JP4713457B2 - 可変容量型斜板ポンプ・モータのベアリング保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、斜板と、この斜板の傾転をガイドするガイド部との間に組込まれたベアリングの保持器を保持する可変容量型斜板ポンプ・モータのベアリング保持装置に関する。

可変容量型斜板ポンプ・モータは、断面が円弧状の凸曲面を有した斜板と、断面が円弧状で凸曲面に対向する凹曲面を有したガイド部と、斜板の凸曲面とガイド部の凹曲面の間に設けられたベアリングとを備えている。ベアリングは、ガイド部の凹曲面に固定された外輪と、この外輪と斜板の凸曲面の間に円弧状に並べられた複数の転動体と、これらの複数の転動体を保持した保持器とを備えている。

この種の可変容量型斜板ポンプ・モータに設けられるベアリング保持装置としては、特許文献１に示された従来技術がある。

この従来技術は、斜板の傾転中心線に平行な方向におけるガイド部、ベアリングおよび斜板の両端側において、ガイド部、ベアリングの保持器および斜板に係合していて、斜板の傾転に保持器を追従させるリンク部材を備えている。

斜板とリンク部材の係合構造は、斜板に設けられ、斜板の傾転中心線に平行な方向でリンク部材に向かって突出した棒状の突出部と、リンク部材に設けられ突出部が挿入された溝とから構成されている。この構造によって、斜板の傾転がリンク部材に伝達されるようになっている。
特開２００１−３４９２８８公報

ところで、可変容量型斜板ポンプ・モータでは、シリンダ内の圧力変動により斜板が振動する。前述した従来技術では、斜板に設けられた突出部と、リンク部材に設けられた溝とによって斜板とリンク部材が係合しているため、斜板の振動が、斜板に設けられた突出部を介してリンク部材に伝達される。

斜板の振動は、斜板の傾転角が大きくなるほど激しくなる傾向にある。従来技術では、斜板の傾転角に関係なく突出部が溝の縁に近接しているため、リンク部材が斜板の激しい振動を受けやすく、リンク部材に疲労破壊が起こるおそれがある。リンク部材の疲労破壊は可変容量型斜板ポンプ・モータの信頼性を低下させる。

本発明は、前述の従来技術の実状を考慮してなされたもので、その目的は、斜板からリンク部材に振動が伝わりにくくすることができる可変容量型斜板ポンプ・モータのベアリング保持装置を提供することにある。

本発明は、断面が円弧状の凸曲面を有した斜板と、断面が円弧状で前記凸曲面に対向する凹曲面を有したガイド部と、前記凸曲面と前記凹曲面の間に設けられたベアリングとを備えていて、前記ベアリングが、前記凹曲面に固定された外輪と、この外輪と前記凸曲面の間に円弧状に並べられた複数の転動体と、これらの複数の転動体を保持した保持器とを備えている可変容量型斜板ポンプ・モータにあって、前記斜板の傾転中心線に平行な方向における前記ガイド部、前記ベアリングおよび前記斜板の両端側において、前記ガイド部、前記ベアリングの保持器および前記斜板に係合していて、前記斜板の傾転に前記保持器を追従させるリンク部材を備えたベアリング保持装置であって、前記斜板および前記リンク部材のいずれか一方に設けられ、前記傾転中心線に平行な方向で他方に向かって突出した棒状の突出部と、前記他方に設けられ前記突出部が挿入された溝とによって前記斜板と前記リンク部材が係合していて、前記溝の形状がその溝の底から離れる方向に末広がりになっていることを特徴としている。

このように構成された本発明では、溝の形状がその溝の底から離れる方向に末広がりになっていることから、溝の幅方向における突出部とリンク部材の相対的な可動範囲が、斜板の傾転角が増大するほど大きくなる。これにより、斜板からリンク部材に振動が伝わりにくくすることができる。

本発明によれば、前述したように斜板からリンク部材に振動が伝わりにくくすることができる。これにより、リンク部材の疲労破壊を防止でき、したがって、可変容量型斜板ポンプ・モータの信頼性の向上に貢献できる。

本発明の可変容量型斜板ポンプ・モータのベアリング保持装置の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について図１〜図４を用いて説明する。

図１は本発明の第１実施形態を備えた可変容量型斜板ポンプ・モータの断面図である。図２は図１の下側に示したリンク部材と、このリンク部材とガイド部、斜板およびベアリングのそれぞれとの係合構造を示す下面図である。図３は図１の下側に示したリンク部材と、このリンク部材とガイド部、斜板およびベアリングのそれぞれとの係合構造の拡大断面図である。図４は図２に示したベアリングの保持器を斜板の傾転に追従させているときのリンク部材の状態の一例を示す図である。

図１に示すように、可変容量型斜板ポンプ１は、その外郭を形成するハウジング２と、このハウジング２から一端が突出した状態で、ハウジング２に円環状のベアリング９，１０を介して支持された回転シャフト８とを備えている。

ハウジング２は、ハウジング本体３と蓋体５とを備えている。ハウジング本体３は、可変容量型斜板ポンプ１の構成部品を格納する空間の大部分を形成している。また、このハウジング本体３には、それらの構成部品をハウジング本体３内に組込むための開口部４が設けられている。

ハウジング本体３内には、回転シャフト８にスプライン結合したシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１に形成された複数のシリンダボア１２のそれぞれに摺動可能に挿入されたピストン１４と、シリンダブロック１１から突出した各ピストン１４の端部に球継手により結合されたシュー１５と、各シュー１５と当接した平滑面１７を有した斜板１６とが格納されている。

蓋体５には吸込み管路６と吐出し管路７が設けられている。蓋体５とシリンダブロック１１の間にはバルブプレート１８が介在している。このバルブプレート１８には、シリンダボア１２の入出口１３と、蓋体５の吸込み管路６および吐出し管路７とを連通させるための吸込みポート１９および吐出しポート２０が設けられている。蓋体５は、シリンダブロック１１との間でバルブプレート１８を挟んだ状態で、また、開口部４を塞いだ状態でハウジング本体３に固定されている。

可変容量型斜板ポンプ１は、斜板１６の傾転角を可変にする傾転角可変機構２１と、この傾転角可変機構２１を駆動する駆動機構３０とを備えている。

傾転角可変機構２１は、斜板１６に設けられた断面が円弧状の凸曲面２２と、断面が円弧状で凸曲面２２に対向する凹曲面２４を有した、ハウジング本体３と一体に設けられたガイド部２３と、斜板１６の凸曲面２２とガイド部２３の凹曲面２４の間に設けられたベアリング２５と、このベアリング２５を保持するベアリング保持装置４０とから構成されている。ベアリング２５は、凹曲面２４に固定された外輪２６と、この外輪２６と凸曲面２２の間に円弧状に並べられた複数の転動体２７と、これらの転動体２７を保持した保持器２８とを備えている。

駆動機構３０は、サーボシリンダ３１と、サーボピストン３３から斜板１６に力を伝達する伝達機構３４とを備えている。

サーボシリンダ３１は、ハウジング本体３に設けられた空洞であって回転シャフト８の中心線Ａに直交する方向に延びたシリンダボア３２と、シリンダボア３２に摺動可能に挿入されたサーボピストン３３とから構成されている。

伝達機構３４は、斜板１６から延びたアーム３６と、サーボピストン３３に設けられた穴３５と、棒状部３７が挿入された穴３８ａを有し、穴３５の内壁面と棒状部３７との間に介在するスライダ３８とを備えている。スライダ３８と穴３５は、サーボピストン３３の軸方向に直交する方向における所定範囲の棒状部３７の変位を許容しつつ、サーボピストン３３の軸方向の力を棒状部３７に伝達できるように設けられている。

ベアリング保持装置４０は、図１に示すように、斜板１６の傾転中心線に平行な方向（図１の上下方向）における斜板１６、ガイド部２３およびベアリング２５の端面側において、ガイド部２３、ベアリング２５の保持器２８および斜板１６に係合し、斜板１６の傾転を保持器２８に伝達することによって、斜板１６の傾転に保持器２８を追従させるリンク部材４１を備えている。

図２，図３に示すように、斜板１６とリンク部材４１の係合構造は、斜板１６およびリンク部材４１のいずれか一方、例えば斜板１６に設けられ、斜板１６の傾転中心線に平行な方向で他方すなわちリンク部材４１に向かって突出した棒状の突出部４６と、リンク部材４１に設けられ突出部４６が挿入された溝４２とから構成されている。突出部４６は、斜板１６に設けられた穴４７に一端側が挿入された棒状体４８のうちの、穴４７から突出した他端側の部分である。

ガイド部２３とリンク部材４１の係合構造は、ガイド部２３およびリンク部材４１のいずれか一方、例えばガイド部２３に設けられ、斜板１６の傾転中心線に平行な方向で他方すなわちリンク部材４１に向かって突出した棒状の突出部４９と、リンク部材４１に設けられ突出部４９が挿入された溝４３とから構成されている。溝４３に挿入された突出部４９は、ガイド部２３に設けられた穴５０に一端が挿入された棒状体５１のうちの、穴５０から突出した他端側の部分である。

ベアリング２５の外輪２６はピン２９によってガイド部２３に対するスライドを阻止されている。棒状体５１にはピン２９が貫通したピン孔５２が設けられている。つまり、ピン２９は外輪２６のガイド部２３に対するスライドを阻止ししつつ、棒状体５１を抜け止めしている。

ベアリング２５の保持器２８とリンク部材４１の係合構造は、ベアリング２５の保持器２８およびリンク部材４１のうちの一方、例えば保持器２８に設けられ、斜板１６の傾転中心線に平行な方向で他方すなわちリンク部材４２に向かって突出した棒状の突出部４５と、リンク部材４１に設けられ、突出部４５が挿入された丸孔４４とから構成されている。つまり、リンク部材４１と保持器２８は突出部４５を中心に相対的に回転可能になっている。なお、突出部４５は、例えばベアリング２５の保持器２８に一体に形成されている。

突出部４６、突出部４９および突出部４５は、斜板１６が傾転していない状態において、可変容量型斜板ポンプ１の回転シャフト８の中心線Ａに平行な方向に並んでいる。図２に示す１点鎖線Ａ１は、中心線Ａに平行な直線である。

棒状体５１の他端側の部分は、溝４３を突き抜けている。溝４３から突き抜けた他端側の部分の周側面には、棒状体５１の他端から抜ける方向へのリンク部材４１の移動を規制する規制部５３が設けられている。この規制部５３は、棒状体５１の周側面から径方向に突出して棒状体５１の円周方向に連続したツバ状に形成されている。

第１実施形態では、特に、溝４２の形状が、その溝４２の底から離れる方向に末広がりになっている。

第１実施形態は次のように動作する。

圧油によりサーボピストン３３が押圧されると、サーボピストン３３を押圧する力がアームを介して斜板１６に伝達される。これにより、図４に示すように、斜板１６はベアリング２５の転動体２７を転動させながら傾転する。

斜板１６を傾転させる力は、斜板１６から突出部４６を介してリンク部材４１に伝達される。このとき、突出部４６は溝４２の底から離れる方向への移動を許容された状態であり、突出部４９は溝４３の底から離れる方向の移動を許容された状態であるから、リンク部材４１は、丸孔４４と突出部４５により係合している保持器２８を、外輪２６に対して斜板１６の傾転方向にスライドさせながら、突出部４５を中心に回動する。この結果、保持器２８が斜板１６の傾転に追従する。

この間、溝４２の形状がその溝４２の底から離れる方向に末広がりになっていることから、溝４２の幅方向における突出部４６とリンク部材４１の相対的な可動範囲は、斜板１６の傾転角が増大するほど大きくなる。

第１実施形態によれば次の効果を得られる。

第１実施形態では、溝４２の形状がその溝４２の底から離れる方向に末広がりになっていることから、溝４２の幅方向における突出部４６とリンク部材４１の相対的な可動範囲が、斜板１６の傾転角が増大するほど大きくなる。これにより、斜板１６からリンク部材４１に振動が伝わりにくくすることができる。したがって、リンク部材６０に疲労破壊が起こることを防止でき、この結果、可変容量型斜板ポンプ１の信頼性の向上に貢献できる。

また、溝４２の形状がその溝４２の底から離れる方向に末広がりになっていることから、傾転角が小さくなる方向へ斜板１６が動作するときに、斜板１６からリンク部材４１に伝わる力を軽減することができる。これによっても、リンク部材４１の疲労破壊の防止に貢献できる。

なお、第１実施形態は、可変容量型斜板ポンプに適用した例であったが、本発明はこれに制限されるものではなく、可変容量型斜板モータに適用してもよい。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について図５を用いて説明する。図５は第２実施形態におけるリンク部材と、このリンク部材とガイド部、斜板およびベアリングのそれぞれとの係合構造を示す下面図であって図４に対応する図である。図５に示したもののうち、図４示したものと同等のものには、図４に付した符号と同じ符号を付してある。

第２実施形態は、第１実施形態とは異なるリンク部材６０を備えている。このリンク部材６０は、斜板１６に設けられた突出部４６が挿入された溝４２と、この溝４２の底に形成され突出部４５が挿入された溝６１と、突出部４９が挿入された丸孔（図示しない）とを備えている。

このように構成された第２実施形態は次のように動作する。

斜板１６を傾転させる力は、斜板１６から突出部４６を介してリンク部材４１に伝達される。このとき、突出部４６は溝４２の底から離れる方向への移動を許容された状態であり、突出部４９は溝６１の底から離れる方向の移動を許容された状態であるから、リンク部材４１は、溝６１と突出部４５により係合している保持器２８を、外輪２６に対して斜板１６の傾転方向にスライドさせながら、突出部４９を中心に回動する。この結果、保持器２８が斜板１６の傾転に追従する。

この間、溝４２の形状がその溝４２の底から離れる方向に末広がりになっていることから、溝４２の幅方向における突出部４６とリンク部材４１の相対的な可動範囲は、斜板１６の傾転角が増大するほど大きくなる。

第２実施形態によれば次の効果を得られる。

第２実施形態でも、第１実施形態と同様の理由で、斜板１６からリンク部材４１に振動が伝わりにくくすることができ、また、傾転角が小さくなる方向へ斜板１６が動作するときに斜板１６からリンク部材４１に伝わる力を軽減することができる。したがって、リンク部材６０に疲労破壊が起こることを防止でき、この結果、可変容量型斜板ポンプ１の信頼性の向上に貢献できる。

本発明の第１実施形態を備えた可変容量型斜板ポンプ・モータの断面図である。 図１の下側に示したリンク部材と、このリンク部材とガイド部、斜板およびベアリングのそれぞれとの係合構造を示す下面図である。 図１の下側に示したリンク部材と、このリンク部材とガイド部、斜板およびベアリングのそれぞれとの係合構造の拡大断面図である。 図２に示したベアリングの保持器を斜板の傾転に追従させているときのリンク部材の状態の一例を示す図である。 第２実施形態におけるリンク部材と、このリンク部材とガイド部、斜板およびベアリングのそれぞれとの係合構造を示す下面図であって図４に対応する図である。

符号の説明

１ 可変容量型斜板ポンプ
２ ハウジング
３ ハウジング本体
４ 開口部
５ 蓋体
８ 回転シャフト
１６ 斜板
２１ 傾転角可変機構
２２ 凸曲面
２３ ガイド部
２４ 凹曲面
２５ ベアリング
２６ 外輪
２７ 転動体
２８ 保持器
２９ ピン
３０ 駆動機構
４０ ベアリング保持装置
４１ リンク部材
４２ 溝
４３ 溝
４４ 丸孔
４５ 突出部
４６ 突出部
４７ 穴
４８ 棒状体
４９ 突出部
５０ 穴
５１ 棒状体
５２ ピン孔
５４ 規制部
６０ リンク部材
６１ 溝

Claims (1)

1. 断面が円弧状の凸曲面を有した斜板と、断面が円弧状で前記凸曲面に対向する凹曲面を有したガイド部と、前記凸曲面と前記凹曲面の間に設けられたベアリングとを備えていて、前記ベアリングが、前記凹曲面に固定された外輪と、この外輪と前記凸曲面の間に円弧状に並べられた複数の転動体と、これらの複数の転動体を保持した保持器とを備えている可変容量型斜板ポンプ・モータにあって、
   前記斜板の傾転中心線に平行な方向における前記ガイド部、前記ベアリングおよび前記斜板の両端側において、前記ガイド部、前記ベアリングの保持器および前記斜板に係合していて、前記斜板の傾転に前記保持器を追従させるリンク部材を備えたベアリング保持装置であって、
   前記斜板と前記リンク部材の係合構造が、前記斜板および前記リンク部材のいずれか一方に設けられ、前記傾転中心線に平行な方向で他方に向かって突出した棒状の突出部と、前記他方に設けられ前記突出部が挿入された溝とから構成されていて、
   前記溝の形状がその溝の底から離れる方向に末広がりになっていることを特徴としている可変容量型斜板ポンプ・モータのベアリング保持装置。

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