JPH04503236A

JPH04503236A - 軸方向ピストン流体装置

Info

Publication number: JPH04503236A
Application number: JP2508290A
Authority: JP
Inventors: ジェンドルゼイエック，ゲイリィ，エス．; ボイグト，マイクル，ジェイ．
Original assignee: ザ　オイルギア　カンパニー
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1992-06-11
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: EP0474731A1; DE69019152D1; JPH0794817B2; US4932310A; WO1990015246A1; DE69019152T2; CA2017964A1; CA2017964C; EP0474731B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】軸方向ピストン流体装置の軸受潤滑本発明は軸方向ピストン流体装置に関し、特に、このような流体装置の軸受潤滑手段に関する。

軸方向ピストンポンプとモータとは、通常、軸に連結され、多数のピストンを収容している回転シリンダバレルを有し、該ピストンの端末は傾斜面に対して働き、ピストンが伸ばされるときにシリンダ内に流体を吸引し、ピストンが引き込まれるときにシリンダから流体を排出するようになっている。シリンダバレルは、ポンプまたはモータハウジングの空所内に置かれた大きいバレル軸受の内径面内に支持されている。現在は、かかるバレル軸受けは、通常、内径に抗摩擦材を塗布したスリーブ軸受である。シリンダバレルを搭載する軸は、通常、ハウジングの一端においてボール軸受に、ハウジングの他端においてスリーブ軸受またはブッシングにより支持されている。

回転群からの漏洩は、流体がハウジングの空所内に蓄積する結果を招く。この流体は、通常、バレル軸受のような軸受を含む可動部分を潤滑するのに使用される。しかし、軸受またはブッシングの幅を横切っての圧力差が存在しない限り、係合する回転面が実際に潤滑されるという保証はない。

本発明においては、軸ブッシングを潤滑する積極的な手段と、バレル軸受の幅を軸方向に横切る圧力差が存在しない場合においても、バレル軸受とシリンダバレルの保合面の潤滑を保証する手段とが提供される。

本発明は、中央空所と弁板端とを有するハウジングと、弁板端内の孔に置かれたブッシング内に、軸の内方端に近接して支持された軸と、軸を包囲し軸と共に空所内で回転し、弁板端に衝接しているシリンダバレルとを有する形式の軸方向ピストン流体装置の改良である。本発明は、両端の中間にスロットを有するブッシングを利用しており、弁板孔が、該ブッシングスロットに向かって、およびそこから遠ざかるような軸方向に延びる凹所を育している。シリンダバレルと弁板端とは、前記空所から前記孔に、また前記凹所から、シリンダバレルと軸との闇の空間へと延び、それから凹所へ戻る一連の流体通路を有している。

好適な実施例においては、通路の一つは、シリンダバレルと軸との間の空間から前記空所へ半径方向に延びている。シリンダバレルが回転すると、流体は遠心力によって、シリンダバレル内の通路を通り、前記空間から外側へ前記空所にポンプされる。空所内の流体深さと、空所排出ライン内の圧力低下による圧力ヘッドにより生じる僅かな圧力ヘッドが、流体を、軸の内端を包囲する貯蔵所へ通じる弁板内端内の通路を通り供給するために使用されている。貯蔵所は、孔と、孔内の凹所とに連結されている。シリンダバレルが回転すると、遠心カボンブ作用が生じ、該作用が軸とシリンダバレルとの間の空間を空にしようとし、この空間に低圧領域を形成する。かくて、空所から来た高圧の流体が軸ブッシングを通り、前記低圧領域へと流れようとする。このように、流体は、圧力の下で、ブッシングの内径面へと循環し、ブッシングと軸との保合面を潤滑する。

本発明に従えば、また、ハウジング内に置かれたバレル軸受内部に支持されたシリンダバレルを存する型式の軸方向ピストン流体装置において、シリンダバレルに、バレル軸受に受容される突出スリーブ部を形成されており、該スリーブに、流体を集めるために、その内径面に沿って環状溝が設けられている。スリーブ部には、前記溝からスリーブ部の外径面へと通じ、スリーブとバレル軸受との保合面を潤滑するための多数の半径方向の流体通路が存在する。

軸方向ピストンポンプやモータ内のスリーブ型式の軸受の潤滑を改良することが、本発明の主な目的である。

回転する群により発生される遠心力を利用し、シリンダバレルと軸との間の空間を空虚にするようにして、空所排出流体が流入するような低圧領域を形成することにより、軸方向ピストン流体装置の軸ブッシングを潤滑する機構を提供することも本発明の目的である。ついで、空所排出流体は軸ブッシングを通って流れるように運ばれる。

本発明の他の目的は、軸受の軸方向幅を横切る圧力差が存在しない場合においても、軸方向ピストンポンプのバレル軸受を潤滑する機構を提供することである。

本発明の、上述の、また他の目的、利点は、以下述べる詳細な説明で明らかになろう。説明では、本発明の好適実施例を示す図面が参照される。

第１図は、本発明を適用した可変容量軸方向ピストンポンプの垂直断面図であり、第２図は、第１図の線２−２面における拡大断面図で第３図は、軸ブッシングと軸ブッシングの孔との協働部分の部分分解図であり、第４図は、シリンダバレルのスリーブ部の拡大部分図である。

第１図を参照し、本発明が、可変容量軸方向ピストンポンプに組み込まれて示されている。ポンプは、空所１０を画定する中空内部をもつ鋳物ハウジング９を有している。ハウジング９は、後により詳しく説明するように、制御ピストンを収容した冠部材ＩＩを有している。ハウジング９の開放端は、ハウジングにボルト止めされた弁板ｊ２により閉鎖されている。駆動軸１３は、ポンプの軸端において、ハウジング内に支持されているローラ軸受１４内に搭載されている。軸１３の内端は、弁板１２内の孔１６内に置かれたスリーブ軸受またはブッシング１５内に支持されている。駆動軸１３は、シリンダバレルＩ９の内部の対応スプライン１８と係合するスプライン１７を有している。シリンダバレル１９は、端部に球２２を形成されたピストン２１をそれぞれ搭載する多数のシリンダ孔２０を有している。ピストンシュー２３は、球２２回りに押し付けられ、可動スワツシュブロック２５の平坦な面２４に対抗し作動する。一連のピストンシュー２３は、球形の支点２９と整合する球形中央開口をもつシュー保持板２８内に置かれている。球形支点２９は、シリンダバレル１９の軸端に置かれた多数のはね３０によって、スワツシュブロック２５の方に軸方向に押し付けられている。ばね３０の効果は、球形支点２９と、シュー保持板２８とを、軸方向にスワツシュブロック２５に向けて押し付け、シュー２３をスワツシュブロック２５の平坦面２４に衝接させることである。ばね３０は、また、シリンダバレル１９の弁面端を弁板１２に対して押し付け、シリンダ孔２０の底を、弁板１２の出入り口と作用的に連結させている。

スワツシュブロック２５の背部は、軸受ライナ３２内に置かれた円筒形の軸受面３１を有し、軸受ライナ３２はサドル３３の湾曲した支持面に接触して保持されている。サドル３３の反対側は、ハウジング９の端壁内の対応孔３４内に置かれ、サドル３３は、ビン３５によって、半径方向および回転方向の運動を阻止されている。

シリンダバレル１９は、ハウジング９内に置かれ、肩部３９とスナップリング４０との間に位置されたシリンダバレル軸受３８に支持された突出スリーブ部３７を有している。バレル軸受３８は、既知の構造であり、その内径面にポリテトラフロライドのような低摩擦材料が塗布されている。

サドル３３内のスワツシュブロック２５の位置は、スワツシュブロックの面２４の傾斜を軸１３の軸線に垂直な位置から、該軸線に対し傾斜した位置へと調整するように変化され得る。既知の態様により、傾斜の程度が、シリンダバレル１９が軸１３により回転されるときのピストン２１のストローク長さを決定し、その際、ポンプされる流体の容積を変化させる。

スワツシュブロックの位置を変化させる制御装置は、ハウジング９の冠部材ｌｌ内に置かれている。具体的には、制御ピストン４５が、ピストン蓋４７に対して密封されたスリーブ４６内に置かれている。制御ピストン４５の一端は、ビン４８によって、リンク４９に連結され、リンク４９はビン５０により、スワツシュブロック２５の一側から突出する腕５１に連結されている。偏力ばね５４が制御ピストン４５の中空内部に置かれ、ピストン蓋４７の端面に支持されている。ばね５４は、通常は、制御ピストン４５を第１図における右方向に、スワツシュブロック２５か第１図に示したような最大ストロークの位置に来るように、押し付けている。

制御ピストン４５は、流力流体を入り口５５を通り、１ｔｌｌピストン４５の拡大された直径面とスリーブ４６の拡大された直径面とが協働して形成した制御圧力容積室５６へと導入し、制御ピストン４５をばね５４の押し付は力に抗して動かすことにより、第１図における左方へ動かされ、スワツシュブロック２５を中立位置へ動かすことか出来る。ピストン４５を、スワツシュブロックが傾斜した位置へ戻す場合には、ばね５４は、他の入り口５７を通り、圧力容積室５８に導入された流力流体の圧力が、ピストン４５の直径が僅かに減少されているため、ピストン４５に働くことにより助けられる。ピストン４５の端部とピストン蓋４７の端部との間の空間は、本空間内に圧力が形成されないように、排水路に連結されている。

制御ピストン４５の最大、最小ストロークは、調整ストップ材により決められる。最小ストロークのためには、ストップビン６０を、その端部がピストン４５の対応する端部と係合するように、ねじ欅６１を用いて手動で位置させる。最大ストロークのためには、類似のストップビン６２を、その端部がピストン４５から横方向に延びるだぼビン６４と係合するように、ねじ棒６３を用いて手動で位置させる。

以上説明したことは、既知の可変容量軸方向ピストンポンプに共通な要素であり、特徴である。このような既知のボシブにおいては、流力流体の漏洩分がピストン２０の回りからポンプされ、流体を空所１０へ供給し、回転、滑動面の潤滑に使用されている。しかし、普通に空所へ漏洩してぐる流力流体からだけでは、適切な潤滑を受けることの出来ない多数の面が存在する。具体的には、軸ブッシング１５やバレル軸受３８のようなスリーブ軸受に関して問題が生じ得る。

軸ブッシングＩ５の潤滑に関しては、本発明は、回転する群が軸によって回転されるときに、ハウジング内の流体に作用する遠心力を利用しており、また、ブッシングの面全体に潤滑材が適当に分布されることを保証するために、弁板内のブッシング１５とその孔１６に形成された独特の形態を利用している。第２．３図を参照して、弁板１２はポケット７０を有し、該ポケットに軸１３の端部が突出している。このポケットは蓋板７１により閉鎖されている。ポケット７０は、ブッシング１５を潤滑する流体の貯蔵槽として機能する。流体は、僅かな圧力ヘッドの下で、シリンダバレル１９を取り囲む空所ＩＯから貯蔵槽へと供給される。

第２図に示すように、空所１０は、弁板１２に形成された軸方向通路７３と半径方向通路７４によって、貯蔵槽７０に連通されている。また一方、空所ＩＯは、シリンダバレル１９内の半径方向通路７５により、シリンダバレル１９の内径面７７と軸１３の外径面との間の空間７６に連通されている。

ブッシング１５には、ブッシングの軸線に沿って延びる、直径的に向かい合った一対の細長いスロット８０が設けられている。弁板Ｉ２のブッシング孔１６の表面には、直径的に向かい合った、軸方向に延びる凹所８２゜８３が設けられ、該凹所はそれぞれ、貯蔵槽７０からブッシングスロット８０へ、ブッシングスロット８０から、シリンダバレル１９と軸１３との間の空間７６へと通じている。

シリンダバレル】９が軸】３によって回転されているときには、遠心力が、軸とシリンダバレルとの間の空間７６内の流力流体を、シリンダバレル内の半径方向通路７５を通って外へ、空所ｌＯ内へと汲み出し、空間７６内に低圧領域を生じさせる。空所１０は空間７６に対して、１乃至２ブシイ（０，０７乃至０　、　１４　ｋｇ／ｃｍ）程度の僅かな圧力ヘッドを有するであろう。この僅かな圧力ヘッドが、流体を弁板１２内の通路７３．７４を通り、貯蔵槽７０へと移動させる。貯蔵槽内の流体は、貯蔵槽７０と空間７６との間の僅かな圧力差のために、シリンダバレル１９と軸１３との間の空間７６内へと引き込まれる。流体が貯蔵槽７０がら空間７６に引き込まれる際に、流体は凹所８２、ブッシングスロット８０、凹所８３を通過する。このことが、軸１３がブッシングと共に回転するとき、ブッシング１５の内径面を潤滑する源泉を提供する。流体は、ブッシングの一端にだけではなく、その長手方向中心に隣接する領域へも供給され、従って、潤滑膜がブッシング１５の全内径面にわたって形成される。流体は、ポンプが運転されている間、第２図に示す矢印のように循環し続ける。

２個のスロット８０は、軸の時計方向および反時計方向の回転、すなわち２方向の運転に順応する必要がある。

その理由は、軸１３が運転中ストローク力のために軸の片側とブッシングとの間に間隙を生じさせるように湾曲され、スロット８０は常にこの間隙の反対側に位置すべきだからである。

スワツシュブロック２５の制御装置を搭載するため、ハウジング１０内に冠部材１１が存在していることにより、弁板側と、バレル軸受３８の軸端側との間に圧力差は存在しない。従って、流体を軸方向に、バレル軸受３８の表面とシリンダスリーブ部３７の保合表面との間を通って強制的に流すようなものは存在しない。これら保合面を潤滑するために、環状溝９０がシリンダバレルのスリーブ部３７の内部に形成されている（第４図を見よ）。環状溝９０は、ピストン２１を通って漏洩した流体を貯蔵する。溝９０に集められた流体は、遠心力により半径方向に、スリーブ部３７を通り、スリーブ部３７の外径面とバレル軸受３８の係合内径面とに至る多数の半径方向通路９２を通って、半径方向へ動かされる。バレル軸受３８の内径面には、既知の態様で、軸方向の逃げ溝が形成されている。このような構造により、流体が連続的に、バレル軸受とシリンダバレルとの保合面に供給され、また軸方向逃げ溝に供給される。

以上、本発明を可変容量ポンプに関連して説明したが、可変容量モータ、または、固定ポンプあるいは固定モータにも使用出来る。

国際調査報告ＰＣＴＩｕＳ　９０１０２９３２

Claims

【特許請求の範囲】

１．中央空所と弁板端とをもつハウジングと、弁板端内の孔内に置かれたプッシングに、その内端に隣接して支持された軸と、該軸を取り囲み軸と共に回転するように軸に連結された、前記空所内に弁板端の接して置かれたシリンダバレルとを有する軸方向ピストン流体装置において、前記プッシングがその両端の中間にスロットを有し、前記孔が、前記プッシングスロットの方へ、またそこから離れる方へ、軸方向に延びる凹所を有し、そして前記シリンダバレルと弁板とが、前記空所から前記孔へ、前記凹所からシリンダバレルと軸との間の空間へと通じ、ついで前記空所へと戻る一連の流体通路を有するように改良された装置。
２．前記シリンダバレルが、弁板端の反対側の端部にスリーブ部を有し、該スリーブがその外径面においてハウジング内に置かれたバレル軸受内に支持されており、また前記スリーブ部がその内径面に、流体を集めるようにされた環状の溝と、該溝からスリーブ部の外径面へ通じる多数の、間隔をおいて配置された半径方向の流体通路とを有している請求の範囲第１項に記載の流体装置。
３．中央空所と弁板端とをもつハウジングと、弁板端内に孔内に置かれたプッシングに、その内端に隣接して支持された軸と、該軸を取り囲み軸と共に回転するように軸に連結された、前記空所内に弁板端の接して置かれたシリンダバレルとを有する軸方向ピストン流体装置において、前記プッシングを潤滑する手段が前記弁板内に、前記軸の内方端部に存在する流体貯蔵槽を有し、前記プッシングがその両端の中間に軸方向に延びるスロットを有し、前記孔が、前記貯蔵槽から前記プッシングスロットの方へ軸方向に延びる第１凹所と、プッシングスロットからシリンダバレルと軸との間の空間へ軸方向に延びる第２凹所とを有し、前記シリンダバレルが、流体を、シリンダバレルの回転により、前記空間から前記空所へと引き出す半径方向流体通路を有し、そして前記弁板端が、前記空所から前記貯蔵槽へ通じる流体通路を有し、その際、シリンダバレルの回転に伴い、流体が貯蔵槽から、前記凹所とスロットを通り、前記空間へと引き出され、ついで、該空間から前記空所へ、さらに前記貯蔵槽に戻されるようにポンプされるプッシング潤滑装置。
４．前記プッシング内に、直径的に向かい合う２個のスロットが設けられ、１個のスロットとそれぞれ関連する、直径的に向かい合う２個のセットの第１、第２凹所が設けられている、請求の範囲第３項に記載の流体装置。
５．ハウジングと、該ハウジング内に置かれたバレル軸受と、該バレル軸受に支持されたシリンダバレルとを有する軸方向ピストン流体装置において、前記シリンダバレルが、外径面をバレル軸受に受容された突出スリーブ部を有し、前記スリーブ部に、その内径面に、流体を集めるための環状溝が設けられており、そして前記スリーブ内の多数の軸方向流体通路が、前記溝からスリーブの外径面へ通じ、スリーブとバレル軸受の係合面を潤滑するように改良された軸方向ピストン流体装置。