JPH0587280U - アキシャルプランジャ式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプ、モータ等のアキシャルプランジャ式
流体機械において、軸受と回転主軸の冷却を効果的に行
って高速運転、高出力化を可能にする。 【構成】 シリンダバレル４内のピストン６が固定され
た斜板７上をすべって往復動するアキシャルプランジャ
式の流体機械において、回転主軸１内に偏心して設けら
れ同主軸１の一端に開口する軸方向穴１７とシリンダバ
レル４が収容されるケーシング３０内の水室１１の外周
部とを連通させ、かつ、前記軸方向穴１７に連通し回転
主軸１の軸受３、２の部分に開口する半径方向穴１８
ａ、１８ｂを設け、シリンダバレル４と回転主軸１の回
転によって生ずる遠心力による圧力によって、水室１１
内の水を軸方向穴１７、半径方向穴１８ａ、１８ｂを経
て軸受３、２へ供給し、更に水室１１へ循環させて、冷
却を効果的に行うようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、水圧ポンプ又はモータ、油圧ポンプ又はモータ等のアキシャルプラ ンジャ式流体機械（本明細書においては、流体圧を発生するポンプ又は圧縮機、 及び流体圧により駆動されるモータを総称して流体機械という）に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は、アキシャルプランジャ式の水圧ポンプの縦断面図である。１は回転主 軸、２、３は回転主軸１を支える左右のすべり軸受であり、それぞれケーシング ３０の両端部に設けられたケーシングブロック１２ａ、１２内に配置されている 。シリンダバレル４は、スプライン５を介して回転主軸１と係合されており、主 軸１とともに回転する。シリンダバレル４内には複数個のピストン６が挿入され ており、同ピストン６はケーシング３０に固定された斜板７上をすべることによ ってシリンダバレル４内で往復動する。前記シリンダバレル４は、ケーシング３ ０内に設けられた水室１１内に収容されており、同シリンダバレル４のピストン ６を収容した部分は、回転主軸１の回転に伴う位置によって弁板８を介してケー シング３０の一端部のケーシングブロック１２内に設けられた吸入ポート９と吐 出ポート１０のいずれかに連通するようになっている。

【０００３】 このアキシャルプランジャ式の水圧ポンプにおいては、回転主軸１の回転に伴 って斜板７上をすべって往復動するピストン６によって、吸入ポート９から水を シリンダバレル４内に吸込み、これを加圧して吐出ポート１０から吐出する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記の従来のアキシャルプランジャ式の水圧ポンプでは、軸受２、３はケーシ ング内の水で潤滑されるが、水の潤滑性が油に比べて劣るために、軸受材料は樹 脂材やセラミックスが用いられ、焼付きを防止している。軸受２、３まわりの水 は、主に周方向に回転しているのみで、軸受部で発生した摩擦熱を持ち去る冷却 効果にとぼしく、発生した摩擦熱は、回転主軸や軸受側への熱伝導によってはこ ばれる。しかし、この熱伝導で取り去られる熱量は大きくないので、軸受２、３ 及び回転主軸１の温度が高くなり、樹脂材の耐熱限界をこえたり、又は、軸が熱 膨脹で大きくなって軸受すきまがなくなり軸に抱きつくなどの損傷が発生しやす い。このため、作動回転速度を低くしなければならない欠点を有している。

【０００５】 本考案は、以上の欠点を解決することができるアキシャルプランジャ式の流体 機械を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、回転主軸に取付けられたシリンダバレル内にピストンを収容し、同 ピストンが固定された斜板上をすべって往復動するアキシャルプランジャ式の流 体機械において、前記回転主軸内に偏心して設けられ回転主軸の一端に開口する 軸方向穴と前記シリンダバレルが収容されるケーシング内の水室の外周部とを連 通させ、かつ、前記軸方向穴に連通し前記回転主軸の軸受の部分に開口する半径 方向穴を設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

シリンダバレルを収容したケーシング内の水室は、シリンダバレルの回転のた めに周方向流れが生じており、外周部では遠心作用のために水圧が中心部より高 くなっている。このケーシング外周部と、回転主軸に偏心して設けられた軸方向 穴とを連通させることによって、この差圧のために循環流が生じ、回転主軸の端 部の軸方向穴の開口にはケーシングの外周部の水が流れこんでくる。回転主軸の 軸方向穴に流れこんだ水は、この軸方向穴が偏心しているために、遠心力により 昇圧され、半径方向穴を通って軸受に流入する。この軸受部に流入した水は、軸 受の摩擦熱を吸収して軸受外へ流出する。このようにして、軸受の冷却作用が生 じるために、軸受や回転主軸の温度上昇は小さくなり、軸受の焼付きが防止され 、回転主軸の高速回転が可能となる。

【０００８】

【実施例】

本考案の一実施例を、図１によって説明する。本実施例は、図２に示される水 圧ポンプと同様な型式の水圧ポンプであり、対応する部分には同一の符号を付し てその説明を省略し、以下本実施例が図２に示される水圧ポンプと相違する点に ついて説明する。

【０００９】 本実施例では、図１中右側のケーシングブロック１２内に回転主軸１の右端に よって閉鎖された水室１６が形成され、ケーシング３０内に形成され回転主軸１ 及びシリンダバレル４を収容した水室１１の外周部と前記水室１６がケーシング ３０に設けられた穴１３、ケーシング３０外に設けられた管１４及びケーシング ブロック１２に設けられた穴１５を介して連通されている。

【００１０】 回転主軸１には、その中心より半径方向に偏心した位置に軸方向穴１７が設け られ、同軸方向穴１７は回転主軸１の右端で開口して前記水室１６と連通してい る。また、軸受２、３に相当する回転主軸１の部分には、前記軸方向穴１７と連 通し軸受３、２のすきま内に開口する半径方向の穴１８ａ、１８ｂがそれぞれ設 けられている。また、左側の軸受２を支持するケーシングブロック１２ａには貫 通穴１９が設けられており、右側の軸受３の左方の端面の部分は、回転主軸１と シリンダバレル４とを係合するスプライン５を介して前記水室１１に連通するよ うになっている。

【００１１】 以上のように構成された本実施例では、シリンダバレル４は回転主軸１と１体 となってケーシングの水室１１内で回転を行なう。同水室１１内の水圧は、遠心 作用のために外周部が回転主軸１に近い場所の圧力より高くなる。このため、同 水室１１内の水は、穴１３、管１４、穴１５を通って水室１６内へ流入する。こ の流入した水は、回転主軸１内に設けられた軸方向穴１７へ入る。この穴１７は 回転主軸１の中心線より偏心しているために、１種の遠心ポンプ作用によって遠 心作用で昇圧される。

【００１２】 以上のように昇圧された軸方向穴１７内の水は、半径方向穴１８ａ、１８ｂを 通って軸受３、軸受２の軸受すきま内へ供給される。軸受３から排出された水は 、スプライン５の部分を通って水室１１へ、軸受２から排出された水は、貫通穴 １９を通って水室１１へ戻る。

【００１３】 以上のようにケーシング１１内の水が、軸受３、２を通って循環するために、 軸受の摩擦熱がうばわれ、軸受２、３及び回転主軸１が効果的に冷却される。こ のために、軸受２、３の焼付き防止、及び回転主軸１の熱膨脹量を小さくおさえ ることができ、従って、回転主軸１の回転を高くしてポンプを高出力化すること が可能となる。

【００１４】 なお、前記実施例では、水室１１の外周部と水室１６をケーシング３０外に設 けられた管１４によって連通させているが、ケーシングロック１２ａ内の穴によ って両水室を連通させるようにしてもよい。また、前記実施例は、水圧ポンプに 係るが、本考案は、他の液圧ポンプ、圧縮機、ないしは流体圧によって駆動され て動力を発生するモータ等のアキシャルプランジャ式の流体機械に広く適用する ことができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、シリンダバレルが収容される水室中の 水が、回転主軸に偏心して設けられた軸方向穴及び同軸方向穴に連通する半径方 向穴を介して回転主軸の軸受に供給された上前記水室に循環して流れることとな り、軸受の摩擦熱を吸収して軸受外へ流れ、これによって軸受と回転主軸の冷却 を効果的に行うことができ、回転主軸の回転を高くしてポンプを高出力化するこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の縦断面図である。

【図２】従来のアキシャルプランジャ式の水圧ポンプの
縦断面図である。

【符号の説明】

１ 回転主軸 ２，３ 軸受 ４ シリンダバレル ５ スプライン ６ ピストン ７ 斜板 ８ 弁板 ９ 吸入ポート １０ 吐出ポート １１ 水室 １２，１２ａ ケーシングブロック １３ 穴 １４ 管 １５ 穴 １６ 水室 １７ 軸方向穴 １８ａ，１８ｂ 半径方向穴 １９ 貫通穴

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転主軸に取付けられたシリンダバレル
   内にピストンを収容し、同ピストンが固定された斜板上
   をすべって往復動するアキシャルプランジャ式の流体機
   械において、前記回転主軸内に偏心して設けられ回転主
   軸の一端に開口する軸方向穴と前記シリンダバレルが収
   容されるケーシング内の水室の外周部とを連通させ、か
   つ、前記軸方向穴に連通し前記回転主軸の軸受の部分に
   開口する半径方向穴を設けたことを特徴とするアキシャ
   ルプランジャ式流体機械。