(57)【要約】斜板型油圧回転機（１０）に、回転軸（３）と、弁板（４）と、斜板（１５）と、弁板（４）と摺接するように回転軸（３）に外嵌されたシリンダブロック（９）と、シリンダブロック（９）に設けられたシリンダ（１１）と、シリンダ（１１）に軸線方向（Ｌ）に往復動可能に挿入されたピストン（１３）と、ピストン（１３）の先端に嵌められたシュー（１４）と、斜板（１５）とシリンダブロック（９）の間に設けられてシュー（１４）を支持する環状の押え板（１７）と、押え板（１７）の内周に挿入されて当該押え板（１７）を斜板（１５）側へ押圧しつつ支承するブッシュ（８０）と、ブッシュ（８０）とシリンダブロック（９）とを軸線方向Ｌに反発するように付勢するセットスプリング（２０）とを備えた。そして、シリンダブロック（９）とブッシュ（８０）の軸線方向（Ｌ）の間隙を、組立状態において０又は微小とした。
2012077157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸の軸線方向に離れて対峙する弁板および斜板と、
前記弁板と前記斜板の間において前記弁板と摺接するように前記回転軸に外嵌されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに設けられた複数のシリンダと、
前記シリンダに前記軸線方向に往復動可能に挿入された複数のピストンと、
前記シリンダから前記斜板側へ突出した前記ピストンの先端に揺動可能に連結された複数のシューと、
前記斜板と前記シリンダブロックの間において前記回転軸に遊嵌されており、前記シューを保持する環状の押え板と、
前記押え板と前記シリンダブロックとの間に設けられており、前記押え板を支持するブッシュと、
前記ブッシュと前記シリンダブロックの間に設けられており、前記ブッシュが前記押え板を斜板側へ押圧するように当該ブッシュを付勢するばね部材とを備え、
前記ブッシュと前記シリンダブロックの前記軸線方向の間隙が組立状態において０又は微小である、斜板型液圧回転機。
【請求項２】
前記間隙の大きさが０又は０より大きく１．２ｍｍ以下である、請求項１に記載の斜板型液圧回転機。
【請求項３】
回転軸と、
前記回転軸の軸線方向に離れて対峙する弁板および斜板と、
前記弁板と前記斜板の間において前記弁板と摺接するように前記回転軸に外嵌されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに設けられた複数のシリンダと、
前記シリンダに前記軸線方向に往復動可能に挿入された複数のピストンと、
前記シリンダから前記斜板側へ突出した前記ピストンの先端に揺動可能に連結された複数のシューと、
前記斜板と前記シリンダブロックの間において前記回転軸に遊嵌されており、前記シューを保持する環状の押え板と、
前記押え板と前記シリンダブロックとの間に設けられており、前記押え板を支持するブッシュと、
前記ブッシュと前記シリンダブロックの間に設けられており、前記ブッシュが前記押え板を斜板側へ押圧するように当該ブッシュを付勢するばね部材と、
前記ブッシュと前記シリンダブロックの前記軸線方向の間隙を埋める充填部材を備えた、斜板型液圧回転機。
【請求項４】
前記充填部材が、１枚以上のシム板である、請求項３に記載の斜板型液圧回転機。
【請求項５】
前記充填部材と前記ブッシュおよび前記シリンダブロックのいずれか一方との間に、時間硬化性又は熱硬化性の充填剤を備えた、請求項３に記載の斜板型液圧回転機。
【請求項６】
前記充填部材が、圧入ブッシュである、請求項３に記載の斜板型液圧回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、斜板型油圧ポンプや斜板型油圧モータ等として好適な斜板型液圧回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、斜板型液圧回転機として、斜板型油圧ポンプや斜板型油圧モータが知られている（特許文献１、参照）。図８は、従来の斜板型油圧ポンプを示している。図８に示すように、従来の斜板型油圧ポンプ１００は、回転軸３にスプライン嵌合している円筒状のシリンダブロック９と、シリンダブロック９に形成された複数のシリンダ１１と、シリンダ１１に往復動可能に挿入されたピストン１３と、シリンダブロック９の一端が接触している弁板４と、シリンダブロック９の他端に対峙して設けられた押え板１７および斜板１５とを備えている。ピストン１３の先端はシリンダ１１から突出する球形部１３ａとなっており、球形部１３ａは斜板１５の摺接面１５ｃに摺接しているシュー１４に球面支持されている。シュー１４は、押え板１７にシリンダ１１と対応して設けられたシュー支持孔１７ａに嵌っている。押え板１７を支承する球面ブッシュ８０は、回転軸３にスプライン嵌合された筒状部材であって、シリンダブロック９と斜板１５の間に位置している。球面ブッシュ８０の外周面は、斜板１５側から弁板４側へ向けて漸次拡径しており、この外周面と押え板１７の内周面が接触している。球面ブッシュ８０とシリンダブロック９との間にはセットスプリング２０が設けられている。セットスプリング２０のばね力と各シリンダ１１内の油圧とにより、シリンダブロック９が弁板４に押し付けられて密着するとともに、シュー１４が斜板１５の摺接面１５ｃに押し付けられている。【０００３】
上記構成の斜板型油圧ポンプにおいて、回転軸３が回転すると斜板１５の傾きに沿ってピストン１３がシリンダ１１内を往復動する。斜板型油圧ポンプは、このピストン１３の動きを利用し、低圧の所要量の作動流体を吸込み、高圧側に吐出するものである。また斜板型油圧モータは、回転軸の回転と作動流体の動きが上記斜板型油圧ポンプと逆になっている。【０００４】
上述した従来の斜板型油圧ポンプ１００では、セットスプリング２０のばね力と各シリンダ１１内の油圧とによって斜板１５側に押付けられている押え板１７が、各シュー１４を斜板１５の摺接面１５ｃに密着させている。しかし、回転軸３およびシリンダブロック９が高速回転すると、ピストン１３がシリンダ１１内を往復動する速度が増大して、ピストン１３がシュー１４を弁板４側に向けて引っ張る力が大きくなる。そして、この高速回転状態で低圧運転等によりシリンダ１１内の油圧が低下すると、シュー１４が斜板１５を押し付ける力はセットスプリング２０のバネ力に頼ることとなり、ピストン１３がシュー１４を弁板４側に向けて引っ張る力がセットスプリング２０と油圧によりシュー１４を押さえつけている力を上回ってしまう。これにより、図９に示すように、シュー１４が斜板１５から浮き上がったり、転倒したり（傾いたり）することがある。シュー１４が斜板１５から浮き上がると、シュー１４は斜板１５の摺接面１５ｃに片当たりする。この片当たり状態のシュー１４が斜板１５を摺動しながら回転すると、トルクロスを生じてポンプ効率が大幅に低下する。また、このシュー１４の片当たりによって、斜板１５やシュー１４が偏摩耗したり、カジリや焼き付き等が生じたりして、シュー１４および斜板１５の寿命が低下する。【０００５】
上記のようなシューの浮き上がりを防止するために、特許文献１に記載の斜板型油圧ポンプでは、シュー１４を斜板１５に押さえつけている押え板１７の周縁部分にテーパを設けている。かかる構成により、押え板１７の剛性を高めて当該押え板１７の変形を防止することによって、シュー１４の浮き上がりを防止している。【０００６】
また、特許文献２に記載のアキシャルプランジャ型油圧装置では、シューの斜板と当接する軸受面を銅合金よりも軽く耐摩耗性に優れたアルミニウム−シリコン合金で形成することによって、シューに作用する遠心力を軽減することにより、シューの斜板からの浮き上がりを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１６４０３８号公報
【特許文献２】特開昭５０−１４６９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のように、従来の斜板型油圧ポンプ１００において押え板１７の変形を防止しても、セットスプリング２０が縮むと、押え板１７が弁板４側へ移動してしまい、シュー１４が斜板１５から浮き上がってしまうおそれがある。なお、上記のようなシューの浮き上がりを防止するために、押え板１７を斜板１５側へ押し付けているセットスプリング２０のバネ力を高めることも考え得る。しかし、セットスプリング２０のバネ力には限界があるうえに、バネ力が増加するとシュー１４と斜板１５の間の摩擦力が増加して効率が低下したり焼き付きが生じたりするおそれがあるので、回転軸３の回転速度の大幅な高速化に耐えることができない。【０００９】
また、特許文献２に記載のアキシャルプランジャ型油圧装置では、シューの位置を固定するために押え板ではなく、斜板の外周部分においてシューを斜板に当接した状態に押さえ込む額縁が設けられている。この構成では、油圧装置が作動すると斜板の額縁とシューとの間に相対すべりが生じるため、回転速度の大幅な高速化に耐えることができない。【００１０】
そこで、本発明では、斜板型油圧ポンプや斜板型油圧モータなどの斜板型液圧回転機において、シューの斜板からの浮き上がりを防止するための技術を提供することを目的とする。ひいては、斜板型液圧回転機の回転速度の更なる高速化に耐えうる構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る斜板型液圧回転機は、回転軸と、前記回転軸の軸線方向に離れて対峙する弁板および斜板と、前記弁板と前記斜板の間において前記弁板と摺接するように前記回転軸に外嵌されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックに設けられた複数のシリンダと、前記シリンダに前記軸線方向に往復動可能に挿入された複数のピストンと、前記シリンダから前記斜板側へ突出した前記ピストンの先端に揺動可能に連結された複数のシューと、前記斜板と前記シリンダブロックの間において前記回転軸に遊嵌されており、前記シューを保持する環状の押え板と、前記押え板と前記シリンダブロックとの間に設けられており、前記押え板を支持するブッシュと、前記ブッシュと前記シリンダブロックの間に設けられており、前記ブッシュが前記押え板を斜板側へ押圧するように当該ブッシュを付勢するばね部材とを備え、前記ブッシュと前記シリンダブロックの前記軸線方向の間隙が組立状態において０又は微小であるものである。【００１２】
前記斜板型液圧回転機において、前記間隙の大きさが０又は０より大きく１．２ｍｍ以下であることがよい。【００１３】
また、本発明に係る斜板型液圧回転機は、回転軸と、前記回転軸の軸線方向に離れて対峙する弁板および斜板と、前記弁板と前記斜板の間において前記弁板と摺接するように前記回転軸に外嵌されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックに設けられた複数のシリンダと、前記シリンダに前記軸線方向に往復動可能に挿入された複数のピストンと、前記シリンダから前記斜板側へ突出した前記ピストンの先端に揺動可能に連結された複数のシューと、前記斜板と前記シリンダブロックの間において前記回転軸に遊嵌されており、前記シューを保持する環状の押え板と、前記押え板と前記シリンダブロックとの間に設けられており、前記押え板を支持するブッシュと、前記ブッシュと前記シリンダブロックの間に設けられており、前記ブッシュが前記押え板を斜板側へ押圧するように当該ブッシュを付勢するばね部材と、前記ブッシュと前記シリンダブロックの前記軸線方向の間隙を埋める充填部材を備えたものである。【００１４】
前記充填部材は、１枚以上のシム板であってよい。また、前記充填部材と前記ブッシュおよび前記シリンダブロックのいずれか一方との間に、時間硬化性又は熱硬化性の充填剤を備えることもできる。或いは、前記充填部材は、圧入ブッシュであってもよい。【００１５】
上記構成の斜板型液圧回転機によれば、シリンダブロックとブッシュとの間隙が０又は微小であるので、ブッシュがシリンダブロックと当接することによりブッシュの弁板側への移動が規制される。つまり、シューを斜板へ押し付けている押え板の弁板側への移動が規制される。したがって、例えば、回転軸の回転速度が高速化してピストンを弁板側に向けて引っ張る慣性力や遠心力によるシューを転倒させるモーメントがセットスプリングのバネ力よりも大きくなった場合に、シューが斜板から浮き上がったり転倒したりしない。このように、本発明に係る斜板型液圧回転機では、シューの斜板からの浮き上がりや転倒が防止されているので、シューが斜板に片当たりした状態で斜板上を摺動しながら回転することに起因する、運転効率の低下、斜板およびシューの偏摩耗、ならびにカジリ現象および焼き付き等の発生を防止することができる。そして、このように回転軸の回転速度を高速化させてもシューが斜板から浮き上がらないので、斜板型液圧回転機において回転軸の回転速度をより高速化させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ピストンを弁板側に向けて引っ張る慣性力や遠心力によるシューを転倒させるモーメントがセットスプリングのバネ力よりも大きくなった場合でも、ブッシュがシリンダブロックと当接することにより押え板の弁板側への移動が規制されるので、シューの斜板からの浮き上がりや転倒を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る斜板型油圧ポンプの概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１において二点鎖線で囲まれた部分Ｘの拡大図である。
【図３】図３は、軸線方向に間隙が設けられた球面ブッシュとシリンダブロックの例１を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。
【図４】図４は、軸線方向に間隙が設けられた球面ブッシュとシリンダブロックの例２を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。
【図５】図５は、軸線方向の間隔が埋められた球面ブッシュとシリンダブロックの例２を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。
【図６】図６は、軸線方向の間隔が埋められた球面ブッシュとシリンダブロックの例３を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。
【図７】図７は、軸線方向の間隔が埋められた球面ブッシュとシリンダブロックの例４を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。
【図８】図８は、従来の斜板型油圧ポンプの概略構成を示す縦断面図である。
【図９】図９は、従来の斜板型油圧ポンプにおいて斜板から浮き上がったシューの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。ここでは、斜板型液圧回転機として、斜板型油圧ポンプを例に挙げて説明する。
【００１９】
まず、図１を参照しながら、斜板型油圧ポンプの概略構成について説明する。斜板型油圧ポンプ１０はケーシング（図示略）に支承された回転軸３を有する。回転軸３は、エンジン等の駆動源（図示略）と接続されている。回転軸３には、厚肉円筒状のシリンダブロック９が外嵌されている。具体的には、回転軸３の外周に設けられたスプラインとシリンダブロック９の内周に設けられたスプライン９ｂが係合している。これにより、シリンダブロック９は回転軸３の回転に伴って回転軸３を中心として回転する。
【００２０】
シリンダブロック９の一方（図１では、紙面右方）にはケーシングに固定された円板状の弁板４が設けられている。弁板４は、シリンダブロック９の一方の端面である弁板摺接面９７と摺接している。弁板４には、一対の吸排ポート５，６が形成され、これらはケーシングに形成された吸排通路（図示略）に連通されている。シリンダブロック９の他方（図１では、紙面左方）には、回転軸３が貫通する環状の斜板１５が、弁板４と対峙するように設けられている。斜板１５とシリンダブロック９とは離間しており、斜板１５のシリンダブロック９と対向している面は、後述するシュー１４が摺動する摺接面９ｃとなっている。斜板１５は、回転軸３の軸線方向（以下、単に軸線方向Ｌという）と直角する方向から傾いており、図示しない傾転用アクチュエータによりその最大傾転角を変更できるように構成されている。以下では、説明の便宜を図って、軸線方向Ｌに沿って斜板１５側を「第１側」といい、軸線方向Ｌに沿って弁板４側を「第２側」という。第１側は第２側の反対側である。
【００２１】
シリンダブロック９は、後述する球面ブッシュ８０に挿入されるガイド部９１と、ピストン１３が挿入されるシリンダ１１が設けられた本体部９２とを、一体的に備えている。本体部９２はガイド部９１よりも大径であって、ガイド部９１は本体部９２から第１側へ突出している。このため、シリンダブロック９は第１側へ向いた二段の端面を有している。一段目の端面は、ガイド部９１の第１側に位置する第１の端面９５であり、二段面の端面は、本体部９２の第１側に位置する第２の端面９６である。一方、シリンダブロック９は第２側へ向いた端面として、前述の弁板摺接面９７を有している。シリンダブロック９の本体部９２には、回転軸３を中心として同心円上に複数のシリンダ１１（図１では２個のみ図示）が形成されている。シリンダ１１は、軸線方向Ｌに延びる円柱状の空間であって、第１側に向けて開口している。さらに、シリンダブロック９には、各シリンダ１１内と吸排ポート５，６とを連通させるシリンダポート１１ａが設けられている。各シリンダ１１には、シリンダ１１内を軸線方向Ｌに往復動可能にピストン１３が挿入されている。ピストン１３の第１側の端部には、シリンダブロック９から第１側へ突出する球形部１３ａが形成されている。このピストン１３の球形部１３ａは、シュー１４の第２側に形成された球面支持部１４ａに嵌め込まれている。これにより、シュー１４はピストン１３の先端に揺動可能に連結されている。シュー１４の第１側は、斜板１５の摺接面１５ｃに摺接している。そして、各シュー１４は、回転軸３の回転により、斜板１５の摺接面１５ｃと摺接しつつ回転軸３の周りを回転する。
【００２２】
シリンダブロック９と斜板１５の間には、環状の押え板１７が設けられている。押え板１７には、各シリンダ１１と対応して設けられた複数のシュー支持孔１７ａが形成されている。このシュー支持孔１７ａにはシュー１４が嵌め込まれている。シュー１４の外周は、シュー支持孔１７ａに嵌入可能な小径部１４ｃと、小径部１４ｃよりも第１側においてシュー支持孔１７ａより大径の大径部１４ｄとを有している。シュー１４の小径部１４ｃと大径部１４ｄの段差面が、シュー支持孔１７ａの周縁部に第２側へ向けて当接することにより、シュー１４は第２側への移動が規制されている。
【００２３】
押え板１７は、回転軸３に球面ブッシュ８０を介して揺動可能に支承されている。球面ブッシュ８０の外周面８１は、第２側へ向けて漸次拡径し、且つ、滑らかな曲面で形成されている。球面ブッシュ８０の外周面８１の第２側の端部には鍔８２が形成されている。球面ブッシュ８０は押え板１７の内周に第１側へ向けて挿入されており、球面ブッシュ８０の外周面８１が押え板１７の内周面１７ｂと接触している。そして、押え板１７の内周面１７ｂが球面ブッシュ８０の外周面８１を滑ることにより、押え板１７は回転軸３を中心として揺動することができる。一方、球面ブッシュ８０の内周には、第１側から順に、嵌合部８３とガイド穴部８４とが形成されている。球面ブッシュ８０の嵌合部８３には、軸線方向Ｌに沿ったスプラインが形成されており、このスプラインは回転軸３の外周に形成されたスプラインと嵌合している。これにより、球面ブッシュ８０は回転軸３と一体的に回転し且つ軸線方向Ｌに移動することができる。球面ブッシュ８０のガイド穴部８４は、第２側へ向いた開口を有し、前述のシリンダブロック９のガイド部９１を第１側へ向けて挿入可能な空洞状に形成されている。シリンダブロック９のガイド部９１が球面ブッシュ８０のガイド穴部８４に挿入された状態において、シリンダブロック９のガイド部９１の外周と球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の内周は接触している。このようにして、球面ブッシュ８０は、シリンダブロック９のガイド部９１に案内されることにより、振れることなく軸線方向Ｌに移動することができる。
【００２４】
球面ブッシュ８０とシリンダブロック９との間には、これらを軸線方向Ｌに反発するように付勢するセットスプリング２０が設けられている。具体的には、シリンダブロック９の本体部９２には第１側に向けて開口する複数のスプリング収容穴９３が形成されており、各スプリング収容穴９３にコイルバネであるセットスプリング２０が嵌め込まれている。セットスプリング２０の第１側はシリンダブロック９から突出しており、その突出端で球面ブッシュ８０の鍔８２と当接している。このセットスプリング２０のバネ力とシリンダ１１内の油圧とにより、シリンダブロック９の弁板摺接面９７は弁板４に押し付けられて密着している。また、セットスプリング２０のバネ力とシリンダ１１内の油圧とによって第１側へ押圧された球面ブッシュ８０により、押え板１７は第１側へ押圧されている。そして、第１側へ押圧された押え板１７により、シュー１４が斜板１５の摺接面１５ｃへ押し付けられている。
【００２５】
ここで、上記構成の斜板型油圧ポンプ１０を、各吸排ポート５，６のうち、一方の吸排ポート５を吸入側ポート、他方の吸排ポート６を吐出ポートとして使用した場合の作動について説明する。まず、エンジン等の駆動装置によって回転軸３が回転駆動されると、シリンダブロック９は回転軸３と一体的に回転し、シリンダブロック９の弁板摺接面９ａは弁板４に対して摺接しつつ回転する。また、押え板１７に保持された各シュー１４は、斜板１５の摺接面１５ｃに摺接しつつ、シリンダブロック９およびピストン１３と共に回転する。これにより、各ピストン１３は、斜板１５の最大傾転角に応じたストロークでシリンダ１１内を往復動し、各ピストン１３が上死点から下死点まで押動する吸入行程では吸排通路から吸入ポート５を介して各シリンダ１１内に圧油を吸込み、下死点から上死点に復動する吐出行程では各シリンダ１１内に吸込んだ圧油を高圧油として吐出ポート６から吸排通路へと吐出する。そして、傾転用アクチュエータ（図示略）によって斜板１５の最大傾転角を調節すると、各ピストン１３のストロークが変更され、これにより、各シリンダ１１から吐出する吐出容量を可変に制御することができる。
【００２６】
上記斜板型油圧ポンプ１０において、組立状態で、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙が０又は微小となるように構成されている。ここで「組立状態」とは、斜板型油圧ポンプ１０が組み上がった状態を意味する。但し、斜板型油圧ポンプ１０が作動している状態を除外するわけではなく、作動している状態でシリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙が０又は微小であってもよい。上記において「間隙が０である」ことは、球面ブッシュ８０とシリンダブロック９とが軸線方向Ｌに連続しており、これらの間に空隙がないことを意味する。よって、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙が０である状態には、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０とが軸線方向Ｌに当接している状態に加え、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０に軸線方向Ｌの間隔Ｇ（間隙）があり当該間隔Ｇが充填部材Ｆで埋められている状態も含まれる。球面ブッシュ８０とシリンダブロック９の軸線方向Ｌの間隙が０であれば、球面ブッシュ８０がシリンダブロック９と直接的又は間接的に当接することによって、球面ブッシュ８０は第２側へ軸線方向Ｌに移動不能となる。
【００２７】
また、上記において「間隙が微小である」とは、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との間に軸線方向Ｌの微小な間隙ΔＬが存在することを意味する。球面ブッシュ８０とシリンダブロック９との間に軸線方向Ｌの微小な間隙ΔＬが存在すれば、球面ブッシュ８０は間隙ΔＬの大きさだけ第２側へ軸線方向Ｌに移動可能である。但し、間隙ΔＬの大きさは十分に小さい。間隙ΔＬの大きさは、球面ブッシュ８０の第２側への移動に伴う押え板１７の第２側への移動量がシュー１４が斜板１５の摺接面１５ｃから離れない範囲に収まる大きさである。具体的には、間隙ΔＬの大きさは、０より大きく１．２ｍｍ以下であり、更に望ましくは、０より大きく０．８ｍｍ以下である。参考までに、従来の一般的な斜板型油圧モータにおいて、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙は３〜５ｍｍ程度に設計されている。
【００２８】
図１および図２に示す斜板型油圧ポンプ１０では、シリンダブロック９の第１の端面９５と、球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５（第２側の端面）との間に軸線方向Ｌの間隔Ｇが設けられている。この間隔Ｇは、充填部材Ｆで埋められている。よって、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０は空隙なく軸線方向Ｌに連続しており、これらの軸線方向Ｌの間隙が０となっている。充填部材Ｆは、１枚以上のシム板３０である。シム板３０の枚数や厚みは、間隔Ｇの大きさに応じて適宜選択される。充填部材Ｆとしてシム板３０が用いられることにより、例え個々の部品の寸法誤差により間隔Ｇの大きさにバラツキがあっても、組立時にシム板３０の枚数を増減調整すれば、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隔Ｇを高い精度で埋めることができる。
【００２９】
上記構成の斜板型油圧ポンプ１０において、低圧運転等によりシリンダ１１内の油圧が低下した状態で回転軸３が高速回転すると、ピストン１３を第２側に向けて引っ張る慣性力や遠心力によるシュー１４を転倒させようとするモーメントがセットスプリング２０のバネ力よりも大きくなる場合がある。この場合に、仮に押え板１７がピストン１３に引っ張られて第２側へ移動すれば、シュー１４の斜板１５への押し付け力が低下し、シュー１４が転倒してしまう。これに対し、本実施形態に係る斜板型油圧ポンプ１０では、押え板１７を第２側へ移動させようとする力が生じた時に、球面ブッシュ８０はシリンダブロック９と直接的又は間接的に当接することにより第２側への移動が規制され、押え板１７は球面ブッシュ８０と当接することにより第２側への移動が規制される。このように、本実施形態に係る斜板型油圧ポンプ１０では押え板１７の第２側への移動が規制されているので、上記のような場合であっても、シュー１４が斜板１５の摺接面１５ｃから浮き上がったり転倒したりすることがない。よって、本実施形態に係る斜板型油圧ポンプ１０では、シュー１４が斜板１５の摺接面１５ｃに片当たりした状態で摺動回転することに起因する、ポンプ効率の低下、斜板１５や各シュー１４等の偏摩耗、カジリ現象および焼き付き等の発生が抑止されている。しかも、本実施形態に係る斜板型油圧ポンプ１０では、従来の仕様のバネ力のセットスプリング２０を用いることができるので、バネ力の増大によりシュー１４と斜板１５の間の摩擦力が増加して効率が低下したり焼き付きが生じたりするおそれがない。さらに、シュー１４の斜板１５の摺接面１５ｃから浮き上がったり転倒したりするために、追加する部品点数は少なく、構造もシンプルである。また、充填部材Ｆで軸線方向Ｌの間隙Ｇを埋めた場合において、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０は同期して回転することから、充填部材Ｆとシリンダブロック９は相対的に滑らず、充填部材Ｆと球面ブッシュ８０も相対的に滑らない。したがって、シリンダブロック９と充填部材Ｆの間および球面ブッシュ８０と充填部材Ｆの間で過剰な摩擦が生じることがなく、斜板型油圧ポンプ１０の回転速度の更なる高速化に耐えることができる。
【００３０】
以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能である
【００３１】
例えば、上記実施形態に係る斜板型油圧ポンプ１０において、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙は０であるが、この間隙は微小であってもよい。図３は軸線方向に間隙が設けられた球面ブッシュとシリンダブロックの一例を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。図３に示す斜板型油圧ポンプ１０は、組立状態で、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との間に、微小な軸線方向Ｌの間隙ΔＬが設けられている。より詳細には、シリンダブロック９の第１の端面９５と、球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５とは軸線方向Ｌに離れており、これらの間に軸線方向Ｌの間隙ΔＬが存在している。この間隙ΔＬの大きさは、組立状体の斜板型油圧ポンプ１０において、０より大きく１．２ｍｍ以下、更に望ましくは、０より大きく０．８ｍｍ以下となるように設計されている。
【００３２】
なお、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙ΔＬの位置は、シリンダブロック９の第１の端面９５と球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５との間に限定されない。図４は軸線方向に間隙が設けられた球面ブッシュとシリンダブロックの例２を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。図４に示す例では、シリンダブロック９の第２の端面９６と球面ブッシュ８０の鍔８２とは軸線方向Ｌに離れており、これらの間に微小な軸線方向Ｌの間隙ΔＬが存在している。なお、この例において、セットスプリング２０は、球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５と、シリンダブロック９の第１の端面９５との間で反発するように設けられた複数枚の皿バネである。
【００３３】
また、例えば、上記実施形態に係る斜板型油圧ポンプ１０において、充填部材Ｆはシム板３０であるが、充填部材Ｆはシム板３０に限定されない。図５は軸線方向の間隔が埋められた球面ブッシュとシリンダブロックの例２を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。図５に示す例では、シリンダブロック９の第１の端面９５と、球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５との間に、軸線方向Ｌの間隔Ｇが設けられている。この間隔Ｇは、充填リング３１で埋められている。これにより、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙が０となっている。充填リング３１は、環状の充填部材Ｆである。球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５には環状溝形状の収容部３２が形成されており、この収容部３２に充填リング３１の第１側の一部分が埋設されている。充填リング３１の第２側の端面は、シリンダブロック９の第１の端面９５と当接している。この斜板型油圧ポンプ１０を組み立てる際には、球面ブッシュ８０の収容部３２に、まず、時間硬化性又は熱硬化性の充填剤３３を注入し、続いて、充填リング３１を第１側へ向けて嵌め込む。そして、充填リング３１とシリンダブロック９の第１の端面９５とが当接した状態で、充填剤３３を硬化させる。このように球面ブッシュ８０と充填リング３１との間に充填剤３３を設けることで、例え個々の部品の寸法誤差により間隔Ｇの大きさにバラツキがあっても、この間隔Ｇを充填リング３１と充填剤３３とにより高い精度で埋めることができる。なお、充填剤３３は、球面ブッシュ８０の収容部３２に充填リング３１を固定させるような、接着性能を有することが望ましい。また、充填リング３１の外周部に高強度の接着剤を塗布し、接着剤を介して充填リング３１と球面ブッシュ８０との接触面で接着させる場合は、充填剤３３を省いても良い。
【００３４】
或いは、充填部材Ｆとして、圧入ブッシュを用いることもできる。図６は軸線方向の間隔が埋められた球面ブッシュとシリンダブロックの例３を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。図６に示す例では、シリンダブロック９の第１の端面９５と、球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５との間に軸線方向Ｌの間隔Ｇが設けられている。この間隔Ｇは、圧入ブッシュ４１で埋められている。これにより、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙が０となっている。圧入ブッシュ４１は筒状の充填部材Ｆである。球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５に環状溝形状の圧入部４２が形成されており、この圧入部４２に圧入ブッシュ４１が第１側へ向けて圧入されている。球面ブッシュ８０の圧入部４２に圧入された圧入ブッシュ４１は、摩擦により圧入部４２から挿脱不能である。組立状態の斜板型油圧ポンプ１０において、圧入ブッシュ４１の第２側の端面は、シリンダブロック９の第１の端面９５と当接している。このように、充填部材Ｆとして圧入ブッシュ４１を用いることによれば、圧入ブッシュ４１の圧入具合を調整することによって、間隔Ｇの大きさのバラツキを吸収することができる。なお、圧入ブッシュ４１の外周部に高強度の接着剤を塗布し、この接着剤を介して圧入ブッシュ４１と圧入ブッシュ４１を接着してもよい。この場合は、圧入ブッシュ４１を圧入せずルーズフィットさせてもよい。
【００３５】
また、例えば、上記実施形態に係る斜板型油圧ポンプ１０において、充填部材Ｆにより埋められるシリンダブロック９と球面ブッシュ８０との軸線方向Ｌの間隙の位置は、シリンダブロック９の第１の端面９５と球面ブッシュ８０のガイド穴部８４の穴底８５との間に限定されない。図７は軸線方向の間隔が埋められた球面ブッシュとシリンダブロックの例４を示す斜板型油圧ポンプの縦断面図の一部拡大図である。図７に示す例では、シリンダブロック９のスプリング収容穴９３が開口している第２の端面９６と、球面ブッシュ８０の鍔８２との間に、軸線方向Ｌの間隔Ｇが設けられている。この間隔Ｇは、充填部材Ｆである充填柱３５により埋められている。これにより、球面ブッシュ８０とシリンダブロック９との軸線方向Ｌの間隙が０となっている。シリンダブロック９には、スプリング収容穴９３と同様に、斜板１５に向けて開口する複数の充填部材収容穴９８が設けられている。この充填部材収容穴９８に、充填柱３５が挿設されている。充填柱３５はシリンダブロック９の充填部材収容穴９８から第１側へ突出しており、この突出している第１側の端面が球面ブッシュ８０の鍔８２と当接している。この斜板型油圧ポンプ１０を組み立てる際には、シリンダブロック９の充填部材収容穴９８に、まず、時間硬化性又は熱硬化性の充填剤３６を注入し、続いて、充填柱３５を嵌め込む。そして、充填柱３５の第１側の端面と球面ブッシュ８０の鍔８２とが当接した状態で、充填剤３６を硬化させる。このようにシリンダブロック９と充填柱３５との間に充填剤３６を設けることによれば、例え個々の部品の寸法誤差により間隔Ｇの大きさにバラツキがあっても、この間隔Ｇを充填柱３５と充填剤３６とにより高い精度で埋めることができる。なお、充填剤３６は、シリンダブロック９の充填部材収容穴９８に充填柱３５を固定させるような、接着性能を有することが望ましい。このように充填柱３５の外周部に高強度の接着剤を塗布し、この接着剤を介して充填柱３５とシリンダブロック９とを接着する場合は、充填剤３３を省いてもよい。
【００３６】
なお、上記図５，６，７に示す例では、シリンダブロック９と球面ブッシュ８０の軸線方向Ｌの間隔Ｇを埋めるために充填部材Ｆ（充填リング３１，圧入ブッシュ４１，充填柱３５）を用いているが、これらの充填部材Ｆはシリンダブロック９および球面ブッシュ８０のいずれに設けられていてもかまわない。また、上記実施の形態において、斜板型液圧回転機として斜板型油圧ポンプを例に挙げて説明したが、本発明が適用される斜板型液圧回転機はこれに限定されない。例えば、斜板型液圧回転機は、斜板型油圧モータであってもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、斜板型油圧ポンプや斜板型油圧モータなどの斜板型液圧回転機において、回転軸の回転速度が高速化してもシューの斜板からの浮き上がりを防止することができるので、細部構造に係わらず最大傾転角が可変の斜板を有する斜板型液圧回転機に広く適用させることができる。
【符号の説明】
【００３８】
Ｇ  間隔
Ｆ  充填部材
３  回転軸
４  弁板
５，６  吸排ポート
９  シリンダブロック
１１  シリンダ
１３  ピストン
１４  シュー
１５  斜板
１７  押え板
２０  セットスプリング
３０  シム板
３１  充填リング
３２  収容部
３３  充填剤
３５  充填柱
３６  充填剤
４１  圧入ブッシュ
８０  球面ブッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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