(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に回転軸と略平行に開口した複数のシリンダと、これらの各シリンダに往復動自在に収装された複数のピストンと、これらのピストン基端側に設けられたピストンシュ−と、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜する駆動軸と、この駆動軸に同軸的に固定されるとともに表側面において前記ピストンシュ−の底面と球面接触するトルクプレートと、このトルクプレートの裏側面に摺接してこのトルクプレートを支持するスラストプレートと、前記駆動軸と前記シリンダブロックの回転軸を同期回転させる回転力伝達機構と、を備えたアキシャルピストンポンプまたはモータにおいて、ピストン基端の平面状の基端面の略中央に凹部を形成し、この凹部に前記シリンダ内部からの作動流体を導入するとともに、樹脂材料からなるシュ−パッドの平面状の上面の略中央に凸部を形成し、前記ピストン基端の凹部に前記シュ−パッドの凸部を嵌合させるとともに前記ピストンの基端面の平面部分と前記シュ−パッドの上面の平面部分とを面接触させ、前記シュ−パッドの下面にポケット穴とこのポケット穴を囲うランド部を形成し、このシュ−パッドのランド部を前記ピストンシュ−の平面上の上面に摺動自在に当接させるとともに、前記シュ−パッドを前記凸部の端部から上下に貫通する流体通路を前記ポケット穴に連通させてシリンダ内の高圧の作動流体を前記ポケット穴に導入することにより前記シュ−パッドとピストンシュ−との間に静圧軸受を構成したことを特徴とするアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【請求項２】
軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に回転軸と略平行に開口した複数のシリンダと、これらの各シリンダに往復動自在に収装された複数のピストンと、これらのピストン基端側に設けられたピストンシュ−と、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜する駆動軸と、この駆動軸に同軸的に固定されるとともに表側面において前記ピストンシュ−の底面と球面接触するトルクプレートと、このトルクプレートの裏側面に摺接してこのトルクプレートを支持するスラストプレートと、前記駆動軸と前記シリンダブロックの回転軸を同期回転させる回転力伝達機構と、を備えたアキシャルピストンポンプまたはモータにおいて、樹脂材料からなるシュ−パッドの平面状の下面の略中央に凸部を形成し、前記ピストンシュ−の平面状の上面の略中央に凹部を形成し、前記ピストンシュ−の凹部に前記シュ−パッドの凸部を嵌合させるとともに前記ピストンシュ−の上面の平面部分と前記シュ−パッドの下面の平面部分とを面接触させ、前記シュ−パッドの上面にポケット穴とこのポケット穴を囲うランド部を形成し、このシュ−パッドのランド部を前記ピストンの平面状の基端面に摺動自在に当接させるとともに、このピストンの基端面に開口してシリンダ内の高圧の作動流体を前記シュ−パッドのポケット穴に導入する流体通路を前記ピストンに形成することにより前記シュ−パッドとピストンの基端面との間に静圧軸受を構成したことを特徴とするアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【請求項３】
前記シュ−パッドのポケット穴を前記シュ−パッドの凸部の断面より広い断面積に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【請求項４】
前記シュ−パッドの凸部と前記シュ−パッドのポケット穴とを同軸上の円形断面に形成するとともに、前記ポケット穴の径を前記凸部の径より大きくしたことを特徴とする請求項３に記載のアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【請求項５】
前記トルクプレートの前記ピストンシュ−と相対する部分に座ぐり穴を形成し、これらの座ぐり穴に樹脂材料からなるソケットをはめ込むとともに、これらのソケットの上面に凹部を形成し、これらの凹部にピストンシュ−の球面状の底面を球面接触させたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかひとつに記載のアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【請求項６】
前記ソケットの底面外周に沿って溝を形成するとともに、前記トルクプレートにはこの溝に連通してトルクプレート外部に通じる流体通路を形成することを特徴とする請求項５に記載のアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【請求項７】
前記トルクプレートの前記ピストンシュ−と相対する部分にトルクプレートを上下に貫通する収容穴を形成し、これらの収容穴に樹脂材料からなるソケットをはめ込むとともに、これらのソケットの上面に凹部を形成し、これらの凹部にピストンシュ−の球面状の底面を球面接触させたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかひとつに記載のアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【請求項８】
前記ソケットおよび前記ピストンシュ−を上下に貫通する流体通路を形成し、これらの流体通路を介して前記シリンダ内の高圧の作動流体を前記ソケット底面側に導入することにより、前記ソケット底面とスラストプレートとの間に静圧軸受を構成したことを特徴とする請求項７に記載のアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【請求項９】
前記シュ−パッドを構成する樹脂材料に強化材を添加したことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかひとつに記載のアキシャルピストンポンプまたはモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストン基端のピストンシュ−とスラストプレートの隙間からの作動流体の漏洩を防止したアキシャルピストンポンプまたはモータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アキシャルピストンポンプまたはモータにおいて、ピストン基端のピストンシュ−とスラストプレートの隙間からの作動流体の漏洩防止を図ったものとしては、例えば特開平９−１４１２５号公報等に提案がなされている。
【０００３】
図１５〜図１８には、この特開平９−１４１２５号公報に提案されたアキシャルピストンポンプまたはモータを示す。
【０００４】
図１５に示されるように、アキシャルピストンポンプまたはモータは、ケーシング１内に駆動軸２を回転自在に支持し、この駆動軸２の外周に、駆動軸２と一体に回転するシリンダブロック３を備えている。このシリンダブロック３には駆動軸２の同心円上かつ駆動軸２と略平行に複数のシリンダ４が開口し、これらのシリンダ４には、それぞれピストン５が基端側を突出させながら往復摺動自在に嵌挿されている。
【０００５】
これらのピストン５と相対するように、駆動軸２外周には斜板６が配置され、この斜板６は駆動軸２に対して相対的に傾斜するようにケーシング１に固定されている。この斜板６の傾斜面にはスラストプレート７が固着されている。そして、ピストン５の基端に球面対偶で枢支されたスリッパ（ピストンシュ−）８０が、このスラストプレート７に摺接するようになっている。
【０００６】
また、シリンダブロック３の底部は、ケーシング１に固定のバルブプレート９に摺接している。各シリンダ４は、バルブプレートに開口するポートを介して、バルブプレート９裏側の吸込口１０または吐出口１１に選択的に連通するようになっている。
【０００７】
このような構成により、アキシャルピストンポンプは、駆動軸２と一体のシリンダブロック４の回転によりピストン５が往復摺動するとともに、この往復動により拡大するシリンダ４には吸込口１０から作動流体が吸い込まれ、縮小するシリンダ４からは吐出口１１に作動流体が吐き出されるようになっている。また、アキシャルピストンモータは、これとは逆に動作し、作動流体の吸込および吐出によりシリンダブロック３とともに駆動軸２が回転駆動される。
【０００８】
さらに、この従来のアキシャルピストンポンプまたはモータでは、スリッパ８０を、図１６〜図１７に示すような構成にすることにより、低粘性の作動流体を用いた場合でも、スリッパ８０とスラストプレート７との隙間からの作動流体の漏洩を低減するようにしている。
【０００９】
すなわち、図１６、図１７に示すように、スリッパ８０の下面８１には、円板状のくりぬき部８２が形成される。そして、このくりぬき部８２に、図１８に示すような形状の樹脂材料からなるスリッパパッド９０が嵌挿され、このスリッパパッド９０はスラストプレート７と摺接する。このスリッパパッド９０の中央には連通穴９１が開口し、シリンダ４内の作動流体の一部は、ピストン５に形成された流体通路５Ａおよびスリッパ８０を上下に貫通する流体通路８３を介して、この連通穴９１に導かれ、スリッパパッド９０とスラストプレート７との間を潤滑する。
【００１０】
このように、スリッパ８０の底面８１に、耐摩耗性や耐焼付性に優れた樹脂材料からなるスリッパパッド９０を用いることにより、低粘度の作動流体を用いた場合にもスリッパパッド９０の押し付け力を大きくでき、スリッパパッド９０とスラストプレート７との隙間からの作動流体の漏洩を低減することができる。
【００１１】
さらに、くりぬき部８２の底面８４には、円環状の溝８５が形成され、この円環溝８５は放射状に延びる連絡溝８６を介して外部に連通している。これにより、流体通路８３を介して導かれた作動流体のうち、スリッパパッド９０とスラストプレート７との潤滑に余剰の作動流体は、円環溝８５および連絡溝８６を介して外部に逃がされ、くりぬき部８２の底面８４と、スリッパパッド９０の上面の潤滑を効果的に行うことができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のアキシャルピストンポンプまたはモータでは、くりぬき部８２の底部８４は、スリッパパッド９０が隙間なく密着して嵌挿するように、高い精度で平面に加工する必要があり、この精度確保のため加工工数がかかり製造コストが上昇してしまう。
【００１３】
また、くりぬき部８２の底面８４とスリッパパッド９０の上面の潤滑のために円環溝８５および連絡溝８６を形成するならば、さらに加工工数が増大するのみならず、スラストプレート７とスリッパパッド９０の間に流体圧力が圧力勾配を伴いながら作用すると、スリッパパッド９０が弾性変形によって円環溝８５、連絡溝８６に潜り込んでしまう恐れがあり、この場合には、スラストプレート７とスリッパパッド９０の間に隙間が生じ、作動流体の過大な漏れの原因となってしまう。
【００１４】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ピストン基端のピストンシュ−とスラストプレートの隙間からの作動流体の漏洩を防止し得る構成を、少ない加工工数により低コストで実現し得るアキシャルピストンポンプまたはモータを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に回転軸と略平行に開口した複数のシリンダと、これらの各シリンダに往復動自在に収装された複数のピストンと、これらのピストン基端側に設けられたピストンシュ−と、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜する駆動軸と、この駆動軸に同軸的に固定されるとともに表側面において前記ピストンシュ−の底面と球面接触するトルクプレートと、このトルクプレートの裏側面に摺接してこのトルクプレートを支持するスラストプレートと、前記駆動軸と前記シリンダブロックの回転軸を同期回転させる回転力伝達機構とを備えたアキシャルピストンポンプまたはモータにおいて、ピストン基端の平面状の基端面の略中央に凹部を形成し、この凹部に前記シリンダ内部からの作動流体を導入するとともに、樹脂材料からなるシュ−パッドの平面状の上面の略中央に凸部を形成し、前記ピストン基端の凹部に前記シュ−パッドの凸部を嵌合させるとともに前記ピストンの基端面の平面部分と前記シュ−パッドの上面の平面部分とを面接触させ、前記シュ−パッドの下面にポケット穴とこのポケット穴を囲うランド部を形成し、このシュ−パッドのランド部を前記ピストンシュ−の平面上の上面に摺動自在に当接させるとともに、前記シュ−パッドを前記凸部の端部から上下に貫通する流体通路を前記ポケット穴に連通させてシリンダ内の高圧の作動流体を前記ポケット穴に導入することにより前記シュ−パッドとピストンシュ−との間に静圧軸受を構成した。
【００１６】
第２の発明は、軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に回転軸と略平行に開口した複数のシリンダと、これらの各シリンダに往復動自在に収装された複数のピストンと、これらのピストン基端側に設けられたピストンシュ−と、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜する駆動軸と、この駆動軸に同軸的に固定されるとともに表側面において前記ピストンシュ−の底面と球面接触するトルクプレートと、このトルクプレートの裏側面に摺接してこのトルクプレートを支持するスラストプレートと、前記駆動軸と前記シリンダブロックの回転軸を同期回転させる回転力伝達機構とを備えたアキシャルピストンポンプまたはモータにおいて、樹脂材料からなるシュ−パッドの平面状の下面の略中央に凸部を形成し、前記ピストンシュ−の平面状の上面の略中央に凹部を形成し、前記ピストンシュ−の凹部に前記シュ−パッドの凸部を嵌合させるとともに前記ピストンシュ−の上面の平面部分と前記シュ−パッドの下面の平面部分とを面接触させ、前記シュ−パッドの上面にポケット穴とこのポケット穴を囲うランド部を形成し、このシュ−パッドのランド部を前記ピストンの平面状の基端面に摺動自在に当接させるとともに、このピストンの基端面に開口してシリンダ内の高圧の作動流体を前記シュ−パッドのポケット穴に導入する流体通路を前記ピストンに形成することにより前記シュ−パッドとピストンの基端面との間に静圧軸受を構成した。
【００１７】
第３の発明は、前記シュ−パッドのポケット穴を前記シュ−パッドの凸部の断面より広い断面積に形成した。
【００１８】
第４の発明は、前記シュ−パッドの凸部と前記シュ−パッドのポケット穴とを同軸上の円形断面に形成するとともに、前記ポケット穴の径を前記凸部の径より大きくした。
【００１９】
第５の発明は、前記トルクプレートの前記ピストンシュ−と相対する部分に座ぐり穴を形成し、これらの座ぐり穴に樹脂材料からなるソケットをはめ込むとともに、これらのソケットの上面に凹部を形成し、これらの凹部にピストンシュ−の球面状の底面を球面接触させた。
【００２０】
第６の発明は、前記ソケットの底面外周に沿って溝を形成するとともに、前記トルクプレートにはこの溝に連通してトルクプレート外部に通じる流体通路を形成する。
【００２１】
第７の発明は、前記トルクプレートの前記ピストンシュ−と相対する部分にトルクプレートを上下に貫通する収容穴を形成し、これらの収容穴に樹脂材料からなるソケットをはめ込むとともに、これらのソケットの上面に凹部を形成し、これらの凹部にピストンシュ−の球面状の底面を球面接触させた。
【００２２】
第８の発明は、前記ソケットおよび前記ピストンシュ−を上下に貫通する流体通路を形成し、これらの流体通路を介して前記シリンダ内の高圧の作動流体を前記ソケット底面側に導入することにより、前記ソケット底面とスラストプレートとの間に静圧軸受を構成した。
【００２３】
第９の発明は、前記シュ−パッドを構成する樹脂材料に強化材を添加した。
【００２４】
【発明の作用および効果】
第１、第２の発明では、ピストンシュ−の下面とトルクプレートとを球面接触させるとともに、ピストンシュ−またはピストンに対してシュ−パッドのランド部を摺動可能に当接させることにより、ピストン側から作用する流体圧力によって発生する力が、ピストンの軸に略一致した方向の反力で支持され、ポンプまたはモータの最大使用圧力、回転数等の性能を向上させる上での大きな障害となるピストン横力がほとんど作用しないようにしたアキシャルピストンポンプまたはモータにおいて、ピストンの押し付け力を高くすることができ、低粘性流体を作動流体としたときでも作動流体の漏洩を低減でき、また、このためにピストンとピストンシュ−の間に設けられるシュ−パッドの加工は射出成形できるとともに、ピストンおよびピストンシュ−の加工はほとんど必要なく、ピストン基端部の構成を容易かつ低コストで製造し得る。
【００２５】
第３、第４の発明では、シュ−パッドに作用する流体圧力は、シュ−パッドを凸部側のピストンまたはピストンシュ−に押し付けるように作用するので、シュ−パッドは特に圧着や圧入などを行わなくても、ピストンまたはピストンシュ−に一体に固定され、シュ−パッドとピストンまたはピストンシュ−の間から作動流体の漏れが生じることはない。
【００２６】
第５、第７の発明では、ピストンシュ−を樹脂材料からなるソケットを介してトルクプレートに支持するようにしたので、ピストンシュ−のトルクプレート（ソケット）に対する摺動動作は非常に円滑となり、ポンプまたはモータの振動および騒音の発生が抑制されるとともに、またポンプまたはモータの効率を高めることができる。
【００２７】
第６の発明では、ソケット底面の溝およびトルクプレートに形成した流体通路を介して、ソケットとトルクプレートの間の作動流体が外部に逃がされ、ソケット底面の溝の流体圧力は低圧となるので、ソケットがトルクプレート側から押し上げられ、座ぐり穴から抜け出てしまうことが防止できる。
【００２８】
第８の発明では、トルクプレートおよびソケットの構成を簡素化できるとともに、静圧軸受の作用によりスラストプレートとトルクプレート（ソケット）間の摺動をスムーズにでき、ポンプまたはモータの作動をより円滑で低騒音にすることができる。
【００２９】
第９の発明では、シュ−パッドを構成する樹脂材料には強化材が添加されるため、シュ−パッドの強度と耐摩耗性が向上し、熱膨張率が低下し、寸法安定性が増大するので、シュ−パッドの摺動面に特に要求される加工精度の向上と寸法の維持が達成できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明するにあたって、まず参考例について説明する。
【００３１】
図１には、本参考例のアキシャルピストンポンプまたはモータにおけるピストンシュ−８周辺部分の構成を示す。なお、本参考例においては、アキシャルピストンポンプまたはモータの基本的構成は、図１５に示した従来のアキシャルピストンポンプまたはモータと略同一であり、図１５のスリッパ８０およびスリッパパッド９０の代わりに、ピストンシュ−８およびシュ−パッドが用いられている点のみが異なっている。したがって、以下、このピストンシュ−８およびシュ−パッドの構成を中心に説明する。
【００３２】
図示されるように、ピストンシュ−８の球状の上部８Ａにおいて、ピストン５基端の球面部５Ａに球面対偶で枢支される。この上部８Ａ下方のピストンシューの下部８Ｂは側方にフランジ状に広がり、このフランジ状の下部８Ｂの下面であるピストンシューの底面８Ｃは平面に形成されている。この底面８Ｃの中央には、断面円形の座ぐり形状の凹部８Ｄが形成される。この凹部８Ｄの底には、ピストンシュ−８を上下に貫通する流体通路８Ｅが連通している。
【００３３】
このピストンシュ−８の底面８Ｃとスラストプレート７の間に介装されるシュ−パッド１５は樹脂材料から構成される。このシュ−パッド１５の上面１５Ａは、ピストンシュ−８の底面８Ｃと略同径に形成されている。また、この上面１５Ａの中央には、上述の凹部８Ｄに嵌合する凸部１５Ｂが形成され、この凸部１５Ｂが凹部８Ｄに嵌まり込んだ状態で、上面１５Ａと底面８Ｃが当接するようになっている。
【００３４】
一方、シュ−パッド１５の下面には、図２にも示すように、凸部１５Ｂの径よりも大きな径のポケット穴１５Ｃが形成され、このポケット穴１５Ｃの周囲に、スラストプレート７との摺接面である環状のランド部１５Ｄが形成されている。さらに、このポケット穴１５Ｃの底部には、凸部１５Ｂ先端からシュ−パッド１５の軸上を上下に貫通する流体通路１５Ｅが連通する。これにより、ポケット穴１５Ｃ内に、流体通路８Ｅおよび１５Ｅを介して、ピストン５側から高圧の作動流体が導入され、シュ−パッド１５とスラストプレート７との間に静圧軸受が構成される。
【００３５】
つぎに作用を説明する。
【００３６】
アキシャルピストンポンプまたはモータが作動すると、ピストン５は斜板６に対して相対的に回転し、ピストンシュ−８基端のシュ−パッド１５は、斜板６に固定されたスラストプレート７に押し付けられながら摺動する。そして、シュ−パッド１５の下面とスラストプレート７の間には、流体通路８Ｅ、１５Ｅを介して高圧の作動流体が導入され、シュ−パッド１５とスラストプレート７間の静圧軸受の作用によって、これらの間の潤滑が高められる。
【００３７】
このように、本発明では、ピストン５基端のピストンシュ−８とスラストプレート７の間に、耐摩耗性および耐焼付性の高い樹脂材料からなるシュ−パッド１５が介装され、ピストンシュ−８のスラストプレート７への押し付け力を高くでき、低粘性流体を作動流体としたときでもシュ−パッド１５とスラストプレート７の隙間からの作動流体の漏洩を低減できるが、このためのピストンシュ−８およびシュ−パッド１５に対する加工は容易であり低コストで行うことができる。すなわち、ピストンシュ−８の底面８Ｃは、平面中央に座ぐり形状の凹部８Ｄを加工すればよく、容易に形成できるとともに、樹脂材料からなるシュ−パッド１５は射出成形によって加工でき、容易かつ低コストに製造することができる。
【００３８】
また、アキシャルピストンポンプまたはモータの作動中、シュ−パッド１５の上面１５Ａには、図３に示すように、シュ−パッド１５Ａの上側に導かれた流体から、凸部１５Ｂにおいては略一定圧（ピストン５内の流体圧力で決まる高圧）の流体圧力が、そしてこの凸部１５Ｂの周囲においては外周側に向かうほど弱まる圧力勾配を持った流体圧力が作用する。また、シュ−パッド１５の下面側には、同じく図３に示すように、シュ−パッド１５下側に導かれた流体から、ポケット穴１５Ｃにおいては略一定圧（ピストン５内の流体圧力で決まる高圧）の流体圧力が、そしてランド部１５Ｄにおいては外周に向かうほど弱まる圧力勾配を持った流体圧力が作用する。
【００３９】
この場合、ポケット穴１５Ｃの径は凸部１５Ｂの径より大きいので、シュ−パッド１５への流体圧力の総和は、シュ−パッド１５をピストンシュ−８側に押し付けるように作用する。したがって、シュ−パッド１５とピストンシュ−８は、特に圧着や圧入などを行わなくても、アキシャルピストンポンプまたはモータの作動中、一体に固定される。よって、シュ−パッド１５の上面１５Ａとピストンシュ−８の底面８Ｃは適切に密着し、作動流体の漏れが生じることはない。
【００４０】
図４には、他の参考例を示す。
【００４１】
この参考例では、図１、図２に示した参考例と同様の構成に加えて、ポケット穴１５Ｃ内に、例えば４つの略９０度の部分に分割された環状のランド部１５Ｆを設けている。そして、この４つのランド部１５Ｆの内側（ポケット穴１５Ｃの略中央）に円形溝１５Ｇを、外側に環状溝１５Ｈを備え、各ランド部１５Ｆの間の連通溝１５Ｉにおいて円形溝１５Ｇと環状溝１５Ｈが連通するようになっている。これにより、流体通路１５Ｅから導入された高圧流体が、円形溝１５Ｇから連通溝１５Ｉを介して環状溝１５Ｈに流れ込み、さらにはランド部１５Ｆの表面にも高圧流体が作用し、これら円形溝１５Ｇ、連通溝１５Ｉ、環状溝１５Ｈおよびランド部１５Ｆとスラストプレート７との間に静圧軸受が構成される。
【００４２】
この参考例では、このようにランド部１５Ｄに加えてランド部１５Ｆを設けることにより、シュ−パッド１５が固体接触によりスラストプレート７上に支持される面積を広げている。ところで、シュ−パッド１５とスラストプレート７間の静圧軸受の浮上力は、一般的にピストン５から受ける押し付け力よりもわずかに小さく設定され、静圧軸受からの作動流体の漏れ流量を低減し容積効率の低下を防いでいるが、この浮上力と押し付け力の差は、このシュ−パッド１５とスラストプレート７間の固体接触により支持されている。したがって、本参考例のように固体接触の面積が広げられると、固体接触の面圧が低下する結果、シュ−パッド１５の摩耗が低減され、シュ−パッド１５の耐久性が向上する。
【００４３】
図６には、他の参考例を示す。
【００４４】
この参考例は、図１に示した参考例に比較して、ピストンシュ−８の底面８Ｃに凹部８Ｄが形成されず、シュ−パッド１５が上面１５Ａ中央に凸部１５Ｂを備えない代わりに、上面１５Ａの周に沿って環状突起１５Ｊが形成されている点で異なり、他の構成は共通となっている。そして、ピストンシュ−８の下部８Ｂは、ちょうどこの環状突起１５Ｊの内側に嵌まり込み、これにより、ピストンシュ−８とシュ−パッド１５の位置の固定がなされるようになっている。本参考例は、このような構成により、ピストンシュ−８の形状の簡素化することができ、ピストンシュ−８の加工を容易とすることができる。
【００４５】
図７、図８には、本発明の実施の形態を示す。
【００４６】
この実施の形態では、アキシャルピストンポンプまたはモータの全体構成が図１５に示したものと異なっている。詳しく説明すると、図７に示されるように、ハウジング２１内には、シリンダブロック２２が回転軸２２Ａを中心に回転自在に収容されている。このシリンダブロック２２の回転軸２２Ａは、駆動軸２３に対して所定の角度で傾いて、回転伝達機構２４により連結され、駆動軸２３に同期して回転するようになっている。シリンダブロック２２には、回転軸２２Ａの同心円上かつ回転軸２２Ａと略平行に複数のシリンダ２５が開口し、これらのシリンダ２５内にはそれぞれピストン２６が往復摺動自在に収容されている。このピストン２６の基端側には、後述するような樹脂材料からなるシュ−パッド２７を介してピストンシュ−２８が当接する。このピストンシュ−２８の球面状の底面２８Ｂは、駆動軸２３の回りで一体に回転するトルクプレート２９のピストン２６基端と相対する位置に設けられた凹部２９Ａに球面対偶で枢支されている。なお、トルクプレート２９とその裏面を支持するスラストプレート３０の間には、トルクプレート２９を上下に貫通する流体通路を介して作動流体が導かれ、ポンプまたはモータの作動によりこれらが互いに摺動するときの潤滑が図られる。
【００４７】
図８にも示すように、これらのピストン２６の基端面２６Ａはピストン２６の軸と垂直な平面となっており、この基端面２６Ａにシュ−パッド２７の上面２７Ａが面接触で当接する。この場合、シュ−パッド２７の上面２７Ａの中央には凸部２７Ｂが突出して設けられ、ピストン基端の開口２６Ｂに嵌合している。
【００４８】
また、このシュ−パッド２７の下面外周のランド部２７Ｄの内側には、ポケット穴２７Ｃが開口し、このポケット穴２７Ｃの底面には、シュ−パッド２７を縦方向に貫通する流体通路２７Ｅが連通している。これにより、ポケット穴２７Ｃには、シリンダ２５からの高圧の作動流体が導入され、ピストンシュ−２８の平面状の上面２８Ａとの間に静圧軸受が構成されるとともに、この作動流体の一部はピストンシュ−２８を上下に貫通する流体通路２８Ｃを通って、ピストンシュ−２８の底面２８Ｂとトルクプレート２９の凹部２９Ａとの間を潤滑するようになっている。
【００４９】
また、ランド部２７Ｄの内側のポケット穴２７Ｃ内にはランド部２７Ｆが設けられ、前述のランド部２７Ｄとこのランド部２７Ｆが、ピストンシュ−２８の上面２８Ａと当接し、ポンプまたはピストンの作動中、シュ−パッド２７はピストンシュ−２８の上面２８Ａ上をわずかに摺動する。このように、ランド部２７Ｆを設けることにより、シュ−パッド２７とピストンシュ−２８の固体接触の面積を広げ、固体接触の面圧を低下させることにより、シュ−パッドの耐久性を向上させるのは前述の実施の形態と同様である。
【００５０】
このような構成のアキシャルピストンポンプまたはモータは、上述のようにピストンシュ−２８の上面２８Ａは、ピストン２６基端側に固定されたピストンシュ−２７とピストン２６の軸と横方向に摺動可能にして、ピストン２６側から作用する流体圧力によって発生する力が、ピストン２６の軸に略一致した方向の反力で支持され、ポンプまたはモータの最大使用圧力、回転数等の性能を向上させる上での大きな障害となるピストン横力がほとんど作用しないようにしたものである。このようなアキシャルピストンポンプまたはモータのピストン２６基端とピストンシュ−２８の間に、耐摩耗性および耐焼付性の高い樹脂材料からなるシュ−パッド２７を介装することにより、ピストン２６の押し付け力を高くすることができ、低粘性流体を作動流体としたときでも作動流体の漏洩を低減できる。そして、この場合、シュ−パッド２７の加工は射出成形によって容易かつ低コストで行い得るとともに、ピストン２６およびピストンシュ−２８の加工はほとんど必要ない。
【００５１】
図９には、本発明のさらに他の実施の形態を示す。
【００５２】
この実施の形態では、図７、図８の実施の形態のピストン２６、シュ−パッド２７、ピストンシュ−２８の代わりに、ピストン３１、シュ−パッド３２、ピストンシュ−３３を備えたものである。
【００５３】
このピストン３１の基端は軸に垂直な平面３１Ｂに加工され、この平面３１にシュ−パッド３２の上面側のランド部３２Ｄ、３２Ｆが当接する。ランド部３２Ｄはシュ−パッド３２の外周端に沿った円環状のものであり、このランド部３２Ｄの内側にポケット穴３２Ｃが形成され、このポケット穴３２Ｃ内に島状のランド部３２Ｆが配設される。ポケット穴３２Ｃには、ピストン３１基端に開口する流体通路３１Ｂからシリンダ２５内の高圧の作動流体が導入され、ポンプまたはモータ作動時にわずかに摺動するピストン３１基端と、シュ−パッド３２上面との間に、静圧軸受が構成される。
【００５４】
シュ−パッド３２の平面である下面３２Ａは、同じく平面であるピストンシュ−３３の上面３３Ａに当接するとともに、シュ−パッド３２の下面３２Ａ中央から突出した凸部３２Ｂが、ピストンシュ−３３を上下に貫通した開口部３３Ｃの端部に嵌合して、シュ−パッド３２とピストンシュ−３３の位置が固定される。このピストンシュ−３３の球状の底面３３Ｂは、トルクプレート２９の凹部２９Ａに球面対偶で枢支されるとともに、開口部３３Ｃおよびピストンシュ−３２を上下に貫通する３２Ｅを通じて、底面３３Ｂと凹部２９Ａとの間に作動流体が導入され、これらの間の潤滑が図られている。
【００５５】
この実施の形態においても、耐摩耗性および耐焼付性の高い樹脂材料からなるシュ−パッド３２の存在により、ピストン３１の押し付け力を高くすることができ、低粘性流体を作動流体としたときでも作動流体の漏洩を低減できるとともに、ピストン３１、シュ−パッド３２、ピストンシュ−３３の加工は低コストで容易に行い得る。
【００５６】
図１０には、本発明のさらに他の実施の形態を示す。
【００５７】
この実施の形態は、図７、図８に示した実施の形態と比較して、トルクプレート２９をトルクプレート３５とした構成のみが異なっている。
【００５８】
具体的に説明すると、トルクプレート３５には、ピストン２６基端と相対する位置にピストン２６と同数の座ぐり穴３５Ａが開口し、これらの座ぐり穴３５Ａ内には、それぞれ樹脂材料からなるソケット３６が嵌合している。このソケット３６には、それぞれ球面状の凹部３６Ａが形成され、この凹部３６Ａにピストンシュ−２８の球状の底面２８Ｂが嵌まり込み枢支されるようになっている。また、トルクプレート３５の裏側には、トルクプレート３５およびソケット３６を同軸上で上下にそれぞれ貫通する流体通路３５Ｂおよび３６Ｂを通じて作動流体が導かれ、互いに摺動するトルクプレート３５とスラストプレート３０間の潤滑が図られるようになっている。
【００５９】
この実施の形態では、このようにピストンシュ−２８を樹脂材料からなるソケット３６を介してトルクプレート３５に支持するようにしたので、ピストンシュ−２８のソケット３６に対する摺動動作は非常に円滑となり、ポンプまたはモータの振動および騒音の発生が抑制されるとともに、またポンプまたはモータの効率を高めることができる。
【００６０】
図１１、図１２には、本発明のさらに他の実施の形態を示す。
【００６１】
図１１に示されるように、この実施の形態は、図１０に示した実施の形態の基本的構成に比較して、ソケット３６の底面３６Ｃの外周の縁には環状溝３６Ｄを形成するとともに、これらの環状溝３６Ｄに位置を合わせてトルクプレート３５を上下に貫通する流体通路３５Ｃを備えた点のみが異なっている。図１２に示すように、トルクプレート３５の裏面外周部は外部と連通する切り欠き部３５Ｆとなっており、流体通路３５Ｃの端部がこの切り欠き部３５Ｆに開口し、この環状溝３６Ｄからの作動流体を外部に逃がすようになっている。なお、図１２から分かるように、トルクプレート３５の裏面には、スラストプレート３０と当接するランド部３５Ｄの一部に、ピストン２６と同数のポケット穴３５Ｅが形成されており、これらのポケット穴３５Ｅに流体通路３５Ｂを通ってシリンダ２５内の高圧が導入されることにより、トルクプレート３５の裏面とスラストプレート３０の間に静圧軸受が構成されている。
【００６２】
本実施の形態では、環状溝３６Ｄおよび流体通路３５Ｃを介して、ソケット３６とトルクプレート３５の間の作動流体が外部に逃がされ、環状溝３６Ｄの流体圧は低圧となるので、ソケット３６が、トルクプレート３５側から押し上げられ、座ぐり穴３５Ａから抜け出てしまうことが防止できる。
【００６３】
図１３、図１４には、本発明のさらに他の実施の形態を示す。
【００６４】
図１４に示されるように、この実施の形態は、図１０に示した実施の形態の基本的構成に比較して、トルクプレート４０を上下に貫通するように収容穴４０Ａを形成し、この収容穴４０Ａにソケット４１を収容している点のみが異なっている。これにより、ソケット４１の下部は、図１４に示すように、トルクプレート４０裏面から突出し、ランド部４１Ａにおいてスラストプレート３０と摺接する。さらに、ランド部４１Ａ内側に形成されたポケット部４１Ｂには、ソケット４１を上下に貫通する流体通路４１Ｃを介してシリンダ２５からの高圧の作動流体が導入され、ソケット４１下部とスラストプレート３０の間には静圧軸受が構成される。また、ソケット４１上面には凹部４１Ｄが形成され、この凹部４１Ｄにピストンシュ−２８の球形の底面２８Ｂが嵌合するようになっている。
【００６５】
本実施の形態は、このような構成をとることにより、トルクプレート４０およびソケット４１の構成を簡素化できるとともに、スラストプレート３０とトルクプレート４０（ソケット４１）間の摺動をスムーズにでき、ポンプまたはモータの作動をより円滑で低騒音にすることができる。
【００６６】
なお、図１０〜図１４に示した実施の形態においては、ピストン２６、シュ−パッド２７、ピストンシュ−２８を、図９に示した実施の形態と同様に、ピストン３１、シュ−パッド３２、ピストンシュ−３３に変更することができ、これにより他の実施の形態を構成することができるのは当然である。
【００６７】
なお、以上の各実施の形態において、シュ−パッド１５、２７、３２を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリエステル、ポリアセタール、ポリケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フェノール樹脂、ＰＴＦＥ等の強度と剛性に優れた樹脂を使用するとよい。
【００６８】
また、この樹脂材料に、例えばガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維等の強化材を添加すれば、シュ−パッド１５、２７、３２の強度および耐摩耗性を向上させることができるとともに、シュ−パッド１５、２７、３２の熱膨張率が低下させ、寸法安定性を向上させることができる。これにより、シュ−パッド１５、２７、３２の摺動部分に特に要求される高い加工精度と寸法の維持が、より高い次元で達成できる。
【００６９】
さらに、このシュ−パッド１５、２７、３２を構成する樹脂材料に、グラファイト、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ等を添加すれば、シュ−パッド１５、２７、３２の摺動部分における摩擦を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例を示す断面図である。
【図２】同じくシュ−パッドの底面図である。
【図３】同じくシュ−パッドへの流体圧力の作用を示す説明図である。
【図４】他の参考例におけるシュ−パッドの底面図である。
【図５】同じくシュ−パッドへの流体圧力の作用を示す図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】他の参考例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の全体構成を示す断面図である。
【図８】同じくピストン基端部を示す断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態のピストン基端部を示す断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態の全体構成を示す断面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施の形態の全体構成を示す断面図である。
【図１２】同じく図１１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施の形態の全体構成を示す断面図である。
【図１４】同じく図１３のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１５】従来のアキシャルピストンポンプまたはモータの全体構成を示す断面図である。
【図１６】従来のピストン基端部の構成を示す断面図である。
【図１７】同じく（Ａ）はスリッパ（ピストンシュ−）を示す底面図、（Ｂ）は同じくスリッパ（ピストンシュ−）を示す一部破断の側面図である。
【図１８】同じく（Ａ）はスリッパパッド（シュ−パッド）を示す側面図、（Ｂ）は同じくスリッパパッド（シュ−パッド）を示す底面図である。
【符号の説明】
２１ ケーシング
２２ シリンダブロック
２３ 駆動軸
２４ 回転力伝達機構
２５ シリンダ
２６ ピストン
２６Ａ 基端面
２６Ｂ 開口
２７ シュ−パッド
２７Ａ シュ−パッドの上面
２７Ｂ 凸部
２７Ｃ ポケット穴
２７Ｄ ランド部
２７Ｅ 流体通路
２７Ｆ ランド部
２８ ピストンシュ−
２９ トルクプレート
３０ スラストプレート
３１ ピストン
３２ シュ−パッド
３２Ａ シュ−パッドの上面
３２Ｂ 凸部
３２Ｃ ポケット穴
３２Ｄ ランド部
３２Ｅ 流体通路
３２Ｆ ランド部
３３ ピストンシュ−
３５ トルクプレート
３５Ａ 座ぐり穴
３５Ｂ 流体通路
３５Ｃ 流体通路
３５Ｆ 切り欠き部
３６ ソケット
３６Ａ 凹部
３６Ｂ 流体通路
３６Ｄ 環状溝
４０ トルクプレート
４０Ａ 収容穴
４１ ソケット
４１Ａ ランド部
４１Ｂ ポケット部
４１Ｃ 流体通路
４１Ｄ 凹部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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