(57)【要約】【課題】  シリンダブロックのシリンダ穴との間の摩擦抵抗を抑えると共に、ピストンを円滑に動作できるようにする。【解決手段】  ピストン１７がシリンダ穴１０から最も突出した下死点位置にあるときに、ピストン１７のうち均径ピストン部１７Ａとテーパ面部１７Ｂとの境界部１７Ｄからシリンダ穴１０の開口端１０Ａまでの軸方向長さをＬ１としている。また、ピストン１７が下死点位置にあるときに、ピストン１７のうちシリンダ穴１０の開口端１０Ａから球継手１７Ｃの球中心Ｃまでの軸方向長さをＬ２としている。さらに、ピストン１７のシリンダ穴１０に対するオーバハング比ＯＨをＬ１／Ｌ２としたときに、ピストン１７の均径ピストン部１７Ａとテーパ面部１７Ｂとの境界部１７Ｄの位置は、オーバハング比ＯＨが０．９５以上でかつ１．１５以下となる範囲に設定されている。【選択図】  図３
2019049236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴が形成されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの前記各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され、前記シリンダブロックから外部に突出した端部が球継手となった複数のピストンとを備え、
前記各ピストンは、長さ方向に均一な外径寸法を有する均径ピストン部と、前記均径ピストン部の先端側から前記シリンダ穴の奥部に向けて縮径するテーパ面部とを有してなるアキシャルピストン式液圧回転機において、
前記ピストンが前記シリンダ穴から最も突出した下死点位置にあるときに前記ピストンのうち前記均径ピストン部と前記テーパ面部との境界部から前記シリンダ穴の開口端までの軸方向長さをＬ１とし、
前記ピストンが前記下死点位置にあるときに前記ピストンのうち前記シリンダ穴の開口端から前記球継手の球中心までの軸方向長さをＬ２とし、
前記ピストンの前記シリンダ穴に対するオーバハング比をＬ１／Ｌ２としたときに、前記ピストンの前記均径ピストン部と前記テーパ面部との境界部の位置は、前記オーバハング比が０．９５以上でかつ１．１５以下となる範囲に設定されていることを特徴とするアキシャルピストン式液圧回転機。
【請求項２】
前記テーパ面部の傾斜角度は、０．１°以上でかつ２°以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルピストン式液圧回転機。
【請求項３】
前記ピストンの前記シリンダ穴に対するオーバハング比は１に設定され、前記テーパ面部の傾斜角度は１°に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のアキシャルピストン式液圧回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ等の建設機械に設けられ、油圧モータまたは油圧ポンプとして好適に用いられるアキシャルピストン式液圧回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、可変容量型または固定容量型のアキシャルピストン式液圧回転機は、例えば油圧ショベル等の建設機械において、油圧アクチュエータとして用いる場合には、例えば旋回用、走行用の油圧モータ等を構成するものである。また、油圧源として用いる場合には、アキシャルピストン式油圧ポンプとして構成される。
【０００３】
この種の従来技術によるアキシャルピストン式液圧回転機は、筒状のケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴が形成されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの前記各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され、前記シリンダブロックから外部に突出した端部が球継手となった複数のピストンとを備えている。
【０００４】
複数のピストンは、長さ方向に均一な外径寸法を有する均径ピストン部と、均径ピストン部の先端側から前記シリンダ穴の奥部に向けて縮径するテーパ面部とを有している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３９０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献１によるものでは、ピストンは、シリンダ穴との間の摩擦抵抗を抑えるために、均径ピストン部の先端側からシリンダブロックのシリンダ穴の奥部に向けて縮径するテーパ面部を有している。このテーパ面部は、ピストンの全長に対して大きな範囲、例えばピストンの全長の１／４程度の軸方向範囲に設けられている。このように、ピストンに大きなテーパ面部を設けた場合、シリンダブロックのシリンダ穴とピストンとの間の摩擦抵抗は低減できるものの、シリンダ穴内でのピストンの傾きが大きくなり、シリンダ穴内での自由度が高くなるため、ピストンの挙動の安定性の点で改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、シリンダブロックのシリンダ穴とピストンとの間の摩擦抵抗を抑えると共に、ピストンを円滑に動作できるようにしたアキシャルピストン式液圧回転機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、筒状のケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴が形成されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの前記各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され、前記シリンダブロックから外部に突出した端部が球継手となった複数のピストンとを備え、前記各ピストンは、長さ方向に均一な外径寸法を有する均径ピストン部と、前記均径ピストン部の先端側から前記シリンダ穴の奥部に向けて縮径するテーパ面部とを有してなるアキシャルピストン式液圧回転機において、前記ピストンが前記シリンダ穴から最も突出した下死点位置にあるときに前記ピストンのうち前記均径ピストン部と前記テーパ面部との境界部から前記シリンダ穴の開口端までの軸方向長さをＬ１とし、前記ピストンが前記下死点位置にあるときに前記ピストンのうち前記シリンダ穴の開口端から前記球継手の球中心までの軸方向長さをＬ２とし、前記ピストンの前記シリンダ穴に対するオーバハング比をＬ１／Ｌ２としたときに、前記ピストンの前記均径ピストン部と前記テーパ面部との境界部の位置は、前記オーバハング比が０．９５以上でかつ１．１５以下となる範囲に設定されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シリンダブロックのシリンダ穴に対するピストンのがたつきを抑えた状態で、シリンダ穴とピストンとの間の摩擦抵抗を抑制することができ、ピストンを円滑に動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態による可変容量型の斜板式油圧モータを、上側位置がピストンの上死点となり下側位置がピストンの下死点となるように示す断面図である。
【図２】実施の形態によるピストンとシューを、ピストンのテーパ角度を誇張した状態で拡大して示す断面図である。
【図３】シリンダブロックのシリンダ穴、下死点に位置するピストン、シューおよび斜板を、ピストンとシリンダ穴との隙間を誇張した状態で示す断面図である。
【図４】第１の変形例によるピストンを、ピストンのテーパ角度を誇張した状態でシューと一緒に示す断面図である。
【図５】第２の変形例によるシューとピストンを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態によるアキシャルピストン式液圧回転機の代表例として、可変容量型の斜板式油圧モータに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図３に従って詳細に説明する。
【００１２】
図１において、アキシャルピストン式液圧回転機としての可変容量型の斜板式油圧モータ１（以下、単に油圧モータ１という）は、後述するピストン１７の上死点が上側に位置し、下死点が下側に位置するように図示している。この油圧モータ１は、油圧ポンプ等の油圧源（図示せず）から圧油が供給されることにより後述の回転軸８を回転駆動するものである。
【００１３】
ケーシング２は、油圧モータ１の外殻を構成するもので、軸方向の一側（図１の右側）がフロント底部３Ａとなった有底筒状のケーシング本体３と、ケーシング本体３の他側（図１の左側）を閉塞するようにケーシング本体３に固定して設けられたリヤケーシング４とにより構成されている。ケーシング２のケーシング本体３内には、フロント底部３Ａ側に後述の斜板１３を傾転可能に支持する斜板支持体１２等が設けられている。
【００１４】
弁板５は、ケーシング２内に位置してリヤケーシング４に固定して設けられている。この弁板５は、後述のシリンダ穴１０内に向けた圧油の給排方向を切換える切換弁板として構成されている。また、弁板５は、後述する回転軸８の周囲を眉形状を描くように延びる一対の給排ポート５Ａ，５Ｂを有している。そして、これらの給排ポート５Ａ，５Ｂは、リヤケーシング４に形成された一対の給排通路６，７、油圧配管等を介して油圧源である油圧ポンプとタンク（いずれも図示せず)に接続されるものである。
【００１５】
回転軸８は、ケーシング２内に回転可能に設けられている。回転軸８は、軸方向の一側がケーシング本体３のフロント底部３Ａに軸受等を介して回転可能に取付けられ、他側はリヤケーシング４に軸受を介して回転可能に取付けられている。回転軸８の一側は、ケーシング本体３のフロント底部３Ａから外部に突出した突出端８Ａとなっている。ここで、回転軸８は、油圧モータ１の出力軸を構成し、その突出端８Ａ側には、例えば油圧ショベルの走行用減速機、旋回用減速機（いずれも図示せず）等を連結することができる。
【００１６】
シリンダブロック９は、回転軸８と一体に回転するようにケーシング２内に設けられている。シリンダブロック９は、回転軸８を取囲む厚肉な円筒体として形成されている。シリンダブロック９には、周方向に所定の間隔をもって軸方向に延びるように複数個のシリンダ穴１０（図１中に２個のみ図示）が穿設されている。
【００１７】
シリンダブロック９の一側は、後述の斜板１３に対面する一端面９Ａとなっている。この一端面９Ａの中央には、斜板１３側に向けて軸方向に突出した筒状突部９Ｂが一体的に形成されている。筒状突部９Ｂの外周側には、後述の球状ガイド１５が軸方向に相対変位可能に嵌合されている。
【００１８】
また、シリンダブロック９の内周側には、筒状突部９Ｂの内周側を軸方向に延びて段付きの軸穴９Ｃが形成されている。この軸穴９Ｃは、回転軸８の外周側にスプライン結合されている。そして、シリンダブロック９は、軸穴９Ｃを介して回転軸８と一体に回転するように連結されると共に、球状ガイド１５とも一体に回転するように連結されている。さらに、シリンダブロック９の他側は、弁板５に対して摺動可能（回転可能）に当接される凹球面状の摺動面９Ｄとなっている。
【００１９】
シリンダ穴１０は、シリンダブロック９の周方向に複数個、例えば７個または９個設けられている。各シリンダ穴１０の一側は、開口端１０Ａとなってシリンダブロック９の一端面９Ａに開口している。一方、各シリンダ穴１０の他側は、シリンダポート１０Ｂを介して弁板５の給排ポート５Ａ，５Ｂと間欠的に連通する。シリンダ穴１０は、全長に亘って均一な内径寸法をもった有底穴として構成されている。
【００２０】
シュー１１は、後述するピストン１７の軸方向一側（突出端側）に揺動可能に取付けられるもので、ピストン１７と同数設けられている。図１、図２に示すように、各シュー１１は、後述するリテーナ１４の挿通穴１４Ａよりも大径な円板状に形成され、斜板１３の摺動面１３Ａ上を摺接する円板状の摺接部１１Ａと、摺接部１１Ａよりも小径となって摺接部１１Ａに一体形成され、リテーナ１４の挿通穴１４Ａに挿通された円形の段差部１１Ｂと、段差部１１Ｂと共に挿通穴１４Ａ内に挿通され、ピストン１７の突出端側に位置する球継手１７Ｃに揺動可能に連結される球形部１１Ｃとを含んで構成されている。
【００２１】
図２に示すように、シュー１１には、摺接部１１Ａから球形部１１Ｃの先端まで直線状に延びる油孔１１Ｄが穿設されている。この油孔１１Ｄは、シリンダ穴１０内に供給された圧油（油液）の一部がピストン１７の給油孔１７Ｅを介して導かれることにより、圧油を潤滑油としてシュー１１の摺接部１１Ａと斜板１３の摺動面１３Ａとの間に供給するものである。これにより、各シュー１１は、回転軸８、シリンダブロック９およびピストン１７と一緒に回転するときに、回転軸８を中心としたリング状の軌跡を描くように斜板１３の摺動面１３Ａ上を円滑に摺動することができる。
【００２２】
斜板支持体１２は、ケーシング２内に位置してケーシング本体３のフロント底部３Ａに設けられている。斜板支持体１２は、回転軸８の周囲に位置して斜板１３の裏面側（フロント底部３Ａ側）に配置され、ケーシング本体３のフロント底部３Ａに固定されている。斜板支持体１２には、回転軸８を挟んで左，右（または、上，下）に離間した位置に、斜板１３を傾転可能に支持する凹湾曲面からなる一対の傾転支持部１２Ａ（片方のみ点線で図示）が形成されている。
【００２３】
斜板１３は、ケーシング２内に傾転可能に設けられている。斜板１３の表面側（シリンダブロック９側）には、各シュー１１を摺動可能に案内する平滑な摺動面１３Ａが形成されている。また、斜板１３の中央部には、回転軸８が隙間をもって挿通される軸挿通穴１３Ｂが設けられている。そして、斜板１３は、油圧モータ１の容量可変部を構成するもので、回転軸８を挟んだ両側部位が斜板支持体１２の各傾転支持部１２Ａに対して回動可能に嵌合している。これにより、斜板１３は、ケーシング２に設けられた傾転アクチュエータ（図示せず）に押動されることにより、各傾転支持部１２Ａに案内された状態で図１中の矢示Ａ方向または矢示Ｂ方向に傾転駆動される。
【００２４】
リテーナ１４は、各シュー１１を斜板１３の摺動面１３Ａ上に摺動可能に保持するものである。リテーナ１４は、回転軸８を取囲む環状板として形成され、その内周側には、後述の球状ガイド１５が摺動可能に嵌合されている。リテーナ１４には、周方向に間隔をもって各シュー１１と同数の挿通穴１４Ａが形成されている。これらの挿通穴１４Ａには、それぞれシュー１１の段差部１１Ｂが挿通される。
【００２５】
リテーナ１４は、後述の球状ガイド１５、ばね部材１６により斜板１３（摺動面１３Ａ）に向けて付勢されている。リテーナ１４は、挿通穴１４Ａ内に挿通されたそれぞれのシュー１１を摺動面１３Ａの表面に押付けた状態に保持することにより、各シュー１１が斜板１３の摺動面１３Ａ上でリング状の軌跡を描くように摺動変位するのを補償するものである。
【００２６】
球状ガイド１５は、シリンダブロック９の筒状突部９Ｂとリテーナ１４の内周との間に設けられている。球状ガイド１５は、球面状の外周面をもった筒状体として形成され、筒状突部９Ｂに対し軸方向に変位可能に取付けられている。球状ガイド１５の外周面（球形面）は、リテーナ１４の内周側に揺動（摺動）可能に嵌合されている。球状ガイド１５は、内周側が回転軸８にスプライン結合され、回転軸８と一体に回転する。
【００２７】
ばね部材１６は、シリンダブロック９の筒状突部９Ｂと球状ガイド１５との間に配設されている。ばね部材１６は、例えば複数枚の皿ばねを重ね合わせることにより構成され、回転軸８の外周側でシリンダブロック９と球状ガイド１５とを互いに逆向きに付勢している。これにより、ばね部材１６は、シリンダブロック９の摺動面９Ｄを弁板５に押圧すると共に、球状ガイド１５、リテーナ１４を介して各シュー１１を斜板１３の摺動面１３Ａに押圧するものである。
【００２８】
次に、本発明の特徴部分となるピストン１７の構成、動作時に作用する負荷等について説明する。
【００２９】
ピストン１７は、シリンダブロック９の各シリンダ穴１０内にそれぞれ往復動可能に挿嵌されている。各ピストン１７は、各シリンダ穴１０内に僅かな隙間をもって挿入された円柱状のロッドとして形成されている。そして、ピストン１７は、弁板５の給排ポート５Ａ，５Ｂのうち、いずれか一方のポート側から供給される圧油により、それぞれのシリンダ穴１０内で往復動を繰返すように軸方向に駆動される。
【００３０】
図２に示すように、ピストン１７は、長さ方向に均一な外径寸法を有する均径ピストン部１７Ａと、均径ピストン部１７Ａの先端側からシリンダ穴１０の奥部に向けて縮径するテーパ面部１７Ｂとを有している。均径ピストン部１７Ａの基端側は、シリンダ穴１０から突出しており、この突出端側は、シュー１１の球形部１１Ｃが揺動自在に連結される凹球面状の球継手１７Ｃとなっている。ここで、ピストン１７において、均径ピストン部１７Ａとテーパ面部１７Ｂとの境界部１７Ｄの位置は、後述のオーバハング比ＯＨによって設定されている。
【００３１】
さらに、ピストン１７には、ピストン１７の他側と一側に位置する球継手１７Ｃとに亘って軸方向に貫通するように給油孔１７Ｅが設けられている。この給油孔１７Ｅは、シリンダ穴１０内に供給された圧油（油液）の一部をシュー１１側に向けて潤滑油として供給する油路を構成している。
【００３２】
そして、油圧モータ１の各ピストン１７は、シュー１１を斜板１３の摺動面１３Ａに向けて軸方向に押圧し、斜板１３側からは押圧反力がピストン１７に対して作用する。この結果、シリンダブロック９には、各ピストン１７の往復動に伴って回転軸８を中心とした回転駆動力が与えられ、この回転はシリンダブロック９と一体に回転する回転軸８から外部に出力される。
【００３３】
次に、油圧モータ１を駆動したときにピストン１７に作用する負荷について図３を参照しつつ説明する。この図３は、ピストン１７がシリンダ穴１０から最も抜け出した状態（突出した状態）、即ち、ピストン１７が下死点に配置された状態を示している。また、図３は、ピストン１７の傾きや接触部位が明確になるように、ピストン１７とシリンダ穴１０との隙間を誇張して記載している。
【００３４】
ピストン１７の下死点位置では、シリンダブロック９がＲ方向に回転した場合、ピストン１７には大きな負荷が３箇所で作用している。具体的には、シリンダブロック９が回転することでピストン１７とシュー１１が斜板１３の摺動面１３Ａに沿って運動する際の垂直抗力の分力Ｆｔと、ピストン１７とシリンダ穴１０との接触でシリンダ穴１０の開口端１０Ａで生じる接触反力Ｆｃと、シリンダ穴１０の奥所でピストン１７の境界部１７Ｄとの間で生じる接触反力Ｆｂとがピストン１７に作用している。垂直抗力の分力Ｆｔは、ピストン１７とシュー１１とを連結する球継手１７Ｃおよび球形部１１Ｃの球中心Ｃに作用する。また、接触反力Ｆｂは、ピストン１７の境界部１７Ｄに作用する。
【００３５】
ここで、球中心Ｃからピストン１７の境界部１７Ｄまでの軸方向長さを寸法Ｌ０とする。また、ピストン１７がシリンダ穴１０から最も突出した下死点位置にあるときに、ピストン１７の境界部１７Ｄからシリンダ穴１０の開口端１０Ａまでの軸方向長さを寸法Ｌ１とする。さらに、ピストン１７がシリンダ穴１０から最も突出した下死点位置にあるときに、シリンダ穴１０の開口端１０Ａから球中心Ｃまでの軸方向長さを寸法Ｌ２とする。この軸方向の長さ寸法Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２の関係は、下記数１のように設定されている。
【００３６】
【数１】
2019049236.tif 000003
【００３７】
そして、一般的にオーバハング比ＯＨは、下記数２のように定義される。
【００３８】
【数２】
2019049236.tif 000004
【００３９】
なお、油圧モータ１の動作において、回転数、圧油の供給圧力、斜板１３の傾転角度等の動作条件が一定である場合、球中心Ｃに作用する垂直抗力の分力Ｆｔは一定となる。このときに、境界部１７Ｄに生じる接触反力Ｆｂは、垂直抗力の分力Ｆｔとオーバハング比ＯＨと下記数３の関係にある。
【００４０】
【数３】
2019049236.tif 000005
【００４１】
即ち、オーバハング比ＯＨが小さくなるほど境界部１７Ｄに生じる接触反力Ｆｂは大きくなり、オーバハング比ＯＨが大きくなるほど接触反力Ｆｂは小さくなる。従って、ピストン１７に作用する負荷はオーバハング比ＯＨにより変化し、この変化に伴ってシリンダ穴１０、ピストン１７での摩擦損失の程度が変化する。
【００４２】
本実施の形態では、シリンダ穴１０に挿入されるピストン１７の先端側にテーパ面部１７Ｂを形成した上で、このテーパ面部１７Ｂの軸方向寸法、即ち、境界部１７Ｄの位置を所定の範囲内に調整している。具体的には、ピストン１７が下死点に配置された際に、オーバハング比ＯＨは、下記数４の範囲に設定されている。
【００４３】
【数４】
2019049236.tif 000006
【００４４】
このように、テーパ面部１７Ｂの軸方向寸法を、オーバハング比ＯＨが０．９５〜１．１５、好ましくは１となるように調整することにより、ピストン１７の境界部１７Ｄに生じる接触反力Ｆｂを小さく抑えることができる。これにより、ピストン１７の境界部１７Ｄとシリンダ穴１０との間の摩擦損失を小さくすることができる。
【００４５】
ここで、ピストン１７のテーパ面部１７Ｂは、その傾斜角度θを大きく設定すると、テーパ面部を設けていない場合と同様に、シリンダ穴１０との間の摩擦損失が増大してしまう。
【００４６】
これに対し、本実施の形態では、ピストン１７のテーパ面部１７Ｂは、均径ピストン部１７Ａの外周面に対する傾斜角度θが、下記数５のように設定されている。
【００４７】
【数５】
2019049236.tif 000007
【００４８】
このように、テーパ面部１７Ｂの傾斜角度θを、０．１°〜２．０°、好ましくは１°に設定したことにより、ピストン１７がシリンダ穴１０内で軸方向に移動する際、テーパ面部１７Ｂは、テーパ面部１７Ｂとシリンダ穴１０との間の油液を、ピストン１７の境界部１７Ｄとシリンダ穴１０との間にくさび膜効果によって引き込むことができる。これにより、ピストン１７とシリンダ穴１０との間に積極的に油膜を形成することができる。
【００４９】
本実施の形態による可変容量型斜板式の油圧モータ１は、上述の如き構成を有するもので、次にその動作について説明する。
【００５０】
まず、油圧ポンプ（油圧源）からの圧油が外部の油圧配管等を介してリヤケーシング４の給排通路６，７側から供給されると、この圧油は弁板５の給排ポート５Ａ，５Ｂを介してシリンダブロック９の各シリンダ穴１０内へと給排され、それぞれのピストン１７が各シリンダ穴１０内で往復動を繰返すように駆動される。
【００５１】
このときに、各ピストン１７は、球継手１７Ｃ側の各シュー１１を斜板１３の平滑な摺動面１３Ａに向けて軸方向に押圧し、斜板１３側からは押圧反力がピストン１７に対して作用する。このために、各ピストン１７の球継手１７Ｃ側に揺動可能に設けられた各シュー１１は、回転軸８を中心としたリング状の軌跡を描くように斜板１３の摺動面１３Ａ上を摺動するから、シリンダブロック９には、各ピストン１７の往復動に伴って回転軸８を中心とした回転駆動力が与えられる。そして、この回転駆動力は、シリンダブロック９と一体に回転する回転軸８から外部に出力される。
【００５２】
かくして、本実施の形態によれば、ピストン１７がシリンダ穴１０から最も突出した下死点位置にあるときに、ピストン１７のうち均径ピストン部１７Ａとテーパ面部１７Ｂとの境界部１７Ｄからシリンダ穴１０の開口端１０Ａまでの軸方向長さをＬ１としている。また、ピストン１７が下死点位置にあるときに、ピストン１７のうちシリンダ穴１０の開口端１０Ａから球継手１７Ｃの球中心Ｃまでの軸方向長さをＬ２としている。さらに、ピストン１７のシリンダ穴１０に対するオーバハング比ＯＨをＬ１／Ｌ２としたときに、ピストン１７の均径ピストン部１７Ａとテーパ面部１７Ｂとの境界部１７Ｄの位置は、オーバハング比ＯＨが０．９５以上でかつ１．１５以下となる範囲に設定されている。
【００５３】
従って、オーバハング比ＯＨを０．９５〜１．１５に設定することで、ピストン１７の境界部１７Ｄに生じる接触反力Ｆｂを小さく抑えることができる。これにより、ピストン１７の境界部１７Ｄとシリンダ穴１０との間の摩擦損失を小さくすることができる上に、シリンダブロック９のシリンダ穴１０に対するピストン１７のがたつきを抑えることができ、ピストン１７を円滑に動作することができる。
【００５４】
また、ピストン１７のテーパ面部１７Ｂの傾斜角度θは、０．１°以上でかつ２°以下の範囲に設定されている。これにより、ピストン１７がシリンダ穴１０内で軸方向に移動する際には、テーパ面部１７Ｂによるくさび膜効果によって、テーパ面部１７Ｂとシリンダ穴１０との間の油液を、ピストン１７の境界部１７Ｄとシリンダ穴１０との間に引き込むことができる。これにより、ピストン１７とシリンダ穴１０との間に積極的に油膜を形成することができ、この点においてもピストン１７を円滑に動作することができる。
【００５５】
さらに、ピストン１７のシリンダ穴１０に対するオーバハング比ＯＨを１に設定し、テーパ面部１７Ｂの傾斜角度θを１°に設定することにより、ピストン１７とシリンダ穴１０との間の摩擦損失を最も小さくすることができる。
【００５６】
なお、実施の形態では、ピストン１７は、均径ピストン部１７Ａ、テーパ面部１７Ｂ、球継手１７Ｃ、境界部１７Ｄおよび給油孔１７Ｅを備える構成とした場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、図４に示す第１の変形例のように構成してもよい。即ち、図４において、第１の変形例によるピストン２１は、均径ピストン部２１Ａ、テーパ面部２１Ｂ、球継手２１Ｃ、境界部２１Ｄおよび給油孔２１Ｅを備えている。この上で、テーパ面部２１Ｂと先端面２１Ｆとの間に面取り部２１Ｇを設ける構成としてもよい。この変形例では、シリンダ穴１０に対するピストン２１の挿入作業を容易に行うことができる。
【００５７】
実施の形態では、シュー１１には、球形部１１Ｃを設け、ピストン１７には、シュー１１の球形部１１Ｃが揺動自在に連結される凹球面状の球継手１７Ｃを設ける構成としている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図５に示す第２の変形例のように構成してもよい。
【００５８】
即ち、図５において、第２の変形例によるシュー３１は、円板状の摺接部３１Ａと、円筒状の小径部３１Ｂと、小径部３１Ｂの内周側に形成された凹球面部３１Ｃと、摺接部３１Ａから凹球面部３１Ｃの底部まで延びる油孔３１Ｄとにより構成されている。一方、第２の変形例によるピストン３２は、均径ピストン部３２Ａと、テーパ面部３２Ｂと、シュー３１の凹球面部３１Ｃに揺動自在に連結される球形状の球継手３２Ｃとを有している。また、均径ピストン部３２Ａには、均径ピストン部３２Ａとテーパ面部３２Ｂとの境界部３２Ｄと、給油孔３２Ｅとを備えている。
【００５９】
実施の形態では、斜板支持体１２を、ケーシング２と別個に設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、斜板支持体１２をケーシング２のケーシング本体３と一体的に形成する構成としてもよい。
【００６０】
実施の形態では、アキシャルピストン式液圧回転機として可変容量型の斜板式油圧モータ１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば固定容量型の斜板式油圧モータに適用してもよい。さらには、可変容量型または固定容量型の斜板式油圧ポンプに適用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  斜板式油圧モータ（アキシャルピストン式液圧回転機）
２  ケーシング
８  回転軸
９  シリンダブロック
１０  シリンダ穴
１０Ａ  開口端
１７，２１，３２  ピストン
１７Ａ，２１Ａ，３２Ａ  均径ピストン部
１７Ｂ，２１Ｂ，３２Ｂ  テーパ面部
１７Ｃ，２１Ｃ，３２Ｃ  球継手
１７Ｄ，２１Ｄ，３２Ｄ  境界部
Ｃ  球中心
Ｌ１  ピストンの境界部からシリンダ穴の開口端までの軸方向長さ
Ｌ２  シリンダ穴の開口端からピストンの球継手の球中心までの軸方向長さ
ＯＨ  オーバハング比
θ  ピストンのテーパ面部の傾斜角度
【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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