(57)【要約】【課題】高速回転時のシューの浮き上がりを防止でき、かつ低速回転時のポンプ効率の低下を抑制できる斜板式ピストンポンプ・モータを提供する。【解決手段】斜板式ピストンポンプ・モータ１００は、回転軸１に摺動可能に装着され、一端がリテーナ４０に摺接するリテーナホルダ５０と、リテーナホルダ５０をリテーナ側に付勢する付勢部材６０と、回転軸１の外周を取り囲むようにシリンダブロック１０に形成され、リテーナホルダ５０の他端側が挿入される環状凹部１５と、環状凹部１５の底面１５Ａとリテーナホルダ５０の他端面５２の両方に当接し、シリンダブロック１０の回転に伴う遠心力によって環状凹部１５内を径方向に移動可能な可動部材８０と、を備える。リテーナホルダ５０及び環状凹部１５の少なくとも一方には、可動部材８０が径方向外側に向かう力を、リテーナホルダ５０をリテーナ側に付勢する付勢力に変換する変換部５２，１５Ａが形成される。【選択図】図２
2015071978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定され、当該回転軸の軸周りに所定間隔をあけて配置される複数のシリンダを有するシリンダブロックと、
前記シリンダ内に摺動自在に挿入され、当該シリンダの内部に容積室を画成するピストンと、
前記ピストンの先端に回動自在に連結されるシューと、
前記回転軸の回転に伴って前記シューが摺動する斜板と、
前記ピストンごとに設けられる全ての前記シューを保持する円環状のリテーナと、
前記回転軸の外周に対して軸方向に摺動可能に装着され、一端が前記リテーナの中心部に摺接するリテーナホルダと、
前記シューを前記斜板に押し付けるように、前記リテーナホルダを前記リテーナ側に付勢する付勢部材と、
前記回転軸の外周を取り囲むように前記シリンダブロックに形成され、前記リテーナホルダの他端側が挿入される環状凹部と、
前記環状凹部の底面と前記リテーナホルダの他端面の両方に当接し、前記シリンダブロックの回転に伴う遠心力によって前記環状凹部内を径方向に移動可能な可動部材と、を備え、
前記リテーナホルダ及び前記環状凹部の少なくとも一方には、前記可動部材が径方向外側に向かう力を、前記リテーナホルダを前記リテーナ側に付勢する付勢力に変換する変換部が形成される、
斜板式ピストンポンプ・モータ。
【請求項２】
前記変換部は、前記リテーナホルダの他端面に形成される傾斜面であって、
前記傾斜面は、径方向外側ほど前記環状凹部の底面に近づくように傾斜する、
ことを特徴とする請求項１に記載に斜板式ピストンポンプ・モータ。
【請求項３】
前記環状凹部の底面には、前記可動部材の径方向への移動をガイドするガイド溝が形成される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプ・モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜板式ピストンポンプ・モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転軸と、回転軸に固定されるとともに複数のシリンダを有するシリンダブロックと、各シリンダ内に配設されるピストンと、ピストンの一端に回動自在に設けられるシューと、シリンダブロックの回転に伴ってシューが摺動する斜板と、を備える斜板式ピストンポンプが開示されている。回転軸が駆動されシリンダブロックが回転すると、各ピストンが斜板の傾斜角度に応じたストローク量で往復動し、シリンダ内に画成された容積室が拡縮する。
【０００３】
上記した斜板式ピストンポンプは、ピストンごとに設けられる全てのシューを保持するリテーナプレートと、リテーナプレートの中心部に摺接するリテーナホルダと、リテーナホルダをリテーナプレート側に付勢するスプリングと、をさらに備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０７８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような斜板式ピストンポンプでは、リテーナホルダを付勢するスプリングの付勢力は、ピストンの引き抜き抵抗やシューに作用する遠心力等に起因してシューが斜板から浮き上がってしまうことを防止できる程度の値に設定される。
【０００６】
ピストンポンプの回転速度にかかわらずシューの浮き上がりを防止するためには、高い押し付け力が要求される高速回転時に合わせてスプリングの付勢力を設定する必要がある。しかしながら、高速回転時に合わせてスプリングの付勢力を設定すると、低速回転時にあってはスプリングの付勢力が過大となり、シューと斜板との摺動摩擦力が大きくなって、ポンプ効率が低下してしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高速回転時におけるシューの浮き上がりを防止でき、かつ低速回転時におけるポンプ効率の低下を抑制可能な斜板式ピストンポンプ・モータ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】
【０００８】
本発明による斜板式ピストンポンプ・モータは、回転軸に固定され、当該回転軸の軸周りに所定間隔をあけて配置される複数のシリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入され、当該シリンダの内部に容積室を画成するピストンと、前記ピストンの先端に回動自在に連結されるシューと、前記回転軸の回転に伴って前記シューが摺動する斜板と、前記ピストンごとに設けられる全ての前記シューを保持する円環状のリテーナと、前記回転軸の外周に対して軸方向に摺動可能に装着され、一端が前記リテーナの中心部に摺接するリテーナホルダと、前記シューを前記斜板に押し付けるように、前記リテーナホルダを前記リテーナ側に付勢する付勢部材と、前記回転軸の外周を取り囲むように前記シリンダブロックに形成され、前記リテーナホルダの他端側が挿入される環状凹部と、前記環状凹部の底面と前記リテーナホルダの他端面の両方に当接し、前記シリンダブロックの回転に伴う遠心力によって前記環状凹部内を径方向に移動可能な可動部材と、を備える。前記リテーナホルダ及び前記環状凹部の少なくとも一方には、前記可動部材が径方向外側に向かう力を、前記リテーナホルダを前記リテーナ側に付勢する付勢力に変換する変換部が形成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シリンダブロックの回転速度が低い場合には、主に付勢部材の付勢力によってリテーナホルダが付勢され、リテーナが斜板側に押圧される。これに対して、シリンダブロックの回転速度が高くなると、遠心力によって可動部材が径方向外側へ移動し、可動部材が径方向外側に向かう力が変換部によってリテーナホルダの後端面を軸方向に押圧する力に変換される。リテーナホルダは付勢部材の付勢力と後端面に作用する押圧力とによって付勢され、リテーナが斜板側に押圧される。このように、斜板式ピストンポンプ・モータでは、シリンダブロックの回転速度に応じて、リテーナホルダを付勢する付勢力を変化させることができる。これにより、高速回転時に押し付け力を増大させて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とともに、低速回転時には押し付け力をより低い値に設定可能なためシューと斜板との摺動摩擦力を減少させることでポンプ効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による斜板式ピストンポンプ・モータの断面図である。
【図２】斜板式ピストンポンプ・モータのリテーナホルダ周辺の拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態による斜板式ピストンポンプ・モータのリテーナホルダ周辺の拡大図である。
【図４】斜板式ピストンポンプ・モータのシリンダブロックを開口端側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による斜板式ピストンポンプ・モータ１００の断面図である。
【００１３】
斜板式ピストンポンプ・モータ１００は、外部からの動力により回転軸１が回転してピストン２が往復動することで、作動流体を供給可能なピストンポンプとして機能し、また外部から供給される作動流体の流体圧によりピストン２が往復動して回転軸１が回転することで、回転駆動力を出力可能なピストンモータとして機能する。斜板式ピストンポンプ・モータ１００では、水や油、それ以外の代替液等が作動流体として使用される。
【００１４】
以下では、斜板式ピストンポンプ・モータ１００をピストンポンプとして機能させる場合について例示し、斜板式ピストンポンプ・モータ１００を単に「ピストンポンプ１００」と称する。
【００１５】
ピストンポンプ１００は、建設機械等の車両に搭載される。車両に設置されたエンジン（図示せず）の動力により回転軸１が回転駆動されることで、ピストンポンプ１００は作動流体をアクチュエータ等に供給する。
【００１６】
ピストンポンプ１００は、筒状のケース３と、ケース３の両端の開口部を閉塞するように設けられるエンドブロック４，５と、これらエンドブロック４，５に回転自在に支持される回転軸１と、ケース３及びエンドブロック４，５によって画成される収容室６内に収容されるシリンダブロック１０と、を備える。
【００１７】
回転軸１は、シャフト部材であって、車両に設けられたエンジンの動力に基づいて回転駆動される。回転軸１はエンドブロック５の挿通孔５Ａを挿通するように設けられ、回転軸１の後端部はエンドブロック４に形成された凹部４Ａ内に挿入される。回転軸１の先端部はエンドブロック５から外部に突出しており、この先端部にエンジンの動力が伝達される。
【００１８】
回転軸１は、エンドブロック５の挿通孔５Ａに設けられた先端側軸受７Ａ，７Ｂ、及びエンドブロック４の凹部４Ａに設けられた後端側軸受８により、回転自在に支持されている。なお、エンドブロック４には、後述する容積室１３に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポート４Ｂと、容積室１３から吐出される作動流体を導く吐出ポート４Ｃとが形成されている。
【００１９】
シリンダブロック１０は、有底円筒状部材であって、収容室６内に回転自在に設けられる。シリンダブロック１０は回転軸１を挿通させる挿通孔１１Ａを有する挿通部１１を備えており、回転軸１と挿通部１１の挿通孔１１Ａとはスプライン結合されている。このように、シリンダブロック１０は、回転軸１に固定されているため、回転軸１の回転と同期して回転する。
【００２０】
シリンダブロック１０は、回転軸１と平行に延設されたシリンダ１２を複数備えている。これらシリンダ１２は、回転軸１の軸心を中心とする同一円周上に一定の間隔をあけて配置される。シリンダ１２には、円柱状部材であるピストン２が往復動自在に挿入される。ピストン２がシリンダ１２に挿入されることで、シリンダ１２内には容積室１３が画成される。
【００２１】
また、ピストンポンプ１００は、各ピストン２の先端に回動自在に連結されるシュー２０と、回転軸１の回転に伴ってシュー２０が摺動する斜板３０と、全てのシュー２０を保持するリテーナプレート４０と、リテーナプレート４０に対して摺接するリテーナホルダ５０と、を備えている。
【００２２】
シュー２０は、斜板３０に摺動する円形の平板部２１と、平板部２１に一体形成され、ピストン２の先端に形成された球面座２Ａを受容する受容部２２と、を有する。受容部２２の内面は球面状に形成され、ピストン２の球面座２Ａの外面に対して摺動する。このように、シュー２０は、ピストン２の球面座２Ａに対して角度変位可能に構成されている。
【００２３】
斜板３０は、エンドブロック４の内側端面に固定されており、回転軸１に直行する方向に対して傾斜する摺接面３１を有している。ピストン２に連結されたシュー２０の平板部２１は、斜板３０の摺接面３１に面接触するように配置される。
【００２４】
なお、ピストンポンプ１００では、斜板３０の傾斜角度（傾転角度）が一定となるように斜板３０をエンドブロック５に固定しているが、傾転角度の調整ができるように斜板３０を収容室６内に揺動自在に配設してもよい。
【００２５】
リテーナプレート４０（リテーナ）は、円環状の平板部材として形成されている。リテーナプレート４０は、周方向に所定の間隔をあけて形成される複数の挿通穴４１を有している。リテーナプレート４０は、シュー２０の受容部２２を挿通穴４１に挿通させた状態で、各ピストン２の先端に設けられた全てのシュー２０を同一平面上に保持する。
【００２６】
リテーナホルダ５０は、回転軸１の外周に装着され、回転軸１に沿って軸方向に摺動可能な筒状部材である。リテーナホルダ５０は、その先端がリテーナプレート４０の中心部に摺接するように配置されている。
【００２７】
シリンダブロック１０の挿通部１１の先端部分には回転軸１の外周を取り囲むように環状凹部１５が形成されており、環状凹部１５にはリテーナホルダ５０の後端側が挿入される。リテーナホルダ５０は、回転軸１の外周面に対して摺動するだけでなく、環状凹部１５の内周面に対しても摺動する。
【００２８】
リテーナホルダ５０の軸方向の略中央位置には、径方向外側に向かって突出するフランジ部５１が形成されている。フランジ部５１は、リテーナホルダ５０の外周に沿って設けられる。リテーナホルダ５０のフランジ部５１と、シリンダブロック１０の挿通部１１の先端面との間には、圧縮状態のスプリング６０が介装されている。スプリング６０は、リテーナホルダ５０をリテーナプレート４０側に付勢する付勢部材である。このように付勢されたリテーナホルダ５０がリテーナプレート４０を斜板３０側に押圧することで、シュー２０が斜板３０に押し付けられる。
【００２９】
ケース３の開口端を閉塞するエンドブロック４には、シリンダブロック１０の端面が摺接するバルブプレート７０が固定される。バルブプレート７０には、エンドブロック４の吸込ポート４Ｂに連通するとともにシリンダブロック１０の容積室１３に連通する給排通路としての吸込孔７１と、エンドブロック４の吐出ポート４Ｃに連通するとともにシリンダブロック１０の容積室１３に連通する吐出孔７２と、が形成される。
【００３０】
上記のように構成されるピストンポンプ１００では、エンジンの動力により回転軸１が回転駆動されシリンダブロック１０が回転すると、各シュー２０の平板部２１が斜板３０に対して摺動し、各ピストン２が斜板３０の傾転角度に応じたストローク量でシリンダ１２に沿って往復動する。各ピストン２の往復動により、各容積室１３の容積が増減する。
【００３１】
シリンダブロック１０の回転により拡大する容積室１３には、エンドブロック４の吸込ポート４Ｂ、バルブプレート７０の吸込孔７１、及び各容積室１３に対応してシリンダブロック１０の底部に形成された貫通孔１４を通じて、作動流体が吸い込まれる。一方、シリンダブロック１０の回転により縮小する容積室１３からは、シリンダブロック１０の貫通孔１４、バルブプレート７０の吐出孔７２、及びエンドブロック４の吐出ポート４Ｃを通じて、作動流体が吐出される。このようにピストンポンプ１００では、シリンダブロック１０の回転に伴って、作動流体の吸込と吐出が連続的に行われる。
【００３２】
ピストンポンプ１００において、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転に伴って作動流体の吸込と吐出を安定的に行うには、ピストン２に連結されるシュー２０の平板部２１を常に斜板３０の摺接面３１に面接触させた状態で斜板３０に対して摺動させる必要がある。
【００３３】
従来のピストンポンプでは、回転軸の回転速度が速くなって高速回転状態となると、容積室が拡大する領域におけるピストンの引き抜き抵抗やシューに作用する遠心力等が大きくなって、シューが斜板から浮き上がるおそれがある。シューが斜板から浮き上がると、容積室の拡縮が不十分となり、吐出流量が低下してしまう。シャフトの回転速度にかかわらずシューの浮き上がりを防止するためには、高い押し付け力が要求される高速回転時に合わせてリテーナホルダを付勢するスプリングの付勢力を設定する必要がある。しかしながら、高速回転時に合わせてスプリングの付勢力を設定すると、低速回転時にあってはスプリングの付勢力が過大となり、シューと斜板との摺動摩擦力が大きくなって、ポンプ効率が低下してしまう。
【００３４】
そこで、本実施形態によるピストンポンプ１００では、リテーナホルダ５０を付勢するスプリング６０の付勢力を、回転軸１の低速回転時に要求される付勢力に設定した。さらに、ピストンポンプ１００は、シリンダブロック１０の回転速度に応じてリテーナホルダ５０に対して付勢力を付与する可動部材８０を備えている。
【００３５】
図１及び図２に示すように、可動部材８０は、球形状の錘であって、シリンダブロック１０の環状凹部１５とリテーナホルダ５０との間に画成される空間内に収容される。可動部材８０は、回転軸１の外周に沿って１個ずつ並んで配設されている。可動部材８０の外径は、環状凹部１５の内周面と回転軸１の外周面との間隔よりも小さく設定されている。本実施形態では可動部材８０は複数設けられているが、可動部材８０の数は必要に応じて任意に設定される。
【００３６】
図２に示すように、環状凹部１５内に設けられる各可動部材８０は、環状凹部１５の底面１５Ａとリテーナホルダ５０の後端面５２の両方に当接するように配置されている。環状凹部１５の底面１５Ａは回転軸１の径方向に延設される平坦面として形成されており、リテーナホルダ５０の後端面５２は回転軸１の径方向に対して傾斜する傾斜面として形成されている。リテーナホルダ５０の後端面５２は、径方向外側ほど環状凹部１５の底面１５Ａに近づくように傾斜する傾斜面となっている。このようにリテーナホルダ５０の後端面１５Ａは円錐状に窪んだ形状となっている。
【００３７】
可動部材８０と環状凹部１５の底面１５Ａとは当接しているので、シリンダブロック１０が回転すると、可動部材８０も回転軸１の軸心を回転中心として回転する。このように可動部材８０が回転すると可動部材８０には遠心力が作用し、その遠心力によって可動部材８０は図２の矢印Ａ１に示すように径方向外側に移動する。つまり、可動部材８０は、シリンダブロック１０の回転に伴う遠心力によって環状凹部１５内を径方向に移動するように構成されている。
【００３８】
可動部材８０が、傾斜面として形成されたリテーナホルダ５０の後端面５２に当接した状態で、遠心力の作用によって環状凹部１５内を径方向内側から外側に移動すると、可動部材８０によってリテーナホルダ５０が矢印Ａ２に示すようにリテーナプレート４０側（斜板３０側）に押し出される。このように、傾斜面として形成されるリテーナホルダ５０の後端面５２は、可動部材８０が径方向外側に向かう力（遠心力）を、リテーナホルダ５０をリテーナプレート４０側に付勢する付勢力に変換する変換部として機能している。
【００３９】
可動部材８０が径方向外側に移動することによってリテーナホルダ５０に作用する付勢力は、可動部材８０の回転速度と相関関係にある回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度に応じて変化し、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が高くなるほど大きくなる。このように、リテーナホルダ５０は、スプリング６０の反力を受けることによってリテーナプレート４０を付勢するだけでなく、遠心力を受けて移動する可動部材８０により押し出されることによってもリテーナプレート４０を付勢する。
【００４０】
上記のように構成されるピストンポンプ１００では、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が低い場合には、主にスプリング６０の付勢力によってリテーナホルダ５０が付勢され、リテーナプレート４０が斜板３０側に押圧される。一方、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が高い場合には、スプリング６０の付勢力と、可動部材８０の径方向外側への移動時にリテーナホルダ５０の後端面５２に作用する押圧力とによってリテーナホルダ５０が付勢され、リテーナプレート４０が斜板３０側に押圧される。
【００４１】
このように、ピストンポンプ１００では、斜板３０に対するシュー２０の押し付け力は、スプリング６０の付勢力によって予め規定される値から、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が高くなるにつれて増大していく。したがって、低速回転時には既定の押し付け力によってポンプ効率の低下が抑制され、高速回転時には高い押し付け力によってシュー２０の浮き上がりが防止される。
【００４２】
上記した第１実施形態のピストンポンプ１００によれば、以下に示す効果を得ることができる。
【００４３】
ピストンポンプ１００は、リテーナホルダ５０をリテーナプレート４０側に付勢するスプリング６０と、シリンダブロック１０の環状凹部１５の底面１５Ａとリテーナホルダ５０の後端面５２の両方に当接し、シリンダブロック１０の回転に伴う遠心力によって環状凹部１５内を径方向に移動可能な可動部材８０と、を備える。リテーナホルダ５０の後端面５２は、可動部材８０が径方向外側に向かう力を当該リテーナホルダ５０をリテーナプレート４０側に付勢する付勢力に変換する傾斜面（変換部）として形成されている。回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が低い場合には、主にスプリング６０の付勢力によってリテーナホルダ５０が付勢され、リテーナプレート４０が斜板３０側に押圧される。これに対して、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が高くなると、遠心力によって可動部材８０が径方向外側へ移動することで可動部材８０に当接するリテーナホルダ５０の後端面５２が軸方向に押され、後端面５２に作用する押圧力とスプリング６０の付勢力とによってリテーナホルダ５０が付勢され、リテーナプレート４０が斜板３０側に押圧される。このように、ピストンポンプ１００では、シリンダブロック１０の回転速度に応じて、リテーナホルダ５０を付勢する付勢力を変化させることができる。
【００４４】
したがって、ピストンポンプ１００では、高速回転時に押し付け力を増大させてシュー２０の斜板３０からの浮き上がりを防止することができるとともに、低速回転時に押し付け力を低下させてシュー２０と斜板３０との摺動摩擦力を減少させることでポンプ効率の低下を抑制することができる。
【００４５】
なお、リテーナホルダ５０を付勢するスプリング６０の付勢力は回転軸１の低速回転時に要求される既定の付勢力に設定されているので、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が低く可動部材８０に十分な遠心力が作用していない場合であっても、スプリング６０の付勢力によってリテーナホルダ５０をリテーナプレート４０に押し付けることができる。したがって、低速回転時においても、シュー２０の浮き上がりを防止することが可能となる。
【００４６】
このようにスプリング６０は低速回転時に要求される既定の付勢力に設定されているので、スプリング６０を小型化することができ、ピストンポンプ１００を小型化及び軽量化することが可能となる。
【００４７】
（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態によるピストンポンプ・モータ１００について説明する。図３では、第１実施形態と同一の機能を有する部材に第１実施形態と同一の符号を付している。以下では、斜板式ピストンポンプ・モータ１００をピストンポンプとして機能させる場合について例示し、斜板式ピストンポンプ・モータ１００を単に「ピストンポンプ１００」と称する。
【００４８】
第２実施形態によるピストンポンプ１００では、リテーナホルダ５０の後端面５２は回転軸１の径方向に延設される平坦面として形成されており、シリンダブロック１０の挿通部１１に形成される環状凹部１５の底面１５Ａは回転軸１の径方向に対して傾斜する傾斜面として形成されている。環状凹部１５の底面１５Ａは、径方向外側ほどリテーナホルダ５０の後端面５２に近づくように傾斜する傾斜面となっている。このように環状凹部１５の底面１５Ａは円錐状に窪んだ形状となっている。
【００４９】
なお、環状凹部１５内に設けられる各可動部材８０は、環状凹部１５の底面１５Ａとリテーナホルダ５０の後端面５２の両方に当接するように配置されている。また、可動部材８０の外径は、環状凹部１５の内周面と回転軸１の外周面との間隔よりも小さく設定されている。
【００５０】
可動部材８０と環状凹部１５の底面１５Ａとは当接しているので、シリンダブロック１０が回転すると、可動部材８０も回転軸１の軸心を回転中心として回転する。このように可動部材８０が回転すると可動部材８０には遠心力が作用し、その遠心力によって可動部材８０は図３の矢印Ａ１に示すように径方向外側に移動する。
【００５１】
可動部材８０に遠心力が作用すると、可動部材８０は、環状凹部１５の底面１５Ａ（傾斜面）に沿って、径方向内側から外側に移動するとともに軸方向（図３中右側）にも移動する。このように移動する可動部材８０によってリテーナホルダ５０の後端面５２が軸方向に押され、リテーナホルダ５０が矢印Ａ２に示すようにリテーナプレート４０側（斜板３０側）に押し出される。このように、傾斜面として形成される環状凹部１５の底面１５Ａは、可動部材８０が径方向外側に向かう力（遠心力）を、リテーナホルダ５０をリテーナプレート４０側に付勢する付勢力に変換する変換部として機能する。
【００５２】
第２実施形態によるピストンポンプ１００では、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が低い場合には、主にスプリング６０の付勢力によってリテーナホルダ５０が付勢され、リテーナプレート４０が斜板３０側に押圧される。一方、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度が高くなると、遠心力によって可動部材８０が環状凹部１５の底面１５Ａに沿って径方向外側に移動することで可動部材８０に当接するリテーナホルダ５０の後端面５２が軸方向に押され、後端面５２に作用する押圧力とスプリング６０の付勢力とによってリテーナホルダ５０が付勢され、リテーナプレート４０が斜板３０側に押圧される。
【００５３】
これにより、高速回転時に押し付け力を増大させてシュー２０の斜板３０からの浮き上がりを防止することができるとともに、低速回転時に既定の押し付け力によってポンプ効率の低下を抑制することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００５５】
第１及び第２実施形態では、可動部材８０と環状凹部１５の底面１５Ａとが当接しているため、シリンダブロック１０が回転することで可動部材８０も回転する。つまり、可動部材８０と環状凹部１５の底面１５Ａとの間に摩擦抵抗が生じ、この摩擦抵抗の作用によって、可動部材８０はシリンダブロック１０に連れ回されるように回転する。そのため、シリンダブロック１０の回転速度が高くなるほど可動部材８０の回転速度も高くなるが、シリンダブロック１０の回転速度と可動部材８０の回転速度とは必ずしも一致せず、回転状態よってはシリンダブロック１０の回転速度よりも可動部材８０の回転速度の方が低くなることがある。シリンダブロック１０の回転速度と可動部材８０の回転速度とを一致させるため、図４に示すように、環状凹部１５の底面１５Ａに可動部材８０の径方向への移動をガイドするガイド溝１５Ｂを形成してもよい。
【００５６】
ガイド溝１５Ｂは、回転軸１の径方向に沿って真っすぐ延設された溝であって、環状凹部１５の底面１５Ａに凹設されている。ガイド溝１５Ｂの溝深さは、可動部材８０の直径よりも小さく設定されている。したがって、ガイド溝１５Ｂに配置された状態では、可動部材８０の一部はガイド溝１５Ｂから突出してリテーナホルダ５０の後端面５２に当接する。
【００５７】
図４に示すように、環状凹部１５の底面１５Ａにガイド溝１５Ｂを形成し、ガイド溝１５Ｂ内に可動部材８０を配置するので、シリンダブロック１０が回転すると、可動部材８０はガイド溝１５Ｂに配置された状態で回転軸１の周りを回転することとなる。その結果、シリンダブロック１０の回転速度と可動部材８０の回転速度とが一致する。このように両者の回転速度を一致させることで、回転軸１及びシリンダブロック１０の回転速度に応じて可動部材８０に所望の遠心力を作用させることができ、リテーナホルダ５０の付勢力のばらつきを低減することが可能となる。
【００５８】
なお、図４では、合計４つのガイド溝１５Ｂを環状凹部１５の底面１５Ａに形成し、これらガイド溝１５Ｂを周方向９０°ごとに配置したが、ガイド溝１５Ｂの数及び位置は必要に応じて自由に設定することができる。また、可動部材８０の数もガイド溝１５Ｂの数に対応して設定される。
【００５９】
上記した第１実施形態では、シリンダブロック１０の環状凹部１５の底面１５Ａは、平坦面として形成されているが、第２実施形態のような傾斜面として形成されてもよい。また、第２実施形態では、リテーナホルダ５０の後端面５２は、平坦面として形成されているが、第１実施形態のような傾斜面として形成されてもよい。
【００６０】
さらに、第１及び第２実施形態では、リテーナホルダ５０のフランジ部５１とシリンダブロック１０の挿通部１１の先端面との間にスプリング６０が介装されているが、スプリング６０の代わりに、リテーナホルダ５０を付勢可能なゴム等の付勢部材が介装されてもよい。
【００６１】
さらに、第１及び第２実施形態では、可動部材８０は、球形状として形成されているが、シリンダブロック１０の回転に伴う遠心力によって径方向に移動可能な部材であれば、どのような形状のものであってもよい。例えば、可動部材８０は、リテーナホルダ５０の後端面５２及び環状凹部１５の底面１５Ａに面接触するようなくさび状部材や、複数の円弧状部材が周方向に連なって構成されるリング部材として形成される。
【００６２】
第１実施形態のリテーナホルダ５０の後端面５２や第２実施形態の環状凹部１５の底面１５Ａの傾斜角度は一定の角度に設定されているが、径方向に沿って傾斜角度を段階的又は連続的に変化させてもよい。このように傾斜角度を変化させることで、可動部材８０が径方向外側に移動することによってリテーナホルダ５０に作用する付勢力を所望の特性に調整することが可能となる。
【００６３】
また、第１及び第２実施形態では、可動部材８０が収容される空間内に水や油等の作動流体を満たしてもよい。このように液体を充填することで、可動部材８０が回転軸１の外周面や環状凹部１５の内周面に衝突する際の衝撃力を緩和することが可能となる。これにより、衝突音の発生を抑制でき、可動部材８０や回転軸１、シリンダブロック１０等の耐久性を高めることができる。
【００６４】
さらに、第１及び第２実施形態では、回転軸１の停止時や回転軸１が極低速回転している時に可動部材８０が回転軸１の外周面に当接する初期位置に位置するように、リテーナホルダ５０を軸方向に押し戻す弾性部材を設けてもよい。
【００６５】
さらに、第１及び第２実施形態では、斜板式ピストンポンプ・モータ１００をピストンポンプとして機能させる場合について例示したが、回転駆動力を出力可能なピストンモータとして機能させてもよい。ピストンモータとして機能させる場合であっても、高速回転時にはリテーナホルダ５０の付勢力を増大させることで、シュー２０の斜板３０からの浮き上がりを防止することができる。一方、低速回転時には、リテーナホルダ５０の付勢力を低下させることで、ポンプ効率の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１００  斜板式ピストンポンプ・モータ
１      回転軸
２      ピストン
１０    シリンダブロック
１２    シリンダ
１３    容積室
１５    環状凹部
１５Ａ  底面（変換部）
１５Ｂ  ガイド溝
２０    シュー
３０    斜板
４０    リテーナプレート（リテーナ）
５０    リテーナホルダ
５１    フランジ部
５２    後端面（変換部）
６０    スプリング（付勢部材）
８０    可動部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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