(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトが連結されて前記シャフトと共に回転するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに形成され前記シリンダブロックの周方向に所定の間隔をもって配置される複数のシリンダと、
前記シリンダ内に摺動自在に挿入され前記シリンダの内部に容積室を区画するピストンと、
前記ピストンの端部に回転自在に連結されるシューと、
前記シューが摺接する斜板と、
前記ピストン及び前記シューの何れか一方の凹球面部に設けられ、他方の凸球面部と摺動する被覆層と、
前記ピストンに設けられ、前記容積室と前記端部とを連通する第１連通孔と、
前記シューに設けられ、前記第１連通孔に接続される第２連通孔と、
前記シリンダブロックを収容する収容室と、を備え、
前記被覆層には、
前記第１連通孔と前記第２連通孔とを連通する連通領域と、
一端が前記収容室に開口し他端が前記連通領域に向かって延びる潤滑溝と、
前記連通領域と前記潤滑溝との間に設けられ前記連通領域と前記潤滑溝との連通を遮断する隔離領域と、が形成され、
前記潤滑溝の前記他端は、前記連通領域を中心とする前記被覆層の半凹球面において前記隔離領域に至ることを特徴とする水圧回転機。
【請求項２】
シャフトが連結されて前記シャフトと共に回転するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに形成され前記シリンダブロックの周方向に所定の間隔をもって配置される複数のシリンダと、
前記シリンダ内に摺動自在に挿入され前記シリンダの内部に容積室を区画するピストンと、
前記ピストンの端部に回転自在に連結されるシューと、
前記シューが摺接する斜板と、
前記ピストン及び前記シューの何れか一方の凹球面部に設けられ、他方の凸球面部と摺動する被覆層と、
前記ピストンに設けられ、前記容積室と前記端部とを連通する第１連通孔と、
前記シューに設けられ、前記第１連通孔に接続される第２連通孔と、
前記シリンダブロックを収容する収容室と、を備え、
前記被覆層は、
前記第１連通孔と前記第２連通孔とが連通可能な連通領域と、
一端が前記収容室に開口し他端が前記連通領域に向かって延びる潤滑溝と、
前記連通領域と前記潤滑溝とを隔てる隔離領域と、を有し、
前記潤滑溝は、前記一端から前記他端に向かって深さが浅くなることを特徴とする水圧回転機。
【請求項３】
シャフトが連結されて前記シャフトと共に回転するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに形成され前記シリンダブロックの周方向に所定の間隔をもって配置される複数のシリンダと、
前記シリンダ内に摺動自在に挿入され前記シリンダの内部に容積室を区画するピストンと、
前記ピストンの端部に回転自在に連結されるシューと、
前記シューが摺接する斜板と、
前記ピストン及び前記シューの何れか一方の凹球面部に設けられ、他方の凸球面部と摺動する被覆層と、
前記ピストンに設けられ、前記容積室と前記端部とを連通する第１連通孔と、
前記シューに設けられ、前記第１連通孔に接続される第２連通孔と、
前記シリンダブロックを収容する収容室と、を備え、
前記被覆層は、
前記第１連通孔と前記第２連通孔とが連通可能な連通領域と、
一端が前記収容室に開口し他端が前記連通領域に向かって延びる潤滑溝と、
前記連通領域と前記潤滑溝とを隔てる隔離領域と、を有し、
前記潤滑溝は、前記一端から前記他端に向かって幅が狭くなることを特徴とする水圧回転機。
【請求項４】
前記潤滑溝は、複数設けられ、
前記被覆層は、隣り合う前記潤滑溝を接続する接続溝をさらに有することを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の水圧回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水圧回転機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水圧回転機としては、例えば特許文献１のようなピストンポンプが知られている。特許文献１には、ピストンに摺接するシューを有する水圧アキシャルピストンポンプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４７０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるように、潤滑性が乏しい水を作動流体として用いるピストンポンプでは、ピストンとシューとの摺動面の潤滑性が悪化すると、摺動面の摩擦抵抗が大きくなり、ポンプの効率が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピストンとシューとの摺動面の潤滑性を向上させ、水圧回転機の効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、水圧回転機であって、ピストン及びシューの何れか一方の凹球面部に設けられ、他方の凸球面部と摺動する被覆層と、ピストンに設けられる第１連通孔と、シューに設けられる第２連通孔と、シリンダブロックを収容する収容室と、を備え、被覆層には、第１連通孔と第２連通孔とを連通する連通領域と、一端が収容室に開口し他端が連通領域に向かって延びる潤滑溝と、連通領域と潤滑溝との間に設けられ前記連通領域と前記潤滑溝との連通を遮断する隔離領域と、が形成され、潤滑溝の他端は、連通領域を中心とする被覆層の半凹球面において隔離領域に至ることを特徴とする。
【０００７】
第１の発明では、凹球面部に設けられる被覆層に、収容室に開口する潤滑溝が形成される。このため、潤滑溝を通じて収容室から水が流入し、被覆層と凸球面部との間には水の潤滑膜が形成される。また、被覆層には、第１連通孔と第２連通孔とが連通する連通領域と、潤滑溝と、を隔てる隔離領域が設けられる。このため、第１連通孔と第２連通孔との接続部から潤滑溝へ加圧水が漏れることが抑制される。また、第１の発明では、水圧回転機が作動する際に、押圧力が作用する被覆層の半凹球面に及んで潤滑溝が形成される。このため、押圧力が作用する部分の摺動面に、潤滑溝を通じて水を供給することが可能となり、この部分の摺動性を向上させることができる。この結果、水圧回転機の容積効率を向上させることができる。
【００１０】
第２の発明は、水圧回転機であって、ピストン及びシューの何れか一方の凹球面部に設けられ、他方の凸球面部と摺動する被覆層と、ピストンに設けられる第１連通孔と、シューに設けられる第２連通孔と、シリンダブロックを収容する収容室と、を備え、被覆層が、第１連通孔と第２連通孔とが連通可能な連通領域と、一端が収容室に開口し他端が連通領域に向かって延びる潤滑溝と、連通領域と潤滑溝とを隔てる隔離領域と、を有し、潤滑溝が、一端から他端に向かって深さが浅くなることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、水圧回転機であって、ピストン及びシューの何れか一方の凹球面部に設けられ、他方の凸球面部と摺動する被覆層と、ピストンに設けられる第１連通孔と、シューに設けられる第２連通孔と、シリンダブロックを収容する収容室と、を備え、被覆層が、第１連通孔と第２連通孔とが連通可能な連通領域と、一端が収容室に開口し他端が連通領域に向かって延びる潤滑溝と、連通領域と潤滑溝とを隔てる隔離領域と、を有し、潤滑溝が、一端から他端に向かって幅が狭くなることを特徴とする。
【００１２】
第２及び第３の発明では、潤滑溝の断面積が、一端から他端に向かうに従って徐々に小さくなる。このため、毛管現象によって潤滑溝内に水が保持され、摺動面と凸球面部との間に水の潤滑膜が形成されやすくなる。この結果、ピストンとシューとの摺動性が向上し、水圧回転機の容積効率を向上させることができる。
【００１３】
第４の発明は、潤滑溝が複数設けられ、被覆層が、隣り合う潤滑溝を接続する接続溝をさらに有することを特徴とする。
【００１４】
第４の発明では、潤滑溝の一端から流入する水は、接続溝を通じて、隣り合う潤滑溝に分配される。このため、各潤滑溝には水が均等に流入し、摺動面と凸球面部との間には、水の潤滑膜が一カ所に偏ることなく形成される。この結果、ピストンとシューとの摺動性が向上し、水圧回転機の容積効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ピストンとシューとの摺動面の潤滑性を向上させ、水圧回転機の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る水圧回転機の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る水圧回転機のピストンとシューとの結合部の拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る水圧回転機のシューの拡大図である。
【図４】図３の矢印Ａ方向から見た図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例に係る水圧回転機のピストンとシューとの結合部の拡大図である。
【図６】本発明の実施形態の変形例に係る水圧回転機のシューの拡大図である。
【図７】図６の矢印Ｂ方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の実施形態に係る水圧回転機１００について説明する。
【００１８】
水圧回転機１００は、水を作動流体とする液圧回転機である。水圧回転機１００は、外部からの動力によりシャフト１が回転してピストン６が往復動することで、加圧された水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水の流体圧によりピストン６が往復動してシャフト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。なお、水圧回転機１００は、ピストンポンプとしてのみ機能するものでもよいし、ピストンモータとしてのみ機能するものであってもよい。
【００１９】
以下の説明では、水圧回転機１００をピストンポンプとして使用した場合について例示し、水圧回転機１００を単に「ピストンポンプ１００」と称する。
【００２０】
ピストンポンプ１００は、図１に示すように、動力源によって回転するシャフト１と、シャフト１に連結されシャフト１と共に回転するシリンダブロック２と、シリンダブロック２を収容するケース３と、を備える。ケース３は、両端が開口するケース本体３ａと、ケース本体３ａの一方の開口端を封止しシャフト１が挿通するフロントカバー４と、ケース本体３ａの他方の開口端を封止しシャフト１の端部を収容するエンドカバー５と、を備える。
【００２１】
フロントカバー４の挿通孔４ａを通じて外部に突出するシャフト１の一方の端部１ａには、動力源が連結される。シャフト１の端部１ａは、第一ブッシュ１６を介してフロントカバー４の挿通孔４ａに回転自在に支持される。シャフト１の他方の端部１ｂは、エンドカバー５に設けられる収容凹部５ａに収容され、第二ブッシュ１７を介して回転自在に支持される。
【００２２】
シリンダブロック２は、シャフト１が貫通する貫通孔２ａを有し、貫通孔２ａを介してシャフト１とスプライン結合される。これにより、シリンダブロック２はシャフト１の回転に伴って回転する。シリンダブロック２は、すべり軸受１５を介してケース３に回転自在に支持され、ケース３内に形成される収容室１９に収容される。収容室１９内は、水によって満たされている。
【００２３】
シリンダブロック２には、一方の端面に開口部を有する複数のシリンダ２ｂがシャフト１と平行に形成される。複数のシリンダ２ｂは、シリンダブロック２の周方向に所定の間隔を持って形成される。シリンダ２ｂには、円柱状のピストン６が往復動自在に挿入される。
【００２４】
ピストン６には、軸方向に延びる中空部６ｂと、中空部６ｂに一端が開口し軸方向に延びる第１連通孔６ｃと、が形成される。ピストン６の中空部６ｂとシリンダ２ｂの内壁とにより容積室７が区画される。ピストン６の一端側はシリンダ２ｂの開口部から突出し、その端部には凸球面部６ａが形成される。容積室７と凸球面部６ａとは、第１連通孔６ｃによって連通される。
【００２５】
容積室７には、エンドカバー５に形成される供給通路１０を通じて水が導かれる。容積室７の水は、エンドカバー５に形成される排出通路１１を通じて排出される。
【００２６】
ピストンポンプ１００は、ピストン６の端部に設けられる凸球面部６ａに回転自在に連結され凸球面部６ａに摺接するシュー８と、シリンダブロック２の回転に伴ってシュー８が摺接する斜板９と、シリンダブロック２とエンドカバー５との間に介在されるバルブプレート１８と、をさらに備える。
【００２７】
シュー８は、各ピストン６の端部に形成される凸球面部６ａを受容する凹球面部８ａと、斜板９に摺接する円形の平板部８ｂと、シュー８の軸中心に貫通して形成される第２連通孔８ｃと、を有する。
【００２８】
凹球面部８ａの内面にはポリエーテルエーテルケトン等の樹脂材が被覆される被覆層２０が形成される。凹球面部８ａは、被覆層２０の摺動面２０ａを介してピストン６の凸球面部６ａの外面と摺接する。シュー８は凸球面部６ａに対してあらゆる角度に変位可能である。ピストン６とシュー８との結合部の構成については、後で詳細に説明する。
【００２９】
斜板９と摺接するシュー８の平板部８ｂには、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂材が被覆される被覆層２１が設けられる。
【００３０】
被覆層２０，２１の樹脂材としては、ポリエーテルエーテルケトンに限定されず、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロチレン、フェノール樹脂等、潤滑性が乏しい水を作動流体として用いた場合であっても耐摩耗性を有する樹脂であればどのような樹脂であってもよい。このように、作動流体が水であっても潤滑性が確保できる樹脂材が被覆された被覆層２０，２１が摺動部に設けられるため、水を作動流体として用いた場合であっても焼き付き等が生じることを抑制することができる。
【００３１】
斜板９は、フロントカバー４の内壁に固定され、シャフト１の軸に垂直な方向から傾斜した摺接面９ａを有する。摺接面９ａには、シュー８の平板部８ｂが被覆層２１を介して面接触する。
【００３２】
バルブプレート１８は、シリンダブロック２の基端面が摺接する円板部材であり、エンドカバー５に固定される。バルブプレート１８には、供給通路１０と容積室７とを接続する供給ポート１８ａと、排出通路１１と容積室７とを接続する排出ポート１８ｂと、が形成される。
【００３３】
次に、図２から図４を参照して、ピストン６とシュー８との結合部の構成について説明する。図２は、ピストン６とシュー８との結合部を拡大して示した断面図である。図３は、ピストン６に結合される前のシュー８の断面図である。図４は、図３の矢印Ａ方向から見た図である。
【００３４】
図２に示されるように、ピストン６とシュー８とが結合されることで、第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとが接続される。被覆層２１には、第１連通孔６ｃ及び第２連通孔８ｃを通じて容積室７で加圧された水が供給される。このため、被覆層２１は、常に水を含んだ状態となり、水が潤滑剤として作用し、シュー８と斜板９との摺動面における摩擦抵抗が低減される。
【００３５】
また、図２から図４に示されるように、凸球面部６ａに摺接する被覆層２０の摺動面２０ａには、潤滑溝２０ｂが設けられる。
【００３６】
潤滑溝２０ｂは、一端２０ｃが収容室１９に開口し、他端２０ｄが第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとの接続部に向かって延びて形成される。潤滑溝２０ｂは、収容室１９に開口しているため、被覆層２０の摺動面２０ａと凸球面部６ａとの間には、潤滑溝２０ｂを通じて収容室１９から水が流入し、水の潤滑膜が形成される。このように、摺動面２０ａと凸球面部６ａとの間に水の潤滑膜が形成されることによって、ピストン６とシュー８との摺動面における摩擦抵抗が低減される。
【００３７】
ピストン６とシュー８との摺動性を向上させるには、摺動面２０ａの全域に潤滑溝２０ｂを設けることが望ましい。しかしながら、潤滑溝２０ｂを第２連通孔８ｃに連通させると、容積室７で加圧された水が、第１連通孔６ｃ、第２連通孔８ｃ及び潤滑溝２０ｂを通じて、収容室１９に流出してしまう。また、第２連通孔８ｃに開口しないように潤滑溝２０ｂが形成されていても、斜板９の傾転に伴いシュー８がピストン６に対して傾いたときに、第１連通孔６ｃと連通する位置に潤滑溝２０ｂが設けられていると、容積室７で加圧された水が、第１連通孔６ｃ及び潤滑溝２０ｂを通じて、収容室１９に流出してしまう。
【００３８】
このように、容積室７で加圧された水が、潤滑溝２０ｂを通じて収容室１９に流出してしまうと、ピストンポンプ１００の容積効率が低下してしまう。このため、潤滑溝２０ｂは、斜板９の傾転に伴いシュー８がピストン６に対して傾いたときであっても、第１連通孔６ｃ及び第２連通孔８ｃに連通しない位置に形成される。
【００３９】
具体的には、図２から図４に示されるように、被覆層２０は、第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとが連通可能な連通領域Ａ１と、潤滑溝２０ｂが設けられる潤滑領域Ａ２と、連通領域Ａ１と潤滑領域Ａ２とを隔てる隔離領域Ａ３と、を有する。
【００４０】
連通領域Ａ１は、斜板９の傾転に伴いシュー８がピストン６に対して傾いたときに、第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとが連通可能な範囲であり、第２連通孔８ｃを中心とする第１直径Ｄ１の第１円Ｃ１で囲まれる領域である。第１直径Ｄ１は、第１連通孔６ｃの開口端と第２連通孔８ｃの開口端とが重なり合う範囲、つまり、第１連通孔６ｃの直径と第２連通孔８ｃの直径とに基づいて設定される。
【００４１】
潤滑領域Ａ２は、凹球面部８ａの開口端部８ｄから連通領域Ａ１の近傍に至る領域であり、連通領域Ａ１を中心とした摺動面２０ａの半凹球面の大部分を含んでいる。摺動面２０ａの半凹球面は、ピストンポンプ１００が作動する際に、ピストン６にシュー８が押し付けられることにより比較的大きい押圧力が作用する部分であり、連通領域Ａ１を中心として、凸球面部６ａの直径に相当する第２直径Ｄ２の第２円Ｃ２で囲まれる凹球面である。
【００４２】
潤滑領域Ａ２には、図４に示されるように、第２連通孔８ｃを中心として、複数の潤滑溝２０ｂが放射状に設けられる。これらの潤滑溝２０ｂは、摺動面２０ａの半凹球面に及んで形成される。このため、比較的大きい押圧力が作用する部分の摺動面２０ａに潤滑溝２０ｂを通じて水を供給することが可能となり、この部分の摩擦抵抗を低減し、摺動性を向上させることができる。
【００４３】
また、潤滑領域Ａ２に設けられる潤滑溝２０ｂは、図２及び図３に示されるように、一端２０ｃから他端２０ｄに向かって深さが徐々に浅くなるように形成される。また、図４に示されるように、潤滑溝２０ｂは、一端２０ｃから他端２０ｄに向かって幅が徐々に狭くなるように形成される。つまり、潤滑溝２０ｂは、一端２０ｃから他端２０ｄに向かうに従って断面積が徐々に小さくなるように形成される。
【００４４】
このように、潤滑溝２０ｂは、収容室１９に開口する一端２０ｃから離れるほど、断面積が小さく形成されるため、毛管現象によって潤滑溝２０ｂ内に水が保持されやすくなる。この結果、特に潤滑領域Ａ２において、摺動面２０ａと凸球面部６ａとの間に水の潤滑膜が形成されることが促進される。
【００４５】
隔離領域Ａ３は、第３直径Ｄ３の第３円Ｃ３と第１直径Ｄ１の第１円Ｃ１とで囲まれる領域であり、連通領域Ａ１に開口する第１連通孔６ｃ及び第２連通孔８ｃと、潤滑領域Ａ２に設けられる潤滑溝２０ｂと、の連通を遮断するために設けられる。
【００４６】
第３直径Ｄ３を大きめに設定すると、隔離領域Ａ３が拡大し、連通領域Ａ１と潤滑領域Ａ２との遮断性が向上され、第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとの接続部からの加圧水の漏れが抑制される。その一方で、潤滑領域Ａ２が狭くなるため、ピストン６とシュー８との摺動性が低下してしまう。このため、第３直径Ｄ３の大きさは、遮断性と摺動性とのバランスを考慮して設定される。
【００４７】
このように、摺動面２０ａには、潤滑溝２０ｂが設けられる潤滑領域Ａ２と、連通領域Ａ１と潤滑領域Ａ２とを隔てる隔離領域Ａ３と、が設けられる。このため、ピストン６とシュー８との摺動性を向上させることができるとともに、第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとの接続部からの加圧水の漏れを抑制することができる。この結果、ピストンポンプ１００の容積効率を向上させることができる。
【００４８】
また、摺動面２０ａには、隣り合う潤滑溝２０ｂを接続する接続溝２０ｅが設けられる。潤滑溝２０ｂの一端２０ｃから流入する水は、接続溝２０ｅを通じて、隣り合う潤滑溝２０ｂに分配される。このため、各潤滑溝２０ｂには水が均等に流入し、摺動面２０ａと凸球面部６ａとの間には、水の潤滑膜が一カ所に偏ることなく形成される。接続溝２０ｅを複数箇所に設けることによって、摺動面２０ａに潤滑溝２０ｂと接続溝２０ｅとを網目状に形成してもよい。
【００４９】
続いて、ピストン６にシュー８を結合する方法について説明する。
【００５０】
シュー８は、ピストン６に対して、ピストン６の凸球面部６ａを覆うように結合される。具体的には、図３に示されるような開口端部８ｄが開いた状態のシュー８の凹球面部８ａに、ピストン６の凸球面部６ａが挿入される。そして、凹球面部８ａに凸球面部６ａが挿入された状態で開口端部８ｄが径方向外側から絞り加工（カシメ加工）される。凹球面部８ａは、図２に示されるように、凸球面部６ａに沿った形状に変形し、凹球面部８ａによって、凸球面部６ａを摺動支持することが可能となる。
【００５１】
ここで、開口端部８ｄが径方向外側から絞り加工される際、凹球面部８ａに設けられる被覆層２０も収縮変形する。被覆層２０が収縮すると、内部応力が高まり、被覆層２０の一部が破損するおそれがある。しかし、被覆層２０には複数の潤滑溝２０ｂが設けられており、絞り加工の際、これらの潤滑溝２０ｂの幅が狭まることで内部応力の上昇が緩和される。このように、潤滑溝２０ｂを設けることによって、開口端部８ｄが絞り加工される際に被覆層２０が破損することを防止することもできる。
【００５２】
次に、ピストンポンプ１００の動作について説明する。
【００５３】
外部からの動力によりシャフト１が回転駆動され、シリンダブロック２が回転すると、各シュー８の平板部８ｂが斜板９に対して摺動し、各ピストン６が斜板９の傾転角度に応じたストローク量でシリンダ２ｂ内を往復動する。各ピストン６の往復動により、各容積室７の容積が増減する。
【００５４】
シリンダブロック２の回転により拡大する容積室７にはエンドカバー５の供給通路１０及びバルブプレート１８の供給ポート１８ａを通じて水が導かれる。容積室７内に吸い込まれた水は、シリンダブロック２の回転による容積室７の縮小によって増圧され、バルブプレート１８の排出ポート１８ｂ及びエンドカバー５の排出通路１１を通じて吐出される。このように、ピストンポンプ１００では、シリンダブロック２の回転に伴って、水の吸込と吐出とが連続的に行われる。
【００５５】
また、ピストンポンプ１００では、ピストンポンプ１００が動作している間、被覆層２１には、第１連通孔６ｃ及び第２連通孔８ｃを通じて容積室７で加圧された水が供給される。このため、被覆層２１は、常に水を含んだ状態となり、シュー８と斜板９とが焼き付くことが抑制される。
【００５６】
また、ピストンポンプ１００では、ピストンポンプ１００が動作している間、被覆層２０には、潤滑溝２０ｂを通じて収容室１９内の水が供給される。このため、摺動面２０ａと凸球面部６ａとの間には水の潤滑膜が形成され、ピストン６とシュー８とが焼き付くことが抑制される。
【００５７】
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００５８】
ピストンポンプ１００では、被覆層２０の摺動面２０ａと凸球面部６ａとの間には、潤滑溝２０ｂを通じて収容室１９から水が流入し、水の潤滑膜が形成される。このため、ピストン６とシュー８との摺動性を向上させることができる。さらに、潤滑溝２０ｂは、斜板９の傾転に伴いシュー８がピストン６に対して傾いたときであっても、第１連通孔６ｃや第２連通孔８ｃと連通しないように摺動面２０ａに形成される。このため、第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとの接続部からの加圧水の漏れを抑制することができる。この結果、ピストンポンプ１００の容積効率を向上させることができる。
【００５９】
次に、図５から図７を参照して、本発明の実施形態に係るピストンポンプ１００の変形例について説明する。
【００６０】
上記実施形態では、ピストン６の端部に凸球面部６ａが設けられ、シュー８に凹球面部８ａが設けられる。これに代えて、ピストン６の端部に凹球面部３６ａを設け、シュー８に凸球面部３８ａを設けた構成としてもよい。
【００６１】
変形例では、ピストン６の開口端部３６ｄが径方向外側から絞り加工されることによって、凹球面部３６ａが凸球面部３８ａに沿った形状に変形し、凹球面部３６ａによって、凸球面部３８ａを摺動支持することが可能となる。凹球面部３６ａには、被覆層４０が設けられ、被覆層４０は、上記実施形態と同様に、連通領域Ａ１、潤滑領域Ａ２及び隔離領域Ａ３を有する。潤滑領域Ａ２には、上記実施形態と同様に、潤滑溝４０ｂが設けられる。
【００６２】
その他の構成及び機能は上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。変形例においても、上記実施形態による効果と同様の効果を奏する。
【００６３】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００６４】
ピストンポンプ１００は、シャフト１が連結されてシャフト１と共に回転するシリンダブロック２と、シリンダブロック２に形成されシリンダブロック２の周方向に所定の間隔をもって配置される複数のシリンダ２ｂと、シリンダ２ｂ内に摺動自在に挿入されシリンダ２ｂの内部に容積室７を区画するピストン６と、ピストン６の端部に回転自在に連結されるシュー８と、シュー８が摺接する斜板９と、ピストン６及びシュー８の何れか一方の凹球面部８ａ，３６ａに設けられ、他方の凸球面部６ａ，３８ａと摺動する被覆層２０，４０と、ピストン６に設けられ、容積室７と端部とを連通する第１連通孔６ｃと、シュー８に設けられ、第１連通孔６ｃに接続される第２連通孔８ｃと、シリンダブロック２を収容する収容室１９と、を備え、被覆層２０，４０は、第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとが連通可能な連通領域Ａ１と、一端２０ｃ，４０ｃが収容室１９に開口し他端２０ｄ，４０ｄが連通領域Ａ１に向かって延びる潤滑溝２０ｂ，４０ｂと、連通領域Ａ１と潤滑溝２０ｂ，４０ｂとを隔てる隔離領域Ａ３と、を有することを特徴とする。
【００６５】
この構成では、被覆層２０，４０の摺動面２０ａ，４０ａと凸球面部６ａ，３８ａとの間には、潤滑溝２０ｂ，４０ｂを通じて収容室１９から水が流入し、水の潤滑膜が形成される。このため、ピストン６とシュー８との接触面における摩擦抵抗を低減し、ピストン６とシュー８との摺動性を向上させることができる。さらに、潤滑溝２０ｂ，４０ｂは、斜板９の傾転に伴いシュー８がピストン６に対して傾いたときであっても、第１連通孔６ｃや第２連通孔８ｃと連通しないように摺動面２０ａ，４０ａに形成される。このため、第１連通孔６ｃと第２連通孔８ｃとの接続部からの加圧水の漏れを抑制することができる。この結果、ピストンポンプ１００の容積効率を向上させることができる。
【００６６】
また、潤滑溝２０ｂ，４０ｂは、連通領域Ａ１を中心とする被覆層２０，４０の半凹球面に及んで形成されることを特徴とする。
【００６７】
この構成では、ピストンポンプ１００が作動する際に、ピストン６にシュー８が押し付けられることにより比較的大きい押圧力が作用する第２直径Ｄ２の第２円Ｃ２で囲まれた半凹球面内に及んで潤滑溝２０ｂ，４０ｂが形成される。このため、比較的大きい押圧力が作用する部分の摺動面２０ａ，４０ａに潤滑溝２０ｂ，４０ｂを通じて水を供給することが可能となり、この部分の摺動性を向上させることができる。この結果、ピストンポンプ１００の容積効率を向上させることができる。
【００６８】
また、潤滑溝２０ｂ，４０ｂは、一端２０ｃ，４０ｃから他端２０ｄ，４０ｄに向かって深さが浅くなることを特徴とする。
【００６９】
また、潤滑溝２０ｂ，４０ｂは、一端２０ｃ，４０ｃから他端２０ｄ，４０ｄに向かって幅が狭くなることを特徴とする。
【００７０】
これらの構成では、潤滑溝２０ｂ，４０ｂの断面積が、一端２０ｃ，４０ｃから他端２０ｄ，４０ｄに向かうに従って徐々に小さくなる。このため、毛管現象によって潤滑溝２０ｂ，４０ｂ内に水が保持され、摺動面２０ａ，４０ａと凸球面部６ａ，３８ａとの間に水の潤滑膜が形成されやすくなる。この結果、ピストン６とシュー８との摺動性が向上し、ピストンポンプ１００の容積効率を向上させることができる。
【００７１】
また、潤滑溝２０ｂ，４０ｂは複数設けられ、被覆層２０，４０は、隣り合う潤滑溝２０ｂ，４０ｂを接続する接続溝２０ｅ，４０ｅをさらに有することを特徴とする。
【００７２】
この構成では、潤滑溝２０ｂ，４０ｂの一端２０ｃ，４０ｃから流入する水は、接続溝２０ｅ，４０ｅを通じて、隣り合う潤滑溝２０ｂ，４０ｂに分配される。このため、各潤滑溝２０ｂ，４０ｂには水が均等に流入し、摺動面２０ａ，４０ａと凸球面部６ａ，３８ａとの間には、水の潤滑膜が一カ所に偏ることなく形成される。この結果、ピストン６とシュー８との摺動性が向上し、ピストンポンプ１００の容積効率を向上させることができる。
【００７３】
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。
【００７４】
上記実施形態では、ピストンポンプ１００が斜板９の傾転角度が固定された固定容量型である場合について説明した。これに代えて、ピストンポンプ１００は、斜板９の傾転角度を変更可能な可変容量型であってもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、被覆層２０，４０の材料として樹脂材が用いられている。これに代えて、カーボン繊維やガラス繊維、セラミック繊維、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）を材料として用いてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００・・・ピストンポンプ（水圧回転機）、１・・・シャフト、２・・・シリンダブロック、２ｂ・・・シリンダ、３・・・ケース、６・・・ピストン、６ａ，３８ａ・・・凸球面部、６ｃ・・・第１連通孔、７・・・容積室、８・・・シュー、８ａ，３６ａ・・・凹球面部、８ｃ・・・第２連通孔、８ｄ，３６ｄ・・・開口端部、９・・・斜板、１９・・・収容室、２０，４０・・・被覆層、２０ａ，４０ａ・・・摺動面、２０ｂ，４０ｂ・・・潤滑溝、２０ｃ，４０ｃ・・・一端、２０ｄ，４０ｄ・・・他端、２０ｅ，４０ｅ・・・接続溝、Ａ１・・・連通領域、Ａ２・・・潤滑領域、Ａ３・・・隔離領域、Ｄ１・・・第１直径、Ｄ２・・・第２直径、Ｄ３・・・第３直径、Ｃ１・・・第１円、Ｃ２・・・第２円、Ｃ３・・・第３円
【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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