(57)【要約】【課題】好適に高出力、高トルクを発生でき、シリンダを増設可能とする分配弁を備えたピストンモータを提供する。【解決手段】シリンダブロック３とカムリング３１と複数のシリンダ４Ａ、４Ｂ…とピストン５Ａ、５Ｂ…と分配弁２３を具備し、非回転状態に固定されたシリンダブロック３に対しカムリング３１が回転するピストンモータ１であって、分配弁２３は、環状油供給ポート１１ａとシリンダの倍数で回転軸方向に形成された油供給ポート１２ａ、１２ｂ…と環状油排出ポート１１ｂとシリンダの倍数で回転軸方向に形成された油排出ポート１３ａ、１３ｂ…を有し、シリンダブロック３に固定された油路分岐部材１１と、カム数の倍数で回転軸方向に形成された切換弁油供給ポート及び切換弁油排出ポートを有し、油路分岐部材１１とシリンダブロック３との間で相対回転且つ摺動自在に設けられるとともに、カムリング３１に同期する切換弁４１を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックと、
内周側にカム面が形成され、前記シリンダブロックの外周面を囲んだ状態に配設されたカムリングと、
前記シリンダブロックに、回転軸を中心として径方向の外側に延びて外周面に開口するように形成された複数のシリンダと、
前記カム面に対して進退自在に前記シリンダに収容されたピストンと、
前記シリンダブロックに対して相対回転自在に配設され、前記複数のシリンダのうちの前記カム面に向い上昇行程にある各ピストンに対応する各シリンダに、外部の油供給系から供給される油を分配供給する分配弁とを備え、
前記上昇行程にある各ピストンが前記カム面を押圧することにより、非回転状態に固定された前記シリンダブロック又は前記カムリングの一方に対して他方が回転するように構成されたピストンモータであって、
前記シリンダは、周方向において等間隔で、少なくとも３以上の奇数個を１組として形成されており、
且つ、
前記カムリングには、凸部と凹部を１組とするカムが前記奇数個の倍数の数で形成されたことを特徴とするピストンモータ。
【請求項２】
前記シリンダは、回転軸方向に複数段で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のピストンモータ。
【請求項３】
シリンダブロックと、
内周側にカム面が形成され、前記シリンダブロックの外周面を囲んだ状態に配設されたカムリングと、
前記シリンダブロックに、回転軸を中心として径方向の外側に延びて外周面に開口するように形成されたシリンダと、
前記カム面に対して進退自在に前記シリンダに収容されたピストンと、
前記シリンダブロックに対して相対回転自在に配設され、前記複数のシリンダのうちの前記カム面に向い上昇行程にある各ピストンに対応する各シリンダに、外部の油供給系から供給される油を分配供給する分配弁とを備え、
前記上昇行程にある各ピストンが前記カム面を押圧することにより、非回転状態に固定された前記シリンダブロック又は前記カムリングの一方に対して他方が回転するように構成されたピストンモータであって、
前記シリンダは、回転軸方向に複数段で形成されており、
前記複数段に形成された一方の段のシリンダに収容されたピストンと、他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、同じタイミングで前記カム面を押圧すると共に、前記一方の段のシリンダに収容されたピストンと前記他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、前記カム面から受ける反力を相殺させるようにしたことを特徴とするピストンモータ。
【請求項４】
シリンダブロックと、
内周側にカム面が形成され、前記シリンダブロックの外周面を囲んだ状態に配設されたカムリングと、
前記シリンダブロックに、回転軸を中心として径方向の外側に延びて外周面に開口するように形成された複数のシリンダと、
前記カム面に対して進退自在に前記シリンダに収容されたピストンと、
前記シリンダブロックに対して相対回転自在に配設され、前記複数のシリンダのうちの前記カム面に向い上昇行程にある各ピストンに対応する各シリンダに、外部の油供給系から供給される油を分配供給する分配弁とを備え、
前記上昇行程にある各ピストンが前記カム面を押圧することにより、非回転状態に固定された前記シリンダブロック又は前記カムリングの一方に対して他方が回転するように構成されたピストンモータであって、
前記分配弁は、
前記外部の油供給系に連通した環状の環状油供給ポートと、前記環状油供給ポートに連通し前記シリンダの数に対応した油供給ポートと、外部の油排出系に連通した環状の環状油排出ポートと、前記環状油排出ポートに連通し前記シリンダの数に対応した油排出ポートとを有する油路分岐部材と、
切換弁油供給ポートと切換弁油排出ポートとを有し、前記油路分岐部材と前記シリンダブロックとの間に設けられ、且つ、前記油路分岐部材と前記シリンダブロックに対して相対回転自在に配設され、前記シリンダと前記油供給ポート又は前記油排出ポートとを、前記切換弁油供給ポート又は前記切換弁油排出ポートで切り換えて連通させる切換弁とを備えたことを特徴とするピストンモータ。
【請求項５】
前記切換弁は、
第１切換部材と、第２切換部材と、前記第１切換部材と前記第２切換部材との間に介装された弾性部材とを備え、
前記弾性部材により、
前記第１切換部材は前記油路分岐部材に付勢され、
前記第２切換部材は前記シリンダブロックに付勢されたことを特徴とする請求項４に記載のピストンモータ。
【請求項６】
前記シリンダブロックは非回転状態に固定されており、
前記カムリングは前記シリンダブロックに回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のピストンモータ。
【請求項７】
前記カムリングは非回転状態に固定されており、
前記シリンダブロックは前記カムリングに回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のピストンモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンモータに関するものであり、詳しくは出力軸に対して垂直方向にピストンが配列したピストンモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、出力軸に対して垂直方向に、つまり、ラジアル方向にピストンが配列したピストンモータは、高トルク型のモータとして知られており、建設機械等の駆動装置として広く使用されている。このようなピストンモータは、ラジアルピストンモータ、多行程ラジアルピストンモータと呼ばれたり、単に油圧モータと呼ばれたり、又は、カムリングを有するのでカムモータ、さらに、シリンダブロックに中空部を有する場合には中空モータ、と様々な呼称で呼ばれたりしているが、本明細書では、総括して「ピストンモータ」と記載する。
【０００３】
従来のピストンモータのシリンダブロックには、周方向に偶数個のシリンダが等間隔で形成されており、カムリングには、カム面の凸部と凹部を１組で１カムとすると、偶数のカムが形成されていた。すなわち、従来のピストンモータのシリンダブロックには、周方向に１８０°間隔で２個を１組として形成されたシリンダが複数組設けられており、各シリンダ組において外側に配設されたカムリングのカム面の凸部と凹部の状態、つまり位相が一致していた。
そして、各シリンダ組毎に、切り換えながら、高圧の油を同じタイミングで供給して、その各シリンダ組に収容されたピストン及びローラでカムリングのカム面を押圧することにより、シリンダブロックとカムリングとを相対回転させてピストンモータを稼動させると共に、各シリンダ組に収容されたピストンがカムリングから受ける反力（ピストントルクとも呼ばれる）を１８０°の２箇所で受けて反力ベクトルを釣り合わせることにより、ピストンモータの回転軸が振れないようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来のピストンモータおいて、シリンダブロックのシリンダに油を供給又は油を排出する分配弁は、カムリングに形成されたカム数に対応して形成され、シリンダに連通し油を供給する油供給ポートと、この油供給ポートとピストンモータの外部の油供給系とを連通させる一般的には環状の環状供給ポートと、油を排出する油排出ポートと、環状油排出ポートとを備えるものであった。そして、この分配弁をシリンダブロックに対して相対回転させることにより、油の供給、排出を切り換えてピストンモータを稼動していた（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平５−４９８２０号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開平１０−１４１２０９号公報（第４−６頁、第２図、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した特許文献１に記載された従来のピストンモータにおいて、高出力、高トルクとするためには、１８０°間隔で形成された各組のシリンダの容積を同じ割合で大きくすると共に、カムリングの肉厚を厚くして機械的強度を高めたりしなければならず、これに伴ってピストンモータが大きくなってしまうという問題があった。
【０００７】
また、前記した特許文献２に記載された分配弁では、ピストンモータを高出力、高トルクとするためシリンダを増設した場合に、油供給ポート、油排出ポートも対応して増設しなければならず、複雑になってしまうという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、好適に高出力、高トルクを発生できるピストンモータを提供することを課題とする。また、好適にシリンダを増設可能とする分配弁を備えたピストンモータを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として請求項１に係る発明は、シリンダブロックと、内周側にカム面が形成され、前記シリンダブロックの外周面を囲んだ状態に配設されたカムリングと、前記シリンダブロックに、回転軸を中心として径方向の外側に延びて外周面に開口するように形成された複数のシリンダと、前記カム面に対して進退自在に前記シリンダに収容されたピストンと、前記シリンダブロックに対して相対回転自在に配設され、前記複数のシリンダのうちの前記カム面に向い上昇行程にある各ピストンに対応する各シリンダに、外部の油供給系から供給される油を分配供給する分配弁とを備え、前記上昇行程にある各ピストンが前記カム面を押圧することにより、非回転状態に固定された前記シリンダブロック又は前記カムリングの一方に対して他方が回転するように構成されたピストンモータであって、前記シリンダは、周方向において等間隔で、少なくとも３以上の奇数個を１組として形成されており、且つ、前記カムリングには、凸部と凹部を１組とするカムが前記奇数個の倍数の数で形成されたことを特徴とするピストンモータである。
【００１０】
ここで「シリンダは、周方向において等間隔で３以上の奇数個を１組として形成されている」とは、シリンダが周方向において等間隔で、「３、５、７、９、１１、１３、１５、１７、…」個を１組として形成されていることを意味する。すなわち、例えば、「奇数個」が３、つまり、「シリンダが周方向において等間隔で３個を１組として形成されている」とは、「シリンダが、周方向において、３６０°／３（個）、つまり、１２０°間隔で形成された３個を１組としている」ことを意味する。
その他に例えば、「周方向において等間隔で５個を１組として形成されたシリンダ」とは、シリンダが周方向において、３６０°／５（個）、つまり、７２°間隔で形成されたことを意味する。、
【００１１】
このようなピストンモータによれば、シリンダが周方向に等間隔で少なくとも３以上の奇数個を１組として形成されており、且つ、カムリングには凸部と凹部を１組とするカムが、その奇数個の倍数の数で形成されているので、奇数個を１組としたシリンダ組に対応するカムリングのカム面の位相は一致することになる。すなわち、そのシリンダ組に収容された各ピストンに対するカム面の位相も一致する。
そして、カムリングのカム数に対応した分配弁から、奇数個を１組とした各シリンダ組毎に同じタイミングで同圧の油を供給することにより、各ピストン組で同位相のカム面を押圧して、シリンダブロックとカムリングとを相対回転させてピストンモータを稼動すると共に、各ピストン組がカムリングから受ける反力（ピストントルクとも呼ばれる）を奇数個で受け反力ベクトルを釣り合わせることにより、言い換えれば、相殺（キャンセル）させることにより、ピストンモータの回転軸が振れないようにすることができる。
【００１２】
また、請求項１に係るピストンモータで、例えば、従来のピストンモータと同等の回転トルクを発生する場合には、少なくとも３以上の奇数個を１組としたピストン組でカムリングのカム面を押圧するので、ピストン１個当たりの押圧力は、従来のピストンモータでの（１／２）から（１／奇数個）に低減する。したがって、シリンダ容量を小さく、つまり、ピストンを小型化したりして、ピストンモータ全体を軽量化することができる。そして、ピストン１個当りに掛かる押圧力も低減するので、ピストン、シリンダブロック、カムリング、及びローラの寿命も長くすることもできる。また、シリンダブロックとカムリングを相対回転可能に支持する軸受等も小型化することができる。さらに、シリンダを小さくすることも可能であるので、例えば、シリンダブロックに回転軸方向で、径の大きな貫通孔を形成して、その貫通孔に大口径のシャフトを設けたりすることもできる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記シリンダは、回転軸方向に複数段で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のピストンモータである。
【００１４】
このようなピストンモータによれば、シリンダが回転軸方向に複数段で形成されおり、好適に高出力、高トルクとすることが可能である。
また、このようにシリンダが回転軸方向に複数段で形成される場合には、各シリンダ段間で、または、各シリンダ段の外側に配設されたカムリング間の位相を周方向にずらすことが好ましい。このように各段間でシリンダ、または、カムリングの位相をずらすことにより、ピストンモータの稼動中に生じる脈動を相殺して低減することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、シリンダブロックと、内周側にカム面が形成され、前記シリンダブロックの外周面を囲んだ状態に配設されたカムリングと、前記シリンダブロックに、回転軸を中心として径方向の外側に延びて外周面に開口するように形成されたシリンダと、前記カム面に対して進退自在に前記シリンダに収容されたピストンと、前記シリンダブロックに対して相対回転自在に配設され、前記複数のシリンダのうちの前記カム面に向い上昇行程にある各ピストンに対応する各シリンダに、外部の油供給系から供給される油を分配供給する分配弁とを備え、前記上昇行程にある各ピストンが前記カム面を押圧することにより、非回転状態に固定された前記シリンダブロック又は前記カムリングの一方に対して他方が回転するように構成されたピストンモータであって、前記シリンダは、回転軸方向に複数段で形成されており、前記複数段に形成された一方の段のシリンダに収容されたピストンと、他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、同じタイミングで前記カム面を押圧すると共に、前記一方の段のシリンダに収容されたピストンと前記他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、前記カム面から受ける反力を相殺させるようにしたことを特徴とするピストンモータである。
【００１６】
ここで、「シリンダは回転軸方向に複数段で形成されており、前記複数段に形成された一方の段のシリンダに収容されたピストンと、他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、同じタイミングで前記カム面を押圧すると共に、前記各ピストンが前記カム面から受ける反力を相殺させるようにしたこと」とは、例えば、従来のピストンモータのシリンダブロックにおいて、同一段で周方向に１８０°間隔で形成されていた２個のシリンダを、回転軸方向において別の段に、段違いとなるように配置したことを意味する。また、このように別々の段にシリンダを形成することは、前記した奇数個を１組としたシリンダ組に適用してもよい。
【００１７】
このようなピストンモータによれば、シリンダがシリンダブロックに回転軸方向において段違いで１組として形成されているので、各段においてシリンダを大きくしたり自在に変更することができる。したがって、ピストンモータを高出力・高トルクとすることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、シリンダブロックと、内周側にカム面が形成され、前記シリンダブロックの外周面を囲んだ状態に配設されたカムリングと、前記シリンダブロックに、回転軸を中心として径方向の外側に延びて外周面に開口するように形成された複数のシリンダと、前記カム面に対して進退自在に前記シリンダに収容されたピストンと、前記シリンダブロックに対して相対回転自在に配設され、前記複数のシリンダのうちの前記カム面に向い上昇行程にある各ピストンに対応する各シリンダに、油供給系から供給される油を分配供給する分配弁とを備え、前記上昇行程にある各ピストンが前記カム面を押圧することにより、非回転状態に固定された前記シリンダブロック又は前記カムリングの一方に対して他方が回転するように構成されたピストンモータであって、前記分配弁は、外部の油供給系に連通した環状の環状油供給ポートと、前記環状油供給ポートに連通し前記シリンダの数に対応した油供給ポートと、外部の油排出系に連通した環状の環状油排出ポートと、前記環状油排出ポートに連通し前記シリンダの数に対応した油排出ポートとを有する油路分岐部材と、切換弁油供給ポートと切換弁油排出ポートとを有し、前記油路分岐部材と前記シリンダブロックとの間に設けられ、且つ、前記油路分岐部材と前記シリンダブロックに対して相対回転自在に配設され、前記シリンダと前記油供給ポート又は前記油排出ポートとを、前記切換弁油供給ポート又は前記切換弁油排出ポートで切り換えて連通させる切換弁とを備えたことを特徴とするピストンモータである。
【００１９】
ここで、「外部の油供給系に連通した環状の環状油供給ポート」とは、外部の油供給系と油供給ポートとの間に設けられ、外部の油供給系と油供給ポートとをを連通し易くするためのものである。
また、「環状」とは、環の一部が破断した、所謂「Ｃ形」も含んで意味する。さらに、「シリンダブロックに対応した油供給ポート」とは、油供給ポートの数が、シリンダの数に対応して形成されており、各シリンダに油を供給できるようになっていることを意味する。但し、例えば、シリンダブロックの一段当りに多数のシリンダが形成されている場合、また、多段でシリンダが形成されている場合は、実質的に同一の油供給ポートを兼用して複数のシリンダ油を供給してもよい。
したがって、環状油供給ポートはピストンモータの回転軸に対して垂直方向に、油供給ポートは回転軸方向に形成されていることが好ましく、このように形成されていると回転軸方向からシリンダに油を供給することが可能となる。
なお、環状油排出ポート、油排出ポートについては、油の「供給」と「排出」が異なるのみで、環状油供給ポート、油供給ポートと、同様である。
【００２０】
このようなピストンモータによれば、シリンダブロックに形成された周方向のシリンダの数、及び、シリンダの段数に対応して、環状油供給ポートの大きさをを自由に変更して油供給ポートを設けることにより、複数のシリンダに好適に油を供給することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、前記切換弁は、第１切換部材と、第２切換部材と、前記第１切換部材と前記第２切換部材との間に介装された弾性部材とを備え、前記弾性部材により、前記第１切換部材は前記油路分岐部材に付勢され、前記第２切換部材は前記シリンダブロックに付勢されたことを特徴とする請求項４に記載のピストンモータである。
【００２２】
このようなピストンモータによれば、切換弁油供給ポートを経由してシリンダに油が供給される高圧時、また、切換弁油排出ポートを経由してシリンダから油が排出される低圧時にかかわらず、弾性部材により、第１切換部材は油路分岐部材に、第２切換部材はシリンダブロックにそれぞれ付勢された状態であるので、切換弁の移動によって油が漏れにくくすることができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、前記シリンダブロックは非回転状態に固定されており、前記カムリングは前記シリンダブロックに回転自在に支持されていることを請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の特徴とするピストンモータである。
【００２４】
このようにシリンダブロックが固定されてカムリングが回転するピストンモータは、一般的に外周駆動型と呼ばれており、請求項６に係るピストンモータによれば、適宜な手段でシリンダブロックを固定し非回転状態として、ピストンモータを稼動することにより、カムリングを回転させることが可能である。
【００２５】
請求項７に係る発明は、前記カムリングは非回転状態に固定されており、前記シリンダブロックは前記カムリングに回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のピストンモータである。
【００２６】
このようにカムリングが固定されてシリンダブロックが回転するピストンモータでは、一般的にシリンダブロックにシャフトが固定され、このシャフトが回転駆動するので、シャフト駆動型と呼ばれており、請求項７に係るピストンモータによれば、適宜な手段でカムリングを固定し非回転状態として、ピストンモータを稼動することにより、シリンダブロックを回転させることが可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
また、第１実施形態に係るピストンモータは、内側が固定支持されて外側のケースが回転する外周駆動型のピストンモータである。第２実施形態に係るピストンモータは、外側のケースが固定されて中心のシャフトが回転するシャフト駆動型のピストンモータである。さらに、第１実施形態、及び、第２実施形態に係るピストンモータは、地盤改良を行う掘削機械に取り付けられるものであるが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
【００２８】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るピストンモータについて、図１から図７、図１１を適宜参照して説明する。参照する図面において、図１は、第１実施形態に係るピストンモータの断面図である。図２は、第１実施形態に係るピストンモータの一部を拡大した斜視図である。図３は、図１に示す第１実施形態に係るピストンモータのＸ−Ｘ断面図である。図４は、図１に示す第１実施形態に係るピストンモータのＹ−Ｙ断面図である。図５は、第１実施形態に係るピストンモータの油路分岐部材の一部を破断して示した斜視図である。図６は、第１実施形態に係るピストンモータの切換弁の一部を破断して示した斜視図である。図７は、第１実施形態に係るピストンモータの動作状況を示す概念図である。図１１は、第１実施形態に係るピストンモータと、後記する第２実施形態に係るピストンモータを備えた掘削機械の一部の断面図である。
なお、図１は第１実施形態に係るピストンモータ１を周方向に部分的に変位して示したものである。また、図３、図４において、記載の都合上、シャフトを省略した。
【００２９】
第１実施形態に係るピストンモータ１は、図１に示すように、回転軸Ｘ線上のシャフト１７とこれに固定されたシリンダブロック３を含んでなる内側の固定部２０と、シリンダブロック３の外周面を囲んだ状態で配設されたカムリング３１を含んでなる外側の回転部３０とを備えて構成されている。ピストンモータ１は、図１１に示すように、掘削機械１００の中間高さ位置で取り付けられるものであり、固定部２０は、鉛直方向上下に連結された固定軸１０１、１０１により支持されている。また、固定部２０と回転部３０との間には、フロントスラストベアリング６１、リアスラストベアリング６２等が設けられており、回転部３０は固定部２０に回転自在に支持されている。そして、シリンダブロック３に収容された第１段ピストン５Ａ、５Ｂ、…、第２段ピストン７Ａ、７Ｂ、…、がカムリング３１のカム面３２を押圧することにより、外側の回転部３０が回転する外周駆動型（「アウター駆動モータ」と呼ばれることもある）のピストンモータ１である。
ここで、説明の都合上、図１においてシャフト１７の右側をピストンモータ１のフロント側、左側をリア側とし、シャフト１７の長手方向を軸方向（または、回転軸Ｘ方向）とする。また、ピストンモータ１の半径方向を径方向、円周方向を周方向とする。
【００３０】
固定部２０と回転部３０との間には、フロントスラストベアリング６１、リアスラストベアリング６２の他、図１に示すように、フロントベアリングシール６３、リアベアリングシール６４、フロントダストシール６５、６５、リアダストシール６６、６６等のシール材が設けられており、ピストンモータ１の内部が泥水、水、埃、塵等から保護されるようになっている。フロントスラストベアリング６１、リアダストシール６６等の近傍には、オイルカップ又はグリースカップが設けられており（図示しない）、フロントスラストベアリング６１等が好適に摺動回転できるようになっている。
【００３１】
（固定部）
固定部２０は、ピストンモータ１の回転軸Ｘ線上を貫通したシャフト１７と、このシャフト１７の軸方向の略中間に固定された円柱状のシリンダブロック３とを主要部として構成されている。
シリンダブロック３のフロント側には順に、後記する切換弁４１の間隔を隔てて、円筒状の油路分岐部材１１と、内側フロントシールホルダ１４とが設けられている。シリンダブロック３のリア側には内側リアシールホルダ１５が設けられている。そして、固定部２０を構成するこれらの部材は、ボルト、ピン、スプライン等により、シリンダブロック３、シャフト１７に一体的に固定されており、各部材の嵌合面には、適宜、Ｏリング、パッキン等のシール部材（図示しない）が設けられており、ピストンモータ１の内部が保護されるようになっている。このように固定部２０を複数の部材から構成することにより、各部材の設計・加工・成型が容易となるだけでなく、ピストンモータ１の組み立て、修理、破損時において、各部材の部分的な取り扱いも容易となっている。後記する回転部３０についても同様である。
【００３２】
また、シリンダブロック３には、後記するように、フロント側の第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ…と、リア側の第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ…とがそれぞれ形成されている。第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ…には、第１段ピストン５Ａ、５Ｂ…収容されており、その径方向外側には第１段ローラ８、８…がそれぞれ設けられている。第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ…には、第２段ピストン７Ａ、７Ｂ…が収容されており、その径方向外側には、第２段ローラ９、９…がそれぞれ設けられている。なお、「第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ…」、「第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ…」とは、シリンダブロック３において、同一の周方向の同一高さ位置に形成されたシリンダを「同一段」とみなし、説明の都合上、フロント側から「第１段」、「第２段」と称呼することにする。これに対応して、第１段ピストン５Ａ、５Ｂ…、第２段ピストン７Ａ、７Ｂ…、第１段ローラ８、８…、第２段ローラ９、９…についても、同様とする。
【００３３】
（回転部）
回転部３０は、内周面にカム面３２が形成されたリング状のカムリング３１を主要部として構成されている。
カムリング３１のフロント側には順に、外側フロントベアリングホルダ３３と外側フロントシールホルダ３４とが設けられている。外側フロントベアリングホルダ３３には、ガイド管４７を介してリング状の切換弁４１が設けられている。切換弁４１は、ガイド管４７に軸方向にガイドされながら、前記した固定部２０を構成するシリンダブロック３と油路分岐部材１１との間を摺動しながら、回転軸Ｘを中心としてカムリング３１と一体的に回転するようになっている。
カムリング３１のリア側には順に、外側リアベアリングホルダ３５と、外側リアシールホルダ３６とが設けられている。
また、回転部３０を構成する各部材は、固定部２０と同様に、ボルト、ピン等により、カムリング３１に一体的に固定されており、適宜、Ｏリング等のシール部材（図示しない）が設けられている。
なお、第１実施形態に係るピストンモータ１の分配弁２３は、切換弁４１と前記した油路分岐部材１１とを備えて構成されている。
【００３４】
そして、回転部３０の外表面には、カバー３７とフロントエンドカバー３８とが設けられている。このようにピストンモータ１をカバー３７、フロントエンドカバー３８で覆って保護し、さらに、前記したように各部材間の隙間にシール材等を設けて密閉性を高めることにより、ピストンモータ１を図１１に示すように掘削機械１００の回転駆動部として地中、つまり泥水中で使用したり、その他に例えば、海等の水中で使用したりすることができるようになっている。
【００３５】
以下、固定部２０、回転部３０について詳細に説明する。
なお、以下に説明するピストンモータ１を構成する円柱状、円筒状又はリング状の各部材は、特に記載しない限り、回転軸Ｘと同心となるように設けられている。また、本発明に係るピストンモータ１を構成する部材の形状は、円柱状、円筒状、リング状に限定されるものではなく、実質的に複数の部材を組み合わせて構成されたものであってもよい。
【００３６】
（シャフト）
シャフト１７は、肉厚の円筒体であり、ピストンモータ１の回転軸Ｘ線上に設けられている。
シャフト１７の肉厚部分の周壁には、軸方向に油供給通路１８と、油排出通路１９と、ドレン９０が形成されている。そして、油供給通路１８には、シャフト１７の外周面から径方向に連通孔１８ａが形成されており（図２参照）、後記する油路分岐部材１１の環状油供給ポート１１ａに連通するようになっている。同様に、油排出通路１９には、連通孔１９ａが形成されており（図２参照）、後記する油路分岐部材１１の環状油排出ポート１１ｂに連通するようになっている。また、油供給通路１８、油排出通路１９は、ピストンモータ１の外部の、油圧ポンプ、油圧の高圧・低圧回路を切り換える外部切換弁、油タンク、パイロット弁、リリーフ弁等からなる油供給系・油排出系（それぞれ図示しない）と接続している。そして、油供給系（図示しない）から油供給通路１８を経由してシリンダブロック３に圧油が供給され、シリンダブロック３から油排出通路１９を経由して油排出系（図示しない）に、油が排出されるようになっている。
【００３７】
シャフト１７の中空部１７ａは、図１１に示すように、ピストンモータ１を掘削機械１００の回転駆動源とした場合に、地盤を改良する固化材を地上からビット１０２まで供給する固化材供給通路として、好適に使用できるようになっている。
また、シャフト１７の周壁には、油供給通路１８、油排出通路１９、ドレン９０の他に、フロント側からリア側に貫通する貫通孔９１、９１…が形成されている（図２参照）。貫通孔９１、９１…は、図１１に示すように、ピストンモータ１と後記する第２実施形態に係るピストンモータ２とを組み合わせて備えた掘削機械１００を構成する場合に、貫通孔９１…を高さ位置が異なるピストンモータ２の油供給通路又は油排出通路として利用したり、掘削機械１００の下端部からエアを噴き出すためのエア通路としたり、掘削状況を計測する計測機器の配線をしたりできるようになっている。
【００３８】
（シリンダブロック）
シリンダブロック３は、図１、図２に示すように、略円柱状であり、その中心線上にスプライン（図示しない）が形成された貫通孔を有しており、この貫通孔にシャフト１７が挿通した状態で固定されている。
シリンダブロック３には、図２、図３、図４に示すように、フロント側に１５個の第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ、４Ｈ、４Ｉ、４Ｊ、４Ｋ、４Ｌ、４Ｍ、４Ｎ、４Ｏと、リア側に１５個の第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ、６Ｆ、６Ｇ、６Ｈ、６Ｉ、６Ｊ、６Ｋ、６Ｌ、６Ｍ、６Ｎ、６Ｏとが２段で形成されている。このように回転軸Ｘ方向に、２段わたって形成されたシリンダは、「タンデム構造のシリンダ」と呼ばれることもある。
【００３９】
第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、…と、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、…とは、図３、図４に示すように、各段において、回転軸Ｘを中心として径方向の外側に開口するように放射状で、周方向に２４°間隔で順に形成されている。すなわち、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…において、第１段シリンダ４Ａ、４Ｆ、４Ｋを第１段第１組シリンダ４Ａ、４Ｆ、４Ｋとすると、第１段第１組シリンダ４Ａ、４Ｆ、４Ｋは、回転軸Ｘを中心として周方向に１２０°間隔で形成されている。同様に、第１段第２組シリンダ４Ｂ、４Ｇ、４Ｌと、第１段第３組シリンダ４Ｃ、４Ｈ、４Ｍと、第１段第４組シリンダ４Ｄ、４Ｉ、４Ｎと、第１段第５組シリンダ４Ｅ、４Ｊ、４Ｏとは、第１段各組シリンダにおいて、周方向に１２０°間隔でそれぞれ形成されている。そして、第１段各組シリンダの位相は、周方向に２４°毎ずれている。
つまり、第１実施形態に係るピストンモータ１のシリンダブロック３の第１段目には、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ…が、請求項１に記載の「少なくとも３以上の奇数個」を「３」として、周方向に１２０°間隔で３個を１組として周方向に２４°毎ずれて、合計５組形成されている。
【００４０】
第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ…も、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…と同様に、第２段第１組シリンダ６Ａ、６Ｆ、６Ｋ、第２段第２組シリンダ６Ｂ、６Ｇ、６Ｌ、第２段第３組シリンダ６Ｃ、６Ｈ、６Ｍ、第２段第４組シリンダ６Ｄ、６Ｉ、６Ｎ、第２段第５組シリンダ第５組６Ｅ、６Ｊ、６Ｏとすると、第２段各組シリンダにおいて周方向に１２０°間隔でそれぞれ形成されており、第２段各組シリンダの位相は、周方向に２４°毎ずれている。
【００４１】
このようにシリンダブロック３に、２段でシリンダを形成することにより、ピストンモータ１を高出力、高トルクとすることができる。
また、例えば、１段のシリンダでの出力トルクを、２段で出力するならば、２段に分けてピストンモータ１を回転させることになるので、一段当りのシリンダ容量を小さくすることができ、シリンダブロック３の中心軸線上に径の大きな貫通孔を形成することが可能となる。
さらに、その他に例えば、シリンダ数を減少することも可能となり、ピストンモータ１の径方向の外形を小さくすることもできる。
【００４２】
前記したようにシリンダの大きさを小さくして、シリンダブロック３に径の大きな貫通孔を形成した場合は、径の大きな太いシャフト１７をシリンダブロック３に挿通することが可能となり、これに伴ってシャフト１７の中空部１７ａも径方向に大きくすることができる。したがって、図１１に示すように、ピストンモータ１を掘削機械１００に備えた際には、地上から粘度の高い固化材等であっても好適に通過させることができる。
また、ピストンモータ１を外形を小さくすると、掘削機械１００による掘削時、掘削後の抜き取り時において、掘削土等は、ピストンモータ１の周囲を鉛直上下方向に、好適に移動できるようになる。
【００４３】
また、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…と第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、…の位相は、図３に示すように、周方向に１２°ずれて形成されている。このように位相を１２°ずらして形成することにより、ピストンモータ１の稼動中に、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…と第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、…とが受ける脈動を互いに相殺（キャンセル）できるようになっている。
【００４４】
さらに、図２に示すように、シリンダブロック３のフロント側の端面から、軸方向に、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…とそれぞれ連通する第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ、…と、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、…とにそれぞれ連通する第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ、…とが形成されており、それらの開口部は、同一円周上に配列している。回転軸Ｘから、第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ…、及び、第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ…の開口部までの距離ｄ１（図２参照）は、後記する切換弁４１の第２切換部材４３に形成された第２切換部材油給排孔５０、５０、５０…が配列した円の半径ｄ６（図６参照）と等しくなっている。
【００４５】
また、第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ、…と第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ、…とは、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…と第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、…との周方向における１２°の位相のずれに対応するように配列されている。すなわち、各シリンダ油給排ポートは、シリンダブロック３のフロント側の端面において、周方向に、第１段シリンダ油給排ポート４ａ、第２段シリンダ油給排ポート６ａ、第１段シリンダ油給排ポート４ｂ、第２段シリンダ油給排ポート６ｂ、第１段シリンダ油給排ポート４ｃ、第２段シリンダ油給排ポート６ｃ、…と交互に、且つ、１２°間隔で配列されている。
【００４６】
さらに、第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ、…と第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ、…とのシリンダブロック３の端面における開口部は、隣接する第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ…、または、第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ、…の開口部と接触しない程度に、周方向にやや長い長孔となっている。このように第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ、…または第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ、…の開口部を周方向に広げることにより、後記する切換弁４１の第２切換部材油給排孔５０、５０、５０…と連続的に好適に高圧、低圧に切り換わって、連通できるようになっている。
【００４７】
（ピストン）
第１段ピストン５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊ、５Ｋ、５Ｌ、５Ｍ、５Ｎ、５Ｏ（合計１５個）は、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ…にそれぞれ収容されており、径方向において進退自在に、すなわち、シリンダブロック３の周面に出没自在となっている。
同様に、第２段ピストン７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ、７Ｆ、７Ｇ、７Ｈ、７Ｉ、７Ｊ、７Ｋ、７Ｌ、７Ｍ、７Ｎ、７Ｏ（合計１５個）は、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ…にそれぞれ収容されており、径方向において進退自在となっている。
したがって、第１段ピストン５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、…と、第２段ピストン７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、…とは、第１段、第２段において周方向に２４°毎に配置されている。後記する第１段ローラ８、８…、第２段ローラ９、９…についても同様である。
【００４８】
（ローラ）
第１段ローラ８、８…、第２段ローラ９、９…は、共に略円柱状の部材である。第１段ローラ８、８…は、第１段ピストン５Ａ、５Ｂ…とカムリング３１のカム面３２との間に設けられており、第１段ピストン５Ａ、５Ｂ…が伸長すると、第１段ローラ８、８…の周面がカム面３２を転動するようになっている。同様に、第２段ローラ９、９…は、第２段ピストン７Ａ、７Ｂ、…の径方向外側に設けられている。
【００４９】
（油路分岐部材）
油路分岐部材１１は、シリンダブロック３に形成された第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ…、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ…の数に対応して、油供給通路１８、または、油排出通路１９を分岐させるための部材である。
油路分岐部材１１は、図５に示すように、肉厚で略円筒状の部材であり、シャフト１７に挿通された状態で固定されている（図１参照）。油路分岐部材１１の内周面には、回転軸Ｘに対して垂直の方向に環状、且つ、溝状で、径方向の長さ、つまり溝の深さが異なるように、フロント側で溝の深い環状油供給ポート１１ａと、リア側で溝が浅い環状油排出ポート１１ｂとが、軸方向に段違いで形成されている。
【００５０】
環状油供給ポート１１ａは、前記した連通孔１８ａを介してシャフト１７の油供給通路１８と連通しており、環状油排出ポート１１ｂは、連通孔１９ａを介してシャフト１７の油排出通路１９と連通している。
そして、環状油供給ポート１１ａから、軸方向で、油路分岐部材１１のリア側の端面に向かって、周方向に２４°毎の等間隔で、一段当りのシリンダ数（１５個）に対応した１５個の油供給ポート１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…が形成されており、その開口部は同一円周上に配列している。
同様に、環状油排出ポート１１ｂから１５個の油排出ポート１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ…が形成されている。
【００５１】
すなわち、第１実施形態においては、環状油供給ポート１１ａ及び油供給ポート１２ａ、１２ｂ、…が油路分岐部材１１の周壁内において外側に形成されており、その内側に排出給環状ポート１１ｂ及び油排出ポート１３ａ、１３ｂ、…が形成されている。そして、リア側の端面では、油供給ポート１２ａ、１２ｂ…の開口部と、油排出ポート１３ａ、１３ｂ…の開口部とが、径方向において段違いで、且つ、油供給ポート１２ａ、１２ｂ…の開口部が外側になるようにして、周方向に２列となって形成されている。
回転軸Ｘから油供給ポート１２ａ、１２ｂ…までの距離ｄ２は、後記する切換弁４１の第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｂ…と回転軸Ｘとの距離ｄ４と等しくなっている。また、回転軸Ｘから油排出ポート１３ａ、１３ｂ…までの距離ｄ３は、後記する切換弁４１の第１切換部材油排出孔４９ａ、４９ｂ…と回転軸Ｘとの距離ｄ５と等しくなっている。
【００５２】
さらに、第１実施形態では、油路分岐部材１１に、１５個の油供給ポート１２ａ、１２ｂ…と１５個の油排出ポート１３ａ、１３ｂ…を設けたのみであるが、シリンダブロック３に形成された２段分のシリンダ数に対応して、例えば、その倍数となるように、油供給ポートと油排出ポートをそれぞれ３０個づつ形成してもよい。但し、第１実施形態においては、後記するように、切換弁４１の第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｂ…及び第１切換部材油排出孔４９ａ、４９ｂ…を周方向に沿った長孔とすることにより、２段のシリンダそれぞれに油を供給、または排出できるようになっている。
【００５３】
また、環状油供給ポート１１ａ、環状油排出ポート１１ｂの径方向の大きさは、シリンダブロック３に形成されたシリンダ数に応じて自由に変更することができる。すなわち、環状油供給ポート１１ａ、環状油排出ポート１１ｂを大きくすると、軸方向に多数の油供給ポート、油排出ポートを形成することが可能である。つまり、シリンダブロック３にシリンダを増設、又は、シリンダを多段に増設しても、環状油供給ポート１１ａ、環状油排出ポート１１ｂの径方向の大きさを適宜変更することにより、容易に対応することができるようになっている。
【００５４】
（カムリング）
カムリング３１は、略円筒状の部材であり、その内周面にはカム面３２が形成されている。
カム面３２には、周方向に９カム形成されている。すなわち、カム面３２には、９個の凸部と９個の凹部が周方向に等間隔で交互に形成されている。言い換えると、カム面３２には、周方向に１２０°間隔で形成された３個の１カムを第１カム組とすると、その第１カム組に対して周方向に４０°ずれた位置に第２カム組、さらに４０°ずれた位置に第３カム組が形成されている。
また、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ…と第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ…とは、周方向に位相が１２°ずれて形成されたとしたが、カムリング３１のカム面３２の位相は同じである。すなわち、カム面３２の位相を同じとして、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ…と第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ…との位相をずらすことにより、第１段、第２段で受ける脈動を相殺できるからである。
【００５５】
（切換弁）
切換弁４１は、前記したように固定部２０を構成する油路分岐部材１１とシリンダブロック３との間に設けられ、カムリング３１と同期して回転すると共に、カム面３２の凹部凸部の位相に対応して、第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ…、第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ…と、油供給ポート１２ａ、１２ｂ…または油排出ポート１３ａ、１３ｂ…とを選択的に連通させるものである。
【００５６】
切換弁４１は、図６に示すように、リング状を呈するフロント側の第１切換部材４２、同じくリング状を呈するリア側の第２切換部材４３と、この間に介装された１８本の連通部材４４、４４…とを備えて構成されている。
【００５７】
第１切換部材４２の外周面には、周方向に１２０°間隔でフランジ部４２ａ、４２ａ、４２ａが形成されており、第２切換部材４３にも同様にフランジ部４３ａ、４３ａ、４３ａが形成されている。フランジ部４２ａ、４２ａ、４２ａ、４３ａ、４３ａ、４３ａには、ガイド管４７、４７、４７がそれぞれ挿通されており、各ガイド管４７の両端部は、図１に示すように、外側フロントベアリングホルダ３３にそれぞれ固定されている。
したがって、前記したように外側フロントベアリングホルダ３３は、カムリング３１に一体的に固定されているので、切換弁４１はカムリング３１が回転すると同期して一体的に回転するようになっている。また、このように切換弁４１をガイド管４７、４７…で軸方向のみに移動するようにガイドしたことにより、切換弁４１の回転中、つまりピストンモータ１の稼動中に、切換弁４１が径方向にずれたり、振動したりして、油が漏れないようになっている。
【００５８】
第１切換部材４２のフロント側の端面には、９個の第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｂ、４８ｃ…が、同一円周上に等間隔で形成されている。その内側に、第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｂ…が同一円周上に形成されている。
また、周方向において、第１切換部材油供給孔４８ａ、第１切換部材油排出孔４９ａ、第１切換部材油供給孔４８ｂ、第１切換部材油供給孔４８ｃ、第１切換部材油排出孔４９ｃ、第１切換部材油供給孔４８ｄ、第１切換部材油排出孔４９ｄ、第１切換部材油供給孔４８ｅ、第１切換部材油排出孔４９ｅ…と交互に段違いに形成されている。
【００５９】
回転軸Ｘから第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｂ、４９ｃ…までの距離ｄ４は、前記した油路分岐部材１１において、回転軸Ｘから前記した１５個の油供給ポート１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…までの距離ｄ２と等しくなっている。また、回転軸Ｘから第１切換部材油排出孔４９ａ、４９ｂ、４９ｃ…までの距離ｄ５は、同じく前記した油路分岐部材１１において回転軸Ｘから油排出ポート１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…の距離ｄ３と等しくなっている。
さらに、第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｂ、４８ｃ…及び第１切換部材油排出孔４９ａ、４９ｂ、４９ｃ…は、周方向に長い曲率を有する長孔形の開口部を有しており、このような長孔形の開口部とすることにより、１２°の位相違いで形成された第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ…、と第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ…に好適に油を供給又は排出できるようになっている。
さらにまた、第１切換部材４２のリア側の端面には、第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｂ…または第１切換部材油排出孔４９ａ、４９ｂ…にそれぞれ連通した１８個の円柱状の凹部４２ｂ、４２ｂ…が周方向に２０°間隔で形成されており、後記する連通部材４４の端部がそれぞれ嵌合するようになっている。
【００６０】
第２切換部材４３のリア側の端面には、１８個の第２切換部材油給排孔５０、５０、５０…が周方向に２０°間隔で形成されている。この第２切換部材油給排孔５０、５０、５０…は、周方向にやや長い曲率を有する長孔を呈しており、シリンダブロック３の端面に形成された第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ、…、第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ、…と好適に切り換わって連通できるようになっている。
第２切換部材油給排孔５０、５０、５０…の回転軸Ｘからの距離ｄ６は、前記したシリンダブロック３において、回転軸Ｘから第１段シリンダ油ポート４ａ、４ｂ…、第２段シリンダ油ポート７ａ、７ｂ…までの距離ｄ１と等しくなっている。
また、第２切換部材４３のフロント側の端面には、１８個の第２切換部材油給排孔５０、５０、５０…にそれぞれ連通した１８個の円柱状の凹部４３ｂ、４３ｂ…が周方向に２０°間隔で形成されており、後記する連通部材４４の端部がそれぞれ嵌合するようになっている。
【００６１】
連通部材４４は、略円筒体であり、その一端部を第１切換部材４２の凹部４２ｂ、４２ｂ…に、他端部を第２切換部材４３の凹部４３ｂに嵌合するようにして、第１切換部材４２と第２切換部材４３との間に介装されている。
したがって、切換弁４１において、第１切換部材４２の９個の第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｂ…は、９個の連通部材４４の中空部４５、４５…を介して、９個の第２切換部材油給排孔５０、５０、５０…に連通しており、９個の切換弁油供給ポートを形成している。一方、９個の第１切換部材油排出孔４９ａ、４９ｂ…は、９個の連通部材４４、４４…の中空部４５、４５…を介して、９個の第２切換部材シリンダ側油給排連通孔５０、５０、５０…に連通しており、９個の切換弁油排出ポートを形成している。
【００６２】
すなわち、切換弁４１は、９個の切換弁油供給ポートと９個の切換弁油排出ポートを有しており、これらは周方向に交互に形成されており、切換弁４１が回転することで、油の供給、排出を連続的に行えるようになっている。
なお、切換弁油供給ポートと切換弁油排出ポートの数（各９個）は、カムリング３１に形成された９個のカム数に対応して決められるものであり、カム数の倍数であればよい。
さらに、切換弁４１の９個の切換弁油供給ポートと９個の切換弁油排出ポートの周方向における位相は、カムリング３１におけるカム面３２の凸部と凹部に対応して設けられている。このように対応させることにより、上昇行程のピストンを収容するシリンダには油が供給され、下降行程のピストンが収容されたシリンダからは油が排出されることにより、カムリング３１が連続的に回転するようになっている。
【００６３】
また、連通部材４４の外周面の両端付近には、周方向に溝がそれぞれ形成され、その溝にＯリング５１、５１がそれぞれ設けられており、油が切換弁４１の外部に漏れにくくなっている。
【００６４】
連通部材４４の内周面には、凸環状のバネ係止縁４４ａが突出して形成されている。そして、このバネ係止縁４４ａと第２切換部材４３との間に、コイルバネ４６（弾性部材）が内装されている。このコイルバネ４６により、連通部材４４と第２切換部材４３、すなわち、第１切換部材４２と第２切換部材４３とが、軸方向において互いに離間する向きで付勢されるようになっている。すなわち、切換弁４１は、第１切換部材４２が油路分岐部材１１に、第２切換部材４３がシリンダブロック３に、それぞれ付勢された状態で設けられている。
したがって、第１切換部材４２と連通部材４４と第２切換部材４３を経由して、シリンダブロック３に油が供給される高圧油時、又はシリンダブロック３から油が排出される油低圧時に関わらず、特に油低圧時においても、切換弁４１のフロント側及びリア側の摺動面から外部に油が漏れにくくなっている。
【００６５】
また、前記したピストンモータ１の外部の油供給系（図示しない）、油排出系（図示しない）を、外部切換弁（図示しない）で切り換えることにより、逆方向で油を供給・排出し、回転部を反転させることもできるようになっている。
さらに、ピストンモータ１を高速で稼動させるために、例えば、第１段目において、第１段第１組シリンダ５Ａ、５Ｆ、５Ｋと、第１段第３組シリンダ５Ｃ、５Ｈ、５Ｍのみに、油の供給・排出を行えるような低速・高速運転切換弁（図示しない）を設けてもよい。
【００６６】
（作用）
続いて、第１実施形態に係るピストンモータ１の作用について述べる。
第１実施形態に係るピストンモータ１を、図１１に示すように、シャフト１７に固定軸１０１を連結して固定する。
シャフト１７の油供給通路１８を油圧ポンプ等からなる油供給系（図示しない）に、油排出通路１９を油タンク等からなる油排出系（図示しない）に接続する。
【００６７】
それから、油供給通路１８と、油路分岐部材１１の環状油供給ポート１１ａ、油供給ポート１２ａ、１２ｂ、…、切換弁４１の切換弁油供給ポート、及び、油排出通路１９と、油分岐部材１１の環状油排出ポート１１ｂ、油排出ポート１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、…、及び、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ…、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ…、第１段シリンダ油給排ポート４ａ、４ｂ、…、第２段シリンダ油給排ポート６ａ、６ｂ…に油を満たす。
【００６８】
このような状態で、図７を参照して、ピストンモータ１の動作を第１段ピストン５Ａ、５Ｂ、５Ｃ…に着目して説明する。
なお、図７は、説明の都合上、第１段第１組ピストン５Ａ、５Ｆ、５Ｋと、第１段第２組ピストン５Ｂ、５Ｇ、５Ｌと、第１段第３組ピストン５Ｃ、５Ｈ、５Ｍと、第１段第４組ピストン５Ｄ、５Ｉ、５Ｎと、第１段第５組ピストン５Ｅ、５Ｊ、５Ｏとを分け、且つ、展開して示したものである。
また、第１段第２組ピストン５Ｂ、５Ｇ、５Ｌが、上昇行程にあるとし、ピストンモータ１が稼動すると、カムリング３１は、図７において左側に移動するものとする。
【００６９】
第１段第２組ピストン５Ｂ、５Ｇ、５Ｌを収容した第１段第２組シリンダ４Ｂ、４Ｇ、４Ｌに、切換弁４１の第１切換部材油供給孔４８ａ、４８ｄ、４８ｇを経由して、外部の油供給系（図示しない）から圧油がそれぞれ供給されることにより、第１段第２ピストン５Ｂ、５Ｇ、５Ｌが径方向外側に伸長してカム面３２を押圧すると共に、ローラ８、８、８はカム面３２との摩擦力によりカム面３２を転動し、カムリング３１は、図７において左側に移動して、ピストンモータ１が稼動する。
【００７０】
このとき、第１段第２組ピストン５Ｂ、５Ｇ、５Ｌは、周方向に等間隔で１２０°間隔で形成されているので（図３参照）、第１段第２組ピストン５Ｂ、５Ｇ、５Ｌがカム面３２から受ける反力は相殺されて、ピストンモータ１の回転軸が振れないようになっている。
【００７１】
一方、下降行程にある第１段第３組ピストン５Ｃ、５Ｈ、５Ｍを収容する第１段シリンダ４Ｃ、４Ｈ、４Ｍから、油が第１切換部材油排出孔４９ａ、４９ｄ、４９ｇを経由して、外部の排出系（図示しない）に排出される。
【００７２】
以上、図７において、上昇行程にある第１段第２組ピストン５Ｂ、５Ｇ、５Ｌと、下降行程にある第１段第３組ピストン５Ｃ、５Ｈ、５Ｍに着目して、ピストンモータ１の動作を説明したが、シリンダブロック３と、油路分岐部材１１が固定されており、カムリング３１と同期して切換弁４１が回転し、且つ、切換弁４１の９個の切換弁油供給ポートと９個の切換弁油排出ポートは、カム面３２の凸部と凹部に対応して設けられているので、カムリング３１の回転に応じて、上昇行程のピストンを収容するシリンダには油が供給され、下降行程のピストンが収容されたシリンダからは油が排出されることにより、カムリング３１が連続的に回転するようになっている。
また、第２段ピストン７Ａ、７Ｂ、７Ｃ…は、第１段ピストン５Ａ、５Ｂ、５Ｃ…と比べて、位相差１２°の遅れで同様の運動をする。
【００７３】
すなわち、第１段第１組ピストン５Ａ、５Ｆ、５Ｋと、第１段第２組ピストン５Ｂ、５Ｇ、５Ｌと、第１段第３組ピストン５Ｃ、５Ｈ、５Ｍと、第１段第４組ピストン５Ｄ、５Ｉ、５Ｎと、第１段第５組ピストン５Ｅ、５Ｊ、５Ｏと、第２段第１組ピストン７Ａ、７Ｆ、７Ｋと、第２段第２組ピストン７Ｂ、７Ｇ、７Ｌと、第２段第３組ピストン７Ｃ、７Ｈ、７Ｍと、第２段第４組ピストン７Ｄ、７Ｉ、７Ｎと、第２段第５組ピストン７Ｅ、７Ｊ、７Ｏとは、各組で同期して、カムリングのカム面を押圧すると共に、各ピストン組がカム面から受ける反力は、相殺、言い換えれば、キャンセルされるようになっている。したがって、回転軸Ｘは、ピストンモータ１が稼動しても振れにくくなっている。
【００７４】
［第２実施形態］
続いて、第２実施形態に係るピストンモータについて、図８から図１１を適宜参照して説明する。参照する図面において、図８は、第２実施形態に係るピストンモータの断面図である。図９は、第２実施形態係るピストンモータの分配弁構成する環状ポート部材の一部を破断して示した斜視図である。図１０は、第２実施形態に係るピストンモータの分配弁を構成するポート部材の一部を破断して示した斜視図である。図１１は、第２実施形態に係るピストンモータと前記した第１実施形態に係るピストンモータを備えた掘削機械の一部の断面図である。
なお、図８は第２実施形態に係るピストンモータ２を周方向に部分的に変位して示したものである。
【００７５】
第２実施形態に係るピストンモータ２は、図８、図９、図１０に示すように、第１実施形態に係るピストンモータ１の分配弁２３の構成が異なるものである。ピストンモータ２は、回転軸Ｘ線上のシャフト２１とこれに固定されたシリンダブロック３を含んでなる内側の回転部７１と、シリンダブロック３の外周面を囲んだ状態で配設されたカムリング３１を含んでなる外側の固定部７０とを備えて構成されている。
そして、ピストンモータ２は、図１１に示すように、掘削機械１００の下端部に取り付けられるものであり、固定部７０は固定軸１０１により支持されている。
また、固定部７０と回転部７１との間には、フロントスラストベアリング６１等が設けられており、回転部７１は固定部７０に回転自在に支持されており、内側のシャフト２１が回転するシャフト駆動型（「インナー駆動モータ」と呼ばれることもある）のピストンモータ２である。
【００７６】
（固定部）
固定部７０は、フロント側からリア側に、外側フロントシールホルダ３４と、分配弁２４と、カムリング３１と、外側リアベアリングホルダ３５と、外側リアシールホルダ３６と、カバー３９と、フロントエンドカバー４０とを備えて構成されている。
【００７７】
（回転部）
回転部７１は、ピストンモータ２の回転軸Ｘ線上に貫通したシャフト２１と、このシャフト２１の軸方向の略中間位置に固定された円柱状のシリンダブロック３とを主要部として構成されている。
シリンダブロック３のフロント側には順に、内側フロントベアリングホルダ５２と、内側フロントシールホルダ１４とが設けられている。シリンダブロック３のリア側には順に、内側リアシールホルダ１５とが設けられている。
【００７８】
（分配弁）
分配弁２４は、環状の環状油供給ポート５３ａと環状の環状油排出ポート５３ｂとが形成された環状ポート部材５３（図９参照）と、カム数に対応して油供給ポート２６と油排出ポート２７とが形成されたポート部材５７と、第１実施形態で述べた第２切換部材４３と、連通部材４４とを備えて構成されている。
【００７９】
環状ポート部材５３は、図９に示すように、肉厚の略円筒状の部材であり、その内周面に環状、且つ、溝状の環状油供給ポート５３ａと、環状油排出ポート５３ｂとが、回転軸Ｘ方向に段違いで形成されている。そして、環状油供給ポート５３ａに連通するように、環状ポート部材５３の外周面から油供給孔５３ｃが形成されており、この油供給孔５３ｃはピストンモータ２の外部の油供給系（図示しない）と接続している。同様に、環状油排出ポート５３ｂには油排出孔５３ｄが形成されており、外部の油排出系（図示しない）と接続している。
【００８０】
ポート部材５７は、図１０に示すように、圧肉の略円筒状の部材であり、その周壁には、カムリング３１のカム数に対応した９個の油供給ポート２６、２６、…と９個の油排出ポート２７、２７、…が、周方向において交互に形成されている。
各油供給ポート２６は、図８に示すように、ポート部材５７と環状ポート部材５３とを組み合わせた際に、環状油供給ポート５３ａと連通するようになっている。同様に、各油排出ポート２７は、環状ポート部材５３の環状排出ポート５３ｂと連通するようになっている。
【００８１】
また、油供給ポート２６、２６…と油排出ポート２７、２７…とは、ポート部材５７のリア側の端面で、周方向に交互に開口部を形成している。この各開口部は、略円柱状に広がっており、各開口部に前記した連通部材４４、４４…（図６参照）が嵌合し、さらに、前記した第２切換部材４３、リング状のガイド管固定部材５８が順に取り付けられるようになっている。そして、第２切換部材４３の外周部に設けられたガイド管４７により、第２切換部材４３は、回転軸Ｘ方向にガイドされ、さらに、内装されたコイルバネ４６により、第２切換部材４３がシリンダブロック３に付勢された状態で設けられており、油が漏れにくくなっている。
【００８２】
このようにして、分配弁２４には、油供給系のポートが、外部の油供給系（図示しない）から、油供給孔５３ｃと、環状油供給ポート５３ａと、油供給ポート２６、２６…と、連通部材４４の中空部４５、４５…と、第２切換部材油給排孔５０、５０…を含んで形成されている。
一方、油排出系のポートは、外部の油排出系（図示しない）まで、第２切換部材油給排孔５０、５０…と、連通部材４４の中空部４５、４５…と、油供給ポート２７、２７…と、環状油排出ポート５３ｂと、油排出孔５３ｄを含んで形成されている。
【００８３】
そして、分配弁２４は、カムリング３１に固定されており、且つ、シリンダブロック３は、カムリング３１に対して回転自在に支持されているので、上昇行程にあるピストンを収容したシリンダに、分配弁２４を経由して選択的に油が供給されると共に、シリンダブロック３、つまり、シャフト２１も一体的に回転することにより、ピストンモータ２は稼動するようになっている。
【００８４】
（第１実施形態、第２実施形態に係るピストンモータを備えた掘削機械）
ここで、第１実施形態に係るピストンモータ１と、第２実施形態に係るピストンモータ２を備えた掘削機械１００について、図１１を参照して説明する。但し、第１実施形態に係るピストンモータ１、第２実施形態に係るピストンモータ２の適用箇所は、これに限定されることはない。
【００８５】
掘削機械１００は、外周が回転駆動するピストンモータ１を中間高さに、シャフトが駆動するピストンモータ２を下端に備えて構成されている。掘削機械１００の上端部には、固定ロッド１０７を備えており、このロッド１０７はベースマシン（図示しない）で昇降自在に支持されており、掘削時には掘削機械１００を下降し、掘削後の抜き取り時には掘削機械１００を上昇できるようになっている。
【００８６】
上部のピストンモータ１のシャフト１７は、鉛直上下方向に固定軸１０１、１０１がそれぞれ連結され、その上端は固定ロッド１０７の下端部に固定されており、これによりピストンモータ１は支持されている。鉛直下側の固定軸１０１の下端部にはフランジ部が形成されており、このフランジ部は下部のピストンモータ２の外側の固定部７０と連結しており、これによりピストンモータ２は支持されている。
固定軸１０１とピストンモータ２のシャフト２１とは、スイベルジョイント１０６を介して相対回転自在に連結されており、また、固定軸１０１、１０１、固定ロッド１０７は、何れも中空部を有する略円筒体であり、この中空部と、ピストンモータ１の中空部１７ａ、ピストンモータ２の中空部２１ａを経由して、ピストンモータ２のシャフト２１の下端に設けられたビット１０２の下面から、固化材を吐出できるようになっている。
【００８７】
また、固定軸１０１の周壁には、前記したシャフト１７と同様、軸方向に複数の貫通孔が形成されており、ピストンモータ１とピストンモータ２の油供給通路、油排出通路として独立して使用されている。したがって、ピストンモータ１とピストンモータ２とは独立して稼動できるようになっている。また、この他の貫通孔は、ドレン、掘削機械１００の下端部からエアを噴き出すためのエア供給通路、各種計測機器の配線を行う配線通路等として使用することができる。
【００８８】
ピストンモータ１の回転部３０の鉛直方向上下には、略円筒状の回転軸１０３、１０４が連結されており、ピストンモータ１が稼動すると、固定部３０と一体的に回転するようになっている。また、回転軸１０３、１０４と、ピストンモータ１の回転部３０の周面には、掘削土を撹拌する撹拌翼１０５が設けられている。
したがって、ピストンモータ１が稼動して回転部３０が回転すると、回転部３０と回転軸１０３、１０４と撹拌翼１０５とが一体的に回転するようになっており、掘削土を好適に撹拌することができる。
【００８９】
さらに、先に説明したように、第１実施形態に係るピストンモータ１、第２実施形態に係るピストンモータ２は、例えば従来のピストンモータと同程度の回転トルクを出力するのみでよいならば、ピストン１個当りの押圧力が１／２から１／３に低減するので、シリンダ容積を小さくすることができる。したがって、ピストンモータ１、２の外径小さくすることができる。
よって、掘削土が、ピストンモータ１、２の周囲を鉛直方向に好適に移動することが可能となる。また、ピストンモータ１においては、その周面に径方向に大きな撹拌翼１０５を設けることもできる。
【００９０】
また、ピストンモータ１及びピストンモータ２は、シリンダの容量を小さくし、シリンダブロック３の回転軸Ｘ方向の貫通孔を大きくすることにより、径の大きなシャフト１７、２１を設けることもできる。これに伴ってシャフト１７、２１の中空部１７ａ、２１ａを大きくすることにより、地上側から注入する固化材の粘度が上昇しても好適に通過させて、ビット１０２から吐出させることが可能である。
【００９１】
（変形例）
以上、本発明の好適な実施形態について一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば以下のような、適宜変更が可能である。
【００９２】
前記した第１実施形態、第２実施形態では、シリンダブロック３に同一段で、例えば第１段第１組シリンダ４Ａ、４Ｆ、４Ｋを形成し、これらにそれぞれ収容された３個の第１段第１組ピストン５Ａ、５Ｆ、５Ｋのなかで、カムリング３１から受ける反力を相殺させることにより、ピストンモータ１、２の回転軸が振れないようにしたが、その他に例えば、前記した第１段第１組シリンダ４Ａ、４Ｆ、４Ｋのうち、第１段シリンダ４Ｋを別の段に形成してピストンを収容し、カムリング３１から受ける反力を相殺させるようにしてもよい。
【００９３】
前記した第１実施形態、第２実施形態では、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、…が、シリンダブロック３に、各段において、１２０°間隔で放射状に３個を１組として、合計５組形成されたとしたが、これに限定されることはなく、シリンダの組数は、多くても少なくてもよい。例えば、シリンダブロック３を径方向に大きくして、シリンダ数を増加させてシリンダの組数を増加させることが可能であり、また、シリンダを小さくすることによりシリンダの組数を増加させることも可能である。したがって、ピストンモータ１に必要とされる出力、トルクに応じて適宜変更することが可能である。
【００９４】
前記した第１実施形態、第２実施形態では、シリンダブロック３に第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、…とが、軸方向に２段で形成されているとしたが、この他に例えば、３段、４段、５段…でシリンダを形成してもよい。このように複数段でシリンダを形成することにより、ピストンモータ１、２は高出力・高トルクとすることができる。
【００９５】
前記した第１実施形態、第２実施形態では、掘削機械１００に好適に組み込み可能であるピストンモータ１としたために、シャフト１７は中空部１７ａを有し、その周壁に油供給通路１８等が形成されたとしたが、その他に例えば、シャフト１７は中空部１７ａが無い円柱状としてもよいし、また、ピストンモータ１、２の一端面側から油が供給・排出されるように構成してもよい。
【００９６】
前記した第２実施形態の分配弁２４は、その他に例えば、図１２に示すように第１実施形態と同様の構成の分配弁８０としてもよい。
分配弁８０は、油路分岐部材８１と、第１実施形態で説明した切換弁４１とを備えて構成されている。油路分岐部材８１は略円筒状の部材であり、前記した油路分岐部材１１と異なり、その外周面から径方向に段違いで、環状且つ溝状の環状油供給ポート８１ａと環状油排出ポート８１ｂとが形成されている。そして、この油路分岐部材８１の外側に摺動自在に嵌合した外側フロントベアリングホルダ８２が設けられている。外側フロントベアリングホルダ８２には、径方向に、環状油供給ポート８１ａに連通する油供給孔８２ａと、環状油排出ポート８１ｂに連通する油排出孔８２ｂがそれぞれ形成されており、油供給孔８２ａと油排出孔８２ｂは図示しない外部の油供給系、油排出系と接続しており、油の供給、排出ができるようになっている。
このような分配弁８０によれば、環状油供給ポート８１ａと環状油排出ポート８１ｂの大きさを自由に変更することで、多数のシリンダに対して容易に油を供給、排出することができる。
【００９７】
前記した第１実施形態に係るピストンモータ１、第２実施形態に係るピストンモータ２は、掘削機械１００に取り付けられるものとしたが、その他に例えば、建設機械のクローラの駆動源、振動ローラ等の締固め機械の振動モータ等に、適宜利用してよい。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、好適に高出力・高トルクを発生できるピストンモータを提供することができる。また、好適にシリンダを増設可能とする分配弁を備えたピストンモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るピストンモータの断面図である。
【図２】第１実施形態に係るピストンモータの一部を拡大した斜視図である。
【図３】図１に示す第１実施形態に係るピストンモータのＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図１に示す第１実施形態に係るピストンモータのＹ−Ｙ断面図である。
【図５】第１実施形態に係るピストンモータの油路分岐部材の一部を破断して示した斜視図である。
【図６】第１実施形態に係るピストンモータの切換弁の一部を破断して示した斜視図である。
【図７】第１実施形態に係るピストンモータの動作状況を示す概念図である。
【図８】第２実施形態に係るピストンモータの断面図である。
【図９】第２実施形態に係るピストンモータの分配弁を構成する環状ポート部材の一部を破断して示した斜視図である。
【図１０】第２実施形態に係るピストンモータの分配弁を構成するポート部材の一部を破断して示した斜視図である。
【図１１】第１実施形態に係るピストンモータと第２実施形態に係るピストンモータを備えた掘削機械の一部の断面図である。
【図１２】第２実施形態に係るピストンモータの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１        ピストンモータ（外周駆動型）
２        ピストンモータ（シャフト駆動型）
３        シリンダブロック
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ…  第１段シリンダ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ…  第１段シリンダ油給排ポート
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ…  第１段ピストン
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ…  第２段シリンダ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ…  第２段シリンダ油給排ポート
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ…  第２段ピストン
８        第１段ローラ
９        第２段ローラ
１１      油路分岐部材（外周駆動型）
１１ａ    環状油供給ポート（外周駆動型）
１１ｂ    環状油排出ポート（外周駆動型）
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…  油供給ポート（外周駆動型）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ…  油排出ポート（外周駆動型）
２３      分配弁（外周駆動型）
２４      分配弁（シャフト駆動型）
２６      油供給ポート（シャフト駆動型）
２７      油排出ポート（シャフト駆動型）
３１      カムリング
３２      カム面
４１      切換弁
４２      第１切換部材
４３      第２切換部材
４４      連通部材
４６      コイルバネ（弾性部材）
４７      ガイド管
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ…  第１切換部材油供給孔
４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ…  第１切換部材油排出孔
５０      第２切換部材油給排孔
５３      環状ポート部材（シャフト駆動型）
５７      ポート部材（シャフト駆動型）
Ｘ        回転軸Ｘ
【図１】
2004176579.tif 000003
【図２】
2004176579.tif 000004
【図３】
2004176579.tif 000005
【図４】
2004176579.tif 000006
【図５】
2004176579.tif 000007
【図６】
2004176579.tif 000008
【図７】
2004176579.tif 000009
【図８】
2004176579.tif 000010
【図９】
2004176579.tif 000011
【図１０】
2004176579.tif 000012
【図１１】
2004176579.tif 000013
【図１２】
2004176579.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月9日(2003.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックと、
内周側にカム面が形成され、前記シリンダブロックの外周面を囲んだ状態に配設されたカムリングと、
前記シリンダブロックに、回転軸を中心として径方向の外側に延びて外周面に開口するように形成された複数のシリンダと、
前記カム面に対して進退自在に前記シリンダに収容されたピストンと、
前記複数のシリンダのうちの前記カム面に向い上昇行程にある各ピストンに対応する各シリンダに、外部の油供給系から供給される油を分配供給する分配弁とを具備し、
前記上昇行程にある各ピストンが前記カム面を押圧することにより、非回転状態に固定された前記シリンダブロックに対して、前記カムリングが回転するように構成されたピストンモータであって、
前記分配弁は、
前記外部の油供給系に連通し周方向に環状で形成された環状油供給ポートと、前記環状油供給ポートに連通し前記シリンダの倍数で回転軸方向に形成された油供給ポートと、外部の油排出系に連通し周方向に環状で形成された環状油排出ポートと、前記環状油排出ポートに連通し前記シリンダの倍数で回転軸方向に形成された油排出ポートとを有し、前記シリンダブロックに固定された油路分岐部材と、
前記カムリングのカム数の倍数で回転軸方向に形成され、且つ周方向に交互に配列した切換弁油供給ポート及び切換弁油排出ポートを有し、前記油路分岐部材と前記シリンダブロックとの間で相対回転且つ摺動自在に設けられるとともに、前記カムリングに同期する切換弁とを備え、
前記シリンダと前記油供給ポート又は前記油排出ポートとを、前記切換弁油供給ポート又は前記切換弁油排出ポートで切り換えて連通可能としたことを特徴とするピストンモータ。
【請求項２】
前記切換弁は、
第１切換部材と、第２切換部材と、前記第１切換部材と前記第２切換部材との間に介装された弾性部材とを備え、
前記弾性部材により、
前記第１切換部材は前記油路分岐部材に付勢され、
前記第２切換部材は前記シリンダブロックに付勢されたことを特徴とする請求項１に記載のピストンモータ。
【請求項３】
前記シリンダは、周方向において等間隔で、少なくとも３以上の奇数個を１組として形成されており、
且つ、
前記カムリングには、凸部と凹部を１組とするカムが前記奇数個の倍数の数で形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピストンモータ。
【請求項４】
前記シリンダは、回転軸方向に複数段で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のピストンモータ。
【請求項５】
同一段で形成されるべく複数の前記シリンダの一部は、回転軸方向に段違いで前記シリンダブロックに複数段で形成されており、
前記複数段に形成された一方の段のシリンダに収容されたピストンと、他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、同じタイミングで前記カム面を押圧すると共に、前記一方の段のシリンダに収容されたピストンと前記他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、前記カム面から受ける反力を相殺させるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のピストンモータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として請求項１に係る発明は、シリンダブロックと、内周側にカム面が形成され、前記シリンダブロックの外周面を囲んだ状態に配設されたカムリングと、前記シリンダブロックに、回転軸を中心として径方向の外側に延びて外周面に開口するように形成された複数のシリンダと、前記カム面に対して進退自在に前記シリンダに収容されたピストンと、前記複数のシリンダのうちの前記カム面に向い上昇行程にある各ピストンに対応する各シリンダに、外部の油供給系から供給される油を分配供給する分配弁とを具備し、前記上昇行程にある各ピストンが前記カム面を押圧することにより、非回転状態に固定された前記シリンダブロックに対して、前記カムリングが回転するように構成されたピストンモータであって、前記分配弁は、前記外部の油供給系に連通し周方向に環状で形成された環状油供給ポートと、前記環状油供給ポートに連通し前記シリンダの倍数で回転軸方向に形成された油供給ポートと、外部の油排出系に連通し周方向に環状で形成された環状油排出ポートと、前記環状油排出ポートに連通し前記シリンダの倍数で回転軸方向に形成された油排出ポートとを有し、前記シリンダブロックに固定された油路分岐部材と、前記カムリングのカム数の倍数で回転軸方向に形成され、且つ周方向に交互に配列した切換弁油供給ポート及び切換弁油排出ポートを有し、前記油路分岐部材と前記シリンダブロックとの間で相対回転且つ摺動自在に設けられるとともに、前記カムリングに同期する切換弁とを備え、前記シリンダと前記油供給ポート又は前記油排出ポートとを、前記切換弁油供給ポート又は前記切換弁油排出ポートで切り換えて連通可能としたことを特徴とするピストンモータである。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ここで、「外部の油供給系に連通した環状の環状油供給ポート」とは、外部の油供給系と油供給ポートとの間に設けられ、外部の油供給系と油供給ポートとをを連通し易くするためのものである。
また、「環状」とは、環の一部が破断した、所謂「Ｃ形」も含む。
さらに、「シリンダブロックに対応した油供給ポート」とは、油供給ポートの数が、シリンダの数に対応して形成されており、各シリンダに油を供給できるようになっていることを意味する。但し、例えば、シリンダブロックの一段当りに多数のシリンダが形成されている場合、また、多段でシリンダが形成されている場合は、実質的に同一の油供給ポートを兼用して複数のシリンダ油を供給してもよい。
したがって、環状油供給ポートはピストンモータの回転軸に対して垂直方向に、油供給ポートは回転軸方向に形成されていることが好ましく、このように形成されていると回転軸方向からシリンダに油を供給することが可能となる。
なお、環状油排出ポート、油排出ポートについては、油の「供給」と「排出」が異なるのみで、環状油供給ポート、油供給ポートと、同様である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
このようなピストンモータによれば、シリンダブロックに形成された周方向のシリンダの数、及び、シリンダの段数に対応して、環状油供給ポートの大きさをを自由に変更して油供給ポートを設けることにより、複数のシリンダに好適に油を供給することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、このようにシリンダブロックが固定されてカムリングが回転するピストンモータは、一般的に外周駆動型と呼ばれており、請求項１に係るピストンモータによれば、適宜な手段でシリンダブロックを固定し非回転状態として、ピストンモータを稼動することにより、カムリングを回転させることが可能である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記切換弁は、第１切換部材と、第２切換部材と、前記第１切換部材と前記第２切換部材との間に介装された弾性部材とを備え、前記弾性部材により、前記第１切換部材は前記油路分岐部材に付勢され、前記第２切換部材は前記シリンダブロックに付勢されたことを特徴とする請求項１に記載のピストンモータである。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このようなピストンモータによれば、切換弁油供給ポートを経由してシリンダに油が供給される高圧時、また、切換弁油排出ポートを経由してシリンダから油が排出される低圧時にかかわらず、弾性部材により、第１切換部材は油路分岐部材に、第２切換部材はシリンダブロックにそれぞれ付勢された状態であるので、切換弁の移動によって油が漏れにくくすることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項３に係る発明は、前記シリンダは、周方向において等間隔で、少なくとも３以上の奇数個を１組として形成されており、且つ、前記カムリングには、凸部と凹部を１組とするカムが前記奇数個の倍数の数で形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピストンモータである。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
ここで、「シリンダは、周方向において等間隔で３以上の奇数個を１組として形成されている」とは、シリンダが周方向において等間隔で、「３、５、７、９、１１、１３、１５、１７、…」個を１組として形成されていることを意味する。すなわち、例えば、「奇数個」が３、つまり、「シリンダが周方向において等間隔で３個を１組として形成されている」とは、「シリンダが、周方向において、３６０°／３（個）、つまり、１２０°間隔で形成された３個を１組としている」ことを意味する。
その他に例えば、「周方向において等間隔で５個を１組として形成されたシリンダ」とは、シリンダが周方向において、３６０°／５（個）、つまり、７２°間隔で形成されたことを意味する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
このようなピストンモータによれば、シリンダが周方向に等間隔で少なくとも３以上の奇数個を１組として形成されており、且つ、カムリングには凸部と凹部を１組とするカムが、その奇数個の倍数の数で形成されているので、奇数個を１組としたシリンダ組に対応するカムリングのカム面の位相は一致することになる。すなわち、そのシリンダ組に収容された各ピストンに対するカム面の位相も一致する。
そして、カムリングのカム数に対応した分配弁から、奇数個を１組とした各シリンダ組毎に同じタイミングで同圧の油を供給することにより、各ピストン組で同位相のカム面を押圧して、シリンダブロックとカムリングとを相対回転させてピストンモータを稼動させると共に、各ピストン組がカムリングから受ける反力（ピストントルクとも呼ばれる）を奇数個で受け反力ベクトルをつり合わせることにより、言い換えれば、相殺（キャンセル）させることにより、ピストンモータの回転軸が振れないようにすることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、請求項３に係るピストンモータで、例えば、従来のピストンモータと同等の回転トルクを発生する場合には、少なくとも３以上の奇数個を１組としたピストン組でカムリングのカム面を押圧するので、ピストン１個当たりの押圧力は、従来のピストンモータでの（１／２）から（１／奇数個）に低減する。したがって、シリンダ容量を小さく、つまり、ピストンを小型化したりして、ピストンモータ全体を軽量化することができる。そして、ピストン１個当りに掛かる押圧力も低減するので、ピストン、シリンダブロック、カムリング、及びローラの寿命も長くすることもできる。また、シリンダブロックとカムリングを相対回転可能に支持する軸受等も小型化することができる。さらに、シリンダを小さくすることも可能であるので、例えば、シリンダブロックに回転軸方向で、径の大きな貫通孔を形成して、その貫通孔に大口径のシャフトを設けたりすることもできる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項４に係る発明は、前記シリンダは、回転軸方向に複数段で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のピストンモータである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このようなピストンモータによれば、シリンダが回転軸方向に複数段で形成されおり、好適に高出力、高トルクとすることが可能である。
また、このようにシリンダが回転軸方向に複数段で形成される場合には、各シリンダ段間で、または、各シリンダ段の外側に配設されたカムリング間の位相を周方向にずらすことが好ましい。このように各段間でシリンダ、または、カムリングの位相をずらすことにより、ピストンモータの稼動中に生じる脈動を相殺して低減することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項５に係る発明は、同一段で形成されるべく複数の前記シリンダの一部は、回転軸方向に段違いで前記シリンダブロックに複数段で形成されており、前記複数段に形成された一方の段のシリンダに収容されたピストンと、他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、同じタイミングで前記カム面を押圧すると共に、前記一方の段のシリンダに収容されたピストンと前記他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、前記カム面から受ける反力を相殺させるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のピストンモータである。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ここで、「シリンダは回転軸方向に複数段で形成されており、前記複数段に形成された一方の段のシリンダに収容されたピストンと、他方の段のシリンダに収容されたピストンとが、同じタイミングで前記カム面を押圧すると共に、前記各ピストンが前記カム面から受ける反力を相殺させるようにしたこと」とは、例えば、従来のピストンモータのシリンダブロックにおいて、同一段で周方向に１８０°間隔で形成されていた２個のシリンダを、回転軸方向において別の段に、段違いとなるように配置したことを意味する。また、このように別々の段にシリンダを形成することは、前記した奇数個を１組としたシリンダ組に適用してもよい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
このようなピストンモータによれば、シリンダがシリンダブロックに回転軸方向において段違いで１組として形成されているので、各段においてシリンダを大きくしたり自在に変更することができる。したがって、ピストンモータを高出力・高トルクとすることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
また、第１実施形態に係るピストンモータは、内側が固定支持されて外側のケースが回転する外周駆動型のピストンモータである。そして、第１実施形態に係るピストンモータの変形例として、外側のケースが固定されて中心のシャフトが回転するシャフト駆動型のピストンモータ（以下、「参考ピストンモータ」と称する。）について説明する。さらに、第１実施形態に係るピストンモータは、地盤改良を行う掘削機械に取り付けられるものであるが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るピストンモータについて、図１から図７、図１１を適宜参照して説明する。参照する図面において、図１は、第１実施形態に係るピストンモータの断面図である。図２は、第１実施形態に係るピストンモータの一部を拡大した斜視図である。図３は、図１に示す第１実施形態に係るピストンモータのＸ−Ｘ断面図である。図４は、図１に示す第１実施形態に係るピストンモータのＹ−Ｙ断面図である。図５は、第１実施形態に係るピストンモータの油路分岐部材の一部を破断して示した斜視図である。図６は、第１実施形態に係るピストンモータの切換弁の一部を破断して示した斜視図である。図７は、第１実施形態に係るピストンモータの動作状況を示す概念図である。図１１は、第１実施形態に係るピストンモータと、後記する参考ピストンモータを備えた掘削機械の一部の断面図である。
なお、図１は第１実施形態に係るピストンモータ１を周方向に部分的に変位して示したものである。また、図３、図４において、記載の都合上、シャフトを省略した。


【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
シャフト１７の中空部１７ａは、図１１に示すように、ピストンモータ１を掘削機械１００の回転駆動源とした場合に、地盤を改良する固化材を地上からビット１０２まで供給する固化材供給通路として、好適に使用できるようになっている。
また、シャフト１７の周壁には、油供給通路１８、油排出通路１９、ドレン９０の他に、フロント側からリア側に貫通する貫通孔９１、９１…が形成されている（図２参照）。貫通孔９１、９１…は、図１１に示すように、ピストンモータ１と後記する参考ピストンモータ２とを組み合わせて備えた掘削機械１００を構成する場合に、貫通孔９１…を高さ位置が異なるピストンモータ２の油供給通路又は油排出通路として利用したり、掘削機械１００の下端部からエアを噴き出すためのエア通路としたり、掘削状況を計測する計測機器の配線をしたりできるようになっている。


【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
［参考ピストンモータ］
続いて、第１実施形態に係るピストンモータを一部変形しシャフト駆動型としたピストンモータ（参考ピストンモータ）について、図８から図１１を適宜参照して説明する。参照する図面において、図８は、参考ピストンモータの断面図である。図９は、参考ピストンモータの分配弁を構成する環状ポート部材の一部を破断して示した斜視図である。図１０は、参考ピストンモータの分配弁を構成するポート部材の一部を破断して示した斜視図である。図１１は、参考ピストンモータと前記した第１実施形態に係るピストンモータを備えた掘削機械の一部の断面図である。
なお、図８は参考ピストンモータ２を周方向に部分的に変位して示したものである。


【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
参考ピストンモータ２は、図８、図９、図１０に示すように、第１実施形態に係るピストンモータ１の分配弁２３の構成が異なるものである。
ピストンモータ２は、回転軸Ｘ線上のシャフト２１とこれに固定されたシリンダブロック３を含んでなる内側の回転部７１と、シリンダブロック３の外周面を囲んだ状態で配設されたカムリング３１を含んでなる外側の固定部７０とを備えて構成されている。
そして、ピストンモータ２は、図１１に示すように、掘削機械１００の下端部に取り付けられるものであり、固定部７０は固定軸１０１により支持されている。
また、固定部７０と回転部７１との間には、フロントスラストベアリング６１等が設けられており、回転部７１は固定部７０に回転自在に支持されており、内側のシャフト２１が回転するシャフト駆動型（「インナー駆動モータ」と呼ばれることもある）のピストンモータ２である。


【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
（第１実施形態に係るピストンモータ、参考ピストンモータを備えた掘削機械）ここで、第１実施形態に係るピストンモータ１と、参考ピストンモータ２を備えた掘削機械１００について、図１１を参照して説明する。但し、第１実施形態に係るピストンモータ１、参考ピストンモータ２の適用箇所は、これに限定されることはない。


【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
さらに、先に説明したように、第１実施形態に係るピストンモータ１、参考ピストンモータ２は、例えば従来のピストンモータと同程度の回転トルクを出力するのみでよいならば、ピストン１個当りの押圧力が１／２から１／３に低減するので、シリンダ容積を小さくすることができる。したがって、ピストンモータ１、２の外径小さくすることができる。
よって、掘削土が、ピストンモータ１、２の周囲を鉛直方向に好適に移動することが可能となる。また、ピストンモータ１においては、その周面に径方向に大きな撹拌翼１０５を設けることもできる。


【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
前記した第１実施形態では、シリンダブロック３に同一段で、例えば第１段第１組シリンダ４Ａ、４Ｆ、４Ｋを形成し、これらにそれぞれ収容された３個の第１段第１組ピストン５Ａ、５Ｆ、５Ｋのなかで、カムリング３１から受ける反力を相殺させることにより、ピストンモータ１、２の回転軸が振れないようにしたが、その他に例えば、前記した第１段第１組シリンダ４Ａ、４Ｆ、４Ｋのうち、第１段シリンダ４Ｋを別の段に形成してピストンを収容し、カムリング３１から受ける反力を相殺させるようにしてもよい。


【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
前記した第１実施形態では、第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、…が、シリンダブロック３に、各段において、１２０°間隔で放射状に３個を１組として、合計５組形成されたとしたが、これに限定されることはなく、シリンダの組数は、多くても少なくてもよい。例えば、シリンダブロック３を径方向に大きくして、シリンダ数を増加させてシリンダの組数を増加させることが可能であり、また、シリンダを小さくすることによりシリンダの組数を増加させることも可能である。したがって、ピストンモータ１に必要とされる出力、トルクに応じて適宜変更することが可能である。


【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
前記した第１実施形態では、シリンダブロック３に第１段シリンダ４Ａ、４Ｂ、…、第２段シリンダ６Ａ、６Ｂ、…とが、軸方向に２段で形成されているとしたが、この他に例えば、３段、４段、５段…でシリンダを形成してもよい。このように複数段でシリンダを形成することにより、ピストンモータ１、２は高出力・高トルクとすることができる。


【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
前記した第１実施形態では、掘削機械１００に好適に組み込み可能であるピストンモータ１としたために、シャフト１７は中空部１７ａを有し、その周壁に油供給通路１８等が形成されたとしたが、その他に例えば、シャフト１７は中空部１７ａが無い円柱状としてもよいし、また、ピストンモータ１、２の一端面側から油が供給・排出されるように構成してもよい。


【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
前記した参考ピストンモータ２における分配弁２４は、その他に例えば、図１２に示すように第１実施形態と同様の構成の分配弁８０としてもよい。
分配弁８０は、油路分岐部材８１と、第１実施形態で説明した切換弁４１とを備えて構成されている。油路分岐部材８１は略円筒状の部材であり、前記した油路分岐部材１１と異なり、その外周面から径方向に段違いで、環状且つ溝状の環状油供給ポート８１ａと環状油排出ポート８１ｂとが形成されている。そして、この油路分岐部材８１の外側に摺動自在に嵌合した外側フロントベアリングホルダ８２が設けられている。外側フロントベアリングホルダ８２には、径方向に、環状油供給ポート８１ａに連通する油供給孔８２ａと、環状油排出ポート８１ｂに連通する油排出孔８２ｂがそれぞれ形成されており、油供給孔８２ａと油排出孔８２ｂは図示しない外部の油供給系、油排出系と接続しており、油の供給、排出ができるようになっている。
このような分配弁８０によれば、環状油供給ポート８１ａと環状油排出ポート８１ｂの大きさを自由に変更することで、多数のシリンダに対して容易に油を供給、排出することができる。


【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
前記した第１実施形態に係るピストンモータ１、参考ピストンモータ２は、掘削機械１００に取り付けられるものとしたが、その他に例えば、建設機械のクローラの駆動源、振動ローラ等の締固め機械の振動モータ等に、適宜利用してよい。


【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るピストンモータの断面図である。
【図２】第１実施形態に係るピストンモータの一部を拡大した斜視図である。
【図３】図１に示す第１実施形態に係るピストンモータのＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図１に示す第１実施形態に係るピストンモータのＹ−Ｙ断面図である。
【図５】第１実施形態に係るピストンモータの油路分岐部材の一部を破断して示した斜視図である。
【図６】第１実施形態に係るピストンモータの切換弁の一部を破断して示した斜視図である。
【図７】第１実施形態に係るピストンモータの動作状況を示す概念図である。
【図８】第１実施形態に係るピストンモータを一部変形しシャフト駆動型とした参考ピストンモータの断面図である。
【図９】第１実施形態に係るピストンモータを一部変形しシャフト駆動型とした参考ピストンモータの分配弁を構成する環状ポート部材の一部を破断して示した斜視図である。
【図１０】第１実施形態に係るピストンモータを一部変形しシャフト駆動型とした参考ピストンモータの分配弁を構成するポート部材の一部を破断して示した斜視図である。
【図１１】第１実施形態に係るピストンモータと参考ピストンモータを備えた掘削機械の一部の断面図である。
【図１２】図８に示す参考ピストンモータの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１        ピストンモータ（外周駆動型）
２        ピストンモータ（シャフト駆動型）
３        シリンダブロック
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ…  第１段シリンダ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ…  第１段シリンダ油給排ポート
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ…  第１段ピストン
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ…  第２段シリンダ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ…  第２段シリンダ油給排ポート
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ…  第２段ピストン
８        第１段ローラ
９        第２段ローラ
１１      油路分岐部材（外周駆動型）
１１ａ    環状油供給ポート（外周駆動型）
１１ｂ    環状油排出ポート（外周駆動型）
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…  油供給ポート（外周駆動型）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ…  油排出ポート（外周駆動型）
２３      分配弁（外周駆動型）
２４      分配弁（シャフト駆動型）
２６      油供給ポート（シャフト駆動型）
２７      油排出ポート（シャフト駆動型）
３１      カムリング
３２      カム面
４１      切換弁
４２      第１切換部材
４３      第２切換部材
４４      連通部材
４６      コイルバネ（弾性部材）
４７      ガイド管
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ…  第１切換部材油供給孔
４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ…  第１切換部材油排出孔
５０      第２切換部材油給排孔
５３      環状ポート部材（シャフト駆動型）
５７      ポート部材（シャフト駆動型）
Ｘ        回転軸Ｘ