(57)【要約】【課題】高圧の潤滑油によるピストンの球形部の浮き上がりの抑制を簡単な構造で実現できる斜軸式液圧回転機の提供。【解決手段】ドライブディスク４の凹球面継手３部分に、ピストン７を傾けた状態におけるピストン７の球形部７ａの凹球面継手３に対する係合、離脱を許容させる逃げ部２０を有し、ピストン７の内部に形成された油路３０を介してドライブディスク４の凹球面継手３とピストン７の球形部７ａとの接触部に、潤滑油を供給する潤滑油供給手段を備えると共に、ピストン７の球形部７ａに逃げ部２０に連通する第２環状溝３４を形成した。【選択図】図３
2005201221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、このケーシングに回転自在に支持される回転軸と、この回転軸と同期回転するシリンダブロックと、上記回転軸の端部に設けられ、端面の外周に複数の凹球面継手を有するドライブディスクと、
上記凹球面継手に揺動自在に連結され上記シリンダブロック側が切欠き端面を形成する球形部を有し、上記シリンダブロックのシリンダ内に摺動可能に挿入されるピストンを備え、
上記凹球面継手部分に、上記ピストンを傾けた状態における上記ピストンの上記球形部の上記凹球面継手に対する係合、離脱を許容させる逃げ部を有し、この逃げ部が、上記ピストンの上記ピストン棒部の一部が侵入する軸溝部を有すると共に、
上記ピストンの内部に形成された油路を介して上記ドライブディスクの凹球面継手と上記ピストンの上記球形部との接触部に、潤滑油を供給する潤滑油供給手段を備えた斜軸式液圧回転機において、
上記ピストンの上記球形部に上記逃げ部に連通する環状溝を形成したことを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項２】
上記請求項１記載の発明において、
上記ドライブディスクの中央部分に、上記逃げ部の上記軸溝部に連通する凹部を形成したことを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項３】
上記請求項１記載の発明において、
上記逃げ部の上記軸溝部を上記ドライブディスクの外周縁まで延設し、そのドライブディスクの外周縁に位置する端部を開口端に形成したことを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械や一般機械に備えられる定容量型あるいは可変容量型の斜軸式アキシャルポンプ・モータである斜軸式液圧回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この従来技術は、ケーシングと、このケーシングに回転自在に支持される回転軸と、この回転軸と同期回転するシリンダブロックと、回転軸の端部に設けられ、端面の外周に複数の凹球面継手を有するドライブディスクと、凹球面継手に揺動自在に連結される球形部を有し、シリンダブロックのシリンダ内に摺動可能に挿入されるピストンとを備えている。
【０００３】
また、ピストンの球形部をドライブディスクの凹球面継手内に保持させる押え板と、ピストンの内部に形成された油路を介してドライブディスクの凹球面継手とピストンの球形部との接触部に、潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備えた構成にしてある。
【０００４】
この従来技術は、上述の接触部に高圧の潤滑油が供給されるために、ピストンの球形部が凹球面継手の表面から浮き上がる傾向にある。したがって、この浮き上がりを抑えるための手段が備えられているが、ピストンの強度を低下させることなく、このピストンの球形部の浮き上がりを抑える機能を持たせなければならないことから構造が複雑になりやすい。また、ピストンの球形部をドライブディスクの凹球面継手内に保持する押え板を備えていることから、ピストンをドライブディスクに結合させる際の作業が煩雑になりやすい。
【０００５】
上述した特許文献１に示される２つの問題点のうちの、後者である押え板に伴う結合作業の煩雑さについては、これを解消しようとして特許文献２に別の従来技術が提案されている。
【０００６】
この別の従来技術は、上述した押え板を設ける代わりに、ピストンの球形部のシリンダブロック側に位置する部分に切欠き端面を形成すると共に、ピストンを傾けた状態における球形部の凹球面継手に対する係合、離脱を許容させる逃げ部を、凹球面継手部分に設けた構成にしてあり、この逃げ部は、ピストンを傾けた際にこのピストンのピストン棒部の一部が入り込む軸溝部を有するものにしてある。
【０００７】
ピストンの球形部の凹球面継手への係合時には、ピストンのピストン棒部の一部が逃げ部の軸溝部内に入るようにこのピストンが所定の傾斜角度まで傾けられ、係合後には上述の所定の傾斜角度よりも小さくなるようにピストンがわずかに動かされる。これによって、球形部の切欠き端面が凹球面継手に係止される。したがってピストンがドライブディスクに強固に結合され、ピストンの摺動動作が可能となる。上述したピストンのドライブディスクに対する結合作業は、ワンタッチで行われるので優れた作業性が得られると考えられる。
【特許文献１】実公昭６３−３９４２７号公報
【特許文献２】実公平５−３１２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１に示される技術における２つの問題点のうちの１つは、上述したように特許文献２に示される技術によって解消され得るが、他の１つの問題点、すなわちドライブディスクの凹球面継手とピストンの球形部との接触部に供給される高圧の潤滑油による球形部の浮き上がりを押える手段が、複雑な構造になりやすいという問題点が残されている。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、高圧の潤滑油によるピストンの球形部の浮き上がりの抑制を簡単な構造で実現できる斜軸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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ケーシングと、このケーシングに回転自在に支持される回転軸と、この回転軸と同期回転するシリンダブロックと、上記回転軸の端部に設けられ、端面の外周に複数の凹球面継手を有するドライブディスクと、上記凹球面継手に揺動自在に連結され上記シリンダブロック側が切欠き端面を形成する球形部を有し、上記シリンダブロックのシリンダ内に摺動可能に挿入されるピストンを備え、上記凹球面継手部分に、上記ピストンを傾けた状態における上記ピストンの上記球形部の上記凹球面継手に対する係合、離脱を許容させる逃げ部を有し、この逃げ部が、上記ピストンの上記ピストン棒部の一部が侵入する軸溝部を有すると共に、上記ピストンの内部に形成された油路を介して上記ドライブディスクの凹球面継手と上記ピストンの上記球形部との接触部に、潤滑油を供給する潤滑油供給手段を備えた斜軸式液圧回転機において、上記ピストンの上記球形部に上記逃げ部に連通する環状溝を形成したことを特徴としている。
【００１１】
このように構成した本発明は、ピストンの球形部に形成した環状溝に導かれた高圧の潤滑油は、上述の環状溝から逃げ部を介してケーシングの内部に流出する。したがって、ピストンの球形部において高圧を受ける部分の受圧面積は、球形部の環状溝の内側に位置する部分の面積である比較的小さな面積となる。これにより、高圧の潤滑油によってピストンの球形部に与えられる力を小さくすることができ、この球形部のドライブディスクからの浮き上がりを抑制できる。また、ピストンの球形部に、逃げ部に連通する環状溝を形成するだけでよいので、簡単な構造とすることができる。
【００１２】
また本発明は上記発明において、上記ドライブディスクの中央部分に、上記逃げ部の上記軸溝部に連通する凹部を形成したことを特徴としている。
【００１３】
このように構成した本発明は、ドライブディスクの凹球面継手にピストンの球形部を係合させるためにピストンを傾斜させる際に、ピストンのピストン棒部を逃げ部の軸溝部、及びこの軸溝部に連通する凹部によって形成される空隙部を利用して大きく傾斜させることができる。すなわち、ピストンを傾斜させた際のピストンとドライブディスクとの干渉によるピストンの傾斜角度に対する制約を、ドライブディスクに設けた凹部によって緩和させることができる。
【００１４】
また本発明は上記発明において、上記逃げ部の上記軸溝部を上記ドライブディスクの外周縁まで延設し、そのドライブディスクの外周縁に位置する端部を開口端に形成したことを特徴としている。
【００１５】
このように構成した本発明は、ドライブディスクの凹球面継手にピストンの球形部を係合させるためにピストンを傾斜させる際に、ピストンのピストン棒部を逃げ部の軸溝部の空隙部、及び軸溝部の開口端を介して連通するドライブディスクの外周縁付近の外部空間を利用して大きく傾斜させることができる。すなわち、ピストンを傾斜させた際のピストンとドライブディスクとの干渉によるピストンの傾斜角度に対する制約を、軸溝部の開口端を介して緩和させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、ピストンの球形部に形成され逃げ部に連通する環状溝によって高圧の潤滑油による球形部の浮き上がりを抑制でき、信頼の高い機能が得られる。また、球形部に環状溝を形成するだけの簡単な構造であるので、製作費を安くすることができる。
【００１７】
また本発明は、逃げ部の軸溝部に連通する凹部をドライブディスクに備えたことから、ドライブディスクの凹球面継手へのピストンの球形部の係合時におけるピストンの傾斜角度に対する制約を緩和させることができ、これに伴って比較的大きな傾転角を確保できる。すなわち、比較的大きな容量を確保でき、この点で信頼性の高い機能が得られる。
【００１８】
また本発明は、逃げ部の軸溝部をドライブディスクの外周縁まで延設させ、その外周縁に位置する軸溝部の端部を開口端としたことから、ドライブディスクの凹球面継手へのピストンの球形部の係合時におけるピストンの傾斜角度に対する制約を緩和させることができ、これに伴って比較的大きな傾転角を確保できる。すなわち、比較的大きな容量を確保でき、上述と同様に信頼性の高い機能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下，本発明に係る斜軸式液圧回転機を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明に係る斜軸式液圧回転機の一実施形態の基本構成を示す断面図、図２は図１に示す一実施形態に備えられるドライブディスクを示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に対応する断面図、図４は図３の要部平面図、図５は本実施形態に備えられるピストンを示す図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は正面図である。
【００２１】
本実施形態は例えば油圧ショベルに備えられるもので、その基本構成は図１に示すように、外殻を形成するケーシング１と、このケーシング１に回転自在に支持される回転軸２とを備えている。この回転軸２の端部に例えば一体に設けられ、端面の外周に複数の凹球面継手３が形成されたドライブディスク４と、回転軸２と共に同期回転するシリンダブロック５とを備えている。このシリンダブロック５は周方向に沿って複数のシリンダ６が形成され、このシリンダ６内には、ピストン７を摺動可能に挿入させてある。上述したシリンダブロック５は、ドライブディスク４に接続されるセンタシャフト１０を回転軸心として回転する。センタシャフト１０は、スプリング１１によってドライブディスク４に押圧されている。
【００２２】
上述したピストン７は、その端部にドライブディスク４の凹球面継手３に揺動自在に連結される球形部７ａを有している。また、テーパ形状に形成されるピストン棒部７ｂと、このピストン棒部７ｂよりもシリンダブロック５の奥側に位置し、シリンダ６の内面に接触するシリンダ内面接触部７ｃとが一体に形成されている。シリンダ内面接触部７ｃの近傍には、例えば２つのピストンリング８，９が嵌着されている。
【００２３】
また、図５の（ａ）（ｂ）図に示すように、ピストン７の内部には、その軸心方向に沿って形成され、潤滑油を導く油路３０と、球形部７ａの先端部分に形成され、油路３０によって導かれた高圧の潤滑油を吐出させる細孔を含む吐出部３１と、この吐出部３１から流出した潤滑油を導く油溝３２と、この油溝３２に連通し、潤滑油が収容される第１環状溝３３とを備えている。これらの油路３０、吐出部３１、油溝３２、及び第１環状溝３３は、図３に示すドライブディスク４の凹球面継手３とピストン７の球形部７ａとの接触部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段を構成している。
【００２４】
上述したドライブディスク４の凹球面継手３部分には、図２〜４に示すように、ピストン７を傾けた状態におけるピストン７の球形部７ａの凹球面継手３に対する係合、離脱を許容させる逃げ部２０を有している。この逃げ部２０は、ピストン７のピストン棒部７ｂの一部が入り込む空隙部を有する軸溝部２０ｃと共に、この軸溝部２０ｃの延設方向に沿って両側に位置する凹状溝部２０ａ，２０ｂを有している。図２に示す一方の側に配置される凹状溝部２０ａと他方の側に配置される凹状溝部２０ｂの間隔Ｂは、ピストン７の球形部７ａの直径よりもわずかに大きく設定してある。
【００２５】
本実施形態は、特に図２に示すように、ドライブディスク４の中央部分に、逃げ部２０の軸溝部２０ｂに連通する例えばほぼ円形状の凹部２１を形成してある。図３に示すように、軸溝部２０ｂの底部と凹部２１の底部とを例えば同じ深さ位置に設定してある。
【００２６】
また、図５の（ａ）（ｂ）図、及び図３に示すように、ピストン７の球形部７ａの第１環状溝３３の外側に、上述した逃げ部２０の凹状溝部２０ａ，２０ｂの該当するものに常時連通する第２環状溝３４を形成してある。
【００２７】
このように構成した本実施形態は、ピストン７の球形部７ａをドライブディスク４の凹球面継手３に係合させる際、図３に示すようにピストン７を所定角度傾斜させてその球形部７ａを逃げ部２０の凹状溝部２０ａ，２０ｂから凹球面継手３に向って侵入させ、同時にピストン棒部７ｂの首部を軸溝部２０ｃに侵入させ、ピストン棒部７ｂの胴部を凹部２１に侵入させ、その後にピストン７をその傾斜角度が小さくなる方向へ、すなわち図３の上に向かう方向である反時計方向へわずかに動かすことにより、ピストン７の球形部７ａの切欠き端面７ｄが凹球面継手３に係合する。これにより、ピストン７は摺動動作に際して抜け出ることなくドライブディスク４に揺動自在に連結される。
【００２８】
また、ピストン７内に形成した油溝３０、球形部７ａに形成した吐出部３１、油溝３２を介して第１環状溝３３に供給された高圧の潤滑油によって、ピストン７の球形部７ａとドライブディスク４の凹球面継手３との接触部が潤滑され、球形部７ａの円滑な揺動動作が可能となる。
【００２９】
また特に、ピストン７の球形部７ａに形成した第２環状溝３４に導かれた高圧の潤滑油は、第２環状溝３４から、図３に例示する逃げ部２０の凹状溝部２０ａ，２０ｂのうちの該当するものを介して、図１に示すケーシング１の内部に流出する。したがって、ピストン７の球形部７ａにおいて高圧の潤滑油を受ける部分の受圧面積は、図５の（ａ）図の直径Ｄの範囲内の部分、すなわち球形部７ａの第２環状溝３４の内側に位置する部分に相当する比較的小さな面積となる。これにより、高圧の潤滑油によってピストン７の球形部７ａに与えられる力を小さくすることができ、この球形部７ａのドライブディスク４の凹球面継手３からの浮き上がりを抑制できる。また、ピストン７の球形部７ａに、逃げ部２０に連通する第２環状溝３４を形成するだけでよいので、簡単な構造とすることができる。
【００３０】
本実施形態によれば、ドライブディスク４の凹球面継手３にピストン７の球形部７ａを係合させる際に、ピストン７のピストン棒部７ｂを、逃げ部２０の軸溝部２０ｂ、及びこの軸溝部２０ｂに連通する凹部２１によって形成される空隙部を利用して、ドライブディスク４に近づく方向に大きく傾斜させることができる。すなわち、ピストン７を傾斜させた際のピストン７とドライブディスク４との干渉によるピストン７に対する傾斜角度に対する制約を、凹部２１によって緩和させることができる。これに伴って比較的大きな傾転角を確保できる。すなわち、比較大きな容量を確保でき、信頼性の高い機能が得られる。
【００３１】
また、ピストン７の球形部７の逃げ部２０に連通する第２環状溝３４によって高圧の潤滑油による球形部７ａの浮き上がりを抑制でき、この点でも信頼性の高い機能が得られる。さらに、球形部７ａに第２環状溝３４を形成するだけの簡単な構造であるので、製作費を安くすることができる。
【００３２】
図６は本発明の別の実施形態の要部を構成するドライブディスクを示す平面図、図７は図６のＣ−Ｃ線に対応する断面図、図８は図６に示すドライブディスクの凹球面継手にピストンの球形部を係合させたときの状態を示す要部平面図である。
【００３３】
この別の実施形態は、前述した実施形態におけるようにドライブディスク４に凹部２１を設ける代わりに、逃げ部２０の軸溝部２０ｃをドライブディスク４の外周縁まで延設し、そのドライブディスク４の外周縁に位置する端部を開口端２０ｄに形成してある。その他は、前述した実施形態と同等の構成になっている。
【００３４】
このように構成した別の実施形態は、ピストン７の球形部７ａをドライブディスク４の凹球面継手３に係合させる際、図８に示すようにピストン７を所定角度傾斜させてその球形部７ａを逃げ部２０の凹状溝部２４ａ，２４ｂから凹球面継手３に向けて侵入させ、同時にピストン棒部７ｂの首部を軸溝部２０ｃに侵入させ、その後にピストン７をその傾斜角度が小さくなる方向へ、すなわちドライブディスク４から離れる方向である図８の上方向に向けて動かすことにより、ピストン７の球形部７ａの切欠き端面７ｄが凹球面継手３に係合する。これにより、図７に例示するように、ピストン７は摺動動作に際して抜け出ることなくドライブディスク４に摺動自在に連結される。
【００３５】
この別の実施形態では特に、ドライブディスク４の凹球面継手３にピストン７の球形部７ａを係合させる際に、ピストン７のピストン棒部７ｂを、逃げ部２０の軸溝部２０ｃの空隙部、及び軸溝部２０ｃの開口端２０ｄを介して連通するドライブディスク４の外周縁付近の外部空間を利用して、ドライブディスク４に近づく方向に大きく傾斜させることができる。すなわち、ピストン７を傾斜させた際のピストン７とドライブディスク４との干渉によるピストン７の傾斜角度に対する制約を、軸端部２０ｃの開口端２０ｄを介して緩和させることができる。これに伴って比較的大きな傾転角を確保できる。すなわち、前述した実施形態と同様に、比較的大きな容量を確保でき、信頼性の高い機能が得られる。
【００３６】
その他の作用効果、すなわちピストン７の球形部７ａに第２環状溝３４を備えた構成等に伴う作用効果については、前述した実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る斜軸式液圧回転機の一実施形態の基本構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す一実施形態に備えられるドライブディスクを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に対応する断面図である。
【図４】図３の要部平面図である。
【図５】本実施形態に備えられるピストンを示す図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は正面図である。
【図６】本発明の別の実施形態の要部を構成するドライブディスクを示す平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に対応する断面図である。
【図８】図６に示すドライブディスクの凹球面継手にピストンの球形部を係合させたときの状態を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    ケーシング
２    回転軸
３    凹球面継手
４    ドライブディスク
５    シリンダブロック
６    シリンダ
７    ピストン
７ａ  球形部
７ｂ  ピストン棒部
７ｃ  シリンダ内面接触部
７ｄ  切欠き端面
８    ピストンリング
９    ピストンリング
１０    センタシャフト
１１    スプリング
２０    逃げ部
２０ａ  凹状溝部
２０ｂ  凹状溝部
２０ｃ  軸溝部
２０ｄ  開口端
２１    凹部
３０    油路（潤滑油供給手段）
３１    吐出部（潤滑油供給手段）
３２    油溝（潤滑油供給手段）
３３    第１環状溝（潤滑油供給手段）
３４    第２環状溝
【図１】
2005201221.tif 000003
【図２】
2005201221.tif 000004
【図３】
2005201221.tif 000005
【図４】
2005201221.tif 000006
【図５】
2005201221.tif 000007
【図６】
2005201221.tif 000008
【図７】
2005201221.tif 000009
【図８】
2005201221.tif 000010