(57)【要約】【課題】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る。【解決手段】回転軸２に一体に設けられ、端面の外周に複数の凹球面継手３を有するドライブディスク４と、凹球面継手３に揺動自在に連結される球形部７ａを有し、シリンダブロック内５に摺動可能に挿入されるピストン７を備え、凹球面継手３部分に、ピストン７を傾けた状態における球形部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、この逃げ部２０が、ピストン棒部７ｂの一部が侵入する軸溝部２０ｂを有し、ピストン棒部２０ｂと、このピストン棒部２０ｂよりもシリンダブロック５の奥側に位置するシリンダ内面接触部７ｃとが一体に形成されると共に、ドライブディスク４の中央部分に、逃げ部２０の軸溝部２０ｃに連通する凹部２１を形成した。【選択図】図２
2005201223.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斜軸式液圧回転機において、
上記ピストンのピストン棒部と、このピストン棒部よりも上記シリンダブロックの奥側に位置し、上記シリンダの内面に接触するシリンダ内面接触部とが一体に形成されると共に、
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２】
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の底部と上記凹部の底部とを同じ深さ位置に設定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、
上記凹部を円形状に形成したことを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項４】
上記請求項１記載の発明において、
上記逃げ部は、上記軸溝部の上記凹部から離れる側の端部付近に一対の凹状溝部を有し、この一対の凹状溝部の間隔を、上記ピストンの上記球形部の直径よりもわずかに大きく設定したことを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項５】
上記請求項１記載の発明において、
上記軸溝部の断面形状を、底部に行くに従ってその幅寸法を減少させる形状に形成したことを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項６】
上記請求項５記載の発明において、
上記軸溝部の断面形状を、円弧形状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、回転軸に一体に設けられ、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、シリンダブロック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、上述した凹球面継手部分には、ピストンを傾けた状態におけるピストンの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有し、この逃げ部が、ピストンのピストン棒部の一部が侵入する軸溝部を有している。
【特許文献１】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】
【０００４】
ところで昨今、より高速回転の実現が望まれ、これに伴って摺動速度を速めるためにピストンの長さ寸法を短くし、全体を小型にすることが考えられ始めている。このようにピストンを小型にする場合、ピストンのピストン棒部と、このピストン棒部よりもシリンダブロックの奥側に位置し、シリンダ内面に接触するシリンダ内面接触部を一体に形成し、ピストン棒部の径寸法をシリンダ内面接触部の径寸法にほぼ等しくなるように大きく設定することが考えられる。
【０００５】
このように形成されるピストンを上述した従来技術に備えさせた場合には、ピストン棒部の径寸法が大きくなることに伴って、このピストンを傾斜させてその球形部を上述したドライブディスクの凹球面継手に係合させる際に、ピストン棒部が逃げ部の軸溝部の端部、すなわちドライブディスクに干渉し、このピストンの係合時の傾斜角度に制約を受けることが懸念される。すなわち、従来技術では、ピストンの傾斜角度に制約を受けることに伴って、容量を決定する傾転角度に制約を受け、容量が小さくなってしまう懸念がある。
【０００６】
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、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】
【０００７】
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斜軸式液圧回転機において、上記ピストンのピストン棒部と、このピストン棒部よりも上記シリンダブロックの奥側に位置し、上記シリンダの内面に接触するシリンダ内面接触部とが一体に形成されると共に、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。
【０００８】
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。
【０００９】
なお、ピストンの球形部をドライブディスクの凹球面継手に係合させた後は、ピストンをその傾斜角度が小さくなる方向へわずかに動かすことにより、球形部の切欠き端面が凹球面継手に係止される。これにより、ピストン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に揺動自在に連結される。
【００１０】
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の底部と上記凹部の底部とを同じ深さ位置に設定したことを特徴としている。
【００１１】
また本発明は上記発明において、上記凹部を円形状に形成したことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は上記発明において、上記逃げ部は、上記軸溝部の上記凹部から離れる側の端部付近に一対の凹状溝部を有し、この一対の凹状溝部の間隔を、上記ピストンの上記球形部の直径よりもわずかに大きく設定したことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は上記発明において、上記軸溝部の断面形状を、底部に行くに従ってその幅寸法を減少させる形状に形成したことを特徴としている。
【００１４】
このように構成した本発明は、軸溝部の空隙部を形成する部分を小さくすることができるので、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際に、ピストンの球形部に対するドライブディスクの凹球面継手の接触面積を大きくすることができる。これにより、ドライブディスクとピストンとの間に大きな結合強度を確保できる。
【００１５】
また本発明は上記発明において、上記軸溝部の断面形状を、円弧形状に形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
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、ピストン棒部と、シリンダ内面接触部とを一体にしたピストンを備えた場合でも、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、信頼性の高い機能が得られる。
【００１７】
また、本発明は、逃げ部の軸溝部の断面形状を底部に行くに従ってその幅寸法を減少させる形状に設定したことから、ピストンの球形部に対するドライブディスクの凹球面継手の接触面積を大きくすることができ、これによりドライブディスクとピストンとの間に大きな結合強度を確保でき、これによっても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】
【００１８】
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。
【００１９】
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断面図、図４は図３の要部平面図、図５は図４のＢ−Ｂ断面図である。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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２，３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の一部が侵入する空隙部を有する軸溝部２０ｂと共に、この軸溝部２０ｂの端部付近に形成される一対の凹状溝部２０ａを有している。この一対の凹状溝部２０ａの間隔は、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。
【００２３】
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。
【００２４】
逃げ部２０の軸溝部２０ｂの断面形状は、底部に行くに従ってその幅寸法を減少させる形状、例えば図５に示すように、円弧形状に形成してある。
【００２５】
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の一対の凹状溝部２０ａ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２０ｂ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。
【００２６】
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、ピストン７をドライブディスク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、ピストン棒部７ｂと、シリンダ内面接触部７ｃとを一体にしたピストン７を備えていても、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。
【００２７】
また、図５に示すように、逃げ部２０の軸溝部２０ｂの断面形状を底部に行くに従ってその幅寸法を減少させる形状に設定したことから、軸溝部２０ｂの空隙部を形成する部分を小さくすることができる。したがって、ドライブディスク７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の球形部７ａに対するドライブディスク７の凹球面継手３の接触面積を大きくすることができる。これにより、ドライブディスク４とピストン７との間に大きな結合強度を確保でき、これによっても信頼性の高い機能が得られる。
【００２８】
図６は軸溝部の別の形状の例を示す図５に相応する断面図、図７は軸溝部のさらに別の形状の例を示す図５に相応する断面図である。
【００２９】
図６に示すものは、軸溝部２０ｃの断面形状を、基本形状が長方形から成るものから、底部近傍に位置する両隅角部を弧状に切除した形状にしてある。図７に示すものは、軸溝部２０ｄの断面形状を、ほぼ逆台形形状にしてある。
【００３０】
これらの図６，７に示す例にあっても、軸溝部２０ｃ，２０ｄのそれぞれが、底部に行くに従ってその幅寸法を減少させる形状に設定されていることから、上述した図５に示した軸溝部２０ｂにおけるのと同じ作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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断面図である。
【図４】図３の要部平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】軸溝部の別の形状の例を示す図５に相応する断面図である。
【図７】軸溝部のさらに別の形状の例を示す図５に相応する断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
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  軸溝部
２０ｃ  軸溝部
２０ｄ  軸溝部
２１    凹部
【図１】
2005201223.tif 000003
【図２】
2005201223.tif 000004
【図３】
2005201223.tif 000005
【図４】
2005201223.tif 000006
【図５】
2005201223.tif 000007
【図６】
2005201223.tif 000008
【図７】
2005201223.tif 000009