(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と一体に回転する複数のシリンダと、
前記各シリンダに挿入されるピストンと、
前記ピストンの先端側が追従する斜板と、
前記斜板の支持軸を回動可能に支持する軸受と、
前記支持軸と前記軸受の少なくとも一方に開口する導油溝と、
加圧流体を前記導油溝に導く圧力導入通路とを備え、
前記導油溝は周方向に延びる複数の周溝部と、
前記各周溝部の両端に接続して軸方向に延びる複数の端溝部とを有し、
前記各周溝部と前記各端溝部とによって前記圧力導入通路の開口端を囲む斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、
前記端溝部は前記周溝部の開口端から離れるのにしたがってその断面が次第に小さくなる緩衝用空間を画成したことを特徴とする斜板式ピストンポンプ・モータ。
【請求項２】
前記緩衝用空間はクサビ状の断面形状を持つことを特徴とする請求項１に記載の斜板式ピストンポンプ・モータ。
【請求項３】
前記端溝部はクサビ状の緩衝用空間を画成する平面状の溝側面を有し、
前記溝側面を前記斜板の摺接面に対して略平行に形成したことを特徴とする請求項２に記載の斜板式ピストンポンプ・モータ。
【請求項４】
前記端溝部はクサビ状の緩衝用空間を画成する平面状の溝側面を有し、
前記溝側面の開口端側に延びる延長線が前記斜板の摺接面の延長面に交差するように形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の斜板式ピストンポンプ・モータ。
【請求項５】
前記圧力導入通路を前記ピストンおよび前記斜板を貫通して形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の斜板式ピストンポンプ・モータ。
【請求項６】
前記軸受の軸受面を樹脂によって形成したことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜板を静圧軸受を介して傾転可能に支持するピストンポンプ・モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、この種の斜板式ピストンポンプとして、図１２〜図１４に示すように、斜板７の背面に円柱面状をした支持軸１１が形成され、支持軸１１に開口するポケット２１が形成され、このポケット２１に圧力導入通路２２を介して図示しないシリンダ内で加圧された作動油が導かれ、支持軸１１を回動可能に浮遊支持する静圧軸受を構成するものがある。ポケット２１に導かれる油圧をピストン荷重に対抗させるため、軸受の面圧が最も高くなる部位にポケット２１が設けられている。
【０００３】
なお、支持軸１１が回動して斜板７の傾転角を変えることにより、図示しないシリンダブロックに配置した複数のピストンの有効ストロークが変化し、ピストンポンプの場合、１回転当たりのポンプ押しのけ容積が変化する。
【０００４】
ところで、図１５は、ポケットを備えない軸受１２の面圧分布を示すものであるが、この軸受面圧はピストン荷重の作用点を中心に次第に高くなっている。
【０００５】
図１６は、ポケット２１を備える軸受１２の面圧分布を示すものであるが、軸受１２の面圧が最も高くなる部位の軸受面積がポケット２１によって削減されるため、軸受面圧が局部的に高くなり、軸受１２の耐摩耗性が低下する可能性がある。
【０００６】
また、図１７〜図１９に示す従来例において、導油溝３１は周方向に延びる周溝部３２，３３と、各周溝部３２，３３の両端に接続して軸方向に延びる複数の端溝部３４，３５とを有し、各周溝部３２，３３と各端溝部３４，３５とによって圧力導入通路２２の開口端を囲む形状をしている。
【０００７】
圧力導入通路２２の開口端はその一部が周溝部３３に開口し、圧力導入通路２２から導かれる加圧作動油が周溝部３３へと直接流入するようになっている。
【０００８】
各周溝部３２，３３と端溝部３４，３５はそれぞれの断面形状が、図２０、図２１に示すように、半円形に形成される。
【０００９】
この場合、容積室５で加圧された作動油が圧力導入通路２２を介して導油溝３１に導かれ、支持軸１１を浮遊支持する。導油溝３１は周溝部３２，３３と端溝部３４，３５との間で圧力導入通路２２を囲む形状のため、導油溝３１の内側は同圧となり、ピストン荷重に対抗して十分な浮遊支持力を確保できる。
【００１０】
図２２は、導油溝３１を備える軸受１２の面圧分布を示すものであるが、導油溝３１に導かれる加圧作動油がピストン荷重に対抗して支持軸１１を浮遊支持するため、軸受１２の面圧を低く抑えられる。
【００１１】
支持軸１１のピストン荷重の作用点を含む中心領域は周溝部３２，３３が開口しているが、周方向に延びる周溝部３２，３３によって軸受面積が大きく削減されることなく、軸受１２の面圧を低く抑えられ、軸受１２の耐摩耗性を確保できる。
【００１２】
軸受１２は軸方向に延びる端溝部３４，３５によって軸受面積が大きく削減されるものの、端溝部３４，３５が形成される部位はピストン荷重の作用点から離れているため、この部位でも軸受１２の面圧を低く抑えられ、軸受１２の耐摩耗性を確保できる。
【００１３】
しかしながら、端溝部３４，３５の断面形状を半円形に形成しているため、支持軸１１と軸受１２の間を周方向に流れる作動油が、図２３に矢印で示すように、端溝部３５の断面に沿って流れ、軸受面１４に対して垂直に近い向きで当たり、樹脂層からなる軸受面１４にエロージョンが発生する可能性があった。このエロージョンにより樹脂層が剥離して作動油が洩れ出すと、導油溝３１の内側の圧力が低下し、軸受１２の面圧上昇を引き起こす。
【００１４】
なお、端溝部３４，３５の断面形状をＶ字形、Ｕ字形に形成した場合も、同様に軸受面１４にエロージョンが発生する可能性があった。
【００１５】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、軸受の耐久性を改善することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、軸と一体に回転する複数のシリンダと、各シリンダに挿入されるピストンと、ピストンの先端側が追従する斜板と、斜板の支持軸を回動可能に支持する軸受と、支持軸と軸受の少なくとも一方に開口する導油溝と、加圧流体を導油溝に導く圧力導入通路とを備え、導油溝は周方向に延びる複数の周溝部と、各周溝部の両端に接続して軸方向に延びる複数の端溝部とを有し、各周溝部と各端溝部とによって圧力導入通路の開口端を囲む斜板式ピストンポンプ・モータに適用する。
【００１７】
そして、端溝部は周溝部の開口端から離れるのにしたがってその断面が次第に小さくなる緩衝用空間を画成するものとした。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明において、緩衝用空間はクサビ状の断面形状を持つものとした。
【００１９】
第３の発明は、第２の発明において、端溝部はクサビ状の緩衝用空間を画成する平面状の溝側面を有し、溝側面を斜板の摺接面に対して略平行に形成するものとした。
【００２０】
第４の発明は、第２または第３の発明において、端溝部はクサビ状の緩衝用空間を画成する平面状の溝側面を有し、溝側面の開口端側に延びる延長線が斜板の摺接面の延長面に交差するように形成するものとした。
【００２１】
第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明において、圧力導入通路をピストンおよび斜板を貫通して形成するものとした。
【００２２】
第６の発明は、第１から第５のいずれか一つの発明において、軸受の軸受面を樹脂によって形成するものとした。
【００２３】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、端溝部は周端溝から離れるのにしたがってその断面が次第に小さくなる緩衝用空間を画成するため、支持軸と軸受の間を周方向に流れる作動流体が端溝部を介して軸受面に衝突する角度を小さくし、軸受面にエロージョンが発生することを防止できる。したがって、樹脂層が剥離して作動流体が洩れ出すことを回避し、導油溝の内側の圧力を維持し、軸受の耐久性を確保できる。
【００２４】
第２の発明において、緩衝用空間はクサビ状の断面形状を持つため、その加工が容易になる。
【００２５】
第３、第４の発明において、支持軸と軸受の間を周方向に流れる作動流体が、平面状の溝側面に沿って流れることにより、軸受面に対する衝突角を小さくし、エロージョンの防止効果を高められる。
【００２６】
第５の発明において、圧力導入通路を形成する加工が少なくて済み、製品のコストダウンがはかれる。
【００２７】
第６の発明において、ブッシュの軸受面を樹脂で形成することにより、斜板の振動を抑えられ、耐久性を高められ、かつ、騒音を低減できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
まず、図１に本発明が適用可能な斜板式ピストンポンプの一例を示す。
【００２９】
これについて説明すると、ピストンポンプ１は図示しない動力源から回転が伝達される主軸２と、主軸２と一体に回転するシリンダブロック３とを備え、シリンダブロック３に複数のシリンダ４が形成され、各シリンダ４にはそれぞれ容積室５を画成するピストン６が挿入される。各シリンダ４は主軸２と平行、かつ主軸２を中心とする略同一円周（Ｐ．Ｃ．Ｄ）上に並んで配置される。
【００３０】
各ピストン６の先端側が追従する斜板７を備える。各ピストン６は、各シリンダ４から突出するその先端部が球面座１０およびシュー９を介して斜板７の摺接面２７に接触し、シリンダブロック３の回転に伴い斜板７の傾転角度に応じたストローク量で往復動する。
【００３１】
シリンダブロック３の端面が摺接するバルブプレート８を備える。バルブプレート８は各ピストン６の往復動に伴って各シリンダ４に作動油を出入りさせるポートが形成され、各容積室５に対する作動油の吐出と吸込を制御する。
【００３２】
斜板７はその背面に円柱面状をした一対の支持軸１１を有し、各支持軸１１が軸受１２を介して回動可能に支持される。
【００３３】
軸受１２には半円筒形のブッシュ１３が介装され、支持軸１１に摺接する軸受面１４がＰＴＦＥ等の樹脂層によって形成される。軸受面１４が樹脂層によって形成されることにより、斜板７の振動を抑えられ、耐久性を高められ、かつ、騒音も低減できる。
【００３４】
支持軸１１には導油溝３１が開口し、この導油溝３１には圧力導入通路２２を介して各容積室５で加圧された作動油が導かれる。導油溝３１はこれに導かれる油圧をピストン荷重に対抗させるため、軸受１２の面圧が最も高くなる部位を中心に設けられる。
【００３５】
圧力導入通路２２は、球面座１０を貫通する通孔２３と、シュー９を貫通する通孔２４と、斜板７を貫通する通孔２５およびオリフィス２６によって構成される。シュー９が斜板７上を摺動することにより、シュー９の通孔２４が斜板７のオリフィス２６に連通し、各容積室５で加圧された作動油が導油溝３１に間欠的に導かれる。これにより、圧力導入通路２２をハウジング側に形成する必要がないため、圧力導入通路２２を形成するための加工が少なくて済み、製品のコストダウンがはかれる。
【００３６】
斜板７はスプリング１５によってその傾転角度を最大とする方向に付勢される。スプリング１５に抗して斜板７を動かす油圧ピストン１６を備える。油圧ピストン１６は通路１７を介してピストンポンプ１の吐出圧が導かれる。ピストンポンプ１の吐出圧が上昇するのにしたがって斜板７の傾転角度が減少し、ポンプ押しのけ容積が減少する。
【００３７】
図２〜図４は本発明の実施形態を示す斜板７の三面図であるが、導油溝３１は周方向に延びる周溝部３２，３３と、各周溝部３２，３３の両端に接続して軸方向に延びる複数の端溝部３４，３５とを有し、各周溝部３２，３３と各端溝部３４，３５とによって圧力導入通路２２の開口端を囲む形状とする。
【００３８】
圧力導入通路２２の開口端はその一部が周溝部３３に開口し、圧力導入通路２２から導かれる加圧作動油が周溝部３３へと直接流入するようになっている。
【００３９】
各周溝部３２，３３はそれぞれの断面形状が、図６に示すように、半円形に形成されるが、これに限らずＶ字形、Ｕ字形に形成してもよい。
【００４０】
端溝部３４，３５はそれぞれの断面形状が、図５に示すように、Ｖ字形に形成され、周溝部３２，３３の開口端から離れるのにしたがってその断面が次第に小さくなる緩衝用空間３０を画成するものとする。
【００４１】
端溝部３４は平面状の溝側面３６，３８を有し、溝側面３６が軸受面１４との間に断面クサビ状の緩衝用空間３０を画成する。同じく、端溝部３５は平面状の溝側面３７，３９を有し、溝側面３７が軸受面１４との間に断面クサビ状の緩衝用空間３０を画成する。
【００４２】
本実施の形態では、溝側面３６，３７が斜板７の摺接面２７に対して略平行に形成され、軸受面１４との間に鋭角の断面を画成する。
【００４３】
圧力導入通路２２の開口端はその一部が周溝部３３と端溝部３４に渡って開口し、圧力導入通路２２から導かれる加圧作動油が周溝部３３と端溝部３４へと直接流入するようになっている。
【００４４】
以上のように構成され、図７は、導油溝３１を備える軸受１２の面圧分布を示すものであるが、導油溝３１に導かれる加圧作動油がピストン荷重に対抗して支持軸１１を浮遊支持するため、軸受１２の面圧を低く抑えられる。
【００４５】
支持軸１１のピストン荷重の作用点を含む中心領域は周溝部３２，３３が開口しているが、周方向に延びる周溝部３２，３３によって軸受面積が大きく削減されることなく、軸受１２の面圧を低く抑えられ、軸受１２の耐摩耗性を確保できる。
【００４６】
軸受１２は軸方向に延びる端溝部３４，３５によって軸受面積が大きく削減されるものの、端溝部３４，３５が形成される部位はピストン荷重の作用点から離れているため、この部位でも軸受１２の面圧を低く抑えられ、軸受１２の耐摩耗性を確保できる。
【００４７】
そして、端溝部３４，３５の断面をクサビ状に形成しているため、支持軸１１と軸受１２の間を周方向に流れる作動油が、図８に矢印で示すように、溝側面３７に沿って流れ、軸受面１４に対する衝突角を小さくし、樹脂層からなる軸受面１４にエロージョンが発生することを防止できる。したがって、樹脂層が剥離して作動油が洩れ出すことを回避し、導油溝３１の内側の圧力を維持し、軸受１２の耐久性を確保できる。
【００４８】
他の実施の形態として、図９に示すように、端溝部３４，３５の溝側面３６，３７の開口端側に延びる延長線Ｇが斜板７の摺接面２７の延長面Ｈに交差するように形成してもよい。
【００４９】
この場合も、支持軸１１と軸受１２の間を周方向に流れる作動油が溝側面３７に沿って流れるが、軸受面１４に対する衝突角をさらに小さくし、エロージョンの防止効果を高められる。
【００５０】
さらに他の実施の形態として、圧力導入通路２２を軸受１２を貫通して形成してもよい。この場合、圧力導入通路２２から加圧作動油が軸受面１４へと連続的に導かれ、導油溝３１内の圧力変動を抑えられ、耐久性を高められる。
【００５１】
前記各実施の形態では作動油を吐出するシリンダ４が並ぶ領域の背後に位置した一方の軸部１１にのみ導油溝３１を形成しているが、斜板７の傾転角が変わって作動油を吐出するシリンダ４の領域が移る構成の場合は、図１０、図１１に示すように、両方の軸部１１に導油溝３１を形成してもよい。
【００５２】
前記実施の形態では、緩衝用空間３０を画成する溝側面３７を平面状に形成したが、これに限らず溝側面３７を凹状または凸状に湾曲する曲面に形成してもよい。なお、溝側面３７を平面状に形成することにより、加工が容易になる。
【００５３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、ピストンモータにも適用でき、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すピストンポンプの断面図。
【図２】同じく斜板の正面図。
【図３】同じく斜板の側面図。
【図４】同じく斜板の平面図。
【図５】同じく図４のＥ−Ｅ線に沿う断面図。
【図６】同じく図４のＦ−Ｆ線に沿う断面図。
【図７】同じく軸受の面圧分布状態を示す図。
【図８】同じく端溝部における作動油の流れる様子を示す図。
【図９】他の実施の形態を示す斜板の側面図。
【図１０】さらに他の実施の形態を示す斜板の正面図。
【図１１】同じく斜板の平面図。
【図１２】従来例を示す斜板の正面図。
【図１３】同じく斜板の側面図。
【図１４】同じく斜板の平面図。
【図１５】比較例における軸受の面圧分布状態を示す図。
【図１６】同じく軸受の面圧分布状態を示す図。
【図１７】従来例を示す斜板の正面図。
【図１８】同じく斜板の側面図。
【図１９】同じく斜板の平面図。
【図２０】同じく図１１のＥ−Ｅ線に沿う断面図。
【図２１】同じく図１１のＦ−Ｆ線に沿う断面図。
【図２２】同じく軸受の面圧分布状態を示す図。
【図２３】同じく端溝部における作動油の流れる様子を示す図。
【符号の説明】
１  ピストンポンプ
２  主軸
３  シリンダブロック
４  シリンダ
６  ピストン
７  斜板
９  シュー
１１  軸部
１２  軸受
１３  軸受ブッシュ
１４  軸受面
２２  圧力導入通路
２７  摺接面
３１  導油溝
３０  緩衝用空間
３２，３３  周溝部
３４，３５  端溝部
３６，３７  溝側面
【図１】
0004116758.tif 000002
【図２】
0004116758.tif 000003
【図３】
0004116758.tif 000004
【図４】
0004116758.tif 000005
【図５】
0004116758.tif 000006
【図６】
0004116758.tif 000007
【図７】
0004116758.tif 000008
【図８】
0004116758.tif 000009
【図９】
0004116758.tif 000010
【図１０】
0004116758.tif 000011
【図１１】
0004116758.tif 000012
【図１２】
0004116758.tif 000013
【図１３】
0004116758.tif 000014
【図１４】
0004116758.tif 000015
【図１５】
0004116758.tif 000016
【図１６】
0004116758.tif 000017
【図１７】
0004116758.tif 000018
【図１８】
0004116758.tif 000019
【図１９】
0004116758.tif 000020
【図２０】
0004116758.tif 000021
【図２１】
0004116758.tif 000022
【図２２】
0004116758.tif 000023
【図２３】
0004116758.tif 000024