JP2002161849A - 斜板式液圧ポンプ又はモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ピストンの先端部における作動圧力の高圧化対
策。 【解決手段】本発明においては、ピストン４先端部を斜
板たるスラストプレート３の傾斜角と同一角度を有する
斜面４ａで構成することによって、斜面４ａ全体でスラ
ストプレート３に接触するような、先端斜面ピストン４
を用いる。これによって、斜面４ａの圧力を低く抑え、
作動圧力の高圧化を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の油圧機器分
野等において利用される斜板式液圧ポンプ又はモータに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の斜板式液圧ポンプ又はモータに
は、図６、７に示すように、構造簡略化及び価格低廉化
のために、ピストン先端部にシューを設けずにピストン
先端を球面上にし、斜板たるスラストプレート３と接触
させる単体ピストン形があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スラストプ
レート３が平板状であるのに対し、先端球面ピストン４
ｆは先端が球面になっているため、ピストン先端はスラ
ストプレート３と点４ｃにおいて点接触状態になる。こ
のため接触面の圧力が比較的高くなり、高負荷の使用に
限界があり、作動圧力の高圧化ができないという課題が
あった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明において
は、ピストン先端部を斜板たるスラストプレートの斜角
と同一角度になるような斜面で構成し、当該斜面がスラ
ストプレートに接触するような先端斜面ピストンを用い
る。

【０００５】これによって、ピストンと斜板との接触部
分が点ではなくなり、面圧を比較的低く押さえることが
でき、作動液の高圧化が可能となる。

【０００６】特に、斜板をスラストベアリングに支持さ
せれば、斜板はシリンダと同期して回転し、ピストンと
斜板の摺動はピストン先端部斜面の回転のみとすること
ができる。

【０００７】これによって、ピストンと斜板の摺動抵抗
が低減し当該ポンプ/モータの効率を高めることができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
１〜図３を参照して説明する。

【０００９】この斜板式液圧ポンプ又はモータは、ケー
シング１内に回転可能に配設したシリンダブロック２
と、このシリンダブロック２に設けた軸孔２ａを貫通し
た状態でシリンダブロック２と共に一体回転可能な主軸
７と、シリンダブロック２の対向位置にシリンダブロッ
ク２に対し相対的に傾斜させて配置した斜板たるスラス
トプレート３と、先端をスラストプレート３に接触させ
基端をシリンダブロック２に設けたシリンダボア２ｃに
突没可能に嵌装したピストン４とを有するとともに、当
該ピストン４内部にスプリング１１を装着することによ
って当該ピストン４をスラストプレート３に押しつける
ことで、当該ピストン４がスラストプレート３から離れ
得ないように保持する押しつけ機構６を具備し、これら
を、フロントケース１ａとリヤケース１ｂの間に組み込
んで構成される。

【００１０】シリンダブロック２の軸孔２ａの内周と主
軸７の外周との間にはスプライン結合部５が形成され、
このスプライン結合部５を介して両者は一体回転可能と
されている。

【００１１】シリンダブロック２は一端面をリヤケース
１ｂに摺動可能に添接させ、他端側に水平方向にシリン
ダボア２ｃを開口させている。

【００１２】スラストプレート３はフロントケース１ａ
の内方端面に、スラストベアリング８を介して取り付け
られているもので、このスラストプレート３は内方端面
と共に主軸７の軸心及びシリンダブロック２の軸心に対
し所定角度傾斜させてある。

【００１３】押しつけ機構６は、ピストン４内部に装着
され、他端がシリンダブロック２に接するスプリング１
１からなる。

【００１４】リヤケース１ｂのシリンダブロック２と接
する位置には、作動液の流出入のためのポート９が設け
られている。そして、当該ポート９は一対の繭型形状を
している。ここでは便宜上９ａを高圧ポート、９ｂを低
圧ポートとする。

【００１５】そしてピストン４の先端の一部は、スラス
トプレート３と同角度を有する斜面４ａからなる。具体
的にはピストン４の先端のうち、ピストン軸心から偏位
した位置には、さらに先端側に突出させて略円形状の斜
面４ａが設けてあり、この斜面４ａをスラストプレート
３に接触させるようにしている。

【００１６】なお、図において、１４は軸受、１５はオ
イルシールである。

【００１７】以上のような構成を前提として、当該斜板
式液圧ポンプ又はモータが、ポンプとして機能する場合
の動作について説明する。

【００１８】シリンダブロック２と主軸７はスプライン
結合しており、外部からの主軸に対する動力供給によっ
て一体となって回転する。それに伴いピストン４はシリ
ンダ２ｂ内を左右に往復運動する。図１〜図３にしめす
ように、シリンダ２ｂが下死点９ｃから上死点９ｄま
で、ｘ方向に回転する間、ピストン４は左向きに動き、
低圧ポート９ｂから作動液をシリンダ２ｂ内に吸入し、
シリンダ２ｂが上死点９ｄから下死点９ｃまで回転する
間、ピストン４は右向きに動き、高圧ポート９ａから作
動液を吐出する。

【００１９】シリンダ２ｂが上死点９ｄから下死点９ｃ
まで回転するとき、作動液からの圧縮圧力による付勢力
とスプリング１１の付勢力によって、ピストン４がスラ
ストプレート３に押しつけられる。本実施形態における
ピストン４の先端部は、スラストプレート３の斜角と同
角度の斜面で構成されているため、スラストプレート３
とピストン４の先端は面で接触することになる。当該ピ
ストン４はシリンダブロック２が回転するとシリンダ２
ｂの中で自転運動をしながら接触を保つ。

【００２０】これによって点接触の場合に比べて同じ作
動圧力がかかる場合でも、斜面４ａの圧力は低く押さえ
ることができるということになり、比較的大きな荷重も
許容でき、液圧ポンプの作動圧力を高圧化することがで
きる。

【００２１】また、スラストプレート３はスラストベア
リング８によって支持されており、シリンダブロック２
と同期回転するので、ピストン４とスラストプレート３
の摺動はピストン４先端部接触面４ａの回転のみとな
る。

【００２２】これによって、ピストン４とスラストプレ
ート３の摺動抵抗を減らすことができ、当該ポンプの作
動効率を高めることができる。

【００２３】その他、各部の具体的構成は、上記実施形
態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲で種々変形が可能である。たとえば図４、５にしめ
すようにピストン先端部がスラストプレート３の傾斜角
と同角度の円錐形のピストン４ｅを用いれば、スラスト
プレート３との接触部分は、線４ｂとなり、点接触の場
合に比べて面圧を減らすことができ、面接触の場合に比
べて摺動抵抗を減らすことも可能になる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２５】すなわち、ピストン先端部の全部または一
部を、斜板たるスラストプレートの傾斜角と同一の角度
を有する形状とすることによって、スラストプレートと
の接触部分の面積を増加させ、接触面の面圧を下げるこ
とにより作動液を高圧化することが可能となる。

【００２６】また、斜板たるスラストプレートをスラス
トベアリングに支持させることによって、スラストプレ
ートはシリンダブロックと同期して回転し、ピストンと
スラストプレートの摺動はピストン先端部斜面の回転の
みとなり、摺動抵抗を減らすことができ当該斜板式液圧
ポンプ又はモータの効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す側断面図。

【図２】同実施形態に使用されるピストンの側断面及び
前方図。

【図３】同実施形態におけるＡ−Ａ断面図。

【図４】本発明の他の実施形態を示す側断面図。

【図５】同実施形態に使用されるピストンの側断面及び
前方図。

【図６】従来の構成の側断面図。

【図７】従来の構成に使用されるピストンの側断面及び
前方図。

【符号の説明】

１・・・ケーシング ２・・・シリンダブロック ３・・・斜板（スラストプレート） ４・・・ピストン ６・・・押しつけ機構 ７・・・主軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に回転可能に配設したシリン
   ダブロックと、このシリンダブロックに設けた軸孔を貫
   通した状態でシリンダブロックと共に一体回転可能な主
   軸と、シリンダブロックの対向位置にシリンダブロック
   に対し相対的に傾斜させて配置した斜板と、先端を斜板
   に接触させ基端をシリンダブロックに設けたシリンダボ
   アに突没可能に嵌装したピストンと、当該ピストンを斜
   板に押しつけることで当該ピストンが斜板から離れ得な
   いように保持する押しつけ機構とを具備してなるものに
   おいて、 当該ピストンの先端部分の全部または一部が、斜板の傾
   斜角と同じ角度を有する形状であることを特徴とする斜
   板式液圧ポンプ又はモータ。