JP2004084660A - アキシャルピストンポンプ又はモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】アキシャルピストンポンプ又はモータにおいて水のように低粘度の液体を作動流体とする場合でもピストンとスリッパの円滑な動きを阻害することなく、ピストンとスリッパを連結することができるアキシャルピストンポンプ又はモータを提供すること。
【解決手段】アキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、スリッパ１０にはピストン２のピストンボール９に回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はピストンボール９とスリッパ１０の間に介在する球形状座を画定している樹脂層２３と、該ピストンボール９とスリッパ１０の間に介在し該スリッパ１０の金属部分（円筒状突起部１０ａ）をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リング１８を有する構成である。
【選択図】 図４
【解決手段】アキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、スリッパ１０にはピストン２のピストンボール９に回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はピストンボール９とスリッパ１０の間に介在する球形状座を画定している樹脂層２３と、該ピストンボール９とスリッパ１０の間に介在し該スリッパ１０の金属部分（円筒状突起部１０ａ）をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リング１８を有する構成である。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアキシャルピストンポンプ又はモータに関し、水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を作動流体とするのに好適で、且つピストン端部に形成されたピストンボールに回転自在に支持するスリッパのボール受部或いはスリッパ端部に形成されたスリッパボールに回転自在に支持するピストンのボール受部に特徴を有するアキシャルピストンポンプ又はモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来のこの種のアキシャルピストンポンプ又はモータの構成例を示す図である。同図において、１はケーシング、２はピストン、３はシリンダブロック、４は斜板、５はポートプレート、６は主軸である。主軸６は軸受７によりケーシング１に回転自在に支持され、該主軸６とシリンダブロック３はスプライン８により連結されている。また、シリンダブロック３にはその回転軸を中心に円周上にピストンボア３ａが設けられ、該複数のピストンボア３ａのそれぞれの内部にピストン２が摺動自在に挿入されている。更に、該ピストン２の一端にはピストンボール（球面部）９が設けられ、該ピストンボール９は、スリッパ１０に回動自在に結合している。
【０００３】
主軸６は、シリンダブロック３及びピストン２と共に回転し、該ピストン２の端部のピストンボール９と回動自在に結合されたスリッパ１０はケーシング１に固定された斜板４の面を摺動しながら回転する。このスリッパ１０は斜板４の高さに従って移動するためにピストン２はピストンボア３ａ内を往復動する。
【０００４】
アキシャルピストンポンプとして動作する場合は下記のようになる。主軸６を回転させると、シリンダブロック３とスリッパ１０が同時に回転し、スリッパ１０が斜板４の上面をその下端から上端まで摺動する間にピストン２は図面右向きに移動し、作動流体はケーシング１の吸込口１ａ及びポートプレート５のポート５ａ（ポンプの場合は低圧ポート）を通り、ピストンボア３ａ内に吸い込まれる。そして、スリッパ１０が斜板４の上面をその上端から下端まで摺動する間にピストン２は図面左向きに移動し、ピストンボア３ａ内の作動流体は昇圧し、該作動流体はポートプレート５のポート５ｂ（ポンプの場合は高圧ポート）を通り、ケーシング１の吐出口１ｂから吐き出される。つまりアキシャルピストンポンプでは、ピストン２の往復運動による容積変化を利用して作動流体の吸い込みと吐き出しを行う。なお、１１はシリンダブロックベアリング、１２は軸シールである。
【０００５】
また、アキシャルピストンモータとして動作する場合は下記のようになる。ケーシング１の吸込口１ａから供給される高圧の作動流体がポートプレート５のポート５ａ（モータの場合は高圧ポート）を通り、シリンダブロック３のピストンボア３ａ内に流入し、ピストン２をその圧力により図面右向きに移動させる。そしてスリッパ１０が斜板４の上面をその下端から上端まで摺動する。該スリッパ１０の摺動によりシリンダブロック３が回転し、該シリンダブロック３にスプライン８により連結された主軸６が回転することになる。また、スリッパ１０が斜板４の上面をその上端から下端まで摺動するとピストン２は図面左方向に移動し、作動流体はポートプレート５のポート５ｂ（モータの場合は低圧ポート）を通り、ケーシング１の吐出口１ｂから吐き出される。
【０００６】
図２は従来の水圧アキシャルピストンポンプ又はモータ用のピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図であって特表平７−５０１１１８号に開示されている図に相当する図である。各々のピストン２はシリンダブロック３内のそれぞれのピストンボア３ａ内に挿入され、且つその一端にピストンボール９を有している。ピストンボール９はスリッパ１０に設けた樹脂製の球面座２１に当接している。各スリッパ１０はシュー（保持キャップ）１６により該ピストンボール９の上端で所定位置に保持されている。シュー１６は各々ある一定の角度を付けられた斜板４と同じ角度をもつ複数の開口を有するリテーナリング１５によりそれぞれのピストンボール９の一端で所定位置に保持されている。
【０００７】
波板ばね１３によって付勢された球面を有するリテーナリング押さえ１４がリテーナリング１５、シュー１６、ピストン２を介してスリッパ１０を斜板４に押し当てている。それと共にピストンが吸込行程（戻り行程、図面右向きに移動）に入る場合に、シュー１６内にある切断部を一ヶ所もった樹脂製リング１７がピストンボール９の背面部を押さえ込んで移動し、作動流体の吸い込みを行うようになっている。
【０００８】
また、水圧アキシャルピストンポンプ及びモータ用のピストンとスリッパ周辺の他の構成例であって、製品化されている例を図３に示す。ここでは金属製の各スリッパ１０に一体的にボール受部用の円筒状突起部１０ａを設け、該円筒状突起部１０ａとピストンボール９の間に球形状座を構成する樹脂層２２の延長部を介在させ、金属製の円筒状突起部１０ａをかしめることによって、スリッパ１０とピストンボール９を連結している。
【０００９】
スリッパ１０はある一定の角度を付けられた斜板４と同じ角度をもつ複数の開口部を有するリテーナリング１５によりそれぞれのピストンボール９の上端で所定位置に保持されている。波板ばね１３によって付勢されたリテーナリング押さえ１４がリテーナリング１５を介してスリッパ１０を斜板４に押し当てている。また、樹脂層２２が介在した状態でピストン２とスリッパ１０が連結しているので、ピストン２は円滑に往復運動を行う。
【００１０】
図２に示す従来のピストンとスリッパ周辺の構成例では、ピストン２とスリッパ１０の間に、シュー１６、樹脂製リング１７、リテーナリング１５が存在し、部品点数が多く、トラブルの原因になる可能性が高いという問題がある。
【００１１】
また、図３に示す従来のピストンとスリッパ周辺の他の構成例では、スリッパ１０の金属部分をかしめてピストンボール９と連結するのであるが、油圧ポンプ又はモータでは油潤滑であるから、金属どうしでも滑りはよいが、水圧ポンプ又はモータの場合には、スリッパ１０とピストンボール９との間においても摩擦摩耗特性に優れた材料−樹脂を介在させる必要がある。その場合にスリッパ１０の金属部分をかしめると、樹脂層２２も一緒に変形する。ピストンボール９の径が大きかったり、かしめ量が大きくなると、樹脂層２２が盛り上がったり、割れ等が発生したりして、ピストン２とスリッパ１０が円滑に動くことを阻害する可能性がある。
【００１２】
【特許文献１】
特表平７−５０１１１８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、アキシャルピストンポンプ又はモータにおいて水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を作動流体とする場合でもピストンとスリッパの間にあるボール部とボール受部の円滑な動きを阻害することなく、ピストンとスリッパを連結することができるアキシャルピストンポンプ又はモータを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、ピストン、該ピストンの端部に設けられた球状のピストンボールに回動自在に支持されたスリッパを備え、ケーシングに回転自在に支持された主軸がシリンダブロックに連結され、該主軸はシリンダブロック及びピストンと共に回転し、スリッパは斜板の面上を回転し、ピストンはシリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、スリッパにはピストンのピストンボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はピストンボールとスリッパの間に介在する球形状座を画定している樹脂層と、該ピストンボールとスリッパの間に介在し該スリッパの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成であることを特徴とする。
【００１５】
上記のようにスリッパのピストンボールを受けるボール受部をピストンボールとスリッパの間に介在し該スリッパの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成とすることにより、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部は円滑に回動できる。従って作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いるアキシャルピストンポンプ又はモータにおいても滑らかなピストンの往復運動が可能となり、信頼性及び耐久性が向上する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、ピストン、該ピストンの端部に設けられた球状のピストンボールに回動自在に支持されたスリッパを備え、ケーシングに回転自在に支持された主軸がシリンダブロックに連結され、該主軸はシリンダブロック及びピストンと共に回転し、スリッパは前記斜板の面上を回転し、ピストンは前記シリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、スリッパにはピストンのピストンボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部は前記ピストンボールとスリッパの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該スリッパの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめてピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部の前記ピストンボールと当接する面に軸方向に溝を設けたことを特徴とする。
【００１７】
上記のようにスリッパにはピストンのピストンボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はピストンボールとスリッパの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該スリッパの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめてピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部のピストンボールと当接する面に軸方向に溝を設けた構成とすることにより、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部は円滑に回動できる。従って作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いるアキシャルピストンポンプ又はモータにおいても滑らかなピストンの往復運動が可能となり、信頼性及び耐久性が向上する。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、スリッパ、該スリッパの端部に設けられた球状のスリッパボールに回動自在に支持されたピストンを備え、ケーシングに回転自在に支持された主軸がシリンダブロックに連結され、該主軸はシリンダブロック及びピストンと共に回転し、スリッパは斜板の面上を回転し、ピストンはシリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、ピストンにはスリッパのスリッパボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はスリッパボールとピストンの間に介在する球形状座を画定している樹脂層と、該スリッパボールとピストンの間に介在し該ピストンの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成であることを特徴とする。
【００１９】
上記のようにピストンのスリッパボールを受けるボール受部をスリッパボールとピストンの間に介在し該ピストンの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成とすることにより、簡単な構成でスリッパボールとピストンのボール受部は円滑に回動できる。従って作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いるアキシャルピストンポンプ又はモータにおいても滑らかなピストンの往復運動が可能となり、信頼性及び耐久性が向上する。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、スリッパ、該スリッパの端部に設けられた球状のスリッパボールに回動自在に支持されたピストンを備え、ケーシングに回転自在に支持された主軸がシリンダブロックに連結され、該主軸はシリンダブロック及びピストンと共に回転し、スリッパは斜板の面上を回転し、ピストンは前記シリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、ピストンにはスリッパのスリッパボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はスリッパボールとピストンの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該ピストンの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめて前記ピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部のスリッパボールと当接する面に軸方向に溝を設けたことを特徴とする。
【００２１】
上記のようにピストンにはスリッパのスリッパボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はピストンとスリッパボールの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該ピストンの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめてピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部のスリッパボールと当接する面に軸方向に溝を設けた構成とすることにより、簡単な構成でスリッパボールとピストンのボール受部は円滑に回動できる。従って作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いるアキシャルピストンポンプ又はモータにおいても滑らかなピストンの往復運動が可能となり、信頼性及び耐久性が向上する。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は、低摩擦、耐摩耗性の良好な樹脂、又は該樹脂に強化用繊維を含んだ樹脂、又は更に固体潤滑剤を含んだ樹脂であることを特徴とする。
【００２３】
上記のように樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂を低摩擦、耐摩耗性の良好な樹脂、又は該樹脂に強化用繊維を含んだ樹脂、又は更に固体潤滑剤を含んだ樹脂とすることにより、低摩擦、耐摩耗性、強度が更に改善される。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）のいずれかであり、強化用繊維はガラス繊維、カーボン繊維のいずれかであり、更に固体潤滑剤はグラファイト、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかであることを特徴とする。
【００２５】
上記のように樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）のいずれかとすることにより、これらの樹脂は優れた低摩擦、耐摩耗性を有するから、樹脂製リングは良好な低摩擦、耐摩耗特性を有するものとなる。また、強化用繊維としてガラス繊維、カーボン繊維を含めた場合これらの繊維は優れた強化性を有するから樹脂製リングは高強度のものとなる。また、更に固体潤滑剤としてグラファイト、ポリテトラフルオロエチレンを含めた場合、更に低摩擦、耐摩耗性が改善される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図４は本発明（請求項１）に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。金属製のスリッパ１０にはピストン２の一端に設けられたピストンボール９に回動自在に支持されるボール受部用の円筒状突起部１０ａが一体に設けられている。該円筒状突起部１０ａの内部にはピストンボール９を受け入れる球形状座を形成する樹脂層２３が設けられている。
【００２７】
ピストン２のピストンボール９とスリッパ１０の円筒状突起部１０ａの間に低摩擦、耐摩耗特性の優れた樹脂製リング１８を介在させて金属製の円筒状突起部１０ａをかしめて該樹脂製リング１８が脱落しないようにしている。
【００２８】
図５はピストンとスリッパの組立体及び樹脂製リングの構成を示す図で、図５（ａ）は組立体の断面図、図５（ｂ）は樹脂製リングの断面図、図５（ｃ）は樹脂製リングの正面図である。樹脂製リング１８は図示するように、一部を切断した切欠部１８ａを有している。これにより、樹脂製リング１８をピストンボール９に挿入し易くし、且つスリッパ１０の円筒状突起部１０ａをかしめた際に樹脂製リング１８の径を小さくできるようになっている。また、樹脂製リング１８の内面はピストンボール９の外表面と同じ曲率の球面となっている。
【００２９】
このようにピストンボール９と円筒状突起部１０ａに樹脂製リング１８を介在させ該円筒状突起部１０ａをかしめることにより、ピストンボール９と円筒状突起部１０ａが分離することなく連結し、且つ円滑に往復運動を行うことができる。
【００３０】
なお、ピストン２は金属製コア部分２−１とその外周上に設けた樹脂層２−２からなり、スリッパ１０の斜板４に対向する面には樹脂製リング１９が該面から所定寸法突き出した状態に嵌め込まれている。この樹脂製リング１９によりスリッパ１０は斜板４の面上を円滑に摺動するようになっている。
【００３１】
上記樹脂製リング１８及び樹脂層２３は水潤滑条件においても、良好な低摩擦、耐摩耗特性を有する樹脂材からなっている。例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）等の樹脂で、場合によっては強化用ガラス繊維、カーボン繊維、或いはさらに固体潤滑剤としてのグラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等を含むものを用いる。
【００３２】
図６は本発明（請求項２）に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。金属製のスリッパ１０にはピストン２の一端に設けられたピストンボール９に回動自在に支持されるボール受部用の円筒状突起部１０ａが一体に設けられている。該円筒状突起部１０ａとピストンボール９の間には球形状座を形成する樹脂層２２の延長部（樹脂層延長部）２２ｂが介在している。そして延長部２２ｂの外周部に位置する円筒状突起部１０ａをかしめている。
【００３３】
そして円筒状突起部１０ａをかしめた部分の樹脂層２２の延長部２２ｂのピストンボール９が当接する表面に軸方向に溝２２ａを設けている。図７はピストンボールとスリッパの組立体の構成を示す図で、図７（ａ）は組立体の断面図（Ａ−Ａ断面）、図７（ｂ）は組立側断面図である。ピストンボール９を受ける球形状座を形成する樹脂層２２の延長部２２ｂのピストンボール９が当接する表面に軸方向に溝２２ａが複数本（図では４本）形成されている。
【００３４】
上記のように円筒状突起部１０ａとピストンボール９の間に樹脂層２２の延長部２２ｂを介在させ、円筒状突起部１０ａをかしめていることにより、ピストンボール９とスリッパ１０は回動自在に連結される。また、樹脂層２２の延長部２２ｂのピストンボール９が当接する表面に軸方向に溝２２ａを設けることにより、ピストンボール９に当接する部分の樹脂層２２の延長部２２ｂのかしめによる膨らみを溝２２ａが吸収するので、結果的に延長部２２ｂのピストンボール接触部に膨らみや亀裂が発生することはない。従って、ピストンボール９の滑り抵抗に影響を与えることがなく、ピストンが円滑に往復運動をおこなうことができる。
【００３５】
なお、ピストン２は金属製コア部分２−１とその外周上に設けた樹脂層２−２からなり、スリッパ１０の斜板４に対向する面には樹脂製リング１９が該面から所定寸法突き出した状態に嵌め込まれている。この樹脂製リング１９によりスリッパ１０は斜板４の面上を円滑に摺動するようになっている（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３６】
上記樹脂層２２は水潤滑条件においても、良好な低摩擦、耐摩耗特性を有する樹脂材からなっている。例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）等の樹脂で、場合によっては強化用ガラス繊維、カーボン繊維、或いはさらに固体潤滑材としてのグラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等を含むものを用いる。
【００３７】
図８は本発明（請求項３）に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。金属製のピストン２の端部にはスリッパ１０の一端に設けられたスリッパボール２４に回動自在に支持されるボール受部用の円筒状突起部２ａが一体に設けられている。該円筒状突起部２ａの内部にはスリッパボール２４を受け入れる球形状座を形成する樹脂層２５が設けられている。
【００３８】
スリッパ１０のスリッパボール２４とピストン２の円筒状突起部２ａの間に低摩擦、耐摩耗特性の優れた樹脂製リング２０を介在させて金属製の円筒状突起部２ａをかしめて該樹脂製リング２０が脱落しないようにしている。
【００３９】
図９はピストンとスリッパの組立体及び樹脂製リングの構成を示す図で、図９（ａ）は組立体の断面図、図９（ｂ）は樹脂製リングの断面図、図９（ｃ）は樹脂製リングの正面図である。樹脂製リング２０は図示するように、一部を切断した切欠部２０ａを有している。これにより、樹脂製リング２０をスリッパボール２４に挿入し易くし、且つピストン２の円筒状突起部２ａをかしめた際に樹脂製リング２０の径を小さくできるようになっている。また、樹脂製リング２０の内面はスリッパボール２４の外表面と同じ曲率の球面となっている。
【００４０】
このようにスリッパボール２４と円筒状突起部２ａに樹脂製リング２０を介在させ該円筒状突起部２ａをかしめることにより、スリッパボール２４と円筒状突起部２ａが分離することなく連結し、且つ円滑に往復運動を行うことができる。
【００４１】
なお、ピストン２は金属製コア部分２−１とその外周上に設けた樹脂層２−２からなり、スリッパ１０の斜板４に対向する面には樹脂製リング１９が該面から所定寸法突き出した状態に嵌め込まれている。この樹脂製リング１９によりスリッパ１０は斜板４の面上を円滑に摺動するようになっている（斜板４については図８参照）。
【００４２】
上記樹脂製リング２０及び樹脂層２５は水潤滑条件においても、良好な低摩擦、耐摩耗特性を有する樹脂材からなっている。例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）等の樹脂で、場合によっては強化用ガラス繊維、カーボン繊維、或いはさらに固体潤滑剤としてのグラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等を含むものを用いる。
【００４３】
図１０は本発明（請求項４）に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。金属製のピストン２にはスリッパ１０の一端に設けられたスリッパボール２４に回動自在に支持されるボール受部用の円筒状突起部２ａが一体に設けられている。該円筒状突起部２ａとスリッパボール２４の間には球形状座を形成する樹脂層２６の延長部（樹脂層延長部）２６ｂが介在している。そして延長部２６ｂの外周部に位置する円筒状突起部２ａをかしめている。
【００４４】
そして円筒状突起部２ａをかしめた部分の樹脂層２６の延長部２６ｂのスリッパボール２４が当接する表面に軸方向に溝２６ａを設けている。図１１はピストンとスリッパボールの組立体の構成を示す図で、図１１（ａ）は組立体の断面図（Ａ−Ａ断面）、図１１（ｂ）は組立側断面図である。スリッパボール２４を受ける球形状座を形成する樹脂層２６の延長部２６ｂのスリッパボール２４が当接する表面に軸方向に溝２６ａが複数本（図では４本）形成されている。
【００４５】
上記のように円筒状突起部２ａとスリッパボール２４の間に樹脂層２６の延長部２６ｂを介在させ、円筒状突起部２ａをかしめていることにより、ピストン２とスリッパボール２４は回動自在に連結される。また、樹脂層２６の延長部２６ｂのスリッパボール２４が当接する表面に軸方向に溝２６ａを設けることにより、スリッパボール２４に当接する部分の樹脂層２６の延長部２６ｂのかしめによる膨らみを溝２６ａが吸収するので、結果的に延長部２６ｂのスリッパボール接触部に膨らみや亀裂が発生することはない。従って、スリッパボール２４の滑り抵抗に影響を与えることがなく、ピストンが円滑に往復運動をおこなうことができる。
【００４６】
なお、ピストン２は金属製コア部分２−１とその外周上に設けた樹脂層２−２からなり、スリッパ１０の斜板４に対向する面には樹脂製リング１９が該面から所定寸法突き出した状態に嵌め込まれている。この樹脂製リング１９によりスリッパ１０は斜板４の面上を円滑に摺動するようになっている（図９（ａ）、図１０）参照）。
【００４７】
上記樹脂層２６は水潤滑条件においても、良好な低摩擦、耐摩耗特性を有する樹脂材からなっている。例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）等の樹脂で、場合によっては強化用ガラス繊維、カーボン繊維、或いはさらに固体潤滑材としてのグラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等を含むものを用いる。
【００４８】
また、本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータは、その作動流体が、例えば水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体である場合に有効である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００５０】
請求項１に記載の発明によれば、スリッパのボール受部をピストンボールとスリッパの間に介在し該スリッパの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成とするので、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部の円滑な回動が得られ、作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いる場合でもピストンの滑らかな往復運動が可能で、信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、スリッパのピストンボールを受けるボール受部を、球形状座を形成する樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該スリッパの樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめ、該かしめた部分の樹脂層延長部の表面に軸方向に溝を設けた構成とするので、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部の円滑な回動が得られ、作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いる場合でもピストンの滑らかな往復運動が可能で、信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【００５２】
請求項３に記載の発明によれば、ピストンのボール受部をスリッパボールとピストンの間に介在し該ピストンの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成とするので、簡単な構成でスリッパボールとピストンのボール受部の円滑な回動が得られ、作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いる場合でもピストンの滑らかな往復運動が可能で、信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【００５３】
請求項４に記載の発明によれば、ピストンのスリッパボールを受けるボール受部を、球形状座を形成する樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該ピストンの樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめ、該かしめた部分の樹脂層延長部の表面に軸方向に溝を設けた構成とするので、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部の円滑な回動が得られ、作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いる場合でもピストンの滑らかな往復運動が可能で、信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【００５４】
また、請求項５及び６に記載の発明によれば、樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は良好な低摩擦、耐摩耗特性、高強度のものとなるから、更に信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のアキシャルピストンポンプ又はモータの構成例を示す図である。
【図２】従来の水圧アキシャルピストンポンプ又はモータ用のピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図３】従来の水圧アキシャルピストンポンプ又はモータ用のピストンとスリッパ周辺の他の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパの組立体及び樹脂製リングの構成例を示す図である。
【図６】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図７】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンボールとスリッパの組立体の構成例を示す図である。
【図８】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図９】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパの組立体及び樹脂製リングの構成例を示す図である。
【図１０】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図１１】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパボールの組立体の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ ピストン
２ａ 円筒状突起部
３ シリンダブロック
４ 斜板
５ ポートプレート
６ 主軸
７ 軸受
８ スプライン
９ ピストンボール
１０ スリッパ
１０ａ 円筒状突起部
１１ シリンダブロックベアリング
１２ 軸シール
１３ 波板ばね
１４ リテーナリング押さえ
１５ リテーナリング
１６ シュー
１７ 樹脂製リング
１８ 樹脂製リング
１９ 樹脂製リング
２０ 樹脂製リング
２０ａ 切欠部
２１ 球面座
２２ 樹脂層
２２ａ 溝
２２ｂ 延長部
２３ 樹脂層
２４ スリッパボール
２５ 樹脂層
２６ 樹脂層
２６ａ 溝
２６ｂ 延長部
【発明の属する技術分野】
本発明はアキシャルピストンポンプ又はモータに関し、水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を作動流体とするのに好適で、且つピストン端部に形成されたピストンボールに回転自在に支持するスリッパのボール受部或いはスリッパ端部に形成されたスリッパボールに回転自在に支持するピストンのボール受部に特徴を有するアキシャルピストンポンプ又はモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来のこの種のアキシャルピストンポンプ又はモータの構成例を示す図である。同図において、１はケーシング、２はピストン、３はシリンダブロック、４は斜板、５はポートプレート、６は主軸である。主軸６は軸受７によりケーシング１に回転自在に支持され、該主軸６とシリンダブロック３はスプライン８により連結されている。また、シリンダブロック３にはその回転軸を中心に円周上にピストンボア３ａが設けられ、該複数のピストンボア３ａのそれぞれの内部にピストン２が摺動自在に挿入されている。更に、該ピストン２の一端にはピストンボール（球面部）９が設けられ、該ピストンボール９は、スリッパ１０に回動自在に結合している。
【０００３】
主軸６は、シリンダブロック３及びピストン２と共に回転し、該ピストン２の端部のピストンボール９と回動自在に結合されたスリッパ１０はケーシング１に固定された斜板４の面を摺動しながら回転する。このスリッパ１０は斜板４の高さに従って移動するためにピストン２はピストンボア３ａ内を往復動する。
【０００４】
アキシャルピストンポンプとして動作する場合は下記のようになる。主軸６を回転させると、シリンダブロック３とスリッパ１０が同時に回転し、スリッパ１０が斜板４の上面をその下端から上端まで摺動する間にピストン２は図面右向きに移動し、作動流体はケーシング１の吸込口１ａ及びポートプレート５のポート５ａ（ポンプの場合は低圧ポート）を通り、ピストンボア３ａ内に吸い込まれる。そして、スリッパ１０が斜板４の上面をその上端から下端まで摺動する間にピストン２は図面左向きに移動し、ピストンボア３ａ内の作動流体は昇圧し、該作動流体はポートプレート５のポート５ｂ（ポンプの場合は高圧ポート）を通り、ケーシング１の吐出口１ｂから吐き出される。つまりアキシャルピストンポンプでは、ピストン２の往復運動による容積変化を利用して作動流体の吸い込みと吐き出しを行う。なお、１１はシリンダブロックベアリング、１２は軸シールである。
【０００５】
また、アキシャルピストンモータとして動作する場合は下記のようになる。ケーシング１の吸込口１ａから供給される高圧の作動流体がポートプレート５のポート５ａ（モータの場合は高圧ポート）を通り、シリンダブロック３のピストンボア３ａ内に流入し、ピストン２をその圧力により図面右向きに移動させる。そしてスリッパ１０が斜板４の上面をその下端から上端まで摺動する。該スリッパ１０の摺動によりシリンダブロック３が回転し、該シリンダブロック３にスプライン８により連結された主軸６が回転することになる。また、スリッパ１０が斜板４の上面をその上端から下端まで摺動するとピストン２は図面左方向に移動し、作動流体はポートプレート５のポート５ｂ（モータの場合は低圧ポート）を通り、ケーシング１の吐出口１ｂから吐き出される。
【０００６】
図２は従来の水圧アキシャルピストンポンプ又はモータ用のピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図であって特表平７−５０１１１８号に開示されている図に相当する図である。各々のピストン２はシリンダブロック３内のそれぞれのピストンボア３ａ内に挿入され、且つその一端にピストンボール９を有している。ピストンボール９はスリッパ１０に設けた樹脂製の球面座２１に当接している。各スリッパ１０はシュー（保持キャップ）１６により該ピストンボール９の上端で所定位置に保持されている。シュー１６は各々ある一定の角度を付けられた斜板４と同じ角度をもつ複数の開口を有するリテーナリング１５によりそれぞれのピストンボール９の一端で所定位置に保持されている。
【０００７】
波板ばね１３によって付勢された球面を有するリテーナリング押さえ１４がリテーナリング１５、シュー１６、ピストン２を介してスリッパ１０を斜板４に押し当てている。それと共にピストンが吸込行程（戻り行程、図面右向きに移動）に入る場合に、シュー１６内にある切断部を一ヶ所もった樹脂製リング１７がピストンボール９の背面部を押さえ込んで移動し、作動流体の吸い込みを行うようになっている。
【０００８】
また、水圧アキシャルピストンポンプ及びモータ用のピストンとスリッパ周辺の他の構成例であって、製品化されている例を図３に示す。ここでは金属製の各スリッパ１０に一体的にボール受部用の円筒状突起部１０ａを設け、該円筒状突起部１０ａとピストンボール９の間に球形状座を構成する樹脂層２２の延長部を介在させ、金属製の円筒状突起部１０ａをかしめることによって、スリッパ１０とピストンボール９を連結している。
【０００９】
スリッパ１０はある一定の角度を付けられた斜板４と同じ角度をもつ複数の開口部を有するリテーナリング１５によりそれぞれのピストンボール９の上端で所定位置に保持されている。波板ばね１３によって付勢されたリテーナリング押さえ１４がリテーナリング１５を介してスリッパ１０を斜板４に押し当てている。また、樹脂層２２が介在した状態でピストン２とスリッパ１０が連結しているので、ピストン２は円滑に往復運動を行う。
【００１０】
図２に示す従来のピストンとスリッパ周辺の構成例では、ピストン２とスリッパ１０の間に、シュー１６、樹脂製リング１７、リテーナリング１５が存在し、部品点数が多く、トラブルの原因になる可能性が高いという問題がある。
【００１１】
また、図３に示す従来のピストンとスリッパ周辺の他の構成例では、スリッパ１０の金属部分をかしめてピストンボール９と連結するのであるが、油圧ポンプ又はモータでは油潤滑であるから、金属どうしでも滑りはよいが、水圧ポンプ又はモータの場合には、スリッパ１０とピストンボール９との間においても摩擦摩耗特性に優れた材料−樹脂を介在させる必要がある。その場合にスリッパ１０の金属部分をかしめると、樹脂層２２も一緒に変形する。ピストンボール９の径が大きかったり、かしめ量が大きくなると、樹脂層２２が盛り上がったり、割れ等が発生したりして、ピストン２とスリッパ１０が円滑に動くことを阻害する可能性がある。
【００１２】
【特許文献１】
特表平７−５０１１１８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、アキシャルピストンポンプ又はモータにおいて水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を作動流体とする場合でもピストンとスリッパの間にあるボール部とボール受部の円滑な動きを阻害することなく、ピストンとスリッパを連結することができるアキシャルピストンポンプ又はモータを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、ピストン、該ピストンの端部に設けられた球状のピストンボールに回動自在に支持されたスリッパを備え、ケーシングに回転自在に支持された主軸がシリンダブロックに連結され、該主軸はシリンダブロック及びピストンと共に回転し、スリッパは斜板の面上を回転し、ピストンはシリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、スリッパにはピストンのピストンボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はピストンボールとスリッパの間に介在する球形状座を画定している樹脂層と、該ピストンボールとスリッパの間に介在し該スリッパの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成であることを特徴とする。
【００１５】
上記のようにスリッパのピストンボールを受けるボール受部をピストンボールとスリッパの間に介在し該スリッパの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成とすることにより、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部は円滑に回動できる。従って作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いるアキシャルピストンポンプ又はモータにおいても滑らかなピストンの往復運動が可能となり、信頼性及び耐久性が向上する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、ピストン、該ピストンの端部に設けられた球状のピストンボールに回動自在に支持されたスリッパを備え、ケーシングに回転自在に支持された主軸がシリンダブロックに連結され、該主軸はシリンダブロック及びピストンと共に回転し、スリッパは前記斜板の面上を回転し、ピストンは前記シリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、スリッパにはピストンのピストンボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部は前記ピストンボールとスリッパの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該スリッパの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめてピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部の前記ピストンボールと当接する面に軸方向に溝を設けたことを特徴とする。
【００１７】
上記のようにスリッパにはピストンのピストンボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はピストンボールとスリッパの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該スリッパの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめてピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部のピストンボールと当接する面に軸方向に溝を設けた構成とすることにより、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部は円滑に回動できる。従って作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いるアキシャルピストンポンプ又はモータにおいても滑らかなピストンの往復運動が可能となり、信頼性及び耐久性が向上する。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、スリッパ、該スリッパの端部に設けられた球状のスリッパボールに回動自在に支持されたピストンを備え、ケーシングに回転自在に支持された主軸がシリンダブロックに連結され、該主軸はシリンダブロック及びピストンと共に回転し、スリッパは斜板の面上を回転し、ピストンはシリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、ピストンにはスリッパのスリッパボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はスリッパボールとピストンの間に介在する球形状座を画定している樹脂層と、該スリッパボールとピストンの間に介在し該ピストンの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成であることを特徴とする。
【００１９】
上記のようにピストンのスリッパボールを受けるボール受部をスリッパボールとピストンの間に介在し該ピストンの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成とすることにより、簡単な構成でスリッパボールとピストンのボール受部は円滑に回動できる。従って作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いるアキシャルピストンポンプ又はモータにおいても滑らかなピストンの往復運動が可能となり、信頼性及び耐久性が向上する。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、スリッパ、該スリッパの端部に設けられた球状のスリッパボールに回動自在に支持されたピストンを備え、ケーシングに回転自在に支持された主軸がシリンダブロックに連結され、該主軸はシリンダブロック及びピストンと共に回転し、スリッパは斜板の面上を回転し、ピストンは前記シリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、ピストンにはスリッパのスリッパボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はスリッパボールとピストンの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該ピストンの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめて前記ピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部のスリッパボールと当接する面に軸方向に溝を設けたことを特徴とする。
【００２１】
上記のようにピストンにはスリッパのスリッパボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部はピストンとスリッパボールの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該ピストンの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめてピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部のスリッパボールと当接する面に軸方向に溝を設けた構成とすることにより、簡単な構成でスリッパボールとピストンのボール受部は円滑に回動できる。従って作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いるアキシャルピストンポンプ又はモータにおいても滑らかなピストンの往復運動が可能となり、信頼性及び耐久性が向上する。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は、低摩擦、耐摩耗性の良好な樹脂、又は該樹脂に強化用繊維を含んだ樹脂、又は更に固体潤滑剤を含んだ樹脂であることを特徴とする。
【００２３】
上記のように樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂を低摩擦、耐摩耗性の良好な樹脂、又は該樹脂に強化用繊維を含んだ樹脂、又は更に固体潤滑剤を含んだ樹脂とすることにより、低摩擦、耐摩耗性、強度が更に改善される。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）のいずれかであり、強化用繊維はガラス繊維、カーボン繊維のいずれかであり、更に固体潤滑剤はグラファイト、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかであることを特徴とする。
【００２５】
上記のように樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）のいずれかとすることにより、これらの樹脂は優れた低摩擦、耐摩耗性を有するから、樹脂製リングは良好な低摩擦、耐摩耗特性を有するものとなる。また、強化用繊維としてガラス繊維、カーボン繊維を含めた場合これらの繊維は優れた強化性を有するから樹脂製リングは高強度のものとなる。また、更に固体潤滑剤としてグラファイト、ポリテトラフルオロエチレンを含めた場合、更に低摩擦、耐摩耗性が改善される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図４は本発明（請求項１）に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。金属製のスリッパ１０にはピストン２の一端に設けられたピストンボール９に回動自在に支持されるボール受部用の円筒状突起部１０ａが一体に設けられている。該円筒状突起部１０ａの内部にはピストンボール９を受け入れる球形状座を形成する樹脂層２３が設けられている。
【００２７】
ピストン２のピストンボール９とスリッパ１０の円筒状突起部１０ａの間に低摩擦、耐摩耗特性の優れた樹脂製リング１８を介在させて金属製の円筒状突起部１０ａをかしめて該樹脂製リング１８が脱落しないようにしている。
【００２８】
図５はピストンとスリッパの組立体及び樹脂製リングの構成を示す図で、図５（ａ）は組立体の断面図、図５（ｂ）は樹脂製リングの断面図、図５（ｃ）は樹脂製リングの正面図である。樹脂製リング１８は図示するように、一部を切断した切欠部１８ａを有している。これにより、樹脂製リング１８をピストンボール９に挿入し易くし、且つスリッパ１０の円筒状突起部１０ａをかしめた際に樹脂製リング１８の径を小さくできるようになっている。また、樹脂製リング１８の内面はピストンボール９の外表面と同じ曲率の球面となっている。
【００２９】
このようにピストンボール９と円筒状突起部１０ａに樹脂製リング１８を介在させ該円筒状突起部１０ａをかしめることにより、ピストンボール９と円筒状突起部１０ａが分離することなく連結し、且つ円滑に往復運動を行うことができる。
【００３０】
なお、ピストン２は金属製コア部分２−１とその外周上に設けた樹脂層２−２からなり、スリッパ１０の斜板４に対向する面には樹脂製リング１９が該面から所定寸法突き出した状態に嵌め込まれている。この樹脂製リング１９によりスリッパ１０は斜板４の面上を円滑に摺動するようになっている。
【００３１】
上記樹脂製リング１８及び樹脂層２３は水潤滑条件においても、良好な低摩擦、耐摩耗特性を有する樹脂材からなっている。例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）等の樹脂で、場合によっては強化用ガラス繊維、カーボン繊維、或いはさらに固体潤滑剤としてのグラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等を含むものを用いる。
【００３２】
図６は本発明（請求項２）に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。金属製のスリッパ１０にはピストン２の一端に設けられたピストンボール９に回動自在に支持されるボール受部用の円筒状突起部１０ａが一体に設けられている。該円筒状突起部１０ａとピストンボール９の間には球形状座を形成する樹脂層２２の延長部（樹脂層延長部）２２ｂが介在している。そして延長部２２ｂの外周部に位置する円筒状突起部１０ａをかしめている。
【００３３】
そして円筒状突起部１０ａをかしめた部分の樹脂層２２の延長部２２ｂのピストンボール９が当接する表面に軸方向に溝２２ａを設けている。図７はピストンボールとスリッパの組立体の構成を示す図で、図７（ａ）は組立体の断面図（Ａ−Ａ断面）、図７（ｂ）は組立側断面図である。ピストンボール９を受ける球形状座を形成する樹脂層２２の延長部２２ｂのピストンボール９が当接する表面に軸方向に溝２２ａが複数本（図では４本）形成されている。
【００３４】
上記のように円筒状突起部１０ａとピストンボール９の間に樹脂層２２の延長部２２ｂを介在させ、円筒状突起部１０ａをかしめていることにより、ピストンボール９とスリッパ１０は回動自在に連結される。また、樹脂層２２の延長部２２ｂのピストンボール９が当接する表面に軸方向に溝２２ａを設けることにより、ピストンボール９に当接する部分の樹脂層２２の延長部２２ｂのかしめによる膨らみを溝２２ａが吸収するので、結果的に延長部２２ｂのピストンボール接触部に膨らみや亀裂が発生することはない。従って、ピストンボール９の滑り抵抗に影響を与えることがなく、ピストンが円滑に往復運動をおこなうことができる。
【００３５】
なお、ピストン２は金属製コア部分２−１とその外周上に設けた樹脂層２−２からなり、スリッパ１０の斜板４に対向する面には樹脂製リング１９が該面から所定寸法突き出した状態に嵌め込まれている。この樹脂製リング１９によりスリッパ１０は斜板４の面上を円滑に摺動するようになっている（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３６】
上記樹脂層２２は水潤滑条件においても、良好な低摩擦、耐摩耗特性を有する樹脂材からなっている。例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）等の樹脂で、場合によっては強化用ガラス繊維、カーボン繊維、或いはさらに固体潤滑材としてのグラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等を含むものを用いる。
【００３７】
図８は本発明（請求項３）に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。金属製のピストン２の端部にはスリッパ１０の一端に設けられたスリッパボール２４に回動自在に支持されるボール受部用の円筒状突起部２ａが一体に設けられている。該円筒状突起部２ａの内部にはスリッパボール２４を受け入れる球形状座を形成する樹脂層２５が設けられている。
【００３８】
スリッパ１０のスリッパボール２４とピストン２の円筒状突起部２ａの間に低摩擦、耐摩耗特性の優れた樹脂製リング２０を介在させて金属製の円筒状突起部２ａをかしめて該樹脂製リング２０が脱落しないようにしている。
【００３９】
図９はピストンとスリッパの組立体及び樹脂製リングの構成を示す図で、図９（ａ）は組立体の断面図、図９（ｂ）は樹脂製リングの断面図、図９（ｃ）は樹脂製リングの正面図である。樹脂製リング２０は図示するように、一部を切断した切欠部２０ａを有している。これにより、樹脂製リング２０をスリッパボール２４に挿入し易くし、且つピストン２の円筒状突起部２ａをかしめた際に樹脂製リング２０の径を小さくできるようになっている。また、樹脂製リング２０の内面はスリッパボール２４の外表面と同じ曲率の球面となっている。
【００４０】
このようにスリッパボール２４と円筒状突起部２ａに樹脂製リング２０を介在させ該円筒状突起部２ａをかしめることにより、スリッパボール２４と円筒状突起部２ａが分離することなく連結し、且つ円滑に往復運動を行うことができる。
【００４１】
なお、ピストン２は金属製コア部分２−１とその外周上に設けた樹脂層２−２からなり、スリッパ１０の斜板４に対向する面には樹脂製リング１９が該面から所定寸法突き出した状態に嵌め込まれている。この樹脂製リング１９によりスリッパ１０は斜板４の面上を円滑に摺動するようになっている（斜板４については図８参照）。
【００４２】
上記樹脂製リング２０及び樹脂層２５は水潤滑条件においても、良好な低摩擦、耐摩耗特性を有する樹脂材からなっている。例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）等の樹脂で、場合によっては強化用ガラス繊維、カーボン繊維、或いはさらに固体潤滑剤としてのグラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等を含むものを用いる。
【００４３】
図１０は本発明（請求項４）に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。金属製のピストン２にはスリッパ１０の一端に設けられたスリッパボール２４に回動自在に支持されるボール受部用の円筒状突起部２ａが一体に設けられている。該円筒状突起部２ａとスリッパボール２４の間には球形状座を形成する樹脂層２６の延長部（樹脂層延長部）２６ｂが介在している。そして延長部２６ｂの外周部に位置する円筒状突起部２ａをかしめている。
【００４４】
そして円筒状突起部２ａをかしめた部分の樹脂層２６の延長部２６ｂのスリッパボール２４が当接する表面に軸方向に溝２６ａを設けている。図１１はピストンとスリッパボールの組立体の構成を示す図で、図１１（ａ）は組立体の断面図（Ａ−Ａ断面）、図１１（ｂ）は組立側断面図である。スリッパボール２４を受ける球形状座を形成する樹脂層２６の延長部２６ｂのスリッパボール２４が当接する表面に軸方向に溝２６ａが複数本（図では４本）形成されている。
【００４５】
上記のように円筒状突起部２ａとスリッパボール２４の間に樹脂層２６の延長部２６ｂを介在させ、円筒状突起部２ａをかしめていることにより、ピストン２とスリッパボール２４は回動自在に連結される。また、樹脂層２６の延長部２６ｂのスリッパボール２４が当接する表面に軸方向に溝２６ａを設けることにより、スリッパボール２４に当接する部分の樹脂層２６の延長部２６ｂのかしめによる膨らみを溝２６ａが吸収するので、結果的に延長部２６ｂのスリッパボール接触部に膨らみや亀裂が発生することはない。従って、スリッパボール２４の滑り抵抗に影響を与えることがなく、ピストンが円滑に往復運動をおこなうことができる。
【００４６】
なお、ピストン２は金属製コア部分２−１とその外周上に設けた樹脂層２−２からなり、スリッパ１０の斜板４に対向する面には樹脂製リング１９が該面から所定寸法突き出した状態に嵌め込まれている。この樹脂製リング１９によりスリッパ１０は斜板４の面上を円滑に摺動するようになっている（図９（ａ）、図１０）参照）。
【００４７】
上記樹脂層２６は水潤滑条件においても、良好な低摩擦、耐摩耗特性を有する樹脂材からなっている。例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）等の樹脂で、場合によっては強化用ガラス繊維、カーボン繊維、或いはさらに固体潤滑材としてのグラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等を含むものを用いる。
【００４８】
また、本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータは、その作動流体が、例えば水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体である場合に有効である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００５０】
請求項１に記載の発明によれば、スリッパのボール受部をピストンボールとスリッパの間に介在し該スリッパの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成とするので、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部の円滑な回動が得られ、作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いる場合でもピストンの滑らかな往復運動が可能で、信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、スリッパのピストンボールを受けるボール受部を、球形状座を形成する樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該スリッパの樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめ、該かしめた部分の樹脂層延長部の表面に軸方向に溝を設けた構成とするので、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部の円滑な回動が得られ、作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いる場合でもピストンの滑らかな往復運動が可能で、信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【００５２】
請求項３に記載の発明によれば、ピストンのボール受部をスリッパボールとピストンの間に介在し該ピストンの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成とするので、簡単な構成でスリッパボールとピストンのボール受部の円滑な回動が得られ、作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いる場合でもピストンの滑らかな往復運動が可能で、信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【００５３】
請求項４に記載の発明によれば、ピストンのスリッパボールを受けるボール受部を、球形状座を形成する樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該ピストンの樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめ、該かしめた部分の樹脂層延長部の表面に軸方向に溝を設けた構成とするので、簡単な構成でピストンボールとスリッパのボール受部の円滑な回動が得られ、作動流体に水を含む、油（４０℃で０．５Ｐ（０．０５Ｐａ−Ｓ）の粘度を有す）より低粘度の液体を用いる場合でもピストンの滑らかな往復運動が可能で、信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【００５４】
また、請求項５及び６に記載の発明によれば、樹脂製リングの樹脂及びピストンボールとスリッパの間又はスリッパボールとピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は良好な低摩擦、耐摩耗特性、高強度のものとなるから、更に信頼性及び耐久性の優れたアキシャルピストンポンプ又はモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のアキシャルピストンポンプ又はモータの構成例を示す図である。
【図２】従来の水圧アキシャルピストンポンプ又はモータ用のピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図３】従来の水圧アキシャルピストンポンプ又はモータ用のピストンとスリッパ周辺の他の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパの組立体及び樹脂製リングの構成例を示す図である。
【図６】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図７】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンボールとスリッパの組立体の構成例を示す図である。
【図８】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図９】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパの組立体及び樹脂製リングの構成例を示す図である。
【図１０】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパ周辺の構成例を示す図である。
【図１１】本発明に係るアキシャルピストンポンプ又はモータのピストンとスリッパボールの組立体の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ ピストン
２ａ 円筒状突起部
３ シリンダブロック
４ 斜板
５ ポートプレート
６ 主軸
７ 軸受
８ スプライン
９ ピストンボール
１０ スリッパ
１０ａ 円筒状突起部
１１ シリンダブロックベアリング
１２ 軸シール
１３ 波板ばね
１４ リテーナリング押さえ
１５ リテーナリング
１６ シュー
１７ 樹脂製リング
１８ 樹脂製リング
１９ 樹脂製リング
２０ 樹脂製リング
２０ａ 切欠部
２１ 球面座
２２ 樹脂層
２２ａ 溝
２２ｂ 延長部
２３ 樹脂層
２４ スリッパボール
２５ 樹脂層
２６ 樹脂層
２６ａ 溝
２６ｂ 延長部
Claims (6)
- 内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、ピストン、該ピストンの端部に設けられた球状のピストンボールに回動自在に支持されたスリッパを備え、前記ケーシングに回転自在に支持された主軸が前記シリンダブロックに連結され、該主軸は前記シリンダブロック及びピストンと共に回転し、前記スリッパは前記斜板の面上を回転し、前記ピストンは前記シリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、
前記スリッパには前記ピストンのピストンボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部は前記ピストンボールと前記スリッパの間に介在する球形状座を画定している樹脂層と、該ピストンボールと前記スリッパの間に介在し該スリッパの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成であることを特徴とするアキシャルピストンポンプ又はモータ。 - 内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、ピストン、該ピストンの端部に設けられた球状のピストンボールに回動自在に支持されたスリッパを備え、前記ケーシングに回転自在に支持された主軸が前記シリンダブロックに連結され、該主軸は前記シリンダブロック及びピストンと共に回転し、前記スリッパは前記斜板の面上を回転し、前記ピストンは前記シリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、
前記スリッパには前記ピストンのピストンボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部は前記ピストンボールと前記スリッパの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該スリッパの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめて前記ピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部の前記ピストンボールと当接する面に軸方向に溝を設けたことを特徴とするアキシャルピストンポンプ又はモータ。 - 内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、スリッパ、該スリッパの端部に設けられた球状のスリッパボールに回動自在に支持されたピストンを備え、前記ケーシングに回転自在に支持された主軸が前記シリンダブロックに連結され、該主軸は前記シリンダブロック及びピストンと共に回転し、前記スリッパは前記斜板の面上を回転し、前記ピストンは前記シリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、
前記ピストンには前記スリッパのスリッパボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部は前記スリッパボールと前記ピストンの間に介在する球形状座を画定している樹脂層と、該スリッパボールと前記ピストンの間に介在し該ピストンの金属部分をかしめて脱落しないようにした一部が切断されている樹脂製リングを有する構成であることを特徴とするアキシャルピストンポンプ又はモータ。 - 内端面に斜板が配置されたケーシング内に、シリンダブロック、スリッパ、該スリッパの端部に設けられた球状のスリッパボールに回動自在に支持されたピストンを備え、前記ケーシングに回転自在に支持された主軸が前記シリンダブロックに連結され、該主軸は前記シリンダブロック及びピストンと共に回転し、前記スリッパは前記斜板の面上を回転し、前記ピストンは前記シリンダブロックのボア内を往復動するように構成されたアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、
前記ピストンには前記スリッパのスリッパボールに回動自在に支持されるボール受部を有し、該ボール受部は前記スリッパボールと前記ピストンの間に介在する球形状座を形成する樹脂層と、該樹脂層を延長した樹脂層延長部を有し、該ピストンの該樹脂層延長部の外周部に位置する金属部分をかしめて前記ピストンとスリッパを結合し、該かしめた部分の樹脂層延長部の前記スリッパボールと当接する面に軸方向に溝を設けたことを特徴とするアキシャルピストンポンプ又はモータ。 - 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、
前記樹脂製リングの樹脂及び前記ピストンボールと前記スリッパの間又は前記スリッパボールと前記ピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は、低摩擦、耐摩耗性の良好な樹脂、又は該樹脂に強化用繊維を含んだ樹脂、又は更に固体潤滑剤を含んだ樹脂であることを特徴とするアキシャルピストンポンプ又はモータ。 - 請求項５に記載のアキシャルピストンポンプ又はモータにおいて、
前記樹脂製リングの樹脂及び前記ピストンボールと前記スリッパの間又は前記スリッパボールと前記ピストンの間に介在する樹脂層の樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フェノール樹脂（ＰＦ）のいずれかであり、前記強化用繊維はガラス繊維、カーボン繊維のいずれかであり、更に前記固体潤滑剤はグラファイト、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかであることを特徴とするアキシャルピストンポンプ又はモータ。
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