JP2007255215A - Swash plate type hydraulic rotating machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば建設機械等に搭載される油圧モータ、油圧ポンプとして好適に用いられる斜板式液圧回転機に関する。 The present invention relates to a swash plate type hydraulic rotating machine suitably used as, for example, a hydraulic motor or a hydraulic pump mounted on a construction machine or the like.
一般に、油圧ショベル等の建設機械に搭載される油圧モータ、油圧ポンプとして好適に用いられる斜板式液圧回転機は、中空なケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転するようにケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ内に往復動可能に挿嵌され軸方向の一端側がシリンダから突出した複数のピストンと、該各ピストンの突出端部に装着されたシューと、シリンダブロックと対向してケーシング内に設けられシリンダブロックと対向する面に各シューが摺動する摺動面が形成された斜板と、各シューと各ピストンの突出端部との間に位置して回転軸に挿通され各シューを斜板の摺動面に当接させる環状なリテーナと、該リテーナとシリンダブロックとの間に位置して回転軸に挿嵌され外周面によってリテーナを斜板に向けて押圧するリテーナガイドとを備えて構成されている(例えば、特許文献1参照)。 In general, a swash plate type hydraulic rotating machine suitably used as a hydraulic motor and a hydraulic pump mounted on a construction machine such as a hydraulic excavator includes a hollow casing, a rotating shaft rotatably provided in the casing, A cylinder block that is provided in the casing so as to rotate integrally with the rotating shaft and is formed with a plurality of cylinders that are separated in the circumferential direction and extend in the axial direction, and is reciprocally inserted into each cylinder of the cylinder block. A plurality of pistons whose one end side in the axial direction protrudes from the cylinder, a shoe mounted on the protruding end of each piston, and each shoe on a surface facing the cylinder block and facing the cylinder block. Positioned between the swash plate on which the sliding surface is slid and each shoe and the projecting end of each piston, the shaft is inserted through the rotating shaft so that each shoe contacts the sliding surface of the swash plate. An annular retainer, and a retainer guide that is positioned between the retainer and the cylinder block and is inserted into the rotating shaft and presses the retainer toward the swash plate by the outer peripheral surface (for example, a patent) Reference 1).
この従来技術による斜板式液圧回転機は、リテーナガイドの外周面を球面状に形成すると共に、リテーナの内周面を凹球面状またはテーパ面状に形成することにより、リテーナガイドの外周面をリテーナの内周面に摺動可能に当接させた状態で、リテーナガイドによってリテーナを斜板に向けて押圧する構成となっている。 In this prior art swash plate type hydraulic rotating machine, the outer peripheral surface of the retainer guide is formed into a spherical shape, and the inner peripheral surface of the retainer is formed into a concave spherical shape or a tapered surface, thereby forming the outer peripheral surface of the retainer guide. The retainer guide is configured to press the retainer toward the swash plate in a state where the retainer is slidably brought into contact with the inner peripheral surface of the retainer.
しかし、上述した従来技術による斜板式液圧回転機は、球面状をなすリテーナガイドの外周面の半径と、凹球面状をなすリテーナの内周面の曲率半径とが異なる場合には、リテーナガイドの外周面が、リテーナの内周縁部に当接するようになる。このため、リテーナの内周縁部にリテーナガイドからの荷重が集中してしまい、両者間の接触面圧が高くなってしまう。この結果、斜板式液圧回転機の作動時に、リテーナとリテーナガイドとの当接部が早期に摩耗したり、両者が焼付き等を生じるという問題がある。 However, the swash plate type hydraulic rotating machine according to the above-described prior art, when the radius of the outer peripheral surface of the spherical retainer guide is different from the radius of curvature of the inner peripheral surface of the concave spherical retainer, The outer peripheral surface of the retainer comes into contact with the inner peripheral edge of the retainer. For this reason, the load from a retainer guide concentrates on the inner peripheral edge part of a retainer, and the contact surface pressure between both will become high. As a result, when the swash plate type hydraulic rotating machine is operated, there is a problem that the abutting portion between the retainer and the retainer guide is worn early, or the both are seized.
また、リテーナの内周縁部に製造時のばり、打痕等が残留している場合には、リテーナに対するリテーナガイドの摺動性が損なわれるため、製造されたリテーナの内周縁部からばり、打痕等を除去する加工が必要となり、この分、リテーナの加工工数が増大してしまうという問題がある。 In addition, if flash, dents, or the like during manufacture remain on the inner peripheral edge of the retainer, the slidability of the retainer guide with respect to the retainer is impaired. There is a problem that processing for removing traces or the like is required, and the number of processing steps of the retainer increases accordingly.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、リテーナとリテーナガイドとの接触面圧を低く抑え、両者の寿命を延ばすことができるようにした斜板式液圧回転機を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a swash plate type hydraulic rotating machine capable of suppressing the contact surface pressure between the retainer and the retainer guide to be low and extending the life of the both. It is an object.
上述した課題を解決するため本発明は、中空なケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転するように前記ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ内に往復動可能に挿嵌され軸方向の一端側が前記シリンダから突出した複数のピストンと、該各ピストンの突出端部に装着されたシューと、前記シリンダブロックと対向して前記ケーシング内に設けられ前記シリンダブロックと対向する面に前記各シューが摺動する摺動面が形成された斜板と、前記各シューと前記各ピストンの突出端部との間に位置して前記回転軸に挿通され前記各シューを前記斜板の摺動面に当接させる環状なリテーナと、該リテーナと前記シリンダブロックとの間に位置して前記回転軸に挿嵌され外周面によって前記リテーナを前記斜板に向けて押圧するリテーナガイドとを備えてなる斜板式液圧回転機に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a hollow casing, a rotating shaft that is rotatably provided in the casing, and a circumferentially spaced space provided in the casing so as to rotate integrally with the rotating shaft. A cylinder block formed with a plurality of cylinders extending in the axial direction, a plurality of pistons inserted into the cylinders of the cylinder block so as to reciprocate, and having one end side in the axial direction protruding from the cylinder, A shoe mounted on the projecting end of the piston, and a swash plate provided in the casing so as to face the cylinder block and having a sliding surface on which the shoe slides on a surface facing the cylinder block; An annular retainer positioned between each shoe and the projecting end of each piston, inserted through the rotary shaft and abutting each shoe against the sliding surface of the swash plate, The present invention is applied to a swash plate type hydraulic rotating machine including a retainer guide that is positioned between the retainer and the cylinder block and is inserted into the rotating shaft and presses the retainer toward the swash plate by an outer peripheral surface. .
そして、請求項1の発明の特徴は、前記リテーナガイドの外周面は半径Raの球面として形成し、前記リテーナの内周面は前記リテーナガイドの外周面の半径Raよりも大きな曲率半径Rbを有する凹湾曲面として形成し、前記リテーナガイドの外周面は前記リテーナの内周面のうち厚さ方向の両端部を除いた部位に当接する構成としたことにある。 According to a first aspect of the present invention, the outer peripheral surface of the retainer guide is formed as a spherical surface having a radius Ra, and the inner peripheral surface of the retainer has a radius of curvature Rb larger than the radius Ra of the outer peripheral surface of the retainer guide. The concave guide is formed as a concave curved surface, and the outer peripheral surface of the retainer guide is in contact with a portion of the inner peripheral surface of the retainer excluding both end portions in the thickness direction.
請求項2の発明は、前記リテーナの内周面と前記リテーナガイドの外周面との当接部は、前記リテーナの厚さ方向の中間に配置する構成としたことにある。
The invention according to
請求項3の発明は、前記リテーナの内周面は前記リテーナガイドの外周面の半径Raよりも大きな曲率半径Rbを有する凹円弧状面として形成し、該凹円弧状面の中心は、前記リテーナガイドの外周面が前記リテーナの内周面に当接する当接部と前記リテーナガイドの外周面の中心とを結ぶ直線上に設定する構成としたことにある。 According to a third aspect of the present invention, the inner peripheral surface of the retainer is formed as a concave arc-shaped surface having a radius of curvature Rb larger than the radius Ra of the outer peripheral surface of the retainer guide, and the center of the concave arc-shaped surface is the retainer The outer peripheral surface of the guide is set on a straight line connecting the abutting portion that contacts the inner peripheral surface of the retainer and the center of the outer peripheral surface of the retainer guide.
請求項4の発明は、前記リテーナの内周面の曲率半径Rbは、前記リテーナガイドの外周面の半径Raに対し、
1<Rb/Ra<5
となる範囲に設定したことにある。
In the invention of
1 <Rb / Ra <5
It is in the range that becomes.
請求項1の発明によれば、リテーナガイドの外周面が当接するリテーナの内周面を、リテーナガイドの外周面の半径Raよりも大きな曲率半径Rbの凹湾曲面とすることにより、リテーナの内周面における荷重分担範囲を可及的に大きくし、接触面圧を低く抑えることができる。このため、液圧回転機の作動時にリテーナとリテーナガイドとの当接部が摩耗、焼付き等を生じるのを防止でき、液圧回転機の信頼性を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, the inner peripheral surface of the retainer with which the outer peripheral surface of the retainer guide abuts is a concave curved surface having a radius of curvature Rb larger than the radius Ra of the outer peripheral surface of the retainer guide. The load sharing range on the peripheral surface can be increased as much as possible, and the contact surface pressure can be kept low. For this reason, it is possible to prevent the contact portion between the retainer and the retainer guide from being worn or seized during operation of the hydraulic rotating machine, and to improve the reliability of the hydraulic rotating machine.
また、リテーナガイドの外周面を、リテーナの内周面のうち厚さ方向の両端部を除いた部位に当接させることにより、仮にリテーナの両端部に製造時のばり、打痕等が残留している場合でも、リテーナの摺動性が損なわれることがない。このため、リテーナからばり、打痕等を除去する加工を不要にでき、この分、リテーナの加工工数を低減することができるので、製造コストの低減にも寄与することができる。 Further, by bringing the outer peripheral surface of the retainer guide into contact with the portion of the inner peripheral surface of the retainer excluding both end portions in the thickness direction, it is assumed that flashes, dents, etc. during manufacture remain at both end portions of the retainer. Even if it is, the slidability of the retainer is not impaired. For this reason, it is possible to eliminate the process of removing burrs, dents, and the like from the retainer, and it is possible to reduce the number of processing steps of the retainer, thereby contributing to a reduction in manufacturing cost.
請求項2の発明によれば、リテーナの内周面とリテーナガイドの外周面との当接部を、リテーナの厚さ方向の中間に配置することにより、リテーナガイドからリテーナに作用する荷重を、リテーナの厚さ方向の中間部位を最大としてリテーナの内周面に広く分布する山形状の分布荷重とすることができる。これにより、リテーナの内周面における荷重分担範囲を大きくし、接触面圧を低く抑えることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、リテーナの内周面を、リテーナガイドの外周面の半径Raよりも大きな曲率半径Rbを有する一様な凹円弧状面とすることができる。これにより、リテーナガイドの外周面が、リテーナの内周面のうち厚さ方向の両端部を除いたいずれの部位に当接した場合でも、リテーナの内周面における荷重分担範囲を大きくし、接触面圧を低く抑えることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、リテーナの内周面の曲率半径Rbを、球面状をなすリテーナガイドの外周面の半径Raに近い値に設定することができるので、リテーナの内周面が平坦面に近づくことがなく、リテーナの内周面における荷重分担範囲を可及的に大きくし、接触面圧を低く抑えることができる。
According to the invention of
以下、本発明に係る斜板式液圧回転機の実施の形態を、固定容量型の斜板式油圧モータに適用した場合を例に挙げ、図1ないし図11を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the swash plate type hydraulic rotating machine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 11 by taking as an example a case where the embodiment is applied to a fixed capacity type swash plate type hydraulic motor.
図中、1は斜板式液圧回転機としての油圧モータで、該油圧モータ1は、例えば油圧ショベルに搭載される走行装置、旋回装置等(いずれも図示せず)の回転源として用いられるものである。そして、油圧モータ1は、後述のケーシング2、回転軸3、シリンダブロック6、各ピストン7、各シュー9、斜板10、リテーナ11、リテーナガイド12等により構成されている。
In the figure,
2は油圧モータ1の外殻をなす中空なケーシングで、該ケーシング2は、有底な段付き筒状に形成されたケーシング本体2Aと、該ケーシング本体2Aを施蓋する蓋体2Bとにより大略構成されている。ここで、ケーシング本体2Aは底部2Cを有し、該底部2Cの中心部には軸挿通孔2Dが設けられている。一方、蓋体2Bの中心部には、軸挿通孔2Dと同心状に有底な軸収容穴2Eが設けられている。
3はケーシング2内に回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸3の一端側はケーシング本体2Aの軸挿通孔2Dに挿通され、該軸挿通孔2Dに設けられた軸受4によって回転可能に支持されている。また、回転軸3の他端側は蓋体2Bの軸収容穴2E内へと延び、該軸収容穴2Eに設けられた軸受5によって回転可能に支持されている。そして、回転軸3の軸方向の中間部には軸スプライン部(雄スプライン部)3Aが設けられ、この軸スプライン部3Aには、後述のシリンダブロック6、リテーナガイド12が挿嵌(スプライン結合)されている。
6は回転軸3と一体に回転するようにケーシング2内に設けられたシリンダブロックで、該シリンダブロック6は、全体として段付き円筒状に形成され、その内周側は回転軸3の軸スプライン部3Aにスプライン結合されている。そして、シリンダブロック6には、軸方向に伸長するシリンダ6Aが、周方向に離間して複数個(1個のみ図示)形成され、これら各シリンダ6A内には後述のピストン7が挿嵌されている。
7,7,…はシリンダブロック6の各シリンダ6A内に往復動可能に挿嵌された複数のピストン(2個のみ図示)で、これら各ピストン7は、シリンダブロック6が一回転する間にシリンダ6A内を往復動するものである。そして、各ピストン7の軸方向の一端側はシリンダ6Aから突出し、このシリンダ6Aから突出したピストン7の突出端部には後述のシュー9が装着される構成となっている。
7, 7,... Are a plurality of pistons (only two are shown) fitted in the
8はケーシング2の蓋体2Bとシリンダブロック6との間に設けられた弁板で、該弁板8は、シリンダブロック6の各シリンダ6Aと間欠的に連通する一対の給排ポート8A(一方のみ図示)を有している。そして、弁板8の各給排ポート8Aは、蓋体2Bに設けられた給排通路(図示せず)に連通する構成となっている。
8 is a valve plate provided between the lid 2B of the
9,9,…は各ピストン7の突出端部に揺動可能に装着されたシューで、該各シュー9は、ピストン7によって後述する斜板10の摺動面10Aに押付けられることにより、シリンダブロック6の回転に伴って当該摺動面10A上を環状の軌跡を描くように摺動するものである。
.. Are shoes swingably attached to the protruding end portions of the
10はシリンダブロック6と対向してケーシング2内に設けられた斜板で、該斜板10は、その中心部に回転軸3を挿通した状態で、ケーシング2の底部2Cとシリンダブロック6との間に配置されている。ここで、斜板10のうちシリンダブロック6と対向する面には、回転軸3の軸中心に対して傾斜した摺動面10Aが形成され、この摺動面10A上を各シュー9が摺動する構成となっている。
11は各シュー9と各ピストン7の突出端部との間に位置して回転軸3に挿通されたリテーナで、該リテーナ11は、各シュー9を斜板10の摺動面10Aに当接させるものである。ここで、リテーナ11は、図2に示すように全体として環状な板体からなり、その中心部には軸挿通孔11Aが形成され、該軸挿通孔11Aの内周面11Bには後述するリテーナガイド12の外周面12Aが当接する構成となっている。また、リテーナ11のうち軸挿通孔11Aの周囲には、一定の角度間隔をもって複数のシュー保持孔11C,11C,…が設けられ、該各シュー保持孔11Cによって、各シュー9を斜板10の摺動面10Aに当接した状態に保持する構成となっている。
12はリテーナ11とシリンダブロック6との間に位置して回転軸3に挿嵌されたリテーナガイドで、該リテーナガイド12は、リテーナ11の内周面11Bに当接する外周面12Aを有し、この外周面12Aによってリテーナ11を斜板10に向けて押圧するものである。ここで、リテーナガイド12の内周側は、回転軸3の軸スプライン部3Aに軸方向に移動可能にスプライン結合され、リテーナガイド12とシリンダブロック6との間には、複数のばね13(図1中に1本のみ図示)が設けられている。そして、リテーナガイド12は、シリンダブロック6と一体に回転しつつ、ばね13のばね力によりリテーナ11を斜板10に向けて常時押圧する構成となっている。
ここで、図3及び図4に示すように、リテーナガイド12の軸中心をO1−O1としたときに、リテーナガイド12の外周面12Aは、軸中心O1−O1上の点Pを中心とした半径Raの球面として形成されている。そして、リテーナガイド12の外周面12Aは、リテーナ11の内周面11Bのうち厚さ方向(軸方向)の両端部11D,11Eを除いた部位、即ち、リテーナ11の厚さ方向の中間(例えば厚さ方向のほぼ中央)に位置する当接部11Fに当接する構成となっている。
Here, as shown in FIGS. 3 and 4, when the axial center of the
一方、リテーナ11の内周面11Bは、図3及び図4に示すように、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raよりも大きな曲率半径Rbをもった凹円弧状面(凹湾曲面)として形成されている。
On the other hand, the inner
即ち、リテーナガイド12の外周面12Aがリテーナ11の内周面11Bに当接する当接部11Fとリテーナガイド12の外周面12Aの中心Pとを結ぶ直線をL−Lとしたときに、この直線L−L上の点Qを中心として半径Raよりも大きな曲率半径Rbの円弧を描き、この曲率半径Rbの円弧をリテーナ11の軸中心O2−O2廻りに回転させた凹円弧状面が、リテーナ11の内周面11Bとなっている。
That is, when the outer
これにより、リテーナ11の内周面11Bを、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raよりも大きな曲率半径Rbをもった非球面の凹円弧状面として形成することができ、リテーナガイド12の外周面12Aを、リテーナ11の内周面11Bのうち厚さ方向の両端部11D,11Eを除いた部位(当接部11F)に当接させることができる。
Thereby, the inner
ここで、リテーナ11の内周面11Bの曲率半径Rbは、下記数1のように、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raに対し、5倍以内の範囲に設定されている。
Here, the radius of curvature Rb of the inner
この場合、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raとリテーナ11の内周面11Bの曲率半径Rbとの比率(Rb/Ra)が5以上となると、リテーナ11の内周面11Bが平坦面に近づいてしまい、当該内周面11Bを凹円弧状面として形成することによる効果が減殺される。
In this case, when the ratio (Rb / Ra) between the radius Ra of the outer
このため、内周面11Bの曲率半径Rbは、下記数2のように、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raに対し、1.5倍以内の範囲に設定するのが好ましい。
For this reason, it is preferable that the radius of curvature Rb of the inner
これにより、リテーナ11の内周面11Bを、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raに近い曲率半径Rbを有する凹円弧状面として形成することができる。このため、リテーナガイド12の外周面12Aを、リテーナ11の当接部11Fに当接させたときに、図4に示すように、リテーナガイド12からリテーナ11に作用する荷重を、リテーナ11の当接部11F付近を最大としたなだらかな山形状をなす分布荷重Fとすることができ、リテーナ11の内周面11Bにおける荷重分担範囲を可及的に大きくし、接触面圧を低く抑えることができる構成となっている。
Thereby, the inner
本実施の形態による油圧モータ1は上述の如き構成を有するもので、油圧ポンプ(図示せず)から吐出した圧油が、弁板8の給排ポート8A等を通じてシリンダブロック6の各シリンダ6A内に供給されることにより、シリンダ6A内に挿嵌されたピストン7は斜板10側に伸長する。
The
そして、ピストン7の突出端部に設けたシュー9が、斜板10の摺動面10Aを押圧しつつ該摺動面10A上を環状の軌跡を描くように摺動することにより、シリンダブロック6にスプライン結合された回転軸3を回転させることができる。
Then, the
このとき、リテーナ11は、各シュー9を斜板10の摺動面10Aに当接した状態に保持し、リテーナ11の内周面11Bには、ばね13によって付勢されたリテーナガイド12の外周面12Aが常時当接する。
At this time, the
この場合、本実施の形態によれば、図3及び図4に示すように、リテーナ11の内周面11Bを、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raよりも大きな曲率半径Rbを有する凹円弧状面として形成し、リテーナガイド12の外周面12Aを、リテーナ11の内周面11Bのうち厚さ方向の両端部11D,11Eを除いた部位、即ち、リテーナ11の厚さ方向の中間(例えば厚さ方向のほぼ中央)に位置する当接部11Fに当接させる構成としている。
In this case, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the inner
これにより、図4に示すように、リテーナガイド12からリテーナ11に作用する荷重を、両者の当接部11F付近を最大としてリテーナ11の内周面11Bに広く分布する山形状の分布荷重Fとすることができる。このため、リテーナ11の内周面11Bにおける荷重分担範囲を可及的に広くして接触面圧を低く抑えることができる。この結果、油圧モータ1の作動時におけるリテーナ11、リテーナガイド12の摩耗、焼付き等を防止し、これらリテーナ11、リテーナガイド12の寿命を延ばすと共に、油圧モータ1の信頼性を高めることができる。
As a result, as shown in FIG. 4, the load acting on the
また、リテーナガイド12の外周面12Aを、リテーナ11の内周面11Bのうち厚さ方向の両端部11D,11Eを除いた当接部11Fに当接させることにより、仮にリテーナ11の両端部11D,11Eに製造時のばり、打痕等が残留している場合でも、リテーナ11の摺動性が損なわれることがない。このため、リテーナ11からばり、打痕等を除去する加工を不要にでき、この分、リテーナ11の加工工数を低減することができるので、製造コストの低減にも寄与することができる。
Further, the outer
ここで、図3及び図4に示す本実施の形態によるリテーナ11と、図5及び図6に示す比較例1によるリテーナ21と、図7及び図8に示す比較例2によるリテーナ31と、図9及び図10に示す比較例3によるリテーナ41との比較について説明する。
Here, the
まず、図5及び図6に示す比較例1によるリテーナ21は、軸挿通孔21Aの内周面21Bが、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raよりも大きな曲率半径Rb1を有する凹球面となっている。このため、リテーナガイド12の外周面12Aは、リテーナ21の内周面21Bのうち厚さ方向の一端部21Cに当接している。
First, in the
この場合には、リテーナガイド12からリテーナ21に作用する荷重は、図6に示すように、リテーナ21の一端部21C付近を最大とした半山形状をなす分布荷重F1となる。このため、本実施の形態によるリテーナ11に作用する分布荷重F(図4参照)に比較して、リテーナ21の内周面21Bにおける荷重分担範囲が小さくなり、この分、接触面圧が高くなってしまう。
In this case, the load acting on the
この結果、リテーナガイド12とリテーナ21との当接部が摩耗、焼付き等を発生し易くなり、これらリテーナガイド12、リテーナ21の寿命が低下してしまう。また、リテーナガイド12の外周面12Aが、リテーナ21の内周面21Bのうち厚さ方向の一端部21Cに当接するので、この一端部21Cに製造時のばり、打痕等が残留している場合には、リテーナ12の摺動性が損なわれてしまう。
As a result, the contact portion between the
次に、図7及び図8に示す比較例2によるリテーナ31は、軸挿通孔31Aの内周面31Bが、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raよりも小さな曲率半径Rb2を有する凹球面となっている。このため、リテーナガイド12の外周面12Aは、リテーナ31の内周面31Bのうち厚さ方向の他端部31Cに当接している。
Next, the
この場合には、リテーナガイド12からリテーナ31に作用する荷重は、図8に示すように、リテーナ31の他端部31C付近を最大とした尖塔状をなす集中荷重F2となる。このため、本実施の形態によるリテーナ11に作用する分布荷重F(図4参照)に比較して、リテーナ31の内周面31Bにおける荷重分担範囲が極めて小さくなり、この分、接触面圧が局部的に高くなってしまう。
In this case, the load acting on the
この結果、リテーナガイド12とリテーナ31との当接部がさらに摩耗、焼付き等を発生し易くなり、これらリテーナガイド12、リテーナ31の寿命が低下してしまう。また、リテーナ31の内周面31Bのうち厚さ方向の他端部31Cに製造時のばり、打痕等が残留している場合には、リテーナ31の摺動性が損なわれてしまう。
As a result, the contact portion between the
次に、図9及び図10に示す比較例3によるリテーナ41は、軸挿通孔41Aの内周面41Bがテーパ面(平坦面)となっている。そして、リテーナガイド12の外周面12Aは、リテーナ41の内周面41Bのうち厚さ方向の中間部41Cに当接している。
Next, in the
この場合には、リテーナガイド12の外周面12Aが、平坦なテーパ面となったリテーナ41の内周面41Bに当接するため、リテーナガイド12からリテーナ41に作用する荷重は、図10に示すように、リテーナ41の中間部41C付近を最大とした急峻な山形状をなす分布荷重F3となる。このため、本実施の形態によるリテーナ11に作用する分布荷重F(図4参照)に比較して、リテーナ41の内周面41Bにおける荷重分担範囲が小さくなり、この分、接触面圧が高くなってしまう。この結果、リテーナガイド12とリテーナ41との当接部が摩耗、焼付き等を発生し易くなり、これらリテーナガイド12、リテーナ41の寿命が低下してしまう。
In this case, since the outer
かくして、本実施の形態によれば、リテーナ11の内周面11Bを、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raよりも大きな曲率半径Rbを有する凹円弧状面(凹湾曲面)として形成し、リテーナガイド12の外周面12Aを、リテーナ11の内周面11Bのうち厚さ方向の両端部11D,11Eを除いた部位、即ち、厚さ方向の中間に位置する当接部11Fに当接させる構成としている。
Thus, according to the present embodiment, the inner
また、リテーナ11の内周面11Bの曲率半径Rbを、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raに対し、1<Rb/Ra<5の範囲、好ましくは1<Rb/Ra<1.5の範囲に設定する構成としている。
Further, the radius of curvature Rb of the inner
これにより、リテーナ11の内周面11Bを、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raに近い曲率半径Rbをもって湾曲させることができ、リテーナガイド12の外周面12Aをリテーナ11の当接部11Fに当接させたときに、図4に示すように、リテーナガイド12からリテーナ11に作用する荷重を、リテーナ11の当接部11F付近を最大としたなだらかな山形状をなす分布荷重Fとすることができる。
As a result, the inner
このため、比較例1によるリテーナ21、比較例2によるリテーナ31、比較例3によるリテーナ41に比較して、リテーナ11の内周面11Bにおける荷重分担範囲を可及的に広くすることができ、この分、接触面圧を低く抑えることができる。この結果、油圧モータ1の作動時におけるリテーナ11とリテーナガイド12の摩耗、焼付き等を防止し、これらリテーナ11、リテーナガイド12の寿命を延ばすと共に、油圧モータ1の信頼性を高めることができる。
Therefore, compared with the
なお、上述した実施の形態では、リテーナ11の内周面11Bを、リテーナガイド12の外周面12Aの半径Raよりも大きな曲率半径Rbを有する凹円弧状面として形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば2次曲線を含む多次曲線、双曲線、楕円等の任意の曲線を用いて凹円弧面とは異なる凹湾曲面として形成してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the inner
また、上述した実施の形態では、リテーナ11の内周面11Bを、一様に連続した凹円弧状面として形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図11に示す他の変形例によるリテーナ51のように、溝51Aによって断続する内周面51Bにも適用することができる。
Moreover, in embodiment mentioned above, the case where the internal
また、上述した実施の形態では、リテーナ11の内周面11Bのうち厚さ方向のほぼ中央を、リテーナガイド12の外周面12Aが当接する当接部11Fとした場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、リテーナ11の内周面11Bのうち、厚さ方向の両端部11D,11Eを除いたどの部位に当接部11Fを設定してもよい。
Moreover, in embodiment mentioned above, the case where the substantially center of the thickness direction among the internal
また、上述した実施の形態では、回転軸3、シリンダブロック6、リテーナガイド12をそれぞれ別部材として構成した油圧モータ1を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばこれら3部材が一体形成された液圧回転機、または3部材のうちの2部材が一体形成された液圧回転機にも適用することができる。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態では、シリンダブロック6とリテーナガイド12との間にばね13を設け、このばね13によってリテーナガイド12を斜板10側に押圧(与圧)する場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばばね13を用いることなく、他の部品の弾性変形を利用してリテーナガイド12を斜板10側に押圧する構成としてもよい。
Moreover, in embodiment mentioned above, the
また、上述した実施の形態では、斜板式液圧回転機として固定容量型の油圧モータ1を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば可変容量型の油圧モータに適用してもよく、さらに、固定容量型の油圧ポンプ、可変容量型の油圧ポンプに適用してもよい。
In the embodiment described above, the fixed displacement
1 油圧モータ
2 ケーシング
3 回転軸
6 シリンダブロック
6A シリンダ
7 ピストン
9 シュー
10 斜板
10A 摺動面
11,51 リテーナ
11B,51B 内周面
11F 当接部
12 リテーナガイド
12A 外周面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記リテーナガイドの外周面は半径Raの球面として形成し、前記リテーナの内周面は前記リテーナガイドの外周面の半径Raよりも大きな曲率半径Rbを有する凹湾曲面として形成し、前記リテーナガイドの外周面は前記リテーナの内周面のうち厚さ方向の両端部を除いた部位に当接する構成としたことを特徴とする斜板式液圧回転機。 A hollow casing, a rotary shaft rotatably provided in the casing, and a plurality of cylinders provided in the casing so as to rotate integrally with the rotary shaft and spaced apart in the circumferential direction and extending in the axial direction A formed cylinder block; a plurality of pistons that are reciprocably inserted into the cylinders of the cylinder block and projecting from the cylinder at one end in the axial direction; and a shoe attached to the projecting end of each piston; A swash plate provided in the casing so as to face the cylinder block and having a sliding surface on which the shoe slides formed on a surface facing the cylinder block; and protruding ends of the shoes and the pistons Between the retainer and the cylinder block, and an annular retainer that is inserted between the rotating shafts and is inserted into the rotary shaft and abuts the shoes on the sliding surface of the swash plate. In the swash plate type hydraulic rotary machine comprising a retainer guide to press toward the swash plate the retainer by inserting to the outer circumferential surface to the rotation shaft located,
The outer peripheral surface of the retainer guide is formed as a spherical surface having a radius Ra, and the inner peripheral surface of the retainer is formed as a concave curved surface having a radius of curvature Rb larger than the radius Ra of the outer peripheral surface of the retainer guide. A swash plate type hydraulic rotating machine characterized in that an outer peripheral surface is in contact with a portion of the inner peripheral surface of the retainer excluding both end portions in the thickness direction.
該凹円弧状面の中心は、前記リテーナガイドの外周面が前記リテーナの内周面に当接する当接部と前記リテーナガイドの外周面の中心とを結ぶ直線上に設定する構成としてなる請求項1または2に記載の斜板式液圧回転機。 An inner circumferential surface of the retainer is formed as a concave arcuate surface having a radius of curvature Rb larger than a radius Ra of the outer circumferential surface of the retainer guide;
The center of the concave arcuate surface is configured to be set on a straight line connecting a contact portion where an outer peripheral surface of the retainer guide contacts an inner peripheral surface of the retainer and a center of the outer peripheral surface of the retainer guide. A swash plate type hydraulic rotating machine according to 1 or 2.
1<Rb/Ra<5
となる範囲に設定してなる請求項1,2または3に記載の斜板式液圧回転機。 The radius of curvature Rb of the inner peripheral surface of the retainer is smaller than the radius Ra of the outer peripheral surface of the retainer guide.
1 <Rb / Ra <5
The swash plate type hydraulic rotating machine according to claim 1, 2 or 3, wherein the swash plate type hydraulic rotating machine is set within a range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006077087A JP2007255215A (en) | 2006-03-20 | 2006-03-20 | Swash plate type hydraulic rotating machine |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=38629716
Family Applications (1)
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JP2006077087A Pending JP2007255215A (en) | 2006-03-20 | 2006-03-20 | Swash plate type hydraulic rotating machine |
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JP (1) | JP2007255215A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013002411A (en) * | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Swash plate type hydraulic rotary machine |
JP2014037783A (en) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Kayaba Ind Co Ltd | Hydraulic rotary machine |
-
2006
- 2006-03-20 JP JP2006077087A patent/JP2007255215A/en active Pending
Cited By (3)
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US9644480B2 (en) | 2012-08-13 | 2017-05-09 | Kyb Corporation | Fluid pressure rotary machine |
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