JP2015178808A - 液圧回転機 - Google Patents

液圧回転機 Download PDF

Info

Publication number
JP2015178808A
JP2015178808A JP2014056681A JP2014056681A JP2015178808A JP 2015178808 A JP2015178808 A JP 2015178808A JP 2014056681 A JP2014056681 A JP 2014056681A JP 2014056681 A JP2014056681 A JP 2014056681A JP 2015178808 A JP2015178808 A JP 2015178808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
shoe
cylinder block
sliding contact
liquid reservoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014056681A
Other languages
English (en)
Inventor
竜乃介 石川
Ryunosuke Ishikawa
竜乃介 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kayaba Industry Co Ltd filed Critical Kayaba Industry Co Ltd
Priority to JP2014056681A priority Critical patent/JP2015178808A/ja
Publication of JP2015178808A publication Critical patent/JP2015178808A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

【課題】ピストンとシューとの摺接面の潤滑性を良くし、液圧回転機の効率を向上させる。
【解決手段】液圧回転機100であって、複数のピストン6と、ピストン6を収容する複数のシリンダ2bを有するシリンダブロック2と、シリンダブロック2を貫通するシャフト1と、シリンダブロック2の回転に伴ってシリンダ2bの容積室を拡縮するようにピストン6を往復動させる斜板11と、ピストン6と斜板11との間に介在され、ピストン6及び斜板11に摺接するシュー10と、ピストン6またはシュー10に形成され、ピストン6とシュー10との摺接面に開口する液溜部6d,6f,10fと、液溜部6d,6f,10fに作動流体を供給する供給通路6c,10gと、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、ピストンポンプやピストンモータなどの液圧回転機に関するものである。
液圧回転機としては、例えば特許文献1のようなピストンポンプが知られている。特許文献1には、ピストンに摺接するシューを有し、作動流体として水を吐出する水圧アキシャルピストンポンプが開示されている。
特開平8−247021号公報
特許文献1に記載のようなピストンポンプでは、ピストンとシューとの摺接面の潤滑性が悪化すると、摺接面の摩擦抵抗が大きくなり、効率が低下するおそれがあった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピストンとシューとの摺接面の潤滑性を良くし、液圧回転機の効率を向上させることを目的とする。
本発明は、液圧回転機であって、複数のピストンと、前記ピストンを収容する複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、前記シリンダブロックを貫通して前記シリンダブロックと結合するシャフトと、前記シリンダブロックの回転に伴って前記シリンダの容積室を拡縮するように前記ピストンを往復動させる斜板と、前記ピストンと前記斜板との間に介在され、前記ピストン及び前記斜板に摺接するシューと、前記ピストンまたは前記シューに形成され、前記ピストンと前記シューとの摺接面に開口する液溜部と、前記液溜部に作動流体を供給する供給通路と、を備えることを特徴とする。
本発明では、ピストンとシューとの摺接面に開口する液溜部と、液溜部に作動流体を供給する供給通路と、を備えているため、ピストンとシューとの摺接面の潤滑性が向上する。この結果、摺接面の摩擦抵抗が低下するため、液圧回転機の効率を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る液圧回転機の断面図である。 本発明の実施形態に係る液圧回転機のピストンとシューの拡大図である。 本発明の実施形態の第1変形例に係る液圧回転機のピストンとシューの拡大図である。 本発明の実施形態の第2変形例に係る液圧回転機のピストンとシューの拡大図である。
以下、図1を参照して、本発明の実施形態に係る液圧回転機について説明する。
本実施形態では、液圧回転機が、水を作動流体とする水圧ピストンポンプモータ100である場合について説明する。水圧ピストンポンプモータ100は、外部からの動力によりシャフト1が回転してピストン6が往復動することで、作動流体である水を供給するポンプとして機能し、外部から供給される水の流体圧によりピストン6が往復動してシャフト1が回転することにより、回転駆動力を出力するモータとして機能する。
以下の説明では、水圧ピストンポンプモータ100をピストンポンプとして使用した場合について例示し、水圧ピストンポンプモータ100を単に「ピストンポンプ100」と称する。
ピストンポンプ100は、水を作動流体とする水圧ピストンポンプである。ピストンポンプ100は、動力源によって回転するシャフト1と、シャフト1に連結されシャフト1の回転に伴って回転するシリンダブロック2と、シリンダブロック2を収容するケーシング3と、を備える。ケーシング3は、両端が開口するケース本体3aと、シャフト1の一端を支持するとともにケース本体3aの一方の開口端を塞ぐエンドカバー5と、シャフト1の他端が挿通するとともにケース本体3aの他方の開口端を塞ぐフロントカバー4と、を備える。
シャフト1の一端部1aは、エンドカバー5に設けられる収容凹部5aに収容される。シャフト1の他端部1bは、フロントカバー4から外部に突出し、動力源に連結される。
シリンダブロック2は、シャフト1が貫通する貫通孔2aを有し、シャフト1と連結部30にてスプライン結合される。これにより、シリンダブロック2はシャフト1の回転に伴って回転する。
シリンダブロック2には、一方の端面に開口部を有する複数のシリンダ2bがシャフト1と平行に形成される。複数のシリンダ2bは、シリンダブロック2の周方向に所定の間隔を持って形成される。シリンダ2bには、円柱状のピストン6が往復動自在に挿入される。ピストン6には、軸方向に延びる中空部6bが形成される。ピストン6の中空部6bとシリンダ2bの内壁とにより容積室7が区画される。ピストン6の先端側は、シリンダ2bの開口部から突出し、その先端部には球面座6aが形成される。
ピストンポンプ100は、ピストン6の先端6aに回転自在に連結されるシュー10と、シリンダブロック2の回転に伴ってシュー10が摺接する斜板11と、をさらに備える。
シュー10は、各ピストン6の先端に形成される球面座6aを受容する受容部10aと、斜板11に摺接する円形の平板部10bと、を備える。受容部10aの内面は球面状に形成され、受容した球面座6aの外面と摺接する。シュー10は球面座6aに対してあらゆる方向に角度変位可能である。
斜板11は、フロントカバー4の内壁に固定され、シャフト1の軸に垂直な方向から傾斜した摺接面11aを有する。シュー10の平板部10bは、摺接面11aに対して面接触する。
フロントカバー4には、シャフト1が挿通する貫通孔4aが形成される。貫通孔4aには、シャフト1を回転自在に支持する第1すべり軸受18が嵌合される。また、フロントカバー4には、シャフト1とフロントカバー4との間から水が外部へ洩れないようにシール材25が設けられる。
ケース本体3aの内周面には、第2すべり軸受19が嵌合される。ケース本体3aは、第2すべり軸受19を介してシリンダブロック2を回転自在に支持する。
エンドカバー5には、容積室7に吸い込まれる水を導く供給通路8と、容積室7から吐出される水が導かれる排出通路9と、が形成される。エンドカバー5は、さらに、収容凹部5aの内周面に嵌合する第3すべり軸受20を備える。エンドカバー5は、第3すべり軸受20を介して収容凹部5aに収容されるシャフト1の一端部1aを回転自在に支持する。
第1〜3すべり軸受18〜20は、樹脂,セラミック,DLC(Diamond Like Carbon)等により形成される。第1〜3すべり軸受18〜20の材質は、特に作動流体が水であっても摺動性が確保できる材質であればどのような材質でもよい。
ピストンポンプ100は、シリンダブロック2とエンドカバー5との間に介在されるバルブプレート17をさらに備える。
バルブプレート17は、シリンダブロック2の基端面が摺接する円板部材であり、エンドカバー5に固定される。バルブプレート17には、供給通路8と容積室7を接続する供給ポート17aと、排出通路9と容積室7を接続する排出ポート17bと、が形成される。
次に、図2を参照し、ピストン6とシュー10との摺接面の潤滑構造について説明する。
ピストン6には、一端がシュー10と摺接する球面座6aの先端面に開口し、他端が中空部6bに開口する供給通路6cが形成される。さらに、シュー10と摺接する球面座6aには、ピストン6とシュー10との摺接面に設けられる液溜部としての溝部6dが形成される。供給通路6cを通じて溝部6dと容積室7とは連通しているため、溝部6dは、容積室7において加圧された水によって満たされる。このため、ピストン6とシュー10との摺接面には、静圧軸受が形成される。
図2に示される溝部6dは、ピストン6の球面座6aの表面に形成されている。これに代えて、シュー10の受容部10aの内表面に溝部を形成してもよい。また、溝部6dは、1つでもよいし複数形成してもよく、ピストン6とシュー10との摺接面内であればどのような位置に設けてもよい。溝部6dの深さや設けられる範囲は、ピストン6とシュー10との摺接面の潤滑性を考慮し設定される。また、溝部6dの球面座6aの表面における形状は、矩形に限らず、円形や楕円形,十字形,円環等どのような形状であってもよい。また、ピストン6の球面座6aまたはシュー10の受容部10aには、樹脂,セラミック,DLC(Diamond Like Carbon)等、特に作動流体が水であっても潤滑性が確保可能な潤滑被膜を形成してもよい。
シュー10には、一端がピストン6と摺接する受容部10aの内表面に開口し、他端が斜板11と摺接する平板部10bに開口する孔10cが形成される。平板部10bには、シュー10と斜板11との摺接面に開口する凹部10dが形成される。供給通路6c及び孔10cを通じて凹部10dと容積室7とは連通しているため、凹部10dは、溝部6dと同様に、容積室7において加圧された水によって満たされる。このため、シュー10と斜板11との摺接面には静圧軸受が形成される。シュー10の平板部10bまたは斜板11の摺接面11aには、樹脂,セラミック,DLC(Diamond Like Carbon)等、特に作動流体が水であっても潤滑性が確保可能な潤滑被膜を形成してもよい。
次に、図3及び図4を参照し、ピストン6とシュー10との摺接面の潤滑構造の変形例について説明する。
図3に示す第1変形例は、図2に示されるものに対して、溝部6dに代えて、液溜部としての凹部6fが球面座6aの表面に複数形成される点で異なっている。さらにこれら複数の凹部6fに向けて、供給通路6cから分岐する分岐通路6eがそれぞれ形成される。供給通路6c及び分岐通路6eを通じて各凹部6fと容積室7とは連通しているため、各凹部6fは、容積室7において加圧された水によって満たされる。このため、ピストン6とシュー10との摺接面には、静圧軸受が形成される。この場合、供給通路6c及び分岐通路6eからなる通路が請求項1の供給通路に該当する。
図3に示す第1変形例では、凹部6fは、球面座6aの表面に形成される。これに代えて、シュー10の受容部10aの内表面に凹部を形成してもよい。また、各凹部6fはそれぞれ独立して形成されていてもよいし、球面座6aの表面に形成される溝等を通じて互いに連通してもよい。また、凹部6fは、ピストン6とシュー10との摺接面内であればどのような位置に設けてもよく、同一断面内に限定されるものではない。また、凹部6fの大きさや数は、ピストン6とシュー10との摺接面の潤滑性を考慮し設定される。また、凹部6fの球面座6aの表面における形状は、矩形や円形,楕円形,円環等どのような形状であってもよい。
図4に示す第2変形例は、図2及び図3に示されるものに対して、球面座10eがシュー10側に形成される点で異なっている。ピストン6の先端には、シュー10の球面座10eを受容する受容部6gが形成される。シュー10の球面座10eの表面には、液溜部としての凹部10fが複数独立して形成される。さらにこれら複数の凹部10fに向けて、孔10cから分岐する分岐孔10gがそれぞれ形成される。ピストンに形成された供給通路6cと、シュー10に形成された孔10c及び分岐孔10gと、を通じて各凹部10fと容積室7とは連通しているため、各凹部10fは、容積室7において加圧された水によって満たされる。このため、ピストン6とシュー10との摺接面には、静圧軸受が形成される。この場合、供給通路6c、孔10c及び分岐孔10gからなる通路が請求項1の供給通路に該当する。
図4に示す第2変形例では、凹部10fは、球面座10eの表面に形成される。これに代えて、ピストン6の受容部6gの内表面に凹部を形成してもよい。また、凹部10fは、ピストン6とシュー10との摺接面内であればどのような位置に設けてもよく、同一断面内に限定されるものではない。また、凹部10fの大きさや数は、ピストン6とシュー10との摺接面の潤滑性を考慮し設定される。また、凹部10fの球面座10eの表面における形状は、矩形や円形,楕円形,円環等どのような形状であってもよい。
次に、ピストンポンプ100の動作について説明する。
外部からの動力によりシャフト1が回転駆動され、それに伴いシリンダブロック2が回転すると、各シュー10の平板部10bが斜板11に対して摺接し、各ピストン6が斜板11の傾斜角度に応じたストローク量でシリンダ2b内を往復動する。各ピストン6の往復動により、各容積室7の容積が増減する。
シリンダブロック2の回転により拡大する容積室7には供給通路8及び供給ポート17aを通じて水が導かれる。容積室7内に吸い込まれた水は、シリンダブロック2の回転による容積室7の縮小によって増圧され、排出ポート17b及び排出通路9を通じて吐出される。このように、ピストンポンプ100では、シリンダブロック2の回転に伴って、水の吸込と吐出とが連続的に行われる。
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
ピストン6とシュー10との摺接面に開口する液溜部6d,6f,10fと、液溜部に作動流体を供給する供給通路6c,10gと、を備えているため、ピストン6とシュー10との摺接面には、静圧軸受が形成される。この結果、摺接面の潤滑性が向上し、摩擦抵抗が低下するため、液圧回転機のポンプ効率及び駆動効率を向上させることができる。
また、ピストン6とシュー10との摺接面の潤滑性が向上するため、ピストン6やシュー10の摩耗が低減される。このため、摩耗により生じるピストン6とシュー10との間のがたつきが防止されるとともに、がたつきに起因する騒音の発生を防止することができる。
本実施形態では、作動流体として水を用いているが、これに代えて、作動油や水溶性代替液等の作動流体を用いてもよい。また、ピストンポンプモータ100は、斜板11の角度が固定式のものであるが、斜板の傾転角度を変更可能な可変容量型ピストンポンプモータであってもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
100 水圧ピストンポンプモータ(液圧回転機)
1 シャフト
2 シリンダブロック
3 ケーシング
6 ピストン
6c 供給通路
6d 溝部(液溜部)
6e 分岐通路(供給通路)
6f 凹部(液溜部)
7 容積室
10 シュー
10f 凹部(液溜部)
10g 分岐孔(供給通路)
11 斜板
18 第1すべり軸受
19 第2すべり軸受
20 第3すべり軸受

Claims (5)

  1. 液圧回転機であって、
    複数のピストンと、
    前記ピストンを収容する複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、
    前記シリンダブロックを貫通して前記シリンダブロックと結合するシャフトと、
    前記シリンダブロックの回転に伴って前記シリンダの容積室を拡縮するように前記ピストンを往復動させる斜板と、
    前記ピストンと前記斜板との間に介在され、前記ピストン及び前記斜板に摺接するシューと、
    前記ピストンまたは前記シューに形成され、前記ピストンと前記シューとの摺接面に設けられる液溜部と、
    前記液溜部に作動流体を供給する供給通路と、を備えることを特徴とする液圧回転機。
  2. 前記供給通路は、前記ピストンに形成され、前記液溜部と前記容積室とを連通する通路であることを特徴とする請求項1に記載の液圧回転機。
  3. 前記供給通路は、前記液溜部に向けて形成される複数の通路であることを特徴とする請求項2に記載の液圧回転機。
  4. 前記供給通路は、前記ピストンと前記シューに亘って形成され、前記液溜部と前記容積室とを連通する通路であることを特徴とする請求項1に記載の液圧回転機。
  5. 前記液溜部は、前記ピストンまたは前記シューに形成される複数の凹部であり、
    前記供給通路は、複数の前記液溜部のそれぞれに対して連通する複数の通路であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の液圧回転機。
JP2014056681A 2014-03-19 2014-03-19 液圧回転機 Pending JP2015178808A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014056681A JP2015178808A (ja) 2014-03-19 2014-03-19 液圧回転機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014056681A JP2015178808A (ja) 2014-03-19 2014-03-19 液圧回転機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015178808A true JP2015178808A (ja) 2015-10-08

Family

ID=54263018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014056681A Pending JP2015178808A (ja) 2014-03-19 2014-03-19 液圧回転機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015178808A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104700A1 (de) * 2019-02-25 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kolben, Axialkolbenmaschine und Verfahren zur Herstellung eines Kolbens

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191275U (ja) * 1987-01-27 1988-12-09
JPS6441677A (en) * 1987-07-20 1989-02-13 Hydromatik Gmbh Axial piston machine with piston formed as stepped piston
JPH05113173A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Hitachi Ltd 斜板型液圧回転機
JPH09324746A (ja) * 1996-06-07 1997-12-16 Unisia Jecs Corp アキシャルプランジャポンプ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191275U (ja) * 1987-01-27 1988-12-09
JPS6441677A (en) * 1987-07-20 1989-02-13 Hydromatik Gmbh Axial piston machine with piston formed as stepped piston
JPH05113173A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Hitachi Ltd 斜板型液圧回転機
JPH09324746A (ja) * 1996-06-07 1997-12-16 Unisia Jecs Corp アキシャルプランジャポンプ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104700A1 (de) * 2019-02-25 2020-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kolben, Axialkolbenmaschine und Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
WO2020173520A1 (de) * 2019-02-25 2020-09-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kolben, axialkolbenmaschine und verfahren zur herstellung eines kolbens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10145367B2 (en) Piston pump and valve plate of piston pump
JP2016017430A (ja) 水圧回転機
JP6031301B2 (ja) 水圧回転機
KR20150042855A (ko) 액압 회전기
JP2015178808A (ja) 液圧回転機
JP6280783B2 (ja) 水圧回転機
JP6276911B2 (ja) 液圧回転機
JP6307015B2 (ja) アキシャルピストン型液圧回転機
JP5307514B2 (ja) 油圧ピストンポンプ・モータ
JP6777577B2 (ja) アキシャルピストン型液圧回転機
JP2016017429A (ja) 液圧回転機
JP6557553B2 (ja) 水圧回転機
JP6569515B2 (ja) 斜板式ピストンポンプ
JP6572764B2 (ja) 斜板式ピストンポンプ
JP6118600B2 (ja) 斜板式ピストンポンプモータ
EP3106666B1 (en) Hydraulic rotary machine
JP6553989B2 (ja) 液圧回転機
KR101930688B1 (ko) 액시얼 피스톤 펌프
JP6360701B2 (ja) 液圧回転機
JP4496528B2 (ja) 斜板式液圧回転機
JP2016223307A (ja) 可変容量型斜板式液圧回転機
JP2015071978A (ja) 斜板式ピストンポンプ・モータ
JP2019100250A (ja) ピストンポンプ
JP2013256905A (ja) アキシャルピストン式液圧ポンプ
JP2019094882A (ja) 液圧回転機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161123

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20161216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170829

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180508