JP2018112075A - 斜軸式液圧回転機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケーシング本体にヘッドケーシングを容易に組付けることができるようにした斜軸式液圧回転機を提供する。【解決手段】 油圧ポンプ１は、ケーシング本体２、ヘッドケーシング３、シリンダブロック６、弁板９、傾転機構１０等を備えている。弁板９とヘッドケーシング３とをサーボピン１３の中心軸線方向に離間させ、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂと弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂとを間隔を開けて対面させたときに、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄの端縁３Ｄ１と弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの側面９Ｄの端縁９Ｄ１との軸線方向距離をＡとし、サーボピン１３の先端１３Ａと弁板９の嵌合孔９Ｅとの軸線方向距離をＢとした場合に、弁板９の最大傾転の位置でＡ＞Ｂに設定されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に搭載され、油圧ポンプ、油圧モータとして用いられる斜軸式液圧回転機に関する。

一般に、可変容量型の斜軸式液圧回転機は、軸方向の一側が軸受部となった中空のケーシング本体と、ケーシング本体の軸方向の他側の開口を閉塞して設けられ円弧状に凹陥した凹円弧状摺接部を有するヘッドケーシングと、ケーシング本体の軸受部に回転可能に設けられケーシング本体内への挿入側先端部がドライブディスクとなった回転軸と、ケーシング本体内に設けられ軸方向に延びるシリンダが周方向に間隔をもって複数配置されると共に軸方向の他端面が摺接端面となったシリンダブロックと、一端側が回転軸のドライブディスクの回転中心位置に揺動可能に連結され他端側がシリンダブロックの中心シリンダに挿入されたセンタシャフトと、シリンダブロックの各シリンダに往復動可能に挿嵌され一端側がドライブディスクに揺動可能に連結された複数のピストンと、ヘッドケーシングとシリンダブロックとの間に設けられ、一端面がシリンダブロックの摺接端面と摺接し、他端面がヘッドケーシングの凹円弧状摺接部に傾転可能に摺接する凸円弧状摺接部となった弁板と、ヘッドケーシングに設けられ、シリンダブロックと共に弁板を傾転させるためのサーボピストンから弁板に向けて延びたサーボピンが弁板の嵌合孔に接続された傾転機構とにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、定容量型の斜軸式液圧回転機として、ヘッドケーシングにガイド穴を設けると共にセンタシャフトにセンタ穴を設け、これらガイド穴とセンタ穴とをガイド棒で位置決めした状態で組み立てる構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−３０３９６１号公報 特開平７−５４７６７号公報

ところで、ケーシング本体にヘッドケーシングを組付ける際は、２箇所を嵌合させる必要がある。即ち、ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部の側面と弁板の凸円弧状摺接部の側面との嵌合と、サーボピンの先端側と弁板の嵌合孔との嵌合とを行う必要がある。

上述した特許文献１によるものでは、ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部の側面と弁板の凸円弧状摺接部の側面とが嵌合した後に、サーボピンの先端側と弁板の嵌合孔とが嵌合する構成となっている。この場合、先にヘッドケーシングの凹円弧状摺接部の側面と弁板の凸円弧状摺接部の側面とが嵌合するので、サーボピンの先端側と弁板の嵌合孔とを嵌合させるのを外部から目視し難くなる。これにより、サーボピンの先端側と弁板の嵌合孔とを嵌合させることが面倒になる可能性がある。

一方、可変容量型の斜軸式液圧回転機において、上述した特許文献２のようなガイド棒を用いてケーシング本体にヘッドケーシングを組付ける構成とすることが考えられる。しかしながら、この場合は、ヘッドケーシングにガイド孔を形成する工程とガイド穴を塞ぐ工程とが必要になるため、加工工数が増加し、コストが嵩む可能性がある。また、ガイド孔を塞ぐ部品も必要となるため、部品点数が増える可能性もある。さらに、ヘッドケーシングにガイド孔を設けるためのスペースが必要になり、ヘッドケーシングが大型化してしまう可能性もある。

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、本発明の目的は、ケーシング本体にヘッドケーシングを容易に組付けることができるようにした斜軸式液圧回転機を提供することにある。

本発明による斜軸式液圧回転機は、ケーシング本体の軸方向の開口を閉塞して設けられ円弧状に凹陥した凹円弧状摺接部を有するヘッドケーシングと、前記ヘッドケーシングとシリンダブロックとの間に設けられ、一端面が前記シリンダブロックの摺接端面と摺接し、他端面が前記ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部に傾転可能に摺接する凸円弧状摺接部となった弁板と、前記ヘッドケーシングに設けられ、前記シリンダブロックと共に前記弁板を傾転させるためのサーボピストンから前記弁板に向けて延びたサーボピンが前記弁板の嵌合孔に接続された傾転機構とを備えてなる。

そして、上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成の特徴は、前記弁板と前記ヘッドケーシングとを前記サーボピンの中心軸線方向に離間させ、前記ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部と前記弁板の凸円弧状摺接部とを間隔を開けて対面させたときに、前記ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部の側面の端縁と前記弁板の凸円弧状摺接部の側面の端縁との軸線方向距離をＡとし、前記サーボピン先端と前記弁板の嵌合孔との軸線方向距離をＢとした場合に、前記弁板の傾転範囲の少なくともいずれかの位置でＡ＞Ｂに設定されていることにある。

本発明によれば、ケーシング本体にヘッドケーシングを容易に組付けることができる。

本発明の実施の形態による可変容量型斜軸式油圧ポンプを最大傾転状態で示す断面図である。 図１中のヘッドケーシングをケーシング本体に組付ける状態を示す断面図である。 図２中のIII部の拡大図である。 サーボピンの先端側を弁板の嵌合孔に嵌合させた状態を示す図２と同様位置の断面図である。 図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向から見た断面図である。 サーボピンの先端側を弁板の嵌合孔に嵌合させた状態を示す図５と同様位置の断面図である。 サーボピンを単体で示す側面図である。 最大傾転と最小傾転との中間の状態（弁板の中心軸線とサーボピンの中心軸線とが一致した状態）を示す断面図である。 最小傾転状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る斜軸式液圧回転機として、可変容量型の斜軸式液圧回転機、より具体的には、可変容量型斜軸式油圧ポンプを例に挙げ、この油圧ポンプについて、図１ないし図９に従って詳細に説明する。

図１において、斜軸式液圧回転機としての可変容量型斜軸式油圧ポンプ（以下、油圧ポンプ１という）は、例えば油圧ショベルの原動機によって回転駆動され、作動油タンクからの油液を吸込んで、油圧管路の下流側に接続される各種油圧機器（いずれも図示せず）に圧油を供給するものである。この油圧ポンプ１は、ケーシング本体２、ヘッドケーシング３、回転軸４、シリンダブロック６、センタシャフト７、ピストン８、弁板９、傾転機構１０等により構成されている。

ケーシング本体２は、油圧ポンプ１の外殻となる中空の筒状体として形成されている。このケーシング本体２は、軸方向の一側に位置して略円筒状に形成された軸受部２Ａと、該軸受部２Ａの他端から傾斜して延びたシリンダブロック収容部２Ｂとにより構成されている。このシリンダブロック収容部２Ｂの他端には、ヘッドケーシング３が組付けられている。即ち、ケーシング本体２とヘッドケーシング３とにより油圧ポンプ１全体のケーシングを構成している。

ヘッドケーシング３は、ケーシング本体２の軸方向の他側の開口、即ち、シリンダブロック収容部２Ｂの他端を閉塞して設けられている。このヘッドケーシング３は、ケーシング本体２側に位置する一端面３Ａに凹円弧状摺接部３Ｂを有している。一方、ヘッドケーシング３には、凹円弧状摺接部３Ｂの奥部に位置して後述する傾転機構１０のシリンダ孔１１が設けられている。さらに、ヘッドケーシング３には、凹円弧状摺接部３Ｂ（の凹円弧面３Ｃ）に開口する吸入流路と排出流路（いずれも図示せず）とがシリンダ孔１１を挟んで設けられている。

ここで、凹円弧状摺接部３Ｂは、円弧状に凹陥している。即ち、凹円弧状摺接部３Ｂは、センタシャフト７を支点（回転中心）として弁板９が傾転（揺動）したときの傾転半径（揺動半径）に沿って形成された凹円弧面３Ｃと、凹円弧面３Ｃの両端に位置して凹円弧面３Ｃからシリンダブロック６側に向けて延びる側面３Ｄとを備えている。そして、凹円弧状摺接部３Ｂには、弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂが傾転可能に嵌合している。即ち、凹円弧状摺接部３Ｂの凹円弧面３Ｃは、弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの凸円弧面９Ｃと摺接し、凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄは、弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの側面９Ｄと摺接する。

回転軸４は、ケーシング本体２の軸受部２Ａ内に位置して、軸受部２Ａ内を軸方向に延びて設けられている。この回転軸４は、複数（例えば、３個）の軸受５を介して、軸受部２Ａ内に回転可能に支持されている。回転軸４の一端側は、ケーシング本体２から軸方向に突出する突出端４Ａとなり、この突出端４Ａには、エンジン等の原動機が動力伝達機構等（いずれも図示せず）を介して連結される。一方、回転軸４には、ケーシング本体２内への挿入側先端部、即ち、軸方向の他端部に位置して円板状のドライブディスク４Ｂが形成されている。

シリンダブロック６は、回転軸４と一体に回転するように、ケーシング本体２のシリンダブロック収容部２Ｂ内に設けられている。このシリンダブロック６は、円柱体として形成され、その中心軸線に沿ってセンタシャフト７が挿入される中心シリンダとしてのセンタシャフト挿入孔６Ａが設けられている。一方、シリンダブロック６には、センタシャフト挿入孔６Ａの周囲に位置して軸方向に延びるシリンダ６Ｂが周方向に間隔をもって複数（１つのみ図示）配置されている。さらに、シリンダブロック６は、後述の弁板９側となる軸方向の他端面が摺接端面６Ｃとなっている。この摺接端面６Ｃは、弁板９の切換面９Ａと摺接するもので、凹球面状に形成されている。

センタシャフト７は、シリンダブロック６のセンタシャフト挿入孔６Ａに挿通されている。このセンタシャフト７は、回転軸４のドライブディスク４Ｂと弁板９との間でシリンダブロック６を傾転自在に支持するものである。センタシャフト７は、一端側が回転軸４のドライブディスク４Ｂの回転中心位置に揺動可能に連結され、他端側がセンタシャフト挿入孔６Ａに挿入されている。そして、センタシャフト７の他端側には、スプリング７Ａが設けられている。このスプリング７Ａは、シリンダブロック６を弁板９に押しつけるものである。

ピストン８は、シリンダブロック６の各シリンダ６Ｂに往復動可能に複数本挿嵌されている。これら複数本のピストン８は、シリンダ６Ｂから突出した一端側が回転軸４のドライブディスク４Ｂに揺動可能に連結されている。各ピストン８は、回転軸４に対して傾転したシリンダブロック６が回転することにより、シリンダ６Ｂ内で往復動し、油液の吸込、吐出を行うものである。

弁板９は、ヘッドケーシング３とシリンダブロック６との間に設けられている。この弁板９は、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂ内で凹円弧面３Ｃに沿って傾転するものである。弁板９は、凹円弧状摺接部３Ｂの幅寸法（傾転方向に対する横方向の寸法、側面３Ｄの離間寸法）内に収まる矩形状の外形を有している。弁板９の一端面には、シリンダブロック６の摺接端面６Ｃに対面して摺接する凸球面状の切換面９Ａが設けられている。一方、切換面９Ａと反対側となる弁板９の他端面には、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂに対応した円弧をもって突出した凸円弧状摺接部９Ｂが設けられている。この凸円弧状摺接部９Ｂは、傾転機構１０の作動時に、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂに傾転可能に摺接するものである。

この場合、図５に示すように、凸円弧状摺接部９Ｂは、凹円弧状摺接部３Ｂの凹円弧面３Ｃに対応して突出した凸円弧面９Ｃと、凸円弧面９Ｃの両端（弁板９の両端）に位置する側面９Ｄとを備えている。そして、凸円弧状摺接部９Ｂは、凹円弧状摺接部３Ｂに傾転可能に嵌合している。

図３に示すように、弁板９には、切換面９Ａの中央に位置して軸方向に貫通した嵌合孔９Ｅが設けられている。この嵌合孔９Ｅは、サーボピン１３の先端１３Ａ側が挿入されるものである。また、嵌合孔９Ｅの他端側（ヘッドケーシング３側）には、嵌合孔９Ｅの他の部分よりも内径寸法が大きい大径部９Ｆが形成されている。即ち、嵌合孔９Ｅは、他端側から順に、（凸円弧状摺接部側）大径部９Ｆ、小径部９Ｇ、（切換面側）大径部９Ｈを有している。そして、嵌合孔９Ｅの小径部９Ｇに、サーボピン１３の嵌合部１３Ｂが嵌合している。嵌合孔９Ｅは、大径部９Ｆによってサーボピン１３が挿入される側の開口（挿入口）を大きくすることにより、嵌合孔９Ｅ内にサーボピン１３の先端１３Ａを挿入し易くしている。

傾転機構１０は、ヘッドケーシング３に設けられている。この傾転機構１０は、シリンダブロック６と共に弁板９を傾転させるものである。傾転機構１０は、凹円弧状摺接部３Ｂの最深部よりも奥部に位置して弁板９の傾転方向に直線状に延びて設けられたシリンダ孔１１と、該シリンダ孔１１に摺動可能に挿嵌された動作部としてのサーボピストン１２と、該サーボピストン１２の長さ方向の中間部位に設けられ、該サーボピストン１２から径方向に突出して弁板９側に向けて延びたサーボピン１３とを備えている。シリンダ孔１１は、一側シリンダ孔となる大径孔１１Ａと他側シリンダ孔となる小径孔１１Ｂとを有している。

サーボピン１３は、基端側がサーボピストン１２に形成されたピン孔１２Ａ内に挿入され、先端１３Ａ側が弁板９の嵌合孔９Ｅに挿入（接続）されている。即ち、サーボピン１３の弁板９側に位置する先端１３Ａ寄りには、球形ジョイントの如き嵌合部１３Ｂが設けられており、該嵌合部１３Ｂが嵌合孔９Ｅ（の小径部９Ｇ）に嵌合することにより、サーボピン１３と弁板９とが接続されている。また、サーボピン１３の先端１３Ａには、先細りとなるテーパ状（縮径状）のガイド部１３Ｃが形成されている。この場合、図７に示すように、サーボピン１３の中心軸線Ｋ−Ｋとガイド部１３Ｃ（の傾斜面）とのなす角度はαに設定されている。

傾転機構１０は、油通孔（図示せず）からシリンダ孔１１（１１Ａ，１１Ｂ）内に油液を供給することにより、このシリンダ孔１１（１１Ａ，１１Ｂ）に沿ってサーボピストン１２を移動することができる。このように、サーボピストン１２を移動させることにより、サーボピン１３を介して弁板９をシリンダブロック６と共に傾転させることができる。これにより、傾転機構１０は、回転軸４に対するシリンダブロック６と弁板９の傾転角度を、図９に示す最小傾転位置と図１に示す最大傾転位置との間で調整することができる。

本実施の形態による油圧ポンプ１は上述の如き構成を有するもので、次に、この油圧ポンプ１の動作について説明する。

まず、傾転機構１０によってシリンダブロック６と共に弁板９を、図１に示す最大傾転位置に移動させる。この場合には、図示しないパイロットポンプからの圧油をシリンダ孔１１（の小径孔１１Ｂ）内に供給し、サーボピストン１２を変位させる。このときには、サーボピン１３が接続された弁板９がシリンダブロック６と共に傾転し、最大傾転位置まで移動する。

一方、圧油を油通孔からシリンダ孔１１（の大径孔１１Ａ）内に供給した場合には、弁板９をシリンダブロック６と共に、最小傾転位置（図９に示す位置）や最大傾転位置と最小傾転位置との間の中間位置（図８に示す位置）に移動することができる。なお、図８は、弁板９およびシリンダブロック６が中間位置、即ち、弁板９の中心軸線Ｌ−Ｌとサーボピン１３の中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度が０（零）となった状態を示している。

次に、エンジン、モータ等の原動機（図示せず）によって回転軸４を回転駆動すると、該回転軸４のドライブディスク４Ｂと共にシリンダブロック６が回転する。このときには、シリンダブロック６が回転することによって各シリンダ６Ｂ内でピストン８が往復動する。ここで、往復動するピストン８の吸込行程では、作動油タンクから、ヘッドケーシング３の吸入流路（図示せず）等を通じてシリンダ６Ｂ内に油液を吸込む。続いて、ピストン８の吐出行程では、シリンダ６Ｂ内から圧油を吐出し、この圧油をヘッドケーシング３の排出流路（図示せず）を通じて油圧管路の下流側に接続される各種油圧機器（いずれも図示せず）に圧油を供給することができる。

ところで、従来技術によれば、ケーシング本体にヘッドケーシングを組付けるときに、ヘッドケーシングと弁板とを嵌合させてから、サーボピンの先端側と弁板の嵌合孔とを嵌合させる必要がある。このため、サーボピンの先端側と弁板の嵌合孔とを嵌合させる嵌合作業が外部から目視し難くなり、この嵌合作業が面倒になる可能性がある。

そこで、本実施の形態では、次のような構成を採用している。以下、本発明の特徴部分として、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂと弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂとの寸法関係（長さ関係）について、図２ないし図６に従って詳しく述べる。この場合、図２に示すように、ヘッドケーシング３をケーシング本体２に組付ける場合を基準として、寸法関係を説明する。即ち、弁板９とヘッドケーシング３とをサーボピン１３の中心軸線方向に離間させ、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂと弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂとを任意の一定間隔を開けて対面させる。この状態で、サーボピン１３の中心軸線方向を基準として寸法関係を説明する。なお、寸法関係は、サーボピン１３の軸線方向を基準に規制（規定）するが、例えば、鉛直方向を基準に規制（規定）してもよい。

図２に示すように、ヘッドケーシング３をケーシング本体２に組付ける組付作業は、例えば、クレーン等を用いて吊り上げたヘッドケーシング３を、ケーシング本体２の上側から組み付けることにより行う。このとき、ヘッドケーシング３は、サーボピン１３側が鉛直下向きとなり、ケーシング本体２は、シリンダブロック６側が鉛直上向きとなる。また、シリンダブロック６、弁板９、サーボピストン１２、サーボピン１３は、重力によって最大傾転位置となっている。このとき、図２に示すように、シリンダブロック６および弁板９は、センタシャフト７のスプリング７Ａによって押し上げられ、サーボピン１３側に近づいた状態となっている。

ここで、図５に示すように、サーボピン１３の先端１３Ａは、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄの端縁３Ｄ１よりも、弁板９側に突出している。この上で、図３および図５に示すように、各部の寸法関係を次のように規制（規定）している。即ち、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄの端縁３Ｄ１と弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの側面９Ｄの端縁９Ｄ１との軸線方向距離をＡとし、サーボピン１３の先端１３Ａと弁板９の嵌合孔９Ｅとの軸線方向距離をＢとする。この場合に、Ａ，Ｂは、弁板９の傾転範囲のうちの少なくともいずれかの位置、より具体的には、弁板９が少なくとも最大傾転の位置で、下記の数１式の関係に設定されている。

この場合、軸線方向距離Ｂは、例えば、凹円弧状摺接部３Ｂと凸円弧状摺接部９Ｂとをサーボピン１３の軸線方向に任意の一定間隔を開けて対面させた状態で、サーボピン１３の先端１３Ａと弁板９の嵌合孔９Ｅの大径部９Ｆの開口縁との軸線方向距離のうちの最も短い距離とする。即ち、軸線方向距離Ｂは、例えば、嵌合孔９Ｅの大径部９Ｆの開口縁のうちの最もヘッドケーシング３に近くなる部位とサーボピン１３の先端１３Ａとの距離とする。

さらに、弁板９の嵌合孔９Ｅには、大径部９Ｆを設けていることから、大径部９Ｆの軸線方向の長さをＣとした場合に、軸線方向距離Ａ，Ｂ，Ｃは、下記の数２式の関係に設定されている。

そして、軸線方向距離Ａ，Ｂ，Ｃは、上記数２式を満たすため、図４および図６に示すように、ケーシング本体２にヘッドケーシング３を組付ける際、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄと弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの側面９Ｄとが嵌合するのに先立って、サーボピン１３の先端１３Ａと弁板９の嵌合孔９Ｅ（小径部９Ｇ）とが嵌合する。即ち、サーボピン１３の先端と弁板９との嵌合孔９Ｅとの距離が０（Ｂ＋Ｃ＝０）となった状態においてＡ＞０となるため、サーボピン１３と弁板９の嵌合孔９Ｅとを目視しつつ嵌合させることができる。

ここで、図７に示すように、サーボピン１３のガイド部１３Ｃ（の傾斜面）とサーボピン１３の中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度をαとした場合、このなす角度αを、次のように設定している。即ち、図１に示すように、弁板９を最大傾転させたときの弁板９の中心軸線Ｌ−Ｌとサーボピン１３の中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度をβとする。また、図９に示すように、弁板９を最小傾転させたときとの弁板９の中心軸線Ｌ−Ｌとサーボピン１３の中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度をγとする。この場合に、なす角度αは、角度βおよび角度γよりも大きく設定されている。即ち、角度α，β，γは、下記の数３式および数４式の関係に設定されている。

かくして、本実施の形態によれば、弁板９とヘッドケーシング３とをサーボピン１３の中心軸線方向に離間させ、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂと弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂとを任意の一定間隔を開けて対面させたときに、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄの端縁３Ｄ１と弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの側面９Ｄの端縁９Ｄ１との軸線方向距離をＡとし、サーボピン１３の先端１３Ａと弁板９の嵌合孔９Ｅとの軸線方向距離をＢとする。この場合に、弁板９の傾転範囲の少なくともいずれかの位置でＡ＞Ｂに設定されている。これにより、ケーシング本体２にヘッドケーシング３を容易に組付けることができる。

即ち、油圧ポンプ１は、ケーシング本体２にヘッドケーシング３を組付ける際、サーボピン１３と弁板９の嵌合孔９Ｅが嵌合した後に、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄと弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの側面９Ｄが嵌合することができる。言い換えれば、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄと弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの側面９Ｄとの嵌合に先立って、サーボピン１３と弁板９の嵌合孔９Ｅとを嵌合させることができる。

これにより、サーボピン１３の先端１３Ａ側を弁板９の嵌合孔９Ｅに挿入（嵌合）させる作業を外部から目視しつつ行うことができるので、ケーシング本体２にヘッドケーシング３を容易に組付けることができる。しかも、サーボピン１３の先端１３Ａ側が弁板９の嵌合孔９Ｅに挿入（嵌合）し始めた後は、サーボピン１３の先端１３Ａ側は、嵌合孔９Ｅに案内されつつ奥側へ進入する、このとき、弁板９の位置は、サーボピン１３によって規制されるため、サーボピン１３と嵌合孔９Ｅとの嵌合の後の、ヘッドケーシング３の凹円弧状摺接部３Ｂの側面３Ｄと弁板９の凸円弧状摺接部９Ｂの側面９Ｄとの嵌合を容易に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、弁板９の傾転範囲のうち少なくとも最大傾転の位置でＡ＞Ｂに設定されている。これにより、重力によって弁板９等が最大傾転位置にある状態で、サーボピン１３と弁板９の嵌合孔９Ｅとを嵌合させる作業を行うことができる。これにより、この嵌合時に、治具等を用いてシリンダブロック６やサーボピン１３の傾転方向の位置決めをする作業を省略（ないしは容易化）することができ、この面からも、ケーシング本体２にヘッドケーシング３を容易に組付けることができる。

また、本実施の形態によれば、弁板９の嵌合孔９Ｅは、ヘッドケーシング３側に他の部分よりも内径寸法が大きい大径部９Ｆが形成されている。これにより、サーボピン１３を弁板９の嵌合孔９Ｅに嵌合する際、嵌合孔９Ｅの挿入口が広くなっているので、サーボピン１３を弁板９の嵌合孔９Ｅに容易に嵌合することができる。

また、本実施の形態によれば、弁板９の嵌合孔９Ｅに大径部９Ｆを設けた上で、この大径部９Ｆの軸線方向の長さをＣとした場合に、Ａ＞Ｂ＋Ｃに設定されている。これにより、サーボピン１３の先端１３Ａが弁板９の嵌合孔９Ｅ（小径部９Ｇ）に嵌合するまでの距離、即ち、サーボピン１３の先端１３Ａと弁板９の嵌合孔９Ｅ（小径部９Ｇ）との距離（Ｂ＋Ｃ）が０（零）となる嵌合直前の状態でも、Ａ＞０となることができる。この結果、嵌合孔９Ｅに大径部９Ｆを設けても、サーボピン１３の先端１３Ａと嵌合孔９Ｅ（小径部９Ｇ）とを先に嵌合させることができる。即ち、ヘッドケーシング３とケーシング本体２との隙間から、サーボピン１３と弁板９の嵌合孔９Ｅ（小径部９Ｇ）とが嵌合するのが目視できるので、ケーシング本体２にヘッドケーシング３を容易に組付けることができる。

また、本実施の形態によれば、サーボピン１３の弁板９側の先端１３Ａには、先細りとなるテーパ状のガイド部１３Ｃが形成されている。これにより、ガイド部１３Ｃに沿ってサーボピン１３を嵌合孔９Ｅに容易に嵌合させることができる。この結果、サーボピン１３自体がヘッドケーシング３をケーシング本体２に組付けるための治具の働きをするので、前述の特許文献２のガイド棒のような組付治具を新たに用意する必要がなく、ヘッドケーシングにガイド孔を開ける等の設計変更をする必要もない。このため、加工工数、部品点数、コストを抑制することができると共に、ヘッドケーシング３を小型化することができる。

この場合、ガイド部を形成せずに単純にＡ＞ＢないしＡ＞Ｂ＋Ｃとなるようにサーボピンの軸方向長さを長くすると、サーボピンの剛性が低下する可能性がある。また、サーボピンをサーボピストン内に支持する支持部とサーボピンの弁板に対する荷重点（サーボピンと弁板の嵌合孔の内周面とが当接する点）との距離が大きくなるので、サーボピンに作用するモーメントが大きくなりサーボピンの信頼性が低下する可能性がある。

これに対して、本実施の形態によれば、サーボピン１３は、先端にガイド部１３Ｃが形成され、ガイド部１３Ｃは先細りとなるテーパ状に形成されているため、組立完了後の状態で、サーボピン１３の先端１３Ａ側（ガイド部１３Ｃ）が弁板９の嵌合孔９Ｅの内周面に当接することを抑制できる。これにより、サーボピン１３の弁板９に対する荷重点（嵌合孔９Ｅの小径部９Ｇとサーボピン１３の嵌合部１３Ｂとの接触点）をガイド部１３Ｃよりも軸方向他端側（基端側）にすることができるので、サーボピン１３の支持部とサーボピン１３の荷重点との距離が大きくなるのを抑制できる。この結果、サーボピン１３に作用するモーメントを低下させ、サーボピン１３の信頼性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、ガイド部１３Ｃとサーボピン１３の中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度αは、弁板９を最大傾転させたときの弁板９の中心軸線Ｌ−Ｌとサーボピン１３の中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度βよりも大きく、かつ、弁板９を最小傾転させたときの弁板９の中心軸線Ｌ−Ｌとサーボピン１３の中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度γよりも大きい構成としている。これにより、図１に示す弁板９が最大傾転位置および図９に示す最小傾転位置にあるいずれの場合でも、サーボピン１３の先端１３Ａ側のガイド部１３Ｃが、弁板９の嵌合孔９Ｅの内周面に当接することを抑制できる。この結果、ガイド部１３Ｃが嵌合孔９Ｅの内周面に干渉することを抑制できるので、サーボピン１３を長くしても、傾転機構１０の傾転角を大きくすることができる。

なお、上述した実施の形態では、弁板９が最大傾転の位置でＡ＞Ｂに設定されている場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、弁板が最小傾転の位置でＡ＞Ｂに設定されている構成としてもよいし、弁板が最大傾転位置と最小傾転位置との中間の位置でＡ＞Ｂに設定されている構成としてもよい。即ち、弁板が最大傾転位置と最小傾転位置との傾転範囲の少なくともいずれかの位置でＡ＞Ｂに設定されている構成としてもよい。また、傾転範囲の全てでＡ＞Ｂに設定してもよい。要は、傾転範囲の少なくとも何れかにおいて、ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部の側面と弁板の凸円弧状摺接部の側面とが嵌合するのに先立って、サーボピンの先端と弁板の嵌合孔とが嵌合するように、Ａ＞Ｂ、Ａ＞Ｂ＋Ｃに設定すればよい。

また、上述した実施の形態では、弁板９の嵌合孔９Ｅには、嵌合孔９Ｅの他の部分よりも内径寸法が大きい大径部９Ｆが形成されている場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、嵌合孔に大径部を設けない構成としてもよい。この場合、ヘッドケーシングと弁板とサーボピンとは、Ａ＞Ｂの関係を満たせばよい。

また、上述した実施の形態では、重力によって弁板９等を最大傾転位置にして、ヘッドケーシング３をケーシング本体２に組付ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、弁板等が最小傾転の位置で組付ける構成としてもよいし、弁板等が最大傾転位置と最小傾転位置との中間の位置で組付ける構成としてもよい。即ち、弁板等が最大傾転位置と最小傾転位置との傾転範囲の少なくともいずれかの位置で組付ける構成としてもよい。

また、上述した実施の形態では、斜軸式液圧回転機として、可変容量型斜軸式油圧ポンプ１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、斜軸式液圧回転機を可変容量型斜軸式油圧モータに適用する構成としてもよい。

１ 可変容量型斜軸式油圧ポンプ（斜軸式液圧回転機）
２ ケーシング本体
３ ヘッドケーシング
３Ｂ 凹円弧状摺接部
３Ｄ 側面
３Ｄ１ 端縁
４ 回転軸
６ シリンダブロック
６Ｃ 摺接端面
９ 弁板
９Ｂ 凸円弧状摺接部
９Ｄ 側面
９Ｄ１ 端縁
９Ｅ 嵌合孔
９Ｆ 大径部
１０ 傾転機構
１３ サーボピン
１３Ａ 先端
１３Ｃ ガイド部

Claims (4)

1. ケーシング本体の軸方向の開口を閉塞して設けられ円弧状に凹陥した凹円弧状摺接部を有するヘッドケーシングと、
   前記ヘッドケーシングとシリンダブロックとの間に設けられ、一端面が前記シリンダブロックの摺接端面と摺接し、他端面が前記ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部に傾転可能に摺接する凸円弧状摺接部となった弁板と、
   前記ヘッドケーシングに設けられ、前記シリンダブロックと共に前記弁板を傾転させるためのサーボピストンから前記弁板に向けて延びたサーボピンが前記弁板の嵌合穴に接続された傾転機構とを備えてなる斜軸式液圧回転機において、
   前記弁板と前記ヘッドケーシングとを前記サーボピンの中心軸線方向に離間させ、前記ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部と前記弁板の凸円弧状摺接部とを間隔を開けて対面させたときに、前記ヘッドケーシングの凹円弧状摺接部の側面の端縁と前記弁板の凸円弧状摺接部の側面の端縁との軸線方向距離をＡとし、前記サーボピン先端と前記弁板の嵌合穴との軸線方向距離をＢとした場合に、前記弁板の傾転範囲の少なくともいずれかの位置でＡ＞Ｂに設定されていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。
2. 前記弁板が最大傾転の位置でＡ＞Ｂに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の斜軸式液圧回転機。
3. 前記弁板の嵌合穴は、前記ヘッドケーシング側に他の部分よりも内径寸法が大きい大径部が形成されており、前記大径部の軸線方向の長さをＣとした場合に、Ａ＞Ｂ＋Ｃに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の斜軸式液圧回転機。
4. 前記サーボピンの前記弁板側の先端には、先細りとなるテーパ状のガイド部が形成されており、
   前記ガイド部と前記サーボピンの中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度（α）は、前記弁板を最大傾転させたときの前記弁板の中心軸線Ｌ−Ｌと前記サーボピンの中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度（β）よりも大きく、かつ、前記弁板を最小傾転させたときとの前記弁板の中心軸線Ｌ−Ｌと前記サーボピンの中心軸線Ｋ−Ｋとのなす角度（γ）よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の斜軸式液圧回転機。

Images