JP2019094882A - 液圧回転機 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダブロックの摺動性を確保し、作動液の漏れを防止する液圧回転機を提供する。【解決手段】ピストンポンプ１００は、シャフト１に対して放射状にシリンダブロック２に形成される複数のメインシリンダ２ｂと、メインシリンダ２ｂ内に摺動可能に挿入されメインシリンダ２ｂの内部に容積室８を区画するピストン７と、ケース３とシリンダブロック２の一端面２ｃとの間に介在するバルブプレート２０と、シリンダブロック２の他端面２ｄに形成される複数のサブシリンダ３０と、サブシリンダ３０に摺動可能に挿入されてシリンダブロック２と一体回転すると共に、サブシリンダ３０内に圧力室３１を区画するピストンシュー４０と、対応する容積室８及び圧力室３１を連通する連通路３２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ラジアルピストン式の液圧回転機に関するものである。

特許文献１には、軸にスプライン結合されたシリンダブロックと、シリンダブロックに放射状に形成されるシリンダと、シリンダに摺動可能に勘挿されるメインピストンと、シリンダブロックの側面に開口しシリンダに連通する連通孔と、を備えるラジアルピストンモータが開示されている。

実開昭４９−１０２１３７号公報

液圧回転機では、シリンダ内の作動液の圧力が、シリンダブロックとハウジングとの間に設けられるバルブプレートの端面に作用する。このため、主にシリンダに給排される高圧の作動液により、バルブプレートとシリンダブロックとの間には互いに離れる方向の力が発生する。よって、液圧回転機では、バルブプレートとシリンダブロックとが離間して作動液が漏れることを防止するために、シリンダブロックをバルブプレートに対して押し付けることが望まれる。一方、バルブプレートに対するシリンダブロックの押し付け力が大きい場合、作動油の漏れ量は低減できる反面、バルブプレートに対するシリンダブロックの摺動性が低下する。このため、液圧回転機では、バルブプレートに向けたシリンダブロックの押し付け力を適切な範囲内で維持して静圧軸受を構成し、シリンダブロックの摺動性を確保しつつ作動液の漏れを防止することが望まれる。

特許文献１のラジアルピストンモータは、ケースとシリンダブロックとの間に設けられ入口ポート及び出口ポートが開口するプレートと、シリンダブロックに対してプレートとは反対側に設けられ複数のシリンダが形成されるベアリングプレートと、ベアリングプレートのシリンダに挿入されるバランスピストンと、を備える。また、ベアリングプレートのシリンダブロックとの対向面には、連通孔に一致しうる孔状部と、孔状部に連通する静圧軸受溝と、ベアリングプレートのシリンダと静圧軸受溝とを連通する導孔と、が形成される。

このラジアルピストンモータでは、シリンダブロックの連通孔とベアリングプレートの孔状部が一致した際、孔状部、静圧軸受溝、及び導孔を通じてベアリングプレートのシリンダに油が導かれ、バランスピストンが突出する。これにより、突出するバランスピストンの反力によってシリンダブロックがプレートに押し付けられ、シリンダブロックとプレートとの間からの作動油の漏れが防止される。

ここで、特許文献１のラジアルピストンモータでは、奇数（７つ）のシリンダがバルブブロックに形成される。よって、このラジアルピストンモータでは、高圧の作動油が給排されるシリンダの数が、シリンダブロックの回転に伴い、３つの場合と４つの場合とで切り換わる。このため、シリンダブロックの回転に伴って、高圧の作動油の圧力を受けるバルブプレートの面積が変化し、バルブプレートとシリンダブロックとが離れる力は変化する。

一方、シリンダブロックをプレート（バルブプレート）に押し付けるためのバランスピストンは、シリンダブロックのように回転するものではない。このため、ベアリングプレートのシリンダにはシリンダブロックの回転にかかわらず一様に高圧の作動油が導かれる。よって、特許文献１のラジアルピストンモータでは、バランスピストンにより発生するシリンダブロックとバルブプレートとが近づく方向の力は、シリンダブロックの回転にかかわらずほぼ一定である。

以上のように、特許文献１のラジアルピストンモータでは、バルブプレートから離れる方向の力はシリンダブロックの回転に伴って変化する一方、バルブプレートに近づく力は、ほぼ一定である。特許文献１のラジアルピストンモータでは、シリンダブロックの回転に伴いシリンダブロックに作用する力が変化するため、静圧軸受によってシリンダブロックを適切に支持できないおそれがある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、シリンダブロックの摺動性を確保しつつ作動液の漏れを防止する液圧回転機を提供することを目的とする。

第１の発明は、液圧回転機であって、シャフトが連結されてシャフトと共に回転するシリンダブロックと、シャフトに対して放射状にシリンダブロックに形成され、シャフトの周方向に所定の間隔をもって配置される複数のメインシリンダと、メインシリンダ内に摺動可能に挿入されメインシリンダの内部に容積室を区画するピストンと、シリンダブロックの外周に設けられピストンの先端が摺動するカム面を内周に有するカムリングと、シリンダブロックを収容するケースと、ケースとシリンダブロックの一端面との間に介在するバルブプレートと、シリンダブロックの他端面に形成される複数のサブシリンダと、サブシリンダに摺動可能に挿入されてシリンダブロックと一体回転すると共に、サブシリンダ内に圧力室を区画するピストンシューと、容積室と当該容積室に対応する圧力室とを連通する連通路と、を備え、圧力室には、容積室から連通路を通じて、シリンダブロックをバルブプレートに向けて付勢する作動液圧が導かれることを特徴とする。

第１の発明では、シリンダブロックとともに回転するピストンシューによって圧力室が区画され、圧力室内の作動液の圧力によってシリンダブロックはバルブプレートに押し付けられる。圧力室の圧力は、シリンダ内の容積室から導かれるため、シリンダブロックの回転に伴うシリンダ内の圧力変化に対応して変化する。よって、液圧回転機では、シリンダブロックがバルブプレートに対して離れる方向の力と近づく方向の力とがシリンダブロックの回転に伴い同じ周期で変化する。このため、シリンダブロックに作用する力は、シリンダブロックの回転にかかわらず一定となり、シリンダブロックとバルブプレートとの間において、静圧軸受構造が維持される。

第２の発明は、圧力室内に設けられ圧力室が拡張する方向にピストンシューを付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とする。

第２の発明では、付勢部材の付勢力によってシリンダブロックをバルブプレートに向けて押し付ける力が補われるため、シリンダブロックとバルブプレートとの間の静圧軸受を安定して維持することができる。

第３の発明は、ピストンシューが、ケースに摺接する摺接面と、摺接面に形成されるポケットと、圧力室の作動液をポケットに導く導入路と、を有することを特徴とする。

第３の発明は、ポケット内に導かれる作動液圧によって静圧軸受が構成されるため、ピストンシューの摺動性を確保し、ピストンシューとケースとの間からの作動液の漏れを低減することができる。

本発明によれば、液圧回転機において、シリンダブロックの摺動性を確保しつつ作動液の漏れが防止される。

本発明の実施形態に係る液圧回転機を示す断面図である。 図１におけるＡ部の拡大図である。 本発明の実施形態に係る液圧回転機において３つのシリンダポートが吐出ポートに連通する状態を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る液圧回転機において４つのシリンダポートが吐出ポートに連通する状態を示す平面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態に係る液圧回転機１００について説明する。

液圧回転機１００は、ピストン７がシャフト１に対して放射状に設けられるラジアルピストン式である。本実施形態では、液圧回転機１００が、作動油を作動流体とする油圧ピストンポンプ（以下、単に「ピストンポンプ１００」と称する。）である場合について説明する。ピストンポンプ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７が往復動することで、高圧の作動油を外部に吐出する。なお、液圧回転機１００は、外部から供給される作動油の流体圧によりピストン７が往復動してシャフト１が回転することで、回転駆動力を出力可能なピストンモータとして機能するものでもよい。また、液圧回転機１００は、ピストンポンプ及びピストンモータの両方として機能するものであってもよい。また、液圧回転機１００は、一方向にのみ回転するものであってもよいし、双方向に回転するものであってもよい。

ピストンポンプ１００は、図１に示すように、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と共に回転するシリンダブロック２と、シリンダブロック２を収容するケース３と、シリンダブロック２の外周に設けられるカムリング６と、を備える。

ケース３は、一端が開口しシャフト１が挿通するケース本体４と、ケース本体４の開口端を封止しシャフト１の端部を収容するカバー５と、を備える。

ケース本体４の挿通孔４ａを通じて外部に突出するシャフト１の一方の端部１ａには、動力源が連結される。シャフト１の端部１ａは、ブッシュ５０を介してケース本体４の挿通孔４ａに回転自在に支持される。シャフト１の他方の端部１ｂは、カバー５に設けられる収容凹部５ａに収容され、ブッシュ５１を介して回転自在に支持される。

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、貫通孔２ａを介してシャフト１と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、外周面に開口部を有する複数のメインシリンダ２ｂがシャフト１に対して放射状に（径方向に延びて）形成される。複数のメインシリンダ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。本実施形態では、７つのメインシリンダ２ｂがシリンダブロック２に形成される。なお、図１では、説明の便宜上、同一断面上に２つのシリンダ２ｂを図示している。

メインシリンダ２ｂには、容積室８を区画する円柱状のピストン７が往復動自在に挿入される。ピストン７の先端側はメインシリンダ２ｂの開口部から突出し、その先端部はカムリング６の内周のカム面６ａに摺接する。また、シリンダブロック２には、一端面２ｃに開口し、それぞれ対応する容積室８に連通する複数のシリンダポート９が形成される。なお、ピストン７は、先端がカム面６ａに直接摺接するものでもよいし、カム面６ａに摺接するシュー（図示省略）がピストン７の先端に設けられ、ピストン７の先端がシューを介してカム面６ａに摺接するものでもよい。

カムリング６は、ケース本体４の内周面に設けられ、シリンダブロック２を収容する。カムリング６の内周のカム面６ａは、シャフト１に対して偏心した円筒面である。カムリング６は、カム面６ａを摺動することで往復動するピストン７によって容積室８の容積が拡張する吸込領域と、容積室８の容積が収縮する吐出領域と、を有する。カムリング６は、ケース本体４の内周面に形成される段差４ｂとカバー５との間でスペーサ５２を介してシャフト１の軸方向に位置決めされる。

カムリング６は、転がり軸受であってもよいし、リング状の滑り軸受（ブッシュ）であってもよい。また、ケース本体４の内周面にカム面６ａを直接形成し、ケース本体４をカムリング６として機能させてもよい。言い換えれば、カムリング６がケース本体４と一体として形成されてもよい。

容積室８には、カバー５に形成される供給通路１０を通じて作動油が導かれる。容積室８の作動油は、カバー５に形成される排出通路１１を通じて排出される。また、カバー５には、ケース３の内部の作動油を外部に排出するドレン通路１２が形成される。図１に示すように、供給通路１０、排出通路１１、及びドレン通路１２は、それぞれケース３の一側面側に並んで設けられる。より具体的には、供給通路１０、排出通路１１、及びドレン通路１２は、それぞれカバー５の軸方向の軸方向の一端面５ｂ（ケース本体４に接触する端面とは反対側の軸方向端面）に開口する。これにより、よって、供給通路１０、排出通路１１、及びドレン通路１２に対して、作動油を導く配管の接続を容易に行うことができる。

ピストンポンプ１００は、シリンダブロック２の一端面２ｃとカバー５との間に介在されるバルブプレート２０と、シリンダブロック２の他端面２ｄとケース本体４の底部との間に介在されるスラストプレート２５と、シリンダブロック２の他端面２ｄに形成される複数のサブシリンダ３０と、サブシリンダ３０に摺動可能に挿入されてシリンダブロック２と一体回転すると共に、サブシリンダ３０内に圧力室３１を区画するピストンシュー４０と、をさらに備える。バルブプレート２０及びスラストプレート２５には、シャフト１が挿通する。

バルブプレート２０は、シリンダブロック２の一端面２ｃが摺接する円板部材であり、カバー５に固定される。バルブプレート２０には、カバー５に形成された供給通路１０と容積室８とを接続する円弧状の吸込ポート２１と、カバー５に形成された排出通路１１と容積室８を接続する円弧状の吐出ポート２２と、が形成される（図３及び図４参照）。

スラストプレート２５は、後述するピストンシュー４０の摺接面４２ａ（図２参照）が摺接する円板部材であり、ケース本体４に固定される。なお、スラストプレート２５は、必須の構成ではなく、例えば、ケース本体４にピストンシュー４０が直接摺接するように構成してもよい。この場合、ピストンシュー４０が摺接する部位には、摺動性を確保するために、コーティング加工等を施すことが望ましい。このように、ピストンシュー４０がケース３に摺接するとは、直接摺接することに限らず、ケース３におけるケース本体４に固定されたスラストプレート２５に摺接すること、言い換えれば、スラストプレート２５を介してケース３に間接的に摺接することも含む意味である。

サブシリンダ３０は、それぞれシリンダブロック２の他端面２ｄに開口部を有し、シャフト１と平行に形成される。複数のサブシリンダ３０は、シリンダブロック２の周方向に所定の間隔をもって形成される。また、複数のサブシリンダ３０は、シャフト１の周方向における位置が、メインシリンダ２ｂが設けられる位置とほぼ一致する。

本実施形態では、メインシリンダ２ｂと同数（７つ）のサブシリンダ３０が形成される。シリンダブロック２には、図２に示すように、メインシリンダ２ｂ内に区画される容積室８とサブシリンダ３０内に区画される圧力室３１とを連通する複数（７つ）の連通路３２が形成される。複数の容積室８と複数の圧力室３１とは、１対１で対応しており、圧力室３１には、対応する容積室８内の作動油圧が連通路３２を通じて導かれる。

ピストンシュー４０は、サブシリンダ３０に摺動自在に挿入される円柱状のピストン部４１と、ピストン部４１よりも大径に形成されスラストプレート２５に対向するシュー部４２と、を有する。ピストン部４１とサブシリンダ３０との間に、圧力室３１が区画される。また、ピストン部４１とサブシリンダ３０の底面との間には、圧力室３１が拡張する方向にピストンシュー４０を付勢する付勢部材としてのコイルスプリング（以下、単に「スプリング」と称する。）３５が設けられる。スプリング３５の一端部は、ピストン部４１の端面に形成される収容凹部４０ａに収容される。

シュー部４２は、スラストプレート２５に対向する端面（摺接面）４２ａにおいてスラストプレート２５に摺接する。摺接面４２ａには、凹状のポケット４３が形成される。

ピストンシュー４０には、圧力室３１とポケット４３とを連通する貫通孔である導入路４４が形成される。より具体的には、導入路４４は、収容凹部４０ａに開口し、シュー部４２のポケット４３には、導入路４４を通じて圧力室３１の作動油圧が導かれる。ポケット４３は、導入路４４の径よりも大径に形成される。導入路４４を通じてポケット４３に導かれる作動油圧により、シュー部４２の摺接面４２ａとスラストプレート２５の端面との間で静圧軸受が形成される。これにより、シュー部４２とスラストプレート２５の摺動性・潤滑性が確保される。なお、ピストン部４１とシュー部４２との間の段差面４５は、シリンダブロック２の他端面２ｄとは当接せず離間している。

次に、ピストンポンプ１００の作動について説明する。

外部からの動力によりシャフト１が回転駆動され、シリンダブロック２が回転すると、遠心力によりメインシリンダ２ｂの開口部からピストン７が突出し、先端がカムリング６のカム面６ａに対して摺動する。カムリング６のカム面６ａは、シャフト１に対して偏心して形成されるため、カム面６ａに対して摺動する各ピストン７は、シリンダブロック２の回転に伴ってメインシリンダ２ｂ内を往復動する。このように、シリンダブロック２の回転に伴う各ピストン７の往復動により、各容積室８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８には、カバー５の供給通路１０及びバルブプレート２０の吸込ポート２１を通じて作動油が導かれる。容積室８内に吸い込まれた作動油は、シリンダブロック２の回転による容積室８の縮小によって増圧され、バルブプレート２０の吐出ポート２２及びカバー５の排出通路１１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、作動油の吸込と吐出とが連続的に行われる。

次に、シリンダブロック２の支持構造について詳細に説明する。

シリンダブロック２のメインシリンダ２ｂ内に形成される容積室８には、上述のようにバルブプレート２０に設けられる吸込ポート２１を通じて作動油が導かれ、バルブプレート２０に設けられる吐出ポート２２を通じて作動油が吐出される。このため、シリンダポート９を通じて吐出される高圧の作動油圧がシリンダポート９に対向するバルブプレート２０の端面に作用する。また、吐出ポート２２内の高圧の作動油圧は、吐出ポート２２に対向するシリンダブロック２の一端面２ｃに作用する。これにより、シリンダブロック２とバルブプレート２０との間には、互いが離間するような力（以下、「浮き上げ力」と称する。）が発生する。

一方、サブシリンダ３０内の圧力室３１には、連通路３２を通じて容積室８内の作動油圧が導かれる。このため、容積が収縮する容積室８に連通する圧力室３１には、高圧の作動油が導かれる。このようにして圧力室３１に導かれる作動油圧は圧力室３１の底面部３１ａに作用し、シリンダブロック２は、バルブプレート２０に向けて図１中右側に押し付けられる。また、シリンダブロック２は、圧力室３１に設けられるスプリング３５からも、バルブプレート２０に向けた付勢力を受ける。以下、圧力室３１の圧力及びスプリング３５の付勢力によってシリンダブロック２をバルブプレート２０に押し付ける力を「押し付け力」と称する。押し付け力は、高圧の作動油が導かれる圧力室３１の数に依存する。

以上のように、シリンダブロック２には、互いに反対方向に作用する浮き上げ力及び押し付け力が作用する。ピストンポンプ１００では、押し付け力が浮き上げ力よりも大きくなるようにサブシリンダ３０の径などが設定され、シリンダブロック２がバルブプレート２０に向けて押し付けられる。これにより、シリンダブロック２とバルブプレート２０との間に静圧軸受が形成され、シリンダブロック２は、静圧軸受によってバルブプレート２０に対して支持される。したがって、シリンダブロック２とバルブプレート２０との間の摺動性が確保されるとともに、両者の間の隙間を通じた作動油の漏れが低減される。

ここで、ピストンポンプ１００では、７つのメインシリンダ２ｂがシリンダブロック２に形成される。このため、バルブプレート２０の吐出ポート２２に連通するシリンダポート９の数は、シリンダブロック２の回転に伴い変化することがある。以下、図３及び図４を参照して、具体的に説明する。図３及び図４では、シリンダブロック２のシリンダポート９を破線で模式的に示す。また、図３及び図４の矢印は、シリンダブロック２の回転方向を示す。

図３及び図４に示すように、ピストンポンプで１００は、３つのシリンダポート９が吐出ポート２２に連通する状態（図３に示す状態）と、４つのシリンダポート９が吐出ポート２２に連通する状態（図４に示す状態）とが、シリンダブロック２の回転に伴って切り換わる。

吐出ポート２２に連通するシリンダポート９の数が変化すると、シリンダポート９を通じて高圧の作動油圧を受けるバルブプレート２０の受圧面積が急激に変化する。具体的に説明すると、例えば図３に示す状態では、３つのシリンダポート９が吐出ポート２２に連通し、シャフト１の軸方向（図３の紙面垂直方向）からみて３つのシリンダポート９の全体が吐出ポート２２と重なる。この状態では、吐出ポート２２の面積分だけ、シリンダブロック２に高圧の作動油圧が作用する。

これに対し、図４に示すように、シリンダブロック２の回転に伴い、４つのシリンダポート９が吐出ポート２２に連通する状態に切り替わると、新たに連通したシリンダポート９にも吐出ポート２２内の高圧の作動油圧が導かれる。また、回転方向の前方にあって吐出ポート２２と重なっていたシリンダポート９の一部は、バルブプレート２０の端面に対向するようになる。このため、４つのシリンダポート９が吐出ポート２２に連通した状態では、吐出ポート２２の面積に加え、新たに連通したシリンダポート９の面積とバルブプレート２０の端面に対向する面積分（図４にハッチングで示す部分）だけ、バルブプレート２０において高圧の作動油圧が作用する面積が増加する。よって、図３に示す状態と比較して、高圧の作動油圧を受けるバルブプレート２０の受圧面積分だけ、浮き上げ力が急激に大きくなる。よって、ピストンポンプ１００では、シリンダブロック２の回転に伴って吐出ポート２２に連通するシリンダポート９の数の変化に応じて、浮き上げ力が周期的に変化する。

これに対し、シリンダブロック２に作用する押し付け力は、高圧の作動油が導かれる圧力室３１の数に依存する。つまり、押し付け力は、３つのシリンダポート９が吐出ポート２２に連通する場合には、対応する３つの圧力室３１内の圧力に応じた大きさとなる。４つのシリンダポート９が吐出ポート２２に連通する場合には、押し付け力は、対応する４つの圧力室３１内の圧力に応じた大きさとなる。したがって、押し付け力も、シリンダブロック２の回転に伴って吐出ポート２２に連通するシリンダポート９の数の変化に応じて、浮き上げ力と同じ周期（位相）で変化する。

このように、浮き上げ力と押し付け力とが同じ周期（位相）で変化するため、シリンダブロック２に作用する全体としての力である浮き上げ力と押し付け力の合力（言い換えれば、浮き上げ力と押し付け力の比）は、シリンダブロック２が回転してもほぼ一定に保たれる。これにより、シリンダブロック２に作用する力を適切な範囲で維持することができ、シリンダブロック２を支持する静圧軸受構造を維持することができる。したがって、バルブプレート２０に対するシリンダブロック２の摺動性を確保しつつ、シリンダブロック２とバルブプレート２０との間の漏れ量を低減させることができる。

なお、サブシリンダ３０の径やスプリング３５の付勢力は、所望の押し付け力が発揮されるように、ピストンポンプ１００の仕様などに基づいて設定される。

また、ピストンポンプ１００では、シリンダブロック２がスラストプレート２５と直接摺接するものではなく、スラストプレート２５とピストンシュー４０とが摺接する。よって、スラストプレート２５に摺接する面積が比較的小さい。また、ピストンシュー４０の摺接面４２ａに設けられるポケット４３によって静圧軸受が形成される。よって、従来のように、スラストプレート２５に静圧軸受溝を形成する場合と比較して、静圧軸受を形成するために高圧の作動油が導かれる面積が小さくなるため、作動油の漏れ量を低減することができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、容積室８と圧力室３１とは、１対１で対応し、圧力室３１には、対応する容積室８内の作動油圧が連通路３２を通じて導かれる。これに対し、容積室８と圧力室３１とは、シリンダブロック２の回転に伴って押し付け力が周期的に変化するように形成される限り、１対１の対応関係に限られない。

また、上記実施形態では、カムリング６のカム面６ａは、円筒面として形成され、ピストン７は、シリンダブロック２の１回転あたり１回だけ往復運動する。これに対し、カムリング６のカム面６ａは、ピストン７がシリンダブロック２の１回転当たり複数回の往復運動をするような形状（例えば花弁状）に形成されてもよい。

また、上記実施形態では、ピストンシュー４０を付勢する付勢部材は、コイルスプリング３５である。これに対し、付勢部材は、コイルスプリング３５に限らず、その他のものでもよい。例えば、付勢部材は、皿ばねであってもよい。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

ピストンポンプ１００では、シリンダブロック２とともに回転するピストンシュー４０によって圧力室３１が区画され、圧力室３１内の作動油の圧力によってシリンダブロック２はバルブプレート２０に押し付けられる。このため、押し付け力は、シリンダブロック２の回転に伴い、浮き上げ力と同じ周期で変化する。これにより、浮き上げ力と押し付け力の合力は、シリンダブロック２が回転してもほぼ一定に保たれる。よって、シリンダブロック２に作用する力を適切な範囲で維持することができ、シリンダブロック２を支持する静圧軸受構造を維持することができる。したがって、バルブプレート２０に対するシリンダブロック２の摺動性を確保しつつ、シリンダブロック２とバルブプレート２０との間の漏れ量を低減させることができる。

また、スラストプレート２５に摺接するピストンシュー４０のシュー部４２には、圧力室３１の作動油圧が導かれるポケット４３が形成される。ポケット４３に導かれる作動油圧により、ピストンシュー４０とスラストプレート２５との間に静圧軸受が構成され、スラストプレート２５に対するピストンシュー４０の摺動性が向上する。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

液圧回転機（ピストンポンプ１００）は、シャフト１が連結されてシャフト１と共に回転するシリンダブロック２と、シャフト１に対して放射状にシリンダブロック２に形成され、シャフト１の周方向に所定の間隔をもって配置される複数のメインシリンダ２ｂと、メインシリンダ２ｂ内に摺動可能に挿入されメインシリンダ２ｂの内部に容積室８を区画するピストン７と、シリンダブロック２の外周に設けられピストン７の先端が摺動するカム面６ａを内周に有するカムリング６と、シリンダブロック２を収容するケース３と、ケース３とシリンダブロック２の一端面２ｃとの間に介在するバルブプレート２０と、シリンダブロック２の他端面２ｄに形成される複数のサブシリンダ３０と、サブシリンダ３０に摺動可能に挿入されてシリンダブロック２と一体回転すると共に、サブシリンダ３０内に圧力室３１を区画するピストンシュー４０と、容積室８と当該容積室８に対応する圧力室３１とを連通する連通路３２と、を備え、圧力室３１には、容積室８から連通路３２を通じて、シリンダブロック２をバルブプレート２０に向けて付勢する作動油圧が導かれる。

この構成では、シリンダブロック２とともに回転するピストンシュー４０によって圧力室３１が区画され、圧力室３１内の作動液の圧力によってシリンダブロック２はバルブプレート２０に押し付けられる。圧力室３１の圧力は、メインシリンダ２ｂ内の容積室８から導かれるため、シリンダブロック２の回転に伴うメインシリンダ２ｂ内の圧力変化に対応して変化する。よって、液圧回転機（ピストンポンプ１００）では、シリンダブロック２がバルブプレート２０に対して離れる方向の力と近づく方向の力とがシリンダブロック２の回転に伴い同じ周期で変化する。このため、シリンダブロック２に作用する力は、シリンダブロック２の回転にかかわらず一定となり、シリンダブロック２とバルブプレート２０との間において、静圧軸受構造が維持される。したがって、液圧回転機（ピストンポンプ１００）において、シリンダブロック２の摺動性を確保しつつ作動液の漏れが防止される。

また、液圧回転機（ピストンポンプ１００）は、圧力室３１内に設けられ圧力室３１が拡張する方向にピストンシュー４０を付勢するスプリング３５をさらに備える。

この構成では、スプリング３５の付勢力によってシリンダブロック２をバルブプレート２０に向けて押し付ける力が補われるため、シリンダブロック２とバルブプレート２０との間の静圧軸受を安定して維持することができる。

また、ピストンシュー４０は、ケース３に摺接する摺接面４２ａと、摺接面４２ａに形成されるポケット４３と、圧力室３１の作動油をポケット４３に導く導入路４４と、を有する。

この構成では、ポケット４３内に導かれる作動油圧によって静圧軸受が構成されるため、ピストンシュー４０の摺動性を確保し、ピストンシュー４０とケース３との間からの作動油の漏れを低減することができる。

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つを示したに過ぎず、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。

上記実施形態では、作動油を作動液とするピストンポンプ１００について説明した。これに代えて、作動液は、水などその他のものでもよい。

また、上記実施形態では、７つのピストン７がシリンダブロック２に挿入される場合について説明した。これに代えて、ピストン７の数は、奇数及び偶数にかかわらず、任意の数とすることができる。

１…シャフト、２…シリンダブロック、２ｂ…メインシリンダ、２ｃ…一端面、２ｄ…他端面、３…ケース、６…カムリング、６ａ…カム面、７…ピストン、８…容積室、２０…バルブプレート、３０…サブシリンダ、３１…圧力室、３２…連通路、３５…スプリング（付勢部材）、４０…ピストンシュー、４２ａ…摺接面、４３…ポケット、４４…導入路、１００…ピストンポンプ（液圧回転機）

Claims (3)

1. シャフトが連結されて前記シャフトと共に回転するシリンダブロックと、
   前記シャフトに対して放射状に前記シリンダブロックに形成され、前記シャフトの周方向に所定の間隔をもって配置される複数のメインシリンダと、
   前記メインシリンダ内に摺動可能に挿入され前記メインシリンダの内部に容積室を区画するピストンと、
   前記シリンダブロックの外周に設けられ前記ピストンの先端が摺動するカム面を内周に有するカムリングと、
   前記シリンダブロックを収容するケースと、
   前記ケースと前記シリンダブロックの一端面との間に介在するバルブプレートと、
   前記シリンダブロックの他端面に形成される複数のサブシリンダと、
   前記サブシリンダに摺動可能に挿入されて前記シリンダブロックと一体回転すると共に、前記サブシリンダ内に圧力室を区画するピストンシューと、
   前記容積室と当該容積室に対応する前記圧力室とを連通する連通路と、を備え、
   前記圧力室には、前記容積室から前記連通路を通じて、前記シリンダブロックを前記バルブプレートに向けて付勢する作動液圧が導かれることを特徴とする液圧回転機。
2. 前記圧力室内に設けられ前記圧力室が拡張する方向に前記ピストンシューを付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の液圧回転機。
3. 前記ピストンシューは、
   前記ケースに摺接する摺接面と、
   前記摺接面に形成されるポケットと、
   前記圧力室の作動液を前記ポケットに導く導入路と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の液圧回転機。

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