JP3710174B2 - アキシャルピストンポンプ・モータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は斜板式、斜軸式などのアキシャルピストンポンプ・モータの改良に関するもので、詳しくは、シリンダブロックとピストンの間に往復動方向と異なる方向の作用力が発生しないようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の斜板式のアキシャルピストンポンプとしては、例えば特開平６−１２９３４４号公報にもあるが、図３１，図３２のように構成されている。
【０００３】
図３１において、駆動軸１と一体に回転するシリンダブロック２には、駆動軸１を中心とする同一円周上に等間隔に複数のシリンダ２ａが形成され、このシリンダ２ａには軸方向に往復動するピストン４が収装される。ピストン４の先端にはピストン球部４ａが一体に形成され、このピストン球部４ａが斜板６のシュー５に設けた球状穴５ａに回動自在に嵌合している。シュー５の背面はパッド５ｂを介して斜板６の表面に摺接しながらシリンダブロック２と同一的に回転する。斜板６は駆動軸１に対して所定の角度で傾斜した状態で図示しないハウジングに固定されていたり、あるいは可変式では斜板角度がアクチュエータを介して変化するように構成される。また、シリンダブロック２の背面は一対のポート７ａをもつ弁板７に摺接する。
【０００４】
駆動軸１と一体的にシリンダブロック２が回転すると、シュー５を介して斜板６と接触する各ピストン４は、シリンダブロック２の１回転を１周期としてシリンダ２ａ内を往復動する。ピストン４が伸び出す行程では弁板７の一方のポート７ａを介して流体をシリンダ２ａに吸入し、押し込まれる行程では他方のポート７ａを介してシリンダ２ａ内の流体を吐出する。
【０００５】
このようにして、アキシャルピストンポンプとしてシリンダブロック２の回転に伴い流体を吸入吐出し、また、モータとしてピストン４の伸長行程で高圧流体をシリンダ２ａに供給されるときは、これに伴ってシリンダブロック２が回転し、駆動軸１を回転させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような斜板式（または斜軸式）のアキシャルピストンポンプ・モータにあっては、図３２に示すように、ピストン４の往復動に伴って、ピストン４とシリンダ２ａとの間に、往復動方向の作用力に加えて、これとは異なった方向の作用力が働く。
【０００７】
いま、ピストン４が最も伸び出した状態から圧縮方向に動き始め、流体を吐出するときには、シリンダ２ａ内には吐出通路側の負荷に応じて高い流体圧力が発生する。この流体圧力によるピストン軸方向の力をＦ１とすると、ピストン４はこのＦ１によって斜板６に強く押し付けられる。すると斜板６はその摺動面に垂直な方向の反力Ｆ２をもってＦ１に対抗する。これによってピストン４には往復動（軸）方向とは異なる力がかかり、ピストン４を摺動させるシリンダ２ａの内周面との間において、嵌合両端に摺動面と垂直な分力（横力）Ｆ３，Ｆ４を発生させる。
【０００８】
これらの横力Ｆ３，Ｆ４は、ピストン４の軸方向に働くＦ１、ピストン４の嵌合長さ、斜板６の傾斜角度等に応じたものとなり、ピストン４の外周面とシリンダ２ａの内周面との間に大きな摺動面圧を発生させるため、ポンプ．モータの運転条件によってはピストン４とシリンダブロック２との間に焼付きを発生させる原因となる。
【０００９】
一般に摺動部の焼付耐久性の評価の尺度は、摺動面圧と摺動速度との積として表されるため、ピストン４とシリンダブロック２との焼付きの発生を抑えるには、ポンプ吐出圧力を下げたり、ピストン４の往復動速度、すなわちポンプ吐出量を抑える必要があり、これらはいずれもポンプ性能の低下につながる。また、ピストン４の軸方向の長さもシリンダ２ａとの一定以上の嵌合長を必要とする等、小型化の妨げとなる。
【００１０】
さらに、ピストン４の側面に発生する前記横力Ｆ３，Ｆ４の反力として、シリンダブロック２にＦ５，Ｆ６が発生し、これらＦ５，Ｆ６によりシリンダブロック２には回転モーメントＭ１が発生し、同時にＦ５，Ｆ６によりピストン４との摩擦力Ｆ７，Ｆ８が発生する。これらモーメントＭ１、摩擦力Ｆ７，Ｆ８は、シリンダブロック２を弁板７に流体圧力に基づく力Ｆ９として押し付けるが、このためにシリンダブロック２の挙動が複雑なものとなり、シリンダブロック２と弁板７との間の摺動面の潤滑状態を悪化させたりする。
【００１１】
また、シリンダブロック２と弁板７との摺動面圧は、弁板７に溝７ｂを設けて摺動面積を調整し、静圧軸受的な機能を生じさせて適正面圧にするが、Ｍ１、Ｆ７，Ｆ８は、この溝７ｂの設計形状を非常に複雑にし、とくに潤滑性の少ない低粘性流体を用いた場合には、摺動面の焼付きあるいは過大な漏れの発生の原因ともなっている。
【００１２】
ところで、ドイツ特許第５２９５８９号やドイツ特許第５９７４７６号によると、アキシャルピストンポンプにおいて、ピストンの先端球部を一体的に形成するのではなく、先端から球部を分割したものがある。また、同じような構造は、米国特許第３１６２１４２号にも記載されている。
【００１３】
ところが、これらはいずれも、分割した球部と接触するピストン先端部を斜板の回転方向に相対変位しないように斜板に拘束し、上記と同じくシリンダブロックに収装されたピストンを経由して斜板を回転駆動するようになっている。このため、ピストン先端の球部をピストン軸心と垂直に分割しても、斜板を回転駆動するためのトルクがピストンの横力として働き、ピストンとシリンダとの摺動面に大きな面圧がかかることに変わりはない。
【００１４】
本発明はこのような問題を解決するため、ピストンとシリンダブロックとの間に摺動方向と異なる横力を発生させないようにしたアキシャルピストンポンプ・モータを提供する。
【００１５】
また、シリンダブロックに発生する力を軸方向成分のみとすることのできるアキシャルピストンポンプ・モータを提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に往復動自在に収装された複数のピストンと、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜すると共に前記ピストンの先端が当接するリング部材と、前記シリンダブロックと同期回転する回転軸部材とを備えたアキシャルピストンポンプ・モータにおいて、前記リング部材に球面接触するシューと、前記ピストンの先端に設けた軸心と直交する当接面と、この当接面と面接触する前記シューに設けた平滑面と、前記シリンダブロックと前記リング部材とを前記ピストンを介さずに同期回転させる回転伝達機構とを備え、前記当接面と前記平滑面との間に形成した静圧軸受に前記シリンダ内の流体の一部を前記ピストンに形成した貫通路を介して導き、さらに前記シューの球面と前記リング部材の間に形成した静圧軸受に前記流体の一部を前記シューに形成した貫通路を介して導く構成とした。
【００１７】
第２の発明は、軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に往復動自在に収装された複数のピストンと、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜すると共に前記ピストンの先端が当接するリング部材と、前記シリンダブロックと同軸的に連結されかつ一体的に回転する回転軸部材とを備えたアキシャルピストンポンプ・モータにおいて、前記リング部材に球面接触するシューと、前記ピストンの先端に設けた軸心と直交する当接面と、この当接面と面接触する前記シューに設けた平滑面と、前記シリンダブロックと前記リング部材とを前記ピストンを介さずに同期回転させる回転伝達機構とを備え、前記当接面と前記平滑面との間に形成した静圧軸受に前記シリンダ内の流体の一部を前記ピストンに形成した貫通路を介して導き、さらに前記シューの球面と前記リング部材の間に形成した静圧軸受に前記流体の一部を前記シューに形成した貫通路を介して導く構成とした。
【００１８】
第３の発明は、軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に往復動自在に収装された複数のピストンと、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜すると共に前記ピストンの先端が当接するリング部材と、前記リング部材と同軸的に連結されかつシリンダブロックと同期回転する回転軸部材とを備えたアキシャルピストンポンプ・モータにおいて、前記リング部材に球面接触するシューと、前記ピストンの先端に設けた軸心と直交する当接面と、この当接面と面接触する前記シューに設けた平滑面と、前記シリンダブロックと前記リング部材とを前記ピストンを介さずに同期回転させる回転伝達機構とを備え、前記当接面と前記平滑面との間に形成した静圧軸受に前記シリンダ内の流体の一部を前記ピストンに形成した貫通路を介して導き、さらに前記シューの球面と前記リング部材の間に形成した静圧軸受に前記流体の一部を前記シューに形成した貫通路を介して導く構成とした。
【００１９】
第４の発明は、第１から第３の発明において、前記ピストンを常時シューと接触すべく伸び出し方向に付勢するスプリングを設けた。
【００２０】
第５の発明は、第２の発明において、前記リング部材の一面がハウジングに設けた支持台の傾斜面に摺接すると共に、ラジアル方向に拘束されている。
【００２１】
第６の発明は、第５の発明において、前記支持台に取付けた軸受リングが、リング部材の外周に摺動自由に嵌合する。
【００２２】
第７の発明は、第３の発明において、前記リング部材がハウジングに設けた支持部に摺接すると共に、支持部に取付けた軸受リングがリング部材の外周に摺動自由に嵌合する。
【００２３】
第８の発明は、第６または第７の発明において、前記軸受リングとリング部材との嵌合面に静圧軸受が構成される。
【００２４】
第９の発明は、第６または第７の発明において、前記軸受リングとリング部材との嵌合面に動圧軸受またはコロガリ軸受が構成される。
【００２５】
第１０の発明は、第１から第４の発明において、前記リング部材の外周面がハウジングの一部の内周面に支持され、この支持面に静圧軸受が構成され、この静圧軸受にはハウジング断面部に形成した通路を経由して作動油が導入される。
【００２６】
第１１の発明は、第５の発明において、前記リング部材の一部が前記支持台の内周面に軸受を介して回転自在に支持される。
【００２７】
第１２の発明は、第１から第４の発明において、前記リング部材の一部がハウジングの一部内周面に軸受を介して回転自在に支持される。
【００２８】
第１３の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを互いに直交する２軸でもって連結する自在継手を備える。
【００２９】
第１４の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの外周部とリング部材の外周部とを互い直交する２軸でもって連結する自在継手を備える。
【００３０】
第１５の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部との突合わせ端部に互いに噛合する斜歯を形成する。
【００３１】
第１６の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの外周部とリング部材の外周部との突き合わせ端部に互いに噛合する斜歯を形成する。
【００３２】
第１７の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部に形成したスプライン穴と、リング部材の回転中心部に形成したスプライン穴とに互いに噛合する両歯付軸とを備える。
【００３３】
第１８の発明は、第１４または第１６の発明において、前記リング部材の中心部を回転軸部材が非干渉状態に貫通し、回転軸部材の両端がハウジングに回転自在に支持されている。
【００３４】
第１９の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを連結する高剛性スプリングを備える。
【００３５】
第２０の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを連結する高剛性ベローズを備える。
【００３６】
第２１の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを連結するより線たわみ軸を備える。
【００３７】
第２２の発明は、第１から第１２の発明において、前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを連結する円柱型たわみ軸を備える。
【００３８】
第２３の発明は、第５または第６の発明において、前記支持台はリング部材が摺接する傾斜面が傾動自在となるように支持軸を介してハウジングに支持されている。
【００３９】
第２４の発明は、第５または第６の発明において、前記支持台がリング部材が摺接する傾斜面が傾動自在となるように、支持台背面がハウジングに円筒面または球面で接触する。
【００４０】
第２５の発明は、第３または第７の発明において、前記シリンダブロックがリング部材に対して傾動自在に支持軸を介してハウジングに支持されている。
【００４１】
第２６の発明は、第３または第７の発明において、前記シリンダブロックがリング部材に対して傾動自在となるようにシリンダブロック支持体の背面がハウジングに円筒面または球面で接触する。
【００４２】
第２７の発明は、第１から第２６までの発明において、前記シューは略半割球に形成され、その球面をリング部材に形成した半球凹部に球面接触し、かつその平滑面をピストンの当接面と面接触させている。
【００４３】
第２８の発明は、第２７の発明において、前記シューとピストンの接触面にはピストンに形成した貫通路を介して潤滑用流体が導入される。
【００４４】
第２９の発明は、第２８の発明において、前記シューとピストンの接触面に導入された潤滑用流体が、シューに形成した貫通路を介してシューとリング部材との球面接触面に導入される。
【００４５】
第３０の発明は、第２９の発明において、前記シューとリング部材との球面接触面に導入された潤滑用流体が、リング部材に形成した貫通路を介して軸受リング部材との摺接面に導入される。
【００４６】
【作用】
第１の発明では、ピストンの伸縮に伴って発生する軸方向の押力に対して、リング部材の傾斜面に垂直な方向の反力が、シューを介してピストンに伝達される。しかし、ピストンとシューとは、ピストンの摺動軸心と直交する面において分離し、リング部材からの反力のうちピストン軸心と直交する方向の分力は、分離面の存在により、ピストンにはほとんど伝達されない。
【００４７】
一方、ピストンを収装したシリンダブロックと、ピストンがシューを介して接触するリング部材とは、回転伝達機構を介して連結され、シリンダブロックとリング部材間の回転トルク差は回転伝達機構が受ける。
【００４８】
これらの結果、ピストンとシリンダブロックとの間には、ピストン往復動方向と直交する分力が発生しない。したがって、ピストンの摺動面圧が低減し、焼付きなどを回避し、あるいはピストンの軸方向の短縮化等がはかれる。また、シリンダブロックの作用力を軸方向成分のみとして、シリンダブロックと弁板との摺動面の面圧を適正化し、焼付き、流体漏れを防止する。
【００４９】
第２の発明では、シリンダブロックが回転軸部材と直接的に連結し、リング部材が回転伝達機構を介して回転し、斜板式のアキシャルピストンポンプ・モータとして作動する。
【００５０】
第３の発明では、リング部材が回転軸部材と直接的に連結し、シリンダブロックが回転軸機構を介してリング部材と同期回転し、斜軸式のアキシャルピストンポンプ・モータとして作動する。
【００５１】
第４の発明では、ピストンを伸び出し方向に付勢するスプリングにより、ピストンに作用する流体圧力が小さいときにも、常にピストンとシューの接触を維持し、確実に作動させることができる。
【００５２】
第５の発明では、リング部材がラジアル方向には移動することなく、ハウジングに設けた支持台の傾斜面に摺接しながら回転し、傾斜面の角度に応じた流量特性で作動する。
【００５３】
第６の発明では、リング部材にかかるラジアル方向の荷重が軸受リングにより支持され、支持台から逸脱することなく摺接回転する。
【００５４】
第７の発明では、リング部材にかかるラジアル方向の荷重が、支持部に設けた軸受リングにより支持され、支持部から逸脱することなく摺接回転する。
【００５５】
第８の発明では、軸受リングとリング部材との嵌合面に構成した静圧軸受により、リング部材のラジアル方向の荷重を支持し、円滑に回転させられる。
【００５６】
第９の発明では、軸受リングとリング部材との嵌合面に構成した動圧軸受またはコロガリ軸受により、リング部材のラジアル方向の荷重を支持し、円滑に回転させられる。
【００５７】
第１０の発明では、リング部材にかかるラジアル方向の荷重をハウジングの内周面の静圧軸受により支持し、円滑に回転させられる。
【００５８】
第１１の発明では、支持台の内周面の軸受によりリング部材のラジアル方向の荷重を支持し、円滑に回転させられる。また、リング部材の支持台への組付が容易に行える。
【００５９】
第１２の発明では、リング部材にかかるラジアル方向の荷重が、軸受を介してハウジングに直接的に支持されるので、円滑に回転させられる。
【００６０】
第１３の発明では、回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを連結する自在継手を備えるので、少ないスペースにコンパクトに収納することができる。
【００６１】
第１４の発明では、回転伝達機構として、シリンダブロックの外周部とリング部材の外周部とを連結する自在継手を備えるので、大きなトルクを伝達することができ、大容量のものに適用できる。
【００６２】
第１５の発明では、回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部で互いに噛合する斜歯を形成したので、シリンダブロックとリング部材との回転位相に回転角によるずれがなく、回転脈動の少ない運転特性となる。
【００６３】
第１６の発明では、回転伝達機構として、シリンダブロックの外周部とリング部材の外周部に互いに噛合する斜歯を形成したので、シリンダブロックとリング部材との回転位相に回転角によるずれがなく、回転脈動の少ない運転特性とすることができる一方、大きなトルクの伝達が可能となり、大容量のものに適用できる。
【００６４】
第１７の発明では、回転伝達機構として、シリンダブロックと、リング部材の各回転中心部に形成したスプライン穴を両歯付軸で連結したので、シリンダブロックとリング部材との回転位相に回転角によるずれがなく、回転脈動の少ない運転特性にできる一方で、少ないスペースにコンパクトに配置できる。
【００６５】
第１８の発明では、回転軸部材がリング部材の中心部を貫通し、かつ両端でもってハウジングに回転自在に支持されているので、両持ち支持により、回転軸部材の支持強度を高められる。
【００６６】
第１９の発明では、回転伝達機構としての高剛性のスプリングにより、シリンダブロックとリング部材とを連結するので、シリンダブロックとリング部材の回転位相を最小限に抑制しつつ、交差する軸心について円滑に回転運動を伝達することができる。
【００６７】
第２０の発明では、回転伝達機構としての高剛性のベローズにより、シリンダブロックとリング部材とを連結するので、シリンダブロックとリング部材の回転位相を最小限に抑制しつつ、交差する軸心について円滑に回転運動を伝達することができる。
【００６８】
第２１の発明では、回転伝達機構としてのより線たわみ軸により、シリンダブロックとリング部材とを連結するので、シリンダブロックとリング部材の回転位相を最小限に抑制しつつ、交差する軸心について円滑に回転運動を伝達することができる。
【００６９】
第２２の発明では、回転伝達機構としての円滑型たわみ軸により、シリンダブロックとリング部材とを連結するので、シリンダブロックとリング部材の回転位相を最小限に抑制しつつ、交差する軸心について円滑に回転運動を伝達することができる。
【００７０】
第２３の発明では、支持台が傾動自在で、リング部材に当接するピストンの有効ストロークを支持台の傾斜角度に応じて調整することにより、可変容量型特性にすることができる。
【００７１】
第２４の発明では、支持台背面がハウジングに円筒面または球面接触するので、リング部材を介して支持台が受ける反力をハウジングにより支持することができ、耐久強度が高められる。
【００７２】
第２５の発明では、シリンダブロックが傾動自在に支持されているので、シリンダブロックの傾斜角度に応じてピストンの有効ストロークを調整することにより、可変容量型特性にすることができる。
【００７３】
第２６の発明では、シリンダブロック支持体の背面がハウジングに円筒面または球面接触し、シリンダブロックがうける反力をハウジングにより支持することができ、耐久強度を高められる。
【００７４】
第２７の発明では、リング部材とピストンとの間に介在させるシューの形状が略半割球で、構成が簡単で、生産性も良好となる。
【００７５】
第２８の発明では、シューとピストンの接触面に潤滑用流体が導入され、常時良好な潤滑機能を維持できる。
【００７６】
第２９の発明では、シューとピストンの接触面に導入された潤滑用流体を、シューとリング部材との球面接触面に導入するので、シューとリング部材との間でも良好な潤滑性が維持される。
【００７７】
第３０の発明では、シューとリング部材との球面接触面に導入された潤滑用流体が、さらにリング部材と軸受リング部材との摺接面に導入されるので、これらの間においても良好な潤滑性が維持される。
【００７８】
【実施の形態】
図１〜図３に示す実施の形態は、本発明を斜板式のアキシャルピストンポンプとして適応した実施の形態であり、図中１１はポンプハウジングで、ハウジング１１の中心を貫通する回転軸１２が軸受１３により回転自在に片持ち支持されている。
【００７９】
回転軸１２はシリンダブロック１４の中心を貫通すると共に、スプライン部１８を介して一体的に結合して同一回転する。シリンダブロック１４には回転軸１２を中心とする同一円周上に等間隔で、かつその軸線が回転軸１２と平行な複数のシリンダ１５が形成され、これらシリンダ１５にはそれぞれピストン１６が摺動自由に収装される。シリンダブロック１４の底面は、ハウジング１１の側壁１１ａに固定した弁板１７と接触する。
【００８０】
シリンダブロック１４に対峙して、シリンダブロック１４の軸心に傾斜した状態でリングプレート１９が設けられ、このリングプレート１９はハウジング１１の側壁１１ｂに設けた支持台２０の傾斜面２０ａに裏面を接触し、かつその周囲に配置した円筒形の軸受リング２２によりラジアル方向への移動が規制される。リングプレート１９の表面には、図３にも示すように、前記ピストン１６に対応して複数のシュー２３が球面接触により保持され、これらシュー２３を介してピストン１６と接触する。
【００８１】
シュー２３は球体を半割にした形状で、その球面部２３ａがリングプレート１９に形成した半球状の凹部１９ａに収装され、平滑面２３ｂがピストン１６に形成した当接面１６ａと面接触する。ピストン１６の当接面１６ａは、ピストン１６の先端にその軸心と垂直に形成された平面で、ピストン１６の押力をシュー２３を介してリングプレート１９に伝達する。
【００８２】
なお、シュー２３の直径はピストン１６の直径よりもやや大きく、シリンダブロック１４の回転に伴いピストン１６がシュー２３に対してラジアル方向に相対変位したきに、ピストン１６がリングプレート１９の凹部１９ａと接触しないようになっている。
【００８３】
リングプレート１９の中心部と前記回転軸１２の先端部とを自在継手２５により連結し、回転軸１２の回転によりリングプレート１９を同一方向に同期回転させる。自在継手２５は、回転軸１２にピン２６ａにより結合したＵ字連結筒２５ａと、リングプレート１９の中心筒部１９ｃにピン２６ｂにより結合したＵ字連結筒２５ｂとを、互いに直交する軸部２５ｃと２５ｄをもつ連結軸２５ｅにより回動自在に結合したもので、回転軸１２に対して傾いているリングプレート１９に円滑に回転を伝達する。
【００８４】
前記シリンダ１５には有底筒状のピストン１６を伸び出し方向に付勢するスプリング２８が設けられ、ピストン１６をシュー２３を介してリングプレート１９に常時接触させる。またシリンダ１５は弁板１７に設けた一対のポート１７ａを介して、シリンダブロック１４の回転位置に応じて、図示しない吸込通路と吐出通路に選択的に連通する。
【００８５】
また、ピストン１６に形成した貫通路１６ｂを介して、シュー２３の平滑面２３ｂと当接面１６ａとの間の接触面に形成した静圧軸受面２９ａにシリンダ１５内の流体の一部を導き、その接触摩擦を低減する。また、シュー２３に形成した貫通路２３ｃにより、シュー２３の球面２３ａとリングプレート１９の凹部１９ａとの接触面に形成した静圧軸受面２９ｂに潤滑用に前記流体の一部を導き、さらにリングプレート１９に形成した分岐する貫通路１９ｄ，１９ｅを介して、リングプレート１９の外周面と軸受リング２２との間に形成した静圧軸受面２９ｃ並びに、リングプレート１９の裏面と支持台２０の傾斜面２０ａとの間に形成した静圧軸受面２９ｄにも前記潤滑用の流体を導入するようになっている。
【００８６】
以上のように構成され、次に作用について説明する。図示しない原動機により回転軸１２が回転させられると、シリンダブロック１４が一体に回転し、同時に自在継手２５を介してリングプレート１９も同期回転する。
【００８７】
この回転に伴いシリンダブロック１４とシュー２３とが離れていく行程では、ピストン１６がスプリング２８に押されて伸び出していき、シリンダ１５の内部に流体が一方のポート１７ａを介して吸入される。次いで、シリンダブロック１４とシュー２３が近づいていく行程では、ピストン１６が圧縮され、シリンダ１５内の流体を他方のポート１７ａから吐出する。
【００８８】
このようにして、シリンダブロック１４の回転に伴い各ピストン１６がシュー２３を介してリングプレート１９と接触しながら伸縮し、シリンダ１５に流体の吸入、吐出を繰り返し、アキシャルピストンポンプとして機能する。
【００８９】
そしてこのとき、図４にも示すように、シリンダ１５からの流体の吐出に伴い、シリンダ１５内には吐出通路に接続された負荷に対応する流体圧力が発生する。この流体圧力に伴う押力Ｆ１０がピストン１６に作用し、これがシュー２３の平滑面２３ｂにＦ１４として及ぶ。このシュー２３にかかるＦ１４は、リングプレート１９により、その回転軸方向の力Ｆ１１と、これに垂直方向の力Ｆ１２として支持される。シュー２３とピストン１６とは、ピストン１６の軸心に垂直な平滑面２３ｂと当接面１６ａとに分割され、面接触しているため、シュー２３からピストン１６にはその軸心と垂直な方向の反力が一切かからず（接触面の摩擦力を無視した場合）、ピストン１６のシリンダ１５に対する摺動面の面圧が非常に低くなる。ピストン１６の軸心に垂直な面で分割されていないときは、リングプレート１９の傾斜角に応じた反力により、ピストン１６に横力が発生し、シリンダ１５との間の摺動摩擦が大きくなるが、このように軸心と垂直な面で分割されているため、軸心と垂直な方向の力は、平滑面２３ｂと当接面１６ａの接触面の摩擦力として作用するのみとなる。
【００９０】
ところで、図３にも示すように、リングプレート１９の回転軸と垂直な方向の力Ｆ１２の反作用でリングプレート１９に働く力Ｆ１６は、吐出行程にある全てのシリンダ１５で発生し、これらの合力としてＦ１７を生じる。このＦ１７は半径方向の力Ｆ１８と、円周方向の力Ｆ１９とに分解でき、このＦ１９によりリングプレート１９に回転トルクが発生する。したがって、ポンブ作用を行うには、この回転トルクに抗してリングプレート１９をシリンダブロック１４と同期させて回転させる必要がある。
【００９１】
この場合、ピストン１６はその軸心と垂直な面でシュー２３と分割されたため、シリンダブロック１４の回転トルクをピストン１６を介してリングプレート１９に伝達することはできない。しかし、シリンダブロック１４とリングプレート１９とは、回転トルク伝達機構としての自在継手２５によった繋がれ、リングプレート１９を同期回転させることができる。このことは逆に言うと、自在継手２５によってトルクの伝達が行われるため、ピストン１６に回転接線方向の横力が作用するのが防止される。
【００９２】
これの結果、ピストン１６に働く横力が大幅にに減少し、ピストン１６とシリンダ１５に対する摺動面圧は大幅に低減される。このため、ピストン１６とシリンダ１５の摺動による焼付きの問題が解消され、ポンプの高圧化や回転速度の高速化が可能となる。また、摺動摩擦に伴う発熱量の減少に伴いピストン１６とシリンダ１５との摺動間隙を縮小でき、流体漏れ量を減少させて、ポンプ容積効率の改善も図れる。ピストン１６にかかる横力が大幅に減少することから、ピストン１６のシリンダ１５との必要嵌合長を短くでき、このため、ピストン１６の軸方向の短縮化によるダウンサイジングも可能となる。
【００９３】
一方で、シリンダブロック１４にはピストン１６の横力が発生しないことから、シリンダ１５内の流体圧力により弁板１７を回転軸方向に押圧する作用力Ｆ１３のみが発生する。このため、シリンダブロック１４の挙動が単純化し、シリンダブロック１４と弁板１７との摺動面の流体膜に静圧軸受的な効果を持たすことにより、適正な摺動面圧の確保が容易となり、摺動面の潤滑状態を良好に保って、焼付きあるいは過大な漏れの発生を回避できる。
【００９４】
なお、前記リングプレート１９と軸受リング２２との間の静圧軸受面２９ｃや、リングプレート１９と支持台２０との間の静圧軸受面２９ｄには、シリンダ１５内から流体の一部を導き、潤滑するので、リングプレート１９を円滑に回転させることができる。さらにピストン１６とシュー２３との間に形成した静圧軸受面２９ａ、シュー２３とリングプレート１９との間の静圧軸受面２９ｂにも作動流体を導くことで、各摺接面での円滑な摺動を保証し、焼付け、偏摩耗等を効果的に防止する。
【００９５】
ただし、前記リングプレート１９と軸受リング２２とのラジアル荷重を支持する静圧軸受２９ｃは、半径方向の加工精度の要求が厳しいので、動圧軸受にすることもでき、この場合には、流体の漏洩損失が少なく、加工も容易になる。もちろん、これら静圧軸受、動圧軸受に代えてコロガリ軸受により支持することもできる。
【００９６】
また、シュー２３は半球形に形成されるため、シュー２３の製作が容易となり、これに接触するピストン１６も先端に従来の球形部が無いため、構造が簡単になり、生産性も向上する。
【００９７】
回転軸１２からリングプレート１９に回転を伝達する自在継手２５は、リングプレート１９の中心部において回転軸１２と連結するので、自在継手２５を配置するためのスペースが少なく、コンパクトにすることができる。
【００９８】
次に他の実施の態様を説明すると、図５、図６に示す実施の態様は、シリンダブロック１４とリングプレート１９との外周部において自在継手３０により、両者を同期回転させるように連結したものである。
【００９９】
回転伝達機構としての自在継手３０は、リングプレート１９の外側に連結リング３０ａを配置し、この連結リング３０ａに対して、リングプレート１９から直径方向に延ばした一対の軸３０ｂと、シリンダブロック１４の外周から直径方向に延ばした一対の軸３０ｃとを、同一円周上で互いに直交するように連結して構成する。
【０１００】
このように自在継手３０を外側に配置することで、そのトルク伝達容量が大きくなり、ポンプ出力の増大が可能となる。
【０１０１】
図７の実施の態様は、シリンダブロック１４とリングプレート１９とを同期回転させる回転伝達機構として、回転軸１２の先端部と、リングプレート１９の中心部とに、互いに噛合する斜歯３１ａと３１ｂを形成し、各斜歯３１ａと３１ｂは、その回転中心が一致した状態で、互いに一部において噛合し、回転軸１２の回転をリングプレート１９に伝達する。
【０１０２】
このように互いに噛合する斜歯３１ａ，３１ｂにより回転を伝達すると、シリンダブロック１４とリングプレート１９とは回転の位相差を生じることなく、正確に同一回転する。前記した自在継手２５、３０により回転を伝達する場合、回転角度、回転速度の平均値は等しいが、直交する２軸で回転を伝達するため、１回転につき２周期でずれを生じる。ピストン１６の往復運動は基本的には正弦波状に変化するが、このように途中で回転変動を生じると、それだけピストン１６の挙動が複雑となり、正弦波の吐出脈動特性に高周波の脈動が重畳し、さらにはピストン１６、シュー２３、リングプレート１９等に慣性により振動が発生する。
【０１０３】
しかし、このように斜歯３１ａ，３１ｂで連結した場合には、回転位相が発生せず、吐出脈動と振動の発生を抑制できる。
【０１０４】
図８の実施の態様は、シリンダブロック１４とリングプレート１９の各外周部に斜歯３２ａ，３２ｂを形成し、互いに一部で噛合させるようにしたものである。この場合、外周部で噛合させるので、図７の実施の態様に比べて、大きな回転トルクを伝達でき、ポンプの大容量化に対応できる。また、回転軸１２がリングプレート１９の中心を貫通し、ハウンジング１１の側壁１１ａ，１１ｂとにより、軸受１３ａ，１３ｂを介して両持ち状態で支持されるようにしたので、回転軸１２の支持剛性が高まり、大容量化が可能となる。
【０１０５】
図９の実施の態様は、回転伝達機構として、シリンダブロック１４とリングプレート１９との回転中心にそれぞれスプライン穴３４ａ，３４ｂを形成し、これらスプライン穴３４ａ，３４ｂに互いに噛合する歯３３ａ，３３ｂを両端にもつ両歯付軸３３により、シリンダブロック１４とリングプレート１９とを同期回転させるようにしたものである。
【０１０６】
この場合には、シリンダブロック１４とリングプレート１９との回転中心部で互いに連結できるので、構造がコンパクトになり、また、シリンダブロック１４とリングプレート１９とを位相差を生じることなく同一回転させられる一方で、図７または図８の実施の態様のような、回転伝達に伴って斜歯間に発生する離間力に起因してのモーメントがシリンダブロック１４にかからず、シリンダブロック１４の挙動を安定させられる。また、両歯付軸３３の各歯面を円弧状（樽状）に形成すると、シリンダブロック１４とリングプレート１９との交差する角度が変化しても、自由に追従することができるので、可変容量型のポンプにも適用できる。
【０１０７】
図１０、図１１の実施の態様は、リングプレート１９の傾斜を変化させ、ポンプ吐出量を可変制御するもので、支持台２０はハウンジング１１から分離し、リングプレート１９の直径方向に延びる一対のトラニオン軸３５ａ，３５ｂによりハウンジング１１に対して傾動自由に支持される。
【０１０８】
このようにして支持台２０を介してリングプレート１９の傾斜角度を変化させると、シリンダブロック１４とリングプレート１９との回転軸心が同一延長上にきたときに、ピストン１６はストロークしなくなり、吐出量はゼロとなるが、傾斜角度が大きくなるのにしたがってストローク量が大きくなり、吐出量が増える。支持台２０を傾転駆動する機構については、図示を省略する。
【０１０９】
なお、シリンダブロック１４とリングプレート１９とを同期回転させる回転伝達機構としては、リングプレート１９の傾斜角度変化に対応できる自在継手２５を備えているが、スプライン穴３４ａ，３４ｂと両歯付軸３３で構成することもできる。
【０１１０】
図１２の実施の態様は、支持台２０の背面２０ｃを円筒形に形成し、ハウンジング１１の側壁１１ｂに同じく円筒面状の内周面１１ｃを形成し、支持台２０を傾動自由に支持したものである。この支持台２０は図示しない駆動機構により傾斜角度が制御される。
【０１１１】
このクレイドル型では、リングプレート１９を介して支持台２０が受ける荷重を、大きな接触面積をもつハウンジング１１の内周面１１ｃで支持するので、面圧が低下し、耐久性が高められる。なお、上記円筒面に代えて球面により支持することも当然にできる。
【０１１２】
以上の実施の態様は、すべて斜板式のラジアルピストンポンプについてのものであるが、以下に斜軸式のラジアルピストンポンプについての実施の態様を示す。なお、斜板式でも斜軸式でも本質的な作動特性に変わりはなく、斜軸式はシリンダブロック１４の回転軸心に対して回転軸１２が傾斜している点において相違する。
【０１１３】
図１３の実施の態様において、回転軸１２はハウンジング１１の側壁１１ａを貫通し、リングプレート１９の中心に対してスプライン部１８ａにより連結し、回転軸１２とリングプレート１９とが一体的に回転する。他方、シリンダブロック１４はハウンジング１１の側壁１１ｂから突出させた支持軸４０により回転自在に支持され、リングプレート１９のシリンダブロック側の中心部と、シリンダブロック１４のリングプレート側先端部とが、自在継手２５により互いに連結され、リングプレート１９とシリンダブロック１４とが同期回転するようになっている。なお、回転軸１２の先端とシリンダブロック１４の中心部とを自在継手２５によって連結してもよい。
【０１１４】
前記リングプレート１９は側壁１１ａに形成した支持部４１に設けた軸受プレート４２と、その外周の軸受リング２２により摺動自由に支持される。
【０１１５】
なお、ピストン１６がシュー２３との接触面が、ピストン１６の軸心と垂直に形成されることなど、前記各実施の態様と同じである。
【０１１６】
このようにして、斜軸式のアキシャルピストンポンプについても、ピストン１６に横力が発生するのを防いで、摺動面圧を下げ、焼付き等を生じることなく、ポンプの高回転、高圧化を実現し、また、シリンダブロック１４の挙動を安定させて、弁板１７との間の作動流体の漏洩を減少させられる。
【０１１７】
なお、この斜軸式アキシャルピストンポンプの場合、吐出反力の回転方向分力が働くリングプレート１９に比較して、シリンダブロック１４の回転に必要なトルクが小さいため、斜板式よりも、回転伝達機構としての自在継手２５にかかる伝達トルクが小さくなり、自在継手２５の小型化、軽量化が図れる。
【０１１８】
図１４の実施の態様は、回転伝達機構として、回転軸１２の先端部と、シリンダブロック１４の中心部との突き合わせ端部に、それぞれ斜歯３１ａ，３１ｂを設け、これらの噛合により、リングプレート１９とシリンダブロック１４とを同期回転させるようにしたものである。
【０１１９】
また、図１５の実施の態様は、リングプレート１９とシリンダブロック１４とのそれぞれ外周部に、斜歯３２ａ，３２ｂを形成し、リングプレート１９の回転をシリンダブロック１４に伝達している。
【０１２０】
さらに図１６の実施の態様は、リングプレート１９の中心に形成したスプライン穴３４ａと、シリンダブロック１４の中心に設けたスプライン穴３４ｂとを、両歯付軸３３により連結することにより、リングプレート１９とシリンダブロック１４とを同期回転させる。
【０１２１】
このようにして、斜歯３１ａ，３１ｂまたは３２ａ，３２ｂ、あるいは両歯付軸３３により回転を伝達することにより、リングプレート１９とシリンダブロック１４との回転が一致し、ポンプ吐出脈動や振動の低減が図れる。また、回転伝達機構が回転中心部にあるものは、設置スペースの削減による小型、軽量化が可能となる。
【０１２２】
図１７、図１８の実施の態様は、ポンプの吐出量を可変的に制御するために、リングプレート１９に対するシリンダブロック１４の傾斜角度を変化させられるようにしたものである。
【０１２３】
シリンダブロック１４はハウンジング１１から分離したシリンダブロック支持体５０により支持される。つまり、シリンダブロック支持体５０の中心部には支持軸５０ａが一体に突出形成され、ここにシリンダブロック１４を回転自由に支持する。シリンダブロック支持体５０は、シリンダブロック１４の回転中心を通る一対のトラニオン軸５０ｂによりハウンジング１１に傾動自在に支持され、またシリンダブロック支持体５０の内部には弁板１７のポート１７ａと連通した吸込通路５１と、吐出通路５２とが貫通形成され、図示しない外部の油圧通路と連通する。
【０１２４】
このようにして、シリンダブロック支持体５０をトラニオン軸５０ｂを支点にして傾動させることにより、シリンダブロック１４も一体的に傾動し、リングプレート１９との傾斜角度が変化する。このため、ピストン１６のストローク量が変化し、ポンプ吐出量を可変制御することができる。
【０１２５】
図１９、図２０の実施の態様は、前記シリンダブロック支持体５０に円筒形の背面５０ｃを形成し、この背面５０ｃと円筒面接触する内周面１１ｄをハウンジング１１に形成し、これによりシリンダブロック１４にかかる荷重をハウンジング１１の内周面１１ｄで支持する。なお、吸込通路５１と吐出通路５２は、シリンダブロック支持体５０の摺動方向に一定の長さをもって、内周面１１ｄに開口させておくことにより、シリンダブロック支持体５０が移動しても、常時連通を維持するようにする。
【０１２６】
この場合も、シリンダブロック１４の傾斜角度に応じて吐出量が変化する可変容量型のポンプとすることができる。
【０１２７】
次に図２１〜図２５の示す各実施の態様は、それぞれ回転伝達機構の異なった例を示すもので、まず図２１は、回転軸１２の回転中心を通るピン２６ａに一端を、他端をリングプレート１９の回転中心を通るピン２６ｂにそれぞれ支持された高剛性のコイルスプリング５５により、回転軸１２とリングプレート１９とを連結したものである。スプリング５５は曲げ剛性に比較してねじり剛性を高く設定することにより、シリンダブロック１４とリングプレート１９の同期回転を維持する。このように高剛性のスプリング５５を用いることより、構造が簡略化され、生産コストの低減がはかれる。
【０１２８】
なお、リングプレート１９をスプリング５５により回転軸１２を介してシリンダブロック１４と間接的に連結するのではなく、回転軸１２を短くしておき、リングプレート１９とシリンダブロック１４とを直接的に連結してもよいことは当然である。
【０１２９】
図２２は、スプリング５５の代わりに金属ベローズ５６により、リングプレート１９とシリンダブロック１４とを直接または間接に連結したものであり、図２１と同じような作用、効果を生じる。
【０１３０】
さらに図２３は、より線たわみ軸５７により、リングプレート１９とシリンダブロック１４とを直接または間接に連結したものである。多数の線材をより合わせてたわみ軸を形成したもので、曲げ剛性に比較してねじり方向には高い剛性をもつ。この場合も、図２１と同じような作用、効果を生じる。
【０１３１】
図２４、図２５は、円柱型のたわみ軸５８により、リングプレート１９とシリンダブロック１４とを直接または間接に連結したものである。
【０１３２】
これは、円柱体の外周面から、交互にスリット５８ａ、５８ｂを、多段にわたり形成し、曲げ剛性を低く、かつ所定のねじり剛性を保つようにしたものであり、図２１と同じような作用、効果を生じる。
【０１３３】
なお、以上の各例は、斜板型のアキシャルピストンポンプに適用した場合を示すが、斜軸式のアキシャルピストンポンプについても、同様して適用できることは言うまでもない。
【０１３４】
次に図２６から３０までの実施の態様について説明すると、これらはいずれもリングプレート１９に作用するラジアル方向の荷重を支持する構造についてのものであり、まず図２６に示すものは、基本的には図１の斜板式アキシャルピストンポンプの構成に対応しており、リングプレート１９の外周を軸受リング２２によって支持する代わりに、支持台２０の中心穴２０ｃに、リングプレート１９の中央の突起部１９ｈを嵌合し、この嵌合面に軸受２０ｂを介装し、これによりリングプレート１９にかかるラジアル方向の荷重を支持している。
【０１３５】
なお、軸受２０ｂとしては、滑り軸受、ころがり軸受などが用いられるが、このように突起部１９ｈを支持台２０の中心穴２０ｃに嵌合する構成にすると、リングプレート１９の支持台２０への組付が容易となり、生産性が向上する。
【０１３６】
図２７のものは、図１３の斜軸式のアキシャルピストンポンプの構成に対応しており、リングプレート１９の突起部１９ｈの外周を、ハウジング１１に回転軸１２を支持する軸受１３と同列上で、軸受２０ｂにより回転自在に支持するようにして、リングプレート１９のラジアル方向の荷重を支持するようにしたものである。
【０１３７】
さらに、図２８のものは、回転軸１２とリングプレート１９とを一体的に形成し、回転軸１２の軸受１３により、リングプレート１９にかかるラジアル方向の荷重を同時に支持する構成としてある。
【０１３８】
このように回転軸１２とリングプレート１９を同一部材で一体構成すると、部品点数の削減に加えて、これらの組み立てが簡略され、生産性が向上する。
【０１３９】
図２９のものは、リングプレート１９の外周面を静圧軸受６０により支持するもので、静圧軸受６０はハウジング１１の内周面１１ｆにリングプレート１９の外周面を摺接させ、この摺接面に面して静圧軸受６０のポケット１１ｄを形成し、このポケット１１ｄにはハウジング１１の断面部に設けた通路１１ｅを経由して作動油を供給する。
【０１４０】
この場合、図３０にも示すように、リングプレート１９に各ピストンシュー２３を介して作用するラジアル方向の荷重に対抗するように、静圧ポケット１１ｄの位置を決めるのであり、好ましくは、複数のピストン１６のうち、下死点となるピストン１６に対峙するリングプレート１９の外周位置に面して形成され、各ピストン１６による反力のラジアル方向の合成力と相対する静圧力を発生するように設定される。
【０１４１】
このようにして、ハウジング１１の内周に直接的に静圧軸受６０を構成すると、支持台２０の外周に設けるのに比較して、作動油の供給経路などを含めて、構造が簡単となり、生産コストの低減がはかれる。
【０１４２】
以上の実施の態様はいずれも本発明をアキシャルピストンポンプとして適用したものを示すが、アキシャルピストンモータについても、同様に適用できることは明白である。
【０１４３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ピストンを収装したシリンダブロックと、ピストンがシューを介して接触するリング部材とは、回転伝達機構を介して連結され、シリンダブロックとリング部材間の回転トルク差は回転伝達機構が受ける一方で、ピストンとシューとは、ピストンの摺動軸心と直交する面において分離し、リング部材からの反力のうちピストン軸心と直交する方向の分力は分離面の存在により、ピストンにはほとんど伝達されなくなり、これらの結果、ピストンとシリンダブロックとの間にはピストン往復動方向と直交する分力が発生せず、ピストンの摺動面圧が低減し、焼付きなどを回避でき、ポンプ・モータの高速化、高圧化、あるいはピストンの軸方向の短縮化による小型化等が図れる一方、シリンダブロックの作用力が軸方向成分のみとなるため、シリンダブロックと弁板との摺動面圧を容易に適正化でき、焼付き、流体漏れを防止する。
【０１４４】
第２の発明によれば、シリンダブロックが回転軸部材と直接的に連結し、リング部材が回転伝達機構を介して回転し、斜板式のアキシャルピストンポンプ・モータとして作動する。
【０１４５】
第３の発明によれば、リング部材が回転軸部材と直接的に連結し、シリンダブロックが回転伝達機構を介してリング部材と同期回転、斜軸式のアキシャルピストンポンプ・モータとして作動する。
【０１４６】
第４の発明によれば、ピストンを伸び出し方向に付勢するスプリングにより、ピストンに作用する流体圧力が小さいときにも、常にピストンとシューの接触を維持し、良好な作動性を確保できる。
【０１４７】
第５の発明によれば、リング部材がラジアル方向には移動することなく、ハウジングに設けた支持台の傾斜面に摺接しながら回転し、傾斜面の角度に応じた流量特性で作動する。
【０１４８】
第６の発明によれば、リング部材にかかるラジアル方向の荷重が軸受リングにより支持され、支持台から逸脱することなく安定して摺接回転する。
【０１４９】
第７の発明によれば、リング部材にかかるラジアル方向の荷重が、支持部に設けた軸受リングにより支持され、支持部から逸脱することなく安定して摺接回転する。
【０１５０】
第８の発明によれば、軸受リングとリング部材との嵌合面に構成した静圧軸受により、リング部材のラジアル方向の荷重を支持し、円滑に回転させられる。
【０１５１】
第９の発明によれば、軸受リングとリング部材との嵌合面に構成した動圧軸受またはコロガリ軸受により、リング部材のラジアル方向の荷重を支持し、円滑に回転させられる。
【０１５２】
第１０の発明によれば、リング部材にかかるラジアル方向の荷重をハウジングの内周面の静圧軸受により支持し、円滑に回転させられる一方、静圧軸受の構成の簡略化に伴う生産コストの低減もはかれる。
【０１５３】
第１１の発明によれば、支持台の内周面の軸受によりリング部材のラジアル方向の荷重を支持し、円滑に回転させられる。また、リング部材の支持台への組付が容易に行える。
【０１５４】
第１２の発明によれば、リング部材にかかるラジアル方向の荷重が、軸受を介してハウジングに直接的に支持されるので、円滑に回転させられる。
【０１５５】
第１３の発明によれば、回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを連結する自在継手を備えるので、少ないスペースにコンパクトに収納することができる。
【０１５６】
第１４の発明によれば、回転伝達機構として、シリンダブロックの外周部とリング部材の外周部とを連結する自在継手を備えるので、大きなトルクを伝達することができ、大容量のものに適用できる。
【０１５７】
第１５の発明によれば、回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部で互いに噛合する斜歯を形成したので、シリンダブロックとリング部材との回転位相に回転角によるずれがなく、回転脈動や振動の少ない運転特性となる。
【０１５８】
第１６の発明によれば、回転伝達機構として、シリンダブロックの外周部とリング部材の外周部に互いに噛合する斜歯を形成したので、シリンダブロックとリング部材との回転位相に回転角によるずれがなく、回転脈動や振動の少ない運転特性にできる一方、大きなトルクの伝達が可能となり、大容量のものに適用できる。
【０１５９】
第１７の発明によれば、回転伝達機構として、シリンダブロックと、リング部材の各回転中心部に形成したスプライン穴を両歯付軸で連結したので、シリンダブロックとリング部材との回転位相に回転角によるずれがなく、回転脈動、振動の少ない運転特性にできる一方で、小さなスペースにコンパクトに配置することができる。
【０１６０】
第１８の発明によれば、回転軸部材がリング部材の中心部を貫通し、かつ両端でもってハウジングに回転自在に支持されているので、両持ち支持により、回転軸部材の支持強度を高められる。
【０１６１】
第１９の発明によれば、回転伝達機構としての高剛性のスプリングにより、シリンダブロックとリング部材とを連結するので、シリンダブロックとリング部材の回転位相を最小限に抑制しつつ、交差する軸心について円滑に回転運動を伝達することができ、また構造も簡単で、生産コストの低減がはかれる。
【０１６２】
第２０の発明によれば、回転伝達機構としての高剛性のベローズにより、シリンダブロックとリング部材とを連結するので、シリンダブロックとリング部材の回転位相を最小限に抑制しつつ、交差する軸心について円滑に回転運動を伝達することができ、構造の簡略化、生産コストの低減もはかれる。
【０１６３】
第２１の発明によれば、回転伝達機構としてのより線たわみ軸により、シリンダブロックとリング部材とを連結するので、シリンダブロックとリング部材の回転位相を最小限に抑制しつつ、交差する軸心について円滑に回転運動を伝達することができ、構造の簡略化、生産コストの低減もはかれる。
【０１６４】
第２２の発明によれば、回転伝達機構としての円滑型たわみ軸により、シリンダブロックとリング部材とを連結するので、シリンダブロックとリング部材の回転位相を最小限に抑制しつつ、交差する軸心について円滑に回転運動を伝達することができ、また構造の簡略化、生産コストの低減もはかれる。
【０１６５】
第２３の発明によれば、支持台が傾動自在で、リング部材に当接するピストンの有効ストロークを支持台の傾斜角度に応じて調整することにより、可変容量型特性にすることができる。
【０１６６】
第２４の発明によれば、支持台背面がハウジングに円筒面または球面接触するので、リング部材を介して支持台が受ける反力をハウジングにより支持することができ、耐久強度が高められる。
【０１６７】
第２５の発明によれば、シリンダブロックが傾動自在に支持されているので、シリンダブロックの傾斜角度に応じてピストンの有効ストロークを調整することにより、可変容量型特性にすることができる。
【０１６８】
第２６の発明によれば、シリンダブロック支持体背面がハウジングに円筒面または球面接触し、シリンダブロックがうける反力をハウジングにより支持することができ、耐久強度を高められる。
【０１６９】
第２７の発明によれば、リング部材とピストンとの間に介在させるシューの形状が略半割球で、構成が簡単で、生産性も良好となる。
【０１７０】
第２８の発明によれば、シューとピストンの接触面に潤滑用流体が導入され、常時良好な潤滑機能を維持できる。
【０１７１】
第２９の発明によれば、シューとピストンの接触面に導入された潤滑用流体を、シューとリング部材との球面接触面に導入するので、シューとリング部材との間でも良好な潤滑性が維持される。
【０１７２】
第３０の発明によれば、シューとリング部材との球面接触面に導入された潤滑用流体が、さらにリング部材と軸受リングとの摺接面に導入されるので、これらの間においても良好な潤滑性が維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２】同じく横断面図である。
【図３】同じくリングプレートの表面からみた説明図である。
【図４】同じくピストンにかかる作用力を示す説明図である。
【図５】第２の実施の態様を示す縦断面図である。
【図６】同じく横断面図である。
【図７】第３の実施の態様を示す縦断面図である。
【図８】第４の実施の態様を示す縦断面図である。
【図９】第５の実施の態様を示す縦断面図である。
【図１０】第６の実施の態様を示す縦断面図である。
【図１１】同じく横断面図である。
【図１２】第７の実施の態様を示す縦断面図である。
【図１３】第８の実施の態様を示す縦断面図である。
【図１４】第９の実施の態様を示す縦断面図である。
【図１５】第１０の実施の態様を示す縦断面図である。
【図１６】第１１の実施の態様を示す縦断面図である。
【図１７】第１２の実施の態様を示す縦断面図である。
【図１８】同じく横断面図である。
【図１９】第１３の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２０】同じく横断面図である。
【図２１】第１４の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２２】第１５の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２３】第１６の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２４】第１７の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２５】同じくそのＡ−Ａ線断面図である。
【図２６】第１８の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２７】第１９の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２８】第２０の実施の態様を示す縦断面図である。
【図２９】第２１の実施の態様を示す縦断面図である。
【図３０】同じくそのリングプレートの説明図である。
【図３１】従来例の縦断面図である。
【図３２】同じくピストンにかかる作用力を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ ハウンジング
１２ 回転軸
１４ シリンダブロック
１５ シリンダ
１６ ピストン
１７ 弁板
１９ リングプレート
２０ 支持台
２２ 軸受リング
２３ シュー
２５ 自在継手
２９ａ 静圧軸受面
２９ｂ 静圧軸受面
２９ｃ 静圧軸受面
２９ｄ 静圧軸受面
３０ 自在継手
３１ａ，３１ｂ 斜歯
３２ａ，３２ｂ 斜歯
３３ 両歯付軸
４１ 支持部
５０ シリンダブロック支持体
５５ スプリング
５６ ベローズ
５７ より線たわみ軸
５８ 円柱型たわみ軸
６０ 静圧軸受

Claims (30)

1. 軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に往復動自在に収装された複数のピストンと、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜すると共に前記ピストンの先端が当接するリング部材と、前記シリンダブロックと同期回転する回転軸部材とを備えたアキシャルピストンポンプ・モータにおいて、前記リング部材に球面接触するシューと、前記ピストンの先端に設けた軸心と直交する当接面と、この当接面と面接触する前記シューに設けた平滑面と、前記シリンダブロックと前記リング部材とを前記ピストンを介さずに同期回転させる回転伝達機構とを備え、前記当接面と前記平滑面との間に形成した静圧軸受に前記シリンダ内の流体の一部を前記ピストンに形成した貫通路を介して導き、さらに前記シューの球面と前記リング部材の間に形成した静圧軸受に前記流体の一部を前記シューに形成した貫通路を介して導く構成としたことを特徴とするアキシャルピストンポンプ・モータ。
2. 軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に往復動自在に収装された複数のピストンと、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜すると共に前記ピストンの先端が当接するリング部材と、前記シリンダブロックと同軸的に連結されかつ一体的に回転する回転軸部材とを備えたアキシャルピストンポンプ・モータにおいて、前記リング部材に球面接触するシューと、前記ピストンの先端に設けた軸心と直交する当接面と、この当接面と面接触する前記シューに設けた平滑面と、前記シリンダブロックと前記リング部材とを前記ピストンを介さずに同期回転させる回転伝達機構とを備え、前記当接面と前記平滑面との間に形成した静圧軸受に前記シリンダ内の流体の一部を前記ピストンに形成した貫通路を介して導き、さらに前記シューの球面と前記リング部材の間に形成した静圧軸受に前記流体の一部を前記シューに形成した貫通路を介して導く構成としたことを特徴とするアキシャルピストンポンプ・モータ。
3. 軸回りに回転自在に支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックの回転軸の同心円上に往復動自在に収装された複数のピストンと、前記シリンダブロックの回転軸心に対して相対的に傾斜すると共に前記ピストンの先端が当接するリング部材と、前記リング部材と同軸的に連結されかつシリンダブロックと同期回転する回転軸部材とを備えたアキシャルピストンポンプ・モータにおいて、前記リング部材に球面接触するシューと、前記ピストンの先端に設けた軸心と直交する当接面と、この当接面と面接触する前記シューに設けた平滑面と、前記シリンダブロックと前記リング部材とを前記ピストンを介さずに同期回転させる回転伝達機構とを備え、前記当接面と前記平滑面との間に形成した静圧軸受に前記シリンダ内の流体の一部を前記ピストンに形成した貫通路を介して導き、さらに前記シューの球面と前記リング部材の間に形成した静圧軸受に前記流体の一部を前記シューに形成した貫通路を介して導く構成としたことを特徴とするアキシャルピストンポンプ・モータ。
4. 前記ピストンを常時シューと接触すべく伸び出し方向に付勢するスプリングを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
5. 前記リング部材の一面がハウジングに設けた支持台の傾斜面に摺接すると共に、ラジアル方向に拘束されていることを特徴とする請求項２に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
6. 前記支持台に取付けた軸受リングが、リング部材の外周に摺動自由に嵌合することを特徴とする請求項５に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
7. 前記リング部材がハウジングに設けた支持部に摺接すると共に、支持部に取付けた軸受リングがリング部材の外周に摺動自由に嵌合することを特徴とする請求項３に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
8. 前記軸受リングとリング部材との嵌合面に静圧軸受が構成されることを特徴とする請求項６または７に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
9. 前記軸受リングとリング部材との嵌合面に動圧軸受またはコロガリ軸受が構成されることを特徴とする請求項６または７に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
10. 前記リング部材の外周面がハウジングの一部の内周面に支持され、この支持面に静圧軸受が構成され、この静圧軸受にはハウジング断面部に形成した通路を経由して作動油が導入されることを特徴とする請求項１〜４までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
11. 前記リング部材の一部が前記支持台の内周面に軸受を介して回転自在に支持されることを特徴とする請求項５に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
12. 前記リング部材の一部がハウジングの一部内周面に軸受を介して回転自在に支持されることを特徴とする請求項１〜４までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
13. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを互いに直交する２軸でもって連結する自在継手を備えることを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
14. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの外周部とリング部材の外周部とを互い直交する２軸でもって連結する自在継手を備えることを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
15. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部との突合わせ端部に互いに噛合する斜歯を形成することを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
16. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの外周部とリング部材の外周部との突き合わせ端部に互いに噛合する斜歯を形成することを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
17. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部に形成したスプライン穴と、リング部材の回転中心部に形成したスプライン穴とに互いに噛合する両歯付軸とを備えることを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
18. 前記リング部材の中心部を回転軸部材が非干渉状態に貫通し、回転軸部材の両端がハウジングに回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１４または１６に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
19. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを直接または間接に連結する高剛性スプリングを備えることを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
20. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを直接または間接に連結する高剛性ベローズを備えることを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
21. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを直接または間接に連結するより線たわみ軸を備えることを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
22. 前記回転伝達機構として、シリンダブロックの回転中心部とリング部材の回転中心部とを直接または間接に連結する円筒型たわみ軸を備えることを特徴とする請求項１〜１２までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
23. 前記支持台はリング部材が摺接する傾斜面が傾動自在となるように支持軸を介してハウジングに支持されていることを特徴とする請求項５または６に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
24. 前記支持台がリング部材が摺接する傾斜面が傾動自在となるように、支持台背面がハウジングに円筒面または球面で接触することを特徴とする請求項５または６に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
25. 前記シリンダブロックがリング部材に対して傾動自在に支持軸を介してハウジングに支持されていることを特徴とする請求項３または７に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
26. 前記シリンダブロックがリング部材に対して傾動自在となるようにシリンダブロック支持体の背面がハウジングに円筒面または球面で接触することを特徴とする請求項３または７に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
27. 前記シューは略半割球に形成され、その球面をリング部材に形成した半球凹部に球面接触し、かつその平滑面をピストンの当接面と面接触させていることを特徴とする請求項１〜２６までのいずれか一つに記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
28. 前記シューとピストンの接触面にはピストンに形成した貫通路を介して潤滑用流体が導入されることを特徴とする請求項２７に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
29. 前記シューとピストンの接触面に導入された潤滑用流体が、シューに形成した貫通路を介してシューとリング部材との球面接触面に導入されることを特徴とする請求項２８に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。
30. 前記シューとリング部材との球面接触面に導入された潤滑用流体が、リング部材に形成した貫通路を介して軸受リング部材との摺接面に導入されることを特徴とする請求項２９に記載のアキシャルピストンポンプ・モータ。

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