JP3940058B2 - 斜板式液圧回転機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に油圧モータ、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。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の建設機械に油圧モータ、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た複数のピストンと、該各ピストンの端部に装着されたシューと、シリンダブロックに対向してケーシング内に設けられ該各シューを摺動可能に案内する斜板とにより大略構成されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−１２１７６号公報
【０００４】
ここで、従来技術の斜板式液圧回転機に用いられる斜板を図１５ないし図１７を参照しつつ説明する。
【０００５】
まず、図１５中の１０１は斜板で、該斜板１０１は、金属材料を用いて径方向の一側が厚肉となり径方向の他側が薄肉となった楔状の断面形状を有する環状体として形成され、その軸中心部には回転軸が挿通される軸挿通穴１０２が穿設されている。また、斜板１０１のうちシリンダブロックに対向する面は、各ピストンの端部に装着されたシューが摺動する摺動面１０３となっている。
【０００６】
ここで、軸挿通穴１０２は、斜板１０１を軸方向に貫通する貫通穴部１０２Ａと、摺動面１０３側に位置して貫通穴部１０２Ａよりも大径に形成された拡径穴部１０２Ｂとを有している。そして、拡径穴部１０２Ｂの内周側には、シュー押えを介して各シューを斜板１０１の摺動面１０３に押圧するリテーナボールの一部が挿入される構成となっている。
【０００７】
ところで、軸挿通穴１０２の拡径穴部１０２Ｂは、斜板式液圧回転機の作動時にリテーナボール等が干渉するのを避けるだけの内径寸法をもって形成する必要がある。しかし、拡径穴部１０２Ｂの内径寸法が過大となった場合には、摺動面１０３の面積が減少することにより、シリンダブロックの回転に伴って摺動面１０３上を摺動する各シューが、該摺動面１０３からはみ出す虞れがある。従って、拡径穴部１０２Ｂの内径寸法の精度を確保するため、拡径穴部１０２Ｂの内周面は、工作機械を用いた機械加工が施されている。
【０００８】
一方、摺動面１０３は、各ピストンに装着されたシューが摺動するため、その傾斜角度や平面度によって斜板式液圧回転機の容量が定まる重要な面となっている。従って、摺動面１０３の傾斜角度や平面度等の精度を確保するため、摺動面１０３の表面は、工作機械を用いた機械加工が施されている。
【０００９】
次に、図１５に示される斜板１０１の製造作業について図１６及び図１７を参照しつつ説明する。
【００１０】
まず、鋳造手段または鍛造手段を用いて、機械加工が施される前段階の斜板１０１の素材１０１′を形成する。この場合、素材１０１′は、楔状の断面形状を有する環状体として形成され、その中央部には機械加工前の軸挿通穴１０２′が設けられると共に、機械加工前の摺動面１０３′が設けられている。
【００１１】
次に、図１６は素材１０１′に対する旋削工程を示し、この旋削工程では、例えば旋盤１１１のチャック１１１Ａによって素材１０１′の外周面を把持し、バイト１１１Ｂを用いて軸挿通穴１０２′の内周面に旋削加工を施し、貫通穴部１０２Ａと拡径穴部１０２Ｂとを有する軸挿通穴１０２を形成する。
【００１２】
そして、上述の旋削工程が終了した後には、図１７に示す切削工程に移行し、この切削工程では、例えばマシニングセンタ（多機能工作機械）１１２のテーブル１１２Ａに素材１０１′を固定し、カッター１１２Ｂを用いて摺動面１０３′に切削加工を施す。ここで、素材１０１′をマシニングセンタ１１２のテーブル１１２Ａに固定するときには、例えば旋削工程において形成された軸挿通穴１０２の貫通穴部１０２Ａと拡径穴部１０２Ｂとの間の段差面に固定治具（図示せず）を取付け、当該固定治具を用いて素材１０１′をテーブル１１２Ａに締結する方法が採用されている。
【００１３】
このようにして、拡径穴部１０２Ｂの内周面に機械加工が施されると共に摺動面１０３に機械加工が施された、図１５に示す斜板１０１を製造することができる。
【００１４】
ところで、上述した従来技術による斜板１０１の製造作業では、マシニングセンタ１１２を用いて素材１０１′の摺動面１０３′に切削加工を施すときに、軸挿通穴１０２の貫通穴部１０２Ａと拡径穴部１０２Ｂとの間の段差面に固定治具を取付け、この固定治具によって素材１０１′をテーブル１１２Ａに固定する方法を採用している。
【００１５】
従って、仮にテーブル１１２Ａに固定された素材１０１′の軸挿通穴１０２′の内周面に対して、マシニングセンタ１１２を用いた機械加工を行おうとしても、固定治具が邪魔となって軸挿通穴１０２′内にカッター１１２Ｂを挿入することができない。
【００１６】
このため、従来技術による斜板１０１の製造作業は、素材１０１′に設けられた軸挿通穴１０２′の内周面を旋盤１１１を用いて旋削加工する旋削工程と、摺動面１０３′の表面をマシニングセンタ１１２を用いて切削加工する切削工程とが必要となる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、斜板１０１の製造時に、素材１０１′に設けられた軸挿通穴１０２′の内周面に対する機械加工と、摺動面１０３′に対する機械加工とをそれぞれ別工程によって行う場合には、これら各工程毎に異なる工作機械や固定治具等を用いることにより、斜板１０１の製造コストが増大してしまうという問題がある。
【００１８】
また、旋削工程から切削工程に移行するときには、素材１０１′を旋盤１１１のチャック１１１Ａから取外し、この素材１０１′を固定治具を用いてマシニングセンタ１１２のテーブル１１２Ａに固定するといった煩雑な取付け、取外し作業が必要となるため、斜板１０１の生産性が低下してしまうという問題がある。
【００１９】
さらに、旋盤１１１、マシニングセンタ１１２に素材１０１′を取付けるときに位置ずれが生じ易く、軸挿通穴１０２′の内周面、摺動面１０３′に対する加工精度が低下してしまい、斜板式液圧回転機の信頼性が低下してしまうという問題がある。
【００２０】
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、斜板の製造コストを低減することができ、かつ、斜板に対する加工精度を高めて装置全体の信頼性を向上する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。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
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穿設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た複数のピストンと、該各ピストンの端部に装着されたシューと、シリンダブロックに対向してケーシング内に設けられ、軸中心部に回転軸が挿通される軸挿通穴が設けられると共にシリンダブロックに対向する面に各シューが摺動する摺動面が設けられた斜板とからなり、該斜板は金属材料からなる素材に工作機械を用いて軸挿通穴の内周面と摺動面とに機械加工を施すことにより形成してなる斜板式液圧回転機に適用される。
【００２２】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、斜板を構成する素材には、軸挿通穴の内周面側に位置して摺動面側に開口すると共に内周面よりも拡径して形成され、前記素材を工作機械に固定するための固定治具が係合する治具係合段部を設けたことにある。
【００２３】
このように構成したことにより、軸挿通穴の内周面側に設けた治具係合段部に固定治具を係合させ、この固定治具を用いて斜板の素材を工作機械に固定することができるので、単一の工作機械を用いて軸挿通穴の内周面と摺動面とに機械加工を施すことができる。これにより、軸挿通穴の内周面に対する機械加工と摺動面に対する機械加工とを別工程で行う必要がなくなり、斜板の製造コストを低減することができる。また、固定治具を取付ける治具係合段部を軸挿通穴の内周面側に設けることにより、斜板の外径が大きくなることがなく装置全体の大型化を抑えることができる。
【００２４】
請求項２の発明は、素材は、一対の分割された型を用いて形成したことにある。このように構成したことにより、分割された型を用いて素材を形成したときに、これと同時に治具係合段部を素材に設けることができる。
【００２５】
請求項３の発明は、軸挿通穴は、斜板を軸方向に貫通する貫通穴部と、摺動面側に位置して該貫通穴部よりも大径に形成された拡径穴部とにより構成し、治具係合段部の軸方向長さのうち、拡径穴部の段差面からの軸方向寸法Ｈ１は、固定治具のうち治具係合段部に係合する部位の軸方向寸法Ｈ２よりも大きく設定したことにある。
【００２６】
このように構成したことにより、斜板の素材を工作機械に固定するため治具係合段部に固定治具を係合させたときに、該固定治具が軸挿通穴の拡径穴部側に突出するのを抑えることができる。これにより、工作機械によって拡径穴部の内周面を加工するときに、工作機械の工具が固定治具と干渉するのを抑えることができる。
【００２７】
請求項４の発明は、治具係合段部は、軸挿通穴の軸中心線を挟んで対称となる位置に対をなして設ける構成としたことにある。このように構成したことにより、対をなす治具係合段部にそれぞれ固定治具を係合させ、該固定治具を用いて斜板の素材を安定した状態で工作機械に固定することができるので、軸挿通穴の内周面や摺動面に対する加工精度を高めることができる。
【００２８】
請求項５の発明は、治具係合段部は、前記軸挿通穴を構成する貫通穴部よりも大径で拡径穴部よりも小径に形成された環状溝により構成したことにある。このように構成したことにより、環状溝と固定治具とが係合する面積を大きく確保することができ、固定治具を用いて斜板の素材を一層安定した状態で工作機械に固定することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による斜板式液圧回転機を、可変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１４を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１ないし図１１は第１の実施の形態を示している。
【００３０】
図中、１は可変容量型の斜板式油圧モータで、該斜板式油圧モータ１は、後述のケーシング２、回転軸５、シリンダブロック８、各ピストン１０、シュー１２、傾転アクチュエータ１６、斜板２１等により構成されている。
【００３１】
２は斜板式油圧モータ１の外殻をなす中空なケーシングで、該ケーシング２は、筒部３Ａと底部３Ｂとにより有底筒状に形成されたケーシング本体３と、該ケーシング本体３の開口側を施蓋する蓋体４とにより構成され、ケーシング本体３の底部３Ｂには、後述の回転軸５が挿通される軸穴３Ｃが形成されている。
【００３２】
５はケーシング２に回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸５の一端側はケーシング本体３の軸穴３Ｃに設けられた軸受６によって支持され、他端側は蓋体４に設けられた軸受７によって支持されている。
【００３３】
８はケーシング２内に位置して回転軸５の外周側に設けられたシリンダブロックで、該シリンダブロック８は、回転軸５にスプライン結合され、該回転軸５と一体に回転するものである。そして、シリンダブロック８には、周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダ９が穿設され、該各シリンダ９は、後述する弁板１１の給排ポート１１Ａに間欠的に連通する構成となっている。
【００３４】
１０はシリンダブロック８の各シリンダ９内に摺動可能に挿嵌された複数のピストンで、該各ピストン１０は、シリンダブロック８の回転によってシリンダ９内を往復動するものである。そして、各ピストン１０は、シリンダブロック８が１回転する間に、シリンダ９内を上死点から下死点に向けて摺動変位する吸入行程と、下死点から上死点に向けて摺動変位する吐出行程とを繰返すものである。
【００３５】
１１は蓋体４とシリンダブロック８との間に位置して蓋体４に固定された弁板で、該弁板１１は、シリンダブロック８の各シリンダ９と間欠的に連通する一対の給排ポート１１Ａ（一方のみ図示）を有している。そして、各給排ポート１１Ａは、蓋体４に形成された一対の給排通路（図示せず）に連通している。
【００３６】
１２は各ピストン１０の突出端部に揺動可能に設けられた円板状のシューで、該各シュー１２は、ピストン１０によって後述する斜板２１の摺動面２３に押圧されることにより、シリンダブロック８の回転に伴って該摺動面２３上を環状の軌跡を描くように摺動するものである。
【００３７】
１３は各シュー１２をそれぞれ位置規制するためのリング状のシュー押え、１４はシリンダブロック８の一端側に嵌合されたリテーナボールで、該リテーナボール１４の外周面は球面状となってシュー押え１３の内周面に嵌合している。
【００３８】
１５はシリンダブロック８内に位置して該シリンダブロック８とリテーナボール１４との間に設けられた押圧ばねで、該押圧ばね１５は、リテーナボール１４、シュー押え１３を介して各シュー１２を斜板２１の摺動面２３に押圧すると共に、シリンダブロック８を弁板１１に向けて押圧するものである。
【００３９】
１６は斜板２１とケーシング本体３との間に設けられた傾転アクチュエータで、該傾転アクチュエータ１６は、ケーシング本体３の底部３Ｂに形成された傾転シリンダ１６Ａと、該傾転シリンダ１６Ａ内に挿嵌された傾転ピストン１６Ｂとにより構成されている。そして、傾転アクチュエータ１６は、傾転シリンダ１６Ａ内に油通路１７を通じて圧油を給排することにより、傾転ピストン１６Ｂによって斜板２１を傾転させるものである。
【００４０】
１８はケーシング本体３の底部３Ｂに設けられた凸球面状の斜板支持部材で、該斜板支持部材１８は、後述する斜板２１の凹球面部２５が摺動可能に嵌合することにより、該斜板２１をケーシング２内で傾転可能に支持するものである。
【００４１】
２１はケーシング２内に傾転可能に設けられた斜板で、該斜板２１は、図２ないし図７に示すように、後述の軸挿通穴２２、摺動面２３、治具係合段部２４等を備えた楔状の断面形状を有する環状体として形成されている。そして、斜板２１は斜板支持部材１８によってケーシング２内に傾転可能に支持され、傾転アクチュエータ１６によって図２に示す最大傾転位置と図３に示す最小傾転位置との間で傾転し、その傾転角度に応じて各ピストン１０のストローク量を変化させることにより、斜板式油圧モータ１の回転数、トルク等を可変に制御するものである。
【００４２】
２２は斜板２１の軸中心部に設けられ回転軸５が挿通される軸挿通穴で、該軸挿通穴２２は、回転軸５の軸中心線Ｏ−Ｏを中心として斜板２１を軸方向に貫通する貫通穴部２２Ａと、摺動面２３側に位置し貫通穴部２２Ａよりも大きな直径Ｄをもって該貫通穴部２２Ａとほぼ同心状に形成された拡径穴部２２Ｂとからなる段付き穴として形成され、拡径穴部２２Ｂの奥部は貫通穴部２２Ａとの間に形成された環状の段差面２２Ｃとなっている。
【００４３】
ここで、軸挿通穴２２の拡径穴部２２Ｂは、リテーナボール１４の先端側が挿入されるもので、斜板２１が図２に示す最大傾転位置となったときには、拡径穴部２２Ｂの内周面とリテーナボール１４の外周面との間に両者が干渉しないだけの微小な隙間Ｌ１（例えば、１ｍｍ程度）を確保し、かつ、斜板２１が図３に示す最小傾転位置となったときには、各シュー１２の外周縁と拡径穴部２２Ｂの外周縁との間にシュー１２が摺動面２３からはみ出さないだけの余裕幅Ｌ２（例えば、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度）を確保するため、拡径穴部２２Ｂの直径Ｄを精密に管理する必要がある。このため、拡径穴部２２Ｂの内周面は、後述する斜板２１の製造時に機械加工が施されることにより、加工精度の高い機械加工面として形成されている。
【００４４】
２３は斜板２１のうちシリンダブロック８に対向する面に形成された摺動面で、該摺動面２３は、シリンダブロック８の回転時に、各ピストン１０の端部に装着された各シュー１２が環状の軌跡を描くように摺動するものである。
【００４５】
ここで、摺動面２３は、軸中心線Ｏ−Ｏに対する傾斜角度や平面度によって斜板式油圧モータ１の回転数等が定まる重要な面であるため、摺動面２３は、後述する斜板２１の製造時に機械加工が施されることにより、加工精度の高い機械加工面として形成されている。
【００４６】
２４，２４は軸挿通穴２２の内周面側に設けられた一対の治具係合段部で、該各治具係合段部２４は、後述する素材２１′を形成した段階で該素材２１′に一体形成されるもので、図９及び図１０に示すように後述する固定治具３３の係合突起部３３Ｂが係合するものである。
【００４７】
ここで、各治具係合段部２４は、摺動面２３側に開口すると共に、軸挿通穴２２（拡径穴部２２Ｂ）の内周面よりも拡径して形成され、軸挿通穴２２の軸中心線、即ち、回転軸５の軸中心線Ｏ−Ｏを挟んで対称となる位置に対をなして配置されている。そして、各治具係合段部２４は、軸挿通穴２２を構成する拡径穴部２２Ｂの内周面から貫通穴部２２Ａの内周面に亘って軸方向（軸挿通穴２２の長さ方向）に延び、拡径穴部２２Ｂの段差面２２Ｃから貫通穴部２２Ａ側に窪んでいる。
【００４８】
この場合、図５及び図７に示すように、各治具係合段部２４間の幅寸法Ｗは、貫通穴部２２Ａの内周面よりも拡径し、例えば拡径穴部２２Ｂの直径Ｄ以上に設定されている（Ｗ≧Ｄ）。一方、図６及び図１０等に示すように、治具係合段部２４の軸方向長さのうち、拡径穴部２２Ｂの段差面２２Ｃからの軸方向寸法Ｈ１は、後述する固定治具３３のうち治具係合段部２４に係合する係合突起部３３Ｂの軸方向寸法Ｈ２よりも大きく設定されている（Ｈ１＞Ｈ２）。
【００４９】
また、斜板２１のうちケーシング本体３の底部３Ｂに対向する裏面側には半球状の凹球面部２５が凹設され、該凹球面部２５を斜板支持部材１８に嵌合させることにより、斜板２１が傾転可能に支持される構成となっている。
【００５０】
本実施の形態による斜板式油圧モータ１は上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。
【００５１】
まず、弁板１１の給排ポート１１Ａを通じてシリンダブロック８の各シリンダ９内に圧油が供給されることにより、シリンダ９内に挿嵌されたピストン１０が斜板２１側に伸長する。そして、ピストン１０の端部に設けたシュー１２が、斜板２１の摺動面２３を押圧しつつ該摺動面２３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８にスプライン結合された回転軸５が回転する。
【００５２】
このとき、傾転アクチュエータ１６によって斜板２１の傾転角度が制御され、斜板２１が最大傾転位置となったときには、各ピストン１０のストロークが最大となって回転軸５は高トルクで低速回転し、斜板２１が最小傾転位置となったときには、各ピストン１０のストロークが最小となって回転軸５は低トルクで高速回転する。
【００５３】
ここで、本実施の形態による斜板式油圧モータ１は、斜板２１に設けられた軸挿通穴２２の内周面側に各治具係合段部２４を設けることにより、斜板２１の製造コストを低減することができるようになっており、以下、斜板２１の製造作業について図８ないし図１１を参照しつつ説明する。
【００５４】
まず、図８は斜板２１を構成する素材２１′の形成工程を示し、この素材形成工程では、例えば上型３１Ａと下型３１Ｂとからなる分割型３１を用い、鋳造手段または鍛造手段を用いて機械加工が施される前段階の素材２１′を形成する。この場合、素材２１′は、斜板２１よりも一回り大きな楔状の断面形状を有する環状体として形成され、その中央部には機械加工前の軸挿通穴２２′が設けられると共に、表面側には機械加工前の摺動面２３′が設けられている。また、この素材２１′の段階で、軸挿通穴２２′の内周面側には各治具係合段部２４が一体形成されている。これにより、素材２１′を形成した後に、この素材２１′に治具係合段部２４を形成するための後加工を行う必要がなく、治具係合段部２４を備えた素材２１′を容易に形成することができる。
【００５５】
次に、図９ないし図１１は素材２１′に対する機械加工工程を示し、この機械加工工程は、例えばマシニングセンタ３２等の工作機械を用いて、素材２１′に設けられた軸挿通穴２２の内周面と摺動面２３′とに機械加工（切削加工）を施すものである。そして、この機械加工工程においては、まず、マシニングセンタ３２のテーブル３２Ａに固定治具３３を用いて素材２１′を固定する。
【００５６】
ここで、固定治具３３は、素材２１′に設けられた軸挿通穴２２′よりも小径な円板部３３Ａと、１８０度の角度間隔をもって円板部３３Ａの外周側から径方向外向きに突出した一対の係合突起部３３Ｂ，３３Ｂとにより構成されている。また、円板部３３Ａの中心部には、マシニングセンタ３２のテーブル３２Ａに固着されたスタッドボルト３２Ｂが挿通されるボルト挿通穴３３Ｃが穿設されると共に、該ボルト挿通穴３３Ｃを取囲む環状凹部３３Ｄが凹設されている。
【００５７】
そして、摺動面２３′を上向きとして素材２１′をテーブル３２Ａ上に載置し、該テーブル３２Ａから突出したスタッドボルト３２Ｂに、固定治具３３のボルト挿通穴３３Ｃを挿通する。そして、素材２１′の各治具係合段部２４に固定治具３３の各係合突起部３３Ｂを係合させた状態で、スタッドボルト３２Ｂにナット３４を締結する。これにより、テーブル３２Ａと固定治具３３の各係合突起部３３Ｂとによって素材２１′を挟持し、該素材２１′を固定治具３３を用いてテーブル３２Ａに強固に固定することができる。
【００５８】
この場合、治具係合段部２４の軸方向長さのうち、拡径穴部２２Ｂの段差面２２Ｃからの軸方向寸法Ｈ１は、固定治具３３の係合突起部３３Ｂの軸方向寸法Ｈ２よりも大きく設定されているので、固定治具３３が拡径穴部２２Ｂ側に突出することはない。また、スタッドボルト３２Ｂに締結されたボルト３４は、固定治具３３の環状凹部３３Ｄ内に収容されるので、該ボルト３４が固定治具３３の上面側に突出することはない。これにより、拡径穴部２２Ｂの内周面を機械加工するときに、後述するカッター３２Ｃが固定治具３３やボルト３４と干渉するのを抑えることができる。
【００５９】
そして、固定治具３３を用いて素材２１′をテーブル３２Ａに固定した状態で、カッター３２Ｃによって拡径穴部２２Ｂの内周面に切削加工（機械加工）を施すことにより、該拡径穴部２２Ｂの内周面を加工精度の高い機械加工面として形成することができる。
【００６０】
次に、図１１に示すように、固定治具３３を用いて素材２１′をテーブル３２Ａに固定したまま、例えば素材２１′に対するカッター３２Ｃの角度を変化させ、該カッター３２Ｃによって摺動面２３の表面を切削加工（機械加工）することにより、摺動面２３を加工精度の高い機械加工面として形成することができる。
【００６１】
このようにして、拡径穴部２２Ｂの内周面が機械加工面として形成されると共に、摺動面２３が機械加工面として形成された斜板２１を製造することができる。これにより、図２及び図３に示すように、斜板２１の拡径穴部２２Ｂの内周面とリテーナボール１４の外周面との間の微小な隙間Ｌ１、各シュー１２の外周縁と拡径穴部２２Ｂの外周縁との間の余裕幅Ｌ２を確保し、かつ、斜板２１の摺動面２３の傾斜角度や平面度の精度を確保することができる。
【００６２】
かくして、本実施の形態によれば、斜板２１に設けられた軸挿通穴２２の内周面側に、固定治具３３が係合する治具係合段部２４を設ける構成としている。これにより、治具係合段部２４に係合させた固定治具３３を用いてマシニングセンタ３２のテーブル３２Ａに素材２１′を固定し、単一のマシニングセンタ３２を用いて軸挿通穴２２′の内周面、摺動面２３′に機械加工を施すことができるので、軸挿通穴２２′の内周面に対する機械加工と摺動面２３′に対する機械加工とを別工程で行う必要がなくなり、斜板２１の生産性を高めることができ、製造コストを低減することができる。
【００６３】
また、素材２１′は単一のマシニングセンタ３２（テーブル３２Ａ）に固定されるので、素材２１′の軸挿通穴２２′と摺動面２３′とに対して機械加工を行う間、素材２１′の取付け、取外し作業を不要とすることができる。これにより、テーブル３２Ａに対する素材２１′の位置ずれを抑えることができ、拡径穴部２２Ｂの内周面や摺動面２３の加工精度を高めることができるので、斜板式油圧ポンプ１の信頼性を向上することができる。
【００６４】
また、治具係合段部２４の軸方向長さのうち、拡径穴部２２Ｂの段差面２２Ｃからの軸方向寸法Ｈ１を、固定治具３３の係合突起部３３Ｂの軸方向寸法Ｈ２よりも大きく設定したので、固定治具３３が拡径穴部２２Ｂ側に突出することがなく、カッター３２Ｃが固定治具３３と干渉するのを抑えることができ、該カッター３２Ｃによって拡径穴部２２Ｂの内周面を確実に機械加工することができる。
【００６５】
また、固定治具３３を構成する係合突起部３３Ｂの軸方向寸法Ｈ２を、治具係合段部２４の段差面２２Ｃからの軸方向寸法Ｈ１を超えない範囲で可及的に大きくすることにより、固定治具３３を用いた素材２１′の取付強度を高めることができるので、機械加工時の加工速度を高めることにより、斜板２１の生産性を一層向上することができる。
【００６６】
さらに、各治具係合段部２４は、軸挿通穴２２の軸中心を挟んで対称となる位置に対をなして配置したので、各治具係合段部２４にそれぞれ固定治具３３の係合突起部３３Ｂを係合させることにより、素材２１′を安定した状態でマシニングセンタ３２のテーブル３２Ａに固定することができる。これにより、機械加工時における素材２１′の位置ずれ等を確実に抑えることができ、製造された斜板２１の拡径穴部２２Ｂの内周面や摺動面２３の加工精度を一層高めることができる。
【００６７】
次に、図１２ないし図１４は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、治具係合段部を、軸挿通穴を構成する貫通穴部よりも大径で拡径穴部よりも小径に形成された環状溝により構成したことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６８】
図中、４１は第１の実施の形態による斜板２１に代えて本実施の形態に用いた斜板で、該斜板４１は、第１の実施の形態によるものと同様に、後述の軸挿通穴４２、摺動面４３、環状溝４４等を備えた楔状の断面形状を有する環状体として形成されている。
【００６９】
４２は斜板４１の軸中心部に設けられ回転軸５が挿通される軸挿通穴で、該軸挿通穴４２は、回転軸５の軸中心線Ｏ−Ｏを中心として斜板４１を軸方向に貫通する貫通穴部４２Ａと、摺動面４３側に位置し貫通穴部４２Ａよりも大径に形成された拡径穴部４２Ｂとからなる段付き穴として形成され、拡径穴部４２Ｂの奥部は貫通穴部４２Ａとの間に形成された環状の段差面４２Ｃとなっている。また、拡径穴部４２Ｂの内周面は、マシニングセンタ３２等の工作機械を用いて機械加工が施されるものである。
【００７０】
４３は斜板４１のうちシリンダブロック８に対向する面に形成された摺動面で、該摺動面４３は、シリンダブロック８の回転時に、各ピストン１０の端部に装着された各シュー１２が環状の軌跡を描くように摺動するものである。そして、摺動面４３は、マシニングセンタ３２等の工作機械を用いて機械加工が施されるものである。
【００７１】
４４は軸挿通穴４２の内周面側に設けられた治具係合段部としての環状溝で、該環状溝４４は、後述する素材４１′を形成した段階で該素材４１′に一体形成されるもので、図１４に示すように後述の固定治具４６が係合するものである。
【００７２】
ここで、環状溝４４は、摺動面４３側が開口し、貫通穴部４２Ａよりも大径で拡径穴部４２Ｂよりも小径な直径をもって貫通穴部４２Ａの周囲に全周に亘って環状に凹設されている。そして、環状溝４４の拡径穴部４２Ｂの段差面４２Ｃからの軸方向寸法Ｈ１は、後述する固定治具４６のうち環状溝４４に係合する係合突起部４６Ｂの軸方向寸法よりも大きく設定されている。また、斜板４１のうちケーシング本体３の底部３Ｂに対向する裏面側には、斜板支持部材１８に嵌合する半球状の凹球面部４５が凹設されている。
【００７３】
本実施の形態による斜板式油圧モータは上述の如き斜板を有するもので、その基本的作動については第１の実施の形態によるものと格別差異はない。
【００７４】
然るに、本実施の形態によれば、斜板４１に設けられた軸挿通穴４２の内周面側に環状溝４４を設けることにより、図１４に示すように、斜板４１を構成する素材４１′に設けられた軸挿通穴４２′と摺動面４３′とに機械加工を行うときに、該素材４１′を固定治具４６を用いてマシニングセンタ３２のテーブル３２Ａに強固に固定することができる。
【００７５】
この場合、固定治具４６は、第１の実施の形態に用いた固定治具３３とほぼ同様に、円板部４６Ａと、複数の係合突起部４６Ｂと、ボルト挿通穴４６Ｃと、環状凹部４６Ｄとにより構成されるものの、各係合突起部４６Ｂは、互いに略１２０度の角度間隔をもって３個設けられている。
【００７６】
このため、各係合突起部４６Ｂを素材４１′の環状溝４４に係合させたときに両者が係合する面積を大きく確保し、固定治具４６から環状溝４４に作用する面圧を大きくすることができる。これにより、固定治具４６を用いて素材４１′を一層安定した状態でマシニングセンタ３２のテーブル３２Ａに固定することができ、斜板４１の拡径穴部４２Ｂの内周面や摺動面４３の加工精度を一層高めることができる。
【００７７】
なお、上述した実施の形態では、傾転アクチュエータ１６を備えた可変容量型の斜板式油圧モータ１を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば容量が一定の斜板式油圧モータにも適用することができるものである。
【００７８】
また、上述した実施の形態では、斜板式液圧回転機として油圧モータを例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば斜板式油圧ポンプに適用してもよいものである。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、斜板を構成する素材に、軸挿通穴の内周面側に位置して治具係合段部を設ける構成としたので、治具係合段部に係合させた固定治具を用いて斜板の素材を工作機械に固定することができ、単一の工作機械を用いて軸挿通穴の内周面と摺動面とに機械加工を施すことができる。従って、軸挿通穴の内周面に対する機械加工と摺動面に対する機械加工とを別工程で行う必要がなくなり、斜板の生産性を高め、製造コストを低減することができる。また、治具係合段部を軸挿通穴の内周面側に設けたので、斜板の外径が大きくなることがなく装置全体の大型化を抑えることができる。さらに、素材は単一の工作機械に固定されるので、軸挿通穴の内周面と摺動面とに対して機械加工を行う間、素材の取付け、取外し作業を不要とすることができる。これにより、工作機械に対する素材の位置ずれを抑えることができるので、軸挿通穴の内周面や摺動面の加工精度を高めることができ、斜板式液圧回転機の信頼性を向上することができる。
【００８０】
また、請求項２の発明によれば、斜板の素材は一対の分割された型を用いて形成したので、型を用いて素材を形成したときに、これと同時に治具係合段部を素材に設けることができる。従って、素材を形成した後に、この素材に治具係合段部を形成するための後加工を行う必要がなく、治具係合段部を備えた素材を容易に形成することができる。
【００８１】
また、請求項３の発明によれば、治具係合段部の軸方向長さのうち、軸挿通穴を構成する拡径穴部の段差面からの軸方向寸法Ｈ１を、固定治具のうち治具係合段部に係合する部位の軸方向寸法Ｈ２よりも大きく設定している。これにより、斜板の素材を工作機械に固定するため治具係合段部に固定治具を係合させたときに、該固定治具が軸挿通穴の拡径穴部側に突出するのを抑えることができるので、工作機械の工具が固定治具と干渉するのを抑え、拡径穴部の内周面に確実に機械加工を施すことができる。
【００８２】
また、請求項４の発明によれば、治具係合段部を、軸挿通穴の軸中心線を挟んで対称となる位置に対をなして設ける構成としたので、この対をなす治具係合段部にそれぞれ固定治具を係合させることにより、該固定治具を用いて斜板の素材を安定した状態で工作機械に固定することができる。これにより、機械加工時における素材の位置ずれ等を抑えることができ、軸挿通穴の内周面や摺動面の加工精度を高めることができる。
【００８３】
さらに、請求項５の発明によれば、治具係合段部を、軸挿通穴を構成する貫通穴部よりも大径で拡径穴部よりも小径に形成された環状溝により構成したので、環状溝と固定治具とが係合する面積を大きく確保することができ、固定治具を用いて斜板の素材を一層安定した状態で工作機械に固定することができる。これにより、機械加工時における素材の位置ずれ等を確実に抑えることができ、軸挿通穴の内周面や摺動面の加工精度を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による斜板式油圧モータを示す断面図である。
【図２】斜板、リテーナボール、シュー等を斜板が最大傾転位置となった状態で示す拡大断面図である。
【図３】斜板、リテーナボール、シュー等を斜板が最小傾転位置となった状態で示す拡大断面図である。
【図４】第１の実施の形態による斜板を単体で示す斜視図である。
【図５】斜板を摺動面側からみた平面図である。
【図６】斜板の軸挿通穴、摺動面、治具係合段部等を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。
【図７】斜板の軸挿通穴、摺動面、治具係合段部等を図５中の矢示VII−VII方向からみた断面図である。
【図８】素材形成工程における斜板の素材と分割型とを示す断面図である。
【図９】機械加工工程における斜板の素材、固定治具等を摺動面側からみた平面図である。
【図１０】機械加工工程における斜板の素材、固定治具等を図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図である。
【図１１】機械加工工程における斜板の素材、固定治具等を図９中の矢示XI−XI方向からみた断面図である。
【図１２】第２の実施の形態による斜板を単体で示す図５と同様の平面図である。
【図１３】斜板、軸挿通穴、摺動面、環状溝等を図１２中の矢示XIII−XIII方向からみた断面図である。
【図１４】環状溝に固定治具を係合させた状態を摺動面側からみた平面図である。
【図１５】従来技術による斜板を単体で示す断面図である。
【図１６】従来技術による斜板の素材に旋削加工を施す状態を示す断面図である。
【図１７】従来技術による斜板の素材に切削加工を施す状態を示す断面図である。
【符号の説明】
２ ケーシング
５ 回転軸
８ シリンダブロック
９ シリンダ
１０ ピストン
１２ シュー
２１，４１ 斜板
２２，４２ 軸挿通穴
２２Ａ，４２Ａ 貫通穴部
２２Ｂ，４２Ｂ 拡径穴部
２２Ｃ，４２Ｃ 段差面
２３，４３ 摺動面
２４ 治具係合段部
３１ 分割型
３３，４６ 固定治具
３３Ｂ，４６Ｂ 係合突起部
４４ 環状溝（治具係合段部）
２１′，４１′ 素材

Claims (5)

1. 中空なケーシングと、該ケーシング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穿設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た複数のピストンと、該各ピストンの端部に装着されたシューと、前記シリンダブロックに対向して前記ケーシング内に設けられ、軸中心部に前記回転軸が挿通される軸挿通穴が設けられると共に前記シリンダブロックに対向する面に前記各シューが摺動する摺動面が設けられた斜板とからなり、該斜板は金属材料からなる素材に工作機械を用いて前記軸挿通穴の内周面と前記摺動面とに機械加工を施すことにより形成してなる斜板式液圧回転機において、
   前記斜板を構成する素材には、前記軸挿通穴の内周面側に位置して前記摺動面側に開口すると共に前記内周面よりも拡径して形成され、前記素材を前記工作機械に固定するための固定治具が係合する治具係合段部を設ける構成としたことを特徴とする斜板式液圧回転機。
2. 前記素材は、一対の分割された型を用いて形成してなる請求項１に記載の斜板式液圧回転機。
3. 前記軸挿通穴は、前記斜板を軸方向に貫通する貫通穴部と、前記摺動面側に位置して該貫通穴部よりも大径に形成された拡径穴部とにより構成し、
   前記治具係合段部の軸方向長さのうち、前記拡径穴部の段差面からの軸方向寸法Ｈ１は、前記固定治具のうち前記治具係合段部に係合する部位の軸方向寸法Ｈ２よりも大きく設定してなる請求項１または２に記載の斜板式液圧回転機。
4. 前記治具係合段部は、前記軸挿通穴の軸中心線を挟んで対称となる位置に対をなして設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の斜板式液圧回転機。
5. 前記治具係合段部は、前記軸挿通穴を構成する貫通穴部よりも大径で拡径穴部よりも小径に形成された環状溝により構成してなる請求項３に記載の斜板式液圧回転機。

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