JP6170330B2 - アキシャルピストンポンプモータのピストン、アキシャルピストンポンプモータのシリンダブロックおよびアキシャルピストンポンプモータ - Google Patents

アキシャルピストンポンプモータのピストン、アキシャルピストンポンプモータのシリンダブロックおよびアキシャルピストンポンプモータ Download PDF

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Description

本発明は、建設機械や一般産業機械で好適に使用可能なアキシャルピストンポンプモータのピストンおよびシリンダブロックに関する。また、本発明は、建設機械や一般産業機械で好適に使用可能なアキシャルピストンポンプモータに関する。
斜板式ピストンポンプモータにおいては、シリンダブロックの回転に伴いピストンがシリンダボア内を往復する際にピストンとシリンダボアとの間の接触面に非常に高い接触面圧が作用する。そして、斜板式ピストンポンプモータが、建設機械用などで高い圧力下で使用されたり、作動流体が、難燃性作動油や難燃性冷媒等で潤滑性が低い場合、ピストンやシリンダボアに焼付きが発生することがある。
このような背景において、上記焼付きを抑制できる斜板式ピストンポンプモータとして、特許第４８２８３７１号公報（特許文献１）に記載のものが提案されている。この斜板式ピストンポンプモータは、シリンダブロックと、シリンダブロックのピストン室に進退可能に滑合（挿入）されるピストンとを備え、上記ピストン室の内周壁に、ピストン挿入端側から他端側に向かって縮径するテーパ部を形成している。また、上記テーパ部の傾斜角は、１°〜１０°に設定されている。上記特許文献１には、上記テーパ部の傾斜角を１°〜１０°に設定しているから、ピストンと、シリンダとの接触応力を低減できる旨、記載されている。
特許第４８２８３７１号公報
しかしながら、上記従来のピストンでは、ピストン室の内周壁のテーパ角が、１°〜１０°と大きく設定されているから、ピストンがピストン室から最も引き抜かれた下死点の周辺に位置する場合、ピストンとシリンダブロックの片当たりが避けがたく、シリンダとピストンとの接触の傾斜が過度に大きくなる。そして、ピストンの前縁側および後縁側や、シリンダの前縁側に大きなエッジロードが発生して、それらの部位に焼付きが発生する。
そこで、本発明の課題は、シリンダやピストンに焼付きが発生しにくいアキシャルピストンポンプモータのピストン、アキシャルピストンポンプモータのシリンダブロックおよびアキシャルピストンポンプモータを提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明は、
アキシャルピストンポンプモータのピストンであって、
シリンダブロックのピストン室の内周面との間にクリアランスをもって進退可能に滑合される外周面を有する円筒部を備え、
上記外周面の軸方向のピストン室から突出する側の突出端部が、上記外周面の軸方向の断面において、上記突出端部の前縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの１０％以上８０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施されていることと、
上記外周面の軸方向のピストン室へ挿入される側の挿入端部が、上記断面において、上記挿入端部の後縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの１０％以上６０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施されていることと
のうちの少なくとも一方のクラウニング処理が施され、
前記クラウニング処理が施される端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲となることを特徴としている。
本発明者は、ピストンの円筒部の外周面の軸方向の端部が、上記外周面の軸方向の断面において、長さが円筒部の長さの１０％以上８０％以下でかつ高さがクリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようなクラウニング処理を施すと、円筒部の端部の焼付きおよびピストン室の焼付きを抑制できることを見いだした。
また、同様に、本発明者は、ピストンの円筒部の外周面の軸方向の反対側（ピストン室へ挿入される側）の端部が、上記断面において、長さが円筒部の長さの１０％以上６０％以下でかつ高さがクリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようなクラウニング処理を施すと、円筒部の反対側（ピストン室へ挿入される側）の端部の焼付きおよびピストン室の焼付きを抑制できることも見いだした。
本発明者は、これは、クラウニング処理を施した箇所の傾斜角が、１°未満となって、更に、軸方向の断面におけるクラウニング処理面の曲線の次数が、１.２次から２.５次であって、従来採用されていた一次程度の次数の場合と比較して、クラウニング処理面が格段になだらかな曲面となるため、ピストンとシリンダブロックの片当たりが生じても、過大なエッジロードが生成されることがないためであると推察している。
本発明によれば、以上のようなクラウニング処理が施されているため、ピストンとシリンダブロックの片当たりが生じても、過大なエッジロードが生成されることがなく、ピストンおよびシリンダブロックの焼付きを抑制できる。
また、本発明は、
アキシャルピストンポンプモータのシリンダブロックであって、
出力軸の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数のピストン室を有して、上記各ピストン室が、ピストンの円筒部がクリアランスをもって進退可能に挿入される内周面を有し、
上記各ピストン室の内周面の上記ピストンの挿入側の端部が、上記内周面の軸方向の断面において、上記ピストンが挿入される側の前縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの８％以上６０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１２％以上１２５％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施され、
前記クラウニング処理が施される端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲となることを特徴としている。
本発明のピストンに焼付き抑制効果があることから、傾斜角度が、１°未満と小さく、かつ、なだらかなクラウニング処理を、ピストンが進退可能に滑合されるシリンダブロックのピストン室に施しても、焼付きを抑制できることは、容易に理解でき、また事実である。
本発明によれば、上記各ピストン室の内周面の端部に、上記内周面の軸方向の断面において、長さが円筒部の長さの８％以上６０％以下でかつ高さがクリアランスの１２％以上１２５％以下の範囲内で、１．２次から２.５次の曲線となるようなクラウニング処理を施すことから、ピストンおよびシリンダブロックの焼付きを抑制できる。
また、本発明の斜板式ピストンポンプモータは、
ハウジングと、
上記ハウジングに収容されると共に、出力軸に連結され、かつ、複数のピストン室を有するシリンダブロックと、
請求項１に記載のアキシャルピストンポンプモータのピストンと
を備え、
上記ピストンの外周面の軸方向のピストン室から突出する側の突出端部が、上記外周面の軸方向の断面において、上記突出端部の前縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの１０％以上８０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施され、
前記クラウニング処理が施される端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲であり、
上記クラウニング処理が施される長さは、下死点において上記ピストン室から突出している上記ピストンの外周面の長さ以上の長さであることを特徴としている。
本発明によれば、端部に存在するクラウニング処理部の長さが、下死点で上記ピストン室から突出しているピストンの外周面の長さ以上の長さであるから、ピストン室の内周面の軸方向の端が、常にピストンの外周面のクラウニング処理部に接触することになる。したがって、ピストン室の内周面の軸方向の端およびこの端に接触するピストンの外周面の面圧が過大になることがなく、シリンダブロックおよびピストンの焼付きを更に抑制することができる。
また、本発明の斜板式ピストンポンプモータは、
ハウジングと、
上記ハウジングに収容されると共に、出力軸に連結され、かつ、複数のピストン室を有するシリンダブロックと、
請求項１に記載のアキシャルピストンポンプモータのピストンと
を備え、
上記ピストンの外周面の軸方向のピストン室へ挿入される側の挿入端部が、上記断面において、上記挿入端部の後縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの１０％以上６０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施されており、
前記クラウニング処理が施される端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲であり
上記クラウニングが施される長さは、下死点において上記ピストン室から突出している上記ピストンの外周面の長さの０.１倍以上０.５倍以下の長さであることを特徴としている。
本発明者は、ピストン室へ挿入される側の端部に存在するクラウニング処理部の長さを、下死点で上記ピストン室から突出しているピストンの外周面の長さの０.１倍から０.５倍の長さにすると、ピストン室へ挿入される側の端部の焼付きを効率的に抑制できることを確認した。
本発明者は、これは、ピストン室の奥側ではピストンが片当たりする程度が小さく、また、クラウニング処理部の長さを長くすると、ピストンが円滑に進退しにくくなるためであると推察している。
本発明によれば、ピストン室へ挿入される側の端部の焼付きを効率的に抑制できると共に、ピストンの円滑な進退が妨げられることがない。
本発明によれば、シリンダやピストンに焼付きが発生しにくいアキシャルピストンポンプモータのピストン、アキシャルピストンポンプモータのシリンダブロックおよびアキシャルピストンポンプモータを実現できる。
本発明の一実施形態の斜板式ピストンポンプモータを示す模式断面図である。 図１に領域Ａで示すピストンの円筒部の外周面の前縁側（ピストン室から突出する側）の端部の形状を示す模式図である 図１に領域Ｂで示すピストンの円筒部の外周面の後縁側（ピストン室へ挿入される側）の端部の形状を示す模式図である。 図１に領域Ｃで示すシリンダブロックのピストン室の内周面の前縁側（ピストンの挿入側）の端部の形状を示す模式図である。
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態の斜板式ピストンポンプモータを示す模式断面図である。
図１に示すように、この斜板式ピストンポンプモータは、ハウジング１と、出力軸２と、シリンダブロック３と、カバー４と、複数のピストン５と、環状の斜板６と、シュー７とを備え、シリンダブロック３は、ハウジング１に収容され、カバー４は、ハウジング１の開口を塞いでいる。
上記シリンダブロック３は、出力軸２に同軸に連結されている。また、上記出力軸２は、軸受２３、２４によってハウジング１に対して回動自在に支持されている。上記シリンダブロック３は、出力軸２にスプライン結合され、出力軸２に出力軸２の周方向の相対変位が阻止された状態で結合されている。上記シリンダブロック３は、複数のピストン室１０を有し、各ピストン室１０は、出力軸２の軸方向に延在し、複数のピストン室１０は、出力軸２の周方向に互いに間隔をおいて位置している。
上記斜板６は、ハウジング１の前壁１３に固定されている。上記斜板６は、出力軸２の中心軸に垂直な平面に対して傾斜している。上記斜板６は、図１において上方になるにつれて右方に傾斜するように配置されている。上記斜板６のシリンダブロック３に臨む表面は、滑り面１５になっている。なお、本実施例では、斜板固定式の斜板式ピストンポンプモータについて説明するが、斜板傾転式の斜板式ピストンポンプモータや斜軸式ピストンポンプモータにも本発明を適用できる。また、本実施例では、シューを有する斜板固定式の斜板式ピストンポンプモータについて説明するが、シューを有さないアキシャルピストンポンプモータにも本発明を適用できる。
上記シュー７は、円板状の滑動部１８と、円柱状のピストン装着部１９とを一体に形成してなっている。上記滑動部１８は、斜板６の滑り面１５に滑動自在に当接している。また、上記ピストン装着部１９は、球状の装着凹所を有している。
上記ピストン５は、斜板６側の先端部１７が球状に形成され、この球状の先端部１７は、ピストン装着部１９の球状の装着凹所に回動自在に装着されている。この先端部１７は、シュー装着部を構成している。また、上記ピストン５は、略円柱状の円筒部２０と、連結部２１とを有し、円筒部２０は、連結部２１を介して先端部１７につながっている。上記円筒部２０の外周面は、ピストン室１０の内周面に軸方向に進退可能に滑合している。
また、この実施形態では、上記ピストン５と、シリンダブロック３のピストン室１０とのクリアランスが適切に設定されている。このようにして、ピストン室１０に対するピストン５の傾きを抑制すると同時に、ピストン室１０とピストン５との間を作動油が流動できるようにして、ピストン５とピストン室１０との摺動面の潤滑性が高くなるようにしている。
上記各シュー７は、図示しない環状の押え板に装着される。またシリンダブロック３の内周部には、ハウジング１の前壁１３側に突出し、板ばね支持部として機能するリテーナ４０が形成されている。このリテーナ４０と、上記押え板との間には図示しない環状の板ばねが介在している。
図２は、図１に領域Ａで示すピストン５の円筒部２０の外周面の前縁側（シュー７側）の端部の形状を示す図であり、円筒部２０の軸方向の部分拡大模式断面図である。
尚、図２においては、理解し易いように、円筒部２０の外周面の前縁側の端部の形状を誇張して描いている。また、図２において、点線は、円筒部２０においてクラウニング処理が施される前の円筒外周面を示し、太線は、クラウニング処理が施される範囲を示している。
図２に示すように、ピストン５の円筒部２０の外周面の前縁側（ピストン室１０から突出する側）の端部は、その外周面の軸方向の断面において、前縁を基準として、長さがｂ１［ｍｍ］でかつ高さがａ１［μｍ］の１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施されている。図２に示すように、このクラウニング処理部は、軸方向のシュー７側に行くにしたがって、ピストン５の中心軸に近づくように湾曲している。上記ｂ１は、Ｌ１１［ｍｍ］≦ｂ１≦Ｌｌ２［ｍｍ］の範囲内の長さとなっており、ａ１は、Ｈ１１［μｍ］≦ａ１≦Ｈ１２［μｍ］の範囲内の高さとなっている。ここで、Ｌ１１はピストン５の円筒部２０の長さの１０％であり、Ｌ１２はピストン５の円筒部２０の長さの８０％である。また、ピストン５の円筒部２０の外周面とシリンダブロック３のピストン室１０の内周面とのクリアランスを基準として、Ｈ１１はクリアランスの１０％であり、Ｈ１２はクリアランスの１６０％である。なお、このクリアランスは直径クリアランスを意味している。つまり、半径クリアランスを基準とすると、Ｈ１１は半径クリアランスの２０％であり、Ｈ１２は半径クリアランスの３２０％である。
上記ピストン５の外周面の前縁側の端部のクラウニング処理部の長さｂ１［ｍｍ］は、下死点（ピストン５がピストン室１０から最も突出する点）においてピストン室１０から突出しているピストン５の外周面の長さ以上の長さとなっている。
図３は、図１に領域Ｂで示すピストン５の円筒部２０の外周面の後縁側（シュー７側とは反対側）の端部の形状を示す図であり、円筒部２０の軸方向の部分拡大模式断面図である。
尚、図３においては、理解し易いように、円筒部２０の外周面の後縁側の端部の形状を誇張して描いている。また、図３において、点線は、円筒部２０においてクラウニング処理が施される前の円筒外周面を示し、太線は、クラウニング処理が施される範囲を示している。
図３に示すように、ピストン５の円筒部２０の外周面の後縁側（ピストン室１０へ挿入される側）の端部は、その外周面の軸方向の断面において、後縁を基準として、長さがｂ２［ｍｍ］でかつ高さがａ２［μｍ］の１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施されている。図３に示すように、このクラウニング処理部の曲線は、軸方向のシュー７側とは反対側に行くにしたがって、ピストン５の中心軸に近づくように湾曲している。上記ｂ２は、Ｌ２１［ｍｍ］≦ｂ２≦Ｌ２２［ｍｍ］の範囲内の長さとなっており、ａ２は、Ｈ２１［μｍ］≦ａ２≦Ｈ２２［μｍ］の範囲内の高さとなっている。ここで、Ｌ２１はピストン５の円筒部２０の長さの１０％であり、Ｌ２２はピストン５の円筒部２０の長さの６０％である。また、ピストン５の円筒部２０の外周面とシリンダブロック３のピストン室１０の内周面とのクリアランスを基準として、Ｈ２１はクリアランスの１０％であり、Ｈ２２はクリアランスの１６０％である。なお、このクリアランスは直径クリアランスを意味している。つまり、半径クリアランスを基準とすると、Ｈ１１は半径クリアランスの２０％であり、Ｈ１２は半径クリアランスの３２０％である。
上記ピストン５の外周面の後縁側の端部のクラウニングの長さｂ２［ｍｍ］は、下死点においてピストン室１０から突出しているピストン５の外周面の長さの０.１倍以上０.５倍以下の長さとなっている。
図４は、図１に領域Ｃで示すシリンダブロック３のピストン室１０の内周面の前縁側（シュー７側）の端部の形状を示す図であり、ピストン室１０の軸方向の部分拡大模式断面図である。
尚、図４においては、理解し易いように、ピストン室１０の内周面の前縁側の端部の形状を誇張して描いている。また、図４において、点線は、ピストン室１０においてクラウニング処理が施される前の円筒内周面を示し、太線は、クラウニング処理が施される範囲を示している。
図４に示すように、シリンダブロック３のピストン室１０の内周面の前縁側（ピストン５が挿入される側）の端部は、その内周面の軸方向の断面において、前縁を基準として、長さがｂ３［ｍｍ］でかつ高さがａ３［μｍ］の１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施されている。図４に示すように、このクラウニング処理部の曲線は、軸方向のシュー７側に行くにしたがって、ピストン室１０の中心軸から遠ざかるように湾曲している。上記ｂ３は、Ｌ３１［ｍｍ］≦ｂ３≦Ｌ３２［ｍｍ］の範囲内の長さとなっており、ａ３は、Ｈ３１［μｍ］≦ａ３≦Ｈ３２［μｍ］の範囲内の長さとなっている。ここで、Ｌ３１はピストン５の円筒部２０の長さの８％であり、Ｌ３２はピストン５の円筒部２０の長さの６０％である。また、ピストン５の円筒部２０の外周面とシリンダブロック３のピストン室１０の内周面とのクリアランスを基準として、Ｈ３１はクリアランスの１２％であり、Ｈ３２はクリアランスの１２５％である。なお、このクリアランスは直径クリアランスを意味している。つまり、半径クリアランスを基準とすると、Ｈ１１は半径クリアランスの２４％であり、Ｈ１２は半径クリアランスの２５０％である。
上記構成において、この斜板式ピストンポンプモータは次のように動作するようになっている。
すなわち、カバー４に形成される作動油供給口４３から作動油を供給すると、弁板３３の供給孔３４を介して図１の紙面に対して手前側に配置されるシリンダブロック３の各ピストン室１０に作動油が供給されるようになっている。するとピストン５は、伸長してシュー７を斜板６側に押圧する。上記斜板６は、図１に示されるように下方に向かうにつれて左方となるように傾斜して配置されるので、ピストン５によって斜板６に押付けられるシュー７には下方に力が作用する。したがって、図１において手前側に配置されるピストン５が伸長しながら下方に変位するから、シリンダブロック３およびシリンダブロック３に連結される出力軸２が、図１の左方から見たとき時計まわりに回転駆動するようになっている。また、図１の紙面に対して奥側に配置される各ピストン５は、シリンダブロック３の回転とともに上方に移動しながら斜板６からの力を受けて縮退する。すると、上記ピストン室１０内の作動油が、弁板３３の排出孔およびカバー４の作動油排出口４４から外部に排出される。このようにして出力軸２を回転駆動するようになっている。
また、この斜板式ピストンポンプモータは、出力軸の回転動力によって、上述の動作の逆の動作を行うことができて、出力軸の回転動力を作動油の流れに変えることができる。このことから、この斜板式ピストンポンプモータは、ピストン室１０内に作動油を吸入し、ピストン室１０内から吐出する、又は、ピストン室１０内に作動油を供給し、ピストン室１０内から排出する一連の動作を行うことができて、ポンプやモータとして動作させることができるようになっている。
また、供給孔３４からシリンダブロック３のピストン室１０に供給される作動油は、ピストン５およびシュー７に形成される油孔を介してシュー７と斜板６の滑り面との間に供給されて潤滑剤として機能する。このことから、シュー７が、斜板６の滑り面１５上をスムーズに滑動することができる。
本発明者は、試験によって、ピストン５の円筒部２０の外周面の軸方向のシュー装着部側の端部（ピストン室１０から突出する側の突出端部）が、円筒部２０の外周面の軸方向の断面において、上記シュー装着部側の前縁（突出端部の前縁）を基準として、長さが円筒部２０の長さの１０％以上８０％以下でかつ高さがクリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようなクラウニング処理を施すと、上記円筒部の突出端部の焼付きおよびピストン室１０の焼付きを抑制できることを見いだした。なお、クリアランスとは、ピストン５の円筒部２０の外周面とシリンダブロック３のピストン室１０の内周面とのクリアランスであり、直径クリアランスを意味している。
また、同様に、本発明者は、ピストン５の円筒部２０の外周面の軸方向のシュー装着部側とは反対側の端部（ピストン室１０へ挿入される側の挿入端部）が、円筒部２０の外周面の軸方向の断面において、上記シュー装着部側とは反対側の後縁（挿入端部の後縁）を基準として、長さが円筒部２０の長さの１０％以上６０％以下でかつ高さがクリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようなクラウニング処理を施すと、円筒部の挿入端部の焼付きおよびピストン室の焼付きを抑制できることも見いだした。なお、クリアランスとは、ピストン５の円筒部２０の外周面とシリンダブロック３のピストン室１０の内周面とのクリアランスであり、直径クリアランスを意味している。
本発明者は、これは、クラウニングの傾斜角が、１°未満となって、小さくなると共に、軸方向の断面におけるクラウニング処理面の曲線の次数が、１.２次から２.５次であって、従来採用されていた一次程度の次数の場合と比較して、クラウニング処理面がなだらかな曲面となるため、ピストン５とシリンダブロック３の片当たりが生じても、過大なエッジロードが生成されることがないためであると推察している。なお、クラウニングの傾斜角が０°以上０．５°以下である場合には、更にその効果が顕著である。
また、上記クラウニングを有するピストン５に焼付き抑制効果があることから、クラウニングの傾斜角が、１°未満となって、かつ、なだらかなクラウニング処理を、ピストン５が進退可能に滑合（挿入）されるシリンダブロック３のピストン室１０に施しても、焼付きを抑制できることは、容易に理解でき、また事実である。なお、この場合も同様に、クラウニングの傾斜角が０°以上０．５°以下である場合には、更にその効果が顕著である。
実際、本発明者は、試験によって、各ピストン室１０の内周面のピストン５の挿入側の端部が、ピストン室１０の内周面の軸方向の断面において、上記ピストン５が挿入される側の前縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの８％以上６０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１２％以上１２５％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようなクラウニング処理を施すと、焼付きを抑制できることを見いだした。なお、クリアランスとは、ピストン５の円筒部２０の外周面とシリンダブロック３のピストン室１０の内周面とのクリアランスであり、直径クリアランスを意味している。
また、本発明者は、ピストン５のシュー装着部側とは反対側の端部（ピストン室１０へ挿入される側の挿入端部）に存在するクラウニング処理部の長さを、下死点においてピストン室から突出しているピストンの外周面の長さの０.１倍以上０.５倍以下の長さにすると、ピストン５の後縁側の端部およびピストン室１０のシュー装着部側とは反対側の端部（ピストン室１０の奥側）の焼付きを効率的に抑制できることを確認した。
本発明者は、これは、ピストン室１０のシュー装着部側とは反対側の端部は、ピストン室１０の奥側に位置するから、ピストン５が片当たりする程度が小さく、また、クラウニング処理部の長さを長くすると、ピストン５が円滑に進退しにくくなるためであると推察している。
上記実施形態によれば、上記円筒部２０の外周面の軸方向のシュー装着部側の端部（ピストン室１０から突出する側の突出端部）が、円筒部２０の外周面の軸方向の断面において、上記シュー装着部側の前縁（突出端部の前縁）を基準として、長さが円筒部２０の長さの１０％以上８０％以下でかつ高さがクリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようにクラウニング処理が施され、クラウニング処理が施される端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲となるから、ピストン５の前縁側の端部およびシリンダブロック３の焼付きを抑制できる。
また、上記実施形態によれば、上記円筒部２０の外周面の軸方向のシュー装着部側とは反対側の端部（ピストン室１０へ挿入される側の挿入端部）が、円筒部２０の外周面の軸方向の断面において、上記シュー装着部側とは反対側の後縁（挿入端部の後縁）を基準として、長さが円筒部２０の長さの１０％以上６０％以下でかつ高さがクリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようなクラウニング処理を施し、クラウニング処理が施される端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲となるから、ピストン５の後縁側の端部およびシリンダブロック３の焼付きを抑制できる。
また、上記実施形態によれば、上記各ピストン室１０の内周面のピストン５の挿入側の端部が、ピストン室１０の内周面の軸方向の断面において、上記ピストン５が挿入される側の前縁を基準として、長さが円筒部２０の長さの８％以上６０％以下でかつ高さがクリアランスの１２％以上１２５％以下の範囲内で、１.２次から２.５次の曲線となるようなクラウニン処理が施され、クラウニング処理が施される端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲となるから、ピストン５およびピストン室１０の前縁側の端部の焼付きを抑制できる。
また、上記実施形態によれば、ピストン５のシュー装着部側の端部（ピストン室１０から突出する側の突出端部）に存在するクラウニング処理部の長さが、下死点においてピストン室１０から突出しているピストン５の外周面の長さ以上の長さであるから、ピストン室１０の内周面の軸方向のシュー側の端が、常にピストン５の外周面のクラウニング処理部が存在する部分に接触することになる。したがって、ピストン室１０の内周面の軸方向のシュー７側の端およびこの端に接触するピストン５の外周面の面圧が過大になることがなく、シリンダブロック３およびピストン５の焼付きを更に抑制することができる。
また、上記実施形態によれば、ピストン５のシュー装着部側とは反対側の端部（ピストン室１０へ挿入される側の挿入端部）に存在するクラウニング処理部の長さを、下死点におけるピストン室１０から突出しているピストン５の外周面の長さの０.１倍から０.５倍の長さにしているから、ピストン５の後側の端部の焼付きと、ピストン室１０のシュー装着部側とは反対側の端部の焼付きを効率的に抑制できると共に、ピストン５の円滑な進退が妨げられることがない。
尚、上記実施形態では、ピストン５のシュー装着部側の端部（ピストン５から突出する側の突出端部）に存在するクラウニング処理部の長さが、下死点におけるピストン室１０から突出しているピストン５の外周面の長さ以上になっていた。しかしながら、この発明では、ピストンのシュー装着部側の端部に存在するクラウニング処理部の長さが、下死点におけるピストン室から突出しているピストン５の外周面の長さよりも短くても良い。
また、上記実施形態では、ピストン５の円筒部２０のシュー装着部側とは反対側の端部（ピストン室１０へ挿入される側の挿入端部）に存在するクラウニング処理部の長さが、下死点においてピストン室１０から突出しているピストン５の外周面の０.１倍以上０.５倍以下の長さになっていた。しかしながら、この発明では、ピストン５の円筒部のシュー装着部側とは反対側の端部に存在するクラウニング処理部の長さは、下死点でピストン室から突出しているピストン５の外周面の０.１倍よりも短い長さであっても良く、また、０.５倍よりも長い長さであっても良い。
尚、上記実施形態に使用されるピストン５の寸法としては、直径が１０ｍｍ〜５０ｍｍ、軸方向長さが２０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲であり、上記実施形態に使用されるシリンダブロックのピストン室１０（シリンダ）の寸法としては、直径が１０ｍｍ〜５０ｍｍ、軸方向長さが３０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲である。
また、上記実施形態では、ピストン５の前縁側の端部（ピストン５から突出する側の突出端部）と、ピストン５の後縁側の端部（ピストン室１０へ挿入される側の挿入端部）と、各ピストン室１０の前縁側（ピストンが挿入される側）の端部とに、各端部毎に決められた所定のクラウニング処理が施されている。しかしながら、この発明では、ピストンの前縁側の端部、ピストンの後縁側の端部および各ピストン室の前縁側の端部のうちの一以上の端部に、各端部毎に決められた所定のクラウニング処理を施しても良い。
したがって、例えば、ピストンの前縁側の端部のみに所定のクラウニング処理を施しても良く、ピストンの後縁側の端部のみに所定のクラウニング処理を施しても良く、または、各ピストン室の前縁側の端部のみに所定のクラウニング処理を施しても良い。また、ピストンの前縁側の端部、ピストンの後縁側の端部および各ピストン室の前縁側の端部から選択的に選ばれた二つの端部のみに各端部毎に決められた所定のクラウニング処理を施しても良い。
２ 出力軸
３ シリンダブロック
５ ピストン
６ 斜板
７ シュー
１０ ピストン室
１７ ピストンの先端部
１９ シューのピストン装着部
２０ ピストンの円筒部
２１ ピストンの連結部

Claims (4)

  1. アキシャルピストンポンプモータのピストンであって、
    シリンダブロックのピストン室の内周面との間にクリアランスをもって進退可能に滑合される外周面を有する円筒部を備え、
    上記外周面の軸方向のピストン室から突出する側の突出端部が、上記外周面の軸方向の断面において、上記突出端部の前縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの１０％以上８０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、上記外周面の軸方向のピストン室から突出する側に行くにしたがって、前記円筒部の中心軸に近づくように湾曲する曲線であって、１．２次から２．５次の曲線の中の少なくとも１つの曲線における原点側の曲線部分を有するクラウニング処理部を備えていることと、
    上記外周面の軸方向のピストン室へ挿入される側の挿入端部が、上記断面において、上記挿入端部の後縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの１０％以上６０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、上記外周面の軸方向のピストン室へ挿入される側に行くにしたがって、前記円筒部の中心軸に近づくように湾曲する曲線であって、１．２次から２．５次の曲線の中の少なくとも１つの曲線における原点側の曲線部分を有するクラウニング部を備えていることと
    のうちの少なくとも一方であり、
    前記クラウニング部を備える端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲となることを特徴とするアキシャルピストンポンプモータのピストン。
  2. アキシャルピストンポンプモータのシリンダブロックであって、
    出力軸の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数のピストン室を有して、上記各ピストン室が、ピストンの円筒部がクリアランスをもって進退可能に挿入される内周面を有し、
    上記各ピストン室の内周面の上記ピストンの挿入側の端部が、上記内周面の軸方向の断面において、上記ピストンが挿入される側の前縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの８％以上６０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１２％以上１２５％以下の範囲内で、上記ピストン室の内周面の上記ピストンの挿入側に行くにしたがって、前記ピストン室の中心軸から遠ざかるように湾曲する曲線であって、１．２次から２．５次の曲線の中の少なくとも１つの曲線における原点側の曲線部分を有するクラウニング部を備え、
    前記クラウニング部を備える端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲となることを特徴とするアキシャルピストンポンプモータのシリンダブロック。
  3. ハウジングと、
    上記ハウジングに収容されると共に、出力軸に連結され、かつ、複数のピストン室を有するシリンダブロックと、
    請求項１に記載のアキシャルピストンポンプモータのピストンと
    を備え、
    上記ピストンの外周面の軸方向のピストン室から突出する側の突出端部が、上記外周面の軸方向の断面において、上記突出端部の前縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの１０％以上８０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、上記外周面の軸方向のピストン室から突出する側に行くにしたがって、前記円筒部の中心軸に近づくように湾曲する曲線であって、１．２次から２．５次の曲線の中の少なくとも１つの曲線における原点側の曲線部分を有するクラウニング部を備え、
    前記クラウニング部を備える端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲であり、
    上記クラウニング部の長さは、下死点において上記ピストン室から突出している上記ピストンの外周面の長さ以上の長さであることを特徴とするアキシャルピストンポンプモータ。
  4. ハウジングと、
    上記ハウジングに収容されると共に、出力軸に連結され、かつ、複数のピストン室を有するシリンダブロックと、
    請求項１に記載のアキシャルピストンポンプモータのピストンと
    を備え、
    上記ピストンの外周面の軸方向のピストン室へ挿入される側の挿入端部が、上記断面において、上記挿入端部の後縁を基準として、長さが前記円筒部の長さの１０％以上６０％以下でかつ高さが前記クリアランスの１０％以上１６０％以下の範囲内で、上記外周面の軸方向のピストン室へ挿入される側に行くにしたがって、前記円筒部の中心軸に近づくように湾曲する曲線であって、１．２次から２．５次の曲線の中の少なくとも１つの曲線における原点側の曲線部分を有するクラウニング部を備え、
    前記クラウニング部を備える端部の傾斜角が０°以上１°未満の範囲であり
    上記クラウニング部の長さは、下死点において上記ピストン室から突出している上記ピストンの外周面の長さの０.１倍以上０.５倍以下の長さであることを特徴とするアキシャルピストンポンプモータ。
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