JP6606109B2 - 可変容量型斜板式液圧回転機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ等の建設機械に搭載され、油圧ポンプまたは油圧モータとして好適に用いられる可変容量型斜板式液圧回転機に関する。

一般に、油圧ショベル等の建設機械に搭載される可変容量型斜板式液圧回転機は、例えば、タンクと共に油圧源を構成する可変容量型の油圧ポンプ、または、走行用、旋回用の油圧アクチュエータを構成する可変容量型の油圧モータ等として使用されている。

この種の従来技術による可変容量型斜板式液圧回転機は、筒状のケーシングと、ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、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延びる複数のシリンダを有したシリンダブロックと、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た複数のピストンと、各シリンダから突出する各ピストンの突出端側に装着された複数のシューと、表面側が各シューを摺動可能に案内する平滑面となり裏面側がケーシング側のクレードル（斜板支持部）に傾転可能に支持される斜板と、ケーシングに設けられ外部から傾転制御圧が給排されることにより斜板を傾転駆動する傾転アクチュエータとを備えている。

ここで、斜板とクレードル（斜板支持部）は、例えば、円弧状軸受で揺動可能に支持されている（特許文献１）。この場合、円弧状軸受には、油圧力で発生する荷重が加わる。このため、円弧状軸受の摺動面は、高面圧下で使用されることがある。

実願昭６２−１２２５６２号（実開昭６４−２９２７６号）のマイクロフィルム

ところで、油圧力で発生する荷重により斜板にたわみが発生すると、このたわみ（即ち、斜板の変形）に伴って、斜板の摺動面とケーシング側のクレードル（斜板支持部）の摺動面とに、接触面の片寄りによる局所的な高面圧が発生することが考えられる。これに対して、特許文献１の斜板型可変容量液圧回転機は、円弧状軸受が相互に摺動可能な凹凸一対の断面形を有する部材を備えている。

しかし、凹凸一対の断面形をもたせるだけでは、凹凸一対の断面の形状や凹凸円弧曲面の曲率の組み合わせによる曲率差によっては、斜板の変形による局所的な高面圧を十分に抑制できない可能性がある。

本発明の目的は、局所的な高面圧を抑制することができる可変容量型斜板式液圧回転機を提供することにある。

本発明の可変容量型斜板式液圧回転機は、一側に斜板支持部が設けられると共に他側に一対の給排通路が設けられた中空のケーシングと、回転軸が挿通される挿通孔が設けられる本体部および前記本体部の両側に設けられる一対の脚部を有し、表面側が各シューを摺動可能に案内する平滑面となり裏面側が前記斜板支持部に傾転可能に支持される斜板とを備えてなり、前記斜板の前記脚部は、前記斜板支持部に向けて凸湾曲状に突出した凸湾曲面を有しており、前記斜板支持部は、前記一対の脚部の凸湾曲面に対応して凹湾曲状に形成され前記各脚部を介して前記斜板を傾転可能に支持する一対の凹湾曲面を有してなる。

上述した課題を解決するために、本発明の可変容量型斜板式液圧回転機は、前記斜板の前記凸湾曲面は、前記斜板の傾転中心軸線を含む仮想平面で切断したときの曲率をＫｓ１とし、前記斜板の傾転中心軸線に直交する仮想平面で切断したときの曲率をＫｓ２とすると共に、前記斜板支持部の前記凹湾曲面は、前記斜板の傾転中心軸線を含む仮想平面で切断したときの曲率をＫｃ１とし、前記斜板の傾転中心軸線に直交する仮想平面で切断したときの曲率をＫｃ２とした場合に、Ｋｓ１＞Ｋｃ１、かつ、Ｋｓ２＞Ｋｃ２に設定されている。

本発明によれば、斜板の凸湾曲面と斜板支持部の凹湾曲面との局所的な高面圧を抑制することができる。

即ち、本発明によれば、Ｋｓ１＞Ｋｃ１、かつ、Ｋｓ２＞Ｋｃ２に設定されているため、斜板の傾転中心軸線を含む仮想平面で切断したときの斜板の凸湾曲面と斜板支持部の凹湾曲面の曲率Ｋｓ１，Ｋｃ１と、斜板の傾転中心軸線に直交する仮想平面で切断したときの斜板の凸湾曲面と斜板支持部の凹湾曲面の曲率Ｋｓ２，Ｋｃ２を、それぞれ独立に設定することができる。そして、いずれの切断方向でも、斜板側の凸湾曲面の曲率Ｋｓ１，Ｋｓ２を、斜板支持部側の凹湾曲面の曲率Ｋｃ１，Ｋｃ２よりも大きくしているため、斜板の凸湾曲面を斜板支持部の凹湾曲面の端縁（エッジ）に乗り上げにくくできる。これにより、斜板の凸湾曲面と斜板支持部の凹湾曲面の端縁とが局所的に接触することによる高面圧を抑制することができる。

実施の形態による可変容量型斜板式油圧ポンプを示す縦断面図である。 クレードル（斜板支持部）を示す斜視図である。 斜板を示す斜視図である。 斜板とクレードルとを図１中の左側から見た側面図である。 斜板とクレードルとを図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図（斜板の傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む仮想平面で切断した断面図）である。 斜板とクレードルとを図４中の矢示VI−VI方向からみた断面図（斜板の傾転中心軸線Ｋ−Ｋに直交する仮想平面で切断した断面図）である。

以下、本発明の実施の形態による可変容量型斜板式液圧回転機を、例えば油圧ポンプ（可変容量型斜板式油圧ポンプ）として用いる場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１において、可変容量型斜板式油圧ポンプ１（以下、油圧ポンプ１という）は、ケーシング２、回転軸４、シリンダブロック５、複数のシリンダ６、複数のピストン７、複数のシュー８、リテーナ９、弁板１２、斜板１３、クレードル１４、傾転アクチュエータ１５を含んで構成されている。油圧ポンプ１は、例えば油圧ショベルの原動機（駆動源となるエンジンや電動モータ）によって回転駆動され、タンク内から吸込んだ作動油を高圧の圧油として吐出する。

ケーシング２は、中空に形成され、油圧ポンプ１の外殻を構成している。ケーシング２は、図１に示すように、有底筒状のケーシング本体２Ａと、ケーシング本体２Ａの開口を閉塞したフロントケーシング２Ｂとから構成されている。

ケーシング２の一側に位置するフロントケーシング２Ｂには、後述のクレードル１４が斜板１３の裏面側に対向して設けられている。また、ケーシング本体２Ａの他側には、図１中に破線で示すように、一対の給排通路３Ａ，３Ｂが設けられている。給排通路３Ａ，３Ｂのうち一方の給排通路３Ａは、低圧側の吸込通路となってタンク（図示せず）に接続され、他方の給排通路３Ｂは、吐出通路となって高圧側の吐出配管（図示せず）に接続される。

回転軸４は、ケーシング２に回転可能に設けられている。即ち、回転軸４は、ケーシング２内を軸方向に延び、ケーシング本体２Ａとフロントケーシング２Ｂとにそれぞれ軸受を介して回転可能に支持されている。回転軸４の一端側は、フロントケーシング２Ｂ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（いずれも図示せず）等を介して連結される。

シリンダブロック５は、回転軸４と一体的に回転するようにケーシング２内に設けられている。シリンダブロック５には、その周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ６を有している。シリンダブロック５の各シリンダ６には、後述する弁板１２の給排ポート１２Ａ，１２Ｂと間欠的に連通するシリンダポート６Ａが形成されている。

複数のピストン７は、シリンダブロック５の各シリンダ６内にそれぞれ往復動可能（摺動可能）に挿嵌されている。ピストン７は、シリンダブロック５の回転に伴ってシリンダ６内を往復動し、吸入行程と吐出行程とを繰返す。このため、後述の斜板１３には、高圧側の給排ポート１２Ｂに連通している各シリンダ６内の圧力がピストン７を介して作用する。

複数のシュー８は、各シリンダ６から突出する各ピストン７の突出端側に、それぞれ揺動可能に装着されている。シュー８は、後述する斜板１３の平滑面１３Ｄに対しピストン７からの押付力（油圧力）により押付けられ、この状態でリテーナ９等を介して保持される。各シュー８は、この状態で回転軸４、シリンダブロック５およびピストン７と一緒に回転することにより、リング状の円軌跡を描くように後述の平滑面１３Ｄ上を摺動変位する。

リテーナ９は、環状に形成され、各シュー８を斜板１３に対して保持している。即ち、図１に示すように、リテーナ９は、斜板１３の平滑面１３Ｄに向けてシュー８をそれぞれ押圧、保持し、斜板１３の平滑面１３Ｄ上で各シュー８が環状軌跡を描くように摺動変位するのを補償する。この場合、リテーナ９は、スプリング１０により球状ガイド１１を介して斜板１３（平滑面１３Ｄ）に向けて付勢されている。

弁板１２は、ケーシング２内に位置してケーシング本体２Ａの他側に固定して設けられている。即ち、弁板１２は、ケーシング本体２Ａとシリンダブロック５との間に設けられている。弁板１２は、回転軸４と一体に回転するシリンダブロック５を、ケーシング本体２Ａと一緒に回転可能に支持している。この状態で、弁板１２は、シリンダブロック５の端面に摺接している。

弁板１２には、眉形状をなす一対の給排ポート１２Ａ，１２Ｂが形成されている。給排ポート１２Ａ，１２Ｂは、ケーシング本体２Ａの給排通路３Ａ，３Ｂと連通している。弁板１２の給排ポート１２Ａ，１２Ｂは、シリンダブロック５の回転時に各シリンダ６のシリンダポート６Ａと間欠的に連通する。このとき、各シリンダ６内を往復するピストン７は、その吸入行程で一方の給排通路３Ａ側から給排ポート１２Ａを介して各シリンダ６内に作動油を吸込み、吐出行程では各シリンダ６内で高圧状態となった圧油を給排ポート１２Ｂを介して他方の給排通路３Ｂから吐出させる。

斜板１３は、ケーシング２内に後述のクレードル１４を介して傾転可能に設けられている。斜板１３は、図１中に示す矢示Ａ，Ｂ方向に、後述の傾転アクチュエータ１５（傾転ピストン１５Ｃ）を用いて傾転駆動される。油圧ポンプ１の吐出容量（圧油の吐出流量）は、斜板１３の傾転角に応じて可変に制御される。

図３に示すように、斜板１３は、回転軸４が挿通される挿通孔１３Ａが設けられた本体部１３Ｂと、本体部１３Ｂの両側（例えば、左，右方向の両側、または、上，下方向の両側）に設けられた一対の脚部１３Ｃとを有している。挿通孔１３Ａは、斜板１３の本体部１３Ｂの板厚方向に貫通して延びている。挿通孔１３Ａ内には、一対の脚部１３Ｃ間に位置して回転軸４が隙間をもって挿通される。

図４に示すように、斜板１３の表面側は、各シュー８を摺動可能に案内する平滑面１３Ｄとなっている。これに対して、斜板１３の裏面側は、クレードル１４に傾転可能に支持される。このために、図３に示すように、斜板１３の一対の脚部１３Ｃは、クレードル１４の各傾転支持部１４Ｂに向けてそれぞれ凸湾曲状に突出した凸湾曲面１３Ｃ１を有している。一対の凸湾曲面１３Ｃ１は、斜板摺動面とも呼ばれ、回転軸４を挟んで離間して配置されている。凸湾曲面１３Ｃ１は、クレードル１４の各凹湾曲面１４Ｂ１に対し摺動可能に嵌合される。

クレードル１４は、回転軸４の周囲に位置してケーシング２（より具体的には、フロントケーシング２Ｂ）に固定して設けられている。クレードル１４は、斜板支持体とも呼ばれ、ケーシング２の斜板支持部となるものである。図１および図２に示すように、クレードル１４は、全体として円環状に形成されている。即ち、クレードル１４は、中央位置に貫通孔として設けられた軸挿通孔１４Ａと、軸挿通孔１４Ａを挟んで離間して配置された一対の傾転支持部１４Ｂとを備えている。

軸挿通孔１４Ａには、回転軸４が隙間をもって挿通される。傾転支持部１４Ｂは、斜板１３の脚部１３Ｃに対応して互いに平行に設けられている。この場合、傾転支持部１４Ｂは、斜板１３の脚部１３Ｃに向けてそれぞれ凹湾曲状に凹んだ凹湾曲面１４Ｂ１を有している。即ち、クレードル１４は、斜板１３の一対の脚部１３Ｃの凸湾曲面１３Ｃ１に対応して凹湾曲状に形成された凹湾曲面１４Ｂ１を有している。一対の凹湾曲面１４Ｂ１は、クレードル摺動面とも呼ばれ、各脚部１３Ｃ（の凸湾曲面１３Ｃ１）を介して斜板１３を図１中の矢示Ａ，Ｂ方向に傾転（摺動）可能に支持する。

傾転アクチュエータ１５は、斜板１３を傾転駆動するものである。図１に示すように、傾転アクチュエータ１５は、ケーシング２に設けられている。この場合、傾転アクチュエータ１５は、シリンダブロック５の径方向外側に位置してケーシング本体２Ａに形成されたシリンダ穴１５Ａと、該シリンダ穴１５Ａ内に摺動可能に挿嵌され、該シリンダ穴１５Ａとの間に液圧室１５Ｂを画成した傾転ピストン１５Ｃとを含んで構成されている。そして、傾転アクチュエータ１５は、ケーシング本体２Ａに対しシリンダブロック５の径向で互いに対向する位置に配設されている。

傾転アクチュエータ１５は、傾転ピストン１５Ｃによって斜板１３を矢示Ａ，Ｂ方向に傾転駆動する。即ち、傾転アクチュエータ１５の液圧室１５Ｂには、外部から傾転制御圧が給排される。この傾転制御圧により、例えば、一方（例えば、図１の下方）の傾転アクチュエータ１５の傾転ピストン１５Ｃがシリンダ穴１５Ａ内から伸長し、他方（例えば、図１の上方）の傾転アクチュエータ１５の傾転ピストン１５Ｃがシリンダ穴１５Ａ内に縮小するときには、斜板１３が矢示Ａ方向（即ち、傾転角が大きくなる正方向）に傾転駆動される。

これに対して、他方（例えば、図１の上方）の傾転アクチュエータ１５の傾転ピストン１５Ｃがシリンダ穴１５Ａ内から伸長し、一方（例えば、図１の下方）の傾転アクチュエータ１５の傾転ピストン１５Ｃがシリンダ穴１５Ａ内へと縮小するときには、斜板１３が矢示Ｂ方向（即ち、傾転角が小さくなる逆方向）に傾転駆動される。

ところで、斜板１３には、シュー８を摺動可能に案内すると同時に、シリンダ６が吐出管路側（高圧側）の給排通路３Ｂに接続されたときに、その吐出圧力によりピストン７の断面積に応じた荷重がシュー８を介して作用する（加わる）。この荷重の合力の作用点は、図５において、一対の凸湾曲面１３Ｃ１の間となり、この荷重の合力は、一対の凸湾曲面１３Ｃ１の間に鉛直下向き、即ち、クレードル１４側に作用する。

これにより、斜板１３には、一対の凸湾曲面１３Ｃ１を支持点として下向きに凸となるようにたわみが発生する。そして、このたわみ（変形）に伴って、一対の凸湾曲面１３Ｃ１のうち挿通孔１３Ａに近い側が、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１に押付けられる傾向となり、局所的な高面圧が発生するおそれがある。

そこで、本実施の形態では、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の形状とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の形状とを、次のように規制している。

図５は、図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向の断面である傾転軸方向断面、即ち、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む仮想平面で切断した断面図である。この図５において、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の半径をＲｓ１とし、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の半径をＲｃ１とすると、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率はＫｓ１＝１／Ｒｓ１となり、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率はＫｃ１＝１／Ｒｃ１となる。

ここで、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率Ｋｓ１がクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｃ１よりも小さい、即ち、Ｋｓ１＜Ｋｃ１の場合を考える。この場合は、図５における凹湾曲面１４Ｂ１の曲がりが、凸湾曲面１３Ｃ１の曲がりよりも大きくなる（急になる）。

この場合には、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１のそれぞれの端縁（両側のエッジ）１４Ｂ１１，１４Ｂ１１に、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１が乗り上げて、これらの接触が線接触となることにより、局所的な高面圧が発生するおそれがある。そこで、本実施の形態では、図５において、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率Ｋｓ１を、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｃ１よりも大きくしている。即ち、Ｋｓ１＞Ｋｃ１としている。

次に、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率Ｋｓ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｃ１との差である曲率差Ｋｄ１＝Ｋｓ１−Ｋｃ１を考える。この曲率差Ｋｄ１を大きくすれば、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の両端側での凹湾曲面１４Ｂ１と斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１との隙間を大きくすることができる。即ち、斜板１３のたわみ（変形）に基づいて発生する局所的な高面圧を抑制するためには、曲率差Ｋｄ１を大きくすることが考えられる。

だたし、曲率差Ｋｄ１を大きくすると、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１との接触面積が小さくなり、その分、面圧が増大する傾向となる。このため、部品の寸法、面圧等の使用条件に応じた曲率差とする必要がある。

そこで、曲率差が大きくなると接触面積が小さくなり面圧が増大することを考慮して、接触面積を確保するために、図６に示す断面について考える。図６は、図４中の矢示VI−VI方向の断面である傾転方向断面、即ち、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋに直交する仮想平面で切断した断面図である。この図６において、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の半径をＲｓ２とし、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の半径をＲｃ２とすると、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率はＫｓ２＝１／Ｒｓ２となり、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率はＫｃ２＝１／Ｒｃ２となる。

ここで、図６の断面（傾転中心軸線Ｋ−Ｋと直交する断面）においても、図５の断面（傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む断面）のときと同様に、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率Ｋｓ２がクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｃ２よりも小さい、即ち、Ｋｓ２＜Ｋｃ２の場合を考える。この場合は、図６において、凹湾曲面１４Ｂ１の曲がりが、凸湾曲面１３Ｃ１の曲がりよりも大きくなる（急になる）。

この場合も、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１のそれぞれの端縁（両側のエッジ）１４Ｂ１２，１４Ｂ１２に、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１が乗り上げて、これらの接触が線接触となることにより、局所的な高面圧が発生するおそれがある。このため、実施の形態では、図６においても、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率Ｋｓ２を、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｃ２よりも大きくしている。即ち、Ｋｓ２＞Ｋｃ２としている。

そして、図６の断面（傾転中心軸線Ｋ−Ｋと直交する断面）側は、図５の断面（傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む断面）側に比べ、斜板１３のたわみ（変形）による影響が小さいことから、図６の断面での曲率差Ｋｄ２＝Ｋｓ２−Ｋｃ２を小さくする。即ち、図６における斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率Ｋｓ２とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｃ２との差である曲率差Ｋｄ２＝Ｋｓ２−Ｋｃ２を、図５における曲率差Ｋｄ１＝Ｋｓ１−Ｋｃ１よりも小さくする（Ｋｄ１＞Ｋｄ２）。これにより、図６における斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１との接触面積を大きくすることができ、摺動面の最高面圧を低下させることができる。

要するに、実施の形態では、曲率Ｋｓ１，Ｋｓ２，Ｋｃ１，Ｋｃ２を、次のように規制している。

即ち、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１は、図５での曲率、即ち、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む仮想平面で切断したときの曲率をＫｓ１とし、図６での曲率、即ち、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋに直交する仮想平面で切断したときの曲率をＫｓ２とする。また、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１は、図５での曲率、即ち、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む仮想平面で切断したときの曲率をＫｃ１とし、図６での曲率、即ち、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋに直交する仮想平面で切断したときの曲率をＫｃ２とする。この場合に、Ｋｓ１＞Ｋｃ１、かつ、Ｋｓ２＞Ｋｃ２に設定されている。

これにより、図５および図６の両方の断面で、凸湾曲面１３Ｃ１の曲率Ｋｓ１，Ｋｓ２を、凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｃ１，Ｋｃ２よりも大きくできる。即ち、凸湾曲面１３Ｃ１の曲がりが大きくなり（急になり）、凹湾曲面１４Ｂ１の端縁１４Ｂ１１，１４Ｂ１１，１４Ｂ１２，１４Ｂ１２での線接触による高面圧（即ち、斜板１３のたわみ（変形）に基づいて発生する局所的な高面圧）を抑制することができる。

さらに、実施の形態では、曲率差Ｋｄ１，Ｋｄ２、を、次のように規制している。即ち、図５での曲率差、即ち、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む仮想平面で切断したときの曲率Ｋｓ１とＫｃ１との曲率差をＫｄ１＝Ｋｓ１−Ｋｃ１とする。また、図６での曲率差、即ち、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋに直交する仮想平面で切断したときの曲率Ｋｓ２とＫｃ２との曲率差をＫｄ２＝Ｋｓ２−Ｋｃ２とする。この場合に、Ｋｄ１＞Ｋｄ２に設定されている。

これにより、図６での曲率差Ｋｄ２を、図５での曲率差Ｋｄ１よりも小さくできる。即ち、図６での凸湾曲面１３Ｃ１と凹湾曲面１４Ｂ１との接触範囲（長さ）を大きくできる。このため、接触面積を大きくでき、面圧の低減を図ることができる。そして、面圧を低減できることにより、油圧ポンプ１の小型化を図ることができる（同じ大きさでより高圧に耐えることができる）。

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、その動作について説明する。

油圧ポンプ１の吐出容量を増大させるときには、一方の傾転アクチュエータ１５の傾転ピストン１５Ｃを伸長させ、他方の傾転アクチュエータ１５の傾転ピストン１５Ｃを縮小させる。これにより、斜板１３は、傾転角が大きくなるように図１中の矢示Ａ方向に傾転駆動される。一方、油圧ポンプ１の吐出容量を減少させるときには、他方の傾転アクチュエータ１５の傾転ピストン１５Ｃを伸長させ、一方の傾転アクチュエータ１５の傾転ピストン１５Ｃを縮小させる。これにより、斜板１３は、傾転角が小さくなるように図１中の矢示Ｂ方向に傾転駆動される。

ここで、可変容量型斜板式の油圧ポンプ１では、シリンダ６から高圧側の給排通路３Ｂに吐出される圧油の圧力を油圧反力として受圧したピストン７が、シュー８を介して斜板１３をクレードル１４側に押圧する。このとき、各ピストン７が斜板１３を押圧する力（油圧力）により、斜板１３は、一対の凸湾曲面１３Ｃ１を支持点としてこれら凸湾曲面１３Ｃ１の間がクレードル１４側に近付くようにたわむ傾向となる。これにより、一対の凸湾曲面１３Ｃ１のうち挿通孔１３Ａに近い側が、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１に押付けられる傾向となる可能性がある。

これに対して、実施の形態では、上述のように斜板１３がたわむ（変形する）傾向となっても、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１との局所的な高面圧を抑制することができる。

即ち、実施の形態では、Ｋｓ１＞Ｋｃ１、かつ、Ｋｓ２＞Ｋｃ２に設定されている。このため、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む仮想平面で切断したときの斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１およびクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｓ１，Ｋｃ１と、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋに直交する仮想平面で切断したときの斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１および１４Ｂ１の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｓ２，Ｋｃ２を、それぞれ独立に設定することができる。

そして、いずれの切断方向でも、斜板１３側の凸湾曲面１３Ｃ１の曲率Ｋｓ１，Ｋｓ２を、クレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の曲率Ｋｃ１，Ｋｃ２よりも大きくしている。このため、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１をクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の端縁（両側のエッジ）１４Ｂ１１，１４Ｂ１１，１４Ｂ１２，１４Ｂ１２に乗り上げにくくできる。これにより、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の端縁（エッジ）１４Ｂ１１，１４Ｂ１１，１４Ｂ１２，１４Ｂ１２とが局所的に接触することによる高面圧を抑制することができる。

また、実施の形態では、Ｋｄ１＞Ｋｄ２に設定されている。即ち、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１との曲率差Ｋｄ１，Ｋｄ２は、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む仮想平面で切断したときの曲率差Ｋｄ１（＝Ｋｓ１−Ｋｃ１）を、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋに直交する仮想平面で切断したときの曲率差Ｋｄ２（＝Ｋｓ２−Ｋｃ２）よりも大きくしている。

これにより、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋを含む仮想平面で切断したときの斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１との曲率差Ｋｄ１を大きくすることができ、この切断方向での斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１との両端側の隙間を確保することができる。このため、この面からも、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１をクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１の端縁（エッジ）１４Ｂ１１，１４Ｂ１１に乗り上げにくくでき、局所的な高面圧を抑制することができる。

一方、斜板１３の傾転中心軸線Ｋ−Ｋに直交する仮想平面で切断したときの曲率差Ｋｄ２を小さくすることができ、この切断方向での斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１との接触範囲を大きくすることができる。これにより、斜板１３の凸湾曲面１３Ｃ１とクレードル１４の凹湾曲面１４Ｂ１との接触面積を確保し、最高面圧を低減することができる。この結果、局所的な高面圧の抑制と面圧の低減とを両立することができる。

なお、上述した実施の形態では、図５において、一方（左側）の凸湾曲面１３Ｃ１の半径Ｒｓ１と他方（右側）の凸湾曲面１３Ｃ１の半径Ｒｓ１とを同じとし、一方（左側）の凹湾曲面１４Ｂ１の半径Ｒｃ１と他方（右側）の凹湾曲面１４Ｂ１の半径Ｒｃ１とを同じとした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、一方の凸湾曲面の半径と他方の凸湾曲面の半径とを異ならせてもよい。また、一方の凹湾曲面の半径と他方の凹湾曲面の半径とを異ならせてもよい。

例えば、油圧力が大きくなる側（高圧の給排ポートに近い側、即ち、油圧ポンプであれば吐出ポートに近い側）の凸湾曲面と凹湾曲面との隙間が大きく（曲率差が大きく）なり、かつ、油圧力が小さくなる側（低圧の給排ポートに近い側、即ち、油圧ポンプであれば吸込ポートに近い側）の凸湾曲面と凹湾曲面との隙間が小さく（曲率差が大きく）なるように、一方と他方の凸湾曲面の半径と一方と他方の凹湾曲面の半径とを別々に設定することができる。この場合は、開回路（一方向）の油圧ポンプ等、常に一方の給排ポートが吐出ポートとなり他方の給排ポートが吸込ポートとなる液圧回転機に用いることで、局所的な高面圧の抑制と面圧の低減とをより高い次元で両立することができる。

上述した実施の形態では、２個の傾転アクチュエータ１５により、斜板１３を傾転動作させる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば１個の傾転アクチュエータにより傾転レバーを介して斜板を傾転動作させる構成としてもよい。

上述した実施の形態では、斜板１３が一方に傾く片傾転の斜板式油圧ポンプ１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、斜板が傾転角０を挟んで両方に傾く両傾転の斜板式油圧ポンプに用いてもよい。

上述した実施の形態では、液圧回転機として油圧ポンプ１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、油圧モータ等、他の液圧回転機として用いてもよいものである。

上述した実施の形態では、油圧ポンプ１を油圧ショベルに適用する場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、油圧クレーン、ホイールローダ等の油圧ショベル以外の建設機械に適用してもよいものである。さらに、建設機械に限定されず、産業機械や一般機械に組み込まれる油圧ポンプ、油圧モータ等、各種機械に用いられる可変容量型斜板式液圧回転機として広く適用できるものである。

１ 油圧ポンプ（可変容量型斜板式液圧回転機）
２ ケーシング
３Ａ，３Ｂ 給排通路
４ 回転軸
８ シュー
１３ 斜板
１３Ａ 挿通孔
１３Ｂ 本体部
１３Ｃ 脚部
１３Ｃ１ 凸湾曲面
１３Ｄ 平滑面
１４ クレードル（斜板支持部）
１４Ｂ１ 凹湾曲面
Ｋ−Ｋ 傾転中心軸線
Ｋｓ１，Ｋｓ２，Ｋｃ１，Ｋｃ２ 曲率
Ｋｄ１，Ｋｄ２ 曲率差

Claims (2)

1. 一側に斜板支持部が設けられると共に他側に一対の給排通路が設けられた中空のケーシングと、
   回転軸が挿通される挿通孔が設けられる本体部および前記本体部の両側に設けられる一対の脚部を有し、表面側が各シューを摺動可能に案内する平滑面となり裏面側が前記斜板支持部に傾転可能に支持される斜板とを備えてなり、
   前記斜板の前記脚部は、前記斜板支持部に向けて凸湾曲状に突出した凸湾曲面を有しており、
   前記斜板支持部は、前記一対の脚部の凸湾曲面に対応して凹湾曲状に形成され前記各脚部を介して前記斜板を傾転可能に支持する一対の凹湾曲面を有してなる可変容量型斜板式液圧回転機において、
   前記斜板の前記凸湾曲面は、前記斜板の傾転中心軸線を含む仮想平面で切断したときの曲率をＫｓ１とし、前記斜板の傾転中心軸線に直交する仮想平面で切断したときの曲率をＫｓ２とすると共に、
   前記斜板支持部の前記凹湾曲面は、前記斜板の傾転中心軸線を含む仮想平面で切断したときの曲率をＫｃ１とし、前記斜板の傾転中心軸線に直交する仮想平面で切断したときの曲率をＫｃ２とした場合に、
   Ｋｓ１＞Ｋｃ１、かつ、Ｋｓ２＞Ｋｃ２に設定されていることを特徴とする可変容量型斜板式液圧回転機。
2. 前記斜板の傾転中心軸線を含む仮想平面で切断したときの曲率Ｋｓ１とＫｃ１との曲率差をＫｄ１＝Ｋｓ１−Ｋｃ１とし、前記斜板の傾転中心軸線に直交する仮想平面で切断したときの曲率Ｋｓ２とＫｃ２との曲率差をＫｄ２＝Ｋｓ２−Ｋｃ２とし場合に、
   Ｋｄ１＞Ｋｄ２に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式液圧回転機。

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