JP6913260B2 - シリンダブロックとそれを備えた斜板形液圧回転装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸の周囲に形成された複数のシリンダボアに挿入されたピストンがシリンダボア内を往復摺動するようになっているシリンダブロックと、それを備えた斜板形液圧回転装置に関するものである。

建設機械を含む産業機械において、様々な油圧モータや油圧ポンプなどの液圧装置が用いられている。このような液圧装置のシリンダブロックには、ピストン挿入側端面にある開口からピストンをそれぞれ挿入可能な複数のシリンダボアが形成され、シリンダブロックが回転すると挿入されているピストンがシリンダボア内を往復摺動するものがある。

この種の液圧装置として、例えば特許文献１のような斜板形液圧装置が知られている。特許文献１の斜板形液圧装置（以下、「斜板型油圧回転装置」として説明する）は、回転軸を備えており、回転軸には、シリンダブロックが一体的に取付けられている。シリンダブロックの端面には、周方向に等間隔でシリンダボアが形成されて、各シリンダボアには、ピストンが挿入されている。このシリンダボアから突出している端部には、シューが取付けられており、このシューは、傾倒させて配置された斜板の支持面上に配置されている。

このように構成されている斜板形油圧回転装置は、シリンダボア内でピストンを往復運動させることでシリンダブロックが回転するようになっている。そして、シリンダボアに高圧の作動油を供給してピストンを往復運動させることでシリンダブロックが回転し、シリンダブロックが一体的に設けられた回転軸を回転させるようになっている。つまり、斜板形油圧回転装置は油圧モータとして働く。また、斜板形油圧回転装置は、シリンダブロックを回転させることでピストンがシリンダボア内を往復運動するようにもなっている。そして、回転軸によりシリンダブロックを回転させることで、低圧の作動油を吸入して高圧の作動油を吐出できるようになっている。つまり、斜板形油圧回転装置を油圧ポンプとしても働かせることができる。

なお、他の先行技術として、シリンダブロックの周囲に、電磁ピックアップ式の回転センサで検出するための被検出凹部を設けた液圧回転機がある（特許文献２参照）。

特許第５４４４４６２号公報 特開２００２−２６７６７９号公報

特許文献１のような構成を有する斜板形油圧回転装置は、主に低速度、中速度の回転で使用されていたが、建設機械や産業機械の駆動装置における高回転化に対応すべく、斜板形油圧回転装置を高速回転でも使用できるようにすることが望まれている。しかし、斜板形油圧回転装置のシリンダブロックを高速回転させると、ピストン及びシューに作用する遠心力の影響が大きくなり、低回転時と異なり遠心力の影響を無視することができなくなる。

例えば、シリンダボアにてピストンが往復運動する際、ピストンが摺動するシリンダブロックの摺動面では、摺動することにより熱が発生する。この摺動面での発熱量は、シリンダブロックとピストンの接触圧力に依存している。従来のような遠心力が非常に小さい低回転仕様では、接触圧力が主に供給される又は吐出する作動油の圧力と対応しているため、摺動面で生じる発熱量は比較的小さい。それ故、摺動面とピストンとの間に作動油を逃がすためのクリアランスを形成し、そのクリアランスから漏れ出る作動油だけで摺動面を十分冷却することができる。

しかし、シリンダブロックを高速回転させる場合、油圧による影響よりも遠心力の方が接触圧力に影響を及ぼすようになり、回転速度が高くなればなるほど接触圧力が増加し、摺動面で生じる発熱量も大きくなる。これにより、摺動面の温度が上昇し、特にクリアランスから漏れ出る作動油による冷却がし難くなるため、シリンダボアの開口付近の温度上昇が著しくなる。また、遠心力が増加することにより、ピストンが外方に押されることで、シリンダブロックの半径方向内側に比べて半径方向外側のクリアランスの幅が狭くなる。そうすると、狭くなった外側のクリアランスにある作動油が流れにくくなり、そのクリアランスの部分で作動油が熱せられる。作動油が熱せられ続けて、作動油の転移温度を超えると、作動油の潤滑性能が低下する。クリアランスの幅を大きくすることで、作動油の潤滑性能の低下を防ぐことも可能であるが、クリアランスの幅を大きくすると作動油の漏れ量が増加するため、ポンプ又はモータとしての性能が低下し、また油圧装置の高圧化に限界が生じてしまう。

しかも、斜板形油圧回転装置のシリンダボア数や回転数、用途などによって冷却効果を期待するシリンダブロックの部分が異なり、それぞれの斜板形油圧回転装置に応じて冷却効果を期待できるシリンダブロックも望まれている。

なお、特許文献２にはシリンダブロックの周囲に凹部を設けることが記載されているが、この凹部は回転センサの被検出凹部としての機能のみでありシリンダブロックを冷却できるものではない。

そこで、本発明は、シリンダボア数や回転数などに応じて摺動面の冷却効果を向上させることができるシリンダブロックと、それを備えた斜板形液圧回転装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るシリンダブロックは、ピストン挿入側端面に開口を有する複数のシリンダボアが形成され、回転させると前記シリンダボアにそれぞれ挿入されたピストンが往復摺動するようになっているシリンダブロックであって、前記シリンダブロックは冷却部を備え、前記冷却部は、隣り合う前記シリンダボアの間に形成された前記ピストン挿入側端面から前記シリンダブロックの軸線方向に延在する複数の冷却用穴を有する。

この構成により、シリンダブロックが回転することで、シリンダブロックの高温となるピストンの摺動面であるシリンダボアの間に備えさせた冷却部の冷却用穴に、周囲の比較的温度の低い冷却液（作動油）が導かれる。冷却用穴に導かれた冷却液は、シリンダブロックの熱を奪って冷却用穴から出ていき、この冷却液でシリンダブロックを適切に冷却できる。これにより、シリンダブロックの冷却性能を向上させ、摺動面の温度上昇を抑えることができる。しかも、シリンダボアの開口があるピストン挿入側端面から冷却用穴が延在しているため、最も温度上昇が著しい摺動面のピストン挿入側端面近傍において、その温度上昇を特に抑えることができる。

また、前記冷却用穴は、前記ピストン挿入側端面から前記シリンダブロックの外周面に向けて貫通するよう斜めに形成されていてもよい。

このように構成すれば、ピストン挿入側端面から冷却用穴に入った冷却液がシリンダブロックの回転によって生じる遠心力でシリンダブロックの外周面へと排出される。よって、冷却液に強制的な流れが生じてシリンダブロックの冷却効果を高めることができる。

また、前記冷却用穴は、前記シリンダボアと平行に延在する直線部と、前記直線部の前記ピストン挿入側端面から離れた位置から前記シリンダブロックの外周面に向けて開放する抜き穴部と、を有していてもよい。

このように構成すれば、ピストン挿入側端面から冷却用穴の直線部に入った冷却液が、シリンダブロックの回転によって生じる遠心力で抜き穴部からシリンダブロックの外周面へと排出される。よって、冷却液に強制的な流れが生じてシリンダブロックの冷却効果を高めることができる。

また、本発明に係るシリンダブロックは、ピストン挿入側端面に開口を有する複数のシリンダボアが形成され、回転させると前記シリンダボアにそれぞれ挿入されたピストンが往復摺動するようになっているシリンダブロックであって、前記シリンダブロックは冷却部を備え、前記冷却部は、前記シリンダブロックの外周面から隣り合う前記シリンダボアの間を通って半径方向に延在する複数の冷却用穴を有していてもよい。

この構成によれば、シリンダブロックが回転することで、シリンダブロックの外周面から隣り合うシリンダボアの間を通って延在する冷却用穴に周囲の比較的温度の低い冷却液（作動油）が導かれる。冷却用穴に導かれた冷却液は、シリンダブロックの熱を奪って冷却用穴から出ていき、この冷却液でシリンダブロックを適切に冷却することができる。

また、本発明に係るシリンダブロックは、ピストン挿入側端面に開口を有する複数のシリンダボアが形成され、回転させると前記シリンダボアにそれぞれ挿入されたピストンが往復摺動するようになっているシリンダブロックであって、前記シリンダブロックは冷却部を備え、前記冷却部は、前記シリンダブロックの外周面から半径方向に延在する複数の冷却用穴を有していてもよい。

この構成によれば、シリンダブロックが回転することで、シリンダブロックの外周面から半径方向に延在する冷却用穴に周囲の比較的温度の低い冷却液（作動油）が導かれる。冷却用穴に導かれた冷却液は、シリンダブロックの熱を奪って冷却用穴から出ていき、この冷却液でシリンダブロックを適切に冷却することができる。

また、前記シリンダボアはインサートブッシュを備え、前記冷却用穴は、前記シリンダブロックの外周面から前記インサートブッシュの外面位置まで形成されていてもよい。

このように構成すれば、シリンダボアにインサートブッシュを備える構成において、シリンダボアのインサートブッシュの位置まで冷却液を導き、高温となるシリンダボアに近い位置を適切に冷却することができる。

また、本発明に係るシリンダブロックは、ピストン挿入側端面に開口を有する複数のシリンダボアが形成され、回転させると前記シリンダボアにそれぞれ挿入されたピストンが往復摺動するようになっているシリンダブロックであって、前記シリンダブロックは冷却部を備え、前記冷却部は、前記シリンダブロックの前記ピストン挿入側端面の縁部に形成された環状の切欠き部と、前記環状の切欠き部から前記シリンダブロックの軸線方向に延在するように前記シリンダブロックの外周面に形成された複数の冷却用溝と、を有していてもよい。

この構成によれば、シリンダブロックが回転することで、シリンダブロックのピストン挿入側端面の縁部に形成された環状の切欠き部によって周囲の比較的温度の低い冷却液（作動油）をピストン挿入側端面のシリンダブロック外周部分に導き、この冷却液を切欠き部からシリンダブロックの外周面に形成された複数の冷却用溝に導いて、この冷却液でシリンダブロックの熱を奪うことでシリンダブロックを適切に冷却することができる。

また、本発明に係るシリンダブロックは、ピストン挿入側端面に開口を有する複数のシリンダボアが形成され、回転させると前記シリンダボアにそれぞれ挿入されたピストンが往復摺動するようになっているシリンダブロックであって、前記シリンダブロックは冷却部を備え、前記冷却部は、隣り合うシリンダボアの間に位置し、且つ、前記ピストン挿入側端面から前記シリンダブロックの軸線方向に延在するように前記シリンダブロックの外周面に形成された複数の冷却用溝と、を有していてもよい。

この構成によれば、シリンダブロックが回転することで、シリンダブロックのピストン挿入側端面からシリンダブロックの軸線方向に延在する冷却用溝に周囲の比較的温度の低い冷却液（作動油）が導かれる。冷却用溝に導かれた冷却液は、シリンダブロックの熱を奪って冷却用溝から出て行き、この冷却液でシリンダブロックを適切に冷却することができる。

一方、本発明に係る斜板形液圧回転装置は、低圧の作動液が流れる低圧側通路と高圧の作動油が流れる高圧側通路に接続されており、前記作動液が前記高圧側通路から前記シリンダボアに供給されて前記シリンダボアから前記低圧側通路に排出することでシリンダブロックを回転させ、又は前記シリンダブロックを回転させることで前記低圧側通路から前記シリンダボアに前記作動液を吸入し、さらに圧縮してから前記高圧側通路へと吐出する斜板形液圧回転装置であって、前記いずれかのシリンダブロックを備えている。

この構成によれば、シリンダボアの摺動面とピストンの外周面との間にクリアランスが設けられ、このクリアランスから漏れる作動油を潤滑油として利用する斜板形液圧回転装置において、シリンダブロックのピストン摺動面における温度上昇を抑えることができる。よって、クリアランスから漏れる潤滑油の油温の上昇を抑え、潤滑油が転移することを防ぐことができる。これにより、潤滑油の潤滑性能の低下を防ぎ、ピストンを円滑に動かすことを維持することができる。

本発明によれば、ピストンがシリンダボア内を往復摺動するようになっているシリンダブロックにおいて、シリンダボア数や回転数、用途などの条件に応じて、シリンダブロックの冷却効果を適切に向上させることが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るシリンダブロックを備えた斜板形液圧回転装置を示す断面図である。 図２は、図１に示す第１実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は作動油の流れを示す模式図である。 図３は、図１に示す斜板形液圧回転装置における第２実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 図４は、図１に示す斜板形液圧回転装置における第３実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 図５は、図１に示す斜板形液圧回転装置における第４実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 図６は、図１に示す斜板形液圧回転装置における第５実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 図７は、図１に示す斜板形液圧回転装置における第６実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 図８は、図１に示す斜板形液圧回転装置における第７実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 図９は、図１に示す斜板形液圧回転装置における第８実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 図１０は、図１に示す斜板形液圧回転装置における第９実施形態に係るシリンダブロックのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、斜板形液圧回転装置１におけるシリンダブロック１２Ａ〜１２Ｉを例に説明する。なお、以下の実施形態においては、図１に示す左方向を「前方向」、右方向を「後方向」として説明する。

（斜板形液圧回転装置）
図１は、第１実施形態に係るシリンダブロック１２Ａを備えた斜板形液圧回転装置１を示す断面図である。油圧ショベル、クレーン及びブルドーザ等の建設機械や、油圧ユニット、プレス機、製鉄機械、及び射出成形機等の陸用装置等の産業機械や船舶には、そこに備わる機器やアクチュエータを駆動するために斜板形液圧回転装置１が設けられている。斜板形液圧回転装置１は、いわゆる斜板形モータ・ポンプであり、産業機械や船舶に備わる回転対象物を回転させる液圧モータの機能、又は産業機械や船舶に備わるアクチュエータに圧液を供給して該アクチュエータを動かす液圧ポンプの機能を有している。なお、以下の説明では、説明の便宜上、扱う作動液を作動油とし、斜板形液圧回転装置１を油圧モータ１０として説明する。

油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０は、回転軸１１を備え、高速の回転数で回転軸１１を回転させることができる高速回転型の油圧モータである。この油圧モータ１０は、回転軸１１の他に、シリンダブロック１２Ａ、複数のピストン１３、複数のシュー１４、斜板１５、及びバルブプレート１６も備えており、これらの部品がケーシング１７に収容されている。回転軸１１は、ケーシング１７を貫通するように前後方向に延在しており、ケーシング１７の前端部及び後端部にてベアリング１８，１９によって回転可能に支持されている。回転軸１１の中間部分には、シリンダブロック１２Ａが嵌挿されている。

シリンダブロック１２Ａは、大略的に円筒状に形成されている。シリンダブロック１２Ａの軸線は、回転軸１１の軸線Ｌ１と一致している。シリンダブロック１２Ａは、回転軸１１とスプライン結合により一体的に結合され、回転軸１１と一体的に回転する。シリンダブロック１２Ａには、複数のシリンダボア２０が形成されている。シリンダボア２０は、軸線Ｌ１を中心としてシリンダブロック１２Ａの周方向に等間隔で配置され（図２）、軸線Ｌ１に平行に延在している。シリンダボア２０は、断面円形の摺動面と底面とによって規定される孔であり、シリンダブロック１２Ａのピストン挿入側端面１２ｃ（前側端面）に開口を有している。各シリンダボア２０には、開口からピストン１３が挿入されて嵌まり込んでいる。

ピストン１３は、大略円柱状になっており、シリンダボア２０を規定する摺動面１２ｂ上を摺動しながら前後方向に往復摺動するようになっている。なお、シリンダボア２０には、銅ブッシュ等の円筒状のスリーブ（図示せず）が嵌合される場合がある。この場合、ピストン１３がスリーブの内周面上を摺動するようになっており、ピストン１３が摺動する摺動面とは、このスリーブの内周面を意味する。以下では、スリーブが嵌合されていない場合について説明するが、スリーブが嵌合されている場合であっても同様である。

ピストン１３の外径は、シリンダボア２０の内径より若干小径に形成されており、ピストン１３の周りには、ピストン１３と摺動面１２ｂと間にクリアランスが形成されている。さらに、ピストン１３は、その前端部に球面保持部１３ａを有しており、球面保持部１３ａは、ピストン１３の位置に関わらずシリンダボア２０から突出している。球面保持部１３ａの外表面は、略球面状に形成されており、この球面保持部１３ａにシュー１４が取付けられている。

シュー１４は、大略有底円筒状になっており、その内表面が球面保持部１３ａに対応させて部分球面状になっている。このシュー１４内にピストン１３の球面保持部１３ａが嵌まり込んでおり、ピストン１３は、球面保持部１３ａの中心を中心点として回動可能になっている。また、シュー１４は、その底部に半径方向外方に突出するフランジ１４ａを有しており、その底部を斜板１５に当接させてその上に配置されている。

斜板１５は、大略円板状に形成されている。斜板１５は、その上側を後方に傾倒させた状態でケーシング１７内に設けられており、その中心付近を回転軸１１が貫通している。斜板１５は、シリンダブロック１２Ａよりも前側に配置されており、シリンダブロック１２Ａ側に支持板２１を有している。支持板２１は、円環状になっており、支持板２１には複数のシュー１４が周方向に等間隔で配置されている。また、複数のシュー１４には、これらのシュー１４を支持板２１に押え付けるべく押え板２２が設けられている。

押え板２２は、大略円環状になっており、その中心を回転軸１１が相対回転可能に挿通されている。押え板２２には、シュー１４と同数の取付け孔２２ａが形成されており、取付け孔２２ａは、周方向に等間隔で配置されている。押え板２２は、取付け孔２２ａにシュー１４の開口側を挿通させ、フランジ１４ａに当たるようになっており、支持板２１と協働してフランジ１４ａを挟持するようになっている。また、押え板２２は、その内孔に球面ブッシュ２３が挿通されている。球面ブッシュ２３は、大略円筒状になっており、回転軸１１及びシリンダブロック１２Ａに外装されている。球面ブッシュ２３は、シリンダブロック１２Ａに設けられている複数の押付ばね２７により支持板２１に向かって付勢されており、押え板２２は、この球面ブッシュ２３により支持板２１に押え付けられている。

このように複数のシュー１４が配置された斜板１５は、その上部がケーシング１７の上部に設けられたレギュレータ２４に連結されている。レギュレータ２４は、前後方向に可動するプランジャ２５を有しており、このプランジャ２５に斜板１５が連結されている。それ故、プランジャ２５を前後方向に動かすことで斜板の傾斜角を変更してピストン１３のストロークを調整することができ、シリンダボア２０の油室２０ａの容量を変更することができる。油室２０ａとは、シリンダボア２０内において、ピストン１３の後端面より後側の空間である。

シリンダブロック１２Ａには、この油室２０ａに連通するシリンダポート２６が形成されている。シリンダポート２６は、１つのシリンダボア２０に１つずつ設けられており、シリンダボア２０と一対一で対応している。また、シリンダポート２６は、シリンダブロック１２Ａの後側端面で開口しており、この後側端面には、バルブプレート１６が設けられている。

バルブプレート１６は、円環状の板状部材であり、シリンダブロック１２Ａとケーシング１７の後端部との間に位置している。バルブプレート１６は、図示しないピン部材によってケーシング１７に相対回転不能に固定されている。バルブプレート１６の内孔には、回転軸１１が挿通されており、回転軸１１とバルブプレート１６とは、互いに相対回転可能に構成されている。このように位置するバルブプレート１６には、吸入ポート１６ａ及び吐出ポート１６ｂが形成されている。

吸入ポート１６ａ及び吐出ポート１６ｂは、大略円弧状になっており、互いに周方向に間隔をあけて位置している。これら吸入ポート１６ａ及び吐出ポート１６ｂは、バルブプレート１６をその厚み方向に貫通しており、シリンダブロック１２Ａ側の開口が幾つかのシリンダポート２６に接続されている。シリンダブロック１２Ａを回転させることで、シリンダポート２６の接続先が吸入ポート１６ａと吐出ポート１６ｂとで交互に切換わるようになっている。吸入ポート１６ａの開口は、図示しない高圧側通路に接続され、吐出ポート１６ｂの開口は、図示しない低圧側通路に接続されている。これにより、シリンダブロック１２Ａを回転させることで、シリンダボア２０が高圧側通路と低圧側通路とに交互に接続されるようになっている。なお、図１では、説明の便宜上、実際のものに対して吸入ポート１６ａと吐出ポート１６ｂの位置を周方向にずらして記載している。

このような構成を有する油圧モータ１０では、ピストン１３がシリンダボア２０に最も縮退して最奥部に位置する上死点からピストン１３がシリンダボア２０から最も突出する下死点に移動するまでの間、高圧側通路を流れる作動油が油室２０ａに吸入ポート１６ａを介して吸入する。これにより、ピストン１３が作動油により前方に押圧され、その結果、シュー１４が斜板１５に押し付けられる。斜板１５が傾倒しているため、押し付けられるシュー１４は、斜板１５上を下側に向かって摺動し、軸線Ｌ１を中心に周方向一方に公転する。これにより、シリンダブロック１２Ａに軸線Ｌ１回りの回転力が与えられ、シリンダブロック１２Ａ及び回転軸１１が軸線Ｌ１回りに回転する。

他方、ピストン１３が下死点から上死点の間に位置するとき、油室２０ａは、吐出ポート１６ｂを介して低圧側通路に接続される。シリンダブロック１２Ａが回転することでシュー１４が斜板１５上を上側に向かって摺動し、やはり軸線Ｌ１を中心に周方向一方に公転する。シュー１４が斜板１５上を上側に向かって摺動することにより、ピストン１３が後方に押し戻され、それに伴って油室２０ａの作動油が吐出ポート１６ｂを介して低圧側通路に排出される。このように油圧モータ１０では、作動油を吸入及び吐出することによってピストン１３を前後方向に往復摺動させ、シリンダブロック１２Ａ及び回転軸１１を軸線Ｌ１回りに回転させる。

なお、斜板形液圧回転装置１が油圧ポンプの場合、シリンダブロック１２Ａを回転させることで低圧側通路からシリンダボア２０の内部に作動油が吸入され、シリンダボア２０の内部で圧縮された作動油が高圧側通路へと吐出される。

そして、上記シリンダブロック１２Ａに、このシリンダブロック１２Ａを冷却する構造が備えられている。図示する第１実施形態のシリンダブロック１２Ａは、冷却部５０として複数の冷却用穴５１を有している。冷却部５０としては、冷却用穴５１の他、後述する図８〜図１０に示すような冷却用溝５５なども含む。以下、冷却部５０を備えたシリンダブロックの実施形態について説明する。なお、以下の実施形態においては、シリンダブロック１２Ａの軸線を、軸線Ｌ１として説明する。また、各実施形態における同一の構成には同一符号を付して説明する。

（第１実施形態に係るシリンダブロック）
図２は、図１に示す第１実施形態に係るシリンダブロック１２Ａのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は作動油の流れを示す模式図である。このシリンダブロック１２Ａは、冷却部５０としての冷却用穴５１を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用穴５１の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ａには、隣り合うシリンダボア２０の間における外周面１２ａに近い位置に、ピストン挿入側端面１２ｃから軸線Ｌ１の方向に延在する冷却用穴５１が設けられている。この実施形態の冷却用穴５１は、隣り合う各シリンダボア２０の間において、シリンダボア２０の中心よりもシリンダブロック１２Ａの外周面１２ａに近い位置に設けられている。

この冷却用穴５１の軸線方向深さＨ１は、ピストン挿入側端面１２ｃからピストン１３がシリンダボア２０に入り込む最奥部の位置までの深さＨ２の範囲に形成される。つまり、冷却用穴５１は、ピストン挿入側端面１２ｃから、ピストン１３がシリンダボア２０に入り込む最奥部（ピストン１３が上死点に位置するときのピストン１３の最奥部）の位置までの範囲に形成される。この実施形態における軸線方向深さＨ１は、ピストン挿入側端面１２ｃからピストン１３がシリンダボア２０に入り込む最奥部までの位置Ｈ２の範囲において、ピストン挿入側端面１２ｃから約１／２程度の範囲に形成されている。

また、冷却用穴５１の直径Ｄは、ピストン１３の直径に対して５％〜１００％の範囲で形成することができる。冷却用穴５１の直径Ｄをピストン１３の直径に対して５％〜１００％の範囲で形成することで、様々な条件において、シリンダブロック１２Ａを適切に冷却できる冷却用穴５１を形成することができる。この冷却用穴５１の直径Ｄとしては、ピストン挿入側端面１２ｃから冷却用穴５１に入った作動油が冷却用穴５１の内部を移動してシリンダブロック１２Ａを冷却し、ピストン挿入側端面１２ｃから出る大きさに設定される。例えば、冷却用穴５１は、３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の直径Ｄでもよい。

この実施形態のシリンダブロック１２Ａによれば、図２（Ｃ）に示すように、シリンダブロック１２Ａが回転することで、シリンダブロック１２Ａの高温となるピストン１３の摺動面１２ｂに近い位置に備えた冷却用穴５１に周囲の比較的温度の低い作動油Ｏが導かれる。そして、その作動油Ｏが冷却用穴５１の内部における作動油Ｏに流れを生じさせてシリンダブロック１２Ａの温度を奪った作動油Ｏが冷却用穴５１から出ることで、シリンダブロック１２Ａを適切に冷却することができる。

これにより、シリンダブロック１２Ａの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。しかも、シリンダボア２０の開口があるピストン挿入側端面１２ｃから冷却用穴５１が延びているため、最も温度上昇が著しい摺動面１２ｂのピストン挿入側端面１２ｃの近傍において、その温度上昇を特に抑えることができる。

（第２実施形態に係るシリンダブロック）
図３は、上記油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０における第２実施形態に係るシリンダブロック１２Ｂのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。このシリンダブロック１２Ｂは、冷却部５０として冷却用穴５１を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用穴５１の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｂには、隣り合うシリンダボア２０の間の半径方向外方に、ピストン挿入側端面１２ｃからシリンダブロック１２Ｂの軸線Ｌ１の方向に延びる冷却用穴５１が設けられている。この実施形態では、シリンダブロック１２Ｂの外周面１２ａに近い位置で、隣り合うそれぞれのシリンダボア２０の間の外方に２本の冷却用穴５１がそれぞれ設けられている。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｂによれば、上記シリンダブロック１２Ａと同様に、シリンダブロック１２Ｂの高温となるピストン１３の摺動面１２ｂに近い位置に備えさせた冷却用穴５１に比較的温度の低い作動油を導いてシリンダブロック１２Ｂを適切に冷却できる。これにより、シリンダブロック１２Ｂの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。しかも、上記第１実施形態のシリンダブロック１２Ａに比べてよりシリンダボア２０に近い位置を冷却することができる。

（第３実施形態に係るシリンダブロック）
図４は、上記油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０における第３実施形態に係るシリンダブロック１２Ｃのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。このシリンダブロック１２Ｃは、冷却部５０として冷却用穴５１を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用穴５１の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｃには、隣り合う各シリンダボア２０の間における外周面１２ａに近い位置に、ピストン挿入側端面１２ｃから軸線Ｌ１の方向に延びる冷却用穴５１が設けられている。この実施形態の冷却用穴５１は、ピストン挿入側端面１２ｃからシリンダブロック１２Ｃの外周面１２ａに向けて貫通するように傾斜した穴となっている。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｃによれば、上記シリンダブロック１２Ａと同様に、シリンダブロック１２Ｃの高温となるピストン１３の摺動面１２ｂに近い位置に備えさせた冷却用穴５１に比較的温度の低い作動油を導いてシリンダブロック１２Ｃを適切に冷却できる。これにより、シリンダブロック１２Ｃの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。しかも、ピストン挿入側端面１２ｃから冷却用穴５１に入った作動油を、シリンダブロック１２Ｃが回転することで生じる遠心力によってシリンダブロック１２Ｃの外周面１２ａへ排出することができる。よって、冷却用穴５１内の作動油に強制的な流れが生じて冷却効果を高めることができる。

（第４実施形態に係るシリンダブロック）
図５は、上記油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０における第４実施形態に係るシリンダブロック１２Ｄのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。このシリンダブロック１２Ｄは、冷却部５０として冷却用穴５１を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用穴５１の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｄには、隣り合う各シリンダボア２０の間における外周面１２ａに近い位置に、ピストン挿入側端面１２ｃから軸線Ｌ１の方向に延びる冷却用穴５１が設けられている。この実施形態の冷却用穴５１は、シリンダボア２０と平行に延在する直線部と、この直線部のピストン挿入側端面１２ｃから離れた深部位置からシリンダブロック１２Ｄの外周面１２ａに向けて開放する抜き穴部５２と、を有している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｄによれば、上記シリンダブロック１２Ａと同様に、シリンダブロック１２Ｄの高温となるピストン１３の摺動面１２ｂに近い位置に備えさせた冷却用穴５１に比較的温度の低い作動油を導いてシリンダブロック１２Ｄを適切に冷却できる。これにより、シリンダブロック１２Ｄの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。しかも、ピストン挿入側端面１２ｃから冷却用穴５１に入った作動油を、シリンダブロック１２Ｄが回転することで生じる遠心力によって抜き穴部５２からシリンダブロック１２Ｄの外周面１２ａへ排出することができる。よって、冷却用穴５１内の作動油に強制的な流れが生じて冷却効果を高めることができる。

（第５実施形態に係るシリンダブロック）
図６は、上記油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０における第５実施形態に係るシリンダブロック１２Ｅのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。このシリンダブロック１２Ｅは、冷却部５０として冷却用穴５１を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用穴５１の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｅには、シリンダブロック１２Ｅの外周面１２ａから、シリンダブロック１２Ｅの軸線Ｌ１と直交する半径方向に複数の冷却用穴５１が設けられている。冷却用穴５１は、隣り合うシリンダボア２０の間で、外周面１２ａからシリンダボア２０の間を通ってシリンダブロック１２Ｅの軸線Ｌ１から所定距離の位置まで延在する半径方向深さＨ３で設けられている。冷却用穴５１を設ける半径方向深さＨ３としては、軸線Ｌ１からシリンダボア２０の最も軸線Ｌ１に近い位置までの所定距離が残る深さとすることができる。

また、この実施形態では、冷却用穴５１をシリンダブロック１２Ｅの軸線Ｌ１の方向に１本だけ設けた例を説明しているが、軸線Ｌ１の方向において冷却したい位置にさらに冷却用穴５１を設けてもよく、冷却用穴５１の本数は図示する例に限定されるものではない。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｅによれば、隣り合うシリンダボア２０の間に延在する冷却用穴５１によって、シリンダブロック１２Ｅの高温となるピストン１３の摺動面１２ｂに近い位置を冷却用穴５１に導いた比較的温度の低い作動油で適切に冷却できる。これにより、シリンダブロック１２Ｅの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。

（第６実施形態に係るシリンダブロック）
図７は、上記油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０における第６実施形態に係るシリンダブロック１２Ｆのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。このシリンダブロック１２Ｆは、冷却部５０として冷却用穴５１を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用穴５１の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｆには、外周面１２ａからシリンダボア２０の外周に向かって半径方向に延在する冷却用穴５１が設けられている。冷却用穴５１は、シリンダブロック１２Ｆの外周面１２ａからシリンダボア２０の外周と所定距離の位置まで半径方向に延在する半径方向深さＨ４で設けられている。この冷却用穴５１の半径方向深さＨ４としては、例えば、インサートブッシュ（図示略）を設ける場合の、インサートブッシュの外面位置までの深さにすることができる。シリンダボア２０がインサートブッシュを有していない場合、冷却用穴５１はシリンダボア２０の近傍位置まで設ければよい。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｆによっても、シリンダブロック１２Ｆの高温となるピストン１３の摺動面１２ｂに近い位置を冷却用穴５１に導いた比較的温度の低い作動油で適切に冷却できる。これにより、シリンダブロック１２Ｆの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。この実施形態でも、必要に応じて、シリンダブロック１２Ｆの軸線Ｌ１の方向にさらに冷却用穴５１を設ければ冷却効果を高めることができる。冷却用穴５１の本数は、図示する例に限定されるものではなく、軸線Ｌ１の方向において冷却したい位置にさらに冷却用穴５１を設けてもよい。

（第７実施形態に係るシリンダブロック）
図８は、上記油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０における第７実施形態に係るシリンダブロック１２Ｇのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。このシリンダブロック１２Ｇは、冷却部５０として冷却用溝５５を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用溝５５の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｇには、シリンダブロック１２Ｇのピストン挿入側端面１２ｃにおける縁部の周方向に、環状の切欠き部５６が設けられている。切欠き部５６は、シリンダブロック１２Ｇのピストン挿入側端面１２ｃにおける外周面１２ａの角部を環状に削り取ることで形成されている。

そして、この切欠き部５６からシリンダブロック１２Ｇの軸線Ｌ１の方向に延在するように、シリンダブロック１２Ｇの外周面１２ａに複数の冷却用溝５５が設けられている。シリンダブロック１２Ｇの外周面１２ａにおける角部に環状の切欠き部５６を設け、この切欠き部５６から冷却用溝５５が延在するようにしているため、作動油が切欠き部５６から冷却用溝５５へとスムーズに流れるようにできる。

冷却用溝５５の軸線方向深さＨ１は、ピストン挿入側端面１２ｃからピストン１３がシリンダボア２０に入り込む最奥部（ピストン１３が上死点に位置するときのピストン１３の最奥部）の位置までの深さＨ２の範囲に形成される。この実施形態における軸線方向深さＨ１は、ピストン挿入側端面１２ｃからピストン１３がシリンダボア２０に入り込む最奥部の位置までの深さＨ２の範囲における、ピストン挿入側端面１２ｃから約１／２程度の範囲に形成されている。また、冷却用溝５５の幅寸法Ｗは、ピストン１３の直径に対して２％〜１００％の範囲で形成することができる。

さらに、この実施形態の冷却用溝５５は、シリンダブロック１２Ｇの外周面１２ａにおける周方向に等間隔で設けられている。これにより、シリンダブロック１２Ｇの外周面１２ａには、凹状の冷却用溝５５と、その間の凸状の外周面１２ａとが等間隔で形成された凹凸面が形成されている。そして、シリンダブロック１２Ｇの外周面１２ａを、冷却用溝５５に導いた比較的温度の低い作動油で適切に冷却することができる。これにより、シリンダブロック１２Ｇの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。しかも、この実施形態のシリンダブロック１２Ｇによれば、凹状の冷却用溝５５と凸状の外周面１２ａとによる凹凸面により、回転センサ（図示略）の検出部としての機能も備えさせることができる。この凹凸面を回転センサの検出部とする場合、冷却用溝５５の本数を増やせば、高い精度で回転数を検出することができる。

（第８実施形態に係るシリンダブロック）
図９は、上記油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０における第８実施形態に係るシリンダブロック１２Ｈのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。このシリンダブロック１２Ｈは、冷却部５０として冷却用溝５５を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用溝５５の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｈには、上記図８と同様に、シリンダブロック１２Ｈのピストン挿入側端面１２ｃにおける縁部の周方向に、外周面１２ａから凹む切欠き部５６が設けられている。

そして、この切欠き部５６からシリンダブロック１２Ｈの軸方向に延びる複数の冷却用溝５５が設けられている。この実施形態の冷却用溝５５は、シリンダボア２０の半径方向外方に、切欠き部５６からシリンダブロック１２Ｈの軸線Ｌ１の方向に延びるように設けられている。この冷却用溝５５も、ピストン挿入側端面１２ｃから、ピストン１３がシリンダボア２０に入り込む最奥部の位置までの範囲に設けることができる。なお、切欠き部５６は、必ずしも設ける必要はない。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｈによれば、上記シリンダブロック１２Ｇと同様に、シリンダブロック１２Ｈの外周面１２ａに備えさせた冷却用溝５５に比較的温度の低い作動油を導いてシリンダブロック１２Ｈを適切に冷却できる。これにより、シリンダブロック１２Ｈの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。

（第９実施形態に係るシリンダブロック）
図１０は、上記油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０における第９実施形態に係るシリンダブロック１２Ｉのみを示す図面であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。このシリンダブロック１２Ｉは、冷却部５０として冷却用溝５５を有している。（Ｂ）の断面図は、冷却用溝５５の部分の断面を上部に示し、シリンダボア２０の部分の断面を下部に示している。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｉには、ピストン挿入側端面１２ｃからシリンダブロック１２Ｉの軸線Ｌ１の方向に延在する複数の冷却用溝５５が設けられている。この実施形態の冷却用溝５５は、ピストン挿入側端面１２ｃにおいては、隣り合うシリンダボア２０の間で、外周面１２ａからシリンダボア２０の間を通ってシリンダブロック１２Ｉの軸線Ｌ１から所定距離の位置までの半径方向深さＨ３となっている。冷却用溝５５を設ける半径方向深さＨ３としては、軸線Ｌ１からシリンダボア２０の最も軸線Ｌ１に近い位置までの所定距離が残る深さとすることができる。そして、冷却用溝５５は、ピストン挿入側端面１２ｃから軸線Ｌ１の方向に延在するように、シリンダブロック１２Ｉの外周面１２ａに形成されている。また、この実施形態の冷却用溝５５は、ピストン挿入側端面１２ｃからシリンダブロック１２Ｉの外周面１２ａに向けて湾曲する円弧状に形成されている。冷却用溝５５の軸線方向深さＨ１としては、ピストン挿入側端面１２ｃからピストン１３がシリンダボア２０に入り込む最奥部の位置までの深さＨ２の範囲に形成される。なお、上記第８実施形態と同様に、切欠き部５６を設けてもよい。

この実施形態のシリンダブロック１２Ｉによれば、隣り合うシリンダボア２０の間に設けられた冷却用溝５５によって、シリンダブロック１２Ｉの高温となるピストン１３の摺動面１２ｂに近い位置に比較的温度の低い作動油を導いてシリンダブロック１２Ｉを適切に冷却することができる。これにより、シリンダブロック１２Ｉの冷却性能を向上させ、摺動面１２ｂの温度上昇を抑えることができる。しかも、円弧状の冷却用溝５５によって、冷却用の作動油をピストン挿入側端面１２ｃからシリンダブロック１２Ｉの外周面１２ａに向けて排出することができる。よって、冷却用溝５５内の作動油に強制的な流れが生じて冷却効果を高めることができる。

（総括）
以上のように、上記シリンダブロック１２Ａ〜１２Ｉによれば、油圧モータ（斜板形液圧回転装置１）１０のシリンダボア２０の数や回転数などの仕様、その他、用途などの条件に応じて適したシリンダブロック１２Ａ〜１２Ｉを採用することができる。これにより、シリンダブロック１２Ａ〜１２Ｉに応じた適切な冷却が可能となる。そして、シリンダブロック１２Ａ〜１２Ｉを適切に冷却することで、作動油の温度上昇を抑えて作動油の潤滑性能が低下することを防止することが可能となる。よって、斜板形液圧回転装置１などを計画的に安定して運用することが可能となる。

なお、上記した実施形態では、斜板形液圧回転装置１として油圧モータ１０を例に説明したが、油圧ポンプ等、他の液圧装置に利用することは可能であり、液圧装置は上記した実施形態に限定されるものではない。

また、上記した実施形態は一例を示しており、各実施形態を組み合わせたりすることもでき、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

１ 斜板形液圧回転装置
１０ 油圧モータ
１２Ａ〜１２Ｉ シリンダブロック
１２ａ 外周面
１２ｂ 摺動面
１２ｃ ピストン挿入側端面
１３ ピストン
１７ ケーシング
２０ シリンダボア
５０ 冷却部
５１ 冷却用穴
５２ 抜き穴部
５５ 冷却用溝
５６ 切欠き部
Ｌ１ 軸線
Ｄ 直径
Ｈ１、Ｈ２ 軸線方向深さ
Ｈ３、Ｈ４ 半径方向深さ

Claims (7)

1. ピストン挿入側端面に開口を有する複数のシリンダボアが形成され、回転させると前記シリンダボアにそれぞれ挿入されたピストンが往復摺動するようになっているシリンダブロックであって、
   前記シリンダブロックは冷却部を備え、
   前記冷却部は、前記ピストン挿入側端面から前記シリンダブロックの軸線方向に延在し、隣り合う前記シリンダボアの間において、前記シリンダボアの中心よりも前記シリンダブロックの外周面に近い位置に形成された複数の冷却用穴を有し、
   前記冷却用穴の軸線方向深さは、前記ピストン挿入側端面から前記ピストンが前記シリンダボアに入り込む最奥部の位置までの深さの範囲に形成される、
   ことを特徴とするシリンダブロック。
2. 前記冷却用穴は、前記シリンダボアと平行に延在する直線部と、前記直線部の前記ピストン挿入側端面から離れた位置から前記シリンダブロックの外周面に向けて開放する抜き穴部と、を有している、
   請求項１に記載のシリンダブロック。
3. ピストン挿入側端面に開口を有する複数のシリンダボアが形成され、回転させると前記シリンダボアにそれぞれ挿入されたピストンが往復摺動するようになっているシリンダブロックであって、
   前記シリンダブロックは冷却部を備え、
   前記冷却部は、前記ピストン挿入側端面から前記シリンダブロックの軸線方向に延在し、隣り合う前記シリンダボアの間において、前記シリンダボアの中心よりも前記シリンダブロックの外周面に近い位置に形成された複数の冷却用穴を有し、
   前記冷却用穴は、前記ピストン挿入側端面から前記シリンダブロックの外周面に向けて貫通するよう斜めに形成されている、
   ことを特徴とするシリンダブロック。
4. 前記冷却用穴の軸線方向深さは、前記ピストン挿入側端面から前記ピストンが前記シリンダボアに入り込む最奥部の位置までの深さの範囲において、前記ピストン挿入側端面から１／２の範囲に形成される、
   請求項１に記載のシリンダブロック。
5. 前記冷却用穴の直径は、前記ピストンの直径に対して５％〜１００％の範囲で形成される、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のシリンダブロック。
6. 前記冷却用穴の直径は３ｍｍ〜１０ｍｍである、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載のシリンダブロック。
7. 低圧の作動液が流れる低圧側通路と高圧の作動油が流れる高圧側通路に接続されており、前記作動液が前記高圧側通路から前記シリンダボアに供給されて前記シリンダボアから前記低圧側通路に排出することでシリンダブロックを回転させ、又は前記シリンダブロックを回転させることで前記低圧側通路から前記シリンダボアに前記作動液を吸入し、さらに圧縮してから前記高圧側通路へと吐出する斜板形液圧回転装置であって、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載される前記シリンダブロックを備えている、斜板形液圧回転装置。

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