JP7211747B2 - Bent shaft type hydraulic rotary machine - Google Patents

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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を含む各種産業機械に搭載され、油圧ポンプまたは油圧モータとして好適に用いられる斜軸式液圧回転機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bent-axis hydraulic rotary machine that is mounted on various industrial machines including construction machines such as hydraulic excavators, hydraulic cranes, and wheel loaders, and that is suitably used as a hydraulic pump or hydraulic motor.

一般に、油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に搭載される斜軸式液圧回転機は、例えば、油圧機器の油圧源を構成する油圧ポンプ、または、走行用、旋回用の油圧アクチュエータ（駆動源）を構成する油圧モータとして用いられる。 In general, a bent-axis hydraulic rotary machine mounted on construction machinery such as a hydraulic excavator and a wheel loader includes, for example, a hydraulic pump that constitutes the hydraulic source of the hydraulic equipment, or a hydraulic actuator (driving source) for traveling and turning. ) as a hydraulic motor.

この種の従来技術による斜軸式液圧回転機は、例えば、中空（筒状）のケーシングと、ケーシング内に回転可能に設けられ先端がドライブディスクとなった回転軸と、ケーシング内に回転可能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穴が形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され一側が回転軸のドライブディスクに揺動可能に連結され他側がピストン本体となった複数のピストンと、シリンダブロックの回転中心軸に沿って設けられた軸中心穴（センタ穴）と、シリンダブロックの軸中心穴に挿嵌されシリンダブロックのセンタリングを行うセンタシャフトと、シリンダブロックが摺接する凸球面部を有すると共に各シリンダ穴に連通する給排ポート（低圧ポート、高圧ポート）が設けられた弁板と、シリンダブロックとセンタシャフトとの間に設けられシリンダブロックを弁板に押付けるばねとを含んで構成されている。 This type of prior art oblique shaft type hydraulic rotary machine includes, for example, a hollow (cylindrical) casing, a rotating shaft rotatably provided in the casing and having a drive disk at its tip, and a rotatable shaft in the casing. a cylinder block formed with a plurality of axially extending cylinder holes spaced apart in a circumferential direction; A plurality of pistons connected to each other and the other side being a piston body, a shaft center hole (center hole) provided along the rotation center axis of the cylinder block, and a cylinder block centering that is inserted into the shaft center hole of the cylinder block. a valve plate having a convex spherical surface with which the cylinder block slides and provided with supply and discharge ports (low pressure port, high pressure port) communicating with each cylinder hole; and between the cylinder block and the center shaft and a spring provided to press the cylinder block against the valve plate.

例えば、斜軸式液圧回転機を油圧ポンプとして用いる場合は、エンジン等の原動機によって回転軸を回転駆動する。これにより、ケーシング内でドライブディスクと共にシリンダブロックが回転する。シリンダブロックの回転中心軸は、回転軸に対して傾斜している。このため、シリンダブロックの回転によって各シリンダ穴内でピストンが往復運動し、低圧ポート（吸入ポート）から吸込んだ作動油がピストンによって加圧され、高圧ポート（排出ポート）を通じて圧油として排出（吐出）される。 For example, when a bent shaft type hydraulic rotary machine is used as a hydraulic pump, the rotary shaft is rotationally driven by a prime mover such as an engine. This causes the cylinder block to rotate with the drive disc within the casing. The rotation center axis of the cylinder block is inclined with respect to the rotation axis. For this reason, the rotation of the cylinder block causes the pistons to reciprocate in each cylinder hole, and the hydraulic oil sucked from the low pressure port (intake port) is pressurized by the piston and discharged (discharged) as pressure oil through the high pressure port (discharge port). be done.

ここで、特許文献１には、ピストンの外周側に環状全周溝となるピストンリング装着溝を設けると共に、このピストンリング装着溝にリング体からなるピストンリングを装着した斜軸式液圧回転機が記載されている。この場合、ピストンの外周側には、ピストンリング装着溝よりもシリンダ穴の開口側となる位置に、シリンダ穴の内周面に向けて全周にわたって凸湾曲状に突出する小球部が設けられている。この小球部は、ピストンの往復運動に伴ってシリンダ穴の内周面と摺接する。 Here, in Patent Document 1, a bent shaft type hydraulic rotating machine is provided with a piston ring mounting groove serving as an annular circumferential groove on the outer peripheral side of the piston, and a piston ring made of a ring body is mounted in the piston ring mounting groove. is described. In this case, on the outer peripheral side of the piston, a small ball portion projecting in a convex curve over the entire circumference toward the inner peripheral surface of the cylinder hole is provided at a position closer to the opening side of the cylinder hole than the piston ring mounting groove. ing. This small ball portion is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder bore as the piston reciprocates.

一方、ピストンリングには、ピストンリングをピストンリング装着溝に装着するときに、互いにピストンリングの周方向に離間（分離）させる離間部（合口）が設けられている。即ち、ピストンリングは、離間部をピストンリングの周方向に開き、ピストンリングを拡径方向に弾性変形させた状態で、ピストンリング装着溝に装着することができる。ピストンリング装着溝に装着されたピストンリングは、斜軸式液圧回転機の回転軸の回転に伴って、ピストンと一緒に往復動する。このとき、ピストンリングの離間部は、シリンダ穴内の油液をピストンの小球部とシリンダ穴の内周面との接触部位に潤滑油として供給する絞り通路となる。 On the other hand, the piston ring is provided with a separation portion (abutment) that separates (separates) the piston rings from each other in the circumferential direction when the piston rings are mounted in the piston ring mounting grooves. That is, the piston ring can be mounted in the piston ring mounting groove in a state in which the spaced portion is opened in the circumferential direction of the piston ring and the piston ring is elastically deformed in the radially expanding direction. The piston ring mounted in the piston ring mounting groove reciprocates together with the piston as the rotating shaft of the bent-axis hydraulic rotary machine rotates. At this time, the spaced portion of the piston ring serves as a throttle passage for supplying the oil in the cylinder hole as lubricating oil to the contact portion between the small ball portion of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder hole.

また、特許文献２には、ピストンリングの製造方法が記載されている。このピストンリングの製造方法は、内周側にノッチ（切欠き）が形成された環状の本体に荷重を加え、ノッチを起点として本体を破断させることにより、ピストンリングの離間部（合口）を形成するものである。この技術によれば、従来の薄肉化した砥石で離間部（合口）を形成する構成と比較して、自然状態での離間部（合口）の隙間を小さくすることができると考えられる。 Further, Patent Document 2 describes a method for manufacturing a piston ring. In this method of manufacturing a piston ring, a load is applied to an annular main body with a notch (notch) formed on the inner circumference side, and the main body is broken from the notch as a starting point, thereby forming a spaced part (abutment) of the piston ring. It is something to do. According to this technique, it is considered that the clearance of the separation portion (abutment) in the natural state can be made smaller compared to the conventional configuration in which the separation portion (abutment) is formed by a thinned grindstone.

特開２０１２－００７５０９号公報JP 2012-007509 A 特開平０５－１６４２４８号公報JP-A-05-164248

ところで、特許文献２の技術は、離間部（合口）を形成するときに、ピストンリングの内周側に設けられたノッチの位置する位相において、外周側から中心に向けて荷重を加える。これにより、ノッチを周方向に開く引っ張り荷重を作用させて、ノッチの先端側で応力集中を生じさせることにより、離間部（合口）となる亀裂を進展（進行）させる。しかし、この亀裂の進展、即ち、内周側から外周側へ向かう亀裂の進展（伸展）は、この亀裂を方向付ける形状的なガイドがないため、ノッチの形状、ノッチ先端の向き、荷重方向のばらつき等の影響を受けて、亀裂がランダムに変化する可能性がある。 By the way, in the technique disclosed in Patent Document 2, when forming the separation portion (abutment), a load is applied from the outer peripheral side toward the center in the phase where the notch provided on the inner peripheral side of the piston ring is located. As a result, a tensile load that opens the notch in the circumferential direction is applied to cause stress concentration on the tip end side of the notch, thereby propagating (advancing) the crack that forms the gap (abutment). However, the propagation of this crack, that is, the propagation (extension) of the crack from the inner peripheral side to the outer peripheral side does not have a shape guide that directs the crack. Cracks may change randomly due to the influence of variations and the like.

この結果、離間部（合口）の角度や長さがばらつき、このばらつきが大きい場合には、離間部の隙間の大きさが許容範囲から逸脱する可能性がある。これにより、離間部の隙間を通過する潤滑油の流量が、ピストンの小球部とシリンダ穴の内周面との接触部位の潤滑を確保するために必要な量（適切な量）から逸脱する可能性がある。仮に、離間部の隙間を通過する潤滑油の流量が多い場合には、シリンダ穴とピストンとにより形成されるシリンダ室内からの潤滑油の漏れ量が増大し、斜軸式液圧回転機の性能（効率）が低下する可能性がある。これとは逆に、離間部の隙間を通過する潤滑油の流量が少ない場合には、ピストンの小球部とシリンダ穴の内周面との接触部位の潤滑を十分に確保できなくなる可能性がある。 As a result, the angle and length of the separation portion (abutment) vary, and if this variation is large, the size of the gap in the separation portion may deviate from the allowable range. As a result, the flow rate of lubricating oil passing through the gap in the separation portion deviates from the amount (appropriate amount) necessary to ensure lubrication of the contact portion between the small spherical portion of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder hole. there is a possibility. If the flow rate of lubricating oil passing through the clearance of the spaced portion is large, the amount of lubricating oil leaking from the cylinder chamber formed by the cylinder hole and the piston increases, and the performance of the bent shaft type hydraulic rotating machine deteriorates. (efficiency) may decrease. Conversely, if the flow rate of lubricating oil passing through the gap in the spaced portion is small, there is a possibility that sufficient lubrication cannot be ensured at the contact area between the small spherical portion of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder hole. be.

本発明の目的は、ピストンの小球部の潤滑に適切な量の潤滑油を、ピストンリングの離間部を通じて供給することができる斜軸式液圧回転機を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bent shaft hydraulic rotary machine capable of supplying an appropriate amount of lubricating oil for lubricating small spherical portions of pistons through spaced portions of piston rings.

本発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に設けられ、周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの前記各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され、外周側に環状全周溝となるピストンリング装着溝および前記ピストンリング装着溝よりも前記シリンダ穴の開口側に位置して前記シリンダ穴の内周面に向けて全周にわたって凸湾曲状に突出する小球部を有する複数のピストンと、外周面と内周面とを有するリング体からなり、前記各ピストンの前記ピストンリング装着溝に装着されたピストンリングとを備え、前記ピストンリングは、前記シリンダ穴内の油液の圧力によって前記ピストンリング装着溝の前記小球部側の側面に押付けられる前記リング体の一側面と、前記一側面とは軸方向反対側となる前記リング体の他側面と、周方向に離間させることにより前記ピストンリングを前記ピストンリング装着溝に装着させることを可能とし、かつ、前記シリンダ穴内の油液を前記小球部と前記シリンダ穴の内周面との接触部位に供給する絞り通路となる離間部とを有してなる斜軸式液圧回転機において、前記ピストンリングの内周面には、軸方向または軸方向に対して角度を持って延びる内周ノッチが形成されており、前記ピストンリングの前記他側面には、前記内周ノッチと連続し、かつ、径方向または径方向に対して角度を持って延びる側面ノッチが形成されており、前記側面ノッチは、前記ピストンリングの前記内周面側から前記外周面側に進む程、深さが浅くなり、かつ、前記ピストンリングの前記内周面から前記外周面よりも内径側の途中位置まで延びており、前記ピストンリングの前記離間部は、前記内周ノッチおよび前記側面ノッチに沿って形成されている。
The present invention comprises a casing, a cylinder block rotatably provided in the casing and having a plurality of circumferentially spaced cylinder holes extending in the axial direction, and a cylinder block reciprocating within the cylinder holes of the cylinder block. A piston ring mounting groove that is inserted into and forms an annular circumferential groove on the outer peripheral side, and a convex curve that is located closer to the opening side of the cylinder hole than the piston ring mounting groove and extends over the entire circumference toward the inner peripheral surface of the cylinder hole. a plurality of pistons having small spherical portions protruding in a shape, and a piston ring comprising a ring body having an outer peripheral surface and an inner peripheral surface and mounted in the piston ring mounting groove of each piston, the piston ring are one side surface of the ring body that is pressed against the side surface of the piston ring mounting groove on the small ball portion side by the pressure of the hydraulic fluid in the cylinder hole, and the ring body that is axially opposite to the one side surface. By separating the other side surface in the circumferential direction, the piston ring can be mounted in the piston ring mounting groove, and the oil in the cylinder hole can be caused to flow between the small ball portion and the inner peripheral surface of the cylinder hole. In a bent shaft type hydraulic rotating machine having a spaced portion serving as a throttle passage for supplying to the contact portion of the piston ring, the inner peripheral surface of the piston ring extends in the axial direction or at an angle to the axial direction an inner peripheral notch is formed, and the other side surface of the piston ring is formed with a side notch that is continuous with the inner peripheral notch and extends in a radial direction or at an angle to the radial direction, The side notch is shallower as it progresses from the inner peripheral surface side of the piston ring toward the outer peripheral surface side, and is located halfway from the inner peripheral surface of the piston ring to the inner diameter side of the outer peripheral surface. and the spaced portion of the piston ring is formed along the inner circumferential notch and the lateral notch.

本発明によれば、ピストンの小球部の潤滑に適切な量の潤滑油を、ピストンリングの離間部を通じて供給することができる。 According to the present invention, an appropriate amount of lubricating oil for lubricating the small ball portion of the piston can be supplied through the spaced portion of the piston ring.

第１の実施の形態による斜軸式油圧ポンプを示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing a bent shaft hydraulic pump according to a first embodiment; FIG. ピストンおよびピストンリングを図１と同方向からみた側面図である。It is the side view which looked at the piston and the piston ring from the same direction as FIG. シリンダ穴、ピストンおよびピストンリングを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cylinder bore, a piston and a piston ring; ピストンリングの半部を示す側面図である。It is a side view which shows the half part of a piston ring. ピストンリングの離間部を図４中の矢示Ｖ－Ｖ方向からみた図である。FIG. 5 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows VV in FIG. 4; ピストンリングの離間部を図４中の矢示VI－VI方向からみた図である。FIG. 5 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows VI-VI in FIG. 4; ピストンリングの離間部を通過する潤滑油（ピストンの小球部に供給される潤滑油）の量（供給量）を求めるための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for determining the amount (supply amount) of lubricating oil passing through the spaced portion of the piston ring (lubricating oil supplied to the small spherical portion of the piston). 図７中のピストンリングを示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a piston ring in FIG. 7; 第２の実施の形態によるピストンリングの半部を示す側面図である。It is a side view which shows the half part of the piston ring by 2nd Embodiment. ピストンリングの離間部を図９中の矢示Ｘ－Ｘ方向からみた図である。FIG. 10 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows XX in FIG. 9; ピストンリングの離間部を図９中の矢示XI－XI方向からみた図である。FIG. 10 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows XI-XI in FIG. 9; 第３の実施の形態によるピストンリングの半部を示す側面図である。It is a side view which shows the half part of the piston ring by 3rd Embodiment. ピストンリングの離間部を図１２中の矢示XIII－XIII方向からみた図である。FIG. 13 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows XIII-XIII in FIG. 12; ピストンリングの離間部を図１２中の矢示XIV－XIV方向からみた図である。FIG. 13 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows XIV-XIV in FIG. 12; 第４の実施の形態によるピストンリングの一部を示す側面図である。It is a side view which shows some piston rings by 4th Embodiment. ピストンリングの離間部を図１５中の矢示XVI－XVI方向からみた図である。FIG. 16 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows XVI-XVI in FIG. 15; ピストンリングの離間部を図１５中の矢示XVII－XVII方向からみた図である。FIG. 16 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows XVII-XVII in FIG. 15; 第５の実施の形態によるピストンリングの半部を示す側面図である。It is a side view which shows the half part of the piston ring by 5th Embodiment. ピストンリングの離間部を図１８中の矢示XIX－XIX方向からみた図である。FIG. 19 is a view of the spaced portion of the piston ring as viewed in the direction of arrows XIX-XIX in FIG. 18; ピストンリングの離間部が開いた状態を図１９と同様の位置からみた図である。FIG. 20 is a view of the state in which the spaced portion of the piston ring is open, viewed from the same position as in FIG. 19;

以下、本発明の実施の形態による斜軸式液圧回転機を、例えば油圧ポンプ（固定容量型斜軸式油圧ポンプ）として用いる場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where a bent shaft hydraulic rotary machine according to an embodiment of the present invention is used as, for example, a hydraulic pump (fixed capacity type bent shaft hydraulic pump) will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図１ないし図６は、第１の実施の形態を示している。図１において、斜軸式液圧回転機としての固定容量型斜軸式油圧ポンプ１（以下、単に「油圧ポンプ１」ともいう）は、ケーシング２と、回転軸５と、シリンダブロック８と、複数のピストン１２と、ピストンリング１５とを備えている。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。即ち、油圧ポンプ１は、タンクから作動油を吸込んで加圧し、加圧した作動油（圧油）を各種の油圧機器（いずれも図示せず）に供給する。 1 to 6 show a first embodiment. In FIG. 1, a fixed displacement type oblique shaft hydraulic pump 1 (hereinafter also simply referred to as "hydraulic pump 1") as a oblique shaft hydraulic rotary machine includes a casing 2, a rotating shaft 5, a cylinder block 8, A plurality of pistons 12 and piston rings 15 are provided. The hydraulic pump 1 is rotationally driven by, for example, a prime mover (engine or electric motor serving as a drive source) of a hydraulic excavator, and discharges hydraulic oil sucked from a tank as high pressure oil. That is, the hydraulic pump 1 sucks hydraulic oil from a tank, pressurizes it, and supplies the pressurized hydraulic oil (pressurized oil) to various hydraulic devices (none of which is shown).

ケーシング２は、油圧ポンプ１の外殻を構成している。ケーシング２は、略「く」字状に屈曲した筒形状のケーシング本体３とヘッドケーシング４とを含んで構成されている。ケーシング本体３は、長さ方向（軸方向）の一側（図１の左側）に位置する一側筒部３Ａと、長さ方向（軸方向）の他側（図１の右側）に位置する他側筒部３Ｂとにより構成され、一側筒部３Ａと他側筒部３Ｂとの中間部位が略「く」字状に屈曲されている。また、ケーシング本体３の一側筒部３Ａには、その軸方向の一側の端部に軸挿通孔３Ｃが形成されている。 The casing 2 constitutes the outer shell of the hydraulic pump 1 . The casing 2 includes a cylindrical casing main body 3 and a head casing 4 bent in a substantially "<" shape. The casing main body 3 is positioned on one side (left side in FIG. 1) in the longitudinal direction (axial direction) and on the other side (right side in FIG. 1) in the longitudinal direction (axial direction). The intermediate portion between the one side tubular portion 3A and the other side tubular portion 3B is bent in a substantially "<" shape. A shaft insertion hole 3C is formed at one end portion of the one side cylindrical portion 3A of the casing main body 3 in the axial direction.

ヘッドケーシング４は、ケーシング本体３の他側筒部３Ｂ側に位置するヘッド側端面に取付けられている。ヘッドケーシング４には、一対の給排通路（いずれも図示せず）が形成されている。これらの給排通路のうち低圧側の給排通路（吸入通路）は、タンク（図示せず）からの作動油を弁板１３の低圧ポートとなる吸入ポート（図示せず）を介して各シリンダ穴１０内に供給する。また、高圧側の給排通路（排出通路）は、弁板１３の高圧ポートとなる排出ポート（図示せず）側から下流の油圧機器（例えば、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータ）に向けて圧油（吐出油）を排出（吐出）する。 The head casing 4 is attached to the head-side end surface of the casing main body 3 located on the other side cylindrical portion 3B side. The head casing 4 is formed with a pair of supply/discharge passages (none of which are shown). Among these supply/discharge passages, the supply/discharge passage (suction passage) on the low pressure side receives hydraulic oil from a tank (not shown) through a suction port (not shown) serving as a low pressure port of the valve plate 13 to each cylinder. Feed into hole 10 . In addition, the high-pressure side supply/discharge passage (discharge passage) passes pressure oil from the discharge port (not shown) serving as the high-pressure port of the valve plate 13 toward downstream hydraulic equipment (for example, hydraulic actuators such as hydraulic cylinders). (Discharged oil) is discharged (discharged).

入力軸となる回転軸５は、ケーシング本体３の一側筒部３Ａ内に設けられている。回転軸５は、ケーシング本体３の一側筒部３Ａ内に軸受６，６を介して回転可能に支持されている。回転軸５の一端側は、ケーシング本体３の軸挿通孔３Ｃを通じてケーシング本体３の外部に突出し、例えば、油圧ポンプ１を駆動するエンジン、電動モータ等の原動機（図示せず）に連結される。 A rotating shaft 5 serving as an input shaft is provided inside the one-side cylindrical portion 3A of the casing main body 3 . The rotating shaft 5 is rotatably supported in the one-side cylindrical portion 3A of the casing main body 3 via bearings 6,6. One end of the rotating shaft 5 protrudes outside the casing body 3 through a shaft insertion hole 3C of the casing body 3, and is connected to a prime mover (not shown) such as an engine or an electric motor that drives the hydraulic pump 1, for example.

一方、ケーシング本体３の一側筒部３Ａ内を他側筒部３Ｂに向けて延びる回転軸５の基端側（他端側）には、回転軸５と一体に回転するディスク部としてのドライブディスク７が一体的に設けられている。ドライブディスク７には、シリンダブロック８と対向する他側端面の中心側に位置して中心側凹球面部７Ａが設けられている。中心側凹球面部７Ａには、センタシャフト１１の球形部１１Ａが摺動可能に連結される。また、ドライブディスク７の他側端面には、中心側凹球面部７Ａの径方向外側に位置して回転伝達用の複数の外径側凹球面部７Ｂが、所定のＰＣＤ（ピッチ円直径）の円周上に互いに周方向に離間して設けられている。各外径側凹球面部６Ｂには、各ピストン１２の球形部１２Ｂがそれぞれ揺動可能に連結される。 On the other hand, on the base end side (the other end side) of the rotating shaft 5 extending in the one side cylindrical portion 3A of the casing main body 3 toward the other side cylindrical portion 3B, a drive as a disk portion that rotates integrally with the rotating shaft 5 is provided. A disk 7 is integrally provided. The drive disc 7 is provided with a center-side concave spherical surface portion 7A located on the center side of the other side end surface facing the cylinder block 8 . A spherical portion 11A of the center shaft 11 is slidably connected to the center-side concave spherical portion 7A. Further, on the other side end face of the drive disc 7, a plurality of outer diameter side concave spherical surface portions 7B for transmitting rotation, which are positioned radially outside the center side concave spherical surface portion 7A, are formed with a predetermined PCD (pitch diameter). They are provided circumferentially spaced from each other on the circumference. A spherical portion 12B of each piston 12 is oscillatably connected to each outer diameter side concave spherical surface portion 6B.

シリンダブロック８は、ケーシング２内に回転可能に設けられている。シリンダブロック８は、センタシャフト１１、各ピストン１２等を介してドライブディスク７に連結され、回転軸５と一体に回転する。ここで、シリンダブロック８の中心部には、センタシャフト１１が摺動可能に挿嵌されるセンタ穴９がシリンダブロック８の回転中心軸αに沿って穿設されている。また、シリンダブロック８には、それぞれ軸方向に延びる複数本（通常５本、７本または９本等の奇数本）のシリンダ穴１０が穿設されている。 The cylinder block 8 is rotatably provided within the casing 2 . The cylinder block 8 is connected to the drive disc 7 via a center shaft 11, pistons 12, etc., and rotates integrally with the rotary shaft 5. As shown in FIG. Here, a center hole 9 into which a center shaft 11 is slidably inserted is bored in the central portion of the cylinder block 8 along the rotation center axis α of the cylinder block 8 . The cylinder block 8 is also provided with a plurality of (normally an odd number such as 5, 7 or 9) cylinder holes 10 extending in the axial direction.

シリンダ穴１０は、センタ穴９を中心とした所定のＰＣＤ（ピッチ円直径）の円周上に周方向に一定の間隔をもって配置されている。即ち、シリンダブロック８は、周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴１０を有している。また、シリンダブロック８のうちヘッドケーシング４側の端面は、弁板１３に摺接する凹湾曲面状の摺動面８Ａとなっている。シリンダブロック８の摺動面８Ａと各シリンダ穴１０との間には、摺動面８Ａ側で弁板１３の給排ポート（低圧ポート、高圧ポート）に連通、遮断される複数のシリンダポート１０Ａ（１本のみ図示）が形成されている。 The cylinder holes 10 are arranged at regular intervals in the circumferential direction on the circumference of a predetermined PCD (pitch circle diameter) centered on the center hole 9 . That is, the cylinder block 8 has a plurality of axially extending cylinder holes 10 spaced apart in the circumferential direction. The end surface of the cylinder block 8 on the side of the head casing 4 is a sliding surface 8A that is in the shape of a concave curved surface that slides on the valve plate 13. As shown in FIG. Between the sliding surface 8A of the cylinder block 8 and each cylinder hole 10, there are a plurality of cylinder ports 10A which are communicated with and blocked from the supply/discharge ports (low pressure port, high pressure port) of the valve plate 13 on the sliding surface 8A side. (only one is shown) are formed.

センタシャフト１１は、シリンダブロック８のセンタリングを行うためにセンタ穴９に挿嵌して設けられている。センタシャフト１１は、図１に示すように、一端側が球形部１１Ａとなり、他端側には有底状のばね収容穴１１Ｂが形成されている。そして、センタシャフト１１の球形部１１Ａは、ドライブディスク７の中心側凹球面部７Ａに摺動可能に嵌合されている。センタシャフト１１のばね収容穴１１Ｂ内には、ばね１４が配設されている。 The center shaft 11 is inserted into the center hole 9 for centering the cylinder block 8 . As shown in FIG. 1, the center shaft 11 has a spherical portion 11A at one end and a bottomed spring receiving hole 11B at the other end. The spherical portion 11A of the center shaft 11 is slidably fitted to the center-side concave spherical portion 7A of the drive disc 7. As shown in FIG. A spring 14 is arranged in the spring housing hole 11B of the center shaft 11 .

複数のピストン１２は、それぞれシリンダブロック８の各シリンダ穴１０内に往復動可能に挿嵌されている。ピストン１２は、ドライブディスク７側となる基端側からシリンダ穴１０に挿嵌される側となる先端側に進む程、外径寸法が大きくなる方向に傾斜したテーパ状の外周面を有するテーパピストンとして構成されている。即ち、図２に示すように、ピストン１２は、一端側（基端側）から他端側（先端側）に向けテーパ状に拡径して形成されたテーパ軸部１２Ａと、テーパ軸部１２Ａの一端（小径部）側に一体に形成された球形部１２Ｂとを含んで構成されている。ピストン１２の球形部１２Ｂは、ドライブディスク７の外径側凹球面部７Ｂ内に揺動（摺動）可能に連結される。各ピストン１２は、回転軸５に対して傾転したシリンダブロック８が回転することにより、シリンダ穴１０内で往復動し、油液の吸込（吸入）、吐出（排出）を行う。 A plurality of pistons 12 are inserted into respective cylinder holes 10 of the cylinder block 8 so as to be able to reciprocate. The piston 12 is a taper piston having a tapered outer peripheral surface that is inclined in a direction in which the outer diameter dimension increases as the piston 12 advances from the base end, which is the side of the drive disc 7 , to the tip side, which is the side to be inserted into the cylinder hole 10 . is configured as That is, as shown in FIG. 2, the piston 12 includes a tapered shaft portion 12A formed by tapering from one end side (base end side) to the other end side (tip side). and a spherical portion 12B integrally formed on one end (small diameter portion) side of the . The spherical portion 12B of the piston 12 is connected to the inside of the outer diameter side concave spherical surface portion 7B of the drive disc 7 so as to be able to swing (slidably). Each piston 12 reciprocates within the cylinder hole 10 by rotating the cylinder block 8 tilted with respect to the rotary shaft 5, and sucks (intakes) and discharges (discharges) the oil.

ここで、ピストン１２の他端側には、ピストンリング装着溝１２Ｃと小球部１２Ｄとが設けられている。即ち、ピストン１２は、他端側から順にピストンリング装着溝１２Ｃと小球部１２Ｄとを有している。ピストンリング装着溝１２Ｃは、ピストン１２の外周側に全周にわたって内径側に凹陥することにより形成された環状全周溝となっている。ピストンリング装着溝１２Ｃには、ピストンリング１５が装着されている。小球部１２Ｄは、ピストンリング装着溝１２Ｃよりもシリンダ穴１０の開口側（即ち、ピストン１２の球形部１２Ｂ側）に位置している。小球部１２Ｄは、シリンダ穴１０の内周面に向けて全周にわたって凸湾曲状に突出している。ピストン１２は、球形部１２Ｂがドライブディスク７の外径側凹球面部７Ｂに挿入され、小球部１２Ｄがシリンダブロック８のシリンダ穴１０に挿入されている。 Here, the other end side of the piston 12 is provided with a piston ring mounting groove 12C and a small ball portion 12D. That is, the piston 12 has a piston ring mounting groove 12C and a small ball portion 12D in order from the other end side. The piston ring mounting groove 12C is an annular circumferential groove that is formed by recessing the piston 12 along its entire circumference toward the inner diameter side. A piston ring 15 is mounted in the piston ring mounting groove 12C. The small ball portion 12D is located closer to the opening of the cylinder hole 10 (that is, closer to the spherical portion 12B of the piston 12) than the piston ring mounting groove 12C. The small ball portion 12</b>D protrudes toward the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 along the entire circumference in a convex shape. The piston 12 has a spherical portion 12B inserted into the outer diameter concave spherical portion 7B of the drive disk 7 and a small spherical portion 12D inserted into the cylinder hole 10 of the cylinder block 8 .

弁板１３は、ケーシング２のヘッドケーシング４とシリンダブロック８との間、即ち、シリンダブロック８のシリンダ穴１０の開口とは反対側（シリンダポート１０Ａ側）に設けられている。弁板１３は、シリンダブロック８に対面する一側面が凸湾曲状の切換面１３Ａとなり、他側面は平坦面となってヘッドケーシング４に固定されている。シリンダブロック８は、その摺動面８Ａが弁板１３の切換面１３Ａに対して摺接しつつ回転することにより、各シリンダ穴１０に対する圧油の供給，排出が下記のように行われる。 The valve plate 13 is provided between the head casing 4 of the casing 2 and the cylinder block 8, that is, on the side opposite to the opening of the cylinder hole 10 of the cylinder block 8 (cylinder port 10A side). The valve plate 13 is fixed to the head casing 4 with one side surface facing the cylinder block 8 forming a convex curved switching surface 13A and the other side surface forming a flat surface. As the cylinder block 8 rotates while its sliding surface 8A is in sliding contact with the switching surface 13A of the valve plate 13, pressurized oil is supplied to and discharged from each cylinder hole 10 as follows.

即ち、弁板１３には、図示しない眉形状をなす一対の給排ポート、即ち、低圧ポート（吸入ポート）と高圧ポート（排出ポート）とが周方向に延びて形成されている。給排ポート（吸入ポート、排出ポート）は、ヘッドケーシング４に形成した一対の給排通路（吸入通路、排出通路）に連通している。そして、給排ポートは、シリンダブロック８の回転に伴って各シリンダ穴１０のシリンダポート１０Ａと間欠的に連通する。 That is, the valve plate 13 is formed with a pair of eyebrow-shaped supply/discharge ports (not shown), that is, a low pressure port (intake port) and a high pressure port (discharge port) extending in the circumferential direction. The supply/discharge port (intake port, discharge port) communicates with a pair of supply/discharge passages (intake passage, discharge passage) formed in the head casing 4 . The supply/discharge port intermittently communicates with the cylinder port 10A of each cylinder hole 10 as the cylinder block 8 rotates.

この場合、低圧側となる一方の給排ポート（吸入ポート）は、一対の給排通路のうち低圧側の給排通路（吸入通路）に接続され、タンクからの作動油を各シリンダ穴１０内に供給する。また、高圧側となる他方の給排ポート（排出ポート）は、一対の給排通路のうち高圧側の給排通路（排出通路）に接続され、各シリンダ穴１０内の高圧の作動油（圧油）を下流の油圧機器側に向けて排出する。 In this case, one of the supply/discharge ports (intake port) on the low pressure side is connected to the supply/discharge passage (intake passage) on the low pressure side of the pair of supply/discharge passages. supply to The other supply/discharge port (discharge port) on the high pressure side is connected to the supply/discharge passage (discharge passage) on the high pressure side of the pair of supply/discharge passages. oil) to the downstream side of the hydraulic equipment.

ばね１４は、センタシャフト１１とシリンダブロック８との間に設けられている。ばね１４は、センタシャフト１１のばね収容穴１１Ｂ内に配置され、シリンダブロック８を弁板１３の切換面１３Ａに向けて常時付勢している。これにより、シリンダブロック８は、その摺動面８Ａを弁板１３の切換面１３Ａに密着させた状態で弁板１３に対して正方向または逆方向に相対回転する。 A spring 14 is provided between the center shaft 11 and the cylinder block 8 . The spring 14 is arranged in the spring accommodating hole 11B of the center shaft 11 and always biases the cylinder block 8 toward the switching surface 13A of the valve plate 13. As shown in FIG. As a result, the cylinder block 8 rotates relative to the valve plate 13 in the forward or reverse direction with the sliding surface 8A in close contact with the switching surface 13A of the valve plate 13 .

次に、各ピストン１２のピストンリング装着溝１２Ｃに装着されたピストンリング１５について、図１および図２に加え、図３ないし図６も参照しつつ説明する。 Next, the piston ring 15 mounted in the piston ring mounting groove 12C of each piston 12 will be described with reference to FIGS. 3 to 6 in addition to FIGS.

即ち、ピストンリング１５は、外周面１５Ａと内周面１５Ｂとを有するリング体からなっている。ピストンリング１５の外周面１５Ａは、軸方向の中央部が径方向外側に向けて突出した凸状湾曲面となっている。ピストンリング１５の内周面１５Ｂは、軸方向にわたって内径寸法が一定の円形内周面となっている。 That is, the piston ring 15 is a ring body having an outer peripheral surface 15A and an inner peripheral surface 15B. An outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 is a convex curved surface in which an axial central portion protrudes radially outward. The inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 is a circular inner peripheral surface having a constant inner diameter dimension along the axial direction.

また、ピストンリング１５は、リング体の軸方向一側面である一側面１５Ｃと、リング体の軸方向他側面である他側面１５Ｄと、離間部１５Ｅとを有している。一側面１５Ｃは、ピストンリング装着溝１２Ｃの軸方向両側面のうち、小球部１２Ｄ側（基端側）の側面と対向する。即ち、図３に示すように、一側面１５Ｃは、シリンダ穴１０内の油液の圧力によって、ピストンリング装着溝１２Ｃの小球部１２Ｄ側の側面に押付けられる。他側面１５Ｄは、ピストンリング装着溝１２Ｃの軸方向両側面のうち、ピストン１２の先端側（シリンダ穴１０のシリンダポート１０Ａ側）の側面と対向する。即ち、他側面１５Ｄは、一側面１５Ｃとは軸方向反対側の側面である。 Further, the piston ring 15 has one side surface 15C that is one side surface in the axial direction of the ring body, another side surface 15D that is the other side surface in the axial direction of the ring body, and a separation portion 15E. One side surface 15C faces the side surface on the side of the small ball portion 12D (base end side) of the two axial side surfaces of the piston ring mounting groove 12C. That is, as shown in FIG. 3, the one side surface 15C is pressed against the small ball portion 12D side surface of the piston ring mounting groove 12C by the pressure of the fluid in the cylinder hole 10. As shown in FIG. The other side surface 15D faces the side surface on the tip end side of the piston 12 (the cylinder port 10A side of the cylinder hole 10) among both axial side surfaces of the piston ring mounting groove 12C. That is, the other side surface 15D is a side surface opposite to the one side surface 15C in the axial direction.

離間部１５Ｅは、合口とも呼ばれ、ピストンリング１５の周方向１個所位置に設けられた周方向の切り離し部、換言すれば、互いにピストンリング１５の周方向に対向（対面）する一対の対向面（断面）を付き合わせた如き対向部（付き合わせ部）である。離間部１５Ｅは、周方向に離間させることによりピストンリング１５をピストンリング装着溝１２Ｃに装着させることを可能とするものである。即ち、ピストンリング１５は、離間部１５Ｅをピストンリング１５の周方向に開き、ピストンリング１５を拡径方向に弾性変形させた状態で、ピストンリング装着溝１２Ｃに装着することができる。これに加えて、離間部１５Ｅは、図３に矢印Ｙで示すように、シリンダ穴１０内の油液を潤滑油としてピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位に供給する絞り通路となるものである。なお、図３では、ピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位、および、ピストンリング１５の外周面１５Ａとシリンダ穴１０の内周面との接触部位を、それぞれドット模様を付して現わしている。 The separation portion 15E is also called an abutment, and is a circumferential separation portion provided at one position in the circumferential direction of the piston ring 15, in other words, a pair of opposing surfaces facing each other in the circumferential direction of the piston ring 15. It is a facing portion (butting portion) such that (cross section) is butted together. The spaced portion 15E enables the piston ring 15 to be mounted in the piston ring mounting groove 12C by spaced apart in the circumferential direction. That is, the piston ring 15 can be mounted in the piston ring mounting groove 12C in a state in which the spaced portion 15E is opened in the circumferential direction of the piston ring 15 and the piston ring 15 is elastically deformed in the radially expanding direction. In addition, as indicated by arrow Y in FIG. It becomes a throttle passage for supplying to. 3, the contact portion between the small ball portion 12D of the piston 12 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10, and the contact portion between the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 are shown. It is shown with a dot pattern.

ここで、固定容量型斜軸式油圧ポンプ１の動作について説明する。シリンダブロック８の回転中心軸線α（図１参照）は、回転軸５およびドライブディスク７の回転中心軸線に対して所定の傾転角分傾いている。このため、シリンダブロック８は、回転軸５に対して所定の傾転角分傾いて回転する。このとき、センタシャフト１１の球形部１１Ａとドライブディスク７の中心側凹球面部７Ａとの球継手により、回転軸５の回転中心軸線とシリンダブロック８の回転中心軸線αとが接続されている。これにより、回転軸５が一回転する間に、ピストン１２の小球部１２Ｄは、シリンダ穴１０を一回往復し、作動油を弁板１３の低圧ポート（吸入ポート）を介してシリンダ穴１０内に吸入し、弁板１３の高圧ポート（排出ポート）に排出する。 Here, the operation of the fixed displacement type oblique shaft hydraulic pump 1 will be described. The rotation center axis α (see FIG. 1) of the cylinder block 8 is inclined by a predetermined tilt angle with respect to the rotation center axes of the rotary shaft 5 and the drive disc 7 . Therefore, the cylinder block 8 rotates while being tilted by a predetermined tilt angle with respect to the rotation shaft 5 . At this time, the rotation center axis line of the rotary shaft 5 and the rotation center axis line α of the cylinder block 8 are connected by a ball joint between the spherical portion 11A of the center shaft 11 and the center-side concave spherical surface portion 7A of the drive disk 7 . As a result, while the rotary shaft 5 rotates once, the small ball portion 12D of the piston 12 reciprocates once in the cylinder hole 10, and the hydraulic oil flows into the cylinder hole 10 through the low-pressure port (intake port) of the valve plate 13. inside and exhausts to the high pressure port (exhaust port) of the valve plate 13 .

次に、ピストン１２の小球部１２Ｄおよびピストンリング１５とシリンダ穴１０の摺動について図３を参照しつつ説明する。なお、図３中の「Ｐ」はシリンダ穴１０内の背圧Ｐに対応し、図３中の「Ｐ１」は後述のＶ字空間１８の圧力Ｐ１に対応し、図３中の「Ｐ２」は、ケーシング２内の圧力Ｐ２に対応する。 Next, the small ball portion 12D of the piston 12 and the sliding movement between the piston ring 15 and the cylinder hole 10 will be described with reference to FIG. "P" in FIG. 3 corresponds to the back pressure P in the cylinder bore 10, "P1" in FIG. corresponds to the pressure P2 in the casing 2;

回転軸５の回転中心軸線とシリンダブロック８の回転中心軸線αは、傾斜角分傾いている。この場合、図３に示すように、「ドライブディスク７の外径側凹球面部７Ｂに挿入されたピストン１２の球形部１２Ｂの中心」と「シリンダブロック８のシリンダ穴１０に挿入されたピストン１２の小球部１２Ｄの中心」とを結ぶピストン１２の中心軸線Ｓ－Ｓと、シリンダ穴１０の中心軸線Ｔ－Ｔとの傾き角をβとする。ピストン１２の中心軸線Ｓ－Ｓは、ピストン１２の小球部１２Ｄがシリンダ穴１０を往復するとき、シリンダ穴１０の中心軸線Ｔ－Ｔに対する傾き角βを変化させながら往復動する。 The rotation center axis line of the rotary shaft 5 and the rotation center axis line α of the cylinder block 8 are inclined by an inclination angle. In this case, as shown in FIG. Let β be the inclination angle between the center axis SS of the piston 12 and the center axis TT of the cylinder bore 10 connecting the center of the small ball portion 12D of the cylinder hole 10. As shown in FIG. When the small ball portion 12D of the piston 12 reciprocates in the cylinder bore 10, the central axis S--S of the piston 12 reciprocates while changing the inclination angle .beta.

このとき、シリンダ穴１０内の背圧Ｐによりピストン１２の断面積Ａに加わる荷重は、「Ｐ×Ａ」である。そして、この荷重「Ｐ×Ａ」に基づいて、ピストン１２の小球部１２Ｄは、シリンダ穴１０に「Ｐ×Ａ×tanβ」の押し付け荷重で押付けられる。ピストン１２の中心軸線Ｓ－Ｓとシリンダ穴１０の中心軸線Ｔ－Ｔとの傾き角βは、ドライブディスク７、センタシャフト１１、シリンダブロック８、ピストン１２の幾何学的位置関係および各接続部のクリアランスの影響を受けて、ピストン１２の一往復の間に変化する。これにより、ピストン１２の小球部１２Ｄのシリンダ穴１０の内周面に対する接触点の位置は、小球部１２Ｄの軸方向断面の円弧状に範囲を持つ。 At this time, the load applied to the cross-sectional area A of the piston 12 by the back pressure P inside the cylinder bore 10 is "PxA". Then, based on this load "PxA", the small ball portion 12D of the piston 12 is pressed against the cylinder bore 10 with a pressing load of "PxAxtan β". The inclination angle β between the central axis SS of the piston 12 and the central axis TT of the cylinder bore 10 depends on the geometrical positional relationship among the drive disc 7, the center shaft 11, the cylinder block 8, and the piston 12, and the connection parts. It changes during one reciprocation of the piston 12 under the influence of the clearance. As a result, the position of the contact point of the small ball portion 12D of the piston 12 with respect to the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 has an arcuate range in the axial cross section of the small ball portion 12D.

一方、ピストンリング１５の一側面１５Ｃは、シリンダ穴１０の背圧Ｐに基づいて、ピストンリング装着溝１２Ｃの側面に押付けられる。これにより、ピストンリング１５の一側面１５Ｃとピストンリング装着溝１２Ｃの側面との間からの漏れがシールされる。また、ピストンリング１５は、ピストンリング１５とシリンダ穴１０とのクリアランスの範囲内で背圧Ｐにより径方向に押し広げられる。これにより、シリンダ穴１０にピストンリング１５の凸状湾曲の外周面１５Ａが押付けられ、ピストンリング１５の外周面１５Ａとシリンダ穴１０の内周面との隙間からの漏れをシールする。ピストンリング１５は、ピストン１２のピストンリング装着溝１２Ｃの側面に押付けられているから、ピストンリング１５の外周面１５Ａのシリンダ穴１０の内周面に対する接触点の位置は、ピストン１２の小球部１２Ｄの接触点の位置と同様に、軸方向断面の円弧状に範囲を持つ。 On the other hand, one side surface 15C of the piston ring 15 is pressed against the side surface of the piston ring mounting groove 12C due to the back pressure P of the cylinder hole 10 . This seals leakage from between the one side surface 15C of the piston ring 15 and the side surface of the piston ring mounting groove 12C. Further, the piston ring 15 is radially expanded by the back pressure P within the clearance between the piston ring 15 and the cylinder hole 10 . As a result, the convexly curved outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 is pressed against the cylinder bore 10, and leakage from the gap between the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 and the inner peripheral surface of the cylinder bore 10 is sealed. Since the piston ring 15 is pressed against the side surface of the piston ring mounting groove 12C of the piston 12, the position of the contact point of the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 with the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 is the small ball portion of the piston 12. Similar to the position of the contact point of 12D, it has a range in the shape of an arc in the axial cross section.

ピストンリング１５の外周面１５Ａの実押し付け荷重は、「背圧Ｐが加わるピストンリング１５の内周面１５Ｂの面積に加わる押し付け荷重」から「ピストンリング１５の外周面１５Ａの頂点部からＶ字空間１８の圧力Ｐ１を受ける側の一側面１５Ｃの端部までの面積に加わる乖離荷重」と「ピストンリングの外周面１５Ａの頂点部から背圧Ｐを受ける側の他側面１５Ｄの端部までの面積に加わる乖離荷重」を差し引いた荷重となる。このため、ピストンリング１５の外周面１５Ａの頂点の軸方向位置は、ピストンリング１５のシール性を確保でき、かつ、外周面１５Ａの潤滑を確保できる適切な乖離荷重となるように設定している。 The actual pressing load on the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 varies from "pressing load applied to the area of the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 to which the back pressure P is applied" to "from the top of the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 to the V-shaped space 18" and "the area from the top of the outer peripheral surface 15A of the piston ring to the end of the other side surface 15D on the side receiving the back pressure P. This is the load after subtracting the divergence load applied to Therefore, the axial position of the apex of the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 is set so as to provide an appropriate offset load that can ensure the sealing performance of the piston ring 15 and ensure the lubrication of the outer peripheral surface 15A. .

また、背圧Ｐに基づいて、ピストンリング１５の離間部１５Ｅが開く（周方向に離間する）ことにより、ピストン１２の小球部１２Ｄに一定量の潤滑油が供給される。即ち、ピストンリング１５の外周面１５Ａとピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面とによって概略囲まれた軸方向断面が略Ｖ字状の空間であるＶ字空間１８に、離間部１５Ｅからの潤滑油が供給される。これにより、Ｖ字空間１８には、離間部１５Ｅの絞り（絞り通路）を通ることにより、背圧Ｐから減圧された圧力Ｐ１が立ち、押し付け荷重「Ｐ×Ａ×tanβ」で押付けられているピストン１２の小球部１２Ｄが潤滑される。 Also, based on the back pressure P, the spaced portion 15E of the piston ring 15 is opened (separated in the circumferential direction), so that a constant amount of lubricating oil is supplied to the small ball portion 12D of the piston 12 . That is, a V-shaped space 18, which is a space having a substantially V-shaped axial cross section, is formed by the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15, the small ball portion 12D of the piston 12, and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10. Lubricating oil is supplied from the portion 15E. As a result, the pressure P1 reduced from the back pressure P rises in the V-shaped space 18 by passing through the throttle (throttle passage) of the separation portion 15E, and the V-shaped space 18 is pressed with a pressing load "P×A×tan β". The small ball portion 12D of the piston 12 is lubricated.

ここで、ピストンリング１５の離間部１５Ｅの隙間からの潤滑油の供給量Ｑは、図７および図８に示すパラメータと下記の数１式（オリフィスの式）に示す関係がある。なお、数１式中の「ａ」は、ピストンリング１５の離間部１５Ｅによる開口面積ａであり、下記の数２式で表される。図７および図８は、数１式および数２式のパラメータを説明するための図であり、シリンダ穴１０の中心軸線とピストン１２の中心軸線とが一致している。また、ピストンリング１５は、シリンダ穴１０の内周面まで離間部１５Ｅが開いている状態を示している。また、図７中に「Ｆ」を付した矢印は、潤滑油の流れ方向を示している。 Here, the supply amount Q of the lubricating oil from the clearance of the spaced portion 15E of the piston ring 15 has a relationship shown by the following Equation 1 (orifice equation) with the parameters shown in FIGS. It should be noted that "a" in Equation 1 is the opening area a of the spaced portion 15E of the piston ring 15, and is expressed by Equation 2 below. 7 and 8 are diagrams for explaining the parameters of Equations 1 and 2, in which the central axis of cylinder bore 10 and the central axis of piston 12 are aligned. Also, the piston ring 15 shows a state in which the spaced portion 15E is open to the inner peripheral surface of the cylinder hole 10. FIG. Also, the arrow with "F" in FIG. 7 indicates the flow direction of the lubricating oil.

Figure 0007211747000001
Figure 0007211747000001

Figure 0007211747000002
Figure 0007211747000002

ここで、「Ｃｄ」は、流量係数Ｃｄである。「Ｐ」は、シリンダ穴１０内の背圧Ｐである。「Ｐ１」は、Ｖ字空間１８の圧力Ｐ１である。「ρ」は、流体の密度である。「ａ」は、「シリンダ穴１０の内周面」と「ピストン１２の小球部１２Ｄとピストンリング１５との当接円」との間でピストンリング１５の離間部１５Ｅによって構成される開口面積ａであり、上記の数２式で表される。この場合、ピストンリング１５がシリンダ穴１０の内周面まで開いた状態で、ピストン１２の小球部１２Ｄの端部とピストンリング１５との当接円の半径ｒ１は、ピストンリング１５の凸湾曲状の外周面１５Ａと一側面１５Ｃとの境界部の半径ｒｒよりも小さいものとする（ｒ１＜ｒｒ）。 where "Cd" is the flow coefficient Cd. "P" is the back pressure P within the cylinder bore 10; "P1" is the pressure P1 in the V-shaped space 18; "ρ" is the density of the fluid. "a" is an opening area formed by the spaced portion 15E of the piston ring 15 between the "inner peripheral surface of the cylinder hole 10" and the "contact circle between the small ball portion 12D of the piston 12 and the piston ring 15". a and is represented by the above equation (2). In this case, when the piston ring 15 is open to the inner peripheral surface of the cylinder hole 10, the radius r1 of the contact circle between the end of the small spherical portion 12D of the piston 12 and the piston ring 15 is the convex curvature of the piston ring 15. is smaller than the radius rr of the boundary between the outer peripheral surface 15A and the one side surface 15C (r1< r r ) .

「Ｌ１」は、流体（潤滑油）の流れ方向に対して垂直な方向のピストンリング１５の離間部１５Ｅの開き幅Ｌ１である。「ｒ１」は、小球部１２Ｄの端部とピストンリング１５との当接円の半径ｒ１である。「ｒ２」は、シリンダ穴１０の半径ｒ２である。また、「Ｌ１」は、シリンダ穴１０の半径ｒ２とピストンリング１５の自然状態（離間部１５Ｅが開いていない状態）での半径ｒ３（図示せず）を用いて以下の数３式で表される。 "L1" is the opening width L1 of the spaced portion 15E of the piston ring 15 in the direction perpendicular to the flow direction of the fluid (lubricating oil). "r1" is the radius r1 of the contact circle between the end of the small ball portion 12D and the piston ring 15; "r2" is the radius r2 of the cylinder bore 10; Further, "L1" is expressed by the following equation 3 using the radius r2 of the cylinder bore 10 and the radius r3 (not shown) of the piston ring 15 in the natural state (the spaced portion 15E is not open). be.

Figure 0007211747000003
Figure 0007211747000003

上述のような関係があることから、「（ｒ２－ｒ１）」が大きいとき、および、「Ｌ１」が大きいとき（図７および図８の場合は、「ｒ２－ｒ３」が大きいとき）に、開口面積ａが大きくなり、潤滑油の供給量Ｑが増加する。また、「Ｌ１」は、図８に示すように離間部１５Ｅがピストンリング１５の軸方向に形成されている場合は、上述のような関係で表される。これに対して、例えば、離間部１５Ｅのピストンリング１５の軸方向に対する傾きが変化すると、この変化に応じて「Ｌ１」も変化する。即ち、離間部１５Ｅのピストンリング１５の軸方向に対する傾きが変化すると、「Ｌ１」が変化し、供給量Ｑも変化する。 Since there is a relationship as described above, when "(r2-r1)" is large and when "L1" is large (in the case of FIGS. 7 and 8, when "r2-r3" is large), The opening area a increases, and the supply amount Q of lubricating oil increases. Further, "L1" is represented by the above relationship when the separation portion 15E is formed in the axial direction of the piston ring 15 as shown in FIG. On the other hand, for example, when the inclination of the spacing portion 15E with respect to the axial direction of the piston ring 15 changes, "L1" also changes according to this change. That is, when the inclination of the separation portion 15E with respect to the axial direction of the piston ring 15 changes, "L1" changes, and the supply amount Q also changes.

ところで、ピストン１２の小球部１２Ｄの潤滑を確保するためには、供給量Ｑを適切な一定の範囲に管理する必要がある。そして、供給量Ｑを適切な一定の範囲に管理するためには、Ｌ１、ｒ１、ｒ２、離間部１５Ｅの傾き等を所定の寸法、角度に設定し、このＬ１、ｒ１、ｒ２、傾き等が一定のばらつきの範囲内となるようにピストンリング１５を加工する（離間部１５Ｅを形成する）必要がある。 By the way, in order to ensure the lubrication of the small ball portion 12D of the piston 12, it is necessary to control the supply amount Q within an appropriate constant range. In order to control the supply amount Q within an appropriate constant range, L1, r1, r2, the inclination of the spaced portion 15E, etc. are set to predetermined dimensions and angles, and the L1, r1, r2, inclination, etc. are set to predetermined values. It is necessary to process the piston ring 15 (form the separation portion 15E) so that the variation is within a certain range.

一方、前述の特許文献２には、ピストンリングの内周側に設けたノッチを起点として離間部（合口）となる亀裂を内周側から外周側へ進展（伸展）させる技術が記載されている。しかし、この技術は、亀裂が内周側から外周側へ進展（進行）するときに、この亀裂を方向付ける形状的なガイドがない。このため、離間部（合口）となる亀裂がランダムに変化する可能性がある。これにより、例えば、ピストンリングの離間部の形状（傾き、長さ等）がばらつき、離間部の隙間を通過する潤滑油の流量（供給量Ｑ）が所望の量（適切な量）から逸脱する可能性がある。そして、例えば、供給量Ｑが過多になると、ポンプ性能（効率）が低下する可能性がある。または、供給量Ｑが過小になると、ピストンの小球部とシリンダ穴の内周面との接触部位の潤滑を十分に確保できなくなる可能性がある。 On the other hand, the above-mentioned Patent Document 2 describes a technique in which a notch provided on the inner peripheral side of a piston ring is used as a starting point and a crack that becomes a separation portion (abutment) is propagated (extended) from the inner peripheral side to the outer peripheral side. . However, this technique does not have a geometric guide to direct the crack as it propagates (progresses) from the inner circumference side to the outer circumference side. For this reason, there is a possibility that the crack that forms the gap (abutment) will change randomly. As a result, for example, the shape (inclination, length, etc.) of the spaced portion of the piston ring varies, and the flow rate (supply amount Q) of the lubricating oil passing through the gap of the spaced portion deviates from the desired amount (appropriate amount). there is a possibility. Then, for example, if the supply amount Q becomes excessive, there is a possibility that the pump performance (efficiency) will deteriorate. Alternatively, if the supply amount Q is too small, there is a possibility that sufficient lubrication of the contact portion between the small ball portion of the piston and the inner peripheral surface of the cylinder hole cannot be ensured.

これに対して、第１の実施の形態では、図４ないし図６に示すように、ピストンリング１５の内周面１５Ｂには、軸方向に延びる内周ノッチ１６が形成されている。これに加えて、ピストンリング１５の他側面１５Ｄには、内周ノッチ１６と連続し、かつ、径方向に延びる側面ノッチ１７が形成されている。他側面１５Ｄは、シリンダ穴１０内の油液の圧力によってピストンリング装着溝１２Ｃに押付けられるピストンリング１５の一側面１５Ｃとは反対側の面である。そして、ピストンリング１５の離間部１５Ｅは、内周ノッチ１６および側面ノッチ１７に沿って形成されている。この場合、内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃと他側面１５Ｄとの間の全体にわたって軸方向に延びている。また、側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと外周面１５Ａとの間の全体にわたって径方向に延びている。側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の外周面１５Ａのうちシリンダ穴１０の内周面と摺動（摺接）する部位（図３中の「ドット模様」参照）と干渉しない一定の深さで形成されている。内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃから他側面１５Ｄまでの全体にわたって一定の深さで形成されている。 On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIGS. 4 to 6, the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 is formed with an inner peripheral notch 16 extending in the axial direction. In addition to this, the other side surface 15D of the piston ring 15 is formed with a side surface notch 17 continuous with the inner peripheral notch 16 and extending in the radial direction. The other side surface 15D is a surface opposite to the one side surface 15C of the piston ring 15 that is pressed against the piston ring mounting groove 12C by the pressure of the hydraulic fluid in the cylinder bore 10. As shown in FIG. A spaced portion 15</b>E of the piston ring 15 is formed along the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 . In this case, the inner circumferential notch 16 extends axially all the way between one side 15C and the other side 15D of the piston ring 15 . The side notch 17 also extends radially all the way between the inner peripheral surface 15B and the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 . The side notch 17 is formed to a certain depth so as not to interfere with the portion of the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 that slides (sliding) on the inner peripheral surface of the cylinder bore 10 (see "dot pattern" in FIG. 3). It is The inner peripheral notch 16 is formed with a constant depth over the entire length of the piston ring 15 from one side 15C to the other side 15D.

第１の実施の形態では、内周ノッチ１６は、離間部１５Ｅが形成される前のリング体（完全リング体）の素材（ピストンリング素材）の内周面に形成される。内周ノッチ１６は、例えば、ピストンリング素材の内周面に、この内周面から径方向外側に向けて砥石等により切り欠かれた切り欠きとして形成することができる。また、側面ノッチ１７は、離間部１５Ｅが形成される前のリング体の素材（ピストンリング素材）の側面に形成される。側面ノッチ１７は、例えば、ピストンリング素材の側面に、この側面から反対側の側面に向けて砥石等により切り欠かれた切り欠きとして形成することができる。内周ノッチ１６と側面ノッチ１７は、ピストンリング素材（ピストンリング１５）の内周面（内周面１５Ｂ）と側面（他側面１５Ｄ）とが交わる部分で接続している（連続している）。 In the first embodiment, the inner peripheral notch 16 is formed in the inner peripheral surface of the raw material (piston ring raw material) of the ring body (complete ring body) before the separation portion 15E is formed. The inner peripheral notch 16 can be formed, for example, in the inner peripheral surface of the piston ring material as a notch formed by a grindstone or the like from the inner peripheral surface toward the radial direction outside. Further, the side notch 17 is formed in the side surface of the ring body material (piston ring material) before the separation portion 15E is formed. The side notch 17 can be formed, for example, in the side surface of the piston ring material as a notch cut by a grindstone or the like from this side surface to the opposite side surface. The inner peripheral notch 16 and the side notch 17 are connected (continuous) at a portion where the inner peripheral surface (inner peripheral surface 15B) and the side surface (other side surface 15D) of the piston ring material (piston ring 15) intersect. .

そして、ピストンリング１５の離間部１５Ｅは、内周ノッチ１６および側面ノッチ１７に沿って亀裂が進展（進行）することにより形成されている。即ち、離間部１５Ｅは、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７とが形成されたリング体の素材（ピストンリング素材）の外周面のうち内周ノッチ１６と位相が一致する部分に、径方向外側から内側（中心）に向けて荷重を加える。これにより、内周ノッチ１６の径方向外側の先端に応力集中を生じさせ、離間部１５Ｅ（合口）となる亀裂を発生させる。そして、この亀裂を進展（伸展）させることにより、内周ノッチ１６の先端とピストンリング素材（ピストンリング１５）の外周面（外周面１５Ａ）との間を破断させ、この破断された部分が離間部１５Ｅとなる。このとき、亀裂が側面ノッチ１７に沿って進展するため、所望の形状（傾き、長さ）の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。換言すれば、離間部１５Ｅの形状（傾き、長さ）が所望の形状からばらつくことを抑制できる。 A spaced portion 15</b>E of the piston ring 15 is formed by a crack extending (progressing) along the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 . That is, the spaced portion 15E is formed in a portion of the outer peripheral surface of the ring body material (piston ring material) in which the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 are formed and which is in phase with the inner peripheral notch 16 from the radially outer side. Apply a load toward the inside (center). As a result, stress concentration is generated at the radially outer tip of the inner peripheral notch 16, and a crack that becomes the separation portion 15E (abutment) is generated. By propagating (extending) this crack, the tip of the inner peripheral notch 16 and the outer peripheral surface (outer peripheral surface 15A) of the piston ring material (piston ring 15) are broken, and the broken portion is separated. It becomes part 15E. At this time, since the crack propagates along the side notch 17, the separation portion 15E having a desired shape (inclination and length) can be formed with high accuracy. In other words, it is possible to prevent the shape (inclination, length) of the spacing portion 15E from varying from the desired shape.

また、実施の形態では、ピストンリング素材（ピストンリング１５）の材質は、軸受鋼としている。ピストンリング素材は、仕上げ取り代を残して成形し（第１工程：成形工程）、内周ノッチ１６および側面ノッチ１７を形成する（第２工程：ノッチ形成工程）。その後、焼き入れ、焼き戻しの熱処理を施す（第３工程：熱処理工程）。熱処理が施されたピストンリング素材は、研磨により取り代を除去し、所定の寸法・粗さに加工してから（第４工程：仕上げ工程）、離間部１５Ｅとなる部分を破断させることにより（第５工程：：破断工程）、離間部１５Ｅを形成する（ピストンリング１５を製造する）。熱処理により、摺動時の耐久性を確保でき、かつ、離間部１５Ｅを形成するときの切り欠き効果により、熱処理を行わない場合と比較して亀裂の発生・進展をしやすくできる。 Further, in the embodiment, the material of the piston ring material (piston ring 15) is bearing steel. The piston ring blank is molded leaving a finishing allowance (first step: molding step), and the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 are formed (second step: notch forming step). After that, heat treatment such as quenching and tempering is performed (third step: heat treatment step). After the heat-treated piston ring material is polished to remove the machining allowance and processed to a predetermined size and roughness (fourth step: finishing step), the portion that will become the separation portion 15E is broken ( Fifth step: breaking step), forming the separation portion 15E (manufacturing the piston ring 15). Due to the heat treatment, it is possible to ensure the durability during sliding, and the effect of notching when forming the separation portion 15E makes it easier for cracks to occur and propagate than in the case where the heat treatment is not performed.

第１の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。 The hydraulic pump 1 according to the first embodiment has the configuration described above, and the operation thereof will now be described.

エンジン、モータ等の原動機（図示せず）によって回転軸５を回転駆動すると、回転軸５のドライブディスク７と共にシリンダブロック８が回転する。シリンダブロック８の回転中心軸αは、回転軸５に対して傾斜しているので、シリンダブロック８の回転に伴って各シリンダ穴１０内でピストン１２が往復動する。シリンダブロック８は、弁板１３の凸球面状の切換面１３Ａ上を回転摺動し、シリンダブロック８に設けられた各シリンダ穴１０のシリンダポート１０Ａは、弁板１３に設けられた給排ポート（低圧ポート、高圧ポート）に間欠的に連通する。 When the rotary shaft 5 is rotationally driven by a prime mover (not shown) such as an engine or motor, the cylinder block 8 rotates together with the drive disc 7 of the rotary shaft 5 . Since the rotation center axis α of the cylinder block 8 is inclined with respect to the rotation axis 5 , the pistons 12 reciprocate in the respective cylinder holes 10 as the cylinder block 8 rotates. The cylinder block 8 rotates and slides on the convex spherical switching surface 13 A of the valve plate 13 , and the cylinder ports 10 A of the cylinder holes 10 provided in the cylinder block 8 correspond to the supply/discharge ports provided in the valve plate 13 . (low pressure port, high pressure port) intermittently communicated.

シリンダポート１０Ａが各給排ポートのうち低圧側（吸込側）のポートである低圧ポート（吸入ポート）に連通する半回転の間は、ピストン１２がシリンダ穴１０から突出する吸込行程となり、シリンダ穴１０内に作動油が吸込まれる。一方、シリンダポート１０Ａが各給排ポートのうち高圧側（吐出側）のポートである高圧ポート（排出ポート）に連通する半回転の間は、ピストン１２がシリンダ穴１０内に進入する吐出行程となり、吸込行程でシリンダ穴１０内に吸込まれた作動油を加圧して弁板の高圧側のポートに排出（吐出）する。このように吸入行程と吐出行程とを繰返すことにより、固定容量型斜軸式油圧ポンプ１のポンプ作用が行われる。 During a half rotation in which the cylinder port 10A communicates with the low-pressure port (intake port), which is the port on the low-pressure side (suction side) of the supply/discharge ports, the piston 12 protrudes from the cylinder hole 10 during a half rotation. Hydraulic oil is sucked into 10 . On the other hand, during the half rotation when the cylinder port 10A communicates with the high pressure port (discharge port), which is the port on the high pressure side (discharge side) of the supply/discharge ports, the piston 12 enters the cylinder hole 10 during the discharge stroke. , the hydraulic fluid sucked into the cylinder bore 10 in the suction stroke is pressurized and discharged (discharged) to the port on the high pressure side of the valve plate. By repeating the intake stroke and the discharge stroke in this way, the pump action of the fixed displacement type inclined shaft hydraulic pump 1 is performed.

ピストン１２のピストンリング装着溝１２Ｃに装着されたピストンリング１５は、ピストン１２と一緒に往復動する。このとき、シリンダ穴１０内の油液は、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを通じて、Ｖ字空間１８、即ち、ピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位に供給される。この場合、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを通じて、ピストン１２の小球部１２Ｄの潤滑に適切な量の潤滑油を供給することができる。 A piston ring 15 mounted in the piston ring mounting groove 12</b>C of the piston 12 reciprocates together with the piston 12 . At this time, the oil in the cylinder hole 10 is supplied to the V-shaped space 18, that is, the contact portion between the small ball portion 12D of the piston 12 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 through the spaced portion 15E of the piston ring 15. be. In this case, an appropriate amount of lubricating oil for lubricating the small ball portion 12D of the piston 12 can be supplied through the spaced portion 15E of the piston ring 15. FIG.

即ち、第１の実施の形態によれば、ピストンリング１５の離間部１５Ｅは、ピストンリング１５の内周面１５Ｂに形成された内周ノッチ１６、および、この内周ノッチ１６と連続してピストンリング１５の他側面１５Ｄに形成された側面ノッチ１７に沿って形成されている。このため、ピストンリング１５に離間部１５Ｅが形成される前のリング体（完全リング体）の素材（ピストンリング素材）に内周ノッチ１６と側面ノッチ１７とを形成した状態で、ピストンリング素材の外周側のうち内周ノッチ１６に対応する位置（位相が一致する位置）から径方向内側（中心側）に向けて荷重を加えると、内周ノッチ１６を周方向に開く引っ張り荷重が加わる。これにより、内周ノッチ１６の先端に応力集中が生じ、この先端を起点として離間部１５Ｅとなる亀裂が生じる。 That is, according to the first embodiment, the spaced portion 15E of the piston ring 15 is formed in the inner peripheral notch 16 formed in the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15, and continuously with the inner peripheral notch 16. It is formed along a side notch 17 formed in the other side 15D of ring 15. As shown in FIG. For this reason, in a state in which the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 are formed in the material (piston ring material) of the ring body (complete ring body) before the separation portion 15E is formed in the piston ring 15, the piston ring material is formed. When a load is applied radially inward (center side) from a position corresponding to the inner peripheral notch 16 on the outer peripheral side (position where the phase matches), a tensile load that opens the inner peripheral notch 16 in the circumferential direction is applied. As a result, stress concentration occurs at the tip of the inner peripheral notch 16, and a crack forming the separation portion 15E is generated starting from this tip.

このとき、内周ノッチ１６から径方向外側に順次、側面ノッチ１７を周方向に開く引っ張り荷重が加わる。これにより、側面ノッチ１７に応力集中が生じ、側面ノッチ１７が延在する方向に離間部１５Ｅとなる亀裂が進展する。即ち、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７がガイドとなってそれぞれの方向の亀裂を進展させることができる。そして、これら内周ノッチ１６と側面ノッチ１７は連続しているため、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７との両方がガイドとなって、１つの離間部１５Ｅ（合口）を形成することができる。これにより、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。この場合、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７を、亀裂の進展する向きのばらつきを設計の範囲内に収めることができる最小限の長さに設定することで、成形のコストを低減できる。 At this time, a tensile load that opens the side notches 17 in the circumferential direction is sequentially applied radially outward from the inner circumferential notch 16 . As a result, stress concentration occurs in the side notch 17, and a crack that becomes the separation portion 15E develops in the direction in which the side notch 17 extends. In other words, the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 serve as guides to propagate cracks in the respective directions. Since the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 are continuous, both the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 serve as guides to form one separated portion 15E (abutment). Thereby, the spacing portion 15E of the piston ring 15 can be formed with high accuracy. In this case, the molding cost can be reduced by setting the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 to the minimum lengths that can keep the variation in crack propagation direction within the design range.

また、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７の深さは、それぞれのノッチ１６，１７が延在する方向の各位置において、所望に設定することができる。この場合、例えば、ノッチ１６，１７の深い部位では、引っ張り荷重を受ける長さが短くなることで、ノッチ１６，１７の先端の応力集中が大きくなる。これにより、亀裂の進展のガイド機能の安定性を向上することができる。このため、この面からも、即ち、ノッチ１６，１７の深さを位置（軸方向位置、径方向位置）に応じて変化させる（調整する）ことでも、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。 Also, the depths of the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 can be set as desired at each position in the direction in which the respective notches 16 and 17 extend. In this case, for example, at deep portions of the notches 16 and 17, stress concentration at the tips of the notches 16 and 17 increases due to the shortening of the length that receives the tensile load. As a result, the stability of the guide function for crack growth can be improved. Therefore, from this aspect as well, that is, by changing (adjusting) the depths of the notches 16 and 17 according to the position (axial position, radial position), the spaced portion 15E of the piston ring 15 can be accurately positioned. can be formed.

また、内周ノッチ１６および側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の外周面１５Ａ（軸方向断面が凸湾曲状の外周面１５Ａ）のうちシリンダ穴１０の内周面と摺動（摺接）する部位と干渉しないように形成することができる。これにより、摺動によって高応力が加わる部位（摺動範囲付近）の強度を確保することができ、ノッチ１６，１７が形成された部分を含むピストンリング１５の離間部１５Ｅの耐久性を向上することができる。 In addition, the inner peripheral notch 16 and the side notch 17 are portions of the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 (outer peripheral surface 15A having a convexly curved axial cross section) that slide (slidingly contact) with the inner peripheral surface of the cylinder hole 10. can be formed so as not to interfere with As a result, the strength of the portion (near the sliding range) where high stress is applied by sliding can be ensured, and the durability of the spaced portion 15E of the piston ring 15 including the portions where the notches 16 and 17 are formed is improved. be able to.

これらにより、離間部１５Ｅの形状を所望の寸法で一定の安定的なばらつきの範囲内で形成することが可能になり、この離間部１５Ｅを通じてピストン１２の小球部１２Ｄに、この小球部１２Ｄの潤滑に適切な量の潤滑油を供給することができる。即ち、離間部１５Ｅの形状（寸法、角度）が所望の範囲から外れることを抑制でき、供給量Ｑが過多になることによるポンプ性能（効率）の低下、および、供給量Ｑが過小になることによりピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位の潤滑が不十分になることを抑制できる。 As a result, it becomes possible to form the shape of the spaced portion 15E with desired dimensions within a certain range of stable variation. It is possible to supply an appropriate amount of lubricating oil to lubricate the That is, it is possible to prevent the shape (dimension, angle) of the spaced portion 15E from deviating from the desired range, thereby preventing the pump performance (efficiency) from deteriorating due to the supply amount Q being excessive and the supply amount Q being too small. Accordingly, insufficient lubrication of the contact portion between the small ball portion 12D of the piston 12 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 can be suppressed.

しかも、側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の他側面１５Ｄに設けられており、ピストンリング１５の一側面１５Ｃに設けられていない。このため、シリンダ穴１０内の油液の圧力によってピストンリング装着溝１２Ｃの小球部１２Ｄ側の側面に押付けられる一側面１５Ｃと、このピストンリング装着溝１２Ｃの側面（小球部１２Ｄ側の側面）との間のシール性を確保することができる。即ち、ピストンリングの一側面に側面ノッチを設けると、シリンダ穴内の油液の圧力によって、この油液が側面ノッチを通じて漏れるおそれがある。これに対して、実施の形態では、他側面１５Ｄに側面ノッチ１７を設けているため、Ｖ字空間１８に絞り通路となる離間部１５Ｅ（合口）を通じて適切な油液を供給できる。この結果、斜軸式液圧回転機である油圧ポンプ１の漏れ損失を抑制しつつ、摺接部位の潤滑を確保でき、油圧ポンプ１の信頼性を向上することができる。 Moreover, the side notch 17 is provided on the other side surface 15D of the piston ring 15 and is not provided on the one side surface 15C of the piston ring 15 . Therefore, one side surface 15C pressed against the side surface of the piston ring mounting groove 12C on the small ball portion 12D side by the pressure of the oil in the cylinder hole 10 and the side surface of the piston ring mounting groove 12C (the side surface on the small ball portion 12D side) ) can be secured. That is, if a side notch is provided on one side surface of the piston ring, the pressure of the oil in the cylinder bore may cause the oil to leak through the side notch. On the other hand, in the embodiment, since the side notch 17 is provided on the other side surface 15D, an appropriate oil can be supplied to the V-shaped space 18 through the spaced portion 15E (joint) serving as a throttle passage. As a result, while suppressing leakage loss of the hydraulic pump 1, which is a bent-axis hydraulic rotary machine, lubrication of sliding contact portions can be ensured, and the reliability of the hydraulic pump 1 can be improved.

第１の実施の形態によれば、内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃと他側面１５Ｄとの間の全体にわたって延びている。このため、ピストンリング１５の内周面１５Ｂの軸方向の全体にわたって延びる内周ノッチ１６の先端を起点として、離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させることができる。これにより、ピストンリング１５に所望の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。 According to the first embodiment, the inner circumferential notch 16 extends all the way between one side 15C and the other side 15D of the piston ring 15 . Therefore, starting from the tip of the inner peripheral notch 16 extending over the entire axial direction of the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15, the crack that becomes the separation portion 15E can be propagated. As a result, the desired separation portion 15E can be formed in the piston ring 15 with high accuracy.

第１の実施の形態によれば、側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと外周面１５Ａとの間の全体にわたって延びている。このため、ピストンリング１５の他側面１５Ｄの径方向の全体にわたって延びる側面ノッチ１７によって、ピストンリング１５の内周面１５Ｂから外周面１５Ａの全体にわたって離間部１５Ｅとなる亀裂を案内（ガイド）することができる。これにより、ピストンリング１５に所望の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。 According to the first embodiment, the lateral notches 17 extend all the way between the inner and outer circumferential surfaces 15B and 15A of the piston ring 15. As shown in FIG. For this reason, the side notch 17 extending over the entire radial direction of the other side surface 15D of the piston ring 15 guides the crack that forms the separation portion 15E over the entirety of the inner peripheral surface 15B to the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15. can be done. As a result, the desired separation portion 15E can be formed in the piston ring 15 with high accuracy.

第１の実施の形態によれば、側面ノッチ１７は、径方向に延びている。このため、離間部１５Ｅとなる亀裂を側面ノッチ１７により径方向に案内することができる。これにより、径方向に延びる離間部１５Ｅをピストンリング１５に精度よく形成することができる。 According to a first embodiment, the lateral notches 17 extend radially. Therefore, the side notch 17 can radially guide the crack that forms the separation portion 15E. As a result, the spaced portion 15E extending in the radial direction can be formed in the piston ring 15 with high accuracy.

次に、図９ないし図１１は、第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、側面ノッチが径方向に対して角度を持って延びる構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 9 to 11 show a second embodiment. A feature of the second embodiment is that the side notch extends at an angle with respect to the radial direction. In addition, in the second embodiment, the same reference numerals are given to the same constituent elements as in the above-described first embodiment, and the description thereof will be omitted.

第２の実施の形態によれば、側面ノッチ２１は、径方向に対して角度を持って延びている。即ち、内周ノッチ１６は、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の内周面１５Ｂの全域にわたって軸方向に延びて設けられている。この場合、内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃから他側面１５Ｄまでの全体にわたって一定の深さで延在している。一方、側面ノッチ２１は、ピストンリング１５の他側面１５Ｄの全域（即ち、内周面１５Ｂから外周面１５Ａまでの全域）にわたって径方向に対して角度を持って延びて設けられている。この場合、側面ノッチ２１は、ピストンリング１５の外周面１５Ａとシリンダ穴１０の内周面とが摺動（摺接）する部位と干渉しない一定の深さで延在している。そして、内周ノッチ１６と側面ノッチ２１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと他側面１５Ｄとが交わる部位で連続している。 According to a second embodiment, the lateral notches 21 extend at an angle to the radial direction. That is, the inner peripheral notch 16 extends axially over the entire inner peripheral surface 15B of the piston ring 15, as in the first embodiment. In this case, the inner circumferential notch 16 extends with a constant depth all the way from one side 15C of the piston ring 15 to the other side 15D. On the other hand, the side notch 21 extends at an angle with respect to the radial direction over the entire area of the other side surface 15D of the piston ring 15 (that is, the entire area from the inner peripheral surface 15B to the outer peripheral surface 15A). In this case, the side notch 21 extends to a certain depth so as not to interfere with the portion where the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 slide (sliding contact). The inner peripheral notch 16 and the side notch 21 are continuous at a portion where the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 and the other side surface 15D intersect.

ここで、側面ノッチ２１の角度、即ち、径方向に対する角度（傾き）は、ピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位の潤滑を確保でき、かつ、ポンプ性能（効率）の低減を抑制でき範囲となるように設定されている。即ち、絞りとなる離間部１５Ｅの形状（寸法、角度）が所望の範囲となるように、側面ノッチ２１の角度、延いては、この側面ノッチ２１に沿って形成される離間部１５Ｅの角度が設定されている。 Here, the angle of the side notch 21, that is, the angle (inclination) with respect to the radial direction can ensure lubrication of the contact portion between the small spherical portion 12D of the piston 12 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10, and the pump performance ( (Efficiency) is set to be within a range where reduction can be suppressed. That is, the angle of the side notch 21 and the angle of the spaced portion 15E formed along the side notch 21 are adjusted so that the shape (dimensions and angles) of the spaced portion 15E serving as the diaphragm is within a desired range. is set.

第２の実施の形態の場合も、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅは、内周ノッチ１６および側面ノッチ２１に沿って形成されている。即ち、離間部１５Ｅが形成される前のリング体（完全リング体）の素材（ピストンリング素材）に内周ノッチ１６および側面ノッチ２１を形成する。そして、この素材（ピストンリング素材）の外周側のうち内周ノッチ１６と対応する位置から内径側に荷重を加え、内周ノッチ１６および側面ノッチ２１に沿って亀裂を進展させることにより、離間部１５Ｅ（合口）を形成する。この場合、亀裂が側面ノッチ２１にガイドされつつ進展することにより、所望の形状（傾き、長さ）の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。 Also in the case of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the spacing portion 15E of the piston ring 15 is formed along the inner peripheral notch 16 and the side notch 21 . That is, the inner peripheral notch 16 and the side notch 21 are formed in the material (piston ring material) of the ring body (complete ring body) before the separation portion 15E is formed. Then, a load is applied from a position corresponding to the inner peripheral notch 16 to the inner peripheral side of the outer peripheral side of this material (piston ring material), and the crack is propagated along the inner peripheral notch 16 and the side notch 21, thereby forming a spaced portion. 15E (abutment) is formed. In this case, the separation portion 15E having a desired shape (inclination and length) can be accurately formed by the crack progressing while being guided by the side notches 21 .

第２の実施の形態は、上述のような内周ノッチ１６および側面ノッチ２１に沿って離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。即ち、第２の実施の形態も、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。これにより、ピストン１２の小球部１２Ｄの潤滑に適切な量の潤滑油を、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを通じて供給することができる。 In the second embodiment, a crack that becomes the separation portion 15E is propagated along the inner peripheral notch 16 and the side notch 21 as described above. There is no particular difference from that due to morphology. That is, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the separation portion 15E of the piston ring 15 can be formed with high accuracy. As a result, an appropriate amount of lubricating oil for lubricating the small ball portion 12D of the piston 12 can be supplied through the spaced portion 15E of the piston ring 15. As shown in FIG.

しかも、第２の実施の形態によれば、側面ノッチ２１は、径方向に対して角度を持って延びている。このため、離間部１５Ｅとなる亀裂を側面ノッチ２１により径方向に対して角度を持って案内（ガイド）することができる。これにより、径方向に対して角度を持った離間部１５Ｅをピストンリング１５に精度よく形成することができる。 Moreover, according to the second embodiment, the side notch 21 extends at an angle to the radial direction. Therefore, the side notch 21 can guide the crack forming the separation portion 15E at an angle with respect to the radial direction. As a result, the separation portion 15E having an angle with respect to the radial direction can be formed in the piston ring 15 with high accuracy.

次に、図１２ないし図１４は、第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、側面ノッチがピストンリングの内周面から外周面よりも内径側の途中位置まで延びており、かつ、ピストンリングの内周面側から外周面側に進む程深さが浅くなる構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 12 to 14 show a third embodiment. The feature of the third embodiment is that the side notch extends from the inner peripheral surface of the piston ring to a midway position on the inner diameter side of the outer peripheral surface, and further extends from the inner peripheral surface side of the piston ring to the outer peripheral surface side. The reason for this is that the depth is shallow. In addition, in the third embodiment, the same reference numerals are given to the same constituent elements as in the above-described first embodiment, and the description thereof will be omitted.

第３の実施の形態によれば、側面ノッチ３１は、「ピストンリング１５の内周面１５Ｂ」から「外周面１５Ａよりも内径側の途中位置」まで延びている。逆に言えば、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の外周面１５Ａと内周面１５Ｂとの間の途中位置から内周面１５Ｂまで延びている。また、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂ側から外周面１５Ａ側に進む程、深さが浅くなっている。 According to the third embodiment, the side notch 31 extends from "the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15" to "a midway position on the inner diameter side of the outer peripheral surface 15A". Conversely, the side notch 31 extends from a midway position between the outer peripheral surface 15A and the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 to the inner peripheral surface 15B. Further, the depth of the side notch 31 becomes shallower as it progresses from the inner peripheral surface 15B side of the piston ring 15 toward the outer peripheral surface 15A side.

即ち、内周ノッチ１６は、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の内周面１５Ｂの全域にわたって軸方向に延びて設けられている。この場合、内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃから他側面１５Ｄまでの全体にわたって一定の深さで延在している。一方、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の他側面１５Ｄの一部（即ち、内周面１５Ｂから外周面１５Ａよりも内径側の途中位置）にわたって径方向に延びて設けられている。この場合、側面ノッチ３１の深さは、ピストンリング１５の内周面１５Ｂ側から外周面１５Ａ側に進む程、深さが浅くなっている。これにより、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の外周面１５Ａとシリンダ穴１０の内周面とが摺動（摺接）する部位と干渉しないようにしている。そして、内周ノッチ１６と側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと他側面１５Ｄとが交わる部位で連続している。 That is, the inner peripheral notch 16 extends axially over the entire inner peripheral surface 15B of the piston ring 15, as in the first embodiment. In this case, the inner circumferential notch 16 extends with a constant depth all the way from one side 15C of the piston ring 15 to the other side 15D. On the other hand, the side notch 31 extends radially over a portion of the other side surface 15D of the piston ring 15 (that is, midway between the inner peripheral surface 15B and the outer peripheral surface 15A). In this case, the depth of the side notch 31 becomes shallower from the inner peripheral surface 15B side of the piston ring 15 toward the outer peripheral surface 15A side. As a result, the side notches 31 do not interfere with the portion where the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 slide (sliding contact). The inner peripheral notch 16 and the side notch 31 are continuous at a portion where the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 and the other side surface 15D intersect.

第３の実施の形態は、上述のような内周ノッチ１６および側面ノッチ３１に沿って離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態によるものと格別差異はない。即ち、第３の実施の形態も、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。これにより、ピストン１２の小球部１２Ｄの潤滑に適切な量の潤滑油を、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを通じて供給することができる。 In the third embodiment, a crack that becomes the separation portion 15E is propagated along the inner peripheral notch 16 and the side notch 31 as described above. There is no particular difference from the form and the second embodiment. That is, in the third embodiment, similarly to the first and second embodiments, the separation portion 15E of the piston ring 15 can be formed with high accuracy. As a result, an appropriate amount of lubricating oil for lubricating the small ball portion 12D of the piston 12 can be supplied through the spaced portion 15E of the piston ring 15. As shown in FIG.

しかも、第３の実施の形態によれば、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の他側面１５Ｄのうち内周面１５Ｂから径方向の途中位置まで延びている。このため、側面ノッチ３１によって、ピストンリング１５の内周面１５Ｂから途中位置まで離間部１５Ｅとなる亀裂を案内することができる。この場合、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の外周面１５Ａに達していないため、シリンダ穴１０の内周面と摺動（摺接）する部位と側面ノッチ３１との離間寸法を大きくすることができる。このため、この面からも、摺動によって高応力が加わる部位の強度を確保することができ、ピストンリング１５の耐久性を向上することができる。 Moreover, according to the third embodiment, the side notch 31 extends from the inner peripheral surface 15B of the other side surface 15D of the piston ring 15 to a position midway in the radial direction. Therefore, the side notch 31 can guide the crack that forms the separation portion 15E from the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 to the intermediate position. In this case, since the side notch 31 does not reach the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15, the distance between the side notch 31 and the portion that slides (sliding) on the inner peripheral surface of the cylinder hole 10 can be increased. can. Therefore, from this aspect as well, it is possible to ensure the strength of the portion to which high stress is applied by sliding, and the durability of the piston ring 15 can be improved.

第３の実施の形態によれば、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂ側から外周面１５Ａ側に進む程、深さが浅くなっている。このため、離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させるときに、ピストンリング１５の内径側には比較的大きな応力集中が生じることにより内周ノッチ１６の先端に沿って亀裂を発生しやすくできる。これに加えて、径方向の亀裂の進展についても、ピストンリング１５の内径側で側面ノッチ３１の深さが深い部分で初期の亀裂の進展の方向付けがされやすくなる。これにより、所望の離間部１５Ｅを安定して形成することができる。この結果、「側面ノッチ３１により離間部１５Ｅとなる亀裂を外周面１５Ａ側に向けて案内すること」と「ピストンリング１５の外周面１５Ａ側で摺動によって高応力が加わる部位の強度を確保すること」とを、高い次元で両立できる。 According to the third embodiment, the depth of the side notch 31 becomes shallower as it progresses from the inner peripheral surface 15B side of the piston ring 15 toward the outer peripheral surface 15A side. Therefore, when the crack forming the separation portion 15</b>E develops, a relatively large stress concentration occurs on the inner diameter side of the piston ring 15 , making it easier for the crack to occur along the tip of the inner peripheral notch 16 . In addition, with regard to radial crack propagation, initial crack propagation tends to be directed at the portion where the side notch 31 is deep on the inner diameter side of the piston ring 15 . Thereby, the desired spacing portion 15E can be stably formed. As a result, "the side notch 31 guides the crack that forms the separation portion 15E toward the outer peripheral surface 15A" and "the strength of the portion to which high stress is applied by sliding on the outer peripheral surface 15A side of the piston ring 15 is ensured." It is possible to achieve both "things" at a high level.

次に、図１５ないし図１７は、第４の実施の形態を示している。第４の実施の形態の特徴は、内周ノッチがピストンリングの一側面と他側面との間の途中位置から他側面まで延びる構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 15 to 17 show a fourth embodiment. A feature of the fourth embodiment resides in that the inner peripheral notch extends from a midway position between one side surface and the other side surface of the piston ring to the other side surface. In addition, in 4th Embodiment, the same code|symbol shall be attached|subjected to the component same as 1st Embodiment mentioned above, and the description shall be abbreviate|omitted.

第４の実施の形態によれば、内周ノッチ４１は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃと他側面１５Ｄとの間の途中位置から他側面１５Ｄまで延びている。この場合、内周ノッチ４１の深さは、一側面１５Ｃ側で、一側面１５Ｃに進む程、深さが浅くなっている。そして、内周ノッチ４１と側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと他側面１５Ｄとが交わる部位で連続している。 According to the fourth embodiment, the inner peripheral notch 41 extends from a midway position between the side surfaces 15C and 15D of the piston ring 15 to the other side surface 15D. In this case, the depth of the inner peripheral notch 41 becomes shallower toward the one side surface 15C on the one side surface 15C side. The inner peripheral notch 41 and the side notch 17 are continuous at a portion where the inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 and the other side surface 15D intersect.

第４の実施の形態は、上述のような内周ノッチ４１および側面ノッチ１７に沿って離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態ないし第３の実施の形態によるものと格別差異はない。即ち、第４の実施の形態も、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。 In the fourth embodiment, a crack that becomes the separation portion 15E is propagated along the inner peripheral notch 41 and the side notch 17 as described above. There is no particular difference from those according to the form or the third embodiment. That is, in the fourth embodiment, similarly to the first to third embodiments, the spaced portion 15E of the piston ring 15 can be formed with high accuracy.

次に、図１８ないし図２０は、第５の実施の形態を示している。第５の実施の形態の特徴は、内周ノッチが軸方向に対して角度を持って延びる構成としたことにある。なお、第５の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 18 to 20 show a fifth embodiment. A feature of the fifth embodiment is that the inner circumferential notch extends at an angle with respect to the axial direction. In addition, in the fifth embodiment, the same reference numerals are given to the same constituent elements as in the above-described first embodiment, and the description thereof will be omitted.

第５の実施の形態によれば、内周ノッチ５１は、軸方向に対して角度を持って延びている。即ち、内周ノッチ５１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂの全域にわたって軸方向に対して角度を持って延びて設けられている。この場合、内周ノッチ５１は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃから他側面１５Ｄまでの全体にわたって一定の深さで延在している。一方、側面ノッチ１７は、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと外周面１５Ａとの間の全体にわたって径方向に延びている。 According to the fifth embodiment, the inner circumferential notch 51 extends at an angle to the axial direction. In other words, the inner peripheral notch 51 extends over the entire inner peripheral surface 15B of the piston ring 15 at an angle with respect to the axial direction. In this case, the inner circumferential notch 51 extends with a constant depth from one side 15C of the piston ring 15 to the other side 15D. On the other hand, the side notch 17 extends radially over the entire area between the inner peripheral surface 15B and the outer peripheral surface 15A of the piston ring 15, as in the first embodiment.

ここで、前述したように、流体（潤滑油）の流れ方向に対して垂直な方向のピストンリング１５の離間部１５Ｅの開き幅「Ｌ１」は、離間部１５Ｅがピストンリング１５の軸方向に形成されている場合、前述の数３式の関係で表される。即ち、離間部１５Ｅがピストンリング１５の軸方向に形成されている場合は、「（ｒ２－ｒ１）」が大きいとき、および、「Ｌ１」が大きいときに、開口面積ａが大きくなり、潤滑油の供給量Ｑが増加する。これに対して、「Ｌ１」は、ピストンリング１５の軸方向に対して任意の角度θ傾けることによって、以下の数４式の関係で表される。 Here, as described above, the opening width "L1" of the spaced portion 15E of the piston ring 15 in the direction perpendicular to the flow direction of the fluid (lubricating oil) is such that the spaced portion 15E is formed in the axial direction of the piston ring 15. is represented by the relationship of Equation 3 above. That is, when the spaced portion 15E is formed in the axial direction of the piston ring 15, when "(r2-r1)" is large and when "L1" is large, the opening area a becomes large, and the lubricating oil supply amount Q increases. On the other hand, "L1" is represented by the following equation (4) by inclining the piston ring 15 by an arbitrary angle θ with respect to the axial direction.

Figure 0007211747000004
Figure 0007211747000004

この場合、図２０に示すように、「Ｌ」は、ピストンリング１５の周方向の開き幅Ｌである。「θ」は、ＬとＬ１のなす角θである。このように、θを任意に決めることによって、シリンダ穴１０の半径ｒ２、ピストンリング１５の自然状態での半径ｒ３のみに限定されずに、「Ｌ１」を任意の長さに設定することができる。この結果、供給量Ｑを任意に設定することができる。 In this case, as shown in FIG. 20, "L" is the opening width L of the piston ring 15 in the circumferential direction. "θ" is the angle θ between L and L1. Thus, by arbitrarily determining θ, it is possible to set "L1" to an arbitrary length without being limited only to the radius r2 of the cylinder bore 10 and the radius r3 of the piston ring 15 in its natural state. . As a result, the supply amount Q can be arbitrarily set.

第５の実施の形態は、上述のような内周ノッチ５１および側面ノッチ１７に沿って離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態ないし第４の実施の形態によるものと格別差異はない。即ち、第５の実施の形態も、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。この場合、内周ノッチ５１の軸方向に対する角度、即ち、ＬとＬ１のなす角θを変更することによって、離間部１５Ｅの開き幅Ｌ１を変更することができ、意図した供給量Ｑに調整できる。即ち、離間部１５Ｅのなす角θを精度よく規制することができ、Ｖ字空間１８（ピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位）に意図した量の潤滑油を供給することができる。 In the fifth embodiment, the crack that forms the separation portion 15E is propagated along the inner peripheral notch 51 and the side notch 17 as described above. There is no particular difference from those according to the form or the fourth embodiment. That is, in the fifth embodiment, similarly to the first to fourth embodiments, the spaced portion 15E of the piston ring 15 can be formed with high accuracy. In this case, by changing the angle of the inner peripheral notch 51 with respect to the axial direction, that is, the angle θ formed by L and L1, the opening width L1 of the separation portion 15E can be changed, and the intended supply amount Q can be adjusted. . That is, the angle θ formed by the spaced portion 15E can be regulated with high accuracy, and an intended amount of lubricating oil can be supplied to the V-shaped space 18 (contact portion between the small spherical portion 12D of the piston 12 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 10). can be supplied.

なお、第１の実施の形態では、斜軸式液圧回転機として固定容量型の油圧ポンプ１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、可変容量型の油圧ポンプを用いてもよい。このことは、第２の実施の形態ないし第５の実施の形態についても同様である。 In the first embodiment, the fixed displacement hydraulic pump 1 has been described as an example of the bent shaft type hydraulic rotary machine. However, it is not limited to this, and for example, a variable displacement hydraulic pump may be used. This also applies to the second through fifth embodiments.

第１の実施の形態では、斜軸式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、他の斜軸式液圧回転機として用いてもよい。このことは、第２の実施の形態ないし第５の実施の形態についても同様である。 In the first embodiment, the hydraulic pump 1 has been described as an example of the oblique shaft type hydraulic rotary machine. However, the present invention is not limited to this, and may be used as other oblique shaft hydraulic rotary machines such as hydraulic motors. This also applies to the second through fifth embodiments.

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。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斜軸式液圧回転機として広く適用できるものである。また、上述した各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。 In the embodiment, the case where the hydraulic pump 1 is applied to a hydraulic excavator has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to construction machines other than hydraulic excavators, such as hydraulic cranes and wheel loaders. Further, the present invention is not limited to construction machinery, but can be widely applied as a bent shaft type hydraulic rotary machine used in various machinery such as hydraulic pumps and hydraulic motors incorporated in industrial machinery and general machinery. Further, each embodiment described above is an example, and it goes without saying that partial replacement or combination of configurations shown in different embodiments is possible.

１ 油圧ポンプ（斜軸式液圧回転機）
２ ケーシング
８ シリンダブロック
１０ シリンダ穴
１２ ピストン
１２Ｃ ピストンリング装着溝
１２Ｄ 小球部
１５ ピストンリング
１５Ａ 外周面
１５Ｂ 内周面
１５Ｃ 一側面
１５Ｄ 他側面
１５Ｅ 離間部
１６，４１，５１ 内周ノッチ
１７，２１，３１ 側面ノッチ 1 Hydraulic pump (bent shaft hydraulic rotary machine)
2 casing 8 cylinder block 10 cylinder hole 12 piston 12C piston ring mounting groove 12D small ball portion 15 piston ring 15A outer peripheral surface 15B inner peripheral surface 15C one side surface 15D other side surface 15E spacing portions 16, 41, 51 inner peripheral notches 17, 21, 31 side notch

Claims (5)

ケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に設けられ、周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴を有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの前記各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され、外周側に環状全周溝となるピストンリング装着溝および前記ピストンリング装着溝よりも前記シリンダ穴の開口側に位置して前記シリンダ穴の内周面に向けて全周にわたって凸湾曲状に突出する小球部を有する複数のピストンと、
外周面と内周面とを有するリング体からなり、前記各ピストンの前記ピストンリング装着溝に装着されたピストンリングとを備え、
前記ピストンリングは、
前記シリンダ穴内の油液の圧力によって前記ピストンリング装着溝の前記小球部側の側面に押付けられる前記リング体の一側面と、
前記一側面とは軸方向反対側となる前記リング体の他側面と、
周方向に離間させることにより前記ピストンリングを前記ピストンリング装着溝に装着させることを可能とし、かつ、前記シリンダ穴内の油液を前記小球部と前記シリンダ穴の内周面との接触部位に供給する絞り通路となる離間部とを有してなる斜軸式液圧回転機において、
前記ピストンリングの内周面には、軸方向または軸方向に対して角度を持って延びる内周ノッチが形成されており、
前記ピストンリングの前記他側面には、前記内周ノッチと連続し、かつ、径方向または径方向に対して角度を持って延びる側面ノッチが形成されており、
前記側面ノッチは、前記ピストンリングの前記内周面側から前記外周面側に進む程、深さが浅くなり、かつ、前記ピストンリングの前記内周面から前記外周面よりも内径側の途中位置まで延びており、
前記ピストンリングの前記離間部は、前記内周ノッチおよび前記側面ノッチに沿って形成されていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。 a casing;
a cylinder block rotatably provided within the casing and having a plurality of circumferentially spaced cylinder holes extending axially;
A piston ring mounting groove that is reciprocally fitted in each of the cylinder holes of the cylinder block and that forms an annular full-circumference groove on the outer peripheral side thereof; a plurality of pistons having small spherical portions protruding in a convex shape over the entire circumference toward the inner peripheral surface of the hole;
A piston ring comprising a ring body having an outer peripheral surface and an inner peripheral surface and mounted in the piston ring mounting groove of each piston,
The piston ring is
one side surface of the ring body pressed against the side surface of the piston ring mounting groove on the small ball portion side by the pressure of the oil in the cylinder hole;
the other side surface of the ring body that is axially opposite to the one side surface;
By separating in the circumferential direction, the piston ring can be mounted in the piston ring mounting groove, and the oil in the cylinder hole is caused to contact the contact portion between the small ball portion and the inner peripheral surface of the cylinder hole. In a bent shaft type hydraulic rotary machine having a spaced portion serving as a throttle passage for supplying,
An inner peripheral notch extending in the axial direction or at an angle to the axial direction is formed in the inner peripheral surface of the piston ring,
The other side surface of the piston ring is formed with a side notch that is continuous with the inner peripheral notch and extends in a radial direction or at an angle to the radial direction,
The side notch is shallower as it progresses from the inner peripheral surface side of the piston ring toward the outer peripheral surface side, and is located halfway from the inner peripheral surface of the piston ring to the inner diameter side of the outer peripheral surface. extends up to
A bent shaft hydraulic rotary machine, wherein the spaced portion of the piston ring is formed along the inner peripheral notch and the side notch. 請求項１に記載の斜軸式液圧回転機において、
前記内周ノッチは、前記ピストンリングの前記一側面と前記他側面との間の全体にわたって延びていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。 In the bent shaft hydraulic rotary machine according to claim 1,
A bent-axis hydraulic rotary machine, wherein the inner peripheral notch extends over the entire area between the one side surface and the other side surface of the piston ring. 請求項１に記載の斜軸式液圧回転機において、
前記側面ノッチは、径方向に対して角度を持って延びていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。 In the bent shaft hydraulic rotary machine according to claim 1,
A bent-axis hydraulic rotary machine, wherein the side notch extends at an angle with respect to a radial direction. 請求項１に記載の斜軸式液圧回転機において、
前記側面ノッチは、径方向に延びていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。 In the bent shaft hydraulic rotary machine according to claim 1,
A bent shaft hydraulic rotating machine, wherein the side notch extends in a radial direction. 請求項１に記載の斜軸式液圧回転機において、
前記内周ノッチは、軸方向に対して角度を持って延びていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。 In the bent shaft hydraulic rotary machine according to claim 1,
A bent-shaft hydraulic rotary machine, wherein the inner peripheral notch extends at an angle with respect to the axial direction.
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