JPH07109973A - 斜板式油圧装置 - Google Patents

斜板式油圧装置

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Publication number
JPH07109973A
JPH07109973A JP5257978A JP25797893A JPH07109973A JP H07109973 A JPH07109973 A JP H07109973A JP 5257978 A JP5257978 A JP 5257978A JP 25797893 A JP25797893 A JP 25797893A JP H07109973 A JPH07109973 A JP H07109973A
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JP
Japan
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swash plate
plunger
type hydraulic
cylinder
receiving recess
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Pending
Application number
JP5257978A
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English (en)
Inventor
Yasunobu Kawakami
泰伸 川上
Naoki Kamiide
直樹 上出
Naoki Ota
直樹 太田
Atsushi Iwamoto
淳 岩本
Tsutomu Hayashi
勉 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プランジャをセラミックス製とした斜板式油
圧装置の耐久性を向上させる。 【構成】 プランジャ3の半球状先端部3aの曲率半径
をR0、前記プランジャ3の直径をD、斜板10の球面
受け凹部13の曲率半径をR1、斜板10の球面受け凹
部13の深さをLとした場合、これらの関係が0.52
≦R0/D≦0.62、0.81≦R0/R1≦0.8
7、又は0.36≦L/R0≦0.42となるようにし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は斜板式油圧装置のうち特
にプランジャと材質と、このプランジャの先端部が当接
する金属製斜板に特徴をもたせたものに関する。
【0002】
【従来の技術】油ポンプや油圧モータとして用いられる
斜板式油圧装置として本出願人が先に提案した特願平3
−19962号に記載されたものがある。この斜板式油
圧装置は、シリンダブロックに油通路に連通する複数の
シリンダ孔を軸線を中心として環状に配設し、またシリ
ンダブロックを囲僥するように斜板をシリンダブロック
とは相対回転可能に設け、この斜板に設けた球面受け凹
部に前記シリンダ孔に挿入したプランジャの半球状先端
部を当接せしめた構成となっている。
【0003】そして、斜板を回転させ、これと当接する
プランジャをシリンダ孔内で往復摺動させ、シリンダ孔
内の容積を変化させることで作動油の吸入・排出を行
い、ポンプとしての作用をなすようにし、逆に、シリン
ダ孔内に対して作動油の吸入・排出を行うことで、プラ
ンジャをシリンダ孔内で往復摺動させ、斜板を回転せし
めることでモータとしての作用をなすようにしたもので
ある。
【0004】斯かる斜板式油圧装置のプランジャ及び斜
板はいずれも鋼材から構成されているが、プランジャの
耐久性に問題がある。そこで、プランジャを耐摩耗性、
耐熱性及び潤滑性に優れたセラミックス材にて構成する
ことが考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにプラン
ジャをセラミックス製とすることにより、高速回転で作
動油圧を高める見込が得られるが、従来の鋼材と同じ寸
法形状のままでは、弾性係数、摩擦係数が異なるため、
高速・高圧運転とした場合に、異常摩耗、焼き付き或い
はプランジャの受け凹部からの飛出し等の問題が生じて
くる。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
願は、シリンダブロックに複数のシリンダ孔を軸線を中
心として環状に配設し、これらシリンダ孔内に挿入した
セラミックス製プランジャの半球状先端部をシリンダブ
ロックの周囲に相対的に回転可能に設けた斜板の球面受
け凹部に当接せしめた斜板式油圧装置を前提とし、第1
発明は、プランジャの半球状先端部の曲率半径をR0
前記プランジャの直径をDとした場合、0.52≦R0
/D≦0.62の関係にあることを特徴とし、第2発明
は、前記斜板の球面受け凹部の曲率半径をR1とした場
合、0.81≦R0/R1≦0.87の関係にあることを
特徴とし、第3発明は、前記斜板の球面受け凹部の深さ
をLとした場合、0.36≦L/R0≦0.42の関係
にあることを特徴とし、更に第4発明は、前記プランジ
ャのシリンダ孔内に臨む後端部について、0.6以上の
C面取り或いはR面取りが施すことを特徴としている。
【0007】
【作用】セラミックス製プランジャを組込んだ斜板式油
圧装置の、プランジャの半球状先端部の曲率半径
(R0)とプランジャの直径(D)との関係、同曲率半
径(R0)と斜板の球面受け凹部の曲率半径(R1)との
関係、同曲率半径(R0)と斜板の球面受け凹部の深さ
(L)との関係、プランジャ後端部のC面取り(C)或
いはR面取り(R3)の値を所定範囲にすることにより
異常摩耗、焼き付き或いはプランジャの受け凹部からの
飛出しを防止できる。
【0008】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図1は本発明に係る斜板式油圧装置
の断面図であり、実施例としては斜板式油圧装置を自動
二輪車の無断変速機のポンプとして適用した例を示す。
【0009】図中1はシリンダブロックであり、このシ
リンダブロック1には複数のシリンダ孔2…が軸線Lを
中心として環状に等間隔で形成され、各シリンダ孔2に
は窒化珪素等のセラミックス製のプランジャ3が摺動自
在に挿入されている。
【0010】また、シリンダブロック1の先部は軸4と
なっており、この軸4及び前記シリンダブロック1の外
周にはベアリング5を介して回転体6を配置している。
この回転体6の中間部外周にはスプロケット7を形成
し、このスプロケット7と図示しないエンジンのクラン
ク軸との間にベルト(チェーン)8を張設し、また回転
体6の後端部は前記軸Lに対して偏心した偏心リング部
9となっている。
【0011】更に、前記回転体6の中間部外内周には鋼
材(SUJ2 HRC60〜65)からなる斜板10を
スラストベアリング11及びラジアルベアリング12を
介して回転自在に保持している。この斜板10は前記軸
4が貫通するとともに軸線Lに対してその回転面が傾斜
し、更に前記プランジャ3の半球状先端部3aが当接す
る球面受け凹部(ディンプル)13が形成されている。
【0012】また、シリンダ孔2内の油室は弁14を介
して吸引油路15或いは吐出油路16に選択的に連通す
る構造となっている。即ち、弁14は図示しないスプリ
ング等によて径方向外方に付勢され、その外端部はベア
リング17を介して前記偏心リング部9の内側面に当接
している。
【0013】而して、エンジンの駆動によって回転体6
が回転すると斜板10が回転し、斜板10の回転につれ
て、吐出領域にあるプランジャ3(図の上方のプランジ
ャ)が図中左方に移動し、またこの時弁14は偏心リン
グ部9によって下方に押され、シリンダ孔2内の油室と
吐出油路16とが連通し作動油が送出される。
【0014】一方、吸引領域にある弁14(図の下方の
弁)4は偏心リング部9の大径部が対向しているので図
において下方に押され、吸引油路15とシリンダ孔2内
の油室とが連通し、圧油がシリンダ孔2内に流入しプラ
ンジャ3は図中右方向に斜板に当接したまま移動する。
【0015】ここで、静油圧式無断変速機は、前記した
ポンプの他にこのポンプによって駆動される斜板式油圧
装置からなるモータを組み合わせている。モータは図1
においてシリンダブロック1を左方に伸ばした部分に設
けられている。このモータはポンプと対称にシリンダ
孔、プランジャ及び斜板を設け、斜板については傾斜角
を可変とし、またモータ側のシリンダ孔内の油室とポン
プ側の前記シリンダ孔2とを前記吸引油路15及び吐出
油路16を介して連通している。
【0016】したがって、吐出油路16を介して吐出さ
れたポンプ側の作動油は、モータ側のシリンダ孔内に入
りモータ側のプランジャを突出せしめ、これによりモー
タ側の斜板が回転する。モータ側の斜板が回転すると収
縮領域にあるモータ側のプランジャは後退し、これによ
り収縮領域にあるモータ側のシリンダ孔内の作動油が吸
引通路15を介してポンプ側の吸引領域にあるシリンダ
孔2内に流入する。
【0017】かくして、シリンダブロック1はポンプ側
の斜板10から受ける反動トルクと、モータ側の斜板か
ら受ける反動トルクとの和によって回転する。そして、
モータ側の斜板の傾斜角を変化させることで反動トルク
が変化するので回転速度が変り、ここに無断変速機が成
立する。
【0018】図2はプランジャ3と斜板10との接触部
を示す拡大図である。この図において、R0はプランジ
ャ3の半球状先端部3aの曲率半径、Dはプランジャ3
の直径、R1は斜板10の球面受け凹部13の曲率半
径、Lは球面受け凹部13の深さ、C(R)はプランジ
ャ3のシリンダ孔2内に臨む後端部のC(R)面取り部
を表す。
【0019】図3は相対回転数3600rpmにおける
0/D及び作動油圧とダメージの発生及びプランジャ
の飛び出しの発生との関係を示すグラフであり、このグ
ラフから明らかなように、R0/Dが0.52より小さ
くなると斜板10の球面受け凹部13にダメージが発生
する。これはR0/Dが0.52より小さいと、接触面
圧が高くなり、半球状先端部3aと球面受け凹部13と
の間へのオイル侵入が断続的になり、セラミック製の半
球状先端部3aが球面受け凹部13を摩耗させるためで
ある。また、R0/Dが0.62より大きくなると、半
球状先端部3aが球面受け凹部13から飛び出すことが
ある。これはR0/Dが大きくなるにつれ半球状先端部
3aと球面受け凹部13との接触点が外側に移動するこ
とに起因する。したがって、R0とDの関係は、0.5
2≦R0/D≦0.62とすべきであり、好ましくは
0.55≦R0/D≦0.60とする。
【0020】図4は相対回転数3600rpmにおける
0/R1及び作動油圧と異常摩耗の発生及びプランジャ
の飛び出しの発生との関係を示すグラフであり、このグ
ラフから明らかなように、R0/R1が0.81より小さ
いと、異常摩耗やカジリが発生し、R0/R1が0.87
より大きくなると半球状先端部3aの飛び出しが発生す
る。これらの原因は前記と同様である。したがって、R
0とR1の関係は、0.81≦R0/R1≦0.87となる
ようにする。
【0021】図5は相対回転数3600rpmにおける
L/R0及び作動油圧と異常摩耗の発生及びプランジャ
の飛び出しの発生との関係を示すグラフであり、このグ
ラフから明らかなように、L/R0が0.36より小さ
くなると飛び出しが発生し、0.42より大きくなると
異常摩耗やカジリが発生する。したがって、LとR0
関係は、0.36≦L/R0≦0.42となるようにす
る。
【0022】ところで、プランジャ3のシリンダ孔2内
に臨む後端部にはC面取り或いはR面取りが施されてお
り、このようにC面取り(C)或いはR面取り(R3
を施すことで、作動油によってプランジャが自動調芯さ
れ、シリンダ孔2内面とプランジャ3外周面との間の油
膜が切れることがなくカジリの発生が抑制される。尚、
図2にあってはプランジャ3の後端部にC面取りとR面
取りの両方を示しているが、実際はいずれか一方とす
る。
【0023】図6は相対回転数3600rpmにおける
面取りの大きさとカジリの発生頻度との関係を示すグラ
フであり、この図からも明らかなように面取りの大きさ
(C)または(R3)は0.6以上とするのが好まし
い。
【0024】図7(A)及び(B)はプランジャの別実
施例を示す図であり、図7(A)に示す実施例にあって
はプランジャ3の後端部に小径の肩部3bを5mm以上
凹ませて形成し、自動調芯を行うようにし、図7(B)
に示す実施例にあってはプランジャ3の肩部3bを2段
形状にして自動調芯を行うようにしている。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
プランジャをセラミックス製とした斜板式油圧装置にお
いて、プランジャの半球状先端部の曲率半径をR0、前
記プランジャの直径をD、金属製斜板の球面受け凹部の
曲率半径をR1、金属製斜板の球面受け凹部の深さをL
とした場合、これらの関係が0.52≦R0/D≦0.
62、0.81≦R0/R1≦0.87、又は0.36≦
L/R0≦0.42となるようにし、更にはプランジャ
のシリンダ孔内に臨む後端部に0.6以上のC面取り或
いはR面取りを施すようにしたので、斜板の球面受け凹
部にクラック等のダメージを与えることなく、異常摩耗
やカジリの発生を抑制でき、更に受け凹部からプランジ
ャが飛び出すことも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る斜板式油圧装置を自動二輪車の無
断変速機のポンプとして適用した例を示す断面図
【図2】プランジャと斜板との接触部を示す拡大図
【図3】R0/D及び作動油圧とダメージの発生及びプ
ランジャの飛び出しの発生との関係を示すグラフ
【図4】R0/R1及び作動油圧と異常摩耗の発生及びプ
ランジャの飛び出しの発生との関係を示すグラフ
【図5】L/R0及び作動油圧と異常摩耗の発生及びプ
ランジャの飛び出しの発生との関係を示すグラフ
【図6】面取りの大きさとカジリの発生頻度との関係を
示すグラフ
【図7】プランジャの別実施例を示す図
【符号の説明】
1…シリンダブロック、2…シリンダ孔、3…プランジ
ャ、3…半球状先端部、6…回転体、10…斜板、13
…球面受け凹部、C(R3)…面取り部、D…プランジ
ャの直径、L…球面受け凹部の深さ、R0…半球状先端
部の曲率半径、R1…球面受け凹部の曲率半径。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年11月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】斯かる斜板式油圧装置のプランジャ及び斜
板はいずれも鋼材から構成されているが、プランジャの
耐久性に問題がある。すなわち運転条件が厳しい高回
転、高面圧の条件下で、長時間運転した場合、磨耗が発
生することがある。そこで、プランジャを耐摩耗性、耐
熱性及び潤滑性に優れたセラミックス材にて構成するこ
とが考えられる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】図7(A)及び(B)はプランジャの別実
施例を示す図であり、図7(A)に示す実施例にあって
はプランジャ3の後端部に小径の肩部3bを0.5mm
以上凹ませて形成し、自動調芯を行うようにし、図7
(B)に示す実施例にあってはプランジャ3の肩部3b
を2段形状にして自動調芯を行うようにしている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 淳 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 林 勉 埼玉県朝霞市泉水3丁目15番1号 株式会 社本田技術研究所朝霞研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダブロックに複数のシリンダ孔を
    軸線を中心として環状に配設し、これらシリンダ孔内に
    挿入したセラミックス製プランジャの半球状先端部をシ
    リンダブロックの周囲に相対的に回転可能に設けた金属
    製斜板の球面受け凹部に当接せしめた斜板式油圧装置に
    おいて、前記プランジャの半球状先端部の曲率半径をR
    0、前記プランジャの直径をDとした場合、0.52≦
    0/D≦0.62の関係にあることを特徴とする斜板
    式油圧装置。
  2. 【請求項2】 シリンダブロックに複数のシリンダ孔を
    軸線を中心として環状に配設し、これらシリンダ孔内に
    挿入したセラミックス製プランジャの半球状先端部をシ
    リンダブロックの周囲に相対的に回転可能に設けた金属
    製斜板の球面受け凹部に当接せしめた斜板式油圧装置に
    おいて、前記プランジャの半球状先端部の曲率半径をR
    0、前記斜板の球面受け凹部の曲率半径をR1とした場
    合、0.81≦R0/R1≦0.87の関係にあることを
    特徴とする斜板式油圧装置。
  3. 【請求項3】 シリンダブロックに複数のシリンダ孔を
    軸線を中心として環状に配設し、これらシリンダ孔内に
    挿入したセラミックス製プランジャの半球状先端部をシ
    リンダブロックの周囲に相対的に回転可能に設けた金属
    製斜板の球面受け凹部に当接せしめた斜板式油圧装置に
    おいて、前記プランジャの半球状先端部の曲率半径をR
    0、前記斜板の球面受け凹部の深さをLとした場合、
    0.36≦L/R0≦0.42の関係にあることを特徴
    とする斜板式油圧装置。
  4. 【請求項4】 シリンダブロックに複数のシリンダ孔を
    軸線を中心として環状に配設し、これらシリンダ孔内に
    挿入したセラミックス製プランジャの半球状先端部をシ
    リンダブロックの周囲に相対的に回転可能に設けた金属
    製斜板の球面受け凹部に当接せしめた斜板式油圧装置に
    おいて、前記プランジャのシリンダ孔内に臨む後端部に
    は0.6以上のC面取り或いはR面取りが施されている
    ことを特徴とする斜板式油圧装置。
JP5257978A 1993-10-13 1993-10-15 斜板式油圧装置 Pending JPH07109973A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5257978A JPH07109973A (ja) 1993-10-15 1993-10-15 斜板式油圧装置
US08/322,865 US5554009A (en) 1993-10-13 1994-10-11 Swash-plate hydraulic pressure device
DE69405703T DE69405703T2 (de) 1993-10-13 1994-10-11 Hydraulische Druckvorrichtung mit Taumelscheibe
EP94402279A EP0666419B1 (en) 1993-10-13 1994-10-11 Swash-plate hydraulic pressure device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5257978A JPH07109973A (ja) 1993-10-15 1993-10-15 斜板式油圧装置

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JPH07109973A true JPH07109973A (ja) 1995-04-25

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JP5257978A Pending JPH07109973A (ja) 1993-10-13 1993-10-15 斜板式油圧装置

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JP (1) JPH07109973A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5947954B1 (ja) * 2015-05-08 2016-07-06 川崎重工業株式会社 ピストン、及びそれを備える液圧回転機械

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02500459A (ja) * 1987-01-28 1990-02-15 アルフレッド ケルハー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー 回転斜板プランジャポンプを具備した高圧清掃機
JPH0544813A (ja) * 1991-08-08 1993-02-23 Honda Motor Co Ltd 斜板式油圧装置

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A02 Decision of refusal

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Effective date: 19990203