JPH1150951A - 斜板式油圧ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 斜板と斜板支持台との接触面圧の低減を図る
とともに、製造コストの低減を図る。 【解決手段】 斜板支持台２７には、一端面側第２凹所
６１と、他端面側第２凹所６２とから成る第２凹所６０
が形成される。したがって斜板２６が各傾転方向に傾転
したとき、一端面側第２凹所６１および／または他端面
側第２凹所６２に第１凹所５２を介して作動油が導かれ
て、斜板２６と斜板支持台２７との接触面圧を低減させ
ることができる。また一端面側第２凹所６１および他端
面側第２凹所６２はたとえば機械加工によって形成され
るので、一端面側および他端面側第２凹所６１，６２を
受面５７に容易に形成することができ、製造コストを低
減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式油圧ポンプ
に関し、さらに詳しくは、建設機械および一般産業機械
などの油圧源として好適に用いられる斜板式油圧ポンプ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の技術の斜板式油圧ポンプ２
０の断面図であり、図８は図７に示される斜板式油圧ポ
ンプ２０に備えられる斜板１を簡略化して示す正面図で
あり、図９は図７に示される斜板式油圧ポンプ２０に備
えられる斜板支持台２を簡略化して示す正面図である。
斜板式油圧ポンプ（以下、斜板ポンプと略称する場合が
ある）２０は、基本的にシリンダブロック１２と複数の
ピストン１３と斜板１と斜板支持台２とを含んで構成さ
れる。シリンダブロック１２には、内燃機関などの回転
駆動源からの回転力が伝達されて回転軸線Ｌ１０まわり
に回転駆動され、周方向に間隔を開けて複数のピストン
室１４が形成される。複数のピストン１３は、前記シリ
ンダブロック１２の各ピストン室１４に伸長方向および
縮退方向に変位自在に収納される。

【０００３】斜板１は、たとえば球状黒鉛鋳鉄から成
り、斜板本体３とこの斜板本体３の長手方向に垂直な幅
方向両端部に設けられる一対の支持部４，５とから成
り、シリンダブロック１２の回転軸線Ｌ１０に直交する
傾転軸線Ｌ１１まわりに傾転自在に設けられ、各ピスト
ン１３をシリンダブロック１２の回転に伴って前記伸長
方向および縮退方向に案内する案内面１９を有する。斜
板本体３には、斜板１が傾転可能な状態で、回転駆動源
からの回転力をシリンダブロック１２に伝達する回転軸
１００が挿通する挿通孔６が形成される。各支持部４，
５は、傾転軸線Ｌ１１を中心とする直円筒面内に形成さ
れる摺動面７，８をそれぞれ有し、後述の斜板支持台２
の受面１５，１６に臨んで開放し、前記摺動面７，８が
形成される領域の傾転方向Ｃ１，Ｃ２両端部７ａ，７
ｂ；８ａ，８ｂ間の中間部に凹所９，１０がそれぞれ形
成される。各凹所９，１０は、通路１１によってそれぞ
れ連通している。斜板１は、前記回転軸線Ｌ１０と前記
傾転軸線Ｌ１１に直交し、かつ前記案内面１９を含む仮
想平面に直交する軸線Ｌ１２とのなす角度である傾転角
度αが大きくなる傾転方向Ｃ１および傾転角度αが小さ
くなる傾転方向Ｃ２に傾転自在である。

【０００４】斜板支持台２は、たとえば球状黒鉛鋳鉄か
ら成る。また斜板支持台２には、各摺動面７，８が摺動
自在に接触し、斜板１を前記傾転軸線Ｌ１１まわりに傾
転自在に支持する２つの受面１５，１６を有し、前記回
転軸１００が挿通する挿通孔１７が形成される。一方の
受面１５は作動油が吸入される側に設けられ、他方の受
面１６は作動油が吐出される側に設けられる。他方の受
面１６には、前記凹所１０に臨んで開口し、各ピストン
室１４から吐出される作動油の一部を前記凹所１０に供
給する圧油供給口１８が形成される。また凹所１０に導
かれた作動油は、通路１１を介して凹所９に導かれる。
さらに各凹所９，１０は、各凹所９，１０が各受面１
５，１６に常に臨んだ状態で作動油が導かれる。

【０００５】このように構成された斜板ポンプ２０は、
各ピストン１３を斜板１の案内面１９に前記伸長方向お
よび縮退方向に案内した状態でシリンダブロック１２を
回転させることによって、各ピストン１３を各ピストン
室１４内で前記縮退方向に変位させて作動油の吸入動作
を行い、前記伸長方向に変位させて作動油の排出動作を
行って作動油を送出す。

【０００６】図１０は、斜板１が斜板支持台２に支持さ
れた状態を簡略化して示す図である。図１０（１）は斜
板１の傾転角度αが比較的小さい、たとえば０°程度で
あるときを示し、図１０（２）は斜板１の傾転角度αが
比較的大きい、たとえば１６°程度であるときを示す。
シリンダブロック１２の各ピストン室１４から作動油を
吐出するとき、斜板１には作動油が各ピストン１３に与
える押圧力の合力ΣＦが作用する。

【０００７】図１０（１）において、凹所１０には吐出
圧ｐの作動油が導かれて、凹所１０の底面１０ａには一
様に分布する油圧ｐの合力Ｐ１が作用し、斜板１の凹所
１０が形成される領域では、この油圧ｐの合力Ｐ１によ
って押圧力の合力ΣＦに抗して支持されている。凹所１
０に導かれた作動油は、凹所１０が形成される領域より
も各傾転方向Ｃ１，Ｃ２下流側の領域において、摺動面
８と受面１６との間に染み込むように導かれる。凹所９
の底面９ａにも通路１１を介して導かれた作動油の圧力
ｐが作用し、凹所９が形成される領域よりも各傾転方向
Ｃ１，Ｃ２下流側の領域においても摺動面７と受面１５
との間に染み込むように導かれる。しかしながら作動油
を強制的に導いているのではなく、作動油の圧力ｐによ
って摺動面７，８と受面１５，１６との間に染み込んで
いるので、その圧力損失によって、作動油の圧力分布は
凹所９，１０からの距離に比例して圧力ｐが減少する分
布を示す。このように圧力ｐが減少するけれども、摺動
面７，８の凹所９，１０よりも傾転方向Ｃ１下流側の領
域にも作動油による油圧の合力Ｐ２が作用するととも
に、摺動面７，８と受面１５，１６とが直接接触して、
摺動面７，８には押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１が作用
し、この押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１と油圧の合力Ｐ２
とによって、摺動面７，８は押圧力の合力ΣＦに抗して
受面１５，１６に支持されている。

【０００８】同様に、摺動面７，８の凹所９，１０より
も傾転方向Ｃ２下流側の領域にも作動油による油圧の合
力Ｐ３が作用するとともに、摺動面７，８と受面１５，
１６とが直接接触して、摺動面７，８には押圧力の合力
ΣＦの反力Ｒ２が作用し、この押圧力の合力ΣＦの反力
Ｒ２と油圧の合力Ｐ３とによって摺動面７，８は押圧力
の合力ΣＦに抗して受面１５，１６に支持されている。

【０００９】作動油が吐出される側の凹所１０よりも傾
転方向Ｃ２下流側の領域において、作動油の圧力が作用
する領域は狭くなり、これによって油圧の合力Ｐ３が小
さくなり、したがって押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ２が大
きくなってしまう。このとき摺動面８の凹所１０よりも
傾転方向Ｃ１下流側の領域に作用する押圧力の合力ΣＦ
の反力Ｒ１の大きさと、摺動面８の凹所１０よりも傾転
方向Ｃ２下流側の領域に作用する押圧力の合力ΣＦの反
力Ｒ２の大きさとの大小関係はＲ１＜Ｒ２であり、摺動
面８の凹所１０よりも傾転方向Ｃ１下流側の領域に作用
する油圧の合力Ｐ２の大きさと、摺動面８の凹所１０よ
りも傾転方向Ｃ２下流側の領域に作用する油圧の合力Ｐ
３の大きさとの大小関係はＰ２＞Ｐ３である。

【００１０】また作動油が吸入される側の摺動面７およ
び受面１５には、作動油が吐出される側の押圧力の合力
ΣＦよりも小さな力が作用するので、吸入側の押圧力の
合力ΣＦの反力Ｒ１，Ｒ２は小さくなり、前記摺動面７
および受面１５には、斜板１の傾転時に部分的なかじり
または焼付きが生じにくい。

【００１１】図１０（２）において、斜板１が傾転方向
Ｃ１に傾転して傾転角度がαとなったとき、作動油の吐
出圧ｐが上昇してピストン１３に作用する力が上昇し、
押圧力の合力ΣＦが大きくなる。凹所９，１０の底面９
ａ，１０ａに一様に分布する油圧ｐの合力Ｐ１は、凹所
９，１０に導かれれる作動油の圧力ｐの上昇に伴って大
きくなる。凹所９，１０に導かれた作動油は、凹所９，
１０が形成される領域よりも各傾転方向Ｃ１，Ｃ２下流
側の領域において、摺動面７，８と受面１５，１６との
間に染み込むように導かれる。しかしながら作動油を強
制的に導いているのではなく、作動油の圧力ｐによって
摺動面７，８と受面１５，１６との間に染み込んでいる
ので、その圧力損失によって、作動油の圧力分布は、凹
所９，１０からの距離に比例して圧力が減少する分布を
示す。このように圧力が減少するけれども、摺動面７，
８の凹所９，１０よりも傾転方向Ｃ２下流側の領域にも
作動油による油圧の合力Ｐ３が作用するとともに、摺動
面７，８と受面１５，１６とが直接接触して、摺動面
７，８には押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ２が作用し、この
押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ２と油圧の合力Ｐ３とによっ
て、摺動面７，８は押圧力の合力ΣＦに抗して受面１
５，１６に支持されている。

【００１２】同様に、摺動面７，８の凹所９，１０より
も傾転方向Ｃ１下流側の領域にも作動油による油圧の合
力Ｐ２が作用するとともに、摺動面７，８と受面１５，
１６とが直接接触して、摺動面７，８には押圧力の合力
ΣＦの反力Ｒ１が作用し、この押圧力の合力ΣＦの反力
Ｒ１と、油圧の合力Ｐ２とによって、摺動面７，８は押
圧力の合力ΣＦに抗して受面１５，１６に支持されてい
る。

【００１３】作動油が吐出される側の凹所１０よりも傾
転方向Ｃ１下流側の領域において、作動油の圧力が作用
する領域は狭くなり、これによって油圧の合力Ｐ２が小
さくなり、したがって押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１が大
きくなってしまう。このとき摺動面８の凹所１０よりも
傾転方向Ｃ１下流側の領域に作用する押圧力の合力ΣＦ
の反力Ｒ１の大きさと、摺動面８の凹所１０よりも傾転
方向Ｃ２下流側の領域に作用する押圧力の合力ΣＦの反
力Ｒ２の大きさとの大小関係はＲ１＞Ｒ２であり、摺動
面８の凹所１０よりも傾転方向Ｃ１下流側の領域に作用
する油圧の合力Ｐ２の大きさと、摺動面８の凹所１０よ
りも傾転方向Ｃ２下流側の領域に作用する油圧の合力Ｐ
３の大きさとの大小関係はＰ２＜Ｐ３である。

【００１４】また作動油が吸入される側の摺動面７およ
び受面１５には、作動油が吐出される側の押圧力の合力
ΣＦよりも小さな力が作用するので、吸入側の押圧力の
合力ΣＦの反力Ｒ１，Ｒ２は小さくなり、前記摺動面７
および受面１５には斜板１の傾転時に部分的なかじりま
たは焼付きが生じにくい。

【００１５】以上のように、斜板１の傾転角度αが小さ
いときには、摺動面７，８の傾転方向Ｃ２下流側で押圧
力の合力ΣＦの反力Ｒ２が大きくなり、斜板１の傾転角
度αが大きいときには、摺動面７，８の傾転方向Ｃ１下
流側で押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１が大きくなる。これ
は摺動面７，８と受面１５，１６との接触によって、摺
動面７，８と受面１５，１６との間隔が小さくまたはな
くなり、作動油がこの隙間に入り込みにくくなって作動
油の圧力が作用する領域が狭くなるためである。特に、
斜板１の傾転角度αが大きいときには吐出される作動油
の圧力が高くなるとともに、押圧力の合力ΣＦも大きく
なり、摺動面８の凹所１０よりも傾転方向Ｃ１下流側の
領域に作用する押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１が非常に大
きくなってしまう。この状態で斜板１を傾転させると、
特に作動油が吐出される側の摺動面８および受面１６の
各傾転方向Ｃ１，Ｃ２下流側の領域に部分的なかじりま
たは焼付きが生じてしまうという問題がある。

【００１６】この問題を解決するために、基材に耐摩耗
性を有する銅合金、たとえば燐青銅から成る表層を形成
してこの表層によって受面１６を形成して部分的なかじ
りまたは焼付きを防止している。

【００１７】また他の従来の技術は、たとえば特開昭６
３−９０６７６号公報に開示されている。この従来の技
術は、斜板であるスワッシュプレートに設けられる給油
路によってシリンダブロックの回転時、一対の円形受面
と一対の円形滑り面との各対向面間に、ピストンによっ
てピストン室から押出された高圧油が間欠的に給油さ
れ、各対向面間の圧力をつねに変化させてスワッシュプ
レートの傾転開始時の動きが滑らかにできるとともに、
各対向面間の圧力を給油路の大きさおよび数などによっ
て制御して目詰まりが発生しないようにしている。

【００１８】さらに他の従来の技術は、たとえば特開平
１−１３００７３号公報に開示されている。この従来の
技術は、斜板であるスワッシュプレートが傾転角度を変
更するとき、給油路を介して円筒受面と滑り面との間に
その傾転角度を変更させる制御圧力ラインからの油を供
給し、スワッシュプレートの滑り面を受面から浮上させ
るとともに、受面と滑り面との間に油膜を形成し、スワ
ッシュプレートを流体潤滑させた状態で滑らかに傾転さ
せ、この給油を正に受面と滑り面との間で摺動するとき
だけ行って給油に伴う無駄な油消費を抑制して効率低下
を防いでいる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術において、当接面８および受面１６の部分的なかじ
りまたは焼付きを防ぐために耐摩耗性を有する銅合金、
たとえば燐青銅によって受面１６を形成しているが、こ
の銅合金の表層を表層の部分的な剥離などがないように
高精度で斜板支持台２に取付けたり、またそのために取
付け状態を検査することが困難であり、手間がかかると
ともに製造コストが増大するという問題がある。

【００２０】また、特開昭６３−９０６７６号公報およ
び特開平１−１３００７３号公報に開示される従来の技
術において、ともに受面と滑り面との対向面間に給油を
行っているが、これらの技術では、部分的ながじりまた
は焼付きが生じやすい傾転方向両端部付近にまで油を供
給することはできず、受面および滑り面に作用する力が
大きくなり、この状態でスワッシュプレートを傾転させ
ると、受面および滑り面の傾転方向両端部付近に部分的
なかじりまたは焼付きが生じるという問題がある。

【００２１】本発明の目的は、斜板と斜板支持台との接
触面圧の低減を図り、部分的なかじりまたは焼付きを防
止するとともに、製造コストの低減を図ることができる
斜板式油圧ポンプを提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、回転軸線まわりに回転駆動され、周方向に間隔をあ
けて複数のピストン室が形成されるシリンダブロック
と、シリンダブロックの各ピストン室に伸長方向および
縮退方向に変位自在に収納される複数のピストンと、シ
リンダブロックの回転軸線に直交する傾転軸線まわりに
傾転自在に設けられ、各ピストンをシリンダブロックの
回転に伴って前記伸長方向および縮退方向に案内する案
内面、および傾転軸線を中心とする直円筒面内に形成さ
れる摺動面を有する斜板と、斜板の摺動面が摺動自在に
接触し、この斜板を前記傾転軸線まわりに傾転自在に支
持する受面を有する斜板支持台とを含み、前記斜板に
は、斜板支持台の受面に臨んで開放し、各ピストン室か
ら吐出される作動油の一部が導かれる第１凹所が、前記
摺動面が形成される領域の傾転方向両端部間の中間部に
形成される斜板油圧ポンプにおいて、前記斜板支持台に
は、斜板が各傾転方向に傾転したとき、前記第１凹所に
連通する第２凹所が第１凹所の各傾転方向両端面よりも
各傾転方向下流側に延びて形成されることを特徴とする
斜板式油圧ポンプである。

【００２３】本発明に従えば、前記斜板支持台には、斜
板が各傾転方向に傾転したとき、第１凹所に連通する第
２凹所が形成される。各ピストン室から吐出される作動
油の一部が前記第１凹所に導かれ、斜板が各傾転方向に
傾転したときに第１凹所と第２凹所とが連通して、吐出
される作動油の一部が第２凹所に導かれるので、各傾転
方向両端部付近の領域の摺動面と受面との間に作動油を
積極的に導いて、作動油の油圧が作用する領域を増加さ
せて、吐出される作動油の一部を各傾転方向両端部付近
の領域まで導き、傾転時に部分的なかじりまたは焼付き
が生じやすい領域、すなわち第２凹所に臨む領域の摺動
面およびこの摺動面に臨む受面の接触面圧を低減させ、
摺動面および受面における斜板の傾転時の部分的なかじ
りまたは焼付きを防ぐことができるとともに、作動油を
潤滑油として用いることができ、斜板を滑らかに傾転さ
せることができる。

【００２４】また、前記第２凹所はたとえば機械加工に
よって形成されるので、前記第２凹所を容易に形成する
ことができ、手間がかからず製造コストを低減すること
ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある斜板式油圧ポンプ２１の構成を簡略化して示す断面
図である。斜板式油圧ポンプ（以下、斜板ポンプと略称
する場合がある）２１は、基本的に、シリンダブロック
２２と、ピストン２３と、シュー２４と、押え板２５
と、斜板２６と、斜板支持台２７とを含み、これらはハ
ウジング２８内に収納されている。また斜板ポンプ２１
は、軸線方向一端部をハウジング２８から部分的に突出
させた回転軸２９を有している。回転軸２９は、ハウジ
ング２８に設けられる軸受によって軸線Ｌ１まわりに回
転自在に支持され、この回転軸２９は、回転駆動源、た
とえばエンジンの出力軸に連結されたフライホイールに
カップリング部材を介して連結される。これによって回
転軸２９は、回転駆動源によって軸線Ｌ１まわりに回転
駆動され、たとえば６００〜２４００ｒｐｍで回転駆動
される。

【００２６】シリンダブロック２２は、回転軸２９に相
互に回転が阻止された状態で装着されて、回転軸２９か
らの回転力が伝達される。このシリンダブロック２２
は、周方向に間隔をあけて複数（本実施形態において
９）のピストン室３１および各ピストン室３１に連通す
る油通路３２がそれぞれ形成されている。このシリンダ
ブロック２２の軸線方向一端部に隣接してバルブプレー
ト３３が設けられている。このバルブプレート３３に
は、回転駆動源側から見てシリンダブロック２２が時計
まわりに回転駆動されるときに、後述の図４に示される
ように作動油を吸入する吸入ポート３４および作動油を
吐出する吐出ポート３５が形成されており、シリンダブ
ロック２２の角度位置に応じて、各油通路３２は吸入ポ
ート３４および吐出ポート３５に連通する。

【００２７】各ピストン２３は略円筒状であり、シリン
ダブロック２２の各ピストン室３１に、各ピストン室３
１からその軸線方向一端部３６を部分的に突出させた状
態で、伸長方向および縮退方向に変位自在に収納され
る。各ピストン２３の各ピストン室３１から外方へ突出
する軸線方向一端部３６の外表面は、略球面状に形成さ
れる。各シュー２４は、その軸線方向一端部に軸線に垂
直な当接面が形成されるフランジ部３７を有するととも
に、軸線方向他端部側で開放する嵌合凹所が形成され、
この嵌合凹所の内表面は、略球面状に形成される。この
嵌合凹所に各ピストン２３の軸線方向一端部３６を嵌合
させて、各シュー２４は、各ピストン２３の軸線方向一
端部３６に回動自在に連結される。押え板２５は、平行
な両側面を有する部分に複数の嵌合孔２５ａを有し、各
シュー２４は、押え板２５の嵌合孔２５ａに嵌込んだ状
態で、押え板２５によって斜板２６に向けて押圧されて
いる。また押え板２５は、外表面が略球面状の支持体３
８によって回動自在に支持されている。

【００２８】斜板２６は、各ピストン２３の各ピストン
室３１から外方に突出する軸線方向一端部３６に設けら
れる各シュー２４が支持されて、各ピストン２３をシリ
ンダブロック２２の回転に伴って前記伸長方向および縮
退方向に案内する案内面３９を有し、ハウジング２８に
設けられる斜板支持台２７によって支持されている。斜
板２６は、シリンダブロック２２の回転軸線Ｌ１に直交
する（図１の紙面に垂直）傾転軸線Ｌ２まわりに傾転自
在に設けられ、ハウジング２８に設けられる斜板２６を
予め定める吐出量に対応する角度αに配置する傾転角度
調整手段４０によって傾転駆動され、斜板２６は前記軸
線Ｌ２まわりに傾転駆動される。斜板２６は、前記回転
軸線Ｌ１と前記傾転軸線Ｌ２に直交し、かつ前記案内面
３９を含む仮想平面に直交する軸線Ｌ３とのなす角度で
ある傾転角度αが大きくなる傾転方向Ｄ１および傾転角
度αが小さくなる傾転方向Ｄ２に傾転自在である。

【００２９】ハウジング２８には、前記吸入ポート３４
および吐出ポート３５に連通する吸入路（図示せず）お
よび吐出路４１が設けられる。吐出路４１と斜板支持台
２７とは、高圧の作動油を導く導油路４２によって連通
している。

【００３０】図２は図１に示される斜板式油圧ポンプ２
１に備えられる斜板２６を簡略化して示す正面図であ
り、図３は図１に示される斜板式油圧ポンプ２１に備え
られる斜板支持台２７を簡略化して示す正面図である。
斜板２６は、たとえば球状黒鉛鋳鉄から成り、斜板本体
４５と、この斜板本体４５の長手方向に垂直な幅方向両
端部に設けられる一対の支持部４６，４７とから成る。
斜板本体４５には、回転軸２９が斜板２６を傾転可能に
挿通する挿通孔４８が設けられる。各支持部４６，４７
には、傾転軸線Ｌ２を中心とする直円筒面内に形成され
る摺動面４９，５０をそれぞれ有する。また各支持部４
６，４７には、後述の斜板支持台２７の受面５６，５７
に臨んで開放し、各摺動面４９，５０が形成される領域
の傾転方向Ｄ１，Ｄ２両端部４９ａ，４９ｂ；５０ａ，
５０ｂ間の中間部に第１凹所５１，５２がそれぞれ形成
される。各第１凹所５１，５２は、通路５３によってそ
れぞれ連通している。

【００３１】斜板支持台２７は、たとえば球状黒鉛鋳鉄
から成る。また斜板支持台２７には、各摺動面４９，５
０が摺動自在に接触し、斜板２６を前記傾転軸線Ｌ２ま
わりに傾転自在に支持する２つの受面５６，５７を有
し、前記回転軸２９が挿通する挿通孔５８が形成され
る。吐出ポート３５側の受面５７には、前記第１凹所５
２に臨んで開口し、各ピストン室３１から吐出される前
記導油路４２を介して前記第１凹所５２に供給する圧油
供給口５９が形成される。

【００３２】前記斜板支持台２７には、斜板２６が各傾
転方向Ｄ１，Ｄ２に傾転したときに、第１凹所５２に連
通し、各ピストン室３１から吐出される作動油の一部が
導かれる第２凹所６０が形成される。前記第２凹所６０
は、斜板２６が各傾転方向Ｄ１，Ｄ２に傾転し、かつ斜
板２６の傾転角度αが比較的小さいときに前記第１凹所
５２に連通し、第１凹所５２の傾転方向Ｄ２一端面５２
ｂよりも傾転方向Ｄ２下流側に延びて形成される一端面
側第２凹所６１と、斜板２６が各傾転方向Ｄ１，Ｄ２に
傾転し、かつ斜板２６の傾転角度αが比較的大きいとき
に前記第１凹所５２に連通し、第１凹所５２の傾転方向
Ｄ２他端面５２ｃよりも傾転方向Ｄ１下流側に延びて形
成される他端面側第２凹所６２とから成る。ここで他端
面側第２凹所６２の開口面積は、一端面側第２凹所６１
の開口面積よりも大きく選ばれる。一端面側および他端
面側第２凹所６１，６２の深さは、たとえば０．１〜
４．０ｍｍ程度に選ばれる。第１凹所５２は、一端面側
および他端面側第２凹所６１，６２が摺動面５０に常に
臨んだ状態で、一端面側第２凹所６１と他端面側第２凹
所６２とに連通する。また一端面側および他端面側第２
凹所６１，６２は、たとえば機械加工によって形成され
る。

【００３３】図４は、図１に示される斜板式油圧ポンプ
２１に備えられるバルブプレート３３を簡略化して示す
正面図である。バルブプレート３３は、略円板状に形成
され、前記吸入ポート３４および前記吐出ポート３５が
形成される。またバルブプレート３３には、前記回転軸
２９が挿通する挿通孔６５が設けられる。

【００３４】斜板２６を軸線Ｌ１に垂直な平面から傾斜
させた状態で、回転駆動源によってシリンダブロック２
２を回転駆動させると、吸入路に導かれる作動油は、バ
ルブプレート３３の吸入ポート３４および吸入ポート３
４に連通する各油通路３２を介して各ピストン室３１に
導かれ、各ピストン２３の伸長方向および縮退方向への
変位によって高圧の作動油が前記油通路３２およびバル
ブプレート３３の吐出ポート３５を介して吐出路４１に
導かれる。このようにして斜板式油圧ポンプ２１は、斜
板２６の傾転角度αを変化させて各ピストンの伸長方向
および縮退方向の変位量を変化させることによって容量
を変化させ、その斜板２６の角度位置に対応した容量で
作動油を送り出すことができる。吐出される作動油の一
部は、導油路４２を介して斜板２６の支持部４７に設け
られる一方の第１凹所５２に導かれる。一方の第１凹所
５２に導かれた作動油は通路５３を介して斜板２６の支
持部４６に設けられる他方の第１凹所５１に導かれる。
斜板２６の傾転角度αが、たとえば０〜８°の角度範囲
に選ばれるときには、前記第１凹所５２と一端面側第２
凹所６１とが連通して作動油が導かれる。また斜板２６
の傾転角度αが、たとえば７〜１６°の位置範囲に選ば
れるときには、前記第１凹所５２と前記他端面側第２凹
所６２とが連通し、作動油が導かれる。

【００３５】図５は、斜板２６が斜板支持台２７に支持
された状態を簡略化して示す図である。図５（１）は斜
板２６の傾転角度αが比較的小さい、たとえば０°程度
であるときを示し、図５（２）は斜板２６の傾転角度α
が比較的大きい、たとえば１６°程度であるときを示
す。シリンダブロック２２の吐出側の各ピストン室３１
から作動油を吐出するとき、斜板２６には作動油が吐出
側の各ピストン２３に与える押圧力の合力ΣＦが作用す
る。

【００３６】図５（１）において、第１凹所５２には、
吐出圧ｐの作動油が導かれ、第１凹所５２の底面５２ａ
には一様に分布する油圧ｐの合力Ｐ１１が作用し、斜板
２６の第１凹所５２が形成される領域では油圧ｐの合力
Ｐ１１によって押圧力の合力ΣＦに抗して支持されてい
る。また他方の第１凹所５１には一方の第１凹所５２に
導かれた作動油が通路５３を介して導かれ、他方の第１
凹所５１の底面５１ａには一様に分布する油圧ｐの合力
Ｐ１１とほぼ等しいまたは小さい油圧ｐの合力が作用す
る。一方の第１凹所５２に導かれた作動油は、第１凹所
５２が形成される領域および一端面側第２凹所６１に臨
む領域よりも傾転方向Ｄ２下流側の領域において、摺動
面５０と受面５７との間に染み込むように導かれる。他
方の第１凹所５１に導かれた作動油は、第１凹所５１が
形成される領域よりも各傾転方向Ｄ１，Ｄ２下流側の領
域において摺動面４９と受面５６との間に染み込むよう
に導かれる。しかしながら作動油を強制的に導いている
のではなく、作動油の圧力によって摺動面５０と受面５
７との間に染み込んでいるので、その圧力損失によっ
て、作動油の圧力分布は、第１凹所６１からの距離に比
例して圧力が減少する分布を示す。

【００３７】このように圧力が減少するけれども、摺動
面５０の第１凹所５２よりも傾転方向Ｄ２下流側の領域
にも作動油による油圧の合力Ｐ１２が作用するととも
に、摺動面４９，５０と受面５６，５７とが直接接触し
て、摺動面４９，５０には押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１
１が作用し、この押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１１と油圧
の合力Ｐ１２とによって摺動面４９，５０は押圧力の合
力ΣＦに抗して受面５６，５７に支持されている。

【００３８】同様に、摺動面４９，５０の第１凹所５
１，５２よりも傾転方向Ｄ１下流側の領域にも作動油に
よる油圧の合力Ｐ１３が作用するとともに、摺動面４
９，５０と受面５６，５７とが直接接触して摺動面４
９，５０には押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１２が作用し、
この押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１２と油圧の合力Ｐ１３
とによって、摺動面４９，５０は押圧力の合力ΣＦに抗
して受面５６，５７に支持されている。また他端面側第
２凹所６２に臨む摺動面５０には、第１凹所５２の底面
５２ａおよび一端面側第２凹所６１に臨む摺動面５０に
作用する油圧よりも小さな油圧がほぼ一定に分布してい
る。

【００３９】したがって吐出ポート３５側の第１凹所５
２よりも傾転方向Ｄ２下流側の領域において、作動油の
圧力が作用する領域が増加して、摺動面５０の第１凹所
５２よりも傾転方向Ｄ２下流側の領域に作用する油圧の
合力Ｐ１１が大きくなるとともに摺動面５０の第１凹所
５２よりも傾転方向Ｄ２下流側の領域に作用する押圧力
の合力ΣＦの反力Ｒ１１は小さくなり、摺動面５０の第
１凹所５２よりも傾転方向Ｄ２下流側の領域に作用する
押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１１の大きさと摺動面５０の
第１凹所５２よりも傾転方向Ｄ１下流側の領域に作用す
る押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１２の大きさとはほぼ同じ
大きさとなり、摺動面５０の第１凹所５２よりも傾転方
向Ｄ２下流側の領域に作用する油圧の合力Ｐ１２の大き
さと摺動面５０の第１凹所５２よりも傾転方向Ｄ１下流
側の領域に作用する油圧の合力Ｐ１３の大きさとはほぼ
同じ大きさとなって、斜板２６に作用する力がほぼ均衡
する。

【００４０】また吸入ポート３４側の受面５６には第２
凹所６０が形成されていないけれども、この受面５６お
よび摺動面４９に作用する押圧力の合力ΣＦは吐出ポー
ト３５側の押圧力の合力ΣＦよりも小さいので、吸入ポ
ート３４側の押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１１，Ｒ１２は
小さくなり、前記摺動面４９および受面５６には斜板２
６の傾転時に部分的なかじりまたは焼付きが生じにく
く、第２凹所６０を形成しなくても斜板２６の傾転時の
部分的なかじりまたは焼付きを防ぐことができる。

【００４１】図５（２）において、斜板２６が傾転して
傾転角度がαとなったとき、第１凹所５２は他端面側第
２凹所６２に連通する。斜板２６が傾転した状態では、
作動油の吐出圧ｐが上昇してピストン２３に作用する力
が上昇し、押圧力の合力ΣＦが大きくなる。第１凹所５
１，５２の底面５１ａ，５２ａに一様に分布する油圧ｐ
の合力Ｐ１１は第１凹所５１，５２に導かれる作動油の
圧力ｐの上昇に伴って大きくなる。第１凹所５１，５２
に導かれた作動油は、第１凹所５１，５２が形成される
領域および第２凹所６２に臨む領域よりも傾転方向Ｄ１
下流側の領域において、摺動面４９，５０と受面５６，
５７との間に染み込むように導かれる。しかしながら作
動油を強制的に導いているのではなく、作動油の圧力ｐ
によって摺動面４９，５０と受面５６，５７との間に染
み込んでいるので、その圧力損失によって、作動油の圧
力分布は、第１凹所５１，５２からの距離に比例して圧
力が減少する分布を示す。

【００４２】このように圧力が減少するけれども、摺動
面４９，５０の第１凹所５１，５２よりも傾転方向Ｄ１
下流側の領域にも作動油による油圧の合力Ｐ１３が作用
するとともに、摺動面４９，５０と受面５６，５７とが
直接接触して摺動面４９，５０には押圧力の合力ΣＦの
反力Ｒ１２が作用し、この押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１
２と油圧の合力Ｐ１３とによって、摺動面４９，５０は
押圧力の合力ΣＦに抗して受面５６，５７に支持されて
いる。

【００４３】同様に、摺動面４９，５０の第１凹所５
１，５２よりも傾転方向Ｄ２下流側の領域にも作動油に
よる油圧の合力Ｐ１３が作用するとともに、摺動面４
９，５０と受面５６，５７とが直接接触して摺動面４
９，５０には押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１１が作用し、
この押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１１と油圧の合力Ｐ１３
とによって、摺動面４９，５０は押圧力の合力ΣＦに抗
して受面５６，５７に支持されている。一端面側第２凹
所６１に臨む摺動面５０には、作動油の吐出圧よりも小
さな油圧がほぼ一定に分布している。

【００４４】したがって吐出ポート３５側の第１凹所５
２よりも傾転方向Ｄ１下流側の領域において、作動油の
圧力が作用する領域が増加して、摺動面５０の第１凹所
５２よりも傾転方向Ｄ１下流側の領域に作用する油圧の
合力Ｐ１２が大きくなるとともに摺動面５０の第１凹所
５２よりも傾転方向Ｄ１下流側の領域に作用する押圧力
の合力ΣＦの反力Ｒ１２は小さくなり、摺動面５０の第
１凹所５２よりも傾転方向Ｄ２下流側の領域に作用する
押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１１の大きさと摺動面５０の
第１凹所５２よりも傾転方向Ｄ１下流側の領域に作用す
る押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１２の大きさとはほぼ同じ
大きさとなり、摺動面５０の第１凹所５２よりも傾転方
向Ｄ２下流側の領域に作用する油圧の合力Ｐ１２の大き
さと摺動面５０の第１凹所５２よりも傾転方向Ｄ１下流
側の領域に作用する油圧の合力Ｐ１３の大きさとはほぼ
同じ大きさとなって、斜板２６に作用する力が均衡す
る。

【００４５】また吸入ポート３４側の受面５６には第２
凹所６０が形成されていないけれども、この受面５６お
よび摺動面４９に作用する押圧力の合力ΣＦは吐出ポー
ト３５側の押圧力の合力ΣＦよりも小さいので、吸入ポ
ート３４側の押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１１，Ｒ１２は
小さくなり、前記摺動面４９および受面５６には斜板２
６の傾転時に部分的なかじりまたは焼付きが生じにく
く、第２凹所６０を形成しなくても斜板２６の傾転時の
部分的なかじりまたは焼付きを防ぐことができる。

【００４６】図６は、斜板２６の傾転角度αと接触面圧
との関係を示すグラフである。ラインＬ５は図１０
（１）および図１０（２）に示される凹所１０よりも傾
転方向Ｃ１下流側の領域Ａにおける接触面圧を示し、ラ
インＬ６は図１０（１）および図１０（２）に示される
凹所１０よりも傾転方向Ｃ２下流側の領域Ｂにおける接
触面圧を示す。ラインＬ７は図５（１）および図５
（２）に示される第１凹所５２よりも傾転方向Ｄ１下流
側の領域Ａにおける接触面圧を示し、ラインＬ８は図５
（１）および図５（２）に示される第１凹所５２よりも
傾転方向Ｄ２下流側の領域Ｂにおける接触面圧を示す。
ラインＬ５において、傾転角度αが小さいときには接触
面圧は小さいが、傾転角度αが大きくなるにつれて接触
面圧が大きくなっている。ラインＬ６において、傾転角
度αが小さいときには接触面圧は大きくなり、傾転角度
αが大きくなるにつれて接触面圧は小さくなっている。
したがってこの状態で斜板２６を傾転させると、傾転角
度αが小さいときには、領域Ｂ付近で部分的なかじりま
たは焼付きが生じ、傾転角度αが大きいときには、領域
Ａ付近で部分的なかじりまたは焼付きが生じる。しかし
ながら本発明の斜板式油圧ポンプ２１では、ラインＬ７
において、傾転角度αが小さいときには接触面圧は小さ
く、傾転角度αが、たとえば７°付近に達すると第１凹
所５２と他端面側第２凹所６２とが連通して作動油が他
端面側第２凹所６２に導かれる。傾転角度αがさらに大
きくなってもほぼ一定の接触面圧が保たれる。またライ
ンＬ８において、傾転角度αがたとえば８°付近までは
前記第１凹所５２と一端面側第２凹所６１とが連通して
おり、ほぼ一定の接触面圧となっている。さらに傾転角
度αが大きくなると、傾転角度αが８°付近においては
若干上昇するが、傾転角度αが大きくなるにつれて減少
している。

【００４７】このように本発明の斜板式油圧ポンプ２１
は従来の斜板式油圧ポンプと比べて、領域Ａにおける接
触面圧が約１／３に低減し、領域Ｂにおける接触面圧が
約２／３に低減する。

【００４８】以上のように、前記斜板支持台２７には、
斜板２６が各傾転方向Ｄ１，Ｄ２に傾転したとき、各ピ
ストン室３１から吐出される作動油の一部が導かれる第
２凹所６０が形成される。各ピストン室３１から吐出さ
れる作動油の一部は前記第１凹所５２に導かれ、斜板２
６が各傾転方向Ｄ１，Ｄ２に傾転したときに第１凹所５
２と第２凹所６０とが連通して、吐出される作動油の一
部が第２凹所６０に導かれるので、各傾転方向Ｄ１，Ｄ
２両端部５０ａ，５０ｂ付近の摺動面５０と受面５７と
の間に作動油を積極的に導いて、作動油の油圧が作用す
る領域を増加させて、吐出される作動油の一部を各傾転
方向Ｄ１，Ｄ２両端部付近の領域まで導き、傾転時に部
分的なかじりまたは焼付きが生じやすい領域、すなわち
第２凹所６０に臨む領域の摺動面５０およびこの摺動面
５０に臨む受面５７の接触面圧を低減させ、摺動面５０
および受面５７における斜板２６の傾転時の部分的なか
じりまたは焼付きを防ぐことができるとともに、作動油
を潤滑油として用いることができ、斜板を滑らかに傾転
させることができる。

【００４９】また、前記第２凹所はたとえば機械加工に
よって形成されるので、前記第２凹所６０を容易に形成
することができ、手間がかからず、製造コストを低減す
ることができる。

【００５０】前記第２凹所６０は、斜板２６が各傾転方
向Ｄ１，Ｄ２に傾転し、かつ斜板２６の傾転角度αが比
較的小さいときに前記第１凹所５２に連通し、斜板２６
の摺動面５０の傾転方向Ｄ２下流側の領域に臨んで開放
する一端面側第２凹所６１と、斜板２６が各傾転方向Ｄ
１，Ｄ２に傾転し、かつ斜板２６の傾転角度αが比較的
大きいときに前記第１凹所５２に連通し、斜板２６の摺
動面５０の傾転方向下流側の領域に臨んで開放する他端
面側第２凹所６２とから成るので、斜板２６の傾転角度
αが比較的小さいときには一端面側第２凹所６１に作動
油を導いて、傾転方向Ｄ２下流側の油圧が作用する領域
を増加させて斜板２６の作用する力を均衡させ、傾転時
に部分的なかじりまたは焼付きの生じやすい斜板２６の
傾転方向上流側の領域の摺動面５０と受面５７との接触
面圧を低減することができ、斜板２６の傾転角度αが比
較的大きいときには、他端面側第２凹所６２に作動油を
導いて、傾転方向Ｄ１下流側の油圧が作用する領域を増
加させて斜板２６に作用する力を均衡させ、傾転時に部
分的なかじりまたは焼付きが生じやすい斜板２６の傾転
方向Ｄ１下流側の領域の摺動面５０と受面５７との接触
面圧を低減することができ、これによって斜板２６の傾
転動作にかかわらず、一端面側および他端面側第２凹所
６１，６２に臨む摺動面５０およびこの摺動面５０に臨
む受面５７における斜板２６の傾転時における部分的な
かじりまたは焼付きを防ぐことができる。

【００５１】他端面側第２凹所６２の開口面積は一端面
側第２凹所６１の開口面積よりも大きく選ばれるので、
斜板２６が傾転角度αが比較的大きいときに他端面側第
２凹所６２に臨む摺動面５０に作用する油圧の合力Ｐ１
２を従来の油圧の合力Ｐ２よりも大きくすることがで
き、これによって押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１１を従来
の押圧力の合力ΣＦの反力Ｒ１よりも小さくすることが
でき、斜板２６が傾転したときに、特に部分的かじりま
たは焼付きが生じやすい傾転方向Ｄ１下流側の領域の摺
動面５０と受面５７との間の摩擦力を小さくして、摺動
面５０および受面５７における斜板２６の傾転時の部分
的なかじりまたは焼付きを防ぐことができる。

【００５２】一端面側および他端面側第２凹所６１，６
２が吐出ポート３５側の受面５７に形成されるので、接
触面圧が高くなる側に大きな油圧の合力を作用させ、バ
ランスよく支持することができる。さらに吐出ポート３
５側の受面５７に一端面側および他端面側第２凹所６
１，６２を形成するので、加工の手間を少なくすること
ができる。

【００５３】ピストン室３１から吐出される作動油を第
１凹所４９，５０に導いているので、この作動油によっ
て得られる油圧の合力Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３はピスト
ン２３から作用する押圧力の合力ΣＦに対応しており、
押圧力の合力ΣＦに効率よく抗して斜板２６を支持する
ことができる。

【００５４】圧油供給口５９は、吐出ポート３５側の一
方の第１凹所５２に臨んで開口しているので、圧力損失
ができるだけ小さい状態で作動油を他の第１凹所５１よ
りも高い圧力で一方の第１凹所５２に導くことができ、
作動油の圧力を効率よく利用することができる。

【００５５】斜板式油圧ポンプ２１を油圧モータとして
用いるときには、吐出路４１側からシリンダブロック２
２の各ピストン室３１に作動油を導いてシリンダブロッ
ク２２を回転させる。このようにして作動油の圧力から
回転軸２９を介して回転力を取出すことができる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、各ピス
トン室から吐出される一部の作動油は前記第１凹所に導
かれ、斜板が各傾転方向に傾転したときに第１凹所と第
２凹所とが連通して、吐出される作動油の一部が第２凹
所に導かれるので、摺動面と受面との間に作動油を積極
的に導いて、作動油の油圧が作用する領域を増加させ
て、吐出される作動油の一部を各傾転方向両端部付近の
領域まで導き、傾転時に部分的なかじりまたは焼付きが
生じやすい領域の摺動面および受面の接触面圧を低減さ
せ、摺動面および受面における斜板の傾転時の部分的か
じりまたは焼付きを防ぐことができるとともに、作動油
を潤滑油として用いることができ、斜板を滑らかに傾転
させることができる。

【００５７】また、前記第２凹所は、たとえば機械加工
によって形成されるので、前記第２凹所を容易に形成す
ることができ、手間がかからず、製造コストを低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である斜板式油圧ポンプ
２１の構成を簡略化して示す断面図である。

【図２】図１に示される斜板式油圧ポンプ２１に備えら
れる斜板２６を簡略化して示す正面図である。

【図３】図１に示される斜板式油圧ポンプ２１に備えら
れる斜板支持台２７を簡略化して示す正面図である。

【図４】図１に示される斜板式油圧ポンプ２１に備えら
れるバルブプレート３３を簡略化して示す正面図であ
る。

【図５】斜板２６が斜板支持台２７に支持された状態を
簡略化して示す図である。

【図６】斜板２６の傾転角度αと接触面圧との関係を示
すグラフである。

【図７】従来の技術の斜板式油圧ポンプ２０の断面図で
ある。

【図８】図７に示される斜板式ポンプ２０に備えられる
斜板１を簡略化して示す正面図である。

【図９】図７に示される斜板式油圧ポンプ２０に備えら
れる斜板支持台２を簡略化して示す正面図である。

【図１０】斜板１が斜板支持台２に支持された状態を簡
略化して示す図である。

【符号の説明】

２１ 斜板式油圧ポンプ ２２ シリンダブロック ２３ ピストン ２６ 斜板 ２７ 斜板支持台 ３１ ピストン室 ３９ 案内面 ４９，５０ 摺動面 ５１，５２ 第１凹所 ５６，５７ 受面 ６０ 第２凹所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸線まわりに回転駆動され、周方向
   に間隔をあけて複数のピストン室が形成されるシリンダ
   ブロックと、シリンダブロックの各ピストン室に伸長方
   向および縮退方向に変位自在に収納される複数のピスト
   ンと、シリンダブロックの回転軸線に直交する傾転軸線
   まわりに傾転自在に設けられ、各ピストンをシリンダブ
   ロックの回転に伴って前記伸長方向および縮退方向に案
   内する案内面、および傾転軸線を中心とする直円筒面内
   に形成される摺動面を有する斜板と、斜板の摺動面が摺
   動自在に接触し、この斜板を前記傾転軸線まわりに傾転
   自在に支持する受面を有する斜板支持台とを含み、前記
   斜板には、斜板支持台の受面に臨んで開放し、各ピスト
   ン室から吐出される作動油の一部が導かれる第１凹所
   が、前記摺動面が形成される領域の傾転方向両端部間の
   中間部に形成される斜板油圧ポンプにおいて、 前記斜板支持台には、斜板が各傾転方向に傾転したと
   き、前記第１凹所に連通する第２凹所が第１凹所の各傾
   転方向両端面よりも各傾転方向下流側に延びて形成され
   ることを特徴とする斜板式油圧ポンプ。