JPS59145374A - 斜板式液圧回転機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は斜板式の油圧ポンプや油圧モータとして用いら
れる液圧回転機に関するものである。

第１図に従来技術による斜板式液圧回転機として油圧ポ
ンプを示す。同図において、１はシリンダブロックを示
し、該シリンダブロック１にはその軸方向に複数のシリ
ンダ２，２．・・・が穿設されており、該各シリンダ２
内にはピストン３が往復動自在に挿嵌されている。該各
ピストン３ｉｊシリンダ２内に嵌合する円筒状の細部３
Ａと先端に形成した球形部３Ｂとで形成されている。

４は摺動部材としてのシューで、該シュー４には球面受
部４Ａが形成されており、該球面受部４Ａ内にピストン
３の球形部３Ｂが嵌合し、これによりピストン３はシー
−４と揺動自在に連結せしめられている。そして、シ、
−４の他側端面り斜板５と摺接しており、該斜板５はシ
リンダブロックｌの軸線に対して傾斜して設けられ、シ
ュー４が該斜板５上を摺動することにより、該シュー４
に連結したピストン３はシュー４に対して揺動しながら
シリンダ２内を往復動せしめられるようになっている。

６はシュー４を斜板５に当接する方向に押圧する押え部
材で、該押え部材６にはシュー４を貫通させる孔７，７
．・・・が穿設されており、またその−側側面はシュー
４に形成した段部４Ｂと当接している。そして、シリン
ダブロック１に←その軸心部に斜板５側に向は開口する
凹部８が形成されており、該凹部８には押圧杆９が挿嵌
式れ６、該押圧杆９の先端部は球形となって押え部材６
の他側側面に当接している。しかも、押圧杆９と凹部８
の底壁との間にはばね１０が介装され、該ばねｌＯによ
って押圧杆９は常時押え部側６側に付勢され、このため
に押え部材６は斜板５側に押圧され、シー−４は斜板５
に押し付けられるようになっている。

なお、図中１１はシリンダブロック１と摺接する切換弁
板を示し、該切換弁板１１には一対の吸排ボート（図示
せず）が形成され、シリンダブロック１の回転により各
シリンダ２線前記吸排ボートに間欠的に連通せしめられ
るようになっている。

従来技術による液圧回転機は前述の構成を有するもので
、次にその作動について説明する。まず、シリンダブロ
ック１に祉回転軸（図示せず）が連結されており、該回
転軸を回転駆動すると、シリンダブロックｌはこれに追
従回転せしめられる。

そして、斜板５はシリンダブロック１の軸線に対して傾
斜した状態に設けられているから、シリンダブロック１
が回転すると、斜板５に摺接するシー−４と連結したピ
ストン３はその球形部３Ｂを中心として揺動しながらシ
リンダ２内を往復動せしめられる。そして、ピストン３
がシリンダ２から伸長する間はシリンダ２は切換弁板１
１に形成した吸入ボートと連通し、該吸入ボートから作
動油を吸入する吸入行程となる。一方、ピストン３が下
死点を通過しシリンダ２内への進入が開始すると、シリ
ンダ２は吸入ボートから吐出ボートに切換わり、該シリ
ンダ２内に吸入された作動油を加圧して吐出ボートから
吐出する吐出行程となり、ピストン３が上死点を通過す
ると再び吸入行程となる。このように吸入行程と吐出行
程とを繰り返すことにより、ポンプ作用が行なわれる。

ところで、前述の吐出行程時においてはピストン３ＫＢ
シリンダ２内の油圧力が作用し、該ピストン３はシュー
４側に押圧される。これとは逆に吸入行程においてシリ
ンダ２内が負圧となり易く、またシリンダ２とピストン
３との間の摩擦力によりピストン３はシー−４から離れ
ようとする。そεで、吸入行程においてピストン３とシ
ー−４とが分離しないようにするために、シ：Ｌ−４の
球面受部４Ａは１８０°より大きな球面によってピスト
ン３を囲繞するようになっている。また、シー−４がピ
ストン３と共に斜板５から浮き上らないようにするため
に、押え部材６が設けられており、該押え部材６がシー
−４の段部４Ｂを押圧することにより、該シュー４が斜
板５から離間するのが防止される。

そこで、前述のようにシュー４の球面受部４八は１８０
°を越える球面を有している関係上、そのままの状態で
はビス１フ３０球形部３Ｂをシュー４の球面受部４Ａに
連結することは不可能である。

このために従来技術においては球面受部４Ａをほぼ１８
０°程度の球面を有するように形成しておき、この状態
でピストン３の球形部３Ｂを該球面受部４Ａに嵌合し、
然る後シー−４の上端部４Ｃをかしめることにより１８
０°を越える球面受部４Ａを形成するようにしていた。

しかしながら、前述のように上端部４Ｃをかしめ手段に
よりかしめ、球面受部４Ａを形成すると、当該かしめ部
の肉厚を薄くしなければならないから北部に必ずしも十
分な強度を持たせることができず、この結果油圧ポンプ
を長期間作動させると、このかしめ部が拡開し、ビス１
フ３０球形部３Ｂとシュー４の球面受部４Ａとの間の連
結部にガタが生じることになる。このために、球形部３
Ｂと球面受部４Ａとの間に生じる隙間に作動油中の異物
が侵入し、この間の摺動面部を損傷させたり、また焼き
付きが発生してその摺動が円滑に行なわれなくなり、ピ
ストン３のシュー４に対する揺動不良の状態となる欠点
がある。また、このガタが大きくなるとピストン３の球
形部３Ｂがシー−４から逸脱してしまう欠点もある。さ
らに、かしめ加工によっては正確な球面形状を得ること
ができない場合が多く、このためにピストン３とシュー
４との間の円滑な揺動が妨げられる欠点もある。

きらにまた、かしめ加工は塑性加工であるから、一度組
付けるとそれを分解することができず、例えばシュー４
に焼き付き等が生じ、該シー−４のみを交換する必要が
生じた場合でも、シー−４と共にピストン３も交換しな
ければならず、メインテナンス性が悪いという欠点もあ
る。

本発明は前述した従来技術の欠点を解消するためになさ
れたもので、かしめ加工を用いることなくピストンと摺
動部材とを連結し得るようにした斜板式液圧回転機を提
供することをその目的とするものである。

前述の目的を達成するために、本発明の採用する構成は
、摺動部材を少なくとも斜板に摺接する摺接部材とピス
トンの離脱を防止する係止部材との２部材で形成し、該
摺動部材にはピストンの球形部が摺動自在に嵌合する詔
１の球面受一部を形成し、また係止部材には前記第１の
球面受部と同一曲率を有する第２の球面受部とピストン
が貫通する孔とを設けると共に、該係止部材に押え部材
を当接させて設けたことをそのｔ￥ｆ徴とするものであ
る。

このように構成することにより、ピストンは摺接部材と
係止部材との間に嵌合された状態で該摺接部材および係
止部材は斜板と押え部材との間に挾持されるから、ピス
トンと摺動部材との連結が確実に行なわれ、その間の揺
動運動が円滑に行なわれる。また、押え部材を取外せば
ピストンと摺動部材とを分離できるから、例えば摺動部
材のうち摺接部材に焼付きが生じた場合には該摺接部材
のみの交換をすることができるようになる。

以下、第２図ないし第６図に基づき本発明の実施例につ
いて説明する。

まず、第２図は本発明の第１の実施例を示すもので、同
図において第１図と同−構成讐素については同一符号を
付してその説明を省略するものとする。２１値摺動部材
としてのシー−を示し、該シー−２１は摺接部材２２と
係止部材２３との２部材で構成され、摺接部材２２には
第１の球面受部２４が形成されており、また係止部材２
３には第２の球面受部２５が形成されている。該第１の
球面受部２４はほぼ１８０°の球面、即ち半球面を有す
る形状となっており、また第２の球面受部２５は第１の
球面受部２４と同じ曲率で連続する曲面を形成ｌ〜、該
第１、第２の球面受部２４．２５により全体として１８
０°より大きな球面形状となっている。そして、係止部
材２３に形成される第２の球面受部２５は円弧状球面と
なって、その小径側周縁部には孔２６が形成されている
。一方、シュー２１に連結されるピストン２７には前述
の従来技術のものと同様円筒状の軸部２７Ａと先端部に
形成した球形部２７Ｂとが設けられており、球形部２７
　ＢＵ係止部材２３に設けた孔２６を貫通して第１、第
２の球面受部２４．２５に嵌合せしめられている。この
ようにしてピストン２７と摺接部材２２および係止部材
２３からなるシュー２１が連結された状態で、斜板５と
押え部側６との間にシュー２１を挾持させるように組付
けられている。＃シュー２１のうち摺接部材２２ｔｉ斜
板５ＩＩＩｌに位置し、その端面は該斜板５に摺接せし
められている。一方、係止部材２３社押え部材６側に位
置し、該係止部材２３のピストン２７を挿通する側の端
面は押え部材６に当接、せしめられている。

そして、押え部材６は従来技術において説明したように
押圧杆９により斜板５側に押圧されているから、ピスト
ン２７の球形部２７Ｂは係止部材２３により係止されて
、シー−２１から分離するのが防止されるように構成さ
れている。

本発明線前述のように構成されるもので、前述した従来
技術のように球面受部のうち１８０°の球面を越える部
分をかしめ手段により形成するのではなく、係止部材２
３に第２の球面受部２５を形成することにより行なわれ
るものであるから、該第２の球面受部２５を機械加工に
より形成することができ、その球面形成が極めて正確に
行なわれ、しかもその肉厚を大きくすることができるか
ら、強度も十分なものとすることができる。従って、球
形部２７Ｂと第１、第２の球面受部２；　、２５との間
にガタの発生が防止され、その間に余分の隙間が形成さ
れないから、長期間使用しても異物の喰み込みを発生さ
せたり、球形部２７Ｂがシュー２１から逸脱することも
な（、またピストン２７とシュー２１との間の揺動も円
滑に行なわれる。

そして、押え部材６は常時斜板５側に押圧されているか
ら、シ、−２１を形成する摺接部材２２と係止部材２３
とがその作動中に分離することもない。さらに、摺接部
材２２、係止部材２３およびピストン２７は相互に当接
した状態で組付けられており、固着されていないから、
押え部材６を取外せば容易にそれらを分解することがで
きる。従って、これらの修理や交換に極めて至便である
。

ところで、前述のように構成すると、係止部材２３はそ
の孔２６をピストン２７の軸部２７Ａがら挿通させるこ
とにより組付ける必要があり、このためにピストン２７
の軸部２７Ａの直径由を孔２６の直径ｄ２より小径に形
成しなければならないことになる。このようにピストン
２７の軸部２７Ａを小径にすると、これに応じてシリン
ダ２の直径も小さくなり、この結果、液圧回転機の押し
のけ容積が減少してしまう。

そこで、押しのけ容積を減少させないようＫするために
は、第３図または第４図に示したよ５な構成とすればよ
い。即ち、第３図および第４図は本発明の第２、第３の
実施例を示すもので、同図において第２図と同一構成要
素については同一符号を付してその説明を省略するもの
とする。然るに、第３図に示した第２の実施例ではピス
トン３１はその軸部が２部材に分割され、直径市を有す
る小径軸部３１Ａと円筒状に形成され、その外径が孔２
６の直径ｄ２より大径の直径ｄ３を有する大径軸部３１
Ｂとで構成されている。また、第１、第２の球面受部２
４．２５に嵌合する球形部３１ＣｉＩ小径軸部３１Ａと
一体的に連設されている。そして、小径軸部３１Ａに係
止部材２３を挿通した後に大径軸部３１Ｂを該小径軸部
３１Ａに嵌合し、然る後大径軸部３１Ｂと小径軸部３１
Ａとをビーム溶接Ａにより相互に連結、固着するように
構成烙れている。

一方、第４図に示す第３の実施例で杖、ピストン４１は
小径軸部４１Ａと大径軸部４１Ｂとを有し、小径軸部４
１Ａと一体的に球形部４１Ｃが設けられている。そして
、小径軸部４１Ａの直径ｄｌｌｌ孫娘部材２３の孔２６
の□直径ｄ２より小径で、大径軸部４１Ｂの直径ｄ３は
孔２６の直径ｄ２より大径となっている点については前
述の第２の実施例と格別差異はない。然るに、小径軸部
４１Ａにはねじ棒４２が一体的に設けられ、該ねじ棒４
２を大径軸部４１Ｂに形成したねじ部４３に螺挿するこ
とにより、小径軸部４１Ａと大径軸部４１Ｂとは相互に
連結、固着される。

前述した如く、弗３図および第４図のように構成しても
、その作用は第１の実施例とは格別変らない。

次に、第５図は本発明の第４の実施例を示すもので、本
実施例においては摺動部材としてのシュー５１を次のよ
うに構成したことをその特徴とするものである。即ち、
斜板５と摺接せしめられる摺接部材５２は大径円柱部５
２Ａと斜板５とは反対方向に突出する小径円柱部５２Ｂ
とを有し、小径円柱部５２Ｂの端面には第１の球面受部
５３が形成されている。一方、押え部材６に当接する係
止部材５４は前記摺接部材５２の小径円柱部５２ｂに嵌
合する円筒部５４Ａと、該円筒部５４Ａから半径方向外
方に突出するフランジ部５４Ｂとを有し、該フランジ部
５４Ｂは摺接部材５２の大径円柱部５２Ａと押え部材６
との間に挾持されている。

そして、円筒部５４Ａは押え部材６の孔７を貫通して延
び、その先端部近傍には第２の球面受部５５が形成され
ると共に、先端面には孔５６が形成されている。さらに
、シー−５１に連結されるピストン５７は軸部５７Ａと
球形部５７Ｂとを有し、その構造は例えば第３図または
第４図に示したようなものとなっている。

前述のように構成すれば、ピストン５７とシュー５１と
の間に揺動運動が行なわれる際に、ピストン５７が押え
部材６の孔７内壁と当接するのが防止される。従って、
ピストン５７の揺動角を大きくすることができるから、
斜板５の傾転角を大きくすることができる。

嘔らに、第６図は本発明の第５の実施例を示すもので、
本実施例においては前述の第４の実施例とほぼ同様の構
成となっているが、シュー５１’を形成する摺接部材５
２１０大径円柱部５２　Ａ’または係止部材５４’のフ
ランジ部５４　Ｂ’の肉厚を薄くし、組付は状態におい
てＬ該大径円柱部５２　Ａ’とフランジ部５４Ｂ１との
間に隙間ｅが形成されるように構成している。これ以外
のシ、−５１’の構成接木る。

このように構成すると、ヒストン５７の球形部５７ＢＢ
第１、第２の球面受＄５３’、５５’ト良好に密着し、
その間に異物の混入する余地が全くなくなる。

以上詳細に説明したように、本発明に係る斜板式液圧回
転機によれば、摺動部材を摺接部材および係止部材の少
なくとも２部材で形成し、ピストンの球形部が嵌合する
球面受部を第１の球面受部と第２の球面受部との２つの
部分に分割する構成としたから、球面受部全体を機械加
工によって正確な球面形状に形成することができ、かし
め加工を心壁としないから、十分プよ肉厚をもたせるこ
とができ、その強度を良好なものとすることができる。

従って、ピストンの摺動部材に対する揺動運動が円滑に
なると共に、長期間作動させてもピストンと摺動部材と
の間にガタが発生せず、異物の侵入による焼付きやピス
トンの摺動部材からの逸脱が防止される。さらに、少な
くとも摺接部側とピストンとを分離することができるか
ら、メインテナンス性が良好となる等の諸効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図線従来技術の斜板式液圧回転機を示す縦断面図、
第２図ないし第６図祉それぞれ本発明の第１ないし第５
の実施例を示す斜板式液圧回転機の要部断面図である。 １・−・シリンダブロック、２・・・シリンダ、５・・
・斜板、６・・・押え部材、２１，５１．５１’・・・
シュー（摺動部材）、２２　、５２　、５２’・・・摺
接部材、２３、５４　、５４’・・・係止部材、２４，
５３，５３１・・第１の球面受部、２５　、５５　、５
５’・・・第２の球面受部、２６　、５６　、５６’・
・・孔、２７，３１，４１゜５７・・・ピストン、２７
Ｂ、３１Ｃ，４１Ｃ，５７Ｂ・−・球形部。 特許出願人　日立建機株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダブロックと、該シリンダブロックの軸方向に複
   数個穿設したシリンダと、該各シリンダ内に往復動可能
   に設けたピストンと、該各ピストンの先端部に形成した
   球形部と、該各球形部と揺動自在に連結した摺動部材と
   、前記シリンダブロックの軸線に対して傾斜して設けら
   れ、該各摺動部材が摺接する斜板と、前記各摺動部材を
   該弁板に当接する方向に押圧する押え部材とを有する斜
   板式液圧回転機において、前記摺動部材を少なくとも前
   記斜板に摺接する摺接部材と前記ピストンの離脱を防止
   する係止部材との２部材で形成し、該摺接部材には前記
   球形部が摺動自在に嵌合する第１の球面受部を設け、前
   記係止部材には前記第１の球面受部と同一曲率を有する
   第２の球面受部と前記ピストンを貫通する孔を設け、か
   つ前記押え部材を該係止部材に当接嘔せて設けたことを
   特徴とする斜板式液圧回転機。