JPS5999035A - 斜板形回転流体機械 - 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、斜板形回転流体機械、殊に斜板形ピストン流
体機械に関する。

第１図は従来から用いられている斜板形ピストン流体機
械のピストン部を詳細に示し、第２図はその一部を拡大
して示す。

第１及び２図において、１は回転主軸、２はシリンダバ
レル、３はブツシュ、４はピストン、５けピストンシュ
ー、６は斜板、７はバルブ、８はヘッド、９はケーシン
グを示す。

シリンダバレル２は回転主軸１に一体に固定されており
、このシリンダバフルには同一円周上で主軸１の軸方向
に沿って複数のブッンユ穴が貫通して形成され、これら
ブツシュ穴内にそれぞれブツシュ３が挿入されている。

ピスト／４は、これらブツシュ３の中にそれぞれ挿入さ
れ、捷だその球部が回転自在となるようにピストンシュ
ー５が設けられている。

しかして、主軸１の回転に伴って、ンリノダ□バレル２
、ブツシュ３、ピストン４及びピストン−シュー５ｌｔ
ｉ　一体となって回転し、ピストンシュー５は斜板６の
上を摺動する。ピストン４のストロークは斜板６の傾き
量によシ決捷る。したがって、この斜板６の傾き量がピ
ストン４の往復動の量と関係する。そして、ビストノ４
の往復動によって高圧を発生させ、流体をバルブ７を通
して吐出させる。

以上述べたようなシリンダバレル回転形ピストン流体機
械において、そのピストン４の直径がはぼ２０ｒｒａｎ
以上のものでは、油圧などの流体圧力は最高３５０に７
ｔ／７、回転数は４０００　ｒｐｍ、斜板６の傾転角は
最高２０°のものが使われている。しかし、最近の油圧
などのポンプは母機の多様化と自動制御化の傾向にあシ
、例えば低圧（約１０　Ｋｆ　ｊ　／ｃｎｌ以下）、高
回転数（約２００Ｏｒｐｍ以上）、低傾転角（約６°以
下）などの条件で使用される場合が多い。

特に、斜板の傾転角は１°以下で使用する機会が今後ま
すます増加するものと考えられる。

しかして、このような条件下では、ピストン４のサイド
フォースはシリンダバレル２の回転によってほとんどが
ピストンの遠心力で与えられ、又低傾転角のためにピス
トン４は微小往復動する。

すなわち、ピストン４とブツシュ３とは遠心力を受ける
円周上の同一個所で往復動するため、油膜の形成が十分
できず、微動摩耗いわゆるフレッチングを生じやすい。

このフレッチノグが進行すると、ピストン４とブツシュ
３との間に焼付きが生じ、ポンプの大きな破損と々る。

このような問題を解消するために、第３図及び第４図に
示すように、ピストンの外周面と摺接すルプッシュ３の
内面に円周溝１ｏ又はらせん状の円周溝１１を施し、こ
れら溝間のランドの長′さがス ピストンのｔトローク以下に々るようにすれば、油がラ
ンド部に入るので、フレッチングの発生を低減できるも
のと考えられる。

しかし、このような構成でも、斜板の傾転角が１°以下
となり、ビストンストロークが極めて微小となる場合、
例えばピストン回転半径４０ｍｍ及び傾転角０゜５°以
下とすると、ビストンストロークは約０．７ｍｍ以下と
なり、これに対し、溝間のランド長さを０．３５　ｒｎ
ｍとなるように円周溝１０又はらせん状の円周溝１１を
ブツシュ３の内面に加工することは非常に困難であシ、
これらの微小往復動下の条件ではピストン４のフレッチ
゛ングを回避することができない。

又、円周溝１０又はらせん状の円周溝１１の溝間のラン
ド部に図示しないが表面あらさを設けて油が入りやすい
ようにすれば、フレッチング防止に有効であると考えら
れるが、しかしこのような方法は摩耗寿命の面から耐久
性がなく、実用上問題がある。

本発明は、このような従来の問題を解消するためになさ
れたもので、低圧、高回転数で斜板の傾転角が極めて低
い場合でも、ピストンのフレツチングによる焼付きをな
くすことのできる斜板形回転流体機械を提供するもので
ある。

更に詳述すれば、本発明は、低圧、高回転数、低傾転角
の条件下でフレッチングを防止するには、グツシュの内
面に円周溝やらせん状の円周溝を施すと効果があるが、
斜板の傾転角が極めて小さい場合には、これら溝間のラ
ンド部に油が入りにくくなり、フレツチングを回避でき
ないことに鑑み、これら溝間のランド部の長さが極めて
小さくなるようにピストンの外周面と摺接するブツシュ
の内面に回転主軸の軸方向に泪ってウェーブの形状をし
た複数個の円周溝又はらせん状の円周溝を設け、これら
の溝のウェーブをそのウェーブピッチに比べて深さが浅
くかつそのウェーブ頂端が凸形の丸みとなるように形成
し、これによシ油膜の負荷能力を増すとともにピストン
とブツシュとの間に微小往復動でも油が入りやすくした
ことを特徴とする。

以下図面を参照して本発明の実施例について詳施例を第
３図及び第４図と対応して示し、第７図は第５及び６図
の各Ｘ−Ｘ線に沿う断面を拡大して示し、第８図はその
作用を説明するだめの図である。

これら第５．６及び７図に示すように、本発明によれば
、斜板形ピストン流体機械において、第１図に示した如
きピストン４の外周面と摺接するブツシュ１３の内面に
回転主軸１（第１図参照）の軸方向に治ってウェーブの
形状をした複数個の円周溝１４又はらせん状の円周溝１
５を設け、これら溝のウェーブはそのウェーブピッチＰ
に比べて深さＨが浅く（すなわちＰ　＞Ｈ）かつそのウ
ェーブ頂端が６蔀の丸みＲとなるように形成されている
。

々お、第５及び６図において、参照符号２は第１〜４図
と同様にシリンダバレルを示す。

このような構成によれば、したがって、ピストンとブツ
シュとの接触長さをピストンの微小往復動の長さよシも
短かくすることができるので、両者の間には例えば第８
図に参照符号１６で示すように油が入りやすくなり、こ
のためフレッチングや凝着が起りにくくなる。

また、第８図に矢印ａで示す方向にピストン４が動くと
きにはウェーブピッチのＰｌの部分で、逆に矢印すで示
す方向にピストン４が動くときにはウェーブピッチのＰ
２の部分で、それぞれ油膜圧力が生じるので、フレッチ
ングを起しにくい。

なお、これらウェーブの形状において、その深さＨをウ
ェーブピッチＰに比べて深くすると（Ｈ＞ｐ）、負荷能
力が落ちるので、好ましくないものである。

第９図は、第２図及び第４図に示した従来のふたつのブ
ツシュと第６図に示しだ本発明の一例のブツシュとをそ
れぞれ荷重（低圧相当）　３１．８Ｋｆｔ　。

ｒｐｍの条件下で使用したときのフレツチングのテスト
結果を示すものである。このテスト結果からも、本発明
のものは、第４図の従来例と同様に焼付けを生じないが
、そのピストンへのブツシュ材の転移量はかカシ少なく
、したがって７レツチングが一層生じにくいことを確認
することができた。

なお、本発明は、斜板形の油圧ピストン、ポンプ、モー
タ及びコンプレッサなどく広く応用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の斜板形ピストン流体機械のピストン部を
詳純に示す図、第２図は第１図の一部拡大図、第３図及
び第４図は従来使用されているピストン用ブツシュの他
の異なるふたつの例を示す図、第５図及び第６図は本発
明の異なるふたつの実施例を第３図及び第４図と対応し
て示す図、第７図は第５図及び第６図の各Ｘ−Ｘ線拡大
断面図、第８図はその作用を説明するための図、第９図
は第６図に示した本発明によるピストン用ブツシュを使
用した場合のピストンへのブツシュ材の転８量を第２図
及び第４図に示した従来のふたつのブツシュを使用した
場合と比較して示す図である。 ■・ｅ回転主軸、２・・シリンダバレル、４・・ピスト
ン、１３・・ブツシュ、１４・・円周溝、１５・・らせ
ん状の円周溝。 第１図 第５図 第７図 第６図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 斜板形ピストン流体機械であシ、そのピストンの外周面
   と摺接するブツシュの内面に回転主軸の軸方向に沿って
   、ウェーブの形状をした複数個の円周溝又はらせん状の
   円周溝を設け、これらの溝のウェーブはそのウェーブピ
   ッチに比べて深さが浅くかつそのウェーブ頂端が凸形の
   丸みに形成されていることを特徴とする斜板形回転流体
   機械。