KR20140090675A - 액압 회전기 - Google Patents

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Abstract

액압 회전기는, 회전축에 고정됨과 함께, 복수의 실린더 보어를 갖는 실린더 블록과, 용적실을 구획 형성하도록 실린더 보어 내에 미끄럼 이동 가능하게 배치되는 피스톤과, 용적실을 확대 축소하도록 피스톤을 왕복 운동시키는 경사판과, 실린더 블록에 미끄럼 접촉하고, 용적실에 연통되는 흡입 포트 및 토출 포트를 갖는 밸브 플레이트를 구비한다. 밸브 플레이트는 실린더 블록에 대해 구면 형상으로 돌출 형성된 미끄럼 접촉면을 갖고, 실린더 블록은 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 형상에 따라서 우묵하게 형성된 미끄럼 접촉면을 갖는다. 외측 테두리 위치에 있어서의 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면과 실린더 블록의 미끄럼 접촉면 사이에는, 미소 간극이 형성된다.

Description

액압 회전기{HYDRAULIC ROTATION MACHINE}
본 발명은, 경사판식의 피스톤 펌프·모터 등의 액압 회전기에 관한 것이다.
일본 특허 공개 제2012-82747호 공보에는, 회전축에 고정됨과 함께, 복수의 실린더 보어를 갖는 실린더 블록과, 용적실을 형성하도록 실린더 보어 내에 미끄럼 이동 가능하게 배치되는 피스톤과, 실린더 블록의 회전에 수반하여 용적실을 확대 축소하도록 피스톤을 왕복 운동시키는 경사판과, 실린더 블록에 미끄럼 접촉함과 함께, 용적실에 연통되는 흡입 포트 및 토출 포트를 갖는 밸브 플레이트를 구비하는 피스톤 펌프·모터가 개시되어 있다.
상기한 피스톤 펌프·모터에서는, 밸브 플레이트는 실린더 블록에 대해 구면 형상으로 돌출 형성된 미끄럼 접촉면을 갖고, 실린더 블록은 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 형상에 따라서 구면 형상으로 오목 형성된 미끄럼 접촉면을 갖고 있다. 실린더 블록의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경과 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경은 동일하게 설정되어 있어, 실린더 블록과 밸브 플레이트가 간극 없이 미끄럼 접촉하도록 구성되어 있다.
피스톤 펌프·모터의 작동시에는, 피스톤의 선단에 설치된 슈가 경사판에 대해 미끄럼 이동하고, 당해 피스톤에는 용적실 내의 작동 유압에 따른 반력이 경사판측으로부터 작용한다. 토출 영역에 위치하는 용적실 내의 작동 유압은 고압으로 되므로, 토출 영역에서는 피스톤에 작용하는 반력도 커진다. 이러한 큰 반력이 실린더 블록을 통해 회전축에 작용하면, 회전축이 휘고, 당해 회전축의 휨에 의해 실린더 블록이 기울어져 버린다. 실린더 블록이 기울어지면, 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 외측 테두리 부분에 있어서 실린더 블록과의 접촉압이 지나치게 높아져, 밸브 플레이트나 실린더 블록에 편마모가 발생한다.
본 발명의 목적은, 밸브 플레이트와 실린더 블록의 접촉압이 지나치게 높아지는 것을 억제할 수 있는 액압 회전기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 액압 회전기는, 회전축에 고정됨과 함께, 복수의 실린더 보어를 갖는 실린더 블록과, 용적실을 구획 형성하도록 상기 실린더 보어 내에 미끄럼 이동 가능하게 배치되는 피스톤과, 상기 실린더 블록의 회전에 수반하여 상기 용적실을 확대 축소하도록 상기 피스톤을 왕복 운동시키는 경사판과, 상기 실린더 블록에 미끄럼 접촉함과 함께, 상기 용적실에 연통되는 흡입 포트 및 토출 포트를 갖는 밸브 플레이트를 구비한다. 상기 밸브 플레이트는 상기 실린더 블록에 대해 구면 형상으로 돌출 형성된 미끄럼 접촉면을 갖고, 상기 실린더 블록은 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 형상에 따라서 우묵하게 형성된 미끄럼 접촉면을 갖는다. 외측 테두리 위치에 있어서의 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면과 상기 실린더 블록의 미끄럼 접촉면 사이에는, 미소 간극이 형성된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 유압 회전기의 단면도이다.
도 2는 도 1과는 다른 위치에 있어서의 유압 회전기의 일부 단면도이다.
도 3은 유압 회전기를 구성하는 실린더 블록 및 밸브 플레이트의 확대 단면도이다.
도 4는 실린더 블록 및 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 반경비와, 누설 손실의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 유압 회전기의 단면도이다.
(제1 실시 형태)
이하, 도 1∼도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 유압 회전기(100)(액압 회전기)에 대해 설명한다.
도 1∼도 3에 도시하는 유압 회전기(100)는, 건설 기계나 농업 기계 등의 차량에 탑재되어, 작동유를 액추에이터에 공급하는 피스톤 펌프로서 사용한 경우를 예시한 것이다. 이 경우, 차량에 탑재된 엔진의 동력에 의해 구동축(30)이 회전 구동되어, 유압 회전기(100)는 액추에이터에 작동유를 공급한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 유압 회전기(100)는 바닥이 있는 통 형상의 케이스(10)와, 케이스(10)의 개구 단부를 폐색하도록 설치되는 엔드 블록(20)과, 케이스(10) 및 엔드 블록(20)에 회전 가능하게 지지되는 구동축(30)(회전축)과, 케이스(10) 및 엔드 블록(20)에 의해 구획 형성되는 수용실(11) 내에 수용되는 실린더 블록(40)을 구비한다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 구동축(30)은 막대 형상 부재이며, 차량에 설치된 엔진의 동력에 기초하여 회전 구동된다. 구동축(30)의 선단부는 엔드 블록(20)의 삽입 관통 구멍(21)을 통해 외측으로 돌출되어 있고, 이 선단부에 엔진의 동력이 전달된다. 구동축(30)의 후단부는, 파일럿압을 제공하기 위해 사용되는 기어 펌프(1)의 구동축(1A)에 연결되어 있다.
구동축(30)은 엔드 블록(20)의 삽입 관통 구멍(21)에 설치된 베어링(31) 및 케이스(10)의 저부에 설치된 베어링(32)에 의해, 회전 가능하게 지지되어 있다. 이들 베어링(31, 32)은 볼 베어링이다.
또한, 구동축(30)의 축 방향 중앙 위치에는, 당해 구동축(30)의 회전에 수반하여 회전하는 실린더 블록(40)이 고정되어 있다.
실린더 블록(40)은 바닥이 있는 통 형상 부재이다. 실린더 블록(40)은 케이스(10)의 수용실(11) 내에 수용되어 있다. 실린더 블록(40)에는, 구동축(30)과 평행하게 연장된 복수의 실린더 보어(41)가 형성되어 있다. 이들 실린더 보어(41)는 구동축(30)의 축심을 중심으로 하는 동일 원주 상에 일정한 간격을 두고 배치된다. 실린더 보어(41) 내에는, 용적실(42)을 구획 형성하도록 피스톤(50)이 왕복 운동 가능하게 삽입된다.
피스톤(50)의 선단의 구부(球部)(51)에는, 슈(60)가 회전 가능하게 연결된다. 슈(60)는 구 형상 오목부로서 형성된 구면 시트(60A)를 통해, 피스톤(50)의 구부(51)에 장착되어 있다. 피스톤(50)마다 설치되는 슈(60)는, 원판 형상의 리테이너 플레이트(61)의 관통 구멍에 장착되어 있다. 슈(60)는, 리테이너 플레이트(61)를 통해, 수용실(11) 내에 수용된 경사판(70)에 면 접촉하도록 구성되어 있다. 리테이너 플레이트(61)는 구동축(30)의 외주에 설치된 리테이너 홀더(62)에 대해 회전 가능하게 설치되어 있다.
또한, 유압 회전기(100)에서는, 틸팅 각도의 조정을 할 수 있도록 경사판(70)을 수용실(11) 내에 회전 가능하게 배치하고 있지만, 틸팅 각도가 일정해지도록 경사판(70)을 엔드 블록(20)에 고정해도 된다.
피스톤(50) 및 슈(60)에는, 용적실(42) 내의 작동유의 일부를 슈(60)와 경사판(70)의 미끄럼 이동면에 공급하는 관통 구멍(52, 60B)이 형성되어 있다. 관통 구멍(52, 60B)을 통해 작동유를 공급함으로써, 슈(60)를 경사판(70)에 대해 매끄럽게 미끄럼 이동시키는 것이 가능해진다.
케이스(10)의 저부에는, 실린더 블록(40)의 단부면이 미끄럼 접촉하는 밸브 플레이트(80)가 고정되어 있다. 밸브 플레이트(80)에는, 작동유를 흡입하기 위한 흡입 포트(81) 및 작동유를 토출하기 위한 토출 포트(82)가 형성되어 있다. 또한, 실린더 블록(40)의 저부에는, 용적실(42)마다 관통 구멍(43)이 형성되어 있다.
케이스(10)의 흡입구(12)는, 밸브 플레이트(80)의 흡입 포트(81) 및 실린더 블록(40)의 관통 구멍(43)을 통해 용적실(42)에 연통된다. 한편, 케이스(10)의 토출구(13)는, 밸브 플레이트(80)의 토출 포트(82) 및 실린더 블록(40)의 관통 구멍(43)을 통해 용적실(42)에 연통된다.
피스톤 펌프로서의 유압 회전기(100)에서는, 엔진의 동력에 의해 구동축(30)이 회전 구동되어, 실린더 블록(40)이 회전하면, 각 슈(60)가 경사판(70)에 대해 미끄럼 이동하여, 각 피스톤(50)이 경사판(70)의 경사 각도에 따른 스트로크량으로 실린더 보어(41)를 따라 왕복 운동한다. 각 피스톤(50)의 왕복 운동에 의해, 각 용적실(42)의 용적이 증감(확대 축소)한다.
실린더 블록(40)의 회전에 의해 확대되는 용적실(42)에는, 케이스(10)의 흡입구(12), 밸브 플레이트(80)의 흡입 포트(81) 및 실린더 블록(40)의 관통 구멍(43)을 통해 작동유가 흡입된다. 한편, 실린더 블록(40)의 회전에 의해 축소되는 용적실(42)로부터는, 실린더 블록(40)의 관통 구멍(43), 밸브 플레이트(80)의 토출 포트(82) 및 케이스(10)의 토출구(13)를 통해 작동유가 토출된다.
이와 같이, 피스톤 펌프로서의 유압 회전기(100)에서는, 실린더 블록(40)의 회전에 수반하여 작동유의 흡입과 토출이 연속적으로 행해진다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 유압 회전기(100)의 밸브 플레이트(80)는 실린더 블록(40)의 단부면에 대해 미끄럼 접촉하도록 배치되어 있다.
밸브 플레이트(80)는, 실린더 블록(40)측에 구면 형상으로 돌출 형성된 미끄럼 접촉면(83)을 갖고 있다. 한편, 실린더 블록(40)은 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 형상에 따라서 구면 형상으로 우묵하게 형성된 미끄럼 접촉면(44)을 갖고 있다. 그리고, 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 곡률 반경 R2는, 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 곡률 반경 R1보다도 크게 설정되어 있다.
이와 같이 설정함으로써, 도 3에 도시하는 바와 같이, 중앙 부분에 있어서의 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)과 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)은 간극 없이 접촉하지만, 중앙 부분의 직경 방향 외측에 위치하는 외측 테두리 부분에 있어서의 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면과 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44) 사이에는 미소 간극이 형성된다. 미소 간극은, 밸브 플레이트(80) 및 실린더 블록(40)의 직경 방향 외측일수록 커진다.
따라서, 유압 회전기(100)의 작동시에 경사판(70)측으로부터 슈(60)를 통해 피스톤(50)에 작용하는 반력에 의해 구동축(30)이 휘고, 그것에 의해 실린더 블록(40)이 기울어진 경우라도, 외측 테두리 부분에 있어서의 밸브 플레이트(80) 및 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(83, 44) 사이에 미소 간극이 있으므로, 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 외측 테두리 부분에 있어서 실린더 블록(40)과의 접촉압이 지나치게 높아지는 일이 없다.
그런데, 미소 간극이 형성되도록 밸브 플레이트(80) 및 실린더 블록(40)을 구성하면, 당해 미소 간극을 통해 용적실(42)의 작동유의 일부가 수용실(11)측으로 누출되어 버린다.
도 4는 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 곡률 반경 R2를 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 곡률 반경 R1로 나눈 반경비와, 미소 간극을 통해 작동유가 누출되는 정도를 나타내는 누설 손실의 관계를 나타내는 도면이다. 또한, 본 실시 형태에 의한 유압 회전기(100)에서는, 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 곡률 반경 R2는 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 곡률 반경 R1보다도 크게 설정되어 있으므로, 반경비는 1보다도 큰 값으로 된다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 반경비가 커질수록, 즉, 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 곡률 반경 R2가 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 곡률 반경 R1보다도 커질수록, 미소 간극으로부터 작동유가 누설되기 쉬워져, 누설 손실이 커진다.
도 4는 누설 손실을 확인하기 위해 행한 실험으로부터 얻어진 것이지만, 반경비가 1.004보다도 작아지도록 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(44, 83)을 구성한 경우에는, 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(44, 83)의 외측 테두리 부분에 있어서, 피스톤(50)에 작용하는 반력에 기인하는 스커핑이나 편마모 등이 정도는 작지만 확인되었다.
따라서, 편마모 등을 보다 확실하게 방지하기 위해서는, 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(44, 83)은, 반경비가 1.004 이상으로 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 4에서는 반경비가 1.009 이상인 누설 손실을 표시하고 있지 않지만, 반경비가 커질수록 누설 손실이 커진다. 특히, 반경비가 1.004 이상에서는, 편마모 등을 방지할 수 있지만, 누설 손실이 커지기 쉬운 경향에 있다. 누설 손실에 기인하는 펌프 성능의 관점에서는, 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(44, 83)은, 반경비가 1.012 이하로 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기한 본 실시 형태에 관한 유압 회전기(100)에 따르면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
피스톤 펌프로서의 유압 회전기(100)에서는, 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 곡률 반경 R2를 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 곡률 반경 R1보다도 크게 설정함으로써, 외측 테두리 부분에 있어서의 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)과 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44) 사이에 미소 간극을 형성한다. 그로 인해, 유압 회전기(100)의 작동시에 경사판(70)측으로부터 슈(60)를 통해 피스톤(50)에 작용하는 반력에 의해 구동축(30)이 휘고, 그것에 의해 실린더 블록(40)이 기울어진 경우라도, 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 외측 테두리 부분에 있어서 실린더 블록(40)과의 접촉압이 지나치게 높아지는 일이 없다. 이에 의해, 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)에 있어서의 편마모를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 가공시에 있어서의 제조 오차 등에 의해 실린더 블록(40)과 밸브 플레이트(80)의 중심이 어긋난 경우에 있어서도, 이 위치 어긋남에 기인하는 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)의 편마모 등을 억제하는 것이 가능해진다. 그로 인해, 실린더 블록(40)이나 밸브 플레이트(80) 등의 유압 회전기(100)를 구성하는 부재의 가공이나 설계의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 곡률 반경 R2를 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 곡률 반경 R1로 나눈 반경비가 1.004 이상으로 되도록, 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(44, 83)을 구성함으로써, 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)에 있어서의 편마모를 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 반경비가 1.012 이하로 되도록, 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(44, 83)을 구성함으로써, 누설 손실이 지나치게 커지는 것을 방지할 수 있어, 유압 회전기(100)의 성능 저하를 피할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 5를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 유압 회전기(200)(액압 회전기)에 대해 설명한다. 제2 실시 형태에 의한 유압 회전기(200)는, 제1 실시 형태에 의한 유압 회전기(100)와 거의 동일하지만, 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 구성에 있어서 다르다. 이하에서는, 제1 실시 형태와 다른 구성에 대해 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
제1 실시 형태의 유압 회전기(100)에서는 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)을 구면 형상으로 오목 형성하였지만, 제2 실시 형태의 유압 회전기(200)에서는 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 중앙부(44A)를 구면 형상으로 오목 형성하고, 중앙부(44A)의 직경 방향 외측에 위치하는 미끄럼 접촉면(44)의 외측부(44B)를 테이퍼면 형상으로 형성한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 중앙부(44A)는, 그 곡률 반경이 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 곡률 반경 R1과 동일해지도록 형성되어 있다. 또한, 미끄럼 접촉면(44)의 외측부(44B)는, 중앙부(44A)의 외측으로부터 접선 방향[중앙부(44)의 최외측 위치에 접하는 접선의 연장 방향]으로 연장된 테이퍼면(경사면)으로서 형성되어 있다.
상기한 바와 같이 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 중앙부(44A) 및 외측부(44B)를 구성함으로써, 외측 테두리 부분에 있어서의 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)과 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44) 사이에 미소 간극을 형성할 수 있다. 이에 의해, 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 외측 테두리 부분에 있어서 실린더 블록(40)과의 접촉압이 지나치게 높아지는 일이 없어, 실린더 블록(40) 및 밸브 플레이트(80)에 있어서의 편마모를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 제2 실시 형태의 유압 회전기(200)에서는, 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44)의 외측부(44B)를, 테이퍼 면 형상으로 하였지만, 구면 형상으로 우묵하게 들어간 오목 형성면으로 해도 된다. 이 경우, 외측부(44B)의 곡률 반경을 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)의 곡률 반경 R1보다도 크게 설정함으로써, 외측 테두리 부분에 있어서의 밸브 플레이트(80)의 미끄럼 접촉면(83)과 실린더 블록(40)의 미끄럼 접촉면(44) 사이에 미소 간극을 형성할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.
제1 및 제2 실시 형태에서는, 유압 회전기(100, 200)를 피스톤 펌프로서 사용하는 것으로 하였지만, 유압 회전기(100, 200)를 피스톤 모터로서 사용해도 된다. 이 경우에는, 외부로부터 유압 회전기(100, 200)에 작동유가 공급되고, 공급된 작동유에 의해 구동축(30)이 회전 구동된다. 따라서, 본 발명의 기술 사상은, 유압 회전기로서의 피스톤 펌프·모터에 적용하는 것이 가능하다.
또한, 제1 및 제2 실시 형태의 유압 회전기(100, 200)에서는, 작동 유체로서 작동유를 사용하고 있지만, 작동유 대신에 물이나 수용성 대체액 등의 작동액을 사용해도 된다.
본원은 2012년 8월 13일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2012-179305에 기초하는 우선권을 주장하고, 이들 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (6)

  1. 회전축에 고정됨과 함께, 복수의 실린더 보어를 갖는 실린더 블록과,
    용적실을 구획 형성하도록 상기 실린더 보어 내에 미끄럼 이동 가능하게 배치되는 피스톤과,
    상기 실린더 블록의 회전에 수반하여 상기 용적실을 확대 축소하도록 상기 피스톤을 왕복 운동시키는 경사판과,
    상기 실린더 블록에 미끄럼 접촉함과 함께, 상기 용적실에 연통되는 흡입 포트 및 토출 포트를 갖는 밸브 플레이트를 구비하고,
    상기 밸브 플레이트는, 상기 실린더 블록에 대해 구면 형상으로 돌출 형성된 미끄럼 접촉면을 갖고,
    상기 실린더 블록은, 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 형상에 따라서 우묵하게 형성된 미끄럼 접촉면을 갖고,
    외측 테두리 위치에 있어서의 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면과 상기 실린더 블록의 미끄럼 접촉면 사이에는 미소 간극이 형성되는, 액압 회전기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실린더 블록의 미끄럼 접촉면은, 구면 형상으로 형성되어 있고,
    상기 실린더 블록의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경은, 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경보다도 크게 설정되는, 액압 회전기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 실린더 블록 및 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면은, 상기 실린더 블록의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경을 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경으로 나눈 반경비가 1.004 이상으로 되도록 구성되는, 액압 회전기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 실린더 블록 및 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면은, 상기 실린더 블록의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경을 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경으로 나눈 반경비가 1.012 이하로 되도록 구성되는, 액압 회전기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 실린더 블록의 미끄럼 접촉면은, 중앙부와, 당해 중앙부의 외측에 위치하는 외측부를 구비하고,
    상기 중앙부는, 구면 형상이며, 그 곡률 반경이 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경과 동일해지도록 형성되고,
    상기 외측부는, 상기 중앙부의 외측으로부터 접선 방향으로 연장되는 테이퍼면으로서 형성되는, 액압 회전기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 실린더 블록의 미끄럼 접촉면은, 중앙부와, 당해 중앙부의 외측에 위치하는 외측부를 구비하고,
    상기 중앙부는, 구면 형상이며, 그 곡률 반경이 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경과 동일해지도록 형성되고,
    상기 외측부는, 구면 형상이며, 그 곡률 반경이 상기 밸브 플레이트의 미끄럼 접촉면의 곡률 반경보다도 크게 형성되는, 액압 회전기.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9816377B2 (en) * 2014-09-24 2017-11-14 Eaton Corporation Hydraulic axial-piston device with features to enhance efficiency and power density
JP6307015B2 (ja) * 2014-11-15 2018-04-04 日立建機株式会社 アキシャルピストン型液圧回転機
JP7001949B1 (ja) * 2021-05-13 2022-01-20 株式会社不二越 油圧ピストンポンプ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS595777U (ja) * 1982-07-02 1984-01-14 三菱重工業株式会社 ピストン型流体機械
JP2004340083A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd 斜板式ピストンポンプ
KR20120083876A (ko) * 2010-11-16 2012-07-26 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 실린더 블록의 냉각 구조 및 이를 갖는 사판형 액압 장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH257509A (de) * 1944-10-30 1948-10-15 Von Roll Ag Axialkolbengetriebe mit gewölbtem, die Steuerschlitze aufweisendem Auflagekörper für die rotierende Zylindertrommel.
DE1126735B (de) * 1957-01-09 1962-03-29 Mannesmann Meer Ag Druckoelschmierung fuer Lagerflaechen von Axialkolbenpumpen oder -getriebe, insbesondere fuer deren Steuerspiegel
GB1095821A (en) * 1963-12-10 1967-12-20 Serck R & D Ltd Hydraulic machines having reciprocatory pistons
FR1414056A (fr) * 1964-09-04 1965-10-15 Bennes Marrel Perfectionnements aux pompes et moteurs à pistons axiaux à cylindrée fixe ou variable
FR1487397A (fr) * 1966-05-23 1967-07-07 Citroen Sa Andre Groupe pour transmission hydrostatique de puissance mécanique
JPS6034570U (ja) * 1983-08-15 1985-03-09 日立建機株式会社 液圧回転機
JP2547643B2 (ja) 1989-11-13 1996-10-23 日立建機株式会社 斜板型液圧回転機
JP3771004B2 (ja) * 1997-07-03 2006-04-26 カヤバ工業株式会社 アキシャルピストンモータ
JP2000018149A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Komatsu Ltd 油圧ピストンポンプ
DE19924834A1 (de) * 1999-05-29 2000-11-30 Sachsenhydraulik Gmbh Hydrostatische Axialkolbenmaschine
DE19947321A1 (de) * 1999-10-01 2001-04-19 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Axialkolbenmaschine mit einer Rückzugeinrichtung
JP4496528B2 (ja) 2004-05-26 2010-07-07 日立建機株式会社 斜板式液圧回転機
DE102004033321B4 (de) * 2004-07-09 2006-03-30 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Axialkolbenmaschine mit Verschleißschutzschicht
JP2007255215A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Hitachi Constr Mach Co Ltd 斜板式液圧回転機
DE102008060067B4 (de) * 2008-12-02 2017-11-02 Robert Bosch Gmbh Axialkolbenmaschine mit einer Steuerplatte, die in einem Teilbereich des äußeren Dichtstegs eine erhöhte Elastizität aufweist
CN201679662U (zh) * 2010-03-12 2010-12-22 北京华德液压工业集团有限责任公司 双排缸孔缸体的轴向柱塞泵
JP5480096B2 (ja) 2010-10-12 2014-04-23 カヤバ工業株式会社 斜板式ピストンポンプ・モータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS595777U (ja) * 1982-07-02 1984-01-14 三菱重工業株式会社 ピストン型流体機械
JP2004340083A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd 斜板式ピストンポンプ
KR20120083876A (ko) * 2010-11-16 2012-07-26 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 실린더 블록의 냉각 구조 및 이를 갖는 사판형 액압 장치

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