WO2014122856A1 - ピストン - Google Patents

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WO2014122856A1
WO2014122856A1 PCT/JP2013/083356 JP2013083356W WO2014122856A1 WO 2014122856 A1 WO2014122856 A1 WO 2014122856A1 JP 2013083356 W JP2013083356 W JP 2013083356W WO 2014122856 A1 WO2014122856 A1 WO 2014122856A1
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WO
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piston
oil passage
insert
piston body
main body
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PCT/JP2013/083356
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English (en)
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Inventor
玉島　英樹
博和 松田
隆行 村田
大介 渡辺
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/09—Pistons; Trunk pistons; Plungers with means for guiding fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/26—Reciprocating-piston liquid engines adapted for special use or combined with apparatus driven thereby
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
    • F04B1/124—Pistons
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/08—Cooling; Heating; Preventing freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/08—Constructional features providing for lubrication

Definitions

  • This invention relates to a piston used in an axial piston motor or an axial piston pump.
  • the piston reciprocates along the swash plate when the piston fitted in the cylinder of the cylinder block rotates together with the rotation of the cylinder block.
  • the volume of the space surrounded by the piston and the cylinder is changed to operate as a motor or a pump.
  • the maximum rotation speed and energy conversion efficiency are important as the performance of the motor or pump, and the piston is an important part that determines its performance.
  • a hollow piston 105 is used as shown in FIG. The interior of the hollow piston 105 is cut through.
  • the lightweight piston 205 has a closed hollow portion 205a and an oil passage 205b that penetrates the hollow portion 205a. Since the lightweight piston 205 has the hollow portion 205a, the weight can be reduced, and since the hollow portion 205a is closed, the dead volume at the top dead center can be minimized.
  • the conventional lightweight piston 205 since there is a space of the hollow portion 205a between the oil passage 205b and the outer surface of the piston 205, and the distance between the outer surface and the oil passage is long, the oil passage 205b passes through.
  • the hydraulic oil to be used has a low ability to take away frictional heat generated by sliding between the lightweight piston 205 and the cylinder. For this reason, the lightweight piston is inferior in cooling performance to the outer surface as compared with the hollow piston, and there is a problem that the sliding surface tends to be seized during operation at high speed.
  • an object of the present invention is to provide a piston capable of reducing the loss of compressibility by reducing the dead volume and improving the seizure resistance by improving the cooling performance by the hydraulic oil.
  • the piston of the present invention is A piston body having a hollow portion; An insert inserted into the hollow portion of the piston body, An oil passage is provided between the inner surface of the hollow portion of the piston body and the outer surface of the insert.
  • the oil passage is provided between the inner surface of the hollow portion of the piston body and the outer surface of the insert.
  • the hydraulic oil passing through the oil passage comes into contact with the inner surface of the hollow portion of the piston body, the hydraulic oil can efficiently take away frictional heat generated by sliding between the piston and the cylinder.
  • the cooling performance of the sliding surface of the piston with the cylinder can be improved, and the pump or motor can be operated at high speed.
  • the inside of the insert is a cavity.
  • the piston of this embodiment since the inside of the insert is hollow, the piston can be reduced in weight, and the operation of the pump or the motor can be speeded up more reliably.
  • the density of the insert is smaller than the density of the piston body.
  • the weight of the piston can be reduced and the operation of the pump or motor can be speeded up more reliably.
  • most of the inner surface of the hollow portion of the piston body is used as an oil passage, so that the hydraulic oil generates frictional heat generated by sliding between the piston and the cylinder. Can be taken away efficiently, and the cooling performance of the sliding surface between the piston and the cylinder can be improved.
  • the oil passage is formed in an annular shape when viewed from the axial cross section of the piston body.
  • the piston of this embodiment since the oil passage is formed in an annular shape when viewed from the axial cross section of the piston body, the hydraulic oil is brought into contact with the entire inner surface of the hollow portion of the piston body.
  • the seizure resistance of the piston can be improved more reliably.
  • the oil passage is formed in a spiral shape extending along the axial direction of the piston body.
  • the piston of this embodiment since the oil passage is formed in a spiral shape extending along the axial direction of the piston main body, the hydraulic oil is supplied to the entire circumference of the inner surface of the hollow portion of the piston main body.
  • the seizure resistance of the piston can be improved more reliably.
  • the plurality of linear oil passages are formed by grooves along the inner surface of the hollow portion of the piston body, and the working oil is supplied to the hollow portion of the piston body. It can be made to contact with the inner surface, and the seizure resistance of the piston can be improved more reliably.
  • the piston body and the insert each have contact surfaces that contact each other and extend in the radial direction of the piston body, A welding portion that welds the piston main body and the insert and extends in the axial direction of the piston main body is provided outside the contact surface in the radial direction of the piston main body.
  • the weld portion extending in the axial direction is located on the radially outer side of the piston main body with respect to the contact surface extending in the radial direction.
  • the piston of the present invention since the oil passage is provided between the inner surface of the hollow portion of the piston body and the outer surface of the insert, the dead volume can be reduced and the loss of compressibility can be reduced.
  • the seizure resistance can be improved by improving the cooling performance by the hydraulic oil.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an axial piston motor of the present invention.
  • the motor includes a housing 1, a drive shaft 3 rotatably attached to the housing 1 via a bearing 2, and a cylinder block 4 fixed to the drive shaft 3.
  • the cylinder block 4 has a plurality of cylinders 40 arranged in the circumferential direction.
  • a plurality of pistons 5 are fitted in the plurality of cylinders 40 so as to freely advance and retract.
  • the tip of the piston 5 is formed in a spherical shape and is connected to the shoe 6.
  • the shoe 6 is supported by a swash plate 7 that is positioned relative to the housing 1.
  • the swash plate 7 has a surface inclined with respect to a surface perpendicular to the drive shaft 3, and the plurality of pistons 5 are supported by the inclined surface.
  • the swash plate 7 is tilted by the first control piston 81 and the second control piston 82, and the tilt angle with respect to the drive shaft 3 is adjusted.
  • the housing 1 has a cover 10 that covers the end side of the drive shaft 3.
  • the cover 10 is provided with a first main passage 11 and a second main passage 12 that are connected to the cylinder 40 and supply and discharge hydraulic fluid to and from the cylinder 40.
  • a valve plate 9 is attached to the end face of the cover 10 on the cylinder block 4 side.
  • the valve plate 9 has a circular arc-shaped first port 91 and second port 92, and the first port 91 and the second port 92 are formed symmetrically.
  • a port 40 a for supplying and discharging hydraulic oil is formed in the cylinder 40 at the bottom of each cylinder 40.
  • the end face of the cylinder block 4 is in contact with the valve plate 9.
  • the first main passage 11 of the cover 10, the first port 91 of the valve plate 9, and the port 40 a of the predetermined cylinder 40 communicate with each other, the second main passage 12 of the cover 10, The second port 92 of the valve plate 9 communicates with a predetermined port 40a of the cylinder 40.
  • the hydraulic fluid When hydraulic fluid is supplied from the first main passage 11, the hydraulic fluid flows into the predetermined cylinder 40 via the first port 91, and reciprocates the piston 5 while moving the cylinder 5.
  • the block 4 and the drive shaft 3 are rotated in one direction.
  • the hydraulic oil in the cylinder 40 is discharged from the second main passage 12 via the second port 92.
  • the pressure in the first main passage 11 on the supply side is higher than the pressure in the second main passage 12 on the discharge side.
  • the piston 5 includes a piston main body 50 having a hollow portion 50a and an insert 60 inserted into the hollow portion 50a of the piston main body 50.
  • the piston body 50 is formed in a cylindrical shape. One end of the piston main body 50 is open. A spherical tip 51 is provided on the other end of the piston body 50. That is, one end side of the hollow portion 50a is opened, and the other end side of the hollow portion 50a is closed. The inner surface of the hollow part 50a is a cylindrical surface. The tip 51 is formed with a pore 51a, and the pore 51a communicates with the hollow portion 50a.
  • the insert 60 has a cylindrical portion 61 and a lid portion 62 attached to one end of the cylindrical portion 61.
  • the cylinder portion 61 includes a cup-shaped first portion 61a and a second portion 61b.
  • the opening end of the first portion 61a and the opening end of the second portion 61b are joined by EBW (electron beam welding), laser welding, or the like.
  • the outer surface of the cylinder part 61 is a cylindrical surface.
  • the inside of the cylinder part 61 is a cavity.
  • the lid portion 62 is attached to the open end of the hollow portion 50a of the piston body 50.
  • the outer peripheral end of the lid 62 and the opening end of the piston main body 50 are joined by EBW (electron beam welding), laser welding, or the like.
  • the lid portion 62 is provided with a through hole 62a that communicates with the hollow portion 50a.
  • An oil passage 70 is provided between the inner surface of the hollow portion 50a of the piston body 50 and the outer surface of the insert 60. As shown in FIG. 3, the oil passage 70 is formed in an annular shape when viewed from the axis L direction of the piston body 50.
  • the hydraulic oil in the cylinder 40 enters the oil passage 70 from the through hole 62 a of the lid portion 62 of the insert 60, and enters the outside of the piston 5 from the pore 51 a of the tip portion 51 of the piston body 50. Discharged.
  • the hydraulic oil discharged from the pores 51 a is supplied between the tip 51 of the piston 5 and the shoe 6 and lubricates the piston 5 and the shoe 6.
  • the oil passage 70 is provided between the inner surface of the hollow portion 50a of the piston body 50 and the outer surface of the insert 60. Therefore, since the volume of the oil passage 70 can be reduced, the volume (dead volume) of the space surrounded by the piston 5 and the cylinder 40 is reduced, compressibility loss is reduced, and the energy conversion efficiency of the motor can be improved.
  • the hydraulic oil passing through the oil passage 70 contacts the inner surface of the hollow portion 50a of the piston main body 50, the hydraulic oil takes away frictional heat generated by sliding between the piston 5 and the cylinder 40.
  • Ability increases. That is, the cooling performance of the sliding surface of the piston 5 with the cylinder 40 can be improved, and the motor can be operated at high speed.
  • the piston 5 can be reduced in weight, and the operation of the motor can be speeded up more reliably.
  • the oil passage 70 is formed in an annular shape when viewed from the direction of the axis L of the piston body 50 (in the axial cross-sectional view), so that the working oil is supplied to the entire inner surface of the hollow portion 50a of the piston body 50.
  • the seizure resistance of the piston 5 can be more reliably improved.
  • the oil passage 70 is formed in an annular shape when viewed in the axial direction of the piston body 50 because the hollow portion 50a of the piston body 50 and the insert 60 come into contact with each other due to manufacturing errors or the like. This includes the case where the oil passage 70 has a crescent shape or the like in the cross section.
  • the oil passage 70 has one or two or more, and the total circumferential direction length of the one or two or more oil passages 70 is such that the oil passage is annular.
  • the reference circumferential direction length of the oil passage is 1.00, it is 0.50 or more and 1.00 or less.
  • the hollow portion 50a of the piston main body 50 is 0.70 or more and 1.00 or less. Furthermore, the effect obtained becomes remarkable.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a piston according to a second embodiment of the present invention.
  • This 2nd Embodiment differs in the structure of an insert from the said 1st Embodiment. Only this different configuration will be described below.
  • the same reference numerals as those in the first embodiment are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the insert 160 of the piston 5A has a filling portion 161 and a pin portion 162 for fixing the filling portion 161.
  • the filling part 161 is formed in a cylindrical shape.
  • An oil passage 70 is formed between the outer surface of the filling portion 161 and the inner surface of the hollow portion 50 a of the piston body 50.
  • the pin portion 162 has a shaft portion 162a and a head portion 162b attached to one end of the shaft portion 162a.
  • the shaft portion 162 a is inserted into the filling portion 161.
  • the head 162b is attached to the open end of the hollow portion 50a of the piston main body 50, and serves as a lid portion that closes the hollow portion 50a.
  • the outer peripheral end of the head 162b and the open end of the piston main body 50 are joined by EBW (electron beam welding), laser welding, or the like.
  • the head 162b is provided with a through hole 162c communicating with the hollow portion 50a.
  • the density of the insert 160 is smaller than the density of the piston body 50.
  • the density of the insert 160 refers to the mass per unit volume of the filling portion 161 and the pin portion 162.
  • the filling portion 161 is made of resin
  • the pin portion 162 is made of metal
  • the piston main body 50 is made of metal.
  • the density of the insert 160 is smaller than the density of the piston main body 50, the weight of the piston 5A can be reduced and the operation of the motor can be speeded up more reliably.
  • FIG. 5 is a front view showing a piston according to a third embodiment of the present invention.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the oil passage. Only this different configuration will be described below. Note that in the third embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment have the same configurations as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the oil passage 170 of the piston 5B is formed in a spiral shape extending along the axis L direction of the piston main body 50.
  • the spiral oil passage 170 is formed by a groove provided on at least one of the inner peripheral surface of the piston body 50 and the outer peripheral surface of the insert 60.
  • the oil passage 170 is formed in a spiral shape, the hydraulic oil can be brought into contact with the entire circumference of the inner surface of the hollow portion 50a of the piston body 50, and the seizure resistance of the piston 5B can be further ensured. It can be improved.
  • the oil passage 170 is 1 or 2 or more in the axial cross section of the piston body 50, and the total circumferential direction of the total of the 1 or 2 or more oil passages 170 is The length may be 0.50 or more and 1.00 or less, where the reference circumferential direction length of the oil passage when the oil passage is annular is 1.00.
  • the hollow portion 50a of the piston main body 50 is 0.70 or more and 1.00 or less. Furthermore, the effect obtained becomes remarkable.
  • FIG. 6A is a front view showing a piston according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a right side view of the piston.
  • the fourth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the oil passage. Only this different configuration will be described below. Note that in the fourth embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment have the same configurations as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the oil passage 270 of the piston 5C is formed in a straight line extending along the axis L direction of the piston body 50. As shown in FIG. There are four linear oil passages 270, and the four oil passages 270 are arranged at equally spaced center angles (ie, 90 °) about the axis L of the piston body 50.
  • the oil passage 270 is formed by a groove provided on at least one of the inner peripheral surface of the piston body 50 and the outer peripheral surface of the insert 60.
  • the number of the linear oil passages 270 is not limited to four, and may be a plurality. Further, the plurality of linear oil passages 270 do not necessarily have to be arranged at equally spaced center angles around the axis L of the piston body 50.
  • the plurality of linear oil passages 270 are formed by grooves provided on at least one of the inner peripheral surface of the piston main body 50 and the outer peripheral surface of the insert 60 with the axis L of the piston main body 50 as the center. .
  • hydraulic fluid can be made to contact with the inner surface of the hollow part 50a of the piston main body 50, and the seizure resistance of the piston 5C can be further improved.
  • the oil passage 270 is one or two or more when viewed from the axial cross section of the piston body 50, and the total circumferential direction of the total of the one or two or more oil passages 270
  • the length may be 0.50 or more and 1.00 or less, where the reference circumferential direction length of the oil passage when the oil passage is annular is 1.00.
  • the hollow portion 50a of the piston main body 50 is 0.70 or more and 1.00 or less. Furthermore, the effect obtained becomes remarkable.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a piston according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the fifth embodiment is different from the first embodiment in the welding structure of the piston body and the insert. Only this different configuration will be described below. Note that in the fifth embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment have the same configurations as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the opening end of the piston body 50 has a contact surface 53 extending in the radial direction of the piston body 50,
  • An abutment surface 63 extending in the radial direction of the piston main body 50 is provided at the outer peripheral end of the lid portion 62 of the insert 60.
  • the contact surface 53 of the piston body 50 and the contact surface 63 of the insert 60 are in contact with each other.
  • a weld 80 for welding the piston body 50 and the insert 60 is provided on the radially outer side of the piston body 50 with respect to the contact surfaces 53 and 63.
  • the weld 80 extends in the direction of the axis L of the piston body 50. That is, the extending direction of the welded portion 80 is orthogonal to the extending direction of the contact surfaces 53 and 63.
  • the piston main body 50 has a contact surface 53 extending in the radial direction and a joint surface 54 connected to the contact surface 53 and extending in the axis L direction. That is, the open end of the piston body 50 has an inlay structure including the contact surface 53 and the joint surface 54.
  • the insert 60 has a contact surface 63 extending in the radial direction and a joint surface 64 connected to the contact surface 63 and extending in the axis L direction.
  • the lid 62 of the insert 60 is fitted into the open end of the piston body 50, and as shown in FIG. 8B, the contact surface 53 of the piston body 50 and the contact surface 63 of the insert 60 And the joining surface 54 of the piston body 50 and the joining surface 64 of the insert 60 are brought into contact with each other. Thereafter, an electron beam (EB) is emitted in the direction of the axis L of the piston body 50 toward the joint surfaces 54 and 64.
  • EB electron beam
  • the welded portion 80 extending in the direction of the axis L of the piston body 50 is provided on the radially outer side of the piston body 50 with respect to the contact surfaces 53 and 63.
  • the piston body 50 and the insert 60 are joined by the welded portion 80.
  • the welded portion 80 extending in the axis L direction is located on the radially outer side of the piston body 50 with respect to the contact surfaces 53 and 63 extending in the radial direction.
  • FIG. 9 is an enlarged sectional view showing a piston according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the sixth embodiment is different from the first embodiment in that a lid is used instead of the insert. Only this different configuration will be described below. Note that in the sixth embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment have the same configurations as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the piston 5E includes a piston main body 50 having a hollow portion 50a and a lid portion 260 attached to an opening end of the hollow portion 50a of the piston main body 50.
  • the opening end of the piston main body 50 has a contact surface 53 extending in the radial direction of the piston main body 50, and the piston main body 50 is disposed at the outer peripheral end of the lid 260.
  • the contact surface 53 of the piston main body 50 and the contact surface 263 of the lid portion 260 are in contact with each other.
  • a welding portion 80 for welding the piston main body 50 and the lid portion 260 is provided on the radially outer side of the piston main body 50 with respect to the contact surfaces 53 and 263.
  • the weld 80 extends in the direction of the axis L of the piston body 50. That is, the extending direction of the welded portion 80 is orthogonal to the extending direction of the contact surfaces 53 and 263.
  • This joining method is the same as that described with reference to FIGS. 8A to 8C.
  • the piston main body 50 has a contact surface 53 extending in the radial direction and a joint surface 54 connected to the contact surface 53 and extending in the axis L direction. That is, the open end of the piston body 50 has an inlay structure including the contact surface 53 and the joint surface 54.
  • the lid portion 260 has a contact surface 263 extending in the radial direction and a joint surface 264 connected to the contact surface 263 and extending in the axis L direction.
  • the lid 260 of the lid 260 is fitted into the opening end of the piston main body 50 so that the contact surface 53 of the piston main body 50 and the contact surface 263 of the lid 260 are brought into contact with each other. 50 joining surfaces 54 and the joining surface 264 of the lid 260 are brought into contact with each other. Thereafter, an electron beam (EB) is emitted in the direction of the axis L of the piston main body 50 toward the joint surfaces 54 and 264.
  • EB electron beam
  • a weld 80 extending in the axis L direction of the piston main body 50 is provided on the radially outer side of the piston main body 50 with respect to the contact surfaces 53 and 263.
  • the piston main body 50 and the lid portion 260 are joined by the welded portion 80.
  • the welded portion 80 extending in the axis L direction is located on the radially outer side of the piston main body 50 with respect to the contact surfaces 53 and 263 extending in the radial direction. .
  • impurities such as spatter generated from the welded portion 80 are blocked by the abutting surface abutting surfaces 53 and 263, so Does not enter. Therefore, damage to the inner surface of the hollow portion 50a and clogging of the hollow portion 50a due to welding impurities can be prevented.
  • the lid portion 260 is attached to the open end of the hollow portion 50a of the piston body 50. Loss can be reduced. Further, since the hydraulic oil contacts the inner surface of the hollow portion 50a of the piston body 50, the hydraulic oil can take away frictional heat generated by sliding between the piston 5E and the cylinder 40, and cooling by the hydraulic oil. Performance can be improved and seizure resistance can be improved.
  • the insert 60 which has the cover part 62 of the said 1st Embodiment may be sufficient, or the head of the said 2nd Embodiment. It may be an insert 160 having 162b.
  • impurities such as spatter generated from the welded portion 80 are blocked by the contact surfaces 53 and 263 and do not enter the oil passage 70. Therefore, clogging of the oil passage 70 due to welding impurities can be prevented.
  • the piston of the present invention is applied to an axial piston motor, but may be applied to an axial piston pump.
  • the insert is joined to the piston body by welding.
  • the insert may be fixed to the piston body by friction welding, brazing, retaining rings, press fitting, or the like. Good.
  • the oil passage is formed linearly and a plurality of oil passages are provided, but only one linear oil passage may be provided.
  • the shape of the oil passage may be a crescent shape over the entire axial length of the piston body as viewed from the axial cross section of the piston body, or may be other shapes, of course, Each shape of the plurality of oil passages may be different.
  • the oil passage when viewed from the axial cross section of the piston body, the oil passage is one or two or more, and the total circumferential direction length of the one or two or more oil passages is the oil in the case where the oil passage is annular. If the reference circumferential direction length of the passage is 1.00, it may be 0.50 or more and 1.00 or less.
  • the inside of the insert may be hollow regardless of whether the shape of the oil passage is annular or not. Further, the density of the insert may be smaller than the density of the piston body regardless of whether the shape of the oil passage is annular or not, regardless of whether the inside of the insert is hollow.

Abstract

　ピストン５は、中空部５０ａを有するピストン本体５０と、ピストン本体５０の中空部５０ａに挿入された挿入物６０とを有する。ピストン本体５０の中空部５０ａの内面と挿入物６０の外面との間に、油通路７０を設けている。これにより、デッドボリュームを小さくして圧縮性の損失を低減でき、かつ、作動油による冷却性能を高めて耐焼き付き性を向上できる。

Description

ピストン
　この発明は、アキシャルピストンモータまたはアキシャルピストンポンプに用いられるピストンに関する。
　アキシャルピストンモータまたはポンプでは、シリンダブロックの回転により、シリンダブロックのシリンダに嵌め込まれたピストンが共回りすることで、ピストンは、斜板に沿って往復動作する。このピストンの往復動作により、ピストンとシリンダで囲まれた空間の体積を変化させることで、モータまたはポンプとして動作する。モータまたはポンプの性能として、最高回転速度とエネルギー変換効率は、重要であり、ピストンは、その性能を決める重要な部品である。
　モータまたはポンプを高速回転させるためには、ピストンの質量を軽くする必要があり、図１０に示すように、中空ピストン１０５が使用される。この中空ピストン１０５の内部は、くり貫かれている。
　しかしながら、この中空ピストン１０５では、ピストン１０５が上死点にある場合でも、ピストンとシリンダで囲まれた空間の体積（デッドボリューム）が大きくなり、高圧と低圧の作動油を吸入および吐出するモータまたはポンプでは、作動油の圧縮性により生じる圧縮性損失が大きくなる。
　そこで、従来、軽量と低デッドボリュームを実現するために、図１１に示すように、軽量ピストン２０５が使用されていた（特開平５－２６９６２８号公報：特許文献１参照）。
　この軽量ピストン２０５は、閉じられた中空部２０５ａと、この中空部２０５ａを貫く油通路２０５ｂとを有する。この軽量ピストン２０５は、中空部２０５ａを有するため、軽量化を図れ、かつ、この中空部２０５ａは、閉じられているため、上死点でのデッドボリュームを極小化できる。
　しかしながら、上記従来の軽量ピストン２０５では、上記油通路２０５ｂと上記ピストン２０５の外面との間に、中空部２０５ａの空間があり、且つ、外面と油通路の距離が長いため、油通路２０５ｂを通過する作動油は、軽量ピストン２０５とシリンダとの摺動によって発生する摩擦熱を奪う能力が低い。そのため、中空ピストンに比べ軽量ピストンは外面の冷却性能が劣り、高速回転での運転において摺動面の焼付が生じやすいという問題があった。
特開平５－２６９６２８号公報
　そこで、この発明の課題は、デッドボリュームを小さくして圧縮性の損失を低減でき、かつ、作動油による冷却性能を高めて耐焼き付き性を向上できるピストンを提供することにある。
　上記課題を解決するため、この発明のピストンは、
　中空部を有するピストン本体と、
　上記ピストン本体の上記中空部に挿入された挿入物と
を備え、
　上記ピストン本体の上記中空部の内面と上記挿入物の外面との間に、油通路を設けていることを特徴としている。
　この発明のピストンによれば、上記ピストン本体の上記中空部の内面と上記挿入物の外面との間に、油通路を設けている。これにより、油通路の体積を小さくできるので、ピストンとシリンダで囲まれた空間の体積（デッドボリューム）が小さくなって、圧縮性損失が低減され、ポンプまたはモータのエネルギー変換効率を向上できる。
　また、上記油通路を通過する作動油は、上記ピストン本体の上記中空部の内面に接触するので、この作動油が、ピストンとシリンダとの摺動によって発生する摩擦熱を効率的に奪うことができ、ピストンのシリンダとの摺動面の冷却性能を向上できて、ポンプまたはモータを高速回転で運転できる。
　したがって、デッドボリュームを小さくして圧縮性の損失を低減でき、かつ、作動油による冷却性能を高めて耐焼き付き性を向上できる。
　また、一実施形態のピストンでは、上記挿入物の内部は、空洞である。
　この実施形態のピストンによれば、上記挿入物の内部は、空洞であるので、ピストンを軽量化できて、ポンプまたはモータの運転を一層確実に高速化できる。
　また、一実施形態のピストンでは、上記挿入物の密度は、上記ピストン本体の密度よりも、小さい。
　この実施形態のピストンによれば、上記挿入物の密度は、上記ピストン本体の密度よりも、小さいので、ピストンを軽量化できて、ポンプまたはモータの運転を一層確実に高速化できる。
　また、一実施形態のピストンでは、
　上記ピストン本体の軸方向断面からみて、
　上記油通路は、１又は２以上あり、
　この１又は２以上の油通路の合計の総周方向長さは、油通路が円環状である場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、０．５０以上であり、かつ、１．００以下である。
　この実施形態のピストンによれば、上記ピストン本体の上記中空部の内面の大部分が、油通路として利用されることになるため、作動油が、ピストンとシリンダとの摺動によって発生する摩擦熱を効率的に奪うことができ、ピストンとシリンダとの摺動面の冷却性能を向上できる。
　また、一実施形態のピストンでは、上記油通路は、上記ピストン本体の軸方向断面からみて、円環状に形成されている。
　この実施形態のピストンによれば、上記油通路は、上記ピストン本体の軸方向断面からみて、円環状に形成されているので、作動油を、ピストン本体の中空部の内面の全体に、接触させることができ、ピストンの耐焼き付き性を一層確実に向上できる。
　また、一実施形態のピストンでは、上記油通路は、上記ピストン本体の軸方向に沿って延在する螺旋状に形成されている。
　この実施形態のピストンによれば、上記油通路は、上記ピストン本体の軸方向に沿って延在する螺旋状に形成されているので、作動油を、ピストン本体の中空部の内面の全周に、接触させることができ、ピストンの耐焼き付き性を一層確実に向上できる。
　また、一実施形態のピストンでは、
　上記油通路は、上記ピストン本体の軸方向に沿って延在する直線状に形成され、
　この直線状の油通路は、複数ある。
　この実施形態のピストンによれば、上記複数の直線状の油通路は、上記ピストン本体の中空部の内面に沿った溝により形成されることになって、作動油を、ピストン本体の中空部の内面に対して接触させることができ、ピストンの耐焼き付き性を一層確実に向上できる。
　また、一実施形態のピストンでは、
　上記ピストン本体の軸を含む断面において、
　上記ピストン本体と上記挿入物とは、それぞれ、互いに当接すると共に上記ピストン本体の径方向に延在する当接面を有し、
　上記当接面よりも上記ピストン本体の径方向外側に、上記ピストン本体と上記挿入物とを溶接すると共に上記ピストン本体の軸方向に延在する溶接部が設けられている。
　この実施形態のピストンによれば、上記軸方向に延在する溶接部は、上記径方向に延在する当接面よりも、ピストン本体の径方向外側に位置している。これにより、ピストン本体と挿入物とを溶接する際に、溶接部から生じるスパッタなどの不純物は、上記当接面に阻止されて、油通路へ侵入しない。したがって、溶接の不純物による油通路の詰まりを防止できる。
　この発明のピストンによれば、上記ピストン本体の上記中空部の内面と上記挿入物の外面との間に、油通路を設けているので、デッドボリュームを小さくして圧縮性の損失を低減でき、かつ、作動油による冷却性能を高めて耐焼き付き性を向上できる。
本発明のアキシャルピストンモータを示す断面図である。 本発明の第１実施形態のピストンの軸方向の断面図である。 ピストンの軸直交方向の断面図である。 本発明の第２実施形態のピストンの軸方向の断面図である。 本発明の第３実施形態のピストンの正面図である。 本発明の第４実施形態のピストンの正面図である。 本発明の第４実施形態のピストンの右側面図である。 本発明の第５実施形態のピストンの拡大断面図である。 ピストン本体と挿入物との接合方法を説明する説明図である。 ピストン本体と挿入物との接合方法を説明する説明図である。 ピストン本体と挿入物との接合方法を説明する説明図である。 本発明の第６実施形態のピストンの拡大断面図である。 従来の中空ピストンを示す断面図である。 従来の軽量ピストンを示す断面図である。
　以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、この発明のアキシャルピストンモータを示す断面図である。図１に示すように、このモータは、ハウジング１と、このハウジング１に軸受２を介して回転自在に取り付けられた駆動軸３と、この駆動軸３に固定されたシリンダブロック４とを備える。
　上記シリンダブロック４は、周方向に配列された複数のシリンダ４０を有する。この複数のシリンダ４０には、複数のピストン５が、進退自在に嵌め込まれている。
　上記ピストン５の先端部は、球状に形成され、シュー６に連結されている。このシュー６は、ハウジング１に相対的に位置決めされた斜板７に支持されている。この斜板７は、上記駆動軸３に垂直な面に対して傾斜した面を有し、この傾斜面によって上記複数のピストン５を支持する。この斜板７は、第１制御用ピストン８１および第２制御用ピストン８２によって傾動し、上記駆動軸３に対する傾斜角度を調整される。
　上記ハウジング１は、駆動軸３の端部側を覆うカバー１０を有する。このカバー１０には、上記シリンダ４０に接続されて、上記シリンダ４０に対して作動油の給排を行う第１メイン通路１１および第２メイン通路１２が設けられている。
　上記カバー１０のシリンダブロック４側の端面には、バルブプレート９が取り付けられている。このバルブプレート９は、円弧状の第１ポート９１および第２ポート９２を有し、第１ポート９１および第２ポート９２は、対称的に形成されている。
　上記各シリンダ４０の底部には、シリンダ４０の内部に作動油を給排するためのポート４０ａが形成されている。上記シリンダブロック４の端面は、上記バルブプレート９に接触している。
　上記カバー１０の上記第１メイン通路１１と、上記バルブプレート９の上記第１ポート９１と、所定の上記シリンダ４０のポート４０ａとは、連通し、上記カバー１０の上記第２メイン通路１２と、上記バルブプレート９の上記第２ポート９２と、所定の上記シリンダ４０のポート４０ａとは、連通する。
　そして、上記第１メイン通路１１から作動油を供給すると、この作動油は、上記第１ポート９１を経由して、所定の上記シリンダ４０に流れ込んで、上記ピストン５を往復運動させつつ、上記シリンダブロック４および上記駆動軸３を一方向に回転させる。その後、シリンダ４０内の作動油は、上記第２ポート９２を経由して、上記第２メイン通路１２から排出される。供給側の第１メイン通路１１内の圧力は、排出側の第２メイン通路１２内の圧力よりも高い。
　一方、上記第２メイン通路１２から作動油を供給すると、上記シリンダブロック４および上記駆動軸３は、他方向に回転する。その後、シリンダ４０内の作動油は、上記第１メイン通路１１から排出される。
　図２に示すように、上記ピストン５は、中空部５０ａを有するピストン本体５０と、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａに挿入された挿入物６０とを有する。
　上記ピストン本体５０は、筒状に形成されている。ピストン本体５０の一端は、開口している。ピストン本体５０の他端には、球状の先端部５１が設けられている。つまり、中空部５０ａの一端側は、開口し、中空部５０ａの他端側は、閉じられている。中空部５０ａの内面は、円筒面である。上記先端部５１には、細孔５１ａが形成され、この細孔５１ａは、上記中空部５０ａに連通している。
　上記挿入物６０は、筒部６１と、この筒部６１の一端に取り付けられた蓋部６２とを有する。上記筒部６１は、カップ状の第１部分６１ａおよび第２部分６１ｂを有する。第１部分６１ａの開口端と第２部分６１ｂの開口端とは、ＥＢＷ（電子ビーム溶接）やレーザ溶接などにより、接合されている。筒部６１の外面は、円筒面である。筒部６１の内部は、空洞である。
　上記蓋部６２は、上記ピストン本体５０の中空部５０ａの開口端に取り付けられている。蓋部６２の外周端とピストン本体５０の開口端とは、ＥＢＷ（電子ビーム溶接）やレーザ溶接などにより、接合されている。蓋部６２には、上記中空部５０ａに連通する貫通孔６２ａが設けられている。
　上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面と上記挿入物６０の外面との間に、油通路７０を設けている。図３に示すように、この油通路７０は、ピストン本体５０の軸Ｌ方向からみて、円環状に形成されている。
　そして、上記シリンダ４０内の作動油は、挿入物６０の蓋部６２の貫通孔６２ａから、油通路７０に侵入して、ピストン本体５０の先端部５１の細孔５１ａから、ピストン５の外側に排出される。この細孔５１ａから排出された作動油は、ピストン５の先端部５１とシュー６との間に供給され、ピストン５とシュー６とを潤滑する。
　上記構成のピストン５によれば、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面と上記挿入物６０の外面との間に、油通路７０を設けている。これにより、油通路７０の体積を小さくできるので、ピストン５とシリンダ４０で囲まれた空間の体積（デッドボリューム）が小さくなって、圧縮性損失が低減され、モータのエネルギー変換効率を向上できる。
　また、上記油通路７０を通過する作動油は、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面に接触するので、この作動油が、ピストン５とシリンダ４０との摺動によって発生する摩擦熱を奪う能力が高くなる。つまり、ピストン５のシリンダ４０との摺動面の冷却性能を向上できて、モータを高速回転で運転できる。
　したがって、デッドボリュームを小さくして圧縮性の損失を低減でき、かつ、作動油による冷却性能を高めて耐焼き付き性を向上できる。
　また、上記挿入物６０の内部は、空洞であるので、ピストン５を軽量化できて、モータの運転を一層確実に高速化できる。
　また、上記油通路７０は、上記ピストン本体５０の軸Ｌ方向からみて（軸方向断面視で）、円環状に形成されているので、作動油を、ピストン本体５０の中空部５０ａの内面の全体に、接触させることができ、ピストン５の耐焼き付き性を一層確実に向上できる。
　なお、上記油通路７０がピストン本体５０の軸方向断面視にて円環状に形成されるとは、製作誤差等により、ピストン本体５０の中空部５０ａと挿入物６０とが接触して、或る断面において油通路７０が三日月形状等になる場合も含む。
　このとき、上記ピストン本体５０の軸方向断面からみて、上記油通路７０は、１又は２以上あり、この１又は２以上の油通路７０の合計の総周方向長さは、油通路が円環状である場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、０．５０以上であり、かつ、１．００以下である。
　これにより、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面の大部分が、油通路７０として利用されることになるため、作動油が、ピストン５とシリンダ４０との摺動によって発生する摩擦熱を効率的に奪うことができ、ピストン５とシリンダ４０との摺動面の冷却性能を向上できる。
　なお、上記ピストン本体５０の軸方向断面からみて、油通路が円環状に設けられている場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面と上記挿入物６０の外面との間に設けられた１又は２以上の油通路７０の合計の総周方向長さは、０．７０以上であり、かつ、１．００以下であると、さらに得られる効果は顕著となる。
　（第２の実施形態）
　図４は、この発明の第２実施形態のピストンを示す断面図である。この第２の実施形態は、上記第１の実施形態とは、挿入物の構成が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
　図４に示すように、このピストン５Ａの挿入物１６０は、充填部１６１と、この充填部１６１を固定するピン部１６２とを有する。充填部１６１は、円筒状に形成されている。充填部１６１の外面と、ピストン本体５０の中空部５０ａの内面との間に、油通路７０が形成される。
　上記ピン部１６２は、軸部１６２ａと、この軸部１６２ａの一端に取り付けられた頭部１６２ｂとを有する。軸部１６２ａは、充填部１６１に差し込まれている。頭部１６２ｂは、ピストン本体５０の中空部５０ａの開口端に取り付けられ、中空部５０ａを閉じる蓋部としての役割を担う。頭部１６２ｂの外周端とピストン本体５０の開口端とは、ＥＢＷ（電子ビーム溶接）やレーザ溶接などにより、接合されている。頭部１６２ｂには、上記中空部５０ａに連通する貫通孔１６２ｃが設けられている。
　上記挿入物１６０の密度は、上記ピストン本体５０の密度よりも、小さい。ここで、挿入物１６０の密度とは、充填部１６１およびピン部１６２の単位体積あたりの質量をいう。例えば、充填部１６１は、樹脂からなり、ピン部１６２は、金属からなり、ピストン本体５０は、金属からなる。
　したがって、上記挿入物１６０の密度は、上記ピストン本体５０の密度よりも、小さいので、ピストン５Ａを軽量化できて、モータの運転を一層確実に高速化できる。
　（第３の実施形態）
　図５は、この発明の第３実施形態のピストンを示す正面図である。この第３の実施形態は、上記第１の実施形態とは、油通路の構成が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第３実施形態において、上記第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
　図５に示すように、このピストン５Ｂの油通路１７０は、ピストン本体５０の軸Ｌ方向に沿って延在する螺旋状に形成されている。この螺旋状の油通路１７０は、ピストン本体５０の内周面または挿入物６０の外周面の少なくとも一方に設けられた溝により、形成される。
　したがって、油通路１７０は、螺旋状に形成されているので、作動油を、ピストン本体５０の中空部５０ａの内面の全周に、接触させることができ、ピストン５Ｂの耐焼き付き性を一層確実に向上できる。
　なお、この第３実施形態のピストン５Ｂでは、上記ピストン本体５０の軸方向断面からみて、上記油通路１７０を、１又は２以上とし、この１又は２以上の油通路１７０の合計の総周方向長さを、油通路が円環状である場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、０．５０以上で、かつ、１．００以下としてもよい。
　これにより、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面の大部分が、油通路１７０として利用されることになるため、作動油が、ピストン５Ｂとシリンダ４０との摺動によって発生する摩擦熱を効率的に奪うことができ、ピストン５Ｂとシリンダ４０との摺動面の冷却性能を向上できる。
　なお、上記ピストン本体５０の軸方向断面からみて、油通路が円環状に設けられている場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面と上記挿入物６０の外面との間に設けられた１又は２以上の油通路１７０の合計の総周方向長さは、０．７０以上であり、かつ、１．００以下であると、さらに得られる効果は顕著となる。
　（第４の実施形態）
　図６Ａは、この発明の第４実施形態のピストンを示す正面図である。図６Ｂは、このピストンの右側側面図である。この第４の実施形態は、上記第１の実施形態とは、油通路の構成が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第４実施形態において、上記第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
　図６Ａと図６Ｂに示すように、このピストン５Ｃの油通路２７０は、ピストン本体５０の軸Ｌ方向に沿って延在する直線状に形成されている。この直線状の油通路２７０は、４つあり、この４つの油通路２７０は、ピストン本体５０の軸Ｌを中心として等間隔の中心角度（つまり、９０°）に配置されている。この油通路２７０は、ピストン本体５０の内周面または挿入物６０の外周面の少なくとも一方に設けられた溝により、形成される。
　なお、上記直線状の油通路２７０は、４つに限らず、複数であればよい。また、複数の直線状の油通路２７０を、必ずしもピストン本体５０の軸Ｌを中心として等間隔の中心角度で配置する必要はない。
　したがって、上記複数の直線状の油通路２７０は、上記ピストン本体５０の軸Ｌを中心として、ピストン本体５０の内周面または挿入物６０の外周面の少なくとも一方に設けられた溝により形成される。これにより、作動油を、ピストン本体５０の中空部５０ａの内面に対して接触させることができ、ピストン５Ｃの耐焼き付き性を一層確実に向上できる。
　なお、この第４実施形態のピストン５Ｃでは、上記ピストン本体５０の軸方向断面からみて、上記油通路２７０を、１又は２以上とし、この１又は２以上の油通路２７０の合計の総周方向長さを、油通路が円環状である場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、０．５０以上で、かつ、１．００以下としてもよい。
　これにより、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面の大部分が、油通路２７０として利用されることになるため、作動油が、ピストン５Ｂとシリンダ４０との摺動によって発生する摩擦熱を効率的に奪うことができ、ピストン５Ｂとシリンダ４０との摺動面の冷却性能を向上できる。
　なお、上記ピストン本体５０の軸方向断面からみて、油通路が円環状に設けられている場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの内面と上記挿入物６０の外面との間に設けられた１又は２以上の油通路２７０の合計の総周方向長さは、０．７０以上であり、かつ、１．００以下であると、さらに得られる効果は顕著となる。
　（第５の実施形態）
　図７は、この発明の第５実施形態のピストンを示す拡大断面図である。この第５の実施形態は、上記第１の実施形態とは、ピストン本体と挿入物との溶接構造が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第５実施形態において、上記第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
　図７に示すように、このピストン５Ｄでは、ピストン本体５０の軸Ｌを含む断面において、ピストン本体５０の開口端には、ピストン本体５０の径方向に延在する当接面５３を有し、挿入物６０の蓋部６２の外周端には、ピストン本体５０の径方向に延在する当接面６３を有する。ピストン本体５０の当接面５３と、挿入物６０の当接面６３とは、互いに当接する。
　上記当接面５３，６３よりもピストン本体５０の径方向外側に、ピストン本体５０と挿入物６０とを溶接する溶接部８０が、設けられている。この溶接部８０は、ピストン本体５０の軸Ｌ方向に延在する。つまり、溶接部８０の延在方向は、上記当接面５３，６３の延在方向に直交している。
　次に、上記ピストン本体５０と上記挿入物６０との接合方法について説明する。
　図８Ａに示すように、上記ピストン本体５０は、径方向に延在する当接面５３と、この当接面５３に接続されると共に軸Ｌ方向に延在する接合面５４とを有する。つまり、ピストン本体５０の開口端は、当接面５３と接合面５４からなるインロー構造である。上記挿入物６０は、径方向に延在する当接面６３と、この当接面６３に接続されると共に軸Ｌ方向に延在する接合面６４とを有する。
　そして、上記ピストン本体５０の開口端に、上記挿入物６０の蓋部６２を嵌め込んでいって、図８Ｂに示すように、ピストン本体５０の当接面５３と挿入物６０の当接面６３とを接触させ、ピストン本体５０の接合面５４と挿入物６０の接合面６４とを接触させる。その後、電子ビーム（ＥＢ）を、この接合面５４，６４に向かって、ピストン本体５０の軸Ｌ方向に発射する。
　すると、図８Ｃに示すように、上記ピストン本体５０の軸Ｌ方向に延在する溶接部８０が、上記当接面５３，６３よりもピストン本体５０の径方向外側に、設けられる。ピストン本体５０と挿入物６０は、この溶接部８０により、接合される。
　上記構成のピストン５Ｄによれば、上記軸Ｌ方向に延在する溶接部８０は、上記径方向に延在する当接面５３，６３よりも、ピストン本体５０の径方向外側に位置している。これにより、ピストン本体５０と挿入物６０とを溶接する際に、溶接部８０から生じるスパッタなどの不純物は、上記当接面５３，６３に阻止されて、油通路７０へ侵入しない。したがって、溶接の不純物による油通路７０の詰まりやスパッタによる疲労強度低下を防止できる。
　（第６の実施形態）
　図９は、この発明の第６実施形態のピストンを示す拡大断面図である。この第６の実施形態は、上記第１の実施形態とは、挿入物の代わりに蓋部を用いている点が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第６実施形態において、上記第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
　図９に示すように、このピストン５Ｅは、中空部５０ａを有するピストン本体５０と、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａの開口端に取り付けられた蓋部２６０とを有する。
　上記ピストン本体５０の軸Ｌを含む断面において、ピストン本体５０の開口端には、ピストン本体５０の径方向に延在する当接面５３を有し、蓋部２６０の外周端には、ピストン本体５０の径方向に延在する当接面２６３を有する。ピストン本体５０の当接面５３と、蓋部２６０の当接面２６３とは、互いに当接する。
　上記当接面５３，２６３よりもピストン本体５０の径方向外側に、ピストン本体５０と蓋部２６０とを溶接する溶接部８０が、設けられている。この溶接部８０は、ピストン本体５０の軸Ｌ方向に延在する。つまり、溶接部８０の延在方向は、上記当接面５３，２６３の延在方向に直交している。
　次に、上記ピストン本体５０と上記蓋部２６０との接合方法について説明する。なお、この接合方法は、図８Ａから図８Ｃで説明したものと同様である。
　図９に示すように、上記ピストン本体５０は、径方向に延在する当接面５３と、この当接面５３に接続されると共に軸Ｌ方向に延在する接合面５４とを有する。つまり、ピストン本体５０の開口端は、当接面５３と接合面５４からなるインロー構造である。上記蓋部２６０は、径方向に延在する当接面２６３と、この当接面２６３に接続されると共に軸Ｌ方向に延在する接合面２６４とを有する。
　そして、上記ピストン本体５０の開口端に、上記蓋部２６０の蓋部２６０を嵌め込んでいって、ピストン本体５０の当接面５３と蓋部２６０の当接面２６３とを接触させ、ピストン本体５０の接合面５４と蓋部２６０の接合面２６４とを接触させる。その後、電子ビーム（ＥＢ）を、この接合面５４，２６４に向かって、ピストン本体５０の軸Ｌ方向に発射する。
　すると、上記ピストン本体５０の軸Ｌ方向に延在する溶接部８０が、上記当接面５３，２６３よりもピストン本体５０の径方向外側に、設けられる。ピストン本体５０と蓋部２６０は、この溶接部８０により、接合される。
　上記構成のピストン５Ｅによれば、上記軸Ｌ方向に延在する溶接部８０は、上記径方向に延在する当接面５３，２６３よりも、ピストン本体５０の径方向外側に位置している。これにより、ピストン本体５０と蓋部２６０とを溶接する際に、溶接部８０から生じるスパッタなどの不純物は、上記当接面当接面５３，２６３に阻止されて、ピストン本体５０の中空部５０ａへ侵入しない。したがって、溶接の不純物による中空部５０ａの内面への損傷や中空部５０ａの詰まりを防止できる。
　また、上記ピストン本体５０の上記中空部５０ａに作動油が流れる場合、上記蓋部２６０を、ピストン本体５０の中空部５０ａの開口端に取り付けているため、デッドボリュームを小さくして、圧縮性の損失を低減できる。さらに、作動油は、ピストン本体５０の中空部５０ａの内面に接触するので、この作動油が、ピストン５Ｅとシリンダ４０との摺動によって発生する摩擦熱を、奪うことができ、作動油による冷却性能を高めて、耐焼き付き性を向上できる。
　なお、この第６実施形態では、蓋部２６０のみの構成であったが、上記第１実施形態の蓋部６２を有する挿入物６０であってもよく、または、上記第２実施形態の頭部１６２ｂを有する挿入物１６０であってもよい。この場合、ピストン本体５０と挿入物６０，１６０とを溶接する際に、溶接部８０から生じるスパッタなどの不純物は、上記当接面５３，２６３に阻止されて、油通路７０へ侵入しない。したがって、溶接の不純物による油通路７０の詰まりを防止できる。
　なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第１から上記第６の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
　上記実施形態では、本発明のピストンを、アキシャルピストンモータに適用したが、アキシャルピストンポンプに適用するようにしてもよい。
　上記実施形態では、上記挿入物を上記ピストン本体に、溶接により接合していたが、上記挿入物を上記ピストン本体に、摩擦圧接、ロウ付け、止め輪、圧入などにより、固定するようにしてもよい。
　上記実施形態では、上記油通路を直線状に形成し、複数の油通路を設けていたが、直線状の油通路を一つのみ設けてもよい。
　また、上記油通路の形状は、ピストン本体の軸方向断面からみて、ピストン本体の軸方向の全長に渡って、三日月形状であってもよく、または、その他の形状であってもよく、もちろん、複数の油通路のそれぞれの形状が異なっていてもよい。この場合、ピストン本体の軸方向断面からみて、油通路を、１又は２以上とし、この１又は２以上の油通路の合計の総周方向長さを、油通路が円環状である場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、０．５０以上で、かつ、１．００以下としてもよい。
　上記実施形態では、ピストンの先端に球体部を有し、シューが球体装着部を有する例について説明したが、ピストンが球体装着部を有し、シューが球体部を有する場合であっても本発明を適用できる。
　上記第１実施形態において、油通路の形状が円環状であるか否かに関わらず、挿入物の内部を空洞としてもよい。また、油通路の形状が円環状であるか否かに関わらず、挿入物の内部が空洞であるか否かに関わらず、挿入物の密度をピストン本体の密度よりも小さくしてもよい。
　１　ハウジング
　３　駆動軸
　４　シリンダブロック
　５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ　ピストン
　７　斜板
　９　バルブプレート
　１０　カバー
　４０　シリンダ
　５０　ピストン本体
　５０ａ　中空部
　５３　当接面
　５４　接合面
　６０　挿入物
　６１　筒部
　６２　蓋部
　６３　当接面
　６４　接合面
　７０，１７０，２７０　油通路
　８０　溶接部
　１６０　挿入物
　１６１　充填部
　１６２　ピン部
　２６０　蓋部
　２６３　当接面
　２６４　接合面
　Ｌ　ピストン本体の軸

Claims (8)

  1. 　中空部を有するピストン本体と、
    　上記ピストン本体の上記中空部に挿入された挿入物と
    を備え、
    　上記ピストン本体の上記中空部の内面と上記挿入物の外面との間に、油通路を設けていることを特徴とするピストン。
  2. 　請求項１に記載のピストンにおいて、
    　上記挿入物の内部は、空洞であることを特徴とするピストン。
  3. 　請求項１または２に記載のピストンにおいて、
    　上記挿入物の密度は、上記ピストン本体の密度よりも、小さいことを特徴とするピストン。
  4. 　請求項１から３の何れか一つに記載のピストンにおいて、
    　上記ピストン本体の軸方向断面からみて、
    　上記油通路は、１又は２以上あり、
    　この１又は２以上の油通路の合計の総周方向長さは、油通路が円環状である場合の油通路の基準周方向長さを１．００とすると、０．５０以上であり、かつ、１．００以下であることを特徴とするピストン。
  5. 　請求項１から４の何れか一つに記載のピストンにおいて、
    　上記油通路は、上記ピストン本体の軸方向断面からみて、円環状に形成されていることを特徴とするピストン。
  6. 　請求項１から４の何れか一つに記載のピストンにおいて、
    　上記油通路は、上記ピストン本体の軸方向に沿って延在する螺旋状に形成されていることを特徴とするピストン。
  7. 　請求項１から４の何れか一つに記載のピストンにおいて、
    　上記油通路は、上記ピストン本体の軸方向に沿って延在する直線状に形成され、
    　この直線状の油通路は、複数あることを特徴とするピストン。
  8. 　請求項１から７の何れか一つに記載のピストンにおいて、
    　上記ピストン本体の軸を含む断面において、
    　上記ピストン本体と上記挿入物とは、それぞれ、互いに当接すると共に上記ピストン本体の径方向に延在する当接面を有し、
    　上記当接面よりも上記ピストン本体の径方向外側に、上記ピストン本体と上記挿入物とを溶接すると共に上記ピストン本体の軸方向に延在する溶接部が設けられていることを特徴とするピストン。
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