WO2020101027A1 - ピストン及び油圧ポンプ・モータ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a piston and a hydraulic pump / motor.
- the variable displacement hydraulic pump / motor includes a cylinder block having a plurality of cylinders, a plurality of pistons arranged in each of the plurality of cylinders, and a swash plate that supports the pistons via piston shoes.
- a cylinder block rotatings, the piston and the piston shoe rotate while the piston shoe slides on the swash plate.
- the piston reciprocates in the cylinder as the piston and the piston shoe rotate while the piston shoe slides on the swash plate.
- the stroke volume defined between the piston and the cylinder changes.
- the piston By reducing the weight of the piston, the piston can swivel and reciprocate at high speed.
- the dead volume in the hydraulic pump / motor will increase.
- the workability is facilitated by making the shape of the cylinder on the top dead center side into a conical shape.
- the shape of the cylinder on the top dead center side is made conical, the dead volume becomes large.
- the dead volume is a space defined between the cylinder and the piston when the piston is arranged at the top dead center indicating the position where the piston has most advanced into the cylinder. Dead volume is a space that does not contribute to the change in stroke volume. Large dead volumes require extra work to compress the dead volume. Therefore, if the dead volume is large, the efficiency of the hydraulic pump / motor deteriorates.
- the aspect of the present invention aims to reduce the dead volume of the hydraulic pump / motor.
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a hydraulic pump / motor according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a sectional view showing an example of the piston according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a perspective view showing the tip member according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a perspective view showing the connection member according to the first embodiment.
- FIG. 5 is a sectional view showing an example of a piston according to the second embodiment.
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the tip member according to the third embodiment.
- the hydraulic pump 1 is arranged in each of a housing 1H, a drive shaft 2, a cylinder block 6 having a plurality of cylinders 6S arranged around the drive shaft 2, and a plurality of cylinders 6S.
- a plurality of pistons 3 a piston shoe 4 provided at the base end of the piston 3, a swash plate 5 that supports the piston shoe 4, and a valve plate 7 that faces the cylinder block 6.
- the drive shaft 2 rotates around the rotation axis RX.
- the drive shaft 2 is rotatably supported by a bearing 16.
- the drive shaft 2 rotates by the power generated by a power source such as an engine.
- the cylinder block 6 is arranged around the drive shaft 2.
- the cylinder block 6 is arranged inside the housing 1H.
- the cylinder block 6 is a cylindrical member. At least a part of the drive shaft 2 is arranged in the center hole 6H of the cylinder block 6.
- the cylinder block 6 is fixed to the drive shaft 2.
- the cylinder block 6 and the drive shaft 2 are spline-coupled, for example. As the drive shaft 2 rotates, the cylinder block 6 rotates around the central axis RX together with the drive shaft 2.
- the piston 3 reciprocates in the cylinder 6S in a direction parallel to the rotation axis RX. As the piston 3 reciprocates, the stroke volume defined between the piston 3 and the cylinder 6S changes.
- the piston shoe 4 is provided at the base end of the piston 3.
- the piston shoe 4 includes a spherical portion 4A connected to the piston 3 and a leg portion 4B that contacts the swash plate 5.
- the plurality of piston shoes 4 are held by the retainer 9.
- the spherical portion 4A is arranged in the spherical space 3H provided at the base end of the piston 3.
- the spherical portion 4A is disposed in the space 3H by caulking at least a part of the piston 3.
- the spherical portion 4A is rotatable inside the space 3H.
- the spherical portion 4A and the piston 3 can move relative to each other.
- the valve plate 7 faces the tip surface of the cylinder block 6.
- the valve plate 7 has a suction port 71 and a discharge port 72.
- the suction port 71 is connected to a suction passage 71H provided in the housing 1H.
- the suction port 71 is connected to the hydraulic oil tank via the suction passage 71H.
- the discharge port 72 is connected to a discharge passage 72H provided in the housing 1H.
- the discharge port 72 is connected to the hydraulic oil supply target via the discharge passage 72H.
- An example of the hydraulic oil supply target is a hydraulic cylinder that drives a working machine of a construction machine.
- FIG. 2 is a sectional view showing an example of the piston 3 according to the present embodiment.
- the piston 3 includes a piston main body 30 having an internal space 32, and an end portion 20 having an insertion portion 22 arranged in the internal space 32 and a protruding portion 21 protruding from a distal end surface 31 of the piston main body 30.
- the piston 3 also includes a connecting member 10 arranged in the internal space 32 of the piston body 30 and connected to the insertion portion 22, and a bolt 8 connecting the tip member 20 and the connecting member 10.
- the piston body 30 is a substantially cylindrical member.
- the center axis CX of the piston body 30 and the rotation axis RX are substantially parallel to each other.
- a direction parallel to the central axis CX of the piston body 30 is appropriately referred to as an axial direction
- a radial direction of the central axis CX of the piston body 30 is appropriately referred to as a radial direction
- a center of the piston main body 30 is referred to.
- the rotation direction about the axis CX is appropriately referred to as the circumferential direction.
- the piston body 30 is made of metal.
- the piston body 30 is made of a low alloy steel such as chrome molybdenum steel.
- the specific gravity of the material forming the piston body 30 is 7.8.
- the specific gravity of the material means the mass [t] of the material per 1 [m 3 ].
- the piston body 30 has an internal space 32 and an internal flow path 33 provided on the proximal side of the internal space 32.
- the internal space 32 is connected to an opening 34 formed in the tip surface 31.
- the internal space 32 extends in the axial direction.
- the internal space 32 includes the central axis CX.
- the internal space 32 In the cross section orthogonal to the central axis CX, the internal space 32 has a circular shape. In the cross section orthogonal to the central axis CX, the center of the internal space 32 and the central axis CX coincide.
- the internal flow path 33 is connected to the base end of the internal space 32.
- the internal flow path 33 is formed so as to connect the internal space 32 and the space 3H.
- the tip surface 31 is arranged around the opening 34 of the piston body 30 connected to the tip of the internal space 32.
- the tip surface 31 In the cross section orthogonal to the central axis CX, the tip surface 31 has an annular shape.
- the tip surface 31 is flat.
- the tip surface 31 is parallel to the cross section orthogonal to the central axis CX.
- the tip member 20 has a through hole 25 parallel to the central axis CX of the piston body 30.
- the through hole 25 is formed so as to connect the end surface of the protruding portion 21 on the distal end side and the end surface of the insertion portion 22 on the proximal end side.
- the through hole 25 has a circular shape in a cross section orthogonal to the central axis CX. In the cross section orthogonal to the central axis CX, the center of the through hole 25 and the central axis CX coincide.
- the protruding portion 21 is arranged closer to the tip side than the tip surface 31.
- the protruding portion 21 has a surface 26 facing the tip side, and a facing surface 27 facing the tip surface 31.
- the surface 26 of the protruding portion 21 is inclined so as to come closer to the central axis AX with increasing distance from the tip end surface 31 in the axial direction.
- the surface 26 is linear in the cross section including the central axis CX. That is, the surface 26 is tapered so that the outer diameter gradually decreases toward the tip side.
- the surface 26 of the protrusion 21 is arranged inside the outer peripheral surface of the piston body 30. That is, the protrusion 21 is provided so as not to protrude from the outer peripheral surface of the piston body 30 in the radial direction.
- the facing surface 27 faces the tip surface 31.
- the facing surface 27 has an annular shape when viewed in the axial direction.
- the facing surface 27 is flat.
- the tip surface 31 and the facing surface 27 are parallel to each other.
- the tip surface 31 and at least a part of the facing surface 27 are in contact with each other.
- the inner diameter of the through hole 25 in the insertion portion 22 on the proximal side is larger than the inner diameter on the distal side.
- the connecting member 10 is accommodated in the through hole 25 on the proximal end side of the through holes 25 in the insertion portion 22.
- a part of the proximal end side through hole 25 having an inner diameter capable of accommodating the connection member 10 is appropriately referred to as an accommodation space 23.
- the insertion portion 22 is arranged around the connection member 10 and has a deformation portion 24 that is elastically deformable in the radial direction.
- the accommodation space 23 is defined inside the deforming portion 24.
- a cutout portion 24N is formed at the base end portion of the insertion portion 22.
- a plurality of cutouts 24N are provided in the circumferential direction.
- the deformable portion 24 is provided between the adjacent cutout portions 24N.
- a plurality of deforming portions 24 are provided in the circumferential direction.
- the deforming portion 24 can be elastically deformed in the radial direction by the notch portion 24N.
- the inner surface of the accommodation space 23 includes a slope 23T that is inclined with respect to the central axis CX.
- the inclined surface 23T is inclined so as to approach the central axis CX from the end portion on the proximal end side of the accommodation space 23 toward the distal end side. That is, the slope 23T has a taper shape in which the inner diameter gradually decreases toward the tip side.
- the outer diameter of at least a part of the connecting member 10 is slightly larger than the inner diameter of the accommodation space 23.
- the connecting member 10 is arranged in the accommodation space 23 and the outer surface of the connecting member 10 and the inner surface of the accommodation space 23 contact each other, the deformable portion 24 deforms outward in the radial direction.
- the deformed portion 24 that is deformed outward in the radial direction contacts the inner surface of the internal space 32 of the piston body 30.
- the tip member 20 and the connecting member 10 are fixed to the piston body 30 by the deformation portion 24 coming into contact with the inner surface of the internal space 32 of the piston body 30.
- An oil passage 29 through which hydraulic oil flows is provided between the tip surface 31 and at least a part of the facing surface 27, and between the inner surface of the internal space 32 and at least a part of the outer surface 28 of the insertion portion 22.
- a channel groove 29A is formed in a part of the facing surface 27.
- a flow path groove 29B is formed in a part of the outer surface 28.
- the flow channel 29A and the flow channel 29B are connected.
- the oil passage 29 is defined between the flow passage groove 29A and the tip end surface 31, and between the flow passage groove 29B and the inner surface of the internal space 32.
- the base end of the oil passage 29 is connected to the internal flow passage 33.
- An inflow port 35 is provided between the radially outer end of the channel groove 29A and the radially outer end of the tip surface 31.
- the hydraulic oil flows into the oil passage 29 via the inflow port 35.
- the hydraulic oil flowing through the oil passage 29 is supplied to the internal flow passage 4C provided in the piston shoe 4 via the internal flow passage 33.
- 4 C of internal flow paths are formed so that the front-end
- a hydraulic oil outlet 36 is provided at the base end of the internal flow path 4C.
- the hydraulic oil that has flowed through the internal flow path 4C is supplied between the piston shoe 4 and the swash plate 5 via the outlet 36.
- the density of the tip member 20 is smaller than the density of the piston body 30.
- the tip member 20 is made of metal.
- the tip member 20 may be made of synthetic resin.
- the tip member 20 As a material for forming the tip member 20, MC nylon (specific gravity 1.2), polyacetal resin (specific gravity 1.4), super hard molecular weight polyethylene (specific gravity 1.0), fluororesin (specific gravity 2.2), polyether ether At least one of ketone (specific gravity 1.3) and acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer synthetic resin (specific gravity 1.1) is exemplified.
- the density of the tip member 20 may be equal to the density of the piston body 30.
- FIG. 4 is a perspective view showing the connecting member 10 according to the present embodiment.
- the connecting member 10 is a tubular member.
- the connection member 10 is arranged in the accommodation space 23 of the insertion portion 22 in the internal space 32.
- the outer surface of the connecting member 10 and the inner surface of the accommodation space 23 face each other.
- At least a part of the outer surface of the connecting member 10 is inclined so as to come closer to the central axis CX as it gets closer to the tip end surface 31 in the axial direction.
- the connecting member 10 has a cylindrical portion 11 and a taper portion 12 arranged on the base end side of the cylindrical portion 11.
- the outer shape of the tapered portion 12 is larger than the outer shape of the cylindrical portion 11.
- the outer surface of the tapered portion 12 is inclined so as to approach the central axis CX from the boundary with the end surface 14 toward the tip side. That is, the tapered portion 12 has a tapered shape in which the outer diameter gradually decreases toward the tip side.
- the outer diameter of at least a part of the tapered portion 12 is larger than the inner diameter of the accommodation space 23.
- the outer surface of the taper portion 12 contacts the slope 23T of the accommodation space 23.
- the connecting member 10 has a screw hole 15 parallel to the central axis CX.
- a screw groove is formed on the inner surface of the screw hole 15.
- the screw hole 15 is formed so as to connect the end surface 13 and the end surface 14.
- the screw hole 15 has a substantially circular shape.
- the center of the screw hole 15 and the central axis CX coincide.
- the density of the connecting member 10 is smaller than that of the piston body 30.
- the connection member 10 is made of metal.
- the material forming the connecting member 10 may be the same as or different from the material forming the tip member 20.
- the connecting member 10 may be made of synthetic resin.
- the connecting member 10 As a material for forming the connecting member 10, MC nylon (specific gravity 1.2), polyacetal resin (specific gravity 1.4), super hard molecular weight polyethylene (specific gravity 1.0), fluororesin (specific gravity 2.2), polyether ether At least one of ketone (specific gravity 1.3) and acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer synthetic resin (specific gravity 1.1) is exemplified.
- the density of the connecting member 10 may be equal to the density of the piston body 30.
- the bolt 8 has a shaft portion arranged in the through hole 25, a tip portion having a thread formed therein, and a head portion.
- the screw thread at the tip of the bolt 8 is coupled to the screw groove of the screw hole 15.
- a step 25D that supports the head of the bolt 8 is provided in a part of the through hole 25.
- the insertion portions 22 of the connecting member 10 and the tip member 20 are inserted into the internal space 32 through the openings 34.
- the connecting member 10 is inserted into the internal space 32 so that the tapered portion 12 is located closer to the base end side than the cylindrical portion 11.
- the insertion portion 22 is inserted into the internal space 32 so that the deformable portion 24 is arranged between the outer surface of the connection member 10 and the inner surface of the internal space 32.
- the insertion portion 22 is inserted into the internal space 32 so that the distal end surface 31 and the facing surface 27 come into contact with each other.
- the insertion portion 22 is inserted into the internal space 32 with the inclined surface 23T of the deformable portion 24 arranged around the outer surface of the tapered portion 12.
- the insertion portion 22 By disposing the insertion portion 22 in the internal space 32, the distal end surface 31 of the piston body 30 and the facing surface 27 of the protruding portion 21 face each other.
- the bolt 8 is rotated so that the bolt 8 is screwed into the screw hole 15.
- the tip member 20 and the connecting member 10 are tightened so that the facing surface 27 approaches the tip surface 31 and the end surface 13 moves toward the tip side.
- connection member 10 By tightening the tip member 20 and the connection member 10 so that the facing surface 27 approaches the tip surface 31 and the end surface 13 moves toward the tip side, the connection member 10 is tipped with respect to the inner surface of the accommodation space 23. Move to the side.
- the outer diameter of at least a part of the connecting member 10 is slightly larger than the inner diameter of the accommodation space 23.
- the outer diameter of at least a part of the tapered portion 12 is larger than the inner diameter of the accommodation space 23.
- the tip member 20 and the connection member 10 are tightened so that the connection member 10 moves toward the tip side with respect to the inner surface of the accommodation space 23 in a state where the outer surface of the tapered portion 12 is in contact with the slope 23T of the accommodation space 23.
- the deformable portion 24 deforms outward in the radial direction as the connecting member 10 moves.
- the deformed portion 24 that is deformed outward in the radial direction contacts the inner surface of the internal space 32 of the piston body 30.
- the tip member 20 and the connecting member 10 are fixed to the piston body 30 by the deformation portion 24 coming into contact with the inner surface of the internal space 32 of the piston body 30.
- the communication port 61 is connected to at least one of the suction port 71 and the discharge port 72.
- the communication port 61 and the suction port 71 are connected.
- the hydraulic oil in the hydraulic oil tank is sucked into the cylinder 6S via the suction passage 71H and the suction port 71.
- the communication port 61 and the discharge port 72 are connected.
- the hydraulic oil in the cylinder 6S is discharged to the hydraulic oil supply target through the discharge port 72 and the discharge passage 72H.
- At least a part of the hydraulic oil of the cylinder 6S flows into the oil passage 29, flows through the oil passage 29, and then flows into the internal passage 33 of the piston body 30.
- the hydraulic oil supplied from the internal flow passage 33 of the piston main body 30 to the internal flow passage 4C of the piston shoe 4 flows through the internal flow passage 4C and then, via the outlet 36, the base of the leg portion 4B of the piston shoe 4. It is supplied between the end portion and the sliding surface 5A of the swash plate 5. Thereby, even if the base end portion of the leg portion 4B and the sliding surface 5A of the swash plate 5 come into contact with each other, the frictional force between the piston shoe 4 and the swash plate 5 is suppressed from becoming excessively large.
- the internal space 32 is provided in the piston body 30, and the tip member 20 is arranged so as to close the opening 34 of the internal space 32.
- the insertion portion 22 of the tip member 20 is arranged in a part of the internal space 32.
- the tip member 20 also has a protrusion 21 that protrudes from the tip surface 31 of the piston body 30 toward the tip side. Therefore, the dead volume when the piston 3 is arranged at the top dead center can be reduced. Therefore, the deterioration of the volumetric efficiency of the hydraulic pump 1 is suppressed.
- the surface 26 of the protruding portion 21 is inclined so as to approach the central axis CX as it goes away from the tip surface 31 toward the tip side. As shown in FIG. 1, when the cylinder 6S has the facing surface 62 that is inclined with respect to the central axis CX, the dead volume is reduced by defining the shape of the surface 26 so as to be parallel to the facing surface 62. can do.
- the surface 26 of the protrusion 21 is arranged inside the outer peripheral surface of the piston body 30 in the radial direction. Since the protrusion 21 does not protrude from the piston body 30 in the radial direction, the protrusion 21 is suppressed from coming into contact with the inner surface of the cylinder 6S.
- the tip surface 31 is arranged around the opening 34 of the piston body 30 connected to the internal space 32.
- the protruding portion 21 of the tip member 20 has a facing surface 27 that faces the tip surface 31. That is, in the present embodiment, the protruding portion 21 has a flange shape that extends outside the insertion portion 22 in the radial direction. Therefore, the dead volume can be made sufficiently small.
- An oil passage 29 is provided between the tip surface 31 and the facing surface 27 and between at least a part of the outer surface of the insertion portion 22 and the inner surface of the internal space 32.
- the density of the tip member 20 is smaller than the density of the piston body 30. Thereby, the weight of the piston 3 can be reduced while maintaining the strength of the piston 3.
- connection member 10 connected to the insertion portion 22 of the tip member 20 is arranged in the internal space 32.
- the insertion portion 22 has a deformation portion 24 arranged around the connection member 10.
- the deforming portion 24 is deformed outward in the radial direction by contact with the connecting member 10. Therefore, only by inserting the connecting member 10 into the inside of the deforming portion 24 (inside the housing space 23), the deforming portion 24 is deformed outward in the radial direction, and the connecting member 10, the tip end member 20, and the piston body 30 can be easily formed. Can be fixed.
- the connecting member 10 includes a tapered portion 12 having an outer surface that is inclined so as to approach the central axis AX as it approaches the tip end surface 31 in the axial direction. Therefore, when the connecting member 10 is moved to the tip end side to deform the deformable portion 24, the movement of the connecting member 10 and the deformation of the deformable portion 24 are smoothly performed.
- the tip member 20 has a through hole 25 parallel to the central axis CX.
- the connection member 10 has a screw hole 15 in which a screw groove is formed.
- the bolt 8 has a shaft portion arranged in the through hole 25 and a tip portion formed with a thread to be coupled to the screw groove. As a result, the tip member 20 and the connecting member 10 can be easily tightened by simply rotating the bolt 8.
- the density of the connecting member 10 is smaller than that of the piston body 30. Thereby, the weight of the piston 3 can be reduced while maintaining the strength of the piston 3.
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the tip member 20 according to the present embodiment.
- the surface 26 is linear in the cross section orthogonal to the central axis CX.
- the surface 26 may be curved in a cross section including the central axis CX.
- the surface 26 has an arc shape protruding toward the tip side.
- the bolt 8 may be provided with an oil passage.
- the hydraulic oil may be supplied between the piston shoe and the swash plate via an oil passage provided in the bolt 8.
- the density of the tip member 20 is lower than the density of the piston body 30, and the density of the connecting member 10 is lower than the density of the piston body 30.
- the density of the tip member 20 may be equal to the density of the piston body 30.
- the density of the connecting members 10 may be equal to the density of the piston body 30. Even in this case, the dead volume can be reduced.
- the tip member 20 is fixed to the piston body 30 via the connecting member 10.
- the connecting member 10 may be omitted.
- a screw thread is provided on the outer surface of the insertion portion 22 of the tip member 20
- a thread groove is provided on the inner surface of the internal space 32, and the thread thread and the thread groove are coupled to each other, whereby the tip member 20 and the piston body 30 are connected. And can be fixed.
- an oil passage may be formed inside the tip member 20.
- the hydraulic pump / motor 1 operates as a hydraulic pump.
- the hydraulic pump / motor 1 may operate as a hydraulic motor.
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Abstract
ピストンは、内部空間を有するピストン本体と、内部空間に配置される挿入部及びピストン本体の先端面から突出する突出部を有する先端部材と、を備える。
Description
本発明は、ピストン及び油圧ポンプ・モータに関する。
可変容量型の油圧ポンプ・モータは、複数のシリンダを有するシリンダブロックと、複数のシリンダのそれぞれに配置される複数のピストンと、ピストンシューを介してピストンを支持する斜板とを備える。シリンダブロックが回転することにより、ピストンシューが斜板と摺動しながら、ピストン及びピストンシューは旋回する。ピストンシューが斜板と摺動しながらピストン及びピストンシューが旋回することにより、ピストンは、シリンダを往復する。ピストンが往復することにより、ピストンとシリンダとの間に規定される行程容積が変化する。
ピストンを軽量化することにより、ピストンを高速に旋回及び往復させることができる。一方、ピストンの軽量化のために、ピストンの内部に中空部を設けてしまうと、油圧ポンプ・モータにおいてデッドボリュームが大きくなってしまう。また、シリンダの加工において、シリンダの上死点側の形状を円錐状にすることにより、加工性の容易化が図られる。一方、シリンダの上死点側の形状を円錐状にすると、デッドボリュームが大きくなってしまう。デッドボリュームとは、ピストンがシリンダに最も進入した位置を示す上死点に配置されたときのシリンダとピストンとの間に規定される空間をいう。デッドボリュームは、行程容積の変化に寄与しない空間である。デッドボリュームが大きいと、デッドボリュームを圧縮するために余分な仕事が必要となる。そのため、デッドボリュームが大きいと、油圧ポンプ・モータの効率が悪化する。
本発明の態様は、油圧ポンプ・モータのデッドボリュームを小さくすることを目的とする。
本発明の態様に従えば、内部空間を有するピストン本体と、前記内部空間に配置される挿入部及び前記ピストン本体の先端面から突出する突出部を有する先端部材と、を備えるピストンが提供される。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
[第1実施形態]
<油圧ポンプ・モータ>
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る油圧ポンプ・モータ1の一例を示す図である。本実施形態においては、油圧ポンプ・モータ1が油圧ポンプとして作動することとする。以下の説明においては、油圧ポンプ・モータ1を適宜、油圧ポンプ1、と称する。
<油圧ポンプ・モータ>
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る油圧ポンプ・モータ1の一例を示す図である。本実施形態においては、油圧ポンプ・モータ1が油圧ポンプとして作動することとする。以下の説明においては、油圧ポンプ・モータ1を適宜、油圧ポンプ1、と称する。
図1に示すように、油圧ポンプ1は、ハウジング1Hと、ドライブシャフト2と、ドライブシャフト2の周囲に配置され、複数のシリンダ6Sを有するシリンダブロック6と、複数のシリンダ6Sのそれぞれに配置される複数のピストン3と、ピストン3の基端部に設けられるピストンシュー4と、ピストンシュー4を支持する斜板5と、シリンダブロック6に対向するバルブプレート7とを備える。
ドライブシャフト2は、回転軸RXを中心に回転する。ドライブシャフト2は、ベアリング16により回転可能に支持される。ドライブシャフト2は、エンジンのような動力源が発生する動力により回転する。
シリンダブロック6は、ドライブシャフト2の周囲に配置される。シリンダブロック6は、ハウジング1Hの内側に配置される。シリンダブロック6は、円筒状の部材である。ドライブシャフト2の少なくとも一部は、シリンダブロック6の中心孔6Hに配置される。シリンダブロック6は、ドライブシャフト2に固定される。シリンダブロック6とドライブシャフト2とは、例えばスプライン結合される。ドライブシャフト2が回転することにより、シリンダブロック6は、ドライブシャフト2と一緒に、中心軸RXを中心に回転する。
シリンダ6Sは、ピストン3が配置される空間である。シリンダ6Sは、中心軸RXの周囲に複数設けられる。複数のシリンダ6Sは、中心軸RXの周囲に等間隔に配置される。回転軸RXと直交する断面において、シリンダ6Sは、円形状である。シリンダ6Sの先端部は、連絡ポート61を介して、シリンダブロック6の先端面に設けられている開口61Hに接続される。連絡ポート61の内径は、シリンダ6Sの内径よりも小さい。シリンダ6Sは、ピストン3の先端部の少なくとも一部と対向する対向面62を有する。
ピストン3は、シリンダ6Sにおいて、回転軸RXと平行な方向に往復する。ピストン3が往復することにより、ピストン3とシリンダ6Sとの間に規定される行程容積が変化する。
ピストンシュー4は、ピストン3の基端部に設けられる。ピストンシュー4は、ピストン3に連結される球状部4Aと、斜板5に接触する脚部4Bとを含む。複数のピストンシュー4は、リテーナ9により保持される。
球状部4Aは、ピストン3の基端部に設けられている球状の空間3Hに配置される。球状部4Aは、ピストン3の少なくとも一部を加締加工することにより、空間3Hに配置される。球状部4Aは、空間3Hの内側で回転可能である。球状部4Aとピストン3とは相対移動可能である。
斜板5は、ドライブシャフト2の周囲に配置される。斜板5は、複数のピストンシュー4を支持する。斜板5は、ピストンシュー4の脚部4Bに接触する摺動面5Aを有する。斜板5は、回転軸RXに対して傾斜可能である。斜板5を駆動するためのアクチュエータが発生する動力により、回転軸RXに対する斜板5の傾斜角が調整される。
バルブプレート7は、シリンダブロック6の先端面に対向する。バルブプレート7は、吸込ポート71及び吐出ポート72を有する。吸込ポート71は、ハウジング1Hに設けられている吸込通路71Hに接続される。吸込ポート71は、吸込通路71Hを介して、作動油タンクに接続される。吐出ポート72は、ハウジング1Hに設けられている吐出通路72Hに接続される。吐出ポート72は、吐出通路72Hを介して、作動油供給対象に接続される。作動油供給対象として、建設機械の作業機を駆動する油圧シリンダが例示される。
<ピストン>
図2は、本実施形態に係るピストン3の一例を示す断面図である。図2に示すように、ピストン3は、内部空間32を有するピストン本体30と、内部空間32に配置される挿入部22及びピストン本体30の先端面31から突出する突出部21を有する先端部材20とを備える。
図2は、本実施形態に係るピストン3の一例を示す断面図である。図2に示すように、ピストン3は、内部空間32を有するピストン本体30と、内部空間32に配置される挿入部22及びピストン本体30の先端面31から突出する突出部21を有する先端部材20とを備える。
また、ピストン3は、ピストン本体30の内部空間32に配置され、挿入部22に接続される接続部材10と、先端部材20と接続部材10とを結合するボルト8とを備える。
ピストン本体30は、実質的に円筒状の部材である。ピストン本体30の中心軸CXと回転軸RXとは、実質的に平行である。以下の説明においては、ピストン本体30の中心軸CXと平行な方向を適宜、軸方向、と称し、ピストン本体30の中心軸CXの放射方向を適宜、放射方向、と称し、ピストン本体30の中心軸CXを中心とする回転方向を適宜、周方向、と称する。
また、軸方向において、バルブプレート7に接近する方向又はバルブプレート7に近い位置を適宜、先端側、と称し、斜板5に接近する方向又は斜板5に近い位置を適宜、基端側、と称する。先端側は、上死点に接近する方向又は上死点に近い位置を含む。基端側は、下死点に接近する方向又は下死点に近い位置を含む。上死点とは、ピストン3がシリンダ6Sに最も進入したときのピストン3の位置をいう。下死点とは、ピストン3がシリンダ6Sから最も退去したときのピストン3の位置をいう。
ピストン本体30は、金属製である。ピストン本体30は、例えばクロムモリブデン鋼のような低合金鋼製である。本実施形態において、ピストン本体30を形成する材料の比重は、7.8である。なお、材料の比重とは、1[m3]当たりの材料の質量[t]をいう。
ピストン本体30は、内部空間32と、内部空間32よりも基端側に設けられる内部流路33とを有する。内部空間32は、先端面31に形成された開口34に接続される。
内部空間32は、軸方向に延在する。内部空間32は、中心軸CXを含む。中心軸CXと直交する断面において、内部空間32は、円形状である。中心軸CXと直交する断面において、内部空間32の中心と中心軸CXとは一致する。
内部流路33は、内部空間32の基端部に接続される。内部流路33は、内部空間32と空間3Hとを結ぶように形成される。
先端面31は、内部空間32の先端部に接続されるピストン本体30の開口34の周囲に配置される。中心軸CXと直交する断面において、先端面31は、円環状である。先端面31は、平坦である。先端面31は、中心軸CXと直交する断面と平行である。
図3は、本実施形態に係る先端部材20を示す斜視図である。図2及び図3に示すように、先端部材20は、内部空間32に配置される挿入部22と、先端面31から先端側に突出する突出部21とを有する。中心軸CXと直交する断面において、突出部21の外形は、挿入部22の外形よりも大きい。
先端部材20は、ピストン本体30の中心軸CXと平行な貫通孔25を有する。貫通孔25は、突出部21の先端側の端面と、挿入部22の基端側の端面とを結ぶように形成される。中心軸CXと直交する断面において、貫通孔25は、円形状である。中心軸CXと直交する断面において、貫通孔25の中心と中心軸CXとは一致する。
突出部21は、先端面31よりも先端側に配置される。突出部21は、先端側を向く表面26と、先端面31に対向する対向面27とを有する。
突出部21の表面26は、軸方向において先端面31から離れるほど中心軸AXに近付くように傾斜する。本実施形態において、中心軸CXを含む断面において、表面26は、直線状である。すなわち、表面26は、先端側に向かって外径が徐々に小さくなるテーパ状である。
図1に示すように、先端部材20の表面26と、シリンダ6Sの対向面62とは、実質的に平行である。
放射方向において、突出部21の表面26は、ピストン本体30の外周面よりも内側に配置される。すなわち、突出部21は、放射方向においてピストン本体30の外周面からはみ出さないように設けられる。
対向面27は、先端面31に対向する。軸方向から見て、対向面27は、円環状である。対向面27は、平坦である。先端面31と対向面27とは平行である。先端面31と対向面27の少なくとも一部とは接触する。
挿入部22は、円筒状である。挿入部22は、内部空間32に挿入される。挿入部22は、内部空間32の内面と対向する外面28を有する。内部空間32の内面と挿入部22の外面28の少なくとも一部とは接触する。
挿入部22における貫通孔25のうち、基端側の内径は、先端側の内径よりも大きい。挿入部22における貫通孔25のうち、基端側の貫通孔25に接続部材10が収容される。以下の説明においては、接続部材10を収容可能な内径を有する基端側の貫通孔25の一部を適宜、収容空間23、と称する。
挿入部22は、接続部材10の周囲に配置され、放射方向に弾性変形可能な変形部24を有する。収容空間23は、変形部24の内側に規定される。図3に示すように、挿入部22の基端部に切欠部24Nが形成される。切欠部24Nは、周方向に複数設けられる。隣り合う切欠部24Nの間に変形部24が設けられる。変形部24は、周方向に複数設けられる。切欠部24Nにより、変形部24は、放射方向に弾性変形することができる。
また、収容空間23の内面の少なくとも一部は、中心軸CXに対して傾斜する斜面23Tを含む。斜面23Tは、収容空間23の基端側の端部から先端側に向かって中心軸CXに近付くように傾斜する。すなわち、斜面23Tは、先端側に向かって内径が徐々に小さくなるテーパ状である。
接続部材10の少なくとも一部の外径は、収容空間23の内径よりも僅かに大きい。収容空間23に接続部材10が配置され、接続部材10の外面と収容空間23の内面とが接触することにより、変形部24は、放射方向外側に変形する。放射方向外側に変形した変形部24は、ピストン本体30の内部空間32の内面に接触する。変形部24がピストン本体30の内部空間32の内面に接触することにより、先端部材20及び接続部材10は、ピストン本体30に固定される。
先端面31と対向面27の少なくとも一部との間及び内部空間32の内面と挿入部22の外面28の少なくとも一部との間に、作動油が流通する油路29が設けられる。図3に示すように、対向面27の一部に流路溝29Aが形成される。外面28の一部に流路溝29Bが形成される。流路溝29Aと流路溝29Bとは接続される。油路29は、流路溝29Aと先端面31との間、及び流路溝29Bと内部空間32の内面との間に規定される。油路29の基端部は、内部流路33に接続される。流路溝29Aの放射方向外側の端部と先端面31の放射方向外側の端部との間に、流入口35が設けられる。作動油は、流入口35を介して、油路29に流入する。油路29を流通した作動油は、内部流路33を介して、ピストンシュー4に設けられている内部流路4Cに供給される。内部流路4Cは、球状部4Aの先端部と、脚部4Bの基端部とを結ぶように形成されている。内部流路4Cの基端部に、作動油の流出口36が設けられる。内部流路4Cを流通した作動油は、流出口36を介して、ピストンシュー4と斜板5との間に供給される。
先端部材20の密度は、ピストン本体30の密度よりも小さい。先端部材20は、金属製である。先端部材20を形成する材料として、鋳鉄(比重7.2)、亜鉛(比重7.2)、チタン(比重4.5)、及びアルミニウム(比重2.7)の少なくとも一つが例示される。なお、先端部材20は、合成樹脂製でもよい。先端部材20を形成する材料として、MCナイロン(比重1.2)、ポリアセタール樹脂(比重1.4)、超硬分子量ポリエチレン(比重1.0)、フッ素樹脂(比重2.2)、ポリエーテルエーテルケトン(比重1.3)、及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂(比重1.1)の少なくとも一つが例示される。なお、先端部材20の密度は、ピストン本体30の密度と等しくてもよい。
図4は、本実施形態に係る接続部材10を示す斜視図である。図2及び図4に示すように、接続部材10は、筒状の部材である。接続部材10は、内部空間32において、挿入部22の収容空間23に配置される。接続部材10の外面と収容空間23の内面とは対向する。
接続部材10の外面の少なくとも一部は、軸方向において先端面31に近付くほど中心軸CXに近付くように傾斜する。
本実施形態において、接続部材10は、円筒部11と、円筒部11の基端側に配置されるテーパ部12とを有する。中心軸CXと直交する断面において、テーパ部12の外形は、円筒部11の外形よりも大きい。
円筒部11は、先端側に端面13を有する。中心軸CXと平行な断面において、円筒部11の外面は、中心軸CXに平行である。テーパ部12は、基端側に端面14を有する。
テーパ部12の外面は、端面14との境界から先端側に向かって中心軸CXに近付くように傾斜する。すなわち、テーパ部12は、先端側に向かって外径が徐々に小さくなるテーパ状である。
テーパ部12の少なくとも一部の外径は、収容空間23の内径よりも大きい。テーパ部12の外面は、収容空間23の斜面23Tに接触する。
接続部材10は、中心軸CXと平行なねじ孔15を有する。ねじ孔15の内面にねじ溝が形成される。ねじ孔15は、端面13と端面14とを結ぶように形成される。中心軸CXと直交する断面において、ねじ孔15は、実質的に円形状である。中心軸CXと直交する断面において、ねじ孔15の中心と中心軸CXとは一致する。
接続部材10の密度は、ピストン本体30の密度よりも小さい。接続部材10は、金属製である。接続部材10を形成する材料は、先端部材20を形成する材料と同じでもよいし異なってもよい。接続部材10を形成する材料として、鋳鉄(比重7.2)、亜鉛(比重7.2)、チタン(比重4.5)、及びアルミニウム(比重2.7)の少なくとも一つが例示される。なお、接続部材10は、合成樹脂製でもよい。接続部材10を形成する材料として、MCナイロン(比重1.2)、ポリアセタール樹脂(比重1.4)、超硬分子量ポリエチレン(比重1.0)、フッ素樹脂(比重2.2)、ポリエーテルエーテルケトン(比重1.3)、及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂(比重1.1)の少なくとも一つが例示される。なお、接続部材10の密度は、ピストン本体30の密度と等しくてもよい。
ボルト8は、貫通孔25に配置される軸部と、ねじ山が形成された先端部と、頭部とを有する。ボルト8の先端部のねじ山は、ねじ孔15のねじ溝に結合される。貫通孔25の一部に、ボルト8の頭部を支持する段部25Dが設けられる。
<組立方法>
次に、本実施形態に係るピストン3の組立方法について説明する。接続部材10及び先端部材20が内部空間32に挿入される前に、接続部材10と先端部材20とがボルト8を介して接続(仮組み)される。すなわち、接続部材10のテーパ部12の外面の周囲に先端部材20の変形部24の斜面23Tが配置された状態で、ボルト8の軸部が先端部材20の貫通孔25に配置され、ボルト8の先端部が接続部材10のねじ孔15に螺入される。
次に、本実施形態に係るピストン3の組立方法について説明する。接続部材10及び先端部材20が内部空間32に挿入される前に、接続部材10と先端部材20とがボルト8を介して接続(仮組み)される。すなわち、接続部材10のテーパ部12の外面の周囲に先端部材20の変形部24の斜面23Tが配置された状態で、ボルト8の軸部が先端部材20の貫通孔25に配置され、ボルト8の先端部が接続部材10のねじ孔15に螺入される。
内部空間32の外側で、接続部材10と先端部材20とがボルト8を介して接続された後、接続部材10及び先端部材20の挿入部22が開口34から内部空間32に挿入される。接続部材10は、テーパ部12が円筒部11よりも基端側に配置されるように、内部空間32に挿入される。挿入部22は、変形部24が接続部材10の外面と内部空間32の内面との間に配置されるように、内部空間32に挿入される。挿入部22は、先端面31と対向面27とが当接するように、内部空間32に挿入される。
本実施形態においては、テーパ部12の外面の周囲に変形部24の斜面23Tが配置された状態で、挿入部22が内部空間32に挿入される。挿入部22が内部空間32に配置されることにより、ピストン本体30の先端面31と突出部21の対向面27とが対向する。
接続部材10及び先端部材20の挿入部22が内部空間32に配置された後、ボルト8がねじ孔15にねじ込まれるように、ボルト8が回転される。ボルト8が回転することにより、対向面27が先端面31に接近し、端面13が先端側に移動するように、先端部材20と接続部材10とが締め付けられる。
対向面27が先端面31に接近し、端面13が先端側に移動するように、先端部材20と接続部材10とが締め付けられることにより、接続部材10は、収容空間23の内面に対して先端側に移動する。
接続部材10の少なくとも一部の外径は、収容空間23の内径よりも僅かに大きい。本実施形態において、テーパ部12の少なくとも一部の外径は、収容空間23の内径よりも大きい。
テーパ部12の外面が収容空間23の斜面23Tに接触した状態で、接続部材10が収容空間23の内面に対して先端側に移動するように、先端部材20と接続部材10とが締め付けられることにより、接続部材10の移動に伴って、変形部24は、放射方向外側に変形する。放射方向外側に変形した変形部24は、ピストン本体30の内部空間32の内面に接触する。変形部24がピストン本体30の内部空間32の内面に接触することにより、先端部材20及び接続部材10は、ピストン本体30に固定される。
<動作>
次に、油圧ポンプ1の動作について説明する。ドライブシャフト2が回転すると、シリンダブロック6がドライブシャフト2と一緒に中心軸RXを中心に回転する。シリンダブロック6が回転することにより、シリンダ6Sに配置されているピストン3及びピストン3に連結されているピストンシュー4は、中心軸RXの周囲を旋回する。ピストンシュー4は、斜板5の摺動面5Aに摺動しながら旋回する。ピストンシュー4が斜板5に摺動しながら旋回することにより、ピストン3は、シリンダ6Sを往復する。ピストン3は、シリンダ6Sに最も進入した位置を示す上死点と、シリンダ6Sから最も退去した位置を示す下死点との間を往復する。ピストン3が往復することにより、ピストン3とシリンダ6Sとの間に規定される行程容積が変化する。斜板5の傾斜角が変更されることにより、油圧ポンプ1の容量が変更される。
次に、油圧ポンプ1の動作について説明する。ドライブシャフト2が回転すると、シリンダブロック6がドライブシャフト2と一緒に中心軸RXを中心に回転する。シリンダブロック6が回転することにより、シリンダ6Sに配置されているピストン3及びピストン3に連結されているピストンシュー4は、中心軸RXの周囲を旋回する。ピストンシュー4は、斜板5の摺動面5Aに摺動しながら旋回する。ピストンシュー4が斜板5に摺動しながら旋回することにより、ピストン3は、シリンダ6Sを往復する。ピストン3は、シリンダ6Sに最も進入した位置を示す上死点と、シリンダ6Sから最も退去した位置を示す下死点との間を往復する。ピストン3が往復することにより、ピストン3とシリンダ6Sとの間に規定される行程容積が変化する。斜板5の傾斜角が変更されることにより、油圧ポンプ1の容量が変更される。
シリンダブロック6が回転すると、連絡ポート61は、吸込ポート71及び吐出ポート72の少なくとも一方に接続される。ピストン3が上死点から下死点に移動するとき、連絡ポート61と吸込ポート71とが接続される。ピストン3が上死点から下死点に移動することによって、作動油タンクの作動油が、吸込通路71H及び吸込ポート71を介してシリンダ6Sに吸い込まれる。ピストン3が下死点から上死点に移動するとき、連絡ポート61と吐出ポート72とが接続される。ピストン3が下死点から上死点に移動することによって、シリンダ6Sの作動油が、吐出ポート72及び吐出通路72Hを介して作動油供給対象に吐出される。
斜板5の傾斜角が変更されると、シリンダブロック6の回転に伴うピストン3の往復移動量が変化し、吐出通路72Hを介して作動油供給対象に吐出される作動油の流量が変更される。
シリンダ6Sの作動油の少なくとも一部は、油路29に流入し、油路29を流通した後、ピストン本体30の内部流路33に流入する。ピストン本体30の内部流路33からピストンシュー4の内部流路4Cに供給された作動油は、内部流路4Cを流通した後、流出口36を介して、ピストンシュー4の脚部4Bの基端部と斜板5の摺動面5Aとの間に供給される。これにより、脚部4Bの基端部と斜板5の摺動面5Aとが接触しても、ピストンシュー4と斜板5との摩擦力が過度に大きくなることが抑制される。
<効果>
以上説明したように、本実施形態によれば、ピストン本体30に内部空間32が設けられ、内部空間32の開口34を塞ぐように先端部材20が配置される。先端部材20の挿入部22は、内部空間32の一部に配置される。これにより、内部空間32に作動油が浸入することを抑制しつつ、ピストン3を軽量化することができる。したがって、ピストン3を軽量化しつつ、デッドボリュームを小さくすることができる。また、先端部材20は、ピストン本体30の先端面31から先端側に突出する突出部21を有する。したがって、ピストン3が上死点に配置されたときのデットボリュームを小さくすることができる。そのため、油圧ポンプ1の容積効率の悪化が抑制される。
以上説明したように、本実施形態によれば、ピストン本体30に内部空間32が設けられ、内部空間32の開口34を塞ぐように先端部材20が配置される。先端部材20の挿入部22は、内部空間32の一部に配置される。これにより、内部空間32に作動油が浸入することを抑制しつつ、ピストン3を軽量化することができる。したがって、ピストン3を軽量化しつつ、デッドボリュームを小さくすることができる。また、先端部材20は、ピストン本体30の先端面31から先端側に突出する突出部21を有する。したがって、ピストン3が上死点に配置されたときのデットボリュームを小さくすることができる。そのため、油圧ポンプ1の容積効率の悪化が抑制される。
突出部21の表面26は、先端面31から先端側に離れるほど中心軸CXに近付くように傾斜する。図1に示したように、シリンダ6Sが中心軸CXに対して傾斜する対向面62を有する場合、対向面62に平行になるように、表面26の形状が定められることにより、デッドボリュームを小さくすることができる。
突出部21の表面26は、放射方向において、ピストン本体30の外周面よりも内側に配置される。突出部21は、放射方向においてピストン本体30からはみ出さないので、突出部21がシリンダ6Sの内面に接触することが抑制される。
先端面31は、内部空間32に接続されるピストン本体30の開口34の周囲に配置される。先端部材20の突出部21は、先端面31に対向する対向面27を有する。すなわち、本実施形態において、突出部21は、放射方向において挿入部22よりも外側に延在するフランジ状である。そのため、デッドボリュームを十分に小さくすることができる。
先端面31と対向面27との間及び挿入部22の外面の少なくとも一部と内部空間32の内面との間に油路29が設けられる。これにより、作動油は、ピストン本体30の外周面の近傍を流れることができるので、ピストン本体30の外周面の過度な温度上昇が抑制される。
先端部材20の密度は、ピストン本体30の密度よりも小さい。これにより、ピストン3の強度を維持しつつ、ピストン3の軽量化を図ることができる。
先端部材20の挿入部22に接続される接続部材10が内部空間32に配置される。挿入部22は、接続部材10の周囲に配置される変形部24を有する。変形部24は、接続部材10との接触により放射方向外側に変形する。そのため、接続部材10を変形部24の内側(収容空間23の内側)に入り込ませるだけで、変形部24を放射方向外側に変形させ、接続部材10及び先端部材20とピストン本体30とを簡単に固定することができる。
接続部材10は、軸方向において先端面31に近付くほど中心軸AXに近付くように傾斜する外面を有するテーパ部12を含む。そのため、接続部材10を先端側に移動させて変形部24を変形させるとき、接続部材10の移動及び変形部24の変形は円滑に行われる。
先端部材20は、中心軸CXと平行な貫通孔25を有する。接続部材10は、ねじ溝が形成されたねじ孔15を有する。ボルト8は、貫通孔25に配置される軸部及びねじ溝に結合されるねじ山が形成された先端部を有する。これにより、ボルト8を回転させるだけで、先端部材20と接続部材10とを簡単に締め付けることができる。
接続部材10の密度は、ピストン本体30の密度よりも小さい。これにより、ピストン3の強度を維持しつつ、ピストン3の軽量化を図ることができる。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図5は、本実施形態に係るピストン3の一例を示す断面図である。上述の実施形態においては、ピストンシュー4が球状部4Aを有し、ピストン本体30が球状部4Aを収容する空間3Hを有することとした。図5に示すように、ピストン本体30に球状部40が設けられてもよい。この場合、ピストンシューが、球状部40を収容する空間を有する。
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。図6は、本実施形態に係る先端部材20の一部を示す断面図である。上述の実施形態においては、中心軸CXと直交する断面において、表面26は直線状であることとした。図6に示すように、中心軸CXを含む断面において、表面26は曲線状でもよい。図6に示す例において、表面26は、先端側に突出する円弧状である。
第3実施形態について説明する。図6は、本実施形態に係る先端部材20の一部を示す断面図である。上述の実施形態においては、中心軸CXと直交する断面において、表面26は直線状であることとした。図6に示すように、中心軸CXを含む断面において、表面26は曲線状でもよい。図6に示す例において、表面26は、先端側に突出する円弧状である。
[その他の実施形態]
上述の実施形態において、ボルト8に油路が設けられてもよい。ボルト8に設けられた油路を介して、ピストンシューと斜板との間に作動油が供給されてもよい。
上述の実施形態において、ボルト8に油路が設けられてもよい。ボルト8に設けられた油路を介して、ピストンシューと斜板との間に作動油が供給されてもよい。
上述の実施形態において、先端部材20の密度はピストン本体30の密度よりも小さく、接続部材10の密度はピストン本体30の密度よりも小さいこととした。先端部材20の密度は、ピストン本体30の密度と等しくてもよい。接続部材10の密度は、ピストン本体30の密度と等しくてもよい。この場合においても、デッドボリュームを小さくすることができる。
上述の実施形態において、先端部材20は、接続部材10を介して、ピストン本体30に固定されることとした。接続部材10は省略されてもよい。例えば、先端部材20の挿入部22の外面にねじ山が設けられ、内部空間32の内面にねじ溝が設けられ、ねじ山とねじ溝とが結合されることにより、先端部材20とピストン本体30とを固定することができる。この場合、先端部材20の内部に油路が形成されてもよい。
上述の実施形態において、油圧ポンプ・モータ1は油圧ポンプとして作動することとした。油圧ポンプ・モータ1は、油圧モータとして作動してもよい。
1…油圧ポンプ(油圧ポンプ・モータ)、1H…ハウジング、2…ドライブシャフト、3…ピストン、3H…空間、4…ピストンシュー、4A…球状部、4B…脚部、4C…内部流路、5…斜板、5A…摺動面、6…シリンダブロック、6H…中心孔、6S…シリンダ、7…バルブプレート、8…ボルト、9…リテーナ、10…接続部材、11…円筒部、12…テーパ部、13…端面、14…端面、15…ねじ孔、16…ベアリング、20…先端部材、21…突出部、22…挿入部、23…収容空間、23T…斜面、24…変形部、24N…切欠部、25…貫通孔、25D…段部、26…表面、27…対向面、28…外面、29…油路、29A…流路溝、29B…流路溝、30…ピストン本体、31…先端面、32…内部空間、33…内部流路、34…開口、35…流入口、36…流出口、40…球状部、61…連絡ポート、61H…開口、62…対向面、71…吸込ポート、71H…吸込通路、72…吐出ポート、72H…吐出通路、CX…中心軸、RX…回転軸。
Claims (11)
- 内部空間を有するピストン本体と、
前記内部空間に配置される挿入部及び前記ピストン本体の先端面から突出する突出部を有する先端部材と、
を備えるピストン。 - 前記突出部の表面は、前記ピストン本体の中心軸と平行な軸方向において、前記先端面から離れるほど前記中心軸に近付くように傾斜する、
請求項1に記載のピストン。 - 前記突出部の表面は、前記ピストン本体の中心軸の放射方向において、前記ピストン本体の外周面よりも内側に配置される、
請求項1に記載のピストン。 - 前記先端面は、前記内部空間に接続される前記ピストン本体の開口の周囲に配置され、
前記先端部材は、前記先端面に対向する対向面を有する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のピストン。 - 前記先端面と前記対向面の少なくとも一部との間及び前記内部空間の内面と前記挿入部の外面の少なくとも一部との間に油路が設けられる、
請求項4に記載のピストン。 - 前記先端部材の密度は、前記ピストン本体の密度よりも小さい又は前記ピストン本体の密度と等しい、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のピストン。 - 前記内部空間に配置され、前記挿入部に接続される接続部材を備え、
前記挿入部は、前記接続部材の周囲に配置され前記接続部材との接触により前記ピストン本体の中心軸の放射方向外側に変形する変形部を有する、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のピストン。 - 前記接続部材の外面の少なくとも一部は、前記ピストン本体の中心軸と平行な軸方向において前記先端面に近付くほど前記中心軸に近付くように傾斜する、
請求項7に記載のピストン。 - 前記先端部材は、前記ピストン本体の中心軸と平行な貫通孔を有し、
前記接続部材は、ねじ溝が形成されたねじ孔を有し、
前記貫通孔に配置される軸部及び前記ねじ溝に結合されるねじ山が形成された先端部を有するボルトを備える、
請求項7又は請求項8に記載のピストン。 - 前記接続部材の密度は、前記ピストン本体の密度よりも小さい又は前記ピストン本体の密度と等しい、
請求項7から請求項9のいずれか一項に記載のピストン。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のピストンが配置されるシリンダを有するシリンダブロックと、
前記ピストンの基端部に設けられるピストンシューと、
前記ピストンシューを支持する斜板と、
を備える油圧ポンプ・モータ。
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