JP2003343423A - Swash plate type fluid pump/motor - Google Patents
Swash plate type fluid pump/motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建設機械の
駆動装置、船舶用舵取り機等に使用され、低粘性流体を
作動流体とした斜板式流体ポンプ・モータに適用され、
特に、一端に球状部を有するピストン本体と斜板部との
相対移動により該ピストン本体がシリンダ内で往復動可
能に構成された斜板式流体ポンプ・モータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a swash plate type fluid pump / motor using a low-viscosity fluid as a working fluid, which is used, for example, in a drive device for construction machinery, a steering gear for ships, and the like.
In particular, the present invention relates to a swash plate type fluid pump / motor in which a piston body having a spherical portion at one end and a swash plate portion are reciprocally movable within a cylinder.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、建設機械の駆動装置、船舶用舵取
り機等に使用される流体機械には、斜板式流体ポンプ・
モータ等の斜板式流体機械が多く用いられている。かか
る斜板式流体機械は、傾斜角（斜板角）を調整可能にケ
ース部材に支持された斜板と、該ケース部材を貫設する
ポンプ軸に固定された回転可能なシリンダ及び該シリン
ダ内のピストンとを具え、これらが該ケース部材に収納
された構成となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, swash plate type fluid pumps have been used for fluid machines used in drive units for construction machines, steering gears for ships, etc.
A swash plate type fluid machine such as a motor is often used. In such a swash plate type fluid machine, a swash plate whose tilt angle (swash plate angle) is adjustable is supported by a case member, a rotatable cylinder fixed to a pump shaft penetrating the case member, and the inside of the cylinder. And a piston, which are housed in the case member.
【０００３】そして、かかる斜板式流体機械において、
例えば斜板式流体ポンプでは、エンジン、電動モータ等
の駆動源によりポンプ軸に固設されたシリンダブロック
を回転させ、該シリンダブロックに穿孔された複数のシ
リンダ内に往復動可能に収納されたピストンが、傾斜角
を調整可能に配設された斜板との摺動回転によりシリン
ダ内で往復動することにより作動流体を圧送する。さら
に、前記流体機械は、作動流体の吸込みと吐出しの切換
えを行うバルブプレートを具えている。該バルブプレー
トは眉形の吐出側開口及び吸入側開口と、これらの開口
間に位置する反転領域を有しており、斜板と反対端側に
位置する各シリンダの給排油孔は、前記吐出吸入側開口
及び反転領域を円を描くごとく通過するように構成され
ている。In such a swash plate type fluid machine,
For example, in a swash plate type fluid pump, a cylinder block fixed to a pump shaft is rotated by a drive source such as an engine and an electric motor, and a piston reciprocally housed in a plurality of cylinders bored in the cylinder block. , The working fluid is pressure-fed by reciprocating in the cylinder by sliding rotation with a swash plate which is arranged so that the inclination angle can be adjusted. Further, the fluid machine includes a valve plate for switching between suction and discharge of the working fluid. The valve plate has an eyebrow-shaped discharge side opening and a suction side opening, and an inversion region located between these openings, and the oil supply / drain holes of each cylinder located on the side opposite to the swash plate are the same as those described above. It is configured to pass through the discharge suction side opening and the reversal region in a circle.
【０００４】一般に、前記流体機械用ピストンを構成す
る材料としては主に鋼材が使用されているが、鋼材を使
用することによりピストン自身の重さによる高速、高応
答性の悪化を防ぐために中空部を有するピストンが広く
普及している。しかしかかる中空型ピストンでは、シリ
ンダ内の作動流体容積が大きいため液圧による脈動が発
生し易いという問題点を抱えている。つまり、シリンダ
が前記吸入側開口と吐出側開口との間の反転領域上にき
た時に前記シリンダ開口が急激に閉鎖され、また該反転
領域通過後に該シリンダ開口が急激に開放されるため、
シリンダ内の作動流体は、急激に高圧若しくは低圧にさ
らされることとなり、望ましくない作動流体の脈動が生
じ、それに伴い流体機械の振動、騒音が発生してしまう
のである。Generally, steel is mainly used as a material for the piston for the fluid machine. However, by using steel, the hollow portion is used to prevent deterioration of high speed and high responsiveness due to the weight of the piston itself. Pistons with are widely used. However, such a hollow piston has a problem that pulsation due to hydraulic pressure is likely to occur because the working fluid volume in the cylinder is large. That is, when the cylinder comes to the reversal region between the suction side opening and the discharge side opening, the cylinder opening is rapidly closed, and after the reversing region has passed, the cylinder opening is rapidly opened.
The working fluid in the cylinder is rapidly exposed to a high pressure or a low pressure, which causes undesirable pulsation of the working fluid, which causes vibration and noise of the fluid machine.
【０００５】そこで、特開２００１−１７３５７３号で
は、安価に製造可能でかつ軽量化されたインサートを充
填した油圧ピストンを提供している。かかる発明におけ
る油圧ピストンは、図７に示されるように円筒部０１
４、閉塞端０１６、開口端０１８、及び中心孔０２０を
有するピストン本体０１２を具えたピストンアッセンブ
リ０１０からなり、該ピストンアッセンブリ０１０の中
空部には、円筒状のアルミニウムの充填体である軽量の
スラグ０２２が挿入されている。また、前記開口端０１
８には、回転斜板０４６に連結されたスリッパ０３４の
球体を受け入れるための環状縁０３２が設けられてい
る。In view of this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-173573 provides a hydraulic piston filled with an insert that can be manufactured at low cost and is lightweight. As shown in FIG. 7, the hydraulic piston according to the present invention has a cylindrical portion 01.
4, a piston assembly 010 having a piston body 012 having a closed end 016, an open end 018, and a central hole 020. 022 has been inserted. Also, the opening end 01
8 is provided with an annular edge 032 for receiving the sphere of the slipper 034 connected to the rotary swash plate 046.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記油
圧ピストンは、軽量化により作動応答性の向上は望める
ものの、ピストン本体内部の殆どを軽量のインサートで
充填した構成となっているため、ピストンのスリッパ側
比重が大となりピストン本体長手方向の比重バランスが
悪化してしまう。ピストンとシリンダとの摺動面にはこ
れらの円滑な摺動がなされるために潤滑剤若しくは作動
流体が侵入可能な僅かな隙間が存在するが、この比重バ
ランスの悪化のためにピストン本体に傾斜力が発生し、
該隙間によりピストン本体の傾きが生じる。However, although the hydraulic piston can be expected to have improved actuation response due to its lighter weight, it has a structure in which almost all of the interior of the piston body is filled with a lightweight insert, and therefore the piston slipper. The side specific gravity becomes large and the specific gravity balance in the longitudinal direction of the piston body deteriorates. There is a slight gap on the sliding surface between the piston and cylinder that allows lubricant or working fluid to enter because of the smooth sliding between them, but the piston body is inclined due to the deterioration of the specific gravity balance. Force is generated,
The gap causes the piston body to tilt.
【０００７】これにより、ピストンの片当りが起こり面
圧が局部的に過大となり摺動面に摩耗やかじり、焼き付
きが起こり易くなるとともに、装置の振動、騒音が発生
する場合がある。特に、一端に球状部を具えたピストン
本体を有する流体機械においては、該球状部の重みによ
り一層比重バランスが悪化して前記問題が深刻化するこ
ととなる。従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑
み、作動流体による脈動を防止するとともに、軽量化が
可能でかつ比重バランスの良好なピストンを有する斜板
式流体ポンプ・モータの提供を目的とする。As a result, partial contact of the piston occurs, the surface pressure locally becomes excessively large, the sliding surface is apt to be worn or galled, and seizure easily occurs, and vibration or noise of the apparatus may occur. Particularly, in a fluid machine having a piston body having a spherical portion at one end, the weight of the spherical portion further deteriorates the specific gravity balance, and the above-mentioned problem is aggravated. Therefore, in view of the problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a swash plate type fluid pump / motor which has a piston capable of preventing pulsation due to a working fluid and being lightweight and having a good specific gravity balance.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明はかかる
課題を解決するために、請求項１記載の発明は、シリン
ダ内に往復動可能に設けられた中空円筒形状のピストン
本体と、該ピストン本体の一端に設けられた球状部と、
該球状部に対して摺動回転する斜板部とを具えた斜板式
流体ポンプ・モータにおいて、前記ピストン本体の中空
部が比重の異なる複数の充填部材で充填され、前記ピス
トン本体のうち球状部側の比重が小となるように該充填
部材を配置したことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention according to claim 1 provides a hollow cylindrical piston main body provided reciprocally in a cylinder, and the piston. A spherical part provided at one end of the main body,
In a swash plate type fluid pump / motor having a swash plate portion that slidably rotates with respect to the spherical portion, the hollow portion of the piston body is filled with a plurality of filling members having different specific gravities, and the spherical portion of the piston body is included. The filling member is arranged so that the specific gravity on the side is small.
【０００９】請求項２記載の発明は、シリンダ内に往復
動可能に設けられた中空円筒形状のピストン本体と、該
ピストン本体の一端に設けられた球状部と、該球状部に
対して摺動回転する斜板部とを具えた斜板式流体ポンプ
・モータにおいて、前記ピストン本体に設けられた中空
部の球状部側に空間を形成させるとともに、前記球状部
と軸方向反対側に位置するピストン中空先部に充填部材
を充填したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, a hollow cylindrical piston main body provided reciprocally in the cylinder, a spherical portion provided at one end of the piston main body, and sliding with respect to the spherical portion. In a swash plate type fluid pump / motor having a rotating swash plate portion, a space is formed on the spherical portion side of a hollow portion provided in the piston body, and a piston hollow located axially opposite the spherical portion. The front portion is filled with a filling member.
【００１０】かかる発明は斜板部と摺動回転する球状部
を有するピストン本体を具えた斜板式流体ポンプ・モー
タに適用されるもので、ピストン本体の比重バランスを
良好に保持するために該ピストン中空部に比重の異なる
複数の充填部、若しくは空間部を形成させている。この
とき、前記充填部及び空間部は、ピストン本体の材質、
ピストン球状部重量、斜板部から受ける横力、及び遠心
力等の条件に応じて適宜組み合わせ用いることが好まし
い。かかる発明によれば、前記ピストン中空部に充填部
材を挿入しているため、作動流体の占める容積が小さく
なり脈動による振動、騒音を最小限に抑えることができ
る。The present invention is applied to a swash plate type fluid pump / motor having a piston body having a spherical portion that slides and rotates with the swash plate portion, and in order to maintain a good balance of specific gravity of the piston body, the piston is used. A plurality of filling parts having different specific gravities or space parts are formed in the hollow part. At this time, the filling portion and the space portion are made of the material of the piston body,
It is preferable to use an appropriate combination according to the conditions such as the weight of the spherical portion of the piston, the lateral force received from the swash plate, and the centrifugal force. According to this invention, since the filling member is inserted into the hollow portion of the piston, the volume occupied by the working fluid is reduced, and vibration and noise due to pulsation can be minimized.
【００１１】また、かかる発明によれば、比重バランス
の良好なピストンを容易に製造でき、これにより、ピス
トンの片当りによる偏磨耗や振動を抑制することができ
る。また、既設装置であって中空型ピストンを有する装
置にも簡単に適用することが出来るため、低コストで以
ってかかる装置を提供することが可能である。尚、例え
ば、ピストン本体の球状部側に比重が小である樹脂系材
料、軽金属材料等からなる充填部材を充填するか若しく
は空間を形成させ、該球状部と軸方向反対側のピストン
中空先部に比重が大である鋼材、銅合金材等からなる充
填部材を充填する構成とすることが好ましい。Further, according to this invention, it is possible to easily manufacture a piston having a good specific gravity balance, and thus it is possible to suppress uneven wear and vibration due to partial contact of the piston. Further, since it can be easily applied to an existing device having a hollow piston, it is possible to provide such a device at low cost. Incidentally, for example, the spherical portion side of the piston body is filled with a filling member made of a resin material, a light metal material or the like having a small specific gravity, or a space is formed, and the hollow portion of the piston on the opposite side in the axial direction from the spherical portion. Further, it is preferable to fill a filling member made of a steel material, a copper alloy material, or the like having a large specific gravity.
【００１２】また、前記充填部材の平均比重をかかるピ
ストン本体の比重より小とすることが好ましく、ピスト
ン本体を軽量化することで中空部を設けない一体型ピス
トンに比して作動応答性が良好となり、往復時の慣性力
を低減でき流体機械の動力損失を軽減出来る。さらに、
請求項３記載の発明は、前記ピストン本体に設けられた
中空部のうち、前記球状部と軸方向反対側に位置するピ
ストン中空先部に前記ピストン本体と同部材の充填部材
を充填し、一方球状部側を該ピストン本体部材より比重
が小の充填部材若しくは空間で形成したことを特徴とす
る。Further, it is preferable that the average specific gravity of the filling member is smaller than the specific gravity of the piston body. By reducing the weight of the piston body, the operation response is better than that of an integrated piston having no hollow portion. Therefore, the inertial force during reciprocation can be reduced and the power loss of the fluid machine can be reduced. further,
In a third aspect of the present invention, among hollow portions provided in the piston body, a hollow tip portion of the piston located axially opposite to the spherical portion is filled with a filling member of the same member as the piston body. It is characterized in that the spherical portion side is formed by a filling member or a space having a smaller specific gravity than the piston main body member.
【００１３】かかる発明は、前記ピストン中空先部をピ
ストン本体と同部材で充填することにより、作動流体が
圧縮された場合においても十分な強度を保持でき、また
ピストンの往復動による摩擦発熱によっても、ピストン
本体と連結部との熱膨張量を略同じとすることができ耐
久性が優れる。さらに、ピストンの切削、研磨加工時に
該ピストン中空先部が球状部より重量が大となる容積を
占有するように残して成形し、部分一体型ピストンとす
ることにより、より高強度のピストンを製造することが
可能となる。尚、前記ピストン本体に、前記ピストン球
状部から中空先部まで連通する微小孔を穿設し、作動流
体が前記球状部まで微少量通流するようにして、前記球
状部と斜板との摺動回転が円滑に行われるようにすると
よい。According to the invention, by filling the piston hollow tip portion with the same member as the piston body, sufficient strength can be maintained even when the working fluid is compressed, and frictional heat generated by reciprocating motion of the piston is also caused. The amount of thermal expansion of the piston main body and the amount of thermal expansion of the connecting portion can be substantially the same, and the durability is excellent. Further, when cutting and polishing the piston, the hollow tip of the piston is molded so as to occupy a volume that is heavier than the spherical portion, and is molded to form a partially integrated piston, thereby manufacturing a higher strength piston. It becomes possible to do. It should be noted that the piston body is provided with a small hole that communicates from the spherical portion of the piston to the hollow tip portion to allow a small amount of working fluid to flow to the spherical portion. It is preferable that the dynamic rotation be smoothly performed.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例
に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明
の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に
過ぎない。図１乃至図４は本発明の第１乃至第４実施例
に係るピストン本体の構造を示す断面図で、図５は本発
明の実施形態に係る斜板式油圧ポンプの構造を示すポン
プ軸心線に沿う断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Not too much. 1 to 4 are cross-sectional views showing a structure of a piston body according to first to fourth embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a pump shaft center line showing a structure of a swash plate type hydraulic pump according to an embodiment of the present invention. FIG.
【００１５】本実施形態では、作動流体に鉱油を主成分
とした油圧ポンプについて説明しているが、水を含む低
粘性流体を作動流体とした流体機械であれば何れの装置
においても適用可能である。まず、図５において本発明
にかかる斜板式油圧ポンプの全体構造を説明すると、１
はエンジン、電動モータ等の駆動源（図示省略）に連結
されて回転駆動されるポンプ軸、２は該回転駆動するポ
ンプ軸を軸支する軸受、３はシリンダ、４は前記ポンプ
軸１にスプラインを介して嵌合され該ポンプ軸１と同期
して回転駆動されるシリンダブロックである。In the present embodiment, a hydraulic pump whose main working fluid is mineral oil has been described, but it can be applied to any device as long as it is a fluid machine using a low viscosity fluid containing water as a working fluid. is there. First, the overall structure of the swash plate hydraulic pump according to the present invention will be described with reference to FIG.
Is a pump shaft that is connected to a drive source (not shown) such as an engine or an electric motor to be rotationally driven, 2 is a bearing that supports the rotationally driven pump shaft, 3 is a cylinder, and 4 is a spline on the pump shaft 1. It is a cylinder block that is fitted through the rotary shaft and is rotationally driven in synchronization with the pump shaft 1.
【００１６】前記シリンダブロック４には円周方向等間
隔に複数のシリンダ３が穿孔されている。５は前記各シ
リンダ３の給排油孔１７側に配置されて前記エンドプレ
ート１２に固着されたバルブプレートである。かかるバ
ルブプレート５には前記ポンプ軸１の両側に対向して眉
形の吸入孔及び吐出孔が穿設されている。６は前記各シ
リンダ３に往復摺動可能に嵌合されたピストン本体であ
る。尚、前記シリンダ３内にブッシュ（図示省略）を圧
挿し、該ブッシュ内にピストン本体６を往復摺動可能に
嵌合してもよい。A plurality of cylinders 3 are bored in the cylinder block 4 at equal intervals in the circumferential direction. Reference numeral 5 denotes a valve plate arranged on the oil supply / drain hole 17 side of each cylinder 3 and fixed to the end plate 12. Eyebrow-shaped suction holes and discharge holes are formed in the valve plate 5 so as to face both sides of the pump shaft 1. Reference numeral 6 denotes a piston body fitted in each of the cylinders 3 so as to be reciprocally slidable. A bush (not shown) may be inserted into the cylinder 3 and the piston body 6 may be reciprocally slidably fitted in the bush.
【００１７】前記ピストン本体６は、円筒形状の筒体部
６ａと該ピストン本体の一端に形成された球状部６ｂと
から構成され、該筒体部６ａから球状部６ｂにかけてピ
ストン本体の軸心線上に沿って中心孔が穿設されてい
る。そして、ポンプ軸１、前記シリンダ３及びピストン
本体６を含む作動部は、ケーシング１１及び該ケーシン
グ１１の前後両端部に固着されたベースプレート１３、
エンドプレート１２によって形成される筐体に収納さ
れ、閉鎖空間内で作動するように構成されている。The piston body 6 is composed of a cylindrical body portion 6a and a spherical portion 6b formed at one end of the piston body, and the axial portion of the piston body extends from the cylindrical body portion 6a to the spherical portion 6b. A central hole is bored along. The operating portion including the pump shaft 1, the cylinder 3, and the piston body 6 includes a casing 11 and a base plate 13 fixed to both front and rear ends of the casing 11.
It is housed in a housing formed by the end plate 12 and is configured to operate in a closed space.
【００１８】また前記エンドプレート１２には吸入通路
９及び吐出通路１０が形成され、該吸入通路９は前記バ
ルブプレート５の吸入孔に、吐出通路１０は前記吐出孔
に連通されている。１４は前記ベースプレート１３に取
り付けられた斜板である。１６は前記ピストン球状部６
ｂを転支するスリッパで、前記斜板１４とスリッパ１６
とで斜板部を形成しており、斜板角調整装置８０により
その斜坂角を調整可能に構成されている。即ち、該斜板
各調整装置８０は図６に示すように、シリンダ０８ｂ内
を往復動するピストン０８ｃによりレバー０８ａを回動
させ、該レバー０８ａの端部に固定された斜板軸０８を
図のＵ矢のように回動させることにより斜坂角を変化さ
せるようになっている。１５は前記斜板１４のスリッパ
１６側表面にローラ軸受２０を介して配設されたスラス
トプレートで、該スラストプレート１５は前記スリッパ
１６と摺動回転可能に当接されている。A suction passage 9 and a discharge passage 10 are formed in the end plate 12, the suction passage 9 communicates with a suction hole of the valve plate 5, and the discharge passage 10 communicates with the discharge hole. Reference numeral 14 is a swash plate attached to the base plate 13. 16 is the spherical portion 6 of the piston
b is a slipper for supporting the swash plate 14 and the slipper 16
And form a swash plate portion, and the swash plate angle adjusting device 80 can adjust the slope angle. That is, as shown in FIG. 6, the swash plate adjusting devices 80 rotate the lever 08a by the piston 08c that reciprocates in the cylinder 08b, and the swash plate shaft 08 fixed to the end of the lever 08a is shown. The angle of the slope is changed by rotating like a U arrow. Reference numeral 15 is a thrust plate disposed on the surface of the swash plate 14 on the side of the slipper 16 via a roller bearing 20, and the thrust plate 15 is in sliding contact with the slipper 16 so as to be rotatable.
【００１９】以上の構成は従来の斜板式油圧ポンプと同
様である。本発明においては前記ピストン本体６を改良
している。図１に示される断面図は、図５の斜板式油圧
ポンプのピストン本体部分の構成を示す断面図である。
かかる第１実施例において、ピストン本体６は円筒形状
を有する筒体部６ａとその一端に同部材で形成された球
状部６ｂとからなり、該筒体部６ａはその内部に中空部
を形成している。該筒体部６ａの肉厚は軸方向何れの部
分においても略同じである。The above construction is similar to that of the conventional swash plate type hydraulic pump. In the present invention, the piston body 6 is improved. The sectional view shown in FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a piston main body portion of the swash plate hydraulic pump of FIG.
In the first embodiment, the piston body 6 comprises a cylindrical body portion 6a having a cylindrical shape and a spherical portion 6b formed at one end thereof with the same member, and the cylindrical body portion 6a has a hollow portion formed therein. ing. The wall thickness of the cylindrical body portion 6a is substantially the same at any portion in the axial direction.
【００２０】前記筒体部６ａの一端は開放され、逆端は
閉塞されるとともに前記球状部６ｂを具えている。かか
る筒体部６ａ及び球状部６ｂは、例えば鋼材等の高強度
でかつ安価な材料で構成され、好ましくは前記筒体部６
ａの表面にシリンダとの摺動性及び摺動による耐久性、
耐磨耗性が向上するようにＳｉＣ（炭化珪素）等のセラ
ミック部材をコーティングして平滑面を形成させると良
い。前記中空部の球状部６ｂ側は樹脂製充填部材６ｃに
より、中空先部側は銅製充填部材６ｄにより隙間なく充
填されている。One end of the cylindrical portion 6a is open and the opposite end is closed, and the spherical portion 6b is provided. The cylindrical body portion 6a and the spherical portion 6b are made of a high-strength and inexpensive material such as steel, and the cylindrical body portion 6 is preferable.
The surface of a has slidability with the cylinder and durability due to sliding,
A smooth surface may be formed by coating a ceramic member such as SiC (silicon carbide) so that the abrasion resistance is improved. The hollow portion is filled with a resin filling member 6c on the spherical portion 6b side, and the hollow tip portion side is filled with a copper filling member 6d without a gap.
【００２１】そして、前記充填部材６ｃ、６ｄ及び前記
球状部６ｂを貫通するように中心孔７が穿設されてい
る。該中心孔７により作動油が前記スリッパ１６側に流
出し、スリッパ１６と球状部６ｂとの潤滑を良好にして
いる。ここで、前記充填部材６ｃ、６ｄは夫々比重の異
なる材料で形成され、例えば、前記樹脂製充填部材６ｃ
にはフッ素系樹脂、フェノール樹脂等の樹脂系材料の他
にもアルミニウム合金などの比較的比重が小さい材料を
用いることができ、一方前記銅製充填部材６ｄには銅合
金材、鋼材などの前記樹脂製充填部材６ｃより比重が大
である材料を用いることができる。A central hole 7 is formed so as to penetrate the filling members 6c and 6d and the spherical portion 6b. The hydraulic oil flows out to the slipper 16 side through the center hole 7, and the slipper 16 and the spherical portion 6b are lubricated well. Here, the filling members 6c and 6d are formed of materials having different specific gravities, for example, the resin filling member 6c.
A material having a relatively small specific gravity such as an aluminum alloy may be used as the material other than the resin material such as a fluorine resin and a phenol resin, while the resin material such as a copper alloy material and a steel material is used as the copper filling member 6d. A material having a larger specific gravity than the filling member 6c can be used.
【００２２】このように、ピストン本体６の中空部に充
填部材６ｃ、６ｄを充填することにより作動油による脈
動を軽減することができ、また該ピストン本体６の長手
方向の比重バランスが良好になるように複数種類の充填
部材を用いることにより、ピストンの往復動に伴う傾斜
力が小さくなり、ピストンの片当りやこれに伴う振動、
騒音の発生を最小限に抑えることが出来る。また、かか
るピストン本体６は既設の斜板式油圧ポンプに使用され
ている中空型ピストンにも適用可能で、これにより低コ
ストで以って振動、騒音の少ない油圧ポンプを提供する
ことが出来る。As described above, by filling the hollow portions of the piston body 6 with the filling members 6c and 6d, the pulsation due to the hydraulic oil can be reduced, and the specific gravity balance of the piston body 6 in the longitudinal direction becomes good. By using multiple types of filling members like this, the tilting force due to the reciprocating motion of the piston becomes small, and the partial contact of the piston and the accompanying vibration,
Generation of noise can be minimized. Further, the piston body 6 can be applied to a hollow piston used in an existing swash plate type hydraulic pump, and thus a hydraulic pump with low vibration and low noise can be provided at low cost.
【００２３】図２に示される本発明の第２実施例は、前
記第１実施例と略同様の構成であるが、前記ピストン球
状部６ｂ側の中空部に比重が大である樹脂製充填部材６
ｃをピストン中空先部に向けて拡径するテーパ状に充填
し、これに対応する円錐状の銅製充填部材６ｄを中空先
部側に充填している。かかる夫々の充填部材は、使用す
る材料、ピストン本体形状等に応じて形成し易い形状を
選択することが好ましい。The second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 has a structure similar to that of the first embodiment, but a resin filling member having a large specific gravity in the hollow portion on the piston spherical portion 6b side. 6
c is filled in a tapered shape that expands toward the hollow tip of the piston, and a conical copper filling member 6d corresponding to this is filled in the hollow tip side. It is preferable to select a shape that is easy to form for each of the filling members according to the material used, the shape of the piston body, and the like.
【００２４】また、図３に示される第３実施例における
ピストン本体６は、ピストン中空部がピストン中空先部
側に向けて縮径するように形成されており、該筒体部６
ａ内の円錐状空間にはかかる空間形状に係合する樹脂製
充填部材６ｃを挿入している。前記筒体部５ａの最小径
は中心孔７と略同じ径で、ここから前記球状部６ｂにか
けて該中心孔７が穿設されている。かかる樹脂製充填部
材６ｃは、前記筒体部６ａより比重の小さい材料を使用
する。尚、かかるピストン本体６は、筒体部６ａとフラ
ンジ部及び軸部を設けた球状部６ｂとを別に成形して、
前記筒体部６ａに充填部材６ｃを充填した後に該軸部を
前記筒体部６ａに圧入するように製造するとよい。Further, the piston body 6 in the third embodiment shown in FIG. 3 is formed so that the piston hollow portion is reduced in diameter toward the piston hollow tip side.
A resin-made filling member 6c that engages with such a space shape is inserted in the conical space in a. The minimum diameter of the cylindrical body portion 5a is substantially the same as that of the central hole 7, and the central hole 7 is bored from here to the spherical portion 6b. The resin filling member 6c uses a material having a specific gravity smaller than that of the cylindrical body portion 6a. The piston body 6 is formed by separately molding a cylindrical body portion 6a and a spherical portion 6b provided with a flange portion and a shaft portion,
It is preferable that the tubular body 6a is manufactured by filling the filling member 6c and then press-fitting the shaft portion into the tubular body 6a.
【００２５】さらに、図４に示される第４実施例は、前
記ピストン中空先部に銅製充填部材６ｄを充填し、中空
部閉塞端と該充填部材６ｄとの間に空間部８を形成して
いる。該空間部８は、前記銅製充填部材６ｄ及び球状部
６ｂに穿設された中心孔７に連結され、かかる油圧ポン
プの作動時には、該中心孔７を介して流入する作動油に
より満たされている。しかしながら、前記空間部８はシ
リンダ内の作動油とは微小な中心孔７で連結されている
のみであるため、空間部８内の作動油はピストンの往復
動による流動が小さく、脈動の発生とは殆ど無関係であ
る。従って、前記第１実施例と略同様の効果を得ること
が出来る。Further, in the fourth embodiment shown in FIG. 4, the hollow end of the piston is filled with a copper filling member 6d, and a space 8 is formed between the closed end of the hollow portion and the filling member 6d. There is. The space 8 is connected to the central hole 7 formed in the copper filling member 6d and the spherical portion 6b, and is filled with hydraulic oil flowing in through the central hole 7 when the hydraulic pump is operated. . However, since the space 8 is only connected to the hydraulic oil in the cylinder through the minute central hole 7, the flow of the hydraulic oil in the space 8 due to the reciprocating motion of the piston is small and pulsation is generated. Is almost irrelevant. Therefore, it is possible to obtain substantially the same effect as that of the first embodiment.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、比重
バランスの良好なピストンを容易に製造でき、これによ
り、ピストンの片当りによる偏磨耗や振動を防止するこ
とができる。また、中空型ピストンを有する既設装置に
も簡単に適用することが出来るため、低コストで以って
かかる装置を提供することが可能である。またピストン
自体を軽量化することで中空部を設けない一体型ピスト
ンに比して作動応答性が良好となり、往復時の慣性力を
低減できて流体機械の動力損失を軽減出来る。また、前
記ピストン中空先部をピストン本体と同部材で充填する
ことにより、作動流体が圧縮された場合においても十分
な強度を保持でき、またピストンの往復動による摩擦発
熱によっても、ピストン本体と連結部との熱膨張量を略
同じとすることができ耐久性に優れる。As described above, according to the present invention, it is possible to easily manufacture a piston having a good balance of specific gravity, and it is possible to prevent uneven wear and vibration due to partial contact of the piston. Further, since it can be easily applied to an existing device having a hollow piston, it is possible to provide such a device at low cost. In addition, by reducing the weight of the piston itself, the operating response is better than that of an integrated piston that does not have a hollow portion, and the inertial force during reciprocation can be reduced to reduce the power loss of the fluid machine. Further, by filling the hollow end of the piston with the same member as the piston main body, sufficient strength can be maintained even when the working fluid is compressed, and the piston main body is also connected to the piston main body by frictional heat generated by reciprocating movement of the piston. The thermal expansion amount can be made substantially the same as that of the part, and the durability is excellent.
【図１】 本発明の第１実施例に係る斜板式油圧ポンプ
の構造を示すポンプ軸心線に沿う断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a pump shaft center line showing a structure of a swash plate hydraulic pump according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の第２実施例に係るピストン本体の構
造を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a piston body according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の第３実施例に係るピストン本体の構
造を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a structure of a piston body according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の第４実施例に係るピストン本体の構
造を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a structure of a piston body according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施形態にかかる斜板式流体機械の
全体構成図を示す。FIG. 5 is an overall configuration diagram of a swash plate type fluid machine according to an embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の実施形態にかかる斜板のＺ部拡大図
である。FIG. 6 is an enlarged view of a Z portion of the swash plate according to the embodiment of the present invention.
【図７】 従来技術におけるピストン部の断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view of a piston portion in the related art.
１ ポンプ軸 ４ シリンダ ６ ピストン本体 ６ａ 筒体部 ６ｂ 球状部 ６ｃ 樹脂製充填部材 ６ｄ 銅製充填部材 ７ 中心孔 ８ 空間部 ９ 吸入通路 １０ 吐出通路 １１ ケーシング １４ 斜板 １５ スラストプレート １６ スリッパ １７ シリンダ開口 1 pump shaft 4 cylinders 6 Piston body 6a cylindrical part 6b spherical part 6c Resin filling member 6d Copper filling material 7 Center hole 8 space 9 Inhalation passage 10 Discharge passage 11 casing 14 Swash plate 15 Thrust plate 16 slippers 17 Cylinder opening
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H070 AA01 BB04 BB06 CC01 CC34 DD11 DD26 EE08 3H071 AA03 BB01 CC21 CC25 DD01 EE08 3H084 AA08 AA16 AA43 AA45 AA51 BB01 BB09 BB12 BB14 BB23 CC12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 3H070 AA01 BB04 BB06 CC01 CC34 DD11 DD26 EE08 3H071 AA03 BB01 CC21 CC25 DD01 EE08 3H084 AA08 AA16 AA43 AA45 AA51 BB01 BB09 BB12 BB14 BB23 CC12
Claims (3)
空円筒形状のピストン本体と、該ピストン本体の一端に
設けられた球状部と、該球状部に対して摺動回転する斜
板部とを具えた斜板式流体ポンプ・モータにおいて、 前記ピストン本体の中空部が比重の異なる複数の充填部
材で充填され、前記ピストン本体のうち球状部側の比重
が小となるように該充填部材を配置したことを特徴とす
る斜板式流体ポンプ・モータ。1. A hollow cylindrical piston main body provided reciprocally in a cylinder, a spherical portion provided at one end of the piston main body, and a swash plate portion that slides and rotates with respect to the spherical portion. In a swash plate type fluid pump / motor, the hollow portion of the piston body is filled with a plurality of filling members having different specific gravities, and the filling member is arranged such that the spherical portion side of the piston body has a small specific gravity. A swash plate type fluid pump / motor characterized by the above.
空円筒形状のピストン本体と、該ピストン本体の一端に
設けられた球状部と、該球状部に対して摺動回転する斜
板部とを具えた斜板式流体ポンプ・モータにおいて、 前記ピストン本体に設けられた中空部の球状部側に空間
を形成させるとともに、前記球状部と軸方向反対側に位
置するピストン中空先部に充填部材を充填したことを特
徴とする斜板式流体ポンプ・モータ。2. A hollow cylindrical piston main body provided reciprocally in the cylinder, a spherical portion provided at one end of the piston main body, and a swash plate portion that slides and rotates with respect to the spherical portion. In a swash plate type fluid pump / motor comprising: a space is formed on a spherical portion side of a hollow portion provided in the piston body, and a filling member is provided on a hollow hollow tip portion of the piston axially opposite to the spherical portion. A swash plate type fluid pump / motor that is filled.
うち、前記球状部と軸方向反対側に位置するピストン中
空先部に前記ピストン本体と同部材の充填部材を充填
し、一方球状部側を該ピストン本体部材より比重が小の
充填部材若しくは空間で形成したことを特徴とする請求
項１若しくは２記載の斜板式流体ポンプ・モータ。3. A hollow member provided in the piston body is filled with a filling member, which is the same member as the piston body, in a hollow tip portion of the piston located axially opposite to the spherical portion. 3. The swash plate type fluid pump / motor according to claim 1, wherein the piston body member is formed of a filling member or a space having a specific gravity smaller than that of the piston body member.
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