JP2003343424A - 斜板式流体ポンプ・モータ - Google Patents
斜板式流体ポンプ・モータInfo
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- JP2003343424A JP2003343424A JP2002151334A JP2002151334A JP2003343424A JP 2003343424 A JP2003343424 A JP 2003343424A JP 2002151334 A JP2002151334 A JP 2002151334A JP 2002151334 A JP2002151334 A JP 2002151334A JP 2003343424 A JP2003343424 A JP 2003343424A
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- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンダとピストンとの摺動面のかじり、焼
き付きを確実に防止するとともに、作動流体の漏出が起
こり難く運転効率の良好な斜板式流体ポンプ・モータを
提供する。 【解決手段】 傾斜角を調整可能に形成された斜板１４
と、該斜板１４と回転軸心廻りに回転可能なシリンダ３
内に嵌合されて該シリンダ３と相対的に往復動するピス
トン６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６の円筒部６ａ外周面に、前記斜板側
のピストン頭部６ｄ付近から該斜板と軸方向反対側に位
置するピストン底部６ｄまで連通し、該ピストン底部６
ｄが臨む作動流体室８に開放される溝部２０を設けたこ
とを特徴とし、好ましくは、該溝部２０をピストン本体
の軸心線に対して約５０°〜８０°の角度でかつピスト
ン直径に対してピッチ約０．４〜０．６で螺旋状に形成
する。
き付きを確実に防止するとともに、作動流体の漏出が起
こり難く運転効率の良好な斜板式流体ポンプ・モータを
提供する。 【解決手段】 傾斜角を調整可能に形成された斜板１４
と、該斜板１４と回転軸心廻りに回転可能なシリンダ３
内に嵌合されて該シリンダ３と相対的に往復動するピス
トン６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６の円筒部６ａ外周面に、前記斜板側
のピストン頭部６ｄ付近から該斜板と軸方向反対側に位
置するピストン底部６ｄまで連通し、該ピストン底部６
ｄが臨む作動流体室８に開放される溝部２０を設けたこ
とを特徴とし、好ましくは、該溝部２０をピストン本体
の軸心線に対して約５０°〜８０°の角度でかつピスト
ン直径に対してピッチ約０．４〜０．６で螺旋状に形成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば駆動装置、
船舶用舵取り機等の流体機械に適用され、特に、低粘性
流体を作動流体とし、ピストンと斜板部との相対移動に
より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。
船舶用舵取り機等の流体機械に適用され、特に、低粘性
流体を作動流体とし、ピストンと斜板部との相対移動に
より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。
【０００２】
【従来の技術】従来、建設機械の駆動装置、船舶用舵取
り機等の流体機械には、斜板式流体ポンプ・モータが多
く用いられている。かかる斜板式流体ポンプ・モータ
は、駆動若しくは出力を伝達するポンプ軸と一体化され
て回転可能に支持固定された円筒状シリンダブロックを
具え、該シリンダブロックはその中心軸に対して同心円
状でかつ平行な複数のシリンダを穿設しており、各シリ
ンダ内には軸方向に往復動可能なピストンが収容されて
いる。
り機等の流体機械には、斜板式流体ポンプ・モータが多
く用いられている。かかる斜板式流体ポンプ・モータ
は、駆動若しくは出力を伝達するポンプ軸と一体化され
て回転可能に支持固定された円筒状シリンダブロックを
具え、該シリンダブロックはその中心軸に対して同心円
状でかつ平行な複数のシリンダを穿設しており、各シリ
ンダ内には軸方向に往復動可能なピストンが収容されて
いる。
【０００３】前記ピストンは、前記ポンプ軸に対して傾
斜角を調整可能に固定された斜板に球状部を介して摺動
するように構成されており、該斜板の傾斜角に応じてピ
ストの往復移動量が決定する。前記ピストンとシリンダ
との摺動面には微小空間、即ちクリアランスが形成され
ており、このクリアランスに侵入した作動流体が潤滑剤
の役割を果たしピストン−シリンダ間の円滑な往復動が
なされている。即ち、かかる流体機械の運転時には前記
作動流体には液圧がかかっており、これにより該作動流
体がクリアランスに侵入するためピストン−シリンダの
往復摺動面には常時作動流体が介在し、液膜を形成して
いるのである。
斜角を調整可能に固定された斜板に球状部を介して摺動
するように構成されており、該斜板の傾斜角に応じてピ
ストの往復移動量が決定する。前記ピストンとシリンダ
との摺動面には微小空間、即ちクリアランスが形成され
ており、このクリアランスに侵入した作動流体が潤滑剤
の役割を果たしピストン−シリンダ間の円滑な往復動が
なされている。即ち、かかる流体機械の運転時には前記
作動流体には液圧がかかっており、これにより該作動流
体がクリアランスに侵入するためピストン−シリンダの
往復摺動面には常時作動流体が介在し、液膜を形成して
いるのである。
【０００４】しかし、低圧運転時には液圧が非常に低く
なるため液膜が形成され難くなり、ピストンとシリンダ
とが金属接触し、かじりや焼き付き減現象が発生してし
まう。特に、斜坂角が零でピストンの移動量が零の場合
には、作動流体が殆ど流動せず、また液圧も生じない上
に、ポンプ軸の回転により発生する微小振動のために液
膜が消失してしまい、かじりや焼き付き等による摺動部
の損傷が一層発生し易くなる。
なるため液膜が形成され難くなり、ピストンとシリンダ
とが金属接触し、かじりや焼き付き減現象が発生してし
まう。特に、斜坂角が零でピストンの移動量が零の場合
には、作動流体が殆ど流動せず、また液圧も生じない上
に、ポンプ軸の回転により発生する微小振動のために液
膜が消失してしまい、かじりや焼き付き等による摺動部
の損傷が一層発生し易くなる。
【０００５】従って、このようにして引き起こされるか
じりや焼付きを防止するために、特開平６−２６４４７
号では、図７に示されるようにピストン０２０の外周面
部に、ピストン０２０とシリンダとの隙間より浅い溝０
２０ｃを、油溜り０２０ａの間及び両側であって、ピス
トン０２０の軸線方向に複数条設けた油圧ポンプ・モー
タを提供している。これにより、各溝０２０ｃに圧油が
導かれてピストン０２０とシリンダとの間に容易に潤滑
油膜が形成され、これらの磨耗を抑制するとともに焼き
付きを防止することが出来る。
じりや焼付きを防止するために、特開平６−２６４４７
号では、図７に示されるようにピストン０２０の外周面
部に、ピストン０２０とシリンダとの隙間より浅い溝０
２０ｃを、油溜り０２０ａの間及び両側であって、ピス
トン０２０の軸線方向に複数条設けた油圧ポンプ・モー
タを提供している。これにより、各溝０２０ｃに圧油が
導かれてピストン０２０とシリンダとの間に容易に潤滑
油膜が形成され、これらの磨耗を抑制するとともに焼き
付きを防止することが出来る。
【０００６】また、特開平１１−９３８２９号では、図
８に示されるような油圧ピストンを有する油圧ポンプを
開示している。かかる発明は、ピストン０５ａの外周の
一部すなわちピストン０５ａとピストンシュー０６側の
シリンダブロック０３ａの穴０４ａとの接触点ａ点近傍
部分に該ピストン０５ａの軸と直角でなく、かつピッチ
がｂ点におけるクリアランスの０．５以下である油溝０
７を設けている。また、より給油を確実にするためにピ
ストン周囲を焼結金属等のポーラス状の金属としてい
る。これにより、斜板角度零の状態においても前記溝部
に油が侵入して油膜を形成し、金属接触による焼き付き
やかじりを防止することが出来る。
８に示されるような油圧ピストンを有する油圧ポンプを
開示している。かかる発明は、ピストン０５ａの外周の
一部すなわちピストン０５ａとピストンシュー０６側の
シリンダブロック０３ａの穴０４ａとの接触点ａ点近傍
部分に該ピストン０５ａの軸と直角でなく、かつピッチ
がｂ点におけるクリアランスの０．５以下である油溝０
７を設けている。また、より給油を確実にするためにピ
ストン周囲を焼結金属等のポーラス状の金属としてい
る。これにより、斜板角度零の状態においても前記溝部
に油が侵入して油膜を形成し、金属接触による焼き付き
やかじりを防止することが出来る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術では、ピストンの相対移動量が零若しくは低圧駆
動時でのピストンとシリンダの焼き付き、かじりについ
ては防止出来るものの、前記特開平６−２６４４７号で
は、前記溝がピストンの軸心線方向に一直線状に形成さ
れているため駆動時における作動油の漏出が起こり易
く、シリンダ内の作動油の圧力損失が大となり運転効率
が悪化してしまう。さらに、かかる発明では前記溝の縁
が角部を有する形状であるため、シリンダとの摺動によ
って磨耗して金属粉が発生し、装置を損傷してしまう惧
れがある。
来技術では、ピストンの相対移動量が零若しくは低圧駆
動時でのピストンとシリンダの焼き付き、かじりについ
ては防止出来るものの、前記特開平６−２６４４７号で
は、前記溝がピストンの軸心線方向に一直線状に形成さ
れているため駆動時における作動油の漏出が起こり易
く、シリンダ内の作動油の圧力損失が大となり運転効率
が悪化してしまう。さらに、かかる発明では前記溝の縁
が角部を有する形状であるため、シリンダとの摺動によ
って磨耗して金属粉が発生し、装置を損傷してしまう惧
れがある。
【０００８】また、前記特開平１１−９３８２９号のよ
うに前記ピストンシュー側にのみ油溝を設ける構成では
シリンダ内の作動油を十分に行き亘らせることが出来
ず、ピストン周囲をポーラス状の金属で形成すると製造
コストのみならず材料コストが嵩み一般の消費者への提
供が困難となる。従って本発明はかかる従来技術の問題
に鑑み、シリンダとピストンとの摺動面のかじり、焼き
付きを確実に防止するとともに、作動流体の漏出が起こ
り難く運転効率の良好な斜板式流体ポンプ・モータの提
供を目的とする。
うに前記ピストンシュー側にのみ油溝を設ける構成では
シリンダ内の作動油を十分に行き亘らせることが出来
ず、ピストン周囲をポーラス状の金属で形成すると製造
コストのみならず材料コストが嵩み一般の消費者への提
供が困難となる。従って本発明はかかる従来技術の問題
に鑑み、シリンダとピストンとの摺動面のかじり、焼き
付きを確実に防止するとともに、作動流体の漏出が起こ
り難く運転効率の良好な斜板式流体ポンプ・モータの提
供を目的とする。
【０００９】
【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、傾斜角
を調整可能に形成された斜板と、該斜板と回転軸心廻り
に相対回転可能なシリンダ内に嵌合されて前記斜板の傾
斜角により該シリンダと相対的に往復動するピストンと
を具えた斜板式流体ポンプ・モータにおいて、前記ピス
トンの円筒部外周面に、前記斜板側に位置するピストン
頭部近傍から該斜板と軸方向反対側に位置するピストン
底部まで連通し、該ピストン底部が臨む作動流体室に開
放される溝部を設けたことを特徴とする。
課題を解決するために、請求項１記載の発明は、傾斜角
を調整可能に形成された斜板と、該斜板と回転軸心廻り
に相対回転可能なシリンダ内に嵌合されて前記斜板の傾
斜角により該シリンダと相対的に往復動するピストンと
を具えた斜板式流体ポンプ・モータにおいて、前記ピス
トンの円筒部外周面に、前記斜板側に位置するピストン
頭部近傍から該斜板と軸方向反対側に位置するピストン
底部まで連通し、該ピストン底部が臨む作動流体室に開
放される溝部を設けたことを特徴とする。
【００１０】かかる発明は、前記ピストンの円筒部外周
面に略全面に亘って溝部を設けることにより、該ピスト
ンとシリンダの摺動面に作動流体により形成される液膜
を保持することができ、低圧運転時や斜坂角零における
運転時にあってもピストンとシリンダとの金属接触によ
るかじりや焼き付きを防止することが出来る。また、前
記ピストン底部側の作動流体室に開放するように溝部を
設けているため、作動流体の流動、液圧が存在しない場
合においても該シリンダ空間に存在する作動流体が前記
開放部を通ってピストン外周面に侵入するため、常時液
膜を保持することが出来る。尚、前記作動流体室とは、
前記シリンダとピストン底部とに囲繞された空間をい
う。
面に略全面に亘って溝部を設けることにより、該ピスト
ンとシリンダの摺動面に作動流体により形成される液膜
を保持することができ、低圧運転時や斜坂角零における
運転時にあってもピストンとシリンダとの金属接触によ
るかじりや焼き付きを防止することが出来る。また、前
記ピストン底部側の作動流体室に開放するように溝部を
設けているため、作動流体の流動、液圧が存在しない場
合においても該シリンダ空間に存在する作動流体が前記
開放部を通ってピストン外周面に侵入するため、常時液
膜を保持することが出来る。尚、前記作動流体室とは、
前記シリンダとピストン底部とに囲繞された空間をい
う。
【００１１】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
の溝部が、ピストンの円筒部外周面に沿って設けられた
螺旋状溝部であることを特徴としている。そして好まし
くは、請求項３記載の発明のように、前記螺旋状溝部
が、前記ピストンの軸心線に対して約５０°〜８０°の
角度でかつ前記ピストン直径に対して約０．４〜０．６
のピッチで等間隔に形成されるように構成するとよい。
また、請求項４記載の発明のように、前記螺旋状溝部
が、前記ピストンの軸心線に対して約５０°〜８０°の
角度でかつ前記ピストン頭部からピストン底部に向けて
ピッチが疎になるように形成してもよい。
の溝部が、ピストンの円筒部外周面に沿って設けられた
螺旋状溝部であることを特徴としている。そして好まし
くは、請求項３記載の発明のように、前記螺旋状溝部
が、前記ピストンの軸心線に対して約５０°〜８０°の
角度でかつ前記ピストン直径に対して約０．４〜０．６
のピッチで等間隔に形成されるように構成するとよい。
また、請求項４記載の発明のように、前記螺旋状溝部
が、前記ピストンの軸心線に対して約５０°〜８０°の
角度でかつ前記ピストン頭部からピストン底部に向けて
ピッチが疎になるように形成してもよい。
【００１２】かかる発明によれば、前記溝部を螺旋状と
することで作動流体通路を長くすることが出来、流体機
械の作動時、即ち作動流体の液圧が高く流動が大きい場
合にも作動流体の漏れ量を最小限に抑えることができ、
運転効率の低下を防止することが出来る。また、請求項
３記載のように、前記溝部の角度をピストンの軸心線に
対して約５０°〜８０°とし、かつ前記溝部のピッチを
ピストン直径に対して約０．４〜０．６することで、各
ピストンに適した流路長を確保することが出来、常時液
膜を形成させ、かつ作動時の漏れ量を最小限に抑えるこ
とが出来る。さらに、請求項４記載の発明のように、前
記螺旋状溝部のピッチが、前記ピストン頭部側を密に、
ピストン底部側を疎に形成されることにより、ピストン
とシリンダとの磨耗が生じ易く潤滑条件が過酷なピスト
ン頭部側に作動流体が侵入し易く、かつ装置運転時にお
いて作動流体が漏出し難くなる。
することで作動流体通路を長くすることが出来、流体機
械の作動時、即ち作動流体の液圧が高く流動が大きい場
合にも作動流体の漏れ量を最小限に抑えることができ、
運転効率の低下を防止することが出来る。また、請求項
３記載のように、前記溝部の角度をピストンの軸心線に
対して約５０°〜８０°とし、かつ前記溝部のピッチを
ピストン直径に対して約０．４〜０．６することで、各
ピストンに適した流路長を確保することが出来、常時液
膜を形成させ、かつ作動時の漏れ量を最小限に抑えるこ
とが出来る。さらに、請求項４記載の発明のように、前
記螺旋状溝部のピッチが、前記ピストン頭部側を密に、
ピストン底部側を疎に形成されることにより、ピストン
とシリンダとの磨耗が生じ易く潤滑条件が過酷なピスト
ン頭部側に作動流体が侵入し易く、かつ装置運転時にお
いて作動流体が漏出し難くなる。
【００１３】また、請求項５記載の発明は、前記溝部
が、前記ピストン円周に平行に形成された環状溝部と、
該環状溝部同士を連結するように軸方向に交互に形成さ
れた直線状溝部とからなることを特徴とする。かかる発
明は、前記ピストン円周に平行な環状溝部と、該ピスト
ン長手方向に設けられた複数の直線状溝部とによりピス
トン外周の略全面を覆うように溝部を形成させており、
環状溝部を直線状溝部で連結することにより連続した溝
部を形成させている。さらに、かかる直線状溝部は夫々
が位相を有して形成されているため、作動流体の流路が
長くなり、運転時において作動流体が漏出し難い。
が、前記ピストン円周に平行に形成された環状溝部と、
該環状溝部同士を連結するように軸方向に交互に形成さ
れた直線状溝部とからなることを特徴とする。かかる発
明は、前記ピストン円周に平行な環状溝部と、該ピスト
ン長手方向に設けられた複数の直線状溝部とによりピス
トン外周の略全面を覆うように溝部を形成させており、
環状溝部を直線状溝部で連結することにより連続した溝
部を形成させている。さらに、かかる直線状溝部は夫々
が位相を有して形成されているため、作動流体の流路が
長くなり、運転時において作動流体が漏出し難い。
【００１４】さらに、請求項６記載のように、前記溝部
の断面形状を滑らかな曲線状とすることが好ましい。こ
のように、溝部断面形状を角部を有さない曲線状とする
ことにより、磨耗による金属粉の発生を防止し、良好な
運転状態を保つことが出来る。尚、前記溝部深さを約１
００〜２００μｍとすることが好適で、これにより作動
流体の漏れ量を少なくすることができる。
の断面形状を滑らかな曲線状とすることが好ましい。こ
のように、溝部断面形状を角部を有さない曲線状とする
ことにより、磨耗による金属粉の発生を防止し、良好な
運転状態を保つことが出来る。尚、前記溝部深さを約１
００〜２００μｍとすることが好適で、これにより作動
流体の漏れ量を少なくすることができる。
【００１５】
【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は本発明の第１実施例にかかる斜板式油
圧ポンプの断面構成図で、図２は図１の第１実施例にか
かるピストンの側面図（ａ）、Ａ−Ａ線断面図（ｂ）
で、図３及び図４は本発明の第２、第３実施例にかかる
シリンダ内ピストンの側面図で、図５は本発明の実施形
態にかかる斜板式油圧ポンプの全体概略構成図で、図６
は本発明の実施形態にかかる斜板のＺ部拡大図である。
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は本発明の第１実施例にかかる斜板式油
圧ポンプの断面構成図で、図２は図１の第１実施例にか
かるピストンの側面図（ａ）、Ａ−Ａ線断面図（ｂ）
で、図３及び図４は本発明の第２、第３実施例にかかる
シリンダ内ピストンの側面図で、図５は本発明の実施形
態にかかる斜板式油圧ポンプの全体概略構成図で、図６
は本発明の実施形態にかかる斜板のＺ部拡大図である。
【００１６】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ポンプ・モータ等の流体機械
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。
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ポンプ・モータ等の流体機械
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。
【００１７】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が穿孔されており、６は該シリン
ダ３内に往復摺動可能に収納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。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６
ｂ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に沿って中心孔が穿設されてい
る。
隔に複数のシリンダ３が穿孔されており、６は該シリン
ダ３内に往復摺動可能に収納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。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６
ｂ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に沿って中心孔が穿設されてい
る。
【００１８】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の両端部に固着されたベースプレート１
３、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。５
は前記各シリンダ３の給排油孔７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。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１
０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。
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の両端部に固着されたベースプレート１
３、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。５
は前記各シリンダ３の給排油孔７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。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１
０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。
【００１９】１４は前記ベースプレート１３に取り付け
られた斜板で、図６に示される斜板角調整装置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。１６は凹部を有するスリッパ
で、前記各ピストン本体６の球状部６ｂと前記凹部とが
摺動可能に接合されており、該斜板１４とスリッパ１６
とで斜板部を形成している。１５は前記斜板１４のスリ
ッパ１６側表面にローラ軸受２５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には前記ス
リッパ１６が相対摺動可能に当接されている。
られた斜板で、図６に示される斜板角調整装置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。１６は凹部を有するスリッパ
で、前記各ピストン本体６の球状部６ｂと前記凹部とが
摺動可能に接合されており、該斜板１４とスリッパ１６
とで斜板部を形成している。１５は前記斜板１４のスリ
ッパ１６側表面にローラ軸受２５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には前記ス
リッパ１６が相対摺動可能に当接されている。
【００２０】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にかかる斜板式油圧ポンプのシリンダ−
ピストン部を拡大した断面図を示す。図１において、８
はピストン底部６ｃとシリンダ３とにより形成される作
動油室で、１８はピストン筒体部６ａとシリンダ３との
摺動面に設けられた微小隙間のクリアランスである。前
記作動油室８とクリアランス１８は作動油で満たされて
おり、該クリアランス１８に侵入した作動油の潤滑作用
によりピストン本体６とシリンダ３との円滑な往復摺動
がなされる。
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にかかる斜板式油圧ポンプのシリンダ−
ピストン部を拡大した断面図を示す。図１において、８
はピストン底部６ｃとシリンダ３とにより形成される作
動油室で、１８はピストン筒体部６ａとシリンダ３との
摺動面に設けられた微小隙間のクリアランスである。前
記作動油室８とクリアランス１８は作動油で満たされて
おり、該クリアランス１８に侵入した作動油の潤滑作用
によりピストン本体６とシリンダ３との円滑な往復摺動
がなされる。
【００２１】前記ピストン筒体部６ａ外周面には、前記
作動油室８に向けて開放されるとともにピストン底部６
ｃからピストン頭部６ｄに向けて連通する螺旋状溝部２
０が設けられており、前記作動油室８から該溝部２０を
通って作動油が流出し筒体部６ａの外周面に油膜を形成
している。かかる溝部２０は、図２（ａ）に示されるよ
うにピストン本体６の軸心線に対して角度αでかつピス
トン直径Ｄに対してピッチＷＰで螺旋状に切削加工され
ている。このとき、前記角度αを約５０°〜８０°、ピ
ッチＷＰを約０．４〜０．６とすることが好ましく、こ
れによりピストンの種類に関係無く最適な溝部を形成す
ることが出来る。
作動油室８に向けて開放されるとともにピストン底部６
ｃからピストン頭部６ｄに向けて連通する螺旋状溝部２
０が設けられており、前記作動油室８から該溝部２０を
通って作動油が流出し筒体部６ａの外周面に油膜を形成
している。かかる溝部２０は、図２（ａ）に示されるよ
うにピストン本体６の軸心線に対して角度αでかつピス
トン直径Ｄに対してピッチＷＰで螺旋状に切削加工され
ている。このとき、前記角度αを約５０°〜８０°、ピ
ッチＷＰを約０．４〜０．６とすることが好ましく、こ
れによりピストンの種類に関係無く最適な溝部を形成す
ることが出来る。
【００２２】また、図２（ｂ）の溝部２０のＡ−Ａ線断
面図に示されるように、該溝部２０の断面形状は角部を
有さない滑らかな曲線状凹部とすることが好ましく、こ
のように形成することでシリンダ３との摺動、磨耗によ
り金属粉が発生することがなく装置の損傷を防止するこ
とが出来るとともに、前記溝部２０に流入した作動油が
ピストン外周面に均一に広がり油膜が形成され易い。さ
らに、前記溝部２０の幅ＷＱを１ｍｍ前後とし、前記溝
の深さＬを約１００〜２００μｍとすることが好適で、
これにより油圧ポンプの作動時においても作動油が漏出
し難く、作動効率の悪化を防ぐことが出来る。
面図に示されるように、該溝部２０の断面形状は角部を
有さない滑らかな曲線状凹部とすることが好ましく、こ
のように形成することでシリンダ３との摺動、磨耗によ
り金属粉が発生することがなく装置の損傷を防止するこ
とが出来るとともに、前記溝部２０に流入した作動油が
ピストン外周面に均一に広がり油膜が形成され易い。さ
らに、前記溝部２０の幅ＷＱを１ｍｍ前後とし、前記溝
の深さＬを約１００〜２００μｍとすることが好適で、
これにより油圧ポンプの作動時においても作動油が漏出
し難く、作動効率の悪化を防ぐことが出来る。
【００２３】図３は本発明の第２実施例にかかるシリン
ダ内ピストンの側面図で、かかるピストン本体６は前記
第１実施例と同様に螺旋状溝部２０を設けているが、か
かる実施例では、該溝部２０をピストン本体６の軸心線
に対して角度αでかつピッチＷＰをピストン底部６ｃ側
では疎に、ピストン頭部６ｄ側では密になるように形成
している。尚、前記第１実施例と同様に角度αは約５０
°〜８０°に設定することが好ましい。これにより、ピ
ストン本体６とシリンダ３との磨耗が生じ易く潤滑条件
が過酷なピストン頭部６ｄ側に作動油が流入し易く、か
つピストン底部６ｃ側ピッチが疎であるため運転時にお
いて作動油が漏出し難くなる。
ダ内ピストンの側面図で、かかるピストン本体６は前記
第１実施例と同様に螺旋状溝部２０を設けているが、か
かる実施例では、該溝部２０をピストン本体６の軸心線
に対して角度αでかつピッチＷＰをピストン底部６ｃ側
では疎に、ピストン頭部６ｄ側では密になるように形成
している。尚、前記第１実施例と同様に角度αは約５０
°〜８０°に設定することが好ましい。これにより、ピ
ストン本体６とシリンダ３との磨耗が生じ易く潤滑条件
が過酷なピストン頭部６ｄ側に作動油が流入し易く、か
つピストン底部６ｃ側ピッチが疎であるため運転時にお
いて作動油が漏出し難くなる。
【００２４】また、本発明の第３実施例にかかる油圧ポ
ンプは、図４に示されるようにピストン円周に平行に複
数形成された環状溝部２１と、該環状溝部２１を連結す
る直線状溝部２２とからなる溝部を有するピストン本体
６を具えている。前記直線状溝部２２は、ピストン本体
６の軸心線方向に直線状に複数設けられ、夫々が位相を
有して形成されているため、作動油の流路が長くなり、
運転時において作動油が漏出し難い。尚、前記直線状溝
部２２の溝幅を前記環状溝部２１より小さくすることで
運転時における漏出を最小限に抑え、かつ低圧運転時若
しくは斜坂角零の運転時には前記環状部２１に作動油を
保持し油膜を形成させ易い。
ンプは、図４に示されるようにピストン円周に平行に複
数形成された環状溝部２１と、該環状溝部２１を連結す
る直線状溝部２２とからなる溝部を有するピストン本体
６を具えている。前記直線状溝部２２は、ピストン本体
６の軸心線方向に直線状に複数設けられ、夫々が位相を
有して形成されているため、作動油の流路が長くなり、
運転時において作動油が漏出し難い。尚、前記直線状溝
部２２の溝幅を前記環状溝部２１より小さくすることで
運転時における漏出を最小限に抑え、かつ低圧運転時若
しくは斜坂角零の運転時には前記環状部２１に作動油を
保持し油膜を形成させ易い。
【００２５】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、前記
ピストンの円筒部外周面に略全面に亘って溝部を設ける
ことにより、該ピストンとシリンダの摺動面に作動流体
により形成される液膜を保持することができ、低圧運転
時や斜坂角零における運転時にあってもピストンとシリ
ンダとの金属接触によるかじりや焼き付きを防止するこ
とが出来る。また、前記ピストン底部側の作動流体室に
開放するように溝部を設けているため、作動流体の流
動、液圧が存在しない場合においても作動流体が開口部
を通ってピストン外周面に侵入し、常時液膜を保持させ
ることが出来る。
ピストンの円筒部外周面に略全面に亘って溝部を設ける
ことにより、該ピストンとシリンダの摺動面に作動流体
により形成される液膜を保持することができ、低圧運転
時や斜坂角零における運転時にあってもピストンとシリ
ンダとの金属接触によるかじりや焼き付きを防止するこ
とが出来る。また、前記ピストン底部側の作動流体室に
開放するように溝部を設けているため、作動流体の流
動、液圧が存在しない場合においても作動流体が開口部
を通ってピストン外周面に侵入し、常時液膜を保持させ
ることが出来る。
【００２６】また、前記溝部を螺旋状とすることで作動
流体流路を長くすることが出来、装置の高圧運転時、即
ち作動流体の液圧が高く流動が大きい場合にも作動流体
の漏れ量を最小限に抑えることができ、運転効率の低下
を防止することが出来る。さらに、前記螺旋状溝部のピ
ッチが、前記ピストン頭部側を密にしてピストン底部側
を疎にすることで、ピストンとシリンダとの磨耗が生じ
易く潤滑条件が過酷なピストン頭部側に作動流体が侵入
し易く、かつ運転時において作動流体が漏出し難くな
る。
流体流路を長くすることが出来、装置の高圧運転時、即
ち作動流体の液圧が高く流動が大きい場合にも作動流体
の漏れ量を最小限に抑えることができ、運転効率の低下
を防止することが出来る。さらに、前記螺旋状溝部のピ
ッチが、前記ピストン頭部側を密にしてピストン底部側
を疎にすることで、ピストンとシリンダとの磨耗が生じ
易く潤滑条件が過酷なピストン頭部側に作動流体が侵入
し易く、かつ運転時において作動流体が漏出し難くな
る。
【００２７】また、前記溝部を、環状溝部とこれを連通
する直線状溝部とで形成し、かかる直線状溝部が夫々位
相を有して形成することにより、作動流体の流路が長く
なり、運転時において作動流体が漏出し難い。さらにま
た、前記溝部深さを約１００〜２００μｍとすることに
より、作動流体の漏れ量を少なくすることができ、ま
た、溝部断面形状を角部を有さない曲線状とすることに
より、磨耗による金属粉の発生を防止し、良好な運転状
態を保つことが出来るとともに、前記溝部に流入した作
動流体がピストン外周面に均一に広がり液膜が形成され
易い。
する直線状溝部とで形成し、かかる直線状溝部が夫々位
相を有して形成することにより、作動流体の流路が長く
なり、運転時において作動流体が漏出し難い。さらにま
た、前記溝部深さを約１００〜２００μｍとすることに
より、作動流体の漏れ量を少なくすることができ、ま
た、溝部断面形状を角部を有さない曲線状とすることに
より、磨耗による金属粉の発生を防止し、良好な運転状
態を保つことが出来るとともに、前記溝部に流入した作
動流体がピストン外周面に均一に広がり液膜が形成され
易い。
【図１】 本発明の第１実施例にかかる斜板式油圧ポン
プの断面構成図である。
プの断面構成図である。
【図２】 図１の第１実施例にかかるピストンの側面図
（ａ）、Ａ−Ａ線断面図（ｂ）である。
（ａ）、Ａ−Ａ線断面図（ｂ）である。
【図３】 本発明の第２実施例にかかるシリンダ内ピス
トンの側面図である。
トンの側面図である。
【図４】 本発明の第３実施例にかかるシリンダ内ピス
トンの側面図である。
トンの側面図である。
【図５】 本発明の実施形態にかかる斜板式油圧ポンプ
の全体概略構成図である。
の全体概略構成図である。
【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。
である。
【図７】 従来の油圧ポンプ・モータのピストンの一実
施例である。
施例である。
【図８】 従来の油圧ポンプのピストンの一実施例であ
る。
る。
１ ポンプ軸
３ シリンダ
４ シリンダブロック
６ ピストン本体
６ａ 筒体部
６ｂ 球状部
７ 給排油孔
８ 作動油室
９ 吸入通路
１０ 吐出通路
１１ ケーシング
１４ 斜板
１６ スリッパ
２０ 螺旋状溝部
２１ 環状溝部
２２ 直線状溝部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H070 AA01 BB04 BB06 CC07 CC21
CC27 DD28
3H071 AA03 BB01 CC11 CC26 CC27
DD01
3H084 AA08 AA16 AA43 AA45 AA51
BB01 BB06 BB09 BB23 CC12
CC17 CC41
Claims (6)
- 【請求項１】 傾斜角を調整可能に形成された斜板と、
該斜板と回転軸心廻りに相対回転可能なシリンダ内に嵌
合されて前記斜板の傾斜角により該シリンダと相対的に
往復動するピストンとを具えた斜板式流体ポンプ・モー
タにおいて、 前記ピストンの円筒部外周面に、前記斜板側に位置する
ピストン頭部近傍から該斜板と軸方向反対側に位置する
ピストン底部まで連通し、該ピストン底部が臨む作動流
体室に開放される溝部を設けたことを特徴とする斜板式
流体ポンプ・モータ。 - 【請求項２】 前記溝部が、ピストンの円筒部外周面に
沿って設けられた螺旋状溝部であることを特徴とする請
求項１記載の斜板式流体ポンプ・モータ。 - 【請求項３】 前記螺旋状溝部が、前記ピストンの軸心
線に対して約５０°〜８０°の角度でかつ前記ピストン
直径に対して約０．４〜０．６のピッチで等間隔に形成
されていることを特徴とする請求項２記載の斜板式流体
ポンプ・モータ。 - 【請求項４】 前記螺旋状溝部が、前記ピストンの軸心
線に対して約５０°〜８０°の角度でかつ前記ピストン
頭部からピストン底部に向けてピッチが疎になるように
形成されていることを特徴とする請求項２記載の斜板式
流体ポンプ・モータ。 - 【請求項５】 前記溝部が、前記ピストン円周に平行に
形成された環状溝部と、該環状溝部同士を連結するよう
に軸方向に交互に形成された直線状溝部とからなること
を特徴とする請求項１記載の斜板式流体ポンプ・モー
タ。 - 【請求項６】 前記溝部の断面形状が、滑らかな曲線状
であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一に記
載の斜板式流体ポンプ・モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151334A JP2003343424A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 斜板式流体ポンプ・モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151334A JP2003343424A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 斜板式流体ポンプ・モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003343424A true JP2003343424A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29768962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002151334A Pending JP2003343424A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 斜板式流体ポンプ・モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003343424A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008506121A (ja) * | 2004-07-09 | 2008-02-28 | プロテダイン・コーポレーション | シール部に表面造形を施した液体取扱装置 |
| WO2009075297A1 (ja) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 放射性物質格納容器及び放射性物質格納容器の製造方法 |
| JP2011169915A (ja) * | 2011-04-28 | 2011-09-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射性物質格納容器及び放射性物質格納容器の製造方法 |
| KR20150095421A (ko) * | 2014-02-13 | 2015-08-21 | 주식회사 두산 | 유압모터 또는 유압펌프의 피스톤 |
| CN105545725A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-05-04 | 安徽工业大学 | 一种具有仿生微结构表面特征的柱塞泵用柱塞及其制备工艺 |
| JP2017166454A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 博 小曽戸 | 油圧機器用ピストン及び油圧機器 |
-
2002
- 2002-05-24 JP JP2002151334A patent/JP2003343424A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008506121A (ja) * | 2004-07-09 | 2008-02-28 | プロテダイン・コーポレーション | シール部に表面造形を施した液体取扱装置 |
| JP4762237B2 (ja) * | 2004-07-09 | 2011-08-31 | プロテダイン・コーポレーション | 流体取扱装置 |
| WO2009075297A1 (ja) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 放射性物質格納容器及び放射性物質格納容器の製造方法 |
| JP2009145127A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射性物質格納容器及び放射性物質格納容器の製造方法 |
| JP2011169915A (ja) * | 2011-04-28 | 2011-09-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射性物質格納容器及び放射性物質格納容器の製造方法 |
| KR20150095421A (ko) * | 2014-02-13 | 2015-08-21 | 주식회사 두산 | 유압모터 또는 유압펌프의 피스톤 |
| KR102151119B1 (ko) * | 2014-02-13 | 2020-09-02 | 주식회사 두산 | 유압모터 또는 유압펌프의 피스톤 |
| CN105545725A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-05-04 | 安徽工业大学 | 一种具有仿生微结构表面特征的柱塞泵用柱塞及其制备工艺 |
| JP2017166454A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 博 小曽戸 | 油圧機器用ピストン及び油圧機器 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040622 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070126 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070615 |