JPH0275774A - 斜板式ピストンポンプモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は斜板式ピストンポンプモータに関し、より具体
的には、油圧により作動させたピストンの軸方向運動を
斜板を利用して回転運動に変換するためのピストンポン
プモータに関する［従来の技術］ この社のピストンポンプモータでは出力軸（回転軸）に
取り付けたシリンダの内部に往復動式のピストンが組み
込んであり、又、出力軸に対して傾斜した斜板部が固定
状態で設けである。上記ピストンは一端部が自在継手で
あるシューを介して斜板部に当接しており、他端部がシ
リンダ内部の油圧室に面している。上記油圧室には外部
から油圧が供給され、油圧によるピストンの軸方向運動
が斜板の作用により回転運動に変換される。

このような構造では、ピストンが斜板から離れる方向に
移動する動作行程では、シューが斜板から離れようとし
、それを防止するためにばねが使用されている。その様
なばねの一例が実開昭６２−３９７２号公報に記載され
ている。その公報に記載の構造では、上記ばねとして半
径方向断面が円弧状に湾曲した環状の板ばねが使用され
ている。

板ばねは内周部がピストン及び出力軸と一体のリテーナ
に係合し、他端が押え板を介してシューに連結（２てい
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記公報に記載の板ばねは、半径方向の断面形
状が全周にわたって同一であり、換言すれば、内径及び
外径が全周にわたって一定である。

従って、ばね定数が非常に高く、例えば１００ｋｇｆ’
／龍以上である。そのために、組み立て状態においてば
ねの圧縮量が僅かでも狂うと、ばねの押付荷重が大幅に
狂い、その結果、ばねが所定の機能を果たさなくなる。

従って所定の機能を得るためには、ピストンポンプモー
タに組み込まれる各部品の軸方向寸法や組み立て精度を
厳しく管理する必要があり、製造が困難であるとともに
、製造費用が高くなる。

叉、上記公報に記載されたような円弧状断面の板ばねを
使用する場合、単なる圧縮コイルばねを軸方向に圧縮す
る場合などとは異なり、シューを斜板部に押し付ける力
は、板ばねと相手部材との間の相対的な角度に大きく影
響される。従って所定の機能を得るためには、その点を
考慮して上記相対的角度を設定する必要があるが、上記
公報にはその相対的角度の具体的な値あるいは範囲が記
載されていない。

本発明は、湾曲した断面形状の板ばねを使用するととも
に、板ばねの形状に改良を施してその弾性係数を低下さ
せ、更に、板ばねと相手部材との相対的な角度範囲が゛
具体的に決定された装置を提供しようとするものである
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明では、出力軸に連結す
る筒状シリンダに、軸方向に往復運動を行う複数の油圧
駆動式ピストンを円周方向に間隔を隔てて組み込み、複
数の連結部を互いに円周方向に間隔を隔てて有するシュ
ーを設け、ピストンの一端部を上記連結部に連結し、シ
ューがピストンと反対側の圧接摺動面を介して着座する
斜板部をケーシングに固定状態で設け、球状外周面を有
する筒状リテーナをシューの近傍においてシリンダに設
け、リテーナの周囲に環状の板ばねを設けた構造となっ
ている。

更に本発明では、波板ばねに、斜板側へ行くにつれて小
径となるテーパ状の内周部と、該内周部の大径側端部か
ら湾曲部を介して半径方向外方かつ斜板側へテーパ状に
延びる外周部とを一体に設け、板ばねの内周部内周面を
、上記圧接摺動面と直角な方向に対して１０＠以上２５
°以下の第１角度でリテーナの球状外周面に圧接させ、
板ばねの外周部を上記圧接摺動面に対して１５＠以上４
０°以下の第２角度で傾斜させ、板ばねの外周部に、互
いに隣接する２個の上記連結部の間に入り込む複数の延
長部を設け、該延長部の先端縁をシューの上記圧接摺動
面と反対側の面に圧接させた構造となっている。

［作用］ 上記構造によると、板ばねは円周方向に間隔を隔てて複
数の外向き延長部を有しており、換言すれば、外周部の
円周方向に間隔を隔てた複数箇所に切り欠きを有してい
る。しかも、上記各延長部は隣接する連結部の間に入り
込んでいる。従って前記公報に記載されたような一定の
外径を有する板ばね、すなわち、板ばね外周縁全体が円
形で、シューの連結部よりも半径方向内側に位置する板
ばねと比べ、本発明による板ばねの方が、板ばねの弾性
係数は低い。

その様な板ばねを上述の如く適当な角度で組み込むこと
により、組み込み状態における板ばねの圧縮量に多少の
誤差があっても、板ばねからシューやリテーナに及ぼさ
れる力は所定の範囲内に維持され、常に所定のシュー押
し戻し作用が得られる。

［実施例］ 第１図において、本発明実施例のピストンポンプモータ
では、出力軸１の外周スプラインに筒状のシリンダ２が
連結している。シリンダ２には軸方向（出力軸１と平行
な方向）に延びる複数の穴３が円周方向に間隔を隔てて
設けてあり、各人３にピストン４が嵌合している。六３
はシリンダ２の一方の端面において開口しており、その
開口から各ピストン４の一端部が突出している。ピスト
ン４の上記突出端部には球状の頭部５が形成しである。

各頭部５はシュー６の球状凹面に密着状態で嵌合してい
る。シュー６のピストン４と反対側の面は斜板７の表面
に摺動自在の状態で圧接している。斜板７は平坦な環状
板で、出力軸１に対して傾斜した姿勢でハウジング組立
体１０の内面に固定されている。

シリンダ２の斜板７と反対側の面は弁板１１に摺動自在
に着座している。弁板１１はハウジング組立体１０の端
壁１２に密着状態で取り付けである。端壁１２の内面中
央部には出力軸１の端部が入り込む穴が設けてあり、そ
の穴の内周により軸受１９を介して出力軸１の端部が支
持されている。

端壁１２及び弁板１１には外部油路（図示せず）に連通
ずる一連の入口油路及び出口油路（一方の油路１３のみ
図示）が設けてあり、シリンダ２の端部には油路１３と
ピストン４用の油圧室１４とをつなぐ油路が設けである
。油圧室１４は上記穴３のピストン４よりも端壁１２側
の空間で形成されている。

運転状態では外部から油路１３を介して油圧室１４へ導
入された油圧により、ピストン４がシュー６を斜板７に
対して押し、その反力によりピストン４が出力軸１の円
周方向に旋回させられ、それに伴ってシリンダ２及び出
力軸１が回転する。

むろんシリンダ２の回転に伴って、油圧室１４に接続す
る油路は人口油路及び出口油路の間で周期的に切り換わ
り、各油圧室１４からピストン４に加わる力も出力軸１
の半回転ごとに正方向（押し付は方向）及び負方向（引
き戻し方向）の間で切換わり、それにより出力軸１やシ
リンダ２が連続的に回転させられる。

上記動作において、シュー６と斜板７の互いに圧接する
圧接摺動面１５での摺動動作を円滑に行なうために、ピ
ストン４には油圧室１４から頭部５の先端まで延びる油
路１６が設けてあり、シュー６には油路１６と圧接摺動
面１５をつなぐ絞り油路１７が設けである。

又、上述の動作において、ピストン４が端壁１２側へ戻
る場合、ピストン頭部５に連結するシュー６も同方向に
移動して斜板７から離れようとするので、その様な離れ
動作を防止するために、シュー６には以下のような戻し
機構が併設されている。

上記戻し機構を説明する前に、ピストン頭部５とシュー
６との連結構造をより具体的に説明する。

第１図の拡大部分略図である第２図において、シュー６
は各ピストン４側へ突出した概ね筒状の連結部３０を備
えており、その連結部３０の内部に形成した球状凹面に
頭部５が摺動自在に嵌合している。又これらの連結部３
０は第３図（第１図の■−ｍ矢視略図）の如く、斜板円
周方向に互いに間隙３１を隔てて位置しており、第２図
の如くシュー６の斜板７寄りの部分は連結部３０よりも
半径方向外方へ張り出してフランジ３２を形成している
。

そして上記戻し機構は、シュー６に係合する押え板３５
と、シリンダ２に設けられたリテーナ３６と、押え板３
５とリテーナ３６の間に介装される板ばね３７とを備え
ている。

押え板３５は斜板７に沿って延びる環状の板で、各連結
部３０が入り込む複数の孔を備えており、連結部３０の
周囲において斜板７と反対側からフランジ３２に着座し
ている。

リテーナ３６はシリンダ２の内周部から斜板７の近傍ま
で一体に突出した概ね筒状の部分で形成されており、球
状の外周面３８を有している。

板ばね３７はリテ′−す３６の周囲を環状に延びており
、その半径方向断面は湾曲している。板ばね３７には、
斜板７側へ行くにつれて小径となるテーパ状の内周部４
０と、内周部４０の大径側端部から湾曲部４１を介して
半径方向外方かつ斜板７側へテーパ状に延びる外周部４
２とが一体に設けである。

内周部４０は内周面がリテーナ３６の外周面３８に対し
て斜板７側から圧接しており、又その圧接角度ｄ、すな
わち、圧接摺動面１５に対して直角な方向（第２図に線
Ｎで示す方向）に対する内周部４０の圧接内周面の角度
ｄは１０″以上２５０以下に設定されている。

外周部４２は、第３図の如く、前記連結部３０の間の間
隙３１に入り込む複数の延長部４３を外周部に備えてい
る。より具体的には、板ばね外周部４２の外周縁部には
前記各連結部３０の一部分（板ばね内周部４０に近い部
分）が入り込む切り欠き４５が円周方向に間隔を隔てて
設けてあり、それらの切り欠き４５の間に延長部４３が
形成されている。そして第２図の如く、外周部４２は延
長部４３の先端においてシュー６の前記押え板３５の斜
板７と反対側の表面に圧接し、押え板３５を介してシュ
ー６を斜板７に押し付けている。又、外周部４２とフラ
ンジ３２の表面との間の圧接角度Ｄ（より正確には圧接
摺動面１５と平行な方向に対する外周部４２の角度）は
、前記圧接角度ｄの２倍以下に設定しである。

上述の如く、板ばね３７はその半径方向断面における最
大長さ（延長部４３を含む部分の長さ）が長く、しかも
外周部の複数箇所に切り欠き４５を備えている。従って
板ばね３７は弾性係数の低い柔軟なばねとして作用する
。又上述の角度ｄ１Ｄは、板ばね３７の本来の機能なら
びに種々の条件（例えば板ばね３７とリテーナ３６との
摩擦、板ばね３７に加わる応力、板ばね３７とシュー６
との干渉）を考慮して適当に設定されたもので、押え板
３５やリテーナ３６に対する板ばね３７の圧接角度ｄ、
Ｄを上述の範囲に設定することにより、シュー６を斜板
７に押し戻す方向の力が正確に得られ、このことは本発
明の開発段階で計算等により確認されている。

従って、組み込み状態における板ばね３７の圧縮量に多
少の誤差があっても、板ばね３７からシュー６やリテー
ナ３６に及ぼされる力は所定の範囲内に維持され、シュ
ー６を斜板７に対し、両者間の圧接荷重を所定範囲に維
持した状態で、常に圧接させておくことができる。

又、上述の構造では、板ばね３７から押え板３５へ及ぼ
される力により、シリンダ２をハウジング端壁１２に常
に圧接させることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では板ばね３７の形状や取
付構造に改良が施しであるとともに、板ばね３７の第１
及び第２の圧接角度ｄ、Ｄが最適の範囲に設定されるの
で、シュー６に対して適当な押し戻し力を確実に及ぼす
ことができる。換言すれば、上記押し戻し力が各部の寸
法誤差や組立誤差により影響される度合いが低いので、
各部の製造及び組立作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面図、第２図は第１図の拡大
部分略図、第３図は第１図の■−■矢視略図である。 １・・・出力軸、２・・・シリンダ、４・・・ピストン
、６・・・シュー、７・・・斜板、１０・・・ケーシン
グ組立体、１１・・・弁板、１５・・・圧接摺動面、３
ｏ・・・連結部、３６・・・リテーナ、３７・・・板ば
ね、３８・・・球状外周面、４０・・・板ばね内周部、
４１・・・板ばね湾曲部、４２・・・板ばね外周部、４
３・・・延長部、Ｄ・・・第２角度、ｄ・・・第１角度 特許出願人　川崎重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 出力軸に連結する筒状シリンダに、軸方向に往復運動を
   行う複数の油圧駆動式ピストンを円周方向に間隔を隔て
   て組み込み、複数の連結部を互いに円周方向に間隔を隔
   てて有するシューを設け、ピストンの一端部を上記連結
   部に連結し、シューがピストンと反対側の圧接摺動面を
   介して着座する斜板部をケーシングに固定状態で設け、
   球状外周面を有する筒状リテーナをシューの近傍におい
   てシリンダに設け、リテーナの周囲に環状の板ばねを設
   け、該板ばねに、斜板側へ行くにつれて小径となるテー
   パ状の内周部と、該内周部の大径側端部から湾曲部を介
   して半径方向外方かつ斜板側へテーパ状に延びる外周部
   とを一体に設け、板ばねの内周部内周面を、上記圧接摺
   動面と直角な方向に対して１０゜以上２５゜以下の第１
   角度でリテーナの球状外周面に圧接させ、板ばねの外周
   部を上記圧接摺動面に対して１５゜以上４０゜以下の第
   ２角度で傾斜させ、板ばねの外周部に、互いに隣接する
   ２個の上記連結部の間に入り込む複数の延長部を設け、
   該延長部の先端縁をシューの上記圧接摺動面と反対側の
   面に圧接させたことを特徴とする斜板式ピストンポンプ
   モータ。