JPH0459469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はアキシアルピストン機械に係り、特に
高圧・高耐久化に好適な全静圧軸受支持形斜軸式
アキシアルピストン機械に関する。 〔発明の背景〕 従来の装置は、特開昭59−131776号に記載のよ
うに、アキシアルピストン機械の操作入力軸と複
数のピストンロツド部材を支持する駆動フランジ
とはネジ結合あるいはメタル軸受等により直結さ
れている。 一方、駆動フランジに対して作用するピストン
ロツドの反力は、軸方向分力及び半径方向分力に
拡散して駆動フランジ上へ作用する。しかし、こ
のような構造においては、ピストンロツド反力の
軸方向分力の合力の作用点と駆動フランジの軸方
向に対して放射状に配設したスライドシユーの圧
力室がつくり出す開離力の合力の作用点とが完全
に一致しないため、駆動フランジにはモーメント
荷重成分が発生し、且つモーメント荷重が直接的
に操作入力軸と駆動フランジとの結合部に作用す
ることになり、フレツチング摩耗を促進する原因
となる。特に、総ピストン本数が７本で、吐出に
関与するピストン本数が３本の場合には、このよ
うなフレツチング摩耗が顕著になると共に、前記
モーメント荷重にもとづく駆動フランジにおける
変位に対して、さらに半径方向分力による変位量
が加算されるため、前記フレツチング摩耗が増大
することになる。また、フレツチング摩耗が増大
するとアキシアルピストン機械における機械的損
失が増大することが予想される。 上記の如く、特開昭59−131776号公報において
は、フレツチング摩耗防止について配慮されいて
なかつた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、高圧且つ、高耐久性を有する
全静圧軸受支持形斜軸式アキシアルピストン機械
を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明では従来における問題点すなわち、駆動
フランジとアキシアルピストン機械の操作入力軸
との結合部に発生するフレツチング摩耗を一掃す
るべく、駆動フランジと操作入力軸とをスプライ
ン軸結合すると共に、該スプライン軸部での半径
方向隙間は適正化することにより、該スプライン
軸結合部において金属接触が生じない。これによ
りフレツチング摩耗を未然に防止できる。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図
により説明する。 アキシアルピストン機械はハウジングカバー１
と複数のシリンダ孔２を備えたシリンダブロツク
３と、該シリンダ孔２内を前後方向に移動自在
で、且つピストンロツド４に固着されたピストン
５から成る。該ピストンロツド４は、アキシアル
ピストン機械の操作入力軸（図示せず）と連結す
るシヤフト６Ａ及び駆動デイスク６Ｂとからなる
駆動軸本体６のうち、該駆動デイスク６Ｂ内に枢
着されている。また、第２図に示す如く、アキシ
アルピストン機械のシヤフト６Ａに対して入力が
付加されない状態において、アキシアルピストン
機械のシヤフト６Ａと駆動デイスク６Ｂとはお互
いにスプライン軸結合部７にて半径方向に特定の
隙間を保つて嵌合している。さらに、シヤフト６
Ａの外周と軸受スリーブ８の間には、該シヤフト
６Ａを回動自在に支持するための軸受９が配設さ
れている。また、シリンダブロツク３は、球面自
在継手あるいはセンタロツド（共に図示せず）を
介して、回動自在に設けられ、且つセンタシヤフ
ト１０により作動媒体の吸込ポート１１Ａ及び吐
出ポート１１Ｂを有する弁板１１を介して、ヘツ
ドカバー１２上に支持される。ヘツドカバー１２
には吸込ポート１２Ａ及び吐出ポート１２Ｂが設
けられ、これらのポートは弁板１１上の吸込ポー
ト１１Ａ及び吐出ポート１１Ｂとそれぞれ連通し
ている。球面自在継手も球面軸受（共に図示せ
ず）を備え駆動デイスク６Ｂ内に枢着されてい
る。 図示されていないシリンダブロツク３の傾斜角
度を変更するための調節装置は、ヨーク（図示せ
ず）に作用する。傾斜角度の変更によつて、シリ
ンダ孔２のピストン５の行程を変更する。駆動デ
イスク６Ｂとシヤフト６Ａとは、スプライン軸部
７により連結され、シヤフト６Ａはアキシアルピ
ストン機械の操作法に従つて、入力軸として作用
する。 また、軸受スリーブ８は室１３を含み、該室１
３の中には絞り部１４及び圧力室１５から構成さ
れる静圧軸受パツド１６のロツド部１６ａが挿入
され、且つ該静圧軸受パツド１６のフランジ部１
６ｂは、軸受スリーブ８の軸方向と直角な端面１
７及び駆動デイスク６Ｂの端１８の間に、両端面
１７，１８の接するように介在している。 前記のように、静圧軸受パツド１６は絞り部１
４及び圧力室１５を有し、少なくとも４個以上、
最大でもピストン本数分の静圧軸受パツド１６
が、軸受スリーブ８に対して、特定の間隔を保
ち、放射状に配設されている。さらに、静圧軸受
パツド１６のロツド部１６ｂの端面１６Ｃには、
直接吐出圧力Pbを有する作動媒体が導かれ、絞
り部１４を介して圧力室１５と連通している。 一方、駆動デイスク６Ｂは、ハウジング１内に
配置される軸受スリーブ１９上のラジアルスライ
ド軸受としての外周面で支持される。 ピストン５の周囲には少なくとも90°ピツチで
４個以上、最大でもピストン５の本数に対応した
圧力室２０が軸受スリーブ１９の内周面上に備え
られる。軸受スリーブ１９の外周面には吐出圧力
Pdの供給ポート２１が圧力室２０に対応して設
けられ、且つ、供給ポート２１と圧力室２０と
は、圧力室２０の静圧を負荷に対応して制御する
ための絞り部２２を介して連通している。 次に上述の如く、構成してなる全静圧軸受支持
形斜軸式アキシアルピストン機械の動作について
説明する。 アキシアルピストン機械において、吐出圧力
Pd及び吐出圧力を発生するための加圧ピストン
本数（例えば、総ピストン本数が７本の場合、最
大加圧ピストン本数は４本、最小加圧ピストン本
数は３本、平均加圧ピストン本数４，５本）に比
例して、ピストン反力荷重が変化すると共に、こ
の変動荷重が駆動デイスク６Ｂに作用する。この
駆動デイスク６Ｂ上に作用した荷重は、ピストン
ロツド４の支持面において、駆動デイスク６Ｂの
軸方向の分力と半径方向の分力とに拡散される。
このように２方向に拡散された負荷は、静圧軸受
パツド１６及び軸受スリーブ１９の内周面に設け
たそれぞれの圧力室１５，２０における静圧が、
流体静力学的並びに流体動力学的に作用するスラ
イド軸受によつて支持される。これにより、負荷
が作用する駆動デイスク６Ｂは、静圧軸受パツド
１６及び軸受スリーブ１９により、流体静力学的
及び流体動力学的スライド軸受で機械ハウジング
１内の軸方向及び半径方向に支持される。 ここで、駆動デイスク６Ｂに作用する負荷の支
持形態について詳細に検討する。まず、負荷の軸
方向成分について考える。 負荷の軸方向の合力すなわち、ピストンロツド
４の反力の軸方向分力の（駆動デイスク６Ｂに対
する着力点と、ピストンロツド４の本数に対応し
た静圧軸受パツド１６の該圧力室１５がつくり出
す静圧力の合力の作用点とが完全に一致していな
いため、該駆動デイスク６Ｂには単なるスラスト
荷重のみならず、力の作用点の差異にもとづくモ
ーメント荷重成分も作用する。これにより、駆動
デイスク６Ｂには軸方向の並進変位のみならず、
回転変位も発生する。さらに駆動デイスク６Ｂに
は負荷の半径方向分力も軸方向分力と同時に作用
すると共に、この半径方向分力に対しては、軸受
デイスク１９の圧力室２０内に供給される作動流
体が、前記半径方向分力に対応した流体動力学的
潤滑フイルムを直接形成し、該駆動デイスク６Ｂ
の外周面と軸受スリーブ１９の内周面との金属接
触を未然に防止し得る。 このように、駆動デイスク６Ｂに負荷が作用す
ると、駆動デイスク６Ｂには、半径方向の変位及
び紙面に対して面外変位が同時に作用するため、
駆動デイスク６Ｂの中心軸は、紙面に対して面内
及び面外方向に傾斜することになる。このような
現象は加圧ピストン本数が最小の場合（例えば、
総ピストン本数が７本では、加圧ピストン本数が
３本の場合に対応する。）に顕著に表われる。 しかし、本発明では、駆動デイスク６Ｂと操作
入力のための該シヤフト６Ａとを別体で分割形成
し、しかもこの両者をスプライン軸部７で連結す
ると共に、両者のスプライン軸嵌合部における半
径方向の隙間δを、上記した負荷に基づく変位量
（駆動デイスク中心軸傾斜によるスプライン軸部
での半径方向変位δθ＋駆動デイスクの半径方向へ
の偏心によるスプライン軸部での半径方向変位
δr）よりも大きくするように構成してあるので、
駆動デイスク６Ｂに作用する負荷が、アキシアル
ピストン機械の回転数と同期しながら変動して
も、スプライン軸嵌合部７では、シヤフト６Ａと
駆動デイスク６Ｂの金属同士の接触によるフレツ
チング摩耗が発生することがない。また、本発明
によれば、静圧軸受パツド１６からの洩れ流量で
該スプライン軸嵌合部７の隙間を潤滑することが
できるので、フレツチング摩耗の防止をより確実
なものにすることができる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、駆動デイスクとシヤフトとの
両者軸結合部におけるフレツチング摩耗を防止で
きるので、高圧で且つ小型の全静圧軸受支持形斜
軸式アキシアルピストン機械の長期使用に対する
高耐久化が図れると共に、アキシアルピストン機
械の機械損失を低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を表わす全静圧軸受
支持形斜軸式アキシアルピストン機械の断面略
図、第２図は第１図の−線断面図である。１
……ハウジングカバー、３……シリンダブロツ
ク、４……ピストンロツド、５……ピストン、６
……駆動軸、６Ａ……シヤフト、６Ｂ……駆動デ
イスク、７……スプライン軸結合部、８……軸受
スリーブ、１１……弁板、１２……ヘツドカバ
ー、１６……静圧軸受パツド、１９……軸受スリ
ーブ、１５，２０……圧力室、１４，２２……絞
り部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングカバーと、複数のシリンダ孔を備
   えたシリンダブロツクと該シリンダ孔内を前後方
   向に移動自在で、且つピストンロツドに固着され
   たピストン、且つ該ピストンロツドはアキシアル
   ピストン機械の操作駆動軸に枢着され、該駆動軸
   は複数の静圧軸受により駆動軸の軸方向及び半径
   方向に対して静流体力学的及び動流体力学的に支
   持される全静圧軸受支持形斜軸式アキシアルピス
   トン機械において、前記操作駆動軸を操作入力軸
   と連結するシヤフトおよびピストンロツドを支持
   する駆動デイスクとからなる２つの部材で分割構
   成し、前記シヤフトと駆動デイスクを半径方向に
   特定の隙間を付与したスプライン軸で一体的に結
   合したことを特徴とする全静圧軸受支持形斜軸式
   アキシアルピストン機械。 ２ 特許請求範囲第１項記載の全静圧軸受支持形
   斜軸式アキシアルピストン機械において、前記ス
   プライン軸結合部における半径方向の隙間をδ、
   且つ駆動デイスク中心軸傾斜によるスプライン軸
   部での半径方向変位量をδθ、且つ駆動デイスクの
   半径方向への偏心によるスプライン軸部での半径
   方向位量をδrとするとき、隙間δと変位量δθとの
   間にδ＞δθ＋δrが成り立つようにスプライン軸結
   合部を構成したことを特徴とする全静圧軸受支持
   形斜軸式アキシアルピストン機械。