JPH0560055A - ラジアルピストン型液圧回転機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シューをボールにカシメ固定することによ
り、該ボールとシューとの係合力を高め、ロータの高速
回転時に生じる引っ張り力によってボールがシューから
引抜かれるのを防止する。 【構成】 シュー３１を支持台１６上に固定し、ボール
１２の嵌合穴１２Ａ内にシュー３１の軸部３１Ａを圧入
嵌合した後、カシメ治具３４を挿入穴３２内に挿入し、
軸方向に押圧すると、カシメ部３３は塑性変形し、該カ
シメ部３３と各押圧面部３４Ｄとは面接触する。そし
て、各押圧面部３４Ｄは、先端側から中間部に向けて順
次カシメ幅が拡幅するように形成しているから、カシメ
治具３４を軸方向に押圧するに伴って、カシメ部３３の
カシメ長さとカシメ幅とは共に徐々に増大し、該カシメ
部３３の先端が径方向外側に押し潰されて、ボール１２
に互いに対向する２か所で局部的にカシメ固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ポンプ、油
圧モータとして用いて好適なラジアルピストン型液圧回
転機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３ないし図１７に従来技術によるラ
ジアルピストン型液圧回転機としてピントル形式のラジ
アルピストン型液圧回転機を例に挙げて示す。

【０００３】図において、１はケーシングで、該ケーシ
ング１は有底筒状のケーシング本体２と、該ケーシング
本体２の開口部側を施蓋して設けられた円板状の前側ケ
ーシング３とから筒状に形成されている。また、該ケー
シング本体２は、環状の底部２Ａと、該底部２Ａの外周
側から突出して一体形成され、前側ケーシング３に衝合
した筒部２Ｂと、該筒部２Ｂの内周側に全周に亘って形
成されたカム面２Ｃとから構成されている。

【０００４】４は前側ケーシング３からケーシング本体
２の底部２Ａに向けて一体的に突出形成された支持軸と
しての制御ピンを示し、該制御ピン４の軸線Ｏ−Ｏは、
カム面２Ｃの軸線Ｏ1 −Ｏ1 から所定寸法ｄだけ偏心し
ている。また、該制御ピン４には、図１４にも示す如
く、周面に開口する断面半円形状の一対の吸排通路５，
６が軸方向に形成されている。

【０００５】７は制御ピン４に回転可能に設けられた厚
肉円板状のロータを示し、該ロータ７の前面側（前側ケ
ーシング３側）中央には、制御ピン４が嵌合されるピン
嵌合穴７Ａが形成され、該ロータ７の背面側には、電動
モータ等の駆動手段の回転軸（図示せず）が挿嵌される
カップリング７Ｂが軸方向に突出して一体形成されてい
る。また、ロータ７の軸線Ｏ−Ｏは、カム面２Ｃの軸線
Ｏ1 −Ｏ1 と偏心しているため、該ロータ７の外周側と
ケーシング本体２のカム面２Ｃとの間には、三日月状の
偏心空間８が形成されている。そして、該ロータ７は、
制御ピン４の軸線Ｏ−Ｏを中心として回転するものであ
る。

【０００６】９，９，…はロータ７に所定の角度間隔を
もって周方向に離間し、径方向に形成された複数のシリ
ンダを示し、該各シリンダ９は、ロータ７の回転時に、
その底部側（ロータ７の中心側）に穿設されたポート１
０，１０，…を介して各吸排通路５，６と間欠的に連通
するものである。

【０００７】１１，１１，…は各シリンダ９内に往復動
可能に設けられたピストンを示し、該ピストン１１の内
周面には、図１５に示す如く凹球面状の取付部１１Ａが
形成されている。１２，１２，…は該各ピストン１１の
取付部１１Ａに圧入嵌合して揺動可能に設けられ、軸方
向両端側が平坦面となった略球形状のボールを示し、該
各ボール１２には、後述するシュー１３の軸部１３Ａが
嵌合される嵌合穴１２Ａが軸方向に穿設されている。

【０００８】１３，１３，…は各ピストン１１とケーシ
ング本体２のカム面２Ｃとの間に周方向に離間して設け
られた複数のシューを示し、該各シュー１３は、その一
端側が各ボール１２の嵌合穴１２Ａ内に圧入嵌合される
軸部１３Ａとなり、他端側がケーシング本体２のカム面
２Ｃ上に筒状のガイド１４，１４を介して摺動可能に設
けられた摺動部１３Ｂとなっている。また、該各シュー
１３には、軸部１３Ａから摺動部１３Ｂにかけて軸方向
に小径な油通路１３Ｃが形成され、該油通路１３Ｃの他
端側は一部拡径して位置決め穴１３Ｄとなっている。そ
して、該各シュー１３は、ロータ７の回転に伴ってケー
シング本体２のカム面２Ｃ上を周方向に摺動しつつ、各
ピストン１１を各ボール１２を介してシリンダ９内で往
復動させるものである。

【０００９】１５はロータ７のカップリング７Ｂ外周側
とケーシング本体２の底部２Ａとの間に設けられたシー
ル部材を示し、該シール部材１５はケーシング本体２内
の油液が外部に漏洩するのを防止している。

【００１０】また、図１６において、１６はシュー１３
の組立て時に用いられる支持台を示し、該支持台１６の
中央部には、シュー１３の位置決め穴１３Ｄ内に挿嵌さ
れる位置決めピン１６Ａが突設されている。１７はボー
ル１２の嵌合穴１２Ａにシュー１３の軸部１３Ａを圧入
嵌合する圧入治具である。

【００１１】従来技術によるラジアルピストン型液圧回
転機は上述の如き構成を有するもので、次に、シュー１
３等の組立方法について説明する。

【００１２】まず、シュー１３の位置決め穴１３Ｄ内に
支持台１６の位置決めピン１６Ａを挿嵌して、該シュー
１３を支持台１６上に固定した後、シュー１３の軸部１
３Ａ上にボール１２を載置する。そして、図１６に示す
如くボール１２を圧入治具１７によって矢示方向に強く
押圧すると、図１７に示す如く該ボール１２の嵌合穴１
２Ａ内に、該嵌合穴１２Ａよりも若干大径に形成された
シュー１３の軸部１３Ａが圧入して嵌合される。これに
より、該ボール１２とシュー１３とは、嵌合穴１２Ａと
軸部１３Ａとの接触面の摩擦力によって一体的に固定さ
れる。

【００１３】次に、前述の如く組み立てられたラジアル
ピストン型液圧回転機を油圧ポンプとして用いた場合の
作動について説明する。

【００１４】まず、ロータ７のカップリング７Ｂに回転
軸を挿嵌し、該回転軸を駆動手段によって矢示Ａ方向に
回転駆動させると、ロータ７は軸線Ｏ−Ｏを中心として
回転し、これにより各シリンダ９はポート１０を介して
各吸排通路５，６と間欠的に連通する。また、ロータ７
の回転と共にピストン１１、シュー１３も回転するが、
該シュー１３の摺動部１３Ｂが各ガイド１４により摺動
案内されるカム面２Ｃは、その軸線Ｏ1 −Ｏ1 が制御ピ
ン４の軸線Ｏ−Ｏから寸法ｄだけ偏心しているから、ロ
ータ７が１回転する間にピストン１１はシリンダ９内を
一往復する。

【００１５】そして、図１４に示す状態で、液圧回転機
の中心から下側にかけてのピストン１１がシリンダ９内
から突出する半回転の間は、シリンダ９がポート１０を
介して吸排通路５と連通し、該通路５からシリンダ９内
に油液が吸込まれる吸込行程となる。一方、液圧回転機
の中心から上側にかけてのピストン１１がシリンダ９内
に進入する半回転の間は、シリンダ９内がポート１０を
介して吸排通路６と連通し、該シリンダ９内の油液がピ
ストン１１により加圧されて該通路６内に吐出される吐
出行程となり、この吸込行程と吐出行程を繰返すことに
よって、ポンプ作用が連続的に行われる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるラジアルピストン型液圧回転機では、ピス
トン１１がシリンダ９内から突出する吸込行程におい
て、該ピストン１１の移動に伴ってシリンダ９の容積が
膨張し、該シリンダ９内には負圧が生じるから、この負
圧によって、ピストン１１にロータ７の軸線Ｏ−Ｏ方向
への引っ張り力が生じる。ここで、該ロータ７の低速回
転時には、シリンダ９の容積が膨張する速度も遅いか
ら、この引っ張り力は比較的小さいが、ロータ７の高速
回転時には、シリンダ９の容積膨張速度も速くなるか
ら、ピストン１１に強い引っ張り力が作用する。そし
て、シュー１３は、摺動部１３Ｂが各ガイド１４によっ
てケーシング本体２のカム面２Ｃにガイドされているか
ら、この引っ張り力は主としてボール１２をシュー１３
の軸部１３Ａから引抜く力として作用する。

【００１７】しかし、ボール１２はシュー１３に圧入嵌
合して設けられ、両者は該ボール１２の嵌合穴１２Ａと
シュー１３の軸部１３Ａとの接触面の摩擦力だけで一体
的に固定されているにすぎない。このため、ロータ７の
高速回転時に生じる引っ張り力がこの摩擦力を上回った
場合には、ボール１２がシュー１３から引抜かれて分解
してしまい、ラジアルピストン型液圧回転機が破損する
という問題がある。

【００１８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、シューをボールにカシメ固定することに
より該ボールとシューとの係合力を高め、ロータの高速
回転時に生じる引っ張り力によって該ボールがシューか
ら引抜かれるのを防止できるようにしたラジアルピスト
ン型液圧回転機を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用する構成の特徴は、シューは軸部
をボールに嵌合した後、該軸部をボールにカシメ固定し
たことにある。

【００２０】また、先端側から中間部に向けて順次カシ
メ幅が拡幅する円弧状の押圧面部が形成されたカシメ治
具により、前記シューの軸部をボールにカシメ固定する
のが好ましい。

【００２１】

【作用】シューの軸部をボールに圧入嵌合した後、該軸
部はボールにカシメ固定されるから、ボールとシューの
軸部との接触面の摩擦力と、このカシメとによって、ボ
ールとシューとを強固に固定することができる。

【００２２】また、先端側から中間部に向けて順次カシ
メ幅が拡幅する円弧状の押圧面部が形成されたカシメ治
具を用いれば、該押圧面部により、軸部のカシメ部のカ
シメ幅を、カシメ時の押圧力に応じて増大させることが
でき、該カシメ部に割れが生じるのを防止することがで
きる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１２に
基づいて説明する。なお、実施例では前述した図１３な
いし図１７に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符
号を付し、その説明を省略するものとする。

【００２４】まず、図１ないし図６は本発明の第１の実
施例を示している。

【００２５】図中、２１はピストン１１とケーシング本
体２のカム面２Ｃとの間に設けられた本実施例によるシ
ュー（１個のみ図示）を示し、該シュー２１は上述した
従来技術によるシュー１３とほぼ同様に、その一端側が
各ボール１２の嵌合穴１２Ａ内に圧入嵌合される軸部２
１Ａとなり、他端側がケーシング本体２のカム面２Ｃ上
に各ガイド１４を介して摺動可能に設けられた摺動部２
１Ｂとなると共に、油通路２１Ｃ、位置決め穴２１Ｄが
形成されている。しかし、該シュー２１の軸部２１Ａの
先端側には、後述するカシメ治具２４の突起２３Ｂが挿
入される挿入穴２２が油通路２１Ｃを拡径して形成さ
れ、該挿入穴２２の外周側には、図４にも示す如くカシ
メ治具２４によりカシメ固定されるカシメ部２３が一体
形成されている。

【００２６】２４はシュー２１をボール１２にカシメ固
定するためのカシメ治具を示し、該カシメ治具２４は、
図２に示す如く先端側が略円錐形状に形成され、基端側
がカシメ装置の駆動源（図示せず）に接続された支持棒
２４Ａと、該支持棒２４Ａの先端側を、その中心部に幅
寸法Ｗの突起２４Ｂを残すように、互いに対向して軸方
向に長さ寸法Ｌだけ切り欠いて形成された一対の平坦面
部２４Ｃ，２４Ｃと、該各平坦面部２４Ｃ間に亘って突
起２４Ｂの外周側に円弧状に形成された一対の押圧面部
２４Ｄ，２４Ｄとから構成されている。

【００２７】次に、シュー２１をボール１２に組み付け
る組立て方法について図３ないし図６を参照しつつ説明
する。

【００２８】まず、図３に示す圧入工程では、シュー２
１の位置決め穴２１Ｄ内に支持台１６の位置決めピン１
６Ａを挿嵌し、該シュー２１を支持台１６上に支持した
後、シュー２１の軸部２１Ａ上にボール１２を載置し、
該ボール１２を圧入治具１７によって矢示方向に強く押
圧することにより、ボール１２の嵌合穴１２Ａ内にシュ
ー２１の軸部２１Ａを圧入して嵌合する。

【００２９】次に、図４に示すカシメ工程では、圧入治
具１７を取外した後、図５にも示す如くカシメ治具２４
の突起２４Ｂをシュー２１の挿入穴２２内に挿入し、矢
示方向に押圧する。これにより、カシメ部２３はカシメ
治具２４の各押圧面部２４Ｄに押圧される部分が塑性変
形し、該カシメ部２３とカシメ治具２４の各押圧面部２
４Ｄとは、次第に線接触から幅寸法Ｗのカシメ幅をもっ
て面接触するようになる。そして、さらにカシメ治具２
４を軸方向に押圧すると、カシメ部２３のカシメ長さは
増大し、図６に示す如く該カシメ部２３の先端は径方向
外側に食み出て、互いに対向する２か所でボール１２に
局部的にカシメ固定されるカシメ固定面部２３Ａ，２３
Ａとなる。

【００３０】本実施例によるラジアルピストン型液圧回
転機は上述の如き構成を有するもので、その基本的動作
については従来技術によるものと格別差異はない。

【００３１】然るに本実施例では、ボール１２をシュー
２１の軸部２１Ａに圧入嵌合した後、カシメ治具２４に
よって該シュー２１のカシメ部２３をボール１２にカシ
メ固定する構成としたから、シュー２１とボール１２と
を、圧入嵌合による接触面の摩擦力とカシメ部２３とに
よって強固に固定することができる。この結果、ロータ
７の高速回転時に、シリンダ９内に発生する引っ張り力
によってボール１２等がロータ７の中心側に向けて引っ
張られ、該ボール１２がシュー２１の軸部２１Ａから引
抜かれるのを効果的に防止することができ、ボール１２
とシュー２１とが分解するのを防止して、ラジアルピス
トン型液圧回転機の信頼性、寿命を大幅に向上すること
ができる。また、カシメ治具２４には、一対の平坦面部
２４Ｃ，２４Ｃが形成されているから、各押圧面部２４
Ｄのみをカシメ部２３に接触させて各カシメ固定面部２
３Ａを形成でき、該各押圧面部２４Ｄの圧力を増大させ
て効率よくカシメ固定でき、カシメ装置の小型化を図る
こともできる。

【００３２】次に、図７ないし図１２は本発明の第２の
実施例を示し、本実施例の特徴は、先端側から中間部に
向けて順次カシメ幅が拡幅する円弧状の押圧面部が形成
されたカシメ治具を用いてシューをボールにカシメ固定
したことにある。

【００３３】図において、３１は本実施例によるシュー
を示し、該シュー３１は前記第１の実施例で述べたシュ
ー２１とほぼ同様に、一端側がボール１２の嵌合穴１２
Ａ内に圧入嵌合される軸部３１Ａとなり、他端側がケー
シング本体２のカム面２Ｃ上を摺動案内される摺動部３
１Ｂとなると共に、油通路３１Ｃ、位置決め穴３１Ｄが
形成され、該軸部３１Ａの先端側には挿入穴３２、カシ
メ部３３が一体形成されている。しかし、該シュー３１
は、後述のカシメ治具３４によってボール１２にカシメ
固定されている。

【００３４】即ち、３４は本実施例によるカシメ治具を
示し、該カシメ治具３４は、図８に示す如く先端側が略
円錐形状をなす支持棒３４Ａと、該支持棒３４Ａの先端
側を、その中心部に所定角度αを有する突起３４Ｂを残
すように、互いに対向して長さ寸法Ｌ1 だけ軸方向斜め
に切り欠いてくさび形状に形成された一対の平坦面部３
４Ｃ，３４Ｃと、該各平坦面部３４Ｃ間に亘って突起３
４Ｂの外周側に円弧状に形成され、その幅寸法が先端側
から中間部に向けて所定角度αに従って順次拡幅する一
対の押圧面部３４Ｄ，３４Ｄとから構成されている。

【００３５】次に、シュー３１をボール１２に組み付け
る組立て方法について図９ないし図１２を参照しつつ説
明する。

【００３６】まず、図９に示す圧入工程では、前記第１
の実施例で述べた圧入工程とほぼ同様に、シュー３１の
位置決め穴３１Ｄ内に支持台１６の位置決めピン１６Ａ
を挿嵌し、該シュー３１を支持台１６上に支持した後、
シュー３１の軸部３１Ａ上にボール１２を載置し、該ボ
ール１２を圧入治具１７によって矢示方向に強く押圧す
ることにより、ボール１２の嵌合穴１２Ａ内にシュー３
１の軸部３１Ａを圧入して嵌合する。

【００３７】次に、図１０に示すカシメ工程では、圧入
治具１７を取外した後、図１１にも示す如くカシメ治具
３４の突起３４Ｂをシュー３１の挿入穴３２内に挿入し
て矢示方向に押圧する。これにより、カシメ部３３はカ
シメ治具３４の各押圧面部３４Ｄに押圧される部分が塑
性変形し、該カシメ部３３とカシメ治具３４の各押圧面
部３４Ｄとは、次第に線接触から所定角度αに対応する
カシメ幅をもって面接触するようになる。そして、該各
押圧面部３４Ｄは先端側から中間部に向けて順次カシメ
幅が拡幅するように形成されているから、カシメ治具３
４を軸方向に押圧するに伴って、カシメ部３３のカシメ
長さとカシメ幅とは共に増大し、図１２に示す如く、こ
れにより該カシメ部３３の先端は径方向外側に押し潰さ
れ、互いに対向する２か所で局部的にカシメ固定される
扇状のカシメ固定面部３３Ａ，３３Ａとなる。

【００３８】かくして、このように構成される本実施例
でも、上述した前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。しかし、特に、本実施例では、カ
シメ治具３４の先端側に、先端側から中間部に向けて所
定角度αに応じてカシメ幅が順次拡幅する一対の押圧面
部３４Ｄ，３４Ｄを形成し、該カシメ治具３４によりシ
ュー３１をボール１２にカシメ固定する構成としたか
ら、カシメ治具３４の押圧力の増大に応じてカシメ部３
３を周方向に押し潰して各カシメ固定面部３３Ａを形成
でき、効果的にカシメ幅を増大させることができる。こ
の結果、カシメ部３３が径方向外側に大きく変形するの
を効果的に防止し、該カシメ部３３に割れ等のカシメ不
良が生じるのを防止して、シュー３１をボール１２に確
実に係合させることができ、効率よく安定したカシメ作
業を行うことができる。

【００３９】なお、前記各実施例では、ラジアルピスト
ン型液圧回転機としてピントル形式の液圧回転機を油圧
ポンプに用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明は
これに限らず、例えばケーシング１とロータ７の側面と
の間に、眉形の吸排通路が形成された弁板を備え、該眉
形吸排通路を介してシリンダ内に油液の吸排を行ういわ
ゆる弁板形式の液圧回転機にも用いることができ、油圧
モータとしても使用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、シ
ューの軸部をボールに圧入嵌合した後、該軸部をボール
にカシメ固定する構成としたから、該シューとボールと
を、ボールとシューの軸部との接触面の摩擦力と、この
カシメとによって、強固に固定することができる。この
結果、ロータの高速回転時にシリンダ内に発生する引っ
張り力によって、ボール等がロータの中心側に向けて引
っ張られ、該ボールがシューの軸部から引抜かれるのを
確実に防止することができ、ボールとシューとが分解す
るのを効果的に防止して、信頼性、寿命を向上すること
ができる。

【００４１】また、先端側から中間部に向けて順次カシ
メ幅が拡幅する円弧状の押圧面部が形成されたカシメ治
具を用いて、シューの軸部をボールにカシメ固定する構
成としたから、該押圧面部により、軸部のカシメ部のカ
シメ幅をカシメ時の押圧力に応じて増大させることがで
きる。この結果、該カシメ部に割れ等のカシメ不良が生
じるのを効果的に防止して、ボールとシューとを確実に
係合させることができ、効率よく安定したカシメ作業を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるシュー等をカシメ
工程後の完成状態で示す要部縦断面図である。

【図２】カシメ治具の要部を拡大して示す外観斜視図で
ある。

【図３】シューにボールを圧入嵌合する圧入工程を示す
要部縦断面図である。

【図４】シューにボールをカシメ固定するカシメ工程を
示す図３と同様の縦断面図である。

【図５】シューにカシメ治具を挿入した状態を示す図４
中の矢示V −V方向からみた拡大断面図である。

【図６】シューにボールをカシメ固定した状態を示す平
面図である。

【図７】本発明の第２の実施例によるシュー等を示す図
１と同様の縦断面図である。

【図８】カシメ治具の要部を拡大して示す外観斜視図で
ある。

【図９】圧入工程を示す図３と同様の縦断面図である。

【図１０】カシメ工程を示す図４と同様の縦断面図であ
る。

【図１１】シューにカシメ治具を挿入した状態を示す図
１０中の矢示XI−XI方向からみた拡大断面図である。

【図１２】シューにボールをカシメ固定した状態を示す
平面図である。

【図１３】従来技術によるラジアルピストン型液圧回転
機を示す縦断面図である。

【図１４】図１３中の矢示XIV −XIV 方向断面図であ
る。

【図１５】シュー等を拡大して示す要部縦断面図であ
る。

【図１６】シューにボールを圧入嵌合する圧入工程を示
す縦断面図である。

【図１７】圧入嵌合後の状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ ケーシング本体 ２Ｃ カム面 ４ 制御ピン（支持軸） ７ ロータ ９ シリンダ １１ ピストン １２ ボール ２１，３１ シュー ２１Ａ，３１Ａ 軸部 ２１Ｂ，３１Ｂ 摺動部 ２３，３３ カシメ部 ２４，３４ カシメ治具 ２４Ｄ，３４Ｄ 押圧面部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周側にカム面が形成された筒状のケー
   シングと、前記カム面の軸中心から所定寸法偏心して該
   ケーシングに突出して設けられた支持軸と、該支持軸に
   回転可能に設けられたロータと、該ロータの径方向に形
   成された複数のシリンダと、該各シリンダ内に往復動可
   能に設けられたピストンと、該各ピストンに揺動可能に
   設けられたボールと、一端側が該各ボールに嵌合される
   軸部となり、他端側が前記ロータの回転に伴って前記カ
   ム面上を摺動する摺動部となったシューとからなるラジ
   アルピストン型液圧回転機において、前記シューは、軸
   部をボールに嵌合した後、該軸部をボールにカシメ固定
   したことを特徴とするラジアルピストン型液圧回転機。
2. 【請求項２】 先端側から中間部に向けて順次カシメ幅
   が拡幅する円弧状の押圧面部が形成されたカシメ治具に
   より、前記シューの軸部をボールにカシメ固定したこと
   を特徴とする請求項１に記載のラジアルピストン型液圧
   回転機。