斜板式ピストンポンプ
【課題】シューと斜板との間に十分な流体膜を形成することができ、シューと斜板間の潤滑状態が良好で、しかも油液の流出量を従来に比べて少なくすることができ、ポンプの効率を改善することができる斜板式ピストンポンプを提供する。
【解決手段】斜板式ピストンポンプ２０のシュー１２の連通孔１８の構成を、摺接面１２Ａにおいてシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して軸対称に開口する複数の開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２を有し、複数の開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２は、それぞれ各開口部における通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシューの中心軸線Ｙ１に対して傾斜しかつシューの中心軸線Ｙ１に交わらないように形成したものとする。
【解決手段】斜板式ピストンポンプ２０のシュー１２の連通孔１８の構成を、摺接面１２Ａにおいてシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して軸対称に開口する複数の開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２を有し、複数の開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２は、それぞれ各開口部における通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシューの中心軸線Ｙ１に対して傾斜しかつシューの中心軸線Ｙ１に交わらないように形成したものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は斜板式ピストンポンプ、特には斜板式ピストンポンプに用いられるシューの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、斜板式ピストンポンプは、例えば油圧ショベル等の建設機械において、その油圧源を構成する油圧ポンプとして用いられる。
【０００３】
このような斜板式ピストンポンプは、筒状のケーシングと、このケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、この回転軸と一体に回転するシリンダブロックと、このシリンダブロックの回転軸方向に穿設された複数のシリンダと、この複数のシリンダ内に摺動可能に設けられた複数のピストンと、この各ピストンの先端に球面継手を介して装着された複数のシューと、前記ケーシング内に設けられた前記各シューを摺動可能に案内する斜板等とを備えている。そして、シューには、シリンダから潤滑用の流体（例えば油液等）をシューと斜板の間に供給するための連通孔が設けられている。
【０００４】
この連通孔は、シューの斜板と接触する面（摺接面）に対して垂直に一本設置することが一般的である。
【０００５】
また、連通孔の形状に工夫を加え、シューと斜板間の潤滑状態を改善したものが知られている。例えば特許文献１では、シューの摺接面に油溜り部を形成するとともに摺接面を凹状にして斜板にかかる油圧の受圧面積を大きくしている。また特許文献２では、シューの摺接面に互いに独立した複数個の溝を設け、かつ摺接面を球面形状やテーパー形状としている。更に特許文献３では、連通孔を斜板に対して斜めに配置し、かつシューの外周部から中心部へ向かって半径方向に複数のスリットを設け、更にシューの摺接面にポケットを設け、そのポケットを連通孔と接続させることで、外周部では分割された剛性の低いシュー構造とし、動圧及び静圧のバランスを取って、シューと斜板との焼付き、かじり現象を緩和させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−３０４７３号公報
【特許文献２】特開平８−４２４４６号公報
【特許文献３】特開平５−１１３１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
斜板式ピストンポンプは、今後より高圧化及び高速回転化が求められている。
【０００８】
ところで、連通孔が一本形成されたシューを備える斜板式ピストンポンプでは、高速回転動作時において、斜板上をシューが摺動する際に、シューは回転軸の周りを回転しているために遠心力を受け、シューの公転方向の内周側での斜板との接触面（摺接面）において、流体膜が排出されて薄くなる。また、シューは回転軸の周りを公転運動しているため、この公転運動によってシューの摺接面の公転運動の先端側に油液が入り込み、その動圧によってシューの先端側が斜板の摺接面に対して浮き上がる。このようにシューと斜板の間の流体膜の一部が薄くなると、摺動抵抗の増大により、ポンプの機械的な効率の低下を起こす可能性が生じる。また、シューと斜板が固体接触した場合、それぞれの摺接面で摩耗が促進し、寿命が低下するばかりでなくポンプの動作に影響を及ぼすことになる。このように従来の連通孔を一本形成した一般的なシューを備えた斜板式ピストンポンプでは、シューと斜板間の潤滑状態の向上が課題となっていた。
【０００９】
特許文献１−３では、上記のような構成を採用することにより浮き上がりや接触を防止・低減し、上記の課題を解決しようとしている。しかしながら特許文献１，２に記載のシューでは、大きな油溜り部を設けているために油液の漏れが発生して油液の流出量自体が多くなる。また、特許文献３に記載されているようなシューであると、スリットやポケットを設ける構成であるため、シュー自体の大きさが大きくなる。またシューの姿勢が傾くような状態に陥った場合に油液の流出量が多くなるため、ポンプの効率を下げる恐れがある。
【００１０】
本発明の目的は、シューと斜板との間に十分な流体膜を形成することができ、シューと斜板間の潤滑状態が良好で、また油液の流出量が従来に比べて少なく、ポンプの効率を改善することができる斜板式ピストンポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、回転軸と、前記回転軸と共に回転するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの回転軸方向に穿設された複数のシリンダと、前記複数のシリンダ内に擢動可能に設けられた複数のピストンと、前記複数のピストンの先端に球面継手を介して装着された複数のシューと、前記複数のシューが擢動する斜板とを備えた斜板式ピストンポンプにおいて、前記複数のシューは、それぞれ前記斜板上を摺動する摺接面と、この摺接面で開口し、前記シリンダ内から前記斜板と各シューとの間に潤滑用の油液を供給する連通孔とを有し、前記連通孔は、前記摺接面において前記シューの中心軸線に対して軸対称に開口する複数の開口部を有し、前記複数の開口部は、それぞれ各開口部における通路の軸線が前記シューの中心軸線に対して傾斜しかつ前記シューの中心軸線に交わらないように形成されているものとする。
【００１２】
このような構造のシューを有する斜板式ピストンポンプでは、ピストンポンプ作動時に、連通孔を介してシリンダの圧力室から潤滑用の油液が引き込まれて複数の開口部よりシューと斜板との間に油液が吐出される際に、油液が斜板に接触する際の反力によってシューを自発的に自転させるモーメントを生じさせることができる。従ってシューが自発的に自転するようになり、従来の連れ回りによる不安定な自転運動に比べてシューの自転運動を安定させることができる。この安定した自転運動によりシューと斜板との間に供給された油液が、油膜が薄くなろうとする部分に引きずり込まれ、流入する。このため油膜が薄くなろうとする部分にも十分な量の油液を供給することができ、シューと斜板との間の油膜厚さの適正化を行うことができる。よってシューと斜板の潤滑状態を従来に比べて改善することができる。更にシューの構造を複雑にすることも大型化させる必要もないため、油液の流出量を従来に比べて少なくすることができ、ポンプの効率を改善することができる。
【００１３】
（２）請求項２記載の発明は、上記（１）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記複数の開口部は、前記シューを前記回転軸の回転方向と同一方向に自転させるように、前記複数の開口部の通路の軸線が前記シューの中心軸線に対して前記シューの自転運動の回転方向と同一方向にオフセットして形成されているものとする。
【００１４】
かかる構成により、シューの自発的な回転方向と回転軸の回転方向が常に一致させることができるため、シューが回転軸の周りを公転運動することによって発生するシューの自転運動と、シューの構造による自転運動の方向が一致してシューの自転がより促進されるようになり、シューの摺接面と斜板の摺接面の間に油液をより効率的に供給することができる。よって、流体膜をより効率的に形成することができ、ポンプの効率の更なる改善が図られる。
【００１５】
（３）請求項３記載の発明は、上記（１）または（２）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は直線形状であるものとする。
【００１６】
かかる構成のシューは、機械加工が容易であり、作製が容易でありながら、上記のような効果を奏する。
【００１７】
（４）請求項４記載の発明は、上記（１）または（２）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は前記複数の開口部に至る途中において前記複数の開口部が前記シューの中心軸線から離れる方向に湾曲しているものとする。
【００１８】
かかる構成により、シューの中心軸線と開口部の通路の軸線との距離が長くなり、開口部から吐出する油液流れの反力による回転モーメント力をより大きくすることができ、シューの自転を促進する力がより増加する。よって、連れ回りによる自転運動との相乗効果と相まって外部からの油液の引き込みをより効果的に行うことができ、シューと斜板との間の潤滑状態を、更に良好なものとすることができる。
【００１９】
（５）請求項５記載の発明は、上記（１）または（２）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は２本であるものとする。
【００２０】
かかる構成により、最も簡易な構成で上記効果が得られる。
【００２１】
（６）請求項６記載の発明は、上記（１）または（２）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は３本以上であるものとする。
【００２２】
かかる構成により、本数に応じてシューを自発的に自転させるモーメントが大きくなり、より高い油液状態の改善とポンプ効率向上の効果が得られる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、シューと斜板との間に十分な油膜を形成することができ、シューと斜板間の潤滑状態が良好で、しかも油液の流出量を従来に比べて少なくすることができ、ポンプの効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態における斜板式ピストンポンプの内部構造を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態におけるシューの連通孔の構成を示す底面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施形態におけるシューの連通孔の構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるシューと斜板の関係を示す説明図である。
【図４Ａ】従来技術のシューの連通孔の構成を示す底面図である。
【図４Ｂ】従来技術のシューの連通孔の構成を示す縦断面図である。
【図５Ａ】従来技術のシューの動作時の挙動をシューの底面方向から見た場合の例を示す図である。
【図５Ｂ】従来技術のシューの動作時の挙動をシューの断面方向から見た場合の例を示す図である。
【図６Ａ】本発明のシューの動作時の挙動をシューの底面方向から見た場合の例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明のシューの動作時の挙動をシューの断面方向から見た場合の例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の別態様におけるシューの底面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるシューの底面図である。
【図９Ａ】本発明の第３の実施形態におけるシューの連通孔の構成を示す底面図である。
【図９Ｂ】本発明の第３の実施形態におけるシューの連通孔の構成を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態におけるシューの断面図である。
【図１１】従来技術のシューの別形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１の実施形態＞
＜全体構成＞
図１は本発明の第１の実施形態における斜板式ピストンポンプの内部構造を示す断面図である。
【００２６】
図１において、斜板式ピストンポンプ２０は、ケーシング１を備え、ケーシング１は軸方向一端側が閉塞した有底筒状のケーシング本体１Ａと、ケーシング本体１Ａの軸方向他端側を閉塞するリアケーシング１Ｂとから構成されている。
【００２７】
ケーシング本体１Ａには斜板支持体１４が設けられ、この斜板支持体１４に斜板２が取り付けられている。斜板２は、後述のシュー１２が摺接する摺接面２Ａを有し、斜板２の中央部には、回転軸５が隙間をもって挿通される軸挿通穴２Ｂが穿設されている。
【００２８】
リアケーシング１Ｂの内側面には弁板３が固定され、弁板３には円弧形状をした一対の吸入ポート４Ａ及び吐出ポート４Ｂが形成されている。吸入ポート４Ａはリアケーシング１Ｂに穿設された供給通路１７Ａに連通し、供給通路１７Ａは作動油の吸入側の配管（図示せず）等に接続される。吐出ポート４Ｂはリアケーシング１Ｂに穿設された排出通路１７Ｂに連通し、排出通路１７Ｂは作動油の吐出側の配管（図示せず）等に接続される。
【００２９】
回転軸５は、ケーシング本体１Ａに装着された軸受１６Ａと、リアケーシング１Ｂに装着された軸受１６Ｂとによってケーシング１に回転自在に支持されている。回転軸５の一端５Ａは、ケーシング本体１Ａから軸方向に突出し、一端５Ａは例えばディーゼルエンジン等の駆動源（図示せず）に連結され、駆動源によって回転駆動される。
【００３０】
ケーシング１内にはシリンダブロック７が配置されている。このシリンダブロック７の一側面は斜板２と対向するように配設され、他側面が弁板３に摺接している。シリンダブロック７は、スプライン８を介して回転軸５に連結されて共に回転する。シリンダブロック７の軸方向に複数、例えば９つのシリンダ９（図１では２つのみ図示）が穿設されており、このシリンダ９は回転軸５を中心とする同一の円周上に一定の間隔をもって配設されている。各々のシリンダ９は一端側が開口端となり、他端側には弁板３の各給排ポート４に連通するシリンダポート９Ａが形成されている。
【００３１】
各シリンダ９内にはピストン１０が摺動可能に挿嵌されている。各々のピストン１０は内部が中空に形成され、シリンダ９内で圧力室を画成している。ピストン１０の後端には凹状の球面継手部１０Ｊが形成され、この球面継手部１０Ｊにはシュー１２の凸状の球面継手部１２Ｊが嵌合し、シュー１２は球面継手部１０Ｊ，１２Ｊの嵌合を介してピストン１０の後端に取り付けられている。各シュー１２は斜板２の摺接面２Ａと摺接する摺接面１２Ａを有している。
【００３２】
斜板２とシリンダブロック７の間には環状のリテーナ１５が配設されている。リテーナ１５の中央には挿嵌穴１５Ａが設けられており、その周囲には押え部材１６がシリンダブロック７側から付勢された状態で当接している。リテーナ１５には複数個のシュー支持穴１５Ｂ，１５Ｂ，…が周方向に一定間隔をもった円形穴として形成されている。各シュー支持穴１５Ｂ内にはピストン１０の先端にある球面の継手部１０Ａを介してシュー１２が取付けられている。
【００３３】
本実施形態による斜板式のピストンポンプ２０は、上述のような構成を有するもので、その基本動作は次のようである。
【００３４】
エンジンやモータからの回転力が回転軸５に伝達され、シリンダブロック７が回転する。シリンダブロック７が回転することによりシリンダ９に挿嵌されたピストン１０もシリンダブロック７と一緒に回転運動する。このピストン１０の回転によりピストン１０の先端にあるシュー１２は斜板２の上を滑り、図１の下側の位置でシュー１２はリテーナ１５により拘束されてピストン１０はシリンダ９内で斜板２側へ移動する。この時シリンダ９内の圧力室は拡大するので、シリンダ９内に弁板３の吸入ポート４Ａから流体が供給される。引き続き回転軸５を回転させることにより図１の上側の位置に向かうに従ってピストン１０はシリンダ９内で弁板３側に押動される。この時シリンダ９内の圧力室は縮小するので、シリンダ９内より弁板３の吐出ポート４Ｂを通り流体が放出される。
＜シューの構成＞
図２Ａ，図２Ｂ，図３に本発明の第１の実施形態のシューの構造の詳細を示す。シュー１２は、前述したように、斜板２上を摺動する摺接面１２Ａを有している。摺接面１２Ａの中央部には油たまり部として機能する凹部１２Ｂが形成されている。またシュー１２は摺接面１２Ａの凹部１２Ｂで開口し、シリンダ９内の圧力室から斜板２と各シュー１２との間に潤滑用の油液を供給する連通孔１８を有している。連通孔１８は、シリンダ９の圧力室と連通する第１の通路１８Ａと、この第１の通路１８Ａから分岐する複数、例えば２つの第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２を有する。また第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２は、直線形状であり、またシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して軸対称に形成され、かつ摺接面１２Ａの凹部１２Ｂにおいてシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して軸対称に開口する複数、例えば２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２を有している。２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２は、それぞれ各開口部における通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して傾斜し（図３）、かつシュー１２の中心軸線Ｙ１に交わらない（図２Ａ及び図２Ｂ）ようにシュー１２の中心軸線Ｙ１に対してオフセットして形成されている。第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して軸対称に開口する結果、２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２の通路の軸線Ｘ１，Ｘ２は互いに平行である。また２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２は、シュー１２が回転軸５の回転による連れ回りにより自転運動しようとするとき（後述）、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２の通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対してシュー１２の自転運動の回転方向（図６Ａ）と同一方向にオフセットし、その結果後述するように開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出される油液によりシュー１２を回転軸５の回転方向と同一方向に自転させるように形成されている。
＜シューの動作と作用効果＞
次に、上述のような構成を有する本実施形態の特徴部分であるシュー１２の連通孔１８に関する動作と作用効果を従来技術のシューと比較しつつ説明する。
【００３５】
図４Ａ及び図４Ｂは、比較例として、従来のシューの連通孔の構成を示す図であり、図４Ａはシューの底面図、図４Ｂはシューの縦断面図である。シュー６２には、シリンダから潤滑用の流体（例えば油液等）をシュー６２の摺接面６２Ａと斜板の摺接面２Ａの間に供給するための一本の連通孔６８が設けられている。このような構成により、ピストン１０から供給された油液が連通孔６８を介して斜板２の摺接面２Ａとシュー６２の摺接面６２Ａと間に供給され、シュー６２と斜板２との潤滑を良好にする。
【００３６】
図５Ａ及び図５Ｂに従来のシュー６２の動作時の挙動例を示す。上述のようにピストンポンプがポンプ作用をするとき、シリンダブロック７が回転軸５と共に回転することで、ピストン１０も同時に回転軸５の周りを回転運動（以下公転運動という）する。この時、公転運動による遠心力がシュー６２に働き、シュー６２の摺接面６２Ａが斜板２の摺接面２Ａに対して回転軸５の周方向外側（図５Ｂ中のＢの位置）の方向に傾く。また、シュー６２は回転軸５の周りを公転運動しているため、この公転運動によってシュー６２の摺接面６２Ａの公転運動の先端側に油液が入り込み、その動圧によってシュー６２が斜板２の摺接面２Ａに対して浮き上がる。これらの遠心力による傾きと動圧による浮き上がりによってシュー６２の摺接面６２Ａにおける回転軸５の周方向内側から公転運動後端側にかけた部分では油膜が薄くなって摺動抵抗が大きくなり、更にはシュー６２と斜板２が固体接触を起こすようになる。その結果、摺動抵抗の増大によりポンプの機械的な効率の低下を起こす可能性があるとともに、シュー６２と斜板２が固体接触した場合に摩耗が促進し、寿命が低下する。また摺動抵抗や固体接触により、シュー６２は回転軸５回りの回転方向と同じ方向に自転運動（連れ回り）をしようとする。このシュー６２の自転運動はシュー６２と斜板２間の潤滑状態の改善に寄与する（後述）。しかし、その自転運動は摺動抵抗や固体接触によるもののため不安定であり、満足のいく潤滑状態の改善効果を得ることはできない。
【００３７】
本実施形態におけるシュー１２の基本的作用や挙動は従来のシュー６２と同じである。すなわち、シュー１２の連通孔１８を介して斜板２の摺接面２Ａとシュー１２の摺接面１２Ａと間に油液が供給されて油膜が形成され、シュー１２と斜板２との潤滑を良好にする。また、ピストンポンプ２０がポンプ作用をするとき、シリンダブロック７が回転軸５と共に回転する。この時、シュー１２は回転軸５の周りを回転しているために遠心力を受け、シュー１２の摺接面１２Ａが斜板２の摺接面２Ａに対して回転軸５の周方向外側に傾こうとする。またシュー１２の摺接面１２Ａにおける公転運動の先端側がその部分に入りこんだ油液の動圧によって浮き上がって傾こうとする。しかし、本実施の形態においては、以下に説明するようにシュー１２は安定して自転運動をし、シュー１２と摺接面２Ａ間の潤滑状態を改善するため、摺動抵抗の増大やシュー１２と斜板２との固体接触を回避することができる。
【００３８】
図６Ａ及び図６Ｂに本実施形態におけるシュー１２の動作時の挙動例を示す、図５Ａ及び図５Ｂと同様の図である。上述したようなシュー構造を備える本実施形態の斜板式ピストンポンプでは、ピストンポンプの作動時に、シリンダ９側から連通孔１８の第１の通路１８Ａを介して第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２へと供給される油液が２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から斜板２の摺接面２Ａとシュー１２の摺接面１２Ａとの間に向けて吐出される。この２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出された油液は斜板２の摺接面２Ａに衝突し、油液流れに対する反力を生じさせる。ここで、２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２は、上述のようにそれぞれ各開口部における通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して傾斜し、かつシュー１２の中心軸線Ｙ１に交わらないように形成されているため、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出する油液流れの反力によってシュー１２を自転させるモーメントが発生する。このモーメントによってシュー１２を積極的にかつ安定して自転させることができ、従来の連れ回りによる不安定な自転運動に比べてシュー１２の自転運動を安定させることができる。この自転運動によりシュー１２と斜板２との間に供給された油液（連通孔１８から供給された油液と公転運動により外側から入り込む油液）が、油膜が薄くなろうとする部分（周方向内側、公転運動後端側）に引きずり込まれ、流入することになる。このため油膜が薄くなろうとする部分にも十分な量の油液を供給することができ、シュー１２と斜板２との間の油膜厚さの適正化を行うことができる。これによって斜板２に対するシュー１２の姿勢を安定に保つことができ、シュー１２と斜板２との潤滑状態を、図４Ａ，図４Ｂに示すような従来のシュー６２を用いる場合に比べて良好にすることができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２を、その通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して回転軸５の回転による連れ回りによる自転運動の回転方向と同方向にオフセットするように形成したので、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出される油液によるシュー１２の回転運動は回転軸５の回転による連れ回りによる自転運動と同方向となり、両者の相乗効果でシューの自転がより促進されるようになり、シューの摺接面と斜板の摺接面との間に油液をより効率的に供給することができる。よって、流体膜をより効率的に形成することができ、ポンプの効率の更なる改善が図られる。
【００４０】
更に、本実施の形態では、第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２は、直線形状であるため、このような構成のシューは、機械加工が容易であって作製が容易であるという利点も有する。
【００４１】
ここで、本実施の形態では、回転軸５を一端５Ａ側（図１の右側）から見て時計回りに回転させることを想定している。その結果、シュー１２を摺接面１２Ａから見た図２Ａにおいて、図示左側に位置する開口部１８Ｃ１の通路の軸線Ｘ１はシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して連れ回りによる自転方向である図示上側にオフセットし、図示右側に位置する開口部１８Ｃ２の通路の軸線Ｘ２はシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して連れ回りによる自転方向である図示下側にオフセットしている。これによりポンプ作動時にシュー１２は時計回りに自転が促進されるので、回転軸５自体を時計回りに回転させる際に大きな効果を発揮する。
【００４２】
図７は、回転軸５を図１の右側から見て反時計回りに回転させる斜板式ピストンポンプに用いられるのに好適なシューの底面図である。このシュー２２は、連通孔２８が、シリンダ９の圧力室と連通する第１の通路２８Ａと、この第１の通路２８Ａから分岐する直線形状の２つの第２の通路２８Ｂ１，２８Ｂ２を有することは上述のシュー１２と略同じである。連通孔２８の摺接面２２Ａにおける開口部の配置が上述のシュー１２とは異なる。具体的には、シュー２２の連通孔２８の第２の通路２８Ｂ１，２８Ｂ２は、摺接面２２Ａの凹部２２Ｂにおいてシュー２２の中心軸線Ｙ２に対して軸対称に開口する２つの開口部２８Ｃ１，２８Ｃ２を有している。このうち図示左側に位置する開口部２８Ｃ１の通路の軸線Ｘ３は、シュー２２の中心軸線Ｙ２に対して連れ回りによる自転方向である図示下側にオフセットし、図示右側に位置する開口部２８Ｃ２の通路の軸線Ｘ４はシュー２２の中心軸線Ｙ２に対して連れ回りによる自転方向である図示上側にオフセットしている。このように２つの開口部２８Ｃ１，２８Ｃ２を配置すると、２つの開口部２８Ｃ１，２８Ｃ２から吐出された油液によって連れ回りによる自転方向と同方向である反時計回りにシュー２２を自転させるモーメントを発生させることができ、シュー２２に対して反時計回りの自転運動を促進させることができる。このため、先に説明したシュー１２の場合と同様、開口部２８Ｃ１，２８Ｃ２から吐出された油液の反力による自転運動と連れ回りによる自転運動との相乗効果でシュー２２の反時計回りの自転がより促進されるようになり、シューの摺接面と斜板の摺接面との間に油液をより効率的に供給することができ、流体膜がより効率的に形成され、ポンプの効率の更なる改善が達成される。
【００４３】
以上のように本実施の形態によれば、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２の通路の軸線Ｘ１，Ｘ２をシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して傾斜させ、かつシュー１２の中心軸線Ｙ１に交わらないように形成したので、ピストンポンプの作動時に、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出する油液流れの反力によってシュー１２，２２を積極的に自転させることができ、従来の連れ回りによる不安定な自転運動に比べてシュー１２，２２の自転運動を安定させることができ、シュー１２，２２と斜板２の潤滑状態を従来に比べて改善することができる。
【００４４】
また開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出する油液流れの反力によりシュー１２，２２を積極的に回転させる方向が回転軸５による連れ回りによる回転方向と一致しているため、シュー１２，２２と斜板２の潤滑状態を更に改善することができる。
【００４５】
更に、本実施形態におけるシュー１２，２２の構造自体は簡易であり、特許文献１，２に記載のシューのように大きな油溜り部を設ける必要もなく、油液の漏れも少なく、油液の流出量自体も少なくすることができる。また、特許文献３に記載されているようなシューのようにシュー自体の大きさを大きくする必要もなく、シューの姿勢が傾くこともシュー自体の構造によって抑制されているために油液の流出量も少なくすることができ、ポンプの効率を高く保つことができる。
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態の斜板式ピストンポンプについて図８を用いて説明する。本実施形態における斜板式ピストンポンプも、第１の実施形態におけるシュー１２の場合と同様、回転軸を図１の右側から見て時計回りに回転させる場合のものであり、シュー以外の構成は第１の実施形態の斜板式ピストンポンプと略同じであり、詳細は省略する。
【００４６】
図８において、本実施形態のシュー３２は連通孔３８を有し、この連通孔３８は、第１の通路３８Ａと、第１の通路３８Ａから分岐する直線形状の３つの第２の通路３８Ｂ１，３８Ｂ２，３８Ｂ３とを有し、第２の通路３８Ｂ１，３８Ｂ２，３８Ｂ３は摺接面３２Ａの凹部３２Ｂに開口する３つの開口部３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３を形成する構成となっている。このようなシュー３２においても、第２の通路３８Ｂ１，３８Ｂ２，３８Ｂ３の３つの開口部３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３はシュー３２の摺接面３２Ａの凹部３２Ｂにおいてシュー３２の中心軸線Ｙ３に対して軸対称に開口している。また３つの開口部３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３は、それぞれ通路の軸線Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７がシュー３２の中心軸線Ｙ３に対して傾斜し、かつシュー３２の中心軸線Ｙ３に交わらないように連れ回りによる自転方向にオフセットして形成されている。
【００４７】
第２の実施態様のシュー３２においても、得られる効果は第１の実施形態のシュー１２、２２の場合とほぼ同様である。ただし、本実施形態のシュー３２では、開口部３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３より吐出された油液が斜板２に接触する際の反力は開口部を２つ有するシュー１２，２２に比べて強いため、より強いシューを自転させようとするモーメントが発生する。また、シュー３２の自転運動の方向と連れ回りによる自転運動の方向も同一であるためにシューの自転運動がより促進される。よって、第２の実施形態におけるシュー３２を用いることによってシュー３２の斜板２に対する姿勢を第１の実施形態のシュー１２，２２のように開口部が２つのシューに比べてより安定に保つことができ、シューと斜板との潤滑状態を良好にする効果が大きくなる。
【００４８】
なお、上記第２の実施形態では、複数の通路の本数を３本としたが、複数の通路の本数は３本以上であってもよい。かかる構成により、本数に応じてシューを自発的に自転させるモーメントが大きくなり、より高い油液状態の改善とポンプ効率向上の効果が得られる。
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態の斜板式ピストンポンプについて図９Ａ、図９Ｂを用いて説明する。第３の実施形態における斜板式ピストンポンプも、第１の実施形態におけるシュー１２の場合と同様、回転軸を図１の右側から見て時計回りに回転させる場合のものであり、シュー以外の構成は第１の実施形態の斜板式ピストンポンプと略同じであり、詳細は省略する。
【００４９】
本実施形態のシュー４２は、図９Ａ，図９Ｂに示すように、連通孔４８を有し、連通孔４８は、第１の通路４８Ａと、この第１の通路４８Ａから分岐する２つの第２の通路４８Ｂ１，４８Ｂ２とを有している。また連通孔４８の第２の通路４８Ｂ１，４８Ｂ２は、シュー４２の中心軸線Ｙ４に対して軸対称に形成され、かつ摺接面４２Ａの凹部４２Ｂにおいてシュー４２の中心軸線Ｙ４に対して軸対称に開口する２つの開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２を有している。この２つの開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２は、それぞれ各開口部における通路の軸線Ｘ８，Ｘ９がシュー４２の中心軸線Ｙ４に対して傾斜し、かつシュー４２の中心軸線Ｙ４に交わらないように形成されている。また２つの開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２は、それぞれの通路の軸線Ｘ８，Ｘ９がシュー４２の中心軸線Ｙ４に対して連れ回りによる自転方向にオフセットし、シュー４２を回転軸５の回転方向と同一方向に自転させるように形成されている。更に、本実施形態のシュー４２の構造と他の実施形態のシュー１２，２２，３２との構造の違いとして、シュー１２，２２，３２では連通孔の第２の通路が直線形状であったのに対し、本実施形態のシュー４２は連通孔４８の第２の通路４８Ｂ１，４８Ｂ２が開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２に至る途中で開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２がシュー４２の中心軸線Ｙ４から離れる方向に湾曲しており、開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２がシュー４２の中心軸線Ｙ４から大きく離れている。
【００５０】
このように構成した本実施形態のシュー４２においては、シュー４２の中心軸線Ｙ４と開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２の通路の軸線Ｘ８，Ｘ９との距離（モーメントの腕の長さ）が第１及び第２の実施形態のシュー１２，２２，３２に比べて長くなるため、第１及び第２の実施形態のシュー１２，２２，３２に比べて開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２から吐出する油液流れの反力による回転モーメント力をより大きくすることができる。よって、シュー４２の自転を促進する力がより増加し、連れ回りによる自転運動との相乗効果と相まって結果として外部からの油液の引き込みをより効果的に行うことが可能となる。このため、シュー４２と斜板２との間の潤滑状態を、更に良好なものとすることができる。
【００５１】
このような構造のシュー４２は、例えば鋳造によって製造することができる。
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態の斜板式ピストンポンプについて図１０及び図１１を用いて説明する。図１〜９に示した実施形態ではピストンとシューの嵌合構造に関し、ピストンの後端側に凹状の球面継手部を形成し、シュー側に凸状の球面継手部を形成すると共に、シューの連通孔を、この凸状の球面継手部の凸状球面の頂部に開口し、シリンダの圧力室と連通する第１の通路と、この第１の通路から分岐する２つ又は３つの第２の通路を有するものとしたが、ピストンとシューの嵌合構造及びシューの連通孔の通路の構成はこれに限定されるものではなく、本実施形態はそれらの点の他の例を示すものである。なお、第４の実施形態における斜板式ピストンポンプも、第１の実施形態におけるシュー１２の場合と同様、回転軸を図１の右側から見て時計回りに回転させる場合のものであり、シュー及びピストン以外の構成は第１の実施形態の斜板式ピストンポンプと略同じであり、詳細は省略する。
【００５２】
この第４の実施形態の斜板式ピストンポンプにおけるシュー５２は、図１０に示すように、凹状の球面継手部５２Ｊを有し、この球面継手部５２Ｊが図示しないピストンの後端側に形成された凸状の球面継手部に嵌合することで、ピストンの後端にシュー５２が接続する構造となっている。図１１に示すように、従来このようなタイプの斜板式ピストンポンプにおけるシュー７２は、球面継手部７２Ｊの凹状球面の底部から摺接面７２Ａの凹部７２Ｂにかけて一本の連通孔７８が形成され、摺接面７２Ａに１つの開口部７８Ｃが形成される構成であった。これに対し、本実施形態の斜板式ピストンポンプにおけるシュー５２は、図１０に示すような構成となっている。
【００５３】
すなわち図１０に示すように、シュー５２が斜板２上を摺動する摺接面５２Ａを有し、摺接面５２Ａの中央部には油溜り部として機能する凹部５２Ｂが形成されている。本実施形態のシュー５２の連通孔は、凹状の球面継手部５２Ｊの凹状球面の底部に開口し、またこの凹状の球面継手部５２Ｊの凹状球面の底部から摺接面５２Ａにかけて、２つの第２の通路５８Ｂ１，５８Ｂ２で構成されており、第１〜第３の実施形態にあった、第１の通路は備えていない。これは第１〜第３の実施形態の場合は、凸状の球面継手部を有するために連通孔の長さが長くなるため、１つの第１の通路と複数の第２の通路とを有する構成とする必要があったのに対し、本実施形態では、シュー５２は凹状の球面継手部であるため連通孔の長さが短くなるためである。また２つの第２の通路５８Ｂ１，５８Ｂ２は、摺接面５２Ａの凹部５２Ｂにおいて、シュー５２の中心軸線に対して軸対称に開口する２つの開口部５８Ｃ１，５８Ｃ２を有している。この２つの開口部５８Ｃ１，５８Ｃ２は、それぞれ各開口部における通路の軸線がシュー５２の中心軸線に対して傾斜しかつシュー５２の中心軸線に交わらないように形成されている。２つの開口部５８Ｃ１，５８Ｃ２は、それぞれの通路の軸線がシュー５２の中心軸線からオフセットしており、シュー５２を回転軸５の回転方向と同一方向に自転させるように形成されている。
【００５４】
第５の実施形態のシュー５２においても、油液が２つの第２の通路５８Ｂ１，５８Ｂ２を介して２つの開口部５８Ｃ１，５８Ｃ２から吐出されることにより流体流れに対する反力を生じさせ、シュー５２の自転を促進するモーメントを発生させることができる。したがって、本実施形態のシュー５２でも、上述の第１〜第４の実施形態におけるシューの場合と同様、シュー５２の構造によるシュー５２の自転運動と、回転軸による連れ回りによるシュー５２の自転運動との相乗効果によってシュー５２の斜板２に対する姿勢を安定させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ ケーシング
１Ａ ケーシング本体
１Ｂ リアケーシング
２ 斜板
２Ａ 斜板の摺接面
２Ｂ 軸挿通穴
３ 弁板
４Ａ 吸入ポート
４Ｂ 吐出ポート
５ 回転軸
５Ａ 一端
７ シリンダブロック
８ スプライン
９ シリンダ
９Ａ シリンダポート
１０ ピストン
１０Ｊ 継手部
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２ シュー
１２Ａ，２２Ａ，３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ，６２Ａ，７２Ａ シューの摺接面
１２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ，７２Ｂ 凹部
１２Ｊ，５２Ｊ，７２Ｊ 球面継手部
１４ 斜板支持体
１５ リテーナ
１５Ａ 挿嵌穴
１５Ｂ シュー支持穴
１６ 押え部材
１６Ａ，１６Ｂ 軸受
１７Ａ 供給通路
１７Ｂ 排出通路
１８，２８，３８，４８，６８，７８ 連通孔
１８Ａ 第１の通路
１８Ｂ１，１８Ｂ２，４８Ｂ１，４８Ｂ２，５８Ｂ１，５８Ｂ２ 第２の通路
１８Ｃ１，１８Ｃ２，２８Ｃ１，２８Ｃ２，３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３，４８Ｃ１，４８Ｃ２，５８Ｃ１，５８Ｃ２，７８Ｃ 開口部
２０ 斜板式ピストンポンプ
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７，Ｘ８，Ｘ９ 通路の軸線
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４ シューの中心軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は斜板式ピストンポンプ、特には斜板式ピストンポンプに用いられるシューの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、斜板式ピストンポンプは、例えば油圧ショベル等の建設機械において、その油圧源を構成する油圧ポンプとして用いられる。
【０００３】
このような斜板式ピストンポンプは、筒状のケーシングと、このケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、この回転軸と一体に回転するシリンダブロックと、このシリンダブロックの回転軸方向に穿設された複数のシリンダと、この複数のシリンダ内に摺動可能に設けられた複数のピストンと、この各ピストンの先端に球面継手を介して装着された複数のシューと、前記ケーシング内に設けられた前記各シューを摺動可能に案内する斜板等とを備えている。そして、シューには、シリンダから潤滑用の流体（例えば油液等）をシューと斜板の間に供給するための連通孔が設けられている。
【０００４】
この連通孔は、シューの斜板と接触する面（摺接面）に対して垂直に一本設置することが一般的である。
【０００５】
また、連通孔の形状に工夫を加え、シューと斜板間の潤滑状態を改善したものが知られている。例えば特許文献１では、シューの摺接面に油溜り部を形成するとともに摺接面を凹状にして斜板にかかる油圧の受圧面積を大きくしている。また特許文献２では、シューの摺接面に互いに独立した複数個の溝を設け、かつ摺接面を球面形状やテーパー形状としている。更に特許文献３では、連通孔を斜板に対して斜めに配置し、かつシューの外周部から中心部へ向かって半径方向に複数のスリットを設け、更にシューの摺接面にポケットを設け、そのポケットを連通孔と接続させることで、外周部では分割された剛性の低いシュー構造とし、動圧及び静圧のバランスを取って、シューと斜板との焼付き、かじり現象を緩和させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−３０４７３号公報
【特許文献２】特開平８−４２４４６号公報
【特許文献３】特開平５−１１３１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
斜板式ピストンポンプは、今後より高圧化及び高速回転化が求められている。
【０００８】
ところで、連通孔が一本形成されたシューを備える斜板式ピストンポンプでは、高速回転動作時において、斜板上をシューが摺動する際に、シューは回転軸の周りを回転しているために遠心力を受け、シューの公転方向の内周側での斜板との接触面（摺接面）において、流体膜が排出されて薄くなる。また、シューは回転軸の周りを公転運動しているため、この公転運動によってシューの摺接面の公転運動の先端側に油液が入り込み、その動圧によってシューの先端側が斜板の摺接面に対して浮き上がる。このようにシューと斜板の間の流体膜の一部が薄くなると、摺動抵抗の増大により、ポンプの機械的な効率の低下を起こす可能性が生じる。また、シューと斜板が固体接触した場合、それぞれの摺接面で摩耗が促進し、寿命が低下するばかりでなくポンプの動作に影響を及ぼすことになる。このように従来の連通孔を一本形成した一般的なシューを備えた斜板式ピストンポンプでは、シューと斜板間の潤滑状態の向上が課題となっていた。
【０００９】
特許文献１−３では、上記のような構成を採用することにより浮き上がりや接触を防止・低減し、上記の課題を解決しようとしている。しかしながら特許文献１，２に記載のシューでは、大きな油溜り部を設けているために油液の漏れが発生して油液の流出量自体が多くなる。また、特許文献３に記載されているようなシューであると、スリットやポケットを設ける構成であるため、シュー自体の大きさが大きくなる。またシューの姿勢が傾くような状態に陥った場合に油液の流出量が多くなるため、ポンプの効率を下げる恐れがある。
【００１０】
本発明の目的は、シューと斜板との間に十分な流体膜を形成することができ、シューと斜板間の潤滑状態が良好で、また油液の流出量が従来に比べて少なく、ポンプの効率を改善することができる斜板式ピストンポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、回転軸と、前記回転軸と共に回転するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの回転軸方向に穿設された複数のシリンダと、前記複数のシリンダ内に擢動可能に設けられた複数のピストンと、前記複数のピストンの先端に球面継手を介して装着された複数のシューと、前記複数のシューが擢動する斜板とを備えた斜板式ピストンポンプにおいて、前記複数のシューは、それぞれ前記斜板上を摺動する摺接面と、この摺接面で開口し、前記シリンダ内から前記斜板と各シューとの間に潤滑用の油液を供給する連通孔とを有し、前記連通孔は、前記摺接面において前記シューの中心軸線に対して軸対称に開口する複数の開口部を有し、前記複数の開口部は、それぞれ各開口部における通路の軸線が前記シューの中心軸線に対して傾斜しかつ前記シューの中心軸線に交わらないように形成されているものとする。
【００１２】
このような構造のシューを有する斜板式ピストンポンプでは、ピストンポンプ作動時に、連通孔を介してシリンダの圧力室から潤滑用の油液が引き込まれて複数の開口部よりシューと斜板との間に油液が吐出される際に、油液が斜板に接触する際の反力によってシューを自発的に自転させるモーメントを生じさせることができる。従ってシューが自発的に自転するようになり、従来の連れ回りによる不安定な自転運動に比べてシューの自転運動を安定させることができる。この安定した自転運動によりシューと斜板との間に供給された油液が、油膜が薄くなろうとする部分に引きずり込まれ、流入する。このため油膜が薄くなろうとする部分にも十分な量の油液を供給することができ、シューと斜板との間の油膜厚さの適正化を行うことができる。よってシューと斜板の潤滑状態を従来に比べて改善することができる。更にシューの構造を複雑にすることも大型化させる必要もないため、油液の流出量を従来に比べて少なくすることができ、ポンプの効率を改善することができる。
【００１３】
（２）請求項２記載の発明は、上記（１）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記複数の開口部は、前記シューを前記回転軸の回転方向と同一方向に自転させるように、前記複数の開口部の通路の軸線が前記シューの中心軸線に対して前記シューの自転運動の回転方向と同一方向にオフセットして形成されているものとする。
【００１４】
かかる構成により、シューの自発的な回転方向と回転軸の回転方向が常に一致させることができるため、シューが回転軸の周りを公転運動することによって発生するシューの自転運動と、シューの構造による自転運動の方向が一致してシューの自転がより促進されるようになり、シューの摺接面と斜板の摺接面の間に油液をより効率的に供給することができる。よって、流体膜をより効率的に形成することができ、ポンプの効率の更なる改善が図られる。
【００１５】
（３）請求項３記載の発明は、上記（１）または（２）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は直線形状であるものとする。
【００１６】
かかる構成のシューは、機械加工が容易であり、作製が容易でありながら、上記のような効果を奏する。
【００１７】
（４）請求項４記載の発明は、上記（１）または（２）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は前記複数の開口部に至る途中において前記複数の開口部が前記シューの中心軸線から離れる方向に湾曲しているものとする。
【００１８】
かかる構成により、シューの中心軸線と開口部の通路の軸線との距離が長くなり、開口部から吐出する油液流れの反力による回転モーメント力をより大きくすることができ、シューの自転を促進する力がより増加する。よって、連れ回りによる自転運動との相乗効果と相まって外部からの油液の引き込みをより効果的に行うことができ、シューと斜板との間の潤滑状態を、更に良好なものとすることができる。
【００１９】
（５）請求項５記載の発明は、上記（１）または（２）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は２本であるものとする。
【００２０】
かかる構成により、最も簡易な構成で上記効果が得られる。
【００２１】
（６）請求項６記載の発明は、上記（１）または（２）の斜板式ピストンポンプにおいて、前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は３本以上であるものとする。
【００２２】
かかる構成により、本数に応じてシューを自発的に自転させるモーメントが大きくなり、より高い油液状態の改善とポンプ効率向上の効果が得られる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、シューと斜板との間に十分な油膜を形成することができ、シューと斜板間の潤滑状態が良好で、しかも油液の流出量を従来に比べて少なくすることができ、ポンプの効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態における斜板式ピストンポンプの内部構造を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態におけるシューの連通孔の構成を示す底面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施形態におけるシューの連通孔の構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるシューと斜板の関係を示す説明図である。
【図４Ａ】従来技術のシューの連通孔の構成を示す底面図である。
【図４Ｂ】従来技術のシューの連通孔の構成を示す縦断面図である。
【図５Ａ】従来技術のシューの動作時の挙動をシューの底面方向から見た場合の例を示す図である。
【図５Ｂ】従来技術のシューの動作時の挙動をシューの断面方向から見た場合の例を示す図である。
【図６Ａ】本発明のシューの動作時の挙動をシューの底面方向から見た場合の例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明のシューの動作時の挙動をシューの断面方向から見た場合の例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の別態様におけるシューの底面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるシューの底面図である。
【図９Ａ】本発明の第３の実施形態におけるシューの連通孔の構成を示す底面図である。
【図９Ｂ】本発明の第３の実施形態におけるシューの連通孔の構成を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態におけるシューの断面図である。
【図１１】従来技術のシューの別形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１の実施形態＞
＜全体構成＞
図１は本発明の第１の実施形態における斜板式ピストンポンプの内部構造を示す断面図である。
【００２６】
図１において、斜板式ピストンポンプ２０は、ケーシング１を備え、ケーシング１は軸方向一端側が閉塞した有底筒状のケーシング本体１Ａと、ケーシング本体１Ａの軸方向他端側を閉塞するリアケーシング１Ｂとから構成されている。
【００２７】
ケーシング本体１Ａには斜板支持体１４が設けられ、この斜板支持体１４に斜板２が取り付けられている。斜板２は、後述のシュー１２が摺接する摺接面２Ａを有し、斜板２の中央部には、回転軸５が隙間をもって挿通される軸挿通穴２Ｂが穿設されている。
【００２８】
リアケーシング１Ｂの内側面には弁板３が固定され、弁板３には円弧形状をした一対の吸入ポート４Ａ及び吐出ポート４Ｂが形成されている。吸入ポート４Ａはリアケーシング１Ｂに穿設された供給通路１７Ａに連通し、供給通路１７Ａは作動油の吸入側の配管（図示せず）等に接続される。吐出ポート４Ｂはリアケーシング１Ｂに穿設された排出通路１７Ｂに連通し、排出通路１７Ｂは作動油の吐出側の配管（図示せず）等に接続される。
【００２９】
回転軸５は、ケーシング本体１Ａに装着された軸受１６Ａと、リアケーシング１Ｂに装着された軸受１６Ｂとによってケーシング１に回転自在に支持されている。回転軸５の一端５Ａは、ケーシング本体１Ａから軸方向に突出し、一端５Ａは例えばディーゼルエンジン等の駆動源（図示せず）に連結され、駆動源によって回転駆動される。
【００３０】
ケーシング１内にはシリンダブロック７が配置されている。このシリンダブロック７の一側面は斜板２と対向するように配設され、他側面が弁板３に摺接している。シリンダブロック７は、スプライン８を介して回転軸５に連結されて共に回転する。シリンダブロック７の軸方向に複数、例えば９つのシリンダ９（図１では２つのみ図示）が穿設されており、このシリンダ９は回転軸５を中心とする同一の円周上に一定の間隔をもって配設されている。各々のシリンダ９は一端側が開口端となり、他端側には弁板３の各給排ポート４に連通するシリンダポート９Ａが形成されている。
【００３１】
各シリンダ９内にはピストン１０が摺動可能に挿嵌されている。各々のピストン１０は内部が中空に形成され、シリンダ９内で圧力室を画成している。ピストン１０の後端には凹状の球面継手部１０Ｊが形成され、この球面継手部１０Ｊにはシュー１２の凸状の球面継手部１２Ｊが嵌合し、シュー１２は球面継手部１０Ｊ，１２Ｊの嵌合を介してピストン１０の後端に取り付けられている。各シュー１２は斜板２の摺接面２Ａと摺接する摺接面１２Ａを有している。
【００３２】
斜板２とシリンダブロック７の間には環状のリテーナ１５が配設されている。リテーナ１５の中央には挿嵌穴１５Ａが設けられており、その周囲には押え部材１６がシリンダブロック７側から付勢された状態で当接している。リテーナ１５には複数個のシュー支持穴１５Ｂ，１５Ｂ，…が周方向に一定間隔をもった円形穴として形成されている。各シュー支持穴１５Ｂ内にはピストン１０の先端にある球面の継手部１０Ａを介してシュー１２が取付けられている。
【００３３】
本実施形態による斜板式のピストンポンプ２０は、上述のような構成を有するもので、その基本動作は次のようである。
【００３４】
エンジンやモータからの回転力が回転軸５に伝達され、シリンダブロック７が回転する。シリンダブロック７が回転することによりシリンダ９に挿嵌されたピストン１０もシリンダブロック７と一緒に回転運動する。このピストン１０の回転によりピストン１０の先端にあるシュー１２は斜板２の上を滑り、図１の下側の位置でシュー１２はリテーナ１５により拘束されてピストン１０はシリンダ９内で斜板２側へ移動する。この時シリンダ９内の圧力室は拡大するので、シリンダ９内に弁板３の吸入ポート４Ａから流体が供給される。引き続き回転軸５を回転させることにより図１の上側の位置に向かうに従ってピストン１０はシリンダ９内で弁板３側に押動される。この時シリンダ９内の圧力室は縮小するので、シリンダ９内より弁板３の吐出ポート４Ｂを通り流体が放出される。
＜シューの構成＞
図２Ａ，図２Ｂ，図３に本発明の第１の実施形態のシューの構造の詳細を示す。シュー１２は、前述したように、斜板２上を摺動する摺接面１２Ａを有している。摺接面１２Ａの中央部には油たまり部として機能する凹部１２Ｂが形成されている。またシュー１２は摺接面１２Ａの凹部１２Ｂで開口し、シリンダ９内の圧力室から斜板２と各シュー１２との間に潤滑用の油液を供給する連通孔１８を有している。連通孔１８は、シリンダ９の圧力室と連通する第１の通路１８Ａと、この第１の通路１８Ａから分岐する複数、例えば２つの第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２を有する。また第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２は、直線形状であり、またシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して軸対称に形成され、かつ摺接面１２Ａの凹部１２Ｂにおいてシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して軸対称に開口する複数、例えば２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２を有している。２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２は、それぞれ各開口部における通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して傾斜し（図３）、かつシュー１２の中心軸線Ｙ１に交わらない（図２Ａ及び図２Ｂ）ようにシュー１２の中心軸線Ｙ１に対してオフセットして形成されている。第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して軸対称に開口する結果、２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２の通路の軸線Ｘ１，Ｘ２は互いに平行である。また２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２は、シュー１２が回転軸５の回転による連れ回りにより自転運動しようとするとき（後述）、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２の通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対してシュー１２の自転運動の回転方向（図６Ａ）と同一方向にオフセットし、その結果後述するように開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出される油液によりシュー１２を回転軸５の回転方向と同一方向に自転させるように形成されている。
＜シューの動作と作用効果＞
次に、上述のような構成を有する本実施形態の特徴部分であるシュー１２の連通孔１８に関する動作と作用効果を従来技術のシューと比較しつつ説明する。
【００３５】
図４Ａ及び図４Ｂは、比較例として、従来のシューの連通孔の構成を示す図であり、図４Ａはシューの底面図、図４Ｂはシューの縦断面図である。シュー６２には、シリンダから潤滑用の流体（例えば油液等）をシュー６２の摺接面６２Ａと斜板の摺接面２Ａの間に供給するための一本の連通孔６８が設けられている。このような構成により、ピストン１０から供給された油液が連通孔６８を介して斜板２の摺接面２Ａとシュー６２の摺接面６２Ａと間に供給され、シュー６２と斜板２との潤滑を良好にする。
【００３６】
図５Ａ及び図５Ｂに従来のシュー６２の動作時の挙動例を示す。上述のようにピストンポンプがポンプ作用をするとき、シリンダブロック７が回転軸５と共に回転することで、ピストン１０も同時に回転軸５の周りを回転運動（以下公転運動という）する。この時、公転運動による遠心力がシュー６２に働き、シュー６２の摺接面６２Ａが斜板２の摺接面２Ａに対して回転軸５の周方向外側（図５Ｂ中のＢの位置）の方向に傾く。また、シュー６２は回転軸５の周りを公転運動しているため、この公転運動によってシュー６２の摺接面６２Ａの公転運動の先端側に油液が入り込み、その動圧によってシュー６２が斜板２の摺接面２Ａに対して浮き上がる。これらの遠心力による傾きと動圧による浮き上がりによってシュー６２の摺接面６２Ａにおける回転軸５の周方向内側から公転運動後端側にかけた部分では油膜が薄くなって摺動抵抗が大きくなり、更にはシュー６２と斜板２が固体接触を起こすようになる。その結果、摺動抵抗の増大によりポンプの機械的な効率の低下を起こす可能性があるとともに、シュー６２と斜板２が固体接触した場合に摩耗が促進し、寿命が低下する。また摺動抵抗や固体接触により、シュー６２は回転軸５回りの回転方向と同じ方向に自転運動（連れ回り）をしようとする。このシュー６２の自転運動はシュー６２と斜板２間の潤滑状態の改善に寄与する（後述）。しかし、その自転運動は摺動抵抗や固体接触によるもののため不安定であり、満足のいく潤滑状態の改善効果を得ることはできない。
【００３７】
本実施形態におけるシュー１２の基本的作用や挙動は従来のシュー６２と同じである。すなわち、シュー１２の連通孔１８を介して斜板２の摺接面２Ａとシュー１２の摺接面１２Ａと間に油液が供給されて油膜が形成され、シュー１２と斜板２との潤滑を良好にする。また、ピストンポンプ２０がポンプ作用をするとき、シリンダブロック７が回転軸５と共に回転する。この時、シュー１２は回転軸５の周りを回転しているために遠心力を受け、シュー１２の摺接面１２Ａが斜板２の摺接面２Ａに対して回転軸５の周方向外側に傾こうとする。またシュー１２の摺接面１２Ａにおける公転運動の先端側がその部分に入りこんだ油液の動圧によって浮き上がって傾こうとする。しかし、本実施の形態においては、以下に説明するようにシュー１２は安定して自転運動をし、シュー１２と摺接面２Ａ間の潤滑状態を改善するため、摺動抵抗の増大やシュー１２と斜板２との固体接触を回避することができる。
【００３８】
図６Ａ及び図６Ｂに本実施形態におけるシュー１２の動作時の挙動例を示す、図５Ａ及び図５Ｂと同様の図である。上述したようなシュー構造を備える本実施形態の斜板式ピストンポンプでは、ピストンポンプの作動時に、シリンダ９側から連通孔１８の第１の通路１８Ａを介して第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２へと供給される油液が２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から斜板２の摺接面２Ａとシュー１２の摺接面１２Ａとの間に向けて吐出される。この２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出された油液は斜板２の摺接面２Ａに衝突し、油液流れに対する反力を生じさせる。ここで、２つの開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２は、上述のようにそれぞれ各開口部における通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して傾斜し、かつシュー１２の中心軸線Ｙ１に交わらないように形成されているため、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出する油液流れの反力によってシュー１２を自転させるモーメントが発生する。このモーメントによってシュー１２を積極的にかつ安定して自転させることができ、従来の連れ回りによる不安定な自転運動に比べてシュー１２の自転運動を安定させることができる。この自転運動によりシュー１２と斜板２との間に供給された油液（連通孔１８から供給された油液と公転運動により外側から入り込む油液）が、油膜が薄くなろうとする部分（周方向内側、公転運動後端側）に引きずり込まれ、流入することになる。このため油膜が薄くなろうとする部分にも十分な量の油液を供給することができ、シュー１２と斜板２との間の油膜厚さの適正化を行うことができる。これによって斜板２に対するシュー１２の姿勢を安定に保つことができ、シュー１２と斜板２との潤滑状態を、図４Ａ，図４Ｂに示すような従来のシュー６２を用いる場合に比べて良好にすることができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２を、その通路の軸線Ｘ１，Ｘ２がシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して回転軸５の回転による連れ回りによる自転運動の回転方向と同方向にオフセットするように形成したので、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出される油液によるシュー１２の回転運動は回転軸５の回転による連れ回りによる自転運動と同方向となり、両者の相乗効果でシューの自転がより促進されるようになり、シューの摺接面と斜板の摺接面との間に油液をより効率的に供給することができる。よって、流体膜をより効率的に形成することができ、ポンプの効率の更なる改善が図られる。
【００４０】
更に、本実施の形態では、第２の通路１８Ｂ１，１８Ｂ２は、直線形状であるため、このような構成のシューは、機械加工が容易であって作製が容易であるという利点も有する。
【００４１】
ここで、本実施の形態では、回転軸５を一端５Ａ側（図１の右側）から見て時計回りに回転させることを想定している。その結果、シュー１２を摺接面１２Ａから見た図２Ａにおいて、図示左側に位置する開口部１８Ｃ１の通路の軸線Ｘ１はシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して連れ回りによる自転方向である図示上側にオフセットし、図示右側に位置する開口部１８Ｃ２の通路の軸線Ｘ２はシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して連れ回りによる自転方向である図示下側にオフセットしている。これによりポンプ作動時にシュー１２は時計回りに自転が促進されるので、回転軸５自体を時計回りに回転させる際に大きな効果を発揮する。
【００４２】
図７は、回転軸５を図１の右側から見て反時計回りに回転させる斜板式ピストンポンプに用いられるのに好適なシューの底面図である。このシュー２２は、連通孔２８が、シリンダ９の圧力室と連通する第１の通路２８Ａと、この第１の通路２８Ａから分岐する直線形状の２つの第２の通路２８Ｂ１，２８Ｂ２を有することは上述のシュー１２と略同じである。連通孔２８の摺接面２２Ａにおける開口部の配置が上述のシュー１２とは異なる。具体的には、シュー２２の連通孔２８の第２の通路２８Ｂ１，２８Ｂ２は、摺接面２２Ａの凹部２２Ｂにおいてシュー２２の中心軸線Ｙ２に対して軸対称に開口する２つの開口部２８Ｃ１，２８Ｃ２を有している。このうち図示左側に位置する開口部２８Ｃ１の通路の軸線Ｘ３は、シュー２２の中心軸線Ｙ２に対して連れ回りによる自転方向である図示下側にオフセットし、図示右側に位置する開口部２８Ｃ２の通路の軸線Ｘ４はシュー２２の中心軸線Ｙ２に対して連れ回りによる自転方向である図示上側にオフセットしている。このように２つの開口部２８Ｃ１，２８Ｃ２を配置すると、２つの開口部２８Ｃ１，２８Ｃ２から吐出された油液によって連れ回りによる自転方向と同方向である反時計回りにシュー２２を自転させるモーメントを発生させることができ、シュー２２に対して反時計回りの自転運動を促進させることができる。このため、先に説明したシュー１２の場合と同様、開口部２８Ｃ１，２８Ｃ２から吐出された油液の反力による自転運動と連れ回りによる自転運動との相乗効果でシュー２２の反時計回りの自転がより促進されるようになり、シューの摺接面と斜板の摺接面との間に油液をより効率的に供給することができ、流体膜がより効率的に形成され、ポンプの効率の更なる改善が達成される。
【００４３】
以上のように本実施の形態によれば、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２の通路の軸線Ｘ１，Ｘ２をシュー１２の中心軸線Ｙ１に対して傾斜させ、かつシュー１２の中心軸線Ｙ１に交わらないように形成したので、ピストンポンプの作動時に、開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出する油液流れの反力によってシュー１２，２２を積極的に自転させることができ、従来の連れ回りによる不安定な自転運動に比べてシュー１２，２２の自転運動を安定させることができ、シュー１２，２２と斜板２の潤滑状態を従来に比べて改善することができる。
【００４４】
また開口部１８Ｃ１，１８Ｃ２から吐出する油液流れの反力によりシュー１２，２２を積極的に回転させる方向が回転軸５による連れ回りによる回転方向と一致しているため、シュー１２，２２と斜板２の潤滑状態を更に改善することができる。
【００４５】
更に、本実施形態におけるシュー１２，２２の構造自体は簡易であり、特許文献１，２に記載のシューのように大きな油溜り部を設ける必要もなく、油液の漏れも少なく、油液の流出量自体も少なくすることができる。また、特許文献３に記載されているようなシューのようにシュー自体の大きさを大きくする必要もなく、シューの姿勢が傾くこともシュー自体の構造によって抑制されているために油液の流出量も少なくすることができ、ポンプの効率を高く保つことができる。
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態の斜板式ピストンポンプについて図８を用いて説明する。本実施形態における斜板式ピストンポンプも、第１の実施形態におけるシュー１２の場合と同様、回転軸を図１の右側から見て時計回りに回転させる場合のものであり、シュー以外の構成は第１の実施形態の斜板式ピストンポンプと略同じであり、詳細は省略する。
【００４６】
図８において、本実施形態のシュー３２は連通孔３８を有し、この連通孔３８は、第１の通路３８Ａと、第１の通路３８Ａから分岐する直線形状の３つの第２の通路３８Ｂ１，３８Ｂ２，３８Ｂ３とを有し、第２の通路３８Ｂ１，３８Ｂ２，３８Ｂ３は摺接面３２Ａの凹部３２Ｂに開口する３つの開口部３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３を形成する構成となっている。このようなシュー３２においても、第２の通路３８Ｂ１，３８Ｂ２，３８Ｂ３の３つの開口部３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３はシュー３２の摺接面３２Ａの凹部３２Ｂにおいてシュー３２の中心軸線Ｙ３に対して軸対称に開口している。また３つの開口部３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３は、それぞれ通路の軸線Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７がシュー３２の中心軸線Ｙ３に対して傾斜し、かつシュー３２の中心軸線Ｙ３に交わらないように連れ回りによる自転方向にオフセットして形成されている。
【００４７】
第２の実施態様のシュー３２においても、得られる効果は第１の実施形態のシュー１２、２２の場合とほぼ同様である。ただし、本実施形態のシュー３２では、開口部３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３より吐出された油液が斜板２に接触する際の反力は開口部を２つ有するシュー１２，２２に比べて強いため、より強いシューを自転させようとするモーメントが発生する。また、シュー３２の自転運動の方向と連れ回りによる自転運動の方向も同一であるためにシューの自転運動がより促進される。よって、第２の実施形態におけるシュー３２を用いることによってシュー３２の斜板２に対する姿勢を第１の実施形態のシュー１２，２２のように開口部が２つのシューに比べてより安定に保つことができ、シューと斜板との潤滑状態を良好にする効果が大きくなる。
【００４８】
なお、上記第２の実施形態では、複数の通路の本数を３本としたが、複数の通路の本数は３本以上であってもよい。かかる構成により、本数に応じてシューを自発的に自転させるモーメントが大きくなり、より高い油液状態の改善とポンプ効率向上の効果が得られる。
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態の斜板式ピストンポンプについて図９Ａ、図９Ｂを用いて説明する。第３の実施形態における斜板式ピストンポンプも、第１の実施形態におけるシュー１２の場合と同様、回転軸を図１の右側から見て時計回りに回転させる場合のものであり、シュー以外の構成は第１の実施形態の斜板式ピストンポンプと略同じであり、詳細は省略する。
【００４９】
本実施形態のシュー４２は、図９Ａ，図９Ｂに示すように、連通孔４８を有し、連通孔４８は、第１の通路４８Ａと、この第１の通路４８Ａから分岐する２つの第２の通路４８Ｂ１，４８Ｂ２とを有している。また連通孔４８の第２の通路４８Ｂ１，４８Ｂ２は、シュー４２の中心軸線Ｙ４に対して軸対称に形成され、かつ摺接面４２Ａの凹部４２Ｂにおいてシュー４２の中心軸線Ｙ４に対して軸対称に開口する２つの開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２を有している。この２つの開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２は、それぞれ各開口部における通路の軸線Ｘ８，Ｘ９がシュー４２の中心軸線Ｙ４に対して傾斜し、かつシュー４２の中心軸線Ｙ４に交わらないように形成されている。また２つの開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２は、それぞれの通路の軸線Ｘ８，Ｘ９がシュー４２の中心軸線Ｙ４に対して連れ回りによる自転方向にオフセットし、シュー４２を回転軸５の回転方向と同一方向に自転させるように形成されている。更に、本実施形態のシュー４２の構造と他の実施形態のシュー１２，２２，３２との構造の違いとして、シュー１２，２２，３２では連通孔の第２の通路が直線形状であったのに対し、本実施形態のシュー４２は連通孔４８の第２の通路４８Ｂ１，４８Ｂ２が開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２に至る途中で開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２がシュー４２の中心軸線Ｙ４から離れる方向に湾曲しており、開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２がシュー４２の中心軸線Ｙ４から大きく離れている。
【００５０】
このように構成した本実施形態のシュー４２においては、シュー４２の中心軸線Ｙ４と開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２の通路の軸線Ｘ８，Ｘ９との距離（モーメントの腕の長さ）が第１及び第２の実施形態のシュー１２，２２，３２に比べて長くなるため、第１及び第２の実施形態のシュー１２，２２，３２に比べて開口部４８Ｃ１，４８Ｃ２から吐出する油液流れの反力による回転モーメント力をより大きくすることができる。よって、シュー４２の自転を促進する力がより増加し、連れ回りによる自転運動との相乗効果と相まって結果として外部からの油液の引き込みをより効果的に行うことが可能となる。このため、シュー４２と斜板２との間の潤滑状態を、更に良好なものとすることができる。
【００５１】
このような構造のシュー４２は、例えば鋳造によって製造することができる。
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態の斜板式ピストンポンプについて図１０及び図１１を用いて説明する。図１〜９に示した実施形態ではピストンとシューの嵌合構造に関し、ピストンの後端側に凹状の球面継手部を形成し、シュー側に凸状の球面継手部を形成すると共に、シューの連通孔を、この凸状の球面継手部の凸状球面の頂部に開口し、シリンダの圧力室と連通する第１の通路と、この第１の通路から分岐する２つ又は３つの第２の通路を有するものとしたが、ピストンとシューの嵌合構造及びシューの連通孔の通路の構成はこれに限定されるものではなく、本実施形態はそれらの点の他の例を示すものである。なお、第４の実施形態における斜板式ピストンポンプも、第１の実施形態におけるシュー１２の場合と同様、回転軸を図１の右側から見て時計回りに回転させる場合のものであり、シュー及びピストン以外の構成は第１の実施形態の斜板式ピストンポンプと略同じであり、詳細は省略する。
【００５２】
この第４の実施形態の斜板式ピストンポンプにおけるシュー５２は、図１０に示すように、凹状の球面継手部５２Ｊを有し、この球面継手部５２Ｊが図示しないピストンの後端側に形成された凸状の球面継手部に嵌合することで、ピストンの後端にシュー５２が接続する構造となっている。図１１に示すように、従来このようなタイプの斜板式ピストンポンプにおけるシュー７２は、球面継手部７２Ｊの凹状球面の底部から摺接面７２Ａの凹部７２Ｂにかけて一本の連通孔７８が形成され、摺接面７２Ａに１つの開口部７８Ｃが形成される構成であった。これに対し、本実施形態の斜板式ピストンポンプにおけるシュー５２は、図１０に示すような構成となっている。
【００５３】
すなわち図１０に示すように、シュー５２が斜板２上を摺動する摺接面５２Ａを有し、摺接面５２Ａの中央部には油溜り部として機能する凹部５２Ｂが形成されている。本実施形態のシュー５２の連通孔は、凹状の球面継手部５２Ｊの凹状球面の底部に開口し、またこの凹状の球面継手部５２Ｊの凹状球面の底部から摺接面５２Ａにかけて、２つの第２の通路５８Ｂ１，５８Ｂ２で構成されており、第１〜第３の実施形態にあった、第１の通路は備えていない。これは第１〜第３の実施形態の場合は、凸状の球面継手部を有するために連通孔の長さが長くなるため、１つの第１の通路と複数の第２の通路とを有する構成とする必要があったのに対し、本実施形態では、シュー５２は凹状の球面継手部であるため連通孔の長さが短くなるためである。また２つの第２の通路５８Ｂ１，５８Ｂ２は、摺接面５２Ａの凹部５２Ｂにおいて、シュー５２の中心軸線に対して軸対称に開口する２つの開口部５８Ｃ１，５８Ｃ２を有している。この２つの開口部５８Ｃ１，５８Ｃ２は、それぞれ各開口部における通路の軸線がシュー５２の中心軸線に対して傾斜しかつシュー５２の中心軸線に交わらないように形成されている。２つの開口部５８Ｃ１，５８Ｃ２は、それぞれの通路の軸線がシュー５２の中心軸線からオフセットしており、シュー５２を回転軸５の回転方向と同一方向に自転させるように形成されている。
【００５４】
第５の実施形態のシュー５２においても、油液が２つの第２の通路５８Ｂ１，５８Ｂ２を介して２つの開口部５８Ｃ１，５８Ｃ２から吐出されることにより流体流れに対する反力を生じさせ、シュー５２の自転を促進するモーメントを発生させることができる。したがって、本実施形態のシュー５２でも、上述の第１〜第４の実施形態におけるシューの場合と同様、シュー５２の構造によるシュー５２の自転運動と、回転軸による連れ回りによるシュー５２の自転運動との相乗効果によってシュー５２の斜板２に対する姿勢を安定させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ ケーシング
１Ａ ケーシング本体
１Ｂ リアケーシング
２ 斜板
２Ａ 斜板の摺接面
２Ｂ 軸挿通穴
３ 弁板
４Ａ 吸入ポート
４Ｂ 吐出ポート
５ 回転軸
５Ａ 一端
７ シリンダブロック
８ スプライン
９ シリンダ
９Ａ シリンダポート
１０ ピストン
１０Ｊ 継手部
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２ シュー
１２Ａ，２２Ａ，３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ，６２Ａ，７２Ａ シューの摺接面
１２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ，７２Ｂ 凹部
１２Ｊ，５２Ｊ，７２Ｊ 球面継手部
１４ 斜板支持体
１５ リテーナ
１５Ａ 挿嵌穴
１５Ｂ シュー支持穴
１６ 押え部材
１６Ａ，１６Ｂ 軸受
１７Ａ 供給通路
１７Ｂ 排出通路
１８，２８，３８，４８，６８，７８ 連通孔
１８Ａ 第１の通路
１８Ｂ１，１８Ｂ２，４８Ｂ１，４８Ｂ２，５８Ｂ１，５８Ｂ２ 第２の通路
１８Ｃ１，１８Ｃ２，２８Ｃ１，２８Ｃ２，３８Ｃ１，３８Ｃ２，３８Ｃ３，４８Ｃ１，４８Ｃ２，５８Ｃ１，５８Ｃ２，７８Ｃ 開口部
２０ 斜板式ピストンポンプ
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７，Ｘ８，Ｘ９ 通路の軸線
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４ シューの中心軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、前記回転軸と共に回転するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの回転軸方向に穿設された複数のシリンダと、前記複数のシリンダ内に擢動可能に設けられた複数のピストンと、前記複数のピストンの先端に球面継手を介して装着された複数のシューと、前記複数のシューが擢動する斜板とを備えた斜板式ピストンポンプにおいて、
前記複数のシューは、それぞれ前記斜板上を摺動する摺接面と、この摺接面で開口し、前記シリンダ内から前記斜板と各シューとの間に潤滑用の油液を供給する連通孔とを有し、前記連通孔は、前記摺接面において前記シューの中心軸線に対して軸対称に開口する複数の開口部を有し、前記複数の開口部は、それぞれ各開口部における通路の軸線が前記シューの中心軸線に対して傾斜しかつ前記シューの中心軸線に交わらないように形成されていることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記複数の開口部は、前記シューを前記回転軸の回転方向と同一方向に自転させるように、前記複数の開口部の通路の軸線が前記シューの中心軸線に対して前記シューの自転運動の回転方向と同一方向にオフセットして形成されていることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は直線形状であることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は前記複数の開口部に至る途中において前記複数の開口部が前記シューの中心軸線から離れる方向に湾曲していることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は２本であることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は３本以上であることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項１】
回転軸と、前記回転軸と共に回転するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの回転軸方向に穿設された複数のシリンダと、前記複数のシリンダ内に擢動可能に設けられた複数のピストンと、前記複数のピストンの先端に球面継手を介して装着された複数のシューと、前記複数のシューが擢動する斜板とを備えた斜板式ピストンポンプにおいて、
前記複数のシューは、それぞれ前記斜板上を摺動する摺接面と、この摺接面で開口し、前記シリンダ内から前記斜板と各シューとの間に潤滑用の油液を供給する連通孔とを有し、前記連通孔は、前記摺接面において前記シューの中心軸線に対して軸対称に開口する複数の開口部を有し、前記複数の開口部は、それぞれ各開口部における通路の軸線が前記シューの中心軸線に対して傾斜しかつ前記シューの中心軸線に交わらないように形成されていることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記複数の開口部は、前記シューを前記回転軸の回転方向と同一方向に自転させるように、前記複数の開口部の通路の軸線が前記シューの中心軸線に対して前記シューの自転運動の回転方向と同一方向にオフセットして形成されていることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は直線形状であることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は前記複数の開口部に至る途中において前記複数の開口部が前記シューの中心軸線から離れる方向に湾曲していることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は２本であることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の斜板式ピストンポンプにおいて、
前記連通孔は、前記シリンダと連通しかつ前記複数の開口部で開口する複数の通路を有し、前記複数の通路は３本以上であることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８４７０７（Ｐ２０１２−１８４７０７Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４８０１６（Ｐ２０１１−４８０１６）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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