JP2547643B2 - Swash plate type hydraulic rotary machine - Google Patents
Swash plate type hydraulic rotary machineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、斜板ポンプ、モータ等の斜板型液圧回転機
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a swash plate type hydraulic rotating machine such as a swash plate pump and a motor.
一般に、斜板型液圧回転機は例えば実開昭63−134176
号公報に示すように、シリンダ内でピストンを往復動さ
せるため、該ピストンの先端側にシューを揺動自在に設
け、シリンダブロックの軸線に対して傾斜した斜板の上
を該シリンダブロックの回転と共にシューが摺動するよ
うに構成している。そこで、第4図ないし第6図に従来
技術によるこの種の斜板型液圧モータを示す。Generally, a swash plate type hydraulic rotating machine is, for example, the actual open sho 63-134176.
As shown in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-242, in order to reciprocate a piston in a cylinder, a shoe is swingably provided on the tip side of the piston, and the cylinder block rotates on a swash plate inclined with respect to the axis of the cylinder block. Together with this, the shoe is configured to slide. Therefore, FIGS. 4 to 6 show a swash plate type hydraulic motor of this type according to the prior art.
図において、1はケーシングで、該ケーシング1は軸
方向一側が閉塞した筒体状の本体ケーシング1Aと、該本
体ケーシング1Aの軸方向他側に固着されたリアケーシン
グ1Bとからなっており、該本体ケーシング1Aの軸方向一
側内側には本体ケーシング1Aの軸線に対して傾斜した摺
接面2Aを有する斜板2が固着されている。3は該斜板2
と対向するようにリアケーシング1Bの内面に固着された
弁板で、該弁板3には一対の眉形ポート4,5が形成され
ており、該眉形ポート4,5はリアケーシング1Bに形成し
た給排通路(図示せず)と連通している。In the figure, reference numeral 1 denotes a casing, which comprises a cylindrical main body casing 1A closed on one axial side and a rear casing 1B fixed to the other axial side of the main casing 1A. A swash plate 2 having a sliding contact surface 2A inclined with respect to the axis of the main body casing 1A is fixed to the inside of the main body casing 1A in the axial direction. 3 is the swash plate 2
Is a valve plate fixed to the inner surface of the rear casing 1B so as to be opposed to the valve casing 3, and a pair of eyebrow ports 4 and 5 are formed on the valve plate 3. It communicates with the formed supply / discharge passage (not shown).
6は前記斜板2と弁板3を貫通した状態でケーシング
1に軸受7,8を介して設けられた回転軸、9は該回転軸
6に嵌着されたシリンダブロックで、該シリンダブロッ
ク9は前記弁板3と摺接しつつ回転するようになってい
る。10,10,…は前記斜板2に対向してシリンダブロック
9の軸方向に穿設された複数のシリンダで、該各シリン
ダ10は連通路11,11,…を介して弁板3の眉形ポート4,5
とそれぞれ連通するようになっている。Reference numeral 6 denotes a rotary shaft provided in the casing 1 through bearings 7 and 8 in a state of penetrating the swash plate 2 and the valve plate 3, and 9 denotes a cylinder block fitted to the rotary shaft 6, the cylinder block 9 Rotate while slidingly contacting the valve plate 3. , 10 are a plurality of cylinders facing the swash plate 2 and bored in the axial direction of the cylinder block 9, and each of the cylinders 10 has an eyebrow of the valve plate 3 via a communication passage 11, 11 ,. Model port 4,5
It is designed to communicate with each.
12,12,…は前記シリンダ10,10,…内に摺動可能に設け
られたピストンで、該各ピストン12は先端側に凹球面部
12Aが形成されている。また、各ピストン12の軸方向に
は該凹球面部12Aの底部中央に開口する油室13、該油室1
3に連通する小径油路14及び該小径油路14に連通する大
径油路15がそれぞれ形成されている。12, 12, ... Are pistons slidably provided in the cylinders 10, 10 ,.
12A is formed. Further, in the axial direction of each piston 12, an oil chamber 13 opening at the center of the bottom of the concave spherical surface portion 12A, the oil chamber 1
A small-diameter oil passage 14 communicating with 3 and a large-diameter oil passage 15 communicating with the small-diameter oil passage 14 are formed.
16,16,…は前記ピストン12の先端側に揺動自在に連結
されたシューで、該各シュー16はピストン12の凹球面部
12Aに嵌合する球面継手部16Aと、後述するシールランド
18が斜板2の摺接面2A上を摺動するディスク部16Bとか
ら一体に形成されている。そして、該シュー16のディス
ク部16B平坦面には中央に位置して円皿状の静圧ポケッ
ト17が凹設され、その外周側は斜板2と摺接する円環状
のシールランド18になっており、該静圧ポケット17に連
通してシュー16の軸方向にはシリンダ10内の圧油を静圧
ポケット17内に導くための油通孔19が穿設されている。
そして、上述の如く形成されるシュー16は、シリンダブ
ロック9の回転に伴なって斜板2の摺接面2A上を摺動す
るように、シュー押え板20によって斜板2に当接されて
いる。, 16 are shoes which are swingably connected to the tip end side of the piston 12, and each shoe 16 is a concave spherical surface portion of the piston 12.
Spherical joint 16A that fits into 12A and seal land described later
18 is integrally formed with the disk portion 16B that slides on the sliding contact surface 2A of the swash plate 2. A disk-shaped static pressure pocket 17 is provided at the center of the flat surface of the disk portion 16B of the shoe 16 and has an annular seal land 18 slidably contacting the swash plate 2 on the outer peripheral side thereof. An oil passage hole 19 is formed in the shoe 16 so as to communicate with the static pressure pocket 17 and guide the pressure oil in the cylinder 10 into the static pressure pocket 17.
The shoe 16 formed as described above is brought into contact with the swash plate 2 by the shoe pressing plate 20 so as to slide on the sliding contact surface 2A of the swash plate 2 as the cylinder block 9 rotates. There is.
従来技術は上述の如く構成されるが、次にその作動に
ついて説明する。The prior art is constructed as described above, and its operation will be described below.
図示しない液圧ポンプから吐出された圧油はリアケー
シング1Bに設けられた供給通路、弁板3の一方の眉形ポ
ート4、シリンダブロック9の連通路11を順次介してシ
リンダ10内に供給される。シリンダ10内の圧油の液圧は
ピストン12をシリンダ10内から伸長させる方向に作用
し、ピストン12を軸方向に押動せしめる結果、シュー16
は斜板2に押付けられる。斜板2はピストン12の軸線に
対して傾斜しているから、シュー16は摺接面2A上を摺動
し、押付け力の反力によってピストン12はシリンダブロ
ック9を回転させ、該シリンダブロック9と共に回転軸
6が回転する。Pressure oil discharged from a hydraulic pump (not shown) is supplied into the cylinder 10 sequentially through a supply passage provided in the rear casing 1B, one eyebrow port 4 of the valve plate 3 and a communication passage 11 of the cylinder block 9. It The hydraulic pressure of the pressure oil in the cylinder 10 acts in a direction to extend the piston 12 from the inside of the cylinder 10 and pushes the piston 12 in the axial direction.
Is pressed against the swash plate 2. Since the swash plate 2 is inclined with respect to the axis of the piston 12, the shoe 16 slides on the sliding contact surface 2A and the piston 12 rotates the cylinder block 9 by the reaction force of the pressing force. At the same time, the rotary shaft 6 rotates.
上述の如くシリンダブロック9が回転して各連通路11
が一側の眉形ポート4と連通し、各シリンダ10内に圧油
が供給されてピストン12がシリンダ10内から伸長する供
給行程では、ピストン12が回転軸6に回転力が与える。
一方、シリンダブロック9の回転に伴なって各連通路11
が他側の眉形ポート5と連通し、ピストン12がシリンダ
10内に進入する排出行程ではピストン12がシリンダ10内
の油液を連通路11,眉形ポート5を順次介して排出通路
側に排出するようになっている。As described above, the cylinder block 9 rotates and each communication passage 11
Is communicated with the eyebrow port 4 on one side, and in the supply stroke in which the pressure oil is supplied into each cylinder 10 and the piston 12 extends from the inside of the cylinder 10, the piston 12 applies a rotational force to the rotating shaft 6.
On the other hand, as the cylinder block 9 rotates, each communication passage 11
Communicates with the eyebrow port 5 on the other side, and the piston 12 is the cylinder
In the discharge stroke of entering the inside of the cylinder 10, the piston 12 discharges the oil liquid in the cylinder 10 to the discharge passage side through the communication passage 11 and the eyebrow port 5 in sequence.
また、上述したモータ作用中、シュー16に設けた静圧
ポケット17内には、シリンダ10内の圧油が大径油路15,
小径油路14,油室13,油通孔19を順次介して導入されてお
り、当該圧油の液圧によって斜板2の摺接面2Aとシュー
16との間には適正な油膜が形成され、両者間の摩擦損失
を低減するようになっている。Further, during the operation of the motor described above, the pressure oil in the cylinder 10 is transferred to the large-diameter oil passage 15, in the static pressure pocket 17 provided in the shoe 16.
It is introduced through the small-diameter oil passage 14, the oil chamber 13, and the oil passage hole 19 in order, and the sliding contact surface 2A of the swash plate 2 and the shoe are driven by the hydraulic pressure of the pressure oil.
An appropriate oil film is formed between 16 and 16 to reduce the friction loss between them.
ところで、従来技術によればシュー16が斜板2上を円
滑に摺動するように、平坦なシールランド18を高精度に
加工してあるが、高圧の圧油が作用するとピストン12の
押付力によりシュー16は、斜板2に第5図に示すシール
ランド18の内周部18Aが特に高い接触面圧になるような
状態で押し付けられる。By the way, according to the prior art, the flat seal land 18 is processed with high accuracy so that the shoe 16 slides smoothly on the swash plate 2. However, when high pressure oil acts, the pressing force of the piston 12 is increased. As a result, the shoe 16 is pressed against the swash plate 2 in a state where the inner peripheral portion 18A of the seal land 18 shown in FIG. 5 has a particularly high contact surface pressure.
ところで、液圧モータの運転中は静圧ポケット17には
圧油が供給されてピストン12による押付力を打消す方向
の離反力をシュー16に作用させると共に、シュー16は斜
板2上を高速で摺動しているためシュー16と斜板2との
間に適正な油膜が形成されるから、前述の如くシールラ
ンド18の内周部18Aの接触面圧が高くなってもシュー16
は円滑に摺動することができ、液圧モータの機械効率が
低下することはない。By the way, during operation of the hydraulic motor, pressure oil is supplied to the static pressure pockets 17 so that the separating force in the direction of canceling the pressing force by the piston 12 acts on the shoe 16, and the shoe 16 moves on the swash plate 2 at high speed. Since a proper oil film is formed between the shoe 16 and the swash plate 2 due to the sliding of the shoe 16, even if the contact surface pressure of the inner peripheral portion 18A of the seal land 18 becomes high as described above, the shoe 16
Can slide smoothly, and the mechanical efficiency of the hydraulic motor does not decrease.
これに対し、液圧モータが停止してしまうと、静圧ポ
ケット17には圧油が供給されないため、液圧モータを長
い時間に亘り停止させていると、シュー16と斜板2との
間は油膜切れの状態となってしまうことがある。そし
て、このような停止状態にある液圧モータをその後に始
動させるときには、シュー16と斜板2との間に適正な油
膜を確保するのが難しく、この状態でシールランド18の
内周部18Aの接触面圧が上昇すると、シュー16と斜板2
との摩擦力が著しく増大してしまう。On the other hand, when the hydraulic motor stops, the pressure oil is not supplied to the static pressure pockets 17. Therefore, if the hydraulic motor is stopped for a long time, the space between the shoe 16 and the swash plate 2 is reduced. May be out of oil film. When the hydraulic motor in such a stopped state is subsequently started, it is difficult to secure a proper oil film between the shoe 16 and the swash plate 2. In this state, the inner peripheral portion 18A of the seal land 18 is When the contact surface pressure of the shoe rises, the shoe 16 and the swash plate 2
The frictional force between and increases significantly.
特に、液圧モータの始動時におけるシュー16と斜板2
との間の摩擦損失は、モータ全体の損失のうち約40%を
占めており、始動時には負荷及び静止摩擦に抗する大き
な始動トルクが必要となる上に、前述のようにシュー16
と斜板2との間にも大きな摩擦力が作用するため、これ
らの摩擦損失によって液圧モータの出力トルクが著しく
低下してしまうという問題がある。Especially, the shoe 16 and the swash plate 2 at the time of starting the hydraulic motor.
The friction loss between the motor and the motor accounts for about 40% of the loss of the entire motor, which requires a large starting torque to withstand the load and the static friction at the time of starting.
Since a large frictional force also acts between the swash plate 2 and the swash plate 2, there is a problem that the output torque of the hydraulic motor is significantly reduced due to the frictional loss.
ここで、第6図は液圧モータの始動時における入口圧
力Pと出力トルクTとの関係を、液圧モータの理論押し
除け容積を75.1cc/revとした条件下で実際の測定結果と
して示している。Here, FIG. 6 shows the relationship between the inlet pressure P and the output torque T at the time of starting the hydraulic motor as actual measurement results under the condition that the theoretical displacement of the hydraulic motor is 75.1 cc / rev. ing.
即ち、第6図に示す特性線において、液圧モータの始
動時にその入口圧力Pを圧力P1(例えばP1=350kg/c
m2)まで漸次上昇させると、これに応じて出力トルクT
はトルク値T1(例えばT1=34.6〜37.1kg・m)程度まで
増大する。しかし、その後に入口圧力Pを圧力P1から漸
次減少させても、出力トルクTは一時的にトルク値T1を
維持し、その後に入口圧力Pをさらに減少させるのに応
じて出力トルクTは漸次低下するようになる。That is, in the characteristic line shown in FIG. 6, when the hydraulic motor is started, its inlet pressure P is changed to pressure P1 (for example, P1 = 350 kg / c).
When gradually increased to m 2 ), the output torque T
Increases to a torque value T1 (for example, T1 = 34.6 to 37.1 kg · m). However, even if the inlet pressure P is gradually reduced from the pressure P1 thereafter, the output torque T temporarily maintains the torque value T1, and the output torque T is gradually reduced as the inlet pressure P is further reduced thereafter. Come to do.
この場合、特性線の傾きは、例えば液圧モータのシュ
ー16と斜板2との間に発生する摩擦力に依存し、摩擦力
が大きくなれば特性線の傾きは小さくなり、摩擦力を小
さくすれば傾きが大きくなって、機械効率100%の理論
出力トルク特性を示すOA線に近付けることができる。ま
た、入口圧力Pを圧力P1から漸次減少させるときに、出
力トルクTが一時的にトルク値T1に維持される理由につ
いても、シュー16と斜板2との間に生じる摩擦力の影響
と考えられる。In this case, the slope of the characteristic line depends on, for example, the frictional force generated between the shoe 16 of the hydraulic motor and the swash plate 2, and the larger the frictional force, the smaller the slope of the characteristic line and the smaller the frictional force. If so, the inclination becomes large, and it can be brought close to the OA line showing the theoretical output torque characteristic of 100% mechanical efficiency. The reason why the output torque T is temporarily maintained at the torque value T1 when the inlet pressure P is gradually reduced from the pressure P1 is also considered to be the influence of the frictional force generated between the shoe 16 and the swash plate 2. To be
また、出力トルクの測定時には、液圧モータの回転軸
6が僅かに回転させ、その回転位相を順次変えながら測
定作業を複数数回繰り返すことにより、第6図に例示す
るような出力トルクTの特性を得ている。そして、この
測定結果から判断しても、従来技術にあっては、シュー
16と斜板2との間に発生する摩擦力が大きいために出力
トルクTのトルク値T1(例え板T1=34.6〜37.1kg・m)
が小さく、かつそのバラツキも大きくなっている。Further, at the time of measuring the output torque, the rotary shaft 6 of the hydraulic motor is slightly rotated, and the measurement work is repeated a plurality of times while sequentially changing the rotation phase, so that the output torque T illustrated in FIG. It has the characteristics. And even if judged from this measurement result, in the conventional technology, the shoe
The torque value T1 of the output torque T due to the large frictional force generated between the 16 and the swash plate 2 (eg plate T1 = 34.6 to 37.1 kg ・ m)
Is small and the variation is large.
ところで、液圧モータを用いた機械、装置にあって
は、一般に運転時の出力トルクよりも始動時の出力トル
クの方が大きいから、始動時の出力トルクが小さいと当
該機械、装置を始動できないことになる。このため、容
量の大きい液圧モータを使用したり或いは液圧モータの
液圧を高くする必要があり、装置全体の大型化、装置の
強度向上を図らなければならないという問題がある。By the way, in a machine or device using a hydraulic motor, the output torque at the start is generally larger than the output torque at the time of operation. Therefore, if the output torque at the start is small, the machine or the device cannot be started. It will be. For this reason, it is necessary to use a hydraulic motor having a large capacity or to increase the hydraulic pressure of the hydraulic motor, and there is a problem in that the size of the entire apparatus and the strength of the apparatus must be improved.
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、始動時における出力トルク効率の高い斜板型液圧回
転機を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a swash plate type hydraulic rotating machine having high output torque efficiency at the time of starting.
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、ピストンの先端側でシリンダブロックの回
転に伴なって斜板上を揺動するシューに、前記斜板と摺
接するシールランド側に位置しシリンダ内から圧油が供
給される静圧ポケットと、該静圧ポケットと前記シール
ランドとの間に形成され、該静圧ポケットの周縁を段差
部を介して取囲む浅底の補助静圧ポケットとを設け、該
補助静圧ポケットは、前記静圧ポケットの周縁を1〜2m
mの径方向寸法で全周に亘って取囲み、その深さ寸法が
0.001〜0.003mm程度の微小な深さとなるように形成した
ことにある。In order to solve the above-mentioned problems, a feature of the configuration adopted by the present invention is that a seal land slidably contacting the swash plate is attached to a shoe that swings on the swash plate with the rotation of the cylinder block on the tip side of the piston. A static pressure pocket located on the side and supplied with pressure oil from the inside of the cylinder, and a shallow bottom formed between the static pressure pocket and the seal land and surrounding the peripheral edge of the static pressure pocket via a step portion. An auxiliary static pressure pocket is provided, and the auxiliary static pressure pocket has a peripheral edge of the static pressure pocket of 1 to 2 m.
It is surrounded by a radial dimension of m over the entire circumference and its depth dimension is
It is formed to have a minute depth of about 0.001 to 0.003 mm.
上記構成により、シューの静圧ポケットとシールラン
ドとの間に微小な深さ寸法(0.001〜0.003mm程度)をも
って形成した浅底の補助静圧ポケットは、前記静圧ポケ
ットの周縁を段差部を介して全周に亘り1〜2mmの径方
向寸法で取囲んでいるから、液圧回転機の停止時に静圧
ポケットへの圧油の供給が断たれたときでも、油液の表
面張力等を利用して補助静圧ポケット内に十分な油液を
確保でき、斜板との間に油膜を形成し続けることができ
る。そして、液圧回転機を始動するときに、高圧の圧油
が作用しシューと斜板との接触面圧が高くなっても、前
記補助静圧ポケットによりシューと斜板との間に適正な
油膜を形成でき、シールランド内周側等で斜板との間に
大きな摩擦力が発生するのを確実に防止することができ
る。With the above structure, the shallow auxiliary static pressure pocket formed with a minute depth dimension (about 0.001 to 0.003 mm) between the static pressure pocket of the shoe and the seal land has a stepped portion at the periphery of the static pressure pocket. Since it is surrounded by a radial dimension of 1 to 2 mm over the entire circumference, even if the supply of pressure oil to the static pressure pocket is cut off when the hydraulic rotary machine is stopped, the surface tension of the oil liquid etc. By utilizing this, sufficient oil liquid can be secured in the auxiliary static pressure pocket, and an oil film can be continuously formed between the auxiliary static pressure pocket and the swash plate. When the hydraulic rotary machine is started, even if the contact surface pressure between the shoe and the swash plate becomes high due to the action of high pressure oil, the auxiliary static pressure pocket ensures a proper gap between the shoe and the swash plate. An oil film can be formed, and it is possible to reliably prevent a large frictional force from being generated between the swash plate and the inner peripheral side of the seal land.
以下、本発明の実施例による斜板型液圧回転機を第1
図ないし第3図に基づき液圧モータとして用いた場合を
例に挙げて説明する。なお、実施例では前述した第4図
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。Hereinafter, the first embodiment of the swash plate type hydraulic rotating machine according to the present invention will be described.
A case where the hydraulic motor is used as an example will be described with reference to FIGS. In the embodiment, the same components as those of the prior art shown in FIG.
The description will be omitted.
而して、第1図及び第2図は本発明の第1の実施例を
示している。1 and 2 show the first embodiment of the present invention.
図中、21は本実施例で用いるシューを示し、該シュー
21は前記従来技術で述べたシュー16と同様に、球面継手
段21Aとディスク部21Bとから構成され、球面継手部21A
側にはディスク部21Bに向けて延び後述の静圧ポケット2
2内に圧油を導くための油通孔19が穿設されている。In the figure, 21 indicates a shoe used in this embodiment,
Like the shoe 16 described in the prior art, 21 is composed of a spherical joint means 21A and a disk portion 21B, and the spherical joint portion 21A
Hydrostatic pocket 2 described later extends toward the disk portion 21B.
An oil passage hole 19 for guiding pressure oil is bored in the inside of 2.
22はシュー21のディスク部21B平坦面中央に凹設され
た円皿状の静圧ポケットを示し、該静圧ポケット22も従
来技術で述べた静圧ポケット17とほぼ同様に形成され、
その外周側は斜板2の摺接面2A上を摺動するシールラン
ド23になっている。しかし、該静圧ポケット22はシール
ランド23との間に後述の補助静圧ポケット24が形成さ
れ、該静圧ポケット22と補助静圧ポケット24との間は環
状の段差部22Aとなっている。Reference numeral 22 denotes a disc-shaped static pressure pocket recessed in the center of the flat surface of the disk portion 21B of the shoe 21, and the static pressure pocket 22 is also formed in substantially the same manner as the static pressure pocket 17 described in the prior art.
The outer peripheral side is a seal land 23 that slides on the sliding contact surface 2A of the swash plate 2. However, an auxiliary static pressure pocket 24 described later is formed between the static pressure pocket 22 and the seal land 23, and an annular step portion 22A is formed between the static pressure pocket 22 and the auxiliary static pressure pocket 24. .
24は静圧ポケット22とシールランド23との間に位置し
てディスク部21Bの平坦面側に形成された補助静圧ポケ
ットを示し、該補助静圧ポケット24は、例えば1000〜50
00mm程度の大きな曲率半径を有する浅底の凹球面状に形
成され、静圧ポケット22の周縁を全周に亘り段差部22A
を介して取囲むようになっている。Reference numeral 24 indicates an auxiliary static pressure pocket formed between the static pressure pocket 22 and the seal land 23 on the flat surface side of the disk portion 21B, and the auxiliary static pressure pocket 24 is, for example, 1000 to 50.
It is formed as a shallow concave spherical surface having a large radius of curvature of about 00 mm, and the step portion 22A is formed over the entire circumference of the static pressure pocket 22.
It is designed to be surrounded by.
ここで、該補助静圧ポケット24は静圧ポケット22より
も僅かに大径で、その径方向寸法aをa=1〜2mm程度
とし、かつ深さ方向寸法bをb=0.001〜0.003mm程度と
するのが望ましく、静圧ポケット22とシールランド23と
の各面積比を実質上変化させることがないように補助静
圧ポケット24は形成されている。そして、該補助静圧ポ
ケット24はこのように微小な深さ寸法を有することによ
り、油液の表面張力等を利用して補助静圧ポケット24内
に油液を常に確保でき、斜板2の摺接面2Aとの間に油膜
を形成し続けるようになっている。Here, the auxiliary static pressure pocket 24 has a diameter slightly larger than that of the static pressure pocket 22 and has a radial dimension a of about 1 to 2 mm and a depth dimension b of about b to 0.001 to 0.003 mm. The auxiliary static pressure pocket 24 is formed so that the area ratio of the static pressure pocket 22 and the seal land 23 is not substantially changed. Since the auxiliary static pressure pocket 24 has such a minute depth dimension, it is possible to always secure the oil liquid in the auxiliary static pressure pocket 24 by utilizing the surface tension of the oil liquid and the like. An oil film is continuously formed between the sliding contact surface 2A.
本実施例による液圧モータは上述の如き構成を有する
もので、その基本的作動については従来技術によるもの
と実質的に異なるところはない。The hydraulic motor according to the present embodiment has the above-mentioned configuration, and its basic operation is substantially the same as that of the conventional art.
然るに、本実施例では、シュー21のディスク部21A平
坦面側に、静圧ポケット22とシールランド23との間に位
置して静圧ポケット22の周縁を環状の段差部22Aを介し
て全周に亘り取囲む浅底の補助静圧ポケット24を設け、
該補助静圧ポケット24を静圧ポケット22よりも僅かに大
径で、その径方向寸法aが例えばa=1〜2mm程度とな
り、深さ方向寸法bがb=0.001〜0.003mm程度となるよ
うに微小な深さ寸法をもって浅底の凹球面状に形成した
から、油液の表面張力等を利用して補助静圧ポケット24
内に油液を常に確保することが可能となり、シュー21の
ディスク部21A平坦面側で斜板2の摺接面2Aとの間に油
膜を形成し続けることができる。However, in the present embodiment, on the flat surface side of the disc portion 21A of the shoe 21, the circumferential edge of the static pressure pocket 22 is located between the static pressure pocket 22 and the seal land 23 and is surrounded by the annular step portion 22A. A shallow static pressure pocket 24 is provided that surrounds the
The auxiliary static pressure pocket 24 has a diameter slightly larger than that of the static pressure pocket 22, and the radial dimension a is, for example, a = 1 to 2 mm, and the depth dimension b is b = 0.001 to 0.003 mm. Since it is formed in a shallow concave spherical shape with a minute depth dimension, the auxiliary static pressure pocket 24 is used by utilizing the surface tension of the oil liquid.
It is possible to always secure the oil liquid therein, and it is possible to continue to form an oil film between the flat surface side of the disk portion 21A of the shoe 21 and the sliding contact surface 2A of the swash plate 2.
かくして、本実施例によれば、液圧モータを停止さ
せ、シュー21の静圧ポケット22に圧油を供給しない状態
であっても、油液の表面張力等を利用して補助静圧ポケ
ット24内に油液を確保でき、斜板2との間に油膜を形成
し続けることができる。そして、液圧モータを始動する
際に高圧の圧油が作用し、シュー21と斜板2との接触面
圧が高くなったときでも、補助静圧ポケット24によりシ
ュー21と斜板2との間に適正な油膜を確保でき、シール
ランド23の内周側等で斜板2との間に大きな摩擦力が発
生するのを確実に防止することができる。Thus, according to the present embodiment, even when the hydraulic motor is stopped and the pressure oil is not supplied to the static pressure pocket 22 of the shoe 21, the auxiliary static pressure pocket 24 is utilized by utilizing the surface tension of the oil liquid. The oil liquid can be secured inside, and the oil film can continue to be formed between the oil liquid and the swash plate 2. Then, even when the high pressure oil acts when starting the hydraulic motor and the contact surface pressure between the shoe 21 and the swash plate 2 becomes high, the auxiliary static pressure pocket 24 causes the shoe 21 and the swash plate 2 to contact each other. A proper oil film can be secured between them, and it is possible to reliably prevent a large frictional force from being generated between the swash plate 2 and the inner peripheral side of the seal land 23.
また、シュー21を組込んだ状態で液圧モータの始動時
における入口圧力Pと出力トルクTとの関係を、従来技
術の場合と同様の条件下で実験を行うことによって確認
し、第2図に示すような測定結果を得た。そして、この
測定結果からも従来技術の液圧モータに比較して始動時
の出力トルクTを、理論出力トルク(機械効率100%)
を示すOA線に近付けて、出力トルクTのトルク値Taを、
例えば37.8〜39.6kg・m程度まで大きくすることがで
き、しかもその特性にバラツキが小さくなっていること
を確認できた。Further, the relationship between the inlet pressure P and the output torque T at the time of starting the hydraulic motor in the state where the shoe 21 is incorporated is confirmed by conducting an experiment under the same conditions as in the case of the prior art, and FIG. The measurement results shown in are obtained. Also, from this measurement result, the output torque T at the time of starting is compared with the theoretical output torque (mechanical efficiency 100%) in comparison with the hydraulic motor of the prior art.
, And the torque value Ta of the output torque T,
For example, it was possible to increase the size to 37.8 to 39.6 kg · m, and it was confirmed that the variation in the characteristics was small.
従って、本実施例によれば、シュー21と斜板2との間
の摩擦損失を大幅に減少でき、液圧モータの始動時にお
ける出力トルクTを効果的に増大させることができる。
このため、従来技術によるものに比較して液圧モータの
容量を小さくすることが可能となり、装置全体の小型
化、軽量化を図ることができる等、種々の効果を奏す
る。Therefore, according to this embodiment, the friction loss between the shoe 21 and the swash plate 2 can be greatly reduced, and the output torque T at the time of starting the hydraulic motor can be effectively increased.
Therefore, the capacity of the hydraulic motor can be made smaller than that of the conventional technology, and various effects such as reduction in size and weight of the entire apparatus can be achieved.
次に、第3図は本発明の第2の実施例を示し、本実施
例の特徴は、シュー31の静圧ポケット32とシールランド
33との間に設ける補助静圧ポケット34を、一定の微小深
さを有する浅底の平板円環状に形成したことにある。Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, which is characterized by the static pressure pocket 32 of the shoe 31 and the seal land.
The auxiliary static pressure pocket 34 provided between the auxiliary static pressure pocket 33 and the auxiliary static pressure 33 is formed in a shallow flat plate annular shape having a certain minute depth.
ここで、前記シュー31及び静圧ポケット32は前記第1
の実施例で述べたシュー21及び静圧ポケット22と同様に
形成されている。そして、静圧ポケット32と補助静圧ポ
ケット34との間には環状の段差部32Aが形成され、補助
静圧ポケット34は静圧ポケット32の周縁を全周に亘り段
差部32Aを介して取囲むようになっている。また、補助
静圧ポケット34の大きさは、前記第1実施例で述べた補
助静圧ポケット24と同様に径方向寸法aがa=1〜2m
m、深さ方向寸法bがb=0.001〜0.003mm程度となるよ
うに形成するのが望ましい。Here, the shoe 31 and the static pressure pocket 32 are the first
It is formed similarly to the shoe 21 and the static pressure pocket 22 described in the above embodiment. Further, an annular step portion 32A is formed between the static pressure pocket 32 and the auxiliary static pressure pocket 34, and the auxiliary static pressure pocket 34 covers the peripheral edge of the static pressure pocket 32 over the entire circumference via the step portion 32A. It is supposed to be surrounded. The size of the auxiliary static pressure pocket 34 is the same as the auxiliary static pressure pocket 24 described in the first embodiment, with the radial dimension a being a = 1 to 2 m.
It is desirable to form m so that the dimension b in the depth direction is about b = 0.001 to 0.003 mm.
かくして、このように構成される本実施例にあって
も、シュー31に設けた補助静圧ポケット34により、斜板
2の摺接面2Aとの間に油膜を形成し続けることができ、
前記第1実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができ
るが、特に本実施例では、補助静圧ポケット34を微小深
さをもって浅底の平板円環状に形成したから、補助静圧
ポケット34の加工が比較的容易になる等の利点がある。Thus, even in this embodiment having such a configuration, the auxiliary static pressure pocket 34 provided in the shoe 31 can continue to form an oil film between the sliding contact surface 2A of the swash plate 2 and
Although it is possible to obtain substantially the same operational effect as the first embodiment, particularly in this embodiment, since the auxiliary static pressure pocket 34 is formed in a shallow flat plate annular shape with a minute depth, the auxiliary static pressure pocket 34 is formed. Has advantages such as relatively easy processing.
なお、第1及び第2実施例の補助静圧ポケット24,34
は前述した大きさの微小空間からなっており、これによ
って静圧ポケット22(32)とシールランド23(33)との
面積比が変ることはないから、シュー21(31)が斜板2
から浮上がって圧油の漏れ量が増大するという問題はな
い。Incidentally, the auxiliary static pressure pockets 24, 34 of the first and second embodiments
Has a small space of the above-mentioned size, and this does not change the area ratio between the static pressure pocket 22 (32) and the seal land 23 (33).
There is no problem that the amount of pressure oil leaks out of the air and increases.
本発明は以上詳述した如くであって、シューの静圧ポ
ケットとシールランドとの間には、前記静圧ポケットの
周縁を段差部を介して取囲む浅底の補助静圧ポケットを
設け、該補助静圧ポケットは1〜2mmの径方向寸法で前
記静圧ポケットの周縁を全周に亘って取囲み、その深さ
寸法が0.001〜0.003mm程度の微小な深さとなるように形
成したから、当該液圧回転機の停止時に静圧ポケットへ
の圧油の供給が断たれたときでも、油液の表面張力等を
利用して補助静圧ポケット内に十分な油液を確保でき、
斜板との間に油膜を形成し続けることができる。そし
て、当該液圧回転機を始動する際に高圧の圧油が作用し
て、シューと斜板との接触面圧が高くなった場合でも、
前記補助静圧ポケットによりシューと斜板との間に適正
な油膜を確保でき、シューと斜板との間の摩擦損失を確
実に低減することができる。従って、当該液圧回転機の
始動時における出力トルクの効率を向上でき、液圧回転
機としての容量を小さくすることが可能となる上に、当
該液圧回転機を用いる装置全体の小型化、軽量化を図る
ことができ、全体のコンパクト化を実現できる。The present invention is as described above in detail, and between the static pressure pocket of the shoe and the seal land, a shallow auxiliary static pressure pocket that surrounds the peripheral edge of the static pressure pocket via a step portion is provided. Since the auxiliary static pressure pocket has a radial dimension of 1 to 2 mm and surrounds the peripheral edge of the static pressure pocket over the entire circumference, the depth dimension is formed to be a minute depth of about 0.001 to 0.003 mm. , Even when the supply of pressure oil to the static pressure pocket is stopped when the hydraulic rotary machine is stopped, it is possible to secure sufficient oil liquid in the auxiliary static pressure pocket by utilizing the surface tension of the oil liquid,
An oil film can be continuously formed between the swash plate and the swash plate. Then, even when the high pressure oil acts at the time of starting the hydraulic rotary machine, and the contact surface pressure between the shoe and the swash plate becomes high,
With the auxiliary static pressure pocket, an appropriate oil film can be secured between the shoe and the swash plate, and the friction loss between the shoe and the swash plate can be reliably reduced. Therefore, it is possible to improve the efficiency of the output torque at the time of starting the hydraulic rotary machine, reduce the capacity of the hydraulic rotary machine, and downsize the entire apparatus using the hydraulic rotary machine. The weight can be reduced and the overall size can be reduced.
第1図は本発明の第1の実施例に係るシューの縦断面
図、第2図は第1実施例のシューを用いた液圧モータの
始動時における入口圧力と出力トルクとの関係を示す線
図、第3図は第2の実施例に係るシューの縦断面図、第
4図ないし第6図は従来技術に係り、第4図は斜板型液
圧モータの断面図、第5図は第4図に示すシューの拡大
断面図、第6図は従来技術によるシューを用いた液圧モ
ータの始動時における入口圧力と出力トルクとの関係を
示す線図である。 1……ケーシング、2……斜板、6……回転軸、9……
シリンダブロック、10……シリンダ、12……ピストン、
21,31……シュー、22,32……静圧ポケット、23,33……
シールランド、24,34……補助静圧ポケット。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shoe according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a relationship between an inlet pressure and an output torque at the time of starting a hydraulic motor using the shoe of the first embodiment. Diagram, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the shoe according to the second embodiment, FIGS. 4 to 6 are related to the prior art, FIG. 4 is a sectional view of a swash plate type hydraulic motor, and FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the shoe shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the inlet pressure and the output torque at the time of starting the hydraulic motor using the conventional shoe. 1 ... Casing, 2 ... Swash plate, 6 ... Rotating shaft, 9 ...
Cylinder block, 10 …… Cylinder, 12 …… Piston,
21,31 …… Shoe, 22,32 …… Static pressure pocket, 23,33 ……
Sealland, 24,34 ... Auxiliary static pressure pocket.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 均 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 中山 勲 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特公 昭44−30789(JP,B1) 特公 昭51−14284(JP,B1) 特公 昭49−37206(JP,B1) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Sato, 650 Kazunachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura factory (72) Inventor Isao Nakayama 650, Jinmachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura Plant (56) References Japanese Patent Publication No. 44-30789 (JP, B1) Japanese Patent Publication No. 51-14284 (JP, B1) Japanese Patent Publication No. 49-37206 (JP, B1)
Claims (1)
ングに回転軸を介して設けられ、前記斜板と対向して回
転するシリンダブロックと、該シリンダブロックに穿設
した複数のシリンダ内に摺動可能に設けられたピストン
と、該ピストンの先端側に揺動自在に設けられ、前記シ
リンダブロックの回転に伴なって前記斜板上を摺動する
シューとからなる斜板型液圧回転機において、 前記シューには、前記斜板と摺接するシールランド側に
位置し前記シリンダ内から圧油が供給される静圧ポケッ
トと、該静圧ポケットと前記シールランドとの間に形成
され、該静圧ポケットの周縁を段差部を介して取囲む浅
底の補助静圧ポケットとを設け、 該補助静圧ポケットは、前記静圧ポケットの周縁を1〜
2mmの径方向寸法で全周に亘って取囲み、その深さ寸法
が0.001〜0.003mm程度の微小な深さとなるように形成し
たことを特徴とする斜板型液圧回転機。1. A casing provided with a swash plate, a cylinder block provided on the casing via a rotary shaft and rotating to face the swash plate, and a plurality of cylinders bored in the cylinder block. Swash plate type hydraulic rotation consisting of a slidable piston and a shoe that is swingably provided on the tip side of the piston and that slides on the swash plate as the cylinder block rotates. In the machine, the shoe is formed between a static pressure pocket located on the seal land side in sliding contact with the swash plate and supplied with pressure oil from inside the cylinder, and between the static pressure pocket and the seal land, A shallow auxiliary static pressure pocket that surrounds the peripheral edge of the static pressure pocket via a step portion is provided, and the auxiliary static pressure pocket defines a peripheral edge of the static pressure pocket from 1 to 1.
A swash plate type hydraulic rotary machine characterized in that it is formed so as to be surrounded by a radial dimension of 2 mm over the entire circumference and the depth dimension thereof is a minute depth of about 0.001 to 0.003 mm.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1294485A JP2547643B2 (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | Swash plate type hydraulic rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1294485A JP2547643B2 (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | Swash plate type hydraulic rotary machine |
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| JPH03156176A JPH03156176A (en) | 1991-07-04 |
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|---|---|---|---|
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1989
- 1989-11-13 JP JP1294485A patent/JP2547643B2/en not_active Expired - Fee Related
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