專利名稱：斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，尤其涉及活塞在工作缸的內(nèi)部 往復(fù)移動的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達的改進。
背景技術(shù)：
在將壓力油等工作流體作為動力傳遞的介質(zhì)而使用的液壓系統(tǒng)中，期 望進一步的高效率化?；钊诠ぷ鞲椎膬?nèi)部往復(fù)移動的可變?nèi)萘啃鸵簤罕?或液壓馬達中，如何較小地構(gòu)成被稱作死體積的容量部分在提高容量效率 方面成為重要的課題。即，死體積是活塞相對于工作缸配置于最大進入位 置(以下，適當(dāng)稱為"活塞的上止點位置")的情況下，在工作缸的內(nèi)部 與活塞之間確保的容量部分，由于是與活塞的往復(fù)移動引起的容量變化無 關(guān)的部分，因此，成為導(dǎo)致容量效率的降低的要因。尤其，在較大地構(gòu)成 死體積的情況下，在高壓力的狀況下，原本作為非壓縮性流體的壓力油呈 與壓縮性流體相同的現(xiàn)象，使得上述容量效率的降低進一步顯著。而且， 該死體積例如在設(shè)定為在活塞的往復(fù)移動量成為最大的傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)下 為最小的情況下，若伴隨容量變更而減小傾轉(zhuǎn)角，則按照該傾轉(zhuǎn)角的減少 而活塞的最大進入量也減小，因此，在活塞的往復(fù)移動量成為最小的傾轉(zhuǎn) 角的狀態(tài)下也確保大的容量。因此，以往例如提供了專利文獻1中公開的技術(shù)。該專利文獻1中構(gòu) 成為使位于上止點位置的活塞桿的傾動中心和斜板的傾轉(zhuǎn)中心一致的結(jié) 構(gòu)。根據(jù)該專利文獻l中記載的內(nèi)容，活塞相對于工作缸的上止點位置與 斜板的傾轉(zhuǎn)角無關(guān)地始終為相同。從而，若在活塞的往復(fù)移動量成為最大 的傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)下將死體積構(gòu)成為最小，則在為了改變活塞的往復(fù)移動量 而變化傾轉(zhuǎn)角的情況下，也能夠?qū)⑺荔w積始終維持為最小。然而，專利文獻1中記載的結(jié)構(gòu)是所謂斜板式可變?nèi)萘啃捅?馬達，將 上述死體積維持為恒定的結(jié)構(gòu)難以直接適用于斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達。另一方面，作為斜軸式的以往技術(shù)，例如，提供了專利文獻2所示的結(jié)構(gòu)。在該專利文獻2中，夾在工作缸體(cylinder block)和殼(case)之間的閥板部件中向與工作缸體相反的一側(cè)突出的凸圓弧面為以與包含 旋轉(zhuǎn)軸部件的軸心和工作缸體的軸心的平面垂直的軸線為軸心的圓筒面， 且該圓筒面的軸心通過從旋轉(zhuǎn)軸部件的軸心向工作缸體的傾轉(zhuǎn)方向偏移 的位置、具體來說，配置于上止點位置的活塞桿的傾動中心附近。閥板部 件滑接的殼的引導(dǎo)凹面成為與凸圓弧面一致的凹圓弧面。根據(jù)該專利文獻2中記載的內(nèi)容，活塞相對于工作缸的上止點位置與 傾轉(zhuǎn)角的大小無關(guān)地大致相同。從而，若在活塞的往復(fù)移動量成為最大的 狀態(tài)下將死體積構(gòu)成為最小，則在為了改變活塞的往復(fù)移動量而變化傾轉(zhuǎn) 角的情況下，也能夠?qū)⑺荔w積始終維持為最小的值。專利文獻1:特開昭58 — 771S0號公報專利文獻2:特開平8—303342號公報然而，在上述專利文獻2中記載的結(jié)構(gòu)的情況下，旋轉(zhuǎn)部件和工作缸 體之間利用中心桿連接，在工作缸體傾動的情況下，受到與中心桿的連接 引起的影響和沿殼的引導(dǎo)凹面滑動的閥板部件的影響。相對于此，沿殼的 引導(dǎo)凹面滑動的閥板部件僅受到該引導(dǎo)凹面的影響而移動。其結(jié)果，在改 變活塞的往復(fù)移動量的情況下，工作缸體和閥板部件的相對朝向或移動量 發(fā)生變化，在工作缸體和閥板部件之間或閥板部件和殼的引導(dǎo)凹面之間可 能產(chǎn)生間隙。夾在工作缸體和殼之間的閥板部件具有使壓力油在工作缸體的工作 缸和設(shè)置于殼的油路之間流通的連通油路。從而，如上所述，在工作缸體 和閥板部件之間或閥板部件和殼的引導(dǎo)凹面之間產(chǎn)生間隙的狀態(tài)下，難以 使壓力油流體，其結(jié)果，可能導(dǎo)致顯著降低容量效率的情況。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述實際情況，提供能夠提高容量效率的斜軸式可變?nèi)萘?型泵/馬達。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，其特征在于，具備旋轉(zhuǎn)軸部件，其以圍繞自身的軸心旋轉(zhuǎn)的方式支承于殼；多個活塞桿，其在基端具有支承部，且在前端具有活塞，經(jīng)由 各自的支承部能夠傾動地支承在所述旋轉(zhuǎn)軸部件的一端部中以該旋轉(zhuǎn)軸 部件的軸心為中心的同一圓周上；工作缸體，其在一端面開口有將所述多個活塞分別能夠往復(fù)移動地收容的多個工作缸，且在另一端部具有呈球狀的缸體側(cè)滑動面；連接機構(gòu)，其能夠使所述工作缸體相對于所述旋轉(zhuǎn)軸部 件以所述工作缸體的軸心設(shè)定于所述旋轉(zhuǎn)軸部件的軸心上的傾動點為中 心傾動，且以能夠使所述工作缸體相對于所述旋轉(zhuǎn)軸部件靠近或遠離移動 的方式連接兩者之間，并且，將所述工作缸體向相對于所述旋轉(zhuǎn)軸部件遠 離的方向施力；引導(dǎo)凹面，其形成為以位于與所述旋轉(zhuǎn)軸部件的軸心正交 的平面上，且相對于該旋轉(zhuǎn)軸部件的軸心處于扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系的軸線為軸 心的圓筒凹狀，形成于所述殼中處于所述旋轉(zhuǎn)軸部件的一端部延長上的部 位；閥板部件，其夾在所述工作缸體的缸體側(cè)滑動面及所述殼的引導(dǎo)凹面 之間，且具有使壓力油在所述工作缸體的工作缸和設(shè)置于殼的油路之間流 通的連通油路；傾轉(zhuǎn)角變更機構(gòu)，其通過使所述工作缸體相對于所述旋轉(zhuǎn) 軸部件傾動，改變這些旋轉(zhuǎn)軸部件及工作缸體旋轉(zhuǎn)的情況下的活塞的往復(fù) 移動量，所述閥板部件至少包括多個閥板部，所述多個閥板部具備第一 閥板部，其具有能夠在與所述缸體側(cè)滑動面密接的狀態(tài)下滑動的閥板側(cè)滑 動面；第二閥板部，其具有能夠在與所述引導(dǎo)凹面密接的狀態(tài)下滑動的引 導(dǎo)凸面，且使這多個閥板部在能夠相互經(jīng)由滑接面滑動地密接的狀態(tài)下夾 在所述工作缸體的缸體側(cè)滑動面及所述殼的引導(dǎo)凹面之間。另外，本發(fā)明的第二方面的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達在上述第一方面 中，其特征在于，所述引導(dǎo)凹面是以通過多個活塞桿的傾動中心的圓周的 切線為軸心的圓筒面。另外，本發(fā)明的第三方面的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達在上述第一方面 中，其特征在于，所述第一閥板部及所述第二閥板部經(jīng)由以與所述引導(dǎo)凹 面的軸心平行的軸線為軸心的圓筒狀的滑接面相互密接。另外，本發(fā)明的第四方面的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達在上述第三方面 中，其特征在于，所述滑接面的軸心與所述工作缸體的軸心正交。另外，本發(fā)明的第五方面的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達在上述第三方面 中，其特征在于，在第一閥板部形成凸?fàn)罨用?，且在第二閥板部形成凹狀滑接面。另外，本發(fā)明的第六方面的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達在上述第三方面 中，其特征在于，在第一閥板部形成凹狀滑接面，且在第二閥板部形成凸 狀滑接面。根據(jù)本發(fā)明可知，通過至少具備第一閥板部和第二閥板部的多個閥板 部構(gòu)成閥板部件，且使這多個閥板部在相互經(jīng)由滑接面能夠滑動地密接的 狀態(tài)下夾在工作缸體的缸體側(cè)滑動面及殼的引導(dǎo)凹面之間，因此，在改變 傾轉(zhuǎn)角的情況下，通過多個閥板部適當(dāng)滑動，能夠始終確保工作缸體、閥 板部件、殼三者間相互密接的狀態(tài)。由此，不會導(dǎo)致壓力油從工作缸體、 閥板部件、殼三者相互間漏出。而且，能夠與傾轉(zhuǎn)角的大小無關(guān)地將活塞 相對于工作缸的上止點位置始終設(shè)定為大致相同，因此，若在活塞的往復(fù) 移動量成為最大的傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)下將死體積構(gòu)成為最小，則在為了改變活 塞的往復(fù)移動量而變化傾轉(zhuǎn)角的情況下，也能夠?qū)⑺荔w積始終維持為小的 值，能夠?qū)崿F(xiàn)容量效率的提高。


圖1是以示意性表示作為本發(fā)明的實施方式1的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?/馬達處于最大傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是表示圖1所示的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達處于最大傾轉(zhuǎn)角的狀 態(tài)的壓力油的流通系統(tǒng)的剖面圖。圖3是表示圖1所示的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達處于最小傾轉(zhuǎn)角的狀 態(tài)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4是表示圖1所示的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達處于最小傾轉(zhuǎn)角的狀 態(tài)的壓力油的流通系統(tǒng)的剖面圖。圖5是圖1中的5 — 5線剖面圖。圖6是圖1中的6 — 6線剖面圖。圖7是表示適用于圖1所示的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達的第一閥板部 的一端面的圖。圖8是表示適用于圖1所示的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達的第一閥板部 的另一端面的圖。圖9是表示適用于圖1所示的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達的第二閥板部 的一端面的圖。圖10是表示適用于圖1所示的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達的第二閥板 部的另一端面的圖。圖11是以示意性表示作為本發(fā)明的實施方式2的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?/馬達處于最大傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖12是以示意性表示圖11所示的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達處于最小 傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖中l(wèi)一泵/馬達；10_殼；10A —收容空間；ll一殼主體部；12 —板 部；13 —引導(dǎo)凹面；13A —軸心；14一油路；20 —旋轉(zhuǎn)軸部件；21—軸承； 22 —軸心;23 —驅(qū)動盤(drive disk); 30 —工作缸體;31—支承孔;32 — 工作缸；33 —缸體側(cè)滑動面；34 —軸心；35 —按壓彈簧；36 —連絡(luò)通路； 40 —活塞桿；41一球頭部；42 —活塞；43 —密封部件；50—中心桿；51 — 球頭部；51A—中心；52 —滑動部；60—閥板部件；61—第一閥板部；62 一第二閥板部；63—閥板側(cè)滑動面；64—引導(dǎo)凸面；65 —滑接凸面；66_ 滑接凹面；67 —止動面；70 —第一連通油路；71 —閥板側(cè)端口； 72_第一 連絡(luò)端口； 80 —第二連通油路；81—第二連絡(luò)端口； 82 —殼側(cè)端口； 90_ 擺動銷；91一擺動角控制活塞；92 —復(fù)位彈簧；93 —壓力室；94—閥；160 一閩板部件；161—第一閥板部；162 —第二閥板部；165 —滑接凸面；166 一滑接凹面；Cl一圓周；C2—圓周；X—傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面。
具體實施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達的優(yōu)選的實施 方式進行詳細的說明。 (實施方式1)圖l 圖4表示作為本發(fā)明的實施方式l的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，例示了在液壓挖掘機或輪式裝載機等建筑機械上作為液壓旋轉(zhuǎn)機械裝配 的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達1。該泵/馬達l的殼10具備殼主體部ll，其具有一端開口的收容空間10A;板部12，其以堵塞收容空間10A的開口的方式安裝于殼主體部11的一端部，并在收容空間10A具備旋轉(zhuǎn)軸部件20及工作缸體30。旋轉(zhuǎn)軸部件20作為用作泵的情況下的輸入軸發(fā)揮功能，作為用作馬 達的情況下的輸出軸發(fā)揮功能，因此，經(jīng)由對應(yīng)于徑向負荷及軸向負荷的 軸承21支承于殼主體部11，能夠圍繞自身的軸心22旋轉(zhuǎn)。從圖中明確可 知，旋轉(zhuǎn)軸部件20的基端部突出在殼10的外部，作為泵/馬達1的輸入輸 出端部發(fā)揮功能。在該旋轉(zhuǎn)軸部件20中位于收容空間10A的內(nèi)部的端部設(shè)置有驅(qū)動盤 23。驅(qū)動盤23是呈以旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22為中心的圓板狀的板狀部， 在其端面具備多個活塞桿40及唯一的中心桿(連接機構(gòu))50?；钊麠U40形成為外徑從基端向前端逐漸增加的錐狀，在基端部具有 作為支承部的球狀球頭部41，另一方面，在前端部構(gòu)成有活塞42，如圖5 所示，以相互等間隔的方式經(jīng)由球頭部41支承在驅(qū)動盤23中的處于以旋 轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22為中心的同一圓周Cl上的部位，能夠以各球頭部 41為傾動中心向任意方向傾動。如圖1 圖4所示，在各自的活塞42的 外周部裝配有密封部件43。中心桿50形成為外徑從基端向前端逐漸增加的錐狀，在基端部具有 球狀球頭部51，另一方面，在前端部構(gòu)成有圓柱狀滑動部52，經(jīng)由球頭 部51支承于驅(qū)動盤23中的處于旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22上的部位，能夠 將位于旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22上的球頭部51的中心作為傾動中心向任 意方向傾動。工作缸體30是外形為圓形的柱狀部件，在平坦地形成的一端面開口 有唯一的支承孔31及多個工作缸32，另一方面，在另一端部具有缸體側(cè) 滑動面33。支承孔31是具有嵌合中心桿50的滑動部52的內(nèi)徑的圓柱狀孔，以 自身的軸心與工作缸體30的軸心34 —致的方式形成。中心桿50的滑動 部52以夾著按壓彈簧(連接機構(gòu))35的狀態(tài)在軸向上進退的方式能夠滑 動地嵌合于在該支承孔31中。工作缸32是具有嵌合活塞桿40的活塞42的內(nèi)徑的圓柱狀孔，各自 的軸心與工作缸體30的軸心34平行。這些工作缸32準(zhǔn)備有與活塞桿40 相同數(shù)目，如圖6所示，各自的軸心以相互等間隔的方式形成在工作缸體30的處于以軸心34為中心的同一圓周C2上的部位。從工作缸體30的軸 心34到工作缸32的軸心為止的距離與從旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22到活塞 桿40中的球頭部41的中心為止的距離相同，在各自的工作缸32中能夠 往復(fù)移動地收容活塞桿40的活塞42。如圖1 圖4明確可知，構(gòu)成為錐 狀的活塞桿40能夠在維持活塞42的密封部件43和工作缸32的內(nèi)壁面的 密接狀態(tài)的同時，相對于工作缸32的軸心傾動。缸體側(cè)滑動面33是以位于工作缸體30的軸心34延長上的點為中心 的球狀凹面。在該缸體側(cè)滑動面33開口有各自的一端與工作缸32連通的 連絡(luò)通路36的另一端。連絡(luò)通路36的另一端開口以相互等間隔的方式設(shè) 置于工作缸體30的以軸心34為中心的圓周上。另一方面，在上述泵/馬達1的殼10的板部12的面向收容空間10A 的部位形成有引導(dǎo)凹面13，并且，在殼10和工作缸體30之間設(shè)置有閥板 部件60。引導(dǎo)凹面13形成為以通過各活塞桿40的傾動中心的圓周Cl的切線 為軸心13A的圓筒凹狀，形成于包含處于旋轉(zhuǎn)軸部件20的一端部延長上 的區(qū)域的部位。作為該引導(dǎo)凹面13的軸心13A的圓周Cl的切線位于與 旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22正交的平面上，且相對于旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心 22處于扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系。閥板部件60夾在工作缸體30的缸體側(cè)滑動面33和殼10的引導(dǎo)凹面 13之間，如圖7 圖10所示，具備位于工作缸體30側(cè)的第一閥板部61 和位于殼10側(cè)第二閥板部62。第一閥板部61在與工作缸體30對置的部位具有閥板側(cè)滑動面63，經(jīng) 由該閥板側(cè)滑動面63與缸體側(cè)滑動面33抵接。閥板側(cè)滑動面63是具有 與缸體側(cè)滑動面33相同的曲率半徑的球狀凸面，能夠在與缸體側(cè)滑動面 33密接的狀態(tài)下以圍繞工作缸體30的軸心34相對旋轉(zhuǎn)的方式滑動。第二閥板部62在與殼10對置的部位具有引導(dǎo)凸面64,且經(jīng)由該引導(dǎo) 凸面64與引導(dǎo)凹面13抵接。引導(dǎo)凸面64是具有與引導(dǎo)凹面13相同的曲 率半徑的圓筒狀凸面，在與引導(dǎo)凹面13密接的狀態(tài)下能夠沿引導(dǎo)凹面13 的彎曲方向滑動。這些第一閥板部61及第二閥板部62能夠相互經(jīng)由滑接面65、 66滑動?；用?5、 66是以與引導(dǎo)凹面13的軸心13A平行，且與工作缸體 30的軸心34正交的軸線為軸心的圓筒面，能夠在相互密接的狀態(tài)下沿其 彎曲方向滑動。在本實施方式1中，在第一閥板部61形成凸?fàn)罨用?以 下，稱為"滑接凸面65")，另一方面，第二閥板部62形成凹狀滑接面(以 下，稱為"滑接凹面66")。如圖8及圖9所示，在第一閥板部61中作為滑接凸面65的形成區(qū)域 外的部位及第二閥板部62中作為滑接凹面66的形成區(qū)域外的部位分別形 成有止動面67。這些止動面67通過使相互對置的面擇一地抵接，限定滑 接凸面65和滑接凹面66的沿彎曲方向的滑動范圍。另外，如圖2及圖4所示，在第一閥板部61及第二閥板部62分別形 成有連通油路70、 80，其用于使壓力油在工作缸體30的工作缸32和設(shè)置 于殼10的油路14之間流通。形成于第一閥板部61的連通油路(以下，稱為"第一連通油路70") 使壓力油在閥板側(cè)滑動面63和滑接凸面65之間流通， 一端經(jīng)由一對閥板 側(cè)端口 71向閥板側(cè)滑動面63開口，另一方面，另一端經(jīng)由一對第一連絡(luò) 端口72向滑接凸面65開口。如圖7所示， 一對閥板側(cè)端口 71是相對于與引導(dǎo)凹面13的軸心13A 正交且包含工作缸體30的軸心34的平面(圖2中為與紙面相同的平面， 以下，稱為"傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X")相互對稱地構(gòu)成的半圓弧狀凹部，在閥 板側(cè)滑動面63中以在與工作缸體30的連絡(luò)通路36對應(yīng)的部位幵口的方 式形成。如圖8所示， 一對第一連絡(luò)端口 72是分別沿傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X的延伸 方向且相對于傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X相互對稱地構(gòu)成的凹部。形成于第二閥板部62的連通油路(以下，稱為"第二連通油路80") 使壓力油在滑接凹面66和引導(dǎo)凸面64之間流通， 一端經(jīng)由一對第二連絡(luò) 端口 81向滑接凹面66開口，另一方面，另一端經(jīng)由一對殼側(cè)端口 82向 引導(dǎo)凸面64開口。如圖9所示， 一對第二連絡(luò)端口 81是分別沿傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X的延伸 方向且相對于傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X相互對稱地構(gòu)成的凹部。這些第二連絡(luò)端口 81在使第一閥板部61的滑接凸面65相對于第二閥板部62的滑接凹面66密接的情況下分別與第二連絡(luò)端口 81對置，且在使滑接凹面66和滑接凸面65滑動的情況下不露出在外部而始終相互連通。如圖10所示， 一對殼側(cè)端口 82是分別沿傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X的延伸方向 延伸且相對于傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X相互對稱地構(gòu)成的凹部。如圖2及圖4所示， 這些殼側(cè)端口 82在使第二闕板部62的引導(dǎo)凸面64相對于殼10的引導(dǎo)凹 面13密接的情況下分別與形成于殼10的一對油路14對置，且在使引導(dǎo) 凹面13和引導(dǎo)凸面64滑動的情況下不露出在外部而始終相互連通。進而，在第二閥板部62經(jīng)由擺動銷90連結(jié)擺動角控制活塞(傾轉(zhuǎn)角 變更機構(gòu))91,且該擺動角控制活塞91能夠傾動。擺動角控制活塞91在 通常狀態(tài)下利用復(fù)位彈簧92的彈簧力而位于初始位置，將第二閥板部62 維持為圖l所示的狀態(tài)，另一方面，在經(jīng)由閥94向形成于殼10的壓力室 93供給壓力油的情況下克服復(fù)位彈簧92的彈簧力而沿上述傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面 X移動，使第二閥板部62移動至圖3所示的狀態(tài)。還有，圖1中的符號 IOO是限定第二閥板部62相對于殼10的引導(dǎo)凹面13的滑動范圍的限定部 件。在如上所述地構(gòu)成的泵/馬達1中，如圖1所示，在擺動角控制活塞 91位于初始位置的情況下，形成為工作缸體30相對于旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸 心22以中心桿50的球頭部51為中心51A而最大幅度傾動的狀態(tài)，因此， 若使旋轉(zhuǎn)軸部件20及工作缸體30分別圍繞軸心22、 34旋轉(zhuǎn)，則活塞42 的往復(fù)移動量成為最大，從而能夠在容量最大的狀態(tài)下運行。若從上述狀態(tài)向殼10的壓力室93供給壓力油，克服復(fù)位彈簧92的 彈簧力而使擺動角控制活塞91移動，則第二閥板部62經(jīng)由擺動銷90沿 殼10的引導(dǎo)凹面13滑動。該第二閥板部62的移動經(jīng)由相互抵接的滑接 凹面66及滑接凸面65使第一閥板部61移動，進而，經(jīng)由相互抵接的閥 板側(cè)滑動面63及缸體側(cè)滑動面33使工作缸體30移動，工作缸體30以中 心桿50的球頭部51為中心51A依次傾動，工作缸體30的軸心34相對于 旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22的傾轉(zhuǎn)角減少。在該狀態(tài)下，使旋轉(zhuǎn)軸部件20 及工作缸體30圍繞各自的軸心22、 34旋轉(zhuǎn)的情況下，與圖l所示的狀態(tài) 相比，活塞42的往復(fù)移動量減少，從而能夠在減少容量的狀態(tài)下運行。進而，若克服復(fù)位彈簧92的彈簧力而使擺動角控制活塞91移動，則工作缸體30的軸心34最終與旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22 —致，形成為圖3 所示的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，使旋轉(zhuǎn)軸部件20及工作缸體30圍繞各自的軸 心22、 34旋轉(zhuǎn)的情況下，活塞42的往復(fù)移動量成為零。另一方面，若從殼10的壓力室93排出壓力油，則擺動角控制活塞91 利用復(fù)位彈簧92的彈簧力向初始位置移動，伴隨于此，第二閥板部62、 第一閥板部61、工作缸體30聯(lián)動，能夠使工作缸體30相對于旋轉(zhuǎn)軸部件 20的傾轉(zhuǎn)角逐漸增大，即能夠增大活塞42的往復(fù)移動量，增大泵/馬達1 的容量。以下，通過適當(dāng)執(zhí)行上述動作，能夠作為斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達1 運行。在這些動作期間，如圖1及圖3所示，第二閥板部62在以通過活塞 桿40的傾動中心的圓周Cl的切線為軸心13A的引導(dǎo)凹面13滑動，艮卩， 沿將與傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X正交且通過活塞42相對于工作缸32配置于最大進 入位置(以下，適當(dāng)稱為"活塞的上止點位置")的活塞桿40中的球頭部 41的中心的軸線作為軸心13A的圓筒面移動，因此，活塞42相對于工作 缸32的上止點位置與傾轉(zhuǎn)角的大小無關(guān)地始終為相同。從而，例如，如 圖1所示，若在活塞42的往復(fù)移動量成為最大的傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)下將死體 積構(gòu)成為最小，則在為了改變活塞42的往復(fù)移動量而變化傾轉(zhuǎn)角的情況 下，也能夠始終將死體積維持為小的值，能夠?qū)崿F(xiàn)容量效率的提高。而且，根據(jù)上述泵/馬達l可知，在工作缸體30和殼10之間夾著由相 互密接的狀態(tài)下能夠滑動的第一閥板部61及第二閥板部62構(gòu)成的閥板部 件60。進而，夾在中心桿50和工作缸體30之間的按壓彈簧35的彈簧力 作用于工作缸體30、閥板部件60、殼10之間。從而，在將活塞42的往 復(fù)移動量改變的情況下發(fā)生的工作缸體30和閥板部件60的相對朝向或移 動量的變化可以被第一閥板部61和第二閥板部62的相對滑動吸收，能夠 防止工作缸體30和閥板部件60之間或閥板部件60和殼10的引導(dǎo)凹面13 之間產(chǎn)生間隙的情況。其結(jié)果，如圖2及圖4所示，能夠使壓力油與傾轉(zhuǎn)角的大小無關(guān)地在 不泄漏的情況下，始終在工作缸體30的工作缸32和殼10的油路14之間 流通，不會導(dǎo)致壓力油的泄漏引起的容量效率的降低。這樣，根據(jù)上述泵/馬達l可知，構(gòu)成具備第一閥板部61和第二閥板部62的閥板部件60，且使這些閥板部61、 62在相互經(jīng)由滑接面65、 66 能夠滑動地密接的狀態(tài)下夾在工作缸體30的缸體側(cè)滑動面33及殼10的 引導(dǎo)凹面13之間。因此，在改變了傾轉(zhuǎn)角的情況下，這些閥板部61、 62 適當(dāng)?shù)鼗瑒樱纱四軌虼_保工作缸體30、閥板部件60、殼10三者之間始 終保持相互密接的狀態(tài)。由此，不會導(dǎo)致壓力油從工作缸體30、閥板部件 60、殼10三者相互間漏出。而且，活塞42相對于工作缸32的上止點位 置與傾轉(zhuǎn)角的大小無關(guān)地始終為相同。從而，若在活塞42的往復(fù)移動量 成為最大的傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)下將死體積構(gòu)成為最小，則在為了改變活塞42 的往復(fù)移動量而變化傾轉(zhuǎn)角的情況下，也能夠始終將死體積維持為小的 值，能夠?qū)崿F(xiàn)容量效率的提高。還有，在上述實施方式1中，將以通過多個活塞桿40的傾動中心的 圓周Cl的切線為軸心13A的圓筒面作為引導(dǎo)凹面13。換而言之，構(gòu)成將 與傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X正交且通過配置于上止點位置的活塞桿40的傾動中心 的軸線作為軸心13A的引導(dǎo)凹面13。從而，能夠與傾轉(zhuǎn)角的大小無關(guān)地 將活塞42相對于工作缸32的上止點位置設(shè)為相同。然而，本發(fā)明未必限 定于此。例如，只要是引導(dǎo)凹面13的軸心13A位于與旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸 心22正交的平面上，且以相對于旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22處于扭轉(zhuǎn)的位 置的關(guān)系的軸線為軸心的圓筒凹狀，就可以為其他部位。另外，在上述實施方式1中，僅具備第一閥板部61及第二閥板部62 而構(gòu)成了閥板部件60，但具備三個以上的閥板部而構(gòu)成閥板部件，也能夠 起到相同的作用效果。 (實施方式2)在上述實施方式l中，在第一閥板部61上形成凸?fàn)罨油姑?5，另 一方面，在第二閥板部62形成凹狀滑接凹面66。然而，如圖11及圖12 所示的實施方式2 —樣，在閥板部件160的第一閥板部161形成滑接凹面 166，另一方面，在闊板部件160的第二閥板部162形成滑接凸面165也 可。這些滑接凹面166及滑接凸面165是以與引導(dǎo)凹面13的軸心13A平 行且與工作缸體30的軸心34正交的軸線為軸心的圓筒面，在相互密接的 狀態(tài)下沿其彎曲方向能夠滑動。還有，在圖11及圖12中，對于與實施方式l相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注相同的符號，省略各自詳細的說明。在如上所述地構(gòu)成的泵/馬達1中，在圖11所示的狀態(tài)時，工作缸體30相對于旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22形成為以中心桿50的球頭部51為中心 51A而最大幅度傾動的狀態(tài)，因此，若將旋轉(zhuǎn)軸部件20及工作缸體30分 別圍繞軸心22、 34旋轉(zhuǎn)，則活塞42的往復(fù)移動量變得最大，能夠在容量 成為最大的狀態(tài)下運行。若從上述狀態(tài)驅(qū)動未圖示的傾轉(zhuǎn)角變更機構(gòu)，使第二閥板部162沿殼 10的引導(dǎo)凹面13滑動，則該第二閥板部162的移動經(jīng)由相互抵接的滑接 凸面165及滑接凹面166使第一閥板部161移動。進而，第一閥板部161 的移動經(jīng)由相互抵接的閥板側(cè)滑動面63及缸體側(cè)滑動面33使工作缸體30 移動，工作缸體30以中心桿50的球頭部51為中心51A依次傾動，工作 缸體30的軸心34相對于旋轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22的傾轉(zhuǎn)角減少。在該狀 態(tài)下，使旋轉(zhuǎn)軸部件20及工作缸體30圍繞各自的軸心22、 34旋轉(zhuǎn)的情 況下，與圖ll所示的狀態(tài)相比，活塞42的往復(fù)移動量減少，能夠在減少 容量的狀態(tài)下運行。進而，若使第二閥板部162移動，則工作缸體30的軸心34最終與旋 轉(zhuǎn)軸部件20的軸心22—致，形成為圖12所示的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，使 旋轉(zhuǎn)軸部件20及工作缸體30圍繞各自的軸心22、 34旋轉(zhuǎn)的情況下，活 塞42的往復(fù)移動量成為零。另一方面，若利用未圖示的傾轉(zhuǎn)角驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動，使第二閥板部162 向相反方向移動，則第一閥板部161及工作缸體30聯(lián)動，能夠逐漸增大 工作缸體30相對于旋轉(zhuǎn)軸部件20的傾轉(zhuǎn)角，即能夠增大活塞42的往復(fù) 移動量，能夠增大泵/馬達1的容量。以下，通過適當(dāng)執(zhí)行上述動作，能夠作為斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達1 運行。在這些動作期間，如圖11及圖12所示，第二閥板部162在以通過活 塞桿40的傾動中心的圓周的切線為軸心13A的引導(dǎo)凹面13滑動，g口，沿 將與傾轉(zhuǎn)基準(zhǔn)平面X正交，且通過配置于上止點位置的活塞桿40中的球 頭部41的中心的軸線作為軸心13A的圓筒面移動，因此，活塞42相對于 工作缸32的上止點位置與傾轉(zhuǎn)角的大小無關(guān)地始終為相同。從而，例如，如圖11所示，若在活塞42的往復(fù)移動量成為最大的傾轉(zhuǎn)角的狀態(tài)下將死 體積構(gòu)成為最小，則在為了改變活塞42的往復(fù)移動量而變化傾轉(zhuǎn)角的情 況下，也能夠始終將死體積維持為小的值，能夠?qū)崿F(xiàn)容量效率的提高。而且，根據(jù)上述泵/馬達l可知，在工作缸體30和殼IO之間夾著由相 互密接的狀態(tài)下能夠滑動的第一閥板部161及第二閥板部162構(gòu)成的閥板 部件160。進而，夾在中心桿50和工作缸體30之間的按壓彈簧35的彈簧 力作用于工作缸體30、閥板部件160、殼10之間。從而，在將活塞42的 往復(fù)移動量改變的情況下發(fā)生的工作缸體30和閥板部件160的相對朝向 或移動量的變化可以被第一閥板部161和第二閥板部162的相對滑動吸 收，能夠防止工作缸體30和閥板部件160之間或閥板部件160和殼10的 引導(dǎo)凹面13之間產(chǎn)生間隙的情況。其結(jié)果，能夠使壓力油與傾轉(zhuǎn)角的大小無關(guān)地在不泄漏的情況下，始 終在工作缸體30的工作缸32和殼10的油路14之間流通，不會導(dǎo)致壓力 油的泄漏引起的容量效率的降低。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達在提高容量效率的情況 下是有用的，尤其適合作為要求高效率的液壓系統(tǒng)的液壓機械使用。
權(quán)利要求
1. 一種斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，其特征在于，具備 旋轉(zhuǎn)軸部件，其以圍繞自身的軸心旋轉(zhuǎn)的方式支承于殼； 多個活塞桿，其在基端具有支承部，且在前端具有活塞，經(jīng)由各自的支承部能夠傾動地支承在所述旋轉(zhuǎn)軸部件的一端部中以該旋轉(zhuǎn)軸部件的 軸心為中心的同一圓周上；工作缸體，其在一端面開口有將所述多個活塞分別能夠往復(fù)移動地收 容的多個工作缸，且在另一端部具有呈球狀的缸體側(cè)滑動面；連接機構(gòu)，其能夠使所述工作缸體相對于所述旋轉(zhuǎn)軸部件以所述工作 缸體的軸心設(shè)定于所述旋轉(zhuǎn)軸部件的軸心上的傾動點為中心傾動，且以能 夠使所述工作缸體相對于所述旋轉(zhuǎn)軸部件靠近或遠離移動的方式連接兩 者之間，并且，將所述工作缸體向相對于所述旋轉(zhuǎn)軸部件遠離的方向施力；引導(dǎo)凹面，其形成為以位于與所述旋轉(zhuǎn)軸部件的軸心正交的平面上， 且相對于該旋轉(zhuǎn)軸部件的軸心處于扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系的軸線為軸心的圓筒 凹狀，形成于所述殼中處于所述旋轉(zhuǎn)軸部件的一端部延長上的部位；閥板部件，其夾在所述工作缸體的缸體側(cè)滑動面及所述殼的引導(dǎo)凹面 之間，且具有使壓力油在所述工作缸體的工作缸和設(shè)置于殼的油路之間流 通的連通油路；傾轉(zhuǎn)角變更機構(gòu)，其通過使所述工作缸體相對于所述旋轉(zhuǎn)軸部件傾 動，改變這些旋轉(zhuǎn)軸部件及工作缸體旋轉(zhuǎn)的情況下的活塞的往復(fù)移動量，所述閥板部件至少包括多個閥板部，所述多個閥板部具備第一閥板 部，其具有能夠在與所述缸體側(cè)滑動面密接的狀態(tài)下滑動的閥板側(cè)滑動 面；第二陶板部，其具有能夠在與所述引導(dǎo)凹面密接的狀態(tài)下滑動的引導(dǎo) 凸面，且使這多個閥板部在能夠相互經(jīng)由滑接面滑動地密接的狀態(tài)下夾在 所述工作缸體的缸體側(cè)滑動面及所述殼的引導(dǎo)凹面之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，其特征在于， 所述引導(dǎo)凹面是以通過多個活塞桿的傾動中心的圓周的切線為軸心的圓筒面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，其特征在于，所述第一闊板部及所述第二閥板部經(jīng)由以與所述引導(dǎo)凹面的軸心平 行的軸線為軸心的圓筒狀的滑接面相互密接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，其特征在于， 所述滑接面的軸心與所述工作缸體的軸心正交。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，其特征在于，在第一閥板部形成凸?fàn)罨用妫以诘诙y板部形成凹狀滑接面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達，其特征在于， 在第一閥板部形成凹狀滑接面，且在第二閥板部形成凸?fàn)罨用妗?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及活塞在工作缸的內(nèi)部往復(fù)移動的斜軸式可變?nèi)萘啃捅?馬達的改進，通過具備第一閥板部和第二閥板部的多個閥板部構(gòu)成閥板部件，且使這多個閥板部在相互經(jīng)由滑接面可滑動地密接的狀態(tài)下夾在工作缸體的缸體側(cè)滑動面及殼的引導(dǎo)凹面之間，由此始終確保工作缸體、閥板部件、殼三者間相互密接的狀態(tài)。
文檔編號F04B1/24GK101313148SQ20068004398
公開日2008年11月26日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者石崎直樹 申請人:株式會社小松制作所