活塞组装体以及具备该活塞组装体的液压旋转装置的制作方法

1.本实用新型涉及具备活塞和滑靴（shoe）的活塞组装体以及具备该活塞组装体的液压旋转装置。


背景技术：

2.作为斜板泵及斜板马达等液压旋转装置的滑靴，已知例如专利文献1的滑靴。专利文献1的滑靴在滑靴贯通孔（连通孔）的开口部的周围形成有堰。由此，可阻止沿凹球部（球面滑动部）的内壁移动的污染物进入贯通孔。
3.现有技术文献：
4.专利文献：
5.专利文献1：日本特开平9
‑
184477号公报。


技术实现要素：

6.实用新型要解决的问题：
7.专利文献1的滑靴如前所述可抑制污染物（contamination）进入贯通孔。然而，期望能在高压化及高旋转化的液压旋转装置中进一步抑制污染物进入贯通孔。
8.因此，本实用新型的目的在于提供能抑制污染物进入滑靴贯通孔的活塞组装体及具备该活塞组装体的液压旋转装置。
9.解决问题的手段：
10.第一方面的实用新型的活塞组装体是具有斜板的液压旋转装置的活塞组装体，具备：具有在轴线方向贯通的活塞贯通孔和形成于轴线方向一端部的凸球部的活塞；以及滑靴，具有所述凸球部能滑动地嵌入的凹球部、相对于所述斜板滑动的滑动面、将所述凹球部与所述滑动面之间贯通的滑靴贯通孔、在所述滑靴贯通孔的周围形成且具有向所述凹球部侧突出的突出部分的贯通孔形成部和在所述贯通孔形成部的突出部分的周围形成的捕捉槽；所述贯通孔形成部在与所述凸球部之间形成节流部。
11.根据第一方面的实用新型，工作液经由活塞贯通孔被导向捕捉槽。又，导入至捕捉槽的工作液经由节流部及滑靴贯通孔被导向滑动面和斜板之间。导入至捕捉槽的工作液通过节流部流向滑靴贯通孔，因而能抑制从捕捉槽朝向滑靴贯通孔的工作液的流动。如此一来，在捕捉槽中产生工作液的旋回流。由此，捕捉槽中工作液所含的污染物被向径方向外侧推出，因而能抑制污染物进入位于捕捉槽的内侧的滑靴贯通孔。
12.第二方面的实用新型的活塞组装体是具有斜板的液压旋转装置的活塞组装体，具备：具有在轴线方向贯通的活塞贯通孔和形成于轴线方向一端部的凸球部的活塞；以及滑靴，具有所述凸球部能滑动地嵌入的凹球部、相对于所述斜板滑动的滑动面、将所述凹球部与所述滑动面之间贯通的滑靴贯通孔、在所述滑靴贯通孔的周围形成且具有向所述凹球部侧突出的突出部分的贯通孔形成部和在所述贯通孔形成部的突出部分的周围形成的捕捉槽；所述捕捉槽具有朝向所述滑动面侧以凹状弯曲底面；所述滑靴贯通孔具有形成于所述
凹球部侧的第一通路部分和形成于比所述第一通路部分靠近所述滑动面侧处且孔径比所述第一通路部分的孔径小的第二通路部分。
13.根据第二方面的实用新型，工作液经由活塞贯通孔被导向捕捉槽。又，导入至捕捉槽的工作液经由贯通孔形成部和凸球部之间及滑靴贯通孔而被导向滑动面和斜板之间。此时，导入至捕捉槽的工作液在贯通孔形成部和凸球部之间通过而流向滑靴贯通孔，因而从捕捉槽朝向滑靴贯通孔的工作液的流动被抑制。进一步，第二通路部分的孔径比第一通路部分的孔径小径，因而能限制滑靴贯通孔中的工作液的流动。从而，能限制从捕捉槽流向滑靴贯通孔的工作液，因而能使捕捉槽中产生旋回流。由此，捕捉槽中工作液所含的污染物被向径方向外侧推出，因而能抑制污染物进入位于捕捉槽的内侧的滑靴贯通孔。另一方面，捕捉槽的底面朝向滑动面侧以凹状弯曲，因而能使工作液在捕捉槽顺畅地流动。由此，能促进旋回流的产生，因而能进一步抑制污染物进入位于捕捉槽的内侧的滑靴贯通孔。
14.第三方面的实用新型的液压旋转装置具有：前述的活塞组装体；壳；缸体，能旋转地容纳于所述壳，且具有将所述活塞能进退地容纳的多个活塞室；以及供所述滑靴滑动的所述斜板。
15.根据第三方面的实用新型，能够提供达成前述的功能的液压旋转装置。
16.实用新型效果：
17.根据本实用新型，能够抑制污染物进入贯通孔。
附图说明
18.图1为示出本实用新型的实施形态的斜板式液压装置的剖面图；
19.图2为将图1的斜板式液压装置的区域x扩大示出的扩大剖面图；
20.图3为将图2的活塞组装体的区域y扩大示出的扩大剖面图；
21.图4为示出图3的滑靴内的工作液的流动的扩大剖面图；
22.符号说明：
23.1ꢀꢀ 活塞组装体
24.2ꢀꢀ 斜板式液压装置（液压旋转装置）
25.11ꢀꢀ壳
26.13ꢀꢀ缸体
27.13aꢀ 活塞室
28.15ꢀꢀ斜板
29.16ꢀꢀ活塞
30.17ꢀꢀ滑靴
31.18ꢀꢀ节流部
32.22ꢀꢀ凸球部
33.23ꢀꢀ活塞贯通孔
34.31ꢀꢀ凹球部
35.32ꢀꢀ滑动面
36.33ꢀꢀ贯通孔形成部
37.34ꢀꢀ捕捉槽
38.35ꢀꢀ滑靴贯通孔
39.35aꢀ 第一通路部分
40.35bꢀ 第二通路部分
41.35cꢀ 流入口
42.d1ꢀꢀ第一通路部分的孔径
43.d2ꢀꢀ第二通路部分的孔径
44.h1ꢀꢀ节流部的宽度
45.h2ꢀꢀ捕捉槽的深度。
具体实施方式
46.以下，参照前述附图说明根据本实用新型的实施形态的活塞组装体1及具备该活塞组装体1的斜板式液压装置2。另外，以下的说明中使用的方向的概念为便于说明而使用，并非将实用新型的结构的朝向等限定于该方向。又，以下说明的活塞组装体1及具备该活塞组装体1的斜板式液压装置2仅为本实用新型的一实施形态。因此本实用新型不限于实施形态，可在不脱离实用新型的精神的范围内追加、删除、变更。
47.＜斜板式液压装置＞
48.作为液压旋转装置的斜板式液压装置2可接受旋转驱动力并吐出工作液、或接收工作液的力并输出旋转力。斜板式液压装置2在本实施形态中是接收旋转驱动力并吐出工作液的斜板泵。另外，斜板式液压装置2也可以是接收工作液的力并输出旋转力的斜板马达。更详细地说明斜板式液压装置2，斜板式液压装置2具备壳11、旋转轴12、缸体13、阀板14、斜板15、多个活塞组装体1以及压板19。
49.壳11容纳旋转轴12、缸体13、阀板14、斜板15、多个活塞组装体1及压板19。又，壳11上形成有吸入通路11a及吐出通路11b。而且，吸入通路11a是用于吸入工作液的通路。又，吐出通路11b是用于吐出工作液的通路。
50.旋转轴12能旋转地支持于壳11。又，旋转轴12使作为轴线方向一方侧的端部的轴线方向一端部从壳11突出。而且，旋转轴12的轴线方向一端部经由未图示的减速器等与驱动源（例如发动机或马达）连接。因此，能从驱动源向旋转轴12赋予旋转驱动力，使旋转轴12旋转。
51.缸体13外装于旋转轴12的轴线方向另一方侧的部分，且绕旋转轴12的轴线l1与旋转轴12一体地进行旋转。又，缸体13上形成有多个活塞室13a及缸端口13b。多个活塞室13a在旋转轴12的周围隔开等间隔地形成。又，多个活塞室13a在缸体13的轴方向一方侧的端面即轴线方向一端面开口。缸端口13b与各活塞室13a对应地形成。而且，缸端口13b在轴线方向另一方侧的端面即轴线方向另一端面开口且与对应的活塞室13a连接。
52.阀板14以与缸体13的轴线方向另一端面抵接的形式固定于壳11。而且，阀板14切换旋转的缸体13的各缸端口13b所连接的通路。更详细地说明，阀板14具有吸入端口14a及吐出端口14b。吸入端口14a与吸入通路11a相连，吐出端口14b与吐出通路11b相连。缸体13的缸端口13b各自与两个端口14a，14b的任一者连接。而且，通过缸体13旋转，与各缸端口13b连接的端口14a，14b切换。因此，能从吸入端口14a向活塞室13a引导工作油，并能从活塞室13a向吐出端口14b吐出工作液。
53.斜板15以向轴线l1倾斜的形式配置。而且，在斜板15，后述的活塞组装体1的滑靴17滑动。更详细地说明，斜板15被旋转轴12插通。又，斜板15面向缸体13的轴线方向一端，且相对于轴线方向一端倾斜地配置。因此，滑靴17在倾斜配置的斜板15滑动。另外，斜板15以活塞室13a位于上死点时（参照图1的上侧的活塞室13a）最为接近，且位于下死点时最为离开的形式倾斜。本实施形态中，斜板15具有斜板主体15a和滑靴板15b。斜板主体15a面向缸体13的轴线方向一端，且相对于轴线方向一端倾斜地配置。又，在斜板主体15a，缸体13的轴线方向一端侧的面设置有滑靴板15b。而且，滑靴17在滑靴板15b上滑动。
54.活塞组装体1与每一活塞室13a对应地设置于缸体13，且在斜板15上配置。而且，活塞组装体1与缸体13一起绕轴线l1旋转。如此一来，活塞组装体1在斜板15上绕轴线l1滑动。由此，活塞组装体1在活塞室13a进退。通过活塞组装体1伸长使工作液被吸引至活塞室13a，并且通过活塞组装体1缩退使工作油从活塞室13a吐出。更详细地说明，活塞组装体1如图2所示具备活塞16和滑靴17。
55.活塞16能进退地嵌入于各活塞室13a。即，活塞16因经由缸端口13b导向活塞室13a的工作液向伸长方向移动。又，活塞16通过向缩退方向移动使活塞室13a的工作液向缸端口13b吐出。更详细地说明，活塞16具有活塞主体21、凸球部22和活塞贯通孔23。活塞主体21能进退地嵌入于活塞室13a。本实施形态中，活塞主体21以圆筒状形成。凸球部22在活塞主体21的轴线方向另一方侧一体地设置。凸球部22在本实施形态中形成为球状。活塞贯通孔23是沿活塞16的轴线l2贯通活塞16的孔。更详细地说明，活塞贯通孔23沿活塞主体21的轴线l2贯通活塞主体21和凸球部22。而且，活塞贯通孔23在活塞主体21中在轴线方向另一端侧开口，且在凸球部22中在轴线方向一端侧开口。由此，能将活塞室13a的工作液经由活塞贯通孔23导向凸球部22。
56.滑靴17将活塞16能旋转地保持。而且，滑靴17通过在斜板15上绕轴线l1滑动使活塞16进退。更详细地说明，滑靴17具有滑靴主体25和突缘26。滑靴主体25将活塞16能旋转地保持。更详细地说明，滑靴主体25形成为轴线方向一端侧开口的有底圆筒状。而且，在滑靴主体25的外周面，在轴线方向另一端部遍及周方向全周地形成有突缘26。更详细地说明滑靴主体25，滑靴主体25具有凹球部31、滑动面32、滑靴贯通孔35、贯通孔形成部33和捕捉槽34。
57.凹球部31能将活塞16的凸球部22嵌入。而且，凹球部31将嵌入的凸球部22能旋转地保持。更详细地说明，凹球部31为滑靴主体25的内孔部。本实施形态中凹球部31为球状且以与凸球部22相同的形状形成。而且，凹球部31藉由开口部进行铆接而以无法脱离的形式保持凸球部22。又，经由活塞贯通孔23导到凸球部22的工作液向凹球部31供给。由此，能使凸球部22在凹球部31中顺畅地转动。具有如此的形状的凹球部31在本实施形态中在滑靴主体25的轴线方向一端侧形成。
58.滑动面32与斜板15抵接。而且，滑动面32在斜板15上滑动。更详细地说明，滑靴17藉由将活塞16的凸球部22铆接于凹球部31来与缸体13一体地旋转。因此，缸体13旋转时，滑靴17在斜板15上绕轴线l1滑动旋转。如此一来，滑靴17相对于缸体13接近远离。而且，铆接于滑靴17的活塞16在活塞室13a进退。滑动面32在本实施形态中在滑靴主体25的轴线方向另一端形成。
59.滑靴贯通孔35形成于滑靴主体25。而且，滑靴贯通孔35将凹球部31和滑动面32之
间贯通。本实施形态中，滑靴贯通孔35沿滑靴17的轴线l3形成。另外，滑靴贯通孔35也可相对于轴线l3斜着形成。而且，滑靴贯通孔35能将导到凹球部31的工作液导向滑动面32。又，滑靴贯通孔35如图3所示具有第一通路部分35a和第二通路部分35b。另外，滑靴贯通孔35也可以由三个以上的通路部分构成。又，第二通路部分35b可以以节流部的形式为短通路。
60.第一通路部分35a形成于滑靴贯通孔35的凹球部31侧的开口即流入口35c侧。即，第一通路部分35a与滑靴贯通孔35中作为凹球部31侧的开口的流入口35c相连。又，第二通路部分35b在滑靴贯通孔35中形成于比第一通路部分35a靠近滑动面32侧。本实施形态中，第二通路部分35b与第一通路部分35a相连且与滑靴贯通孔35的滑动面32侧的开口即流出口35d也相连。又，第二通路部分35b的孔径d2（直径）比第一通路部分35a的孔径d1（直径）小。即，滑靴贯通孔35在滑动面32侧收拢。由此，滑靴贯通孔35中的工作液的流动被抑制。
61.贯通孔形成部33是形成于滑靴贯通孔35的周围的部位。贯通孔形成部33中，作为流入口35c侧的部分的突出部分33a朝向凹球部31突出。而且，贯通孔形成部33的突出部分33a靠近凹球部31。即，突出部分33a朝向活塞16的凸球部22突出且与凸球部22靠近。因此，流入口35c与活塞16的凸球部22的球面靠近且相向。由此，贯通孔形成部33和凸球部22之间形成节流部18。更详细地说明，斜板15相对于缸体13的角度（斜板15的角度）为规定的角度以上时，流入口35c面临凸球部22的球面（即活塞贯通孔23以外的表面部分）。因此，节流部18在本实施形态中以将流入口35c的周围遍及全周地包围的形式形成为环状。
62.捕捉槽34是用于捕捉工作液中所含的污染物的室。捕捉槽34在贯通孔形成部33的突出部分33a的周围形成。更详细地说明，使贯通孔形成部33的突出部分33a的周围向比流入口35c靠近滑动面32侧凹陷而形成捕捉槽34。本实施形态中，捕捉槽34以包围贯通孔形成部33的突出部分33a的形式以圆环状形成。而且，藉由将捕捉槽34凹陷地形成，贯通孔形成部33的突出部分33a朝向凹球部31突出地形成。又，捕捉槽34的底面34a以朝向滑动面32侧突出的形式呈凹状弯曲。此外，捕捉槽34的周面34b以陡立的形式形成。更详细地说明，捕捉槽34的周面34b以相对于贯通孔形成部33的突出部分33a的端面陡立的形式形成。本实施形态中，捕捉槽34的周面34b与滑靴贯通孔35的轴线l3平行地形成。斜板15的角度为规定的角度以上时，活塞贯通孔23的轴线方向一端侧的开口朝向如此形成的捕捉槽34，活塞贯通孔23的轴线方向一端侧的开口不面向流入口35c。换言之，流入口35c面临凸球部22的球面。如此一来，如前所述，节流部18以遍及全周地包围流入口35c的周围的形式以环状形成。
63.节流部18将捕捉槽34和滑靴贯通孔35相连。而且，节流部18抑制从捕捉槽34向滑靴贯通孔35的流动。更详细地说明，节流部18是通过使贯通孔形成部33的突出部分33a朝向凹球部31突出而形成的狭窄部位。本实施形态中，节流部18在斜板15的角度为规定的角度以上的情况下在贯通孔形成部33的突出部分33a和凹球部31之间形成。即，节流部18以活塞16的轴线l2和滑靴17的轴线l3相互倾斜的状态在贯通孔形成部33的一端部分和凹球部31之间形成。另外，节流部18也可以在斜板15的角度少于规定的角度的情况下形成。如此形成的节流部18的宽度h1比捕捉槽34的深度h2小。这里，节流部18的宽度h1是在滑靴17的轴线方向中节流部18变得最狭窄的部分的宽度。又，捕捉槽34的深度h2是捕捉槽34中在滑靴17的轴线方向上离凸球部22最远的位置的深度。更详细地说明节流部18，节流部18的宽度h1与捕捉槽34的深度h2的比率为1.2≦h2/h1。此外，优选节流部18的宽度h1与捕捉槽34的深度h2的比率为1.5≦h2/h1≦10。由此，从捕捉槽34向滑靴贯通孔35的工作液的流动被抑制。
64.又，节流部18的流路面积a1比滑靴贯通孔35的一部分的流路面积a2大。本实施形态中，滑靴贯通孔35的一部分为第一通路部分35a。更详细地说明，节流部18的流路面积a1为a1＝π
×
r1
×
h1。这里，r1为节流部18的有效孔径（直径）。另一方面，第一通路部分35a的流路面积a2为a2＝（π
×
d12）/4。而且，节流部18的流路面积a1与滑靴贯通孔35的流路面积a2的比率为1＜a1/a2。优选进一步使节流部18的流路面积a1与滑靴贯通孔35的流路面积a2的比率为5＜a1/a2≦100。由此，从捕捉槽34向滑靴贯通孔35的工作液的流动被抑制。
65.压板19被旋转轴12插通。而且，压板19将多个滑靴17向斜板15摁压。由此，滑靴17支持于斜板15且能在斜板15上绕轴线l1转动。更详细地说明，压板19与多个滑靴17的各个对应地形成有多个孔19a。各孔19a对应的滑靴17的滑靴主体25挿入压板19。而且压板19以夹持突缘26的形式在斜板15上配置。又，压板19由安装于旋转轴12的球面衬套（bushing）12a朝向斜板15摁压。由此，滑靴17的突缘26被往斜板15摁压。
66.如此构成的斜板式液压装置2在驱动源使旋转轴12旋转时，缸体13旋转。由此，活塞组装体1在斜板15上绕轴线l1旋转并相对于活塞室13a进退。如果活塞组装体1伸长，则工作液从吸入端口14a向活塞室13a吸入。而且，如果活塞组装体1越过上死点开始缩退，则工作液从活塞室13a向吐出端口14b吐出。
67.又，斜板式液压装置2的活塞组装体1中，活塞贯通孔23的凸球部22侧的开口朝向捕捉槽34。因此，活塞室13a的工作液如图4所示经由活塞贯通孔23被导向捕捉槽34。此外，导向捕捉槽34的工作液经由节流部18及滑靴贯通孔35而被导向滑动面32与斜板15之间。更详细地说明，滑动面32与斜板15之间空出间隙。导向滑动面32的工作液向滑动面32与斜板15之间的间隙供给。由此，滑靴17能在斜板15上顺滑地滑动。
68.本实施形态的斜板式液压装置2的活塞组装体1中，导向捕捉槽34的工作液通过节流部18流向滑靴贯通孔35，因此从捕捉槽34向滑靴贯通孔35的工作液的流动被抑制。如此一来，捕捉槽34中产生工作液的旋回流（swirl flow）f。由此，捕捉槽34中工作液含有的污染物被推向径方向外侧，从而能抑制污染物进入捕捉槽34的内侧的流入口35c。即，能进一步抑制污染物进入滑靴贯通孔35。由此，能阻止滑靴贯通孔35因污染物而阻塞。
69.又，本实施形态的活塞组装体1中，节流部18的流路面积a1与滑靴贯通孔35的流路面积a2的比率为1＜a1/a2。即，滑靴贯通孔35的流路面积a2比节流部18的流路面积a1小。因此，能限制从节流部18向滑靴贯通孔35的工作液的流动。由此，能限制从捕捉槽34经由节流部18流向滑靴贯通孔35的工作液，从而能促进捕捉槽34中旋回流f的产生。而且，能提高捕捉槽34的污染物的捕捉性能。由此，能进一步抑制污染物进入滑靴贯通孔35。
70.又，更优选节流部18的流路面积a1与滑靴贯通孔35的流路面积a2的比率为5＜a1/a2≦100。即，节流部18的流路面积a1比滑靴贯通孔35的流路面积a2的5倍大。由此，能更适宜地限制从节流部18向滑靴贯通孔35的工作液的流动。因此，能进一步提高捕捉槽34的污染物的捕捉性能。由此，能进一步抑制污染物进入流入口35c。
71.又，斜板式液压装置2的活塞组装体1中，第二通路部分35b的孔径d2比第一通路部分35a的孔径d1小。因此，能限制滑靴贯通孔35中的工作液的流动。由此，能限制从捕捉槽34经由节流部18流向滑靴贯通孔35的工作液，从而能促进捕捉槽34中的旋回流f的产生。而且，能提高捕捉槽34的污染物的捕捉性能。由此，能进一步抑制污染物进入滑靴贯通孔35。
72.此外，斜板式液压装置2的活塞组装体1中，作为更优选的实施形态，节流部18的宽
度h1与捕捉槽34的深度h2的比率为1.5≦h2/h1≦10。即，捕捉槽34的深度h2为节流部18的宽度h1的1.5倍以上。因此，能限制从捕捉槽34向节流部18的工作液的流动。由此，能促进捕捉槽34中的旋回流f的发生。而且，能提高捕捉槽34的污染物的捕捉性能。由此，能进一步抑制污染物进入滑靴贯通孔35。另外，捕捉槽34的深度h2为节流部18的宽度h1的1.2倍以上也能进一步抑制污染物进入流入口35c，但更优选捕捉槽34的深度h2为节流部18的宽度h1的1.5倍以上。
73.此外，本实施形态的活塞组装体1中，导向捕捉槽34的工作液在贯通孔形成部33与凸球部22之间通过而流向滑靴贯通孔35，从而从捕捉槽34向滑靴贯通孔35的工作液的流动被抑制。进一步，第二通路部分35b的孔径d2比第一通路部分35a的孔径d1小径，从而能限制滑靴贯通孔35中的工作液的流动。由此，能限制从捕捉槽34流向滑靴贯通孔35的工作液，从而能在捕捉槽34中产生旋回流f。由此，捕捉槽34中工作液含有的污染物被推向径方向外侧，从而能抑制污染物进入位于捕捉槽34的内侧的流入口35c。即，能进一步抑制污染物进入滑靴贯通孔35。另一方面，捕捉槽34的底面34a朝向滑动面32侧以凹状弯曲，从而能使工作液在捕捉槽34顺畅地流动。由此，能促进旋回流f的产生，从而能进一步抑制污染物进入位于捕捉槽34的内侧的滑靴贯通孔35。
74.又，本实施形态的活塞组装体1中，捕捉槽34的周面34b陡立地形成。因此，能使工作液在捕捉槽34顺畅地流动。由此，能促进旋回流f的产生，从而能进一步抑制污染物进入位于捕捉槽34的内侧的滑靴贯通孔35。
75.＜关于其他实施形态＞
76.本实施形态的活塞组装体1中，活塞16的凸球部22以球状形成，但凸球部22也可形成为活塞16的轴线方向一端侧局部有缺口的部分球状。即，凸球部22为能嵌入凹球部31且能在凹球部31转动的形状即可。又，捕捉槽34的形状也不限定于圆环状，可以是从轴线方向观察为正方形、矩形状、楕圆形状、或它们组合而成的形状。又，本实施形态的斜板式液压装置2可以是斜板15固定的固定容量型的斜板式液压装置及斜板15能倾转的可变容量型的斜板式液压装置的任一者。又，斜板15无需一定具有滑靴板15b，也可以仅具有斜板主体15a。该情况下，滑靴17在斜板主体15a上滑动。