本发明涉及一种液压旋转机械。
背景技术：
在日本jp2005－220787a中公开了一种轴向活塞泵马达，其包括在斜板上滑动的滑块、具有多个汽缸洼窝的缸体以及在汽缸洼窝内往复运动的多个活塞。在日本jp2005－220787a中公开的轴向活塞泵马达中，连杆的一端隔着树脂层与活塞相连结，另一端隔着树脂层与滑块相连结。
技术实现要素：
在日本jp2005－220787a中公开的轴向活塞泵马达中，在滑块上设置环状的槽，向环状的槽填充树脂层，从而防止树脂层从滑块脱落。
这里，通常，安装于滑履(滑块)的滑动接触的部位上的树脂制的滑动部(树脂层)是这样形成的：向滑履主体部进行树脂的模塑成形后，对模塑后的树脂进行切削加工。在形成这样的滑动部时，若利用较大的加工力对树脂进行加工，则滑动部与滑履主体部之间可能会相对旋转。
另外，在液压旋转机械动作时，也可能会因为作用于滑动部的滑动阻力而使滑动部与滑履主体部之间相对旋转。
如像这样在加工滑动部时、液压旋转机械动作时滑动部与滑履主体部之间相对旋转，则填充于环状的槽的树脂有可能会磨损而变得无法充分防止从滑履主体部脱落。
本发明的目的在于提高液压旋转机械的滑履的耐久性。
根据本发明的一方案，一种液压旋转机械，包括：缸体，其与轴连结，与轴一起旋转；多个缸，其形成于缸体，沿轴的周向以预定的间隔配置；活塞，其能够滑动地插入缸内，在缸的内部划分出容积室；滑履，其旋转自如地连结于活塞的前端部，与前端部滑动接触；以及斜板，其与滑履滑动接触，滑履具有：滑动部，其为树脂制，设于与活塞滑动接触的部位和与斜板滑动接触的部位中的至少一者；滑履主体部，滑动部安装于滑履主体部；以及卡定部，其设于滑履主体部和滑动部之间的范围内，限制滑履主体部与滑动部之间的相对旋转，卡定部具有：凹陷部，其形成于滑履主体部和滑动部中的一者；以及突起部，其形成于滑履主体部和滑动部中的另一者，卡定于凹陷部。
附图说明
图1是本发明的实施方式的液压旋转机械的剖视图。
图2是本发明的实施方式的液压旋转机械的滑履的放大剖视图。
图3是沿图2的a－a线的剖视图。
图4是沿图2的b－b线的剖视图。
图5是表示滑履的制造方法的步骤的剖视图，表示在芯构件设有斜板滑动部的状态。
图6是表示滑履的制造方法的步骤的剖视图，表示在芯构件的凹部填充有树脂的状态。
图7是表示滑履的制造方法的步骤的剖视图，表示在滑履形成缩径部的状态。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。
首先，参照图1～图4对本发明的实施方式的液压旋转机械进行说明。
在本实施方式中，对液压旋转机械是以水为工作液的水压旋转机械100的情况进行说明。水压旋转机械100能够作为活塞泵发挥作用，还能够作为活塞马达发挥作用，其中，所述活塞泵在来自外部的动力的作用下使轴1旋转而使活塞6往复移动，从而能够供给作为工作流体的水，所述活塞马达在从外部供给来的水的流体压的作用下使活塞6往复移动而使轴1旋转，从而能够输出旋转驱动力。另外，水压旋转机械100也可以仅作为活塞泵发挥作用，还可以仅作为活塞马达发挥作用。
在以下的说明中，例示将水压旋转机械100作为活塞泵使用的情况，将水压旋转机械100称为“活塞泵100”。
活塞泵100包括：轴1，其在动力源的作用下旋转；缸体2，其连结于轴1且与轴1一起旋转；以及壳体3，其用于收纳缸体2。壳体3包括：两端开口的壳体主体3a；前盖4，其将壳体主体3a的一开口端密封且被轴1贯穿；以及后盖5，其将壳体主体3a的另一开口端密封且收纳轴1的端部。
经由前盖4的贯穿孔4a向外部突出的轴1的一端部1a与动力源相连结。轴1的端部1a借助第一衬套16旋转自如地支承于前盖4的贯穿孔4a。轴1的另一端部1b收纳于在后盖5设置的收纳凹部5a，借助第二衬套17被旋转自如地支承。
缸体2具有供轴1贯穿的贯通孔2a，借助贯通孔2a而与轴1花键结合。由此，缸体2随着轴1的旋转而旋转。缸体2借助滑动轴承15旋转自如地支承于壳体3。
在缸体2与轴1平行地形成有在一端面具有开口部的多个缸2b。多个缸2b形成为沿缸体2的周向具有预定的间隔。在缸2b中往复移动自如地插入有划分容积室7的圆柱状的活塞6。活塞6的前端侧从缸2b的开口部突出，在其前端部形成有球面座6a。
活塞泵100还包括：滑履20，其旋转自如地连结于活塞6的球面座6a，与球面座6a滑动接触；斜板8，随着缸体2的旋转，滑履20与斜板8滑动接触；以及阀板9，其介于缸体2和后盖5之间。
滑履20具有树脂制的滑动部以及金属制的滑履主体部21。如图2所示，滑履主体部21具有：收纳部22，其用于收纳各活塞6的球面座6a；以及圆板状的平板部25，其具有比收纳部22大的外径。
收纳部22具有形成为圆筒状的主体部23以及从主体部23起缩径的缩径部24。缩径部24是通过从径向外侧对主体部23的一端部进行颈缩加工(凿紧加工)而形成的。主体部23的另一端部与平板部25相连接。
在收纳部22的主体部23和缩径部24的范围内形成有在端面具有开口部22b的凹部22a。凹部22a的内周面形成为球面状，在凹部22a的内侧设有作为滑动部的活塞滑动部30。
活塞滑动部30是通过向收纳部22的凹部22a进行树脂的模塑成形而形成的。收纳部22隔着活塞滑动部30收纳活塞6的球面座6a，与球面座6a的外表面滑动接触。由此，滑履20能够相对于球面座6a进行角位移。
并且，对于凹部22a，在活塞6的球面座6a插入内侧的状态下使主体部23的一端部缩径而形成缩径部24，随之，开口部22b的开口直径形成为比球面座6a的外径小。由此，限制球面座6a从凹部22a拔出。
平板部25形成为具有圆形的平面25a和圆筒面状的外周面25b的圆板状，与斜板8相对(参照图1)。在平板部25以覆盖平面25a和外周面25b的方式设有作为滑动部的斜板滑动部31。斜板滑动部31是通过向平板部25进行树脂的模塑成形而形成的。平板部25借助斜板滑动部31与斜板8滑动接触。
像这样，滑动部设于滑履20与其他构件滑动接触的部位。即，滑履20具有活塞滑动部30和斜板滑动部31来作为滑动部，活塞滑动部30设在作为滑履20与活塞6的球面座6a滑动接触的部位的收纳部22的凹部22a的内侧，与活塞6的球面座6a滑动接触，斜板滑动部31设在作为滑履20与斜板8滑动接触的部位的滑履主体部21的平板部25，与斜板8滑动接触。
滑履20还具有：第一卡定部40，其设在收纳部22与活塞滑动部30之间的范围内；以及第二卡定部50，其设在平板部25与斜板滑动部31之间的范围内。
第一卡定部40具有：第一凹陷部41，其形成于收纳部22的主体部23的内表面；以及第一突起部42，其设于活塞滑动部30且卡定于第一凹陷部41。即，第一卡定部40设于收纳部22的主体部23与活塞滑动部30之间的范围内。如图3所示，第一卡定部40在收纳部22与活塞滑动部30之间的范围内沿周向以等间隔设于四处。
如图2及图3所示，第一凹陷部41不具有直角的拐角部，仅由曲面形成。
第一突起部42通过模塑成形而与活塞滑动部30形成为一体。将模塑树脂的一部分向形成于收纳部22的主体部23的第一凹陷部41填充，从而将卡定于第一凹陷部41的第一突起部42形成于活塞滑动部30。由此，限制了滑履主体部21与活塞滑动部30之间的相对旋转。
如图2所示，第二卡定部50具有：第二凹陷部51，其形成于平板部25的外周面25b；以及第二突起部52，其形成于斜板滑动部31且卡定于第二凹陷部51。如图4所示，第二卡定部50在平板部25与斜板滑动部31之间沿周向隔开等间隔地设于四处。
如图2及图4所示，第二凹陷部51与第一凹陷部41同样地不具有直角的拐角部，仅由曲面形成。
第二突起部52通过模塑成形而与斜板滑动部31形成为一体。将模塑树脂的一部分向形成于平板部25的外周面25b的第二凹陷部51填充，从而将卡定于第二凹陷部51的第二突起部52形成于斜板滑动部31。由此，限制滑履主体部21与斜板滑动部31之间的相对旋转，并且能防止斜板滑动部31从平板部25脱落。
另外，若在与斜板8相对的平面25a形成第二凹陷部51，则有可能导致模塑后的树脂冷却时的热变形不均匀，斜板滑动部31的滑动面的表面精度降低。相对于此，在活塞泵100的情况下，第二凹陷部51不形成于平面25a而是形成于外周面25b，因此不会使滑动面的表面精度降低。
如图1所示，斜板8固定于前盖4的内壁且具有相对于与轴1的轴线垂直的方向倾斜的滑动接触面8a。设于滑履20的平板部25上的斜板滑动部31与滑动接触面8a面接触。
阀板9是供缸体2的基端面滑动接触的圆板构件，固定于后盖5。在阀板9形成有：吸入口9a，其将形成于后盖5的吸入通路10与容积室7连接起来；以及排出口9b，其将形成于后盖5的排出通路11与容积室7连接起来。
接着，参照图5～图7对滑履20的制造方法及活塞6与滑履20的连结方法进行说明。
制造滑履20时，首先，如图5所示，形成具有平板部25及主体部23的芯构件120，在芯构件120形成斜板滑动部31。在该阶段，在主体部23的端部没有形成缩径部24。
具体而言，斜板滑动部31是向平板部25进行树脂的模塑成形而形成的。斜板滑动部31的模塑成形时，模塑树脂的一部分填充到第二凹陷部51而同时形成第二卡定部50。第二卡定部50的第二凹陷部51不具有直角的拐角部，因此容易向第二凹陷部51填充模塑树脂，能够容易地形成第二突起部52。另外，第二凹陷部51不具有直角的拐角部，因此在第二突起部52也没有形成直角的拐角部。因此，能防止拐角部的应力集中，第二凹陷部51及第二突起部52的耐久性得到提高。
在向平板部25进行了树脂的模塑成形之后，对模塑成形的树脂实施精加工(切削等)。由此，形成具有与斜板8滑动接触的光滑的滑动接触面的斜板滑动部31。在对模塑后的树脂实施精加工时，利用第二卡定部50限制模塑树脂与芯构件120之间的相对旋转。像这样，利用第二卡定部50限制因精加工的加工力引起的模塑树脂与芯构件120之间的相对旋转，从而防止在制造滑履20时的斜板滑动部31的磨损。
接着，在收纳部22的凹部22a的内侧形成活塞滑动部30。
形成活塞滑动部30时，如图6所示，向整个凹部22a填充树脂。在向整个凹部22a填充树脂时，模塑树脂的一部分填充到第一凹陷部41，形成第一卡定部40。第一凹陷部41与第二凹陷部51同样地不具有直角的拐角部，因此能够容易地形成第一突起部42，并且能够提高第一凹陷部41及第一突起部42的耐久性。
在向凹部22a进行了树脂的模塑成形后，对填充的模塑树脂进行切削加工，形成与活塞6的球面座6a滑动接触的球面状的滑动接触面。此时，利用第一卡定部40限制凹部22a内的模塑树脂与芯构件120之间的相对旋转。像这样，利用第一卡定部40限制因对滑动接触面加工的加工力引起的模塑树脂与芯构件120之间的相对旋转，从而防止在制造滑履20时活塞滑动部30的磨损。
接着，如图7所示，将活塞6的球面座6a插入凹部22a内，从径向外侧对主体部23的靠开口部22b侧的端部(图中左端部)和活塞滑动部30一起进行颈缩加工，使其缩径(参照图7中箭头)。由此，凹部22a的开口部22b的开口直径形成得比活塞6的球面座6a的外径小，限制球面座6a从凹部22a拔出。
通过这样，形成具有缩径部24和主体部23的收纳部22，制造图2所示那样的滑履20，并且将滑履20和活塞6连结起来。
这里，在第一卡定部40设于缩径部24和活塞滑动部30之间的情况下，在形成缩径部24时，第一突起部42会与主体部23的一部分一起缩径、变形。若像这样第一突起部42变形，则有可能产生裂纹等而使第一突起部42的耐久性降低。相对于此，在活塞泵100的情况下，第一卡定部40设于活塞滑动部30与收纳部22的主体部23之间的范围内，因此形成缩径部24时不会变形。因此，能够防止第一突起部42的耐久性降低。
接着，对活塞泵100的作用进行说明。
在来自外部的动力的作用下轴1被驱动旋转而使缸体2旋转时，各滑履20的平板部25借助斜板滑动部31相对于斜板8滑动，各活塞6以与斜板8的偏转角度相应的行程在缸2b内往复移动。利用各活塞6的往复移动，各容积室7的容积增减。
经由后盖5的吸入通路10及阀板9的吸入口9a向因缸体2的旋转而扩大的容积室7导入水。吸入到容积室7内的水因由缸体2的旋转导致的容积室7的缩小而增压，经由阀板9的排出口9b及后盖5的排出通路11排出。像这样，活塞泵100的情况下，随着缸体2的旋转，水的吸入和排出连续地进行。
像这样，活塞泵100动作时，滑履20借助斜板滑动部31而与斜板8滑动接触，并且绕轴1旋转。在这样的活塞泵100动作时，也通过设置第二卡定部50而限制了因与斜板8之间的滑动阻力引起的斜板滑动部31与平板部25之间的相对旋转。因此，还防止了在活塞泵100动作时因斜板滑动部31与滑履主体部21相对旋转而导致的斜板滑动部31的磨损。
另外，在活塞泵100动作时，滑履20沿斜板8滑动且绕轴1旋转，从而使活塞6在缸2b内往复移动，因此在活塞6的球面座6a与滑履20的活塞滑动部30之间也产生滑动阻力。相对于此，通过设置第一卡定部40，还限制了因与活塞6的球面座6a之间的滑动阻力引起的活塞滑动部30与收纳部22之间的相对旋转。因此，还防止了在活塞泵100动作时因活塞滑动部30与滑履主体部21相对旋转而引起的活塞滑动部30的磨损。
采用以上的实施方式，起到以下所示的效果。
在活塞泵100中，利用第一卡定部40限制在形成活塞滑动部30时及活塞泵100动作时活塞滑动部30与滑履主体部21的收纳部22之间的相对旋转。因此，能防止活塞滑动部30相对于滑履主体部21相对旋转而磨损。因而，能够充分防止活塞滑动部30从滑履主体部21脱落，提高滑履20的耐久性。
另外，在活塞泵100中，利用第二卡定部50限制在形成斜板滑动部31时及活塞泵100动作时斜板滑动部31与滑履主体部21的平板部25之间的相对旋转。因此，能防止斜板滑动部31相对于滑履主体部21相对旋转而磨损。因而，能够充分防止斜板滑动部31从滑履主体部21脱落，能够进一步提高滑履20的耐久性。
另外，第一卡定部40的第一凹陷部41及第二卡定部50的第二凹陷部51分别形成于滑履主体部21的收纳部22及平板部25。由此，能通过向第一凹陷部41及第二凹陷部51填充树脂而形成第一突起部42及第二突起部52。因此，与加工滑履主体部21来形成第一突起部42及第二突起部52的情况相比，能够容易地形成第一卡定部40及第二卡定部50。
另外，第一卡定部40的第一凹陷部41及第二卡定部50的第二凹陷部51均仅由曲面形成。第一凹陷部41及第二凹陷部51不具有直角的拐角部，从而容易填充树脂，能够容易地形成第一突起部42及第二突起部52。因此，能够提高生产率。另外，第一凹陷部41及第二凹陷部51不具有直角的拐角部，从而能够防止应力集中于拐角部，因此能够提高第一卡定部40及第二卡定部50的耐久性。并且，容易填充树脂，因此能够防止在树脂内残留有气泡，进一步提高第一卡定部40及第二卡定部50的耐久性。
接着，对本实施方式的变形例进行说明。
在所述实施方式中，对以水为工作液的活塞泵·马达100进行了说明。取而代之，工作液也可以是工作油等其他物质。
另外，在所述实施方式中，对斜板8的偏转角度固定的固定容量型活塞泵·马达进行了说明。取而代之，活塞泵·马达100也可以是能够变更斜板8的偏转角度的可变容量式活塞泵·马达。
另外，在所述实施方式中，滑履20具有活塞滑动部30及斜板滑动部31来作为滑动部。但是，滑履20不限于具有活塞滑动部30和斜板滑动部31这两者，也可以仅具有其中的一者。
另外，在所述实施方式中，第一凹陷部41及第二凹陷部51仅由曲面形成。取而代之，例如，只要是进行了倒角(锥形倒角、圆角倒角)的形状等不具有直角的拐角部的形状，第一凹陷部41及第二凹陷部51能够形成为任意形状。在该情况下，第一凹陷部41及第二凹陷部51也容易填充树脂并且能够防止应力集中。此外，虽然优选第一凹陷部41及第二凹陷部51不具有直角的拐角部，但是在不会因应力集中而引起第一卡定部40及第二卡定部50的损伤的情况下、能够充分确保树脂的填充的情况下，也可以是具有直角的拐角部的形状。
另外，在所述实施方式中，第二卡定部50具有形成于平板部25的外周面25b的第二凹陷部51。取而代之，第二卡定部50也可以具有在平板部25的外周面25b和平板部25的与平面25a相反的一侧的凸缘面25c(参照图2)开口的缺口状的凹坑。在该情况下，第二卡定部50的第二突起部52形成为与该凹坑的形状相对应的形状，卡定于凹坑。像这样构成第二卡定部50，从而使气泡难以进入树脂内。
另外，在所述实施方式中，第一凹陷部41及第二凹陷部51设于滑履主体21，第一突起部42及第二突起部52分别设于活塞滑动部30及斜板滑动部31。取而代之，也可以将第一凹陷部41及第二凹陷部51分别设于活塞滑动部30及斜板滑动部31，将第一突起部42及第二突起部52设于滑履主体21。
以下，将本发明的实施方式的结构、作用及效果概括起来进行说明。
活塞泵·马达100包括：缸体2，其与轴1连结，与轴1一起旋转；多个缸2b，其形成于缸体2，沿轴1的周向以预定的间隔配置；活塞6，其能够滑动地插入缸2b内，在缸2b的内部划分出容积室7；滑履20，其旋转自如地连结于活塞6的前端部，与前端部滑动接触；以及斜板8，其与滑履20滑动接触，滑履20具有：树脂制的滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)，其设于与活塞6滑动接触的部位和与斜板8滑动接触的部位中的至少一者；滑履主体部21，滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)安装于该滑履主体部21；以及卡定部(第一卡定部40、第二卡定部50)，其设于滑履主体部21和滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)之间的范围内，限制滑履主体部21与滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)之间的相对旋转，卡定部(第一卡定部40、第二卡定部50)具有：凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)，其形成于滑履主体部21及滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)中的一者；以及突起部(第一突起部42、第二突起部52)，其形成于滑履主体部21及滑动部中的另一者，卡定于凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)。
采用该结构，突起部(第一突起部42、第二突起部52)卡定于凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)，因此限制了在加工滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)时滑履主体部21与模塑树脂之间的相对旋转。另外，在活塞泵·马达100动作时，也利用卡定部(第一卡定部40、第二卡定部50)限制因滑动阻力引起的滑履主体部21与滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)之间的相对旋转。像这样，利用卡定部(第一卡定部40、第二卡定部50)限制滑履主体部21和滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)之间的相对旋转，从而防止在加工时滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)的磨损和在活塞泵·马达100动作时滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)的磨损这两者。因而，活塞泵·马达100的滑履20的耐久性得到提高。
另外，对于活塞泵·马达100，活塞6具有形成在前端部的球面座6a，滑履主体部21具有将活塞6的球面座6a收纳的收纳部22，收纳部22具有：主体部23；以及缩径部24，其从主体部23起缩径，限制球面座6a从收纳部22拔出，滑履20具有设于收纳部22的内周且与活塞6的球面座6a滑动接触的作为滑动部的活塞滑动部30，第一卡定部40设于收纳部22的主体部23与活塞滑动部30之间的范围内。
采用该结构，在滑履20与活塞6滑动接触的收纳部22的内周设有活塞滑动部30。第一卡定部40设于活塞滑动部30与收纳部22的主体部23之间的范围内，限制活塞滑动部30与滑履主体部21之间的相对旋转。像这样，第一卡定部40设于主体部23而并非缩径部24，因此在使主体部23的一部分缩径而形成缩径部24时第一卡定部40不会变形。因此，能够防止第一卡定部40的耐久性降低。
另外，对于活塞泵·马达100，滑履主体部21具有形成为圆板状且与斜板8相对的平板部25，滑履20具有以覆盖平板部25的外周面25b的方式设于平板部25且与斜板8滑动接触的作为滑动部的斜板滑动部31，第二卡定部50设于平板部25的外周面25b与斜板滑动部31之间的范围内。
采用该结构，在滑履20与斜板8滑动接触的平板部25设置斜板滑动部31。第二卡定部50设于斜板滑动部31与平板部25的外周面25b之间的范围内。因此，利用第二卡定部50限制斜板滑动部31与滑履20主体之间的相对旋转，并且防止斜板滑动部31从滑履20主体脱落。
另外，对于活塞泵·马达100，突起部(第一突起部42、第二突起部52)设于滑动部(活塞滑动部30、斜板滑动部31)，凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)设于滑履主体部21。
采用该结构，能够通过向凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)填充树脂而形成突起部(第一突起部42、第二突起部52)。因而，能够比加工滑履主体部21来设置突起部(第一突起部42、第二突起部52)的情况容易地形成突起部(第一突起部42、第二突起部52)。
另外，活塞泵·马达100的凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)由曲面形成。
采用该结构，在凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)没有形成直角的拐角部，因此容易向凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)填充树脂，并且能够防止向拐角部的应力集中，能够提高凹陷部(第一凹陷部41、第二凹陷部51)及突起部(第一突起部42、第二突起部52)的耐久性。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，所述实施方式不过示出了本发明的一应用例，并非将本发明的保护范围限定于所述实施方式的具体的结构的意思。
本申请主张基于2015年9月16日向日本专利局提出申请的日本特愿2015－183222的优先权，通过参照将该申请的全部内容编入本说明书中。