(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-16
(45)【発行日】2023-01-24
(54)【発明の名称】斜軸式液圧回転機
(51)【国際特許分類】
F04B 1/24 20060101AFI20230117BHJP
F16J 9/20 20060101ALI20230117BHJP
【ＦＩ】
F04B1/24
F16J9/20
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018178766
(22)【出願日】2018-09-25
(65)【公開番号】P2020051276
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-07-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000005522
【氏名又は名称】日立建機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002457
【氏名又は名称】弁理士法人広和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】海野 豪
【審査官】中村 大輔
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６３－１６８３６３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５２－１５０８０１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０５－１６４２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５０－１２８０４７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｂ １／２４
Ｆ０３Ｃ １／２４
Ｆ１６Ｊ ９／０６
Ｆ１６Ｊ ９／２０
Ｆ１６Ｊ １／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に設けられ、周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴を有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの前記各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され、外周側に環状全周溝となるピストンリング装着溝および前記ピストンリング装着溝よりも前記シリンダ穴の開口側に位置して前記シリンダ穴の内周面に向けて全周にわたって凸湾曲状に突出する小球部を有する複数のピストンと、
外周面と内周面とを有するリング体からなり、前記各ピストンの前記ピストンリング装着溝に装着されたピストンリングとを備え、
前記ピストンリングは、
前記シリンダ穴内の油液の圧力によって前記ピストンリング装着溝の前記小球部側の側面に押付けられる前記リング体の一側面と、
前記一側面とは軸方向反対側となる前記リング体の他側面と、
周方向に離間させることにより前記ピストンリングを前記ピストンリング装着溝に装着させることを可能とし、かつ、前記シリンダ穴内の油液を前記小球部と前記シリンダ穴の内周面との接触部位に供給する絞り通路となる離間部とを有してなる斜軸式液圧回転機において、
前記ピストンリングの内周面には、軸方向または軸方向に対して角度を持って延びる内周ノッチが形成されており、
前記ピストンリングの前記他側面には、前記内周ノッチと連続し、かつ、径方向または径方向に対して角度を持って延びる側面ノッチが形成されており、
前記側面ノッチは、前記ピストンリングの前記内周面側から前記外周面側に進む程、深さが浅くなり、かつ、前記ピストンリングの前記内周面から前記外周面よりも内径側の途中位置まで延びており、
前記ピストンリングの前記離間部は、前記内周ノッチおよび前記側面ノッチに沿って形成されていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項2】
請求項１に記載の斜軸式液圧回転機において、前記内周ノッチは、前記ピストンリングの前記一側面と前記他側面との間の全体にわたって延びていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項3】
請求項１に記載の斜軸式液圧回転機において、前記側面ノッチは、径方向に対して角度を持って延びていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項4】
請求項１に記載の斜軸式液圧回転機において、前記側面ノッチは、径方向に延びていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【請求項5】
請求項１に記載の斜軸式液圧回転機において、前記内周ノッチは、軸方向に対して角度を持って延びていることを特徴とする斜軸式液圧回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ等の建設機械を含む各種産業機械に搭載され、油圧ポンプまたは油圧モータとして好適に用いられる斜軸式液圧回転機に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に搭載される斜軸式液圧回転機は、例えば、油圧機器の油圧源を構成する油圧ポンプ、または、走行用、旋回用の油圧アクチュエータ（駆動源）を構成する油圧モータとして用いられる。
【0003】
この種の従来技術による斜軸式液圧回転機は、例えば、中空（筒状）のケーシングと、ケーシング内に回転可能に設けられ先端がドライブディスクとなった回転軸と、ケーシング内に回転可能に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴が形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され一側が回転軸のドライブディスクに揺動可能に連結され他側がピストン本体となった複数のピストンと、シリンダブロックの回転中心軸に沿って設けられた軸中心穴（センタ穴）と、シリンダブロックの軸中心穴に挿嵌されシリンダブロックのセンタリングを行うセンタシャフトと、シリンダブロックが摺接する凸球面部を有すると共に各シリンダ穴に連通する給排ポート（低圧ポート、高圧ポート）が設けられた弁板と、シリンダブロックとセンタシャフトとの間に設けられシリンダブロックを弁板に押付けるばねとを含んで構成されている。
【0004】
例えば、斜軸式液圧回転機を油圧ポンプとして用いる場合は、エンジン等の原動機によって回転軸を回転駆動する。これにより、ケーシング内でドライブディスクと共にシリンダブロックが回転する。シリンダブロックの回転中心軸は、回転軸に対して傾斜している。このため、シリンダブロックの回転によって各シリンダ穴内でピストンが往復運動し、低圧ポート（吸入ポート）から吸込んだ作動油がピストンによって加圧され、高圧ポート（排出ポート）を通じて圧油として排出（吐出）される。
【0005】
ここで、特許文献１には、ピストンの外周側に環状全周溝となるピストンリング装着溝を設けると共に、このピストンリング装着溝にリング体からなるピストンリングを装着した斜軸式液圧回転機が記載されている。この場合、ピストンの外周側には、ピストンリング装着溝よりもシリンダ穴の開口側となる位置に、シリンダ穴の内周面に向けて全周にわたって凸湾曲状に突出する小球部が設けられている。この小球部は、ピストンの往復運動に伴ってシリンダ穴の内周面と摺接する。
【0006】
一方、ピストンリングには、ピストンリングをピストンリング装着溝に装着するときに、互いにピストンリングの周方向に離間（分離）させる離間部（合口）が設けられている。即ち、ピストンリングは、離間部をピストンリングの周方向に開き、ピストンリングを拡径方向に弾性変形させた状態で、ピストンリング装着溝に装着することができる。ピストンリング装着溝に装着されたピストンリングは、斜軸式液圧回転機の回転軸の回転に伴って、ピストンと一緒に往復動する。このとき、ピストンリングの離間部は、シリンダ穴内の油液をピストンの小球部とシリンダ穴の内周面との接触部位に潤滑油として供給する絞り通路となる。
【0007】
また、特許文献２には、ピストンリングの製造方法が記載されている。このピストンリングの製造方法は、内周側にノッチ（切欠き）が形成された環状の本体に荷重を加え、ノッチを起点として本体を破断させることにより、ピストンリングの離間部（合口）を形成するものである。この技術によれば、従来の薄肉化した砥石で離間部（合口）を形成する構成と比較して、自然状態での離間部（合口）の隙間を小さくすることができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２０１２－００７５０９号公報
【文献】特開平０５－１６４２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、特許文献２の技術は、離間部（合口）を形成するときに、ピストンリングの内周側に設けられたノッチの位置する位相において、外周側から中心に向けて荷重を加える。これにより、ノッチを周方向に開く引っ張り荷重を作用させて、ノッチの先端側で応力集中を生じさせることにより、離間部（合口）となる亀裂を進展（進行）させる。しかし、この亀裂の進展、即ち、内周側から外周側へ向かう亀裂の進展（伸展）は、この亀裂を方向付ける形状的なガイドがないため、ノッチの形状、ノッチ先端の向き、荷重方向のばらつき等の影響を受けて、亀裂がランダムに変化する可能性がある。
【0010】
この結果、離間部（合口）の角度や長さがばらつき、このばらつきが大きい場合には、離間部の隙間の大きさが許容範囲から逸脱する可能性がある。これにより、離間部の隙間を通過する潤滑油の流量が、ピストンの小球部とシリンダ穴の内周面との接触部位の潤滑を確保するために必要な量（適切な量）から逸脱する可能性がある。仮に、離間部の隙間を通過する潤滑油の流量が多い場合には、シリンダ穴とピストンとにより形成されるシリンダ室内からの潤滑油の漏れ量が増大し、斜軸式液圧回転機の性能（効率）が低下する可能性がある。これとは逆に、離間部の隙間を通過する潤滑油の流量が少ない場合には、ピストンの小球部とシリンダ穴の内周面との接触部位の潤滑を十分に確保できなくなる可能性がある。
【0011】
本発明の目的は、ピストンの小球部の潤滑に適切な量の潤滑油を、ピストンリングの離間部を通じて供給することができる斜軸式液圧回転機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に設けられ、周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの前記各シリンダ穴内に往復動可能に挿嵌され、外周側に環状全周溝となるピストンリング装着溝および前記ピストンリング装着溝よりも前記シリンダ穴の開口側に位置して前記シリンダ穴の内周面に向けて全周にわたって凸湾曲状に突出する小球部を有する複数のピストンと、外周面と内周面とを有するリング体からなり、前記各ピストンの前記ピストンリング装着溝に装着されたピストンリングとを備え、前記ピストンリングは、前記シリンダ穴内の油液の圧力によって前記ピストンリング装着溝の前記小球部側の側面に押付けられる前記リング体の一側面と、前記一側面とは軸方向反対側となる前記リング体の他側面と、周方向に離間させることにより前記ピストンリングを前記ピストンリング装着溝に装着させることを可能とし、かつ、前記シリンダ穴内の油液を前記小球部と前記シリンダ穴の内周面との接触部位に供給する絞り通路となる離間部とを有してなる斜軸式液圧回転機において、前記ピストンリングの内周面には、軸方向または軸方向に対して角度を持って延びる内周ノッチが形成されており、前記ピストンリングの前記他側面には、前記内周ノッチと連続し、かつ、径方向または径方向に対して角度を持って延びる側面ノッチが形成されており、前記側面ノッチは、前記ピストンリングの前記内周面側から前記外周面側に進む程、深さが浅くなり、かつ、前記ピストンリングの前記内周面から前記外周面よりも内径側の途中位置まで延びており、前記ピストンリングの前記離間部は、前記内周ノッチおよび前記側面ノッチに沿って形成されている。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、ピストンの小球部の潤滑に適切な量の潤滑油を、ピストンリングの離間部を通じて供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】第１の実施の形態による斜軸式油圧ポンプを示す縦断面図である。
【図3】シリンダ穴、ピストンおよびピストンリングを示す断面図である。
【図4】ピストンリングの半部を示す側面図である。
【図7】ピストンリングの離間部を通過する潤滑油（ピストンの小球部に供給される潤滑油）の量（供給量）を求めるための説明図である。
【図9】第２の実施の形態によるピストンリングの半部を示す側面図である。
【図12】第３の実施の形態によるピストンリングの半部を示す側面図である。
【図15】第４の実施の形態によるピストンリングの一部を示す側面図である。
【図18】第５の実施の形態によるピストンリングの半部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態による斜軸式液圧回転機を、例えば油圧ポンプ（固定容量型斜軸式油圧ポンプ）として用いる場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0016】
図１ないし図６は、第１の実施の形態を示している。図１において、斜軸式液圧回転機としての固定容量型斜軸式油圧ポンプ１（以下、単に「油圧ポンプ１」ともいう）は、ケーシング２と、回転軸５と、シリンダブロック８と、複数のピストン１２と、ピストンリング１５とを備えている。油圧ポンプ１は、例えば油圧ショベルの原動機（駆動源となるエンジンや電動モータ）によって回転駆動され、タンク内から吸込んだ作動油を高圧の圧油として吐出する。即ち、油圧ポンプ１は、タンクから作動油を吸込んで加圧し、加圧した作動油（圧油）を各種の油圧機器（いずれも図示せず）に供給する。
【0017】
ケーシング２は、油圧ポンプ１の外殻を構成している。ケーシング２は、略「く」字状に屈曲した筒形状のケーシング本体３とヘッドケーシング４とを含んで構成されている。ケーシング本体３は、長さ方向（軸方向）の一側（図１の左側）に位置する一側筒部３Ａと、長さ方向（軸方向）の他側（図１の右側）に位置する他側筒部３Ｂとにより構成され、一側筒部３Ａと他側筒部３Ｂとの中間部位が略「く」字状に屈曲されている。また、ケーシング本体３の一側筒部３Ａには、その軸方向の一側の端部に軸挿通孔３Ｃが形成されている。
【0018】
ヘッドケーシング４は、ケーシング本体３の他側筒部３Ｂ側に位置するヘッド側端面に取付けられている。ヘッドケーシング４には、一対の給排通路（いずれも図示せず）が形成されている。これらの給排通路のうち低圧側の給排通路（吸入通路）は、タンク（図示せず）からの作動油を弁板１３の低圧ポートとなる吸入ポート（図示せず）を介して各シリンダ穴１０内に供給する。また、高圧側の給排通路（排出通路）は、弁板１３の高圧ポートとなる排出ポート（図示せず）側から下流の油圧機器（例えば、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータ）に向けて圧油（吐出油）を排出（吐出）する。
【0019】
入力軸となる回転軸５は、ケーシング本体３の一側筒部３Ａ内に設けられている。回転軸５は、ケーシング本体３の一側筒部３Ａ内に軸受６，６を介して回転可能に支持されている。回転軸５の一端側は、ケーシング本体３の軸挿通孔３Ｃを通じてケーシング本体３の外部に突出し、例えば、油圧ポンプ１を駆動するエンジン、電動モータ等の原動機（図示せず）に連結される。
【0020】
一方、ケーシング本体３の一側筒部３Ａ内を他側筒部３Ｂに向けて延びる回転軸５の基端側（他端側）には、回転軸５と一体に回転するディスク部としてのドライブディスク７が一体的に設けられている。ドライブディスク７には、シリンダブロック８と対向する他側端面の中心側に位置して中心側凹球面部７Ａが設けられている。中心側凹球面部７Ａには、センタシャフト１１の球形部１１Ａが摺動可能に連結される。また、ドライブディスク７の他側端面には、中心側凹球面部７Ａの径方向外側に位置して回転伝達用の複数の外径側凹球面部７Ｂが、所定のＰＣＤ（ピッチ円直径）の円周上に互いに周方向に離間して設けられている。各外径側凹球面部６Ｂには、各ピストン１２の球形部１２Ｂがそれぞれ揺動可能に連結される。
【0021】
シリンダブロック８は、ケーシング２内に回転可能に設けられている。シリンダブロック８は、センタシャフト１１、各ピストン１２等を介してドライブディスク７に連結され、回転軸５と一体に回転する。ここで、シリンダブロック８の中心部には、センタシャフト１１が摺動可能に挿嵌されるセンタ穴９がシリンダブロック８の回転中心軸αに沿って穿設されている。また、シリンダブロック８には、それぞれ軸方向に延びる複数本（通常５本、７本または９本等の奇数本）のシリンダ穴１０が穿設されている。
【0022】
シリンダ穴１０は、センタ穴９を中心とした所定のＰＣＤ（ピッチ円直径）の円周上に周方向に一定の間隔をもって配置されている。即ち、シリンダブロック８は、周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ穴１０を有している。また、シリンダブロック８のうちヘッドケーシング４側の端面は、弁板１３に摺接する凹湾曲面状の摺動面８Ａとなっている。シリンダブロック８の摺動面８Ａと各シリンダ穴１０との間には、摺動面８Ａ側で弁板１３の給排ポート（低圧ポート、高圧ポート）に連通、遮断される複数のシリンダポート１０Ａ（１本のみ図示）が形成されている。
【0023】
センタシャフト１１は、シリンダブロック８のセンタリングを行うためにセンタ穴９に挿嵌して設けられている。センタシャフト１１は、図１に示すように、一端側が球形部１１Ａとなり、他端側には有底状のばね収容穴１１Ｂが形成されている。そして、センタシャフト１１の球形部１１Ａは、ドライブディスク７の中心側凹球面部７Ａに摺動可能に嵌合されている。センタシャフト１１のばね収容穴１１Ｂ内には、ばね１４が配設されている。
【0024】
複数のピストン１２は、それぞれシリンダブロック８の各シリンダ穴１０内に往復動可能に挿嵌されている。ピストン１２は、ドライブディスク７側となる基端側からシリンダ穴１０に挿嵌される側となる先端側に進む程、外径寸法が大きくなる方向に傾斜したテーパ状の外周面を有するテーパピストンとして構成されている。即ち、図２に示すように、ピストン１２は、一端側（基端側）から他端側（先端側）に向けテーパ状に拡径して形成されたテーパ軸部１２Ａと、テーパ軸部１２Ａの一端（小径部）側に一体に形成された球形部１２Ｂとを含んで構成されている。ピストン１２の球形部１２Ｂは、ドライブディスク７の外径側凹球面部７Ｂ内に揺動（摺動）可能に連結される。各ピストン１２は、回転軸５に対して傾転したシリンダブロック８が回転することにより、シリンダ穴１０内で往復動し、油液の吸込（吸入）、吐出（排出）を行う。
【0025】
ここで、ピストン１２の他端側には、ピストンリング装着溝１２Ｃと小球部１２Ｄとが設けられている。即ち、ピストン１２は、他端側から順にピストンリング装着溝１２Ｃと小球部１２Ｄとを有している。ピストンリング装着溝１２Ｃは、ピストン１２の外周側に全周にわたって内径側に凹陥することにより形成された環状全周溝となっている。ピストンリング装着溝１２Ｃには、ピストンリング１５が装着されている。小球部１２Ｄは、ピストンリング装着溝１２Ｃよりもシリンダ穴１０の開口側（即ち、ピストン１２の球形部１２Ｂ側）に位置している。小球部１２Ｄは、シリンダ穴１０の内周面に向けて全周にわたって凸湾曲状に突出している。ピストン１２は、球形部１２Ｂがドライブディスク７の外径側凹球面部７Ｂに挿入され、小球部１２Ｄがシリンダブロック８のシリンダ穴１０に挿入されている。
【0026】
弁板１３は、ケーシング２のヘッドケーシング４とシリンダブロック８との間、即ち、シリンダブロック８のシリンダ穴１０の開口とは反対側（シリンダポート１０Ａ側）に設けられている。弁板１３は、シリンダブロック８に対面する一側面が凸湾曲状の切換面１３Ａとなり、他側面は平坦面となってヘッドケーシング４に固定されている。シリンダブロック８は、その摺動面８Ａが弁板１３の切換面１３Ａに対して摺接しつつ回転することにより、各シリンダ穴１０に対する圧油の供給，排出が下記のように行われる。
【0027】
即ち、弁板１３には、図示しない眉形状をなす一対の給排ポート、即ち、低圧ポート（吸入ポート）と高圧ポート（排出ポート）とが周方向に延びて形成されている。給排ポート（吸入ポート、排出ポート）は、ヘッドケーシング４に形成した一対の給排通路（吸入通路、排出通路）に連通している。そして、給排ポートは、シリンダブロック８の回転に伴って各シリンダ穴１０のシリンダポート１０Ａと間欠的に連通する。
【0028】
この場合、低圧側となる一方の給排ポート（吸入ポート）は、一対の給排通路のうち低圧側の給排通路（吸入通路）に接続され、タンクからの作動油を各シリンダ穴１０内に供給する。また、高圧側となる他方の給排ポート（排出ポート）は、一対の給排通路のうち高圧側の給排通路（排出通路）に接続され、各シリンダ穴１０内の高圧の作動油（圧油）を下流の油圧機器側に向けて排出する。
【0029】
ばね１４は、センタシャフト１１とシリンダブロック８との間に設けられている。ばね１４は、センタシャフト１１のばね収容穴１１Ｂ内に配置され、シリンダブロック８を弁板１３の切換面１３Ａに向けて常時付勢している。これにより、シリンダブロック８は、その摺動面８Ａを弁板１３の切換面１３Ａに密着させた状態で弁板１３に対して正方向または逆方向に相対回転する。
【0030】
【0031】
即ち、ピストンリング１５は、外周面１５Ａと内周面１５Ｂとを有するリング体からなっている。ピストンリング１５の外周面１５Ａは、軸方向の中央部が径方向外側に向けて突出した凸状湾曲面となっている。ピストンリング１５の内周面１５Ｂは、軸方向にわたって内径寸法が一定の円形内周面となっている。
【0032】
また、ピストンリング１５は、リング体の軸方向一側面である一側面１５Ｃと、リング体の軸方向他側面である他側面１５Ｄと、離間部１５Ｅとを有している。一側面１５Ｃは、ピストンリング装着溝１２Ｃの軸方向両側面のうち、小球部１２Ｄ側（基端側）の側面と対向する。即ち、図３に示すように、一側面１５Ｃは、シリンダ穴１０内の油液の圧力によって、ピストンリング装着溝１２Ｃの小球部１２Ｄ側の側面に押付けられる。他側面１５Ｄは、ピストンリング装着溝１２Ｃの軸方向両側面のうち、ピストン１２の先端側（シリンダ穴１０のシリンダポート１０Ａ側）の側面と対向する。即ち、他側面１５Ｄは、一側面１５Ｃとは軸方向反対側の側面である。
【0033】
離間部１５Ｅは、合口とも呼ばれ、ピストンリング１５の周方向１個所位置に設けられた周方向の切り離し部、換言すれば、互いにピストンリング１５の周方向に対向（対面）する一対の対向面（断面）を付き合わせた如き対向部（付き合わせ部）である。離間部１５Ｅは、周方向に離間させることによりピストンリング１５をピストンリング装着溝１２Ｃに装着させることを可能とするものである。即ち、ピストンリング１５は、離間部１５Ｅをピストンリング１５の周方向に開き、ピストンリング１５を拡径方向に弾性変形させた状態で、ピストンリング装着溝１２Ｃに装着することができる。これに加えて、離間部１５Ｅは、図３に矢印Ｙで示すように、シリンダ穴１０内の油液を潤滑油としてピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位に供給する絞り通路となるものである。なお、図３では、ピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位、および、ピストンリング１５の外周面１５Ａとシリンダ穴１０の内周面との接触部位を、それぞれドット模様を付して現わしている。
【0034】
ここで、固定容量型斜軸式油圧ポンプ１の動作について説明する。シリンダブロック８の回転中心軸線α（図１参照）は、回転軸５およびドライブディスク７の回転中心軸線に対して所定の傾転角分傾いている。このため、シリンダブロック８は、回転軸５に対して所定の傾転角分傾いて回転する。このとき、センタシャフト１１の球形部１１Ａとドライブディスク７の中心側凹球面部７Ａとの球継手により、回転軸５の回転中心軸線とシリンダブロック８の回転中心軸線αとが接続されている。これにより、回転軸５が一回転する間に、ピストン１２の小球部１２Ｄは、シリンダ穴１０を一回往復し、作動油を弁板１３の低圧ポート（吸入ポート）を介してシリンダ穴１０内に吸入し、弁板１３の高圧ポート（排出ポート）に排出する。
【0035】
次に、ピストン１２の小球部１２Ｄおよびピストンリング１５とシリンダ穴１０の摺動について図３を参照しつつ説明する。なお、図３中の「Ｐ」はシリンダ穴１０内の背圧Ｐに対応し、図３中の「Ｐ１」は後述のＶ字空間１８の圧力Ｐ１に対応し、図３中の「Ｐ２」は、ケーシング２内の圧力Ｐ２に対応する。
【0036】
回転軸５の回転中心軸線とシリンダブロック８の回転中心軸線αは、傾斜角分傾いている。この場合、図３に示すように、「ドライブディスク７の外径側凹球面部７Ｂに挿入されたピストン１２の球形部１２Ｂの中心」と「シリンダブロック８のシリンダ穴１０に挿入されたピストン１２の小球部１２Ｄの中心」とを結ぶピストン１２の中心軸線Ｓ－Ｓと、シリンダ穴１０の中心軸線Ｔ－Ｔとの傾き角をβとする。ピストン１２の中心軸線Ｓ－Ｓは、ピストン１２の小球部１２Ｄがシリンダ穴１０を往復するとき、シリンダ穴１０の中心軸線Ｔ－Ｔに対する傾き角βを変化させながら往復動する。
【0037】
このとき、シリンダ穴１０内の背圧Ｐによりピストン１２の断面積Ａに加わる荷重は、「Ｐ×Ａ」である。そして、この荷重「Ｐ×Ａ」に基づいて、ピストン１２の小球部１２Ｄは、シリンダ穴１０に「Ｐ×Ａ×tanβ」の押し付け荷重で押付けられる。ピストン１２の中心軸線Ｓ－Ｓとシリンダ穴１０の中心軸線Ｔ－Ｔとの傾き角βは、ドライブディスク７、センタシャフト１１、シリンダブロック８、ピストン１２の幾何学的位置関係および各接続部のクリアランスの影響を受けて、ピストン１２の一往復の間に変化する。これにより、ピストン１２の小球部１２Ｄのシリンダ穴１０の内周面に対する接触点の位置は、小球部１２Ｄの軸方向断面の円弧状に範囲を持つ。
【0038】
一方、ピストンリング１５の一側面１５Ｃは、シリンダ穴１０の背圧Ｐに基づいて、ピストンリング装着溝１２Ｃの側面に押付けられる。これにより、ピストンリング１５の一側面１５Ｃとピストンリング装着溝１２Ｃの側面との間からの漏れがシールされる。また、ピストンリング１５は、ピストンリング１５とシリンダ穴１０とのクリアランスの範囲内で背圧Ｐにより径方向に押し広げられる。これにより、シリンダ穴１０にピストンリング１５の凸状湾曲の外周面１５Ａが押付けられ、ピストンリング１５の外周面１５Ａとシリンダ穴１０の内周面との隙間からの漏れをシールする。ピストンリング１５は、ピストン１２のピストンリング装着溝１２Ｃの側面に押付けられているから、ピストンリング１５の外周面１５Ａのシリンダ穴１０の内周面に対する接触点の位置は、ピストン１２の小球部１２Ｄの接触点の位置と同様に、軸方向断面の円弧状に範囲を持つ。
【0039】
ピストンリング１５の外周面１５Ａの実押し付け荷重は、「背圧Ｐが加わるピストンリング１５の内周面１５Ｂの面積に加わる押し付け荷重」から「ピストンリング１５の外周面１５Ａの頂点部からＶ字空間１８の圧力Ｐ１を受ける側の一側面１５Ｃの端部までの面積に加わる乖離荷重」と「ピストンリングの外周面１５Ａの頂点部から背圧Ｐを受ける側の他側面１５Ｄの端部までの面積に加わる乖離荷重」を差し引いた荷重となる。このため、ピストンリング１５の外周面１５Ａの頂点の軸方向位置は、ピストンリング１５のシール性を確保でき、かつ、外周面１５Ａの潤滑を確保できる適切な乖離荷重となるように設定している。
【0040】
また、背圧Ｐに基づいて、ピストンリング１５の離間部１５Ｅが開く（周方向に離間する）ことにより、ピストン１２の小球部１２Ｄに一定量の潤滑油が供給される。即ち、ピストンリング１５の外周面１５Ａとピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面とによって概略囲まれた軸方向断面が略Ｖ字状の空間であるＶ字空間１８に、離間部１５Ｅからの潤滑油が供給される。これにより、Ｖ字空間１８には、離間部１５Ｅの絞り（絞り通路）を通ることにより、背圧Ｐから減圧された圧力Ｐ１が立ち、押し付け荷重「Ｐ×Ａ×tanβ」で押付けられているピストン１２の小球部１２Ｄが潤滑される。
【0041】
ここで、ピストンリング１５の離間部１５Ｅの隙間からの潤滑油の供給量Ｑは、図７および図８に示すパラメータと下記の数１式（オリフィスの式）に示す関係がある。なお、数１式中の「ａ」は、ピストンリング１５の離間部１５Ｅによる開口面積ａであり、下記の数２式で表される。図７および図８は、数１式および数２式のパラメータを説明するための図であり、シリンダ穴１０の中心軸線とピストン１２の中心軸線とが一致している。また、ピストンリング１５は、シリンダ穴１０の内周面まで離間部１５Ｅが開いている状態を示している。また、図７中に「Ｆ」を付した矢印は、潤滑油の流れ方向を示している。
【0042】
【数1】
【0043】
【数2】
【0044】
ここで、「Ｃｄ」は、流量係数Ｃｄである。「Ｐ」は、シリンダ穴１０内の背圧Ｐである。「Ｐ１」は、Ｖ字空間１８の圧力Ｐ１である。「ρ」は、流体の密度である。「ａ」は、「シリンダ穴１０の内周面」と「ピストン１２の小球部１２Ｄとピストンリング１５との当接円」との間でピストンリング１５の離間部１５Ｅによって構成される開口面積ａであり、上記の数２式で表される。この場合、ピストンリング１５がシリンダ穴１０の内周面まで開いた状態で、ピストン１２の小球部１２Ｄの端部とピストンリング１５との当接円の半径ｒ１は、ピストンリング１５の凸湾曲状の外周面１５Ａと一側面１５Ｃとの境界部の半径ｒｒよりも小さいものとする（ｒ１＜ｒｒ）。
【0045】
「Ｌ１」は、流体（潤滑油）の流れ方向に対して垂直な方向のピストンリング１５の離間部１５Ｅの開き幅Ｌ１である。「ｒ１」は、小球部１２Ｄの端部とピストンリング１５との当接円の半径ｒ１である。「ｒ２」は、シリンダ穴１０の半径ｒ２である。また、「Ｌ１」は、シリンダ穴１０の半径ｒ２とピストンリング１５の自然状態（離間部１５Ｅが開いていない状態）での半径ｒ３（図示せず）を用いて以下の数３式で表される。
【0046】
【数3】
【0047】
上述のような関係があることから、「（ｒ２－ｒ１）」が大きいとき、および、「Ｌ１」が大きいとき（図７および図８の場合は、「ｒ２－ｒ３」が大きいとき）に、開口面積ａが大きくなり、潤滑油の供給量Ｑが増加する。また、「Ｌ１」は、図８に示すように離間部１５Ｅがピストンリング１５の軸方向に形成されている場合は、上述のような関係で表される。これに対して、例えば、離間部１５Ｅのピストンリング１５の軸方向に対する傾きが変化すると、この変化に応じて「Ｌ１」も変化する。即ち、離間部１５Ｅのピストンリング１５の軸方向に対する傾きが変化すると、「Ｌ１」が変化し、供給量Ｑも変化する。
【0048】
ところで、ピストン１２の小球部１２Ｄの潤滑を確保するためには、供給量Ｑを適切な一定の範囲に管理する必要がある。そして、供給量Ｑを適切な一定の範囲に管理するためには、Ｌ１、ｒ１、ｒ２、離間部１５Ｅの傾き等を所定の寸法、角度に設定し、このＬ１、ｒ１、ｒ２、傾き等が一定のばらつきの範囲内となるようにピストンリング１５を加工する（離間部１５Ｅを形成する）必要がある。
【0049】
一方、前述の特許文献２には、ピストンリングの内周側に設けたノッチを起点として離間部（合口）となる亀裂を内周側から外周側へ進展（伸展）させる技術が記載されている。しかし、この技術は、亀裂が内周側から外周側へ進展（進行）するときに、この亀裂を方向付ける形状的なガイドがない。このため、離間部（合口）となる亀裂がランダムに変化する可能性がある。これにより、例えば、ピストンリングの離間部の形状（傾き、長さ等）がばらつき、離間部の隙間を通過する潤滑油の流量（供給量Ｑ）が所望の量（適切な量）から逸脱する可能性がある。そして、例えば、供給量Ｑが過多になると、ポンプ性能（効率）が低下する可能性がある。または、供給量Ｑが過小になると、ピストンの小球部とシリンダ穴の内周面との接触部位の潤滑を十分に確保できなくなる可能性がある。
【0050】
これに対して、第１の実施の形態では、図４ないし図６に示すように、ピストンリング１５の内周面１５Ｂには、軸方向に延びる内周ノッチ１６が形成されている。これに加えて、ピストンリング１５の他側面１５Ｄには、内周ノッチ１６と連続し、かつ、径方向に延びる側面ノッチ１７が形成されている。他側面１５Ｄは、シリンダ穴１０内の油液の圧力によってピストンリング装着溝１２Ｃに押付けられるピストンリング１５の一側面１５Ｃとは反対側の面である。そして、ピストンリング１５の離間部１５Ｅは、内周ノッチ１６および側面ノッチ１７に沿って形成されている。この場合、内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃと他側面１５Ｄとの間の全体にわたって軸方向に延びている。また、側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと外周面１５Ａとの間の全体にわたって径方向に延びている。側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の外周面１５Ａのうちシリンダ穴１０の内周面と摺動（摺接）する部位（図３中の「ドット模様」参照）と干渉しない一定の深さで形成されている。内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃから他側面１５Ｄまでの全体にわたって一定の深さで形成されている。
【0051】
第１の実施の形態では、内周ノッチ１６は、離間部１５Ｅが形成される前のリング体（完全リング体）の素材（ピストンリング素材）の内周面に形成される。内周ノッチ１６は、例えば、ピストンリング素材の内周面に、この内周面から径方向外側に向けて砥石等により切り欠かれた切り欠きとして形成することができる。また、側面ノッチ１７は、離間部１５Ｅが形成される前のリング体の素材（ピストンリング素材）の側面に形成される。側面ノッチ１７は、例えば、ピストンリング素材の側面に、この側面から反対側の側面に向けて砥石等により切り欠かれた切り欠きとして形成することができる。内周ノッチ１６と側面ノッチ１７は、ピストンリング素材（ピストンリング１５）の内周面（内周面１５Ｂ）と側面（他側面１５Ｄ）とが交わる部分で接続している（連続している）。
【0052】
そして、ピストンリング１５の離間部１５Ｅは、内周ノッチ１６および側面ノッチ１７に沿って亀裂が進展（進行）することにより形成されている。即ち、離間部１５Ｅは、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７とが形成されたリング体の素材（ピストンリング素材）の外周面のうち内周ノッチ１６と位相が一致する部分に、径方向外側から内側（中心）に向けて荷重を加える。これにより、内周ノッチ１６の径方向外側の先端に応力集中を生じさせ、離間部１５Ｅ（合口）となる亀裂を発生させる。そして、この亀裂を進展（伸展）させることにより、内周ノッチ１６の先端とピストンリング素材（ピストンリング１５）の外周面（外周面１５Ａ）との間を破断させ、この破断された部分が離間部１５Ｅとなる。このとき、亀裂が側面ノッチ１７に沿って進展するため、所望の形状（傾き、長さ）の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。換言すれば、離間部１５Ｅの形状（傾き、長さ）が所望の形状からばらつくことを抑制できる。
【0053】
また、実施の形態では、ピストンリング素材（ピストンリング１５）の材質は、軸受鋼としている。ピストンリング素材は、仕上げ取り代を残して成形し（第１工程：成形工程）、内周ノッチ１６および側面ノッチ１７を形成する（第２工程：ノッチ形成工程）。その後、焼き入れ、焼き戻しの熱処理を施す（第３工程：熱処理工程）。熱処理が施されたピストンリング素材は、研磨により取り代を除去し、所定の寸法・粗さに加工してから（第４工程：仕上げ工程）、離間部１５Ｅとなる部分を破断させることにより（第５工程：：破断工程）、離間部１５Ｅを形成する（ピストンリング１５を製造する）。熱処理により、摺動時の耐久性を確保でき、かつ、離間部１５Ｅを形成するときの切り欠き効果により、熱処理を行わない場合と比較して亀裂の発生・進展をしやすくできる。
【0054】
第１の実施の形態による油圧ポンプ１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【0055】
エンジン、モータ等の原動機（図示せず）によって回転軸５を回転駆動すると、回転軸５のドライブディスク７と共にシリンダブロック８が回転する。シリンダブロック８の回転中心軸αは、回転軸５に対して傾斜しているので、シリンダブロック８の回転に伴って各シリンダ穴１０内でピストン１２が往復動する。シリンダブロック８は、弁板１３の凸球面状の切換面１３Ａ上を回転摺動し、シリンダブロック８に設けられた各シリンダ穴１０のシリンダポート１０Ａは、弁板１３に設けられた給排ポート（低圧ポート、高圧ポート）に間欠的に連通する。
【0056】
シリンダポート１０Ａが各給排ポートのうち低圧側（吸込側）のポートである低圧ポート（吸入ポート）に連通する半回転の間は、ピストン１２がシリンダ穴１０から突出する吸込行程となり、シリンダ穴１０内に作動油が吸込まれる。一方、シリンダポート１０Ａが各給排ポートのうち高圧側（吐出側）のポートである高圧ポート（排出ポート）に連通する半回転の間は、ピストン１２がシリンダ穴１０内に進入する吐出行程となり、吸込行程でシリンダ穴１０内に吸込まれた作動油を加圧して弁板の高圧側のポートに排出（吐出）する。このように吸入行程と吐出行程とを繰返すことにより、固定容量型斜軸式油圧ポンプ１のポンプ作用が行われる。
【0057】
ピストン１２のピストンリング装着溝１２Ｃに装着されたピストンリング１５は、ピストン１２と一緒に往復動する。このとき、シリンダ穴１０内の油液は、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを通じて、Ｖ字空間１８、即ち、ピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位に供給される。この場合、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを通じて、ピストン１２の小球部１２Ｄの潤滑に適切な量の潤滑油を供給することができる。
【0058】
即ち、第１の実施の形態によれば、ピストンリング１５の離間部１５Ｅは、ピストンリング１５の内周面１５Ｂに形成された内周ノッチ１６、および、この内周ノッチ１６と連続してピストンリング１５の他側面１５Ｄに形成された側面ノッチ１７に沿って形成されている。このため、ピストンリング１５に離間部１５Ｅが形成される前のリング体（完全リング体）の素材（ピストンリング素材）に内周ノッチ１６と側面ノッチ１７とを形成した状態で、ピストンリング素材の外周側のうち内周ノッチ１６に対応する位置（位相が一致する位置）から径方向内側（中心側）に向けて荷重を加えると、内周ノッチ１６を周方向に開く引っ張り荷重が加わる。これにより、内周ノッチ１６の先端に応力集中が生じ、この先端を起点として離間部１５Ｅとなる亀裂が生じる。
【0059】
このとき、内周ノッチ１６から径方向外側に順次、側面ノッチ１７を周方向に開く引っ張り荷重が加わる。これにより、側面ノッチ１７に応力集中が生じ、側面ノッチ１７が延在する方向に離間部１５Ｅとなる亀裂が進展する。即ち、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７がガイドとなってそれぞれの方向の亀裂を進展させることができる。そして、これら内周ノッチ１６と側面ノッチ１７は連続しているため、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７との両方がガイドとなって、１つの離間部１５Ｅ（合口）を形成することができる。これにより、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。この場合、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７を、亀裂の進展する向きのばらつきを設計の範囲内に収めることができる最小限の長さに設定することで、成形のコストを低減できる。
【0060】
また、内周ノッチ１６と側面ノッチ１７の深さは、それぞれのノッチ１６，１７が延在する方向の各位置において、所望に設定することができる。この場合、例えば、ノッチ１６，１７の深い部位では、引っ張り荷重を受ける長さが短くなることで、ノッチ１６，１７の先端の応力集中が大きくなる。これにより、亀裂の進展のガイド機能の安定性を向上することができる。このため、この面からも、即ち、ノッチ１６，１７の深さを位置（軸方向位置、径方向位置）に応じて変化させる（調整する）ことでも、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。
【0061】
また、内周ノッチ１６および側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の外周面１５Ａ（軸方向断面が凸湾曲状の外周面１５Ａ）のうちシリンダ穴１０の内周面と摺動（摺接）する部位と干渉しないように形成することができる。これにより、摺動によって高応力が加わる部位（摺動範囲付近）の強度を確保することができ、ノッチ１６，１７が形成された部分を含むピストンリング１５の離間部１５Ｅの耐久性を向上することができる。
【0062】
これらにより、離間部１５Ｅの形状を所望の寸法で一定の安定的なばらつきの範囲内で形成することが可能になり、この離間部１５Ｅを通じてピストン１２の小球部１２Ｄに、この小球部１２Ｄの潤滑に適切な量の潤滑油を供給することができる。即ち、離間部１５Ｅの形状（寸法、角度）が所望の範囲から外れることを抑制でき、供給量Ｑが過多になることによるポンプ性能（効率）の低下、および、供給量Ｑが過小になることによりピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位の潤滑が不十分になることを抑制できる。
【0063】
しかも、側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の他側面１５Ｄに設けられており、ピストンリング１５の一側面１５Ｃに設けられていない。このため、シリンダ穴１０内の油液の圧力によってピストンリング装着溝１２Ｃの小球部１２Ｄ側の側面に押付けられる一側面１５Ｃと、このピストンリング装着溝１２Ｃの側面（小球部１２Ｄ側の側面）との間のシール性を確保することができる。即ち、ピストンリングの一側面に側面ノッチを設けると、シリンダ穴内の油液の圧力によって、この油液が側面ノッチを通じて漏れるおそれがある。これに対して、実施の形態では、他側面１５Ｄに側面ノッチ１７を設けているため、Ｖ字空間１８に絞り通路となる離間部１５Ｅ（合口）を通じて適切な油液を供給できる。この結果、斜軸式液圧回転機である油圧ポンプ１の漏れ損失を抑制しつつ、摺接部位の潤滑を確保でき、油圧ポンプ１の信頼性を向上することができる。
【0064】
第１の実施の形態によれば、内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃと他側面１５Ｄとの間の全体にわたって延びている。このため、ピストンリング１５の内周面１５Ｂの軸方向の全体にわたって延びる内周ノッチ１６の先端を起点として、離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させることができる。これにより、ピストンリング１５に所望の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。
【0065】
第１の実施の形態によれば、側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと外周面１５Ａとの間の全体にわたって延びている。このため、ピストンリング１５の他側面１５Ｄの径方向の全体にわたって延びる側面ノッチ１７によって、ピストンリング１５の内周面１５Ｂから外周面１５Ａの全体にわたって離間部１５Ｅとなる亀裂を案内（ガイド）することができる。これにより、ピストンリング１５に所望の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。
【0066】
第１の実施の形態によれば、側面ノッチ１７は、径方向に延びている。このため、離間部１５Ｅとなる亀裂を側面ノッチ１７により径方向に案内することができる。これにより、径方向に延びる離間部１５Ｅをピストンリング１５に精度よく形成することができる。
【0067】
次に、図９ないし図１１は、第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、側面ノッチが径方向に対して角度を持って延びる構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態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。
【0068】
第２の実施の形態によれば、側面ノッチ２１は、径方向に対して角度を持って延びている。即ち、内周ノッチ１６は、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の内周面１５Ｂの全域にわたって軸方向に延びて設けられている。この場合、内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃから他側面１５Ｄまでの全体にわたって一定の深さで延在している。一方、側面ノッチ２１は、ピストンリング１５の他側面１５Ｄの全域（即ち、内周面１５Ｂから外周面１５Ａまでの全域）にわたって径方向に対して角度を持って延びて設けられている。この場合、側面ノッチ２１は、ピストンリング１５の外周面１５Ａとシリンダ穴１０の内周面とが摺動（摺接）する部位と干渉しない一定の深さで延在している。そして、内周ノッチ１６と側面ノッチ２１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと他側面１５Ｄとが交わる部位で連続している。
【0069】
ここで、側面ノッチ２１の角度、即ち、径方向に対する角度（傾き）は、ピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位の潤滑を確保でき、かつ、ポンプ性能（効率）の低減を抑制でき範囲となるように設定されている。即ち、絞りとなる離間部１５Ｅの形状（寸法、角度）が所望の範囲となるように、側面ノッチ２１の角度、延いては、この側面ノッチ２１に沿って形成される離間部１５Ｅの角度が設定されている。
【0070】
第２の実施の形態の場合も、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅは、内周ノッチ１６および側面ノッチ２１に沿って形成されている。即ち、離間部１５Ｅが形成される前のリング体（完全リング体）の素材（ピストンリング素材）に内周ノッチ１６および側面ノッチ２１を形成する。そして、この素材（ピストンリング素材）の外周側のうち内周ノッチ１６と対応する位置から内径側に荷重を加え、内周ノッチ１６および側面ノッチ２１に沿って亀裂を進展させることにより、離間部１５Ｅ（合口）を形成する。この場合、亀裂が側面ノッチ２１にガイドされつつ進展することにより、所望の形状（傾き、長さ）の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。
【0071】
第２の実施の形態は、上述のような内周ノッチ１６および側面ノッチ２１に沿って離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。即ち、第２の実施の形態も、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。これにより、ピストン１２の小球部１２Ｄの潤滑に適切な量の潤滑油を、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを通じて供給することができる。
【0072】
しかも、第２の実施の形態によれば、側面ノッチ２１は、径方向に対して角度を持って延びている。このため、離間部１５Ｅとなる亀裂を側面ノッチ２１により径方向に対して角度を持って案内（ガイド）することができる。これにより、径方向に対して角度を持った離間部１５Ｅをピストンリング１５に精度よく形成することができる。
【0073】
次に、図１２ないし図１４は、第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、側面ノッチがピストンリングの内周面から外周面よりも内径側の途中位置まで延びており、かつ、ピストンリングの内周面側から外周面側に進む程深さが浅くなる構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、上述した第１の実施の形態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。
【0074】
第３の実施の形態によれば、側面ノッチ３１は、「ピストンリング１５の内周面１５Ｂ」から「外周面１５Ａよりも内径側の途中位置」まで延びている。逆に言えば、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の外周面１５Ａと内周面１５Ｂとの間の途中位置から内周面１５Ｂまで延びている。また、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂ側から外周面１５Ａ側に進む程、深さが浅くなっている。
【0075】
即ち、内周ノッチ１６は、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の内周面１５Ｂの全域にわたって軸方向に延びて設けられている。この場合、内周ノッチ１６は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃから他側面１５Ｄまでの全体にわたって一定の深さで延在している。一方、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の他側面１５Ｄの一部（即ち、内周面１５Ｂから外周面１５Ａよりも内径側の途中位置）にわたって径方向に延びて設けられている。この場合、側面ノッチ３１の深さは、ピストンリング１５の内周面１５Ｂ側から外周面１５Ａ側に進む程、深さが浅くなっている。これにより、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の外周面１５Ａとシリンダ穴１０の内周面とが摺動（摺接）する部位と干渉しないようにしている。そして、内周ノッチ１６と側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと他側面１５Ｄとが交わる部位で連続している。
【0076】
第３の実施の形態は、上述のような内周ノッチ１６および側面ノッチ３１に沿って離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態によるものと格別差異はない。即ち、第３の実施の形態も、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。これにより、ピストン１２の小球部１２Ｄの潤滑に適切な量の潤滑油を、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを通じて供給することができる。
【0077】
しかも、第３の実施の形態によれば、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の他側面１５Ｄのうち内周面１５Ｂから径方向の途中位置まで延びている。このため、側面ノッチ３１によって、ピストンリング１５の内周面１５Ｂから途中位置まで離間部１５Ｅとなる亀裂を案内することができる。この場合、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の外周面１５Ａに達していないため、シリンダ穴１０の内周面と摺動（摺接）する部位と側面ノッチ３１との離間寸法を大きくすることができる。このため、この面からも、摺動によって高応力が加わる部位の強度を確保することができ、ピストンリング１５の耐久性を向上することができる。
【0078】
第３の実施の形態によれば、側面ノッチ３１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂ側から外周面１５Ａ側に進む程、深さが浅くなっている。このため、離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させるときに、ピストンリング１５の内径側には比較的大きな応力集中が生じることにより内周ノッチ１６の先端に沿って亀裂を発生しやすくできる。これに加えて、径方向の亀裂の進展についても、ピストンリング１５の内径側で側面ノッチ３１の深さが深い部分で初期の亀裂の進展の方向付けがされやすくなる。これにより、所望の離間部１５Ｅを安定して形成することができる。この結果、「側面ノッチ３１により離間部１５Ｅとなる亀裂を外周面１５Ａ側に向けて案内すること」と「ピストンリング１５の外周面１５Ａ側で摺動によって高応力が加わる部位の強度を確保すること」とを、高い次元で両立できる。
【0079】
次に、図１５ないし図１７は、第４の実施の形態を示している。第４の実施の形態の特徴は、内周ノッチがピストンリングの一側面と他側面との間の途中位置から他側面まで延びる構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では、上述した第１の実施の形態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。
【0080】
第４の実施の形態によれば、内周ノッチ４１は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃと他側面１５Ｄとの間の途中位置から他側面１５Ｄまで延びている。この場合、内周ノッチ４１の深さは、一側面１５Ｃ側で、一側面１５Ｃに進む程、深さが浅くなっている。そして、内周ノッチ４１と側面ノッチ１７は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと他側面１５Ｄとが交わる部位で連続している。
【0081】
第４の実施の形態は、上述のような内周ノッチ４１および側面ノッチ１７に沿って離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態ないし第３の実施の形態によるものと格別差異はない。即ち、第４の実施の形態も、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。
【0082】
次に、図１８ないし図２０は、第５の実施の形態を示している。第５の実施の形態の特徴は、内周ノッチが軸方向に対して角度を持って延びる構成としたことにある。なお、第５の実施の形態では、上述した第１の実施の形態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。
【0083】
第５の実施の形態によれば、内周ノッチ５１は、軸方向に対して角度を持って延びている。即ち、内周ノッチ５１は、ピストンリング１５の内周面１５Ｂの全域にわたって軸方向に対して角度を持って延びて設けられている。この場合、内周ノッチ５１は、ピストンリング１５の一側面１５Ｃから他側面１５Ｄまでの全体にわたって一定の深さで延在している。一方、側面ノッチ１７は、第１の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の内周面１５Ｂと外周面１５Ａとの間の全体にわたって径方向に延びている。
【0084】
ここで、前述したように、流体（潤滑油）の流れ方向に対して垂直な方向のピストンリング１５の離間部１５Ｅの開き幅「Ｌ１」は、離間部１５Ｅがピストンリング１５の軸方向に形成されている場合、前述の数３式の関係で表される。即ち、離間部１５Ｅがピストンリング１５の軸方向に形成されている場合は、「（ｒ２－ｒ１）」が大きいとき、および、「Ｌ１」が大きいときに、開口面積ａが大きくなり、潤滑油の供給量Ｑが増加する。これに対して、「Ｌ１」は、ピストンリング１５の軸方向に対して任意の角度θ傾けることによって、以下の数４式の関係で表される。
【0085】
【数4】
【0086】
この場合、図２０に示すように、「Ｌ」は、ピストンリング１５の周方向の開き幅Ｌである。「θ」は、ＬとＬ１のなす角θである。このように、θを任意に決めることによって、シリンダ穴１０の半径ｒ２、ピストンリング１５の自然状態での半径ｒ３のみに限定されずに、「Ｌ１」を任意の長さに設定することができる。この結果、供給量Ｑを任意に設定することができる。
【0087】
第５の実施の形態は、上述のような内周ノッチ５１および側面ノッチ１７に沿って離間部１５Ｅとなる亀裂を進展させたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態ないし第４の実施の形態によるものと格別差異はない。即ち、第５の実施の形態も、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態と同様に、ピストンリング１５の離間部１５Ｅを精度よく形成することができる。この場合、内周ノッチ５１の軸方向に対する角度、即ち、ＬとＬ１のなす角θを変更することによって、離間部１５Ｅの開き幅Ｌ１を変更することができ、意図した供給量Ｑに調整できる。即ち、離間部１５Ｅのなす角θを精度よく規制することができ、Ｖ字空間１８（ピストン１２の小球部１２Ｄとシリンダ穴１０の内周面との接触部位）に意図した量の潤滑油を供給することができる。
【0088】
なお、第１の実施の形態では、斜軸式液圧回転機として固定容量型の油圧ポンプ１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、可変容量型の油圧ポンプを用いてもよい。このことは、第２の実施の形態ないし第５の実施の形態についても同様である。
【0089】
第１の実施の形態では、斜軸式液圧回転機として油圧ポンプ１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、油圧モータ等、他の斜軸式液圧回転機として用いてもよい。このことは、第２の実施の形態ないし第５の実施の形態についても同様である。
【0090】
実施の形態では、油圧ポンプ１を油圧ショベルに適用する場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、油圧クレーン、ホイールローダ等の油圧ショベル以外の建設機械に適用してもよい。さらに、建設機械に限定されず、産業機械や一般機械に組み込まれる油圧ポンプ、油圧モータ等、各種機械に用いられる斜軸式液圧回転機として広く適用できるものである。また、上述した各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0091】
１ 油圧ポンプ（斜軸式液圧回転機）
２ ケーシング
８ シリンダブロック
１０ シリンダ穴
１２ ピストン
１２Ｃ ピストンリング装着溝
１２Ｄ 小球部
１５ ピストンリング
１５Ａ 外周面
１５Ｂ 内周面
１５Ｃ 一側面
１５Ｄ 他側面
１５Ｅ 離間部
１６，４１，５１ 内周ノッチ
１７，２１，３１ 側面ノッチ
２ ケーシング
８ シリンダブロック
１０ シリンダ穴
１２ ピストン
１２Ｃ ピストンリング装着溝
１２Ｄ 小球部
１５ ピストンリング
１５Ａ 外周面
１５Ｂ 内周面
１５Ｃ 一側面
１５Ｄ 他側面
１５Ｅ 離間部
１６，４１，５１ 内周ノッチ
１７，２１，３１ 側面ノッチ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】