CN104685209B - 对置式斜板型液压回转机械 - Google Patents

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Abstract

一种对置式斜板型液压回转机械，自缸体的两端突出的第一活塞以及第二活塞分别追随第一斜板以及第二斜板而在缸内往复移动，其中，该对置式斜板型液压回转机械具有中心弹簧，该中心弹簧对缸体朝向第二斜板施力，在缸体的一端部形成有承受中心弹簧的作用力的容纳孔(作用力承受部)，在缸体的另一端部形成有承受来自第二斜板的反作用力的第二颈部的顶端(反作用力承受部)，缸体仅朝向第二斜板被中心弹簧施力。

Description

对置式斜板型液压回转机械
技术领域
本发明涉及对置式斜板型活塞泵、对置式斜板型活塞马达等的对置式斜板型液压回转机械，该对置式斜板型液压回转机械具备与缸体的两端相对的第一斜板以及第二斜板。
背景技术
在日本JP2005－105899A中公开了一种对置式斜板型液压回转机械，该对置式斜板型液压回转机械包括具有多个缸的缸体、自缸的两端突出的第一活塞以及第二活塞、以及第一活塞以及第二活塞的突出端分别滑动接触的第一斜板以及第二斜板。
在液压回转机械中，伴随着缸体的旋转，第一活塞追随第一斜板而在缸内往复移动，并且第二活塞追随第二斜板而在缸内往复移动，从而相对于缸内的容积室供排工作流体。
在缸体的一端与第一斜板之间压缩安装有多个中心弹簧，并且在缸体的另一端与第二斜板之间压缩安装有多个中心弹簧。第一活塞的突出端以及第二活塞的突出端在各中心弹簧的作用下被分别按压于第一斜板以及第二斜板。
缸体借助花键以能够沿轴向移动的方式支承于旋转的轴。缸体以夹持于成对的中心弹簧之间的方式配置于第一斜板与第二斜板之间。
在日本JP2005－105899A所公开的液压回转机械中，若在第一斜板自中心弹簧以及第一活塞承受的力、与第二斜板自中心弹簧以及第二活塞承受的力之间产生失衡，则存在缸体沿轴向移动或振动的隐患。
若缸体沿轴向移动或振动，则中心弹簧的作用力变动，因此第一活塞以及第二活塞无法追随于第一斜板以及第二斜板，导致活塞离开斜板。若活塞离开斜板则工作流体泄漏，因此工作流体的供排效率降低。
发明内容
本发明的目的在于防止在对置式斜板型液压回转机械中缸体沿轴向移动。
根据本发明的某实施方式，提供一种对置式斜板型液压回转机械，自旋转的缸体的两端突出的第一活塞以及第二活塞分别追随第一斜板以及第二斜板而在缸内往复移动，其中，该对置式斜板型液压回转机械具有中心弹簧，该中心弹簧对缸体朝向第一斜板或者第二斜板施力，在缸体的一端部形成有承受中心弹簧的作用力的作用力承受部，在缸体的另一端部形成有承受来自第一斜板或者第二斜板的反作用力的反作用力承受部，缸体仅朝向第一斜板或者第二斜板被中心弹簧施力。
附图说明
图1是本发明的实施方式的对置式斜板型液压回转机械的剖视图。
具体实施方式
参照图1对将本发明的实施方式的对置式斜板型液压回转机械应用于液压传动装置(HST)的情况进行说明，该液压传动装置(HST)作为无级变速器安装于作业车辆等。
如图1所示，对置式斜板型活塞马达1包括以轴线O4为中心旋转的轴5、支承于轴5的缸体4、以及与缸体4的两端相对并偏转的第一斜板30和第二斜板40。
圆柱状的轴5的两端部借助轴承(未图示)以旋转自如的方式支承于外壳(未图示)。
缸体4形成为具有供轴5嵌合的中空部的圆筒状。在缸体4沿周向排列形成有多个缸6。缸6以沿轴向延伸的方式形成，并在缸体4的两端面4C、4D开口。
此外，“周向”的意思是以缸体4的轴线O4为中心的圆周方向。“轴向”的意思是轴线O4所延伸的方向。
在缸6中分别自其两开口端插入有第一活塞8与第二活塞9。第一活塞8与第二活塞9具有自缸6的开口端突出的顶端部，并在各自的顶端部以摆动自如的方式连结有第一滑履21与第二滑履22。
若缸体4旋转，则第一活塞8借助第一滑履21以及配流盘16追随第一斜板30而进行往复移动，并且第二活塞9借助第二滑履22追随第二斜板40而进行往复移动。
在缸6中，在第一活塞8与第二活塞9之间划分形成有容积室7。第一活塞8以及第二活塞9在缸6内进行往复移动从而使容积室7扩大或缩小，工作油经由成对的供排通路11而供给到容积室7或自该容积室7排出。
活塞马达1使用工作油(油)作为工作流体，但也可以取代工作油而使用例如水溶性代替液等工作流体。
成对的供排通路11分别由形成于第一活塞8的活塞通孔8A、形成于第一滑履21的滑履通孔21A、形成于配流盘16的通孔16A、形成于第一斜板30的成对的斜板通孔(未图示)、以及开设于外壳的成对的外壳通孔(未图示)构成。
经由一条供排通路11供给到容积室7的工作油自一个外壳通孔经由一个斜板通孔、通孔16A、滑履通孔21A、以及活塞通孔8A而到达容积室7。
经由另一条供排通路11而自容积室7排出的工作油自容积室7经由活塞通孔8A、滑履通孔21A、通孔16A、以及另一个斜板通孔到达另一个外壳通孔。
在导入各容积室7的工作油的压力作用下，第一活塞8按压第一斜板30，第二活塞9按压第二斜板40。此时，在第一活塞8自第一斜板30承受的反作用力和第二活塞9自第二斜板40承受的反作用力的周向上成分的作用下缸体4以及轴5被旋转驱动。
活塞马达1设有将第一斜板30与第二斜板40支承为偏转自如的偏转支承机构。第一斜板30被支承为以偏转轴线O1为中心转动自如。第二斜板40被支承为以偏转轴线O2为中心转动自如。偏转轴线O1、O2与缸体4的轴线O4正交。
第一斜板30的偏转支承机构包括设于第一斜板30的背面侧的成对的偏转轴部31、以及设于外壳的偏转轴承(未图示)。偏转轴部31自第一斜板30的背面侧呈半圆柱状突出。偏转轴承具有沿偏转轴部31的外周面弯曲的轴承面。第二斜板40的偏转支承机构具有与第一斜板30的偏转支承机构相同的结构。
活塞马达1设有分别使第一斜板30与第二斜板40偏转的伺服机构(未图示)。第一斜板30与第二斜板40分别偏转，从而第一活塞8与第二活塞9在缸6内往复移动的行程长度改变，缸体4每旋转一周的排量改变。
接下来，对缸体4支承于轴5的结构进行说明。
在轴5的外周形成有花键5A。在缸体4的内周形成有花键4H。缸体4的花键4H以滑动自如的方式嵌合于轴5的花键5A，从而使得缸体4相对于轴5的旋转被限制，而能够相对于轴5沿轴向移动。
第一斜板30与缸体4之间沿轴向排列安装有第一抵住板23与第一抵住座25。
圆盘状的第一抵住板23以与第一斜板30的斜板正面30C相对的方式配置。在第一抵住板23沿周向排列形成有多个供第一滑履21贯穿的贯穿孔23A。在第一抵住板23的中央部形成有卡合于第一抵住座25的中央孔23B。
在第一滑履21与第一斜板30之间设有与缸体4一起旋转的圆盘状的配流盘16。配流盘16借助多个销18而连结于第一抵住板23。
第一抵住座25形成为嵌合于缸体4以及轴5的中空圆筒状。在第一抵住座25的内周形成有花键25E。第一抵住座25的花键25E以滑动自如的方式嵌合于轴5的花键5A，从而使得第一抵住座25相对于轴5的旋转被限制，而能够相对于轴5沿轴向移动。
第一抵住座25具有球面状的顶端部25B，顶端部25B以滑动自如的方式嵌合于第一抵住板23的中央孔23B。
在第二斜板40与缸体4之间，沿轴向排列安装有第二抵住板24与第二抵住座26。
圆盘状的第二抵住板24以与第二斜板40的斜板正面40C相对的方式配置。在第二抵住板24沿周向排列形成有多个供第二滑履22贯穿的贯穿孔24A。在第二抵住板24的中央部形成有卡合于第二抵住座26的中央孔24B。
第二抵住座26形成为嵌合于缸体4以及轴5的中空圆筒状。在第二抵住座26的内周形成有花键26E。第二抵住座26的花键26E以滑动自如的方式嵌合于轴5的花键5A，从而使得第二抵住座26相对于轴5的旋转被限制，而能够相对于轴5沿轴向移动。
第二抵住座26具有球面状的顶端部26B，顶端部26B以滑动自如的方式嵌合于第二抵住板24的中央孔24B。
在第一抵住座25以及第二抵住座26组装于预定位置的状态下，球面状的顶端部25B、26B形成为各自的弯曲中心位于与偏转轴线O1、O2相同的位置。在第一斜板30以及第二斜板40分别与第一抵住板23以及第二抵住板24一起以偏转轴线O1、O2为中心摆动时，顶端部25B、26B滑动接触于中央孔23B、24B，因此第一抵住座25以及第二抵住座26不会向轴向外侧移动。
活塞马达1设有将缸体4支承于轴5的轴向上预定位置的缸体支承机构。缸体4利用缸体支承机构配置于设定在第一斜板30与第二斜板40之间的预定位置。
缸体支承机构设有多个安装于第一抵住座25与缸体4之间的中心弹簧19。中心弹簧19仅设于缸体4的一端侧，而未设于缸体4的另一端侧。
在中心弹簧19的作用下，第一滑履21借助第一抵住座25与第一抵住板23被向第一斜板30侧按压，并且，第二滑履22借助缸体4、第二抵住座26、以及第二抵住板24被向第二斜板40侧按压。
在缸体4的图1中的左侧端部处形成有多个容纳孔4G。容纳孔4G以沿轴向延伸的方式形成，并在缸体4的端面4C开口。各容纳孔4G沿缸体4的周向排列形成。
在第一抵住座25的端部形成有环状的凸缘部25D。凸缘部25D与形成于缸体4的容纳孔4G的开口端相对。
螺旋状的中心弹簧19压缩安装于凸缘部25D与容纳孔4G的底部之间。换言之，容纳孔4G是用于容纳中心弹簧19的，其底部成为承受中心弹簧19的作用力的作用力承受部。
缸体4的两端面4C、4D形成为与轴线O4正交的平面状。缸体4具有自两端面4C、4D沿轴向突出的圆筒状的第一颈部4A与第二颈部4B。
第一颈部4A自缸体4的端面4C沿轴向以突出量H1突出。第二颈部4B自缸体4的端面4D沿轴向以突出量H2呈圆筒状突出。第一颈部4A的突出量H1小于第二颈部4B的突出量H2。
在第一抵住座25形成有以滑动自如的方式嵌合于第一颈部4A的环状的凹部25A。凹部25A的轴向的深度D1形成为大于第一颈部4A的突出量H1。
并不局限于上述结构，凹部25A的深度D1也可以是第一颈部4A的突出量H1以下。若第一抵住座25在中心弹簧19的作用下被向图1中的左方施力，则形成于凹部25A里侧的台阶部25C离开第一颈部4A的顶端4E，并且凸缘部25D离开缸体4的端面4C。
在第二抵住座26形成有以滑动自如的方式嵌合于第二颈部4B的环状的凹部26A。凹部26A的轴向的深度D2形成为小于第二颈部4B的突出量H2。
若第二抵住座26在中心弹簧19的作用下被向图1中的右方施力，则形成于凹部26A的里侧的台阶部26C抵接于第二颈部4B的顶端4F。换言之，第二颈部4B的顶端4F成为被中心弹簧19沿轴向按压的缸体4自第二抵住座26承受轴向的反作用力的反作用力承受部。
第一抵住座25以及第二抵住座26具有相同的形状以及大小，以在两者之间实现部件的通用化。
缸体4在中心弹簧19的作用下被向图1中的右方施力，缸体4借助第二抵住座26、第二抵住板24、第二滑履22而被按压于第二斜板40。其结果，确定缸体4相对于第二斜板40在轴向上的位置。
任意地设定第二颈部4B的轴向的长度H2，从而确定缸体4相对于第二斜板40在轴向上的位置。
缸体4配置于第一斜板30与第二斜板40之间的中央。换言之，以在轴向上将缸体4二等分的缸体中央线CB相对于第一斜板30的偏转轴线O1与第二斜板40的偏转轴线O2具有相等距离的方式配置缸体4。并不局限于该结构，也可以以缸体中央线CB相对于第一斜板30的偏转轴线O1与第二斜板40的偏转轴线O2具有不同距离的方式配置缸体4。
接下来，对活塞马达1的工作进行说明。
在活塞马达1中，工作油经由成对的供排通路11而供给于容积室7或自该容积室7排出，第一活塞8借助第一滑履21以及配流盘16追随第一斜板30而往复移动，并且，第二活塞9借助第二滑履22追随于第二斜板40而往复移动，从而缸体4旋转。
第一活塞8以及第二活塞9在导入到容积室7的工作油压与中心弹簧19的作用下被沿轴向施力，并追随第一斜板30以及第二斜板40而往复移动。中心弹簧19借助配流盘16而将第一滑履21按压于第一斜板30，从而抑制了配流盘16在起动时上升的工作油压的作用下自第一斜板30抬起，并且抑制了第一滑履21自配流盘16抬起。
缸体4在自支承于第二斜板40的第二抵住座26的台阶部26C承受的反作用力作用下被沿轴向支承，因此防止缸体4向第二抵住座26侧移动。由此，将第一活塞8以及第二活塞9追随第一斜板30以及第二斜板40而往复移动的行程长度保持为恒定。其结果，防止在第一斜板30与配流盘16之间、以及配流盘16与第一滑履21之间产生缝隙，有效地进行工作油相对于容积室7的供排。
通过分别改变第一斜板30以及第二斜板40的偏转角，第一活塞8以及第二活塞9在缸6内往复移动的行程长度改变，调整了缸体4的旋转速度，活塞马达1的变速比改变。
根据以上的实施方式，起到以下所示的作用效果。
由于缸体4被自第二斜板40承受的反作用力支承，因此防止缸体4向第二抵住座26侧移动。由此，有效地进行工作油相对于缸体4内的容积室的供排。
另外，由于仅在缸体4的一端侧设有中心弹簧19，在缸体4的另一端侧未设有中心弹簧，因此与在缸体的两端设有成对的中心弹簧的以往情况相比，中心弹簧的个数减半，实现了构造的简单化。
另外，由于缸体4被中心弹簧19按压于第二抵住座26，被隔着第二抵住座26而自第二斜板40承受的反作用力支承，因此防止缸体4向第二抵住座26侧移动。
另外，作为反作用力承受部在缸体4的一端形成有沿轴向突出的颈部4B，在第二抵住座26形成有抵接于颈部4B的顶端的台阶部26C，因此确定第二抵住座26与缸体4在轴向上的位置。
并不局限于上述结构，也可以是如下结构：在第二抵住座26与缸体4之间安装中心弹簧19，在缸体4形成自第一斜板30借助第一抵住座25承受轴向上的反作用力的反作用力承受部。
另外，根据第二颈部4B的轴向上的长度H2确定缸体4相对于外壳的轴向上位置，因此通过任意地设定第二颈部4B的轴向上的长度H2，能够改变缸体4相对于外壳的轴向上位置。
另外，第一抵住座25与第二抵住座26的形状以及大小形成为彼此相同，因此在第一抵住座25与第二抵住座26之间进行部件的通用化。由此，避免了第一抵住座25与第二抵住座26之间产生部件的组装错误，并且减少部件的种类而实现产品的成本降低。
并不局限于上述结构，也可以将第一抵住座25与第二抵住座26设为互不相同的形状。在缸体4抵接于第二抵住座26的情况下，通过改变自第二抵住座26的台阶部26C至球面状的顶端部25B的顶端的长度L2，能够调节缸体4相对于第二斜板40的轴向上位置。
以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
本发明的对置式斜板型液压回转机械能够利用于以构成液压传动装置(HST)的液压马达或者液压泵为首的其他机械、设备。
本申请基于2013年3月29日向日本国特许厅提出申请的特愿2013－73465要求优先权，并将该申请的全部内容以参照的方式编入到本说明书中。

Claims (4)

1.一种对置式斜板型液压回转机械，自旋转的缸体的两端突出的第一活塞以及第二活塞分别追随第一斜板以及第二斜板而在缸内往复移动，其中，
上述对置式斜板型液压回转机械具有：
中心弹簧，该中心弹簧对上述缸体朝向上述第一斜板或者上述第二斜板施力；
第一滑履，其以摆动自如的方式连结于上述第一活塞的自上述缸体突出的端部；
第二滑履，其以摆动自如的方式连结于上述第二活塞的自上述缸体突出的端部；
第一抵住板，其将上述第一滑履向上述第一斜板侧按压；
第二抵住板，其将上述第二滑履向上述第二斜板侧按压；
第一抵住座，其将上述第一抵住板支承为摆动自如；以及
第二抵住座，其将上述第二抵住板支承为摆动自如，
在上述缸体的一端部形成有承受上述中心弹簧的作用力的作用力承受部，
在上述缸体的另一端部形成有承受来自上述第一斜板或者上述第二斜板的反作用力的反作用力承受部，
上述缸体设置为能够沿轴向移动，且仅朝向上述第一斜板或者上述第二斜板被上述中心弹簧施力，
在上述缸体的一端部，作为上述作用力承受部形成有用于夹装上述中心弹簧的部位，
在上述缸体的另一端部，作为上述反作用力承受部形成有自上述第一抵住座或者上述第二抵住座承受轴向上的反作用力的部位。
2.根据权利要求1所述的对置式斜板型液压回转机械，其中，
在上述缸体的一端，作为上述反作用力承受部形成有沿轴向突出的颈部，
在上述第一抵住座或者上述第二抵住座形成有抵接于上述颈部的顶端的台阶部。
3.根据权利要求1所述的对置式斜板型液压回转机械，其中，
在上述缸体的一端，作为上述反作用力承受部形成有沿轴向突出的颈部，
根据上述颈部的轴向的长度而确定上述缸体的轴向上的位置。
4.根据权利要求1所述的对置式斜板型液压回转机械，其中，
上述第一抵住座与上述第二抵住座的形状以及大小形成为彼此相同。
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