JP2002242822A

JP2002242822A - 斜板位置アシスト機構

Info

Publication number: JP2002242822A
Application number: JP2002026642A
Authority: JP
Inventors: Kerry G Geringer; ジーゲリンガーケリー; Dennis M Greene; エムグリーネデニス; Jeff L Herrin; エルヘリンジェフ; Richard L Otto; エルオットーリチャード
Original assignee: Sauer Danfoss Inc
Current assignee: Danfoss Power Solutions Inc
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2002-08-28
Also published as: CN1259509C; CN1369650A; US6413055B1

Abstract

(57)【要約】【課題】流体ユニットの作動条件の正常な作動範囲に
わたって、斜板モーメントを変えることができる可変手
段を提供する。【解決手段】マルチピストンタイプの流体ユニットに
おいて、斜板モーメントをダイナミックに変えるための
斜板アシスト機構が、斜板内に配置され、ピストンのう
ちの少なくとも１つからの流体を計量するための可変オ
リフィスを構成するバルブ手段と、このバルブ手段に制
御エラー信号を発生し、この制御エラー信号に基づき、
可変オリフィスのサイズを調節するための手段とを有す
る。前端部ピストンから、圧力移行ゾーンのうちの１つ
以上に近い後端部ピストンまでの流体が計量される際、
または後端部ピストンから反対の移行ゾーンに近い前端
部ピストンまでの流体が計量される際に、斜板モーメン
トを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体技術の分野に
関し、より詳細には、流体ユニット、例えばポンプまた
はモータの斜板を位置決めするのに必要な力を変えるた
めの「サーボレス」アシスト機構に関する。

【０００２】一般にこのアシスト機構は、軸方向ピスト
ンタイプのポンプおよびモータにおいて、斜板を位置決
めするのに必要な力、およびエネルギーレベルを低減す
るのに使用される。この機構は、オペレータの感覚が重
要であり、オペレータが、小さい力でも自動車からのフ
ィードバックを感じることができる用途で特に有効であ
る。この機構は、斜板の純モーメントに影響するか、ま
たは調節するダイナミックな、または可変方法を提供す
るものである。

【０００３】流体トランスミッションは、従来何年もの
間、スキッドステアローダーで使用されていた。流体に
より推進されるスキッドステアローダーの初期の時代で
は、装置は比較的小型であり、従ってオペレータは、最
小の力および疲労で、機械的なリンクを通し、斜板の位
置、およびその結果生じる流体ユニットの変位量を手動
で直接制御できた。

【０００４】最近になって、装置が大型になるにつれ、
長時間の間、装置を操作する際に、疲労を感じることな
く、オペレータが取り扱うには、動力および力の大きさ
は、オペレータにとって過度に大きくなっている。

【０００５】オペレータの疲労の問題を解消するため
に、サーボ制御式トランスミッションが開発されたが、
オペレータは、装置の変位量、すなわち斜板の位置を制
御しようとする際に、装置から「切り離されている」と
感じる。サーボ制御装置は、特に装置が中立点近くにあ
る時、変位量が小さいとき、またはインチング動作する
際に最も応答が必要とされる場合に、付加的動力を必要
とし、応答能力が小さくなるという問題がある。

【０００６】軸方向ピストンタイプのポンプ、およびモ
ータにおける押しのけ量を変えるための種々の傾斜可能
な斜板装置が知られている。ある装置では、斜板は、対
向する円筒形トラニオンを有し、このトラニオンは、斜
板をポンプ、またはモータのハウジング内に、枢着また
はジャーナル支持している。

【０００７】ブロックスプリングにより傾斜可能な斜板
に対して押圧される回転可能な円筒形ブロック内に、円
形パターンに配置された対応するピストンボア、または
チャンバ内に複数のピストンが枢動自在に取り付けられ
ている。斜板から離れたシリンダブロックの端部に、バ
ルブプレートが係合している。

【０００８】シリンダブロックが回転する際に、ピスト
ンに旋回自在に取り付けられたスリッパーが、斜板上の
走行面に係合する。斜板の走行面がピストンの長手方向
軸線に垂直である場合、ピストンは、シリンダブロック
内では往復動せず、流体ユニットにより流体が押しのけ
られることはない。

【０００９】一般に、ピストンおよびスリッパーに長手
方向の潤滑孔が貫通しているので、ピストンボアまたは
チャンバからのオイルは、斜板のスリッパー走行面に到
達できる。

【００１０】斜板が、垂直線から離間するように傾斜さ
れている場合に、ピストンが傾斜平面に対して１つの円
内で駆動されると、ピストンは、ピストンボア内で往復
動する。このような往復動をするということは、斜板の
１つの領域にあるピストンのチャンバが高圧となり、一
方、斜板の反対の領域にあるピストンチャンバが低圧と
なることを意味する。

【００１１】シリンダボア内の各ピストンボアまたはチ
ャンバは、ブロックが回転する際に、このブロックに関
連する「圧力プロフィル」を有する。圧力に面積を掛け
た値は力となり、斜板にかかるモーメントを発生する。

【００１２】所定の角度に傾斜した斜板を移動または維
持するには、斜板上で、等しく、かつ反対の大きさのモ
ーメントを維持しなければならない。オペレータは、レ
バーに力を加えるか、斜板に取り付けられたハンドルに
かかるトルクを加えるか、または従来のサーボ機構に対
し、手動でこのことを行う。サーボ機構を用いる場合、
オペレータの感覚は通常失われる。

【００１３】流体ユニット内の斜板のモーメントを微調
節するか、またはこれに影響を与える一般的な１つの方
法として、所望の斜板のモーメントが得られるように、
特定の固定ポートの構造を有する特定のバルブプレート
を設計する静的方法が挙げられる。

【００１４】バルブプレートは、回転シリンダブロック
の背面（これは斜板の反対である）に隣接する流体ユニ
ットのエンドキャップに回転しないように固定された所
定材料からなる、実質的に平らなディスク状環状リング
となっている。

【００１５】従来のバルブプレートは、一般に、中心軸
の両側にて貫通するように形成された弧状の入口ポー
ト、および弧状の出口ポートを有する。これらのポート
は、シリンダブロック内のピストンボアのピッチ円に全
体が一致する円弧に沿っている。従って、入口ポートお
よび出口ポートは、一般にピストンがバルブプレートに
抗してシリンダブロックと共に回転する際に、往復動す
るピストンの円形通路に整合する。

【００１６】入口ポートと出口ポートとは、往復動する
ピストンが往復運動の方向を変えるか、または高圧から
低圧、または低圧から高圧に移行する領域またはゾーン
において、回転角方向に離間している。

【００１７】往復動ピストンの上死点（ＴＤＣ）および
下死点（ＢＤＣ）は、一般にこれら移行ゾーンに対応す
る。バルブプレートの入口ポートと出口ポートとの間の
間隔は、回転シリンダブロックアセンブリ内のピストン
数に応じてある程度決まる。

【００１８】従来の一部のバルブプレートは、斜板モー
メントに影響を与えるように、入口ポートまたは出口ポ
ートにおいて（すなわち移行ゾーンにおいて）、特殊な
形状のノッチ、例えばラットテール（ネズミの尾の形状
の）ノッチ、またはフィッシュテール（魚の尾の形状
の）ノッチを採用している。

【００１９】ムーン外を発明者とする米国特許第3,585,
900号は、軸方向ピストンタイプの流体ユニットにおけ
る斜板モーメントに影響を与えるバルブプレートのフィ
ッシュテールを使用する基本概念を教示している。

【００２０】米国特許第4,550,645号は、フィッシュテ
ールおよびバルブプレートに対する、ある別の幾何学的
形状を教示している。不幸なことに、種々のユーザーの
斜板モーメントの要求を満たすには、多くの異なるバル
ブプレートが必要となる。従って、バルブプレートの形
状の数は増加し、適当なバルブプレートを製造し、これ
を保管するのにコストがかかることとなる。更に、斜板
モーメントを変えたい場合、ユーザーは、流体ユニット
を物理的に分解し、バルブプレートを交換しなければな
らない。

【００２１】最後に、特定のバルブプレートを選択し、
設置すれば、バルブプレートの形状は、一定、すなわち
基本的には固定されたままとなる。所定の作動条件（速
度、圧力、および押しのけ量を含むが、これらのみに限
定されるものではない）では、１つのバルブプレート形
状は、ユニットの斜板モーメント、性能および制御性に
有利な影響を与え得るが、同じバルブプレート形状は、
ユニットの正常な作動レンジ内の他の条件では望ましく
ない影響を与える。

【００２２】バルブプレートの幾何学的形状は、選択さ
れるバルブプレートに基づき固定されるので、ユーザー
は、妥協を受け入れなければならない。作業に対する最
適なバルブプレートの形状を決定するには、注意が必要
で、かつ手間のかかる最適化分析作業が必要となること
が多い。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従って、斜板モーメン
トに影響を与えるための固定的ではなく、ダイナミック
な手段および方法が求められている。また、必ずしもバ
ルブプレート設計変更しなくてもよい、またはバルブプ
レートを増やさなくても、斜板モーメントを変えること
ができる手段および方法が求められている。

【００２４】従って、本発明の主な目的は、流体ユニッ
トにおける斜板モーメントを変えることができるダイナ
ミックな手段、および方法を提供することにある。

【００２５】本発明の別の目的は、流体ユニットの作動
条件の正常な作動範囲にわたって、斜板モーメントを変
えることができる可変手段を提供することにある。

【００２６】本発明の別の目的は、オペレータのフィー
ドバックの感覚を失うことなく、オペレータの疲労を低
減するように、手動制御式流体ユニットにおける純斜板
モーメントを低減するための手段を提供することにあ
る。

【００２７】本発明の別の目的は、ボア圧力、その後、
斜板モーメントを変えるよう、隣接するピストン間の流
体をブリーディングするための可変オリフィスバルブに
対して、制御エラー信号を発生するための手段を提供す
ることにある。

【００２８】本発明の別の目的は、液圧ユニットにおい
てバルブプレートを変えなくても、斜板モーメントを変
更できる手段を提供することにある。

【００２９】図面および、次の説明および特許請求の範
囲から、上記およびそれ以外の目的が明らかとなると思
う。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、マルチピスト
ンタイプの流体ユニットにおいて、斜板モーメントをダ
イナミックに変更するための斜板アシスト機構に関す
る。この機構は、斜板内に配置され、ピストンのうちの
少なくとも１つからの流体を計量するための調節自在な
可変オリフィスを構成するバルブ手段と、該バルブ手段
に制御エラー信号を発生し、この制御エラー信号に基づ
き、可変オリフィスのサイズを調節するための手段とを
有する。

【００３１】本発明は、斜板走行面に複数の孔を設け、
これら孔を、スプールバルブに流体接続し、前端部のピ
ストンから、圧力移行ゾーンのうちの１つ以上に近い後
端部のピストンまでの高圧流体を計量し、斜板モーメン
トを低減させるものである。

【００３２】一実施例では、ピストンの往復動の上死点
（ＴＤＣ）または下死点（ＢＤＣ）において、移行領域
またはその近くに回転角方向に離間した２対の孔が設け
られている。缶に収容されたスプリングにかかるプリ負
荷を一旦越えると、斜板にかかるトルクに応じた制御エ
ラー信号を発生するように、缶に収容されたピストン装
置が制御ハンドルを斜板に接続するようになっている。

【００３３】この制御エラー信号は、ユニットの斜板モ
ーメントに影響するように、前端部ピストンと後端部ピ
ストンの間のオイルを計量する可変オリフィスバルブへ
送られる。バルブは、本明細書に開示した３ポジショ
ン、３方向スプールバルブを含むいくつかの形態をとる
ことができる。本発明は、手動制御ユニットまたはサー
ボアシストユニットのいずれにも適用できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明のサーボレスアシスト機構
は、２つの基本部品、すなわち、エラー信号発生手段
と、このエラー信号に応答して隣接するピストン間の流
体を計量するための可変オリフィスバルブ手段とを有
し、双方の手段は、流体ユニットの斜板アセンブリに連
動している。

【００３５】図１は、全体が符号１０で示された本発明
の斜板アセンブリの一実施例を示している。この斜板ア
センブリ１０は、斜板本体１２と、斜板ハンドル部材１
４とを有する。斜板本体１２は、流体ユニットのハウジ
ング（図示せず）に枢着されているので、トラニオン１
６、１８の中心軸線１５を中心として傾斜可能、すなわ
ち枢動自在である。

【００３６】中心軸線１５を、本明細書では斜板アセン
ブリ１０の傾斜軸線とも呼ぶ。この傾斜軸線１５に沿っ
て、トラニオン１６をボア２０が貫通している。

【００３７】斜板ハンドル部材１４は、ハンドル２１を
有し、このハンドル２１は、上部に円筒形シャフト部分
２２を有する。シャフト部分２２は、本体１２のボア２
０内に枢着または回転自在にジャーナル支持されてい
る。図示の実施例では、ハンドル部材１４は、ほぼＹ字
形状となっており、湾曲した１対のアクチュエータアー
ム２６と２８を有し、これらのアームは、ハンドル部材
からウィッシュボーン状の配置に延びている。

【００３８】アーム２６、２８との接合部に隣接するシ
ャフト部分２２から、スプリングストッパー部材２４が
径方向外側に突出している。後の記載から理解できるよ
うに、缶に収容されたスプリング手段が、ハンドル部材
１４と本体１２とを結合している。本体１２から、上方
に対向するストッパー部材３０、３２が延びており、こ
れらストッパー部材は、ボア２０およびシャフト２２の
中心線（すなわち傾斜軸線１５）からほぼ等しい距離に
配置されている。

【００３９】ボア２０にハンドル部材１４を挿入する
と、ストッパー部材３０と２４との間、および２４と３
２との間に、それぞれコイル状の圧縮スプリング３４、
３６が位置する。これらスプリング３４、３６は、共通
する中心長手方向軸線を共用しており、ハンドル部材１
４を、本体１２に対する所定の回転角方向位置に押圧し
ている。

【００４０】図１および図２から良く理解できるよう
に、斜板本体１２は、環状の、ほぼ平らな平面状をした
スリッパー走行面３８を有し、この走行面３８は、傾斜
軸線１５に対してほぼ平行となっている。この走行面３
８より上方に、盛り上がったフランジ部分、すなわち耳
部４０、４２が延びており、これらの耳部は、傾斜軸線
１５の両側に配置されている。

【００４１】図１〜図４に示すように、耳４０、４２内
に、それぞれスプールボア４４、４６が進入している。
これらボア４４、４６は、盲ボア、すなわちデッドエン
ド状ボアであって、底部の壁４７を有する。これらボア
４４、４６は、走行面３８の径方向外側に位置し、この
面に対して直角に延びている。

【００４２】底部壁４７には、スプリング４８、５０が
当接しており、これらのスプリングは、スプールボア４
４、４６にそれぞれスライド可能に配置されたバルブス
プール５２、５４を押圧し、それぞれ作動アーム２６、
２８に係合させるようになっている。スプリング３４、
３６は、通常バルブ８０が閉じた中心位置に位置するよ
うに、アーム２６、２８を水平位置に押圧している。

【００４３】図４では、各スプール５２、５４は、２つ
の環状溝５８と６０との間にシールランド５６を有す
る。このシールランド５６のスプールの長手方向軸線に
沿う長さは、斜板本体１２内に形成された通路ＡとＢと
の間、および１と２との間の流体の流れを完全にブロッ
クできるように、十分長くなっている。

【００４４】流体通路Ａ、Ｂと１、２とは、図２および
図５に示すように、スリッパー走行面３８と交差し、こ
の面と流体で連通するようになっている。流体通路Ａ、
Ｂおよび１、２は、図４に示すように、それぞれのスプ
ールボア４４、４６とも交差している。通路１および２
は、スプール５２、５４が閉じた中心位置からいずれか
の方向に離間する際に、流れが生じるよう、それぞれの
スプール５２、５４の溝５８、６０に整合するブランチ
を有する。

【００４５】図５は、本発明を実施した流体ユニットの
ための代表的な軸方向ピストン構造を示しており、流体
の通路Ａ、Ｂ、および１、２の出口および入口が、斜板
本体１２のスリッパー走行面３８上に設けられている理
由を説明している。

【００４６】代表的な軸方向ピストンタイプの流体ユニ
ットでは、回転自在なシリンダブロック６６内に、円形
パターンに配置された複数のピストンアセンブリ６２と
ピストンボア６４の往復動作によって、オイルが押しの
けられ、消費される。

【００４７】ピストンアセンブリ６２は、ボール−ソケ
ット接続手段を介して、ピストン７０に取り付けられた
スリッパー６８を有する。このピストン７０の下方部分
は、全体が中空状であり、スリッパー６８を潤滑し、バ
ランスさせるために、従来と同じように、ピストンおよ
びスリッパーの中心を流体通路７２が貫通している。

【００４８】斜板１２は、流体通路Ａ、Ｂおよび１、２
を構成しており、これら通路の面３８上の出口および入
口の斜板１２の中心からの径方向距離が、ピストンボア
６４のシリンダブロック６６の中心からの距離とほぼ同
じとなるよう、これら出口および入口は配置されてい
る。

【００４９】回転角方向に隣接する流体通路Ａ、１およ
びＢ、２の組は、シリンダブロック６６内のピストン７
０の間の距離とほぼ同じ回転角方向の距離だけ離間して
いる。例えば流体ユニットが、９個の等間隔に隔置され
たピストンを有する場合、通路Ａと１、またはＢと２と
は、約４０度だけ離間する。

【００５０】各ピストン７０がシリンダブロック６６と
共に回転する際に、通路Ａ、１、Ｂ、２は、スリッパー
６８内の通路７２と流体で連通する。一方の通路Ａ、Ｂ
は、先端のピストン７０と接続し、他方の隣接する通路
１、２は、後端部のピストン７０に接続する。従って、
バルブスプール５０、５２は、前端部ピストンと後端部
ピストンとの間のブリッジを制御し、これらの間の可変
オリフィスとして働く。

【００５１】本発明は、ユニット内に設置されたバルブ
プレート７４から独立して機能する。バルブプレート７
４は、シリンダブロック６６の、斜板アセンブリ１０と
は反対の端部に位置している。従来と同じように、バル
ブプレート７４は、エンドキャップ７６に取り付けられ
ており、シリンダブロック６６がエンドキャップ７６に
抗して回転する間、静止状態に止まるよう、エンドキャ
ップ上の所定位置にピン留めされている。

【００５２】作動に際し、ユーザーは、斜板ハンドル部
材１４のハンドル２１に力（トルク）を加える。このト
ルクが、スプリング３４、３６の押圧力よりも大きくな
ければ、斜板本体１２は、斜板ハンドル１４と共に移動
し、オペレータは、流体ユニットからの力のフィードバ
ックを感じる。

【００５３】オペレータが加えるトルクが、スプリング
力よりも大きくなるか、または流体ユニットからのフィ
ードバック力が、オペレータに加えるトルクよりも大き
くなると、トラニオンアーム２６、２８は、斜板アセン
ブリ１０の本体１２に対して移動する。従って、トラニ
オンアーム２６、２８の下方に位置するスプール５２、
５４は変位し、バルブ手段８０は、一方のピストンチャ
ンバまたはボア６４から斜板内の孔Ａ、Ｂ、１、２を介
して、別のボアへ流れるオイルを計量する。

【００５４】斜板アセンブリにかかる力をバランスさせ
るように、純斜板モーメントは減少される。斜板本体、
ハンドル、缶に収容されたスプリング、および作動アー
ム装置は、制御エラー信号を発生するための手段を構成
している。図示した手段によれば、制御エラー信号は、
斜板アセンブリ１０に加えられる入力トルクに比例する
ので、オペレータがより大きい補助力を最も必要とする
場合、斜板位置を移動させるか、または保持する、より
大きな補助を行う制御エラー信号は本発明の範囲内で、
他の種々の手段から発生できる。

【００５５】これらの別の手段としては、制御ハンドル
に設けられた歪みゲージ、トーションスプリング、トー
ションバー、電子フィードバック手段および相対的運動
を検出するための磁界センサが挙げられるが、これらの
みに限定されるものではない。

【００５６】双方の移行ゾーンでは、先端部ピストンか
らの流体は、制御エラー信号に応じて第２の後端部ピス
トンへ計量される。各移行ゾーンにおける圧力特性は、
前端部ピストンと後端部ピストンとの間に形成されたオ
リフィスブリッジ、および三ポジション三方向バルブ８
０（図３）を介して、ピストンの間で計量される流体に
よって変えられる。

【００５７】図６および図７には、移行圧力およびピス
トン圧力のプロフィルに対する本発明の作用がそれぞれ
示されている。

【００５８】例えば曲線Ｐ１は、最小流量が得られるよ
うに可変オリフィスバルブが閉じられている時の高い圧
力から低い圧力への移行を示す。安定性または他の理由
から、オリフィスバルブが閉じられている位置にあって
も、この可変オリフィスバルブを通る所定のリーク、す
なわち最小の流れがあることが望ましい。

【００５９】曲線Ｐ２は、可変オリフィスバルブが部分
的に開となっている時の同じ移行を示す。曲線Ｐ３は、
可変オリフィスバルブが完全に開放状態にある時の高圧
力から低圧力への移行を示す。当然ながら、実際の曲線
は、制御エラー信号に応じ、Ｐ１とＰ３との間の任意の
場所で変わり得る。

【００６０】同様に、曲線Ｐ４、Ｐ５およびＰ６は、他
の可変オリフィスバルブが最小流量が得られるよう閉じ
ている時、部分的に開の時、および完全に開放されてい
る時の、低圧力から高圧力への移行をそれぞれ示す。図
示されている好ましい実施例では、オリフィスのサイ
ズ、従って曲線の移動は、制御エラー信号に直接比例す
る。エラー信号が大きくなればなるほど、オリフィスは
より大きく開く。

【００６１】図７は、これら圧力プロフィルのシフトが
傾斜軸線１５を中心とする純斜板モーメントに対する影
響を示す。傾斜軸線１５のいずれかの側（または本例で
は両側）での圧力プロフィル曲線の下方の領域は、軸線
１５を中心とする純斜板モーメントに影響するように変
えることができる。

【００６２】従って、圧力曲線のタイミングおよび傾き
は斜板の位置を移動し、維持するのに必要なモーメント
を低減するようにシフトできるので、これによって、オ
ペレータの疲労は大幅に低減される。

【００６３】図１Ａ、図３Ａおよび図４Ａには、本発明
の第２実施例が示されている。第１実施例と同じ部品に
は同じ符号を付し、同様の機能部品には、同様の符号を
付してある。各スプール５２Ａ、５４Ａは、ネジ切りさ
れたタング５３Ａを有し、このタングは、枢着部材８２
Ａによって、作動アーム２６Ａ、２８Ａに調節自在に固
定されている。このネジ切りされたタング５３Ａは、図
示のように、１対の対向する平面上の平行な側面と、対
向する湾曲し、ネジ切りされた側面を有する。

【００６４】枢着部材８２Ａは、一端部に丸いピン部分
８３Ａを有し、このピン部分は、アクチュエータアーム
２６Ａ、または２８Ａの端部内の丸い孔８４Ａにスライ
ド可能に嵌合する。取り付け部材８２Ａの他端部には、
拡大された平らなタブまたはフランジ８５Ａが位置し、
図示のように、このフランジ８５Ａをスロット８６Ａが
貫通している。

【００６５】図１Ａおよび図４Ａに示すように、このタ
ング５３Ａに、ワッシャー９０Ａ、ロックワッシャー９
２Ａおよびナット９４Ａが一旦設置されると、接点ベア
リング８８Ａに、ネジ切りされたタング５３Ａが嵌合さ
れ、ベアリング８８Ａは、このタングをスロット８６Ａ
内でスライド可能にガイドする。従って、スプール２６
Ａ、２８Ａの下方部分は、スプールボア４４Ａ、４６Ａ
内で軸方向に移動できるように調節自在に吊り下げられ
ている。

【００６６】流体通路Ａ、Ｂ、１、２の形成を助けるた
めに、斜板本体１２内に、横方向の製造孔９６Ａ、９８
Ａおよび１００Ａが延びている。これら製造孔９６Ａ、
９８Ａ、１００Ａは、後に従来の適当なプラグ（図示せ
ず）によりシールされる。

【００６７】上記構造は、アクチュエータアーム２６
Ａ、２８Ｂへのより剛性な接続によって生じ得る、ボア
４４Ａ、４６Ａ内のスプール５２Ａ、５４Ａの拘束を防
止するために必要な自由度を提供する。

【００６８】ピンと丸い孔との接続は、取り付け部材８
２Ａの軸方向の運動および枢動を考慮したものである。
一方、スロットの設けられた接続部は、アクチュエータ
アームに対するスプールの横方向の不整合を考慮したも
のである。

【００６９】図４の実施例は、図１の実施例よりも多数
の利点を有する。第１に、アクチュエータアームにスプ
ールを取り付けたことにより、スプリング４８、５０が
スプールとアームとの接触を維持しなくてもよいように
なっている。図３Ａと図３とを比較されたい。

【００７０】スプールボア４４、４６は、スプリング４
８、５０をサポートする必要はなく、貫通孔４４Ａ、４
６Ａとしてより簡単に製造できる。図４の実施例が、図
１の実施例よりも多くの部品を必要とするとしても、こ
れらの部品は、製造上の精度が一般に低くてもよく、従
って、より低いコストで製造できる。

【００７１】これまで説明し、図示した好ましい実施例
は、（アームおよびスプールを作動させる）２つの斜板
アシストバルブを有するが、当業者であれば、移行ゾー
ンのうちの１つだけで、本発明の効果を得られればよい
場合、１つのアクチュエータアームおよび斜板アシスト
バルブだけを使用すればよいことが理解されると思う。

【００７２】本発明は、１）先端ピストンと後端ピストンを流体により選択的に
接続するよう、斜板内に、流体通路Ａ、１またはＢ、２
を設け、２）斜板内の前記流体通路内に可変オリフィスを設け、３）制御エラー信号に基づき、可変オリフィスのサイズ
を調節することにより、マルチピストン流体ユニット内
の斜板モーメントをダイナミックに調節するユニークな
方法を提供するものである。

【００７３】本発明の別の利点は、スプリング３４およ
び３６による斜板本体１２と斜板ハンドル部材１４との
スプリングによる相互接続が効果的な振動分離機となる
ことである。換言すれば、斜板の振動はダンピングさ
れ、マニュアルアクチュエータとオペレータとのインタ
ーフェースから絶縁される。実際には、このタイプの流
体ユニットに固有のこのような振動は、オペレータにと
っては、かなり不愉快であるので、このことは極めて望
ましい。振動は、極端な条件下では、オペレータの手に
しびれを生じさせることさえあり得る。

【００７４】従って、本発明によると、少なくとも上記
目的を達成することが理解されると思う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の斜板アシスト機構の一実施例の分解さ
れた組み立て図である。

【図１Ａ】本発明の斜板アシスト機構の別の実施例の分
解された組み立て図である。

【図２】図１の実施例のための斜板アセンブリの主要部
品の一部の頂部平面図である。

【図３】図１の実施例の斜板アセンブリ内に配置された
三ポジション、三方向バルブの簡略図である。

【図３Ａ】図１Ａの実施例の斜板アセンブリ内に配置さ
れた三ポジション、三方向バルブの簡略図である。

【図４】図１の斜板アセンブリの可変オリフィスバルブ
の略横断面図である。

【図４Ａ】図１Ａの斜板アセンブリの可変オリフィスバ
ルブの略横断面図である。

【図５】ピストンチャンバおよび周辺の部品が本発明の
斜板に関連する際の、これらピストンチャンバおよび周
辺部品の長手方向横断面図である。

【図６】移行ゾーン内のピストンチャンバの圧力のグラ
フであり、本発明で可能な応答の可変性を示す。

【図７】ピストンがシリンダブロックと共に回転し、圧
力移行ゾーンを通過する際の特定のピストンチャンバの
圧力プロフィルを変えることができる、本発明により斜
板モーメントのダイナミック微調節がどのように可能と
なるかを示す図である。

【符号の説明】

１０斜板アセンブリ１２斜板本体１４斜板ハンドル部材１５中心軸線１６、１８トラニオン２０ボア２１ハンドル２２円筒形シャフト部分２４スプリングストッパー部材２６、２８アクチュエータアーム３０、３２ストッパー部材３４、３６スプリング３８走行面４０、４２耳部４４、４６スプールボア４７底部壁４８、５０スプリング５２、５４バルブスプール５６シールランド５８、６０溝６２ピストンアセンブリ６４ピストンボア６６シリンダブロック６８スリッパー７０ピストン７２流体通路７４バルブプレート８２Ａ枢着部材８３Ａピン部分８６Ａスロット８８Ａ接触ベアリング９０Ａワッシャー９２Ａロックワッシャー９４Ａナット９６Ａ、９８Ａ、１００Ａ製造孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デニスエムグリーネアメリカ合衆国アイオワ州 50010 エイムズイーストサーティーンスストリート 2800 (72)発明者ジェフエルヘリンアメリカ合衆国アイオワ州 50010 エイムズイーストサーティーンスストリート 2800 (72)発明者リチャードエルオットーアメリカ合衆国アイオワ州 50010 エイムズイーストサーティーンスストリート 2800 Ｆターム(参考） 3H070 BB06 CC37 DD02 DD42 DD52 DD53 3H084 AA08 AA16 AA43 AA45 AA51 BB01 BB30 CC04 CC35 CC42 CC47 CC48 CC52 CC53 CC54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】傾斜軸線を中心として傾斜自在であり、
上部にスリッパー走行面を有する斜板アセンブリと、内
部に複数のピストンボアを有する回転自在なシリンダブ
ロックアセンブリと、対応する複数のピストンアセンブ
リとを備え、各ピストンアセンブリが、前記複数のピス
トンボアのうちの１つ内で軸方向に往復動するピストン
に取り付けられたスリッパーを有し、かつ前記ピストン
アセンブリを貫通し、前記スリッパー走行面まで延びる
流体通路を有する、流体ユニットのための斜板位置アシ
スト機構において、前記斜板アセンブリ内に配置され、前記ピストンのうち
の少なくとも１つの流体通路からの流体を計量するため
の可変オリフィスを構成するバルブ手段と、前記バルブ手段に制御エラー信号を発生し、この制御エ
ラー信号に基づいて、可変オリフィスのサイズを調節す
るための手段とを備える、流体ユニットのための斜板位
置アシスト機構。
【請求項２】内部に複数のピストンボアを有する回転
自在なシリンダブロックアセンブリと、対応する複数の
ピストンアセンブリとを有し、各ピストンアセンブリ
が、前記複数のピストンボアのうちの１つの内部で軸方
向に往復動するピストンに取り付けられたスリッパーを
有し、かつ各ピストンアセンブリを貫通する流体通路を
含む、流体ユニットのための斜板位置アシスト機構にお
いて、傾斜軸線に沿って延びる孔を内部に有する斜板本体、お
よび該孔に回転自在にジャーナル支持され、スプリング
手段によって本体に結合された斜板ハンドル部材を有
し、スプリング手段によって生じている所定の押圧力を
克服するのに十分なトルクがハンドル部材に加えられた
時に、本体がハンドル部材と共に傾斜軸線を中心として
回転するようになっている斜板アセンブリを有し、前記斜板本体が、傾斜軸線に平行な環状スリッパー走行
面、および該スリッパー走行面に流体連通する少なくと
も１つのオリフィスを有し、前記オリフィスが、前記本体に対する前記ハンドル部材
の回転運動により、可変で制御可能な開口面積を有す
る、流体ユニットのための斜板位置アシスト機構。
【請求項３】内部に複数のピストンボアを有する回転
自在なシリンダブロックアセンブリと、対応する複数の
ピストンアセンブリとを有し、各ピストンアセンブリ
が、前記複数のピストンボアのうちの１つの内部で軸方
向に往復動するピストンに取り付けられたスリッパーを
有し、更に各ピストンアセンブリを貫通する流体通路を
含む、流体ユニットのための斜板位置アシスト機構にお
いて、傾斜軸線に沿って延びる孔を内部に有する斜板本体、お
よび前記孔に回転自在にジャーナル支持され、スプリン
グ手段によって本体に結合された斜板ハンドル部材とを
備え、スプリング手段によって加えられる所定の押圧力
を克服するのに十分なトルクが前記ハンドル部材に加え
られると、前記本体が、前記傾斜軸線を中心として前記
ハンドル部材と共に回転するようになっている斜板アセ
ンブリを有し、前記斜板本体が、傾斜軸線に平行な、上部に設けられた
環状スリッパー走行面と、スプールボアと、前記スリッ
パー走行面および前記スプールボアに流体連通する少な
くとも１つのオリフィスとを有し、前記斜板ハンドル部材が、シャフトと、該シャフトから
延びるアクチュエータアームとを有し、前記オリフィスが、前記本体に対する前記ハンドル部材
の回転運動に応答自在な、バルブ手段によって可変で、
かつ制御される開口面積を有し、前記バルブ手段が、前記スプールボア内で軸方向に移動
できるように取り付けられ、前記アクチュエータアーム
に調節自在に接続された細長いスプールバルブを有す
る、流体ユニットのための斜板位置アシスト機構。