JP2012207556A - Opposed swash plate type piston pump motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリンダブロックの両側に、傾転可能な第一斜板と第二斜板を備える対向式斜板型ピストンポンプ・モータに関する。 The present invention relates to a counter-type swash plate type piston pump / motor provided with a tiltable first swash plate and a second swash plate on both sides of a cylinder block.
特許文献1に開示された対向式斜板型ピストンポンプ・モータは、複数のシリンダが開口するシリンダブロックと、シリンダブロックの両側に設けられる第一斜板と第二斜板とを備える。ピストンポンプ・モータの第一ピストンと第二ピストンは、シリンダブロックの回転に伴って第一と第二斜板に追従してシリンダを往復動する。
The opposed swash plate type piston pump motor disclosed in
この従来のピストンポンプ・モータは、第一と第二斜板を互いに連動させる傾転連動機構と、第一斜板を傾転させるサーボ機構とを備える。このため、単一のサーボ機構を用いて第一と第二斜板の傾転角度を変えられる。 This conventional piston pump motor includes a tilt interlock mechanism that interlocks the first and second swash plates with each other, and a servo mechanism that tilts the first swash plate. For this reason, the tilt angle of the first and second swash plates can be changed using a single servo mechanism.
しかし、第二斜板の傾転中に、モータシャフトを中心として第二斜板を回転させようとする力(第二斜板をこじる(ねじる)力)が発生する。これは、第二斜板を駆動する力の作用点が、第二斜板を支持する二つの軸受部の間でなく外側にあるためである。この結果、バネの力によって軸受部に付勢されている第二斜板が、第二斜板を保持するための軸受部の軸受メタルから離れて浮いてしまうという問題が生じる。 However, during the tilting of the second swash plate, a force (a force for twisting (twisting) the second swash plate) is generated to rotate the second swash plate about the motor shaft. This is because the point of action of the force that drives the second swash plate is outside the two bearing portions that support the second swash plate. As a result, there arises a problem that the second swash plate biased to the bearing portion by the force of the spring floats away from the bearing metal of the bearing portion for holding the second swash plate.
本発明は、上記の問題に鑑みて、対向式斜板型ピストンポンプ・モータにおいて、第二斜板が、軸受部の軸受メタルから浮かないようにすることを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to prevent the second swash plate from floating from the bearing metal of the bearing portion in the opposed swash plate type piston pump motor.
本発明に係る対向式斜板型ピストンポンプ・モータは、複数のシリンダが形成されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックを収容するハウジングと、前記シリンダブロックの両側に設けられ、円弧状の第一軸受部及び第二軸受部によってそれぞれ前記ハウジングに支持される第一斜板及び第二斜板と、前記シリンダブロックの回転に伴って前記第一斜板及び第二斜板にそれぞれ追従して各シリンダを往復動する第一ピストン及び第二ピストンと、前記第一斜板を傾転させるサーボ機構と、を有する。対向式斜板型ピストンポンプ・モータは、前記ハウジングに対して揺動可能に支持され、前記第一斜板の傾転中に、前記第一斜板側で前記第一斜板から付勢されて揺動する揺動リンクと、前記ハウジングに対して揺動可能に支持され、前記揺動リンクに従動する従動リンクと、を備える。前記第二斜板には、前記円弧状の第二軸受部に対向して収容されるジャーナル部が設けられ、前記従動リンクから前記ジャーナル部に前記第二斜板を揺動する力が作用する。 An opposed swash plate type piston pump / motor according to the present invention includes a cylinder block in which a plurality of cylinders are formed, a housing that houses the cylinder block, and an arc-shaped first bearing provided on both sides of the cylinder block. A first swash plate and a second swash plate supported by the housing by a first portion and a second bearing portion, respectively, and each cylinder following the first swash plate and the second swash plate as the cylinder block rotates. And a servo mechanism for tilting the first swash plate. The opposed swash plate type piston pump motor is supported so as to be swingable with respect to the housing, and is biased from the first swash plate on the first swash plate side while the first swash plate is tilted. And a follower link that is supported so as to be able to swing relative to the housing and that follows the swing link. The second swash plate is provided with a journal portion that is accommodated facing the arc-shaped second bearing portion, and a force that swings the second swash plate acts on the journal portion from the driven link. .
本発明のある態様において、対向式斜板型ピストンポンプ・モータは、前記従動リンクの前記第二斜板側の凹部に摺動可能に嵌合するスライドメタルを備え、前記第二斜板のジャーナル部がピンを介して前記スライドメタルに接続する。 In one aspect of the present invention, the opposed swash plate type piston pump motor includes a slide metal that is slidably fitted in a recess on the second swash plate side of the driven link, and the journal of the second swash plate The part is connected to the slide metal via a pin.
本発明によると、第二斜板を揺動する力の作用点が第二軸受部に近くなり、第二斜板の傾転中に第二斜板をモータシャフトのまわりで回転させようとする力は抑制される。この結果、第二斜板が、第二軸受部の軸受メタルから浮くことを防止できる。 According to the present invention, the point of action of the force that swings the second swash plate is close to the second bearing portion, and the second swash plate is rotated around the motor shaft while the second swash plate is tilted. Force is suppressed. As a result, it is possible to prevent the second swash plate from floating from the bearing metal of the second bearing portion.
図1と図2は、第一実施形態に係るピストンモータ1を示す。ピストンモータ1は、作業車両等に変速機として搭載されるハイドロスタティックトランスミッション(HST)に用いられる。
1 and 2 show a
図1のように、ピストンモータ1は、対向式斜板型ピストンポンプ・モータであり、ピストンモータ1は、ポンプとしても使用できる。ピストンモータ1は、シリンダブロック4の両側に第一斜板30と第二斜板40を備える。なお、ピストンモータ1の基本構造は、特開2009−203927号公報に開示された従来のピストンモータと同様である。
As shown in FIG. 1, the
ピストンモータ1は、ケース25とポートブロック50とによりハウジング室24が形成され、このハウジング室24にシリンダブロック4および第一、第二斜板30、40等が収容される。なお、ケース25とポートブロック50をまとめて、ハウジング(収容部材)と呼ぶ場合がある。
In the
モータシャフト5は、シリンダブロック4を貫通してこれに取付けられる。モータシャフト5は、軸受91を介してポートブロック50に回転可能に支持され、軸受92を介してケース25に回転可能に支持される。
The motor shaft 5 passes through the cylinder block 4 and is attached thereto. The motor shaft 5 is rotatably supported by the
シリンダブロック4にはその軸心回りの同一円周上に複数のシリンダ6が一定の間隔を持って形成される。シリンダ6には両側から第一ピストン8と第二ピストン9がそれぞれ挿入され、これらの間に容積室10が形成される。
A plurality of cylinders 6 are formed in the cylinder block 4 at a constant interval on the same circumference around the axis. A
第一、第二ピストン8、9の一端は、シリンダブロック4の両端面からそれぞれ突出し、第一、第二斜板30、40にシュー21、22を介して支持される。シリンダブロック4が回転すると、第一、第二ピストン8、9は第一、第二斜板30、40との間で互いに反対方向に往復動する。
One ends of the first and
図1のように、各容積室10に作動油を給排する油通路は、ポートブロック50の第一軸受部32(第一すべり軸受部)に開口する対の軸受ポート39と、第一斜板30に開口する対の斜板ポート16と、斜板プレート60に開口するシリンダ6と同数のバルブポート61と、各シュー21を貫通するシューポート19とによって形成される。
As shown in FIG. 1, the oil passages for supplying and discharging the hydraulic oil to and from the
ピストンモータ1における作動油の流れは、一方の軸受ポート39→一方の斜板ポート16→バルブポート61→シューポート19→容積室10→シューポート19→バルブポート61→他方の斜板ポート16→他方の軸受ポート39となる。各容積室10に導かれる作動油圧によって第一、第二ピストン8、9がシリンダ6を互いに反対方向に往復動し、シリンダブロック4とモータシャフト5が回転する。
The flow of hydraulic oil in the
シュー21、22を付勢する手段として、複数のスプリング95、96が設けられる。シリンダブロック4の穴93、94のそれぞれにスプリング95、96が入れられる。一方の各スプリング95の付勢力は、リテーナホルダ97、リテーナプレート98を介して各シュー21に伝えられ、この付勢力により各シュー21が斜板プレート60に押し付けられる。他方の各スプリング96の付勢力はリテーナホルダ87、リテーナプレート88を介して各シュー22に伝えられ、この付勢力により各シュー22が第二斜板40に押し付けられる。この結果、二斜板40は、スプリング96のバネの力(弾性力)によって、後述の第二軸受部42に付勢されている。
A plurality of
第一、第二斜板30、40は、それぞれ第一軸受部32と第二軸受部42によって、斜板背面ジャーナル部31、41を介して傾転可能に支持され、ピストンモータ1の1回転当たりの押しのけ容積を変えられるようになっている。入力側のポンプシャフトと出力側のモータシャフト5の回転数の比率は、ピストンポンプとピストンモータ1の押しのけ容積の比に応じて変化する。なお、斜板背面ジャーナル部31、41は、それぞれ第一軸受部32と第二軸受部42に対向して収容される部分である。
The first and
サーボ機構33は、ピストンモータ1のポートブロック50に設けられ、第一斜板30を傾転させる。サーボ機構33は、ポートブロック50に摺動可能に収装されるサーボレギュレータピストン34を備える。サーボレギュレータピストン34が油圧等によって移動することにより、駆動用係合ピン65、スライドメタル66を介して第一斜板30が傾転する。サーボレギュレータピストン34には、スライドメタル66を摺動可能に係合させる環状の凹部67が形成され、駆動用係合ピン65はスライドメタル66を介して凹部67に係合する。サーボレギュレータピストン34の動きはスライドメタル66、駆動用係合ピン65を介して第一斜板30に伝えられる。
The
ピストンモータ1には第一、第二斜板30、40を互いに連動させる傾転連動機構45が設けられる。傾転連動機構45は、ケース25に支持ピン49を介して揺動可能に連結される揺動リンク48と、ケース25に支持ピン52を介して揺動可能に連結される従動リンク51を備える。さらに、傾転連動機構45は、第一斜板30を揺動リンク48の一端に係合させる第一係合ピン53と、従動リンク51の一端を揺動リンク48の他端に係合させる第二係合ピン54と、第二斜板40を従動リンク51の他端に係合させる第三係合ピン56とを備える。後述するように第一、第二斜板30、40の傾転角度が所定の関係をもって変化するように各部の寸法が設定される。
The
第一係合ピン53は、第一斜板30の側部から突出しており、スライドメタル75を介して揺動リンク48の凹部58に摺動可能に係合する。第二係合ピン54は、従動リンク51の側部から突出しており、スライドメタル62を介して揺動リンク48の凹部55に摺動可能に係合する。第三係合ピン56は、第二斜板40の側部から突出しており、スライドメタル64を介して従動リンク51の凹部57に摺動可能に係合する。
The
支持ピン49、支持ピン52、第一係合ピン53、第二係合ピン54、第三係合ピン56、駆動用係合ピン65は、それぞれの中心軸がモータシャフト5の中心軸O5と直交し、第一、第二斜板30、40の傾転中心軸O30、O40と平行に延びるように配置される。
The
図1に示すように、サーボ機構33と傾転連動機構45とを両者の間に第一斜板30が挟まれるように配置される。駆動用係合ピン65と第一係合ピン53は第一斜板30の両側部からそれぞれ反対方向に突出する。
As shown in FIG. 1, the
従動リンク51の先端部から第二係合ピン54が突出して設けられる。第二係合ピン54は、第二斜板40の傾転中心軸O40よりも第一斜板30側に配置される。
A
揺動リンク48は、支持ピン49に軸受63を介して揺動可能に支持される。支持ピン49はブラケット82にナット83を介して締結される。ブラケット82は複数のビス84を介してケース25に締結される。
The
揺動リンク48は、支持ピン49から第一斜板30に向けて延びる第一リンク部48aと、支持ピン49から従動リンク51に向けて延びる第二リンク部48bとを有する。第一リンク部48aにスライドメタル75に係合する凹部58が形成され、第二リンク部48bにスライドメタル62に係合する凹部55が形成される。スライドメタル62は、揺動リンク48の凹部55に摺動可能であるとともに、第二係合ピン54に対して揺動可能(回転可能)である。スライドメタル75は、揺動リンク48の凹部58に摺動可能であるとともに、第一係合ピン53に対して揺動可能(回転可能)である。
The
従動リンク51は、支持ピン52から揺動リンク48に向けて延びる第三リンク部51aと、支持ピン52から第二斜板40の斜板背面ジャーナル部41に向けて延びる第四リンク部51bとを有する。第三リンク部51aにスライドメタル62に係合する第二係合ピン54が形成され、第四リンク部51bにスライドメタル64に係合する凹部57が形成される。スライドメタル62は、揺動リンク48の凹部55に摺動可能であるとともに、第二係合ピン54に対して揺動可能(回転可能)である。スライドメタル64は、従動リンク51の凹部57に摺動可能であるとともに、第三係合ピン56に対して揺動可能(回転可能)である。
The driven
サーボ機構33のサーボレギュレータピストン34が移動することにより、第一斜板30が傾転するとともに、第二斜板40が傾転連動機構45を介して第一斜板30に連動して傾転する。ピストンモータ1の容量は、サーボレギュレータピストン34のストロークに応じて連続的に変えられる。
As the
第一斜板30は、斜板背面ジャーナル部31を介して傾転中心軸O30を中心として回動する。一対の斜板背面ジャーナル部31は、第一斜板30の背後からハーフログ形に突出し、その円弧面状の摺動面がポートブロック50の第一軸受部32の軸受メタル38を介して摺動可能に支持される。円弧状断面を有する第一軸受部32及び軸受メタル38は、円筒の一部の形状を有し、この円筒の軸が傾転中心軸O30に一致する。斜板背面ジャーナル部31は、第一斜板30と一体で形成されるが、これに限らず第一斜板30と別体で形成しても良い。
The first
駆動用係合ピン65と第一係合ピン53は、斜板背面ジャーナル部31に形成された各穴に圧入して固定される。これにより、駆動用係合ピン65と第一係合ピン53は、斜板背面ジャーナル部31の側面からそれぞれ突出して設けられる。
The driving
第二斜板40は、傾転中心軸O40を中心として回動する。一対の斜板背面ジャーナル部41は、第二斜板40の背後からハーフログ形に突出し、その円弧面状の摺動面がケース25の第二軸受部42(第二すべり軸受部)の軸受メタル44を介して摺動可能に支持される。円弧状断面を有する第二軸受部42及び軸受メタル44は、円筒の一部の形状を有し、この円筒の軸が傾転中心軸O40に一致する。斜板背面ジャーナル41は、第二斜板40と別体で形成され、2本のノックピンを介して第二斜板40に固定される。なお、これに限らず、斜板背面ジャーナル41を第二斜板40と一体で形成しても良い。
The
以下、ピストンモータ1が従来のピストンモータから改良された点について述べる。
Hereinafter, the point which improved the
従動リンク51は、前述のように、支持ピン52を介してケース25に対して回転可能に支持され、揺動リンク48の揺動によって第二係合ピン54とスライドメタル62を介して揺動リンク48の揺動方向と逆方向に揺動する。第二斜板40の斜板背面ジャーナル41と従動リンク51とを接続する第三係合ピン56は、第二斜板40の斜板背面ジャーナル部41に接続する。このため、傾転連動機構45の従動リンク51から第二斜板40への力が作用する作用点である第三係合ピン56の位置は、第二軸受部42に近くなる。
As described above, the driven
即ち、本実施形態の傾転連動機構45は、揺動リンク48に従動する従動リンク51を介して、第二斜板40の傾転する角度範囲を適切に維持しつつ、従動リンク51から第二斜板40へ作用する力(揺動させる力)の作用点を第二軸受部42に近づける。これにより、第二斜板40へ作用する力が第二軸受部42で受け止められ、第二斜板の傾転中にモータシャフト5を中心として第二斜板40を回転させようとする力(即ち第二斜板をこじる(ねじる)力)は、小さくなる。
That is, the tilting
次に、本実施形態の作用効果について述べる。本実施形態によると、揺動リンク48は、ハウジング25に対して揺動可能に支持され、第一斜板30の傾転中に、第一斜板側で第一斜板30から付勢されて揺動する。従動リンク51は、ハウジング25に対して揺動可能に支持され、揺動リンク48に従動する。第二斜板40には、円弧状の第二軸受部42に対向して収容されるジャーナル部41が設けられる。従動リンク51からジャーナル部41に第二斜板40を揺動する力が作用する。
Next, the function and effect of this embodiment will be described. According to the present embodiment, the
これにより、従動リンク51から第二斜板40への力が作用する作用点は第二軸受部42に近づき、モータシャフト5を中心として第二斜板40を回転させようとする力は抑制される。この結果、第二斜板40の斜板背面ジャーナル41が第二軸受部42の軸受メタル44に対して浮くことを防止できる。
As a result, the point of application of the force from the driven
一例として、スライドメタル64は、従動リンク51の第二斜板側の凹部57に摺動可能に嵌合し、第二斜板40のジャーナル部41がピン56を介してスライドメタル64に接続する。この結果、第二斜板40の斜板背面ジャーナル41が第二軸受部42の軸受メタル44に対して浮くことをさらに確実に防止できる。
As an example, the
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。例えば、第一係合ピン53、第二係合ピン54、第三係合ピン56は、それぞれ斜板背面ジャーナル部31、従動リンク51、斜板背面ジャーナル部41に設けられたが、それぞれスライドメタル75、スライドメタル62、スライドメタル64に設けることもできる。この場合に、第一係合ピン53、第二係合ピン54、第三係合ピン56に嵌合する穴が、それぞれ斜板背面ジャーナル部31、従動リンク51、斜板背面ジャーナル部41に設けられる。また、例えば、ピストンモータ1は、斜板型油圧ピストンポンプ・モータとして油圧ポンプとしても使用できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea. For example, the
1 ピストンモータ(ピストンポンプ・モータ)
4 シリンダブロック
5 モータシャフト
6 シリンダ
8 第一ピストン
9 第二ピストン
10 容積室
25 ケース(ハウジング)
30 第一斜板
32 第一軸受部
40 第二斜板
42 第二軸受部
48 揺動リンク
49 支持ピン
50 ポートブロック(ハウジング)
51 従動リンク
52 支持ピン
53 第一係合ピン
54 第二係合ピン
55 凹部
56 第三係合ピン
62 スライドメタル
64 スライドメタル
O5 中心軸
O30 傾転中心軸
O40 傾転中心軸
1 Piston motor (piston pump / motor)
4 Cylinder block 5 Motor shaft 6
30
51
Claims (2)
前記シリンダブロックを収容するハウジングと、
前記シリンダブロックの両側に設けられ、円弧状の第一軸受部及び第二軸受部によってそれぞれ前記ハウジングに支持される第一斜板及び第二斜板と、
前記シリンダブロックの回転に伴って前記第一斜板及び第二斜板にそれぞれ追従して各シリンダを往復動する第一ピストン及び第二ピストンと、
前記第一斜板を傾転させるサーボ機構と、を有する対向式斜板型ピストンポンプ・モータであって、
前記ハウジングに対して揺動可能に支持され、前記第一斜板の傾転中に、前記第一斜板側で前記第一斜板から付勢されて揺動する揺動リンクと、
前記ハウジングに対して揺動可能に支持され、前記揺動リンクに従動する従動リンクと、を備え、
前記第二斜板には、前記円弧状の第二軸受部に対向して収容されるジャーナル部が設けられ、
前記従動リンクから前記ジャーナル部に前記第二斜板を揺動する力が作用することを特徴とする対向式斜板型ピストンポンプ・モータ。 A cylinder block formed with a plurality of cylinders;
A housing that houses the cylinder block;
A first swash plate and a second swash plate provided on both sides of the cylinder block and supported by the housing by arc-shaped first bearing portions and second bearing portions, respectively;
A first piston and a second piston that reciprocate each cylinder following the first swash plate and the second swash plate with the rotation of the cylinder block;
A servo mechanism for tilting the first swash plate, and an opposed swash plate type piston pump motor,
A swing link that is swingably supported with respect to the housing and swings by being biased from the first swash plate on the first swash plate side during tilting of the first swash plate;
A follower link supported so as to be swingable with respect to the housing and following the swing link;
The second swash plate is provided with a journal portion that is accommodated facing the arc-shaped second bearing portion,
2. A counter-type swash plate type piston pump motor, wherein a force for swinging the second swash plate acts on the journal portion from the driven link.
前記第二斜板のジャーナル部がピンを介して前記スライドメタルに接続することを特徴とする請求項1に記載の対向式斜板型ピストンポンプ・モータ。 The opposed swash plate type piston pump motor includes a slide metal that slidably fits in a recess on the second swash plate side of the driven link,
2. The opposed swash plate type piston pump motor according to claim 1, wherein the journal portion of the second swash plate is connected to the slide metal through a pin.
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