JP2943084B2 - 可変ポンプ・モータのロッカーカム傾転装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロッカーカムを揺動し
て、吐出量、つまり容量を可変とする可変ポンプ・モー
タのロッカーカムを傾転する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可変ポンプ・モータは、ハウジング内に
軸とともに回転自在に支承したシリンダーブロックのシ
リンダー孔にピストンを嵌挿してシリンダー室を構成
し、そのピストンをハウジングに支承したロッカーカム
に沿って摺動するピストンシューに連結し、前記シリン
ダー室を弁板に形成した略半円形の第１・第２ポートを
経て油圧源とタンクとに略１８０度回転する毎に交互に
連通するようにし、シリンダーブロックの回転によりピ
ストンが伸縮して吐出し、吸込みをくりかえすようにな
り、ロッカーカムを傾転してその角度を変更することで
ピストンのストロークが変化して、吐出量を可変とする
ものである。前述のロッカーカムを傾転する装置として
は、例えば実開昭６２−１６９２６８号公報に示すもの
が知られている。つまり、図１に示すように弁板ａにお
ける第１ポートｂと第２ポートｃとの中間の上死点側に
制御ポートｄを形成し、この制御ポートｄを２位置切換
弁ｅで第１・第２ポートｂ、ｃの高圧側のポートとタン
クｆに連通制御し、制御ポートｄに高圧油を供給すると
ピストンのモーメント着力点Ａ₁ がロッカーカム傾転中
心ｇより上死点寄りとなってロッカーカムを傾転し、制
御ポートｄをタンクｆに連通するとピストンのモーメン
ト着力点Ａ₁ がロッカーカム傾転中心ｇよりやや下死点
寄りとなってロッカーカムが元の位置に傾転復帰するよ
うになる。図２に示す例は制御ポートｄを上死点側と下
死点側にそれぞれ形成し、その制御ポートｄに２位置切
換弁ｅで高圧油を供給するようにし、上死点側の制御ポ
ートｄに高圧油を供給すればピストンのモーメント着力
点Ａ₁ がロッカーカム傾転中心ｇより上死点寄りとな
り、下死点側の制御ポートｄに高圧油を供給すればピス
トンのモーメント着略点Ａ₁ がロッカーカム傾転中心ｇ
より下死点寄りとなり、これによってロッカーカムを上
死点側、下死点側に傾転するようにしてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者のものであると、
制御ポートｄをタンクｆに連通した時にロッカーカムに
作用する傾転力が弱くロッカーカムの傾転速度が遅く応
答性が悪くなる。後者のものであると、ロッカーカムに
作用する傾転力がどちらの場合にも多くなるが、走行に
限らないモータ等として用いた場合に、高圧側ポートが
正転時と逆転時で逆になるため、正転と逆転で制御ポー
トへ導かれる高圧位置が逆転し、ロッカーカムが不安定
となりモータとしては使えない。かつ、両者のものであ
ると、切換弁ｅを切換えるための信号を可変ポンプ・モ
ータの外部から入力しているので、信号入力手段、例え
ば電気配線、パイロット配管やスイッチ、バルブなどが
必要となってコスト高となるし、電気配線、バルブ操作
部と可変ポンプ・モータとに接続しなければならず、そ
の作業が面倒であると共に、パワーショベルの走行モー
タとして用いる場合にはスイベルジョイントにパイロッ
トポートを必要とする。

【０００４】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした可変ポンプ・モータのロッカーカム傾転装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】弁板における第
１・第２ポートの中間の上死点側、下死点側に制御ポー
トをそれぞれ形成し、その第１・第２ポートにおける高
圧側の高圧油を切換弁で一方の制御ポートに供給するよ
うにし、その切換弁をバネ力と第１・第２ポートの高圧
側の高圧油の圧力で切換えるようにしたもの。

【０００６】

【作 用】ロッカーカムをどちらかに傾転する場合で
も大きな傾転力が作用すると共に、高圧となるポートが
反対となっても同一の制御ポートに高圧油を供給でき、
他方の制御ポートは、高圧となるポートが反対となって
も、ケースドレン側につながるし、切換えるための電気
配線、パイロット配管や切換え用のスイッチ、バルブな
どが不要となる。

【０００７】

【実 施 例】図３に示すように、ケース１と端板２よ
り成るハウジング３内にシリンダーブロック４が回転自
在に配設され、このシリンダーブロック４の回転中心の
スプライン孔５にスプライン嵌合連結した軸６の一端部
がケース１の底部１ａの孔７に軸受８で支承され、その
軸６の他端部は端板２の盲穴９に軸受１０で支承されて
軸６とともにシリンダーブロック４が回転動するように
構成してある。前記シリンダー４にはシリンダー孔１１
内にピストン１２が嵌挿されてシリンダー室１３を構成
し、このシリンダー室１３はポート１４を経て弁板１５
に形成した略半円形の第１ポート、第２ポート（図示せ
ず）に略１８０度回転するごとに交互に開口し、各ピス
トン１２に揺動自在に連結したピストンシュー１６はシ
ューリテーナ１７でロッカーカム１８の前面に押しつけ
られている。ロッカーカム１８は軸６が貫通する孔３０
を有し、その後面３１には角度の異なる第１・第２スト
ッパ面３２，３３と円弧面３４が形成され、その円弧面
３４がケース１の底壁１ａに形成した円弧状ガイド凹溝
３５に揺動自在に嵌合し、ロッカーカム１８が上死点側
に傾転して第１ストッパー面３２がケース１の底壁１ａ
の前面、つまりストッパー３６に当るとロッカーカム１
８の前面３７の角度が大きくなり、ロッカーカム１８が
下死点側に傾転して第２ストッパー面３３がストッパー
３６に当るとロッカーカム１８の前面３７の角度が小さ
くなるようにしてある。図４に示すように、弁板１５の
第１ポート４０と第２ポート４１の中間における上死点
側と下死点側に制御ポート４２がそれぞれ形成され、そ
の第１・第２ポート４０，４１には油圧ポンプ４３の吐
出圧油が操作弁４４、ブレーキ弁４５を経て供給制御さ
れ、その第１・第２ポート４０，４１の高圧油がシャト
ル弁４６で検出されて切換弁４７でどちらか一方の制御
ポート４２に供給される。該切換弁４７は前記端板２内
に設けられてバネ４８で第１位置Ａに保持され、受圧部
４９にパイロット圧油が供給されると第２位置Ｂに切換
るパイロット式弁となり、その受圧部４９には前記シャ
トル弁４６で検出した高圧油が供給され、その高圧油の
圧力が設定圧力以上となると第２位置Ｂとなるようにし
てある。

【０００８】次に作動を説明する。可変ポンプ・モータ
の負荷が小さく高圧ポートの圧力が低い時には受圧部４
９に供給されるパイロット圧油の圧力が設定圧より低く
切換弁４７はバネ４８で第１位置Ａとなる。切換弁４７
が第１位置Ａとなると高圧油が下死点側の制御ポート４
２に供給され、上死点側の制御ポート４２はケースドレ
ン側に連通されてピストンのモーメント着力点Ａ₁ がロ
ッカーカム中心１５ａより下死点寄りとなってロッカー
カム１８に下死点寄り傾転力が作用して第２ストッパー
面３３がストッパー３６に当って前面３７の角度が小さ
くなってロッカーカム１８の傾転角度が小さくなり、ピ
ストン１２のストロークが短くなるからシリンダーブロ
ック４が１回転するのに必要とする流量が少なくなって
軸６が高速回転する。前述の状態で可変ポンプ・モータ
の負荷が高くなって高圧ポートの圧力が高くなるとシャ
トル弁４６で検出した高圧油の圧力が高くなって受圧部
４９に供給されるパイロット圧油の圧力が設定圧より高
くなり、切換弁４７が第２位置Ｂとなる。切換弁４７が
第２位置Ｂの時には高圧油が上死点側の制御ポート４２
に供給され、下死点側の制御ポート４２はケースドレン
側に連通されてピストンのモーメント着力点Ａ₁ がロッ
カーカム傾転中心１５ａよりも上死点寄りとなり、ロッ
カーカム１８に上死点寄りの傾転力が作用して第１スト
ッパー面３２がストッパー３６に当って前面３７の角度
が大きくなってロッカーカム１８の傾転角度が大となっ
てピストン１２のストロークが長くなるからシリンダー
ブロック４が１回転するのに必要とする流量が多くなっ
て軸６は低速回転となる。

【０００９】次に変形例を説明する。図５に示すよう
に、切換弁４７の受圧部４９に接続したパイロット回路
５０にスローリターン弁５１を設けてある。このように
すれば、受圧部４９にパイロット圧油がゆっくりと供給
されてゆっくりと上昇するから、切換弁４７は第１位置
Ａから第２位置Ｂにはゆっくりと切換り、受圧部４９内
のパイロット圧油は迅速に低下するから切換弁４７は第
２位置Ｂから第１位置Ａに迅速に切換わる。したがっ
て、ロッカーカムを傾転して高速回転状態から低速回転
状態にゆっくりと切換えて、その時のショックを軽減で
きるし、キャビテーションを防止でき、低速回転状態か
ら高速回転状態に迅速に切換えて操作性、加速性を向上
できる。図６に示すように、切換弁４７に第２の受圧部
５２を設け、この第２の受圧部５２をパイロット路５３
で上死点側の制御ポート４２に接続した回路５４に接続
してある。このようにすれば、切換弁４７が第２位置Ｂ
の時に上死点側の制御ポート４２に供給された高圧油の
一部が第２受圧部５２に供給されるから、切換弁４７を
第２位置Ｂに押す力が大きくなり、第２位置Ｂから第１
位置Ａへの切換圧が低圧となり、第１位置Ａから第２位
置Ｂへの切換圧が高圧となるため、モータ容量変更によ
り負荷圧が変動し、高速・低速のハンチングが防止でき
る。

【００１０】

【発明の効果】上死点側と下死点側に制御ポート４２を
形成し、その一方の制御ポート４２に高圧油を供給する
ことでロッカーカム１８を傾転させるので、ロッカーカ
ム１８をどちらかに傾転させる場合でもロッカーカム１
８に作用する傾転力が大きくなって傾転速度が速くなる
から応答性が向上する。第１・第２ポート４０，４１の
高圧側の高圧油を制御ポート４２に供給するので、高圧
となるポートが逆となっても常に同一の制御ポート４２
に高圧油が供給されてロッカーカム１８が傾転せずに安
定する。切換弁４７はバネ４８を検出した高圧油の圧力
で切換えられるから、外部から切換信号を入力しなくと
も良く、電気配線、パイロット配管やスイッチ・バルブ
などが不要となってコストを安くできるし、それらの接
続作業が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の説明図である。

【図２】他の従来例の説明図である。

【図３】本発明の可変ポンプ・モータの断面図である。

【図４】ロッカーカム傾転装置の説明図である。

【図５】ロッカーカム傾転装置の変形例の説明図であ
る。

【図６】ロッカーカム傾転装置の変形例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ケース、４ シリンダーブロック、６ 軸、１１
シリンダー孔、１２ピストン、１３ シリンダー室、１
５ 弁板、１６ ピストンシュー、１７ シューリテー
ナ、１８ ロッカーカム、４０ 第１ポート、４１ 第
２ポート、４２ 制御ポート、４７ 切換弁、４８ バ
ネ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース１内にシリンダーブロック４を軸
   ６とともに回転自在に支承し、そのシリンダーブロック
   ４のシリンダー孔１１内にピストン１２を嵌挿してシリ
   ンダー室１３を構成し、そのシリンダー室１３を弁板１
   ５の第１ポート４０と第２ポート４１に順次連通し、前
   記ピストン１２に連結したピストンシュー１６をロッカ
   ーカム１８の前面に沿って摺動自在にシューリテーナ１
   ７で押し付けた可変ポンプ・モータにおいて、 前記弁板１５における第１ポート４０と第２ポート４１
   の中間における上死点側と下死点側とに制御ポート４２
   をそれぞれ形成し、前記第１ポート４０と第２ポート４
   １における高圧側の高圧油をシャトル弁を介して導き、
   ケースドレン側と高圧油を制御ポート４２に選択的に供
   給する切換弁４７を設け、 該切換弁４７をバネ４８で第１位置Ａに保持し、検出し
   た高圧油の圧力が設定圧以上となると第２位置Ｂとなる
   ものとしたことを特徴とする可動ポンプ・モータのロッ
   カーカム傾転装置。