JP2943085B2

JP2943085B2 - 可変ポンプ・モータのロッカーカム傾転装置

Info

Publication number: JP2943085B2
Application number: JP3145314A
Authority: JP
Inventors: 義一永原; 正美大関
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1991-05-22
Filing date: 1991-05-22
Publication date: 1999-08-30
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JPH06117358A

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、回転速度、吐出量、つまり容量を可変とする可変ポ
ンプ・モータ、特に走行用モータとして用いる可変モー
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、回転速度、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力点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が電気、パイロット圧油で切換えられるの
で、スイッチ、パイロットバルブを操作者が操作して切
換弁ｅを切換える必要があり、その操作が面倒となるば
かりか、必要とする容量と反対に誤操作することがあ
る。例えば、走行用モータとして用いる場合には高速走
行時には高速回転状態とし、低速走行時には低速回転状
態とする必要があるが、誤操作で高速走行時に低速回転
状態とし、低速走行時に高速回転状態としてしまうこと
がある。

【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
側の高圧油を一方の制御ポートに供給し、かつ他方の制
御ポートをケースドレーンに連通する切換弁を設け、こ
の切換弁をバネ力と高圧油の圧力とで切換え作動するも
のとし、この切換弁の切換え作動を固定する補助切換弁
を設けたもの。

【０００６】

【作用】ロッカーカムをどちら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、切換弁が高圧油の圧
力に応じて自動的に切換えられるし、補助切換弁を操作
することで切換弁の切換えを中止できる。

【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、第１、
第２受圧部４９，５０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、その第１受
圧部４９にはシャトル弁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バネ４８
に抗して第２位置ＩＩに切換えるようにしてあり、前記
第２受圧部５０には外部油圧源５１の圧油が補助切換弁
５２で供給され、この補助切換弁５２はバネ５３でドレ
ーン位置Ｃとなり、ソレノイド５４に通電すると圧油供
給位置Ｄとなる。

【０００８】次に走行用モータとして用いた場合の作動
を説明する。高速走行時には可変ポンプ・モータに作用
する負荷が小さく、高圧側のポートの圧力が低いので、
シャトル弁４６で検出した高圧油の圧力が設定圧より低
いので、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とすると高圧油が下死点側の制御
ポート４２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がロッカーカム傾転中心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が高速回転するので、高速回転状態と
なる。低速走行時には可変ポンプ・モータに作用する負
荷が大きく高圧側のポートの圧力が高いので、シャトル
弁４６で検出した高圧油の圧力が設定圧以上となり、切
換弁４７は受圧部４９のパイロット圧油でバネ４８に抗
して第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
となるので、低速回転状態となる。走行条件により微速
走行したい時には補助切換弁５２のソレノイド５４に通
電して圧油供給位置Ｄとすることで、切換弁４７の第２
受圧部５０にパイロット圧油を供給して第２位置Ｂに切
換えできるから、シャトル弁４６で検出した高圧油の圧
力が設定圧力より低くとも低速回転状態にして微速走行
できる。

【０００９】

【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。検出した高圧油の圧力とバネ力とで切換弁４７
を切換えて容量、例えば回転速度を高速回転状態、低速
回転状態に自動的に切換えできるから、操作者が操作す
る必要がなく操作が簡単となるし、誤操作することがな
い。補助切換弁５２を切換えることで検出した高圧油の
圧力に関係なく切換弁を切換えて容量、例えば回転速度
を低速回転状態にでき、微速走行したりできる。

【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。

【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、５２補助切換弁。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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一方の制御ポート４２に選
択的に供給し、かつ他方の制御ポート４２をケースドレ
ーンに連通する切換弁４７を設け、該切換弁４７をバネ４８のバネ力と高圧油の圧力で切換
え作動するものとし、この切換弁４７の切換えを中止す
る信号を出力する補助切換弁５２を設けたことを特徴と
する可変ポンプ・モータのロッカーカム傾転装置。