JP4551296B2 - 可変容量油圧モータ - Google Patents

Description

本発明は、斜板の傾動操作によって容量変更される可変容量油圧モータに関する。

この種の油圧モータとして、従来、たとえば特許文献１に示されるものがあった。
特許文献１に示されるものでは、斜板４が補助シリンダ１４によって傾動操作されて、高低２速に変更されるものである。

また、特許文献１に示されるものでは、斜板４の摺接面部４２と反対側の摺接面（裏面に相当）は、角度の異なる第１のシート面４０と第２のシート面４１とから構成され、斜板４は、第１のシート面４０と第２のシート面４１とが交わる交差線Ｏを支点にして一定の角度で傾動する。一方に傾動した斜板４は、第１のシート面４０がケーシング１の内壁１ａに接触して支持された状態になり、他方に傾動した斜板４は、第２のシート面４０がケーシング１の内壁１ａに当接して支持された状態になるものである。

特開平２−５７６２号公報（第３，４頁、第２図、第４図）

上記した従来の斜板を採用した場合、斜板の裏面に角度が異なる二つの傾斜面を備えさせる必要があり、かつ、傾動支点としての傾斜面の交差線を所定位置に精度よく位置させる必要があり、斜板を製作しにくいとともに製作精度を高くする必要があった。

本発明の目的は、斜板を精度よくかつ強固に支持させることができながら、斜板製作の面から有利に得ることができる可変容量油圧モータを提供することにある。

本第１発明にあっては、斜板の傾動操作によって容量変更される可変容量油圧モータにおいて、
前記斜板のプランジャに支持作用する表面とは反対側の裏面を、モータ出力軸芯と直交する方向に離れた二箇所に段差を備え、かつ、前記各段差において段差を挟んで隣り合う一対の裏面部分がモータ出力軸芯方向に位置ずれするとともに互いに平行である平坦面になった段付き面に形成し、
前記斜板を、前記二箇所の段差の一方の段差によって形成される角部が傾動支点になって傾動操作されるように支持させ、
前記斜板が大容量位置に操作された状態で、前記二箇所の段差のうち前記傾動支点を形成しない方の段差によって形成される角部に当接して支持作用するストッパーを備えてある。

すなわち、斜板が傾動操作される際、斜板の前記段付き裏面の一方の段差における角部が傾動支点になって傾動操作され、斜板が大容量位置に操作された際、前記段付き裏面の他方の段差における角部がストッパーに当接して支持されるものだから、斜板裏面の二箇所に段差ができるように、かつ、段差を挟んで隣り合う一対の裏面部分が互いに平行な平坦面になるように平行平面を形成する加工を裏面に行うことにより、斜板の傾動操作が可能になるようにして、かつ、大容量位置になった斜板が互いに離れた段差の角部で支持されるようにして斜板を支持させることができる。

従って、本第１発明によると、角部が傾動支点になるとともに互いに離れた箇所で支持されることにより、斜板を所定の取り付け位置や大容量位置から容易に位置ずれしないように強固に支持させることができる。それでありながら、斜板裏面が二箇所に段差を備えるように、かつ、複数の平行平面を備えるように、裏面を形成する加工を行うことによって、傾動支点を所定位置に精度よく備えた状態に斜板を製作することができ、斜板裏面を角度が異なる複数傾斜面に形成していた従来の斜板に比して製作容易に斜板を製作して安価に得ることができる。

本第２発明にあっては、斜板の傾動操作によって容量変更される可変容量油圧モータにおいて、
前記斜板のプランジャに支持作用する表面とは反対側の裏面を、モータ出力軸芯と直交する方向での中間箇所に段差を備え、かつ、前記段差を挟んで隣り合う一対の裏面部分がモータ出力軸芯方向に位置ずれするとともに互いに平行である平坦面になった段付き面に形成し、
前記斜板を、前記段差によって形成される角部が傾動支点になって傾動操作されるように支持させ、
前記斜板が大容量位置に操作された状態で、前記一対の裏面部分のうち、斜板の前記表面により近い方の裏面部分での端部に当接して支持作用するストッパーを備えてある。

すなわち、斜板が傾動操作される際、斜板の前記段付き裏面の段差における角部が傾動支点になって傾動操作され、斜板が大容量位置に操作された際、前記段付き裏面の前記端部がストッパーに当接して支持されるものだから、斜板裏面の中間箇所に段差ができるように、かつ、段差を挟んで隣り合う一対の裏面部分が互いに平行な平坦面になるように平行平面を形成する加工を裏面に行うことにより、斜板の傾動操作が可能になるようにして、かつ、大容量位置になった斜板が互いに離れた角部と端部で支持されるようにして斜板を支持させることができる。

従って、本第２発明によると、角部が傾動支点になるとともに互いに離れた箇所で支持されることにより、斜板を所定の取り付け位置や大容量位置から容易に位置ずれしないように強固に支持させることができる。それでありながら、斜板裏面が中間所に段差を備えるように、かつ、複数の平行平面を備えるように裏面を形成する加工を行うことによって、傾動支点を所定位置に精度よく備えた状態に斜板を製作することができ、斜板裏面を角度が異なる複数傾斜面に形成していた従来の斜板に比して製作容易に斜板を製作して安価に得ることができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１、ドーザ装置２を備えた自走機体３に、原動部４及び運転部５を有した旋回台６を旋回駆動自在に設けるとともに、この旋回台６の前端部にブラケット７を介してバックホウ装置８を連結して、ドーザ付きバックホウを構成してある。

自走機体３と旋回台６の間に、旋回台６を油圧モータ２０によって旋回駆動する旋回駆動機構１０を設けてある。

図２に示すように、前記旋回駆動機構１０は、前記自走機体３に固定された旋回レース１１、この旋回レース１１の内歯にギヤ部１２ａが噛合った旋回操作軸１２、この旋回操作軸１２を回動自在に支持するように構成して旋回台６に固定された減速ケース１３、この減速ケース１３の内部に位置する遊星ギヤ利用の減速機構１４を介して前記旋回操作軸１２に出力軸２１が連動された前記油圧モータ２０を備えて構成してある。

油圧モータ２０は、この油圧モータ２０のモータケース２２を前記減速ケース１３に連結することにより、旋回台６に固定されている。

図２に示すように、油圧モータ２０は、前記出力軸２１にスプライン利用の連結手段を介して一体回動自在に連結されたシリンダブロック２３、このシリンダブロック２３の周方向での複数箇所に摺動自在に支持されたプランジャ２４、各プランジャ２４とモータケース２２の支持部２２ａとの間に、出力軸２１に外嵌した状態にして設けた斜板３０を備えて構成してある。

前記斜板３０の前記シリンダブロック２２に対抗している表面３１を、前記各プランジャ２４の頭部に装着された一つのスリッパ２５に摺動自在に当接するように構成してある。斜板３０に対してシリンダブロック２３が位置する側とは反対側に、モータケース２２に固定された一対の支持体２６、モータケース２２のピストン室２７に収容された油圧ピストン２８、モータケース２２の一部分で成る第１ストッパー２９ａ及び第２ストッパー２９ｂを設けてある。

前記一対の支持体２６は、出力軸２１の両横側に別れて位置するように、かつ、斜板３０の前記表面３１（図３参照）に対して出力軸２１の軸芯方向での反対側に位置する裏面３２（図３参照）の出力軸２１の軸芯に直交する方向でのほぼ中心に位置する部位に支持作用するように配置してある。前記油圧ピストン２８は、斜板３０の前記裏面３２の斜板３０直径方向での端部に位置する部位に支持作用するように配置してある。前記第１ストッパー２９ａは、斜板３０の前記裏面３２の出力軸２１に対して前記油圧ピストン２８が位置する側とは反対側に位置する部位に支持作用するように配置してある。前記第２ストッパー２９ｂは、斜板３０の前記裏面３２の出力軸２１に対して前記第１ストッパー２９ａが作用する部位が位置する側とは反対側に位置する部位に支持作用するように配置してある。

油圧ピストン２８は、ピストン室２７に供給された油圧によってピストン室２７から突出する側に摺動操作されて斜板３０の裏面３２に押圧作用し、斜板３０を前記一対の支持体２６によって支持される斜板部位を傾動支点Ｐにしてシリンダブロック２３が位置する方に傾動操作したり、プランジャ２４によって斜板３０を介して付与される操作力によってピストン室２７に引退する側に摺動操作されて斜板３０の裏面３２に対する押圧作用を解除し、斜板３０を前記傾動支点Ｐのまわりでプランジャ２４による操作力によってピストン室２７が位置する方に傾動操作する。

すなわち、油圧モータ２０は、ピストン室２７に接続された速度制御弁（図示せず）が切り換え操作されることにより、ピストン室２７に供給された油圧の操作力やプランジャ２４の操作力によって摺動操作される油圧ピストン２８によって斜板３０を傾動支点Ｐのまわりで傾動操作させて大容量位置Ｌと小容量位置Ｈとに切り換え操作させ、出力軸２１を低速回動させる大容量状態と、出力軸２１を高速回動させる小容量状態とに切り換わるように可変容量形の油圧モータになっている。

これにより、旋回駆動機構１０は、油圧モータ２０が駆動されると、この油圧モータ２０の出力軸２１によって減速機構１４を介して旋回操作軸１２を回動駆動し、旋回操作軸１２を自転させながら旋回レース１１に沿わせて公転させることによって旋回台６を旋回駆動する。このとき、油圧モータ２０が小容量状態に切り換えられていると、油圧モータ２０が高速駆動され、旋回操作軸１２を高速で駆動して旋回台６を高速で旋回駆動する。これに対し、油圧モータ２０が大容量状態に切り換えられていると、油圧モータ２０が低速駆動され、旋回操作軸１２を低速で駆動して旋回台６を高トルクで旋回駆動する。

尚、図２に示すブレーキピストンＢＫは、ブレーキディスクＢＤを介して出力軸２１に摩擦制動力を付与することによって旋回台６にブレーキを掛けるネガティブブレーキを構成し、かつ、このネガティブブレーキを入り切り操作するものである。

前記斜板３０についてさらに詳述すると、図３，５，６に示すように、斜板３０は、出力軸２１に外嵌するための貫通軸孔３３を斜板３０の中央部に斜板前後方向に貫通した状態で備えるように正面視で環状形に構成し、かつ、前記表面３１と前記裏面３２の間隔（肉厚）が斜板３０の直径方向での一端側であって、前記油圧ピストン２８が作用する部位が位置する方の一端側に至るほど大になるように側面視で楔形に構成してある。

斜板３０の表面３１は、一つの平坦面に形成し、斜板３０の裏面３２は、出力軸２１の軸芯と直交する方向に離れた二箇所に段差３４，３５を備えた段付き面に形成してある。裏面３２の一方の段差３４は、裏面３２の出力軸２１の軸芯に直交する方向での中心付近に位置するように配置し、この段差３４において段差３４を挟んで隣り合った一対の裏面部分３２ａ，３２ｂを、出力軸２１の軸芯方向に位置ずれするとともに互いに平行になった平坦面に形成してある。裏面３２の他方の段差３５は、前記一方の段差３４に対して油圧ピストン２８が作用する部位が位置する側とは反対側に位置するように配置し、この段差３５において段差３５を挟んで隣り合った一対の裏面部分３２ｂ，３２ｃを、出力軸２１の軸芯方向に位置ずれするとともに互い平行になった平坦面に形成してある。

図３，４に示すように、斜板３０は、前記一方の段差３４によって形成される角部３４ａが、前記各支持体２６に切り欠き部を設けて備えさせた支持凹部２６ａに回動自在に受け止め支持されるようにして前記各支持体２６に支持させてある。これにより、斜板３０は、前記角部３４ａが前記傾動支点Ｐになって傾動操作されて小容量位置Ｈと大容量位置Ｌとに切り換えられる。

図３（イ）に示すように、斜板３０が小容量位置Ｈに切り換え操作された場合、段差３５の角部３５ａが第１ストッパー２９ａから離れて裏面部分３２ａが第２ストッパー２９ｂに当接し、斜板３０は、第２ストッパー２９ｂと一対の支持体２６によって受け止め支持されながら表面３１で各プランジャ２４に支持作用する。

図３（ロ）に示すように、斜板３０が大容量位置Ｌに切り換え操作された場合、裏面部分３２ａが第２ストッパー２９ｂから離れて段差３５の角部３５ａが第１ストッパー２９ａに当接し、斜板３０は、油圧ピストン２８、一対の支持体２６、第１ストッパー２９ａによって受け止め支持されながら表面３１で各プランジャ２４に支持作用する。

図７は、別の実施構造を備えた油圧モータ２０の斜板配設部を示し、この油圧モータ２０にあっては、斜板３０とストッパー２９ａ，２９ｂの構成において図３などの油圧モータ２０とは相違しており、この点について説明する。

この油圧モータ２０の斜板３０にあっては、この斜板３０の裏面３２を、この裏面３２の出力軸２１の軸芯と直交する方向での中間箇所に段差３７を備えた段付き面に形成してある。前記段差３７を挟んで隣り合う一対の裏面部分３２ａ，３２ｂを、出力軸２１の軸芯方向に位置ずれするとともに互いに平行になった平坦面に形成してある。

この斜板３０は、前記段差３７によって形成される角部３７ａが、前記各支持体２６に切り欠き部を設けて備えさせた支持凹部２６ａに回動自在に受け止め支持されるようにして前記各支持体２６に支持させてある。

図７（ロ）に示すように、第１ストッパー２９ａは、斜板３０が大容量位置Ｌに操作された状態において、前記一対の裏面部分３２ａのうちの斜板３０の表面３１により近い方の裏面部分３２ｂにおける端部３２ｄに当接して支持するように配置してある。

これにより、斜板３０は、前記角部３７ａが前記傾動支点Ｐになった態で大容量位置Ｌと小容量位置Ｈとに前記油圧ピストン２８によって傾動操作される。

図７（イ）に示すように、斜板３０が小容量位置Ｈに操作された場合、裏面部分３２ｂの端部３２ｄが第１ストッパー２９ａから離れて裏面部分３２ａが第２ストッパー２９ｂに当接し、斜板３０は、第２ストッパー２９ｂと一対の支持体２６によって受け止め支持されながら表面３１で各プランジャ２４に支持作用する。

図７（ロ）に示すように、斜板３０が大容量位置Ｌに操作された場合、裏面部分３２ａが第２ストッパー２９ｂから離れて裏面部分３２ｂの端部３２ｄが第１ストッパー２９ａに当接し、斜板３０は、油圧ピストン２８、一対の支持体２６、第１ストッパー２９ａによって受け止め支持されながら表面３１で各プランジャ２４に支持作用する。

ドーザ付きバックホウの全体側面図 旋回操作機構の断面図 （イ）は、斜板の小容量位置での断面図、（ロ）は、斜板の大容量位置での断面図 斜板の支持部材２６による支持構造を示す断面図 斜板の正面図 斜板の斜視図 （イ）は、別の実施構造を備えた斜板の小容量位置での断面図、（ロ）は、別の実施構造を備えた斜板の大容量位置での断面図

符号の説明

２４ プランジャ
３０ 斜板
３１ 表面
３２ 裏面
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 裏面部分
３２ｄ 端部
３４，３５，３７ 段差
３４ａ，３５ａ，３７ａ 角部
Ｌ 大容量位置
Ｐ 傾動支点

Claims (2)

1. 斜板の傾動操作によって容量変更される可変容量油圧モータであって、
   前記斜板のプランジャに支持作用する表面とは反対側の裏面を、モータ出力軸芯と直交する方向に離れた二箇所に段差を備え、かつ、前記各段差において段差を挟んで隣り合う一対の裏面部分がモータ出力軸芯方向に位置ずれするとともに互いに平行である平坦面になった段付き面に形成し、
   前記斜板を、前記二箇所の段差の一方の段差によって形成される角部が傾動支点になって傾動操作されるように支持させ、
   前記斜板が大容量位置に操作された状態で、前記二箇所の段差のうち前記傾動支点を形成しない方の段差によって形成される角部に当接して支持作用するストッパーを備えてある可変容量油圧モータ。
2. 斜板の傾動操作によって容量変更される可変容量油圧モータであって、
   前記斜板のプランジャに支持作用する表面とは反対側の裏面を、モータ出力軸芯と直交する方向での中間箇所に段差を備え、かつ、前記段差を挟んで隣り合う一対の裏面部分がモータ出力軸芯方向に位置ずれするとともに互いに平行である平坦面になった段付き面に形成し、
   前記斜板を、前記段差によって形成される角部が傾動支点になって傾動操作されるように支持させ、
   前記斜板が大容量位置に操作された状態で、前記一対の裏面部分のうち、斜板の前記表面により近い方の裏面部分での端部に当接して支持作用するストッパーを備えてある可変容量油圧モータ。

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