JPH021499Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は建設機械や一般機械に用いられる容量
可変型の斜軸式アキシヤルポンプまたはモータと
しての液圧回転機に関するものである。

〔従来技術〕

第１図ないし第３図に従来技術による斜軸式液
圧回転機として油圧ポンプを示す。

図中１は回転軸、２は回転軸１と共に回転する
シリンダブロツクを示し、該シリンダブロツク２
にはその軸方向に複数のシリンダ３，３…が穿設
されている。該各シリンダ３内にはピストン４が
往復動可能に設けられており、該各ピストン４に
はコネクテイングロツド５が取付けられている。
該各コネクテイングロツド５の先端には球形部５
Ａが形成され、該球形部５Ａは回転軸１の先端に
形成したドライブデイスク６に摺動自在に支持さ
れている。

７は弁板を示し、該弁板７はその一側端面がシ
リンダブロツク２に当接すると共に、他側端面が
ケーシング８に摺接せしめられている。該弁板７
の中心には後述するセンタシヤフトと揺動ピンの
各先端部が両側からそれぞれ挿入される貫通孔７
Ａが穿設されている。また、弁板７には一対の給
排ポート９，１０が形成されており、該各ポート
９，１０は眉形となつて弁板７とシリンダブロツ
ク２その間の摺接部１１に開口している。そし
て、シリンダブロツク２の回転によりシリンダ３
を吸排ポート９，１０に間欠的に連通させて該シ
リンダ３と吸排ポート９，１０との間で油液の給
排を行なわせることができるようになつており、
このためにシリンダブロツク２には一端がシリン
ダ３に開口し、他端が該シリンダブロツク２と弁
板７との間の摺接部１１に開口する吸排路１２が
穿設されている。一方、吸排ポート９，１０の他
端は長溝状部９Ａ，１０Ａとなつて弁板７とケー
シング８との間の傾転摺動部１３に開口してい
る。

ここで、前記傾転摺動部１３は油圧ポンプの容
量を可変ならしめるためにシリンダブロツク２と
共に弁板７を傾転させるためのもので、このため
該傾転摺動部１３は弁板７側に形成された凸円弧
状の摺動面７Ｂと、ケーシング８の内側面側に形
成された凹円弧状の摺動面８Ａとから構成され、
該摺動面８Ａの両側には弁板７の傾転方向を規制
する案内壁８Ｂ，８Ｂが形成されている。

また、１４は傾転機構で、該傾転機構１４はケ
ーシング８に形成されたシリンダ１４Ａと、該シ
リンダ１４Ａ内に摺動可能に設けられたサーボピ
ストン１４Ｂと、基端部が該サーボピストン１４
Ｂに取付けられ、先端部が弁板７に穿設された貫
通孔７Ａ内に挿入された揺動ピン１４Ｃとから構
成されている。この結果、弁板７は揺動ピン１４
Ｃを介してサーボピストン１４Ｂにより、摺動面
８Ａの案内壁８Ｂ，８Ｂに案内されつつ該摺動面
８Ａとの間で摺動する。図中、１５，１６はケー
シング８に穿設された吸排通路で、該吸排通路１
５，１６は摺動面８Ａに開口し、弁板７の傾転位
置のいかんに拘わらず常に吸排ポート９，１０の
長溝状部９Ａ，１０Ａと連通するようになつてい
る。

次に、１７は弁板７との間でシリンダブロツク
２を支持するためのセンタシヤフトで、該センタ
シヤフト１７はその一端側に球形部１７Ａが形成
され、該球形部１７Ａはドライブデイスク６に揺
動自在に支持されている。そして、センタシヤフ
ト１７の他端側はシリンダブロツク２の中央部を
貫通して突出し、その先端部は弁板７の貫通孔７
Ａに揺動ピン１４Ｃの先端部と対向するように嵌
入せしめており、シリンダブロツク２と弁板７と
の間のセンタリングが行われる。１８はセンタシ
ヤフト１７とシリンダブロツク２との間に介装さ
れた軸受である。

従来技術による油圧ポンプは前述の構成を有す
るもので、ポート９を吸入ポートとし、ポート１
０を吐出ポートとしてその作動を説明する。第１
図はシリンダブロツク２が零傾転位置にある状態
を示し、この位置から傾転機構１４のサーボピス
トン１４Ｂによりシリンダブロツク２と弁板７と
を図中矢示Ａ方向に傾転駆動し、シリンダブロツ
ク２の中心軸を回転軸１の中心軸に対し傾斜した
状態に配設する。この状態で電動機、エンジン等
の駆動手段（図示せず）により回転軸１を回転さ
せる。そして、回転軸１のドライブデイスク６と
シリンダ３内に設けたピストン４との間はコネク
テインクロツド５で連結されているから、回転軸
１の回転に追従してシリンダブロツク２が回転せ
しめられる。このシリンダブロツク２の回転中心
軸は回転軸１の回転中心軸に対して傾斜した状態
になつているから、シリンダブロツク２の回転中
にピストン４がシリンダ３内を往復動する。そし
て、シリンダ３の吸排路１２が吸入ポート９と連
通する間はピストン４が伸長してシリンダ３内に
油液が供給される吸入行程となり、吸排路１２が
吐出ポート１０と連通する間はピストン４がシリ
ンダ３内に進入して該シリンダ３内の作動油を加
圧し、吐出ポート１０から吐出させる吐出行程と
なる。この吸入行程と吐出行程とを繰返すことに
よりポンプ作用が行われる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、油圧ポンプの作動時中に弁板７は吐
出ポート１０を流れる高圧油の圧力を直接受ける
ため、該弁板７には高圧側のピストン４の油圧反
力によりケーシング８の摺動面８Ａ側に押圧する
方向への押付力が作用する。この時、ケーシング
８の摺動面８Ａに作用する高圧側ピストン４の油
圧反力の作用中心位置、即ち高圧側ピストン４の
各油圧反力の重心位置Ｍと、弁板７の中心に挿入
された揺動ピン１４Ｃの先端部に働くサーボピス
トン１４Ｂの駆動力の作用中心位置Ｎとは異なる
ために、傾転時すなわちサーボピストン１４Ｂに
より弁板７を駆動させるとき、該両中心位置Ｍ，
Ｎ間の距離ｌを腕の長さとするモーメントが発生
する。

この結果、当該モーメントにより弁板７は揺動
ピン１４Ｃを中心にして第３図中矢示Ｂ方向に傾
き、弁板７の側面が摺動面８Ａの案内壁８Ｂ，８
Ｂに強く押付けられ、該弁板７とケーシング８と
の間に大きな摺動抵抗が生じる。この摺動抵抗は
ピストン４の油圧反力が増大するにつれて増加
し、このために、サーボピストン１４Ｂの駆動動
力が次第に低下して容積変化の応答速度が緩慢に
なり、容量可変型ポンプとしての性能が悪化する
という欠点がある。

また、弁板７が摺動面８Ａ上で傾いたために、
該摺動面８Ａの案内壁８Ｂ，８Ｂと弁板７との間
に潤滑油が掻き取られてしまい、潤滑不足となつ
てカジリ現象や焼付き現象を起こし、傾転動作を
行うことができなくなつてしまう場合がある。

〔考案の目的〕

本考案は上記した従来技術の欠点に鑑みなされ
たもので、シリンダブロツクを囲むようにして設
けた支持部材および一対の連結ピンを介して弁板
を支持することにより、従来技術の如くケーシン
グの弁板摺動面に形成した案内壁を廃止し、もつ
て弁板を円潤に摺動させると共に、傾転機構の駆
動力を高めることができるようにした車軸式液圧
回転機を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本考案は、筒状の
ケーシングと、該ケーシング内に突出させて設け
た回転軸と、前記ケーシング内に配設され、該回
転軸と共に回転するシリンダブロツクと、該シリ
ンダブロツクに往復動可能に設けられ、一端側が
コネクテイングロツドを介して前記回転軸に揺動
自在に支持されたピストンと、一側端面が前記シ
リンダブロツクに摺接し、他側端面が前記ケーシ
ングに摺動可能に当接する弁板と、該弁板とシリ
ンダブロツクとの間を支持するセンタシヤフト
と、該センタシヤフトを介して前記弁板と一体に
シリンダブロツクを傾転させる傾転機構とからな
る車軸式液圧回転機において、前記ケーシング内
に位置して前記シリンダブロツクと弁板を囲むよ
うに筒状に形成され、一端側が前記シリンダブロ
ツクの傾転中心線上に設けられた支持ピンに支持
されると共に、前記傾転機構によつて傾転せしめ
られる支持部材と、該支持部材の他端側内面と前
記弁板の両側面との間にそれぞれ設けられ、該弁
板を支持部材に連結させる一対の連結ピンとを備
え、前記支持部材により該各連結ピンと弁板を介
して前記シリンダブロツクを支持させるように構
成したことを特徴とする。

〔作用〕

このように構成することにより、弁板は一対の
連結ピンを介して支持部材に支持されると共に、
該支持部材は傾転機構によつて傾転せしめられる
から、傾転機構によつて各連結ピンに作用する荷
重に差があるだけであつて、油圧反力による弁板
の重心位置Ｍを中心とする各連結ピンのモーメン
トは同一の値となり、弁板には従来技術のような
モーメントは発生せず、該弁板を円滑に摺動する
ことができる。

〔実施例〕

以下に、本考案の実施例を第４図ないし第８図
を参照しつつ説明する。

第４図ないし第７図は本考案の第１の実施例を
示すもので、同図において第１図および第２図に
示す構成要素と同一の構成要素に同一符合を付し
てその説明を省略する。

然るに、２１，２１はケーシング８に取付けら
れた支持ピンで、該支持ピン２１，２１はシリン
ダブロツク２の傾転中心線Ａ−Ａ上に配設されて
いる。

２２は支持部材としてのヨークで、該ヨーク２
２はシリンダブロツク２および後述する弁板２４
を所定の間隔をもつて囲む円筒状の部材で形成さ
れている。そして、該ヨーク２２の一端側２２Ａ
は前記支持ピン２１を介して回動可能に支持さ
れ、その他端側２２Ｂ内周面には一対の嵌合溝２
３，２３が対向して形成され、該各嵌合溝２３を
結ぶ軸線Ｂ−Ｂはシリンダブロツク２の傾転中心
線Ａ−Ａに並行になるようにされている。

２４はヨーク２２の他端側２２Ｂに設けられた
弁板で、該弁板２４の一側端面はシリンダブロツ
ク２に当接し、他側端面はケーシング８に当接し
ており、該弁板２４の中心にはシリンダブロツク
２側に開口した有底の嵌合孔２４Ａが穿設されて
いる。２５，２５は前記各嵌合溝２３を結ぶ軸線
Ｂ−Ｂと同一直線上に位置して弁板２４の外周面
に突設された一対の連結ピンで、該各連結ピン２
５は第５図に示す如く、ヨーク２２の各嵌合溝２
３にそれぞれ摺動可能に嵌合されている。このた
め、弁板２４は各連結ピン２５および嵌合溝２３
を介してヨーク２２によつて支持されている。

２６はケーシング８の内側面に形成された凹円
弧状の摺動面で、該摺動面２６はヨーク２２の直
径よりも広い溝幅を有する側壁２６Ａ，２６Ａか
ら形成され、該各側壁２６Ａは従来技術によるも
のとは異なつて、弁板２４の傾転方向を規制する
案内壁とはなつていない。

２７はヨーク２２の側方に配設された傾転機構
で、該傾転機構２７は従来技術のものと同様に、
シリンダ２７Ａと該シリンダ２７Ａ内に摺動可能
に挿嵌されたサーボピストン２７Ｂと該サーボピ
ストン２７Ｂから突設された揺動ピン２７Ｃとか
らなり、該揺動ピン２７Ｃの先端部はヨーク２２
の胴部に形成された嵌合孔２２Ｃに摺動可能に嵌
入されている。そして、傾転機構２７によりヨー
ク２２を支持ピン２１，２１を中心として回動さ
せ、連結ピン２５，２５を介して弁板２４と共に
シリンダブロツク２を傾転させることができるよ
うに構成されている。

また、２８はシリンダブロツク２と弁板２４の
嵌合孔２４Ａに嵌合され、該弁板２４を介してシ
リンダブロツク２を支持するセンタシヤフト、２
９はシリンダブロツク２と回転軸１との間に設け
られた連結部材、３０Ａ，３０Ｂは該連結部材２
９の両端とシリンダブロツク２および回転軸１と
の間にそれぞれ設けられた継手、３１は前記連結
部材２９とシリンダブロツク２との間に張設され
た初期荷重用のばねを示す。

本実施例は上記のように構成されるが、油圧ポ
ンプとしての作動自体については前述した従来技
術のものと差異はない。

然るに、当該油圧ポンプの吐出容量を変える場
合の弁板２４の傾転動作についてみると、弁板２
４はその左右両端位置で各連結ピン２５および嵌
合溝２３を介してヨーク２２に支持され、しかも
連結ピン２５はシリンダブロツク２の傾転中心線
Ａ−Ａに並行な軸線Ｂ−Ｂ上に設けられているか
ら、ヨーク２２が揺動ピン２７Ｃを介してサーボ
ピストン２７Ｂにより支持ピン２１，２１を中心
に回動されると、弁板２４は摺動面２６上を摺動
しつつヨーク２２の回動方向を同方向に傾転せし
められる。このように、弁板２４は一対の連結ピ
ン２５，２６を介してヨーク２２に支持されると
共に、該ヨーク２２により傾転動作を行うように
構成されている。

ここで、本実施例において、弁板２４に作用す
る荷重の関係につき、第７図を参照しつつ検討す
る。

従来技術と同様に高圧側ピストン４によつて摺
動面２６に作用する油圧反力の作用中心位置、即
ち油圧反力の重心位置をＭ、傾転機構２７の駆動
力Ｆの作用中心位置をＮ、両中心位置Ｍ，Ｎ間の
距離をｌとし、また左、右の連結ピン２５，２５
間の距離をＬとする。

そして、傾転機構２７の駆動力によつて、左、
右の連結ピン２５，２５に作用する駆動力F₁，
F₂の大きさは、 となり、両者は均等ではない。

しかし、これらは単に連結ピン２５，２５に作
用する荷重に差があるだけであつて、油圧反力の
重心位置Ｍを中心とする各連結ピン２５，２５側
のモーントm₁，m₂は、 となり、 となつて、前記各連結ピン２５，２５に作用する
モーメントは同一値となる。

かくして、本実施例によれば、従来技術による
ように、摺動面８Ａの両側壁８Ｂ，８Ｂによつて
傾転方向を規制する必要がなく、カジリや焼付き
現象の発生の虞れがない。また、各ピストン４の
油圧反力の重心位置Ｍと、駆動力Ｆの作用中心位
置Ｎとが異なつても、傾転機構２７によつて各連
結ピン２５に作用するモーメントは同一の値とな
る。この結果、弁板２４には回転モーメントが発
生することがなく、該弁板２４を円滑に摺動せし
めることができる。

次に、第８図は本考案の第２の実施例を示す。

本実施例の特徴は、ヨーク３１の後端内周に該
ヨーク３１の回動中心線Ａ−Ａと並行な軸線Ｂ−
Ｂ上に位置させて一対の連結ピン３２，３２を圧
入により突設し、弁板３３の外周には該各連結ピ
ン３２が嵌入する嵌合溝３４，３４を形成し、弁
板３３は各連結ピン３２を介してヨーク３１に支
持させる構成としたことにある。

上述した第２の実施例によれば、弁板３３は嵌
合溝３４，３４に嵌入された連結ピン３２，３２
を介してヨーク３１に支持されているので、前述
の第１の実施例と同様の効果を奏することができ
る。

なお、前述の各実施例においては、本考案に係
る斜軸式液圧回転機を油圧ポンプとして用いる場
合について説明したが、油圧モータとしても用い
ることができるのは勿論である。また、センタシ
ヤフト２８は従来技術によるセンタシヤフト１７
を用いてもよく、シリンダブロツク２と弁板２４
の摺動部は曲面状に形成したが、平面状の摺動部
としてもよいものである。さらに、連結ピン２
５，２５，３２，３２の取付け位置は支持ピン２
１，２１の軸線Ａ−Ａと並行な軸線Ｂ−Ｂに限る
ことなく、適宜の位置に配設してもよく、また、
その形状も円筒形ピン、角形ピン等を用いること
ができる。

〔考案の効果〕

以上詳細に述べたように、本考案に係る斜軸式
液圧回転機によれば、シリンダブロツクを囲むよ
うに筒状に形成した支持部材の一端をシリンダブ
ロツクの傾転中心線に位置して支持ピンによつて
支持させ、該支持部材の他端は一対の連結ピンを
介して弁板と連結し、傾転機構によつて支持部
材、連結ピンを介して弁板とシリンダブロツクを
一体に傾転させる構成としたから、下記各項の効
果を奏する。

傾転機構の駆動力は支持部材を介して一対の
連結ピンに対して不均等に作用するが、これは
単に連結ピンに作する荷重に差があるだけで、
油圧反力の重心位置を中心とした各連結ピン側
のモーメントは同一となる。この結果、前記各
連結ピンを介して弁板を傾転させるときに回転
モーメント等が作用することがなく、該弁板を
摺動面に沿つて円滑に摺動することができる。

従来技術のように、ケーシングの摺動面に弁
板の傾転方向を規制するための案内壁を設ける
必要がないから、弁板とケーシングとの間のカ
ジリや焼付き等を防止でき、傾転機構の駆動力
を高めることができる。

弁板とケーシングとの間の各摺動面の加工に
際し、従来技術の如く高精度の加工が要求され
る案内壁の加工は不要になるので、斜軸式液圧
回転機の生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による斜軸式液圧回転機の縦
断面図、第２図は第１図中の−矢示方向部分
断面図、第３図は第２図の左側から弁板を見た状
態における該弁板に働くモーメントの説明図、第
４図ないし第７図は本考案の第１の実施例を示
し、第４図は斜軸式液圧回転機の縦断面図、第５
図は第４図中のＶ−Ｖ矢示方向断面図、第６図は
第５図中の−矢示方向断面図、第７図は本実
施例による弁板に働くモーメントの説明図、第８
図は本考案の第２の実施例に係る斜軸式液圧回転
機の縦断面図である。 １……回転軸、２……シリンダブロツク、７，
２４，３３……弁板、８……ケーシング、２１…
…支持ピン、２２，３１……ヨーク（支持部材）、
２５，３２……連結ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒状のケーシングと、該ケーシング内に突出さ
   せて設けた回転軸と、前記ケーシング内に配設さ
   れ、該回転軸と共に回転するシリンダブロツク
   と、該シリンダブロツクに往復動可能に設けら
   れ、一端側がコネクテイングロツドを介して前記
   回転軸に揺動自在に支持されたピストンと、一側
   端面が前記シリンダブロツクに摺接し、他側端面
   が前記ケーシングに摺動可能に当接する弁板と、
   該弁板とシリンダブロツクとの間を支持するセン
   タシヤフトと、該センタシヤフトを介して前記弁
   板と一体にシリンダブロツクを傾転させる傾転機
   構とからなる斜軸式液圧回転機において、前記ケ
   ーシング内に位置して前記シリンダブロツクと弁
   板を囲むように筒状に形成され、一端側が前記シ
   リンダブロツクの傾転中心線上に設けられた支持
   ピンに支持されると共に、前記傾転機構によつて
   傾転せしめれれる支持部材と、該支持部材の他端
   側内面と前記弁板の両側面との間にそれぞれ設け
   られ、該弁板を支持部材に連結させる一対の連結
   ピンとを備え、前記支持部材により該各連結ピン
   と弁板を介して前記シリンダブロツクを支持させ
   るように構成したことを特徴とする斜軸式液圧回
   転機。