JPH02298671A - 可変型油圧モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可変型油圧モータに関し、更に詳しくはパワ
ーショベル、ブルドーザ、又はシミペルドーザ等に使用
され、高・低２速に可変可能な斜板型油圧モータに関す
る。

この種の斜板型油圧モータとしては５例えば、特公昭５
２−２０４０３号公報に開示されたものが知られている
。

この油圧モータはケーシングとケーシングに取り付けた
バルブボディとを有し、ケーシング内には出力軸と斜板
とシリンダブロックを組み込み、へルブボディ内には斜
板制御シリンダと斜板制御シリンダを高圧側又は低圧側
に切換える切換バルブとを組み込み、￥ｔつバルブボデ
ィはケーシングのＬ面に出力軸と平行にＲｎしたもので
ある。

この油圧モータによれば、側板制御シリンダのピストン
を伸縮させ、ピストンの伸縮に応して斜板の傾転角を制
御するものである。

しかしながら、上記油圧モータではバルブボディかケー
シングのＬ面に出力軸と７行に配置されている為に油圧
モータ全体か直径方向に大きくなり、取り付けスペース
の制約を受けるという不具合かある。

更にケーシングの外周には普通フランジか設けられてお
り、このフランジに挿通したボルトを介して車両の重体
側に取り付けられるものであるが、Ｊ−記のようにケー
シングのＥ面にバルブボディが配置されていると、この
バルブボディかボルトの装着時に干渉して邪魔になり、
着脱作業が面倒で困難となる。

又、シリンダブロックは普通駆動回路とカウンタバラン
スバルブを介して油圧部に接続されているが、このカウ
ンタバランスバルブがケーシングの外部に設けられてい
る為に大型となり、珪つ、配管か長くなる。

しかもバルブボディもケーシングと平行に配置されてい
ることからバルブボディ内の回路が長くなる。従って、
全体の管路抵抗が太きくなる不具合かある。

そこで、本発明の目的は、直径方向の大きさを小さくて
き、全体かコンパクトとなり、配管抵抗を小さくてき、
車両への砲り付け性を向上できる可変型油圧モータを提
供することである。

１−記の目的を達成するため、本発明の構成は、油圧モ
ータの駆動回路か切換制御バルブを介してポンプ又はタ
ンクと選択的に接続され。

油圧モータの斜板傾転角を制御する斜板制御シリンダか
パイロット制御バルブを介して前記駆動回路又は低圧回
路に選択的に接続され、パイロット制御バルブを切換制
御するパイロット制御回路が高速・低速制御切換バルブ
を介してポンプ又はタンクと選択的に接続されている可
変型油圧モータにおいて、ケーシングとケーシングに取
り付けたボディとを有し、ケーシング内には斜板とシリ
ンダブロックと斜板制御シリンダと外方に突出する出力
軸とを設け、ボディ内にはパイロット制御バルブを設け
、前記ボディは前記出力軸と反対側のケーシング端面に
取り付けられると共に当該ボディの取り付け面外形をケ
ーシングの取り付け面外形より小さくしたことを特徴と
するものである。

以下本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の好適な一実に態様に係る油圧回路であ
る。

即ち、油圧モータ５１は油圧駆動回路５８．５９を介し
てカウンタバランスバルブ５０の三つのボジシ３ンのい
ずれかと選択的に接続され、このカウンタバランスバル
ブ６０は油のメイン回路給排回路５８ａ、５９ａを介し
て切換制御バルブＳ５ａの三つのポジションのいずれか
と接続し、切換制御バルブ５５ａの各ポジションは切換
時にポンプ５６又はタンク５７に選択的に接続されてい
る。

他方、油圧モータ５１の斜板５２は斜板制御シリンダ５
コのロッド５３ａと連結し、ピストン室５３ｂに高圧が
導かれるとスプリング５３Ｃに抗してロッドＳ３ａが右
行し、これにより斜板５２を図に於て時計方−ｆに接動
して油圧モータ”５■を高速制御させ、逆にピストン室
Ｓ３ｂかタンク側に接続されるとスプリング５３ｃの復
元力でロット５３ａが左行し、斜板５２を反時計方向に
移動して油圧モータ５１を低速制御させるようになって
いる。

斜板制御シリンダ５３のピストン室５３ｂは回路６１を
介してパイロ・ント制御バルブ６２の上下いずれかのポ
ジションに選択的に接続され、Ｌ側ポジションに接続さ
れるとピストン室５３ｂに高圧か導かれ下側ポジション
に接続されると低圧回路７１．７１ａを介してタンク５
７偏に通じるようになっている。低圧回路７１ａには油
圧モータ５１のトレーン回路ａと斜板制御シリンダ５コ
のトレーン回路すが接続されて漏れた油をタンク５７に
戻すようになっている。

パイロット制御バルブ６２には一例のスプリングと対向
するパイロット制御回路６３が接続され、このパイロッ
ト制御回路６３は高速・低速制御用切換バルブ５５のド
側低速ポジション又は上側高速ポジションのいずれかの
ポジションを介してポンプ５６又は５７と選択的に接続
されている。

更にパイロット制御ハルフロ２の上下いずれかのポジシ
ョンは制御回路６４と選択的に接続し、この制御回路６
４は分岐回路６５．６６とチェックバルブ５７．６８を
介して油圧駆動回路５８．５９に接続されている。

６９．７０は公知のブレーキハルツ、７２はスイベルト
ジョイントである。スイベルトジョイント７２中には油
の給排回路Ｓ８ａ、５９ａと低圧回路７１ａとパイロッ
ト制御回路６３か貫通して集束されている。この為走行
モータ部５０か例えばパワーショベルの十輪偏に配置し
、ポンプ５６、タンク５７、切換バルブ５５．切換制御
バルブ５Ｓａを運転席に近い車体側に配置しても、作業
中重体か旋回した時、上記各回路はスイベルトシＢイン
ドで保持され、ねじれたり、からまったすせず。

その破損か防止される。

次に作動について述べる。

油圧モータ５１を高速駆動する場合、切換制御バルブＳ
ｅａを例えば上側ボジシ（ンに切換え。

又もう一つの高速・低速ＩＩＩＩｌｌ用切換八ルプ５５
へ上側ポジションに切換える。この時ポンプｓ６からの
圧が切換ハルツ５５−パイロット制御回路６３を介して
パイロ・ント制御バルブ６２に作用し、このパイロット
圧でパイロット制御バルブ６２を上側ポジションに切換
え、これにより制御回路６４を回路６１に接続する。一
方ボンブ５６からの圧油は切換制御ハルツ５５ａのＥ側
ポジションより油の給排回路５８ａに導かれ、この回路
Ｓ８ａのパイロット圧はカウンタバランスバルブ６０を
に側ポジションに切換えるから１回路５８ａの圧油は駆
動回路５８に導かれて油圧モータ５１を駆動し、同時に
、駆動回路５８から分岐した回路６ローチエツクバルブ
６８−制御回路６４−パイロット制御バルブ６２−回路
ＩＩ＋を介して一部の圧油かピストン室Ｓｏｂに導かれ
る。この為斜板制御シリンダ５３のロット５３ａか右行
し、斜板５２が時計方向に移動し油圧モータ５１を高速
駆動する。この時駆動回路５９に排出された作動油はカ
ウンタバランスバルブ６〇−回路５９ａ−切換制御ハル
ツ５５ａを介してタンク５７に排出される。

次に油圧モータ５１を低速制御する場合には、高速・低
速制御用切換バルブ５５を下側ポジションに切換える。

この時パイロット制御回路６３はタンク５７に通じるか
ら、パイロット制御バルブ６２はスブソングカで下側ポ
ジションに切換えられ、回路６４は遮断されると同時に
ピストン室Ｓ’ｌｂは回路６１−パイロット制御バルブ
６２．低圧回路７１を介してタンク５７に接続される。

この為ピストン室５３ｂは低圧となりスプリング５３ｃ
の復元力で口・ント５３ａを左行させ、斜板５２を反時
計方向に移動して油圧モータ５１を低速駆動させる。

上記高速駆動中１例えば、パワーショベル等の車両のブ
レーキ操作時或は急坂を降下走行する爵、油圧モータ５
１には慣性があり、ポンプ作用をする。この時駆動回路
５９の圧は高いから。

この圧が分岐回路６５−チェックバルブ６７−回路６４
−パイロット制御ハルツ６２−回路６１を介してピスト
ン室Ｓ３ｂに導かれ、ピストン室５３ｂを高圧のま〜維
持てき、高速域の保持か可能となる。

次に油圧モータとその駆動装置の実施例を説明する。

油圧モータは、第３図に示すように、ケーシングｌ内に
組み込んだ出力軸２と、シリンダブロック３と、斜板４
と、プレート５とを有し、ケーシングｌの側面にはカウ
ンタバランスバルブ６０を組み込んたボディ６０ａとパ
イロット制御ハルプロ２を組み込んだボディ［ｉ２ａか
フランジ８０とボルト８０ａを介して結合されている。

この場合、ボディ６０ａ、６２ａは出力軸２と反対側に
配置され、ボディ６０ａ、５２ａの取り付け面外形はケ
ーシングｌの取り付け面外形より小さく成形されている
。ケーシングｌにはフランジ８１が形成され、このフラ
ンジ８１にはボディ６０ａ、６２ａに干渉されることな
くケーシング取り刊は用のボルトか挿入される。ケーシ
ングｌの外周には出力軸２と連動する回転体が設けられ
ている。。

］−記ケーシングｌは、内部に中空部１０を有するとと
もに中央に前記出力軸２を枢着している。そして、Ｌ記
中空部１０内には前記シリンダブロック３．斜＆４およ
びプレート５を有している。また、ケーシング１には吸
込用油路１１゜吐出用油路１２３よび回路６Ｉに対応す
る油路１３が穿設されており、さらに、当該油路１３と
連通ずるピストン室５コｂたる補助シリンダ１４か設け
られれている。この補助シリンダ１４内には油路１３を
介して作用する油圧により摺動する斜板制御ピストン５
３たる抑圧部材か嵌装されており、この押圧部材は補助
プランジャ１５と補助シュー１６とからなり、補助プラ
ンジャ１５の先端に補助シュー１６を回動自在に嵌装し
ているものである。

Ｅ記出力軸２は、ボディ６０ａの中央に設けたベアリン
グ２０と前記ケーシングｌの中央に設けたベアリング２
１を介して枢着され、かつシール部材２２により封じら
れているとともに、中空部１０内で前記シリンダブロッ
ク３をその中央てスプライン結合により連結してなり、
シリンダブロック３が中空部ＩＯ内で回転し得るように
これを保持している。また、出力軸２にシリンダフロッ
ク３を連結する方法は、Ｌ記スプライン結合のほか任、
１：１に選択されること勿論である。

上記シリンダフロック３は、全体に肉厚の円板状に形成
されており、複数個のシリンダボ０が穿設されている。

このシリンダ３０内には一端開口からプランジャコｌが
挿入されており、このプランジャコｌの先端にはシュー
３２が回動自在に嵌装されている。このシュー３２の先
端面は前記斜板４に当接している。この斜板４は第１図
の斜板５２に相当する。上記シリンダボ０の龍端中央に
相応する部位にはシリンダブロック３の肉厚を貫通して
形成されたボート３３を有している。このボート］３は
、シリンダブロック３の回転に応じて前記吸込用油路１
１あるいは吐出用油路１２と選択的に連通ずるようにな
っている。また、このシリンダブロック３には、当該シ
リンダブロック３を常にプレート５に、また上記シュー
３２を常に斜板４にそれぞれ押し付ける押圧装置か設け
られている。すなわち、シリンダブロック３の中央近傍
の出力軸２に隣接する部位には適宜広さの空間が形成さ
れており、８該空間にシリンダブロック３からストッパ
３４を突設するとともにこのストツバコ４に一方の駒３
５ａを係Ｉトさせ、この駒３５ａにスプリング３６の一
端を保持させ、かつ、スブリンクゴ５の他端を他方の駒
３Ｓｂに係止させるようにし、他方の駒３５ｂにシリン
ダフロック３を貫通するロット３７をち接させ。

このロット３７先端にカムコ８を当接させ、さらにこの
カムゴ８のカム面にシュー３２に装着された（トめ片３
９を当接させてなるものである。すなわち、この押圧装
置は、スプリングコロの反発力でシリンダブロック３を
プレート５に押し付けるとともにシュー３２を止め片３
９により斜板４に押し付けているものである。従うて、
シリンダボ０内が無圧状態にあるときから加圧状態に移
行するとき、シリンダブロック３とプレ９−ト５との間
から油か漏出しシリンダブロック３の回転が阻害される
こととなる虞れがなくなり、順調にシリンダブロック３
を回転させ出力軸２を回転させることか可能になる。

上記斜板４は、全体にドーナツ状の平面形状を有するよ
うに形成されているとともに、全体に横状の側面形状を
有するように形成されている。そして、ケーシングｌ側
の隣接面は第！のシート面部４０とこの第１のシート面
部４０と角度の異なる第２のシート面部４１とからなり
、シュー３２の当接面は上記第１のシー１〜面部４１の
傾斜角度より大きい角度で傾斜面に形成されかつ上記シ
ュー３２が摺動をするように平滑な面部４２とされてい
る。また、第１のシート面部４０と第２のシート面部４
１との境界線には、ここを中心とするボール孔か形成さ
れており、このボール孔に対応する位置のケーシングｌ
内壁に形成されたボール孔（図示せず）との間にはボー
ルを挟持するようになっている。従って、第１のシート
面部４０の先端部に隣接する補助シュー１６か移動して
第１のシート面部４０をケーシングｌ内壁から離脱させ
るときζはボールを中心にして斜板４か一定の角度で回
動する。すなわち補助シリンダ１４内の補助プランジャ
１５に油圧か作用していないときは、いいかえれば、第
２１ｍに於て、ピストン室５３ｂか低圧になっている時
は。

前記シリンタフロック３の押付？ｃ２２により斜板４は
常にその第１のシート面部４ｏのみをシリンダ１の内壁
に接触させて支持され、モータは低速駆動となる。

しかし、補助シリンダ１４内に加圧された油が送り込ま
れ補助プランジャ１５が移動することになると、斜板４
の第１のシート面部４０はシリンダｌの内壁から離脱さ
れ１代りに斜板４の第２のシート面部４１かシリンダｌ
の内壁に接触されて支持され、モータは高速駆動となる
。

以上のように構成された油圧モータＡは、次のように作
動する。

先ず、エンジンを作動してオイルポンプから加圧された
油を往路を経て吸込用油路１１に送る。この加圧された
油は、吸込用油路１１と連通する吸込用溝を経て、この
吸込用溝上に位置す・るボート３３に送り込まれる。こ
のボートコ３はシリンタコ０に連通しているから油はシ
リンダ３０内に侵入する。シリンダ３０内に油か侵入す
るとこれに伴ってプランジャ３１か後退しようとする。

しかし、プランジャ３１の先端に嵌装されたシュー３２
は隣接する斜板４の第１のシート面部４２に当接されて
おり、乎滑な而ＢＢ４２に羽直方向に作用する動きは規
制されて横方向すなわちモ滑な面部４２に副った動きの
み惹起される。従って、プランジャ３１の後退に伴って
シリンダフロック３か回転することとなる。

以りのような作動が複数個あるシリンダ３０において行
われることからシリンダプロ・ツク３か回転し、これに
連結された出力軸２か［【！Ｊ転駆動されることとなる
。

ｊ４板４の第１のシート面部４（１かチーシンクｌの内
壁に面接触し、支持されている場合は斜板４の第２のシ
ート面部４１かケーシング１の内壁に面接触し支持され
ている場合に較べて出力軸２の回転か遅くなる。この斜
板４の傾斜操作については前述したところであるが、補
助プランジャ１５すなわち補助シュー１６は、斜板４の
第１のシート面部４０に常に押圧されている訳ではない
、補助シリンダ１４内が無圧状態のときは、斜板４のｆ
ｆ１ｌのシート面部４０は専らケーシングｌの内壁に面
接触しているものであるから、この段において補助プラ
ンジャ１５に推力は要求されない、また、補助シリンダ
１４内が加圧状態になったときは斜板４の第２のシート
面部４１が補助シュー１６だけでなくケーシング１の内
壁にも面接触することとなるので、プランジャ１５の推
力は大きなものである必要がない。

次にカウンタバランスバルブ６０とパイロット制御バル
ブ６２とモータとの関係を説明するが、符号は第１［Ａ
と同一のものを使用する。

カウンタバランスバルブ６０はケーシングｌの真横に固
定されたボディ６０ａ内に組み込まれている。即ち、ボ
ディ６０ａには第３図、第４　ｅ７Ｊに示す如くポンプ
側に通じる回路５８ａ、５９ａが形成され、この回路５
８ａ、５’ｌａは弁孔７３と通じ、弁孔７コ内には左右
対称形のカウンタバランスバルブ６０の弁体が摺動自在
に挿込され、又弁ｆＬ７３は第３図の通路１１．＋２に
接続される駆動回路５８．５９と接触し、この回路５，
８．５９は油ｈｅモータ５１ｇ４とリリーフバルブ７０
側とチェックバルブ６７．６１１側にそれぞれ通してい
る０例えば、回路Ｓ８ａに導かれた圧油の一部はパイロ
ット回路５８ａ°及びオリフィス５８ｂを介してカウン
タバランスハルプロ０の右端に導かれ、この圧油てカウ
ンタバランスバルブ６０を左行させ、又一部の圧油はカ
ウンタバランスバルブ６０内の通路６０ｂよりチェック
バルブ６０ｂを押し開いて駆動回路５８に導かれる。

次にパイロット制御バルブ６２を組み込んだボディ６２
ａかボディ６０ａの真横に固定され、このボディ６２ａ
には中央に回路６４たる弁孔か、又横方向にこの弁孔６
４と通じる回路６５．６６が形成され、この回路６５．
６６は左右一対のチェックバルブ６７．６８とボート５
Ｂ’　、５９’を介してそれぞれ第１図、第３図の回路
５８．５９にそれぞれ通じている。

回路６４たるｊｆ孔内にはパイロット制御ハルツ６２の
スプール７４か摺動自在に挿入され、弁孔６４の一端に
は第２図のパイロット制御回路５０に通しるボート５０
ａを設け、又他端には室７５を設け、この室７５はボデ
ィ６２ａの側部に設けたボート７５ａを介して第２図の
低圧回路７１と接続している。更に弁孔６４のほぼ中間
はボディ６２ａに設けたボート６１ａ及びボディ６０３
に設けた油路Ｓｌｃを介して第１　［ｍの回路６１、い
いかえれば第３図の油路１３に接続され、又スプール７
４の摺動に伴ってこのボート６１ａは弁孔６４又はスプ
ール乃内の通路７６を介してボート７５ａに選択的に通
しるようになっている。

例えば、高速駆動時ボート５Ｑａにパイロット制御回路
５３よりパイロ・ント圧をかけてスプール７４を押し込
んでおき、同じく回路５８に高圧油を導かせると、この
圧油はボート５８゛　よりチェックバルブ６８を押し開
き１回路６６−弁孔６４−オリフィス６１ｂ−ボー）６
１ａを介して第２図の通路１３、即ち第１図の回路６１
に圧油を導く。

逆にボート５（１ａかタンク側に第１図の回路５０を介
して接続されていると、スプール７４かスプリング７７
で押されるから、ボート６１ａか通路７６に接続され、
これにより通路Ｉ３の圧油は回路［１１−ボート６１ａ
−通路７６−室７５−ボート７５ａ−回路？１，７ｔａ
を介してタンク５１に戻される。

未発明によれば、次の効果かある。

（′０ケーシングの出力軸と反対側端面にバルブボディ
か取り付けられているから、全体の外形の大きさはケー
シングの直径に火１応する大きさてあり、全体か細くな
るから直径方向の狭い取り付けスペース内に容易に取り
付けられる。

■バルブボディかケーシングの出力軸と反対側端面に取
り付けられ、その外形かケーシングの外形より小さくさ
れているから、ケーシングの外周に設けたフランジにボ
ルトを挿通して車両に取り付ける場合、ボルトかバルブ
ボディと干渉せず２着脱作スか容易となる。

（■バルブボディ内にカウンタバランスバルブとパイロ
ット制御ハルツか組み込まれているから、各ハルツに接
続する回路が短かく、コンパクトとなり、配管抵抗も小
さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様に係る制御装置の回路図、
第２図は本発明に係る６ｆ変型油圧モータの−・部縦断
ＩＬ面図、第３図は第２図の■−■線一部Ｉｊ７１Ｆ！
Ｒ側面図、第４図はパイロット制御バルブの側面図、第
５閏はｖｒ−ｖ’ｒｉｉｍ断低面［ｉＵ、第６図は第４
図の■−■線縦断正面図である。 ｌ・・・ケーシング、２・・・出力軸、３・・・シリン
グブロック、４・・・斜板、１３・・・油路、５１・・
・油圧モータ、５２・・・斜板、５コ・・・斜板制御シ
リンダ、５５・・・高速・低速制御用切換バルブ、５６
−・・ポンプ、５７・・・タンク、５８．５９・・・駆
動回路、Ｓ８ａ、Ｓ９ａ・・・油の給排回路、６０・・
・カウンタバランスバルブ、６０ａ、６２ａ・・・ボデ
ィ、６２−・・パイロ・シト−１１１／＜ルブ、？１，
７１ａ・・・低・圧回路、７２・・・スイベルトジョイ
ント。 代理人　弁理士　　天　野　　　泉　　　。 第３図 ｖトニ　　第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧モータの駆動回路が切換制御バルブを介してポンプ
   又はタンクと選択的に接続され、油圧モータの斜板傾転
   角を制御する斜板制御シリンダがパイロット制御バルブ
   を介して前記駆動回路又は低圧回路に選択的に接続され
   、パイロット制御バルブを切換制御するパイロット制御
   回路が高速・低速制御切換バルブを介してポンプ又はタ
   ンクと選択的に接続されている可変型油圧モータにおい
   て、ケーシングとケーシングに取り付けたボディとを有
   し、ケーシング内には斜板とシリンダブロックと斜板制
   御シリンダと外方に突出する出力軸とを設け、ボディ内
   にはパイロット制御バルブを設け、前記ボディは前記出
   力軸と反対側のケーシング端面に取り付けられると共に
   当該ボディの取り付け面外形をケーシングの取り付け面
   外形より小さくしたことを特徴とする可変型油圧モータ
   。