JPH0333481A - 斜板式ピストンモータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パワーショベル、ブルドーザ−農業用車両の
走行モータ等として利用される斜板式ピストンモータに
関する。

〔従来の技術〕

車両の走行モータとして利用される斜板式ピストンモー
タは、走行速度を変速できるようにするために斜板角度
を変更して回転速度を高速・低速に切換えできるように
している。

例えば、第６図に示すように斜板１の円弧面２をクレー
ドル３に沿って揺動自在とし、このロッカーカム２を可
変ピストン４で揺動して斜板角度を変更し、これによっ
てシリンダーブロック５のシリンダー孔６に嵌押したピ
ストン７のストロークを異ならせて出力軸８の回転速度
を高速・低速に切換えるようにしている。

〔晃明が解決しようとする課題〕

かかる斜板式ピストンモータにおいては、斜板１の角度
を変更してピストン７のストロークを異ならせ、押除は
容積を大きくしたり小さくしたりすることで出力軸８の
回転速度を切換えているので、円弧面２、クレードル３
等の斜板１を揺動自在に支承する部材及び可変ビス！・
ン４を必要とし、部品点数が多くなって組立作業が面倒
となるばかりか、全体が大きくなり、しかも斜板１の円
弧面２とクレードル３の摺動部が焼付いたりすると斜板
１の角度を変更できなくなり、耐久性が悪くなる。

また、斜板１の角度を可変ピストン４で変更するので、
可変ピストン４の伸長ストロークエンド、縮少ストロー
クエンドによって斜板１の角度を最大・最小の２段階に
切換えることになり、その最大・最小の中間の角度で斜
板１を停止することは困難であり、高速・中速・低速の
３速に変速することは事実上無理である。

また、可変ピストン４に圧油を供給するキリ穴通路９を
複数形成する必要があり、その加工が大変面倒となる。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした斜
板式ピストンモータを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕シリンダーブロ
ックの内周側と外周側に内・外側シリンダー孔をそれぞ
れ複数形威し、内・外側シリンダー孔に内・外側ピスト
ンをそれぞれ嵌挿して内・外側シリンダー室を形成し、
前記谷内・外側ピストンの先端部をモータケースに固定
した斜板に沿って摺動自在とし、内・外側シリンダー室
に圧油を供給制御する速度切換弁を設け、どちらか一方
のシリンダー室にのみ圧油を供給する場合は他のシリン
ダー室を連通してチャージ圧油を供給するようにしたも
のであり、これによって、内・外側シリンダー室の両方
あるいはいずれか一方に圧油を供給することで押除は容
積を変更して斜板角度を一定としてシリンダーブロック
の回転速度を高速・中速・低速に切換えでき、しかも高
速・中速とした場合には圧油が供給されないシリンダー
室を連通してチャージ圧油を供給できるから、無負荷で
そのピストンを摺動できると共に、キャビテーションの
発生を防止できる。

〔実　施　例〕

第１図〜第３図に示すように、モータケース１０にエン
ドカバー１１をボルト止めしてモータハウジング１２と
し、モータケース１０とエンドカバー１１とに亘って出
力軸１３が回転自在に支承され、この出力軸１３にシリ
ンダーブロック１４がスプライン嵌合されてシリンダー
ブロック１４はモータハウジング１２内で出力軸１３と
ともに回転自在となり、そのシリンダーブロック１４に
は内側シリンダ一室１５と外側シリンダ一室１６が第２
図に示すように同心円上に等間隔で複数形威され、内側
シリンダ一室１５は隣接する一対の外側シリンダ一室１
６゜１６間に形成されて内・外側シリンダ一室１５゜１
６は径方向にオーバーラツプしてシリンダーブロック１
４を小さくできるようにしである。

前記各内側シリンダ一室１５には内側ピストン１７が摺
動自在に嵌挿されて内側シリンダー室１８を形成し、各
外側シリンダ一室１６に外側ピストン１９が摺動自在に
＋ｓ　ｔ＋Ｔ＋されて外側シリンダー室２０を形成し、
内側ピストン１７に設けた内側ピストンシュー２１及び
外側ピストン１つに設けた外側ピストンシュー２２が斜
板２３に沿って摺動自在となり、該斜板２３はモータケ
ース１０に所定角度で固定しである。

前記各内側シリンダー室１８はシリンダーブロック１４
に形成したまゆ型の内側ポート２４より弁板２５及びエ
ンドカバー１１に形成した略円弧状の内側吸込ボート２
６と内側吐出ポート２７に交互に開口し、各外側シリン
ダー室２０はシリンダーブロック１４に形成したまゆ型
の外側ポート２８より弁板２５及びエンドカバー１１に
形成した略円弧状の外側吸込ボート２９と外側吐出ボー
ト３０に交互に開口する。

前記モータケース１０とシリンダーブロック１４とに亘
ってブレーキ板３１が交互に設けられ、このブレーキ板
３１をピストン３２で圧着してシリンダーブロック１４
を制動するようにしてあり、そのピストン３２はバネ３
３で圧着方向に付勢され、受圧室３４に供給される圧油
で離隔方向に移動されるようになり、これによって駐車
ブレーキＡを構成している。

前記エンドカバー１１には第３図のように弁孔４０が穿
孔され、この弁孔４０にスプール４１が咲挿されて前記
各ポートを連通・遮断する速度切換弁４２を形成してい
る。

前記スプール４１には第１〜第５小径部４３゜〜４３５
が形成され弁孔４０には第１〜第６ボー）４４１〜４４
６と連通ポート４５が形成され、スプール４１はバネ４
６で図示の低速位置に保持され、第１受圧室４７に供給
されるパイロット圧油で中速位置に移動し、第２受圧室
４８に供給されるパイロット圧油で高速位置に移動する
。

前記第１ポート４４．は外側吸込みボート２９、第２ボ
ート４４２は吸込みボート４９、第３ポー）４４３は内
側吸込みボート２６、第４ポート４４４は内側吐出ポー
ト２９、第５ポート４４５は吐出ポート５０、第６ポー
ト４４６は外側吐出ボート３０にそれぞれ連通し、前記
吸込みボート４つ、吐出ボート５０は第４図に示すよう
に第１主回路５１と第２主回路５２とに接続してあり、
その第１主回路５１、第２主回路５２は可逆油圧ポンプ
に接続してあり、前記各連通ポート４５は連通路５３及
びチエツク弁５４を介して第１・第２受圧室４７．４８
に連通している。

しかして、スプール４１を低速位置りとすると外側吸込
ボート２９と内側吸込ポート２６が第１・第２小径部４
３１，４３２で吸込みボート４つに連通し、外側吐出ボ
ート３０と内側吐出ボート２７とが第４小径部４３４で
吐出ポート５０に連通ずる。

これにより、可逆油圧ポンプの吐出圧油が第１主回路５
１及び吸込ボート４９を経て内・外側吸込ポート２６．
２９に供給されると共に、内・外側吐出ポー）２７．３
０が吐出ボート５０、第２主回路５２を経て可逆油圧ポ
ンプの吸込側に連通ずるので、内・外側シリンダー室１
８゜２０に圧油が供給されて内・外側ピストン１７゜１
９が伸縮するからシリンダーブロック１４は出力軸１３
とともに回転する。

この時に、内；外側シリンダー室１８．２０に油圧ポン
プ３２の吐出圧油が供給されるから、押除は容積が最大
となり１つのシリンダー室に供給される油量は油圧ポン
プ３２の吐出油量に比べて少なくなり、内・外側ピスト
ン１７．１９のストローク速度が遅くなって出力軸１３
は低速回転で高トルクとなる。

第１受圧室４７にパイロット圧油を供給してスプール４
２を中速位置Ｍとすると、外側吸込みボート２つが第１
小径部４３１で吸込みボート４つに連通し、内側吸込み
ボート２つは第２小径部４３２で連通ポート４５に連通
し、内側吐出ボート２７は第３小径部４３３でタンクポ
ート４５に連通して内側吸込みポート２９と連通し、外
側吸込みボート３０は第４小径部４３４で吐出ポート５
０に連通ずる。

これにより、可逆油圧ポンプの吐出圧油は第１主回路５
１、吸込ボート４９を経て外側吸込ポート２つに供給さ
れ、外側吐出ボート３０は吐出ボート５０、第２主回路
５２を経て可逆ｌ肉圧ポンプの吸込側に接続し、内側吸
込ポート２６は内側吐出ボート２７はタンク側に連通ず
るので、外側シリンダー室２０にのみ圧油が供給されて
外側ピストン１つが伸縮してシリンダーブロック１４と
ともに出力軸１３が回転する。

この特、押除は容積が前述よりも小さくなって出力軸１
３は中速回転で中トルクとなると共に、内側吸込ポート
２６と内側吐出ボート２７は連通して内側シリンダー１
８内の圧油は出入りして内側ピストン１７は無負向状態
となり、しかも第１受圧室４７内のパイロット圧油がチ
エツク５４、連通路５３を経て内側吸込ボート２６、内
側吐出ボート２７にチャージ圧油として供給されるから
内側シリンダー室１８内にキャビテーションが発生する
ことを防止できる。

また、第２受圧室４８にパイロット圧油を供給するとス
プール４１は左方に押されて高速位置Ｈとなり、外側吸
込みボート２９は第１小径部４３１で連通ポート４５に
連通し、内側吸込みポート２６は吸込みポート４つに連
通し、内側吐出ボート２７は第４小径部４３４で吐出ポ
ート５０に、外側吐出ポート３０は第５小径部４３５で
連通ポート４５に連通して外側吸込みポート２つと連通
ずる。

これにより、可逆油圧ポンプの吐出圧油は第１主回路５
１、吸込みボート４つを経て内側吸込みボート２つに供
給され、内側吐出ボート２７は吐出ポート５０．第２主
回路５２を経て可逆油圧ポンプの吸込側に接続し、外側
吸込ポート２つと外側吐出ポート３０は連通してタンク
側に連通ずるので、内側シリンダー室１８にのみ圧油が
供給されて内側ピストン１７が伸縮してシリンダーブロ
ック１４とともに出力軸１３が回転する。

この時押し除は容積は前述よりも小さくなって出力軸１
３は高速回転で低トルクとなると共に、前述と同様に外
側吸込ポート２つと外側吐出ポート３０が連通し、かつ
第２受圧室４８内のパイロット圧油がチャージ江浦とし
て供給されるので外側シリンダー室２０内にキャビテー
ションが発生することを防止できる。

第５図はカウンターバランス弁６０と軸ブレーキ切換弁
６１を設けた回路図であり、カウンターバランス弁６０
が第１主回路５１と第２主回路５２との差圧によって中
立位置Ｎから作動位置りとなると、軸ブレーキ切換弁６
１より軸ブレーキＡの油室３４に作動面が供給されて軸
ブレーキＡが解放されるようにしである。

〔発明の効果〕

速度切換弁４２を切換えて外側シリンダー室２０と内側
シリンダー室１８とに圧油を供給すれば押除は容積が最
大となり、速度切換弁４２を切換えて外側シリンダー室
２０に圧油を供給すれば押除は容積が中間の値となり、
速度切換弁４２を切換えて内側シリンダー室１８にのみ
圧油を供給すれば押除は容積が最小となる。

したがって、斜板２３の角度を変更せずにシリンダーブ
ロック１４の回転速度を高速、中速、低速に切換えでき
、円弧状部やクレードルなどの斜板を揺動自在に支承す
る部材及び斜板を揺動させる可変ピストンを設ける必要
がなく、部品点数を少なくして組立作業を簡単にできる
と共に、全体をコンパクトにできる。

また、速度切換弁４２を中速位置、高速位置とした時に
は各内側シリンダー室１８、各外側シリンダー室２０が
連通してチャージ圧油が供給されるので、中速回転時に
は内側ピストン１７が無負荷で摺動し、高速回転時には
外側ピストン１９が無負荷で摺動すると共に、チャージ
圧油が供給されてキャビテーションが発生することを防
止できる。

また、速度切換弁４２を切換えるだけで斜板を揺動させ
ないので、耐久性を向上できる。

また、ピストンのストロークを変更して押除は容積を変
更するのではなく、常に一定のストロークで往複動する
外側ピストン、内側ピストンを選択して押除は容積を変
更するので、その押除は容積を正確に変更できて信頼性
が向上し、左右走行用モータとして用いた場合に左右の
回転速度を同一にできて直進性が向上する。

まｔこ、外側シリンダー室、内側シリンダー室への圧面
供給を速度切換弁４２で切換えることで押除は容積を三
段階に変更できるから、高速・中速・低速の３速に簡ｔ
Ｂな操作で変速できるばかりか、外側シリンダー室の容
積と内側シリンダー室の容積との差を異ならせることで
速度差を変更できるので、速度差をｆＴ：意に設定でき
る。

また、可変ピストンが不要であるから、キリ穴も不要と
なり、加工が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示し、第１図は縦断
面図、第２図はシリンダーブロックの断面図、第３図は
エンドカバーの断面図、第４図は油圧回路図、第５図は
カウンターバランス弁を設けた場合の油圧回路図、第６
図は従来例の断面図である。 １０はモータケース、１１はエンドカバー１３は出力軸
、１４はシリンダーブロック、１５は内側シリンダー孔
、１６は外側シリンダー孔、１７は内側ピストン、１８
は内側シリンダー室、１つは外側ピストン、２０は外側
シリンダー室、４２は速度切換弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダーブロック１４の内周側に内側シリンダー孔１
   ５を複数形成し、外周側に外側シリンダー１６を複数形
   成し、各内側シリンダー孔１５に内側ピストン１７を嵌
   挿して内側シリンダー室１８を形成し、前記各外側シリ
   ンダー孔１６に外側ピストン１９を嵌挿して外側シリン
   ダー室２０を形成し、前記各内側ピストン１７の先端部
   と各外側ピストン１９の先端部をモータケース１０に固
   定した斜板２３に沿って摺動自在とし、前記内側シリン
   ダー室１８と外側シリンダー室２０とに圧油を供給する
   低速位置Ｌ、外側シリンダー室２０にのみ圧油を供給す
   る中速位置Ｍ、内側シリンダー室１８にのみ圧油を供給
   する高速位置Ｈに切換えられる速度切換弁４２を設け、
   前記速度切換弁４２が中速位置Ｍの時に各内側シリンダ
   ー室１８を連通し、かつチャージ圧油が供給され、高速
   位置Ｈの時には各外側シリンダー室２０を連通し、かつ
   チャージ圧油が供給されるように構成したことを特徴と
   する斜板式ピストンモータ。