JPH0341678B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変容量形の液圧軸流ピストン機械
に関するものであり、特に、この種の機械におい
て、斜板を支持する旋回可能なヨークの改良され
た取付け手段を含み、装置における液圧の発生に
よる振動を減衰させる手段の改良に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

斜板が旋回可能なヨークに取付けられる構成の
可変容量形の液圧軸流ピストン機械は、既に公知
である。

この形式の機械において、機械の作動中に発生
する、軸方向及び半径方向の液圧の全てをヨーク
ピボツトに吸収しているのが普通である。よつて
ヨークピボツトは潤滑性のよい軸受や静圧型軸受
により支持されている。

潤滑性のよい軸受の使用による問題点の中で、
この軸受は高価であり、軸受遊〓の要件を必要と
し、この結果、外側リングに荷重が集中し、理論
上の静荷重容量にしたがつて該軸受を使用するこ
とができない。これは、より大型な高価な軸受の
使用を必要とする。その上機構の作動に起因する
振動や力は、転動接触帯域における材料の早期疲
労の原因となり、軸受は有効寿命を維持するため
大型化せざるを得ない。

ヨークピボツトを備えた静圧型軸受は流体が漏
れ易いという不利益があり、摩擦係数が広範囲に
亘つて変化し、比較的高い調整力を必要とし、ヨ
ークを調整するための制御装置を高いコストにし
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、可変容量形の液圧軸流ピストン機械
において、ヨークのピボツトは斜板上に作用する
力を吸収することがなく、振動は少なくできる手
段を提供することを目的をし、このような手段は
ポンプの大きさや費用を減らし、ポンプの寿命を
増加させる利点を有している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために、ハウジ
ングと、シリンダ胴と、ハウジング内のシリンダ
胴を回転可能に支持する手段と、シリンダ胴の一
端と係合するポート板と、シリンダ胴に複数個等
間隔で円周状に配置されたピストン孔と、前記各
ピストン孔に取付けられる複数のピストンと、ピ
ストンの一端に係合される斜板と、傾斜ヨーク
と、傾斜ヨーク上に斜板を取付けるための手段
と、ハウジングに固定された一対のトラニオン
と、傾斜ヨークをトラニオンに接続するための手
段と、ハウジングにおける制御台と、トラニオン
の軸の回りに傾斜ヨークを旋回できるように制御
台に取付ける手段と、斜板の面がシリンダ胴の軸
と垂直であつて、シリンダ胴が回転する時、ピス
トンが移動しないような、最小流体量の第一位置
と、斜板の面がシリンダ胴の軸に関して最大の角
度を有し、シリンダ胴が回転する時、ピストンが
最大の距離移動できるような、最大流体量の第二
位置との間で、旋回できる傾斜ヨークであり、制
御台に支持されたローラ軸受手段と、ローラ軸受
手段上に位置している摺動板と、傾斜ヨークの後
方に形成された彎曲面と、この後方彎曲面は摺動
板上に支持され、この場合、傾斜ヨークが旋回
し、斜板上の負荷が傾斜ヨークと摺動板を通して
ローラ軸受に伝えられるとき、摺動板は直線状に
動くように支持されていることを特徴とするもの
である。そして、本発明は、傾斜ヨークに形成さ
れた一対の横方向の案内アームは、傾斜ヨークを
トラニオンの軸の廻りに旋回できるようにトラニ
オンに係合し、トラニオンの軸に対して半径方向
に移動し、傾斜ヨークに作用する力はトラニオン
に伝わらないことを特徴とし、また、前記傾斜ヨ
ークの後端を所定の曲率半径を有する彎曲面と
し、前記曲率半径の中心をトラニオンの軸中心と
一致させたことを特徴とし、弾性材からなる緩衝
板をローラ軸受と制御台との間に配置し、ローラ
軸受を介して制御台に伝わる振動を減衰させるこ
とを特徴とし、前記ローラ軸受は、対称的に配置
された二つの直線形ローラ軸受からなり、緩衝板
は夫々のローラ軸受と制御台との間に配置されて
おり、各ローラ軸受に設けられる保持器と、各ロ
ーラ軸受の保持器の外側に固定された被覆板と、
各被覆板の一端には傾斜ヨークに接続し、各被覆
板の他端には制御台に接続したことを特徴とし、
前記斜板は旋回動作を行うため、制御台に配置さ
れている調整ピストンの位置の変位を伝達機構を
介して接続されており、調整ピストンは、ヨーク
と、ボルトと、橋架部材によつて傾斜ヨークと接
続されていることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の構成において、斜板はヨーク上に支持
されており、ヨークは一対のトラニオンに形成し
たピボツトに摺動自在に接続されているため、斜
板に加えられた力は前記ピボツトに伝わることが
なく、斜板に加えられた力はヨークの後方に彎曲
面を介して、前記彎曲面と接触している平坦な摺
動板により吸収される。この場合、摺動板に加え
られた負荷は、ハウジングに取付けられた緩衝板
に支持されている、一対の直線形ローラ軸受に一
様に配分され、よつて、斜板からハウジングに伝
わる振動量を減らすことになる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図から第３図において、本発明の軸流ピス
トン機械はハウジング２を備え、ハウジング２は
液入口と出口を有するマニホールド１とボルトに
よつて接続されている。

ポート板６を取付けたポート部分３は、ハウジ
ング２内の一端に固定されている。駆動軸５の一
端は、ポート部分３及びポート板６を通つて内面
に歯を形成したスリーブ３８と係合している。

スリーブ３８は外面に歯を形成し、その外面歯
はシリンダ胴７の中央孔部の内面歯を係合してい
る。スリーブ３８は、プラスチツクのような緩衝
材で形成され、駆動軸からシリンダ胴に伝達され
る、いかなる振動についても緩和することができ
る。つる巻きばね３９はスリーブ３８と係合する
ように駆動軸５の端部を付勢している。

外側のばね蓋４は、機械内のシリンダ胴７や斜
板１０の廻りに位置し、ストラツプ３５によつて
ハウジング２に固定される。ばね蓋４の内面には
プラスチツクの如き緩衝材がコーテイングされ、
機械作動時の騒音を遮断している。ガスケツト３
７が、ばね蓋４とハウジング２との間からの漏出
を防止する。

駆動軸５の反対側の端部は、摺動軸受５４に支
承されており、カバー５２を通つて突出してい
る。ピンを介して駆動軸５により回転されるシー
ル５３は、駆動軸５に取付けられ、軸受５４とカ
バー５２との間からの液体の漏出を防止する。

軸流ピストンポンプのシリンダ胴７用ハウジン
グは、ハウジング２にボルトで固定された中央管
体４１で形成される。一対のプラスチツク緩衝リ
ング５７が中央管体４１とハウジング２との間に
挿入され、それらの間の振動の伝達を減衰させ
る。その上、シリンダ胴７を支持するため、中央
管体４１はトラニオンリング４２と制御台２２を
支持している。トラニオンリング４２は斜板１０
の旋回動作を案内し、制御台２２は、後述するよ
うに、斜板１０を支持する傾斜ヨーク１２駆動の
ための調整ピストン２５を収容している。前記の
ことから、中央管体４１は、斜板１０と傾斜ヨー
ク１２に加わる液圧力と機械的力吸収しなければ
ならないことは明白である。

シリンダ胴７は、等間隔をおいて円周方向に配
列された複数のピストン８を有しており、各ピス
トン８はその一端においてポート板６に接続され
た流体入口から低圧流体を吸い込み、シリンダ胴
７の回転時に流体出口にポート板６を通つて高圧
流体を排出する。各ピストン８の他端はシユー１
１を有し、シユー１１は保持板９によつて斜板１
０に当接されている。斜板１０がシリンダ胴７の
軸の対して垂直である場合、ピストン８はシリン
ダ胴７の回転時に往復動することなく、ここでは
液体の移動を生じない。この斜板１０の位置は、
最小の流量の移動位置である。斜板１０がシリン
ダ胴７の軸の対して垂直でない場合、ピストン８
はシリンダ胴７の回転時に往復動し、液体は移動
する。斜板１０は、シリンダ胴の軸に対して垂直
な位置から最大角度変位したとき、最大の流量を
移動させる。

スリーブ４５は、中央管体４１の内面に支持さ
れた軸受リング４３に支持されており、このスリ
ーブ４５に対してシリンダ胴７が摺動自在に収容
されている。軸受リング４３は、本質的に遊動し
うる面軸受である。第６図に示すように、ピン４
６が、スリーブ４５とシリンダ胴７との間での相
対的回転動作を阻止している。スリーブ４５はシ
リンダ胴７に対して軸方向に動くことができる。

第６図と第８図に明らかなように、複数の波形
ばね４７がシリンダ胴７とスリーブ４５との間に
作用しており、該波形ばね４７は、ポート板６に
対してシリンダ胴７を付勢する軸方向の力を与え
ると共に、軸受リング４３に対する方向にスリー
ブ４５を付勢し、スラストリング４９に対して軸
受リング４３を当接させている。ポンプの送り出
し側に負荷として現れる、全てのピストン８の平
均合成横力は、半径方向、すなわち、第６図に示
すように矢印Ｚの方向を指向し、軸受リング４３
の中央に荷重を与える。

第６図〜第８図において、軸受リング４３は、
半径方向に複数の注油穴４８を有している。内側
潤滑間〓Siが、軸受リング４３とスリーブ４５と
の間に形成され、外側潤滑間〓Saが、軸受リン
グ４３と中央管体４１との間に形成される。

ポンプの出口からの高圧油が、注油穴４８に接
続された給油路線５１によつて供給される。この
油は、強力な流体力学的油圧膜として潤滑間〓Si
と潤滑間〓Saに供給される。複数の注油ダクト
５０がスリーブ４５のつば４４上に形成されてお
り、スラストリング４９に隣接した軸受リング４
３の側面に流体力学的油圧膜としての負荷軸受を
形成する。注油ダクト５０はスリーブの回転方向
の前方に傾斜しており、ポンプのハウジングから
撹拌された油をスリーブ４５に隣接した軸受リン
グ４３の側面に供給する。

中央管体４１とスラストリング４９は静止して
おり、軸受リング４３に支持されたシリンダ胴７
とスリーブ４５は、駆動軸５に結合されて駆動軸
５の速度で回転される。潤滑間〓Siと潤滑間〓
Saの粘液摩擦により、軸受リング４３の作動中
に牽引動作を起こし、そのため、通常の操作状態
（約100℃）において、軸受リング４３は駆動軸５
の約半分の速度で回転する。

この機械において、斜板１０が横軸線の廻りに
旋回する際、斜板１０は、ピストンのストローク
を可変に切替えうるように、旋回自在に支持され
ている。第１図、第２図、第４図及び第５図にお
いて、斜板１０は傾斜ヨーク１２にボルトで固定
されている。傾斜ヨーク１２は、摺動リング１５
と係合している一対の案内アーム１３を有してお
り、摺動リング１５はトラニオンリング４２上の
トラニオン１４と回動自在に支持されている。よ
つて、傾斜ヨーク１２はトラニオンの軸線Ｍ−Ｍ
の廻りに旋回可能であるが、軸線Ｍ−Ｍに関して
半径方向に動くことができる。

傾斜ヨーク１２の後端面は彎曲をなしており、
その彎曲面２９は、傾斜ヨーク１２がトラニオン
１４の軸線Ｍ−Ｍの廻りに旋回したとき、前記後
端面とその後端面と係合する摺動板１６（回転円
板１６）との間の摩擦が摺動板１６に直線状の動
作を生じるような、半径を有している。ピストン
の軸方向に高い液圧力によつて生じた摩擦は、加
圧帯域を横切るときに出くわす。一般的に、彎曲
面２９の曲率中心は、トラニオン１４の軸線Ｍ−
Ｍにある。軸線Ｍ−Ｍは、また、軸受リング４３
を横方向に二等分した位置である。

摺動板１６は、二つの直線形ローラ軸受１８上
に支持されており、直線形ローラ軸受１８は固定
板１９上を転動する。各直線形ローラ軸受１８は
保持器２０を有し、保持器２０はフレームと同様
に、直線形ローラ軸受１８をローラ間に自由な遊
動を避けるように間隔をおいて支持し、制御台２
２に形成されている空間に取付けられている。制
御台２２はトラニオンリング４２にボルトで固定
されている。

傾斜ヨーク１２は、第２図と第４図に示されて
いるように、一対の案内溝とローラ１７によつて
摺動板１６に連結されている。ローラ１７は傾斜
ヨーク１２の後方面に形成された一対の案内溝に
取付けられており、摺動板１６に形成された保持
溝内を転動する。

直線形ローラ軸受１８は、一対の回転可能な被
覆板２３によつて傾斜ヨーク１２の後端面と一致
する位置に正確に保たれ、回転可能な被覆板２３
の一つは、第５図に示されるように、各保持器２
０の外側にボルトで固定されている。各被覆板２
３の一端は、制御台２２上に旋回できるように取
付けられ、その他端はローラ１７に旋回できるよ
うに係合している。被覆板２３の各ピボツト端と
被覆板を取付けるボルトとの間の間隔は等しく、
このため、保持器２０は、傾斜ヨーク１２が旋回
した場合、摺動板１６の移動の距離の半分だけ移
動する。

摺動板１６、固定板１９及び緩衝板２１の厚さ
や剛性を設定することによつて、軸受部材を形成
するこれらの部材の弾性変位は、傾斜ヨーク１２
と摺動板１６との間の線接触によつて生じる接触
力（電磁圧力）が直線形ローラ軸受１８の全ての
ロール本体に均一に配分されるようにすることが
可能である。プラスチツク製緩衝板２１は、ポン
プ機構の操作時の騒音及び振動が制御台２２に伝
達されることを阻止する。

ポンプ調整装置２４は制御台２２に位置決めさ
れた調整ピストン２５を備えている。ピストンは
差動型ピストンが使用されている。調整ピストン
２５はフオーク形ヨーク２６を介して傾斜ヨーク
１２に接続されており、フオーク形ヨーク２６は
調整ピストン２５に固定されている。フオーク形
ヨーク２６は、傾斜ヨーク１２の後方にボルト２
７を介して支持された橋架部材２８に旋回可能に
取付けられている。よつて、調整ピストン２５の
軸方向の作動は、傾斜ヨーク１２に前記作動に相
応した旋回動作を与える。ポンプ調整装置２４に
設けられたスプリングは、調整ピストン２５を一
端の位置に付勢しており、この位置において、傾
斜ヨーク１２は充分なストロークを与える位置に
旋回される。ポンプ出口における圧力がポンプ調
整装置２４の設定よりも上昇すると、機構は、高
圧流体を調整ピストン２５に供給し、調整ピスト
ン２５を前記一端位置から移動させ、このため、
出口の圧力がポンプ調整装置２４の設定に対応す
るまで、傾斜ヨーク１２の傾斜位置を減少する方
向に移動させる。第３図に示される路線３６は、
高圧流体をポンプ調整装置２４に供給する。

第３図から明らかなように、ポート板６におけ
る溝穴３２，３３はマニホールドにおける吸・排
気ポートと接続されている。プラスチツク製スリ
ーブ３４がマニホールドにおけるポートに配置さ
れ、マニホールドとハウジングとの間に伝達され
る騒音と振動を減少している。

〔効果〕

本発明の構成により、斜板に加えられた力は、
傾斜ヨークに伝えられ、傾斜ヨークの後方彎曲面
と接触している平坦な摺動板により吸収され、摺
動板に加えられた負荷は、ハウジングに取付けら
れた緩衝板に支持されている、一対の直線形ロー
ル軸受に一様に配分され、よつて、斜板からハウ
ジングに伝わる振動量を減らす効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による軸流ピストン機械、特に
軸流ピストンポンプの１実施例を示す長手方向断
面図、第２図は第１図の軸流ピストンポンプを
90°だけ回転させたものを示す長手方向断面図、
第３図は第１図の線Ａ−Ａにおける横断面図、第
４図は第２図の線Ｂ−Ｂにおける断面図、第５図
は第２図の矢印Ｘの方向から見た図、第６図は第
１図の断面図の詳細図、第７図は第６図の側面
図、第８図は第６図の主要構成部品のみを非断面
図で示したものである。 ２……ハウジング、７……シリンダ胴、８……
ピストン、１０……斜板、１２……傾斜ヨーク、
１３……案内アーム、１４……トラニオン、１５
……摺動リング、１６……摺動板、１８……ロー
ラ軸受、１９……固定板、２０……保持器、２１
……緩衝板、２２……制御台、２３……被覆板、
２４……ポンプ制御装置、２５……調整ピスト
ン、２６……ヨーク、２９……彎曲面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと、シリンダ胴と、ハウジング内
   のシリンダ胴を回転可能に支持する手段と、シリ
   ンダ胴の一端と係合するポート板と、シリンダ胴
   に複数個等間隔で円周状に配置されたピストン孔
   と、前記各ピストン孔に取付けられる複数のピス
   トンと、ピストンの一端に係合される斜板と、傾
   斜ヨークと、傾斜ヨーク上に斜板を取付けるため
   の手段と、ハウジングに固定された一対のトラニ
   オンと、傾斜ヨークをトラニオンに接続するため
   の手段と、ハウジングにおける制御台と、トラニ
   オンの軸の回りに傾斜ヨークを旋回できるように
   制御台に取付ける手段と、斜板の面がシリンダ胴
   の軸と垂直であつて、シリンダ胴が回転する時、
   ピストンが移動しないような、最小流体量の第一
   位置と、斜板の面がシリンダ胴の軸に関して最大
   の角度を有し、シリンダ胴が回転する時、ピスト
   ンが最大の距離移動できるような、最大流体量の
   第二位置との間で、旋回できる傾斜ヨークであ
   り、制御台に支持されたローラ軸受手段と、ロー
   ラ軸受手段上に位置している摺動板と、傾斜ヨー
   クの後方に形成された彎曲面と、この後方彎曲面
   は摺動板上に支持され、この場合、傾斜ヨークが
   旋回し、斜板上の負荷が傾斜ヨークと摺動板を通
   してローラ軸受に伝えられるとき、摺動板は直線
   状に動くように支持されていることを特徴とする
   液圧軸流ピストン機械。 ２ 傾斜ヨークに形成された一対の横方向の案内
   アームは、傾斜ヨークをトラニオンの軸の廻りに
   旋回できるようにトラニオンに係合し、トラニオ
   ンの軸に対して半径方向に移動し、傾斜ヨークに
   作用する力はトラニオンに伝わらないことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の液圧軸流ピス
   トン機械。 ３ 傾斜ヨークには、後端を所定の曲率半径を有
   する彎曲面とし、前記曲率半径の中心をトラニオ
   ンの軸中心と一致させたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の液圧軸流ピストン機械。 ４ 弾性材からなる緩衝板をローラ軸受と制御台
   との間に配置し、ローラ軸受を介して制御台に伝
   わる振動を減衰させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の液圧軸流ピストン機械。 ５ ローラ軸受は、対称的に配置された二つの直
   線形ローラ軸受からなり、緩衝板は夫々のローラ
   軸受と制御台との間に配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の液圧軸流ピス
   トン機械。 ６ 各ローラ軸受に設けられる保持器と、各ロー
   ラ軸受の保持器の外側に固定された被覆板と、各
   被覆板の一端には傾斜ヨークに接続し、各被覆板
   の他端には制御台に接続したことを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載の液圧軸流ピストン機
   械。 ７ 斜板は旋回動作を行うため、制御台に配置さ
   れている調整ピストンの位置の変位を伝達機構を
   介して接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の液圧軸流ピストン機械。 ８ 調整ピストンは、ヨークと、ボルトと、橋架
   部材によつて傾斜ヨークと接続されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第７項記載の液圧軸流
   ピストン機械。