JPH0447426Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、切換弁板をケーシングの内壁に沿つ
て摺動変位させてシリンダブロツクを傾転変化さ
せることにより、容量を可変ならしめるセクタ形
斜軸式液圧回転機に関するものである。

第１図ないし第３図は従来技術を示す。

まず第１図において、１はケーシングを示し、
該ケーシング１にはそれを施蓋するヘツドケーシ
ング１Ａが固着して設けられている。２は回転軸
を示し、該回転軸２はその一端がケーシング１の
外部に位置し、他端は該ケーシング１内に突出す
るように設けられると共に、先端部にはドライブ
デイスク２Ａが形成されている。３はシリンダブ
ロツクで、該シリンダブロツク３は回転軸２の軸
線に対して傾斜した状態に設けられ、該回転軸２
と一体的に回転せしめられるようになつている。
そして、シリンダブロツク３にはその軸方向に複
数のシリンダ４，４，……が穿設されており、該
各シリンダ４内にはピストン５が往復動可能に設
けられている。該各ピストン５にはコネクテイン
グロツド６の一端が連結されており、該コネクテ
イングロツド６の他端はドライブデイスク２Ａに
揺動自在に支持されている。

次に、７は切換弁板を示し、該切換弁板７はそ
の一側側面が平面形状となつて、シリンダブロツ
ク３の端面３Ａを摺接させる切換摺動面８が形成
されている。なお、摺動面８、端面３Ａは互いに
球面状でよい。そして、該シリンダブロツク３の
端面３Ａと切換摺動面８とによつて摺接部が構成
されるようになつている。一方、切換弁板７の他
側側面は凸円筒状の傾転摺動面９が形成されてお
り、またヘツドケーシング１Ａの内壁には底壁が
凹円筒状の案内面１０Ａとなつた案内溝１０が形
成され、該案内面１０Ａに沿つて切換弁板７の傾
転摺動面９を摺動変位させるさとにより、該切換
弁板７と共にシリンダブロツク３を傾転変化させ
ることができるようになつている。そして、前記
傾転摺動面９と案内面１０Ａとによつて切換弁板
７とヘツドケーシング１Ａとの間の摺動部が構成
されている。また、切換弁板７の切換え摺動面８
側には第２図に示したように、一対の長眉状とな
つた吸排ポート１１，１２が設けられており、該
各吸排ポート１１，１２はシリンダブロツク３の
回転時に間欠的にシリンダ４と連通し、該シリン
ダ４内の油圧の切換えを行なうことができるよう
になつている。一方、切換弁板７の傾転摺動面９
側は第３図に示したように、案内面１０Ａに向け
開口する長穴状開口部１３，１４が形成されてい
る。該開口部１３，１４は吸排ポート１１，１２
と連通すると共にヘツドケーシング１Ａに穿設し
た吸排路１５，１６と傾転位置のいかんに拘らず
常時連通し得るようになつている。

次に、１７はヘツドケーシング１Ａに内装した
傾転駆動用のサーボピストンを示し、該サーボピ
ストン１７はその一端がヘツドケーシング１Ａ内
に設けた液圧室１８内に摺動可能に挿嵌され、他
側には該サーボピストン１７を液圧室１８内に進
入する方向に押圧するばね１９が設けられてい
る。そして、サーボピストン１７の周胴部にはピ
ン２０が突設され、該ピン２０の先端部は球形と
なつて切換弁板７に連結されている。さらに、シ
リンダブロツク３の回転中心部を貫通するように
センタシヤフト２１が設けられ、該センタシヤフ
ト２１の一端はドライブデイスク２Ａに揺動自在
に支持されており、またその他端は切換弁板７に
連結されている。

従来技術による液圧回転機は前述の構成を有す
るもので、次に吸排ポート１１，１２のうちポー
ト１１を吸込みポートとし、ポート１２を吐出ポ
ートとし、油圧ポンプとして用いた場合につい
て、その作動を説明する。

まず、回転軸２をエンジン、電動機等の駆動源
と接続し、該回転軸２を回転駆動する。これによ
りドライブデイスク２Ａに揺動自在に支持された
コネクテイングロツド６が回転し、シリンダブロ
ツク３は回転軸２と一体回転せしめられる。ここ
で、シリンダブロツク３は回転軸２の軸線に対し
て傾斜するように設けられているから、シリンダ
ブロツク３の回転によりピストン５はシリンダ４
内を往復動せしめられる。而して、ピストン５が
シリンダ４から伸長する半回転の間はシリンダ４
が吸込みポート１１と連通し、該吸込みポート１
１から作動油をシリンダ４内に吸込む吸込み行程
となり、またピストン５がシリンダ４内に進入す
る半回転の間はシリンダ４は吐出ポート１２と連
通する状態に切換わり、該シリンダ４内の作動油
を加圧して吐出ポート１２に吐出する吐出行程と
なる。そして、この吸込み行程と吐出行程とを繰
り返すことによりポンプ作用が行なわれる。

次に、ポンプの容量は回転軸２とシリンダブロ
ツク３との間の傾転角により決定されるもので、
その容量を変化させるにはシリンダブロツク３を
回転軸２に対して傾転変化させるようにする。そ
こで、液圧室１８に液圧を供給し、サーボピスト
ン１７をばね１９に抗して矢示方向に摺動変位さ
せる。これにより、切換弁板７はピン２０により
押動されてその傾転摺動面９が案内面１０Ａに沿
つて摺動変位する。また、切換弁板７にはセンタ
シヤフト２１が連結され、該センタシヤフト２１
はシリンダブロツク３を貫通するように設けられ
ているから、切換弁板７の摺動変位に追従してシ
リンダブロツク３が回転軸２の軸線に対する傾転
角が減少する方向に傾転変化する。そして、液圧
室１８内の液圧とばね１９のばね力とがバランス
する位置にまでサーボピストン１７が変位する
と、その位置で該サーボピストン１７は停止し、
このサーボピストン１７のストローク量に応じて
ポンプの容量が変化する。

ところで、切換弁板７はポンプの作動中に特に
その吐出ポート１２を流れる高圧作動油の圧力を
直接受けるため、切換弁板７は通常炭素鋼、合金
鋼等のように強度の高い部材が使用されている。
ここで、シリンダブロツク３はポンプの作動中に
その端面３Ａが切換弁板７の切換え摺接面８と摺
接しながら高速で回転せしめられていることにな
る。従つて、このように過酷な条件下でのシリン
ダブロツク３と切換弁板７との間の摺動を円滑に
行なわせ、その間の摩擦抵抗の低減および焼付防
止を図るために、従来から種々の工夫がなされて
いる。例えばシリンダブロツク３の端面３Ａと切
換弁板７の切換え摺接面８との間に吸排ポート１
１，１２からの漏洩油を利用して適度の油膜を形
成し、この油膜により当該摺接部を潤滑させるよ
うにしたものや、摺接部に円滑な摺接を可能なら
しめるような部材を介装するようにしたものが知
られている。

一方、ヘツドケーシング１Ａはその構造上鋳物
部材で形成されるのが通常であるが、シリンダブ
ロツク３の傾転変位時には切換弁板７はその傾転
摺動面９が直接摺動するようになつていた。この
ように切換弁板７が硬質の鋼材で形成され、また
ヘツドケーシング１Ａも硬質の鋳物材で形成され
ているから、傾転摺動面９と案内面１０Ａとの間
に塵埃等の異物が喰み込んでかじりを発生させた
り、作動時に偏荷重を受けて片当りが生じて焼付
が発生する等の欠点がある。特に、傾転変化はそ
の作動中に行なわれる場合が多く、高圧作動時に
傾転変化させる場合には切換弁板７に大きな偏荷
重が作用してその円滑な摺動が著しく損なわれる
欠点がある。

本考案は前述した従来技術の欠点を解消するた
めになされたもので、切換弁板のシリンダブロツ
クとの間の摺接を円滑に行なわせるだけでなく、
該切換弁板とケーシングの内壁との間の摺動も円
滑に行なわせることができるようにしたセクタ形
斜軸式液圧回転機を提供することを目的とするも
のである。

前述の目的を達成するために、本考案は、ケー
シング内に突出させて設けた回転軸と、該回転軸
の軸線に対して傾斜した状態で該回転軸と一体回
転するシリンダブロツクと、該シリンダブロツク
に一側側面が摺接し、他側側面を前記ケーシング
の内壁に当接させて設けた切換弁板とを備え、該
切換弁板を前記ケーシング内壁に沿つて摺動変位
させることにより前記シリンダブロツクを傾転変
化させるセクタ形斜軸式液圧回転機において、前
記切換弁板の一側側面には一対の吸排ポートを囲
むように摺動性の良好な部材からなる滑り軸受を
設けると共に、該切換弁板の他側側面にも各吸排
ポートとそれぞれ連通する一対の開口部を囲むよ
うに摺動性の良好な部材からなる滑り軸受を設け
たことを特徴とする。

このように、切換弁板の一側端面に摺動性の良
好な部材からなる滑り軸受を設けることにより、
シリンダブロツクと切換弁板との間で該シリンダ
ブロツクが回転抵抗が少なく回転し、また切換弁
板の他側端面にも摺動性の良好な部材からなる滑
り軸受を設けることにより、回転駆動時に該切換
弁板が軽負荷で摺動変位し、さらに、切換弁板両
側の滑り軸受はそれぞれ吸排ポート、開口部を囲
むように設けているから、これら滑り軸受の形
状、受圧面積を適宜に設定することによつて、切
換弁板の一側端面に作用する解離力と他側端面に
作用する開離力とを液圧的にバランスさせること
ができる。

以下、第４図ないし第６図に基づいて本考案の
実施例を説明する。

同図において、３１は切換弁板を示し、該切換
弁板３１はその摺接部となる切換え摺接面３２側
が平面形状（球面形状であつてもよい）となつて
一対の眉形に形成した吸排ポート３３，３４が形
成され、また摺動部を構成する傾転摺動面３５側
は凸円筒状に形成されて該各吸排ポート３３，３
４に連通する開口部３６，３７が形成されている
点については前述した従来技術によるものと格別
の差異はない。

然るに、切換弁板３１の切換え摺接面３２には
摺動性の良好な部材、例えば銅または銅合金等で
形成した滑り軸受３８Ａ，３８Ｂが固着して設け
られている。滑り軸受３８Ａは吸排ポート３３，
３４を囲む小径円環状に形成されており、また滑
り軸受３８Ｂは大径円環状に形成されている。該
滑り軸受３８Ｂの外周縁は切換弁板３１の外周縁
とほぼ一致し、内周縁と滑り軸受３８Ａの外周縁
との間には隙間が形成されている。

一方、切換弁板３１の傾転摺動面３５側にも前
述の滑り軸受３８Ａ，３８Ｂと同様の滑り軸受３
９Ａ，３９Ｂが固着して設けられている。該各滑
り軸受３９Ａ，３９Ｂはそれぞれ開口部３６，３
７を囲み、該各開口部３６，３７の長手方向に沿
つて長尺となり、それらの両端部は傾転摺動面３
５の外周縁部にまで延在せしめられている。

なお、図中４０Ａ，４０Ｂは切換弁板３１の傾
転摺動面３５側の両側部に形成され、案内溝１０
によつて案内されるガイド壁である。

前述以外の構成については従来技術で示したも
のと同一であるから、以下の説明ではそれと同一
構成要素については同一符号を付して引用する。

而して、切換弁板３１はその切換え摺接面３２
をシリンダブロツク３の端面３Ａ側に向け、傾転
摺動面３５をヘツドケーシング１Ａの案内溝１０
の案内面１０Ａ側に向け、該案内溝１０の両側立
上り壁にガイド壁４０Ａ，４０Ｂと当接させるよ
うにして組付けられる。そして、このようにして
組立てられた液圧回転機をポンプとして使用する
場合の基本的作動については前述した従来技術に
よるものと格別の差異はない。

然るに、切換弁板３１の切換え摺接面３２の表
面には滑り軸受３８Ａ，３８Ｂが固着されている
から、シリンダブロツク３の端面３Ａは該滑り軸
受３８Ａ，３８Ｂと摺接することになる。この滑
り軸受３８Ａ，３８Ｂは摺動性の良好な部材で形
成されているから、シリンダブロツク３の回転時
における摩擦抵抗が減少し、その円滑な回転が可
能になると共に、当該摺接部に焼付等の事故の発
生が防止される。

次に、切換弁板３１の傾転摺動面３５側にも滑
り軸受３９Ａ，３９Ｂが固着されているから、該
滑り軸受３９Ａ，３９Ｂのみが案内面１０Ａに当
接している。そこで、ポンプを傾転駆動する場合
には、これら滑り軸受３９Ａ，３９Ｂが案内面１
０Ａに沿つて摺動変位せしめられることになる。
従つて、傾転駆動時における切換弁板３１の摺動
が円滑に行なわれ、切換弁板３１とヘツドケーシ
ング１Ａとの間の摺動部に異物の喰み込みがあつ
たり、切換弁板３１に偏荷重が作用している場合
でもかじり、焼付き等を発生させることなく摺動
変位させることができる。また、ポンプの高圧作
動時等、切換弁板３１がヘツドケーシング１Ａに
当接する方向に大きな押付力が作用している場合
でも、比較的軽負荷で切換弁板３１を摺動変位さ
せることができ。傾転駆動時の切換弁板３１の応
答性が良好になると共にサーボピストン１７を小
型化することができる。

前述の如く滑り軸受３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，
３９Ｂは円滑な摺動を可能ならしめるために設け
られるものであるから、その肉厚は例えば0.5〜
1.5mm程度の薄いものでよく、従つて液圧回転機
の軸方向長さが大きくなることはほとんどない。
また、切換弁板３１の両面にそれぞれ滑り軸受３
８Ａ，３８Ｂおよび滑り軸受３９Ａ，３９Ｂを同
時に貼着することができるから、容易に該切換弁
板３１の加工を行なうことができる。

ここで、滑り軸受３８Ａ，３８Ｂおよび３９
Ａ，３９Ｂは図のような形状となつているが、こ
れはシリンダブロツク３と切換弁板７との間およ
び切換弁板７とヘツドケーシング１Ａとの間の液
圧バランスを考慮して設定されたものである。即
ち、滑り軸受３８Ａは吸排ポート３３，３４を囲
んでいるから、該各吸排ポート３３，３４からの
漏洩油によりシリンダブロツク３と切換弁板７と
の間の開離力の受圧面となる。また、滑り軸受３
９Ａ，３９Ｂは前述と同様切換弁板７とヘツドケ
ーシング１Ａとの間の開離力の受圧面となる。そ
こで、滑り軸受３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ
の形状および面積を吸排ポート３３，３４や開口
部３６，３７の形状等に応じて適宜のものとすれ
ば、切換弁板７とシリンダブロツク３およびヘツ
ドケーシング１Ａとの間の液圧バランスが良好に
なり、液圧回転機の作動が安定する。

なお、前述の実施例では本考案に係る液圧回転
機を油圧ポンプとして用いる場合について説明し
たが、油圧モータとして用いてもよいことは勿論
である。さらに、傾転駆動機構は図示のものに限
らず両端が相対向する液圧室内にサーボピストン
を配設し、該サーボピストンと切換弁板との間を
トラニオンで連結する形式等のものを使用するこ
ともできる。さらにまた、シリンダブロツク３の
端面３Ａを球面形状とした場合には、摺接面３２
をこれに対応した球面形状とすればよいものであ
る。

以上説明した如く、本考案に係るセクタ形斜軸
式液圧回転機によれば、下記の諸効果を奏する。

切換弁板の一側側面には一対の吸排ポートを
囲むように摺動性の良好な部材からなる滑り軸
受を設けたから、シリンダブロツクの回転時の
摩擦抵抗が少なくなり、円滑に回転させること
ができ、該シリンダブロツクと切換弁板との間
に焼付き等の事故の発生を防止し得る。

切換弁板の他側側面にも各吸排ポートとそれ
ぞれ連通する一対の開口部を囲むように摺動性
の良好な部材からなる滑り軸受を設ける構成と
しているから、傾転駆動時における切換弁板の
摺動変位が軽負荷で円滑に行なうことができる
から、高圧作動時、切換弁板に偏荷重が作用し
ている場合やまたその間に異物が喰み込んでい
る状態等であつても、切換弁板とヘツドケーシ
ングとの間にかじり、焼付き等を生じさせるこ
とがなく円滑に切換弁板を摺動変位させること
ができる。

各滑り軸受は切換弁板の一側端面では吸排ポ
ートを囲むように設け、他側端面では開口部を
囲むように設けているから、一側端面の滑り軸
受はシリンダブロツクと切換弁板との間の開離
力の受圧面となり、他側端面の滑り軸受は切換
弁板とケーシングとの間の開離力の受圧面とな
る。従つて、各滑り軸受の形状、受圧面積を適
宜に設定すれば、切換弁板とシリンダブロツク
間、切換弁板とケーシング間の液圧バランスが
良好となり、作動が安定する。

前記に関連して、傾転駆動が軽負荷で行な
われる結果、傾転駆動機構を小型化し得ると共
にその応答性も良好となる。

切換弁板の両側面に滑り軸受を設ける構成と
したから、摺接面側および摺動面側の滑り軸受
を同時に一体的に形成でき、その加工が容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来技術を示し、第１図
は液圧回転機の縦断面図、第２図および第３図は
それぞれ切換弁板の平面図および底面図、第４図
ないし第６図はそれぞれ本考案に係る液圧回転機
に使用される切換弁板の正面図、右側面図および
左側面図である。 １……ケーシング、１Ａ……ヘツドケーシン
グ、２……回転軸、３……シリンダブロツク、３
Ａ……端面、１０……案内溝、１０Ａ……案内
面、１７……サーボピストン、１８……液圧室、
３１……切換弁板、３２……切換摺接面、３５…
…傾転摺動面、３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ
……滑り軸受。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシング内に突出させて設けた回転軸と、該
   回転軸の軸線に対して傾斜した状態で該回転軸と
   一体回転するシリンダブロツクと、該シリンダブ
   ロツクに一側側面が摺接し、他側側面を前記ケー
   シングの内壁に当接させて設けた切換弁板とを備
   え、該切換弁板を前記ケーシング内壁に沿つて摺
   動変位させることにより前記シリンダブロツクを
   傾転変化させるセクタ形斜軸式液圧回転機におい
   て、前記切換弁板の一側側面には一対の吸排ポー
   トを囲むように摺動性の良好な部材からなる滑り
   軸受を設けると共に、該切換弁板の他側側面にも
   各吸排ポートとそれぞれ連通する一対の開口部を
   囲むように摺動性の良好な部材からなる滑り軸受
   を設けたことを特徴とするセクタ形斜軸式液圧回
   転機。