JPH0510510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可変型斜板式油圧モータに関し、特
に高低２速の可変制御を可能にした可変型斜板式
油圧モータに関する。

ブルドーザやシヨベルドーザ等の高速および低
速の２速の走行が要求されるものにあつては、従
来より、可変型斜板式油圧モータが使用されてい
る。この可変型斜板式油圧モータでは、斜板を傾
転状態を維持させるために大きな推力が必要であ
り、その為の押圧力も斜板の傾転に対し両方向に
作用させる必要がある。この為、斜板傾転用の押
圧装置は両効きのもの、あるいは斜板支点に対
し、互いに逆方向にモーメントが作用する少なく
とも二つの押圧装置が必要であり、押圧装置が複
雑で、大型化し、結果的には油圧モータも大型化
し、コストアツプの要因となつている。

更にこの種の可変型斜板式油圧モータとして、
例えば、特公昭39−6476号公報、特公昭41−
16467号公報、特開昭51−129905号公報、実開昭
55−78857号公報、アメリカ合衆国特許第3070031
号＝特公昭39−10784号公報、英国特許第1055286
号、米国特許第3935796号明細書＝特開昭50−
139404号公報、及び特開昭49−112205号公報＝特
公昭55−47230号公報等に開示されたものが知ら
れている。しかし、これらはいずれも斜板の傾転
角制御機構の構造が複雑で、加工性、組付性に劣
る。

そこで本発明は、構造が簡単で小型化と軽量化
とを図れ、コストダウンを達成できる高低２速に
のみ可変自在な可変型斜板式油圧モータを新たに
提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の構成はケー
シングと、このケーシングに回転自在に支持され
た回転軸と、この回転軸に連結されたシリンダブ
ロツクと、このシリンダブロツクに挿入されたプ
ランジヤと、このプランジヤの端部に嵌装された
シユーが当接する斜板とからなる油圧モータにお
いて、前記斜板は、前記シユーが当接する摺動面
部と、前記摺動面部の反対側に形成されて前記ケ
ーシングの内壁と選択的に当接する角度の異なる
第１のシート面と第２のシート面とを有し、前記
斜板は前記第１のシート面と前記第２のシート面
との交差線を支点として傾転可能とし、更に前記
斜板と前記ケーシングの内壁との間には前記交差
線上に配置した斜板の位置決め部材を介在させ、
又、前記斜板と対向して当該斜板を傾転するため
の傾転角制御部材を前記回転軸に対して前記位置
決め部材の反対側に設けたことを特徴とするもの
である。

以下、図示した好適な実施例に基づいて本発明
を説明する。

第１図は、本発明に係る２速型油圧モータＡと
して使用する場合の回路図を示すものであるが、
エンジンＢの作動によりオイルポンプＣからの油
が往路Ｄを経由して油圧モータＡに至り、油圧モ
ータＡを駆動した後に復路Ｅを経て油がオイルポ
ンプＣに戻るようになつている。そしてこの油圧
モータＡは、第２図に示すように、ケーシング１
と、回転軸２と、シリンダブロツク３と、斜板４
と、プレート５とを有している。

上記ケーシング１内部には前記シリンダブロツ
ク３と、斜板４と、プレート５が設けられ、この
ケーシング１には、前記プレート５に穿設した三
ケ月状（図示せず）のポート５ａ，５ｂと接続す
る供給用油路１１、排出用油路１２および補助油
路１３が穿設されており、また、前記ケーシング
１には補助油路１３と連通する補助シリンダ１４
が設けられている。この補助シリンダ１４内には
補助油路１３を介して作用する油圧により摺動す
る押圧部材Ｐが嵌装されている。この押圧部材Ｐ
は斜板４を傾転するための傾転角制御部材として
使用され、この押圧部材Ｐは補助プランジヤ１５
と補助シユー１６とからなり、補助プランジヤ１
５の先端に補助シユー１６を回動自在に嵌装して
いるものである。また、補助油路１３には前記オ
イルポンプＣ（第１図参照）から別途経路、制御
装置（図示せず）を経て油が誘導される。

一方シリンダブロツク３とスプライン等で連結
されている回転軸２は、前記ケーシング１の中央
にベアリング２０，２１を介して回転自在に支持
されかつ、シール部材２２により密封されてい
る。

シリンダブロツク３は内空部１０内で回転し得
るようになつている。尚、この回転軸２の一端に
は、たとえば減衰機等の回転軸（図示せず）が連
結されるジヨイント孔２３が形成されている。ま
た、回転軸２にシリンダブロツク３を連結する方
法は、上記スプライン結合のほか任意に選択され
ることは勿論である。

上記シリンダブロツク３には、複数個のシリン
ダ孔３０が穿設されている。このシリンダ孔３０
内には一端開口からプランジヤ３１が挿入されて
おり、このプランジヤ３１の先端にはシユー３２
が回動自在に嵌装されている。このシユー３２の
先端面は前記斜板４の摺動面部４２に当接してい
る。上記シリンダ孔３０には前記プレート５に穿
つたポート孔５ａと連通するポート３３を有して
いる。このポート３３は、シリンダブロツク３の
回転に応じて、前記供給用油路１１あるいは排出
用油路１２と選択的に連通するようになつてい
る。また、このシリンダブロツク３には、当該シ
リンダブロツク３を常にプレート５に、また上記
シユー３２を常に斜板４にそれぞれ押し付ける押
圧装置が設けられている。すなわち、シリンダブ
ロツク３の中央近傍の回転軸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、当該空間に
シリンダブロツク３からストツパー３４を突設す
るとともにこのストツパー３４に一方の駒３５ａ
を係止させ、この駒３５ａにスプリング３６の一
端を保持させ、かつスプリング３６の他端を他方
の駒３５ｂに係止させるようにし、他方の駒３５
ｂにシリンダブロツク３を貫通するロツド３７を
当接させるとともに、このロツド３７の先端にカ
ム３８を当接させ、さらにこのカム３８のカム面
にシユー３２に装着された止め片３９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３６の反発力でシリンダブロツク３を
プレート５に押し付けるとともにシユー３２を止
め片３９により斜板４に押し付けているものであ
る。

上記斜板４は、第３図イに示すように全体にド
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、第３図ロに示すように全体に楔状の
側面形状を有するように形成されている。斜板４
の摺動面部４２と反対側に設けたケーシング１側
の隣接面は角度の異なる第１のシート面４０と第
２のシート面４１とから構成され、且つ第１のシ
ート面４０はプランジヤ３１の伸長側に対応して
設けられ、第２のシート面４１は同じくプランジ
ヤ３１の圧縮側に対応して設けられ、第１のシー
ト面４０と第２のシート面４１のどちらか一方を
ストツパーとして、ケーシング１の一平面たる内
壁１ａに当接させることにより斜板４の角度を２
通りに変化させ、斜板４の角度に対応して２速に
可変制御が可能となる。即ち、斜板角度を変化さ
せるとプランジヤストロークが変化し、これによ
り油の吸入量が変り、軸速度が変化すると共に出
力も変化する。シユー３２側の摺動面部４２は上
記第２のシート面４１の傾斜角度より大きい角度
で傾斜面に形成され、かつ、上記シユー３２の摺
動を許容させている。斜板４は第１のシート面４
０と第２のシート面４１との交わる線Ｏ（以下交
差線Ｏという）を支点として傾転する。また、第
１のシート面４０と第２のシート面４１との上記
交差線Ｏ上には、当該交差線Ｏを中心とするボー
ル孔４３が形成されており、このボール孔４３に
対応する位置のケーシング１内壁１ａに形成され
たボール孔（図示せず）との間にはわずかな隙間
を介して位置決め部材たるボール４４を挾持さ
せ、ボール４４によつて斜板４の位置決めを行な
つている。従つて、第１のシート面４０の上端部
に隣接する補助シユー１６が第２図中左方向に移
動して第１のシート面４０をケーシング１内壁か
ら離脱させるときにはボール４４に案内されなが
ら斜板４は交差線Ｏを支点にして一定の角度で傾
転する。前記傾転角制御部材たる押圧部材Ｐは前
記回転軸２に対して位置決め部材たるボール４４
の反対側に設けられている。ボール４４は交差線
Ｏ上に配置されているからボール４４の位置がく
るわず、逆にボール４４で位置決めされた斜板４
と交差線Ｏの位置は一定の位置に規制され、その
結果、交差線Ｏのケーシング１の内壁１ａに対す
る接触位置がくるわない。補助シリンダ１４内の
補助プランジヤ１５に油圧が作用していないとき
は、斜板４は常にその第１のシート面４０のみを
ストツパーとしてケーシング１の内壁１ａに接触
させて支持されている（第４図イ参照）。

しかし、補助シリンダ１４内に補助油路１３よ
り加圧された油が送り込まれ補助プランジヤ１５
が第２図に於て左方向に移動すると、斜板４は交
差線Ｏを支点として傾転し、この時、第１のシー
ト面４０はケーシング１の内壁１ａから離れ、代
りに斜板４の第２のシート面４１がストツパーと
してケーシング１の内壁１ａに接触して支持され
る（第４図ロ参照）。このとき、補助シユー１６
に作用する押圧力ｆと斜板４に作用する押圧力Ｆ
との間に次の式が成立すると斜板４がその第２の
シート面４１でケーシング１の内壁１ａに安定し
た接触状態を維持することになる。即ち、ｆ＞
ｂ／ａ×Ｆおよびｆ＜（ｂ＋ｌ）／（ａ＋ｌ）×Ｆ
である。そしてｆ＝０のとき、すなわち、斜板４
がその第１のシート面４０でケーシング１の内壁
１ａに安定して接触することになるのは、第４図
イに示すように斜板４に作用する押圧力Ｆが交差
線Ｏの中心より上端側に図中b′だけ偏心した位置
に作用することになるからである。尚、斜板４に
は、前記回転軸２の挿通を可とする開口４５が形
成されていることは勿論であり、また斜板４の回
動によつてベアリング２１との接触を回避するた
めの溝部４６およびシユー３２に装着された止め
片３９の接触を回避するための切欠部４７が形成
される等の配慮がなされている（第３図イ，ロ参
照）。

尚、位置決め部材としては、ボール孔４３に相
応する位置に半球状等の突起あるいは円筒状ある
いは半円筒状部材を突設し、他方隣接するケーシ
ング１の内壁１ａに相応する受部を形成して位置
決め部材の回動を許容するようにしたものでもよ
い。

以上のように構成された本発明の実施例に係る
油圧モータＡは、次のように作動する。

斜板４の背部に介装された補助プランジヤ１５
が無圧状態にあるときは、シリンダブロツク３は
プレート５に押し付けられ、シユー３２は斜板４
に押し付けられているので、プレート５とシリン
ダブロツク３との間等の隣接箇所からの油の漏出
を生じたり、これによるシリンダブロツク３の回
転不能を惹起させたりすることがなく、油をシリ
ンダ孔３０内に供給すれば、直ちにシリンダブロ
ツク３が回転することになる。

シリンダ孔３０内に油が送り込まれプランジヤ
３１が摺動することによりシリンダ孔３０内の油
の供給、排出が順次行なわれる。即ち、シリンダ
ブロツク３が、いずれかに回転されるとプランジ
ヤ３１がシリンダ孔３０内に圧縮して侵入してく
るとともにポート３３はプレート５に形成された
三ケ月状の孔５ａと連通して、シリンダ孔３０内
の油が吐出される。一方、プランジヤ３１が伸長
するとシリンダブロツク３の後方のポート５ｂと
ポート３３が連通することになり、今度はシリン
ダ孔３０内に油を侵入させ始め、これらの動作を
選択的に繰返し行ない複数個あるシリンダ孔３０
内のプランジヤ３１の摺動運動させることからシ
リンダブロツク３が回転し、これに連結された回
転軸２が回転駆動されることになる。従つて、油
の供給を解除すれば、回転軸２の回転駆動を中止
することができる。尚、油を供給しないときもシ
ユー３２は、常に斜板４に押し付けられているこ
とは前述した通りである。

以上の作動は斜板４が第４図イおよびロのいず
れの場合にあるときでも異なるところがない。た
だ、第４図イの場合、すなわち、斜板４の第１の
シート面４０がケーシング１の内壁１ａに面接触
して支持されている場合は、第４図ロの場合、す
なわち、斜板４の第２のシート面４１がケーシン
グ１の内壁１ａに面接触して支持されている場合
に比べて回転軸２の回転が遅くなるだけである。
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、補助プランジヤ１５と補助シユー１６
は、斜板４の第１のシート面４０に常に押圧され
ている訳ではない。補助シリンダ１４内に油が供
給されていないときは、斜板４の第１のシート面
４０は専らケーシング１の内壁１ａ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
ジヤ１５に推力は要求されない。また、補助シリ
ンダ１４内が補助油路１３より油が供給されて加
圧状態になつたときは斜板４の第２のシート面４
１はケーシング１の内壁１ａに面接触し安定す
る。又、補助プランジヤ１５に必要な推力は前述
した式が成立する範囲のものであれば足りるもの
である。

以上の構成および作用は、本発明の油圧モータ
としての実施例であるが、これに代えて油圧ポン
プの実施例とするときには、上記回転軸２を駆動
軸として回転させれば良いことは勿論であり、そ
のとき高速排出、低速排出を自在に行なうもので
ある。

以上のように本発明によれば、次の効果があ
る。

高速あるいは低速の２速に自在に変更できる
油圧モータを得ることができる。しかも斜板の
摺動面部の反対側に角度の異なる第１のシート
面と第２のシート面とを設け、その第１のシー
ト面と第２のシート面との交差線を支点として
傾転制御部材により斜板を傾転させるだけであ
るから構造が簡単となり、従来のようなトラニ
オン等の複雑な変速機構やベアリングが不要と
なつて小型化と軽量化を図れ、ブルドーザ等の
車両への搭載が極めて容易となり、コストダウ
ンを達成できる。

斜板は交差線を中心として傾転するので斜板
の背部の第１のシート面又は第２のシート面の
一方の全面がぴつたりとケーシングの内壁に当
接するから安定する。しかも第１のシート面又
は第２のシート面の全面が当接するからケーシ
ングの内壁に対する接触面積を大きくとれ、全
面でプランジヤからの反力を受けるために面圧
が小さくなる。これにより斜板やケーシングの
耐久性も向上できる。さらに、その設置使用に
あつて、大きな容積を必要としないのみなら
ず、複雑な操作装置等の設置、準備が不要とな
り、簡単な操作で使用等できる利点がある。

斜板とケーシングとの間で且つ交差線上に位
置決め部材を配置したから、交差線の位置は常
に位置決め部材で一定の位置に規制され、この
結果、斜板傾転時においても交差線のケーシン
グ内壁に対する位置はくるわず、斜板も上下、
左右方向に移動することがない。

回転軸に対して傾転角制御部材が位置決め部
材の反対側に設けられているから斜板が小さな
操作力でスムースに傾転できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る可変型油圧モータの回路
図、第２図は本実施例に係る油圧モータを示す縦
断面図、第３図イは斜板の正面図、第３図ロは斜
板の側面図、第４図イおよび第４図ロは斜板の作
動状態を示す側面図である。 １……ケーシング、１ａ……内側、２……回転
軸、３……シリンダブロツク、４……斜板、５…
…プレート、１３……補助油路、１４……補助シ
リンダ、１５……補助プランジヤー、１６……補
助シユー、３１……プランジヤ、３２……シユ
ー、４０……第１のシート面、４１……第２のシ
ート面、４２……摺動面部、４４……位置決め部
材（ボール）、Ｏ……交差線、Ｐ……傾転角制御
部材（押圧部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシング１と、このケーシングに回転自在
   に支持された回転軸２と、この回転軸に連結され
   たシリンダブロツク３と、このシリンダブロツク
   に挿入されたプランジヤ３１と、このプランジヤ
   の端部に嵌装されたシユー３２が当接する斜板４
   とからなる油圧モータにおいて、 前記斜板は、前記シユーが当接する摺動面部４
   ２と、前記摺動面部の反対側に形成されて前記ケ
   ーシングの内壁１ａと選択的に当接する角度の異
   なる第１のシート面４０と第２のシート面４１と
   を有し、 前記斜板は前記第１のシート面と前記第２のシ
   ート面との交差線Ｏを支点として傾転可能とし、 更に前記斜板と前記ケーシングの内壁との間に
   は前記交差線上に配置した斜板の位置決め部材４
   ４を介在させ、 又、前記斜板と対向して当該斜板を傾転するた
   めの傾転角制御部材Ｐを前記回転軸に対して前記
   位置決め部材の反対側に設けたことを特徴とする
   可変型斜板式油圧モータ。