JPH0643272U - 斜板式流体ポンプ・モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作を容易としながら、斜板51の過傾転お
よび摺接部の摩耗、陥没を防止する。 【構成】 斜板51の傾転時、面接触する第１、第３曲
面60、62と第２、第４曲面61、66は円筒面であるため、
半球状凹みより接触面積を容易に大きくすることができ
て摩耗、陥没が防止され、製作も容易となる。また、斜
板51が第２傾転位置まで傾転したとき、第１、第２、第
３、第４曲面60、61、62、66の他に厚肉部53側背面57も
対向面34に面接触するため、斜板51とケーシング33とは
３面で面接触するようになり斜板51の過傾転が防止され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、斜板を傾転させることによりプランジャのストロークを変更す るようにした斜板式流体ポンプ・モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の斜板式流体モータとしては、例えば特公平4ー42550号公報に記載され ているようなものが知られている。このものは、ケーシング内に収納された斜板 を傾転手段により傾転直線を中心として、斜板の薄肉部側背面と該斜板の背面に 対向するケーシングの対向面とが面接触する第１傾転位置と、斜板の厚肉部側背 面と前記対向面とが面接触する第２傾転位置との間で傾転させることにより、該 斜板の傾斜面に摺接するシリンダブロック内のプランジャのストロークを変更す るようにした斜板式流体モータであって、前記傾転直線上の斜板背面およびケー シングの対向面にそれぞれ傾転直線の延在方向に離れた２個の半球状凹みを形成 するとともに、互いに対向して対をなす半球状凹み内に球状の支点部材を挿入し て、これら２個の支点部材の曲率中心を結ぶ直線を前記傾転直線とし、また、前 記傾転手段をケーシングに形成されたシリンダ孔と、該シリンダ孔内に摺動可能 に挿入され斜板を背面側から押圧することができる押圧ピストンとから構成した ものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の斜板式流体モータにあっては、シリンダ孔 内に高圧流体が供給されて押圧ピストンが斜板を第２傾転位置に到達するまで傾 転させているとき、シリンダブロック内のプランジャに導かれる流体の圧力が何 等かの理由によって低下すると、プランジャが斜板に与える流体力より押圧ピス トンが斜板に与える流体力が大きくなるため、斜板が押圧ピストンに押されて第 ２傾転位置よりさらに傾転し、斜板がケーシングの対向面から浮き上がってしま うという問題点がある。また、プランジャから斜板を介してケーシングに伝達さ れる大きな流体力は、斜板、ケーシングに形成された２対の小さな半球状凹みが 受け、しかも、これら半球状凹みは斜板の傾転毎に支点部材と摺接するため、長 時間流体モータを使用すると、これら半球状凹みが摩耗、陥没してプランジャの ストロークが狂ってくるという問題点もある。さらに、前述の凹みは半球状であ るため、製作が困難であるという問題点もある。

【０００４】 この考案は、斜板の過傾転を防止することができるとともに、製作が容易で長 時間使用しても摺接部の摩耗、陥没が殆どない斜板式流体ポンプ・モータを提供 することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような目的は、ケーシング内に収納された斜板を傾転手段により傾転直 線を中心として、斜板の薄肉部側背面と該斜板の背面に対向するケーシングの対 向面とが面接触する第１傾転位置と、斜板の厚肉部側背面と前記対向面とが面接 触する第２傾転位置との間で傾転させることにより、該斜板の傾斜面に摺接する シリンダブロック内のプランジャのストロークを変更するようにした斜板式流体 ポンプ・モータにおいて、前記斜板の薄肉側外端に前記傾転直線を中心とする円 筒面の一部からなる第１曲面を形成するとともに、厚肉側外端に前記傾転直線を 中心とする円筒面の一部からなる第２曲面を形成し、さらに、前記第１曲面に対 向するケーシングの内面に前記傾転直線を中心とする円筒面の一部からなり、前 記第１曲面に面接触する第３曲面を形成するとともに、第２曲面に対向するケー シングの内面に前記傾転直線を中心とする円筒面の一部からなり、前記第２曲面 に面接触する第４曲面を形成し、斜板の傾転時、第１、第３曲面同士および第２ 、第４曲面同士を面接触した状態で摺接させることにより達成することができる 。

【０００６】

【作用】

今、斜板はその薄肉部背面とケーシングの対向面とが面接触して第１傾転位 置に位置しているとする。次に、傾転手段が作動すると、斜板は傾転直線を中心 として第１傾転位置から第２傾転位置に向かって傾転するが、このとき、曲率中 心が同一（傾転直線）である円筒面からなる、斜板の第１曲面とケーシングの第 ３曲面および斜板の第２曲面とケーシングの第４曲面が互いに面接触しているた め、該斜板はこれら第１、２、３、４曲面にガイドされ円滑に傾転するのである 。ここで、これら第１、２、３、４曲面は円筒面であるため、従来の半球状凹み に比較してその接触面積を容易に大きくすることができ、このため、長時間使用 しても摩耗および陥没は殆どなく、プランジャのストロークを高精度で一定に保 持することができる。そして、前記斜板が第２傾転位置まで傾転すると、該斜板 の厚肉部側背面とケーシングの対向面とが面接触するようになる。ここで、斜板 の薄肉部側外端に形成された第１曲面とケーシングの第３曲面および斜板の厚肉 部側外端に形成された第２曲面とケーシングの第４曲面とは常時面接触している ため、斜板とケーシングとは３面で面接触するようになる。これにより、シリン ダブロック内のプランジャに供給される流体の圧力が低下し、プランジャが斜板 に与える流体力より傾転手段が斜板に与える力が大きくなっても、斜板はこれら 面接触している３つの面に強力に拘束されてこれ以上傾転することはできず、斜 板がケーシングから浮き上がるような事態が防止されるのである。また、この考 案では第１、２、３、４曲面は円筒面の一部であるため、球面に比較して製作が 容易である。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１、２において、21は例えばクローラ車両を駆動する斜板式流体モータで あり、この流体モータ21はケース本体22を有し、このケース本体22の他端面には 一方に向かって延びる円筒状の収納室23が形成されている。また、このケース本 体22の他端には側板24が固定され、これにより、前記収納室23はこの側板24によ り閉止されて密閉された空間となる。28は他側部が収納室23内に挿入された回転 軸であり、この回転軸28は一対の軸受29、30を介して側板24、ケース本体22に回 転可能に支持されている。そして、この回転軸28の一端部はケース本体22から突 出するとともに、図示していないクローラに係合するスプロケットに連結されて いる。31は収納室23の底部に固定された第１ブロック、32は前記第１ブロック31 からほぼ 180度離れた収納室23の底部に固定された第２ブロックである。前述し たケース本体22、側板24、第１、第２ブロック31、32は全体として流体モータ21 のケーシング33を構成する。

【０００８】 38は収納室23内に収納された円筒状のシリンダブロックであり、このシリンダ ブロック38内に前記回転軸28の他端部が挿入されスプライン結合されることによ り、このシリンダブロック38と回転軸28とは一体回転できるよう連結されている 。このシリンダブロック38の一端面には軸方向に延びる複数のシリンダ穴39が形 成され、これらのシリンダ穴39は周方向に等距離離れて配置されている。これら シリンダ穴39内にはシリンダ穴39と同数のプランジャ40がそれぞれ摺動可能に挿 入され、各プランジャ40の先端、即ち一端には球状の球部41が形成されている。 42は側板24に固定されシリンダブロック38と側板24との間に位置するタイミング プレートであり、このタイミングプレート42には周方向に離れた２個の長い弧状 孔43が形成され、これら弧状孔43には前記シリンダ穴39がシリンダブロック38の 回転により次々と接続される。44、45は側板24に形成された給排通路であり、給 排通路44は一方の弧状孔43に、給排通路45は他方の弧状孔43に常時連通している 。また、これら給排通路44、45は図示していない切換弁を介してポンプおよびタ ンクに接続され、前記切換弁が切り換えられることによりいずれかが供給側、残 りが排出側となる。

【０００９】 51はケーシング33の収納室23内に収納され、シリンダブロック38の一端面とケ ーシング33の対向面34、即ち収納室23の底面との間に位置する略リング状の斜板 であり、この斜板51内を前記回転軸28が貫通している。この斜板51のシリンダブ ロック38に対向する傾斜面（他端面）52は回転軸28の回転軸線Ｋに対する垂直面 に対して傾斜し、この結果、斜板51は中央部を境界として厚肉部53と薄肉部54と に区分することができる。また、前記対向面34に対向する斜板51の背面（前記傾 斜面52と反対側の一端面）55は、回転軸28の回転軸線Ｋに対する垂直面とほぼ平 行で薄肉部54側に位置する第１平坦面56と、この第１平坦面56に対して小さな所 定角度Ａで傾斜し厚肉部53側に位置する第２平坦面57と、の２つの平坦面から構 成され、これら第１、第２平坦面56、57の境界は斜板51の中心、即ち回転軸28の 回転軸線Ｋから厚肉部53側に所定距離、ここでは距離Ｍだけ離れている。また、 前記斜板51は薄肉部54の外端部に第１ブロック31に向かって延びる略矩形の第１ 延在部58を、厚肉部53の外端部に第２ブロック32に向かって延びる略矩形の第２ 延在部59を有する。

【００１０】 Ｃは斜板51が傾転する際に中心となる傾転直線であり、この傾転直線Ｃは第１ 平坦面56から他端側に距離Ｌだけ離れ、回転軸28の回転軸線Ｋから厚肉部53側に 距離Ｍだけ離れており、前記第１、第２延在部58、59を結ぶ直線に対して垂直に 延びている。そして、前記第１延在部58の半径方向外端には前記傾転直線Ｃを中 心とし半径がR2である凸円筒面の一部からなる第１曲面60が、一方、第２延在部 59の半径方向外端には傾転直線Ｃを中心とし半径がR1である凸円筒面の一部から なる第２曲面61が形成されている。また、この第１曲面60に対向する第１ブロッ ク31の内面には傾転直線Ｃを中心とし半径がR2である凹円筒面の一部からなる第 ３曲面62が形成され、この第３曲面62には前記第１曲面60が面接触している。一 方、第２ブロック32には前記第２延在部59が挿入されるガイド溝63が形成され、 このガイド溝63の平坦な両側面64には前記第２延在部59の外側面65が摺動可能に 係合している。また、第２曲面61に対向するガイド溝63の溝底面には傾転直線Ｃ を中心とし半径がR1である凹円筒面の一部からなる第４曲面66が形成され、この 第４曲面66には前記第２曲面61が面接触している。そして、前記斜板51は、傾転 直線Ｃを中心として、薄肉部54の背面55（第１平坦面56）が対向面34に面接触し ている第１傾転位置と、厚肉部53の背面55（第２平坦面57）が対向面34に面接触 している第２傾転位置との間を傾転することができるが、この傾転時、第１、第 ３曲面60、62同士および第２、第４曲面61、66同士が面接触した状態で摺接する ため、前記斜板51は円滑に傾転し、また、第２延在部59がガイド溝63の両側面64 により両側から規制されているため、斜板51は周方向に首振りすることなく傾転 直線Ｃを中心として傾転する。なお、67は第１、第２平坦面56、57の境界に対向 する位置近傍の対向面34に形成された凹みであり、この凹み67は斜板51の傾転時 に前記境界近傍の斜板51とケーシング33とが干渉する事態を防止する。

【００１１】 70はプランジャ40と同数のシューであり、各シュー70にはプランジャ40の球部 41が収納された球穴71が形成されている。前述した球部41および球穴71は全体と して球関節継手72を構成し、これにより、プランジャ40の一端とシュー70とは球 関節継手72を介して連結される。そして、これらシュー70は前記斜板51の傾斜面 52に摺動可能に係合している。73は回転軸28の外側に遊嵌された略リング状のリ テーナプレートであり、このリテーナプレート73はシリンダブロック38と斜板51 との間に配置されるとともに、全てのシュー70に係合している。74はシリンダブ ロック38とリテーナプレート73との間に配置されたスラストボールであり、この スラストボール74のリテーナプレート73に近接する側の外表面は球面の一部から 構成されている。そして、このスラストボール74の外表面は前記リテーナプレー ト73の内周に球面接触し、また、このスラストボール74は前記回転軸28の外側に 嵌合されスプライン結合により連結されている。75はシリンダブロック38とスラ ストボール74との間に介装されたスプリングであり、このスプリング75はスラス トボール74、リテーナプレート73を介してシュー70を斜板51の傾斜面52に押し付 け、該シュー70が傾斜面52から浮き上がるのを防止している。

【００１２】 斜板51の第１平坦面56に対向するケーシング33にはシリンダ孔80が形成され、 このシリンダ孔80内には押圧ピストン82が摺動可能に挿入されている。84はケー シング33内に形成された流体通路であり、この流体通路84の一端は図示していな い流体源に接続され、他端は前記シリンダ孔80に接続されている。そして、この 流体通路84を通じて高圧流体がシリンダ孔80に供給されると、押圧ピストン82は その先端が斜板51の第１平坦面56に当接したまま斜板51に向かって移動するため 、斜板51は前記傾転直線Ｃを中心として第１傾転位置から第２傾転位置まで傾転 し、一方、シリンダ孔80への高圧流体の供給が停止すると、傾転直線Ｃが斜板51 の中心から厚肉部53側に距離Ｍだけオフセットしているので、プランジャ40から の押圧力によって斜板51は第２傾転位置から第１傾転位置まで傾転する。これに より、前記シリンダブロック38内のプランジャ40のストロークが２段階に変更さ れ、シリンダブロック38、回転軸28の回転速度が２段階に変化する。前述したシ リンダ孔80、押圧ピストン82、流体通路84は全体として、ケーシング33内に収納 された斜板51を背面55側から押圧して傾転させる傾転手段85を構成する。

【００１３】 次に、この考案の一実施例の作用について説明する。 給排通路44から高圧流体が一方の弧状孔43を通じてシリンダブロック38のシ リンダ孔39に供給されると、該シリンダ孔39内のプランジャ40は斜板51に向かっ て突出し傾斜面52を押圧するが、このとき、プランジャ40の先端はシュー70を介 して傾斜面52に係合しているので、前記押圧力の分力がプランジャ40に作用し、 これにより、プランジャ40、シュー70は傾斜面52上を厚肉部53側から薄肉部54側 に向かって摺動し、これらプランジャ40、シリンダブロック38、回転軸28が一体 的に回転軸線Ｋを中心として回転する。このシリンダブロック38の回転により、 他方の弧状孔43に連通しているシリンダ孔39内のプランジャ40は、斜板51の傾斜 面52にシュー70を介して係合しながら薄肉部54側から厚肉部53側に向かって移動 するため、該傾斜面52によってシリンダ孔39内に徐々に押し込まれ、該シリンダ 孔39内の流体を押出し他方の弧状孔43、給排通路45を通じて排出する。このとき 、シュー70はスラストボール74、リテーナプレート73を介して伝達されたスプリ ング75の付勢力によって斜板51の傾斜面52に押し付けられているため、傾斜面52 から浮き上がるようなことはない。

【００１４】 ここで、例えば前記クローラ車両が登坂時であると、流体モータ21は大トルク で低速回転しなければならない。この場合には、流体通路84を通じてのシリンダ 孔80への高圧流体の供給は停止されており、押圧ピストン82による斜板51の押圧 はない。ここで、前述のように傾転直線Ｃは斜板51の中心から厚肉部53側に距離 Ｍだけオフセットしているので、プランジャ40からの押圧力によって斜板51は第 １傾転位置まで傾転している。このとき、シリンダブロック38内のプランジャ40 のストロークは長くなるが、流体モータ21内に流入する高圧流体量は一定である ので、シリンダブロック38、回転軸28の回転速度は低速となる。

【００１５】 次に、前記クローラ車両が、例えば平地を定常走行するようになると、流体モ ータ21を小トルクで高速回転させなければならない。この場合には、流体通路84 を通じてシリンダ孔80へ高圧流体を供給し、押圧ピストン82を斜板51の第１平坦 面56に当接させたまま斜板51に向かって移動させる。これにより、斜板51は押圧 ピストン82に押され傾転直線Ｃを中心として、第１傾転位置から２傾転位置まで 傾転する。これにより、シリンダブロック38内のプランジャ40のストロークが短 くなり、シリンダブロック38、回転軸28が高速で回転するようになる。ここで、 前述のような傾転時、曲率中心が同一（傾転直線Ｃ）である斜板51の第１曲面60 とケーシング33の第３曲面62とが、および斜板51の第２曲面61とケーシング33の 第４曲面66とが互いに面接触しているため、該斜板51はこれら第１、２、３、４ 曲面60、61、62、66にガイドされながら円滑に傾転するのである。ここで、これ ら第１、２、３、４曲面60、61、62、66は円筒面であるため、従来の半球状凹み に比較してその接触面積を容易に大きくすることができ、このため、長時間使用 しても摩耗および陥没は殆どなく、プランジャ40のストロークを高精度で一定に 保持することができる。そして、前記斜板51が第２傾転位置まで傾転すると、該 斜板51の厚肉部53側背面55（第２平坦面57）とケーシング33の対向面34とが面接 触するようになる。ここで、斜板51の第１曲面60とケーシング33の第３曲面62お よび斜板51の第２曲面61とケーシング33の第４曲面66とは常時面接触しているた め、斜板51とケーシング33とは３面で面接触するようになる。これにより、シリ ンダブロック38内のプランジャ40に供給される流体の圧力が低下し、プランジャ 40が斜板51に与える流体力より傾転手段85が斜板51に与える力が大きくなっても 、斜板51はこれら面接触している３つの面に強力に拘束されてこれ以上傾転する ことはできず、斜板51がケーシング33から浮き上がるような事態が防止されるの である。また、前述した第１、２、３、４曲面60、61、62、66は円筒面の一部で あるため、球面に比較して製作が容易である。

【００１６】 なお、前述の実施例においては、斜板51の背面55を所定角度Ａで交差する２ つの平坦面56、57から構成し、この背面55に対向するケーシング33の対向面34を １つの平坦面から構成したが、この考案においては、斜板51の背面55を１つの平 坦面から構成し、ケーシング33の対向面34を所定角度Ａで交差する２つの平坦面 から構成するようにしてもよい。さらに、この考案においては、前記第１、第２ 傾転位置の中間近傍に第３傾転位置を設け、斜板51を３つの傾転位置間で傾転さ せるようにしてもよい。この場合には、プランジャ40のストロークを３段階に変 更することができる。また、前述の実施例においては、この考案を流体モータ21 に適用したが、この考案は流体ポンプに適用してもよい。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、製作が容易でありながら、斜板の 過傾転および摺接部の摩耗、陥没を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す正面断面図である。

【図２】第１、第２ブロックの側面図である。

【符号の説明】

21…斜板式流体モータ 33…ケーシング 34…対向面 38…シリンダブロック 40…プランジャ 51…斜板 52…傾斜面 53…厚肉部 54…薄肉部 55…背面 60…第１曲面 61…第２曲面 62…第３曲面 66…第４曲面 85…傾転手段 Ｃ…傾転直線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング33内に収納された斜板51を傾転
   手段85により傾転直線Ｃを中心として、斜板の薄肉部54
   側背面55と該斜板の背面に対向するケーシングの対向面
   34とが面接触する第１傾転位置と、斜板の厚肉部53側背
   面と前記対向面とが面接触する第２傾転位置との間で傾
   転させることにより、該斜板の傾斜面52に摺接するシリ
   ンダブロック38内のプランジャ40のストロークを変更す
   るようにした斜板式流体ポンプ・モータ21において、前
   記斜板の薄肉側外端に前記傾転直線を中心とする円筒面
   の一部からなる第１曲面60を形成するとともに、厚肉側
   外端に前記傾転直線を中心とする円筒面の一部からなる
   第２曲面61を形成し、さらに、前記第１曲面に対向する
   ケーシングの内面に前記傾転直線を中心とする円筒面の
   一部からなり、前記第１曲面に面接触する第３曲面62を
   形成するとともに、第２曲面に対向するケーシングの内
   面に前記傾転直線を中心とする円筒面の一部からなり、
   前記第２曲面に面接触する第４曲面66を形成し、斜板の
   傾転時、第１、第３曲面同士および第２、第４曲面同士
   を面接触した状態で摺接させるようにしたことを特徴と
   する斜板式流体ポンプ・モータ。