JPH0749013Y2 - 液圧モータの変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は可変容量形液圧モータを高中低３速に変速し得
る変速装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の変速装置には例えば第４図に示すような可変型
油圧アクチュエータ（特開昭59−113274号）がある。こ
のものは、モータ回転軸81に連結されたシリンダブロッ
ク82に多数のプランジャ83を嵌挿し、このプランジャ83
はその先端に取付けたシュー84を介して斜板85に当接
し、プランジャ83を嵌挿するシリンダ孔86は弁板87を介
してシリンダブロック半回転ごとに吸入用油路88と吐出
用油路89に交互に連通するようにしている。吐出用油路
89からの圧油により前進しようとするプランジャ83は、
斜板85により斜板の案内面部90に垂直方向の動きを規制
されて案内面部90に沿う動きのみ生じ、これによりシリ
ンダブロック82が回転して吸入用油路88に連通するプラ
ンジャ83は斜板85に押されシリンダ孔86の油を吸入用油
路88へ排出する。この場合、斜板85の傾き角度が小さい
ほどプランジャ83のストロークは短くなり、回転軸１回
転当たりの押しのけ容積が小さくなつて、回転軸81は傾
き角度の大きい場合よりも高速で回転する。

この従来装置の斜板85は、ケーシング92との対向面を垂
直面部93とこれを挟む傾斜面部94,95で形成し、垂直面
部93と傾斜面部94,95との分岐部分には、ここを中心と
するボール孔96,97が形成されており、このボール孔96,
97に対応する位置のケーシング92の内壁に形成されたボ
ール孔98,99との間にはボール100,101を挟持するように
なつている。斜板85は、ケーシング92に設けられた補助
シリンダ102,103に油圧がない場合には、垂直面部93で
ケーシング92に当接し（第４図（イ）参照、中速）、油
圧により補助シリンダ103が作動すると、ボール100を中
心に回転して傾斜面部94でケーシング92に当接して斜板
角度が増し（第４図（ロ）参照、低速切換）、油圧によ
り補助シリンダ102が作動すると、ボール101を中心に回
転して傾斜面部95でケーシング92に当接して傾斜角度が
最小となる（第４図（ハ）参照、高速切換）。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、斜板85の案内面部90に対する垂直面部93及び
傾斜面部94,95の各傾き角度の製作誤差、油圧モータの
ロータリ部の製作誤差があると、モータ回転速度に製品
間のバラツキが発生する。このため、車両の走行用モー
タに使用した場合には、左右のモータ間で回転差が生じ
車両が曲進することがある。そこで、斜板85の傾斜面部
94,95の傾き角度をシムで調節して車両の曲進を解消し
ようとすれば、薄層のシムをテーパ状に形成せねばなら
ず、しかもテーパ角を違えた多数のシムが必要なため、
製作が困難な上に製作費が高騰する不都合がある。又、
斜板85を補助シリンダ102又は103で過度に押上げると、
ケーシング92に対する斜板85の面当りが得られないた
め、モータ回転速度が変化することになる。

本考案は前記の点に鑑みてなされたもので、製作が容易
でしかもコンパクトな構成によつて３段階の所望モータ
速度を確保できるようにした液圧モータの変速装置の提
供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために本考案においては、ケーシン
グ２に取付けられた回転軸１と、回転軸１に連結された
シリンダブロック５と、シリンダブロック５に挿入され
先端にシュー９を取付けた多数のプランジャ６と、ケー
シング２に傾転可能に配設され前記シュー９が摺動自在
に当接する斜板８と、シリンダブロック５に隣接するよ
うにケーシング２に装着された弁板12を含む可変容量形
液圧モータにおいて、斜板８の両端に連結され互に逆方
向に作動して斜板８を傾転する第１シリンダ18と第２シ
リンダ19及びシリンダ径が第１シリンダ18よりも大径で
第２シリンダ19の背後に当接する第３シリンダ22からな
るシリンダ装置17と、斜板傾転角度を、第２シリンダ19
の伸張と第１シリンダ18の短縮で最大位置に、第１シリ
ンダ18の伸張と第２シリンダ19、第３シリンダ22の短縮
で最小位置に、第１シリンダ18、第３シリンダ22の伸張
と第２シリンダ19の短縮で中間位置にセットするための
シリンダ切換装置45を配設する。

このシリンダ切換装置45は、設定圧力が異なる２つのパ
イロット切換弁49,51と、これらの切換弁のパイロット
室58,59に同じパイロット指令圧を導く１本のパイロッ
ト管路60と、パイロット指令圧調節手段（図示せず）で
構成する。

又、前記シリンダ切換装置45は、１つの３位置５ポート
パイロット切換弁46と、そのパイロット室63に接続する
１本のパイロット管路と、パイロット指令圧調節手段
（図示せず）で構成してもよい。

斜板８の傾転角度を調節するために、第１シリンダ18及
び第３シリンダ22の背後にそれぞれピストン後退限調節
機構68,69を設け、さらに第３シリンダ22にピストン前
進限を規定するシム41を設けるとよい。

〔作用〕 シリンダ切換装置45のパイロット切換弁49,51（又
は３位置５ポートパイロット切換弁46）に第１のパイロ
ット指令圧を導くと、第２シリンダ19が伸張し第１シリ
ンダ18が短縮して斜板８が最大傾転角度位置をとるの
で、液圧モータ44は大トルク低速回転となる。

パイロット切換弁49,51（又は３位置５ポートパイ
ロット切換弁46）に第２のパイロット指令圧を導くと、
第１シリンダ18が伸張し第２シリンダ19及び第３シリン
ダ22が短縮して斜板８が最小傾転角度位置をとるので、
液圧モータ44は小トルク高速回転となる。

パイロット切換弁49,51（又は３位置５ポートパイ
ロット切換弁46）に第３のパイロット指令圧を導くと、
第１シリンダ18と第３シリンダ22が伸張し第２シリンダ
19が短縮して斜板８が中間傾転角度位置をとるので、液
圧モータ44は中速回転となる。

前記第1,第２および第３の各パイロット指令圧はパイロ
ット指令圧調節手段で設定している。

斜板８の最小傾転角度は第３シリンダ22背後のピストン
後退限調節機構69により、斜板８の最大傾転角度は第１
シリンダ18背後のピストン後退限調節機構68により、そ
れぞれ調節することができる。斜板８の中間傾転角度は
第３シリンダ22のピストン前進限を規定するシム41の厚
みを変えることによつて調節できる。

〔実施例〕

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第１図及び
第２図において、１はケーシング２に装着せる軸受3,4
によつて支承された油圧モータの回転軸、５は回転軸１
にスプラインで連結されたシリンダブロック、６はシリ
ンダブロック５のシリンダ孔７に摺動自在に嵌挿された
プランジャ、８はケーシング２の円弧状軸受部10で傾転
可能に支持された斜板、11はケーシング２に取付けられ
た弁板12にシリンダブロック５を当接すると共にプラン
ジャ６の先端に首振自在に取付けられたシュー９を斜板
８に当接するばね、前記シリンダ孔７は、シリンダブロ
ック５の半回転ごとに弁板12の瓜状孔13に連通する吐出
用孔15と瓜状孔14に連通する排出用孔（図示せず）に交
互に連通するようにしている。

斜板８の両端は弁板12側のケーシング２に配設された２
つのシリンダ18,19のピストン24,32にロッド20,21を介
して傾転可能に連結され、第２シリンダ19の背後にはシ
リンダ径が第１シリンダ18及び第２シリンダ19よりも大
きい第３シリンダ22を配設する。

第１シリンダ18は、シリンダ孔23に前記ロッド20を首振
自在に取付けたピストン24とこのピストンの背面にばね
25を押付けるストッパ26を嵌挿する。ピストン24の後退
限は、ケーシング２に螺合され且つロッド27を介してス
トッパ26と当接する調整ねじ28で設定する。第２シリン
ダ19は、シリンダ孔31に前記ロッド21を首振自在に取付
けたピストン32とこのピストン32にばね33を押付けるス
トッパ34を嵌挿する。第３シリンダ22はシリンダ孔36に
ピストン37とストッパ38を嵌挿し、シリンダカバーに螺
合した調整ねじ39の進退によりストッパ38、ピストン3
7、ピストン37に一体形成され且つシリンダ孔36と31と
を連通する小孔に挿通したロッド40、ストッパ34を介し
て第２シリンダのピストン32の後退限を調節する。又、
第３シリンダ22のピストン37の前進限はシリンダ孔36の
第２シリンダ側端面に介装したシム41で規定する。この
シム41は、ねじ39を螺合するカバーを図示のようにケー
シングに着脱自在な取付けとすることにより、新しいシ
ムと簡単に取替えできる。

第１シリンダ18背後のロッド27と調節ねじ28はロックナ
ット42とで第１シリンダ18のピストン後退限調節機構68
を構成し、第３シリンダ22背後の調節ねじ39はロックナ
ット43とで第２シリンダ19のピストン後退限調節機構69
を構成するので、いずれもピストン後退限を外部から簡
単に調節できる。

尚、図中65,66,67はストッパ26,34,38に設けたＯリング
である。

第１シリンダ18、第２シリンダ19及び第３シリンダ22か
らなるシリンダ装置17はシリンダ切換装置45によつて制
御する。

第１図に示すシリンダ切換装置45は、油圧モータ44の両
給排ポートに接続するシャットル弁47に通路48で接続す
る２位置４ポートの第２パイロット切換弁51、この切換
弁に通路50で接続する２位置４ポートの第１パイロット
切換弁49、両パイロット切換弁49,51のパイロット室58,
59に同じパイロット指令圧を導く１本のパイロット管路
60及びパイロット指令圧調節手段（図示せず）を備え、
第１パイロット切換弁49は通路52,53により、第１シリ
ンダ18におけるピストン24とストッパ26との間の液室54
と第３シリンダ22におけるピストン37とストッパ38との
間の液室55に接続し、第２パイロット切換弁51は通路56
により第２シリンダ19におけるピストン３とストッパ34
との間の液室57に接続する。そして、第１のパイロット
切換弁49の設定ばね61と第２のパイロット切換弁51の設
定ばね62のセット荷重を違えておく。本実施例ではばね
61は30kgに、ばね62は15kgに設定している。

従つて、パイロット指令圧調節手段によつて設定された
パイロット指令圧Piがばね61,62の設定圧力より小さい
とき、例えば零では両パイロット切換弁49,51は位置Ａ
に、ばね62の設定圧力より大でばね61の設定出力より小
さいときパイロット切換弁49は位置Ａ、パイロット切換
弁51は位置Ｂに、ばね61,62の設定圧力より大きいとき
パイロット切換弁49,51は位置Ｂに切換わる。

いま、パイロット切換弁49,51が共に位置Ａに切換わる
と、シャットル弁47からの圧液は通路48、第２パイロッ
ト切換弁51、通路56を経て第２シリンダ19の液室57に流
入し、第１シリンダ18の液室54及び第３シリンダ22の液
室55は通路52,53、第１パイロット切換弁49、通路50、
第２パイロット切換弁51を経てタンク64に連通する。こ
れにより、第２シリンダ19のピストン32は第１シリンダ
18のばね25に抗してピストン24がストッパ26、ロッド27
を介し調節ねじ28に当接するまで斜板８を時計方向に回
転するので、斜板８は最大傾転位置をとり、油圧モータ
は大トルク低速回転となる。

第１パイロット弁49が位置Ａに、第２パイロット切換弁
51が位置Ｂに切換わると、シャットル弁47からの圧液は
パイロット切換弁51、通路50、パイロット切換弁49、通
路52,53を通つて第１シリンダ18の液室54と第３シリン
ダ22の液室55に分流し、第２シリンダ19の液室57は通路
56、第２パイロット切換弁51を経てタンク64に連通す
る。これにより、シリンダ径が第１シリンダ18より大き
い第３シリンダ22のピストン37がシム４に当接するまで
前進し、他方、第１シリンダ18のピストン24は第２シリ
ンダ19のばね33に抗してピストン32がストッパ34を介し
前進限に位置するピストン37に当接するまで斜板８を反
時計方向に回転する。このため、斜板８は中間傾転位置
をとり、油圧モータは中速回転となる。

パイロット切換弁49,51が共に位置Ｂに切換わると、シ
ャットル弁47からの圧液はパイロット切換弁51、通路5
0、パイロット切換弁49、通路52を通つて第１シリンダ1
8の液室54に流入し、第２シリンダ19の液室57と第３シ
リンダ22の液室55はそれぞれパイロット切換弁につなが
るタンク64に連通する。これにより、第１シリンダ18の
ピストン24は第２シリンダ19のばね33に抗してピストン
32がストッパ34、ピストン37、ストッパ38を介して調節
ねじ39に当接するまで斜板８を反時計方向に回転する。
このため、斜板８は最小傾転位置をとり、油圧モータは
小トルク高速回転となる。

第２図に示す３位置５ポートパイロット切換弁46（以下
単にパイロット切換弁46という）は、油圧モータ44の両
給排ポートに接続するシャットル弁47に通路48で接続
し、第１シリンダ18の液室54、第３シリンダ22の液室5
5、第２シリンダ19の液室57に通路52,53,56で接続し、
パイロット室63は１本のパイロット管路でパイロット指
令圧調節手段（図示せず）に接続している。そして、パ
イロット指令圧調節手段によつて設定されたパイロット
指令圧Piがばね70の初期セット圧力より小さいとき位置
Ａに切換わり、初期セット圧力より大でばね70の設定圧
力以下では位置Ｂに切換わり、設定圧力を越えれば位置
Ｃに切換わるようにしている。尚、ばね70を第１ばね
と、初期セット圧力が第１ばね設定圧力より大きい第２
ばねの直列配置とし、パイロット指令圧Piが第１ばねの
設定圧力以下では位置Ａに、第１ばねの設定圧力を越え
第２ばねの設定圧力以下では位置Ｂに、第２ばねの設定
圧力を越えれば位置Ｃに切換わるようにしてもよい。

いま、パイロット切換弁46が位置Ａに切換わると、シャ
ットル弁47からの圧液は通路48,56を経て第２シリンダ1
9の液室57に流入し、第１シリンダ18の液室54及び第３
シリンダ22の液室55はいずれもタンク64に連通するた
め、第１図の実施例と同様、斜板８は最大傾転位置をと
る。パイロット切換弁46が位置Ｂに切換わると、シャッ
トル弁47からの圧液は第１シリンダ18の液室54と第３シ
リンダ22の液室55に分流し、第２シリンダ19の液室57は
タンク64に連通するため、第１図の実施例と同様、斜板
８は中間傾転位置をとる。パイロット切換弁46が位置Ｃ
に切換わると、シャットル弁47からの圧液は第１シリン
ダ18の液室54に流入し、第２シリンダ19の液室57と第３
シリンダ22の液室55はタンク64に連通するため、第１図
の実施例と同様、斜板８は最小傾転位置をとる。

尚、第２シリンダ19と第３シリンダ22は同一軸線上にな
くてもよい。又、第２シリンダ19と第３シリンダ22との
間に適宜の中継手段を介装してもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本発明によれば、斜板の両端に連結
する第１シリンダ、第２シリンダ及び第２シリンダ背後
の第３シリンダを制御して斜板傾転角度を大中小３位置
に選択的にセットするシリンダ切換装置は、設定圧力が
異なる２つのパイロット切換弁（又は１つの３位置５ポ
ートパイロット切換弁）を切換えるパイロット指令圧を
変えることによつて、パイロット管路を１本としたの
で、液圧モータの変速装置のコンパクト化、コスト低減
に役立つ。

また、３段階のモータ速度を得るために斜板に傾き角度
を違えた４面の斜面部を高精度に加工しなければならな
かつた従来装置に比べ、製作し易いというメリットがあ
る。

さらに、本案装置は、液圧モータの高低２速の調節は第
１シリンダおよび第３シリンダの背後に設けたピストン
後退限調節機構によつて行い、中間速度の調節は第３シ
リンダに介装するシムの厚みを変えることによつて行う
ので、本案装置を用いた車両の左右の走行用モータ間で
回転差が生じたとしても、簡単に解消することができ、
車両の曲進を回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本考案の実施例の縦断面図
と一部油圧回路図、第３図は従来装置の一部切欠き縦断
面図、第４図は同斜板の作動説明図である。 １……回転軸、２……ケーシング、５……シリンダブロ
ック、６……プランジャ、８……斜板、９……シュー、
12……弁板、17……シリンダ装置、18……第１シリン
ダ、19……第２シリンダ、22……第３シリンダ、41……
シム、45……シリンダ切換装置、46……３位置５ポート
パイロット切換弁、49,51……パイロット切換弁、58,5
9,63……パイロット室、60……パイロット管路、68,69
……ピストン後退限調節機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−155303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−208606（ＪＰ，Ａ) 特公 昭36−13554（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭51−3401（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭43−11656（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング（２）に取付けられた回転軸
   （１）と、回転軸（１）に連結されたシリンダブロック
   （５）と、シリンダブロック（５）に挿入され先端にシ
   ュー（９）を取付けた多数のプランジャ（６）と、ケー
   シング（２）に傾転可能に配設され前記シュー（９）が
   摺動自在に当接する斜板（８）と、シリンダブロック
   （５）に隣接するようにケーシング（２）に装着された
   弁板（12）を含む可変容量形液圧モータにおいて、斜板
   （８）の両端に連結され互に逆方向に作動して斜板
   （８）を傾転する第１シリンダ（18）と第２シリンダ
   （19）及びシリンダ径が第１シリンダ（18）よりも大径
   で第２シリンダ（19）の背後に当接する第３シリンダ
   （22）からなるシリンダ装置（17）と、斜板傾転角度
   を、第２シリンダ（19）の伸張と第１シリンダ（18）の
   短縮で最大位置に、第１シリンダ（18）の伸張と第２シ
   リンダ（19）、第３シリンダ（22）の短縮で最小位置
   に、第１シリンダ（18）、第３シリンダ（22）の伸張と
   第２シリンダ（19）の短縮で中間位置にセットするため
   のシリンダ切換装置（45）を備え、このシリンダ切換装
   置（45）は、設定圧力が異なる２つのパイロット切換弁
   （49），（51）と、両パイロット切換弁のパイロット室
   （58），（59）に同じパイロット指令圧を導く１本のパ
   イロット管路（60）と、パイロット指令圧調節手段で構
   成したことを特徴とする液圧モータの変速装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の液圧モータの変速装置にお
   いて、シリンダ切換装置（45）を、１つの３位置５ポー
   トパイロット切換弁（46）と、そのパイロット室（63）
   に接続する１本のパイロット管路と、パイロット指令圧
   調節手段で構成した液圧モータの変速装置。
3. 【請求項３】第１シリンダ（18）と第３シリンダ（22）
   の背後にそれぞれピストン後退限調節機構（68），（6
   9）を設け、さらに第３シリンダ（22）にピストン前進
   限を規定するシム（41）を設けた請求項１または２記載
   の液圧モータの変速装置。