JPH0754765A - 液圧式機械の切換弁機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】シリンダブロックが回転しない形式の油圧ピス
トンポンプ及びモータの吸入吐出を切換える環状切換弁
と駆動ロッドとの接触を常に法線方向で行い，接触面積
を拡大し弁駆動ロッド部の磨耗に対する耐久性の改善を
はかる。 【構成】ピストン７の前進及び後退に同調して各シリン
ダ５を切換える偏芯軸２３で駆動する揺動型環状切換弁
２０の駆動機構において，液密摺動自在の駆動ロッド貫
通ブロック２２部分に駆動ロッド２１を挿入する傾斜自
在の球面軸受部を設けるか又は駆動ロッド自身に球面状
の傾斜自在のシール部を設けることにより，駆動ロッド
２１は駆動カム２４面及び環状切換弁２０と常に法線方
向で接触を維持させ接触軸受面積の増加を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野）本考案は液圧式変速装置，特に，
液圧式ポンプ，モータ，液圧式無段変速装置に関する。 （従来の技術及びその問題点）その要旨とするところ
は，固定又は回転軸に接続されたシリンダブロックと，
上記のシリンダブロックに設けられた複数のシリンダに
それぞれ液密摺動自在に挿入され往復動する複数のピス
トンを有し吐出吸入を行わせる往復動液圧機械におい
て，シリンダブロック終端側に配置された吸入及び吐出
を行うためポートが配置された平板とそれに平行した他
の平板の間に液密摺動自在に配置され偏芯揺動運動を行
うことにより前記ポートを環状弁の外周室と内周室に切
換える環状揺動切換弁はこの切換弁の外側面又は内側面
には円周方向に沿い所定の間隔を隔てて等長の複数の駆
動ロッドが衝接し円環状の駆動ロッド貫通ブロックの外
側又は内側壁部に穴明けされて放射状に伸びる穴内を液
密摺動自在に貫通してその外端は偏芯した回転軸に設け
られた偏芯カムリング又は固定された部分に設けられた
偏芯カムリングと衝接し偏芯した回転軸の回転又は前記
シリンダブロックの回転により前記切換弁に揺動運動を
行わせる偏芯駆動ロッドを有する液圧式機械において前
記切換弁駆動ロッドは一端を切換弁内周又は外周に摺接
させ他端を偏芯カムに摺接させ切換のための偏芯揺動運
動を行わせる機械的位置伝達を行う。しかしながらこの
駆動ロッドを収納している円環状の駆動ロッド貫通ブロ
ックは環状弁側に一端が露出しているためこの切換弁で
限界される内側室又は外側室中で該当する室の高圧液圧
を受け他端が衝接する偏芯カム面に好ましくない推力を
受けることになるが、これら駆動ロッドは駆動ロッド貫
通ブロック穴を液密摺動自在に往復運動するがその駆動
ロッドの中心線方向は偏芯カムリングの中心方向ではな
くシリンダブロックの中心点を向いておりこのためカム
リングとの接触は傾斜した点接触とならざるを得ずま
た，偏芯しているために生じる滑り運動のため衝接面で
摩耗，焼付を生じる恐れがある。 （問題を解決するための手段）本発明はこの問題点に対
処するために考案されたものであり，その要旨とすると
ころは上記の駆動ロッドの中心線の方向を前記駆動ロッ
ド貫通ブロックの摺動穴の中心線方向から傾斜させ偏芯
カムリングの中心点と一致させるために液密摺動可能な
球面状の軸受又は駆動ロッドの中央部を液密摺動可能な
球面とし傾斜可能な構造を導入し駆動ロッド貫通ブロッ
クでの液密機能を維持させかつ傾斜自在の構造とするこ
とにより駆動ロッドの中心線は環状切換弁との接触中心
からの垂線と一致し環状切換弁自身の中心点に向かう線
と一致させることにより、この駆動ロッドと摺接する前
記環状切換弁の内周又は外周と偏芯カムリング面との接
触を従来方式の点接触から面接触又は線接触に変えるこ
とにより面圧を低下させ前記の焼付、磨耗問題の解決を
図る。 （作 用）前記の液密摺動自在を維持し傾斜可能な構造
の採用により駆動ロッドと偏芯カムリング面は円筒面又
は球面部に面で接触するため面圧は大幅な低下が可能と
なる、また環状切換弁との接触もロッド先端を円筒面又
は球面にすることにより点接触から面接触又は線接触と
なるためこの部分も大幅な面圧低下が可能となり焼付磨
耗問題を解決可能となる。 （実施例）第１図に環状切換弁駆動機構を有するピスト
ン型液圧機械の構造を示し、第２図に従来方式の環状切
換弁機構を、本考案の環状切換弁駆動部の実施例が第３
図，第４図、第５図、第６図に示されている。第１図に
おいて回転軸１は斜板２と一体化され軸受１２及び１３
で支持されている，シリンダブロック３及びバルブブロ
ック４はピン等を介してケーシングと一体に固定されて
いる。シリンダブロック３にはその軸芯を中心とする円
上に円周方向に沿って所定の間隔を隔てて複数のシリン
ダ５がシリンダブロック３の外端面からその軸芯方向に
伸びている。これらシリンダ５内にはそれぞれピストン
７が液密摺動自在に挿入され，これらピストン７の球面
外端はそれぞれスリッパパッド８にみそ摺運動可能に抱
持されている。これらスリッパパッド８はリテナー９に
よって保持されその摺動面は斜板２の傾斜面に摺接せし
められている。バルブブロック４のシリンダブロック３
で形成する平行平面には環状切換弁２０が配置されてい
る。シリンダブロック３側の平面には放射方向中央部に
はシリンダポート６のまゆ形開口があり，この環状切換
弁２０の放射方向外端部は円周方向に沿い所定の間隔を
隔ててバルブブロック４に設けられた液体通路３１を介
して第１の外部ポート３３と連結している，放射方向内
端部は円周方向に沿い所定の間隔を隔ててバルブブロッ
ク５に穴明けされた第２の液体流路３２を介して第２の
外部ポート３４と連絡している。この環状切換弁摺動部
には各シリンダ５に連なるシリンダポート６の長円形の
開口が配列されているピッチ円と略同じ径を有しこれら
長円形の開口の放射方向の寸法より略同じ肉厚を具えた
円環状切換弁２０の内側面には円周方向に沿い所定の間
隔を隔てて等長の複数の駆動ロッド２１の外側が衝接
し，これら駆動ロッド２１はバルブブロック４に配置さ
れた駆動ロッド貫通ブロック２２に穴明けされて放射状
に伸びる穴内を液密摺動自在に貫通してその内端は回転
軸の一端に設けられた偏芯軸２３の外面に設けられた偏
芯カム２４の外周に駆動ロッド２１先端部が衝接してい
る。この偏芯カム２４は軸芯から斜板２の傾斜面の中立
線の方向に沿い△だけ偏芯して回転軸の後部に接続され
た偏芯軸２３の外周に挿入され，常にこの状態を保ち回
転に同期して偏芯運動可能で液密摺動自在に装着された
環状切換弁２０によってシリンダーポート６は外側室と
内側室に仕切られている。そして，バルブブッロク４と
シリンダブロック３とは円周方向に所定の間隔を隔てて
軸方向に伸びる複数のボルト等によりお互いに接合され
ている。しかして，回転軸１を回転駆動すると，ピスト
ン７の球面外端はそれぞれスリッパパッド８を介し斜板
２の傾斜面に摺接せしめられているためピストン７は軸
方向に往復動する。これと同時に回転軸１の後部に接続
された偏芯軸２３上の偏芯カム２４に衝接した複数の駆
動ロッド２１の先端が偏芯カム２４のカム面上を摺接し
て，駆動ロッド２１は放射上方向に往復動するので，環
状切換弁２０がシリンダーポート配列部を偏芯揺動運動
して前進行程中のピストン７が挿入されたシリンダ５に
連通するシリンダポート６の長円形の開口と後退行程中
ピストン７が挿入されたシリンダ５に連通するシリンダ
ポート６の長円形の開口を切換ることにより各々外側室
ないし内側室に開口させる。これらの切換弁により限界
された外側室及び内側室は各々外部ポート３３，第２の
外部ポート３４に接続されている。 しかして，ピスト
ン７の後退行程に接続された第１又は第２の外部ポート
３３又は３４より液体を吸入し，ピストン７の前進行程
に接続されている第１又は第２の外部ポート３３または
３４より液体を吐出する液圧ポンプ又はモータの機能を
行うことになる。第２図には従来から使用されている方
式を示し駆動ロッドは駆動ロッド貫通ブロック２２の摺
動穴に沿いその先端は回転軸１の中心を向き異なった中
心にある偏芯カム２４の接触面とは点接触状態にある。
第３図、第４図に本発明の１例である球面軸受方式を示
す。駆動ロッド貫通ブロック２２内に中心部が液密摺動
可能な穴を有する球面軸受２６が揺動傾斜可能に配置さ
れその中心部穴に駆動ロッド２５が挿入され一端を環状
切換弁２０の内周他端に他端を偏芯カム２４の面上に摺
接しその中心線は偏芯軸受２３の中心点ＸＡを通過する
線上にある。 またこの球面軸受２６はその位置を押し
金具２９により回転傾斜自在の状態で位置決めされ、偏
芯カム２４との接触面は油穴４１を経由し駆動ロッド貫
通ブロック２２の外周室の液圧を導入し偏芯カム接触部
４２との間に潤滑を行いこの部分の面圧低減とともに磨
耗を防止している。第５図、第６図に他の実施例である
球面駆動ロッド方式を示す。駆動ロッド貫通ブロック２
２内に中央部に液密摺動可能な球面を持った駆動ロッド
２７が挿入され一端を環状切換弁２０の内周他端に他端
を偏芯カム２４の面上に摺接しその中心線は偏芯軸受２
３の中心点ＸＡを通過する線上にある。 またこの駆動
ロッド２７は球面部分は回転傾斜自在の状態で偏芯カム
２４との接触面は油穴４３を経由し駆動ロッド貫通ブロ
ック２２の外周室の液圧を導入し偏芯カム接触部４４と
の間に潤滑を行いこの部分の面圧低減とともに磨耗を防
止している。 （考案の効果）本考案により駆動ロッド端は一端を環状
切換弁円筒部に密着又は線接触し他端は偏芯カム円筒面
又は球面と面接触するため各接触摺動部の面圧が著しく
減少しこの部分の摩耗，焼付等の問題を解決する。

【図面の簡単な説明】 第１図に実施例の全体構造を示し、第２図に従来方式の
環状切換弁部を示し、第３図に球面軸受方式の環状切換
弁部の実施例を、第４図に球面軸受方式の部分図を、第
５図に球面駆動ロッド方式の環状切換弁部の実施例を、
第６図に球面駆動ロッド方式の部分図を示す。 回転軸・１， 斜板・２，シリンダブロック・３，バル
ブブッロク・４， シリンダ・５， シリンダポート・
６， ピストン・７， スリッパパッド・８，リテーナ
・９， ケーシング・１０，１１，軸受関係・１２，１
３， 環状切換弁・２０， 駆動ロッド・２１， 駆動
ロッド貫通ブロック２２， 偏芯軸・２３， 偏芯カム
・２４， 球面軸受方式駆動ロッド・２５， 球面軸受
・２６，球面駆動ロッド方式駆動ロッド・２７押し金具
・２９，第１の液体通路・３１， 第２の液体通路・３
２，第１の外部接続ポート・３３，第２の外部接続ポー
ト・３４， 球面軸受方式駆動ロッド油穴・４１， 球
面軸受方式摺動部・４２，球面駆動ロッド方式駆動ロッ
ド油穴・４３， 球面駆動ロッド方式駆動ロッド摺動部
・４４，

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）多数のピストンを有するピストン型往復動液圧機
   械において平行した２枚の平板の間に液密摺動自在に配
   置され一方のシリンダーブロックの終端側の平面に設け
   られた多数のシリンダポートを吸入及び吐出方向に切換
   えるための環状切換弁の円周方向に沿い所定の間隔を隔
   てて等長の複数の駆動ロッドが衝接し環状切換弁の外側
   又は内側壁部に穴明けされて放射状に伸びる穴内を液密
   摺動自在に貫通してその外端は偏芯した相対回転可能な
   偏芯カムリングと衝接し前記切換弁に揺動運動を行わせ
   る偏芯駆動機構とにおいて、前記液密摺動自在の摺動部
   に配置した傾斜自在の球面機構を持ち液密摺動を維持し
   その駆動ロッドの中心線の方向が常に前記環状切換弁の
   中心点方向に配置される複数の駆動ロッドを有すること
   を特徴とする偏芯揺動環状切換弁駆動機構。