JPH10196517A - 斜板式流体ポンプ・モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摺接面に対し潤滑用油を供給することで斜
板36を円滑に傾転させる。 【解決手段】 斜板36が傾転手段64により支点部材45
を結ぶ傾転直線を中心として第１、第２傾転位置Ｆ、Ｇ
の間を繰り返し傾転すると、摺接面（摺接部46および摺
接凹み48の表面）における潤滑が不足する場合がある。
このため、斜板36に設けた小径の潤滑通路70を通じて収
納室内に滞留しているドレン油を潤滑用として摺接部46
と摺接凹み48との間に導くようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数位置を傾転
することができる斜板を備えた斜板式流体ポンプ・モー
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の斜板式流体ポンプ・モータとして
は、例えば特開昭６３ー１７０５６８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
ングと、ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、
ケーシング内に収納されるとともに、回転軸に一体回転
できるよう連結されたシリンダブロックと、シリンダブ
ロックの一端面に形成された複数の軸方向に延びるシリ
ンダ穴にそれぞれ摺動可能に挿入されたプランジャと、
ケーシングの一端内面に支持されシリンダブロックに近
接する他側部に半球状の摺接部を有する２個の支点部材
と、シリンダブロックの一端面とケーシングの一端内面
との間に配置されるとともに、一端面に前記支点部材の
摺接部が摺接可能に挿入された半球状の摺接凹みを有す
る斜板と、該斜板を支点部材を結ぶ傾転直線を中心とし
て２つの傾転位置の間で傾転させる傾転手段と、前記プ
ランジャの一端にそれぞれ連結され、斜板の他端に位置
する傾斜面に摺接する複数のシューとを備え、前記傾転
手段により斜板を２つ傾転位置の間で傾転させることに
より、前記プランジャのストロークを２種類に変更する
ようにしたものである。

【０００３】

【発明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ポンプ・モータにあっては、斜板
が２つの傾転位置の間を傾転するときには、前記摺接部
および摺接凹みの表面が摺接面となるが、これら摺接面
（摺接部および摺接凹みの表面）同士はプランジャから
の流体押圧力によって互いに強力に押し付けられている
ため、摺接凹みの開口部からこれらの間への潤滑用油の
侵入が制限され、この結果、潤滑不足となって斜板の傾
転動作に円滑さを欠いたり、場合によっては焼き付いて
傾転動作が阻害されることがあるという問題点がある。

【０００４】この発明は、摺接面に対し潤滑用油を供給
することで斜板を円滑に傾転させるようにした斜板式流
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
シングと、ケーシングに回転可能に支持された回転軸
と、ケーシング内に収納されるとともに、回転軸に一体
回転できるよう連結されたシリンダブロックと、シリン
ダブロックの一端面に形成された複数の軸方向に延びる
シリンダ穴にそれぞれ摺動可能に挿入されたプランジャ
と、ケーシングの一端内面に支持されシリンダブロック
に近接する他側部に半球状の摺接部を有する２個の支点
部材と、シリンダブロックの一端面とケーシングの一端
内面との間に配置されるとともに、一端面に前記支点部
材の摺接部が摺接可能に挿入された半球状の摺接凹みを
有する斜板と、該斜板を支点部材を結ぶ傾転直線を中心
として複数の傾転位置の間で傾転させる傾転手段と、前
記プランジャの一端にそれぞれ連結され、斜板の他端に
位置する傾斜面に摺接する複数のシューとを備え、前記
傾転手段により斜板を複数の傾転位置の間で傾転させる
ことにより、前記プランジャのストロークを複数種類に
変更するようにした斜板式流体ポンプ・モータにおい
て、前記斜板内に一端が斜板の外表面に開口し、他端が
摺接凹みに開口する潤滑通路を形成し、該潤滑通路を通
じてケーシング内に滞留しているドレン油を潤滑用とし
て摺接部と摺接凹みとの間に導くことにより達成するこ
とができる。

【０００６】前述した斜板は傾転手段により支点部材を
結ぶ傾転直線を中心として複数の傾転位置の間を繰り返
し傾転するが、このような傾転時、支点部材の摺接部お
よび摺接凹みの表面が摺接面となる。ここで、摺接凹み
の開口部から摺接面（摺接部および摺接凹みの表面）へ
の潤滑用油の侵入は、前述のようにプランジャからの流
体押圧力によって制限されているため、摺接面での潤滑
が不足する場合がある。このため、この発明では、前述
のように一端が斜板の外表面に、他端が摺接凹みに開口
する潤滑通路を斜板内に設け、該潤滑通路を通じてケー
シング内に滞留しているドレン油を潤滑用として摺接部
と摺接凹みとの間に導くようにしているため、前記摺接
面の潤滑が確実に行われ、斜板の傾転動作が円滑とな
る。

【０００７】また、摺接凹みの開口部から最も離れた部
位、即ち摺接凹みの最深部近傍は前記開口部からの潤滑
用油が届きにくいため、潤滑が最も不足するが、請求項
２に記載のように構成すれば、該部位の潤滑を効果的に
行うことができる。さらに、請求項３に記載のように構
成すれば、切削による孔あけ加工を少なくすることがで
き、製作が簡単かつ安価となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施形態を
図面に基づいて説明する。図１において、11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11は、内部に収納室12が形成されたケース本体
13と、このケース本体13の他端に固定され前記収納室12
の他端開口を閉止して密閉空間とする側板14と、収納室
12の底面、即ちケース本体13の一端内面に固定されたリ
ング状のプレート15とを有し、これらケース本体13、側
板14およびプレート15は全体としてケーシング16を構成
する。18は他側部が前記収納室12内に挿入された回転軸
であり、この回転軸18は一対の軸受19、20を介してケー
シング16、詳しくは側板14、ケース本体13に回転可能に
支持されている。そして、この回転軸18の一端部はケー
ス本体13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。

【０００９】24は収納室12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24内には前
記回転軸18の他端部が挿入されてスプラインにより連結
されており、この結果、該シリンダブロック24は回転軸
18と一体的に回転することができる。このシリンダブロ
ック24の一端面には軸方向に延びる複数のシリンダ穴25
が形成され、これらのシリンダ穴25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25内にはプラン
ジャ26がそれぞれ摺動可能に挿入され、各プランジャ26
の先端、即ち一端には球関節継手27を介してシュー28が
それぞれ連結されている。30はシリンダブロック24と側
板14との間に介装されるとともに、側板14に固定された
タイミングプレートであり、このタイミングプレート30
には周方向に離れた２個の弧状孔31が形成され、これら
弧状孔31には前記シリンダ穴25がシリンダブロック24の
回転により次々と接続される。32、33は側板14に形成さ
れた給排通路であり、給排通路32は一方の弧状孔31に、
給排通路33は他方の弧状孔31に連通している。また、こ
れら給排通路32、33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。

【００１０】図１、２、３、４において、36はケーシン
グ16の収納室12内に収納され、シリンダブロック24の一
端面とケーシング16の一端内面、詳しくはプレート15の
他端面との間に位置する略リング状の斜板であり、この
斜板36を前記回転軸18が貫通している。前記斜板36はシ
リンダブロック24に対向する他端に傾斜面37を有し、こ
の傾斜面37には前記シュー28が摺接している。ここで、
前記傾斜面37は回転軸18の回転軸線に対する垂直面に対
して傾斜しており、この結果、斜板36は略中央を境界と
して上側に位置する厚肉部38と下側に位置する薄肉部39
とに区分することができる。また、プレート15に対向す
る斜板36の背面（前記傾斜面37と反対側の一端面）40
は、回転軸18の回転軸線に対する垂直面とほぼ平行で、
厚肉部38側に位置する第１平坦部41と、この第１平坦部
41に対して小さな所定角度Ａで傾斜し薄肉部39側に位置
する第２平坦部42と、の２つの平坦部から構成され、こ
れら第１、第２平坦部41、42の境界は斜板36の中心から
厚肉部38側に所定距離だけ離れている。

【００１１】45は２個の支点部材であり、これら支点部
材45はシリンダブロック24に近接する他側部に半球状の
摺接部46を、一側部に小径の円柱状をした軸部47を有す
る。一方、前記第１、第２平坦部41、42の境界上で斜板
36の背面（一端面）40には前記摺接部46と曲率半径が同
径である半球状をした２個の摺接凹み48が形成され、こ
れらの摺接凹み48は前記境界の延在方向に所定距離離れ
て配置されている。そして、これら摺接凹み48には前記
支点部材45の摺接部46が球面接触した状態でそれぞれ挿
入されている。また、これら摺接凹み48に対向する位置
のプレート15の他端面には円柱状の遊嵌穴49がそれぞれ
形成され、これらの遊嵌穴49には前記支点部材45の軸部
47が遊嵌されている。この結果、支点部材45はケーシン
グ16の一端内面、詳しくはプレート15の他端面に支持さ
れていることになり、これら２個の支点部材45、ここで
は支点部材45の摺接部46の曲率中心を結ぶ直線（傾転直
線）が前記斜板36の傾転中心線となる。そして、前記斜
板36は、この傾転直線を中心として、第２平坦部42とプ
レート15の他端面とが面接触している第１傾転位置Ｆ
と、第１平坦部41とプレート15の他端面とが面接触して
いる第２傾転位置Ｇとの２つの傾転位置Ｆ、Ｇの間を傾
転することになるが、このとき、これら支点部材45の摺
接部46と摺接凹み48とが摺接する。

【００１２】53は回転軸18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53
はシリンダブロック24と斜板36との間に配置されるとと
もに、全てのシュー28に係合している。54はシリンダブ
ロック24とリテーナプレート53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54のリテーナプ
レート53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54の外表面は前
記リテーナプレート53の内周に球面接触し、また、この
スラストボール54は前記回転軸18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。55はシリンダブロッ
ク24とスラストボール54との間に介装されたスプリング
であり、このスプリング55はスラストボール54、リテー
ナプレート53を介してシュー28を斜板36の傾斜面37に押
し付け、該シュー28が傾斜面37から浮き上がるのを防止
している。

【００１３】斜板36の第２平坦部42に対向するケーシン
グ16、詳しくはケース本体13およびプレート15の内部に
はシリンダ孔60が形成され、このシリンダ孔60内には押
圧ピストン61が摺動可能に挿入されている。63はケーシ
ング16内に形成された流体通路であり、この流体通路63
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60に接続されている。そして、この流体通路
63を通じて高圧流体がシリンダ孔60に供給されると、押
圧ピストン61は斜板36の第２平坦部42を押圧して斜板36
を前記傾転直線を中心として第１傾転位置Ｆから第２傾
転位置Ｇまで傾転させ、一方、シリンダ孔60への高圧流
体の供給が停止すると、傾転直線が斜板36の中心から厚
肉部38側にオフセットしているので、プランジャ26から
の押圧力によって斜板36は第２傾転位置Ｇから第１傾転
位置Ｆまで傾転する。これにより、前記シリンダブロッ
ク24内のプランジャ26のストロークが２段階に変更さ
れ、シリンダブロック24、回転軸18の回転速度が２段階
に変化する。前述したシリンダ孔60、押圧ピストン61、
流体通路63は全体として、斜板36を支点部材45を結ぶ傾
転直線を中心として２つの傾転位置Ｆ、Ｇの間で傾転さ
せる傾転手段64を構成する。

【００１４】68は前記斜板36、詳しくは厚肉部38内に形
成され摺接凹み48と同数で上下方向に延びる小径のスト
レート孔であり、これらのストレート孔68は第１、第２
平坦面41、42の境界に対して直交するとともに、一端が
斜板36、詳しくは厚肉部38の外周面に開口している。69
は斜板36内に形成され前記ストレート孔68と同数で回転
軸18に平行に延びる小径の細孔であり、これらの細孔69
は摺接凹み48を形成する際の下孔で、その他端が摺接凹
み48の最深部に開口している。そして、前記ストレート
孔68の他端と細孔69の一端とは直交しながら互いに連通
しており、これにより、摺接凹み48と収納室12とはこれ
らストレート孔68、細孔69を介して連通することにな
る。前述したストレート孔68、細孔69は全体として、斜
板36内に形成され、一端が斜板36の外表面に開口し、他
端が摺接凹み48に開口する潤滑通路70を構成し、該潤滑
通路70を通じてケーシング16、詳しくは収納室12内に滞
留しているドレン油が潤滑用として支点部材45の摺接部
46と摺接凹み48との間に導かれる。

【００１５】次に、この発明の第１実施形態の作用につ
いて説明する。給排通路32から高圧流体が一方の弧状孔
31を通じてシリンダブロック24のシリンダ穴25に供給さ
れると、該シリンダ穴25内のプランジャ26は斜板36に向
かって突出し傾斜面37を押圧するが、このとき、プラン
ジャ26の先端はシュー28を介して傾斜面37に係合してい
るので、前記押圧力の分力がプランジャ26に作用し、こ
れにより、プランジャ26、シュー28は傾斜面37上を厚肉
部38側から薄肉部39側に向かって摺動し、これらプラン
ジャ26、シリンダブロック24、回転軸18が一体的に回転
する。このシリンダブロック24の回転により、他方の弧
状孔31に連通しているシリンダ穴25内のプランジャ26
は、斜板36の傾斜面37にシュー28を介して係合しながら
薄肉部39側から厚肉部38側に向かって移動するため、該
傾斜面37によってシリンダ穴25内に徐々に押し込まれ、
該シリンダ穴25内の流体を押出し他方の弧状孔31、給排
通路33を通じて排出する。

【００１６】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11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63を通じてのシリ
ンダ孔60への高圧流体の供給は停止されており、押圧ピ
ストン61による斜板36の押圧はない。このとき、前述の
ように傾転直線は斜板36の中心から厚肉部38側にオフセ
ットしているので、斜板36はプランジャ26からの押圧力
によって第１傾転位置Ｆまで傾転している。このため、
シリンダブロック24内のプランジャ26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24、回転軸18の回転速度
は低速となる。

【００１７】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63を通じてシリンダ孔60へ高圧流体を供給し、押圧ピ
ストン61によって斜板36の薄肉部39をシリンダブロック
24に向かって押圧する。これにより、斜板36は支点部材
45を結ぶ傾転直線を中心として、第１傾転位置Ｆから２
傾転位置Ｇまで傾転する。これにより、シリンダブロッ
ク24内のプランジャ26のストロークが短くなり、シリン
ダブロック24、回転軸18が高速で回転するようになる。

【００１８】このようにして斜板36は傾転手段64により
支点部材45を結ぶ傾転直線を中心として第１、第２傾転
位置Ｆ、Ｇの間を繰り返し傾転するが、このような傾転
時には支点部材45の摺接部46と斜板36の摺接凹み48との
表面が摺接面となる。ここで、摺接凹み48の開口部から
摺接面（摺接部46および摺接凹み48の表面）への潤滑用
油の侵入は、前述のようなプランジャ26による流体押圧
力によって制限されているため、摺接面での潤滑が不足
する場合がある。このため、この実施形態では、前述の
ように一端が斜板36の外表面に、他端が摺接凹み48に開
口する小径の潤滑通路70を設け、該潤滑通路70を通じて
ケーシング16の収納室12内に滞留しているドレン油を潤
滑用として摺接部46と摺接凹み48との間に導くようにし
ており、この結果、前記摺接面の潤滑が確実に行われ、
斜板36の傾転動作が円滑となる。ここで、摺接凹み48の
開口部から最も離れた部位、即ち摺接凹み48の最深部近
傍は前記開口部からの潤滑用油が届きにくいため、潤滑
が最も不足するが、この実施形態では、潤滑通路70の他
端を摺接凹み48の最深部近傍に開口させるようにしてい
るので、該部位の潤滑を効果的に行うことができる。

【００１９】図５、６はこの発明の第２実施形態を示す
図である。この実施形態においては、斜板75を鋳造で成
形するとともに、潤滑通路76を鋳抜きによって形成した
２個の凹部77と、これら凹部77と摺接凹み48とを連通す
る前述と同様の細孔69とから構成している。ここで、前
記凹部77は斜板75の厚肉部38を略三角板状にえぐり取る
ことで形成しており、斜板75の外周面から前記摺接凹み
48の近傍まで延びるている。そして、このように潤滑通
路76の大部分を鋳造によって形成するようにすれば、切
削による孔あけ加工を少なくすることができ、製作が簡
単かつ安価となる。

【００２０】なお、前述の実施形態においては、支点部
材45を摺接部46と軸部47とからなる一体物としたが、こ
の発明においては、支点部材を球体としてもよく、ある
いは、半球状の本体（摺接部46に相当）と、この本体に
挿入された支点軸（軸部47に相当）とから構成してもよ
い。また、前記実施形態においては、斜板36の背面40を
所定の角度Ａで交差する２つの平坦部41、42から構成
し、この背面40に対向するケーシング16の一端内面（プ
レート15の他端面）を１つの平坦面から構成したが、こ
の発明においては、斜板36の背面40を１つの平坦面から
構成し、ケーシング16の一端内面を所定の角度Ａで交差
する２つの平坦部から構成するようにしてもよい。さら
に、この発明においては、前記第１、第２傾転位置Ｆ、
Ｇの中間近傍に第３傾転位置を設け、斜板36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26のストロークを３段階に変更すること
ができる。また、前述の実施形態においては、この発明
を流体モータ21に適用したが、この発明は流体ポンプに
適用してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、摺接面に対し潤滑用油を供給することで斜板を円滑
に傾転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示す正面断面図であ
る。

【図２】斜板近傍の正面断面図である。

【図３】斜板の正面断面図である。

【図４】斜板の側面図である。

【図５】この発明の第２実施形態を示す斜板の正面断面
図である。

【図６】斜板の側面図である。

【符号の説明】

11…流体ポンプ・モータ 16…ケーシング 18…回転軸 24…シリンダブロック 25…シリンダ穴 26…プランジャ 28…シュー 36…斜板 37…傾斜面 45…支点部材 46…摺接部 48…摺接凹み 64…傾転手段 69…細孔 70…潤滑通路 77…凹部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと、ケーシングに回転可能に支
   持された回転軸と、ケーシング内に収納されるととも
   に、回転軸に一体回転できるよう連結されたシリンダブ
   ロックと、シリンダブロックの一端面に形成された複数
   の軸方向に延びるシリンダ穴にそれぞれ摺動可能に挿入
   されたプランジャと、ケーシングの一端内面に支持され
   シリンダブロックに近接する他側部に半球状の摺接部を
   有する２個の支点部材と、シリンダブロックの一端面と
   ケーシングの一端内面との間に配置されるとともに、一
   端面に前記支点部材の摺接部が摺接可能に挿入された半
   球状の摺接凹みを有する斜板と、該斜板を支点部材を結
   ぶ傾転直線を中心として複数の傾転位置の間で傾転させ
   る傾転手段と、前記プランジャの一端にそれぞれ連結さ
   れ、斜板の他端に位置する傾斜面に摺接する複数のシュ
   ーとを備え、前記傾転手段により斜板を複数の傾転位置
   の間で傾転させることにより、前記プランジャのストロ
   ークを複数種類に変更するようにした斜板式流体ポンプ
   ・モータにおいて、前記斜板内に一端が斜板の外表面に
   開口し、他端が摺接凹みに開口する潤滑通路を形成し、
   該潤滑通路を通じてケーシング内に滞留しているドレン
   油を潤滑用として摺接部と摺接凹みとの間に導くように
   したことを特徴とする斜板式流体ポンプ・モータ。
2. 【請求項２】前記潤滑通路の他端を摺接凹みの最深部近
   傍に開口させるようにした請求項１記載の斜板式流体ポ
   ンプ・モータ。
3. 【請求項３】前記斜板を鋳造で成形するとともに、前記
   潤滑通路を、鋳抜きによって形成し斜板の外周面から摺
   接凹み近傍まで延びる凹部と、該凹部と摺接凹みとを連
   通する細孔とから構成した請求項１記載の斜板式流体ポ
   ンプ・モータ。