JPS5896183A - 斜板式アキシヤルピストンモ−タまたはポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は斜板式アキシャルピストンモータまたはポンプ
の回転数または吐出量の可変方式に関する。

従来の可変方式は、ピストンが当接される一個の斜板を
駆動軸の軸線方向に傾斜させて可変可能にしていた。し
かしながらこの方式は、モーメントの変動よ〕も大きな
荷重で支持している斜板倉。

この支持荷重に対向して動かさなければならないので傾
斜させるために大きな操作力を必要としていた。従って
、斜板を傾転する丸めのレギュレータが大形になるとと
もに、レギュレータがモータまたはポンプのケース外に
大きくはみ出していた。

本発明は以上の欠点に鑑みなされたものであり、第１斜
板および第２斜板をピストンの押付方向に対して約垂直
方向に回転可能に配設したので小さな操作力で回転数ま
たは吐出量を可変にすることが可能となった。また、レ
ギュレータが小形となシケース内に収納することができ
た。ケース外周部に回転体を配設しケース外へレギュレ
ータを職付けることができない装置に適用することが可
能である。

以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、１は斜板式アキシャルピストンモータ
、２は遊星歯車減速機、３は外周部にスプロケット４を
有する回転体である。モータのケース５の後端には複数
のボルト６によってリヤー７ランジ７が取ル付けられて
お〕、リヤーフランジ７Ｋｔｉ油〇一対０ｒＩｌ出入ｍ
ｓ、ａ′ｆｉ設ｎｂｎている。パルププレート９はピン
１ｏによってリャ−７ランジ７に取付けられている。固
定のｔＪＡ１斜板１１ｉｌｔビン１２によってケース５
の前端に取付けられている。駆動軸１３は軸受１４１介
してリヤーフランジ７および軸受１５を介して第１斜板
１１に支持されている。シリンダブロック１６は駆動軸
１３にスプライン結合されバルブプレート９へ当接して
いる。複数のピストン１７Ｆｉシリンダーブロツクのシ
リンダー室１８内に習合しておシ、その前端球状部には
シュー１９が取付けられている。２０は第１斜板１１に
設けた静圧軸受（プレーン軸受、いろがシ軸受、低摩擦
材料よシなる軸受）であシ、第１斜面２１を形成する。

２２は第１斜板の内周部に設けた静圧軸受である。

第２斜板２３Ｆ′ｉ第１斜面２１に当接し静圧軸受２２
の内周内で回転可能に支持されている。２４は第２斜板
２５に設けた静圧軸受であシ、第２斜面２５を形成する
。２６は第２斜板Ｏ内周部に設けた静圧軸受である。α
は第２斜板のなす角度を表わす。第５斜板２７はＷ、２
斜面２５に当接し静圧軸受２６の内周内で回転可能に支
持されている。

のなす角度を表わす。なお、静圧軸受２０．２２゜２４
．２４は、第１斜板１１と第２斜板２３．並びに、第２
斜板２５と第３斜板２７０動きｔ、より小さな操作力で
可能にするために設けたものである。

２９ｒｉ、スラストボール５０およびリテーナプレート
ｓ１を介してシュ−１９１第５斜面２８へ押付けるとと
もにシリンダーブロック１６をバルブプレート９へ押付
けるためのバネである。

５２はケース５の前端にボルト５ｓによって取付けた固
定内歯車体でＴｏｉ、その一端内周部には内歯！ｉ４を
有している。Ｓ５は遊里歯車体であり、一方何において
駆動軸１５および内歯ｓ４に、他方１ｉｌｌにおいて後
述する回転内歯車３９に噛合っている。５６はビン５７
およびニードル軸受５８を介して遊星歯車５５（支持す
るキャリアである。

回転内−車３９およびカバー４０Ｆｉ複数のボルト４１
によって回転体ＳＯ前端に取付けられる。

回転体５はケース５の外鳩部に軸受４２．４５を介して
配設支持されている。第２図および第５図において、４
４，４．５は、第２斜板および第３斜板に形成した切欠
き部４６．４７の凸部であシ。

第２斜板および第３斜板を回転させる操作力が与えられ
るレバーである。４８．４？、５０．５１はケースにね
じ込まれたシリンダーである。５２゜５５．５４．５５
は各々のシリンダー室５６内に摺合されたピストンであ
る。５７は各々のシリンダーに形成した六角穴である。

５８はシリンダー室と六角穴を連通する導入孔である。

５９は段差部である。

第４図において、６０は油圧ポンプ、６１Ｆｉタンク、
６２は三位置手動切換弁、６３はカウンターバランス弁
（特開昭５１−３７：５８０号公報に説示された油圧ブ
レーキ弁と同一である）である。

６４は第２斜板および第３斜板の回転角度を二位置に切
換えるため、すなわち、モータ１の二変速のための二位
置切換弁である。６５．６５’はカウンターバランス弁
６３のＣボートおよびｄボートとモータ１とを連結した
一対の流出入管である。

６６はカウンターバランス弁６５Ｃ）ｅボートニ連結し
た管路である。管路６６は分岐され、一方の管路６７は
モータ１の駆動軸にブレーキ力を付与または解除するパ
ーキングブレーキ１００（第１図ｒＣはパーキングブレ
ーキを図示していないが。

適宜にリヤークーシングア内またはケース５内に備える
ことは公知である）へ、他方の管路６８は二位置切換弁
６４のＣボートへ連結されている。

６９．７０は二位置切換弁６４のＣボート、ｄボートに
連結した管路である。管路６９．７０は分岐され、一方
の管路７１．７２はシリンダー４９゜５１へ、他方の管
路７５．７４はシリンダー５０゜４８へ連結されている
。５１は二位置切換弁６４を切換えるためのパイロット
導入路である。

次に本発明の一実施例の作用について説明する。

三位置手動切換弁６２をＡ位置に操作すると圧油はカウ
ンターバランス弁６３を通過し流出入管６５よシモータ
１０流出入路８．シリンダ室１８へ流入する。同時にカ
ウンターバラン）弁６５（ｆ）Ｃボートからも圧油は重
用される。堆夛出された圧油の一方は、管路６８、二位
置切換弁６４（通常は人位置にセットしている）、管路
７１および７５ｆ通過しシリンダー４９および５０に流
入する。従って、ピストン５１５４は押されレノ（−（
凸部）４４．４５に操作力が与えられ第２斜板２３、第
３斜板２４は互いに逆方向へ回転する。

ここで、ピストン５２．５５は引込みシリンダー４８．
５１の段差部に当接する。

その当接した位置にて第１セツト（第２斜板の回転角子
〇（１１および第５斜板の回転角−＃−１）ができたこ
とになる。第１セツトで決定された第３斜面２８の傾斜
角度のもとでモータは回転される。仕事をした後Ｏ圧油
は流出入路８′、流出入管６５′、カウンター／（ラン
ス弁６３、三位置手動切換弁６２を通過しタンク６１へ
流出する。＊Ｖ出された圧油の他方は管ｗｔ６７ｔ−通
りパーキングブレーキ１００に入シブレーキ解除し、モ
ータを回転できる状ｍにする。

次にモータの回転数を変更する場合につパイロット導入
路５１へ圧油ｔ＊人すると、二位置切換弁６４ｔ１Ｂ位
置へセットされ、管路６Ｂ内の油は管路７２および７４
へ切換えられる。この時、シリンダー４９．５０内の油
は二位置切換弁のｂボートよ）タンク４１へ流出する。

シリンダー５１．４８に流入した圧油は、ピストン５５
．５２を押しレバー４４．４５に逆向きの操作力を与え
る。従って、第２斜板２ｓおよび第５斜板２４は、前記
第１セツトとは逆回転の運動ｔすることになる。その時
、ピストン５５゜５４は引込みシリンダー４９．５０の
段差１ｉ１５９に当接する。その当接した位置にて絽２
セット（［２斜板Ｏ回転角−ｅ・富および第５斜板Ｏ回
転角＋θｏｘ　）ができた゛ことになシ、第２セツトで
決定された第３斜板２８０傾斜角度のもとで、モータは
回転されるので第１セツトによるし転数倉変更したこと
になる、すなわち、二段Ｏ可変速を可能にしたことにな
るのである。なお、シリンダー４８．４９．５０．５１
０各六角穴５７に六角レンチを挿入し回転させると、シ
リンダーは前後に移動しピストン５２，５３．５４．５
５のストロークを変更することができるので、任意の変
速、すなわち１回転数の無段可変速をも可能にできる。

駆動軸１５０回転は遊里歯車減速１１２　（４１１開昭
５ｌ−１０４９１９号公報で説示された滅連機と同一機
構である）を介して減速され回転体３ｔ−回転させる。

回転体ＳＯスプロケット４はクローラ式車輛のクローラ
シュー（図示してない）を駆動する。また前述の実施例
においては斜板式アキシャルピストンモータに適用した
場合について説明したが。

斜板式アキシャルピストンポンプに本発明を適用するこ
ともできる。ポンプに適用した場合は、駆動軸１５１回
転させると、第２斜板および第３斜板Ｏ前配第１および
第２セツト、または、ビストンストロークの調整によシ
、流出入路８，８′からの２段または任意の吐出量の可
変を可能にすることは容易に理解できるであろう。

次に本発明によって小さな操作力で斜板を動かすことが
で龜る理由を説明する。

従来方式を示す略図第５図、６図において、一般に、斜
板にはモーメント変動としてＸ−Ｘ軸廻シＯモーメン）
　Ｍｘｘ（Ｑ変動があシ、こＯ変動よりも大きな荷重で
、斜板を支持しておく必要がある。

従来方式では、この支持しておく荷重に対向して斜板を
傾斜せねばならないのである。

ｊ・・・レバーの長さ Ｐ−−・液圧力 Ｄ・・・ピストンのピッチ円直径 ｄ・・−ピストン径 ｒ・・−傾斜角度 ＃０・・・高圧側ピストンのＹ−Ｙ軸に対する変位角度 ｎ・・・高圧側ビス１フＯ本数 ２・・・ピストンの全本数 Ｍｘｘ・・＠Ｘ−Ｘ軸廻シＯモーメモーＭＸ％、Ｘ・・
・社ｘｏ最大値 Ｆｌ・・・斜板を傾斜させる操作力とすると、Ｍｘｘ□
、は、ｅ＠ｗｏｏときである。一般的にモータで採用す
る数値として、ｎ＝５、ｚ−？ｆｒ定めて０式に代入す
ると。

ＭＩＸｍａＸｇ＝ｘ　ｔ／４　＊　ｄ”＊　ｐ　＠　Ｄ
／２　＊　［１５となる。

Ｆｌは％Ｍｘｘｍａ工かプラス、マイナスに変動するこ
とを考慮し、２倍として、レバーの長さで割った値とな
る。

Ｆ　１　ｍ　２　ＭｘｘｍａＸ／　ｔ ｓｍ　　π／８・ｄ冨　１１Ｐ・　１／ｊ　　　　　　
　　　　・　・　・　・　　■本発明方式の一部を示す
略図第７図、８図において１本発明においては、前記支
持しておく荷重に対向して動かすのではないＯで、前記
ＭＸ”ｍ１ＬＸよシ操作力が決定されるのではない。０
′点回りに発生するトルクＴに対向して、支持しておく
必要があるのである。そして、この場合の支持荷重に対
向して、斜板を回転するのである。

Ｔ　ｚ　ｇ／４１１ａｉｌ　ｅｐｓＺ＊ｔａｎｙＪ／２
ｇＷ％ｍ　（１ｍｓｐｅＺ＊ｔａｎ７　＠Ｄ　　　　　
＠＠＠＠　■従来方式の説明の場合と同様、一般的にモ
ータで採用する数値として、ｚ−９、γ＝１５°を定め
て０式に代入すると。

Ｔ　−ｎａ”＊ｐｅｐ　Ｘ　ｔａｎ１５°・Ｄ、Ｚ４ｆ
２Ｘ（ｌ冨−Ｐ　−Ｄ／８　　　　　となる。

斜板を回転させる操作力Ｆ２−Ｔ／ｊ 口２．４１２／８Ｘｄ”＃ＰｅＤＸ１／ｊ　　＠１１＠
＠■■と０式を比較するとＦ２＜ＩＭである。

次ｒｃ第２斜板のなす角ｌ１Ｌａと第５斜板のなす角度
βが等しく、かつ、互いに逆方向へ同一角度（θ０）回
転させた場合について説明する。

′Ｒ・・・円周上に配列されたピストンのピッチ円半径 θ・・・角度（変数） ａ・・・第２斜板のなす角度 β・・・第３斜板Ｏなす角度 δ・・・第１斜板の第１斜面の角度 ＃０・・・第２．第３斜板Ｏ′回転角度Ｈ・・−ある角
度ＣＪにおける斜板の高さとすると。

ＨＷ　ＲｔａｎＪ　［１−ａｏｔｒｌ　］＋　Ｒｔａｎ
ｒ　（１−ｃａｍ（ｔ−（１＋θ０））〕＋Ｒｔａｎａ
［１−ｃｏｇ（ｇ−（＃−θ・））〕ｍ　Ｒ（ｔａｎ　
Ｊ＋ｔａｎ　ｇ＋　ｔａｎａ）−Ｒ（ｔａｎδａｃｏｓ
＃−ｔａｎ＊＊ａｏｓ（＃＋＃ｅ）−ｔａｎβ＠　ｃｏ
ｏ　（＃−θ・））−ｍＲ（ｔａｎａ＋ｔａｎｆ＋ｔａ
ｎＪ）−Ｒ（ｔａｎ＠Ｊ＠ｃｏａ＃−（ｔａｎｇ＋ｔａ
ｎβ）ｃｏｇθ＊ｏｏｔａｅ＠＋　（ｔａｎａ　−ｔａ
ｎａ）　ｓｉｎ＃＊ａ１ｎ＃ｏ）　　　１１１１＠−■
Ｈの極小（下死点）極大（上死点）を求めるために０式
を微分すると。

ａｌ１７４１　！　Ｒ（ｔａｎＪ　ｓｉｎ＃　−（ｔａ
ｎｓｒ＋ｔａｎβ）ｇｉｎ＃ａｃｏｓ−〇−（ｔａｎｓ
−ｔａｎａ）ｓｉｎ＄６＠ｃｏｇ＃）ｗ　Ｒａ１ｎθ（
ｔａｎＪ、−（ｔａｎｇ＋ｔａｎβ）ｓｉｎ＃＠）−Ｒ
ｃｏｓ＃（ｔａｎａ−ｔａｎａ）　ｃｏｇθｅ・・１１
１１■■式において、上死点、下死点が変わらないと舊
うことｆｌｌｌｍＯ，ｔにおいてｄｌｌｉ／ｄ＃−０で
なければならないはずである。

従って＃−０またはＳとすると０式は。

ＡＨ／ＩＩＩ　ｔｓ　−Ｒ（ｔａｎｇ　−ｔａｎａ）ｃ
ｏａ＃、）　　となる。

すなわちｔａｎａ−ｔａｎａ（α−β）であればｄ）Ｉ
／ｄ＃　−０となシ、ピストン０上死点、下死点が移動
しないことになる。

結局、上死点、下死点が移動する（ずれる）と。

圧縮行権、吸込行機における始点、終点の位置がずれる
ので、仕事を行なわない行程が生じ、効率の低下を引き
起すのであるが、上述の如く、ａ−βとすると上死点、
下死点が移動しないので、効率Ｏ低下のないものとする
ことがてきるのである。

賞、実施例では第２．第５斜板を、１＃１斜面２１およ
び第２斜面２５に対して垂直な軸線上廻シで回転させて
いるが、駆動軸の軸線上層〕で回転させた場合でも、ａ
−一とすると上死点、下死点は移動しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のＷｒ面図。 ａＫ　２図Ｆ１＆１図ＩＤＭ　−Ｍｌｌｉ面図。 第５図Ｆｉ第１図ＯＬ　−１１ｆｒ面図。 第４図にに１実施例【採用した油圧回路を示す１０１路
図。 第５図は従来の可変方式を示す略図、 ＃６図はＪ矢視図。 第７図は本発明方式の一部を示す略図。 トン、１１・・拳＃４１斜板、２３・・・第２斜板、２
７・・・第５斜板、４４，４５・・・レバー（凸部）％
４８，４９，５０．５１・・・シリング、５２，５５，
５４．５５・−・ピストン。 （ほか３名） 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　５　　図　　　　　第　　６１″′ｌ手続補正書 昭和５７年４月λ日 昭和５６年特許願第　１９５５２０号 ２、発明の名称 斜板式アキシャルピストンモータまたはポンプ３、補正
をする者 事件との関係：特許出願人 名称　帝人製機株式会社 ７、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ８、補正の内容 （２）仝　第１６頁第９行の ｒ−Ｒ（ｔａｎ−ａ　−ｃａｂθ−（ｔａｎ　ａ　＋７
１β）ωＳθ・Ｃａｓθ０」とあるな「−Ｒ（ｔａｎδ
−ＣＯ５θ−（ｔａｎ　ａ　＋ｔａａβ）ＣＯ３θ・ｃ
ｏｓθ０」と補正する。 −４７’。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダーブロック内に摺合した複数のピストンと第１
   斜板との間に、第２斜板および第３斜板を回転可能に配
   設し１回転数または吐出量の可変を可能にしたことを特
   徴とする斜板式アキシャルピストンモータま良はポンプ
   。