JPS6214383Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は傾斜板の傾転角を制御するアクチユエ
ータの作動油が、傾斜板のメタル軸受部に常時供
給されるようになつている可変容量型液圧機械の
傾斜板の軸受装置に関する。

可変容量型の液圧機械としては、傾斜板型ポン
プ或いはモータが良く知られているが、これらは
原理的には同様な構造を有するので、以下簡略の
ため傾斜板ポンプを例にとつて説明する。可変容
量型の傾斜板ポンプは周知の如く複数個のピスト
ンを軸方向に内蔵したシリンダブロツクと、傾斜
板とから構成されている。そしてシリンダブロツ
クが回転駆動されると、傾斜板によつてピストン
に往復運動が与えられて、ポンプ作用をするよう
になつている。そしてその吐出量は傾斜板の傾転
角を変化させることによつて制御されるようにな
つている。

ところでこの種の斜板ポンプは全体構造をコン
パクトにするために、最近になつて斜板を半月形
状にし、ピストンから受ける液圧による力を斜板
の円筒面に軸受を介してケーシングで受ける構造
が採用されており、例えば第１図に示すようにケ
ーシング１と斜板２の間に２つ割のコロ軸受３を
使用したものがある。しかしながらこの種のコロ
軸受を採用すると、軸受自体半円筒形状の特殊な
形状の軸受の製作を必要とし、また軸受の負荷容
量についても、液圧によりピストンにかかる全て
の力を受けねばならず、大きな負荷容量を必要と
する。

さらに軸受の転動体（コロ）が斜板の円筒面の
接触範囲からとびださないようにするための規制
機構を軸受の保持器に設けねばならない等、複雑
な構成を必要とし、その結果コストアツプになつ
てしまう。なお第１図において符号４はシリンダ
ブロツクを示し、このブロツク４の中に複数個の
ピストン５が軸方向に内蔵されている。そしてシ
リンダブロツク４が回転駆動されると、斜板２の
斜面６とシリンダブロツク４の端面７との距離が
変化し、従つて斜面６に図示しないリテーナによ
り一端が摺接しているシユー８に連結されたピス
トンＰが往復動し、ポンプ作用をするようになつ
ている。また符号９はバルブプレートを示し、１
０はシユー８に形成された油孔を示し、１１はシ
ユーが斜板２の斜面６に摺接する部分に形成され
た油室を示す。

例えば特開昭50−108604号公報には、傾斜板の
背面を潤滑するために、ピストンに設けた孔から
傾斜板に設けた孔を介して油を導く油路を設けた
ものが提案されている。しかしながら、このよう
にピストンのシユー側から圧油を導くと、摺動部
に加わる全ピストンの反力が大きいために、スオ
ツシユプレートを動かす抵抗が大きすぎて、動き
が悪く、そのために摺動部が焼付くという欠点が
ある。またこの公知技術では傾斜板の傾動は傾斜
板の反ピストン側に別のピストンを設け、そのピ
ストンの動きを二又腕を介して傾斜板に伝えてお
り、その別のピストンの分だけスペースを必要と
する。

したがつて本考案の目的は、ピストンの全反力
以上の力を傾斜板の背面摺動部に発生でき、しか
も全体的にコンパクトに形成できる可変容量型液
圧機械の傾斜板の軸受装置を提供するにある。

本考案によれば、複数個のピストンを内蔵した
シリンダブロツクと、該シリンダブロツクが回転
駆動されるときに前記ピストンに往復運動を与え
る傾斜板とを備え、前記傾斜板の傾転角を変化さ
せると、吐出量或いは回転速度が変化するように
なつている可変容量型の液圧機械において、前記
傾斜板の背面が軸受部を構成していて直接摺動メ
タルで軸受されていると共に、傾斜板の軸受部に
は傾斜板を傾動させるコネクチングロツドを介し
て油路が高圧室から連通しており、その高圧室に
は外部から圧液が供給されている。

したがつて、高圧室にはポンプとして使用する
場合は、吐出圧が、またモータとして使用される
場合は、外部のポンプの圧油が印加されており、
いずれの場合でも一番高い圧力が印加されてい
る。そのために全ピストンの全反力以上の力を摺
動部で発生させることができる。その結果傾斜板
の背面の摺動部を充分に開くことができ、摩耗が
減少できる。またこのように充分な開きがあるた
めに、直接摺動メタルで傾斜板の背面を軸受され
ても何の支障もない。

特に傾斜板を傾動させるためにコネクチングロ
ツドを用いているので、傾斜板を傾動させるとき
にコネクチングロツドを介して圧油が供給され、
潤滑が充分に行われる。

以下第２図ないし第６図を参照して本考案の実
施例を説明する。

さて本考案の１実施例を示す第２図を参照する
と、傾斜板２０の背面２１は軸受部２２とされ、
そしてこの軸受部は直接摺動メタル２３で軸受さ
れている。この傾斜板２０の全体の形状は第１図
に示されているものと略同様であつて半月形を呈
している。そしてその背面２１には第３図に示す
ようにその両側油溝２５が形成され、この油溝２
５は後述のピストン５により傾斜板２０に作用す
る。力をバランスさせる潤滑油室を構成してい
る。また傾斜板の背面２１を軸受するケーシング
は同じ曲率を有する摺動メタルで構成されてい
る。油溝２５には後述する圧力室からの潤滑油を
導くための細孔２６が設けられている。なお第１
図に示されている従来のポンプと同じ構成要素に
は、同じ参照符号を付して重複説明は省略する。

第４図に示すように、傾斜板２には傾転中心Ｄ
をはさんでその両側にコネクチングロツド受２
５，２８を有し、そしてこれらのロツド受２５，
２８はそれぞれコネクチングロツド４０，４１の
一方の端部である頭部４２，４３をユニバーサル
ジヨイント的に連結している。コネクチングロツ
ド４０，４１の他方の端部にはピストン４４，４
５が設けられ、ピストン４４は圧力室３０を構成
されているシリンダ３２内に往復動自在に嵌挿さ
れるている。またピストン４５は制御圧が印加さ
れる圧力室３１を構成するシリンダ３３内に設け
られている。そしてこれらのピストンの受圧面積
はピストン４５の方がピストン４４の方より大き
く形成されている。また高圧側の圧力室３０の作
動油が傾斜板２の軸受部に供給され、そして潤滑
するために、ピストン４４及びコネクチングロツ
ド４０には細孔４６が穿設されている。更に傾斜
板２にも油溝２４に（第３図参照）に開口する細
孔２６が形成され、ロツド受２５にはこれらの細
孔２６，４６に連通する細孔２７が設けられてい
る。なおピストン４４の直径をＤ１とし、ピスト
ン４５の直径をＤ２とすると、Ｄ２＞Ｄ１であ
る。

圧力室３０，３１に供給される作動油圧の制御
回路は第４図に示されている高圧側の圧力室３０
には、ポンプ３４の吐出圧Ｐ１がライン３５を介
して供給され、圧力室３１にはライン３５から分
岐した油圧がサーボバルブ３６によつて制御され
て低い油圧Ｐ２となりこの油圧Ｐ２がライン３７
を介して供給されるようになつている。

本考案に係る傾斜板の軸受装置は以上のように
構成されており、以下その潤滑作用について述べ
る。サーボバルブ３６のレバー３８を手動又はそ
の他の適当な手段で口位置に操作すると、ポンプ
３４の吐出圧Ｐ１は圧力室３０のみに印加され
る。従つて傾斜板２０は最大傾転角をとり、ポン
プの吐出量は最大となる。それと同時に圧力室３
０の作動油はピストン４４およびコネクチングロ
ツド４０の細孔４６を通つて次にロツド受２５の
細孔および傾斜板２の細孔２６を通り、油溝すな
わち潤滑油室２４に達する。そして傾斜板２の背
面２１と摺動メタル２３との間を潤滑する。サー
ボバルブ３６をイ位置の方に動かすと、ライン３
５と３７には同圧のポンプ３４の吐出圧が印加さ
れ、従つて圧力室３０，３１にも同圧の油圧が印
加される。しかしピストン４４，４５の受け圧面
積には差があり、ピストン４５の受け圧面積の方
が大きいので、傾斜板２０は傾転角を減ずる方向
へ駆動される。そして液圧ポンプは傾転角に合つ
た吐出量を吐出することになる。ただこの場合も
圧力室３０にはポンプ３４の吐出圧Ｐ１が印加さ
れているので、傾斜板２０の軸受部２２は常に潤
滑される。

即ち摺動メタルの受ける力Ｆは、ピストンの本
数Ｎ、高圧の液圧Ｐ、ピストン１本当りの受圧面
積Ａ、斜板の傾転角θとし高圧領域にあるピスト
ン本数をN/2と便宜的に考えると、 Ｆ＝（Ｎ／２）×Ｐ×Ａ×（１／cosθ） によつて与えられる。

また軸受メタルと斜板との静摩擦計数をμと
し、斜板の傾転半径をｒとしたとき斜板を傾転さ
せるに必要なモーメントＭは斜板と摺動メタルの
間に潤滑用の油室がない場合にはＭ＞μFrによ
つて示される。

したがつてこの状態では一般に軸受メタルを使
用した場合のすべり摩擦計数μはコロ軸受を使用
した場合のころがり摩擦計数よりも大きいため斜
板の傾転モーメントが大きくなつてしまう。そこ
で本考案では潤滑用の油室を斜板の軸受面に設
け、高圧の液圧を導くことにより、ピストンの液
圧による推力に抗した力を斜板に与えることがで
き、軸受メタルのうける力Ｆを軽減させ、斜板を
傾転させるモーメントを著しく減少させることが
できる。つまり潤滑用油室の斜板の平面側への投
影受圧面積をＢとしたとき軸受メタルの受ける力
F′は F′＝（Ｎ／２）Ｐ（Ａ−Ｂ）（１／cosθ） によつて示されＢを適当な大きさに設定すると
F′を非常に小さくすることができ、このときの
斜板傾転モーメントM′＞μF′rも著しく小さくな
り、コロ軸受を使用する場合よりも小さな傾動モ
ーメントで斜板を傾転させることができる。

また軸受メタルを前記のとおり流体潤滑状態で
使用できるため軸受寿命もコロ軸受を使用した場
合にくらべて大幅に長くできる長所を有する。

以上詳述したように、本考案によると傾斜板を
直接摺動メタルで受けるようにしているので、従
来のコロ軸受に比較して安価に製作できる。また
摺動メタルと傾斜板の背面の軸受部との間には、
傾斜板の傾転角を制御するアクチユエータの高圧
の作動油が常時供給されるようになつているの
で、傾転角の制御は従来のコロ軸受以上に滑らか
にかつヒステリシスも殆どなく行なうことがで
き、また軸受寿命もコロ軸受に比べて大幅に長く
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の可変容量型液圧機械の傾斜板部
分とシリンダブロツクの一部とを断面で示す断面
図、第２図は本考案を実施した可変容量型液圧機
械の傾斜板部分とシリンダブロツクの一部とを断
面で示す断面図、第３図は第２図における矢視
図、第４図は第３図において矢視−でみた断
面図で制御回路を付加した図である。 ４……シリンダブロツク、２０……傾斜板、２
２……傾斜板の軸受部、２３……摺動メタル、２
４……油溝、３０，３１……圧力室、４０，４１
……コネクチングロツド、２６，２７，４６……
細孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数個のピストンを内蔵したシリンダブロツク
   と、該シリンダブロツクが回転駆動されるときに
   前記ピストンに往復運動を与える傾斜板とを備
   え、前記傾斜板の傾転角を変化させると、吐出量
   或いは回転速度が変化するようになつてる可変容
   量型の液圧機械において、前記傾斜板の背面が軸
   受部を構成していて直接摺動メタルで軸受されて
   いると共に、傾斜板の軸受部には傾斜板を傾動さ
   せるコネクチングロツドを介して油路が高圧室か
   ら連通しており、その高圧室には外部から圧液が
   供給されていることを特徴とする可変容量型液圧
   機械の傾斜板の軸受装置。