KR101204599B1

KR101204599B1 - 대향식 경사판형 피스톤 펌프/모터

Info

Publication number: KR101204599B1
Application number: KR1020097021489A
Authority: KR
Inventors: 다께오 시미즈
Original assignee: 카야바 고교 가부시기가이샤
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2012-11-23
Also published as: US20120269656A1; US8235681B2; KR20110126192A; JP2008231924A; CN101680435B; WO2008114843A1; DE112008000714B4; DE112008000714T5; US8727743B2; KR20090121391A; US20100083822A1; KR101172237B1; JP5225597B2; CN101680435A

Abstract

실린더 블록(4)의 양측에 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 배치하고, 실린더 블록(4)에 복수의 실린더(6)를 실린더 블록(4)의 중심축(O4)을 중심으로 하는 원주 상에 실린더 블록(4)의 중심축(O4)과 평행하게 배치한다. 동일한 실린더(6)에 제1 피스톤(8)과 제2 피스톤(9)을 서로 마주 보게 하여 삽입하고, 제1 피스톤(8)을 제1 경사판(30)에 미끄럼 접촉시키고, 제2 피스톤(9)을 제2 경사판(40)에 미끄럼 접촉시킨다. 제1 경사판(30)을 경사지게 하는 서보 기구(33)와, 제1 경사판(30)의 경사에 연동하여 제2 경사판(40)을 경사지게 하는 경사 연동 기구(45, 70)를 구비함으로써, 단일 서보 기구(33)에 의한 2개의 경사판(30, 40)의 경사각 제어를 가능하게 한다.

경사판, 중식축, 피스톤, 실린더 블록, 원주

Description

대향식 경사판형 피스톤 펌프/모터 {OPPOSED SWASH PLATE TYPE PISTON PUMP/MOTOR}

본 발명은 실린더 블록의 양측에 면하여 제1 경사판과 제2 경사판을 배치한 대향식 경사판형 유압 펌프/모터의 용량 제어에 관한 것이다.

일본 특허청이 1999년에 발행한 JPH11-247990A는 경사판형 유압 펌프의 용량을 변화시키기 위해 경사판 경사각을 변화시키는 유압 서보 기구를 개시하고 있다.

일본 특허청이 2005년에 발행한 JP2005-105898A는, 실린더 블록의 양단부면에 면하여 제1 경사판과 제2 경사판을 배치한 대향식 경사판형 유압 펌프/모터를 개시하고 있다. 실린더 블록의 각 실린더에는 제1 경사판에 미끄럼 접촉하는 제1 피스톤과, 제2 경사판에 미끄럼 접촉하는 제2 피스톤이 수납 장착된다. 실린더 블록의 회전에 따라 제1 피스톤은 제1 경사판에 의해 축 방향으로 구동되고, 제2 피스톤은 제2 경사판에 의해 축 방향으로 구동되어, 실린더 내를 각각 왕복 운동한다. 2개의 경사판의 경사각을 변화시킴으로써, 단일 경사판을 사용한 유압 펌프/모터와 비교하여 용량을 보다 대폭으로 변화시킬 수 있다.

대향식 경사판형 피스톤 펌프/모터에 있어서, 상기한 JPH11-247990A가 개시한 바와 같은 서보 기구를 사용하여, 제1 경사판의 경사 각도와 제2 경사판의 경사 각도를 제어한다고 하면, 당연히 2개의 서보 기구가 필요하게 된다. 대향식 경사판형 유압 펌프/모터는 단일 경사판의 유압 펌프/모터와 비교하여 용량의 변화량을 크게 할 수는 있으나, 이러한 이유로부터 제조 비용도 대폭적으로 높아지게 된다.

본 발명의 목적은 따라서 대향식 경사판형 피스톤 펌프/모터의 2개의 경사판의 경사각의 제어를 간이한 구성으로 실현하는 것이다.

이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 실린더 블록의 양측에 제1 경사판과 제2 경사판을 배치하고, 실린더 블록에 복수의 실린더를 실린더 블록의 중심축을 중심으로 하는 원주 상에 실린더 블록의 중심축과 평행하게 배치하고, 동일한 실린더에 제1 피스톤과 제2 피스톤을 서로 마주 보게 하여 삽입하고, 제1 피스톤을 제1 경사판에 미끄럼 접촉시키고, 제2 피스톤을 제2 경사판에 미끄럼 접촉시킴으로써 제1 피스톤과 제2 피스톤이 실린더를 확장 및 수축하는, 대향식 경사판형 피스톤 펌프/모터에 있어서, 제1 경사판을 경사지게 하는 서보 기구와, 제1 경사판의 경사에 연동하여 제2 경사판을 경사지게 하는 경사 연동 기구를 구비하고 있다.

본 발명의 상세 및 다른 특징이나 이점은, 명세서의 이후의 기재 중에서 설명되는 동시에, 첨부된 도면에 나타낸다.

도 1은 본 발명에 의한 대향식 경사판형 피스톤 모터를 구비한 HST의 주요부 종단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 경사 연동 기구의 횡단면도와, 서보 기구의 종단면도 를 포함하는 제1 경사판의 정면도이다.

도 3은 경사 연동 기구의 측면도이다.

도 4A 내지 도 4C는 제1 경사판의 배면도와 2방향으로부터 본 측면도이다.

도 5는 케이스의 횡단면도이다.

도 6A와 도 6B는 경사 연동 기구의 동작 상황을 설명하는, 경사 연동 기구의 측면도이다.

도 7은 본 발명에 의한 다른 실시예를 나타내는 경사 연동 기구의 측면도이다.

도 8은 도 7과 유사하거나, 최대 용량 상태의 경사판과 경사 연동 기구를 도시한다.

작업용 차량의 무단 변속기로서 사용되는 하이드로 스태틱 트랜스미션(이하HST라고 약칭한다)에 본 발명을 적용한 실시예를 이하에 설명한다.

도면의 도 1을 참조하면, HST(3)는 가변 용량형 유압 피스톤 펌프(91)와 가변 용량형 유압 피스톤 모터(1)를 구비한다. 피스톤 펌프(91)는 내연 엔진에 의해 펌프 샤프트(92)를 통하여 회전 구동된다. 피스톤 모터(1)는 피스톤 펌프(91)가 토출하는 작동유에 의해 회전 구동된다. 피스톤 모터(1)의 모터 샤프트(5)의 회전은, 차동부 등의 기어를 통하여 작업용 차량의 좌우의 구동륜으로 전달된다.

피스톤 모터(1)는 실린더 블록(4)의 양측에 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 구비한 대향식 경사판형 유압 모터로 구성된다. 대향식 경사판형 유압 펌프/모터의 구조는 전술한 JP2005-105898A에 의해 공지이다.

피스톤 모터(1)는 케이스(25)와, 케이스(25)를 봉쇄하는 포트 블록(50)을 구비한다. 포트 블록(50)에 봉쇄된 케이스(25)의 내측에는 작동실(24)이 형성된다. 작동실(24)에는 실린더 블록(4), 제1 경사판(30) 및 제2 경사판(40)이 수납 장착 된다.

실린더 블록(4)은 케이스(25)와 포트 블록(50)에 회전 가능하게 지지된 모터 샤프트(5)의 외주에 고정되어, 모터 샤프트(5)와 일체로 회전한다. 실린더 블록(4)을 축 방향으로 관통하여 복수의 실린더(6)가 형성된다. 실린더(6)는 실린더 블록(4)의 회전 방향과 동등한 각도 간격으로 형성된다. 제1 피스톤(8)과, 제2 피스톤(9)이 각 실린더(6)의 양단부의 개구부로부터 실린더(6)의 내측으로 삽입된다. 실린더(6)의 내측에는 피스톤(8과 9)에 의해 용적실(10)이 형성된다.

제1 피스톤(8)과, 제2 피스톤(9)은 실린더 블록(4)의 양단부면으로부터 각각 축 방향 외측으로 돌출된다. 제1 피스톤(8)의 돌출단부에는 슈(21)가 장착된다. 제2 피스톤(9)의 돌출단부에는 슈(22)가 장착된다. 슈(21)는 포트 플레이트(60)를 개재하여 제1 경사판(30)에 미끄럼 접촉한다. 슈(22)는 직접 제2 경사판(40)에 미끄럼 접촉한다. 포트 플레이트(60)는 각 실린더(6)의 슈(21)를 소정의 범위에서 미끄럼 이동 가능하게 건 디스크 형상의 부재로서, 경사판(30)에 대하여 회전 방향으로 미끄럼 이동 자유롭게 접하고 있다.

실린더 블록(4)이 회전하면 제1 피스톤(8)은 포트 플레이트(60) 및 슈(21)와 함께 회전하고, 제1 경사판(30)에 미끄럼 접촉하면서 회전하는 포트 플레이트(60) 가 초래하는 축 방향력에 의해 실린더(6) 내를 왕복 운동한다.

제2 피스톤(9)은 슈(22)를 제2 경사판(40)에 미끄럼 접촉시키면서 회전하고, 제2 경사판(40)이 초래하는 축 방향력에 의해 실린더(6) 내를 왕복 운동한다.

실린더(6) 내를 왕복 운동하는 피스톤(8과 9)이 실린더(6) 내의 용적실(10)을 확장 및 수축한다. 또한, 제1 피스톤(8)이 최고 수축 위치에 도달하는 것과 동시에 제2 피스톤(9)도 최고 수축 위치에 도달하고, 제1 피스톤(8)이 최고 신장 위치에 도달하는 것과 동시에 제2 피스톤(9)도 최고 신장 위치에 도달하도록 제1 경사판(30)의 경사 방향과, 제2 경사판(40)의 경사 방향을 미리 설정한다.

각 실린더(6) 내의 용적실(10)로 작동유를 공급하는 오일 통로와, 용적실(10)로부터 작동유를 배출하는 오일 통로가 도 2에 도시된 제1 경사판(30)에 한 쌍의 포트(16)로서 형성된다. 한 쌍의 포트(16)는 포트 플레이트(60)에 형성된, 실린더(6)와 동일 수의 밸브 포트(61)와, 슈(21)에 형성된 포트(19)를 통하여 실린더(6)의 회전 위치에 따라 선택적으로 용적실(10)에 연통한다.

도 3을 참조하면, 제1 경사판(30)은 하프 로그 단면 형상의 미끄럼 이동면을 갖는 배면 저널부(31)를 구비한다. 포트 블록(50)에는 배면 저널부(31)를 미끄럼 이동면을 따라 미끄럼 이동 자유롭게 지지하는 제1 오목 형상 베어링(32)이 설치된다. 제2 경사판(40)은 하프 로그 형상의 미끄럼 이동면을 갖는 배면 저널부(41)를 구비한다. 케이스(25)에는 배면 저널부(41)를 미끄럼 이동면을 따라 미끄럼 이동 자유롭게 지지하는 제2 오목 형상 베어링(42)이 설치된다. 한 쌍의 포트(16)는 제1 오목 형상 베어링(32)에 형성된 한 쌍의 베어링 포트와 항상 연통되고, 베어링 포트로부터 포트 블록(50)을 관통하는 오일 통로를 통하여 피스톤 펌프(91)의 토출 통로와 흡입 통로에 접속된다.

피스톤 모터(1)는 다음과 같이 작동한다.

즉, 피스톤 펌프(91)의 토출 통로의 가압 작동유가, 한쪽의 베어링 포트로부터, 한쪽의 포트(16), 밸브 포트(61), 슈 포트(19)를 통하여 실린더(6)의 용적실(10)로 보내져 용적실(10)을 팽창시킴으로써 제1 피스톤(8)과 제2 피스톤(9)을 신장 방향으로 각각 구동한다. 제1 경사판(30)이, 신장하는 제1 피스톤(8)에 미치는 회전 토크와, 제2 경사판(40)이, 신장하는 제2 피스톤(9)에 미치는 회전 토크에 의해 실린더 블록(4)이 회전한다.

제1 피스톤(8)과 제2 피스톤(9)이 최고 신장 위치에 도달한 후는 제1 경사판(30)에 안내되면서 회전하는 제1 피스톤(8)과, 제2 경사판(40)에 안내되면서 회전하는 제2 피스톤(9)은 각각 용적실(10)을 수축하는 방향으로 변위한다. 이에 수반하여, 용적실(10)의 작동유는 슈 포트(19), 밸브 포트(61), 다른 한쪽의 포트(16), 다른 한쪽의 베어링 포트를 통하여 토출되어, 피스톤 펌프(91)의 흡입 통로에 흡입된다.

피스톤 모터(1)의 용량, 즉 제1 피스톤(8)과 제2 피스톤(9)의 1왕복당 배기 용적을 가변으로 하기 위하여, HST(3)는 제1 경사판(30)의 경사 각도와 제2 경사판(40)의 경사 각도를 변화시키는 도 2 에 도시된 서보 기구(33)를 구비한다. 제1 경사판(30)의 경사 각도의 변화는, 제1 경사판(30)의 배면 저널부(31)를 하프 로그 단면 형상의 미끄럼 이동면을 따라 제1 오목 형상 베어링(32)에 대하여 미끄럼 이 동시킴으로써 행하여진다. 제2 경사판(40)의 경사 각도의 변화는, 제2 경사판(40)의 배면 저널부(41)를 하프 로그 단면 형상의 미끄럼 이동면을 따라 제2 오목 형상 베어링(42)에 대하여 미끄럼 이동시킴으로써 행하여진다.

HST(3)의 작동 시에는 피스톤 펌프(91)로부터 토출되는 작동유가 상술한 바와 같이 피스톤 모터(1)를 회전 구동한다. 피스톤 모터(1)의 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)의 각 경사 각도를 바꿈으로써, 피스톤 모터(1)의 용량이 변화된다. 이와 같이 하여 피스톤 모터(1)의 용량이 변화됨으로써 피스톤 펌프(91)의 펌프 샤프트(92)와 피스톤 모터(1)의 모터 샤프트(5)의 회전 속도비가 변화된다.

대향식 경사판형 유압 모터인 피스톤 모터(1)는 최대 용량부터 최소 용량까지의 가변 용량 비율을 종래의 비대향식 경사판형 유압 펌프에 비교하여 대략 2배로 설정하는 것이 가능하여 HST(3)의 변속 레인지를 넓게 설정할 수 있다.

본 발명에 의한, 피스톤 모터(1)는 또한 제1 경사판(30)의 경사 각도와 제2 경사판(40)의 경사 각도를 단일 서보 기구(33) 하에서 변화시키기 위한 구조를 구비한다.

도 2를 참조하여 우선 서보 기구(33)의 구조를 설명한다.

서보 기구(33)는 포트 블록(50)에 미끄럼 이동 가능하게 수납 장착되는 서보 레귤레이터 피스톤(34)을 구비한다. 제1 경사판(30)은 측방으로 돌출되는 구동용 결합 핀(65)을 구비한다. 구동용 결합 핀(65)에는 슬라이드 메탈(66)이 장착된다. 서보 레귤레이터 피스톤(34)에는 슬라이드 메탈(66)을 미끄럼 이동 가능하게 결합시키는 오목부(67)가 형성된다. 서보 레귤레이터 피스톤(34)이 유압에 따라 축 방 향으로 변위되면, 구동용 결합 핀(65), 슬라이드 메탈(66)을 통하여 배면 저널부(31)를 제1 오목 형상 베어링(32)에 대하여 미끄럼 이동시키는 힘이 제1 경사판(30)에 가해져 제1 경사판(30)의 경사 각도가 변화된다.

포트 블록(50)에는 동축 상에 연속하여 실린더부(51과 52)가 형성된다. 서보 레귤레이터 피스톤(34)은 실린더부(51)에 미끄럼 이동 가능하게 끼워 맞추어지는 피스톤부(35)와, 실린더부(52)에 미끄럼 이동 자유롭게 끼워 맞추어지는 피스톤부(36)로 이루어진다. 실린더부(51)의 내측에는 피스톤부(35)에 면하는 유압실(28)이 형성된다. 실린더부(52)의 내측에는 피스톤부(36)에 면하는 유압실(29)이 형성된다. 실린더부(51)의 직경은 실린더부(52)의 직경보다 작고, 피스톤부(35)의 수압 면적은 피스톤부(36)의 수압 면적보다 작다.

제1 유압실(28)에는 유압원으로부터 유압이 유도된다. 제2 유압실(29)에는 유압원으로부터 비례 전자기 감압 밸브를 통한 유압이 유도된다. 서보 레귤레이터 피스톤(34)의 스트로크 위치는 유압실(29)로 유도되는 작동유압에 따라 변화된다. 제1 유압실(28)과 제2 유압실(29)로 유도되는 작동유압이 동등한 경우에는 서보 레귤레이터 피스톤(34)은 피스톤부(35과 36)의 수압 면적차에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이 한쪽의 스트로크 엔드에 위치하고 있다. 제2 유압실(29)로 유도되는 작동유압이 소정값까지 감압되면 서보 레귤레이터 피스톤(34)은 다른 한쪽의 스트로크 엔드로 이동한다.

유압원은 HST(3)의 유압 피스톤 펌프(91)의 토출압을 취출하는 셔틀 밸브와, 셔틀 밸브로부터 유도된 유압을 소정값으로 감압하는 감압 밸브를 구비한다.

서보 레귤레이터 피스톤(34)의 움직임은 슬라이드 메탈(66) 및 구동용 결합 핀(65)을 통하여 제1 경사판(30)으로 전달된다.

도 3을 참조하면, 피스톤 모터(1)는 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 연동시키는 경사 연동 기구(45)를 구비한다. 경사 연동 기구(45)는 케이스(25)에 고정된 지지 핀(49)에 요동 가능하게 지지된 요동 링크(48)와, 제1 경사판(30)을 요동 링크(48)의 일단부에 결합시키는 제1 결합 핀(54)과, 제2 경사판(40)을 요동 링크(48)의 다른 일단부에 결합시키는 제2 결합 핀(53)을 구비한다.

제1 결합 핀(54)은 요동 링크(48)의 일단부에 형성된 노치(58)에 슬라이드 메탈(75)을 통하여 요동 링크(48)의 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 결합된다. 제1 결합 핀(54)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 경사판(30)으로부터 측방으로 돌출 설치된다.

제2 결합 핀(53)은 요동 링크(48)의 다른 일단부에 형성된 노치(55)에 슬라이드 메탈(62)을 통하여 요동 링크(48)의 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 결합된다.

제2 결합 핀(53)은 제1 경사판(30)을 향하여 제2 경사판(40)에 돌출 설치된 아암(46)으로부터 측방으로 돌출된다. 제2 결합 핀(53)과, 제1 결합 핀(54)과, 도 2에 도시된 구동용 결합 핀(65)의 각 중심축은 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30) 및 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)과 평행을 이룬다.

다시 도 2를 참조하면 서보 기구(33)와 경사 연동 기구(45)는 제1 경사판(30)을 사이에 두도록 배치되고, 구동용 결합 핀(65)과 제1 결합 핀(54)은 제1 경사판(30)의 양측면으로부터 각각 반대 방향으로 돌출된다.

도 4A는 제2 경사판(40)의 한쪽의 측면도, 도 4B는 제2 경사판(40)의 배면도이고, 도 4C는 제2 경사판(40)의 다른 한쪽의 측면도를 나타낸다. 도 4A와 도 4B에 도시된 바와 같이 제2 경사판(40)의 한쪽의 측면으로부터는 아암(46)이 제1 경사판(30)의 방향으로 돌출되고, 아암(46)의 선단부로부터 측방으로 제2 결합 핀(53)이 돌출된다. 제2 결합 핀(53)은 도 3에 도시된 바와 같이 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)보다 실린더 블록(4)측에 배치된다.

도 4B와 도 4C에 도시된 바와 같이, 제2 경사판(40)의 다른 한쪽의 측면에는 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)과 동축 상에 브래킷(56)을 통하여 센서축(57)이 설치된다. 센서축(57)에는 도 1에 도시된 포텐시오미터(59)가 설치된다. 포텐시오미터(59)는 제2 경사판(40)의 경사 각도를 검출한다.

도 5를 참조하면, 요동 링크(48)를 케이스(25)에 지지하는 지지 핀(49)은, 요동 링크(48)에 형성된 구멍(63)에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 한편, 너트(64)를 통하여 케이스(25)에 고정된다. 이와 같이 하여, 요동 링크(48)는 케이스(25)에 지지 핀(49)을 통하여 요동 가능하게 지지된다.

도 6A는 피스톤 모터(1)를 최소 용량 상태로 된 경우의 경사 연동 기구(45)의 상황을 나타낸다. 여기에서는, 제1 경사판(30)의 경사 각도(TH4)는 0도이며, 제2 경사판(40)의 경사 각도(TH5)는 6.67도이다.

도 6B는 피스톤 모터(1)가 최대 용량 상태로 한 경우의 경사 연동 기구(45)의 상황을 나타낸다. 여기에서는, 제1 경사판(30)의 경사 각도(TH1)는 16.3도이 며, 제2 경사판(40)의 경사 각도(TH3)도 16.3도이다.

서보 기구(33)의 서보 레귤레이터 피스톤(34)이 스트로크 위치를 바꿈으로써, 구동용 결합 핀(65)을 통하여 제1 경사판(30)이 경사지면, 제2 경사판(40)이 경사 연동 기구(45)를 통하여 제1 경사판(30)에 연동되어 경사진다. 피스톤 모터(1)의 용량은 도 6A에 도시된 최소 용량 상태로부터 도 6B에 도시된 최대 용량 상태에 이르는 동안 서보 레귤레이터 피스톤(34)의 스트로크 위치에 따라 무단계이면서 연속적으로 바뀐다.

도 6A에 있어서는, 제2 결합 핀(53), 제1 결합 핀(54) 및 지지 핀(49)의 각 중심이 실린더 블록(4)의 회전 중심축(O4) 상에 위치하고 있지만, 도 6B에 도시된 각 부의 치수가 다음 식1 내지 식6을 만족하는 것을 조건으로, 제2 결합 핀(53), 제1 결합 핀(54) 및 지지 핀(49)은 회전 중심축(O4) 상 이외의 임의의 위치에 배치가능하다.

[식1]

[식2]

[식3]

[식4]

[식5]

[식6]

단,

A=제1 결합 핀(54)과 지지 핀(49)의 중심간 거리;

B=지지 핀(49)과 제2 결합 핀(53)의 중심간 거리;

Lr=제1 결합 핀(54)의 중심과 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)의 거리;

Ls=제2 결합 핀(53)의 중심과 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)의 거리;

D=제2 결합 핀(53)의 중심의 지지 핀(49)의 중심에 대한, 실린더 블록(4)의 회전 중심축(O4)과 직교하는 방향으로의 변위 거리; 및

C=제1 결합 핀(54)의 중심의 지지 핀(49)의 중심에 대한, 제2 결합 핀(53)의 중심의 변위와 반대 방향의 변위 거리.

이상과 같이 구성된 경사 연동 기구(45)를 사용함으로써, 피스톤 모터(1)는 2개의 서보 기구와 비례 전자기 감압 밸브를 설치하지 않고, 단일 서보 기구(33) 하에서 2개의 경사판(30과 40)의 경사 각도를 동기적으로 변화시킬 수 있다.

차량의 무단 변속기로서 사용되는 HST의 경우, 종래는 가속과 감속의 튜닝 을, 피스톤 펌프(91)의 경사판을 구동하는 서보 기구와, 피스톤 모터(1)의 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)의 경사각을 조정하는 각각의 서보 기구로 이루어지는 3개의 서보 기구의 조정에 의해 행하고 있었다. 이 HST(3)에 의하면, 피스톤 펌프(91)용의 경사판을 구동하는 서보 기구와, 피스톤 모터(1)용의 서보 기구로 이루어지는 2개의 서보 기구의 조정으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.

또한, 이 피스톤 모터(1)에서는 서보 기구(33)와 경사 연동 기구(45)를 제1 경사판(30)을 사이에 두도록 배치했기 때문에, 케이스(25) 내의 한정된 스페이스에 서보 기구(33)와 경사 연동 기구(45)를 컴팩트하게 수용할 수 있다.

이상 설명한 실시예에서는, 단일 서보 기구(33)가 제1 경사판(30)의 경사 각도를 조정하고 있으나, 단일 서보 기구가 제2 경사판(40)의 경사 각도를 조정하도록 해도 좋다. 또한, 단일 서보 기구(33)가 경사 연동 기구(45)를 직접 구동하도록 구성하는 것도 가능하다.

제2 결합 핀(53)을 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)에 관하여 실린더 블록(4)과 반대측에 배치하고, 제1 결합 핀(54)을 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)보다 제2 경사판(40)측, 즉 실린더 블록(4)측에 배치하는 것도 가능하다.

다음에 도 7과 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

이 실시예에서는 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 경사 연동 기구(70)를 통하여 연동시킨다. 경사 연동 기구(70)는 슬라이드 바(71)와, 제1 경사판(30)을 슬라이드 바(71)의 일단부에 결합시키는 제1 결합 핀(73)과, 제2 경사판(40)을 슬라이드 바(71)의 다른 일단부에 결합시키는 제2 결합 핀(74)을 구비한다.

슬라이드 바(71)는 케이스(25)에 대하여, 실린더 블록(4)의 회전 중심축(O4)과, 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)과, 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)이 이루는 평면과 직교하는 방향으로만 변위 가능하도록 한 쌍의 가이드(72)를 통하여 지지된다.

제1 결합 핀(73)은 슬라이드 바(71)의 일단부에 형성한 노치(77)에 슬라이드 바(71)의 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 결합된다. 제1 결합 핀(73)은 제1 경사판(30)으로부터 측방으로 돌출 설치된다. 제1 결합 핀(73)은 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)에 관하여 실린더 블록(4)과 반대측에 위치한다.

제2 결합 핀(74)은 슬라이드 바(71)의 다른 일단부에 형성한 노치(78)에, 슬라이드 바(71)의 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 결합된다. 제2 결합 핀(74)은 제2 경사판(40)으로부터 제1 경사판(30)과 반대 방향을 향하여 돌출 설치된 아암(76)으로부터 측방으로 돌출된다. 제2 결합 핀(74)은 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)에 관해 실린더 블록(4)과 반대측에 위치한다.

제1 결합 핀(73)과, 제2 결합 핀(74)과, 도 2에 도시된 구동용 결합 핀(65)의 각 중심축은 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30) 및 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)과 평행을 이룬다.

도 7은 피스톤 모터(1)를 최소 용량 상태로 한 경우의 경사 연동 기구(70)의 상황을 도시한다. 여기에서는, 제1 경사판(30)의 경사 각도(TH3)는 0도이며, 제2 경사판(40)의 경사 각도(TH4)는 6.67도이다.

도 8은 피스톤 모터(1)를 최대 용량 상태로 한 경우의 경사 연동 기구(70)의 상황을 도시한다. 여기에서는, 제1 경사판(30)의 경사 각도(TH1)는 16.3도이며, 제2 경사판(40)의 경사 각도(TH2)도 16.3도이다.

피스톤 모터(1)의 다른 구성은, 제1 실시예와 동일하다.

서보 기구(33)의 서보 레귤레이터 피스톤(34)이 스트로크 위치를 바꿈으로써, 구동용 결합 핀(65)을 통하여 제1 경사판(30)이 경사지면 제2 경사판(40)이 경사 연동 기구(70)를 통하여 제1 경사판(30)에 연동되어 경사진다. 피스톤 모터(1)의 용량은, 도 7에 도시된 최소 용량 상태로부터 도 8에 도시된 최대 용량 상태에 이르는 동안 서보 레귤레이터 피스톤(34)의 스트로크 위치에 따라 무단계이면서 연속적으로 바뀐다.

제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 경사지게 하기 위해, 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)의 각 경사 각도 범위에 비례하는 위치에 제1 결합 핀(73)과 제2 결합 핀(74)을 배치한다. 이로 인해, 도 8에 도시된 경사 연동 기구(70)의 각 부의 치수를, 다음 식 7을 만족하도록 설정한다.

[식7]

단,

D1=제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)을 중심으로 하여, 제1 결합 핀(73)의 중심(O73)이 변위되는 궤적의 직경;

D2=제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)을 중심으로 하여, 제2 결합 핀(74)의 중심(O74)이 변위되는 궤적의 직경;

TH1=도 8에 도시된 최대 용량 상태에 있어서의 제1 경사판(30)의 경사 각도;

TH2=도 8에 도시된 최대 용량 상태에 있어서의 제2 경사판(40)의 경사 각도;

TH3=도 7에 도시된 최소 용량 위치에 있어서의 제1 경사판(30)의 경사 각도; 및

TH4=도 7에 도시된 최소 용량 위치에 있어서의 제2 경사판(40)의 경사 각도.

이상과 같이 구성된 경사 연동 기구(70)를 사용함으로써, 피스톤 모터(1)는 2개의 서보 기구와 비례 전자기 감압 밸브를 설치하지 않고, 단일 서보 기구(33) 하에서 2개의 경사판(30과 40)의 경사 각도를 변화시킬 수 있다.

따라서, 이 실시예에 의해서도 상기 제1 실시예와 마찬가지의 바람직한 효과가 얻어진다.

이상의 설명에 관하여 2007년 3월 16일을 출원일로 하는 일본에 있어서의 일본 특허 출원 제2007-68157호의 내용을 여기에 인용에 의해 합체한다.

이상, 본 발명을 몇 개의 특정한 실시예를 통하여 설명해 왔으나, 본 발명은 상기한 각 실시예에 한정되는 것이 아니다. 당업자에 있어서는, 클레임의 기술 범위에서 이들의 실시예에 다양한 수정 혹은 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들어 본 발명은 대향식 경사판형 유압 펌프에도 적용 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 대향식 경사판형의 유압 모터 또는 유압 펌프의 2개의 경사판의 경사각의 제어를 간이한 구성으로 행할 수 있다. 따라서, 본 발명을 대향식 경사판형의 유압 모터 또는 유압 펌프를 사용하는 HST에 적용하면, 간이하면서도 컴팩트한 구성으로 넓은 변속비 범위를 커버할 수 있다.

본 발명의 실시예가 포함하는 배타적 성질 혹은 특징은 이하와 같이 클레임 된다.

Claims

실린더 블록(4)의 양측에 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 배치하고, 실린더 블록(4)에 복수의 실린더(6)를 실린더 블록(4)의 중심축(O4)을 중심으로 하는 원주 상에 실린더 블록(4)의 중심축(O4)과 평행하게 배치하고, 동일한 실린더(6)에 제1 피스톤(8)과 제2 피스톤(9)을 서로 마주 보게 하여 삽입하고, 제1 피스톤(8)을 제1 경사판(30)에 미끄럼 접촉시키고, 제2 피스톤(9)을 제2 경사판(40)에 미끄럼 접촉시킴으로써, 제1 피스톤(8)과 제2 피스톤(9)이 실린더(6)를 확장 및 수축하는, 대향식 경사판형 피스톤 펌프에 있어서,

제1 경사판(30)을 경사지게 하는 서보 기구(33)와,

제1 경사판(30)의 경사에 연동하여 제2 경사판(40)을 경사지게 하는 경사 연동 기구(45)와,

실린더 블록(4)과 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 수납 장착하는 케이스(25)를 구비하고,

경사 연동 기구(45)는 케이스(25)에 고정된 지지 핀(49)과, 제1 경사판(30)의 경사를 제2 경사판(40)으로 전달하는, 지지 핀(49)에 요동 자유롭게 지지된 요동 링크(48)를 구비하고,

제1 경사판(30)은 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)과 평행한 제1 결합 핀(54)을 구비하고, 제2 경사판(40)은 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)과 평행한 제2 결합 핀(53)을 구비하고, 요동 링크(48)는 제1 결합 핀(54)을 요동 링크(48)의 축 방향으로 변위 가능하게 보유 지지하는 노치(58)를 통하여 제1 경사판(30)에 결합하는 동시에, 제2 결합 핀(53)을 요동 링크(48)의 축 방향으로 변위 가능하게 보유 지지하는 노치(55)를 통하여 제2 경사판(40)에 결합하는, 대향식 경사판형 피스톤 펌프.
제1항에 있어서, 제1 결합 핀(54)과 제2 결합 핀(53)과 지지 핀(49)은 다음의 [관계식 1]을 만족하는 위치 관계를 갖는, 대향식 경사판형 피스톤 펌프.

[관계식 1]

C=Lr·sin(TH0)

D=Ls·sin(TH2)

C/D=A/B

A/B=(Lr·sin(TH0))/(Ls·sin(TH2))

단, 여기서

A=제1 결합 핀(54)과 지지 핀(49)의 중심간 거리;

B=지지 핀(49)과 제2 결합 핀(53)의 중심간 거리;

Lr=제1 결합 핀(54)의 중심과 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)의 거리;

Ls=제2 결합 핀(53)의 중심과 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)의 거리;

D=제2 결합 핀(53)의 중심의 지지 핀(49)의 중심에 대한, 실린더 블록(4)의 회전 중심축(O4)과 직교하는 방향으로의 변위 거리;

C=제1 결합 핀(54)의 중심의 지지 핀(49)의 중심에 대한, 제2 결합 핀(53)의 중심의 변위와 반대 방향의 변위 거리;

TH0=제1 경사판(30)의 경사 가능한 각도 범위; 및

TH2=제2 경사판(40)의 경사 가능한 각도 범위
제2항에 있어서, 제2 결합 핀(53)은 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)보다 실린더 블록(4)측에 배치되는, 대향식 경사판형 피스톤 펌프.
실린더 블록(4)의 양측에 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 배치하고, 실린더 블록(4)에 복수의 실린더(6)를 실린더 블록(4)의 중심축(O4)을 중심으로 하는 원주 상에 실린더 블록(4)의 중심축(O4)과 평행하게 배치하고, 동일한 실린더(6)에 제1 피스톤(8)과 제2 피스톤(9)을 서로 마주 보게 하여 삽입하고, 제1 피스톤(8)을 제1 경사판(30)에 미끄럼 접촉시키고, 제2 피스톤(9)을 제2 경사판(40)에 미끄럼 접촉시킴으로써, 제1 피스톤(8)과 제2 피스톤(9)이 실린더(6)를 확장 및 수축하는, 대향식 경사판형 피스톤 모터에 있어서,

제1 경사판(30)을 경사지게 하는 서보 기구(33)와,

제1 경사판(30)의 경사에 연동하여 제2 경사판(40)을 경사지게 하는 경사 연동 기구(45)와,

실린더 블록(4)과 제1 경사판(30)과 제2 경사판(40)을 수납 장착하는 케이스(25)를 구비하고,

경사 연동 기구(45)는 케이스(25)에 고정된 지지 핀(49)과, 제1 경사판(30)의 경사를 제2 경사판(40)으로 전달하는, 지지 핀(49)에 요동 자유롭게 지지된 요동 링크(48)를 구비하고,

제1 경사판(30)은 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)과 평행한 제1 결합 핀(54)을 구비하고, 제2 경사판(40)은 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)과 평행한 제2 결합 핀(53)을 구비하고, 요동 링크(48)는 제1 결합 핀(54)을 요동 링크(48)의 축 방향으로 변위 가능하게 보유 지지하는 노치(58)를 통하여 제1 경사판(30)에 결합하는 동시에, 제2 결합 핀(53)을 요동 링크(48)의 축 방향으로 변위 가능하게 보유 지지하는 노치(55)를 통하여 제2 경사판(40)에 결합하는, 대향식 경사판형 피스톤 모터.
제4항에 있어서, 제1 결합 핀(54)과 제2 결합 핀(53)과 지지 핀(49)은 다음의 [관계식 1]을 만족하는 위치 관계를 갖는, 대향식 경사판형 피스톤 모터.

[관계식 1]

C=Lr·sin(TH0)

D=Ls·sin(TH2)

C/D=A/B

A/B=(Lr·sin(TH0))/(Ls·sin(TH2))

단, 여기서

A=제1 결합 핀(54)과 지지 핀(49)의 중심간 거리;

B=지지 핀(49)과 제2 결합 핀(53)의 중심간 거리;

Lr=제1 결합 핀(54)의 중심과 제1 경사판(30)의 경사 중심축(O30)의 거리;

Ls=제2 결합 핀(53)의 중심과 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)의 거리;

D=제2 결합 핀(53)의 중심의 지지 핀(49)의 중심에 대한, 실린더 블록(4)의 회전 중심축(O4)과 직교하는 방향으로의 변위 거리;

C=제1 결합 핀(54)의 중심의 지지 핀(49)의 중심에 대한, 제2 결합 핀(53)의 중심의 변위와 반대 방향의 변위 거리;

TH0=제1 경사판(30)의 경사 가능한 각도 범위; 및

TH2=제2 경사판(40)의 경사 가능한 각도 범위
제5항에 있어서, 제2 결합 핀(53)은 제2 경사판(40)의 경사 중심축(O40)보다 실린더 블록(4)측에 배치되는, 대향식 경사판형 피스톤 모터.
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