WO1996012107A1 - Dispositif de modification de l'inclinaison du plateau oscillant d'un moteur de pompe a pistons du type a plateau oscillant - Google Patents

Dispositif de modification de l'inclinaison du plateau oscillant d'un moteur de pompe a pistons du type a plateau oscillant Download PDF

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WO1996012107A1
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swash plate
casing
swing
piston
shaft
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Mitsuru Arai
Hideki Kado
Sadao Nunotani
Koichi Morita
Mitsuru Oshiro
Seita Hayashi
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Komatsu Ltd.
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014Details or component parts
    • F04B1/2078Swash plates
    • F04B1/2085Bearings for swash plates or driving axles
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    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18056Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18296Cam and slide
    • Y10T74/18336Wabbler type

Definitions

  • the present invention relates to a swash plate type screw pump used as a traveling motor of a construction machine, and a swash plate angle changing device for a motor.
  • a shaft 2 is rotatably supported in a casing 1, and a cylinder block 3 is connected to the shaft 2 so that the shaft 2 can rotate together with the shaft 2.
  • a plurality of cylinder holes 4 are formed in the cylinder block 3 in parallel with the shaft 2 at intervals in the circumferential direction, and a piston 5 is slidable in each cylinder hole 4.
  • the cylinder chamber 6 is formed in the cylinder hole 4 by being inserted.
  • a thrust ball 16 is coupled to the shaft 2, and the thrust bohone 16 is inclined along the swash plate 8 to the shaft 7.
  • the thrust ball 16 and the shower 7 are rotatable with the shaft 2 and are urged toward the swash plate 8 by the spring 17. .
  • each piston 5 is universally connected to the shower 7. Then, a pressure source from a hydraulic pressure source (not shown) is supplied into the pressure receiving chamber 6 of each cylinder hole 4.
  • a pressure source from a hydraulic pressure source (not shown) is supplied into the pressure receiving chamber 6 of each cylinder hole 4.
  • the swash plate 8 guides the piston 5 in the circumferential direction together with the shower 7, so that the shaft is formed together with the cylinder block 3. 2 is rotated.
  • the piston 5 is reciprocated and acts as a pump.
  • the capacity of the swash plate type piston pump / motor is changed by changing the stroke of the reciprocating stroke of the piston 5 when the cylinder block 3 makes one rotation, and the reciprocating stroke of the piston 5 is changed.
  • the size of the dynamic stroke is determined by the angle between the front surface 8a of the swash plate 8 and the center 2a of the axis 2, that is, the swash plate angle.
  • a first contact surface 9 and a second contact surface 10 forming a predetermined angle on the back surface 8b of the swash plate 8 are provided.
  • the swash plate 8 is swingably supported by the ball 12 fitted between the first and second contact surfaces 9 and 10 and the swash plate receiving surface 11 of the casing 1.
  • the swash plate 8 is swung clockwise by the resultant force of the thrust of piston 5 in the swash plate direction, and the first contact surface 9 is pressed against the swash plate receiving surface 11 to increase the swash plate angle.
  • the swash plate 8 is swung by the thrust of the swash plate angle changing piston 13 attached to the casing 1 against the resultant force of the thrust of the piston 5 in the swash plate direction, and the second hit occurs.
  • the swash plate angle is reduced by pressing the surface 10 against the swash plate receiving surface 11.
  • the resultant force Fa of the thrust of the piston 5 in the direction of the swash plate acts at right angles to the surface 8a of the swash plate 8, and the point of action is applied to the center 12 of the ball 12.
  • a Offset by Ll closer to the first contact surface 9 in the radial direction than a (swash plate swing center) acts on the swash plate 8 by the resultant force Fa of the direction.
  • the moment in the direction of arrow b is applied to the swash plate 8 with the thrust Fb of the piston 13 for changing the swash plate angle, and the point of action is set more than the point of action of the resultant force Fa.
  • the moment is made larger than the moment in the direction of arrow a.
  • the swash plate receiving surface 1 1 is perpendicular to the center 2 a of the shaft 2, and the center 1 2 a of the ball 1 2 coincides with the swash plate receiving surface 11.
  • the distance L2 between the center 1 2a of the ball 1 2 and the table 8a of the swash plate 8 is the same as the thickness of the swash plate 8 at that portion, and the thickness of the swash plate 8 is a certain thickness from the viewpoint of strength Therefore, the distance L 2 between the center 12 a of the ball 12 and the surface 8 a of the swash plate 8 is long.
  • the offset amount L1 of the point of application of the resultant force Fa of the piston thrust in the direction of the swash plate from the center 12a of the ball 12 is determined by the rotation of the cylinder block 3 described above.
  • the distance from the center 2 a of the shaft 2 to the center 12 a of the ball 12 is set larger than the deviation of the point of action of the resultant force Fa in the swash plate direction of the thrust of the ball 5. 3 becomes longer.
  • the resultant force F a of the piston thrust in the swash plate direction causes the swash plate 8 to move.
  • the moment for swinging the swash plate 8 in the direction of arrow b is increased by increasing the thrust F b of the swash plate angle changing piston 13 because the moment for swinging the swash plate 8 in the direction of arrow a increases.
  • the distance L3 from the center 2a of axis 2 to the center 12a of ball 12 becomes longer, and the swash plate from the center 12a of ball 1 2
  • the distance L4 to one end 8c of 8 becomes shorter.
  • the swash plate 8 becomes the second contact surface. It floats up with the contact point between 10 and the swash plate receiving surface 11 as a fulcrum and becomes unstable. Therefore, in the conventional example, by increasing the length L5 from the center 2a of the shaft 2 to one end 8c of the swash plate 8 to increase the distance L4, the swash plate 8 can be lifted. And there is no such thing.
  • the swash plate 8 becomes large, so that the casing 1 becomes so large that the entire swash plate type piston pump and moke becomes large. Therefore, in the conventional example, the deviation of the point of application of the resultant force in the swash plate direction of the piston thrust is reduced by setting the number of pistons 5 to 9 to make the swash plate 8 larger.
  • the swash plate type piston pump and motor do not become large as a whole.
  • the swash plate receiving surface of the casing is inclined with respect to the center of the shaft and at right angles to the swash plate without increasing the size of the swash plate.
  • machining of the swash plate receiving surface of the casing is very troublesome. That is, if the swash plate receiving surface 11 is perpendicular to the center 2a of the shaft 2 as shown in Fig. 1, the machining axis of the swash plate receiving surface 11 and the shaft support hole 14 of the casing 1 are concentric.
  • machining can be performed with reference to the shaft bearing hole 14, which shortens the setup time and facilitates machining.
  • the swash plate receiving surface 11 is positioned at the center 2 a of the shaft 2. If it is not a right angle, the shaft support hole 14 and the machining axis will not be concentric, so that the length of the setup will be long and the machining will be troublesome.
  • the present invention provides a swash plate type screw pump in which the swash plate is prevented from floating even if the swash plate receiving surface is perpendicular to the center of the shaft without increasing the size of the swash plate. It is intended to provide a swash plate angle changing device for motors. Disclosure of the invention
  • a sealing block provided rotatably with a shaft in a casing, and the cylinder block.
  • a plurality of pistons, which slide in parallel with the shaft, are attached to a casing, and the plurality of pistons are guided on the surface thereof in a circumferential direction.
  • a swash plate-type piston pump 'motor comprising: a swash plate that changes the stroke of the piston by changing the inclination of the swash plate.
  • the swash plate is provided with a piston for changing the swash plate angle, and the swash plate is used to reduce the thrust of the piston.
  • Swash plate angle of the first person Ri surface of a plate direction of the resultant force is in contact with the swash plate receiving surface Swinging to a large position, and the thrust of the swash plate angle changing piston causes the second contact surface to swing to a swash plate small position in contact with the swash plate receiving surface;
  • a swash plate angle change device for a swash plate piston pump / motor wherein a center of swing of the swash plate is closer to a surface of the swash plate than to a back surface of the swash plate.
  • the swash plate swing center or the back surface of the swash plate is closer to the lower surface of the swash plate, the action point of the resultant force of the thrust of the piston and the thrust of the piston in the swash plate direction. Even if the distance between the swash plate and the swash plate is the same as before, the distance between the shaft center and the swash plate swing center becomes shorter, and the distance between the swash plate swing center and one end of the swash plate becomes longer accordingly.
  • a supporting means for attaching the swash plate to the casing includes a swing fulcrum fixed to the concave portion on the back surface of the swash plate, and a swing fulcrum fixed to the casing so that the swing fulcrum can swing. It may be a rocking seat that fits into the bracket.
  • Fig. 1 shows a swash plate type piston pump including a conventional swash plate angle changing device.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a swash plate swinging operation in the conventional example.
  • FIG. 3 is a sectional view of a piston pump / motor including an embodiment of the swash plate angle changing device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a front view of a first example of the swash plate support member of the above embodiment.
  • FIG. 5 is a sectional view of the swash plate of the above embodiment.
  • FIG. 6 is a side view of the swash plate of the above embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the swash plate swinging operation of the above embodiment.
  • FIG. 8 is a front view showing a second example of the swash plate support member.
  • FIG. 9 is a front view showing a third example of the swash plate support member.
  • FIG. 10 is a front view showing a fourth example of the swash plate support member.
  • FIG. 11 is a front view showing a fifth example of the swash plate support member.
  • FIG. 12 is a front view showing a sixth example of the swash plate support member.
  • FIG. 13 is a front view showing a seventh example of the swash plate support member.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of the swash plate support structure.
  • a swash plate angle changing device for a swash plate type screw pump / motor will be described below with reference to the accompanying drawings.
  • One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the same members as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals.
  • a shaft 2 is rotatably supported in the casing 1, and a cylinder block 3 is coupled to the shaft 2 so that the cylinder block 3 can rotate together with the shaft 2.
  • a plurality of cylinder holes 4 are formed at intervals in the circumferential direction in parallel with 2, and a screw 5 is slidably inserted into each cylinder hole 4, whereby the cylinder 5 is inserted.
  • a cylinder chamber 6 is formed in the cylinder hole 4.
  • a thrust ball 36 is coupled to the shaft 2, and the thrust ball 36 is inclined with respect to the shaft 2 by being along the swash plate 8. The thrust ball 36 and the shower 7 are rotatable together with the shaft 2 and the spring 7 is urged to the swash plate 8 side by the spring 38 to which the shower 7 is fitted.
  • each piston 5 is universally connected to the shower 7. Then, when pressure oil from a hydraulic source (not shown) is supplied to and discharged from the pressure receiving chamber 6 of each cylinder hole 4 and the piston 5 is reciprocated, the swash plate 8 moves together with the shower 7. By guiding the piston 5 in the circumferential direction, the shaft 2 is rotated together with the cylinder block 3. Conversely, when the cylinder block 3 is rotated together with the shaft 2, the piston 5 is reciprocated and acts as a pump.
  • a hydraulic source not shown
  • a first contact surface 9 and a second contact surface 10 at a predetermined angle are formed on a back surface 8b of the swash plate 8, and the swash plate 8 is formed by a pair of swash plate support members 20.
  • the first contact surface 9 is swingably supported by the ring 1 in the direction of the arrow a until the first contact surface 9 comes into contact with the swash plate receiving surface 11 1 with the resultant force Fa of the thrust of the piston 5 in the swash plate direction.
  • the thrust of the swash plate angle changing piston 13 causes the second contact surface 10 to come into contact with the swash plate receiving surface 11. Rocked.
  • the swash plate receiving surface 11 1 is perpendicular to the center 2 a of the shaft 2, and the first swash plate receiving surface 11 1 on one side and the second The first swash plate receiving surface 1 1 1 1 and the second swash plate receiving surface 1 1-2 are displaced in the axial direction of the shaft 2.
  • the swash plate receiving surface 1 1 (the first swash plate receiving surface 1 1 — 1 and the second swash plate receiving surface) is perpendicular to the center 2 a of the shaft 2, the swash plate receiving surface 1 1 Since the machining shaft and the shaft bearing hole 14 of the casing 1 are concentric, machining can be performed with the shaft bearing hole 14 as a reference, so that the setup time is short and machining is facilitated.
  • first and second swash plate receiving surfaces 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 may be located at the same position in the axial direction of the shaft 2.
  • the swash plate support member 20 is attached to the mounting body 21 fixed to the end wall 1a of the casing 1 and the spherical concave portion 22 of the mounting body 21 by welding or the like. It consists of a fixed spherical fulcrum 23.
  • the center 23a of the swing support 23 is inclined more in the axial direction of the shaft 2 than the inner surface of the end wall la of the casing 1 (the first swash plate receiving surface 11-1).
  • the fulcrum 23 is displaced toward the plate 8, and the fulcrum 23 is slidably fitted to the swash plate 24 formed of a spherical concave portion opened on the back surface 8b of the swash plate 8.
  • the center of the seat 24 Since the center of the seat 24 is displaced closer to the front surface 8a than the back surface 8b of the swash plate 8 (the first contact surface 9 and the second contact surface 10), the center of the swash plate swings.
  • the center 23 a) of the fulcrum 23 is shifted (offset) closer to the front surface 8 a than the rear surface 8 b of the swash plate 8. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, the swash plate 8 has a hole 25 through which the shaft 2 penetrates, and the second contact surface 1 in the radial direction on both sides of the hole 25 on the back surface 8b.
  • a rocking seat 24 composed of a pair of spherical recesses is formed near the zero, and the center 24 a of the rocking seat 24 is a back surface 8 b (a first contact surface 9 and a second contact surface 1). 0), the position is shifted closer to the surface 8a.
  • the casing 1 comprises a motor case 30 and a cover 31.
  • the shaft 2 is rotatably supported on the motor case 30 and the cover 31 by bearings 32.
  • the cylinder block 3 is spline-fitted and connected to the shaft 2 so as to rotate integrally with the shaft 2, and a valve plate 3 is provided between the cylinder block 3 and the cover 31. 3 is mounted so that the cylinder block 3 rotates along the valve plate 33.
  • Show 7 is provided with a ball 34, which is rotatably connected to piston 5. Show 7 is a retainer 35, a thrust ball 36, and a pin 37. It is pressed against the surface 8a of the swash plate 8 by the spring 38.
  • the distance L2 between the center 23a of the fulcrum 23 and the surface 8a of the swash plate 8 is inclined. It becomes shorter than the thickness of the plate 8, and the distance L 3 between the center 23 a of the fulcrum and the center 2 a of the shaft 2 becomes shorter, and the center 23 of the fulcrum 23 by that much Since the distance L 4 between “a” and one end 8 c of the swash plate 8 can be increased, the distance L 5 between the center 2 a of the shaft 2 and the one end 8 c of the swash plate 8 can be reduced.
  • 5a indicates the connection center between the piston 5 and the sleeve 17.
  • the center 1 2a of the ball 1 2 is inclined As shown in FIG. 7, the center of the ball 1 2 a and the center of the shaft 2 correspond to the plate receiving surface 11 1 (corresponding to the first swash plate receiving surface 111 of the present embodiment).
  • the distance from 2a is increased by L6, and the swash plate 8 needs to be enlarged accordingly.
  • the mounting body 21 and the swing fulcrum body 23 may be formed integrally as shown in FIG. 8, or may be formed separately and combined as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 10, it is possible to form a projection 21a on the mounting body 21 and form a recess 23b on the swinging fulcrum body 23 and fit and connect the two. good. Also, as shown in FIG. 11, a recess 21 b is formed in the mounting body 21, a projection 23 c is formed in the swing support 23, and the two are fitted and connected. Is also good.
  • the swing fulcrum body 23 may have a conical shape formed integrally with the mounting body 21 and have a spherical end portion.
  • the swing seat 24 has a substantially conical concave shape and a bottom surface having a spherical concave shape.
  • the swing fulcrum member 23 may have a columnar shape.
  • the swing seat 24 is a long hole having a substantially semicircular cross section.
  • a recess 50 is formed on the back surface 8 b of the swash plate 8
  • a swash plate support member 20 is attached to the recess 50
  • the receiving member 51 is attached to the casing 1.
  • the swash plate 8 may be swingable by fitting the swing seat 24 of the receiving member 51 to the swing fulcrum body 23 of the swash plate support member 20.
  • the swash plate operation center is inclined more than the second contact surface of the swash plate. Even if the distance between the center of swing of the swash plate and the point of application of the resultant force of the thrust of the piston in the direction of the swash plate is the same as in the past, the center of the swash plate and the inclination The distance between the center of the swash plate and the center of the swash plate becomes shorter, and the distance between the center of the swash plate swing and one end of the swash plate becomes longer accordingly.

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Description

明細書 斜板式ピス ト ンポンプ · モータの斜板角度変更装置 ¾ 術
この発明は、 建設機械の走行用モータ等と して用いられる斜板 式ビス ト ンポンプ , モータの斜板角度変更装置に関する ものであ る。 背景技術
斜板式ピス ト ンポ ンプ · モータ と しては、 例えば特公平 4 一 4 2 5 5 0号公報に示すものが知られている。
これは、 図 1 に示すように、 ケーシング 1 内に軸 2が回転自在 に支持され、 軸 2にシリ ンダブロ ッ ク 3が結合されて軸 2 と共に 回転し得るようになつている。 シリ ンダブロ ッ ク 3 には軸 2 と並 行に複数のシ リ ンダ孔 4 が円周方向に間隔をおいて形成され、 各 シ リ ンダ孔 4 内にはピス ト ン 5 が摺動可能に嵌挿され、 それによ り シリ ンダ孔 4 内にシ リ ンダ室 6 を形成している。 また、 軸 2 に はスラス トボール 1 6が結合せしめられ、 さ らに該スラス トボー ノレ 1 6 には斜板 8 に沿う こ とによ り 軸 2 に対 して斜め とな る シ ユ ー 7 が嵌合せ しめ られていて、 ス ラ ス ト ボール 1 6 及び シユ ー 7は、 軸 2 と共に回転し得るよ う になつていると共にばね 1 7によ り斜板 8側に付勢されている。 また、 各ピス ト ン 5 の先 端は、 シユ ー 7 にユニバーサル結合せ しめられている。 そ して、 各シリ ンダ孔 4の受圧室 6 内に図示しない油圧源からの圧汕を供 給 , 排出 してピス ト ン 5 を往復動させる と、 斜板 8がシユ ー 7 と 共に該ピス ト ン 5を円周方向に案内する こ とでシ リ ンダブロ ッ ク 3 とと もに軸 2を回転させるよう になつている。 逆に、 軸 2 と共 にシリ ンダブロ ッ ク 3を回転させる と、 ピス ト ン 5 が往復動せし められて、 ポンプと して作用する。 これらが、 斜板式ビス ト ンボ ンプ · モータの基本部分を構成している。
前記斜板式ビス ト ンポンプ · モータの容量は、 シ リ ンダブ口 ッ ク 3が 1 回転する際のビス ト ン 5 の往復動ス 卜 ロークの変更によ り変更され、 そのビス ト ン 5の往復動ス ト ロークの大きさは斜板 8 の前面 8 a が軸 2 の中心 2 a となす角度、 つま り斜板角度に よつて決定される。
前記斜板角度を変更する装置と しては、 例えば図 1 に示すよ う に、 前記斜板 8の裏面 8 b に所定の角度をなす第 1 当 り面 9 と第 2 当り面 1 0を形成し、 その第 1 · 第 2 当 り面 9 , 1 0の境部分 とケーシング 1 の斜板受け面 1 1 との問に嵌合したボール 1 2 に より斜板 8を揺動自在に支承し、 ピス ト ン 5 の推力の斜板方向の 合力で斜板 8 を時計方向に揺動 して第 1 当 り面 9 を斜板受け面 1 1 に押しつけることによ り斜板角度を大と し、 ケーシ ング 1 に 取付けた斜板角変更用ピス ト ン 1 3 の推力で斜板 8をピス ト ン 5 の推力の斜板方向の合力に抗して揺動して第 2 当 り面 1 0 を斜板 受け面 1 1 に押しつけることにより斜板角度を小と している。
つま り、 図 2 に示すよう に、 ピス ト ン 5 の推力の斜板方向の合 力 F aは斜板 8の表面 8 a と直角に作用 し、 その作用点をボール 1 2の中心 1 2 a (斜板揺動中心) よ り も径方向において第 1 当 たり面 9寄りに L l だけオフセッ 卜 し、 前記ピス ト ン推力の斜板方 向の合力 F a によ り斜板 8 に対して矢印 a方向のモ一メ ン 卜が作 用するように している。 また、 斜板角変更用 ピス ト ン 1 3 の推力 F bで斜板 8に対して矢印 b方向のモーメ ン トが作用するよう に し、 その作用点を合力 F a の作用点よ り もさ らに径方向において 第 1 当たり面 9寄りにする こ とによ りそのモーメ ン トが矢印 a方 向のモーメ ン トより大き く なるようにしている。
このような構造であると、 斜板受け面 1 1 は軸 2 の中心 2 a と 直角となっている と共に、 ボール 1 2 の中心 1 2 a は斜板受け而 1 1 に一致しているからボール 1 2 の中心 1 2 a と斜板 8の表 8 a との距離 L 2はその部分の斜板 8の厚さと同一となる し、 斜板 8の厚さは強度上からある程度の厚さ となるので、 ボール 1 2 の 中心 1 2 a と斜板 8の表面 8 a との距離 L 2は長いものとなってい る。
他方、 前述のピス ト ン 5の推力の斜板方向の合力 F a の作川 .'. 'Λ はボール 1 2の中心 1 2 よ り径方向において第 1 当たり面 9 り にオフセッ 卜 していなければならず、 しかも ピス ト ン 5 の措:力の 斜板方向の合力 F aの作用点はシ リ ンダブ口 ッ ク 3 の回転 ½度に よ り若干ずれる し、 そのずれ量はビス ト ン 5 の本数が少ない程大 き くなる。
このために、 ピス ト ン推力の斜板方向の合力 F a の作用点の ボール 1 2の中心 1 2 aからのオフセッ ト量 L 1 を、 前記のシリ ン ダブロ ッ ク 3 の回転による ピス ト ン 5 の推力の斜板方向の合力 F aの作用点のずれ量よ り も大き く 設定してあるので、 軸 2の中 心 2 aからボール 1 2の中心 1 2 aまでの距雠 L 3が長くなる。
これにより、 ピス ト ン推力の斜板方向の合力 F a によ り斜板 8 を矢印 a方向に揺動するモーメ ン トが大き く なるので、 斜板角変 更用ピス ト ン 1 3の推力 F bを大き く して斜板 8 を矢印 b方向に 揺動するモーメ ン トをよ り大き く する必要がある し、 軸 2の中心 2 aからボール 1 2の中心 1 2 a までの距離 L 3 が長く なつた分 ボール 1 2の中心 1 2 aか.ら斜板 8の一端部 8 c までの距離 L 4が 短かく なる。
しかし、 前述のように、 斜板角変更用 ピス ト ン 1 3 の推力 F b によるモーメ ン トがより大き く なり、 しかも前述の距離 L 4が短か いと、 斜板 8が第 2 当り面 1 0 と斜板受け面 1 1 との接触部を支 点と して浮き上って不安定となる。 そこで、 従来例では軸 2 の中 心 2 aから斜板 8の一端部 8 c までの長さ L 5を長く して前述の距 離 L 4を長くすることで、 斜板 8が浮き上るこ とがないようにして いる。
ところが、 上述のよう にする と斜板 8が大き く なるので、 それ だけケ一シング 1 が大き く なつて斜板式ビス ト ンポンプ · モー ク 全体が大き く なつてしま う。 そこで、 従来例では ピス ト ン 5 の小 数を 9本と してビス ト ン推力の斜板方向の合力の作用点のずれ it: を小さ く し、 それによつて斜板 8を大き く せずに浮き上りを防止 できるようにして、 斜板式ピス ト ンポンプ · モータ全体が大き く ならないようにしている。
なお、 特願平 1 一 3 0 1 8 2 2号に示すよう に、 ケーシングの 斜板受け面を軸の中心と直角に対して斜めとするこ とで斜板を大 き くせずに斜板の浮き上りを防止できるよう に したものも提案さ れているが、 このものであるとケ一シングの斜板受け面の加工が 大変面倒となる。 つま り、 斜板受け面 1 1 が図 1 に示すよう に軸 2 の中心 2 a と 直角であれば、 斜板受け面 1 1 の加工軸とケーシ ング 1 の軸支承 孔 1 4が同心状となるから、 その軸支承孔 1 4 を基準と して加工 でき、 そのため段取時間が短かく なつて加工が容易になるが、 そ の斜板受け面 1 1 が軸 2 の中心 2 a と直角でないと、 軸支承孔 1 4 と加工軸が同心状とならないから、 段取時問が長く なつ て加 ェが面倒となる。
そこで、 本発明は、 斜板を大き く せずに、 しかも斜板受け面を 軸の中心と直角にしても、 斜板の浮き上りを防止できるよ う に し た、 斜板式ビス ト ンポンプ · モー夕の斜板角度変更装置を提供す ることを目的とする。 発明の開示
上記の目的を達成するために、 本発明の一つの態様によれは、 ケーシ ング内に軸と と もに回転自在に設け られた シ リ ン グ つ ロ ッ ク と、 該シ リ ンダブロ ッ クに前記軸と平行に摺動自れに i ½ された複数のピス ト ンと、 ケーシ ングに揺動自在に取り付け られ ていてその表面で前記複数のビス ト ンを円周方向に案内する と共 にその傾きを変更するこ とによ り前記ビス ト ンのス ト ロークを変 更する斜板とを備えた、 斜板式ピス ト ンポンプ ' モータにおいて、 前記斜板の裏面に所定の角度をなす第 1 当 り面と第 2 当 り面を 形成し、 前記ケーシ ングに前記第 1 当たり面と第 2 当り面が接す る、 前記軸と直角な斜板受け面を形成し、 前記ケーシ ングに斜板 角変更用ピス ト ンを設け、 前記斜板を前記ピス ト ンの推力の斜板 方向の合力で前記第 1 当 り面が前記斜板受け面に接する斜板角度 大位置に揺動し、 前記斜板角変更用 ピス ト ンの推力で前記第 2 当 り面が前記斜板受け面に接した斜板角度小位置に揺動するよう に し、
前記斜板の揺動中心を、 前記斜板の裏面よ り も前記斜板の表面 寄り と した、 斜板式ピス ト ンポンプ · モータの斜板角度変更装置 が提供される。
上記構成によれば、 斜板揺動中心か斜板の裏面よ り も斜板の ¾ 面寄りであるので、 該斜板揺動中心と ピス ト ンの推力の斜板方向 の合力の作用点との距離が従来と同一であっても、 軸の中心と斜 板揺動中心との距離が短かく な り、 それだけ斜板摇動中心と斜板 の一端部との距離が長く なる。
これによつて、 斜板受け面が軸の中心線と直角であっても、 ίΙ 板を大き くせずに斜板が斜板角変更用 ビス ト ンの推力で浮き I .る ことを防止することができる。
なお、 前記斜板を前記ケーシ ングに取り付ける支持手段か、 記ケーシングに固着された揺動支点体と、 前記斜板の^ ιίιιに け られていて前記揺動支点体が揺動自在に嵌合する揺動受 である のが好ま しい。
また、 前記斜板を前記ケーシ ングに取り付ける支持手段が、 前 記斜板の裏面の凹部に固着された揺動支点体と、 前記ケーシ ング に固着されていて前記揺動支点体が揺動自在に嵌合する揺動受座 であっても良い。 図面の簡単な説明
本発明は、 以下の詳細な説明及び本発明の実施例を示す添付図 面によ り、 よ り良く理解される ものとなろう。 なお、 添付図面に 示す実施例は、 発明を特定するこ とを意図する ものではな く 、 単 に説明及び理解を容易とするものである。
図中、
図 1 は、 従来の斜板角度変更装置を含む斜板式ピス ト ンポンプ
• モータの断面図である。
図 2は、 上記従来例における斜板揺動動作の説明図である。
図 3は、 本発明による斜板角度変更装置の一実施例を含むビス 卜 ンポンプ · モータの断面図である。
図 4は、 上記実施例の斜板支持部材の第 1 例の正面図である。 図 5は、 上記実施例の斜板の断面図である。
図 6は、 上記実施例の斜板の側面図である。
図 7は、 上記実施例の斜板揺動動作の説明図である。
図 8は、 斜板支持部材の第 2例を示す正面図である。
図 9は、 斜板支持部材の第 3例を示す正面図である。
図 1 0は、 斜板支持部材の第 4例を示す正面図である。
図 1 1 は、 斜板支持部材の第 5例を示す正面図である。
図 1 2は、 斜板支持部材の第 6例を示す正面図である。
図 1 3は、 斜板支持部材の第 7例を示す正面図である。
図 1 4 は、 斜板支持構造の他の例を示す断面図である。 発明を実施するための好適な態様
以下に、 本発明の好適実施例による斜板式ビス ト ンポンプ · モータの斜板角度変更装置を添付図面を参照しながら説明する。 本発明の一実施例を図 3乃 図 1 4 に基づいて説明する。 なお、 上記従来例と同一の部材には同一符号を付す。
ケーシ ング 1 内に軸 2 が回転自在に支持され、 軸 2 に シ リ ンダ ブロ ッ ク 3 が結合されて軸 2 と共に回転 し得る よ う にな つ ている シ リ ンダブロ ッ ク 3 には軸 2 と並行に複数のシ リ ンダ孔 4 が円周 方向に間隔をおいて形成され、 各シ リ ンダ孔 4 内には ビス ト ン 5 が摺動可能に嵌挿され、 それによ り シ リ ンダ孔 4 内に シ リ ンダ室 6 を形成している。 ま た、 軸 2 にはスラ ス ト ボール 3 6 が結合せ しめられ、 さ らに該スラス ト ボール 3 6 には斜板 8 に沿う こ とに よ り 軸 2 に対 して斜め と な る シ ユ ー 7 が嵌合せ しめ られていて スラス トボール 3 6 及びシユ ー 7 は、 軸 2 と共に回転 し得る よ う にな っ ている と共にばね 3 8 に よ り 斜板 8 側に付勢さ れている , また、 各ピス ト ン 5 の先端は、 シユ ー 7 にユニバーサル結合せ し め られている。 そ して、 各シ リ ンダ孔 4 の受圧室 6 内に図示 しな い油圧源からの圧油を供給 , 排出 して ピス ト ン 5 を往復動させる と、 斜板 8がシユ ー 7 と共に該ピス ト ン 5 を円周方向に案内する こ とでシ リ ンダブロ ッ ク 3 と と もに軸 2 を回転させる よ う にな つ ている。 逆に、 軸 2 と共に シ リ ンダブロ ッ ク 3 を回転させる と、 ピス ト ン 5 が往復動せ しめ られて、 ポ ンプと して作用する。 これ らが、 斜板式ピス ト ンポンプ ' モータの基本部分を構成している。 前記斜板 8 の裏面 8 b に所定の角度をなす第 1 当 り 面 9 と第 2 当 り面 1 0 が形成され、 その斜板 8 は一対の斜板支持部材 2 0 に よ り ケ一シ ング 1 に揺動自在に支承され、 ビス ト ン 5 の推力の斜 板方向の合力 F aで第 1 当 り面 9 が斜板受け面 1 1 に接する位置 まで矢印 a方向に揺動され、 斜板角変更用 ピス ト ン 1 3 の推力で 第 2 当 り面 1 0 が斜板受け面 1 1 に接する位置まで矢印 b 方向に 揺動される。
前記斜板受け面 1 1 は、 軸 2 の中心 2 a と直角であって、 軸 2 の中心 2 aを境と して一方側の第 1 斜板受け面 1 1 一 1 と他方侧 の第 2 斜板受け面 1 1 一 2 と よ り 成り 、 そ の第 1 斜板受け面 1 1 一 1 と第 2斜板受け面 1 1 — 2 は軸 2 の軸方向に位置がずれ ている。
こ のよ う に、 斜板受け面 1 1 (第 1 斜板受け面 1 1 — 1 , 第 2 斜板受け面) が軸 2 の中心 2 a と直角であるので、 斜板受け而 1 1 の加工軸とケーシ ング 1 の軸支承孔 1 4 が同心状となるから、 その軸支承孔 1 4 を基準と して加工でき、 そのため段取時間が短 かく なつて加工が容易になる。
なお、 第 1 · 第 2斜板受け面 1 1 一 1 , 1 1 一 2 は軸 2の軸方 向に同一位置と しても良い。
前記斜板支持部材 2 0 は、 図 4 に示すよう に、 ケーシ ング 1 の 端壁部 1 a に固定された取付体 2 1 と、 この取付体 2 1 の球面状 凹部 2 2 に溶接等で固定した球状の揺動支点体 2 3 よ り成ってい る。 そ して、 揺動支点体 2 3 の中心 2 3 a はケーシ ング 1 の端壁 部 l aの内面 (第 1斜板受け面 1 1 — 1 ) よ り も軸 2の軸方向に おいて斜板 8側に位置がずれ、 該揺動支点体 2 3が斜板 8の裏面 8 bに開口 した球面状凹部よ り成る揺動受座 2 4 に揺動自在に嵌 合し、 該摇動受座 2 4の中心は斜板 8の裏面 8 b (第 1 当たり面 9及び第 2 当り面 1 0 ) よ り も表面 8 a寄りに位置がずれている ので、 斜板揺動中心 (揺動支点体 2 3 の中心 2 3 a ) は斜板 8 の 裏面 8 bより も表面 8 a寄りに位置がずれている (オフセッ ト さ れている) 。 つま り、 斜板 8は、 図 5 と図 6 に示すよ うに、 軸 2が貫通され る孔 2 5を有し、 裏面 8 b における孔 2 5 の両側で径方向におい て第 2 当り面 1 0寄りに一対の球面状凹部よ り成る揺動受座 2 4 が形成され、 この摇動受座 2 4 の中心 2 4 a は裏面 8 b (第 1 当 たり面 9及び第 2 当り面 1 0 ) よ り も表面 8 a寄り に位置がずれ ている。
次に、 各部材の詳細構造を説明する。
ケーシ ング 1 はモータケース 3 0 とカバー 3 1 よ り成り、 軸 2 はモータケース 3 0 とカバー 3 1 に軸受 3 2 で回転自在に支承さ れている。 シリ ンダブロ ッ ク 3 は軸 2 にスプライ ン嵌合連結され て軸 2 と一体的に回転するよう になっている と共に、 シ リ ンダブ ロ ッ ク 3 とカバー 3 1 との間にバルブプレー ト 3 3が取付けられ ていてシリ ンダブロ ッ ク 3 はバルブプレー 卜 3 3 に沿って回転す るようになっている。
シユ ー 7はボール 3 4 を備えていて、 このボール 3 4 がピス ト ン 5 に回転自在に連結してあり、 そのシユ ー 7 はシユ ー リ テーナ 3 5 , スラス トボール 3 6 , ピン 3 7 . スプリ ング 3 8 によ り斜 板 8の表面 8 aに押しつけてある。
次に、 上記実施例をモータ と して用いている時の作動を説明す る o
パイ ロ ッ トポー ト 3 9に圧油を供給する と、 斜板角度切換弁ス プール 4 0がばね 4 3 に抗して左方に移動する こ とによ り切換つ てモータ自己圧力 (モータ入口圧力またはモータ出口圧力のう ち 高い方の圧力) が油路 4 1 よ り油室 4 2 に作用するよ う にな り、 その油室 4 2 の圧力で斜板角変更用ピス ト ン 1 3が突出作動して 斜板 8を反時計方向に揺動するので、 斜板 8の第 2 当 り面 1 0が 第 2斜板受け面 1 1 一 2に接して斜板角度が小となる。
これによ り、 斜板式ピス ト ンポンプ . モータの容量が小となる ので、 シリ ンダブロッ ク 3 とともに軸 2が高速回転する。
—方、 パイ ロ ッ トポー ト 3 9に圧油が供給されな く なる と、 斜 板角度切換弁スプール 4 0がばね 4 3で右方に移動する こ とによ り切換って油路 4 1 がケーシング 1 内に連通するよ う にな り、 そ のため斜板角変更用ピス ト ン 9の推力が小さ く なるので、 ピス ト ン 5の推力の斜板方向の合力によって斜板 8 は時計方向に揺動さ れ、 斜板 8の第 1 当り面 9が第 1 斜板受け面 1 1 一 1 に接して斜 板角度が大となる。
これによ り、 斜板式ピス ト ンポンプ · モータの容量が大となる ので、 シリ ンダブ口 ック 3 とともに軸 2が低速回転する。
かく して、 以上の様に構成したこ とによ り、 図 7に示すよ う に、 揺動支点体 2 3の中心 2 3 a と斜板 8の表面 8 a との距離 L 2が斜 板 8の厚さよ り も短かく なり、 揺動支点体の中心 2 3 a と軸 2 の 中心 2 a との距離 L 3が短かく なり、 その分だけ揺動支点体 2 3の 中心 2 3 a と斜板 8の一端部 8 c との距離 L 4 が長く できるので、 軸 2の中心 2 a と斜板 8の一端部 8 c との距離 L 5を短くすること ができる。 なお、 図 7において、 5 a はピス ト ン 5 とシュ一 7 と の連結中心を示す。
したがって、 斜板 8を大き く せずと も、 斜板 8を斜板角変更用 ピス ト ン 1 3の推力 F bで矢印 b方向に揺動した時に斜板 8が浮 き上ることを防止することができる。
これに対して、 従来のものでは、 ボール 1 2の中心 1 2 a が斜 板受け面 1 1 (本願実施例の第 1 斜板受け面 1 1 一 1 に相当す る ) と一致するので、 図 7 に示 したよ う に、 そのボール中心 1 2 a と軸 2の中心 2 a との距離が L 6だけ長く なり、 その分だけ 斜板 8を大き くする必要がある。
なお、 取付体 2 1 と揺動支点体 2 3 は、 図 8 に示すように一体 形成しても良いし、 図 9 に示すよ う に別体に形成して組み合せて 使用 しても良い。 また、 図 1 0 に示すよ う に、 取付体 2 1 に突部 2 1 aを形成し、 揺動支点体 2 3 に凹部 2 3 bを形成して両者を 嵌合して連結して も良い。 ま た、 図 1 1 に示すよ う に、 取付体 2 1 に凹部 2 1 bを形成し、 揺動支点体 2 3 に突部 2 3 c を形成 して両者を嵌合して連結しても良い。
さ らに、 前記揺動支点体 2 3 は、 図 1 2 に示すように、 取付体 2 1 に一体的に形成された円錐形状で且つ先端部が球状と したも のでも良く 、 この場合、 揺動受座 2 4 はほぼ円錐凹部状で底面を 球凹部状とする。
また、 前記揺動支点体 2 3 は、 図 1 3 に示すよ う に、 円柱状と しても良く 、 この場合、 揺動受座 2 4 は断面がほぼ半円形の長尺 穴とする。
また、 図 1 4 に示すよう に、 斜板 8の裏面 8 b に凹陷部 5 0 を 形成し、 その凹陷部 5 0 に斜板支持部材 2 0 を取付け、 ケーシ ン グ 1 に受け部材 5 1 を取付け、 その受け部材 5 1 の揺動受座 2 4 を斜板支持部材 2 0の揺動支点体 2 3 に嵌合して、 斜板 8を揺動 自在と しても良い。
上述のように、 本発明による斜板式ピス ト ンポンプ · モータの 斜板角度変更装置は、 斜板摇動中心が斜板の第 2 当り面よ り も斜 板の表面寄りであるこ とによ り、 該斜板揺動中心と ピス ト ンの推 力の斜板方向の合力の作用点との距離が従来と同一であって も . 軸の中心と斜板摇動中心との距離が短かく なり、 それだけ斜板揺 動中心と斜板の一端部との距離が長く なる。
これによつて、 斜板受け面が軸の中心と直角であっても斜板を 大き くせずに斜板が斜板角変更用 ビス ト ンの推力で浮き上る こ と を防止することができるから、 斜板式ピス ト ンポンプ · モータ全 体を小型にできると共に、 斜板受け面の加工が容易となる。
なお、 本発明は例示的な実施例について説明 したが、 開示した 実施例に関 して、 本発明の要旨及び範囲を逸脱する こ と な く 、 種々の変更、 省略、 追加が可能であるこ とは、 当業者において自 明である。 従って、 本発明は、 上記の実施例に限定される もので はなく 、 請求の範囲に記載された要素によ って規定される範囲及 びその均等範囲を包含するものと して理解されなければならない。

Claims

請求の範囲
1 . ケーシ ング 1 内に軸と と もに回転自在に設け られた シ リ ンダ ブロ ッ ク と、 該シ リ ンダブロ ッ ク に前記軸と平行に摺動自在に嵌 挿された複数の ピス ト ンと、 ケー シ ングに揺動自在に取り 付け ら れていてその表面で前記複数の ビス ト ンを円周方向に案内する と 共にその傾きを変更する こ とによ り前記 ビス ト ンのス ト ロ一 ク を 変更する斜板とを備えた、 斜板式 ピス ト ンポ ンプ · モー 夕におい て、
前記斜板の裏面に所定の角度をなす第 1 当 り 面と第 2 当 り 面を 形成 し、 前記ケー シ ングに前記第 1 当た り 面と第 2 当 り 面が接す る、 前記軸と直角な斜板受け面を形成 し、 前記ケー シ ングに斜板 角変更用 ピス ト ンを設け、 前記斜板を前記 ピス ト ンの推力の斜板 方向の合力で前記第 1 当 り 面が前記斜板受け面に接する斜板角 ^ 大位置に揺動し、 前記斜板角変更用 ピス ト ンの推力で前記第 2 り面が前記斜板受け面に接 した斜板角度小位置に揺動する よ う に し、
前記斜板の揺動中心を、 前記斜板の裏面よ り も前記斜板の表面 寄り と した、 斜板式ピス ト ンポンプ · モー タ の斜板角度変更装置。
2 . 前記斜板を前記ケー シ ン グに取 り 付ける支持手段が、 前記 ケーシ ングに固着された揺動支点体と、 前記斜板の裏面に設け ら れていて前記揺動支点体が揺動 自在に嵌合する揺動受座であ る 請求の範囲 1 に記載の斜板式ピス ト ンポ ンプ · モータの斜板角度 変更装置。
3 . 前記斜板を前記ケーシ ングに取り付ける支持手段が、 前記斜 板の裏面の凹部に固着された摇動支点体と、 前記ケーシ ングに固 着されていて前記揺動支点体が揺動自在に嵌合する揺動受座であ る、 請求の範囲 1 に記載の斜板式ビス ト ンポンプ . モータの斜板 角度変更装置。
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