JPH0441257Y2

JPH0441257Y2 -

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Publication number: JPH0441257Y2
Application number: JP1984103891U
Authority: JP
Priority date: 1984-07-10
Filing date: 1984-07-10
Publication date: 1992-09-28
Also published as: JPS6119682U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、土木・建設機械、その他一般機械に
用いられる油圧ポンプ、油圧モータとしての容量
可変型斜軸式液圧回転機の改良に関する。

〔従来の技術〕

第６図および第７図に従来技術による容量可変
型斜軸式液圧回転機としての油圧ポンプを示す。

図において、１は筒状のケーシングで、該ケー
シング１は一端が軸受部分となつた略円筒状のケ
ーシング本体１Ａと該ケーシング本体１Ａの他端
を閉塞するヘツドケーシング１Ｂとからなつてい
る。２は該ケーシング本体１Ａ内に回転可能に突
設された回転軸、３は前記ケーシング本体１Ａ内
に位置して該回転軸２と共に回転するシリンダブ
ロツクで、該シリンダブロツク３にはその軸方向
に複数のシリンダ４が穿設されている。該各シリ
ンダ４内にはピストン５が摺動可能に設けられて
おり、該各ピストン５にはコネクテイングロツド
６が取付けられている。そして、該各コネクテイ
ングロツド６の先端には球形部６Ａが形成され、
該球形部６Ａは回転軸２の先端に形成されたドラ
イブデイスク７に揺動自在に支持されている。

８は弁板を示し、該弁板８はその一側端面がシ
リンダブロツク３に摺接すると共に、他側端面は
ヘツドケーシング１Ｂに形成された凹円弧状の傾
転摺動面９に摺動可能に摺接せしめられており、
該弁板８の中心には後述するセンタシヤフト１０
と揺動ピン１５の各先端部が両側からそれぞれ挿
入される貫通孔８Ａが穿設されている。そして、
該弁板８にはシリンダブロツク３の回転により各
シリンダ４と間歇的に連通する一対の給排ポート
（図示せず）が穿設されており、該給排ポートは
弁板８の傾転位置の如何に拘らずヘツドケーシン
グ１Ｂの傾転摺動面９に開口する給排通路（図示
せず）と連通するようになつている。

１０はドライブデイスク７と弁板８との間でシ
リンダブロツク３を支持するためのセンタシヤフ
トで、該センタシヤフト１０はその一端側に球形
部１０Ａが形成され、該球形部１０Ａはドライブ
デイスク７の軸中心位置に揺動自在に支持されて
いる。一方、シリンダブロツク３の中心を貫通し
て突出したセンタシヤフト１０の他端側は弁板８
の貫通孔８Ａに摺動可能に挿入され、シリンダブ
ロツク３と弁板８との間のセンタリングが行なわ
れている。

１１は傾転摺動面９に沿つて弁板８を傾転させ
る傾転機構で、該傾転機構１１はヘツドケーシン
グ１Ｂに穿設され、軸方向両端に油通孔１２Ａ，
１２Ｂを有するシリンダ室１２と、該シリンダ室
１２内に摺動可能に挿入され、該シリンダ室１２
の軸方向両側を液圧室１３Ａ，１３Ｂに画成する
サーボピストン１４と、該サーボピストン１４の
周胴部に挿嵌され、球形状先端部１５Ａを弁板８
の貫通孔８Ａに揺動可能に挿入した揺動ピン１５
とから構成され、配管１６Ａ，１６Ｂを介して前
記各油通孔１２Ａ，１２Ｂから各液圧室１３Ａ，
１３Ｂ内に傾転用の圧油を供給する補助ポンプ１
７により傾転駆動せしめられる。なお、図中１８
は配管１６Ｂに接続したタンクである。

１９は前記傾転機構１１を制御するためにヘツ
ドケーシング１Ｂの外側に設けられた制御部で、
該制御部１９は補助ポンプ１７とシリンダ室１２
との間に位置して配管１６Ａ，１６Ｂの途中に設
けられ、補助ポンプ１７からの圧油のパイロツト
圧力をスリーブ２０Ａによつてフイードバツク制
御できる絞り切換弁２０と、該絞り切換弁２０を
切換操作する操作レバー２１とから構成されてい
る。そして、前記スリーブ２０Ａとサーボピスト
ン１４との間は該サーボピストン１４に固着さ
れ、ヘツドケーシング１Ｂに形成された長孔１Ｃ
に挿通されたフイードバツクピン２２によつて接
続されており、サーボピストン１４の変位に伴つ
てスリーブ２０Ａは補助ポンプ１７から各液圧室
１３Ａ，１３Ｂに供給される圧油のパイロツト圧
力を制御するようになつている。

従来技術による容量可変型斜軸式液圧回転機は
上述の構成を有するもので、次に液圧回転機を油
圧ポンプとして用いた場合について、その作動を
説明する。

まず、傾転機構１１によりシリンダブロツク３
と共に弁板８を図示の傾転位置に傾転せしめる。
このため、制御部１９の操作レバー２１を操作し
て絞り切換弁２０を切換え、補助ポンプ１７から
の圧油をシリンダ室１２の一側の液圧室１３Ａ，
１３Ｂに供給し、サーボピストン１４を変位させ
る。そして、該サーボピストン１４と共に揺動ピ
ン１５も変位し、弁板８は傾転摺動面９上を摺動
しつつ傾転する結果、シリンダブロツク３も共に
傾転し、その回転中心軸は回転軸２の回転中心軸
に対して傾転し、図示の状態となる。

次に、エンジン、電動機等の駆動源を回転し、
回転軸２を回転駆動すると、回転軸２のドライブ
デイスク７とシリンダブロツク３のシリンダ４に
挿入した各ピストン５との間はコネクテイングロ
ツド６で連結されているから、回転軸２と共にシ
リンダブロツク３が回転せしめられる。すると、
シリンダブロツク３の回転中に各ピストン５はシ
リンダ４内を往復動する。そして、各ピストン５
がシリンダ４内から対向する時は給排通路から給
排ポートを介してシリンダ４内に作動油を吸入す
る吸入行程となり、ピストン５がシリンダ４内に
進入する時は該シリンダ４内の作動油を加圧し、
給排ポートを介して給排通路から吐出させる吐出
行程となる。

そして、上述した液圧回転機の作動中、弁板８
の傾転量は揺動ピン１５の他側に一体に設けられ
たフイードバツクピン２２を介して絞り切換弁２
０のスリーブ２０Ａに伝達される。補助ポンプ１
７から各液圧室１３Ａ，１３Ｂへの圧油のパイロ
ツト圧力は該スリーブ２０Ａによつてフイードバ
ツク制御され、弁板８の傾転量に追従して各油圧
室１３Ａ，１３Ｂに供給される圧油の流量が制御
される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

而して、上述の如く構成される従来技術におい
て、傾転摺動面９上を摺動する弁板８は円弧運動
を行なうのに対して、サーボピストン１４はシリ
ンダ室１２内で上下に直線運動を行なう。従つ
て、サーボピストン１４に固定された揺動ピン１
５の球形状先端部１５Ａは弁板８の貫通孔８Ａ内
で摺動作用を行なうが、揺動ピン１５が貫通孔８
Ａ内で円滑に摺動できるためには、揺動ピン１５
の先端部１５Ａと貫通孔８Ａとの間には若干の隙
間を設ける必要がある。そして、当該隙間は液圧
回転機を長時間稼働するうちに、摺動作用による
摩耗によつて拡大してしまうことになる。

かくして、当該隙間のための弁板８の実際の傾
転位置と、揺動ピン１５を介してフイードバツク
ピン２２が検出した弁板８の位置とに誤差が生じ
てしまい、絞り切換弁２０のスリーブ２０Ａの応
答性が劣つたり、絞り切換弁２０の追従精度が劣
り、フイードバツク制御性能が著しく低下すると
いう欠点がある。

また、弁板８の傾転量A₀を制御部１９に伝達
するフイードバツクピン２２は該弁板８を傾転さ
せるサーボピストン１４に直接設けられており、
サーボピストン１４の変位量とフイードバツクピ
ン２２の変位量とは同一になつているから、制御
部１９をケーシング本体１Ａ側に設けたり、コン
パクトにすることができないという欠点がある。

本考案は上述した従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、弁板の傾転位置を傾転機構から間接
的に検出するのではなく、当該弁板から傾転量を
比例的に減小させた状態で直接的に検出しうるよ
うになし、もつて制御部の応答性、追従精度等の
応答性能を高めると共に、装置全体の小型化を図
るようにした容量可変型斜軸式液圧回転機を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本考案が採用す
る手段の特徴は、シリンダブロツクの傾転中心線
上に位置して、ケーシングの同胴部に設けられた
支持ピンと、一端が該支持ピンに連結されると共
に他端が弁板に連結され、該支持ピンを中心とし
て該弁板の傾転に伴つて一体に揺動する揺動レバ
ーと、該揺動レバーに、または前記支持ピンもし
くは当該支持ピンに取付けられたレバーに設けら
れ、前記制御部と連結された出力ピンとを備え、
前記揺動レバーの長さよりも前記支持ピンと出力
ピンとの間の長さの方を短く設定することによ
り、前記弁板の傾転量を比例的に減少させた状態
で前記制御部にフイードバツクするように構成し
たことにある。

〔作用〕

このように、支持ピンと弁板との間に揺動レバ
ーを設けることにより、該弁板の傾転量を該揺動
レバーの揺動量として直接検出することができ、
しかも出力ピンは揺動レバーに設けられ、または
支持ピンもしくはこれに取付けたレバーに設けら
れているから、前記傾転中心線からの揺動レバー
の長さと、出力ピンの位置までの長さとの比とし
て、弁板の傾転量を比例的に減少させた状態で制
御部に出力することができる。

〔実施例〕

以下に、本考案の実施例を図面を参照しつつ詳
述する。なお、前述した従来技術の構成要素と同
一構成要素には、同一符合を付してその説明を省
略する。

第１図ないし第３図は本考案の第１の実施例を
示す。図において、３１は本実施例のケーシング
で、該ケーシング３１は円筒状のケーシング本体
３１Ａと、該ケーシング本体３１Ａの他端側を閉
塞するヘツドケーシング３１Ｂとから形成されて
おり、該ケーシング本体３１Ａの同胴部の側部中
央には周方向に長孔３１Ｃが穿設されている。

３２はサーボピストン１４の同胴部に突設さ
れ、球形状の先端部３２Ａを弁板８の貫通孔８Ａ
に摺動可能に挿入した揺動ピンであるが、該サー
ボピストン１４には従来技術による揺動ピン１５
に一体的に設けられたフイードバツクピン２２は
設けられていず、従つてまた、ヘツドケーシング
３１Ｂには第６図に示すような長孔１Ｃは形成さ
れていない。

３３は傾転機構１１を制御するため、ケーシン
グ本体３１Ａの周胴部外側部にヘツドケーシング
３１Ｂ寄りに位置して設けられた制御部で、該制
御部３３は従来技術によるものと同様に補助ポン
プ１７と各液圧室１３Ａ，１３Ｂとの間に位置し
て配管１６Ａ，１６Ｂに介設された絞り切換弁３
４と、該絞り切換弁３４に設けられたスリーブ３
４Ａと、前記絞り切換弁３４を切換操作する操作
レバー３５とから構成されている。

３６はシリンダブロツク３の傾転中心線Ｘ−Ｘ
上、即ちコネクテイングロツド６の球形部６Ａ中
心上に位置してケーシング本体３１Ａ内に突設さ
れた支持ピン、３７は該支持ピン３６と同側に該
支持ピン３６から距離₀だけ離間して弁板８の
側面８Ｂに突設された検出ピン、３８は前記支持
ピン３６と検出ピン３７との間に設けられた揺動
レバーで、該揺動レバー３８は支持ピン３６を中
心に弁板８と共に揺動可能になつている。３９は
ケーシング本体３１Ａの長孔３１Ｃに揺動可能に
挿通された出力ピンで、該出力ピン３９の一端は
絞り切換弁３４のスリーブ３４Ａに接続され、他
端は揺動レバー３８の中間で前記傾転中心線Ｘ−
Ｘから距離₁の位置に接続されている。そして、
本実施例では、支持ピン、検出ピン３７、揺動レ
バー３８および出力ピン３９によつて弁板８の傾
転量を制御部３３に伝達するフイードバツク機構
４０が構成されている。

本実施例は上述の如く構成されており、容量可
変型油圧ポンプとしての作動自体については前述
した従来技術によるものと差異はない。

然るに、当該油圧ポンプの吐出容量を変えるた
めに、操作レバー３５を操作して絞り切換弁３４
を切換え、補助ポンプ１７から各液圧室１３Ａ，
１３Ｂに供給される圧油のパイロツト圧力を変え
ると、サーボピストン１４はシリンダ室１２内を
変位する結果、該サーボピストン１４と一体に変
位する揺動ピン３２によつて弁板８は傾転摺動面
９上を摺動しつつ傾転する。

上述の如く傾転する弁板８と共に検出ピン３７
も変位し、揺動レバー３８は傾転中心線Ｘ−Ｘを
中心に弁板８と同一角度傾く。そして、該揺動レ
バー３８に接続された出力ピン３９は弁板８の傾
転量A₀に対して₁／₀の比に減少された移動量A₁ で移動し、絞り切換弁３４のスリーブ３４Ａを作
動させ、補助ポンプ１７から各液圧室１３Ａ，１
３Ｂに供給される圧油のパイロツト圧力をフイー
ドバツク制御する。

以上詳述した如く、本実施例によれば、弁板８
の傾転位置は該弁板８に突設した検出ピン３７に
よつて直接検出するように構成したから、弁板８
の傾転に対する制御部３３の追従制御にずれを生
じることがなく、制御部３３の応答性、追従精度
および操作感覚等の制御性能が向上する。

また、弁板８の傾転量A₀は支持ピン３６の傾
転中心線Ｘ−Ｘと検出ピン３７との間の距離₀
と、支持ピン３６と出力ピン３９との間の距離
_１との比率を適宜設定することにより、傾転量A₀
を減少して制御部３３に伝達することができるか
ら、制御部３３自体設計自由度が増し、またその
小型化が可能になる。

更に、本実施例では、制御部３３はケーシング
本体３１Ａの周胴部外側に設けるものとして述べ
たが、該制御部３３はケーシング３１とは別体に
構成されるものであるから、フイードバツク機構
４０を種々設計変更することによつてケーシング
３１の周胴部上側等自由な位置、方向に取付ける
ことができ、液圧回転機全体の設計自由度を高め
ることができる。しかも、斜軸式液圧回転機は軸
方向長さが長くなるという短所があつたが、この
軸方向長さを短縮することができ、該液圧回転機
全体を小型化にすることができる。

次に、本考案の第２の実施例を第４図に基づい
て説明する。

図において、４１は本実施例のケーシングで、
該ケーシング４１は円筒状のケーシング本体４１
Ａと、該ケーシング本体４１Ａの一端を閉塞する
ヘツドケーシング４１Ｂとからなり、該ケーシン
グ本体４１Ａにはシリンダブロツクの傾転中心線
Ｘ−Ｘ上に位置して大径の支持ピン４２が回動可
能に挿通されている。４３は前記支持ピン４２と
同側に位置して弁板８の側面８Ｂに突設された検
出ピンで、該検出ピン４３と支持ピン４２との間
には油レバー４４が架設されており、該揺動レバ
ー４４は支持ピン４２を中心にして弁板８と共に
揺動可能になつている。

４５は支持ピン４２の軸心から弁板８寄りに距
離₂だけ偏心させて該支持ピン４２の端面に植
設された出力ピンで、該出力ピン４５の先端は後
述する制御部４７のスリーブに接続されている。
そして、支持ピン４２、検出ピン４３、揺動レバ
ー４４および出力ピン４５によつて本実施例のフ
イードバツク機構４６が構成されている。

４７はケーシング本体４１Ａの側部外面中央に
設けられた制御部で、該制御部４７は第１の実施
例と同様にスリーブを有する絞り切換弁および操
作レバー（いずれも図示せず）を備えており、該
制御部４７には支持ピン４２および出力ピン４５
が挿入された状態になつている。

本実施例は上述の如く構成されており、弁板８
の傾転量は検出ピン４３、揺動レバー４４を介し
て支持ピン４２の回転角として検出される。そし
て、該支持ピン４２に距離₂だけ偏心して設け
られた出力ピン４５は、弁板８の傾転量A₀に対
して₂／₀の比に減少された移動量A₂で回転し、絞り切換弁のスリーブを作動させる。

従つて、本実施例によつても、弁板８の傾転量
A₀は制御部４７に正確に伝えることができ、補
助ポンプ（第３図参照）から各液圧室１３Ａ，１
３Ｂに供給される圧油のパイロツト圧力をフイー
ドバツク制御することができる。

また、本実施例によれば、第１の実施例のよう
にケーシング本体３１Ａの周胴部に出力ピン３９
挿通のための長孔３１Ｃを設ける必要がないか
ら、ケーシング本体４１Ａの強度性を向上でき、
また、油漏れ対策を不要にすることができる。

なお、第１の実施例では出力ピン３９を揺動レ
バー３８に設けるものとして述べたが、第５図に
示すようにケーシング本体３１Ａの外側に位置し
て支持ピン３６に先端が自由端となつたレバー５
１を固着して取付け、該レバー５１に出力ピン３
９に代る出力ピン３９′を設けてもよい。このよ
うに構成することにより、第２の実施例と同様に
ケーシング本体３１Ａの長孔３１Ｃを廃止するこ
とができる。

〔考案の効果〕

以上詳述した如く本考案は構成されるから、下
記の諸効果を奏することができる。

ケーシングに支持ピンを設けると共に、該支
持ピンと弁板との間に揺動レバーを設け、該揺
動レバーに、または支持ピンもしくは当該支持
ピンに取付けたレバーに出力ピンを設け、該出
力ピンから弁板の傾転量を導出する構成とした
から、弁板の傾転量は当該弁板から直接検出し
て制御部にフイードバツクすることができ、正
確な傾転量を検出することができると共に、制
御性能の向上を図ることができる。

弁板の傾転量は揺動レバーの長さと支持ピン
から出力ピンまでの長さとの比によつて比例的
に減少させて制御部に伝達する構成としたか
ら、制御部をコンパクトにすることができ、か
つ制御部の設計自由度が増す。

前記項に関連して、弁板の傾転量を比例的
に減少させた状態で出力ピンから制御部にフイ
ードバツクすることができるから、出力ピンの
移動量を弁板の傾転量に比較して可及的に小さ
くすることができ、ケーシングや制御部を小型
化することが可能となる。

出力ピンはケーシングの周壁部に設けること
ができるから、制御部もケーシングの側壁部分
を含む所望の位置に取付けることができ、斜軸
式液圧回転機全体の設計自由度を得ることがで
きる。

上記と同じ理由から、斜軸式液圧回転機の
軸方向長さを短縮することができ、従来技術に
よる容量可変型斜軸式液圧回転機が軸方向に長
いという短所を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の第１の実施例を
示し、第１図は本実施例による斜軸式液圧回転機
の縦断面図、第２図は第１図中の−矢示方向
断面図、第３図は傾転機構制御回路を示す回路
図、第４図は本考案の第２の実施例に係る斜軸式
液圧回転機の部分拡大断面図、第５図は第１の実
施例の変形例を示す要部断面図、第６図および第
７図は従来技術を示し、第６図は従来技術による
斜軸式液圧回転機の縦断面図、第７図は傾転機構
制御回路を示す回路図である。２……回転軸、３……シリンダブロツク、４…
…シリンダ、５……ピストン、６……コネクテイ
ングロツド、７……ドライブデイスク、８……弁
板、９……傾転摺動面、１１……傾転機構、３
１，４１……ケーシング、３１Ｂ，４１Ｂ……ヘ
ツドケーシング、３３，４７……制御部、３６，
４２……支持ピン、３８，４４……揺動レバー、
３９，４５，３９′……出力ピン、４０，４６…
…フイードバツク機構、５１……レバー。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

端面がヘツドケーシングによつて閉塞された筒
状のケーシングと、該ケーシング内に回転可能に
突設され、該ケーシング内の先端がドライブデイ
スクとなつた回転軸と、前記ケーシング内に設け
られ、該回転軸と共に回転するシリンダブロツク
と、該シリンダブロツクの軸方向に穿設された複
数のシリンダと、該各シリンダ内に摺動可能に設
けられたピストンと、該各ピストンに取付けら
れ、先端が球形部となつて前記回転軸のドライブ
デイスクに揺動可能に支持されたコネクテイング
ロツドと、一側端面が前記シリンダブロツクに摺
接すると共に他側端面が前記ヘツドケーシングの
傾転摺動面に摺動可能に摺接し、前記シリンダブ
ロツクが回転する間に前記各シリンダと間歇的に
連通する一対の給排ポートが穿設された弁板と、
前記シリンダブロツクと共に該弁板を傾転させる
ため、前記ヘツドケーシングに設けられたサーボ
ピストンを有する傾転機構と、該傾転機構のサー
ボピストンを作動するため、該傾転機構に傾転用
の圧油を給排する制御部とからなる容量可変型斜
軸式液圧回転機において、前記シリンダブロツク
の傾転中心線上に位置して、前記ケーシングの周
胴部に設けられた支持ピンと、一端が該支持ピン
に連結されると共に他端が前記弁板に連結され、
該支持ピンを中心として前記弁板の傾転に伴つて
一体に揺動する揺動レバーと、該揺動レバーに、
または前記支持ピンもしくは当該支持ピンに取付
けられたレバーに設けられ、前記制御部と連結さ
れた出力ピンとを備え、前記揺動レバーの長さよ
りも前記支持ピンと出力ピンとの間の長さの方を
短く設定することにより、前記弁板の傾転量を比
例的に減少させた状態で前記制御部にフイードバ
ツクするように構成したことを特徴とする容量可
変型斜軸式液圧回転機。