JPH0571795B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可変型油圧モータに関し、更に詳し
くはパワーシヨベル、ブルドーザ、又はシヨベル
ドーザ等に使用され、高・低２速に可変可能な斜
板型油圧モータに関する。

この種の斜板型油圧モータとしては、例えば、
特公昭52−20403号公報に開示されたものが知ら
れている。

この油圧モータはケーシングとケーシングに取
り付けたバルブボデイとを有し、ケーシング内に
は出力軸と斜板とシリンダブロツクを組み込み、
バルブボデイ内には斜板制御シリンダと斜板制御
シリンダを高圧側又は低圧側に切換える切換バル
ブとを組み込み、且つバルブボデイはケーシング
の上面に出力軸と平行に配置したものである。

この油圧モータによれば、斜板制御シリンダの
ピストンを伸縮させ、ピストンの伸縮に応じて斜
板の傾転角を制御するものである。

しかしながら、上記油圧モータではバルブボデ
イがケーシングの上面に出力軸と平行に配置され
ている為に油圧モータ全体が直径方向に大きくな
り、取り付けスペースの制約を受けるという不具
合がある。

更にケーシングの外周には普通フランジが設け
られており、このフランジに挿通したボルトを介
して車両の車体側に取り付けられるものである
が、上記のようにケーシングの上面にバルブボデ
イが配置されていると、このバルブボテイがボル
トと装着時に干渉して邪魔になり、着脱作業が面
倒で困難となる。

又、シリンダブロツクは普通駆動回路とカウン
タバランスバルブを介して油圧源に接続されてい
るが、このカウンタバランスバルブがケーシング
の外部に設けられている為に大型となり、且つ、
配管が長くなる。

しかもバルブボテイもケーシングと平行に配置
されていることからバルブボデイ内の回路が長く
なる。従つて、全体の管路抵抗が大きくなる不具
合がある。

そこで、本発明の目的は、直径方向の大きさを
小さくでき、全体がコンパクトとなり、配管抵抗
を小さくでき、車両への取り付け性を向上できる
可変型油圧モータを提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の構成は、
油圧モータの駆動回路が切換制御バルブを介して
ポンプ又はタンクと選択的に接続され、油圧モー
タの斜板傾転角を制御する斜板制御シリンダがパ
イロツト制御バルブを介して前記駆動回路又は低
圧回路に選択的に接続され、パイロツト制御バル
ブを切換制御するパイロツト制御回路が高速・低
速制御切換バルブを介してポンプ又はタンクと選
択的に接続されている可変型油圧モータにおい
て、ケーシングとケーシングに取り付けたボデイ
とを有し、ケーシング内には斜板とシリンダブロ
ツクと斜板制御シリンダと外方に突出する出力軸
とを設け、ボデイ内にはパイロツト制御バルブを
設け、前記ボデイは前記出力軸と反対側のケーシ
ング端面に取り付けられると共に当該ボテイの取
り付け面外形をケーシングの取り付け面外形より
小さくしたことを特徴とするものである。

以下本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の好適な一実施態様に係る油圧
回路である。

即ち、油圧モータ５１は油圧駆動回路５８，５
９を介してカウンタバランスバルブ６０の三つの
ポジシヨンのいずれかと選択的に接続され、この
カウンタバランスバルブ６０は油のメイン回路給
拝回路５８ａ，５９ａを介して切換制御バルブ５
５ａの三つのポジシヨンのいずれかと接続し、切
換制御バルブ５５ａの各ポジシヨンは切換時にポ
ンプ５６又はタンク５７に選択的に接続されてい
る。

他方、油圧モータ５１の斜板５２は斜板制御シ
リンダ５３のロツド５３ａと連結し、ピストン室
５３ｂに高圧が導かれるとスプリング５３ｃに抗
してロツド５３ａが右行し、これにより斜板５２
を図に於て時計方向に移動して油圧モータ５１を
高速制御させ、逆にピストン室５３ｂがタンク側
に接続されるとスプリング５３ｃの復元力でロツ
ド５３ａが左行し、斜板５２を反時計方向に移動
して油圧モータ５１を低速制御させるようになつ
ている。

斜板制御シリンダ５３のピストン室５３ｂは回
路６１を介してパイロツト制御バルブ６２の上下
いずれかのポジシヨンに選択的に接続され、上側
ポジシヨンに接続されるとピストン室５３ｂに高
圧が導かれ下側ポジシヨンに接続されると低圧回
路７１，７１ａを介してタンク５７側に通じるよ
うになつている。低圧回路７１ａには油圧モータ
５１のドレーン回路ａと斜板制御シリンダ５３の
ドレーン回路ｂが接続されて漏れた油をタンク５
７に戻すようになつている。

パイロツト制御バルブ６２には一側のスプリン
グと対向するパイロツト制御回路６３が接続さ
れ、このパイロツト制御回路６３は高速・低速制
御用切換バルブ５５の下側低速ポジシヨン又は上
側高速ポジシヨンのいずれかのポジシヨンを介し
てポンブ５６又は５７と選択的に接続されてい
る。

更にパイロツト制御バルブ６２の上下いずれか
のポジシヨンは制御回路６４と選択的に接続し、
この制御回路６４は分岐回路６５，６６とチエツ
クバルブ６７，６８を介して油圧駆動回路５８，
５９に接続されている。

６９，７０は公知のブレーキバルブ、７２はス
イベルトジヨイントである。スイベルトジヨイン
ト７２中には油の給排回路５８ａ，５９ａと低圧
回路７１ａとパイロツト制御回路６３が貫通して
集束されている。この為走行モータ部５０が例え
ばパワーシヨベルの車輪側に配置し、ポンプ５
６、タンク５７、切換バルブ５５、切換制御バル
ブ５５ａを運転席に近い車体側に配置しても、作
業中車体が旋回した時、上記各回路はスイベルト
ジヨイントで保持され、ねじれたり、からまつた
りせず、その破損が防止される。

次に作動について述べる。

油圧モータ５１を高速駆動する場合、切換制御
バルブ５５ａを例えば上側ポジシヨンに切換え、
又もう一つの高速・低速制御用切換バルブ５５を
上側ポジシヨンに切換える。この時ポンプ５６か
らの圧が切換バルブ５５−パイロツト制御回路６
３を介してパイロツト制御バルブ６２に作用し、
このパイロツト圧でパイロツト制御バルブ６２を
上側ポジシヨンに切換え、これにより制御回路６
４を回路６１に接続する。一方ポンプ５６からの
圧油は切換制御バルブ５５ａの上側ポジシヨンよ
り油の給排回路５８ａに導かれ、この回路５８ａ
のパイロツト圧はカウンタバランスバルブ６０を
上側ポジシヨンに切換えるから、回路５８ａの圧
油は駆動回路５８に導かれて油圧モータ５１を駆
動し、同時に、駆動回路５８から分岐した回路６
６−チエツクバルブ６８−制御回路６４−パイロ
ツト制御バルブ６２−回路６１を介して一部の圧
油がピストン室５３ｂに導かれる。この為斜板制
御シリンダ５３のロツド５３ａが右行し、斜板５
２が時計方向に移動し、油圧モータ５１を高速駆
動する。この時駆動回路５９に排出された作動油
はカウンタバランスバルブ６０−回路５９ａ−切
換制御バルブ５５ａを介してタンク５７に排出さ
れる。

次に油圧モータ５１を低速制御する場合には、
高速・低速制御用切換バルブ５５を下側ポジシヨ
ンに切換える。この時パイロツト制御回路６３は
タンク５７に通じるから、パイロツト制御バルブ
６２はスプリング力で下側ポジシヨンに切換えら
れ、回路６４は遮断されると同時にピストン室５
３ｂは回路６１−パイロツト制御バルブ６２、低
圧回路７１を介してタンク５７に接続される。こ
の為ピストン室５３ｂは低圧となりスプリング５
３ｃの復元力でロツド５３ａを左行させ、斜板５
２を反時計方向に移動して油圧モータ５１を低速
駆動させる。

上記高速駆動中、例えば、パワーシヨベル等の
車両とブレーキ操作時或は急板を降下走行する
時、油圧モータ５１には慣性があり、ポンプ作用
をする。この時駆動回路５９と圧は高いから、こ
の圧が分岐回路６５−チエツクバブル６７−回路
６４−パイロツト制御バルブ６２−回路６１を介
してピストン室５３ｂに導かれ、ピストン室５３
ｂを高圧のまゝ維持でき、高速域の保持が可能と
なる。

次に油圧モータとその駆動装置の実施例を説明
する。

油圧モータは、第３図に示すように、ケーシン
グ１内に組み込んだ出力軸２と、シリンダブロツ
ク３と、斜板４と、プレート５とを有し、ケーシ
ング１の側面にはカウンタバランスバルブ６０を
組み込んだボデイ６０ａとパイロツト制御バルブ
６２を組み込んだボデイ６２ａがフランジ８０と
ボルト８０ａを介して結合されている。この場
合、ボデイ６０ａ，６２ａは出力軸２と反対側に
配置され、ボデイ６０ａ，６２ａの取り付け面外
形はケーシング１の取り付け面外形より小さく成
形されている。ケーシング１にはフランジ８１が
成形され、このフランジ８１にはボデイ６０ａ，
６２ａに干渉されることなくケーシング取り付け
用のボルトが挿入される。ケーシング１の外周に
は出力軸２と連動する回転体が設けられている。

上記ケーシング１は、内部に中空部１０を有す
るとともに中央に前記出力軸２を枢着している。
そして、上記中空部１０内には前記シリンダブロ
ツク３、斜板４およびプレート５を有している。
また、ケーシング１には吸込用油路１１、吐出用
油路１２および回路６１に対応する油路１３が穿
設されており、さらに、当該油路１３と連通する
ピストン室５３ｂたる補助シリンダ１４が設けら
れれている。この補助シリンダ１４内には油路１
３を介して作用する油圧により摺動する斜板制御
ピストン５３たる押圧部材が嵌装されており、こ
の押圧部材は補助プランジヤ１５と補助シユー１
６とからなり、補助プランジヤ１５の先端に補助
シユー１６を回動自在に嵌装しているものであ
る。

上記出力軸２は、ボデイ６０ａの中央に設けた
ベアリング２０と前記ケーシング１の中央に設け
たベアリング２１を介して枢着され、かつシール
部材２２により封じられているとともに、中空部
１０内で前記シリンダブロツク３をその中央でス
プライン結合により連結してなり、シリンダブロ
ツク３が中空部１０内で回転し得るようにこれを
保持している。また、出力軸２にシリンダブロツ
ク３を連結する方法は、上記スプライン結合のほ
か任意に選択されること勿論である。

上記シリンダブロツク３は、全体に肉厚の円板
状に形成されており、複数個のシリンダ３０が穿
設されている。このシリンダ３０内には一端開口
からプランジヤ３１が挿入されており、このプラ
ンジヤ３１の先端にはシユー３２が回動自在に嵌
装されている。このシユー３２の先端面は前記斜
板４に当接している。この斜板４は第１図の斜板
５２に相当する。上記シリンダ３０の他端中央に
相応する部位にはシリンダブロツク３の肉厚を貫
通して形成されたボート３３を有している。この
ボート３３は、シリンダブロツク３の回転に応じ
て前記吸込用油路１１あるいは吐出用油路１２と
選択的に連通するようになつている。また、この
シリンダブロツク３には、当該シリンダブロツク
３を常にプレート５に、また、上記シユー３２を
常に斜板４にそれぞれ押し付ける押圧装置が設け
られている。すなわち、シリンダブロツク３の中
央近傍の出力軸２に隣接する部位には適宜広さの
空間が形成されており、当該空間にシリンダブロ
ツク３からストツパ３４を突設するとともにこの
ストツパ３４に一方の駒３５ａを係止させ、この
駒３５ａにスプリング３６の一端を保持させ、か
つ、スプリング３６の他端を他方の駒３５ｂに係
止させるようにし、他方の駒３５ｂにシリンダブ
ロツク３を貫通するロツド３７を当接させ、この
ロツド３７先端にカム３８を当接させ、さらにこ
のカム３８のカム面にシユー３２に装着された止
め片３９を当接させてなるものである。すなわ
ち、この押圧装置は、スプリング３６の反発力で
シリンダブロツク３をプレート５に押し付けると
ともにシユー３２を止め片３９により斜板４に押
し付けているものである。従つて、シリンダ３０
内が無圧状態にあるときから加圧状態に移行する
とき、シリンダブロツク３とプレート５との間か
ら油が漏出しシリンダブロツク３の回転が阻害さ
れることとなる虞れがなくなり、順調にシリンダ
ブロツク３を回転させ出力軸２を回転させること
が可能になる。

上記斜板４は、全体にドーナツ状の平面形状を
有するように形成されているとともに、全体に楔
状の側面形状を有するように形成されている。そ
して、ケーシング１側の隣接面は第１のシート面
部４０とこの第１のシート面部４０と角度の異な
る第２のシート面部４１とからなり、シユー３２
の当接面は上記第１のシート面部４１の傾斜角度
より大きい角度で傾斜面に形成されかつ上記シユ
ー３２が摺動をするように平滑な面部４２とされ
ている。また、第１のシート面部４０と第２のシ
ート面部４１との境界線には、ここを中心とする
ボール孔が形成されており、このボール孔に対応
する位置のケーシング１内壁に形成されたボール
孔（図示せず）との間にはボールを挟持するよう
になつている。従つて、第１のシート面部４０の
上端部に隣接する補助シユー１６が移動して第１
のシート面部４０をケーシング１内壁から離脱さ
せるときにはボールを中心にして斜板４が一定の
角度で回動する。すなわち補助シリンダ１４内の
補助プランジヤ１５に油圧が作用していないとき
は、いいかえれば、第２図に於て、ピストン室５
３ｂが低圧になつている時は、前記シリンダブロ
ツク３の押付装置により斜板４は常にその第１の
シート面部４０のみをシリンダ１の内壁に接触さ
せて支持され、モータは低速駆動となる。

しかし、補助シリンダ１４内に加圧された油が
送り込まれ補助プランジヤ１５が移動することに
なると、斜板４の第１のシート面部４０はシリン
ダ１の内壁から離脱され、代りに斜板４の第２の
シート面部４１がシリンダ１の内壁に接触されて
支持され、モータは高速駆動となる。

以上のように構成された油圧モータＡは、次の
ように作動する。

先ず、エンジンを作動してオイルポンプから加
圧された油を往路を経て吸込用油路１１に送る。
この加圧された油は、吸込用油路１１と連通する
吸込用溝を経て、この吸込用溝上に位置するポー
ト３３に送り込まれる。このポート３３はシリン
ダ３０に連通しているから油はシリンダ３０内に
侵入する。シリンダ３０内に油が侵入するとこれ
に伴つてプランジヤ３１が後退しようとする。し
かし、プランジヤ３１の先端に嵌装されたシユー
３２は隣接する斜板４の第１のシート面部４２に
当接されており、平滑な面部４２に垂直方向に作
用する動きは規制されて横方向すなわち平滑な面
部４２に副つた動きのみ惹起される。従つて、プ
ランジヤ３１の後退に伴つてシリンダブロツク３
が回転することとなる。

以上のような作動が複数個あるシリンダ３０に
おいて行われることからシリンダブロツク３が回
転し、これに連結された出力軸２が回転駆動され
ることとなる。

斜板４の第１のシート面部４０がケーシング１
の内壁に面接触し、支持されている場合は斜板４
の第２のシート面部４１がケーシング１の内壁に
面接触し支持されている場合に較べて出力軸２の
回転が遅くなる。この斜板４の傾斜操作について
は前述したところであるが、補助プランジヤ１５
すなわち補助シユー１６は、斜板４の第１のシー
ト面部４０に常に押圧されている訳ではない。補
助シリンダ１４内が無圧状態のときは、斜板４の
第１のシート面部４０は専らケーシング１の内壁
に面接触しているものであるから、この段におい
て補助プランジヤ１５に推力は要求されない。ま
た、補助シリンダ１４内が加圧状態になつたとき
は斜板４の第２のシート面部４１が補助シユー１
６だけでなくケーシング１の内壁にも面接触する
こととなるので、プランジヤ１５の推力は大きな
ものである必要がない。

次にカウンタバランスバルブ６０とパイロツト
制御バルブ６２とモータとの関係を説明するが、
符号は第１図と同一のものを使用する。

カウンタバランスバルブ６０はケーシング１の
真横に固定されたボデイ６０ａ内に組み込まれて
いる。即ち、ボデイ６０ａには第３図、第４図に
示す如くポンプ側に通じる回路５８ａ，５９ａが
形成され、この回路５８ａ，５９ａは弁孔７３と
通じ、弁孔７３内には左右対称形のカウンタバラ
ンスバルブ６０の弁体が摺動自在に挿入され、又
弁孔７３は第３図の通路１１，１２に接続される
駆動回路５８，５９と接触し、この回路５８，５
９は油圧モータ５１側とリリーフバルブ７０側と
チエツクバルブ６７，６８側にそれぞれ通じてい
る。例えば、回路５８ａに導かれた圧油の一部は
パイロツト回路５８a′及びオリフイス５８ｂを介
してカウンタバランスバルブ６０の右端に導か
れ、この圧油でカウンタバランスバルブ６０を左
行させ、又一部の圧油はカウンタバランスバルブ
６０内の通路６０ｂよりチエツクバルブ６０ｂを
押し開いて駆動回路５８に導かれる。

次にパイロツト制御バルブ６２を組み込んだボ
デイ６２ａがボデイ６０ａの真横に固定され、こ
のボデイ６２ａには中央に回路６４たる弁孔が、
又横方向にこの弁孔６４と通じる回路６５，６６
が形成され、この回路６５，６６は左右一対のチ
エツクバルブ６７，６８とポート５８′，５９′を
介してそれぞれ第１図、第３図の回路５８，５９
にそれぞれ通じている。

回路６４たる弁孔内にはパイロツト制御バルブ
６２のスプール７４が摺動自在に挿入され、弁孔
６４の一端には第２図のパイロツト制御回路５０
に通じるポート５０ａを設け、又他端には室７５
を設け、この室７５はボデイ６２ａの側部に設け
たポート７５ａを介して第２図の低圧回路７１と
接続している。更に弁孔６４のほぼ中間はボデイ
６２ａに設けたポート６１ａ及びボデイ６０ａに
設けた油路６１ｃを介して第１図の回路６１、い
いかえれば第３図の油路１３に接続され、又スプ
ール７４の摺動に伴つてこのポート６１ａは弁孔
６４又はスプール７５内の通路７６を介してポー
ト７５ａに選択的に通じるようになつている。

例えば、高速駆動時ポート５０ａにパイロツト
制御回路６３よりパイロツト圧をかけてスプール
７４を押し込んでおき、同じく回路５８に高圧油
を導かせると、この圧油はポート５８′よりチエ
ツクバルブ６８を押し開き、回路６６−弁孔６４
−オリフイス６１ｂ−ポート６１ａを介して第２
図の通路１３、即ち第１図の回路６１に圧油を導
く。

逆にポート５０ａがタンク側に第１図の回路５
０を介して接続されていると、スプール７４がス
プリング７７で押されるから、ポート６１ａが通
路７６に接続され、これにより通路１３の圧油は
回路６１−ポート６１ａ−通路７６−室７５−ポ
ート７５ａ−回路７１，７１ａを介してタンク５
７に戻される。

本発明によれば、次の効果がある。

ケーシングの出力軸と反対側端面にバルブボ
デイが取り付けられているから、全体の外形の
大きさはケーシングの直径に対応する大きさで
あり、全体が細くなるから直径方向の狭い取り
付けスペース内に容易に取り付けられる。

バルブボデイがケーシングの出力軸と反対側
端面に取り付けられ、その外形がケーシングの
外形より小さくされているから、ケーシングの
外周に設けたフランジにボルトを挿通して車両
に取り付ける場合、ボルトがバルブボデイと干
渉せず、着脱作業が容易となる。

バルブボデイ内にカウンタバランスバルブと
パイロツト制御バルブが組み込まれているか
ら、各バルブに接続する回路が短かく、コンパ
クトとなり、配管抵抗も小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様に係る制御装置の
回路図、第２図は本発明に係る可変型油圧モータ
の一部縦断正面図、第３図は第２図の−線一
部縦断側面図、第４図はパイロツト制御バルブの
側面図、第５図は−線横断低面図、第６図は
第４図の−線縦断正面図である。 １……ケーシング、２……出力軸、３……シリ
ンダブロツク、４……斜板、１３……油路、５１
……油圧モータ、５２……斜板、５３……斜板制
御シリンダ、５５……高速・低速制御用切換バル
ブ、５６……ポンプ、５７……タンク、５８，５
９……駆動回路、５８ａ，５９ａ……油の給排回
路、６０……カウンタバランスバルブ、６０ａ，
６２ａ……ボデイ、６２……パイロツト制御バル
ブ、７１，７１ａ……低圧回路、７２……スイベ
ルトジヨイント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧モータの駆動回路が切換制御バルブを介
   してポンプ又はタンクと選択的に接続され、油圧
   モータの斜板傾転角を制御する斜板制御シリンダ
   がパイロツト制御バルブを介して前記駆動回路又
   は低圧回路に選択的に接続され、パイロツト制御
   バルブを切換制御するパイロツト制御回路が高
   速・低速制御切換バルブを介してポンプ又はタン
   クと選択的に接続されている可変型油圧モータに
   おいて、ケーシングとケーシングに取り付けたボ
   デイとを有し、ケーシング内には斜板とシリンダ
   ブロツクと斜板制御シリンダと外方に突出する出
   力軸とを設け、ボデイ内にはパイロツト制御バル
   ブを設け、前記ボデイは前記出力軸と反対側のケ
   ーシング端面に取り付けられると共に当該ボテイ
   の取り付け面外形をケーシングの取り付け面外形
   より小さくしたことを特徴とする可変型油圧モー
   タ。