JPH06159257A - 可変容量形油圧装置 - Google Patents
可変容量形油圧装置Info
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- JPH06159257A JPH06159257A JP5196848A JP19684893A JPH06159257A JP H06159257 A JPH06159257 A JP H06159257A JP 5196848 A JP5196848 A JP 5196848A JP 19684893 A JP19684893 A JP 19684893A JP H06159257 A JPH06159257 A JP H06159257A
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- Japan
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- cam ring
- neutral
- rotor assembly
- variable displacement
- displacement hydraulic
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/02—Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
- F16H61/42—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
- F16H61/439—Control of the neutral position, e.g. by zero tilt rotation holding means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
- F04B1/06—Control
- F04B1/066—Control by changing the phase relationship between the actuating cam and the distributing means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
- F04B1/06—Control
- F04B1/07—Control by varying the relative eccentricity between two members, e.g. a cam and a drive shaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/12—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members
- F04B49/123—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members by changing the eccentricity of one element relative to another element
- F04B49/128—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members by changing the eccentricity of one element relative to another element by changing the eccentricity of the cylinders, e.g. by moving a cylinder block
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 部品の製造公差に影響されず、製造及び組付
けが比較的簡単で低コストの中立戻し機構を有する可変
容量形油圧装置を提供すること。 【構成】 カムピボットピン(27)回りに回動することに
よってポンプの吐出量を変化させるカムリング(25)によ
ってボール(59)が拘束される形式の可変容量形ラジアル
ボールポンプ(11)において、ポンプを絶対ゼロ変位へ戻
すため、ポンプに引留め機構(65;83) を備え、引留め部
材(69;89) は中立領域に係合する位置に押し付けられ
る。カムリングが中立から変位すると、引留め部材はば
ね(71;91) の付勢力に逆らって傾斜表面と係合し、これ
によって制御アセンブリ(33)への入力がない時にカムリ
ングを中立へ戻そうとする力が加えられる。
けが比較的簡単で低コストの中立戻し機構を有する可変
容量形油圧装置を提供すること。 【構成】 カムピボットピン(27)回りに回動することに
よってポンプの吐出量を変化させるカムリング(25)によ
ってボール(59)が拘束される形式の可変容量形ラジアル
ボールポンプ(11)において、ポンプを絶対ゼロ変位へ戻
すため、ポンプに引留め機構(65;83) を備え、引留め部
材(69;89) は中立領域に係合する位置に押し付けられ
る。カムリングが中立から変位すると、引留め部材はば
ね(71;91) の付勢力に逆らって傾斜表面と係合し、これ
によって制御アセンブリ(33)への入力がない時にカムリ
ングを中立へ戻そうとする力が加えられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可変容量形油圧装置、
特にこのような装置の制御部を第１または第２変位（作
動）位置から中立位置へ戻す際に用いられる中立センタ
リング機構に関するものである。
特にこのような装置の制御部を第１または第２変位（作
動）位置から中立位置へ戻す際に用いられる中立センタ
リング機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】油圧伝動装置は、一般的に、流体排出機
構と、入力制御部材または制御軸の移動（一般的に回
転）に応答して排出機構の吐出量を変化させる手段とを
含む可変容量形ポンプ装置を備えている。本発明は可変
容量形モータ装置にも用いることができるが、本発明は
ポンプ装置への使用に特に適しているため、ここではそ
の場合について説明する。
構と、入力制御部材または制御軸の移動（一般的に回
転）に応答して排出機構の吐出量を変化させる手段とを
含む可変容量形ポンプ装置を備えている。本発明は可変
容量形モータ装置にも用いることができるが、本発明は
ポンプ装置への使用に特に適しているため、ここではそ
の場合について説明する。
【０００３】そのような可変容量形ポンプ装置は、一般
的に「オーバーセンタ」形であり、すなわち排出機構を
中立位置から第１作動位置（例えば前方推進）へ、また
は反対方向に第２作動位置（例えば後方推進）へ変位さ
せることができる。そのような装置では、ポンプの制御
軸を第１または第２作動位置から「絶対中立」位置へ、
すなわちポンプの吐出量がゼロになる制御軸の位置へ戻
すことができる市販品として受け入れられる制御装置を
設計、製造することが非常に困難であることがわかっ
た。
的に「オーバーセンタ」形であり、すなわち排出機構を
中立位置から第１作動位置（例えば前方推進）へ、また
は反対方向に第２作動位置（例えば後方推進）へ変位さ
せることができる。そのような装置では、ポンプの制御
軸を第１または第２作動位置から「絶対中立」位置へ、
すなわちポンプの吐出量がゼロになる制御軸の位置へ戻
すことができる市販品として受け入れられる制御装置を
設計、製造することが非常に困難であることがわかっ
た。
【０００４】油圧ポンプが車両推進系統の一部になって
いる車両では、正確な中立を見つけることができない場
合、運転者が制御リンク機構を中立位置に見える位置へ
移動させた時でもポンプが少量の流体を依然吐出するた
め、車両が低速で「クリーピング」を行うことがある。
いる車両では、正確な中立を見つけることができない場
合、運転者が制御リンク機構を中立位置に見える位置へ
移動させた時でもポンプが少量の流体を依然吐出するた
め、車両が低速で「クリーピング」を行うことがある。
【０００５】当業者には公知のように、そのような中立
センタリング機構の設計及び製造における大きな問題点
の１つは、機構の、制御軸を絶対中立へ戻す能力が、一
般的にその機構の部品の１つまたは複数の製造公差を非
常に微小に維持できるかによって決まることである。
センタリング機構の設計及び製造における大きな問題点
の１つは、機構の、制御軸を絶対中立へ戻す能力が、一
般的にその機構の部品の１つまたは複数の製造公差を非
常に微小に維持できるかによって決まることである。
【０００６】再現可能及び予測可能に絶対中立を探すこ
とを困難にしている製造公差の問題を解決する試みが、
本発明の譲受人に譲渡されている「可変容量形ポンプま
たはモータ及びそのための中立センタリング機構」と題
する米国特許第4,934,252 号に記載されている。
とを困難にしている製造公差の問題を解決する試みが、
本発明の譲受人に譲渡されている「可変容量形ポンプま
たはモータ及びそのための中立センタリング機構」と題
する米国特許第4,934,252 号に記載されている。
【０００７】この装置は中立センタリング機構の公差感
度をうまく取り除いているが、コスト及び複雑さのため
に市販品としての成功に限界があった。さらに、この上
述の機構は本来的にポンプの外部で制御軸に取り付ける
ことが必要であり、従って機構が腐食及び破損を受け、
また機構を適切に潤滑した状態に維持することが困難に
なるように思われる。
度をうまく取り除いているが、コスト及び複雑さのため
に市販品としての成功に限界があった。さらに、この上
述の機構は本来的にポンプの外部で制御軸に取り付ける
ことが必要であり、従って機構が腐食及び破損を受け、
また機構を適切に潤滑した状態に維持することが困難に
なるように思われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、様々な部品の製造公差にさほど影響されず、また同
時に製造及び組付けが比較的簡単で低コストである、中
立戻し機構を有する可変容量形油圧装置を提供すること
である。
は、様々な部品の製造公差にさほど影響されず、また同
時に製造及び組付けが比較的簡単で低コストである、中
立戻し機構を有する可変容量形油圧装置を提供すること
である。
【０００９】本発明の別の目的は、上記目的を達成で
き、また油圧装置のハウジング内にうまく収容すること
によって、腐食及び破損から保護し、さらに、潤滑が容
易である中立戻し機構を提供することである。
き、また油圧装置のハウジング内にうまく収容すること
によって、腐食及び破損から保護し、さらに、潤滑が容
易である中立戻し機構を提供することである。
【００１０】本発明のさらなる目的は、制御リンク機構
内に存在する緩みすなわち「から動き」が装置を絶対中
立へ戻す能力に悪影響を与えないようにした中立戻し機
構を提供することである。
内に存在する緩みすなわち「から動き」が装置を絶対中
立へ戻す能力に悪影響を与えないようにした中立戻し機
構を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の上記及び他の目
的を達成するため、キャビティを形成しているハウジン
グ手段と、キャビティ内に配置されている流体排出機構
とを含む形式の可変容量形油圧装置が提供されている。
的を達成するため、キャビティを形成しているハウジン
グ手段と、キャビティ内に配置されている流体排出機構
とを含む形式の可変容量形油圧装置が提供されている。
【００１２】排出機構は、曲率中心を定めているカムリ
ングと、カムリング内に配置されて軸線回りに回転可能
なロータアセンブリとを有している形式である。排出機
構には、回転軸線と曲率中心とが一致する中立位置と、
カムリングまたはロータアセンブリが他方に対して第１
方向へ側方に変位した第１変位位置とが形成されてい
る。さらに作動時にカムリングまたはロータアセンブリ
を中立位置から第１方向へ移動させる制御装置と、装置
を変位位置から中立位置へ戻す中立戻し機構とが設けら
れている。
ングと、カムリング内に配置されて軸線回りに回転可能
なロータアセンブリとを有している形式である。排出機
構には、回転軸線と曲率中心とが一致する中立位置と、
カムリングまたはロータアセンブリが他方に対して第１
方向へ側方に変位した第１変位位置とが形成されてい
る。さらに作動時にカムリングまたはロータアセンブリ
を中立位置から第１方向へ移動させる制御装置と、装置
を変位位置から中立位置へ戻す中立戻し機構とが設けら
れている。
【００１３】本発明の改良形油圧装置における中立戻し
機構は、ハウジング手段とカムリングまたはロータアセ
ンブリとに組み合う引留め手段を有していることを特徴
としている。
機構は、ハウジング手段とカムリングまたはロータアセ
ンブリとに組み合う引留め手段を有していることを特徴
としている。
【００１４】引留め手段は、カムリングまたはロータア
センブリが中立位置の所定範囲内にあって、制御手段が
作動しない時にカムリングまたはロータアセンブリを変
位位置から中立位置へ付勢することができる。引留め手
段には、カムリングまたはロータアセンブリが中立位置
から変位する時にエネルギを蓄積することができるエネ
ルギ蓄積手段が設けられている。
センブリが中立位置の所定範囲内にあって、制御手段が
作動しない時にカムリングまたはロータアセンブリを変
位位置から中立位置へ付勢することができる。引留め手
段には、カムリングまたはロータアセンブリが中立位置
から変位する時にエネルギを蓄積することができるエネ
ルギ蓄積手段が設けられている。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、カムリングを図２に示され
ている中立位置へ正確に戻すことができ、それによって
ポンプからの加圧流体の流出を絶対的にゼロにする結
果、運転者がポンプ11の出力によって駆動されるモータ
の出力運動をゼロにしようとする間は、それらのモータ
がすべて静止して、低速で移動しないようにできる。
ている中立位置へ正確に戻すことができ、それによって
ポンプからの加圧流体の流出を絶対的にゼロにする結
果、運転者がポンプ11の出力によって駆動されるモータ
の出力運動をゼロにしようとする間は、それらのモータ
がすべて静止して、低速で移動しないようにできる。
【００１６】
【実施例】次に、図面を参照しながら説明するが、図面
は本発明を制限するものではない。図１は、米国特許第
4,091,717 号及び第4,968,227 号に記載されている一般
形式の可変容量形ラジアルボール油圧ポンプを示してお
り、これらの両特許は本発明の譲受人に譲渡されてお
り、共に参考文献として本説明に含まれる。
は本発明を制限するものではない。図１は、米国特許第
4,091,717 号及び第4,968,227 号に記載されている一般
形式の可変容量形ラジアルボール油圧ポンプを示してお
り、これらの両特許は本発明の譲受人に譲渡されてお
り、共に参考文献として本説明に含まれる。
【００１７】図１に示されている特定のポンプ構造は、
本発明の譲受人が製造販売している751/851 形油圧トラ
ンスアクスルと組み合わせて用いられるものであるが、
この特定構造は本発明を使用できる環境の一例としてこ
こに示されているにすぎない。
本発明の譲受人が製造販売している751/851 形油圧トラ
ンスアクスルと組み合わせて用いられるものであるが、
この特定構造は本発明を使用できる環境の一例としてこ
こに示されているにすぎない。
【００１８】図１の可変容量形ラジアルボール油圧ポン
プ11は、本体13とカバー部材15とを備えており、カバー
部材15は複数のボルト17等の適当な手段で本体13に取り
付けられている。本体13及びカバー部材15が協働してポ
ンプキャビティ19を形成しており、その中に入力軸23で
駆動されるポンプ部材21が配置されている。
プ11は、本体13とカバー部材15とを備えており、カバー
部材15は複数のボルト17等の適当な手段で本体13に取り
付けられている。本体13及びカバー部材15が協働してポ
ンプキャビティ19を形成しており、その中に入力軸23で
駆動されるポンプ部材21が配置されている。
【００１９】ポンプキャビティ19内にカムリング25が配
置されており、これはカムピボットピン27の軸線回りに
回動可能に設けられている。ピボットピン27は、それぞ
れ本体13及びカバー部材15に形成された１対の整合孔29
及び31にはめ込まれている。カムリング25をピン27の軸
線回りに回動移動させるため、制御アセンブリ33が設け
られている。
置されており、これはカムピボットピン27の軸線回りに
回動可能に設けられている。ピボットピン27は、それぞ
れ本体13及びカバー部材15に形成された１対の整合孔29
及び31にはめ込まれている。カムリング25をピン27の軸
線回りに回動移動させるため、制御アセンブリ33が設け
られている。
【００２０】制御アセンブリ33は制御軸35を備え、これ
はカバー部材15に形成された開口37内に回転可能に収容
されている。制御軸35の外端部（図１の右端部）には、
適当な制御リンク機構（図示せず）に取り付けるために
ねじが切られている。制御軸35の内端部には、軸35を直
径方向に貫通している制御ピン39が設けられている。制
御ピン39の半径方向内端部が、ほぼ円筒形のカムリング
インサート41（図２を参照）にはめ込まれており、制御
軸35がその軸線回りに回転することによって、インサー
ト41が回動移動し、従ってカムリング25がピボットピン
27の軸線回りに回動移動するようになっている。
はカバー部材15に形成された開口37内に回転可能に収容
されている。制御軸35の外端部（図１の右端部）には、
適当な制御リンク機構（図示せず）に取り付けるために
ねじが切られている。制御軸35の内端部には、軸35を直
径方向に貫通している制御ピン39が設けられている。制
御ピン39の半径方向内端部が、ほぼ円筒形のカムリング
インサート41（図２を参照）にはめ込まれており、制御
軸35がその軸線回りに回転することによって、インサー
ト41が回動移動し、従ってカムリング25がピボットピン
27の軸線回りに回動移動するようになっている。
【００２１】本体13はほぼ円筒形の内孔43を有してお
り、その中に円筒形の支持部材45が圧入されている。部
材45には１対の軸方向に延在した内孔47及び49が設けら
れており、内孔47は低圧入口通路を有し、内孔49は高圧
出口通路を有している。図１に示されているように、支
持部材45の上下には支持部材45及び本体13の協働によっ
て高圧通路51が形成されている。
り、その中に円筒形の支持部材45が圧入されている。部
材45には１対の軸方向に延在した内孔47及び49が設けら
れており、内孔47は低圧入口通路を有し、内孔49は高圧
出口通路を有している。図１に示されているように、支
持部材45の上下には支持部材45及び本体13の協働によっ
て高圧通路51が形成されている。
【００２２】ロータアセンブリ53が、支持部材45を包囲
した状態でカムリング25の内部に配置されており、支持
部材45に軸支されているロータ部材55が設けられ、また
複数の半径方向に延在した円筒形内孔57が円周方向に間
隔をおいて形成されている。各内孔57にはピストンまた
はボール59がはめ込まれており、ボールは凹状のレース
表面61に係合し、それによって半径方向に拘束されてい
る。
した状態でカムリング25の内部に配置されており、支持
部材45に軸支されているロータ部材55が設けられ、また
複数の半径方向に延在した円筒形内孔57が円周方向に間
隔をおいて形成されている。各内孔57にはピストンまた
はボール59がはめ込まれており、ボールは凹状のレース
表面61に係合し、それによって半径方向に拘束されてい
る。
【００２３】ロータ部材55の前端部（図１の右端部）付
近に横向きの駆動ピン63が配置されており、１対の切り
欠き部分（図１には示されていない）にはめ込まれてい
る。駆動ピン63は入力軸23の軸方向内端部を貫通してい
る。
近に横向きの駆動ピン63が配置されており、１対の切り
欠き部分（図１には示されていない）にはめ込まれてい
る。駆動ピン63は入力軸23の軸方向内端部を貫通してい
る。
【００２４】次に、主に図２を参照しながら説明する
と、制御軸35が中立位置へ回転しており、従ってレース
表面61が支持部材45の軸線と同心状になる中立位置へカ
ムリング25が回動していることがわかるであろう。カム
リング25が中立位置にある時、ロータ部材55が回転して
も、ボール59はいずれも半径方向に変位しないため、ロ
ータアセンブリによる流体の吐出がなく、加圧流体がポ
ンプ11から流出しない。上述の従来技術で説明したよう
に、カム部材25を図２に示されている中立位置へ正確に
戻すことができ、それによってポンプ11からの加圧流体
の流出を絶対的にゼロにする結果、運転者がポンプ11の
出力によって駆動されるモータの出力運動をゼロにしよ
うとする間は、それらのモータがすべて静止して、低速
で移動しないようにできることが本発明の１つの重要な
特徴である。
と、制御軸35が中立位置へ回転しており、従ってレース
表面61が支持部材45の軸線と同心状になる中立位置へカ
ムリング25が回動していることがわかるであろう。カム
リング25が中立位置にある時、ロータ部材55が回転して
も、ボール59はいずれも半径方向に変位しないため、ロ
ータアセンブリによる流体の吐出がなく、加圧流体がポ
ンプ11から流出しない。上述の従来技術で説明したよう
に、カム部材25を図２に示されている中立位置へ正確に
戻すことができ、それによってポンプ11からの加圧流体
の流出を絶対的にゼロにする結果、運転者がポンプ11の
出力によって駆動されるモータの出力運動をゼロにしよ
うとする間は、それらのモータがすべて静止して、低速
で移動しないようにできることが本発明の１つの重要な
特徴である。
【００２５】本発明の１つの特徴によれば、ポンプ11か
らの流出量が絶対的にゼロになるようにカムリング25を
その絶対中立位置へ戻すことができる引留め機構が設け
られている。以下の説明から明らかになるように、引留
め機構65は実際には移動止め機能と中立戻し機能の両方
を持っている。図３及び図４は、図１の平面に直交する
平面における軸方向断面図である。
らの流出量が絶対的にゼロになるようにカムリング25を
その絶対中立位置へ戻すことができる引留め機構が設け
られている。以下の説明から明らかになるように、引留
め機構65は実際には移動止め機能と中立戻し機能の両方
を持っている。図３及び図４は、図１の平面に直交する
平面における軸方向断面図である。
【００２６】図３に示されているように、カバー部材15
にはほぼ円筒形の開口67が形成されており、その内部に
引留めボール69が入っている。ボール69は、開口67内に
取り付けられている圧縮コイルばね71によって図３の下
向きにカムリング25の方へ押し付けられている。カムリ
ング25が図３に示されているように中立センタリング位
置にある時、引留めボール69は中立領域73と時計回り方
向及び反時計回り方向の傾斜表面75及び77との交点で形
成されているコーナー縁部と係合している。図３に示さ
れているように、引留めボール69は実際には領域73に係
合しておらず、前述したようにその境界部分に形成され
たコーナーに係合しているだけであるため、ほぼ矩形の
中立領域（図２を参照）を「表面」ではなく「領域」と
呼んでいる。
にはほぼ円筒形の開口67が形成されており、その内部に
引留めボール69が入っている。ボール69は、開口67内に
取り付けられている圧縮コイルばね71によって図３の下
向きにカムリング25の方へ押し付けられている。カムリ
ング25が図３に示されているように中立センタリング位
置にある時、引留めボール69は中立領域73と時計回り方
向及び反時計回り方向の傾斜表面75及び77との交点で形
成されているコーナー縁部と係合している。図３に示さ
れているように、引留めボール69は実際には領域73に係
合しておらず、前述したようにその境界部分に形成され
たコーナーに係合しているだけであるため、ほぼ矩形の
中立領域（図２を参照）を「表面」ではなく「領域」と
呼んでいる。
【００２７】図４では、カムリング25がその中立位置か
らピボットピン27（図２）の軸線回りに反時計回り方向
へ変位しているので、カムリング25が図４の矢印で示さ
れているように変位している。カムリング25がそのよう
に変位することによって、引留めボール69が中立領域73
から離脱して、ばね71の付勢力に逆らって図４の上方に
向かってさらに開口67内へ進む。
らピボットピン27（図２）の軸線回りに反時計回り方向
へ変位しているので、カムリング25が図４の矢印で示さ
れているように変位している。カムリング25がそのよう
に変位することによって、引留めボール69が中立領域73
から離脱して、ばね71の付勢力に逆らって図４の上方に
向かってさらに開口67内へ進む。
【００２８】カムリング25が変位すると、引留めボール
69が反時計回り方向の傾斜表面77と係合し、カムリング
が移動し続けるのに伴ってばね71がさらに圧縮される。
本実施例では、一例として各傾斜表面75及び77はカムリ
ング25の約2.5 度の回動移動に相当しているが、ロータ
アセンブリ53はカムリングの約３度の回動移動で完全変
位する。
69が反時計回り方向の傾斜表面77と係合し、カムリング
が移動し続けるのに伴ってばね71がさらに圧縮される。
本実施例では、一例として各傾斜表面75及び77はカムリ
ング25の約2.5 度の回動移動に相当しているが、ロータ
アセンブリ53はカムリングの約３度の回動移動で完全変
位する。
【００２９】カムリング25が図４に示されている位置へ
変位している状態で、運転者が制御軸35を単に解放した
場合、引留めボール69を傾斜表面77に付勢しているばね
71の付勢力が、カムリング25に対してそれを中立位置へ
（図４の右方向へ）回動させようとする力を発生する。
当業者であれば、引留め機構65によって図３に示されて
いるようにボール69が中立領域73に係合した正確な中立
位置へカムリング25を戻すことができるように適当なば
ね71及び傾斜表面75及び77の適当な角度を選択できると
考えられる。
変位している状態で、運転者が制御軸35を単に解放した
場合、引留めボール69を傾斜表面77に付勢しているばね
71の付勢力が、カムリング25に対してそれを中立位置へ
（図４の右方向へ）回動させようとする力を発生する。
当業者であれば、引留め機構65によって図３に示されて
いるようにボール69が中立領域73に係合した正確な中立
位置へカムリング25を戻すことができるように適当なば
ね71及び傾斜表面75及び77の適当な角度を選択できると
考えられる。
【００３０】図２に戻って説明すると、引留め機構65は
カムリング25の横表面上のいずれの位置に設けて作動さ
せることもできることは当業者には明らかであろう。し
かし、中立戻し力をカムピボットピン27の軸線からでき
る限り離した位置でカムリング25に加えた場合、カムリ
ング25に対して最大可能戻しトルクが加えられるため、
引留め機構65の機能が向上することは明らかである。
カムリング25の横表面上のいずれの位置に設けて作動さ
せることもできることは当業者には明らかであろう。し
かし、中立戻し力をカムピボットピン27の軸線からでき
る限り離した位置でカムリング25に加えた場合、カムリ
ング25に対して最大可能戻しトルクが加えられるため、
引留め機構65の機能が向上することは明らかである。
【００３１】本発明の範囲内において、引留め機構65の
構造を図３に示されているものの逆にする、すなわちば
ね及び引留めボールをカムリング内に収容し、傾斜表面
及び中立領域をハウジングに形成することも可能であ
る。しかし、本発明の実施例を開発する際に、カムリン
グ25の表面はいずれにしても相当な機械加工及び仕上げ
が必要であり、カムリングは一般的に硬質であるのに対
して、カバー部材15はアルミニウム鋳造品であって、通
常は傾斜表面の形成に適していないという事実から、図
３に示されている配置が最も好都合であると考えた。
構造を図３に示されているものの逆にする、すなわちば
ね及び引留めボールをカムリング内に収容し、傾斜表面
及び中立領域をハウジングに形成することも可能であ
る。しかし、本発明の実施例を開発する際に、カムリン
グ25の表面はいずれにしても相当な機械加工及び仕上げ
が必要であり、カムリングは一般的に硬質であるのに対
して、カバー部材15はアルミニウム鋳造品であって、通
常は傾斜表面の形成に適していないという事実から、図
３に示されている配置が最も好都合であると考えた。
【００３２】図２に破線で１対の減衰ピストン79が示さ
れているが、これの構造及び機能は上記米国特許第4,09
1,717 号に開示されており、ここではさらなる説明を行
わない。減衰ピストン79が図２に破線で示されているの
は、それらがカムリング25の反対側に配置されているか
らである（図１を参照）。
れているが、これの構造及び機能は上記米国特許第4,09
1,717 号に開示されており、ここではさらなる説明を行
わない。減衰ピストン79が図２に破線で示されているの
は、それらがカムリング25の反対側に配置されているか
らである（図１を参照）。
【００３３】図２に示されているように、各減衰ピスト
ン79に広域中立通路81が組み合うが、それの構造及び機
能は上記米国特許第4,968,227 号に開示されている。広
域中立通路81の１つの機能は、広域中立重なり部を提供
する、すなわちカムリング25がその中立位置付近にある
が正確には中立位置にない時はいつも、加圧流体をケー
スドレインに連通させることである。
ン79に広域中立通路81が組み合うが、それの構造及び機
能は上記米国特許第4,968,227 号に開示されている。広
域中立通路81の１つの機能は、広域中立重なり部を提供
する、すなわちカムリング25がその中立位置付近にある
が正確には中立位置にない時はいつも、加圧流体をケー
スドレインに連通させることである。
【００３４】本発明の引留め機構65は、上記米国特許第
4,968,227 号に開示されているような広域中立構造また
は同等の構造と組み合わせて用いられるのが好ましい。
その場合、開口67及び引留めボール69に対する中立領域
73及び傾斜表面75及び77の必要な正確度は、広域中立通
路81の製造公差によって決定される。
4,968,227 号に開示されているような広域中立構造また
は同等の構造と組み合わせて用いられるのが好ましい。
その場合、開口67及び引留めボール69に対する中立領域
73及び傾斜表面75及び77の必要な正確度は、広域中立通
路81の製造公差によって決定される。
【００３５】言い換えれば、本実施例では減衰ピストン
79に対する通路81の位置の公差が±0.8 度であり、従っ
て開口67に対する領域73及び表面75及び77の位置も±0.
8 度以内、すなわちいずれが小さくても、広域構造の最
小公差範囲以内でなければならない。
79に対する通路81の位置の公差が±0.8 度であり、従っ
て開口67に対する領域73及び表面75及び77の位置も±0.
8 度以内、すなわちいずれが小さくても、広域構造の最
小公差範囲以内でなければならない。
【００３６】変更実施例 次に主に図５を参照しながら、広域中立構造がない場
合、または引留め機構65の公差を広域中立よりも小さく
することが不可能または実現できないと思われる場合に
使用できる本発明の変更実施例を説明する。
合、または引留め機構65の公差を広域中立よりも小さく
することが不可能または実現できないと思われる場合に
使用できる本発明の変更実施例を説明する。
【００３７】図５は、図１と同じ平面で見た図である
が、調節可能な引留め機構83を示しており、これはねじ
付き固定具85を有しており、その内部に軸方向内孔87が
偏心状に形成されている。内孔87内にほぼ円筒形の引留
め部材89がはめ込まれて、圧縮ばね91によってカムリン
グ25と係合する方向に付勢される。
が、調節可能な引留め機構83を示しており、これはねじ
付き固定具85を有しており、その内部に軸方向内孔87が
偏心状に形成されている。内孔87内にほぼ円筒形の引留
め部材89がはめ込まれて、圧縮ばね91によってカムリン
グ25と係合する方向に付勢される。
【００３８】固定具85に６角ヘッド93が設けられ、これ
によって固定具85をカバー部材15内のねじ付き開口内で
回転させることができる。固定具85の回転によって引留
め部材89が円周方向にわずかに移動することによって、
引留め部材89の移動で許容範囲外れ状態すなわち不整合
を補償することができ、これによってカムリング25がわ
ずかに回動移動する。固定具85を回転させて、引留め部
材89を中立領域73に係合させ、絶対ゼロ（流出量ゼロ）
を探し出した時、ロックナット95をカバー部材15の外表
面に締め付けて、固定具85がそれ以上回転しないように
することができる。
によって固定具85をカバー部材15内のねじ付き開口内で
回転させることができる。固定具85の回転によって引留
め部材89が円周方向にわずかに移動することによって、
引留め部材89の移動で許容範囲外れ状態すなわち不整合
を補償することができ、これによってカムリング25がわ
ずかに回動移動する。固定具85を回転させて、引留め部
材89を中立領域73に係合させ、絶対ゼロ（流出量ゼロ）
を探し出した時、ロックナット95をカバー部材15の外表
面に締め付けて、固定具85がそれ以上回転しないように
することができる。
【００３９】図３及び図４の調節できない引留め機構65
に図５の部材87のような円筒形引留め部材を用いること
もできることは当業者には明らかであろう。反対に、調
節可能な機構83に第１実施例の引留めボール69のような
ボールを用いることもできる。さらに、本発明の範囲内
において様々な他の形状の引留め部材を用いることがで
きる。同様に、本発明の両実施例は圧縮ばね(71 または
91) を用いているが、様々な他の「エネルギ蓄積手段」
を用いることができる。言い換えれば、必要なことは、
引留め部材(69 または89) が傾斜表面75または77を登る
時、エネルギを蓄積して、後でカバー部材15及びカムリ
ング25を図３の相対的中立位置へ戻そうとする付勢力を
加えるために利用できるようにすることだけである。例
えば、エネルギ蓄積手段として小型の流体圧アキュムレ
ータを用いることもできる。しかし、本実施例では、説
明を簡単にし、低コスト化できるように圧縮ばね71及び
91を用いている。
に図５の部材87のような円筒形引留め部材を用いること
もできることは当業者には明らかであろう。反対に、調
節可能な機構83に第１実施例の引留めボール69のような
ボールを用いることもできる。さらに、本発明の範囲内
において様々な他の形状の引留め部材を用いることがで
きる。同様に、本発明の両実施例は圧縮ばね(71 または
91) を用いているが、様々な他の「エネルギ蓄積手段」
を用いることができる。言い換えれば、必要なことは、
引留め部材(69 または89) が傾斜表面75または77を登る
時、エネルギを蓄積して、後でカバー部材15及びカムリ
ング25を図３の相対的中立位置へ戻そうとする付勢力を
加えるために利用できるようにすることだけである。例
えば、エネルギ蓄積手段として小型の流体圧アキュムレ
ータを用いることもできる。しかし、本実施例では、説
明を簡単にし、低コスト化できるように圧縮ばね71及び
91を用いている。
【００４０】本発明の可変容量形油圧装置を説明してき
たが、この装置ではロータがその軸線回りに回転可能に
固定されており、カム部材の回動移動に応答して吐出量
が変化する。本発明は、また、カム部材が固定して、ロ
ータがカムに対して線形移動することによって吐出量が
変化する装置、あるいはロータが固定して、カム部材が
ロータに対して線形移動することによって吐出量が変化
する装置にも使用できる。
たが、この装置ではロータがその軸線回りに回転可能に
固定されており、カム部材の回動移動に応答して吐出量
が変化する。本発明は、また、カム部材が固定して、ロ
ータがカムに対して線形移動することによって吐出量が
変化する装置、あるいはロータが固定して、カム部材が
ロータに対して線形移動することによって吐出量が変化
する装置にも使用できる。
【００４１】従って、本説明及び請求項で用いられてい
る側方変位には、固定軸線形ロータアセンブリに対する
カムリングの回動移動と、カム及びロータ間の相対的線
形移動の両方が含まれることを理解されたい。
る側方変位には、固定軸線形ロータアセンブリに対する
カムリングの回動移動と、カム及びロータ間の相対的線
形移動の両方が含まれることを理解されたい。
【００４２】以上に本発明を詳細に説明してきたが、明
細書を読んで理解すれば当業者であれば様々な変更を考
えることができるであろう。そのような変更が特許請求
の範囲内であれば、それらは本発明に含まれる。
細書を読んで理解すれば当業者であれば様々な変更を考
えることができるであろう。そのような変更が特許請求
の範囲内であれば、それらは本発明に含まれる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、可変容
量形油圧装置の排出機構に、カムリングと、その内部に
配置されて回転可能なロータアセンブリとを備え、さら
に作動時にカムリング及びロータアセンブリの一方を中
立位置から第１方向へ移動させる制御手段と、変位位置
から中立位置へ戻す中立戻し機構とを有し、この中立戻
し機構に設けた引留め手段が、カムリング及びロータア
センブリの一方を変位位置から中立位置へ付勢している
ので、ポンプからの流出量が絶対的にゼロになるように
カムリングをその絶対中立位置へ戻すことができる。
量形油圧装置の排出機構に、カムリングと、その内部に
配置されて回転可能なロータアセンブリとを備え、さら
に作動時にカムリング及びロータアセンブリの一方を中
立位置から第１方向へ移動させる制御手段と、変位位置
から中立位置へ戻す中立戻し機構とを有し、この中立戻
し機構に設けた引留め手段が、カムリング及びロータア
センブリの一方を変位位置から中立位置へ付勢している
ので、ポンプからの流出量が絶対的にゼロになるように
カムリングをその絶対中立位置へ戻すことができる。
【００４４】この構造は、部品の製造公差に影響され
ず、製造および組み付けが容易で低コストの装置とな
る。
ず、製造および組み付けが容易で低コストの装置とな
る。
【図１】本発明を用いることができる形式の可変容量形
油圧装置の軸方向断面図である。
油圧装置の軸方向断面図である。
【図２】ハウジングを省略して主にカムリング及びロー
タだけを示す、図１よりもわずかに大きい寸法となって
いる、図１の２ー２線に沿った横断面図である。
タだけを示す、図１よりもわずかに大きい寸法となって
いる、図１の２ー２線に沿った横断面図である。
【図３】本発明の引留め機構が中立位置にあるところを
示す、図１の平面に直交する平面での拡大軸方向断面図
である。
示す、図１の平面に直交する平面での拡大軸方向断面図
である。
【図４】本発明の引留め機構が変位位置にあるところを
示す、図３と同様な軸方向断面図である。
示す、図３と同様な軸方向断面図である。
【図５】図１と同じ平面であって、本発明の変更実施例
を示している、図３及び図４と同様な軸方向断面図であ
る。
を示している、図３及び図４と同様な軸方向断面図であ
る。
11 可変容量形油圧装置 13 本体 15 カバー部材 21 流体排出機構 25 カムリング 33 制御手段 53 ロータアセンブリ 65；83 引留め手段 71；91 圧縮コイルばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク スチーブン ジェネン アメリカ合衆国 ミネソタ 55347 アー デン プレーイリー ヨークシャー レイ ン 9523
Claims (10)
- 【請求項１】 キャビティ(19)を形成しているハウジン
グ手段(13、15) と、前記キャビティ内に配置されている
流体排出機構(21)とを含む形式の可変容量形油圧装置(1
1)であって、 前記排出機構は、曲率中心を定めているカムリング(25)
と、前記カムリング内に配置されて軸線回りに回転可能
なロータアセンブリ(53)とを備え、前記回転軸線と前記
曲率中心とが一致する中立位置（図２）と、前記カムリ
ング(25)及びロータアセンブリの一方が他方に対して第
１方向へ側方に変位した第１変位位置（図４）とを形成
しており、 さらに作動時に前記カムリング(25)及び前記ロータアセ
ンブリの一方を前記中立位置から前記第１方向へ移動さ
せる制御手段(33)と、前記可変容量形油圧装置(11)を前
記変位位置から中立位置へ戻す中立戻し機構とが設けら
れており、 （ａ）前記中立戻し機構は、前記ハウジング手段(13、1
5) とカムリング(25)及び前記ロータアセンブリの一方
とに組み合った引留め手段(65;83) を有し、 （ｂ）前記引留め手段(65;83) は、前記カムリング(25)
及びロータアセンブリの一方が前記中立位置の所定範囲
内にあって、前記制御手段(33)が作動しない時に、前記
カムリング(25)及びロータアセンブリの一方を前記変位
位置から中立位置（図２）へ付勢するようになり、 （ｃ）前記引留め手段(65;83) には、前記カムリング(2
5)及びロータアセンブリの一方が前記中立位置から変位
する時にエネルギを蓄積するエネルギ蓄積手段(71、91)
が設けられていることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 引留め手段(65;83) は、中立領域(73)及
び第１傾斜表面(77)形成する、カムリング(25)及びロー
タアセンブリ(53)の一方を備え、さらに、前記ハウジン
グ手段(13、15) に組み合う引留め部材(69;89) を有し、
この引留め部材は、前記カムリング及びロータアセンブ
リの一方が中立位置（図２）から第１方向へ変位する時
に前記エネルギ蓄積手段(71;91) によって前記第１傾斜
表面(77)に係合する位置へ付勢されることを特徴とする
請求項１の可変容量形油圧装置。 - 【請求項３】 エネルギ蓄積手段は、ハウジング手段(1
3、15) に形成されたばね座(67)と、前記ばね座に係合す
るように配置された圧縮ばね部材(71;91) とを有してい
ることを特徴とする請求項２の可変容量形油圧装置。 - 【請求項４】 カムリング及びロータアセンブリの一方
が中立位置（図２）にある時、圧縮ばね部材(71;91) が
引留め手段(65;83) を中立領域(73)に係合させるように
付勢することを特徴とする請求項３の可変容量形油圧装
置。 - 【請求項５】 ロータアセンブリ(53)の回転軸線は、ハ
ウジング手段(13、15) に対して固定され、カムリング(2
5)及び曲率中心は前記ロータアセンブリに対して移動可
能であることを特徴とする請求項１の可変容量形油圧装
置。 - 【請求項６】 カムリング(25)は、カムピボット手段(2
7)回りに中立位置（図２）から第１方向へ変位位置（図
４）まで回動可能であることを特徴とする請求項５の可
変容量形油圧装置。 - 【請求項７】 制御手段は、軸線回りに回転可能な制御
軸(35)と、この制御軸の回転を前記カムピボット手段(2
7)回りのカムリング(25)の回動移動に変換して伝達する
手段(39、41) とを有していることを特徴とする請求項５
の可変容量形油圧装置。 - 【請求項８】 引留め手段(65;83) は、中立領域(73)及
び第１傾斜表面(77)を形成するカムリング(25)と、ハウ
ジング手段(13、15) に組み合う引留め部材(69;89) とを
備え、前記中立領域及び第１傾斜表面は、曲率中心を中
心にしてカムピボット手段(27)からほぼ直径方向に対向
する位置に配置されていることを特徴とする請求項７の
可変容量形油圧装置。 - 【請求項９】 排出機構(33)は、カムリング(25)及びロ
ータアセンブリ(53)の一方が他方に対して第２方向へ側
方に変位した第２変位位置を形成し、引留め手段(65;8
3) は、前記カムリング及びロータアセンブリの一方を
前記第２変位位置から前記中立位置（図２）へ付勢する
ようになっていることを特徴とする請求項１の可変容量
形油圧装置。 - 【請求項１０】 引留め手段(65;83) は、中立領域(73)
と、該中立領域の両側に配置された第１(77)及び第２(7
5)傾斜表面とを形成するカムリング(25)と、ハウジング
手段(13、15) に組み合う引留め部材(69;89) とを備え、
さらに、前記カムリングが前記中立位置（図２）から前
記第１方向へ変位する時にエネルギ蓄積手段(71;91) に
よって前記第１傾斜表面(77)に係合する位置へ、前記カ
ムリングが前記中立位置から前記第２方向へ変位する時
に前記エネルギ蓄積手段によって前記第２傾斜表面(75)
に係合する位置へ付勢されることを特徴とする請求項９
の可変容量形油圧装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US91416892A | 1992-07-14 | 1992-07-14 | |
| US914168 | 1992-07-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159257A true JPH06159257A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3525301B2 JP3525301B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=25433998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19684893A Expired - Fee Related JP3525301B2 (ja) | 1992-07-14 | 1993-07-14 | 可変容量形油圧装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5279206A (ja) |
| EP (1) | EP0579117B1 (ja) |
| JP (1) | JP3525301B2 (ja) |
| KR (1) | KR100203761B1 (ja) |
| CN (1) | CN1069377C (ja) |
| DE (1) | DE69302633T2 (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5802851A (en) * | 1996-11-12 | 1998-09-08 | Dana Corporation | Motor vehicle hydrostatic transmission system |
| US5845559A (en) * | 1997-08-08 | 1998-12-08 | Eaton Corporation | Axial piston pump neutral centering mechanism |
| US6151990A (en) * | 1998-05-06 | 2000-11-28 | Tecumseh Products Company | Hydrostatic transaxle having a casing split along one or more vertical planes |
| US7216579B2 (en) * | 2001-10-17 | 2007-05-15 | Lonmore, L.C. | Variable flow control devices, related applications, and related methods |
| US8359856B2 (en) * | 2008-04-09 | 2013-01-29 | Sustainx Inc. | Systems and methods for efficient pumping of high-pressure fluids for energy storage and recovery |
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| US8677744B2 (en) | 2008-04-09 | 2014-03-25 | SustaioX, Inc. | Fluid circulation in energy storage and recovery systems |
| US8240140B2 (en) | 2008-04-09 | 2012-08-14 | Sustainx, Inc. | High-efficiency energy-conversion based on fluid expansion and compression |
| US7958731B2 (en) * | 2009-01-20 | 2011-06-14 | Sustainx, Inc. | Systems and methods for combined thermal and compressed gas energy conversion systems |
| US8037678B2 (en) * | 2009-09-11 | 2011-10-18 | Sustainx, Inc. | Energy storage and generation systems and methods using coupled cylinder assemblies |
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| US20100307156A1 (en) | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Bollinger Benjamin R | Systems and Methods for Improving Drivetrain Efficiency for Compressed Gas Energy Storage and Recovery Systems |
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