JPH06317245A - 二速可変型斜板式油圧モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】二速可変型斜板式油圧モータにおいて、傾転角
切換位置での斜板の安定性の確保と面圧の低下を図る。 【構成】斜板４の背面側にケーシング１の内壁１ａに当
接する角度が異る第一、第二のシート面４０，４１を対
称的に形成し、シート面４０，４１が当接するケーシン
グ内壁１ａの面と斜板４の傾転支点とを同一平面上に配
置する。シート面４０がケーシング内壁１ａに当接時に
は傾斜平面４２の傾斜角が大に、シート面４１の時には
傾斜角が小となるようシート面４０，４１と傾斜平面と
の角度を形成する。更に斜板傾転角を変更させる油圧駆
動傾転角制御部材Ｐを作動させた時に斜板４の表面側に
形成した傾斜平面４２の傾斜角が小となるよう斜板４に
関連づけ、回転軸２の中心線に対してプランジャ３１が
斜板４に及ぼす押圧力の作用中心線より斜板４の傾転支
点を外方に位置させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可変型油圧モータに関
し、特に高低２速の可変制御を可能にした２連型斜板式
油圧モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ブルドーザやショベルドーザ等の高速お
よび低速の２速の走行が要求されるものにあっては、従
来より、可変型油圧モータが使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この可変型油圧モータ
の排出量の変更機構は斜板にトラニオン等を設け、かつ
トラニオン部に傾転を容易にするためにベアリング等も
必要となり、その結果油圧モータが大型化され、ブルド
ーザやショベルドーザに搭載するときに大きなスペース
を要する不都合があった。また、構造的にも複雑とな
り、コストアップの要因にもなっている。

【０００４】従って、本発明の目的は小型で軽量でブル
ドーザ等の車両への搭載が極めて容易であり、コストダ
ウンを図れる２連型斜板式油圧モータを新たに提供する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的達成のために本
発明の構成は、ケーシングと、このケーシングに回転自
在に支持された回転軸と、この回転軸に連結されたシリ
ンダブロックと、このシリンダブロックに挿入されたプ
ランジャと、このプランジャの端部に嵌挿されたシュー
が当接する斜板とからなる油圧モータにおいて、前記斜
板は、前記シューが当該する摺動面部と、前記摺動面部
の反対側に形成されて前記ケーシングの内壁と選択的に
面接触する角度の異なる第１のシート面と第２のシート
面とを有し、前記第１及び第２のシート面と面接触する
ケーシングの内壁を平面に形成し、前記第１のシート面
がケーシング内壁に面接触する際に前記摺動面部の傾斜
角が大となり、前記第２のシート面がケーシング内壁部
に面接触する際には前記摺動面部の傾斜角が小となるよ
うに形成させ、前記斜板と前記ケーシングの内壁との間
には前記斜板の第１のシート面と第２のシート面との交
差線上に配置した斜板の位置決め部材を介在させ、前記
位置決め部材は前記回転軸に対して、斜板に作用する押
圧力の位置より外方に位置させ、前記斜板の第１のシー
ト面と対向して当該斜板を傾転するための油圧駆動式傾
転制御部材を前記回転軸に対して前記位置決め部材の反
対側に設けたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】斜板が傾転して第１のシート面がケーシングの
内壁に面接触すると低速となり第２のシート面が面接触
すると高速となる。

【０００７】

【実施例】以下、図示した好適な実施例に基づいて本発
明を説明する。

【０００８】第１図は、本発明に係る２速型油圧モータ
Ａとして使用する場合の回路図を示すものであるが、エ
ンジンＢの作動によりオイルポンプＣからの油が往路Ｄ
を経由して油圧モータＡに至り、油圧モータＡを駆動し
た後に復路Ｅを経て油がオイルポンプＣに戻るようにな
っている。

【０００９】そしてこの油圧モータＡは、第２図に示す
ように、ケーシング１と、回転軸２と、シリンダブロッ
ク３と、斜板４と、プレート５とを有している。

【００１０】上記ケーシング１内部には前記シリンダブ
ロック３と、斜板４と、プレート５が設けられ、このケ
ーシング１自体には、前記プレート５に穿設した三ケ月
状（図示せず）のポート５ａ，５ｂと接続する供給用油
路１１、排出用油路１２および補助油路１３が穿設され
ており、また、前記ケーシング１には補助油路１３と連
通する補助シリンダ１４が設けられている。

【００１１】この補助シリンダ１４内には補助油路１３
を介して作用する油圧により摺動する押圧部材Ｐが嵌装
されており、この押圧部材Ｐは補助プランジャ１５と補
助シユー１６とからなり、補助プランジャ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。

【００１２】また、補助油路１３には前記オイルポンプ
Ｃ（第１図参照）から別途経路、制御装置（図示せず）
を経て油が誘導される。

【００１３】一方シリンダブロック３とスプライン等で
連結されている回転軸２は、前記ケーシング１の中央に
ベアリング２０、２１を介して枢着されかつ、シール部
材２２により密封されている。

【００１４】シリンダブロック３は内空部１０内で回転
し得るようになっている。

【００１５】尚、この回転軸２の一端には、たとえば減
衰機等の回転軸（図示せず）が連結されるジョイント孔
２３が形成されている。

【００１６】また、回転軸２にシリンダブロック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
れることは勿論である。

【００１７】上記シリンダブロック３には、複数個のシ
リンダ孔３０が穿設されている。

【００１８】このシリンダ孔３０内には一端開口からプ
ランジャ３１が挿入されており、このプランジャ３１の
先端にはシュー３２が回動自在に嵌装されている。

【００１９】このシュー３２の先端面は前記斜板４の摺
動面部４２に当接している。

【００２０】上記シリンダ孔３０には前記プレート５に
穿ったポート孔５ａと連通するポート３３を有してい
る。

【００２１】このポート３３は、シリンダブロック３の
回転に応じて、前記供給用油路１１あるいは排出用油路
１２と選択的に連通するようになっている。

【００２２】また、このシリンダブロック３には、当該
シリンダブロック３を常にプレート５に、また上記シュ
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。

【００２３】すなわち、シリンダブロック３の中央近傍
の回転軸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ック３からストッパ
ー３４を突設するとともにこのストッパー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
ダブロック３を貫通するロッド３７を当接させるととも
に、このロッド３７先端にカム３８を当接させ、さらに
このカム３８のカム面にシュー３２に装着された止め片
３９を当接させてなるものである。

【００２４】すなわち、この押圧装置は、スプリング３
６の反発力でシリンダブロック３をプレート５に押し付
けるとともにシュー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。

【００２５】上記斜板４は、第３図（イ）に示すように
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、第３図（ロ）に示すように全体に楔状の
側面形状を有するように形成されている。

【００２６】斜板４の摺動面部４２と反対側に設けたケ
ーシング１側の隣接面は角度の異なる第１のシート面４
０と第２のシート面４１とから構成され、第１のシート
面４０と第２のシート面４１のどちらか一方をストッパ
ーとして、ケーシング１の一平面たる内壁１ａに当接さ
せることにより斜板４の角度を２通りに変化させ、斜板
４の角度に対応して２速に可変制御が可能となる。

【００２７】即ち、斜板角度を変化させるとプランジャ
ストロークが変化し、これにより油の吸入量が変り、軸
速度が変化すると共に出力も変化する。

【００２８】シュー３２側の摺動面部４２は上記第２の
シート面４１の傾斜角度より大きい角度で傾斜面に形成
され、かつ、上記シュー３２の摺動を許容させている。

【００２９】斜板４は第１のシート面４０と第２のシー
ト面４１との交わる線Ｏ（以下交差線Ｏという）を支点
として傾転する。また第１のシート面４０と第２のシー
ト面４１との上記交差線Ｏ上には、当該交差線Ｏを中心
とするボール孔４３が形成されており、このボール孔４
３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）との間にはわずかな隙間を介して位置
決め部材たるボール４４を挾持させ、ボール４４によっ
て斜板４の位置決めを行なっている。

【００３０】従って、第１のシート面４０の上端部に隣
接する補助シュー１６が第２図中左方向に移動して第１
のシート面４０をケーシング１内壁から離脱させるとき
にはボール４４に案内されながら斜板４は交差線Ｏを支
点にして一定の角度で傾転する。

【００３１】すなわち、補助シリンダ１４内の補助プラ
ンジャ１５に油圧が作用していないときは、斜板４は常
にその第１のシート面４０のみをストッパーとしてケー
シング１の内壁１ａに接触させて支持されている（第４
図（イ）参照）。

【００３２】しかし、補助シリンダ１４内に補助油路１
３より加圧された油が送り込まれ補助プランジャ１５が
第２図に於て左方向に移動すると、斜板４は交差線Ｏを
支点として傾転し、この時、第１のシート面４０はケー
シング１の内壁から離れ、代りに斜板４の第２のシート
面４１がストッパーとしてケーシング１の内壁１ａに接
触して支持される（第４図（ロ）参照）。

【００３３】このとき、補助シュー１６に作用する押圧
力ｆと斜板４に作用する押圧力Ｆとの間に次の式が成立
すると斜板４がその第２のシート面４１でケーシング１
の内壁に安定した接触状態を維持することになる。

【００３４】即ち、ｆ＞ｂ／ａ ×Ｆおよびｆ＜ｂ ＋
ｃ／ａ ＋ｃ×Ｆである。

【００３５】そしてｆ＝０のときすなわち、斜板４がそ
の第１のシート面４０でケーシング１の内壁に安定して
接触することになるのは、第４図（イ）に示すように斜
板４に作用する押圧力Ｆが交差線Ｏの中心より上端側に
図中ｂ１だけ偏心した位置に作用することになるからで
ある。

【００３６】尚、斜板４には、前記回転軸２の挿通を可
とする開口４５が形成されていることは勿論であり、ま
た斜板４の回動によってベアリング２１との接触を回避
するための溝部４６及びシュー３２に装着された止め片
３９の接触を回避するための切欠部４７が形成される等
の配慮がなされている（第３図（イ）（ロ）参照）。

【００３７】尚、位置決め部材としては、ボール孔４３
に相応する位置に半球状等の突起あるいは円筒状もしく
は半円筒部材を突設し、他方隣接するケーシング１の内
壁に相応する受部を形成して位置決め部材の回動を許容
するようにしたものでもよい。

【００３８】以上のように構成された本発明の実施例に
係る油圧モータＡは、次のように作動する。

【００３９】斜板４の背部に介装された補助プランジャ
１５が無圧状態にあるときは、シリンダブロック３はプ
レート５に押し付けられ、シュー３２は斜板４に押し付
けられているので、プレート５とシリンダブロック３と
の間等の隣接箇所からの油の漏出を生じたり、これによ
るシリンダブロック３の回転不能を惹起させたりするこ
とがなく、油をシリンダ孔３０内に供給すれば、直ちに
シリンダブロック３が回転することになる。

【００４０】シリンダ孔３０内に油が送り込まれプラン
ジャ３１が摺動することによりシリンダ孔３０内の油の
供給、排出が順次行なわれる。

【００４１】即ち、シリンダブロック３が、いずれかに
回転されるとプランジャ３１がシリンダ孔３０内に圧縮
して侵入してくるとともにポート３３はプレート５に形
成された三ケ月状の孔５ａと連通して、シリンダ孔３０
内の油が吐出される。

【００４２】一方、プランジャ３１が伸長するとシリン
ダブロック３の後方のポート５ｂとポート３３が連通す
ることになり、今度はシリンダ孔３０内に油を侵入させ
始め、これらの動作を選択的に繰返し行ない複数個ある
シリンダ孔３０内のプランジャ３１を摺動運動させるこ
とからシリンダブロック３が回転し、これに連結された
回転軸２が回転駆動されることになる。

【００４３】従って、油の供給を解除すれば、回転軸２
の回転駆動を中止することができる。

【００４４】尚、油を供給しないときもシュー３２は、
常に斜板４に押し付けられていることは前述した通りで
ある。

【００４５】以上の作動は斜板４が第４図（イ）および
（ロ）のいずれの場合にあるときでも異なるところがな
い。

【００４６】ただ、第４図（イ）の場合、すなわち、斜
板４の第１のシート面４０がケーシング１の内壁に面接
触して支持されている場合は、第４図（ロ）の場合、す
なわち、斜板４の第２のシート面４１がケーシング１の
内壁に面接触して支持されている場合に比べて回転軸２
の回転が遅くなるだけである。

【００４７】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、補助プランジャ１５と補助シュー１６
は、斜板４の第１のシート面４０に常に押圧されている
訳ではない。

【００４８】補助シリンダ１４内に油が供給されていな
いときは、斜板４の第１のシート面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ャ１５に推力は要求されない。

【００４９】また、補助シリンダ１４内が補助油路１３
より油が供給されて加圧状態になったときは斜板４の第
２のシート面４１はケーシング１の内壁に面接触し安定
する。

【００５０】又、補助プランジャ１５に必要な推力は前
述した式が成立する範囲のものであれば足りるものであ
る。

【００５１】以上の構成および作用は、本発明の油圧モ
ータとしての実施例であるが、これに代えて油圧ポンプ
の実施例とするときには、上記回転軸２を駆動軸として
回転させれば良いことは勿論であり、そのとき高速排
出、低速排出を自在に行ない得ることはいうまでもな
い。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高速ある
いは低速の２速に自在に変更できる油圧モータを得るこ
とができる。

【００５３】斜板の背部の第１のシート面又は第２のシ
ート面は平面からなるケーシングの内壁に面接触をする
から一方がぴったりとケーシングの内壁に当接して安定
する。

【００５４】しかも比較的低い面圧でも当接させること
ができ、これにより斜板やケーシングの耐久性も向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２連型斜板式油圧モータの回路図
である。

【図２】本実施例に係る油圧モータを示す縦断面図であ
る。

【図３（イ）】斜板の正面図である。

【図３（ロ）】斜板の側面図である。

【図４（イ）】斜板の作動状態を示す側面図である。

【図４（ロ）】斜板の作動状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング １ａ 内壁 ２ 回転軸 ３ シリンダブロック ４ 斜板 ５ プレート １３ 補助油路 １４ 補助シリンダ １５ 補助プランジャ １６ 補助シュー ３１ プランジャ ３２ シュー ４０ 第１のシート面 ４１ 第２のシート面 ４２ 摺動面部 ４４ ボール Ｆ 押圧力 Ｏ 交差線 Ｐ 押圧部材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 二速可変型斜板式油圧モータ

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、押しのけ容積を変更
し得る可変型斜板式油圧モータに関し、さらに詳しく
は、斜板をケーシングの内壁との間に位置する傾転支点
を中心に傾転可能に配置し、かつ、この斜板を油圧駆動
式の傾転角制御部材により傾転操作して可変速制御を行
う可変型斜板式油圧モータの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記に類するものとしては、例えば、英
国特許第１０５５２８６号明細書や昭和３９年特許出願
公告第１０７８４号公報に開示されているものが従来か
ら知られている。

【０００３】これら両者は、何れもその開示内容が吐出
量可変型の斜板式油圧ポンプであるとはいえ、斜板をケ
ーシングの内壁との間に設けた二つのボールを介してケ
ーシングの内壁に寄り掛らせ、これらボールの中心を結
ぶ線を傾転支点として斜板を傾転動作可能に配置してい
る。

【０００４】そして、上記斜板の傾転角を油圧駆動式の
傾転角制御部材により油圧力を利用して切換操作するこ
とで作動油の吐出量（油圧モータで言えば押しのけ容
積）を可変制御する構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種の斜板支持構造
は、例えば昭和５４年特許出願公開第１２２４０５号公
報にみられるようなトラニオン軸による斜板支持構造に
比べるとその構造自体が簡単で小型に構成でき、その結
果、油圧ポンプまたはモータ全体の形態を小型化し得る
点で優れている。

【０００６】しかし、その反面、斜板をケーシングの内
壁に寄り掛らせて支持しながら、しかも、傾転支点の周
りに揺動させる構造であるがために、斜板の安定性に欠
けるという面がある。

【０００７】この場合、油圧ポンプであれば、斜板の傾
転角の切換操作に応じて吐出する作動油の量を変えてや
るというアクティブ的な制御動作であるため、この吐出
された作動油に或る程度の脈動があったとしても、当該
脈動は油圧ポンプから配管を通してアクチュエータ内に
ある作動油の膨縮作用や配管自体の拡縮作用等によるア
キュームレータ効果で吸収され、油圧ポンプによって駆
動されるアクチュエータ側には殆ど影響を与えないので
多少の斜板の不安定性はそれほど問題にはならない。

【０００８】それよりも、斜板の傾転角を最大位置（最
大吐出量）から零（無吐出状態）まで或いは零を越えて
逆方向（逆吐出状態）にまで無段階に切り換え得るよう
にすることの方が一般に望まれ、事実、冒頭で挙げた従
来例もそのような構成をとっている。

【０００９】それに対し、油圧モータは、油圧ポンプか
ら送られてくる圧力作動油を受けてそれを斜板により回
転力に変換し、かつ、当該斜板の傾転角と供給油量に応
じた回転数をもって回転駆動するというパッシブ的な動
作を行う機器である。

【００１０】しかも、例えばブルドーザやショベルドー
ザ等の車両走行用モータとして当該油圧モータを使用し
たとすると、作業状態に伴う車両走行抵抗の変化によっ
て油圧モータに作用する作動油の圧力が大きく変動し、
場合によっては車体に加わる反動等によって油圧モータ
に著しい高圧が作用することがしばしば起る。

【００１１】その結果、斜板の支持が不安定であるとこ
れらの圧力変動やピーク圧力により斜板の傾転角が変化
して油圧モータの押しのけ容積が変わり、車両がガタつ
いて走行したり左右の走行モータに回転速度差が生じて
車両の直進性が損なわれる等の問題が生じることにな
る。

【００１２】このことから、油圧モータにあっては、斜
板の傾転角を無段階に変えて連続的な変速操作を行うよ
りも、大きく変動する作動油の圧力から如何にして斜板
を安定状態に保ち、しかも、油圧モータとしての耐久性
を確保する上で斜板の面圧を如何にして低く保つかが問
題である。

【００１３】その外にも、斜板の傾転角を変更する油圧
駆動式の傾転角制御部材の圧油が抜けてしまった場合に
は、自動的に斜板の傾転角を最大位置に戻して油圧モー
タの回転速度すなわち車両の走行速度を下げ、安全性の
確保を図るという所謂フェール・セーフ構造をとること
が望まれる。

【００１４】したがって、この発明の目的は、傾転角切
換位置での斜板の安定性の確保と面圧の低下を図ると共
に、油圧駆動式傾転角制御部材の圧抜けに際して斜板の
傾転角を自動的にかつ確実に最大位置に切り換えること
のできる二速可変型斜板式油圧モータを提供することで
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、この発明
によれば、斜板の背面側に対し傾転支点を境にしてケー
シングの内壁へと選択的に当接する角度の異なる第一の
シート面と第二のシート面を対称的に形成し、かつ、こ
れら第一のシート面と第二のシート面が当接する上記ケ
ーシングの内壁のそれぞれの面と斜板の傾転支点とを同
一レベルの平面上に配置する。

【００１６】しかも、第一のシート面がケーシングの内
壁に当接した際には斜板の表面側に形成した傾斜平面の
傾斜角が大に、また、第二のシート面がケーシングの内
壁に当接した際には表面側の傾斜平面の傾斜角が小とな
るように、上記斜板における表面側の傾斜平面と背面側
の第一および第二のシート面の角度をそれぞれ形成して
おく。

【００１７】さらに上記に加えて、斜板の傾転角を切換
操作する油圧駆動式の傾転角制御部材を、当該傾転角制
御部材に油圧力を作用させたときに斜板の表面側に形成
した傾斜平面の傾斜角が小になるように斜板に対して関
連づける一方、上記斜板の傾転支点を、回転軸の中心線
に対してプランジャが斜板に及ぼす押圧力の作用中心線
よりもさらに外方に位置させることによって達成され
る。

【００１８】

【作用】すなわち、上記のように構成することによっ
て、斜板の背面側に形成した第一のシート面と第二のシ
ート面とは、それらが選択的に当接するケーシングの内
壁のそれぞれの面と斜板の傾転支点とを同一レベルの平
面上に配置するだけで、斜板の各傾転位置において第一
または第二のシート面の全面が必然的にケーシングの内
壁のそれぞれの面へと面接触して当接する。

【００１９】これにより、当該斜板は、プランジャから
の押圧力で第一のシート面がケーシングの内壁に当接し
た低速回転状態と、油圧駆動式の傾転角制御部材の力で
第二のシート面がケーシングの内壁に当接した高速回転
状態のそれぞれの切換位置において、第一または第二の
シート面がケーシングの内壁に対し面接触状態を保って
しっかりと押し付けられ、安定した状態で位置決めされ
る。

【００２０】また、そればかりでなく、この状態におい
てケーシング側の内壁に対する斜板側の第一或いは第二
のシート面の当接部分が上記したように必然的に面接触
となるため、当該当接部分の面圧も低く保たれる。

【００２１】かくして、当該形式の斜板式油圧モータ
を、性能的に安定しかつ耐久性にも富んだ二速可変型の
油圧モータとして構成することが可能になるのである。

【００２２】さらに、上記に加えて、油圧駆動式の傾転
角制御部材に圧油を送って斜板の傾転角すなわち斜板に
おける表面側の傾斜平面の傾斜角を小さく保ち、それに
よって、油圧モータを高速回転状態で駆動しているいる
ときに何等かの原因で傾転角制御部材が圧抜け事故を起
したとする。

【００２３】しかし、このような異常事態の発生に際し
ても、運転中はプランジャからの押圧力と斜板の傾転支
点との位置関係で当該斜板には、常に傾転支点の回りに
その傾転角を大きくする方向のモーメントが働くため、
傾転角制御部材内の油を排除しつつ斜板が傾転角を大き
くする方向に傾転動作する。

【００２４】これにより、油圧モータが自動的に低速回
転状態に切り換わって車両の走行速度を下げ、安全性の
確保を図るという所謂フェール・セーフ効果が達成され
るのである。

【００２５】

【実施例】以下、図示した好適な実施例に基づいてこの
発明を説明する。

【００２６】図１は、この発明による二速可変型斜板式
油圧モータＡを、ブルドーザやショベルドーザ等の車両
走行用モータとして使用した場合の油圧回路図を示すも
のである。

【００２７】すなわち、車載エンジンＢによって回転駆
動される油圧ポンプＣは、前後進用切換レバー（図示省
略）の操作方向に応じて圧力作動油を管路Ｄ或いは管路
Ｅ側に吐出し、この圧力作動油が管路Ｄ或いはＥを経て
油圧モータＡに至る。

【００２８】上記油圧モータＡに流入した圧力作動油
は、当該油圧モータＡを正転または逆転側に回転駆動し
て車両を前進或いは後退させ、しかる後に管路Ｅ或いは
Ｄを経て油圧ポンプＣに戻る。

【００２９】上記において、車両走行用モータである二
速可変型斜板式油圧モータＡは、図２に示すように、ケ
ーシング１と、このケーシング１に回転自在に支持した
回転軸２と、この回転軸２に連結したシリンダブロック
３と、このシリンダブロック３に対向してケーシング１
の内壁１ａ側に配設した斜板４とを有している。

【００３０】また、この斜板４とは反対側のシリンダブ
ロック３の端面には、ケーシング１側に固定してバルブ
プレート５が配設してあり、このバルブプレート５の表
面にシリンダブロック３が摺接している。

【００３１】ケーシング１には、上記管路Ｄ，Ｅに通じ
る給排通路１１，１２と、それらとは別の制御通路１３
が穿設してあり、これら給排通路１１，１２が、それぞ
れに対応して上記バルブプレート５に穿ったキドニポー
ト５ａ，５ｂに連通すると共に、制御通路１３は、斜板
４の背面側の一端と対向してケーシング１の内壁１ａの
部分に設けた制御用シリンダ１４に通じている。

【００３２】上記制御用シリンダ１４は、油圧ポンプＣ
から別途経路を通して制御通路１３へと送られてくる圧
油によって押し進められるピストン１５を有し、このピ
ストン１５の先端に設けたユニバーサル状のシュー１６
を通して前記斜板４の背面側の一端を押すようになって
いる。

【００３３】かくして、これら制御用シリンダ１４とピ
ストン１５およびシュー１６とで油圧駆動式の傾転角制
御部材Ｐを構成している。

【００３４】前記回転軸２は、ケーシング１に設けたベ
アリング２０，２１によりケーシング１の内壁１ａと斜
板４を貫通して回転自在に支持してあり、かつ、ケーシ
ング１の内壁１ａとの間に介装したシール２２でケーシ
ング１内の内空部１０を外部から密封している。

【００３５】なお、この回転軸２の一端には、減速機の
入力軸を結合するためのジョイント孔２３が形成してあ
る。

【００３６】一方、シリンダブロック３は、上記ケーシ
ング１の内空部１０内に配置してあり、かつ、スプライ
ンやセレーション等で回転軸２と結合し、当該回転軸２
を通してシリンダブロック３の回転を減速機側に伝える
ようになっている。

【００３７】シリンダブロック３には、複数でかつ奇数
個（通常、５，７或いは９個等の奇数個）のシリンダ３
０が同心円上に等間隔を保って軸方向に穿設してあり、
これらシリンダ３０の一端開口部からそれぞれ内部にプ
ランジャ３１が摺動自在に挿入してある。

【００３８】プランジャ３１は、それぞれ先端にユニバ
ーサル状のシュー３２を備え、これらシュー３２を介し
て前記斜板４の表面側と摺接する。

【００３９】シリンダ３０の底部には、それぞれポート
３３が穿設してあり、これらポート３３がシリンダブロ
ック３の回転運動に伴い上記バルブプレート５のキドニ
ポート５ａ，５ｂに一定のタイミングで順次に開口し、
シリンダ３０内をこれらキドニポート５ａ，５ｂを通し
て前記給排通路１１，１２と選択的に連通する。

【００４０】シリンダブロック３は、シリンダ３０内に
圧力作動油が作用していないときにも、当該シリンダブ
ロック３をバルブプレート５に押し付けて両者間からの
作動油の洩れを極力阻止し、かつ同時に、プランジャ３
１のシュー３２を斜板４側に押し付けて油圧モータＡの
起動を容易にするための押付装置Ｑを備えている。

【００４１】上記押付装置Ｑは、回転軸２との間に形成
したシリンダブロック３の拡径孔の内壁に嵌着したスト
ップリング３４と、この拡径孔からシリンダブロック３
を貫通してそれぞれ摺動自在に突出する複数本のピン３
７、および各シュー３２を互いに連結する保持板３９と
上記ピン３７との間に介装したキャップ体３８とを有す
る。

【００４２】上記拡径孔内に位置して、ストップリング
３４とピン３７との間にスプリング受け３５ａ，３５ｂ
を介してスプリング３６を介装し、このスプリング３６
の反発力でシリンダブロック３をバルブプレート５に押
し付けると共に、ピン３７からキャップ体３８および保
持板３９を通してシュー３２を斜板４の表面側に押し付
けるようになっている。

【００４３】上記斜板４は、図３に示されるように、正
面からみた場合には全体的に環状の円盤形状を有すると
共に、側面からみた場合には図４のように全体的に楔状
の形状を有している。

【００４４】図２から明らかなように、シリンダブロッ
ク３におけるプランジャ３１の先端に設けたシュー３２
と対向する斜板４の表面側は一連の傾斜平面４２として
形成してある。

【００４５】それに対し、上記傾斜平面４２と反対の斜
板４の背面側は、ケーシング１の内壁１ａへと選択的に
当接する角度の異なる第一のシート面４０と第二のシー
ト面４１とを有している。

【００４６】この実施例の場合、上記斜板４は、図３に
示される第一および第二のシート面４０，４１の交わる
交差線を傾転支点Ｏとし、この傾転支点Ｏを中心にして
第一のシート面４０と第二のシート面４１が選択的にケ
ーシング１の内壁１ａへと当接するように、図２の如く
斜板４をケーシング１の内壁１ａに対して傾転自在に寄
り掛らせて配置してある。

【００４７】これにより、当該実施例によれば、斜板４
の背面側に第一および第二のシート面４０，４１を形成
すると同時にこれら第一および第二のシート面４０，４
１の間に自動的に傾転支点Ｏが形成されることになる。

【００４８】したがって、斜板４の形状すなわち背面側
の第一および第二のシート面４０，４１と表面側の傾斜
平面４２との角度関係は勿論のこと、これら第一および
第二のシート面４０，４１と傾転支点Ｏの位置関係をも
容易にかつ精度よく正確に加工することができる。

【００４９】上記ケーシング１の内壁１ａに対して斜板
４を所定位置に保持しつつ、かつ、所定方向の傾転運動
のみ可能に配置するために、この実施例にあっては、図
３にみられるように、斜板４の傾転支点（交差線）Ｏの
部分に位置して当該傾転支点Ｏ上の点を中心とする左右
一対の半球面状の窪み４３を有している。

【００５０】図４から明らかなように、上記窪み４３
は、ケーシング１の内壁１ａに穿った同じく左右一対の
半球面状の窪み（図示省略）とそれぞれ対向し、これら
窪みの間に僅かな間隙を残してボール４４を介在させる
ことにより、当該ボール４４によって斜板４の回転運動
を阻止しつつ、かつ同時に、当該斜板４の位置決めをも
行っている。

【００５１】なお、上記のボール４４による位置決め部
材としては、斜板４の窪み４３に相応する位置に半球状
の突起或いは円筒状若しくは半円筒状部材を突設し、他
方隣接するケーシング１の内壁１ａに相応する受け部を
形成して位置決め部材とするようにしてもよい。

【００５２】また、斜板４の軸心部には、図２にみられ
るように、回転軸２の外径よりも大きい内径をもつ貫通
孔４５を穿つと共に、ベアリング２１とキャップ体３８
との干渉を回避するための大径部４６と切欠き４７を設
け、これらで、斜板４をケーシング１の内壁１ａに対し
て傾転運動のみ可能に支持している。

【００５３】一方、上記斜板４側の第一のシート面４０
と第二のシート面４１とが当接するケーシング１の内壁
１ａは、これら第一および第二のシート面４０，４１が
当接するそれぞれの面と斜板４の傾転支点Ｏとが同一レ
ベルの平面上に配置されるように形成（この実施例では
図２のように内壁１ａの全面を一平面として形成）して
ある。

【００５４】これにより、斜板４が傾転支点Ｏを中心と
して傾転運動したときに第一および第二のシート面４
０，４１が必然的にケーシング１の内壁１ａへと面接触
状態を保って当接し、当該斜板４を安定した状態で保持
することになる。

【００５５】また、この状態において、上記のように、
斜板４の第一或いは第二のシート面４０，４１がケーシ
ング１の内壁１ａに対して面接触するので当該当接部分
の面圧も低く保たれる。

【００５６】かくして、この実施例によれば、先に述べ
た斜板４の形状を容易にかつ精度よく加工できることと
が相俟って、油圧モータの性能にとって重要な高精度の
押しのけ容積を備えたかつ耐久性に富んだ高・低二速の
可変型斜板式油圧モータを得ることが可能になる。

【００５７】上記斜板４における表面側の傾斜平面４２
と背面側の第一および第二のシート面４０，４１は、図
５および図６に示されるように、第一のシート面４０が
ケーシング１の内壁１ａに当接した際に傾斜平面４２の
傾斜角が大となり、逆に、第二のシート面４１がケーシ
ング１の内壁１ａに当接した際にはその傾斜角が小とな
るようにそれぞれの角度を設定して形成してある。

【００５８】また、先のケーシング１側に設けた油圧駆
動式の傾転角制御部材Ｐは、制御用シリンダ１４を斜板
４の第一のシート面４０の端部と対向して配置し、制御
用シリンダ１４に油圧力を作用させたときに第二のシー
ト面４１をケーシング１の内壁１ａに当接させ、斜板４
の表面側における傾斜平面４２の傾斜角を小に保つよう
に当該斜板４に対して位置づけている。

【００５９】しかも、この状態において、図２，図５お
よび図６から明らかなように、上記斜板４の傾転支点Ｏ
が、斜板４の傾転位置に関係なく常に回転軸２の中心線
に対し、シリンダブロック３のシリンダ３０に圧力作動
油が供給されたときにプランジャ３１からシュー３２を
通して斜板４に作用する押圧力Ｆの作用中心線よりもさ
らに距離ｂ≒ｂ１だけ外方に位置するようにしてある。

【００６０】かくして、傾転角制御部材Ｐの制御用シリ
ンダ１４に油圧力が作用していないときには、図５のよ
うに斜板４は、シリンダブロック３側のシュー３２から
の押圧力Ｆによる傾転支点Ｏの周りの時計方向への回転
モーメーメントにより、第一のシート面４０をケーシン
グ１の内壁１ａに面接触した状態すなわち表面側の傾斜
平面４２の傾斜角を大きくした状態を保つ。

【００６１】それに対し、制御通路１３から制御用シリ
ンダ１４に圧力作動油を送ってピストン１５を、上記シ
リンダブロック３側からの回転モーメントに打ち勝って
押し出すと、このピストン１５の力で斜板４が図６のよ
うに傾転支点Ｏの周りに反時計方向へと傾転動作し、第
一のシート面４０がケーシング１の内壁１ａから離れて
今度は第二のシート面４１がケーシング１の内壁１ａに
面接触した状態すなわち表面側の傾斜平面４２の傾斜角
を小さくした状態を保つ。

【００６２】したがって、傾転角制御部材Ｐからの力ｆ
とシリンダブロック３からの押圧力Ｆとの間に「（ｂ／
ａ）×Ｆ＜ｆ＜｛（ｂ＋ｃ）／（ａ＋ｃ）｝×Ｆ」の関
係式が成立するようにしておけば、斜板４が下端を支点
として傾転し過ぎてしまうことなく、かつ、第二のシー
ト面４１がケーシング１の内壁１ａと面接触した状態で
安定することになる。

【００６３】次に、以上のように構成したこの発明の一
実施例である二速可変型斜板式油圧モータＡの動作につ
いて説明する。

【００６４】油圧ポンプＣから油圧モータＡの給排通路
１１側に向って圧力作動油を送ってやると、そのとき、
バルブプレート５のキドニポート５ａと対向するシリン
ダブロック３のシリンダ３０内へと当該圧力作動油が送
り込まれ、この圧力作動油の働きでこれらシリンダ３０
内のプランジャ３１を斜板４の表面側の傾斜平面４２に
押し付けて当該斜板４に押圧力Ｆを及ぼす。

【００６５】なお、このときシリンダ３０内に送り込ま
れた圧力作動油が、シリンダブロック３とバルブプレー
ト５および斜板４とシュー３２のそれぞれの摺接面を通
して洩れ、これらの洩れによって油圧モータＡの始動が
できなくなることがないように、先に述べた押付装置Ｑ
の働きでそれらの洩れを阻止する。

【００６６】かくして、シリンダブロック３が軸心周り
に回転運動を始め、それに伴い、バルブプレート５のキ
ドニポート５ｂと対向する側のシリンダ３０内のプラン
ジャ３１を斜板４で押し込みつつ内部の作動油を給排通
路１２側に押し出して油圧モータＡが始動を開始する。

【００６７】この始動開始後は、この種の油圧モータに
おいて従来からよく知られているように、シリンダブロ
ック３における各シリンダ３０のポート３３が所定のタ
イミングをもってバルブプレート５のキドニポート５
ａ，５ｂと順次に連通し、上記作動油の給排操作を繰り
返しながら以後同様にして油圧モータＡがその方向に回
転し続ける。

【００６８】そして、このシリンダブロック３の回転
が、それと一体的に結合する回転軸２から減速機を通し
て車両の駆動輪へと伝えられ、当該車両を走行させるこ
とになるのである。

【００６９】上記において、油圧ポンプＣからの圧力作
動油を油圧モータＡの給排通路１２側に送り込んでやっ
たとすれば、当該圧力作動油がシリンダブロック３のプ
ランジャ３１に対して先とは反対の側に作用し、今度
は、シリンダブロック３が逆の方向に回転して車両を反
対の向き例えば後退側に走行させる。

【００７０】走行している車両を停止させる場合には、
油圧ポンプＣから油圧モータＡの給排通路１１或いは１
２に送り込む圧力作動油の供給を断ってやると、シリン
ダブロック３のプランジャ３１から斜板４に作用する押
圧力Ｆが消滅するのでシリンダブロック３に働く回転力
もなくなり、油圧モータＡのトルクがゼロとなって車両
は停止する。

【００７１】以上の動作は、斜板４が図５の状態にある
ときも或いは図６の状態にあるときでも何等異なるとこ
ろはない。

【００７２】しかし、斜板４に対する傾転角制御部材Ｐ
に圧力作動油が作用していない図５の場合、すなわち、
斜板４の第一のシート面４０がケーシング１の内壁１ａ
に面接触している状態にあっては、当該斜板４の表面側
における傾斜平面４０の傾斜角が大きい状態にある。

【００７３】そのために、シリンダブロック３における
プランジャ３１のストローク長が長くなって油圧モータ
Ａの押しのけ容積は大の状態にあり、したがって、当該
油圧モータＡは低速回転状態に保たれる。

【００７４】それに対し、傾転角制御部材Ｐの制御用シ
リンダ１４に圧油を送ってやると、ピストン１５が押し
出されて斜板４を傾転支点Ｏの周りに傾転させ、当該斜
板４の第二のシート面４１をケーシング１の内壁１ａに
面接触させた図６の状態で安定する。

【００７５】これにより、斜板４の表面側における傾斜
平面４０の傾斜角が小さい状態に切り換わってプランジ
ャ３１のストローク長が短くなり、油圧モータＡの押し
のけ容積が減少して油圧モータＡは高速回転状態にな
る。

【００７６】このようにして、斜板４における表面側の
傾斜平面４２の傾斜角を大小二段に変化させることでシ
リンダブロック３のプランジャ３１のストローク長を変
え、油圧モータＡの押しのけ容積を二段に変化させるこ
とにより、当該油圧モータＡの回転速度が変わると共に
出力トルクも変わって二速可変制御が行われることにな
るのである。

【００７７】しかも、上記高速回転の状態において、も
し何らかの原因で傾転角制御部材Ｐに圧抜け事故が起
り、当該傾転角制御部材Ｐで斜板４を押す力が消失した
とすると、プランジャ３１による押圧力Ｆで当該斜板４
が、傾転角制御部材Ｐの制御用シリンダ１４内の油を排
除しつつ表面側の傾斜平面４２の傾斜角を大きくする方
向に傾転動作する。

【００７８】そのために、当該油圧モータＡは、自動的
に低速回転の状態に切り換えられて車両の走行速度を下
げ、安全性の確保を図る所謂フェール・セーフ効果を発
揮する。

【００７９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、下記
に述べるような効果を発揮することができる。

【００８０】斜板の背面側に形成した第一のシート面と
第二のシート面は、それらが選択的に当接するケーシン
グの内壁のそれぞれの面と斜板の傾転支点とを同一レベ
ルの平面上に配置するだけで、斜板の二つの傾転位置に
おいて第一または第二のシート面の全面が必然的にケー
シングの内壁へと面接触して当接し、常に斜板を所期し
た状態の下に安定して保持することが可能になる。

【００８１】また、上記したように、ケーシング側の内
壁に対する斜板側の第一或いは第二のシート面の当接部
分が必然的に面接触となるためにその部分の面圧が低く
保たれ、当該当接部分の摩耗やヘタリ等を防止して油圧
モータとしての耐久性の向上を図ることがきる。

【００８２】これにより、当該形式の斜板構造をもった
斜板式油圧モータを、性能的に安定しかつ耐久性にも富
んだものとすることができ、したがって、油圧モータの
性能にとって重要な高精度の押しのけ容積をもつ高・低
二速の可変型斜板式油圧モータを得ることが可能にな
る。

【００８３】また、このことから、ブルドーザやショベ
ルドーザ等の車両走行用油圧モータとして、当該二速可
変型の斜板式油圧モータを左右の駆動輪に用いたとして
も、これら左右の油圧モータの押しのけ容積に差が生じ
ないので、車両としての優れた直進性が得られることに
なる。

【００８４】さらに、傾転角制御部材で斜板の傾転角を
小さく保ちながら油圧モータを高速回転しているいると
きに、当該傾転角制御部材が圧抜け事故を起したとして
も、プランジャからの押圧力と斜板の傾転支点との位置
関係並びに斜板に対する傾転角制御部材の作用方向との
関係で、当該斜板が、傾転角制御部材内の油を排除しつ
つ傾転角を大きくする方向に傾転動作し、油圧モータを
自動的に安全サイドの低速回転状態に切り換えてフェー
ル・セーフ効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による二速可変型斜板式油圧モータ
を、ブルドーザやショベルドーザ等の車両走行用モータ
として使用する場合の油圧回路図である。

【図２】同上における油圧モータの要部のみを切断して
示す縦断側面図である。

【図３】同じく斜板のみを取り出して示す当該斜板の背
面面図である。

【図４】同上斜板の側面図である。

【図５】斜板の傾転状態を示す側面図である。

【図６】同じく斜板の他方側への傾転状態を示す側面図
である。

【符号の説明】 １ ケーシング １ａ ケーシングの内壁 ２ 回転軸 ３ シリンダブロック ４ 斜板 ３１ プランジャ ４０ 斜板の背面側に形成した第一のシート面 ４１ 斜板の背面側に形成した第二のシート面 ４２ 斜板の表面側に形成した傾斜平面 Ｆ プランジャが斜板に及ぼす押圧力 Ｏ 斜板の傾転支点 Ｐ 油圧駆動式の傾転角制御部材

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図４】

【図６】

【図２】

【図５】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、このケーシングに回転自
   在に支持された回転軸と、この回転軸に連結されたシリ
   ンダブロックと、このシリンダブロックに挿入されたプ
   ランジャと、このプランジャの端部に嵌挿されたシュー
   が当接する斜板とからなる油圧モータにおいて、前記斜
   板は、前記シューが当該する摺動面部と、前記摺動面部
   の反対側に形成されて前記ケーシングの内壁と選択的に
   面接触する角度の異なる第１のシート面と第２のシート
   面とを有し、前記第１及び第２のシート面と面接触する
   ケーシングの内壁を平面に形成し、前記第１のシート面
   がケーシング内壁に面接触する際に前記摺動面部の傾斜
   角が大となり、前記第２のシート面がケーシング内壁部
   に面接触する際には前記摺動面部の傾斜角が小となるよ
   うに形成させ、前記斜板と前記ケーシングの内壁との間
   には前記斜板の第１のシート面と第２のシート面との交
   差線上に配置した斜板の位置決め部材を介在させ、前記
   位置決め部材は前記回転軸に対して、斜板に作用する押
   圧力の位置より外方に位置させ、前記斜板の第１のシー
   ト面と対向して当該斜板を傾転するための油圧駆動式傾
   転制御部材を前記回転軸に対して前記位置決め部材の反
   対側に設けたことを特徴とする２連型斜板式油圧モー
   タ。