JPH0637573U - 斜板式流体ポンプ・モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ランニングコスト、製作コストを低減する
とともに、支点部材58の中心高さの加工精度の向上させ
る。 【構成】 斜板51の繰り返し傾転により挿入穴60の開
口エッジ、底部が潰れた際の部品交換は、小さな部品で
ある支点本体59だけでよく、ランニングコストが低下す
る。また、支点本体59には邪魔な突出物は存在しないた
め、中心高さの加工精度を高くできる。さらに、各支点
本体59は断面円形のものを２分割して成形することがで
きるため、製作コストが安価となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、斜板を傾転させることによりプランジャのストロークを変更す るようにした斜板式流体ポンプ・モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の斜板式流体モータとしては、例えば実公平4ー24147号公報に記載され ているようなものが知られている。このものは、出力軸に結合したシリンダブロ ックの各プランジャから前面に押圧力を受ける斜板が、本体の所定平面に背面を 支えられており、その所定平面上の２箇所に設けられその双方で形成される一つ の支点を中心に、前記所定平面側から油圧シリンダ装置によって所定角度傾転せ しめられて回転速度を変更される斜板式油圧モータにおいて、前記支点を構成す る斜板支持機構が、半球状部を有しその凸球面の反対側の平坦面からその平坦面 よりも断面の小さい短柱状部を突設した２個の支点部材と、前記斜板又は前記所 定平面のいずれか一方の前記支点の設けられる２箇所に夫々前記半球状部の凸球 面に面接触して受けるように設けられた凹球面と、その凹球面に対向する他方に 前記短柱状部が径方向に双方の前記凹球面の中心間寸法誤差を吸収する余裕をも って嵌入するように設けられた２個の凹部と、からなるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の斜板式流体モータにあっては、斜板の傾転 動作の影響を受けて支点部材の短柱状部が凹部内で傾斜すると、本体あるいは斜 板に設けられた凹部の開口エッジおよび底部がこの傾斜した短柱状部に押圧され て潰れることがあるが、このように凹部の一部が潰れると、支点部材が設計値以 上に移動するようになるため、出力軸の回転速度が設計値から狂ってしまう。こ のため、前述のような潰れが発生すると、本体あるいは斜板全体を交換する必要 があり、この結果、ランニングコストが高価となってしまう問題点がある。また 、支点部材の凸球面の中心高さ、即ち半球状部の円形平坦面から凸球面の最上端 までの距離はプランジャのストロークを決定するために非常に重要な数値である が、該支点部材は半球状部に余分な短柱状部が一体的に設けられているので、成 形加工の際、該短柱状部が邪魔となって加工精度を充分に向上させることが困難 であるという問題点もある。さらに、支点部材が半球状部と短柱状部からなるた め、素材から短柱状部を削り出す際、多くの材料が切削屑となり、製作コストが 高くなるという問題点もある。

【０００４】 この考案は、ランニングコスト、製作コストを低減することができるとともに 、支点部材の中心高さの加工精度を向上させることができる斜板式流体ポンプ・ モータを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような目的は、ケーシングに支持された２個の支点部材を結ぶ傾転直線 を中心として斜板を傾転させることにより、該斜板の傾斜面に摺接するシリンダ ブロック内のプランジャのストロークを変更するようにした斜板式流体ポンプ・ モータにおいて、前記各支点部材を、前記傾転直線に垂直な面で切断した断面が 略半円形であるとともに平坦な底面に挿入穴が形成された支点本体と、一側が該 挿入穴に挿入された支点軸と、斜板の傾斜面と反対側の背面あるいはこの背面に 対向するケーシングの対向面のいずれか一方に設けられ前記支点本体の凸曲面に 面接触する凹曲面を有する凹部と、前記背面あるいは対向面の残り他方に設けら れ前記支点軸の他側が挿入固定された固定穴と、から構成し、前記支点軸の少な くともいずれか一方を支点本体の挿入穴内に遊嵌状態で挿入することにより達成 することができる。

【０００６】

【作用】

この考案では、斜板の傾転動作によって傾斜するおそれがあるのは支点本体 であり、しかも、この支点本体の傾斜によって潰れるのは、支点軸によって押圧 される支点本体の挿入穴の開口エッジおよび底部であるため、このような潰れが 生じたときに交換を行うのは小さな部品である支点本体だけでよく、この結果、 ランニングコストが安価となる。また、凸曲面の中心高さ、平坦な底面から凸曲 面の最上端までの距離の加工精度は、邪魔な突出物、例えば短柱状部の存在しな い支点本体に対する加工であるため、充分に向上させることができる。さらに、 支点本体は傾転中心となる傾転直線に垂直な面で切断した断面が略半円形をして いるため、断面円形のものを２分割して成形することができ、この結果、切削屑 の発生は殆どなく、製作コストも安価となる。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１において、21は例えばクローラ車両を駆動する斜板式流体モータであり 、この流体モータ21はケース本体22を有し、このケース本体22の他端面には一方 に向かって延びる円筒状の収納室23が形成されている。また、このケース本体22 の他端には側板24が固定され、これにより、前記収納室23はこの側板24により閉 止されて密閉された空間となる。28は他側部が収納室23内に挿入された回転軸で あり、この回転軸28は一対の軸受29、30を介して側板24、ケース本体22に回転可 能に支持されている。そして、この回転軸28の一端部はケース本体22から突出す るとともに、図示していないクローラに係合するスプロケットに連結されている 。31は収納室23の底面、即ち一端面に固定されたリング状のプレートであり、こ のプレート31の他端面32は回転軸28の軸線に対して垂直な平面上に位置する平坦 面となっている。前述したケース本体22、側板24、プレート31は全体として流体 モータ21のケーシング33を構成する。

【０００８】 38は収納室23内に収納された円筒状のシリンダブロックであり、このシリンダ ブロック38内に前記回転軸28の他端部が挿入されスプライン結合されることによ り、このシリンダブロック38と回転軸28とは一体回転できるよう連結されている 。このシリンダブロック38の一端面には軸方向に延びる複数のシリンダ穴39が形 成され、これらのシリンダ穴39は周方向に等距離離れて配置されている。これら シリンダ穴39内にはシリンダ穴39と同数のプランジャ40がそれぞれ摺動可能に挿 入され、各プランジャ40の先端、即ち一端には球状の球部41が形成されている。 42は側板24に固定されシリンダブロック38と側板24との間に位置するタイミング プレートであり、このタイミングプレート42には周方向に離れた２個の長い弧状 孔43が形成され、これら弧状孔43には前記シリンダ穴39がシリンダブロック38の 回転により次々と接続される。44、45は側板24に形成された給排通路であり、給 排通路44は一方の弧状孔43に、給排通路45は他方の弧状孔43に常時連通している 。また、これら給排通路44、45は図示していない切換弁を介してポンプおよびタ ンクに接続され、前記切換弁が切り換えられることによりいずれかが供給側、残 りが排出側となる。

【０００９】 図１、２、３において、51はシリンダブロック38の一端面とケーシング33の一 端内面、詳しくはプレート31の他端面32との間に配置された略リング状の斜板で あり、この斜板51内を前記回転軸28が貫通している。この斜板51のシリンダブロ ック38に対向する傾斜面（他端面）52は回転軸28の軸線に対する垂直面に対して 傾斜し、この結果、斜板51は中央部を境界として厚肉部53と薄肉部54とに区分す ることができる。また、プレート31の他端面32に対向する斜板51の背面（前記傾 斜面52と反対側の一端面）55は、回転軸28の軸線に対する垂直面とほぼ平行で厚 肉部53側に位置する第１平坦面56と、この第１平坦面56に対して所定の小さい角 度Ａで傾斜し薄肉部54側に位置する第２平坦面57と、の２つの平坦面から構成さ れ、これら第１、第２平坦面56、57の境界は斜板51の中心から厚肉部53側に所定 距離だけ離れている。

【００１０】 58はケーシング33に支持された２個の支点部材であり、これら支点部材58を結 ぶ直線（傾転直線Ｌ）は前記斜板51の傾転中心線となる。ここで、各支点部材58 は、傾転直線Ｌに垂直な面で切断した断面が略半円形で、ここでは傾転直線Ｌを 含む面で切断した断面も略半円形であるため、全体として略半球状をしている支 点本体59を有し、各支点本体59の平坦な底面59ａの中央部には底面59ａに垂直な 挿入穴60が形成されている。61は一側が前記挿入穴60にそれぞれ挿入された円柱 状の支点軸であり、これら支点軸61のうち少なくともいずれか一方、ここでは両 支点軸61の半径は前記挿入穴60の内半径より僅かに、この実施例では0.05〜0.15 mm程度小さく、この結果、これら両支点軸61は挿入穴60内に遊嵌状態で挿入され ることになる。一方、前記第１、第２平坦面56、57の境界上で斜板51の背面55に は略半球状をした凹曲面63ａを有する２個の凹部63が形成され、これらの凹部63 は前記境界の延在方向に所定距離離れて配置されている。そして、これら凹部63 には前記支点本体59の半球面状をした凸曲面59ｂが凹曲面63ａと球面接触した状 態でそれぞれ挿入され、このとき、これら支点本体59の底面59ａはプレート31の 他端面32に面接触している。また、これら凹部63に対向する位置のプレート31の 他端面32（斜板51の背面55に対向する対向面）には円柱状の固定穴64がそれぞれ 形成され、これらの固定穴64には前記支点軸61の他側が挿入されて固定されてい る。ここで、各支点軸61が前述のように固定穴64に挿入固定されているとき、こ れら支点軸61の一端面（先端面）と挿入穴60の底面との間には 0.1mm以上の間隙 が形成されている。前述した支点本体59、支点軸61、凹部63、固定穴64は全体と して前記支点部材58を構成し、前記斜板51は、これらの２個の支点部材58、詳し くは支点本体59の凸曲面59ｂの曲率中心を結ぶ直線（前記傾転直線Ｌ）を中心と して、第２平坦面57とプレート31の他端面32とが面接触する第１傾転位置Ｆ（図 ２に実線で示されている）と、第１平坦面56とプレート31の他端面32とが面接触 する第２傾転位置Ｇ（図２に仮想線で示されている）との間を傾転することがで きる。ここで、前述のように支点本体59の挿入穴60内に少なくともいずれか一方 、ここでは両方の支点軸61が遊嵌状態で挿入されているため、凹部63の曲率中心 間距離Ｐ（支点本体59の曲率中心間距離と同一）と、固定穴64の中心間距離Ｑ（ 支点軸61の中心軸間距離と同一）とが、製作誤差等により多少異なっていても、 これら距離Ｐ、Ｑ間の差を前記遊びによって吸収できるため、流体モータ21の加 工、組立が容易となり、また、運転時における振動を防止することもできる。

【００１１】 70はプランジャ40と同数のシューであり、各シュー70にはプランジャ40の球部 41が収納された球穴71が形成されている。前述した球部41および球穴71は全体と して球関節継手72を構成し、これにより、プランジャ40の一端とシュー70とは球 関節継手72を介して連結される。そして、これらシュー70は前記斜板51の傾斜面 52に摺動可能に係合している。73は回転軸28の外側に遊嵌された略リング状のリ テーナプレートであり、このリテーナプレート73はシリンダブロック38と斜板51 との間に配置されるとともに、全てのシュー70に係合している。74はシリンダブ ロック38とリテーナプレート73との間に配置されたスラストボールであり、この スラストボール74のリテーナプレート73に近接する側の外表面は球面の一部から 構成されている。そして、このスラストボール74の外表面は前記リテーナプレー ト73の内周に球面接触し、また、このスラストボール74は前記回転軸28の外側に 嵌合されスプライン結合により連結されている。75はシリンダブロック38とスラ ストボール74との間に介装されたスプリングであり、このスプリング75はスラス トボール74、リテーナプレート73を介してシュー70を斜板51の傾斜面52に押し付 け、該シュー70が傾斜面52から浮き上がるのを防止している。

【００１２】 斜板51の第２平坦面57に対向するケーシング33、詳しくはケース本体22および プレート31の内部にはシリンダ室80が形成され、このシリンダ室80内には押圧ピ ストン82が回転軸28の軸方向に移動可能に挿入されている。そして、この押圧ピ ストン82は先端が斜板51の薄肉部54の背面55（第２平坦面57）に当接する小径の ロッド部83を有する。84はケーシング33内に形成された流体通路であり、この流 体通路84の一端は図示していない流体源に接続され、他端は前記シリンダ室80に 接続されている。そして、この流体通路84を通じて高圧流体がシリンダ室80に供 給されると、押圧ピストン82はロッド部83が斜板51の薄肉側背面55に当接した状 態のまま斜板51に向かって移動するため、斜板51は前記傾転直線Ｌを中心として 第１傾転位置Ｆから第２傾転位置Ｇまで傾転し、一方、シリンダ室80への高圧流 体の供給が停止すると、傾転直線Ｌが斜板51の中心から厚肉部53側にオフセット しているので、プランジャ40からの押圧力によって斜板51は第２傾転位置Ｇから 第１傾転位置Ｆまで傾転する。これにより、前記シリンダブロック38内のプラン ジャ40のストロークが２段階に変更され、シリンダブロック38、回転軸28の回転 速度が２段階に変化する。

【００１３】 次に、この考案の一実施例の作用について説明する。 給排通路44から高圧流体が一方の弧状孔43を通じてシリンダブロック38のシ リンダ孔39に供給されると、該シリンダ孔39内のプランジャ40は斜板51に向かっ て突出し傾斜面52を押圧するが、このとき、プランジャ40の先端はシュー70を介 して傾斜面52に係合しているので、前記押圧力の分力がプランジャ40に作用し、 これにより、プランジャ40、シュー70は傾斜面52上を厚肉部53側から薄肉部54側 に向かって摺動し、これらプランジャ40、シリンダブロック38、回転軸28が一体 的に回転する。このシリンダブロック38の回転により、他方の弧状孔43に連通し ているシリンダ孔39内のプランジャ40は、斜板51の傾斜面52にシュー70を介して 係合しながら薄肉部54側から厚肉部53側に向かって移動するため、該傾斜面52に よってシリンダ孔39内に徐々に押し込まれ、該シリンダ孔39内の流体を押出し他 方の弧状孔43、給排通路45を通じて排出する。このとき、シュー70はスラストボ ール74、リテーナプレート73を介して伝達されたスプリング75の付勢力によって 斜板51の傾斜面52に押し付けられているため、シリンダ孔39内の流体の排出時に あっても、シュー70が傾斜面52から浮き上がるようなことはない。

【００１４】 ここで、例えば前記クローラ車両が登坂時であると、流体モータ21は大トルク で低速回転しなければならない。この場合には、流体通路84を通じてのシリンダ 室80への高圧流体の供給は停止されており、押圧ピストン82による斜板51の押圧 はない。ここで、前述のように傾転直線Ｌは斜板51の中心から厚肉部53側にオフ セットしているので、プランジャ40からの押圧力によって斜板51は第２平坦面57 と他端面32とが面接触する第１傾転位置Ｆまで傾転している。このとき、シリン ダブロック38内のプランジャ40のストロークは長くなるが、流体モータ21内に流 入する高圧流体量は一定であるので、シリンダブロック38、回転軸28の回転速度 は低速となる。

【００１５】 次に、前記クローラ車両が、例えば平地を定常走行するようになると、流体モ ータ21を小トルクで高速回転させなければならない。この場合には、流体通路84 を通じてシリンダ室80へ高圧流体を供給し、ロッド部83を斜板51の薄肉部54の背 面55に当接させた状態のまま押圧ピストン82を斜板51に向かって移動させる。こ れにより、斜板51は押圧ピストン82に押されて傾転直線Ｌを中心として、第１傾 転位置Ｆから第１平坦面56と他端面32とが面接触する第２傾転位置Ｇまで傾転す る。これにより、シリンダブロック38内のプランジャ40のストロークが短くなり 、シリンダブロック38、回転軸28が高速で回転するようになる。

【００１６】 そして、前述のように斜板51が繰り返し傾転すると、この傾転動作とともに支 点本体59が繰り返し傾斜するが、この傾斜のたびに支点軸61が支点本体59の挿入 穴60の開口エッジおよび底部に接触して強く押圧ため、該挿入穴60の開口エッジ および底部が潰れることがある。ここで、このような潰れが生じると、支点本体 59が設計値以上に移動するようになるため、回転軸28の回転速度が設計値から狂 ってしまうことがある。このような状態を阻止するには、前記潰れた部品の交換 をしなければならないが、この実施例では、交換を行うのは小さな部品である支 点本体59だけでよいため、ランニングコストが安価となるのである。また、支点 本体59の凸曲面59ｂの中心高さＨ、即ち平坦な底面59ａから凸曲面59ｂの最上端 までの距離は、プランジャ40のストロークを決定するために非常に重要な数値で あるため、高精度としなければならないが、支点本体59には邪魔な突出物、例え ば短柱状部は存在しないため、加工精度を容易に高くすることができる。さらに 、各支点本体59は傾転中心となる傾転直線Ｌに垂直な面で切断した断面が略半円 形をしているため、断面円形のものを２分割して成形することができ、この結果 、切削屑の発生は殆どなく、製作コストも安価となる。

【００１７】 なお、前述の実施例においては、支点本体59を略半球状としたが、この考案 においては、図４に示すように傾転直線Ｌに垂直な面で切断した断面を半円形、 傾転直線Ｌを含む面で切断した断面を矩形とし全体形状を略半円柱状としてもよ い。この場合には、凹部63も同様に略半円柱状とする。また、前述の実施例にお いては、両支点軸61の一側を支点本体59の挿入穴60内に遊嵌状態で挿入するよう にしたが、この考案においては、図５に示すように、一方の支点軸61を支点本体 59の挿入穴60内に遊嵌状態で挿入し、残り他方の支点軸61を支点本体59の挿入穴 60内に内、外周が面接触する状態あるいはこれらの間に極く僅かの間隙が生じる 状態で挿入するようにしてもよい。さらに、前述の実施例においては、斜板51の 背面55に支点本体59が面接触する凹部63を、ケーシング33の対向面、詳しくはプ レート31の他端面32に支点軸61が挿入固定される固定穴64を設けるようにしたが 、この考案においては、ケーシングの対向面に支点本体が面接触する凹部を、斜 板の背面に支点軸が挿入固定される固定穴を設けるようにしてもよい。また、前 記実施例においては、斜板51の背面55を所定の角度Ａで交差する２つの平坦面56 、57から構成し、この背面55に対向するケーシング33の対向面（他端面32）を１ つの平坦面から構成したが、この考案においては、斜板51の背面55を１つの平坦 面から構成し、ケーシング33の対向面を所定の角度Ａで交差する２つの平坦面か ら構成するようにしてもよい。さらに、前述の実施例においては、斜板51の背面 55を２つの平坦面56、57から構成したが、この考案においては、３つの平坦面か ら構成し、斜板51を３つの傾転位置間で傾転させるようにしてもよい。また、前 述の実施例においては、この考案を流体モータ21に適用したが、この考案は流体 ポンプに適用してもよい。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、ランニングコスト、製作コストを 低減することができるとともに、支点部材の中心高さの加工精度を向上させるこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す正面断面図である。

【図２】斜板近傍の正面断面図である。

【図３】図２のＩーＩ矢視断面図である。

【図４】この考案の他の実施例を示す支点本体の斜視図
である。

【図５】この考案のさらに他の実施例を示す図３と同様
の断面図である。

【符号の説明】

21…斜板式流体モータ 32…対向面 33…ケーシング 38…シリンダブロック 40…プランジャ 51…斜板 52…傾斜面 55…背面 58…支点部材 59…支点本体 59ａ…底面 59ｂ…凸曲面 60…挿入穴 61…支点軸 63…凹部 63ａ…凹曲面 64…固定穴 Ｌ…傾転直線 Ｆ、Ｇ…傾転位置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング33に支持された２個の支点部材
   58を結ぶ傾転直線Ｌを中心として斜板51を傾転させるこ
   とにより、該斜板の傾斜面52に摺接するシリンダブロッ
   ク38内のプランジャ40のストロークを変更するようにし
   た斜板式流体ポンプ・モータ21において、前記各支点部
   材を、前記傾転直線に垂直な面で切断した断面が略半円
   形であるとともに平坦な底面59ａに挿入穴60が形成され
   た支点本体59と、一側が該挿入穴に挿入された支点軸61
   と、斜板の傾斜面と反対側の背面55あるいはこの背面に
   対向するケーシングの対向面32のいずれか一方に設けら
   れ前記支点本体の凸曲面59ｂに面接触する凹曲面63ａを
   有する凹部63と、前記背面あるいは対向面の残り他方に
   設けられ前記支点軸の他側が挿入固定された固定穴64
   と、から構成し、前記支点軸の少なくともいずれか一方
   を支点本体の挿入穴内に遊嵌状態で挿入するようにした
   ことを特徴とする斜板式流体ポンプ・モータ。