JPS5979078A

JPS5979078A - 可変型油圧モータ

Info

Publication number: JPS5979078A
Application number: JP57188343A
Authority: JP
Inventors: Masato Kosaka; 小坂　正人
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1982-10-27
Filing date: 1982-10-27
Publication date: 1984-05-08
Also published as: JPH0442550B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、可変型油圧アクチュエータに関し、特に高低
２速に可変自在な油圧モータあるいは油圧ポンプとして
使用できる可変型油圧アクチュエータに関する。

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
アクチュエータとしての可変型油圧モータが使用されて
いるのが実情である。

この可変型油圧モータによるときは、高速から低速に連
続して変更されるように形成されていることから、どお
しても装置全体が大型化されブルドーザやショベルドー
ザに塔載するときに大きな容積を要す不都合があった。

また、連続可変させろために装置自体として傾斜板の傾
斜状態を維持させるための大きなピストン推力が必要と
なり、そのため部品強度を大きくしなければならない等
の不利不便があった。そのため、簡単な構成かつ小さな
容積に形成され高低２速にのみ変更可能な油圧モータの
提供が要望されていた。

そこで本発明は、高低２速にのみ可変自在な油圧モータ
あるいは油圧ポンプとして使用できる可変型油圧アクチ
ュエータを新たに提供することを目的とし、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
ングに枢着さり、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
たプランジャに嵌装されたシューが摺動自在に当接する
斜板と、上記シリンダブロックに隣接するようにケーシ
ング内に装置されたプレートとからなる油圧アクチュエ
ータにおいて、上記斜板はシューの当接面を平滑面部と
するとともに反対面を垂直面部と傾斜面部としケーシン
グに形成された抑圧部材により垂直面部あるいは傾斜面
部のいずれか一方をケーシングに面接触させてその傾斜
角が変更されるようにしたものである。

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。

牙１図は、本発明に係る可変型油圧アクチュエータを油
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
が往路りを径由して油圧モータ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。そしてこゐ油圧モータＡは、牙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
。

上記ケーシング１は、内部に内空部１０を有するととも
に中央に前記回転軸２を枢着している。そして、上記内
空部１０内には前記シリンダブロック３、斜＆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および補助油路１３が穿
設されており、さらに、当該補助油路１３と連通ずる補
助シリンダ１４が設けられている。この補助シリンダ１
４内には補助油路１３を介して作用する油圧により摺動
する抑圧部材が嵌装されており、この押圧部材は補助プ
ランジャ１５と補助シュー１６とからなり、補助プラン
ジャ１５の先端に補助シュー１６を回動自在に嵌装して
いるものである。冑、上記吸込用油路１１は前記往路Ｄ
（牙１図参照）と連通ずるもので、上記吐出用油路１２
は前記復路Ｅ（［−１図参照）と連通ずるものである。

また、補助油路１３には前記オイルポンプＣ（［−１図
参照）から別途径路、制御装置（図示せず）を経て油が
誘導される。

上記回転軸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
封減されているとともに、内空部１０内で前記シリンダ
ブロック３をその中央でスプライン結合により連結して
なり、シリンダブロック３が内空部１０内で回転し得る
ようにこれを保持している。冑、この回転軸２の一端に
は、例えば減速機等の回転軸（図示せず）が連結される
ジヨイント孔２３が形成されている。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勿論である。

上記シリンダブロック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ャ３１が
挿入さｋ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。このシュー３２の先
端面は前記斜板４に当接し゛〔いる。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ック３の肉
厚を貫通して形成されたポート３３を有している。この
ボート３３は、シリンダブロック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とプレート５を
介してではあるが連通ずるようになっている。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。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３４を突設するとと
もにこのストッパ３４に一方の駒３５αを係止させ、こ
の駒３５α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を当接させろ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。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。従って、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
ック３とプレート５との間から油が漏出しシリンダブロ
ック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ック３を回転させ回転軸２を回転さ
せることが可能になる。

上記斜板４は、牙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横状の側面形状を有
するように形成されている。

そして、ケーシング１側の隣接面は垂直面部４０と任意
角度の傾斜面部４１とからなり、シュー３２側の隣接面
は上記傾斜面部４１の填料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の摺動を可とするように
平滑面部４２とされている。また、垂直面部４０と傾斜
面部４１との分岐部分には、ここ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４３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４４を挾持するようになっている。

従って、垂直面部４０の上端部に隣接する補助シュー１
６が移動して垂直面部４０をケーシング１内壁から離脱
させるときにはボール４４を中心にして斜板４が一定の
角度で回動することを可能にする、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
いときは一前記シリンダブロック３の押付装置により斜
板４は常にその垂直面部４０のみをシリンダ１の内壁に
接触させて支持されている（牙４図（イ）参照）。

しかし、補助シリンダ１４内に加圧された油が送り込ま
れ補助プランジャ１５が移動することになると、斜板４
の垂直面部４０はシリンダ１の内壁から離脱され、代り
に斜゛板４の傾斜面部４１がシリンダ１の内壁に接触さ
れて支持されることになる（第４図（ロ）参照）。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との間には次の式が成立すると斜板４が
その傾斜面部４１でシリンダ１の内壁に安定した接触状
態を維持することになる。すなわち、ｆ＞／ｘＦおよび
ｆ　＜　”／ａ＋ｉｌ　×”α である。そしてｆ＝ｏのときすなわち、斜板４がその垂
直面部４０でシリンダ１の内壁に安定して接触すること
となるのは、米４図（イ）に示すように、斜板４に作用
する押圧力Ｆカニポール４４の中心より上端側に図中ｉ
だけ偏心した位置に作用す４こととなるからである。伺
、余Ｆ板４には、前記回転軸２の挿通を可とする開口４
５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との接色虫を回避するための
溝部４６およびシュー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力
；なされている（第３図（イ）（ロ）参照）。岡、上記
斜板４（ま、ボール４４を中心として回動するものであ
るり；、これに代えて、ボーノし孔４３に相応する位置
に山型、半球状等の突起あるいは水平１ノフ゛等を突設
置−他方隣接するケーシング１の内壁に相応する受部を
形成することとしてその回動を可とするものであっても
よい。

上記プレート５は、シリンダブロック３とケーシング１
との間に介在されてなり、牙５図に示すように全体にド
ーナツ形状を呈するように形成されており、かつ、その
平面部分には、その肉厚を貫通して形成された略半月状
を呈する吸込用溝５０と吐出用溝５１とを有している。

また、両溝５０および５１の相互に隣り合う端部間には
シリンダブロック３に形成されている。

ポート３３の開口面積と一致する封鎖部５２が形成され
ている。そして、上部吸込用溝５０は、ケーシング１に
形成されている吸込用油路１１に連通し、吐出用溝５１
は同じくケーシング１に形成されている吐出用油路１２
に連通しているものである。冑、このプレート５は、上
記のようにポート３３と油路１１あるいは油路１２との
連通、遮断を司どるものであるから、ケーシング１の内
壁に定着されているように適宜定着手段で保持されてい
る。

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。

先ず、エンジンＥを作動してオイルポンプＣから加圧さ
れた油を往路りを経て吸込用油路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５０を
経て、この吸込用溝５０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ってプランジャ３１が後退し
ようとする。しかし、プランジャ３１の先端に嵌装され
たシュー３２は隣接する斜板４の平滑面部４２に当接さ
れており、平滑面部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面部４２に副った動きのみ
惹起される。従って、プランジャ３１の後退に伴ってシ
リンダブロック３が回転することとなる。尚、シリンダ
ブロック３０回転前、すなわち、油が無圧状態にあると
きは、押付装置によってシリンダブロック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、油を加圧状態に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。

以上のようにしてシリンダ３０内に油が送り込まれる訳
であるが、このシリンダ３０内の油の吸入、吐出につい
て牙５図を参照しつつ説明する。伺、図中３３ａ　、　
３３ｂ、　３３Ｃ，３３ｃ１．３３ｅの各符号はポート
３３の移動位置を示すものである。

先ず、あるシリンダ３０のポート３３が一方（図中上方
）の封鎖部５２に位置するときは、シリンダ３０内の油
は排出されることがない。

しかし、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３０内に侵入してくるとと
もにポート３３（図中３３α）は吐出用溝５１と連通し
て、シリンダ３０内の油が吐出され始める。そしてシリ
ンダブロック３０回転が進んでそのポート３３（図中３
３ｈ）が吐出用溝５１の他端と連通ずることとなるとき
はシリンダ３０内の油はほとんど吐出され、ポート３３
（図中３３０）が他方（牙５図中下方）の封鎖部５２に
至るときはシリンダ３０内からの油の吐出は中止される
。そしてさらに、シリンダブロック３の回転が進むとポ
ート３３（図中３３ｄ）が吸込用溝５０に連通すること
になり、シリンダ３０内に油を侵入させ始め、ポート３
３（図中３３ｅ）が吸込用溝５０の・他端に連通ずるこ
ととなるときは、シリンダ３０内に油が満杯の状態とな
る。この状態のままシリンダブロック３が回転し、ポー
ト３３が再度一方の封鎖部５２に移動し、当初の油の吐
出を開始する態勢に戻る。

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となる。従って
、油の加圧状態を解除すれば、回転軸２の回転駆動を中
止することができる。伺、油を無圧状態にしたときも、
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から、任意に加圧あるいは解除を繰
り返しても、油の漏出等による回転１１１］　２の回転
不能を招来することはない。

以上の作動は斜板４が第４図Ｃイ）およびｃ口）のいず
れの場合にあるときでも異なるところがない。

ただ、米４図（イ）の場合すなわち、斜板４の垂直面部
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、牙４図（ロ）の場合すなわち、斜板４の傾斜面部
４１がケーシング１の内壁に面抵触し支持されている場
合に較べて回転軸２の回転が遅くなるだけである。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、
補助プランジャ１５すなわち補助シュー１６は、斜板４
の垂直面部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の垂直面部
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ャ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
なったときは斜板４の傾斜面部４１が補助シュー１６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、補助プランジャ１５の推力は大きなものである必
要がない。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。

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さ
れるときには、上記回転軸２を駆動軸として回転すると
き、吸込用油路１１から無圧状態の油を吸入し、吐出用
油路１２から加圧状態の油を排出することができるもの
となるのは勿論であり、そのとき高速排出、低速排出を
自在に行い得ることも勿論である。

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あるいは油圧ポンプとし
ての可変型油圧アクチュエータを得ることができる。し
かも、その構造にあって簡易に構成されているので、製
作にあって容易となり実施可能性が増大されるとともに
、部品点数を削減でき経済的となる利点がある。

さらに、その設置使用にあって、大ぎな容積を必要とし
ないのみならず、複雑な操作装置等の設置、準備が不要
となり、簡単な操作で使用等で片る利点がある。

【図面の簡単な説明】

牙１図は本発明に係る可変型油圧アクチュエータを油圧
モータとして使用した場合の回路図、牙２図は本実施例
に係る油圧モータを示す縦断面図、第３図（イ）は斜板
の正面図、第３図（ロ）は斜板の側面図、第４図（イ）
および米４図（ロ）は斜板の作動状態を示す側面図、牙
５図はプレートを示す正面図である。１・・・ケーシング、２・・・回転軸、３・・・シリン
ダブロック、４・・・斜板、５・・・プレート、１４・
・・補助シリンダ、１５・・書ピストン、３１・・・プ
ランジャ、３２・１シユー。第３図（イ）　　　　　　　（ロ）第４図（イ）　　　　（ロ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　ケーシングと、とのケーシングに枢着された
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に嵌装
されたシューが摺動自在に当接する斜板と、上記シリン
ダブロックに隣接するようにケーシング内に装置された
プレートとからなる油圧アクチュエータにおいて、上記
斜板はシューの当接面を平滑面部とするとともに反対面
を垂直面部と傾斜面部としケーシングに形成された抑圧
部材により垂直面部あるいは傾斜面部のいずれか一方を
ケーシングに面接触させてその傾斜角が変更されるよう
にした可変型油圧アクチュエータ。
（２）　　シリンダブロックは、このシリンダブロック
をプレートに押し付けるとともにプランジャに嵌装され
たシューを斜板に押し付けるように作動する押圧装置を
有してなる特許請求の範囲味１項記載の可変型油圧アク
チュエータ。
（３）斜板はケーシングとの隣接部に装置されたボール
を支点として傾斜する特許請求の範囲味１項記載の可変
型油圧アクチュエータ。