(57)【要約】【課題】従来の可変容量型アキシャルピストン装置では、作動油の吐出方向と吐出量を変更する可動斜板を傾倒操作する際、各操作部材間の連結部にガタが発生すると、可動斜板を正確な中立位置に設定できない、という問題があった。【解決手段】可動斜板２１の傾倒操作は、複数の操作部材であるコントロールレバー３７・シフトブロック３８を介して行い、前記可動斜板２１・シフトブロック３８間の第一連結部４３、前記シフトブロック３８・コントロールレバー３７間の第二連結部４４のうちの少なくとも一部には、第一テーパ凸部４２ｂ・第一テーパ凹部３８ａ間、第二テーパ凸部３８ｂ・第二テーパ凹部２１ｂ間を嵌合方向に常時付勢して、該第一テーパ凸部４２ｂ・第一テーパ凹部３８ａ間、第二テーパ凸部３８ｂ・第二テーパ凹部２１ｂ間を摺動可能に連結するテーパ嵌合構造を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と平行に往復動するピストンを該回転軸の周囲に複数配置し、該ピストンの頭部を可動斜板に当接し、該可動斜板の傾倒によって前記ピストンからの作動油の給排を制御する可変容量型アキシャルピストン装置において、前記可動斜板の傾倒操作は、複数の操作部材を介して行い、前記可動斜板と操作部材間の連結部、前記操作部材同士間の連結部のうちの少なくとも一部には、前記可動斜板・操作部材に設けたテーパ部間を嵌合方向に常時付勢して、該テーパ部間を摺動可能に連結するテーパ嵌合構造を設けたことを特徴とする可変容量型アキシャルピストン装置。
【請求項２】
前記操作部材は、前記可動斜板に嵌合するシフトブロック、及び該シフトブロックに嵌合するコントロールレバーであって、該コントロールレバーは、回動自在に回転軸垂直方向に支持されるコントロール軸と、該コントロール軸の内端から回転軸方向に前記シフトブロックまで延設されるコントロールアームと、該コントロールアームの先部から前記シフトブロックに向けて突設されるレバーピンとから構成し、該レバーピンと前記シフトブロック間の第一連結部、該シフトブロックと前記可動斜板間の第二連結部の少なくとも一方に、前記テーパ嵌合構造を設けることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型アキシャルピストン装置。
【請求項３】
前記第一連結部のテーパ嵌合構造は、前記レバーピンの先部に設けた先細りの円錐台形状の第一テーパ凸部と、前記シフトブロックの外側に設けて第一テーパ凸部を挿嵌可能なテーパ孔形状の第一テーパ凹部と、前記レバーピンをシフトブロック側に常時付勢するバネ体を有する付勢構造とを備えることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型アキシャルピストン装置。
【請求項４】
前記第二連結部のテーパ嵌合構造は、前記シフトブロックで回転軸方向に延びる両側面間の幅が可動斜板側ほど薄くなる楔形状の第二テーパ凸部と、前記可動斜板の一側部に設けて第二テーパ凸部を挿嵌して可動斜板の斜板垂直方向に摺動可能なテーパ溝形状の第二テーパ凹部と、前記シフトブロックを可動斜板側に常時付勢するバネ体を有する付勢構造とを備えることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型アキシャルピストン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸と平行に往復動するピストンを該回転軸の周囲に複数配置し、該ピストンの頭部を可動斜板に当接し、該可動斜板の傾倒によって前記ピストンからの作動油の給排を制御する可変容量型アキシャルピストン装置に関し、特に、前記可動斜板の傾倒操作時のガタつきを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変容量型アキシャルピストン装置においては、可動斜板の一側部を、シフトブロックを介して、回転軸方向に延設されるコントロールアームの一端に連結し、該コントロールアームの他端を装置ハウジングに回転自在に支持した上で、該コントロールアームを固設したコントロールレバーを外部から操作して前記可動斜板を傾倒させる技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８６１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記技術では、前記可動斜板には、シフトブロックが連結され、該シフトブロックには、前記コントロールアームの先部からシフトブロックに向けて突設される円柱状のレバーピンが、回転可能に挿嵌されているが、長期使用や過負荷によっては、各部材間の連結部にガタが発生する場合があった。
従って、このような可変容量型アキシャルピストン装置を用いた、油圧ポンプや、該油圧ポンプと油圧モータとを閉回路を介して流体接続して成る油圧式無段変速装置では、前記連結部のガタのせいで、コントロールレバーによるレバー操作によって可動斜板を正確な中立位置に設定することができず、迅速かつ確実な駆動停止や前後進の切替ができない、というがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、回転軸と平行に往復動するピストンを該回転軸の周囲に複数配置し、該ピストンの頭部を可動斜板に当接し、該可動斜板の傾倒によって前記ピストンからの作動油の給排を制御する可変容量型アキシャルピストン装置において、前記可動斜板の傾倒操作は、複数の操作部材を介して行い、前記可動斜板と操作部材間の連結部、前記操作部材同士間の連結部のうちの少なくとも一部には、前記可動斜板・操作部材に設けたテーパ部間を嵌合方向に常時付勢して、該テーパ部間を摺動可能に連結するテーパ嵌合構造を設けたものである。
請求項２においては、前記操作部材は、前記可動斜板に嵌合するシフトブロック、及び該シフトブロックに嵌合するコントロールレバーであって、該コントロールレバーは、回動自在に回転軸垂直方向に支持されるコントロール軸と、該コントロール軸の内端から回転軸方向に前記シフトブロックまで延設されるコントロールアームと、該コントロールアームの先部から前記シフトブロックに向けて突設されるレバーピンとから構成し、該レバーピンと前記シフトブロック間の第一連結部、該シフトブロックと前記可動斜板間の第二連結部の少なくとも一方に、前記テーパ嵌合構造を設けるものである。
請求項３においては、前記第一連結部のテーパ嵌合構造は、前記レバーピンの先部に設けた先細りの円錐台形状の第一テーパ凸部と、前記シフトブロックの外側に設けて第一テーパ凸部を挿嵌可能なテーパ孔形状の第一テーパ凹部と、前記レバーピンをシフトブロック側に常時付勢するバネ体を有する付勢構造とを備えるものである。
請求項４においては、前記第二連結部のテーパ嵌合構造は、前記シフトブロックで回転軸方向に延びる両側面間の幅が可動斜板側ほど薄くなる楔形状の第二テーパ凸部と、前記可動斜板の一側部に設けて第二テーパ凸部を挿嵌して可動斜板の斜板垂直方向に摺動可能なテーパ溝形状の第二テーパ凹部と、前記シフトブロックを可動斜板側に常時付勢するバネ体を有する付勢構造とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、長期使用や過負荷によっても、前記可動斜板と操作部材間、操作部材同士間の連結力が低下することがなく、これらの連結部で、ガタのない密着嵌合状態での部材の摺動回転や摺動移動が可能となる。これにより、本発明に係わる可変容量型アキシャルピストン装置を用いた油圧ポンプや油圧式無段変速装置では、コントロールレバーのレバー操作により、複数の操作部材を介して可動斜板を高精度で傾倒操作し、可動斜板を正確な中立位置に設定することができ、迅速かつ確実な駆動停止や前後進の切替を行うことができる。
請求項２により、操作部材をシフトブロック・コントロールレバーの２点だけにして部品点数を最小にすることができ、可動斜板の傾倒操作構造を簡単にしてメンテナンス性の向上や部品コストの低減を図ることができる。
請求項３により、第一テーパ凸部を第一テーパ凹部に密着嵌合させた状態でコントロール軸を回動させると、該コントロール軸を回転中心としコントロールアームを回転腕としてレバーピンが回動するが、該レバーピンは前記シフトブロックに対して密着嵌合状態で摺動回転可能なことから、可動斜板の傾倒操作に伴うシフトブロックの回転を許容することができ、可動斜板の傾倒構造の変更、例えば、可動斜板の凸状円弧面や、該凸状円弧面が摺動するハウジングの凹状円弧面の形状・位置の変更が容易となって、様々な仕様の油圧ポンプや油圧式無段変速装置への対応が可能となる。
請求項４により、第二テーパ凸部を第二テーパ凹部に密着嵌合させた状態でコントロール軸を回動させると、該コントロール軸を回転中心としコントロールアームを回転腕としてレバーピンが回動するが、該レバーピンが嵌合するシフトブロックは前記可動斜板に対して密着嵌合状態で摺動移動可能なことから、可動斜板の傾倒操作に伴うシフトブロックの斜板垂直方向への移動を許容することができ、可動斜板の傾倒構造の変更、例えば、可動斜板の凸状円弧面や、該凸状円弧面が摺動するハウジングの凹状円弧面の形状・位置の変更が容易となって、様々な仕様の油圧ポンプや油圧式無段変速装置への対応が可能となる。ここで、斜板垂直方向とは、可動斜板の回転半径方向のうちでレバーピンを通る方向と定義する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係わる油圧ポンプを搭載した走行車両の全体構成を示すスケルトン図である。
【図２】油圧ポンプの平面断面図である。
【図３】可動斜板とコントロールレバー周辺の背面図である。
【図４】シフトブロックの斜視図である。
【図５】可動斜板の傾倒状況を示すコントロールレバー周辺の右側面図であって、図５（ａ）は可動斜板が中立位置におけるコントロールレバー周辺の右側面図、図５（ｂ）は可動斜板が前進位置におけるコントロールレバー周辺の右側面図である。
【図６】別形態の第一連結部の背面断面図である。
【図７】別形態の付勢構造を有する油圧ポンプの平面断面図である。
【図８】内部中立位置決め機構における中立穴の形状を示す図であって、図８（ａ）は中立穴の正面図、図８（ｂ）は同じく幅中心線に沿った断面図である。
【図９】外部中立位置決め機構を設けた油圧ポンプの右側面図である。
【図１０】外部中立位置決め機構におけるデテント位置を示す模式図であって、図１０（ａ）はコントロール軸が前進中立位置ＦＮにある場合のデテント状況を示す模式図、図１０（ｂ）はコントロール軸が中央位置Ｎにある場合のデテント状況を示す模式図、図１０（ｃ）はコントロール軸が後進中立位置ＢＮにある場合のデテント状況を示す模式図である。
【図１１】別形態の外部中立位置決め機構におけるデテント位置を示す模式図であって、図１１（ａ）はコントロール軸が前進中立位置ＦＮにある場合のデテント状況を示す模式図、図１１（ｂ）はコントロール軸が後進中立位置ＢＮにある場合のデテント状況を示す模式図である。
【図１２】別形態の外部中立位置決め機構を示すステー周辺の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、図１等の矢印Ｆで示す方向を本発明に係わる可変容量型アキシャルピストン装置である油圧ポンプ２を装備した走行車両１の前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とするものである。
【０００９】
まず、本発明に係わる走行車両１の全体構成について、図１により説明する。
該走行車両１は、エンジン４と、該エンジン４からのエンジン動力が入力されるミッションケース５と、該ミッションケース５からの変速出力によって駆動する前後の車軸駆動装置６・７と、該前車軸駆動装置６によって駆動される左右一対の前輪８Ｌ・８Ｒと、前記後車軸駆動装置７によって駆動される左右一対の後輪９Ｌ・９Ｒとから構成される。
【００１０】
前記ミッションケース５内には、油圧式無段変速装置１０が収容され、該油圧式無段変速装置１０の油圧ポンプ２へのポンプ軸１１には、前記エンジン４からのエンジン出力軸２２が連結されており、エンジン４からのエンジン動力がポンプ軸１１を介して油圧式無段変速装置１０に入力される。
【００１１】
該油圧式無段変速装置１０では、油圧モータ３のモータ軸１３には、前記後車軸駆動装置７への伝達軸１６が連結される。そして、該後車軸駆動装置７は、ギア式減速装置２３・差動装置２４を備え、左右の後車軸１９Ｌ・１９Ｒ間を差動連結しており、前記モータ軸１３からの変速動力が減速された後、差動動力として、前記後車軸１９Ｌ・１９Ｒを介して後輪９Ｌ・９Ｒに伝達される。
【００１２】
更に、前記モータ軸１３に連結された前出力軸１２は、前輪駆動クラッチ１４を介して、前記前車軸駆動装置６への伝達軸１５に連結される。そして、該前車軸駆動装置６も、ギア式減速装置２５・差動装置２６を備え、左右の前車軸１８Ｌ・１８Ｒ間を差動連結しており、前記伝達軸１５からの変速動力が減速された後、差動動力として、前記前車軸１８Ｌ・１８Ｒを介して前輪８Ｌ・８Ｒに伝達される。
【００１３】
これにより、エンジン４からのエンジン動力が、油圧式無段変速装置１０により変速されてモータ軸１３から出力され、前記後輪９Ｌ・９Ｒに常時伝達される一方、前記前輪８Ｌ・８Ｒには前輪駆動クラッチ１４によって断接可能に伝達されており、二輪駆動と四輪駆動を自在に切替可能な走行車両１が構成されている。
【００１４】
次に、前記油圧式無段変速装置１０の構成について、図１、図２、図５により詳細に説明する。
該油圧式無段変速装置１０は、可変容量型の前記油圧ポンプ２と固定容量型の前記油圧モータ３を一対のメイン油路２０ａ・２０ｂによって作動油で流体的に接続して成る閉回路によって構成される。
【００１５】
そして、前記油圧ポンプ２と油圧モータ３は、いずれもアキシャルピストン式であって、後方に開口するハウジング２７内に上下に並設されると共に、該ハウジング２７の後部開口端には、板状のセンタセクション２８が覆設され、該センタセクション２８内部に、前記メイン油路２０ａ・２０ｂが上下方向に形成されている。
【００１６】
前記油圧ポンプ２は、前記ポンプ軸１１と、該ポンプ軸１１が挿嵌されてポンプ軸１１と共に回動するシリンダブロック２９と、該シリンダブロック２９に摺動自在に挿嵌される複数のプランジャ３０と、該プランジャ３０の頭部にスラストベアリング３３を介して当接される可動斜板２１とを備え、該プランジャ３０を収容するプランジャ孔２９ａは、前記センタセクション２８とシリンダブロック２９との間に介設するバルブプレート３２を介して、前記メイン油路２０ａ・２０ｂ内に連通されている。そして、該メイン油路２０ａ・２０ｂには、前記油圧モータ３の図示せぬプランジャ孔も同様にして連通されている。
【００１７】
このような構成において、前記ポンプ軸１１が回転すると、傾倒した可動斜板２１によるプランジャ３０の前後摺動によって、油圧ポンプ２から作動油が吐出され、該作動油は、プランジャ孔２９ａ、バルブプレート３２、センタセクション２８内の油路２０ａ・２０ｂ等を介して前記油圧モータ３に供給される。そして、この作動油の流出入により、前記油圧モータ３の図示せぬプランジャが前後摺動されて油圧モータ３が回転駆動され、変速動力が前記モータ軸１３から出力される。
【００１８】
更に、前記可動斜板２１の傾倒角度である斜板角を調整することにより、前記プランジャ３０の前後摺動量を変更して、前記油圧ポンプ２からの作動油の吐出方向と吐出量を変更し、モータ軸１３からの変速動力を調節できるようにしている。
【００１９】
また、該可動斜板２１には、その前面に凸状円弧面２１ａが備えられており、該凸状円弧面２１ａを、前記ハウジング２７の前部壁面に形成した凹状円弧面２７ａに支持させながら、該凹状円弧面２７ａに沿って摺動させることにより、前記プランジャ３０の頭部が可動斜板２１のスラストベアリング３３と当接する面、本実施例ではスラストベアリング３３の背面３３ａが垂直位置にある場合を基準にして、可動斜板２１が前後に傾倒される。
【００２０】
そして、このような可動斜板２１には、後述するような、該可動斜板２１を傾倒操作して斜板角を調節する斜板操作機構３４と、前記ハウジング２７内部で可動斜板２１と係合して中立位置決めを行う内部中立位置決め機構３５とが設けられている。
【００２１】
次に、このうちの斜板操作機構３４について、図２乃至図７により説明する。
図２乃至図５に示すように、該斜板操作機構３４においては、コントロール軸４０が、その途中部を前記ハウジング２７の右側のボス部２７ｂに支持パイプ４５を介して軸支した状態で、前記ポンプ軸１１に垂直な方向（以下、「回転軸垂直方向」とする）に、回動自在に水平配置されている。
【００２２】
そして、前記コントロール軸４０のハウジング２７内部側の内端は、前記シリンダブロック２９に向かって延出され、該延出端には、コントロールアーム４１の後端部が固定される。
【００２３】
該コントロールアーム４１の前端部は、回転軸方向に可動斜板２１の右側まで延出され、その先部からは、レバーピン４２が可動斜板２１の右側部２１ｆに向かって突設される。該レバーピン４２は、前記コントロールアーム４１の前端部に左右摺動可能に挿嵌される円柱状の基部４２ａと、該基部４２ａの先端面に底面中央が連結されると共に直径が可動斜板２１側ほど減少する円錐台形状の第一テーパ凸部４２ｂとから構成される。
【００２４】
そして、このようなレバーピン４２と、前記コントロール軸４０・コントロールアーム４１とから、コントロールレバー３７が構成される。なお、前記コントロール軸４０は、その外端が前記ハウジング２７から外方に突出され、該突出端にはステー３９が固定され、該ステー３９が、前記走行車両１の操作部に設けた変速操作手段、例えば変速ペダルに、所定のリンク機構を介して連係されている。
【００２５】
更に、前記レバーピン４２の第一テーパ凸部４２ｂの右側面と、コントロールアーム４１前部の左側面との間には、バネ体７９が圧縮状態で前記基部４２ａの外周に巻回されており、該バネ体４６の弾性力によって、前記レバーピン４２を可動斜板２１側に常時付勢する付勢構造４７が構成されている。
【００２６】
一方、前記レバーピン４２の第一テーパ凸部４２ｂの先部と、前記可動斜板２１の右側部２１ｆとの間には、シフトブロック３８が介設される。該シフトブロック３８の側面視略中央部には、前記第一テーパ凸部４２ｂを挿嵌可能なテーパ孔形状の第一テーパ凹部３８ａが、その底部を回転軸垂直方向に貫通するようにして形成されており、該第一テーパ凹部３８ａや、前記第一テーパ凸部４２ｂ、付勢構造４７を備えるテーパ嵌合構造が、レバーピン４２とシフトブロック３８との間の第一連結部４３に設けられている。
【００２７】
これにより、該第一連結部４３では、前記レバーピン４２の第一テーパ凸部４２ｂが、前記シフトブロック３８の第一テーパ凹部３８ａに挿嵌されたままで、前記バネ体７９の弾性力によって内方に付勢されており、前記レバーピン４２とシフトブロック３８が、ガタのない密着嵌合状態で、互いに摺動回転を行えるようにしている。
【００２８】
また、前記シフトブロック３８の前後の側面３８ｃ・３８ｄは、互いに平行な鉛直面であるのに対し、上下の側面３８ｅ・３８ｆは、その両面間の幅が可動斜板２１側ほど減少する楔形状であって、第二テーパ凸部３８ｂが形成されている。
【００２９】
一方、前記可動斜板２１の右側部２１ｆには、前後端が開口されると共に、上下の内側面２１ｃ・２１ｄの上下幅がシフトブロック３８側ほど増加して前記第二テーパ凸部３８ｂが挿嵌可能な、テーパ溝形状の第二テーパ凹部２１ｂが形成されている。そして、該第二テーパ凹部２１ｂや、前記第二テーパ凸部３８ｂ、付勢構造４７を備えるテーパ嵌合構造が、シフトブロック３８と可動斜板２１との間の第二連結部４４に設けられている。
【００３０】
これにより、該第二連結部４４では、前記シフトブロック３８の第二テーパ凸部３８ｂが、前記可動斜板２１の第二テーパ凹部２１ｂに挿嵌されたままで、前記レバーピン４２を介して作用するバネ体７９の弾性力によって内方に付勢されており、前記シフトブロック３８が、ガタのない密着嵌合状態で、矢印４８に示す可動斜板２１の斜板垂直方向に摺動移動を行えるようにしている。このため、可動斜板２１の傾倒操作時には、可動斜板２１が、コントロールレバー３７によって拘束されることなく、例えば図５（ｂ）に示すように斜板垂直方向の矢印８０に示す前方向に移動することができ、ハウジング２７の凹状円弧面２７ａに沿った、可動斜板２１の円滑な傾倒が可能となる。
【００３１】
すなわち、回転軸であるポンプ軸１１と平行に往復動するピストンであるプランジャ３０を該ポンプ軸１１の周囲に複数配置し、該プランジャ３０の頭部を、可動斜板２１に当接し、該可動斜板２１の傾倒によって前記プランジャ３０からの作動油の給排を制御する可変容量型アキシャルピストン装置である油圧ポンプ２において、前記可動斜板２１の傾倒操作は、複数の操作部材であるコントロールレバー３７・シフトブロック３８を介して行い、前記可動斜板２１・シフトブロック３８間の連結部である第二連結部４４、前記シフトブロック３８・コントロールレバー３７間の連結部である第一連結部４３のうちの少なくとも一部には、本実施例では両連結部４３・４４とも、前記第一テーパ凸部４２ｂ・第一テーパ凹部３８ａ間、第二テーパ凸部３８ｂ・第二テーパ凹部２１ｂ間を嵌合方向に常時付勢して、該第一テーパ凸部４２ｂ・第一テーパ凹部３８ａ間、第二テーパ凸部３８ｂ・第二テーパ凹部２１ｂ間を摺動可能に連結するテーパ嵌合構造を設けたので、長期使用や過負荷によっても、前記可動斜板２１・シフトブロック３８間、前記シフトブロック３８・コントロールレバー３７間の連結力が低下することがなく、これらの連結部で、ガタのない密着嵌合状態での前記シフトブロック３８・コントロールレバー３７の摺動回転やシフトブロック３８の摺動移動が可能となる。これにより、本発明に係わる可変容量型アキシャルピストン装置を用いた油圧ポンプ２や油圧式無段変速装置１０では、コントロールレバー３７のレバー操作により、複数の操作部材であるコントロールレバー３７・シフトブロック３８を介して可動斜板２１を高精度で傾倒操作し、可動斜板２１を正確な中立位置に設定することができ、迅速かつ確実な駆動停止や前後進の切替を行うことができる。
【００３２】
更に、前記操作部材は、前記可動斜板２１に嵌合するシフトブロック３８、及び該シフトブロック３８に嵌合するコントロールレバー３７であって、該コントロールレバー３７は、回動自在に回転軸垂直方向に支持されるコントロール軸４０と、該コントロール軸４０の内端から回転軸方向に前記シフトブロック３８まで延設されるコントロールアーム４１と、該コントロールアーム４１の先部から前記シフトブロック３８に向けて突設されるレバーピン４２とから構成し、該レバーピン４２と前記シフトブロック３８間の第一連結部４３、該シフトブロック３８と前記可動斜板２１間の第二連結部４４の少なくとも一方に、本実施例では両方に、前記テーパ嵌合構造を設けるので、操作部材をシフトブロック３８・コントロールレバー３７の２点だけにして部品点数を最小にすることができ、可動斜板２１の傾倒操作構造を簡単にしてメンテナンス性の向上や部品コストの低減を図ることができる。
【００３３】
加えて、前記第一連結部４３のテーパ嵌合構造は、前記レバーピン４２の先部に設けた先細りの円錐台形状の第一テーパ凸部４２ｂと、前記シフトブロック３８の外側に設けて第一テーパ凸部４２ｂを挿嵌可能なテーパ孔形状の第一テーパ凹部３８ａと、前記レバーピン４２をシフトブロック３８側に常時付勢するバネ体７９を有する付勢構造４７とを備えるので、第一テーパ凸部４２ｂを第一テーパ凹部３８ａに密着嵌合させた状態でコントロール軸４０を回動させると、該コントロール軸４０を回転中心としコントロールアーム４１を回転腕としてレバーピン４２が回動するが、該レバーピン４２は前記シフトブロック３８に対して密着嵌合状態で摺動回転可能なことから、可動斜板２１の傾倒操作に伴うシフトブロック３８の回転を許容することができ、可動斜板２１の傾倒構造の変更、例えば、可動斜板２１の凸状円弧面２１ａや、該凸状円弧面２１ａが摺動するハウジング２７の凹状円弧面２７ａの形状・位置の変更が容易となって、様々な仕様の油圧ポンプや油圧式無段変速装置への対応が可能となる。
【００３４】
更に、前記第二連結部４４のテーパ嵌合構造は、前記シフトブロック３８で回転軸方向に延びる両側面である上側面３８ｅ・下側面３８ｆ間の幅が可動斜板２１側ほど薄くなる楔形状の第二テーパ凸部３８ｂと、前記可動斜板２１の一側部に設けて第二テーパ凸部３８ｂを挿嵌して可動斜板２１の矢印４８の斜板垂直方向に摺動可能なテーパ溝形状の第二テーパ凹部２１ｂと、前記シフトブロック３８を可動斜板２１側に常時付勢するバネ体７９を有する付勢構造４７とを備えるので、第二テーパ凸部３８ｂを第二テーパ凹部２１ｂに密着嵌合させた状態でコントロール軸４０を回動させると、該コントロール軸４０を中心としコントロールアーム４１を回転腕としてレバーピン４２が回動するが、該レバーピン４２が嵌合するシフトブロック３８は前記可動斜板２１に対して密着嵌合状態で摺動移動可能なことから、可動斜板２１の傾倒操作に伴うシフトブロック３８の斜板垂直方向への移動を許容することができ、可動斜板２１の傾倒構造の変更、例えば、可動斜板２１の凸状円弧面２１ａや、該凸状円弧面２１ａが摺動するハウジング２７の凹状円弧面２７ａの形状・位置の変更が容易となって、様々な仕様の油圧ポンプや油圧式無段変速装置への対応が可能となる。
【００３５】
また、前記第一連結部４３の別形態の第一連結部４３Ａについて説明する。
図６に示す第一連結部４３Ａにおいても、前記第一連結部４３と同様に、シフトブロック３８Ａにはテーパ孔形状の第一テーパ凹部３８ａ１が設けられ、レバーピン４２Ａには円錐台形状の第一テーパ凸部４２ｂ１が設けられるが、これに加え、その外側にはストレート嵌合構造が連設されている。
【００３６】
該第一連結部４３Ａにおいては、前記第一テーパ凹部３８ａ１の外端にストレート孔形状のガイド筒部３８ａ２が連設される一方、前記第一テーパ凸部４２ｂ１の外端に円柱状のガイド柱部４２ｂ２が連設されており、該ガイド柱部４２ｂ２を、前記ガイド筒部３８ａ２に挿入して沿わせるようにしながら内方に摺動移動できるようにしている。
【００３７】
これにより、前記第一テーパ凸部４２ｂ１を、前記第一テーパ凹部３８ａ１と同軸上を内方に移動させながら、該第一テーパ凹部３８ａ１内に挿嵌させることができ、挿嵌中にレバーピン４２Ａが斜めになってシフトブロック３８Ａに乗り上げることがない。しかも、たとえ、レバーピン４２Ａに対して該レバーピン４２Ａの軸心の半径方向（以下、「横方向」とする）に荷重がかかっても、前記ガイド柱部４２ｂ２がガイド筒部３８ａ２によって拘束されているため、レバーピン４２Ａがシフトブロック３８Ａから脱着することがない。
【００３８】
これは、前記第二連結部４４においても同様であって、図３に示す前記可動斜板２１の第二テーパ凹部２１ｂの外端にストレート孔形状の図示せぬガイド筒部を連設する一方、前記シフトブロック３８の第二テーパ凸部３８ｂの外端に円柱状の図示せぬガイド柱部を連設し、該ガイド柱部を、前記ガイド筒部に挿入して沿わせるようにしながら内方に摺動移動させるようにしてもよい。
【００３９】
すなわち、前記第一連結部４３と第二連結部４４の少なくとも一方に、テーパ嵌合構造に加えてストレート嵌合構造を設けてもよく、これにより、前記レバーピン４２とシフトブロック３８間や、該シフトブロック３８と前記可動斜板２１間で発生する、挿嵌中の乗り上げや横方向の荷重による脱着を防止し、嵌合精度を向上させることができる。
【００４０】
また、前記付勢構造４７の別形態の付勢構造８１について説明する。
図７に示す付勢構造８１においても、前記付勢構造４７と同様にコントロールレバー３７内部に設けられるが、コントロールアーム４１とレバーピン４２との間ではなく、コントロールレバー３７Ａにおけるコントロール軸９０とコントロールアーム９１との間に介設したものである。
【００４１】
該付勢構造８１を設けたコントロールレバー３７Ａは、前記ハウジング２７の右側のボス部２７ｂに途中部を軸支したコントロール軸９０と、該コントロール軸９０内端に後端部が連結されたコントロールアーム９１と、該コントロールアーム９１前端部に連結されたレバーピン９２とから構成される。
【００４２】
そして、前記コントロールアーム９１の後端部から右外方には摺動軸９１ａが突設され、該摺動軸９１ａは、前記コントロール軸９０の内端部の軸上に形成された摺動穴９０ａ内に、前後回動不能かつ左右摺動可能に挿嵌される。該摺動軸９１ａの外端と摺動穴９０ａの底面との間には、バネ体５１が圧縮状態で介装されており、該バネ体５１の弾性力によって、前記コントロールアーム９１を可動斜板２１側に常時付勢するようにしている。
【００４３】
一方、前記コントロールアーム４１の前端部には、前記レバーピン９２の円柱状の基部９２ａが嵌合連結されると共に、該基部９２ａに連結される第一テーパ凸部９２ｂが前記シフトブロック３８の第一テーパ凹部３８ａとテーパ嵌合される。
【００４４】
すなわち、前記付勢構造４７・８１はコントロールレバー３７・３７Ａを構成する部材間に、本実施例では、付勢構造４７はコントロールアーム４１とレバーピン４２との間、付勢構造８１はコントロール軸９０とコントロールアーム９１との間に介設するので、付勢構造を別体に設けてコントロールレバー３７・３７Ａ全体を可動斜板２１側に付勢する場合と比べて構造がコンパクトで済み、可変容量型アキシャルピストン装置である油圧ポンプ２の小型化・軽量化を図ることができる。
【００４５】
次に、前記内部中立位置決め機構３５について、図２、図８により説明する。
該内部中立位置決め機構３５は、ポンプ軸１１を挟んで前記斜板操作機構３４の左右反対側に配置されると共に、そのデテント軸５５が、途中部を前記ハウジング２７の左側のボス部２７ｃに軸支した状態で、回動自在に回転軸垂直方向に水平配置される。
【００４６】
そして、前記デテント軸５５のハウジング２７内部側の内端は、前記シリンダブロック２９に向かって延出され、該延出端には、デテントアーム５６の後端部が固定される。
【００４７】
該デテントアーム５６の前端部は、回転軸方向に可動斜板２１の左側まで延出され、その先部からは、円柱状の保持ステー５６ａが可動斜板２１の左側部２１ｇに向かって突設される。該保持ステー５６ａの右側面視略中央部には、収装穴５６ｂが形成され、該収装穴５６ｂ内には、ボール５２や、該ボール５２を可動斜板２１側に付勢するバネ体５１が収容されており、該バネ体５１の弾性力によって、前記ボール５２を可動斜板２１側に常時付勢可能としている。
【００４８】
そして、このような保持ステー５６ａを有するデテントアーム５６と、前記デテント軸５５とから、デテントレバー５０が構成される。なお、前記デテント軸５５は、その外端が前記ハウジング２７から外方に突出され、該突出部が、前記ボス部２７ｃの外端に設けたナット４９に螺挿されるようにして、デテントレバー５０がハウジング２７に支持固定されている。
【００４９】
一方、前記可動斜板２１の左側部２１ｇの前部上下略中央には、前記ボール５２が係合可能な中立穴２１ｅが形成されている。該中立穴２１ｅは、開口幅８２・開口深さ８３とも中央部２１ｅ１を最大として上下方向に漸減する流線形状に形成されると共に、その幅中心線９３は、前記コントロール軸４０を中心にして傾倒する可動斜板２１の略回転円周上に配置されている。更に、可動斜板２１を中立位置に設定した際に、前記中央部２１ｅ１と係合する位置にボール５２が配置されている。このような中立穴２１ｅ、前記ボール５２、バネ体５１、デテントレバー５０等から内部中立位置決め機構３５が構成される。
【００５０】
これにより、前記可動斜板２１を傾倒していくと、前記バネ体５１により付勢状態で保持されたボール５２が、上下回動する中立穴２１ｅ内に転入し、該中立穴２１ｅによって幅中心線９３上でその場回転する。そして、可動斜板２１が中立位置まで傾倒すると、前記ボール５２が中央部２１ｅ１と係合して、中立位置決めが行われる。従って、ボール５２が可動斜板２１の左側部２１ｇと一点のみで係合する場合とは異なり、ボール５２が中立穴２１ｅに転入した時点で可動斜板２１が略中立位置に位置決めされた状態となるため、大きな中立範囲を確保することができる。
【００５１】
すなわち、中立位置にある可動斜板２１の被係合部である中立穴２１ｅに、係合部材であるボール５２を係合して可動斜板２１の傾倒を係止する中立位置決め機構である内部中立位置決め機構３５において、前記中立穴２１ｅは、前記可動斜板２１の略回転円周上を延びる流線形状であって、前記ボール５２が転入可能に形成すると共に、可動斜板２１の中立位置で該ボール５２が係合可能な係合部である中央部２１ｅ１を備えるので、ボール５２が中立穴２１ｅに転入した時点で可動斜板２１を略中立位置に位置決めさせることができ、中立範囲を拡大して変速操作性の向上を図ることができる。
【００５２】
なお、本実施例では、前記ボール５２の回転中心となるデテント軸５５は、前記レバーピン４２の回転中心となるコントロール軸４０と共通の軸心５４上に配置しているが、該軸心５４から偏位した位置、例えば、コントロール軸４０よりも前方に前記デテント軸５５を配置するようにしてもよい。
【００５３】
この場合、デテント軸５５を中心に回転するボール５２と、コントロール軸４０を中心に回転する中立穴２１ｅでは、その回転中心位置と回転半径が異なるため、ボール５２の回転軌跡と中立穴２１ｅの回転軌跡は一点または二点で交叉するだけであって重なることはない。
【００５４】
これにより、可動斜板２１の傾倒操作の際に、中立穴２１ｅと係合するボール５２によってデテントレバー５０が誤って連れ回りされることがなく、可動斜板２１を中立位置に安定して保持することができる。
【００５５】
次に、以上のような斜板操作機構３４・内部中立位置決め機構３５の代わりに、外部中立位置決め機構３６を設けた場合について、図９乃至図１２により説明する。
【００５６】
該外部中立位置決め機構３６は、可動斜板２１の操作部材間等の各連結部におけるガタの発生そのものを抑制するのではなく、ガタを考慮した位置決めを行って、駆動停止や前後進の切替を迅速かつ確実に行うものである。
【００５７】
図９，図１０に示すように、前記外部中立位置決め機構３６は、前進中立位置ＦＮの位置決めを行う第一デテント機構６１と、後進中立位置ＢＮの位置決めを行う第二デテント機構６２とから構成され、いずれも前記ステー３９のパイプ部３９ａの外周に近接配置されている。
【００５８】
このうちの第一デテント機構６１においては、ブロック状のデテント基台６３がボルト６５・６５によって前記ハウジング２７に締結固設される。そして、該デテント基台６３で前記パイプ部３９ａ側には、収装穴６３ａが形成され、該収装穴６３ａには、ボール６７や、該ボール６７を前記パイプ部３９ａ側に付勢するバネ体６６が収容されており、該バネ体６６の弾性力によって、前記ボール６７をパイプ部３９ａ側に常時付勢可能としている。一方、前記パイプ部３９ａの外周側面には、前記ボール６７が係合可能な中立穴３９ｂ・３９ｃが上下に形成されており、該中立穴３９ｂ・３９ｃ、前記デテント基台６３、ボール６７、バネ体６６等から、この第一デテント機構６１が構成される。
【００５９】
同様に、第二デテント機構６２においても、ブロック状のデテント基台６４がボルト６５・６５によって前記ハウジング２７に締結固設される。そして、該デテント基台６４で前記パイプ部３９ａ側にも、収装穴６４ａが形成され、該収装穴６４ａには、ボール６８や、該ボール６８をパイプ部３９ａ側に付勢するバネ体６６が収容されており、該バネ体６６の弾性力によって、前記ボール６８をパイプ部３９ａ側に常時付勢可能としている。そして、これらデテント基台６４、ボール６８、バネ体６６や前記中立穴３９ｂ・３９ｃ等から、この第二デテント機構６２が構成される。
【００６０】
ここで、前記可動斜板２１の操作部材間等の各連結部にガタがあると、コントロール軸４０の回動操作の際、ガタに相当する回動域７５内では、中立状態にある可動斜板２１には操作力が伝わらないために傾倒されず、コントロール軸４０を所定の角度まで前進側または後進側に回動させることによってはじめて、可動斜板２１の傾倒が開始する。
【００６１】
この中立状態にある可動斜板２１が前進側への傾倒を開始する直前の回転位置が、前記前進中立位置ＦＮであり、コントロール軸４０の回転の基準位置７８が、前進中立位置ＦＮよりも前側に回転して回動域７６に達すると、可動斜板２１が前進側に傾倒操作されて、前記油圧式無段変速装置１０からは前進変速動力が出力される。逆に、中立状態にある可動斜板２１が後進側への傾倒を開始する直前の回転位置が、前記後進中立位置ＢＮであり、前記基準位置７８が、この後進中立位置ＢＮよりも後進側に回転して回動域７７に達すると、可動斜板２１が後進側に傾倒操作され、前記油圧式無段変速装置１０からは後進変速動力が出力される。
【００６２】
そこで、前記中立穴３９ｂ・３９ｃ間の角度をボール６７・６８間の角度と略同一に設定すると、前記デテント機構６１・６２により、図１０（ｂ）に示すようにボール６７・６８がそれぞれ中立穴３９ｂ・３９ｃと係合する中央位置Ｎと、図１０（ａ）に示すようにコントロール軸４０が矢印９４の方向に回転してボール６７のみが中立穴３９ｃと係合する前進中立位置ＦＮと、図１０（ｃ）に示すようにコントロール軸４０が矢印９５の方向に回転してボール６８のみが中立穴３９ｂと係合する後進中立位置ＢＮとに基準位置７８を設定することができ、計３箇所のデテント位置を設けて位置決めを行うことができる。
【００６３】
これにより、通常の停止時には中央位置Ｎに設定しておき、前進走行に移行する際は、コントロールレバー３７を前進中立位置ＦＮまで予め回動操作しておくことにより、可動斜板２１を中立位置から前進位置に素早く傾倒することができる。同様に、後進走行に移行する際は、コントロールレバー３７を後進中立位置ＢＮまで予め回動操作しておくことにより、可動斜板２１を中立位置から後進位置に素早く傾倒することができる。
【００６４】
なお、本実施例では、前記中立穴３９ｂ・３９ｃ間の角度をボール６７・６８間の角度と略同一に設定したが、図１１に示すように、異なる角度に設定してもよい。この場合、前記中央位置Ｎがなく、デテント位置は、前進中立位置ＦＮと後進中立位置ＢＮとの計２箇所のみとなる。
【００６５】
更に、ガタに相当する前記回動域７５が小さい場合に対応すべく、図１２に示すように、デテント機構６１・６２を、ステー３９のパイプ部３９ａの軸方向前後にずらして配置するようにしてもよい。この場合、デテント基台６３・６４等を互いに干渉しないように配置することができる。
【００６６】
すなわち、可動斜板２１を操作する操作部材であるコントロールレバー３７・シフトブロック３８に、可動斜板２１を中立位置から一方向に傾倒する直前のコントロールレバー３７の回転位置を第一中立位置である前進中立位置ＦＮとし、可動斜板２１を中立位置から他方向に傾倒する直前のコントロールレバー３７の回転位置を第二中立位置である後進中立位置ＢＮとし、該前進中立位置ＦＮと後進中立位置ＢＮを別々に設けると共に、該前進中立位置ＦＮと後進中立位置ＢＮとの間は、前記連結部４３・４４に発生するガタによって生じる、可動斜板２１に操作力が伝わらない回動域７５とするので、前記前進中立位置ＦＮまたは後進中立位置ＢＮのうち、可動斜板２１を傾倒させる側にある中立位置まで、例えば前進時には前進中立位置ＦＮまでコントロールレバー３７を予め回動させて位置決めしておくことができ、操作部材による操作によって可動斜板２１を素早く傾倒させて、迅速かつ確実な駆動停止や前後進の切替を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、回転軸と平行に往復動するピストンを該回転軸の周囲に複数配置し、該ピストンの頭部を可動斜板に当接し、該可動斜板の傾倒によって前記ピストンからの作動油の給排を制御する、全ての可変容量型アキシャルピストン装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
２  油圧ポンプ（可変容量型アキシャルピストン装置）
１１  ポンプ軸（回転軸）
２１  可動斜板
２１ｂ  第二テーパ凹部（可動斜板に設けたテーパ部）
３０  プランジャ（ピストン）
３７・３７Ａ  コントロールレバー（操作部材）
３８・３８Ａ  シフトブロック（操作部材）
３８ａ  第一テーパ凹部（操作部材に設けたテーパ部）
３８ｂ  第二テーパ凸部（操作部材に設けたテーパ部）
３８ｅ  上側面
３８ｆ  下側面
４０・９０  コントロール軸
４１・９１  コントロールアーム
４２・４２Ａ・９２  レバーピン
４２ｂ・４２ｂ１  第一テーパ凸部（操作部材に設けたテーパ部）
４３・４３Ａ  第一連結部（連結部）
４４  第二連結部（連結部）
５１・７９  バネ体
４７・８１  付勢構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014092048.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014092048.tif 000011
【図１０】
2014092048.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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