(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、ケーシング内に収納されるとともに、回転軸に一体回転できるよう連結されたシリンダブロックと、シリンダブロックの一端面に形成された複数の軸方向に延びるシリンダ穴にそれぞれ摺動可能に挿入されたプランジャと、ケーシングの一端内面に支持されシリンダブロックに近接する他側部に半球状の摺接部を有する２個の支点部材と、シリンダブロックの一端面とケーシングの一端内面との間に配置されるとともに、一端面に前記支点部材の摺接部が摺接可能に挿入された半球状の摺接凹みを有し、前記回転軸に対する垂直面に対して傾斜した傾斜面を他端に有することで、略中央を境界として厚肉部と薄肉部とに区分される斜板と、該斜板を支点部材を結ぶ傾転直線を中心として複数の傾転位置の間で傾転させる傾転手段と、前記プランジャの一端にそれぞれ連結され、前記傾斜面に摺接する複数のシューとを備え、前記傾転手段により斜板を複数の傾転位置の間で傾転させることにより、前記プランジャのストロークを複数種類に変更するようにした斜板式流体ポンプ・モータにおいて、前記斜板内に一端が斜板の厚肉部の外周面に開口し、他端が摺接凹みの最深部近傍に開口する潤滑通路を形成し、該潤滑通路を通じてケーシング内に滞留しているドレン油を潤滑用として摺接部と摺接凹みとの間に導くようにしたことを特徴とする斜板式流体ポンプ・モータ。
【請求項２】
前記斜板を鋳造で成形するとともに、前記潤滑通路を、鋳抜きによって形成し斜板の外周面から摺接凹み近傍まで延びる凹部と、該凹部と摺接凹みとを連通する細孔とから構成した請求項１記載の斜板式流体ポンプ・モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数位置を傾転することができる斜板を備えた斜板式流体ポンプ・モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の斜板式流体ポンプ・モータとしては、例えば特開昭６３ー１７０５６８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、ケーシングと、ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、ケーシング内に収納されるとともに、回転軸に一体回転できるよう連結されたシリンダブロックと、シリンダブロックの一端面に形成された複数の軸方向に延びるシリンダ穴にそれぞれ摺動可能に挿入されたプランジャと、ケーシングの一端内面に支持されシリンダブロックに近接する他側部に半球状の摺接部を有する２個の支点部材と、シリンダブロックの一端面とケーシングの一端内面との間に配置されるとともに、一端面に前記支点部材の摺接部が摺接可能に挿入された半球状の摺接凹みを有する斜板と、該斜板を支点部材を結ぶ傾転直線を中心として２つの傾転位置の間で傾転させる傾転手段と、前記プランジャの一端にそれぞれ連結され、斜板の他端に位置する傾斜面に摺接する複数のシューとを備え、前記傾転手段により斜板を２つ傾転位置の間で傾転させることにより、前記プランジャのストロークを２種類に変更するようにしたものである。
【０００３】
【発明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ポンプ・モータにあっては、斜板が２つの傾転位置の間を傾転するときには、前記摺接部および摺接凹みの表面が摺接面となるが、これら摺接面（摺接部および摺接凹みの表面）同士はプランジャからの流体押圧力によって互いに強力に押し付けられているため、摺接凹みの開口部からこれらの間への潤滑用油の侵入が制限され、この結果、潤滑不足となって斜板の傾転動作に円滑さを欠いたり、場合によっては焼き付いて傾転動作が阻害されることがあるという問題点がある。
【０００４】
この発明は、摺接面に対し潤滑用油を供給することで斜板を円滑に傾転させるようにした斜板式流体ポンプ・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、ケーシングと、ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、ケーシング内に収納されるとともに、回転軸に一体回転できるよう連結されたシリンダブロックと、シリンダブロックの一端面に形成された複数の軸方向に延びるシリンダ穴にそれぞれ摺動可能に挿入されたプランジャと、ケーシングの一端内面に支持されシリンダブロックに近接する他側部に半球状の摺接部を有する２個の支点部材と、シリンダブロックの一端面とケーシングの一端内面との間に配置されるとともに、一端面に前記支点部材の摺接部が摺接可能に挿入された半球状の摺接凹みを有し、前記回転軸に対する垂直面に対して傾斜した傾斜面を他端に有することで、略中央を境界として厚肉部と薄肉部とに区分される斜板と、該斜板を支点部材を結ぶ傾転直線を中心として複数の傾転位置の間で傾転させる傾転手段と、前記プランジャの一端にそれぞれ連結され、前記傾斜面に摺接する複数のシューとを備え、前記傾転手段により斜板を複数の傾転位置の間で傾転させることにより、前記プランジャのストロークを複数種類に変更するようにした斜板式流体ポンプ・モータにおいて、前記斜板内に一端が斜板の厚肉部の外周面に開口し、他端が摺接凹みの最深部近傍に開口する潤滑通路を形成し、該潤滑通路を通じてケーシング内に滞留しているドレン油を潤滑用として摺接部と摺接凹みとの間に導くことにより達成することができる。
【０００６】
前述した斜板は傾転手段により支点部材を結ぶ傾転直線を中心として複数の傾転位置の間を繰り返し傾転するが、このような傾転時、支点部材の摺接部および摺接凹みの表面が摺接面となる。ここで、摺接凹みの開口部から摺接面（摺接部および摺接凹みの表面）への潤滑用油の侵入は、前述のようにプランジャからの流体押圧力によって制限されているため、摺接面での潤滑が不足する場合がある。このため、この発明では、前述のように一端が斜板の外表面に、他端が摺接凹みに開口する潤滑通路を斜板内に設け、該潤滑通路を通じてケーシング内に滞留しているドレン油を潤滑用として摺接部と摺接凹みとの間に導くようにしているため、前記摺接面の潤滑が確実に行われ、斜板の傾転動作が円滑となる。
【０００７】
また、摺接凹みの開口部から最も離れた部位、即ち摺接凹みの最深部近傍は前記開口部からの潤滑用油が届きにくいため、潤滑が最も不足するが、請求項２に記載のように構成すれば、該部位の潤滑を効果的に行うことができる。
さらに、請求項３に記載のように構成すれば、切削による孔あけ加工を少なくすることができ、製作が簡単かつ安価となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１１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１１は、内部に収納室１２が形成されたケース本体１３と、このケース本体１３の他端に固定され前記収納室１２の他端開口を閉止して密閉空間とする側板１４と、収納室１２の底面、即ちケース本体１３の一端内面に固定されたリング状のプレート１５とを有し、これらケース本体１３、側板１４およびプレート１５は全体としてケーシング１６を構成する。１８は他側部が前記収納室１２内に挿入された回転軸であり、この回転軸１８は一対の軸受１９、２０を介してケーシング１６、詳しくは側板１４、ケース本体１３に回転可能に支持されている。そして、この回転軸１８の一端部はケース本体１３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。
【０００９】
２４は収納室１２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２４内には前記回転軸１８の他端部が挿入されてスプラインにより連結されており、この結果、該シリンダブロック２４は回転軸１８と一体的に回転することができる。このシリンダブロック２４の一端面には軸方向に延びる複数のシリンダ穴２５が形成され、これらのシリンダ穴２５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２５内にはプランジャ２６がそれぞれ摺動可能に挿入され、各プランジャ２６の先端、即ち一端には球関節継手２７を介してシュー２８がそれぞれ連結されている。３０はシリンダブロック２４と側板１４との間に介装されるとともに、側板１４に固定されたタイミングプレートであり、このタイミングプレート３０には周方向に離れた２個の弧状孔３１が形成され、これら弧状孔３１には前記シリンダ穴２５がシリンダブロック２４の回転により次々と接続される。３２、３３は側板１４に形成された給排通路であり、給排通路３２は一方の弧状孔３１に、給排通路３３は他方の弧状孔３１に連通している。また、これら給排通路３２、３３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。
【００１０】
図１、２、３、４において、３６はケーシング１６の収納室１２内に収納され、シリンダブロック２４の一端面とケーシング１６の一端内面、詳しくはプレート１５の他端面との間に位置する略リング状の斜板であり、この斜板３６を前記回転軸１８が貫通している。前記斜板３６はシリンダブロック２４に対向する他端に傾斜面３７を有し、この傾斜面３７には前記シュー２８が摺接している。ここで、前記傾斜面３７は回転軸１８の回転軸線に対する垂直面に対して傾斜しており、この結果、斜板３６は略中央を境界として上側に位置する厚肉部３８と下側に位置する薄肉部３９とに区分することができる。また、プレート１５に対向する斜板３６の背面（前記傾斜面３７と反対側の一端面）４０は、回転軸１８の回転軸線に対する垂直面とほぼ平行で、厚肉部３８側に位置する第１平坦部４１と、この第１平坦部４１に対して小さな所定角度Ａで傾斜し薄肉部３９側に位置する第２平坦部４２と、の２つの平坦部から構成され、これら第１、第２平坦部４１、４２の境界は斜板３６の中心から厚肉部３８側に所定距離だけ離れている。
【００１１】
４５は２個の支点部材であり、これら支点部材４５はシリンダブロック２４に近接する他側部に半球状の摺接部４６を、一側部に小径の円柱状をした軸部４７を有する。一方、前記第１、第２平坦部４１、４２の境界上で斜板３６の背面（一端面）４０には前記摺接部４６と曲率半径が同径である半球状をした２個の摺接凹み４８が形成され、これらの摺接凹み４８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、これら摺接凹み４８には前記支点部材４５の摺接部４６が球面接触した状態でそれぞれ挿入されている。また、これら摺接凹み４８に対向する位置のプレート１５の他端面には円柱状の遊嵌穴４９がそれぞれ形成され、これらの遊嵌穴４９には前記支点部材４５の軸部４７が遊嵌されている。この結果、支点部材４５はケーシング１６の一端内面、詳しくはプレート１５の他端面に支持されていることになり、これら２個の支点部材４５、ここでは支点部材４５の摺接部４６の曲率中心を結ぶ直線（傾転直線）が前記斜板３６の傾転中心線となる。そして、前記斜板３６は、この傾転直線を中心として、第２平坦部４２とプレート１５の他端面とが面接触している第１傾転位置Ｆと、第１平坦部４１とプレート１５の他端面とが面接触している第２傾転位置Ｇとの２つの傾転位置Ｆ、Ｇの間を傾転することになるが、このとき、これら支点部材４５の摺接部４６と摺接凹み４８とが摺接する。
【００１２】
５３は回転軸１８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５３はシリンダブロック２４と斜板３６との間に配置されるとともに、全てのシュー２８に係合している。５４はシリンダブロック２４とリテーナプレート５３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５４のリテーナプレート５３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５４の外表面は前記リテーナプレート５３の内周に球面接触し、また、このスラストボール５４は前記回転軸１８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。５５はシリンダブロック２４とスラストボール５４との間に介装されたスプリングであり、このスプリング５５はスラストボール５４、リテーナプレート５３を介してシュー２８を斜板３６の傾斜面３７に押し付け、該シュー２８が傾斜面３７から浮き上がるのを防止している。
【００１３】
斜板３６の第２平坦部４２に対向するケーシング１６、詳しくはケース本体１３およびプレート１５の内部にはシリンダ孔６０が形成され、このシリンダ孔６０内には押圧ピストン６１が摺動可能に挿入されている。６３はケーシング１６内に形成された流体通路であり、この流体通路６３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孔６０に接続されている。そして、この流体通路６３を通じて高圧流体がシリンダ孔６０に供給されると、押圧ピストン６１は斜板３６の第２平坦部４２を押圧して斜板３６を前記傾転直線を中心として第１傾転位置Ｆから第２傾転位置Ｇまで傾転させ、一方、シリンダ孔６０への高圧流体の供給が停止すると、傾転直線が斜板３６の中心から厚肉部３８側にオフセットしているので、プランジャ２６からの押圧力によって斜板３６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２４内のプランジャ２６のストロークが２段階に変更され、シリンダブロック２４、回転軸１８の回転速度が２段階に変化する。前述したシリンダ孔６０、押圧ピストン６１、流体通路６３は全体として、斜板３６を支点部材４５を結ぶ傾転直線を中心として２つの傾転位置Ｆ、Ｇの間で傾転させる傾転手段６４を構成する。
【００１４】
６８は前記斜板３６、詳しくは厚肉部３８内に形成され摺接凹み４８と同数で上下方向に延びる小径のストレート孔であり、これらのストレート孔６８は第１、第２平坦面４１、４２の境界に対して直交するとともに、一端が斜板３６、詳しくは厚肉部３８の外周面に開口している。６９は斜板３６内に形成され前記ストレート孔６８と同数で回転軸１８に平行に延びる小径の細孔であり、これらの細孔６９は摺接凹み４８を形成する際の下孔で、その他端が摺接凹み４８の最深部に開口している。そして、前記ストレート孔６８の他端と細孔６９の一端とは直交しながら互いに連通しており、これにより、摺接凹み４８と収納室１２とはこれらストレート孔６８、細孔６９を介して連通することになる。前述したストレート孔６８、細孔６９は全体として、斜板３６内に形成され、一端が斜板３６の外表面に開口し、他端が摺接凹み４８に開口する潤滑通路７０を構成し、該潤滑通路７０を通じてケーシング１６、詳しくは収納室１２内に滞留しているドレン油が潤滑用として支点部材４５の摺接部４６と摺接凹み４８との間に導かれる。
【００１５】
次に、この発明の第１実施形態の作用について説明する。
給排通路３２から高圧流体が一方の弧状孔３１を通じてシリンダブロック２４のシリンダ穴２５に供給されると、該シリンダ穴２５内のプランジャ２６は斜板３６に向かって突出し傾斜面３７を押圧するが、このとき、プランジャ２６の先端はシュー２８を介して傾斜面３７に係合しているので、前記押圧力の分力がプランジャ２６に作用し、これにより、プランジャ２６、シュー２８は傾斜面３７上を厚肉部３８側から薄肉部３９側に向かって摺動し、これらプランジャ２６、シリンダブロック２４、回転軸１８が一体的に回転する。このシリンダブロック２４の回転により、他方の弧状孔３１に連通しているシリンダ穴２５内のプランジャ２６は、斜板３６の傾斜面３７にシュー２８を介して係合しながら薄肉部３９側から厚肉部３８側に向かって移動するため、該傾斜面３７によってシリンダ穴２５内に徐々に押し込まれ、該シリンダ穴２５内の流体を押出し他方の弧状孔３１、給排通路３３を通じて排出する。
【００１６】
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１１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６３を通じてのシリンダ孔６０への高圧流体の供給は停止されており、押圧ピストン６１による斜板３６の押圧はない。このとき、前述のように傾転直線は斜板３６の中心から厚肉部３８側にオフセットしているので、斜板３６はプランジャ２６からの押圧力によって第１傾転位置Ｆまで傾転している。このため、シリンダブロック２４内のプランジャ２６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２４、回転軸１８の回転速度は低速となる。
【００１７】
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６３を通じてシリンダ孔６０へ高圧流体を供給し、押圧ピストン６１によって斜板３６の薄肉部３９をシリンダブロック２４に向かって押圧する。これにより、斜板３６は支点部材４５を結ぶ傾転直線を中心として、第１傾転位置Ｆから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２４内のプランジャ２６のストロークが短くなり、シリンダブロック２４、回転軸１８が高速で回転するようになる。
【００１８】
このようにして斜板３６は傾転手段６４により支点部材４５を結ぶ傾転直線を中心として第１、第２傾転位置Ｆ、Ｇの間を繰り返し傾転するが、このような傾転時には支点部材４５の摺接部４６と斜板３６の摺接凹み４８との表面が摺接面となる。ここで、摺接凹み４８の開口部から摺接面（摺接部４６および摺接凹み４８の表面）への潤滑用油の侵入は、前述のようなプランジャ２６による流体押圧力によって制限されているため、摺接面での潤滑が不足する場合がある。このため、この実施形態では、前述のように一端が斜板３６の外表面に、他端が摺接凹み４８に開口する小径の潤滑通路７０を設け、該潤滑通路７０を通じてケーシング１６の収納室１２内に滞留しているドレン油を潤滑用として摺接部４６と摺接凹み４８との間に導くようにしており、この結果、前記摺接面の潤滑が確実に行われ、斜板３６の傾転動作が円滑となる。ここで、摺接凹み４８の開口部から最も離れた部位、即ち摺接凹み４８の最深部近傍は前記開口部からの潤滑用油が届きにくいため、潤滑が最も不足するが、この実施形態では、潤滑通路７０の他端を摺接凹み４８の最深部近傍に開口させるようにしているので、該部位の潤滑を効果的に行うことができる。
【００１９】
図５、６はこの発明の第２実施形態を示す図である。この実施形態においては、斜板７５を鋳造で成形するとともに、潤滑通路７６を鋳抜きによって形成した２個の凹部７７と、これら凹部７７と摺接凹み４８とを連通する前述と同様の細孔６９とから構成している。ここで、前記凹部７７は斜板７５の厚肉部３８を略三角板状にえぐり取ることで形成しており、斜板７５の外周面から前記摺接凹み４８の近傍まで延びるている。そして、このように潤滑通路７６の大部分を鋳造によって形成するようにすれば、切削による孔あけ加工を少なくすることができ、製作が簡単かつ安価となる。
【００２０】
なお、前述の実施形態においては、支点部材４５を摺接部４６と軸部４７とからなる一体物としたが、この発明においては、支点部材を球体としてもよく、あるいは、半球状の本体（摺接部４６に相当）と、この本体に挿入された支点軸（軸部４７に相当）とから構成してもよい。また、前記実施形態においては、斜板３６の背面４０を所定の角度Ａで交差する２つの平坦部４１、４２から構成し、この背面４０に対向するケーシング１６の一端内面（プレート１５の他端面）を１つの平坦面から構成したが、この発明においては、斜板３６の背面４０を１つの平坦面から構成し、ケーシング１６の一端内面を所定の角度Ａで交差する２つの平坦部から構成するようにしてもよい。さらに、この発明においては、前記第１、第２傾転位置Ｆ、Ｇの中間近傍に第３傾転位置を設け、斜板３６を３つの傾転位置間で傾転させるようにしてもよい。この場合には、プランジャ２６のストロークを３段階に変更することができる。また、前述の実施形態においては、この発明を流体モータ２１に適用したが、この発明は流体ポンプに適用してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、摺接面に対し潤滑用油を供給することで斜板を円滑に傾転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態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】斜板の正面断面図である。
【図４】斜板の側面図である。
【図５】この発明の第２実施形態を示す斜板の正面断面図である。
【図６】斜板の側面図である。
【符号の説明】
１１…流体ポンプ・モータ          １６…ケーシング
１８…回転軸                    ２４…シリンダブロック
２５…シリンダ穴              ２６…プランジャ
２８…シュー                  ３６…斜板
３７…傾斜面                      ４５…支点部材
４６…摺接部                    ４８…摺接凹み
６４…傾転手段                ６９…細孔
７０…潤滑通路                ７７…凹部
【図１】
0003575933.tif 000002
【図２】
0003575933.tif 000003
【図３】
0003575933.tif 000004
【図４】
0003575933.tif 000005
【図５】
0003575933.tif 000006
【図６】
0003575933.tif 000007