(57)【要約】【課題】斜板の傾転を制御する制御部材の摺動に伴う接触部における油切れを防止することができ、サーボピストン収納部の傾転制御圧室の圧油に混入しているエアーを傾転制御圧室の外部に排出させることができる可変容量型斜板式ポンプ・モータの提供。【解決手段】サーボピストン１０を摺動させる制御圧が導かれる傾転制御圧室７，８を有するサーボピストン収納部９と、サーボピストン１０に形成されるスライダ収納部１３と、このスライダ収納部１３に挿嵌され、サーボピストン１０の直線運動を円運動に変換するスライダ１４と、このスライダ１４の円運動を傾転運動として斜板６に伝えるピン１８と、スライダ１４に形成されるピン収納部１８とを備えるとともに、サーボピストン１０に、サーボピストン収納部９の傾転制御圧室７，８とスライダ収納部１３とを連通させる連通孔１９，２０を設けた構成にしてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押しのけ容積を決める斜板と、この斜板を傾転させるサーボピストンと、このサーボピストンが収納されるとともに、このサーボピストンを摺動させる制御圧が導かれる傾転制御圧室を有するサーボピストン収納部と、上記サーボピストンに形成され、このサーボピストンの摺動方向と略直交する方向に延設したスライダ収納部と、このスライダ収納部に挿嵌され、上記サーボピストンの直線運動を円運動に変換するスライダと、このスライダの円運動を傾転運動として上記斜板に伝えるピンと、上記スライダに形成され、上記ピンが収納されるピン収納部とを備えた可変容量型斜板式ポンプ・モータにおいて、
上記サーボピストンに、上記サーボピストン収納部の上記傾転制御圧室と上記スライダ収納部とを連通させる連通孔を設けたことを特徴とする可変容量型斜板式ポンプ・モータ。
【請求項２】
上記請求項１記載の発明において、
上記連通孔が、上記傾転制御圧室の最上部に開口する開口部を有することを特徴とする可変容量型斜板式ポンプ・モータ。
【請求項３】
上記請求項１記載の発明において、
上記連通孔に絞りを設けたことを特徴とする可変容量型斜板式ポンプ・モータ。
【請求項４】
上記請求項１記載の発明において、
上記ピン収納部が貫通穴からなり、上記ピンを上記ピン収納部の一端側から挿嵌させ、上記ピン収納部の他端側に上記連通孔のスライダ側端部が開口することを特徴とする可変容量型斜板式ポンプ・モータ。
【請求項５】
上記請求項１記載の発明において、
上記スライダに、上記連通孔のスライダ側端部と上記ピン収納部とを連通させる連通絞りを設けたことを特徴とする可変容量型斜板式ポンプ・モータ。
【請求項６】
上記請求項５記載の発明において、
上記ピンの外周部に、上記連通絞りの開口端を含む溝部を設けたことを特徴とする可変容量型斜板式ポンプ・モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダ等の建設機械などに搭載される可変容量型斜板式ポンプ・モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。図５は、この特許文献１に示される従来の可変容量型斜板式ポンプ・モータを示す断面図である。
【０００３】
この従来技術は、ケーシング５０内に回転軸５１、複数のシリンダ５２を有するシリンダブロック５３、各シリンダ５２に挿入される複数のピストン５４、図示しない複数のシュー等が設けられるとともに、各シューが摺接する可変容量部、すなわち押しのけ容積を決める斜板５５が傾転可能に設けられている。
【０００４】
この可変容量型斜板式ポンプ・モータは、回転軸５１がホイールローダの原動機等で回転駆動されることにより、これと一体にシリンダブロック５３が回転し、このシリンダブロック５３の各シリンダ５２内でピストン５４のそれぞれが往復運動し、これらのピストン５４の往復運動に従ってタンク等から各シリンダ５２内に吸い込まれた作動油が高圧油として吐出される。
【０００５】
また、シリンダブロック５３の径方向の外側には、サーボピストン収納部５６、このサーボピストン収納部５６内に収納されるサーボピストン５７、このサーボピストン５７に形成されたスライダ収納部に収納されるスライダ６４が設けられており、斜板５５に備えられたピン６５がスライダ６４を介してサーボピストン５７に接続されている。
【０００６】
そして、サーボピストン５７の受圧面５８，５９に制御圧が作用すると、サーボピストン５７の摺動部６０，６１の内側に設けられ、サーボピストン５７を中立位置に付勢するばね６２，６３の力に抗して、サーボピストン５７が摺動変位する。これによって、スライダ６４及びピン６５を介して斜板５５は同図５の矢印ＡまたはＢ方向に傾転するようになっている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００１４１４９Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで上述の従来技術では、斜板５５の傾転を制御する制御部材を構成するスライダ６４及びピン６５は、格別の潤滑油供給手段を持たずにケーシング５０内の作動油に浸漬されているのみであるため、これらの制御部材の摺動に伴う接触部において油切れを生じやすく、一般的な摩耗、あるいは微振動に伴うフレッティング摩耗、これによるフレッティング疲労を生じやすい。このために、上述した制御部材の耐久性が劣化しやすい問題がある。
【０００８】
また、サーボピストン収納部５６のサーボピストン５７を摺動させる制御圧が導かれる傾転制御圧室が密閉構造となっているので、この傾転制御圧室の圧油にエアーが混入しているときに、そのエアーを傾転制御圧室の外部に排出することが難しい。このために、サーボピストン５７の摺動がエアーによって影響を受け、ポンプ容量制御性の悪化や、このポンプ容量制御性の悪化に起因する振動による上述の制御部材の破損を招きやすい問題もある。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、斜板の傾転を制御する制御部材の摺動に伴う接触部における油切れを防止することができるとともに、サーボピストン収納部の傾転制御圧室の圧油に混入したエアーを傾転制御圧室の外部に排出させることができる可変容量型斜板式ポンプ・モータを提供することにある。
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、押しのけ容積を決める斜板と、この斜板を傾転させるサーボピストンと、このサーボピストンが収納されるとともに、このサーボピストンを摺動させる制御圧が導かれる傾転制御圧室を有するサーボピストン収納部と、上記サーボピストンに形成され、このサーボピストンの摺動方向と略直交する方向に延設したスライダ収納部と、このスライダ収納部に挿嵌され、上記サーボピストンの直線運動を円運動に変換するスライダと、このスライダの円運動を傾転運動として上記斜板に伝えるピンと、上記スライダに形成され、上記ピンが収納されるピン収納部とを備えた可変容量型斜板式ポンプ・モータにおいて、上記サーボピストンに、上記サーボピストン収納部の上記傾転制御圧室と上記スライダ収納部とを連通させる連通孔を設けたことを特徴としている。
【００１１】
このように構成した本発明は、サーボピストンを摺動させるためにサーボピストン収納部の傾転制御圧室に導かれた圧油が、連通孔を介してスライダ収納部に導かれ、さらに、制御部材を構成するスライダの摺動に伴う接触部に潤滑油として導かれる。これにより、制御部材を構成するスライダの摺動、接触部における油切れを防止することができる。また、上述のサーボピストン収納部の傾転制御圧室の圧油に混入したエアーは、連通孔を介してスライダ収納部に導かれ、スライダ収納部とスライダとの隙間を介して、斜板等が配置されるケーシング内に導かれる。したがって、このケーシングから外部に排出させることができる。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、上記連通孔が、上記傾転制御圧室の最上部に開口する開口部を有することを特徴としている。このように構成した本発明は、サーボピストン収納部の傾転制御圧室に導かれた圧油に混入しているエアーは、上述の開口部に集められやすくなり、この開口部から連通孔の各部分を経てスライダ収納部へと導かれる。したがって、傾転制御圧室の圧油に混入したエアーを、高い精度で外部に排出することができる。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、上記連通孔に絞りを設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、連通孔に設けた絞りによって、サーボピストン収納部の傾転制御圧室からスライダ収納部に導かれる油量を適宜調整できる。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、上記ピン収納部が貫通穴からなり、上記ピンを上記ピン収納部の一端側から挿嵌させ、上記ピン収納部の他端側に上記連通孔のスライダ側端部が開口することを特徴としている。このように構成した本発明は、連通孔のスライダ側端部に導かれた傾転制御圧室の圧油が、貫通穴であるピン収納部の開口へも導かれる。これによって、傾転制御圧室の圧油が制御部材を構成するピンの摺動に伴う接触部にも潤滑油として導かれ、このピンの摺動、接触部における油切れも防止することができる。このようにピンの摺動、接触部に導かれた圧油中にエアーが混入している場合には、そのエアーをピン収納部とピンとの隙間を介して、斜板等が配置されるケーシング内に導き、ケーシングから外部に排出させることができる。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、上記スライダに、上記連通孔のスライダ側端部と上記ピン収納部とを連通させる連通絞りを設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、傾転制御圧室の圧油が連通絞りを介して、制御部材を構成するピンの摺動、接触部に潤滑油として導かれ、このピンの摺動、接触部における油切れも防止できる。また、このようにピンの摺動、接触部に導かれた圧油中にエアーが混入している場合には、そのエアーをピン収納部とピンとの隙間を介して、斜板等が配置されるケーシング内に導き、ケーシングから外部に排出させることができる。また、上述した連通絞りは、スライダの径方向に貫通する貫通孔として形成することができるので、この連通絞りの加工が容易である。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、上記ピンの外周部に、上記連通絞りの開口端を含む溝部を設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、傾転制御圧室の圧油が連通絞りを介してピンの溝部に導かれる。すなわち、傾転制御圧室の圧油が制御部材を構成するピンの摺動、接触部にも潤滑油として導かれ、このピンの摺動、接触部における油切れも防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、サーボピストン収納部の傾転制御圧室の圧油を連通孔を介して、斜板の傾転を制御する制御部材の摺動に伴う接触部に導き、従来生じがちであったこの制御部材の摺動、接触部における油切れを防止することができる。これにより、この制御部材の摺動、接触部における一般的な摩耗、あるいは微振動に伴うフレッティング摩耗、さらにはフレッティング疲労を抑制でき、従来に比べて上述の制御部材の耐久性を向上させることができる。また、サーボピストンの傾転制御圧室の圧油に混入しているエアーも、連通孔を介して傾転制御圧室の外部に排出させることができる。これにより、傾転制御圧室の圧油に含まれるエアーを少なくさせ、エアーによるサーボピストンの摺動に対する影響を小さくして、従来に比べてポンプ容量制御性を向上させることができるとともに、従来生じがちであったポンプ容量制御性の悪化に起因する振動による上述の制御部材の破損を防ぎ、信頼性の高い構造を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下，本発明に係る可変容量型斜板式ポンプ・モータを実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る可変容量型斜板式ポンプ・モータの第１実施形態を示す要部断面図、図２は図１のＸ−Ｘ矢視に相応する断面図である。
【００２０】
この第１実施形態は、外殻を形成するケーシング１内に回転軸２を備えるとともに、複数のシリンダ３を有し、回転軸２と一体に回転するシリンダブロック４を備えている。このシリンダブロック４のシリンダ３のそれぞれには、ピストン５が往復運動可能に収納されている。また、ケーシング１内には、ピストン５の端部に装着される図示しないシューが摺接される可変容量部、すなわち押しのけ容積を決める斜板６を配置してある。
【００２１】
シリンダブロック４の径方向の外側には、傾転制御圧室７，８を有するサーボピストン収納部９を設けてあり、このサーボピストン収納部９に斜板６を傾転させるサーボピストン１０を摺動自在に配置してある。傾転制御圧室７，８のそれぞれには、サーボピストン１０を中立位置に保持するばね１１，１２を配置してある。
【００２２】
サーボピストン１０には、図１の矢印１５で示すサーボピストン１０の摺動方向と略直交する方向に、すなわち図２の矢印１６で示す方向に延設したスライダ収納部１３を形成してあり、このスライダ収納部１３に、サーボピストン１０の直線運動を円運動に変換する例えば円柱状のスライダ１４を挿嵌させてある。
【００２３】
また、スライダ１４の円運動を傾転運動として斜板６に伝えるために、例えば斜板６と一体に設けたピン１８を備えるとともに、スライダ１４に、ピン１８が収納されるピン収納部１７を形成してある。
【００２４】
そして、この第１実施形態は特に、サーボピストン１０に、サーボピストン収納部９の傾転制御圧室７，８のそれぞれと、スライダ収納部１７とを連通させる連通孔１９，２０を形成してある。これらの連通孔１９，２０の傾転制御圧室７，８側のそれぞれには、傾転制御圧室７，８の最上部に開口する開口部２３，２４を形成してある。連通孔１９，２０のスライダ側端部には絞り２１を、また、連通孔２０のスライダ側端部には絞り２２を、それぞれ設けてある。
【００２５】
上述したピン収納部１３は貫通穴からなっており、ピン１８をピン収納部１３の一端側から挿嵌させてある。ピン収納部１３の他端側に、連通孔１９，２０のそれぞれのスライダ側端部、すなわち絞り２１，２２を開口させてある。
【００２６】
また、この第１実施形態に接続される油圧回路は、図１に示すように、制御圧ポンプ２５と、この制御圧ポンプ２５から吐出される圧油の圧力を規定するリリーフ弁２６と、タンク２７と、制御圧ポンプ２５とピストン収納部９の傾転制御圧室７，８のそれぞれとを連絡する管路中に設けた切換弁２８とを備えている。
【００２７】
このように構成した第１実施形態も、前述した図５に示したものと同様に、回転軸２がホイールローダの原動機等で回転駆動されることにより、これと一体にシリンダブロック４が回転し、このシリンダブロック４の各シリンダ３内でピストン５のそれぞれが往復運動し、これらのピストン５の往復運動に従ってタンク２７等から各シリンダ３内に吸い込まれた作動油が高圧油として吐出される。
【００２８】
また、図１に示す切換弁２８を切り換えることにより、サーボピストン収納部９の傾転制御圧室７、あるいは傾転制御圧室８に制御圧ポンプ２５から吐出される制御圧が供給される。このように、サーボピストン９の傾転制御圧室７、あるいは傾転制御圧室８に制御圧が供給されると、ばね１１，１２の力に抗してサーボピストン９が摺動変位する。これによって、スライダ１４及びピン１８を介して、斜板６は同図１の左右方向に傾転する。これによって、斜板６の傾転角、すなわち押しのけ容積が制御される。
【００２９】
この第１実施形態によれば、サーボピストン１０を摺動させるためにサーボピストン収納部９の傾転制御圧室７，８に導かれた圧油が、連通孔１９，２０の各部分、及び絞り２１，２２を介してスライダ収納部１３に導かれる。また、連通孔１９，２０の絞り２１，２２、すなわちスライダ側端部に導かれた傾転制御圧室７，８の圧油が貫通穴であるピン収納部１７の開口へも導かれる。これらによって、傾転制御圧室７，８に導かれた圧油が、斜板６の傾転を制御する制御部材を構成するスライダ１４及びピン１８のそれぞれの摺動に伴う接触部に潤滑油として導かれる。これにより、スライダ１４及びピン１８の摺動、接触部における油切れを防止することができ、これらのスライダ１４及びピン１８の摺動、接触部における一般的な摩耗、あるいは微振動に伴うフレッティング摩耗、これによるフレッティング疲労を抑制でき、これらのスライダ１４及びピン１８の耐久性を向上させることができる。
【００３０】
また、サーボピストン収納部９の傾転制御圧室７，８の圧油に混入しているエアーは、連通孔１９，２０を介してスライダ収納部１３あるいはピン収納部１７に導かれ、スライダ収納部１３とスライダ１４との隙間を介して、あるいはピン収納部１３とピン１８との隙間を介して、斜板６等が配置されるケーシング１内に導かれる。このケーシング１内に導かれたエアーは、ケーシング１に通常形成される通路２９、及びこの通路２９に連通するドレン管路３０を介して外部に排出される。これにより傾転制御圧室７，８内の圧油に含まれるエアーを少なくさせ、エアーによるサーボピストン１０の摺動に対する影響を小さくしてポンプ容量制御性を向上させることができる。また、ポンプ容量制御性の悪化に起因する振動によるスライダ１４及びピン１８、すなわち制御部材の破損を防ぎ、信頼性の高い構造を確保することができる。
【００３１】
また、この第１実施形態は、サーボピストン収納部９の傾転制御圧室７，８に導かれた圧油に混入するエアーは、開口部２３，２４に集められやすくなり、この開口部２３，２４から連通孔１９，２０の各部分を経てスライダ収納部１３あるいはピン収納部１７へと導かれる。したがって、傾転制御圧室７，８の圧油に混入したエアーを、高い精度で外部に排出することができ、ポンプ容量制御性の向上に貢献する。
【００３２】
また、連通孔１９，２０に設けた絞り２１，２２によって、サーボピストン収納部９の傾転制御圧室７，８からスライダ収納部１３あるいはピン収納部１７に導かれる油量を適宜に調整でき、スライダ１４及びピン１８によって構成される制御部材に対する優れた潤滑性能を確保できる。
【００３３】
図３は本発明の第２実施形態を示す要部断面図、図４は図３のＹ−Ｙ矢視に相応する断面図である。
【００３４】
この第２実施形態も、サーボピストン１０に、サーボピストン収納部９の傾転制御圧室７，８と、スライダ収納部１４及びピン収納部１７とを連通させる連通孔３５，３６を形成してある。そして、この第２実施形態は特に、スライダ１４に、連通孔３５，３６のスライダ側端部とピン収納部１７とを連通させる連通絞り３７，３８を設けた構成にしてある。また、ピン１８の外周部に、連通絞り３７，３８の開口端を含む例えば環状の溝部３９を形成してある。その他の構成は、上述した第１実施形態と同等である。
【００３５】
このように構成した第２実施形態も、傾転制御圧室７，８と、スライダ収納部１４及びピン収納部１７とを連通させる連通孔３５，３６と、連通絞り３７，３８及び溝部３９とを形成してあることから、上述した第１実施形態と同等の作用効果が得られる。
【００３６】
また特に、連通絞り３７，３８は、スライダ１４の径方向に貫通する貫通孔として形成することができるので、これらの連通絞り３７，３８の加工が容易であり、実用性に富む。
【００３７】
なお、上述した第１，第２実施形態においては、円柱状のスライダ１４と、この円柱状のスライダ１４の形状に応じたスライダ収納部１３を設けた構成にしてあるが、本発明は、このように構成することに限定されない。例えば、スライダ１４を平板状に形成し、スライダ収納部１３を、平板状のスライダ１４の形状に応じたスライダ収納部１３を設けた構成にしてもよい。
【００３８】
また、上記第２実施形態においては、ピン１８の外周部に環状の溝部３９を形成してあるが、この溝部３９は環状に形成することには限られない。連通絞り３７，３８が連通し得るものであれば、どのような形状に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る可変容量型斜板式ポンプ・モータの第１実施形態を示す要部断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視に相応する断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す要部断面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ矢視に相応する断面図である。
【図５】従来の可変容量型斜板式ポンプ・モータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ケーシング
２    回転軸
３    シリンダ
４    シリンダブロック
５    ピストン
６    斜板
７    傾転制御圧室
８    傾転制御圧室
９    サーボピストン収納部
１０  サーボピストン
１１  ばね
１２  ばね
１３  スライダ収納部
１４  スライダ
１７  ピン収納部
１８  ピン
１９  連通孔
２０  連通孔
２１  絞り
２２  絞り
２３  開口部
２４  開口部
３５  連通孔
３６  連通孔
３７  連通絞り
３８  連通絞り
３９  溝部
【図１】
2006336561.tif 000003
【図２】
2006336561.tif 000004
【図３】
2006336561.tif 000005
【図４】
2006336561.tif 000006
【図５】
2006336561.tif 000007