(57)【要約】【課題】  小型のまま実用的な容積比を大きく取れる斜板型液圧ポンプ・モータを提供する。【解決手段】  シリンダブロック４の回転に伴って容積室１０を拡縮するように第一、第二ピストン８，９を対向して往復動させる第一、第二斜板３０，４０と、第一、第二斜板３０，４０を傾転可能に支持する第一、第二斜板軸受３２，４２と、シュ−２１及び第一斜板３０に摺接してシリンダブロック４と共に回動するポートプレート６０と、第一斜板軸受３２に開口する軸受貫通ポートと、第一斜板３０に開口しこの軸受貫通ポート５３に連通する給排ポートと、ポートプレート６０に開口しこの給排ポート３７に対して断続して連通するバルブポート６４と、シュー２１を貫通しこのバルブポート６４と容積室１０を連通するシューポート１９とを備える。【選択図】    図１
2005105898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数組の第一、第二ピストンを収装し容積室を画成するシリンダブロックと、
このシリンダブロックの回転に伴って容積室を拡縮するように第一、第二ピストンを互いに対向して往復動させる第一、第二斜板と、
この第一、第二斜板を傾転可能に支持する第一、第二斜板軸受と、
第一、第二斜板をそれぞれ傾転させる斜板駆動手段と、
第一ピストンに連結されるシュ−と、
このシュ−及び第一斜板に摺接してシリンダブロックと共に回動するポートプレートと、
第一斜板軸受に開口する軸受貫通ポートと、
第一斜板に開口しこの軸受貫通ポートに連通する給排ポートと、
ポートプレートに開口しこの給排ポートに断続して連通するバルブポートと、
シューを貫通しこのバルブポートと容積室を連通するシューポートとを備えたことを特徴とする斜板型液圧ポンプ・モータ。
【請求項２】
前記ポートプレートの前記第一斜板に対する摩擦力を、前記各シューのポートプレートに対する摩擦力より小さく設定したことを特徴とする請求項１に記載の斜板型液圧ポンプ・モータ。
【請求項３】
前記ポートプレートを前記第一斜板に対して回転可能に支持するセンターリング支持手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の斜板型液圧ポンプ・モータ。
【請求項４】
前記各シューを挿通させるリテーナプレートを備え、このリテーナプレートを前記ポートプレートに固定したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の斜板型液圧ポンプ・モータ。
【請求項５】
前記各シューを前記ポートプレートを介して前記第一斜板に押付けるセンタスプリングを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の斜板型液圧ポンプ・モータ。
【請求項６】
前記斜板駆動手段として、前記第一、第二斜板をそれぞれ背後から押す対の背面駆動ピストンを備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の斜板型液圧ポンプ・モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、農業機械、産業車両、建設機械の走行装置の無段変速機として、ハイドロスタティックトランスミッション（以下ＨＳＴ）に適用可能な斜板型液圧ポンプ・モータの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＨＳＴの基本形は可変油圧ポンプと固定油圧モータを組合せたもので、ピストン式の場合、油圧ポンプの傾転角を変化させて吐出量を０〜±最大吐出量にすることで、油圧モータの出力回転速度を変え、車両の場合は停止から前後進の最高速度まで無段変速することができる。
【０００３】
ＨＳＴの油圧ポンプまたは油圧モータとして、一般的にはシリンダブロックの片側のみにピストンを収める従来の非対向式ピストンモータが用いられている。
【０００４】
しかし、車両の要求する速度が高速になったり、あるいは駆動力が大きくなった場合、ＨＳＴの油圧ポンプと油圧モータの容量増加が必要となるが、そうすると油圧機器が大型化し、効率やコスト上も不利となる。
【０００５】
そこで、ＨＳＴの油圧ポンプまたは油圧モータとして、例えば特許文献１に開示された対向式斜板型液圧ポンプ・モータを用いることが考えられる。
【０００６】
図９に示すように、この対向式斜板型液圧ポンプ・モータ１００は、複数組の第一、第二ピストン１０１，１０２をシリンダブロック１０３に収装し、このシリンダブロック１０３の回転に伴って第一、第二ピストン１０１，１０２が第一、第二斜板１０５，１０６に追従して互いに対向するように往復動し、容積室１０４を拡縮するようになっている。
【０００７】
作動油は第一斜板１０５の通孔１１０、バルブプレート１０８に開口した制御ポート１１１，１１２、シュー１０９の通孔１１３、第一ピストン１０１の通孔１１４等を通って給排される。
【０００８】
対向式斜板型液圧ポンプ・モータ１００は、シリンダブロックの片側にピストンを収装する従来の非対向式ピストンポンプ・モータに比べて、損失を増やさず容量を増やすことができる。
【特許文献１】特開昭５０−１１５３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、対向式斜板型液圧ポンプ・モータ１００は、作動油が第一斜板１０５、バルブプレート１０８、シュー１０９内を通して作動油を給排する構造のため、第一斜板１０５の傾転角度を変えて容量を可変とする構造に変更することが難しいという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、小型のまま実用的な容積比を大きく取れる斜板型液圧ポンプ・モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、複数組の第一、第二ピストンを収装し容積室を画成するシリンダブロックと、このシリンダブロックの回転に伴って容積室を拡縮するように第一、第二ピストンを互いに対向して往復動させる第一、第二斜板と、この第一、第二斜板を傾転可能に支持する第一、第二斜板軸受と、第一、第二斜板をそれぞれ傾転させる斜板駆動手段と、第一ピストンに連結されるシュ−と、このシュ−及び第一斜板に摺接してシリンダブロックと共に回動するポートプレートと、第一斜板軸受に開口する軸受貫通ポートと、第一斜板に開口しこの軸受貫通ポートに連通する給排ポートと、ポートプレートに開口しこの給排ポートに断続して連通するバルブポートと、シューを貫通しこのバルブポートと容積室を連通するシューポートとを備えたことを特徴とするものとした。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、ポートプレートの第一斜板に対する摩擦力を、各シューのポートプレートに対する摩擦力より小さく設定したことを特徴とするものとした。
【００１３】
第３の発明は、第１または第２の発明において、ポートプレートを第一斜板に対して回転可能に支持するセンターリング支持手段を備えたことを特徴とするものとした。
【００１４】
第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明において、各シューを挿通させるリテーナプレートを備え、このリテーナプレートをポートプレートに固定したことを特徴とするものとした。
【００１５】
第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明において、各シューをポートプレートを介して第一斜板に押付けるセンタスプリングを備えたことを特徴とするものとした。
【００１６】
第６の発明は、第１から第５のいずれか一つの発明において、斜板駆動手段として、第一、第二斜板をそれぞれ背後から押す対の背面駆動ピストンを備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によると、作動流体は、第一斜板軸受を貫通する軸受貫通ポート、第一斜板に開口する給排ポート、ポートプレートに開口するバルブポート、シューを貫通するシューポートとを通って各容積室に給排される。
【００１８】
給排ポートに導かれる作動流体が第一斜板とポートプレートの間に流体膜を形成し、第一斜板に対してポートプレートを浮遊支持することにより、ポートプレートが円滑に回転作動する。
【００１９】
本発明の装置をシリンダブロックの片側のみにピストンを収装する従来の非対向式ピストンモータに比較すると、摺動部の大きな違いはシューが第一斜板側に摺接している部分である。
【００２０】
しかるに、最小容量時の作動状態では第一斜板は傾転角が０（中立）の状態にあり、ピストンは第一斜板に対してストロークせず、また、シューも静的に押付けられている第一斜板側との相対運動は生じない。
【００２１】
従って、第一斜板が中立で第二斜板が最大傾転角における容量の略１／２．５までは効率的に実用可能となる。
【００２２】
一方、本発明の装置において、最大容量時の状態は第一斜板の傾転角も最大となり、ピストンは摺動し、シューも第一斜板側に対して微小に摺動する。
【００２３】
しかし、本発明の装置は、最大容量が同一な従来の非対向式ピストンモータに較べてシリンダブロックのピッチ円直径Ｐ．Ｃ．Ｄを半減でき、摺動部の大きさが略１／２であるため、摺動個所が増えたことによる効率への影響は極めて少ない。
【００２４】
本発明の装置は、最小容量時と最大容量時の効率が共に実用域にあるため、従来の非対向式ピストンモータに比べて略２倍の実用的な容量比を確保できる。
【００２５】
第２の発明によると、ポートプレートの第一斜板に対する摩擦力を、各シューのポートプレートに対する摩擦力より小さくし、この摩擦力の差によってポートプレートが第一斜板に対して円滑に摺動し、シリンダブロックと共に回転する。つまり、ポートプレート及び各シューの摺動範囲をリテーナプレート等によって規制しなくても、ポートプレートがシリンダブロックと共に回動するとともにシューがポートプレートに対してその半径方向に摺動する。
【００２６】
第３の発明によると、ポートプレートはセンターリング支持手段を介して第一斜板に対する所定の軌道で回動することにより、各容積室に対する作動流体の給排タイミングが維持される。
【００２７】
第４の発明によると、仮にポートプレートの両面に働く摩擦力のバランスが崩れても、リテーナプレートを介してポートプレートがシリンダブロックと共に回動し、ピストンモータの作動を維持できる。
【００２８】
第５の発明によると、センタスプリングが各シューをポートプレートを介して第一斜板に押付けることにより、起動時に立ち上がる圧力によってポートプレートが第一斜板から浮き上がることを抑えるとともに、各シューがポートプレートから浮き上がることを抑えられ、作動流体の給排が維持される。
【００２９】
第６の発明によると、各背面駆動ピストンに導かれる駆動圧を選択的に高めることによって第一、第二斜板の傾転角が切換えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を作業車両等に搭載されるＨＳＴのモータに適用した実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１に示すように、斜板型液圧ポンプ・モータとして設けられるピストンモータ１は、ケース２５とポートブロック５０とによりハウジング室２４が形成され、このハウジング室２４にシリンダブロック４および第一、第二斜板３０，４０等が収装される。
【００３２】
シリンダブロック４はシャフト５が結合される。このシャフト５は、その一端がポートブロック５０にベアリング１２を介して支持され、その他端がケース２５にベアリング１１を介して支持される。シャフト５は先端（ベアリング１１を介して支持されている側）がケース２５の底部から外側へ突出され、その回転が図示しない減速機を経て、ディファレンシャルギアを介して左右の車輪に伝達される。
【００３３】
シリンダブロック４には複数本の第一、第二シリンダ６，７がその回転軸と略平行にかつ互いに対向するように同軸上に配置され、シリンダブロック４の両端面に開口している。また第一、第二シリンダ６，７は回転軸を中心とするピッチ円Ｐ．Ｃ．上に一定の間隔を持って並んで配置される。
【００３４】
第一、第二シリンダ６，７には第一、第二ピストン８，９がそれぞれ挿入され、これらの間に容積室１０が画成される。第一、第二ピストン８，９の一端側はシリンダブロック４の両端面からそれぞれ突出され、第一、第二斜板３０，４０に接するシュー２１，２２を介して支持される。シリンダブロック４が回動すると、第一、第二ピストン８，９は第一、第二斜板３０，４０との間で対向して往復動し、第一、第二シリンダ６，７の容積室１０を拡縮させる。
【００３５】
ピストンモータ１の１回転当たりの押しのけ容積を可変とするため、第一、第二斜板３０，４０の背面３１，４１は円柱面状に形成され、第一、第二斜板軸受３２，４２を介して傾転可能に支持される。
【００３６】
第一、第二斜板軸受３２，４２には、図７の（ａ），（ｂ）に示すように、プレーンベアリング２７が設けられる。プレーンベアリング２７は対の穴２８を有し、各穴２８を挿通する２本のビスを介してケース２５、ポートブロック５０に締結される。
【００３７】
各第一ピストン８を第一斜板３０に追従して往復動させる機構として、各第一ピストン８の突出端部に連結されるシュ−２１と、このシュ−２１及び第一斜板３０に摺接してシリンダブロック４と共に回動するポートプレート６０とを備える。
【００３８】
各容積室１０に作動油を給排する機構として、第一斜板軸受３２に開口する軸受貫通ポート５３（図３参照）と、この軸受貫通ポート５３に連通し第一斜板３０に開口する給排ポート３７（図４参照）と、この給排ポート３７に対して断続して連通しポートプレート６０に開口するバルブポート６４と、このバルブポート６４と容積室１０を連通しシュー２１を貫通するシューポート１９とを備える。油圧源から導かれる作動油は、一方の軸受貫通ポート５３、一方の給排ポート３７、バルブポート６４、シューポート１９、第一ピストン８の内部を通って各容積室１０に供給される。シリンダブロック４が回動するのに伴って各容積室１０から流出する作動油は、シューポート１９、バルブポート６４、他方の給排ポート３７、他方の軸受貫通ポート５３を通ってタンクへと排出される。これにより、第一、第二ピストン８，９が第一、第二シリンダ６，７を往復動し、シリンダブロック４を回動させる。
【００３９】
図３の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ポートブロック５０には一対の出入口５１が形成される。各出入口５１は図示しない配管を介して油圧源の高圧側と低圧側に連通する。
【００４０】
ポートブロック５０には各出入口５１と第一斜板軸受３２を連通する軸受貫通ポート５３が形成される。プレーンベアリング２７（図７参照）には各軸受貫通ポート５３に連通する長穴２９が形成される。長穴２９（図７参照）は第一斜板軸受３２の周方向に延びている。
【００４１】
図４の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、第一斜板３０の円柱面状の各背面３１には通孔３５がそれぞれ形成され、各通孔３５がプレーンベアリング２７の長穴２９に連通する。
【００４２】
第一斜板３０の摺動面３６には一対の給排ポート３７が開口される。各給排ポート３７はピッチ円Ｐ．Ｃ．に沿って円弧状に開口して、各容積室１０に作動油を給排する。
【００４３】
図５の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ポートプレート６０は、第一斜板３０の摺動面３６（図４参照）に摺接する摺動面６１と、シュー２１に摺接する摺動面６２とを有する円盤状に形成される。摺動面６１には円弧状に延びる長穴６３が開口し、この長穴６３が各給排ポート３７（図４参照）に連通する。摺動面６２にはバルブポート６４が開口し、このバルブポート６４が各シュー２１のシューポート１９に連通する。
【００４４】
ポートプレート６０を第一斜板３０に回転可能に支持するセンターリング支持手段として、ポートプレート６０の内周部６５（図４参照）に嵌合する環状のガイドスリーブ６６と、第一斜板３０の内周部３８に嵌合する環状のプレーンベアリング６７とを備え、このガイドスリーブ６６がプレーンベアリング６７に摺動可能に嵌合するようになっている。
【００４５】
図８の（ａ），（ｂ）に示すように、ガイドスリーブ６６の外周部には凹凸部６８が形成され、この凹凸部６８がポートプレート６０の内周部６５に嵌合することにより、ポートプレート６０に対する回転が係止される。ポートプレート６０はガイドスリーブ６６を介して第一斜板３０に対する所定の軌道で回動することにより、各容積室１０に対する作動油の給排タイミングが維持される。
【００４６】
各シュー２１に対するポートプレート６０の摺動範囲を規制する規制手段として、各シュー２１を挿通させてポートプレート６０に固定されるリテーナプレート７０を備える。ポートプレート６０とリテーナプレート７０の間にはピン７９が介装され、両者の回転止めが行われる。このリテーナプレート７０を介してポートプレート６０がシリンダブロック４と共に回動する。
【００４７】
図６の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、円盤状のリテーナプレート７０には各シュー２１を挿通させる穴７１が形成される。穴７１の開口径はこれに係合するシュー２１の外径より大きく形成され、穴７１の内側で各シュー２１がポートプレート６０に対して摺動できるようになっている。
【００４８】
各シュー２１をポートプレート６０を介して第一斜板３０に押付ける付勢手段として、リテーナプレート７０の内周部７２に摺動可能に着座するリテーナホルダ７３と、このリテーナホルダ７３とシリンダブロック４の間に圧縮して介装される複数のセンタスプリング７４とを備える。センタスプリング７４が各シュー２１をポートプレート６０を介して第一斜板３０に押付けることにより、起動時に立ち上がる圧力によってポートプレート６０が第一斜板３０から浮き上がることを抑えるとともに、各シュー２１がポートプレート６０から浮き上がることを抑え、作動油の給排が維持される。
【００４９】
各シュー２２を第二斜板４０側に押付ける付勢手段として、各シュー２２に係合するリテーナプレート７５と、リテーナプレート７５の内周部に摺動可能に着座するリテーナ７６と、このリテーナ７６とシリンダブロック４の間に圧縮して介装される複数のセンタスプリング７７とを備える。
【００５０】
ポートプレート６０の各給排ポート３７に対する受圧面積等を任意に設定することにより、第一斜板３０に対してポートプレート６０を押付ける荷重を浮き上がらせる荷重より小さくし、ポートプレート６０が第一斜板３０から浮き上がらないようにし、両者間のシール性を確保する。これにより、給排ポート３７に導かれる作動油が第一斜板３０とポートプレート６０の間に油膜を形成し、第一斜板３０に対してポートプレート６０を浮遊支持する静圧軸受として機能する。
【００５１】
各シュー２１の受圧面積等を任意に設定することにより、ポートプレート６０に対して各シュー２１を押付ける荷重を浮き上がらせる荷重より小さくし、各シュー２１がポートプレート６０から浮き上がらないようにし、両者間のシール性を確保する。これにより、給排ポート３７に導かれる作動油がポートプレート６０と各シュー２１の間に油膜を形成し、ポートプレート６０に対して各シュー２１を浮遊支持する静圧軸受として機能する。
【００５２】
各容積室１０に導かれる圧力によって第一斜板３０側のシュー２１がポートプレート６０側に押付けられるが、シュー２１の底面に形成されたポケットによる静圧軸受けの作用で押上力が生じている。このため、シュー２１は押付力と押上力の差の力でポートプレート６０に押付けられることになる。
【００５３】
また、ポートプレート６０も同様にポートプレート６０の表側に掛かる押付力と裏面に生じる押上力の差の力で第一斜板３０に押付けられている。
【００５４】
本発明は、押付力／押上力＝押付比とすると、ポートプレート６０に対するシュー２１の押付比を第一斜板３０に対するポートプレート６０の押付比より大きく設定し、ポートプレート６０の第一斜板３０に対する摩擦力を、各シュー２１のポートプレート６０に対する摩擦力より小さくする。
【００５５】
各容積室１０に導かれる圧力により図５の（ｃ）に矢印で示すように第一斜板３０側の第一ピストン８に生じたラジアル分力はシリンダブロック４を回動すると共に、シュー２１によりポートプレート６０を回動しようとする。このとき、ポートプレート６０よりシュー２１の押付比が大きいため、それぞれの摺動面に生じる摩擦係数が等しい場合は、シュー２１とポートプレート６０間に回転方向の滑りは生じず、ポートプレート６０と第一斜板３０間に滑りが生ずる。
【００５６】
実際にモータが回転すると相対速度の大きいポートプレート６０と第一斜板３０間の潤滑状態が良くなって、摩擦係数が低減するため、益々、この傾向は助長される。
【００５７】
よって、通常の運転状態においては、第一斜板３０側のシュー２１はポートプレート６０を摩擦力で回動することができる。
【００５８】
つまり、ポートプレート６０の両面に働く摩擦力の差によってポートプレート６０が第一斜板３０に対して円滑に摺動し、シリンダブロック４と共に回転する。これにより、ポートプレート６０及び各シュー２１の摺動範囲をリテーナプレート７０によって規制しなくても、ポートプレート６０がシリンダブロック４と共に回動する一方、各シュー２１がポートプレート６０に対してその半径方向に摺動する。
【００５９】
仮に上記したポートプレート６０の両面に働く摩擦力のバランスが崩れても、リテーナプレート７０を介してポートプレート６０がシリンダブロック４と共に回動し、ピストンモータ１の作動を維持できる。
【００６０】
シュー２１によりポートプレート６０を回動する力は通常の運転状態ではシュー２１とポートプレート６０間の摩擦力による。しかし、モータの起動時や、運転中に回転、圧力など大きく変動する場合は過渡的にシュー２１の押付比が低下したり、ポートプレート６０と第一斜板３０間の摩擦力が増大したりすることで、摩擦力による回動ができなくなり、シュー２１とポートプレート６０間に回転方向のずれが生じる恐れがある。
【００６１】
このような状況下では、シュー２１は回転方向に少しずれてリテーナプレート７０に当り、これを回動する。リテーナプレート７０はピン７９でポートプレート６０に結合されているので確実に回動することができる。
【００６２】
但し、通常はポートプレート６０はシュー２１との間の摩擦力で回動されるため、シュー２１とリテーナプレート７０の接触部やリテーナプレート７０とポートプレート６０間のピン７９に力が掛かる頻度が軽減され、耐久性が確保される。
【００６３】
第一斜板３０を傾転させる斜板駆動手段として、ポートブロック５０には第一斜板３０を背後から押す一対の背面駆動ピストン３３，３４が介装される。図示しない傾転角制御バルブが各背面駆動ピストン３３，３４に導かれる駆動圧を選択的に高めることにより、第一斜板３０の傾転角が２段階に切換えられる。第一斜板３０には背面駆動ピストン３３，３４からの駆動力を受ける受け部３９ａ，３９ｂが形成される。
【００６４】
第二斜板４０を傾転させる斜板駆動手段として、ケース２５には第二斜板４０を背後から押す一対の背面駆動ピストン４３，４４が介装される。傾転角制御バルブが各背面駆動ピストン４３，４４に導かれる駆動圧を選択的に高めることにより、第二斜板４０の傾転角が２段階に切換えられる。第一、第二斜板３０，４０には背面駆動ピストン４３，４４からの駆動力を受ける受け部４９ａ，４９ｂが形成される。
【００６５】
ピストンモータ１の主な摺動箇所は、第一斜板３０に対するポートプレート６０の摺動部ｊと第二斜板４０に対するシュー２２の摺動部ｋの２カ所である。これは、従来の非対向式ピストンモータが斜板に対する各シューの摺動部とバルブプレートに対するシリンダブロックの摺動部の２カ所であるのと同じであり、フリクションが増大しないで済む。ピストンモータ１は、最大容量が同一な従来の非対向式ピストンモータに比べるとシリンダブロック４のピッチ円直径Ｐ．Ｃ．Ｄを半減することができ、小型化がはかれる。また、第一斜板３０に対するポートプレート６０の摺動部ｊと第二斜板４０に対するシュー２２の摺動部ｋの大きさも半減するため、これらの摺動速度が小さくなり、高速回転が容易になる。
【００６６】
ここで、本発明のピストンモータ１をシリンダブロックの片側のみにピストンを収める従来の非対向式ピストンモータと比較してみる。
【００６７】
比較するモータは斜板式可変モータで、本発明のピストンモータ１と同じサイズのピッチ円直径と外径を持つシリンダブロック、同じ直径のピストン、同じ最大傾角を持つ斜板で構成されるものとする。
【００６８】
本発明のピストンモータ１の第一斜板３０側が中立状態になり、第二斜板４０が最大傾角にあるとき（図２（ｂ）の状態）の押しのけ容積は最大押しのけ容積の１／２であり、比較する従来の非対向式ピストンモータが最大傾角にある場合と等しい容積である。
【００６９】
この状態で比較すると、従来の非対向式ピストンモータは一端がシューと斜板の摺動になっており、他端はシリンダブロックとバルブプレート間の摺動となっている。また、ピストンとシリンダブロック間も摺動している。
【００７０】
一方、本発明のピストンモータ１は一端はシュー２２と第二斜板４０との摺動、他端はポートプレート６０と第一斜板３０との摺動、その他に第二斜板４０側の第２ピストン９とシリンダブロック４の摺動、第一斜板３０側の第一ピストン８とシリンダブロック４、及び、シュー２１とポートプレート６０との摺動がある。
【００７１】
この２つのモータを比較すると、本発明のピストンモータ１の第二斜板４０側のシュー２２と第二斜板４０の摺動は従来の非対向式ピストンモータの揺動と等しく、動力損失も等しい。次にポートプレート６０と第一斜板３０間の摺動と従来の非対向式ピストンモータのシリンダブロックとバルブプレート間とによる動力損失は、両者の摺動部材のサイズが等しいことから、ほぼ同等にできると考えられる。
【００７２】
同様にして第二斜板４０側の第二ピストン９とシリンダブロック４と従来の非対向式ピストンモータの同部位の摺動による動力損失もほぼ等しいと言える。
【００７３】
従って、残るは第一斜板３０側の第一ピストン８とシリンダブロック４、及び、シュー２１とポートプレート６０との摺動であり、この部分は本発明のピストンモータ１の方が余分に損失を生じる余地がある。しかしながら、第一斜板３０側が中立状態であることから、第一斜板３０側の第一ピストン８はストロークせず、シリンダブロック４との間に相対運動を生じない。また、シュー２１もポートプレート６０に押付けられたままで、やはり、この間に相対運動を生じない。従って、これらの部位での動力損失は極めて小さいといえる。
【００７４】
このことから、本発明のピストンモータ１で第一斜板３０側が中立状態にある場合は、最大押しのけ容積の１／２で摺動部のサイズが等しい従来の非対向式ピストンモータと、ほぼ同等の効率が得られることになる。これは、従来の非対向式ピストンモータが容量比（最大容量／最小容量）で２．５程度まで実用的に使えることから、本発明のピストンモータ１も最大押しのけ容積の１／２に対して容積比で２．５程度まで使えることを意味している。これは本発明のピストンモータ１の最大容積に対して容量比で５となる。
【００７５】
それでは、本発明のピストンモータ１の最大容積位置での効率はどうであろうか。本発明のピストンモータ１の最大容積と同容量の従来の非対向式ピストンモータと比較してみる。従来の非対向式ピストンモータは本発明のピストンモータ１のものに較べて、ピストン本数が１／２であるため、シリンダブロックの外径は共に大きい。（ピストン径と最大斜板傾角が等しい場合はピッチ円径は２倍になる）
前述と同じように各摺動部材による動力損失を比較すると、シューと斜板間、及びシリンダブロックとバルブプレート間（本発明のピストンモータ１ではポートプレート６０と第一斜板３０間）は本発明のピストンモータ１の方が圧倒的に少ない。一方、本発明のピストンモータ１の第一斜板３０側の第一ピストン８とシリンダブロック４、及び、シュー２１とポートプレート６０との摺動では、第一ピストン８はストロークしシリンダブロック４と相対運動するし、シュー２１もポートプレート６０に対し微小な相対運動をするため、これらの部分では従来の非対向式ピストンモータより動力損失は増加する。
【００７６】
上記の動力損失の得失を合計すると、本発明のピストンモータ１の最大容積位置での効率は従来の非対向式ピストンモータとほぼ同レベルの値を確保できる。
【００７７】
このように、本発明のピストンモータ１は最大容量から、容量比５の最小容量まで従来の非対向式ピストンモータ並みの効率が得られることで実用域を従来の略２倍に拡大することができる。
【００７８】
ピストンモータ１は以上のように構成されて、第一、第二斜板３０，４０の傾転角度を切換えることにより可変容量比率を従来のピストンモータに比べて略２倍にすることが可能となる。このピストンモータ１を用いたＨＳＴの場合、速度レバーの操作量に応じて全速度域に渡って車速をコントロールするオートモーティブ制御が可能となる。すなわち、速度レバーの操作によって速度レバーの信号が比例電磁バルブ（ＳＰＰＣバルブ）の電流を変え、この電流に比例して比例電磁バルブから出力されるパイロット圧力が変わり、傾転角制御バルブの切換えでＨＳＴを構成するピストンモータ１の斜板角度がＬ、Ｍ、Ｈポジションの間で切換えられる。そして、ＨＳＴを構成する油圧ポンプの吐出量を０〜±ｍａｘまで変化させることで、車両を０〜各レンジ（Ｌ、Ｍ、Ｈ）の最高速度まで変える。油圧ポンプの吐出量はポンプ斜板に連結した車両の足踏みペダルで通常は操作される。このように、速度レバーによる切換えとペダル操作を組合せることで、全速度域の車両の制御をＨＳＴだけで行える。
【００７９】
背面駆動ピストン３３，３４、背面駆動ピストン４３，４４に導かれる駆動圧が傾転角制御バルブを介して切換えられることにより、図２の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ピストンモータ１の１回転当たりの押しのけ容積が３段階に変わる。
【００８０】
図２の（ａ）は、ピストンモータ１の押しのけ容積が最大値（例えば６０ｃｍ３／ｒｅｖ）になるＬポジションを示す。このとき、各背面駆動ピストン３４，４４に高圧が導かれ、各背面駆動ピストン３３，４３に低圧が導かれることにより第一、第二斜板３０，４０の傾斜が最大になり、受け部３９ａ，４９ａがポートブロック５０の端面５０ａ、ケース２５の底面２５ａのそれぞれに当接している。
【００８１】
図２の（ｂ）は、ピストンモータ１の押しのけ容積が中間値（例えば３０ｃｍ３／ｒｅｖ）になるＭポジションを示す。このとき、各背面駆動ピストン３３，４４に高圧が導かれ、各背面駆動ピストン３４，４３に低圧が導かれることにより第一斜板３０の傾斜が最小になり、受け部３９ｂがポートブロック５０の端面５０ａに当接する一方、第二斜板４０の傾斜が最大になり、受け部４９ａがケース２５の底面２５ａに当接している。
【００８２】
図２の（ｃ）は、ピストンモータ１の押しのけ容積が最小値（例えば１２ｃｍ３／ｒｅｖ）になるＨポジションを示す。このとき、各背面駆動ピストン３３，４３に高圧が導かれ、各背面駆動ピストン３４，４４に低圧が導かれることにより第一、第二斜板３０，４０の傾斜が最小になり、受け部３９ｂ，４９ｂがポートブロック５０の端面５０ａ、ケース２５の底面２５ａのそれぞれに当接している。
【００８３】
なお、背面駆動ピストン３３，３４及び４３，４４は単一の比例電磁バルブを用いてシーケンス制御することに限らず、背面駆動ピストン３３，３４の制御のために１つの比例電磁バルブを用い、背面駆動ピストン４３，４４の制御のためにもう１つの比例電磁バルブを用いても良い。
【００８４】
また、各斜板の傾転角を検出するポテンショメータを設け、その信号に応じて各斜板の傾転角を目標値に近づけるフィードバック制御を行うことも可能である。
【００８５】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、斜板型液圧ポンプ・モータとしてピストンポンプにも適用でき、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、ＨＳＴを構成する油圧モータまたは油圧ポンプをはじめ、種々の斜板型液圧ポンプ・モータに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態を示すピストンモータの断面図。
【図２】同じく（ａ），（ｂ），（ｃ）はピストンモータの作動状態をそれぞれ示す断面図。
【図３】同じく（ａ）はポートブロックの左正面図、（ｂ）はポートブロックの右正面図、（ｃ）はポートブロックのＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】同じく（ａ）は第一斜板の右正面図、（ｂ）は第一斜板の側面図、（ｃ）は第一斜板の右正面図、（ｄ）は第一斜板のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図５】同じく（ａ）はポートプレートの左正面図、（ｂ）はポートプレートのＥ−Ｅ線に沿う断面図、（ｃ）はポートプレートの右正面図。
【図６】同じく（ａ）はリテーナプレートの左正面図、（ｂ）はリテーナプレートのＥ−Ｅ線に沿う断面図、（ｃ）はリテーナプレートの右正面図。
【図７】同じく（ａ）はプレーンベアリングの正面図、（ｂ）はプレーンベアリングのＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図８】同じく（ａ）はガイドスリーブの正面図、（ｂ）はガイドスリーブのＧ−Ｇ線に沿う断面図。
【図９】従来例を示す斜板型液圧ポンプ・モータの断面図。
【符号の説明】
【００８８】
１  ピストンモータ
４  シリンダブロック
５  シャフト
６  第一シリンダ
７  第二シリンダ
８  第一ピストン
９  第二ピストン
１９  シューポート
２１  シュー
３０  第一斜板
３２  第一斜板軸受
３７  給排ポート
４０  第二斜板
６０  ポートプレート
６４  バルブポート
６６  ガイドスリーブ
７０  リテーナプレート
７４  センタスプリング
【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】
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【図８】
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【図９】
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