(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にソケットが形成された斜板と、前記ソケットにおいて斜板に旋回自在に枢着された雄型スリッパーサーボパッドとを備え、前記ソケットが、小径部分と大径部分を備え、この大径部分が、切頭円錐形の底壁部で終端しており、
前記スリッパーサーボパッドが、斜板のソケット内に配置された主要直径部を有する実質的に球形のボール端部と、該ボール端部の主要直径よりも小さい直径を有する細長いネック部分と、前記ボール端部から反対を向いたほぼ平らな平面状の表面を有するパッド端部とを有する、押し除け量可変液圧ユニットのための斜板アセンブリ。
【請求項２】
ハウジングと、水力ユニットの流体押し除け量を制御するよう、斜軸を中心として枢動するように前記ハウジング内に移動自在に取り付けられた斜板とを備え、
前記斜板が、前記斜軸からオフセットした、内部に形成された第１ソケットを有し、該第１ソケットがソケットの入口に隣接する小径部分と、該小径部分に対して内側に隣接する大径部分とを有し、もって両部分の間にショルダーを形成しており、
更に、前記斜板を枢動自在に位置決めするための位置決め手段と、
前記斜板に前記位置決め手段を接続するための第１雄型スリッパーとを備え、該スリッパーが、位置決め手段にスライド可能に平面状に面接触するためのパッド端部、および前記斜板に枢動自在に係合するための主要直径部を有するほぼ球形のボール端部とを有し、前記主要直径部が、小径部分の直径よりも大であり、かつ大径部分の直径よりも小さく、
前記スリッパーのボール端部が、小径部分および第１ソケットのショルダーを越えて大径部分内に強制的に嵌合され、前記スリッパーを前記斜板に枢動自在に固定するようになっている、押し除け量可変液圧ユニット。
【請求項３】
ハウジングと、
該ハウジング内に枢着された斜板と、
横方向の主要直径部を有するほぼ球形のボール端部に対向するパッド端部を有する細長い雄型スリッパーと、
前記斜板内に形成されたほぼ円筒形のソケットと、
前方部分および後方部分、並びに前記スリッパーの前記ボール端部の主要直径部が枢動自在に嵌合される、前記前方部分内に形成された部分的に球形をしたキャビティを有する、可鍛金属製のほぼ円筒形スリーブとを備え、該スリーブは、前記主要直径部の後方において、前記ボール端部に向かって内側に曲げられた前記スリーブの後方部分に設けられたスカート部分と、前記ソケット内に圧嵌めされた状態にある外側面を有し、前記スリーブを前記ソケット内に係止し、かつ前記スリッパーの前記ボール端部を前記スリーブ内に係止するようにした押し除け量可変液圧ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押し除け量可変液圧ユニット、例えば液圧ポンプおよびモータに関する。より詳細には、本発明は、位置決め機構とスライド表面接触するようかかるユニットの斜板に枢着された細長い雄型スリッパーサーボパッドに関する。本発明によれば、数個の部品しかなく、製造が安価なユニークな斜板アセンブリが提供される。
【０００２】
【従来の技術】
押し除け量可変液圧ユニット、例えばポンプまたはモータの斜板を位置決め手段または機構、例えばサーボピストンまたは押圧ピストンに接続するための種々の構造が知られている。
【０００３】
その１つの構造では、斜板内にカム付きボタンがプレス嵌合されている。これにより、サーボピストンまたは押圧ピストンにスライドしながらライン接触するようになっている。
【０００４】
第２の構造では、斜板に対して走行するドーム状サーボピストンまたは押圧ピストンを使用するものである。この構造により、スライド点接触が生じるようになっている。
【０００５】
ピンとリンクによる接続装置を試みられている。
【０００６】
また、クリンプ加工または据え込み加工により、雌型スリッパーを雄型ピストンに取り付け、次にこのピストンとスリッパーとの組立体の雄型ピストンの端部を、斜板の円筒形の孔に押し込むようにした別の構造もある。このような構造では、位置決め機構とすぐに接続できるような状態になっている斜板アセンブリを設けるには、多数の作業が必要である。従って、押し除け量可変液圧ユニットにおいて、位置決め機構に対する斜板の接続を改善したいというニーズがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主な目的は、押し除け量可変液圧ユニットの斜板と、斜板位置決め機構との間の改良された接続装置を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、ボール端部が斜板に枢着され、パッド端部が位置決め機構とを表面接触するようになっている細長い雄型スリッパーを提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、製造が安価であり、使用上信頼できる斜板と斜板位置決め機構との接続装置を提供することにある。
【００１０】
添付図面だけでなく、次の詳細な説明および特許請求の範囲から、上記およびそれ以外の目的が明らかとなると思う。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、斜板位置決め機構とスライド表面接触するよう、押し除け量可変液圧ユニットの斜板に枢着された細長い雄型スリッパーサーボパッドに関する。
【００１２】
この細長い雄型スリッパーサーボパッドは、斜板内に形成されたソケット内に枢動自在に固定されている。このスリッパーサーボパッドは、ソケット内に配置された主要直径を有するほぼ球形のボール端部と、細長いネック部分と、ボール端部から反対に向いたほぼ平らな平面状表面を上部に有するパッド端部とを有する。パッド端部のほぼ平らな平面状表面は、サーボピストンおよび／または押圧されたピストンを含むことができる斜板位置決め手段上の嵌合平面状表面と面接触している。
【００１３】
本発明の第１実施例では、斜板ソケットは、ソケットの入口に隣接する小径部分と、この小径部分に隣接する大径部分とを有し、ソケット内に圧嵌めすることができるスリッパーサーボパッドのボール端部を係止するためのショルダーが、両部分の間に形成されている。
【００１４】
別の実施例では、取り付け中に雄型スリッパーサーボパッドのボール端部とソケットとの間に、ランプ状の可鍛スカート部分が挟持される。ソケットの直径よりも若干大きい外径を有するランプ若干スカート部分は、内側に曲がり、すなわち変形しており、スリッパーサーボパッドのボール端部にスリーブを自動的にクリンプ加工し、スリーブをソケット内に係止している。
【００１５】
両実施例により、斜板と位置決め機構のピストン部材とを接続するための迅速かつ容易な手段が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
添付図面および次の説明では、同様の部品に同様の符号を付してある。図１には本発明に従って製造された押し除け量可変（可変容量形とも称される）軸方向ピストンユニット１０の一部が示されている。
【００１７】
以下本発明を、押し除け量可変開回路ポンプに対して実施したものとして示し、かつ説明するが、当業者であれば、本発明は、押し除け量可変液圧モータに対しても適用できることが理解できると思う。また本発明は、閉回路ポンプまたはモータにも適用できる。
【００１８】
この液圧ユニット１０は、ハウジング１２と、通常の締結具（図示せず）により、ハウジングに取り外し自在に取り付けられたエンドキャップ１４とを有する。この液圧ユニット１０の主な回転部分は、公知のものであり、本発明に特に対応するようにしたものではない。
【００１９】
従って、図面を簡略化するため、図面では、次の公知の部品、すなわち、シャフトと、シリンダブロックハウジングを含むシリンダブロックアセンブリと、軸方向に往復動する複数のピストンと、作動流体の流量を制御するためのバルブピストンとを省略してある。
【００２０】
液圧ユニット１０の流体押し除け量、すなわち消費量は、公知のように、斜軸１８に沿って枢動するように、ハウジング１２内に移動自在に取り付けられている斜板１６によって決定され、制御される。位置決め手段は、斜軸１８を中心として、斜板１６を強制的に位置決め、すなわち枢動させる。一般に位置決め手段は、１つ以上の液圧作動式サーボピストン２０を有する。
【００２１】
図３に示され、以下に説明する例では、位置決め手段はサーボピストン２０と、スプリング押圧された押圧ピストン２２とを有する。押圧ピストン２２は、斜板１６を最大角度まで枢動させるように、斜板１６を押圧し、斜軸１８の反対側に位置するサーボピストン２０は、開回路ピストンの逆方向のストローク運動を生じさせ、ポンプの押し除け量を変えるようになっている。
【００２２】
斜板１６は、全体としてハウジング１２の底部の方を向く底部表面２４と、全体としてエンドキャップ１４の方を向く実質的に平面状の頂部表面２６とを有する。斜板１６内には、実質的に円筒形のソケット２８Ａが、斜板の頂部表面２６から直角に延びている。このソケット２８Ａは、サーボピストン２０と整合しており、押圧ピストン２２には、第２ソケット２８Ｂが整合している。ソケット２８Ａと２８Ｂとは、同一であることが好ましいので、以下、ソケット２８Ａについてしか説明しない。
【００２３】
図３および図４に最も良く示されているように、ソケット２８Ａは、その入口に隣接する小径部分３０を有する。この小径部分３０の内側には、大径部分３２が隣接しており、よって双方の部分の間に、ショルダー３４が位置している。
【００２４】
ソケット２８の底部壁３６は、ほぼ６０度の内角を有する切頭円錐形表面となっていることが好ましい。この角度は、標準的なドリルビットのポイントとほぼ同じ角度である。斜板１６の底部表面から、ソケット２８Ａ内に流体通路３８が延びている。
【００２５】
斜板１６の頂部表面２６に位置するソケット２８Ａの入口は、その上部に挿入用面取り部４０が形成されていることが好ましい。この面取り部４０は、ソケット２８の長手方向中心軸線４２に対して約３０〜６０度、より好ましくは、約４５度の角度を形成していることが好ましい。
【００２６】
ソケット２８Ａは、斜板１６の頂部表面２６に垂直となっていることが好ましく、このソケット２８Ａは、斜板１６の斜軸１８からずれている。ソケット２８Ａまたは２８Ｂは、本発明において位置決め手段を斜板１６に接続するためのユニークな手段の１つの要素を構成している。
【００２７】
他方の要素は、雄型スリッパーサーボパッド４４（以下、スリッパーと呼ぶ）である。このスリッパー４４は、パッド端部４６および細長い中間ネック部分５０によってパッド端部４６に接続された、ほぼ球形のボール端部４８を有する。このスリッパー４４は、長手方向中心軸線５２を有する。
【００２８】
スリッパー４４のボール端部４８は、長手方向中心軸線５２に直交する平面に主要直径Ｄ１を有する。スリッパー４４のボール端部４８は、後方端部にアンダーカット半径部を有し、このアンダーカット部は、この中間ネック部分５０内に合体している。パッド端部４６は、ボール端部４８の直径Ｄ１よりも大きい外側径を有する円形または環状ディスクとなっていることが好ましい。
【００２９】
パッド端部４６は、その上部にほぼ平面状の表面５４を有し、この表面は、サーボピストン２０のほぼ平面状の前方表面５６に係合している。従って、サーボピストン２０により、斜板１４に伝達される位置決め力は、好ましいことにほぼ全接触表面にわたって分散される。
【００３０】
ソケット２８Ａの大径部分３２は、雄型スリッパー４４のボール端部４８の主要直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ２を有する。他方、ソケット２８Ａの小径部分３０は、ボール端部４８の主要直径Ｄ１より若干小さい直径Ｄ３を有する。
【００３１】
スリッパー４４を斜板１６に枢着するために、アッセンブラーが、スリッパー４４のボール端部４８がソケット２８の入口に位置するように、スリッパーを位置決めする。このとき、面取り部４０はソケット２８Ａ内へのガイドを行う。
【００３２】
次に、スリッパー４４のパッド端部４６に軸方向の力を加え、ソケット２８Ａの小径部分３０を介してボール端部４８を押圧する。主要直径部Ｄ１が一旦ショルダー４５の前方に位置し、ソケット２８Ａの大径部分３２に位置すると、ショルダー３４は、スリッパー４４のボール端部４８をソケット２８Ａ内に係止し、パッド端部４６は長手方向中心軸線５２を中心として自由に枢動する。
【００３３】
直径Ｄ１およびＤ３の寸法は、ジョイントに対する妥当な押圧挿入力および所望する引き抜き強度が得られるよう、ボール端部４８の直径Ｄ１に対して調節できる。例えば、１回転当たり１００ｃｃの開回路ポンプでは、次のような寸法とすると良好に働くことが判っている。
【００３４】
Ｄ１＝  １２.１３７  ｍｍ
Ｄ２＝  １２.２３  ｍｍ
Ｄ３＝  １２.１  ｍｍ
【００３５】
押圧ピストン２２のピストン部材５８に隣接する斜軸１８の反対側には、第２ソケット２８Ｂおよびスリッパー４４が設けられている。ソケット２８Ｂには、通路３８Ｂが交差している。図２から良く判るように、押圧ピストン２２上のほぼ平面状の表面６０には、スリッパー４４の表面５４が係合している。ピストン２２とスリッパーのパッド端部４６も表面接触している。
【００３６】
図５〜図８は、本発明の別の実施例を示す。この実施例では、斜板１６の内部には、１つ以上のソケット２８Ｃ、２８Ｄが形成されている。ソケット２８Ｃ、２８Ｄと流体で連通するように、斜板１６Ａの底部表面２４から流体通路３８Ｃ、３８Ｄがそれぞれ延びている。斜板１６Ａの位置を除けば、ソケット２８Ｃと２８Ｄとは同一であるので、以下、第１ソケット２８Ｃについてしか詳述しない。
【００３７】
図６および図７から判るように、ソケット２８Ｃは、おおむね円筒形となっている。斜板１６Ａの頂部表面２６から内側に、主要直径部分６２が延びている。この主要直径部分６２は、直径Ｄ８を有する。
【００３８】
ソケット２８Ｃの入口は、その上部に挿入用面取り部６４を有する。この面取り部６４は、約６０°〜１２０°、より好ましくは約６０°〜９０°の内角を有する。この主要直径部分６２は、底部壁６６として終わっている。
【００３９】
図８に示す実施例は、真ちゅうを含むが、これに限定されない、適当な可鍛材料から形成されたブッシングまたはスリーブ７０を有する。このブッシング７０は、第１端部７２と第２端部７４とを有する。
【００４０】
ブッシング７０は、ほぼ第１端部７２に隣接する主要直径部分７６と、第２端部７４にほぼ隣接するランプ状のスカート部分７８とを有する。ブッシング７０は、長手方向中心軸線８０と、この長手方向中心軸線８０に沿ってブッシング７０を貫通する流体通路８２を有する。
【００４１】
ブッシング７０の第２端部７４内には、雄型スリッパー４４のボール端部４８が嵌合されるキャビティ８３が延びている。このキャビティ８３は、半球状の凹状中空部８４と、カウンターボア８６とを有する。
【００４２】
半球状中空部は直径Ｄ４を有するが、カウンターボア８６は直径Ｄ５を有する。ブッシング７０の主要直径部分７６は、Ｄ６で示されており、ランプ状スカート７８は、Ｄ７で示された外径を有する。
【００４３】
図６〜図８を検討すれば、雄型スリッパー４４を斜板１６Ａに枢着するためのブッシング７０の使用法がよく理解しうると思う。
【００４４】
ブッシング７０のキャビティ８３内には、スリッパー４４のボール端部４８が遊嵌されている。次にこのような遊嵌サブアセンブリを、ソケット２８Ｃの入口に位置決めし、このサブアセンブリを、ソケット２８Ｃ内に圧入するように、スリッパー４４のパッド端部４６に軸方向の力Ｆを加える。この場合、挿入用面取り部６４は、ソケット２８Ｃの主要直径部分６２内へのブッシング７０のガイドを助ける。
【００４５】
主要直径部分６２の直径Ｄ８は、ブッシング７０の直径部分部Ｄ６がスライド可能に嵌合されるよう十分大きくなっている。しかし、スリッパー４４のボール端部の主要直径部Ｄ１が挿入用面取り部６４を通過すると、主要直径部Ｄ８は、可鍛ブッシング７０のランプ状スカート部分７８に係合する。
【００４６】
従って、サブアセンブリがソケット２８Ｃ内に圧入される際に、ランプ状の可鍛スカート部分７８が、スリッパー４４のボール端部４８の背面のまわりに内側に向かって自動的にクリンプ加工されて変形されるか、または曲げられる。このランプ状スカート部分７８のサブアセンブリとソケット２８Ｃとの間の軽い圧嵌めも行われる。
【００４７】
ランプ状スカート部分７８は、ほぼ切頭円錐形の前方エッジ７９を有する。このランプ状スカート部分７８は、主要直径部分７６に対して約１５〜４５°、好ましくは約２０〜３０°、最も好ましくは約２５°の角度で外側に延びている。
【００４８】
上記の好ましい実施例では、ブッシング７０全体は可鍛であるが、当業者であれば、スカート部分７６だけが可鍛であればよいことは理解しうると思う。
【００４９】
以上の説明により、本発明によると、少なくとも上記目的を達成できることが分かると思う。
【００５０】
以上、図面および明細書を参照して、本発明の好ましい実施例について述べた。ここでは特定の用語を使用したが、これらの用語は、包括的に、かつ説明のために使用したに過ぎず、発明を限定するために使用したものではない。
【００５１】
特許請求の範囲に記載した発明の範囲から逸脱することなく、状況に示唆されたり、または可能である場合には、部品の形状および比率だけでなく、均等物の置き換えを行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】押し除け量ゼロ位置にある、本発明によって提供された液圧ユニットの一部の横断面図である。
【図２】最大押し除け量位置、すなわちフルストローク位置まで枢動した斜板を示す、図１に類似した横断面図である。
【図３】サーバーピストンと表面接触する、斜板を位置決めするための本発明の延長した雄型スリッパーサーボパッド装置をより詳細に示す、拡大横断面図である。
【図４】雄型スリッパーサーボパッドを斜板に枢着するための手段をより詳細に示す、図３における４−４に沿った領域の拡大横断面図である。
【図５】本発明の別の実施例を示す、図１に類似した横断面図である。
【図６】スリッパーサーボパッドによって斜板ソケット内にブッシングが挿入された時に自動クリンプされるブッシングにどのように雄型スリッパーサーボパッドが嵌合され、ブッシングがサーボパッドに自動的にクリンプ加工されるかを示す拡大横断面図である。
【図７】サーバーピストンに実質的に表面接触する自動クリンプブッシングにより斜板に枢着された雄型スリッパーサーボパッドを示す横断面図である。
【図８】図５の実施例の自動クリンプブッシングの横断面図である。
【符号の説明】
１０    液圧ユニット
１２    ハウジング
１４    エンドキャップ
１６    斜板
１８    斜軸
２０    サーボピストン
２２    押圧ピストン
２４    底部表面
２６    頂部表面
２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ    ソケット
３０    小径部分
３２    大径部分
３４    ショルダー
３６    底部壁
３８    通路
４０    面取り部
４２    長手方向中心軸線
４４    サーボパッド
４６    パッド端部
４８    ボール端部
５０    ネック部分
５２    長手方向中心軸線
５４    平面状表面
５６    前方表面
６０    平面状表面
６２    主要直径部分
７０    ブッシング
７２    第１端部
７４    第２端部
７６    主要直径部分
７８    ランプ状スカート部分
７９    前方エッジ
８０    長手方向中心軸線
８２    流体通路
８３    キャビティ
８４    中空部
８６    カウンターボア
【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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