斜板型ピストンポンプ・モータ
【課題】各シューが斜板からはみ出すことなく摺動し且つ、小型で斜板の傾転角度を大きくとれる斜板型ピストンモータを提供する。
【解決手段】斜板４０の傾転角度が変えられる斜板型ピストンモータ１であって、斜板３０の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部４１と、この斜板背面ジャーナル部４１を摺動可能に支持する軸受部４２とを備え、斜板４０が傾転中心軸Ｏ４０を中心として回動し、この傾転中心軸Ｏ４０をシリンダブロック４の回転中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、傾転中心軸Ｏ４０が各シュー２２の揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対してシリンダブロック４から遠ざかる方向で且つ、斜板４０の背面４０ｂより前記シリンダブロック４に近づく方向にある。
【解決手段】斜板４０の傾転角度が変えられる斜板型ピストンモータ１であって、斜板３０の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部４１と、この斜板背面ジャーナル部４１を摺動可能に支持する軸受部４２とを備え、斜板４０が傾転中心軸Ｏ４０を中心として回動し、この傾転中心軸Ｏ４０をシリンダブロック４の回転中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、傾転中心軸Ｏ４０が各シュー２２の揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対してシリンダブロック４から遠ざかる方向で且つ、斜板４０の背面４０ｂより前記シリンダブロック４に近づく方向にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックの回転に伴ってピストンが斜板に追従するシューを介してシリンダを往復動する斜板型ピストンポンプ・モータの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の斜板型ピストンポンプ・モータにおいて、斜板を傾転可能に支持する手段として、例えば以下のものがある。
【０００３】
（１）斜板の背後から円弧状断面を持って突出するハーフログ形の斜板背面ジャーナル部を備え、斜板の背後をこの斜板背面ジャーナル部を介して傾転可能に支持するもの（特許文献１参照）。
【０００４】
（２）斜板の背後をボールを介して傾転可能に支持するもの（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−００３９５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１７０２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の斜板型ピストンポンプ・モータにあっては、以下の問題点がある。
【０００６】
（１）の斜板を傾転可能に支持する手段として、ハーフログ形の斜板背面ジャーナル部を備える場合、斜板の傾転中心軸を各シューの各ピストンに対する揺動中心軸を含むシュー揺動中心面と一致させているため、斜板背面ジャーナル部が大型化するという問題点がある。
【０００７】
（２）の斜板を傾転可能に支持する手段として、ボールを備える場合、斜板の傾転中心軸が各シューの各ピストンに対する揺動中心軸を含むシュー揺動中心面に対して大きく離れるため、斜板の傾転に伴って各シューの軌跡が斜板の摺動面に対してずれる外れ量が大きく、斜板の傾転角度を大きくとると、各シューの斜板との接触面が斜板からはみ出す、または各シューがシャフトに接触するので、斜板の傾転角度を大きくとれない、またはシャフトの太さに大きな制限を受けるといった問題点があった。
【０００８】
また、この場合、斜板の背面にボールの一部を埋め込む構造のため、斜板の傾転中心軸を斜板の背面より内側（シリンダブロック側）に配置することは事実上不可能であった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、各シューが斜板からはみ出すことなく摺動し且つ、小型で斜板の傾転角度を大きくとれる斜板型ピストン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】
【００１０】
本発明は、複数のシリンダが開口するシリンダブロックと、各シリンダの開口端に対峙しその傾転角度が変えられる斜板と、各シリンダに摺動可能に嵌合するピストンと、このピストンに回動可能に連結されて斜板に追従するシューとを備え、シリンダブロックの回転に伴ってピストンがシリンダを往復動する斜板型ピストンポンプ・モータであって、斜板の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部と、この斜板背面ジャーナル部を摺動可能に支持する軸受部とを備え、斜板が傾転中心軸を中心として回動し、この傾転中心軸をシリンダブロックの回転中心軸と交差するように配置するとともに、傾転中心軸が各シューの揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対してシリンダブロックから遠ざかる方向で且つ、斜板の背面よりシリンダブロックに近づく方向にあることを特徴とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、斜板背面ジャーナル部の小型化をはかることと、各シューの接触面が斜板からはみ出さないとともに、各シューがシャフトに接触することなく、各シューが斜板上を円滑に摺動することを両立し、小型で斜板の傾転角度を大きくとれる斜板型ピストンポンプ・モータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１、図２に示すピストンモータ１は、作業車両等に変速機として搭載されるＨＳＴに用いられる。このＨＳＴは可変容量形油圧ピストンポンプと可変容量形油圧ピストンモータ１を組合せたもので、ピストンポンプがエンジンによって回転駆動され、ピストンポンプから吐出する作動油によってピストンモータ１が回転駆動され、このピストンモータ１の出力回転が図示しないミッション、ディファレンシャルギヤ等を介して左右の車輪に伝えられる。
【００１４】
図１に示すように、ピストンモータ１は、シリンダブロック４の両側に第一、第二斜板３０、４０を備える対向式斜板型ピストンポンプ・モータである。なお、この対向式斜板型ピストンポンプ・モータの基本構造は本出願人により特開平２００５−１０５８９８号公報として既に出願されている。
【００１５】
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。
【００１６】
シリンダブロック４にはモータシャフト５が貫通され、このモータシャフト５はその一端が軸受９１を介してポートブロック５０に回転可能に支持され、その途中が軸受９２を介してケース２５に回転可能に支持される。
【００１７】
シリンダブロック４にはその軸心回りの同一円周上に複数のシリンダ６が一定の間隔を持って形成され、このシリンダ６には両側から第一、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。
【００１８】
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し、第一、第二斜板３０、４０にシュー２１、２２を介して支持される。
【００１９】
シリンダブロック４が回転すると、第一、第二ピストン８、９は第一、第二斜板３０、４０との間で互いに反対方向に往復動し、シリンダ６の容積室１０を拡縮させる。
【００２０】
図２に示すように、各容積室１０に作動油を給排する油通路は、ポートブロック５０の第一軸受部３２に開口する対の軸受ポート３９と、第一斜板３０に開口する対の斜板ポート１６と、斜板プレート６０に開口するシリンダ６と同数のバルブポート６１と、各シュー２１を貫通するシューポート１９とによって形成される。
【００２１】
ピストンモータ１における作動油の流れは、一方の軸受ポート３９→一方の斜板ポート１６→バルブポート６１→シューポート１９→容積室１０→シューポート１９→バルブポート６１→他方の斜板ポート１６→他方の軸受ポート３９となる。こうして各容積室１０に導かれる作動油圧によって第一、第二ピストン８、９がシリンダ６を互いに反対方向に往復動し、シリンダブロック４とモータシャフト５が回転する。
【００２２】
シュー２１、２２を付勢する手段として、複数のスプリング９５、９６が設けられる。シリンダブロック４には両端面に開口する複数の穴９３、９４が形成され、この穴９３、９４にスプリング９５、９６が入れられる。一方の各スプリング９５の付勢力はリテーナホルダ９７、リテーナプレート９８を介して各シュー２１に伝えられ、この付勢力により各シュー２１が斜板プレート６０に押し付けられる。他方の各スプリング９６の付勢力はリテーナホルダ８７、リテーナプレート８８を介して各シュー２２に伝えられ、この付勢力により各シュー２２が第二斜板４０に押し付けられる。
【００２３】
第一、第二斜板３０、４０は斜板背面ジャーナル部３１、４１を介して傾転可能に支持され、ピストンモータ１の１回転当たりの押しのけ容積を変えられるようになっている。
【００２４】
ＨＳＴの作動時、ピストンポンプから吐出される作動油はピストンモータ１に送られて循環し、ピストンモータ１における第一、第二斜板３０、４０の傾転角度を切換えることにより、ピストンモータ１の１回転当たりの押しのけ容積が変化する。この結果、入力側のポンプシャフトと出力側のモータシャフト５の回転数の比率はピストンポンプとピストンモータ１の押しのけ容積の比に応じて変化する。
【００２５】
対向式斜板型ピストンモータ１は最大容量から最小容量までの可変容量比率を従来の非対向式斜板型ピストンポンプ・モータに比べて略２倍にすることが可能となり、ＨＳＴの回転速度レンジを大きくすることができる。
【００２６】
図１に示すように、ピストンモータ１のポートブロック５０には第一斜板３０を傾転させるサーボ機構３３が設けられる。このサーボ機構３３は、ポートブロック５０に摺動可能に収装されるサーボレギュレータピストン３４を備え、このサーボレギュレータピストン３４が作動油圧によって移動することにより、駆動用係合ピン６５、スライドメタル６６を介して第一斜板３０が傾転する。図２に示すように、サーボレギュレータピストン３４にはスライドメタル６６を摺動可能に係合させる環状の凹部６７が形成され、駆動用係合ピン６５はスライドメタル６６を介して凹部６７に係合する。
【００２７】
サーボレギュレータピストン３４の動きはスライドメタル６６、駆動用係合ピン６５を介して第一斜板３０に伝えられる。
【００２８】
ピストンモータ１には第一、第二斜板３０、４０を互いに連動させる傾転連動機構４５が設けられる。この傾転連動機構４５はケース２５に支持ピン４９を介して揺動可能に連結される揺動リンク４８と、第二斜板４０をこの揺動リンク４８の一端に係合させる第二係合ピン５３と、第一斜板３０をこの揺動リンク４８の他端に係合させる第一係合ピン５４とを備え、後述するように第一、第二斜板３０、４０の傾転角度が所定の関係をもって変化するように各部の寸法が設定される。
【００２９】
第一係合ピン５４は、第一斜板３０の側部から突出しており、スライドメタル７５を介して揺動リンク４８の凹部５８に摺動可能に係合する。
【００３０】
第二係合ピン５３は、第二斜板４０の側部から突出しており、スライドメタル６２を介して揺動リンク４８の凹部５５に摺動可能に係合する。
【００３１】
支持ピン４９、第二係合ピン５３、第一係合ピン５４、駆動用係合ピン６５は、それぞれの中心軸がモータシャフト５の中心軸Ｏ５と直交し、かつ第一、第二斜板３０、４０の傾転中心軸Ｏ３０、Ｏ４０と平行に延びるように配置される。
【００３２】
図１に示すように、サーボ機構３３と傾転連動機構４５とを両者の間に第一斜板３０が挟まれるように配置し、駆動用係合ピン６５と第一係合ピン５４は第一斜板３０の両側部からそれぞれ反対方向に突出させる。
【００３３】
第二斜板４０の一方の側部にはサイドプレート４６が２本のボルト７６、７７を介して締結される。このサイドプレート４６の先端部から第二係合ピン５３が突出して設けられる。第二係合ピン５３はサイドプレート４６を介して第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０より第一斜板３０側に配置される。サイドプレート４６は第二斜板４０に対して斜板背面ジャーナル部４１と反対側に突出している。
【００３４】
サイドプレート４６はその基端に各ボルト７６、７７によって締結されるボス部４６ｂ、４６ｃを有する。一方のボス部４６ｂは、その一部が第二斜板４０の背面４０ｂから突出して設けられる。
【００３５】
ケース２５の底部には凹部７９が形成され、図２に示すように、第二斜板４０が最大に傾転した位置で、サイドプレート４６のボス部４６ｂの一部がこの凹部７９に係合するようになっている。これにより、サイドプレート４６が第二斜板４０に取り付けられることにより、第二斜板４０の最大傾転角度が削減されず、要求される第二斜板４０の最大傾転角度が確保される。
【００３６】
第二斜板４０の他方の側部にはセンサ軸５７が設けられ、このセンサ軸５７を介してポテンショメータ５９が設けられる。このセンサ軸５７は第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０と同軸上に配置され、ポテンショメータ５９は第二斜板４０の傾転角度を検出するものである。
【００３７】
第二斜板４０の側部にはサイドプレート５６がビス８１を介して締結され、このサイドプレート５６にセンサ軸５７が設けられる。
【００３８】
揺動リンク４８は支持ピン４９に軸受６３を介して揺動可能に支持される。支持ピン４９はブラケット８２にナット８３を介して締結される。ブラケット８２は複数のビス８４を介してケース２５に締結される。
【００３９】
揺動リンク４８は、支持ピン４９から第一斜板３０に向けて延びる第一リンク部４８ａと、支持ピン４９から第二斜板４０に向けて延びる第二リンク部４８ｂとを有する。第一リンク部４８ａにスライドメタル７５に係合する凹部５８が形成され、第二リンク部４８ｂにスライドメタル６２に係合する凹部５５が形成される。
【００４０】
揺動リンク４８は、第一リンク部４８ａの幅が第二リンク部４８ｂの幅より小さく形成され、その小型化がはかられる。
【００４１】
サーボ機構３３のサーボレギュレータピストン３４が移動することにより、第一斜板３０が傾転するとともに、第二斜板４０が傾転連動機構４５を介して第一斜板３０に連動して傾転し、ピストンモータ１の容量がサーボレギュレータピストン３４のストロークに応じて連続的に変えられる。
【００４２】
図２はピストンモータ１が最大容量に切換えられた状態を示し、第一斜板３０の傾転角度が最大値（例えば１６〜１７°）になるとともに、第二斜板４０の傾転角度（例えば１６〜１７°）が最大値になる。
【００４３】
ピストンモータ１が最小容量に切換えられた状態では、第一斜板３０の傾転角度が０°になり、第二斜板４０の傾転角度ＴＨ５が０°より大きい最小値（例えば６〜７°）になる。
【００４４】
第一斜板３０は、斜板背面ジャーナル部３１を介して傾転中心軸Ｏ３０を中心として回動する。この傾転中心軸Ｏ３０は、シリンダブロック４及びモータシャフト５の中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、各シュー２１の各ピストン８に対する揺動中心軸Ｏ２１を含むシュー揺動中心面上に配置する。これにより、第一斜板３０の傾転に伴って各シュー２１の軌跡が第一斜板３０（斜板プレート６０）の摺動面に対してずれる外れ量が最小限に抑えられる。
【００４５】
第一斜板３０に設けられる一対の斜板背面ジャーナル部３１は、第一斜板３０の背後から円弧状断面を持ってハーフログ形に突出し、その円柱面状の摺動面がポートブロック５０の第一軸受部３２に対して軸受メタル３８を介して摺動可能に支持される。斜板背面ジャーナル部３１は、第一斜板３０と一体で形成されるが、これに限らず第一斜板３０と別体で形成しても良い。
【００４６】
駆動用係合ピン６５と第一係合ピン５４は、斜板背面ジャーナル部３１に形成された各穴に圧入して固定される。これにより、駆動用係合ピン６５と第一係合ピン５４は、斜板背面ジャーナル部３１の側面からそれぞれ突出して設けられる。
【００４７】
第二斜板４０に設けられる一対の斜板背面ジャーナル部４１は、第二斜板４０の背後から円弧状断面を持ってハーフログ形に突出し、その円柱面状の摺動面がケース２５の第二軸受部４２に対して軸受メタル４４を介して摺動可能に支持される。
【００４８】
第二斜板４０は、傾転中心軸Ｏ４０を中心として回動する。この傾転中心軸Ｏ４０は、シリンダブロック４の中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、各シュー２２の各ピストン９に対する揺動中心軸Ｏ２２を含むシュー揺動中心面に対して距離Ｓだけ背後側（シリンダブロック４から遠ざかる方向）にオフセットされ、斜板背面ジャーナル部４１の小型化がはかれる。
【００４９】
斜板背面ジャーナル部４１は、第二斜板４０と別体で形成され、２本のノックピン１５を介して第二斜板４０に固定される。なお、これに限らず、斜板背面ジャーナル部４１を第二斜板４０と一体で形成しても良い。
【００５０】
図３の（ａ）〜（ｄ）、図４の（ｅ）〜（ｇ）に示すように、第二斜板４０は、各シュー２１が摺接する摺動面４０ａ、斜板背面ジャーナル部４１が取り付けられる背面４０ｂとを有し、摺動面４０ａが背面４０ｂに対して傾斜して形成される。
【００５１】
図３の（ｄ）、図４の（ｆ）に示すように、第二斜板４０の中央部には穴４０ｃが形成され、この穴４０ｃをモータシャフト５が挿通する。
【００５２】
穴４０ｃに連接して球面状の軸受面４０ｄが形成され、この軸受面４０ｄにリテーナホルダ８７が摺接する。
【００５３】
図３の（ｃ）、図４の（ｅ）に示すように、第二斜板４０の一方の側面にはサイドプレート４６に対する取付面４０ｅが形成され、この取付面４０ｅに２本のボルト７６、７７を介してサイドプレート４６が締結される。取付面４０ｅには各ボルト７６、７７が螺合するネジ穴４０ｆ、４０ｇが形成されるとともに、サイドプレート４６の位置決めをするノックピン（図示せず）が嵌合する穴４０ｈ、４０ｉが形成される。
【００５４】
第二斜板４０の背面４０ｂから膨出してボス部４０ｋが形成され、このボス部４０ｋにネジ穴４０ｆが形成される。このネジ穴４０ｆに螺合するボルト７６を介してサイドプレート４６が締結される。
【００５５】
ボス部４０ｋはサイドプレート４６のボス部４６ｂと共にケース２５の底部に形成された凹部７９に係合するようになっている。これにより、第二斜板４０の最大傾転角度が削減されず、要求される第二斜板４０の最大傾転角度が確保される。
【００５６】
図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、第二斜板４０の他方の側面にはサイドプレート５６に対する取付面４０ｍが形成され、この取付面４０ｍには各ボルト８１が螺合するネジ穴４０ｎ、４０ｐが形成されるとともに、サイドプレート５６の位置決めをするノックピン（図示せず）が嵌合する穴４０ｑが形成される。
【００５７】
図４の（ｆ）に示すように、第二斜板４０の背面４０ｂは平面状に形成され、この背面４０ｂに斜板背面ジャーナル部４１が当接する。
【００５８】
図３の（ｂ）に示すように、背面４０ｂには穴４０ｒ、４０ｓ、４０ｔ、４０ｕが開口し、これら各穴４０ｒ、４０ｓ、４０ｔ、４０ｕに２対のノックピン１５が嵌合する。
【００５９】
図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、斜板背面ジャーナル部４１は、第二斜板４０の背面４０ｂに当接する当接面４１ａと、軸受メタル３８を介して摺動可能に支持される円柱面状の摺動面４１ｂとを有するハーフログ形に形成される。
【００６０】
図５の（ａ）（ｃ）に示すように、斜板背面ジャーナル部４１の当接面４１ａは、平面状に形成され、第二斜板４０の背面４０ｂに隙間なく当接する。
【００６１】
図５の（ｂ）（ｃ）に示すように、斜板背面ジャーナル部４１の当接面４１ａには穴４１ｃ、４１ｄが開口する。斜板背面ジャーナル部４１の各穴４１ｃ、４１ｄと第二斜板４０の各穴４０ｒ、４０ｓ、４０ｔ、４０ｕとに渡って各ノックピン１５が嵌合し、これらのノックピン１５を介して第二斜板４０に対する斜板背面ジャーナル部４１の位置決めが行われる。
【００６２】
第二斜板４０には、各スプリング９６の付勢力と、各シリンダ６に発生する油圧力による各ピストン９の押し付け力とが働くため、第二斜板４０は斜板背面ジャーナル部４１に押し付けられる。このため、第二斜板４０と斜板背面ジャーナル部４１とは、各ノックピン１５によって背面４０ｂ方向について位置決めされることにより、両者の結合状態が維持されるため、各ノックピン１５は圧入されることが好ましいが、スキマバメで嵌合されても脱落等の心配はない。
【００６３】
図５の（ｃ）は、図５の（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。これに示すように、摺動面４１ｂの断面形は第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０を中心として断面円弧状に湾曲している。
【００６４】
摺動面４１ｂは、研磨加工を施し、所定の形状精度と表面粗度が確保される。この研磨加工は、斜板背面ジャーナル部４１を図示しない治具を介して傾転中心軸Ｏ４０を中心に回転させ、摺動面４１ｂを研磨材を摺接させて行われる。
【００６５】
第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０が各シュー２２の揺動中心点で決まるシュー揺動中心面と第二斜板４０の背面４０ｂの間にある。すなちわ、第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０がシュー揺動中心面に対してシリンダブロック４から遠ざかる方向にあり且つ、第二斜板４０の背面４０ｂよりシリンダブロック４に近い方向にある。これにより、斜板背面ジャーナル部４１を含む第二斜板４０の小型化をはかれることができ、第二斜板４０の傾転に伴って各シュー２２の軌跡がと第二斜板４０の摺動面４０ａから外れないように設定できる。
【００６６】
第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０をシュー揺動中心面に対してオフセットすることにより、第二斜板４０の傾転に伴って各シュー２２の軌跡が第二斜板４０の摺動面に対してずれる外れ量が大きくなるが、第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０をシュー揺動中心面と第二斜板４０の背面４０ｂとの間に配置することによって、斜板背面ジャーナル部４１の小型化をはかることと、各シュー２２の軌跡が第二斜板４０の摺動面４０ａから外れないように設定することの両立が可能である。
【００６７】
斜板背面ジャーナル部４１を第二斜板４０と別体で形成することにより、斜板背面ジャーナル部４１を治具を介して傾転中心軸Ｏ４０を中心に回転させ、摺動面４１ｂを研磨材を摺接させて研磨加工を施すことが可能となり、斜板背面ジャーナル部４１の摺動面４１ｂに対する形状精度と表面粗度が確保される。
【００６８】
第二斜板４０には各スプリング９６の付勢力と各シリンダ６に発生する油圧力による各ピストン９の押し付け力とが働くため、第二斜板４０は斜板背面ジャーナル部４１に押し付けられ、斜板背面ジャーナル部４１の各穴４１ｃ、４１ｄと第二斜板４０の各穴４０ｒ、４０ｓ、４０ｔ、４０ｕとに渡って各ノックピン１５が嵌合し、これらのノックピン１５を介して第二斜板４０に対する斜板背面ジャーナル部４１の位置決めが行われることにより、第二斜板４０と斜板背面ジャーナル部４１との結合状態が維持される。
【００６９】
以上のように、本実施形態では、複数のシリンダ６が開口するシリンダブロック４と、各シリンダ６の開口端に対峙するように設けられる斜板４０と、各シリンダ６に摺動可能に嵌合するピストン９と、ピストン９に回動可能に連結されシリンダブロック４の回転に伴って斜板４０に追従するシュー２２とを備え、斜板４０の傾転角度が変えられる斜板型ピストンモータ１であって、斜板３０の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部４１と、この斜板背面ジャーナル部４１を摺動可能に支持する軸受部４２とを備え、斜板４０が傾転中心軸Ｏ４０を中心として回動し、この傾転中心軸Ｏ４０をシリンダブロック４の回転中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、傾転中心軸Ｏ４０が各シュー２２の揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対してシリンダブロック４から遠ざかる方向で且つ、斜板４０の背面４０ｂより前記シリンダブロック４に近づく方向にあることを特徴とする。
【００７０】
上記構成に基づき、斜板背面ジャーナル部４１の小型化をはかることと、各シュー２２の斜板３０との接触面が斜板３０の摺動面３０ａからはみ出さないとともに、各シュー２２がモータシャフト５に接触することなく、円滑に摺動することを両立し、小型で斜板４０の傾転角度を大きくとれる斜板型ピストンモータ１を提供できる。
【００７１】
本実施形態では、斜板背面ジャーナル部４１を斜板４０と別体で形成することを特徴とする。
【００７２】
上記構成に基づき、斜板背面ジャーナル部４１を治具を介して傾転中心軸Ｏ４０を中心に回転させ、摺動面４１ｂを研磨材を摺接させて研磨加工を施すことが可能となり、斜板背面ジャーナル部４１の摺動面４１ｂに対する形状精度と表面粗度が確保される。
【００７３】
本実施形態では、斜板背面ジャーナル部４１と斜板４０に渡って嵌合する複数のノックピン１５を設け、これらのノックピン１５を介して斜板４０に対する斜板背面ジャーナル部４１の位置決めをする構成としたことを特徴とする。
【００７４】
上記構成に基づき、斜板４０には各スプリング９６の付勢力と各シリンダ６に発生する油圧力による各ピストン９の押し付け力とが働くため、斜板４０は斜板背面ジャーナル部４１に押し付けられ、ノックピン１５を介して斜板４０に対する斜板背面ジャーナル部４１の位置決めが行われることにより、斜板４０と斜板背面ジャーナル部４１との結合状態が維持される。
【００７５】
本実施形態では、シリンダブロック４の両側に設けられる第一、第二斜板３０、４０と、第一、第二斜板３０、４０の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部３１、４１と、シリンダブロック４の回転に伴って第一、第二斜板３０、４０に追従してシリンダ６を往復動する第一、第二ピストン８、９と、第一、第二斜板３０、４０の傾転を互いに連動させる傾転連動機構４５と、第一斜板３０を傾転させるサーボ機構３３とを備え、傾転連動機構４５は、シリンダブロック４と第一、第二斜板３０、４０を収容するケース２５と、このケース２５に支持ピン４９を介して揺動可能に連結される揺動リンク４８と、この揺動リンク４８に対して摺動可能に係合する第一、第二係合ピン５４、５３とを備え、第一斜板３０の斜板背面ジャーナル部３１の側部から第一係合ピン５４を突出させ、第二斜板４０の側部にサイドプレート４６を締結し、このサイドプレート４６から第二係合ピン５３を突出させ、第二斜板４０が傾転中心軸Ｏ４０を中心として回動し、第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０をシリンダブロック４の回転中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、傾転中心軸Ｏ４０が各シュー２２の揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対してシリンダブロック４から遠ざかる方向で且つ、斜板４０の背面４０ｂより前記シリンダブロック４に近づく方向にあることを特徴とする。
【００７６】
上記構成に基づき、ケース２５内の限られたスペースにサーボ機構３３と傾転連動機構４５とをコンパクトに収容し、装置の大型化が避けられる。
【００７７】
車両の無段変速機として用いられるＨＳＴの場合、加速、減速のチューニングは従来、ピストンポンプの斜板を駆動するサーボレギュレータとピストンモータ１の第一、第二斜板３０、４０を駆動する各々のサーボレギュレータの計３つで行っていたが、本発明の場合はピストンポンプ用と、ピストンモータ１用のサーボレギュレータの計２つですみ、チューニング工数を減らせる。単一のサーボ機構３３を用いて第一、第二斜板３０、４０の傾転角度を変えられるため、製品の信頼性を高められるとともにコストダウンがはかれる。
【００７８】
第一係合ピン５４の剛性が十分に確保され、サーボ機構３３の駆動力が駆動用係合ピン６５を介して第一斜板３０に的確に伝えられるとともに、第一斜板３０の傾転する動きが第一係合ピン５４を介して傾転連動機構４５に的確に伝えられる。
【００７９】
第二斜板４０の側部にサイドプレート４６を締結し、このサイドプレート４６から第二係合ピン５３を突出させることにより、第二斜板４０の斜板背面ジャーナル部４１の小型化をはかれ、小型の斜板型ピストンモータ１を提供できる。
【００８０】
なお、作動油としてオイルの代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。
【００８１】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、斜板型油圧ピストンポンプ・モータとして油圧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】
【００８２】
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、種々の斜板型油圧ピストンポンプ・モータに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧モータの横断面図。
【図２】同じく油圧モータの縦断面図。
【図３】同じく斜板の四面図。
【図４】同じく斜板の断面図。
【図５】同じく斜板背面ジャーナル部の二面図及び断面図。
【符号の説明】
【００８４】
１ ピストンモータ
４ シリンダブロック
５ シャフト
６ シリンダ
９ ピストン
１５ ノックピン
２２ シュー
２５ ケース
４０ 斜板
４１ 斜板背面ジャーナル部
４１ｂ 摺動面
４２ 軸受部
Ｏ５ シリンダブロックの中心軸
Ｏ２２ シューの揺動中心軸
Ｏ４０ 斜板の傾転中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックの回転に伴ってピストンが斜板に追従するシューを介してシリンダを往復動する斜板型ピストンポンプ・モータの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の斜板型ピストンポンプ・モータにおいて、斜板を傾転可能に支持する手段として、例えば以下のものがある。
【０００３】
（１）斜板の背後から円弧状断面を持って突出するハーフログ形の斜板背面ジャーナル部を備え、斜板の背後をこの斜板背面ジャーナル部を介して傾転可能に支持するもの（特許文献１参照）。
【０００４】
（２）斜板の背後をボールを介して傾転可能に支持するもの（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−００３９５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１７０２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の斜板型ピストンポンプ・モータにあっては、以下の問題点がある。
【０００６】
（１）の斜板を傾転可能に支持する手段として、ハーフログ形の斜板背面ジャーナル部を備える場合、斜板の傾転中心軸を各シューの各ピストンに対する揺動中心軸を含むシュー揺動中心面と一致させているため、斜板背面ジャーナル部が大型化するという問題点がある。
【０００７】
（２）の斜板を傾転可能に支持する手段として、ボールを備える場合、斜板の傾転中心軸が各シューの各ピストンに対する揺動中心軸を含むシュー揺動中心面に対して大きく離れるため、斜板の傾転に伴って各シューの軌跡が斜板の摺動面に対してずれる外れ量が大きく、斜板の傾転角度を大きくとると、各シューの斜板との接触面が斜板からはみ出す、または各シューがシャフトに接触するので、斜板の傾転角度を大きくとれない、またはシャフトの太さに大きな制限を受けるといった問題点があった。
【０００８】
また、この場合、斜板の背面にボールの一部を埋め込む構造のため、斜板の傾転中心軸を斜板の背面より内側（シリンダブロック側）に配置することは事実上不可能であった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、各シューが斜板からはみ出すことなく摺動し且つ、小型で斜板の傾転角度を大きくとれる斜板型ピストン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】
【００１０】
本発明は、複数のシリンダが開口するシリンダブロックと、各シリンダの開口端に対峙しその傾転角度が変えられる斜板と、各シリンダに摺動可能に嵌合するピストンと、このピストンに回動可能に連結されて斜板に追従するシューとを備え、シリンダブロックの回転に伴ってピストンがシリンダを往復動する斜板型ピストンポンプ・モータであって、斜板の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部と、この斜板背面ジャーナル部を摺動可能に支持する軸受部とを備え、斜板が傾転中心軸を中心として回動し、この傾転中心軸をシリンダブロックの回転中心軸と交差するように配置するとともに、傾転中心軸が各シューの揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対してシリンダブロックから遠ざかる方向で且つ、斜板の背面よりシリンダブロックに近づく方向にあることを特徴とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、斜板背面ジャーナル部の小型化をはかることと、各シューの接触面が斜板からはみ出さないとともに、各シューがシャフトに接触することなく、各シューが斜板上を円滑に摺動することを両立し、小型で斜板の傾転角度を大きくとれる斜板型ピストンポンプ・モータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１、図２に示すピストンモータ１は、作業車両等に変速機として搭載されるＨＳＴに用いられる。このＨＳＴは可変容量形油圧ピストンポンプと可変容量形油圧ピストンモータ１を組合せたもので、ピストンポンプがエンジンによって回転駆動され、ピストンポンプから吐出する作動油によってピストンモータ１が回転駆動され、このピストンモータ１の出力回転が図示しないミッション、ディファレンシャルギヤ等を介して左右の車輪に伝えられる。
【００１４】
図１に示すように、ピストンモータ１は、シリンダブロック４の両側に第一、第二斜板３０、４０を備える対向式斜板型ピストンポンプ・モータである。なお、この対向式斜板型ピストンポンプ・モータの基本構造は本出願人により特開平２００５−１０５８９８号公報として既に出願されている。
【００１５】
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。
【００１６】
シリンダブロック４にはモータシャフト５が貫通され、このモータシャフト５はその一端が軸受９１を介してポートブロック５０に回転可能に支持され、その途中が軸受９２を介してケース２５に回転可能に支持される。
【００１７】
シリンダブロック４にはその軸心回りの同一円周上に複数のシリンダ６が一定の間隔を持って形成され、このシリンダ６には両側から第一、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。
【００１８】
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し、第一、第二斜板３０、４０にシュー２１、２２を介して支持される。
【００１９】
シリンダブロック４が回転すると、第一、第二ピストン８、９は第一、第二斜板３０、４０との間で互いに反対方向に往復動し、シリンダ６の容積室１０を拡縮させる。
【００２０】
図２に示すように、各容積室１０に作動油を給排する油通路は、ポートブロック５０の第一軸受部３２に開口する対の軸受ポート３９と、第一斜板３０に開口する対の斜板ポート１６と、斜板プレート６０に開口するシリンダ６と同数のバルブポート６１と、各シュー２１を貫通するシューポート１９とによって形成される。
【００２１】
ピストンモータ１における作動油の流れは、一方の軸受ポート３９→一方の斜板ポート１６→バルブポート６１→シューポート１９→容積室１０→シューポート１９→バルブポート６１→他方の斜板ポート１６→他方の軸受ポート３９となる。こうして各容積室１０に導かれる作動油圧によって第一、第二ピストン８、９がシリンダ６を互いに反対方向に往復動し、シリンダブロック４とモータシャフト５が回転する。
【００２２】
シュー２１、２２を付勢する手段として、複数のスプリング９５、９６が設けられる。シリンダブロック４には両端面に開口する複数の穴９３、９４が形成され、この穴９３、９４にスプリング９５、９６が入れられる。一方の各スプリング９５の付勢力はリテーナホルダ９７、リテーナプレート９８を介して各シュー２１に伝えられ、この付勢力により各シュー２１が斜板プレート６０に押し付けられる。他方の各スプリング９６の付勢力はリテーナホルダ８７、リテーナプレート８８を介して各シュー２２に伝えられ、この付勢力により各シュー２２が第二斜板４０に押し付けられる。
【００２３】
第一、第二斜板３０、４０は斜板背面ジャーナル部３１、４１を介して傾転可能に支持され、ピストンモータ１の１回転当たりの押しのけ容積を変えられるようになっている。
【００２４】
ＨＳＴの作動時、ピストンポンプから吐出される作動油はピストンモータ１に送られて循環し、ピストンモータ１における第一、第二斜板３０、４０の傾転角度を切換えることにより、ピストンモータ１の１回転当たりの押しのけ容積が変化する。この結果、入力側のポンプシャフトと出力側のモータシャフト５の回転数の比率はピストンポンプとピストンモータ１の押しのけ容積の比に応じて変化する。
【００２５】
対向式斜板型ピストンモータ１は最大容量から最小容量までの可変容量比率を従来の非対向式斜板型ピストンポンプ・モータに比べて略２倍にすることが可能となり、ＨＳＴの回転速度レンジを大きくすることができる。
【００２６】
図１に示すように、ピストンモータ１のポートブロック５０には第一斜板３０を傾転させるサーボ機構３３が設けられる。このサーボ機構３３は、ポートブロック５０に摺動可能に収装されるサーボレギュレータピストン３４を備え、このサーボレギュレータピストン３４が作動油圧によって移動することにより、駆動用係合ピン６５、スライドメタル６６を介して第一斜板３０が傾転する。図２に示すように、サーボレギュレータピストン３４にはスライドメタル６６を摺動可能に係合させる環状の凹部６７が形成され、駆動用係合ピン６５はスライドメタル６６を介して凹部６７に係合する。
【００２７】
サーボレギュレータピストン３４の動きはスライドメタル６６、駆動用係合ピン６５を介して第一斜板３０に伝えられる。
【００２８】
ピストンモータ１には第一、第二斜板３０、４０を互いに連動させる傾転連動機構４５が設けられる。この傾転連動機構４５はケース２５に支持ピン４９を介して揺動可能に連結される揺動リンク４８と、第二斜板４０をこの揺動リンク４８の一端に係合させる第二係合ピン５３と、第一斜板３０をこの揺動リンク４８の他端に係合させる第一係合ピン５４とを備え、後述するように第一、第二斜板３０、４０の傾転角度が所定の関係をもって変化するように各部の寸法が設定される。
【００２９】
第一係合ピン５４は、第一斜板３０の側部から突出しており、スライドメタル７５を介して揺動リンク４８の凹部５８に摺動可能に係合する。
【００３０】
第二係合ピン５３は、第二斜板４０の側部から突出しており、スライドメタル６２を介して揺動リンク４８の凹部５５に摺動可能に係合する。
【００３１】
支持ピン４９、第二係合ピン５３、第一係合ピン５４、駆動用係合ピン６５は、それぞれの中心軸がモータシャフト５の中心軸Ｏ５と直交し、かつ第一、第二斜板３０、４０の傾転中心軸Ｏ３０、Ｏ４０と平行に延びるように配置される。
【００３２】
図１に示すように、サーボ機構３３と傾転連動機構４５とを両者の間に第一斜板３０が挟まれるように配置し、駆動用係合ピン６５と第一係合ピン５４は第一斜板３０の両側部からそれぞれ反対方向に突出させる。
【００３３】
第二斜板４０の一方の側部にはサイドプレート４６が２本のボルト７６、７７を介して締結される。このサイドプレート４６の先端部から第二係合ピン５３が突出して設けられる。第二係合ピン５３はサイドプレート４６を介して第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０より第一斜板３０側に配置される。サイドプレート４６は第二斜板４０に対して斜板背面ジャーナル部４１と反対側に突出している。
【００３４】
サイドプレート４６はその基端に各ボルト７６、７７によって締結されるボス部４６ｂ、４６ｃを有する。一方のボス部４６ｂは、その一部が第二斜板４０の背面４０ｂから突出して設けられる。
【００３５】
ケース２５の底部には凹部７９が形成され、図２に示すように、第二斜板４０が最大に傾転した位置で、サイドプレート４６のボス部４６ｂの一部がこの凹部７９に係合するようになっている。これにより、サイドプレート４６が第二斜板４０に取り付けられることにより、第二斜板４０の最大傾転角度が削減されず、要求される第二斜板４０の最大傾転角度が確保される。
【００３６】
第二斜板４０の他方の側部にはセンサ軸５７が設けられ、このセンサ軸５７を介してポテンショメータ５９が設けられる。このセンサ軸５７は第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０と同軸上に配置され、ポテンショメータ５９は第二斜板４０の傾転角度を検出するものである。
【００３７】
第二斜板４０の側部にはサイドプレート５６がビス８１を介して締結され、このサイドプレート５６にセンサ軸５７が設けられる。
【００３８】
揺動リンク４８は支持ピン４９に軸受６３を介して揺動可能に支持される。支持ピン４９はブラケット８２にナット８３を介して締結される。ブラケット８２は複数のビス８４を介してケース２５に締結される。
【００３９】
揺動リンク４８は、支持ピン４９から第一斜板３０に向けて延びる第一リンク部４８ａと、支持ピン４９から第二斜板４０に向けて延びる第二リンク部４８ｂとを有する。第一リンク部４８ａにスライドメタル７５に係合する凹部５８が形成され、第二リンク部４８ｂにスライドメタル６２に係合する凹部５５が形成される。
【００４０】
揺動リンク４８は、第一リンク部４８ａの幅が第二リンク部４８ｂの幅より小さく形成され、その小型化がはかられる。
【００４１】
サーボ機構３３のサーボレギュレータピストン３４が移動することにより、第一斜板３０が傾転するとともに、第二斜板４０が傾転連動機構４５を介して第一斜板３０に連動して傾転し、ピストンモータ１の容量がサーボレギュレータピストン３４のストロークに応じて連続的に変えられる。
【００４２】
図２はピストンモータ１が最大容量に切換えられた状態を示し、第一斜板３０の傾転角度が最大値（例えば１６〜１７°）になるとともに、第二斜板４０の傾転角度（例えば１６〜１７°）が最大値になる。
【００４３】
ピストンモータ１が最小容量に切換えられた状態では、第一斜板３０の傾転角度が０°になり、第二斜板４０の傾転角度ＴＨ５が０°より大きい最小値（例えば６〜７°）になる。
【００４４】
第一斜板３０は、斜板背面ジャーナル部３１を介して傾転中心軸Ｏ３０を中心として回動する。この傾転中心軸Ｏ３０は、シリンダブロック４及びモータシャフト５の中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、各シュー２１の各ピストン８に対する揺動中心軸Ｏ２１を含むシュー揺動中心面上に配置する。これにより、第一斜板３０の傾転に伴って各シュー２１の軌跡が第一斜板３０（斜板プレート６０）の摺動面に対してずれる外れ量が最小限に抑えられる。
【００４５】
第一斜板３０に設けられる一対の斜板背面ジャーナル部３１は、第一斜板３０の背後から円弧状断面を持ってハーフログ形に突出し、その円柱面状の摺動面がポートブロック５０の第一軸受部３２に対して軸受メタル３８を介して摺動可能に支持される。斜板背面ジャーナル部３１は、第一斜板３０と一体で形成されるが、これに限らず第一斜板３０と別体で形成しても良い。
【００４６】
駆動用係合ピン６５と第一係合ピン５４は、斜板背面ジャーナル部３１に形成された各穴に圧入して固定される。これにより、駆動用係合ピン６５と第一係合ピン５４は、斜板背面ジャーナル部３１の側面からそれぞれ突出して設けられる。
【００４７】
第二斜板４０に設けられる一対の斜板背面ジャーナル部４１は、第二斜板４０の背後から円弧状断面を持ってハーフログ形に突出し、その円柱面状の摺動面がケース２５の第二軸受部４２に対して軸受メタル４４を介して摺動可能に支持される。
【００４８】
第二斜板４０は、傾転中心軸Ｏ４０を中心として回動する。この傾転中心軸Ｏ４０は、シリンダブロック４の中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、各シュー２２の各ピストン９に対する揺動中心軸Ｏ２２を含むシュー揺動中心面に対して距離Ｓだけ背後側（シリンダブロック４から遠ざかる方向）にオフセットされ、斜板背面ジャーナル部４１の小型化がはかれる。
【００４９】
斜板背面ジャーナル部４１は、第二斜板４０と別体で形成され、２本のノックピン１５を介して第二斜板４０に固定される。なお、これに限らず、斜板背面ジャーナル部４１を第二斜板４０と一体で形成しても良い。
【００５０】
図３の（ａ）〜（ｄ）、図４の（ｅ）〜（ｇ）に示すように、第二斜板４０は、各シュー２１が摺接する摺動面４０ａ、斜板背面ジャーナル部４１が取り付けられる背面４０ｂとを有し、摺動面４０ａが背面４０ｂに対して傾斜して形成される。
【００５１】
図３の（ｄ）、図４の（ｆ）に示すように、第二斜板４０の中央部には穴４０ｃが形成され、この穴４０ｃをモータシャフト５が挿通する。
【００５２】
穴４０ｃに連接して球面状の軸受面４０ｄが形成され、この軸受面４０ｄにリテーナホルダ８７が摺接する。
【００５３】
図３の（ｃ）、図４の（ｅ）に示すように、第二斜板４０の一方の側面にはサイドプレート４６に対する取付面４０ｅが形成され、この取付面４０ｅに２本のボルト７６、７７を介してサイドプレート４６が締結される。取付面４０ｅには各ボルト７６、７７が螺合するネジ穴４０ｆ、４０ｇが形成されるとともに、サイドプレート４６の位置決めをするノックピン（図示せず）が嵌合する穴４０ｈ、４０ｉが形成される。
【００５４】
第二斜板４０の背面４０ｂから膨出してボス部４０ｋが形成され、このボス部４０ｋにネジ穴４０ｆが形成される。このネジ穴４０ｆに螺合するボルト７６を介してサイドプレート４６が締結される。
【００５５】
ボス部４０ｋはサイドプレート４６のボス部４６ｂと共にケース２５の底部に形成された凹部７９に係合するようになっている。これにより、第二斜板４０の最大傾転角度が削減されず、要求される第二斜板４０の最大傾転角度が確保される。
【００５６】
図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、第二斜板４０の他方の側面にはサイドプレート５６に対する取付面４０ｍが形成され、この取付面４０ｍには各ボルト８１が螺合するネジ穴４０ｎ、４０ｐが形成されるとともに、サイドプレート５６の位置決めをするノックピン（図示せず）が嵌合する穴４０ｑが形成される。
【００５７】
図４の（ｆ）に示すように、第二斜板４０の背面４０ｂは平面状に形成され、この背面４０ｂに斜板背面ジャーナル部４１が当接する。
【００５８】
図３の（ｂ）に示すように、背面４０ｂには穴４０ｒ、４０ｓ、４０ｔ、４０ｕが開口し、これら各穴４０ｒ、４０ｓ、４０ｔ、４０ｕに２対のノックピン１５が嵌合する。
【００５９】
図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、斜板背面ジャーナル部４１は、第二斜板４０の背面４０ｂに当接する当接面４１ａと、軸受メタル３８を介して摺動可能に支持される円柱面状の摺動面４１ｂとを有するハーフログ形に形成される。
【００６０】
図５の（ａ）（ｃ）に示すように、斜板背面ジャーナル部４１の当接面４１ａは、平面状に形成され、第二斜板４０の背面４０ｂに隙間なく当接する。
【００６１】
図５の（ｂ）（ｃ）に示すように、斜板背面ジャーナル部４１の当接面４１ａには穴４１ｃ、４１ｄが開口する。斜板背面ジャーナル部４１の各穴４１ｃ、４１ｄと第二斜板４０の各穴４０ｒ、４０ｓ、４０ｔ、４０ｕとに渡って各ノックピン１５が嵌合し、これらのノックピン１５を介して第二斜板４０に対する斜板背面ジャーナル部４１の位置決めが行われる。
【００６２】
第二斜板４０には、各スプリング９６の付勢力と、各シリンダ６に発生する油圧力による各ピストン９の押し付け力とが働くため、第二斜板４０は斜板背面ジャーナル部４１に押し付けられる。このため、第二斜板４０と斜板背面ジャーナル部４１とは、各ノックピン１５によって背面４０ｂ方向について位置決めされることにより、両者の結合状態が維持されるため、各ノックピン１５は圧入されることが好ましいが、スキマバメで嵌合されても脱落等の心配はない。
【００６３】
図５の（ｃ）は、図５の（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。これに示すように、摺動面４１ｂの断面形は第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０を中心として断面円弧状に湾曲している。
【００６４】
摺動面４１ｂは、研磨加工を施し、所定の形状精度と表面粗度が確保される。この研磨加工は、斜板背面ジャーナル部４１を図示しない治具を介して傾転中心軸Ｏ４０を中心に回転させ、摺動面４１ｂを研磨材を摺接させて行われる。
【００６５】
第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０が各シュー２２の揺動中心点で決まるシュー揺動中心面と第二斜板４０の背面４０ｂの間にある。すなちわ、第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０がシュー揺動中心面に対してシリンダブロック４から遠ざかる方向にあり且つ、第二斜板４０の背面４０ｂよりシリンダブロック４に近い方向にある。これにより、斜板背面ジャーナル部４１を含む第二斜板４０の小型化をはかれることができ、第二斜板４０の傾転に伴って各シュー２２の軌跡がと第二斜板４０の摺動面４０ａから外れないように設定できる。
【００６６】
第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０をシュー揺動中心面に対してオフセットすることにより、第二斜板４０の傾転に伴って各シュー２２の軌跡が第二斜板４０の摺動面に対してずれる外れ量が大きくなるが、第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０をシュー揺動中心面と第二斜板４０の背面４０ｂとの間に配置することによって、斜板背面ジャーナル部４１の小型化をはかることと、各シュー２２の軌跡が第二斜板４０の摺動面４０ａから外れないように設定することの両立が可能である。
【００６７】
斜板背面ジャーナル部４１を第二斜板４０と別体で形成することにより、斜板背面ジャーナル部４１を治具を介して傾転中心軸Ｏ４０を中心に回転させ、摺動面４１ｂを研磨材を摺接させて研磨加工を施すことが可能となり、斜板背面ジャーナル部４１の摺動面４１ｂに対する形状精度と表面粗度が確保される。
【００６８】
第二斜板４０には各スプリング９６の付勢力と各シリンダ６に発生する油圧力による各ピストン９の押し付け力とが働くため、第二斜板４０は斜板背面ジャーナル部４１に押し付けられ、斜板背面ジャーナル部４１の各穴４１ｃ、４１ｄと第二斜板４０の各穴４０ｒ、４０ｓ、４０ｔ、４０ｕとに渡って各ノックピン１５が嵌合し、これらのノックピン１５を介して第二斜板４０に対する斜板背面ジャーナル部４１の位置決めが行われることにより、第二斜板４０と斜板背面ジャーナル部４１との結合状態が維持される。
【００６９】
以上のように、本実施形態では、複数のシリンダ６が開口するシリンダブロック４と、各シリンダ６の開口端に対峙するように設けられる斜板４０と、各シリンダ６に摺動可能に嵌合するピストン９と、ピストン９に回動可能に連結されシリンダブロック４の回転に伴って斜板４０に追従するシュー２２とを備え、斜板４０の傾転角度が変えられる斜板型ピストンモータ１であって、斜板３０の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部４１と、この斜板背面ジャーナル部４１を摺動可能に支持する軸受部４２とを備え、斜板４０が傾転中心軸Ｏ４０を中心として回動し、この傾転中心軸Ｏ４０をシリンダブロック４の回転中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、傾転中心軸Ｏ４０が各シュー２２の揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対してシリンダブロック４から遠ざかる方向で且つ、斜板４０の背面４０ｂより前記シリンダブロック４に近づく方向にあることを特徴とする。
【００７０】
上記構成に基づき、斜板背面ジャーナル部４１の小型化をはかることと、各シュー２２の斜板３０との接触面が斜板３０の摺動面３０ａからはみ出さないとともに、各シュー２２がモータシャフト５に接触することなく、円滑に摺動することを両立し、小型で斜板４０の傾転角度を大きくとれる斜板型ピストンモータ１を提供できる。
【００７１】
本実施形態では、斜板背面ジャーナル部４１を斜板４０と別体で形成することを特徴とする。
【００７２】
上記構成に基づき、斜板背面ジャーナル部４１を治具を介して傾転中心軸Ｏ４０を中心に回転させ、摺動面４１ｂを研磨材を摺接させて研磨加工を施すことが可能となり、斜板背面ジャーナル部４１の摺動面４１ｂに対する形状精度と表面粗度が確保される。
【００７３】
本実施形態では、斜板背面ジャーナル部４１と斜板４０に渡って嵌合する複数のノックピン１５を設け、これらのノックピン１５を介して斜板４０に対する斜板背面ジャーナル部４１の位置決めをする構成としたことを特徴とする。
【００７４】
上記構成に基づき、斜板４０には各スプリング９６の付勢力と各シリンダ６に発生する油圧力による各ピストン９の押し付け力とが働くため、斜板４０は斜板背面ジャーナル部４１に押し付けられ、ノックピン１５を介して斜板４０に対する斜板背面ジャーナル部４１の位置決めが行われることにより、斜板４０と斜板背面ジャーナル部４１との結合状態が維持される。
【００７５】
本実施形態では、シリンダブロック４の両側に設けられる第一、第二斜板３０、４０と、第一、第二斜板３０、４０の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部３１、４１と、シリンダブロック４の回転に伴って第一、第二斜板３０、４０に追従してシリンダ６を往復動する第一、第二ピストン８、９と、第一、第二斜板３０、４０の傾転を互いに連動させる傾転連動機構４５と、第一斜板３０を傾転させるサーボ機構３３とを備え、傾転連動機構４５は、シリンダブロック４と第一、第二斜板３０、４０を収容するケース２５と、このケース２５に支持ピン４９を介して揺動可能に連結される揺動リンク４８と、この揺動リンク４８に対して摺動可能に係合する第一、第二係合ピン５４、５３とを備え、第一斜板３０の斜板背面ジャーナル部３１の側部から第一係合ピン５４を突出させ、第二斜板４０の側部にサイドプレート４６を締結し、このサイドプレート４６から第二係合ピン５３を突出させ、第二斜板４０が傾転中心軸Ｏ４０を中心として回動し、第二斜板４０の傾転中心軸Ｏ４０をシリンダブロック４の回転中心軸Ｏ５と交差するように配置するとともに、傾転中心軸Ｏ４０が各シュー２２の揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対してシリンダブロック４から遠ざかる方向で且つ、斜板４０の背面４０ｂより前記シリンダブロック４に近づく方向にあることを特徴とする。
【００７６】
上記構成に基づき、ケース２５内の限られたスペースにサーボ機構３３と傾転連動機構４５とをコンパクトに収容し、装置の大型化が避けられる。
【００７７】
車両の無段変速機として用いられるＨＳＴの場合、加速、減速のチューニングは従来、ピストンポンプの斜板を駆動するサーボレギュレータとピストンモータ１の第一、第二斜板３０、４０を駆動する各々のサーボレギュレータの計３つで行っていたが、本発明の場合はピストンポンプ用と、ピストンモータ１用のサーボレギュレータの計２つですみ、チューニング工数を減らせる。単一のサーボ機構３３を用いて第一、第二斜板３０、４０の傾転角度を変えられるため、製品の信頼性を高められるとともにコストダウンがはかれる。
【００７８】
第一係合ピン５４の剛性が十分に確保され、サーボ機構３３の駆動力が駆動用係合ピン６５を介して第一斜板３０に的確に伝えられるとともに、第一斜板３０の傾転する動きが第一係合ピン５４を介して傾転連動機構４５に的確に伝えられる。
【００７９】
第二斜板４０の側部にサイドプレート４６を締結し、このサイドプレート４６から第二係合ピン５３を突出させることにより、第二斜板４０の斜板背面ジャーナル部４１の小型化をはかれ、小型の斜板型ピストンモータ１を提供できる。
【００８０】
なお、作動油としてオイルの代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。
【００８１】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、斜板型油圧ピストンポンプ・モータとして油圧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】
【００８２】
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、種々の斜板型油圧ピストンポンプ・モータに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧モータの横断面図。
【図２】同じく油圧モータの縦断面図。
【図３】同じく斜板の四面図。
【図４】同じく斜板の断面図。
【図５】同じく斜板背面ジャーナル部の二面図及び断面図。
【符号の説明】
【００８４】
１ ピストンモータ
４ シリンダブロック
５ シャフト
６ シリンダ
９ ピストン
１５ ノックピン
２２ シュー
２５ ケース
４０ 斜板
４１ 斜板背面ジャーナル部
４１ｂ 摺動面
４２ 軸受部
Ｏ５ シリンダブロックの中心軸
Ｏ２２ シューの揺動中心軸
Ｏ４０ 斜板の傾転中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダが開口するシリンダブロックと、
前記各シリンダの開口端に対峙しその傾転角度が変えられる斜板と、
前記各シリンダに摺動可能に嵌合するピストンと、
このピストンに回動可能に連結され前記斜板に追従するシューとを備え、
シリンダブロックの回転に伴って前記ピストンが前記シリンダを往復動する斜板型ピストンポンプ・モータであって、
前記斜板の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部と、
この斜板背面ジャーナル部を摺動可能に支持する軸受部とを備え、
前記斜板が傾転中心軸を中心として回動し、
この傾転中心軸を前記シリンダブロックの回転中心軸と交差するように配置するとともに、
前記傾転中心軸が前記各シューの揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対して前記シリンダブロックから遠ざかる方向で且つ、前記斜板の背面より前記シリンダブロックに近づく方向にあることを特徴とする斜板型ピストンポンプ・モータ。
【請求項２】
前記斜板背面ジャーナル部を前記斜板と別体で形成することを特徴とする請求項１に記載の斜板型ピストンポンプ・モータ。
【請求項３】
前記斜板背面ジャーナル部と前記斜板に渡って嵌合する複数のノックピンを設け、
これらのノックピンを介して前記斜板に対する前記斜板背面ジャーナル部の位置決めすることを特徴とする請求項２に記載の斜板型ピストンポンプ・モータ。
【請求項４】
前記シリンダブロックの両側に設けられる第一、第二斜板と、
前記第一、第二斜板の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部と、
前記シリンダブロックの回転に伴って前記第一、第二斜板に追従して前記シリンダを往復動する第一、第二ピストンと、
前記第一、第二斜板の傾転を互いに連動させる傾転連動機構と、
前記第一斜板を傾転させるサーボ機構とを備え、
前記傾転連動機構は、前記シリンダブロックと前記第一、第二斜板を収容するケースと、
このケースに支持ピンを介して揺動可能に連結される揺動リンクと、
この揺動リンクに対して摺動可能に係合する第一、第二係合ピンとを備え、
前記第一斜板の斜板背面ジャーナル部の側部から前記第一係合ピンを突出させ、
前記第二斜板の側部にサイドプレートを締結し、
このサイドプレートから前記第二係合ピンを突出させ、
前記第二斜板が傾転中心軸を中心として回動し、前記第二斜板の傾転中心軸を前記シリンダブロックの回転中心軸と交差するように配置するとともに、
前記傾転中心軸が前記各シューの揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対して前記シリンダブロックから遠ざかる方向で且つ、前記斜板の背面より前記シリンダブロックに近づく方向にある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ピストンポンプ・モータ。
【請求項１】
複数のシリンダが開口するシリンダブロックと、
前記各シリンダの開口端に対峙しその傾転角度が変えられる斜板と、
前記各シリンダに摺動可能に嵌合するピストンと、
このピストンに回動可能に連結され前記斜板に追従するシューとを備え、
シリンダブロックの回転に伴って前記ピストンが前記シリンダを往復動する斜板型ピストンポンプ・モータであって、
前記斜板の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部と、
この斜板背面ジャーナル部を摺動可能に支持する軸受部とを備え、
前記斜板が傾転中心軸を中心として回動し、
この傾転中心軸を前記シリンダブロックの回転中心軸と交差するように配置するとともに、
前記傾転中心軸が前記各シューの揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対して前記シリンダブロックから遠ざかる方向で且つ、前記斜板の背面より前記シリンダブロックに近づく方向にあることを特徴とする斜板型ピストンポンプ・モータ。
【請求項２】
前記斜板背面ジャーナル部を前記斜板と別体で形成することを特徴とする請求項１に記載の斜板型ピストンポンプ・モータ。
【請求項３】
前記斜板背面ジャーナル部と前記斜板に渡って嵌合する複数のノックピンを設け、
これらのノックピンを介して前記斜板に対する前記斜板背面ジャーナル部の位置決めすることを特徴とする請求項２に記載の斜板型ピストンポンプ・モータ。
【請求項４】
前記シリンダブロックの両側に設けられる第一、第二斜板と、
前記第一、第二斜板の背後から円弧状断面を持って突出する斜板背面ジャーナル部と、
前記シリンダブロックの回転に伴って前記第一、第二斜板に追従して前記シリンダを往復動する第一、第二ピストンと、
前記第一、第二斜板の傾転を互いに連動させる傾転連動機構と、
前記第一斜板を傾転させるサーボ機構とを備え、
前記傾転連動機構は、前記シリンダブロックと前記第一、第二斜板を収容するケースと、
このケースに支持ピンを介して揺動可能に連結される揺動リンクと、
この揺動リンクに対して摺動可能に係合する第一、第二係合ピンとを備え、
前記第一斜板の斜板背面ジャーナル部の側部から前記第一係合ピンを突出させ、
前記第二斜板の側部にサイドプレートを締結し、
このサイドプレートから前記第二係合ピンを突出させ、
前記第二斜板が傾転中心軸を中心として回動し、前記第二斜板の傾転中心軸を前記シリンダブロックの回転中心軸と交差するように配置するとともに、
前記傾転中心軸が前記各シューの揺動中心点で決まるシュー揺動中心面に対して前記シリンダブロックから遠ざかる方向で且つ、前記斜板の背面より前記シリンダブロックに近づく方向にある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ピストンポンプ・モータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１８０１１９（Ｐ２００９−１８０１１９Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８７６９（Ｐ２００８−１８７６９）
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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