JP2005201175A - Variable displacement swash plate type hydraulic rotating machine - Google Patents

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JP2005201175A JP2004009458A JP2004009458A JP2005201175A JP 2005201175 A JP2005201175 A JP 2005201175A JP 2004009458 A JP2004009458 A JP 2004009458A JP 2004009458 A JP2004009458 A JP 2004009458A JP 2005201175 A JP2005201175 A JP 2005201175A
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Toki So
東輝 曹
Tetsuya Sakairi
哲也 坂入
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable displacement swash plate type hydraulic rotating machine capable of enhancing linearly slidable performance of tilting adjustment pistons. <P>SOLUTION: This variable displacement swash plate type hydraulic rotating machine is constituted to include a casing (2), a rotating shaft (8) rotatably supported with respect to the casing (2) via a bearing, a swash plate (26) arranged inside the casing (2) and capable of tilting with respect to an axial direction of the rotating shaft (8), a cylinder block (14) inside of which a plurality of cylinder bores (20) are arranged, a piston (18) freely reciprocating inside the cylinder bores (20) at a stroke corresponding to a tilting angle of the swash plate (26), the tilting adjustment pistons (38, 42) for reciprocating in the axis line direction of the rotating shaft (8) by feeding/discharging of pressure oil and for adjusting the tilting angle of the swash plate (26) by abutting on the swash plate (26), a feeding/discharging control means (60) for controlling feeding/discharging amount of the pressure oil, and abutting force reducing means (33, 39) for reducing a component of abutting force acting in the diametrical directions of the tilting adjustment pistons (38, 42) by abutting the tilting adjustment pistons (38, 42) on the swash plate (26). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に搭載される液圧回転機に係わり、特に油圧ポンプや油圧モータ等に用いられて好適な可変容量型斜板式液圧回転機に関する。   The present invention relates to a hydraulic rotating machine mounted on a construction machine such as a hydraulic excavator, and more particularly to a variable displacement swash plate type hydraulic rotating machine suitable for use in a hydraulic pump, a hydraulic motor or the like.

一般に、油圧ショベルや油圧クレーン等の建設機械には油圧機器が搭載され、この油圧機器の油圧源や駆動源として可変容量型斜板式液圧回転機を用いることが知られている。
この種の液圧回転機は、ケーシング内に、回転軸の軸線方向に対して傾転可能な斜板やシリンダブロックを備え、そして、シリンダブロック内に圧油の給排を伴って往復運動するピストンが備えられている。一方、斜板の傾転角の調整には上記ピストンとは別個の傾転調整ピストンが用いられる。この傾転調整ピストンは、圧油の給排によって回転軸の軸線方向に往復動し、斜板に対する当接突出量の変更によって斜板の傾転角を調整している。 In general, it is known that a construction machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane is equipped with a hydraulic device, and a variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine is used as a hydraulic source or a driving source of the hydraulic device.
This type of hydraulic rotating machine includes a swash plate and a cylinder block that can be tilted with respect to the axial direction of the rotating shaft in a casing, and reciprocates with the supply and discharge of pressure oil in the cylinder block. A piston is provided. On the other hand, a tilt adjustment piston separate from the piston is used to adjust the tilt angle of the swash plate. The tilt adjustment piston reciprocates in the axial direction of the rotating shaft by supplying and discharging pressure oil, and adjusts the tilt angle of the swash plate by changing the amount of contact protrusion with the swash plate.

ここで、液圧回転機は、回転軸を外力で回転させると、斜板の傾転角によりシリンダブロック内でのピストンの往復運動に変換され、このピストンの往復運動により低圧の圧油を吸い込んで加圧し、高圧の圧油を吐出する油圧ポンプとして機能する。一方、シリンダブロック内にてピストンにより形成された圧力室に圧油を給排すると、圧油の反力によりシリンダブロック及び回転軸が回転し、油圧モータとして機能する。そして、この油圧ポンプの吐出容量や油圧モータの回転速度は斜板の傾転角の調整により可変制御されている（特許文献１）。   Here, when the rotating shaft is rotated by an external force, the hydraulic rotating machine is converted into a reciprocating motion of the piston in the cylinder block by the tilt angle of the swash plate, and the reciprocating motion of the piston sucks in the low pressure oil. It functions as a hydraulic pump that pressurizes and discharges high-pressure oil. On the other hand, when pressure oil is supplied to or discharged from the pressure chamber formed by the piston in the cylinder block, the cylinder block and the rotating shaft rotate due to the reaction force of the pressure oil and function as a hydraulic motor. The discharge capacity of the hydraulic pump and the rotational speed of the hydraulic motor are variably controlled by adjusting the tilt angle of the swash plate (Patent Document 1).

また、油圧ポンプとして用いた場合には、圧油の逆流によってピストンには脈動が生ずることから、この防止を図る液圧回転機（特許文献２）もまた知られている。
特開平６−１１７３５６号公報（段落番号００２８〜００３７等） 特開平１０−６８３７８号公報（段落番号００１０、図１等） Further, when used as a hydraulic pump, a pulsation is generated in the piston due to the backflow of pressure oil, and therefore a hydraulic rotating machine (Patent Document 2) for preventing this is also known.
JP-A-6-117356 (paragraph numbers 0028 to 0037, etc.) JP-A-10-68378 (paragraph number 0010, FIG. 1 etc.)

図５には従来技術の液圧回転機の要部が示されている。
ケーシング２内には、ピストン２０を有するシリンダブロック１４とは別個独立して傾転調整シリンダ３６が配設されており、この傾転調整シリンダ３６内を傾転調整ピストン３８０が往復動自在となっている。傾転調整ピストン３８０と斜板２６０とは常時当接されており、傾転調整シリンダ３６からの傾転調整ピストン３８０の突出量に応じて斜板２６０の傾転角が変更される。 FIG. 5 shows a main part of a conventional hydraulic rotating machine.
In the casing 2, a tilt adjustment cylinder 36 is disposed independently of the cylinder block 14 having the piston 20, and the tilt adjustment piston 380 can reciprocate in the tilt adjustment cylinder 36. ing. The tilt adjustment piston 380 and the swash plate 260 are always in contact with each other, and the tilt angle of the swash plate 260 is changed according to the protrusion amount of the tilt adjustment piston 380 from the tilt adjustment cylinder 36.

傾転調整ピストン３８０は斜板２６０との当接面３９０が曲面に形成されている一方、斜板２６０は傾転調整ピストン３８０との当接面３３０が平面に形成されている。このように、互いの当接面３３０，３９０を平面と曲面との組み合わせにより構成しているのは、往復動する傾転調整ピストン３８０と傾転運動を行う斜板２６０との間での面圧を下げて、これらを相互に当接させるためである。   The tilt adjustment piston 380 has a curved contact surface 390 with the swash plate 260, while the swash plate 260 has a flat contact surface 330 with the tilt adjustment piston 380. Thus, the mutual contact surfaces 330 and 390 are configured by a combination of a flat surface and a curved surface because the surface between the tilt adjustment piston 380 that reciprocates and the swash plate 260 that performs tilt motion. This is for lowering the pressure and bringing them into contact with each other.

ここで、斜板２６０の傾転角が大きくなると、傾転調整ピストン３８０は斜板２６０の外周縁側で当接する（同図（ａ））。一方、斜板２６０の傾転角が小さくなると、傾転調整ピストン３８０は傾転角が大きな場合に比べて、斜板２６０の径方向内側で当接する（同図（ｂ））。この何れの場合でも傾転調整ピストン３８０には当接力Ｆが斜板２６０の当接面から、その当接点Ｃを通過する法線方向に沿って作用している。つまり、当接力Ｆは、傾転調整ピストン３８０の長手軸方向ではなく、当接点Ｃから傾転調整ピストン３８０の曲面を構成している円の中心に向けて作用する。よって、この当接力Ｆは長手軸方向分力Ｆｚと半径方向分力Ｆｒとに分解可能であるが、この半径方向分力Ｆｒが傾転調整ピストン３８０の直線摺動性を低下させてしまう問題がある。   Here, when the tilt angle of the swash plate 260 increases, the tilt adjustment piston 380 comes into contact with the outer peripheral edge side of the swash plate 260 (FIG. 5A). On the other hand, when the tilt angle of the swash plate 260 becomes smaller, the tilt adjustment piston 380 comes into contact with the radially inner side of the swash plate 260 than in the case where the tilt angle is large ((b) in the figure). In any case, the contact force F acts on the tilt adjustment piston 380 from the contact surface of the swash plate 260 along the normal direction passing through the contact point C. That is, the contact force F acts not from the longitudinal axis direction of the tilt adjustment piston 380 but from the contact point C toward the center of the circle constituting the curved surface of the tilt adjustment piston 380. Therefore, the contact force F can be decomposed into a longitudinal component force Fz and a radial component force Fr, but the radial component force Fr deteriorates the linear slidability of the tilt adjustment piston 380. There is.

すなわち、この半径方向分力Ｆｒは、傾転調整ピストン３８０を傾転調整シリンダ３６の内壁に向けて押圧する力となり、傾転調整ピストン３８０及び傾転調整シリンダ３６の双方の摩耗を大きくする要因となっている。具体的には、傾転調整ピストン３８０は当接力Ｆの作用方向に沿って移動しようとするので、同図（ａ）では点Ｃ１及びＣ２、同図（ｂ）では点Ｃ３及びＣ４にて大きな摩耗が生じてしまう。   That is, the radial component force Fr is a force that presses the tilt adjustment piston 380 toward the inner wall of the tilt adjustment cylinder 36, and causes a large amount of wear on both the tilt adjustment piston 380 and the tilt adjustment cylinder 36. It has become. Specifically, since the tilt adjustment piston 380 tries to move along the direction of action of the contact force F, the tilt adjustment piston 380 is large at points C1 and C2 in the same figure (a), and at points C3 and C4 in the same figure (b). Wear occurs.

しかも、斜板２６０の傾転に伴って傾転調整ピストン３８０にモーメントも生じ、これらの各点Ｃ１〜Ｃ４では傾転調整シリンダ３６に傾転調整ピストン３８０によるかじりが発生する。
また、可変容量型斜板式液圧回転機においては、上記静荷重に関する問題の他、斜板に生ずる振動という動荷重に関する問題にも留意しなければならない。つまり、この振動はピストンの脈動などに伴って発生するが、圧油の粘性のみでは抑制できない。よって、この振動が傾転調整ピストン側にも伝達されると、傾転調整ピストンの直線摺動性が更に低下し、斜板の傾転角制御の精度が低下してしまう。 In addition, a moment is also generated in the tilt adjustment piston 380 as the swash plate 260 is tilted, and the tilt adjustment piston 380 is galling at each of the points C1 to C4.
In addition, in the variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine, it is necessary to pay attention to the problem related to the dynamic load such as the vibration generated in the swash plate in addition to the problem related to the static load. That is, this vibration is generated with the pulsation of the piston, but cannot be suppressed only by the viscosity of the pressure oil. Therefore, if this vibration is transmitted also to the tilt adjustment piston side, the linear slidability of the tilt adjustment piston is further lowered, and the accuracy of tilt angle control of the swash plate is lowered.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、傾転調整ピストンの直線摺動性の良好化を図ることができる可変容量型斜板式液圧回転機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine capable of improving the linear slidability of the tilt adjustment piston. .

上記目的を達成するために、本発明の可変容量型斜板式液圧回転機（請求項１）は、ケーシングと、ケーシングに軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、ケーシング内に配置され、回転軸の軸線方向に対して傾転可能な斜板と、その内部に複数のシリンダボアを配設させたシリンダブロックと、シリンダボア内を斜板の傾転角に応じたストロークで往復動自在なピストンと、圧油の給排によって回転軸の軸線方向に往復動し、斜板に当接して斜板の傾転角を調整する傾転調整ピストンと、圧油の給排量を制御する給排制御手段と、傾転調整ピストンと斜板との当接により傾転調整ピストンの径方向に作用する当接分力を低減させる当接力低減手段とを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a variable capacity swash plate type hydraulic rotary machine of the present invention (Claim 1) is provided with a casing, a rotary shaft rotatably supported by the casing via a bearing, and the casing. The swash plate can be tilted with respect to the axial direction of the rotating shaft, the cylinder block having a plurality of cylinder bores disposed therein, and the cylinder bore can be reciprocated with a stroke corresponding to the tilt angle of the swash plate. Control piston, reciprocating in the axial direction of the rotating shaft by pressure oil supply and discharge, and a tilt adjustment piston that contacts the swash plate and adjusts the tilt angle of the swash plate, and controls the supply and discharge amount of pressure oil It includes a supply / discharge control means and a contact force reducing means for reducing a contact force acting in a radial direction of the tilt adjustment piston by contact between the tilt adjustment piston and the swash plate.

また、請求項２記載の発明では、当接力低減手段は、傾転調整ピストンにおける斜板との当接面を平坦面として形成した当接平坦面と、斜板における傾転調整ピストンとの当接面を曲面として形成した当接曲面とを含むことを特徴としている。
更に、請求項３記載の発明では、当接曲面は、球面の一部から形成されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 2, the abutting force reducing means includes a contact flat surface formed by setting the contact surface of the tilt adjustment piston with the swash plate as a flat surface and the tilt adjustment piston of the swash plate. And a contact curved surface formed as a curved surface.
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the contact curved surface is formed from a part of a spherical surface.

更にまた、請求項４記載の発明では、当接曲面は、円筒面の一部から形成されていることを特徴としている。
また、請求項５記載の発明では、当接曲面は、斜板とは別部材に形成されていることを特徴としている。
更に、請求項６記載の発明では、斜板は、傾転調整ピストンに対し、斜板の振動を低減させる振動低減手段を更に含むことを特徴としている。 Furthermore, the invention according to claim 4 is characterized in that the contact curved surface is formed from a part of a cylindrical surface.
Further, the invention according to claim 5 is characterized in that the contact curved surface is formed as a separate member from the swash plate.
Further, the invention according to claim 6 is characterized in that the swash plate further includes vibration reducing means for reducing vibration of the swash plate with respect to the tilt adjustment piston.

請求項１記載の本発明の可変容量型斜板式液圧回転機によれば、当接によって傾転調整ピストンに作用する力のうち傾転調整ピストンの径方向に作用する分力を低減させ、当接力を回転軸の軸線方向に作用する分力だけに抑えることができる。従って、傾転調整ピストンの直線摺動性が良好になり、可変容量型斜板式液圧回転機の耐久性及び信頼性の向上を図ることができる。   According to the variable displacement swash plate type hydraulic rotating machine of the present invention described in claim 1, the component force acting in the radial direction of the tilt adjustment piston among the forces acting on the tilt adjustment piston by contact is reduced, The contact force can be suppressed to only a component force acting in the axial direction of the rotation shaft. Therefore, the linear slidability of the tilt adjustment piston is improved, and the durability and reliability of the variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine can be improved.

また、請求項２記載の発明によれば、傾転調整ピストンと斜板との当接点における法線方向は当接平坦面に直交する方向であり、当接力はこの方向、すなわち、回転軸の軸線方向にのみ作用することになる。よって、当接力が従来に比して小さくなり、また、傾転調整ピストン等の摩耗を低減できるし、周辺へのかじりも防止できる。しかも、斜板の傾転角に応じて傾転調整ピストンと斜板との当接点が移動しても、当接力の変動量を小さく抑えることができる。   According to the second aspect of the present invention, the normal direction at the contact point between the tilt adjustment piston and the swash plate is a direction orthogonal to the contact flat surface, and the contact force is the direction of the rotation shaft. It acts only in the axial direction. Therefore, the contact force becomes smaller than the conventional one, wear of the tilt adjustment piston and the like can be reduced, and galling around the periphery can be prevented. In addition, even if the contact point between the tilt adjustment piston and the swash plate moves according to the tilt angle of the swash plate, the amount of variation in the contact force can be kept small.

更に、請求項３記載の発明によれば、当接力は、球面部分に当接する１点のみにて回転軸の軸線方向にだけ作用することから、傾転調整ピストンに与える影響を更に抑えることができる。
更にまた、請求項４記載の発明によれば、当接力は、断面視では円筒面部分に当接する１点にて回転軸の軸線方向にだけ作用する。一方、当接点は円筒面の母線にて当接線として直線で連なることから、当接力が１点の当接点だけに作用する場合に比して力が分散され、傾転調整ピストンに与える影響をより一層抑えることができる。 Further, according to the third aspect of the present invention, the contact force acts only in the axial direction of the rotation shaft at only one point contacting the spherical surface portion, so that the influence on the tilt adjustment piston can be further suppressed. it can.
Furthermore, according to the invention described in claim 4, the abutting force acts only in the axial direction of the rotating shaft at one point where the abutting force abuts on the cylindrical surface portion in a sectional view. On the other hand, since the contact point is connected in a straight line as a contact line at the generatrix of the cylindrical surface, the force is dispersed compared to the case where the contact force acts only on one contact point, and the influence on the tilt adjustment piston is affected. It can be further suppressed.

また、請求項５記載の発明によれば、当接曲面が斜板とは別個独立して構成されているので、斜板全体を交換せずに当接曲面だけの交換で済み、製造コストの低減を図ることができる。
更に、請求項６記載の発明によれば、斜板の回転運動とピストンの往復運動との組み合わせやピストンの脈動等に伴って斜板には振動が生じ得るが、振動低減手段がこの振動を傾転調整ピストンには伝達させないので、傾転調整ピストンの直線摺動性がより一層良好になり、斜板の傾転角制御の精度が向上する。 According to the fifth aspect of the invention, since the contact curved surface is configured separately from the swash plate, only the contact curved surface can be replaced without replacing the entire swash plate. Reduction can be achieved.
Further, according to the sixth aspect of the present invention, vibration may occur in the swash plate due to the combination of the rotational movement of the swash plate and the reciprocating movement of the piston, the pulsation of the piston, etc. Since it is not transmitted to the tilt adjustment piston, the linear sliding property of the tilt adjustment piston is further improved, and the accuracy of tilt angle control of the swash plate is improved.

以下、図面を用い本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２は本発明による第１実施例の液圧回転機を示す。
当該液圧回転機１はケーシング２を備えた可変容量型斜板式液圧回転機である。ケーシング２は筒形状をなし、それぞれ開口した両端を有している。これら開口端にはフロントケーシング４とリアケーシング６とがそれぞれ気密に連結されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a hydraulic rotating machine according to a first embodiment of the present invention.
The hydraulic rotating machine 1 is a variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine including a casing 2. The casing 2 has a cylindrical shape and has both open ends. A front casing 4 and a rear casing 6 are airtightly connected to the open ends, respectively.

ケーシング２内には回転軸８が配置されている。この回転軸８は一端側が軸受１０を介してフロントケーシング４に回転自在に支持され、他端側が軸受１２を介してリアケーシング６に回転自在に支持されている。回転軸８の一端側はフロントケーシング４から突出し、図示しないエンジンに連結されている。
ケーシング２内にはシリンダブロック１４が配設されている。このシリンダブロック１４は、回転軸８の略中央部分にて係止部２３を介してスプライン結合されており、回転軸８と一体的に回転運動する。シリンダブロック１４には回転軸８を中心とした周方向に所定間隔を存して複数のシリンダボア１８が配設され、各シリンダボア１８内にはピストン２０がそれぞれ収容されている。 A rotating shaft 8 is disposed in the casing 2. One end of the rotary shaft 8 is rotatably supported by the front casing 4 via the bearing 10, and the other end is rotatably supported by the rear casing 6 via the bearing 12. One end of the rotary shaft 8 protrudes from the front casing 4 and is connected to an engine (not shown).
A cylinder block 14 is disposed in the casing 2. The cylinder block 14 is splined at a substantially central portion of the rotating shaft 8 via a locking portion 23 and rotates integrally with the rotating shaft 8. A plurality of cylinder bores 18 are disposed in the cylinder block 14 at predetermined intervals in the circumferential direction around the rotation shaft 8, and pistons 20 are accommodated in the respective cylinder bores 18.

各ピストン２０は、シリンダブロック１４とともに回転軸８と一体的に回転し、且つ、シリンダボア１８内を回転軸８の軸線方向に往復運動自在である。そして、ピストン２０の往復運動は、低圧側の圧油を吸引加圧して高圧側に吐出するポンプ機能を発揮するか、或いは高圧側の圧油を受けてシリンダブロック１４とともに回転軸８を回転させるモータ機能を発揮する。   Each piston 20 rotates integrally with the rotating shaft 8 together with the cylinder block 14, and can reciprocate in the axial direction of the rotating shaft 8 in the cylinder bore 18. The reciprocating motion of the piston 20 exerts a pump function of sucking and pressurizing the low pressure side pressure oil and discharging it to the high pressure side, or receives the high pressure side pressure oil and rotates the rotating shaft 8 together with the cylinder block 14. Demonstrates motor function.

シリンダブロック１４の後端面とリアケーシング６との間には弁板１６が配設されている。この弁板１６内には圧油の給排ポート１７が備えられ、これら給排ポート１７は油路１９を介して圧油給排部５０に接続されている。また、これら給排ポート１７にはシリンダブロック１４の回転に伴い、各シリンダ１８が順次連通する。
ピストン２０は、その前端が球形の外面を有するシュー２２に結合され、シュー２２はピストン２０の前端に対して揺動可能である。このシュー２２は環状のシュー押え２４によって斜板２６の摺動面３０に当接した状態で保持されている。この斜板２６はケーシング２内に配置され、回転軸８上の傾転中心Ｏの周りに傾転角θを存して傾いている。そして、この斜板２６の傾転角の大きさに応じてピストン２０のストローク量が調整される。 A valve plate 16 is disposed between the rear end surface of the cylinder block 14 and the rear casing 6. A pressure oil supply / discharge port 17 is provided in the valve plate 16, and these supply / discharge ports 17 are connected to a pressure oil supply / discharge portion 50 through an oil passage 19. Further, the cylinders 18 communicate with the supply / discharge ports 17 sequentially as the cylinder block 14 rotates.
The piston 20 is coupled to a shoe 22 having a spherical outer surface at the front end thereof, and the shoe 22 is swingable with respect to the front end of the piston 20. The shoe 22 is held by an annular shoe presser 24 in contact with the sliding surface 30 of the swash plate 26. The swash plate 26 is disposed in the casing 2 and is tilted around a tilt center O on the rotation shaft 8 with a tilt angle θ. Then, the stroke amount of the piston 20 is adjusted according to the tilt angle of the swash plate 26.

斜板２６の摺動面３０には、上述のシュー２２の他、その外周縁側に傾転調整ピストン（サーボピストン）３８，４２にそれぞれ当接される鋼製の当接面部材３２，３４が設けられている。一方、斜板２６の摺動面３０とは反対側の面はフロントケーシング４との間に配設された支持部材２８を介して傾転可能に支持されている。そして、斜板２６がサーボピストン３８又はサーボピストン４２に押圧されると、サーボピストン３８，４２のストロークに応じた傾転角θが設定される。この傾転角θの大きさに応じて油圧ポンプの吐出容量や油圧モータの回転速度が可変制御される。   On the sliding surface 30 of the swash plate 26, in addition to the above-described shoe 22, steel contact surface members 32 and 34 that are in contact with the tilt adjustment pistons (servo pistons) 38 and 42 on the outer peripheral edge side thereof are provided. Is provided. On the other hand, the surface of the swash plate 26 opposite to the sliding surface 30 is supported by a support member 28 disposed between the front casing 4 and the front casing 4 so as to be tiltable. When the swash plate 26 is pressed by the servo piston 38 or the servo piston 42, the tilt angle θ corresponding to the stroke of the servo pistons 38, 42 is set. The discharge capacity of the hydraulic pump and the rotational speed of the hydraulic motor are variably controlled according to the magnitude of the tilt angle θ.

サーボピストン３８，４２は、ケーシング２内に形成された傾転調整シリンダボア（サーボシリンダボア）３６，４０にそれぞれ収容されている。このサーボシリンダボア３６，４０は油路３５，４５を介して圧油給排部５０に接続されている。そして、サーボピストン３８，４２は圧油の給排によってそのストローク量が調整され、上記傾転角θの大きさを制御している。更に、サーボピストン３８は上死点に達するピストン１８側に配設され、一方、サーボピストン４２は下死点に達するピストン１８側に配設されている。また、サーボピストン３８は、サーボピストン４２よりも大径に形成され、サーボピストン４２の受圧面積よりも大きな面積を有する。なお、サーボピストン３８，４２の前端はそれぞれ斜板２６の当接面部材３２，３４に常時当接されている。   The servo pistons 38 and 42 are accommodated in tilt adjustment cylinder bores (servo cylinder bores) 36 and 40 formed in the casing 2, respectively. The servo cylinder bores 36 and 40 are connected to the pressure oil supply / discharge section 50 through oil passages 35 and 45. The servo pistons 38 and 42 have their strokes adjusted by supply and discharge of pressure oil to control the tilt angle θ. Further, the servo piston 38 is disposed on the piston 18 side reaching the top dead center, while the servo piston 42 is disposed on the piston 18 side reaching the bottom dead center. The servo piston 38 has a larger diameter than the servo piston 42 and has an area larger than the pressure receiving area of the servo piston 42. The front ends of the servo pistons 38 and 42 are always in contact with the contact surface members 32 and 34 of the swash plate 26, respectively.

シリンダボア１８やサーボシリンダボア３６，４０への圧油の給排量は給排制御部（給排制御手段）６０で制御されている。給排制御部６０は各種センサ信号を入力してその演算結果を圧油給排部５０に出力する。油路３５からサーボシリンダボア３６に圧油を供給すると、押しのけ容積が増加し、サーボピストン３８がサーボシリンダボア３６から突出し、斜板２６の傾転角θは小さく設定される。一方、油路４５からサーボシリンダボア４０に圧油を供給すると、サーボピストン４２がサーボシリンダボア４０から突出し、斜板２６の傾転角θは大きく設定される。   The amount of pressure oil supplied to and discharged from the cylinder bore 18 and the servo cylinder bores 36 and 40 is controlled by a supply / discharge control unit (supply / discharge control means) 60. The supply / discharge control unit 60 inputs various sensor signals and outputs the calculation result to the pressure oil supply / discharge unit 50. When pressure oil is supplied from the oil passage 35 to the servo cylinder bore 36, the displacement volume increases, the servo piston 38 protrudes from the servo cylinder bore 36, and the tilt angle θ of the swash plate 26 is set small. On the other hand, when pressure oil is supplied from the oil passage 45 to the servo cylinder bore 40, the servo piston 42 protrudes from the servo cylinder bore 40, and the tilt angle θ of the swash plate 26 is set large.

このサーボピストンと斜板との関係については図２に示す。なお、同図ではサーボピストン３８について説明するが、サーボピストン４２についても同様であり、その説明を省略する。
サーボピストン３８の前端３７は、斜板２６との当接面が当接平坦面（当接力低減手段）３９として形成され、一方、斜板２６の当接面部材３２は、サーボピストン３８の当接平坦面３９との当接面が球面の一部たる当接曲面（当接力低減手段）３３として形成されている。この当接面部材３２は斜板２６とは別個独立して構成されている。 The relationship between the servo piston and the swash plate is shown in FIG. In the figure, the servo piston 38 will be described, but the same applies to the servo piston 42, and the description thereof will be omitted.
The front end 37 of the servo piston 38 has a contact surface with the swash plate 26 formed as a contact flat surface (contact force reducing means) 39, while the contact surface member 32 of the swash plate 26 contacts the servo piston 38. A contact surface with the contact flat surface 39 is formed as a contact curved surface (contact force reducing means) 33 which is a part of a spherical surface. The contact surface member 32 is configured separately from the swash plate 26.

ここで、斜板２６の傾転角θが大きくなると、図２（ａ）に示すように、サーボピストン３８の当接平坦面３９は当接面部材３２の当接曲面３３に対し、斜板２６の外周縁側に位置した当接点Ｃにて当接し、サーボピストン３８には当接点Ｃから当接平坦面３９の法線方向に当接力ｆが作用する。すなわち、この当接力ｆは平面の当接平坦面３９に対して垂直方向に作用する。より具体的には、この当接力ｆはサーボピストン３８の長手軸方向にのみ働き、回転軸８の軸線方向に対して略直交する方向に作用する半径方向分力Ｆｒを発生させないことが分かる。   Here, when the tilt angle θ of the swash plate 26 is increased, the contact flat surface 39 of the servo piston 38 is opposed to the contact curved surface 33 of the contact surface member 32 as shown in FIG. The servo piston 38 is abutted at the abutting point C located on the outer peripheral edge side 26, and the abutting force f acts on the servo piston 38 from the abutting point C in the normal direction of the abutting flat surface 39. That is, the contact force f acts in a direction perpendicular to the flat contact flat surface 39. More specifically, it can be seen that the contact force f acts only in the longitudinal axis direction of the servo piston 38 and does not generate a radial component force Fr acting in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the rotary shaft 8.

また、斜板２６の傾転角θが小さくなっても、図２（ｂ）に示すように、傾転調整ピストン３８は斜板２６の当接面部材３２の当接曲面３３に対し、斜板１６の径方向内側にて当接するが、この場合にも当接点Ｃから当接平坦面３９の法線方向に当接力ｆが作用する。つまり、この当接力ｆもまた半径方向分力Ｆｒを発生させない。
このように、本実施例の可変容量型斜板式液圧回転機１によれば、直線運動するサーボピストン３８、４２の当接平坦面３９と回転運動する斜板２６の当接曲面３３とを当接させることにより、当接力ｆは、当接曲面３３及び当接平坦面３９の当接点Ｃからサーボピストン３８、４２の長手軸方向にのみ作用し、しかも、その大きさも従来の当接力Ｆよりも小さくなり、静荷重の問題を解決できる。つまり、サーボピストン３８、４２はサーボシリンダボア３６、４０内でその長手軸方向に沿って直線的に摺動し、液圧回転機１の耐久性やその信頼性が向上する。 Even if the tilt angle θ of the swash plate 26 is reduced, the tilt adjustment piston 38 is inclined with respect to the contact curved surface 33 of the contact surface member 32 of the swash plate 26 as shown in FIG. The abutting force f acts in the normal direction of the abutting flat surface 39 from the abutting point C in this case as well. That is, this contact force f also does not generate the radial component force Fr.
As described above, according to the variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine 1 of the present embodiment, the contact flat surface 39 of the servo pistons 38 and 42 that linearly move and the contact curved surface 33 of the swash plate 26 that rotates and moves. By abutting, the abutting force f acts only in the longitudinal axis direction of the servo pistons 38 and 42 from the abutting point C of the abutting curved surface 33 and the abutting flat surface 39, and the magnitude thereof is also the conventional abutting force F. And can solve the problem of static load. That is, the servo pistons 38 and 42 linearly slide along the longitudinal axis direction in the servo cylinder bores 36 and 40, and the durability and reliability of the hydraulic rotating machine 1 are improved.

また、サーボピストン３８、４２とサーボシリンダボア３６、４０との摩耗が低減され、サーボシリンダボア３６、４０へのかじりも防止できる。更に、傾転角θの変化に伴う当接力ｆの変動量も小さくなる。
しかも、球面状の当接曲面３３を有する当接面部材３２を斜板２６とは別体にして備えていると、この当接面部材３２が摩耗しても、当接面部材３２のみを交換すれるだけで済み、斜板２６全体を交換する必要がなく、液圧回転機１の製造コストが低減される。 Further, the wear of the servo pistons 38 and 42 and the servo cylinder bores 36 and 40 is reduced, and the biting of the servo cylinder bores 36 and 40 can be prevented. Further, the amount of change in the contact force f accompanying the change in the tilt angle θ is also reduced.
In addition, when the contact surface member 32 having the spherical contact curved surface 33 is provided separately from the swash plate 26, even if the contact surface member 32 is worn, only the contact surface member 32 is provided. It is only necessary to replace the swash plate 26, and the manufacturing cost of the hydraulic rotating machine 1 is reduced.

ところで、当接曲面を有する当接面部材には、上述の如く斜板と一体的に接合されるものに限られない。例えば、図３に示すように、斜板２６Ａは、サーボピストン３８との当接面に球面の一部たる曲面から形成された当接曲面（当接力低減手段）３３Ａを有する当接面部材３２Ａを備えているが、この当接面部材３２Ａと斜板２６Ａとの間に弾性部材（振動低減手段）４４を介装させても良い。   By the way, the contact surface member having the contact curved surface is not limited to one integrally joined to the swash plate as described above. For example, as shown in FIG. 3, the swash plate 26 </ b> A has a contact surface member 32 </ b> A having a contact curved surface (contact force reducing means) 33 </ b> A formed from a curved surface that is a part of a spherical surface on the contact surface with the servo piston 38. However, an elastic member (vibration reducing means) 44 may be interposed between the contact surface member 32A and the swash plate 26A.

この場合には、斜板２６Ａに生ずる振動がサーボピストン３８に伝達されるのを防止できる。これは、上記静荷重の問題の他、動荷重の問題に鑑みてなされたものである。つまり、弾性部材４４が、斜板２６Ａの回転運動とピストン１８の往復運動との組み合わせやピストン１８の脈動等に伴って発生し得る斜板２６Ａの振動を、自らの弾性によって吸収（減衰）するので、サーボピストン３８の直線摺動性がより一層向上し、ひいては斜板２６Ａの傾転角制御の精度が向上するからである。   In this case, vibration generated in the swash plate 26A can be prevented from being transmitted to the servo piston 38. This is made in view of the problem of dynamic load in addition to the problem of static load. That is, the elastic member 44 absorbs (attenuates) vibration of the swash plate 26 </ b> A that may be generated by a combination of the rotational motion of the swash plate 26 </ b> A and the reciprocating motion of the piston 18, the pulsation of the piston 18, and the like. Therefore, the linear slidability of the servo piston 38 is further improved, and as a result, the accuracy of tilt angle control of the swash plate 26A is improved.

なお、上記弾性部材４４としては、コイルばね、皿ばねやゴム製パッドであっても良い。また、ばねのばね定数は上記の静荷重に耐え、つまり、当接面部材と斜板とが当接しないようにしつつ、振動を吸収可能な柔らかさを有するべく設定される。また、サーボピストン４２に当接される当接面部材３４も同様に構成可能である。
以上で本発明の一実施の形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。 The elastic member 44 may be a coil spring, a disc spring, or a rubber pad. The spring constant of the spring is set so as to withstand the above-described static load, that is, to have a softness capable of absorbing vibration while preventing the contact surface member and the swash plate from contacting each other. Further, the abutting surface member 34 that abuts on the servo piston 42 can be similarly configured.
Although the description of one embodiment of the present invention has been completed above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施の形態では当接曲面が球面状に構成されているが、本発明は必ずしもこの形態に限定されるものではなく、一例としては円筒面状に構成されていても良い。
すなわち、図４に示すように、斜板２６Ｂには、サーボピストン３８との当接面を半円筒面（当接力低減手段）３３Ｂとして形成された当接面部材３２Ｂが設けられている。この当接面部材３２Ｂは断面円形の円筒ころで形成されている。この場合には、この半円筒面３３Ｂと当接平坦面３９とは線接触となって面圧の上昇を抑制でき、点接触の場合に比して当接力を分散できる。 For example, in the above-described embodiment, the contact curved surface is formed in a spherical shape, but the present invention is not necessarily limited to this form, and may be formed in a cylindrical surface as an example.
That is, as shown in FIG. 4, the swash plate 26B is provided with a contact surface member 32B formed with a contact surface with the servo piston 38 as a semi-cylindrical surface (contact force reducing means) 33B. The contact surface member 32B is formed of a cylindrical roller having a circular cross section. In this case, the semi-cylindrical surface 33B and the abutting flat surface 39 are in line contact so that an increase in surface pressure can be suppressed, and the abutting force can be dispersed as compared with a point contact.

本発明の第１実施例に係る可変容量型斜板式液圧回転機の構成図である。1 is a configuration diagram of a variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine according to a first embodiment of the present invention. FIG. 図１の液圧回転機の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the hydraulic rotating machine of FIG. 他の実施例における液圧回転機の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the hydraulic rotating machine in another Example. 他の実施例における液圧回転機の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the hydraulic rotating machine in another Example. 従来における液圧回転機の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the conventional hydraulic rotating machine.

符号の説明Explanation of symbols

１ 可変容量型斜板式液圧回転機
２、４、６ ケーシング
８ 回転軸
１０、１２ 軸受
１４ シリンダブロック
１８ シリンダボア
２０ ピストン
２６、２６Ａ、２６Ｂ 斜板
３２、３２Ａ、３２Ｂ 当接面部材
３３、３３Ａ、３３Ｂ 当接曲面（当接力低減手段）
３６ サーボシリンダボア
３８ サーボピストン（傾転調整ピストン）
３９ 当接平坦面（当接力低減手段）
４０ サーボシリンダボア
４２ サーボピストン（傾転調整ピストン）
４４ 弾性部材（振動低減手段）
５０ 圧油給排部
６０ 給排制御部（給排制御手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable capacity type | mold swash plate type hydraulic rotating machine 2, 4, 6 Casing 8 Rotating shaft 10, 12 Bearing 14 Cylinder block 18 Cylinder bore 20 Piston 26, 26A, 26B Swash plate 32, 32A, 32B Contact surface member 33, 33A, 33B Contact curved surface (contact force reducing means)
36 Servo cylinder bore 38 Servo piston (Tilt adjustment piston)
39 Contact flat surface (contact force reducing means)
40 Servo cylinder bore 42 Servo piston (Tilt adjustment piston)
44 Elastic member (vibration reducing means)
50 Pressure oil supply / discharge section 60 Supply / discharge control section (supply / discharge control means)

Claims (6)

ケーシングと、
該ケーシングに軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、
前記ケーシング内に配置され、前記回転軸の軸線方向に対して傾転可能な斜板と、
その内部に複数のシリンダボアを配設させたシリンダブロックと、
前記シリンダボア内を前記斜板の傾転角に応じたストロークで往復動自在なピストンと、
圧油の給排によって前記回転軸の軸線方向に往復動し、前記斜板に当接して該斜板の傾転角を調整する傾転調整ピストンと、
前記圧油の給排量を制御する給排制御手段と、
前記傾転調整ピストンと前記斜板との当接により前記傾転調整ピストンの径方向に作用する当接分力を低減させる当接力低減手段と
を含むことを特徴とする可変容量型斜板式液圧回転機。 A casing,
A rotating shaft rotatably supported by the casing via a bearing;
A swash plate disposed in the casing and tiltable with respect to an axial direction of the rotating shaft;
A cylinder block having a plurality of cylinder bores disposed therein;
A piston capable of reciprocating within the cylinder bore with a stroke corresponding to the tilt angle of the swash plate;
A tilt adjustment piston that reciprocates in the axial direction of the rotating shaft by supply and discharge of pressure oil, abuts against the swash plate, and adjusts a tilt angle of the swash plate;
Supply / discharge control means for controlling the supply / discharge amount of the pressure oil;
A variable capacity swash plate type liquid comprising: a contact force reducing means for reducing a contact force acting in a radial direction of the tilt adjustment piston by the contact between the tilt adjustment piston and the swash plate. Pressure rotating machine. 前記当接力低減手段は、
前記傾転調整ピストンにおける前記斜板との当接面を平坦面として形成した当接平坦面と、
前記斜板における前記傾転調整ピストンとの当接面を曲面として形成した当接曲面と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型斜板式液圧回転機。 The contact force reducing means includes
A flat contact surface formed as a flat surface on the tilt adjustment piston with the swash plate;
The variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine according to claim 1, further comprising: a contact curved surface in which a contact surface of the swash plate with the tilt adjustment piston is formed as a curved surface. 前記当接曲面は、球面の一部から形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型斜板式液圧回転機。   3. The variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine according to claim 2, wherein the contact curved surface is formed from a part of a spherical surface. 前記当接曲面は、円筒面の一部から形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型斜板式液圧回転機。   3. The variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine according to claim 2, wherein the contact curved surface is formed from a part of a cylindrical surface. 前記当接曲面は、前記斜板とは別部材に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の可変容量型斜板式液圧回転機。   5. The variable capacity swash plate type hydraulic rotating machine according to claim 3, wherein the contact curved surface is formed as a member different from the swash plate. 前記斜板は、前記傾転調整ピストンに対し、前記斜板の振動を低減させる振動低減手段を更に含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の可変容量型斜板式液圧回転機。   The variable capacity swash plate type according to any one of claims 1 to 5, wherein the swash plate further includes vibration reducing means for reducing vibration of the swash plate with respect to the tilt adjustment piston. Hydraulic rotating machine.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011006102A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Zf Friedrichshafen Ag Adjustment device of a hydrostatic module
CN104153986A (en) * 2014-07-21 2014-11-19 浙江沃尔液压科技有限公司 Axial plunger hydraulic pump for hydraulic return stroke
WO2016009846A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 株式会社豊田自動織機 Variable capacity piston pump
JP2016037924A (en) * 2014-08-08 2016-03-22 株式会社豊田自動織機 Variable displacement piston pump
CN115711210A (en) * 2022-12-02 2023-02-24 青岛力克川液压机械有限公司 Variable mechanism and plunger pump and plunger motor adopting same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011006102A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Zf Friedrichshafen Ag Adjustment device of a hydrostatic module
CN103443456A (en) * 2011-03-25 2013-12-11 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 Adjusting device of hydrostatic module
CN103443456B (en) * 2011-03-25 2015-12-09 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 The regulating device of hydrostatic module
US9518567B2 (en) 2011-03-25 2016-12-13 Zf Friedrichshafen Ag Adjusting device of a hydrostatic module
WO2016009846A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 株式会社豊田自動織機 Variable capacity piston pump
CN104153986A (en) * 2014-07-21 2014-11-19 浙江沃尔液压科技有限公司 Axial plunger hydraulic pump for hydraulic return stroke
CN104153986B (en) * 2014-07-21 2016-08-17 沃尔科技有限公司 The axial plunger type hydraulic pump of hydraulic pressure backhaul
JP2016037924A (en) * 2014-08-08 2016-03-22 株式会社豊田自動織機 Variable displacement piston pump
CN115711210A (en) * 2022-12-02 2023-02-24 青岛力克川液压机械有限公司 Variable mechanism and plunger pump and plunger motor adopting same
CN115711210B (en) * 2022-12-02 2023-10-13 青岛力克川液压机械有限公司 Variable mechanism and plunger pump and plunger motor using variable mechanism

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