JP6983949B2 - Hydraulic rotary device - Google Patents

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Description

本発明の実施例は、油圧回転装置に関し、より詳しくは、可変型斜板式油圧回転装置に関する。 Examples of the present invention relate to a hydraulic rotary device, and more particularly to a variable swash plate type hydraulic rotary device.

一般に、油圧回転装置とは、油圧ポンプ又は油圧モータのように、回転する軸に垂直又は平行に設けられた複数個のシリンダ内の体積を、軸の回転方向に沿って圧縮又は膨張させることで、機械的エネルギーを圧力に変換、又は、圧力を機械的エネルギーに変換させる装置をいう。 Generally, a hydraulic rotary device is a hydraulic pump or a hydraulic motor that compresses or expands the volume in a plurality of cylinders provided perpendicular to or parallel to a rotating shaft along the rotation direction of the shaft. , A device that converts mechanical energy into pressure or pressure into mechanical energy.

また、種々の油圧回転装置のうち、可変型斜板式油圧回転装置は、回転可能なシリンダブロックに、回転軸線方向に往復運動する複数の駆動ピストンを装着し、各駆動ピストンの端部に対向する斜板の角度を切り替えることで、容量を可変し得るように設けられる。 Further, among various hydraulic rotary devices, the variable swash plate type hydraulic rotary device is equipped with a plurality of drive pistons that reciprocate in the direction of the rotation axis on a rotatable cylinder block and faces the end of each drive piston. It is provided so that the capacity can be changed by switching the angle of the swash plate.

この時、斜板の一側背面を変速ピストンで加圧することで、斜板の角度を低速から高速に切り替えている。即ち、変速ピストンが斜板の一側を加圧して斜板の角度を低減すると、回転速度が増加されるとともにトルクが低減される。 At this time, the angle of the swash plate is switched from low speed to high speed by pressurizing the back surface of one side of the swash plate with the speed change piston. That is, when the speed change piston pressurizes one side of the swash plate to reduce the angle of the swash plate, the rotation speed is increased and the torque is reduced.

従って、油圧回転装置がクローラー（Ｃｒａｗｌｅｒ）のような建設機械に適用された場合、建設機械に高いトルクが要求される時には、油圧回転装置が低速で回転することでトルクを上昇させ、建設機械に機動力が要求される時には、油圧回転装置が高速で回転することで高速で移動し得るようになる。 Therefore, when a hydraulic rotary device is applied to a construction machine such as a Crawler, when a high torque is required for the construction machine, the hydraulic rotary device rotates at a low speed to increase the torque, and the construction machine. When mobility is required, the hydraulic rotating device rotates at high speed so that it can move at high speed.

このように、油圧回転装置が変速機能を有するため、可変型斜板式油圧回転装置には、変速ピストンが設けられる。変速ピストンが斜板を押して油圧回転装置の容積を変更することで、油圧回転装置は、高速又は低速への速度変更を行うことができる。 As described above, since the hydraulic rotary device has a speed change function, the variable swash plate type hydraulic rotary device is provided with a speed change piston. The speed change piston pushes the swash plate to change the volume of the hydraulic rotary device, so that the hydraulic rotary device can change the speed to high speed or low speed.

なお、変速ピストンと斜板との接触角度は、高速時と、低速時とで異なる。通常、変速ピストンが斜板を押して斜板の斜板角が低減すると、高速となり、この時、変速ピストンと斜板との接触角度が傾斜するようになる。従って、変速ピストンに横荷重が発生する。また、高速時には、斜板が変速ピストンにより支持されるので、低速時に比べて、高速時に変速ピストンに相対的に大きな荷重が加えられる。このように、高速時に変速ピストンに発生した横荷重は、変速ピストンにおいて斜板と接触するピストンシューと往復運動するピストン本体との間の面圧を局部的に増加させ、偏摩耗が発生する。このような偏摩耗の発生によって、油圧回転装置の効率が低下し、装備の偏走行を引き起こし、作業効率が低下するという問題点がある。また、局部的な面圧の増加によって、間欠的に変速ピストンがケーシングに挟まる現象が発生することもあり得る。変速ピストンがケーシングに挟まれると、変速不可となるか、左右にそれぞれ配置された油圧回転装置のうちの１つの変速ピストンにのみ挟まり現象が発生する場合、左右の油圧回転装置の速度の差によって、建設機械が回転して転倒するという問題が発生することもあり得る。 The contact angle between the speed change piston and the swash plate differs between high speed and low speed. Normally, when the speed change piston pushes the swash plate and the swash plate angle of the swash plate is reduced, the speed becomes high, and at this time, the contact angle between the speed change piston and the swash plate becomes inclined. Therefore, a lateral load is generated on the speed change piston. Further, at high speed, the swash plate is supported by the speed change piston, so that a relatively large load is applied to the speed change piston at high speed as compared with at low speed. As described above, the lateral load generated in the speed change piston locally increases the surface pressure between the piston shoe in contact with the swash plate and the reciprocating piston body in the speed change piston, and uneven wear occurs. There is a problem that the occurrence of such uneven wear lowers the efficiency of the hydraulic rotary device, causes uneven running of the equipment, and lowers the work efficiency. Further, the phenomenon that the speed change piston is intermittently pinched by the casing may occur due to the local increase in the surface pressure. If the speed change piston is pinched by the casing, it becomes impossible to shift gears, or if the speed change piston is pinched by only one of the hydraulic rotation devices arranged on the left and right, the difference in speed between the left and right hydraulic rotation devices causes the speed change. , The problem that the construction machine rotates and falls over may occur.

本発明の実施例は、摩耗の発生を極力抑制し、寿命を向上させた油圧回転装置を提供する。 An embodiment of the present invention provides a hydraulic rotary device that suppresses the occurrence of wear as much as possible and has an improved life.

本発明の実施例によれば、可変型斜板式油圧回転装置は、複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、前記シリンダブロックを低速で回転させるための１段及び、前記１段より斜板角が小さくなって前記シリンダブロックを高速で回転させる２段に区分して動作する斜板と、前記斜板の一領域と接触するピストンシュー及び、前記ピストンシューと関節連結されて往復運動するピストン本体を有し、前記斜板の斜板角を可変させる変速ピストンとを含む。また、前記斜板が、前記１段で動作する時に、前記ピストンシュー及び前記斜板が接触する面と、前記シリンダブロックの回転軸線との間の交角に比べ、前記斜板が２段で動作する時に、前記ピストンシュー及び前記斜板が接触する面と、前記シリンダブロックの回転軸線との間の交角が、相対的に９０度により近くなるように形成される。 According to the embodiment of the present invention, the variable swash plate type hydraulic rotary device has a plurality of cylinders, a rotating cylinder block, one stage for rotating the cylinder block at a low speed, and an inclination from the first stage. A swash plate that operates in two stages in which the plate angle is reduced and the cylinder block is rotated at high speed, a piston shoe that contacts a region of the swash plate, and a piston shoe that is jointly connected and reciprocates. It includes a speed change piston having a piston body and varying the swash plate angle of the swash plate. Further, when the swash plate operates in the first stage, the swash plate operates in two stages as compared with the intersection angle between the surface of contact between the piston shoe and the swash plate and the rotation axis of the cylinder block. At that time, the intersection angle between the surface of the piston shoe and the swash plate in contact with the rotation axis of the cylinder block is formed so as to be relatively close to 90 degrees.

前記油圧回転装置は、前記斜板と対向して前記斜板を支持する支持面と、前記支持面の一領域に窪んで形成されて前記変速ピストンを収容する変速ピストン収容部とを有するケーシングをさらに含むことができる。 The hydraulic rotary device has a casing having a support surface facing the swash plate and supporting the swash plate, and a speed change piston accommodating portion formed by being recessed in one region of the support surface to house the speed change piston. Further can be included.

また、前記斜板が前記１段で動作する時に、前記ケーシングと対向する前記斜板の一面は、前記ケーシングの前記支持面により支持され、前記斜板が前記２段で動作する時に、前記ケーシングと対向する前記斜板の一面は、前記変速ピストンの前記ピストンシューにより支持される。 Further, when the swash plate operates in the first stage, one surface of the swash plate facing the casing is supported by the support surface of the casing, and when the swash plate operates in the two stages, the casing is used. One surface of the swash plate facing the swash plate is supported by the piston shoe of the speed change piston.

さらに、前記斜板の一面は、支持点を中心に回転して前記１段で動作する時に、前記ケーシングの支持面と相対的に近くなる第１の面と、前記２段で動作する時に、前記ケーシングの支持面と相対的に近くなる第２の面と、前記変速ピストンのピストンシューと接触する第３の面と、を含むことができる。 Further, one surface of the swash plate is a first surface that is relatively close to the support surface of the casing when operating in the first stage by rotating around a support point, and a first surface that is relatively close to the support surface of the casing when operating in the second stage. A second surface that is relatively close to the support surface of the casing and a third surface that comes into contact with the piston shoe of the speed change piston can be included.

この時、前記第１の面は、前記斜板が前記１段で動作する時に前記ケーシングの支持面と平行であり、前記第２の面は、前記斜板が前記２段で動作する時に前記ケーシングの支持面と平行であることができる。 At this time, the first surface is parallel to the support surface of the casing when the swash plate operates in the first stage, and the second surface is the second surface when the swash plate operates in the two stages. It can be parallel to the support surface of the casing.

また、前記第１の面及び前記第２の面の間の交角と、前記第１の面及び前記第３の面の間の交角とが、同一であることができる。 Further, the intersection angle between the first surface and the second surface and the intersection angle between the first surface and the third surface can be the same.

本発明の実施例によれば、油圧回転装置は、摩耗の発生を極力抑制して寿命を向上させることができる。 According to the embodiment of the present invention, the hydraulic rotary device can suppress the occurrence of wear as much as possible and improve the life.

本発明の一実施例に係る油圧回転装置の断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic rotary apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の油圧回転装置が２段で動作中の状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the hydraulic rotary device of FIG. 1 is operating in two stages. 図１の油圧回転装置に使用された斜板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the swash plate used for the hydraulic rotary apparatus of FIG. 図１の斜板の背面図である。It is a rear view of the swash plate of FIG. 本発明の一実施例の変形例に係る油圧回転装置に使用された斜板の背面図である。It is a rear view of the swash plate used for the hydraulic rotary apparatus which concerns on the modification of one Embodiment of this invention. 比較例に係る油圧回転装置の断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic rotary apparatus which concerns on a comparative example. 比較例に係る油圧回転装置の断面図である。It is sectional drawing of the hydraulic rotary apparatus which concerns on a comparative example. 本発明の一実施例に係る実施例及び比較例の横力解釈地点を示す。The lateral force interpretation points of the Example and the Comparative Example according to one Example of the present invention are shown. 図８の横力解釈を比較して示すグラフである。It is a graph which compares and shows the lateral force interpretation of FIG.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施例について、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳述する。本発明は、 様々な形態に具現することができ、後述の実施例に限定されない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so as to be easily carried out by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. The present invention can be embodied in various forms and is not limited to the examples described later.

なお、図面は、概略的で、縮尺に合わせて図示されていないことに留意されたい。図中、相対的な寸法及び比率は、図面の明確性及び便宜を図るため、その大きさが誇張又は縮小して示されており、任意の寸法は、例示に過ぎず、限定的なものではない。また、２以上の図面に示される同一の構造物、要素又は部品には、同一の参照符号を付することで、類似した特性を有するものであることを示す。 It should be noted that the drawings are schematic and are not shown to scale. In the drawings, the relative dimensions and ratios are shown exaggerated or reduced in size for the sake of clarity and convenience of the drawings, and any dimensions are merely examples and are not limited. No. Further, the same structures, elements or parts shown in two or more drawings are designated by the same reference numerals to indicate that they have similar characteristics.

本発明の実施例は、好適な実施例を具体的に示す。それで、様々な図解があり得る。従って、図示した領域の特定の形態に局限されず、例えば、製造による形態の変形をも含む。 The examples of the present invention specifically show suitable examples. So there can be various illustrations. Therefore, it is not limited to a specific form of the illustrated region, and includes, for example, modification of the form due to manufacturing.

以下、図１〜図４を参照して本発明の一実施例に係る油圧回転装置１０１を説明する。本発明の一実施例に係る油圧回転装置１０１は、可変型斜板式であり、モータで動作又はポンプで動作することができる。即ち、油圧回転装置１０１は、油圧モータ又は油圧ポンプであるか、油圧モータ及びポンプの兼用であることができる。 Hereinafter, the hydraulic rotary device 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The hydraulic rotary device 101 according to an embodiment of the present invention is a variable swash plate type and can be operated by a motor or a pump. That is, the hydraulic rotary device 101 can be a hydraulic motor or a hydraulic pump, or can be used as both a hydraulic motor and a pump.

図１及び図２に示されるように、本発明の一実施例に係る油圧回転装置１０１は、シリンダブロック２００、斜板４００、及び変速ピストン５００を含む。 As shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic rotary device 101 according to an embodiment of the present invention includes a cylinder block 200, a swash plate 400, and a speed change piston 500.

また、本発明の一実施例に係る油圧回転装置１０１は、ケーシング６００、駆動ピストン３５０、及び回転軸３１０をさらに含むことができる。 Further, the hydraulic rotary device 101 according to the embodiment of the present invention may further include a casing 600, a drive piston 350, and a rotary shaft 310.

シリンダブロック２００は、複数のシリンダ２５０をもって回転する。複数のシリンダ２５０は、シリンダブロック２００の周り方向に同一の間隔をおいて設けることができる。即ち、複数のシリンダ２５０は、シリンダブロック２００の回転中心から放射状に等間隔で配列される。 The cylinder block 200 rotates with a plurality of cylinders 250. The plurality of cylinders 250 can be provided at the same spacing in the circumferential direction of the cylinder block 200. That is, the plurality of cylinders 250 are arranged radially at equal intervals from the center of rotation of the cylinder block 200.

回転軸３１０は、シリンダブロック２００に結合され、シリンダブロック２００の回転力を外部に伝達、又は外部から供給される回転力をシリンダブロック２００に伝達する。 The rotary shaft 310 is coupled to the cylinder block 200, and transmits the rotational force of the cylinder block 200 to the outside, or transmits the rotational force supplied from the outside to the cylinder block 200.

駆動ピストン３５０は、シリンダブロック２００の複数のシリンダ２５０にそれぞれ挿入されて作動油の圧力で往復運動しながらシリンダブロック２００を回転させるか、シリンダブロック２００の回転に従って往復運動しながら圧力を発生させて作動油を吐き出す。この時、駆動ピストン３５０の一端は、後述の斜板４００とスライド可能に接触する。従って、油圧回転装置１０１がモータとして動作する時、駆動ピストン３５０に作動油が流入されて駆動ピストン３５０がシリンダ２５０内で往復運動するようになると、駆動ピストン３５０の一端が斜板４００の傾斜面に沿ってスライドしながらシリンダブロック２００が回転するようになる。他方、油圧回転装置１０１がポンプとして動作する時、エンジンの回転力が伝達されてシリンダブロック２００が回転するようになると、駆動ピストン３５０の一端が斜板４００の傾斜面に沿ってスライドしながらシリンダ２５０内で往復運動し、駆動ピストン３５０が往復運動しながら圧力を発生させて作動油を吐き出すようになる。 The drive piston 350 is inserted into each of the plurality of cylinders 250 of the cylinder block 200 and rotates the cylinder block 200 while reciprocating with the pressure of the hydraulic oil, or generates pressure while reciprocating according to the rotation of the cylinder block 200. Exhale hydraulic oil. At this time, one end of the drive piston 350 is slidably in contact with the swash plate 400 described later. Therefore, when the hydraulic rotary device 101 operates as a motor, when hydraulic oil flows into the drive piston 350 and the drive piston 350 reciprocates in the cylinder 250, one end of the drive piston 350 is an inclined surface of the swash plate 400. The cylinder block 200 will rotate while sliding along the line. On the other hand, when the hydraulic rotary device 101 operates as a pump, when the rotational force of the engine is transmitted and the cylinder block 200 rotates, one end of the drive piston 350 slides along the inclined surface of the swash plate 400 to form the cylinder. It reciprocates within 250, and the drive piston 350 reciprocates to generate pressure and discharge hydraulic oil.

斜板４００は、油圧回転装置１０１がモータとして動作する時に回転速度を調節し、又は、ポンプとして動作する時に吐き出される作動油の流量を調節する。即ち、斜板４００の傾きによって、油圧回転装置１０１の回転速度、又は吐き出される作動油の流量が決定される。 The swash plate 400 adjusts the rotation speed when the hydraulic rotation device 101 operates as a motor, or adjusts the flow rate of the hydraulic oil discharged when the hydraulic rotation device 101 operates as a pump. That is, the rotation speed of the hydraulic rotary device 101 or the flow rate of the hydraulic oil discharged is determined by the inclination of the swash plate 400.

本発明の一実施例において、斜板４００は、シリンダブロック２００を低速で回転させるための１段と、１段より斜板角が小さくなってシリンダブロック２００を高速で回転させるための２段とに区分して動作する。 In one embodiment of the present invention, the swash plate 400 has one stage for rotating the cylinder block 200 at a low speed and two stages for rotating the cylinder block 200 at a high speed because the swash plate angle is smaller than the first stage. It works by dividing it into.

変速ピストン５００は、斜板４００の斜板角を調節する。変速ピストン５００が斜板４００を加圧して斜板４００の一側が押されると、斜板４００の斜板角が小さくなってシリンダブロック２００の回転速度が増加し、トルクが減少する。即ち、斜板４００が、予め設定された傾きを有する１段で動作中、変速ピストン５００により斜板４００の傾きが１段より小さい２段に変速されると、油圧回転装置１０１の速度が増加し、トルクが減少する。 The speed change piston 500 adjusts the swash plate angle of the swash plate 400. When the speed change piston 500 pressurizes the swash plate 400 and one side of the swash plate 400 is pushed, the swash plate angle of the swash plate 400 becomes smaller, the rotation speed of the cylinder block 200 increases, and the torque decreases. That is, when the swash plate 400 is operating in one stage having a preset inclination and the speed change piston 500 shifts the inclination of the swash plate 400 to two stages smaller than one stage, the speed of the hydraulic rotary device 101 increases. And the torque decreases.

具体的に、変速ピストン５００は、斜板４００の一領域と接触するピストンシュー５４０と、ピストンシュー５４０と関節連結されて往復運動するピストン本体５１０とを含む。ピストン本体５１０は、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬと同じ方向に往復運動し、ピストンシュー５４０と斜板４００との接触面は、ピストン本体５１０の動作状態に従って傾きが変化する。また、例えば、ピストン本体５１０は、スプリングのような弾性部材の弾性力によって、ピストンシュー５４０を斜板４００方向に加圧することができる。 Specifically, the speed change piston 500 includes a piston shoe 540 that comes into contact with a region of the swash plate 400, and a piston body 510 that is jointly connected to the piston shoe 540 and reciprocates. The piston body 510 reciprocates in the same direction as the rotation axis CL of the cylinder block 200, and the contact surface between the piston shoe 540 and the swash plate 400 changes its inclination according to the operating state of the piston body 510. Further, for example, the piston body 510 can pressurize the piston shoe 540 in the direction of the swash plate 400 by the elastic force of an elastic member such as a spring.

特に、本発明の一実施例において、斜板４００が１段で動作する時、ピストンシュー５４０と斜板４００との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角より、斜板４００が２段で動作する時、ピストンシュー５４０と斜板４００との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角が、相対的に９０度により近くなるように設けられる。 In particular, in one embodiment of the present invention, when the swash plate 400 operates in one stage, the swash plate is determined from the intersection angle between the contact surface between the piston shoe 540 and the swash plate 400 and the rotation axis CL of the cylinder block 200. When the 400 operates in two stages, the intersection angle between the contact surface between the piston shoe 540 and the swash plate 400 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 is provided so as to be relatively close to 90 degrees.

図１は、本発明の一実施例に係る油圧回転装置１０１が１段で動作中の状態を示し、図２は、２段で動作中の状態を示す。 FIG. 1 shows a state in which the hydraulic rotary device 101 according to an embodiment of the present invention is operating in one stage, and FIG. 2 shows a state in which the hydraulic rotating device 101 is operating in two stages.

即ち、図１に示されるように、斜板４００が１段で動作する時、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角は、９０度より小さくなり、図２に示されるように、斜板４００が２段で動作する時、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角は、９０度に相対的に近くなる。 That is, as shown in FIG. 1, when the swash plate 400 operates in one stage, the intersection angle between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 is 90 degrees. As shown in FIG. 2, when the swash plate 400 operates in two stages, the intersection angle between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 becomes smaller. It becomes relatively close to 90 degrees.

なお、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角が９０度に近くなるほど、変速ピストン５００に加えられる横荷重は、減少する。また、図２に示されるように、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角が９０度であると、変速ピストン５００に加えられる横荷重は、理論的に０となる。 The closer the intersection angle between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 is to 90 degrees, the smaller the lateral load applied to the speed change piston 500. Further, as shown in FIG. 2, when the intersection angle between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 is 90 degrees, a lateral load applied to the speed change piston 500 is applied. Is theoretically 0.

ケーシング６００は、斜板４００と対向して斜板４００を支持する支持面６４０と、支持面６４０の一領域に窪んで形成されて変速ピストン５００を収容する変速ピストン収容部６５０とを有する。即ち、変速ピストン５００のピストン本体５１０は、ケーシング６００の変速ピストン収容部６５０内で往復運動するようになる。 The casing 600 has a support surface 640 that faces the swash plate 400 and supports the swash plate 400, and a speed change piston accommodating portion 650 that is formed recessed in one region of the support surface 640 and accommodates the speed change piston 500. That is, the piston body 510 of the speed change piston 500 reciprocates in the speed change piston accommodating portion 650 of the casing 600.

例えば、斜板４００が１段で動作する時、ケーシング６００と対向する斜板４００の一面は、ケーシング６００の支持面６４０により支持され、斜板４００が２段で動作する時、ケーシング６００と対向する斜板４００の一面は、変速ピストン５００のピストンシュー５４０により支持される。 For example, when the swash plate 400 operates in one stage, one surface of the swash plate 400 facing the casing 600 is supported by the support surface 640 of the casing 600, and when the swash plate 400 operates in two stages, it faces the casing 600. One surface of the swash plate 400 is supported by the piston shoe 540 of the speed change piston 500.

図１のように、斜板４００が１段で動作する時には、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面が傾斜し、変速ピストン５００に横荷重が加えられることがある。しかし、斜板４００が１段で動作する時には、斜板４００が主としてケーシング６００の支持面６４０により支持されることで、変速ピストン５００のピストンシュー５４０には、斜板４００が２段で動作する時に比べて相対的に非常に小さな荷重が加えられる。従って、斜板４００が１段で動作する時、変速ピストン５００に加えられる横荷重は、相対的に僅かであるため、偏摩耗の発生が少なく、変速ピストン５００の寿命に与える影響が相対的に小さくなる。 As shown in FIG. 1, when the swash plate 400 operates in one stage, the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 may be inclined, and a lateral load may be applied to the speed change piston 500. However, when the swash plate 400 operates in one stage, the swash plate 400 is mainly supported by the support surface 640 of the casing 600, so that the swash plate 400 operates in two stages on the piston shoe 540 of the speed change piston 500. A relatively very small load is applied compared to the occasion. Therefore, when the swash plate 400 operates in one stage, the lateral load applied to the speed change piston 500 is relatively small, so that uneven wear is less likely to occur and the influence on the life of the speed change piston 500 is relatively small. It gets smaller.

また、図２のように、変速ピストン５００のピストンシュー５４０が斜板４００を支持し、ピストンシュー５４０に相対的に大きな荷重がかかる２段の場合は、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角が、相対的に１段の場合に比べて９０度に近くなる。最も好ましくは、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角が、９０度となる。従って、ピストンシュー５４０に大きな荷重がかかっても、横荷重の発生は、ゼロ、又は非常に僅かであるため、変速ピストン５５０における偏摩耗の発生を極力抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 2, in the case of two stages in which the piston shoe 540 of the speed change piston 500 supports the swash plate 400 and a relatively large load is applied to the piston shoe 540, the contact between the swash plate 400 and the piston shoe 540. The intersection angle between the surface and the rotation axis CL of the cylinder block 200 is relatively close to 90 degrees as compared with the case of one step. Most preferably, the intersection angle between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 is 90 degrees. Therefore, even if a large load is applied to the piston shoe 540, the occurrence of lateral load is zero or very small, so that the occurrence of uneven wear in the speed change piston 550 can be suppressed as much as possible.

上述のように、斜板４００と変速ピストン５００のピストンシュー５４０との接触面が有する傾きを調節するため、斜板４００の一面は、図３に示されるように、支持点を中心に回転して１段で動作する時にケーシング６００の支持面６４０と相対的に近くなる第１の面４１０と、２段で動作する時にケーシング６００の支持面６４０と相対的に近くなる第２の面４２０と、変速ピストン５００のピストンシュー５４０と接触する第３の面４３０とを含む。 As described above, in order to adjust the inclination of the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 of the speed change piston 500, one surface of the swash plate 400 rotates about a support point as shown in FIG. The first surface 410, which is relatively close to the support surface 640 of the casing 600 when operating in one stage, and the second surface 420, which is relatively close to the support surface 640 of the casing 600 when operating in two stages. Includes a third surface 430 that comes into contact with the piston shoe 540 of the speed change piston 500.

例えば、１段では、斜板４００の第１の面４１０が、ケーシング６００の支持面６４０と接触し、２段では、斜板４００の第２の面４２０が、ケーシング６００の支持面６４０と接触することができる。 For example, in the first stage, the first surface 410 of the swash plate 400 contacts the support surface 640 of the casing 600, and in the second stage, the second surface 420 of the swash plate 400 contacts the support surface 640 of the casing 600. can do.

また、斜板４００の第１の面４１０は、斜板４００が１段で動作する時、ケーシング６００の支持面６４０と平行であり、斜板４００の第２の面４２０は、斜板４００が２段で動作する時、ケーシング６００の支持面６４０と平行であるように形成することもできる。 Further, the first surface 410 of the swash plate 400 is parallel to the support surface 640 of the casing 600 when the swash plate 400 operates in one stage, and the second surface 420 of the swash plate 400 has the swash plate 400. It can also be formed to be parallel to the support surface 640 of the casing 600 when operating in two stages.

また、斜板４００の第１の面４１０と第２の面４２０との間の交角θ１と、斜板４００の第１の面４１０と第３の面４３０との間の交角θ２とが同じ角度であるように形成することもできる。この場合、斜板４００が２段で動作する時、変速ピストン５００のピストンシュー５４０と斜板４００の第３の面との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角が９０度となり、また、変速ピストン５００に加えられる横荷重は、理論的にゼロである。 Further, the angle θ1 between the first surface 410 and the second surface 420 of the swash plate 400 and the angle θ2 between the first surface 410 and the third surface 430 of the swash plate 400 are the same. It can also be formed to be. In this case, when the swash plate 400 operates in two stages, the intersection angle between the contact surface between the piston shoe 540 of the speed change piston 500 and the third surface of the swash plate 400 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 is 90. The lateral load applied to the speed change piston 500 is theoretically zero.

図４は、本発明の一実施例に係る油圧回転装置１０１に使用された斜板４００の背面図であり、図５は、本発明の一実施例の変形例に係る油圧回転装置１０１に使用された斜板４０１の背面図である。図４中、斜板４００の第３の面４３０は、円形状に近くなり、図５中、斜板４０１の第３の面４３１は、長孔形状に近くなる。 FIG. 4 is a rear view of the swash plate 400 used in the hydraulic rotary device 101 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is used for the hydraulic rotary device 101 according to the modified example of the embodiment of the present invention. It is a rear view of the swash plate 401. In FIG. 4, the third surface 430 of the swash plate 400 has a shape close to a circle, and in FIG. 5, the third surface 431 of the swash plate 401 has a shape close to an elongated hole.

上記のような構成によって、本発明の一実施例に係る油圧回転装置１０１は、摩耗の発生を極力抑制することで寿命を向上させることができる。 With the above configuration, the hydraulic rotary device 101 according to the embodiment of the present invention can improve the life by suppressing the occurrence of wear as much as possible.

特に、変速ピストン５００に加えられる横荷重を最小化して変速ピストン５００における偏摩耗の発生を抑制することにより、変速ピストン５００の寿命を向上させ、また、変速ピストン５００の誤作動による事故の発生を防止することができる。 In particular, by minimizing the lateral load applied to the speed change piston 500 and suppressing the occurrence of uneven wear in the speed change piston 500, the life of the speed change piston 500 is improved, and the occurrence of an accident due to a malfunction of the speed change piston 500 is prevented. Can be prevented.

以下、図６乃至図９を参照しながら実施例と比較例とを対比して説明する。 Hereinafter, Examples and Comparative Examples will be described in comparison with each other with reference to FIGS. 6 to 9.

実施例では、図１乃至図３と同様な構成を有する。これに対して、比較例では、図６及び図７と同様な構成を有する。即ち、実施例に係る油圧回転装置１０１に使用された斜板４００の一面は、上述したように、第１の面４１０、第２の面４２０、及び第３の面４３０に区分され、比較例に係る油圧回転装置１０に使用された斜板の一面は、平らな１つの面を有する。 In the embodiment, it has the same configuration as that in FIGS. 1 to 3. On the other hand, the comparative example has the same configuration as that of FIGS. 6 and 7. That is, as described above, one surface of the swash plate 400 used in the hydraulic rotary device 101 according to the embodiment is divided into a first surface 410, a second surface 420, and a third surface 430, and is a comparative example. One surface of the swash plate used in the hydraulic rotary device 10 according to the above has one flat surface.

実施例において、上述したように、斜板４００が１段で動作する時、図１のように、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角は、９０度より小さくなる。従って、１段で変速ピストンに横荷重が加えられることもあり得る。しかし、斜板４００が１段で動作する時は、斜板４００が主としてケーシング６００の支持面６４０により支持されるので、変速ピストン５００のピストンシュー５４０には、斜板４００が２段で動作する時に比べて相対的に非常に小さな荷重が加えられる。従って、斜板４００が１段で動作する時、変速ピストン５００に加えられる横荷重は、相対的に僅かであるため、偏摩耗の発生が少なく、変速ピストン５００の寿命への影響が非常に少ない。 In the embodiment, as described above, when the swash plate 400 operates in one stage, as shown in FIG. 1, between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200. The angle of intersection is less than 90 degrees. Therefore, a lateral load may be applied to the speed change piston in one step. However, when the swash plate 400 operates in one stage, the swash plate 400 is mainly supported by the support surface 640 of the casing 600, so that the swash plate 400 operates in two stages on the piston shoe 540 of the speed change piston 500. A relatively very small load is applied compared to the occasion. Therefore, when the swash plate 400 operates in one stage, the lateral load applied to the speed change piston 500 is relatively small, so that uneven wear is less likely to occur and the influence on the life of the speed change piston 500 is very small. ..

また、斜板４００が２段で動作する時、図２のように、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２２０の回転軸線ＣＬとの間の交角は、９０度である。斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角が９０度に近くなるほど、変速ピストン５００に加えられる横荷重は、減少する。また、斜板４００とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角が９０度となると、変速ピストン５００に加えられる横荷重は、理論的にゼロである。従って、斜板４００が２段で動作する時、変速ピストン５００の偏摩耗の発生が極力抑制され、変速ピストン５００の寿命が大きく向上する。 Further, when the swash plate 400 operates in two stages, as shown in FIG. 2, the intersection angle between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 220 is 90 degrees. .. As the angle of intersection between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 becomes closer to 90 degrees, the lateral load applied to the speed change piston 500 decreases. Further, when the intersection angle between the contact surface between the swash plate 400 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200 is 90 degrees, the lateral load applied to the speed change piston 500 is theoretically zero. Therefore, when the swash plate 400 operates in two stages, the occurrence of uneven wear of the speed change piston 500 is suppressed as much as possible, and the life of the speed change piston 500 is greatly improved.

これに対して、比較例では、図６に示されるように、斜板４０が１段で動作する時、斜板４０とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２００の回転軸線ＣＬとの間の交角は、９０度である。即ち、斜板４０とピストンシュー５４０との接触面と、ケーシング６００の支持面とは、面一又は平行である。 On the other hand, in the comparative example, as shown in FIG. 6, when the swash plate 40 operates in one stage, the contact surface between the swash plate 40 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 200. The angle of intersection between them is 90 degrees. That is, the contact surface between the swash plate 40 and the piston shoe 540 and the support surface of the casing 600 are flush with or parallel to each other.

しかし、図７に示されるように、斜板４０が２段で動作する時、斜板４０とピストンシュー５４０との接触面と、シリンダブロック２２０の回転軸線ＣＬとの間の９０度より小さくなる。従って、駆動ピストン５００により伝達される力によって斜板４０がピストンシュー５４０を加えると、変速ピストン５００に横荷重が加えられるようになる。図７中、参照符号Ｆは、斜板４０が変速ピストン５００に加える荷重を示し、Ｆｒは、横荷重、Ｆａは、縦荷重である。特に、斜板４０が２段で動作する時には、変速ピストン５００のピストンシュー５４０が斜板４０を支持しているため、変速ピストン５００に大きな荷重がかかり、これによって、変速ピストン５００に発生する荷重も大きくなる。これは、比較例では、斜板４０が２段で動作する時、変速ピストン５００に発生する偏摩耗が相対的に大きくなることを意味する。 However, as shown in FIG. 7, when the swash plate 40 operates in two stages, it is smaller than 90 degrees between the contact surface between the swash plate 40 and the piston shoe 540 and the rotation axis CL of the cylinder block 220. .. Therefore, when the swash plate 40 applies the piston shoe 540 by the force transmitted by the drive piston 500, a lateral load is applied to the speed change piston 500. In FIG. 7, reference numeral F indicates a load applied to the speed change piston 500 by the swash plate 40, Fr is a horizontal load, and Fa is a vertical load. In particular, when the swash plate 40 operates in two stages, the piston shoe 540 of the speed change piston 500 supports the swash plate 40, so that a large load is applied to the speed change piston 500, which causes a load generated on the speed change piston 500. Will also grow. This means that in the comparative example, when the swash plate 40 operates in two stages, the uneven wear generated in the speed change piston 500 becomes relatively large.

図８は、実施例及び比較例における横力解釈地点を示す。また、図９は、実施例と比較例との横力解釈を比較して示すグラフである。 FIG. 8 shows the lateral force interpretation points in the examples and comparative examples. Further, FIG. 9 is a graph showing a comparison between the lateral force interpretations of the examples and the comparative examples.

図９中、比較例Ｆ１と比較例Ｆ２とを見てみると、実施例Ｆ１と実施例Ｆ２と対比して相対的に非常に大きな横力が加えられることが確認される。即ち、実施例では、変速区間でのみ横力が一時的に発生し、２段で動作する時には、横力が殆ど発生していないことが確認される。 Looking at Comparative Example F1 and Comparative Example F2 in FIG. 9, it is confirmed that a relatively large lateral force is applied as compared with Example F1 and Example F2. That is, in the embodiment, it is confirmed that the lateral force is temporarily generated only in the shift section and that the lateral force is hardly generated when operating in two stages.

以上、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明してきたが、本発明が属する技術分野の当業者であれば、本発明の技術的思想や必須特徴を変更することなく種々に実施することができる。 Examples of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention belongs can carry out various embodiments without changing the technical ideas and essential features of the present invention. can do.

上述した実施例は、例示に過ぎず、限定的なものではなく、本発明の範囲は、後述の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範疇、並びにその等価概念から導出される全ての変更又は変形された形態は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。 The above-mentioned examples are merely examples and are not limited, and the scope of the present invention is shown by the scope of claims described later, and is derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept thereof. All modified or modified forms should be construed as included in the scope of the invention.

１０１：油圧回転装置、２００：シリンダブロック、２５０：シリンダ、３１０：回転軸、３５０：駆動ピストン、４００：斜板、４１０：第１の面、４２０：第２の面、４３０：第３の面、５００：変速ピストン、５１０：ピストン本体、５４０：ピストンシュー、６００：ケーシング、６４０：支持面、６５０：変速ピストン収容部 101: Hydraulic rotary device, 200: Cylinder block, 250: Cylinder, 310: Rotating shaft, 350: Drive piston, 400: Swash plate, 410: First surface, 420: Second surface, 430: Third surface , 500: shifting piston, 510: piston body, 540: piston shoe, 600: casing, 640: support surface, 650: shifting piston housing

Claims (2)

可変型斜板式油圧回転装置であって、
複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックを低速で回転させるための１段及び、前記１段より斜板角が小さ
くなって前記シリンダブロックを高速で回転させる２段に区分して動作する斜板と、
前記斜板の一領域と接触するピストンシュー及び、前記ピストンシューと関節連結され
て往復運動するピストン本体を有し、前記斜板の斜板角を可変させる変速ピストンと、を
含み、
前記斜板が、前記１段で動作する時に、前記ピストンシュー及び前記斜板が接触する面
と、前記シリンダブロックの回転軸線との間の交角に比べ、前記斜板が２段で動作する時
に、前記ピストンシュー及び前記斜板が接触する面と、前記シリンダブロックの回転軸線
との間の交角が、相対的に９０度により近く、
前記斜板と対向して前記斜板を支持する支持面と、前記支持面の一領域に窪んで形成さ
れて前記変速ピストンを収容する変速ピストン収容部とを有するケーシングをさらに含み、
前記斜板が、前記１段で動作する時に、前記ケーシングと対向する前記斜板の一面は、
前記ケーシングの前記支持面により支持され、
前記斜板が、前記２段で動作する時に、前記ケーシングと対向する前記斜板の一面は、
前記変速ピストンの前記ピストンシューにより支持され、
前記斜板の一面は、支持点を中心に回転して前記１段で動作する時に、前記ケーシング
の支持面と相対的に近くなる第１の面と、前記２段で動作する時に、前記ケーシングの支
持面と相対的に近くなる第２の面と、前記変速ピストンのピストンシューと接触する第３
の面と、を含み、
前記第１の面は、前記斜板が前記１段で動作する時に、前記ケーシングの支持面と平行
であり、
前記第２の面は、前記斜板が前記２段で動作する時に、前記ケーシングの支持面と平行
であることを特徴とする油圧回転装置。 It is a variable swash plate type hydraulic rotary device.
A rotating cylinder block with multiple cylinders,
A swash plate that operates in one stage for rotating the cylinder block at a low speed and a swash plate that operates in two stages in which the swash plate angle is smaller than that of the first stage and the cylinder block is rotated at a high speed.
A piston shoe that comes into contact with a region of the swash plate and a speed change piston that has a piston body that is jointly connected to the piston shoe and reciprocates and that changes the swash plate angle of the swash plate.
When the swash plate operates in the first stage, the angle between the surface of the piston shoe and the surface in contact with the swash plate and the rotation axis of the cylinder block is compared with the angle in which the swash plate operates in the second stage. the piston shoes and the surface of the swash plate is in contact, angle of intersection between the axis of rotation of said cylinder block, near rather by relatively 90 degrees,
A support surface facing the swash plate and supporting the swash plate, and a recess formed in one region of the support surface.
Further include a casing with a speed change piston accommodating portion for accommodating the speed change piston.
When the swash plate operates in the first stage, one surface of the swash plate facing the casing is
Supported by the support surface of the casing,
When the swash plate operates in the two stages, one surface of the swash plate facing the casing is
Supported by the piston shoe of the speed change piston
One surface of the swash plate rotates about a support point and operates in the first stage, the casing
The first surface, which is relatively close to the support surface of the casing, and the support of the casing when operating in the two stages.
A second surface that is relatively close to the holding surface and a third surface that comes into contact with the piston shoe of the speed change piston.
Including, including
The first surface is parallel to the support surface of the casing when the swash plate operates in the first stage.
And
The second surface is parallel to the support surface of the casing when the swash plate operates in the two stages.
Hydraulic rotary device, characterized in that it. 可変型斜板式油圧回転装置であって、
複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックを低速で回転させるための１段及び、前記１段より斜板角が小さ
くなって前記シリンダブロックを高速で回転させる２段に区分して動作する斜板と、
前記斜板の一領域と接触するピストンシュー及び、前記ピストンシューと関節連結され
て往復運動するピストン本体を有し、前記斜板の斜板角を可変させる変速ピストンと、を
含み、
前記斜板が、前記１段で動作する時に、前記ピストンシュー及び前記斜板が接触する面
と、前記シリンダブロックの回転軸線との間の交角に比べ、前記斜板が２段で動作する時
に、前記ピストンシュー及び前記斜板が接触する面と、前記シリンダブロックの回転軸線
との間の交角が、相対的に９０度により近く、
前記斜板と対向して前記斜板を支持する支持面と、前記支持面の一領域に窪んで形成さ
れて前記変速ピストンを収容する変速ピストン収容部とを有するケーシングをさらに含み、
前記斜板が、前記１段で動作する時に、前記ケーシングと対向する前記斜板の一面は、
前記ケーシングの前記支持面により支持され、
前記斜板が、前記２段で動作する時に、前記ケーシングと対向する前記斜板の一面は、
前記変速ピストンの前記ピストンシューにより支持され、
前記斜板の一面は、支持点を中心に回転して前記１段で動作する時に、前記ケーシング
の支持面と相対的に近くなる第１の面と、前記２段で動作する時に、前記ケーシングの支
持面と相対的に近くなる第２の面と、前記変速ピストンのピストンシューと接触する第３
の面と、を含み、
前記第１の面及び前記第２の面の間の交角と、前記第１の面及び前記第３の面の間の交
角とが同一であることを特徴とする油圧回転装置。
 It is a variable swash plate type hydraulic rotary device.
A rotating cylinder block with multiple cylinders,
One step for rotating the cylinder block at low speed, and the swash plate angle is smaller than the first step
A swash plate that operates in two stages that rotate the cylinder block at high speed
A piston shoe that comes into contact with one area of the swash plate and is jointly connected to the piston shoe.
A speed change piston that has a piston body that reciprocates and changes the swash plate angle of the swash plate.
Including
The surface on which the piston shoe and the swash plate come into contact when the swash plate operates in the first stage.
And when the swash plate operates in two stages compared to the intersection angle between the cylinder block and the rotation axis.
The surface of contact between the piston shoe and the swash plate and the rotation axis of the cylinder block.
The angle of intersection with is relatively closer to 90 degrees,
A support surface facing the swash plate and supporting the swash plate, and a recess formed in one region of the support surface.
Further include a casing with a speed change piston accommodating portion for accommodating the speed change piston.
When the swash plate operates in the first stage, one surface of the swash plate facing the casing is
Supported by the support surface of the casing,
When the swash plate operates in the two stages, one surface of the swash plate facing the casing is
Supported by the piston shoe of the speed change piston
One surface of the swash plate rotates about a support point and operates in the first stage, the casing
The first surface, which is relatively close to the support surface of the casing, and the support of the casing when operating in the two stages.
A second surface that is relatively close to the holding surface and a third surface that comes into contact with the piston shoe of the speed change piston.
Including, including
Hydraulic rotary device, characterized in that the angle of intersection between the first surface and the second surface, and the angle of intersection between the first surface and the third surface are the same.
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