JP4105124B2 - Screw type machine - Google Patents

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Description

本発明は、ケーシング内にねじ形回転子が回動自在に設けられているねじ型機械であって、圧力流体を流入させることによってモータとして使用することができるし、主回転子を回転させることによってポンプとして使用することができるねじ型機械に関する。   The present invention is a screw-type machine in which a screw-type rotor is rotatably provided in a casing, and can be used as a motor by flowing a pressure fluid, and can rotate a main rotor. Relates to a screw-type machine that can be used as a pump.

従来のねじ型機械の一例として図５に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。このねじ型機械１は、間隔を隔てて配置された高圧ポート２及び低圧ポート（図示せず）を有するケーシング３を備え、ケーシング３内に１本のねじ形主回転子４、及び２本のねじ形従回転子５が回動自在に設けられている。この２本の従回転子５は、主回転子４と平行し、かつ噛合う状態で配置されている。   An example of a conventional screw type machine is shown in FIG. 5 (see, for example, Patent Document 1). The screw-type machine 1 includes a casing 3 having a high-pressure port 2 and a low-pressure port (not shown) that are spaced apart from each other. In the casing 3, one screw-type main rotor 4 and two A screw-shaped secondary rotor 5 is rotatably provided. The two slave rotors 5 are arranged in parallel with and in mesh with the main rotor 4.

このねじ型機械１を例えばポンプとして使用するときは、主回転子４をモータによって例えば所定の正転方向に回転させる。これによって、低圧水が低圧ポートから吸い込まれてケーシング３内に流入する。そして、この低圧水は、主回転子４及び２本の従回転子５のそれぞれの溝部４ａ、５ａを満たし、主回転子４及び従回転子５、５の回転によってその軸方向に昇圧しながら移動して、高圧ポート２に向かう。このようにして、低圧水を昇圧して高圧水として高圧ポート２から吐出させることができる。   When the screw type machine 1 is used as a pump, for example, the main rotor 4 is rotated by a motor in a predetermined forward rotation direction, for example. As a result, low-pressure water is sucked from the low-pressure port and flows into the casing 3. The low-pressure water fills the respective grooves 4a and 5a of the main rotor 4 and the two sub-rotors 5, while increasing the pressure in the axial direction by the rotation of the main rotor 4 and the sub-rotors 5 and 5. Move to the high pressure port 2. In this way, the low-pressure water can be pressurized and discharged from the high-pressure port 2 as high-pressure water.

そして、このねじ型機械１を例えばモータとして使用するときは、高圧水を高圧ポート２に供給してケーシング３内に流入させる。この高圧水は、主回転子４及び２本の従回転子５のそれぞれの溝部４ａ、５ａを満たすことによって、主回転子４及び従回転子５、５を上記とは逆の逆転方向に回転させることができる。そして、この高圧水は、主回転子４等の軸方向に降圧しながら移動して、低圧水となって低圧ポートから流出する。これによって、主回転子４から回転を取り出すことができる。   Then, when the screw type machine 1 is used as a motor, for example, high pressure water is supplied to the high pressure port 2 and flows into the casing 3. This high-pressure water fills the grooves 4a and 5a of the main rotor 4 and the two sub-rotors 5, thereby rotating the main rotor 4 and the sub-rotors 5 and 5 in the reverse direction opposite to the above. Can be made. The high-pressure water moves while being lowered in the axial direction of the main rotor 4 or the like, and flows out from the low-pressure port as low-pressure water. Thereby, rotation can be taken out from the main rotor 4.

このねじ型機械１によると、図５に示す高圧ポート２を通る高圧水が、主回転子４を高圧ポート２から低圧ポートに向かう軸方向（右方向）に押し付ける力とバランスさせるために、主回転子４の高圧ポート２側の部分にバランスピストン６及び円板７を結合させて設けてある。つまり、このバランスピストン６及び円板７は、高圧ポート２（高圧室２ａ）を通る高圧水の圧力を受けて、主回転子４を低圧ポートから高圧ポート２に向かう軸方向（左方向）に押し付ける力を発生する。これによって、主回転子４に作用する右方向に向かう力と、バランスピストン６等に作用する左方向に向かう力とが互いに相殺されるので、主回転子４に大きな軸方向（スラスト方向）の力が働かないようにすることができる。   According to this screw type machine 1, in order to balance the high pressure water passing through the high pressure port 2 shown in FIG. 5 with the force pressing the main rotor 4 in the axial direction (right direction) from the high pressure port 2 toward the low pressure port, A balance piston 6 and a disc 7 are connected to a portion of the rotor 4 on the high pressure port 2 side. That is, the balance piston 6 and the disc 7 receive the pressure of the high-pressure water passing through the high-pressure port 2 (high-pressure chamber 2a), and move the main rotor 4 in the axial direction (leftward) from the low-pressure port toward the high-pressure port 2. Generates a pressing force. As a result, the rightward force acting on the main rotor 4 and the leftward force acting on the balance piston 6 and the like cancel each other, so that a large axial direction (thrust direction) is exerted on the main rotor 4. You can prevent power from working.

なお、軸方向の力が働くような場合は、この力を保持できるように、主回転子４を回動自在に保持するためのスラスト軸受けを設けたり、その軸受けを大型化する必要があるが、バランスピストン６を設けることによって、スラスト軸受けを省略したり、小型の軸受けを使用できる。   When an axial force is applied, it is necessary to provide a thrust bearing for rotatably holding the main rotor 4 or to increase the size of the bearing so that the force can be maintained. By providing the balance piston 6, the thrust bearing can be omitted or a small bearing can be used.

また、図５に示すように、２本の従回転子５は、高圧側の各端部（ジャーナル）５ｂがカップ状のブッシュ８によって回動自在に保持されている。そして、これら各ブッシュ８の内面と、それら各内面で保持されている各従回転子５の各端部５ｂの表面とで形成される各隙間８ａは、貫通孔９ａ、隙間９ｂ、空間９ｃ、溝９ｄ、及び連通孔９ｅを介して低圧ポートと連通している。これによって、高圧ポート２を通る高圧水が各隙間８ａに流入しても、この高圧水（ただし、隙間８ａに流入する高圧水は、圧力降下によって比較的低圧となっている。）を、貫通孔９ａ等を介して低圧ポートに逃がすことができ、その結果、各隙間８ａ内を低圧にすることができる。よって、各隙間８ａ内に流入する圧力水による、各従回転子５を図５の右方向に押し付ける力を除去することができる。このように、従回転子５に対して軸方向の力が掛からないようにすることによって、従回転子５が圧縮されて曲がることや、その端部５ｂが磨耗したり、焼き付くことを防止できる。
特公昭６０−１０１９３号公報 Further, as shown in FIG. 5, each of the two slave rotors 5 is rotatably held by a cup-shaped bush 8 at each end (journal) 5 b on the high-pressure side. And each clearance gap 8a formed by the inner surface of each bush 8 and the surface of each edge part 5b of each subrotor 5 currently hold | maintained at these each inner surface is the through-hole 9a, the clearance gap 9b, the space 9c, The low pressure port communicates with the groove 9d and the communication hole 9e. As a result, even if the high-pressure water passing through the high-pressure port 2 flows into each gap 8a, the high-pressure water (however, the high-pressure water flowing into the gap 8a has a relatively low pressure due to a pressure drop) passes through. It is possible to escape to the low pressure port through the hole 9a and the like, and as a result, the pressure in each gap 8a can be reduced. Therefore, the force which presses each subrotor 5 to the right direction of FIG. 5 by the pressure water which flows in into each clearance gap 8a is removable. Thus, by preventing axial force from being applied to the slave rotor 5, it is possible to prevent the slave rotor 5 from being compressed and bent, and to prevent the end portion 5b from being worn or seized. .
Japanese Patent Publication No. 60-10193

しかし、図５に示す従来のねじ型機械１では、高圧ポート２側にバランスピストン６及び円板７、並びに貫通孔９ａ等を設けたことによって、高圧ポート２に高圧水を通すような使用をした場合は、その高圧水によって主回転子４、及び２本の従回転子５、５に大きな軸方向の力が掛からないようにすることができるが、低圧ポートに高圧水を通すような使用をした場合は、主回転子４及び従回転子５、５に軸方向（左方向）の大きな力が掛かるという問題がある。つまり、例えばこのねじ型機械１をモータとして使用するときであって、主回転子４を上記とは逆の正転方向に回転させる場合は、高圧水を低圧ポートに供給する必要があり、高圧水を低圧ポートに供給すると、低圧ポートを通る高圧水が、主回転子４及び従回転子５、５を低圧ポートから高圧ポート２に向かう軸方向（左方向）に押し付ける力が発生する。しかし、この左方向の力とバランスさせる右方向の力を発生させるためのバランスピストン６及び円板７が主回転子４の低圧ポート側の端部に設けられていないし、各従回転子５、５の低圧ポート側の端部５ｂに掛かる圧力を低減させるための構成（貫通孔９ａ等）が設けられていないので、主回転子４及び各従回転子５、５には、左方向の大きな力が掛かるという問題がある。   However, in the conventional screw-type machine 1 shown in FIG. 5, the high pressure port 2 is provided with the balance piston 6, the disk 7, the through hole 9 a, etc., so that high pressure water is passed through the high pressure port 2. In such a case, the high-pressure water can prevent the main rotor 4 and the two sub-rotors 5 and 5 from being subjected to a large axial force. In this case, there is a problem that a large force in the axial direction (left direction) is applied to the main rotor 4 and the sub rotors 5 and 5. That is, for example, when the screw type machine 1 is used as a motor and the main rotor 4 is rotated in the forward rotation direction opposite to the above, it is necessary to supply high pressure water to the low pressure port. When water is supplied to the low-pressure port, high-pressure water passing through the low-pressure port generates a force that presses the main rotor 4 and the slave rotors 5 and 5 in the axial direction (leftward) from the low-pressure port toward the high-pressure port 2. However, the balance piston 6 and the disk 7 for generating the rightward force to be balanced with the leftward force are not provided at the end of the main rotor 4 on the low pressure port side. 5 is not provided with a configuration for reducing the pressure applied to the end portion 5b on the low pressure port side (the through hole 9a, etc.), the main rotor 4 and the respective sub rotors 5 and 5 have a large leftward direction. There is a problem that it takes power.

従って、従来のねじ型機械１をモータとして使用するときであって、正逆の両方向の回転を得ようとする場合は、例えば図５に示すねじ型機械１、及び主回転子４のねじ方向を逆に形成した別のねじ型機械の２台を用意する必要がある。このように、ねじ型機械を２台用意することによって、一方のねじ型機械１の高圧ポート２に高圧水を供給することで、主回転子４の逆転方向の回転が得られる。そして、他方のねじ型機械の高圧ポートに高圧水を供給することによって、主回転子の正転方向の回転が得られる。   Therefore, when the conventional screw type machine 1 is used as a motor and it is desired to obtain both forward and reverse rotations, for example, the screw direction of the screw type machine 1 and the main rotor 4 shown in FIG. It is necessary to prepare two other screw type machines formed in reverse. Thus, by preparing two screw type machines and supplying high pressure water to the high pressure port 2 of one screw type machine 1, the rotation of the main rotor 4 in the reverse direction can be obtained. Then, by supplying high-pressure water to the high-pressure port of the other screw type machine, the rotation of the main rotor in the normal rotation direction can be obtained.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、主回転子が正転及び逆転するように、高圧流体を流通させたときでも、主回転子に大きな軸方向の力が掛からないようにすることができ、これによって、正転及び逆転可能なモータとして使用可能であり、また、２つのいずれのポートからも高圧流体を吐出できるポンプとして使用可能なねじ型機械を提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even when a high-pressure fluid is circulated so that the main rotor rotates forward and backward, a large axial force is exerted on the main rotor. Can be used as a motor that can rotate forward and reverse, and a screw type machine that can be used as a pump that can discharge high-pressure fluid from any of the two ports is provided. The purpose is to do.

本発明は、２つのポートを有するケーシングを備え、前記ケーシング内にねじ形主回転子が回動自在に設けられ、作動流体が前記一方のポートから流入して前記主回転子の溝部を満たし、前記主回転子の回転に伴ってその軸方向に移動して前記他方のポートから流出するねじ型機械において、 前記主回転子には、当該主回転子に作用する前記作動流体による力とバランスさせるためのバランスピストンが前記２つの各ポートと対応するそれぞれの側部に設けられていることを特徴とするものである。   The present invention includes a casing having two ports, a screw-type main rotor is rotatably provided in the casing, and a working fluid flows from the one port to fill the groove of the main rotor. In a screw-type machine that moves in the axial direction as the main rotor rotates and flows out from the other port, the main rotor is balanced with the force of the working fluid acting on the main rotor. The balance piston is provided on each side corresponding to each of the two ports.

この発明のねじ型機械によると、モータとして使用する場合において、主回転子を正転（又は逆転）させるときは、高圧作動流体（高圧流体）を一方（又は他方）のポートに供給してケーシング内に流入させる。この高圧流体は、主回転子の溝部を満たすことによって、主回転子を正転（又は逆転）させることができる。そして、この高圧流体は、主回転子の軸方向に降圧しながら移動して、低圧流体となって他方（又は一方）のポートから流出する。   According to the screw type machine of the present invention, when the main rotor is rotated forward (or reverse) when used as a motor, the high pressure working fluid (high pressure fluid) is supplied to one (or the other) port and the casing. Let it flow into. This high-pressure fluid can cause the main rotor to rotate forward (or reverse) by filling the groove of the main rotor. Then, the high-pressure fluid moves while being reduced in pressure in the axial direction of the main rotor, becomes low-pressure fluid, and flows out from the other (or one) port.

そして、このねじ型機械をポンプとして使用する場合において、一方（又は他方）のポートから高圧流体を吐出させるときは、モータによって主回転子を所定の正転（又は逆転）方向に駆動する。これによって、他方（又は一方）のポートから低圧流体を吸い込んで、一方（又は他方）のポートから高圧流体を吐出することができる。   When this screw type machine is used as a pump, when a high-pressure fluid is discharged from one (or the other) port, the main rotor is driven in a predetermined forward (or reverse) direction by a motor. Thereby, the low-pressure fluid can be sucked from the other (or one) port, and the high-pressure fluid can be discharged from the one (or the other) port.

このようにして、２つのポートのうちいずれのポートを高圧流体が通る場合でも、主回転子の２つの各ポートと対応する各側部にバランスピストンを設けてあるので、高圧流体の、主回転子に作用する所定の軸方向の力と、バランスピストンに作用するそれとは逆方向の力とが互いに相殺され、よって、主回転子に大きな軸方向の力が働かないようにすることができる。   In this way, even when high-pressure fluid passes through any of the two ports, the balance piston is provided on each side corresponding to each of the two ports of the main rotor. A predetermined axial force acting on the child and a force opposite to that acting on the balance piston cancel each other, so that a large axial force does not act on the main rotor.

そして、この発明のねじ型機械において、前記主回転子と平行してねじ形従回転子を回動自在に設け、前記従回転子を前記主回転子と噛合う状態で前記ケーシング内に配置するとよい。このようにすると、主回転子と従回転子との噛合い、及び主回転子及び従回転子とケーシングとの接触によって、作動流体をほぼ密封した状態で軸方向に移動させることができる。よって、このねじ型機械を効率よく作動させることができる。   And in the screw type machine according to the present invention, when a screw-type slave rotor is rotatably provided in parallel with the main rotor, and the slave rotor is disposed in the casing in a state of meshing with the main rotor. Good. In this way, the working fluid can be moved in the axial direction in a substantially sealed state by the meshing of the main rotor and the sub-rotor and the contact between the main rotor and the sub-rotor and the casing. Therefore, this screw type machine can be operated efficiently.

また、この発明のねじ型機械において、前記従回転子の両方の各端部がカップ状のブッシュによって回動自在に保持され、前記２つの各ブッシュの内面と、それら各内面で保持されている前記従回転子の各端部の表面とで形成される２つの隙間を互いに連通させる連通孔を前記従回転子に設け、少なくとも一方の前記隙間と前記ケーシングの外側とをドレン孔によって連通させるとよい。このようにすると、従回転子の両方の各端部がブッシュによって保持されているので、各端部が高圧流体によって軸方向の力を受けることを軽減できる。そして、従回転子の各端部とブッシュとの隙間に作動流体（圧力降下によって比較的低圧となっている）が流入するが、この作動流体は、従回転子に設けられている連通孔、及びドレン孔を通って排出されるので、隙間に流入した作動流体による各端部を軸方向に押す力を解消することができる。よって、従回転子が正逆いずれの方向に回転する場合でも、従回転子が圧縮されて曲がり、これによって周面が焼き付くことや、その各端部が磨耗したり、焼き付くことを防止できる。   In the screw type machine according to the present invention, both end portions of the slave rotor are rotatably held by cup-shaped bushes, and are held by the inner surfaces of the two bushes and the inner surfaces thereof. When the slave rotor is provided with a communication hole for communicating two gaps formed by the surface of each end of the slave rotor with each other, and at least one of the gap and the outside of the casing are communicated with each other by a drain hole. Good. If it does in this way, since each each edge part of a subrotor is hold | maintained by the bush, it can reduce that each edge part receives the axial force by a high pressure fluid. Then, working fluid (relatively low pressure due to the pressure drop) flows into the gap between each end of the slave rotor and the bush, and this working fluid is connected to the communication hole provided in the slave rotor, And since it is discharged | emitted through a drain hole, the force which pushes each edge part by the working fluid which flowed into the clearance gap to an axial direction can be eliminated. Therefore, even when the follower rotor rotates in either forward or reverse direction, the follower rotor is compressed and bent, thereby preventing the peripheral surface from being seized, its respective end portions being worn out, or being seized.

更に、この発明のねじ型機械において、前記主回転子の端部に回転取出しピンを設け、当該回転取出しピンが前記ケーシングを貫通して外側に露出させるとよい。このようにすると、主回転子の回転を回転取出しピンによって取り出すことができる。回転取出しピンによって取り出された回転は、例えばエンコーダによって電気的信号に変換することができ、この信号から主回転子の回転速度や回転数等を取り出すことができる。この回転取出しピンは、ねじ型機械を例えば油圧モータとして利用するときに特に有効である。   Furthermore, in the screw-type machine according to the present invention, it is preferable that a rotation take-out pin is provided at an end of the main rotor, and the turn-out pin penetrates the casing and is exposed to the outside. If it does in this way, rotation of a main rotor can be taken out with a rotation taking-out pin. The rotation taken out by the rotation take-out pin can be converted into an electrical signal by, for example, an encoder, and the rotation speed, the rotation speed, etc. of the main rotor can be taken out from this signal. This rotary take-out pin is particularly effective when the screw type machine is used as, for example, a hydraulic motor.

この発明のねじ型機械によると、２つのポートのうちいずれのポートを高圧流体が通るような使用をしても、主回転子に大きな軸方向の力が働かないようにすることができるので、主回転子を支持する軸受けを大型化せずに、又は軸受けを省略しても、高圧流体を通すポートを変更する使用を可能にすることができる。つまり、主回転子を正転及び逆転させる使用が可能となる。   According to the screw type machine of the present invention, it is possible to prevent a large axial force from acting on the main rotor even if the high pressure fluid passes through any of the two ports. Even if the bearing for supporting the main rotor is not enlarged or the bearing is omitted, it is possible to change the port through which the high-pressure fluid passes. That is, the main rotor can be used for normal rotation and reverse rotation.

よって、このねじ型機械は、例えば主回転子の正転及び逆転可能なモータとして使用することができる。その結果、図５に示す従来のねじ型機械１のように、正転用及び逆転用の２台のねじ型機械を用意する必要がなく、経済的である。そして、従来では、例えば油圧モータとして、ベーン式、ギヤ式、及びピストン式のものがあるが、本発明は、ねじ型を採用しているので、これら従来の油圧モータよりも、低騒音、長寿命、及び高速運転が得られる。   Therefore, this screw type machine can be used as, for example, a motor capable of normal rotation and reverse rotation of the main rotor. As a result, unlike the conventional screw type machine 1 shown in FIG. 5, it is not necessary to prepare two screw type machines for forward rotation and reverse rotation, which is economical. Conventionally, for example, there are vane type, gear type, and piston type hydraulic motors. However, since the present invention adopts a screw type, the noise level and length are lower than those of these conventional hydraulic motors. Lifetime and high speed operation can be obtained.

また、主回転子の回転方向を変更することによって、２つのポートのうちのいずれのポートからでも高圧流体を吐出できるポンプとしての使用が可能である。よって、各ポートを吐出口又は吸込み口として変更して使用するときは、主回転子の回転方向を変更するだけでよく、切換弁等を設ける必要がなく経済的である。   Further, by changing the direction of rotation of the main rotor, it can be used as a pump that can discharge high-pressure fluid from any of the two ports. Therefore, when each port is used as a discharge port or a suction port, it is only necessary to change the rotation direction of the main rotor, and it is not necessary to provide a switching valve or the like, which is economical.

更に、この発明の複数のねじ型機械の各ポートを直列に接続して使用するときは、各機械の両方のポートに高圧流体が通ることとなるが、このような場合でも、各主回転子には、軸方向の力が働かないようにすることができる。   Furthermore, when each port of a plurality of screw type machines of the present invention is connected in series, a high-pressure fluid passes through both ports of each machine. Even in such a case, each main rotor It is possible to prevent the axial force from acting.

以下、本発明に係るねじ型機械の実施形態を図１〜図４を参照して説明する。このねじ型機械１１は、例えば油圧モータとして使用することができるし、油圧ポンプとして使用することができるものである。また、作動流体として、油、水、ビスコース、食品、薬品等の特殊液体、及び空気等の気体を使用できる。そして、図１の縦断面図に示すように、ケーシング１２内に１本のねじ形主回転子１３、及び２本のねじ形従回転子１４が設けられている。   Hereinafter, an embodiment of a screw type machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. This screw type machine 11 can be used as, for example, a hydraulic motor or a hydraulic pump. As the working fluid, special liquids such as oil, water, viscose, food and medicine, and gases such as air can be used. As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 1, a single screw-shaped main rotor 13 and two screw-shaped secondary rotors 14 are provided in the casing 12.

ケーシング１２は、図１に示すように、中央に配置されたポンプケーシング１５を有し、その両端部にフロントカバー１６、及びリアーカバー１７が配置されて形成されている。このフロントカバー１６、及びリアーカバー１７は、ポンプケーシング１５に対してボルト１８、１８で締付け固定されている。フロントカバー１６には、貫通孔１６ａが形成されており、この貫通孔１６ａにシールカバー１９が装着されている。そして、リアーカバー１７にも、貫通孔が形成されており、この貫通孔にリアーピストンカバー２０が装着されている。   As shown in FIG. 1, the casing 12 has a pump casing 15 disposed in the center, and a front cover 16 and a rear cover 17 are disposed at both ends thereof. The front cover 16 and the rear cover 17 are fastened and fixed to the pump casing 15 with bolts 18 and 18. A through hole 16a is formed in the front cover 16, and a seal cover 19 is attached to the through hole 16a. A through hole is also formed in the rear cover 17, and a rear piston cover 20 is attached to the through hole.

ケーシング１２には、主回転子１３、及び２本の従回転子１４、１４が嵌め込まれる収容孔２１が形成されている。また、ポンプケーシング１５のフロントカバー１６側の端部には、第１ポート２２が形成されており、この第１ポート２２は収容孔２１の一方の左側端部と連通している。更に、リアーカバー１７には、第２ポート２３が形成されており、この第２ポート２３は収容孔２１の他方の右側端部と連通している。   The casing 12 is formed with an accommodation hole 21 into which the main rotor 13 and the two secondary rotors 14 and 14 are fitted. A first port 22 is formed at the end of the pump casing 15 on the front cover 16 side, and the first port 22 communicates with one left end of the accommodation hole 21. Further, a second port 23 is formed in the rear cover 17, and the second port 23 communicates with the other right end portion of the accommodation hole 21.

ねじ形主回転子１３は、図１に示すように、主軸部２４を有している。この主軸部２４の一方の左側端部は、駆動端部２４ａとして形成されており、この駆動端部２４ａはシールカバー１９から外側に突出している。この主軸部２４には、第１ポート２２から第２ポート２３までの範囲に亘って螺旋状に突条１３ａが形成されており、この螺旋状の突条１３ａに沿って螺旋状の溝部１３ｂが形成されている。   As shown in FIG. 1, the screw-type main rotor 13 has a main shaft portion 24. One left end portion of the main shaft portion 24 is formed as a drive end portion 24 a, and the drive end portion 24 a protrudes outward from the seal cover 19. The main shaft portion 24 is formed with a spiral ridge 13a over a range from the first port 22 to the second port 23. A spiral groove 13b is formed along the spiral ridge 13a. Is formed.

そして、図１に示すように、主軸部２４のフロントカバー１６に収容されている部分には、第１ポート２２と間隔を隔てて第１バランスピストン（以下、単に「第１ピストン」と言う。）２５が設けられている。また、主軸部２４のリアーピストンカバー２０に収容されている部分には第２バランスピストン（以下、単に「第２ピストン」と言う。）２６が設けられている。この第２ピストン２６の外周面は、リアーピストンカバー２０の内周面と摺動自在に接触している。また、これら第１及び第２ピストン２５、２６の直径は、主軸部２４の直径よりも大きく形成されている。   As shown in FIG. 1, a portion of the main shaft portion 24 accommodated in the front cover 16 is referred to as a first balance piston (hereinafter simply referred to as a “first piston”) at a distance from the first port 22. ) 25 is provided. Further, a second balance piston (hereinafter simply referred to as “second piston”) 26 is provided in a portion of the main shaft portion 24 accommodated in the rear piston cover 20. The outer peripheral surface of the second piston 26 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the rear piston cover 20. Further, the diameters of the first and second pistons 25 and 26 are formed larger than the diameter of the main shaft portion 24.

また、フロントカバー１６の貫通孔１６ａには軸受け（ボールベアリング）２７が装着されている。この軸受け２７は、主軸部２４が挿通しており、主軸部２４を回動自在に支持している。また、この軸受け２７は、第１ピストン２５とナット２８との間に挟まれた状態で固定されている。また、第１ピストン２５の外周面と、フロントカバー１６の内周面との間には、シール装置（フローティングブッシュ、バックアップリング、及びシール部材）２９が配置されており、これによって密封されている。   A bearing (ball bearing) 27 is mounted in the through hole 16 a of the front cover 16. The bearing 27 has a main shaft portion 24 inserted therethrough, and supports the main shaft portion 24 so as to be rotatable. The bearing 27 is fixed in a state of being sandwiched between the first piston 25 and the nut 28. Further, a seal device (floating bush, backup ring, and seal member) 29 is disposed between the outer peripheral surface of the first piston 25 and the inner peripheral surface of the front cover 16, and is sealed by this. .

２本のねじ形従回転子１４、１４は、図１に示すように、それぞれが主回転子１３と平行し、主回転子１３と噛合う状態でケーシング１２内に回動自在に設けられている。この２本の従回転子１４は、それぞれ同等のものであるので、同図の上側に配置されているものを説明して、下側に配置されているものの説明を省略する。この従回転子１４には、主回転子１３と同様に、第１ポート２２から第２ポート２３までの範囲に亘って螺旋状に突条１４ａが形成されており、この螺旋状の突条１４ａに沿って螺旋状の溝部１４ｂが形成されている。   As shown in FIG. 1, the two screw-type secondary rotors 14 and 14 are provided in the casing 12 so as to be rotatable in parallel with the main rotor 13 and meshing with the main rotor 13. Yes. Since the two slave rotors 14 are equivalent to each other, the one disposed on the upper side of the figure will be described, and the description of the one disposed on the lower side will be omitted. As in the case of the main rotor 13, the slave rotor 14 is formed with a spiral protrusion 14a over a range from the first port 22 to the second port 23, and the spiral protrusion 14a. A spiral groove 14b is formed along the line.

なお、主回転子１３の突条１３ａ、及び従回転子１４の突条１４ａは、互いに逆方向の螺旋突条として形成されている。そして、主回転子１３及び２本の各従回転子１４、１４のそれぞれの螺旋状の突条１３ａ、１４ａの外周縁は、ケーシング１２に形成されている収容孔２１の内面と摺動自在に接触している。そして、従回転子１４の両端部１４ｃ、１４ｄは短円柱形のジャーナルとして形成されており、各端部１４ｃ、１４ｄはカップ状の第１及び第２ブッシュ３０、３１によって回動自在に保持されている。   In addition, the protrusion 13a of the main rotor 13 and the protrusion 14a of the subrotor 14 are formed as spiral protrusions in opposite directions. The outer peripheral edges of the spiral ridges 13a and 14a of the main rotor 13 and the two slave rotors 14 and 14 are slidable with the inner surface of the accommodation hole 21 formed in the casing 12. In contact. Both end portions 14c and 14d of the subrotor 14 are formed as short cylindrical journals, and the end portions 14c and 14d are rotatably held by cup-shaped first and second bushes 30 and 31. ing.

そして、従回転子１４には、軸方向に沿って連通孔３２を形成してある。この連通孔３２は、図１に示すように、第１及び第２の各ブッシュ３０、３１の内面と、それら各内面で保持されている従回転子１４の各端部１４ｃ、１４ｄの表面とで形成される２つの第１及び第２隙間３３、３４を互いに連通させるものである。そして、第２ポート２３側に配置されている第２ブッシュ３１に形成されている第２隙間３４は、ケーシング１２の外側とドレン孔３５を介して連通させてある。このドレン孔３５は、第２ブッシュ３１、及びリアーピストンカバー２０に形成されている。よって、従回転子１４を回動自在に保持するそれぞれの第１及び第２ブッシュ３０、３１に形成されている第１及び第２の各隙間３３、３４は、ドレン孔３５を介してケーシング１２の外側と連通している。このようにして、２本の従回転子１４の４つの各端部によって形成されている４つの各隙間３３、３３、３４、３４は、ドレン孔３５を介してケーシング１２の外側と連通している。   The slave rotor 14 is formed with a communication hole 32 along the axial direction. As shown in FIG. 1, the communication hole 32 includes inner surfaces of the first and second bushes 30 and 31, and surfaces of the end portions 14c and 14d of the slave rotor 14 held by the inner surfaces. The two first and second gaps 33 and 34 formed in the above are communicated with each other. The second gap 34 formed in the second bush 31 disposed on the second port 23 side is communicated with the outside of the casing 12 via the drain hole 35. The drain hole 35 is formed in the second bush 31 and the rear piston cover 20. Therefore, the first and second gaps 33 and 34 formed in the first and second bushes 30 and 31 that rotatably hold the slave rotor 14 are connected to the casing 12 via the drain holes 35. It communicates with the outside. In this way, the four gaps 33, 33, 34, 34 formed by the four end portions of the two slave rotors 14 communicate with the outside of the casing 12 through the drain holes 35. Yes.

また、従回転子１４の図１に示す左端部１４ｃを保持する第１ブッシュ３０は、第１ピストン２５と第１ポート２２との間に配置されており、右端部１４ｄを保持する第２ブッシュ３１は、第２ピストン２６と第２ポート２３との間に配置されている。この第１及び第２の各ブッシュ３０、３１は、従回転子１４の各端部１４ｃ、１４ｄと、フロントカバー１６及びリアーピストンカバー２０とによって挟持されており、軸方向に移動しないように固定されている。   Further, the first bush 30 that holds the left end portion 14c shown in FIG. 1 of the slave rotor 14 is disposed between the first piston 25 and the first port 22, and the second bush that holds the right end portion 14d. 31 is disposed between the second piston 26 and the second port 23. The first and second bushes 30 and 31 are sandwiched between the end portions 14c and 14d of the follower rotor 14, the front cover 16 and the rear piston cover 20, and are fixed so as not to move in the axial direction. Has been.

また、図１及び図２に示すように、ポンプケーシング１５の収容孔２１は、第１及び第２の各ポート２２、２３が配置されている部分に第１及び第２流体室３６、３７が形成されている。この第１及び第２流体室３６、３７は、主回転子１３及び各従回転子１４に形成されている各溝部１３ｂ、１４ｂと、対応する第１及び第２の各ポート２２、２３との間を作動流体（例えば油、水、ビスコース、食品、薬品等の特殊液体、及び空気等の気体）が流れ易くするためのものである。   As shown in FIGS. 1 and 2, the housing hole 21 of the pump casing 15 has first and second fluid chambers 36, 37 in portions where the first and second ports 22, 23 are arranged. Is formed. The first and second fluid chambers 36 and 37 are formed by the groove portions 13b and 14b formed in the main rotor 13 and the slave rotors 14 and the corresponding first and second ports 22 and 23. The working fluid (for example, special liquids such as oil, water, viscose, food, and medicine, and gas such as air) can easily flow between them.

更に、図１に示すように、主回転子１３の第２ピストン２６側の端部には、回転取出しピン３８を設けてある。この回転取出しピン３８は、リアーピストンカバー２０に形成された挿通孔３９を通ってケーシング１２の外側に露出している。   Further, as shown in FIG. 1, a rotation take-out pin 38 is provided at the end of the main rotor 13 on the second piston 26 side. The rotation extraction pin 38 is exposed to the outside of the casing 12 through an insertion hole 39 formed in the rear piston cover 20.

上記のように構成された図１に示すねじ型機械１１によると、主回転子１３を正転及び逆転の両方向に回転させることができ、例えば油圧モータ及び油圧ポンプとして使用することができる。まず、このねじ型機械１１を例えば油圧モータとして使用する場合において、主回転子１３を正転（又は逆転）させるときは、高圧油を第１（又は第２）ポート２２（又は２３）に供給してケーシング１２内に流入させる。この高圧油は、主回転子１３及び２本の各従回転子１４、１４の溝部１３ｂ、１４ｂを満たすことによって、主回転子１３を正転（又は逆転）させることができる。そして、この高圧油は、主回転子１３及び各従回転子１４、１４の軸方向（図１の右方向）に降圧しながら移動して、低圧油となって第２（又は第１）ポート２３（又は２２）から流出する。なお、２本の各従回転子１４、１４は、主回転子１３の回転に伴って主回転子１３と逆方向に回転する。   According to the screw type machine 11 shown in FIG. 1 configured as described above, the main rotor 13 can be rotated in both forward and reverse directions, and can be used as, for example, a hydraulic motor and a hydraulic pump. First, when the screw type machine 11 is used as a hydraulic motor, for example, when the main rotor 13 is rotated forward (or reverse), high pressure oil is supplied to the first (or second) port 22 (or 23). And flow into the casing 12. The high-pressure oil can cause the main rotor 13 to rotate forward (or reverse) by filling the main rotor 13 and the groove portions 13b, 14b of the two slave rotors 14, 14. The high-pressure oil moves while being stepped down in the axial direction (right direction in FIG. 1) of the main rotor 13 and each of the follower rotors 14 and 14 to become low-pressure oil, and the second (or first) port. 23 (or 22). The two sub-rotors 14 and 14 rotate in the opposite direction to the main rotor 13 as the main rotor 13 rotates.

次に、このねじ型機械１１を油圧ポンプとして使用する場合は、図１に示す主回転子１３の駆動端部２４ａとモータ（図示せず）の回転軸とを連結する。そして、例えば、第１（又は第２）ポート２２（又は２３）から高圧油を吐出させるときは、モータによって主回転子１３を所定の正転（又は逆転）方向に駆動する。これによって、第２（又は第１）ポート２３（又は２２）から低圧油を吸い込むことができる。この低圧油は、主回転子１３及び２本の各従回転子１４、１４のそれぞれの溝部１３ｂ、１４ｂを満たし、主回転子１３及び各従回転子１４、１４の回転によってその軸方向に昇圧しながら移動して、第１（又は第２）ポート２２（又は２３）に向かう。このようにして、低圧油を昇圧して高圧油として第１（又は第２）ポート２２（又は２３）から吐出することができる。なお、２本の各従回転子１４、１４は、主回転子１３の回転に伴って主回転子１３と逆方向に回転する。   Next, when this screw type machine 11 is used as a hydraulic pump, the driving end 24a of the main rotor 13 shown in FIG. 1 and the rotating shaft of a motor (not shown) are connected. For example, when high-pressure oil is discharged from the first (or second) port 22 (or 23), the main rotor 13 is driven in a predetermined forward (or reverse) direction by a motor. Thereby, the low pressure oil can be sucked from the second (or first) port 23 (or 22). The low-pressure oil fills the grooves 13b and 14b of the main rotor 13 and the two sub-rotors 14 and 14, and is boosted in the axial direction by the rotation of the main rotor 13 and the sub-rotors 14 and 14. Moving toward the first (or second) port 22 (or 23). In this manner, the low-pressure oil can be pressurized and discharged from the first (or second) port 22 (or 23) as high-pressure oil. The two sub-rotors 14 and 14 rotate in the opposite direction to the main rotor 13 as the main rotor 13 rotates.

このようにして、第１及び第２ポート２２、２３のうち、いずれのポートを高圧油が通る場合でも、主回転子１３の２つの各ポート２２、２３と対応する各側部に第１及び第２ピストン２５、２６を設けてあるので、高圧油の、主回転子１３に作用する所定の軸方向（図１の右方向又は左方向）の力と、第１及び第２ピストン２５、２６に作用するそれとは逆方向（図１の左方向又は右方向）の力とが互いに相殺され、よって、主回転子１３に大きな軸方向の力が働かないようにすることができる。   In this way, the first and second ports 22, 23, regardless of which port passes high pressure oil, the first and second sides corresponding to the two ports 22, 23 of the main rotor 13 are connected to the first and second ports 22, 23. Since the second pistons 25 and 26 are provided, the force of the high-pressure oil acting on the main rotor 13 in a predetermined axial direction (right direction or left direction in FIG. 1), and the first and second pistons 25 and 26 The forces in the opposite direction (the left direction or the right direction in FIG. 1) acting on each other cancel each other, so that a large axial force does not act on the main rotor 13.

次に、図３（ａ）、（ｂ）を参照して、第１ポート２２に高圧油が通る場合における主回転子１３、並びに第１及び第２ピストン２５、２６に働く力について説明する。図３（ａ）は、主回転子１３、並びに２本の各従回転子１４、１４を図１のＡ−Ａ方向から見た図である。主回転子１３には、突条１３ａの側面で形成された円環状部分（面積Ｓ１）４０と、主回転子１３と２本の各従回転子１４、１４とが交わって形成された２つの各レンズ形状部分（面積Ｓ２）４１、４１とに高圧油による圧力（例えば２１ＭＰａ）が働く。この面積（Ｓ１＋２×Ｓ２）に働く圧力によって、主回転子１３に力Ｆ１が働く。この力Ｆ１は、主回転子１３を図１の右方向に押し付ける力となる。 Next, the force acting on the main rotor 13 and the first and second pistons 25 and 26 when high-pressure oil passes through the first port 22 will be described with reference to FIGS. FIG. 3A is a view of the main rotor 13 and the two slave rotors 14 and 14 as seen from the direction AA in FIG. The main rotor 13 is formed by intersecting an annular portion (area S 1 ) 40 formed on the side surface of the protrusion 13 a and the main rotor 13 and the two sub-rotors 14 and 14. Pressure by high-pressure oil (for example, 21 MPa) acts on each of the lens-shaped portions (area S 2 ) 41 and 41. Due to the pressure acting on this area (S 1 + 2 × S 2 ), the force F 1 acts on the main rotor 13. The force F 1 is a force for pressing the main rotor 13 rightward in FIG. 1.

図３（ｂ）は、第１ピストン２５を第１ポート２２の側から見た図である。第１ピストン２５には、第１ピストン２５の内側面で形成された円環状部分（面積Ｓ３（＝Ｓ１＋２×Ｓ２））４２に高圧油による圧力（例えば２１ＭＰａ）が働く。この第１ピストン２５に働く力Ｆ２は、主回転子１３を図１の左方向に押し付ける力Ｆ２となる。そして、この第１ピストン２５に働く力Ｆ２と、主回転子１３に働く力Ｆ１とが同一の大きさとなるように、各面積Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３が定められている。そして、力Ｆ１とＦ２とは、互いに逆方向であるので、互いに相殺され、主回転子１３に大きな軸方向の力が働かないようにすることができる。 FIG. 3B is a view of the first piston 25 as viewed from the first port 22 side. In the first piston 25, pressure (for example, 21 MPa) by high-pressure oil acts on an annular portion (area S 3 (= S 1 + 2 × S 2 )) 42 formed on the inner surface of the first piston 25. Force F 2 acting on the first piston 25 becomes a force F 2 for pressing the main rotor 13 to the left in FIG. 1. The areas S 1 , S 2 , and S 3 are determined so that the force F 2 acting on the first piston 25 and the force F 1 acting on the main rotor 13 have the same magnitude. Since the forces F 1 and F 2 are in opposite directions, they can be canceled out to prevent a large axial force from acting on the main rotor 13.

なお、図１に示す第１ポート２２を通る高圧油は、２つの第１ブッシュ３０、３０の外周面とポンプケーシング１５の内周面との間に形成されている隙間を通って第１ピストン２５の内側面４２に接触することとなる。しかし、第１ピストン２５の外周面と、フロントカバー１６の内周面との間には、シール装置２９を設けて密封してあるので、高圧油は第１ピストン２５とシール装置２９との隙間に流入するときに、圧力降下して比較的低圧となり、ドレンポート４３を通って外側に排出されるようになっている。これによって、第１ピストン２５の外側面（図１において、第１ピストン２５より左側部分）には高圧油による圧力が働かないようになっている。   The high-pressure oil passing through the first port 22 shown in FIG. 1 passes through the gap formed between the outer peripheral surfaces of the two first bushes 30 and 30 and the inner peripheral surface of the pump casing 15, so that the first piston 25 will come into contact with the inner side surface 42 of the 25. However, since the sealing device 29 is provided between the outer peripheral surface of the first piston 25 and the inner peripheral surface of the front cover 16, the high-pressure oil is sealed between the first piston 25 and the sealing device 29. When flowing into the tank, the pressure drops to a relatively low pressure and is discharged to the outside through the drain port 43. Thereby, the pressure by the high pressure oil does not act on the outer surface of the first piston 25 (the left side portion of the first piston 25 in FIG. 1).

第２ピストン２６は、第１ピストン２５と同様に構成されており、第２ポート２３に高圧油が通る場合でも、第２ピストン２６に働く力Ｆ２と（図１の右方向に働く力）、主回転子１３に働く力Ｆ１（図１の左方向に働く力）とが同一の大きさとなるように、各面積Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３が定められている。そして、上記と同様に、力Ｆ１とＦ２とは、互いに逆方向に向かうものであるので、互いに相殺され、主回転子１３に大きな軸方向の力が働かないようにすることができる。 The second piston 26 is configured similarly to the first piston 25, even if the high pressure oil passes through the second port 23, the force F 2 acting on the second piston 26 (force acting in the right direction in FIG. 1) The areas S 1 , S 2 , and S 3 are determined so that the force F 1 acting on the main rotor 13 (force acting in the left direction in FIG. 1) has the same magnitude. In the same manner as described above, the forces F 1 and F 2 are directed in opposite directions, and thus cancel each other, so that a large axial force does not act on the main rotor 13.

このように、このねじ型機械１１によると、第１及び第２ポート２２、２３のうちいずれのポートを高圧油が通るような使用をしても、主回転子１３に大きな軸方向の力が働かないようにすることができるので、主回転子１３を支持する軸受け２７を大型化せずに、高圧油を通すポート２２、２３を変更する使用を可能にすることができる。つまり、主回転子１３を正転及び逆転させる使用を可能にすることができる。勿論、軸受け２７を省略することもできる。   As described above, according to the screw type machine 11, even if the high pressure oil passes through any of the first and second ports 22 and 23, a large axial force is applied to the main rotor 13. Since it does not work, it is possible to change the ports 22 and 23 through which the high-pressure oil passes without increasing the size of the bearing 27 that supports the main rotor 13. That is, the main rotor 13 can be used for normal rotation and reverse rotation. Of course, the bearing 27 can be omitted.

次に、図１及び図４を参照して、第１ポート２２に高圧油が通る場合における２本の各従回転子１４、１４に働く力について説明する。ただし、各従回転子１４、１４に働く力は同等であるので、一方の従回転子１４の説明をして他方の従回転子１４の説明を省略する。図１に示すように、従回転子１４の左端部１４ｃが第１ブッシュ３０によって回動自在に保持されており、第１ブッシュ３０がポンプケーシング１５に対して固定して取り付けられているので、従回転子１４の左端部１４ｃが高圧油によって軸方向（図１の右方向）の力を受けることを軽減できる。そして、第１ポート２２を通る高圧油は、従回転子１４の左端部１４ｃと第１ブッシュ３０の内面との間に形成された第１隙間３３に流入するが、高圧油が第１隙間３３に流入するときに圧力降下して比較的低圧となり、この低圧油は、従回転子１４に設けられている連通孔３２、及びドレン孔３５を通って外側に排出される。これによって、第１隙間３３に流入した圧油が従回転子１４の左端部１４ｃを軸方向（図１の右方向）に押し付けることを防止できる。図４は、第１ポート２２を通る高圧油が、第１ブッシュ３０の第１隙間３３、連通孔３２、第２隙間３４、及びドレン孔３５を通って外側に排出される状態を示している。勿論、第１ポート２２に低圧油が通る場合も、上記と同様にして、この低圧油を第１ブッシュ３０の第１隙間３３、連通孔３２、第２隙間３４、及びドレン孔３５に通して外側に排出することができる。   Next, with reference to FIG.1 and FIG.4, the force which acts on each of the two subrotors 14 and 14 when high pressure oil passes the 1st port 22 is demonstrated. However, since the force acting on each of the slave rotors 14 and 14 is the same, one slave rotor 14 will be described and the description of the other slave rotor 14 will be omitted. As shown in FIG. 1, the left end portion 14 c of the slave rotor 14 is rotatably held by the first bush 30, and the first bush 30 is fixedly attached to the pump casing 15. It is possible to reduce the left end portion 14c of the slave rotor 14 from being subjected to axial force (right direction in FIG. 1) by the high pressure oil. The high pressure oil passing through the first port 22 flows into the first gap 33 formed between the left end portion 14 c of the slave rotor 14 and the inner surface of the first bush 30, but the high pressure oil is in the first gap 33. The pressure drops to a relatively low pressure when it flows into the rotor, and the low-pressure oil is discharged to the outside through the communication hole 32 and the drain hole 35 provided in the slave rotor 14. Accordingly, it is possible to prevent the pressure oil flowing into the first gap 33 from pressing the left end portion 14c of the slave rotor 14 in the axial direction (right direction in FIG. 1). FIG. 4 shows a state in which high-pressure oil passing through the first port 22 is discharged to the outside through the first gap 33, the communication hole 32, the second gap 34, and the drain hole 35 of the first bush 30. . Of course, when the low-pressure oil passes through the first port 22, the low-pressure oil is passed through the first gap 33, the communication hole 32, the second gap 34, and the drain hole 35 of the first bush 30 in the same manner as described above. Can be discharged to the outside.

また、第２ポート２３に高圧油又は低圧油が通る場合は、この高圧油又は低圧油を第２ブッシュ３１の第２隙間３４、及びドレン孔３５に通して外側に排出することができる。第２隙間３４は、従回転子１４の右端部１４ｄと第２ブッシュ３１の内面との間に形成されている。   Further, when high-pressure oil or low-pressure oil passes through the second port 23, the high-pressure oil or low-pressure oil can be discharged to the outside through the second gap 34 and the drain hole 35 of the second bush 31. The second gap 34 is formed between the right end portion 14 d of the slave rotor 14 and the inner surface of the second bush 31.

よって、この２本の従回転子１４、１４が正逆いずれの方向に回転する場合でも、従回転子１４、１４が圧縮されて曲がり、これによって周面が焼き付くことや、その各端部１４ｃ、１４ｄが磨耗したり、焼き付くことを防止できる。   Therefore, even when the two slave rotors 14 and 14 rotate in either the forward or reverse direction, the slave rotors 14 or 14 are compressed and bent, thereby causing the peripheral surface to be burned out or the end portions 14c thereof. , 14d can be prevented from being worn or seized.

従って、このねじ型機械１１は、例えば主回転子１３の正転及び逆転可能なモータとして使用することができる。その結果、図５に示す従来のねじ型機械１のように、正転用及び逆転用の２台のねじ型機械を用意する必要がなく、経済的である。そして、従来では、例えば油圧モータとして、ベーン式、ギヤ式、及びピストン式のものがあるが、本発明では、ねじ型を採用しているので、これら従来の油圧モータよりも、低騒音、長寿命、及び高速運転が得られる。   Accordingly, the screw type machine 11 can be used as a motor capable of rotating the main rotor 13 in the normal direction and the reverse direction, for example. As a result, unlike the conventional screw type machine 1 shown in FIG. 5, it is not necessary to prepare two screw type machines for forward rotation and reverse rotation, which is economical. Conventionally, for example, there are vane type, gear type, and piston type as the hydraulic motor, but in the present invention, since the screw type is adopted, the noise and length are lower than those of the conventional hydraulic motor. Lifetime and high speed operation can be obtained.

また、主回転子１３の回転方向を変更することによって、第１及び第２ポート２２、２３のうちのいずれのポートからでも高圧油を吐出できるポンプとして使用できる。よって、各ポート２２、２３を吐出口又は吸込み口として変更して使用するときは、主回転子１３の回転方向を変更するだけでよく、切換弁等を設ける必要がなく経済的である。   Further, by changing the rotation direction of the main rotor 13, the pump can be used as a pump capable of discharging high-pressure oil from any of the first and second ports 22 and 23. Therefore, when each port 22, 23 is used as a discharge port or a suction port, it is only necessary to change the rotation direction of the main rotor 13, and it is not necessary to provide a switching valve or the like, which is economical.

更に、図１に示すねじ型機械１１を複数台準備して、各機械１１の第１及び第２ポート２２、２３を直列に接続して使用するときは（多段で使用するときは）、各機械１１の第１及び第２の各ポート２２、２３に高圧油が通ることとなるが、このような場合でも、各主回転子１３には、軸方向の力が働かないようにすることができる。   Further, when a plurality of screw type machines 11 shown in FIG. 1 are prepared and the first and second ports 22 and 23 of each machine 11 are connected in series (when used in multiple stages), Although high-pressure oil passes through the first and second ports 22 and 23 of the machine 11, even in such a case, it is possible to prevent axial forces from acting on the main rotors 13. it can.

そして、このねじ型機械１１は、図１に示すように、主回転子１３に対して２本の各従回転子１４、１４が噛み合って互いに線接触しており、かつ、主回転子１３及び各従回転子１４、１４とケーシング１２の内周面とが互いに接触しているので、圧油を溝部１３ｂ、１４ｂ内にほぼ密封した状態で軸方向に移動させることができる。よって、このねじ型機械１１を効率よく作動させることができる。   As shown in FIG. 1, the screw type machine 11 includes two main rotors 14 and 14 that mesh with the main rotor 13 and are in line contact with each other. Since each subrotor 14 and 14 and the inner peripheral surface of the casing 12 are in contact with each other, the pressure oil can be moved in the axial direction while being substantially sealed in the groove portions 13b and 14b. Therefore, this screw type machine 11 can be operated efficiently.

更に、図１に示すように、主回転子１３の第２ピストン２６側の端部に回転取出しピン３８を設けてあるので、この回転取出しピン３８によって主回転子１３の回転を取り出すことができる。そして、この回転取出しピン３８に、例えばエンコーダを接続することによって、主回転子１３の回転を電気的信号に変換することができ、この信号から主回転子１３の回転速度や回転数等を取り出すことができる。このようにして、主回転子１３の回転速度や回転数等を取り出すことは、ねじ型機械１１を例えば油圧モータとして利用するときに特に有効である。   Further, as shown in FIG. 1, a rotation take-out pin 38 is provided at the end of the main rotor 13 on the second piston 26 side, so that the rotation of the main rotor 13 can be taken out by this rotation take-out pin 38. . The rotation of the main rotor 13 can be converted into an electrical signal, for example, by connecting an encoder to the rotation take-out pin 38, and the rotation speed, the rotation speed, etc. of the main rotor 13 are extracted from this signal. be able to. Thus, taking out the rotation speed, rotation speed, and the like of the main rotor 13 is particularly effective when the screw-type machine 11 is used as, for example, a hydraulic motor.

ただし、上記実施形態では、図１に示すように、主回転子１３と平行してその両側に２本の従回転子１４、１４を回動自在に設け、この２本の各従回転子１４、１４が主回転子１３と噛合う状態でケーシング１２内に配置したが、これに代えて、主回転子１３と平行して１本の従回転子１４を回動自在に設け、この従回転子１４が主回転子１３と噛合う状態でケーシング１２内に配置してもよい。また、２本の従回転子１４を設けたが、この２本の従回転子１４を省略してもよい。   However, in the above embodiment, as shown in FIG. 1, two slave rotors 14 and 14 are rotatably provided on both sides in parallel with the master rotor 13, and each of the two slave rotors 14 is provided. , 14 are arranged in the casing 12 in mesh with the main rotor 13, but instead, a single subrotor 14 is rotatably provided in parallel with the main rotor 13, and this subrotation is provided. You may arrange | position in the casing 12 in the state which the child 14 meshes with the main rotor 13. In addition, although the two slave rotors 14 are provided, the two slave rotors 14 may be omitted.

そして、上記実施形態のねじ型機械１１は、例えば製鉄用プレス機や、船舶のスクリューを駆動するための油圧モータとして使用することができる。更に、各種油圧モータを駆動するための油圧ポンプとしても使用できる。   And the screw type machine 11 of the said embodiment can be used as a hydraulic motor for driving, for example, a steelmaking press or a ship screw. Furthermore, it can be used as a hydraulic pump for driving various hydraulic motors.

また、上記実施形態では、図１に示すように、ドレン孔３５を第２ブッシュ３１等に設けたが、これに代えて、又はこれに追加して、ドレン孔３５を第１ブッシュ３０及びポンプケーシング１５に形成して、第１隙間３３とケーシング１２の外側とを連通させてもよい。   Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG. 1, although the drain hole 35 was provided in the 2nd bush 31 grade | etc., Instead of this or in addition to this, the drain hole 35 is made into the 1st bush 30 and pump. It may be formed in the casing 15 so that the first gap 33 communicates with the outside of the casing 12.

以上のように、本発明に係るねじ型機械は、主回転子が正転及び逆転するように、高圧流体を流通させたときでも、主回転子に大きな軸方向の力が掛からないようにすることができ、これによって、正転及び逆転可能なモータとして使用可能であり、また、いずれのポートからも高圧流体を吐出できるポンプとして使用可能であるという優れた効果を有し、このようなねじ型機械等に適用するのに適している。   As described above, the screw-type machine according to the present invention prevents a large axial force from being applied to the main rotor even when a high-pressure fluid is circulated so that the main rotor rotates forward and backward. Thus, the screw can be used as a motor that can rotate forward and reverse, and can be used as a pump that can discharge high-pressure fluid from any port. Suitable for application to mold machines.

この発明の実施形態に係るねじ型機械を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a screw type machine concerning an embodiment of this invention. 同実施形態に係るねじ型機械の半断面図である。It is a half sectional view of the screw type machine concerning the embodiment. 同実施形態に係るねじ型機械の主回転子及び第１ピストンに働く軸方向の力のバランスを説明する図であり、（ａ）は主回転子及び各従回転子のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は第１ピストンの内側面を示す縦断面図である。It is a figure explaining the balance of the axial force which acts on the main rotor and the 1st piston of the screw type machine concerning the embodiment, (a) is an AA sectional view of a main rotor and each subrotor, (B) is a longitudinal cross-sectional view which shows the inner surface of a 1st piston. 同実施形態の従回転子の両端に形成されている各隙間に流入する圧油の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the pressure oil which flows in into each clearance gap formed in the both ends of the subrotor of the embodiment. 従来のねじ型機械を示す部分切欠き断面図である。It is a partial notch sectional view which shows the conventional screw type machine.

符号の説明Explanation of symbols

１１ ねじ型機械
１２ ケーシング
１３ 主回転子
１３ａ、１４ａ 突条
１３ｂ、１４ｂ 溝部
１４ 従回転子
１５ ポンプケーシング
１６ フロントカバー
１７ リアーカバー
２１ 収容孔
２２ 第１ポート
２３ 第２ポート
２４ 主軸部
２５ 第１ピストン
２６ 第２ピストン
２７ 軸受け
３０ 第１ブッシュ
３１ 第２ブッシュ
３２ 連通孔
３３ 第１隙間
３４ 第２隙間
３５ ドレン孔
３６ 第１流体室
３７ 第２流体室
３８ 回転取出しピン
３９ 挿通孔
４０、４２ 円環状部分
４１ レンズ形状部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Screw type machine 12 Casing 13 Main rotor 13a, 14a Projection 13b, 14b Groove part 14 Subrotor 15 Pump casing 16 Front cover 17 Rear cover 21 Accommodating hole 22 1st port 23 2nd port 24 Main shaft part 25 1st piston 26 2nd piston 27 Bearing 30 1st bush 31 2nd bush 32 Communication hole 33 1st clearance 34 2nd clearance 35 Drain hole 36 1st fluid chamber 37 2nd fluid chamber 38 Rotation take-out pin 39 Insertion hole 40, 42 Annular Part 41 Lens shape part

Claims (4)

２つのポートを有するケーシングを備え、前記ケーシング内にねじ形主回転子が回動自在に設けられ、作動流体が前記一方のポートから流入して前記主回転子の溝部を満たし、前記主回転子の回転に伴ってその軸方向に移動して前記他方のポートから流出するねじ型機械において、
前記主回転子には、当該主回転子に作用する前記作動流体による力とバランスさせるためのバランスピストンが前記２つの各ポートと対応するそれぞれの側部に設けられていることを特徴とするねじ型機械。 A casing having two ports, wherein a screw-type main rotor is rotatably provided in the casing, and a working fluid flows from the one port to fill a groove of the main rotor, and the main rotor In the screw-type machine that moves in the axial direction along with the rotation of and flows out of the other port,
The screw characterized in that the main rotor is provided with a balance piston on each side corresponding to each of the two ports to balance the force by the working fluid acting on the main rotor. Mold machine. 前記主回転子と平行してねじ形従回転子が回動自在に設けられ、前記従回転子が前記主回転子と噛合う状態で前記ケーシング内に配置されていることを特徴とする請求項１記載のねじ型機械。   A screw-type slave rotor is rotatably provided in parallel with the main rotor, and the slave rotor is disposed in the casing in a state of being engaged with the main rotor. The screw type machine according to 1. 前記従回転子の両方の各端部がカップ状のブッシュによって回動自在に保持され、前記２つの各ブッシュの内面と、それら各内面で保持されている前記従回転子の各端部の表面とで形成される２つの隙間を互いに連通させる連通孔を前記従回転子に設け、少なくとも一方の前記隙間と前記ケーシングの外側とをドレン孔によって連通させたことを特徴とする請求項２記載のねじ型機械。   Both end portions of the slave rotor are rotatably held by cup-shaped bushes, the inner surfaces of the two bushes, and the surfaces of the end portions of the slave rotor held by the inner surfaces. 3. The communication rotor according to claim 2, wherein a communication hole is provided in the slave rotor, and at least one of the clearances and the outside of the casing are communicated by a drain hole. Screw type machine. 前記主回転子の端部に回転取出しピンを設け、当該回転取出しピンが前記ケーシングを貫通して外側に露出していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のねじ型機械。   The screw type machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a rotation extraction pin is provided at an end of the main rotor, and the rotation extraction pin penetrates the casing and is exposed to the outside. .
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