JPS59501073A - 回転静液圧ラジアルピストン機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回転静液圧ラジアルピストン機械 本発明は周囲の環状カム軌道と協働する、ピストンを収容している多数の一般に はラジアルシリンダを備えている回転シリンダ胴を有するラジアルピストン型式 の静液圧機械に係る。該機械はポンプであってよく、その場合はシリンダ胴が入 力軸によって駆動され、或は該機械はモータであってもよく、その場合はシリン ダ胴が出力軸に連結されている。該シリンダ胴は、核用が回転するにつれて次々 にラジアルシリンダと連通ずる流体の吸込及び送出しポートが形成されたピノト ル上で回転する。

従来のラジアルピストン型式ポンプ及びモータは、種々の不利を有している。そ して本発明の１つの目的は現存するいくつかの問題を克服した改良されたラジア ルピストン機械を提供することである。

さらに他の困難は、−緒に連結されたラジアルピストンポンプ及びモータ金倉む 静液圧伝動装置全構成する際に生ずる。従来の設計は、費用が掛シ、製作が困難 であり、過度に大きく、且つ複雑である傾向を有する。他の局面からは、本発明 の目的は改良され、簡単化されたラジアルピストン型式の静液圧伝動装置を提供 することでちる。

１つ９′）局面から広く述べれば、本発明は一般にピストンを受入れるラジアル シリンダを備え且つ機械ケーシングの固定された端部壁から突出した静止ビント ル上で回転するように取付けられた回転シリンダ胴よシ成り、該ビントルはシリ ンダと連通ずる流体吸込みポート及び流体送出しポートを備え、これら２つのポ ートがそれぞれ、ビントルの反対側端部に向って延びる通路に接続されている。

望ましくは、吸込み通路がビントルの自由端部に隣接して位置し、そこではシリ ンダ胴が駆動軸に接続され、送出し通路が反対方向に延びていることである。本 発明は２つの流体ポート又はダクトヲ、同じ方向に延びる２つの流体ポートで可 能なものよシも太きくシ、且つビントルの強度をも改良しうるものである。

通路の１つがビントルに沿って内部で延び、そこで該ビントルが機械ケーシング の固定端部壁を通過することが好都合である。

他の１つの局面からは、本発明は限定されているようにラジアルピストンに存し 、これは低圧吸込口を機械まで押上げるだめの手段を含み、該手段は流体ポンプ 又はシリンダ胴に連結されたインペラよＩ■、且つ機械のケーシング内に取付け られている。

さらに他の局面からは、本発明は限定されているようにラジアルピストン機械に 存し、これはケーシング上又はケーシング内に取付けられた流体フィルタを含み 、吸込みポートに入る流体を瀘過するために配置されている。

他の局面からは、本発明はラジアルピストン静液圧モータに連結されたラジアル ピストンポンプを含む静液圧伝動装置に係シ、該ポンプ及びモータは包囲する環 状軌道と協働するピストンを収容する一般にラジアルシリンダを備えている回転 シリンダ胴よシ成シ、両方のシリンダ胴は共通のビントル上に取付けられ、これ は密閉された静液圧回路を形成する内部の流体流出及び戻シ通路を備えている。

該ビントルは、機械室と流通し且つ該回路に補給流体が入るために自動的に開く ように配置された逆止弁を備えていることが望ましい。

本発明は種々の仕方で実施することができるが、いくつかの可能な変型を有する ４つの特定実施態様を添付図面を参照して例について以下に記述する。

第１図は本発明によるラジアルピストン液圧ポンプを通る断面側面図である。

第２図は部分的に断面とした前記図面の端面図である。

第３図は可能な変型を示す透視図である。

第４図はさらに他の例を示す同様な断面側面図である。

第５図は静液圧的に連結されたポンプ及びモータを含む、本発明による静液圧伝 動装置を通る断面側面図である。

第６図は第５図の実施態様の弁ばねを示す端面図である０ 第１図に示されたポンプにおいて、ケーシング１ｏはエンドカバー１１を有し、 これは−緒に囲まれた室１２を形成し、この室中には固定されたビントル１４上 で回転するために取付けられた回転シリンダ胴１３が置かれておシ、該ビントル は端部壁１１を通って延び、且つワッシャ１５及びロックナツト１６によって固 着されている。回転シリンダ胴１３は多数の半径方向の内径１９を有し、これら 内径は各々１つのスリーブ２１中に形成された小さい半径方向のポー）２０と連 通し、該スリーブはシリンダ胴と共に回転する。ポート２ｏは引き続いて、中空 ビントルの壁中に形成された２つの弓形供給口２２゜２３と連通ずる。該ビント ルの中空内部の右手端部９は傾斜した隔壁２６によって左手端部８がら分離され 、供給口２２は右手出口端部９と連通し、他方で供給口２３は左手入口端部８と 連通している。

半径方向内径１９の各々の内部には円筒状ピストン３１が取付けられ、これはス リッパ３２と係合するその外側端部に玉継手を有し、該スリツノ４は、ビントル に対して偏心的に位置する弓形リング又はカム軌道３３の周シで動く。かくてシ リンダ胴１３が回転するとピストンはそれぞれの内径中で半径方向に内方へ及び 外方へ動かされ、流体はビントルの左手端部から吸い込まれ、右手端部から送シ 出される。

シリンダ胴はケーシングの左手端部において軸受４２゜４３中に取付けられた１ つの駆動軸４ｏによって駆動され、スプライン又はつめクラッチ４４を介して、 オルトハム（Ｏｌｄｈａｍ）素子４５を含むユニバーサル駆動カッシリングに接 続されている。

ケーシング１０の左手端部内には、環状プレート５１によって閉じられた環状フ ィルタ室５ｏが存在し、ポンプに供給された液圧流体がラジアル、ＪＰ−）５２ を通って入シ、環状フィルタユニット５３を通って半径方向に内方へ流されその 後通路５４を通過してポンプ室１２中に入り、ここから流体はビントルの入口端 部８まで通過する。

この配置は多くの重要且つ意外な利点を有するものである。ビントルが１端部に 入口を、また反対側端部に出口を有するという事実は、各々の流通路が実質上完 全々有効断面積を占めうろことを意味する。この例においては各々の通路８及び ９の面積はビントル１４の断面積の半分よシも大きい。ビントルの与えられた直 径の代シに流通路の寸法を増すことができて、さらに利益を伴なうものである。

機械加工及び鋳造作業は、２つ又はそれ以上の平行な流通路を有するビントルに 比して著しく簡単化される。ビントルの外側表面は心なし研削によって経済的に 機械加工することができ、また内部の傾斜隔壁２６は重要な区域におけるビント ルの強度を改善するものである。

フィルタ５３をポンプ本体内に含むことも機械加工及び鋳造作業を簡単にする結 果となり、配管工事を接続する必要を避け、さらに閉鎖グレート５１を取除くこ とによってフィルタへ容易に接近することを許すものである。

第４図に示された変型においては、構成部分の多くが前述の例におけるものと同 様であり、同じ参照数字によシ示されている。この場合にはフィルタ６０が物理 的に実際のポンプ室１２内に位置し、内部環状壁６１によって該室から分離され ている。このことはさらに製造作業を簡単にし且つ全体にわたる寸法を縮少する 。この例におけるフィルタ素子は単に閉鎖プレート５１を開くだけでは取除くこ とができない。ポンプの端部壁１１を分離して全体のポンプロータを分解するこ とが必要であろう。

しかし、この構造は、液圧流体が大体清浄であることが期待され且つフィルタの 寿命がポンプ自体の全寿命と同じ長さである所では特に有用である。

第３図に示されたさらに他の可能な変型においては、駆動軸４０が小さいラジア ル羽根の遠心インペラ６５に接続され、可撓駆動装置の部分を形成するつめ６７ を有するプレート６６を含んでいる。この遠心インペラは増力ポンプとして作用 しポート６８を経てビントルの吸込み端部に入る油圧を用意し又は増力する。

第５図に示された例においては、本発明が連結されたポンプ及びモータよ構成る 静液圧伝動装置に適用されている。該ポンプは“サンドイッチ”プレート７０と エンドカバー７１との間に形成された室７２中に位置し、また該モータは同じサ ンドイッチプレート７０とエンドカバー７４との間に形成された室７３中に位置 している。

１つの入力駆動軸７５がポ；／ｆカバー中の軸受７６内に取付けられ且つオルト ノ・ムカッゾリング７７を介して回転ポンプシリンダ胴７９に接続している。こ れは多くの半径方向の内径８０を有し、それらの各々には、包囲している偏心カ ム軌道８３と係合するスリッパ８２に連結されたすべりピストン８１が取付けら れている。

シリンダ胴７９は固定ビントル８５上で回転するために取付けられ、該ビントル はサンドイッチプレート７０を通過し且つその中に固く取付けられている。該ビ ントルは２つの内部の平行な通路８６．８７で形成され、それらはそれぞれビン トルの外側表面中の弓形ポート８８゜８９と連通し、これらのポートは次々に半 径方向シリンダ内径８０の内側端部において流れポート９０と連通している。

モータ単位も同様に回転シリンダ胴９１よシ成シ、これはビントル８５の反対側 の突出端部上に回転するために取付けられ且つ包囲しているカム軌道９４と係合 する、径９２を有している。該ビントル中の同じ２つの通路８６．８７は弓・形 ポート９５．９６と連通し、これらのポートは次々に半径方向内径９２の内側端 部に対して開いている。

回転モータ胴９１はオルトハムカップリング１００を介して、カバー中の軸受１ ０２内に取付けられた出力駆動軸１０１に接続されている。

かくて入力駆動軸７５の回転はポンプ胴７９の回転を生じ、その結果ピストン８ １の半径方向運動を生じ、これが流体を通路８６に沿って流出し、また通路８７ に沿って戻す。この流れはモータピストン９３の対応運動を生じ、従ってモータ 胴９１の回転及び出力軸１０１の回転を生ずる。カム軌道８３．９４の偏心を適 当に選択又は調整することによって変速比を所望の如く選択又は調整することが できる。

かような静液圧駆動装置においては、ポンプとモータとの間の液圧回路が密閉方 式であるが、生ずる小さい漏洩損失を補償するために補給流体を用意する必要が ある。

この設計においては、補給流体がビントルの１端邪に位置する１対の逆止弁によ って自動的に供給される。各々の弁は対応するポート１１３の端部中に選択的に 着座することができるか、或は穴あき端部壁１１４によって形成されたポケット 内で弛く締めることのできるボール１１２を含む。従って通路８６が圧力下にあ る時は弁１１０のゴールは自動的に動いて出口ポートを閉じるが、一方で他の弁 １１１のが一ルは離れて動きポート１１３を開く。このことは油がビントルのよ シ低い流れ通路８７中に引き出されることを許し、どんな漏洩損失に対しても補 償する。この設計は製作することが極めて簡単且経済的でちゃ、サンドイッチグ レート７０中のどんな穴ぐシ又は流通路の必要性も回避し、伝動装置の全く密閉 された自動式特徴を有するものである。

この構造も組込み圧力リリーフ弁を含み、過負荷状態の場合に密閉流体回路から 圧力を解除する。伝動装置は前進方向又は逆進方向のいずれにおいても作動する ことができ、圧力解除は両方の状態に対して必要である。このことは固定中空ビ ントルの左手端部に示された双子圧力リリーフ弁によって用意される。可動弁素 子１６２がビントルの端部で室１６３中に位置し、該弁素子は１対の円錐体１６ ４を有し、これらはそれぞれビントル中の２つの内部通路と連通ずる２つの圧力 ポート１６５，１６６中に係合する。該弁素子は、第６図に示された如く、一体 の中央板ばね又はフィンガ１６８を備えた割シ円形リムの形態のばね１６７によ シ閉鎖位置に向って押し進められている。ばねの堅さ及び材料を注意して選ぶこ とによシ、弁は２つの通路８６．８７のいずれかの圧力が選択された値を越える 時だけ上がシ且つ開くように配置されている。該弁素子は両方のポートから同時 的に上がシ従って通路の１つから逃げる圧力流体は他の通路中に直接戻すことが でき、かくて可能なキャビテーションの問題が回避される。

第１図 第２図 第３図 国際調査報告 ｌ１１Ｌ＋＋＋＋ａｌｌｏｎｎｌ＾ｏｑ１１”＝ｒＩＮｏｉ’ｃＴ／ＥＰ８３１ ０Ｏ４３５Ｉｈｌｒｒｎ耐ａｎｌｌ　ＡｐｌＣ１ｌ□＋。Ｍ、　ＰＣＴ／Ｅア８ ３１００１３５ＩＮＴＥＲＮさＴｌ０ＮＡＬＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮトｉ０．Ｐ ＣＴ／Ｅ？８３１００１３５（Ｓ＋ム５２０６）＝Ｂ−Ａ−１４５３８３９２７ ／１０／７６　ＮｏｎｅＴｈＢ−Ａ−１３４０８００１２／１２／７３　Ｎｏｎ ｅＳ−Ａ−３００６２８３Ｎｏｎｅ Ｒ−Ａ−１０５３１４８Ｎｏｒ、ｅ Ｒ−Ａ−１０２８９１５Ｎｏｒ、ｅ Ｅ−Ａ−５６１１１７２２Ｎｏｎｅ −５−八−２２２７６３１１コｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　周囲の環状軌道（３３）と協働する半径方向に可動なピストン（３１）を 収容している一般にはラジアルシリンダ（１９）を備えた回転シリンダ胴（１３ ）より成り、核用（１３）が流体吸込み及び送出しポー）（２２゜２３）を備え た固定ビントル（１４）上で回転するように取付けられておシ、該ビントルが流 体をシリンダに入れるために１つの端部に吸込み通路（８）を有し、またシリン ダから流体を排出するために他の端部に送出し通路（９）を有するラジアルピス トン静液圧機械。 ２、吸込み通路（８）がビントルの自由端部に隣接して位置し、また送出し通路 ９がビントルの固定端部に隣接して位置する請求の範囲第１項に記載の機械。 ３．２つの流体通路（８，９）の各々が、ビントル（１４）の横断面積の少くと も約半分の横断面積を有する請求の範囲第１項又は第２項に記載の機械。 ４、該通路の１つがビントルに沿って内部的に延び、そこではビントルが機械の ケーシングの固定端部壁（１１）を通過している前記請求の範囲のいずれかに記 載の機械。 ５、ラジアルピストン（３１）を収容している一般にはラジアルシリンダ（１９ ）を備えた回転シリンダ胴（１３）よシ成シ、またシリンダ胴に連結され且つ機 械のケーシング（１０，１１）内に取付けられた流体ポンプ又はインペ？（６５ ）よシ成る機械の低圧吸込みを増力するための手段を含むラジアルピストン静液 圧機械。 ６、回転シリンダ胴（１３）は１端に固着された固定ビントル（１４）上で回転 するように取付けられ、他端に流体吸込みポート（８）を有し、ポンプは流体を 吸込みポート（８）中に推進するように配置されている請求の範囲第５項に記載 の機械。 ７、　インペラ（６５）が、シリンダ胴（１３）の端部で駆動軸（４０）に隣接 して位置している請求の範囲第５項又は第６項に記載の機械。 ８、　ケーシング（１０，１１）と、ラジアルピストン（３１）を収容している 一般にラジアルシリンダ（１９）を備え、且つシリンダと連続して連通ずる流体 吸込み及び送出しポー）（２２，２３）を備えた固定ビントル（１４）上で回転 するようにケーシング内に取付けられた回転シリンダ胴（１３）と、ケーシング （１０，１１）上又はその中に取付けられ、且つ吸込みポー）（２３）に入る流 体を涙過するように配置された１つの流体フィルタ（５３，６０）とよシ成るラ ジアルピストン静液圧機械。 ９、　フィルタ（５３，６０）がケーシング内で室（１２）と直接に連通ずる請 求の範囲第８項に記載の機械。 １０、フィルタ（５３）は、シリンダ胴（１３）を除かずに接近カバー（５１） を除くことによってケーシングに近づきやすく且つそれから取υ除くことができ る請求の範囲第８項又は第９項に記載の機械。 １１．ラジアルピストン靜液圧モータ（７４）に連結したラジアルピストン静液 圧ポンプ（７１）を含み、該ポンプ及びモータが各々周囲の環状軌道と協働する ピストン（８１，９３）を収容する一般にラジアルシリンダ（８０，９２）を備 えている回転シリンダ胴（７９，９１）よシ成シ、両方のシリンダ胴は、密閉さ れた静液圧回路を形成する内部流体の流出及び戻９通路（８６，８７）を備えた １つの共通な固定ビントル（８５）上に取付けられている静液圧伝動装置。 １２、ビントル（８５）が機械室（７２）と連通している逆止弁（１１０，１１ １）を備え且つ回路に補給流体を入れるために自動的に開くよう配置されている 請求の範囲第１１項に記載の静液圧伝動装置。 １３、両方の流出及び戻シ通路（８６，８７）中に逆止弁を含んでいる請求の範 囲第１１項に記載の静液圧伝動装置０ １４、単数又は複数の逆止弁がビントル（８５）の１端部に位置している請求の 範囲第１１項乃至第１３項のいずれかに記載の静液圧伝動装置。 １５、ポンプ及びモータは、ビントル（８５）が通って延びている１つの中間プ レー）（７０）に付着された鋳物（７１，７４）によって形成された別個の室（ ７２，７３）内に位置している前記請求の範囲第１１項乃至第１４項のいずれか に記載の静液圧伝動装置。 １６．１つのラジアルピストンモータ（７４）に連結された１つのラジアルピス トンポン７’（７１）よす成シ、該ポンプ及びモータは各々ピストン（ｓｌ、９ ３）を備えたラジアルシリンダ（８０，９２）より成り、両方のシリンダ胴が、 ポンプとモータとを相互連結している内部の流出及び戻シ通路（８６，８７）を 有する１つの共通の固定ビントル（８５）上で回転するように取付けられ、該ビ ントルも１つの圧力逃し弁（１６２）を備えている静液圧伝動装置。 １７、圧力逃し弁（１６２）は両方の流出及び戻シ通路（８６，８７）と連通し 、且つ両方を同時に開いて圧力流体が１つの通路から他の通路中へ直接に流れる ことを許す請求の範囲第１６項に記載の静液圧伝動装置。 １８、圧力逃し弁はビントルのそれぞれの端部に位置する１つのばね（１６８） を含む請求の範囲第１６項又は第１７項のいずれかに記載の静液圧伝動装置。