JPH0711272B2 - 液庄機関 - Google Patents
液庄機関Info
- Publication number
- JPH0711272B2 JPH0711272B2 JP60025407A JP2540785A JPH0711272B2 JP H0711272 B2 JPH0711272 B2 JP H0711272B2 JP 60025407 A JP60025407 A JP 60025407A JP 2540785 A JP2540785 A JP 2540785A JP H0711272 B2 JPH0711272 B2 JP H0711272B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- torque
- pintle
- torque ring
- static pressure
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Reciprocating Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，静圧タイプの流体ポンプまたは流体モータと
して使用される回転形の液圧機関に関するものである。
して使用される回転形の液圧機関に関するものである。
従来のこの種回転形液圧機関，つまり静圧タイプの回転
形流体ポンプ／モータには，入力軸の回転力をピストン
やプランジャ等の直線力に変換したり，ピストン等の直
線力を出力軸の回転力に変換するためのカム機構やリン
ク機構等のメカニズムが採用されている。そのため，こ
のようなものでは，構成部品間に強力な押付力やこじれ
力等が作用することになるため，潤滑油の油性や粘性に
よる油膜のくさび作用に依存するベアリング部やボー
ル，ころ等のころがり作用に依存するベアリング部の存
在が不可欠である。したがって，作動流体としては適度
の粘性を有した油等を使用することが必要となる。すな
わち，水あるいはそれに近い粘性の作動流体では円滑な
運転を行なわせることが困難であり機器の寿命がきわめ
て短いものになるという不都合があるため，使用し得る
作動流体の種類が限られるという欠点がある。また，こ
ろがり軸受を使用したものでは，該軸受の疲労寿命によ
って機器全体の寿命が左右されるので耐久性の向上を図
るのが難しく，また，ころがり軸受は比較的嵩張るため
機器の小形化あるいは軽量化が困難であるという問題も
ある。そこで、このような問題点を解決する発明として
「回転形流体エネルギ変換機」（特開昭58-77179号）が
提案されている。
形流体ポンプ／モータには，入力軸の回転力をピストン
やプランジャ等の直線力に変換したり，ピストン等の直
線力を出力軸の回転力に変換するためのカム機構やリン
ク機構等のメカニズムが採用されている。そのため，こ
のようなものでは，構成部品間に強力な押付力やこじれ
力等が作用することになるため，潤滑油の油性や粘性に
よる油膜のくさび作用に依存するベアリング部やボー
ル，ころ等のころがり作用に依存するベアリング部の存
在が不可欠である。したがって，作動流体としては適度
の粘性を有した油等を使用することが必要となる。すな
わち，水あるいはそれに近い粘性の作動流体では円滑な
運転を行なわせることが困難であり機器の寿命がきわめ
て短いものになるという不都合があるため，使用し得る
作動流体の種類が限られるという欠点がある。また，こ
ろがり軸受を使用したものでは，該軸受の疲労寿命によ
って機器全体の寿命が左右されるので耐久性の向上を図
るのが難しく，また，ころがり軸受は比較的嵩張るため
機器の小形化あるいは軽量化が困難であるという問題も
ある。そこで、このような問題点を解決する発明として
「回転形流体エネルギ変換機」（特開昭58-77179号）が
提案されている。
しかし、この先に提案された発明においては、液体の静
圧によるトルク発生部が機関内の外周側に位置するた
め、機関全体としての大型化は避けられず、またピスト
ンとトルクリングとの摺動範囲が大きくなって摩擦によ
る発熱も大きくなるという問題が生じる。
圧によるトルク発生部が機関内の外周側に位置するた
め、機関全体としての大型化は避けられず、またピスト
ンとトルクリングとの摺動範囲が大きくなって摩擦によ
る発熱も大きくなるという問題が生じる。
本発明は，入力軸の回転力をピストン等の直線作動力に
変換したり，ピストン等の直線作動力を出力軸の回転動
力に変換するための機械的な動力変換機構の存在に起因
して発生する問題点を根本的に解消するとともに、機関
全体の小型化をはかり、熱の発生を極力小さくした実用
的な液圧機関を提供することを目的としている。
変換したり，ピストン等の直線作動力を出力軸の回転動
力に変換するための機械的な動力変換機構の存在に起因
して発生する問題点を根本的に解消するとともに、機関
全体の小型化をはかり、熱の発生を極力小さくした実用
的な液圧機関を提供することを目的としている。
本発明は，かかる目的を達成するために，機械的な動力
変換機構を廃し，ピントルに外嵌したトルクリングに入
出力トルクに対応する偶力を作動液の静圧により直接的
に発生させ得るように構成したことを特徴とする。
変換機構を廃し，ピントルに外嵌したトルクリングに入
出力トルクに対応する偶力を作動液の静圧により直接的
に発生させ得るように構成したことを特徴とする。
すなわち、機関軸心に対して偏心配設されるピントル
と、円周方向に等配に設けた複数の内方静圧軸受機構を
介して前記ピントルに外嵌されかつその外周の前記各内
方静圧軸受機構に対応する部位にピストン摺動面をそれ
ぞれ形成したトルクリングと、このトルクリングの外周
囲であって機関軸心に同心でかつ機関のハウジング内に
回転自在に配設され前記各ピストン摺動面に対向する部
位にそれぞれシリンダ穴を有したシリンダリングと、こ
のシリンダリングの各シリンダ穴にスライド可能に嵌挿
されそれぞれの先端が前記トルクリングの外周のピスト
ン摺動面に外方静圧軸受機構を介して係接させた複数の
ピストンと、それぞれの内外方静圧軸受機構を連接する
ようトルクリングに形成した液圧導通路に作動液を給排
する給排系路とを具備し、内外方静圧軸受機構に液圧が
導入されるとき液圧の静圧との偶力の総和によってトル
クリングにトルクが発生するように構成したことを特徴
とする。
と、円周方向に等配に設けた複数の内方静圧軸受機構を
介して前記ピントルに外嵌されかつその外周の前記各内
方静圧軸受機構に対応する部位にピストン摺動面をそれ
ぞれ形成したトルクリングと、このトルクリングの外周
囲であって機関軸心に同心でかつ機関のハウジング内に
回転自在に配設され前記各ピストン摺動面に対向する部
位にそれぞれシリンダ穴を有したシリンダリングと、こ
のシリンダリングの各シリンダ穴にスライド可能に嵌挿
されそれぞれの先端が前記トルクリングの外周のピスト
ン摺動面に外方静圧軸受機構を介して係接させた複数の
ピストンと、それぞれの内外方静圧軸受機構を連接する
ようトルクリングに形成した液圧導通路に作動液を給排
する給排系路とを具備し、内外方静圧軸受機構に液圧が
導入されるとき液圧の静圧との偶力の総和によってトル
クリングにトルクが発生するように構成したことを特徴
とする。
〔作用〕 このような構成によれば，まず，モータとして使用する
場合には，一方の給排経路に高圧の作動液を供給すると
ともに，他方の給排経路をタンクに接続することによっ
て，前記トルクリングに回転トルクを発生させることが
でき，該トルクリングおよびシリンダリングが同期回転
する。すなわち，この場合，前記一方の給排経路に対応
する一方の領域を通過中の液室は，前記トルクリングの
回転に伴なってその容積が漸次増大し，他方の領域を通
過中の液室は，その容積が漸次減少する。そして，前記
一方の領域を通過中の液室に連通する内方静圧軸受機構
と外方静圧軸受機構とにそれぞれ導入される高圧作動液
の静圧によって，前記トルクリングに偶力が発生し，こ
の偶力によって該トルクリングが回転する。
場合には，一方の給排経路に高圧の作動液を供給すると
ともに，他方の給排経路をタンクに接続することによっ
て，前記トルクリングに回転トルクを発生させることが
でき，該トルクリングおよびシリンダリングが同期回転
する。すなわち，この場合，前記一方の給排経路に対応
する一方の領域を通過中の液室は，前記トルクリングの
回転に伴なってその容積が漸次増大し，他方の領域を通
過中の液室は，その容積が漸次減少する。そして，前記
一方の領域を通過中の液室に連通する内方静圧軸受機構
と外方静圧軸受機構とにそれぞれ導入される高圧作動液
の静圧によって，前記トルクリングに偶力が発生し，こ
の偶力によって該トルクリングが回転する。
また，ポンプとして使用する場合には，外力により前記
トルクリングを回転駆動する。これにより，いずれか一
方の領域を通過中の液室は，前記トルクリングの回転に
伴なってその容積が漸減し，他方の領域を通過中の液室
は前記シリンダリングの回転に伴なってその容積が漸増
する。そのため，前記他方の領域に対応する他方の給排
系路から吸込まれた作動液が前記一方の領域において昇
圧され，その一方の領域に対応する給排系路から吐出さ
れる。そして，前記一方の領域を通過中の液室に連通す
る内方静圧受機構と外方静圧軸受機構とにそれぞれ導入
される高圧作動液の静圧によって，前記トルクリングに
偶力が発生し，この偶力が該トルクリングに加えられる
外力と釣り合う。この偶力発生部は、機関の内方に位置
するので、偶力発生のためのトルクリングとピストンの
摺動範囲も小さくなる。
トルクリングを回転駆動する。これにより，いずれか一
方の領域を通過中の液室は，前記トルクリングの回転に
伴なってその容積が漸減し，他方の領域を通過中の液室
は前記シリンダリングの回転に伴なってその容積が漸増
する。そのため，前記他方の領域に対応する他方の給排
系路から吸込まれた作動液が前記一方の領域において昇
圧され，その一方の領域に対応する給排系路から吐出さ
れる。そして，前記一方の領域を通過中の液室に連通す
る内方静圧受機構と外方静圧軸受機構とにそれぞれ導入
される高圧作動液の静圧によって，前記トルクリングに
偶力が発生し，この偶力が該トルクリングに加えられる
外力と釣り合う。この偶力発生部は、機関の内方に位置
するので、偶力発生のためのトルクリングとピストンの
摺動範囲も小さくなる。
以下，本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は，本発明に係る液圧機関の半截断面図であり，
第２図は第１図におけるII−II線に沿う断面図である。
これらの図面に示されるように，この液圧機関は，機関
軸心部ｍに対してピントル１をその軸心を偏位可能に配
置している。すなわち，ハウジング２の背壁2aの中心部
にピントルの径より大径の凹部が形成されこの凹部にピ
ントル１が上下偏位可能に支承されている。2Aはピント
ル１の右方端面に形成されたアリ溝式スライド機構であ
る。前記ハウジング２の背壁2a部に，機関軸心ｍに対す
る偏心量ｄを調節するための容量調整機構21を設けてい
る。容量調整機構21は，軸心方向の移動を禁止された状
態で前記背壁2aと平行に配設された送りねじ22を有し，
このねじ22がピントル１に螺合している。23はこの背壁
2aに穿設された孔である。さらにこの調整機構21には減
速機構24を介して前記送りねじ22を回転させ前記ピント
ル１を螺合進退させるステッピングモータ25とを具備し
ているが，前記ステッピングモータ25を適宜，正逆回転
させることによって前記ピントル１の機関軸心ｍに対す
る偏心量をゼロを含む所望の値に調節し得るようになっ
ている。図示の状態ではピントル１の軸心ｎは機関の軸
心ｍに対して偏位量ｄだけ偏位している。ピントル１に
は円周方向に等配に設けた複数の内方静圧軸受機構４を
介してトルクリング５を回転可能に外嵌している。
第２図は第１図におけるII−II線に沿う断面図である。
これらの図面に示されるように，この液圧機関は，機関
軸心部ｍに対してピントル１をその軸心を偏位可能に配
置している。すなわち，ハウジング２の背壁2aの中心部
にピントルの径より大径の凹部が形成されこの凹部にピ
ントル１が上下偏位可能に支承されている。2Aはピント
ル１の右方端面に形成されたアリ溝式スライド機構であ
る。前記ハウジング２の背壁2a部に，機関軸心ｍに対す
る偏心量ｄを調節するための容量調整機構21を設けてい
る。容量調整機構21は，軸心方向の移動を禁止された状
態で前記背壁2aと平行に配設された送りねじ22を有し，
このねじ22がピントル１に螺合している。23はこの背壁
2aに穿設された孔である。さらにこの調整機構21には減
速機構24を介して前記送りねじ22を回転させ前記ピント
ル１を螺合進退させるステッピングモータ25とを具備し
ているが，前記ステッピングモータ25を適宜，正逆回転
させることによって前記ピントル１の機関軸心ｍに対す
る偏心量をゼロを含む所望の値に調節し得るようになっ
ている。図示の状態ではピントル１の軸心ｎは機関の軸
心ｍに対して偏位量ｄだけ偏位している。ピントル１に
は円周方向に等配に設けた複数の内方静圧軸受機構４を
介してトルクリング５を回転可能に外嵌している。
トルクリング５は，その外周の前記各内方静圧軸受機構
４に対応する部位に平面状のピストン摺動部６を形成し
てなる多角柱状のものであり，その一端側はハウジング
２外に延出する入出力軸７に伝動されるよう構成してあ
る。すなわち，トルクリング５の左端には凹部が設けら
れていてその内側に内歯5Sが形成されている。他方入出
力軸７の右方端にも同様に内歯7Sが形成されている。３
はこの両歯5S,7Sに噛み合う歯車10と16を両端に備えた
伝動軸である。このような伝動機構はトルクリング５が
ピントル１と同様機関軸心ｍに対して偏位するからであ
る。また，前記内方静圧軸受機構４は，前記トルクリン
グ５の内周に圧力ポケット８を形成し，この圧力ポケッ
ト８内に圧液を導入し得るようにしたものである。ま
た，前記トルクリング５の外周囲には，機関軸心ｍと同
心でかつハウジング２内に回転自在のシリンダリング９
を遊嵌状態に配設している。このシリンダリング９は，
厚肉円筒体状のもので，前記各ピストン摺動面６に対向
する部位にそれぞれシリンダ穴11を開口させている。そ
して，これら各シリンダ穴11に，ピストン12をスライド
可能に嵌合させ，これら各ピストン12の先端面12aを外
方静圧軸受機構13を介して対応する各ピストン摺動面６
に係接させている。外方静圧軸受機構13は，前記ピスト
ン12の先端面12aに圧力ポケット14を形成し，この圧力
ポケット14内に圧液を導入し得るようにしたものであ
る。なお，前記トルクリング５と前記シリンダリング９
とはオルダム軸継手15を介して同期回転可能に連結され
ている。ハウジング２に対してシリンダリング９は複数
の第３静圧軸受機構17を介して回転可能に嵌合させてあ
る。第３の静圧軸受機構17は，前記シリンダリング５の
外周に圧力ポケット18を形成し，この圧力ポケット18内
に圧液を導入し得るようにしたものである。前記の容量
調整機構21によりピントル１の偏心量を変化させること
によって，ポンプまたはモータとしての容量を変化させ
る。すなわち，前記シリンダリング９のシリンダ穴11内
には，前記トルクリング５と前記シリンダリング９との
同期回転の伴う各ピストン12の突没動作によりその容積
が増減する液室26が形成されており，前記偏心量を変え
ることによって,1周期あたりの各液室26の容積増減量が
変化するようになっている。
４に対応する部位に平面状のピストン摺動部６を形成し
てなる多角柱状のものであり，その一端側はハウジング
２外に延出する入出力軸７に伝動されるよう構成してあ
る。すなわち，トルクリング５の左端には凹部が設けら
れていてその内側に内歯5Sが形成されている。他方入出
力軸７の右方端にも同様に内歯7Sが形成されている。３
はこの両歯5S,7Sに噛み合う歯車10と16を両端に備えた
伝動軸である。このような伝動機構はトルクリング５が
ピントル１と同様機関軸心ｍに対して偏位するからであ
る。また，前記内方静圧軸受機構４は，前記トルクリン
グ５の内周に圧力ポケット８を形成し，この圧力ポケッ
ト８内に圧液を導入し得るようにしたものである。ま
た，前記トルクリング５の外周囲には，機関軸心ｍと同
心でかつハウジング２内に回転自在のシリンダリング９
を遊嵌状態に配設している。このシリンダリング９は，
厚肉円筒体状のもので，前記各ピストン摺動面６に対向
する部位にそれぞれシリンダ穴11を開口させている。そ
して，これら各シリンダ穴11に，ピストン12をスライド
可能に嵌合させ，これら各ピストン12の先端面12aを外
方静圧軸受機構13を介して対応する各ピストン摺動面６
に係接させている。外方静圧軸受機構13は，前記ピスト
ン12の先端面12aに圧力ポケット14を形成し，この圧力
ポケット14内に圧液を導入し得るようにしたものであ
る。なお，前記トルクリング５と前記シリンダリング９
とはオルダム軸継手15を介して同期回転可能に連結され
ている。ハウジング２に対してシリンダリング９は複数
の第３静圧軸受機構17を介して回転可能に嵌合させてあ
る。第３の静圧軸受機構17は，前記シリンダリング５の
外周に圧力ポケット18を形成し，この圧力ポケット18内
に圧液を導入し得るようにしたものである。前記の容量
調整機構21によりピントル１の偏心量を変化させること
によって，ポンプまたはモータとしての容量を変化させ
る。すなわち，前記シリンダリング９のシリンダ穴11内
には，前記トルクリング５と前記シリンダリング９との
同期回転の伴う各ピストン12の突没動作によりその容積
が増減する液室26が形成されており，前記偏心量を変え
ることによって,1周期あたりの各液室26の容積増減量が
変化するようになっている。
そして，これら各液室26と，対応する各静圧軸受機構4,
13,17とを連通させる液圧導通路27を設けるととも，前
記ピントル１に対をなす給排系路28,29を設けている。
給排系路28,29はハウジング２の背壁2aに穿設された通
孔2Kを介して外部に取り出されている。通孔Ｋはピント
ル１が偏位できるよう大きく形成されている。液圧導通
路27は，前記トルクリング５に穿設され前記内方静圧軸
受機構４と前記外方静圧軸受機構13とを連通させる第１
ポート31と、前記ピストン12の軸心部に穿設され前記外
方静圧軸受機構13と前記液室26とを連通させる第２ポー
ト32と，前記シリンダリング９に穿設され前記液室26と
前記第３の静圧軸受機構17とを連通させる第３ポート33
とから構成されている。また，一方の給排系路28は，機
関軸心すなわちシリンダリング９の軸心ｍとピントル１
の軸心ｎとを含む仮想分割面Ｑの第２図中右側に存在す
る領域Ａを通過中の液室26に対する作動液の給排を行な
うためのもので，前記ピントル１の内部に設けた幹ポー
ト34と，この幹ポート34を該ピントル１の外周面に開口
させる複数本の枝ポート35から構成されている。また，
他方の給排系路29は，前記仮想分割面Ｑよりも第２図中
左側に存在する領域Ｂを通過中の液室26に対する作動液
の給排を行なうためのもので，前記ピントル１の内部に
設けた幹ポート36と，この幹ポート36を前記ピントル１
の外周面に開口させる複数本の枝ポート37とから構成さ
れている。
13,17とを連通させる液圧導通路27を設けるととも，前
記ピントル１に対をなす給排系路28,29を設けている。
給排系路28,29はハウジング２の背壁2aに穿設された通
孔2Kを介して外部に取り出されている。通孔Ｋはピント
ル１が偏位できるよう大きく形成されている。液圧導通
路27は，前記トルクリング５に穿設され前記内方静圧軸
受機構４と前記外方静圧軸受機構13とを連通させる第１
ポート31と、前記ピストン12の軸心部に穿設され前記外
方静圧軸受機構13と前記液室26とを連通させる第２ポー
ト32と，前記シリンダリング９に穿設され前記液室26と
前記第３の静圧軸受機構17とを連通させる第３ポート33
とから構成されている。また，一方の給排系路28は，機
関軸心すなわちシリンダリング９の軸心ｍとピントル１
の軸心ｎとを含む仮想分割面Ｑの第２図中右側に存在す
る領域Ａを通過中の液室26に対する作動液の給排を行な
うためのもので，前記ピントル１の内部に設けた幹ポー
ト34と，この幹ポート34を該ピントル１の外周面に開口
させる複数本の枝ポート35から構成されている。また，
他方の給排系路29は，前記仮想分割面Ｑよりも第２図中
左側に存在する領域Ｂを通過中の液室26に対する作動液
の給排を行なうためのもので，前記ピントル１の内部に
設けた幹ポート36と，この幹ポート36を前記ピントル１
の外周面に開口させる複数本の枝ポート37とから構成さ
れている。
なお,19,20は前記入出力軸７をハウジング２に対し補助
的に支承する軸受である。また,38は固定具を示してい
る。
的に支承する軸受である。また,38は固定具を示してい
る。
次いで，この実施例の作動を説明する。
まず，液圧モータとして使用する場合には，高圧の作動
液を，例えば，第１の給排系路28を通して第１領域Ａに
存在する液室26に供給する。そして，ピントル１の軸心
ｎを機関軸心ｍに対して図のように所要距離ｄだけ偏心
させる。そうすると，第３図に示すように前記第１領域
Ａにおいて，内方静圧軸受機構４の圧力ポケット８に導
入された作動液の静圧によってトルクリング５に作用す
る力Faの作用線が，対応する外方静圧軸受機構13の圧力
ポケット14に導入された流体の静圧によって前記トルク
リング５に作用する力Fbの作用線に対して偏位すること
になり，前記の力FaとFbとは，大きさが等しく方向が反
対で互いに平行に働く二つの力，つまり，偶力となる。
しかも，第３図に示すようにトルクリング５の複数個所
に発生する各偶力Fa,Fbは，前記トルクリング５をそれ
ぞれ同一方向に回転させるように働く。したがって，前
記トルクリング５は，作動液から直接偶力Fa,Fbを受
け，それによって矢印Ｘ方向に回転することになる。す
なわち，図示例の場合には，前記各偶力Fa,Fbの大きさ
をF,作用線間の距離をL1,L2,L3とすると，前記トルクリ
ング５に作用するモーメントＭは,M＝Ｆ（L1＋L2＋L3）
となり，このモーメントＭによって前記トルクリング５
がピントル１およびハウジング２に対して回転する。そ
して，この場合，第１領域Ａに存在する液室26は，前記
トルクリング５の回転に伴って漸次容積が増大し，第２
領域Ｂに存在する液室26は漸次容積が縮小するため，高
圧の流体は第１の給排系路28を通して第１領域Ａを通過
中の液室26内に逐次流入し，仕事をし終った流体は，第
２領域Ｂを通過中の液室26から第２の給排系路29を通し
て逐次ハウジング２外に排出されることになる。なお，
かかる状態から，前記ピントル１を，その軸心ｎが機関
軸心ｍと一致する中立位置まで摺動させると前記力Fa,F
bの作用線間の距離L1,L2,L3がそれぞれ零になるため，
前記トルクリング５に作用するモーメントが消勢し，出
力が零になる。また，前記ピントル１を中立位置を越え
て図示例とは逆の方向に偏心させると，前記偶力Fa,Fb
の作用線間の距離L1,L2,L3がそれぞれマイナスになるた
め，前記トルクリング５が逆転することになる。
液を，例えば，第１の給排系路28を通して第１領域Ａに
存在する液室26に供給する。そして，ピントル１の軸心
ｎを機関軸心ｍに対して図のように所要距離ｄだけ偏心
させる。そうすると，第３図に示すように前記第１領域
Ａにおいて，内方静圧軸受機構４の圧力ポケット８に導
入された作動液の静圧によってトルクリング５に作用す
る力Faの作用線が，対応する外方静圧軸受機構13の圧力
ポケット14に導入された流体の静圧によって前記トルク
リング５に作用する力Fbの作用線に対して偏位すること
になり，前記の力FaとFbとは，大きさが等しく方向が反
対で互いに平行に働く二つの力，つまり，偶力となる。
しかも，第３図に示すようにトルクリング５の複数個所
に発生する各偶力Fa,Fbは，前記トルクリング５をそれ
ぞれ同一方向に回転させるように働く。したがって，前
記トルクリング５は，作動液から直接偶力Fa,Fbを受
け，それによって矢印Ｘ方向に回転することになる。す
なわち，図示例の場合には，前記各偶力Fa,Fbの大きさ
をF,作用線間の距離をL1,L2,L3とすると，前記トルクリ
ング５に作用するモーメントＭは,M＝Ｆ（L1＋L2＋L3）
となり，このモーメントＭによって前記トルクリング５
がピントル１およびハウジング２に対して回転する。そ
して，この場合，第１領域Ａに存在する液室26は，前記
トルクリング５の回転に伴って漸次容積が増大し，第２
領域Ｂに存在する液室26は漸次容積が縮小するため，高
圧の流体は第１の給排系路28を通して第１領域Ａを通過
中の液室26内に逐次流入し，仕事をし終った流体は，第
２領域Ｂを通過中の液室26から第２の給排系路29を通し
て逐次ハウジング２外に排出されることになる。なお，
かかる状態から，前記ピントル１を，その軸心ｎが機関
軸心ｍと一致する中立位置まで摺動させると前記力Fa,F
bの作用線間の距離L1,L2,L3がそれぞれ零になるため，
前記トルクリング５に作用するモーメントが消勢し，出
力が零になる。また，前記ピントル１を中立位置を越え
て図示例とは逆の方向に偏心させると，前記偶力Fa,Fb
の作用線間の距離L1,L2,L3がそれぞれマイナスになるた
め，前記トルクリング５が逆転することになる。
なお，第４図は，トルクリング５に静圧によるトルクが
直接的に発生する原理を説明するための説明図である。
すなわち，偶力（Fa,Fb）をその作用線に沿って，トル
クリング５の中心ｎを等配に挾む図示位置にまで移動さ
せ，それを偶力（A,B）とする（Fa≡A,Fb≡Ｂ）。そし
て，この偶力（A,B）と直交する仮想の偶力（C,D）と，
この偶力（C,D）を打ち消し得る偶力（E,F）を図示して
いる。この図から明らかなように，力（Ｃ＋Ｂ）と力
（Ａ＋Ｄ）とは大きさが等しく方向が正反対である。つ
まり，（Ｃ＋Ｂ）＋（Ａ＋Ｄ）＝０となる。故に，偶力
（A,B）＋偶力（C,D）≡０である。一方，前述したよう
に，偶力（C,D）＋偶力（E,F）≡０である。したがっ
て，偶力（A,B）≡偶力（E,F）なる関係が成立する。換
言すれば，偶力（Fa,Fb）は，偶力（E,F）と等価であ
る。しかして，この偶力を形成する力Ｅと力Ｆとは，ト
ルクリング５の中心ｎを等配に挾む位置に相互に逆向き
に作用するため，トルクリング５には，回転力のみが直
接的に作用することにより，このトルクリング５を支え
る力は原理的には不要となる。つまり，第５図ａに模式
的に示すような態様で，部材Ｓに力ｆが作用する場合に
は，この部材Ｓを前記力ｆに対応する力で支承しておか
ないと該部材Ｓは回転し得ないが，第５図ｂに模式的に
示すような態様で部材Ｔに偶力fa,fbが作用する場合に
は，この部材Ｔの軸Taを支えなくても該部材Ｔは回転し
得る。つまり，部材Ｔの軸Taは，部材Ｔの位置決めと，
部材Ｔの重量を受けるために補助的に支承しておきさえ
すればよい。しかして，この実施例のトルクリング５に
は，第５図ｂに示すような態様でトルクが発生するた
め，該トルクリング５を機械的に支承する力は，微小な
ものですむ。したがって，ピントルの偏位を容易にする
ことができる。
直接的に発生する原理を説明するための説明図である。
すなわち，偶力（Fa,Fb）をその作用線に沿って，トル
クリング５の中心ｎを等配に挾む図示位置にまで移動さ
せ，それを偶力（A,B）とする（Fa≡A,Fb≡Ｂ）。そし
て，この偶力（A,B）と直交する仮想の偶力（C,D）と，
この偶力（C,D）を打ち消し得る偶力（E,F）を図示して
いる。この図から明らかなように，力（Ｃ＋Ｂ）と力
（Ａ＋Ｄ）とは大きさが等しく方向が正反対である。つ
まり，（Ｃ＋Ｂ）＋（Ａ＋Ｄ）＝０となる。故に，偶力
（A,B）＋偶力（C,D）≡０である。一方，前述したよう
に，偶力（C,D）＋偶力（E,F）≡０である。したがっ
て，偶力（A,B）≡偶力（E,F）なる関係が成立する。換
言すれば，偶力（Fa,Fb）は，偶力（E,F）と等価であ
る。しかして，この偶力を形成する力Ｅと力Ｆとは，ト
ルクリング５の中心ｎを等配に挾む位置に相互に逆向き
に作用するため，トルクリング５には，回転力のみが直
接的に作用することにより，このトルクリング５を支え
る力は原理的には不要となる。つまり，第５図ａに模式
的に示すような態様で，部材Ｓに力ｆが作用する場合に
は，この部材Ｓを前記力ｆに対応する力で支承しておか
ないと該部材Ｓは回転し得ないが，第５図ｂに模式的に
示すような態様で部材Ｔに偶力fa,fbが作用する場合に
は，この部材Ｔの軸Taを支えなくても該部材Ｔは回転し
得る。つまり，部材Ｔの軸Taは，部材Ｔの位置決めと，
部材Ｔの重量を受けるために補助的に支承しておきさえ
すればよい。しかして，この実施例のトルクリング５に
は，第５図ｂに示すような態様でトルクが発生するた
め，該トルクリング５を機械的に支承する力は，微小な
ものですむ。したがって，ピントルの偏位を容易にする
ことができる。
一方，この液圧機関を液圧ポンプとし使用する場合に
は，前記トルクリング５を外力によって，例えば，矢印
Ｙ方向に回転駆動する。そうすると，図示例の場合，前
記トルクリング５に前述と同様な偶力Fa,Fbが発生し，
これらの偶力Fa,Fbが前記トルクリング２に加えられる
入力トルクと釣り合うことになる。そして，ハウジング
２外の液体は，第２の給排系路29を通して第２領域Ｂを
通過中の液室26内に逐次吸入され，圧力の高くなった液
体が第１領域Ａを通過中の液室26から第１の給排系路28
を通して逐次ハウジング２外へ吐出されることになる。
この場合，ピントル１を中立位置までスライドさせると
流体の吐出量は零になり，トルクリング５は静圧バラン
スが保たれた状態で空転する。また，前記ピントル１を
中立位置を越えて図示例とは逆の方向に偏心させると，
入力トルクと釣り合う偶力Fa,Fbが第２領域Ｂにおいて
発生し，高圧流体が第２の給排系路29を通してハウジン
グ２外へ吐出されることになる。
は，前記トルクリング５を外力によって，例えば，矢印
Ｙ方向に回転駆動する。そうすると，図示例の場合，前
記トルクリング５に前述と同様な偶力Fa,Fbが発生し，
これらの偶力Fa,Fbが前記トルクリング２に加えられる
入力トルクと釣り合うことになる。そして，ハウジング
２外の液体は，第２の給排系路29を通して第２領域Ｂを
通過中の液室26内に逐次吸入され，圧力の高くなった液
体が第１領域Ａを通過中の液室26から第１の給排系路28
を通して逐次ハウジング２外へ吐出されることになる。
この場合，ピントル１を中立位置までスライドさせると
流体の吐出量は零になり，トルクリング５は静圧バラン
スが保たれた状態で空転する。また，前記ピントル１を
中立位置を越えて図示例とは逆の方向に偏心させると，
入力トルクと釣り合う偶力Fa,Fbが第２領域Ｂにおいて
発生し，高圧流体が第２の給排系路29を通してハウジン
グ２外へ吐出されることになる。
なお，以上の実施例では，ピストンとシリンダリングと
を内設するピントルを偏位させて，前記シリンダリング
の機関軸心に対する偏心量を変化させ得るようにした場
合について説明したが，前記ピントルをハウジングに対
して一定量偏位させて固定支持させた実施態様が包含さ
れる。この場合ピントル１をハウジング２に固定ネジに
よって固定するのが望ましい。偏位を可変に行なわせる
方式として図示例以外ネジ22はマニアルで回転操作させ
る形としてもよい。さらにネジ式のみならず，カム方式
などで偏位させるようにしてもよい。さらに液圧式サー
ボ機構で偏位させるようにしてもよい。ピントル，トル
クリングさらにシリンダリングをテーパ形にすることも
できこの場合クリアランスの問題が解消できる。
を内設するピントルを偏位させて，前記シリンダリング
の機関軸心に対する偏心量を変化させ得るようにした場
合について説明したが，前記ピントルをハウジングに対
して一定量偏位させて固定支持させた実施態様が包含さ
れる。この場合ピントル１をハウジング２に固定ネジに
よって固定するのが望ましい。偏位を可変に行なわせる
方式として図示例以外ネジ22はマニアルで回転操作させ
る形としてもよい。さらにネジ式のみならず，カム方式
などで偏位させるようにしてもよい。さらに液圧式サー
ボ機構で偏位させるようにしてもよい。ピントル，トル
クリングさらにシリンダリングをテーパ形にすることも
できこの場合クリアランスの問題が解消できる。
以上詳述したように，本発明は，内方静圧軸受機構およ
び外方静圧軸受機構に導入される流体の静圧のみによっ
てトルクリングに入力トルクまたは出力トルクに対応す
る偶力を発生させ得るようにしているので，流体の静圧
を直接にトルクリングの回転力に変換することができ
る。特に先に提案された回転形流体エネルギ変換機に比
してピストン機構がトルクリングの外方に配置される構
成であり機関全体の小形化が図られる。またピストンと
トルクリングの摺動範囲が少なく、小型化により回転周
面範囲もより少なくなって発熱も小さくなる。さらにト
ルクリングとピントルが一体的に偏位する構成であり、
同期機構が介在しないので、ピントルの偏位が円滑に行
い得る。また、ピストン機構の軸心が常時機関の中心に
指向しており回転がより円滑に行い得るなどすぐれた特
徴を有する。
び外方静圧軸受機構に導入される流体の静圧のみによっ
てトルクリングに入力トルクまたは出力トルクに対応す
る偶力を発生させ得るようにしているので，流体の静圧
を直接にトルクリングの回転力に変換することができ
る。特に先に提案された回転形流体エネルギ変換機に比
してピストン機構がトルクリングの外方に配置される構
成であり機関全体の小形化が図られる。またピストンと
トルクリングの摺動範囲が少なく、小型化により回転周
面範囲もより少なくなって発熱も小さくなる。さらにト
ルクリングとピントルが一体的に偏位する構成であり、
同期機構が介在しないので、ピントルの偏位が円滑に行
い得る。また、ピストン機構の軸心が常時機関の中心に
指向しており回転がより円滑に行い得るなどすぐれた特
徴を有する。
第１図は本発明の一実施例を示す半截断面図，第２図は
第１図におけるII−II線に沿う断面図，第３図および第
４図は同実施例の作用説明図，第５図a,bは同実施例の
作動原理を説明するための図である。 １……ピントル、２……ハウジング ３……伝動軸、４……内方静圧軸受機構 ５……トルクリング、６……ピストン摺動面 ９……シリンダリング、10,16……歯車 11……シリンダ穴、12……ピストン 12a……先端面、13……外方静圧軸受機構 21……容量調整機構、26……液室 27……液圧導通路、28,29……給排系路 ｍ……機関軸心、ｎ……ピントルの軸心 Fa,Fb……偶力、ｄ……偏心量
第１図におけるII−II線に沿う断面図，第３図および第
４図は同実施例の作用説明図，第５図a,bは同実施例の
作動原理を説明するための図である。 １……ピントル、２……ハウジング ３……伝動軸、４……内方静圧軸受機構 ５……トルクリング、６……ピストン摺動面 ９……シリンダリング、10,16……歯車 11……シリンダ穴、12……ピストン 12a……先端面、13……外方静圧軸受機構 21……容量調整機構、26……液室 27……液圧導通路、28,29……給排系路 ｍ……機関軸心、ｎ……ピントルの軸心 Fa,Fb……偶力、ｄ……偏心量
Claims (1)
- 【請求項１】機関軸心に対して偏心配設されるピントル
と、円周方向に等配に設けた複数の内方静圧軸受機構を
介して前記ピントルに外嵌されかつその外周の前記各内
方静圧軸受機構に対応する部位にピストン摺動面をそれ
ぞれ形成したトルクリングと、このトルクリングの外周
囲であって機関軸心に同心でかつ機関のハウジング内に
回転自在に配設され前記各ピストン摺動面に対向する部
位にそれぞれシリンダ穴を有したシリンダリングと、こ
のシリンダリングの各シリンダ穴にスライド可能に嵌挿
されそれぞれの先端が前記トルクリングの外周のピスト
ン摺動面に外方静圧軸受機構を介して係接させた複数の
ピストンと、それぞれの内外方静圧軸受機構を連接する
ようトルクリングに形成した液圧導通路に作動液を給排
する給排系路とを具備し、内外方静圧軸受機構に液圧が
導入されるとき液圧の静圧との偶力の総和によってトル
クリングにトルクが発生するように構成したことを特徴
とする液圧機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025407A JPH0711272B2 (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 液庄機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025407A JPH0711272B2 (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 液庄機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185685A JPS61185685A (ja) | 1986-08-19 |
| JPH0711272B2 true JPH0711272B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=12165058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025407A Expired - Lifetime JPH0711272B2 (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 液庄機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711272B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104405620B (zh) * | 2014-11-15 | 2017-02-08 | 南通市巨力弹簧吊架有限公司 | 流体转移装置的缸体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5877179A (ja) * | 1981-10-31 | 1983-05-10 | Shimadzu Corp | 回転形流体エネルギ変換機 |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP60025407A patent/JPH0711272B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185685A (ja) | 1986-08-19 |
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