JPH0811954B2 - 液圧機関 - Google Patents
液圧機関Info
- Publication number
- JPH0811954B2 JPH0811954B2 JP60297924A JP29792485A JPH0811954B2 JP H0811954 B2 JPH0811954 B2 JP H0811954B2 JP 60297924 A JP60297924 A JP 60297924A JP 29792485 A JP29792485 A JP 29792485A JP H0811954 B2 JPH0811954 B2 JP H0811954B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- cylinder block
- shaft
- eccentric
- piston cap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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］ この発明は、モータまたはポンプとして利用すること
のできるピストン形液圧機関に関するものである。
のできるピストン形液圧機関に関するものである。
［従来の技術］ 従来広く使用されてきたピストン形の液圧機関には、
機械的摩擦や高圧液体の漏れ等によってエネルギー損失
や摺動部の摩耗による機器寿命の低下の問題が生じてい
た。
機械的摩擦や高圧液体の漏れ等によってエネルギー損失
や摺動部の摩耗による機器寿命の低下の問題が生じてい
た。
これを改良するものとして、特公昭51−22644号公報
記載の液圧機関がある。このものは、偏心部を有する偏
心軸と、該偏心部に係合し放射状に複数個のシリンダを
形成するシリンダブロックと、該シリンダブロックの各
シンリンダに嵌合し外側端面は平面をなすピストンと、
該ピストンの外側端面が密着する平面をそなえたピスト
ンキャップと、前記偏心軸の内部を通ってその偏心部の
両側部に形成される凹部にそれぞれ開口する流体の流入
路および流出路をそなえ、前記ピストンの外側端面に設
けた圧力ポケットとピストン内側端部とが流体的に連通
しているとともに、ピストンはその一部分における嵌合
によりシリンダブロックに対して自由度をもち、さらに
シリンダブロックがある回転角度以上自転しないような
拘束手段が設けられている液圧機関である。そして前記
偏心軸の偏心部の片側に放射状に高圧の液柱が形成さ
れ、この液圧によって直接軸回転モーメントを得るよう
になっており、しかも液柱を形成するためのシリンダブ
ロックおよび中空ピストンはほぼ完全に静圧バランスが
保たれている。
記載の液圧機関がある。このものは、偏心部を有する偏
心軸と、該偏心部に係合し放射状に複数個のシリンダを
形成するシリンダブロックと、該シリンダブロックの各
シンリンダに嵌合し外側端面は平面をなすピストンと、
該ピストンの外側端面が密着する平面をそなえたピスト
ンキャップと、前記偏心軸の内部を通ってその偏心部の
両側部に形成される凹部にそれぞれ開口する流体の流入
路および流出路をそなえ、前記ピストンの外側端面に設
けた圧力ポケットとピストン内側端部とが流体的に連通
しているとともに、ピストンはその一部分における嵌合
によりシリンダブロックに対して自由度をもち、さらに
シリンダブロックがある回転角度以上自転しないような
拘束手段が設けられている液圧機関である。そして前記
偏心軸の偏心部の片側に放射状に高圧の液柱が形成さ
れ、この液圧によって直接軸回転モーメントを得るよう
になっており、しかも液柱を形成するためのシリンダブ
ロックおよび中空ピストンはほぼ完全に静圧バランスが
保たれている。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記改良された液圧機関は、主要部品の摩耗等による
問題が生じにくく高寿命、高性能のすぐれたものである
が、回転する出力軸の流路に対して流体の供給、排出を
行なうためのデイストリビュータを必要とするので、こ
の部分での漏れ損失やトルク損失が生じるとともに、外
形寸法も大きくなるという問題点があった。これを解決
するため、偏心軸を内包するケーシングを別に形成した
外ケースに収納し、偏心軸を回転させずにケーシング側
を回転させるようにしたものも考えられているが、この
場合も外形寸法や重量が大きくなり、製作コストが高く
なるという問題点があった。
問題が生じにくく高寿命、高性能のすぐれたものである
が、回転する出力軸の流路に対して流体の供給、排出を
行なうためのデイストリビュータを必要とするので、こ
の部分での漏れ損失やトルク損失が生じるとともに、外
形寸法も大きくなるという問題点があった。これを解決
するため、偏心軸を内包するケーシングを別に形成した
外ケースに収納し、偏心軸を回転させずにケーシング側
を回転させるようにしたものも考えられているが、この
場合も外形寸法や重量が大きくなり、製作コストが高く
なるという問題点があった。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため本発明は次のような構成と
した。すなわち、前記特公昭51−22644号記載の装置に
おいて、ピストンの外側端面が密着する平面をそなえた
前記ピストンキャップをシリンダブロックを内包するケ
ーシング状に形成するとともに、外部に突出する出力軸
を該ピストンキャップと一体的に形成し、このピストン
キャップの外周部には軸受を設けてその外輪側を本体ケ
ースにて保持し、かつ前記ケーシング状のピストンキャ
ップの後端開口部を覆蓋するカバーを前記偏心軸と一体
的に形成するとともに、該カバーに前記流入路と流出路
に連通する流体の出入口を設けたことを特徴としてい
る。
した。すなわち、前記特公昭51−22644号記載の装置に
おいて、ピストンの外側端面が密着する平面をそなえた
前記ピストンキャップをシリンダブロックを内包するケ
ーシング状に形成するとともに、外部に突出する出力軸
を該ピストンキャップと一体的に形成し、このピストン
キャップの外周部には軸受を設けてその外輪側を本体ケ
ースにて保持し、かつ前記ケーシング状のピストンキャ
ップの後端開口部を覆蓋するカバーを前記偏心軸と一体
的に形成するとともに、該カバーに前記流入路と流出路
に連通する流体の出入口を設けたことを特徴としてい
る。
［作用］ カバーに設けられている入口から供給された流体は、
偏心軸で仕切られた一方の凹部に吐出され、他方の凹部
内の流体は流出路を通って外部へ排出される。これによ
って偏心軸とシリンダブロックとの間に回転モーメント
が生じ、シリンダブロックを内包するケーシング状のピ
ストンキャップを出入力軸とともに回転させる。流体の
供給・排出は回転しない偏心軸を通して行なわれるので
特別のディストリビュータを必要としない。
偏心軸で仕切られた一方の凹部に吐出され、他方の凹部
内の流体は流出路を通って外部へ排出される。これによ
って偏心軸とシリンダブロックとの間に回転モーメント
が生じ、シリンダブロックを内包するケーシング状のピ
ストンキャップを出入力軸とともに回転させる。流体の
供給・排出は回転しない偏心軸を通して行なわれるので
特別のディストリビュータを必要としない。
［実施例］ 以下、図面にあらわされた実施例について説明する。
この液圧機関１は、本体ケース２内にケーシング状のピ
ストンキャップ３が収納されておりさらにその内側にシ
リンダブロック５が，設けられている。
この液圧機関１は、本体ケース２内にケーシング状のピ
ストンキャップ３が収納されておりさらにその内側にシ
リンダブロック５が，設けられている。
シリンダブロック５は、中央部に断面円形の軸室６が
若干偏心させて設けられており、その周囲に一般に奇数
個（図示例では５個）の半径方向のシリンダ７が放射状
に形成されている。各シリンダにはそれぞれピストン８
が嵌合している。ピストン８にはシリンダとの嵌合部の
漏れを防ぐためにピストンリング11が設けられている。
なお、ピストン８とピストンキャップ３との密着度を高
めるために、ピストンとシリンダとの接触長さはその直
径に比して小さくなっている。
若干偏心させて設けられており、その周囲に一般に奇数
個（図示例では５個）の半径方向のシリンダ７が放射状
に形成されている。各シリンダにはそれぞれピストン８
が嵌合している。ピストン８にはシリンダとの嵌合部の
漏れを防ぐためにピストンリング11が設けられている。
なお、ピストン８とピストンキャップ３との密着度を高
めるために、ピストンとシリンダとの接触長さはその直
径に比して小さくなっている。
シリンダブロック５にはピン12と係合する凹部13が形
成されており、シリンダブロック５の自転を規制してい
る。これらピン12と凹部13は、シリンダブロックの自転
を規制する拘束手段となっている。
成されており、シリンダブロック５の自転を規制してい
る。これらピン12と凹部13は、シリンダブロックの自転
を規制する拘束手段となっている。
ピストン８の外側端面は静圧軸受が形成されるような
圧力ポケット15を介してピストンキャップ３の内側平面
3aと接している。圧力ポケット15は通孔16によってピス
トン８の内側端面と連通している。
圧力ポケット15を介してピストンキャップ３の内側平面
3aと接している。圧力ポケット15は通孔16によってピス
トン８の内側端面と連通している。
シリンダブロック５の軸室６には偏心部19をそなえた
偏心軸20が回転自在に嵌合しており、軸室６は上記偏心
部19によって両側に凹部21,21′が形成されるように仕
切られている。偏心軸20は、ケーシング状に形成された
ピストンキャップ３の後方開口部を覆蓋するカバー23と
一体に形成されており、芯部には該カバーに穿設した出
入口ポートに通ずる流路25,25′が設けられている。こ
れら２本の流路は偏心部において凹部21,21′に開口す
る流路26,26′にそれぞれ連通している。なお、カバー2
3はボルト28によって本体ケース２の後端面に固着され
ている。
偏心軸20が回転自在に嵌合しており、軸室６は上記偏心
部19によって両側に凹部21,21′が形成されるように仕
切られている。偏心軸20は、ケーシング状に形成された
ピストンキャップ３の後方開口部を覆蓋するカバー23と
一体に形成されており、芯部には該カバーに穿設した出
入口ポートに通ずる流路25,25′が設けられている。こ
れら２本の流路は偏心部において凹部21,21′に開口す
る流路26,26′にそれぞれ連通している。なお、カバー2
3はボルト28によって本体ケース２の後端面に固着され
ている。
ピストンキャップ３の外周部には軸受30が設けられ、
該軸受の外輪31は本体ケース２に嵌着されている。ピス
トンキャップ３の前面部には出入力軸35が一体に突設さ
れており、この出入力軸35は本体ケース２の前部軸穴36
に嵌装した軸受37によって支承されている。軸穴36の開
口部にはシール材39が設けられている。
該軸受の外輪31は本体ケース２に嵌着されている。ピス
トンキャップ３の前面部には出入力軸35が一体に突設さ
れており、この出入力軸35は本体ケース２の前部軸穴36
に嵌装した軸受37によって支承されている。軸穴36の開
口部にはシール材39が設けられている。
この液圧機関１は、液圧モータとしても液圧ポンプと
しても利用できるものであるが、液圧モータとして作動
する場合を例にとて以下にその動作を説明する。いま圧
力油等の作動流体をポート25aに導入すれば、作動流体
は流路25、流路26を通って偏心部19の側部に形成された
凹部21に導かれ、さらにシリンダブロック５の５個のシ
リンダ７のうちのA,Bに流入する。
しても利用できるものであるが、液圧モータとして作動
する場合を例にとて以下にその動作を説明する。いま圧
力油等の作動流体をポート25aに導入すれば、作動流体
は流路25、流路26を通って偏心部19の側部に形成された
凹部21に導かれ、さらにシリンダブロック５の５個のシ
リンダ７のうちのA,Bに流入する。
一方、シリンダD,Eに充満していた作動流体は他方の
凹部21′から流路26′、流路25′を通ってポート25a′
から外部に排出される。このときシリンダA,Bの容積は
増大し、シリンダD,Eの容積は減少し、その結果として
シリンダブロック５はそれが嵌合しているピストンキャ
ップ３とともに反時計回りに回転し、出入力軸35を回転
させる。この液圧機関１の構成は対称であるので、作動
流体の流入、排出ポートを逆にすれば出入力軸35は逆方
向に回転する。なお、出入力軸35を別の駆動装置で回転
駆動することにより、この装置をポンプとして使用する
こともできる。
凹部21′から流路26′、流路25′を通ってポート25a′
から外部に排出される。このときシリンダA,Bの容積は
増大し、シリンダD,Eの容積は減少し、その結果として
シリンダブロック５はそれが嵌合しているピストンキャ
ップ３とともに反時計回りに回転し、出入力軸35を回転
させる。この液圧機関１の構成は対称であるので、作動
流体の流入、排出ポートを逆にすれば出入力軸35は逆方
向に回転する。なお、出入力軸35を別の駆動装置で回転
駆動することにより、この装置をポンプとして使用する
こともできる。
第４図はこの液圧モータの原理的構成を示すもので、
固定シャフトである偏心軸20の端部に設けられたポート
から導入された高圧油は、偏心部19と軸室６で構成され
る分配弁を経て、シリンダブロックの放射状の油路に入
り、ピストン端部に達する。このピストンＰ（第３図の
８）とシリンダブロックＭ（第３図の５）間で形成され
る高圧区画域の高圧油（Ｈ）の柱が、直接偏心軸と内周
面を五角形に仕上げられたピストンキャップＳ（第１図
の３）との間に働いてトルクを発生させる。ピストンキ
ャップＳとシリンダブロックＭは、シリンダブロックに
設けられたピン12と、ピストンキャップ側に設けられた
凹部13によって構成される拘束手段によって、お互いの
五角形面が平行を保つ状態で拘束されている。一方偏心
軸20は固定されており、その偏心部19の２面取り部分と
シリンダブロック５で形成される分配弁部分も、ピスト
ンキャップ３と同期回転するシリンダブロック５の回転
に伴なって位相を進める。
固定シャフトである偏心軸20の端部に設けられたポート
から導入された高圧油は、偏心部19と軸室６で構成され
る分配弁を経て、シリンダブロックの放射状の油路に入
り、ピストン端部に達する。このピストンＰ（第３図の
８）とシリンダブロックＭ（第３図の５）間で形成され
る高圧区画域の高圧油（Ｈ）の柱が、直接偏心軸と内周
面を五角形に仕上げられたピストンキャップＳ（第１図
の３）との間に働いてトルクを発生させる。ピストンキ
ャップＳとシリンダブロックＭは、シリンダブロックに
設けられたピン12と、ピストンキャップ側に設けられた
凹部13によって構成される拘束手段によって、お互いの
五角形面が平行を保つ状態で拘束されている。一方偏心
軸20は固定されており、その偏心部19の２面取り部分と
シリンダブロック５で形成される分配弁部分も、ピスト
ンキャップ３と同期回転するシリンダブロック５の回転
に伴なって位相を進める。
このようにして、高圧区画域は油の流入排出を伴ない
ながら、順次移動し、連続的にトルクを発生する。この
液圧機関では、ピストンおよびシリンダブロックＢを完
全に静圧的にバランスさせることができ、機械的な接触
による力の伝達には関与しない。
ながら、順次移動し、連続的にトルクを発生する。この
液圧機関では、ピストンおよびシリンダブロックＢを完
全に静圧的にバランスさせることができ、機械的な接触
による力の伝達には関与しない。
［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明にかかる液圧機関は、
何等機械的接触による力の伝達を行なっていないため、
主要部品の摩耗や摩擦による問題、とくに起動時のトル
ク損失、極低速時のスリップスティクなどの諸問題を解
決し、極めて長寿命、高性能の液圧機関が得られる。
何等機械的接触による力の伝達を行なっていないため、
主要部品の摩耗や摩擦による問題、とくに起動時のトル
ク損失、極低速時のスリップスティクなどの諸問題を解
決し、極めて長寿命、高性能の液圧機関が得られる。
さらに、従来の同種のものに較べて、ディストリビュ
ータ部がないので、この部分の流体・機械損失が生じな
いという大きな利点がある。また構造的にコンパクト
で、特に長手方向の寸法を短かくして薄形化することが
でき、しかも必要な部品点数を少なくすることができる
ようになった。
ータ部がないので、この部分の流体・機械損失が生じな
いという大きな利点がある。また構造的にコンパクト
で、特に長手方向の寸法を短かくして薄形化することが
でき、しかも必要な部品点数を少なくすることができる
ようになった。
第１図は、本発明の１実施例をあらわす断面図、第２図
はその正面図、第３図はピストンキャップ内部の構造を
あらわす断面図、第４図は作動原理説明図である。 １……液圧機関、２……本体ケース ３……ピストンキャップ、５……シリンダブロック ７……シリンダ、８……ピストン 19……偏心部、20……偏心軸、35……出入力軸
はその正面図、第３図はピストンキャップ内部の構造を
あらわす断面図、第４図は作動原理説明図である。 １……液圧機関、２……本体ケース ３……ピストンキャップ、５……シリンダブロック ７……シリンダ、８……ピストン 19……偏心部、20……偏心軸、35……出入力軸
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０４Ｂ 1/04 1/047 1/053 1/107 1/113
Claims (1)
- 【請求項１】偏心部（19）を有する偏心軸（20）と、中
央部に該偏心部に係合する軸室（６）を備え該軸室から
放射状に複数個のシリンダ（７）を形成したシリンダブ
ロック（５）と、該シリンダブロックの各シリンダ嵌合
し外側端面は平面をなすピストン（８）と、該ピストン
の外側端面が密着する平面をそなえたピストンキャップ
（３）と、前記偏心軸（20）の内部を通ってその偏心部
（19）の両側部に形成される凹部（21），（21′）にそ
れぞれ開口する流入用および流出用の流路（25），（2
5′）をそなえ、前記ピストン（８）の外側端面に設け
た圧力ポケット（15）とピストン内側端部とが流体的に
連通しているとともに、前記シリンダブロック（５）が
ある回転角度以上自転しないような拘束手段（12），
（13）が設けられている液圧機関において、前記ピスト
ンキャップ（３）をシリンダブロック（５）を内包する
ケーシング状に形成するとともに、外部に突出する出入
力軸（35）を該ピストンキャップと一体的に形成し、こ
のピストンキャップの外周部には軸受（30）を設けてそ
の外輪（31）側を本体ケース（２）にて保持し、かつ前
記ケーシング状のピストンキャップ（３）の後端開口部
を覆蓋するカバー（23）を前記偏心軸（20）と一体的に
形成するとともに、該カバーに前記流路（25），（2
5′）に連通する流体の出入口を設けたことを特徴とす
る液圧機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60297924A JPH0811954B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 液圧機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60297924A JPH0811954B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 液圧機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62168971A JPS62168971A (ja) | 1987-07-25 |
| JPH0811954B2 true JPH0811954B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=17852850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60297924A Expired - Lifetime JPH0811954B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 液圧機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811954B2 (ja) |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP60297924A patent/JPH0811954B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62168971A (ja) | 1987-07-25 |
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