JPS6134362A - ピストンポンプ又はモータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、動力伝達機構、特にポンプや流体モータとし
て機能する流体圧エネルギー変換装置の如き型式の動力
伝達機構に係る。

〔従来の技術〕

通常の型式の流体圧エネルギー変換装置は、米国特許第
２．７７６．６２８号、第３．４５７，８７３号、及び
第３．４８１，２７７号に示されるように、回転する一
群の軸方向のピストンを収容するハウジングから成る型
式のものである。

この型式の装置では、ハウジングのキャビティ内に配置
される回転式シリンダバレルからなる回転群が設けられ
る。この回転式シリンダバレルは主軸（駆動軸）により
駆動されるか、又はこれを駆動するものであり、その中
にピストンを収めた軸方向のシリンダを複数個有してい
る。これらのピストンの端部は、傾斜面と保合するシュ
ーに連結されており、またこれらのシ　　　　　　　　
　１［リングは、シリンダバレルに隣接して配置されか
つこれと係合する弁仮に設けられた入口又は出口と、開
口部を介して連通している。シリンダバレルが回転する
と、装置がポンプとして使用されているか、モータとし
て使用されているかに応じて、流体がシリンダに吸入又
は排出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕　　　　　゛このよ
うな装置の保全にあたっては、装置を分解した上で、シ
リンダバレル、ピストンシュー及びこれらに組み合わさ
れたシールなど、いろいろな構成部材を交換することが
必要となる。

しかし部品を別々に取り扱わねばならないのは費用がか
かる上に時間もかかる。

そこで本発明の目的は、回転用の構成部材及びシールの
交換を現場で迅速に行える流体圧エネルギー変換装置を
提供することにある。この装置では回転部品及びシール
を収容したカートリッジを使用しており、このカートリ
ッジは容易に取り外すことができ、新しいものと交換で
きる。またこのカートリッジは、ハウジングのキャビテ
ィ内に回転自在に装着された駆動主軸と容易に係合させ
られる。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち本発明によれば、流体圧エネルギー変換装置はキャ
ビティを画定するハウジングと、一部分がハウジング内
に回転自在に装着されかつキャビティ内に延びている駆
動主軸とを含んで成る。キャビティはこの駆動主軸から
離れた位置に開放端部を有する。弁−ブロックがハウジ
ンクツキャビティのこの開放端部を閉塞している。

回転群カートリッジはキャビティ内で弁ブロックとの間
に配置されており、駆動主軸と係合している。このカー
トリッジは、弁ブロックと係合する弁板と、アングルブ
ロックとを含んで成る。回転可能なシリンダバレルは弁
板と当接するようにして弁板とアングルブロックとの間
に挟持されており、また駆動主軸と駆動関係にある。さ
らに、シリンダバレルは、弁板の面とシリンダとを連通
させるためのポートを各々有する複数のピストンシリン
ダと、これらのシリンダの各々に配置されるピストンと
ピストンに連結されアングルブロック上の傾斜面と係合
するシューと、及び弁板とアングルブロックとを相互に
連結して着脱自在なカートリッジを形成する装置とを有
している。

〔実　施　例〕

第１図から第５図を参照すると、本発明を実施した圧力
エネルギー変換装置は、電気モータ１１の端部に配置さ
れるべく構成されたハウジング１０から成っている。こ
の装置は、ポンプであるが、これと同等のハウジングで
駆動軸を有する場合においては、装置はモータとして動
作することになる。

装置はさらに、ハウジング１０内の室即ちキャビティ１
３の開放端部を閉鎖する弁プロ・ツク１２も含んでいる
。電気モータ１１のハウジング内から延びる主軸１４は
ハウジング１０の端部の開口部に軸受け１５により支持
さ耗、キャビティ１３の内部へと延びている。

本発明によると、回転群のカートリッジ１６は弁ブロッ
ク１２とハウジング１０の端壁１７との間に挟まれる。

第３図と第４図に示されるように、弁ブロック１２は間
隔をあけて配置された開口部１８．１９を含み、これら
は先行技術でも周知のように、カートリッジ１６内の回
転群の回転方向によって、入口又は出口として機能する
ことができる。

第４図を参照すると、カートリッジ１６は弁板２１と傾
斜面２３を有するアングルブロック２２と、弁板２１と
アングルブロック２２とを相互に連結する管状のケーシ
ング２４とから成っている。また、シリンダバレル２５
が設けられて、複数の軸方向のシリンダ２６を含んでい
る。シリンダ２６の中にはピストン２７が装着され、そ
の外側端部２７ａにはシュー２８と係合する球面が形成
されている。

シュー２８は先行技術で周知・′のように、リテーナ２
９により傾斜面２３に対して保持されている。ばね３０
が設けられて、シリンダバレル２５を弁板２１に対し、
押圧し、いる。回転群。ポツプ又はエ　　　　　　　　
　　　）−タとしての動作については、参考のため本文
中に引用した前述の米国特許に示されているような周知
の方法で行われる。

ピン３１がアングルブロック２２から、軸方向に伸長さ
れた開口部３２を通ってケーシング２４内に延びている
ため、ケーシング２４とアングルブロック２２との間で
の軸方向の運動は制限される。

また、ケーシング２４とアングルブロック２２のフラン
ジ３４の間には、波形ばね３３が挟まれている。

弁板２１のフランジ３６の上には０リング３５が設けら
れ、アングルブロック２２の周辺にある溝３８の中にも
やはりＯリング３７が設けられている。最後にカートリ
ッジは半径方向のシャフトシール３９を有しており、こ
のシャフトシール３９はスナップリング４１によって凹
部４０の中の定位置に保たれて、主軸１４に対しシール
を与えている。ハウジング１０の端面部にある溝の環状
密封リング４２は弁ブロック１２にシールを与えている
。着脱自在なプラスチック製のロッドＳがカートリッジ
１６に備えられて、カートリッジ１６が使用されるまで
部品間の整列を維持している。

カートリッジ１６を交換しようとする時、ポルト４３を
緩めて取り除くことにより弁ブロック１２を外すと、カ
ートリッジ部分の組立体を取り外して、新しいカートリ
ッジ部分の組立体と交換することができる。

カートリッジ１６の運搬及び貯蔵は、清浄なオイルを満
たして適当な閉鎖部材で閉鎖した容器Ｃの中に入れて行
うのが望ましい（第６図）。

オイルは油圧システムの中で使用されている種類のもの
とする。

本発明の装置を用いて交換を行う手順を示すと下記のよ
うになる。

１、古いカートリッジをハウジングから取り外す。

２、新しいカートリッジを密封容器から取り出してハウ
ジングに挿入する（シャフトシール端部から先に）。

３、　アングルブロックをハウジング内に据え付ける前
に、アングルブロック２２内の孔４７がハウジング１０
の止めピン４６と係合するまでカートリッジを前後に回
転させる。次にカートリッジをしっかりと押し込む。

４、　カートリッジが挿入されるのと共に（第３段階）
、主軸１４の伸長部が輸送ロッドＳをカートリッジから
押し出して、シリンダバレル２５と係合する。

５、　止めピン４５を弁板の孔４４の中に係合させハウ
ジング１０にボルト止めすることにより弁ブロック１２
を交換する。ボルト４３が締めつけられるのに伴って、
弁ブロック１２は弁板２１を押圧し、弁板２１はばね負
荷されたバレルをアングルブロックに対し押圧する。こ
れによって、アングルブロックはハウジングに対して確
実にシールされる。

６、油圧関係の取付部品の交換する。ケースにはカート
リッジ容器に入れる清浄なオイルを満たす。

７、　これでユニットはいつでも動作できる状態となっ
ている。

〔発明の効果〕

このような構成により提供される利点の中には、次のよ
うなものがある。

１、必要部品が少ないため、経済的設計となる。

２、共通駆動軸を用いる結果、軸受が少なくてよくまた
連結軸は用いない、ため、全体的な動作効率が高くなる
。

３、ハウジングと弁ブロックは常時交換しないため、交
換コストが低くなる。

４、　カートリッジの交換により、摩耗部品を全部取り
替えられる。

５、　カートリッジの交換により、シールを全部取り替
えられる。

６、特別な工具、技能を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である流体圧エネルギー変換装
置を一部破断して示す部分縦断面図である。 第２図は第１図の装置を左から見て取った端面図である
。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１第３図は第２図の線３−３に沿って取った部分断面図
である。 第４図はリテーナロッドを有するカートリッジの拡大断
面図である。 第５図はカートリッジの取り替え方法を部分的に線図で
示した説明図である。 第６図はカートリッジの取り扱い及び運送に用いること
のできる容器及びカートリッジパッケージの部分断面図
である。 １０・・・ハウジング　　　　１１・・・電気モータ１
２・・・弁ブロック　　　　１３・・・キャビティ１４
・・・主軸　　　　　　　１５・・・軸受１６・・・カ
ートリッジ　　　１７・・・端壁１８．１９・・・開口
部　　　　２１・・・弁板２２・・・アングルブロック
　２３・・・傾斜面２４・・・ケーシング　　　　２５
・・・シリンダバレル２６・・・シリンダ　　　　　２
７・・・ピストン２７ａ・・・外側端部　　　　２８・
・・シュー２９・・・リテーナ　　　　　３０・・・ば
ね３１・・・ピン　　　　　　　３２・・・開口部３３
・・・波形ばね　　　　　３４・・・フランジ３５・・
・ｏリンク３６・・・フランジ３７・・・０リング　　
　　　３８・・・溝３９・・・シャフトシール　　４ｏ
・・・凹部４１・・・スナップリング　　４２・・・環
状密封リング４３・・・ボルト　　　　　　′４４・・
・孔４５、’４６・・・止めピン　　　４７・・・孔Ｓ
・・・ロッド 出願人代理人　　古　谷　　　馨 同　　溝部孝彦 同　　古谷　聡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、キャビティを画定するハウジングと、 その一部分をハウジング内に回転自在に装着された駆動
   軸であって前記キャビティ内に延びる駆動軸と、 前記キャビティは前記駆動軸から遠い方に開放端部を有
   することと、 前記キャビティの開放端部を閉鎖し、入口と出口とを有
   する弁ブロックと、 前記キャビティ内の前記弁ブロックの間に配置されてお
   り、かつ前記駆動軸と駆動的に係合している回転群カー
   トリッジとから成る液体圧エネルギー変換装置であって
   、 前記カートリッジは前記弁ブロック及びアングルブロッ
   クを係合させる弁板と、 前記弁板と当接し、前記駆動軸と駆動関係となるように
   前記弁板と前記アングルブロックとの間に挟持されてい
   る回転自在なシリンダバレルと、 該シリンダバレルは各々のシリンダが該シリンダと弁板
   面とを連通するためのポートを有する複数のピストンシ
   リンダを有していることと、 前記弁板がシリンダポートと連通しかつカートリッジが
   前記ハウジングに関して回転する際前記弁ブロックの入
   口及び出口と連通すべく構成された弓形接続口を有して
   いることと、 前記シリンダの各々の中にあるピストンと、前記ピスト
   ンに接続されたシューと、 前記アングルブロックが前記シューによって係合される
   傾斜面を有することと、 前記弁板とアングルブロックとを相互に連結して着脱自
   在なカートリッジを形成する装置とから成ることを特徴
   とする流体圧エネルギー変換装置。 ２、前記弁板と前記アングルブロックとを相互に連結す
   る前記装置が、前記弁板に取付けられた一端部と前記弁
   ブロックに取付けられた他端部を有する管状のケーシン
   グから成ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
   記載の流体圧エネルギー変換装置。 ３、前記ケーシングの前記一端部が前記弁板に固定され
   ており、前記ケーシングの他端部が前記弁ブロックに関
   して相対的な軸方向運動を行うことを特徴とする、特許
   請求の範囲第２項に記載の流体圧エネルギー変換装置。 ４、前記弁板と前記弁ブロックとを相互に連結する前記
   装置が、前記ケーシングと前記アングルブロックとの間
   に限定された軸方向運動を与える装置を更に含むことを
   特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載の流体圧エネ
   ルギー変換装置。 ５、前記軸方向運動を与える装置が前記アングルブロッ
   ク内のピンと前記ケーシング内の開口部から成り、前記
   開口部が軸方向に伸長されて前記ケーシングと前記弁ブ
   ロックとの間に限定された相対的軸方向運動を与えるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記載の流体圧
   エネルギー変換装置。 ６、前記ケーシングと前記弁ブロックとの間にばね装置
   を含むことを特徴とする、特許請求の範囲第５項に記載
   の流体圧エネルギー変換装置。 ７、前記カートリッジの周辺に前記ハウジングのキャビ
   ティの側部と係合する長手方向に間隔をあけて配置され
   た環状シールを含むことを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載の流体圧エネルギー変換装置。 ８、前記駆動軸と密封的に係合するように前記弁ブロッ
   クに装着された環状シールを含むことを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項に記載の流体圧エネルギー変換装置
   。 ９、その一端部から中へ駆動軸が延びるように構成され
   ており、前記一端部から遠い方に開放端部を有するキャ
   ビティを構成するハウジングと、 前記ハウジングの開放端部を閉鎖しかつ入口と出口を有
   する弁ブロックと、 前記キャビティ内の前記弁ブロックの間に配置されてお
   り前記駆動軸と駆動的に係合されている回転群カートリ
   ッジとから成る流体圧エネルギー変換装置であって、 前記カートリッジは前記弁ブロックと係合する弁板及び
   アングルブロックと、 前記弁板と当接しかつ駆動軸と駆動関係になるように構
   成された回転自在のシリンダバレルであって、複数のピ
   ストンシリンダを有し、各シリンダが弁板面とシリンダ
   を連通するためのポートを有しているシリンダバレルと
   から成り、 前記弁板はシリンダ接続口と連通しかつカートリッジが
   ハウジングに対して回転する際前記弁ブロックの入口及
   び出口と連通すべく構成された弓形接続口を有しており
   、 前記各シリンダ内にあるピストンと、 前記ピストンに連結されており、前記弁ブロックの有す
   る傾斜面と係合するシューと、前記弁板とアングルブロ
   ックを相互に連結して着脱自在なカートリッジを形成す
   る装置とから成ることを特徴とする、流体圧エネルギー
   変換装置。 １０、前記弁板と前記アングルブロックを相互に連結す
   る前記装置が、前記弁板に取付けられた一端部と前記弁
   ブロックに取付けられた他端部を有する管状のケーシン
   グから成ることを特徴とする、特許請求の範囲第９項に
   記載の流体圧エネルギー変換装置。 １１、前記ケーシングの前記一端部が前記弁板に固定さ
   れており、前記ケーシングの他端部が前記弁ブロックに
   対して相対的に軸方向運動を行うことを特徴とする、特
   許請求の範囲第１０項に記載の流体圧エネルギー変換装
   置。 １２、前記弁板と前記弁ブロックを相互に連結する前記
   装置がさらに、前記ケーシングと前記アングルブロック
   との間に限定された軸方向運動を与える装置を含むこと
   を特徴とする、特許請求の範囲第１１項に記載の流体圧
   エネルギー変換装置。 １３、前記軸方向運動を与える装置が、前記アングルブ
   ロックのピンと前記ケーシングの開口部とから成り、前
   記開口部が軸方向に伸長されて前記ケーシングと前記弁
   ブロックとの間に限定された相対的軸方向運動を与える
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１２項に記載の流
   体圧エネルギー変換装置。 １４、前記ケーシングと前記弁ブロックとの間に挟まれ
   たばね装置を含むことを特徴とする、特許請求の範囲第
   １３項に記載の流体圧エネルギー変換装置。 １５、前記カートリッジの周辺に、前記ハウジング内の
   キャビティの側部と係合する長手方向に間隔をあけて配
   置された環状シールを含むことを特徴とする、特許請求
   の範囲第１４項に記載の流体圧エネルギー変換装置。 １６、前記駆動軸と密封的に係合するように前記弁ブロ
   ックに装着された環状シールを含むことを特徴とする、
   特許請求の範囲第１５項に記載の流体圧エネルギー変換
   装置。 １７、前記カートリッジの中に延びて、前記シリンダバ
   レルと関連部品を前記カートリッジ内で半径方向に維持
   する着脱自在のロッドを含むことを特徴とする、特許請
   求の範囲第９項に記載の流体圧エネルギー変換装置。 １８、その一端部の中へ駆動軸が延びるように構成され
   ており、前記駆動軸から遠い方に開放端部を有するキャ
   ビティを構成するハウジングと、前記ハウジングの開放
   端部を閉鎖し入口と出口とを有する弁ブロックと、前記
   キャビティの中に配置されるべく構成された回転群カー
   トリッジとから成る流体圧エネルギー変換装置に使用す
   るためのカートリッジであって、 該カートリッジは前記弁ブロック及びアングルブロック
   と係合すべく構成された弁板と、前記弁板と当接し、駆
   動軸と駆動関係となるように構成された回転自在のシリ
   ンダバレルであって、複数のピストンシリンダを有し、
   各シリンダがシリンダを弁板の面と連通させるためのポ
   ートを有しているシリンダバレルとから成り、 前記弁板はシリンダ接続口と連通しかつカートリッジが
   前記ハウジングに関して回転する際前記弁ブロックの入
   口及び出口と連通するように構成された弓形接続口を有
   しており、前記シリンダの各々にあるピストンと、 前記ピストンに連結されており、前記弁ブロックの有す
   る傾斜面と係合するシューと、前記弁板とアングルブロ
   ックとを相互に連結して着脱自在のカートリッジを形成
   する装置とから成ることを特徴とする回転群カートリッ
   ジ。 １９、前記弁板と前記アングルブロックを相互に連結す
   る前記装置が、前記弁板に取付けられた一端部と前記弁
   ブロックに取付けられた他端部とを有する管状のケーシ
   ングから成ることを特徴とする、特許請求の範囲第１８
   項に記載の回転群カートリッジ。 ２０、前記ケーシングの前記一端部が前記弁板に固定さ
   れており、前記ケーシングの他端部は前記弁ブロックに
   対して相対的軸方向運動を行うことを特徴とする、特許
   請求の範囲第１９項に記載の回転群カートリッジ。 ２１、前記弁板と前記弁ブロックを相互に連結する前記
   装置がさらに、前記ケーシングと前記アングルブロック
   との間に限定された軸方向運動を与える装置を含んでい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第２０項に記載の
   回転群カートリッジ。 ２２、前記軸方向運動を与える装置が前記アングルブロ
   ックのピンと前記ケーシングの開口部とから成り、前記
   開口部は軸方向に伸長されて、前記ケーシングと前記弁
   ブロックとの間に限定された相対的軸方向運動を与える
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第２１項に記載の回
   転群カートリッジ。 ２３、前記ケーシングと前記弁ブロックとの間に挟まれ
   たばね装置を含むことを特徴とする、特許請求の範囲第
   ２２項に記載の回転群カートリッジ。 ２４、前記カートリッジの周辺に、前記ハウジングのキ
   ャビティの側部に係合する長手方向に間隔をあけて配置
   された環状シールを含むことを特徴とする、特許請求の
   範囲第２３項に記載の回転群カートリッジ。 ２５、前記駆動軸を密封的に係合するように前記弁ブロ
   ック内に装着されている環状シールを含むことを特徴と
   する、特許請求の範囲第２４項に記載の回転群カートリ
   ッジ。 ２６、前記カートリッジの中に延びて前記シリンダバレ
   ルと関連部品を前記カートリッジの中で半径方向に維持
   する着脱自在のロッドを含むことを特徴とする、特許請
   求の範囲第１８項に記載の回転群カートリッジ。 ２７、該カートリッジを受容する容器と、前記容器内の
   オイルと、閉鎖部材とを含むことを特徴とする、特許請
   求の範囲第１８項から第２６項の何れかに記載の回転群
   カートリッジ。