JP2002529655A - 液圧変換機 - Google Patents
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Abstract
Description
挟まれた可動ポートブロックを有する液圧変換機に関する。
作動液の出力流に変換するために使用される。その出力流量および圧力は変更可
能で、静圧伝動装置のような特定の用途に可変出力流を提供する。
置された可動弁板とを含む。弁板は、使用中においてバレルの回転時にハウジン
グの複数のポートをバレルの複数のシリンダと選択的に連結する3つの円弧状ス
ロットを含む。弁板のスロットとハウジングのポートとの間の相対的位置が液圧
変換機からの出力圧力を規定する。
に装備することも知られている。ポートブロックは、ハウジングおよびバレルの
相互補間的球状面にそれぞれ当接する球状面をその各端部に含む。ポートブロッ
クの各端部の球状面は、ハウジング、ポートブロックおよびバレル間の僅かな倒
れまたは傾きを可能にし、しかも同時にそれらの間を実質的な封止状態に維持し
ている。当接している面の間に実質的な封止接触をもたらすことは効果的である
が、ポートブロックの各端部における球状面は、加工するのがかなり高価である
。
半径方向に囲む一対の大径ころ軸受により、一般的にはハウジング内に回転自在
に支持される。ハウジングとポートブロックの両方とも、通常は段付き環状面に
て形成され、これらはハウジングおよびポートブロックのそれぞれに対してころ
軸受アセンブリを正確に装着させるために使用される。軸受アセンブリを収容す
るために形成される段付き環状肩部のみならず、ころ軸受アセンブリは、液圧変
換機の製造の複雑さおよびコストを増大させる。説明したようなポートブロック
は、様々なポートが変動圧力に曝される場合、大きな転倒モーメントを受ける可
能性がある。大径転動要素軸受は、それらのモーメントに耐え、弁板の倒れを防
止しなければならない。
る。
ップの相互補間的平坦な対向面に当接する平坦な対向面とを有する可動ポートブ
ロックを持った液圧変換機を提供する。ポートブロックは、ポートブロックとエ
ンドキャップとの間の静圧軸受を画定する複数の液圧パッドを有しても良い。
液圧変換機は、ほぼ平坦な対向面とその対向面に開口する複数のポートとを持っ
たハウジングを含む。軸線を中心に回転可能であるバレルは、ほぼ球状の端面と
、この端面に開口する複数のシリンダとを含む。バレルとハウジングとの間に挟
まれたポートブロックは、その軸線を中心に回転可能である。ポートブロックは
、第1対向面、第2対向面および第1対向面と第2対向面との間に延在する複数
のポートを有する。ポートは、バレルの複数のシリンダをハウジングの複数のポ
ートに対して選択的に流体相互連結する。第1対向面はほぼ球状であって、バレ
ルの端面に当接している。第2対向面はほぼ平坦であって、ハウジングの対向面
に当接している。
坦であり、それによって製造の複雑さおよびコストを低減することにある。
ロックがエンドキャップ内の静圧軸受によって支持され得ることである。これら
静圧荷重の適切な大きさおよび位置は、ポートブロックに対する転倒モーメント
を克服しよう。
2で概略的に示した)の入力液圧パワーを、第2流量および第2液圧(線14で
概略的に示した)の出力液圧パワーに変換するための、本発明に関する液圧変換
機10の一部の実施形態が示される。通常、液圧変換機10はハウジング16、
バレル18およびポートブロック20を含む。
ンドキャップ22を含む。ハウジング16は、本発明の趣旨を変更しない限り任
意の部品数であって良い。エンドキャップ22の第1部品24は、以下により詳
細に記述されるように、ポートブロック20が当接するほぼ平坦な対向面28を
含む。エンドキャップ22の第1部品24はまた、平坦な対向面28に開口する
複数のポート30、32も含む。図示した実施形態におけるポート30は、加圧
作動液12の適切な供給源からの加圧作動液を受け入れる入口ポートの形式にあ
る。図示した実施形態におけるポート32は、14で概略的に示した所望の用途
に対して出口流を与える出口ポートの形式にある。エンドキャップ22の第1部
品24はまた、低圧作動液の供給源と流体連結された第3ポート(図示せず)も
含み、シリンダによって支持されたピストンの膨張行程の一部の間に、既知の方
法で、バレル18内のシリンダを作動液で充填できるようにしている。
)のような適当な締結具を用いて相互に連結される。Oリング34は、第1部品
24と第2部品26との間の実質的な液密シールを与える。第2Oリング36は
、エンドキャップ22が実質的に液密状態でバレル18を囲むハウジング16の
他の部分(図示せず)に連結されることを可能にする。ブッシュ40のような摩
擦低減軸受を使用してエンドキャップ22内に回転可能に支持される駆動軸38
は、ポートブロック20の環状フランジ46にある対応する外歯44と噛み合い
かつ駆動する外歯42を含む。
するそれぞれのシリンダポート52を持った複数のシリンダ50を含む。バレル
18はまた、球状端面54に同様に開口する対応したシリンダポートを持つ第3
シリンダ(図示せず)も含む。複数のピストン(図示せず)は、既知の方法で対
応するシリンダ50内に相互に配置される。球状エンドキャップ54は、シリン
ダポート52内の圧力差の結果、バレル18とポートブロック20との間に若干
の傾きを許容し、同時にバレル18とポートブロック20との間の実質的な液密
シールを維持する。
8を中心に回転可能である。ポートブロック20は、第1対向面56、第2対向
面58および第1対向面56と第2対向面58との間に延在する複数のポート6
0、62、64を含む。ポート60、62および64は、バレル18の回転中に
バレル18の複数のシリンダポート52をエンドキャップ22の複数のポート3
0、32に対して選択的に流体相互連結する。
とポートブロック20との間での僅かな倒れに対し、バレル18とポートブロッ
ク20との間の実質的な液密当接をもたらす。従来のポートブロック設計と比較
すると、第2対向面58は、エンドキャップ22の対応する平坦な対向面28に
当接するほぼ平坦面である。ほぼ平坦面を有する第2対向面58を提供すること
によって、ポートブロック20はより容易に製造されることが可能であり、製造
コストが低減される。この用途における環状フランジ46は、平坦な対向面28
と第1対向面56との間に挟まれる。可能な選択として、フランジ46は平坦な
対向面28と第1対向面56との間の全範囲にわたって延在して良い。さらに、
第2対向面58と平坦な対向面28とは、この用途において示されるように平ら
であるだけでなく、球状であって良い。
易に移動することを可能とし、同時に倒れまたは傾きを防ぎ、そしてそれらの間
で釣り合わせる力をもらたす静圧軸受と共にエンドキャップ22内に支持される
。従来の設計に関し、ポートブロック20は、エンドキャップ22内に装着され
る一対の大径ころ軸受アセンブリ内に回転可能に支持される。一対のころ軸受ア
センブリではなく、静圧軸受を設けることによって、追加の玉軸受アセンブリの
みならず、ポートブロック20およびエンドキャップ22に対する機械加工が不
要となり、従って液圧変換機10の製造の複雑さおよびコストをさらに低減する
。より詳しくは、ポートブロック20の環状フランジ46は、第1対向面56と
第2対向面58との間の軸線48の回りに同心状に配置される。フランジ46は
、ポートブロック20の対応するポート60、62または64と流体連結される
複数の液圧パッドを含む。図示した実施形態において、フランジ46は第2対向
面58に向き合う肩部78に位置決めされた液圧パッド66、68および70と
、第1対向面56に向き合う肩部80に位置決めされた液圧パッド72、74お
よび76とを持った6個の液圧パッドを有する。可能な選択として、任意の数の
複数の圧力パッドが、本発明の趣旨を変えることなく使用できよう。液圧パッド
66および72は、分岐路82を介してポートブロック20のポート60に共に
連結される。同様に、液圧パッド68および74は、分岐路84を介してポート
ブロック20のポート62に共に連結される。同様に、液圧パッド70および7
6は、共通分岐路(図示せず)を介してポートブロック20のポート64に連結
される。
68、70、72、74および76に近接して位置決めされるそれぞれの作用面
86および88を画定する。理解されるように、作用面86および88に対して
加えられる流体圧力は、逆方向に発生し、その結果ポートブロック20のモーメ
ントおよび圧力の釣り合いを中立にし、静圧軸受を促進する。作用面86および
88に対して加えられる流体の圧力は、ポートブロック20とエンドキャップ2
2との間に流体の薄い境界層を生み出すのに有効であり、これによってこれらの
間に静圧軸受の形成をもたらす。従って、ポートブロック20はエンドキャップ
22内で比較的容易に回転可能に動くことができる。
加圧作動液は、ポートブロック20のポート60を通ってバレル18のシリンダ
50と接続され、それによってシリンダ50内に位置決めされたピストンに対し
て軸線方向の力を加え、軸線48を中心にバレル18の回転をもたらす。複数の
シリンダ50内に配置されたピストンの行程長は、既知の移動制御板を使用して
調節されることができ、それによってエンドキャップ22の出口ポート32から
の体積流量を調節することができる。エンドキャップ22のポート30および3
2に対するポートブロック20の位置は、回転軸38を選択された回転方向に回
転することによって調節される。入口ポート30および出口ポート32に対する
ポートブロック20のポート60、62および64の位置は、既知の方法で、出
口ポート32からの出力圧力を調節するために利用される。圧力変換機10の操
作についての付加的な詳細に対し、参照が1997年8月28日に公開されたP
CT公開第WO97/31185号に対してこれによりなされる。液圧パッド6
6〜76を使用して作り出されるポートブロック20とエンドキャプ22との間
の静圧軸受のみならず、エンドキャップ22とポートブロック20との間のほぼ
平坦な当接面28および58は、製造方法を著しく単純化し、液圧変換機10の
製造コストを低減する。
求の範囲の検討によって得られることができる。
を達成する方法がより明瞭となり、本発明は添付の図面に関連して採用される本
発明の一実施形態に関する以下の説明を参照することによってり、さらに良く理
解されよう。
にてここで提示された事例は、本発明の好ましい実施形態を例示しており、この
ような事例はいかなる意味においても本発明の範囲を限定するものとして解釈さ
れるべきではない。
Claims (11)
- 【請求項1】 入力液圧パワー(12)を出力液圧パワー(14)に変換す
るための液圧変換機(10)であって、 ほぼ平坦な対向面(28)、および前記対向面(28)に開口する複数のポー
ト(30、32)を含むハウジング(16)と、 軸線(48)を中心にして回転可能なバレル(18)であって、ほぼ球状の端
面(54)、および前記端面(54)に開口するシリンダポート(52)をそれ
ぞれ有する複数のシリンダ(50)を含むバレル(18)と、前記バレル(18
)と前記ハウジング(16)との間に挟まれ、前記軸線(48)を中心にして回
転可能なポートブロック(20)とを具え、前記ポートブロック(20)は第1
対向面(56)、第2対向面(58)および前記第1対向面(56)と前記第2
対向面(58)との間に延在する複数のポート(60、62、64)を有し、前
記ポート(60、62、64)は、前記バレル(18)の前記複数のシリンダポ
ート(52)を前記ハウジング(16)の前記複数のポート(30、32)に対
して選択的に流体相互連結し、前記ポートブロック(20)は、前記軸線(48
)の回りに同心状に前記第1対向面(56)と前記第2対向面(58)との間に
配置された環状フランジ(46)を含み、前記フランジ(46)は複数の液圧パ
ッド(66、68、70、72、74、76)を含み、前記液圧パッド(66、
68、70、72、74、76)のそれぞれは前記ポートブロック(20)の前
記ポート(60、62、64)の少なくとも1つと流体連結されると共に前記軸
線(48)とほぼ平行に開口していることを特徴とする液圧変換機(10)。 - 【請求項2】 前記ハウジング(16)において、前記第1対向面(56)
はほぼ球状であって前記バレル(18)の前記端面(54)に当接し、前記第2
対向面(58)はぼぼ平坦であって前記ハウジング(16)の前記対向面(28
)に当接していることを特徴とする請求項1に記載の液圧変換機。 - 【請求項3】 前記フランジ(46)は、相互に対して前記軸線(48)と
ほぼ平行に位置合わせされた一対の環状肩部(78、80)を含み、前記肩部(
78、80)のそれぞれは複数の前記液圧パッド(66、68、70、72、7
4、76)を含むことを特徴とする請求項1に記載の液圧変換機。 - 【請求項4】 前記複数の液圧パッド(66、68、70、72、74、7
6)は、前記肩部(78)の一方に位置決めされた3つの前記液圧パッド(66
、68、70)と、他方の前記肩部(80)に位置決めされた他の3つの前記液
圧パッド(72、74、76)との6つの液圧パッド(66、68、70、72
、74、76)を具備することを特徴とする請求項3に記載の液圧変換機。 - 【請求項5】 前記一方の肩部(78)に位置決めされた前記液圧パッド(
66、68、70)のそれぞれは、前記他方の肩部(80)に位置決めされた個
々の液圧パッド(72、74、76)と直接流体連結されていることを特徴とす
る請求項4に記載の液圧変換機。 - 【請求項6】 前記直接流体連結された液圧パッド(66、72;68、7
4;70、76)は、前記ポートブロック(20)の前記ポート(60、62、
64)の1つと共に連結されている請求項5に記載の液圧変換機。 - 【請求項7】 前記ハウジング(16)は、前記一対の環状肩部(78、8
0)に近接してそれぞれ配置された2つの環状作用面(86、88)を含むこと
を特徴とする請求項3に記載の液圧変換機。 - 【請求項8】 前記ハウジング(16)は、前記2つの環状作用面(86、
88)を画定するエンドキャップ(22)を含むことを特徴とする請求項7に記
載の液圧変換機。 - 【請求項9】 前記エンドキャップ(22)は2部品からなるエンドキャッ
プ(24、26)であることを特徴とする請求項8に記載の液圧変換機。 - 【請求項10】 前記ハウジング(16)は、前記平坦な対向面(28)を
画定するエンドキャップ(22)を含むことを特徴とする請求項2に記載の液圧
変換機。 - 【請求項11】 前記ポートブロック(20)の前記複数のポート(60、
62、64)は3つのポート(60、62、64)からなることを特徴とする請
求項1に記載の液圧変換機。
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