JP2006046653A - 揺動ヨーク式静圧ユニット用のシール - Google Patents

Abstract

【課題】静圧変速機用の改善されたシールリングを提供する。
【解決手段】このシールリングは、不規則な形状の面取りされた部分を含む側面を有し、それによって、静圧変速機内で圧力の逆転が生じたときに、シールが静圧変速機の取付け溝を即座に横切って移動し、その結果、静圧変速機のマニホールドと静圧変速機のヨークの間の隙間スペース内において、均一な突出しがなくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、揺動ヨーク式静圧ユニット用のシールシステムに関する。揺動ヨーク式静圧ユニットは、フレミング（Ｆｌｅｍｉｎｇ）他の米国特許第６２０３２８３号、およびライケン（Ｒｙｋｅｎ）他の米国特許第６２５７１１９号に記載され、当技術分野ではよく知られている。

これらの先行技術では、そのトラニオンおよびマニホールドにおいて、３つのシールを用いるシールシステムを使用している。このトラニオン内の流体キャビティは、互いに離間しており、２つの別々の静圧流体ラインを形成している。これらの先行技術では、３つのシールを使用して、これら２つの流体キャビティを密封し、それによって、これらの通路からの流体が、流体キャビティから、または流体キャビティの間から漏れるのを防ぐようになっている。しかし、この３シール構成には、問題があることがわかっている。

この３シール構成の欠点が存在する領域は、中央シールに関係する領域である。揺動ヨーク式静圧ユニットの動作中、流体キャビティ内の圧力が変動し、それによって、これら２つのキャビティ間の圧力差が大きくなる。そのため、高圧流体を含むキャビティが、キャビティ間を移動する。従って、中央シールは、どちらのキャビティが高圧流体を含むかに応じて、シール取付け溝の一方の側から他方の側に、行ったり来たりする必要がある。

当技術分野では、現在、取付け溝内でのこのような行ったり来たりする動作に対処するために、シールの側面には、半径方向の溝を設けてある。それによって、加圧流体を、このシールの側面に、あるいは、この溝を横切るシールの動きを早めるために、シール付勢リングが配置される区域内に注入することが容易になる。同時に、このシールの反対側の半径方向溝により、シールが溝を横切って動くときに、シールキャビティから、流体が容易に排出される。

しかし、遺憾ながら、従来の設計では、使用中に、静圧変速機マニホールドと揺動ヨークの隙間で、シール材料が変形し、その結果、均一に突き出たリップが形成される。そのため、取付け溝の他方の側にシールを移動させるのに必要とされる力が生成され、加圧流体が流れるべき経路が、このリップにより、事実上密封されることになる。

その結果、シールが動かなくなると、シールにかかる圧力が蓄積され、最終的には、このシールは、もはやこのような高圧を抑えることができず、シールは持ち上がり、そのため、静圧ループの高圧側と低圧側の間に、漏れ経路が生成される。

このように、シールが、ヨークとハウジングの間の区域から押し出され、持ち上げられ、そのため漏れが生じる状態は、「ブローバイ（ｂｌｏｗ−ｂｙ）」として知られている。
米国特許第６２０３２８３号 米国特許第６２５７１１９号

当技術分野では、マニホールドとヨークの間で、均一な突出し部が生成されず、その結果、静圧変速機内で、「ブローバイ」が生じないように、シール材料の変形を改良するようにしたシールを得ることが求められている。

本発明の主な目的は、シールの側面を改変して、シールが変形して、均一な突出し部となるのを防ぎ、それによって、現在技術を改善した、静圧変速機用のシールを提供することである。

本発明の別の目的は、静圧変速機内で圧力の逆転が生じたときに、シール表面上で、漏れのないシールを維持しながら、取付け溝の一方の側から、他方の側に即座に移動するシールを提供することである。

本発明の上記その他の目的、特徴、または利点は、本明細書および特許請求の範囲から明らかになると思う。

本発明は、静圧変速機用の改善されたシールシステムである。このシールシステムは、マニホールドの取付け溝に配置され、かつ静圧変速機の揺動ヨーク式トラニオンと密封接触する改善されたシールを使用する。この改善されたシールの側面の一部が面取りされ、形状は不規則である。この不規則な形状は、面取りされた部分に切込みを配置するか、あるいはこの側面について、面取りされた部分と異なる角度が形成されるように、側面を切断することによって形成される。そのため、静圧変速機内で圧力の逆転が生じると、このシールは、取付け溝の反対側に即座に移動し、シールが浮動して、均一な突出しを生成することはない。

図１は、主軸１６を有する斜軸ユニット１４のハウジング１２内に、旋回可能に設けられたヨーク１１を有する揺動ヨーク式静圧ユニット１０を示す。ハウジング１２は、マニホールド１７を有する。回転可能なシリンダブロックキット１８は、サーボ手段２０によって、ヨーク１１が、ハウジング１２および主軸１６に対して旋回するときに変位する（それによって、ユニット１４の流体変位が変化する）。

ヨーク１１は、斜軸ユニット１４のシリンダブロックキット１８を揺動可能に支持するようになっている中央バケット部分２４を有する。また、ヨーク１１は、バケット部分２４の一方の側で、揺動を制御するトラニオンベアリング部分またはアーム２２と、バケット部分２４の他方の側で、流体を取り出すトラニオン２６とを有している。

トラニオン２６は、区域３４内の作動表面３２と交わる流体用の１対の通路または導管２８および３０を有する。導管２８および３０は、別々に延び、底壁３６、側壁３８、および流体取出し用トラニオン２６内に完全に含まれている。流体導管２８、３０の一方は、通常、シリンダブロックキット１８が一方向に回転するときに、（０〜５５０バールの範囲の）高圧流体を搬送する。その間に、流体導管２８、３０の他方は通常、制御または充填用の圧力など、（０〜２５バールの範囲の）比較的低圧の流体を搬送する。

当然のことながら、斜軸ユニット１４の通常圧力は、システム要件に応じて変化し得る。本発明は、わずかな改変を行うだけで、他のシステム圧力要件に適用可能である。

導管２８、３０は、ヨーク１１の底壁３６を横切って延びている。次いで、導管２８、３０は、側壁３８内を上向きに延びている。ヨーク１１の上部近くに、ゲージポート４０、４２が設けられている。ゲージポート４０、４２は、開いた上部４４に隣接してヨーク１１内を延びて、それぞれ流体導管２８、３０と交わっている。流体導管２８、３０は、曲がって、トラニオン２６内を延び、流体が取り出される。

本発明のシールシステムは、トラニオン２６に隣接して、マニホールド１７上に配置されたシール４６、４８、および５０として示されている。各シールは、シール取付け溝５４内に配設されている。

便宜上、シール４８だけについて説明する。シール４８は、導管２８の外側、かつ流体導管３０の内側に配置され、そのため、中央シールとなっている。シール４８は、流体導管２８および３０からの流体を密封して、これらの導管の間の流体連通を妨げている。

取付け溝５４は、ヨークトラニオン２６の周りのマニホールド１７内に配設され、上側すなわち外側の表面５６を有し、内側に開いた端部５８を有する。取付け溝５４内には、外側表面５６に接触し、ヨークトラニオン２６にシール４８を押し付けるように機能する付勢リング６０が配設されている。ヨークトラニオン２６とマニホールド１７の間には、隙間スペースまたは流体導管６２が形成されている。

シール４８は、図３に最もよく示されている。シール４８は、付勢リング６０を受ける凹入した上部表面６４を有する。このシールの底部６６には、密封および移動が容易になるように、うねがつけられている。さらに、シール４８は、第１側面６８および第２側面７０を有する。

側面６８および７０は、ともに、それぞれ面取りされた部分７２および７４を有する。面取りされた部分７２および７４の形状は不規則である。例えば、図３に示すように、側面６８および７０の面取りされた部分７２および７４に、切込み７６および７８が入れられる。

図４は、側面６８と７０が溝５４と密封係合し、それによって、均一な突出しがなくなるときに、これらの側面間にスペース７９が形成されるように、面取り部分７２および７４が切断される代替実施形態を示す。

図５に示す別の実施形態では、切込み８０および８２は、マニホールド内にシールに隣接して配置されている。

図３、図４、および図５に示すシールおよびマニホールドを改変しても、すべて同じ作動をする。静圧変速機内で圧力の逆転が生じると、シール４８は、取付け溝５４の一方の側から、他方の側に即座に移動する。切込み７６、７８、８０、および８２、ならびにスペース７９により、流体キャビティ６２内での均一な突出しがなくなる。これにより、シール４８が「ブローバイ」しなくなり、その結果、作動が改善される。したがって、本発明のすべての目的が満足される。

本発明の範囲における趣旨から逸脱することなく、この装置に、他の様々な改変を加えることができることは、当業者には理解されると思う。このような改変および変更は、すべて、特許請求の範囲の範囲内に含まれるものである。

本発明のシールシステムを備えた斜軸ユニットの斜視組立図であり、このシールシステムを見せるために、一部が切り取られている。 本発明のヨークの斜視図である。 シールの面取りされた部分に切込みを有する本発明の一実施形態の断面図である。 リングの側面の面取りされた部分が新しい角度になるように、この側面が切断されている、本発明の別の実施形態の断面図である。 シールが変形しないように、静圧変速機のマニホールド内に切込みが配置された別の実施形態の断面図である。

符号の説明

１０ 揺動ヨーク式静圧ユニット
１１ ヨーク
１２ ハウジング
１４ 斜軸ユニット
１６ 主軸
１７ マニホールド
１８ シリンダブロックキット
２０ サーボ手段
２２ トラニオンベアリング部分
２４ 中央バケット部分
２６ トラニオン
２８ 導管
３０ 導管
３２ 作動表面
３４ 区域
３６ 底壁
３８ 側壁
４０ ゲージポート
４２ ゲージポート
４４ 開いた上部
４６ シール
４８ シール
５０ シール
５４ シール取付け溝
５６ 上側表面、外側表面
５８ 開いた内側端部
６０ 付勢リング
６２ 流体導管、流体キャビティ
６４ 陥凹上部表面
６６ シール底部
６８ 第１側面
７０ 第２側面
７２ 面取り部分
７４ 面取り部分
７６ 切込み
７８ 切込み
７９ スペース
８０ 切込み
８２ 切込み

Claims (3)

1. ヨークトラニオンを備えるハウジングを有する揺動ヨーク式静圧ユニット用のシールシステムであって、
   前記ヨークトラニオンは、マニホールドに隣接する前記ハウジング内の孔に揺動可能に装着され、
   前記シールシステムは、
   前記マニホールドに流体連結された、前記トラニオン内の導管と、
   前記マニホールド内に配設され、前記流体導管に隣接して、前記トラニオンの周りに配置されたシールとを備え、かつ前記シールの側面は、不規則に面取りされているシールシステム。
2. ヨークトラニオンを備えるハウジングを有する静圧変速機用のシールであって、前記ヨークトラニオンは、マニホールドに隣接する、前記ハウジング内の孔に揺動可能に装着され、
   前記シールは、
   上面、底面、および側面を有する弾性的なボディを備え、かつ前記側面は、不規則に面取りされているシール。
3. ヨークトラニオンを備えるハウジングを有する揺動ヨーク式静圧ユニット用のシールシステムであって、前記ヨークトラニオンは、マニホールドに隣接して、前記ハウジングにおける孔に揺動可能に装着され、
   かつ前記シールシステムは、
   前記マニホールドに流体連結された前記トラニオン内の導管と、
   前記ヨークの周りに配設され、前記流体導管に隣接して配置された、前記マニホールド内の少なくとも１つの取付け溝と、
   前記取付け溝に隣接して、前記マニホールド内に配設された切込みと、
   取付け溝内に配設され、前記切込みと流体連通するシールとを備えるシールシステム。

Images