JP2008513649A - 往復ポンプ用軌道バルブ - Google Patents

往復ポンプ用軌道バルブ Download PDF

Info

Publication number
JP2008513649A
JP2008513649A JP2007531471A JP2007531471A JP2008513649A JP 2008513649 A JP2008513649 A JP 2008513649A JP 2007531471 A JP2007531471 A JP 2007531471A JP 2007531471 A JP2007531471 A JP 2007531471A JP 2008513649 A JP2008513649 A JP 2008513649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
port
cylinder
cavity
orbital
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.)
Pending
Application number
JP2007531471A
Other languages
English (en)
Inventor
リン,ハリー
ロゼック,ロイ
Original Assignee
トーマス インダストリーズ インコーポレーテッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トーマス インダストリーズ インコーポレーテッド filed Critical トーマス インダストリーズ インコーポレーテッド
Publication of JP2008513649A publication Critical patent/JP2008513649A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/02Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis with wobble-plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/10Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto
    • F01B3/101Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto for machines with stationary cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1009Distribution members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10Adaptations or arrangements of distribution members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

【課題】軌道運動は、同様のサイズの回転バルブに比べて極めて相対運動が遅く極めて摩擦が少ない、吸排出機能のための直動式バルブ動作を提供する。
【解決手段】斜板型または章動型のポンプ、および中心軸周辺にアキシアルピストンが配置されたコンプレッサなどの複数のシリンダを有するポンプ、コンプレッサ、空気圧または油圧モータであって、軌道バルブが偏心部及び軸受部を介してシャフトに接続され、シャフトの回転によりシャフトの軸の周りで軌道運動を生じる。受動フラッパまたはポペット型のバルブの開閉が必要とされる圧力差に依存することなく、軌道バルブの表面の溝は、最適な性能のために、バルブ板内に固定した吸入ポート及び排出ポートを備える各シリンダ内のポートに交互に接続する。
【選択図】図5A

Description

本願は、2004年9月15日提出の米国仮出願60/610,013に基づく優先権を主張する。
本発明は、真空ポンプ及びコンプレッサを含む往復ポンプ内の吸排出のポーティング用のバルブに関し、特に、斜板(swashplate)型、章動(nutating)型または手動ピストン(wobble-piston)型のポンプまたは中心軸周辺にアキシアルピストンが配置されたポンプのような多筒ポンプに関する。
フラッパ(flapper)、ポペット(poppet)、または傘形バルブ等の受動バルブは、往復ピストンポンプ用の吸排出ポーティングに使用される。フラッパバルブは通常、薄く平坦な部材で作られている。ステンレス鋼は高圧フラッパバルブの用途に、エラストマは小型の低圧フラッパバルブの用途に使用されてきた。ポペットバルブは通常、バネを使用してバルブ板に対して付勢された、より固い部材で作られている。傘形バルブは通常エラストマ部材で形成され、いくつかの小さな孔を覆いつつ、バルブ板に対してバルブ自体を維持するための内蔵設置方法を含む。これらの各受動バルブ機構は、流体が一方向にのみ通過できるように、バルブに対して作用する流体圧力によって動作する。
受動バルブ機構は、反応できる速度に制限され、より高速では更に制限され効果が低減する傾向がある。
直動式バルブ機構は公知である。Cardillo(米国特許第5,058,485号)は、液圧斜板型ポンプ用の直動式軌道リングバルブを開示する。White(米国特許第4,877,383号)は、ジロータ(gerotor)装置用の軌道バルブなどの直動式バルブを開示する。米国特許第6,224,349号は、斜板型ポンプ用の直動式軌道バルブを開示する。
本発明は、受動バルブ機構で現在可能な範囲よりも高速の範囲でより高いポンプ効率を提供する、コンプレッサ及び真空ポンプを含む往復ピストンポンプ用の直動式軌道バルブ機構を提供する。
本発明は、吸入ポートと排出ポートを分離するために、交互にシリンダポートの経路を決定する単独の軌道バルブ部材を使用することで、吸入及び排出バルブ双方の機能を提供する。更に、単独の軌道バルブ部材は、多筒機構の同一のバルブ板に接続された個別の圧力及び真空シリンダ用のポート経路を備えてもよい。
本発明は、ねじり運動を引き起こす静止摩擦条件下でのわずかな回転を許容することにより、回転バルブと比較して軌道バルブとバルブ板の摩擦こう着面をより容易に分離するという機械的利点が生じ、必要とされる最終的な回転力と軌道バルブ部材に関連する摩擦損失を低減する。
本発明の一実施例において、吸排出の経路決定は、軌道バルブ内の同心溝を使用して、バルブ板の吸排出ポートとバルブ板のシリンダポートを相互接続することによって達成される。他の実施例において、本発明は、吸排出の経路に、軌道バルブ部材内の個別で非同心の溝部分を設ける。この場合、軌道バルブは、弾性部材によって回転が抑制される。
本発明の特徴、目的及び利点といった本発明の前記及び他の態様は、図面の簡単な説明、詳細な説明、添付図面及び添付のクレームから明らかである。
図1〜5bを参照して、章動型または手動ピストン型のコンプレッサまたはポンプ100はハウジング102を有する。ハウジング102はクランクケース容積104を内包する。ポンプはハウジング内に特定の主な駆動部品を有する。ハウジング内の主な駆動部品は、シャフト18、偏心部64、偏心軸受部62、揺動部材60、及び十字型自在継ぎ手56を含む。自在継ぎ手56は、コネクタ59にジャーナル接続または結合された2本の相対するアームと、揺動またはヨーク部材60とジャーナル接続または結合されたその他の2本の相対するアームを有する。
揺動部材60は互いに同一の3本のアーム74を有する。1本のアーム74のみ図示されている。各アームは端部にボールヘッド76を有する。
ポンプ100はすべて同一の3つのピストンを有する。1つのピストン14a,14bのみが完全に図示されている。各ピストンはピストンヘッド14b及びピストンロッド14aを有する。各ピストンロッド14aは中空であり、半ソケット78を含んでいる。各揺動部材のボールヘッド76は半ソケット78を介してピストンロッド14aに結合されている。
図7及び9に見られるように、各ピストンはそれぞれシリンダ20a,20b,及び20cに結合している。各シリンダはシリンダポート28a,28b,及び28cに結合している。図7,8及び9を参照されたい。シリンダポート28a,28b,および28cはそれぞれ、細長いシリンダ溝ポート部28a”,28b”,及び28c”と、中心に位置する小さな楕円形のシリンダ通過ポート部28a’、28b’、及び28c’からなる。小さな楕円形の部分は、実際にバルブ板を通過するシリンダポートの唯一の部分である。自在継ぎ手56の中心は、シャフト軸中心線18aに沿って配置される。
ポンプ100の動作中、駆動シャフト18は、モータ58により回転され、その固定子はエンドカバー52に固定され、エンドカバー52は壁103を介してハウジング102に固定され、軌道バルブ16、軌道バルブ偏心部30、軌道バルブ偏心軸受部32及びカウンターモーメント質量54を内包する。
駆動シャフト18が回転することで、偏心部64が軸受部62を介して揺動部材60を揺動させ、それにより、ロッド14aを主に往復運動で駆動させる。軌道バルブ偏心軸受部32を介して動作する軌道バルブ偏心部30は、バルブ板25に対して摺動するので、シャフト中心線18の周囲で軌道バルブ16の軌道運動を生じさせる。軌道バルブ16の2つの同心溝22及び24は、吸入ポート27及び排出ポート26に連続した流体通路を提供するため、シリンダポート28a,28b,28c上を交互に摺動する。図9、10a〜10eを参照されたい。溝22は圧溝または排出溝であり、溝24は吸入溝であるとしてもよい。図5a及び5bの破線は、図9に示された排出ポート26と図5aに示されたチューブコネクタ46の間の流体通路を示す。流体の吸入は、希釈室48のポート44から、ポート42を通じてクランクケース室104へ、更にバルブ吸入ポート27を通じた経路をとる。図5a及び5bの矢印は、流体の流れる方向を示す。
図5a及び5bは、シリンダ通過ポート28aが排出溝22または吸入溝24にもはや接続されない、上死点位置にあるピストンロッド14aを示す。
次に、特に図10a〜10eを参照すると、更に軌道バルブのシーケンス(連続動作)を見ることができる。これらの図では、参照を簡略化するために、1つのシリンダ20aおよびそれに関連するシリンダポート28aのみが図示される。また、参照を簡略化するために、突起16cは図示されない。シリンダが互いに120度位相がずれる場合を除いて、他のシリンダ20b,20cはそれぞれ全く同一の連続動作を経る。シリンダ側からバルブ板16を見た場合、軌道バルブ16の方向は矢印70により示され、左回りとなっている。連続動作中の軌道バルブ16に対するシャフト18の角度方向は、黒塗り部分30aで示されている。このように、回転度はピストンの位置に相関させることができる。
図10a〜10eが軌道バルブの連続動作をどのように説明しているかについての下記の記載を理解する際に、偏心部30によって連続動作させられる軌道バルブは、ピストンに対しては、ピストンの運動と90度位相がずれることに留意されたい。連続動作の開始時である図10aでは、ピストンは上死点(TDC)位置にある。図5a及び5bを参照されたい。シリンダポート28aは排出溝または圧溝22あるいは吸入溝24のいずれとも連通していない。吸入溝24はシリンダポート28aと連通できる状態にある。図10aにおいて、軌道バルブ16の中心16aは左に移動することが示されている。シャフト18の中心線に方向を合わせた「x、y」グラフ17を図10a上に重ね合わせたとすれば、移動方向は「−x」となるだろう。移動量は、シャフト中心線18aから軌道バルブ偏心部30までのオフセット30b(図13)により決定される。ロッド14aが上死点位置にある場合、軌道バルブ16の中心16aはy軸に沿って移動しない。このように、軌道バルブの中心16aはシャフト18に対して垂直に中心に配置される。上死点位置では、軌道バルブの中心16aは、図10aに示されるトップシリンダ20aから主に90度左回りしたところに位置している。
連続動作中の図10bに進むと、ピストンはシリンダ20aの下方途中(バルブ板25から離れて)まで移動している。シリンダ通過溝28a”は吸入溝24と連通する。次に、図10cでは、ピストンはバルブ板25からの最大距離である下死点(BDC)まで移動している。シリンダポート28aは、吸入溝24あるいは圧溝22のいずれとも連通していない。ピストンが下死点位置から上りストロークのほぼ中心の位置に移動するため、シリンダ通過ポート228a’は、吸入溝あるいは排出溝のいずれとも連通しない。これにより、排出溝内の圧力のレベルとほぼ同等レベルまでシリンダ内の圧力を増加させることが可能となる。次に、図10dでは、ピストンはシリンダの上方途中まで、即ち、上り行程と最大圧縮点の中間へ移動している。最後に、図10eでは、ピストンは上死点の前方45度にある。シリンダポート28aはシリンダ溝部28a”を通過して、排出溝または圧溝22に開かれている。ピストンが上死点の前方45度にある場合の、他のポート28b,28cの相対的な位置は図9に示されている。
上記に説明した連続動作では、軌道バルブ16の軸に対する回転が抑制されることはないが、溝22と24が円形であるため、軌道バルブ16の軸に対する回転は動作に影響しないが、軌道バルブは軌道運動しつつ回転することができる。更に、軸受部32とバルブ板25に対する軌道バルブ16の摩擦の組み合わせにより、ほんのわずかの回転を伴う大きな軌道運動がもたらされるだろう。更に、溝22と24は、通過スペースを形成するように軌道バルブを通過してない。
溝部分28a”と通過部分28a’を有するシリンダポートを使用することは、単純な通過ポートを使用することよりも有利であると考えられる。また、外側の溝に対して内側の溝22を排出溝22として有することは、内側の溝を形成する表面積が外側の溝より少ない点で有利であると考えられる。領域を小さくすることにより流体圧力による軌道バルブ16への力が低減する。しかし、軌道バルブ16は外側の溝を排出溝として構成することもできる。
本発明の実施形態によるポンプに含み得る更なる特徴は、エンドカバー52等のハウジングに取り付けられた固定構造と軌道バルブ16との間に提供される軸バネ付勢力86である。バネは、(1)バルブ板25に接触する軌道バルブ16の表面の領域に作用する流体圧力と、(2)軌道バルブ封止面に対向する軌道バルブ表面に作用する流体圧力との間の差により生じる純離脱力の克服に役立つ。バネは、溝22及び24に囲まれたランド領域とハウジング102のバルブ板25の間の封止を確実にする。または、軸方向に伸びた1または複数のバネは、軌道バルブ16と偏心部30の間の付勢力を提供することができる。軌道バルブの付勢を改善するために、同心溝を有するバルブ表面に対向するバルブの端部壁面に、周突起16cが設けられる。周突起は、バネ86の端部コイルを受ける空間を画定する。もちろん突起は連続している必要はない。突起に代わる手段として、バネの端部コイルを受けるための溝を設けてもよい。便宜上、バネ86は、実際の相対的な巻き状態及び屈曲状態では図示されていない。
図12a及び12bに関して、溝部分と通過部分の組み合わせを備えた区分化された軌道バルブを用いた他の実施例が示されている。関連するバルブ225は3つのシリンダを有するが、便宜上、1つのシリンダ220aのみ図示する。バルブ板は3つのシリンダポートを有するが、これもまた便宜上、溝部分228a”と通過部228a’からなるポート228aのみ図示する。バルブ板は更に3つの排出ポートを有し、便宜上、1つの226aのみ図示する。
図12b及び12aに示された軌道バルブ216は、3つの吸入部分224a,224b,224cを有し、それぞれが3つのシリンダの1つのみに関連する。示された実施例では、吸入部224aはシリンダ220aと関連する。吸入部分は完全に軌道バルブを貫通する。通過開口部としての吸入部分を有することにより、関連するシリンダポートへの直接吸入が可能になり、従って、バルブ板に吸入ポートを設ける必要性がなくなる。
図12a及び12bの軌道バルブもまた、3つの溝付きの区分化された排出ポートを有する。便宜上、排出ポート222aのみ図示する。各排出ポート部分は、シリンダ及びシリンダポートのみに関連する。示された実施例では、溝付き排出部分226aは、シリンダ228a及びシリンダポート220aと関連する。排出部分は軌道バルブを貫通しない。軌道バルブは、図5a及び5bに示された突起16cと同様の突起を有する。便宜上、突起は図12a及び12bには図示されない。
図12a及び12bの実施例は軌道バルブを通過する吸入部分を示しているが、吸入部分は軌道バルブを通過する必要はない。この場合には、バルブ板を通過する適切な吸入ポートが設けられなくてはならない。更に、この場合、通過孔として排出部分を有することが可能であり、これによりバルブ板に排出ポートを設ける必要がなくなる。この場合、軌道バルブが内包される空洞は圧力封止されなければならない。バネ86のような外部付勢力部材の必要性をなくすために、空洞内で増加できる圧力はバルブ板と軌道バルブの間のネット離脱力を克服するのに十分なものとすることができる。付勢力として動作することが出来る圧力の量は、軌道バルブとバルブ板の間に過度の摩擦力を引き起こすほど大きくてはならない。圧力は、空洞内の圧力調整ポート等またはいくつかの他の圧力調整器によって調整することができる。
軌道バルブ216のハウジングに対する回転は、オールダム継手、1つまたはそれ以上の遊びクランク機構、1つまたはそれ以上のねじりバネ、1つまたはそれ以上の板バネ、ディスクと固定されたハウジングの間に別々に取り付けられた、あるいはディスク自体に一体型部材として一体化されたその他の弾性機構を含むがそれに限定されない、いくつか可能な方法の使用により、防止しなければならない。便宜上、図12bの斜視図にのみ、4本の一体型可撓弾性アーム216dを図示する。
バネ86及び突起16cと同様のバネ及び突起もまた、弾性回復の形成に使用することができる。この場合、バネの端部コイルを受けるために使用される突起は、周突起が、端部コイルが空洞にスナップフィットできる空洞を形成するように寸法を決定される。スナップフィットは、偏心部によって軌道バルブに伝達されたねじり力に十分抵抗しうる摩擦嵌めあい(フィット)を備えた軌道バルブにバネを結合するのに役立つ。溝がバネを受けるために使用されるときには、溝はバネの端部を受ける空洞を有し、それにより軌道バルブの回転が制限される。
図12a及び12bに関して、軌道バルブ216は圧縮シリンダ及び真空シリンダを有するポンプと共に使用することができる。シリンダは圧縮シリンダと真空シリンダの組み合わせである。各シリンダは軌道バルブ吸入/排出空洞の組み合わせに関連し、これは溝または通過ポートの組み合わせでもよい。バルブ板及び軌道バルブは、同一のポンプ内に設けられた圧力シリンダ及び真空シリンダと連続動作するバルブ板の適切な吸入または排出ポートを相互接続し、別々の流体回路を有した真空及び圧力ポンプ能力の双方を提供し、あるいは、圧力または真空流体源及び/または電気モータの組み合わせのいずれかを用いたポンプとモータの組み合わせを提供するように、構成されている。
図13に関して、偏心部30は、軌道バルブ16の軌道運動により生じる一次径方向動態力を動的に平衡させるカウンターウェイトとして動作する部分(図示せず)を含む。この場合、カウンターモーメント質量54は、ポンプまたはモータの一次駆動機構不平衡モーメントと、2つの異なる軸平面に位置する軌道バルブとその偏心カウンター質量によって生じる不平衡モーメントの両方を動的に平衡させるカウンターモーメント質量を含む。
また本発明の更に他の特徴として、軌道バルブ偏心部330は偏心部64としてバルブ板325と同一の側にある。図11を参照されたい。この場合、偏心部330は偏心部64に直接結合される。偏心部64は偏心軸受部332を介して偏心部330に軌道運動を伝達する。偏心部330は結合器300により軌道バルブ316に軌道動作を伝達する。
軌道バルブ空洞22,24は溝22,24として説明されているが、それらはまた、通路、流路、または導管であってもよい。更に、22と24の双方が溝として説明されているが、溝と通過開口部の組み合わせからなるものでもよい。この場合、バルブ板のポーティングは、図12a,12bに関して説明された原則に従う。軌道バルブは、図示された、または説明されたもの以外のさまざまな形状を有してもよい。また、バルブ板及びハウジングも開示されたもの以外のさまざまな形状を有してもよい。
結合という用語は、直接的及び間接的結合の双方が対象となるよう包括的に使用されていることに留意されたい。例えば、シャフト18は、間接的結合を介して揺動部材60と結合される。また、軸も間接的結合を介してピストン14a,14bと結合される。
本発明の様々な実施例を相当詳細に説明した。説明した実施例に対する多くの修正及び変形は当業者には明らかである。従って、本発明は以上説明した実施例に限定されるべきではない。
図1は、本発明の一実施例の特徴を備えた往復ポンプの斜視図である。 図2は、図1のポンプの側面図である。 図3は、図1の往復ポンプの平面図である。 図4は、図1の往復ポンプの底面図である。 図5aは、図2の切断線5−5に沿った断面図である。 図5bは、図1の断面の斜視図である。 図6aは、2つの同心溝を有するバルブの表面を見たときの、図1のポンプの軌道バルブの斜視図である。 図6bは、図6の軌道バルブの溝付き面の平面図である。 図7は、突出した3つのシリンダを有するバルブ板の表面を見たときの、図1のポンプのバルブ板の斜視図である。図の便宜上、板は、図5a,5bに示されるように、実際の円形とは対照的にほぼ矩形で示されている。 図8は、図7に示された面の反対側の表面を見たときの、図7のバルブ板の斜視図である。 図9は、図1のポンプの部品のアセンブリの表面平面図であり、アセンブリは3つのシリンダを有するバルブ板、軌道バルブ、及び軌道バルブにバルブ板を接続する偏心部を有する。便宜上、図5に示される軌道バルブの周突起は図示されておらず、また図の便宜上、バルブ板は、図5a,5bに示されるように実際の円形とは対照的にほぼ矩形で示されており、図はポンプのモータ端部に向かい、モータの反対側のポンプ端部から離れ、突出したシリンダを有するバルブ板の表面に入るところを示す。 図10aは、図9とほぼ同一の平面図であり、便宜上、1つのシリンダとそれに関連するシリンダポートのみ示される。図は、ピストンの規定の位置に対する軌道バルブの連続動作を示している。 図10bは、一般に図9と同様の平面図であり、便宜上、1つのシリンダとそれに関連するシリンダポートのみ示される。図は、ピストンの記述の位置に対する軌道バルブの配列を示している。 図10cは、一般に図9と同様の平面図であり、便宜上、1つのシリンダとそれに関連するシリンダポートのみ示される。図は、ピストンの記述の位置に対する軌道バルブの配列を示している。 図10dは、一般に図9と同様の平面図であり、便宜上、1つのシリンダとそれに関連するシリンダポートのみ示される。図は、ピストンの記述の位置に対する軌道バルブの配列を示している。 図10eは、一般に図9と同様の平面図であり、便宜上、1つのシリンダとそれに関連するシリンダポートのみ示される。図は、ピストンの記述の位置に対する軌道バルブの配列を示している。 図11は、本発明の他の実施例のポンプの長軸に沿った部分断面図であり、ポンプは、図5aの軌道バルブの配置に対してバルブ板の反対側に軌道バルブ偏心部を有する。 図12aは、図1に示された型のポンプの部品のアセンブリの表面平面図である。図は、アセンブリが多筒バルブ板を有する本発明の他の実施例を示しており、便宜上、1つのシリンダのみを表示している。複数に区分された吸入通過ポート及び複数に区分された排出溝を有する軌道バルブについてもまた、便宜上、1つの排出部分のみを示している。そして、軌道バルブにバルブ板を接続する偏心部について、図は、ポンプのモータ端部に向かい、モータの反対側のポンプの端部から離れ、突出するシリンダを有するバルブ板の表面に入るところを示す。 図12bは、図12aで示されるアセンブリの斜視図であり、便宜上、この斜視図の軌道バルブから突出して示されるアームは、図12aの平面図で省略されている。 図13は、図1のポンプの軌道バルブ偏心部の上面斜視図である。 図14は、一緒に組み立てられた図1のシャフト、軌道バルブ偏心部、及び軌道バルブの端部の斜視図である。
符号の説明
14a ピストンロッド
16 軌道バルブ
16a,16c 突起
18 シャフト
18a シャフト中心線
20a,20b,20c シリンダ
22,24 同心溝
25 バルブ板
26 排出ポート
27 吸入ポート
28a,28b,28c シリンダポート
28a’,28b’,28c’ シリンダ通過ポート部
28a”,28b”,28c” シリンダ溝ポート部
30 軌道バルブ偏心部
30a 軌道バルブ16に対するシャフト18の角度方向
30b オフセット
32 軌道バルブ偏心軸受部
42,44 ポート
46 チューブコネクタ
48 希釈室
52 エンドカバー
54 カウンターモーメント質量
56 自在継ぎ手
58 モータ
59 コネクタ
60 揺動部材
62 偏心軸受部
64 偏心部
70 矢印
74 アーム
76 ボールヘッド
78 半ソケット
86 バネ
100 ポンプ
102 ハウジング
103 壁
104 クランクケース室
216 軌道バルブ
216d 一体型可撓弾性アーム
220a シリンダ
222a 排出ポート
224a,224b,224c 吸入部分
225,226a 排出ポート
228a ポート
228a’ 通過部
228a” 溝部分
300 結合器
316 軌道バルブ
325 バルブ板
330 軌道バルブ偏心部
332 偏心軸受部

Claims (9)

  1. 複数のシリンダと、複数のシリンダポートと、複数のピストンと、回転シャフトと、少なくとも1つの排出ポートと1つの吸入ポートを有するハウジングと、少なくとも1つの排出ポートと1つの吸入ポートを有する区画と、少なくとも1つの前記シリンダポートに偏心部及び軌道バルブを有し、前記シャフトが偏心部と結合し、前記偏心部が前記軌道バルブと結合した往復ポンプ、コンプレッサ、及び空気圧または油圧モータにおいて、
    前記軌道バルブは、
    複数の空洞と、
    前記複数の空洞のうちの第1の空洞が前記複数のシリンダポートのうち前記シリンダポートの最初の1つに流体連絡し、前記第1の空洞はまた前記区画の少なくとも1つの吸入ポートまたは排出ポートと流体連絡し、前記複数の空洞のうちの第2の空洞が前記区画の前記少なくとも1つの吸入ポートまたは1つの排出ポートとの流体連絡を遮断される、第1の流体ポーティング位置と、
    前記複数の空洞のうちの第2の空洞が前記第1のシリンダポートに流体連絡し、前記第1の空洞は前記第1のシリンダポートとの流体連絡を遮断され、前記第2の空洞が前記ハウジングの前記吸入ポートまたは排出ポートのいずれかと流体連絡し、前記第2の空洞が前記区画の前記少なくとも1つの吸入ポートまたは1つの排出ポートとの流体連絡を遮断される、第2の流体ポーティング位置と、
    前記シャフトの回転の間、前記軌道バルブは軌道経路に沿って前記第1の流体ポーティング位置から第2の流体ポーティング位置まで移動し、前記少なくとも1つの排出ポートまたは1つの吸入ポートと少なくとも1つのシリンダポートが軌道バルブの同じ側にあることを特徴とする往復ポンプ、コンプレッサ、及び空気圧または油圧モータ。
  2. 前記軌道バルブは更に第1の接面と前記第1の接面の反対側に位置する第2の接面からなり、
    前記第2の空洞は、前記第2の接面を通過することなく前記第1の接面に延びることを特徴とする請求項1に記載のポンプ、コンプレッサ、及び空気圧または油圧モータ。
  3. 上記において、前記軌道バルブは更に第1の接面と反対側に位置する第2の接面からなり、
    前記第2の空洞は前記第1の接面に延び前記第2の接面を通過して、前記軌道バルブを通過する通過開口部を提供する。
  4. 中心軸周辺に配置されたシリンダ内で往復する複数のピストンと、シリンダ内のピストンの往復運動により変化するシリンダの体積と連通するシリンダごとに少なくとも1つのポートを有する壁を有する、往復ポンプ、コンプレッサ、及び空気圧または油圧モータであって、
    中心軸に対して実質的に軌道運動を行う中心駆動シャフト上の偏心部に回転可能に接続された軌道バルブからなり、軌道バルブは壁に対向するバルブの側面に空洞を有し、壁はバルブ内の少なくとも1つの空洞を通じてシリンダポートに連通する2つのシリンダ間の少なくとも1つの吸入ポートと、2つのシリンダ間で少なくとも1つの排出ポートを有し、バルブが壁に対して軌道運動する際に空洞が適切なシリンダポートと吸入または排出ポートを通過し、ピストンのストロークがタイミング調整された連続動作で流体の吸入および排出を提供することを特徴とする改良を備えた往復ポンプ、コンプレッサ、及び空気圧または油圧モータ。
  5. 空洞は互いに同心円上に配置され、バルブの中心軸の中心となっている環状溝であり、バルブはその角度方向が適切な吸排出ポートを有するシリンダポートの相互接続に影響することなく自由に回転することを特徴とする請求項4に記載の改良。
  6. 空洞は主に弧状の部分であり、特定のシリンダポートと特定の吸入及び排出ポート間で相互接続する個々の長さを有しており、ディスクは、弾性部材の使用によりポンプまたはモータのハウジングに対してその回転が抑制されることを特徴とする請求項4に記載の改良。
  7. 軸バネ付勢力が軌道バルブとハウジングの間に提供されることを特徴とする請求項1に記載の改良。
  8. 同一のポンプ又はモータ内に設けられた圧力及び真空シリンダの組み合わせを相互接続するのに十分な数の空洞とポートが提供されることを特徴とする請求項4に記載の改良。
  9. 複数のシリンダと、複数のシリンダポートと、複数のピストンと、回転シャフトと、少なくとも1つの排出ポートと1つの吸入ポートを有するハウジングと、少なくとも1つの排出ポートと1つの吸入ポートを有する区画と、少なくとも1つの前記シリンダポートに偏心部及び軌道バルブを有し、前記シャフトが偏心部と結合し、前記偏心部が前記軌道バルブと結合した往復ポンプ、コンプレッサ、及び空気圧または油圧モータにおいて、
    前記軌道バルブは、
    複数の空洞と、
    前記複数の空洞のうちの第1の空洞が前記複数のシリンダポートのうち前記シリンダポートの最初の1つに流体連絡し、前記第1の空洞はまた前記区画の少なくとも1つの吸入ポートまたは排出ポートと流体連絡し、前記複数の空洞のうちの第2の空洞が前記区画の前記少なくとも1つの吸入ポートまたは1つの排出ポートとの流体連絡を遮断される、第1の流体ポーティング位置と、
    前記複数の空洞のうちの第2の空洞が前記第1のシリンダポートに流体連絡し、前記第1の空洞は前記第1のシリンダポートとの流体連絡を遮断され、前記第2の空洞が前記ハウジングの前記吸入ポートまたは排出ポートのいずれかと流体連絡し、前記第2の空洞が前記区画の前記少なくとも1つの吸入ポートまたは1つの排出ポートとの流体連絡を遮断される、第2の流体ポーティング位置と、
    前記シャフトの回転の間、前記軌道バルブは軌道経路に沿って前記第1の流体ポーティング位置から第2の流体ポーティング位置まで移動し、前記軌道バルブは第1の面とそれに対向する第2の面を有し、前記面のうち1つのみがポートを有する面と接していることを特徴とする。
JP2007531471A 2004-09-15 2005-09-15 往復ポンプ用軌道バルブ Pending JP2008513649A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61001304P 2004-09-15 2004-09-15
PCT/US2005/032856 WO2006031935A1 (en) 2004-09-15 2005-09-15 Orbiting valve for a reciprocating pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008513649A true JP2008513649A (ja) 2008-05-01

Family

ID=36060376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007531471A Pending JP2008513649A (ja) 2004-09-15 2005-09-15 往復ポンプ用軌道バルブ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20080075616A1 (ja)
EP (1) EP1789678A1 (ja)
JP (1) JP2008513649A (ja)
CN (1) CN101018949A (ja)
AU (1) AU2005284802A1 (ja)
CA (1) CA2580022A1 (ja)
GB (1) GB2432197A (ja)
WO (1) WO2006031935A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3699424A1 (en) 2011-11-22 2020-08-26 Graco Minnesota Inc. Piston assembly
CN105332871B (zh) * 2015-11-20 2017-07-25 西安交通大学 分散式杯状缸体与滚动轴承支撑的斜盘式轴向柱塞泵
CA3030947A1 (en) 2016-07-25 2018-02-01 Caire Inc. Wobble plate compressor and oxygen concentrator using the same
CN113166693A (zh) * 2019-01-11 2021-07-23 日商乐华生命科學有限公司 能够对应气体灭菌的驱动机构

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2732808A (en) * 1956-01-31 Fluid pump and control
US1774663A (en) * 1929-07-24 1930-09-02 Arthur S Parks Pump
US2142086A (en) * 1933-09-09 1939-01-03 Ex Cell O Corp Fuel pump
US2579879A (en) * 1949-12-10 1951-12-25 Sundstrand Machine Tool Co Gyratory valve for hydraulic pumps or motors
US5058485A (en) * 1986-11-04 1991-10-22 Cardillo Joseph S Ring valve pump
US4877383A (en) * 1987-08-03 1989-10-31 White Hollis Newcomb Jun Device having a sealed control opening and an orbiting valve
US5733105A (en) * 1995-03-20 1998-03-31 Micropump, Inc. Axial cam driven valve arrangement for an axial cam driven parallel piston pump system
JP2000073946A (ja) * 1998-08-27 2000-03-07 Denso Corp 圧縮機
US6572344B1 (en) * 2001-11-26 2003-06-03 Caterpillar Inc Compact pump or motor with internal swash plate
US6651794B2 (en) * 2001-12-07 2003-11-25 Caterpillar Inc Hydro-mechanical combiner

Also Published As

Publication number Publication date
EP1789678A1 (en) 2007-05-30
CN101018949A (zh) 2007-08-15
AU2005284802A1 (en) 2006-03-23
CA2580022A1 (en) 2006-03-23
GB0704521D0 (en) 2007-04-18
GB2432197A (en) 2007-05-16
US20080075616A1 (en) 2008-03-27
WO2006031935A1 (en) 2006-03-23
WO2006031935B1 (en) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7451687B2 (en) Hybrid nutating pump
KR100297208B1 (ko) 유체압력발생장치
JP5265814B2 (ja) 流体回転機
JP2007239722A (ja) 可変容量型往復動圧縮機
JPH01310181A (ja) 可動斜板式コンプレッサ
JP2008513649A (ja) 往復ポンプ用軌道バルブ
JPH05231309A (ja) ピストン型圧縮機における潤滑構造
WO2010061792A1 (ja) 可変容量往復動圧縮機
JPH01138380A (ja) 圧縮機
WO2005119067A1 (en) Twin-plate rotary compressor
WO2008013162A1 (en) Compressor
JP7044652B2 (ja) 液圧回転機
JP3744861B2 (ja) 圧縮機
JP2007524026A (ja) ハイブリッド摂動ポンプ
KR20040021062A (ko) 압축기
WO2007069340A1 (ja) 内燃機関とポンプとの双方可逆共通機構
KR20040019778A (ko) 압축기
JP2012026437A (ja) マイクロコンプレッサ
JP2902819B2 (ja) ロータリ圧縮機
KR100474258B1 (ko) 사판식액셜피스톤펌프
JP2003049763A (ja) 二連可変容量形アキシャルピストンポンプ
JPH01138381A (ja) 圧縮機の脈動低減機構
JP4208239B2 (ja) 容積形機械
JP2004036572A (ja) エアポンプ
KR20230071955A (ko) 사판의 스트로크 크기에 따른 가변 냉매 배출 구조를 갖는 가변형 사판식 압축기