JP3205019B2 - ラジアルピストン機械 - Google Patents

ラジアルピストン機械

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/10—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary
    • F04B1/107—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary with actuating or actuated elements at the outer ends of the cylinders
    • F04B1/1071—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary with actuating or actuated elements at the outer ends of the cylinders with rotary cylinder blocks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0439—Supporting or guiding means for the pistons

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ラジアルピストン機械
であって、ケーシングに固定された環状のカム板と、該
カム板に対して回転軸線を中心にして回転可能に支承さ
れた、回転体として形成されたシリンダブロックと、該
シリンダブロックの回転軸線に対して半径方向でシリン
ダブロックに配置された多数の孔と、該孔の内部で摺動
可能に支承されたピストンとが設けられていて、該ピス
トンが、シリンダブロックの回転軸線に向いた方向に各
１つのガイドピンを有しており、該ガイドピンの直径
が、ピストンの直径よりも小さく形成されており、ピス
トンとガイドピンとが一緒になって一種の段付ピストン
を形成しており、前記孔が、相応して段付けされて形成
されていて、それぞれ大小異なる直径の２つの孔区分、
つまりピストンを案内するための大径の第１の孔区分
と、ガイドピンを案内するための小径の第２の孔区分と
から成っており、さらにピストンをカム板に支持するた
めの円筒状のローラが設けられている形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】このような形式のラジアルピストン機械
は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２１６００７号
明細書および同第３５３１６３２号明細書に基づき公知
である。この公知のラジアルピストン機械は、コンパク
トでかつ廉価な構造ならびに高圧吐出能力の点ですぐれ
ている。このようなラジアルピストン機械では、ピスト
ンが押しのけ機能とシール機能とを引き受け、ローラ
が、発生した力をトルク形成の目的で、カム板からピス
トンへ伝達する。前記公知のラジアルピストン機械で
は、ピストンの最大直径が、ピストンの数とピストン行
程とロータの半径とによって規定され、これによって機
械のトルクも規定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式のラジアルピストン機械を改良して、同じ
大きさの構成スペースのもとでトルクを高めることので
きるようなラジアルピストン機械を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、それぞれ前記第２の孔区分内でガ
イドピンの半径方向内側に向けられた端面によって仕切
られた円形の孔室と、前記第１の孔区分内でピストンの
半径方向内側に向けられた端面およびガイドピンの外周
面によって仕切られた孔環状室とが、シリンダブロック
とガイドピンとの間に設けられた、前記孔の軸線を中心
とした円の円周方向で仕切られた切欠きを介して、流体
が流れるように互いに接続されているようにした。
【０００５】
【発明の効果】本発明によれば、ガイドピンの配置によ
って、ピストンの長さを短縮させることができ、これに
よって、互いに隣接したピストン孔の相互間隔を減少さ
せることなしにピストンの直径を増大させることができ
る。したがって、シリンダブロックの強度は損なわれな
い。ガイドピンとピストンは一緒になって一種の段付ピ
ストンを形成しており、この段付ピストンの環状室とピ
ストン室とは、切欠きを介して同じ作業媒体圧によって
負荷されるようになっている。本発明によるラジアルピ
ストン機械のこのような構造により、公知先行技術に比
べて同じ構成寸法を維持したまま、ガイドピンを備えた
ピストンの、約４４％だけ大きな受圧面積が得られ、ひ
いては相応して増大したトルクが得られる。それと同時
に、ピストンの直径と、このピストンにピストンブロッ
クの回転軸線に向かう方向で結合されたガイドピンとに
基づき、ピストンの改善されたガイドも得られるので、
カム板からロータへトルクが伝達される際に、短いピス
トンがひっかかることが有効に阻止されており、ひいて
はほとんど損失のないトルク伝達が保証されている。
【０００６】本発明の別の有利な構成は、請求項２以下
に記載されている。
【０００７】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２００４
３５０号明細書に基づき公知のラジアルピストン機械で
は、作業ピストンが、支持球体を収容する比較的直径の
大きな延長部を有しており、この延長部は専ら作業ピス
トンを良好にガイドするためにしか働かない。この延長
部によって仕切られた環状室はガイド孔とピストン形の
延長部との間の潤滑ギャップを介して、ケーシング室に
連通している。トルクを高める目的で環状室を作業媒体
圧で負荷するという思想は開示されていない。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
【０００９】図１には、符号１で一方のケーシング半部
が、符号２で他方のケーシング半部がそれぞれ示されて
いる。両ケーシング半部１，２の間には、カム板３が配
置されている。両ケーシング半部１，２は固定ねじ４を
用いてカム板３と合体されて、１つの固定のユニットを
形成している。ケーシング半部１には軸５が玉軸受け
６，７を用いて支承されている。この軸５のケーシング
室側の端部８は、多数のキーを備えたスプライン軸とし
て形成されていて、対応する溝９を介してロータ１０を
支持している。ロータ１０はシリンダブロックとして形
成されていて、その全周にわたって均一に分配された孔
１１，１８（図２）を有している。これらの孔１１，１
８内では、それぞれピストン１２が摺動可能に収容され
ている。ピストン１２はロータ１０の回転軸線に向いた
方向に各１つのガイドピン１６を備えており、このガイ
ドピン１６の直径はピストン１２の直径よりも小さく形
成されている。したがって、ピストン１２はガイドピン
１２と共に一種の段付ピストンを形成しているので、こ
の段付ピストンを収容するための孔も、相応して段付け
されていて、大小異なる直径の２つの孔区分、つまりピ
ストン１２を案内するための大径の第１の孔区分１１
と、ガイドピン１６を案内するための小径の第２の孔区
分１８とから成っている。ピストン１２はその半径方向
外側の範囲に、円筒状のローラ１４のための支承シェル
１３を収容するための切欠き１２ｄを備えている。円筒
状のローラ１４はカム板３に設けられたカム軌道１７に
支持されている。ピストン１２の半径方向内側の範囲は
環状の溝１２ｃ内に、シールエレメントとして働くピス
トンリング２０を有している。孔１８の長さは、引き出
されたピストン１２がガイドピン１６によってなおも確
実に案内されるように設定されている。ガイドピン１６
はピストン行程よりも少しだけ長く形成されている。孔
１１，１８の直径は、ロータ１０の回転方向で見て互い
に隣接した各孔１１，１８同士の間に残った孔壁が、発
生する作業圧に耐えられるように設定されている。
【００１０】それぞれ第２の孔区分１８内でガイドピン
１６の半径方向内側に向けられた端面によって仕切られ
た円形の孔室として形成されたピストン室１９は、ロー
タ１０に設けられた半径方向の切欠き２７を介して、第
１の孔区分１１内でピストン１２の半径方向内側に向け
られた端面およびガイドピン１６の外周面によって仕切
られた孔環状室１５に連通している。ピストン室１９お
よび環状室１５は、ロータ１０に設けられた軸方向に延
びる孔２１を介して、他方のケーシング半部２に収納さ
れた位置不動の制御スリーブ２４に設けられた、同じく
軸方向に延びる制御孔２２，２３に連通している。この
制御スリーブ２４は環状の制御室２５，２６を仕切って
おり、これらの制御室２５，２６は接続部（図示しな
い）により、制御弁を介して圧力媒体源もしくはタンク
に連通している。制御孔２２，２３に対するピストン室
１９もしくは環状室１５の相対的な位置に応じて、ピス
トン室１９もしくは環状室１５は圧力媒体源に接続され
るか、またはタンクに接続され、これによってロータ１
０に加えられるトルクが形成される。このトルクはロー
タ１０からスプライン結合部を介して駆動軸もしくは被
駆動軸５を介して引き続き外部へ伝達される。
【００１１】ピストン室および環状室への作業媒体の供
給が、それぞれ別個の制御通路と制御室とを介して行わ
れると、所定の制御弁を用いてピストン室と環状室とを
それぞれ別個に制御することができ、これによってトル
ク段付けを達成することができる。この場合、環状室だ
けに圧力媒体が供給されるか、またはピストン室だけに
圧力媒体が供給されるか、または環状室とピストン室と
の両方に圧力媒体が同時に供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるラジアルピストン機械の１実施例
を示す軸方向縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１，２ ケーシング半部、 ３ カム板、 ４ 固定ね
じ、 ５ 軸、 ６，７ 玉軸受け、 ８ 端部、 ９
切欠き、 １０ ロータ、 １１ 第１の孔区分、
１２ ピストン、 １２ｃ 溝、 １２ｄ 切欠き、
１３ 支承シェル、 １４ ローラ、 １５ 環状室、
１６ ガイドピン、 １７ カム軌道、 １８ 第２
の孔区分、 １９ ピストン室、 ２０ ピストンリン
グ、 ２１ 孔、 ２２，２３ 制御孔、 ２４ 制御
スリーブ、 ２５，２６ 制御室、 ２７ 切欠き
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 591261222 ＪａｈｎｓｔｒａＢｅ ３−５、Ｄ− 97816 Ｌｏｈｒ、ＢＲＤ (56)参考文献 特開 昭47−26701（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−41677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−40007（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−9602（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 1/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ラジアルピストン機械であって、ケーシ
    ングに固定された環状のカム板（３）と、該カム板
    （３）に対して回転軸線を中心にして回転可能に支承さ
    れた、回転体として形成されたシリンダブロック（１
    ０）と、該シリンダブロック（１０）の回転軸線に対し
    て半径方向でシリンダブロック（１０）に配置された多
    数の孔と、該孔の内部で摺動可能に支承されたピストン
    （１２）とが設けられていて、該ピストン（１２）が、
    シリンダブロック（１０）の回転軸線に向いた方向に各
    １つのガイドピン（１６）を有しており、該ガイドピン
    （１６）の直径が、ピストン（１２）の直径よりも小さ
    く形成されており、ピストン（１２）とガイドピン（１
    ６）とが一緒になって一種の段付ピストンを形成してお
    り、前記孔が、相応して段付けされて形成されていて、
    それぞれ大小異なる直径の２つの孔区分、つまりピスト
    ン（１２）を案内するための大径の第１の孔区分（１
    １）と、ガイドピン（１６）を案内するための小径の第
    ２の孔区分（１８）とから成っており、さらにピストン
    （１２）をカム板（３）に支持するための円筒状のロー
    ラ（１４）が設けられている形式のものにおいて、それ
    ぞれ前記第２の孔区分（１８）内でガイドピン（１６）
    の半径方向内側に向けられた端面によって仕切られた円
    形の孔室（１９）と、前記第１の孔区分（１１）内でピ
    ストン（１２）の半径方向内側に向けられた端面および
    ガイドピン（１６）の外周面によって仕切られた孔環状
    室（１５）とが、シリンダブロック（１０）とガイドピ
    ン（１６）との間に設けられた、前記孔の軸線を中心と
    した円の円周方向で仕切られた切欠き（２７）を介し
    て、流体が流れるように互いに接続されていることを特
    徴とするラジアルピストン機械。
  2. 【請求項２】 前記切欠き（２７）がシリンダブロック
    に設けられている、請求項１記載のラジアルピストン機
    械。
  3. 【請求項３】 前記ローラ（１４）の近くでピストン
    （１２）にシールエレメント（２０）が設けられてお
    り、該シールエレメント（２０）によって、前記孔環状
    室（１５）が外部に対してシールされており、ピストン
    （１２）が、シリンダブロック（１０）の回転軸線に向
    かう方向で前記シールエレメント（２０）のすぐ後ろで
    終わっている、請求項１または２記載のラジアルピスト
    ン機械。
  4. 【請求項４】 ガイドピン（１６）が、ピストン（１
    ２）の作業工程よりも約１７〜２２％だけ長く形成され
    ている、請求項１から３までのいずれか１項記載のラジ
    アルピストン機械。
  5. 【請求項５】 ガイドピン（１６）の直径対ピストン
    （１２）の直径の比が、０．５〜０．８である、請求項
    １から４までのいずれか１項記載のラジアルピストン機
    械。
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