JP4105124B2 - Screw type machine - Google Patents

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Description

本発明は、ケーシング内にねじ形回転子が回動自在に設けられているねじ型機械であって、圧力流体を流入させることによってモータとして使用することができるし、主回転子を回転させることによってポンプとして使用することができるねじ型機械に関する。   The present invention is a screw-type machine in which a screw-type rotor is rotatably provided in a casing, and can be used as a motor by flowing a pressure fluid, and can rotate a main rotor. Relates to a screw-type machine that can be used as a pump.

従来のねじ型機械の一例として図5に示すものがある(例えば、特許文献1参照。)。このねじ型機械1は、間隔を隔てて配置された高圧ポート2及び低圧ポート(図示せず)を有するケーシング3を備え、ケーシング3内に1本のねじ形主回転子4、及び2本のねじ形従回転子5が回動自在に設けられている。この2本の従回転子5は、主回転子4と平行し、かつ噛合う状態で配置されている。   An example of a conventional screw type machine is shown in FIG. 5 (see, for example, Patent Document 1). The screw-type machine 1 includes a casing 3 having a high-pressure port 2 and a low-pressure port (not shown) that are spaced apart from each other. In the casing 3, one screw-type main rotor 4 and two A screw-shaped secondary rotor 5 is rotatably provided. The two slave rotors 5 are arranged in parallel with and in mesh with the main rotor 4.

このねじ型機械1を例えばポンプとして使用するときは、主回転子4をモータによって例えば所定の正転方向に回転させる。これによって、低圧水が低圧ポートから吸い込まれてケーシング3内に流入する。そして、この低圧水は、主回転子4及び2本の従回転子5のそれぞれの溝部4a、5aを満たし、主回転子4及び従回転子5、5の回転によってその軸方向に昇圧しながら移動して、高圧ポート2に向かう。このようにして、低圧水を昇圧して高圧水として高圧ポート2から吐出させることができる。   When the screw type machine 1 is used as a pump, for example, the main rotor 4 is rotated by a motor in a predetermined forward rotation direction, for example. As a result, low-pressure water is sucked from the low-pressure port and flows into the casing 3. The low-pressure water fills the respective grooves 4a and 5a of the main rotor 4 and the two sub-rotors 5, while increasing the pressure in the axial direction by the rotation of the main rotor 4 and the sub-rotors 5 and 5. Move to the high pressure port 2. In this way, the low-pressure water can be pressurized and discharged from the high-pressure port 2 as high-pressure water.

そして、このねじ型機械1を例えばモータとして使用するときは、高圧水を高圧ポート2に供給してケーシング3内に流入させる。この高圧水は、主回転子4及び2本の従回転子5のそれぞれの溝部4a、5aを満たすことによって、主回転子4及び従回転子5、5を上記とは逆の逆転方向に回転させることができる。そして、この高圧水は、主回転子4等の軸方向に降圧しながら移動して、低圧水となって低圧ポートから流出する。これによって、主回転子4から回転を取り出すことができる。   Then, when the screw type machine 1 is used as a motor, for example, high pressure water is supplied to the high pressure port 2 and flows into the casing 3. This high-pressure water fills the grooves 4a and 5a of the main rotor 4 and the two sub-rotors 5, thereby rotating the main rotor 4 and the sub-rotors 5 and 5 in the reverse direction opposite to the above. Can be made. The high-pressure water moves while being lowered in the axial direction of the main rotor 4 or the like, and flows out from the low-pressure port as low-pressure water. Thereby, rotation can be taken out from the main rotor 4.

このねじ型機械1によると、図5に示す高圧ポート2を通る高圧水が、主回転子4を高圧ポート2から低圧ポートに向かう軸方向(右方向)に押し付ける力とバランスさせるために、主回転子4の高圧ポート2側の部分にバランスピストン6及び円板7を結合させて設けてある。つまり、このバランスピストン6及び円板7は、高圧ポート2(高圧室2a)を通る高圧水の圧力を受けて、主回転子4を低圧ポートから高圧ポート2に向かう軸方向(左方向)に押し付ける力を発生する。これによって、主回転子4に作用する右方向に向かう力と、バランスピストン6等に作用する左方向に向かう力とが互いに相殺されるので、主回転子4に大きな軸方向(スラスト方向)の力が働かないようにすることができる。   According to this screw type machine 1, in order to balance the high pressure water passing through the high pressure port 2 shown in FIG. 5 with the force pressing the main rotor 4 in the axial direction (right direction) from the high pressure port 2 toward the low pressure port, A balance piston 6 and a disc 7 are connected to a portion of the rotor 4 on the high pressure port 2 side. That is, the balance piston 6 and the disc 7 receive the pressure of the high-pressure water passing through the high-pressure port 2 (high-pressure chamber 2a), and move the main rotor 4 in the axial direction (leftward) from the low-pressure port toward the high-pressure port 2. Generates a pressing force. As a result, the rightward force acting on the main rotor 4 and the leftward force acting on the balance piston 6 and the like cancel each other, so that a large axial direction (thrust direction) is exerted on the main rotor 4. You can prevent power from working.

なお、軸方向の力が働くような場合は、この力を保持できるように、主回転子4を回動自在に保持するためのスラスト軸受けを設けたり、その軸受けを大型化する必要があるが、バランスピストン6を設けることによって、スラスト軸受けを省略したり、小型の軸受けを使用できる。   When an axial force is applied, it is necessary to provide a thrust bearing for rotatably holding the main rotor 4 or to increase the size of the bearing so that the force can be maintained. By providing the balance piston 6, the thrust bearing can be omitted or a small bearing can be used.

また、図5に示すように、2本の従回転子5は、高圧側の各端部(ジャーナル)5bがカップ状のブッシュ8によって回動自在に保持されている。そして、これら各ブッシュ8の内面と、それら各内面で保持されている各従回転子5の各端部5bの表面とで形成される各隙間8aは、貫通孔9a、隙間9b、空間9c、溝9d、及び連通孔9eを介して低圧ポートと連通している。これによって、高圧ポート2を通る高圧水が各隙間8aに流入しても、この高圧水(ただし、隙間8aに流入する高圧水は、圧力降下によって比較的低圧となっている。)を、貫通孔9a等を介して低圧ポートに逃がすことができ、その結果、各隙間8a内を低圧にすることができる。よって、各隙間8a内に流入する圧力水による、各従回転子5を図5の右方向に押し付ける力を除去することができる。このように、従回転子5に対して軸方向の力が掛からないようにすることによって、従回転子5が圧縮されて曲がることや、その端部5bが磨耗したり、焼き付くことを防止できる。
特公昭60−10193号公報
Further, as shown in FIG. 5, each of the two slave rotors 5 is rotatably held by a cup-shaped bush 8 at each end (journal) 5 b on the high-pressure side. And each clearance gap 8a formed by the inner surface of each bush 8 and the surface of each edge part 5b of each subrotor 5 currently hold | maintained at these each inner surface is the through-hole 9a, the clearance gap 9b, the space 9c, The low pressure port communicates with the groove 9d and the communication hole 9e. As a result, even if the high-pressure water passing through the high-pressure port 2 flows into each gap 8a, the high-pressure water (however, the high-pressure water flowing into the gap 8a has a relatively low pressure due to a pressure drop) passes through. It is possible to escape to the low pressure port through the hole 9a and the like, and as a result, the pressure in each gap 8a can be reduced. Therefore, the force which presses each subrotor 5 to the right direction of FIG. 5 by the pressure water which flows in into each clearance gap 8a is removable. Thus, by preventing axial force from being applied to the slave rotor 5, it is possible to prevent the slave rotor 5 from being compressed and bent, and to prevent the end portion 5b from being worn or seized. .
Japanese Patent Publication No. 60-10193

しかし、図5に示す従来のねじ型機械1では、高圧ポート2側にバランスピストン6及び円板7、並びに貫通孔9a等を設けたことによって、高圧ポート2に高圧水を通すような使用をした場合は、その高圧水によって主回転子4、及び2本の従回転子5、5に大きな軸方向の力が掛からないようにすることができるが、低圧ポートに高圧水を通すような使用をした場合は、主回転子4及び従回転子5、5に軸方向(左方向)の大きな力が掛かるという問題がある。つまり、例えばこのねじ型機械1をモータとして使用するときであって、主回転子4を上記とは逆の正転方向に回転させる場合は、高圧水を低圧ポートに供給する必要があり、高圧水を低圧ポートに供給すると、低圧ポートを通る高圧水が、主回転子4及び従回転子5、5を低圧ポートから高圧ポート2に向かう軸方向(左方向)に押し付ける力が発生する。しかし、この左方向の力とバランスさせる右方向の力を発生させるためのバランスピストン6及び円板7が主回転子4の低圧ポート側の端部に設けられていないし、各従回転子5、5の低圧ポート側の端部5bに掛かる圧力を低減させるための構成(貫通孔9a等)が設けられていないので、主回転子4及び各従回転子5、5には、左方向の大きな力が掛かるという問題がある。   However, in the conventional screw-type machine 1 shown in FIG. 5, the high pressure port 2 is provided with the balance piston 6, the disk 7, the through hole 9 a, etc., so that high pressure water is passed through the high pressure port 2. In such a case, the high-pressure water can prevent the main rotor 4 and the two sub-rotors 5 and 5 from being subjected to a large axial force. In this case, there is a problem that a large force in the axial direction (left direction) is applied to the main rotor 4 and the sub rotors 5 and 5. That is, for example, when the screw type machine 1 is used as a motor and the main rotor 4 is rotated in the forward rotation direction opposite to the above, it is necessary to supply high pressure water to the low pressure port. When water is supplied to the low-pressure port, high-pressure water passing through the low-pressure port generates a force that presses the main rotor 4 and the slave rotors 5 and 5 in the axial direction (leftward) from the low-pressure port toward the high-pressure port 2. However, the balance piston 6 and the disk 7 for generating the rightward force to be balanced with the leftward force are not provided at the end of the main rotor 4 on the low pressure port side. 5 is not provided with a configuration for reducing the pressure applied to the end portion 5b on the low pressure port side (the through hole 9a, etc.), the main rotor 4 and the respective sub rotors 5 and 5 have a large leftward direction. There is a problem that it takes power.

従って、従来のねじ型機械1をモータとして使用するときであって、正逆の両方向の回転を得ようとする場合は、例えば図5に示すねじ型機械1、及び主回転子4のねじ方向を逆に形成した別のねじ型機械の2台を用意する必要がある。このように、ねじ型機械を2台用意することによって、一方のねじ型機械1の高圧ポート2に高圧水を供給することで、主回転子4の逆転方向の回転が得られる。そして、他方のねじ型機械の高圧ポートに高圧水を供給することによって、主回転子の正転方向の回転が得られる。   Therefore, when the conventional screw type machine 1 is used as a motor and it is desired to obtain both forward and reverse rotations, for example, the screw direction of the screw type machine 1 and the main rotor 4 shown in FIG. It is necessary to prepare two other screw type machines formed in reverse. Thus, by preparing two screw type machines and supplying high pressure water to the high pressure port 2 of one screw type machine 1, the rotation of the main rotor 4 in the reverse direction can be obtained. Then, by supplying high-pressure water to the high-pressure port of the other screw type machine, the rotation of the main rotor in the normal rotation direction can be obtained.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、主回転子が正転及び逆転するように、高圧流体を流通させたときでも、主回転子に大きな軸方向の力が掛からないようにすることができ、これによって、正転及び逆転可能なモータとして使用可能であり、また、2つのいずれのポートからも高圧流体を吐出できるポンプとして使用可能なねじ型機械を提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even when a high-pressure fluid is circulated so that the main rotor rotates forward and backward, a large axial force is exerted on the main rotor. Can be used as a motor that can rotate forward and reverse, and a screw type machine that can be used as a pump that can discharge high-pressure fluid from any of the two ports is provided. The purpose is to do.

本発明は、2つのポートを有するケーシングを備え、前記ケーシング内にねじ形主回転子が回動自在に設けられ、作動流体が前記一方のポートから流入して前記主回転子の溝部を満たし、前記主回転子の回転に伴ってその軸方向に移動して前記他方のポートから流出するねじ型機械において、 前記主回転子には、当該主回転子に作用する前記作動流体による力とバランスさせるためのバランスピストンが前記2つの各ポートと対応するそれぞれの側部に設けられていることを特徴とするものである。   The present invention includes a casing having two ports, a screw-type main rotor is rotatably provided in the casing, and a working fluid flows from the one port to fill the groove of the main rotor. In a screw-type machine that moves in the axial direction as the main rotor rotates and flows out from the other port, the main rotor is balanced with the force of the working fluid acting on the main rotor. The balance piston is provided on each side corresponding to each of the two ports.

この発明のねじ型機械によると、モータとして使用する場合において、主回転子を正転(又は逆転)させるときは、高圧作動流体(高圧流体)を一方(又は他方)のポートに供給してケーシング内に流入させる。この高圧流体は、主回転子の溝部を満たすことによって、主回転子を正転(又は逆転)させることができる。そして、この高圧流体は、主回転子の軸方向に降圧しながら移動して、低圧流体となって他方(又は一方)のポートから流出する。   According to the screw type machine of the present invention, when the main rotor is rotated forward (or reverse) when used as a motor, the high pressure working fluid (high pressure fluid) is supplied to one (or the other) port and the casing. Let it flow into. This high-pressure fluid can cause the main rotor to rotate forward (or reverse) by filling the groove of the main rotor. Then, the high-pressure fluid moves while being reduced in pressure in the axial direction of the main rotor, becomes low-pressure fluid, and flows out from the other (or one) port.

そして、このねじ型機械をポンプとして使用する場合において、一方(又は他方)のポートから高圧流体を吐出させるときは、モータによって主回転子を所定の正転(又は逆転)方向に駆動する。これによって、他方(又は一方)のポートから低圧流体を吸い込んで、一方(又は他方)のポートから高圧流体を吐出することができる。   When this screw type machine is used as a pump, when a high-pressure fluid is discharged from one (or the other) port, the main rotor is driven in a predetermined forward (or reverse) direction by a motor. Thereby, the low-pressure fluid can be sucked from the other (or one) port, and the high-pressure fluid can be discharged from the one (or the other) port.

このようにして、2つのポートのうちいずれのポートを高圧流体が通る場合でも、主回転子の2つの各ポートと対応する各側部にバランスピストンを設けてあるので、高圧流体の、主回転子に作用する所定の軸方向の力と、バランスピストンに作用するそれとは逆方向の力とが互いに相殺され、よって、主回転子に大きな軸方向の力が働かないようにすることができる。   In this way, even when high-pressure fluid passes through any of the two ports, the balance piston is provided on each side corresponding to each of the two ports of the main rotor. A predetermined axial force acting on the child and a force opposite to that acting on the balance piston cancel each other, so that a large axial force does not act on the main rotor.

そして、この発明のねじ型機械において、前記主回転子と平行してねじ形従回転子を回動自在に設け、前記従回転子を前記主回転子と噛合う状態で前記ケーシング内に配置するとよい。このようにすると、主回転子と従回転子との噛合い、及び主回転子及び従回転子とケーシングとの接触によって、作動流体をほぼ密封した状態で軸方向に移動させることができる。よって、このねじ型機械を効率よく作動させることができる。   And in the screw type machine according to the present invention, when a screw-type slave rotor is rotatably provided in parallel with the main rotor, and the slave rotor is disposed in the casing in a state of meshing with the main rotor. Good. In this way, the working fluid can be moved in the axial direction in a substantially sealed state by the meshing of the main rotor and the sub-rotor and the contact between the main rotor and the sub-rotor and the casing. Therefore, this screw type machine can be operated efficiently.

また、この発明のねじ型機械において、前記従回転子の両方の各端部がカップ状のブッシュによって回動自在に保持され、前記2つの各ブッシュの内面と、それら各内面で保持されている前記従回転子の各端部の表面とで形成される2つの隙間を互いに連通させる連通孔を前記従回転子に設け、少なくとも一方の前記隙間と前記ケーシングの外側とをドレン孔によって連通させるとよい。このようにすると、従回転子の両方の各端部がブッシュによって保持されているので、各端部が高圧流体によって軸方向の力を受けることを軽減できる。そして、従回転子の各端部とブッシュとの隙間に作動流体(圧力降下によって比較的低圧となっている)が流入するが、この作動流体は、従回転子に設けられている連通孔、及びドレン孔を通って排出されるので、隙間に流入した作動流体による各端部を軸方向に押す力を解消することができる。よって、従回転子が正逆いずれの方向に回転する場合でも、従回転子が圧縮されて曲がり、これによって周面が焼き付くことや、その各端部が磨耗したり、焼き付くことを防止できる。   In the screw type machine according to the present invention, both end portions of the slave rotor are rotatably held by cup-shaped bushes, and are held by the inner surfaces of the two bushes and the inner surfaces thereof. When the slave rotor is provided with a communication hole for communicating two gaps formed by the surface of each end of the slave rotor with each other, and at least one of the gap and the outside of the casing are communicated with each other by a drain hole. Good. If it does in this way, since each each edge part of a subrotor is hold | maintained by the bush, it can reduce that each edge part receives the axial force by a high pressure fluid. Then, working fluid (relatively low pressure due to the pressure drop) flows into the gap between each end of the slave rotor and the bush, and this working fluid is connected to the communication hole provided in the slave rotor, And since it is discharged | emitted through a drain hole, the force which pushes each edge part by the working fluid which flowed into the clearance gap to an axial direction can be eliminated. Therefore, even when the follower rotor rotates in either forward or reverse direction, the follower rotor is compressed and bent, thereby preventing the peripheral surface from being seized, its respective end portions being worn out, or being seized.

更に、この発明のねじ型機械において、前記主回転子の端部に回転取出しピンを設け、当該回転取出しピンが前記ケーシングを貫通して外側に露出させるとよい。このようにすると、主回転子の回転を回転取出しピンによって取り出すことができる。回転取出しピンによって取り出された回転は、例えばエンコーダによって電気的信号に変換することができ、この信号から主回転子の回転速度や回転数等を取り出すことができる。この回転取出しピンは、ねじ型機械を例えば油圧モータとして利用するときに特に有効である。   Furthermore, in the screw-type machine according to the present invention, it is preferable that a rotation take-out pin is provided at an end of the main rotor, and the turn-out pin penetrates the casing and is exposed to the outside. If it does in this way, rotation of a main rotor can be taken out with a rotation taking-out pin. The rotation taken out by the rotation take-out pin can be converted into an electrical signal by, for example, an encoder, and the rotation speed, the rotation speed, etc. of the main rotor can be taken out from this signal. This rotary take-out pin is particularly effective when the screw type machine is used as, for example, a hydraulic motor.

この発明のねじ型機械によると、2つのポートのうちいずれのポートを高圧流体が通るような使用をしても、主回転子に大きな軸方向の力が働かないようにすることができるので、主回転子を支持する軸受けを大型化せずに、又は軸受けを省略しても、高圧流体を通すポートを変更する使用を可能にすることができる。つまり、主回転子を正転及び逆転させる使用が可能となる。   According to the screw type machine of the present invention, it is possible to prevent a large axial force from acting on the main rotor even if the high pressure fluid passes through any of the two ports. Even if the bearing for supporting the main rotor is not enlarged or the bearing is omitted, it is possible to change the port through which the high-pressure fluid passes. That is, the main rotor can be used for normal rotation and reverse rotation.

よって、このねじ型機械は、例えば主回転子の正転及び逆転可能なモータとして使用することができる。その結果、図5に示す従来のねじ型機械1のように、正転用及び逆転用の2台のねじ型機械を用意する必要がなく、経済的である。そして、従来では、例えば油圧モータとして、ベーン式、ギヤ式、及びピストン式のものがあるが、本発明は、ねじ型を採用しているので、これら従来の油圧モータよりも、低騒音、長寿命、及び高速運転が得られる。   Therefore, this screw type machine can be used as, for example, a motor capable of normal rotation and reverse rotation of the main rotor. As a result, unlike the conventional screw type machine 1 shown in FIG. 5, it is not necessary to prepare two screw type machines for forward rotation and reverse rotation, which is economical. Conventionally, for example, there are vane type, gear type, and piston type hydraulic motors. However, since the present invention adopts a screw type, the noise level and length are lower than those of these conventional hydraulic motors. Lifetime and high speed operation can be obtained.

また、主回転子の回転方向を変更することによって、2つのポートのうちのいずれのポートからでも高圧流体を吐出できるポンプとしての使用が可能である。よって、各ポートを吐出口又は吸込み口として変更して使用するときは、主回転子の回転方向を変更するだけでよく、切換弁等を設ける必要がなく経済的である。   Further, by changing the direction of rotation of the main rotor, it can be used as a pump that can discharge high-pressure fluid from any of the two ports. Therefore, when each port is used as a discharge port or a suction port, it is only necessary to change the rotation direction of the main rotor, and it is not necessary to provide a switching valve or the like, which is economical.

更に、この発明の複数のねじ型機械の各ポートを直列に接続して使用するときは、各機械の両方のポートに高圧流体が通ることとなるが、このような場合でも、各主回転子には、軸方向の力が働かないようにすることができる。   Furthermore, when each port of a plurality of screw type machines of the present invention is connected in series, a high-pressure fluid passes through both ports of each machine. Even in such a case, each main rotor It is possible to prevent the axial force from acting.

以下、本発明に係るねじ型機械の実施形態を図1〜図4を参照して説明する。このねじ型機械11は、例えば油圧モータとして使用することができるし、油圧ポンプとして使用することができるものである。また、作動流体として、油、水、ビスコース、食品、薬品等の特殊液体、及び空気等の気体を使用できる。そして、図1の縦断面図に示すように、ケーシング12内に1本のねじ形主回転子13、及び2本のねじ形従回転子14が設けられている。   Hereinafter, an embodiment of a screw type machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. This screw type machine 11 can be used as, for example, a hydraulic motor or a hydraulic pump. As the working fluid, special liquids such as oil, water, viscose, food and medicine, and gases such as air can be used. As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 1, a single screw-shaped main rotor 13 and two screw-shaped secondary rotors 14 are provided in the casing 12.

ケーシング12は、図1に示すように、中央に配置されたポンプケーシング15を有し、その両端部にフロントカバー16、及びリアーカバー17が配置されて形成されている。このフロントカバー16、及びリアーカバー17は、ポンプケーシング15に対してボルト18、18で締付け固定されている。フロントカバー16には、貫通孔16aが形成されており、この貫通孔16aにシールカバー19が装着されている。そして、リアーカバー17にも、貫通孔が形成されており、この貫通孔にリアーピストンカバー20が装着されている。   As shown in FIG. 1, the casing 12 has a pump casing 15 disposed in the center, and a front cover 16 and a rear cover 17 are disposed at both ends thereof. The front cover 16 and the rear cover 17 are fastened and fixed to the pump casing 15 with bolts 18 and 18. A through hole 16a is formed in the front cover 16, and a seal cover 19 is attached to the through hole 16a. A through hole is also formed in the rear cover 17, and a rear piston cover 20 is attached to the through hole.

ケーシング12には、主回転子13、及び2本の従回転子14、14が嵌め込まれる収容孔21が形成されている。また、ポンプケーシング15のフロントカバー16側の端部には、第1ポート22が形成されており、この第1ポート22は収容孔21の一方の左側端部と連通している。更に、リアーカバー17には、第2ポート23が形成されており、この第2ポート23は収容孔21の他方の右側端部と連通している。   The casing 12 is formed with an accommodation hole 21 into which the main rotor 13 and the two secondary rotors 14 and 14 are fitted. A first port 22 is formed at the end of the pump casing 15 on the front cover 16 side, and the first port 22 communicates with one left end of the accommodation hole 21. Further, a second port 23 is formed in the rear cover 17, and the second port 23 communicates with the other right end portion of the accommodation hole 21.

ねじ形主回転子13は、図1に示すように、主軸部24を有している。この主軸部24の一方の左側端部は、駆動端部24aとして形成されており、この駆動端部24aはシールカバー19から外側に突出している。この主軸部24には、第1ポート22から第2ポート23までの範囲に亘って螺旋状に突条13aが形成されており、この螺旋状の突条13aに沿って螺旋状の溝部13bが形成されている。   As shown in FIG. 1, the screw-type main rotor 13 has a main shaft portion 24. One left end portion of the main shaft portion 24 is formed as a drive end portion 24 a, and the drive end portion 24 a protrudes outward from the seal cover 19. The main shaft portion 24 is formed with a spiral ridge 13a over a range from the first port 22 to the second port 23. A spiral groove 13b is formed along the spiral ridge 13a. Is formed.

そして、図1に示すように、主軸部24のフロントカバー16に収容されている部分には、第1ポート22と間隔を隔てて第1バランスピストン(以下、単に「第1ピストン」と言う。)25が設けられている。また、主軸部24のリアーピストンカバー20に収容されている部分には第2バランスピストン(以下、単に「第2ピストン」と言う。)26が設けられている。この第2ピストン26の外周面は、リアーピストンカバー20の内周面と摺動自在に接触している。また、これら第1及び第2ピストン25、26の直径は、主軸部24の直径よりも大きく形成されている。   As shown in FIG. 1, a portion of the main shaft portion 24 accommodated in the front cover 16 is referred to as a first balance piston (hereinafter simply referred to as a “first piston”) at a distance from the first port 22. ) 25 is provided. Further, a second balance piston (hereinafter simply referred to as “second piston”) 26 is provided in a portion of the main shaft portion 24 accommodated in the rear piston cover 20. The outer peripheral surface of the second piston 26 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the rear piston cover 20. Further, the diameters of the first and second pistons 25 and 26 are formed larger than the diameter of the main shaft portion 24.

また、フロントカバー16の貫通孔16aには軸受け(ボールベアリング)27が装着されている。この軸受け27は、主軸部24が挿通しており、主軸部24を回動自在に支持している。また、この軸受け27は、第1ピストン25とナット28との間に挟まれた状態で固定されている。また、第1ピストン25の外周面と、フロントカバー16の内周面との間には、シール装置(フローティングブッシュ、バックアップリング、及びシール部材)29が配置されており、これによって密封されている。   A bearing (ball bearing) 27 is mounted in the through hole 16 a of the front cover 16. The bearing 27 has a main shaft portion 24 inserted therethrough, and supports the main shaft portion 24 so as to be rotatable. The bearing 27 is fixed in a state of being sandwiched between the first piston 25 and the nut 28. Further, a seal device (floating bush, backup ring, and seal member) 29 is disposed between the outer peripheral surface of the first piston 25 and the inner peripheral surface of the front cover 16, and is sealed by this. .

2本のねじ形従回転子14、14は、図1に示すように、それぞれが主回転子13と平行し、主回転子13と噛合う状態でケーシング12内に回動自在に設けられている。この2本の従回転子14は、それぞれ同等のものであるので、同図の上側に配置されているものを説明して、下側に配置されているものの説明を省略する。この従回転子14には、主回転子13と同様に、第1ポート22から第2ポート23までの範囲に亘って螺旋状に突条14aが形成されており、この螺旋状の突条14aに沿って螺旋状の溝部14bが形成されている。   As shown in FIG. 1, the two screw-type secondary rotors 14 and 14 are provided in the casing 12 so as to be rotatable in parallel with the main rotor 13 and meshing with the main rotor 13. Yes. Since the two slave rotors 14 are equivalent to each other, the one disposed on the upper side of the figure will be described, and the description of the one disposed on the lower side will be omitted. As in the case of the main rotor 13, the slave rotor 14 is formed with a spiral protrusion 14a over a range from the first port 22 to the second port 23, and the spiral protrusion 14a. A spiral groove 14b is formed along the line.

なお、主回転子13の突条13a、及び従回転子14の突条14aは、互いに逆方向の螺旋突条として形成されている。そして、主回転子13及び2本の各従回転子14、14のそれぞれの螺旋状の突条13a、14aの外周縁は、ケーシング12に形成されている収容孔21の内面と摺動自在に接触している。そして、従回転子14の両端部14c、14dは短円柱形のジャーナルとして形成されており、各端部14c、14dはカップ状の第1及び第2ブッシュ30、31によって回動自在に保持されている。   In addition, the protrusion 13a of the main rotor 13 and the protrusion 14a of the subrotor 14 are formed as spiral protrusions in opposite directions. The outer peripheral edges of the spiral ridges 13a and 14a of the main rotor 13 and the two slave rotors 14 and 14 are slidable with the inner surface of the accommodation hole 21 formed in the casing 12. In contact. Both end portions 14c and 14d of the subrotor 14 are formed as short cylindrical journals, and the end portions 14c and 14d are rotatably held by cup-shaped first and second bushes 30 and 31. ing.

そして、従回転子14には、軸方向に沿って連通孔32を形成してある。この連通孔32は、図1に示すように、第1及び第2の各ブッシュ30、31の内面と、それら各内面で保持されている従回転子14の各端部14c、14dの表面とで形成される2つの第1及び第2隙間33、34を互いに連通させるものである。そして、第2ポート23側に配置されている第2ブッシュ31に形成されている第2隙間34は、ケーシング12の外側とドレン孔35を介して連通させてある。このドレン孔35は、第2ブッシュ31、及びリアーピストンカバー20に形成されている。よって、従回転子14を回動自在に保持するそれぞれの第1及び第2ブッシュ30、31に形成されている第1及び第2の各隙間33、34は、ドレン孔35を介してケーシング12の外側と連通している。このようにして、2本の従回転子14の4つの各端部によって形成されている4つの各隙間33、33、34、34は、ドレン孔35を介してケーシング12の外側と連通している。   The slave rotor 14 is formed with a communication hole 32 along the axial direction. As shown in FIG. 1, the communication hole 32 includes inner surfaces of the first and second bushes 30 and 31, and surfaces of the end portions 14c and 14d of the slave rotor 14 held by the inner surfaces. The two first and second gaps 33 and 34 formed in the above are communicated with each other. The second gap 34 formed in the second bush 31 disposed on the second port 23 side is communicated with the outside of the casing 12 via the drain hole 35. The drain hole 35 is formed in the second bush 31 and the rear piston cover 20. Therefore, the first and second gaps 33 and 34 formed in the first and second bushes 30 and 31 that rotatably hold the slave rotor 14 are connected to the casing 12 via the drain holes 35. It communicates with the outside. In this way, the four gaps 33, 33, 34, 34 formed by the four end portions of the two slave rotors 14 communicate with the outside of the casing 12 through the drain holes 35. Yes.

また、従回転子14の図1に示す左端部14cを保持する第1ブッシュ30は、第1ピストン25と第1ポート22との間に配置されており、右端部14dを保持する第2ブッシュ31は、第2ピストン26と第2ポート23との間に配置されている。この第1及び第2の各ブッシュ30、31は、従回転子14の各端部14c、14dと、フロントカバー16及びリアーピストンカバー20とによって挟持されており、軸方向に移動しないように固定されている。   Further, the first bush 30 that holds the left end portion 14c shown in FIG. 1 of the slave rotor 14 is disposed between the first piston 25 and the first port 22, and the second bush that holds the right end portion 14d. 31 is disposed between the second piston 26 and the second port 23. The first and second bushes 30 and 31 are sandwiched between the end portions 14c and 14d of the follower rotor 14, the front cover 16 and the rear piston cover 20, and are fixed so as not to move in the axial direction. Has been.

また、図1及び図2に示すように、ポンプケーシング15の収容孔21は、第1及び第2の各ポート22、23が配置されている部分に第1及び第2流体室36、37が形成されている。この第1及び第2流体室36、37は、主回転子13及び各従回転子14に形成されている各溝部13b、14bと、対応する第1及び第2の各ポート22、23との間を作動流体(例えば油、水、ビスコース、食品、薬品等の特殊液体、及び空気等の気体)が流れ易くするためのものである。   As shown in FIGS. 1 and 2, the housing hole 21 of the pump casing 15 has first and second fluid chambers 36, 37 in portions where the first and second ports 22, 23 are arranged. Is formed. The first and second fluid chambers 36 and 37 are formed by the groove portions 13b and 14b formed in the main rotor 13 and the slave rotors 14 and the corresponding first and second ports 22 and 23. The working fluid (for example, special liquids such as oil, water, viscose, food, and medicine, and gas such as air) can easily flow between them.

更に、図1に示すように、主回転子13の第2ピストン26側の端部には、回転取出しピン38を設けてある。この回転取出しピン38は、リアーピストンカバー20に形成された挿通孔39を通ってケーシング12の外側に露出している。   Further, as shown in FIG. 1, a rotation take-out pin 38 is provided at the end of the main rotor 13 on the second piston 26 side. The rotation extraction pin 38 is exposed to the outside of the casing 12 through an insertion hole 39 formed in the rear piston cover 20.

上記のように構成された図1に示すねじ型機械11によると、主回転子13を正転及び逆転の両方向に回転させることができ、例えば油圧モータ及び油圧ポンプとして使用することができる。まず、このねじ型機械11を例えば油圧モータとして使用する場合において、主回転子13を正転(又は逆転)させるときは、高圧油を第1(又は第2)ポート22(又は23)に供給してケーシング12内に流入させる。この高圧油は、主回転子13及び2本の各従回転子14、14の溝部13b、14bを満たすことによって、主回転子13を正転(又は逆転)させることができる。そして、この高圧油は、主回転子13及び各従回転子14、14の軸方向(図1の右方向)に降圧しながら移動して、低圧油となって第2(又は第1)ポート23(又は22)から流出する。なお、2本の各従回転子14、14は、主回転子13の回転に伴って主回転子13と逆方向に回転する。   According to the screw type machine 11 shown in FIG. 1 configured as described above, the main rotor 13 can be rotated in both forward and reverse directions, and can be used as, for example, a hydraulic motor and a hydraulic pump. First, when the screw type machine 11 is used as a hydraulic motor, for example, when the main rotor 13 is rotated forward (or reverse), high pressure oil is supplied to the first (or second) port 22 (or 23). And flow into the casing 12. The high-pressure oil can cause the main rotor 13 to rotate forward (or reverse) by filling the main rotor 13 and the groove portions 13b, 14b of the two slave rotors 14, 14. The high-pressure oil moves while being stepped down in the axial direction (right direction in FIG. 1) of the main rotor 13 and each of the follower rotors 14 and 14 to become low-pressure oil, and the second (or first) port. 23 (or 22). The two sub-rotors 14 and 14 rotate in the opposite direction to the main rotor 13 as the main rotor 13 rotates.

次に、このねじ型機械11を油圧ポンプとして使用する場合は、図1に示す主回転子13の駆動端部24aとモータ(図示せず)の回転軸とを連結する。そして、例えば、第1(又は第2)ポート22(又は23)から高圧油を吐出させるときは、モータによって主回転子13を所定の正転(又は逆転)方向に駆動する。これによって、第2(又は第1)ポート23(又は22)から低圧油を吸い込むことができる。この低圧油は、主回転子13及び2本の各従回転子14、14のそれぞれの溝部13b、14bを満たし、主回転子13及び各従回転子14、14の回転によってその軸方向に昇圧しながら移動して、第1(又は第2)ポート22(又は23)に向かう。このようにして、低圧油を昇圧して高圧油として第1(又は第2)ポート22(又は23)から吐出することができる。なお、2本の各従回転子14、14は、主回転子13の回転に伴って主回転子13と逆方向に回転する。   Next, when this screw type machine 11 is used as a hydraulic pump, the driving end 24a of the main rotor 13 shown in FIG. 1 and the rotating shaft of a motor (not shown) are connected. For example, when high-pressure oil is discharged from the first (or second) port 22 (or 23), the main rotor 13 is driven in a predetermined forward (or reverse) direction by a motor. Thereby, the low pressure oil can be sucked from the second (or first) port 23 (or 22). The low-pressure oil fills the grooves 13b and 14b of the main rotor 13 and the two sub-rotors 14 and 14, and is boosted in the axial direction by the rotation of the main rotor 13 and the sub-rotors 14 and 14. Moving toward the first (or second) port 22 (or 23). In this manner, the low-pressure oil can be pressurized and discharged from the first (or second) port 22 (or 23) as high-pressure oil. The two sub-rotors 14 and 14 rotate in the opposite direction to the main rotor 13 as the main rotor 13 rotates.

このようにして、第1及び第2ポート22、23のうち、いずれのポートを高圧油が通る場合でも、主回転子13の2つの各ポート22、23と対応する各側部に第1及び第2ピストン25、26を設けてあるので、高圧油の、主回転子13に作用する所定の軸方向(図1の右方向又は左方向)の力と、第1及び第2ピストン25、26に作用するそれとは逆方向(図1の左方向又は右方向)の力とが互いに相殺され、よって、主回転子13に大きな軸方向の力が働かないようにすることができる。   In this way, the first and second ports 22, 23, regardless of which port passes high pressure oil, the first and second sides corresponding to the two ports 22, 23 of the main rotor 13 are connected to the first and second ports 22, 23. Since the second pistons 25 and 26 are provided, the force of the high-pressure oil acting on the main rotor 13 in a predetermined axial direction (right direction or left direction in FIG. 1), and the first and second pistons 25 and 26 The forces in the opposite direction (the left direction or the right direction in FIG. 1) acting on each other cancel each other, so that a large axial force does not act on the main rotor 13.

次に、図3(a)、(b)を参照して、第1ポート22に高圧油が通る場合における主回転子13、並びに第1及び第2ピストン25、26に働く力について説明する。図3(a)は、主回転子13、並びに2本の各従回転子14、14を図1のA−A方向から見た図である。主回転子13には、突条13aの側面で形成された円環状部分(面積S)40と、主回転子13と2本の各従回転子14、14とが交わって形成された2つの各レンズ形状部分(面積S)41、41とに高圧油による圧力(例えば21MPa)が働く。この面積(S+2×S)に働く圧力によって、主回転子13に力Fが働く。この力Fは、主回転子13を図1の右方向に押し付ける力となる。 Next, the force acting on the main rotor 13 and the first and second pistons 25 and 26 when high-pressure oil passes through the first port 22 will be described with reference to FIGS. FIG. 3A is a view of the main rotor 13 and the two slave rotors 14 and 14 as seen from the direction AA in FIG. The main rotor 13 is formed by intersecting an annular portion (area S 1 ) 40 formed on the side surface of the protrusion 13 a and the main rotor 13 and the two sub-rotors 14 and 14. Pressure by high-pressure oil (for example, 21 MPa) acts on each of the lens-shaped portions (area S 2 ) 41 and 41. Due to the pressure acting on this area (S 1 + 2 × S 2 ), the force F 1 acts on the main rotor 13. The force F 1 is a force for pressing the main rotor 13 rightward in FIG. 1.

図3(b)は、第1ピストン25を第1ポート22の側から見た図である。第1ピストン25には、第1ピストン25の内側面で形成された円環状部分(面積S(=S+2×S))42に高圧油による圧力(例えば21MPa)が働く。この第1ピストン25に働く力Fは、主回転子13を図1の左方向に押し付ける力Fとなる。そして、この第1ピストン25に働く力Fと、主回転子13に働く力Fとが同一の大きさとなるように、各面積S、S、及びSが定められている。そして、力FとFとは、互いに逆方向であるので、互いに相殺され、主回転子13に大きな軸方向の力が働かないようにすることができる。 FIG. 3B is a view of the first piston 25 as viewed from the first port 22 side. In the first piston 25, pressure (for example, 21 MPa) by high-pressure oil acts on an annular portion (area S 3 (= S 1 + 2 × S 2 )) 42 formed on the inner surface of the first piston 25. Force F 2 acting on the first piston 25 becomes a force F 2 for pressing the main rotor 13 to the left in FIG. 1. The areas S 1 , S 2 , and S 3 are determined so that the force F 2 acting on the first piston 25 and the force F 1 acting on the main rotor 13 have the same magnitude. Since the forces F 1 and F 2 are in opposite directions, they can be canceled out to prevent a large axial force from acting on the main rotor 13.

なお、図1に示す第1ポート22を通る高圧油は、2つの第1ブッシュ30、30の外周面とポンプケーシング15の内周面との間に形成されている隙間を通って第1ピストン25の内側面42に接触することとなる。しかし、第1ピストン25の外周面と、フロントカバー16の内周面との間には、シール装置29を設けて密封してあるので、高圧油は第1ピストン25とシール装置29との隙間に流入するときに、圧力降下して比較的低圧となり、ドレンポート43を通って外側に排出されるようになっている。これによって、第1ピストン25の外側面(図1において、第1ピストン25より左側部分)には高圧油による圧力が働かないようになっている。   The high-pressure oil passing through the first port 22 shown in FIG. 1 passes through the gap formed between the outer peripheral surfaces of the two first bushes 30 and 30 and the inner peripheral surface of the pump casing 15, so that the first piston 25 will come into contact with the inner side surface 42 of the 25. However, since the sealing device 29 is provided between the outer peripheral surface of the first piston 25 and the inner peripheral surface of the front cover 16, the high-pressure oil is sealed between the first piston 25 and the sealing device 29. When flowing into the tank, the pressure drops to a relatively low pressure and is discharged to the outside through the drain port 43. Thereby, the pressure by the high pressure oil does not act on the outer surface of the first piston 25 (the left side portion of the first piston 25 in FIG. 1).

第2ピストン26は、第1ピストン25と同様に構成されており、第2ポート23に高圧油が通る場合でも、第2ピストン26に働く力Fと(図1の右方向に働く力)、主回転子13に働く力F(図1の左方向に働く力)とが同一の大きさとなるように、各面積S、S、及びSが定められている。そして、上記と同様に、力FとFとは、互いに逆方向に向かうものであるので、互いに相殺され、主回転子13に大きな軸方向の力が働かないようにすることができる。 The second piston 26 is configured similarly to the first piston 25, even if the high pressure oil passes through the second port 23, the force F 2 acting on the second piston 26 (force acting in the right direction in FIG. 1) The areas S 1 , S 2 , and S 3 are determined so that the force F 1 acting on the main rotor 13 (force acting in the left direction in FIG. 1) has the same magnitude. In the same manner as described above, the forces F 1 and F 2 are directed in opposite directions, and thus cancel each other, so that a large axial force does not act on the main rotor 13.

このように、このねじ型機械11によると、第1及び第2ポート22、23のうちいずれのポートを高圧油が通るような使用をしても、主回転子13に大きな軸方向の力が働かないようにすることができるので、主回転子13を支持する軸受け27を大型化せずに、高圧油を通すポート22、23を変更する使用を可能にすることができる。つまり、主回転子13を正転及び逆転させる使用を可能にすることができる。勿論、軸受け27を省略することもできる。   As described above, according to the screw type machine 11, even if the high pressure oil passes through any of the first and second ports 22 and 23, a large axial force is applied to the main rotor 13. Since it does not work, it is possible to change the ports 22 and 23 through which the high-pressure oil passes without increasing the size of the bearing 27 that supports the main rotor 13. That is, the main rotor 13 can be used for normal rotation and reverse rotation. Of course, the bearing 27 can be omitted.

次に、図1及び図4を参照して、第1ポート22に高圧油が通る場合における2本の各従回転子14、14に働く力について説明する。ただし、各従回転子14、14に働く力は同等であるので、一方の従回転子14の説明をして他方の従回転子14の説明を省略する。図1に示すように、従回転子14の左端部14cが第1ブッシュ30によって回動自在に保持されており、第1ブッシュ30がポンプケーシング15に対して固定して取り付けられているので、従回転子14の左端部14cが高圧油によって軸方向(図1の右方向)の力を受けることを軽減できる。そして、第1ポート22を通る高圧油は、従回転子14の左端部14cと第1ブッシュ30の内面との間に形成された第1隙間33に流入するが、高圧油が第1隙間33に流入するときに圧力降下して比較的低圧となり、この低圧油は、従回転子14に設けられている連通孔32、及びドレン孔35を通って外側に排出される。これによって、第1隙間33に流入した圧油が従回転子14の左端部14cを軸方向(図1の右方向)に押し付けることを防止できる。図4は、第1ポート22を通る高圧油が、第1ブッシュ30の第1隙間33、連通孔32、第2隙間34、及びドレン孔35を通って外側に排出される状態を示している。勿論、第1ポート22に低圧油が通る場合も、上記と同様にして、この低圧油を第1ブッシュ30の第1隙間33、連通孔32、第2隙間34、及びドレン孔35に通して外側に排出することができる。   Next, with reference to FIG.1 and FIG.4, the force which acts on each of the two subrotors 14 and 14 when high pressure oil passes the 1st port 22 is demonstrated. However, since the force acting on each of the slave rotors 14 and 14 is the same, one slave rotor 14 will be described and the description of the other slave rotor 14 will be omitted. As shown in FIG. 1, the left end portion 14 c of the slave rotor 14 is rotatably held by the first bush 30, and the first bush 30 is fixedly attached to the pump casing 15. It is possible to reduce the left end portion 14c of the slave rotor 14 from being subjected to axial force (right direction in FIG. 1) by the high pressure oil. The high pressure oil passing through the first port 22 flows into the first gap 33 formed between the left end portion 14 c of the slave rotor 14 and the inner surface of the first bush 30, but the high pressure oil is in the first gap 33. The pressure drops to a relatively low pressure when it flows into the rotor, and the low-pressure oil is discharged to the outside through the communication hole 32 and the drain hole 35 provided in the slave rotor 14. Accordingly, it is possible to prevent the pressure oil flowing into the first gap 33 from pressing the left end portion 14c of the slave rotor 14 in the axial direction (right direction in FIG. 1). FIG. 4 shows a state in which high-pressure oil passing through the first port 22 is discharged to the outside through the first gap 33, the communication hole 32, the second gap 34, and the drain hole 35 of the first bush 30. . Of course, when the low-pressure oil passes through the first port 22, the low-pressure oil is passed through the first gap 33, the communication hole 32, the second gap 34, and the drain hole 35 of the first bush 30 in the same manner as described above. Can be discharged to the outside.

また、第2ポート23に高圧油又は低圧油が通る場合は、この高圧油又は低圧油を第2ブッシュ31の第2隙間34、及びドレン孔35に通して外側に排出することができる。第2隙間34は、従回転子14の右端部14dと第2ブッシュ31の内面との間に形成されている。   Further, when high-pressure oil or low-pressure oil passes through the second port 23, the high-pressure oil or low-pressure oil can be discharged to the outside through the second gap 34 and the drain hole 35 of the second bush 31. The second gap 34 is formed between the right end portion 14 d of the slave rotor 14 and the inner surface of the second bush 31.

よって、この2本の従回転子14、14が正逆いずれの方向に回転する場合でも、従回転子14、14が圧縮されて曲がり、これによって周面が焼き付くことや、その各端部14c、14dが磨耗したり、焼き付くことを防止できる。   Therefore, even when the two slave rotors 14 and 14 rotate in either the forward or reverse direction, the slave rotors 14 or 14 are compressed and bent, thereby causing the peripheral surface to be burned out or the end portions 14c thereof. , 14d can be prevented from being worn or seized.

従って、このねじ型機械11は、例えば主回転子13の正転及び逆転可能なモータとして使用することができる。その結果、図5に示す従来のねじ型機械1のように、正転用及び逆転用の2台のねじ型機械を用意する必要がなく、経済的である。そして、従来では、例えば油圧モータとして、ベーン式、ギヤ式、及びピストン式のものがあるが、本発明では、ねじ型を採用しているので、これら従来の油圧モータよりも、低騒音、長寿命、及び高速運転が得られる。   Accordingly, the screw type machine 11 can be used as a motor capable of rotating the main rotor 13 in the normal direction and the reverse direction, for example. As a result, unlike the conventional screw type machine 1 shown in FIG. 5, it is not necessary to prepare two screw type machines for forward rotation and reverse rotation, which is economical. Conventionally, for example, there are vane type, gear type, and piston type as the hydraulic motor, but in the present invention, since the screw type is adopted, the noise and length are lower than those of the conventional hydraulic motor. Lifetime and high speed operation can be obtained.

また、主回転子13の回転方向を変更することによって、第1及び第2ポート22、23のうちのいずれのポートからでも高圧油を吐出できるポンプとして使用できる。よって、各ポート22、23を吐出口又は吸込み口として変更して使用するときは、主回転子13の回転方向を変更するだけでよく、切換弁等を設ける必要がなく経済的である。   Further, by changing the rotation direction of the main rotor 13, the pump can be used as a pump capable of discharging high-pressure oil from any of the first and second ports 22 and 23. Therefore, when each port 22, 23 is used as a discharge port or a suction port, it is only necessary to change the rotation direction of the main rotor 13, and it is not necessary to provide a switching valve or the like, which is economical.

更に、図1に示すねじ型機械11を複数台準備して、各機械11の第1及び第2ポート22、23を直列に接続して使用するときは(多段で使用するときは)、各機械11の第1及び第2の各ポート22、23に高圧油が通ることとなるが、このような場合でも、各主回転子13には、軸方向の力が働かないようにすることができる。   Further, when a plurality of screw type machines 11 shown in FIG. 1 are prepared and the first and second ports 22 and 23 of each machine 11 are connected in series (when used in multiple stages), Although high-pressure oil passes through the first and second ports 22 and 23 of the machine 11, even in such a case, it is possible to prevent axial forces from acting on the main rotors 13. it can.

そして、このねじ型機械11は、図1に示すように、主回転子13に対して2本の各従回転子14、14が噛み合って互いに線接触しており、かつ、主回転子13及び各従回転子14、14とケーシング12の内周面とが互いに接触しているので、圧油を溝部13b、14b内にほぼ密封した状態で軸方向に移動させることができる。よって、このねじ型機械11を効率よく作動させることができる。   As shown in FIG. 1, the screw type machine 11 includes two main rotors 14 and 14 that mesh with the main rotor 13 and are in line contact with each other. Since each subrotor 14 and 14 and the inner peripheral surface of the casing 12 are in contact with each other, the pressure oil can be moved in the axial direction while being substantially sealed in the groove portions 13b and 14b. Therefore, this screw type machine 11 can be operated efficiently.

更に、図1に示すように、主回転子13の第2ピストン26側の端部に回転取出しピン38を設けてあるので、この回転取出しピン38によって主回転子13の回転を取り出すことができる。そして、この回転取出しピン38に、例えばエンコーダを接続することによって、主回転子13の回転を電気的信号に変換することができ、この信号から主回転子13の回転速度や回転数等を取り出すことができる。このようにして、主回転子13の回転速度や回転数等を取り出すことは、ねじ型機械11を例えば油圧モータとして利用するときに特に有効である。   Further, as shown in FIG. 1, a rotation take-out pin 38 is provided at the end of the main rotor 13 on the second piston 26 side, so that the rotation of the main rotor 13 can be taken out by this rotation take-out pin 38. . The rotation of the main rotor 13 can be converted into an electrical signal, for example, by connecting an encoder to the rotation take-out pin 38, and the rotation speed, the rotation speed, etc. of the main rotor 13 are extracted from this signal. be able to. Thus, taking out the rotation speed, rotation speed, and the like of the main rotor 13 is particularly effective when the screw-type machine 11 is used as, for example, a hydraulic motor.

ただし、上記実施形態では、図1に示すように、主回転子13と平行してその両側に2本の従回転子14、14を回動自在に設け、この2本の各従回転子14、14が主回転子13と噛合う状態でケーシング12内に配置したが、これに代えて、主回転子13と平行して1本の従回転子14を回動自在に設け、この従回転子14が主回転子13と噛合う状態でケーシング12内に配置してもよい。また、2本の従回転子14を設けたが、この2本の従回転子14を省略してもよい。   However, in the above embodiment, as shown in FIG. 1, two slave rotors 14 and 14 are rotatably provided on both sides in parallel with the master rotor 13, and each of the two slave rotors 14 is provided. , 14 are arranged in the casing 12 in mesh with the main rotor 13, but instead, a single subrotor 14 is rotatably provided in parallel with the main rotor 13, and this subrotation is provided. You may arrange | position in the casing 12 in the state which the child 14 meshes with the main rotor 13. In addition, although the two slave rotors 14 are provided, the two slave rotors 14 may be omitted.

そして、上記実施形態のねじ型機械11は、例えば製鉄用プレス機や、船舶のスクリューを駆動するための油圧モータとして使用することができる。更に、各種油圧モータを駆動するための油圧ポンプとしても使用できる。   And the screw type machine 11 of the said embodiment can be used as a hydraulic motor for driving, for example, a steelmaking press or a ship screw. Furthermore, it can be used as a hydraulic pump for driving various hydraulic motors.

また、上記実施形態では、図1に示すように、ドレン孔35を第2ブッシュ31等に設けたが、これに代えて、又はこれに追加して、ドレン孔35を第1ブッシュ30及びポンプケーシング15に形成して、第1隙間33とケーシング12の外側とを連通させてもよい。   Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG. 1, although the drain hole 35 was provided in the 2nd bush 31 grade | etc., Instead of this or in addition to this, the drain hole 35 is made into the 1st bush 30 and pump. It may be formed in the casing 15 so that the first gap 33 communicates with the outside of the casing 12.

以上のように、本発明に係るねじ型機械は、主回転子が正転及び逆転するように、高圧流体を流通させたときでも、主回転子に大きな軸方向の力が掛からないようにすることができ、これによって、正転及び逆転可能なモータとして使用可能であり、また、いずれのポートからも高圧流体を吐出できるポンプとして使用可能であるという優れた効果を有し、このようなねじ型機械等に適用するのに適している。   As described above, the screw-type machine according to the present invention prevents a large axial force from being applied to the main rotor even when a high-pressure fluid is circulated so that the main rotor rotates forward and backward. Thus, the screw can be used as a motor that can rotate forward and reverse, and can be used as a pump that can discharge high-pressure fluid from any port. Suitable for application to mold machines.

この発明の実施形態に係るねじ型機械を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a screw type machine concerning an embodiment of this invention. 同実施形態に係るねじ型機械の半断面図である。It is a half sectional view of the screw type machine concerning the embodiment. 同実施形態に係るねじ型機械の主回転子及び第1ピストンに働く軸方向の力のバランスを説明する図であり、(a)は主回転子及び各従回転子のA−A断面図、(b)は第1ピストンの内側面を示す縦断面図である。It is a figure explaining the balance of the axial force which acts on the main rotor and the 1st piston of the screw type machine concerning the embodiment, (a) is an AA sectional view of a main rotor and each subrotor, (B) is a longitudinal cross-sectional view which shows the inner surface of a 1st piston. 同実施形態の従回転子の両端に形成されている各隙間に流入する圧油の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the pressure oil which flows in into each clearance gap formed in the both ends of the subrotor of the embodiment. 従来のねじ型機械を示す部分切欠き断面図である。It is a partial notch sectional view which shows the conventional screw type machine.

符号の説明Explanation of symbols

11 ねじ型機械
12 ケーシング
13 主回転子
13a、14a 突条
13b、14b 溝部
14 従回転子
15 ポンプケーシング
16 フロントカバー
17 リアーカバー
21 収容孔
22 第1ポート
23 第2ポート
24 主軸部
25 第1ピストン
26 第2ピストン
27 軸受け
30 第1ブッシュ
31 第2ブッシュ
32 連通孔
33 第1隙間
34 第2隙間
35 ドレン孔
36 第1流体室
37 第2流体室
38 回転取出しピン
39 挿通孔
40、42 円環状部分
41 レンズ形状部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Screw type machine 12 Casing 13 Main rotor 13a, 14a Projection 13b, 14b Groove part 14 Subrotor 15 Pump casing 16 Front cover 17 Rear cover 21 Accommodating hole 22 1st port 23 2nd port 24 Main shaft part 25 1st piston 26 2nd piston 27 Bearing 30 1st bush 31 2nd bush 32 Communication hole 33 1st clearance 34 2nd clearance 35 Drain hole 36 1st fluid chamber 37 2nd fluid chamber 38 Rotation take-out pin 39 Insertion hole 40, 42 Annular Part 41 Lens shape part

Claims (4)

2つのポートを有するケーシングを備え、前記ケーシング内にねじ形主回転子が回動自在に設けられ、作動流体が前記一方のポートから流入して前記主回転子の溝部を満たし、前記主回転子の回転に伴ってその軸方向に移動して前記他方のポートから流出するねじ型機械において、
前記主回転子には、当該主回転子に作用する前記作動流体による力とバランスさせるためのバランスピストンが前記2つの各ポートと対応するそれぞれの側部に設けられていることを特徴とするねじ型機械。
A casing having two ports, wherein a screw-type main rotor is rotatably provided in the casing, and a working fluid flows from the one port to fill a groove of the main rotor, and the main rotor In the screw-type machine that moves in the axial direction along with the rotation of and flows out of the other port,
The screw characterized in that the main rotor is provided with a balance piston on each side corresponding to each of the two ports to balance the force by the working fluid acting on the main rotor. Mold machine.
前記主回転子と平行してねじ形従回転子が回動自在に設けられ、前記従回転子が前記主回転子と噛合う状態で前記ケーシング内に配置されていることを特徴とする請求項1記載のねじ型機械。   A screw-type slave rotor is rotatably provided in parallel with the main rotor, and the slave rotor is disposed in the casing in a state of being engaged with the main rotor. The screw type machine according to 1. 前記従回転子の両方の各端部がカップ状のブッシュによって回動自在に保持され、前記2つの各ブッシュの内面と、それら各内面で保持されている前記従回転子の各端部の表面とで形成される2つの隙間を互いに連通させる連通孔を前記従回転子に設け、少なくとも一方の前記隙間と前記ケーシングの外側とをドレン孔によって連通させたことを特徴とする請求項2記載のねじ型機械。   Both end portions of the slave rotor are rotatably held by cup-shaped bushes, the inner surfaces of the two bushes, and the surfaces of the end portions of the slave rotor held by the inner surfaces. 3. The communication rotor according to claim 2, wherein a communication hole is provided in the slave rotor, and at least one of the clearances and the outside of the casing are communicated by a drain hole. Screw type machine. 前記主回転子の端部に回転取出しピンを設け、当該回転取出しピンが前記ケーシングを貫通して外側に露出していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のねじ型機械。   The screw type machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a rotation extraction pin is provided at an end of the main rotor, and the rotation extraction pin penetrates the casing and is exposed to the outside. .
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