JP6453865B2 - 流体作動機械 - Google Patents

流体作動機械 Download PDF

Info

Publication number
JP6453865B2
JP6453865B2 JP2016520346A JP2016520346A JP6453865B2 JP 6453865 B2 JP6453865 B2 JP 6453865B2 JP 2016520346 A JP2016520346 A JP 2016520346A JP 2016520346 A JP2016520346 A JP 2016520346A JP 6453865 B2 JP6453865 B2 JP 6453865B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve cylinder
valve
groups
cylinder devices
devices
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.)
Active
Application number
JP2016520346A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016521830A (ja
Inventor
ドール,アレクシス
シュタイン,ウーヴェ・ベルンハルト・パスカル
レアード,スティーヴン・マイケル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Original Assignee
Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
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 Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG filed Critical Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Publication of JP2016521830A publication Critical patent/JP2016521830A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6453865B2 publication Critical patent/JP6453865B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/06Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement
    • F01B1/062Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement the connection of the pistons with an actuating or actuated element being at the inner ends of the cylinders
    • F01B1/0634Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement the connection of the pistons with an actuating or actuated element being at the inner ends of the cylinders with two or more series radial piston-cylinder units
    • 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
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/06Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement
    • F01B1/062Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement the connection of the pistons with an actuating or actuated element being at the inner ends of the 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
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/06Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement
    • F01B1/062Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement the connection of the pistons with an actuating or actuated element being at the inner ends of the cylinders
    • F01B1/0624Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement the connection of the pistons with an actuating or actuated element being at the inner ends of the cylinders with cam-actuated distribution member(s)
    • 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
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/06Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with cylinders in star or fan arrangement
    • F01B1/0641Details, component parts specially adapted for such machines
    • F01B1/0655Details, component parts specially adapted for such machines cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404Details or component parts
    • F04B1/0408Pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404Details or component parts
    • F04B1/0421Cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/053Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders
    • F04B1/0536Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders with two or more serially arranged radial piston-cylinder units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/053Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders
    • F04B1/0536Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders with two or more serially arranged radial piston-cylinder units
    • F04B1/0538Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the inner ends of the cylinders with two or more serially arranged radial piston-cylinder units located side-by-side
    • 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
    • F04B27/04Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B27/053Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with an actuating element at the inner ends of the 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
    • F04B27/04Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B27/053Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with an actuating element at the inner ends of the cylinders
    • F04B27/0536Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with an actuating element at the inner ends of the cylinders with two or more series radial piston-cylinder units
    • 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
    • F04B39/12Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/122Cylinder block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/047Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the outer ends of the cylinders
    • 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
    • F04B39/0005Component 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 adaptations of pistons

Landscapes

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

Description

本発明は、流体作動機械(たとえば、液圧または気圧ポンプ、モータまたはポンプ/モータ)と、流体作動機械の製造方法とに関するものである。
ラジアルピストンポンプ、モータ、またはポンプ/モータなどのラジアルピストン流体作動機械は、通常、回転軸のまわりで回転可能である中央クランクシャフトと、クランクシャフトのまわりに配置されて、クランクシャフトから半径方向外方に延在する複数のピストンシリンダ装置とを備える。ピストンシリンダ装置は通常、複数の軸方向にオフセットされたピストンシリンダ装置のバンクに配置され、各バンクは、回転軸のまわりに配置される複数の密に詰められたピストンシリンダ装置を備え、クランクシャフトの回転軸に垂直に延在するそれぞれの平面上にある。クランクシャフトは、バンクごとに少なくとも1つのカムを備え、各バンクのピストンは、それぞれのピストンフットを介して、それぞれの前記少なくとも1つのカムと駆動関係にあるように配置される。
このようなラジアルピストン流体作動機械の出力(たとえば、流体圧または機械トルク)の大きさは、通常、機械に設けられるピストンシリンダ装置の数および前記ピストンシリンダ装置のそれぞれの容量に依存する。したがって、出力の大きさを高めるには、バンクの数の増加、および/または、バンクごとのピストンシリンダ装置の数の増加、および/または、使用されるピストンシリンダ装置の容量の増加を必要とする。機械あたりのバンクの数を増やすと、機械の軸方向の長さがそれに対応して長くなる。バンクごとのピストンシリンダ装置の数を増やすことができる範囲は、ピストンフットおよびカム半径の相対的なサイズに依存する。ピストンシリンダ装置は通常、クランクシャフトの回転軸のまわりに密に詰められているため、ピストンシリンダ装置の数を増やすことは通常、カムの半径の増大を必要とし、それに対応して、流体作動機械の半径方向のサイズが増加する。したがって、出力の大きさを高めるには、通常、流体作動機械の半径方向および/または軸方向のサイズの増加を必要とする。
このタイプの流体作動機械は、高出力風力タービンの液圧伝達システムで使用される。風力タービン技術が進展するにつれて、その液圧伝達がより大きな出力を必要とする、より高出力のタービンが実装されてきている。しかし、風力タービンのできるだけ小さいサイズを維持することが望ましい。
さらに、流体を流体源から流体シンクに送る、および、ピストンシリンダ装置の作動チャンバとやりとりするため、複雑な流体伝送構造が必要となる可能性があり、それは高価で時間を消費する製造プロセスにつながる。したがって、流体を流体作動機械のまわりに送る方法を簡略化することも望ましい。
したがって、本発明の目的は、所定の出力の大きさに対する流体作動機械、通常はラジアルピストン流体作動機械のサイズを減少させること、および/または、同じサイズの既存の流体作動機械よりも大きい出力を発生させることができる新しい流体作動機械を提供することである。
また、費用を減少させること、および、流体作動機械、通常はラジアルピストン流体作動機械の製造速度を向上させることも本発明の目的である。
本発明の第1の態様は、回転軸のまわりで回転可能であるクランクシャフトと、回転軸のまわりで互いに間隔を置いて配置されるバルブシリンダ装置の隣接する第1および第2の(個別の)グループであって、バルブシリンダ装置の第1および第2の(個別の)グループの1つまたはそれぞれが、クランクシャフトのまわりに配置されて、かつクランクシャフトに対して外方に延在する第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置を有し、第1および第3のバルブシリンダ装置が互いに軸方向にオフセットされ、および第2のバルブシリンダ装置が第1および第3のバルブシリンダ装置から軸方向にオフセットされ、第2のバルブシリンダ装置が回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置から(回転)オフセットされる、第1および第2の(個別の)グループとを備え、第2のバルブシリンダ装置は、第1および第3のバルブシリンダ装置の一方の軸方向範囲または両方の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有する、流体作動機械を提供する。
通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのそれぞれは、複数のバルブシリンダ装置を備える。
通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのそれぞれのバルブシリンダ装置(または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれのバルブシリンダ装置)は、それぞれのクラスタに一緒に配置される。
第2のバルブシリンダ装置を第1および第3のバルブシリンダ装置から軸方向にオフセットし、第2のバルブシリンダ装置を第1および第3のバルブシリンダ装置から回転軸のまわりにオフセットし、第2のバルブシリンダ装置の軸方向範囲を第1および第3のバルブシリンダ装置の一方の軸方向範囲または両方の軸方向範囲と重ねることによって、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれは、流体作動機械の長さ(すなわち回転軸と平行な寸法)を機械の所定の数のバルブシリンダ装置に対して減少させることができる空間効率のよい入れ子にされた配置で設けられる。好ましくは、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第2のバルブシリンダ装置の軸方向範囲は、第1および第3のバルブシリンダ装置両方の軸方向範囲に重なる。通常は、第1および第3のバルブシリンダ装置の軸方向範囲は、互いに重ならない。
第1および第2のバルブシリンダ装置の軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置の軸方向範囲の少なくとも2.5%、少なくとも5%、少なくとも7.5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%であることがある。第1および第2のバルブシリンダ装置の軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置の軸方向範囲の50%未満、40%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることがある。第2および第3のバルブシリンダ装置の軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置の軸方向の範囲の少なくとも2.5%、少なくとも5%、少なくとも7.5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%であることがある。第2および第3のバルブシリンダ装置の軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置の軸方向範囲の50%未満、40%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることがある。
第2のバルブシリンダ装置が回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置から(回転)オフセットされることにより、通常、回転軸を含み、第2のバルブシリンダ装置の中心を貫通する平面が、回転軸を含み、第1のバルブシリンダ装置の中心を貫通する平面、および、回転軸を含み、第3のバルブシリンダ装置の中心を貫通する平面(異なる場合)と異なる向きにあることが意味される。
通常、バルブシリンダ装置の第2のグループは、バルブシリンダ装置の第1のグループのバルブシリンダ装置の軸方向範囲に重なる軸方向範囲を有するバルブシリンダ装置を備える。好ましくは、第1のグループの前記バルブシリンダ装置の軸方向範囲に重なる第2のグループの前記バルブシリンダ装置の軸方向範囲は、第2のグループの前記バルブシリンダ装置の軸方向範囲の少なくとも25%、少なくとも50%(より好ましくは、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、および、いくつかの実施形態においては100%)である。バルブシリンダ装置の第2のグループのバルブシリンダ装置のそれぞれは、バルブシリンダ装置の第1のグループの対応するバルブシリンダ装置の軸方向範囲に重なる軸方向範囲を有することがある。第1のグループのバルブシリンダ装置は、第2のグループの対応するバルブシリンダ装置と同じそれぞれの平面に設けられることがある。第1のグループのバルブシリンダ装置の軸方向範囲の少なくとも25%(好ましくは、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、および、いくつかの実施形態においては100%)が、第2のグループの対応するバルブシリンダ装置の軸方向範囲に重なることがある。
バルブシリンダ装置の隣接する第1および第2のグループが「回転軸のまわりで互いに間隔を置いて配置される」ことから、回転軸のまわりの第1のグループのバルブシリンダ装置の範囲が、回転軸のまわりの第2のグループのバルブシリンダ装置の任意の範囲に重ならないことがわかることが理解されよう。すなわち、回転軸と平行または同一平面上で、第2のグループのバルブシリンダ装置も通過する第1のグループのバルブシリンダ装置を通過する平面はない。
通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのバルブシリンダ装置は、(それぞれのピストンシリンダ装置を形成するために)クランクシャフトと駆動関係にあるピストンを往復的に受けるように配置される。このようなピストンには、クランクシャフトとの駆動関係において、ピストンフットが設けられてもよい。通常、駆動関係にあるクランクシャフトのそれぞれのカムに支えられることができるように、バルブシリンダ装置の中で往復運動するピストンのピストンフットが必要である。回転軸のまわりで第1および第2のグループを互いに間隔を置いて配置することによって、クランクシャフトのまわりに配置される可能性があるバルブシリンダ装置のグループの数、したがって、クランクシャフトのカムに支えられるピストンフットの数は(所定のクランクシャフトに対して)減少する。したがって、クランクシャフト(の少なくともカム)の半径方向の範囲を減少させることが可能である。さらに、バルブシリンダ装置が通常、設けられるハウジング(たとえば、(通常は一体構造の)シリンダブロック)は、回転軸のまわりの第1のグループと第2のグループとの間の空間に(強化する)材料を提供することによって、機械的により強くすることができる。
したがって、長手方向および/または半径方向の範囲、したがって流体作動機械の全体的なサイズは、上記の配置によって減少させることができる。あるいは、より多くのバルブシリンダ装置を、所定のサイズの機械に配置することができる。
第1の機能が第2の機能から「軸方向にオフセットされている」ことにより、第1の機能から第2の機能まで延在するベクトルが回転軸と平行な非ゼロ成分を有することを意味することが理解されよう。
別の機能の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有する第1の機能により、第1および第2の機能の両方を貫通する回転軸に垂直な平面があることが理解されよう。
通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第2のバルブシリンダ装置は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの他のバルブシリンダ装置のいずれよりも、そのグループの第1および第3のバルブシリンダ装置の近くに配置される。
第1および第2のグループが互いに「隣接する」ことによって、バルブシリンダ装置の他のいかなるグループも、第1のグループと第2のグループとの間で、回転軸のまわりの少なくとも1つの回転の向き(たとえば、時計回り)に設けられないことが理解されよう。通常、バルブシリンダ装置は、第1のグループと第2のグループとの間で、回転軸のまわりの少なくとも1つの回転の向き(たとえば、時計回り)に設けられない。
通常、第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第2のバルブシリンダ装置は、回転軸のまわりで(1つの回転の向きで、たとえば、時計回りで)、第1および第2のグループの他の第1および第3のバルブシリンダ装置に隣接する。
第1および第2のグループのバルブシリンダ装置は通常、(それぞれのピストンを往復的に受ける)(通常は中空の)シリンダと、少なくとも1つのバルブユニットとをそれぞれ備える。少なくとも1つのバルブユニットは、第1のバルブおよび第2のバルブ(たとえば、低圧バルブおよび高圧バルブ)を備える一体型バルブユニットでもよい。通常は、少なくとも1つのバルブユニットは、流体作動機械のハウジング(たとえば、シリンダブロック)に設けられるそれぞれのハウジング穴に連結(たとえば、螺合または締結)される。ハウジング穴の1つまたは複数(または、好ましくはすべて)は、ハウジング(たとえば、シリンダブロック)のそれぞれの空隙の型によって形成されてもよく、通常はその後に穴あけおよび/またはフライス削りされる。シリンダはハウジング穴に取り付けられてもよく、または、代わりに、シリンダはハウジング穴(または、これらの選択肢の組合せ)によって定義されてもよい。したがって、バルブシリンダ装置は個別の構成部品でないことがあり、それらは、少なくとも1つのバルブユニットを機械のハウジング(たとえば、シリンダブロック)のハウジング穴型(の中)に連結(一体化)することによって形成されてもよい。バルブユニットは、ハウジング穴の長手方向軸と(実質的に)平行な方向に、シリンダの半径方向外端から外方へ延在してもよい。バルブユニットは、交換可能なバルブユニットでもよい。一体型バルブユニット(設けられている場合)の第1および/または第2(たとえば、低圧および/または高圧)のバルブは、交換可能でもよい。
用語「低圧」および「高圧」は相対的な用語であり、「低圧」バルブは通常、作動流体を備える低圧マニホルドに連結され、「高圧」バルブは通常、作動流体を備える高圧マニホルドに連結され、高圧マニホルドの作動流体は低圧マニホルドの作動流体より圧力が高いことが理解されよう。
いくつかの実施形態において、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、回転軸のまわりの第2のバルブシリンダ装置(および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)の範囲は、回転軸のまわりの第1および第3のバルブシリンダ装置(および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴の範囲)のうちの1つの範囲または両方の範囲に重なる。回転軸のまわりの第2のバルブシリンダ装置(および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)の範囲が、回転軸のまわりの第1および第3のバルブシリンダ装置(および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)のうちの1つの範囲または両方の範囲に重なることは、回転軸と平行または同一平面上で、第2のバルブシリンダ装置(および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)を通過する第1の平面があり、それが第1および第3のバルブシリンダ装置(および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置の前記1つのシリンダ、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置の前記1つのバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置の前記1つが設けられるハウジング穴)の一方を通過し、そして、任意選択的に、回転軸と平行または同一平面上で、第1および第3のバルブシリンダ装置の他方も通過する第2のバルブシリンダ装置(および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置の前記他のシリンダ、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置の前記他のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置の前記他が設けられるハウジング穴)を通過する第2の平面がある、(または、回転軸と平行または同一平面上の単一の平面が、第1、第2、および第2のバルブシリンダ装置、および/または、シリンダ、および/または、バルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、グループのハウジング穴を通過する)ことを意味する。
回転軸のまわりのこのような任意の重なりは、回転軸のまわりの第2のバルブシリンダ装置(必要に応じて、および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)の範囲の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、または少なくとも75%までであってもよい。
回転軸のまわりのこのような任意の重なりは、回転軸のまわりの第2のバルブシリンダ装置(必要に応じて、および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)の範囲の95%未満、90%未満、80%未満、70%未満、60%未満、50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、または5%未満までであることがある。
しかし、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、回転軸のまわりの第2のバルブシリンダ装置(および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)の範囲が、回転軸のまわりの第1および第3のバルブシリンダ装置のうちの1つの範囲または両方の範囲(および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置のシリンダの範囲、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)の範囲、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴の範囲)に重ならないことがある。
この場合、第2のバルブシリンダ装置(および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)と第1および第3のバルブシリンダ装置(および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第1および第3のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)の一方または両方との間の回転軸のまわりの間隔の範囲は、第2のバルブシリンダ装置(必要に応じて、および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)の回転軸のまわりの範囲の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも40%、少なくとも75%、少なくとも100%、または少なくとも200%から延在する範囲でもよい。前記範囲は、第2のバルブシリンダ装置(必要に応じて、および/または、第2のバルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、第2のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)の回転軸のまわりの範囲の多くとも500%、多くとも400%、多くとも300%、多くとも200%、多くとも150%、多くとも125%、または多くとも100%まで延在することがある。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの軸方向範囲の中で、さらなるバルブシリンダ装置(および/または、バルブシリンダ装置のシリンダ、および/または、バルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)、および/または、バルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴)は前記間隔の中に配置されないことがある。
バルブシリンダ装置のシリンダは通常、クランクシャフトと駆動関係にあるピストンを受ける開口を備える半径方向内端を有する。
通常、低圧または高圧バルブの少なくとも1つは、バルブシートと係合可能であるバルブ部材を備える。一体型バルブユニットは通常、環状ギャラリの形態の作動流体ポート(通常はバルブ入口およびバルブ出口)を有する環状のバルブユニットである。環状ギャラリは、一体型バルブユニットの周辺の少なくとも一部のまわりに設けられてもよい。あるいは、一体型バルブユニットは、それぞれの方向の作動流体ポートを備えてもよい。好ましくは、バルブシリンダ装置のバルブは電子的に作動可能である(すなわち、バルブの開閉は電子的に制御可能である)。バルブは、液圧または電動バルブアクチュエータなどのバルブアクチュエータを備えてもよい。
通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第1および第3のバルブシリンダ装置は、軸方向に互いに一直線に並べられる(すなわち、回転軸に(実質的に)平行な位置合せ軸に沿って互いに一直線に並べられる)。位置合せ軸は通常、第1のバルブシリンダ装置の中心点と第3のバルブシリンダ装置の中心点との間で、回転軸と(実質的に)平行な方向に延在する。第2のバルブシリンダ装置は通常、位置合せ軸から回転軸のまわりでオフセットされる。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第2のバルブシリンダ装置のシリンダは、第1および第3のバルブシリンダ装置のシリンダの一方の軸方向範囲または両方の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有することがある。
第1および第2のバルブシリンダ装置のシリンダの軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置のシリンダの軸方向の範囲の少なくとも2.5%、少なくとも5%、少なくとも7.5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%であることがある。第1および第2のバルブシリンダ装置のシリンダの軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置のシリンダの軸方向範囲の50%未満、40%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることがある。第2および第3のバルブシリンダ装置のシリンダの軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置のシリンダの軸方向の範囲の少なくとも2.5%、少なくとも5%、少なくとも7.5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%であることがある。第2および第3のバルブシリンダ装置のシリンダの軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置のシリンダの軸方向範囲の50%未満、40%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることがある。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)は、第1および第3のバルブシリンダ装置の、一方のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)の軸方向範囲、または、両方のバルブユニット(の、たとえば、ヘッド)の軸方向範囲と重なる軸方向の範囲を有することがある。
第1および第2のバルブシリンダ装置のバルブユニットの軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニットの軸方向の範囲の少なくとも2.5%、少なくとも5%、少なくとも7.5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%であることがある。第1および第2のバルブシリンダ装置のバルブユニットの軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニットの軸方向範囲の50%未満、40%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることがある。第2および第3のバルブシリンダ装置のバルブユニットの軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニットの軸方向の範囲の少なくとも2.5%、少なくとも5%、少なくとも7.5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%であることがある。第2および第3のバルブシリンダ装置のバルブユニットの軸方向の重なりは、第2のバルブシリンダ装置のバルブユニットの軸方向範囲の50%未満、40%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることがある。
前に示したように、流体作動機械は、軸方向穴を有するシリンダブロックを備えることがある。クランクシャフトは、軸方向穴の中で延在することがある。軸方向穴は、クランクシャフトの回転軸と同軸であることがある。バルブシリンダ装置(のいくつか、または、より典型的にはすべて)が、軸方向穴のまわりに配置されて、かつ軸方向穴に対して(通常は半径方向または実質的に半径方向)外方に延在するそれぞれのハウジング穴に設けられることがある。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置は、それぞれの第1、第2、および第3のハウジング穴に設けられることがある。(バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で)第1および第3のハウジング穴が互いに軸方向にオフセットされ、第2のハウジング穴が第1および第3のハウジング穴から軸方向にオフセットされ、および第2のハウジング穴が回転軸のまわりで第1および第3のハウジング穴から(回転)オフセットされることがある。(バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で)第2のハウジング穴は、第1および第3のハウジング穴の一方の軸方向範囲または(好ましくは)両方の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有することがある。通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第1および第3のハウジング穴の軸方向範囲は、互いに重ならない。
第1および第2のハウジング穴の軸方向の重なりは、第2のハウジング穴の軸方向の範囲の少なくとも2.5%、少なくとも5%、少なくとも7.5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%であることがある。第1および第2のハウジング穴の軸方向の重なりは、第2のハウジング穴の50%未満、40%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることがある。第2および第3のハウジング穴の軸方向の重なりは、第2のハウジング穴の軸方向の範囲の少なくとも2.5%、少なくとも5%、少なくとも7.5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%であることがある。第2および第3のハウジング穴の軸方向の重なりは、第2のハウジング穴の軸方向の範囲の50%、40%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることがある。
第1の機能が第2の機能と「駆動関係に」あることから、第1の機能は駆動する、および/または、第2の機能により駆動されるように構成されることがわかる。
本出願に関連して、重なり、および/またはオフセット、または間隔に関して述べられている場合(それが半径方向、軸方向、または異なる方向であるかどうかに関係なく)、特に、そのような参照が(パーセンテージのような)数値を使用して行われる場合、前記文は基準位置に依存することがある。たとえば、半径方向の重なりまたはオフセット/間隔についての文に関しては、そのような文は通常、中心軸からのそれぞれの機能の距離(すなわち半径)に依存する)。「基準位置」(「基準面」、「基準高さ」、「基準線」、「基準円」など)として、特に、以下のグループから機能の任意の1つ(または複数)が選択されることがある。バルブシリンダ装置および/または任意のポンピングピストンの受入空間の長さの中央、バルブシリンダ装置および/または任意のポンピングピストンの受入空間の一端(特に、外端、通常はバルブシリンダ装置に隣接する端部)、または、バルブシリンダ装置および/または任意のポンピングピストンのそのような受入空間に沿ったパーセンテージ(0%、5%、10%、20%、25%、30%、33%、40%、50%、60%、66%、70%、75%、80%、90%、95%、または100%など)。流体作動機械の典型的な設計によると、それぞれの受入空間は通常、ポンピングピストン(の一部)およびバルブシリンダ装置の一部の受入れに使用されると理解されるべきである。通常、それらは、ポンプのハウジング内の円筒形の穴として設計される。同様に、任意の上述の位置(0%、5%など)は、対応するバルブシリンダ装置の取付手段(たとえば、円筒状の穴の中のねじ)に沿った長さに対して使用することができる。同様に、バルブシリンダ装置に沿った上述の向きの任意の位置(0%、5%など)を使用することができる。特に、バルブシリンダ装置に対して、さらに、または、あるいは、パッシブバルブ部、高圧バルブ部、低圧バルブ部、パッシブバルブ部、流体開口部(特に、流体入口導管、および/または流体出口導管、および/または低圧流体導管、および/または高圧流体導管)の位置のようないくつかの追加の定義を使用することが可能である。「流体開口部」は通常、バルブシリンダ装置の流体導管をハウジングの流体導管に連結する開口部である。「流体開口部」が基準として使用される場合、それぞれの開口部の「中央の断面位置」だけでなく、特に、それぞれの開口部の側方位置(特に、中心軸に対して内側および/または外側の位置)が、基準として使用される可能性がある。ポンピングピストンが使用される場合、特に、死点位置、特に、上死点位置(おそらく安全マージン付)が使用される可能性がある。しかし、人、特に当業者によって考えられる任意の代替的な定義が同様に可能である。
バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループのバルブシリンダ装置は、クランクシャフトに対して(実質的に)半径方向外方に延在してもよい。ピストンがバルブシリンダ装置の第1および第2のグループのバルブシリンダ装置で往復運動する軸は、回転軸に対して(実質的に)半径方向外方に延在してもよい。
流体作動機械は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのバルブシリンダ装置で往復運動するそれぞれのピストンをさらに備えてもよい(バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置を含む)。
クランクシャフトは、複数のカムを備えてもよく、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、バルブシリンダ装置で往復運動するピストンはそれぞれ、前記複数のカムのそれぞれのカムと駆動関係にある。
通常、複数のカムの1つまたは複数のカムは(それぞれ)、バルブシリンダ装置の第1のグループのバルブシリンダ装置で往復運動するピストン、および、バルブシリンダ装置の第2のグループのバルブシリンダ装置で往復運動するピストンとの駆動関係の下に設けられる。
通常、クランクシャフトは、第1、第2、および第3のカムを備える。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第1のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンは通常、第1のカムと駆動関係にあり、第2のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンは通常、第2のカムと駆動関係にあり、および第3のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンは通常、第3のカムと駆動関係にある。
ピストンのいくつかまたは(通常は)すべては、それぞれのバルブシリンダ装置で往復運動するとき、回転軸に(実質的に)平行なそれぞれの揺動軸のまわりで回転(および、揺動)するように配置されてもよい。
通常、クランクシャフトのカムは、互いに軸方向に(すなわち、回転軸に(実質的に)平行な方向に)オフセットされる。
各バルブシリンダ装置のシリンダは通常、それぞれの流体作動チャンバの少なくとも一部を形成する。各作動チャンバは通常、シリンダ内のそれぞれのピストンの往復の移動によって周期的に変化する容積を有する。
軸の瞬間的な角度位置および回転速度を測定し、軸位置および速度信号を制御装置に伝達する軸位置および速度センサが設けられてもよい。これにより制御装置は、それぞれの個々の作動チャンバのサイクルの瞬間的な位相を測定することが可能になる。制御装置は通常、使用中にストアドプログラムを実行するマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラである。バルブの開閉は通常、制御装置のアクティブ制御の下にある。
制御装置は、第1および第2(たとえば、低圧および高圧)のバルブの開閉を調整し、各作動チャンバを通る(または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれを通る)流体の変位を決定し、サイクルごとに、作動チャンバ容積のサイクルに対する段階的な関係において、要求(たとえば、制御装置に入力される要求信号)に従ってバルブシリンダ装置のグループを通る流体の正味の流量を決定する。したがって、流体作動機械は通常、欧州特許第0361927号明細書、欧州特許第0494236号明細書、および欧州特許第1537333号明細書で開示される原理に従って作動し、その内容は参照によって本明細書に組み込まれる。
通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの第1および/または第2の中のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンは、そのグループの他のピストンから流体的に独立して、(たとえば、液圧または気圧作動を制御する制御装置によって)制御されてもよい。したがって、ピストンの1つまたは2つは、流動的に動作するように制御されてもよく、一方、そのグループのその他のピストンは、任意の所定の作業サイクルで使用されていないままである。
1つの実施形態において、流体作動機械は、3つのバルブシリンダ装置の12のグループを備える。別の実施形態において、流体作動機械は、3つのバルブシリンダ装置の4つのグループを備える。
第1、第2、および第3のカムは好ましくは、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンが、等しくまたは実質的に等しく間隔があけられた位相で第1、第2、および第3のカムを駆動する、または、カムによって駆動されるように、回転軸のまわりで互いに回転オフセットされる。実質的に等しく間隔があけられた位相は、完全に等しく間隔があけられた位相と異なってもよく、たとえば、完全に等しく間隔があけられた位相の±20°、±15°、±10°、±7.5°、±5°、±4°、±3°、±2°、または±1°以内である。
より一般的には、第1、第2、および第3のカムは、複数のカムの中のカムでもよく、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置は、第1および第2のグループに含まれるそれぞれの複数のバルブシリンダ装置のバルブシリンダ装置でもよく、複数のカムの中のカムは、バルブシリンダ装置のグループの前記1つまたはそれぞれのバルブシリンダ装置で往復運動するピストンが(実質的に)等しく間隔があけられた位相でカムを駆動する、または、カムによって駆動されるように、回転軸のまわりで互いに回転オフセットされる。
(たとえば、モータまたはモータリングモードで作動するポンプモータの場合)、バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置は、(前記それぞれのバルブシリンダ装置で往復運動するピストンを駆動するために)等しく間隔があけられた、または実質的に等しく間隔があけられた位相で加圧流体パルスを受けることがある。クランクシャフトのカムは、バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれグループのバルブシリンダ装置で往復運動するピストンが、等しく間隔があけられた、または実質的に等しく間隔があけられた位相でカムを駆動するように回転軸のまわりで互いに回転オフセットされることがある。さらに、または、あるいは、(たとえば、ポンプまたはポンピングモードで作動するポンプモータの場合)クランクシャフトのカムは、バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置で往復運動するピストンが、等しく間隔があけられた、または実質的に等しく間隔があけられた位相でカムによって駆動され、前記1つまたはそれぞれグループのバルブシリンダ装置が、等しく間隔をあけられた、または実質的に等しく間隔をあけられた位相で加圧流体パルスを提供するように、回転軸のまわりで互いに回転オフセットされることがある。
用語「位相」は、バルブシリンダ装置のピストンとシリンダとの間で定義される瞬間的なシリンダ作動容積が、シリンダ作動容積のサイクル内で位置する場所に関するものである。位相は通常、シリンダ作動容積のサイクル内の任意のピストン位置(たとえば、上死点または下死点)に対して定義される(たとえば、0から360度、または0〜2xパイラジアン)。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のピストンがそれぞれのカムを駆動する、または、カムによって駆動される位相の間隔を等しくあけることによって、なめらかな(実質的に一定の)出力が、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれによって提供されることを保証することができる。前記1つまたはそれぞれグループがなめらかな出力を提供することを保証することによって一緒に「まとめた」(すなわち、たとえば、流体作動機械の適切に成形された端板で組み合わせた)このような任意のグループの、まとめた(組み合わせた、または、一体化した)出力もなめらかになるであろう。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのそれぞれに同じ数のバルブシリンダ装置があってもよいが、ある必要はないことが理解されよう。クランクシャフト上のカムの数として、それぞれ(または任意のグループ)に同じ数のバルブシリンダ装置があってもよいが、ある必要はないことが理解されよう。
1つの実施形態において、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれは、第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置(のみ)からなる。この場合、クランクシャフトのカムは、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンが、互いに(実質的に)120°位相がずれている位相でカムを駆動する、または、カムによって駆動されるように、回転軸のまわりで互いに回転オフセットされる。
したがって、カムは回転軸のまわりに不規則に配置されてもよい。この場合、クランクシャフトは、回転軸のまわりのカムの不均等な分布に対応するために重みを加えてもよい。さらに、または、あるいは、制御装置(設けられている場合)は、クランクシャフトに対する応力を減少させるために、(通常は規則的な)間隔を置いて、1つまたは複数のピストン/バルブシリンダ装置の組合せの、1つまたは複数のアイドルサイクルを実装するように構成されてもよい。
バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループのバルブシリンダ装置は通常、第1の作動流体ポートと第2の作動流体ポートとをそれぞれ備え、バルブシリンダ装置の第1および/または第2のグループの中で、バルブシリンダ装置の第1の作動流体ポートは流体連結され、および/または、バルブシリンダ装置の第2の作動流体ポートは流体連結される。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのバルブシリンダ装置のそれぞれの第1の作動流体ポートは、高圧バルブの入口ポートまたは出口ポートでもよい。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのバルブシリンダ装置のそれぞれの第2の作動流体ポートは、低圧バルブの入口ポートまたは出口ポートでもよい。
通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置はそれぞれ、第1の作動流体ポートを備える第1のバルブを有し、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブのそれぞれの第1の作動流体ポートはそれぞれの(第1の)共通導管を介して互いに流体連通する。通常、(第1の)共通導管は、シリンダブロック(設けられている場合)の中で延在(および、通常はシリンダブロックを貫通)する。通常、単一の(第1の)共通導管は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのそれぞれの中でバルブシリンダ装置の第1のバルブの第1の作動流体ポートを流体連結するように設けられる。
バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置の第1のバルブはそれぞれ、複数の第1の作動流体ポートを備え、前記第1の作動流体ポートは(第1の)共通導管と流体連通することがある。
好ましくは、カムは、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれのバルブシリンダ装置で往復運動するピストンを、それぞれの(上記のように、好ましくは少なくとも実質的に等しく間隔をあけられる)位相で駆動する、または、ピストンによって駆動される。この場合、バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループのそれぞれの(第1の)共通導管は、そのグループのバルブシリンダ装置のすべてとの間の組み合わせた最大流れのための容量を有する必要がないため、その他の場合よりも小さい直径を有することができる。
流体作動機械は、液圧または気圧(専用)ポンプ、(専用)モータ、または(異なる運転モードで)ポンプおよび/またはモータとして作動させることができるポンプモータでもよい。ポンプモータをポンプおよびモータとして作動させる場合、最も典型的には、ポンプモータは、第1のサイクルにおいてポンプとして、そして、第1のサイクルより前および/または後の第2のサイクルにおいてモータとして作動する。通常は、ポンプモータは、単一のサイクルにおけるポンプおよびモータとして作動しない。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブは低圧バルブでもよく、または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブは高圧バルブでもよい。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブは入口バルブでもよく、または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブは出口バルブでもよい。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブの前記第1の作動流体ポートは作動流体入口でもよい。特に、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブが入口バルブであるとき、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブの前記第1の作動流体ポートは通常、作動流体入口である。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブの前記第1の作動流体ポートは作動流体出口でもよい。特に、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブが出口バルブであるとき、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブの前記第1の作動流体ポートは通常、作動流体出口である。
流体作動機械が、液圧または気圧(専用)ポンプ、またはポンピングモードで作動するポンプモータである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブは高圧出口バルブでもよく、または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブは低圧入口バルブでもよい。
流体作動機械が、液圧または気圧(専用)モータ、またはモータリングモードで作動するポンプモータである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブは低圧出口バルブでもよく、または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブは高圧入口バルブでもよい。
好ましい実施形態において、流体作動機械は、液圧または気圧ポンプである。この場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブは出口(高圧)バルブであり、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブのそれぞれの第1の作動流体ポートは、それぞれの第1の作動流体出口であり、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の出口(高圧)バルブの前記それぞれの作動流体出口は、シリンダブロックの中で延在するそれぞれの(第1の)共通導管を介して互いに流体連通することが好ましい。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置のバルブシリンダ装置は通常、それぞれの第2の作動流体ポートを備える第2のバルブを備える。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブの前記それぞれの第2の作動流体ポートは、それぞれの第2の共通導管を介して互いに流体連通してもよい。第2の共通導管(設けられている場合)は通常、シリンダブロック(設けられている場合)の中で延在(たとえば、シリンダブロックを貫通)する。
バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置の第2のバルブはそれぞれ、複数の第2の作動流体ポートを備え、前記第2の作動流体ポートは第2の共通導管と流体連通することがある。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは入口バルブでもよく、または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは出口バルブでもよい。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブが入口バルブである場合、通常は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブは出口バルブである。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブが出口バルブである場合、通常は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブは入口バルブである。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは低圧バルブでもよく、または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは高圧バルブでもよい。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブが低圧バルブである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブは通常、高圧バルブである。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブが高圧バルブである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブは通常、低圧バルブである。
流体作動機械が、液圧または気圧(専用)ポンプ、またはポンピングモードで作動するポンプモータである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは高圧出口バルブでもよく、または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは低圧入口バルブでもよい。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブが高圧出口バルブである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは通常、低圧入口バルブである。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブが低圧入口バルブである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは通常、高圧出口バルブである。
流体作動機械が、液圧または気圧(専用)モータ、またはモータリングモードで作動するポンプモータである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは低圧出口バルブでもよく、または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは高圧入口バルブでもよい。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブが低圧出口バルブである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは通常、高圧入口バルブである。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第1のバルブが高圧入口バルブである場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の前記第2のバルブは通常、低圧出口バルブである。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブの前記第2の作動流体ポートは作動流体入口でもよい。特に、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブが入口バルブであるとき、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブの前記第2の作動流体ポートは通常、作動流体入口である。
第1および第2のバルブシリンダ装置の第2のバルブの前記第2の作動流体ポートは作動流体出口でもよい。特に、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブが出口バルブであるとき、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブの前記第2の作動流体ポートは通常、作動流体出口である。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブの前記第1の作動流体ポートが作動流体入口である場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブの前記第2の作動流体ポートは通常、作動流体出口である。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第1のバルブの前記第1の作動流体ポートが作動流体出口である場合、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブの前記第2の作動流体ポートは通常、作動流体入口である。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第2のバルブシリンダ装置は、回転軸に沿って見るとき、第2のバルブシリンダ装置の(第2のバルブシリンダ装置の中で往復運動するピストンが往復運動する)長手方向軸が、第1および/または第3のバルブシリンダ装置の(それぞれの第1および/または第3のバルブシリンダ装置の中で往復運動するピストンが往復運動する)長手方向軸と回転軸で交差するように、第1および第3のバルブシリンダ装置に対して傾けられることがある。
しかし、いくつかの場合において、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第2のバルブシリンダ装置は、回転軸に沿って見るとき、第2のバルブシリンダ装置の(第2のバルブシリンダ装置の中で往復運動するピストンが往復運動する)長手方向軸が、第1および/または第3のバルブシリンダ装置の(それぞれの第1および/または第3のバルブシリンダ装置の中で往復運動するピストンが往復運動する)長手方向軸に回転軸より上で(すなわち、回転軸が第2および第1および/または第3のバルブシリンダ装置に対するより第2および第1および/または第3のバルブシリンダ装置により近い点で)交差するように、第1および第3のバルブシリンダ装置に対して傾けられてもよい。これにより、(第1の)共通導管(設けられている場合、および/または第2の共通導管)について、第2のバルブシリンダ装置と第1および/または第3のバルブシリンダ装置との間で円周に設けられる、交点が回転軸の上にある場合よりも、より多くの空間を可能にする。
好ましくは、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの(第1の)共通導管は、回転軸に(実質的に)平行な長手方向軸を有する。
前に示したように、バルブシリンダ装置は、シリンダブロックに収容されてもよい。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、(第1の)共通導管は好ましくは、回転軸に(実質的に)平行な方向にシリンダブロックを貫通(または、シリンダブロックの中で延在)する単一の直線ドリルウェイを備える(または、単一の直線ドリルウェイからなる)。しかし、前記(第1の)共通導管は、削孔以外の製造技術、たとえば、削孔の代わりにまたはそれに加えて使用されてもよいキャスティング、フライス削り、放電加工、レーザ技術、および/または電子ビーム技術によって形成されてもよい。
本明細書および添付の特許請求の範囲の中で、実質的な平行には、平行からの多少のずれの可能性、たとえば、平行の±1°、±2°、±3°、±4°、±5°、±7.5°、±10°、±15°、または±20°までを含む。
本明細書および添付の特許請求の範囲の中で、別の機能に対して「実質的に半径方向」外方に延在する1つの機能には、半径方向からの多少のずれの可能性、たとえば、半径方向の±1°、±2°、±3°、±4°、±5°、±7.5°、±10°、±15°、または±20°までを含む。
通常は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、そのグループの(第1の)共通導管は、バルブシリンダ装置の第1のバルブのそれぞれの第1の作動流体ポートの間で、シリンダブロックの中を延在(たとえば、シリンダブロックを貫通)する。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、(第1の)共通導管の長手方向軸は好ましくは、(第1の)共通導管が第2のバルブシリンダ装置の周方向位置と第1および第3のバルブシリンダ装置の周方向位置との間で円周に配置される周方向位置を有するように、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に、回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置から(回転)オフセットされて、前記第2のバルブシリンダ装置から前記第1の回転の向きの反対の第2の回転の向き(たとえば、反時計回り)に前記回転軸のまわりで(回転)オフセットされる。
通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、(第1の)共通導管は、機械の(たとえば、入口または出口)作動流体ポートに延在する。(たとえば、入口または出口)作動流体ポートは、シリンダブロックの軸方向面に連結(たとえば、ボルト留め)される端板に設けられてもよい。
好ましくは、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、(第1の)共通導管は、バルブシリンダ装置の第1のバルブの第1の作動流体ポートと交差する。したがって、(第1の)共通導管は通常、(第1の)共通導管が第1のバルブの第1の作動流体ポートと直接、流体連通するように、第1のバルブの第1の作動流体ポートに直接、連結される。この場合、(第1の)共通導管は通常、第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴と交差することが理解されよう。
第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管は、回転軸に(実質的に)平行に延在してもよい。
第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管は、回転軸に(実質的に)平行な直線方向に延在してもよい。
バルブシリンダ装置(設けられている場合)の第1および第2のグループの第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管は通常、バルブシリンダ装置のそのグループのバルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートの間で、シリンダブロックの中を延在(すなわち、シリンダブロックを貫通)する。
第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管は好ましくは、バルブシリンダ装置のそのグループのバルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポート間のシリンダブロックを通る(または、シリンダブロックの中の)単一の(実質的に)直線のドリルウェイによって、(それぞれ)形成される。この(または、それぞれの)単一の(実質的に)直線のドリルウェイは好ましくは、クランクシャフトの回転軸に(実質的に)平行である。
しかし、前記第2の共通導管は、削孔以外の製造技術、たとえば、削孔の代わりにまたはそれに加えて使用されてもよいキャスティング、フライス削り、放電加工、レーザ技術、および/または電子ビーム技術によって形成されてもよい。
第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管には、第2の共通導管がそのグループの第2のバルブシリンダ装置の周方向位置とそのグループの第1および第3のバルブシリンダ装置の周方向位置の間で円周に配置される周方向位置を有するように、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に、回転軸のまわりでそのグループの第1および第3のバルブシリンダ装置からオフセットされ、第1の回転の向きの反対の第2の回転の向き(たとえば、反時計回り)に、回転軸のまわりでそのグループの第2のバルブシリンダ装置からオフセットされる長手方向軸が設けられてもよい。
第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管は通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの一方または(好ましくは)両方の(第1の)共通導管に(実質的に)平行に延在する。通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第1および第2の共通導管は、互いに平行に延在する。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれのうちのそれぞれの中で、第2の共通導管は通常、(ポートがシリンダブロックの軸方向面に連結(たとえば、ボルト留め)される端板に設けられてもよい)機械の(たとえば、入口または出口)ポートに延在する。
バルブシリンダ装置の第1および/または第2のグループのそれぞれ(または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれ)の中で、バルブシリンダ装置の第2のバルブの第2の作動流体ポートは、第2の共通導管(設けられている場合)を介して、共通の流体源に連結されてもよく、一方、バルブシリンダ装置の第1のバルブの第1の作動流体ポートは通常、(第1の)共通導管を介して共通の流体シンクに連結される。
いくつかの場合において、バルブシリンダ装置の第1および/または第2のグループ(または、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれ)の中で、第2の共通導管(設けられている場合)は、バルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートと交差する。したがって、第2の共通導管(設けられている場合)は、第2の共通導管がバルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートと直接、流体連通するように、バルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートと直接、連結されてもよい。この場合、第2の共通導管(設けられている場合)は通常、そのグループの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置が設けられるハウジング穴と交差することが理解されよう。
バルブシリンダ装置の複数mの前記グループが設けられてもよく、各グループはn個のバルブシリンダ装置を備える。通常、隣接するグループは、回転軸のまわりで互いに離れている。いくつかの実施形態において、mグループのそれぞれの第2のバルブシリンダ装置は、回転軸のまわりで、そのグループの第1および第3のバルブ装置から(360/(m*n))°オフセットされる。たとえば、3つのバルブシリンダ装置の4つのグループが設けられる場合、m番目のグループの第2のバルブシリンダ装置は、そのグループの第1および第3のバルブシリンダ装置から(360/(4*3))°=30°オフセットされることがある。別の例において、3つのバルブシリンダ装置の8つのグループが設けられてもよい。この場合、m番目のグループの第2のバルブシリンダ装置は、そのグループの第1および第3のバルブシリンダ装置から(360/(8*3))°=15°オフセットされる。異なる数のバルブシリンダ装置が各グループに設けられる場合、上式がまだ適用されるが、nはバルブシリンダ装置のmグループのうちの最も多くのバルブシリンダ装置を備えるグループにおける、バルブシリンダ装置の数として再定義されてもよいことがある。
前に示したように、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第2のバルブシリンダ装置の長手方向軸は通常、回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置の一方または両方の長手方向軸からオフセットされる。第2のバルブシリンダ装置の長手方向軸は、回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置の一方または両方の長手方向軸から(360/(m*n))°オフセットされてもよく、ここで、mはシリンダブロックに設けられるバルブシリンダ装置のグループの数であり、nはグループごとのバルブシリンダ装置の数である(または、上で説明したように、nは最も多くのバブルシリンダ装置を有するバルブシリンダ装置のmグループのバルブシリンダ装置のグループにおける、バルブシリンダ装置の数でもよい)。
また、上述のように、クランクシャフトの第1、第2、および第3カムは、回転軸のまわりで互いにオフセットされてもよい。第1および第3のカムは通常、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に、2*(360/(n))°の角度で互いにオフセットされる、ここで、nはグループごとのバルブシリンダ装置の数である(または、上で説明したように、nは最も多くのバブルシリンダ装置を有するバルブシリンダ装置のmグループのバルブシリンダ装置のグループにおける、バルブシリンダ装置の数でもよい)。第2のカムは、回転軸まわりで第1のカムから前記第1の回転の向きに((360/(n))−α)°の角度でオフセットされてもよく、ここで、αは、第2のバルブシリンダ装置が回転軸のまわりで、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれにおいて第1および第3のバルブシリンダ装置からオフセットされる角度(度)である。第2のカムは通常、第2のカムが、円周の第1のカムの周方向位置と第3のカムの周方向位置との間にある周方向位置を有するように、回転軸のまわりで第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に第1のカムからオフセットされ、回転軸のまわりで第1の回転の向きと反対の第2の回転の向き(たとえば、反時計回り)に第3のカムからオフセットされる。
特に、m(すなわちバルブシリンダ装置のグループの数)および/またはn(バルブシリンダ装置の特定のグループのバルブシリンダ装置の数)は、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16以上であってもよい。αは、0°、2.5°、5°、7.5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、または120°(下端)と10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°、175°、または177.5°(上端)との間とできることがある。
流体作動機械は、回転軸のまわりでバルブシリンダ装置の第1および第2のグループから間隔を置いて配置される、(通常はバルブシリンダ装置の第1および/または第2のグループに隣接する)バルブシリンダ装置の第3のグループを備えてもよい。バルブシリンダ装置の第3のグループは、クランクシャフトのまわりに配置されて、クランクシャフトに対して外方に延在する第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置を有してもよく、第1および第3のバルブシリンダ装置が互いに軸方向にオフセットされ、第2のバルブシリンダ装置が第1および第3のバルブシリンダ装置から軸方向にオフセットされ、第2のバルブシリンダ装置が回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置からオフセットされ、第2のバルブシリンダ装置は、第1および第3のバルブシリンダ装置の一方の軸方向範囲または両方の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有する。
流体作動機械は、回転軸のまわりでバルブシリンダ装置の第1、第2、および第3のグループから間隔を置いて配置される、(通常はバルブシリンダ装置の第1、第2、および第3のグループのうちの1つまたは2つに隣接する)バルブシリンダ装置の第4のグループを備えてもよい。バルブシリンダ装置の第4のグループは、クランクシャフトのまわりに配置されて、クランクシャフトに対して外方に延在する第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置を有してもよく、第1および第3のバルブシリンダ装置が互いに軸方向にオフセットされ、第2のバルブシリンダ装置が第1および第3のバルブシリンダ装置から軸方向にオフセットされ、第2のバルブシリンダ装置が回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置からオフセットされ、第2のバルブシリンダ装置は、第1および第3のバルブシリンダ装置の一方の軸方向範囲または両方の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有する。
バルブシリンダ装置(設けられている場合)の第3および第4のグループは、上述のバルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの任意選択機能の一部またはすべてを有してもよいことが理解されよう。
本発明の第1の態様による流体作動機械は、非充填つまり大気圧状態、または、事前充填つまり加圧状態での作動を考慮していることが理解されよう。換言すれば、本発明の第1の態様による流体作動機械は、事前充填/加圧、および/または、非事前充填/非加圧で実行することができる。機械が事前充填/加圧であるかどうかは、機械がその一部であるシステムの用途、および、作動中のそのシステムおよび機械の要件に依存する(たとえば、機械が補足的なポンピングシステムの一部として動作する場合)。
本発明の第2の態様は、流体作動機械の製造方法を提供し、その方法は、回転軸のまわりで回転可能であるクランクシャフトを提供することと、バルブシリンダ装置の隣接する第1および第2のグループを提供することであって、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの1つまたはそれぞれが第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置を有する、提供することと、クランクシャフトに対して外方へ延在し、バルブシリンダ装置の隣接する第1および第2のグループが回転軸のまわりで互いに間隔を置いて配置され、かつバルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第1および第3のバルブシリンダ装置が互いに軸方向にオフセットされるように、クランクシャフトのまわりにバルブシリンダ装置の第1および第2のグループのバルブシリンダ装置を配置することであって、第2のバルブシリンダ装置が第1および第3のバルブシリンダ装置から軸方向にオフセットされ、第2のバルブシリンダ装置が回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置から(回転)オフセットされ、および第2のバルブシリンダ装置が、第1および第3のバルブシリンダ装置の一方の軸方向範囲または両方の軸方向範囲と少なくとも部分的に重なる軸方向範囲を有する、配置することとを含む。
方法は、クランクシャフトに第1、第2、および第3のカムを設けることをさらに含んでもよい。方法は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置で往復運動するそれぞれのピストンを設けることをさらに含んでもよい。バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第1のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンは、好ましくは第1のカムと駆動関係にあり、第2のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンは、好ましくは第2のカムと駆動関係にあり、および第3のバルブシリンダ装置で往復運動するピストンは、好ましくは第3のカムと駆動関係にあり、第1、第2、および第3のカムは、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれで往復運動するピストンが、(実質的に)等しく間隔があけられた位相でカムを駆動する、または、カムに駆動されるように、回転軸のまわりで互いに回転オフセットされる。
方法は、バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置が(前記それぞれのバルブシリンダ装置で往復運動するピストンを駆動するために)等しく間隔があけられた、または実質的に等しく間隔があけられた位相で加圧流体パルスを受けるような流体作動機械を構成することを含んでもよい。方法は、前記1つまたはそれぞれグループの中で、バルブシリンダ装置で往復運動するピストンが、等しく間隔があけられた、または実質的に等しく間隔があけられた位相でカムを駆動するように、回転軸のまわりで互いにクランクシャフトのカムを回転オフセットすることをさらに含むことがある。さらに、または、あるいは、(たとえば、ポンプまたはポンピングモードで作動するポンプモータの場合)方法は、バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置で往復運動するピストンが等しく間隔があけられた、または実質的に等しく間隔があけられた位相でカムによって駆動され、前記1つまたはそれぞれグループのバルブシリンダ装置が、等しく間隔をあけられた、または実質的に等しく間隔をあけられた位相で加圧流体パルスを提供するように、回転軸のまわりで互いにカムを回転オフセットすることを含んでもよい。
方法は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置に、第1の作動流体ポートを備えるそれぞれの第1のバルブを設けることと、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第1のバルブの第1の作動流体ポートをそれぞれの(第1の)共通導管を介して互いに流体連通させることとをさらに含んでもよい。
バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置の第1のバルブはそれぞれ、複数の第1の作動流体ポートを備えることがある。方法は、前記第1の作動流体ポートを(第1の)共通導管と流体連通させることを含んでもよい。
また、本発明の第1の態様に対して上で概説される第1のバルブ、第1のバルブの第1の作動流体ポート、および(第1の)共通導管の任意選択機能は、本発明の第2の態様に適用可能であることが理解されよう。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、(第1の)共通導管は好ましくは、回転軸に(実質的に)平行な長手方向軸を有する。
前に示したように、バルブシリンダ装置は、流体作動機械の(通常は一体構造の)シリンダブロックの中に収容されてもよい。この場合、方法は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、シリンダブロックを通して(または、シリンダブロックの中で)単一の(実質的に)直線のドリルウェイを削孔することによって、回転軸と(実質的に)平行な方向に(第1の)共通導管を形成することをさらに含んでもよい。
通常は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、そのグループの(第1の)共通導管は、バルブシリンダ装置の第1のバルブのそれぞれの作動流体ポートの間で、シリンダブロックの中を延在(たとえば、シリンダブロックを貫通)する。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、(第1の)共通導管の長手方向軸は好ましくは、(第1の)共通導管が第2のバルブシリンダ装置の周方向位置と第1および第3のバルブシリンダ装置の周方向位置との間で円周に配置される周方向位置を有するように、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に回転軸のまわりで第1および第3のバルブシリンダ装置から(回転)オフセットされ、前記第2のバルブシリンダ装置から前記第1の回転の向きの反対の第2の回転の向き(たとえば、反時計回り)に前記回転軸のまわりで(回転)オフセットされる。
好ましくは、第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、方法は、バルブシリンダ装置の第1のバルブのそれぞれの第1の作動流体ポートを(第1の)共通導管と交差させることを含む。したがって、(第1の)共通導管は通常、(第1の)共通導管がバルブシリンダ装置の第1のバルブのそれぞれの第1の作動流体ポートと直接、流体連通するように、バルブシリンダ装置の第1のバルブのそれぞれの第1の作動流体ポートに直接、連結される。
方法は、バルブシリンダ装置が設けられるシリンダブロックにハウジング穴を形成(たとえば、キャスティングおよび/または削孔)することをさらに含んでもよい。
方法は、前記1つまたはそれぞれグループの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置をそれぞれのハウジング穴に取り付けることをさらに含んでもよい。
第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、方法は、(通常は、(第1の)共通導管は、そのグループのバルブシリンダ装置の第1のバルブのバルブシリンダ装置の第1のバルブのそれぞれの第1の作動流体ポートと交差できるように)そのグループの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置にそのグループの(第1の)共通導管が設けられるハウジング穴と交差することを含んでもよい。
通常、方法は、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、(通常、バルブシリンダ装置のバルブの作動流体ポートと異なる)機械の(たとえば、入口または出口)ポートに(第1の)共通導管を延在することをさらに含む。機械の前記(たとえば、入口または出口)ポートは、シリンダブロックの軸方向面に連結(たとえば、ボルト留め)された端板に設けられてもよい。方法は、シリンダブロックの軸方向面に端板を連結する(たとえば、ボルト留めにする)ことをさらに含んでもよく、端板は、それぞれの(第1の)共通導管が流体連通する1つまたは複数の作動流体ポートを備える。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの中で、バルブシリンダ装置は通常、第2の作動流体ポートを備える第2のバルブをそれぞれ有する。バルブシリンダ装置の第1および/または第2のグループ(または、第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれ)の中のバルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートは、(通常はシリンダブロックの中で延在する)それぞれの第2の共通導管を介して、互いに流体連通してもよい。したがって、方法は、第2の共通導管が、バルブシリンダ装置の第1および/または第2のグループ(または、第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中のバルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれ)の第2の作動流体ポートを互いに流体連通させるように、(通常、設けられている場合、シリンダブロックの中で延在する)第2の共通導管を形成することを含んでもよい。
バルブシリンダ装置の前記1つまたはそれぞれのグループの中で、バルブシリンダ装置の第2のバルブはそれぞれ、複数の第2の作動流体ポートを備えることがある。方法は、前記第2の作動流体ポートを第2の共通導管と流体連通させることを含んでもよい。
また、本発明の第1の態様に対して上で概説される第2のバルブ、第2のバルブの第2の作動流体ポート、および第2の共通導管の任意選択機能は、本発明の第2の態様に適用可能であることが理解されよう。
方法は、回転軸と(実質的に)平行に延在するように、第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管を形成することを含んでもよい。
方法は、(実質的に)回転軸と(実質的に)平行な直線方向に延在するように、第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または前記またはそれぞれ)の第2の共通導管を形成することを含んでもよい。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の中で、方法は、バルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートの間で、シリンダブロックの中を延在(たとえば、シリンダブロックを貫通)するように、第2の共通導管(設けられている場合)を形成することを含んでもよい。
方法は、シリンダブロックを通して(または、シリンダブロックの中で)(単一の)直線ドリルウェイを形成することによって、第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の(各)第2の共通導管を形成することを含んでもよい。好ましくは、(前記グループの中で)第2の共通導管の(単一の)直線ドリルウェイは、バルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートの間で延在する。
好ましくは、第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、方法は、バルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートをそのグループのそれぞれの第2の共通導管と交差させることを含む。したがって、第2の共通導管は通常、そのグループの第2の共通導管がそのグループのバルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートと直接、流体連通するように、そのグループのバルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートに直接、連結される。
方法は、バルブシリンダ装置を設けることができるシリンダブロックのハウジング穴を形成(たとえば、キャスティングおよび/または削孔)することをさらに含んでもよい。第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、方法は、(通常は、第2の共通導管がそのグループのバルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートと交差できるように)そのグループの第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置に第2の共通導管が設けられるハウジング穴と交差することを含んでもよい。
第1および第2のグループ(設けられている場合)の第1および/または第2(または、前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管は、第2の共通導管がそのグループの第2のバルブシリンダ装置の周方向位置とそのグループの第1および第3のバルブシリンダ装置の周方向位置との間で円周に配置される周方向位置を有するように、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に回転軸のまわりでそのグループの第1および第3のバルブシリンダ装置から(回転)オフセットされ、第1の回転の向きの反対の第2の回転の向き(たとえば、反時計回り)に回転軸のまわりでそのグループの第2のバルブシリンダ装置からオフセットされる長手方向軸を有してもよい。
バルブシリンダ装置(設けられている場合)の第1および/または第2のグループ(または、第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管は通常、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの(第1の)共通導管に(実質的に)平行に延在する。
方法は、(ポートが、シリンダブロックの軸方向面に連結(たとえば、ボルト留め)される端板に設けられてもよい)機械の1つまたは複数の(たとえば、入口または出口)ポートにバルブシリンダ装置の第1および/または第2のグループ(または、第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれ)の第2の共通導管を延在することをさらに含んでもよい。
バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのバルブシリンダ装置(または、前記1つまたはそれぞれ)の第1および/または第2のグループの中で、バルブシリンダ装置の第2のバルブのそれぞれの第2の作動流体ポートは、第2の共通導管を介して共通の流体源に連結されてもよく、一方、そのグループのバルブシリンダ装置のそれぞれの第1の作動流体ポートは通常、そのグループの(第1の)共通導管を介して共通の流体シンクに連結される。
本発明の第3の態様は、軸方向穴を備えるシリンダブロックと、軸方向穴の中で延在し、かつ回転軸のまわりに回転可能であるクランクシャフトと、シリンダブロックのそれぞれの第1および第2のハウジング穴に設けられる第1および第2のバルブシリンダ装置であって、前記ハウジング穴が軸方向穴のまわりに配置されて軸方向穴に対して外方に延在し、第1および第2のハウジング穴が互いに軸方向にオフセットされ、第1および第2のハウジング穴が回転軸のまわりで互いにオフセットされ、第1のハウジング穴が第2のハウジング穴の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有する、第1および第2のバルブシリンダ装置とを備える流体作動機械を提供する。
また、本発明は、本発明の第4の態様において、軸方向穴を備えるシリンダブロックと、軸方向穴の中で延在し、かつ回転軸のまわりに回転可能であるクランクシャフトと、回転軸のまわりで互いに間隔を置いて配置されるバルブシリンダ装置の隣接する第1および第2のグループであって、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの1つまたはそれぞれが、シリンダブロックのそれぞれの第1、第2、および第3のハウジング穴に設けられる第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置を有し、前記ハウジング穴が軸方向穴のまわりに配置されて軸方向穴に対して外方に延在し、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、第1および第3のハウジング穴が互いに軸方向にオフセットされ、第2のハウジング穴が第1および第3のハウジング穴から軸方向にオフセットされ、および第2のハウジング穴が回転軸のまわりで第1および第3のハウジング穴から(回転)オフセットされ、第2のハウジング穴が第1および第3のハウジング穴の一方の軸方向範囲または両方の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有する、隣接する第1および第2のグループとを備える流体作動機械にまで及ぶ。
本発明の第4の態様の流体作動機械のさらなる任意選択機能、および、バルブシリンダ装置、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループなどの機能は、最初の3つの態様に対して上で記載される機能に対応する。前記ハウジング穴の軸方向の範囲、および軸方向の重なりの範囲、および軸方向のオフセットは、バルブシリンダ装置に対して上で記載されるものに対応する。
少なくとも本発明の第1、第2、および第4の態様に関して、好ましくは、バルブシリンダ装置の第1および第2のグループのそれぞれは、「バルブシリンダ装置の第1および第2のグループの1つまたはそれぞれ」に起因する機能を有する。
本発明の各態様の任意選択および必須の機能は、適切な場合には、本発明のその他の態様のそれぞれの任意選択態様であることが理解されよう。疑念を避けるために言及すると、本発明の第1の態様の任意選択および必須の機能は、該当する場合、本発明の第2、第3、および第4の態様の任意選択機能である。
ここで、本発明の例示的実施形態は、以下の図を参照して示される。
図1aおよび1bは、分解斜視図および正面図、流体作動機械のシリンダブロックおよびクランクシャフトである。 図2aおよび2bは、分解斜視図および背面図、図1aおよび1bに示されるシリンダブロックおよびクランクシャフトである。 図3aおよび3bは、図1a、1b、2a、および2bのシリンダブロックおよびクランクシャフトの側面図である。 図4は、図1〜3のシリンダブロックおよびクランクシャフトの側断面図である。 図5a〜5dは、図1〜4のクランクシャフトの正面図、斜視図、およびそれぞれの側面図であり、図5cおよび5dは、回転の異なる段階でのクランクシャフトを示す。 図6は、図1〜5のシリンダブロックおよびクランクシャフトを備える流体作動機械のピストンシリンダ装置の、あるグループに関する、出力対時間のプロットである。 図7a〜7cは、図5a〜5dのクランクシャフトのまわりに配置されて、クランクシャフトから離れる方向に延在するピストンシリンダ装置の、あるグループのクランクシャフト、ピストン、およびバルブシリンダ装置の正面図、側面図、および斜視図であり、図7a〜7cは、各グループの中の低圧バルブと各グループの中の高圧バルブとをそれぞれ流体連結する共通導管も示す。
図1aおよび1bはそれぞれ、ラジアルピストン流体作動機械の(通常は一体構造である)シリンダブロック1および回転可能なクランクシャフト2の分解正面斜視図および正面図であり、流体作動機械は(たとえば)液圧または気圧ポンプ、モータ、または(異なる運転モードでポンプとしておよび/またはモータとして作動可能である)ポンプ/モータでもよい。図2a、2bはそれぞれ、シリンダブロック1およびクランクシャフト2の後部斜視図および背面図である。図3a、3bは、シリンダブロック1およびクランクシャフト2のそれぞれの側面図である。クランクシャフトは、回転軸3(図1a参照)のまわりで回転可能であり、回転軸3に平行な方向にシリンダブロック1を貫通する中央軸方向穴4に設けられる。シリンダブロック1は、(シリンダブロック1を通してのドリルウェイの削孔によって、または、通常はその後削孔されるシリンダブロック1の穴のキャスティングによって形成され)それぞれのバルブシリンダ装置13を受ける(および/または、定義を支援する)ように寸法決めおよび配置されるハウジング穴12の4つのグループ5〜10を備え、バルブシリンダ装置のそれぞれは、シリンダ15と流体連通する(および、結合される)一体型バルブユニット14を備える。シリンダ15は省略されてもよく、ハウジング穴12が代わりにバルブシリンダ装置13のシリンダを定義してもよいことが理解されよう。
ハウジング穴12はクランクシャフト2のまわりに配置され、クランクシャフト2に対して(通常は半径方向)外方に延在する。ハウジング穴12のグループ5〜10は、回転軸3のまわりでハウジング穴の隣接するグループから間隔を置いて配置される。示される実施形態において、ハウジング穴12のグループ5〜10は、実質的に同一である。したがって、第1のグループ5の機能は(図示される実施形態において)その他のグループ6〜10の機能でもあることが理解されよう。実際、第1のグループのバルブシリンダ装置は通常、その他のグループ6〜10の対応するバルブシリンダ装置と同じ平面上に設けられる(すなわち、グループ間の対応するバルブシリンダ装置は(通常は完全に)重なる軸方向範囲を有する)。したがって、第1のグループ5についてのみ、以下に詳細に記載される。しかし、他の実施形態において、グループごとのハウジング穴の数(したがって、バルブシリンダ装置の数)および共通導管(下記参照)の構成など、グループ間に変化があってもよい。
ハウジング穴12の第1のグループ5は、第1、第2、および第3のハウジング穴12a、12b、12cを備える。第1および第3のハウジング穴12a、12cは、回転軸3と平行な方向で互いに軸方向に移動され、第1および第3のハウジング穴12a、12cの中心の間で回転軸3と平行な方向に延在する位置合せ軸16(図2a参照)に沿って、互いに一直線に並べられる。第2のハウジング穴12bは、第1および第3のハウジング穴12a、12cから軸方向にオフセットされ、また、第2のハウジング穴12bは、図1aで見られるように、回転軸3のまわりで(回転軸3のまわりで位置合せ軸から第2のハウジング穴12bの中心まで計測した)約30°の角度で第1および第3のハウジング穴12a、12cから時計回り方向にオフセットされる。第2のハウジング穴12bは、第1および第3のハウジング穴12a、12cの軸方向範囲aおよびc(図1a参照)と重なる軸方向範囲bを有し、一方、第1および第3のハウジング穴12a、12cの軸方向範囲は通常、重ならない。第2のハウジング穴12bを第1および第3のハウジング穴12a、12cから軸方向にオフセットし、第2のハウジング穴12bを第1および第3のハウジング穴12a、12cから回転軸3のまわりにオフセットし、第2のハウジング穴12bの軸方向の範囲bを第1および第3のハウジング穴12a、12cの軸方向範囲a、cに重ねることによって、ハウジング穴のグループ5は、空間効率のよい入れ子にされた配置で設けられる。これにより、より多くのハウジング穴12(したがって、バルブシリンダ装置)を、所定の軸方向の長さ(すなわち、回転軸に平行な方向の所定の長さ)のシリンダブロック1に組み込むことが可能になる。第2のハウジング穴12bは、この場合、第1および第3のハウジング穴12a、12cの回転軸のまわりの範囲y、zと重ならない、回転軸のまわりの範囲xも有する(しかし、他の実施形態において、第2のハウジング穴12bの範囲xは、第1および/または第3のハウジング穴12a、12cの範囲y、zと回転軸のまわりで重なってもよい)。
グループ5〜10のそれぞれの中で、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13は、軸方向に一直線に並べられて、互いに軸方向にオフセットされ、ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13はハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13から軸方向にオフセットされ、ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13はハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13から回転軸のまわりにオフセットされることが理解されよう。ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13の軸方向範囲は、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13の軸方向範囲に重なり、一方、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13の軸方向範囲は通常、重ならない。実際、通常、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のシリンダ15(設けられている場合)は、軸方向に一直線に並べられて、互いに軸方向にオフセットされ、ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13のシリンダ15(設けられている場合)は、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のシリンダ15から軸方向にオフセットされ、ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13のシリンダ15は、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のシリンダ15から回転軸3のまわりにオフセットされる。ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13のシリンダ15の軸方向範囲は通常、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のシリンダ15の軸方向範囲に重なり、一方、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のシリンダ15の軸方向範囲は通常、重ならない。
バルブシリンダ装置13の一体型バルブユニット14は、低圧バルブおよび高圧バルブの両方を備える。ポンプ(または、ポンピングモードで作動するポンプ/モータ)については、低圧バルブは入口バルブの機能を果たし、高圧バルブは出口バルブとして機能し、モータ(または、モータリングモードで作動するポンプ/モータ)については、高圧バルブは入口バルブの機能を果たし、低圧バルブは出口バルブとして機能することが理解されよう。バルブユニット14は通常、バルブユニット14をハウジング穴12に保持するために、ハウジング穴12の(回転軸3に対して)半径方向外側の端部に設けられる対応するねじに螺合できる、ねじ切りされた端部14aを備える。さらに、または、あるいは、ねじは、代わりにハウジング穴12のねじと係合するシリンダ15(設けられている場合)の外径上に設けられてもよい。
バルブユニット14はそれぞれ、バルブシリンダ装置13の(クランクシャフトに対して)半径方向外側の端部のねじ切りされた端部14aの反対側であるバルブユニット14の第2の端部に設けられるバルブヘッド14bも備える。ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のバルブユニット14のヘッド14bは、軸方向に一直線に並べられて、互いに軸方向にオフセットされ、ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13のバルブユニット14のヘッド14bは、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のバルブユニット14のヘッドから軸方向にオフセットされ、ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13のバルブユニット14のヘッド14bは、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のバルブユニット14のヘッドから回転軸3のまわりでオフセットされる。ハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13のバルブユニット14のヘッド14bの軸方向範囲は通常、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のバルブユニット14のヘッド14bの軸方向範囲に重なり、一方、ハウジング穴12a、12cに設けられるバルブシリンダ装置13のバルブユニット14のヘッド14bの軸方向範囲は通常、重ならない。
図4に示されるように、シリンダ15(または、ハウジング穴12)の(回転軸3に対して)半径方向内側の端部は、クランクシャフト2と駆動関係にあるピストン24を往復移動可能に受ける開口を備える。クランクシャフト2は、互いに軸方向に移動する(図示される実施形態において、偏心している)第1、第2、および第3のカム30〜34を備える。ピストン24は、クランクシャフト2のそれぞれのカム30〜34に支えられている(そして、カムと駆動関係にある)ピストンフット24aをそれぞれ備える。さらに詳細には、それぞれのピストンフット24aを介して、第1のカム30は、(グループ5〜10のそれぞれの)第1のハウジング穴12aに設けられるバルブシリンダ装置13で往復運動するピストン24と駆動関係にあり、第2のカム32は、(グループ5〜10のそれぞれの)第2のハウジング穴12bに設けられるバルブシリンダ装置13で往復運動するピストン24と駆動関係にあり、第3のカム34は、(グループ5〜10のそれぞれの)第3のハウジング穴12cに設けられるバルブシリンダ装置13で往復運動するピストン24と駆動関係にある。前記ピストン24は、それぞれのシリンダ15(または、ハウジング穴12)の中で、実質的に回転軸3に対して半径方向に周期的に往復運動し、それによって、それぞれのピストン24とシリンダ15(または、ハウジング穴12)との間で定義されるピストンが往復運動するそれぞれの作動チャンバの容積は周期的に変化する。ピストン24は、ピストンがクランクシャフト2のそれぞれのカム30〜34を駆動する、または、カムによって駆動されるとき、回転軸に平行なそれぞれの揺動軸のまわりで回転(および、揺動)するように配置される。
一体型バルブユニット14は、バルブシートと係合可能であるバルブ部材を備える。一体型バルブユニット14は通常、環状のバルブユニット14の周辺に設けられる環状ギャラリの形態のバルブ入口およびバルブ出口を有する環状のバルブユニットである(以下で説明される図7a〜7c参照)。一体型バルブユニット14の低圧および高圧バルブの一方または両方は電子的に作動可能である(すなわち、バルブの開閉は電子的に制御可能である)。クランクシャフト2の瞬間的な角度位置および回転速度を決定し、軸位置および速度信号を制御装置(図示せず)に伝達する位置および速度センサが設けられてもよい。これにより制御装置は、それぞれの個々の作動チャンバのサイクルの瞬間的な位相を測定することが可能になる。バルブの開閉は通常、制御装置のアクティブ制御の下にある。したがって、制御装置は低圧および高圧バルブの開閉を調整し、各作動チャンバを通る(または、作動チャンバの各グループを通る)流体の変位を決定し、サイクルごとに、作動チャンバ容積のサイクルに対する段階的な関係において、要求(たとえば、制御装置に入力される要求信号)に従ってグループ5〜10のそれぞれを通る流体の正味の流量を決定する。したがって、流体作動機械は通常、欧州特許第0361927号明細書、欧州特許第0494236号明細書、および欧州特許第1537333号明細書で開示される原理に従って作動し、その内容は参照によって本明細書に組み込まれる。
回転軸3のまわりにグループ5〜10を互いに間隔を置いて配置することによって、クランクシャフト2の半径方向の範囲を、(クランクシャフト2のまわりにグループを密に詰める場合と比較して)減少させることが可能である。これは、以下のように説明される。駆動関係にあるそれぞれのカムに支えられることができるように、ピストンフット24aが必要である。クランクシャフト2のまわりにグループ5〜10を互いに間隔を置いて配置することにより、クランクシャフト2のまわりに設けられる可能性があるピストンシリンダ装置の数は減少し、各カム30〜34で支える必要があるピストンフットはより少なくなるため、カム30〜34の表面領域は大きいものである必要はなく、したがって、カム30〜34の半径方向の範囲を減少させることができる。さらに、(補強)材料が回転軸3のまわりのグループの間の空間に設けられるため、シリンダブロック1を、ハウジング穴12がより密に詰められるシリンダブロックより機械的に強くすることができる。
第1、第2、および第3のカム30〜34がクランクシャフト2の回転軸3のまわりで互いにオフセットされ、それらはハウジング穴12a、12b、12cで往復運動するピストンを駆動する(ポンプまたはポンピングモードで作動するポンプ/モータの場合)、または、ピストンによって駆動される(モータまたはモータリングモードで作動するポンプ/モータの場合)。各グループの第2のハウジング穴12bは、回転軸のまわりでそのグループの第1および第3のハウジング穴12a、12cからオフセットされ、したがって、滑らかな出力を提供するために、カム30〜34は回転軸のまわりに等しく配置(0°、120°、240°)されない。むしろ、(実質的に)等しく間隔があけられた位相で駆動するまたは駆動される、一緒に作動するピストンシリンダ装置のグループを機械に提供するために、第2の(オフセットされる)バルブシリンダ装置12bと駆動関係にある第2のカム32は、第1および第3のカム30、34に対して等しく間隔をあけられた位置からもオフセットされる。たとえば、第2のハウジング穴12bが第1および第3のハウジング穴12a、12cの位置合せ軸16から30°オフセットされる場合、第2のカム32は、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に、回転軸のまわりで第1のカム30から90°オフセットされてもよく、第3のカム34は、前記第1の回転の向きに、回転軸のまわりで第1のカム30から240°オフセットされてもよく、第3のカム34は、前記第1の回転の向きに、回転軸のまわりで第2のカム32から150°オフセットされてもよい。これにより、連続的に120°離れた位相で(すなわち、等しく間隔があけられた位相で)、第1、第2、および第3のカム30〜34がハウジング穴12a〜12cで往復運動するピストンを駆動する、または、ピストンによって駆動されることが可能となる。
カム30〜34およびピストンフット24aは、カム30〜34が第1のグループ5のハウジング穴12a、12b、12cで往復運動するピストン24を駆動する、または、ピストン24によって駆動されるとき、ピストン24のそれぞれが、それぞれのハウジング穴で往復運動して、正弦波出力40〜44(図6参照)を発生させるように、互い向かって摺動自在に進む。カム30〜34が、等しく間隔があけられた位相でピストン24を駆動する、または、ピストン24によって駆動されるとき、第1のグループのピストンシリンダ装置の正弦波出力40〜44は組み合わされ、実質的に滑らかな出力46を提供する。出力46は、ポンプ(または、ポンピングモードで作動するポンプモータ)の場合は高圧流体であり、モータ(または、モータリングモードで作動するポンプモータ)の場合は機械トルクであることが理解されよう。
図7a〜7cは、図5a〜5dのクランクシャフトのまわりに配置されて、クランクシャフトから離れる方向に延在するピストンシリンダ装置の、あるグループのクランクシャフト、ピストン、およびバルブシリンダ装置の正面図、側面図、および斜視図である。示される実施形態において、バルブシリンダ装置13のバルブユニット14は、作動流体入口48と作動流体出口49とを備える。バルブユニット14は環状のバルブユニットであり、作動流体入口48および出口49は、バルブユニットの周辺に設けられる環状ギャラリである(流体作動機械が異なる運転モードでポンプおよび/またはモータとして機能するように使用可能なポンプモータであるとき、入口および出口は交換可能でもよく、ここでは、入口/出口の用語は、流体作動機械がモータまたはモータリングモードで作動するポンプモータであることを前提としていることが理解されよう)。第1のグループ5のハウジング穴12a、12b、および12cに連結される一体型バルブユニット14の低圧バルブは、出口49と交差する第1の共通導管50によって互いに流体連通する。第1の共通導管50が出口49と交差するために、第1の共通導管50は通常、第1のグループ5のバルブシリンダ装置13が設けられるハウジング穴12a、12b、12cと交差することが理解されよう。さらに、第1のグループ5のハウジング穴12a、12b、および12cに連結される一体型バルブユニット14の高圧バルブは、入口48と交差する第2の共通導管52によって互いに流体連通する。第2の共通導管52が入口48と交差するために、第2の共通導管52は通常、第1のグループ5のバルブシリンダ装置13が設けられるハウジング穴12a、12b、12cと交差することが理解されよう。
共通導管50、52は、回転軸3と平行な長手方向軸を有し、通常は、シリンダブロック1を貫通する単一の直線ドリルウェイによって形成される。共通導管50は、第1のグループ5のピストンシリンダ装置の低圧バルブの間で延在し、一方、共通導管52は、第1のグループのピストンシリンダ装置の高圧バルブの間で延在する。共通導管50、52の長手方向軸は、第2のハウジング穴12bの周方向位置と第1および第3のハウジング穴12a、12cの周方向位置との間で円周に配置される周方向位置を有するように、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に回転軸3のまわりでそのグループの第1および第3のハウジング穴12a、12cからオフセットされ、第1の回転の向きの反対の第2の回転の向き(たとえば、反時計回り)に回転軸のまわりで第2のハウジング穴12bからオフセットされる。これは、第2のハウジング穴12bが第1および/または第3のハウジング穴12a、12cから軸方向にオフセットされ、第2のハウジング穴12bが回転軸3のまわりで第1および第3のハウジング穴12a、12cからオフセットされるために可能となる空間効率のよい配置である。
それぞれの(単一の)共通導管を介して低圧バルブと高圧バルブとを流体連結することによって、シリンダブロック1の中に形成する必要がある導管はより少なくなり、重要なことに、各導管は一動作で穴を開けることができ、したがって、製造はより速く、より安価になる。さらに、カム30〜34がそれぞれの位相で、各グループのハウジング穴12で往復運動するピストンを駆動する、または、ピストンによって駆動されるとき、そのグループのピストンシリンダ装置のすべてとの間の組み合わせた最大流れのための容量を有する必要がないため、共通導管50、52は、その他の場合よりも小さい直径を有することができる。
バルブ入口および出口が環状ギャラリの形態であるため、バルブユニット14の向きは、バルブと共通導管50、52との流体連通にほとんど影響しない。しかし、他の実施形態において、バルブ入口/出口は(環状ギャラリよりはむしろ)方向性を有してもよく、たとえば、バルブ入口および/または出口はそれぞれ、単一の削孔を備えてもよい(それは、たとえば、回転軸に垂直でもよい)。この場合、所定の位置に固定する前に、バルブユニット14を対応する共通導管に向けて位置を揃え、その間の流体連通を確保する必要がある。
グループ5〜10のうちの1つまたは複数の、第2のハウジング穴12bは、(第2のハウジング穴12bの中で往復運動するピストンが往復運動する)第2のハウジング穴12bの長手方向軸が、回転軸に沿って見たとき、第1および/または第3のハウジング穴12a、12cの(それぞれのピストンがそれぞれの第1および/または第3のハウジング穴で往復運動する)長手方向軸と回転軸3で交差するように、そのグループの第1および第3のハウジング穴12a、12cに対して傾けられることがある。しかし、いくつかの場合において、1つまたは複数のグループ5〜10の第2のハウジング穴12bは、第2のハウジング穴12bの長手方向軸が、回転軸に沿って見たとき、回転軸3より上の(すなわち、第2のハウジング穴12bおよび第1および/または第3のハウジング穴12a、12cに対する回転軸3よりも、第2のハウジング穴12bおよび第1および/または第3のハウジング穴12a、12cに近い)点で第1および/または第3のハウジング穴12a、12cの長手方向軸と交差するように、そのグループの第1および第3のハウジング穴12a、12cに対して傾けられてもよい。これにより、より多くの空間を共通導管50、52に提供することが可能となる。
各グループ5〜10のピストンシリンダ装置は、通常はグループごとに1つ、個別のサービスが出力する数を提供する。したがって、共通導管50、52は通常、シリンダブロック1の前部軸方向面62にボルト留めされる端板(図示せず)に設けられるそれぞれのポート(図示せず)に延在する。さらに詳細には、共通導管50、52の一方(流体作動機械がポンプ、モータ、あるいはポンピングモードまたはモータリングモードで作動するポンプモータであるかどうかに依存する)は、流体源、たとえば、回収推進、共通のクランクケース/タンク、または任意のその他の流体源に連結され、一方、共通導管50、52の他方(同様に、流体作動機械がポンプ、モータ、あるいはポンピングモードまたはモータリングモードで作動するポンプモータであるかどうかに依存する)は、流体シンク、たとえば、出力推進、作動機能出力、汎用出力、または任意のその他の流体シンクに連結される。
3つより多い、または少ないバルブシリンダ装置が各グループ5〜10に設けられることがある。4つより多い、または少ないグループがあることがある。いくつかの実施形態において、各グループの第2のハウジング穴12bは、回転軸のまわりで、そのグループの第1および第3のハウジング穴12a、12cから(360/(m*n))°オフセットされ、ここで、mはグループの数であり、nはグループごとのハウジング穴の数である(または、それぞれのグループがグループごとに異なる数のハウジング穴を有する場合、nは、最も多くのハウジング穴を有するグループのハウジング穴の数であることがある)。さらに、各グループのピストン24が、実質的に等しく間隔があけられた位相でカム30〜34を駆動する、または、カム30〜34によって駆動されることを保証するために、第1および第3のカム30、34は、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に、2*(360/(n))°互いにオフセットされてもよく、第2のカム32は、回転軸のまわりで、前記第1の回転の向きに第1のカム30から((360/(n))−α)°オフセットされてもよい。ここで、αは、第2のハウジング穴12bが回転軸3のまわりで第1および第3のハウジング穴12a、12cからオフセットされる角度(度)である。
上記の流体作動機械は、以下のように製造されてもよい。シリンダブロック2は通常、材料の一体構造のビレットの中心を通る中央軸方向穴4を鋳造または機械加工することによって形成され、各グループのハウジング穴12a〜12cは通常、中央軸方向穴4に対して実質的に半径方向にビレットを貫通する穴を削孔することによって、シリンダブロック2に形成され、その穴は、軸方向穴4のまわりに配置されて、かつ軸方向穴4に対して外方に延在する。あるいはハウジング穴12a〜12cは、中央軸方向穴4を有するビレットに鋳造され、その後削孔されてもよい。上で説明したように、各グループの第1および第3のハウジング穴12a、12cは、互いに軸方向にオフセットされ、第2のハウジング穴12bは、第1および第3のハウジング穴12a、12cから軸方向にオフセットされ、第2のハウジング穴12bは、中央軸方向穴4のまわりで第1および第3のハウジング穴12a、12cからオフセットされる。ハウジング穴のグループ5〜10は、中央軸方向穴4のまわりで互いに間隔を置いて配置される。さらに、各グループのハウジング穴12a〜12cは、空間効率のよい入れ子にされた配置で設けられ、それによって、第2のハウジング穴は、第1および第3のハウジング穴12a、12cの一方の軸方向範囲または両方の軸方向範囲と少なくとも部分的に重なる軸方向範囲を有する。
共通導管50、52は、軸方向穴4に平行に延在する、各グループのハウジング穴12a〜12cの間でシリンダブロック2を通る直線ドリルウェイを削孔することによって形成される。ねじ切りツールは、ハウジング穴の外端に、一体型バルブユニット14の対応するねじと係合させるためのねじを付加するために使用される。上記のように、各グループの共通導管50、52の長手方向軸は、第2のハウジング穴12bと第1および第3のバルブハウジング穴12a、12cとの間で円周に配置されるように、第1の回転の向き(たとえば、時計回り)に回転軸3のまわりでそのグループの第1および第3のハウジング穴12a、12cからオフセットされ、第1の回転の向きの反対の第2の回転の向き(たとえば、反時計回り)に回転軸のまわりでそのグループの第2のハウジング穴12bからオフセットされる。
一体型バルブユニット14は、各グループのそれぞれのハウジング穴12a〜12cに螺合される。ピストン24は、ピストン24がカム30〜34と駆動関係にあるように、クランクシャフト2のカム30〜34に連結される(または、支えられる)(ピストンフットとして機能する)コンロッドに取り付けられてもよく、クランクシャフト2は軸方向穴4に取り付けられ、そして、ピストン24は、それぞれのグループ5〜10のハウジング穴12a〜12cによって、往復移動可能に受けられる。上で説明したように、クランクシャフト2のカム30〜34は、実質的に等しく間隔があけられた位相で、各グループの中のピストン24を駆動する、または、ピストン24によって駆動されるように配置される(通常は回転軸3のまわりで不規則にオフセットされる)。
いくつかの実施形態において、第3のハウジング穴12cおよび関連するバルブシリンダ装置13およびピストン24は、各グループ5〜10から省略されてもよいことが理解されよう。しかし、第3のハウジング穴12cおよび関連するバルブシリンダ装置13およびピストン24は好ましくは、各グループ5〜10から実質的に滑らかな出力を提供するために含まれる。
さらなる変形形態および変更形態が、本明細書に記載される本発明の範囲内で行われてもよい。
付加情報として、特に、本発明の追加の特徴、実施形態、および利点は、出願人の参照番号SAD1303WOの下で、同じ出願人によって同一日にPCT出願の受理官庁として欧州特許庁で出願された出願に見出すことができる。前記出願の開示は、参照によって本出願に完全に組み込まれるとみなされる。

Claims (14)

  1. 回転軸(3)のまわりで回転可能であるクランクシャフト(2)と、
    前記回転軸(3)のまわりで互いに間隔を置いて配置されるバルブシリンダ装置(13)の隣接する第1および第2のグループ(5、6、8、10)であって、バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループ(5、6、8、10)の1つまたはそれぞれが、前記クランクシャフト(2)のまわりに配置されて、かつ前記クランクシャフト(2)に対して外方に延在する第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置(13)を有し、前記第1および第3のバルブシリンダ装置が互いに軸方向にオフセットされ、および前記第2のバルブシリンダ装置が前記第1および第3のバルブシリンダ装置から軸方向にオフセットされ、前記第2のバルブシリンダ装置が前記回転軸のまわりで前記第1および第3のバルブシリンダ装置からオフセットされる、隣接する第1および第2のグループ(5、6、8、10)と
    を備え、前記第2のバルブシリンダ装置のハウジング穴が、前記第1および第3のバルブシリンダ装置の両方のハウジング穴の軸方向範囲(a、c)と重なる軸方向範囲(b)を有する、流体作動機械。
  2. バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、前記第1および第3のバルブシリンダ装置が軸方向に互いに一直線に並べられる、請求項1に記載の流体作動機械。
  3. バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループ(5、6、8、10)の前記1つまたはそれぞれの前記第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置(13)で往復運動するそれぞれのピストン(24)をさらに備え、前記クランクシャフト(2)が第1、第2、および第3のカム(30、32、34)を備え、バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループ(5、6、8、10)の前記1つまたはそれぞれの中で、前記第1のバルブシリンダ装置で往復運動する前記ピストン(24)が前記第1のカム(30)と駆動関係にあり、前記第2のバルブシリンダ装置で往復運動する前記ピストン(24)が前記第2のカム(32)と駆動関係にあり、および前記第3のバルブシリンダ装置で往復運動する前記ピストン(24)が前記第3のカム(34)と駆動関係にある、請求項1または2に記載の流体作動機械。
  4. 前記第1、第2、および第3のカム(30、32、34)が、バルブシリンダ装置(13)の前記第1および第2のグループ(5、6、8、10)の前記1つまたはそれぞれの前記第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置で往復運動する前記ピストン(24)が実質的に等しく間隔があけられた位相で前記第1、第2、および第3のカム(30、32、34)を駆動する、または、前記第1、第2、および第3のカム(30、32、34)によって駆動されるように、前記回転軸(3)のまわりで互いに回転オフセットされる、請求項3に記載の流体作動機械。
  5. 軸方向穴(4)を有するシリンダブロック(1)をさらに備え、前記クランクシャフト(3)が前記軸方向穴(4)の中で延在し、バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループ(5、6、8、10)の前記バルブシリンダ装置(13)が、前記軸方向穴(4)のまわりに配置されて、かつ前記軸方向穴(4)に対して外方に延在するそれぞれのハウジング穴(12)に設けられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の流体作動機械。
  6. バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの前記第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置(13)が、それぞれの第1、第2、および第3のハウジング穴(12a、12b、12c)に設けられ、前記第1および第3のハウジング穴(12a、12c)が、互いに軸方向にオフセットされ、前記第2のハウジング穴(12b)が、前記第1および第3のハウジング穴(12a、12c)から軸方向にオフセットされ、および前記第2のハウジング穴(12b)が、前記回転軸(3)のまわりで前記第1および第3のハウジング穴(12a、12c)からオフセットされ、前記第2のハウジング穴(12b)が、前記第1および第3のハウジング穴(12a、12c)の両方の軸方向範囲と重なる軸方向範囲を有する、請求項5に記載の流体作動機械。
  7. バルブシリンダ装置(13)の前記第1および第2のグループ(5、6、8、10)の前記バルブシリンダ装置(13)が、第1の作動流体ポート(48)と、第2の作動流体ポート(49)とをそれぞれ備え、バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および/または第2のグループの中で、前記バルブシリンダ装置の前記第1の作動流体ポート(48)が流体連結され、および/または、前記バルブシリンダ装置の前記第2の作動流体ポート(49)が流体連結される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の流体作動機械。
  8. バルブシリンダ装置(13)の前記第1および第2のグループ(5、6、8、10)の前記1つまたはそれぞれの前記第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置(13)が、第1の作動流体ポート(48、49)を備える第1のバルブをそれぞれ有し、前記バルブシリンダ装置(13)の前記それぞれの第1の作動流体ポート(48、49)が、バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、それぞれの共通導管(50、52)を介して互いに流体連通する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の流体作動機械。
  9. バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの前記共通導管(50、52)が、前記回転軸(3)に実質的に平行な長手方向軸を有する、請求項8に記載の流体作動機械。
  10. バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記バルブシリンダ装置(13)を収容するシリンダブロック(1)をさらに備え、バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、前記共通導管(50、52)が、前記回転軸(3)に実質的に平行な方向に、前記シリンダブロック(1)を貫通する単一の直線ドリルウェイを備える、請求項8または9に記載の流体作動機械。
  11. バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、前記共通導管(50、52)の長手方向軸が、前記共通導管(50、52)が前記第2のバルブシリンダ装置の周方向位置と前記第1および第3のバルブシリンダ装置の周方向位置との間で円周に配置される周方向位置を有するように、前記回転軸のまわりで第1の回転の向きに前記第1および第3のバルブシリンダ装置からオフセットされ、かつ前記回転軸のまわりで前記第2のバルブシリンダ装置から前記第1の回転の向きの反対の第2の回転の向きにオフセットされる、請求項8〜10のいずれか一項に記載の流体作動機械。
  12. 流体作動機械の製造方法であって、
    回転軸(3)のまわりで回転可能であるクランクシャフト(2)を提供することと、
    バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の隣接する第1および第2のグループを提供することであって、バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの1つまたはそれぞれが第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置(13)を有する、提供することと、
    前記クランクシャフト(2)に対して外方へ延在し、バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記隣接する第1および第2のグループが前記回転軸(3)のまわりで互いに間隔を置いて配置され、かつバルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、前記第1および第3のバルブシリンダ装置が互いに軸方向にオフセットされるように、前記クランクシャフト(2)のまわりにバルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記バルブシリンダ装置(13)を配置することであって、前記第2のバルブシリンダ装置が前記第1および第3のバルブシリンダ装置から軸方向にオフセットされ、前記第2のバルブシリンダ装置が前記回転軸(3)のまわりで前記第1および第3のバルブシリンダ装置からオフセットされ、および前記第2のバルブシリンダ装置のハウジング穴が、前記第1および第3のバルブシリンダ装置の両方のハウジング穴の軸方向範囲(a、c)と少なくとも部分的に重なる軸方向範囲(b)を有する、配置することと
    を含む、方法。
  13. 前記クランクシャフト(2)に第1、第2、および第3のカム(30、32、34)を設けることと、
    バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの前記第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置(30、32、34)で往復運動するそれぞれのピストン(24)を設けることと
    をさらに含み、バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、前記第1のバルブシリンダ装置で往復運動する前記ピストン(24)が前記第1のカム(30)と駆動関係にあり、前記第2のバルブシリンダ装置で往復運動する前記ピストン(24)が前記第2のカム(32)と駆動関係にあり、および前記第3のバルブシリンダ装置で往復運動する前記ピストン(24)が前記第3のカム(34)と駆動関係にあり、前記第1、第2、および第3のカム(30、32、34)が、バルブシリンダ装置(5、6、8、10)の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれで往復運動する前記ピストン(24)が、実質的に等しく間隔があけられた位相で前記カム(30、32、34)を駆動する、または、前記カム(30、32、34)によって駆動されるように、前記回転軸(3)のまわりで互いに回転オフセットされる、請求項12に記載の方法。
  14. バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの前記第1、第2、および第3のバルブシリンダ装置(13)に、それぞれの第1の作動流体ポート(48、49)を備えるそれぞれの第1のバルブを設けることと、
    バルブシリンダ装置の前記第1および第2のグループの前記1つまたはそれぞれの中で、前記第1のバルブの前記それぞれの第1の作動流体ポート(48、49)をそれぞれの共通導管(50、52)を介して互いに流体連通させることと
    をさらに含む、請求項12または13に記載の方法。
JP2016520346A 2013-06-18 2014-05-27 流体作動機械 Active JP6453865B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13172511 2013-06-18
EP13172510.3 2013-06-18
EP13172511.1 2013-06-18
EP13172510 2013-06-18
PCT/EP2014/060897 WO2014202345A1 (en) 2013-06-18 2014-05-27 Fluid working machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016521830A JP2016521830A (ja) 2016-07-25
JP6453865B2 true JP6453865B2 (ja) 2019-01-16

Family

ID=50819742

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016520346A Active JP6453865B2 (ja) 2013-06-18 2014-05-27 流体作動機械
JP2016520345A Active JP6464155B2 (ja) 2013-06-18 2014-05-27 流体作動機械

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016520345A Active JP6464155B2 (ja) 2013-06-18 2014-05-27 流体作動機械

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10995739B2 (ja)
EP (2) EP3011177B1 (ja)
JP (2) JP6453865B2 (ja)
CN (2) CN105209755B (ja)
WO (2) WO2014202345A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105209755B (zh) * 2013-06-18 2017-09-08 丹佛斯动力系统有限责任两合公司 流体工作机器
EP3009675B1 (en) 2014-10-13 2019-09-18 Danfoss Power Solutions GmbH & Co. OHG Controller for a hydraulic pump
GB2546485A (en) 2016-01-15 2017-07-26 Artemis Intelligent Power Ltd Hydraulic apparatus comprising synthetically commutated machine, and operating method
JP6281853B1 (ja) * 2017-10-03 2018-02-21 有限会社ケイ・アールアンドデイ ロータリ式シリンダ装置
US10947962B1 (en) * 2018-10-05 2021-03-16 Lockheed Martin Corporation Low disturbance cryocooler compressor
JP7285768B2 (ja) * 2019-12-16 2023-06-02 株式会社クボタ ハウジング構造
US20230235729A1 (en) * 2020-03-11 2023-07-27 Cummins Inc. Compact opposed pump
CN111520303B (zh) * 2020-06-01 2024-03-22 江苏天健液压科技有限公司 一种压力能回收装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2349161A (en) 1941-08-15 1944-05-16 Interstate Aircraft And Engine Hydraulic pump
US2435874A (en) * 1946-07-25 1948-02-10 Paul H Davey Six-cylinder crank throw arrangement
US2842060A (en) * 1955-10-10 1958-07-08 John W Mecom High pressure reciprocating pump
FI46646C (fi) 1967-08-14 1973-05-08 Applied Power Ind Inc Hydraulisen pumpun ohjausjärjestelmä.
NO138225C (no) * 1970-08-25 1978-08-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd Hydraulisk radialstempelmotor eller -pumpe
US4073216A (en) * 1975-07-03 1978-02-14 Energy Research Valve control apparatus for rotary engines
AU641438B2 (en) 1988-09-29 1993-09-23 Artemis Intelligent Power Ltd. Improved fluid-working machine
GB8822901D0 (en) 1988-09-29 1988-11-02 Mactaggart Scot Holdings Ltd Apparatus & method for controlling actuation of multi-piston pump &c
US5465817A (en) * 1992-11-27 1995-11-14 Muscatell; Ralph P. Hydraulic brake pump with eccentric cam and reciprocating piston
JPH08232832A (ja) * 1995-02-28 1996-09-10 Unisia Jecs Corp ラジアルプランジャポンプ
DE19825114A1 (de) 1998-06-05 1999-12-09 Bosch Gmbh Robert Hydraulische Fahrzeugbremsanlage
IL128934A (en) 1999-03-11 2002-11-10 Mapple Technology Ltd Power unit
US6792968B1 (en) * 2000-05-30 2004-09-21 Robert H. Breeden Pump assembly and method
FR2831221A1 (fr) * 2001-10-18 2003-04-25 Jean Yves Guittard Dispositif de pompe hydraulique basse pression pour l'alimentation d'au moins un moteur hydraulique, notamment destine a equiper une bicyclette a entrainement hydraulique
GB0221165D0 (en) 2002-09-12 2002-10-23 Artemis Intelligent Power Ltd Fluid-working machine and operating method
CN2756861Y (zh) * 2004-11-19 2006-02-08 苏州黑猫(集团)有限公司 径向多缸柱、活塞泵三角形布置结构
DE102005029481B4 (de) 2005-06-24 2008-04-10 Bran + Luebbe Gmbh Pumpengetriebe
DE102005055057A1 (de) 2005-11-18 2007-05-24 Robert Bosch Gmbh Mehrkolbenpumpe
GB0818811D0 (en) 2008-10-14 2008-11-19 Delphi Tech Inc Fuel pump assembly
DE102009000069A1 (de) * 2009-01-08 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Pumpeneinheit in einer Bremsanlage
DE102009000580A1 (de) 2009-02-03 2010-08-05 Robert Bosch Gmbh Hydraulikaggregat zur Regelung des Bremsdrucks einer elektronisch schlupfregelbaren Fahrzeugbremsanlage
US8944780B2 (en) * 2011-03-25 2015-02-03 Bayer Medical Care Inc. Pumping devices, systems including multiple pistons and methods for use with medical fluids
CN102606436A (zh) * 2012-04-09 2012-07-25 胡传术 柱塞泵
CN105209755B (zh) * 2013-06-18 2017-09-08 丹佛斯动力系统有限责任两合公司 流体工作机器

Also Published As

Publication number Publication date
CN105209756A (zh) 2015-12-30
JP6464155B2 (ja) 2019-02-06
US20160356160A1 (en) 2016-12-08
CN105209755A (zh) 2015-12-30
WO2014202345A1 (en) 2014-12-24
JP2016526631A (ja) 2016-09-05
US10995739B2 (en) 2021-05-04
US20160123311A1 (en) 2016-05-05
EP3011177A1 (en) 2016-04-27
WO2014202344A1 (en) 2014-12-24
US10677058B2 (en) 2020-06-09
EP3011178A1 (en) 2016-04-27
EP3011178B1 (en) 2017-06-21
EP3011177B1 (en) 2017-03-01
JP2016521830A (ja) 2016-07-25
CN105209756B (zh) 2017-10-27
CN105209755B (zh) 2017-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6453865B2 (ja) 流体作動機械
JP6808616B2 (ja) 油圧ポンプ用のコントローラ
JP5890987B2 (ja) 電動油圧アクチュエータ
JP5934543B2 (ja) 流体圧駆動ユニット
US20110041681A1 (en) Positive-displacement machine
EP2710258B1 (en) Power generating apparatus and a method of operating a pump/motor of a power generating apparatus
US20200041011A1 (en) Rotary valve device and liquid lifting device comprising the same
US20180306170A1 (en) Membrane fluid pump
JP5608833B2 (ja) 流体圧ポンプモータ
JP2015522743A (ja) シリンダ毎に分配器を有するラジアルシリンダ式液圧マシン
US20110031422A1 (en) Valve-controlled positive-displacement machine
RU2622579C2 (ru) Буровой оппозитный насос
US11598332B2 (en) Hydraulic orbital machine and method for adjusting an orbital machine
EP3775547B1 (en) High-pressure homogeniser
JP5713493B2 (ja) 斜板式ピストンポンプ
RU2303183C1 (ru) Способ преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и устройство для его реализации
WO2014141849A1 (ja) アキシャルピストンモータ
EP3236073A1 (en) Hydraulic pump
US20110197577A1 (en) Hydraulic vibration cancelling system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170512

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180403

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180511

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6453865

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250