JPH02191875A - 可変容積式静圧型アキシャルピストン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、ヨーク内に回動自在に取付け、且つ周方向に
離間して配置した複数個のシリンダボアを収容したシリ
ンダバレルを具え、往復運動自在をなすピストンロンド
付きピストンをシリンダボア内に取付け、ピストンバル
ブの遊端を駆動ディスク内に支承し、この駆動ディスク
にシャフトを剛固に連結し、このシャフトをケーシング
内に回動自在に取付け、容積及び装置の作動モードを切
換えるために、調整装置によって、駆動ディスクの中央
を通る横方向軸線を中心に往復揺動させるようにヨーク
の脚部をケーシング内に枢着し、液圧流体用の一対の連
絡導管をヨーク及びケーシング内に配置した可変容積式
静圧型アキシャルピストン装置に関するものである。

〔従来の技術〕

可変容積式静圧型アキシャルピストン装置に関して、ケ
ーシング内のアーチ状案内通路内で摺動自在をなす案内
セグメントを構成する摺動軸受けによって、若しくはヨ
ークによって、シリンダバレルが駆動ディスクに対して
往復運動をなすように回動自在に取付けられている。ヨ
ークを具えた既知の装置においては、液圧流体用入口及
び出口に利用する２個の導管をヨークの脚部のうちの一
方の内部でお互いに近接して配置して、他の脚部を小さ
く形成し、装置の一側で空間部を節約している（米国特
許第３，０６５，７１１号参照）。例えば、車両用の静
圧型伝動装置との関連でエネルギの蓄積及び放出を行う
ヨーク型式の可変容積式アキシャルピストン装置の適用
にあたって、ヨークをより小型に且つより軽量にし、装
置の容積を変える場合に、より小さな質量のヨークを移
動させることが有用であることが判明した。

そこで本発明は、上述した事実に着目して、静圧型アキ
シャルピストン装置を改良することを目的とする。

（発明の開示〕 上記目的を達成するために、本発明のアキシャルピスト
ン装置において、ヨークの脚部とは別のヨーク脚部をな
す案内セグメントを配置し、このセグメントは、ヨーク
の頂部すなわち中央部に形成されていると共に、ケーシ
ング内でアーチ状をなす案内通路に沿って移動するよう
に配置され、案内通路はヨークの回動輪線に対して垂直
な面内で延在し、連絡導管のうちの一方はヨーク脚部内
部で延在し、ケーシング内の遊休空間が他方の連絡導管
を構成し、調整装置は、ヨーク内に形成され且つヨーク
の中央面から等間隔に離間配置された２個の調整用シリ
ンダボアを具え、各シリンダボア内にピストンロッド付
きの調整用ピストンを取付け、各ピストンロッドの端部
をケーシング内の座部内で枢着し、更に、ヨークの調整
に利用する導管のうちの一方に、調整用シリンダボアの
うちの一方を選択的に連絡させる調整用バルブを具えた
ことを特徴とする。

上述の構成により、装置をよりコンパクトにすることが
でき、そしてヨーク脚部のための空間部を装置の一例に
設ける必要がないといった利点が得られる。本発明のヨ
ーク構造によって、従来のヨークよりも軽量にすること
ができ、したがって、移動制御に際しての慣性力を減ら
すことができる。

他の利点として、ヨーク調整装置を、ヨーク内に組み込
まれた一対の調整用シリンダとして構成することにより
、装置をよりコンパクトにすることができると同時に、
調整装置の作動を早く且つ正確に行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１〜４図に示すように、本発明の可変容積式静圧型ア
キシャルピストン装置はヨーク２内に回転自在に取付け
たシリンダバレル１を具えている。

バレル１は、周方向に離間して配置された複数個例えば
９個のシリンダボア３を具え、各ボア内には、その内部
で往復運動するピストン４が取付けられている。各ピス
トン４は、これと対をなすピストンロッド５に剛固に固
定され、好適には一体に形成され、そして、ピストンロ
ッド５は球状端部６を有し、この端部６は、シャフト８
に剛固に固定された駆動ディスク７内に、既知の方法で
支承されている。

ヨーク２の脚部２ａを介して、ヨーク２は、駆動ディス
ク７の中央を通る横方向軸線Ａ−Ａを中心に、調整装置
１１により往復揺動自在をなすようケーシング１０内に
取付けられており、前述の調整装置は、内部容積を変え
るために使用され、本実施例においては、ポンプとモー
タとの間で機能的な作動モードを切換えるために使用さ
れている。

ヨーク２の他の脚部は、図面を簡単にするために全体的
に省いであると共に、ヨーク２の頂部すなわち中央部２
ｂに設けた案内セグメン１−１４が代表している。この
セグメント１４は、ヨーク２の回動軸線Ａ−Ａに対して
垂直な面において、ケーシングに設けられたアーチ状案
内通路１５内で摺動するのに適した形状を有している。

シリンダバレル１内へ液圧流体を送り込むための連絡導
管１２のうちの一方は、ヨーク脚部２ａ内に配置され、
他方は、ケーシング１０内の中空空間１３によって形成
されている。本実施例においては、主として意図された
ように、静圧型伝動装置に連結するにあたって、装置が
モータとして作動する場合、本発明の装置は前記伝動装
置と同じ高圧をもって恒久的に作動し、その結果、連絡
導管１２は、高圧すなわち約４００バールまでの大きさ
をもつ流体に耐えており、その一方で、各シリンダボア
３からの流体の排出は、ケーシング１０内の中空空間１
３に向かって自由に行うことができ、そして、装置がポ
ンプとして作動する場合、約数バールの低圧が維持され
て、流体に反対方向の流れが生じ、その結果、高圧が導
管１２内で依然として維持されることになる。

本発明に関して、ヨーク２の回動に用いる調整装置１１
は、ヨーク脚部２ａの各側部、すなわちヨ−クの中央面
から等しく離間した側部で、ヨーク２内に形成された平
行な２個の調整用シリンダボア（以下単にシリンダと呼
ぶ）１６によって構成されている。シリンダ１６内には
、調整用ピストン１７が摺動自在に配置され、調整用ピ
ストン１７に連結されたピストンロッド端部は、ケーシ
ング１０内に形成した座部１９内で支承されている。調
整装置１１は、ヨーク２の調整に利用する一方の導管１
２に２個の調整用シリンダ１６のうちの一方を選択的に
連絡させるためのシフトバルブ２１を具えている。

本発明の好適な実施例において、シフトバルブはピスト
ンバルブとして構成され、ピストンバルブのピストン２
２は、作動手段２０によって軸線方向に可動自在となし
ている。ピストンが中立位置から一方向又は他方向に軸
線移動すると、ピストン２２は、調整用シリンダ１６の
一方をヨーク２ａ内の導管１２に連通させ、それと同時
に、他方のシリンダ１６が、バルブ２１内の液圧流体出
口２３に連絡される。第４図に示されたバルブ２１にお
いて、出口２３はケーシング１０内の中空空間１３に向
けて直接開放されている。

本実施例の装置は、ケーシング１０内に摺動軸受けを有
すると共に、前述の調整装置１１内で調整移動に用いる
高圧サーボを有し、このような構成の結果として、前記
軸受けの圧力バランスをとることができる。ピストンバ
ルブ２１内の上述した出口２３に加えて、ヨークの中央
部内において、出口２３のいずれか一方に近接して加圧
通路２４を配置し、この加圧通路２４は、案内セグメン
ト１４の面上に形成したバランス用溝３２に内へ開放さ
れている。前記通路２４はそれぞれ逆止弁２４ｂ（代案
として、図示しない共通シフトバルブ若しくは２つの圧
力バランス面）を有する。そのことに起因して、摺動軸
受は又はセグメントの案内の際に起こる欠点を回避する
ことができる。この欠点とは、制御の難しい流体圧に加
わる高負荷に起因して軸受は内に発生する高い摩擦力の
ことである。圧力バランスのとれた本実施例の利点とし
ては、セグメントの静圧軸受けを得ることができ、この
静圧軸受けには、ヨーク２を調整する場合にのみ、加圧
オイルが供給される。静止に対してセグメントの案内は
非加圧状態にあり、そのことによってオイルの漏洩の危
険性を減少させることができる。

バルブピストン２２を作動させるための手段として、作
動レバー２０により構成すると好適であり、この作動レ
バー２０ば、バルブピストン２２に連結された作動レバ
ー２０の遊端と一緒に、ヨーク２の回動軸線Ａ−Ａを中
心に回動するように取付けられている。本実施例におい
て、作動レバー２０は電動装置特に電気モータ２５によ
って回動自在をなしている。このモータは、適切な伝動
装置を具えた既存の電動モータ若しくはステップモータ
としても良い。モータシャフトは、適切な方法で作動レ
バー２０に連結され、本発明の場合は、モータシャフト
に固定されたスプロケット３０を介して連結され、チェ
ーン部３１はスプロケット３０を架は渡すように延在し
、チェーン部の両端において、スプロケット３０は、ヨ
ークの回動軸線Ａ−Ａを中心に作動レバー２０の軸受け
で、作動レバー２０上で径方向に対向した位置に固定さ
れている０通常の場合、ピストンバルブ２１が、作動レ
バー２０に必要以上の大きな負荷を与えないために感度
追従型サーボを構成することを、作動レバー２０は前提
としている。高圧流体を利用しない場合、作動レバーを
、ヨーク２の所望の機械的回動を単に与えるためだけに
利用しても良い。

第１図において、液圧流体用の連絡導管１２が示されて
おり、この導管１２は、ヨーク２の脚部２ａを通ってヨ
ーク２まで延在すると共に、ヨークの回動輪線Ａ−Ａと
同心的に配置された環状の導管通路すなわち導管部１２
ａを具えている。この導管部１２ａの外方は、ケーシン
グ１０に連結された管状部材２６によって画成され、導
管部１２ａの内方は、ヨーク支持シャフト２７によって
画成され、このシャフト２７はケーシング１０に固定さ
れ、さらにこのシャフト２７の遊端には円形の端プレー
ト２８が形成されている。このプレート２８は管状部材
２６の外径とほぼ同じ径を有していると共に、管状部材
２６から離間して配置され、この離間の寸法は、回動輪
線Ａ−Ａの方向における通路１２の断面寸法にほぼ対応
している。この場合、ヨークの脚部２ａは、管状部材２
６及びシャフト端プレート２８に枢着されていると共に
、適切なシールリング２９によってシールされている。

環状の導管部１２ａを利用することにより、ヨーク支持
シャフト２７の圧力バランスを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のアキシャルピストン装置の一実施例を
示すある切断面内における縦断面図、第２図は第１図の
切断面に対して直交する縦断面図、 第３図は本発明の装置の部分切欠正面図、第４図は本発
明の装置の部分切欠平面図である。 １・・・シリンダバレル　　　２・・・ヨーク２ａ・・
・ヨーク脚部　　　　３・・・シリンダボア４・・・ピ
ストン　　　　　　５・・・ピストンロッド６・・・球
状端部　　　　　　７・・・駆動ディスク８・・・シャ
フト　　　　　　ｌＯ・・・ケーシング１１・・・調整
装置　　　　　　１２・・・連絡導管１２ａ・・・導管
部（導管通路）１３・・・中空空間１４・・・案内セグ
メント１５・・・案内通路１６・・・調整用シリンダボ
ア　１７・・・調整用ピストン２０・・・作動レバー（
作動手段）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヨーク内に回動自在に取付け、且つ周方向に離間し
   て配置した複数個のシリンダボアを収容したシリンダバ
   レルを具え、往復運動自在をなすピストンロッド付きピ
   ストンを前記シリンダボア内に取付け、前記ピストンロ
   ッドの遊端を駆動ディスク内に支承し、この駆動ディス
   クにシャフトを剛固に連結し、このシャフトをケーシン
   グ内に回動自在に取付け、容積及び装置の作動モードを
   切換えるために、調整装置によって、前記駆動ディスク
   の中央を通る横方向軸線を中心に往復揺動させるように
   前記ヨークの脚部を前記ケーシング内に枢着し、液圧流
   体用の一対の連絡導管を前記ヨーク及びケーシング内に
   配置した可変容積式静圧型アキシャルピストン装置にお
   いて、前記ヨークの脚部とは別のヨーク脚部をな す案内セグメントを配置し、このセグメントは、前記ヨ
   ークの頂部すなわち中央部に形成されていると共に、前
   記ケーシング内でアーチ状をなす案内通路に沿って移動
   するように配置され、前記案内通路を、前記ヨークの前
   記回動軸線に対して垂直な面内で延在させ、前記連絡導
   管のうちの一方は前記ヨーク脚部内部で延在し、前記ケ
   ーシング内の遊休空間が他方の前記連絡導管を構成し、 前記調整装置は、前記ヨーク内に形成され 且つ前記ヨークの中央面から等間隔に離間配置された２
   個の調整用シリンダボアを具え、前記各シリンダボア内
   にピストンロッド付きの調整用ピストンを取付け、前記
   各ピストンロッドの端部を前記ケーシング内の座部内で
   枢着し、更に、前記ヨークの調整に利用する前記導管の
   うちの一方に、前記調整用シリンダボアのうちの一方を
   選択的に連絡させる調整用バルブを具えたことを特徴と
   するアキシャルピストン装置。 ２、請求項１記載の装置において、前記調整用バルブを
   ピストンバルブとして構成し、前記バルブのピストンを
   、作動手段によって軸線方向に移動可能となし、前記ピ
   ストンが中立位置から軸線方向の一方又は他方に移動し
   て、前記調整用シリンダボアの一方を、前記ヨーク脚部
   内に配置された前記導管に、前記シリンダボアの他方を
   、前記バルブ内に形成した液圧流体出口に連絡させるこ
   とを特徴とする装置。 ３、請求項２記載の装置において、前記出口を、前記ケ
   ーシング内の中空空間に向けて直接開放したことを特徴
   とする装置。 ４、請求項２記載の装置において、前記ヨークの中央部
   を通る加圧通路を介して、前記出口を前記ケーシング内
   の前記中空空間に連絡させ、前記通路を前記案内セグメ
   ントの面上で開放し、前記各加圧通路が両通路に共通の
   逆止弁若しくはシフトバルブを具えたことを特徴とする
   装置。 ５、請求項２〜４のいずれか一項に記載の装置において
   、前記ピストンバルブ作動手段は、ヨーク回動軸線を中
   心に回動するよう取付けられた作動レバーによって構成
   し、この作動レバーの遊端をバルブの前記ピストンに連
   結したことを特徴とする装置。 ６、請求項５記載の装置において、前記作動レバーを電
   動装置によって回動させることを特徴とする装置。 ７、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置において
   、ヨークの脚部を通ってヨークまで延在する液圧流体用
   の連絡導管はヨーク回動軸線と同心的に配置された環状
   の導管通路を具え、この導管通路の外方は、前記ケーシ
   ングに連結された管状部材によって画成され、前記導管
   通路の内方は、前記ケーシングに固定されたヨーク支持
   シャフトによって画成され、このシャフトの遊端に円形
   の端プレートを形成し、この端プレートは前記管状部材
   の外径とほぼ同じ径を有し、軸線方向における前記導管
   の断面寸法に概ね対応するように、前記端プレートを前
   記管状部材の遊端から離間させて配置し、前記ヨーク脚
   部を前記管状部材及び前記端プレートによって回転自在
   に支持し、シール手段を介して、前記管状部材及び前記
   端プレートと前記ヨーク脚部との間をシールしたことを
   特徴とする装置。