JPH03115790A - ロータリ油圧装置 - 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〕 本発明はロータリ油圧装置に関し、より詳しくは油圧ポ
ンプ、モーター、分流器、圧力変換器その他として作動
することが可能な摺動ベーン装置に関する。

〔従来の技術〕

本発明の主題に係る型式のロータリ油圧装置は一般に、
ハウジングと、このハウジング内で回転するよう設けら
れるロータと、このロータの半径方向に延伸する複数の
周辺スロット内に対応して個々に摺動可能に配置される
複数のベーンを含んでいる。カムリングがロータを半径
方向に取り囲み、またベーン軌道を形成する内向きの表
面と、このカムリング表面とロータとの間の一つ又はそ
れ以上の圧力流体室を有している。吸込み通路及び吐出
し通路がこの流体室へと、またこの流体室から油圧流体
を給送している。流体吸込みポート及び吐出しポートが
、流体室の周辺方向に隔置された端部に配置されている
。

上記の型式の装置においては、この装置が組み合わせら
れる系の作動特性に対して流体の吐出量を調和させるこ
とが望ましい０例えばベーン型の燃料ポンプの最大吐出
量は、これに組み合わせられるエンジンの用途について
の最大燃料要求量と同等にされる。しかしながら、系の
要求量は典型的には作動条件と共に変化し、そのため最
も要求される作動条件の関数として設計が行われた定容
量型の装置は、他の作動条件の下では所望とするよりも
低い効率で機能することになる。燃料ポンプについての
例示的な場合では、エンジン始動という条件の下におい
て要求される燃料流量は、通常の作動の間における要求
量を大きく上回る。これまでに提案されてきたのは、ポ
ンプの吐出しにバルブ装！（流量又は燃料制御用）を設
けてエンジンへのポンプの吐出しの一部をエンジンの要
求流量の関数として計量することであったが、これは比
較的複雑で高価である一方、残りをポンプの吸込みへと
戻す絞り効果により燃料の加熱を生じてしまう。

〔発明の解決しようとする課題〕

そこで本発明の一般的な課題は、前述した型式のロータ
リ油圧装置であって、装置の有効吐出量を需要の関数と
して制御することができ、なおかつ従来技術の可変容積
型ロータリ油圧装置と比較して安価に製造及び組み立て
が行えるものを提供することである。本発明の別の課題
は、上述の特性を有すると共に組立が簡単に行える装置
を提供することである。本発明のさらなる、そしてより
特定の課題は、全体的な設計原理や構成部材の変更を最
小にとどめながら、ポンプ、モーター、分流器、圧力変
換器その他として使用できる、分流吐出し平衡型二重ロ
ーブベーン型装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ハウジングと、このハウジング内に設けられ
半径方向に延伸する複数の周辺スロットを有するロータ
と、これらのロータスロット内に個々に摺動可能に設け
られる複数のベーンとからなる、ベーン型のロータリ油
圧装置を意図したものである。ハウジング内のカムリン
グがロータを取り囲み、またベーンと摺動係合するため
の軌道を形成する半径方向内向きの表面を有している。

カムリング表面とロータとの間には少なくとも一つの圧
力流体室が形成されており、ハウジング内の流体吸込み
通路及び吐出し通路がこの圧力流体室に連結されている
。

本発明の顕著な特徴によれば、流体吸込み通路及び吐出
し通路は、流体室の一方の周辺端部に隣接して流体室内
へと開口している流体吸込みポートと、流体室の反対側
の周辺端部に隣接して流体室内へと開口している第一の
流体吐出しポートと、周辺方向に見て流体吸込みポート
と第一の流体吐出しポートとの間の位置において流体室
内へと開口している第二の流体吐出しポートを含んでい
る。かくして第一及び第二の吐出しポートは吸込みポー
ト及び圧力流体室と効果的に共働し、二重吐出装置を形
成する。その場合、各々の吐出しはある一つの公称設計
作動条件を有する動作システムの特性と調和され、それ
によりシステムの二つの特定の状態において動作システ
ムと調和するのみならず、システムの状態の全範囲にわ
たってシステムの需要により密に調和する装置を構成す
るものである。

本発明の現在のところ好ましい実施形態によれば、ロー
タリ油圧装置は分流吐出し平衡型二重ローブ装置からな
り、そこにおいてカムリングとロータは共働して、直径
方向両側に対称に配置された圧力流体室を形成する。流
体の吸込みポートがロータ回転方向に関して前方にある
流体室の端部において各々の流体室内へと開口し、第一
の流体吐出しポートが流体室の後方の端部に隣接して各
々の流体室内へと開口し、第二の流体吐出しポートが周
辺方向に見て関連する吸込みポートと第一の吐出しポー
トとの間において各々の流体室内へと開口している。こ
れらのポートはロータに関して直径方向に対称に配置さ
れ、釣り合いを強化させている。本発明の好ましい実施
態様においてハウジングはカップ形状の外匣即ちエンク
ロージャからなり、第一及び第二のバックアッププレー
トがこのカップ形状のエンクロージャに入れ子式に受容
されて、それらの間にロータを挟み込んで有する。

流体の吸込みは、ロータと整合している半径方向を向い
た吸込み開口を含む。第一及び第二の流体吐出しはバッ
クアッププレートの一方の半径方向を向いた表面上の一
対の環状チャネルと、これらのチャネルの一方を二つの
流体室の第一の吐出しポートの両方へと連結するバック
アッププレートの第一の通路と、他方のチャネルを二つ
の流体室の第二の吐出しポートの両方へと連結するバッ
クアッププレートの第二の通路と、これらのチャネルの
それぞれと半径方向に整合するエンクロージャ内の一対
の半径方向を向いた吐出し開口を含んでいる。最も好ま
しくは、本発明の装置は、流体室の吐出しポートの一つ
から吸込みポート又は二次的な流体回路へと流体を選択
的に方向付けるための一つ又はそれ以上の制御弁をさら
に含む。

本発明は、エンジンの燃料システムにおける需要により
密に合致するようポンプの吐出量を分流し又は選択させ
ることを可能ならしめることにより、航空機の燃料シス
テムにおいて特に有利であることが見出されている。ポ
ンプの二つの吐出しか合同された場合、特にエンジン着
火時又は離陸時の如くエンジンの最大燃料流量需要があ
る場合において、エンジンの需要に対してポンプの全吐
出量をこの合同された吐出量の最大流量可能出力におい
て利用できる。流量が分流された場合には、そのときエ
ンジンシステムはエンジンの需要に合わせて利用するた
めの二つの明確に個別な流体回路を持つことになる。そ
のうち一方は例えばエンジンを運転し続けるために用い
られ、そして他方は機体を動かす流量や二次的なエンジ
ン燃料システムに用いられ又は航空機のタンクやポンプ
の吸込みへと戻される。本発明はエンジンの需要に応じ
てより理想的な寸法を有するポンプを使用することによ
り、そして典型的なエンジン燃料制御においてバイパス
される燃料の量を減することにより、燃料システムにお
ける温度上昇の減少を可能ならしめるものである。

本発明は、そのさらなる課題、特徴及び利点と共に、以
下の説明、特許請求の範囲及び添付図面から最も良く理
解されるてあろう。

〔実施例〕

第・１図は本発明の現在のところ好ましい実施例による
分流吐出し平衡型二重ロープロータリ油圧装置１０を、
環状周辺を存し軸１４の回りに自由に回転するよう設け
られるロータ１２からなるものとして概略的に示してい
る。ロータ１２は半径方向を向いたスロット１６の周辺
列を有し、それらの中には対応する複数のベーン１８が
半径方向に摺動可能に配置されている。カムリング２０
がロータ１２を半径方向に取り囲むと共に、内側を向い
たカムリング表面２２を有している。カムリング表面２
２はロータ１２及びベーン１８と共働して、直径方向両
側に対称をなす一対の圧力流体室２４を形成している。

油圧流体は吸込み通路を通して直径方向両側にある一対
の吸込みポート２６へと給送される。これらの吸込みポ
ートはそれぞれ、ロータ１２の回転方向２８に関して流
体室２４の前方の端部において、関連する流体室２４内
へと開口している。同様に流体吐出し通路は、直径方向
両側にあり回転方向２８に関して流体室の周辺方向に見
て後方の端部に隣接してそれぞれの流体室２４内へと開
口する一対の第一の吐出しポート３０から、流体を受け
取る。与圧された流体はまた適当な通路を介して各々の
ベーン１８の下側に位置するチャンバー３３へと給送さ
れ、ベーンをカムリング表面２２に対して半径方向外方
へと付勢する。ここまでに説明した範囲において、ロー
クリ油圧装置ｌＯは大体通常の構造のものである。

本発明によれば、直径方向両側にある一対の第二の吐出
しポート３２が、周辺方向に見て関連する吸込みポート
２６と第一の吐出しポート３ｏの間の位置において、流
体室２４のそれぞれへと開口している。従って、各々の
吸込みポート２６に受け取られた流体はまず隣接する吐
出しポート３２へ、次いで吐出しポート３０へと吐出さ
れ、その場合に各々の吐出しポートの吐出圧力はカムリ
ング表面２２の関数となる。もちろん各々の連続するポ
ート対の間には周辺方向のドウエル領域があり、それら
はベーン１８の間の周辺方向間隔と対等にされていて、
作動の際にポートが相互に分離されるようにしている。

第８図は、流入する流体流量を二つの回路へと分割する
分流器として接続されているロークリ油圧装置１０の概
略線図である。これらの回路は合計で、これら二つの回
路へと所定の比率で分割されて流入する流体に等しい流
量を有する。

吸込みポート２６は流体源３４からの与圧された燃料の
流入流量を受け取る。吐出しポート３２は一緒に結合さ
れて、流体源３４からの流入流量の一部についての第一
の吐出しＡを形成する。吐出しポート３０も一緒に結合
されて、流体源３４からの流入流量の残りを受容する第
二の吐出しＢを形成している。吐出しポート３２と３０
との間での分流は、合計が流体源３４からの流入流量に
等しい限り、如何なる所与の量であっても構わない。

第９図は、流体流量の一部の圧力レベルをより高い圧力
レベルへと増大する（ポンプ機能）と同時に残りの部分
をより低い圧力で戻す（モーター機能）ための圧力変換
器として接続されているロータリ油圧装置１０の概略線
図である。

吸込みポート２６は流体源３４からの与圧された燃料の
流入流量を受け取る。吐出しポート３２は一緒に結合さ
れて、より高い圧力（ポンプ機能）を有する第一の吐出
しＡを形成し、流体源３４から通常供給される流入流量
よりも高い圧力を有する流体源を提供する。吐出しポー
ト３０も一緒に結合されており、流体をタンク又は流体
源３４の吸込みへと戻す第二の吐出しＢを形成している
。吐出しポート３２と３０の機能は、特定の流体回路の
ニーズに合わせて交換しても構わない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ハウジングと、半径方向に延伸する複数の周辺スロ
   ット（１６）を有し前記ハウジング内を回転するよう設
   けられたロータ（１２）と、前記スロット内で個々に摺
   動可能なように設けられた複数のベーン（１８）と、前
   記ロータを取り囲むと共に、ベーン軌道を形成する半径
   方向内向きの表面および該表面と前記ロータの間の少な
   くとも一つの圧力流体室（２４）とを有して前記ハウジ
   ング内にカムリング（２０）を形成する手段と、前記流
   体室に連結された前記ハウジング内の流体吸込み（２６
   ）手段及び流体吐出し（３０）手段とからなり、 前記流体吸込み手段及び流体吐出し手段が、油圧流体を
   受け取って該流体を前記流体室（２４）の一方の周辺方
   向端部に隣接する流体室の吸込みポート（２６）を通し
   て前記流体室（２４）へと方向付ける手段と、前記流体
   室（２４）の反対側の周辺方向端部に隣接する流体室の
   第一の吐出しポート（３０）を含んでおり流体を前記流
   体室（２４）から第一の吐出し経路（Ｂ）に沿って方向
   付ける手段と、前記吸込みポート（２６）と前記第一の
   吐出しポート（３０）の間において前記ロータの周辺に
   位置する流体室の第二の吐出しポート（３２）を含んで
   おり前記第一の吐出し経路（Ｂ）とは異なる第二の吐出
   し経路（Ａ）に沿って且つ前記第一の吐出し経路におけ
   るものとは異なる流れ特性でもって前記流体室（２４）
   から流体を方向付ける手段とからなることを特徴とする
   ロータリ油圧装置（１０）。 ２　前記第一及び第二の吐出しポートの少なくとも一方
   から前記吸込みポートへと流体を選択的に方向付ける手
   段をさらに含む、請求項１記載の装置。 ３　前記カムリング及びロータは、前記流体室のうち二
   つを相互に半径方向に対称に位置して形成するよう構成
   され配置されており、前記吸込みポート及び前記第一及
   び第二の吐出しポートは前記流体室に同様に位置決めさ
   れている、請求項１記載の装置。 ４　前記カムリングの表面と前記ロータとの間で直径方
   向両側において対称に配置された一対の圧力流体室と、
   前記ハウジング内での前記ロータの回転方向に関して前
   方にある前記流体室の周辺方向端部において前記流体室
   の各々へと開口している吸込みポートを含む前記ハウジ
   ングにおける流体の吸込みと、前記ハウジング内での前
   記ロータの回転方向に関して後方にある前記流体室の周
   辺方向端部において前記流体室の各々へと開口している
   第一の流体吐出しポートを含む前記ハウジングにおける
   第一の流体吐出しと、該第一の流体吐出しとは別個であ
   り周辺方向における前記吸込みポートとこれに関連する
   前記第一の吐出しポートの間において前記流体室の各々
   へと開口している第二の流体吐出しポートを含む前記ハ
   ウジングにおける第二の流体吐出しとがある、請求項１
   から３の何れか一つに記載の装置。 ５　ハウジングと、半径方向に延伸する複数の周辺スロ
   ット（１６）を有し前記ハウジング内を回転するよう設
   けられたロータ（１２）と、前記スロット内で個々に摺
   動可能なように設けられた複数のベーン（１８）と、前
   記ロータを半径方向に取り囲むと共に、ベーン軌道を形
   成する半径方向内向きの表面および該表面と前記ロータ
   との間で直径方向両側において対称に配置された一対の
   圧力流体室とを有して前記ハウジング内にカムリング（
   ２０）を形成する手段と、前記ハウジング内での前記ロ
   ータの回転方向に関して前方にある前記流体室の周辺方
   向端部において前記流体室の各々へと開口している吸込
   みポートを含む前記ハウジングにおける流体の吸込みと
   、前記ハウジング内での前記ロータの回転方向に関して
   後方にある前記流体室の周辺方向端部において前記流体
   室の各々へと開口している第一の流体吐出しポートを含
   む前記ハウジングにおける第一の流体吐出しと、該第一
   の流体吐出しとは別個であり周辺方向における前記吸込
   みポートとこれに関連する前記第一の吐出しポートの間
   において前記流体室の各々へと開口している第二の流体
   吐出しポートを含む前記ハウジングにおける第二の流体
   吐出しとからなる、分流吐出し平衡型二重ロープロータ
   リ油圧装置。 ６　前記ポートは前記ロータに関して直径方向に対称に
   配置されている、請求項５記載の装置。 ７　前記ハウジングはカップ形状のエンクロージャから
   なり、第一及び第二のバックアッププレートが前記カッ
   プ形状のエンクロージャ内に入れ子式に受容され且つ前
   記ロータをそれらの間に挟んで有する、請求項６記載の
   装置。 ８　前記第一の流体吸込みは前記ロータと半径方向に整
   合する前記エンクロージャ内の半径方向に向けられた吸
   込み開口を含み；前記第一及び第二の流体吐出しは前記
   バックアッププレートの一方の半径方向を向いた表面上
   の一対の環状チャネルと、該チャネルの一方を前記第一
   の吐出しポートに連結する前記一方のバックアッププレ
   ートの第一の通路と、前記チャネルの他方を前記第二の
   吐出しポートに連結する前記一方のバックアッププレー
   トの第二の通路と、前記チャネルのそれぞれと半径方向
   に整合している前記エンクロージャの一対の半径方向を
   向いた吐出し開口とを含む、請求項７記載の装置。