JPH0486378A

JPH0486378A - ラジアルピストンポンプ／モータ

Info

Publication number: JPH0486378A
Application number: JP2200812A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Murakami; 宏明村上
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-03-18

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、油圧ポンプあるいはモータ等として利用可能
なラジアルピストンポンプ／モータに関するものである
。

［従来の技術］この種のラジアルピストンポンプ／モータとして、例え
は第３図に示すものが知られている。このピストンポン
プ／モータは、ｌ・ルクリング１−内の偏心位置に、ラ
ジアル方向に向かって開口する複数のシリンダボア２ａ
を有したシリンダバレル２を配設するとともに、それら
のシリンダボア２ａ内に、トルクリング１の内周１ａに
先端部３ａを常時摺接させてなるピストン３を嵌装し、
前記シリンダバレル２と前記トルクリング１との同期回
転に伴う前記各ピストン３の突没動作により前記シリン
ダボア２ａ内の空間Ａを拡縮させてポンプまたはモータ
としての作用を営み得るように構成されている（基本的
な作動の詳細は特願昭５６１７５１．９０号に開示され
ている）。

そして、このようなものでは、前記トルクリング１の外
周１ｂを、前記空間Ａ内からの作動流体を導くことによ
って機能し回転数に係わりなく一定の軸受剛性を発揮す
る静圧軸受４を介してケシング５の内周５ａに支持させ
るようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、近時の静圧軸受４には、円泪な起動性を得る
ために積極的に一定量の洩れを生じさせる設計がなされ
たものがある。すなわち、図に示す静圧軸受においても
、ゲージング側圧カポケラ）４ａの受圧面積ＡＩ、をシ
リンダバレル側圧力ポケット４ｂの受圧面積Ａ。よりも
若干人きく設定しくＡ　Ｅ　／　Ａ　ａ　＞　１　）　
、静圧軸受４をケーシング内周５ａから一定のクリアラ
ンスの下に離反させるようにしている。そして、その洩
れによる１ｙｌＬ体を利用して、トルクリング１とケー
シング５の間に略全周に亘って流体膜を形成し、これに
より円滑な起動を行わせることができるようにしている
。

しかし、このような構成は高回転域に入ってからでも作
動流体の消費量が多く、ポンプ／モータ全体のエネルギ
効率の点から言えば決して望ましいものではない。

そこで、トルクリング１とケーシング５との間に動圧軸
受を形成することが有効な手段として考えられる。しか
し、動圧軸受のみに頼ると、低回転時の軸受剛性が低い
ため高荷重が作用することにより摺動ロスを生じ、最悪
の場合は摩耗や焼付の大きな原因ともなりかねない。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであ
って、静圧軸受機能と動圧軸受機能とを１効に備え併せ
たピストンポンプ／モータを提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手
段を講じたものである。

すなわち、本発明に係るラジアルビス）・ンポンプ／モ
ータは、トルクリングの外周を、空間内から作動流体を
導くことによって機能する静圧軸受部及び動圧軸受部を
介してケーシングの内周に支持させるとともに、トルク
リング内を通じて静圧軸受部に向かう作動流体の供給路
に、遠心力の増大に伴って絞り効果を増大させるような
可変絞り機構を設けたことを特徴としている。

［作用］このような構成のものであると、動圧軸受部が殆ど機能
しないようなトルクリングの低回転時には、遠心力が小
さく、従って、可変絞り機構による供給路の絞り効果が
小さいものとなる。このため、静圧軸受部には、その供
給路を通じてそれが機能するために必要な作動流体が１
・分に供給される。

これに対して、動圧軸受部が有効に機能するようなトル
クリングの高回転時には、遠心力が大きく、従って、可
変絞り機構による供給路の絞り効果が大きいものとなる
。このため、静圧軸受部に供給される作動流体の流量は
、その絞り効果が大きいほど減少していくことになる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。なお、第３図と共通する部位のうち、特に説
明を要しないものには同−符弓′を付し、その説明を省
略する。

このラジアルピストンポンプ／モータは、ｌ・ルクリン
グ１の外周１ｂに嵌装した軸受シュー６を利用して静圧
軸受部８及び動圧軸受部９を構成している。具体的に説
明すると、静圧軸受部８を構成するために、前記軸受シ
ュー６を、ピストン３の添接部位に対応するトルクリン
グ１の外周１ｂに凹設した嵌合穴ＩＣに嵌合される円盤
状のものにしてあり、球面に形成した頭部とケーシング
５との間に、周縁に環状摺動部６ａを残すようにして所
定面積Ａ。の圧カポケラｌ−６ｂを形成している。また
、基端面とトルクプレー１・１の嵌合穴１Ｃとの間に、
所定面積Ａ。の圧力ポケット６ｃを形成している。そし
て、これらの圧力ポケラット６ｂ、６Ｃを、前記軸受シ
ュー６の底板部６ｅに穿設したテーバ状の流路（すなわ
ち、作動流体の供給路）６ｄを介して連通させている。

この際、Ａ　Ｅ　／　Ａ　Ｏ＞　１となるように設定し
、側圧力ポケッｔ−６ｂ、６ｃの圧力が等しいならば環
状摺動部６ａとケーシング内周５ａとの間に若干のクリ
アランス、すなわち洩れｑが生じるように設定している
。そして、その洩れ量ｑに応じて生じる流路６ｄでの圧
力損失により、ケーシング側圧力ポケット６ｂに導入さ
れる流体圧Ｐ、がシリンダバレル側圧力ポケット６Ｃの
流体圧Ｐ。よりも若干小さい値となるようにし、Ａ１゜
・Ｐｌ。−Ａｏ　　’　Ｐ　Ｌｌなる条件下で軸受シュ
ー６を静圧バランスさせ得るようになっている。

また、動圧軸受部９を構成するために、前記軸受シュー
６における環状摺動部６ａの周縁にテパ面６ａ、が切り
込んであり、）・ルクリング外周１ｂとケーシング内周
５ａとの間に存在する流体か高回転時にこのテーバ面６
ａ＋とケーシング内周５ａとの間に引き込まれることに
より、トルクリンク１をケーシング５から浮」ニさせる
ような動圧Ｐ、を発生し得るようになっている（第２図
参照）。

このような構成において、本実施例では、前記軸受シュ
ー６に可変絞り機構７を設けている。この可変絞り機構
７は、前述したテーパ状の流路６ｄと、この流路６ｄに
対して着脱可能に配設され基端部にウェイト７ａを一体
に有してなるニードルバルブ７ｂと、このニードルバル
ブ７ｂを前記軸受シュー６の底板部６ｅに弾性的に支持
させるスプリング７Ｃとから構成されている。そして、
ｌ・ルクリング］の回転に伴ってニードルバルブ７ｂに
作用する遠心力Ｆとスプリング７Ｃの弾力とがバランス
する位置に該ニードルバルブ７ｂが移行したときに、ニ
ードルバルブ７ｂの先端と流路６ｄとの間に所期のバル
ブ開度を実現するようにな−）でいる。すなわち、その
スプリング７Ｃの長さ及び弾性係数は、ポンプ／モータ
起動時に圧力ポケッ）６ｂに十分な作動流体を供給でき
、前記動圧軸受部９の動圧効果が適正に生じるような高
回転時に流路６ｄを略完全に閉塞できるように設定され
ている。

このような構成のものであると、動圧軸受部９が機能し
得ないようなトルクリング１の低回転時においては、第
１図に示す状態下に静圧軸受部８の圧力ポケット６ｂに
上方な作動流体が供給され、トルクリング１は専らこの
静圧軸受部８に支持されることになり、それが高回転に
なるにつれて可変絞り機構７の絞り効果が増大して圧力
ポケツ）・６ｂへの作動流体の供給量をカツトシつつ動
圧軸受部９による支持状態へと移行し、最終的に定常運
転に入った時には、第２図に示す状態下に圧力ボケッｌ
−６ｂへの流路６ｄを略完全に遮断して専ら動圧軸受部
９によってトルクリング１か支持されることになる。こ
のため、このピストンポンプ／モータによると、低回転
時においては静圧軸受部８の作用により優れた起動性能
を発揮することができ、動圧軸受部９が機能する高回転
時には洩れｑを解消することで静圧軸受部８が消費する
作動流体の流量を低減し、ポンプ／モータ全体のエネル
ギ効率を向−１−させることができるという優れた効果
が得られるものとなる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば、」−記実施例では軸受シューが可動とされてい
るが、固定のものであっても構わない。また、動圧軸受
部は静圧軸受部と必ずしも一体的に構成する必要はない
。さらに、可変絞り機構は他の断面形状によることもで
きる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。

［発明の効果］本発明のラジアルピストンポンプ／モータは、以１〕の
ような構成であるから、起動時及び低回転時は静圧軸受
部を釘効に機能させることができ、高回転時は動圧軸受
部を有効に機能させつつ静圧軸受部への作動流体の供給
を可変絞り機構によりカットしてエネルギロスを解消す
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１−図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は低回転時の状態における要部断面図、第２図は高回転
時の作用説明図である。第３図は従来例を示す（１′、
断面図である。１・・・トルクリング１ａ・・・トルクリング内周１ｂ・・・トルクリング外周２・・・シリンダバレル３・・・ピストン５・・・ケーシング６ｄ・・・供給路（流路）８・・・静圧軸受部Ａ・・・空間ａ・・・シリンダボアａ・・・先端部ａ・・・ケーシング内周・・・可変絞り機構・・・動圧軸受部

Claims

【特許請求の範囲】　トルクリング内の偏心位置に、ラジアル方向に向かっ
て開口する複数のシリンダボアを有したシリンダバレル
を配設するとともに、それらのシリンダボア内に、トル
クリング内周に先端部を常時摺接させてなるピストンを
嵌装し、前記シリンダバレルと前記トルクリングとの同
期回転に伴う前記各ピストンの突没動作により前記シリ
ンダボア内の空間を拡縮させてポンプまたはモータとし
ての作用を営み得るように構成されたラジアルピストン
ポンプ／モータにおいて、前記トルクリングの外周を、前記空間内から作動流体を
導くことによって機能する静圧軸受部及び動圧軸受部を
介してケーシングの内周に支持させるとともに、トルク
リング内を通じて静圧軸受部に向かう作動流体の供給路
に、遠心力の増大に伴って絞り効果を増大させるような
可変絞り機構を設けたことを特徴とするラジアルピスト
ンポンプ／モータ。