JPH05133348A - 圧力エネルギー変換装置 - Google Patents
圧力エネルギー変換装置Info
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- JPH05133348A JPH05133348A JP4098114A JP9811492A JPH05133348A JP H05133348 A JPH05133348 A JP H05133348A JP 4098114 A JP4098114 A JP 4098114A JP 9811492 A JP9811492 A JP 9811492A JP H05133348 A JPH05133348 A JP H05133348A
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- Japan
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- pressure
- housing
- assembly
- rotor
- accommodating
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C11/00—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流体ケース内に沈められるユニット式の圧力
収容ベーンアセンブリからなり、ポンプ又はモータとし
て有用な摺動ベーン型式のロータリ式流体エネルギー変
換装置を提供すること。 【構成】 ユニット式圧力収容ベーンアセンブリは、カ
ムリングを間に挟んだ一対の支持プレートと、カムリン
グ内で回転可能に設けられ周縁方向に延伸してカムリン
グ輪郭に係合する複数のベーンを有するロータと、カム
リングと各々の支持プレートの間に介装された可撓性プ
レートからなる。各々の支持プレートは可撓性プレート
から間隔を置いたハブを有する。このアセンブリは内部
の静水圧力を越える力で一体にクランプされている。支
持プレートの一方は軸方向開口を有して駆動軸を挿通さ
せてロータと駆動接続させ、他方の支持プレートは軸方
向の流体通路を有する。各々の支持プレートは可撓性プ
レートとの接合部分にある溝により画定された半径方向
の流体通路を含む。
収容ベーンアセンブリからなり、ポンプ又はモータとし
て有用な摺動ベーン型式のロータリ式流体エネルギー変
換装置を提供すること。 【構成】 ユニット式圧力収容ベーンアセンブリは、カ
ムリングを間に挟んだ一対の支持プレートと、カムリン
グ内で回転可能に設けられ周縁方向に延伸してカムリン
グ輪郭に係合する複数のベーンを有するロータと、カム
リングと各々の支持プレートの間に介装された可撓性プ
レートからなる。各々の支持プレートは可撓性プレート
から間隔を置いたハブを有する。このアセンブリは内部
の静水圧力を越える力で一体にクランプされている。支
持プレートの一方は軸方向開口を有して駆動軸を挿通さ
せてロータと駆動接続させ、他方の支持プレートは軸方
向の流体通路を有する。各々の支持プレートは可撓性プ
レートとの接合部分にある溝により画定された半径方向
の流体通路を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動ベーン型式の、ロ
ータリ式流体エネルギー変換装置に関する。
ータリ式流体エネルギー変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】摺動ベーン型式のロータリ式流体エネル
ギー変換装置の製造及び使用に当たっては、一対のエン
ドプレートとカムリングが配置されるベーンポンプハウ
ジングを設け、カムリングがエンドプレートの間に介装
されるようにすることが一般である。カムリング上には
ロータが回転可能に設けられ、カムリングの輪郭部分と
係合するように構成された、周縁方向に延伸する複数の
ベーンを有するようになっている。ハウジングは流体の
吸い込みを有し、ハウジングの内部はその流体によって
与圧される。
ギー変換装置の製造及び使用に当たっては、一対のエン
ドプレートとカムリングが配置されるベーンポンプハウ
ジングを設け、カムリングがエンドプレートの間に介装
されるようにすることが一般である。カムリング上には
ロータが回転可能に設けられ、カムリングの輪郭部分と
係合するように構成された、周縁方向に延伸する複数の
ベーンを有するようになっている。ハウジングは流体の
吸い込みを有し、ハウジングの内部はその流体によって
与圧される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、摺動ベーン型式のロータリ式流体エネルギ
ー変換装置であって、与圧されたハウジングを必要とせ
ず、構造的に比較的単純であり、ポンプ、燃料システ
ム、電動モータ駆動インライン油圧ポンプ、トランスミ
ッションシステム及び流体駆動モータなどの多数のシス
テムにおいて使用することのできるものを提供すること
である。
する課題は、摺動ベーン型式のロータリ式流体エネルギ
ー変換装置であって、与圧されたハウジングを必要とせ
ず、構造的に比較的単純であり、ポンプ、燃料システ
ム、電動モータ駆動インライン油圧ポンプ、トランスミ
ッションシステム及び流体駆動モータなどの多数のシス
テムにおいて使用することのできるものを提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ポンプ
又はモータとして有用な摺動ベーン型式のロータリ式流
体エネルギー変換装置は、流体ケース中に沈められるよ
う構成された圧力収容ベーンユニットアセンブリを含
む。この圧力収容ベーンユニットアセンブリは、一対の
支持プレートと、これらの支持プレートの間に介装され
たカムリングと、カムリング内に回転可能に設けられ且
つカムリングの輪郭部分に係合するよう構成された周縁
方向に延伸する複数のベーンを有するロータと、カムリ
ングと支持プレートの各々の間に介装された可撓性プレ
ートとからなる。支持プレートは各々、それぞれの可撓
性プレートから間隔を置いたハブ部分を含む。このアセ
ンブリは、アセンブリ内の静水圧を越えるクランプ力で
一体にクランプされている。支持プレートの一方は、駆
動軸を挿通せしめてロータと駆動接続させるように軸方
向の開口を有しており、他方の支持プレートは軸方向の
流体通路を有している。各々の支持プレートは、それと
組み合わせられた可撓性プレートとの接合部分に、溝と
して画定された半径方向の流体通路を含んでいる。ポン
プとして使用される場合、このアセンブリは流体中に沈
められ、ロータが駆動されてポンプ機能を提供し、半径
方向の通路は吸い込み通路を提供し軸方向の通路は吐き
出しを提供する。圧力収容ベーンユニットアセンブリは
また、軸方向の通路を与圧源からの吸い込みとして用い
ることによって油圧モータとしても使用することができ
る。その場合に半径方向の通路は、ロータ及びベーンを
回転させることによって流体のエネルギーが消失した後
の、その流体の吐き出しとして機能する。
又はモータとして有用な摺動ベーン型式のロータリ式流
体エネルギー変換装置は、流体ケース中に沈められるよ
う構成された圧力収容ベーンユニットアセンブリを含
む。この圧力収容ベーンユニットアセンブリは、一対の
支持プレートと、これらの支持プレートの間に介装され
たカムリングと、カムリング内に回転可能に設けられ且
つカムリングの輪郭部分に係合するよう構成された周縁
方向に延伸する複数のベーンを有するロータと、カムリ
ングと支持プレートの各々の間に介装された可撓性プレ
ートとからなる。支持プレートは各々、それぞれの可撓
性プレートから間隔を置いたハブ部分を含む。このアセ
ンブリは、アセンブリ内の静水圧を越えるクランプ力で
一体にクランプされている。支持プレートの一方は、駆
動軸を挿通せしめてロータと駆動接続させるように軸方
向の開口を有しており、他方の支持プレートは軸方向の
流体通路を有している。各々の支持プレートは、それと
組み合わせられた可撓性プレートとの接合部分に、溝と
して画定された半径方向の流体通路を含んでいる。ポン
プとして使用される場合、このアセンブリは流体中に沈
められ、ロータが駆動されてポンプ機能を提供し、半径
方向の通路は吸い込み通路を提供し軸方向の通路は吐き
出しを提供する。圧力収容ベーンユニットアセンブリは
また、軸方向の通路を与圧源からの吸い込みとして用い
ることによって油圧モータとしても使用することができ
る。その場合に半径方向の通路は、ロータ及びベーンを
回転させることによって流体のエネルギーが消失した後
の、その流体の吐き出しとして機能する。
【０００５】
【実施例】図１を参照すると、本発明によれば、ユニッ
ト式の圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０は油圧ポン
プとして用いられており、ベーンポンプアセンブリ２０
は油圧流体用の吸い込み２２を有する与圧されていない
容器即ちハウジング２１内に沈められている。ハウジン
グ２１は駆動軸２３を回転可能に支持しており、この駆
動軸はハウジング２１内に軸受け２４により回転可能に
設けられ、外部動力源により駆動されている。軸２３
は、ここで説明しているところでは、ベーンポンプアセ
ンブリを駆動するためのスプライン部分２５を含んでい
る。圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０は着脱可能な
エンドプレート２６上に設けられており、ベーンポンプ
アセンブリ２０からの吐き出しは、軸方向開口２７を介
してハウジングの外側へと導かれる。周縁方向に間隔を
置いたボルト２８が、圧力収容ベーンポンプアセンブリ
２０をエンドプレート２６上に支持している。
ト式の圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０は油圧ポン
プとして用いられており、ベーンポンプアセンブリ２０
は油圧流体用の吸い込み２２を有する与圧されていない
容器即ちハウジング２１内に沈められている。ハウジン
グ２１は駆動軸２３を回転可能に支持しており、この駆
動軸はハウジング２１内に軸受け２４により回転可能に
設けられ、外部動力源により駆動されている。軸２３
は、ここで説明しているところでは、ベーンポンプアセ
ンブリを駆動するためのスプライン部分２５を含んでい
る。圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０は着脱可能な
エンドプレート２６上に設けられており、ベーンポンプ
アセンブリ２０からの吐き出しは、軸方向開口２７を介
してハウジングの外側へと導かれる。周縁方向に間隔を
置いたボルト２８が、圧力収容ベーンポンプアセンブリ
２０をエンドプレート２６上に支持している。
【０００６】図２及び図３を参照すると、圧力収容ベー
ンポンプアセンブリ２０が拡大スケールで示されてい
る。この圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０は、支持
プレート３０，３１と、エンドプレートの間に介装され
たカムリング３２と、エンドプレート３０とカムリング
３２の間及び支持プレート３１とカムリング３２の間の
それぞれに介装された可撓性プレート３３，３４を含ん
でいる。各々の可撓性プレート３３，３４は、スチール
及びブロンズのような金属製のシート状物質から作成さ
れており、この場合に技術的に周知の仕方でもって、ス
チールは弾性のある可撓性支持体を形成し、ブロンズ製
の当接物質はロータ及びベーンに隣接する当接表面を形
成する。
ンポンプアセンブリ２０が拡大スケールで示されてい
る。この圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０は、支持
プレート３０，３１と、エンドプレートの間に介装され
たカムリング３２と、エンドプレート３０とカムリング
３２の間及び支持プレート３１とカムリング３２の間の
それぞれに介装された可撓性プレート３３，３４を含ん
でいる。各々の可撓性プレート３３，３４は、スチール
及びブロンズのような金属製のシート状物質から作成さ
れており、この場合に技術的に周知の仕方でもって、ス
チールは弾性のある可撓性支持体を形成し、ブロンズ製
の当接物質はロータ及びベーンに隣接する当接表面を形
成する。
【０００７】図７及び図８に示されているように、支持
プレート３０はそれに組み合わせられる可撓性プレート
３３に隣接する表面上に弧状の半径方向溝３５を含んで
いて油圧流体用の吸い込みを画定していると共に、駆動
軸２３がそれを介して延伸する軸方向開口３１ａを含ん
でいる。支持プレート３０は、可撓性プレート３３に係
合する平坦な平面３６を含む。支持プレート３０はさら
にハブ３７を含み、これは可撓性プレート３３に向かっ
て延びてはいるが、そこから間隔を置いていてギャップ
Ｇを形成している。ほぼ楕円形のポケット３８が平面３
６に設けられている。ポケット３８の周囲の辺りにある
シール３９と、ハブ３７の周囲の辺りにあるシール４０
とが可撓性プレート３３に係合し、空間を孤立させると
共に静水シールを画定するようになっている。
プレート３０はそれに組み合わせられる可撓性プレート
３３に隣接する表面上に弧状の半径方向溝３５を含んで
いて油圧流体用の吸い込みを画定していると共に、駆動
軸２３がそれを介して延伸する軸方向開口３１ａを含ん
でいる。支持プレート３０は、可撓性プレート３３に係
合する平坦な平面３６を含む。支持プレート３０はさら
にハブ３７を含み、これは可撓性プレート３３に向かっ
て延びてはいるが、そこから間隔を置いていてギャップ
Ｇを形成している。ほぼ楕円形のポケット３８が平面３
６に設けられている。ポケット３８の周囲の辺りにある
シール３９と、ハブ３７の周囲の辺りにあるシール４０
とが可撓性プレート３３に係合し、空間を孤立させると
共に静水シールを画定するようになっている。
【０００８】図５及び図６に示されているように、支持
プレート３１は軸方向通路４１を含み、図１の吐き出し
開口２７と連通するよう軸方向に延びる吐き出し出口を
画定している。支持プレート３０は平坦な平面４２を含
み、ポンプを取り囲むハウジングから流体を通過させる
ための半径方向の溝４４と、軸方向に延伸して半径方向
通路４６を介して吐き出し４１と連通する軸方向の吐き
出し通路４５を含んでいる。平面４２にはほぼ楕円形の
ポケット３８が設けられている。平面４２には、支持プ
レート３０と同様の仕方でシール３９，４０を収容する
凹部が設けられている。支持プレート３１にはさらにハ
ブ４９が含まれ、これは可撓性プレート３４に向けて延
びてはいるが、そこから間隔を置いていてギャップＧを
形成している。
プレート３１は軸方向通路４１を含み、図１の吐き出し
開口２７と連通するよう軸方向に延びる吐き出し出口を
画定している。支持プレート３０は平坦な平面４２を含
み、ポンプを取り囲むハウジングから流体を通過させる
ための半径方向の溝４４と、軸方向に延伸して半径方向
通路４６を介して吐き出し４１と連通する軸方向の吐き
出し通路４５を含んでいる。平面４２にはほぼ楕円形の
ポケット３８が設けられている。平面４２には、支持プ
レート３０と同様の仕方でシール３９，４０を収容する
凹部が設けられている。支持プレート３１にはさらにハ
ブ４９が含まれ、これは可撓性プレート３４に向けて延
びてはいるが、そこから間隔を置いていてギャップＧを
形成している。
【０００９】支持プレート３０，３１には周縁方向に間
隔を置いたスロット５０，５１が設けられており、これ
らはボルト５６のヘッド５４とナット５５を受容するた
めのショルダ５２，５３を含んでいて、支持プレート及
びロータを組み立てられた関係にクランプするようにな
っている。ボルトのヘッド５４とショルダ５２の間、及
びナット５５とショルダ５３の間にはワッシャ５７が設
けられていて、クランプ状態を維持するための機械的な
保持力を分散するようになっている。クランプ力は、圧
力収容ベーンポンプアセンブリ内の静水圧力よりも大き
くなければならず、好ましくは数倍大きなものとされ
る。位置決めピンＰが、支持プレート３０，３１、可撓
性プレート３３，３４及びカムリング３２を通って延び
ており、エンドプレート２６にある開口と係合して、圧
力収容ベーンポンプアセンブリをエンドプレート２６上
で位置合わせするようになっている（図１及び図２）。
隔を置いたスロット５０，５１が設けられており、これ
らはボルト５６のヘッド５４とナット５５を受容するた
めのショルダ５２，５３を含んでいて、支持プレート及
びロータを組み立てられた関係にクランプするようにな
っている。ボルトのヘッド５４とショルダ５２の間、及
びナット５５とショルダ５３の間にはワッシャ５７が設
けられていて、クランプ状態を維持するための機械的な
保持力を分散するようになっている。クランプ力は、圧
力収容ベーンポンプアセンブリ内の静水圧力よりも大き
くなければならず、好ましくは数倍大きなものとされ
る。位置決めピンＰが、支持プレート３０，３１、可撓
性プレート３３，３４及びカムリング３２を通って延び
ており、エンドプレート２６にある開口と係合して、圧
力収容ベーンポンプアセンブリをエンドプレート２６上
で位置合わせするようになっている（図１及び図２）。
【００１０】ロータ６０はカムリング３２内に回転可能
に設けられており、周縁方向に間隔を置いた複数のベー
ン６１を含んでいる。これらのベーンはロータ６０に設
けられたスロット内に配置されており、ベーンポンプ製
造技術の分野で周知の仕方でカムリング３２の輪郭部分
に係合するように構成されている。この例は例えば米国
特許第３５６７３５０号に示されている。この米国特許
の開示は、本明細書中に取り込まれるものである。この
ようなベーンポンプにおいては、ロータの回転により流
体はベーン同士の間で吸い上げられ、ロータが回転する
につれて圧縮されて、与圧された流体が吐き出しへと運
ばれる。別の形態では、ベーンを半径方向外方へと付勢
するために追加的な流体又は機械的な力が提供される。
このような構成を示している代表的な特許は米国特許第
２９６７４８８号、第４００８００２号及び第４９１３
６３６号であり、これらの内容は全て本明細書に取り込
まれるものである。好ましくは、これらの米国特許に開
示され且つ本明細書に取り込まれるところに従い、ベー
ン下側のチャンバ及びベーン相互間のチャンバが設けら
れる。
に設けられており、周縁方向に間隔を置いた複数のベー
ン６１を含んでいる。これらのベーンはロータ６０に設
けられたスロット内に配置されており、ベーンポンプ製
造技術の分野で周知の仕方でカムリング３２の輪郭部分
に係合するように構成されている。この例は例えば米国
特許第３５６７３５０号に示されている。この米国特許
の開示は、本明細書中に取り込まれるものである。この
ようなベーンポンプにおいては、ロータの回転により流
体はベーン同士の間で吸い上げられ、ロータが回転する
につれて圧縮されて、与圧された流体が吐き出しへと運
ばれる。別の形態では、ベーンを半径方向外方へと付勢
するために追加的な流体又は機械的な力が提供される。
このような構成を示している代表的な特許は米国特許第
２９６７４８８号、第４００８００２号及び第４９１３
６３６号であり、これらの内容は全て本明細書に取り込
まれるものである。好ましくは、これらの米国特許に開
示され且つ本明細書に取り込まれるところに従い、ベー
ン下側のチャンバ及びベーン相互間のチャンバが設けら
れる。
【００１１】圧力収容ベーンポンプアセンブリは二つの
向かい合ったポンプチャンバを含んでおり、これらはカ
ムリング３２の内側輪郭により画定されると共に、それ
ぞれに流体吸い込み領域及び流体吐き出し領域を有して
いる。
向かい合ったポンプチャンバを含んでおり、これらはカ
ムリング３２の内側輪郭により画定されると共に、それ
ぞれに流体吸い込み領域及び流体吐き出し領域を有して
いる。
【００１２】図４Ｂを参照すると、可撓性プレート３
３，３４の各々には、ロータと組み合わせられるベーン
下側のチャンバへの弧状の吸い込み通路６２と弧状の吐
き出し通路６３が設けられている。
３，３４の各々には、ロータと組み合わせられるベーン
下側のチャンバへの弧状の吸い込み通路６２と弧状の吐
き出し通路６３が設けられている。
【００１３】カムリング３２と可撓性プレート３３，３
４は整列した開口６５，６５ａ，６５ｂを含んでおり、
流体が支持プレート３０に組み合わせられた与圧プール
から支持プレート３１に組み合わせられた与圧プール
へ、そしてそこから吐き出しへと流れることを可能にし
ている。
４は整列した開口６５，６５ａ，６５ｂを含んでおり、
流体が支持プレート３０に組み合わせられた与圧プール
から支持プレート３１に組み合わせられた与圧プール
へ、そしてそこから吐き出しへと流れることを可能にし
ている。
【００１４】かくして本発明により、与圧されていない
流体中に沈められたポンプとして使用することができ、
圧力収容ベーンアセンブリを含む、図１に示した如き摺
動ベーン型式のロータリ式流体エネルギー変換装置が提
供されたことが看取されよう。
流体中に沈められたポンプとして使用することができ、
圧力収容ベーンアセンブリを含む、図１に示した如き摺
動ベーン型式のロータリ式流体エネルギー変換装置が提
供されたことが看取されよう。
【００１５】圧力収容ベーンアセンブリの重要な特徴
は、軸方向のクリアランス即ちギャップＧ，Ｇ’を設け
たことからなる。このことは、作動中における温度勾配
の分析を参照することによって最もよく理解できる。
は、軸方向のクリアランス即ちギャップＧ，Ｇ’を設け
たことからなる。このことは、作動中における温度勾配
の分析を参照することによって最もよく理解できる。
【００１６】温度勾配は、回転しているベーンのグルー
プと、側部の可撓性プレート３３，３４の各々の弁表面
との間に存在する。外側領域においては、大量の押し退
け容積は比較的一定した表面温度を維持する。内側領域
では、軸方向の間隔が密であることにより、流体の循環
は妨げられる。また、何らかの高圧の漏れが絞られる
と、これも温度上昇に寄与することになる。流体が薄膜
状に剪断されると、やはり温度上昇に寄与することにな
る。
プと、側部の可撓性プレート３３，３４の各々の弁表面
との間に存在する。外側領域においては、大量の押し退
け容積は比較的一定した表面温度を維持する。内側領域
では、軸方向の間隔が密であることにより、流体の循環
は妨げられる。また、何らかの高圧の漏れが絞られる
と、これも温度上昇に寄与することになる。流体が薄膜
状に剪断されると、やはり温度上昇に寄与することにな
る。
【００１７】熱入力の蓄積と、温度を消散させる能力が
限定されていることにより、温度勾配Ｔ2＞Ｔ1が弁表面
とこれに隣接するロータ表面とに生成される（図１
４）。この勾配は可撓性プレートの弁／軸受け表面の内
向きの歪みを生じさせ、ロータの寸法を増大させる。可
撓性プレートの背後にある支持プレートもこれに対応し
て反応する。これらを合わせた効果は軸方向の間隔を減
少せしめ、かくして回転しているグループは可撓性プレ
ートと接触し、動かなくなる。
限定されていることにより、温度勾配Ｔ2＞Ｔ1が弁表面
とこれに隣接するロータ表面とに生成される（図１
４）。この勾配は可撓性プレートの弁／軸受け表面の内
向きの歪みを生じさせ、ロータの寸法を増大させる。可
撓性プレートの背後にある支持プレートもこれに対応し
て反応する。これらを合わせた効果は軸方向の間隔を減
少せしめ、かくして回転しているグループは可撓性プレ
ートと接触し、動かなくなる。
【００１８】支持プレートにある静水圧プールの設計
は、弁表面と回転グループとの間での圧力分布と軸方向
に平衡し、或いはこれを僅かに越えるように行われる。
可撓性プレートが内側に歪んだ場合、軸方向の間隔は限
定されるようになり、漏れが少なくなることにより圧力
分布の大きさは増大する。
は、弁表面と回転グループとの間での圧力分布と軸方向
に平衡し、或いはこれを僅かに越えるように行われる。
可撓性プレートが内側に歪んだ場合、軸方向の間隔は限
定されるようになり、漏れが少なくなることにより圧力
分布の大きさは増大する。
【００１９】支持プレートに軸方向内側のリリーフがな
いと、可撓性プレートは回転グループから離れる方向に
歪むことができず、回転グループとの接触が生ずる（図
１４）。
いと、可撓性プレートは回転グループから離れる方向に
歪むことができず、回転グループとの接触が生ずる（図
１４）。
【００２０】軸方向のリリーフ即ちギャップＧ，Ｇ’が
あると、より大きな圧力分布により可撓性プレートは回
転グループから離れるように歪む。可撓性プレートの軸
方向位置は、Ｆ1＝Ｆ2となる力の平衡点を探す（図１
５）。側部の可撓性プレートの弁表面は、瞬間的な擦り
接触により生ずる自己回復作用を可能にする当接物質の
表面を特徴としており、熱の消散を促進する。
あると、より大きな圧力分布により可撓性プレートは回
転グループから離れるように歪む。可撓性プレートの軸
方向位置は、Ｆ1＝Ｆ2となる力の平衡点を探す（図１
５）。側部の可撓性プレートの弁表面は、瞬間的な擦り
接触により生ずる自己回復作用を可能にする当接物質の
表面を特徴としており、熱の消散を促進する。
【００２１】上述の設計は、クリアランスの固定された
ポンプの設計、及び幅広い作動温度を必要とする用途に
つきものの問題点を除去するものである。
ポンプの設計、及び幅広い作動温度を必要とする用途に
つきものの問題点を除去するものである。
【００２２】かくして側部の可撓性プレートの静水的平
衡は、回転するポンプ部材における軸方向クリアランス
のより良好な制御をもたらし、また容量的な挙動を改善
する。
衡は、回転するポンプ部材における軸方向クリアランス
のより良好な制御をもたらし、また容量的な挙動を改善
する。
【００２３】図９を参照すると、ユニット式の圧力収容
ベーンポンプアセンブリが、航空機の燃料タンクのよう
な燃料タンク７０内に配置されたものとして示されてい
る。詳述すると、電動モータ７１のアセンブリとユニッ
ト式圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０とが着脱可能
なエンドプレート７２上に設けられており、このエンド
プレートはボルト７３によってその位置に保持されてい
て、アセンブリを全体として着脱可能なようになってい
る。このエンドプレートは、流量分配及び圧力制御を含
む在来の構造からなる弁ブロックを支持している。図示
されているように、電動モータ７１用の配線Ｗは、燃料
用の弁ブロックを収容しているエンドプレート７３へと
延びている。電動モータ７１のハウジング７４は開口７
５を含み、燃料が電動モータ７１を通って循環してこの
モータ７１を冷却することを可能にしている。
ベーンポンプアセンブリが、航空機の燃料タンクのよう
な燃料タンク７０内に配置されたものとして示されてい
る。詳述すると、電動モータ７１のアセンブリとユニッ
ト式圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０とが着脱可能
なエンドプレート７２上に設けられており、このエンド
プレートはボルト７３によってその位置に保持されてい
て、アセンブリを全体として着脱可能なようになってい
る。このエンドプレートは、流量分配及び圧力制御を含
む在来の構造からなる弁ブロックを支持している。図示
されているように、電動モータ７１用の配線Ｗは、燃料
用の弁ブロックを収容しているエンドプレート７３へと
延びている。電動モータ７１のハウジング７４は開口７
５を含み、燃料が電動モータ７１を通って循環してこの
モータ７１を冷却することを可能にしている。
【００２４】図１０に示された形態では、ユニット式圧
力収容ベーンポンプアセンブリ２０は、電動モータハウ
ジングのエンドプレート上で内側に設けられたものとし
て示されている。これについては１９９１年４月１８日
出願の本出願人の米国特許第０７／６８７１７３号に開
示されているが、特許請求はされていない。この出願の
開示内容はこの参照によって本明細書中に取り込まれ
る。電動モータ７５はハウジング７６と、エンドプレー
ト７７，７８と、ステータ７９と、エンドプレート７
７，７８に軸受けを介して回転可能に設けられたロータ
８０とを含んでいる。エンドプレート７８は、弁ブロッ
クへの流体用の軸方向吐き出し８１を有している。電動
モータ８２は送風機８３を駆動して空気をハウジング７
６上の長手方向リブ８４全体にわたって導き、冷却を容
易にしている。囲い板８５はハウジング７６を取り囲ん
で空気流を収容し且つ方向付けている。
力収容ベーンポンプアセンブリ２０は、電動モータハウ
ジングのエンドプレート上で内側に設けられたものとし
て示されている。これについては１９９１年４月１８日
出願の本出願人の米国特許第０７／６８７１７３号に開
示されているが、特許請求はされていない。この出願の
開示内容はこの参照によって本明細書中に取り込まれ
る。電動モータ７５はハウジング７６と、エンドプレー
ト７７，７８と、ステータ７９と、エンドプレート７
７，７８に軸受けを介して回転可能に設けられたロータ
８０とを含んでいる。エンドプレート７８は、弁ブロッ
クへの流体用の軸方向吐き出し８１を有している。電動
モータ８２は送風機８３を駆動して空気をハウジング７
６上の長手方向リブ８４全体にわたって導き、冷却を容
易にしている。囲い板８５はハウジング７６を取り囲ん
で空気流を収容し且つ方向付けている。
【００２５】図１６に示したユニット式圧力収容ベーン
ポンプアセンブリ２０はまた、軸方向通路を圧力源から
の吸い込みとして用いることにより、油圧モータとして
も使用することができる。この場合に半径方向通路は、
ロータ及びベーンを回転させることによりエネルギーが
消散された後の、流体の吐き出しとして機能する。
ポンプアセンブリ２０はまた、軸方向通路を圧力源から
の吸い込みとして用いることにより、油圧モータとして
も使用することができる。この場合に半径方向通路は、
ロータ及びベーンを回転させることによりエネルギーが
消散された後の、流体の吐き出しとして機能する。
【００２６】図１１において、ユニット式圧力収容ベー
ンポンプアセンブリは、例えばトランスミッションの内
壁などにおいて、自動車のトランスミッションに対して
設けられるものとして示されており、トランスミッショ
ンの伝動装置により機械的に駆動されている。このユニ
ット式圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０の出力は、
パワーステアリング、サスペンション系統又はその他の
動力により作動される装置などの、油圧付属装置に用い
られる。図示の如く、別の圧力収容ベーンポンプアセン
ブリ２０を設けて、トランスミッション中のアクチュエ
ータを駆動することができる。
ンポンプアセンブリは、例えばトランスミッションの内
壁などにおいて、自動車のトランスミッションに対して
設けられるものとして示されており、トランスミッショ
ンの伝動装置により機械的に駆動されている。このユニ
ット式圧力収容ベーンポンプアセンブリ２０の出力は、
パワーステアリング、サスペンション系統又はその他の
動力により作動される装置などの、油圧付属装置に用い
られる。図示の如く、別の圧力収容ベーンポンプアセン
ブリ２０を設けて、トランスミッション中のアクチュエ
ータを駆動することができる。
【００２７】図１２に示された形態では、ユニット式圧
力収容ベーンポンプアセンブリ２０は在来の電動モータ
Ｍに設けられており、弁ブロックＶがこのベーンポンプ
アセンブリ２０の吐き出しに組み合わせられていて、流
量分配と圧力制御を行うようになっている。
力収容ベーンポンプアセンブリ２０は在来の電動モータ
Ｍに設けられており、弁ブロックＶがこのベーンポンプ
アセンブリ２０の吐き出しに組み合わせられていて、流
量分配と圧力制御を行うようになっている。
【００２８】図１３は圧力収容ベーンユニットポンプと
弁ブロックとの一体化されたアセンブリを示している。
弁ブロックにある吐き出しポートＡ及びＢはそれぞれソ
レノイド弁により制御可能なものであり、またこの弁ブ
ロックには圧力リリーフ弁が設けられる。
弁ブロックとの一体化されたアセンブリを示している。
弁ブロックにある吐き出しポートＡ及びＢはそれぞれソ
レノイド弁により制御可能なものであり、またこの弁ブ
ロックには圧力リリーフ弁が設けられる。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、与圧されたハウジングを必要とせず、構造的に比較
的単純で、ポンプ、燃料系統、電動モータ駆動インライ
ン油圧ポンプ、トランスミッション系統等の種々のシス
テムに利用することが可能な、新規なベーンポンプアセ
ンブリが提供されるものである。
ば、与圧されたハウジングを必要とせず、構造的に比較
的単純で、ポンプ、燃料系統、電動モータ駆動インライ
ン油圧ポンプ、トランスミッション系統等の種々のシス
テムに利用することが可能な、新規なベーンポンプアセ
ンブリが提供されるものである。
【図１】単一の油圧ポンプとして使用される場合を示
す、本発明を具体化した圧力収容ベーンユニットポンプ
アセンブリの部分断面図である。
す、本発明を具体化した圧力収容ベーンユニットポンプ
アセンブリの部分断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿って取った断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿って取った可撓性プレート
の断面図である。
の断面図である。
【図４】（Ａ）は図３の４Ａ−４Ａ線に沿って取ったエ
ンドプレートの断面図、（Ｂ）は図３の４Ｂ−４Ｂ線に
沿って取ったエンドプレートの断面図である。
ンドプレートの断面図、（Ｂ）は図３の４Ｂ−４Ｂ線に
沿って取ったエンドプレートの断面図である。
【図５】図３の５−５線に沿って取った断面図である。
【図６】図５の６−６線に沿って取った他方のエンドプ
レートの断面図である。
レートの断面図である。
【図７】図３の７−７線に沿って取った断面図である。
【図８】図７の８−８線に沿って取った断面図である。
【図９】燃料システムに対して適用される圧力収容ベー
ンユニットポンプアセンブリを示す部分断面図である。
ンユニットポンプアセンブリを示す部分断面図である。
【図１０】電動モータに一体化された圧力収容ベーンユ
ニットポンプアセンブリの長手方向断面図である。
ニットポンプアセンブリの長手方向断面図である。
【図１１】トランスミッションシステムにおける圧力収
容ベーンユニットポンプアセンブリの使用を示す概略図
である。
容ベーンユニットポンプアセンブリの使用を示す概略図
である。
【図１２】外部駆動式電動モータポンプシステムと共に
使用される圧力収容ベーンユニットポンプアセンブリを
示す部分断面図である。
使用される圧力収容ベーンユニットポンプアセンブリを
示す部分断面図である。
【図１３】圧力収容ベーンユニットポンプと弁ブロック
との一体化されたアセンブリの部分断面図である。
との一体化されたアセンブリの部分断面図である。
【図１４】本発明の特徴を備えていない圧力収容ベーン
ユニットポンプの概略図である。
ユニットポンプの概略図である。
【図１５】アセンブリにとって重要な特徴を備えた圧力
収容ベーンユニットポンプアセンブリの概略図である。
収容ベーンユニットポンプアセンブリの概略図である。
【図１６】モータとして使用される圧力収容ベーンユニ
ットポンプアセンブリを示す断面図である。
ットポンプアセンブリを示す断面図である。
【符号の説明】 ２０ ユニット式圧力収容ベーンアセンブリ ２１ ハウジング ３０，３１ 支持プレート ３２ カムリング ３３，３４ 可撓性プレート ３７，４９ ハブ ４１ 軸方向通路 ４４ 溝 ４６ 半径方向通路 ６０ ロータ ６１ ベーン
Claims (9)
- 【請求項１】 摺動ベーン型式の圧力エネルギー変換装
置であって、 カートリッジタイプのユニット式圧力収容ベーンアセン
ブリを含み、 前記カートリッジタイプのユニット式圧力収容ベーンア
センブリが、 一対の支持プレートと、 前記支持プレートの間に介装されるカムリングと、 前記支持プレートの各々と前記カムリングとの間に介装
される可撓性プレートと、 前記カムリングに回転可能に設けられ、カムリングの輪
郭部分に係合するよう構成された周縁方向に延伸する複
数のベーンを有するロータと、 前記アセンブリをクランプして前記支持プレートと前記
カムリングとを組み立てられた状態に保持して前記支持
プレート上に軸方向のクランプ力を適用することにより
与圧されたベーンアセンブリを形成する手段とからな
り、該手段が前記カートリッジタイプのユニット式圧力
収容ベーンアセンブリを組立状態に保持する単一の手段
からなり、クランプ力が前記アセンブリ内の内部静水圧
力よりも大きく、 前記支持プレートの一方が駆動軸を挿通して前記ロータ
と駆動接続させる軸方向開口を有し、 前記支持プレートの他方が軸方向の流体通路を有し、 前記支持プレートの各々が少なくとも一つの半径方向通
路をさらに含み、 前記支持プレートの各々がそれぞれに組み合わせられて
いる可撓性プレートと軸方向に間隔を置いた関係にある
ハブを含み、該ハブと前記可撓性プレートとの間に作動
条件下で軸方向のクリアランスを維持するのに十分なギ
ャップを形成しており、ロータ及び可撓性プレートの温
度が可撓性プレートの歪みを生じ得ることからなる、圧
力エネルギー変換装置。 - 【請求項２】 前記カートリッジタイプのユニット式圧
力収容ベーンアセンブリが流体ケース中に沈められてお
り、前記ロータを回転させる手段が設けられていて前記
アセンブリがポンプ本体として機能し、前記ハウジング
が流体用の吸い込みを有し、前記ハウジングが吐き出し
開口を備えた壁を有し、前記カートリッジタイプのユニ
ット式圧力収容ベーンアセンブリを該アセンブリの吐き
出しが前記ハウジングの吐き出し開口と連通するように
して前記ハウジングの壁上に設ける手段を有する、請求
項１の圧力エネルギー変換装置。 - 【請求項３】 前記流体ケースがハウジングであり、該
ハウジングがその中に回転可能に設けられ且つユニット
式圧力収容ベーンアセンブリのロータと係合する駆動軸
を含む、請求項２の圧力エネルギー変換装置。 - 【請求項４】 前記流体がタンク内の液体燃料からな
り、前記タンクが壁を有し、前記ユニット式圧力収容ベ
ーンポンプアセンブリが前記壁上に設けられ、前記ユニ
ット式圧力収容ベーンポンプアセンブリのロータに係合
する駆動軸を有する電動モータが前記ユニット式圧力収
容ベーンポンプアセンブリに設けられ、前記燃料タンク
の壁が前記ユニット式圧力収容ベーンポンプアセンブリ
の吐き出しと連通する吐き出し開口を有する、請求項２
の圧力エネルギー変換装置。 - 【請求項５】 前記燃料タンクの外側に弁ブロックを含
み、前記弁ブロックが前記燃料タンクの開口を閉じてお
り、前記ユニット式圧力収容ベーンポンプアセンブリ及
び前記電動モータが前記弁ブロック上に設けられてい
て、前記弁ブロック、カートリッジタイプの前記ユニッ
ト式圧力収容ベーンポンプアセンブリ及び前記電動モー
タが着脱可能なサブアセンブリを形成している、請求項
４の圧力エネルギー変換装置。 - 【請求項６】 ハウジングを有する電動モータを含み、
該電動モータがステータと該モータハウジング中に沈め
られたロータとを有し、前記ハウジングが壁を有し、前
記ユニット式圧力収容ベーンポンプアセンブリを該壁上
に設ける手段が設けられ、前記壁が前記ユニット式圧力
収容ベーンポンプアセンブリの吐き出しと連通する吐き
出し開口を有し、前記モータハウジングが該ハウジング
の別の壁に回転可能に設けられた駆動軸を有し、該駆動
軸が前記ロータと係合する、請求項２の圧力エネルギー
変換装置。 - 【請求項７】 トランスミッション伝動装置を含有する
トランスミッションハウジングを含み、該ハウジングが
油であるその中の流体用のケースを有し、前記トランス
ミッションが駆動ギアを含み、弁ブロックが前記トラン
スミッションハウジングに設けられ且つ前記油中に沈め
られており、前記カートリッジタイプのユニット式圧力
収容ベーンポンプアセンブリが前記弁ブロック上に設け
られており、前記トランスミッションの伝動装置と前記
カートリッジタイプのユニット式圧力収容ベーンポンプ
アセンブリのロータとの間の駆動接続をもたらす手段が
設けられている、請求項２の圧力エネルギー変換装置。 - 【請求項８】 吐き出し開口を備えた壁を有する与圧さ
れていないハウジングを含み、前記ユニット式圧力収容
ベーンアセンブリの吐き出しを前記壁の吐き出し開口と
整列させて前記アセンブリを前記壁に取り付ける手段が
設けられ、前記ハウジングが開口と、電動モータと、該
電動モータの駆動軸が前記ユニット式圧力収容ベーンア
センブリのロータと係合するように前記ハウジングを電
動モータに取り付ける手段を有する、請求項１の圧力エ
ネルギー変換装置。 - 【請求項９】 ユニット式圧力収容ベーンアセンブリが
モータとして機能するように前記ロータを駆動する手段
を含み、前記軸方向流体通路が吸い込みであり前記半径
方向通路が吐き出しである、請求項１の圧力エネルギー
変換装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US699691 | 1991-05-14 | ||
| US07/699,691 US5171131A (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Power transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133348A true JPH05133348A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=24810464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4098114A Pending JPH05133348A (ja) | 1991-05-14 | 1992-04-17 | 圧力エネルギー変換装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5171131A (ja) |
| EP (1) | EP0513998A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05133348A (ja) |
| CA (1) | CA2066131A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007177791A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Korea Mach Res Inst | 側流方式ｌｐｇ用外装型ポンプ |
| JP2012159154A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Toshiba Mach Co Ltd | 電気油圧ハイブリッドモータ |
| JP2014206133A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 株式会社ジェイテクト | 電動ポンプ装置 |
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| NL9200193A (nl) * | 1992-02-03 | 1993-09-01 | Doornes Transmissie Bv | Rotatiepomp met vereenvoudigd pomphuis. |
| GB9206099D0 (en) * | 1992-03-20 | 1992-05-06 | Lucas Ind Plc | Fuel pump |
| US5752812A (en) * | 1996-02-28 | 1998-05-19 | Delaware Capital Formation, Inc. | Vapor recovery pump |
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| US6499964B2 (en) * | 2001-03-16 | 2002-12-31 | Visteon Global Technologies, Inc. | Integrated vane pump and motor |
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| US7331411B2 (en) * | 2004-09-23 | 2008-02-19 | Alper Shevket | Hydraulic traction system for vehicles |
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| JP6163111B2 (ja) * | 2014-01-21 | 2017-07-12 | 株式会社ショーワ | ベーンポンプユニット |
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| US10316840B2 (en) | 2016-08-29 | 2019-06-11 | Windtrans Systems Ltd | Rotary device having a circular guide ring |
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| US4420290A (en) * | 1981-05-07 | 1983-12-13 | Trw Inc. | Power steering pump |
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-
1991
- 1991-05-14 US US07/699,691 patent/US5171131A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-10 EP EP92303238A patent/EP0513998A1/en not_active Withdrawn
- 1992-04-15 CA CA002066131A patent/CA2066131A1/en not_active Abandoned
- 1992-04-17 JP JP4098114A patent/JPH05133348A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0513998A1 (en) | 1992-11-19 |
| US5171131A (en) | 1992-12-15 |
| CA2066131A1 (en) | 1992-11-15 |
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