JPH061069B2 - 回転形流体エネルギ変換機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静圧タイプの流体ポンプまたは流体モータと
して使用される回転形流体エネルギ変換機に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来のこの種の回転形エネルギ変換機、つまり静圧タイ
プの回転形流体ポンプ／モータには、入力軸の回転力を
ピストンやプランジャ等の直線力に変換したり、ピスト
ン等の直線力を出力軸の回転力に変換するためのカム機
構やリンク機構等のメカニズムが必ず採用されている。
よって、このようなものでは、構成部品間に強力な押付
力やこじれ力等が作用することになるため、潤滑油の油
性や粘性による油膜のくさび作用に依存するベアリング
部やボール、ころ等のころがり作用に依存するベアリン
グ部の存在が不可欠である。したがって、作動流体とし
ては適度の粘性を有した油等を使用することが必要とな
る。すなわち、水あるいはそれに近い粘性の作動流体で
は円滑な運転を行なわせることが困難であり機器の寿命
がきわめて短いものになるという不都合があるため、使
用し得る作動流体の種類が限られるという欠点がある。
また、ころがり軸受を使用したものでは、該軸受の疲労
寿命によって機器全体の寿命が左右されるので耐久性の
向上を図ることが難しく、また、ころがり軸受は比較的
嵩張るため機器の小形化あるいは軽量化が難しいという
問題もある。

そのため、近時、かかる従来の技術とは全く発想を異に
した理想に近い高率的な流体エネルギ変換機が開発され
ている（特開昭５８−７７１７９号公報参照）。すなわ
ち、このものは、内周にテーパ面を有したハウジング
と、円周方向に間欠配置した第１の静圧ベアリングを介
して前記ハウジングのテーパ面部に回転可能に嵌合され
その内周における前記各第１ベアリングに対応する部位
に内平面をそれぞれ有したトルクリングと、このトルク
リングの内側に配設されその先端面を第２の静圧ベアリ
ングを介して前記トルクリングの各内平面にそれぞれ添
接させた複数のピストンと、トルクリングの内側に配設
され放射状に形成したシリンダボアによってこれら各ピ
ストンの基端側をスライド可能に保持するシリンダバレ
ルと、このシリンダバレルをハウジングとトルクリング
の共通軸心から偏心した偏心軸心回りに回転可能に支承
するピントルと、前記トルクリングに前記シリンダバレ
ルを同期回転可能に接続する継手と、前記各シリンダボ
ア内に形成され前記ハウジングと前記トルクリングとの
相対回転に伴うピストンの突没動作によって容積が増減
する空間と、容積が増大しつつある空間および容積が減
少しつつある空間にそれぞれ連通する対をなす流体流通
系路と、前記各空間内の流体を第１、第２の静圧ベアリ
ングに導く流体通路とを具備してなり、前記第１の静圧
ベアリングに導入された流体の静圧と前記第２の静圧ベ
アリングに導入された流体の静圧とによって前記トルク
リングに前記共通軸心まわりの偶力が発生するように構
成したものである。

しかしながら、第１の静圧ベアリングがそれぞれ単一の
圧力ポケットを有したものでは、これら各静圧ベアリン
グの圧力中心の位置が一定しているため、前記トルクリ
ングに共通軸心まわり以外の方向の偶力も作用するとい
う不都合がある。すなわち、このような構成のもので
は、第１１図および第１２図に示すように、前記第１の
静圧ベアリングａの静圧により発生する力Ｆａの作用線
Ｌａは該ベアリングａの圧力中心（位置的中心）ｂを通
り、前記ハウジングｃおよび前記トルクリングｋの共通
軸心ｍ上の一点ｄに集るが、前記第２の静圧ベアリング
ｅの静圧により発生する力Ｆｂの作用線Ｌｂ、換言すれ
ばピストンｆの中心線ｇは前記ピントルｈの偏心軸心ｎ
上の一点ｉに集合する。そのため、ハウジングｃの内周
面ｊがテーパ面状のものであると、前記ピントルｈの偏
心軸心ｎを前記ハウジングｃの共通軸心ｍから偏心させ
て前記ハウジングｃと前記トルクリングｋとを相対回転
させた場合に、第１２図に示すように、前記ピストンｆ
の中心ｇが前記第１の静圧ベアリングａの圧力中心（位
置的中心）ｂに対して楕円軌道ｐを描いて周期的に変位
することになる。この場合、前記中心ｇと前記圧力中心
ｂとの回転方向Ｘへの変位は、前記トルクリングｋに共
通軸心ｍまわりの偶力を発生させるために必要なもので
あるが、共通軸心ｍに沿う方向Ｙの変位は前記トルクリ
ングｋに曲げあるいはこじれ力を与える原因となる。そ
のため、耐久性に優れ円滑で効率の高い運転を行えると
いう本方式の特徴を損ねるおそれがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、第１の静圧ベアリングの圧力中心とピストン
中心との共通軸心に沿う方向のずれに起因してトルクリ
ングに共通軸心まわり以外の偶力が発生するという問題
点を、構成の複雑化を招くことなしに有効に抑制するこ
とを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以上の目的を達成するために、前述したよう
な特殊な基本構成を備えた流体エネルギ変換機におい
て、各第１の静圧ベアリングを共通軸心に沿う方向に隣
接する一対の圧力ポケットを有してなるものにし、対応
する空間の流体を流体通路に設けた絞りを介して前記各
圧力ポケットに分流させ得るように構成したこと特徴と
する。

［作用］ かかる構成によれば、ピストンの中心が第１の静圧ベア
リングの位置的中心から共通軸心に沿う方向に変位した
場合には、流体圧によるトルクリングのたわみによっ
て、該ベアリングの前記ピストンから離れた側の流体漏
洩隙間が近い側の流体漏洩隙間よりも若干大きくなり、
前記ピストンよりも遠い側の圧力ポケット内の圧力が近
い側の圧力ポケット内に圧力よりも低下する。その結
果、この第１の静圧ベアリングの圧力中心が位置的中心
よりもピストン側へ移動することになり、前記圧力中心
と、前記ピストンの中心との共通軸心に沿う方向のずれ
が減少方向へ自動的に修正される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

ハウジング１の内周に、トルクリング２を複数の第１静
圧ベアリング３・・・を介して回転可能に嵌合させてい
る。ハウジング１は、一端に開口部１ａを有した有底円
錐体状のもので、その内周の前記トルクリング２が嵌合
する部位には、前記開口部１ａ方向に漸次小径となるテ
ーパ面４が形成されている。また、トルクリング２は、
前記テーパ面４と同一または略同一円錐角の周壁２ａを
有したカップ状のもので、その一端軸心部には回転軸６
が一体に突設されており、この回転軸６の先端には前記
開口部１ａを通してハウジング１外に臨ませてある。ハ
ウジング１とトルクリング２とは共通軸心ｍを有してい
る。また、第１の静圧ベアリング３は、前記トルクリン
グ２の外周所要個所に前記ハウジング１のテーパ面４に
添接するシュー５を固着するとともに、このシュー５に
対をなす圧力ポケット７ａ，７ｂを共通軸心ｍに沿う方
向に隣接させて形成し、これら各圧力ポケット７ａ，７
ｂ内に流体圧を導入するようにしたものである。そし
て、奇数個の静圧ベアリング３・・・が円周方向に等角
間隔をあけて配設されている。なお、前記シュー５の前
記両圧力ポケット７ａ，７ｂを包囲する包囲部５ａ，５
ｂ，５ｃは、第５図〜第７図に示すように、その断面が
前記テーパ面４方向に頂上を有する山形に成形してあ
り、該シュー５と前記テーパ面４との摺動面積を小さく
している。そして、前記包囲部５ａ，５ｂ，５ｃは、回
転方向Ｘと平行にならない形状に形成されている。具体
的には、回転方向と直交する包囲部５ａのみは直線状に
形成されているが、前記包囲部５ｂは「く」の字形に、
また、前記包囲部５ｃはジグザグ形状に形成されてい
る。また、前記トルクリング２の内周の前記各第１の静
圧ベアリング３・・・に対応する部位に内平面２ｃ形成
している。そして、このトルクリング２の内周の前記各
内平面２ｃ・・・に対応する部位にそれぞれピストン８
・・・を配設し、これら各ピストン８・・・の先端部８
ａ・・・を第２の静圧ベアリング９・・・を介して対応
する内平面２ｃ・・・に添接させている。第２の静圧ベ
アリング９は、前記ピストン８の先端面８ａを前記内平
面２ｃ・・・に密着するように平面状に形成するととも
に、この先端面８ａに圧力ポケット１１を形成し、この
圧力ポケット１１内に流体圧を導入するようにしたもの
である。また、前記各ピストン８・・・の基端部をピス
トン保持構体１２によって保持し、該ピストン保持構体
１２と前記各ピストン８・・・との間に流体を導入する
ための空間１３・・・を形成している。すなわち、ピス
トン保持構体１２は、前記ハウジング１およびトルクリ
ング２の共通軸心ｍと平行な偏心軸心ｎを有し摺動部１
４ａを前記ハウジング１に支持させたピントル１４と、
このピントル１４の外周に回転可能に嵌着したリング状
のシリンダバレル１５とからなり、このシリンダバレル
１５には前記ピントル１４の外周面と略直交する軸心を
有した複数のシリンダボア１６・・・が円周方向に等角
間隔をあけて放射状に形成されている。そして、これら
各シリンダボア１６・・・に前記各ピストン８・・・が
スライド自在に嵌合させてあり、これら各ピストン８・
・・の基端面８ｂ・・・と前記各シリンダボア１６・・
・の内面とによって前記空間１３・・・が形成されてい
る。なお、前記シリンダバレル１５は、オルダム継手２
０等を介して前記トルクリング２に接続され、該トルク
リング２と同一の角速度で回転するようになっている。
また、前記ピントル１４は、その外周面を前記トルクリ
ング２の周壁２ａの円錐角と略等しい円錐面となした截
頭円錐形のものであり、前記各ピストン８・・・は前記
トルクリング２の周壁２ａと直交する方向に進退し得る
ように保持されている。そして、このピントル１４の摺
動部１４ａは横断面台形の縦長ブロック状に成形されて
おり、前記ハウジング１の内部に設けた台形溝１９内に
摺動可能に嵌合させてある。すなわち、このピントル１
４は前記ハウジング１の軸心ｍと直交する方向に摺動可
能に保持されており、それによって該ピントル１４の軸
心ｎと前記ハウジング１の軸心ｍとの離間距離Ｄを零を
含む所望の値に調節することができるようになってい
る。そして、第２図に示すように前記ハウジング１内
を、前記ピントル１４の摺動方向と一致する仮想分割線
Ｐを境にして第１領域Ａと第２領域Ｂとに２分割し、前
記第１領域Ａ内を通過中の前記空間１３・・・を第１の
流体流通系路２１に連通させるとともに、第２領域Ｂ内
を通過中の前記空間１３・・・を第２の流体流通系路２
２に連通させている。第１の流体流通系路２１は、前記
各空間１３・・・をシリンダバレル１５の内周面に開口
させる流体流路２３・・・と、一端をピントル１４の外
周面の第１領域Ａ側の部位に開口させ他端をピントル１
４の摺動部１４ａにおける第２領域Ｂ側の斜面１４ｂに
開口させたピントル貫通ポート２４と、このピントル貫
通ポート２４の他端に対応させて前記ハウジング１に穿
設した流体流出入口２５とを具備してなる。そして、前
記ピントル貫通ポート２４の一端に、前記ピントル１４
の外周面と前記シリンダバレル１５の内周面との間に第
３の静圧ベアリング２６を形成するための圧力ポケット
２７を設けるとともに、他端に前記ピントル１４の斜面
１４ｂと前記ハウジング１の内面との間に第４の静圧ベ
アリング２８を形成するための圧力ポケット２９を設け
ている。前記圧力ポケット２７は円周方向に細長なもの
で、第１領域Ａに存在するすべての空間１３・・・を前
記ピントル貫通ポート２４に連通させる役割をも担って
いる。また、前記圧力ポケット２９は、前記ピントル１
４の摺動方向に細長なもので、該ピントル１４を摺動さ
せた場合に前記ピントル貫通ポート２４と前記流体流出
入口２５との貫通が断たれるのを防止する役割をも担っ
ている。一方、第２の流体流通系路２２は、前記流体流
路２３・・・と、一端をピントル１４の外周面の第２領
域Ｂ側の部位に開口させ他端をピントル１４の摺動部１
４ａにおける第１領域Ａ側の斜面１４ｃに開口させたピ
ントル貫通ポート３４と、このピントル貫通ポート３４
の他端に対応させて前記ハウジング１に穿設した流体流
出入口３５とを具備してなる。そして、前記ピントル貫
通ポート３４の一端に、前記ピントル１４と前記シリン
ダバレル１５との間に第３の静圧ベアリング３６を形成
するための圧力ポケット３７を設けるとともに、他端に
前記ピントル１４の斜面１４ｃと前記ハウジング１の内
面との間に第４の静圧ベアリング３８を形成するための
圧力ポケット３９を設けている。なお、これらの圧力ポ
ケット３７、３９は前記圧力ポケット２７、２９と同様
な構成のものである。

また、このようなものにおいて、前記各ピストン８に対
応する空間１３内の流体圧を該ピストン８の軸心部に設
けた圧力導入路４１を介して対応する第２の静圧ベアリ
ング９の圧力ポケット１１内に導くとともに、該圧力ポ
ケット１１内の流体圧を前記トルクリング２に穿設した
流体通路４２ａ，４２ｂを介して対応する第１の静圧ベ
アリング３の圧力ポケット７ａ，７ｂに導びくようにし
ている。なお、前記流体通路４２ａ，４２ｂの途中に
は、それぞれ絞り４０ａ，４０ｂがそれぞれ設けてあ
る。そして、前記両静圧ベアリング３、９の方向および
面積は、第１の静圧ベアリング３に導入された流体の静
圧によって前記トルクリング２に作用する力Faと第２の
静圧ベアリング９に導入された流体の静圧によって前記
トルクリング２に作用する力Fbとが、大きさが等しく向
きが反対になるような値に設定されている。また、前記
第２の静圧ベアリング９の面積は、該静圧ベアリング９
に導入された流体の静圧によって前記ピストン８に作用
する力と前記空間１３内の流体の静圧によって前記ピス
トン８に作用する力とが相殺し合うような値に設定され
ている。さらに、前記第３の静圧ベアリング２６（３
６）の面積は、該静圧ベアリング２６（３６）に導入さ
れた静圧によって前記シリンダバレル１５に作用する力
と、対応する領域Ａ（Ｂ）に存在する空間１３内の流体
の静圧によって前記シリンダバレル１５に作用する力と
が相殺し合うような値に設定されている。また、前記第
４の静圧ベアリング２８（３８）および該静圧ベアリン
グ２８（３８）が設けられている斜面１４ｂ（１４ｃ）
の傾斜角度は、該静圧ベアリング２８（３８）に導入さ
れた流体の静圧によって前記ピントル１４に作用する力
と、前記斜面１４ｂ（１４ｃ）と対向する領域Ａ（Ｂ）
に存在する第３のベアリング２６（３６）に導入された
流体の静圧によって前記ピントル１４に作用する力とが
相殺し合うような値に設定されている。

なお、４３はシール部材、４４は前記ピントル１４を摺
動させるための操作レバーである。また、４５は前記シ
ュー５を前記トルクリング２に固定するための止着具で
ある。

次いで、図示実施例の作動を説明する。

まず、流体モータとして使用する場合には、高圧の流体
を、例えば、第１の流体流通系路２１を通して第１領域
Ａに存在する空間１３・・・内に供給する。そして、ピ
ントル１４の偏心軸心ｎをハウジング１およびトルクリ
ング２の共通軸心ｍに対して図のように所要距離Ｄだけ
偏心させる。そうすると、第４図に示すように前記第１
領域Ａにおいて、第１の静圧ベアリング３に導入された
流体の静圧によってトルクリング２に作用する力Faの作
用線が対応する第２の静圧ベアリング９に導入された流
体の静圧によって前記トルクリング２に作用する力Fbの
作用線に対して回転方向Ｘに偏位することになり、前記
の力FaとFbとは、大きさが等しく方向が反対で互いに平
行に働く二つの力、つまり、偶力となる。しかも、第４
図に示すようにトルクリング２の複数個所に発生する各
偶力Fa、Fbは前記トルクリング２をそれぞれ同一方向に
回転させるように働く。したがって、前記トルクリング
２は流体から直接偶力Fa、Fbを受け、それによって矢印
Ｓ方向に回転することになる。すなわち、図示例の場合
には、前記各偶力Fa、Fbの大きさをＦ、作用線の距離を
ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３とすると、前記トルクリング２に作用
するモーメントＭは、Ｍ＝Ｆ（ｌ_１＋ｌ_２＋ｌ_３）とな
り、このモーメントＭによって前記トルクリング２がハ
ウジング１に対して回転する。そして、この場合、第１
領域Ａに存在する空間１３・・・は前記トルクリング２
の回転に伴って漸次容積が増大し、第２領域Ｂに存在す
る空間１３・・・は漸次容積が縮小するため、高圧の流
体は第１の流体流通系路２１を通して第１領域Ａを通過
中の空間１３・・・内に逐次流入し、仕事をし終った流
体は第２領域Ｂを通過中の空間１３・・・から第２の流
体流通系路２２を通して逐次ハウジング１外に排出され
ることになる。なお、かかる状態から、前記ピントル１
４を、その軸心ｎが前記ハウジング１の軸心ｍと一致す
る中立位置まで摺動させると前記力Fa、Fbの作用線間の
距離ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３がそれぞれ零になるため、前記ト
ルクリング２に作用するモーメントが消勢し、出力が零
になる。また、前記ピントル１４を中立位置を越えて図
示例とは逆の方向に偏心させると、前記偶力Fa、Fbの作
用線間の距離ｌ_１、ｌ_２、ｌ_３がそれぞれマイナスの値
になるため、前記トルクリング２が逆転することにな
る。

一方、流体ポンプとして使用する場合には、前記トルク
リング２を外力によって、例えば、矢印Ｒ方向に回転駆
動する。そうすると、図示例の場合、前記トルクリング
２に前述と同様な偶力Fa、Fbが発生し、これらの偶力F
a、Fbが前記トルクリング２に加えられる入力トルクと
釣合うことになる。そして、ハウジング１外の流体は第
２の流体流通系路２２を通して第２領域Ｂを通過中の空
間１３・・・内に逐次吸入され、圧力の高くなった流体
が第１領域Ａを通過中の空間１３・・・内から第１の流
体流通系路２１を通して逐次ハウジング１外へ吐出され
ることになる。この場合、前記ピントル１４を中立位置
まで摺動させると流体の吐出量は零になり、トルクリン
グ２は静圧バランスが保たれた状態で空転する。また、
前記ピントル１４を中立位置を越えて図示例とは逆の方
向に偏心させると、入力トルクと釣合う偶力Fa、Fbが第
２領域において発生し、高圧流体が第２の流体流通系路
２２を通してハウジング１外へ吐出されることになる。

ところで、モータとして使用する場合もポンプとして使
用する場合も、前記第１の静圧ベアリング３の位置的中
心ｂと、前記ピストン８の中心ｇとは、前述したよう
に、前記ハウジング１と前記トルクリング２との相対回
転に伴なって共通軸心ｍに沿う方向（以下、軸方向Ｙと
称する）にも変位することになるが、この流体エネルギ
変換機では、前記第１の静圧ベアリング３を、軸方向Ｙ
に隣接する一対の圧力ポケット７ａ，７ｂを有してなる
ものにし、対応する空間１３の流体を絞り４０ａ，４０
ｂを介して前記各圧力ポケット７ａ，７ｂに分流させる
ようにしているので、第８図〜第１０図に示すような作
用が得られる。すなわち、第８図に示すように、第１の
静圧ベアリング３の位置的中心ｂとピストン８の中心ｇ
との軸方向Ｙの位置ずれが無い状態では、両圧力ポケッ
ト７ａ，７ｂ内の圧力が等しく、従って、前記ベアリン
グ３の静圧により前記トルクリング２に作用する力Faの
作用点（圧力中心）ｑと、前記ピストン８の中心ｇとの
軸方向Ｙの位置ずれも皆無となる。一方、第９図に示す
ように、ピストン８の中心ｇが第１の静圧ベアリング３
の位置的中心ｂから軸方向に変位した場合には、流体圧
によるトルクリング２の周壁２ａのたわみによって、該
ベアリング３の前記ピストン８から離れた側の流体漏洩
隙間４５ｂが近い側の流体漏洩隙間４５ａよりも若干大
きくなり、前記ピストン８よりも遠い側の圧力ポケット
７ｂ内の圧力が近い側の圧力ポケット７ａ内の圧力より
も低下する。その結果、この第１の静圧ベアリング３の
圧力中心ｑが位置的中心ｂよりもピストン８側へ移動す
ることになり、前記圧力中心ｑと、前記ピストン８の中
心ｇとの軸心方向のずれが減少方向へ自動的に修正され
る。また、この状態から１８０度回転して、第１０図に
示すようになった場合、つまり、ピストン８の中心ｇが
第１の静圧ベアリング３の位置的中心ｂから軸方向に先
程とは逆に変位した場合には、流体圧によるトルクリン
グ２の周壁２ａのたわみによって、該ベアリング３の前
記ピストン８から離れた側の流体漏洩隙間４５ａが近い
側の流体漏洩隙間４５ｂよりも若干大きくなり、前記ピ
ストン８よりも遠い側の圧力ポケット７ａ内の圧力が近
い側の圧力ポケット７ｂ内の圧力よりも低下する。その
結果、この第１の静圧ベアリング３の圧力中心ｑが位置
的中心ｂよりもピストン８側へ移動することになり、こ
の場合も、前記圧力中心ｑと、前記ピストン８の中心ｇ
との軸心方向のずれが減少方向へ自動的に修正される。

以上のように、本回転流体エネルギ変換機は、流体ポン
プまたは流体モータとして使用することができるわけで
あるが、いずれの場合にも、第１、第２の静圧ベアリン
グ３・・・、９・・・に導入される流体の静圧のみによ
ってトルクリング２に偶力Fa、Fbが発生し、この偶力F
a、Fbが該トルクリング２に作用する入力トルクまたは
出力トルクと釣合うこととなる。すなわち、このような
ものであれば、流体の静圧を直接にトルクリング２の回
転力のみに変換することができ、また、前記トルクリン
グ２の回転力を直接に流体の圧力に変換することができ
るものであり、直接力と回転力とを機械的に変換するた
めのメカニズムが一切不用となる。しかも、前述したよ
うに、前記第１の静圧ベアリングの圧力中心と前記ピス
トンの中心との軸方向のずれを最小限に抑制して前記ト
ルクリングに不当に曲げ力やこじれ力が働くのを防止す
ることができる。

したがって、構成部品間に強力な押付力やこじれ等が作
用しないような構造にすることが容易であり、潤滑油の
油性や粘性による油膜のくさび作用に依存するベアリン
グ部や、ボール、ころ等のころがり作用に依存するベア
リング部を完全に無くしてしまうことも可能となる。す
なわち、このようなものであれば、各部品の摺動部をす
べて静圧ベアリングによって構成することが可能であ
り、作動流体として水あるいはそれに近い粘性のもの等
でも何らの不都合なく使用することができる。また、こ
ろがり軸受に代えて静圧ベアリングを使用すれば、ころ
がり軸受の寿命の制約を受けなくなるので機器の長寿命
化を図ることが可能であり、また、小形化および軽量化
を促進することもできるという利点もある。

なお、前記実施例のようにピントルの、ハウジングに対
する偏心位置を調節することができるようにすれば可変
容量形のポンプまたはモータとして使用することができ
るという便利さがあるが、本発明はかならずしもこのよ
うなものに限られないのは勿論である。

また、前記ピントルの偏心位置を調節できるようにする
場合でも、その調整手段は前記のものに限定されるもの
ではなく、例えば、流体圧アクチュエータにより前記ピ
ントルを往復動作させるようにする等種々変形が可能で
ある。

さらに、第１の静圧ベアリングの圧力ポケットを包囲す
る包囲部の断面形状も、前記のものに限られないのは勿
論であるが、前記のように断面山形のものにすれば、こ
の包囲部とテーパ面部との間に断面楔形の空間が形成さ
れるため、作動時にこの楔形空間に流体が取り込まれて
動力学的圧力が発生することになる。そのため、前記ハ
ウジングと前記トルクリングとの相対回転がより円滑に
行われるものである。また、前記包囲部を、回転方向と
平行な部分のない形状のものにすれば、前述した動力学
的圧力が前記包囲部の全ての部分で発生することになる
ので、高速時、特に優れたベアリング作用が得られるも
のである。また、トルクリング２とシュー５とを一体品
として製作可能なことは自明であり、包囲部の断面山形
半頂角をトルクリング外周のテーパ頂角の余角より大き
くすることにより、例えば、トルクリング２とシュー５
とを鋳物等で一体製作する場合にもトルクリングの外周
の型が軸線方向に抜け加工生産性があがる。換言すれ
ば、前記包囲部の断面山形の勾配を、ハウジング内面の
円錐の勾配よりも大きくないように設定することによっ
て、型抜きの容易化を図ることができるものである。

さらに、ピストンの個数も図示実施例のものに限られな
い。

また、作動流体は油や水等の液体に限られず、例えば、
空気等の気体であってもよい。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、直線力と回転
力とを機械的に変換するためのメカニズムを一切用いる
ことなしにポンプ機能あるいはモータ機能を発揮させる
ことができ、しかも、第１の静圧ベアリングの圧力中心
とピストン中心との軸方向のずれに起因してトルクリン
グに回転軸まわり以外の偶力が発生するという不都合
を、バルブ要素等を一切用いることなしに、簡単な構成
により、有効に抑制することができる回転形流体エネル
ギ変換機を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図は本発明の一実施例を示し、第１図は
正断面図、第２図は第１図におけるII−II線断面図、第
３図は第１図におけるIII−III線断面図、第４図は第３
図におけるIV−IV線断面図、第５図は第１の静圧ベアリ
ングの圧力ポケット部を示す拡大平面図、第６図は第５
図におけるVI−VI線断面図、第７図は第５図におけるVI
I−VII線断面図、第８図〜第１０図は作用説明図であ
る。第１１図は従来例を示す部分断面図、第１２図は同
従来例における第１の静圧ベアリング部分を示す部分平
面図である。 １・・・ハウジング ２・・・トルクリング ３・・・第１の静圧ベアリング ４・・・テーパ面 ５・・・シュー ５ａ，５ｂ，５ｃ・・・包囲部 ６・・・回転軸 ７ａ，７ｂ・・・圧力ポケット ８・・・ピストン ９・・・第２の静圧ベアリング １３・・・空間 １４・・・ピントル １５・・・シリンダバレル １６・・・シリンダボア ２０・・・オルダム継手 ２１、２２・・・流体流通系路 ２３・・・流体通路 ４０ａ、４０ｂ・・・絞り ｍ・・・共通軸心 ｎ・・・偏心軸心

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周にテーパ面を有したハウジングと、円
   周方向に間欠配置した第１の静圧ベアリングを介して前
   記ハウジングのテーパ面部に回転可能に嵌合されその内
   周における前記各第１ベアリングに対応する部位に内平
   面をそれぞれ有したトルクリングと、このトルクリング
   の内側に配設されその先端面を第２の静圧ベアリングを
   介して前記トルクリングの各内平面にそれぞれ添接させ
   た複数のピストンと、トルクリングの内側に配設され放
   射状に形成したシリンダボアによってこれら各ピストン
   の基端側をスライド可能に保持するシリンダバレルと、
   このシリンダバレルをハウジングとトルクリングの共通
   軸心から偏心した偏心軸心回りに回転可能に支承するピ
   ントルと、前記トルクリングに前記シリンダバレルを同
   期回転可能に接続する継手と、前記各シリンダボア内に
   形成され前記ハウジングと前記トルクリングとの相対回
   転に伴うピストンの突没動作によって容積が増減する空
   間と、容積が増大しつつある空間および容積が減少しつ
   つある空間にそれぞれ連通する対をなす流体流通系路
   と、前記各空間内の流体を第１、第２の静圧ベアリング
   に導く流体通路とを具備してなり、前記第１の静圧ベア
   リングに導入された流体の静圧と前記第２の静圧ベアリ
   ングに導入された流体の静圧とによって前記トルクリン
   グに前記共通軸心まわりの偶力が発生するように構成し
   た流体エネルギ変換機であって、前記各第１の静圧ベア
   リングを前記共通軸心に沿う方向に隣接する一対の圧力
   ポケットを有してなるものにし、対応する空間の流体を
   前記流体通路に設けた絞りを介して前記各圧力ポケット
   に分流させ得るように構成したことを特徴とする回転形
   流体エネルギ変換機。
2. 【請求項２】前記各圧力ポケットを包囲する包囲部の断
   面が山形をなしていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の回転形流体エネルギ変換機。
3. 【請求項３】前記包囲部を、回転方向と平行になる部分
   が無い形状のものにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の回転形流体エネルギ変換機。
4. 【請求項４】前記包囲部の断面山形の勾配が、前記ハウ
   ジング内面の円錐の勾配よりも大きくないようにされた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記
   載の回転形流体エネルギ変換機。