JPH065067B2 - Rotary fluid energy converter - Google Patents

Rotary fluid energy converter

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JPH065067B2
JPH065067B2 JP59177076A JP17707684A JPH065067B2 JP H065067 B2 JPH065067 B2 JP H065067B2 JP 59177076 A JP59177076 A JP 59177076A JP 17707684 A JP17707684 A JP 17707684A JP H065067 B2 JPH065067 B2 JP H065067B2
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JP
Japan
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fluid
pressure
housing
pintle
spring member
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康雄 喜多
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Shimadzu Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、容量可変形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。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotary fluid energy converter used as a variable displacement fluid pump or fluid motor.

[従来の技術] この種の回転形エネルギ変換機、例えば静圧タイプの回
転形流体ポンプ/モータには、放射状に設けたシリンダ
ボアにそれぞれピストンを突没可能に保持してなるシリ
ンダバレルと、このシリンダバレルおよびピストンの外
周囲に設けたハウジングと、前記シリンダバレルをハウ
ジングの軸心から偏心した位置で回転可能に支承する支
持要素と、前記シリンダボア内に形成され前記ハウジン
グと前記シリンダバレルとの相対回転に伴う各ピストン
の突没動作によって容積が周期的に増減する空間と、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を具備し
てなり、前記支持要素をハウジングの軸心と直交する方
向に変位動作させて1回転当たりの押しのけ容積を変化
させることによって可変容量形のポンプまたは可変容量
形のモータとしての機能を営み得るように構成したいわ
ゆる可変容量形のものがある。
[Prior Art] In this type of rotary energy converter, for example, a static pressure type rotary fluid pump / motor, a cylinder barrel in which pistons are respectively retained in radial cylinder bores so as to be capable of projecting and retracting, A housing provided on the outer periphery of the cylinder barrel and the piston, a support element for rotatably supporting the cylinder barrel at a position eccentric from the axial center of the housing, and a relative relation between the housing and the cylinder barrel formed in the cylinder bore. A space is provided in which the volume is periodically increased and decreased by the protruding and retracting operation of each piston due to the rotation, and a pair of fluid flow passages are respectively connected to the space whose volume is increasing and the space whose volume is decreasing. The displacement volume of one rotation is changed by displacing the support element in a direction orthogonal to the axis of the housing. There is a so-called variable displacement type configured so that it can function as a variable displacement pump or a variable displacement motor.

ところで、最近動力回収形の液圧駆動システムにおいて
は液体の吐出、および吸入にかかわらずその圧力を一定
に保つようなシステムが要望されるようになってきた。
これに対し上記のような可変容量形のエネルギ変換機
は、圧力補償機構を具備し、負荷圧力が一定の設定値に
達すると該ポンプの吐出圧に応じて吐出量を調整すべく
その容量を変化できるように構成されてはいるが、第4
図に示すような圧力制御が行なえるものである。すなわ
ち所定の流量aで作動しているときその吐出圧が増大し
て予め設定してある圧力にまで到達すると、圧力補償弁
が開成し、bのように漸次その吐出流量が小さくなって
自動的に無出力状態とされるような容量変化を行なうだ
けのものである。したがって、現状ではこの種エネルギ
変換機で、ポンプとモータとに自在に切換りつつ効率よ
くエネルギ回収できるものは見当らないのが実情であ
る。
By the way, recently, in a power recovery type hydraulic drive system, there has been a demand for a system that maintains a constant pressure regardless of discharge and suction of liquid.
On the other hand, the variable displacement energy converter as described above is equipped with a pressure compensating mechanism, and when the load pressure reaches a certain set value, its capacity is adjusted to adjust the discharge amount according to the discharge pressure of the pump. Although configured to change, the fourth
The pressure control as shown in the figure can be performed. That is, when the discharge pressure increases and reaches a preset pressure when operating at a predetermined flow rate a, the pressure compensating valve opens, and the discharge flow rate gradually decreases as shown in b, and the discharge flow rate automatically decreases. It only changes the capacitance so that the output is not output. Therefore, under the present circumstances, it is a fact that no energy converter of this kind can efficiently recover energy while freely switching between a pump and a motor.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
従来の圧力補償機構を備えたものでは達成できない非常
に高いエネルギ回収機能を持たせることが可能な回転形
流体エネルギ変換機を提供することを目的としている。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of such circumstances.
It is an object of the present invention to provide a rotary fluid energy converter capable of having an extremely high energy recovery function that cannot be achieved by a conventional pressure compensation mechanism.

[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、第1に、前述
したような可変容量形の流体エネルギ変換機において、
前記支持要素を押しのけ容積が零になるニュートラル位
置よりも一方側に変位させるべく付勢するバネ部材と、
導入される流体の圧力により作動し前記支持要素を前記
バネ部材の付勢力に抗して前記一方側の変位位置から前
記ニュートラル位置を通過して他方側にまで変位させる
ための流体式アクチュエータと、前記流体流通系路のい
ずれか一方に存在する高圧側流体の圧力が設定圧を上ま
わるとその高圧側流体の一部を前記流体式アクチュエー
タに導入するとともにその高圧側流体の圧力が設定値を
下まわるとその高圧側流体の導入を停止して液圧式アク
チュエータの付勢力を消勢させる圧力補償弁とを具備し
てなることを特徴とするものである。また本発明は、第
2に、上記流体エネルギ変換機において、前記流体流通
系路のいずれか一方に存在する高圧側流体を常時導入し
その流体の圧力により前記支持要素を前記バネ部材とと
もにニュートラル位置よりも一方側に変位させるべく付
勢するバランスピストンを設けたものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention is, firstly, in a variable capacity type fluid energy converter as described above.
A spring member for urging the supporting element to displace it to one side of the neutral position where the displacement volume becomes zero.
A hydraulic actuator that is actuated by the pressure of the introduced fluid to displace the support element from the displacement position on the one side to the other side by passing through the neutral position against the biasing force of the spring member; When the pressure of the high-pressure side fluid existing in any one of the fluid flow paths exceeds a set pressure, a part of the high-pressure side fluid is introduced into the fluid type actuator and the pressure of the high-pressure side fluid reaches a set value. And a pressure compensating valve for stopping the introduction of the fluid on the high pressure side to deactivate the urging force of the hydraulic actuator. Secondly, the present invention is, secondly, in the fluid energy converter, the high-pressure side fluid existing in any one of the fluid flow paths is always introduced, and the pressure of the fluid causes the supporting element to move to the neutral position with the spring member. A balance piston is provided to urge it to be displaced to one side.

[作用] かかる構成によれば、第1、第2の発明に係る回転形流
体エネルギ変換機に共通する作用として、該変換機をポ
ンプとして使用しているときにはその支持要素を付勢し
ているバネ部材が該支持要素を押しのけ容積が零になる
ニュートラル位置よりも一方側に変位した位置に位置決
めして一定のポンプ容量を与えることになる一方、該ポ
ンプの高圧側流体の圧力が設定圧を超えるとバネ部材と
反対側に支持要素を変位させる変位用の流体式アクチュ
エータが作動して該支持要素をバネ部材の付勢力に抗し
て前記一方側の変位位置から前記ニュートラル位置を通
過して他方側に変位させ、前記ポンプのときの回転軸と
その回転方向を同じくして今度はその回転軸から出力す
るモータとし作動するものとなる。そして、このモータ
としての使用状態において該モータの高圧側流体の圧力
が設定圧以下になると、元の状態に復帰しポンプとして
作動するのである。このとき、ポンプ機能時もモータ機
能時も高圧側流体圧力は圧力補償弁の設定圧力が保たれ
ることになる。また、特に第2の発明に係るものでは、
バネ部材の付勢力をバックアップするようにしてその支
持要素を変換機の高圧側流体の圧力を利用するバランス
ピストンで支持するようにしているから、バネ部材に課
される負荷を軽減しその設計上の制約等を有効に解決で
きるものとしている。
[Operation] According to such a configuration, as an operation common to the rotary fluid energy converters according to the first and second aspects of the present invention, when the converter is used as a pump, its supporting element is biased. The spring member positions the support element at a position displaced to one side from the neutral position where the displacement volume is zero and provides a constant pump displacement, while the pressure of the high-pressure side fluid of the pump increases the set pressure. When it exceeds, the displacement fluid type actuator for displacing the support element to the side opposite to the spring member is actuated to move the support element from the displacement position on the one side to the neutral position against the biasing force of the spring member. When the pump is displaced to the other side, the rotation axis of the pump is the same as that of the rotation axis, and this time the motor operates as a motor that outputs from the rotation axis. When the pressure of the fluid on the high-pressure side of the motor becomes equal to or lower than the set pressure in the state of use as the motor, it returns to the original state and operates as the pump. At this time, the pressure on the high-pressure side fluid is maintained at the set pressure of the pressure compensation valve during both the pump function and the motor function. Further, particularly in the second invention,
Since the supporting element of the spring member is backed up by the balance piston that uses the pressure of the fluid on the high pressure side of the converter so as to back up the urging force of the spring member, the load imposed on the spring member is reduced and its design It is supposed that the above restrictions can be effectively solved.

[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。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

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
筒体状のもので、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。また、第1の静
圧ベアリング3は、前記トルクリング3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の3個の圧力ポケット
7a,7b,7cを軸方向に隣接させて形成し、これら
各圧ポケット7a,7b,7c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。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を形
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・・・に添接されている。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の軸心、つまり、回転軸心mと平行な軸心(実施
例ではポンプ使用状態で+n、モータ使用状態−nの位
置に在る。また、+nと−nの中間がニュートラル位置
となる。)を有し、摺動部14a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20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2
a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内に摺動可動に嵌合させてあ
る。すなわち、このピントル14は前記回転軸心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22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14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1
4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2
9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14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との連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
記流体通路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14a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3
6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。
The torque ring 2 is rotatably fitted to the inner circumference of the housing 1 via a plurality of first hydrostatic bearings 3 ... The housing 1 is a bottomed cylindrical body having an opening 1a at one end, and a tapered surface 4 having a diameter gradually decreasing in the direction of the opening 1a at a portion of the inner periphery thereof where the torque ring 2 is fitted. Are formed. Also, the torque ring 2
A cup-shaped member having a peripheral wall 2a having the same conical angle as that of the tapered surface 4, a rotary shaft 6 is integrally projectingly provided at one end of the shaft center portion thereof, and the opening portion is provided at the tip of the rotary shaft 6. It is exposed to the outside of the housing 1 through 1a. The first hydrostatic bearing 3 has a shoe 5 fixedly attached to the tapered surface 4 of the housing 1 at a required position on the outer circumference of the torque ring 3, and has three pressure pockets 7a, 7b, 7c are formed so as to be adjacent to each other in the axial direction, and a fluid pressure is introduced into each of these pressure pockets 7a, 7b, 7c. An odd number of static pressure bearings 3 ... Are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction. Further, an inner flat surface 2c is formed on a portion of the inner circumference of the torque ring 2 corresponding to each of the first static pressure bearings 3 ... Then, the pistons 8 are respectively provided on the inner periphery of the torque ring 2 at the portions corresponding to the respective planes 2c.
... and the tip 8 of each of these pistons 8 ...
are affixed to the corresponding inner planes 2c ... Through the second hydrostatic bearings 9 ... The second hydrostatic bearing 9 is formed in a flat shape so that the tip surface 8a of the piston 8 is in close contact with the inner plane 2c ... And a pressure pocket 11 is formed in the tip surface 8a. The fluid pressure is introduced into the pocket 11. Further, the base end portion of each of the pistons 8 ... Is held by a piston holding structure 12, and spaces 13 for introducing fluid between the piston holding structure 12 and the pistons 8 ... Is formed. That is, the piston holding structure 12 is located at the axial center of the housing 1 and the torque ring 2, that is, the axial center parallel to the rotation axis m (in the embodiment, + n in the pump operating state and the motor operating state −n). Further, there is a neutral position between + n and -n), and a pintle 14 having a sliding portion 14a supported by the housing 1, and a ring shape rotatably fitted to the outer periphery of the pintle 14. And a cylinder barrel 15 of which the pintle 14
A plurality of cylinder bores 16 ... Having an axis substantially orthogonal to the outer peripheral surface of the are radially formed at equal angular intervals in the circumferential direction. And each of these cylinder bores 16 ...
Each of the pistons 8 ... Is slidably fitted to the.
And the inner surfaces of the cylinder bores 16 ... Form the spaces 13 ... The cylinder barrel 15 is connected to the torque ring 2 via the Oldham coupling 20 and the like, and is rotated at the same angular velocity as the torque ring 2. In addition, the pintle 14
Is a truncated cone whose outer peripheral surface is a conical surface substantially equal to the conical angle of the peripheral wall 2a of the torque ring 2,
Each of the pistons 8 ... Is a peripheral wall 2 of the torque ring 2.
It is held so that it can move back and forth in a direction orthogonal to a.
The sliding portion 14a of the pintle 14 is formed in the shape of a vertically elongated block having a trapezoidal cross section.
It is slidably fitted in a trapezoidal groove 19 provided inside. That is, the pintle 14 is held so as to be slidable in the direction orthogonal to the rotating shaft center m, whereby the distance ± n between the shaft center ± n of the pintle 14 and the shaft center m is ±.
It is possible to adjust D to a desired value including zero. Then, as shown in FIG. 2, the inside of the housing 1 is divided into two regions, a first region A and a second region B, with a virtual dividing line P coinciding with the sliding direction of the pintle 14 as a boundary. The spaces 13 ... Passing through the first region A are communicated with the first fluid flow passage 21, and the spaces 13 passing through the second region B are moved through the second fluid flow system 21. It communicates with the road 22. First fluid flow path 21
Is a fluid flow path 23 that opens each space 13 to the inner peripheral surface of the cylinder barrel 15, and one end is opened to a portion on the first region A side of the outer peripheral surface of the pintle 14 and the other end is opened. A pintle through port 24 opened on the slope 14b on the second region B side of the sliding portion 14a of the pintle 14, and a fluid outflow port 25 formed in the housing 1 corresponding to the other end of the pintle through port 24. It is equipped with. Then, at one end of the pintle through port 24, a pressure pocket 27 for forming a third static pressure bearing 26 is provided between the outer peripheral surface of the pintle 14 and the inner peripheral surface of the cylinder barrel 15, and Pintle 1 at the end
4 between the inclined surface 14b and the inner surface of the housing 1.
Pressure pocket 2 for forming a hydrostatic bearing 28 of
9 is provided. The pressure pockets 27 are elongated in the circumferential direction, and all the spaces 13 existing in the first area A.
.. also plays a role of communicating the pintle through port 24. Further, the pressure pocket 29 is elongated in the sliding direction of the pintle 14, and
It also plays a role of preventing the communication between the pintle through port 24 and the fluid outflow port 25 from being cut off when sliding. On the other hand, the second fluid flow passage 22 is opened at one end of the fluid passages 23 ... At the site on the second region B side of the outer peripheral surface of the pintle 14 and at the other end in the sliding portion 14a of the pintle 14. It comprises a pintle through port 34 opened to the slope 14c on the side of the first region A, and a fluid outflow port 35 bored in the housing 1 so as to correspond to the other end of the pintle through port 34. Then, at one end of the pintle through port 34, a third hydrostatic bearing 3 is provided between the pintle 14 and the cylinder barrel 15.
6, and a pressure pocket 39 for forming a fourth hydrostatic bearing 38 between the slope 14c of the pintle 14 and the inner surface of the housing 1 is provided at the other end. There is. The pressure pockets 37, 39 are the pressure pockets 27,
It has the same structure as 29.

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,42c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,7cに
導びくようにしている。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(36)の面積は、該静圧ベアリング26(3
6)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14
b(14c)の傾斜角度は、該静圧ベアリング28(3
8)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。
Further, in such a structure, the fluid pressure in the space 13 corresponding to each piston 8 is applied to the pressure of the corresponding second hydrostatic bearing 9 via the pressure introducing passage 41 provided at the axial center of the piston 8. The first pressure guide member is introduced into the pocket 11 and the fluid pressure in the pressure pocket 11 is corresponded to via the fluid passages 42a, 42b and 42c formed in the torque ring 2.
The static pressure bearing 3 is guided to the pressure pockets 7a, 7b and 7c. The directions and areas of the both hydrostatic bearings 3 and 9 are the same as the force acting on the torque ring 2 due to the hydrostatic pressure of the fluid introduced to the first hydrostatic bearing 3 and the hydrostatic bearing 9 introduced to the second hydrostatic bearing 9. The force acting on the torque ring 2 by the static pressure of the fluid is set to a value such that the magnitude is equal and the direction is opposite. Further, the area of the second hydrostatic bearing 9 depends on the force acting on the piston 8 due to the hydrostatic pressure of the fluid introduced into the hydrostatic bearing 9 and the hydrostatic pressure of the fluid in the space 13 to the piston 8. It is set to such a value that the forces acting on them cancel each other out. Further, the area of the third hydrostatic bearing 26 (36) is larger than the area of the hydrostatic bearing 26 (3).
6) by the static pressure introduced into the cylinder barrel 15
The force acting on the cylinder barrel 15 and the force acting on the cylinder barrel 15 due to the static pressure of the fluid in the space 13 existing in the corresponding area A (B) cancel each other out.
Further, the fourth static pressure bearing 28 (38) and the slope 14 on which the static pressure bearing 28 (38) is provided.
The inclination angle of b (14c) depends on the static pressure bearing 28 (3
8) by the static pressure of the fluid introduced into the pintle 14
And the third bearing 26 (36) existing in the area A (B) facing the slope 14b (14c).
It is set to such a value that the force acting on the pintle 14 is canceled by the static pressure of the fluid introduced into the.

なお、43はシール部材、44は前記回転軸を補助的に
支承するベアリングである。また、45はシリンダバレ
ル15をピントル14に止めるための止着具であり、4
6はピントル14をハウジング1の一部を構成するリヤ
カバb内面側に引寄せるための永久磁石である。
Incidentally, 43 is a seal member, and 44 is a bearing for supporting the rotary shaft as an auxiliary. Further, 45 is a fastener for stopping the cylinder barrel 15 on the pintle 14.
Reference numeral 6 is a permanent magnet for attracting the pintle 14 to the inner surface side of the rear cover b forming a part of the housing 1.

そして、このような静圧タイプの流体エネルギ変換機に
おいて、前記トルクリング(第2の部材)の支持要素た
るピントル14を、回転軸心と直交する方向に変位動作
させるための手段として、さらに以下のような構成を具
備している。まず、ハウジング1の溝19に嵌合してあ
るピントル14の基端ブロック部14aにその長手方向
に当る一端面から回転軸心と直交する方向の凹部51を
穿設し、該凹部51の内底面51a側とハウジング内面
側との間にバネ部材52を介装し、該バネ部材52の付
勢力でピントル14を前記偏心位置+nに変位させるよ
うにしている。また、このバネ部材52の付勢力と協同
する作用力を与える流体式手段53を設けている。この
手段53は内部に作動流体に導入部54を形成するシリ
ンダ部材55と該シリンダ部材55にスライド自在に嵌
合されたバランスピストン56とからなり、そのシリン
ダ部材55を前記凹部51に臨んでハウジング1に設け
ている取次穴57にシール58を介して嵌着し、さらに
その外面を封止部材59に支持させてハウジング1に固
定している一方、そのバランスピストン56の先端面5
6aを前記凹部51の内底面51aに当接させている。
そして、前記バネ部材52は、前記手段53のバランス
ピストン先端面56aの背面側とシリンダ部材55の基
端面側との間に介装され、バランスピストン56を介し
て付勢力をピストン14に与えるようにしている。ま
た、この流体式手段53は、この変換機が吐出または流
入している高圧側流体をその導入部54に常時導びき入
れるようにし、前記バネ部材52の付勢力をバックアッ
プする支持力をピントル14に与えることができるよう
にしている。すなわち、実施例のものにおいて予めそち
ら側が変換機の高圧側流体の流出流入口となるように設
定される前記流体流出入口25と連通する前記ピントル
貫通ポート24と、該ピントル貫通ポート24から分岐
しかつ前記バランスピストン先端面56aが密着当接し
ているピントル14の前記凹部内底面51aに開口する
流体通路61と、前記バランスピストン56の軸心を貫
通しその一端で前記流体通路61の開口端と会合連通し
他端で前記導入部54に開口連通する流体通路62とか
らなる流体圧回路を具備し、これにより常に高圧側流体
の圧力をその導入部54に伝えるようにしている。つま
り、この流体式手段53は、そのシリンダ断面積に導入
高圧側流体の圧力を乗じた力で常時ピントル14を支持
するものである。なお、前記流体通路61と62の会合
連通部に当るバランスピストン先端面56aには、シー
ル63を介入して接触面での作動流体漏れを防いでい
る。また一方、前記シリンダ部材55の内部基端側に
は、嵌合バランスピストン56がシリンダ内に縮退して
きたとき、即ちピントル14がバネ部材52の付勢力等
に抗して他端側に変位するとき、バランスピストン56
の下端面と衝当してピントル14のそれ以上の変位を妨
げるネジ干64が進退調整可能に螺合してある。すなわ
ち、このネジ干64はピントル14の変位を一定量に規
制する規制手段として働くもので、具体的には、この場
合ピントル14をハウジング1の軸心mから−Dだけ変
位させた偏心位置−nで停止するようにしている。
Further, in such a static pressure type fluid energy converter, as a means for displacing the pintle 14 which is a supporting element of the torque ring (second member) in a direction orthogonal to the rotation axis, It is equipped with such a configuration. First, the base end block portion 14a of the pintle 14 fitted into the groove 19 of the housing 1 is provided with a recessed portion 51 in a direction orthogonal to the rotation axis from one end face which is in the longitudinal direction, and the inside of the recessed portion 51 is formed. A spring member 52 is interposed between the bottom surface 51a side and the housing inner surface side, and the pintle 14 is displaced to the eccentric position + n by the urging force of the spring member 52. Further, a fluid-type means 53 for providing an acting force cooperating with the urging force of the spring member 52 is provided. The means 53 comprises a cylinder member 55 which forms an introduction portion 54 for the working fluid therein, and a balance piston 56 which is slidably fitted in the cylinder member 55. The cylinder member 55 faces the concave portion 51 and the housing. 1 is fitted into the intermediary hole 57 provided in the first embodiment via a seal 58, and the outer surface thereof is supported by a sealing member 59 to be fixed to the housing 1.
6a is in contact with the inner bottom surface 51a of the recess 51.
The spring member 52 is interposed between the rear surface side of the balance piston tip surface 56 a of the means 53 and the base end surface side of the cylinder member 55, and applies a biasing force to the piston 14 via the balance piston 56. I have to. Further, the fluid type means 53 always causes the high-pressure side fluid discharged or inflowing from the converter to be introduced into the introduction portion 54 thereof, and the pintle 14 is provided with a support force for backing up the biasing force of the spring member 52. I am able to give That is, in the embodiment, the pintle through port 24 that communicates with the fluid outflow port 25, which is set in advance so as to become the outflow inflow port of the high pressure side fluid of the converter, and branches from the pintle through port 24. Further, a fluid passage 61 that opens to the inner bottom surface 51a of the recess of the pintle 14 to which the balance piston tip surface 56a is in close contact, and an opening end of the fluid passage 61 that penetrates the axis of the balance piston 56 and is at one end thereof. A fluid pressure circuit including a fluid passage 62, which is in fluid communication with the introduction portion 54 at the other end, is provided so that the pressure of the high-pressure fluid is always transmitted to the introduction portion 54. That is, the fluid-type means 53 always supports the pintle 14 with a force obtained by multiplying the cylinder cross-sectional area by the pressure of the introduced high-pressure side fluid. A seal 63 is interposed in the balance piston tip surface 56a, which comes into contact with the fluid passages 61 and 62, to prevent the working fluid from leaking from the contact surface. On the other hand, on the inner base end side of the cylinder member 55, when the fitting balance piston 56 contracts into the cylinder, that is, the pintle 14 is displaced to the other end side against the biasing force of the spring member 52 and the like. When the balance piston 56
A screw rod 64 that abuts against the lower end face of the pintle and prevents further displacement of the pintle 14 is screwed so as to be adjustable forward and backward. That is, the screw 64 serves as a restricting means for restricting the displacement of the pintle 14 to a certain amount. Specifically, in this case, the screw 64 is displaced from the axial center m of the housing 1 by -D. I try to stop at n.

次に又、このエネルギ変換機では、ピントル14を他方
側、即ち前記バネ部材52および前記流体式手段53が
付勢支持する方向と180度反対向きにピントル14を
変位させるための手段として、この変換機に具備させて
ある圧力補償機構を利用して作動するように構成した流
体式アクチュエータ66を備えている。すなわち、ハウ
ジング1の溝19に嵌合してあるピントル基端ブロック
部14aの前記凹部51と反対側の端面に回転軸心と直
交し前記凹部51と対向する凹部67を穿設し、該凹部
67内に、内部に作動流体の導入部68を形成するとと
もにその内面基端側に形成した係止段部69bとその凹
部67の内底面67aとの間にバネ部材71を介装して
その基端面をハウジング1の内面に密着当接させつつ該
凹部67の内周面と相対スライド可能に円筒状のシリン
ダ部材69を嵌合している。なお、ハウジング1内面と
の当接面にに当るシリンダ基端面69aには、シール7
2を介入して接触面での作動流体漏れを防いでいる。ま
た、このピントル14の凹部67に嵌合したシリンダ部
材69の中空部には、ハウジング1の外面側からその取
付穴73を通してピントル支持干74を貫通させてあ
り、その先端面74aを凹部67の内底面67aに当接
させている。この支持干74は、ハウジング1から突出
したその頭部74bの内面とハウジング1の外面との間
に適宜のバネ部材75を介装した状態で、該頭部74a
をハウジング1に固着した支持キャップ76に嵌合させ
かつその頂部に嵌着したロックボルト77の締めこみで
その先端面74aの前記シリンダ部材69からの突出長
を調整可能にして固定している。つまり、このピントル
支持干74は前記バネ部材52等に付勢されているピン
トル14の一方向の変位を規制する規制手段として働く
もので、具体的には、この場合ピントル14をハウジン
グ1の軸心mからDだけ変位させた偏心位置+nで停止
するようにしている。しかして、この変位用の流体式ア
クチュエータ66は、このエネルギ変換機の高圧側流体
を圧力補償弁を介してそのシリンダ部材69内の前記導
入部68に導びくための流体圧回路を具備している。す
なわち、この流体回路は、前述のように予めそちら側が
変換機の高圧側流体の流出流入口となるように設定され
る前記流体流出入口25と連通する前記ピストン貫通ポ
ート24と、該ピントル貫通ポート24から分岐しハウ
ジング1のリヤカバ1b側に設けたポート82に作動流
体を導びく流体通路81(第1図中、一点鎖線で簡略図
示)と、該ポート82をハウジング1のリヤカバ1bに
添接接合した圧力補償機構内蔵ブロック91内に設けた
流体通路92に連通させる流体通路83と、このブロッ
ク内の流体通路92から圧力補償弁93を介して作動流
体をハウジング1側に導びく流体通路84と、一端で該
流体通路84と連通し他端が前記シリンダ部材69内の
導入部68と前記ピントル支持干74が貫通しているハ
ウジング1の取付穴73の側壁位置から開口連通してい
る流体通路85とよりなるものである。また、前記ブロ
ック91内に内蔵した圧力補償弁93は、前記流体通路
92にスプール94を所定の動作設定圧に対応させて付
勢支持させつつ摺動可能に挿嵌してなる構造のものであ
る。詳述すれば、前記流体通路92内にスプール94を
そのランド摺動面が前記流体通路84の開口位置を完全
にまたぐようにして配置するとともに、該スプール94
の移動側先端部を該流体通路94が開通する大径支持孔
95に臨出させ、かつその先端部に被冠せしめた押え板
96と支持孔95の他端側から嵌着してあるロックボル
ト79内面との間にバネ部材98を介装している。この
バネ部材98の付勢力は、ロックボルト97の締めこみ
によるストロークの調整で可変できる。そして、前記流
体通路83から伝えられるこの変換機の高圧側流体の圧
力がバネ部材98の付勢力、即ちこの圧力補償弁93の
設定圧に打ち勝つと、スプール94がわずかに先端側に
摺動して変位し、この時前記流体通路84のスプール9
4による封鎖が解除されて該流体通路84と流体通路9
2とが導通し、これによって前記変位用の流体式アクチ
ュエータ66に高圧側流体が導入されることになる。ま
た、言う迄もなく、高圧側流体の圧力が設定圧以下にな
ると、スプール94が復帰しアクチュエータ66への高
圧側流体の供給がカットされることになる。なお、8
6、87、88は、アクチュエータ66からの戻される
作動流体を、ハウジング内面に臨むケースドレンに導び
くための各流体通路である。また99は、スプール94
の復帰位置を保つためのストッパである。
Next, in this energy converter, the pintle 14 is used as a means for displacing the pintle 14 on the other side, that is, in a direction 180 degrees opposite to the direction in which the spring member 52 and the fluid type means 53 are biased and supported. A hydraulic actuator 66 is provided which is configured to operate utilizing the pressure compensation mechanism included in the converter. That is, a recess 67 is formed in the end face of the pintle base end block portion 14a fitted in the groove 19 of the housing 1 on the side opposite to the recess 51 and orthogonal to the axis of rotation and facing the recess 51. A working fluid introducing portion 68 is formed inside 67, and a spring member 71 is interposed between an engaging step portion 69b formed on the inner surface proximal end side and an inner bottom surface 67a of the recess 67. A cylindrical cylinder member 69 is fitted so as to be slidable relative to the inner peripheral surface of the recess 67 while the base end surface is in close contact with the inner surface of the housing 1. It should be noted that the seal 7 is attached to the cylinder base end surface 69a that abuts the contact surface with the inner surface of the housing 1.
2 to prevent the working fluid from leaking at the contact surface. In addition, a pintle support 74 is made to penetrate from the outer surface side of the housing 1 through the mounting hole 73 to the hollow portion of the cylinder member 69 fitted into the recess 67 of the pintle 14, and the tip end surface 74 a of the recess 67 is formed. It is in contact with the inner bottom surface 67a. The support head 74a is provided with an appropriate spring member 75 interposed between the inner surface of the head 74b protruding from the housing 1 and the outer surface of the housing 1.
Is fitted to a support cap 76 fixed to the housing 1, and a lock bolt 77 fitted to the top of the housing is tightened to fix the protruding length of the tip end surface 74a of the cylinder member 69 from the cylinder member 69. In other words, the pintle support tray 74 functions as a regulating means for regulating the displacement of the pintle 14 in one direction biased by the spring member 52 or the like. Specifically, in this case, the pintle 14 is mounted on the shaft of the housing 1. It is arranged to stop at the eccentric position + n which is displaced from the center m by D. Thus, the displacement fluid type actuator 66 is provided with a fluid pressure circuit for guiding the high pressure side fluid of the energy converter to the introduction portion 68 in the cylinder member 69 via a pressure compensation valve. There is. That is, the fluid circuit includes the piston through port 24 that communicates with the fluid outflow port 25, which is set in advance so as to become the outflow inflow port for the high-pressure side fluid of the converter, as described above, and the pintle through port. 24, a fluid passage 81 for guiding the working fluid to a port 82 provided on the side of the rear cover 1b of the housing 1 (indicated by a dashed line in FIG. 1), and the port 82 is attached to the rear cover 1b of the housing 1. A fluid passage 83 that communicates with a fluid passage 92 provided in the joined block 91 with built-in pressure compensation mechanism, and a fluid passage 84 that guides the working fluid from the fluid passage 92 in this block to the housing 1 side via a pressure compensation valve 93. Of the housing 1 in which one end communicates with the fluid passage 84 and the other end penetrates the introduction portion 68 in the cylinder member 69 and the pintle support screen 74. In which the more the fluid passage 85 are opened at and communicated from the sidewall position of the hole 73. The pressure compensating valve 93 built in the block 91 has a structure in which the spool 94 is slidably inserted into the fluid passage 92 while biasingly supporting the spool 94 corresponding to a predetermined operation set pressure. is there. More specifically, the spool 94 is arranged in the fluid passage 92 so that the land sliding surface of the spool 94 completely straddles the opening position of the fluid passage 84.
The movable side front end of the lock plate is exposed to the large-diameter support hole 95 through which the fluid passage 94 opens, and the press plate 96 crowned at the front end and the lock fitted from the other end side of the support hole 95. A spring member 98 is interposed between the inner surface of the bolt 79 and the inner surface of the bolt 79. The biasing force of the spring member 98 can be varied by adjusting the stroke by tightening the lock bolt 97. When the pressure of the high pressure side fluid of the converter transmitted from the fluid passage 83 overcomes the biasing force of the spring member 98, that is, the set pressure of the pressure compensating valve 93, the spool 94 slides slightly to the tip side. Is displaced, and at this time, the spool 9 of the fluid passage 84 is displaced.
4 is released and the fluid passage 84 and the fluid passage 9 are released.
2 is electrically connected to each other, so that the high-pressure side fluid is introduced into the displacement hydraulic actuator 66. Needless to say, when the pressure of the high pressure side fluid becomes equal to or lower than the set pressure, the spool 94 is restored and the supply of the high pressure side fluid to the actuator 66 is cut off. 8
Reference numerals 6, 87, 88 are fluid passages for guiding the working fluid returned from the actuator 66 to the case drain facing the inner surface of the housing. In addition, 99 is a spool 94
Is a stopper for maintaining the return position of.

しかして、かかる圧力補償弁93を介してこの変換機の
高圧側から作動流体が前記流体式アクチュエータ66に
導かれると、その作動時に前記バネ部材52の付勢力と
前記バランスピストン56からの作用力に抗してピント
ル14が他方側に変位される。ここに、該アクチュエー
タ66がピントル14に与える作動力は、その作動流体
の導入部とされる前記凹部67の内底面67aの面積に
導入高圧側流体の圧力を乗じたものであり、この力がピ
ントル14を前記偏心位置−nに変位させるものとな
る。このため該アクチュエータ66は、対向する付勢力
等に打ち勝つ作動力をもつ前記バランスピストン56か
らの作用力に比較して大出力のものとしている。換言す
れば、前記バネ部材52は、この流体式アクチュエータ
66および前記バランスピストン56の作用力にもとず
き、この変換機の高圧側流体の流体圧が前記圧力補償弁
93の設定圧から増大側に変化するときにピントル14
が円滑に変位動作するように、そのバネ特性を所定のも
のに設定しているのである。そして、さらに前記バネ部
材52のバネ特性は、この変換機の高圧側流体の流体圧
が前記圧力補償弁93の設定圧に達して流体式アクチュ
エータ66が作動しようとする段階では、未だその作動
力よりも該バネ部材52および前記バランスピストン5
6の作用力の方がわずかに上回っており、それが設定圧
を極わずかに増加すると即座にピントル14が他方側に
変位するように設定されている。なお、既に説明したよ
うに、この変位時には、流体式手段53内の前記ネジ干
64がピントル14の変位を規制する規制手段として働
くものとなる。
Then, when the working fluid is guided from the high pressure side of the converter to the fluid type actuator 66 through the pressure compensating valve 93, the urging force of the spring member 52 and the acting force from the balance piston 56 at the time of its operation. The pintle 14 is displaced to the other side against. Here, the operating force applied to the pintle 14 by the actuator 66 is obtained by multiplying the area of the inner bottom surface 67a of the recess 67, which is the introduction portion of the working fluid, by the pressure of the high-pressure side fluid introduced. The pintle 14 is displaced to the eccentric position -n. Therefore, the actuator 66 has a large output as compared with the acting force from the balance piston 56 having an actuating force that overcomes the opposing biasing force and the like. In other words, the spring member 52 is based on the acting force of the fluid type actuator 66 and the balance piston 56, and the fluid pressure of the high pressure side fluid of this converter increases from the set pressure of the pressure compensation valve 93. Pintle 14 when changing to the side
The spring characteristic is set to a predetermined value so that it can be smoothly displaced. Further, the spring characteristic of the spring member 52 is such that at the stage where the fluid pressure of the high pressure side fluid of the converter reaches the set pressure of the pressure compensating valve 93 and the fluid type actuator 66 is about to operate, its operating force is still. Than the spring member 52 and the balance piston 5
The acting force of 6 is slightly higher, and it is set so that the pintle 14 is immediately displaced to the other side when it increases the set pressure by a very small amount. As described above, at the time of this displacement, the screw thread 64 in the fluid type means 53 functions as a regulating means for regulating the displacement of the pintle 14.

次いで、図示実施例の作動について説明する。Next, the operation of the illustrated embodiment will be described.

この変換機の本体部分の基本的な作動については、特開
昭58−77178号公報に示されるとうりである。す
なわち、ピントル14の軸心を+nの位置に設定して前
記トルクリング2を外力によって矢印R方向へ回転させ
れば、高圧の流体が第1の流体流通系路21から吐出さ
れ、ポンプとしての機能を営むものとなる。また、逆に
ピントル14の軸心を−nの位置に設定して高圧の流体
を、前記第1の流体流通系路21を通してその第1領域
に存在する空間13・・・内に供給すると前記トルクリ
ング2を矢印S方向に回転させようとする偶力が発生
し、モータとしての機能を営むものとなる。そして、こ
の各所定の軸心位置でポンプ/モータとしての使用状態
では、この変換機の回転軸6は一定方向に回転されるも
のとなる。
The basic operation of the main body of this converter is disclosed in JP-A-58-77178. That is, if the shaft center of the pintle 14 is set to the + n position and the torque ring 2 is rotated in the direction of arrow R by an external force, a high-pressure fluid is discharged from the first fluid flow passage 21 and serves as a pump. It will function. On the contrary, when the shaft center of the pintle 14 is set to the position of -n and a high-pressure fluid is supplied through the first fluid flow passage 21 into the space 13 ... A couple of forces that try to rotate the torque ring 2 in the direction of arrow S is generated, and the motor functions as a motor. Then, in the state of use as a pump / motor at each of these predetermined axial positions, the rotary shaft 6 of this converter is rotated in a fixed direction.

次に、この変換機をその容量を変更しながら使用すると
きについて、作動を説明する。
Next, the operation will be described when this converter is used while changing its capacity.

いま、この変換機を圧液源として使用し流体圧駆動式の
液圧機関に供するような場合を想定して作動を説明する
と、図のようなピントル14の軸心が+nに位置する偏
心状態でポンプとして運転されている場合においては、
該ポンプはその偏心量によって定まる流量をその高圧側
に当る第1の流体流通系路21から吐出する。しかし
て、その高圧側の負荷圧力即ち吐出圧が所定の設定圧に
達するとこの高圧側の流体を導びく前記流体圧回路に介
設してある圧力補償弁93が開成して、流体圧アクチュ
エータ66がその導入部68に該高圧側流体を導入し、
さらにその流体圧がわずかでも増大する傾向を示すと過
渡的にその吐出圧力に応じた吐出量に設定すべく流体圧
アクチュエータ66がピントル14を変位し、そしてさ
らに圧力上昇するときには流体圧アクチュエータ66が
対向するバネ部材52およびバランスピストン56の作
動力の付勢力等に打ち勝って、ピントル14の軸心を前
記規制手段により定められる偏心位置−nすなわち押し
のけ容積が零になるニュートラル位置を通過して他方側
にまで変位させることになる。そして、このピストン1
4が変位完了した時点でこの変換機は、その第1の流体
流通系路21から負の流量を吐出するポンプつまり高圧
流体を流入して同一方向に回転するモータに自動的に切
換って運転されるものとなる。かかる容量変化をするこ
の変換機の吐出流量と負荷圧力との関係を第5図に示
す。同図に示すように、このものでは従来の圧力補償機
能を備えたポンプに比較すると、a、bのように単に吐
出圧力に応じて吐出量を制御するものとは異なり、その
設定圧を超えると今度はcのようにほぼ圧力一定(この
圧力が圧力補償弁の設定圧に相当する)に保たれて漸次
その高圧側からの流入量を増し、その所定流入容量にま
で達し高圧流体のもつ流体エネルギでモータとして作動
する。したがって、例えばこの変換機の回転軸6に一方
向回転形の発電機を連結しておけば、上記c、dにおけ
るモータとして使用されるときには、その流体エネルギ
を回収することができ、このエネルギ回収機能によって
省エネルギの変換機として稼動させることができるので
ある。
Now, assuming the case where this converter is used as a fluid pressure source and is supplied to a fluid pressure driven hydraulic engine, the operation will be described. An eccentric state in which the axis of the pintle 14 is located at + n as shown in the figure. When operating as a pump in
The pump discharges a flow rate determined by the amount of eccentricity from the first fluid flow path 21 that hits the high pressure side. Then, when the load pressure on the high-pressure side, that is, the discharge pressure reaches a predetermined set pressure, the pressure compensating valve 93 provided in the fluid pressure circuit for guiding the fluid on the high-pressure side is opened to open the fluid pressure actuator. 66 introduces the high-pressure side fluid into its introduction portion 68,
Further, when the fluid pressure tends to increase even a little, the fluid pressure actuator 66 displaces the pintle 14 in order to transiently set the discharge amount according to the discharge pressure, and when the pressure further rises, the fluid pressure actuator 66 is changed. By overcoming the biasing force of the operating force of the opposing spring member 52 and balance piston 56, the axial center of the pintle 14 passes through the eccentric position -n defined by the restriction means, that is, the neutral position where the displacement volume becomes zero, and the other It will be displaced to the side. And this piston 1
When the displacement of 4 is completed, this converter automatically operates by switching to a pump that discharges a negative flow rate from the first fluid flow path 21, that is, a motor that flows in high-pressure fluid and rotates in the same direction. Will be done. FIG. 5 shows the relationship between the discharge flow rate and the load pressure of this converter that undergoes such a capacity change. As shown in the figure, in comparison with a conventional pump having a pressure compensation function, this pump exceeds the set pressure unlike the one in which the discharge amount is simply controlled according to the discharge pressure as in a and b. Then, like c, the pressure is kept almost constant (this pressure corresponds to the set pressure of the pressure compensating valve), and the inflow amount from the high pressure side is gradually increased until it reaches the predetermined inflow capacity and the high pressure fluid has Operates as a motor with fluid energy. Therefore, for example, if a unidirectional rotation type generator is connected to the rotary shaft 6 of this converter, the fluid energy can be recovered when used as the motor in the above c and d, and this energy recovery. Depending on the function, it can be operated as an energy-saving converter.

なお、以上に説明した実施例のものは、ピントル14を
バネ部材52の付勢力と共にバランスピストン56の作
動力で変位支持させる特に本発明の第2の発明に係るも
のであったが、本発明は原理的にはこのバランスピスト
ン56を併用しなくとも、すなわち、バネ部材52の付
勢力のみでピントル14を変位支持させ、かつこれと変
位用の流体式アクチュエータ66の作動力とに所要のバ
ランスを与えるようにしてもよく、従って本発明はかか
る構成からなるものを第1の発明として包含しているも
のである。なお、本発明の実施にさいしては、上記実施
例のように、バランスピストン56を設置するのが有利
である。これは次のような事項があげられる。上記実施
例の静圧タイプの変換機では、そのピストン軸心を+n
の偏心位置に変位させてポンプとして使用しているとき
は、原理上支持要素たるピントル14に作用する力がバ
ランスし変位力が働かないものであるが、実際には作動
流体の圧縮生に起因して各空間13における圧力変化に
遅延を来たしピントル14を中立位置に戻そうとするア
ンバランス力が働く。このため、前記バネ部材52のみ
で支えるようにすると、該バネ部材52にはかなり大き
な付勢力を発現できるものが必要となり、しかも前述の
ような変位のための長いストロークを要するものである
から該バネ部材52の設計が非常に難しいものとなり
(例えばコイルバネの許容せん断応力をオーバーするも
のとなったり、巻数を増加すると容易に座屈を起すもの
となったりする等)、組立時や分解時の作業が困難かつ
危険なものとなる不都合がある。しかして、バランスピ
ストン56を用いてピントル14を支持するようにすれ
ば、かかる不都合が解消できて、そのバネ部材52に理
想的な特性を有するものを与えることができ、ひいては
この種変換機に安定した容量変化機構を具備せしめるこ
とができる。
The embodiment described above relates to the second invention of the present invention, in which the pintle 14 is displaced and supported by the urging force of the spring member 52 and the operating force of the balance piston 56. In principle, even if the balance piston 56 is not used together, that is, the pintle 14 is displaced and supported only by the urging force of the spring member 52, and the required balance between this and the operating force of the fluid actuator 66 for displacement is required. Therefore, the present invention includes, as the first invention, the one having such a configuration. In implementing the present invention, it is advantageous to install the balance piston 56 as in the above embodiment. This includes the following matters. In the static pressure type converter of the above embodiment, the piston axis is + n.
When it is used as a pump by displacing it to the eccentric position, the force acting on the pintle 14, which is the supporting element, is balanced in principle and the displacement force does not work, but in reality it is due to compression of the working fluid. Then, the pressure change in each space 13 is delayed, and an unbalanced force that tries to return the pintle 14 to the neutral position acts. Therefore, if only the spring member 52 is supported, the spring member 52 needs to be capable of exhibiting a considerably large biasing force, and further requires a long stroke for displacement as described above. The design of the spring member 52 becomes very difficult (for example, the allowable shear stress of the coil spring may be exceeded, or the buckling may easily occur when the number of turns is increased). There is an inconvenience that the work becomes difficult and dangerous. However, if the balance piston 56 is used to support the pintle 14, such inconvenience can be eliminated, and the spring member 52 having ideal characteristics can be provided. It is possible to provide a stable capacity change mechanism.

なお、本発明の変換機において、ポンプ機能あるいはモ
ータ機能を営む本体部分の構成は、勿論前記実施例のも
のに限られるものではなく、例えば、通常のラジアルピ
ストン形のポンプ/モータ等であってもよい。
In the converter of the present invention, the structure of the main body portion that performs the pump function or the motor function is not limited to that of the above-mentioned embodiment, and may be, for example, a normal radial piston type pump / motor or the like. Good.

また、この発明が特許請求の範囲第2項においていう
「バランスピストン」にはプランジャ状のものも含まれ
るものとする。
Further, the "balance piston" referred to in claim 2 of the present invention includes a plunger type.

[発明の効果] 本発明の変換機は、以上のような構成であるから、回転
軸の回転方向を一定に保ちながらその高圧側の圧力に応
じて自動的に運転状態が切換ってポンプとしてもモータ
としても機能し、したがって通常の圧力補償機能を備え
たエネルギ変換機では達成できない高いエネルギ回収機
能が発揮できるものである。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the converter of the present invention has the above-described configuration, the operating state is automatically switched according to the pressure on the high pressure side while keeping the rotation direction of the rotary shaft constant, and the converter is used as a pump. Also functions as a motor, and therefore can exhibit a high energy recovery function that cannot be achieved by an energy converter having a normal pressure compensation function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す断面図、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II
I−III線断面図である。第4図は従来の圧力補償機能を
備えたエネルギ変換機の動作特性を説明するための図で
あり、第5図は本発明に係る変換機の動作特性を説明す
るための図である。 1・・・ハウジング 2…トルクリング 8…ピストン 13・・・空間 14・・・支持要素(ピントル) 15…シリンダバレル 16…シリンダボア 52・・・バネ部材 56・・・バランスピストン 64・・・規制手段(ネジ干) 66・・・変位用の流体式アクチュエータ 64・・・規制手段(ネジ干) 93・・・圧力補償弁
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG.
II-II sectional drawing in the figure, FIG. 3 is II in FIG.
It is a sectional view taken along the line I-III. FIG. 4 is a diagram for explaining operation characteristics of a conventional energy converter having a pressure compensation function, and FIG. 5 is a diagram for explaining operation characteristics of the converter according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing 2 ... Torque ring 8 ... Piston 13 ... Space 14 ... Support element (pintle) 15 ... Cylinder barrel 16 ... Cylinder bore 52 ... Spring member 56 ... Balance piston 64 ... Regulation Means (screw) 66 ... Fluid actuator for displacement 64 ... Regulation means (screw) 93 ... Pressure compensation valve

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】放射状に設けたシリンダボアにそれぞれピ
ストンを突没可能に保持してなるシリンダバレルと、こ
のシリンダバレルおよびピストンの外周囲に設けたハウ
ジングと、前記シリンダバレルをハウジングの軸心から
偏心した位置で回転可能に支承する支持要素と、前記シ
リンダボア内に形成され前記ハウジングと前記シリンダ
バレルとの相対回転に伴う各ピストンの突没動作によっ
て容積が周期的に増減する空間と、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を具備してなり、前記支持
要素をハウジングの軸心と直交する方向を変位動作させ
て1回転当たりの押しのけ容積を変化させることによっ
て可変容量形のポンプまたは可変容量形のモータとして
の機能を営み得るように構成された回転形流体エネルギ
変換機において、 前記支持要素を押しのけ容積が零になるニュートラル位
置よりも一方側に変位させるべく付勢するバネ部材と、
導入される流体の圧力により作動し前記支持要素を前記
バネ部材の付勢力に抗して前記一方側の変位位置から前
記ニュートラル位置を通過して他方側にまで変位させる
ための流体式アクチュエータと、前記流体流通系路のい
ずれか一方に存在する高圧側流体の圧力が設定圧を上ま
わるとその高圧側流体の一部を前記流体式アクチュエー
タに導入するとともにその高圧側流体の圧力が設定値を
下まわるとその高圧側流体の導入を停止して液圧式アク
チュエータの付勢力を消勢させる圧力補償弁とを具備し
てなることを特徴とする回転形流体エネルギ変換機。
1. A cylinder barrel in which pistons are respectively retained in radial cylinder bores so as to be capable of projecting and retracting, a housing provided on the outer periphery of the cylinder barrel and the piston, and the cylinder barrel is eccentric from the axial center of the housing. A support element that is rotatably supported at a predetermined position, a space that is formed in the cylinder bore, and that has a volume that periodically increases and decreases due to the projecting and retracting action of each piston that accompanies relative rotation of the housing and the cylinder barrel; and a volume that increases. A pair of fluid flow passages respectively communicating with the starting space and the space whose volume is decreasing, and the supporting element is displaced in a direction orthogonal to the axis of the housing for each rotation. Can function as a variable displacement pump or variable displacement motor by changing the displacement of the In urchin constructed rotary fluid energy converter, and a spring member for urging to contrast to displace the side from the neutral position to the volume displacement of said supporting element is zero,
A hydraulic actuator that is actuated by the pressure of the introduced fluid to displace the support element from the displacement position on the one side to the other side by passing through the neutral position against the biasing force of the spring member; When the pressure of the high-pressure side fluid existing in any one of the fluid flow paths exceeds a set pressure, a part of the high-pressure side fluid is introduced into the fluid type actuator and the pressure of the high-pressure side fluid reaches a set value. A rotary fluid energy converter comprising: a pressure compensating valve for stopping the introduction of the fluid on the high pressure side to deactivate the urging force of the hydraulic actuator when the fluid pressure is lowered.
【請求項2】放射状に設けたシリンダボアにそれぞれピ
ストンを突没可能に保持してなるシリンダバレルと、こ
のシリンダバレルおよびピストンの外周囲に設けたハウ
ジングと、前記シリンダバレルをハウジングの軸心から
偏心した位置で回転可能に支承する支持要素と、前記シ
リンダボア内に形成され前記ハウジングと前記シリンダ
バレルとの相対回転に伴う各ピストンの突没動作によっ
て容積が周期的に増減する空間と、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を具備してなり、前記支持
要素をハウジングの軸心と直交する方向に変位動作させ
て1回転当たりの押しのけ容積を変化させることによっ
て可変容量形のポンプまたは可変容量形のモータとして
の機能を営み得るように構成された回転形流体エネルギ
変換機において、 前記支持要素を押しのけ容積が零になるニュートラル位
置よりも一方側に変位させるべく付勢するバネ部材と、
前記流体流通系路のいずれか一方に存在する高圧側流体
を常時導入しその流体の圧力により前記支持要素を前記
バネ部材とともにニュートラル位置よりも一方側に変位
させるべく付勢するバランスピストンと、導入される流
体の圧力により作動し前記支持要素を前記バネ部材の付
勢力に抗して前記一方側の変位位置から前記ニュートラ
ル位置を通過して他方側にまで変位させるための流体式
アクチュエータと、前記流体流通系路のいずれか一方に
存在する高圧側流体の圧力が設定圧を上まわるとその高
圧側流体の一部を前記流体式アクチュエータに導入する
とともにその高圧側流体の圧力が設定値を下まわるとそ
の高圧側流体の導入を停止して液圧式アクチュエータの
付勢力を消勢させる圧力補償弁とを具備してなることを
特徴とする回転形流体エネルギ変換機。
2. A cylinder barrel in which pistons are retained in radial cylinder bores so as to be capable of projecting and retracting, a housing provided on the outer periphery of the cylinder barrel and the piston, and the cylinder barrel is eccentric from the axial center of the housing. A support element that is rotatably supported at a predetermined position, a space that is formed in the cylinder bore, and that has a volume that periodically increases and decreases due to the projecting and retracting action of each piston that accompanies relative rotation of the housing and the cylinder barrel; and a volume that increases. A pair of fluid flow paths communicating respectively with the starting space and the space whose volume is decreasing, and the supporting element is displaced in the direction orthogonal to the axial center of the housing to perform one rotation. Can function as a variable displacement pump or variable displacement motor by changing the displacement of the In urchin constructed rotary fluid energy converter, and a spring member for urging to contrast to displace the side from the neutral position to the volume displacement of said supporting element is zero,
A high-pressure side fluid existing in any one of the fluid flow paths is always introduced, and a balance piston that biases the support element together with the spring member to one side from the neutral position by the pressure of the fluid is introduced. A hydraulic actuator that is actuated by the pressure of the fluid to displace the supporting element against the biasing force of the spring member from the displacement position on the one side to the other side by passing through the neutral position; When the pressure of the high pressure side fluid existing in either one of the fluid flow paths exceeds the set pressure, a part of the high pressure side fluid is introduced into the fluid type actuator and the pressure of the high pressure side fluid falls below the set value. And a pressure compensating valve for stopping the introduction of the high-pressure side fluid to turn off the urging force of the hydraulic actuator when the rotating type. Body energy conversion machine.
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