JPH0678752B2 - ピストンポンプ又はモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、動力伝達機構、特に流体圧エネルギー変換装
置、すなわちポンプや流体モータの如き型式の動力伝達
機構に係る。

〔従来の技術〕

通常の型式の流体圧エネルギー変換装置は、米国特許第
2,776,628号、第3,457,873号、及び第3,481,277号に示
されるように、回転する一群の軸方向のピストンを収容
するハウジングから成る型式のものである。

この型式の装置では、ハウジングのキャビティ内に配置
される回転式シリンダバレルからなる回転群が設けられ
る。この回転式シリンダバレルは主軸（駆動軸）により
駆動されるか、又はこれを駆動するものであり、その中
にピストンを収めた軸方向のシリンダを複数個有してい
る。これらのピストンの端部は、傾斜面と係合するシュ
ーに連結されており、またこれらのシリンダは、シリン
ダバレルに隣接して配置されかつこれと係合する弁板に
設けられた入口又は出口と、開口部を介して連通してい
る。シリンダバレルが回転すると、装置がポンプとして
使用されているか、モータとして使用されているかに応
じて、流体がシリンダに吸入又は排出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような装置の保全にあたっては、装置を分解した上
で、シリンダバレル、ピストンシュー及びこれらに組み
合わされたシールなど、いろいろな構成部材を交換する
ことが必要となる。しかし部品を別々に取り扱わねばな
らないのは費用がかかる上に時間もかかる。

そこで本発明の目的は、回転用の構成部材及びシールの
交換を現場で迅速に行える流体圧エネルギー変換装置を
提供することにある。この装置では回転部品及びシール
を収容したカートリッジを使用しており、このカートリ
ッジは容易に取り外すことができ、新しいものと交換で
きる。またこのカートリッジは、ハウジングのキャビテ
ィ内に回転自在に装着された駆動主軸と容易に係合させ
られる。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち本発明によれば、キャビティを画定し、第１及び第
２の開放端部を有するハウジングと； 弁板を含み前記ハウジングの第１の開放端部を閉じる弁
ブロックと； 傾斜面を有し前記ハウジングの第２の開放端部を制限す
るアングルブロックとして形成された制水板又はカム
と； 前記制水板又はカムは、回転運動に抗して前記キャビテ
ィ内で前記アングルブロックを保持するようにした手段
を備え； 前記キャビティ内に配置され複数のシリンダと前記傾斜
面と係合するシューに接続された複数のピストンを備え
る回転自在なシリンダバレルと； 前記シリンダバレルと係合するように前記キャビティ内
に延在する駆動軸と； 前記弁ブロックは、前記シリンダへの流体の流れ又は前
記シリンダからの流体の流れを開閉する前記弁板の弁表
面に接続され該弁表面と液密に連絡している入口及び出
口ポートを具備することからなるピストンポンプ又はモ
ータであって、 前記駆動軸は、前記ハウジングの前記第２の開放端部で
ジャーナル軸受され、 カートリッジは、前記キャビティ内に駆動軸を越えて挿
入され、かつ前記キャビティから取外せるように完全な
モジュールとして形成され、 前記カートリッジは、前記シリンダバレルと、 前記アングルブロックと、前記弁板と、及び接続手段を
含み、これらは前記カートリッジが挿入されているとき
に該カートリッジを保持するように前記アングルブロッ
クと前記弁板の間に整列されていることを特徴とするピ
ストンポンプ又はモータが提供される。

〔実施例〕

第１図から第５図を参照すると、本発明を実施した圧力
エネルギー変換装置は、電気モータ11の端部に配置され
るべく構成されたハウジング10から成っている。この装
置は、ポンプであるが、これと同等のハウジングで駆動
軸を有する場合においては、装置はモータとして動作す
ることになる。

装置はさらに、ハウジング10内の室即ちキャビティ13の
開放端部を閉鎖する弁ブロック12も含んでいる。電気モ
ータ11のハウジング内から延びる駆動軸、すなわち主軸
14はハウジング10の端部の開口部に軸受け15により支持
され、キャビティ13の内部へと延びている。

本発明によると、回転群のカートリッジ16は弁ブロック
12とハウジング10の端壁17との間に挟まれる。

第３図と第４図に示されるように、弁ブロック12は間隔
をあけて配置された開口部18,19を含み、これらは先行
技術でも周知のように、カートリッジ16内の回転群の回
転方向によって、入口又は出口として機能することがで
きる。

第４図を参照すると、カートリッジ16は弁板21とカム23
を有するアングルブロック22と、弁板21とアングルブロ
ック22とを相互に連結する接続手段、すなわち管状のケ
ーシング24とから成っている。また、シリンダバレル25
が設けられて、複数の軸方向のシリンダ26を含んでい
る。シリンダ26の中にはピストン27が装着され、その外
側端部27aにはシュー28と係合する球面が形成されてい
る。シュー28は先行技術で周知のように、リテーナ29に
よりカム23に対して保持されている。ばね30が設けられ
て、シリンダバレル25を弁板21に対して押圧している。
回転群のポンプ又はモータとしての動作については、参
考のため本文中に引用した前述の米国特許に示されてい
るような周知の方法で行われる。

ピン31がアングルブロック22から、軸方向に伸長された
開口部32を通ってケーシング24内に延びているため、ケ
ーシング24とアングルブロック22との間での軸方向の運
動は制限される。また、ケーシング24とアングルブロッ
ク22のフランジ34の間には、波形ばね33が挟まれてい
る。弁板21のフランジ36の上にはＯリング35が設けら
れ、アングルブロック22の周辺にある溝38の中にもやは
りＯリング37が設けられている。最後にカートリッジは
半径方向のシャフトシール39を有しており、このシャフ
トシール39はスナップリング41によって凹部40の中の定
位置に保たれて、主軸14に対しシールを与えている。ハ
ウジング10の端面部にある溝の環状密封リング42は弁ブ
ロック12にシールを与えている。着脱自在なプラスチッ
ク製のロッドＳがカートリッジ16に備えられて、カート
リッジ16が使用されるまで部品間の整列を維持してい
る。

カートリッジ16を交換しようとする時、ボルト43を緩め
て取り除くことにより弁ブロック12を外すと、カートリ
ッジ部分の組立体を取り外して、新しいカートリッジ部
分の組立体と交換することができる。

カートリッジ16の運搬及び貯蔵は、清浄なオイルを満た
して適当な閉鎖部材で閉鎖した容器Ｃの中に入れて行う
のが望ましい（第６図）。オイルは油圧システムの中で
使用されている種類のものとする。

本発明の装置を用いて交換を行う手順を示すと下記のよ
うになる。

1. 古いカートリッジをハウジングから取り外す。

2. 新しいカートリッジを密封容器から取り出してハウ
ジングに挿入する（シャフトシール端部から先に）。

3. アングルブロックをハウジング内に据え付ける前
に、アングルブロック22内の孔47がハウジング10の止め
ピン46と係合するまでカートリッジを前後に回転させ
る。次にカートリッジをしっかりと押し込む。

4. カートリッジが挿入されるのと共に（第３段階）、
主軸14の伸長部が輸送ロッドＳをカートリッジから押し
出して、シリンダバレル25と係合する。

5. 止めピン45を弁板の孔44の中に係合させハウジング
10にボルト止めすることにより弁ブロック12を交換す
る。ボルト43が締めつけられるのに伴って、弁ブロック
12は弁板21を押圧し、弁板21はばね負荷されたバレルを
アングルブロックに対し押圧する。これによって、アン
グルブロックはハウジングに対して確実にシールされ
る。

6. 油圧関係の取付部品の交換する。ケースにはカート
リッジ容器に入れる清浄なオイルを満たす。

7. これでユニットはいつでも動作できる状態となって
いる。

〔発明の効果〕

このような構成により提供される利点の中には、次のよ
うなものがある。

1. 必要部品が少ないため、経済的設計となる。

2. 共通駆動軸を用いる結果、軸受が少なくてよくまた
連結軸は用いないため、全体的な動作効率が高くなる。

3. ハウジングと弁ブロックは常時交換しないため、交
換コストが低くなる。

4. カートリッジの交換により、摩耗部品を全部取り替
えられる。

5. カートリッジの交換により、シールを全部取り替え
られる。

6. 特別な工具、技能を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である流体圧エネルギー変換装
置を一部破断して示す部分縦断面図である。 第２図は第１図の装置を左から見て取った端面図であ
る。 第３図は第２図の線３−３に沿って取った部分断面図で
ある。 第４図はリテーナロッドを有するカートリッジの拡大断
面図である。 第５図はカートリッジの取り替え方法を部分的に線図で
示した説明図である。 第６図はカートリッジの取り扱い及び運送に用いること
のできる容器及びカートリッジパッケージの部分断面図
である。 10……ハウジング、11……電気モータ 12……弁ブロック、13……キャビティ 14……主軸、15……軸受 16……カートリッジ、17……端壁 18,19……開口部、21……弁板 22……アングルブロック、23……カム 24……ケーシング、25……シリンダバレル 26……シリンダ、27……ピストン 27a……外側端部、28……シュー 29……リテーナ、30……ばね 31……ピン、32……開口部 33……波形ばね、34……フランジ 35……Ｏリング、36……フランジ 37……Ｏリング、38……溝 39……シャフトシール、40……凹部 41……スナップリング、42……環状密封リング 43……ボルト、44……孔 45,46……止めピン、47……孔 Ｓ……ロッド

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャビティ（13）を画定し、第１及び第２
   の開放端部を有するハウジング（10）と； 弁板（21）を含み前記ハウジング（10）の第１の開放端
   部を閉じる弁ブロック（12）と； 傾斜面を有し前記ハウジング（10）の第２の開放端部を
   制限するアングルブロック（22）として形成された制水
   板又はカム（23）と； 前記制水板又はカム（23）は、回転運動に抗して前記キ
   ャビティ（13）内で前記アングルブロック（22）を保持
   するようにした手段（47）を備え； 前記キャビティ（13）内に配置され複数のシリンダ（2
   6）と前記傾斜面と係合するシュー（28）に接続された
   複数のピストン（27）を備える回転自在なシリンダバレ
   ル（25）と； 前記シリンダバレル（25）と係合するように前記キャビ
   ティ（13）内に延在する駆動軸（14）と； 前記弁ブロック（12）は、前記シリンダ（26）への流体
   の流れ又は前記シリンダ（26）からの流体の流れを開閉
   する前記弁板（21）の弁表面（21a）に接続され該弁表
   面と液密に連絡している入口及び出口ポート（18,19）
   を具備することからなるピストンポンプ又はモータであ
   って、 前記駆動軸（14）は、前記ハウジング（10）の前記第２
   の開放端部でジャーナル軸受され、 カートリッジ（16）は、前記キャビティ（13）内に駆動
   軸（14）を越えて挿入され、かつ前記キャビティ（13）
   から取外せるように完全なモジュールとして形成され、 前記カートリッジ（16）は、前記シリンダバレル（25）
   と、前記アングルブロック（22）と、前記弁板（21）
   と、及び接続手段（24）を含み、これらは前記カートリ
   ッジ（16）が挿入されているときに該カートリッジ（1
   6）を保持するように前記アングルブロック（22）と前
   記弁板（21）の間に整列されていることを特徴とするピ
   ストンポンプ又はモータ。
2. 【請求項２】前記弁板（21）と前記アングルブロック
   （22）を接続する前記手段は、前記弁板（21）に取付け
   られた一端と前記アングルブロック（22）に取付けられ
   た他端とを有する管状ケース（24）からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のピストンポンプ又
   はモータ。
3. 【請求項３】前記管状ケース（24）の前記一端は前記弁
   板（21）に固定され、前記管状ケース（24）の前記他端
   は取付手段（31,32）により前記アングルブロック（2
   2）に対して軸方向の相対的な運動を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載のピストンポンプ又
   はモータ。
4. 【請求項４】制限された軸方向運動を与えている前記取
   付手段（31,32）は、前記アングルブロック（22）に固
   定されたピン（31）と、前記管状ケース（24）に穿設さ
   れた長い開口（32）からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項に記載のピストンポンプ又はモータ。
5. 【請求項５】前記管状ケース（24）と前記アングルブロ
   ック（22）間に内設されたばね手段（33）を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか
   １項に記載のピストンポンプ又はモータ。
6. 【請求項６】軸方向に離間して前記ハウジング（10）の
   キャビティ（13）の両側部に係合する前記カートリッジ
   （16）の周辺上の環状シール（35,38）を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１
   項に記載のピストンポンプ又はモータ。
7. 【請求項７】前記駆動軸（14）に密封係合するように前
   記アングルブロック（22）に取付けられた環状シール
   （39）を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第６項のいずれか１項に記載のピストンポンプ又はモ
   ータ。
8. 【請求項８】前記カートリッジ（16）内に延び、前記カ
   ートリッジ（16）が挿入されているときに前記シリンダ
   バレル（25）及び関連する部品をカートリッジ（16）内
   で半径方向に保持している取外し可能なロッド（Ｓ）を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第７項
   のいずれか１項に記載のピストンポンプ又はモータ。
9. 【請求項９】使用前にオイルと前記カートリッジ（16）
   を入れるコンテナ（Ｃ）を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載のピス
   トンポンプ又はモータ。