JPS5917272B2 - ラジアルピストン機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１つのシリンダ体を有し、このシリンダ体がシ
リンダ孔内に往復運動をおこなうピストンを収容してい
て且つ１つの制御ピン上に回転可能に支承されて耶り、
この制御ピンに直径方向で互いに向き合っていてシリン
ダ孔の開口部と協働する２つの制御開口が設けてあり、
これらの制御開口の両側に制御ピンの円周方向にのびて
いるリング状に閉じた環状溝が設けてあって、これらの
環状溝と制御開口の間にシールウェブが形成されており
且つ環状溝の制御開口と逆の側に支持ウェブが残ってい
る形式のラジアルピストン機械（ポンプ又はモータ）に
関する。

ラジアルピストン機械では機械の高圧側にあるシリンダ
孔の環状面に作用する子方はシリンダ体を高圧制御開口
の範囲で制御ピンに向って押す力となる。

この力に、シリンダ体と制御ピンの間の間隙内で高圧制
御開口の範囲でシールウェブ及び支持ウェブ上に生じる
圧力場並びに高圧制御量「」を介してシリンダ体に作用
する押圧力が対抗する。

シールウェブ及び支持ウェブ並びに高圧制御量［」の寸
法に関連して、圧力場によって惹起されてシリンダ体を
制御ピンから離す力がシリンダ孔の環状面にかかる圧着
力よりも大きくて従ってシリンダ体が低圧制御開口の範
囲で制御ピンに接することがある。

これにより高圧制御開口の範囲で制御ピンとシリンダ体
の間の間隙が増大させられ、これによって増大した漏洩
損失が生じる。

制御開口の両側に配置されたリング状に閉じた環状溝が
たんに漏洩液を供給されるに過ぎない形式のラジアルピ
ストン機械が周知である。

これによって環状溝上及び支持ウェブ上に形成された圧
力場は全周に沿って同じ強さを有し、従って制御ピンの
力の平衡に何ら寄与せず且つ高圧制御開口の範囲の間隙
幅の所期の減小が可能でない０本発明の目的とするとこ
ろは、高圧制御開口の範囲の制御ピンとシリンダ体の間
の間隙幅が液圧による自動的の力平衡によって極めて小
さい値に安定させられるようにしたラジアルピストン機
械を構成することにある。

このことは本発明によれば次のようにしておこなわれる
、即ち各制御開口の両側の支持ウェブ内に制御開口とは
ゾ同じ円周範囲にわたってのびているそれぞれ１つの溝
が設けてあり、さらに高圧制御開口の両側にある溝が低
い圧力の室と接続されていて、かつ低圧制御間［］の両
側の溝が環状溝と接続されているようにしたのである０ これにより、漏洩液を供給される環状溝内になにがしか
の圧力がある限り、高圧制御開口の範囲で支持ウェブに
作用する液圧による力が減らされ、かつ低圧制御開口の
範囲で増大させられる。

高圧制御開口の範囲の間隙幅が減小し、この結果漏洩損
失が減小し、しかもその際制御ピンにおける力の平衡が
、制御ピンとシリンダ体の間に金属接触が生じて磨滅を
惹起するほど変えられることがない。

このことはリング状に閉じた環状溝内の圧力が漏洩損失
の減小につれて低下して結局平衡状態が生じることによ
って保証される。

次に添付図面について本発明を詳説する。

第１図に示した実施例のラジアルピストン機械ははゾポ
ット形のケーシング１を有し、これはケーシングカバー
２によって封鎖されている。

ケーシングカバー２と逆の側のケーシング端面から１つ
の孔３がケーシング内室４′の１部分を形成するはゾ楕
円形の切欠部４内へ開口している。

孔３内へ１つの制御ピン３′が圧入されており、この制
御ピンの長さの１部分は切欠部４内へ突入している。

この切欠部内に１つのシリンダ体５が配置されており、
このシリンダ体は制御ピン３′上に回転可能に支承され
ていて且つシリンダ孔６内にピストン７を収容し、これ
らのピストンは滑りシュー８で１つのストロークリング
１０の案内面９上に接している。

機械が吐出量可変の機械として構成されている場合には
、ストロークリング１０はビストンストロークを変える
ために切欠部４内に移動可能に配置されているが、しか
しこのことは本発明と関連して図示されていない０押さ
えリング１１゜１２は案内面９から滑りシュー８が離れ
るのを防止する。

制御ピン３′に直径方向で互いに向き合う２つの制御開
口１３．１４が設けてあり、これらはシリンダ孔６の開
口部と協働し且つこれらの制御開口内へ部分的にケーシ
ング１内で且つ部分的に制御ピン内でのびているそれぞ
れ１つの通路１５．１６が圧力流体の流入及び流出のた
めに通じている。

両方の制御開口１３，１４は横ウェブ１７．１Ｂによっ
て互いに分離されている０制御開口１３．１４の両側に
それぞれ１つの環状溝１９．２０が設けである。

更に制御ピン３′に１つの環状溝２１が、環状溝２０の
制御開口１３．１４と逆の側に且つこの環状溝２０に対
して平行に、設けである。

この環状溝２１は孔３内へ圧入された制御ピン３′の、
孔３と切欠部４との間の移り目のところにあり且つケー
シング内室４′と圧力平衡するように連通しているがし
かしこのことは本発明と関連して図示されていない０制
御ピン３′はこの場合高圧制御開口と低圧制御開口が互
いに切換わらない形式の機械用に構成されており、この
制御ピン３′の詳細を第２図は示す。

制御量（」１３と環状溝１９ 、２０の間にシールウェ
ブ２２．２３があり且つ環状溝１９のケーシングカバー
２側に、はゾ制御開口１３の範囲に、支持ウェブ２４が
あると共に、環状溝２０と２１の間に支持ウェブ２５が
ある。

同様に制御開口１４と環状溝１９．２０の間にシールウ
ェブ２６゜２７が且つ環状溝２０と２１の間に支持ウェ
ブ２９があると共に、環状溝１９のケーシングカバー側
に支持ウェブ２８がある。

制御開口１３の両側の支持ウェブ２４．２５内に環状溝
１９．２０に対して平行にそれぞれ１つの溝３０，３１
が設けてあり、この溝は制御開口とはゾ同じ円周範囲上
でのびている。

溝３０は軸方向にのびていて制御ピンのケーシングカバ
ー側の端部へ通じている１つの結合溝３２によってケー
シング内室４′と連通していると共に、溝３１はやはり
軸方向に制御ピンの外周面上でのびている溝３３によっ
て環状溝２１と接続されており、この環状溝２１自体は
ケーシング内室と連通しＣいる。

制御開口１４の両側の支持ウェブ２８．２９内にそれぞ
れ１つの溝３４．３５が設けてあり、この溝は制御開口
１４とはゾ同じ円周範囲上でのびており且つ制御ビンの
軸方向でのびているそれぞれ１つの接続溝３６．３７に
よって隣りの環状溝１９．２０と接続されている。

駆動軸３８はケーシングカバー２内に球軸受３９で支承
されており且つ軸シールリング４０によって外部に向っ
てシールされている。

駆動軸３８はケーシング内室４′内にある端部にフラン
ジ４１を有し、このフランジは２つの爪４２で１つの連
結円板４３の相応するスリット内へはまり込み、この連
結円板自体はスリットに対して９０°だけずれている２
つの爪でシリンダ体５の相応するスリット内へはまり込
み（図示ぜず）、これによりシリンダ体は相対的に回動
不能に駆動軸と結合されている。

このラジアルピストン機械（その作用形式は周知として
前提することができる）では不変に制御開口１３は高圧
制御開口であり且つ制御開口１４は低圧制御開口である
。

高圧制御開口１３から環状溝１９ 、２０へ漏出する圧
力液によりシールウェブ２２．２３上に高い支持能力を
有する圧力場が形成される。

圧力液の圧力は高圧制御開口１３からはゾ線型に環状溝
１９，２０の圧力に向って低下する。

環状溝１９．２０内に生じる圧力は低圧及び高圧側での
制御ピンとシリンダ体の間の間隙幅、高圧制御開口１３
からの溝１９ 、２０の間隔及びその他の要因に関連す
る。

間隙内の圧力は高圧制御開口上ではコンスタントであり
且つ直線４４．４４’に沿って環状溝１９゜２０の圧力
に向って低下する。

環状溝１９ 、２０から圧力は再び線型に、接続溝３２
．３３によりケーシング内圧と同じ圧力を有する溝３０
．３１のところまで、ケーシング内圧に向って低下する
０その際この実施例において、ケーシング内圧が低圧制
御開口内の圧力に等しいものと仮定する０直線４５．４
５’はこの圧力低下を示す。

圧力制御開口１３の範囲の圧力分布全体は曲線Ａによっ
て図示されている。

ところで周知のラジアルピストン機械の場合のように溝
３０．３１がない場合には圧力は環状溝１９ 、２０か
ら制御ピンの端部もしくは環状溝２１内のケーシング内
圧に向って線型に低下することになる。

この圧力低下は直線４６゜４６′によって示されており
且つ全体として高圧制御開口の範囲に曲線Ｂに相応する
圧力分布が得られる。

直線４５χ４６もしくは４５′と４６′の間の面積ｃ
、 ｃ’は高圧制御開口１３の範囲の圧力場の支持力減
小分をあられす。

環状溝１９，２０内には全周に沿って同じ圧力があり、
この圧力は溝３６．３７による接続のために溝３４．３
５内にも生じる。

低圧制御開口１４の範囲で圧力は環状溝１９．２０から
線型に低圧制御開口の圧力に向って直線４７，４７’に
沿って低下する。

圧力は環状溝１９．２０と溝３４゜３５の間では不変の
ままであってこのことは直線４８．４８’によって示さ
れており、次いで圧力は溝３４．３５から制御ピン端部
もしくは環状溝２１に向って線型にケーシング内圧にま
で低下し、このことは直線４９．４９’によって示され
ている。

低圧制御開口の範囲の圧力分布全体は２つの圧力分布曲
線りびＤ′によって図示されており、これらの２つの曲
線は、環状溝１９及び２０内の圧力が同じ高さであると
仮定すれば、互いに同じ形状を有する０ これに反して周知の機械のように溝３４ 、３５及び接
続溝３６．３７が設けてない場合には圧力は溝１９ 、
２０から制御ピン端部もしくは環状溝２１内のケーシン
グ内圧に向って低下することになり、このことは直線５
０．５０’によって示されている。

全体として低圧制御開口１４の範囲に２つの同じ曲線Ｅ
及びＥ′で示したような圧力分布が得られる。

直線４８，４９，５０もしくは４８′。４９’ 、 ５
０’の間の面積は低圧制御開口１４の範囲の圧力場の支
持力の増大分をあられす〇 高圧制御開口の範囲で圧力場の支持力を減小（面積Ｃ，
Ｃ’）させ、及び低圧制御開口の範囲で圧力場の支持力
を増大（面積Ｆ 、 Ｆ’ ）させることにより、シリ
ンダ体５は制御ピン３′に対して直角方向に数’／１０
００１１！だけ移動せしめられ、従って高圧側において
、圧力液が漏出する比較的大きな間隙は生じない。

圧力場の正しい負荷によって、シリンダ体は少なくとも
中央まで移動せしめられ、有利には、低圧側では比較的
大きい間隙を生じ、かつ高圧側では比較的小さい間隙を
生じるように移動せしめられる。

高圧制御開口１３の範囲の間隙幅が減小されると高圧制
御開口１３から環状溝１９．２０内へ漏出する圧力液も
少なくなる。

その結果、一面では高圧制御開口と環状溝内及び環状溝
内と低圧制御開口との間の抵抗分割により、かつ他面で
は小さい間隙から漏出する圧力液量は大きな間隙から漏
出する圧力液量より少なくなるのでケーシング内室の容
積が一定のばあいには、環状溝内の圧力も低下する。

環状溝１９゜２０内の圧力低下により理論的には、支持
ウェブ２４．２５，２８及び２９における圧力ひいては
その支持力も減小する。

図面における曲線Ａ、Ｄ。「は圧力場の支持力を示して
おり、曲線Ｄ 、 Ｄ’によって囲まれた面積によって
示された低圧側の圧力場の支持力は、曲線Ａによって囲
まれた面積によって示された高圧側の圧力場の支持力に
比して著しく減小する。

これは、低圧側での漏出間隙内の圧力が、高圧側の漏出
間隙内の圧力より常に低いからである。

シリンダ体が制御ピンの高圧側で接触する前に、環状溝
１９及び２０内の圧力の減小により、シリンダ体５に作
用するすべての力の平衡状態が生じ、その際意図したよ
うに高圧制御開口の範囲の間隙幅は極めて小さく、しか
も制御ピンとシリンダ体の間の金属接触はおこらない。

これにより機械の漏洩損失は著しく僅かになる。

シリンダ体に別の力が作用する場合、例えば機械が車両
内に取付けられていてこの車両がシリンダ体を平衡状態
からずらし且つ高圧制御開口の範囲の間隙幅を更に減小
させる場合、環状溝内の圧力は一面において漏洩液の減
小により且つ他面において低圧側の間隙幅増大による環
状溝１９．２０からの圧力液の流出増大により再び低下
し、これにより前述の効果が強められる。

その際シリンダ体の僅かな変位は既に圧力場の支持力の
著しい変化、即ち低圧側の支持力の減小及び高圧側の支
持力の増大、を生じ、これにより制御ピンとシリンダ体
の間の摩耗の原因となる金属接触は確実に防止される。

高圧制御開口の範囲の間隙幅を増大する逆の方向に外力
が作用する場合には、漏洩液量及び環状溝１９．２０内
の圧力が先ず増大し、これにより低圧側の圧力場の支持
力が比較的著しく増大し且つシリンダ体は減小した間隙
幅を有する本来の平衡状態の方向に動かされる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明による実施例を示すもので、第１図は
ラジアルピストン機械の縦断面図、第２図は第１図に示
した実施例のラジアルピストン機械の制御ピンの詳細図
である。 ３′・・・・・・制御ピン、４′・・・・・・シリンダ
内室、５・・・・・・シリンダ体、６・・・・・・シリ
ンダ子ヒ ７・・・・・・ピストン、１３及び１４・・
・・・・制御開口（低圧及び高圧）、１９及び２０・・
・・・・環状溝、２２及び２３・・・・・ウールウェブ
、２４及び２５・・・・・・支持ウェブ、２６及び２７
・・・・・・シールウェブ、２８及び２９・・・・・・
支持ウェブ、３０及び３１・・・・・・溝、３４及び３
５・・・・・・溝、３６．３７・・・・・・接続溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １１つのシリンダ体を有し、このシリンダ体がシリンダ
   孔内に往復運動をおこなうピストンを収容していて且つ
   １つの制御ピン上に回転可能に支承されており、この制
   御ピンに直径方向で互いに向き合っていてシリンダ孔の
   開口部と協働する２つの制御開口が設けてあり、これら
   の制御開口の両側に制御ピンの円周方向にのびているリ
   ング状に閉じた環状溝が設けてあって、これらの環状溝
   と制御開口の間にシールウェブが形成されており且つ環
   状溝の制御開口と逆の側に支持ウェブが残っている形式
   のラジアルピストン機械において、各制御開口１３．１
   ４の両側の支持ウェブ２４゜２５；２８，２９内に制御
   開口とはゾ同じ円周範囲にわたってのびているそれぞれ
   １つの溝３０゜３１；３４，３５が設けてあり、さらに
   高圧制御開口１３．１４の両側にある溝が低い圧力の室
   ４′と接続されて７Ｆ６す、かつ低圧制御量ＩＺＪ １
   ４ 、１３の両側の溝が環状溝１９ 、２０と接続され
   ていることを特徴とするラジアルピストン機械。