JPS60159375A - 油圧回転ピストン機械 - Google Patents
油圧回転ピストン機械Info
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- JPS60159375A JPS60159375A JP60011128A JP1112885A JPS60159375A JP S60159375 A JPS60159375 A JP S60159375A JP 60011128 A JP60011128 A JP 60011128A JP 1112885 A JP1112885 A JP 1112885A JP S60159375 A JPS60159375 A JP S60159375A
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- Japan
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- rotary piston
- teeth
- piston machine
- holes
- shaft
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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
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/103—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(従来技術)
特許請求の範囲第1項前提部分に記載した周知の回転ピ
ストン機械では回転ピストンが平行うランク機構を介し
その反動力をハウジングに伝達する。
ストン機械では回転ピストンが平行うランク機構を介し
その反動力をハウジングに伝達する。
平行うランク機構は回転ピストンがハウジングに対し回
転運動を行わずともピストンの円運動を成る程度偏心さ
せることができる。周知の機械では回転ピストン側の歯
溝を円形に構成しまたハウジング側の円形歯を円筒ボル
トで実施して皐行うランク機構グ構4..シyある。こ
の種の平行うランク機構は例えばサイクロイド伝動装置
の方面から知られている。しかし周知の回転ピストン機
械ではサイクロイド伝動装置のとき円筒ピンが係合する
円形歯溝は単に3分円として実施しており、従って機械
の寸法、部品製造費とも小さくなる。
転運動を行わずともピストンの円運動を成る程度偏心さ
せることができる。周知の機械では回転ピストン側の歯
溝を円形に構成しまたハウジング側の円形歯を円筒ボル
トで実施して皐行うランク機構グ構4..シyある。こ
の種の平行うランク機構は例えばサイクロイド伝動装置
の方面から知られている。しかし周知の回転ピストン機
械ではサイクロイド伝動装置のとき円筒ピンが係合する
円形歯溝は単に3分円として実施しており、従って機械
の寸法、部品製造費とも小さくなる。
前述の如くこの周知の機械では平行うランク機構が低速
高トルク回転子の全反動・力をハウジングに伝達せねば
ならない。この種の平行うランク機構は動作圧力角がき
わめて不十分であるため、平行うランク機構内で純粋な
ころがり摩擦を得ない限り高トルクをハウジングに伝達
する効率がきわめて悪い。特に高負荷の下で起動する際
この歯では摩擦損失がきわめて高′くなり、場合によっ
ては機械内部で可変容量室を形成する容積形歯車での摩
擦損失と合わせて自縛を生じることがある。この理由か
らかかる低速回転ピストン機械は例えばケーブルウィン
チで使用するのに適していない。
高トルク回転子の全反動・力をハウジングに伝達せねば
ならない。この種の平行うランク機構は動作圧力角がき
わめて不十分であるため、平行うランク機構内で純粋な
ころがり摩擦を得ない限り高トルクをハウジングに伝達
する効率がきわめて悪い。特に高負荷の下で起動する際
この歯では摩擦損失がきわめて高′くなり、場合によっ
ては機械内部で可変容量室を形成する容積形歯車での摩
擦損失と合わせて自縛を生じることがある。この理由か
らかかる低速回転ピストン機械は例えばケーブルウィン
チで使用するのに適していない。
なぜならそこでは全荷重が宙ぶらりんのまま微妙に操作
できなければならないからである。
できなければならないからである。
この周知の機械では容積室を形成する内1コ′歯車も幾
つかの位置において圧力角がきわめて不都合であり、そ
れゆえこの機械が高圧、従ってまた高トルクを受けてい
る限りそこでも幾つかの角度位置で摩擦が高まる。
つかの位置において圧力角がきわめて不都合であり、そ
れゆえこの機械が高圧、従ってまた高トルクを受けてい
る限りそこでも幾つかの角度位置で摩擦が高まる。
本発明による機械は、特に、平行りランク機構ではなく
きわめて効率的な内歯車を介してハウジングに高反動ト
ルクを伝達することによりこの高い摩擦損失を防ぐ課題
を解決する。トルクを伝達する周辺方向の力が作用する
際の圧力角は歯を選択することにより広範囲に決定する
ことができる。
きわめて効率的な内歯車を介してハウジングに高反動ト
ルクを伝達することによりこの高い摩擦損失を防ぐ課題
を解決する。トルクを伝達する周辺方向の力が作用する
際の圧力角は歯を選択することにより広範囲に決定する
ことができる。
最新のトロコイド彩画が最適であるが、強く調整したイ
ンボリュート彩画も可能である。
ンボリュート彩画も可能である。
本発明による改良は回転ピストンの外面に内歯と共心に
外歯を−例えば第2歯車の形で一般け、中央歯車(中実
軸)及びその軸と共心でハウジングに固定した内歯と前
記外歯が咬み合うことにより達成される。中央歯車の歯
数と回転ピストン2の外歯13との積と、両方の内歯の
歯数の積だけ減算したこの積との商から負の整数が生じ
る。式は次のとおりである。
外歯を−例えば第2歯車の形で一般け、中央歯車(中実
軸)及びその軸と共心でハウジングに固定した内歯と前
記外歯が咬み合うことにより達成される。中央歯車の歯
数と回転ピストン2の外歯13との積と、両方の内歯の
歯数の積だけ減算したこの積との商から負の整数が生じ
る。式は次のとおりである。
式中、Zlは中央歯車の歯数、z2は回転ピストンの内
歯の歯数、2□は回転ピストンの外歯の歯数、z4はハ
ウジングに固定した内ば歯車の歯数である。
歯の歯数、2□は回転ピストンの外歯の歯数、z4はハ
ウジングに固定した内ば歯車の歯数である。
回転ピストンからハウジングに反動トルクを本発明によ
り伝達することにより歯の摩擦損失がきわめて小さくな
り、反動トルクからなる周辺方向の力は事実上ころがり
摩擦を介してハウジングに伝達される。分配弁で十分な
制御サイクルを繰返し維持できるよう、また設けるピス
トンポートの数をできるだけ少なくするうえで、商が整
数であるという特徴は必要である。こうして可変容量室
により形成された容積室に送入排出するのに十分な時間
断面が得られる。
り伝達することにより歯の摩擦損失がきわめて小さくな
り、反動トルクからなる周辺方向の力は事実上ころがり
摩擦を介してハウジングに伝達される。分配弁で十分な
制御サイクルを繰返し維持できるよう、また設けるピス
トンポートの数をできるだけ少なくするうえで、商が整
数であるという特徴は必要である。こうして可変容量室
により形成された容積室に送入排出するのに十分な時間
断面が得られる。
この好ましい分配弁は、いわゆる「軌道」原理の方面か
ら知られており、分配弁の第1制御部が中央歯車と同じ
回転数をまた第2制御部が回転ピストンと同じ回転数を
もつことにより、本発明により機械に伝達することがで
きる。しかも有利なことに分配弁の両部会が駆動軸又は
従動軸のまわりを回転し、ピストンポートは常に確実に
覆われる。半径方向におけるピストンポートの配置は、
作動液体が、常に中央歯車と回転ピストンの内歯との間
の各動作室に流入できるようにせねばならない。回転ピ
ストンが機械の軸線、特に分配弁径の軸線のまわりを成
る程度の偏心で円運動することによりピストンポートは
回転ピストンの内歯に相対して周期的に半径方向に摺動
する。しかしこの半径方向摺動はピストンポートの寸法
が正しい場合何ら問題でない。
ら知られており、分配弁の第1制御部が中央歯車と同じ
回転数をまた第2制御部が回転ピストンと同じ回転数を
もつことにより、本発明により機械に伝達することがで
きる。しかも有利なことに分配弁の両部会が駆動軸又は
従動軸のまわりを回転し、ピストンポートは常に確実に
覆われる。半径方向におけるピストンポートの配置は、
作動液体が、常に中央歯車と回転ピストンの内歯との間
の各動作室に流入できるようにせねばならない。回転ピ
ストンが機械の軸線、特に分配弁径の軸線のまわりを成
る程度の偏心で円運動することによりピストンポートは
回転ピストンの内歯に相対して周期的に半径方向に摺動
する。しかしこの半径方向摺動はピストンポートの寸法
が正しい場合何ら問題でない。
分配弁の周期的制御の運動を確保するため好ましくは第
1制御部を駆動軸部又は従動軸部と固定結合し、第2制
御部はこれらの軸部に回転自在に支承して回転ピストン
により平行うランク機構を介して駆動する。従って平行
うランク機構は高トルクを伝達するのでなくこの運動を
確保する役目を有するだけである。分配弁の両制御部が
、ハウジングに対し回転運動を行うので第1制御部のデ
ートは2つの軸方向又は半径方向回転運動によって、ハ
ウジングに設けた入口及び出口と連絡するのが好ましい
。その際高い力を受けた軸が分配弁に強制的悪影響をお
よぼすことのないよう駆動軸又は従動軸と両制御部との
間に半径方向で十分な隙間を設けるのが望ましい。本発
明による機械の利点は特に駆動軸又は従動軸の軸端にか
なりの半径方向力を認めることもできる点・にある。
1制御部を駆動軸部又は従動軸部と固定結合し、第2制
御部はこれらの軸部に回転自在に支承して回転ピストン
により平行うランク機構を介して駆動する。従って平行
うランク機構は高トルクを伝達するのでなくこの運動を
確保する役目を有するだけである。分配弁の両制御部が
、ハウジングに対し回転運動を行うので第1制御部のデ
ートは2つの軸方向又は半径方向回転運動によって、ハ
ウジングに設けた入口及び出口と連絡するのが好ましい
。その際高い力を受けた軸が分配弁に強制的悪影響をお
よぼすことのないよう駆動軸又は従動軸と両制御部との
間に半径方向で十分な隙間を設けるのが望ましい。本発
明による機械の利点は特に駆動軸又は従動軸の軸端にか
なりの半径方向力を認めることもできる点・にある。
特許請求の範囲第1項の歯数条件が満たされる限り基本
的には回転ピストンとハウジングとの間の反動歯車は任
意の歯数に実施することができる。
的には回転ピストンとハウジングとの間の反動歯車は任
意の歯数に実施することができる。
歯数設計は駆動軸又は従動軸1回転当り機械の吸込容積
を左右する。この吸込容積は回転ピストンがハウジング
内でゆっくり回転すればするほど高くなる。例えば、平
行うランク機構でしか可能でないことだが、特許請求の
範囲第1項の歯数条件において23=24と確定するな
ら、冒頭評価した技術水準以前の機械となろう。偏心率
と中央歯車、つまり駆動軸又は従動軸との間の速度比は
2□ 21−2゜ となろう。
を左右する。この吸込容積は回転ピストンがハウジング
内でゆっくり回転すればするほど高くなる。例えば、平
行うランク機構でしか可能でないことだが、特許請求の
範囲第1項の歯数条件において23=24と確定するな
ら、冒頭評価した技術水準以前の機械となろう。偏心率
と中央歯車、つまり駆動軸又は従動軸との間の速度比は
2□ 21−2゜ となろう。
冒頭述べた周知の機械でのように例えばz1=7である
なら駆動軸又は従動軸に対する偏心率の速度比は−7に
等しくなろう。すなわち偏心率、従って回転ピストンの
円運動は駆動軸又は従動軸とは逆方向に7倍の速度で行
われる。それゆえ回転ピストンとハウジングとの間で反
動歯車装置の歯数差をできるだけ小さ〈実施するよう努
力することになる。ハウジング側の内歯車が回転ピスト
ン側の外歯よりも1本多い歯を有する実施が好ましい、
この場合、数学的比から両方の内ば歯車が同じモジュー
ルを有することになる。
なら駆動軸又は従動軸に対する偏心率の速度比は−7に
等しくなろう。すなわち偏心率、従って回転ピストンの
円運動は駆動軸又は従動軸とは逆方向に7倍の速度で行
われる。それゆえ回転ピストンとハウジングとの間で反
動歯車装置の歯数差をできるだけ小さ〈実施するよう努
力することになる。ハウジング側の内歯車が回転ピスト
ン側の外歯よりも1本多い歯を有する実施が好ましい、
この場合、数学的比から両方の内ば歯車が同じモジュー
ルを有することになる。
本発明は中央歯車の特定端数に限定されるものではない
が、運動学上の理由から歯数が小さすぎたり機械の吸込
能力のゆえに歯数が大きすぎたりしてはならない。中央
歯車の歯は4〜10本が好ましく、6〜9本がより好ま
しく、7本又は8本が最も好ましい。
が、運動学上の理由から歯数が小さすぎたり機械の吸込
能力のゆえに歯数が大きすぎたりしてはならない。中央
歯車の歯は4〜10本が好ましく、6〜9本がより好ま
しく、7本又は8本が最も好ましい。
反動歯車装置の歯数差は2本にすることも勿論可能であ
る。この場合この歯のモジュールは半分となるが、それ
でも特許請求の範囲第1項に記載した歯数条件を守るこ
とができる。
る。この場合この歯のモジュールは半分となるが、それ
でも特許請求の範囲第1項に記載した歯数条件を守るこ
とができる。
容積室を形成する内ば歯車はかなり自由に選択できる。
円筒ローラからなる内ば歯車の歯を歯として形成し、こ
の歯を例えば粉末冶金材料から製造した回転ピストンに
嵌込むと、高速時ローラとそれに対応して回転ピストン
に設け・た半円形凹部との間に動液圧潤滑油膜が形成さ
れる。
の歯を例えば粉末冶金材料から製造した回転ピストンに
嵌込むと、高速時ローラとそれに対応して回転ピストン
に設け・た半円形凹部との間に動液圧潤滑油膜が形成さ
れる。
容積室を形成する内ば歯車の別の可能性では両方の歯の
形状が外サイクロイド及び内サイクロイドにより形成さ
れ、従って歯元面は円形ではない。
形状が外サイクロイド及び内サイクロイドにより形成さ
れ、従って歯元面は円形ではない。
この歯車の利点としてかみ合い線全体が中央歯車の中心
と回転ピストンの中心との間に中心を有する円となり、
最深かみ合い箇所の圧力角が特に小さくなり、歯の力の
半径方向成分が特に小さくなる。これにより十分な機械
的効率を期待することができる。
と回転ピストンの中心との間に中心を有する円となり、
最深かみ合い箇所の圧力角が特に小さくなり、歯の力の
半径方向成分が特に小さくなる。これにより十分な機械
的効率を期待することができる。
し゛かし欧州特許公開明細書第0073271号に記載
の内ば歯車ではビニオン歯元面の最深かみ合い箇所と外
部かみ合い箇所との間に好ましくはかみ合わない範囲が
設けられ1個々の歯溝により形成された容積室が十分に
関連し合う。
の内ば歯車ではビニオン歯元面の最深かみ合い箇所と外
部かみ合い箇所との間に好ましくはかみ合わない範囲が
設けられ1個々の歯溝により形成された容積室が十分に
関連し合う。
その他、この歯では高い動作圧の影響下回転ビ。
ストンの不可避的楕円変形が一内ば歯車のかみ合い比に
ごく僅かしか悪影響をおよぼさないので有利である。
ごく僅かしか悪影響をおよぼさないので有利である。
(実施例の説明)
図面に本発明による機械を若干変更し実施例としてあら
れした。
れした。
第1図ないし第3図及び第6図に示した機械はモータ或
いはポンプであり、主に中央のリング1と右フランジ1
8と左側フランジ1bとからなるハウジングを有する。
いはポンプであり、主に中央のリング1と右フランジ1
8と左側フランジ1bとからなるハウジングを有する。
これら3つのハウジング側分は図示を省略したように相
互に調芯され、引張ボルト60により相互に固定されて
いる。
互に調芯され、引張ボルト60により相互に固定されて
いる。
リング1は両フランジIa、lbの対向した正面ととも
に作動室を取囲み、そのなかで回転部分が回転する。
に作動室を取囲み、そのなかで回転部分が回転する。
右フランジlaは機械の動作液体の吸込路11を有し、
さらに吐出路12を有する。内通路にそれぞれ管路を接
続することができる。
さらに吐出路12を有する。内通路にそれぞれ管路を接
続することができる。
右フランジ1aの作動室に対向した正面の半径方向外側
に環状溝が機械の軸3の回転軸線と同軸に穿設しである
。同じ正面の更に内側にやはり軸3の回転軸線と同軸に
第2の環状溝18が伸びている。
に環状溝が機械の軸3の回転軸線と同軸に穿設しである
。同じ正面の更に内側にやはり軸3の回転軸線と同軸に
第2の環状溝18が伸びている。
環状溝18は吸込路11に向かって開き、環状溝19は
吐出路12と連通している。
吐出路12と連通している。
第1図かられかるように機械の用途に応じて駆動部又は
従動部として働く軸3がニードル軸受26゜27により
両正面フランジla、lbに支承されている。
従動部として働く軸3がニードル軸受26゜27により
両正面フランジla、lbに支承されている。
中央歯車4は本実施例の場合軸3と一体に構成されてい
る。
る。
第3図から最もよくわかるように8本の歯を備えて共心
で軸3に取り付けた中央歯車4は回転ピストン2を形成
する環状歯車の内歯と噛み合う。
で軸3に取り付けた中央歯車4は回転ピストン2を形成
する環状歯車の内歯と噛み合う。
回転ピストン2の内歯5は中央歯車4より波が1つ多い
。従って中央歯車4はイートンかみ合いの原理に従って
回転ピストン2の内歯と共働する。
。従って中央歯車4はイートンかみ合いの原理に従って
回転ピストン2の内歯と共働する。
回転ピストン2は外周面に本実施例の場合歯が15本の
外歯13を有する。回転ピストン2の外813は本実施
例の場合歯が16本のハウジング側内歯14と噛み合う
。
外歯13を有する。回転ピストン2の外813は本実施
例の場合歯が16本のハウジング側内歯14と噛み合う
。
軸3は中央歯車4とともに軸線3aのまわりを回転する
間に回転ピストン2は軸線2aのまわりを回転し、該軸
線2a自身も軸線3aのまわりを回転する。
間に回転ピストン2は軸線2aのまわりを回転し、該軸
線2a自身も軸線3aのまわりを回転する。
この機械による液体処理量を制御弁17で調節する。こ
の制御弁は主部として2つの板カム15.16を有する
。第6図から明らかなように板カム15は局面全体に均
一に16個の貫通孔9,9′を有し、該貫通孔は環状溝
19と18とに交互に連絡している。
の制御弁は主部として2つの板カム15.16を有する
。第6図から明らかなように板カム15は局面全体に均
一に16個の貫通孔9,9′を有し、該貫通孔は環状溝
19と18とに交互に連絡している。
板カム15は第1図にくさびで示唆したように回転しな
いよう軸部3に取り付けである。
いよう軸部3に取り付けである。
第1図において板カム15の左側に第2の板カム16が
認められる。この板カム15は回転しないよう軸3に支
承してあり、9個のスロット又は貫通孔8を有する。板
カム16の回転駆動は回転ピストン2によって行われる
。このため板カム16は回転ピストン2に対向した面か
ら回転ピストン2の方向に摘出した円筒ビン20を周面
に均一に配分してもっている。この円筒ピン20は回転
ピストン2の横延長部の局面に同数設けであるほぼ半円
形の凹部に係合する。第2図から明らかなようにこの係
合点はそれぞれ回転ピストンと中央歯車との最深かみ合
い箇所より深い。こうして板カム16は回転ピストン2
の速度で回転する。板カム16も回転ピストン2の内歯
5が有する歯と同数のスリット又は貫通孔8を有する。
認められる。この板カム15は回転しないよう軸3に支
承してあり、9個のスロット又は貫通孔8を有する。板
カム16の回転駆動は回転ピストン2によって行われる
。このため板カム16は回転ピストン2に対向した面か
ら回転ピストン2の方向に摘出した円筒ビン20を周面
に均一に配分してもっている。この円筒ピン20は回転
ピストン2の横延長部の局面に同数設けであるほぼ半円
形の凹部に係合する。第2図から明らかなようにこの係
合点はそれぞれ回転ピストンと中央歯車との最深かみ合
い箇所より深い。こうして板カム16は回転ピストン2
の速度で回転する。板カム16も回転ピストン2の内歯
5が有する歯と同数のスリット又は貫通孔8を有する。
または貫通孔8は板カム15の貫通孔9,9″と同−半
径上に配置しである。2個の板カムはそれらの相対回転
位置に応じて貫通孔9.9′と共働して流路を容量可変
室6,7内に形成したりそこから出したりする。
径上に配置しである。2個の板カムはそれらの相対回転
位置に応じて貫通孔9.9′と共働して流路を容量可変
室6,7内に形成したりそこから出したりする。
第2図かられかるように両板カムは貫通孔8が中央歯車
4と回転ピストン2との間の最深がみ合い箇所にあると
きこの貫通孔が隣接する貫通孔9゜9′間の隙間でちょ
うど閉じられるような相対回転位置に配置しである。こ
うして吸込吐出が十分に制御される。
4と回転ピストン2との間の最深がみ合い箇所にあると
きこの貫通孔が隣接する貫通孔9゜9′間の隙間でちょ
うど閉じられるような相対回転位置に配置しである。こ
うして吸込吐出が十分に制御される。
貫通孔9′を介して吸込がおこなわれるのと同様にそれ
ぞれ周辺方向で2個の貫通孔9″間に配置した貫通孔9
を介して吸込が行われ、貫通孔9は第6図と合わせて第
1図から詳細にわかるように吐出管12に接続された中
心付近の環状溝18と連絡している。
ぞれ周辺方向で2個の貫通孔9″間に配置した貫通孔9
を介して吸込が行われ、貫通孔9は第6図と合わせて第
1図から詳細にわかるように吐出管12に接続された中
心付近の環状溝18と連絡している。
本発明による機械の作用様式を好ましい適用例である低
速油圧モータとして説明してきたが、他にもたくさんの
適用例があり、例えばこの種の機械を油圧ポンプとして
使用する油圧パワーステアリングギヤに適用することが
できる。この場合中央歯車4を取り付けた方の軸3が駆
動される。
速油圧モータとして説明してきたが、他にもたくさんの
適用例があり、例えばこの種の機械を油圧ポンプとして
使用する油圧パワーステアリングギヤに適用することが
できる。この場合中央歯車4を取り付けた方の軸3が駆
動される。
低速油圧モータとして作用する場合、圧を受けた作動液
体は例えば吸込路11から機械に流入し環状溝18及び
第1の板カム15の貫通孔9を介して第2の板カム16
の貫通孔8に送られ、次に該貫通孔を介して容積室6に
達する。該容積室6は歯車機械における如く通常側々の
歯溝室に分けである。
体は例えば吸込路11から機械に流入し環状溝18及び
第1の板カム15の貫通孔9を介して第2の板カム16
の貫通孔8に送られ、次に該貫通孔を介して容積室6に
達する。該容積室6は歯車機械における如く通常側々の
歯溝室に分けである。
制御弁17により、圧を受けた環状溝19は貫通孔9と
一緒に第2の板カム16の貫通孔8のうち圧を受けた容
積室6に連絡している貫通孔と結ば−れる。
一緒に第2の板カム16の貫通孔8のうち圧を受けた容
積室6に連絡している貫通孔と結ば−れる。
こうして容積室6内に油圧が発生し、この油圧は中央歯
車4の幅と直径との積から算出した回転ピストン2の作
用面とともに回転ピストン2にきわめて大きな力を発生
し、この力の作用線は機械のほぼ中心を通る。第2図及
び第5図の図示の状態から出発する場合、回転ピストン
2は油圧力がピストンに左方向に作用するのでこの方向
に移動しようとする。その際回転ピストン2、は両方の
噛合点28.29(第5図)で支持され、こうして周辺
方向に力22,30を加える。この周辺方向の力は噛合
点四でハウジングに作用するが噛合点28ではハウジン
グ内で回転可能に配置された中央歯車4に作用する。こ
の力30,22は歯の動作圧力角に全く依存した角度3
1.41に影響される。例えば第5図から知ることがで
きるように、イートン歯を使用した場合この両力の半径
方向成分24は著しく大きくなる。しかし第4図のよう
に2重サイクロイド容積歯を使用した場合には動作圧力
角度31が小さいのでこの半径方向成分24が本質的に
小さい。
車4の幅と直径との積から算出した回転ピストン2の作
用面とともに回転ピストン2にきわめて大きな力を発生
し、この力の作用線は機械のほぼ中心を通る。第2図及
び第5図の図示の状態から出発する場合、回転ピストン
2は油圧力がピストンに左方向に作用するのでこの方向
に移動しようとする。その際回転ピストン2、は両方の
噛合点28.29(第5図)で支持され、こうして周辺
方向に力22,30を加える。この周辺方向の力は噛合
点四でハウジングに作用するが噛合点28ではハウジン
グ内で回転可能に配置された中央歯車4に作用する。こ
の力30,22は歯の動作圧力角に全く依存した角度3
1.41に影響される。例えば第5図から知ることがで
きるように、イートン歯を使用した場合この両力の半径
方向成分24は著しく大きくなる。しかし第4図のよう
に2重サイクロイド容積歯を使用した場合には動作圧力
角度31が小さいのでこの半径方向成分24が本質的に
小さい。
第3図にあられした容積歯は圧力角の範囲がインボリュ
ート歯のそれにほぼ等しい。特にそこでは圧力角は中央
歯車4の回転角の上で、例えば第5図のイートン歯の場
合よりも一定している。半径方向成分24は最深かみ合
部に対向した側で中央歯車を回転ピストン2の歯に当接
させてフランク接触力32を発生する。この接触力場合
によっては周辺方向でかなりの摩擦力を生じることがあ
る。
ート歯のそれにほぼ等しい。特にそこでは圧力角は中央
歯車4の回転角の上で、例えば第5図のイートン歯の場
合よりも一定している。半径方向成分24は最深かみ合
部に対向した側で中央歯車を回転ピストン2の歯に当接
させてフランク接触力32を発生する。この接触力場合
によっては周辺方向でかなりの摩擦力を生じることがあ
る。
その結果機械の機械的効率が低下し摩耗が高まる。
従ってこの半径方向成分24ができるだけ小さくなるよ
うに勤めねばならない。
うに勤めねばならない。
歯反動力30も勿論回転ピストン2を機械中心方向に移
動させるよう努める半径方向成分33を有する(第5図
)。つまり両成分24.33が同一方向で回転ピストン
2に作用し、容積室からみた内歯4a。
動させるよう努める半径方向成分33を有する(第5図
)。つまり両成分24.33が同一方向で回転ピストン
2に作用し、容積室からみた内歯4a。
5のフランク接触力32によりがなりの圧力を発生する
。最深かみ合部に対向した箇所で環状歯の場合シール噛
み合いの範囲で歯元面の成る程度の圧力は望ましいので
あるが、しかしそわは特定の許容値を超えてはならない
。従ってこの種の機械では動作圧力角度ができるだけ小
さく))っ圧力角度31.41が小さい歯を選ぶべきで
ある。内歯車の歯数差が小さい場合トロコイド歯は特に
有利である。
。最深かみ合部に対向した箇所で環状歯の場合シール噛
み合いの範囲で歯元面の成る程度の圧力は望ましいので
あるが、しかしそわは特定の許容値を超えてはならない
。従ってこの種の機械では動作圧力角度ができるだけ小
さく))っ圧力角度31.41が小さい歯を選ぶべきで
ある。内歯車の歯数差が小さい場合トロコイド歯は特に
有利である。
なぜならばその動作圧力角度はインボリュート歯の場合
よりもうまく設計で調整できるからである。
よりもうまく設計で調整できるからである。
特にインボリュート内歯の歯数差が単に1である場合動
作圧力角度はかなり上昇する。
作圧力角度はかなり上昇する。
その結果、前述したように反動力の半径方向成分が強ま
るだけでなく、噛み合い点で滑り速度が高まるため歯元
面で歯の摩擦損失も高まる。
るだけでなく、噛み合い点で滑り速度が高まるため歯元
面で歯の摩擦損失も高まる。
前述のことがらbかるように、機械内で圧力角度、従っ
て摩擦損失を最小にすることが本発明機械では可能であ
る。摩耗の危険も減少する。しかしこの利点はピニオン
1回転当り吸込体積を成る程度犠牲にして得られる。な
ぜなら回転ピストンは軸よりも低速だがはっきりと同一
方向に回転するからである。それゆえ回転ピストンの速
度はできるだけ小さくすべきである。ハウジング側の内
歯14と外歯13とからなる反動内歯車の歯数差が1だ
けである場合がそうである。両方の歯、つまり容積室か
らみた内歯4a、5と反動歯である歯13.J4とが同
じ偏心率で働かなければならないので、両方の歯のモジ
ュールが等しいことは容易にわかる。反動歯を全部で倍
の歯数で実施することも勿論可能である。その場合モジ
ュールは半分になり歯数差は2となる。
て摩擦損失を最小にすることが本発明機械では可能であ
る。摩耗の危険も減少する。しかしこの利点はピニオン
1回転当り吸込体積を成る程度犠牲にして得られる。な
ぜなら回転ピストンは軸よりも低速だがはっきりと同一
方向に回転するからである。それゆえ回転ピストンの速
度はできるだけ小さくすべきである。ハウジング側の内
歯14と外歯13とからなる反動内歯車の歯数差が1だ
けである場合がそうである。両方の歯、つまり容積室か
らみた内歯4a、5と反動歯である歯13.J4とが同
じ偏心率で働かなければならないので、両方の歯のモジ
ュールが等しいことは容易にわかる。反動歯を全部で倍
の歯数で実施することも勿論可能である。その場合モジ
ュールは半分になり歯数差は2となる。
反動歯である歯13.14を機械の軸方向でどれだけの
幅に実施せねばならないかは、歯元面で許容されるヘル
ツ圧力を超えない材料を選択できるかどうかに大きく左
右される。回転ピストン2は反動内歯内に押しのけ効果
を生じるようなかなり高い円振動数となるのでできるだ
け細い歯とすべきである。この混在作業は特に高速時体
積を損失することになる。
幅に実施せねばならないかは、歯元面で許容されるヘル
ツ圧力を超えない材料を選択できるかどうかに大きく左
右される。回転ピストン2は反動内歯内に押しのけ効果
を生じるようなかなり高い円振動数となるのでできるだ
け細い歯とすべきである。この混在作業は特に高速時体
積を損失することになる。
勿論このことはこのギヤ室から作動液体をできるだけ離
すようにすることでかなり減らすことができる。
すようにすることでかなり減らすことができる。
第1図にあられしたようにまた機械の全高のゆえに好ま
しいことだが圧力回転が軸方向環状溝18゜19を有す
る制御弁17に作用する場合、高圧を受けた環状溝は駆
動部に軸方向の力を加える。′この環状溝は完全に一周
しているので容積室の低圧側ではそれが補償できない。
しいことだが圧力回転が軸方向環状溝18゜19を有す
る制御弁17に作用する場合、高圧を受けた環状溝は駆
動部に軸方向の力を加える。′この環状溝は完全に一周
しているので容積室の低圧側ではそれが補償できない。
この理由から場合によっては圧力管35、逆止め弁36
、別の圧力管37及び環状溝38を介してモータ回転方
向に依存した軸方向補償を予定することが合目的である
場合もあろう。
、別の圧力管37及び環状溝38を介してモータ回転方
向に依存した軸方向補償を予定することが合目的である
場合もあろう。
こうして軸方向面34で摩耗の発生を防ぐことができる
。
。
第1制御部を第1図の矢印25方、向に見た図が第6図
にあられしである。この図から制御弁のこの部分がきわ
めて単純であり粉末冶金法で製造できることを知ること
ができる。同じことが板カム16にもあてはまる。この
板カムはまっすぐな孔を付けて原理的には一層単純に構
成しである。第2板カム16を駆動する平行うランク機
構用の短ボルト20がこの板カムに簡単に嵌め込んであ
る。この弁部分の軸方向公差を狭くとることに成功する
限り、短ボルト20を制御部の板カム16と一体に実施
することもできる。この場合短ボルト20は一緒に焼成
することができよう。板カム16を駆動する平行うラン
ク機構の一部として回転ピストン2に設けた半円形凹部
21もやはりごく簡単に製造することができる。ごく好
都合な場合反転ピストンをやはり粉末冶金法で製造し、
この半円形凹部21を一緒に焼成することができる。
にあられしである。この図から制御弁のこの部分がきわ
めて単純であり粉末冶金法で製造できることを知ること
ができる。同じことが板カム16にもあてはまる。この
板カムはまっすぐな孔を付けて原理的には一層単純に構
成しである。第2板カム16を駆動する平行うランク機
構用の短ボルト20がこの板カムに簡単に嵌め込んであ
る。この弁部分の軸方向公差を狭くとることに成功する
限り、短ボルト20を制御部の板カム16と一体に実施
することもできる。この場合短ボルト20は一緒に焼成
することができよう。板カム16を駆動する平行うラン
ク機構の一部として回転ピストン2に設けた半円形凹部
21もやはりごく簡単に製造することができる。ごく好
都合な場合反転ピストンをやはり粉末冶金法で製造し、
この半円形凹部21を一緒に焼成することができる。
ハウジング1の中間部には事実上アンダーカットがない
のでそれも粉末冶金法で製造することができる。
のでそれも粉末冶金法で製造することができる。
高負荷の下でもモータが速度0からスタートできるよう
駆動軸又は従動軸3はころがり軸受26゜27を使って
ハウジング内で支承するのが望ましい。
駆動軸又は従動軸3はころがり軸受26゜27を使って
ハウジング内で支承するのが望ましい。
動圧軸受では固体接触が生じ、摩擦損失がきわめて高く
なる。かかる低速モータがその軸の回転速度が低いので
ころがり軸受の遊びをかなり小さくすることができる。
なる。かかる低速モータがその軸の回転速度が低いので
ころがり軸受の遊びをかなり小さくすることができる。
回転ピストン容積環状歯により半径方向位置を得る。こ
の理由から歯13.14の歯元面の遊びは無理が生じる
ことのないよう製造公差に合わせて確定するのが望まし
い。
の理由から歯13.14の歯元面の遊びは無理が生じる
ことのないよう製造公差に合わせて確定するのが望まし
い。
漏れ油に関しては機械のギヤ室、つまり反動歯車装置の
歯車間の空間をできるだけ無圧にしてシール39が過負
荷を受けないようにすべきである。
歯車間の空間をできるだけ無圧にしてシール39が過負
荷を受けないようにすべきである。
しかし多くの組込み事例では低圧管内で一定の背圧を防
ぐことができない。漏れ油管を別に接続しない場合特に
そうである。この場合軸3の端面40に背圧が作用して
かなりの軸方向軸受力を発生させることかある。この場
合つば軸受41を設けるのが望ましい。だが同時に中央
歯車4は軸と一体に実施するのでなく軸の平目刻みを介
して捩り゛防止がなされている。これにより軸3は、中
央歯車とハウジングとの間で前面38に大きな摩耗摩擦
力が生じることなく、弾性変形の内部で僅かに軸方向に
運動することができる。
ぐことができない。漏れ油管を別に接続しない場合特に
そうである。この場合軸3の端面40に背圧が作用して
かなりの軸方向軸受力を発生させることかある。この場
合つば軸受41を設けるのが望ましい。だが同時に中央
歯車4は軸と一体に実施するのでなく軸の平目刻みを介
して捩り゛防止がなされている。これにより軸3は、中
央歯車とハウジングとの間で前面38に大きな摩耗摩擦
力が生じることなく、弾性変形の内部で僅かに軸方向に
運動することができる。
第1図はこの機械の縦断図、
第2図は第1図のA−p、@に沿って示した機械の横断
面、 第3図は可動歯車部分を取出して示した図、第4図はや
はり可動歯車部分であるが、容積歯を変更したもの、 第5図は周知のイートン歯を使用した本発明機械の横断
面、 第6図は駆動軸又は従動軸と一緒に回転しがっこれらの
軸に固着されてもいる制御部を第1図の矢印25の方法
に見た図である。 1 ・・・ リング、la、lb 甲 フランジ、 2
・・・回転ピストン、 3 ・・・軸、 4 ・・・
中央歯車、5 ・・・内歯、 6 ・・・容積室、 8
.8’、9’、 9’・・・貫通孔、10・・・分配弁
、11・・・吸込路、12・・・吐出路、】3・・・外
歯、14・・・ハウジング側内歯、15.16・・・板
カム、17・・・制御弁。 18.19・・・環状溝、20・・・短ボルト、21・
・・凹形、22.30・・・力、24.33・・・半径
方向成分、25・・・矢印、26.27・・・ころがり
軸受、28.29・・・噛合点、32・・・ フランク
接触力、31.41・・・角度、34・・・軸方向面、
35・・・圧力管、36・・・逆止め弁、38・・・前
面、41・・・つば軸受。 特許出願人 ジ−グツリード・アイゼンマン第1図 第2図 第3図 第5 図 第 6図
面、 第3図は可動歯車部分を取出して示した図、第4図はや
はり可動歯車部分であるが、容積歯を変更したもの、 第5図は周知のイートン歯を使用した本発明機械の横断
面、 第6図は駆動軸又は従動軸と一緒に回転しがっこれらの
軸に固着されてもいる制御部を第1図の矢印25の方法
に見た図である。 1 ・・・ リング、la、lb 甲 フランジ、 2
・・・回転ピストン、 3 ・・・軸、 4 ・・・
中央歯車、5 ・・・内歯、 6 ・・・容積室、 8
.8’、9’、 9’・・・貫通孔、10・・・分配弁
、11・・・吸込路、12・・・吐出路、】3・・・外
歯、14・・・ハウジング側内歯、15.16・・・板
カム、17・・・制御弁。 18.19・・・環状溝、20・・・短ボルト、21・
・・凹形、22.30・・・力、24.33・・・半径
方向成分、25・・・矢印、26.27・・・ころがり
軸受、28.29・・・噛合点、32・・・ フランク
接触力、31.41・・・角度、34・・・軸方向面、
35・・・圧力管、36・・・逆止め弁、38・・・前
面、41・・・つば軸受。 特許出願人 ジ−グツリード・アイゼンマン第1図 第2図 第3図 第5 図 第 6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ハウジング(1)と、その中で内歯(5)とともに
環状歯車として形成され、駆動ないし従動に用いられる
軸(3)を中心に偏心して回転する回転ピストン(2)
と、ハウジング(1)内に軸承された軸(3)上に同心
かつ回転しないように配置され、回転ピストン(2)の
内歯(5)と噛合し、この内歯より歯数が少なく1回転
ピストン(2)の内歯(5)との間に容量可変室(6,
7)が形成される歯を具えた中央歯車(4)と、液体の
吸込と吐出を行なう分配弁とを備えた油圧回転ピストン
機械において、回転ピストン(2)の外周面にその内歯
(5)と同心の外歯(13)が形成され、この外歯が中
央歯車(4)及び軸(3)と同心にハウジングに固定さ
れた内歯(14)と噛合すること、並びに中央歯車(4
)の歯数と回転ピストン(2)の外歯(13)の歯数の
積を分子とし、この積と両方の内歯(5,14)の歯数
の積の差を分母とした値が負の整数となることを特徴と
する油圧回転ピストン機械。 2)容量可変室が、それぞれ分配弁(10)の閉鎖可能
な制御貫通孔(8,9)を介して吸込及び吐出路(11
,12)と連通可能であり、中央歯車(4)と同期して
同じ回転数で回転する第1の制御部材(15)と、回転
ピストン(2)と同期して回転する第2の制御部材(1
6)とが分配弁(10)に設けられていること、並びに
面制御部材(15,16)に貫通孔(9,9’。 8.8’)が設けられ、これら貫通孔が回転位置に関し
て重なりあい、ないしは互いにくい違っていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の油圧回転ピストン
機械。 3)再制御部材(15,16)が軸(3)と同軸で回転
することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の油圧
回転ピストン機械。 4)第1の制御部材(15)が軸(3)と堅固に結合さ
れていること、並びに第2の制御部材(16)が軸(3
)を中心に回転可能に軸承され、平行うランク機構(1
7)を介して回転ピストン(2)によって伝動されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項あるいは第3項に
記載の油圧回転ピストン機械。 5)再制御部材が装置内で互いに接して回転する円板で
あること、第1の制御部材(15)の局面には中央歯車
(4)の歯の2倍の貫通孔(9,9’)が等配して設け
られていること、貫通孔(9,9″)は径方向斜め外側
及び内側に向けられた延長部を介して、ハウジング内に
設けられ吸込路(11)に連通ずる環状溝(19)並び
にケース内に設けられ吐出路(12)に連通ずるもう一
つの環状溝(18)と交互に接続されていること、第2
の制御部材(16)の局面に第1の制御部材(15)の
貫通孔(9、9’ )と半径が等しく、回転ピストン(
2)の内歯(5)の歯と同数の貫通孔(8゜8′)が等
配して設けられていること、第1の制御部材(15)の
貫通孔(9,9’)の間隙がそれぞれ第2の制御部材(
16)の貫通孔(8,8’)を覆うこと及びその反対が
できること、並びに第2の制御部材(16)の貫通孔(
8,8’)が中央歯車(4)と回転ピストン(2)との
間の最も深い噛合位置に来たときに、この貫通孔が第1
の制御部材(15)の間隙によって覆われることを特徴
とする特許請求の範囲第2項ないし第4項のいずれか1
項に記載の油圧回転ピストン機械。 6)ハウジングに固定された内歯(14)の歯が回転ピ
ストンの外歯(13)より1個多いことを特徴とする特
許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれか1項に記載
の油圧回転ピストン機械。 7) 面内歯(13,14;4a、5)が同一モジュー
ルを有することを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第6項のいずれか1項に記載の油圧回転ピストン機械
。 8) 回転ピストン(2)と中央歯車(4)との間の歯
切が、欧州特許公開明細書第0073271号に基づい
て形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第7項のいずれか1項に記載の油圧回転ピスト
ン機械。 9) 回転ピストン(2)と中央歯車(4)との間の歯
切が、イートン歯であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項ないし第7項のいずれか1項、に記載の油圧回
転ピストン機械。 10) 回転ピストン(2)と中央歯車(4)との間の
歯切が、スイス特許公報第109955号に基づく二重
サイクロイド内歯であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項ないし第7項のいずれが1項に記載の油圧回転
ピストン機械。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843402710 DE3402710A1 (de) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | Hydraulische kreiskolbenmaschine |
DE3402710.6 | 1984-01-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60159375A true JPS60159375A (ja) | 1985-08-20 |
Family
ID=6226000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60011128A Pending JPS60159375A (ja) | 1984-01-26 | 1985-01-25 | 油圧回転ピストン機械 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4666382A (ja) |
JP (1) | JPS60159375A (ja) |
DE (1) | DE3402710A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3406543A1 (de) * | 1984-02-23 | 1985-09-05 | Rudolf 8000 München Braren | Verdraengermaschine, insbes. zykloiden-planetengetriebe mit integriertem, hydraulischem motor |
US5062776A (en) * | 1989-08-04 | 1991-11-05 | Parker Hannifin Corporation | Commutator for orbiting gerotor-type pumps and motors |
EP0761968A1 (de) * | 1995-09-08 | 1997-03-12 | Siegfried A. Dipl.-Ing. Eisenmann | Kreiskolbenmaschine mit hydrostatisch gelagertem Steuerteil und Steuerteil dafür |
US6699024B2 (en) | 2001-06-29 | 2004-03-02 | Parker Hannifin Corporation | Hydraulic motor |
CH701073B1 (de) * | 2004-07-22 | 2010-11-30 | Siegfried A Dipl-Ing Eisenmann | Hydrostatischer Kreiskolbenmotor. |
EP1882855A3 (de) * | 2006-07-25 | 2008-04-30 | Kinshofer GmbH | Hydraulischer Drehmotor |
DE102010008062B3 (de) * | 2010-02-16 | 2011-06-22 | Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt, 98673 | Zahnringpumpe |
US9217430B2 (en) * | 2011-01-06 | 2015-12-22 | Eaton Corporation | Semi-plugged star gerotor and method of assembling the same |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3453966A (en) * | 1967-05-04 | 1969-07-08 | Reliance Electric & Eng Co | Hydraulic motor or pump device |
US3456559A (en) * | 1967-07-21 | 1969-07-22 | Reliance Electric & Eng Co | Rotary device |
SU519555A1 (ru) * | 1973-01-03 | 1976-06-30 | Одесский Политехнический Институт | Шестеренна гидромашина |
US3944378A (en) * | 1974-11-25 | 1976-03-16 | Mcdermott Hugh L | Rotary fluid displacement apparatus with orbiting toothed ring member |
SU696180A1 (ru) * | 1976-04-12 | 1979-11-05 | Кировоградский Ордена "Знак Почета" Завод Тракторных Гидроагрегатов Им. Хху Съезда Кпсс | Планетарна шестеренна гидромашина |
DE2829417C3 (de) * | 1978-07-05 | 1984-07-12 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Arbeitsmittelsteuerung für eine parallel- und innenachsige Rotationskolbenmaschine |
EP0038482A3 (de) * | 1980-04-09 | 1982-02-03 | Kinshofer, Alfred | Ringkolbenmaschine |
EP0073271A1 (de) * | 1981-09-02 | 1983-03-09 | Siegfried A. Dipl.-Ing. Eisenmann | Zahnringmotor |
US4484870A (en) * | 1982-01-04 | 1984-11-27 | Zaporozhsky Konstruktorskotekhnologichesky Institut Selskokhozyaistvennoc o Mashinostroenia | Planetary hydraulic motor with irregularly arranged valving parts |
-
1984
- 1984-01-26 DE DE19843402710 patent/DE3402710A1/de not_active Ceased
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60011128A patent/JPS60159375A/ja active Pending
-
1986
- 1986-03-03 US US06/837,312 patent/US4666382A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4666382A (en) | 1987-05-19 |
DE3402710A1 (de) | 1985-08-08 |
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