JPS6034789Y2

JPS6034789Y2 - ラジアル・ピストン型液体ポンプ・モ−タ

Info

Publication number: JPS6034789Y2
Application number: JP13396881U
Authority: JP
Inventors: 健造西場
Original assignee: 帝人製機株式会社
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1985-10-16
Also published as: JPS5778781U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は多数のシリンダの液体を流出入させる分配弁を
ケーシング側面に設けたラジアル・ピストン型の液体ポ
ンプ・モータに関する。

従来、この種の液体ポンプ・モータとしては例えば特公
昭４２−２３３０６号公報に記載されているようなもの
が知られている。

しかしながら、このものはロータに形成されシリンダに
液体を流出入させる通路のロータ側面に開口する開口部
がシリンダ室の底面とほぼ一致するよう配置されている
。

この結果、ケーシングにこれを膨らませようとする大き
な曲げモーメント、すなわちケーシング同士を緊締する
ボルトと前記開口部との間の距離に前記開口部における
油圧力を乗じたもの、が作用し、このため、ケーシング
の中央部が大きく曲げ変形して多量の内部リークが発生
し容積効率が低くなるという欠点がある。

このような欠点を除去するためにはケーシングの肉厚を
厚くすることも考えられるが、このようにすると、ポン
プ・モータの全重量が大となり、大型で高価になるとい
う欠点がある。

本考案はこのような点に鑑みなされたものであり、液体
ポンプ・モータの軽量小型化を計ることを目的とするも
のである。

このような本考案の目的は次のような本考案によって遠
戚される。

すなわち、円周方向に等間隔に配置された放射方向のシ
リンダを有するとともに、各シリンダ内に往復動可能に
装着されたピストンを有し、かつ、それぞれ軸方向に延
在するとともにその一端が開口部として側壁に開口し前
記各シリンダに液体を流入流出させるための流入流出通
路を有するロータと、外部と連通ずる少なくとも一対の
第１．第２通路と夫々連通する第１゜第２環状通路を有
し、第１．第２環状通路と前記流入流出通路の一端とを
交互に連通させるための第３．第４通路を有し、その開
口部を前記流入流出通路と同一半径で、円周方向に等間
隔に設けたケーシングと、を備えたラジアル・ピストン
型液体ポンプ・モータにおいて、前記流入流出通路を各
ピストンが引込んだ時の各ピストン底面より放射方向外
方でかつシリンダ間でロータの軸線に対して平行に穿設
するとともに、前記シリンダの底部側面と流入流出通路
とを連通ずる放射方向に延在するシリンダ通路を隣り合
うシリンダ間に位置するようロータに穿設したものであ
る。

本考案の一実施例を図面によって以下説明する。

第１図および第２図は本発明を両側軸端回転型油圧モー
タに適用した一実施例を示し、１は中心軸であり、この
中心軸１の両端部は被回転物と係合可能なスプライン２
，２′を有し、被回転物に動力が伝達できるようになっ
ている。

中心軸１の中央部にもスプライン３を有しこの両側には
ベアリング４，４′を介して一対のりング５，５′が互
に所定の間隔で回転自在に結合されている。

リング５，５′は夫々その外周面に高圧油通路となる第
１環状４６．６’と、低圧油通路となる第２環状溝７．
７’を有する。

ロータ８はリング５゜５′の間で放射方向に突出して位
置し、その内面にスプライン９が形成され、このスプラ
イン９は中心軸１のスプライン３と係合してロータ８が
中心軸１と一体的に回転するようになされている。

ロータ８は円周方向に等間隔に配置される放射方向の多
数のシリンダ１０を有し、各シリンダ１０内にはピスト
ン１１を放射方向に往復動可能に装着している。

各ピストン１１の放射外端部はボール１２と球面接触し
てこれを回転自在に保持している。

各シリンダ１０間には、各ピストン１１が各シリンダ１
０の放射内側端に引込んだ時、各ピストン１１底面より
放射方向外方で同−半径上に位置し、ロータ８の軸線に
対して平行に延在してロータ８を貫通するとともにその
一端が開口部としてロータ８側壁に開口する多数の流入
流出通路１３が設けられ、各流入流出通路１３は隣り合
うシリンダ１０間に位置し、大略放射方向に延在するシ
リンダ通路１４によってシリンダ１０の底部側面と連通
され、高圧油をシリンダ１０内に導入し、また低圧油を
シリンダ１０から排出する作用をなす。

一対のケーシング１５，１５’はリング５．５′の外周
に、リング５，５′と一体となるよう焼ばめにより固定
され、カバー１６．１６’が適当数のボルト１７によっ
てケーシング１５，１５′に取付けられる。

カバー１６．１６’と中心軸１に圧入嵌合されたリング
１８．１８’との間にオイルシール１９およびダストシ
ール２０を図示のように取付けることにより、リング５
，５′と中心軸１の間の油漏れおよびダストの混入が防
止された状態となり、またカバー１６．１６’とケーシ
ング１５，１５’との間にシールリング２１．２１’を
設けることによりケーシング１５゜１５′とりング５，
５′との間の油漏れが防止された状態となる。

ケーシング１５，１５’は夫々その放射外側端に外部に
設けられた切換弁（図示していない）によって切換えら
れる高圧油の流入口２２．２２’と、低圧油の流出口２
３．２３’とを有し、前記流入口２２．２２’がリング
５，５′の第１環状溝６．６’に連通ずるようケーシ
ング１５．１５’内に放射方向に夫々第１通路２４，２
４′が形成され、また前記流出口２３．２３’がリング
５，５′の第２環状１７．７’に連通ずるようケーシン
グ１５，１５’内に放射方向に夫々第２通路２５．２５
’が形成される。

第３通路２６゜２６′はその一端の開口部がリング５，
５′の第１環状溝６，６′に連通し、他端の開口部すな
わち分配ポート２７．２７’がロータ８の流入流出通路
１３と同−半径上に位置して、ロータ８が回転したとき
流入流出通路１３に連通ずることができるようケーシン
グ１５，１５’内に円周方向に等間隔に多数詳しくは流
出入通路１３の数と同数放射方向に配置される。

第４通路２８．２８’はその一端の開口部が第２環状溝
７．７’に連通し、他端の開口部すなわち分配ポート２
９．２９’がロータ８の流入流出通路１３と同−半径上
に位置してロータ８が回転したとき流入流出通路１３に
連通ずることができ、第３通路２６．２６’の間に位置
するようにしてケーシング１５．１５’内に円周方向に
等間隔に多数詳しくは流出入通路１３の数と同数放射方
向に配置される。

カム軌道輪３０はケーシング１５，１５’の間に配置さ
れ、ケーシング１５，１５’の放射外端部で適当数のボ
ルト３１とナツト３２により結合され、ケーシング１５
．１５’とカム軌道輪３０との間にシールリング３３．
３３’を設けることによりその両者間における油漏れを
防止している。

カム軌道輪３０の内面はロータ８のボール１２と接触す
る多数の曲線部３０ａ、３０ｂおよび突起部３０ｃとか
らなる。

曲線部３０ａはこれにボール１２を押し付けることによ
りロータ８を回転させる作用をなし、曲線部３０ｂはピ
ストン１１を引込ませるよう作用する。

ボール１２が曲線部３０ａに接触しているとき、流入流
出通路１３が何れかの分配ポート２７．２７’に通じ、
第１環状溝６，６′、第３通路２６．２６’、分配ポー
ト２７．２７’から流入流出通路１３、シリンダ通路１
４を通じてシリンダ１０の底部に流入する高圧油がピス
トン１１を押し上げるようにしており、またボール１２
が曲線部３０ｂに接触しているとき、流入流出通路１３
が何れかの分配ポート２９．２９’に通じ、シリンダ１
０の底部からシリンダ通路１４、流入流出通路１３、分
配ポート２９．２９’、第４通路２８．２８’を通じて
底圧油が第２環状溝７．７′に流出するようにしている
。

また、ボール１２が突起部３０ｃに接触しているとき、
ボール１２によりピストン１１は放射内側方向に最大に
引込まされた位置に置かれる。

この時には、分配ポート２７．２７’、２９．２９’と
ロータ８内の流入流出通路１３は実質的に流通を断ち、
シリンダ内への油の流入およびシリンダからの流出がな
されないようにしている。

このように、カム軌道輪３０の曲線部３０ａ、３０
ｂと、分配ポート２７．２７’、２９．２９’と、流
入流出通路１３は前述した作用をなすようその相対的な
位置関係が定められている。

各々の流入流出通路１３に連通しうるように分配ポート
２７．２７’、２９．２９’のそれぞれ対向する反対側
のケーシング１５，１５’内面には分配ポート２７，２
７’、２９，２９’と実質的に等しい面積、数の油留め
３４．３４’が設けられ、この油留め３４．３４’は、
図示のようにこれに連通ずるようケーシング１５，１５
’に形成された通路３５．３５’と、これらの通路３５
゜３５′を連通ずるようカム軌道輪３０に形成された通
路３６と、を介して分配ポート２７，２７’、２９．２
９’に連通しており、ロータ８にその軸方向にかかる油
圧負荷の平衡、すなわちロータ摺動面３７，３７’とこ
れに摺動接触するケーシング摺動面３８．３８’との間
の油圧力による負荷の平衡が完全に保たれるようにして
いる。

また、前述の構造はロータ摺動面３７，３７’とケーシ
ング摺動面３８，３８’との間に油膜を形成させ、かつ
、ロータ自身が浮動構造となっていることで、金属同志
の直接的な接触を避けるようにしている。

また、ケーシング１５，１５の放射方向外側で、かつ軸
方向外側面には印籠部３９を形成して他の装置への取付
は位置決めを可能にし、またケーシング１５．１５の放
射外側端部には軸方向に延在する取付ボルト用のタップ
穴４０が設けられ、中心軸１の回転出力に対応する反力
を外部の装置に伝達できるようになっている。

次に、本考案の作用について説明する。

高圧油が流入口２２．２２’より流入すると、まず高圧
油は第１通路２４．２４’を通り、第１環状溝６，６′
に入る。

次いで、高圧油は第３通路２６．２６’を通り分配ポー
ト２７．２７’からロータ８の流入流出通路１３に入り
、シリンダ１０内に入る。

この高圧油のシリンダ１０内への流入によってピストン
１１は放射外側方向に押し上げられボール１２をカム軌
道輪３０の曲線部３０ａに押し付ける。

このため、ロータ８は回転してスプライン３，９を介し
て中心軸１にトルクを伝達する。

ロータ８がさらに回転してボール１２が曲線部３０ｂに
接触すると、ボール１２によりピストン１１が放射内側
方向に引込まされる。

このため、シリンダ１０内の油はシリンダ通路１４を介
して流入流出通路１３に流出され、その後分配ポート２
９．２９’を通り、第４通路２８，２８′、第２環状溝
７，７′、第２通路２５，２５′、流出口２３．２３’
より外部に流出される。

このように流入口２２．２２’より高圧油を流入し、流
出口２３．２３’より流出してボール１２と曲線部３０
ａ、３０ｂによりロータ８を回転させ中心軸１を回転さ
せるが、前述したように第３通路２６．２６’、第４通
路２８．２８’、分配ポート２７．２７’、２９．２９
’、シリンダ１０、ピストン１１、流入流出通路１３、
シリンダ通路１４、ボール１２、曲線部３０ａ？
３０ｂＮ突起３０ｃが夫々多数設けられているの
で、順次これらが作動してロータ８、中心軸１を円滑に
回転する。

なお、このとき油溜め３４．３４’に高圧油が入り、ロ
ータ摺動面３７，３７’とケーシング摺動面３８，３Ｂ
’との間で油圧力による負荷の平衡が完全に保たれ、ま
たこれらの間で油膜を形成して金属同志の直接的な接触
が防止される。

また、作動の際、前述したようにロータに、シリンダに
液体を流出入させるための流入流出通路と、シリンダの
底部側面と流入流出通路とを連通ずるシリンダ通路と、
を設け、前記流入流出通路の一端開口部を各ピストンが
放射内側端に引込んだ時の各ピストン底面より放射方向
外方でかつシリンダ間に配置し、かつ、前記シリンダ通
路を放射方向に延在させたため、ケーシングにこれを膨
らますよう働く曲げモーメントＭ１すなわち、緊締部と
開口部との距離りに開口部における液圧力Ｗを乗じたも
の、を、前記一端開口部がシリンダ底面にほぼ一致する
従来の液体ポンプ・モータにおける曲げモーメントに比
較して小さくすることができる。

その理由を説明する。まず、シリンダ通路がシリンダの
底部側面に連通しているため、ピストンは最大限その底
面がシリンダ通路の開口の放射外端と一致するまでしか
放射内方に移動することができない。

そして、流入流出通路の開口部はピストン放射内側端に
引込んだ時、すなわち前述したような状態の時、のピス
トンの底面より放射外方に配置されている。

したがって、流入流出通路の開口部は、これまでの説明
の時点では、最低、シリンダ通路の開口の半径と流入流
出通路の開口部の半径とを加えた距離ｌだけ、実際には
両通路の開口径は等しいので流入流出通路の開口の直径
分だけ、従来のものより放射外方に位置し、この結果、
距離１だけ緊締部と開口部との距離りが短かくなる。

しかも、シリンダ通路は放射方向に延在しているため、
このシリンダ通路の。

放射方向長さ１′だけ緊締部と開口部との距離りはさら
に短かくなる。

したがって、結果的には緊締部と開口部との距離りは１
＋１′だけ短かくなり、曲げモーメントも小さくなる。

さらに、流入流出通路の開口部をシリンダ間に配置した
ため、該開・口部をロータの放射外縁近傍まで移動させ
ることも可能となり、このようにすれば緊締部と開口部
との距離りを飛躍的に短かくすることができる。

このように曲げモーメントが小さくなれば、ケーシング
の肉厚を大にする必要がない。

その結果、液体ポンプ、モータを軽量で小型にすること
ができ、安価となり、また、ケーシングの曲げ変形が小
さくなるので内部リーク量が小さくなり、容積効率が高
くなる。

なお、前述の実施例においては流入口２２，２２′から
高圧油を流入して流出口２３．２３’から低圧油を流出
した場合について説明したが、中心軸１を前述と反対方
向に回転させる場合には、逆に流出口２３．２３’から
高圧油を流入し、流入口２２．２２’から低圧油を流出
するよう外部に設けられた切換弁を切換えることによっ
て行なう。

また、両側軸端回転型の油圧モータを対象としてその構
造を説明したが、片側軸端回転型油圧モータとして使用
する場合、中心軸１の片側を短＜シ、ケーシング１５あ
るいは１５′内に納め、カバー１６あるいは１６′を盲
蓋形式とすればよい。

前記実施例においてはケーシングを固定し中心軸を回転
させる油圧モータについて説明したが、本考案において
は、中心軸を固定しケーシングを回転させる油圧モータ
としてもよい。

また、そのとき第１．第２通路は中心軸に配置し、夫々
第１７−第２環状溝にシールされた状態で連通させる。

また、前記実施例においては油圧モータとして説明した
が、本考案においては、シリンダ底面とピストン底面間
にスプリングを介し油圧ポンプとしてもよい。

また、そのときケーシングあるいは中心軸のいずれを固
定しても、駆動してもよい。

ケーシングを駆動する場合には第１．第２通路は中心軸
に配置し、夫々第１．第２環状溝にシールされた状態で
連通させる。

また、前記実施例においては、リングを２個設は各々の
リングに第１、第２環状溝を設けたが、本考案において
は、リングを１個のみ設け、これに第１．第２環状溝を
設けるだけでもよく、また、リングを２個設け、一方に
第１環状溝他方に第２環状溝を設けてもよく、リングの
数にかかわりなく第１．第２環状溝は少なくとも夫々１
個以上あればよく、また第１．第２環状溝の数は同数で
なくともよく、また第１．第２環状溝の中心軸軸方向の
配列順序は規制されることはない。

また、前記実施例においてはロータの円周方向に１列に
多数のシリンダを配置したが本考案においては、シリン
ダの配列を２列以上とし、各列に多数のシリンダを配置
してもよい。

また、前記実施例においては、ピストン外端部にボール
を係合させたが、本考案においては、ピストン外端部に
ローラあるいは摺動体を取付け、カム軌道輪とピストン
外端部とが滑らかなころがり運動あるいは摺動が行なえ
るようにしてもよい。

また、前記実施例においては、流入流出通路をロータに
貫通させたが、本考案においては、通路は貫通していな
くともシリンダ通路に連通してかつ第３．第４通路に連
通しうるものであるならばよい。

また、前記実施例においては、第１、第２通路を各２個
づつ設けたが本考案においては、各々１個以上ケーシン
グの一方あるいは両方又は中心軸にあればよい。

また、前記実施例においては第３．第４通路が両方のケ
ーシングに各々設けられたが、本考案においては、片方
のケーシングにのみ設けられてもよく、また、一方のケ
ーシングには第３通路のみ、他方のケーシングには第４
通路のみ設けられてもよい。

また、前記実施例においてはカム軌道輪が多数の凹凸部
を有していたが本考案においては、例えばカム軌道輪内
面が楕円形のような形状でもよい。

実用新案登録請求の範囲に言うリングは、ケーシングと
一体的に鋳造とし第１．第２環状溝を鋳抜きとしてもよ
い。

また、本考案においては、実用新案登録請求の範囲にい
うカム軌道輪の内径を正円とし、カム軌道輪とロータと
を偏心させてもよい。

また、前述の実施例においてリング５，５′に第１．第
２環状溝６．６’、７．７’を設けた場合について
説明したが、本考案においてはリング５，５′を設けな
いでケーシング１５，１５’内に第１．第２通路として
形成してもよい。

以上説明したように本考案によれば、液圧によるケーシ
ングに働く曲げモーメントを小さくすることができるの
でケーシングの肉厚を大にする必要がない。

その結果、流体ポンプ・モータを軽量で小型にすること
ができ、安価となり、また、ケーシングの曲げ変形が小
さくなるのでリーク量が少なく容積効率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案に係るラジアルピストン型液体ポンプ
・モータの一実施例を示すものであり、第１図はその縦
断面図である。第２図左側下部は第１図のＩ−Ｉ矢視図、第２図右側下
部は第１図の■−■矢視断面図、第２図右側上部は第１
図の■−■矢視断面図、第２図左側上部は第１図の■−
■矢視断面図である。１は中心軸、５，５′はリング、６，６′は第１環状溝
、７，７′は第２環状溝、８はロータ、１０はシリンダ
、１１はピストン、１２はボール、１３は流入流出通路
、１４はシリンダ通路、１５．１５’はケーシング、２
４，２４’は第１通路、２５．２５’は第２通路、２６
．２６’は第３通路、２８．２８’は第４通路、３０は
カム軌道輪、３０ａ、３０ｂは曲線部、３１．
３２は緊締部材、３４．３４’は流体溜めである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

円周方向に等間隔に配置された放射方向のシリンダを有
するとともに、各シリンダ内に往復動可能に装着された
ピストンを有し、かつ、それぞれ軸方向に延在するとと
もにその一端が開口部として側壁に開口し前記各シリン
ダに液体を流入流出させるための流入流出通路を有する
ロータと、外部と連通ずる少なくとも一対の第１、第２
通路と夫々連通する第１１第２環状通路を有し、第１、
第２環状通路と前記流入流出通路の一端とを交互に連通
させるための第３、第４通路を有し、その開口部を前記
流入流出通路と同一半径で、円周方向に等間隔に設けた
ケーシングと、を備えたラジアル・ピストン型液体ポン
プ・モータにおいて、前記流入流出通路を各ピストンが
引込んだ時の各ピストン底面より放射方向外方でかつシ
リンダ間でロータの軸線に対して平行に穿設するととも
に、前記シリンダの底部側面と流入流出通路とを連通ず
る放射方向に延在するシリンダ通路を隣り合うシリンダ
間に位置するようロータに穿設したことを特徴とするラ
ジアル・ピストン型液体ポンプ・モータ。