JPS6155376A - 回転形流体エネルギ変換機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ｊＩｆ業上の利用分野］ 木発明は、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。

［従来の技術］ この種の回転形エネルギ変換機、つまり静圧タイプの回
転形流体ポンプ／モータには、第１の部材と第２の部材
との相対回転に伴わせて流体流出入用の空間の容積を増
減させることによりポンプ機能またはモータ機能を営み
得るように構成するとともに、゛前記部材の一方を支持
する支持要素を回転軸心と直交する方向に往復動作させ
て前記両部材相互の偏心量を調箇することによってその
容部を変化させ得るように構成したいわゆる可変容量形
のものかある。

ところで、最近動力回収形の液圧駆動システムにおいて
１ま液体の吐出、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ベイ
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ｉａで作動しているときその吐出圧が増大し
て予め設定しで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、ポツプ
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。

〔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１＠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
。

［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一１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
、前記支持要素を回転軸心から一方側に変位させるべく
付勢するためのバネ部材と。

前記支持要素を前記バネ部材の付勢方向に対向し河記一
方側の変位から回転軸心を通過して他方側まで変位させ
るための流体式アクチュエータとを備えるとともに高圧
側流体を圧力補償弁を介して前記ＩＲ，体式アクチュエ
ータに導くようにし、この高圧側流体圧力を圧力補償圧
に保つようにしたものである。また木発明は、第２に、
上記流体エネルギ変換機において、前記支持要素に作用
するアンバランス力を打ち消すためにエネルギ変換機の
高圧側流体を導入して前記アンバランス力を打ち消す圧
力を発生させるバランスピストンを設けたものである。

［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回転軸心から一方側に変
位した位置に位置決めして一定のポンプ容＃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１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
付勢力をパン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。

〔実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１の部材たるハウジング１の内周に、第２の部材たる
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を有した右氏円筒体状のもので、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６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Ｏ部ｆａを通してハウジング１外に臨ま
せである。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に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、これら各圧カポケント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、奇攻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の内周の前記各節１の静圧ベアリング３−１拳に対応
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の内周の前記各内平面２Ｃ・・・に対応す
る部位にそれぞれピストン８・・・を′ｈ！、設し。

これら各ピストン８・・骨の先端部８ａ・・・を第２の
静圧ベアリング９・・・を介して対応する内平面２ｃ＊
・・に添接させている。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′
＆、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
ｌｌ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・ｅ・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１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）を有し
、摺動部１４ａを前記ハウジング１に支持させたビント
ル１４と、このビントル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
ングバレル１５には前記ビントル１４の外周面と略直交
する軸心を有した複数のシリング１６・・・が田川方向
に等角間隔をあけて放射状に形成されている。そして、
これら各シリング１６・拳・に前記各ピストン８・ｌ１
１１がスライに自在に嵌合させてあり、これら各ピスト
ン８・・・の基端面８ｂ・・・と前記各シリング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、前記ビントル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部となした
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２ａ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、このビントル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、＠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である。すなわち、このビントル
１４は前記回転軸心ｍと直交する方向に摺動６■能に保
持されており、それによって該ビントル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。

前記ピノトル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、Ｍ２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や・串と、一端をビントル１４の外周面
の第１′ｉＦｌ′ｙｔＡ側の部位に開口させ他端をビン
トル１４の摺動部１４ａにおける第２領域Ｂ側の斜面１
４ｂに開口させたビントル貫通ポート２４と、このビン
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、前記ピントル真西ポート２４の一端に、前記ビント
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、他端に前記ビントル１４
の斜面１４ｂと１ｍ記ｌ＼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
２９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
・・−全前記ピントル貫通ボート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
ビントル１４の摺動方向に細長なもので、該ビントル１
４を摺動させた場合に前記ビントル貫通ポート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、一端をビントル１４の外周
面の第２￥４城Ｂ側の部位に開口させ他端をビントル１
４の摺動部１４ａにおける第１領域Ａ側の斜面１４ｃに
開口させたビントル貫通ポート３４と、このビントル貫
通ポート３４の他端に対応させて前記ｌ＼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、
前記ビントル貫通ポート３４の一端に、前記ビントル１
４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３６を形成するための圧カポケント３７を設けると
ともに、他端に面記ピントルエ４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３８ｔ
−形成するだめの圧力ボケー、ト３９を設けている。な
お、これらの圧力ポケット３７．３９は前記圧力ボケ：
＋ト２７．２９と同様な構成のものである。

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の圧力ボケ・ン）　７　ａ　、
　７　ｂ　、　７　ｃに導ひくようにしている。そして
、前記両静圧ベアリング３，９の方向わよび面積は、ｉ
ｆ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、大さ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）　（７）面
積は、該静圧ベアリング２６（３６）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１４ｂ（１４０）の傾斜
角度は、該静圧ベアリング２８（３８）に導入された流
体の静圧によって前記ビントル１４に作用する力と、前
記斜面Ｌ４ｂ（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。

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をビントル１４に旧めるための止着具であり、４
６はビントル１４をハウジング１の一部を構成するりャ
カへ１ｂ内面側に引寄せるための永久磁石である。

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
るビントル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に嵌合しであ
るビントル１４の基端ブロック部１４ａにその長手方向
に肖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／＼ウシング内
内側側の間にバネ部材５２を介装し、該バネ部材５２の
付勢力でビントル１４を前記偏心位置＋ｎに変位させる
ようにしている。また、このハネ部材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４２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
けている取付穴５７にシール５８を介Ｉ７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−・方、そのバランスピストン５６の先
端面５６ａ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５
５の基端面側との間に介装され、／ヘラシスピストン５
６を介して付勢力をビントル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４ひき入れるようにし。

前記バネ部材５２の付勢力をパックアンプする支持力を
ビントル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と連通ずる前記ビントル貫通ポート２４
と、該ビントル貫通ボート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ビントル
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に開口連通ずる流体通路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ビントル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％るバ
ランスピストン先端面５６　ａ　ニハ、シール６３７５
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の内部ノ、（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
、即ちビントル°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、／ヘラシスピストン５６の下
端面と衝当してビントル１４のそれ以上の変位を妨げる
ネジ千６４が進退調整可能に螺合しである。すなわち、
このネジ干６４はビントル１４の変位を一定贋に暁制す
る規制手段として働くもので、具体的には、この場合ビ
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−〇で停止するようにしている。

次に又、このエネルギ変換機では、ビントル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度反対向きにビントル１４を
変位させるための手段として、この変換機に具ａ１１さ
せである圧力補償機構をＩＩＩ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ｌの溝１９に嵌合しであるビントル基端
ブロック部１４ａの前記四部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１ヒ段部６９
ｂ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／＼ウジング１の内面に′！！
：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内面との肖接面にに当るシリンダ基端面６
９ａには、シール７２を介入して接触面での作動流体漏
れを防いでいる。また、このビントル１４の凹部６７に
嵌合したシリンダ部材６９の中空部には。

ハウシング１の外面側からその取付穴７３を通してピン
トル支持子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。この支持子
７４は、／＼ウジンクｌ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ｌ＼ウジング１に固
着した支持ギヤ、プ７６に嵌合させかつその頂部に嵌着
しだ口；・クホルト７７の締めごみでその先端部７４ａ
の前記シリンダ部材６９からの突出長を調整可撤に（７
て国定している。つまり、このピントル支持子７４は前
記バネ部材５２等に付勢されているビントル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、この場合ビントル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ｍ　＋　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波体を圧力補償
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、この流体圧回路は、前述のように予めそちら
側が変換機の高圧側流体の庶出流入口となるように設定
される前記流体流出入口２５と連通ずる前記ビントル貫
通ボート２４と、該ビントル貫通ポート２４から分岐し
ハウジング１のリヤカバ１ｂ側に設けたボート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ｌのリヤカバ１
ｂ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
ロンク内の流体通路９２から圧力補償７ｆ　９３を介し
て作動流体をハウジングｌ側に導び〈渡体通路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＠記ビントル支持干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、
前記プロ・・り９１内に内蔵した圧力補償弁９３は、「
ｔ１１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
開口位詮を完全にまたぐようにして配青するとともに、
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
めるロックホルト９７内面との間にノヘネ部材９８を介
装している。このバネ部材９８の付勢力は、ロンクポル
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９４による封鎖が解除されて該流体通路
８４と流体通路９２とが導通し、これによって前記変位
用の流体式アク千ユニータロ６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、８６．８７．８８は、アクチュエータ６６からの
戻される作動流体を、／＼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。

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ビント
ル１４が他方側に変位される。ここに、該アクチュエー
タ６εがビントル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の内底部６７ａの面積に
導入高圧側流体の圧力を乗じたものであり、この刀がビ
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／＜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、この波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筺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ビントル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
の設定正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５
２８よひ前記バランスピストン５６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
と即座にビントル１４が他方側に変位するように１没定
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内の前記ネジ千６４がビントル１４
の変位を規制する規制手段として働くものとなる。

次いで１図示実施例の作動について説明する。

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、ビントル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１こよって矢印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
にビントル１４の軸心を−ｎの位置に設定して高圧の流
体を、前記第１の波体流通系路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Ｉｒｊ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。

次に、この変換機をその容量を変更しながら使用すると
５について１作動を説明する。

いま、この９換機を圧腋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、図のようなビントル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看によって定まる重量をその高圧側
に肖る第１の茨体流通系路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
しである圧力補償弁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がビントル１４を変位し、そしてざら
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、ビントル１４の軸心を前記
規制手段により定められる偏心位置−ｎすなわち回転軸
心から他方側にまで変位させることになる。そして、こ
のビントル１４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辻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
うに屯に吐出圧力に応じて吐出量をｉ；ＩＩ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
ぼ圧カ一定（この圧力が圧力補償弁の設定圧に相当する
）に保たれて順次その尚圧側からの流入部を増し、その
所定流入容隈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゛市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。

なお、以上に説明した実施例のものは、ビントル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、へ２部材５２の付
勢力のみでビントル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、
＜テ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、丑記実
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：ｉＧ　Ｊｌがあげられる
。北記実施例の静圧タイプの変換機では、そのビントル
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ビントル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
際には作動温体の圧縮性に起因して各空間１３における
圧力変化に遅延を来たしビントル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だめの長
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
容せん断応力を万一パーするものとなったり、奇数を増
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を用いてビン
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。

なお１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。

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。

［発明の効果コ 本発明の変換機は、以上のような構成であるから１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
し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５にで５ない高いエネルギ回収
機能が発揮できるものである。

【図面の簡単な説明】

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−ＩＴ線断面図、第３因は第１図におけ
るｌｌｌ−［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・・・Ｓｌの部材（ハウジング） ２・・・第２の部材（トルクリング） １３・・・空間 １４・φ・支持要素（ビントル） ５２・・・バネ部材 ５６１・／づンスピストン ６４・・帝規制手段（ネジ干） ６６・・・変位用の流体式アクチュエータ２４．８１．
８２．８３．８４．８５．９２・・・・流体圧回路 ６４・・・規制手段（ネジ干） ９３・・・圧力補償弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　第１の部材と第２の部材との相対回転に伴わせ
   て流体流出入用の空間の容積を増減させることによりポ
   ンプ機能またはモータ機能を営み得るように構成すると
   ともに、前記部材の一方を支持する支持要素を回転軸心
   と直交する方向に変位動作させて前記両部材相互の偏心
   量を調節することによってその容量を変化させ得るよう
   に構成した回転形流体エネルギ変換機であって、前記支
   持要素を回転軸心から一方側に変位させるべく付勢する
   ためのバネ部材と、前記支持要素を前記バネ部材の付勢
   方向に対向し前記一方側の変位から回転軸心を通過して
   他方側まで変位させるための流体式アクチュエータとを
   備え、このエネルギ変換機の高圧側流体を圧力補償弁を
   介して前記流体式アクチュエータに導くことにより、ポ
   ンプ機能時のみならず、モータ機能時においても、高圧
   側流体圧力を圧力補償弁の設定圧に保つことを特徴とす
   る回転形流体エネルギ変換機。
2. （２）　第１の部材と第２の部材との相対回転に伴わせ
   て流体流出入用の空間の容積を増減させることによりポ
   ンプ機能またはモータ機能を営み得るように構成すると
   ともに、前記部材の一方を支持する支持要素を回転軸心
   と直交する方向に変位動作させて前記両部材相互の偏心
   量を調節することによってその容量を変化させ得るよう
   に構成した回転形流体エネルギ変換機であって、前記支
   持要素を回転軸心から一方側に変位させるべく付勢する
   ためのバネ部材と、前記支持要素の変位方向アンバラン
   ス力を打ち消す作用力を発生させるためのバランスピス
   トンと、前記支持要素を前記バネ部材の付勢方向に対向
   し前記一方側の一定量変位から回転軸心を通過して他方
   側まで変位させるための流体式アクチュエータと、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前記
   バランスピストンの端面に導き前記作用力を発生させる
   ための流体圧回路とを備え、このエネルギ変換機の高圧
   側流体を前記圧力補償弁を介して流体圧アクチュエータ
   に導くことによりポンプ機能時のみならずモータ機能時
   においても高圧側流体圧力を圧力補償弁の設定圧に保つ
   ことを特徴とする回転形流体エネルギ変換機。