JPS639733A - 流体継手 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、作動流体をすくい出して内部を空にすること
ができるすくい管を備えた流体継手に関する。

〈従来の技術〉 この形式の流体継手は、例えば西ドイツ国特許第９７７
．５０５号明細書に開示されている。このような流体継
手に於ては、作動流体が第１ハブと第２ハブとからなる
羽根付ハブによって郭定されるトロイド状の作動空間内
と該作動空間に沿って配設されたすくい管室内とに充填
されている。

一般に、このすくい管室は、外側が羽根を備える第１ハ
ブと一体的に回転するケーシングによって郭定され、か
つ内部に作動流体の一部を連続的に流出させる回転しな
いすくい管が概ね放射方向に延長している。このように
、固定式または放射方向に調節可能なすくい管を設ける
ことによって、作動流体の充填率を変化させ、回転速度
及びトルク特性を変化させ得るようにした流体継手が提
案されている。すくい管の入口には作動流体の背圧が作
用することから、すくい管室からの作動流体の排出、及
び次に続く管路への作動流体の運搬は自動制御システム
によって行なわれる。この点に関して、すくい管への作
動流体の流れを最大限一様にすることが重要である。さ
もなければ、管路全体に亘って圧力変動が発生し、後の
自動制御システムを妨害することになる。すくい管室内
を回転する流体の速度が回転するケーシング部分の回転
速度と最大限等しくなるようにすれば、すくい管の入口
ボートへの作動流体の流れが一様になることが確認され
ている。

しかしながら、この目的は以下に説明するように満足す
べき程度にまで実現されていない。

Ａ、西ドイツ国特許第９７７．５０５号明細書の第１図
に示されている従来の流体継手は、すくい管室がポンプ
ハブの背後に配置されている。即ち、すくい管室がポン
プハブの後背部と該ポンプハブに固着された継手ケーシ
ングの部分とによって郭定され、すくい管室を郭定する
全ての壁面が同一速度で回転する。この場合に、軸線に
関して直角方向のケーシング内壁面上に設けられた羽根
との組合せによって、すくい管室内の作動流体が第１ハ
ブ及び継手ケーシングと概ね同じ速度で回転するという
効果が認められるが、継手ケーシングを二重構造にしな
ければならないという構成上の不都合がある。即ち、第
１羽根付ハブが上述のようにすくい管室を形成するよう
に固着される継手ケーシングを有するだけでなく、第２
の継手ケーシングが第２羽根付ハブを囲繞する。この結
果、製造コストが増大しかつ重ヱが増加するので、この
ような構成の流体継手は実用化に適しないと思われる。

Ｂ、上述の西ドイツ国特許第９７７．５０５号明細書の
第２図には、第２羽根付ハブの後背部と第１羽根付ハブ
に固着された継手ケーシングとによって郭定されるすく
い管室が示されている。このような構成は一個の継手ケ
ーシングで足りるという点で有利である。しかし、すく
い管室を郭定する各壁部がそれぞれ異なる速度で回転す
るという開運がある。周知のように、第２羽根付ハブは
連続運転状態に於ても第１羽根付ハブに固着された継手
ケーシングより幾分遅い速度で回転するからである。従
って、すくい管室内の作動流体に、上述の西ドイツ国特
許明細書の第１図に示された構成に比してより効果的に
周方向の流れが生じない。

これに対して、軸線に関して直角方向のケーシング壁面
だけでなく前記軸線と平行なケーシング壁面にすくい管
室内の作動流体を巻込むための羽根２３を設けることに
よって、上述のような不都合を解消しようとする試みが
行なわれている。しかし、羽根の製造がより複雑になる
ことを別にして、このように構成を変更してもすくい管
から下流側の管路システムに於ける圧力変動の発生を効
果的に防止することができなかった。

Ｃ１このような圧力変動に対処するための構成が西ドイ
ツ国特許第７６４．３７８号明細書に開示されている。

この流体継手は第１羽根付ハブに固着された２個のケー
シング壁部によって郭定されるすくい管室を有する。圧
力変動を減衰させ、または防止するために、すくい管室
が半径方向内向きに突出するように軸線に平行をなすリ
ブ状に形成された内部構造を有する。しかし、この流体
継手は２個の継手ケーシングを必要とし、かつリブ状の
内部構造を形成する点に関し、構成が非常に複雑になる
という問題がある。

〈発明が解決しようとする開運点〉 そこで、本発明の目的は、上述のような型式の流体継手
であって、すくい管及び該すくい管から下流の管路シス
テムに於ける圧力変動を抑制すると共に、一方の継手部
材と結合しかつ他方の継手部材を囲繞しつつすくい管室
を形成する単一のケーシングを有する簡単な構造の流体
継手を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段とその作用〉上述の目的
は、すくい管室の外側を郭定する回転継手ケーシングの
流体側内面に、すくい管の放射方向調整領域及び作動流
体との接触領域をそれぞれ越えて延長する細長い凹部を
設けることによって達成される。このような溝状凹部を
設けることによって、作動流体が任意に形成された凹凸
を有する面と接触する。この結果、作動流体を確実に周
方向に巻込むことができる。また、すくい管入口ボート
への作動流体の流入を一様にする効果がある。これは、
現状下すくい管に於て発生する圧力変動が少なくとも相
当程度抑制されるからである。

また、上述の西ドイツ国特許第９７７．５０５号明細書
の第２図に示されている従来技術の流体継手と比較して
大幅に改良されている。このように継手の羽根を軸線に
関して直角方向のケーシング壁面に設けることにより、
作動流体が放射方向外向きに流れ、そのために圧力変動
が発生すると考えられる。他方、継手が多数の比較的細
い溝状凹部を有する場合には、横方向への不規則な作動
流体の流れが完全に抑制されると考えられる。更に、従
来まで不利とされていた一方のケーシング壁部とその内
側の羽根付ハブ後背部との間の回転速度の差が特に問題
を生じるものではないと考えられる。このように、１個
の継手ケーシングを使用する周知の簡単な構造の流体継
手について、従来技術の諸問題が解消され、その実用化
が図られる。

本発明の重要かつ基本的な別の特徴は、すくい管室の内
壁面に形成される溝状凹部の数が非常に多いことである
。内径的４２０ｍのすくい管室を有する流体継手につい
て試験を行なったところ、例えば約幅４ｍｍ、半径方向
長さ約１００ｍｍの１３７個の溝を用いて圧力変動をほ
ぼ完全に抑制することができた。

凹部が回転する継手ケーシングの内面に一様にかつ高密
度に配置された場合に、特に前記凹部を放射方向に配列
することによって作動流体をより効果的に巻込むことが
できる利点がある。また、回転する継手ケーシングの一
部分に、即ち回転するケーシング壁部の一部分に選択的
に放射方向の凹部を配列した場合にも、作動流体の巻込
み及び圧力変動の抑制を十分にかつ確実に行ない得るこ
とが確認された。このようなケーシング壁部は、すくい
管室の外側ケーシング壁部またはすくい管と一方の継手
部材との間の隔壁とするのがよい。

回転する部分とケーシングとの干渉による圧力変動の発
生を防止するために、四部の数は例えば主述した１３７
個のような素数とするのがよい。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について添付図面を参照しつつ詳
細に説明する。

第１図には、図示されない原動機に連結された第１継手
部材１と図示されない負荷を駆動するための第２継手部
材２とが示されている。継手ケーシング３が第２継手部
材２の周囲に適合させて第１継手部材１に結合されてい
る。この継手ケーシング３によって第２継手部材２の背
後にすくい管室４が郭定される。このすくい管室によっ
て流体継手の作動中に回転する環状オイル層が形成され
、その幅は半径方向に配置されて作動流体を連続的にす
くい収るすくい管５によって決定される。

すくい管室４内の回転する前記環状オイル層が′ら作動
流体を最も効果的にすくい取るためには、作動流体がケ
ーシング３の速度にできる限り等しい速度で移動する必
要があや。本発明によれば、駆動側で回転するケー・シ
ンク３の内面６に放射方向に延びる条溝７が設けられて
いる。この条溝７は表面６の凹凸を規則的に増すための
もあである。

他方、放射方向の条溝７を形成するという簡単な構成に
よって、放射方向の強いポンプ作用を防止することがで
きる。そうでない場合には、前記環状オイル層の作動流
体が自然に不規則に動いて横方向の流れを生じ、作動流
体を効果的にかつ一様にすくい出すように制御すること
が困難になる。

条溝７を完全に放射方向に配列することによって、作動
流体をすくい管に向かって概ね正接方向に移動させるこ
とができる。

第２図は、継手ケーシング３の内面が示されている。同
図から解るように、放射方向の条溝７は互いに近接して
配置され、かつ継手ケーシング３の半径方向内側から外
側に向けて延長する。すくい管室４の最大内径Ｒに対す
る条溝７の幅ａの比率は１／４０乃至１／６０の範囲内
とすると有利であることがわかった。また、半径方向内
端に於ける各条溝間の距離Ｃを条溝７の幅ａと略等しく
すると更に好都合である。

第３図は、放射方向の条溝７の断面図を示している。条
溝７の断面は矩形、半円形、または楔形状とすることが
できる。１条溝７の深さ及び幅は温かに数ｍであるが、
円滑な表面６から各条溝７へ移行する縁部が比較的鋭い
角部に形成されていることが重要である。

〈発明の効果〉 本発明によれば、条溝を設けることによって半径方向外
向きのポンプ作用を最小限に抑制し、作動流体を効果的
に周方向に巻込むことができると共に、管路内の圧力変
動を確実に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、流体継手の縦断面図である。 第２図は、本発明による条溝を有する継手ケーシングの
内面を示す平面図である。 第３図は、条溝の実施例を示す断面図である。 １・・・第１１１手部材　　２・・・第２ｍ手部材３・
・・継手ゲージング　４・・・すくい管室５・・・すく
い管　　　　６・・・表面７・・・条溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トロイド状の作動回路を郭定する２個の羽根付継
   手部材と、一方の前記継手部材に結合され、かつ他方の
   継手部材を囲繞する継手ケーシングと、回転する前記ケ
   ーシングと前記他方の継手部材との間に形成されるすく
   い管室内に配置された非回転すくい管とを備え、前記す
   くい管の入口ポートの配置によって作動時に於ける充填
   率が決定される流体継手であつて、 前記すくい管室の放射方向最外部付近まで延長する放射
   方向の溝形状をなす複数の細長い凹部が前記一方の継手
   部材と一体的に回転する前記継手ケーシングの周辺部に
   均等に設けられていることを特徴とする流体継手。
2. （２）前記凹部の放射方向内端に於ける間隔に対する前
   記凹部の幅の比率が約１であり、かつ前記すくい管室の
   最大内径に対する前記凹部の幅の比率が１／４０乃至１
   ／６０であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の流体継手。
3. （３）前記凹部が、前記すくい管の入口ポートの調整可
   能領域に対応する半径の範囲を越えて放射方向に延長し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の流体継手。
4. （４）前記凹部の数が素数であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の流体継
   手。
5. （５）前記継手ケーシングの内面から前記凹部への移行
   部が比較的鋭い角部で形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の流
   体継手。