JPH0711272B2 - Liquid Sho agency - Google Patents
Liquid Sho agencyInfo
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- JPH0711272B2 JPH0711272B2 JP60025407A JP2540785A JPH0711272B2 JP H0711272 B2 JPH0711272 B2 JP H0711272B2 JP 60025407 A JP60025407 A JP 60025407A JP 2540785 A JP2540785 A JP 2540785A JP H0711272 B2 JPH0711272 B2 JP H0711272B2
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- Japan
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- ring
- torque
- pintle
- torque ring
- static pressure
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- Reciprocating Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,静圧タイプ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の液圧機関に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotary hydraulic engine used as a static pressure type fluid pump or a fluid motor.
従来のこの種回転形液圧機関,つまり静圧タイプの回転
形流体ポンプ/モータには,入力軸の回転力をピストン
やプランジャ等の直線力に変換したり,ピストン等の直
線力を出力軸の回転力に変換するためのカム機構やリン
ク機構等のメカニズムが採用されている。そのため,こ
のようなものでは,構成部品間に強力な押付力やこじれ
力等が作用することになるため,潤滑油の油性や粘性に
よる油膜のくさび作用に依存するベアリング部やボー
ル,ころ等のころがり作用に依存するベアリング部の存
在が不可欠である。したがって,作動流体としては適度
の粘性を有した油等を使用することが必要となる。すな
わち,水あるいはそれに近い粘性の作動流体では円滑な
運転を行なわせることが困難であり機器の寿命がきわめ
て短いものになるという不都合があるため,使用し得る
作動流体の種類が限られるという欠点がある。また,こ
ろがり軸受を使用したものでは,該軸受の疲労寿命によ
って機器全体の寿命が左右されるので耐久性の向上を図
るのが難しく,また,ころがり軸受は比較的嵩張るため
機器の小形化あるいは軽量化が困難であるという問題も
ある。そこで、このような問題点を解決する発明として
「回転形流体エネルギ変換機」(特開昭58-77179号)が
提案されている。This type of conventional rotary hydraulic engine, that is, a static pressure type rotary fluid pump / motor, converts the rotational force of the input shaft into a linear force of a piston or a plunger, or converts the linear force of a piston into an output shaft. A mechanism such as a cam mechanism or a link mechanism for converting into the rotational force of is adopted. Therefore, in such a product, a strong pressing force or twisting force will act between the components, so that bearing parts, balls, rollers, etc. that depend on the wedge action of the oil film due to the oiliness and viscosity of the lubricating oil The existence of bearings that depend on the rolling action is essential. Therefore, it is necessary to use oil or the like having an appropriate viscosity as the working fluid. That is, it is difficult to perform smooth operation with water or a working fluid having a viscosity close to that, and the life of the equipment is extremely short. Therefore, the type of working fluid that can be used is limited. is there. Further, in the case where a rolling bearing is used, it is difficult to improve the durability because the fatigue life of the bearing affects the life of the entire equipment, and since the rolling bearing is relatively bulky, the equipment can be made compact or lightweight. There is also a problem that it is difficult to realize. Therefore, a "rotating fluid energy converter" (Japanese Patent Laid-Open No. 58-77179) has been proposed as an invention for solving such a problem.
しかし、この先に提案された発明においては、液体の静
圧によるトルク発生部が機関内の外周側に位置するた
め、機関全体としての大型化は避けられず、またピスト
ンとトルクリングとの摺動範囲が大きくなって摩擦によ
る発熱も大きくなるという問題が生じる。However, in the previously proposed invention, since the torque generating part due to the static pressure of the liquid is located on the outer peripheral side in the engine, it is inevitable that the size of the entire engine is increased and the piston and the torque ring slide. There is a problem that the range becomes large and the heat generated by friction also becomes large.
本発明は,入力軸の回転力をピストン等の直線作動力に
変換したり,ピストン等の直線作動力を出力軸の回転動
力に変換するための機械的な動力変換機構の存在に起因
して発生する問題点を根本的に解消するとともに、機関
全体の小型化をはかり、熱の発生を極力小さくした実用
的な液圧機関を提供することを目的としている。The present invention is based on the existence of a mechanical power conversion mechanism for converting a rotational force of an input shaft into a linear actuating force of a piston or the like, or converting a linear actuating force of a piston or the like into a rotational power of an output shaft. It is an object of the present invention to fundamentally solve the problems that occur and to provide a practical hydraulic engine in which the size of the entire engine is reduced and heat generation is minimized.
本発明は,かかる目的を達成するために,機械的な動力
変換機構を廃し,ピントルに外嵌したトルクリングに入
出力トルクに対応する偶力を作動液の静圧により直接的
に発生させ得るように構成したことを特徴とする。In order to achieve such an object, the present invention eliminates a mechanical power conversion mechanism and can directly generate a couple force corresponding to an input / output torque in a torque ring fitted on a pintle by a static pressure of hydraulic fluid. It is characterized in that it is configured as follows.
すなわち、機関軸心に対して偏心配設されるピントル
と、円周方向に等配に設けた複数の内方静圧軸受機構を
介して前記ピントルに外嵌されかつその外周の前記各内
方静圧軸受機構に対応する部位にピストン摺動面をそれ
ぞれ形成したトルクリングと、このトルクリングの外周
囲であって機関軸心に同心でかつ機関のハウジング内に
回転自在に配設され前記各ピストン摺動面に対向する部
位にそれぞれシリンダ穴を有したシリンダリングと、こ
のシリンダリングの各シリンダ穴にスライド可能に嵌挿
されそれぞれの先端が前記トルクリングの外周のピスト
ン摺動面に外方静圧軸受機構を介して係接させた複数の
ピストンと、それぞれの内外方静圧軸受機構を連接する
ようトルクリングに形成した液圧導通路に作動液を給排
する給排系路とを具備し、内外方静圧軸受機構に液圧が
導入されるとき液圧の静圧との偶力の総和によってトル
クリングにトルクが発生するように構成したことを特徴
とする。That is, a pintle that is eccentrically disposed with respect to the engine axis and a plurality of inner static pressure bearing mechanisms that are equidistantly arranged in the circumferential direction are externally fitted to the pintle and the inner sides of the outer periphery of the pintle. A torque ring having a piston sliding surface formed at a portion corresponding to the hydrostatic bearing mechanism, and an outer periphery of the torque ring concentric with the engine axis and rotatably disposed in the engine housing. A cylinder ring having a cylinder hole at a portion facing the piston sliding surface, and a slidably inserted into each cylinder hole of the cylinder ring so that each tip of the cylinder ring is outside the piston sliding surface on the outer circumference of the torque ring. A plurality of pistons engaged through a hydrostatic bearing mechanism and a supply / discharge system passage for supplying / discharging hydraulic fluid to / from a hydraulic pressure passage formed in a torque ring so as to connect the inner and outer hydrostatic bearing mechanisms to each other are provided. Ingredient And, characterized by being configured so as to generate torque in the torque ring by the sum of the couple of the hydraulic static pressure when the hydraulic pressure in the inner and outer side hydrostatic bearing mechanism is introduced.
〔作用〕 このような構成によれば,まず,モータとして使用する
場合には,一方の給排経路に高圧の作動液を供給すると
ともに,他方の給排経路をタンクに接続することによっ
て,前記トルクリングに回転トルクを発生させることが
でき,該トルクリングおよびシリンダリングが同期回転
する。すなわち,この場合,前記一方の給排経路に対応
する一方の領域を通過中の液室は,前記トルクリングの
回転に伴なってその容積が漸次増大し,他方の領域を通
過中の液室は,その容積が漸次減少する。そして,前記
一方の領域を通過中の液室に連通する内方静圧軸受機構
と外方静圧軸受機構とにそれぞれ導入される高圧作動液
の静圧によって,前記トルクリングに偶力が発生し,こ
の偶力によって該トルクリングが回転する。[Operation] According to such a configuration, when used as a motor, first, by supplying high-pressure hydraulic fluid to one supply / discharge path and connecting the other supply / discharge path to the tank, Rotational torque can be generated in the torque ring, and the torque ring and the cylinder ring rotate synchronously. That is, in this case, the volume of the liquid chamber passing through one region corresponding to the one supply / discharge path gradually increases with the rotation of the torque ring, and the liquid chamber passing through the other region. , Its volume gradually decreases. Then, a couple of force is generated in the torque ring by the static pressure of the high-pressure hydraulic fluid introduced into the inner static pressure bearing mechanism and the outer static pressure bearing mechanism which communicate with the liquid chamber passing through the one region. Then, this couple causes the torque ring to rotate.
また,ポンプとして使用する場合には,外力により前記
トルクリングを回転駆動する。これにより,いずれか一
方の領域を通過中の液室は,前記トルクリングの回転に
伴なってその容積が漸減し,他方の領域を通過中の液室
は前記シリンダリングの回転に伴なってその容積が漸増
する。そのため,前記他方の領域に対応する他方の給排
系路から吸込まれた作動液が前記一方の領域において昇
圧され,その一方の領域に対応する給排系路から吐出さ
れる。そして,前記一方の領域を通過中の液室に連通す
る内方静圧受機構と外方静圧軸受機構とにそれぞれ導入
される高圧作動液の静圧によって,前記トルクリングに
偶力が発生し,この偶力が該トルクリングに加えられる
外力と釣り合う。この偶力発生部は、機関の内方に位置
するので、偶力発生のためのトルクリングとピストンの
摺動範囲も小さくなる。When used as a pump, the torque ring is rotationally driven by an external force. As a result, the volume of the liquid chamber passing through one of the regions gradually decreases as the torque ring rotates, and the volume of the liquid chamber passing the other region gradually rotates with the rotation of the cylinder ring. Its volume gradually increases. Therefore, the hydraulic fluid sucked from the other supply / discharge system path corresponding to the other area is pressurized in the one area and discharged from the supply / discharge system path corresponding to the one area. Then, due to the static pressure of the high-pressure hydraulic fluid introduced into the inner static pressure receiving mechanism and the outer static pressure bearing mechanism communicating with the liquid chamber passing through the one region, a couple force is generated in the torque ring. , This couple balances with the external force applied to the torque ring. Since this couple generating portion is located inside the engine, the sliding range between the torque ring and the piston for generating couple is also small.
以下,本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は,本発明に係る液圧機関の半截断面図であり,
第2図は第1図におけるII−II線に沿う断面図である。
これらの図面に示されるように,この液圧機関は,機関
軸心部mに対してピントル1をその軸心を偏位可能に配
置している。すなわち,ハウジング2の背壁2aの中心部
にピントルの径より大径の凹部が形成されこの凹部にピ
ントル1が上下偏位可能に支承されている。2Aはピント
ル1の右方端面に形成されたアリ溝式スライド機構であ
る。前記ハウジング2の背壁2a部に,機関軸心mに対す
る偏心量dを調節するための容量調整機構21を設けてい
る。容量調整機構21は,軸心方向の移動を禁止された状
態で前記背壁2aと平行に配設された送りねじ22を有し,
このねじ22がピントル1に螺合している。23はこの背壁
2aに穿設された孔である。さらにこの調整機構21には減
速機構24を介して前記送りねじ22を回転させ前記ピント
ル1を螺合進退させるステッピングモータ25とを具備し
ているが,前記ステッピングモータ25を適宜,正逆回転
させることによって前記ピントル1の機関軸心mに対す
る偏心量をゼロを含む所望の値に調節し得るようになっ
ている。図示の状態ではピントル1の軸心nは機関の軸
心mに対して偏位量dだけ偏位している。ピントル1に
は円周方向に等配に設けた複数の内方静圧軸受機構4を
介してトルクリング5を回転可能に外嵌している。FIG. 1 is a half sectional view of a hydraulic engine according to the present invention,
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
As shown in these drawings, in this hydraulic engine, a pintle 1 is arranged so that its shaft center can be displaced with respect to an engine shaft center portion m. That is, a recess having a diameter larger than the diameter of the pintle is formed in the center of the back wall 2a of the housing 2, and the pintle 1 is supported in the recess so that it can be displaced vertically. 2A is a dovetail groove type slide mechanism formed on the right end surface of the pintle 1. A capacity adjusting mechanism 21 for adjusting the amount of eccentricity d with respect to the engine axis m is provided on the back wall 2a of the housing 2. The capacity adjusting mechanism 21 has a feed screw 22 arranged in parallel with the back wall 2a in a state where movement in the axial direction is prohibited,
The screw 22 is screwed into the pintle 1. 23 is this back wall
It is a hole formed in 2a. Further, the adjusting mechanism 21 is provided with a stepping motor 25 for rotating the feed screw 22 through a speed reducing mechanism 24 to move the pintle 1 forward and backward, but the stepping motor 25 is appropriately rotated in forward and reverse directions. Thus, the amount of eccentricity of the pintle 1 with respect to the engine axis m can be adjusted to a desired value including zero. In the illustrated state, the shaft center n of the pintle 1 is displaced from the shaft center m of the engine by a displacement amount d. A torque ring 5 is rotatably fitted on the pintle 1 via a plurality of inward static pressure bearing mechanisms 4 provided at equal intervals in the circumferential direction.
トルクリング5は,その外周の前記各内方静圧軸受機構
4に対応する部位に平面状のピストン摺動部6を形成し
てなる多角柱状のものであり,その一端側はハウジング
2外に延出する入出力軸7に伝動されるよう構成してあ
る。すなわち,トルクリング5の左端には凹部が設けら
れていてその内側に内歯5Sが形成されている。他方入出
力軸7の右方端にも同様に内歯7Sが形成されている。3
はこの両歯5S,7Sに噛み合う歯車10と16を両端に備えた
伝動軸である。このような伝動機構はトルクリング5が
ピントル1と同様機関軸心mに対して偏位するからであ
る。また,前記内方静圧軸受機構4は,前記トルクリン
グ5の内周に圧力ポケット8を形成し,この圧力ポケッ
ト8内に圧液を導入し得るようにしたものである。ま
た,前記トルクリング5の外周囲には,機関軸心mと同
心でかつハウジング2内に回転自在のシリンダリング9
を遊嵌状態に配設している。このシリンダリング9は,
厚肉円筒体状のもので,前記各ピストン摺動面6に対向
する部位にそれぞれシリンダ穴11を開口させている。そ
して,これら各シリンダ穴11に,ピストン12をスライド
可能に嵌合させ,これら各ピストン12の先端面12aを外
方静圧軸受機構13を介して対応する各ピストン摺動面6
に係接させている。外方静圧軸受機構13は,前記ピスト
ン12の先端面12aに圧力ポケット14を形成し,この圧力
ポケット14内に圧液を導入し得るようにしたものであ
る。なお,前記トルクリング5と前記シリンダリング9
とはオルダム軸継手15を介して同期回転可能に連結され
ている。ハウジング2に対してシリンダリング9は複数
の第3静圧軸受機構17を介して回転可能に嵌合させてあ
る。第3の静圧軸受機構17は,前記シリンダリング5の
外周に圧力ポケット18を形成し,この圧力ポケット18内
に圧液を導入し得るようにしたものである。前記の容量
調整機構21によりピントル1の偏心量を変化させること
によって,ポンプまたはモータとしての容量を変化させ
る。すなわち,前記シリンダリング9のシリンダ穴11内
には,前記トルクリング5と前記シリンダリング9との
同期回転の伴う各ピストン12の突没動作によりその容積
が増減する液室26が形成されており,前記偏心量を変え
ることによって,1周期あたりの各液室26の容積増減量が
変化するようになっている。The torque ring 5 has a polygonal columnar shape in which a flat piston sliding portion 6 is formed on a portion of the outer periphery thereof corresponding to each of the inward static pressure bearing mechanisms 4, and one end side thereof is located outside the housing 2. It is configured to be transmitted to the extending input / output shaft 7. That is, a concave portion is provided at the left end of the torque ring 5 and the internal teeth 5S are formed inside thereof. On the other hand, inner teeth 7S are similarly formed on the right end of the input / output shaft 7. Three
Is a transmission shaft having gears 10 and 16 meshing with both teeth 5S and 7S at both ends. This is because in such a transmission mechanism, the torque ring 5 is eccentric with respect to the engine axis m like the pintle 1. Further, the inner static pressure bearing mechanism 4 is configured such that a pressure pocket 8 is formed on the inner periphery of the torque ring 5 and a pressure liquid can be introduced into the pressure pocket 8. A cylinder ring 9 concentric with the engine axis m and rotatable in the housing 2 is provided around the outer circumference of the torque ring 5.
Are arranged in a loosely fitted state. This cylinder ring 9
It is of a thick-walled cylindrical shape, and has cylinder holes 11 opened at the portions facing the piston sliding surfaces 6, respectively. Then, the pistons 12 are slidably fitted in the respective cylinder holes 11, and the tip end surfaces 12a of the respective pistons 12 are fitted to the corresponding piston sliding surfaces 6 through the outer hydrostatic bearing mechanism 13.
I am in contact with. The outer static pressure bearing mechanism 13 is configured such that a pressure pocket 14 is formed on the tip end surface 12a of the piston 12 and a pressure liquid can be introduced into the pressure pocket 14. The torque ring 5 and the cylinder ring 9
And are connected via an Oldham's shaft coupling 15 so that they can rotate synchronously. The cylinder ring 9 is rotatably fitted to the housing 2 via a plurality of third hydrostatic bearing mechanisms 17. The third hydrostatic bearing mechanism 17 has a pressure pocket 18 formed on the outer periphery of the cylinder ring 5 so that a pressurized liquid can be introduced into the pressure pocket 18. By changing the eccentric amount of the pintle 1 by the capacity adjusting mechanism 21, the capacity of the pump or the motor is changed. That is, in the cylinder hole 11 of the cylinder ring 9, there is formed a liquid chamber 26 whose volume is increased or decreased by the projecting and retracting operation of each piston 12 accompanied by the synchronous rotation of the torque ring 5 and the cylinder ring 9. By changing the amount of eccentricity, the volume increase / decrease amount of each liquid chamber 26 per cycle is changed.
そして,これら各液室26と,対応する各静圧軸受機構4,
13,17とを連通させる液圧導通路27を設けるととも,前
記ピントル1に対をなす給排系路28,29を設けている。
給排系路28,29はハウジング2の背壁2aに穿設された通
孔2Kを介して外部に取り出されている。通孔Kはピント
ル1が偏位できるよう大きく形成されている。液圧導通
路27は,前記トルクリング5に穿設され前記内方静圧軸
受機構4と前記外方静圧軸受機構13とを連通させる第1
ポート31と、前記ピストン12の軸心部に穿設され前記外
方静圧軸受機構13と前記液室26とを連通させる第2ポー
ト32と,前記シリンダリング9に穿設され前記液室26と
前記第3の静圧軸受機構17とを連通させる第3ポート33
とから構成されている。また,一方の給排系路28は,機
関軸心すなわちシリンダリング9の軸心mとピントル1
の軸心nとを含む仮想分割面Qの第2図中右側に存在す
る領域Aを通過中の液室26に対する作動液の給排を行な
うためのもので,前記ピントル1の内部に設けた幹ポー
ト34と,この幹ポート34を該ピントル1の外周面に開口
させる複数本の枝ポート35から構成されている。また,
他方の給排系路29は,前記仮想分割面Qよりも第2図中
左側に存在する領域Bを通過中の液室26に対する作動液
の給排を行なうためのもので,前記ピントル1の内部に
設けた幹ポート36と,この幹ポート36を前記ピントル1
の外周面に開口させる複数本の枝ポート37とから構成さ
れている。The liquid chambers 26 and the corresponding hydrostatic bearing mechanisms 4,
In addition to providing a hydraulic pressure communication path 27 that communicates with 13, 17, a pair of supply / discharge system paths 28, 29 are provided in the pintle 1.
The supply / discharge system passages 28, 29 are taken out to the outside through a through hole 2K formed in the back wall 2a of the housing 2. The through hole K is formed large so that the pintle 1 can be displaced. The hydraulic pressure passage 27 is formed in the torque ring 5 and connects the inner static pressure bearing mechanism 4 and the outer static pressure bearing mechanism 13 to each other.
The port 31, a second port 32 bored in the axial center portion of the piston 12 to communicate the outer static pressure bearing mechanism 13 and the liquid chamber 26, and the liquid chamber 26 bored in the cylinder ring 9. And a third port 33 for communicating the third hydrostatic bearing mechanism 17 with each other.
It consists of and. Further, one of the supply / discharge system passages 28 has an engine axis, that is, the axis m of the cylinder ring 9 and
It is for supplying and discharging the working liquid to and from the liquid chamber 26 passing through the region A existing on the right side in FIG. 2 of the virtual dividing plane Q including the axis n of It comprises a trunk port 34 and a plurality of branch ports 35 that open the trunk port 34 to the outer peripheral surface of the pintle 1. Also,
The other supply / discharge system path 29 is for supplying / discharging the working liquid to / from the liquid chamber 26 passing through the region B existing on the left side in FIG. The trunk port 36 provided inside and the trunk port 36 are used for the pintle 1
And a plurality of branch ports 37 opened on the outer peripheral surface of the.
なお,19,20は前記入出力軸7をハウジング2に対し補助
的に支承する軸受である。また,38は固定具を示してい
る。Numerals 19 and 20 are bearings for supporting the input / output shaft 7 to the housing 2 in an auxiliary manner. Further, 38 indicates a fixture.
次いで,この実施例の作動を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
まず,液圧モータとして使用する場合には,高圧の作動
液を,例えば,第1の給排系路28を通して第1領域Aに
存在する液室26に供給する。そして,ピントル1の軸心
nを機関軸心mに対して図のように所要距離dだけ偏心
させる。そうすると,第3図に示すように前記第1領域
Aにおいて,内方静圧軸受機構4の圧力ポケット8に導
入された作動液の静圧によってトルクリング5に作用す
る力Faの作用線が,対応する外方静圧軸受機構13の圧力
ポケット14に導入された流体の静圧によって前記トルク
リング5に作用する力Fbの作用線に対して偏位すること
になり,前記の力FaとFbとは,大きさが等しく方向が反
対で互いに平行に働く二つの力,つまり,偶力となる。
しかも,第3図に示すようにトルクリング5の複数個所
に発生する各偶力Fa,Fbは,前記トルクリング5をそれ
ぞれ同一方向に回転させるように働く。したがって,前
記トルクリング5は,作動液から直接偶力Fa,Fbを受
け,それによって矢印X方向に回転することになる。す
なわち,図示例の場合には,前記各偶力Fa,Fbの大きさ
をF,作用線間の距離をL1,L2,L3とすると,前記トルクリ
ング5に作用するモーメントMは,M=F(L1+L2+L3)
となり,このモーメントMによって前記トルクリング5
がピントル1およびハウジング2に対して回転する。そ
して,この場合,第1領域Aに存在する液室26は,前記
トルクリング5の回転に伴って漸次容積が増大し,第2
領域Bに存在する液室26は漸次容積が縮小するため,高
圧の流体は第1の給排系路28を通して第1領域Aを通過
中の液室26内に逐次流入し,仕事をし終った流体は,第
2領域Bを通過中の液室26から第2の給排系路29を通し
て逐次ハウジング2外に排出されることになる。なお,
かかる状態から,前記ピントル1を,その軸心nが機関
軸心mと一致する中立位置まで摺動させると前記力Fa,F
bの作用線間の距離L1,L2,L3がそれぞれ零になるため,
前記トルクリング5に作用するモーメントが消勢し,出
力が零になる。また,前記ピントル1を中立位置を越え
て図示例とは逆の方向に偏心させると,前記偶力Fa,Fb
の作用線間の距離L1,L2,L3がそれぞれマイナスになるた
め,前記トルクリング5が逆転することになる。First, when used as a hydraulic motor, high-pressure hydraulic fluid is supplied to the liquid chamber 26 existing in the first region A through the first supply / discharge system passage 28, for example. Then, the axis n of the pintle 1 is eccentric to the engine axis m by a required distance d as shown in the figure. Then, as shown in FIG. 3, in the first region A, the action line of the force Fa acting on the torque ring 5 by the static pressure of the hydraulic fluid introduced into the pressure pocket 8 of the inner static pressure bearing mechanism 4 becomes Due to the static pressure of the fluid introduced into the corresponding pressure pocket 14 of the outer static pressure bearing mechanism 13, the force Fb acting on the torque ring 5 is deviated from the line of action, and the forces Fa and Fb And are two forces of equal magnitude, opposite directions, and parallel to each other, that is, a couple.
Moreover, as shown in FIG. 3, the couples Fa and Fb generated at a plurality of positions of the torque ring 5 act so as to rotate the torque ring 5 in the same direction. Therefore, the torque ring 5 directly receives the couple forces Fa and Fb from the hydraulic fluid, and thereby rotates in the arrow X direction. That is, in the illustrated example, when the magnitudes of the couples Fa and Fb are F and the distances between the lines of action are L 1 , L 2 and L 3 , the moment M acting on the torque ring 5 is M = F (L 1 + L 2 + L 3 )
And this moment M causes the torque ring 5 to
Rotates with respect to the pintle 1 and the housing 2. In this case, the volume of the liquid chamber 26 existing in the first area A gradually increases with the rotation of the torque ring 5,
Since the volume of the liquid chamber 26 existing in the region B gradually decreases, the high-pressure fluid successively flows into the liquid chamber 26 passing through the first region A through the first supply / discharge system passage 28, and finishes its work. The fluid is sequentially discharged from the liquid chamber 26 passing through the second region B to the outside of the housing 2 through the second supply / discharge system passage 29. In addition,
From this state, when the pintle 1 is slid to a neutral position where its axis n matches the engine axis m, the forces Fa, F
Since the distances L 1 , L 2 and L 3 between the lines of action of b are zero,
The moment acting on the torque ring 5 is deenergized and the output becomes zero. Further, if the pintle 1 is eccentric in a direction opposite to the illustrated example beyond the neutral position, the couple forces Fa and Fb
Since the distances L 1 , L 2 and L 3 between the lines of action of 1 become negative, the torque ring 5 is reversed.
なお,第4図は,トルクリング5に静圧によるトルクが
直接的に発生する原理を説明するための説明図である。
すなわち,偶力(Fa,Fb)をその作用線に沿って,トル
クリング5の中心nを等配に挾む図示位置にまで移動さ
せ,それを偶力(A,B)とする(Fa≡A,Fb≡B)。そし
て,この偶力(A,B)と直交する仮想の偶力(C,D)と,
この偶力(C,D)を打ち消し得る偶力(E,F)を図示して
いる。この図から明らかなように,力(C+B)と力
(A+D)とは大きさが等しく方向が正反対である。つ
まり,(C+B)+(A+D)=0となる。故に,偶力
(A,B)+偶力(C,D)≡0である。一方,前述したよう
に,偶力(C,D)+偶力(E,F)≡0である。したがっ
て,偶力(A,B)≡偶力(E,F)なる関係が成立する。換
言すれば,偶力(Fa,Fb)は,偶力(E,F)と等価であ
る。しかして,この偶力を形成する力Eと力Fとは,ト
ルクリング5の中心nを等配に挾む位置に相互に逆向き
に作用するため,トルクリング5には,回転力のみが直
接的に作用することにより,このトルクリング5を支え
る力は原理的には不要となる。つまり,第5図aに模式
的に示すような態様で,部材Sに力fが作用する場合に
は,この部材Sを前記力fに対応する力で支承しておか
ないと該部材Sは回転し得ないが,第5図bに模式的に
示すような態様で部材Tに偶力fa,fbが作用する場合に
は,この部材Tの軸Taを支えなくても該部材Tは回転し
得る。つまり,部材Tの軸Taは,部材Tの位置決めと,
部材Tの重量を受けるために補助的に支承しておきさえ
すればよい。しかして,この実施例のトルクリング5に
は,第5図bに示すような態様でトルクが発生するた
め,該トルクリング5を機械的に支承する力は,微小な
ものですむ。したがって,ピントルの偏位を容易にする
ことができる。Note that FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the principle that torque due to static pressure is directly generated in the torque ring 5.
That is, the couple (Fa, Fb) is moved along its line of action to a position shown in the figure in which the center n of the torque ring 5 is equally spaced, and it is defined as the couple (A, B) (Fa≡ A, Fb≡B). And a virtual couple (C, D) orthogonal to this couple (A, B),
The couples (E, F) that can cancel this couple (C, D) are shown. As is clear from this figure, the force (C + B) and the force (A + D) are equal in magnitude and opposite in direction. That is, (C + B) + (A + D) = 0. Therefore, couple (A, B) + couple (C, D) ≡ 0. On the other hand, as described above, the couple (C, D) + the couple (E, F) ≡ 0. Therefore, the relationship of couple (A, B) ≡ couple (E, F) is established. In other words, the couple (Fa, Fb) is equivalent to the couple (E, F). However, the force E and the force F that form this couple act in opposite directions to each other at positions where the center n of the torque ring 5 is equally spaced, so that only the rotational force acts on the torque ring 5. By directly acting, the force that supports the torque ring 5 becomes unnecessary in principle. That is, when the force f acts on the member S in a manner as schematically shown in FIG. 5a, the member S must be supported by a force corresponding to the force f. Although it cannot rotate, when couples fa and fb act on the member T in a manner as schematically shown in FIG. 5b, the member T rotates without supporting the axis Ta of the member T. You can That is, the axis Ta of the member T is
In order to receive the weight of the member T, it suffices to support it in an auxiliary manner. However, since torque is generated in the torque ring 5 of this embodiment in a manner as shown in FIG. 5b, the force for mechanically supporting the torque ring 5 is very small. Therefore, the deviation of the pintle can be facilitated.
一方,この液圧機関を液圧ポンプとし使用する場合に
は,前記トルクリング5を外力によって,例えば,矢印
Y方向に回転駆動する。そうすると,図示例の場合,前
記トルクリング5に前述と同様な偶力Fa,Fbが発生し,
これらの偶力Fa,Fbが前記トルクリング2に加えられる
入力トルクと釣り合うことになる。そして,ハウジング
2外の液体は,第2の給排系路29を通して第2領域Bを
通過中の液室26内に逐次吸入され,圧力の高くなった液
体が第1領域Aを通過中の液室26から第1の給排系路28
を通して逐次ハウジング2外へ吐出されることになる。
この場合,ピントル1を中立位置までスライドさせると
流体の吐出量は零になり,トルクリング5は静圧バラン
スが保たれた状態で空転する。また,前記ピントル1を
中立位置を越えて図示例とは逆の方向に偏心させると,
入力トルクと釣り合う偶力Fa,Fbが第2領域Bにおいて
発生し,高圧流体が第2の給排系路29を通してハウジン
グ2外へ吐出されることになる。On the other hand, when this hydraulic engine is used as a hydraulic pump, the torque ring 5 is rotationally driven by an external force, for example, in the arrow Y direction. Then, in the case of the illustrated example, the couples Fa and Fb similar to those described above are generated in the torque ring 5,
These couples Fa and Fb are balanced with the input torque applied to the torque ring 2. Then, the liquid outside the housing 2 is sequentially sucked into the liquid chamber 26 passing through the second region B through the second supply / discharge system path 29, and the liquid having a high pressure is passing through the first region A. From the liquid chamber 26 to the first supply / discharge system path 28
It is sequentially discharged to the outside of the housing 2 through.
In this case, when the pintle 1 is slid to the neutral position, the fluid discharge amount becomes zero, and the torque ring 5 idles in a state where the static pressure balance is maintained. Further, when the pintle 1 is eccentric in a direction opposite to the illustrated example beyond the neutral position,
Coupled forces Fa and Fb that are in balance with the input torque are generated in the second region B, and the high-pressure fluid is discharged to the outside of the housing 2 through the second supply / discharge system passage 29.
なお,以上の実施例では,ピストンとシリンダリングと
を内設するピントルを偏位させて,前記シリンダリング
の機関軸心に対する偏心量を変化させ得るようにした場
合について説明したが,前記ピントルをハウジングに対
して一定量偏位させて固定支持させた実施態様が包含さ
れる。この場合ピントル1をハウジング2に固定ネジに
よって固定するのが望ましい。偏位を可変に行なわせる
方式として図示例以外ネジ22はマニアルで回転操作させ
る形としてもよい。さらにネジ式のみならず,カム方式
などで偏位させるようにしてもよい。さらに液圧式サー
ボ機構で偏位させるようにしてもよい。ピントル,トル
クリングさらにシリンダリングをテーパ形にすることも
できこの場合クリアランスの問題が解消できる。In the above embodiments, the pintle in which the piston and the cylinder ring are installed is deviated to change the eccentric amount of the cylinder ring with respect to the engine axis. Embodiments in which a fixed amount of displacement with respect to the housing is fixedly supported are included. In this case, it is desirable to fix the pintle 1 to the housing 2 with a fixing screw. As a method of variably performing the deviation, the screw 22 may be manually rotated in addition to the illustrated example. Further, not only the screw type but also the cam type may be used for the displacement. Further, the displacement may be made by a hydraulic servo mechanism. The pintle, torque ring and cylinder ring can also be tapered, in which case the clearance problem can be solved.
以上詳述したように,本発明は,内方静圧軸受機構およ
び外方静圧軸受機構に導入される流体の静圧のみによっ
てトルクリングに入力トルクまたは出力トルクに対応す
る偶力を発生させ得るようにしているので,流体の静圧
を直接にトルクリングの回転力に変換することができ
る。特に先に提案された回転形流体エネルギ変換機に比
してピストン機構がトルクリングの外方に配置される構
成であり機関全体の小形化が図られる。またピストンと
トルクリングの摺動範囲が少なく、小型化により回転周
面範囲もより少なくなって発熱も小さくなる。さらにト
ルクリングとピントルが一体的に偏位する構成であり、
同期機構が介在しないので、ピントルの偏位が円滑に行
い得る。また、ピストン機構の軸心が常時機関の中心に
指向しており回転がより円滑に行い得るなどすぐれた特
徴を有する。As described above in detail, according to the present invention, the couple of forces corresponding to the input torque or the output torque is generated in the torque ring only by the static pressure of the fluid introduced into the inner hydrostatic bearing mechanism and the outer hydrostatic bearing mechanism. Since it is obtained, the static pressure of the fluid can be directly converted into the torque of the torque ring. In particular, the piston mechanism is arranged outside the torque ring as compared to the previously proposed rotary fluid energy converter, and the overall size of the engine can be reduced. Further, the sliding range of the piston and the torque ring is small, and the downsizing reduces the range of the peripheral surface of the rotating surface, thus reducing heat generation. Further, the torque ring and the pintle are integrally displaced,
Since there is no synchronization mechanism, the pintle can be smoothly displaced. In addition, the shaft center of the piston mechanism is always oriented toward the center of the engine, so that the piston mechanism can be rotated more smoothly.
第1図は本発明の一実施例を示す半截断面図,第2図は
第1図におけるII−II線に沿う断面図,第3図および第
4図は同実施例の作用説明図,第5図a,bは同実施例の
作動原理を説明するための図である。 1……ピントル、2……ハウジング 3……伝動軸、4……内方静圧軸受機構 5……トルクリング、6……ピストン摺動面 9……シリンダリング、10,16……歯車 11……シリンダ穴、12……ピストン 12a……先端面、13……外方静圧軸受機構 21……容量調整機構、26……液室 27……液圧導通路、28,29……給排系路 m……機関軸心、n……ピントルの軸心 Fa,Fb……偶力、d……偏心量FIG. 1 is a half sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II--II in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are explanatory views of the operation of the embodiment. 5A and 5B are views for explaining the operating principle of the embodiment. 1 …… Pintle, 2 …… Housing 3 …… Transmission shaft, 4 …… Inner hydrostatic bearing mechanism 5 …… Torque ring, 6 …… Piston sliding surface 9 …… Cylinder ring, 10,16 …… Gear 11 …… Cylinder hole, 12 …… Piston 12a …… Tip surface, 13 …… External hydrostatic bearing mechanism 21 …… Volume adjustment mechanism, 26 …… Liquid chamber 27 …… Hydraulic passage, 28,29 …… Supply Exhaust system m …… Engine axis center, n …… Pintle axis center Fa, Fb …… Coupling force, d …… Eccentricity
Claims (1)
と、円周方向に等配に設けた複数の内方静圧軸受機構を
介して前記ピントルに外嵌されかつその外周の前記各内
方静圧軸受機構に対応する部位にピストン摺動面をそれ
ぞれ形成したトルクリングと、このトルクリングの外周
囲であって機関軸心に同心でかつ機関のハウジング内に
回転自在に配設され前記各ピストン摺動面に対向する部
位にそれぞれシリンダ穴を有したシリンダリングと、こ
のシリンダリングの各シリンダ穴にスライド可能に嵌挿
されそれぞれの先端が前記トルクリングの外周のピスト
ン摺動面に外方静圧軸受機構を介して係接させた複数の
ピストンと、それぞれの内外方静圧軸受機構を連接する
ようトルクリングに形成した液圧導通路に作動液を給排
する給排系路とを具備し、内外方静圧軸受機構に液圧が
導入されるとき液圧の静圧との偶力の総和によってトル
クリングにトルクが発生するように構成したことを特徴
とする液圧機関。1. A pintle which is eccentrically arranged with respect to an engine axis and a plurality of inner static pressure bearing mechanisms which are equidistantly arranged in the circumferential direction, are fitted onto the pintle, and the outer periphery of the pintle is fitted. A torque ring having a piston sliding surface formed at a portion corresponding to each inner static pressure bearing mechanism, and an outer periphery of the torque ring concentric with the engine axis and rotatably disposed in the engine housing. And a cylinder ring having a cylinder hole in a portion facing each piston sliding surface, and a piston sliding surface slidably inserted in each cylinder hole of the cylinder ring and each tip of the piston sliding surface on the outer periphery of the torque ring. A plurality of pistons, which are engaged with each other via an external static pressure bearing mechanism, and a hydraulic fluid supply / discharge system that supplies / discharges hydraulic fluid to / from a hydraulic pressure passage formed in a torque ring so as to connect the inner and outer static pressure bearing mechanisms to each other. The road Bei and hydraulic engine, characterized by being configured so as to generate torque in the torque ring by the sum of the couple of the hydraulic static pressure when the hydraulic pressure in the inner and outer side hydrostatic bearing mechanism is introduced.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025407A JPH0711272B2 (en) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | Liquid Sho agency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025407A JPH0711272B2 (en) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | Liquid Sho agency |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185685A JPS61185685A (en) | 1986-08-19 |
| JPH0711272B2 true JPH0711272B2 (en) | 1995-02-08 |
Family
ID=12165058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025407A Expired - Lifetime JPH0711272B2 (en) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | Liquid Sho agency |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711272B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104405620B (en) * | 2014-11-15 | 2017-02-08 | 南通市巨力弹簧吊架有限公司 | Cylinder body for fluid transfer device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5877179A (en) * | 1981-10-31 | 1983-05-10 | Shimadzu Corp | Rotary type fluid energy converter |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP60025407A patent/JPH0711272B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185685A (en) | 1986-08-19 |
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