(57)【要約】【課題】  ピストンとスラストリングの表面との接触を失わせることなく、ピストンの制御状態を維持する。【解決手段】  ラジアルピストン（１９）を備える回転押し除け装置（１０）は、回転スラストベアリング（２８）および固定外側リング（３０）を有するベアリング（２９）を備え、前記リングの間に、ベアリングローラ（３１）が配置されている。スラストリング（２８）は、ピストン（１９）ごとに、１つの係合装置（４３）（４５）を有し、この係合装置（４３）（４５）によって、ピストン（１９）の第１長手方向中心ライン（Ａ）と直角な第２軸線（Ｂ）によって定められた第２方向に沿う直線ラインの運動を可能にする。
2005515350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体（１１）（１２）と、
中心に取り付けられた分配器（１５）と、
径方向に延びる多数の円筒形チャンバ（１８）が設けられたロータ（１７）から成る回転ユニット（１６）とを備え、各チャンバ（１８）が、それぞれの円筒形チャンバ（１８）の長手方向中止線と同軸状の第１軸線（Ａ）に沿って第１方向にスライド運動できるように取り付けられたそれぞれのピストン（１９）を含み、
更に前記ピストン（１９）からのラジアルスラスト力に抵抗する手段（３０）（３１）を備え、この手段（３０）（３１）が、スラストリング（２８）と共にベアリング（２９）を形成するラジアルピストン（１９）を備えている回転押し除け装置（１０）において、
前記ベアリング（２９）が、回転内側リング（２８）と、固定外側リング（３０）と、介入ロール手段（３１）とを備え、前記回転内側リング（２８）が、各ピストン（１９）のための係合手段（４３）（４５）を含み、該係合手段（４３）（４５）により、前記第１軸線（Ａ）と直角な第２軸線（Ｂ）によって定められる第１方向に沿う直線ライン内の運動を可能にするようになっていることを特徴とする回転押し除け装置（１０）。
【請求項２】
前記係合手段（４３）（４５）が、スライド係合手段である、請求項１記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項３】
前記係合手段（４３）（４５）が、前記リング（２８）に取り付けられたスライドレール（４３）と、前記ピストン（１９）のヘッドに取り付けられたスライド（４５）とを備え、前記スライド（４５）が、平らなスライド（４５）であり、前記スライド（４５）および前記スライドレール（４３）の相対的移動路が、前記軸線（Ｂ）に沿う直線移動路である、請求項２記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項４】
前記ピストン（１９）の力が、液圧のバランスのとれた端部表面を介して、スラストリング（２８）に伝達されるようになっている、前の請求項のいずれかに記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項５】
前記ピストン（１９）のうちの少なくとも１つに、閉じられたシールリングが設けられている、前の請求項のいずれかに記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項６】
前記ピストン（１９）のうちの少なくとも１つが、不要な間隙を満たすような形状の面と共に、前記分配器（１９）の方を向いている、前の請求項のいずれかに記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項７】
少なくとも１つのピストン（１９）に、少なくとも１つの軽量化孔（４６）が形成されている、前の請求項のいずれかに記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項８】
前記孔（４６）のうちの長手方向軸線が、前記ピストン（１９）の軸線（Ａ）と交差するように延びており、前記ピストン（１９）に形成された液圧バランス孔（４９）とは交差していない、請求項７記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項９】
前記ピストン（１９）のうちの１つが、それぞれのラジアル円筒形チャンバ（１８）の内部に完全に位置し、かつ前記スライドレール（４３）のうちの少なくとも一部が、前記ラジアル円筒形チャンバ（１８）の内部に位置している、請求項３〜８のいずれかに記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１０】
前記ベアリング（２９）（Ｃ１〜Ｃ４）のうちの少なくとも１つが、一体的ベアリングである、請求項１記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１１】
前記リング（２８）が、好ましくはサイン形状となっており、よって、前記リングが２つの側面レースに２つの組の回転体（３１）を収納でき、回転体が、前記スライドレール（４３）のうちの１つの側面に位置している、請求項３記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１２】
前記ベアリング（２９）（Ｃ１〜Ｃ４）のうちの少なくとも１つが、分割されていないディスクケージ（ＧＡＢ）を取り付けている、請求項１０記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１３】
回転体（３１）のそれぞれの組の周辺に、分割されていないディスクケージ（ＧＡＢ）が取り付けられている、請求項１２記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１４】
前記ベアリング（２９）（Ｃ１〜Ｃ４）のうちの少なくとも１つが、圧嵌め状態で、複数の回転体を取り付けている、請求項１０記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１５】
前記ロータ（１７）とスラストリング（２８）とが、同期化装置（５０）により同期した状態で回転するように制御されている、請求項１記載の回転押し除け装置（１０）。  
【請求項１６】
前記同期装置（５０）が、クロスカップリング（５０）である、請求項１５記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１７】
前記カバー（１２）を支持する部分内に、前記分配器（１５）が、浮遊している状態に取り付けられている、請求項１記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１８】
前記分配器（１５）の配置を、長手方向中心線（Ａ）に沿って、軸方向かつ回転角方向に調節できるようになっている、請求項１７記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項１９】
前記ロータ（１７）に設けられたリセス（ＣＡＶ）のうちの少なくとも１つの表面部分が、前記表面部分を異なる態様で一体に嵌合できるようにする円錐形形状となっている、請求項１７または１８に記載の回転押し除け装置（１０）。  
【請求項２０】
金属製シールリング（ＡＮ）が、前記分配器（１５）の外側表面と、前記カバー（１２）内の前記孔（Ｆ）の表面との間の間隙を通ってオイルが漏れるのを停止するようになっている、請求項１７記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項２１】
前記リング（ＡＮ）の各々が、前記孔（Ｆ）の表面に形成されたそれぞれの環状座内に嵌合されている、請求項２０記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項２２】
前記カバー（１２）が、取り入れ装置（２６）と排出装置（２７）とを支持しており、前記取り入れ装置および排出装置（２６）（２７）の各々に、前記分配器（１５）の中心線（Ａ）からのそれぞれのオフセット溝（２６ａ）（２７ａ）が形成されている、請求項１記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項２３】
支持構造体（１１）（１２）と、
中心に取り付けられた分配器（１５）と、
多数の径方向に延びる円筒形チャンバ（１８）が設けられたロータ（１７）から成る回転ユニット（１６）とを備え、各チャンバ（１８）が、それぞれの円筒形チャンバ（１８）の長手方向中止線と同軸状の第１軸線（Ａ）に沿って、第１方向にスライド運動できるように取り付けられたそれぞれのピストン（１９）を含み、
更に、前記ピストン（１９）からのラジアルスラスト力に抵抗する手段（３０）（３１）を備え、この手段（３０）（３１）が、スラストリング（２８）と共に、ベアリング（２９）を形成している、ラジアルピストン（１９）を備える回転押し除け装置（１０）において、
前記分配器（１５）が、カバー支持部分（１２）内で浮遊状態に取り付けられていることを特徴とする回転押し除け装置（１０）。
【請求項２４】
前記内側リング（２８）と外側リング（３０）とを共に結合するための、または前記ロータ（１７）のためのベアリング（２９）（Ｃ１またはＣ４）のうちの少なくとも１つが摩擦抗力を発生し、多孔性金属の追加層を介して、接触部品のうちの１つまたは別の介在金属要素に接着された摩擦防止プラスチック材料製の少なくとも１つの層を含むスライド手段が設けられている、接着１〜２２のいずれかに記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項２５】
前記ロータ（１７）が、前記分配器（１５）への結合領域内に窒化表面を有する、前の請求項のいずれかに記載の回転押し除け装置（１０）。
【請求項２６】
前の請求項のいずれかに記載の少なくとも１つの装置（１０）を内蔵することを特徴とする、液圧作動式速度可変器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジアルピストンタイプの回転押し除け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この明細書では、作動流体（例えば空気、水、オイル）で作動するポンプまたはモータとして機能するラジアルピストンタイプの回転押し除け装置について述べるが、本発明の原理は、ラジアル円筒形チャンバ内で燃焼性混合気に点火する公知の内燃タイプの押し除け装置、すなわち、回転押し除け装置にも同じように適用できるものである。
【０００３】
支持構造体と、
中心に取り付けられた分配器と、
径方向に延びる多数の円筒形チャンバが設けられたロータから成る回転ユニットとを備え、各チャンバが、それぞれの円筒形チャンバの長手方向中心線と同軸状の第１軸線に沿って、第１方向にスライド運動できるように取り付けられたそれぞれのピストンを含み、
更に前記ピストンからのラジアルスラスト力に抵抗する手段を備え、該手段が内側リングと共に、ベアリングを形成し、更に前記回転ユニットを支持する支持手段と、
前記ロータに対する前記分配器の同軸状関係を維持するための整合手段とを備える、ラジアルピストン回転押し除け装置は、長い間公知となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の構造のかかる回転容積装置では、次のような根本的な問題がある。
【０００５】
（１）ピストンのヘッドは、ベアリングの内側表面に点接触するので、許容できない集中した負荷が生じ、従って、このような構造は、比較的低圧力で作動する小径のピストンを有する装置にしか採用できない。
【０００６】
（２）点接触することによって、流体の圧力の適当なバランスをとることができない。
【０００７】
（３）ピストンに対して、圧力サージを制御できないので、流体回路内で圧力が低下する結果、ピストンがベアリングリングをジャンプオフしたり、ピストンヘッドだけでなく、スラストリングも破壊するようなノッキングが生じ易い。
【０００８】
（４）この構造の回転押し除け装置は、ロータの回転とスラストリングの回転を同期化し、かつピストンヘッドがリングの内側表面をこするのを防止する手段を有していない。
【０００９】
（５）この構造の装置のピストンには、シールリングが装着されていない。
【００１０】
（６）ロータが分配器と摩擦接触し得るので、装置全体の機械的な有効性が低下する。
【００１１】
（７）最後に、ピストンストロークに対する分配器のタイミングを調節できない。
【００１２】
従って、本発明の主な目的は、ピストンとスラストリングの表面との接触を失わせることなく、ピストンの制御状態を維持することにある。
【００１３】
更に本発明の別の目的は、上記欠点のいずれも有していないラジアルピストン回転押し除け装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、請求項１記載のラジアルピストン回転押し除け装置によって達成される。
【００１５】
次に、本発明の範囲を限定しない実施例を示す添付図面を参照して、本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面では、本発明の理解に必要な機械的な細部しか図示されていない。
【００１７】
図１および図２には、本発明に関わるラジアルピストン回転押し除け装置が、符号１０で示されている。
【００１８】
この装置は、カバー１２によって実質的に閉じられたシェルとなるように構成された本体１１を有する。この本体１１とカバー１２とは、ネジ締結具１３および１４によって一体に保持されている。
【００１９】
図１に示すように、本体１１およびカバー１２をそれぞれ貫通するように設けられた間隙孔１１ａおよび１２ａに、ボルト１３が挿入されている（このボルトは、図示されていない支持構造体に装置１０を固定するのにも有効である）。本体１１およびカバー１２に設けられている２つのネジ孔１１ｂおよび１２ｂには、ネジ１４が螺合されている。図示の実施例は、４本のボルト１３（図１では１本しか示されていない）および２本のネジ１４（図１では１本のネジしか示されていない）を有する。
【００２０】
本体１１とカバー１２との間の空間には、どんな流体の分配器１５も収容できる。この分配器１５は、軸線Ａを中心とするほぼ円筒状であり、図３にはより詳細に示されている。
【００２１】
以下説明するように、分配器１５は、カバー１２によって構成された空間内で浮遊するように取り付けられているが、軸線Ａを中心としては回転せず、軸線Ａは、長手方向の中心線をも形成している。
【００２２】
更に分配器１５は、回転ユニット１６（図１）によって囲まれている。この回転ユニット１６は、分配器１５と同じ軸線Ａを中心として回転するようになっているロータ１７を備えている。
【００２３】
ロータ１７には、径方向に延びる複数の円筒形チャンバ１８（図１では２つしか示されていない）が、従来通り形成されており、各チャンバには、後に良好に図示されるように、径方向（Ａ）に沿って移動できるように、それぞれピストン１９が嵌合されている。
【００２４】
図１および図２３に示されているように、分配器１５には、２つのスロット１５ａ、１５ｂおよび４つの切り欠き１５ｃ〜１５ｆが形成されている。切り欠きのペア１５ｃ、１５ｆと１５ｄ、１５ｅの各々には補強リブ２０および２１が設けられている。
【００２５】
組み合わせた図３ａ、図３ｂおよび図３ｃから判るように、１対の導管２２および２３により、切り欠き１５ｄ、１５ｅにはスロット１５ａが連通している。スロット１５ｂと切り欠き１５ｃ、１５ｆとの間の流体の接続は、導管２４および２５によって行われている。
【００２６】
導管２２〜２５は、図３ａにおける左端部で開口している。
【００２７】
図１および図２に示すように、ロータ１７が軸線Ａを中心として回転するにつれ、各ラジアル円筒形チャンバ１８は、順次、切り欠き１５ｃから１５ｆに流体で連通状態にされる。
【００２８】
図示の実施例では、装置１０を液圧モータとして作動させると仮定した場合、導管２２、２３を通して、装置１０には加圧オイルが供給される。このオイルは、導管２４、２５を通って放出される。この目的のために、遠隔オイル源から加圧オイルを送るのに有効なオイル取り入れ装置２６およびオイル排出装置２７が、カバー１２に設けられている。
【００２９】
取り入れ装置２６は、分配器１５に設けられた上記切り欠き１５ａ（図３ａ〜ｂ）と、軸線Ａからずれた位置において、カバー１２に形成された対応する溝２６ａと、取り入れポート２６ｂとを備えている。
【００３０】
同じように、排出装置２７は、分配器１５に設けられた上記切り欠き１５ｂ（図３ａ〜ｂ）と、軸線Ａからずれた位置において、カバー１２に形成された対応する溝２７ａと、排出ポート２７ｂとを備えている。
【００３１】
本例では、流入オイルは、矢印Ｆ１の方向に流れ、流出オイルは、矢印Ｆ２の方向に流れる。
【００３２】
図１に示すように、各ピストン１９には、後述する手段により、ベアリング２９のスラストリング２８が係合されている。
【００３３】
リング２８は、回転ユニット１６と一体的部品であり、このユニットは、前と同じように、ロータ１７とピストン１９とを有する。
【００３４】
換言すれば、スラストリング２８は、一体的ベアリング２９の内側リングも形成しており、一体的ベアリング２９は、更に外側リング２０と、この外側リング３０と内側リング３８との間に従来通りに配置された２組の円筒形ローラ３１とを備えている。
【００３５】
多数のローラ３１と外側リング３０との組み合わせは、ピストン１９からのラジアルスラスト力に抵抗する手段となっている。
【００３６】
更に回転ユニット１６を支持し、ピストン１９からの力を吸収する一体的ベアリング２手段Ｃ１、Ｃ４も、配置されている。軸線Ａに沿った分配器１５とローラ１７との間の同軸状の関係を維持するのに、一体的整合手段Ｃ１、Ｃ３が配置されている。この整合は、奇数個のピストン１９を設けることによって困難となる。
【００３７】
「一体的ベアリング」なる用語は、装置１０の部材に直接ベアリングレースが形成されている構造を含む。すなわち、中間リングが設けられていないことを意味する。
【００３８】
分配器１５のクリーピングを防止するのに、ベアリングＣ１〜Ｃ４を圧嵌めすることが好ましい。
【００３９】
外側リング３０は、固定状態に保持されており、軸線Ａから少しずれた中心ラインＢ（図１）を有する。このリングは、ラインＡとＢとの間のオフセット量ＥＣ（図１）を調節するようになっている調節器３３（図２）により、径方向にシフトできる。
【００４０】
この調節器３３は、公知の構造をしているので、本書では更に説明しない。調節器３３は、機械式でもよいし、液圧式でもよいし、電気機械式またはその他の作動装置でもよい。
【００４１】
回転ユニット１６も、従来通り駆動される。装置１０は、液圧モータモードで作動されるような応用例では、ピストンヘッド１９がリング２８を押圧し、オフセット量ＥＣだけ、スラスト力がオフセットされることに起因し、ヘッドおよび送りレートは、回転ユニット１６により、特にロータ１７により、装置１０内で回転動力に変換される。このオフセット量ＥＣは、ユニット１６が回転するのに不可欠である。オフセット量ＥＣを０と仮定した場合、回転することはできない。その理由は、スラストリング２８が停止状態となるからである。
【００４２】
前に述べ、かつ図４に示したように、各ピストン１９は、リング２８と係合するような形状とされている。ネジ４４により、回転リング２８に取り付けられたスライドレール４３（図５）を含む輪郭形状により、スライド係合が得られる。リング２８に対し、ピストン１９をわずかに移動できるように、ピストン１９のヘッドには、スライド４５（図４）が一体的に形成されている。図２に示すように、上記軸線（ａ）と直角な軸線（ｂ）に沿う直線方向に、スライドレール４３に沿ったスライド４５の運動が生じ、軸線（ａ）に沿って、ピストン１９が径方向に移動する。軸線（ａ）は、上記のように、内部でピストン１９が移動できるラジアル円筒形チャンバ１８の中心線でもある。
【００４３】
換言すれば、軸線（ａ）の方向と直角に、スライドレール４３が伸びており、チャンバ１８の軸線に対するピストン１９の軸線（ａ）の上ぞり（ｃｏｃｋｉｎｇ）が生じないように保証している。
【００４４】
回転ユニット１６が回転する間に生じる幾何学的な条件に対し、ピストンの設計を適合させるには、軸線（ｂ）に沿ったピストン１９のこれら移動が必要である。図５には、この実施例のスライドレール４３がより詳細に示されている。
【００４５】
スライドレール４３は、ネジ４４を螺合可能な状態で嵌合できるネジ切りされた孔４３ｂが形成された本体４３ａを備えている（図１）。スライド４５に係合するように、本体４３ａから２つのジョー４３ｃが切り出されている。スライド４５は、上記のようにピストン１９と一体的である。
【００４６】
図示されていない実施例では、スライドレール４３は、リング２８と一体的となっている。
【００４７】
リング２８と一体的にされたスライドレール４３の機能、およびピストンヘッド１９と一体的に形成されたスライド４５の機能は、本発明に不可欠である。前に述べたように、商業的に利用できる実施例のうちの１つでは、ピストン１９のヘッドは、単にスラストリング２８に当接するように取り付けられているにすぎない。従って、液圧回路を通って圧力低下を生じさせるサージは、ピストン１９を２８の表面から離間させやすい。回転運動が進むにつれ、ピストン１９は、ピストンをリング２８の内側表面に押圧させる幾何学的かつ運動力学的条件を満たすように強制され、リングに対する一連のピストン１９のノッキングを開始する。このようなノッキングは、ピストンヘッド１９および内側リング２８の表面に深刻な悪影響を与える。
【００４８】
従って、本発明では、ピストン１９のヘッドが、リング２８の内側表面から離間できないことを重要と考えており、液圧回路を通る圧力サージが、上記部品に悪影響を与えることはない。
【００４９】
更に、内側リング２８は、ローラの組がスライドレール４３のいずれかの側面に位置した状態で、２つのサイドレース内に、２組のローラ３１を嵌合できるように、内側リング２８を実質的にサイン状の形状にすることが好ましい。
【００５０】
再度図４を参照すると、ピストン１９およびその取り付けスライド４５には、１対の軽量化孔４６があけられている。これらの孔は、慣性を小さくするために、スライドを横断して貫通するようにドリル加工によって設けられている。更に、ピストン１９自体のヘッド内のリセス４８内に所定の量のオイルが流入できるようにする小さい孔４７が、ドリル加工によって、軸線ａに沿ってピストン１９に設けられている。孔４７に流入するオイル量は、ピストン１９に作用する力を液圧力によってバランスさせている。
【００５１】
図４ｂに示すように、孔４６の中心線は、孔４７の軸線（Ａ）と交差するように互いに平行に延びている。これによって、孔４７の直径に影響を与えることなく、ピストン１９を軽量化することができる。図示されていない別の実施例では、孔４６は貫通しておらず、孔４７において、多少達しないポイントまで、径方向に収束している。
【００５２】
ピストン１９の外側面には、シールリング（図示せず）を嵌合できる溝４９（図４ａ〜ｂ）が形成されている。更に図４ａ〜ｃに示すように、溝４９の位置には、互いに対向するように２つの切り欠き４９ａが形成されている。これら切り欠き４９ａによって、前記シールリング（図示せず）を設けることが可能となっている。
【００５３】
図４ａ〜ｂに示すように、リセス４８から遠いほうの表面は、ピストン１９のスカートと、そのチャンバ１８との間の間隙を制限するような形状とされている。
【００５４】
図４ｅは、ピストン１９の別の実施例を示す。この実施例では、ピストン１９の正面の１つの形状だけが、図４ａ〜ｄに示した実施例と異なっている。
【００５５】
この実施例では、図４ａ〜ｂに示したリセス４８は、ピストン１９のヘッド表面の輪郭に一致する溝４９ｂと置換されている。この溝４９ｄは、２つのラジアルカナル４９ｃを通して、孔４７と流体で連通している。このような構成によって、水力学効果を改善することが必要な場所での表面積を広くすることが可能となっている。
【００５６】
図６は、リング２８の改善された実施例を示している。この実施例では、リング２８は２つの別個の部分２８ａ、２８ｂに分割されており、これら分割された部分は、１組のネジ２８ｃ（図６には、２つのネジ２８ｃしか示されていない）によって、一体に接合できるようになっている。
【００５７】
この実施例によって、部分２８ａの小径部分との干渉を生じることなく、ロータ１７を、ピストン１９と関連するスライド４５によって完成された部分２８ａに挿入することが可能となっている。より長いシリンダ１９およびより長いストロークを使用できるので、このシステムの押し除け量を相当に大とすることができる。
【００５８】
従来通り、例えば中心ラインに沿って溶接することにより、一体に組み立てできる２つの部品から形成された外側リング３０を、代わりに設けることができる。
【００５９】
更に図１に示すように、ピストン１９は、かなり短く、いずれかのデッドセンターにおいて、ピストン１９と内側リング２８とを係合させる装置部分（図１の上半分）が、それぞれのチャンバ１８内に入れ子嵌合されている。これによって、装置１０の断面のアウトライン、およびこれと共に回転ユニット１６が回転する間の移動質量の慣性を大幅に低減できる。
【００６０】
図１は、ロータ１７が、ベアリングの対Ｃ２、Ｃ３を介して分配器１５を支持していることを示している。
【００６１】
更に国際公開第WO01/29439号に記載されており、ベアリング２９に関してのみ示してあるように、ディスクケージベアリングＧＡＢを、ベアリングＣ１〜Ｃ４およびベアリング２９のいずれかの代わりに使用できる。オプションとして、これらＧＡＢは、上記明細書に記載されているような分割ケージではなく、閉じている、すなわち分割されていないケージでもよい。
【００６２】
装置１０のベアリングに対し、分割されていないディスクケージＧＡＢを使用すると、装置の寿命を相当に長くすることができる。分割されていないディスクケージＧＡＢは、ローラの損失を、従来のケージ構造の場合の３０％に比して、７〜１０％まで下げるのに有効である。このことは、許容できる負荷および速度、従って出力の点で、重要な改善ができることを示している。
【００６３】
各ケージＧＡＢは、ローラ３１の関連する組の中心に取り付けられた状態に示されているが、ケージＧＡＢをローラの組３１の周辺に取り付けできるような別の構造にすることもできる。
【００６４】
図示の実施例では、軸線Ａに沿うベアリングＣ２とＣ３との間隔は、かなり狭い。従って、これら部品の間の間隙が、かなり小さくても、分配器１５の偏位を小さくして、ローラ１７を擦るおそれを効果的に防止できる。
【００６５】
図１および図３に示すように、２つのベアリングＣ２とＣ３との間に含まれ、流体の分配プロセスに関与する分配器１４の表面は、切り欠き１５ｄ、１５ｅおよび切り欠き１５ｃ、１５ｆの方をそれぞれ向く部分Ｓ１’、Ｓ３’、Ｓ１”、Ｓ３”を有する。
【００６６】
これらの部分Ｓ１’、Ｓ３’、Ｓ１”、Ｓ３”、およびロータ１７（図１）内のリセスＣＡＶの対応する表面ｓ２およびｓ４は、図に示すように、形状を円筒形ではなくて円錐形にできる。明らかに、Ｓ１’およびＳ３’は、一方の側面に対Ｓ１’、Ｓ３’を有し、リセスＣＡＶの側面に対Ｓ２、Ｓ４を有するように、単一の円錐母線を有する。このように、軸線Ａに沿って、分配器１５をシフトすることにより、分配領域内にリークするおそれのあるオイル量を調節できる。従って、実質的に完全なシールオフを設けることができる。
【００６７】
これとは異なり、妥協構造を設けることもできる。例えば、別のシステム部品に潤滑するように、加圧されたオイルのかなりのリーク量を受け入れるような構造とすることもできる。
【００６８】
切り欠き１５ｄ、１５ｅにおけるオイルの加圧は、分配器１５の表面Ｓ１”およびＳ３”に、ある程度伝達される径方向の負荷を発生するようになっている。同じように、切り欠き１５ｃ、１５ｆにおけるオイルの加圧は、分配器１５の表面Ｓ１’およびＳ３’にある程度伝達される径方向の負荷を発生するようになっている。これによって、ロータ１７内のリセスＣＡＶに対する分配器１５のこすり接触を防止すべき場合、かかる径方向の負荷と必要性とを、液圧によってバランスさせている。
【００６９】
このために、図３ａおよび図３ｃに示すように、分配器１５の表面Ｓ３’と流体２５とを流体連通させる導通路ＣＡＮ１のような導通路が設けられている。同様に、表面Ｓ１’、Ｓ２”およびＳ３”は、それぞれの導管に連通されている。例えば表面Ｓ３”は、導通路ＣＡＮ２（図３ｃ）を介して、導管２２と流体連通されている。このように、一方の表面Ｓ１’、Ｓ３’、Ｓ１”、Ｓ３”と他方のリセスＣＡＶの表面Ｓ２、Ｓ４との間で、流体用の通路が形成されている。
【００７０】
この通路は、流体の力をバランスさせる上で有効である。
【００７１】
この結果、不正確なバランスに起因する負荷の他に、分配器１５とラジアル円筒形チャンバ１８との間の相互接続領域からの交互に生じる負荷を支持するのに、ベアリングＣ２およびＣ３だけでよくなる。
【００７２】
ベアリングＣ２の左側の分配器部分１５は、カバー１２の下で自由に浮遊できるという点で、この構造は革新的である。カバー１２内の孔Ｆは、この分配器１５の浮遊する特徴を考慮したものである。
【００７３】
分配器１５の外側表面と孔Ｆの表面との間の間隙を通って、オイルがリークするのを防止するために、装置２６、２７の両端に、リングシールＡＮが設けられている。これらリングシールＡＮは、カバー１２内の孔Ｆの表面に形成された閉じられた座に嵌合されている。「閉じられた座」とは、本明細書では、カバー１２内に形成された環状の溝を意味する。更に、リングシールＡＮは、圧力、温度、予想される間隙の大きさに対して適切な材料（スチール、テフロン（登録商標）など）から製造することが好ましい。
【００７４】
分配器１５の浮遊特性も、本発明にとって不可欠である。
【００７５】
実際には、どんなことがあっても、分配器１５の外側表面とロータ１７の内側表面の接触を防止しなければならない。すべての接触を禁止することにより、摩擦抗力が発生しなくなり、効率が最大となる。
【００７６】
このように、すべての接触を防止することにより、種々の粒子が、オイルと共に導入される汚染上の問題も解決される。
【００７７】
本発明のすべての移動部品は、約６０ＨＲＣの硬度に肌焼き硬化された部品であることが好ましいが、必ずしもそのようにする必要はない。しかし、切り欠き１５ｃ〜ｆ（これも図３に示されている）に隣接する分配表面Ｓ１’、Ｓ１”、Ｓ３’、Ｓ３”、Ｓ２およびＳ４は、１４００ＨＶ以上の硬度を有することが好ましい。
【００７８】
上記のように、ベアリングＣ２、Ｃ３およびバランスのとれた流体回路を設けることによって、例えばロータ１７の構造体で、摩擦防止金属、例えば真ちゅうその他の銅合金、鋳鉄、アルミ合金などを使用しなくてもよくなる。
【００７９】
浮遊分配器１５を設けることにより、最適な性能が得られるように、装置１０のタイミングを定めることができる。
【００８０】
どのピストン装置も、可変タイミングの問題を有する。チャンバ注入または排出機能はかかる圧力、回転などの要素に従って、デッドセンターに対して進めたり、遅らせたりする必要がある。
【００８１】
分配器１５を他の部品に接続しないことにより、必要に応じて、取り入れ位相および排出位相を進めたり、または遅らせたりする手段（図示せず）を使用して所定の角度だけ分配器を回転できる。
【００８２】
間隙を設け、圧力、回転、押し除け量などを変えることにより、位相調節することが必要となる。取り入れ位相および排出位相が最適にされるにつれ、システムはより静粛に作動し、振動はわずかになる。更にベアリングの寿命は長くなり、装置１０の出力トルクはより定常状態になる。
【００８３】
分配器１５の再設定は、試行錯誤プロセスで行う。その理由は、各装置１０のタイミングは、別々に定めなければならないからである。
【００８４】
更に分配器１５が１８０度回転すると、ロータ１７の運動が反転される。
【００８５】
上記角度調節の他に装置１０が、ポンプモードだけでなく、モータモードで作動され、分配器１５がいずれかの状況で機能する場合、中心ラインＭ（図３ａ参照）からの２つの溝のＧＦオフセット量を利用して、（軸線Ａに沿った）軸方向の調節を行わなければならない。
【００８６】
従って、静粛で振動の少ない作動させるには、２つの溝ＧＦを設けなければなら内。この場合、一方は、装置１０がポンプモードで作動するときのものであり、他方の溝は、装置１０がモータモードで作動するときのものである。
【００８７】
装置１０が、時計回り方向または反時計回り方向の回転ポンプとして作動するときには、溝ＧＦを選択するのに、軸線Ａに沿って位置をシフトすることも重要である。
【００８８】
当業者であれば、分配器１５を回転角方向にも、かつ軸線Ａに沿って軸方向にシフトできることにより、装置１０に対する種々の要求を満たすことができることが認識できると思う。
【００８９】
更に本発明は、ピストン１９が押圧されるベアリング２９のリング２８が、ロータ１７と完全に同期した状態で回転できるようにするクロスカップリング５０（図１および図７ａ、７ｂ）も含んでいる。
【００９０】
このクロスカップリング５０は、チャンバ１８の内部でガイドするためのピストン１９の要件を効果的に最小にもする。
【００９１】
「ガイド」とは、本明細書では、ピストン１９がチャンバ１８からの最も遠い位置まで移動するときに、ピストン表面に接触し続けるチャンバ壁部分を意味する。
【００９２】
クロスカップリング５０およびスライド４５は、ピストン１９をチャンバ１８に対して整合状態に維持するので、短いガイドを使用し、径方向の嵩を縮小できる。
【００９３】
これとは対照的に、クロスカップリング５０のない現在の技術レベルの実施例では、長さが、ピストン１９の直径の５０％〜１００％に達するピストンガイドを設けなければならない。
【００９４】
より詳細には、クロスカップリング５０は、図７ａ、７ｂに示されているように、処理されたスチールから製造することが好ましいプレート５０ａを有する。このプレート５０ａには、中心孔５０ｂと、リング２８の２つのほぞ５２（図１）が嵌合される２つの周辺ノッチが形成されている。ロータ１７と一体的な２つのほぞ５３（図１では、点線で１つのほぞしか示されていない）の運動をガイドするのに、２つの柱状ガイド５０ｄが配置されている。この柱状ガイド５０ｄは、実質的に長方形の中心孔５０ｂに接続されている。中心孔５０ｂの形状は、中心孔５０ｂの長辺の方向に沿って、ほぞ５３の運動を可能にするためにのみ有効である。
【００９５】
リング２８とロータ１７の同期状態を維持するのに、他の従来の装置、例えば定速ジョイント、ギアペアなどを使用することも可能である。
【００９６】
最後に、分配器１５とロータ１７とが密に嵌合されている場合、ロータ嵌合表面を窒化処理し、この表面に局部的な加熱に耐え、サイザーを除くようにすることが好ましい。
【００９７】
最後に、上記回転押し除け装置は、接触部品のうちの１つ、または介在金属要素に多孔性金属の追加層を介して接着された摩擦防止プラスチック材料の少なくとも１つの層から形成されたスライド手段を有する平ベアリングに置換されたロールベアリング２９またはＣ１またはＣ４を有することができる。
【００９８】
この回転押し除け装置１０の利点は、次のとおりである。
−  従来の押し除け装置と比較し、摩擦がほぼ７０％小さくなる。従って、高効率を維持しながら、製造できる押し除け装置の範囲を、１ｃｍ3の容量から、３０,０００ｃｍ3以上の大きい値まで拡張することができる。
−  サイズを同じにした場合、この装置は、より高い速度を達成できるので、従来の装置よりも動力出力をより大きくできる。
−  より低い比負荷により、作動圧力と動力出力の双方を増加でき、すべての移動部品は表面硬化処理されているので、粒状汚染物は大きな害を生じさせない。
−  スラストリングの回転は、ロータの回転とは正確に同期化されるので、ピストンと係合装置を無害のままにできる。
−  分配器を浮遊状態に取り付けできる。
−  分配器を回転または軸方向にシフトすることにより、装置のタイミングを調節できる。
−  この回転押し除け装置は、ポンプモードでもモータモードでも同様に作動できる。
−  回転押し除け装置がポンプモードで作動させるときには、単に分配器の軸方向の配置を変えるだけで、ポンプを、時計回り方向または反時計回り方向に回転させることができる。
【００９９】
以上で本発明の装置を、基本的には、液圧モータまたは液圧ポンプとして説明したが、この装置は、液圧作動される速度可変器としても機能できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係わるラジアルピストン回転押し除け装置の長手方向断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った横方向断面図である。
【図３ａ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれた、ほぼ円筒形の分配器を示す図である。
【図３ｂ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれた、ほぼ円筒形の分配器を示す図３ａにおけるＢ−Ｂ矢視断面を示す。
【図３ｃ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれた、ほぼ円筒形の分配器を示す図３ａにおけるＣ−Ｃ矢視断面を示す。
【図４ａ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれたピストンを示す。
【図４ｂ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれたピストンの、図４ａにおけるＤ−Ｄ矢視断面を示す。
【図４ｃ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれたピストンを、図４ａにおける矢印Ｖ１方向から見た図である。
【図４ｄ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれたピストンの別の実施例を示す図４ｃと類似した図である。
【図４ｅ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれたピストンの更に別の実施例を示す図４ｃと類似した図である。
【図５ａ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれた係合スライドレールを示す底面図である。
【図５ｂ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれた係合スライドレールを示す側面図である。
【図５ｃ】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれた係合スライドレールを示す側面図である。
【図６】図１および図２の回転押し除け装置に組み込まれたロータベアリングのスラストリング（内側リング）を示す図である。
【図７ａ】ロータの回転とベアリングの内側リングの回転とを同期化する装置を示す図である。
【図７ｂ】ロータの回転とベアリングの内側リングの回転とを同期化する装置を示す、図７ａにおけるＥ−Ｅ矢視断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０    回転押し除け装置
１１    本体
１１ａ、１２ａ    間隙孔
１２    カバー
１３、１４    ネジ締結具
１５    分配器
１５ａ、１５ｂ    スロット
１５ｃ〜１５ｆ    切り欠き
１６    回転ユニット
１７    ロータ
１８    円筒形チャンバ
１９    ピストン
２０、２１    補強リブ
２２〜２５    導管
２６    オイル取り入れ装置
２６ｂ    取り入れポート
２７    オイル排出装置
２７ａ    溝
２８    スラストリング
２９    ロールベアリング
３０    外側リング
３３    調節器
４３    スライドレール
４５    スライド
４６、４７    孔
５０    クロスカップリング  
【図１】
2005515350.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
2005515350.tif 000005
【図３ｂ】
2005515350.tif 000006
【図３ｃ】
2005515350.tif 000007
【図４ａ】
2005515350.tif 000008
【図４ｂ】
2005515350.tif 000009
【図４ｃ】
2005515350.tif 000010
【図４ｄ】
2005515350.tif 000011
【図４ｅ】
2005515350.tif 000012
【図５ａ】
2005515350.tif 000013
【図５ｂ】
2005515350.tif 000014
【図５ｃ】
2005515350.tif 000015
【図６】
2005515350.tif 000016
【図７ａ】
2005515350.tif 000017
【図７ｂ】
2005515350.tif 000018
【国際調査報告】
2005515350.tif 000019
2005515350.tif 000020
2005515350.tif 000021