(57)【要約】      （修正有）【課題】費用をかけず、セパレートチャージポンプを設けることなく、斜板を制御するアクチュエータに流体を供給し、効率向上及び応答性を向上させる。【解決手段】可変容量液圧装置は、ケーシング内に配置された回転群と、横切って延びるケーシングに固定され、ケーシングの開口を密封する制御ハウジングとを有する。制御ハウジングは制御回路、および回転群に関するパラメータの変化を感知する1対のセンサを収容する。センサのうちの1つが、回転速度を感知するために回転群にバレルに隣接して配置され、その他が斜板の変位を感知する。制御ハウジングが、制御バルブ２００、および制御バルブに流体を供給するアキュムレータ２２０を収容する。【選択図】図１４
2011174469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式液圧装置であって、ハウジングと、前記ハウジング内に配置され、それぞれのシリンダ内で摺動可能なピストンの間に形成された複数の可変容量チャンバを含む回転群であって、前記ピストンが、前記チャンバの容量を変化させるために前記バレルの回転時に前記シリンダに対して変位可能であり、それによって、回転群が回転すると入口ポートから出口ポートに前記チャンバを通る流体の流れを誘導する回転群と、前記シリンダ内の前記ピストンのストロークを調整し、それによって前記機械の容量を調整するために前記回転群に作用可能なアクチュエータ、前記アクチュエータ用の流体供給部、および前記アクチュエータへの流れを制御するために前記流体供給源と前記アクチュエータの間に置かれた制御バルブを備える調整アセンブリと、を有し、前記流体供給部が、前記ポートの一つから導かれる加圧流体の供給源と、前記供給源からの加圧流体を蓄積しかつ前記制御バルブに蓄積された流体を作用させるための液圧アキュムレータと、前記アキュムレータと前記供給源の間にあり、前記制御バルブへの蓄積された流体の作用状態を維持しながら、前記供給源での圧力が前記アキュムレータの圧力よりも低下したときに前記アキュムレータから前記供給源への流れを防止するためのチェックバルブと、を備え、
前記アキュムレータが、ばね付勢に対して流体圧を加えることによってシリンダ内で変位可能なピストンを備え、
制止部が前記ピストンの変位を制限するために設けられ、したがって前記ばねによって加えられる力を制限する回転式液圧装置。
【請求項２】
前記ばねが前記シリンダ内に配置された機械式ばねである請求項１に記載の回転式液圧装置。
【請求項３】
前記ばねがコイルばねであり、前記制止部が前記シリンダ内に配置され、前記コイルばねを貫通して延びる請求項２に記載の回転式液圧装置。
【請求項４】
回転式液圧装置であって、ハウジングと、前記ハウジング内に配置され、それぞれのシリンダ内で摺動可能なピストンの間に形成された複数の可変容量チャンバを含む回転群であって、前記ピストンが、前記チャンバの容量を変化させるために前記バレルの回転時に前記シリンダに対して変位可能であり、それによって、回転群が回転すると入口ポートから出口ポートに前記チャンバを通る流体の流れを誘導する回転群と、前記シリンダ内の前記ピストンのストロークを調整し、それによって前記機械の容量を調整するために前記回転群に作用可能なアクチュエータ、前記アクチュエータ用の流体供給部、および前記アクチュエータへの流れを制御するために前記流体供給源と前記アクチュエータの間に置かれた制御バルブを備える調整アセンブリと、を有し、前記流体供給部が、前記ポートの一つから導かれる加圧流体の供給源と、前記供給源からの加圧流体を蓄積しかつ前記制御バルブに蓄積された流体を作用させるための液圧アキュムレータと、前記アキュムレータと前記供給源の間にあり、前記制御バルブへの蓄積された流体の作用状態を維持しながら、前記供給源での圧力が前記アキュムレータの圧力よりも低下したときに前記アキュムレータから前記供給源への流れを防止するためのチェックバルブと、を備え、
前記バルブおよび前記アキュムレータがそれぞれ、前記ハウジングのそれぞれのボア内に配置され、内部ギャラリによって相互連通された回転式液圧装置。
【請求項５】
前記ポートのうちの前記１つが内部ボアによって前記アキュムレータに連結され、前記チェックバルブが前記内側のボア内に配置された請求項４に記載の回転式液圧装置。
【請求項６】
前記内部ボアが前記アキュムレータおよび前記バルブの両方に流体を送るために前記内部ギャラリに連結された請求項５に記載の回転式液圧装置。
【請求項７】
前記バルブが、前記ピストンの前記行程を調整するための制御信号がないときに前記バルブを通る流体の流れを防止する閉心バルブである請求項６に記載の回転式液圧装置。
【請求項８】
前記調整アセンブリが１対のアクチュエータを備え、前記バルブが前記供給源から前記アクチュエータの一方に流体を供給し、前記アクチュエータの他方をドレンに連結するように動作する請求項７に記載の回転式液圧装置。
【請求項９】
回転式液圧装置であって、ハウジングと、前記ハウジング内に配置され、それぞれのシリンダ内で摺動可能なピストンの間に形成された複数の可変容量チャンバを含む回転群であって、前記ピストンが、前記チャンバの容量を変化させるために前記バレルの回転時に前記シリンダに対して変位可能であり、それによって、回転群が回転すると入口ポートから出口ポートに前記チャンバを通る流体の流れを誘導する回転群と、前記シリンダ内の前記ピストンのストロークを調整し、それによって前記機械の容量を調整するために前記回転群に作用可能な一対のアクチュエータ、前記アクチュエータ用の流体供給部、および前記アクチュエータへの流れを制御するために前記流体供給源と前記アクチュエータの間に置かれた制御バルブを備える調整アセンブリと、を有し、前記流体供給部が、加圧流体の供給源と、前記供給源からの加圧流体を蓄積しかつ前記制御バルブに蓄積された流体を作用させるための液圧アキュムレータと、前記制御バルブへの蓄積された流体の作用状態を維持しながら、前記供給源での圧力が前記アキュムレータの圧力よりも低下したときに前記アキュムレータから前記供給源への流れを防止するためのチェックバルブと、を備え、前記アクチュエータのそれぞれは単動式であり、かつ最大容量まで前記アクチュエータに対してそれぞれのものを付勢するスプリングを有し、前記スプリングの一方は、前記制御バルブに加圧流体が存在しない場合には最大容量ポジションまで前記調整アセンブリを動かすために他方よりも大きな付勢力を有することを特徴とする回転式液圧装置。
【請求項１０】
前記加圧流体の供給源が前記ポートのうちの１つから導かれる請求項９に記載の回転式液圧装置。
【請求項１１】
回転式液圧装置であって、ハウジングと、前記ハウジング内に配置され、それぞれのシリンダ内で摺動可能なピストンの間に形成された複数の可変容量チャンバを含む回転群であって、前記ピストンが、前記チャンバの容量を変化させるために前記バレルの回転時に前記シリンダに対して変位可能であり、それによって、回転群が回転すると入口ポートから出口ポートに前記チャンバを通る流体の流れを誘導する回転群と、前記シリンダ内の前記ピストンのストロークを調整し、それによって前記機械の容量を調整するために前記回転群に作用可能なアクチュエータ、前記アクチュエータ用の流体供給部、および前記アクチュエータへの流れを制御するために前記流体供給源と前記アクチュエータの間に置かれた制御バルブを備える調整アセンブリと、を有し、前記流体供給部が、加圧流体の供給源と、前記供給源からの加圧流体を蓄積するための液圧アキュムレータと、前記アキュムレータと前記供給源の間にあり、前記供給源での圧力が前記アキュムレータの圧力よりも低下したときに前記アキュムレータから前記供給源への流れを防止するためのチェックバルブと、を備え、前記バルブおよび前記アキュムレータはそれぞれ前記ハウジング内の個々のボア内に配置され、かつ内部ギャラリによって相互連通されていることを特徴とする回転式液圧装置。
【請求項１２】
前記制御バルブが閉心バルブであり、前記アクチュエータに、および前記アクチュエータから流れるのが防止される中央位置から、前記アクチュエータに前記アキュムレータから流れることができるようにする第１の位置、および前記アクチュエータから前記ハウジング内のドレンに流れることができるようにする第２の位置へ動作可能である請求項１１に記載の回転式液圧装置。
【請求項１３】
１対のアクチュエータが前記調整アセンブリで利用され、前記バルブが前記第１の位置にあるとき前記アクチュエータのうちの一方が前記バルブを介して前記アキュムレータに連結され、前記アクチュエータの他方がドレンに連結され、前記バルブが前記第２の位置にあるとき、前記アクチュエータの前記一方がドレンに連結され、前記アクチュエータの前記他方が前記バルブを介して前記アキュムレータに連結される請求項１２に記載の回転式液圧装置。
【請求項１４】
前記加圧流体の供給源が前記ポートから導かれる請求項１３に記載の回転式液圧装置。
【請求項１５】
前記ポートのうちの前記１つが内部ボアによって前記アキュムレータに連結され、前記チェックバルブが前記内側のボア内に配置された請求項１４に記載の回転式液圧装置。
【請求項１６】
前記内部ボアが前記アキュムレータおよび前記バルブの両方に流体を送るために前記内部ギャラリに連結された請求項１５に記載の回転式液圧装置。
【請求項１７】
前記バルブが、前記ピストンの前記行程を調整するための制御信号がないときに前記バルブを通る流体の流れを防止する閉心バルブである請求項１６に記載の回転式液圧装置。
【請求項１８】
前記調整アセンブリが１対のアクチュエータを備え、前記バルブが前記供給源から前記アクチュエータの一方に流体を供給し、前記アクチュエータの他方をドレンに連結するように動作する請求項１７に記載の回転式液圧装置。
【請求項１９】
前記アクチュエータは前記ハウジング内の個々のボア内に配置されており、かつ内部ギャラリが前記アクチュエータと前記バルブとを接続している請求項１８に記載の回転式液圧装置。
【請求項２０】
液圧装置であって、ハウジングと、前記ハウジング内に回転可能に配置され、バレルおよびこのバレル内のシリンダ内で軸方向に摺動可能な複数のピストンアセンブリを含む回転群と、前記ピストンと係合しかつ前記バレルが前記ハウジング内で回転するときその往復運動を誘発する斜板アセンブリと、前記バレルと前記ハウジングの間に置かれ、前記シリンダのうちのそれぞれの１つを入口ポートおよび出口ポートと交互に連結するのに効果的なポートプレートとを具備し、前記ピストンアセンブリのそれぞれは、ピストンと、その間で荷重を伝達するために前記斜板と前記ピストンとの間で機能するスリッパアセンブリとを具備し、前記スリッパアセンブリは前記斜板と係合可能な平面の支承表面および前記ピストンの部分的球面凹部と係合可能な、反対に向いた側の球面軸受を有する基部を備え、前記基部は前記反対に向いた側から突出するスピゴットを含み、かつ前記球面軸受が前記スピゴットを受けるための貫通ボアを有し、前記貫通ボアは、前記スピゴットに前記球面軸受を保持するために前記スピゴットが拡張できるようにするため前記基部から離れたその端部に前記貫通ボアよりも大きな直径を持つカウンタボアを有する液圧装置。
【請求項２１】
回転液圧装置のピストンアセンブリ用のスリッパアセンブリであって、このスリッパアセンブリは、斜板との係合のための一方の側に配置された平面の支承表面、および前記ピストンの部分的球面凹部との係合のための反対に向いた側に配置された球面軸受を有する基部を備え、かつ前記基部は前記反対に向いた側から突出するスピゴットを含み、かつ前記球面軸受が前記スピゴットを受けるための貫通ボアを有し、前記貫通ボアは、前記スピゴットに前記球面軸受を保持するために前記スピゴットが拡張できるようにするため前記基部から離れたその端部に前記貫通ボアよりも大きな直径を持つカウンタボアを有するスリッパアセンブリ。
【請求項２２】
回転液圧装置用のピストンアセンブリであって、その一方の端部に球面の凹部と、一方の側に平面の支承表面、およびその反対に向いた側に球面軸受を有する基部を備えるスリッパアセンブリとを有するピストンを備え、前記球面軸受が、前記ピストンとスリッパアセンブリとの間で制限された枢動を行うために前記球面の凹部内に配置されており、かつ前記基部は前記反対に向いた側から突出するスピゴットを含み、かつ前記球面軸受が前記スピゴットを受けるための貫通ボアを有し、前記貫通ボアは、前記スピゴットに前記球面軸受を保持するために前記スピゴットが拡張できるようにするため前記基部から離れたその端部に前記貫通ボアよりも大きな直径を持つカウンタボアを有するピストンアセンブリ。
【請求項２３】
回転式液圧装置用のピストンアセンブリを形成する方法であって、前記キャビティの直径よりも大きな軸方向深さに部分的に球面のキャビティをピストンの一方の端部に形成するステップと、その中にスリッパアセンブリの相補的な球面軸受を挿入するステップと、前記球面軸受の表面に合致するように前記キャビティの壁を変形させるステップと、を含み、前記壁を変形させる前記ステップが、前記キャビティと前記球面軸受との間にクリアランスを提供しかつ両者間の相対的回転運動を容易にするために、前記壁が前記表面に合致した後に、前記球面軸受の均分円の周りに径方向の負荷を加えるステップを含む方法。
【請求項２４】
回転式液圧装置であって、ハウジングと、バレルおよび前記バレル内に形成されたシリンダ内で摺動可能な複数のピストンを含む前記ハウジング内の回転群と、前記バレルが長手方向軸線を中心として回転すると入口ポートと出口ポートの間に流体を移送するための前記シリンダのうちのそれぞれの１つにその往復運動を誘発するために前記ピストンに作用可能な斜板と、回転軸線を中心としてそれを回転させ、前記ハウジングに対する斜板の配置を調整するために前記斜板に作用可能であり、それによって、前記シリンダ内の前記ピストンの行程を変化させるアクチュエータと、を備え、前記斜板が、前記ハウジングの相補形の表面と係合可能な支承表面と前記表面間に置かれた流体軸受とを有し、前記軸受には、前記ポートにおける圧力が変化するとき所定の流体流量を維持するために圧力補償流量制御バルブによって流体が供給されるようになっている回転式液圧装置。
【請求項２５】
ケーシング、前記ケーシング内に配置され、前記ハウジング内で回転可能なバレルを備え、前記バレルのシリンダ内で軸方向に摺動可能な複数のピストンを有する回転群、前記ピストンに係合し、１対のポートの間に流体を移送するために前記バレルが回転すると、その往復運動を誘発するための斜板アセンブリを備えるハウジングと、前記バレルに対する斜板の配置を調整するために前記斜板上で作動し、それによって、前記バレル内の前記ピストンの行程を調整するアクチュエータと、前記回転群のパラメータを示す、そこへの少なくとも１つの感知された入力を有する制御回路から得られた制御信号に応答して前記アクチュエータへの流れを制御するバルブとを有し、前記制御回路が、前記ケーシングに固定され、前記ケーシング内のアパーチャを密封するために前記アパーチャの間にわたって延出する内側に向けられた表面、および前記表面に配置され、前記パラメータを感知するために前記回転群と機能的に組み合わされているセンサアセンブリを有する制御ハウジング内に配置された回転式液圧装置。
【請求項２６】
液圧装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に回転可能に設けられた回転群であって、バレルを含み、複数のピストンが前記バレルのシリンダ内で軸方向に摺動可能である回転群と、
前記ピストンと係合しかつ前記バレルが前記ハウジング内で回転するときその往復運動を誘発する斜板アセンブリと、
前記バレルと前記ハウジングの間に置かれ、前記シリンダのうちのそれぞれの１つを入口ポートおよび出口ポートと交互に連結するのに効果的なポートプレートであって、このポートプレートは、付勢されて前記バレルおよび前記ハウジングの一方の密封面と係合する面を有し、前記ポートプレートと前記バレルおよび前記ハウジングの前記他方との間に延出し、それらと密封係合する環状のスリーブによって前記バレルおよび前記ハウジングの他方に流体的に連結されたポートプレートと、を具備し、
それによって、前記ハウジングに対して前記バレルが回転すると、前記面が前記付勢によって密封した接触に維持され、かつ前記環状スリーブによって前記ポートの一つと前記シリンダとの間で流体が移送され、前記環状スリーブによって前記ポートプレートと前記バレルおよび前記ハウジングの前記他方との間の位置合わせ不良が調整される液圧装置。
【請求項２７】
回転式液圧装置であって、ハウジングと、バレルおよび前記バレル内に形成されたシリンダ内で摺動可能な複数のピストンを備える前記ハウジング内の回転群と、前記バレルがその回転軸線を中心として回転すると入口ポートと出口ポートの間に流体を移送するための前記シリンダのうちのそれぞれの１つにその往復運動を誘発するために前記ピストンに作用可能な斜板と、前記ハウジングに対する斜板の配置を調整するために前記斜板に作用可能であり、それによって、前記シリンダ内の前記ピストンの行程を変化させるアクチュエータとを備え、前記斜板が、前記ハウジングの相補形の表面と係合可能な支承表面と前記表面間に置かれた流体軸受とを有し、前記流体軸受は前記表面間に形成された一対の凹部を含み、かつそれぞれが前記凹部に流体を供給するために前記ポートと流体供給源とを接続するための方向に延在している回転式液圧装置。
【請求項２８】
回転式液圧装置であって、個々のシリンダ内で摺動するピストンによって画定される複数の可変容量チャンバを含む回転群であって、前記チャンバの容積を変えるために前記群の回転時に前記シリンダに対して前記ピストンが変位可能であり、これによって入口ポートから出口ポートへと前記チャンバを経て流体の流れを誘発するようになっている回転群と、前記ピストンの行程を調整し、これによって前記装置の容量を変化させるために前記回転群に作用可能なアクチュエータを含む調整アセンブリと、前記アクチュエータのための流体供給源と、前記アクチュエータへの流体を制御するために前記流体供給源と前記アクチュエータとの間に置かれた制御バルブと、を備え、前記バルブはこのバルブを通過する流れを妨げる第１の位置を有すると共に前記装置の容量を変えるためにこの第１の位置から移動可能であり、前記バルブは、前記バルブを調整するための出力部を有しかつ少なくとも一つのトランスデューサからの入力信号を受けるコントローラーによって制御され、前記一つのトランスデューサは前記出口ポートに提供される圧力を示す信号を送ると共に、前記コントローラーは所定の値で前記出口における圧力を維持するために前記アクチュエータに作用するようになっている回転式液圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液圧（hydraulic）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械的エネルギーを流体エネルギーに変換し、またその逆に変換するのに使用できる、多くの異なるタイプの液圧装置がある。そのような装置は、機械的なエネルギーが流体の流れに変換されるポンプ、または流体の流れに含まれるエネルギーが機械的なエネルギーに変換されるモータとして使用できる。いくつかのより高度な液圧装置は、可変容量装置、特に回転をピストンの軸方向の変位に変換し、またはその反対を行うために傾斜板を利用するものである。
【０００３】
そのような装置は一般に、斜板ポンプまたは斜板モータと呼ばれ、それらは比較的高い圧力の下で、およびかなり流れの広い範囲にわたって流体を扱うことができる性質を有する。そのような機械の独自の利点は、それに課せられた、異なる条件に対して補償するための機械の容量を調整する能力を持つことである。
【０００４】
しかし、斜板装置は、大きな流体的、および機械的な力に耐えるように製造する必要のある、回転および往復運動要素を備え、機械的に比較的複雑なものである。これらの制約は、機械的な流体的な損失による効率の低下を招き、機械的な非効率および要求される構成要素の寸法および質量による制御分解能の低下を招き、また製造が複雑なことにより装置を比較的高価にする。
【０００５】
可変容量装置として使用する場合、斜板は、位置、移動量、または加えられる力のいずれかの、装置の構成要素の所望の動作を達成するように調節される。
【０００６】
斜板の移動は通常、斜板上の圧縮ばねによって作動するアクチュエータに流体を供給するバルブによって制御される。バルブに対する制御信号は、セット制御装置および一般に、感知されたパラメータによって提供されるフィードバックから生成される。その最も単純な形式では、フィードバックはオペレータによって提供され、そのオペレータは単にバルブを開閉して、構成要素の所望の移動または位置決めを遂行する。しかし、より高度な制御では、予め選定されたパラメータを感知し、バルブ・制御装置にフィードバック信号を提供する。バルブ制御装置は、機械式、液圧式であることができるが、より一般的には、行われる制御機能においてより多くの機能性をもたらす電子式であることができる。
【０００７】
斜板の制御は、感知されたパラメータの変化に対するシステムの応答によって広範囲に決定される。効果的な応答を得るために、バルブは常時、斜板を制御するアクチュエータに、圧力下にある流体を供給することができる必要がある。しかし同時に、装置に、または装置によって送出される流体の圧力は変化し、したがって最適の状態の圧力の供給源が得られない可能性がある。加圧流体を提供する一般的な技術は、セパレートチャージポンプの使用であるがこれは費用がかかり効率的でない。
【０００８】
装置の応答は、その動作中に機械に存在する機械的な、および流体的な損失にも依存する。機械的に効率的でない装置は、装置の負荷が変化し、動的および静的な動作特性が大きく異なる可能性があり、その結果、応答が予測しにくくなるので、一貫した応答にならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は上記の欠点を取り除き、または軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの態様によれば、ハウジングと、ハウジング内に配置された回転群（rotating group）を有する回転液圧装置が提供される。回転群は、それぞれのシリンダ内で摺動可能なピストンの間に形成される複数の可変容量チャンバを備える。ピストンは、チャンバの容積を変えるためにバレルの回転時にシリンダに対して変位可能であり、それによって、回転群が回転すると入口ポートから出口ポートにチャンバを通る流体の流れを起こす。調整アセンブリは、シリンダ内のピストン行程を調整するために回転群上で動作可能なアクチュエータを備え、それによって、装置の容量を調整する。流体の供給がアクチュエータにもたらされ、制御バルブが流体供給部とアクチュエータの間に差し込まれて、アクチュエータへの流れを制御する。流体の供給は加圧流体の供給源、および供給源からの加圧流体を蓄積するための液圧アキュムレータを備える。アキュムレータと供給源の間にチェックバルブが配置されて、前記供給源で圧力が前記アキュムレータの圧力より下に低下したとき、アキュムレータから供給源への流れを防止する。
【００１１】
好ましくは、制御バルブは閉心バルブであり、アクチュエータに、およびアクチュエータから流れるのが防止される中央位置から、アクチュエータにアキュムレータから流れることができるようにする第１の位置、およびアクチュエータからドレンに流れることができるようにする第２の位置に動作可能である。
【００１２】
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して例としてのみ説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】液圧装置の側面図である。
【図２】図１の液圧装置の上面図である。
【図３】図２の線III-IIIでの図である。
【図４】図１の線IV-IVでの図である。
【図５】図３および図４に示された装置の回転構成要素の斜視図である。
【図６】図５に示された構成要素の分解斜視図である。
【図７】図３に示されたアセンブリの部分的に断面になった正面斜視図である。
【図８】図３の矢印VIII-VIIIの方向の装置の一部分の斜視図である。
【図９】図４で円Ａ内に示された装置の部分の拡大図である。
【図１０】図４および図５の機械に使用される１組の構成要素のアセンブリの概略図である。
【図１０ａ】図４および図５の機械に使用される１組の構成要素のアセンブリの概略図である。
【図１０ｂ】図４および図５の機械に使用される１組の構成要素のアセンブリの概略図である。
【図１０ｃ】図４および図５の機械に使用される１組の構成要素のアセンブリの概略図である。
【図１０ｄ】図４および図５の機械に使用される１組の構成要素のアセンブリの概略図である。
【図１０ｅ】図４および図５の機械に使用される１組の構成要素のアセンブリの概略図である。
【図１１】図１の線XI-XIでの図である。
【図１２】図１の線XII-XIIでの上面図である。
【図１３】図４および図５に示される装置の構成要素の別の位置を示す、図１２と同様の図である。
【図１４】図１の線XIV-XIVでの図である。
【図１５】図３の線XV-XVでの断面図である。
【図１６】図１５の線XVI-XVIでの図である。
【図１７】図１から図１６に示される構成要素の動作を示す概略の流体回路図である。
【図１８】図１０に概略で示される構成要素を組み立てるのに使用される工具を貫通した断面図である。
【図１９】図１８に示される工具の一部分の詳細図である。
【図２０】図１０に示される構成要素を組み立てるのに使用される別の工具の平面図である。
【図２１】装置の別の実施形態の図４と同様の図である。
【図２２】図４の実施形態に使用されるポートプレートの正面図である。
【図２３】図２２のポートプレートの側面図である。
【図２４】図２３のポートプレートの背面図である。
【図２５】図２２の線XXV-XXVでの断面図である。
【図２６Ａ】図２２のポートプレートを横切るシリンダの順次の移動を示す図である。
【図２６Ｂ】図２２のポートプレートを横切るシリンダの順次の移動を示す図である。
【図２６Ｃ】図２２のポートプレートを横切るシリンダの順次の移動を示す図である。
【図２６Ｄ】図２２のポートプレートを横切るシリンダの順次の移動を示す図である。
【図２７】ポートプレートの別の実施形態の分解斜視図である。
【図２８】図２７のポートプレートの背部斜視図である。
【図２９】図２７のポートプレートの正面図である。
【図３０】図２９の線XXX-XXXでの断面図である。
【図３１】図２９の線XXXI-XXXIでの断面図である。
【図３２】図２９の線XXXII-XXXIIでの断面図である。
【図３３】斜板の別の実施形態の端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１から図４を参照すると、液圧装置１０は、ケーシング１４から形成されたハウジング１２、端部プレート１６、および制御ハウジング１８を備える。ケーシング１４はその上側に開口１５と、開口１５の周りの平面の密封表面１７を備える。制御ハウジング１８は、開口１５を横切って延び、ケーシング１４に固定された下側表面１９を有する。制御ハウジング１８、端部プレート１６、およびケーシング１４は、内部キャビティ２０を形成し、その中に装置１０の回転群２２が配置される。
【００１５】
図３、図４、図５および図６で理解されるように、回転群２２は、転がり軸受アセンブリ２６上のケーシング１４に回転式に支持され、シールアセンブリ２８によって密封された駆動シャフト２４を備える。駆動シャフト２４の一端は、ケーシングから突出し、駆動または被駆動構成要素（図示されない）、たとえば、エンジン、電気モータ、またはホイールアセンブリに連結するためのキー３０の形の駆動カプリングを備える。駆動シャフト２４の反対側の端部３２は、端部プレート１６のボア３６内に配置された転がり軸受３４内に支持されている。したがってシャフト２４は、ハウジング１２の長手方向の軸Ａ−Ａに沿って自由に回転できる。
【００１６】
バレル４０は、シャフト２４に形成されたキーウェイ４４に配置されたキー４２によってシャフト２４に固定されている。バレル４０は同様に、バレル４０がシャフト２４を軸方向に摺動し、駆動シャフト２４に形成された肩部４８に当接できるようにするキーウェイ４６を有する。バレル４０は、シャフト２４の軸の周りに均一の間隔で配置され、対向した端面５２，５４の間に延びる１組の軸方向のボア５０を備えている。図９でより詳細に理解できるように、各ボア５０は下記により詳細に説明されるピストンアセンブリ５８用の滑り軸受を提供するために銅製のスリーブ５６によってライニングされている。
【００１７】
歯付きリング６０が端面５２に隣接してバレル４０の外面に固定されている。歯付きリング６０は、それぞれが四角の区画を備え、バレル４０に締まり嵌めする均一の間隔で配置された１組の歯６２を有する。バレル４０はアルミニウムから形成され、歯付きリング６０は磁性体から形成される。バレル４０は、歯６２がバレル４０の周囲の表面から径方向に突出するように、リング６０に隣接して縮小した直径を有する。
【００１８】
ポートプレート６４が端面５４に隣接して配置され、バレル４０のボア５０に対応する位置に一連のポート６６を有する。ポートプレート６４はバレル４０と端部プレート１６の間に配置され、コイルばね６８および円錐ワッシャ７０によって付勢されて端部プレート１６と係合する。コイルばね６８は、プレート６４の径方向外側部分を付勢して、端部プレート１６と係合させるために、バレル４０の径方向外側の位置で、隣接するボア５０の間に配置される。図９でより明白に理解されるように、円錐ワッシャ７０は、バレル４０の径方向内側部分に配置され、その径方向外側端部は、ポートプレート６４に形成された凹部７２に受けられて、内側部分を端部プレート１６に押し付ける。したがって、ポートプレート６４は、バレル４０に対して軸方向に自由に浮動することができる。
【００１９】
ボア５０とポート６６の間に流体の移送をもたらすために、環状のスリーブ７４が各ボア５０の内側に配置され、Ｏリング７６によって密封される。スリーブ７４の両側の端部は、図９で最も良く分かるように、ポート６６の円形の凹部６７に受けられ、スリーブ７４に設けられた肩部６８によって軸方向に配置される。したがって、液密の密封がバレル４０とポートプレート６４の間に設けられる。ポート６６は、端部プレート１６に形成された導管７８，７９と協働するために、ボア５０に面する円形の断面から弓形のスロットに円滑に変形する。
【００２０】
図８で最も容易に理解されるように、端部プレート１６はボア３６の周りに配置された一対のキドニポート８０，８２を有する。キドニポート８０，８２は、それぞれボア５０に入りそこから出て行く流体に圧力およびサクション導管７８，７９を連結する。端部プレート１６は、端部プレート１６から直立し、シャフト２４の軸の周りの同心円状のバンドに形成された１組の径方向の溝８６を有する円形の軸受面８４を有する。溝８６は、ポートプレート６４と面８４の間に相対的な回転を円滑化しながら密封を維持するために、ポートプレート６４と軸受面８４の間に動的流体軸受を提供する。
【００２１】
再び図４から図９を参照すると、各ピストンアセンブリ５８は、それぞれのスリーブ５６内で軸方向に摺動可能であり、玉継手９４によって相互連結された管状のピストン９０およびスリッパ９２とを備える。ピストン９０は加熱処理されたチューブから形成され、スリーブ５６内に円滑に滑り嵌めされるような直径に研磨される。図１０でより詳細に理解されるようにピストン９０の一端９６の外面は、９８で示されるように肉薄にされ、部分的に球面のキャビティ１００が端部９６の内壁に形成される。キャビティ１００は、貫通ボア１０４を備える球１０２を受けるような寸法にされている。キャビティ１００は、内壁が球１０２の均分円を超えて広がるように、球１０２の半径よりも大きな軸方向深さを有する。球１０２のボア１０４は、その内側端部で増加された直径をもたらすために１０６で示されるように段差を付けられる。
【００２２】
１０９で示される、ピストンアセンブリ５８の形成の第１のステップ中に、球１０２は、ボア１０４がほぼピストン９０の軸と一直線上になってキャビティ１００に挿入される。球１０２をキャビティ１００に保持するために、端部９６でピストン９０の肉薄にされた区画９８は、図１０（ｂ）に示された球１００の周りで加圧変形される。
【００２３】
心棒１１０および基部１１２を有するスリッパ９２がボア１０４に挿入される（ステップ（ｃ））。通路１１４が、ピストン９０の内部と基部１１２に形成された凹部１１６との間を連通するために、心棒１１０を貫通して形成される。スリッパ９２はステップ（ｄ）に示されるように、心棒１１０の端部を加圧変形させることによって球１０２に固定され、そうしてステップ１０６によって固定される。
【００２４】
スリッパを球に固定した後に、図１０ｅに矢印Ｆによって示されるように、球１０２とキャビティ１００の間に小さな隙間を与えるように均分円上の材料を変位させる効果を有する径方向の力が球の均分円に加えられる。この隙間は、ピストンの内部から効果的な密封を維持しながら、玉継手９４をキャビティ１００内で円滑に回転できるようにする。
【００２５】
図１０に示される過程は、図１８、図１９および図２０に示される工具セットを使用して便利に行われることが可能である。工具セット１２０は、固定ダイ１２２および可動ダイ１２４を有する。固定ダイ１２２は、基部プレート１２６に固定され、ピストン９０が配置された中央ピン１２８を有する。支持スリーブ１３０は、薄肉部９８に隣接するピストン９０の上端部を支持する。ピン１２８は同時に、球１０２のボア１０４内に延出することによって球１０２も整列させる。
【００２６】
可動ダイ１２４は、端部９６を係合するような寸法にされた部分的に球面の凹部１３２を備えて形成され、それを球１０２の周りに形成する。可動ダイは、工具セット１２０が装着されたプレスの動作によって送られて、球１０２と係合することができる。
【００２７】
形成後に、ピストンアセンブリ５８は図２０に示される３ディスクダイ１３４に挿入される。３ディスクダイは、外面９８と点接触を形成するためにピストンアセンブリ５８の端部９６の周面の周りに配置された１対の駆動ローラ１３５およびアイドラローラ１３６を有する。アイドラローラ１３６は、ローラ１３６に一定の力を加える液圧シリンダ１３７によって径方向通路に沿って移動可能である。ローラの進みは、球１０２の均分円を囲む材料がキャビティ内で球の自由な動きをもたらすように十分に変位されるまで流量制御バルブ１３８によって制御される。
【００２８】
図４、図５および図６を再び参照すると、スリッパ９２の基部１１２は、ハウジング１４内に支持された斜板アセンブリ１４０に係合する。斜板アセンブリ１４０は、ほぼ平面の前面１４４と弓形の背面１４６を有する半円筒形の斜板１４２を備える。平面の前面１４４は、スリッパ９２がそれに受け止められる重ねプレート１５０を受けるための凹部１４８を有する。スリッパ９２は、ピストンアセンブリ５８がそこを貫通して突出する穴１５４を有する保持器１５２によってプレート１５０に対して保持される。穴１５４は、スリッパ９２の基部１１２の外周を係合するような寸法にされ、平面１５０に対する軸方向移動を防止する。保持器１５２は、斜板１４２の前面１４４に固定された１対のＣ形状のクランプ１５６によって軸方向に配置されている。したがって基部１１２は、バレルが駆動シャフト２４によって回転されるとプレート１５０の重ね面に受け止められる。
【００２９】
斜板１４２の背面１４６は、端部プレート１６に対向するケーシング１４の相補形に湾曲した表面１５８に支持される。背面１４６は、面１４６と表面１５８の間の摩擦を低減するためにポリマーによって被覆されている。適切なポリマー被覆は、商標名ＣＯＲＶＥＬとしてＲｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓから入手可能なものなどのタイプ１１のポリアミド樹脂から形成されるナイロン被覆である。Ａ７００００シリーズが適切であることが分かったが、その他の等級が動作環境に応じて利用できる。面１４６に堆積させた後、被覆は約０．０４０インチの均一な厚さに研磨される。あるいは、面１４６を硬化させ、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）被覆を行うことで十分であることが分かっている。
【００３０】
図７で分かるように、１対の溝１６０，１６２がそれぞれ背面１４６に形成され、１対の閉じたキャビティを提供するために面１４６の直線状縁部の前に終端する。溝１６０，１６２は、ほぼ端部プレート１６に形成されるキドニポート８０，８２と位置合わせされ、圧力導管と位置合わせされた溝１６０の幅は、サクション導管と位置合わせされた溝１６２の幅より大きいことに留意されたい。流体が、それぞれケーシング１４に形成された内側の通路１６４，１６６を通って溝１６０，１６２に供給される。通路を通る流れは、一定の流体の流れを溝１６０，１６２に供給する１対の圧力補償流量制御バルブ１６８によって制御される。したがって、表面１５８に対して背面１４６に関する流体軸受を提供し、溝１６０，１６２は斜板１４２の回転動作を円滑化する。
【００３１】
斜板１４２のその回転軸の周りでの調整は、ケーシング１４にそれぞれ配置された１対のアクチュエータ１７０，１７２によって制御される。図５および図１１に最も明白に示されるように、各アクチュエータ１７０，１７２は、ピストン１７６がその中で摺動するシリンダ１７４を備える。各シリンダ１７４は、ケーシング１４に形成されるボア１７８内に受けられ、端部プレート１６から延出してキャビティ２０に入る。シリンダ１７４は、シリンダをケーシング１４に固定するためにボア１７８の雌ねじと係合する雄ねじ１８０を有する。端部プレート１６（図８）は、ピストン１７６の端部に重なって嵌合する１対の凹部１９２を有する。ケーシング１４に配置された自立型アクチュエータ１７０，１７２は、ハウジング１２を欠陥なく維持するために、アクチュエータ１７０によって生成された軸方向の負荷が、端部プレート１６とケーシング１４の間の接合部にわたってではなくケーシング１４にかけられるようにする。組み立て中のシリンダ１７４の歪みを回避するために、シリンダ１７４を２つの構成要素として、すなわち肩部によってボア１７８内に配置される本体１７４ａと、ねじ１８０を担持するエンドキャップ１７４ｂとして形成することが好ましいことが分かった。キャップ１７４ｂは、ボア１７８内に本体１７４ａを保持するために本体の端部に受け止められる。
【００３２】
シリンダ１７４は、ハウジング１４の内部通路１８３（図１２）を通って供給される流体が、シリンダ１７４の内部に、または内部から流れることができるようにするクロスドリリング（cross drilling）１８２を設けている。ばね１８４は、シリンダ１７４とピストン１７６の間で作用し、それを外側に付勢して斜板アセンブリ１４０と係合する。好ましくは、アクチュエータ１７０，１７２に流体がない場合に斜板が最大の突き当たり位置に付勢されるように、ばね１８４の１つは、その他のものより大きな軸方向の力を有する。
【００３３】
アクチュエータ１７０，１７２は、バレル１４０を覆って外側に突出する斜板１４２の馬蹄鉄型拡張部分１８６に受け止められる。拡張部分１８６は、その中に円筒形のピン１９０が配置される対向する端部に１対の部分的に円筒形のキャビティ１８８を有する。キャビティ１８８は、ピン１９０の外面が斜板の回転軸を通過する線に対して接線方向にあるように配置されている。ピストン１７６の端面は、斜板の位置を制御するために、ピン１９０の外面に係合する。
【００３４】
図１３に示すように、アクチュエータ１７０，１７２のうちの１方のピストン１７６の延出部分は、ケーシング１４の斜板アセンブリ１４０の回転を誘発し、対応するアクチュエータ１７０，１７２の他方の後退を生じる。アセンブリ１４０は湾曲した表面１５８の上を摺動し、アセンブリ１４０が回転すると、ピン１９０は、ピストン１７０の端面と接触を維持する。斜板アセンブリの共通の直径上のピン１９０の位置は、調整中に摩擦を低減するために、摺動ではなくローリング動作がピストン１７６の端面間にもたらされるようにする。図１３で理解できるように、アクチュエータ１７０，１７２は、ニュートラル、すなわち、この動作範囲では、ローリング接触を伴う突き当たりが全くない位置の両側で回転の全範囲をもたらすように配置される。
【００３５】
アクチュエータ１７０，１７２への流れは、制御ハウジング１８内に配置された図１４の制御バルブ２００によって制御される。制御バルブ２００は、バルブに流れが全く通ることができない中央位置を有する、ソレノイド操作されるスプールバルブである。スプールは、アクチュエータの一方に圧力を加え、他方のアクチュエータにドレンを連結するために中央位置のどちらの側にも移動できる。制御ハウジング１８は、図３、図１５、図１６により詳細に示され、基部１９２から延出する外周のスカート部１９１を有する。１対のボア１９３，１９４は、それぞれ制御バルブ２００およびアキュムレータ２２０を受けるために基部１９２を貫通して延びる。流体が内部供給ギャラリ１９５によってボア１９３，１９４に供給され、ドレンギャラリ１９６がボア１９３とケーシング１２のキャビティ２０との間に連結される。内部ギャラリ１９７，１９８は、ボア１９３と、アクチュエータ１７０，１７２に連結された内部通路１８３との間も連通する。以下に説明するように、バルブ２００は内部供給ギャラリ１９６からアクチュエータおよびドレンへの流れを制御する。
【００３６】
制御バルブ２００によって制御される流体の流れは、圧力導管７８から得られ、制御バルブ２００に隣接する制御ハウジング１８のボア１９４内に配置されたアキュムレータ２２０を通って供給される。図１４に示されるアキュムレータは、シリンダ２２４内で摺動可能なピストン２２２を備え、ばね２２６によって最小の容積に偏らされる。ピストン２２２はシール２２３を有し、シリンダ２２４内でピストン２２２の変位を制限する制止部２２８を担持する。ピストン２２２は、シール２２３の挿入を円滑化するために２つの片に形成できる。ばね２２６と組み合わされた制止部２２８は、アキュムレータ２２０用に最大限に蓄積された圧力を効果的に確立する。供給ギャラリ１９５は、枝導管２２７を通ってシリンダ２２４の内部に延び、ハウジング１４の内部ボア２３２内に配置されたチェックバルブ２３０を通って圧力導管７８と連結されている。チェックバルブ２３０は、アキュムレータ２２０の圧力流体が保持され、導管７８に供給された圧力が変動すると、制御流体がバルブ２００に利用可能になるようにする。供給ギャラリ１９５は、軸受１６０，１６２に一定の流体が流れるようにするために、圧力補償流量制御バルブ１６８にも連結される。
【００３７】
バルブ２００に制御信号を提供するために、ブロック２０２が馬蹄鉄型拡張部分１８６内で斜板１４２に固定され、平面の表面２０４を表す。位置センサ２０６が、斜板アセンブリ１４０の配置を示す信号を提供するために、斜板アセンブリ１４０の回転軸に対して偏心して平面の表面２０４に係合する。位置センサ２０６は、制御ハウジング１８から下方に延びる感知ブロック２１０内で摺動可能なピン２０８を備える。ピン２０８は、非磁性であるようにステンレス鋼から形成され、その内側端部に挿入される磁石２１２を有する。感知ブロック２１０は垂直ボア２１５にホール効果センサ２１４を収容し、ボアは、オイルがキャビティ２０から制御ハウジング１８に移動するのを防止するように密封される。センサ２１４は、ピン２０８がブロック２１０内で軸方向に移動すると変化する信号を提供する。したがってホール効果センサは、斜板がアクチュエータ１７０，１７２によって回転されると変化する位置信号を提供する。
【００３８】
感知ブロック２１０は、ブロック２１０を通って歯付きリング６０に隣接して配置されるノーズ２１９に延びるボア２１７内に配置される、別のホール効果センサ２１６も担持する。センサ２１６はボア２１７に封入され、信号の周波数がバレル２２の回転速度の表示であるように、歯６２がそれを通過すると変動信号を提供する。ホール効果センサ２１４および２１６から得られた制御信号は、制御ハウジング１８内に配置された制御回路基板２１８に供給される。手動制御からの設定信号、装置内の流体の温度を示す温度信号、および圧力導管７８の流体の圧力を示す圧力信号などの別の入力信号は、導管７８，８０に配置され、または隣接したトランスデューサから得られる。入力信号は制御回路基板２１８にも供給され、その基板は、それに供給される１つまたは複数の設定、圧力、温度、および流れ信号を使用する制御アルゴリズムを実施する。制御回路基板２１６からの出力は制御バルブ２００に提供され、その制御バルブは受け取られた制御信号に応答してアクチュエータ１７１，１７２に、またはそこからの流れを制御するように動作可能である。
【００３９】
次に、装置１０の動作を説明する。この説明では、装置は電気モータまたは内燃機関などの原動機によって駆動されるシャフト２４と共にポンプとして機能することが想定されている。まず、ばねの付勢は、斜板１４０を最大行程の位置に移動させ、アキュムレータ２２０の流体は流量制御バルブ１６８を通って吐出される。シャフト２４およびバレル４０の回転は、流体を圧力ポート７８内に吐出させるために、スリッパ９２が重ねプレート１５０の間を移動すると、ピストン５８の全行程で往復運動させる。流体は、制御バルブ２００に流体を送りアキュムレータ２２０を充填するために、チェックバルブ２３０を通して供給ギャラリ１９５に送出される。
【００４０】
その初期の状態では、制御は、斜板アセンブリ１４０を中立または全く流れない位置に移動するように設定される。したがって、流体が制御バルブ２００に供給されると、流体がアクチュエータ１７０に送られて、斜板１４０を中立位置に移動させる。斜板が中立位置に向かって移動すると、ピストンセンサ２０６のピン２０８が移動に追従し、基板２１８に送られる位置信号を調整する。中立位置に到達すると同時に、アクチュエータ１７０への流れはバルブ２００によって止められる。この位置では、バレル２２は回転しているが、ピストンアセンブリ５８はバレル内で往復運動していない。アキュムレータ２２０はギャラリ１９５を通って流量制御バルブ１６８に、および制御バルブ２００に供給するのを維持するために充填される。
【００４１】
初期化後に、回路基板２１８は、流体が圧力ポート７８に供給される位置に斜板アセンブリ１４０が移動したことを示す信号を受け取る。信号は、手動オペレータなどの設定信号から、または圧力感知信号から生成可能であり、バルブ２００に供給される制御信号になることができる。バルブ２００は、それがアクチュエータ１７０に流体を供給する位置に移動され、アクチュエータ１７２からの流体がサンプに流れることができるようにする。流体をアクチュエータ１７０に供給すると、ピストン１７６が延出し、ピン１９０に受け止められる。ピストン１７６に加えられた内部圧力が、斜板アセンブリ１４０を回転させ、それに伴って表面１４６が表面１５８を横切って摺動させる。圧力が圧力ポート７８に送出される時まで、加圧流体は回転を誘発するために、アキュムレータ２２０から制御バルブを通ってアクチュエータ１７０の内部に供給される。斜板アセンブリがその軸の周りで回転されると、スリッパ９２が重ねプレート１５０に保持され、ピストン９０の行程が増加する。したがって、ピストンがバレルから外側に移動すると、流体が引かれて、サクションポート６９を通って、キドニポート８２を通過して、ピストンに入る。連続した回転がピストンを移動して圧力ポート７８と整列させ、ピストン９０がバレル内に移動するとシリンダから流体を排出する。ポート７８に供給された圧力は、アキュムレータ２２０を再補充するために内部供給ギャラリ１９５にも送出される。
【００４２】
斜板が回転すると、ピン２０８が平面の表面２０４の移動に追従し、バレルアセンブリ２２の容量を示すフィードバック信号を提供する。歯付きリング６０からの信号は、回転を示すフィードバック信号も提供し、そうすることでピン２０８からの信号とリング６０からの信号との組み合わせがポンプからの流量を計算するのに使用することができるようになる。設定信号が流れ制御信号である場合、必要とされる流れが達成された後に、速度と位置の組み合わせが設定信号を相殺し、バルブ２００を中立位置に戻すのに使用される。同様に、設定信号が圧力信号を示す場合、ポート７８の圧力が監視され、設定圧力が得られると同時にバルブが中立に戻される。
【００４３】
斜板１４２が調整されると、斜板の背面１４６の溝１６０，１６２に入る流体の流れは、斜板のための一定の支持が維持されるように制御バルブ１６８の流れによって制御される。同様に、ポートプレート６４がばね６８，７０の作用によって端面に保持されて、バレルアセンブリ４０に入り、そこから出る流体の通路に対して液密の密封を維持する。
【００４４】
加圧流体がポート７８に送出される位置への斜板の移動は、アキュムレータ２２０を再充填し、それと同時にアクチュエータ１７０および１７２、ならびに溝１６０，１６２に流れを供給する。斜板アセンブリ１４０が中立位置に戻されると、アキュムレータ２２０内の加圧流体は、制御機能をもたらし、斜板１４２の均衡を維持するのに十分である。
【００４５】
斜板１４２の調整中に、ピストン１７６の端面を横切るピン１９０の回転動作はさらに、斜板１４０に加えられる摩擦力を最小限に抑え、それによって、加えられる必要のある制御力を低下させる。
【００４６】
玉継手９４をスリッパの一部として提供することによってスリッパにかけられる力が最小限に抑えられ、使用可能な調整の角度が増加して、使用可能なフォローレート（follow rates）の範囲を向上させることも理解される。
【００４７】
斜板１４０の全ての移動がピン２０８によって追従され、回転速度の変化がピックアップ２１６によって感知されて、制御基板２１８が制御パラメータの調整を提供することができるようにする。制御機能がハウジング１８に回転構成要素とは別に配置され、それによって制御基板２１８とそれに関連する電気回路がその動作に悪影響を与える可能性のある液圧流体に曝されないようにすることも留意されたい。
【００４８】
シャフト２４にキー４２を備えることは、シャフトとバレルの間の相対的な回転を防止し、したがって、そうでない場合、一般的なスプライン連結によって起こる発振およびフレッティングを軽減する。バレルとポートプレート６４との間の位置合わせ不良は、シャフトへのキー付きの連結が可能なように、ばね６８，７０によってポートプレート６４に加えられるばね付勢により調整される。
【００４９】
吐出システムの圧力がアキュムレータの設定値より低下した場合、制御信号の変化への応答を向上させるために、アキュムレータが制御バルブ２００に加圧流体の供給を行う。
【００５０】
装置１０がモータとして利用される場合、ピン２０８が斜板の移動に中立状態のどちらの側にも追従するように動作可能であり、したがって、負荷を駆動するのに使用される出力シャフト２４の可逆性を提供することが理解される。そのような動作の間に、ライン７８は低圧になるが、アキュムレータ２２０が斜板の制御を維持するために制御バルブ２００に流体を供給する。
【００５１】
上記の実施形態では、ポートプレートが端部プレートに対して付勢され、バレル４０に対して浮動する。別の実施形態が図２１から図２６に示され、そこでは同様の構成要素が、明確にするために加えられた添え字「ａ」を伴って同様の参照番号によって表されている。
【００５２】
図２１から図２６に示された装置では、ポートプレート６４ａが、端部プレート１６ａに対して浮動するように、また、バレル４０ａとポートプレート６４ａの間で相対回転が起こるように配置される。ポートプレート６４ａは付勢されて、カウンタボア６８ａ内に受けられるばね６８ａによってバレル４０ａと密封係合する。このようにして、バレルと端部プレートの間の軽度の位置合わせ不良が調整される。カウンタボア６８ａは、軸方向の移動を受け入れ、Ｏリング７６ａを使用して密封を維持するスリーブ７４ａによって端部プレート１６ａに密封されている。
【００５３】
図２２から理解できるように、ポートプレート６４ａは、１対のキドニ形のポート３００，３０２を有する。ポート３００はプレート６４ａの正面３０６から窪んだ中央のウェブ３０４を伴ってプレート６４ａを通って延びる。図２４に示されるような背面３０８は、プレート６４ａと端部壁１６ａの間の隙間を提供するように３１０で示されるようにアンダカットされる。
【００５４】
ポート３０２はプレート６４ａを部分的に通って延出し、背面３０８から延出する３つの圧力ポート３１２によって横断される。各ポート３１２はスリーブ７４ａを受けるように構成され、そのスリーブは、プレート６４ａと端面１６ａの間の密封された連通を提供するために端面１６ａの相補形凹部に係合する。
【００５５】
限定されたオリフィス３１４が貫通して前面３０６に延びるように、カウンタボア６８ａの内側端部に形成される。オリフィスは、カウンタボア６８ａ内でスリーブ７４ａによって形成されたチャンバへの制限されたアクセスをもたらし、キドニポート３００，３０２の間に配置される。Ｖ字型ノッチ３１６が前面３０６に形成され、キドニポート３０２の前縁に向かって幅と深さを次第に増加させる。
【００５６】
動作の際には、プレート６４ａの前面３０６は、バレル４０ａの端面に押し付けられる。ボア５０ａは、キドニポート３００，３０２と同じ半径で配置され、したがってバレル４０が回転するとポートプレートの上を連続的に通過する。ボア５０ａがポート３００を横切ると、流体がシリンダに誘導される。同様に、ボア５０ａがポート３０２を移動すると、流体がシリンダから排出され、スリーブ７４ａを通って圧力導管７８ａに送られる。この回転の間、面３０６は、ばね６８ａによってバレル４０ａに保持されて、効果的な密封を維持する。
【００５７】
ポート３００，３０２の隣接する端部は、ボア５０ａの直径よりも大きな距離で離隔されていることに留意されたい。これは図２６ａに示され、そこではバレル４０ａの特定の位置にあるボアの配置が示される。鎖線で示されたボア５０ａは、下死点すなわちシリンダの最大容積のところをちょうど通過し、流体を排出するために軸方向に移動し始めているピストンと関連付けられている。しかし、ピストンの移動の比率は誘起された移動の正弦曲線の性質により比較的小さい。図２６Ａに示された位置では、シリンダは入口ポート３００の終端部をちょうど通過したところであるが、ボア端部とポート３０２の終縁部との間に形成された小さなランド部は、ピストンから低圧ポート３００内に少し漏れがあるようになっている。オリフィス３１４は、シリンダ内に配置されていることが図２６Ａからも分かる。
【００５８】
図２６Ｂに示されるようにバレルが回転し続けると、ボアがオリフィス３１４上の中央の位置に合わされ、ピストンの制限された移動が、流体および構成要素の圧縮によりチャンバ６８ａ内に受け入れられる。また、動作の正弦曲線的な性質により、回転のこの部分の間に軸方向変位が最小限に抑えられる。バレル４０ａのさらなる回転は、ボア５０ａを図２６ｃに示される位置にもって行き、その位置では、ボアはノッチ３１６に部分的に重なり、したがってシリンダ内の流体は高圧のキドニポート３０２内に排出される。先細にされたノッチ３１６の寸法は、オイルが次第にポート３０２に入ることができるようにして、急激な移行を回避し、したがって雑音の可能性を低減する。このときシリンダは、ボア６８ａとなお連通し、そのボア内の高圧流体は、オリフィス３１４を通って圧力ポート３０２内に排出できる。
【００５９】
図２６Ｄに示されるような連続した回転は、キドニポート３０２に部分的に重なり始め、圧力導管７８ａへの制限されないアクセスを有するようにボア５０ａを移動させる。
【００６０】
同様に、ボア５０ａは、入口ポート３００から圧力ポート３０２に移動すると、図２６Ａに５０ａ’で示された円周方向に間隔を置いて配置されたボアは、高圧キドニポート３０２からサクションポートに移動する。図２６Ａから理解できるように、ピストンが上死点に近づくにつれ、それが図２６Ｃに示される位置に移動してオリフィス３１４と連通するまで、高圧ポートとの連通は次第に低減される。また、ピストンは、上死点を通過すると軸方向移動の最小比率になり、流体の連続する変位がチャンバ６８ａ内に受け入れられることができる。図２６Ｄに示される位置では、ピストンは上死点を過ぎ、下死点に向かって移動している。しかしこの位置では、低圧のキドニポート３００と連通せず、キャビテーションを回避するため、チャンバ６８ａ内の残留圧がシリンダ内の流体を再補充する。バレルが回転し続けると、シリンダは低圧ポートと連通され、流体はシリンダ内に引き込まれる。
【００６１】
したがって、バレル４０ａが回転するとピストンは交互に圧力および区画ポート３０２，３００に連結され、ポートの間隔は、高圧と低圧のチャンバの間の漏れを防止するようになっていることが理解される。バランシングチャンバ６８ａを伴った、限定されたオリフィス３１４を備えることは、ピストンが下死点または上死点を過ぎると容積の小さな変化を受け入れ、それと同時にポートプレートをバレル４０ａの端部に維持するバランス力を提供する。アンダカット３１０は、装置の効率を向上させ、キャビテーションを防止するため、比較的制限されないシリンダ内への流体の進入をもたらす。
【００６２】
図２１から図２６に示されるものと同様なポートプレートの別の実施形態が図２７から図３２に示され、その図では同様の参照番号が、明確にするために加えられた添え字ｂを伴って同様の構成要素を識別するために利用される。
【００６３】
図２７から図３２の装置では、ポートプレート６４ｂが端部プレート１６ｂに対して浮動し、また図２１から図２６に対して上記に説明したように、相対的な回転がバレル４０ｂとポートプレート６４ｂの間で起こるように配置される。ポートプレート６４ｂは、１対のキドニ形のポート３００ｂ，３０２ｂを有する。ポート３００ｂは、中央のウェブ３０４ｂがプレート６４ｂの前面３０６ｂから窪んだ状態でプレート６４ｂを貫通して延びる。流体動力軸受３２０が、バレル４０ｂの端面とかみ合うために前面３０６ｂの外周に形成される。ポート３０２ｂは、前面３０６ｂからプレート６４ｂを部分的に貫通して延び、図２８で最も良く理解できる背面３０８ｂから延出する圧力ポート３１２ｂによって横断されている。
【００６４】
背面３０８ｂは、それぞれポート３００ｂ，３０２ｂの表面の周りに延出する１対の直立壁３２２，３２４を有する。溝３２６，３２８は、それぞれの密封リング３３０，３３２を受けるために、それぞれの壁３２２，３２４に設けられている。径方向の肩部３３４が背面３０８ｂに形成され、端部プレート１６ｂの前面に設けられたボア３３６内に滑り嵌めされる。サークリップ３３８がボア３３６内に形成される溝と協働して、ボア３３６内にポートプレート６４ａを保持する。
【００６５】
キドニ形の入口および出口ダクト３４０，３４２がそれぞれボア３３６の基部に設けられ、壁がダクト３４０，３４２内に配置できるように壁３２２，３２４に対して相補形になっている。ダクト３４０，３４２は、従来のように流体を回転群に供給し、流体を回転群から給送するために、入口導管および出口導管（図示されない）と連通する。密封リング３３０，３３２は、制限された軸方向移動を受け入れながら、壁３２２，３２４とそのそれぞれのダクト３４０，３４２との間の液密の嵌合を確かなものとする。
【００６６】
ポートプレート６４ｂは、ばね６８ｂによって端部プレート１６ｂから離れるように付勢されている。ばね６８ｂは、ダクト３４０，３４２内に収容され、バレル内で流体の圧力によって生成された力に対して必要な付勢を行うように端面３０８に対して作用する。バランシングチャンバは、スリーブ７４ｂによってプレート６４ｂ上の直径上で対向する位置で形成される。図３１で最も良く理解されるように、スリーブ７４ｂはプレート６４ｂのカウンタボア３４４内に収容される。限定されたオリフィス３１４ｂは、カウンタボア３４４を前面３０６ｂと連結する。スリーブ７４ｂは、カウンタボア３４４内で軸方向に移動可能であり、スリーブ７４ｂの周辺でＯリングによって密封されている。バランシングチャンバは移行を受け入れるために、圧力ポートとサクションポートの間のクロスオーバー部に配置されている。
【００６７】
動作は図２１から図２６に対して上述したものと同様である。ポートプレート６４ｂとバレルの間の効果的な密封を維持するために、凹部３４２の面積は、一般には２から５％大きい範囲内で、３％の場合が好ましく、ポート３０２ｂよりも僅かに大きな有効面積を有するように選択される。したがって、加圧流体からの正の付勢がばね６８ｂの作用を補うように与えられ、ポートプレートとバレルの間の密封を維持する。装置が全く回転せずに圧力の下に維持された場合、圧力流体がポートプレートとバレルの間でクリープを起こし密封表面を分離させる傾向があることが分かった。ポートに対して拡大された面積を備えることは、天井効果を維持するためにポートプレートに対してバレルの回転なしでも正の付勢を与える。バレルとポートプレートの面の間に完全な密封が想定される場合、２５％の面積の差が好ましいことが分かった。実際には、このような面積の差は、ポートの縁での不可避の圧力勾配と結びついた場合、効果的な密封を維持するために３％程度の効果的な差を生み出す。
【００６８】
斜板の別の実施形態が図３３に示され、その中では、同様の構成要素が同様の参照番号によって表され、明確にするために添え字「ａ」が加えられている。上述した図７の実施形態では、ピストンを高圧で負荷するために増加された負荷容量をもたらすように、溝１６０，１６２がキドニポート８０，８２と位置合わせされる。
【００６９】
図３３の実施形態では、溝１６０ａ，１６２ａは、キドニポート８０，８２をブリッジするような方向に延び、かけられた負荷を受け入れるように変化する面積を有する。図２７で分かるように、各溝１６０ａ，１６２ａは全体的に、拡大されたヘッド３５０と細長いテール３５２を有する逆Ｌ字型である。溝１６０ａ，１６２ａへの流れは、それぞれの流量制御バルブ１６８ａによって制御されている。ランド部３５２は、付着領域を調整するためにヘッド３５０に提供されている。
【００７０】
テール３５２が力を均衡させるための支承領域をもたらす一方で、ヘッド３５０は、拡大された支承領域をもたらすために、アクチュエータ１７０，１７２の作用線とほぼ一直線上に配置されている。このようにして、溝１６０ａ，１６２ａは、より大きい力が２つの溝の間に分布される流体軸受をもたらすように配置され、溝の形状は、異なる負荷に対して補償するために使用される。テール３５２は、高圧の負荷に対応するための増加された領域と共に、低圧の負荷に対応するための縮小された領域をもたらすために変化する幅のものであることに留意されたい。溝１６０ａ，１６２ａは、特定の装置の負荷特性に適合し、斜板に対して均一の支持をもたらすような輪郭にすることが可能であることが理解される。
【符号の説明】
【００７１】
１０  液圧装置
１２  ハウジング
１４  ケーシング
１５  開口
１６，１６ａ，１６ｂ  端部プレート
１７  平面の密封表面
１８  制御ハウジング
１９  下側表面
２０  内部キャビティ
２２  回転群
２４  駆動シャフト
２６  転がり軸受アセンブリ
２８  シールアセンブリ
３０  キー
３２  端部
３４  転がり軸受
３６  ボア
４０，４０ａ，４０ｂ  バレル
４２  キー
４４，４６  キーウェイ
４８  肩部
５０  軸方向のボア
５０ａ  ボア
５２，５４  端面
５６  銅製のスリーブ
５８  ピストンアセンブリ
６０  歯付きリング
６２  歯
６４，６４ａ，６４ｂ  ポートプレート
６６  一連のポート
６７  凹部
６８  コイルばね
６８  肩部
６８ａ  カウンタボア
６８ａ，６８ｂ  ばね
６９  サクションポート
７０  円錐ワッシャ
７２  凹部
７４  環状のスリーブ
７４ａ，７４ｂ  スリーブ
７６，７６ａ  Ｏリング
７８  導管
７８  圧力ポート
７８ａ  圧力導管
７９  導管
８０，８２  キドニポート
８４  軸受面
８６  径方向の溝
９０  ピストン
９２  スリッパ
９４  玉継手
９６  一端
９６  端部
９８  肉薄部
９８  外面
１００  キャビティ
１０２  球
１０４  貫通ボア
１０６  段差
１０９  形成の第１のステップ
１１０  心棒
１１２  基部
１１４  通路
１１６  凹部
１２０  工具セット
１２２  固定ダイ
１２４  可動ダイ
１２６  基部プレート
１２８  中央ピン
１３０  支持スリーブ
１３２  凹部
１３４  ３ディスクダイ
１３５  駆動ローラ
１３６  アイドラローラ
１３７  液圧シリンダ
１３８  流量制御バルブ
１４０  斜板アセンブリ
１４２  半円筒形の斜板
１４４  平面の前面
１４６  弓形の背面
１４８  凹部
１５０  プレート
１５２  保持器
１５４  穴
１５６  クランプ
１５８  表面
１６０，１６０ａ，１６２，１６２ａ  溝
１６４，１６６  通路
１６８，１６８ａ  流量制御バルブ
１７０，１７２  アクチュエータ
１７４  シリンダ
１７４ａ  本体
１７４ｂ  エンドキャップ
１７６  ピストン
１７８  ボア
１８０  雄ねじ
１８２  クロスドリリング
１８３  内部通路
１８４  ばね
１８６  拡張部分
１８８  キャビティ
１９０  円筒形のピン
１９１  スカート部
１９２  凹部
１９２  基部
１９３，１９４  ボア
１９５  供給ギャラリ
１９６  ドレンギャラリ
１９７，１９８  内部ギャラリ
２００  バルブ
２０２  ブロック
２０４  平面の表面
２０６  位置センサ
２０８  ピン
２１０  感知ブロック
２１２  磁石
２１４  ホール効果センサ
２１５  垂直ボア
２１６  センサ
２１７  ボア
２１８  制御回路基板
２１９  ノーズ
２２０  アキュムレータ
２２２  ピストン
２２３  シール
２２４  シリンダ
２２６  ばね
２２８  制止部
２２７  枝導管
２３０  チェックバルブ
２３２  内部ボア
３００，３００ｂ，３０２，３０２ｂ  ポート
３０４，３０４ｂ  ウェブ
３０６，３０６ｂ  前面
３０８，３０８ｂ  背面
３１０  アンダカット
３１２，３１２ｂ  圧力ポート
３１４，３１４ｂ  オリフィス
３１６  ノッチ
３２０  流体動力軸受
３２２，３２４  直立壁
３２６，３２８  溝
３３０，３３２  密封リング
３３４  肩部
３３６  ボア
３３８  サークリップ
３４０，３４２  出口ダクト
３４２  凹部
３４４  カウンタボア
３５０  ヘッド
３５２  細長いテール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011174469.tif 000012
【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
2011174469.tif 000014
【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１０ｅ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2011174469.tif 000032
【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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