オイルダムを備える液圧装置
液圧装置が、支持構造体と、支持構造体に対して回転可能に取り付けられた回転群とを含む。回転群は、シャフトと、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたシリンダボアを有するシリンダ胴部とを含む。往復式のピストンがシャフトから延び、ピストンのそれぞれがシリンダボアのうちの関連付けられた１つの中へ延びる。結合アセンブリが、シャフトとシリンダ胴部とを、シャフトとシリンダ胴部とが一緒に回転するように結合している。液圧装置は、回転群と関連付けられ、結合アセンブリの潤滑部分に使用される作動液を取り込むように構成された少なくとも１つのオイルダムをさらに含む。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、２００９年１２月２２日に出願された米国特許出願第１２／６４４，４８８号の出願日の利益を主張するものであり、その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
[0002]本発明は液圧装置に関する。より詳細には、本発明は、回転群（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｇｒｏｕｐ）と、回転群と関連付けられた少なくとも１つのオイルダム（ｏｉｌ ｄａｍ）とを有する液圧装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]回転群を有する液圧装置は公知である。そのような装置の１つが米国特許第４，９９１，４９２号明細書に開示されている。液圧装置の回転群は、シャフトと、結合（または三脚）アセンブリでシャフトに連結されているシリンダ胴部とを含む。シャフトに取り付けられたピストンが、シリンダ胴部に位置するシリンダボアの中へ延びる。シリンダ胴部がシャフトに対して角度をなすときに、ピストンはシリンダボア内で往復運動する。シリンダ胴部は、液圧装置が液圧ポンプと液圧モータの両方として動作することができるように、シャフトに対して傾けることができる。
【０００４】
[0004]前述の液圧装置のような公知の液圧装置において、回転群は、回転群の潤滑および冷却のために作動液に浸漬されている。典型的には回転群は高速で、最大毎分５，０００回転までで回転する。作動液内で回転群が回転すると、特に作動液の流れ抵抗による損失が生じる。
【０００５】
[0005]これらの損失を低減するために、回転群が作動液に浸漬されていない液圧装置を提供することが望ましい。これを成し遂げるには、シャフトとシリンダ胴部との結合アセンブリの相対運動の位置に対して多少の潤滑が提供されるべきである。回転群の高速回転はそのような潤滑を困難にする。遠心力が潤滑流体を回転群の外部へ押し出そうとするからである。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]本発明の少なくとも１つの実施形態は、支持構造体と、支持構造体に対して回転可能に取り付けられた回転群とを含む液圧装置を提供する。回転群は、シャフトと、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたシリンダボアを有するシリンダ胴部とを含む。シャフトから往復式のピストンが延びており、ピストンのそれぞれがシリンダボアのうちの関連付けられた１つの中へ延びる。結合アセンブリがシャフトとシリンダ胴部とをシャフトとシリンダ胴部とが一緒に回転するように結合する。液圧装置は、回転群と関連付けられ、結合アセンブリの潤滑部分に使用される作動液を取り込むように構成された少なくとも１つのオイルダムをさらに含む。
【０００７】
[0007]一実施形態によれば、液圧装置は、液圧装置内の圧力通路からオイルダムによって少なくとも一部が閉じられたキャビティへ潤滑を提供するための潤滑アセンブリをさらに含む。液圧装置は、シャフトと関連付けられたオイルダムを有してもよく、シリンダ胴部と関連付けられたオイルダムを有してもよく、シャフト・オイル・ダムとシリンダ胴部オイルダムの両方を有してもよい。
【０００８】
[0008]一実施形態によれば、潤滑アセンブリは、第１の圧力通路と第２の圧力通路のうちの最低圧力の通路への流体の流れを開くための、第１の圧力通路と第２の圧力通路との圧力差に応答して段付きバルブボア内で移動可能なシャトル部分を有するバルブアセンブリを含み得る。
【０００９】
[0009]次に本発明の実施形態を、添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液圧装置と関連付けられたオイルダムを有する、本発明の一実施形態に従って構成された液圧装置の横断面図である。
【図２】図１の液圧装置のシリンダ胴部と、関連付けられたオイルダムとの横断面図である。
【図３】図１の液圧装置のためのシリンダ胴部オイルダムの下面図である。
【図４】図３の線４−４に沿ってとられた横断面図である。
【図５】図１の液圧装置のシャフトと関連付けられたオイルダムの上面図である。
【図６】図５の線６−６に沿ってとられた横断面図である。
【図７】図１の液圧装置のヨークに位置するバルブアセンブリの拡大図である。
【図８】結合シャフトと、シリンダ胴部オイルダムおよびシャフト・オイル・ダムの代替の実施形態とを示す斜視部分分解図である。
【図９】シリンダ胴部に取り付けられたオイルダムのさらに別の実施形態を示す部分断面図である。
【図１０】液圧装置と関連付けられたオイルダムを有する、本発明の代替の実施形態に従って構成された液圧装置の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0020]図１は、本発明の一実施形態に従って構成された液圧装置１０の横断面図である。以下でより詳細に論じるように、本発明の一実施形態において、図１の液圧装置１０は液圧ポンプと液圧モータの両方として動作することができる。あるいは液圧装置１０は、液圧ポンプと液圧モータの一方だけとして動作してもよい。
【００１２】
[0021]液圧装置１０は支持構造体１２を含む。一例では、支持構造体１２はハウジングとすることができる。支持構造体１２は液圧装置１０の回転群１４を回転可能に支持する。回転群１４はシャフト１６を含み、図１にシャフト１６の一部が示されている。シャフト１６は、穴２０がその中へ延びる端部１８を含む。穴２０は端壁２２のところで終わり、円筒面２４で形成される外周を有する。またシャフト１６の端部１８は、シャフト１６の駆動ディスク２６を形成する半径方向に外向きに延びるフランジ部分も含む。複数の半球形の穴が駆動ディスク２６の中へ延びる。図１の２８に半球形の穴のうちの１つが示されている。半球形の穴は、駆動ディスク２６の円周周りに等間隔で配置されている。支持構造体に対するシャフトの回転を支持するために、駆動ディスク２６に隣接して支持構造体１２とシャフト１６の外面との間に軸受３４が延びる。
【００１３】
[0022]また回転群１４はシリンダ胴部３６も含む。シリンダ胴部３６の横断面が図２に示されている。シリンダ胴部３６は、互いに対向する第１の端部３８と第２の端部４０とを含む。ブラインドホール４２がシリンダ胴部３６の第１の端部３８の中へ延びる。ブラインドホール４２は端壁４４のところで終わり、シリンダ胴部３６の中心線５０を中心とする円筒面４６で形成される外周を有する。シリンダ胴部３６の第２の端部４０から外向きにボス５２が延びる。ボス５２は円柱状の外面５４を有し、第２の端部４０を越えてシリンダ胴部３６内へ延びる内部のローブを有するキャビティ５６を画定する。図９に、ローブを有するキャビティ５６の端面図を示す。ボス５２は、ローブを有するキャビティ５６を画定するための厚肉部分と薄肉部分の両方を含む。２つの貫通孔がブラインドホール４２とローブを有するキャビティ５６とを連結している。段付き貫通孔５８がシリンダ胴部３６の中心線５０の近くに位置し、別の貫通孔６０が中心線５０から半径方向に離れて位置する。またシリンダ胴部３６は、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたシリンダボア６２も含み、シリンダボア６２のうちの１つが図２に示されている。
【００１４】
[0023]シリンダ胴部３６は液圧装置１０のヨーク６６において支持されている。図１に示すヨーク６６は、留め具７２によって結合されている上部ヨーク片６８と下部ヨーク片７０とを有する２つの部分からなるヨークである。ヨーク６６はポートを有する環状プレート７４を支持し、ポートのうちの１つが図１の７６に示されている。シリンダ胴部３６は、シリンダ胴部３６のシリンダボア６２が回転してポートとの流体連通し、またポートとの流体連通状態を脱するようにプレート７４上で回転する。ヨーク６６は第１の圧力通路８０と第２の圧力通路８２とを含み、作動液がプレート７４のポートを出入りして流れるときに第１の圧力通路８０と第２の圧力通路８２とをそれぞれ通過する。図７に、ヨーク６６の圧力通路８０、８２それぞれの部分を示す。液圧装置１０の動作中に、圧力通路８０または８２の一方が高圧通路になり、圧力通路８０または８２の他方が低圧通路になる。ヨーク６６は、シャフト１６に対してシリンダ胴部３６を傾けるために支持構造体１２に対して傾けることができる。それだけに限らないが、１つまたは複数のセッティングピストン、リニアモータ、または回転モータを含む、支持構造体１２に対してヨーク６６を傾けるための任意の公知の手段が本発明の液圧装置１０と共に使用され得る。
【００１５】
[0024]また回転群１４は複数のピストンも含み、複数のピストンのうちの１つが図１の８８に示されている。各ピストン８８は、環状の外面９２と平坦な下面９４によって形成される基部９０を含む。ステム９６が基部から下面９４と逆方向に外向きに延びている。ステム９６は、基部９０から離れて延びるに従って幅広くなるようにテーパが付いている。各ピストン８８は、ピストンリングを支持するように構成された平坦な上面１００と環状の外面１０２とを有するヘッド部分９８のところで終わる。
【００１６】
[0025]ピストン８８の数は、シリンダ胴部３６内のシリンダボア６２の数と等しい。一実施形態では、液圧装置１０は９本のピストン８８を含む。各ピストン８８は、シリンダ胴部３６のシリンダボア６２のうちの関連付けられた１つの中へ延びる。各ピストン８８の基部９０は、駆動ディスク２６の端面にある半球形の穴２８のうちの関連付けられた１つにおいて受けられ、その内部で移動可能である。シリンダ胴部３６がシャフト１６の中心線１０６に対して角度をなすときに、ピストン８８は、回転群１４の回転中に、各ピストン８８と関連付けられたシリンダボア６２内で往復運動をする。シャフト１６に対するシリンダ胴部３６の角度が大きいほど、シリンダボア６２内のピストン８８の往復運動から生じる変位も大きい。
【００１７】
[0026]結合アセンブリ１１２がシャフト１６とシリンダ胴部３６との間に配置され、シャフト１６とシリンダ胴部３６とを機械的に連結している。結合アセンブリ１１２は、シャフト１６の穴２０において受けられ、シャフトと共に回転するように固定された結合接手１１４を含む。図１には、シャフト１６に対して結合接手１１４を固定する留め具１１６が示されている。留め具１１６に加えて、または留め具１１６の代替として、シャフト１６に結合接手１１４を固定するための別の手段が使用されてもよいことを当業者は理解するであろう。結合接手１１４は内部のローブを有するキャビティ１１８を含む。一実施形態では、ローブを有するキャビティ１１８は、３つの円周方向に間隔をおいて配置されたローブを有し、図９に示すローブを有するキャビティ５６と同様のものである。中央貫通孔が結合接手を貫通して延び、ローブを有するキャビティ１１８に連結している。圧縮ばね１２２とばねガイド１２３とが中央貫通孔において受けられ、支持ピン１２４の一部分を支持する。支持ピン１２４は、シャフト１６に対して結合シャフト１３０の一端部を支持する。別の支持ピン１２６がシリンダ胴部３６の段付き貫通孔５８に位置し、シリンダ胴部３６に対して結合シャフト１３０の反対側の端部を支持する。球形溝１３２（図８）が、関連付けられた支持ピン１２４または支持ピン１２６の一端部を受けるために結合シャフト１３０の各端部の中へ延びる。３つの間隔をおいて配置された脚が各端部において結合シャフト１３０から半径方向に外向きに延びる。図８には結合シャフト１３０の斜視図が示されており、シャフト端部に位置する脚が１３６で示され、シリンダ胴端部に位置する脚が１３８で示されている。結合シャフト１３０は結合シャフト１３０の両端の間に延びる。結合シャフト１３０の脚１３６と脚１３８とはそれぞれ、シャフト１６とシリンダ胴部３６とに対する結合シャフトの傾きを可能にするために関連付けられたローラを受ける。図１には、脚１３６上で受けられるローラ１４０と、脚１３８上で受けられるローラ１４２とが示されている。
【００１８】
[0027]液圧装置１０の回転群１４は作動液に浸漬されない。よって、シャフト１６とシリンダ胴部３６との間に位置する液圧装置１０の領域１５０には実質的に作動液がない。液圧装置１０は、液圧装置１０の動作中に、結合アセンブリ１１２の結合シャフト１３０上に位置するローラ１４０とローラ１４２とに潤滑を提供するための潤滑アセンブリを含む。潤滑アセンブリは、結合シャフト１３０の脚１３６上に位置し、シャフト１６内に位置決めされたローラ１４０に潤滑を提供するためのシャフト潤滑部分と、結合シャフト１３０の脚１３８上に位置し、シリンダ胴部３６内に位置決めされたローラ１４２に潤滑を提供するための胴部潤滑部分とを含む。
【００１９】
[0028]シャフト潤滑部分は、結合接手１１４のローブを有するキャビティ１１８に流体を提供するための複数の流体経路を含む。経路のうちの１つが図１に示されている。その他の経路も同様に構成されている。図１に示す経路は、ピストン８８を貫通して長手方向に延びる貫通孔１５４を含む。図１に示すように、貫通孔１５４は、ピストン８８のヘッド部分９８の平坦な上面１００とピストンの基部９０の平坦な下面９４との間に延びる。ポート７６からシリンダボア６２に入る作動液が、ピストン８８内の貫通孔１５４を通って、駆動ディスク２６の半球形の穴２８にあるピストン８８の基部９０の下方に位置するプールへ流れる。流れ経路部分１５６が、駆動ディスク２６内の半球形の穴２８のプールから駆動ディスクを通って中心線１０６と平行に延びる。次いで流れ経路部分１５６は、シャフト１６の外面に沿って延びる。流れ経路部分１５６は、一部は、シャフト１６の外面に機械加工で形成され、軸受３４の密接な接触によって閉じられる溝を含んでいてもよい。流れ経路部分１５６は、半径方向に延びる流れ経路部分１５８、１６０と連結する。流れ経路部分１５８はシャフト１６を貫通して半径方向に延び、流れ経路部分１６０は結合接手１１４を貫通してローブを有するキャビティ１１８まで半径方向に延びる。
【００２０】
[0029]潤滑アセンブリの胴部潤滑部分は、ヨーク６６の貫通孔内で固定され、シリンダ胴部３６の第１の端部３８上のブラインドホール４２に延びるバルブアセンブリ１６６を含む。針軸受といった軸受１６８が、バルブアセンブリの周りでのシリンダ胴部の回転を可能にするために、バルブアセンブリ１６６とシリンダ胴部３６との間に配置されている。バルブアセンブリ１６６は、図１に示すように、円筒形本体部分を通る中心線５０に対して角度をなす段付きバルブボア１７２を有する円筒形本体部分１７０（図７）を含む。図７に最もよく示されるように、バルブボア１７２の第１の端部１７４と第２の端部１７６とは、それぞれ、バルブボアの中央部分１７８より直径が大きい。肩部１８０は、バルブボア１７２の第１の端部１７４とバルブボアの中央部分１７８との間の移行部を形成し、肩部１８２は、ボアの第２の端部１７４と中央部分１７８との間の移行部を形成する。図７に示すように、バルブボア１７２の第１の端部１７４は、第１のクロスポート１８６を経由してヨーク６６の第１の圧力通路８０と連通し、バルブボア１７２の第２の端部１７６は、第２のクロスポート１８８を経由してヨーク６６の第２の圧力通路８２と流体連通する。主潤滑通路１９０が、図７に示すように、バルブボア１７２の中央部分１７８から中心線５０に沿って下方に延び、バルブアセンブリ１６６の円筒形本体部分１７０の下部端壁で終わる。半径方向の通路１９２が、プレート７４に近い位置で、主潤滑通路１９０から円筒形本体部分１７０の外壁まで外向きに延びる。半径方向の通路１９２を通る流れが、軸受１６８に潤滑を提供する。
【００２１】
[0030]バルブアセンブリ１６６のシャトル部分２００がバルブボア１７２に位置している。シャトル部分２００は、ヨーク６６の第１の圧力通路８０と第２の圧力通路８２からバルブアセンブリ１６６の主潤滑通路１９０への潤滑流体の流れを制御する。シャトル部分２００は実質的に骨型であり、狭い中央部分２０６によって連結された直径のより大きい第１の端部２０２と第２の端部２０４とを有する。シャトル部分２００の中央区間２０６は、第１の端部区間２０２または第２の端部区間２０４の一方が第１の端部区間２０２または第２の端部区間２０４と関連付けられた肩部１８０または肩部１８２と接するときに、第１の端部区間２０２または第２の端部区間２０４の他方が他方の肩部１８０または肩部１８２から離れて位置するように、バルブボア１７２の中央部分１７８より長い。例えば、図７を参照すると、シャトル部分２００の第１の端部区間２０２が肩部１８０に接するときに、第２の端部区間２０４は肩部１８２から離れて位置する。この例示の条件では、流体が、シャトル部分２００の第２の端部区間２０４の辺りで、第２の圧力通路８２からバルブボア１７２の第２の端部１７６の中へ流入し、バルブアセンブリ１６６の主潤滑通路１９０の中へ流入し得る。シャトル部分２００は、ヨーク６６の第１の圧力通路８０と第２の圧力通路８２との圧力差に、よって、バルブボア１７２の第１の端部１７４と第２の端部１７６との圧力差基づいて移動するように構成されている。高圧流体が、ヨーク６６の低圧通路とバルブアセンブリ１６６の主潤滑通路１９０との間の流体連通を開くために、シャトル部分２００の関連付けられた端部区間に作用して端部区間を押して端部区間と関連付けられた肩部と係合させる。
【００２２】
[0031]バルブアセンブリ１６６の主潤滑通路１９０を通過する流体が、バルブアセンブリの円筒形本体部分１７０の下部端壁とシリンダ胴部の端壁４４との間のシリンダ胴部３６のブラインドホール４２に位置する小さいチャンバに集まる。また、軸受１６８を潤滑するための半径方向の通路１９２を通過する流体もチャンバに集まる。チャンバ内の流体は、段付き貫通孔５８と貫通孔６０とを介してシリンダ胴部３６のボス５２のローブを有するキャビティ５６と流体連通する。
【００２３】
[0032]また、図１に示す液圧装置１０は、シャフト１６とシリンダ胴部３６とに対する結合アセンブリ１１２の運動を潤滑する流体をそれぞれ取り込むためのローブを有するキャビティ１１８とキャビティ５６とを少なくとも一部閉じるための、シャフト１６とシリンダ胴部３６とそれぞれ関連付けられたオイルダム２１２とオイルダム２１４も含む。図５に、シャフト・オイル・ダム２１２の上面図を示し、図６にシャフト・オイル・ダム２１２の横断面図を示す。シャフト・オイル・ダム２１２は環状であり、平坦な上壁２２２から下方に延びる円筒形の側壁２２０を含む。上壁２２２は、ローブを有するキャビティ１１８への開口の周辺部分を覆うように構成されており、中央開口２２６を形成するテーパ付き縁部２２４を含む。シャフト・オイル・ダム２１２の側壁２２０の外径は、シャフト・オイル・ダム２１２が穴２０にしっかりと嵌まるように、シャフト１６の穴２０を形成する円筒面２４の直径にほぼ等しい。図１に示す穴２０の中へ組み付けられると、シャフト・オイル・ダム２１２は、結合接手１１４の真上に位置し、Ｏリング２３０と止め輪２３２との間に置かれる。止め輪２３２は、円筒面２４に位置する溝にはまり、シャフト・オイル・ダムをシャフト１６の穴２０に固定し、シャフト・オイル・ダム２１２をシャフトと共に回転するよう固定するためにシャフト・オイル・ダム２１２の上壁２２２を係合するように構成されている。止め輪２３２の代替として、シャフト・オイル・ダム２１２を穴２０において固定し、シャフト・オイル・ダム２１２をシャフト１６と共に回転するように固定するための別の手段が使用されてもよい。シャフト・オイル・ダム２１２をシャフト１６に対して固定するための別の手段の例には、シャフト・オイル・ダム２１２の穴２０への圧入、接着剤、１つもしくは複数の留め具または接着剤と留め具との組み合わせを使用したシャフト１６に対するシャフト・オイル・ダム２１２の保持、シャフト・オイル・ダム２１２とシャフト１６の円筒面２４または結合接手１１４の表面との間にねじ込み相互接続を設けることなどが含まれる。さらに別の代替として、シャフト・オイル・ダム２１２は、結合シャフト１３０を関連付けられたローラ１４０と共に挿入することを可能にするための措置が講じられる限り、シャフト１６または結合接手１１４と一体形成されていてもよい。そのような措置には、図８を参照して説明するような、大きな中央開口や切欠きが含まれ得る。
【００２４】
[0033]図３に、シリンダ胴部オイルダム２１４の下面図を示し、図４にシリンダ胴部オイルダム２１４の横断面図を示す。シリンダ胴部オイルダム２１４は環状であり、環状で略平坦な上壁２４０から下方に延びる略円筒形の側壁２３８を含む。いくつかのアーチ形の切欠き２４２が、側壁２３８の外周に間隔をおいて側壁２３８内へ延びる。切欠き２４２の数は、シリンダ胴部３６内のシリンダボア６２の数に等しい。側壁２３８の内径は、シリンダ胴部３６の第２の端部４０上でボス５２を受けるためのサイズである。側壁２３８の長さは、ボス５２の円柱状の外面５４を完全に覆うために変えてもよい。上壁２４０は、結合シャフト２３０がそこを貫通して延びる中央開口２４４を形成する。図３に示す実施形態では、スプリングピンを受けるための３つの穴２４６が上壁２４０を貫通して延びる。図４には、穴２４６のうちの１つの横断面が示されており、図１には、シリンダ胴部オイルダム２１４をボス５２に固定するために穴のうちの１つを貫通して延びるスプリングピンが示されている。図９に示す代替の実施形態では、スプリングピンを受けるための３つの穴２５０がシリンダ胴部オイルダム２１４の側壁２３８を貫通して延びる。図９の他の構造は前に使用したのと同じ参照番号を有する。シリンダ胴部オイルダムをシリンダ胴部と共に回転するようにボスに固定するためのスプリングピンの使用に加えて、またはその代替として、接着剤または他の留め具または両者の組み合わせが使用されてもよい。別の代替として、シリンダ胴部オイルダムはボス上に圧着されまたはスナップ嵌めされてもよい。さらに別の代替として、シリンダ胴部オイルダム２１４は、結合シャフト１３０を関連付けられたローラ１４２と共に挿入することを可能にするための措置が講じられる限り、シリンダ胴部３６またはシリンダ胴部のボス５２と一体形成されていてもよい。そのような措置には、図８を参照して説明するような、大きな中央開口や切欠きが含まれ得る。
【００２５】
[0034]オイルダム２１２およびオイルダム２１４は、結合アセンブリ１１２のローラ１４０およびローラ１４２を潤滑するための潤滑流体を取り込むように働く。潤滑アセンブリのシャフト潤滑部分に提供される流体は、シャフト・オイル・ダム２１２によって結合接手１１４のローブを有するキャビティ１１８に取り込まれる。同様に、潤滑アセンブリの胴部潤滑部分に提供される流体も、シリンダ胴部オイルダム２１４によってボス５２のローブを有するキャビティ５６に取り込まれる。オイルダム２１２とオイルダム２１４との上壁２２２と上壁２４０とは、それぞれ、ローブを有するキャビティ１１８への開口とローブを有するキャビティ５６への開口との周辺部分の上に張り出している。回転群１４の高速回転により、ローブを有するキャビティ５６とローブを有するキャビティ１１８とに位置する流体は、遠心力によって外向きに押し出される。オイルダム２１２とオイルダム２１４との張り出した部分は、液圧装置１０の動作中に、ローラ１４０とローラ１４２とを潤滑するためにローブを有するキャビティ１１８とローブを有するキャビティ５６とに流体を取り込む。
【００２６】
[0035]図８は、結合シャフト１３０と、シャフト・オイル・ダム２６０とシリンダ胴部オイルダム２６２との代替の実施形態とをそれぞれ示す斜視部分分解図である。図８において、前述の構造と同様の構造は、前に使用したのと同じ参照番号で表示されている。図８では、シャフト・オイル・ダム２６０の上壁２６４は、図５および図６を参照して説明した上壁２２４よりも長い距離だけ内向きに延びる。その結果、上壁２６４内の開口２６６は、結合シャフト１３０の脚１３６を受けるには小さすぎるものになる。オイルダム２６０が脚１３６を受けることを可能にするために、３つの切欠き２６８（そのうちの２つが図示されている）が脚１３６を受けるために上壁２６４に形成されている。切欠き２６８は、シャフト・オイル・ダム２６０への結合シャフト１３０の挿入後にローラ１４０が脚１３６上に組み立てられるときには、脚１３６だけを受けるためのサイズとすることもでき、脚１３６とローラ１４０の両方を受けるためのサイズとすることもできる。同様に、シリンダ胴部オイルダム２６２の上壁２７２内の開口２７０も、結合シャフト１３０の脚１３８を受けるには小さすぎる。よって、シリンダ胴部オイルダム２６２も、脚１３８を受けるためのサイズの３つの切欠き２７４（そのうちの１つが完全に図示されている）を含む。切欠き２７４は、シリンダ胴部オイルダム２６２への結合シャフト１３０の挿入後にローラ１４２が脚１３８上に組み立てられるときには脚１３８だけを受けるためのサイズとすることもでき、脚１３８とローラ１４２の両方を受けるためのサイズとすることもできる。液圧装置１０に組み立てるときに、切欠き２６８と切欠き２７４とは、ローブを有するキャビティ１１８とローブを有するキャビティ５６それぞれのローブ間の厚肉部分の上に位置決めされ、脚１３６と脚１３８とは、オイルダム２６０とオイルダム２６２との、図８の２７６に示すような、へこんだ部分において受けられる。
【００２７】
[0036]液圧装置１０を組み立てる一方法によれば、シリンダ胴部オイルダム２１４をボス５２に取り付けるためのスプリングピンがボスの穴の中へ挿入される。結合シャフト１３０がシリンダ胴部オイルダム２１４の中央開口２４４に挿入され、ローラ１４２が結合シャフトの脚１３８上に組み立てられる。グリースが支持ピン１２６を仮に支持するために段付き貫通孔５８に配置され、支持ピン１２６はグリース内で位置決めされる。次いで結合シャフト１３０が、結合シャフト１３０の端部が支持ピン１２６によって支持されるようにボス５２のローブを有するキャビティ５６の中へ挿入される。接着剤がオイルダム２１４の内面に塗布され、オイルダム２１４は、スプリングピンがオイルダムの穴２４６において受けられるようにオイルダムをボス５２の方へ押すことによってシリンダ胴部３６に固定される。
【００２８】
[0037]次に、結合接手１１４がシャフト１６の穴２０へ挿入され、シャフトに対して固定される。ばね１２２とばねガイド１２３とが結合接手１１４に対して位置決めされ、支持ピン１２４がばねガイド１２３に配置される。Ｏリング２３０が結合接手１１４の真上に組み立てられる。次にピストン８８が、各ピストンを各ピストンと関連付けられた半球形の穴２８に挿入することによってシャフト１６に取り付けられる。次いで結合シャフト１３０が、止め輪２３２の中央開口とシャフト・オイル・ダム２１２とに挿入される。次に、ローラ１４０が結合シャフト１３０の脚１３６上に組み立てられ、結合シャフト１３０が、支持ピン１２４によって支持されるように結合接手１１４のローブを有するキャビティ１１８へ挿入される。シャフト・オイル・ダム２１２がＯリング２３０と結合接手１１４との真上に位置決めされ、止め輪２３２によって所定の位置に固定される。最後に、回転群１４が支持構造体１２とヨーク６６とに対して組み立てられる。
【００２９】
[0038]図１０は、本発明の代替の実施形態に従って構成された液圧装置１０Ａの横断面図である。図１に示す構成要素と同じ、または同様の図１０の構成要素は、図１で使用したのと同じ参照番号で識別されている。図１０の液圧装置１０Ａにおいて、潤滑アセンブリのシャフト潤滑部分は図１に示すシャフト潤滑部分とは異なる。図１０の液圧装置１０Ａでは、ピストン８８を貫通して長手方向に延びる貫通孔１５４は、単に、ピストンの運動を潤滑するために駆動ディスク２６の半球形の穴２８に潤滑を提供するにすぎない。シャフト潤滑部分は、バルブアセンブリ１６６の下流側に位置し、胴部潤滑部分から流体を提供される。シャフト潤滑部分は、内部のローブを有するキャビティ１１８に潤滑を提供するために、支持ピン１２４および支持ピン１２６と、結合シャフト１３０とを貫通して延びる流れ経路を含む。図１０では、長手方向の流れ経路３０２が支持ピン１２４を貫通して延びる。また支持ピン１２６は長手方向の流れ経路３０４も含む。結合シャフト１３０は、対向する端部の間に延びる長手方向の流れ経路３０６と、ローラ１４０とローラ１４２それぞれの近くの脚１３６と脚１３８との表面に流体を提供するための、全体として３０８で示す複数の流れ経路とを含む。流れ経路３０８の一部分を形成する半径方向の経路は、潤滑流体をローラ１４０とローラ１４２とへ押すために、プラグによって閉じられている。また、シリンダ胴部３６内の貫通孔６０も、潤滑流体を、段付き貫通孔５８を通して支持ピン１２４の長手方向の流れ経路３０２の中へ押し込むために、オリフィスプラグによって閉じられている。
【００３０】
[0039]本明細書では本発明の原理、実施形態および動作を詳細に説明したが、本発明は、開示の特定の例示的形態だけに限定されるものと解釈すべきではない。よって当業者には、本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく本明細書の実施形態の様々な改変が行われ得ることが明らかになるであろう。
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、２００９年１２月２２日に出願された米国特許出願第１２／６４４，４８８号の出願日の利益を主張するものであり、その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
[0002]本発明は液圧装置に関する。より詳細には、本発明は、回転群（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｇｒｏｕｐ）と、回転群と関連付けられた少なくとも１つのオイルダム（ｏｉｌ ｄａｍ）とを有する液圧装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]回転群を有する液圧装置は公知である。そのような装置の１つが米国特許第４，９９１，４９２号明細書に開示されている。液圧装置の回転群は、シャフトと、結合（または三脚）アセンブリでシャフトに連結されているシリンダ胴部とを含む。シャフトに取り付けられたピストンが、シリンダ胴部に位置するシリンダボアの中へ延びる。シリンダ胴部がシャフトに対して角度をなすときに、ピストンはシリンダボア内で往復運動する。シリンダ胴部は、液圧装置が液圧ポンプと液圧モータの両方として動作することができるように、シャフトに対して傾けることができる。
【０００４】
[0004]前述の液圧装置のような公知の液圧装置において、回転群は、回転群の潤滑および冷却のために作動液に浸漬されている。典型的には回転群は高速で、最大毎分５，０００回転までで回転する。作動液内で回転群が回転すると、特に作動液の流れ抵抗による損失が生じる。
【０００５】
[0005]これらの損失を低減するために、回転群が作動液に浸漬されていない液圧装置を提供することが望ましい。これを成し遂げるには、シャフトとシリンダ胴部との結合アセンブリの相対運動の位置に対して多少の潤滑が提供されるべきである。回転群の高速回転はそのような潤滑を困難にする。遠心力が潤滑流体を回転群の外部へ押し出そうとするからである。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]本発明の少なくとも１つの実施形態は、支持構造体と、支持構造体に対して回転可能に取り付けられた回転群とを含む液圧装置を提供する。回転群は、シャフトと、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたシリンダボアを有するシリンダ胴部とを含む。シャフトから往復式のピストンが延びており、ピストンのそれぞれがシリンダボアのうちの関連付けられた１つの中へ延びる。結合アセンブリがシャフトとシリンダ胴部とをシャフトとシリンダ胴部とが一緒に回転するように結合する。液圧装置は、回転群と関連付けられ、結合アセンブリの潤滑部分に使用される作動液を取り込むように構成された少なくとも１つのオイルダムをさらに含む。
【０００７】
[0007]一実施形態によれば、液圧装置は、液圧装置内の圧力通路からオイルダムによって少なくとも一部が閉じられたキャビティへ潤滑を提供するための潤滑アセンブリをさらに含む。液圧装置は、シャフトと関連付けられたオイルダムを有してもよく、シリンダ胴部と関連付けられたオイルダムを有してもよく、シャフト・オイル・ダムとシリンダ胴部オイルダムの両方を有してもよい。
【０００８】
[0008]一実施形態によれば、潤滑アセンブリは、第１の圧力通路と第２の圧力通路のうちの最低圧力の通路への流体の流れを開くための、第１の圧力通路と第２の圧力通路との圧力差に応答して段付きバルブボア内で移動可能なシャトル部分を有するバルブアセンブリを含み得る。
【０００９】
[0009]次に本発明の実施形態を、添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液圧装置と関連付けられたオイルダムを有する、本発明の一実施形態に従って構成された液圧装置の横断面図である。
【図２】図１の液圧装置のシリンダ胴部と、関連付けられたオイルダムとの横断面図である。
【図３】図１の液圧装置のためのシリンダ胴部オイルダムの下面図である。
【図４】図３の線４−４に沿ってとられた横断面図である。
【図５】図１の液圧装置のシャフトと関連付けられたオイルダムの上面図である。
【図６】図５の線６−６に沿ってとられた横断面図である。
【図７】図１の液圧装置のヨークに位置するバルブアセンブリの拡大図である。
【図８】結合シャフトと、シリンダ胴部オイルダムおよびシャフト・オイル・ダムの代替の実施形態とを示す斜視部分分解図である。
【図９】シリンダ胴部に取り付けられたオイルダムのさらに別の実施形態を示す部分断面図である。
【図１０】液圧装置と関連付けられたオイルダムを有する、本発明の代替の実施形態に従って構成された液圧装置の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0020]図１は、本発明の一実施形態に従って構成された液圧装置１０の横断面図である。以下でより詳細に論じるように、本発明の一実施形態において、図１の液圧装置１０は液圧ポンプと液圧モータの両方として動作することができる。あるいは液圧装置１０は、液圧ポンプと液圧モータの一方だけとして動作してもよい。
【００１２】
[0021]液圧装置１０は支持構造体１２を含む。一例では、支持構造体１２はハウジングとすることができる。支持構造体１２は液圧装置１０の回転群１４を回転可能に支持する。回転群１４はシャフト１６を含み、図１にシャフト１６の一部が示されている。シャフト１６は、穴２０がその中へ延びる端部１８を含む。穴２０は端壁２２のところで終わり、円筒面２４で形成される外周を有する。またシャフト１６の端部１８は、シャフト１６の駆動ディスク２６を形成する半径方向に外向きに延びるフランジ部分も含む。複数の半球形の穴が駆動ディスク２６の中へ延びる。図１の２８に半球形の穴のうちの１つが示されている。半球形の穴は、駆動ディスク２６の円周周りに等間隔で配置されている。支持構造体に対するシャフトの回転を支持するために、駆動ディスク２６に隣接して支持構造体１２とシャフト１６の外面との間に軸受３４が延びる。
【００１３】
[0022]また回転群１４はシリンダ胴部３６も含む。シリンダ胴部３６の横断面が図２に示されている。シリンダ胴部３６は、互いに対向する第１の端部３８と第２の端部４０とを含む。ブラインドホール４２がシリンダ胴部３６の第１の端部３８の中へ延びる。ブラインドホール４２は端壁４４のところで終わり、シリンダ胴部３６の中心線５０を中心とする円筒面４６で形成される外周を有する。シリンダ胴部３６の第２の端部４０から外向きにボス５２が延びる。ボス５２は円柱状の外面５４を有し、第２の端部４０を越えてシリンダ胴部３６内へ延びる内部のローブを有するキャビティ５６を画定する。図９に、ローブを有するキャビティ５６の端面図を示す。ボス５２は、ローブを有するキャビティ５６を画定するための厚肉部分と薄肉部分の両方を含む。２つの貫通孔がブラインドホール４２とローブを有するキャビティ５６とを連結している。段付き貫通孔５８がシリンダ胴部３６の中心線５０の近くに位置し、別の貫通孔６０が中心線５０から半径方向に離れて位置する。またシリンダ胴部３６は、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたシリンダボア６２も含み、シリンダボア６２のうちの１つが図２に示されている。
【００１４】
[0023]シリンダ胴部３６は液圧装置１０のヨーク６６において支持されている。図１に示すヨーク６６は、留め具７２によって結合されている上部ヨーク片６８と下部ヨーク片７０とを有する２つの部分からなるヨークである。ヨーク６６はポートを有する環状プレート７４を支持し、ポートのうちの１つが図１の７６に示されている。シリンダ胴部３６は、シリンダ胴部３６のシリンダボア６２が回転してポートとの流体連通し、またポートとの流体連通状態を脱するようにプレート７４上で回転する。ヨーク６６は第１の圧力通路８０と第２の圧力通路８２とを含み、作動液がプレート７４のポートを出入りして流れるときに第１の圧力通路８０と第２の圧力通路８２とをそれぞれ通過する。図７に、ヨーク６６の圧力通路８０、８２それぞれの部分を示す。液圧装置１０の動作中に、圧力通路８０または８２の一方が高圧通路になり、圧力通路８０または８２の他方が低圧通路になる。ヨーク６６は、シャフト１６に対してシリンダ胴部３６を傾けるために支持構造体１２に対して傾けることができる。それだけに限らないが、１つまたは複数のセッティングピストン、リニアモータ、または回転モータを含む、支持構造体１２に対してヨーク６６を傾けるための任意の公知の手段が本発明の液圧装置１０と共に使用され得る。
【００１５】
[0024]また回転群１４は複数のピストンも含み、複数のピストンのうちの１つが図１の８８に示されている。各ピストン８８は、環状の外面９２と平坦な下面９４によって形成される基部９０を含む。ステム９６が基部から下面９４と逆方向に外向きに延びている。ステム９６は、基部９０から離れて延びるに従って幅広くなるようにテーパが付いている。各ピストン８８は、ピストンリングを支持するように構成された平坦な上面１００と環状の外面１０２とを有するヘッド部分９８のところで終わる。
【００１６】
[0025]ピストン８８の数は、シリンダ胴部３６内のシリンダボア６２の数と等しい。一実施形態では、液圧装置１０は９本のピストン８８を含む。各ピストン８８は、シリンダ胴部３６のシリンダボア６２のうちの関連付けられた１つの中へ延びる。各ピストン８８の基部９０は、駆動ディスク２６の端面にある半球形の穴２８のうちの関連付けられた１つにおいて受けられ、その内部で移動可能である。シリンダ胴部３６がシャフト１６の中心線１０６に対して角度をなすときに、ピストン８８は、回転群１４の回転中に、各ピストン８８と関連付けられたシリンダボア６２内で往復運動をする。シャフト１６に対するシリンダ胴部３６の角度が大きいほど、シリンダボア６２内のピストン８８の往復運動から生じる変位も大きい。
【００１７】
[0026]結合アセンブリ１１２がシャフト１６とシリンダ胴部３６との間に配置され、シャフト１６とシリンダ胴部３６とを機械的に連結している。結合アセンブリ１１２は、シャフト１６の穴２０において受けられ、シャフトと共に回転するように固定された結合接手１１４を含む。図１には、シャフト１６に対して結合接手１１４を固定する留め具１１６が示されている。留め具１１６に加えて、または留め具１１６の代替として、シャフト１６に結合接手１１４を固定するための別の手段が使用されてもよいことを当業者は理解するであろう。結合接手１１４は内部のローブを有するキャビティ１１８を含む。一実施形態では、ローブを有するキャビティ１１８は、３つの円周方向に間隔をおいて配置されたローブを有し、図９に示すローブを有するキャビティ５６と同様のものである。中央貫通孔が結合接手を貫通して延び、ローブを有するキャビティ１１８に連結している。圧縮ばね１２２とばねガイド１２３とが中央貫通孔において受けられ、支持ピン１２４の一部分を支持する。支持ピン１２４は、シャフト１６に対して結合シャフト１３０の一端部を支持する。別の支持ピン１２６がシリンダ胴部３６の段付き貫通孔５８に位置し、シリンダ胴部３６に対して結合シャフト１３０の反対側の端部を支持する。球形溝１３２（図８）が、関連付けられた支持ピン１２４または支持ピン１２６の一端部を受けるために結合シャフト１３０の各端部の中へ延びる。３つの間隔をおいて配置された脚が各端部において結合シャフト１３０から半径方向に外向きに延びる。図８には結合シャフト１３０の斜視図が示されており、シャフト端部に位置する脚が１３６で示され、シリンダ胴端部に位置する脚が１３８で示されている。結合シャフト１３０は結合シャフト１３０の両端の間に延びる。結合シャフト１３０の脚１３６と脚１３８とはそれぞれ、シャフト１６とシリンダ胴部３６とに対する結合シャフトの傾きを可能にするために関連付けられたローラを受ける。図１には、脚１３６上で受けられるローラ１４０と、脚１３８上で受けられるローラ１４２とが示されている。
【００１８】
[0027]液圧装置１０の回転群１４は作動液に浸漬されない。よって、シャフト１６とシリンダ胴部３６との間に位置する液圧装置１０の領域１５０には実質的に作動液がない。液圧装置１０は、液圧装置１０の動作中に、結合アセンブリ１１２の結合シャフト１３０上に位置するローラ１４０とローラ１４２とに潤滑を提供するための潤滑アセンブリを含む。潤滑アセンブリは、結合シャフト１３０の脚１３６上に位置し、シャフト１６内に位置決めされたローラ１４０に潤滑を提供するためのシャフト潤滑部分と、結合シャフト１３０の脚１３８上に位置し、シリンダ胴部３６内に位置決めされたローラ１４２に潤滑を提供するための胴部潤滑部分とを含む。
【００１９】
[0028]シャフト潤滑部分は、結合接手１１４のローブを有するキャビティ１１８に流体を提供するための複数の流体経路を含む。経路のうちの１つが図１に示されている。その他の経路も同様に構成されている。図１に示す経路は、ピストン８８を貫通して長手方向に延びる貫通孔１５４を含む。図１に示すように、貫通孔１５４は、ピストン８８のヘッド部分９８の平坦な上面１００とピストンの基部９０の平坦な下面９４との間に延びる。ポート７６からシリンダボア６２に入る作動液が、ピストン８８内の貫通孔１５４を通って、駆動ディスク２６の半球形の穴２８にあるピストン８８の基部９０の下方に位置するプールへ流れる。流れ経路部分１５６が、駆動ディスク２６内の半球形の穴２８のプールから駆動ディスクを通って中心線１０６と平行に延びる。次いで流れ経路部分１５６は、シャフト１６の外面に沿って延びる。流れ経路部分１５６は、一部は、シャフト１６の外面に機械加工で形成され、軸受３４の密接な接触によって閉じられる溝を含んでいてもよい。流れ経路部分１５６は、半径方向に延びる流れ経路部分１５８、１６０と連結する。流れ経路部分１５８はシャフト１６を貫通して半径方向に延び、流れ経路部分１６０は結合接手１１４を貫通してローブを有するキャビティ１１８まで半径方向に延びる。
【００２０】
[0029]潤滑アセンブリの胴部潤滑部分は、ヨーク６６の貫通孔内で固定され、シリンダ胴部３６の第１の端部３８上のブラインドホール４２に延びるバルブアセンブリ１６６を含む。針軸受といった軸受１６８が、バルブアセンブリの周りでのシリンダ胴部の回転を可能にするために、バルブアセンブリ１６６とシリンダ胴部３６との間に配置されている。バルブアセンブリ１６６は、図１に示すように、円筒形本体部分を通る中心線５０に対して角度をなす段付きバルブボア１７２を有する円筒形本体部分１７０（図７）を含む。図７に最もよく示されるように、バルブボア１７２の第１の端部１７４と第２の端部１７６とは、それぞれ、バルブボアの中央部分１７８より直径が大きい。肩部１８０は、バルブボア１７２の第１の端部１７４とバルブボアの中央部分１７８との間の移行部を形成し、肩部１８２は、ボアの第２の端部１７４と中央部分１７８との間の移行部を形成する。図７に示すように、バルブボア１７２の第１の端部１７４は、第１のクロスポート１８６を経由してヨーク６６の第１の圧力通路８０と連通し、バルブボア１７２の第２の端部１７６は、第２のクロスポート１８８を経由してヨーク６６の第２の圧力通路８２と流体連通する。主潤滑通路１９０が、図７に示すように、バルブボア１７２の中央部分１７８から中心線５０に沿って下方に延び、バルブアセンブリ１６６の円筒形本体部分１７０の下部端壁で終わる。半径方向の通路１９２が、プレート７４に近い位置で、主潤滑通路１９０から円筒形本体部分１７０の外壁まで外向きに延びる。半径方向の通路１９２を通る流れが、軸受１６８に潤滑を提供する。
【００２１】
[0030]バルブアセンブリ１６６のシャトル部分２００がバルブボア１７２に位置している。シャトル部分２００は、ヨーク６６の第１の圧力通路８０と第２の圧力通路８２からバルブアセンブリ１６６の主潤滑通路１９０への潤滑流体の流れを制御する。シャトル部分２００は実質的に骨型であり、狭い中央部分２０６によって連結された直径のより大きい第１の端部２０２と第２の端部２０４とを有する。シャトル部分２００の中央区間２０６は、第１の端部区間２０２または第２の端部区間２０４の一方が第１の端部区間２０２または第２の端部区間２０４と関連付けられた肩部１８０または肩部１８２と接するときに、第１の端部区間２０２または第２の端部区間２０４の他方が他方の肩部１８０または肩部１８２から離れて位置するように、バルブボア１７２の中央部分１７８より長い。例えば、図７を参照すると、シャトル部分２００の第１の端部区間２０２が肩部１８０に接するときに、第２の端部区間２０４は肩部１８２から離れて位置する。この例示の条件では、流体が、シャトル部分２００の第２の端部区間２０４の辺りで、第２の圧力通路８２からバルブボア１７２の第２の端部１７６の中へ流入し、バルブアセンブリ１６６の主潤滑通路１９０の中へ流入し得る。シャトル部分２００は、ヨーク６６の第１の圧力通路８０と第２の圧力通路８２との圧力差に、よって、バルブボア１７２の第１の端部１７４と第２の端部１７６との圧力差基づいて移動するように構成されている。高圧流体が、ヨーク６６の低圧通路とバルブアセンブリ１６６の主潤滑通路１９０との間の流体連通を開くために、シャトル部分２００の関連付けられた端部区間に作用して端部区間を押して端部区間と関連付けられた肩部と係合させる。
【００２２】
[0031]バルブアセンブリ１６６の主潤滑通路１９０を通過する流体が、バルブアセンブリの円筒形本体部分１７０の下部端壁とシリンダ胴部の端壁４４との間のシリンダ胴部３６のブラインドホール４２に位置する小さいチャンバに集まる。また、軸受１６８を潤滑するための半径方向の通路１９２を通過する流体もチャンバに集まる。チャンバ内の流体は、段付き貫通孔５８と貫通孔６０とを介してシリンダ胴部３６のボス５２のローブを有するキャビティ５６と流体連通する。
【００２３】
[0032]また、図１に示す液圧装置１０は、シャフト１６とシリンダ胴部３６とに対する結合アセンブリ１１２の運動を潤滑する流体をそれぞれ取り込むためのローブを有するキャビティ１１８とキャビティ５６とを少なくとも一部閉じるための、シャフト１６とシリンダ胴部３６とそれぞれ関連付けられたオイルダム２１２とオイルダム２１４も含む。図５に、シャフト・オイル・ダム２１２の上面図を示し、図６にシャフト・オイル・ダム２１２の横断面図を示す。シャフト・オイル・ダム２１２は環状であり、平坦な上壁２２２から下方に延びる円筒形の側壁２２０を含む。上壁２２２は、ローブを有するキャビティ１１８への開口の周辺部分を覆うように構成されており、中央開口２２６を形成するテーパ付き縁部２２４を含む。シャフト・オイル・ダム２１２の側壁２２０の外径は、シャフト・オイル・ダム２１２が穴２０にしっかりと嵌まるように、シャフト１６の穴２０を形成する円筒面２４の直径にほぼ等しい。図１に示す穴２０の中へ組み付けられると、シャフト・オイル・ダム２１２は、結合接手１１４の真上に位置し、Ｏリング２３０と止め輪２３２との間に置かれる。止め輪２３２は、円筒面２４に位置する溝にはまり、シャフト・オイル・ダムをシャフト１６の穴２０に固定し、シャフト・オイル・ダム２１２をシャフトと共に回転するよう固定するためにシャフト・オイル・ダム２１２の上壁２２２を係合するように構成されている。止め輪２３２の代替として、シャフト・オイル・ダム２１２を穴２０において固定し、シャフト・オイル・ダム２１２をシャフト１６と共に回転するように固定するための別の手段が使用されてもよい。シャフト・オイル・ダム２１２をシャフト１６に対して固定するための別の手段の例には、シャフト・オイル・ダム２１２の穴２０への圧入、接着剤、１つもしくは複数の留め具または接着剤と留め具との組み合わせを使用したシャフト１６に対するシャフト・オイル・ダム２１２の保持、シャフト・オイル・ダム２１２とシャフト１６の円筒面２４または結合接手１１４の表面との間にねじ込み相互接続を設けることなどが含まれる。さらに別の代替として、シャフト・オイル・ダム２１２は、結合シャフト１３０を関連付けられたローラ１４０と共に挿入することを可能にするための措置が講じられる限り、シャフト１６または結合接手１１４と一体形成されていてもよい。そのような措置には、図８を参照して説明するような、大きな中央開口や切欠きが含まれ得る。
【００２４】
[0033]図３に、シリンダ胴部オイルダム２１４の下面図を示し、図４にシリンダ胴部オイルダム２１４の横断面図を示す。シリンダ胴部オイルダム２１４は環状であり、環状で略平坦な上壁２４０から下方に延びる略円筒形の側壁２３８を含む。いくつかのアーチ形の切欠き２４２が、側壁２３８の外周に間隔をおいて側壁２３８内へ延びる。切欠き２４２の数は、シリンダ胴部３６内のシリンダボア６２の数に等しい。側壁２３８の内径は、シリンダ胴部３６の第２の端部４０上でボス５２を受けるためのサイズである。側壁２３８の長さは、ボス５２の円柱状の外面５４を完全に覆うために変えてもよい。上壁２４０は、結合シャフト２３０がそこを貫通して延びる中央開口２４４を形成する。図３に示す実施形態では、スプリングピンを受けるための３つの穴２４６が上壁２４０を貫通して延びる。図４には、穴２４６のうちの１つの横断面が示されており、図１には、シリンダ胴部オイルダム２１４をボス５２に固定するために穴のうちの１つを貫通して延びるスプリングピンが示されている。図９に示す代替の実施形態では、スプリングピンを受けるための３つの穴２５０がシリンダ胴部オイルダム２１４の側壁２３８を貫通して延びる。図９の他の構造は前に使用したのと同じ参照番号を有する。シリンダ胴部オイルダムをシリンダ胴部と共に回転するようにボスに固定するためのスプリングピンの使用に加えて、またはその代替として、接着剤または他の留め具または両者の組み合わせが使用されてもよい。別の代替として、シリンダ胴部オイルダムはボス上に圧着されまたはスナップ嵌めされてもよい。さらに別の代替として、シリンダ胴部オイルダム２１４は、結合シャフト１３０を関連付けられたローラ１４２と共に挿入することを可能にするための措置が講じられる限り、シリンダ胴部３６またはシリンダ胴部のボス５２と一体形成されていてもよい。そのような措置には、図８を参照して説明するような、大きな中央開口や切欠きが含まれ得る。
【００２５】
[0034]オイルダム２１２およびオイルダム２１４は、結合アセンブリ１１２のローラ１４０およびローラ１４２を潤滑するための潤滑流体を取り込むように働く。潤滑アセンブリのシャフト潤滑部分に提供される流体は、シャフト・オイル・ダム２１２によって結合接手１１４のローブを有するキャビティ１１８に取り込まれる。同様に、潤滑アセンブリの胴部潤滑部分に提供される流体も、シリンダ胴部オイルダム２１４によってボス５２のローブを有するキャビティ５６に取り込まれる。オイルダム２１２とオイルダム２１４との上壁２２２と上壁２４０とは、それぞれ、ローブを有するキャビティ１１８への開口とローブを有するキャビティ５６への開口との周辺部分の上に張り出している。回転群１４の高速回転により、ローブを有するキャビティ５６とローブを有するキャビティ１１８とに位置する流体は、遠心力によって外向きに押し出される。オイルダム２１２とオイルダム２１４との張り出した部分は、液圧装置１０の動作中に、ローラ１４０とローラ１４２とを潤滑するためにローブを有するキャビティ１１８とローブを有するキャビティ５６とに流体を取り込む。
【００２６】
[0035]図８は、結合シャフト１３０と、シャフト・オイル・ダム２６０とシリンダ胴部オイルダム２６２との代替の実施形態とをそれぞれ示す斜視部分分解図である。図８において、前述の構造と同様の構造は、前に使用したのと同じ参照番号で表示されている。図８では、シャフト・オイル・ダム２６０の上壁２６４は、図５および図６を参照して説明した上壁２２４よりも長い距離だけ内向きに延びる。その結果、上壁２６４内の開口２６６は、結合シャフト１３０の脚１３６を受けるには小さすぎるものになる。オイルダム２６０が脚１３６を受けることを可能にするために、３つの切欠き２６８（そのうちの２つが図示されている）が脚１３６を受けるために上壁２６４に形成されている。切欠き２６８は、シャフト・オイル・ダム２６０への結合シャフト１３０の挿入後にローラ１４０が脚１３６上に組み立てられるときには、脚１３６だけを受けるためのサイズとすることもでき、脚１３６とローラ１４０の両方を受けるためのサイズとすることもできる。同様に、シリンダ胴部オイルダム２６２の上壁２７２内の開口２７０も、結合シャフト１３０の脚１３８を受けるには小さすぎる。よって、シリンダ胴部オイルダム２６２も、脚１３８を受けるためのサイズの３つの切欠き２７４（そのうちの１つが完全に図示されている）を含む。切欠き２７４は、シリンダ胴部オイルダム２６２への結合シャフト１３０の挿入後にローラ１４２が脚１３８上に組み立てられるときには脚１３８だけを受けるためのサイズとすることもでき、脚１３８とローラ１４２の両方を受けるためのサイズとすることもできる。液圧装置１０に組み立てるときに、切欠き２６８と切欠き２７４とは、ローブを有するキャビティ１１８とローブを有するキャビティ５６それぞれのローブ間の厚肉部分の上に位置決めされ、脚１３６と脚１３８とは、オイルダム２６０とオイルダム２６２との、図８の２７６に示すような、へこんだ部分において受けられる。
【００２７】
[0036]液圧装置１０を組み立てる一方法によれば、シリンダ胴部オイルダム２１４をボス５２に取り付けるためのスプリングピンがボスの穴の中へ挿入される。結合シャフト１３０がシリンダ胴部オイルダム２１４の中央開口２４４に挿入され、ローラ１４２が結合シャフトの脚１３８上に組み立てられる。グリースが支持ピン１２６を仮に支持するために段付き貫通孔５８に配置され、支持ピン１２６はグリース内で位置決めされる。次いで結合シャフト１３０が、結合シャフト１３０の端部が支持ピン１２６によって支持されるようにボス５２のローブを有するキャビティ５６の中へ挿入される。接着剤がオイルダム２１４の内面に塗布され、オイルダム２１４は、スプリングピンがオイルダムの穴２４６において受けられるようにオイルダムをボス５２の方へ押すことによってシリンダ胴部３６に固定される。
【００２８】
[0037]次に、結合接手１１４がシャフト１６の穴２０へ挿入され、シャフトに対して固定される。ばね１２２とばねガイド１２３とが結合接手１１４に対して位置決めされ、支持ピン１２４がばねガイド１２３に配置される。Ｏリング２３０が結合接手１１４の真上に組み立てられる。次にピストン８８が、各ピストンを各ピストンと関連付けられた半球形の穴２８に挿入することによってシャフト１６に取り付けられる。次いで結合シャフト１３０が、止め輪２３２の中央開口とシャフト・オイル・ダム２１２とに挿入される。次に、ローラ１４０が結合シャフト１３０の脚１３６上に組み立てられ、結合シャフト１３０が、支持ピン１２４によって支持されるように結合接手１１４のローブを有するキャビティ１１８へ挿入される。シャフト・オイル・ダム２１２がＯリング２３０と結合接手１１４との真上に位置決めされ、止め輪２３２によって所定の位置に固定される。最後に、回転群１４が支持構造体１２とヨーク６６とに対して組み立てられる。
【００２９】
[0038]図１０は、本発明の代替の実施形態に従って構成された液圧装置１０Ａの横断面図である。図１に示す構成要素と同じ、または同様の図１０の構成要素は、図１で使用したのと同じ参照番号で識別されている。図１０の液圧装置１０Ａにおいて、潤滑アセンブリのシャフト潤滑部分は図１に示すシャフト潤滑部分とは異なる。図１０の液圧装置１０Ａでは、ピストン８８を貫通して長手方向に延びる貫通孔１５４は、単に、ピストンの運動を潤滑するために駆動ディスク２６の半球形の穴２８に潤滑を提供するにすぎない。シャフト潤滑部分は、バルブアセンブリ１６６の下流側に位置し、胴部潤滑部分から流体を提供される。シャフト潤滑部分は、内部のローブを有するキャビティ１１８に潤滑を提供するために、支持ピン１２４および支持ピン１２６と、結合シャフト１３０とを貫通して延びる流れ経路を含む。図１０では、長手方向の流れ経路３０２が支持ピン１２４を貫通して延びる。また支持ピン１２６は長手方向の流れ経路３０４も含む。結合シャフト１３０は、対向する端部の間に延びる長手方向の流れ経路３０６と、ローラ１４０とローラ１４２それぞれの近くの脚１３６と脚１３８との表面に流体を提供するための、全体として３０８で示す複数の流れ経路とを含む。流れ経路３０８の一部分を形成する半径方向の経路は、潤滑流体をローラ１４０とローラ１４２とへ押すために、プラグによって閉じられている。また、シリンダ胴部３６内の貫通孔６０も、潤滑流体を、段付き貫通孔５８を通して支持ピン１２４の長手方向の流れ経路３０２の中へ押し込むために、オリフィスプラグによって閉じられている。
【００３０】
[0039]本明細書では本発明の原理、実施形態および動作を詳細に説明したが、本発明は、開示の特定の例示的形態だけに限定されるものと解釈すべきではない。よって当業者には、本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく本明細書の実施形態の様々な改変が行われ得ることが明らかになるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体と、
前記支持構造体に対して回転可能に取り付けられ、シャフトと、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたシリンダボアを有するシリンダ胴部とを含む回転群であって、往復式のピストンが前記シャフトから延び、前記ピストンのそれぞれが前記シリンダボアのうちの関連付けられた１つの中へ延び、結合アセンブリが前記シャフトと前記シリンダ胴部とを前記シャフトと前記シリンダ胴部とが一緒に回転するように結合する、回転群と、
前記回転群と関連付けられ、前記結合アセンブリの潤滑部分に使用される作動液を取り込むように構成された少なくとも１つのオイルダムと、
を備える液圧装置。
【請求項２】
前記回転群が作動液に浸漬されていない、請求項１に記載の液圧装置。
【請求項３】
当該液圧装置内の圧力通路から、前記オイルダムによって少なくとも一部が閉じられたキャビティに潤滑を提供するための潤滑アセンブリをさらに含む、請求項１に記載の液圧装置。
【請求項４】
前記オイルダムが、前記シャフトに対する前記結合アセンブリの一部分の運動のための潤滑を提供する流体を取り込むために前記シャフトと関連付けられている、請求項３に記載の液圧装置。
【請求項５】
前記オイルダムが、前記キャビティへの開口の周辺部分を覆うように構成された略平坦な上壁を有する環状部材である、請求項４に記載の液圧装置。
【請求項６】
前記オイルダムが、前記キャビティにおいて固定され、前記シャフトと共に回転するように固定されている、請求項５に記載の液圧装置。
【請求項７】
前記潤滑アセンブリが、前記オイルダムの下方の位置へ作動液を提供するためのシャフト潤滑部分を含み、該シャフト潤滑部分が、前記キャビティへ流体を供給するために前記シャフトを貫通して延びる半径方向に延びる流れ経路部分を含む、請求項４に記載の液圧装置。
【請求項８】
前記シャフト潤滑部分が、各ピストンを貫通して長手方向に延びる貫通孔と、前記ピストンを受けるための前記シャフト内の半球形の穴と前記半径方向に延びる流れ経路部分との間に延びる他の流れ経路部分とをさらに含む、請求項７に記載の液圧装置。
【請求項９】
前記潤滑システムが、前記シリンダ胴部のシリンダボアから前記シャフトに位置するキャビティへ流体を供給するための複数の流れ経路を含む、請求項４に記載の液圧装置。
【請求項１０】
前記シリンダ胴部に対する前記結合アセンブリの一部分の運動のための潤滑を提供する流体を取り込むために前記シリンダ胴部と関連付けられたシリンダ胴部オイルダムをさらに含む、請求項４に記載の液圧装置。
【請求項１１】
前記シリンダ胴部オイルダムが、前記シリンダ胴部の前記キャビティへの開口の周辺部分を覆うように構成された略平坦な上壁を有する環状部材である、請求項１０に記載の液圧装置。
【請求項１２】
前記シリンダ胴部のボスを受けるためのサイズの略円筒形の側壁が前記オイルダムの前記上壁から下方に延びる、請求項１１に記載の液圧装置。
【請求項１３】
前記シリンダ胴部オイルダムが前記シリンダ胴部に固定されており、前記シリンダ胴部と共に回転するように固定されている、請求項１２に記載の液圧装置。
【請求項１４】
前記潤滑アセンブリが前記シリンダ胴部キャビティへ作動液を供給するための胴部潤滑部分を含み、前記胴部潤滑部分が、前記圧力通路から、前記シリンダ胴部オイルダムによって少なくとも一部が閉じられている前記シリンダ胴部キャビティへ流体を供給するための通路を含む、請求項１０に記載の液圧装置。
【請求項１５】
前記圧力通路が第１の圧力通路であり、前記液圧装置が第２の圧力通路をさらに含み、前記胴部潤滑部分が、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路との間に位置し、前記シリンダ胴部キャビティの流れを制御するように構成されたバルブアセンブリをさらに含む、請求項１４に記載の液圧装置。
【請求項１６】
前記バルブアセンブリが、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路との圧力差に応答して前記バルブアセンブリの段付きバルブボア内で移動可能なシャトル部分を含み、前記シャトル部分が、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路のうちの最低圧力の通路への流体の流れを開くように構成されている、請求項１５に記載の液圧装置。
【請求項１７】
前記オイルダムが、前記シリンダ胴部に対する前記結合アセンブリの一部分の運動のための潤滑を提供する流体を取り込むために前記シリンダ胴部と関連付けられたシリンダ胴部オイルダムである、請求項３に記載の液圧装置。
【請求項１８】
前記オイルダムが、前記キャビティへの開口の周辺部分を覆うように構成された略平坦な上壁を有する環状部材である、請求項１７に記載の液圧装置。
【請求項１９】
前記シリンダ胴部のボスを受けるためのサイズの略円筒形の側壁が前記オイルダムの前記上壁から下方に延びる、請求項１８に記載の液圧装置。
【請求項２０】
前記潤滑アセンブリが、前記オイルダムの下方の位置へ作動液を供給するための胴部潤滑部分を含み、
前記圧力通路が第１の圧力通路であり、
当該液圧装置が第２の圧力通路をさらに含み、
前記胴部潤滑部分が、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路との間に配置されたバルブアセンブリであって、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路との圧力差に応答して該バルブアセンブリの段付きバルブボア内で移動可能なシャトル部分を有するバルブアセンブリをさらに含み、
前記シャトル部分が、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路のうちの最低圧力の通路への流体の流れを開くように構成されている、請求項１７に記載の液圧装置。
【請求項１】
支持構造体と、
前記支持構造体に対して回転可能に取り付けられ、シャフトと、複数の円周方向に間隔をおいて配置されたシリンダボアを有するシリンダ胴部とを含む回転群であって、往復式のピストンが前記シャフトから延び、前記ピストンのそれぞれが前記シリンダボアのうちの関連付けられた１つの中へ延び、結合アセンブリが前記シャフトと前記シリンダ胴部とを前記シャフトと前記シリンダ胴部とが一緒に回転するように結合する、回転群と、
前記回転群と関連付けられ、前記結合アセンブリの潤滑部分に使用される作動液を取り込むように構成された少なくとも１つのオイルダムと、
を備える液圧装置。
【請求項２】
前記回転群が作動液に浸漬されていない、請求項１に記載の液圧装置。
【請求項３】
当該液圧装置内の圧力通路から、前記オイルダムによって少なくとも一部が閉じられたキャビティに潤滑を提供するための潤滑アセンブリをさらに含む、請求項１に記載の液圧装置。
【請求項４】
前記オイルダムが、前記シャフトに対する前記結合アセンブリの一部分の運動のための潤滑を提供する流体を取り込むために前記シャフトと関連付けられている、請求項３に記載の液圧装置。
【請求項５】
前記オイルダムが、前記キャビティへの開口の周辺部分を覆うように構成された略平坦な上壁を有する環状部材である、請求項４に記載の液圧装置。
【請求項６】
前記オイルダムが、前記キャビティにおいて固定され、前記シャフトと共に回転するように固定されている、請求項５に記載の液圧装置。
【請求項７】
前記潤滑アセンブリが、前記オイルダムの下方の位置へ作動液を提供するためのシャフト潤滑部分を含み、該シャフト潤滑部分が、前記キャビティへ流体を供給するために前記シャフトを貫通して延びる半径方向に延びる流れ経路部分を含む、請求項４に記載の液圧装置。
【請求項８】
前記シャフト潤滑部分が、各ピストンを貫通して長手方向に延びる貫通孔と、前記ピストンを受けるための前記シャフト内の半球形の穴と前記半径方向に延びる流れ経路部分との間に延びる他の流れ経路部分とをさらに含む、請求項７に記載の液圧装置。
【請求項９】
前記潤滑システムが、前記シリンダ胴部のシリンダボアから前記シャフトに位置するキャビティへ流体を供給するための複数の流れ経路を含む、請求項４に記載の液圧装置。
【請求項１０】
前記シリンダ胴部に対する前記結合アセンブリの一部分の運動のための潤滑を提供する流体を取り込むために前記シリンダ胴部と関連付けられたシリンダ胴部オイルダムをさらに含む、請求項４に記載の液圧装置。
【請求項１１】
前記シリンダ胴部オイルダムが、前記シリンダ胴部の前記キャビティへの開口の周辺部分を覆うように構成された略平坦な上壁を有する環状部材である、請求項１０に記載の液圧装置。
【請求項１２】
前記シリンダ胴部のボスを受けるためのサイズの略円筒形の側壁が前記オイルダムの前記上壁から下方に延びる、請求項１１に記載の液圧装置。
【請求項１３】
前記シリンダ胴部オイルダムが前記シリンダ胴部に固定されており、前記シリンダ胴部と共に回転するように固定されている、請求項１２に記載の液圧装置。
【請求項１４】
前記潤滑アセンブリが前記シリンダ胴部キャビティへ作動液を供給するための胴部潤滑部分を含み、前記胴部潤滑部分が、前記圧力通路から、前記シリンダ胴部オイルダムによって少なくとも一部が閉じられている前記シリンダ胴部キャビティへ流体を供給するための通路を含む、請求項１０に記載の液圧装置。
【請求項１５】
前記圧力通路が第１の圧力通路であり、前記液圧装置が第２の圧力通路をさらに含み、前記胴部潤滑部分が、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路との間に位置し、前記シリンダ胴部キャビティの流れを制御するように構成されたバルブアセンブリをさらに含む、請求項１４に記載の液圧装置。
【請求項１６】
前記バルブアセンブリが、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路との圧力差に応答して前記バルブアセンブリの段付きバルブボア内で移動可能なシャトル部分を含み、前記シャトル部分が、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路のうちの最低圧力の通路への流体の流れを開くように構成されている、請求項１５に記載の液圧装置。
【請求項１７】
前記オイルダムが、前記シリンダ胴部に対する前記結合アセンブリの一部分の運動のための潤滑を提供する流体を取り込むために前記シリンダ胴部と関連付けられたシリンダ胴部オイルダムである、請求項３に記載の液圧装置。
【請求項１８】
前記オイルダムが、前記キャビティへの開口の周辺部分を覆うように構成された略平坦な上壁を有する環状部材である、請求項１７に記載の液圧装置。
【請求項１９】
前記シリンダ胴部のボスを受けるためのサイズの略円筒形の側壁が前記オイルダムの前記上壁から下方に延びる、請求項１８に記載の液圧装置。
【請求項２０】
前記潤滑アセンブリが、前記オイルダムの下方の位置へ作動液を供給するための胴部潤滑部分を含み、
前記圧力通路が第１の圧力通路であり、
当該液圧装置が第２の圧力通路をさらに含み、
前記胴部潤滑部分が、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路との間に配置されたバルブアセンブリであって、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路との圧力差に応答して該バルブアセンブリの段付きバルブボア内で移動可能なシャトル部分を有するバルブアセンブリをさらに含み、
前記シャトル部分が、前記第１の圧力通路と前記第２の圧力通路のうちの最低圧力の通路への流体の流れを開くように構成されている、請求項１７に記載の液圧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２０１３−５１５２０４（Ｐ２０１３−５１５２０４Ａ）
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４５９５９（Ｐ２０１２−５４５９５９）
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５７５７７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８７５７６
【国際公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（５９８０５７５２３）パーカー・ハニフィン・コーポレーション (18)
【出願人】（５１１２０２７７９）カイネティクス ドライヴ ソリューションズ インコーポレイテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５７５７７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８７５７６
【国際公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（５９８０５７５２３）パーカー・ハニフィン・コーポレーション (18)
【出願人】（５１１２０２７７９）カイネティクス ドライヴ ソリューションズ インコーポレイテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
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