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液压换能器制作方法

  • 专利名称
    液压换能器制作方法
  • 发明者
    喜多康雄
  • 公开日
    1988年2月3日
  • 申请日期
  • 优先权日
  • 申请人
    株式会社岛津制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
  • 文档编号
  • 关键字
  • 权利要求
    一种使支承汽缸筒的后盖于定位状态下装配到机壳本体上的一种液压换能器,其特征为在上述机壳本体开口端部的内周或外周,将相对于中心轴线成小于45°角的锥面构成螺旋状,且同时在上述的后盖之中,配置着与所述锥面成上述相同角度的螺旋状锥面以及用来结合该机壳本体开口端面的结合面,使此机壳本体上形成为锥面的部分在机壳本体的开口端面结合到此结合面的位置上时,以螺旋结合方式结合到上述后盖的形成为锥面的部分中
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  • 法律状态
专利名称:液压换能器的制作方法本发明涉及到作为液压泵和/或液压马达用的液压换能器,具体地说,涉及到对这类换能器的机壳进行的改进。此类液压换能器,即一般的径向活塞型的液压泵/液压马达等,在其如后所述的特殊的液压泵/马达之中,有不少在它们的开口端面有后盖,在此后盖中,通过偏心轴或枢轴,支承着装设在机壳内的汽缸筒。在这样一种结构中,由于高压工作流体的影响,于上述的机壳本身与后盖之间,就会受到很大的径同交错力的作用。这样,当该机壳与后盖不能按正确的定位状态相结合时,将有可能损害平稳地作业。为此,在现有技术中,于上述的机壳本体与后盖之间设有凹窝部,而在后者外侧设有凸缘结合部,在此凸缘结合部中以螺栓等固定器件锁牢,由此来对壳体与后盖两者进行牢固而正确的连接。但是,为了确保在凹窝部能有很高的定位精度,就需要进行高精度加工,而当这种精度过高,又涉及到相互嵌合过程中费工费时的问题。此外,由于必须在该凹窝部外侧设置凸缘结合部,就将增大机壳的外径尺寸,从而又存在难以紧密化的问题。特别是在相邻地设置着两台这样的液压换能器,以一台作为泵而另一台作为马达使用时,也就是,由这两台液压换能器构成单元化的HST与HMT等传送方式时,由于两者在径向上的外形很大,而不得不使其整体构成庞大的装备。本发明的目的即在于以简单而确切的方法解决以上这类问题。为了达到所述目的,本发明的特征是,在机壳本体与后盖的结合部中,采用了由螺旋状锥面形成的螺旋结合结构。这就是说,本发明的液压换能器的特征是,在前述机壳本体开口端部的内周或外周,将相对于中心轴线成小于45°角的锥面构成螺旋状,与此同时,在前述的后盖之中,则配置有与上述锥面成相同角度的螺旋状锥面以及用来结合该机壳本体开口端面的结合面,使机壳本体形成为锥面的部分,在其开口端面结合到上述结合面的位置时,以螺旋方式接合到该后盖形成为锥面的部分中。采取上面描述的结构,在将锥面形成为螺旋状的机壳本体开口端部的外周或内周,以螺旋方式与具有成上述相同角度的螺旋状锥面的后盖相结合,将该机壳本体之开口端面对合拧入到前述的结合面而紧固在一起,则此机壳本体的锥面就可密切地接合到后盖的锥面之上。结果便能有效地利用锥形的导入作用,使该后盖与机壳本体组成为按预定位置规定的状态。而且在这种状态之下,机壳本体与后盖在径向上全无间隙。除此,由于这些锥面相对于中心轴线构成为小于45°的斜度,即使在径向上有负荷的作用,无论如何也不会引起后盖的锥面沿着机壳本体的锥面滑动。因此,纵然在流体压力的影响下有径向上的交错力作用于机壳本体与后盖之间,它们中的位置也不会发生偏移。还有,由于前述的锥面设置成螺旋状,通过与拧螺钉相同的那种操作就可简单地将机壳与后盖连结,而且由于机壳本体的开口端面结合在后盖的结合面上,也就可以正确地进行这两者的轴向定位。
于是,按照这样的结构,便可不用凹窝部与凸缘接合部,而能将所述的机壳本体与后盖牢靠而正确地接合在一起。
下面参照图1至图5来说明本发明的一实施例。
示明于图1至3中的液压换能器,是按照日本特许公开昭58-77179号中描述的结构组成。即这类换能器采取了这样的结构,其中有机壳1;在此机壳1的内周1a中,通过一批第一种的静压轴承2,以可相对转动的方式嵌合着在对应于各静压轴承2部位的内侧分别有内平面3的扭接环4;装配在该扭接环4的内侧,通过第二种静压轴承5以其前端面接附到上述内平面3的一批活塞6;使这些活塞6保持住可以滑动,且在这些个活塞6之间形成流体出入用的空间7的汽缸筒8;能在与机壳1及扭接环4的中心轴线m正交的方向上进行往复运动,且能以可旋转的方式支承着汽缸筒8的枢轴9;当枢轴9的中心轴线n相对于机壳1之中心轴线成偏心状态,使该机壳1与扭接环4作相对转动时,在容积增大的空间7与容积减少的空间7中分别组成一对流体通路11与12。于是就形成了这样一种结构,当把充满上述各空间7内的流体,经由流体通路13、14而导引到相应的第一、第二种静压轴承中时,由于导入该第一种静压轴承2中的流体的静压和导入该第二种静压轴承5中的流体的静压,就会在上述扭接环4中围绕其旋转中心轴线产生力矩。
于是,如图1所示的这种结构,当使枢轴9的中心轴线n相对于旋转中心轴线m成偏心状态下,让高压流体通过例如第一个流体通路11,供给图3中存在于右方区域A中之空间7内时,就会在该扭接环4中产生使此扭接环4沿箭头S方向旋转的力矩,发挥其用作马达的功能。如果通过外力,令此扭接环4例如朝箭头R的方向旋转,则可使高压流体从前述第一种流体通路11排出(对照箭头Q),而实行着作为泵的功能。
此种液压换能器的机壳1是由机壳本体21与盖住此机壳本21之开口端的后盖22所组成。此机壳本体21是一种将前述扭接环4、活塞6与汽缸筒8置于其中的罩状件,而在其后端有开口。在此机壳本体21之开口端部21a的内周形成有锥面23。此锥面23,相对于该机壳本体21之中心轴线m构成小于45°的角度,构成具有一定宽度的呈螺旋状形式。也就是说,锥面23构成了螺旋状的锥面。于是在该锥面23峰侧之边缘部分与其谷侧之边缘部分之间,形成了具有一定宽度的陡的斜面24。
另一方面,后盖22则为经由前述枢轴9支承着所说汽缸筒8的一种盘状件,上面设有可使此枢轴9的底端9a留于其中能进行滑动的台状沟22a。而且在此后盖22中,没有结合机壳本体21之开口端面21b的环状结合面25,以及形成于此结合面25之内侧的圆形鼓出部26。在此圆形鼓出部26的外周,则设有与前述锥面23有同一角度之螺旋状锥面27。此锥面27相对于该机壳本体21的中心轴线m构成同一角度α且具一定宽度,与前述的锥面23构成具有同一螺距之螺旋形式。
然后将机壳本体21的形成锥面23的部分,在其开口端面21b到达为前述结合面25所结合的位置时,即以螺旋接合方式,紧固到后盖22的形成锥面27的部分上。
对于采取上述结构的换能器,机壳本体21由于受到来自后盖22的结合面25之反作用力的影响,设于此机壳本体21内周上的螺旋状锥面23就会紧密地载于后盖22的锥面27之上。结果就能发挥锥度的导向作用,使机壳本体21与后盖22准确地按照所定的位置方式相结合。
因此,在以上状态下,机壳本体21与后盖22之间在径向上完全不产生间隙。同时,由于这些锥面23、27相对于中心轴线构成小于45°的小的斜度,故即使有较大的负荷在经向上作用到机壳本体21上,也很难引起机壳本体21的锥面23沿着后盖22的锥面27滑动。这样,即使因流体压力,使得在机壳本体21与后盖22之间作用有径向相反的交错力,但这两者间并不发生位置的偏移。这就是说,对于象通常螺旋之类具有相对于中心轴线成45°以上急剧倾斜的螺旋面的结构,一旦受到径向载荷的作用,就会沿它的螺旋面上引起相应部分相互滑动而易产生偏心,但若采用上述的锥面23、27,则对于通常的材料而负荷又在合理的限度内时,则能正确地保持住此机壳本体21与后盖22的相对位置。
因此,就不必要象现有技术中那样,在机壳本体与后盖之间设置凹窝部而严格规定其相对公差,从而可使加工容易并解决了组装时的困难。
除此,在机壳本体21中,由于能使其开口端面21对接到后盖22的接合面25上来定位,因而在确定轴向位置方面具有良好的再现性。
还有,若采用这样的结构,当两个锥面23、27以螺旋接合方式紧固在一起时,在此锥面23、27之间,则不仅在旋转方向上,而且在轴向上因斜楔作用引起的松驰也难发生。在这种结构下,由于不要凸缘结合部,就能减小机壳1的最大外径,而使整个装置紧凑化。图5与图6示意地说明了这种效果。如图5所示,在上述的液压换能器Ⅰ1的邻近,装设有取相同结构的液压换能器Ⅰ2,这两个液压换能器Ⅰ1与Ⅰ2的后盖22与22则为一整体。于是,在一侧的液压换能器Ⅰ1的第一、第二种流体通路11、12,即通过形成于后盖22内两侧中的第一、第二连通路28、29,分别与另一侧之液压换能器Ⅰ2的第一、第二流体通路(图中未示明)相连通,由此而构成了所谓HST型的液压传动。而且在这样的使用情况之中,若将各液压换能器Ⅰ1、Ⅰ2之机壳本体21与后盖22,采用前述的螺旋锥面23、27相互间进行螺旋结合的方式相结合时,就能使此两个液压换能器Ⅰ1与Ⅰ2之机壳本体21间的间距La非常之小。另一方面,在图6所示的现有技术实例中,各液压换能器Ⅱ1、Ⅱ2的机壳本体a与后盖b则是通过凹窝部c来定位,由于在此凹窝部外侧所设的凸缘结合部是以螺栓e固定,来使此机壳本体a与后盖b相接合,故难以缩小两机壳本体a中的间距。因此,本发明的液压换能器的结构与现有的设备相比,便能使其外径尺寸大幅度减小,而可以达到使整个装置小型化与轻量化的目的。
此外,在以上的实施例中,虽然是就在机壳本体的开口端部的内周上形成锥面来进行说明,但本发明并未必须限制于这种情形,例如也可在机壳本体之外周上设置螺旋状锥面,同时在后盖内所设凹陷部的内周配置上与上述锥面作螺旋结合的锥面。
又,液体换能器的内部结构也不是局限于前面所述的情形,例如通常的径向活塞式的泵/马达也能同样地适用于本发明。
本发明由于采取了上面所述的结构,可以在不需要高精度加工以及复杂的组装作业的条件下,使机壳本体21与后盖按正确的定位相结合,而且即使在此机壳本体与后盖之间沿径向上有很大的交错力作用,也不会损害这样的定位状态,同时能够合理地使整套装置的最大外径确实地得到缩小,从而能提供以小型轻量化为目的的优越的液压换能器。
在所附图中,图1至5示明了本发明的一实例,图1为纵剖面图,图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的剖面图,图3为横剖面图,图4所示为图1中箭头所指部分放大的部分剖面图,图5示意地说明了此种结构的液压换能机的使用情况,图6是示明了现有技术实例的与图5相当的说明性图。
图中的数号意义1机壳21机壳本体21b开口端面22盖(后盖)23锥面25接合面27锥面


本发明所涉及到的液压换能机具有以下特征以将机壳本体之开口端部的内周或外周上形成相对中心轴线小于45°之角度的螺旋状锥面同时,于后盖中配置上与此锥面成相同角度的螺旋状锥面以及用来结合该机壳本体开口端面的结合面,使机壳本体的形成为锥面的部分在其开口端面结合到上述结合面的位置时,以螺旋方式接合到该后盖的形成为锥面的部分中。



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