JP2002502006A - 油圧モータの潤滑経路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ロータ（４５）の表面又は隣合う表面（２７）において比較的高い圧力のジェロータセル（４７）から装置の中央のキャビティ（５２）に延び、そこに冷却用と潤滑用の流体をもたらす、ジェロータモータ（１０）の潤滑経路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は油圧装置の潤滑の技術分野に属する。

【０００２】 油圧装置は、比較的小さいユニットから高いトルクを効率よく発生させる機器
である。低速で高いトルクを出すその能力は、多くの応用を可能にしている。米
国特許第3,572,983号, 第4,285,643号, 第4,357,133号, 第4,697,997号及び第5,
173,043号は、油圧モータに関する例である。

【０００３】 これらの装置において、 入力/出力機構、典型的には軸受と揺動スティックを
具えた駆動軸は、熱及びスラッジ(熱による)や金属粒子（摩耗による）のような
残留物を発生させる。従って、これらの装置の多くは、そのような入力／出力機
構に絶えず流体を流すため、潤滑循環経路を含んでいる。その例として、米国特
許第4,533,302号（それぞれ加圧された容積室の外側に流体を寄生的に排出する
もの）、第4,390,329号（自然に起きる漏れを使用するもの）,第3,749,195号及
び第4,480,972号（不活性シールを使用するもの）、第3,572,983号及び第4,362,
479号（ボール式逆止弁を使用するもの）、第4,285,643号（２つの主要流体ポー
トの１つを使用するもの）がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、これらの従来技術のユニットは、大規模な加工を必要とするか
、或いは、圧力機構において使用される前に流体を汚染してしまう。本発明は、
これらの課題を解決するものである。

【０００５】 本発明の目的は、回転するバルブを具えた油圧モータを得ることである。

【０００６】 本発明の他の目的は、油圧モータの回転駆動部の潤滑と冷却を提供することで
ある。

【０００７】 本発明の他の目的は、油圧モータのために別途ケースドレイン（排出部）を設
ける必要をなくすることである。

【０００８】 本発明の他の目的は、回転バルブ型の油圧モータの効率を向上させることであ
る。さらに、本発明の他の目的は油圧モータの適応性を拡大させることである。

【０００９】

【発明の概要】

本発明は、ジェロータ構造とは別に回転バルブを具えたジェロータ圧力装置の
好適な実施形態で説明されるであろう。理解されるように、流体及び機械的結合
の性質によって、この装置はモータ又はポンプとして作動する。

【００１０】 このジェロータ圧力装置１０は、軸受ハウジング２０、駆動軸３０、ジェロー
タ構造４０、マニホルド６０、バルブ部８０及びポートプレート１１０を含む。
軸受ハウジング２０は、ジェロータ圧力装置１０をその意図された用途（コンク
リートミキサー、芝刈り機、巻上げ機又は他のアプリケーション等）に応じて取
付けるとともに、駆動軸３０を物理的に支持している。

【００１１】 図１の軸受ハウジングは、駆動軸３０をその中に回転可能に支持する２つのロ
ーラテーパー軸受２１を有する中央キャビティ２５を含む。軸シール２２は、軸
受ハウジング２０中に作動流体を封じ込めるように、軸受ハウジング２０と駆動
軸３０の間に組込まれている。キャビティ２５には、軸受ハウジング２０中に後
述する一体化ケースドレインがあることにより、この軸シール２２は比較的低圧
力用のシールでよい。この理由は、後述のドレインが、キャビティ２５中の流体
圧力を、最大作動圧力である、通常、2000-4000PSIから、操作可能な大きさであ
る、通常、100-200PSIに低下させるということである。圧力装置におけるテーパ
ーローラ軸受２１の使用は、軸受は、本来、小径部から大径部に流体を移動させ
るものであるという事実によって、キャビティ２５中の流体の移動を促す。これ
は、装置中の主要な回転部材の潤滑及び冷却を容易にする。軸受２１の間の２つ
の大径孔２３（直径およそ５／８インチ）は、流体を、後述する揺動スティック
３６への駆動連結部に至るまで駆動軸３０の内部を流過させる。上記に加えて、
駆動軸のヘッド端部側の一連の径方向の穴３２は、さらに、軸受２１を横切るキ
ャビティ２５中の流体の動きを容易にする。(詳しくは米国特許第4,285,653号参
照)。

【００１２】 摩耗プレート(wear plate)２７は、軸受ハウジング２０を完成させる。この摩
耗プレートは、軸受ハウジング２０とは別の部材である。故に、ハウジング本体
とは異なる材質で作ることができる。さらに、摩耗プレート２７は、その内側に
摩耗プレート２７が挿入されているキャビティ２８より僅かに長い軸方向長さを
有している（開示された実施形態では０．００３インチだけ大きい）。この距離
は、後述のジェロータ構造４０のステータ４１が、装置１０を保持している軸方
向ボルト１０にトルクが作用したとき、摩耗プレート２７の外側で軸受ハウジン
グ２０に接触するように選択されている。このことは、摩耗プレート２７が後述
のジェロータ構造４０と軸受ハウジング２０の残りの部分の間で軸方向にクラン
プされることを可能にし、かくして、ジェロータ構造の圧力セルからの漏洩を減
少させる。これはジェロータモータの効率を改善する。さらに、摩耗プレート２
７は、軸受ハウジング２０とともに軸受２１を所定の位置に保持している。

【００１３】 開示された特定の実施形態では、軸受ハウジング２０は鋳造物が加工されたも
のであり、一方、摩耗プレート２７は粉末金属がダイプレスされたものである。
この摩耗プレートには、本来、気孔があり、そこに油が含浸されるので、摩擦が
低減され、装置の寿命が向上する。

【００１４】 駆動軸３０は、軸受２１によって軸受ハウジング２０の中に回転可能に支持さ
れる。この駆動軸は、後述のジェロータ構造４０をジェロータ圧力装置１０の外
部と連結する。これは、回転動力の発生（装置がモータとして使用される場合）
或いは圧力流体の発生（装置がポンプとして使用される場合）をもたらす。前述
のように、径方向の孔２３と駆動シャフト３０の表面に径方向に開けられた孔３
２は、キャビティ２５を通る流体の動きを容易にし、その中に含まれる部材の潤
滑と冷却をさらに増大させる。

【００１５】 駆動軸３０は、内歯３５が切られ軸方向中心に配置された空洞を含む。この空
洞は、揺動スティック３６のための空間を与え、内歯３５は駆動軸３０と揺動ス
ティック３６を駆動的に連結する。揺動スティック３６の他端に追加された歯３
７は、揺動スティック３６を後述のジェロータ構造のロータ４５に駆動的に連結
し、それによって、装置の動力系統が完結する。揺動スティック３６の軸方向全
長に開けられた中央孔は、さらに、装置の流体移動を容易にする。

【００１６】 ジェロータ構造４０は、圧力装置１０の主な動力発生装置である。 開示された特定のジェロータ構造４０は、協働してジェロータセル４７を画定
するステータ４１とロータ４５を含む。

【００１７】 これらのセル４７に、後述のバルブによって変動する圧力差がかると、圧力装
置１０に力が発生する。このことは、ロータの回転軸４６がステータの中心軸４
２からずれていることによって起きる（揺動スティック３６がこの間の変位に対
応する）。

【００１８】 本発明によると、ロータの少なくとも一平面に沿う、及び／又は、少なくとも
１つの比較的圧力がかかったジェロータセルと装置の中央領域、すなわち、キャ
ビティとの間に隣合う部分に沿う、コントロールされた漏洩経路(leakage path)
を具える（「比較的圧力がかかっている」とは、流体圧力が装置の中心部分より
十分に大きいために流体がセルからそこに流入するということである）。この漏
洩経路は、隣合う面の一方、又は両方に配置することができる。ステータの中心
軸４２の周りの軌道旋回(orbiting)運動によってロータ４５が動くと、ロータロ
ーブの間の内側の谷４８は、隣合う部分の内側限界円４９を画定する（図２１参
照）。好適な実施形態の主な図１乃至―２０中のこの内側限界円４９は、摩耗プ
レート２７の中心開口５１の直径と実質的に同一であることに注目されたい。こ
れは図１に最も良く示されている。この理由は、実施形態に開示された２つの間
の実際の違いは、僅かに０．０１８インチであるということである（1.298イン
チに対して1.280インチ）。他の装置では、２つの数字はより顕著に異なるであ
ろう。より明らかな相違については、図２１を参照されたい。この内側円４９は
、谷４８によって（従って、ジェロータセル４７によって）スイープ(sweep)さ
れる、ロータローブの間の最も内側の延長部を画定する。

【００１９】 本発明には、少なくともこの内側円４９から圧力装置１０の中央領域５２まで
延びる流体流路５０がある。これは、比較的高圧のセル４７から或る量の流体が
寄生的に抽出されて中央領域５２に流入することを許す。これは、冷却機能に加
えて、圧力装置１０の重要な可動部品を潤滑することに役立つ。

【００２０】 好適には、少なくとも１つの比較的高圧ジェロータセル４７（さらに好適には
、複数のものが順次）からこの内側円４９より大きくない開口への漏洩経路があ
る。どの高い圧力セルを選択してもよいが、好適には、デッドセルに隣合うセル
４７が使用される（デッドセルは、いずれのポートにも接続されておらず、以前
、より高い圧力に連結されていたなら より低い圧力に連結されるまでそのまま
の状態を維持するセルである）。このことは、容積効率の重大な損失なしに、デ
ッドセルからより多い流量をもたらす。

【００２１】 もし、漏洩コントロール経路が静止部分（摩耗プレートのような）に配置され
ると、その経路は、少なくとも、上死点に位置するロータのデッドセルまで外側
に延びていなければならない（図７参照）。理想的には、この漏洩経路の外側の
延長部は、装置の最大圧力をシールするため、ロータローブの外端部によってス
イープされる距離よりも小さい距離で延びており、装置中の殆どの高圧に対して
シールをもたらす。その理由は、すべてのセルが流体的に装置の中心領域（そし
て、他の漏洩経路を経由して互いに）に接続される場合に発生する容積効率の損
失を低減するということであるが、或る状況の下では、そのような接続が望まし
いこともあろう（例えば、小さい漏洩経路、及び／又は、より大きい流体流量の
必要性）。

【００２２】 比較的高圧の潤滑流体の連続的な供給を確実にするため、漏洩経路は、隣合う
セル中にも延びていることが好適である（図１と図７の双方向圧力装置において
次に加圧されると想定した場合、１０時３０分の位置にあるセル−公知の一方向
圧力装置では、１つだけが必要とされるであろう）。さらに好適には、この経路
は、ロータが下死点（図６参照）に位置する状態で隣合う経路が過渡状態５４に
あるセル（図６の１１時の位置）中に延び、さらに、漏洩が始まろうとしている
セル（図６の９時３０分の位置）にもクロスオーバーして延びる（再度、次に加
圧がなされると想定）。これらの追加接続は、必須ではないが、装置の潤滑機能
を容易にする。静止部分中にある漏洩経路が内側へ延びることは、漏洩経路がア
クティブの状態において圧力装置の中心キャビティ中に延びる限り、重要でない
ことに注意されたい。追加的内部延長は、装置の操作を損なうものではないであ
ろう。 この好適な実施形態では、１分当たり、僅か０．５galが使用される。漏洩経
路を具えたセルの数は、このようにして、連続した流れを与えるのための最小限
度に保たれる。この連続した流れは、定常的な潤滑機能をもたらす。

【００２３】 この漏洩経路の背後にあるパラメータは、図２１中に例示される。この図は図
７に似ているが、説明を簡単にするため、中央領域５２の直径５１Ａが小さくさ
れている。第１のパラメータは、ロータローブ４４間にある谷４８によって画定
される内側限界円の半径１である。この半径１は、ジェロータ圧力装置１０の中
心軸４２に向かうジェロータセル４７の内側延長を定める。第２のパラメータは
、中心領域５２の外側延長を定める中心開口５１の半径２である。この半径２は
、領域５２の潤滑のために漏洩経路５０が延びるべき位置を定める。この半径２
は、装置によってかなり異なるであろう。漏洩経路５０自体は、距離３（すなわ
ち、半径１マイナス半径２）を横切って、４９から５１（図２１の５１Ａ）まで
延びている。内側限界円４９からのさらなる外側の延びは、その漏洩経路を、そ
れぞれのジェロータセルに、より早く、そしてより長時間接続する（もしロータ
ローブ４４の外側位置を越えて延びると、連続的漏洩にさらされる）。この一例
は、ベクトル４に沿った経路５０の延びであろう。この延びがあると、各ジェロ
ータセルは、デッドポケットになる前に、中央領域５２に連結され、そして、こ
のベクトル４に沿った延びが内側限界円で止まった場合より長い間、連結される
であろう。

【００２４】 容積効率を甚だしく害しないで潤滑するためには、さらなる外側への適度の延
びとともに、横方向の延び５６の拡張（又は、１つのセル当たり多くの流路を使
用すること）が好ましい（同様のファクタが、各ジェロータセルのための流路を
具えないことによって調整されるであろう）。

【００２５】 設計技術は、後述のロータ中の漏洩流路（図８と９参照）の場合と同様である
。唯一の相違は、経路がロータ谷４８から中央開口５１（５１Ａ）に接触すべく
ロータの内部に延びていることである。好適には、対称な双方向操作を与えるた
め、これは谷４８の中心で実現される。

【００２６】 図１の好適な実施形態において、漏洩経路５０は、ジェロータポケットの中心
と整列した静止摩耗プレートに切込まれた「Ｔ」スロットである（図６と７参照
）。スロットがそのように配置されていると、第２のよりアクティブなスロット
５３とともに、上死点にあるロータのデッドポケットに連結された１つのスロッ
トがあり、同時に、圧力装置の中心領域５２に漏洩する第２のよりアクティブな
スロットがある（このスロットは、その中の流体圧力に依存するが、例として再
度５３を選択した）。対応する下死点において（図６参照）、デッドポケットへ
の過渡状態５４にあるセルに延びる１つのスロットと、よりアクティブな第２の
セル５５へ接続され始めた第２のスロットがある（再度、例として５４と５５を
それぞれ選択した）。両方の例において、セルへの相対圧力によっては、中央領
域より低圧のセルに、小さな逆漏洩があるであろう。しかし, ケースドレインが
あるため、この漏洩は最小のはずである。

【００２７】 経路５０の外側端における径方向の延長５６は、まっすぐ横方向に延びる流路
の場合より、より長期にわたり、特定のセルへの漏洩量の増大をもたらす（すな
わち、径方向の延び５６なしに）。これは、装置の中央領域５２への潤滑流体の
流れを連続的にする。この延長部の長さは、特定のセルへの接続時間と接続され
るセルの数を変更し、漏洩量を変更するために調整することができる。

【００２８】 摩耗プレート２７中の経路５０の位置は、バルブ部８０の回転バルブ中にある
後述の圧力解放ケース排出機構からの軸方向の分離、及び、ジェロータ圧力装置
１０の回転部との相対的な近接のために、後述のマニホルドの位置が好ましい。
他の装置(前部ケースドレインを有するもの等)では、マニホルドが好適であろう
。

【００２９】 開示された特定の摩耗プレートは、直径が３インチ、厚さが０．６５インチで
ある。これは、直径およそ１．２８０インチの中央開口を含み、それに加えて、
直径およそ２インチの軸受クリアランス溝を含む。直径０．３７５インチで、０
．０３０から０．０４０インチまでの深さで、ジェロータ構造４０のロール４３
の中心軸に並んだ直径２．３インチの円の円周上に等間隔に配置された７つの凹
所２９がある。それに加えて、幅およそ０．４０インチ、深さ０．２５インチで
、凹所２９と同じ直径の摩耗プレートの周囲に等間隔に配置された７つのバラン
ス凹所３０がある。これらのバランス凹所３０の深さは、凹所２９と同じである
。上記に加えて、流路５０は、およそ０．０２０インチの幅で、０．０２０から
０．０２５インチの深さで、摩耗プレートの中央開口から延びる。これらの流路
５０の上部にある「Ｔ」部５６は、径方向に０．２６０インチの幅で、軸方向に
０．０２０インチの幅で延びている。これらの流路５０の深さは、０．０２０か
ら０．０２５インチである。異なるパラメータを有する異なる装置については、
これらの寸法は変更されるであろう。

【００３０】 図示されたようなジェロータ油圧装置では、ジェロータセルの中に３つの基本
的な圧力レベルがある。すなわち、１セットのジェロータセルはより高い圧力に
接続されており、もう１セットのジェロータセルはより低い圧力に接続されてお
り、１つのジェロータセル（デッドセル）は、より高い、或いはより低い圧力に
接続されていない。この発明では、流路５０が、中央の領域より高い圧力がかけ
られているジェロータセル４７から高い圧力流体を寄生的に排出するのであるが
、その結果、必要な潤滑と冷却液を装置の残りの部分にもたらすことになる。開
示される好適実施形態では、この漏洩は高い圧力にさらされるとともに付加的に
最大容積に近付きつつあるジェロータセルから起き、かくして、圧力装置の容積
効率をひどく犠牲にしないで所望の潤滑をもたらすことができる。この例は図６
に見ることができ、ここでは、例えば、１１時の位置にあるセル５４は流路５０
に接続されているが、その他の７時３０分と９時３０分の位置にある高圧セルは
そうではない（但し、既に述べたように、９時３０分の位置にある５５は丁度そ
のように接続されようとしている。）これらのセルは、全作動圧力、すなわち、
2000〜4000PSIに加圧されているが、ジェロータ装置の中央領域５２はより低い
圧力、すなわち、200 PSIにあるということにより、流体は容易にこのジェロー
タセルから流路５２を通じて流れ、かくして、所望の潤滑と冷却が得られること
になる。

【００３１】 図７は、流路５０の先端における「Ｔ」状部５６の目的を端的に示す本発明を
さらに図示している。具体的には、実質的に１０時３０分の位置にあるセル５３
から分かるように、「Ｔ」状部５６のために、この装置が放射状に延びる流路５
０のみを利用した場合よりも早く、高圧ジェロータセルへの内部接続が起きるこ
とになる。こうして、「Ｔ」の頂部は、高い圧力ジェロータセルとジェロータ装
置の中央の領域５２との連通のために滞留時間を増加させ、その結果、より連続
的な潤滑と冷却液の流れを確実にする。図６におけるように、１２時と１時３０
分の間の接続はジェロータモータの容積効率を大きく低下させるものではないが
、これは、これらのセルがデッドである（１２時のセル）か、又は比較的低い圧
力（１時３０分のセル）の領域と接続されるという事実のためである。ケースド
レインを別個に具えない装置においては、ジェロータ圧力装置１０の中央の領域
５２は、これらの縮小中のジェロータセルを通して比較的低い圧力ポートと接続
されるであろう、すなわち、そこに接続された漏洩流路５０を通してセルに戻り
方向の流れが生じることに注意されたい。いくつかのアプリケーションでは、関
連する問題(より短いジェロータ構造の寿命のように)にも拘らず、これは役に立
つかもしれない。

【００３２】 流路５０は静止した箇所、摩耗プレート２７にあると図示されているが、流路
５０は同じ条件が充たされる限り、代わりに、或いは付加的に、ロータ４５に位
置されてもよく、同じ条件とは、少なくとも１つの比較的高い圧力のジェロータ
セル４７から装置の中央領域５２への漏洩流路があるということである。このこ
とは、小さな内側に延びる流路５０Ａをロータ４５に、好適にはそのローブ４８
の谷に、少なくとも１つが中央領域５２（図示した摩耗プレート２７の開口５１
）に延びるような十分な長さで設け、かくして、所望の漏れをもたらすことで達
成できよう。好ましくは、静止した実施形態について述べたような理由により、
少なくとも２つを接続するのがよい。

【００３３】 この後者の構造が図８と９に、図６と７の場合と類似のロータの位置関係を利
用して示されている。このユニットでは、流路５０Ａは摩耗プレート２７の代わ
りにロータ４５に位置付けられている。この実施形態では、流路５０Ａは２個の
隣接するロータローブの間の谷４８から内部に設定距離だけ延びている。この設
定距離は、各セル４７が比較的高い圧力を維持する間、少なくとも１つの流路５
０Ａが中央の領域とジェロータ圧力装置の中央領域５２と接続するように選択さ
れる。さらに、流路５０Ａの長さを内側に延ばすと、より多くのセル４７を中央
の領域５２と接続するであろう。これらの代替的流路５０Ａは、図示されたよう
に方向付けられ、図６と７の場合と同じような総合的な作動を提供することが好
適である。さらに、流路の幅と深さを増加させると、どのセル４７からも中央の
領域５２までの流体流量を増加させるであろう。開示された実施形態では、流路
５０Ａは長さが約０．２０インチで、幅が約０．０２インチで、深さが約０．２
０−０．２５インチである。

【００３４】 装置を通る有効な潤滑の流れをもたらすために、或る種のケースドレインを設
置することが望ましい。このケースドレインは、特に設置したケースドレインに
後で説明する内側、外側流路に一連のバルブ付き流路を設けることによってなす
ことができ（バルブは比較的低い圧力のポートへの接続を確実にする）又はその
他の知られた方法でもよい。好適な実施形態では、このケースドレインは、装置
の主要バルブ８１における流路によってもたらされている（後述する流路）。

【００３５】 ポートプレート１００のマニホルド６０は、後述するバルブをジェロータ構造
４０のジェロータセル４７に流体的に接続し、かくして、圧力装置１０に動力を
発生させる機能をしている。

【００３６】 開示された特定の実施形態では、バルブが回転しないので、位相補償は必要な
い。そういうものとして、バルブ通路６２は、まっすぐマニホルド６０を通って
延びることができる。開示された特定のマニホルドは、直接、ステータ４１のロ
ール４３の中心に置かれた凹み６４を含む。これらは、そのようなロール４３に
かかる軸方向の圧力を減少させるように機能する（摩耗プレート２７の対応する
凹み２９はロール４３の反対側で同様に機能する）。さらに、マニホルド開口６
３は、ジェロータセル４７との接続部において、マニホルドの他の側におけるバ
ルブ流路６２の開口６１に対して広げられている（図１０を図１１と対比された
い）。（摩耗プレート２７のバランス凹み３０はロータ４５の他の側における圧
力を部分的に等しくする機能を果たす。）摩耗プレート２７の場合のように、マ
ニホルド６０の軸方向長さはポートプレートのキャビティ６５の軸方向長さより
大きく、好適実施形態では、約０．００３インチである。このことは、ジェロー
タ構造４０を両側で実質的に等しい圧力でクランプすることに役立ち、かくして
、漏れを減少させて、圧力装置の総合的効率を改良することができる。同様に、
マニホルド６０は、既に説明した理由のため、粉末金属構造のものである。

【００３７】 バルブ部８０は、ジェロータ構造を選択的に圧力及び戻りポートに接続する。 開示された特定のバルブは、５枚の異なったプレート（図１３−１７、２０）
の選択された集まりを含む多板のものである。特定のバルブ８１は、１１枚の板
の集まりで、２枚のコミュニケーションプレート８２、５枚のトランスファプレ
ート８３−８４、１枚の径方向トランスファプレート８５、及び３枚のバブルプ
レート８６からなる。この多板構造の使用により、流体の流路として利用できる
各開口の断面積は単一の板構造の場合より大きくできる。

【００３８】 コミュニケーションプレート８２は区画化された内部領域８８を含み、これは
ポートプレート１１０の内側ポート１１１に直接連通する。また、このコミュニ
ケーションプレート８２は、６つの外側領域８９を含み、これらは、外側ポート
１１３と連通する。その結果、このプレートは、主として、ジェロータ圧力装置
１０の圧力及びリターンポートとバルブ８１とを接続する機能を果たす。

【００３９】 バルブプレート８６における必要な交番(alternating)流路１０５、１０６を
具えるために、第１と第２のトランスファプレート８３，８４は内側領域８８と
外側領域８９から流体をシフトさせる。

【００４０】 第１のトランスファプレート８３は、一連の３つの第１中間流路９０を含み、
これらが内側の領域８８から流体を外方向へ移し始める。また、それは一連の６
つの外側流路９１を含み、これらがコミュニケーションプレートにおける外側領
域８９と連通し横方向に流体を移す。外側のポート１１３が直接バルブ８１を囲
んでいるので、これらの外側流路９１は外側ポート１１３と連通する機能もある
。

【００４１】 ２番目のトランスファプレート８４は、コミュニケーションプレート８２の内
側と外側の領域からの流体の動きを完了させる。それはコミュニケーションプレ
ート８２の内側領域８８からの流体の径方向の運きを終了するように機能する一
連の３つの第２の中間的通路９３によってこれを終了させる。１セットの第３の
外側の通路９４は、そこから流体の横方向の動きを終了させるためにトランスフ
ァプレート８３の第２の外側流路９１と連通する。再び、外側のポート１１３が
バルブを囲んでいるので、第３の外側の流路９４も直接外側ポート１１３と連通
する。

【００４２】 径方向のトランスファプレート８５は、バルブプレート８６において通路を交
番的にバルブ切換えすることに備えるために２番目の中間的な流路９３を区分す
る。これは、カバー部分９６によってそのような通路９３の中央にもたらされる
。これは、その交互のプレースメントを開始するために２つの通路９７，９８を
切り離す。

【００４３】 バルブプレート８６は、一連の交番流路１０５，１０６を有し、これらがコミ
ュニケーションプレート８２の内側領域８８と外側領域８９を終端させ、装置に
おけるバルブ開口の正確なプレースメントに必要な流路を完成させる。バルブプ
レート８６において、交互のバルブ流路の最初のもの１０５がかくして内側のポ
ート１１１に接続され、その間、交互のバルブ流路の第２のもの１０６が上述し
た流路によって外側のポート１１３に接続される。

【００４４】 ４つのバルブプレート８６を使用することは、バルブ８１を回転させるバルブ
スティックに、確実で信頼できる接続をもたらす。

【００４５】 既に述べたように、上記の機能に加えて、バブル部８０は、ジェロータ圧力装
置の中央の領域５２のための圧力解放／ケースドレイン機構を含む。

【００４６】 特定の圧力解放機構は、３つの貫通穴１００，１０１，１０２を含み、このう
ち、１００と１０２がボール式逆止弁を伴う。穴１００，１０１，１０２はコミ
ュニケーションプレート８２と２つのトランスファプレート８３，８４を貫通し
ている。これらの穴は、穴１００にある２つのボール式逆止弁１０７に物理的位
置をもたらすことに加えて、バルブ流路に８ｌに流体が流れることを許容する（
後述するバランスリング１２０はそれぞれの穴にボール１０７を保持する。）。
穴１００，１０２は、選択的に、中央の領域５２を、最も低い相対圧力をボール
式逆止弁に有する内側のポート１１１か外側ポート１１３に接続する。バルブ１
００，１０２が径方向と周方向に延びていることは、ボールがプレート８４に着
座していない時においてボール１０７をバイパスさせることによって後述するバ
ランスリング１２０に対するボールのチャタリングを減少させる。このことは、
中央領域５２と油圧装置のキャビティ２５のための自己充足的なケースドレイン
となり、その中での流体の循環と圧力低下をもたらすことになる。

【００４７】 ３つの穴のうちでは、最も外の１０２は外側のポート１１３と接続され、中央
穴１０１は後述するバランスピストンのランドでカバーされる領域をスイープし
、その間、最も内側の穴１００は内側のポート１１１に接続される。穴１００，
１０１，１０２がすべて流路１０３、１０４によってそれぞれ中央領域に接続さ
れるという事実（図１６）のために、中央の領域５２にある流体は最も低い相対
圧力を持っているポートに自由に流れる。中央穴１０１それ自体は、後述するバ
ランスピストン１２０を、中央領域５２と、それを通してケースドレインに接続
すべく、バランスピストン１２０の表面のランドの間で常にバルブ作用なしの連
通をしている。

【００４８】 これらの圧力解放バルブを回転するバルブと統合することによって, ジェロー
タ圧力装置の総合的な複雑さとコストが削減される。この発明には、他のタイプ
のケースドレインを利用することができる。

【００４９】 バルブ８１自体は、ロータ４５に接続されたバルブスティックによって、その
結果、駆動軸の揺動スティック３６を通して、回転させられる。これは、バルブ
８１の正確なタイミングと回転をもたらす。

【００５０】 バルブ８１のポートプレート１１０側にあるバランスピストン１２０は、外側
のポート１１３と内面のポート１１１を切り離して、その結果、装置の効率的な
操作をもたらす。このバランスリングは、「流体作動モータ」と題する米国特許
第3,572,298号に示されるものと実質的に同じである。バランスピストンの後ろ
のポケットに位置する一連のスプリングがバルブ８１に対してピストンを付勢し
、マニホルド６０かピストン１２０のどちらかからのバルブ８１の軸方向の分離
の危険を減少させている。

【００５１】 ポートプレート１１０は、圧力と戻りポート（図示せず。）に位置をもたらす
ことに加えて、バルブ作用部８Ｏへの物理的な位置付けとして機能する。その結
果、それはジェロータ圧力装置１０を完成させる。

【００５２】 或る程度の具体性で好適な実施形態について本発明を記述したが、特許請求の
範囲から逸脱することなく、多くの変更を行うことができることが理解されるべ
きである。

【００５３】 この例が図２に示されており、ここでは、軸受ハウジング２０とジェロータ構
造４０は、ホワイトのモデルＲＳモータで使用されているものと実質的に同じで
ある。主要な違いは、ホワイトのモデルＲＳモータでは、駆動軸３０が軸受ハウ
ジング２０の角度付き穴と組合わされて回転弁として利用されるが、図２のもの
は図１のバルブを使用することである。ホワイトのモデルＲＳモータの重要な作
用は、「回転式流体圧力装置」と題する、米国特許第4,285,643号に記載されて
いる。主要な違いは、バルブとして回転軸を使用せず、軸受ハウジング２０にお
ける、或る一定の加工ステップの排除である。

【００５４】 また、この発明は、他の隣接している領域より高い相対的圧力の室又はセルを
持つ如何なる流体装置にも組込まれることができる。油圧ジェロータモータの例
としては、ホワイトのモデルＲＳ(米国特許第4,285.643号)、ホワイトのモデル
ＲＥ(米国特許第4,357,133号、第4,877,383号)、ＴＲＷ社のＭシリーズ (米国特
許第3,452,680号)、イートンの装置 (この明細書の従来技術の箇所で述べた）及
び、回転するロータユニット、回転するステータユニット、軌道旋回するステー
タユニット、その他の装置があり、この発明は、バルブ作用のタイプやその他の
構造上の相違には関係がない。 また、特許請求の範囲に記載された発明から逸脱することなく他の変更も可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施した油圧装置の軸方向断面図。

【図２】 本発明による油圧モータの代替実施形態の軸方向断面図。

【図３】 図１の油圧ジェロータの３−３線に沿った横断面図。

【図４】 図１の実施形態の摩耗プレートの４−４線での側面図。

【図５】 図４の摩耗プレートの５−５線での横断面図。

【図６】 下死点のロータ位置で図４の摩耗プレートの上に重ねた、図３の
ジェロータ装置の概念図。

【図７】 上死点のロータ位置で図４の摩耗プレートの上に重ねた、図３の
ジェロータ装置の概念図。

【図８】 摩耗プレートの代わりにロータに潤滑流体流路を具えた図３のジ
ェロータ構造の図６図に似た概念図。

【図９】 摩耗プレートの代わりにロータに潤滑流体経路を具えた図３のジ
ェロータ構造の図７に似た概念図。

【図１０】 図１の実施形態のマニホルドプレートの１０−１０線での側面
図。

【図１１】 図１２中の１１−１１線に沿った図１０のマニホルドプレート
の側面図。

【図１２】 図１０のマニホルドプレートの１２−１２線での側部の横断面
図。

【図１３】 図１のジェロータ装置の回転バルブのプレートの選択的な横断
面図。

【図１４】 図１のジェロータ装置の回転バルブのプレートの選択的な横断
面図。

【図１５】 図１のジェロータ装置の回転バルブのプレートの選択的な横断
面図。

【図１６】 図１のジェロータ装置の回転バルブのプレートの選択的な横断
面図。

【図１７】 図１のジェロータ装置の回転バルブのプレートの選択的な横断
面図。

【図１８】 図１の装置のバイアスピストンの１８−１８線に沿った正面図
。

【図１９】 図１８のバイアスピストンの１９―１９線に沿った横断面図。

【図２０】 適切な順番と数で分離されたバルブプレートの斜視図。

【図２１】 本発明の好適なパラメータを強調した、図７を変形した拡大図
。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H071 AA03 BB02 CC01 CC11 CC26 CC27 CC31 CC32 CC34 CC35 CC41 CC47 DD01 DD06 DD11 DD26 DD31 3H084 AA25 AA26 AA45 BB05 BB06 BB09 BB16 BB23 BB25 BB27 BB30 CC01 CC02 CC03 CC21 CC24 CC38 CC60

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの表面に接触する表面を具え軌道を旋回するロー
   タを有するジェロータモータのための潤滑経路であって、 実質的にその長手軸に沿ったハウジングの中の中央領域、及び前記中央領域よ
   り相対的に高い圧力の少なくとも１つのジェロータセルを有し、 前記潤滑経路は流路からなり、該流路は、前記ロータの面の１つ又は前記ハウ
   ジングの表面に位置し、該流路は、前記相対的に高い圧力のジェロータセルを前
   記中央領域に連結している、 潤滑経路。
2. 【請求項２】 前記ジェロータ装置が比較的高い圧力のデッドセルを有し、
   前記流路が少なくとも前記デッドセルを前記中央領域に連結する、請求項１の潤
   滑経路。
3. 【請求項３】 前記ロータが前記ハウジングの中の静止した表面に隣合って
   位置し、前記潤滑経路が前記ハウジングの静止した表面に位置する、請求項１の
   潤滑経路。
4. 【請求項４】 前記ロータが駆動開口とその間に谷があるローブとを有し、
   前記流路が前記ロータの面において前記谷から前記駆動開口に延びていることを
   特徴とする、請求項１の潤滑経路。
5. 【請求項５】 前記ロータがその間に少なくとも１つの谷を具えたローブを
   有し、前記ロータの軌道旋回が前記谷に内側限界円を描かせ前記谷が前記ジェロ
   ータモータに関してデッドセル位置を有し、前記流路が前記ハウジングにおいて
   少なくとも前記デッドセルにおける内側限界円から前記中央領域に延びることを
   特徴とする、請求項１の潤滑経路。
6. 【請求項６】 前記流路が外端を有し、該外端が径方向に延びる延長部を有
   する、請求項１の潤滑経路。
7. 【請求項７】 前記流路が外端を有し、該外端が径方向に延びる延長部を有
   する、請求項５の潤滑経路。
8. 【請求項８】 前記径方向に延びる延長部が前記流路に対して実質的に中央
   にある、請求項６の潤滑経路。
9. 【請求項９】 前記モータがバルブを有し、ケースドレインが付加され該ケ
   ースドレインが前記バルブを貫通する流路を含む、請求項１の潤滑経路。
10. 【請求項１０】 多重のジェロータセルと多重の流路がある、請求項１の潤
    滑経路。
11. 【請求項１１】 前記モータがデッドセルを有し、前記流路が前記デッドセ
    ルに隣合うジェロータセルに少なくとも接続する、請求項１の潤滑経路。
12. 【請求項１２】 比較的高圧の多重のセルを有し、唯一の前記流路が所定の
    時期に接続される、請求項１０の潤滑経路。
13. 【請求項１３】 比較的高圧の多重のセルを有し、唯一の前記流路が所定の
    時期に接続される、請求項１１の潤滑経路。
14. 【請求項１４】 ステータと、ハウジングの表面に接触する表面を具えた軌
    道を描くロータとを有するジェロータモータの潤滑経路であって、 前記ロータがその間に少なくとも１つの谷を具えたローブを有し、前記ロータ
    の軌道旋回が前記谷に内側限界円を描かせ、 前記ハウジング内の中央領域が実質的に前記ハウジングの長手軸に沿う開口を
    具え、少なくとも１つのジェロータセルが前記中央領域より高い圧力を有し、 前記潤滑経路が流路からなり、該流路が前記ロータの表面又は前記ハウジング
    の表面に位置し、前記流路が少なくとも前記内側限界円から前記中央領域の開口
    に延び、さらに、前記流路が前記比較的高い圧力のジェロータセルを前記中央領
    域に接続するようになっている、 潤滑経路。
15. 【請求項１５】 前記モータがデッドセルを有し、前記流路が前記デッドセ
    ルに隣合うジェロータセルに少なくとも接続する、請求項１４の潤滑経路。
16. 【請求項１６】 前記旋回ロータが前記ハウジングの静止表面に隣合って位
    置付けられ、前記流路が前記ハウジングの前記静止表面に位置している、請求項
    １４の潤滑経路。
17. 【請求項１７】 前記流路が前記ロータの表面において谷から延びている、
    請求項１４の潤滑経路。
18. 【請求項１８】 前記流路が外端を有し、該外端が径方向に延びる延長部を
    有する、請求項１４の潤滑経路。
19. 【請求項１９】 前記モータがバルブを有し、前記バルブを通る流路を具え
    たケースドレインが付加されていることを特徴とする、請求項１４の潤滑経路。
20. 【請求項２０】 多重のジェロータセルと多重の流路を有することを特徴と
    する、請求項１４の潤滑経路。
21. 【請求項２１】 前記モータが前記デッドセルに隣合うジェロータセルを有
    し、第２の流路が付加され、該第２の流路が前記ロータの表面の１つ又は前記ハ
    ウジングの表面に位置し、前記第２の流路が前記内側限界円の外から前記デッド
    セルに隣合うジェロータセルにおける中央の領域の開口に延びており、前記第２
    の流路が前記デッドセルに隣合うジェロータセルを前記中央領域に接続するよう
    になっている、請求項１４の潤滑経路。
22. 【請求項２２】 ジェロータモータの潤滑経路であって、前記ジェロータモ
    ータは中央の領域と、拡張・収縮するジェロータセルをつくるように軌道を描く
    ロータと結合するステータを具えたハウジングを有し、 前記ロータはローブの間の内側の谷を有し前記ロータの軌道旋回に伴い内側の
    限界円を画定させ、 前記ハウジングは前記ロータに隣合う表面を有し、少なくとも１つのジェロー
    タセルが前記ロータの軌道旋回に当たり、前記ハウジングに中央の領域より比較
    的高い圧力を有し、 前記潤滑経路が多重の経路からなり、該経路は前記ロータに隣合うハウジング
    の表面にあり、前記流路が前記ハウジングの中央の領域から少なくとも内側の限
    界円に延び、比較的高い圧力のジェロータセルを前記中央の領域に接続するよう
    になっている、 潤滑経路.
23. 【請求項２３】 前記ジェロータセルがセンターを有し、前記流路がそれぞ
    れのジェロータセルのセンターに実質的に沿って位置付けられていることを特徴
    とする、請求項２２の潤滑経路。
24. 【請求項２４】 前記ステータに関して前記ロータの或る位置付けにおける
    デッドセルに隣合ってジェロータセルがあり、前記流路が前記内側限界を越えて
    延びており、前記ステータに関して前記ロータの或る位置付けにおけるデッドセ
    ルに隣合ったジェロータセルに接続されることを特徴とする、請求項２２の潤滑
    経路。
25. 【請求項２５】 前記流路が終端と径方向延長流路とを有し、前記径方向延
    長流路が前記流路の前記終端から逸れて延びている、請求項２２の潤滑経路。
26. 【請求項２６】 前記中央領域が前記ハウジングの表面上に開口を有し、該開口
    が外径を有し、内側の限界円が内径を有し、前記流路が前記表面において、前記
    内径の内側から外径の外側に延びている、請求項２２の潤滑経路。
27. 【請求項２７】 前記ロータが前記ロータの軌道旋回運動の外側の限界円を
    定める先端を具えたローブを有し、前記流路が前記表面において前記外側の限界
    円迄広がらないことを特徴とする、請求項２６の潤滑経路。