JP2543991Y2

JP2543991Y2 - トロコイド型油圧装置

Info

Publication number: JP2543991Y2
Application number: JP1988131665U
Authority: JP
Inventors: 信明板谷; 正明小暮
Original assignee: 自動車機器株式会社
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2003-10-07
Also published as: JPH0251971U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はトロコイド型油圧装置に係り、より詳しく
は、ロータの形状にトロコイド曲線を利用したトロコイ
ドポンプ又はモータ等のトロコイド型油圧装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

ロータ形状にトロコイド曲線を利用したトロコイド型
油圧装置は従来から知られており、例えば全油圧式動力
舵取装置の計量モータ等として用いられている。このよ
うなトロコイドポンプ又はモータは、円周方向等間隔に
設けられた複数の円弧状歯部を有するステータと、この
ステータの歯部の数よりも１個少ない歯先を有するロー
タとから構成され、ステータの内部でロータを噛合せつ
つ回転させることにより、ステータの各歯部とロータの
各歯先とによって区画される空間部の容積が変化するこ
とを利用したものである。

ここで、従来のトロコイド型油圧装置について説明す
る。第５図はトロコイド型油圧装置を計量モータとして
用いた全油圧式動力舵取装置を示すものであり、ケーシ
ング（11）内にはコントロールバルブ（12）を構成する
筒状の外側弁部材（13）が回転自在に軸支され、この外
側弁部材（13）内には内側弁部材（14）が回転自在に軸
支されている。両弁部材（13），（14）は内側弁部材
（14）に穿設した円周方向の長穴を貫通させて外側弁部
材（13）に連通したピン（15）によって相互に所定角度
範囲だけ回転できるよう連結され、かつ、両弁部材（1
3），（14）は通常はばねにより相互に回転し得る範囲
の中間位置、すなわち中立位置に保持されている。上記
内側弁部材（14）は舵取ハンドル（16）に連動され、外
側弁部材（13）は上記ピン（15）およびドライブシャフ
ト（17）を介して計量モータ（18）のロータ（19）に一
体的に回転するよう連結されている。

上記コントロールバルブ（12）の構成については、周
知であるのでその説明は省略するが、このコントロール
バルブ（12）の作動により流体回路を切換えてオイルポ
ンプ（20）からの圧油を計量モータ（18）に供給してい
る。そして、この計量モータ（18）により、上記舵取ハ
ンドル（16）の操作量に応じた油量を計量してその油量
をパワーシリンダ（21）に供給し、このパワーシリンダ
（21）の作動により、上記計量した油量すなわち舵取ハ
ンドル（16）の操作量に応じて操向車輪を転向させるよ
うになっている。

ここで、計量モータ（18）の構成について詳細に説明
すると、第６図に示すように、ステータ（22）は円周方
向等間隔に７個の円弧状歯部（23）とこれら各歯部（2
3）間に形成される凹部（24）とを有している。一方、
ロータ（19）は上記ステータ（22）の円弧状歯部（23）
の数よりも１個少ない６個の歯先（25）とこれら歯先
（25）間に形成された凹面部（26）とを有しており、こ
のロータ（19）の歯形形状はトロコイド曲線によって構
成されている。

そして、このロータ（19）とステータ（22）との間隙
が零である場合には円滑な回転を行なうことができない
ので、ロータ（19）又はステータ（22）の形状に変形を
加えて両者の間に僅かの間隙を形成することにより、滑
らかな回転を可能にするとともに異物混入に対する対応
を図り、さらにまた、ロータ（19）とサイドプレート
（27）及びエンドプレート（28）間にそれぞれクリアラ
ンス（C₁），（C₂）を形成させロータ（19）の回転をさ
らに円滑にしている。ところが、クリアランス（C₁），
（C₂）が大きすぎると圧力室（Ａ）から、ドライブシャ
フト（17）とロータ（19）とのスプライン連結部側空間
（Ｂ）への連続空間（第７図矢示）が形成され、これが
ロータの回転量誤差の原因をなし、さらにこの連続空間
が圧力室（Ａ）からの油の内部洩れの原因となってい
た。そのため特に、洩れ量を最少限に抑えるとともに、
ロータ（19）の円滑な回転を損ねないようにクリアラン
ス（C₁），（C₂）が設定されていた。

つまり、ステータ（22）は、ケーシング（11）端部に
配置されたサイドプレート（27）と、エンドプレート
（28）との間に挾持され、その内部に形成された空間に
ロータ（19）及びスペーサ（31）が嵌装されている。ま
た、このスペーサ（31）は、ロータ（19）とスプライン
連結したドライブシャフト（17）の端部を支持して、そ
の抜止め用として嵌装された支持部材で、ロータ（19）
の偏心回転に伴った運動をする。更に、サイドプレート
（27）、ステータ（22）、エンドプレート（28）の三者
は、それぞれの取付孔を貫通するボルト（29）によって
ケーシング（11）に一体的に固定されている（第５図参
照）。ステータ（22）の取付孔（30）及びボルト（29）
は第７図に示すように、ステータ（22）の各歯部（23）
の外周寄り位置に設けられている。又、サイドプレート
（27）には、上記ステータ（22）の各凹部（24）に対応
するように連通孔（40）が穿設され、ステータ（22）の
円弧状歯部（23）とロータ（19）の歯先（25）とにより
画成される各圧力室（Ａ）をケーシング（11）内の通路
を介して上記コントロールバルブ（12）に連通させるよ
うになっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記構成に係る計量モータ（18）の作動時に、ロータ
（19）が例えば第６図矢印（Ｄ）方向に回転すると、こ
れによって各圧力室（Ａ）の容積が増減して吸入及び吐
出の両行程を行なう。ところが、この時、ロータ（19）
とサイドプレート（27）、及びロータ（19）とエンドプ
レート（28）との間にクリアランス（C₁），（C₂）が形
成されていることから、ロータ（19）の回転時に油の内
部洩れなどに起因してその回転に位置ずれが生じ、ハン
ドル操作を行なっても、ロータ（19）の回転角度に誤差
を生じさせるという欠点を有していた。しかも、圧力室
（Ａ）からクリアランス（C₁），（C₂）を経由したスプ
ライン連結部側空間（Ｂ）への僅かな油の内部洩れ現象
をも回避し得なかった。さらに、ドライブシャフト（1
7）がステータ（22）の軸芯に対して傾斜して連結して
いるため、ロータ（19）がクリアランス（C₁），（C₂）
の範囲内で傾き、その回転時、計量モータ（18）内部を
傷付ける虞れがあった。そのため、全油圧式の動力舵取
装置に適用したトロコイド型油圧装置に、上述のような
ロータの回転に誤差等が生じると、特にロック状態すな
わち操舵ハンドルをストッパ位置迄切込んだ状態又は車
軸が障害物によりロックした状態においても、ステアリ
ング系が機械的に連結していないためにハンドルが回転
してしまい運転者に不安感を与えるなどの欠点を有して
いた。

本考案は叙上の欠点を解消するためになされたもの
で、ロータ（19）とエンドプレート（28）間にクリアラ
ンスを残してロータ（19）の回転の円滑性を残した上
で、各圧力室からの油の内部漏れを防止するとともに、
ロータ（19）の回転時の傾きの防止を目的とするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係るトロコイド型油圧装置は、円周方向等間
隔に形成された複数の円弧状歯部を有するステータと、
このステータ内で上記円弧状歯部と噛合いつつ回転する
トロコイド歯形から成るロータと、このロータの軸芯部
に形成された孔内に連結されて回転を伝達するシャフト
と、このシャフトの抜止め用スペーサと、上記ステータ
を両側から挾持するとともに、ロータに対し所要のクリ
アランスを有するシャフト側のサイドプレートおよびそ
の向かい側のエンドプレートとを備えており、上記ステ
ータの円弧状歯部とロータの歯形とによって画成される
各圧力室のロータの回転に伴う容積変動によって圧油の
吸入・吐出を行なうようにしたものであって、特に、上
記ロータのエンドプレート側の端面の軸芯部の孔の周囲
にこの孔より大径の凹所を形成し、該凹所内にシール機
構を介在させて上記スペーサを嵌合させ、上記圧力室と
ロータの孔内との油密を保持し、その圧力差によってロ
ータを上記サイドプレートに押圧するようにしたもので
ある。

〔作用〕

本考案によれば、計量モータ作動時に各圧力室に高圧
が負荷されると、各圧力室とロータ内部のドライブシャ
フト連結部側空間がシール機構によって遮断されて各圧
力室の油密が保持されるとともに、この油圧によってロ
ータはスペーサとともにサイドプレートに押圧付勢さ
れ、ロータの余計な位置ずれが防止される。

また、ロータがサイドプレートに密着するために、ロ
ータの傾きを防止することができ、計量モータ内部が傷
付けられることがなくなる。

〔実施例〕

以下第１図および第４図に示す実施例に基づいて本考
案を説明する。第１図は第８図相当図で、ロータ（19）
は図示しないドライブシャフトとスプライン連結され、
そのエンドプレート（28）側端面に、スプライン連結部
径より大径の凹所（19a）が形成され、この凹所（19a）
内にスペーサ（31）が嵌入されている。このスペーサ
（31）周面の凹所（19a）側端部に段部（31a）が削設さ
れ、この段部（31a）にＯ−リング（１）が装着されて
いる。そして、計量モータ（18）として凹所（19a）内
に組付けられたスペーサ（31）とロータ（19）は、ロー
タ（19）の一端面がサイドプレート（27）に当接し、ス
ペーサ（31）の外側面がエンドプレート（28）に当接す
るようになされている。この際、装着されたＯ−リング
（１）は凹所（19a）内周面による押圧変形を受け、ス
ペーサ（31）内端面から若干突出し、これによってロー
タ（19）、スペーサ（31）がサイドプレート（27）、エ
ンドプレート（28）間に弾装されるとともに、スペーサ
（31）内端面と凹所（19a）底面との間に隙間（δ）が
形成されるようにスペーサ（31）の高さは成形されてい
る。

したがって、計量モータ（18）が作動すると、各圧力
室（Ａ）の油密がＯ−リングの（１）によって保持され
るため、クリアランス空間は高圧になってロータ（1
9）、スペーサ（31）をサイドプレート（27）側に押圧
付勢する。そして第１図（ｃ）に示すように、スペーサ
（31）はＯ−リング（１）の形成した隙間（δ）に相当
する寸法だけさらに凹所（19a）内に嵌入されるかわり
に、スペーサ（31）外端面がエンドプレート（29）内面
との間に隙間（δ）を形成するとともに、ロータ（1
9）、スペーサ（31）はサイドプレート（27）に強く弾
接される。そのため、ロータ（19）とサイドプレート
（27）間に高摩擦力が作用し、油の内部洩れ等に起因す
るロータ（19）の余分な回転が大巾に抑制され、ハンド
ルをストッパ位置に切り込んだ状態にしても、運転者に
不安感を与えることはない。

第２図は本考案の第２実施例を示すもので、第１の実
施例との相違点はＯ−リング（１）の装着位置にある。
つまり、本実施例では、スペーサ（31）の周面中間部位
に溝（31a）が削設され、この溝（31a）にＯ−リング
（１）が装着され、このＯ−リング（１）によって各圧
力室（Ａ）の油密が保持されるようになっている。

第３図は第３の実施例を示すもので、本実施例ではス
ペーサ（31）外周面と、ロータ凹所（19a）底面に合致
するスペーサ（31）底面またはいずれか一方にゴム等か
らなる弾性体シール（２）が焼付け等によって被着され
ており、弾性体シール（２）の取付けられたスペーサ
（31）がロータ凹所（19a）に密嵌され各圧力室の油密
が保持されるようになっている。さらに第４図に示すよ
うにスペーサ（31）外周面および底面全体にメタルシー
ル（２）を被覆した構造で、このようにしても第３実施
例と同効が奏し得られることは明らかである。

また、スペーサ自体をプラスチック等の弾性体によっ
て成形すれば、各圧力室の油圧によってスペーサがロー
タ凹所に押し付けられると、スペーサはその弾性によっ
て拡径変化してスペーサ外周面と凹所内周面とが密着
し、各圧力室を封塞して、各圧力室の油密が保持され上
記各実施例と同様の効果が期待される。

〔考案の効果〕

以上本考案によれば、トロコイド型油圧装置の圧力室
とロータの孔内との油密を保持することができ、ロータ
とプレートとの間に形成されたクリアランスからの油の
内部洩れを防止することができる。さらに圧力室の油密
が保たれる結果、ロータおよびスペーサがサイドプレー
トに押圧付勢されて、ロータの回転による位置ずれを防
止することができるとともに、ロータの傾斜によるロー
タの回転不整をなくし得、ハンドルの操舵特性を改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はいずれも本考案に係るトロコイド
型油圧装置の第１ないし第４の実施例装置を示す要部断
面図、第５図は従来のトロコイド型油圧装置を適用した
全油圧式動力舵取装置を示す縦断面図、第６図は第５図
のVII−VII線に沿う断面図、第７図は第６図の要部を示
す第１図相当図である。（１）…Ｏ−リング（シール機構）（２）…メタルシール（シール機構）（19）…ロータ（22）…ステータ（27）…サイドプレート（28）…エンドプレート（31）…スペーサ（Ａ）…圧力室（Ｂ）…空間（Ｃ），（C₁），（C₂）…クリアランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−140171（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−92968（ＪＰ，Ｕ) 特公昭61−43228（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】円周方向等間隔に形成された複数の円弧状
歯部を有するステータと、このステータ内で上記円弧状
歯部と噛合いつつ回転するトロコイド歯形から成るロー
タと、このロータの軸芯部に形成された孔内に連結され
て回転を伝達するシャフトと、このシャフトの抜止め用
スペーサと、上記ステータを両側から挾持するととも
に、ロータに対し所要のクリアランスを有するシャフト
側のサイドプレートおよびその向かい側のエンドプレー
トとを備え、上記ステータの円弧状歯部とロータの歯形
とによって画成される各圧力室のロータの回転に伴う容
積変動によって圧油の吸入・吐出を行なうトロコイド型
油圧装置において、上記ロータのエンドプレート側の端
面の軸芯部の孔の周囲にこの孔より大径の凹所を形成
し、該凹所内にシール機構を介在させて上記スペーサを
嵌合させ、上記圧力室とロータの孔内との油密を保持
し、その圧力差によってロータを上記サイドプレートに
押圧することを特徴とするトロコイド型油圧装置。