JP2881435B2 - クローズドセンター流体装置 - Google Patents
クローズドセンター流体装置Info
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- JP2881435B2 JP2881435B2 JP63185669A JP18566988A JP2881435B2 JP 2881435 B2 JP2881435 B2 JP 2881435B2 JP 63185669 A JP63185669 A JP 63185669A JP 18566988 A JP18566988 A JP 18566988A JP 2881435 B2 JP2881435 B2 JP 2881435B2
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- JP
- Japan
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- opening
- valve
- swivel
- fluid
- manifold
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/103—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
- F04C2/105—Details concerning timing or distribution valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/0042—Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
- F04C15/0046—Internal leakage control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流体（油圧）式ジェローターモーター装置
に関する。
に関する。
従来技術及びその課題 ジェローターモーター装置は、離れた場所に大容量の
トルクを伝達する比較的低コストの手段である。代表的
な用途は、工業用ロボットから、農業用芝刈り機、さら
には航空機操縦装置にまで及んでいる。しかし、このモ
ーター装置の拡大された応用分野における主要な問題
は、それらの摩耗特性（すなわち、シールの破損までの
耐用年数）、長手方向長さ（すなわち、回転運動への変
換のため）、構造が複雑なこと（すなわち、多数のシー
ルを要するため）及び修理が困難なことである。これら
問題を解消する試みがなされてきた。その試みとは、使
い捨てモーター、複式プラネタリーギア装置すなわちオ
フセット駆動、カプセル化されたモーター及びモーター
をオーバーサイズに設計するという着想である。これら
の試みはジェローターモーターの利用を顕著に拡大する
にいたっていない。なぜなら、この装置の増大するコス
ト／複雑さが、使用される工業分野に充分に見合うだけ
のものでないからである。
トルクを伝達する比較的低コストの手段である。代表的
な用途は、工業用ロボットから、農業用芝刈り機、さら
には航空機操縦装置にまで及んでいる。しかし、このモ
ーター装置の拡大された応用分野における主要な問題
は、それらの摩耗特性（すなわち、シールの破損までの
耐用年数）、長手方向長さ（すなわち、回転運動への変
換のため）、構造が複雑なこと（すなわち、多数のシー
ルを要するため）及び修理が困難なことである。これら
問題を解消する試みがなされてきた。その試みとは、使
い捨てモーター、複式プラネタリーギア装置すなわちオ
フセット駆動、カプセル化されたモーター及びモーター
をオーバーサイズに設計するという着想である。これら
の試みはジェローターモーターの利用を顕著に拡大する
にいたっていない。なぜなら、この装置の増大するコス
ト／複雑さが、使用される工業分野に充分に見合うだけ
のものでないからである。
本発明は、簡単であり、長寿命で、長さが短く、迅速
に交換のできるジェローターモーターを提供しようとす
るものである。
に交換のできるジェローターモーターを提供しようとす
るものである。
発明の目的 本発明は、改良されたジェローターモーターを提供し
ようとするものである。
ようとするものである。
本発明の目的は、第１にジェローターモーターの運転
寿命を向上させることである。
寿命を向上させることである。
本発明の目的は、第２にジェローターモーターの長手
方向長さを短くすることである。
方向長さを短くすることである。
本発明の目的は、第３にジェローターモーターの修理
を簡便にすることである。
を簡便にすることである。
本発明の目的は、第４にジェローターモーターを簡素
化することである。
化することである。
実施例 本発明は、ジェローターモーター／ポンプ10の好適実
施例に開示されており、ジェローターモーター／ポンプ
10は、揺動棒（wobblestick）15を介してジェローター
機構13とロータリーバルブ14に接続された駆動軸12を具
えたハウジング11を有している（第８図）。（ジェロー
ター装置10は、高圧力の動力源と流体的に接続されたと
きモータとして動力を出力することができる。また、モ
ータ（回転動力源）に機械的に接続されたときポンプと
して高圧力の流体を発生させることができる。なお、こ
の装置はモータとして示されている。） 駆動軸12は、ハウジング11に、これに対して回転がで
きるように設けられている。ジェローターモーターで
は、ホワイト（White）氏による先出願である米国特許
第3,606,601号に開示されるように、この軸12の回転の
スピード及び方向は、ジェローター機構13を通じる流体
の流れの質量、圧力及び方向により調節される。図示さ
れた実施例では、装置を通じる流体の流れは、４つのバ
ルブ80,81,82,83によりコントロールされている。これ
らのバルブ80−83は、ポート30,31と流体ポンプ85（圧
力流体の源）を接続するように、またポンプ85が送り出
した流体が油溜め86（流体の排出部）を他のポート30,3
1と接続できるように、選択的に操作される。樹脂され
た実施例ではまた、補助ポートＡが、必要に応じて装置
のベアリングを潤滑及び冷却するように、バルブ88を介
して流体ポンプ85に選択的に接続されていてもよい。フ
ィルター89は油溜め86への排出手前でこの潤滑用循環流
体を濾過するもので、かくして、潤滑機能は装置の動力
機能と効果的に分離されている。全く別の流体循環経路
を設けることもできる。
施例に開示されており、ジェローターモーター／ポンプ
10は、揺動棒（wobblestick）15を介してジェローター
機構13とロータリーバルブ14に接続された駆動軸12を具
えたハウジング11を有している（第８図）。（ジェロー
ター装置10は、高圧力の動力源と流体的に接続されたと
きモータとして動力を出力することができる。また、モ
ータ（回転動力源）に機械的に接続されたときポンプと
して高圧力の流体を発生させることができる。なお、こ
の装置はモータとして示されている。） 駆動軸12は、ハウジング11に、これに対して回転がで
きるように設けられている。ジェローターモーターで
は、ホワイト（White）氏による先出願である米国特許
第3,606,601号に開示されるように、この軸12の回転の
スピード及び方向は、ジェローター機構13を通じる流体
の流れの質量、圧力及び方向により調節される。図示さ
れた実施例では、装置を通じる流体の流れは、４つのバ
ルブ80,81,82,83によりコントロールされている。これ
らのバルブ80−83は、ポート30,31と流体ポンプ85（圧
力流体の源）を接続するように、またポンプ85が送り出
した流体が油溜め86（流体の排出部）を他のポート30,3
1と接続できるように、選択的に操作される。樹脂され
た実施例ではまた、補助ポートＡが、必要に応じて装置
のベアリングを潤滑及び冷却するように、バルブ88を介
して流体ポンプ85に選択的に接続されていてもよい。フ
ィルター89は油溜め86への排出手前でこの潤滑用循環流
体を濾過するもので、かくして、潤滑機能は装置の動力
機能と効果的に分離されている。全く別の流体循環経路
を設けることもできる。
このモータ／ポンプ10のハウジング11の形状は、目的
とする用途に適合するように設計されており、まさにそ
れと一体的なものとして形成されている（後述するよう
にジェローター機構13中で流体が分離されていることに
よる特徴）。
とする用途に適合するように設計されており、まさにそ
れと一体的なものとして形成されている（後述するよう
にジェローター機構13中で流体が分離されていることに
よる特徴）。
ジェローター機構13は、好ましくはボルト（図示せ
ず）により、ハウジング11と着脱可能に取付けられてい
る。ジェローター機構13は、それ自体、エンドプレート
20、マニホールドプレート21、ジェローター装置22、バ
ランスプレート23を有し、一つの一体的なユニットを構
成するよう全体が（ボルト25により）固着されている。
図示されたジェローター装置はステーター17中のロータ
ー16である（第１図）。また、他の圧力機構が用いられ
てもよい。
ず）により、ハウジング11と着脱可能に取付けられてい
る。ジェローター機構13は、それ自体、エンドプレート
20、マニホールドプレート21、ジェローター装置22、バ
ランスプレート23を有し、一つの一体的なユニットを構
成するよう全体が（ボルト25により）固着されている。
図示されたジェローター装置はステーター17中のロータ
ー16である（第１図）。また、他の圧力機構が用いられ
てもよい。
エンドプレート20は、装置10の終端の蓋であり、かつ
入出口プレートである。２つのポート30,31が、装置の
流体接続部を形成するように、プレート20に開けられて
いる。一方のポート30はプレート20の反対側の整流（co
mmuta−tion）リング32と接続している。この整流リン
グ32の方は、旋回（orbiting）バルブ14の内側開口部34
に通じており、これらの間で流体接続部を提供するよう
になっている。他のポート31はプレート20の反対側のリ
ング状キャビティ33と接続している。このキャビティ33
は、旋回バルブ14に第２の流体接続部を提供するよう
に、旋回バルブ14の外周端部35を取り囲んでいる。
入出口プレートである。２つのポート30,31が、装置の
流体接続部を形成するように、プレート20に開けられて
いる。一方のポート30はプレート20の反対側の整流（co
mmuta−tion）リング32と接続している。この整流リン
グ32の方は、旋回（orbiting）バルブ14の内側開口部34
に通じており、これらの間で流体接続部を提供するよう
になっている。他のポート31はプレート20の反対側のリ
ング状キャビティ33と接続している。このキャビティ33
は、旋回バルブ14に第２の流体接続部を提供するよう
に、旋回バルブ14の外周端部35を取り囲んでいる。
旋回バルブ14は、装置10のメインバルブである。バル
ブ14の内側開口部34は、リング32を介して一方のポート
30に通じている。バルブ14の外端部35の外側は、他のポ
ート31に通じている。（旋回バルブ14の最外部分37の間
には空間36があるので、流体はバルブ14の外側を自由に
移動できるようになっている。） マニホールドプレート21は、バルブ14とローター16の
間でエンドプレート20から見て旋回バルブ14に対向する
側にある。マニホールドプレート21は、装置が操作され
たとき旋回バルブ14の内側開口部34及び外側部分35を、
ローター16とステーター17の間のジェローターセルに選
択的に接続するように配置されている。マニホールドプ
レート21は、それ自体、４枚の薄い打ち抜きプレート40
−43の真ちゅう組立体として形成されている。第１のプ
レート40は（第２図、第６図）、装置10のためのバルブ
開口部45を提供する。第４のプレート43は（第５図）、
装置10の外側ジェローターセル開口部46を提供する。第
２及び第３プレート41,42は（第３図、第４図）、バル
ブ開口部45と、それぞれのジェローターセル開口部46を
接続するため、その間で実質的90゜ずらして（オフセッ
ト）配置された流路48を角度をもって有している。旋回
バルブがポート30からの流体の流れを阻止すること或は
妨げることを防止するため、プレート40,41には一連の
補助流路53,54が設けられている。プレート40の補助流
路開口部53は、隣接する開口部53が凹所54を通じて互い
に連通できるように、プレート41の凹所54と食い違わさ
れている。図示された実施例では、これらがバルブ14の
内側開口部34に補助流路を形成するように組み合わさっ
ている。プレート40の開口部53は（第６図に示されるよ
うに）、バルブ14の半径方向アームを跨いでいる。これ
は、アームが流体の流れを妨げるという心配を効果的に
排除し、技術的にはバルブ14が中心部分52、半径方向ア
ーム及び最外部分37において同一の深さであることを許
している（すなわち、バルブ14の半径方向アームの凹部
を無くする）。この同一の深さ構造は、プレート40に対
するバルブ14の表面積を拡大し、装置を摩耗及び圧力の
不均一作用に対して増強させる。
ブ14の内側開口部34は、リング32を介して一方のポート
30に通じている。バルブ14の外端部35の外側は、他のポ
ート31に通じている。（旋回バルブ14の最外部分37の間
には空間36があるので、流体はバルブ14の外側を自由に
移動できるようになっている。） マニホールドプレート21は、バルブ14とローター16の
間でエンドプレート20から見て旋回バルブ14に対向する
側にある。マニホールドプレート21は、装置が操作され
たとき旋回バルブ14の内側開口部34及び外側部分35を、
ローター16とステーター17の間のジェローターセルに選
択的に接続するように配置されている。マニホールドプ
レート21は、それ自体、４枚の薄い打ち抜きプレート40
−43の真ちゅう組立体として形成されている。第１のプ
レート40は（第２図、第６図）、装置10のためのバルブ
開口部45を提供する。第４のプレート43は（第５図）、
装置10の外側ジェローターセル開口部46を提供する。第
２及び第３プレート41,42は（第３図、第４図）、バル
ブ開口部45と、それぞれのジェローターセル開口部46を
接続するため、その間で実質的90゜ずらして（オフセッ
ト）配置された流路48を角度をもって有している。旋回
バルブがポート30からの流体の流れを阻止すること或は
妨げることを防止するため、プレート40,41には一連の
補助流路53,54が設けられている。プレート40の補助流
路開口部53は、隣接する開口部53が凹所54を通じて互い
に連通できるように、プレート41の凹所54と食い違わさ
れている。図示された実施例では、これらがバルブ14の
内側開口部34に補助流路を形成するように組み合わさっ
ている。プレート40の開口部53は（第６図に示されるよ
うに）、バルブ14の半径方向アームを跨いでいる。これ
は、アームが流体の流れを妨げるという心配を効果的に
排除し、技術的にはバルブ14が中心部分52、半径方向ア
ーム及び最外部分37において同一の深さであることを許
している（すなわち、バルブ14の半径方向アームの凹部
を無くする）。この同一の深さ構造は、プレート40に対
するバルブ14の表面積を拡大し、装置を摩耗及び圧力の
不均一作用に対して増強させる。
従来のジェローターモーターでは、揺動棒がローター
から全て同一の直径を有するプレートを通じてバルブに
延びている。これは、装置の中心揺動棒駆動開口部に圧
油を送るために流体がプレートおよびローターを通じて
容易に流通することを許し、実際、中心揺動棒駆動開口
部は、ほとんどの装置では、ハウジングに設けられたポ
ートと旋回バルブの間で高圧油の内側流路として積極的
に用いられている。これらの従来の装置では、中心揺動
棒駆動開口部中に高圧流体を閉じ込めているため、装置
全体は多数の高圧シールによって軸12およびエンドプレ
ート20が一体的となっている。
から全て同一の直径を有するプレートを通じてバルブに
延びている。これは、装置の中心揺動棒駆動開口部に圧
油を送るために流体がプレートおよびローターを通じて
容易に流通することを許し、実際、中心揺動棒駆動開口
部は、ほとんどの装置では、ハウジングに設けられたポ
ートと旋回バルブの間で高圧油の内側流路として積極的
に用いられている。これらの従来の装置では、中心揺動
棒駆動開口部中に高圧流体を閉じ込めているため、装置
全体は多数の高圧シールによって軸12およびエンドプレ
ート20が一体的となっている。
装置を一体化するには、旋回機構接続部分のロータリ
ー軸、旋回ローター及びロータリーの全てを装置内側に
配置することを必要とする。これは、装置全長を長くし
（列挙された部品全部は所定の長さと大きさを有す
る）、装置重量を重くする（個々の部品の重量によ
る）。装置の一体化はまた、組立てられる構成部品の装
置への装着（装置が所定の容積を要する）、装置の修理
（装置は修理の前に機械的及び流体的に組立てられた構
成部品を全て取り外すことを要する）を複雑にする。他
の制限も装置のサイズに起因する。
ー軸、旋回ローター及びロータリーの全てを装置内側に
配置することを必要とする。これは、装置全長を長くし
（列挙された部品全部は所定の長さと大きさを有す
る）、装置重量を重くする（個々の部品の重量によ
る）。装置の一体化はまた、組立てられる構成部品の装
置への装着（装置が所定の容積を要する）、装置の修理
（装置は修理の前に機械的及び流体的に組立てられた構
成部品を全て取り外すことを要する）を複雑にする。他
の制限も装置のサイズに起因する。
シールは高圧用シールである。これらのシールは、ハ
ウジングとジェローター機構の間のシールとともに、メ
イン駆動軸とハウジングの間の回転シールを有してな
る。これらの高圧シールは、複雑さを増し製造コスト
（高圧シールは微妙なシート要件とともに公差が厳重な
シールである。）と修理のコスト（高圧用シールは、取
り扱いに注意を要する。）を高める。シールは、装置の
使用条件にも制限を加える（シールに使用制限があるた
め）。さらに高圧シールの要件に加えて、中心駆動開口
部中の流体が、中心揺動軸からのごみと熱によりジェロ
ーター流体を汚してしまい、さらに、装置の耐用年数を
下げてしまう。また、この流体の存在のため、装置に作
業する時に圧力の除去と流体の抜き取りが必要となり修
理を複雑にする。これらの不便さ等が従来の装置の需要
を阻害している。
ウジングとジェローター機構の間のシールとともに、メ
イン駆動軸とハウジングの間の回転シールを有してな
る。これらの高圧シールは、複雑さを増し製造コスト
（高圧シールは微妙なシート要件とともに公差が厳重な
シールである。）と修理のコスト（高圧用シールは、取
り扱いに注意を要する。）を高める。シールは、装置の
使用条件にも制限を加える（シールに使用制限があるた
め）。さらに高圧シールの要件に加えて、中心駆動開口
部中の流体が、中心揺動軸からのごみと熱によりジェロ
ーター流体を汚してしまい、さらに、装置の耐用年数を
下げてしまう。また、この流体の存在のため、装置に作
業する時に圧力の除去と流体の抜き取りが必要となり修
理を複雑にする。これらの不便さ等が従来の装置の需要
を阻害している。
本発明では、対比的に、これら従来の装置に対して、
高圧流体が、特にそれが望まれる場合以外は中心揺動棒
駆動開口部（例えば、第８図に示される分離したベアリ
ング潤滑循環経路）に流れ込まない。代わりに、高圧流
体はバルブ14への揺動棒駆動接続部のシーリングによ
り、旋回バルブ14近傍の装置部分と分離されている。図
示された実施例では、マニホールドプレート21のバルブ
プレート40を通じる開口部50の有効寸法を、バルブ14の
内側駆動表面52によりシールすることのできる面よりも
小さい面積に制限することにより、このシーリングが達
成される。これができるように、バルブの内側駆動面52
の半径は、開口部50の半径とバルブ14の中心とバルブマ
ニホールド21の中心の偏心量の和より僅かに大きい。こ
の関係によって、バルブ14の内側駆動面52が、バルブ14
の全バルブ軌道にわたって開口部50をシールする。中心
シール38が、バルブ14の中心で揺動棒駆動接続部中の流
れの流体に対するシールを改善する。バルブ14の内側で
バルブプレート40に対向する中心シール38Aは、入出口
エンドプレート20に対向するバルブ14の中心シール38よ
り大きいことに注目されたい。この理由は、シール38A
がプレート40の開口部50に向かって揺動棒駆動接続部か
ら流体をシールするからである。シール38Aは、バルブ1
4の完全な旋回作動時にこの開口部50を連続的にシール
するのに充分な直径でなければならない。シール38A
は、このため、開口部50の半径と旋回偏心量の和より大
きい半径を有している。開口部50はかなりの大きさの直
径であるから、シール38Aもまたかなりの大きさの直径
である。一方、シール38Bは、揺動棒駆動接続部51とバ
ルブ14をシールしている。シール38Bは（シールが過度
の摩耗を生じないように）、エンドプレート20中の整流
溝32の直径に適合するとともに、この接続部51を連続的
にシールするような直径でなければならない。38Bは、
このため、接続部51より大きく溝32の半径より小さい直
径を有していなければならない。シール38Bのサイズ
は、このように、通常、シール38Aのサイズと異なって
いる。アウターシール39は内側開口部34とバルブ14の外
端部35における空間36との間の流体の流通を防止してい
る。（マニホールドプレート21に対するバルブ14のアウ
ターリング上のどのシール39も、装置のバルブ開口部45
に亘っており、シールをかなりの摩耗にさらしている。
このため、図示された好ましい実施例では、この点にお
けるシールは、バルブ14のアウターリングの平坦な鉄部
分に限定されている。エッジの無い平坦な鉄部分は従来
のシールが受ける摩耗にさらされない。） 中心揺動棒キャビティ中へシール38を通じて漏れる如
何なる流体も、容易に抜き取られる。この流体は非常に
少ない容量であり、高圧ではない。第１図に示された装
置は、この流体のための内側抜き取り接続部を有してい
る。この装置では、流路61がバルブディスタンスプレー
トのリング状溝62とハウジングの中心開口部56を接続し
ている。リング状溝62の方は、チェックバルブ63,64を
介して装置の２つのポート30,31に各々接続されてい
る。チェックバルブ63,64は、リング溝62（かつ、ハウ
ジング11の中心開口部56）と相対的に最も低い圧力にあ
るポート30,31を選択的に接続するように機能する。こ
れは、中心開口部56中の流体の自動的な内側排出をもた
らす。
高圧流体が、特にそれが望まれる場合以外は中心揺動棒
駆動開口部（例えば、第８図に示される分離したベアリ
ング潤滑循環経路）に流れ込まない。代わりに、高圧流
体はバルブ14への揺動棒駆動接続部のシーリングによ
り、旋回バルブ14近傍の装置部分と分離されている。図
示された実施例では、マニホールドプレート21のバルブ
プレート40を通じる開口部50の有効寸法を、バルブ14の
内側駆動表面52によりシールすることのできる面よりも
小さい面積に制限することにより、このシーリングが達
成される。これができるように、バルブの内側駆動面52
の半径は、開口部50の半径とバルブ14の中心とバルブマ
ニホールド21の中心の偏心量の和より僅かに大きい。こ
の関係によって、バルブ14の内側駆動面52が、バルブ14
の全バルブ軌道にわたって開口部50をシールする。中心
シール38が、バルブ14の中心で揺動棒駆動接続部中の流
れの流体に対するシールを改善する。バルブ14の内側で
バルブプレート40に対向する中心シール38Aは、入出口
エンドプレート20に対向するバルブ14の中心シール38よ
り大きいことに注目されたい。この理由は、シール38A
がプレート40の開口部50に向かって揺動棒駆動接続部か
ら流体をシールするからである。シール38Aは、バルブ1
4の完全な旋回作動時にこの開口部50を連続的にシール
するのに充分な直径でなければならない。シール38A
は、このため、開口部50の半径と旋回偏心量の和より大
きい半径を有している。開口部50はかなりの大きさの直
径であるから、シール38Aもまたかなりの大きさの直径
である。一方、シール38Bは、揺動棒駆動接続部51とバ
ルブ14をシールしている。シール38Bは（シールが過度
の摩耗を生じないように）、エンドプレート20中の整流
溝32の直径に適合するとともに、この接続部51を連続的
にシールするような直径でなければならない。38Bは、
このため、接続部51より大きく溝32の半径より小さい直
径を有していなければならない。シール38Bのサイズ
は、このように、通常、シール38Aのサイズと異なって
いる。アウターシール39は内側開口部34とバルブ14の外
端部35における空間36との間の流体の流通を防止してい
る。（マニホールドプレート21に対するバルブ14のアウ
ターリング上のどのシール39も、装置のバルブ開口部45
に亘っており、シールをかなりの摩耗にさらしている。
このため、図示された好ましい実施例では、この点にお
けるシールは、バルブ14のアウターリングの平坦な鉄部
分に限定されている。エッジの無い平坦な鉄部分は従来
のシールが受ける摩耗にさらされない。） 中心揺動棒キャビティ中へシール38を通じて漏れる如
何なる流体も、容易に抜き取られる。この流体は非常に
少ない容量であり、高圧ではない。第１図に示された装
置は、この流体のための内側抜き取り接続部を有してい
る。この装置では、流路61がバルブディスタンスプレー
トのリング状溝62とハウジングの中心開口部56を接続し
ている。リング状溝62の方は、チェックバルブ63,64を
介して装置の２つのポート30,31に各々接続されてい
る。チェックバルブ63,64は、リング溝62（かつ、ハウ
ジング11の中心開口部56）と相対的に最も低い圧力にあ
るポート30,31を選択的に接続するように機能する。こ
れは、中心開口部56中の流体の自動的な内側排出をもた
らす。
バルブ14近傍部分に高圧部を閉じ込めておくことによ
り、この用途における本発明は、自動調圧ユニットとし
てジェローター機構13を取り扱えるようになる。組付け
られる機械構造物（ハウジング11等）は、高圧シール、
すなわち他の流体保持手段を必要としない。ジェロータ
ー機構ユニットはハウジング11にボルト締めでき、或は
ジェローター機構13中の高圧流体の存在に拘わりなく機
械構造物に一体化させてもよい。この流体分離は、この
ような機械構造物中の高圧シールの組み付けを必要とせ
ずして、駆動軸12とハウジング11の機能を機械構造物に
組み付けられるようにし、装置の長所方向長さを充分に
短くすることができる。流体分離はまた、ジェローター
機構中の流体にかかわりなく、組み付けられる機械構造
物からジェローター機構を取り外すことを可能にする。
ジェローターと機械構造物の双方は、他の構造とかかわ
りなく、容易に組み付け、分離及び修理されうる。他の
効果もジェローター機構13中での流体の分離に起因す
る。
り、この用途における本発明は、自動調圧ユニットとし
てジェローター機構13を取り扱えるようになる。組付け
られる機械構造物（ハウジング11等）は、高圧シール、
すなわち他の流体保持手段を必要としない。ジェロータ
ー機構ユニットはハウジング11にボルト締めでき、或は
ジェローター機構13中の高圧流体の存在に拘わりなく機
械構造物に一体化させてもよい。この流体分離は、この
ような機械構造物中の高圧シールの組み付けを必要とせ
ずして、駆動軸12とハウジング11の機能を機械構造物に
組み付けられるようにし、装置の長所方向長さを充分に
短くすることができる。流体分離はまた、ジェローター
機構中の流体にかかわりなく、組み付けられる機械構造
物からジェローター機構を取り外すことを可能にする。
ジェローターと機械構造物の双方は、他の構造とかかわ
りなく、容易に組み付け、分離及び修理されうる。他の
効果もジェローター機構13中での流体の分離に起因す
る。
プレート23はハウジング11とジェローター22の間に挟
まれた薄いプレートである。プレート23は、通常、ジェ
ローター機構13の流体の漏れがないようにシールしてい
る。所望の場合は、小さなくぼみ（ポケット）がプレー
トの背後で高圧流入口に接続されるようにハウジング11
中に組み入れられる。これは、例えばローターの両端部
で終結してローターを貫通する軸方向に延びる開口部を
設けることによりなされてもよい。マニホールドプレー
ト21とプレート23における他の開口部は、ローター中の
開口部が連続的に通る限定部分に位置するであろう。ロ
ーター中の開口部は、高圧力が与えられるマニホールド
プレート中の開口部を通るであろうし、ローター中の開
口部の方は、ハウジング11中のくぼみ（ポケット）に高
圧を与えるようにプレート22中の開口部を通る。ハウジ
ングのくぼみ（ポケット）の流体の圧力の方は、ロータ
ー圧力に拮抗するようにプレート22に逆方向の力を加え
る。装置が両方向回転できるように設計されているので
あれば、小さなチェックバルブが適切な高圧専用接続を
保証するために使用されうる。ハウジング11のくぼみの
サイズは、流入する高圧のためローターの軸方向の不安
定に対応して設計されるであろう。バランスプレート
は、ホワイト氏によって1985年11月15日に出願された米
国特許出願798,301号に詳細に開示されている。
まれた薄いプレートである。プレート23は、通常、ジェ
ローター機構13の流体の漏れがないようにシールしてい
る。所望の場合は、小さなくぼみ（ポケット）がプレー
トの背後で高圧流入口に接続されるようにハウジング11
中に組み入れられる。これは、例えばローターの両端部
で終結してローターを貫通する軸方向に延びる開口部を
設けることによりなされてもよい。マニホールドプレー
ト21とプレート23における他の開口部は、ローター中の
開口部が連続的に通る限定部分に位置するであろう。ロ
ーター中の開口部は、高圧力が与えられるマニホールド
プレート中の開口部を通るであろうし、ローター中の開
口部の方は、ハウジング11中のくぼみ（ポケット）に高
圧を与えるようにプレート22中の開口部を通る。ハウジ
ングのくぼみ（ポケット）の流体の圧力の方は、ロータ
ー圧力に拮抗するようにプレート22に逆方向の力を加え
る。装置が両方向回転できるように設計されているので
あれば、小さなチェックバルブが適切な高圧専用接続を
保証するために使用されうる。ハウジング11のくぼみの
サイズは、流入する高圧のためローターの軸方向の不安
定に対応して設計されるであろう。バランスプレート
は、ホワイト氏によって1985年11月15日に出願された米
国特許出願798,301号に詳細に開示されている。
振動棒15は、駆動軸12をローター16とバルブ14の双方
に接続し、回転力及び旋回（or−bital）力を伝達す
る。通常、揺動棒は、設計上よりも偶然的に、単にある
特定の位置で装置の中心キャビティに位置付けられてい
る。このことにより、装置において、揺動棒15の両端部
及び駆動接続部で摩耗を生じてしまう。本発明の好まし
い実施例では、これとは対比的に、揺動棒15のバルブ端
部で半径方向に延びる小さなフランジ70が、揺動棒15を
正確に位置付けるように、マニーホールドプレート21の
うちの２つの縮径したプレート40,43と協同している。
図示された実施例では、フランジ70は、装置の中心軸に
対する揺動棒15の角度に等しい傾斜したテーパーをもっ
て設計されており、さらに、揺動棒15が操作位置にある
ときに両プレート40,43が接するような厚みに設計され
ている。この位置設計により、揺動棒15は軸方向移動を
規制され、装置の静止時又は操作時に特定の軸方向位置
で正確に据え付けられる。これは、装置の摩耗を減じ
る。図示された実施例では、フランジ70の直径は、プレ
ート43の穴71に向かう揺動棒の直径より大きい。この関
係は、ジェローター機構13からの揺動棒の分離を防止し
ている。しかしながら、この関係は必ずしも必要とされ
ない。なぜなら、フランジ70がプレート40,43の一つの
弧にさえ接していれば、揺動棒15は充分に位置付けられ
るであろうし、また、揺動棒には角度のずれ（オフセッ
ト）があるから、フランジ70より大きい穴についてもこ
のことは起こりうるからである（ただし、半径の差が、
フランジ70とプレートの間の接触面で揺動棒のずれ（オ
フセット）量より少なくなければならない）。
に接続し、回転力及び旋回（or−bital）力を伝達す
る。通常、揺動棒は、設計上よりも偶然的に、単にある
特定の位置で装置の中心キャビティに位置付けられてい
る。このことにより、装置において、揺動棒15の両端部
及び駆動接続部で摩耗を生じてしまう。本発明の好まし
い実施例では、これとは対比的に、揺動棒15のバルブ端
部で半径方向に延びる小さなフランジ70が、揺動棒15を
正確に位置付けるように、マニーホールドプレート21の
うちの２つの縮径したプレート40,43と協同している。
図示された実施例では、フランジ70は、装置の中心軸に
対する揺動棒15の角度に等しい傾斜したテーパーをもっ
て設計されており、さらに、揺動棒15が操作位置にある
ときに両プレート40,43が接するような厚みに設計され
ている。この位置設計により、揺動棒15は軸方向移動を
規制され、装置の静止時又は操作時に特定の軸方向位置
で正確に据え付けられる。これは、装置の摩耗を減じ
る。図示された実施例では、フランジ70の直径は、プレ
ート43の穴71に向かう揺動棒の直径より大きい。この関
係は、ジェローター機構13からの揺動棒の分離を防止し
ている。しかしながら、この関係は必ずしも必要とされ
ない。なぜなら、フランジ70がプレート40,43の一つの
弧にさえ接していれば、揺動棒15は充分に位置付けられ
るであろうし、また、揺動棒には角度のずれ（オフセッ
ト）があるから、フランジ70より大きい穴についてもこ
のことは起こりうるからである（ただし、半径の差が、
フランジ70とプレートの間の接触面で揺動棒のずれ（オ
フセット）量より少なくなければならない）。
旋回作動中、バルブ14は、分割型旋回バルブ装置が従
来そうであるように、マニホールドプレート21を介し、
内側開口部34を通じてポート30をジェローター装置22の
いくつかのジェローターセルに接続し、また、外周端部
35を通じてポート31をジェローター装置22の他のジェロ
ーターセルに接続する。しかしながら改良の主な点は、
流体が全体としてジェローター機構13内で分離されてい
ることである。ローター16の中心開口部55とハウジング
11の中心開口部56のいずれも流体の源に接続されていな
い。一方のポート30の流体はシール38によってこれら開
口部がシールされ、他方のポート31の流体はシール38,3
9によってこれら開口部からシールされている。開口部
（又は装置のこの部分）に入り込もうとする如何なる残
余流体も、開口部中に通じる小さな流路60を介して外部
油溜り（86）へ容易に排出される。
来そうであるように、マニホールドプレート21を介し、
内側開口部34を通じてポート30をジェローター装置22の
いくつかのジェローターセルに接続し、また、外周端部
35を通じてポート31をジェローター装置22の他のジェロ
ーターセルに接続する。しかしながら改良の主な点は、
流体が全体としてジェローター機構13内で分離されてい
ることである。ローター16の中心開口部55とハウジング
11の中心開口部56のいずれも流体の源に接続されていな
い。一方のポート30の流体はシール38によってこれら開
口部がシールされ、他方のポート31の流体はシール38,3
9によってこれら開口部からシールされている。開口部
（又は装置のこの部分）に入り込もうとする如何なる残
余流体も、開口部中に通じる小さな流路60を介して外部
油溜り（86）へ容易に排出される。
流体分離のため、ジェローター機構13は別々の、全体
的に一体の装置を形成している。この装置は、ポート3
0,31に供給される流体圧力の状態を考慮することなくい
つでも取付及び分離が可能である。この装置はまた、高
圧シールを設計上必要としないハウジング11を利用する
ことができる。この分離が、多種多様に変更された装置
へのジェローター機構の利用を可能にする。それ故、本
発明は適切な実施例として好ましい特定の態様を開示し
たが、特許請求の範囲に記載された発明から離れること
なく、多くの変更と改変ができることが理解されるべき
である。
的に一体の装置を形成している。この装置は、ポート3
0,31に供給される流体圧力の状態を考慮することなくい
つでも取付及び分離が可能である。この装置はまた、高
圧シールを設計上必要としないハウジング11を利用する
ことができる。この分離が、多種多様に変更された装置
へのジェローター機構の利用を可能にする。それ故、本
発明は適切な実施例として好ましい特定の態様を開示し
たが、特許請求の範囲に記載された発明から離れること
なく、多くの変更と改変ができることが理解されるべき
である。
第１図は、本発明の実施例であるジェローター機構の中
心線を含む長手方向断面図。 第２図乃至第５図は、第１図のジェローター装置のマニ
ホールドプレートの種々の断面図。 第６図、第７図は、第１図のジェローター装置のバルブ
部分の種々の断面図。 第８図は、第１図のジェローター構造が組み入れられた
ジェローター装置の中心線を含む断面図。 10……ポンプ／モータ 12……駆動棒 13……ジェローター機構 14……旋回バルブ 15……揺動棒 21……マニホールドプレート 30,31……ポート 32……整流開口部（整流リング） 34……内側開口部 38A,38B……シール 40−43……プレート組立体 45……バルブ開口部 46……ジェロータセル開口部 50……固定マニホールド（中心）開口部 51……駆動開口部（揺動棒駆動接続部） 52……内側駆動（表）面 53……バイパス手段（プレート開口部） 55,56……中心開口部
心線を含む長手方向断面図。 第２図乃至第５図は、第１図のジェローター装置のマニ
ホールドプレートの種々の断面図。 第６図、第７図は、第１図のジェローター装置のバルブ
部分の種々の断面図。 第８図は、第１図のジェローター構造が組み入れられた
ジェローター装置の中心線を含む断面図。 10……ポンプ／モータ 12……駆動棒 13……ジェローター機構 14……旋回バルブ 15……揺動棒 21……マニホールドプレート 30,31……ポート 32……整流開口部（整流リング） 34……内側開口部 38A,38B……シール 40−43……プレート組立体 45……バルブ開口部 46……ジェロータセル開口部 50……固定マニホールド（中心）開口部 51……駆動開口部（揺動棒駆動接続部） 52……内側駆動（表）面 53……バイパス手段（プレート開口部） 55,56……中心開口部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−60891（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−142809（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭54−41721（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭45−4466（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04C 2/10 331 G F03C 2/08 B
Claims (9)
- 【請求項１】２つのポートの流体と拡縮するジェロータ
セルを選択的に連通させる旋回バルブを有し、前記旋回
バルブと接続するように装置の中心開口部を通じて延び
る揺動棒により前記旋回バルブが直接回転させられ、且
つ、バルブ開口部及びジェロータセル開口部を具えた固
定マニホールドを有するクローズドセンター流体装置に
おいて、 前記揺動棒が前記旋回バルブの回転軸から角度的にずれ
た長手方向軸を有し、 前記バルブ開口部は各ジェロータセル開口部からずれて
おり、前記固定マニホールドは、前記バルブ開口部を各
ジェロータセル開口部に接続してそれらの間のずれを補
うための角度のある流路を有するとともに、 前記旋回バルブの内側開口部の流体から前記中心開口部
をシールする手段を具えたことを特徴とする、 クローズドセンター流体装置。 - 【請求項２】前記旋回バルブは内側駆動面を有し、前記
装置の前記中心開口部をシールする前記手段が前記旋回
バルブの前記内側駆動面に設けられていることを特徴と
する、請求項１のクローズドセンター流体装置。 - 【請求項３】前記旋回バルブを前記拡縮するジェロータ
セルに接続する固定マニホールドを有し、該固定マニホ
ールドは多数のプレート構造体からなることを特徴とす
る、請求項１のクローズドセンター流体装置。 - 【請求項４】２つのポートの流体と固定マニホールドの
バルブ開口部を表面で選択的に連通する旋回バルブと、
バルブ開口部及びジェロータセル開口部を具えた固定マ
ニホールドとを有し、前記旋回バルブは内側駆動面の軸
の周りに或る半径を有する内側開口部を有し、前記内側
駆動面の軸は前記固定マニホールドの中心軸に関して或
る偏心量を有しており、前記固定マニホールドの中心開
口部を通じて延びる揺動棒により前記旋回バルブが直接
回転させられ、前記中心開口部が或る半径を有してい
て、前記揺動棒が前記旋回バルブの回転軸から角度的に
ずれた長手方向軸を有しているクローズドセンター流体
装置において、 前記バルブ開口部は各ジェロータセル開口部からずれて
おり、前記固定マニホールドは、前記バルブ開口部を各
ジェロータセル開口部に接続してそれらの間のずれを補
うための角度のある流路を有するとともに、 前記旋回バルブの前記内側開口部が前記中心開口部の前
記半径と前記偏心量の和より大きい最小半径を有し、前
記旋回バルブの前記内側開口部が前記固定マニホールド
の前記中心開口部と連通しないように前記旋回バルブの
前記内側駆動面が前記固定マニホールドの前記表面の前
記中心開口部をシールするようになっていることを特徴
とする、 クローズドセンター流体装置。 - 【請求項５】前記旋回バルブと前記拡縮するジェロータ
セルを接続する固定マニホールドを有し、該固定マニホ
ールドは多数のプレート構造体からなることを特徴とす
る、請求項４のクローズドセンター流体装置。 - 【請求項６】２つのポートの流体と固定マニホールドの
バルブ開口部を表面で選択的に連通する旋回バルブと、
バルブ開口部及びジェロータセル開口部を具えた固定マ
ニホールドを有し、前記旋回バルブは内側駆動面に対し
て或る半径及び或る偏心量の内側バルブ開口部を有し、
前記固定マニホールドの前記表面の中心開口部を通じて
前記旋回バルブの前記内側駆動面の駆動開口部へ延びる
揺動棒により前記旋回バルブが直接回転させられ、前記
固定マニホールドの前記中心開口部が或る半径を有して
いるクローズドセンター流体装置において、 前記揺動棒が前記旋回バルブの回転軸から角度的にずれ
た長手方向軸を有し、 前記固定マニホールドの中心開口部の半径が前記揺動棒
のずれ量と該揺動棒の半径との和に少なくとも等しく、 前記バルブ開口部は各ジェロータセル開口部からずれて
おり、前記固定マニホールドは、前記バルブ開口部を各
ジェロータセル開口部に接続してそれらの間のずれを補
うための角度のある流路を有するとともに、 前記旋回バルブの前記内側開口部が前記中心開口部の前
記半径と前記偏心量の和より大きい最小半径を有し、前
記旋回バルブの前記内側開口部が前記固定マニホールド
の前記中心開口部と連通しないように前記旋回バルブの
前記内側駆動面が前記固定マニホールドの前記表面の前
記中心開口部をシールし、さらに流体から前記旋回バル
ブの前記駆動開口部をシールする手段が設けられている
ことを特徴とする、 クローズドセンター流体装置。 - 【請求項７】前記クローズドセンター流体装置が中心軸
を、前記駆動開口部が所定の半径を有し、一つのポート
と前記固定マニホルドのバルブ開口部を接続する整流開
口部を具えており、前記旋回バルブの前記駆動開口部を
流体からシールする前記手段は、前記駆動開口部が前記
整流開口部と連通しないように、前記偏心量と前記旋回
バルブの前記駆動開口部の半径の和より大きい間隔で前
記装置の前記中心軸からずらされていることを特徴とす
る、請求項６のクローズドセンター流体装置。 - 【請求項８】前記整流開口部はリング状溝であり、前記
リング状溝は前記クローズドセンター流体装置の前記中
心軸に対して最小半径を有し、前記リング状溝の前記最
小半径は前記偏心量と前記旋回バルブの前記駆動開口部
の半径の和より大きくなっていることを特徴とする、請
求項６のクローズドセンター流体装置。 - 【請求項９】一つのポートの流体と拡縮するセルを選択
的に接続する内側開口部を具えた旋回バルブを有し、前
記内側開口部は、中心部分と、幅をもった半径方向のア
ームで接続された外端との間にあり、前記旋回バルブが
接触する相手側表面に対して移動するクローズドセンタ
ー流体装置において、 前記表面に流体を前記旋回バルブのアームを越えてバイ
パスさせる手段を有し、前記バイパス手段が前記旋回バ
ルブの前記半径方向のアームの幅より大きい周方向の幅
を有する通路を含むことを特徴とする、 クローズドセンター流体装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8060687A | 1987-08-03 | 1987-08-03 | |
| US80606 | 1987-08-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110887A JPH01110887A (ja) | 1989-04-27 |
| JP2881435B2 true JP2881435B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=22158438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63185669A Expired - Lifetime JP2881435B2 (ja) | 1987-08-03 | 1988-07-27 | クローズドセンター流体装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881435B2 (ja) |
| CA (1) | CA1275859C (ja) |
| DE (1) | DE3824686C2 (ja) |
| GB (2) | GB2207705B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5062776A (en) * | 1989-08-04 | 1991-11-05 | Parker Hannifin Corporation | Commutator for orbiting gerotor-type pumps and motors |
| US5009582A (en) * | 1989-08-09 | 1991-04-23 | Eaton Corporation | Rotary fluid pressure device and improved stationary valve plate therefor |
| GB2268779B (en) * | 1990-01-29 | 1994-10-12 | White Hollis Newcomb Jun | Reduced size hydraulic motor |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB975521A (ja) * | ||||
| US3606601A (en) * | 1969-10-21 | 1971-09-20 | Trw Inc | Hydraulic device |
| US3887309A (en) * | 1974-01-10 | 1975-06-03 | Wayne B Easton | High pressure expansible chamber device |
| DE2453560B2 (de) * | 1974-11-12 | 1976-08-26 | Danfoss A/S, Nordborg (Dänemark) | Parallel- und innenachsige rotationskolbenmaschine |
| JPS54142809U (ja) * | 1978-03-29 | 1979-10-03 | ||
| US4474544A (en) * | 1980-01-18 | 1984-10-02 | White Hollis Newcomb Jun | Rotary gerotor hydraulic device with fluid control passageways through the rotor |
| US4232708A (en) * | 1979-06-25 | 1980-11-11 | Trw Inc. | Fluid controller |
| JPS5844876B2 (ja) * | 1979-10-25 | 1983-10-05 | 株式会社トキメック | ジエロ−タ型流体回転装置 |
| US4449898A (en) * | 1982-06-07 | 1984-05-22 | Vickers, Incorporated | Power transmission |
| GB8606326D0 (en) * | 1986-03-14 | 1986-04-23 | Hobourn Eaton Ltd | Positive displacement pumps |
-
1988
- 1988-07-20 DE DE19883824686 patent/DE3824686C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-20 GB GB8817253A patent/GB2207705B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-27 JP JP63185669A patent/JP2881435B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-02 CA CA000573638A patent/CA1275859C/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-05-16 GB GB9110653A patent/GB2244097B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9110653D0 (en) | 1991-07-03 |
| DE3824686C2 (de) | 1999-09-16 |
| GB2207705A (en) | 1989-02-08 |
| GB8817253D0 (en) | 1988-08-24 |
| GB2244097B (en) | 1992-03-11 |
| CA1275859C (en) | 1990-11-06 |
| GB2207705B (en) | 1992-03-11 |
| JPH01110887A (ja) | 1989-04-27 |
| DE3824686A1 (de) | 1989-02-16 |
| GB2244097A (en) | 1991-11-20 |
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