JP3492238B2 - Vane type fluid motor - Google Patents

Vane type fluid motor

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JP3492238B2
JP3492238B2 JP14596599A JP14596599A JP3492238B2 JP 3492238 B2 JP3492238 B2 JP 3492238B2 JP 14596599 A JP14596599 A JP 14596599A JP 14596599 A JP14596599 A JP 14596599A JP 3492238 B2 JP3492238 B2 JP 3492238B2
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fluid motor
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伸 浅野
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電プラント
や原子力発電プラント等に使用されている配管類の検査
・補修装置の動力源として利用可能な小型のベーン式流
体モータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small vane type fluid motor that can be used as a power source for an inspection / repair device for pipes used in a thermal power plant, a nuclear power plant or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に従来のベーン式流体モータの分解
状態、図7にこの従来のベーン式流体モータの断面を示
す。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an exploded state of a conventional vane type fluid motor, and FIG. 7 shows a cross section of the conventional vane type fluid motor.

【0003】従来のベーン式流体モータは、図6及び図
7に示すように、ケーシング101と、このケーシング101
に回転可能に支持された回転軸102と、この回転軸102の
外周部に固結されたロータ103と、このロータ103の外周
に放射状に形成された4つの溝104内に径方向に沿って
摺動自在な複数のベーン105と、このベーン105をロータ
103から外方に押し出すコイルばね106とから構成されて
おり、ケーシング101にはこのケーシング101の内部に作
動流体を給排する給入ポート107及び排出ポート108が設
けられている。
As shown in FIGS. 6 and 7, a conventional vane type fluid motor includes a casing 101 and a casing 101.
A rotatably supported rotating shaft 102, a rotor 103 fixed to the outer peripheral portion of the rotating shaft 102, and four grooves 104 radially formed on the outer periphery of the rotor 103 in the radial direction. Plural slidable vanes 105 and the vanes 105
The casing 101 is provided with a supply port 107 and a discharge port 108 for supplying and discharging the working fluid to and from the casing 101.

【0004】即ち、円筒形状をなすケーシング101は軸
方向に3分割されており、第1ケーシング101aと第2ケ
ーシング101bと第3ケーシング101cからなり、3本の固
定用ボルト109によって締結されている。そして、この
ケーシング101内には、回転軸102の軸方向各端部がベア
リング110a,110bを介して偏心させて支持され、ベアリ
ング110a,110bは固定ねじ111及びスプリングワッシャ1
12によって固定されている。
That is, the cylindrical casing 101 is axially divided into three parts, which are composed of a first casing 101a, a second casing 101b and a third casing 101c, which are fastened together by three fixing bolts 109. . Then, in the casing 101, each axial end portion of the rotating shaft 102 is eccentrically supported via bearings 110a and 110b, and the bearings 110a and 110b are fixed screws 111 and spring washers 1.
Fixed by twelve.

【0005】このようにロータ103の外周面とケーシン
グ101の内周面及び端面と複数のベーン105とにより、所
定の体積を持った4つの気室113a〜113dが各ベーン105
と同数だけ、ロータ103とケーシング101との間に形成さ
れ、ロータ103の回転によってこの複数の気室113a〜113
dの体積が変化するようになっている。
As described above, by the outer peripheral surface of the rotor 103, the inner peripheral surface and the end surface of the casing 101, and the plurality of vanes 105, the four air chambers 113a to 113d having a predetermined volume are formed in the respective vanes 105.
Are formed between the rotor 103 and the casing 101 by the same number as the number of the air chambers 113a to 113a by the rotation of the rotor 103.
The volume of d changes.

【0006】従って、加圧された作動流体が流入ポート
107に供給されると、気室113dの空間内に導入され、こ
の気室113dに導入された作動流体の圧力が2枚のベーン
105に作用するが、流入ポート107付近では両者のベーン
105の突き出し量が異なることから、突き出し量の多い
ベーン105(図7にて上側のベーン105)が突き出し量の
少ないベーン105に比べて大きな力を受けることとな
る。そのため、この受ける力の差が回転力となり、ロー
タ103は図7にて示す矢印方向に回転し、ロータ103と同
心に固結された回転軸102が回転し、この回転軸102の回
転力を出力とすることでモータとして機能する。
Therefore, the working fluid under pressure receives the inflow port.
When supplied to 107, the pressure of the working fluid introduced into the space of the air chamber 113d is equal to the pressure of the two vanes.
It acts on 105 but both vanes near the inflow port 107.
Since the protrusion amount of 105 is different, the vane 105 with a large protrusion amount (the upper vane 105 in FIG. 7) receives a larger force than the vane 105 with a small protrusion amount. Therefore, the difference between the received forces becomes a rotational force, the rotor 103 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 7, the rotating shaft 102 concentrically fixed to the rotor 103 rotates, and the rotational force of the rotating shaft 102 is changed. The output functions as a motor.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のベーン式流体モータにあっては、流入ポート107から
各気室113a〜113dに作動流体が導入されると、導入され
た気室113a〜113dの圧力が上昇してベーン105に作用
し、ロータ103及び回転軸102が回転することができる。
即ち、作動流体の圧力エネルギーが回転力エネルギーに
変換される機構となっている。ところが、作動流体のも
つエネルギーの多くは、圧力エネルギーと運動エネルギ
ーであるが、この従来のベーン式流体モータでは、作動
流体のもつ運動エネルギーを有効的に利用されておら
ず、エネルギー効率が良くないという問題があった。
As described above, in the conventional vane type fluid motor, when the working fluid is introduced from the inflow port 107 into each of the air chambers 113a to 113d, the introduced air chamber 113a. The pressure of ~ 113d rises and acts on the vanes 105, so that the rotor 103 and the rotating shaft 102 can rotate.
That is, the pressure energy of the working fluid is converted into rotational energy. However, most of the energy of the working fluid is pressure energy and kinetic energy, but in this conventional vane type fluid motor, the kinetic energy of the working fluid is not effectively utilized and energy efficiency is not good. There was a problem.

【0008】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、出力効率の向上を図ったベーン式流体モータを
提供することを目的としている。
The present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to provide a vane type fluid motor with improved output efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明のベーン式流体モータは、ケーシン
グに回転可能に支持された回転軸と、該回転軸と同軸に
連結されたロータと、該ロータの外周に軸方向に沿って
放射状に設けられた溝内に径方向に沿って摺動自在な複
数のベーンと、前記ケーシングに設けられた作動流体用
の給入ポート及び排出ポートとを具えたベーン式流体モ
ータにおいて、前記給入ポートから前記ケーシング内に
流入した流体を前記ロータの回転方向に導く案内手段を
前記ロータ側に設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a vane type fluid motor according to a first aspect of the present invention is provided with a rotary shaft rotatably supported by a casing and coaxially connected to the rotary shaft. A rotor, a plurality of vanes that are slidable along the radial direction in grooves radially provided on the outer circumference of the rotor along the axial direction, and a supply port and a discharge port for the working fluid provided in the casing. In the vane type fluid motor having a port, guide means for guiding the fluid flowing into the casing from the supply port in the rotation direction of the rotor is provided on the rotor side.

【0010】また、請求項2の発明のベーン式流体モー
タにおいて、前記案内手段を前記ロータの外周面に設け
られた凹部としたことを特徴とするものである。
Further, in the vane type fluid motor according to a second aspect of the invention, the guide means is a recess provided on the outer peripheral surface of the rotor.

【0011】また、請求項3の発明のベーン式流体モー
タにおいて、前記給入ポートの方向を前記ロータの回転
方向と一致させたことを特徴とするものである。
Further, in the vane type fluid motor of the third aspect of the present invention, the direction of the supply port is made to coincide with the rotation direction of the rotor.

【0012】また、請求項4の発明のベーン式流体モー
タにおいて、前記給入ポートは前記ケーシングの内面に
設けられたことを特徴とするものである。
Further, in the vane type fluid motor according to a fourth aspect of the present invention, the supply port is provided on the inner surface of the casing.

【0013】また、請求項5の発明のベーン式流体モー
タにおいて、前記複数のベーンは前記ロータの各溝内に
対して自由に移動自在であることを特徴とするものであ
る。
Further, in the vane type fluid motor according to a fifth aspect of the present invention, the plurality of vanes are freely movable in each groove of the rotor.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0015】図1に本発明の第1実施形態に係るベーン
式流体モータの分解状態、図2に本実施形態のベーン式
流体モータのロータ部分の分解状態、図3にベーン式流
体モータの断面を示す。
FIG. 1 is a disassembled state of the vane type fluid motor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a disassembled state of the rotor portion of the vane type fluid motor of this embodiment, and FIG. 3 is a cross section of the vane type fluid motor. Indicates.

【0016】本実施形態のベーン式流体モータは、図1
乃至図3に示すように、ケーシング11と、このケーシ
ング11に回転可能に支持された回転軸12と、この回
転軸12の外周部に固結されたロータ13と、このロー
タ13の外周に放射状に形成された4つの溝14a,1
4b,14c,14d内に径方向に沿ってそれぞれ摺動
自在な複数のベーン15a,15b,15c,15d
と、このベーン15a,15b,15c,15dをロー
タ13から外方に押し出すコイルばね16a,16b,
16c,16dとから構成されており、ケーシング11
にはこのケーシング11の内部に作動流体を給排する給
入ポート17及び排出ポート18が設けられている。
The vane type fluid motor of this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a casing 11, a rotary shaft 12 rotatably supported by the casing 11, a rotor 13 fixed to the outer peripheral portion of the rotary shaft 12, and a radial shape on the outer periphery of the rotor 13. Four grooves 14a, 1 formed in the
A plurality of vanes 15a, 15b, 15c, 15d which are respectively slidable in the radial direction in 4b, 14c, 14d.
And the coil springs 16a, 16b for pushing the vanes 15a, 15b, 15c, 15d outward from the rotor 13.
16c, 16d, and the casing 11
The casing 11 is provided with a supply port 17 and a discharge port 18 for supplying and discharging the working fluid inside the casing 11.

【0017】即ち、円筒形状をなすケーシング11は軸
方向に3分割されており、第1ケーシング11aと第2
ケーシング11bと第3ケーシング11cからなり、3
本の固定用ボルト19によって一体に締結されている。
そして、このケーシング11内には回転軸12に固結さ
れたロータ13が収容されており、回転軸12の一端部
が第1ケーシング11aの偏心位置にベアリング20に
て支持され、このベアリング20は固定ねじ21によっ
て固定されている。また、回転軸12の他端部は第2、
3ケーシング11b,11cにベアリング22にて支持
され、且つ、プリロード用のスプリングワッシャ23が
介装されることで、ロータ13の端面とケーシング11
の端面とのクリアランスを調整できるようになってい
る。このように回転軸12がケーシング11に回転自在
に支持されることで、回転軸12に固結されたロータ1
3はこのケーシング11にて自由に回転できるようにな
っている。
That is, the cylindrical casing 11 is axially divided into three parts, the first casing 11a and the second casing 11a.
It consists of casing 11b and third casing 11c.
It is integrally fastened by a book fixing bolt 19.
A rotor 13 fixed to the rotary shaft 12 is housed in the casing 11, and one end of the rotary shaft 12 is supported by a bearing 20 at an eccentric position of the first casing 11a. It is fixed by a fixing screw 21. The other end of the rotary shaft 12 is the second
By supporting the bearings 22 on the three casings 11b and 11c and interposing the spring washer 23 for preloading, the end face of the rotor 13 and the casing 11 are
The clearance with the end face of the can be adjusted. In this way, the rotating shaft 12 is rotatably supported by the casing 11, so that the rotor 1 fixed to the rotating shaft 12 is fixed.
The casing 3 can be freely rotated by this casing 11.

【0018】一方、前述したように、このロータ13の
外周面には軸方向に沿って4つの溝14a,14b,1
4c,14dが形成されており、この各溝14a,14
b,14c,14dは周方向等間隔位置にロータ13の
回転中心から放射線状上に形成されている。そして、こ
の各溝14a,14b,14c,14d内にはロータ1
3の径方向に沿って摺動自在なベーン15a,15b,
15c,15dが装着されると共に、この各ベーン15
a,15b,15c,15dはロータ13内に装着され
たコイルばね16a,16b,16c,16dによって
ロータ13から外方へ押し出す方向に付勢されている。
On the other hand, as described above, the four grooves 14a, 14b, 1 are formed on the outer peripheral surface of the rotor 13 along the axial direction.
4c and 14d are formed, and these grooves 14a and 14d are formed.
b, 14c and 14d are radially formed from the center of rotation of the rotor 13 at circumferentially equidistant positions. The rotor 1 is placed in each of the grooves 14a, 14b, 14c, 14d.
3 vanes 15a, 15b, which are slidable along the radial direction,
15c and 15d are installed, and each vane 15
The coils a, 15b, 15c and 15d are urged by coil springs 16a, 16b, 16c and 16d mounted in the rotor 13 in a direction to push them outward from the rotor 13.

【0019】従って、このロータ13がケーシング11
内に収容された状態で、各ベーン15a,15b,15
c,15dはコイルばね16a,16b,16c,16
dによって外方に押し出し付勢され、先端部がケーシン
グ11の内周面に当接している。そして、この状態で
は、ロータ13の外周面とケーシング11の内周面及び
端面と4つのベーン15a,15b,15c,15dと
により、所定の体積を持った4つの気室A,B,C,D
が各ベーン15a,15b,15c,15dと同数だ
け、ロータ13とケーシング11との間に形成され、ロ
ータ13の回転によってこの各気室A,B,C,Dの体
積が変化することとなる。
Therefore, this rotor 13 is
Each of the vanes 15a, 15b, 15 is accommodated in the inside.
c and 15d are coil springs 16a, 16b, 16c and 16
It is urged outward by d and urged, and its tip end is in contact with the inner peripheral surface of the casing 11. Then, in this state, the outer peripheral surface of the rotor 13, the inner peripheral surface and the end surface of the casing 11, and the four vanes 15a, 15b, 15c, and 15d form four air chambers A, B, and C having a predetermined volume. D
Are formed between the rotor 13 and the casing 11 by the same number as the vanes 15a, 15b, 15c, 15d, and the rotation of the rotor 13 changes the volumes of the air chambers A, B, C, D. .

【0020】また、このロータ13の外周面には各ベー
ン15a,15b,15c,15dの間に位置して案内
手段としての凹部24a,24b,24c,24dがそ
れぞれ形成されている。一方、前述した給入ポート17
は、第1ケーシング11aに軸方向に沿って形成された
給入路17aと、この給入路17aに連通してケーシン
グ11内の各気室A,B,C,Dにいずれかに開口する
複数の給入開口17bと、第2、3ケーシング11b,
11cに給入路17aに連通するように形成された給入
孔17c,17dとから構成されており、この給入開口
17bの向きをロータ13の回転方向と一致させること
で、給入ポート17に供給された作動流体がロータ13
の回転方向に導かれるようになっている。また、排出ポ
ート18は、第1ケーシング11aに軸方向に沿って給
入路17aと平行に形成された排出路18aと、この排
出路18aに連通してケーシング11内の各気室A,
B,C,Dにいずれかに開口する複数の排出開口18b
と、第2、3ケーシング11b,11cに排出路18a
に連通するように形成された排出孔18c,18dとか
ら構成されている。
Further, concave portions 24a, 24b, 24c and 24d as guide means are formed on the outer peripheral surface of the rotor 13 and located between the vanes 15a, 15b, 15c and 15d. On the other hand, the above-mentioned supply port 17
Is connected to the supply passage 17a formed in the first casing 11a along the axial direction, and communicates with the supply passage 17a and opens in any of the air chambers A, B, C, D in the casing 11. A plurality of supply openings 17b, second and third casings 11b,
11c is composed of supply holes 17c and 17d formed so as to communicate with the supply passage 17a. By matching the direction of the supply opening 17b with the rotation direction of the rotor 13, the supply port 17 Working fluid supplied to the rotor 13
It is designed to be guided in the direction of rotation. In addition, the discharge port 18 is formed in the first casing 11a in the axial direction in parallel with the supply passage 17a, and the discharge passage 18a communicates with the discharge passage 18a.
A plurality of discharge openings 18b that open to either B, C, or D
And the discharge passage 18a in the second and third casings 11b and 11c.
And discharge holes 18c and 18d formed so as to communicate with each other.

【0021】従って、第2、第3ケーシング11b,1
1cの給入孔17c,17dから給入した作動流体は、
第1ケーシング11aの給入路17aを通って各給入開
口17bから気室A,B,C,Dにいずれかに流動し、
この作動流体によってベーン15a,15b,15c,
15dのいずれかが回転力を受け、ロータ13及び回転
軸12を回転させることで、ベーン式モータを機能させ
ることができる。
Therefore, the second and third casings 11b, 1
The working fluid supplied from the supply holes 17c and 17d of 1c is
Flows to each of the air chambers A, B, C and D from the respective inlet openings 17b through the inlet passage 17a of the first casing 11a,
With this working fluid, the vanes 15a, 15b, 15c,
The vane type motor can be made to function by rotating any of the rotors 15 and 15d by receiving the rotational force.

【0022】ここで、上述した本実施形態のベーン式流
体モータを作動について説明する。
The operation of the vane type fluid motor of this embodiment described above will now be described.

【0023】図1に示すように、作動流体が第2、第3
ケーシング11b,11cの給入孔17c,17dから
第1ケーシング11aの給入路17aに供給され、この
給入路17aを通って各給入開口17bからケーシング
11に流入する。このとき、作動流体は、図3に示すよ
うに、給入開口17bから気室Cに流入し、この気室C
に作用する作動流体の運動エネルギー及び圧力エネルギ
ーによってロータ13及び回転軸12が回転する。即
ち、気室Cに流入した作動流体はロータ13の凹部24
cに衝突してベーン15d側に流れるのでベーン15d
が回転力を受けるのに加え、この気室Cに作動流体が流
入することで圧力が上昇して受圧面積の大きいベーン1
5d側が回転力を受けることとなり、ロータ13はこの
2種類のエネルギーが変換された回転力によって回転軸
12と共に回転する。
As shown in FIG. 1, the working fluid is the second and third working fluids.
It is supplied to the feed passage 17a of the first casing 11a from the feed holes 17c and 17d of the casings 11b and 11c, and flows into the casing 11 from the feed openings 17b through the feed passage 17a. At this time, the working fluid flows into the air chamber C from the supply opening 17b as shown in FIG.
The rotor 13 and the rotary shaft 12 rotate due to the kinetic energy and pressure energy of the working fluid acting on the rotor 13. That is, the working fluid that has flowed into the air chamber C is the recess 24 of the rotor 13.
Since it collides with c and flows toward the vane 15d side, the vane 15d
In addition to receiving the rotational force, the working fluid flows into the air chamber C, so that the pressure rises and the vane 1 has a large pressure receiving area.
The 5d side receives the rotational force, and the rotor 13 rotates together with the rotating shaft 12 by the rotational force obtained by converting the two types of energy.

【0024】そして、このように気室Cに流入した作動
流体によってロータ13が回転すると、次に、気室Bに
作動流体が流動してベーン15cが回転力を受け、更
に、気室A,Dと順に作動流体が流動し、ロータ13及
び回転軸12が連続して回転する。一方、各気室A,
B,C,Dが所定角度回転して排出開口18bに連通す
ると共に体積が急激に減少すると、各気室A,B,C,
D内の作動流体がこの排出開口18bから排出路18a
を通って第2、3ケーシング11b,11cの排出孔1
8c,18dから排出される。
When the rotor 13 is rotated by the working fluid thus flowing into the air chamber C, the working fluid then flows into the air chamber B and the vane 15c receives the rotational force, and the air chambers A, The working fluid flows in the order of D, and the rotor 13 and the rotating shaft 12 continuously rotate. On the other hand, each air chamber A,
When B, C, and D rotate by a predetermined angle to communicate with the discharge opening 18b and the volume suddenly decreases, the air chambers A, B, C, and
The working fluid in D is discharged from the discharge opening 18b to the discharge passage 18a.
Through the discharge holes 1 of the second and third casings 11b and 11c.
It is discharged from 8c and 18d.

【0025】このように本実施形態のベーン式流体モー
タにあっては、ケーシング11内に回転軸12と共に回
転自在に支持されたロータ13に、径方向に沿って移動
自在なベーン15a,15b,15c,15dを設ける
と共に、凹部24a,24b,24c,24dを形成し
たことで、給入ポート17から各気室A,B,C,Dに
流入した作動流体はこの凹部24cに衝突してベーン1
5a,15b,15c,15dに作用し、ロータ13及
びベーン15a,15b,15c,15dは運動エネル
ギー及び圧力エネルギーによって回転軸12と共に回転
することとなる。従って、流体のもつエネルギーを効率
よく回転力に変換してモータの出力効率が向上する。一
方、ロータ13の回転時、各気室A,B,C,D内の作
動流体は体積が急激に減少して高圧となったままで排出
ポート18から排出されるが、ロータ13に凹部24
a,24b,24c,24dがあるために最小体積が大
きくなるので、この排出工程で、作動流体の圧縮率が減
少して背圧が下がることとなり、出力損失を抑制してモ
ータの出力効率が向上する。
As described above, in the vane type fluid motor of this embodiment, the vane 15a, 15b, which is movable in the radial direction, is supported by the rotor 13 which is rotatably supported together with the rotary shaft 12 in the casing 11. By providing the recesses 24a, 24b, 24c, 24d with the provision of 15c, 15d, the working fluid flowing from the supply port 17 into the air chambers A, B, C, D collides with the recesses 24c and vanes. 1
Acting on 5a, 15b, 15c, 15d, the rotor 13 and the vanes 15a, 15b, 15c, 15d rotate together with the rotary shaft 12 by kinetic energy and pressure energy. Therefore, the energy of the fluid is efficiently converted into a rotational force to improve the output efficiency of the motor. On the other hand, when the rotor 13 rotates, the working fluid in each of the air chambers A, B, C, and D is discharged from the discharge port 18 while its volume is rapidly reduced and becomes high pressure.
Since a, 24b, 24c, and 24d increase the minimum volume, the compression ratio of the working fluid decreases and the back pressure decreases in this discharging process, which suppresses output loss and improves the output efficiency of the motor. improves.

【0026】この結果、例えば、直径30mm、長さ1
00mmと小型で、出力500W(給気圧6kgf/c
2 )と出力の大きなエアモータを実現でき、内径10
0mm程度の配管内での機械加工に適用できる。
As a result, for example, a diameter of 30 mm and a length of 1
Small size of 00 mm, output of 500 W (supply pressure 6 kgf / c
m 2) and can realize a large air motor output, the inner diameter 10
It can be applied to machining in a pipe of about 0 mm.

【0027】図4に本発明の第2実施形態に係るベーン
式流体モータの断面を示す。なお、前述した実施形態で
説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号
を付して重複する説明は省略する。
FIG. 4 shows a cross section of a vane type fluid motor according to a second embodiment of the present invention. It should be noted that members having the same functions as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0028】本実施形態のベーン式流体モータは、図4
に示すように、ケーシング11内に回転軸12が回転自
在に支持され、この回転軸12にロータ31が固結され
ており、このロータ31の外周に形成された4つの溝3
2a,32b,32c,32d内にはベーン33a,3
3b,33c,33dが径方向に沿ってそれぞれ摺動自
在に装着されると共に、このベーン33a,33b,3
3c,33dは図示しないコイルばねによって外方に押
し出し付勢されている。また、このロータ31の外周面
には各ベーン33a,33b,33c,33dの間に位
置して案内手段として凹部34を形成することで羽根3
5a,35b,35c,35dがそれぞれ形成されてい
る。
The vane type fluid motor of this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the rotary shaft 12 is rotatably supported in the casing 11, and the rotor 31 is fixed to the rotary shaft 12. The four grooves 3 formed on the outer periphery of the rotor 31 are shown in FIG.
2a, 32b, 32c and 32d have vanes 33a and 3
3b, 33c, 33d are slidably mounted along the radial direction, and the vanes 33a, 33b, 3
3c and 33d are urged outward by a coil spring (not shown). Further, the outer peripheral surface of the rotor 31 is located between the vanes 33a, 33b, 33c, 33d, and the concave portion 34 is formed as a guide means to form the blade 3
5a, 35b, 35c and 35d are formed respectively.

【0029】そして、ケーシング11にはこのケーシン
グ11の各気室A,B,C,Dに作動流体を給排する給
入ポート17及び排出ポート18が設けられている。
The casing 11 is provided with a supply port 17 and a discharge port 18 for supplying and discharging the working fluid to and from the air chambers A, B, C and D of the casing 11.

【0030】従って、作動流体が給入ポート17からケ
ーシング11内に供給されると、この作動流体が、ま
ず、気室Cに流入し、運動エネルギー及び圧力エネルギ
ーによってロータ31及び回転軸12が回転する。即
ち、気室Cに流入した作動流体はロータ31の凹部34
からベーン33dや羽根35cに衝突してこのベーン3
3d側に流れるのでベーン33dが回転力を受けるのに
加え、この気室Cに作動流体が流入することで圧力が上
昇して受圧面積の大きいベーン33d側が回転力を受け
ることとなり、ロータ31はこの2種類のエネルギーが
変換された回転力によって回転軸12と共に回転する。
そして、ロータ31が回転すると、作動流体は気室B,
A,Dと順に流入し、ロータ13及び回転軸12は連続
して回転する。一方、各気室A,B,C,Dが所定角度
回転して排出ポート18に連通すると共に体積が急激に
減少すると、各気室A,B,C,D内の作動流体がこの
排出ポート18から排出される。
Therefore, when the working fluid is supplied from the supply port 17 into the casing 11, the working fluid first flows into the air chamber C, and the rotor 31 and the rotating shaft 12 are rotated by the kinetic energy and the pressure energy. To do. In other words, the working fluid that has flowed into the air chamber C is the concave portion 34 of the rotor 31.
Collide with the vanes 33d and the blades 35c from the vanes 3
Since the vane 33d receives the rotational force because it flows to the 3d side, the pressure rises when the working fluid flows into the air chamber C, and the vane 33d side having a large pressure receiving area receives the rotational force. The two types of energy are converted to rotate together with the rotating shaft 12 by the rotating force.
Then, when the rotor 31 rotates, the working fluid becomes air chamber B,
A and D flow in order, and the rotor 13 and the rotary shaft 12 rotate continuously. On the other hand, when the air chambers A, B, C, D are rotated by a predetermined angle to communicate with the exhaust port 18 and the volume is rapidly reduced, the working fluid in the air chambers A, B, C, D is discharged into the exhaust port 18. Emitted from 18.

【0031】このように本実施形態のベーン式流体モー
タにあっては、ロータ31に径方向に沿って移動自在な
ベーン33a,33b,33c,33dを設けると共
に、複数の凹部34によって羽根35a,35b,35
c,35dを形成したことで、給入ポート17から各気
室A,B,C,Dに流入した作動流体はこの凹部34及
び羽根35a,35b,35c,35dに作用し、ロー
タ31及びベーン33a,33b,33c,33dは運
動エネルギー及び圧力エネルギーによって回転軸12と
共に回転することとなる。従って、流体のもつエネルギ
ーを効率よく回転力に変換してモータの出力効率が向上
する。一方、ロータ31の回転時、各気室A,B,C,
D内の作動流体は体積が急激に減少して高圧となったま
まで排出ポート18から排出されるが、この最小体積が
大きいので、この排出工程で、作動流体の圧縮率が減少
して背圧が下がることとなり、出力損失を抑制してモー
タの出力効率が向上する。
As described above, in the vane type fluid motor of this embodiment, the rotor 31 is provided with the vanes 33a, 33b, 33c and 33d which are movable in the radial direction, and the blades 35a, 35b, 35
By forming c and 35d, the working fluid flowing from the inlet port 17 into each of the air chambers A, B, C and D acts on the recess 34 and the blades 35a, 35b, 35c and 35d, and the rotor 31 and the vane. 33a, 33b, 33c, 33d will rotate with the rotating shaft 12 by kinetic energy and pressure energy. Therefore, the energy of the fluid is efficiently converted into a rotational force to improve the output efficiency of the motor. On the other hand, when the rotor 31 rotates, the air chambers A, B, C,
The working fluid in D is discharged from the discharge port 18 while its volume is rapidly reduced and becomes high pressure. However, since this minimum volume is large, the compression ratio of the working fluid is reduced and the back pressure is increased in this discharging step. The output loss is suppressed and the output efficiency of the motor is improved.

【0032】図5に本発明の第3実施形態に係るベーン
式流体モータのロータ部分の分解状態を示す。なお、前
述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部
材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
FIG. 5 shows an exploded state of the rotor portion of the vane type fluid motor according to the third embodiment of the present invention. It should be noted that members having the same functions as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0033】本実施形態のベーン式流体モータは、図5
に示すように、ケーシング11内に回転軸12が回転自
在に支持され、この回転軸12にロータ41が固結され
ており、このロータ41の外周に形成された4つの溝4
2a,42b,42c,42d内にはベーン43a,4
3b,43c,43dが径方向に沿ってそれぞれ摺動自
在に装着されており、且つ、このベーン43a,43
b,43c,43dの間に案内手段として凹部44がそ
れぞれ形成されている。本実施形態のロータ41にあっ
ては、前述の各実施形態のように、ベーン43a,43
b,43c,43dはコイルばねによって付勢支持され
ていない。
The vane type fluid motor of this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the rotary shaft 12 is rotatably supported in the casing 11, the rotor 41 is fixedly connected to the rotary shaft 12, and the four grooves 4 formed on the outer periphery of the rotor 41 are shown.
2a, 42b, 42c, 42d have vanes 43a, 4
3b, 43c, 43d are slidably mounted along the radial direction, and the vanes 43a, 43d
Recesses 44 are respectively formed as guide means between b, 43c and 43d. In the rotor 41 of the present embodiment, the vanes 43a, 43 are provided as in the above-described embodiments.
b, 43c and 43d are not biased and supported by the coil spring.

【0034】従って、作動流体が図示しない給入ポート
からケーシング内に供給されると、この作動流体の運動
エネルギー及び圧力エネルギーが回転力に変換されてロ
ータ41及び回転軸12が回転する。このとき、各ベー
ン43a,43b,43c,43dはコイルばねによっ
て付勢支持されていないので、各ベーン43a,43
b,43c,43dの先端がケーシングの内面に当接し
ているとは限らず、各気室は完全な密閉空間とはなって
いない。ところが、気室に流入した作動流体はロータ4
1の凹部44に衝突してベーン43a,43b,43
c,43d側に流れるので、このベーン43a,43
b,43c,43dは回転力を受け、低速ではあるが回
転を開始する。すると、ロータ41の回転によってベー
ン43a,43b,43c,43dには遠心力が作用
し、先端がケーシングの内面に当接して気室は密閉空間
となる。そのため、気室に作動流体が流入すると圧力が
上昇してベーン43a,43b,43c,43dが回転
力を受けることとなり、ロータ41は運動エネルギー及
び圧力エネルギーが変換された回転力によって回転軸1
2と共に回転する。
Therefore, when the working fluid is supplied into the casing from the supply port (not shown), the kinetic energy and pressure energy of the working fluid are converted into rotational force, and the rotor 41 and the rotary shaft 12 rotate. At this time, since each vane 43a, 43b, 43c, 43d is not biased and supported by the coil spring, each vane 43a, 43
The tips of b, 43c and 43d are not always in contact with the inner surface of the casing, and each air chamber is not a completely closed space. However, the working fluid flowing into the air chamber is
The vanes 43a, 43b, 43
Since it flows to the c, 43d side, these vanes 43a, 43d
The b, 43c, and 43d receive the rotational force and start to rotate though the speed is low. Then, due to the rotation of the rotor 41, a centrifugal force acts on the vanes 43a, 43b, 43c, 43d, and the tip contacts the inner surface of the casing, so that the air chamber becomes a closed space. Therefore, when the working fluid flows into the air chamber, the pressure rises, and the vanes 43a, 43b, 43c, 43d receive the rotational force, and the rotor 41 is rotated by the rotational force obtained by converting the kinetic energy and the pressure energy.
Rotate with 2.

【0035】このように本実施形態のベーン式流体モー
タにあっては、上述した第1実施形態の作用効果に加え
て、ベーン43a,43b,43c,43dをケーシン
グの内面に当接させるコイルばねが不要であるので、部
品点数が減少すると共に組付工数も低減し、また、ベー
ン43a,43b,43c,43dの先端がケーシング
の内面に常時当接しておらず、摩擦抵抗によるロータ4
1の回転損失を低減できると共にベーン43a,43
b,43c,43dの摩耗量を減少でき、製作コストの
低減、高効率化、長寿命化を図れる。
As described above, in the vane type fluid motor of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment described above, the coil spring that brings the vanes 43a, 43b, 43c, 43d into contact with the inner surface of the casing. Is unnecessary, the number of parts is reduced and the number of assembling steps is also reduced. Further, the tips of the vanes 43a, 43b, 43c, 43d are not always in contact with the inner surface of the casing, and the rotor 4 due to frictional resistance is not required.
No. 1 rotation loss can be reduced and the vanes 43a, 43
The amount of wear of b, 43c, and 43d can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced, the efficiency can be improved, and the life can be extended.

【0036】なお、本発明のベーン式流体モータは、ロ
ータやベーンなどの形状、寸法が上述した各実施形態に
限定されるものではなく、使用状況に合わせて適宜変更
しても良いものである。
The vane type fluid motor of the present invention is not limited to the above-described embodiments in the shape and dimensions of the rotor, the vane, etc., and may be appropriately changed according to the usage situation. .

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明のベーン式流体モータによれば、
ケーシングに回転可能に支持された回転軸にロータを連
結し、このロータの外周に軸方向に沿って放射状に設け
られた溝内に径方向に沿って摺動自在な複数のベーンを
設け、ケーシングに作動流体用の給入ポート及び排出ポ
ートを設けて構成し、この給入ポートからケーシング内
に流入した流体をロータの回転方向に導く案内手段をロ
ータ側に設けたので、流体のもつ運動エネルギーと圧力
エネルギーを効率よく回転力に変換して回転軸を回転す
ることができ、モータの出力効率の向上を図ることがで
きる。
As described above in detail in the embodiments, according to the vane type fluid motor of the invention of claim 1,
A rotor is connected to a rotating shaft that is rotatably supported by a casing, and a plurality of vanes that are slidable in the radial direction are provided in grooves radially provided along the axial direction on the outer periphery of the rotor. Since a supply port and a discharge port for the working fluid are provided on the rotor and guide means for guiding the fluid flowing into the casing from the supply port in the rotation direction of the rotor is provided on the rotor side, the kinetic energy of the fluid The pressure energy can be efficiently converted into a rotational force to rotate the rotary shaft, and the output efficiency of the motor can be improved.

【0038】また、請求項2の発明のベーン式流体モー
タによれば、案内手段をロータの外周面に設けた凹部と
したので、簡単な構造で給入ポートからの流体をこの凹
部によって効率的にロータの回転方向に導くことがで
き、流体のもつ運動エネルギーと圧力エネルギーを効率
よく回転力に変換して回転軸を回転することで、モータ
の出力効率の向上を図ることができる。
According to the vane type fluid motor of the second aspect of the present invention, since the guide means is a recess provided on the outer peripheral surface of the rotor, the fluid from the supply port can be efficiently provided by this recess with a simple structure. In addition, the output efficiency of the motor can be improved by efficiently guiding the kinetic energy and pressure energy of the fluid into the rotational force and rotating the rotating shaft.

【0039】また、請求項3の発明のベーン式流体モー
タによれば、給入ポートの方向をロータの回転方向と一
致させたので、給入ポートからの流体を効率的にロータ
の回転方向に導くことができ、流体のもつ運動エネルギ
ーと圧力エネルギーを効率よく回転力に変換して回転軸
を回転することで、モータの出力効率の向上を図ること
ができる。
According to the vane type fluid motor of the third aspect of the invention, the direction of the supply port is made to coincide with the rotation direction of the rotor, so that the fluid from the supply port is efficiently directed to the rotation direction of the rotor. The output efficiency of the motor can be improved by efficiently converting the kinetic energy and pressure energy of the fluid into the rotational force to rotate the rotary shaft.

【0040】また、請求項4の発明のベーン式流体モー
タによれば、給入ポートをケーシングの内面に設けたの
で、給入ポートからの流体を案内手段によって効率的に
ロータの回転方向に導くことができ、流体のもつ運動エ
ネルギーと圧力エネルギーを効率よく回転力に変換して
回転軸を回転することで、モータの出力効率の向上を図
ることができる。
According to the vane type fluid motor of the fourth aspect of the invention, since the supply port is provided on the inner surface of the casing, the fluid from the supply port is efficiently guided by the guide means in the rotational direction of the rotor. It is possible to efficiently convert the kinetic energy and the pressure energy of the fluid into the rotational force to rotate the rotary shaft, thereby improving the output efficiency of the motor.

【0041】また、請求項5の発明のベーン式流体モー
タによれば、複数のベーンをロータの各溝内に対して自
由に移動自在としたので、流体のもつ運動エネルギーを
回転力に変換して回転軸を回転するため、ベーンをケー
シングの内面に圧接する付勢部材が不要となり、部品点
数を減少することができると共に組付工数も低減するこ
とができ、また、ベーン先端の摩擦抵抗によるロータの
回転損失を低減することができると共にベーンの摩耗量
を減少することができ、その結果、製作コストの低減、
高効率化、長寿命化を図ることができる。
According to the vane type fluid motor of the fifth aspect of the invention, since the plurality of vanes can be freely moved in the respective grooves of the rotor, the kinetic energy of the fluid is converted into a rotational force. Since the rotary shaft is rotated by rotating the rotary shaft, a biasing member for pressing the vane against the inner surface of the casing is not required, the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced. It is possible to reduce the rotation loss of the rotor and the vane wear amount, and as a result, the manufacturing cost is reduced.
Higher efficiency and longer life can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るベーン式流体モー
タの分解状態図である。
FIG. 1 is an exploded state diagram of a vane type fluid motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態のベーン式流体モータのロータ部分
の分解状態図である。
FIG. 2 is an exploded state diagram of a rotor portion of the vane fluid motor of the present embodiment.

【図3】ベーン式流体モータの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a vane type fluid motor.

【図4】本発明の第2実施形態に係るベーン式流体モー
タの断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a vane type fluid motor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態に係るベーン式流体モー
タのロータ部分の分解状態図である。
FIG. 5 is an exploded view of a rotor portion of a vane type fluid motor according to a third embodiment of the present invention.

【図6】従来のベーン式流体モータの分解状態図であ
る。
FIG. 6 is an exploded state diagram of a conventional vane type fluid motor.

【図7】従来のベーン式流体モータの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional vane type fluid motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ケーシング 12 回転軸 13 ロータ 14a,14b,14c,14d 溝 15a,15b,15c,15d ベーン 16a,16b,16c,16d コイルばね 17 給入ポート 17a 給気路 17b 給気開口 18 排出ポート 18a 排出路 18b 排出開口 24a,24b,24c,24d 凹部(案内手段) 31 ロータ 32a,32b,32c,32d 溝 33a,33b,33c,33d ベーン 34 凹部(案内手段) 35a,35b,35c,35d 羽根(案内手段) 41 ロータ 42a,42b,42c,42d 溝 43a,43b,43c,43d ベーン 44 凹部(案内手段) A,B,C,D 気室 11 casing 12 rotation axes 13 rotor 14a, 14b, 14c, 14d grooves 15a, 15b, 15c, 15d vanes 16a, 16b, 16c, 16d Coil spring 17 Supply port 17a Air supply passage 17b Air supply opening 18 discharge port 18a discharge path 18b discharge opening 24a, 24b, 24c, 24d Recesses (guide means) 31 rotor 32a, 32b, 32c, 32d grooves 33a, 33b, 33c, 33d vanes 34 Recess (guide means) 35a, 35b, 35c, 35d blades (guide means) 41 rotor 42a, 42b, 42c, 42d grooves 43a, 43b, 43c, 43d vanes 44 recess (guide means) A, B, C, D air chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−207581(JP,A) 特開 平3−229993(JP,A) 特開 平8−261810(JP,A) 特表 昭60−500631(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F03C 2/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-207581 (JP, A) JP-A-3-229993 (JP, A) JP-A-8-261810 (JP, A) Special table Sho-60- 500631 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F03C 2/30

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ケーシングに回転可能に支持された回転
軸と、該回転軸と同軸に連結されたロータと、該ロータ
の外周に軸方向に沿って放射状に設けられた溝内に径方
向に沿って摺動自在な複数のベーンと、前記ケーシング
に設けられた作動流体用の給入ポート及び排出ポートと
を具えたベーン式流体モータにおいて、前記給入ポート
から前記ケーシング内に流入した流体を前記ロータの回
転方向に導く案内手段を前記ロータ側に設けたことを特
徴とするベーン式流体モータ。
1. A rotary shaft rotatably supported by a casing, a rotor coaxially connected to the rotary shaft, and a radial direction in a groove radially provided on the outer circumference of the rotor along the axial direction. In a vane type fluid motor having a plurality of vanes slidable along and a supply port and a discharge port for a working fluid provided in the casing, a fluid flowing from the supply port into the casing A vane type fluid motor, wherein guide means for guiding the rotor in the rotating direction is provided on the rotor side.
【請求項2】 請求項1記載のベーン式流体モータにお
いて、前記案内手段を前記ロータの外周面に設けられた
凹部としたことを特徴とするベーン式流体モータ。
2. The vane fluid motor according to claim 1, wherein the guide means is a recess provided on the outer peripheral surface of the rotor.
【請求項3】 請求項2記載のベーン式流体モータにお
いて、前記給入ポートの方向を前記ロータの回転方向と
一致させたことを特徴とするベーン式流体モータ。
3. The vane fluid motor according to claim 2, wherein the direction of the feed port is made to coincide with the rotation direction of the rotor.
【請求項4】 請求項1記載のベーン式流体モータにお
いて、前記給入ポートは前記ケーシングの内面に設けら
れたことを特徴とするベーン式流体モータ。
4. The vane fluid motor according to claim 1, wherein the supply port is provided on an inner surface of the casing.
【請求項5】 請求項1記載のベーン式流体モータにお
いて、前記複数のベーンは前記ロータの各溝内に対して
自由に移動自在であることを特徴とするベーン式流体モ
ータ。
5. The vane fluid motor according to claim 1, wherein the plurality of vanes are freely movable in each groove of the rotor.
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