JPH02301676A - 低速高トルクジェロータモータおよびその弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、低速高トルクジ−ロータモータなどの回転流
体圧装置、特に体積効率および機械効率の両方を向上さ
せる低速高トルクジェロータモータおよびその弁装置に
関するものである。

（従来の技術・発明が解決しようとする課ｗｌ）本発明
に関連の形式の低速高トルクジェロータモータは、その
弁作用の方法により、一般的に「スプール弁」モータと
「円板弁」モータとに分類される。ここで用いる「スプ
ール弁」とは、はぼ円筒形の弁部材であって、スプール
弁の円筒形の外表面と周囲のハウジング部材の隣接円筒
形表面との間で弁作用が行われるものである。本発明の
譲受人が市販用に製造している形式の典型的なスプール
弁モータでは、スプール弁がモータの出力軸と一体化し
ている（本発明の譲受人に譲渡されている米国特許明細
書筒４．５９２，７０４号を参照されたい）。

典型的なスプール弁モータでは、横負荷（出力軸に半匝
方向に加えられる負荷）がスプール弁に伝達されるため
、ハウジングに形成された円筒形のスプール孔と保合で
きる１つまたは複数の軸受またはジャーナル面をスプー
ル弁に設けることが必要となる。そのような軸受面によ
り、スプール弁の全体寸法、複雑さ、および加工費用が
増加する。そのような軸受面が設けられていることも一
因になって、スプール弁モータは熱ｊ衝撃を受ける。す
なわち熱い油圧流体が低温のモータへ流入することによ
って、スプール弁が膨脹して、スプールが孔内で熱焼付
きを起こす。また、当業者には理解されるであろうが、
スプール弁モータにおいて、ドツグボーン軸がトルクを
直接的にジェロータギヤからユーザーの内側スプライン
付き装置（例えばホイールハブ）に伝達するようにした
「軸受なし」形式のものをユーザーに提供することは当
然ながら不可能である。

スプール弁モータの弁の正確な動作タイミングは、スプ
ール弁と（体積室を形成する）ジヱロータリングとの間
の正確な回転関係によって得られる。スプール弁を駆動
するドツグボーン軸は、トルクをジヱロータから出力軸
へ伝達する。従って、トルク伝達スプライン連結部（星
形部材およびドツグボーン間、またはドツグボーンおよ
び出力軸間）の摩耗によって、スプール弁の動作タイミ
ングが変化する。

本発明に関連の典型的なスプール弁モータのさらなる欠
点は、圧力の増加に伴ってスプール弁モータの容積効率
が大幅に減少することである。典型的なスプール弁モー
タのスプール弁は、約２，０００ｐｓｉの作動圧力差を
受けた場合、約１００１インチの直径方向の「つぶれ」
すなわち全体寸法の減少を生じることがわかっている。

このようにスプール弁がつぶれることにより、スプール
弁の外表面とスプール孔との間の半径方向隙間が増加す
るため、隣接した高圧域と低圧域との間でのクロスポー
ト漏れが生じて、容積効率が相当に低下する。

スプール弁モータのおもな利点の１つは、モータの出力
トルクのごくわずかがスプール弁を駆動するために用い
られるだけであることである。このため、一般的なスプ
ール弁モータの容積効率は比較的高い。

従って、本発明の目的は、一般的なスプール弁モータの
高い機械効率特性を維持しながらスプール弁モータの様
々な欠点を解決できる改良形低速高トルクジェロータモ
ータを提供することである。

本発明のさらなる目的は、スプール弁の加圧によるつぶ
れの間＠をほぼ解決することくよって容積効率を従来形
スプール弁モータよりも相当に向上させた改良形スプー
ル弁モータを提供することである。

ここで用いる「円板弁」モータとは、弁部材がほぼ円板
形であって、円板弁の（回転軸線に垂直な）横方向表面
と隣接の静止横方向表面との間で弁作用が生じるように
したモータである（本発明の譲受人に一渡されており、
参考として本説明に含めた米国特許第４５７２，９８３
号を参照されたい）。

本発明の譲受人によって製造されている一般的な円板弁
モータは、同様なスプール弁モータよシも製造費用が比
較的高い。費用が高くなる１つの理由として、円板弁モ
ータには一種の軸方向圧力バランス機構が必要であり、
本発明の譲受人によって市販用に製造されているモータ
では、この機構によって実際には圧力の「オーバーバラ
ンス」すなわち円板弁を静止弁表面に押し付ける正味力
が与えられる。円板弁が真に軸方向につり合っていれば
、弁部材の「剥離」（すなわち静止弁からの円板弁の軸
方向分離）が発生しやすく、これによってクロスポート
漏れが大きくなり、モータが停止してしまう。しかし、
円板弁の剥離はバランス機構の圧力オーバーバランスに
よってほとんど防止できる。

一般的な円板弁モータの大きな欠点の１つは、上記のよ
うに円板弁に加える必要がある圧力オーバーバランスに
起因するものである。円板弁を駆動するために必要なト
ルクがモータの正味トルク出力から差し引かれる丸め、
円板弁を隣接の静止弁表面と摺動密封係合するように付
勢スルオーバーバランスカによって円板弁モータの機械
効率が低下する。

円板弁モータのおもな利点の１つは、円板弁と静止弁表
面との間が密封係合しているため、モータに加わる圧力
差が大きくなっても、モータの容積効ｌＫはわずかじか
低下しないことである。

従って、本発明の目的は、一般的な円板弁モータの高い
容積効率特性を維持しながら円板弁モータの欠点を解決
できる改良形低速高トルクジェロータモータを提供する
ことである。

（課題を解決する丸めの手段・作用） 本発明の以上の目的およびその他の目的は、流体入口お
よび流体出口手段を形成したハウジング手段を倉む形式
の回転流体圧装置を提供するととＫよって達成される。

流体エネルギ変換式変位手段がハウジングに設けられて
おり、ハウジングに対して回転運動する１つの部材とハ
ウジング（対して軌道運動する１つの部材とを含み、そ
の回転および軌道運動に対応して膨脹および収縮流体体
積室を形成するようになっている。弁手段がハウジング
と協働して、流体入口と膨脹体積室との間を、また収縮
体積室と流体出口との間を流体連通している。本装置に
は、入出力軸と、変位手段の回転運動をする部材と入出
力軸との間でトルクの伝達を行う手段とが設けられてい
る。弁手段は、はぼ円筒形のスプール弁部材を有してお
り、これは一対の端面を備え、その外側円筒形表面に弁
通路が形成されている。スプール弁は、変位手段の回転
運動をする部材の回転速度で回転する。）・ウジング手
段は、スプール孔を形成してスプール弁部材を１１５！
シ囲む弁ハウジング部を有しており、これにはさらに複
数のメータ通路が形成され、その各々が流体体積室の１
つに流体連通している。

本回転流体圧装置は、スプール弁部材および弁ハウジン
グ部が変位手段の入出力軸の反対側に配置されているこ
とを特徴としている。スプール弁部材は比較的中実であ
るため、スプール弁部材は所定の流体圧の力に対して太
したつぶれを伴わずに耐えることができる。

本回転流体圧装置はさらに、弁ハウジング部が比較的厚
い外側ハウジング部分と、スプール孔を形成した比較的
薄い内側ハウジング部分とを含むことを特徴としている
。内側ノークジフグ部分は、少なくとも所定の流体圧の
相当力に等しい予荷重力で内側ハウジング部分に予荷重
を加えることができる締め代で外側ハウジング部分内に
圧入されているので、内側ハウジング部分は所定の流体
圧の力に対してスプール孔の大きな膨脹を伴わずに耐え
ることができる。

（実施例） 次に、図面を参照しながら説明するが、これらは本発明
を制限するものではなく、第１図は本発明による低速高
トルクジェロータモータを示している。第１図に示され
ている油圧モータは、複数の部材を複数のボルト１１な
どによって結合して構成されている。モータには、取り
付け７ランジ１５を備えた軸支持ケーシング１３と、ジ
ェロータ変位機構１７と、ボートプレート１９と、弁ハ
ウジング部２１と、端部キャップ２５とが設けられてい
る。

ジェロータ変位機構１７は公知であって、本発明の譲受
人に一渡されている米国特許第４．５５４３０２号に開
示されており、ここでは簡単に説明するのみとする。す
なわち、ジェロータ変位機構１７は、内側に歯を付けた
リング部材２５の内部に、リング部材２５よりも１つ数
が少ない歯を外側に付けた星形部材２７を偏心配置して
構成されている。本実施例では、星形部材２７がリング
部材２５に対して軌道および回転運動するようになって
おり、この軌道回転運動によυ、複数の膨脹および収縮
流体体積室２９が形成される。当業者には明らかなよう
に、本発明は、リング部材が固定して星形部材が軌道回
転運動する装置に限定されず、リングまたは星形部材が
軌道運動または回転運動をするようにしてもよい。さら
に１本発明は流体変位機構と必ずしもジェロータに限定
されない。

第１図に示すように、モータの軸支持ケーシング１３内
に出力軸３１が配置されて、適当な軸受組３３および３
５によってその中に回転可能に支持されている。軸受組
３５の前端部に隣接した位置に、軸受保持器／スナップ
リングアセンブリ３６が配置されている。軸３１に一組
の内側直線状スプライン３７が設けられており、それと
係合するように、主駆動軸４１の前端部に一組の外側冠
状スプライン３９が形成されている。主駆動軸４１の後
端部に別の一組の外側冠状スプライン４３が形成されて
おり、星形部材２７の内径部分く形成された一組の内側
直線状スプライン４５と係合している。本実施例では、
リング２５に７つの内歯が設けられ、星形部材２７に６
つの外歯が設けられている。従って、星形部材２７が６
回航ス１運動することにより、それが完全に一回転し、
主駆動軸４１および出力軸３１が一回転する。ここで使
用する「入出力軸手段」とは、出力軸３１または主駆動
軸４１のいずれかのことであることは、当業者には理解
されるであろう。

星形部材２７の内側スプライン４５と係合するように、
さらに−組の外側スプライン４７が弁駆動軸４９の一端
部の周囲に形成されており、弁駆動軸４９の他端部には
別の一組の外側スプライン３１が形成されて、弁スプー
ル５５の内周に沿って形成された一組の内側スズライン
５５と係合している。弁スプール５５は弁ハウジング部
２１内に回転可能に配置されているが、この両者につい
ては詳細に後述する。

第１図に示すように、ボートプレート１９には複数の流
体通路５７（第１図にはそのうちの２つだけを示す）が
形成されており、その各々はｌｉ！ｉ接の体積室２９と
継続的に流体連通するように配置されている。本実施例
では、リング部材２５に７つの内歯が設けられ、従って
７つの流体体積室２９が形成されているので、７つの流
体通路５７が設けられている。

第２図および第３図を第１図と比較すればわかるよう、
第２および第５図は、弁ハウジング部２１が半径方向に
大きくなっているという点だけが第１図の実施例とは異
なっている別の実施例を示している。第２図には、弁７
〜９９７７部２１および弁スプール５５の横方向平面が
示されている。弁ハウジング部２１には複数の流体通路
５９（メータ通路とも呼ぶ）が形成されており、本実施
例ではこれらは弁ハウジング部２１の軸方向の全長に渡
って設けられている（第１図参照）。各メータ通路５９
は流体通路５７の１つと開放流体連通しており、従って
、第２図に示すように、７つのメータ通路５９が設けら
れている。

弁ハウジング部２１には、はぼ円筒形の内表面６５を備
えて流体入口ボート６５および流体出口ボート６７を有
する外側ハウジング部分６１が設けられている。外側ハ
ウジング部分６１にはさらに、入口ボート６５と内表面
６５との間を連通ずる流体通路６９と、流体出口ポート
と内表面６３との間を連通ずる流体通路７１とが形成さ
れている。

第４および第５図（第５、第４および第５図は同じ尺度
であることに注意されたい）に示すように１弁ハウジン
グ部２１にはさらに、第２図かられかるようにほぼ円筒
形であって、はぼ円筒形の外表面７５を備えている内側
ハウジング部分７３が設けられている。第１、第４およ
び第５図では内側ハウジング部分７３がまったく同じ向
きに配置されており、第５図が外側平面図ではなく断面
図であることが、第４図と第５図との唯一の違いである
ことに注意されたい。

内側ハウジング部分７３には、流体通路６９を介して入
口ボート６５と開放流体連通している流体ボート７７（
第４図のみに示されている）が設けられている。同様に
、内側ハウジング部分７５には、流体通路７１１、介し
て出口ボート６７と開放流体連通している流体ボート７
９（第４図には点線で示されているだけであるが、第５
図には実線で示されている）が設けられている。

主に第５図から明らかなように、内側ハウジング部分７
３にはスプール孔を有するほぼ円筒形の内表面８１が設
けられており、これが弁スプール５５に対する唯一の回
転支持体となっている。内側ハウジング部分７３にはさ
らに、流体ボート７７と開放連通した前方内側環状溝８
３と、流体ボート７９と開放連通した後方内側環状溝８
５とが設けられている。

第４および第５図を第２図と共に参照すれば明らかなよ
うに、内側ハウジング部分７３に複数の半径方向ボート
８７が形成されており、その各々がスプール孔８１とそ
れに隣接したメータ通路５９とを流体連通している（第
２図参照）。

従って、本実施例では、内側ノ）ウジング部分７３に７
つの半径方向ボート８７が形成されている。

以降の本発明の説明で、外側ハウジング部分６１は「比
較的厚く」、内側ハウジング部分７３は「比較的薄い」
と表現するが、「厚い」　「薄い」とは、部分６１およ
び７３の半径方向の寸法について言うものである。以降
の説明から当業者には理解されるであろうが、外側ハウ
ジング部分６１が比較的厚くなっているのは、半径方向
に大きく撓んだり膨脹することなくモータの定格流体圧
を受けることができるよう忙するためである。同様に、
内側ハウジング部分７５が比較的薄くなっているのは、
それが外側ハウジング部分６１内に圧入されて、外表面
７５を内表面６３と密着係合させるためである。第２図
に示すように、内側ハウジング部分７５を外側ハウジン
グ部分６１内へ圧入することによって得られる結果の１
つとして、部分７３および６１が協動してメータ通路５
９を形成するため、メータ通路５９を加工する必要がな
くなる。

単に密封係合させるために内側ハウジング部分７３が外
側ハウジング部分６１内へ圧入されているだけではない
ことが、本発明の１つの重要な特徴である。すなわち、
圧入がモータの定格圧力に関連して行われることが、本
発明の重要な特徴である。例えば、モータがへ０００　
ｐｓｉで連続作動するように定格されている場せ、内側
ハウジング部分７３と外側ハウジング部分６１とのあい
だの締め代は、圧入後に得られる内側ハウジング部分７
５に対する半径方向の予荷重が４０００ｐｓｉの定格連
続圧力の加圧流体によって加えられる牛径方同力にほぼ
等しく、従ってそれとつり合うように選択する必要があ
る。このように圧入予荷重と所定の流体圧力レベルとを
一致させることにより、その所定圧力でモータが作動す
る間にスプール孔８１が大幅に半径方向ＶＣ！１ｅ脹す
ることがなくなる。

当業者には明らかなように、圧入予荷重は連続定格圧力
より高い圧力レベルに合わせるか、幾分低い圧力に合わ
せるかは、モータの設計者の選択するところである。例
えば、本発明の開発中に、外側ハウジング部分６１に対
する内側ハウジング部分７３の締め代を約α００５〜ｌ
１００６インチにすれば、ａ、ａｏａｐｓｉのモータの
作動に対応する予荷重が得られ、従って４，０００ｐｓ
ｉのモータの作動では内側ノ〜ウジング部分７３が大き
く膨脹することがないことがわかった。・当業者には明
らかであろうが、「圧入」または「締め代Ｊ等の表現を
ここで使用することによって内側および外側ハウジング
部分の組み立て方法を限定するものではなく、以降に上
記表現およびその他の同様な表現を使用した場合にも、
同じ結果が得られる他の方法も含まれるものと理解され
たい。例えば、内側および外側ノ・ウジフグ部分の組み
立ては熱収縮はめで行ってもよい。

次に、第６および第７図を参照しながら、弁スプール５
５について詳細に説明する。第７図に示すようく、弁ス
プール５５が比較的中実である、すなわちある所定の圧
力レベルでモータが作動した時にスプールの大きなりぶ
れを生じないようにできる十分な半径方向厚さを備えて
いることが、本発明の１つの重要な特徴である。

ここで使用する「つぶれ」とは、弁スプール５５の外径
が減少することを意味する。

好ましくは、弁スプール５５がつぶれを生じずに耐える
ことができる上記の「所定圧力」は、内側ハウジング部
分７３に対する予荷重に一致した所定圧力と同じになる
ように選択する。舊い換えれば、ハウジングおよび弁ス
プールの両者は、スプール孔が膨脹せず、また弁スプー
ルにつぶれが生じず、従って容積効率が急６１Ｃ低下し
ない所定圧力で作動するように設計される。

弁スプール５５は、ボートプレート１９側の前端面８９
と、端部キャップ２３側の後端面９１とを備えている。

弁スプール５５にはさらに１複数の前方軸方向スロット
９３と、複数の後方軸方向スロット９５とが設けられて
いる。軸方向スロット９３は端面８９で開放しておシ（
第２図参照）、また第６図に示すように１軸方向スロツ
ト９５は端面９１で開放している。軸方向スロット９３
および９５は軸方向において互いに重なっているため、
スロット９３および９５の各々は各半径方向ボート８７
と完全に連通して、当業者には公知の形式の低速整流弁
連通をもたらすことができる。軸方向スロット９３およ
び軸方向スロット９５は、弁スプール５５の外周囲シに
互い違いになるように配置されている。当業者には公知
のように、７つの体積室２９とそれぞれ７つの流体通路
５７、メータ通路および半径方向ボート８７が設けられ
ているため、弁スプール５５には６つの軸方向スロット
９３と６つの軸方向スロット９５が設けられている。

各軸方向スロット９３と連通するように軸方向通路９７
が形成されており、また各軸方向スロット９５と連通ず
るように軸方向通路９９が形成されている。軸方向通路
９７の各々は端面９１に形成されている圧力バランスリ
セス１０１に開放している。同様に、第２図にも示すよ
うに、軸方向通路９９の各々は端面８９１／（形成され
ている圧力バランスリセス１０３に開放している。弁ス
プール５５を軸方向に（円板弁のように圧力オーバーバ
ランスではなくて）圧力バランスさせることによって弁
スプールを回転させるために必要なトルク量を非常に小
さくして、モータの機械効率が大幅に低下しないように
することが本発明の重要な特徴である。ここで「軸方向
に圧力バランスさせる」とは、モータに加わる圧力差に
関係なく、升スプールに作用してそれを前方へ付勢する
流体圧力の力が、弁スプールに作用してそれを後方へ付
勢する流体圧力の力にはｔＸ等しくなる、すなわちそれ
とつシ合うことを意味する。

そのような軸方向の圧力バランスを得るためには、本発
明の本質的な特徴ではないが、各圧力バランスリセス１
０１の断面積がそれぞれの対応の軸方向スロットｑｓ？
ｒ）断面積とほぼ同じになるようにすることが好ましい
。同様に、各圧力バランスリセス１０３の断面積がそれ
ぞれの対応の軸方向スロット９５の断面積とほぼ同じＫ
なるようにする。リセス１０１．１０３およびスローｔ
ト９５．９５の断面積とは、第２および第６図に示され
ている面積、すなわち回転軸線に直交する平面で測定し
た面積のことである。

弁スプール５５の中心に形成された軸方向通路１０５が
、内側スプライン５３の内部の前方リセスを中央圧力バ
ランスリセス１０７に連通させている。前述の理由から
、リセス１０７の断Ｉｆｉ積は、内側スプライン５５に
よって形成される断面積とはぼ同じにする。前述のよう
に、弁スグール５５は、つぶれを生じずに所定の圧力に
耐えることができることから、軸方向通路１０５が設け
られてはいるが、「比較的中実」であると言える。

前述したように、従来形スプール弁モータが弁スプール
の端部に軸受部分を必要としていた理由の１つは、十分
子！横負荷に耐える能力を与えることである。そのよう
な従来形スプール弁では、端部軸受面と（第７図のスロ
ット９３および９５のような）軸方向スロットとの間に
環状溝が形成されていた。従って、従来形スプール弁の
１つの欠点は、それを粉末金属または焼結金属部品とし
て簡単に製造できないことであった。本発明の１つの重
要な特徴は、弁スグール５５の円筒形外表面に環状溝が
形成されておらず、また端部に円筒形軸受面がないこと
から、粉末余端または焼結金属部品として簡単に製造で
きることである。また、升スプール５５の形状から、円
筒形外表面に対する唯一の加工段階として必なし研削が
容易である。外表面を心なし研削できることと、弁スプ
ール５５が比較的短いことから、弁スプール５５の外表
面と隣接のスプール孔８１との間の隙間を小さくするこ
とができ、これによってさらにモータの容積効率を向上
させることができる。

当業者には第１図から明らかであるが、弁スプール５５
に少しの軸方向端部すきまを設けて、それが弁駆動軸４
９によって駆動された時に自由に回転できるようにする
必要がある。必要な端部すきまは２つの方法で得られる
。１つの方法として、弁スプール５５および弁ハウジン
グ部２１の軸方向端面を、それらの軸方向の全長が同じ
になるように研削してから、ハウジングに挾み金を当て
る。別の方法では、弁スプール５５を弁ハウジング部２
１よシも幾分短くなるように研削する。容積効率を低下
させるはどの漏れを生じるほどに大きくならず、弁スプ
ールを回転させるために必要なトルクを増加させないこ
とができる適当な端部すきまは、不要な実験を行わなく
とも、当業者であれば容易に決定できるであろう。

本発明の構造の別の利点は弁時期に関するものである。

前述したように、＃１とんどのスプール弁モータでは、
モータのトルク伝達主駆動軸でもあるドッグボニン駆勧
軸によってスプール弁が駆動される。従って、主駆動軸
のスプラインのダ耗、すなわち主駆動軸の「ワインドア
ップ」によって弁時期が変化する。本発明では、弁スプ
ール５５が別体の弁駆動軸４９によって駆動されるが、
これは円板弁モータに一般的に用いられている駆動形式
と同じである。しかし、弁スプール５５は、一般的な円
板弁のようにオーバーバランスさせるのではなく、軸方
向に釣り合わせることができるので、弁スプールを駆動
するために必要なトルク址は非常にわずかであり、それ
による機械効率の損失は無視できる程度である。

スプール弁および円板弁モータに精通している当業者に
は明らかなように、本発明のさらなる利点は、スプール
弁が本米備えている利点の１つ、すなわちスプール弁の
場合の隣接ボート（またはスロット９５および９５）間
のシール表面の量が円板弁の場合よシも大きいととく関
連した本のである。この利点に関連して、円板弁を小さ
くした場合、クロスボート漏れが増加しやすくなるため
、比較的小型のモータに円板弁構造を用いることができ
ないという事実がある。それに対して、本発明の改良形
スプール弁構造は特に比較的小型のモータに使用するの
に適しており、クロスボート漏れに関する大した心配を
しないで円板弁構造よりもはるかに小型で安いモータに
使用することができる。

次に、第８、第９および第１０図を参照しながら本発明
の別の実施ガを説明するが、第１〜第７図に示されてい
る実施例と同じ部材には同じ参照番号が付けられておシ
、変更部材は同じ参照番号にａを付けて示し、新しい部
材は１０９から始まる参照番号を付けて示す。

第８図の実施例では、ボートプレート１９がなく、従っ
てジェロータギヤ組１７．が弁ハウジング部２１ａの直
ぐ隣り（配置されており、各メータ通路５９ａは各体積
基２９と直接的に連通しており、また端部キャップ２５
もなく、弁ハウジング部２１ａがほぼカップ形をしてい
る。ボートプレート１９および端部キャップ２３をなく
すことにより、モータの全長を短くすることができると
いう利点が得られるが、当業者には明らかなように、星
形部材２７の回転運動を弁スプール５５に伝達するため
に弁駆動軸４９以外の何かを使用する必要がある。

従って、第８、第９および第１０図の実施例では、変更
形の内１！ｉｌｃ＋＃を付けたリング部材。

２５ａＫはローラ部材１０９から成る９この内歯が設け
られてお夛、リング２５ａ内に８この外歯すなわちロー
プを設けた変更星形部材２７ａが配置されている。星形
部材２７ａの第８図において左端部側Ｖｃ４この半円筒
形の大きい開口１１１が形成されており、これは、第９
図に示すように、内側スプライン４５の半径方向の直ぐ
外側に配置しても、あるいは隣接したスプライン間の間
隔を実際に遮断するように設けてもよい。

各開口１１１内（はほぼ円筒形の駆動ピン部材１１５が
設けられている。好ましくは、屋形部材２７ａｉ（形成
された開口１１１の長さは、各ピン１１３の全長の約半
分を収容できる大きさにする。

第８および第１０図に示すように１弁スプール５５ａは
第１図の実施例に示されているものとは幾分異なってい
る。第９図に示すように、１１この体積室２？ａが設け
られており、従って９このメータ通路５９ａが設けられ
ている。従って、当業者には明らかであるように１弁ス
プール５５ａには８この軸方向スロッ）　９３ａと８こ
の軸方向スロッ）９５ａとが設けられている。第８図に
示されている弁スプール５５ａの実施例では、軸方向ス
ロット９Ｓａおよび９５ａが軸方向に弁スプール５５ａ
の端面まで延出しておらず、従来形のスプール弁モータ
の軸方向スロットの方く似ていることに注目する必要が
ある。当業者には明らかであるように、軸方向スロット
９５ａおよび９５ａ＃−ｉ本来的に弁スプール５５ａを
軸方向に圧力バランスさせるので、第８図の実施例は第
１図の実施例の軸方向通路９７．９９および圧力バラン
スリセス１０１．１０３を必要としない。

また、第８および第１０図に示すよう（、弁スプール５
５ａの前端面８９ａ　Ｋ、は４この穴ぐり１１５が設け
られており、その各々に１本の駆動ピン１１３の後半分
が収容されており、好ましくは各穴ぐり１１５の大きさ
は各駆動ピン１１３がその中に圧入されるように選択す
る。軌道運動もする一方の部材（星形部材２７ａ）から
別の部材（弁スプール５５ａ）へ大径の穴に嵌めたピン
で回転運動を伝達する全体的概念は公知である。

また、各穴ぐり１１１の直径を駆動ピン１１３の直径に
ジェロータ組１７ａの偏心距離の２倍を加えたものにし
なければならないことも一般的に公知である。従って、
第２実施例では、第１図の６：７のギヤ組よシも偏心距
離が比較的短く、そのため穴ぐり１１５をさほど大きく
しなくてもよい第９図に示されている８：９のギヤ組な
どのジェロータギヤ組を用いるのが好ましい。

第１０図に示すように、弁スプール５５ａの前端面８９
ａには軸方向通路１０５から弁スプール５５ａの外表面
まで半径方向に４本の溝１１７が、それぞれ対応の穴ぐ
り１１５と交差するように設けられている。溝１１７Ｆ
ｉピン１１３に潤滑油を供給するためのものであり、潤
滑油源は、軸方向通路１０５から半径方向外向きＫＡれ
る漏れ流体か、ま九は弁スプール５５ａと弁ハウジング
２１ａとの間の部分から半径方向内向きに流れる漏れ流
体である。

本発明のモータは、効率に関する性能を改良することが
できる。スプール弁を用いた構造であるから、背景説明
で述べた理由から、モータは一般的な円形弁構造よりも
機械効率が高い。

同時に、内側ハウジング部分７３が圧入され、また弁ス
プール５５が比較的中実忙なっているため、一般的なス
プール弁モータよりも容積効率が高い。当業者には公昶
のように１全体効率は数学的に機械効率と容積効率の積
であるから、本発明のモータは従来形のスプール弁およ
び円板弁のいずれよりも全体効率が大幅に高くなる。

本発明のモータには、上記効率以外にも利点がある。そ
のような利点の１つとして、軸受なしの形式をユーザー
に提供できる改良形スプール弁モータ（従って機械効率
が高いモータ）を提供できる。第１図に示されているモ
ータを軸受なし形式に変更するために必要なことは、軸
支持ケーシング１３、出力軸３１および軸受組３５．３
５を取り除き、それ等の取り除いた部品の代わシに、前
端部キャップを設けて、その中心開口に主駆動軸４１１
、挿通するだけである。

本発明のスプール弁モータの別の利点は、モータの出力
速度で回転している部材（すなわち弁スグール５５）に
端部ギャップ２５を介して接近できることである。例え
は、そのように接近できることにより、端部キャップ２
３内にモータ速度センサを取９付けて、その出力を電気
／’ＭＥ子閉ループ制御回路の入力として使用すること
ができるようになる。当業者には明らかなように１一般
的な従来形スプール弁モータでは純粋に回転運動をする
端部キャップを介して接触できる、従って速度ピックア
ップ信号の取り付は部として使用できるモータ部分がな
い。やはシ当業者には明らかなように、一般的な従来形
円板弁モータでは、純粋に回転運動をする円板弁の端部
キャップを介して接触することができる。しかし、圧力
バランス機構がらることから、また円板弁の弁座機構に
よって覆われていない部分は入口流体室または出口流体
室に接する部分であり、速度センナの取シ付けにはセン
サと端部キャップとの間に相当に複雑で高価なシール構
造を設けることになることから、端部キャップに速度セ
ンサを取り付けることは実行できそうにない。

以上罠、当業者であれば製造使用が可能となる程度に詳
細に発明を説明してきた。以上の説明を読んで理解すれ
ば、当業者であれば様々な変更および変化を思い付くで
あろうが、そのような変更および変化は、請求の範囲内
にあれば１、　　本発明の一部と見なされるものである
。

（発明の効果） 本発明は上述のように構成したので、トルク伝達スプラ
イン連結部の中粒と、スプール弁モータの容積効率減少
に起因したスプール弁の直径方向のつぶれと防止するこ
とができる。これにより上記摩耗の防止によってスプー
ル弁の動作ＮＫを向上させることができる。また上記つ
ぶれの防止によってスプール弁の外表面およびスグール
孔間の半径方向隙間の増加を防止し、機械効率特性を低
下させることなくｄ横動率を向上させることができる。

本図面の簡単な説明 第１図は本発明による低速高トルクジェロータモータの
軸方向断面図、 第２図は第１図の２−２線に沿った拡大横断面図、 第３図は第１図の３−３線に沿った第２１図と同様な横
断面図、 第４図は本発明による弁ハウジング部の内側ハウジング
部分の第２図と同じ尺度の軸方向平面図、 第５図は第４図の内側ハウジング部分の第４図と同じ尺
度の軸方向断面図、 第６図は本発明のスプール弁の端部の第１図の左側から
見た横方向平面に沿っ丸干面図、第７図は第６図の７−
７９に沿った尺度の軸方向断面図、 第８図は本発明の別の実施例を示す第１図−と同様な部
分軸方向断面図、 第９図は第、８図の９−９Ｍに沿った同じ尺度の部分横
断面図、 第１０図は第８図の実施例のスプール弁の端部の第８図
の右側から見た横方向平面に沿った平面図である。

１７一−〜ジヱロータギア組 ２７一−〜起動回転運動屋形部材 ４１−・−主駆動軸 ５５−ｍ−スプール弁 ６１−ｍ−外側ハウジング部分 ７３−一内側ハウジｙグ部分 ８１−−−−−−スプール孔 ９３．９５−−・・・軸方向スロット ９７．９９−−、通路 １０１、１０５−・−圧カバ２ンスリセス特許出願人　
イートン　コーボレーシ菅ン代理人　弁理士　萼　　優
　美（ほか２名）ＦＩＧ、　　９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体入口手段（６５）および流体出口手段（６７）
   を形成したハウジング手段（１３、１９、２１、２３）
   と、前記ハウジング手段に対して回転運動する１つの部
   材（２７）および前記ハウジング手段に対して軌道運動
   する１つの部材（２７）を含み、前記回転および軌道運
   動に対応して膨脹および収縮流体体積室を形成する、前
   記ハウジング手段と組み合わされた流体エネルギ変換式
   変位手段（１７）と、前記ハウジング手段と協動して、
   前記流体入口手段と前記膨脹体積室との間を、また前記
   収縮体積室と前記流体出口手段との間を流体連通する弁
   手段（５５）と、入出力軸手段（３１）と、前記変位手
   段の回転運動をする前記部材と前記入出力軸手段との間
   でトルクの伝達を行う手段（４１）とを有しており、前
   記弁手段にほぼ円筒形のスプール弁部材（５５）が設け
   られており、これが一対の端面（８９、９１）を備え、
   その円筒形外表面に弁通路（９３、９５）が形成されて
   おり、前記変位手段の回転運動をする部材の回転速度で
   回転するようになっており、前記ハウジング手段が、ス
   プール孔（８１）を形成して前記スプール弁部材を取り
   囲む弁ハウジング部（２４）を有しており、これに形成
   された複数のメータ通路（５９、８７）の各々が前記流
   体体積室の１つに流体連通するようにした回転流体圧装
   置であって、前記弁ハウジング部（２１）が、比較的厚
   い外側ハウジング部分（６１）と、前記スプール孔（８
   １）を形成した比較的薄い内側ハウジング部分（７３）
   とを含み、前記内側ハウジング部分が前記所定の流体圧
   の力に対して前記スプール孔の大きな膨脹を伴わずに耐
   えるために前記内側ハウジング部分が、少なくとも所定
   の流体圧の相当力に等しい予荷重力で前記内側ハウジン
   グ部分に予荷重を加えるための締め代で前記外側ハウジ
   ング部分内に圧入されたことを特徴とする回転流体圧装
   置。 ２、前記外側ハウジング部分にほぼ円筒形の内表面（６
   ３）が形成されおり、前記内側ハウジング部分にほぼ円
   筒形の外表面（７５）が形成されて少なくともその表面
   の大部分に渡って前記内表面内へ締まりばめ状態で圧入
   されていることを特徴とする請求項１に記載の回転流体
   圧装置。 ３、前記内表面（６３）および外表面（７５）が協働し
   て前記メータ通路（５９）を形成したことを特徴とする
   請求項２に記載の回転流体圧装置。 ４、前記スプール弁部材（５５）および前記弁ハウジン
   グ部（２１）が前記変位手段（１７）の前記入出力軸手
   段（３１）の反対側に配置されていることを特徴とする
   請求項１に記載の回転流体圧装置。 ５、前記スプール弁部材（５５）を前記スプール弁部材
   が前記所定の流体圧に対して大したつぶれを伴わずに耐
   えうる程度に中実に形成したことを特徴とする請求項４
   に記載の回転流体圧装置。 ６、流体入口手段（６５）および流体出口手段（６７）
   を形成したハウジング手段（１３、１９、２１、２３）
   と、前記ハウジング手段に対して回転運動する１つの部
   材（２７）および前記ハウジング手段に対して軌道運動
   する１つの部材（２７）とを含み、前記回転および軌道
   運動に対応して膨脹および収縮流体体積室を形成する、
   前記ハウジング手段と組み合わされた流体エネルギ変換
   式変位手段（１７）と、前記ハウジング手段と協働して
   、前記流体入口手段と前記膨脹体積室との間を、また前
   記収縮体積室と前記流体出口手段との間を流体連通する
   弁手段（５５）と、入出力軸手段（３１）と、前記変位
   手段の回転運動をする前記部材と前記入出力軸手段との
   間でトルクの伝達を行う手段（４４）とを有しており、
   前記弁手段にほぼ円筒形のスプール弁部材（５５）が設
   けられており、これが一対の端面（８９、９１）を備え
   、その円筒形外表面に弁通路（９３、９５）が形成され
   ており、前記変位手段の回転運動をする部材の回転速度
   で回転するようになっており、前記ハウジング手段が、
   スプール孔（８１）を形成してスプール弁部材を取り囲
   む弁ハウジング部（２１）を有しており、これに形成さ
   れた複数のメータ通路（５９、８７）の各々が前記流体
   体積室の１つに流体連通するようにした回転流体圧装置
   であって、前記スプール弁部材（５５）および前記弁ハ
   ウジング部（２１）が前記変位手段（１７）の前記入出
   力軸手段（３１）の反対側に配置されており、前記スプ
   ール弁部材を前記スプール弁部材が前記所定の流体圧に
   対して大したつぶれを伴わずに耐えうる程度に中実に形
   成したことを特徴とする回転流体圧装置。 ７、前記スプール弁部材（５５）の円筒形外表面に入口
   弁通路（９５）と出口弁通路（９５）とが形成されてお
   り、前記入口および出口弁通路が円筒形外表面の回りに
   互い違いに配置されていることを特徴とする請求項６に
   記載の回転流体圧装置。 ８、前記スプール弁部材（５５）の円筒形外表面にそれ
   ぞれＮ個の前記入口弁通路（９３）と前記出口弁通路（
   ９５）とが形成されており、前記弁ハウジング部にＮ＋
   １個の前記メータ通路（５９、８７）が形成されており
   、前記スプール弁部材の回転に対応して前記弁通路が前
   記メータ通路と整流流体連通するようにしたことを特徴
   とする請求項７に記載の回転流体圧装置。 ９、前記弁通路（９３、９５）の各々が、前記スプール
   弁部材（５５）の前記端面の一方（８９）まで延在して
   そこで開放しており、前記スプール弁部材にさらにＮ個
   の圧力バランス通路（１０１）が形成されており、前記
   圧力バランス通路の各々が前記入口弁通路（９３）から
   前記端面の他方（９１）に形成された圧力バランスリセ
   スまでを流体連通させるようにしたことを特徴とする請
   求項８に記載の回転流体圧装置。 １０、前記入口弁通路（９３）の各々の横断面積を前記
   スプール弁部材がほぼ軸方向につり合わせるためにそれ
   ぞれの圧力バランスリセス（１０１）の面積にほぼ等し
   くしたことを特徴とする請求項９に記載の回転流体圧装
   置。 １１、流体入口手段（６５）および流体出口手段（６７
   ）を形成したハウジング手段（１３、１９、２１、２３
   ）と、前記ハウジング手段に対して回転運動する１つの
   部材（２７）および前記ハウジング手段に対して軌道運
   動する１つの部材（２７）を含み、前記回転および軌道
   運動に対応して膨脹および収縮流体体積室を形成する、
   前記ハウジング手段と組み合わされた流体エネルギ変換
   式変位手段（１７）と、前記ハウジング手段と協働して
   、前記流体入口手段と前記膨脹体積室との間を、また前
   記収縮体積室と前記流体出口手段との間を流体連通する
   弁手段（５５）と、入出力軸手段（３１）と、前記変位
   手段の回転運動をする前記部材と前記入出力軸手段との
   間でトルクの伝達を行う手段（４１）とを有しており、
   前記ハウジング手段が、複数のメータ通路 （５９、８７）を各々が前記流体体積室の１つに流体連
   通するよりに形成した弁ハウジング部（２１）を有して
   おり、前記弁手段が、前記変位手段の回転運動をする部
   材の回転速度で回転する回転可能な弁部材（５５）を有
   しており、前記弁部材および前記弁ハウジング部が前記
   変位手段の前記入出力軸手段の反対側に配置されている
   回転流体圧装置であって、 前記弁部材に、一対の端面（８９、９１）を備え、円筒
   形外表面に弁通路（９３、９５）が形成されているほぼ
   円筒形のスプール弁部材（５５）が設けられており、 前記スプール弁部材を前記スプール弁部材 が所定の流体圧に対して大したつぶれを伴わずに耐えう
   る程度に中実に形成したことを特徴とする回転流体圧装
   置。 １２、前記流体エネルギ変換式変位手段（１７ａ）が前
   記弁ハウジング部（２１ａ）に直ぐ隣接して配置されて
   おり内側に歯を付けたリング部材 （２５ａ）と前記リング部材に対して軌道回転運動する
   ように配置され外側に歯を付けた星形部材（２７ａ）と
   を設けたジェロータギヤ組を有していることを特徴とす
   る請求項１１に記載の回転流体圧装置。 １３、前記星形部材（２７ａ）および前記スプール弁部
   材（５５ａ）に第１および第２の複数の開口（１１１、
   １１５）が形成されており、前記星形部材の前記回転運
   動を前記スプール弁部材に伝達するために複数の細長い
   ピン部材（１１３）を前記開口と作動係合させたことを
   特徴とする請求項１２に記載の回転流体圧装置。 １４、前記リング部材（２５ａ）および前記星形部材（
   ２７ａ）によって偏心距離が規定され、前記第１および
   第２の複数の開口（１１１、１１５）の１つが前記偏心
   距離の約２倍に等しい量だけ前記ピン部材（１１３）よ
   りも直径方向に大きく形成したことを特徴とする請求項
   １２に記載の回転流体圧装置。