JPH033072B2

JPH033072B2 -

Info

Publication number: JPH033072B2
Application number: JP6601984A
Authority: JP
Inventors: Berunaado Uenkaa Uein
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1983-04-04
Filing date: 1984-04-04
Publication date: 1991-01-17
Also published as: DE3477415D1; EP0124299B1; DK122084D0; DK122084A; EP0124299A2; DK162791C; EP0124299A3; JPS59194083A; DK162791B

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、ゼロータ型の回転式流体圧力装置
に関する。

この発明は、ポンプのような回転式流体圧力装
置にも用いられるが、いわゆるゼロータモータと
して用いられる場合に特に有用で、この明細書は
これに関連して説明する。

ゼロータ型の容積機構を用いる液圧モータは、
例えば特開昭56−135760号公報（米国特許第
4343600号明細書）にみられるように従来から低
速度、高トルクの使用目的に長年にわたつて一般
に用いられてきており、きわめて周知に属するも
のである。このようなモータは、一般に流体入口
と流体出口をもつハウジングと、ハウジングと組
合わされた内歯部材と、内歯部材内に配置された
外歯部材とをもち、外歯部材はその軸線のまわり
に回転運動を行うとともに、内歯部材の軸線のま
わりに軌道運動を行い、両歯部材の歯が両運動中
に係合して拡大流体室及び縮小流体室を形成し、
ハウジング内の弁装置がこの相対運動に応答して
作用し、流体を流体入口から拡大流体室に、及び
縮小流体室から流体出口に流通し、トルク伝達部
材が出力軸に外歯部材からトルクを伝達するよう
になつている。

このような周知の低速度、高トルクゼロータモ
ータは、車輌の駆動車輪を推進したり、ホイスト
やウインチなどの車輌の附属装置を駆動するのに
しばしば用いられ、従つてこのモータに対してパ
ーキングブレーキを具えることが望ましい。

パーキングブレーキを具備したモータを提供す
るために、従来提案された例をあげることとする
と、それは米国特許第3616882号明細書に示され、
この例では可撓性の薄摩擦部材が外歯部材の一側
面と係合するように押圧偏倚される。しかしこの
ような装置は、過度の摩擦と発熱を生じ、外歯部
材の端面にすり傷を起させるという欠点がある。

そこでこの発明の目的は、前記のような従来の
流体圧力装置のもつ欠点を排除し、外歯部材を損
傷するようなことがなく、簡単な構造で確実にパ
ーキングブレーキ作用をし、その製作が容易で使
用中または製作中のものの一部の改造によつて製
作することができ、したがつて安価な回転式流体
圧力装置を提供するにある。

この発明は前記のような目的を達成するため
に、特許請求の範囲１に記載された発明は、流体
入口と流体出口をもつハウジングと、ハウジング
と組合わされた内歯部材と、内歯部材内に偏心的
に配置された外歯部材とをもち、外歯部材がその
軸線のまわりに回転運動を行うとともに、内歯部
材の軸線のまわりに軌道運動を行い、両歯部材の
歯が回転運動及び軌道運動中に係合して拡大する
流体室及び縮小する流体室を形成する歯車機構
と、回転運動と軌道運動との１つに応答して流体
入口から拡大する流体室に、及び縮小する流体室
から流体出口に流体を配分する弁装置と、入出力
軸と、入出力軸と外歯部材との間でトルクを伝達
するトルク伝達部材とを具えた流体圧力装置にお
いて、(a)内歯部材に内歯部材の中心に向つて移動
可能に設けられたロツク部材と、(b)ロツク部材と
組合わされて、ロツク部材を第１位置と第２位置
との間を移動させる作動機構とが設けられてい
て、ロツク部材が第１位置にあるときは、外歯部
材が通常の軌道運動及び回転運動が自由であり、
ロツク部材が第２位置にあるときは、該ロツク部
材は軌道運動をする前記外歯部材の表面に係合
し、これにより外歯部材の回転を防止するように
なつていることを特徴とするものである。

さらに特許請求の範囲２に記載された発明は、
流体入口と流体出口をもつハウジングと、ハウジ
ングと組合わされた内歯部材と、内歯部材内に偏
心的に配置された内外歯部材と、内外歯部材内に
前記内歯部材と同心的に配置された外歯部材とを
もち、内外歯部材は内歯部材の軸線のまわりに軌
道運動を行うとともに、外歯部材はその軸線のま
わりに回転運動を行い、内外歯部材と外歯部材と
の歯が両歯部材の軌道運動及び回転運動中に係合
して拡大する流体室と縮小する流体室とを形成す
る歯車機構と、回転運動と軌道運動との１つに応
答して流体入口から拡大する流体室に、及び縮小
する流体室から流体出口に流体を流通する弁装置
と、入出力軸と、入出力軸と外歯部材との間でト
ルクを伝達するトルク伝達部材とを備えた流体圧
力装置において、(a)内歯部材に内歯部材の中心に
向つて移動可能に設けられているロツク部材と、
(b)ロツク部材と組合わされて、ロツク部材を第１
位置と第２位置との間を移動させる作動機構とが
設けられていて、ロツク部材が第１位置にあると
きは、内外歯部材及び外歯部材が通常の軌道運動
及び回転運動が自由であり、ロツク部材が第２位
置にあるときは、該ロツク部材は軌道運動をする
前記内外歯部材の表面に係合してそれ以上の軌道
運動を防止し、これにより外歯部材の回転運動を
防止するようになつていることを特徴とするもの
である。

前記のような特許請求の範囲１に記載の発明に
おいて、パーキングブレーキをかけるような場合
に際しては、ロツク部材と組合わされている作動
機構によつてロツク部材を外歯部材の回転が自由
な第１位置から第２位置に移動し、このロツク部
材を軌道運動をする外歯部材の表面に係合し、こ
れにより外歯部材の回転を防止する。

つぎに特許請求の範囲２に記載の発明におい
て、同様の場合は、同様にロツク部材を第２位置
に移動すると、内外歯部材表面に係合して、その
軌道運動がロツク部材によつて防止され、この内
外歯部材の軌道運動の停止により、最内方の外歯
部材の回転運動が防止される。

図面を参照しつつ以下にこの発明を説明するが
この発明は図示の実施例に限定されるものではな
い。

第１図に示す液圧モータは、複数のボルト１１
（第２図にのみ示す）により結合された複数の部
分を含む。このモータは、軸支持ケーシング１
３、耐摩耗板１５、ゼロータ機構１７、ポート板
１９及び弁ハウジング２１を具えている。

ゼロータ機構１７は、従来周知であり前記公報
にも詳細に説明されているから、ここでは簡単な
説明にとどめる。ゼロータ機構１７は、内腔の周
壁に複数のほぼ半円筒形の開口をもち、各開口内
にローラからなる内歯２５を配置した内歯部材２
３を有している。外歯部材２７が内歯部材２３内
に偏心的に配置され、内歯２５の数よりも１つ少
ない外歯をもち、従つて外歯部材２７が内歯部材
２３に対して軌道運動及び回転運動するのを許
す。内歯部材２３と外歯部材２７との間の相対的
な軌道運動及び回転運動は、複数の拡大流体室及
び縮小流体室２９を形成する。

第１図において、このモータは軸支持ケーシン
グ１３内に配置され、軸受３３，３５によつてケ
ーシング１３内に回転可能に支持された出力軸３
１を具えている。出力軸３１は内側スプライン３
７をもち、伝動軸４１の一端に形成された外側ク
ラウン形スプライン３９がスプライン３７と係合
する。別の外歯クラウン形スプライン４３が伝動
軸４１の反対端に設けられて外歯部材２７の内孔
に形成された内側スプライン４５と係合する。こ
の実施例において、内歯部材２３が７個の内歯２
５をもち、外歯部材２７が６個の外歯をもつか
ら、外歯部材２７が６回の軌道運動によつて１回
転をすることになり、伝動軸４１及び出力軸３１
が１回転する。

当業者がよく知るように、伝動軸４１は常にモ
ータの主軸線、すなわち内歯部材２３及び出力軸
３１の軸線に対して所定の角度の軸線をもつてい
る。伝動軸４１の主な機能は、外歯部材２７から
出力軸３１にトルクを伝達することにある。これ
は外歯部材２７の軌道運動と回転運動を、出力軸
３１の回転運動に変換することによつて達成され
る。

弁駆動軸４９の一端に形成された外側スプライ
ン４７が内側スプライン４５と係合し、弁駆動軸
４９はその他端に弁部材５５の内孔に形成された
内側スプライン５３と係合する別の外側スプライ
ン５１をもつている。弁部材５５は弁ハウジング
２１内に回転可能に配置される。弁駆動軸４９は
当業界ではよく知られているように、外歯部材２
７と弁部材５５の両方に、両者間で適切な弁タイ
ミングを維持するためにスプライン結合される。

弁ハウジング２１は、弁部材５５を囲む環状室
５９と連通する流体入口５７をもつている。弁ハ
ウジング２１はまた、弁ハウジング２１と弁部材
５５との間に配置された室６３と流通する流体出
口６１をもつている。弁部材５５は複数の交互に
配置された弁通路６５，６７をもち、弁通路６５
は環状室５９と常時連通し、弁通路６７は室６３
と常時流通している。この実施例においては、外
歯部材２７の６個の外歯に対応する６個の通路６
５と６個の通路６７が設けられている。ポート板
１９は複数の流体通路６９（第１図にはその１つ
のみを示す）をもち、各流体通路は隣接する流体
室２９と常時連通するように配置される。

モータロツク装置第１図とともに、第２，３図において、この発
明のモータロツク装置について述べる。第１，２
図から明らかなように、内歯部材２３はほぼ半径
方向に延びるボス部分７１をもつている。ボス部
分７１は半径方向に延びる開口７３をもち、この
開口は半径方向内方へ延びて流体室２９の１つに
開口する。開口７３は内側の平滑な内孔部分７５
と、外側の大きいねじ孔部分７７とを具えてい
る。

内孔部分７５は軸方向を向いた倒立Ｕ形凹部７
９と交差している（第３図参照）。凹部７９は内
歯部材２３の軸方向の全長にわたつて延びること
が好ましい。細長円筒形のロツク部材８１が凹部
７９内に配置される。ロツク部材８１は、凹部７
９と流体室２９の交差によつて形成された開口
が、ロツク部材８１の直径よりも小さい円周方向
軸Ｗをもつので（第３図参照）、凹部７９内に保
持される。第２，３図から明らかなように、凹部
７９は１対の隣接する内歯２５間で円周方向に配
置される。また第３図から、凹部７９の形状はロ
ツク部材８１の若干の半径方向運動を許すことが
伴り、この目的については以下に述べる。

作動機構８３が半径方向開口部７３と組合わさ
れている。作動機構８３は、内孔部分７５内に配
置された円筒形のバツクアツプ部材８５をもつて
いる。バツクアツプ部材８５はそれと内孔部分と
の間に配置されたＯリング部材をもち、隣接する
流体室が圧力流体を収容するとき、バツクアツプ
部材８５を通る流体の漏洩を防止する。バツクア
ツプ部材８５は円筒形ロツク部材８１と係合する
面８７をもつている。

作動機構８３はさらに、バツクアツプ部材８５
の末端に隣接し、開口７３内に配置された作動器
８９をもつている。作動器８９は、開口７３のね
じ孔部分７７とねじ係合されるねじ部分９１をも
つている。作動器８９はまたハンドル部材（図示
せず）が係合するセレーシヨン部分９３をもち、
これによりハンドル部材を動かすと作動器８９を
回転させ、ハンドルの運動方向に従つて半径方向
内方へ、または半径方向外方へのいずれかに動か
される。作動器８９はまたハンドルを保持するた
めナツト（図示せず）とねじ係合される別のねじ
部分９５をもつている。

作用について主として第２図について、この発明の作用を述
べる。モータを正常状態、すなわち外歯部材２７
を内歯部材２３に対して軌道運動及び回転運動さ
せたいときは、ロツク部材８１は不作動状態とな
る第１位置におかれる。これはハンドル（図示せ
ず）を第２図において上向きに外歯部材２７から
半径方向に離れるように移動させることによつて
達成される。作動器８９のこの運動は、外歯部材
２７の軌道運動を許し、ロツク部材８１とバツク
アツプ部材８５を作動器８９に向けて半径方向上
方へ押動される。通常はバツクアツプ部材８５を
囲むＯリングが存在するために、バツクアツプ部
材８５は上方位置にとどまる。しかしロツク部材
８１は、凹部７９内で半径方向に自由に動くこと
ができ、外歯部材２７の歯の１つがロツク部材８
１と隣接する流体室に入るときは、常にまず半径
方向上方へ移動して、この流体室を最小容積位置
に接近させる（第３図参照）。次に外歯部材２７
が軌道運動を続け、かつ隣接する流体室が容積を
増大すると、ロツク部材８１は単に重力のみによ
り、第２図に示す位置に半径方向内方へ自由に戻
る。

車輌パーキングブレーキのように、又はウイン
チ上の荷重保持装置のように、ロツク機構を作用
することを望むときは、ハンドルを反対方向に移
動して、作動器８９を反対方向に移動させて、ロ
ツク部材８１を半径方向内方へ動かす。ねじ部分
８１とねじ孔部分７７とのねじ係合による作動器
８９の内向き運動は、バツクアツプ部材８５を半
径方向内方へ動かす。バツクアツプ部材８５の内
向き運動はロツク部材８１を第２図に示すよう
に、その半径方向最内方の第２位置に動かす。こ
の装置のこの作動状態において、ロツク部材８１
は最内方位置に固定的に維持され、外歯部材２７
が軌道運動すると、外歯部材２７の外歯の１つが
隣接する流体室に入る。外歯部材２７の外歯がこ
の流体室を、正常動作中のように最小流体室にさ
せる代りに、外歯がロツク部材８１と係合して、
さらに流体室内に移動するのを防止される。よつ
て外歯部材２７のそれ以上の回転運動と同様に、
リングに対するそれ以上の軌道運動は防止され
る。

当業者には理解されるように、上述の作用モー
ドは、他の装置においても同様であり、外歯部材
２７と内歯部材２３のいずれの部材がいずれの運
動するかには関係なく、外歯部材２７と内歯部材
２３との相対的な軌道運動及び回転運動が存在す
る。例えば外歯部材が軌道運動のみを行い、かつ
内歯部材が回転運動のみを行い、又は種々の他の
組合せ運動が知られている。この発明のロツク部
材は、相対的な軌道運動及び回転運動の任意の可
能な組合せ運動を用いる装置に適用できる。

この発明によれば、第１位置と第２位置との間
の、ロツク部材８１、作動機構８３及びバツクア
ツプ部材８５の半径方向の移動量は全く僅かであ
る。一般に2.54mm（0.100in）未満の半径方向運動
があれば十分であつて、この実施例においては、
わずかに1.53mm（0.060in）の運動が必要なだけで
ある。当業者には理解されるように、必要な半径
方向運動の大きさは、いずれの場合もその特定の
ゼロータ機構の幾何学形状の関数である。

第４図の実施例別の形式の回転式流体圧力装置にこの発明を適
用した例を示す第４図について述べる。この図の
実施例において、第２図に示すものと同一又は類
似の要素は前記要素に100を加えて示し、新規の
要素は数字101から始める。内歯（円筒形部材１
２５）をもつ内外歯部材１２３がハウジング１０
１内に配置される。外歯部材１２７が内外歯部材
１２３内に偏心的に配置され、内外歯部材１２３
と外歯部材１２７との間の相対的な軌道運動及び
回転運動は第２図の実施例と同様である。しか
し、第４図の実施例においては、外歯部材１２７
は回転のみ、内外歯部材１２３は軌道運動のみを
行う。

ハウジング１０１は、内腔の周壁に複数の半円
形切欠部をもち、各切欠部はローラからなる内歯
１０３を受入る。内外歯部材１２３は、その外周
に複数の弧形の切欠部１０５をもち、各切欠部は
内歯１０３に１つと対応する。当業界ではよく知
られているように、拡大流体室及び縮小流体室１
２９へ、及び流体室１２９からの流通は、内外歯
部材１２３を軌道運動させ、一方切欠部１０５内
への内歯１０３の係合は、内外歯部材１２３が回
転するのを防止して、外歯部材１２７の回転運動
のみを許す。

ハウジング１０１はボス部分１７１をもち、こ
の部分は内孔部分１７５とねじ山部分１７７とを
含む開口１７３をもつている。開口１７３内には
作動機構１８３が配置され、この機構は面１８７
をもつバツクアツプ部材１８５をもつている。作
動機構１８３はさらにねじ部分１９１、セレーシ
ヨン部分１９３及び他のねじ部分１９５をもつ作
動器１８９をもつている。上記要素はすべて、第
２図に示す実施例における対応する要素と同一の
構造とすることができる。

第２図の実施例と同様にして作動される作動機
構１８３の作動時には、隣接する内歯は半径方向
内方へ動かされ、これによりこの特定の内歯もま
た１つのロツク部材１８１と考えることができ
る。ロツク部材１８１が第２位置にあるときは、
内外歯部材１２３の正規の軌道運動は防止され、
従つて外歯部材１２７の正規の回転運動も防止さ
れる。

これらの実施例は、ロツク部材８１，１８１の
半径方向運動をするのにねじ部材を利用したが、
他の作動方式も用いることができる。例えば流体
圧力がバツクアツプ部材８５，１８５の上端に連
通され、バツクアツプ部材８５，１８５及びロツ
ク部材８１，１８１を第２位置へ向けて内方へ移
動する。また軸方向運動をするくさび部材のよう
な、種々の他の機械的手段を用いてロツク部材８
１，１８１を内方へ動かすことができる。ロツク
部材８１，１８１を、半径方向でなく軸方向に流
体室へ進入させることも可能である。

前記のように、この発明はパーキングブレーキ
又は荷重保持装置などに用いられるゼロータ機構
を内歯部材に設けたロツク部材を作動機構で移動
するという簡単な構造でロツクするようになつて
いるので、その価格はきわめて低額で、しかも操
作はきわめて簡単であり、さらに従来のゼロータ
モータになんら付加的な部分を設けずに、第２図
の実施例に示すように、変更を加えるのは内歯部
材２３のみで、他の諸部品は標準的なゼロータモ
ータと同一であるので、モータのサイズズ又は重
量や、モータの占めるスペース等を実質的に増加
させずに、モータのロツクを実施させることがで
きるという効果がある。

当業者はこの明細書を通読し理解することによ
り、この発明の種々の変更および改変を実施でき
ると考えられ、このような改変は、この発明の特
許請求の範囲内にある限りこの発明に含まれるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の縦断正面図、第
２図は、第１図の線２−２に沿つてとられた断面
図、第３図は、第２図の一部の拡大図、第４図
は、この発明の他の実施例の第２図と同様の断面
図である。１３……軸支持ケーシング、１７……ゼロータ
機構、１９……ポート板、２１……弁ハウジン
グ、２３，１２３……内歯部材、２５，１２５…
…内歯、２７，１２７……外歯部材、２９，１２
９……拡大・縮小する流体室、３１……出力軸、
４１……伝動軸、４９……弁駆動軸、５５……弁
部材、５７……流体入口、６１……流体出口、６
９……流体通路、７１，１７１……ボス部分、７
３，１７３……開口、７５，１７５……内孔部
分、７７，１７７……ねじ孔部分、７９……逆Ｕ
形凹部、８１，１８１……ロツク部材、８３，１
８３……作動機構、８５，１８５……バツクアツ
プ部材、８９，１８９……作動器、９１，１９１
……ねじ部分、１０１……ハウジング、１０３…
…ローラ、１０５……切欠部。

Claims

【特許請求の範囲】１流体入口と流体出口をもつハウジングと、ハ
ウジングに組合わされた内歯部材と、内歯部材内
に偏心的に配置された外歯部材とをもち、外歯部
材がその軸線のまわりに回転運動を行うととも
に、内歯部材の軸線のまわりに軌道運動を行い、
両歯部材の歯が回転運動及び軌道運動中に係合し
て拡大する流体室及び縮小する流体室を形成する
歯車機構と、回転運動と軌道運動との１つに応答
して流体入口から拡大する流体室に、及び縮小す
る流体室から流体出口に流体を配分する弁装置
と、入出力軸と、入出力軸と外歯部材との間でト
ルクを伝達するトルク伝達部材とを具えた流体圧
力装置において、(a)内歯部材に内歯部材の中心に
向つて移動可能に設けられたロツク部材と、(b)ロ
ツク部材と組合わされて、ロツク部材を第１位置
と第２位置との間を移動させる作動機構とが設け
られていて、ロツク部材が第１位置にあるとき
は、外歯部材が通常の軌道運動及び回転運動が自
由であり、ロツク部材が第２位置にあるときは、
該ロツク部材は軌道運動をする前記外歯部材の表
面に係合し、これにより外歯部材の回転を防止す
るようになつていることを特徴とする回転式流体
圧力装置。２流体入口と流体出口をもつハウジングと、ハ
ウジングと組合わされた内歯部材と、内歯部材内
に偏心的に配置された内外歯部材と、内外歯部材
内に前記内歯部材と同心的に配置された外歯部材
とをもち、内外歯部材は内歯部材の軸線のまわり
に軌道運動を行うとともに、外歯部材はその軸線
のまわりに回転運動を行い、内外歯部材と外歯部
材との歯が両歯部材の軌道運動及び回転運動中に
係合して拡大する流体室と縮小する流体室とを形
成する歯車機構と、回転運動と軌道運動との１つ
に応答して流体入口から拡大する流体室に、及び
縮小する流体室から流体出口に流体を流通する弁
装置と、入出力軸と、入出力軸と外歯部材との間
でトルクを伝達するトルク伝達部材とを具えた流
体圧力装置において、(a)内歯部材に内歯部材の中
心に向つて移動可能に設けられているロツク部材
と、(b)ロツク部材と組合わされて、ロツク部材を
第１位置と第２位置との間を移動させる作動機構
とが設けられていて、ロツク部材が第１位置にあ
るときは、内外歯部材及び外歯部材が通常の軌道
運動及び回転運動が自由であり、ロツク部材が第
２位置にあるときは、該ロツク部材は軌道運動を
する前記内外歯部材の表面に係合してそれ以上の
軌道運動を防止し、これにより外歯部材の回転運
動を防止するようになつていることを特徴とする
回転式流体圧力装置。３内歯部材が隣接する内歯間で内歯部材の中心
半径方向に延び内向きに開口した開口を有し、ロ
ツク部材がこの開口内で半径方向に移動可能とな
つていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の回転式流体圧力装置。４ロツク部材が、外歯部材の軸線とほぼ平行な
軸線をもつ細長円筒形部材からなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の回
転式流体圧力装置。５作動機構が前記開口内に配置されて、ロツク
部材に当接するバツクアツプ部材及び前記開口の
めすねじ部に螺合するおすねじ部を有するねじ棒
を具え、ねじ棒の回動によりバツクアツプ部材を
介して第１、第２位置間でロツク部材を移動する
ようになつていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の回転式流体圧力装
置。６第１、第２位置間のロツク部材の半径方向運
動が2.54mm（0.100in）未満となつていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の回転式流体圧力装置。