JPH04136486A - 油圧駆動装置 - 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〕 本発明は油圧モータをパルスモータや、直流サーボモー
タ等のように精密に回転駆動制御することができる油圧
駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

油圧モータは無段変速を実現しやすい、荷重に応じた速
度、トルクを出しやすい等の特性があり、ウィンチ等の
物上げ機械類、走行台車などの運搬車両類などの駆動源
として多く採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の油圧モータ及びその駆動制御系を
含めた油圧駆動装置においては精密な回転制御をしにく
かった。即ち、油圧モータの低速域でのトルク制御が油
圧モータ入口の流量を絞りながらトルクコントロールし
ようとするものであるため、負荷トルクの変動がそのま
ま圧力変動となり、回転むらが生じ、このため精密さが
だしにくいものであった。従って一対若しくはそれ以上
の油圧モータの回転数を同一に保持しつつ可変させるな
どの制御を行なうことは困難である、等々の問題があっ
た。

本発明は上述した従来の問題に鑑み、油圧モータと駆動
制御系を一体化し、パルスモータや、直流サーボモータ
、普通の単相モータ等のように精密に回転駆動制御でき
る油圧駆動装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕 本発明に係るディジタル油圧駆動装置は上記目的を達成
するため、駆動源により回転駆動されるロータリー弁部
と、該ロータリー弁を介して圧油の供給を受け回転駆動
される油圧モータ部とを連結フランジ部を介して一体に
してなる。上記ロータリー弁部は、弁体ケーシング内に
一対の円筒状ロータを回転自在にかつ端面同士を摺接さ
せて対向配置し、一方のロータは、上記端面に少なくと
も一対以上の円形開口を同一円周上に配置開口させ、上
記各円形開口の対は夫々一方を上記弁体ケーシングの圧
油ポートに、他方をタンクポートに連通させ、他方のロ
ータは、上記円形開口との対応位置に環状溝を設け、該
環状溝の上記円形開口との対応位置夫々に上記円形開口
開閉用の円形ランド部を設けて上記環状溝を分断し、か
つ上記−方のロータの回転軸を上記弁体ケーシングから
突出させると共に、上記他方のロータの回転軸を上記連
結フランジ部内に通して上記油圧モータ部の出力軸に連
結してなる。また上記連結フランジ部は、上記ロータリ
ー弁部の上記供給制御ポートと上記油圧モータ部の油流
入路の間を連通させる油供給路と、上記ロータリー弁部
の上記排出制御ポートと上記油圧モータ部の油流出路の
間を連通させて上記油圧モータ部から排出される油を上
記排出制御ポートにフィードバックさせる油排出路とを
備えてなるものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す全体断面図、第２図は
同外観形状を示す斜視図である。

本実施例の油圧駆動装置は、ロータリー弁部１、油圧モ
ータ部２及びロータリー弁部１と油圧モータ２の間を連
結するフランジ部３からなる。

第３図ないし第６図はロータリー弁部１を説明する図で
ある。

このロータリー弁部ｌは円筒状のケーシング４内に一対
のロータ５．６（以下ロータ５を左ロータ５と、ロータ
６を右ロータ６と称する。）を回転自在にして対向配置
して構成したものである。

左ロータ５は入力軸７をケーシング４に取付けたカバー
８から外方に突出させ、右ロータ６は出力軸９をフラン
ジ部３を構成する出力フランジ１゜の軸孔１０ａに挿通
させである。

左右両ロータ５．６は相向き合う端面１１，１２同士、
及び夫々の外周側面１３．１４とケーシング４の内壁面
１５とを摺接可能に密着させてケーシング４内に収納し
である。左ロータ５とカバー８との間及び右ロータ６と
出力フランジ１ｏとの間にはドレン油排出用の隙間１６
が明けてあり、両ロータ５．６内を貫通するドレン排出
路１７が両隙間１６に連通している。

左ロータ５の端面１１には圧油供給用の開口１８と圧油
排出用の開口１９が円周Ｘ上の対応位置に一対づつ形成
しである。これら開口１８．１つは同一の直径ｄｌを有
する円形開口としである。

また左ロータ５の外周側面１３には一対の溝２ｏ、２１
が並列に形成しである。そして開口１８は内部通路２２
、渭２０を介してケーシング４に設けた圧油ポートＰに
接続し、また開口１９は渭２１は内部通路２３、？ｌＩ
２１を介して同じくケーシング４に設けたタンクポート
Ｔに接続している。

右ロータ６の端面１２には、左ロータ５の開口１８．１
９を設けた円周Ｘと対応する円周位置に環状溝２４を形
成しである。溝幅ｄ２は開口１８．１９の直径ｄ１より
も小さくしである。この環状溝２４には左ロータ５の四
つの開口１８．１８．１９．１９と対応する位置に夫々
制御用のランド部２５・・・を設けである。ランド部２
５は円形のもので、その直径ｄ３は開口１８．１９の直
径ｄ１に等しくしである（即ち環状溝２４の溝幅ｄ２よ
りも大きい、）。環状溝２４は四つのランド部２５・・
・により四分割されている（以下では各分割された部分
を制御溝部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄという、）
、なおこのランド部２５は、例えば丸棒材を環状溝２４
に打ち込むことにより形成することができる。もちろん
ランド部２５の端面は、右ロータ６の端面１２と面一に
なるよう加工する。

また右ロータ６の外周側面１４にも一対の溝２６．２７
が並列に形成しである。そして環状溝２４は内部通路２
８．２９を介してケーシング４の内部に設けられ出力フ
ランジ１０側の端面に開口する供給制御用ポートＡ及び
排出制御用ポートＢに連通している。

油圧モータ部２は所謂ラジアルピストン型のもので、主
にモータケーシング３０、ドライブシャフトアセンブリ
３１、スペーサリング３２及び前蓋３３からなる。もち
ろん本発明における油圧モータは図示のようなラジアル
ピストン型のものに限定されるわけではない。

モータケーシング３０には軸方向で２列に多数のシリン
ダ３４が嵌設してあり、シリンダ３４内には夫々ピスト
ン３４ａが摺動可能に嵌挿しである。そしてピストン３
４ａの頂部の穴内に挿入したスプリング３５をスプリン
グ押さえ３６で押さえ込むことによりドライブシャフト
アセンブリ３１に対してピストン３４ａを押し付は付勢
している。またモータケーシング３０には油流路３７が
形成してあり、一端をスペーサリング３２側の端面に、
また他端をスプリング押さえ３６を嵌入させた六３８に
開口させである。図中３９はドレン流路、４０はドレン
ポートである。

ドライブシャフトアセンブリ３１は、ドライブシャフト
４１に一対の偏心カム４２．４３を嵌着したものである
。偏心カム４２．４３にはピストン３４ａの下端が圧接
している。

スペーサリング３２の中心開口にはドライブシャフト４
１の一端が貫通させてあり、ドライブシャフト４１には
スペーサリング３２の内側に位置するように分配リング
４４及び分配リングカム４５が嵌着しである。具体的に
はドライブシャフト４１に分配リングカム４５が偏心さ
せて固着してあり１分配リング４４は分配リングカム４
５の外周に適宜の隙間４６を明けて緩く嵌まっている。

そして分配リング４４はドライブシャフト４１と共に回
転する分配リングカム４５によってドライブシャフト４
１の軸方向に対して直交する方向で往復動させられるよ
うになっており、この往復動によってモータケーシング
３０の油流路３７開閉する。

フランジ部３は出力フランジ１０と後蓋フランジ４７か
らなる０両フランジ１０．４７には供給制御用ポートＡ
と排出制御用ポートＢを夫々分配リング４４の隙間４６
に連通させる通孔４８．４９が形成しである。また後蓋
フランジ４７の軸穴４７ａ内にはドライブシャフト４１
の一端が挿通させてあり、右ロータ６の出力軸９とドラ
イブシャフトの連結端とはここで連結しである。連結に
は詳細には構造を図示せぬが組立時の軸心のずれを考慮
してオルダム継手機構５０を用いている。

もちろんその他の継ぎ手機構であってもよいし、右ロー
タ６の出力軸９とドライブシャフト４１とを一体に成型
してもよい、さらに、図示の例では各部ケーシングを別
途に形成した後ボルト等で連結しているが、もちろんこ
れらを一体成形するようにしてもよく、図示の例に限定
されない。

次に本実施例の動作を説明する。

左ロータ５に設けた開口１８．１９が右ロータ６に設け
たランド部２５により完全に寒がれた状態を初期状態と
し、左ロータ５の入力軸７にパルスモータ等を連結して
回転駆動し、左ロータ５を所定角度回転させる。

すると開口１８．１つとランド部２５との位置がずれて
右ロータ６の環状溝２４に対して開口１８．１９が左ロ
ータ５の回転角度分だけ開口する（第５図及び第６図参
照）０図示せぬ油圧源から供給される圧油は圧油ポート
Ｐから溝２０、内部通路２２、開口１８を通って環状溝
２４内、具体的には制御溝部２４ａ、２４Ｃ内に入り、
内部通路２８から供給制御用ポートＡ、連結フランジ部
３の通孔４８．４９、分配リング４４と分配リングカム
４５の隙間４６、モータケーシング３０内の所定の油流
路３７を介して所定のシリンダ３４内に供給される。シ
リンダ３４内に供給された油の圧力によりピストン３４
ａが押し下げられ、ドライブシャフト４１の偏心カム４
２（もしくは４３）を押し、ドライブシャフトアセンブ
リ３１を回転させる。

一方、油圧モータ部２からの戻りの圧油は油流路３７、
隙間４６、連結フランジ部３の通孔４８．４９、そして
排出制御用ポートＢから内部通路２゛９を介して環状溝
２４、具体的には制御溝部２４ｂ、２４ｄ内に戻り、開
口１９から内部通路２３、渭２１を通り、タンクポート
Ｔを介して図示せぬタンクへと排出される。

この時右ロータ６は油圧モータ部２のドライブシャフト
アセンブリ３１と連結しであるので、開口１８．１９を
閉じる方向に左ロータ５の回転に追従して回転する。こ
のため駆動源となるパルスモータ等の回転と油圧モータ
部２のドライブシャフトアセンブリ３１の回転とがほぼ
リニアの関係になる０例えばパルスモータを１パルスだ
け回転させると、左ロータ５がその１パルス対応分の角
度だけ回転し、開口１８．１９がこれに比例して開口す
る。開口する部分の面積〔第６図中斜線部分〕は左ロー
タ５の回転角度に応じて近似的にリニヤに変化するもの
であり、また右ロータ６が左ロータ５の回転に追従して
ランド部２５が所定の遅れをもって開口１８．１９を寒
いで圧油の供給、排出を停止させる。このためドライブ
シャフトアセンブリ３１はパルスモータにより１パルス
対応分だけ回転駆動される。

〔発明の効果〕

本発明に係るディジタル油圧駆動装置は、以上説明して
きたようなものなので、従来精密な駆動調節ができなか
った油圧モータを、パルスモータ、直流サーボモータ、
単相モータ等のように精密に回転駆動調整をしつつ回転
させることができ、従って非常に低速な領域でも安定し
た回転及びトルクを得られるようになるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は同全
体斜視図、第３図は第１図中のロータリー弁部の拡大断
面図、第４図は同左右ロータの組み合わせ状態を示す分
解斜視図、第５図はロータ回転時の開口状態を示す説明
図、そして第６図は開口部分の拡大説明図である。 １：ロータリー弁部　　２：油圧モータ部３：フランジ
部 ４：ロータリー弁部のケーシング ５：左ロータ　　　　　６：右ロータ ７：入力軸　　　　　　９：出力軸 １０：出力フランジ １１−１２：ロータの端面 １３．１４：ロータの外周側面 １５：ロータリー弁部のケーシング内壁面１８：圧油供
給用の開口 １９：圧油排出用の開口 ２０．２１．２６．２７：溝 ２２．２３．２８．２９：内部通路 ２４：環状溝　　　　　２５：ランド部２４ａ、２４ｂ
、２４ｃ、２４ｄ：制御溝部３０：モータケーシング ３１ニドライブシヤフトアセンブリ ３４ニジリンダ　　　　３４ａ：ピストン３７：油流路
　　　　　４１ニドライブシヤフト４２．４３　：ａ心
カム　４７：後蓋フランジ５０：オルダム継手機構

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動源により回転駆動されるロータリー弁部と、該ロー
   タリー弁を介して圧油の供給を受け回転駆動される油圧
   モータ部とを連結フランジ部を介して一体にしてなり、 上記ロータリー弁部は、弁体ケーシング内に一対の円筒
   状ロータを回転自在にかつ端面同士を摺接させて対向配
   置し、一方のロータは、上記端面に少なくとも一対以上
   の円形開口を同一円周上に配置開口させ、上記各円形開
   口の対は夫々一方を上記弁体ケーシングの圧油ポートに
   、他方をタンクポートに連通させ、他方のロータは、上
   記円形開口との対応位置に環状溝を設け、該環状溝の上
   記円形開口との対応位置夫々に上記円形開口開閉用の円
   形ランド部を設けて上記環状溝を分断し、かつ上記一方
   のロータの回転軸を上記弁体ケーシングから突出させる
   と共に、上記他方のロータの回転軸を上記連結フランジ
   部内に通して上記油圧モータ部の出力軸に連結してなり
   、 上記連結フランジ部は、上記ロータリー弁部の上記供給
   制御ポートと上記油圧モータ部の油流入路の間を連通さ
   せる油供給路と、上記ロータリー弁部の上記排出制御ポ
   ートと上記油圧モータ部の油流出路の間を連通させて上
   記油圧モータ部から排出される油を上記排出制御ポート
   にフィードバックさせる油排出路とを備えてなる油圧駆
   動装置。