JPH0751938B2 - 回転流体圧力装置 - Google Patents

回転流体圧力装置

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JPH0751938B2
JPH0751938B2 JP63015706A JP1570688A JPH0751938B2 JP H0751938 B2 JPH0751938 B2 JP H0751938B2 JP 63015706 A JP63015706 A JP 63015706A JP 1570688 A JP1570688 A JP 1570688A JP H0751938 B2 JPH0751938 B2 JP H0751938B2
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fluid pressure
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star
valve
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/08Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the rotational speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-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
    • F04C2/103Rotary-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
    • F04C2/105Details concerning timing or distribution valves

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は回転流体圧力装置、特に、低速の転換バルブ
作動を利用するゲロータ(gerotor)の流体排出機構を
含有する装置に関する。
(従来の技術・発明が解決しようとする課題) 低速の転換バルブを利用する通常のゲロータ型モータ
(すなわち、回転バルブ要素が、ゲロータスター(星
車)の旋回速度ではなく、ゲロータスターの回転速度に
おいて回転するもの)においては、バルブ作動は、回転
バルブ部材および静止バルブ部材であって、それぞれゲ
ロータの流体排出機構からは区別される別のバルブ部材
により達成されるようになっている。通常のゲロータ型
モータのバルブ機構における欠点の一つは、特に回転バ
ルブ要素がモータ出力シャフトまたはドックボーン型シ
ャフトにより駆動されるモータ設計形態において、「タ
イミング」エラーが発生することである。ドッグボーン
型シャフトにおいてトルクの巻上げが行なわれた時、ゲ
ロータスターと回転バルブとの相対位置は論理位置から
逸脱し、その結果バルブ「タイミング」にエラーが生
じ、すなわち容積室が膨張および収縮する場合の容積室
と流体との連通関係にエラーが生じる。静止および回転
バルブ要素がゲロータ機構から別体のものとされた構成
における別の欠点は、単純に余分の数の部品が必要にな
ることと、その結果として高価になることである。
前述のタイプの問題点に対する解決法として、ゲロータ
スターの一部自体に回転バルブ部材を備える(「スター
内バルブ」)ゲロータ型モータを提供することが、多年
にわたり認識されてきた。スター内バルブ型設計形態
は、スターと回転バルブポート間の関係が一定であるこ
とから、バルブのタイミングエラーは実質的に除去され
ることが認識されている。さらに、漏出間隙により包囲
される要素数は少なく、かつ何らかの圧力平衡を必要と
する要素数が少ないことから、高い容積効率および高い
機械的効率を達成することができるモータが得られる。
米国特許第3,825,376号明細書には、スター内バルブ型
設計形態のかなり初期の構成が示されている。しかし、
ゲロータスターに関連する各回転ポートは容積室に直接
開口しており、したがってスター輪郭を遮っており、こ
れは長年にわたり望ましくないものとして認識されてい
る。
満足できるスター内バルブを備えたゲロータ型モータを
提供する近年の構成は米国特許第4,411,606号明細書に
示されており、そこでは「マニホルドバルブ作動」また
は指向性バルブ作動がスターと端部キャップ間に発生す
ると共に、転換バルブ作動がスターと隣接バルブプレー
トとの境界面において、スターの軸心方向反対側の端面
において発生している。このような構成では効果上、バ
ルブ作動が圧力平衡または圧力非平衡状態とは反対に、
「固定間隙」状態を必要とする。さらに、米国特許第4,
411,606号明細書における構成は、スターの両端部を連
通させるためにスターを貫通して延設される複数の軸心
方向の孔を必要としている。この孔がかなり小径の場合
は、大きな流動抵抗が生じ、また大径の場合はモータ中
で圧力降下が生じ、それによりモータの機械的効率が低
下される。他方、この孔が過渡の流動抵抗を避けるよう
に十分に大径にされると、スターが弱体化されることに
なる。
したがって、本発明の目的は従来装置の問題点を実質的
に克服する、スター内バルブ設計形態を利用する改良さ
れた低速高トルク型ゲロータモータを提供することであ
る。
この発明の別の目的は、マニホルドバルブ作動および転
換バルブ作動の両方が、ゲロータスターとスターに隣接
して配置された端部キャップとの境界面において生じる
ようにした装置を提供することである。
この発明が関連する低速高トルク型ゲロータモータは、
リリーフバルブがほぼ245kg/cm2(3,500psi)に設定さ
れると共に、モータがほぼ210kg/cm2(3,000psi)で運
転されるシステムにおいて通常は利用されている。近
年、リリーフバルブが315kg/cm2(4,500psi)まで、あ
るいは350kg/cm2(5,000psi)まで設定されるシステム
において、少なくとも間欠的に相対的に高い圧力で運転
できるモータの市場における要請が増大している。
前述の米国特許第3,825,376号明細書に示されるスター
内バルブ型モータにおいて、ポートと連通する容積室数
を変更することは、その結果としてトルクの波動が生じ
ることから、そこに示されるモータは高圧適用例には不
適切なものとなる。
前述の米国特許第4,411,606号明細書に示されるモータ
は、バルブ作動がスターの両端面と、ゲロータリングの
端面に固定された隣接部材との間に生じることにより固
有のものとなる、「固定間隙」タイプのバルブ作動によ
り高圧適用例には同様に適切ではない。良く知られるよ
うに、固定間隙型バルブが比較的高い圧力を受けると、
過度の「クロスポート」漏出が生じ、それにより容積効
率が低下する。
したがって、この発明の別の重要な目的は、モータが比
較的高い圧力の適用例に利用できるようにした、スター
内バルブ型設計形態を利用する改良された低速高トルク
型ゲロータモータを提供することである。
簡単ではあるが効率的な2速度型ゲロータモータを提供
することも、当業界における目的である。ここで用いら
れる用語「2速度」は、モータ内への任意の流体流動速
度について、2つの異なるモータ出力速度;高速(低ト
ルク)および通常の低速(高トルク)、を選択できるこ
とを意味している。米国特許第3,778,198号明細書に
は、ゲロータ型モータの2速度作動を達成するための基
本的概念が開示されている。そこに示されるモータはス
プールバルブ型のものであり、回転スプールバルブと隣
接円筒ハウジング面との間は径方向に固定間隙を有する
ことから、このモータは比較的低い圧力およびトルクに
限定される。
最近、この発明の譲受人に譲渡された米国特許第4,480,
971号明細書においては、ディスクバルブ型であって、
したがって比較的高い圧力およびトルクを必要とする適
用例に適する2速度型ゲロータモータが開示されてい
る。米国特許第4,480,971号明細書に示される装置は、
商業的に成功した2速度型ゲロータモータを提供するも
のと信じられるが、そこに開示される設計形態はある程
度大型かつ複雑で、さらにディスクバルブ型ゲロータモ
ータに固有の圧力およびトルクの制限を受けることにな
る。
したがって、本発明のさらに別の目的は、モータが低速
高トルクモード、あるいは高速低トルクモードにおいて
運転され得るスター内バルブ型設計形態を利用する改良
された低速高トルク型ゲロータモータを提供することで
ある。
(課題を解決するための手段) 本発明の上述ならびに他の目的は、上述米国特許第4,41
1,606号明細書に示されるような全体的構成を備える改
良された回転流体圧力装置を提供することにより達成さ
れる。すなわち、流体流入ポートおよび流体流出ポート
を形成する端部キャップ部材を包含するハウジング装
置;前記ハウジング装置に関連すると共に、内歯リング
部材およびリング部材内に偏心配置された外歯スター部
材を包含するゲロータ・ギアセット;前記リング部材ま
たはスター部材がこれら部材の他方に相対的に旋回運動
を行なうと共に、スター部材がリング部材およびハウジ
ング装置に相対的に回転運動を行なうこと;リング部材
の内歯およびスター部材の外歯が相互にかみ合い、相対
旋回および回転運動中に複数N+1の膨張および収縮流
体室を形成すること、からなる装置であって、シャフト
装置と、スター部材の回転運動を前記シャフト装置に伝
達させる装置とを包含しており、前記端部キャップ部材
が、前記流入または流出ポートに連続的に連通する第1
流体圧力室と、他方のポートに連続的に連通する第2流
体圧力室とを画定しており;前記スター部材が、前記第
1流体圧力室と連続的に流体連通状態にある第1マニホ
ルド領域と、前記第2流体圧力室と連続的に流体連通状
態にある第2マニホルド領域とを形成しており;前記ス
ター部材が、前記端部キャップ部材に向けて配置され端
面であって、第1および第2セットの流体ポートを画定
する前記端面を包含しており、第1セットの流体ポート
が前記第1マニホルド領域と連続的に流体連通状態にあ
り、かつ第2セットの流体ポートが前記第2マニホルド
領域と連続的に流体連通状態にあるようにした装置、を
提供することにより達成される。
改良された装置は以下の特徴を有している: (a)スター部材の端面は端部キャップ部材の隣接面に
対して摺動密閉係合している;(b)端部キャップ部材
は第3流体圧力室と、第3流体圧力室に連通する制御流
体通路とを形成している;(c)スター部材は第3流体
圧力室に連続的に流体連通状態にある第3マニホルド領
域を形成している;(d)スター部材の端面は第3マニ
ホルド領域に連続的に流体連通状態にある第3セットの
流体ポートを画定している;(e)端部キャップ部材の
隣接面は複数N+1のバルブ通路を画成すると共に、各
バルブ通路が膨張および収縮流体容積室の一つに連続的
に流体連通状態にある;(f)第1、第2および第3セ
ットの流体ポートは、スター部材の相対回転運動に応答
して、端部キャップ部材により形成される複数N+1の
バルブ通路に転換流体連通状態にある;そして(g)バ
ルブ装置は、制御流体通路を第1流体圧力室に連通する
第1状態と、制御流体通路を第2流体圧力室に連通する
第2状態との間で選択的に作動される。
(作用) 本発明はリング部材(19)およびスター部材(23)を包
含するゲロータ・ギアセットを包含するタイプの回転流
体圧力装置となっており、マニホルドバイブ作動および
転換バルブ作動の両方が、スター(23)の端面(42)と
端部キャップ部材(17)の端面(41)との境界部におい
て達成される。端部キャップ部材(17)は3つの同軸心
の圧力室(43),(51)および(47)を形成すると共
に、スターが、それぞれ圧力室(43),(51)および
(47)と連続的に連通状態にある3つの同軸心をなすマ
ニホルド領域(63),(67)および(65)を画定してお
り、このマニホルド領域(63),(67);および(65)
はそれぞれ、スター(23)の端面(42)により画定され
るそれぞれ流体ポート(69),(77)および(73)に連
通する。バルブスプール(97)が、マニホルド領域(6
3)および(67)を連通させて、低速高トルク(LSHT)
モード運転を達成する第1状態と、マニホルド領域(6
7)および(65)を連通させて、高速邸トルク(HSLT)
モード運転を達成する第2状態との間を選択的に作動で
きる。
(実施例) この発明を限定するものではない図面において、第1図
は低速高トルク型ゲロータモータを示している。第1図
に示される流体圧モータは、たとえば複数のボルト11に
より相互に固定された複数のセクションから構成されて
いる。モータのセクションはシャフトハウジング部分1
3、ゲロータの流体排出機構15、および端部キャップ部
材17を包含している。
ゲロータの流体排出機構15(第3図に最良に示される)
は当該技術において良く知られていると共に、この発明
の譲受人に譲渡されていると共に、ここに参考のために
包含され、かつ簡単に説明される米国特許第4,343,600
号明細書に図示されると共に詳細に記載されている。特
に、流体排出機構14はゲローラ(GerolerR)ギアセッ
トであると共に、複数の相対的に半円筒形の開口を画定
する内歯リング部材19を備えており、円筒ローラ部材21
が各開口に配置されて、リング部材19の内歯の機能を果
たしている。リング19内に外歯スター23が偏心配置され
ており、このスター23は典型的には内歯21より一つ少な
い外歯を有し、したがってスター23はリング部材19に相
対的に旋回および回転するようになっている。リング19
およびスター23間の相対旋回および回転運動により、当
該技術において良く知られているように複数の膨張流体
容積室25および複数の収縮流体容積室27が形成される。
第1図において、スター23は複数の直線状内部スプライ
ン29を形成しており、このスプライン29は主駆動シャフ
ト33の一端部に形成されたセットをなす外部冠頂スプラ
イン31に係合している。主駆動シャフト33の他端部には
別のセットの外部冠頂スプライン35が配置されており、
このスプライン35はシャフトまたはホイールハブのよう
な所定形状の回転出力部により画定される、別のセット
の直線状内部スプラインに係合するようになっている。
当該技術において良く知られているように、本発明が関
連するタイプのゲロータ型モータは、適切なベアリング
に支持された回転出力シャフトを包含しており、このシ
ャフトは米国特許第4,343,600号明細書に示されるタイ
プのものとすることができるが、本発明が特別の輪郭の
出力シャフトに限定されるものでない。この装置が、ス
ター23の回転運動を伝達できる所定形状のシャフト装置
を包含することが本質的な点である。
主実施例においては、リング部材19が9つの内歯21を包
含し、かつスター23が8つの外歯を包含することから、
スター23が8旋回することにより、当該技術において良
く知られているように、スター23が完全な一回転を行な
うと共に、主駆動シャフト33の出力端部が完全な一回転
を行なう。
第1図と組合わせて第2図を参照すると、端部キャップ
部材17は流体流入ポート37および流体流出ポート39を包
含している。端部キャップ部材17は端面41を包含してお
り、端面41はスター23の端面42(第1図参照)と摺動密
閉係合すると共に、ゲロータ・ギアセット15に隣接して
配置されている。端面41は流体圧力室43を画定してお
り、流体圧力室43はチューブ状部材45により流体通路36
を介して、流体流入ポート37と流体連通状態にあり、ま
たチューブ状部材45は端部キャップ17により画定される
円形開口内に圧入されている。端面41はさらに、好まし
くは流体圧力室43に同軸心に配置される環状流体圧力室
47を画定している。圧力室47は通路49により、流体流出
ポート39と流体連通状態にある。
流体圧力室43および47間に半径方向に環状圧力室51が配
置されており、環状流体圧力室51は総体的にチューブ状
の部材55により、端部キャップ部材17により画定される
コア通路53と流体連通状態にある。チューブ状部材55は
端部キャップ部材17の円形開口内に圧入されると共に、
環状流体圧力室47および51を分離する機能を有してい
る。
端部キャップ部材17の端面41はさらに、複数の静止バル
ブ通路57を画定しており、この通路57は「タイミングス
ロット」とも呼ばれている。主実施例においては、各バ
ルブ通路57は典型的には、半径方向に指向されたミル加
工スロットであり、それぞれ容積室25または27の隣接す
る一つと不変に連続的に流体連続状態に配置されてい
る。バルブ通路57は第2図に示されるように、環状流体
圧力室43に対して同軸心をなす総体的に環状のパターン
で配置されることが好ましい。
第1図と共に第4図を参照して、外歯スター23が詳細に
説明される。この発明の本質的特徴ではないが、スター
23が2つの別々の部片から構成されることが好ましい。
主実施例において、スター23は2つの別々の粉末金属部
片からなると共に、外歯を包含する主部分59とインサー
トまたはプラグ61とを包含している。主部分59およびイ
ンサート61は共働して、後述の種々の流体領域、通路お
よびポートを画定している。
第4および5図においてスター23は、圧力室43と連続的
に流体連通状態にある中央マニホルド領域63を包含して
いる。マニホルド領域63と同軸心に別の外部マニホルド
領域65が設けられると共に、環状圧力室47に連続的に流
体連通状態にある。マニホルド領域63および65間に半径
方向に、かつそれらと同軸心に、環状圧力室51に連続的
に流体連通状態にある中間マニホルド領域67が配置され
ている。第4図に示されるように、マニホルド領域63,6
5および67に関して用語「領域」を利用することは、単
一開口(たとえば、マニホルド領域63の場合)、または
複数の別々の円周方向に隔置された開口(たとえば、マ
ニホルド領域65および67の場合)を意味し包含すること
が理解されるであろう。
スター23の端面42はセットをなす流体ポート69を画定し
ており、各流体ポート69は流体通路71(第5A図参照)に
より中央マニホルド領域63に流体連通状態にある。主実
施例においては、4つのポート69および流体通路71が設
けられている。
スター23の端面42はさらに、セットをなす流体ポート73
を画定しており、各ポートは流体通路75により外部マニ
ホルド領域65は開口の一つと流体連通状態にある。主実
施例においては、8つの流体ポート73と流体通路75とが
設けられている。
スター23の端面42はセットをなす流体ポート77をも画定
しており、それぞれが流体通路79により、中間マニホル
ド領域67の開口の一つに連続的に流体連通状態にある。
主実施例においては、4つの流体ポート77と流体通路79
とが設けられている。
良く知られているように、9つの内歯21があることか
ら、9つのバルブ通路57が設けられている。スター23が
リング部材19に相対的に旋回および回転すると、セット
をなす8つの流体ポート69および73が低速転換バルブ作
動において、バルブ通路57に対して係合する。その結
果、流体ポート69および73とバルブ通路57との間にのみ
連通がもたらされ、これは膨張容積室25の一つと瞬間的
に流体連通状態にある。同時に、低圧排出流体が収縮容
積室27から、これと瞬間的に連通状態になるバルブ通路
57を介して連通し、そして排出流体は排出流体を含有す
る特定のバルブ通路57と瞬間的に連通状態にある液体ポ
ート77に流入する。
再び第1図において、シャフトハウジング部分13は凹所
81を形成しており、凹所81内に圧力平衡プレート83が着
座されている。平衡プレート83は複数の開口85を画定し
ており、各開口85は容積室25または27の一つと連通状態
にある。各開口85は圧力平衡凹所87に連通しており、こ
の凹所87はプレート83の、ゲロータ・ギアセット15と反
対側に配置されている。部材81〜87はここで完全をきす
ために述べているが、圧力平衡操作はゲロータ型モータ
の技術において総体的に良く知られており、かつこの発
明の本質的部分を構成するものではないから、圧力平衡
プレート83あるいは凹所87のサイズまたは形状について
の詳細な説明は省略する。圧力平衡プレート83が、スタ
ー23を軸心方向において「平衡」させるため、すなわち
スター23に対して両反対方向に作用する流体圧力をほぼ
同一にするために利用されるか、あるいは圧力平衡プレ
ート83が、スター23を端部キャップ部材17の端面41に緊
密に密閉係合させるための「非平衡」化のために利用さ
れることは理解されるであろう。
次に、一部断面(第1図の6−6線)および一部概略的
に示される第6図を参照することにする。端部キャップ
部材17はスプール孔91を形成しており、このスプール孔
91は第6図に示されるように軸心方向に間隔を有する位
置において流体通路36,49および53と交差している。ス
プール孔91の両端部は一対のねじ取付け具93および95に
より閉鎖されており、またスプール孔91内にはバルブス
プール97が配置されている。バルブスプール97は、第6
図において左方向へスプリング部材99によって押圧され
るとともに、圧力室101内の流体圧力により右方向へ押
圧され、第6図に示される位置へ偏倚されている。バル
ブスプール97を第6図に示される位置へ偏倚押圧するの
に必要な流体圧力は、良く知られた方法であって、この
発明の一部を構成するものではない任意の方法により圧
力室101へ連通される。
バルブスプール97が第6図に示される位置に偏倚押圧さ
れた状態で、流入ポート37が高圧流体供給源に連通され
ているとすると、流体通路36および53、および圧力室43
および51内は高圧になる。その結果、スター23が旋回お
よび回転すると、高圧が圧力室43から中央マニホルド領
域63へ、そして圧力室51から中間マニホルド領域67へ連
通される。したがって高圧流体がすべての流体ポート69
および流体ポート77に存在し、そこから高圧が各流体通
路57を介して膨張容積室25(斜線部は高圧流体を表示す
る)に連通して、スター23を第6図において時計方向に
旋回させたり、一方では反時計方向に回転させたりする
と同時に、低圧流体が収縮容積室27から各流体通路57を
介して所定の流体ポート73に連通される。ポート73から
の排出流体は外部マニホルド領域65を介して圧力室47
へ、そしてそこから流体通路49を介して流出ポート39へ
連通される。したがって、バルブスプール97が第6図に
示される位置にある場合は、高圧流体が全4つの膨張容
積室25に連通されるのに対して、排出流体は全4つの収
縮容積室27から連通されて、ゲロータ型モータは通常の
低速高トルク(LSHT)モードで運転される。
第7図において、この発明の装置は高速低トルク(HSL
T)モードにおける運転に関連して説明される。HSLTモ
ードを選択するためには圧力室101内の圧力を十分に減
圧して、スプリング部材99がバルブスプール97を第7図
に示される位置へ偏倚させるようにすることが必要であ
り、その位置においては流体通路49および53は相対的に
抑制されない連通状態にあると共に、両者は流体通路36
との流体連通から遮断されている。この運転モードにお
いて、高圧が流入ポート37に連通されると、圧力室43に
のみ高圧が存在し、両圧力室51および47はそれぞれ流体
通路53および49により、低圧流体と連通状態にある。
HSLTモードにおいては、高圧流体が圧力室43から中央マ
ニホルド領域63を介して、流体ポート69に連通される。
第7図に示されるように、その結果として高圧流体は2
つの膨張容積室25にのみ連通されることになる。同時
に、収縮容積室27からの排出流体は第6図において説明
したのと同様に、関連流体ポート73、外部マニホルド領
域65を介して圧力室47へ連通される。しかし、流体通路
69および53は開放連通状態にあるから、収縮容積室27か
らの低圧排出流体の一部は流体通路53を介して圧力室51
へ、そしてそこから中間マニホルド領域67へ、そして流
体ポート77を介して他の2つの膨張容積室25へ連通され
る。言いかえると、LSHTモードにおけるのと同一体積の
高圧流体が流入ポート37に連通された場合、HSLTモード
においては、膨張容積室25の半分にのみ連通されること
になり、したがってスター23は2倍の速度ではあるが、
半分のトルクにおいて旋回および回転運動を行なうこと
になる。
この発明は、スター23がHSLTモードにおいては2倍の速
度ではあるが半分のトルクで回転する実施例に関連して
説明されたが、本発明がそのように限定されるものでは
ないことは明らかであろう。ポートおよび通路、等の数
値は2:1以外の速度比を達成するために、図示されたも
のから変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における通常の低速高トルク型ゲロータ
モータの軸心方向断面図、第2図は端部キャップ部材の
表面を示す第1図の2−2線に沿う横断面図、第3図は
端部キャップに隣接するゲロータ・ギアセットの端面を
示す第1図の3−3線に沿う横断面図、第4図は本発明
におけるゲロータスターの実施例を示す第3図と同様の
拡大平面図、第5a,5bおよび5c図は第4図のゲロータス
ターの3つの異なる位置における各概略単純化横断面
図、第6および7図は本発明に関連する流体圧回路の作
動状態を示す第1図の6−6線に沿う−部概略、一部横
断面図である。 13……ハウジング装置、15……ゲロータ・ギアセット、
17……端部キャップ部材、19……内歯リング部材、21…
…内歯、23……外歯スター部材、25……膨張流体容積
室、27……収縮流体容積室、29,31……回転運転伝達装
置、33……シャフト装置、41……端部キャップ部材隣接
面、42……スター部材端面、43……第1流体圧力室、47
……第2流体圧力室、51……第3流体圧力室、53……制
御流体通路、57……バルブ通路、63……第1マニホルド
領域、65……第2マニホルド領域、67……第3マニホル
ド領域、69……第1セットの流体ポート、73……第2セ
ットの流体ポート、77……第3セットの流体ポート、97
……バルブ装置。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流体流入ポート(37)および流体流出ポー
    ト(39)を形成する端部キャップ部材(17)を包含する
    ハウジング装置(13);前記ハウジング装置に関連する
    と共に、内歯リング部材(19)と、前記リング部材内に
    偏心配置された外歯スター部材(23)とを包含するゲロ
    ータ・ギアセット(15);前記リング部材および前記ス
    ター部材の一方がこれら部材の他方に相対的に旋回運動
    を行ない、かつ前記スター部材が前記リング部材および
    前記ハウジング装置に相対的に回転運動を行なうこと;
    前記リング部材の内歯(21)および前記スター部材の外
    歯が相互にかみ合い、前記相対旋回および回転運動中に
    複数N+1の膨張(25)および収縮(27)流体容積室を
    形成すること;シャフト装置(33)、および前記スター
    部材の前記回転運動を前記シャフト装置に伝達する装置
    (29,31);前記端部キャップ部材(17)が、前記流体
    流入ポートおよび前記流体流出ポートの前記一方と連続
    的に流体連通状態にある第1流体圧力室(43)と、前記
    流体流入ポートおよび前記流体流出ポートの他方と連続
    的に流体連通状態にある第2流体圧力室(47)とを画定
    すること;前記スター部材が、前記第1流体圧力室と連
    続的に流体連通状態にある第1マニホルド領域(63)
    と、前記第2流体圧力室と連続的に流体連通状態にある
    第2マニホルド領域(65)とを形成すること;前記スタ
    ー部材が端面(42)を包含しており、前記端面(42)が
    前記端部キャップ部材に向けて配置されると共に、第1
    (69)および第2(73)セットの流体ポートを画定して
    おり、前記第1セットの流体ポートが前記第1マニホル
    ド領域と連続的に流体連通状態にあると共に、前記第2
    セットの流体ポートが前記第2マニホルド領域と連続的
    に流体連通状態にあること、 からなる回転流体圧力装置において、 (a)前記スター部材の前記端面が前記端部キャップ部
    材の隣接面(41)に対して摺動密閉係合状態にあるこ
    と; (b)前記端部キャップ部材が第3流体圧力室(51)
    と、前記第3流体圧力室と連続的に流体連通状態にある
    制御流体通路(53)とを形成すること; (c)前記スター部材が、前記第3流体圧力室と連続的
    に流体連通状態にある第3マニホルド領域(67)を形成
    すること; (d)前記スター部材の前記端面が、前記第3マニホル
    ド領域と連続的に流体連通状態にある第3セットの流体
    ポート(77)を形成すること; (e)前記端部キャップ部材の前記隣接面が複数N+1
    のバルブ通路(57)を画成すると共に、前記各バルブ通
    路が、前記膨張および収縮流体容積室の一方と連続的に
    流体連通状態にあること; (f)前記第1、第2および第3セットの流体ポート
    が、前記スター部材の前記相対回転運動に応じて、前記
    端部キャップ部材により形成された前記複数N+1のバ
    ルブ通路と転換流体連通状態にあること;および (g)バルブ装置(97)が、前記制御流体通路を前記第
    1流体圧力室に連通する第1状態(第6図)と、前記制
    御流体通路を前記第2流体圧力室に連通する第2状態
    (第7図)との間を選択的に作動されること を特徴とする回転流体圧力装置。
  2. 【請求項2】前記第2流体圧力室が前記第1流体圧力室
    を包囲していると共に、前記第3流体圧力室が前記第1
    および第2流体圧力室間に半径方向に配置されているこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の回転流
    体圧力装置。
  3. 【請求項3】前記第3マニホルド領域が、前記第1およ
    び第2マニホルド領域間に半径方向に配置されているこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第2項に記載の回転流
    体圧力装置。
  4. 【請求項4】前記第1、第2および第3流体圧力室が環
    状であると共に、前記第3流体圧力室が前記第1流体圧
    力室を包囲し、かつ前記第2流体圧力室が前記第3流体
    圧力室を包囲していることを特徴とする、特許請求の範
    囲第1項に記載の回転流体圧力装置。
  5. 【請求項5】前記第1、第2および第3マニホルド領域
    が環状であると共に、前記第3マニホルド領域が前記第
    1マニホルド領域を包囲し、かつ前記第2マニホルド領
    域が前記第3マニホルド領域を包囲していることを特徴
    とする、特許請求の範囲第4項に記載の回転流体圧力装
    置。
  6. 【請求項6】前記1、第2および第3セットの流体ポー
    トが、前記スター部材の前記端面のみにより形成されて
    いることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の
    回転流体圧力装置。
  7. 【請求項7】前記第1(69)、第2(73)および第3
    (77)セットの流体ポートがそれぞれ第1(71)、第2
    (75)および第3(79)流体通路装置によりそれぞれ前
    記第1(63)、第2(65)および第3(67)マニホルド
    領域に流体連通状態にあることを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項に記載の回転流体圧力装置。
  8. 【請求項8】前記第1および第3流体通路装置が全体的
    に前記スター部材内に配置されていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第7項に記載の回転流体圧力装置。
  9. 【請求項9】前記第2流体通路装置が全体的に前記スタ
    ー部材内に配置されていることを特徴とする、特許請求
    の範囲第8項に記載の回転流体圧力装置。
  10. 【請求項10】前記端部キャップの前記隣接面により画
    定された前記複数N+1のバルブ通路が、前記第2流体
    圧力室に関してほぼ同軸心をなす環状のパターンにおい
    て配置されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項に記載の回転流体圧力装置。
  11. 【請求項11】前記スター部材の前記端面により画定さ
    れる前記第1および第3セットの流体ポートが複数Nの
    流体ポートを備えていることを特徴とする、特許請求の
    範囲第1項に記載の回転流体圧力装置。
  12. 【請求項12】前記第1および第3セットの流体ポー
    ト、および前記第2セットの流体ポートが共に複数2Nの
    流体ポートを備えていることを特徴とする、特許請求の
    範囲第11項に記載の回転流体圧力装置。
  13. 【請求項13】前記スター部材が軸心方向に反対側の第
    2端面を包含しており、前記ハウジング装置(13)およ
    び前記第2端面が共働して、前記スター部材の軸心方向
    の圧力平衡をもたらす圧力平衡装置(81〜87)を形成し
    ていることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載
    の回転流体圧力装置。
  14. 【請求項14】前記圧力平衡装置が、前記スター部材を
    軸心方向に前記端部キャップ部材に向けて非平衡状態に
    なす圧力を作用することができるようにしたことを特徴
    とする、特許請求の範囲第13項に記載の回転流体圧力装
    置。
  15. 【請求項15】前記バルブ装置の前記第1状態が、前記
    装置の低速高トルクモード運転に対応すると共に、前記
    バルブ装置の前記第2状態が、前記装置の高速低トルク
    モード運転に対応していることを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項に記載の回転流体圧力装置。
JP63015706A 1987-01-28 1988-01-26 回転流体圧力装置 Expired - Lifetime JPH0751938B2 (ja)

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US7882 1987-01-28
US07/007,882 US4715798A (en) 1986-05-01 1987-01-28 Two-speed valve-in star motor

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JPS63195386A JPS63195386A (ja) 1988-08-12
JPH0751938B2 true JPH0751938B2 (ja) 1995-06-05

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DK40388A (da) 1988-07-29
DE3861468D1 (de) 1991-02-14
JPS63195386A (ja) 1988-08-12
EP0276680A3 (en) 1989-05-10
EP0276680B1 (en) 1991-01-09
DK40388D0 (da) 1988-01-27
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