JPS59138780A - 回転式流体圧力装置 - Google Patents
回転式流体圧力装置Info
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- JPS59138780A JPS59138780A JP59004955A JP495584A JPS59138780A JP S59138780 A JPS59138780 A JP S59138780A JP 59004955 A JP59004955 A JP 59004955A JP 495584 A JP495584 A JP 495584A JP S59138780 A JPS59138780 A JP S59138780A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
- F04C14/02—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for several machines or pumps connected in series or in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
- F04C14/08—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the rotational speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-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
- F04C2/103—Rotary-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
- F04C2/104—Rotary-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 having an articulated driving shaft
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、回転式流体圧力装置、特に圧力流体の流量
と入力・出方軸の回転速度間で２つの異なる比をもち得
るような装置に関する。 この発明は、種々の形式の容積機構を有する回転式流体
圧力装置とともに用いることができるが、ゼロータ（登
録商標ン機構とともに用いるとき特に有効であり、この
明細書はこの形式について述べる。 簡単にしてしかも効率のよい２速ゼロータモータを提供
することが長い間当業者にとって１つの目的であった。 この明細書で用いる２速とは、モータへの所定の流速比
に対して、相対的に低いトルクを伴う高速度と、相対的
に高いトルクを伴う低速度とであり、２つの異なるモー
タ出力速度間で選択可能であることを意味する。 米国特許第３．７７８．２９８号明細沓にゼロータモー
タの２速（複比〕作用を達成する基本概念を開示してい
る。前記明細書に開示された概念は、モータにおける普
通の回転式弁作用に加えて、切換可能な弁作用を提供す
ることを含み、それは１つ以上の拡大する流体室が入口
とではなくて、縮小する流体室と連通するように配置さ
れ、ゼロータ機構の容積を効果的に減少して、モータへ
の流体の流量に対するモータ出力速度を増大する。これ
は高速・低トルクモート°と称する。これに反し、もし
すべての拡大する流体室が入口と連通するように配置さ
れれば、モータは通常の低速・高トルクモードで作用す
る。 米国特許第３．７７８．１９８号は前記の基本概念を有
効に開示するが、この特許におけるモータはスプール型
のもので、これは回転スプール弁と隣接する円筒形Ｉ・
ウジングとの間の直径の差が一定であるから、比較的に
低圧力と低トルクに限定されていた。しかし、２速ゼロ
ータモータに対する市場は、比較的に高い圧力とトルク
を必要とし、かつこの出願の時点にお〜・て、米国特許
ｉ ３．７７８．１９８号に示されたモータは、まだ商
品化されないばかりでなく、他のいかなる２速ゼロータ
七、−夕も商業的には利用できるものはない。 従ってこの発明の目的は、比較的に高圧力で高トルクの
使用目的に対して、開業的に用いられているモータと匹
適する２速ゼロータモータを提供するにある。 この発明の他の目的は、モータ全体につ−・て多くの再
設計を必要とせずに、標準ゼロータモータに対して適用
できる２速ゼロータモータを提供するにある。 さらにこの発明の他の目的は、モータかほとんど正規の
、機構でかついずれの作用モードにおいても、容積効率
をもって作用可能な２速ゼロータモータを提供するにあ
る。 この発明の上記および他の目的は、入口及び出口をもつ
ハウジングと、拡大する流体室及び縮小する流体室をも
つ流体エネルギ変移部を具えた回転式流体圧力装置を提
供することにより達せられる。静止弁部が拡大、縮小す
る流体室と連通する流体通路をもっている。 回転弁部材が流入通路及び流出通路をもち、これらの通
路は回転弁部材の回転運動に応答して、入口及び出口と
静止弁部の流体通路との間を連通する。この装置は回転
弁部材の後面と係合する平衡リングをもつ弁座機構を具
えている。 平衡リングは静止弁部と回転弁部材とを苦封係合状態に
保つのに用いられる。 この装置は、制御流体通路をもつノ・ウジングと、回転
弁部材の回転運動に応答して制御流体通路と静止弁部の
流体通路との間を連通ずるように配置された制御弁通路
をもつ回転弁部材を具えている。平衡リングは制御流体
通路の一部分を形成する軸方向通路をもっている。この
装置は、制御流体通路を入口に連通する第１位置と制御
流体通路を出口に連通する第２位置との間で選択的に作
用する制御弁を具えている。 図面を参照しつつ以下にこの発明を説明する。 この発明を限定するものではない図面において、第１図
はこの発明が適用される型式の流体圧力作動モータの一
部の縦断面図で、米国特許第３．５７２．９８３号に図
示されて詳細に説明されているものである。この明細書
におけるモータは、このような流体圧力装置に適用され
る場合には、ポンプとして使用するごともできる。 第１図に示す流体モータは、第２図にのみ示す複数のメ
ルト１１などによって結合された複数の部分をもってい
る。このモータはケーシング１３と、耐摩耗板１５と、
流体エネルギ変移部を構成するゼロータ機構１７と、静
止弁部な構成するポート板１９と、ハウジング２１とを
具えている。 ゼロータ機構１７は、当業界では公知であるから簡単に
述べる。この実施例において１機構１７は、複数の半円
筒形開口をもつ門歯リング２３を有するゼロータ歯車を
具えている。ロール２５が各開口内に回転可能に配置さ
れるが、これもまた当業界において公知である。ロール
２５の数よりも１つ少い外歯をもっ外歯ロータ２７がリ
ング２３内に偏心的に配置され、これによりロータ２７
をリング２３に対して軌道運動と回転運動とをさせる。 リング２３とロータ２７との間の軌道運動及び回転運動
は、複数の拡大する流体室２９Ｅと複数の縮小する流体
室２９Ｃを形成する（第２図参照、第１図では流体室は
単に２９として示されて〜・る）。 主として第１図において、モータはケーシング１３内に
配置され、かつ軸受３３，３５によって、該ケーシング
に回転可能に支持された出′力軸３１をもっている。軸
３１は直線形内側スプライン３７をもち、主駆動軸４１
の一端に形成されたクラウン形外側スプライン３９かこ
れと係合する。別のクラウン形外側スプライン４３が駆
動軸４１の反対端に設けられ、ロータ２７の内側に形成
された直線形内側スプライン４５と係合する。この実施
例において、ロータ２７は８個の外歯をもつから、ロー
タ２７カ″−８回の軌道運動をしてはじめて１回転し、
この結果駆動ｍ４１と出力軸３１とが１回転をすること
になる。 さらに、弁駆動軸４９の一端に形成された１組の外側ス
プライン４７が内側スプライン４５と係合し、この弁駆
動軸４９は他端に別の外側スプライン５１をもち、この
外側スプライン５１は弁部材５５の内周に形成された内
側スプライン５３と係合する（ｉｌ ＃ ３ ＊ ４図
）。弁部材５５はハウジング２１内に回転可能に配置さ
れ、かつ弁駆動軸４９ｉｉ、、当業界ではよく知られて
いるように、適切な弁タイミングを維持するために、ロ
ータ２７と弁部材５５０両方にスプライン結合される。 ポート板１９は、複数の流体通路５７をもち、各通路は
隣接する流体室２９と常時流通状態にある（第］、２図
）。当業者には公知のように、ロータ２７が軌道運動と
回転運動とをし、かつ弁部材５５が回転運動をすると、
各流体通路５７は交互に圧力流体な流体室２９Ｆが拡大
するにつれてそれに流通し、次いでこの流体室２９Ｃが
縮小するにつれ
と入力・出方軸の回転速度間で２つの異なる比をもち得
るような装置に関する。 この発明は、種々の形式の容積機構を有する回転式流体
圧力装置とともに用いることができるが、ゼロータ（登
録商標ン機構とともに用いるとき特に有効であり、この
明細書はこの形式について述べる。 簡単にしてしかも効率のよい２速ゼロータモータを提供
することが長い間当業者にとって１つの目的であった。 この明細書で用いる２速とは、モータへの所定の流速比
に対して、相対的に低いトルクを伴う高速度と、相対的
に高いトルクを伴う低速度とであり、２つの異なるモー
タ出力速度間で選択可能であることを意味する。 米国特許第３．７７８．２９８号明細沓にゼロータモー
タの２速（複比〕作用を達成する基本概念を開示してい
る。前記明細書に開示された概念は、モータにおける普
通の回転式弁作用に加えて、切換可能な弁作用を提供す
ることを含み、それは１つ以上の拡大する流体室が入口
とではなくて、縮小する流体室と連通するように配置さ
れ、ゼロータ機構の容積を効果的に減少して、モータへ
の流体の流量に対するモータ出力速度を増大する。これ
は高速・低トルクモート°と称する。これに反し、もし
すべての拡大する流体室が入口と連通するように配置さ
れれば、モータは通常の低速・高トルクモードで作用す
る。 米国特許第３．７７８．１９８号は前記の基本概念を有
効に開示するが、この特許におけるモータはスプール型
のもので、これは回転スプール弁と隣接する円筒形Ｉ・
ウジングとの間の直径の差が一定であるから、比較的に
低圧力と低トルクに限定されていた。しかし、２速ゼロ
ータモータに対する市場は、比較的に高い圧力とトルク
を必要とし、かつこの出願の時点にお〜・て、米国特許
ｉ ３．７７８．１９８号に示されたモータは、まだ商
品化されないばかりでなく、他のいかなる２速ゼロータ
七、−夕も商業的には利用できるものはない。 従ってこの発明の目的は、比較的に高圧力で高トルクの
使用目的に対して、開業的に用いられているモータと匹
適する２速ゼロータモータを提供するにある。 この発明の他の目的は、モータ全体につ−・て多くの再
設計を必要とせずに、標準ゼロータモータに対して適用
できる２速ゼロータモータを提供するにある。 さらにこの発明の他の目的は、モータかほとんど正規の
、機構でかついずれの作用モードにおいても、容積効率
をもって作用可能な２速ゼロータモータを提供するにあ
る。 この発明の上記および他の目的は、入口及び出口をもつ
ハウジングと、拡大する流体室及び縮小する流体室をも
つ流体エネルギ変移部を具えた回転式流体圧力装置を提
供することにより達せられる。静止弁部が拡大、縮小す
る流体室と連通する流体通路をもっている。 回転弁部材が流入通路及び流出通路をもち、これらの通
路は回転弁部材の回転運動に応答して、入口及び出口と
静止弁部の流体通路との間を連通する。この装置は回転
弁部材の後面と係合する平衡リングをもつ弁座機構を具
えている。 平衡リングは静止弁部と回転弁部材とを苦封係合状態に
保つのに用いられる。 この装置は、制御流体通路をもつノ・ウジングと、回転
弁部材の回転運動に応答して制御流体通路と静止弁部の
流体通路との間を連通ずるように配置された制御弁通路
をもつ回転弁部材を具えている。平衡リングは制御流体
通路の一部分を形成する軸方向通路をもっている。この
装置は、制御流体通路を入口に連通する第１位置と制御
流体通路を出口に連通する第２位置との間で選択的に作
用する制御弁を具えている。 図面を参照しつつ以下にこの発明を説明する。 この発明を限定するものではない図面において、第１図
はこの発明が適用される型式の流体圧力作動モータの一
部の縦断面図で、米国特許第３．５７２．９８３号に図
示されて詳細に説明されているものである。この明細書
におけるモータは、このような流体圧力装置に適用され
る場合には、ポンプとして使用するごともできる。 第１図に示す流体モータは、第２図にのみ示す複数のメ
ルト１１などによって結合された複数の部分をもってい
る。このモータはケーシング１３と、耐摩耗板１５と、
流体エネルギ変移部を構成するゼロータ機構１７と、静
止弁部な構成するポート板１９と、ハウジング２１とを
具えている。 ゼロータ機構１７は、当業界では公知であるから簡単に
述べる。この実施例において１機構１７は、複数の半円
筒形開口をもつ門歯リング２３を有するゼロータ歯車を
具えている。ロール２５が各開口内に回転可能に配置さ
れるが、これもまた当業界において公知である。ロール
２５の数よりも１つ少い外歯をもっ外歯ロータ２７がリ
ング２３内に偏心的に配置され、これによりロータ２７
をリング２３に対して軌道運動と回転運動とをさせる。 リング２３とロータ２７との間の軌道運動及び回転運動
は、複数の拡大する流体室２９Ｅと複数の縮小する流体
室２９Ｃを形成する（第２図参照、第１図では流体室は
単に２９として示されて〜・る）。 主として第１図において、モータはケーシング１３内に
配置され、かつ軸受３３，３５によって、該ケーシング
に回転可能に支持された出′力軸３１をもっている。軸
３１は直線形内側スプライン３７をもち、主駆動軸４１
の一端に形成されたクラウン形外側スプライン３９かこ
れと係合する。別のクラウン形外側スプライン４３が駆
動軸４１の反対端に設けられ、ロータ２７の内側に形成
された直線形内側スプライン４５と係合する。この実施
例において、ロータ２７は８個の外歯をもつから、ロー
タ２７カ″−８回の軌道運動をしてはじめて１回転し、
この結果駆動ｍ４１と出力軸３１とが１回転をすること
になる。 さらに、弁駆動軸４９の一端に形成された１組の外側ス
プライン４７が内側スプライン４５と係合し、この弁駆
動軸４９は他端に別の外側スプライン５１をもち、この
外側スプライン５１は弁部材５５の内周に形成された内
側スプライン５３と係合する（ｉｌ ＃ ３ ＊ ４図
）。弁部材５５はハウジング２１内に回転可能に配置さ
れ、かつ弁駆動軸４９ｉｉ、、当業界ではよく知られて
いるように、適切な弁タイミングを維持するために、ロ
ータ２７と弁部材５５０両方にスプライン結合される。 ポート板１９は、複数の流体通路５７をもち、各通路は
隣接する流体室２９と常時流通状態にある（第］、２図
）。当業者には公知のように、ロータ２７が軌道運動と
回転運動とをし、かつ弁部材５５が回転運動をすると、
各流体通路５７は交互に圧力流体な流体室２９Ｆが拡大
するにつれてそれに流通し、次いでこの流体室２９Ｃが
縮小するにつれ
【該室から流体を流通する。
次に第３図に示すハウジングについて述べる。
弁ハウジング２１は、弁部材５５に形成された円形室６
３と連通する入口６１をもっている。 ハウジング２１はまた弁部材５５を囲む環状室６７と連
通する出口６５をもっている。当業者にはよく知られて
いるように、もし入口６１と出口６５とが逆になれば、
出力軸３１の回転方向が逆転する。弁部材５５は環状室
６７と常時連通する複数の流出通路６９（第３図で点線
で示す）をもっている。弁部材５５はまた円形室６３と
常時連通する複数の流入通路７１をもっている。上記の
入口、出口、各室、及び通路（６１〜７１）は当業界で
はよく知られている。 ここに示した型式の典型的な従来の流体モータにおいて
、第２図に示すように、９個の流体通路５７と定期的に
連漣するように配置された各８個の通路６９．７１が設
けられる。しかし。 この発明においては、８個の流出通路６９に対して流入
通路７１は僅かに４個である。もし流体モータが従来形
式で造られれば、半熱存在すべき他の４個の流入通路７
１の代替通路として、弁部材５５は４個の制御弁通路７
３をもっている。弁部材５５はさらに環状溝７５をもち
、このｌ＃７５と各制御弁通路７３が連通する。 ハウジング２１は、さらに制御ポート７７と多段内孔７
９とをもっている。内孔７９内には弁座機構８３が配置
され、この機構は平衡リング８５をもっている。内孔７
９と平衡リング８５との間に、１対の環状室１’００
、１０２が形成される。環状室１０２はシールリング１
０３．１０４によって室６７．１（１０とからシールさ
れる。制御ポート７７と環状室１０２は制御通路８１を
介して常時連通状態にある。 通路１０５は環状室１００をモータのケースドレン区域
に接続する。ＸＦ−衡リング８５は環状端面１０６をも
ち、その面積は、離反力Ｆ、即ち弁部材５５をヤ゛−ト
板１９から離反させようとする油圧偏倚力以上の力をも
って、リング８５を第３図において右方へ偏倚する油圧
力Ｆ、を提供するＪ−５に選定される。力Ｆ、は離反力
Ｆ３をほぼ５〜２０％超過する大きさであることが好適
である。 この機構８３の全体の構造と機能は、当業者にはよく知
られており、かつ前記米国特許第３、５７２．９８３号
明細書にその詳細が記載されている。この発明によれば
、弁座機構８３の形態は公知のものとは相違する。平衡
リング８５は、弁部材５５の隣接する後面と密封係合す
る前方密封面８７をもっている。リング８５は、複数の
軸方向通路８９をもち、これらの通路８９は制御通路８
１と、制御弁通路７３が連通している環状溝間の連通を
提供する。 弁部材５５は環状内側溝９］と環状外側溝°９３とをも
っている。内側溝９１は漏洩通路によってモータの中央
ケースドレン区域と流通し、外側溝９３は漏洩通路９７
によってケースドレン区域と流通する。当業者は、溝９
１．９３が弁部材５５か平衡リング８５かのいずれかに
設けられることがわかる。溝９１．９３の主要機能は、
弁部材５５とリング８５の係合面間に作用する圧力勾配
によって生ずる離反力Ｆ１を制限するにある。この離反
力Ｆ１は正味油圧偏倚力Ｆ！のほぼ８０〜９５％のレベ
ルに制限されろことが好適である。ドレン溝９１．９３
の第２の機能は、弁部材５５とリング８５の係合面間を
流れる漏洩流体を果状することにある。この漏洩流体は
、次に通路９５．９７を通ってモータのケースドレン区
域に連通され、ここにおいてこの流体は、当業界では公
知のＪ、うに、スプライン結合部、軸受等を潤滑するの
に用いられる。 作用について述べればつぎのとおりである。 この明細書で発明の背景について述べたように、２速ゼ
ロータモータの一般的な概念と作用は、米国特許第３．
７７８．１９８号から知ることができるから、この発明
の作用は簡単に述べるに止める。 Ｗ２，３図において、入口６１、出口６５、制御ポート
７７は、すべて２位置切換制御弁９９の流出ホードに接
続される。制御弁９９の目的は、制御ｊリポート７７を
入口６１または出口６５に選択的に連通ずることにある
。 もし制御弁９９が第２図に示す位置から、制御ボート７
７が入口６１と連通する左側位置に移動されると、圧力
流体は入口６１と制御ボート７７の両方に流通される。 次に圧力流体は入口６１から円形室６３を通って流入通
路７】に流動する。これと同時に、圧力流体は制御ボー
ト７７から制御通路８１を通り、次いで軸方向通路８９
と環状溝７５を迫って制御弁通路７３に流入する。従っ
て切換弁９９が左側位置にあれば、圧力流体は、入口６
１を通って拡大する流体室２９Ｅの２室へ、また制御ｚ
−）７７を通って拡大する流体室２９ＦＪの他の２室へ
連通される。これと同時に、低圧戻り流体は縮小する流
体室２９Ｃから弁通路６９を通って流出口６５に排出さ
れる。このようにして、制御弁９９が左側位置にあると
きは、流体モータは正常様態（この明細書ではｌ：１比
、または低速・高トルクモードと称する）で作用し、こ
こにおいて圧力流体はすべての拡大する流体室に流通さ
れ、戻り流体はすべ・ての縮小する流体室から排出され
る。 さらに第２ を第３図において、もし制御弁９９が右側
位置（第２図に示す位置）に移動されれば、制御弁９９
は制御ボート７７を出口６５と連通させることが判る。 制御弁９９が図示の位置にあれば、圧力流体は依然とし
て既述の様態で入口６１と円形室６３を通り流入通路７
１に流通する。しかし第２図に見るように、これによっ
て圧力流体は、拡大する６に体型２９Ｅの２室のみに、
即ち流入通路７１の１つかその特定の流体室に対する流
体通路５７と重なって、これと連通する２つの拡大する
流体室２９Ｅに流通される。 制御ボート７７ｔｒｉ、ごの時点において出口６５と連
通しているから、低圧戻り流体は、制御ボート７７、制
御通路８１、軸方向通路８９及び環状溝７５を通って制
御弁通路７３に流通される。これによって低圧戻り流体
は拡大する流体室２９ｇの２室、即ち制御弁通路７３の
１つが、その特定の流体室に対する流体通路５７と重な
ってこれと連通する拡大する流体室内に流通される。こ
のようにして、制御弁９９が第２図に示す位置にあれば
、圧力流体は４つの拡大する流体室２９Ｅの唯２室のみ
に連通し、低圧戻り流体はすべての縮小する流体室２９
０から排出され、この戻り流体の一部分は、拡大する流
体室２９Ｆの他の２室に流通される。この結果、ロータ
２７はｌ：１０ロータの軌道及び回転速度の２倍の速度
で、軌道運動及び回転運動乞し、上記の作用モードは２
：１比または高速・低トルクモードと称する。 以上のように、この発明を当業者がこれを製作しかつ使
用できるまで十分に説明した。この明細書を読みかつ理
解すれば、この発明の種々の変形が当業者には明らかに
なるであろう。このようなすべての掌形は、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。
３と連通する入口６１をもっている。 ハウジング２１はまた弁部材５５を囲む環状室６７と連
通する出口６５をもっている。当業者にはよく知られて
いるように、もし入口６１と出口６５とが逆になれば、
出力軸３１の回転方向が逆転する。弁部材５５は環状室
６７と常時連通する複数の流出通路６９（第３図で点線
で示す）をもっている。弁部材５５はまた円形室６３と
常時連通する複数の流入通路７１をもっている。上記の
入口、出口、各室、及び通路（６１〜７１）は当業界で
はよく知られている。 ここに示した型式の典型的な従来の流体モータにおいて
、第２図に示すように、９個の流体通路５７と定期的に
連漣するように配置された各８個の通路６９．７１が設
けられる。しかし。 この発明においては、８個の流出通路６９に対して流入
通路７１は僅かに４個である。もし流体モータが従来形
式で造られれば、半熱存在すべき他の４個の流入通路７
１の代替通路として、弁部材５５は４個の制御弁通路７
３をもっている。弁部材５５はさらに環状溝７５をもち
、このｌ＃７５と各制御弁通路７３が連通する。 ハウジング２１は、さらに制御ポート７７と多段内孔７
９とをもっている。内孔７９内には弁座機構８３が配置
され、この機構は平衡リング８５をもっている。内孔７
９と平衡リング８５との間に、１対の環状室１’００
、１０２が形成される。環状室１０２はシールリング１
０３．１０４によって室６７．１（１０とからシールさ
れる。制御ポート７７と環状室１０２は制御通路８１を
介して常時連通状態にある。 通路１０５は環状室１００をモータのケースドレン区域
に接続する。ＸＦ−衡リング８５は環状端面１０６をも
ち、その面積は、離反力Ｆ、即ち弁部材５５をヤ゛−ト
板１９から離反させようとする油圧偏倚力以上の力をも
って、リング８５を第３図において右方へ偏倚する油圧
力Ｆ、を提供するＪ−５に選定される。力Ｆ、は離反力
Ｆ３をほぼ５〜２０％超過する大きさであることが好適
である。 この機構８３の全体の構造と機能は、当業者にはよく知
られており、かつ前記米国特許第３、５７２．９８３号
明細書にその詳細が記載されている。この発明によれば
、弁座機構８３の形態は公知のものとは相違する。平衡
リング８５は、弁部材５５の隣接する後面と密封係合す
る前方密封面８７をもっている。リング８５は、複数の
軸方向通路８９をもち、これらの通路８９は制御通路８
１と、制御弁通路７３が連通している環状溝間の連通を
提供する。 弁部材５５は環状内側溝９］と環状外側溝°９３とをも
っている。内側溝９１は漏洩通路によってモータの中央
ケースドレン区域と流通し、外側溝９３は漏洩通路９７
によってケースドレン区域と流通する。当業者は、溝９
１．９３が弁部材５５か平衡リング８５かのいずれかに
設けられることがわかる。溝９１．９３の主要機能は、
弁部材５５とリング８５の係合面間に作用する圧力勾配
によって生ずる離反力Ｆ１を制限するにある。この離反
力Ｆ１は正味油圧偏倚力Ｆ！のほぼ８０〜９５％のレベ
ルに制限されろことが好適である。ドレン溝９１．９３
の第２の機能は、弁部材５５とリング８５の係合面間を
流れる漏洩流体を果状することにある。この漏洩流体は
、次に通路９５．９７を通ってモータのケースドレン区
域に連通され、ここにおいてこの流体は、当業界では公
知のＪ、うに、スプライン結合部、軸受等を潤滑するの
に用いられる。 作用について述べればつぎのとおりである。 この明細書で発明の背景について述べたように、２速ゼ
ロータモータの一般的な概念と作用は、米国特許第３．
７７８．１９８号から知ることができるから、この発明
の作用は簡単に述べるに止める。 Ｗ２，３図において、入口６１、出口６５、制御ポート
７７は、すべて２位置切換制御弁９９の流出ホードに接
続される。制御弁９９の目的は、制御ｊリポート７７を
入口６１または出口６５に選択的に連通ずることにある
。 もし制御弁９９が第２図に示す位置から、制御ボート７
７が入口６１と連通する左側位置に移動されると、圧力
流体は入口６１と制御ボート７７の両方に流通される。 次に圧力流体は入口６１から円形室６３を通って流入通
路７】に流動する。これと同時に、圧力流体は制御ボー
ト７７から制御通路８１を通り、次いで軸方向通路８９
と環状溝７５を迫って制御弁通路７３に流入する。従っ
て切換弁９９が左側位置にあれば、圧力流体は、入口６
１を通って拡大する流体室２９Ｅの２室へ、また制御ｚ
−）７７を通って拡大する流体室２９ＦＪの他の２室へ
連通される。これと同時に、低圧戻り流体は縮小する流
体室２９Ｃから弁通路６９を通って流出口６５に排出さ
れる。このようにして、制御弁９９が左側位置にあると
きは、流体モータは正常様態（この明細書ではｌ：１比
、または低速・高トルクモードと称する）で作用し、こ
こにおいて圧力流体はすべての拡大する流体室に流通さ
れ、戻り流体はすべ・ての縮小する流体室から排出され
る。 さらに第２ を第３図において、もし制御弁９９が右側
位置（第２図に示す位置）に移動されれば、制御弁９９
は制御ボート７７を出口６５と連通させることが判る。 制御弁９９が図示の位置にあれば、圧力流体は依然とし
て既述の様態で入口６１と円形室６３を通り流入通路７
１に流通する。しかし第２図に見るように、これによっ
て圧力流体は、拡大する６に体型２９Ｅの２室のみに、
即ち流入通路７１の１つかその特定の流体室に対する流
体通路５７と重なって、これと連通する２つの拡大する
流体室２９Ｅに流通される。 制御ボート７７ｔｒｉ、ごの時点において出口６５と連
通しているから、低圧戻り流体は、制御ボート７７、制
御通路８１、軸方向通路８９及び環状溝７５を通って制
御弁通路７３に流通される。これによって低圧戻り流体
は拡大する流体室２９ｇの２室、即ち制御弁通路７３の
１つが、その特定の流体室に対する流体通路５７と重な
ってこれと連通する拡大する流体室内に流通される。こ
のようにして、制御弁９９が第２図に示す位置にあれば
、圧力流体は４つの拡大する流体室２９Ｅの唯２室のみ
に連通し、低圧戻り流体はすべての縮小する流体室２９
０から排出され、この戻り流体の一部分は、拡大する流
体室２９Ｆの他の２室に流通される。この結果、ロータ
２７はｌ：１０ロータの軌道及び回転速度の２倍の速度
で、軌道運動及び回転運動乞し、上記の作用モードは２
：１比または高速・低トルクモードと称する。 以上のように、この発明を当業者がこれを製作しかつ使
用できるまで十分に説明した。この明細書を読みかつ理
解すれば、この発明の種々の変形が当業者には明らかに
なるであろう。このようなすべての掌形は、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。
第１図は、この発明が適用された流体モータの一部の縦
断面図、第２図は第１図の線２−２に沿ってとられた断
面図で、この発明と組合わされた油圧回路の作用を示し
、Ｎ３図は、第１図のものの要部の拡大縦断面図、第４
図は、第３図のものの回転弁部材の側面図、第５図は、
第３図の線５−５に沿ってとられた側面図である。 １７・・・ゼロータ機構（エネルギ変移部）１９・・・
ボート板（静止弁部〕 ２１・・・ハウジング ２３・・・内歯リング２５
・・・ロール ２７・・・外歯ロータ２９Ｅ・
・・拡大する流体室 ２９Ｃ・・・収車する流体室 ３１・・・出力軸 ４１・・・主駆動軸４９・
・・弁駆動軸 ５５・・・回転弁部材５７・・・
静止流体通路 ６１・・・入口６５・・・出口
６９川流出通路７１・・・流入通路 ７３
・・・制御弁通路７５・・・環状溝 ７７・・
・制御ポート８】・・・制御通路 ８３・・・弁
座機構８５・・・平衡リング ８９・・・軸方向通
路９５．９７・・・漏洩通路 ９９・・・制御弁ＩＱ
０，１０２・・・環状室 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４
断面図、第２図は第１図の線２−２に沿ってとられた断
面図で、この発明と組合わされた油圧回路の作用を示し
、Ｎ３図は、第１図のものの要部の拡大縦断面図、第４
図は、第３図のものの回転弁部材の側面図、第５図は、
第３図の線５−５に沿ってとられた側面図である。 １７・・・ゼロータ機構（エネルギ変移部）１９・・・
ボート板（静止弁部〕 ２１・・・ハウジング ２３・・・内歯リング２５
・・・ロール ２７・・・外歯ロータ２９Ｅ・
・・拡大する流体室 ２９Ｃ・・・収車する流体室 ３１・・・出力軸 ４１・・・主駆動軸４９・
・・弁駆動軸 ５５・・・回転弁部材５７・・・
静止流体通路 ６１・・・入口６５・・・出口
６９川流出通路７１・・・流入通路 ７３
・・・制御弁通路７５・・・環状溝 ７７・・
・制御ポート８】・・・制御通路 ８３・・・弁
座機構８５・・・平衡リング ８９・・・軸方向通
路９５．９７・・・漏洩通路 ９９・・・制御弁ＩＱ
０，１０２・・・環状室 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 入口及び出口をもつハウジングと、拡大する流体
室及び縮小する流体室をもつ流体エネルギ変移部と、拡
大する流体室と縮小する流体室とに連通する静止流体通
路をもつ静止弁部と、流入通路及び流出通路をハウジン
グ内に回転可能に設置され、その回転運動によって入口
及び出口と静止流体通路との間を連通する回転弁部材と
、回転弁部材の後面と係合し静止弁部と密封係合状態に
回転弁部材を維持する平衡リングを有する弁座機構とを
具えている回転式流体圧力装置において、ハウジングが
制御流体通路をもち、回転弁部材がその回転運動に応答
して、制御流体通路と静止流体通路とを連通するように
配置された制御弁通路をもち、平衡リングが制御流体通
路を形成する軸方向通路をもち、さらに制御流体通路を
入口に連通ずる第１位置と、制御流体通路を出口に連通
する第２位置との間で選択的に作用する制御弁を具えて
いることを特徴とする回転式流体圧力装置。 ２、平衡リングがハウジングに対して非回転式になって
おり、回転弁部材が平衡リングに対して回転可能となっ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回
転式流体圧力装置。 ３ 平衡リングと回転弁部材が協働して環状溝を形成し
、この環状溝が制御弁通路と軸方向通路のいずれとも常
時連通されていＩることを特徴とする特許請求の範朋第
２項記載の回転式流体圧力装置。 ４、入口、出口及び制御流体通路をもつハウジングと、
拡大する流体室及び縮小する流体室をもつ流体エネルギ
変移部と、拡大、縮小する流体室と連通する流体通路を
もつ静止弁部と、ハウジング内に回転可能に設置され、
流入通路、流出通路及び制御流体通路をもち、その回転
によって流入通路、流出通路及び制御流体通路と、静止
弁部の流体通路との間を連通する回転弁部材と、制御流
体通路を入口に連通する第１位置と、制御流体通路を出
口に連通する第２位置との間で選択的に作用可能な制御
弁とを具えた回転式流体圧力装置において、回転弁部材
の後面と係合して該弁部材を静止弁部と密封係合状態に
維持する平衡リングをもつ弁座機構を具え、平衡リング
が入口を出口から分離するように配置され、入口と出口
の両方から分離した制御流体通路の一部分を形成する軸
方向°通路をもっていることを特徴とする回転式流体圧
力装置。 ５、 エネルギ変移部が内歯部材と内歯部材内に偏心的
に配置されて該部材間で軌道運動及び回転運動をする外
歯部材とをもっているゼロータ機構からなることを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載の回転式流体圧力装置
。 ６、 回転弁部材と静止弁部との間の弁作用が内歯部材
と外歯部材との開の相対回転速度によって行われるよう
になっていることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
載の回転式流体圧力装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US458227 | 1983-01-17 | ||
| US06/458,227 US4480971A (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Two-speed gerotor motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138780A true JPS59138780A (ja) | 1984-08-09 |
| JPH0553943B2 JPH0553943B2 (ja) | 1993-08-11 |
Family
ID=23819888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59004955A Granted JPS59138780A (ja) | 1983-01-17 | 1984-01-17 | 回転式流体圧力装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4480971A (ja) |
| EP (1) | EP0116217B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59138780A (ja) |
| DE (1) | DE3368725D1 (ja) |
| DK (1) | DK161986C (ja) |
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| KR100614058B1 (ko) * | 1999-06-28 | 2006-08-22 | 하츠다 가쿠산기 가부시키가이샤 | 관리 작업차 |
| JP2009540211A (ja) * | 2006-06-15 | 2009-11-19 | イートン コーポレーション | 双方向ディスクバルブモータ及びそのための改良されたバルブシート機構 |
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- 1983-12-13 DE DE8383307573T patent/DE3368725D1/de not_active Expired
- 1983-12-13 EP EP83307573A patent/EP0116217B1/en not_active Expired
-
1984
- 1984-01-16 DK DK018384A patent/DK161986C/da active
- 1984-01-17 JP JP59004955A patent/JPS59138780A/ja active Granted
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| EP0116217B1 (en) | 1986-12-30 |
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