JPS598685B2 - 流体モ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体モータに関し、特に、バツクホーまたはそ
れに類似したもののための流体モータに関するものであ
る。

特に本発明はこの種のモーターのための改善された導ロ
システムに関する。

可能な関連性のある先行技術は下記の米国特許、第２４
８９３２６号、第２７９８４６２号、第３１２０８９７
号、および第３１７４６３５号の名明細書に記載されて
いる。

ロータリ流体モーターはコンパクトであるという理由で
バツクホウまたはそれに類似したものを回転して位置決
めしあるいは旋回するのにますます使用されている。

この種のモーターは有効であり且つ広範囲に使用されて
いるがモーターおよび該モーターの制御システムの設計
の特定の特性に起因した作動上の問題が生じている。

代表的な先行技術の構造において、通常は油圧油である
作動流体がモーター室にその頂部と底部の両方からでは
なくいずれか一方から導入される。

この種の導孔への供給管路の特定の位置が先に言及され
た作動上の問題を提起している。

すなわち、供給管路が高所側に位置する時は、その供給
・管路よりモーター室の油圧流体中の空気が逃げ、圧縮
性の犬なるエアポケットによる不確実な油圧作用を軽減
することができるが、この種の管路はこのシステム内に
存在している異物の微粒子を沈澱させて集積させる。

その結果として、モーターのシールに対するある程度の
摩耗作用が生じ、それにより該モーターの有効寿命を減
らす。

また供給管路が下方に位置する時は、その供給管路から
モーター室の油圧流体中の空気またはその他のガスが逃
げることが困難であり、その結果圧縮性の大きなエアポ
ケットによる不確実な油圧作用が生ずることになる。

バックホウまたはそれに類似したもののための新規にし
て改善されたロータリモーターを提供することが本発明
の主目的である。

特に、この種の流体モーター内の沈澱物の蓄積をなくし
、しかも非積極性の油圧作用を回避するように確実に空
気を通気させる改善された導ロシステムをこの種のモー
ターに提供することが本発明の一目的である。

上記目的を達成するため本発明によれば、ブームまたは
それに類似したもののための流体モーターにおいて、全
体的に垂直な軸と、前記軸の周りに同心に配置された中
空シリンダと、前記軸と相対的に回転するモーター室を
画定するように前記シリンダの対向両端部に固定され且
つこれと密封係合する上方と下方の端板と、前記モータ
ー室内にあって、前記軸に固定され且つ前記シリンダと
前記端板に密封係合する第１の羽根と、前記モーター室
内にあって、前記シリンダと前記端板の中の少くとも１
つに固定され且つ前記軸に密封的に係合する第２の羽根
と、前記第２の羽根の一方の側に隣接して前記室内へ開
口した、前記端板の各各に設けられた少くとも１つの導
口を含む第１の組の導口と、前記第１の組の導口の相互
間に連続的に開口した流体の流路を設定しており、かつ
流体圧力源と流体ドレン装置とに交互に接続されるよう
にされた第１の装置と、前記第２の羽根の他方の側に隣
接して前記室内へ開口した、前記端板の各々に設けられ
た少くとも１つの導口を含む第２の組の導口と、前記第
２の組の導口の相互間に連続的に開口した流路を設定し
ており、かつ前記流体圧力源と流体ドレン装置とに交互
に接続されるようにされた第２の装置とを備え、前記各
組の導口の１つは、前記第１の羽根が前記第２の羽根の
対応した側に隣接した時に前記第１の羽根により少くと
も部分的に閉鎖されるように位置決めされた主導口であ
り、前記各組の他の導口は流体の流れ制限装置と作動的
に関連されており前記主導口が前記下方の端板内に位置
決めされまた前記他の導口が前記上方の端板内に位置決
めされていることを特徴とする流体モーターが提供され
る。

本発明の流体モーターは、上述したように、第２の羽根
の一方の側に隣接してモーター室内へ開口した、端板の
各々に設けられた少なくとも１つの導口を含む第１の組
の導口と、第２の羽根の他方の側に隣接してモーター室
内へ開口した、端板の各々に設けられた少なくとも１つ
の導口を含む第２の組の導口とを備えている。

その結果として、モーター室における油圧流体中の空気
またはガスは、各組の上方の導口を通してモーター室か
ら通気されると共に、モーター室内の沈澱物は各組の下
方の導口を通してモーター室から排出される。

また各組の導口の１つは、第１の羽根が第２の羽根の対
応した側に隣接した時に第１の羽根により少《とも部分
的に閉鎖されるように位置決めされた主導口であり、各
組の他の導口は流体の流れ制限装置と関連されている。

その結果として、第１の羽根がその運動範囲の終端に近
すいて第２の羽根に接近した時に主導口が閉鎖され、モ
ーター室内への流体の流入は流体の流れ制限装置を備え
た他の導口を通して減少された割合で行なわれ、第１の
羽根の運動範囲の終端にクッション作用を提供する。

また主導口が下方の端板に位置決めされ他の導口が上方
の端板に位置決めされている。

そのため、下方の端板に位置決めされた主導口の１つか
らかなり大きな容積の流体がモーター室内に流入する時
、モーター室内の沈澱物は効果的に「かきまぜ」られそ
の沈澱物を作動流体内に懸濁させる傾向を有している。

従って作動流体がモーター室から排出される時、上記沈
澱物は適半なフィルタの使用により完全に除去すること
ができる。

本発明のその他の目的および利点は添付図面についての
以下の説明で明らかとなるであろう。

本発明にしたがって作くられた流体モーターの一実施例
が添付図面に図示されている。

特に第１図には、バツクホウに関連して本発明を使用し
た車輌、たとえばトラックタのフレーム１０の後端部が
図示されている。

それぞれベアリング２０を嵌装するための整列された開
口１６および１８を設げられた上方と下方の後方に延び
たヨーク様要素１２および１４が上記フレーム１０に装
架されている。

ベアリング２０に軸支された軸様の取付物２２および２
４がバツクホウの一部をなしているヨーク２８の対応し
た腕にボルト２６により固定されている。

下方のピボット３０がバツクホウのブーム腕３２の一方
の端部を軸支し、また上方のピボット３４がこの技術の
分野においては周知されているように、ブーム３２を含
んだバツクホウを位置決めするように従来どおり制御さ
れる油圧ピストンロンドの端部３６を軸支している。

軸様の取付物２４は羽根モーター４４の軸４２の下方ス
プライン端部４０を受け入れるための上向きに開口した
スプライン腔孔３８を含んでいる。

軸様取付物２２は軸４２の上方スプライン端部５０にス
プラインで結合される内端スプライン表面を有している
スリーブ４８をボルト４６により装架している。

モーター４４は軸４２の周りに同心に配置された中空の
シリンダ５２と、上方および下方の端板５４および５６
とを含んでいる。

下方端板５６はブラケット６０によりフレーム１０に連
結されている。

以上の結果として、モーター４４の作動で、軸４２が回
転されて、バツクホウを垂直軸線の周りに枢動させる。

この運動中シリンダ５２はブラケット６０による主フレ
ーム１０への連結により回転を防止される。

だが、所望ならば、上記バツクホウをシリンダ５２に固
定しまた軸４２をフレーム１０に固定して、同じ結果を
達成することができる。

圧力状態の油圧流体のための１対の供給管路が第１図に
図示され且つそれぞれ符号６２および６４を与えられて
いる。

管路６２および６４の各はそれぞれ導管６６および６８
により上方と下方の端板５４および５６の両方に設けら
れている導口へそれぞれ接続している。

モーター４４の水平断面図である第２図において、シリ
ンダ５２と端板５４および５６とにより画定されている
モーター室内には第１の羽根７０が位置決めされ、また
上記羽根のベース７２は軸４２を抱くように配置されて
いる。

ベース７２、したがって羽根７０はボルト７４により軸
４２に固定されている。

羽根７０およびベース７２の外面の周りにて、ほｇ垂直
平面内に、適当な密封要素７６が配置されている。

その結果として、密封要素７６は両端板５４および５６
のみでなくシリンダ５２の内部にも密封的に係合するで
あろう。

第２の羽根８０もまたシリンダ５２内に配置され且つシ
リンダ５２の内壁と衝接した状態のベース８２を含んで
いる。

第２の羽根８０をシリンダ５２に固定するのにボルト８
４が使用されている。

羽根７０と同様に、羽根８０はシリンダ５２と、端板５
４および５６と、軸４２とに密封的に係合する外周シー
ル８６を備えている。

上記構造の結果として、軸４２が前記モーター室内で回
転自在であることと、羽根７０が該軸とともに回転自在
であることとが理解されるであろう。

それと同時に、羽根８０がシリンダ５２に堅固に取付け
られている。

圧力状態の流体が第２図に図示されているように羽根７
０より上方の区域に導入され、羽根γ０より下方の区域
が流体ドレン装置に接続されると、羽根７０は第３図に
点線で示され且つ符号Ａを与えられている位置に向け反
時計方向に回転されるであろう。

圧力状態の流体の導入と排出とが逆にされると、羽根７
０が時計方向に回転されて、羽根γ０は第３図に点線で
示されて符号Ｂを与えられている位置へ運動するであろ
う。

上記の回転の結果として、軸４２は同一方向に回転され
てバツクホウを旋動する。

圧力状態の流体の導入とドレン装置への該流体の除去と
を以下において詳細に考察する。

第３図において、導管６８の１つ、特に管路６２に接続
されたものが導口９０を介して前記モーター室の内部と
流体で連通している。

導口９０は主導口であり且つ第２の羽根８０および軸４
２に直接隣接して下方端板５６内に位置決めされている
。

第４図において、管路６２と関連された導管６６が、第
２の羽根８０に隣接し且つ軸４２の、したがって第２の
羽根８０の閂一側の導口９０の、半径方向外方の点で上
方端板５４内に位置決めされた導口９２を介して前記モ
ーター室の内部と流体で連通している。

導口９２は補助導口であり且つ第３図と第４図との比較
で判るように導口９０よりも多少小さい直径を有してい
る。

その結果として、管路６２を介して導かれた圧力流体は
、流体の流れ制限装置を構成する導口９２のサイズが導
口９０よりも小さい理由で、導口９２を通すよりも導口
９０を通してより迅速な割合で前記モーター室に流入す
るであろう。

だが、導口９０および９２が互いに連続的に流体で連通
していて、第１の組の導口を画定することが観察される
べきである。

第２の、多少類似した、組の導口が同様に管路６４と関
連して提供される。

特に、大型のあるいは主導口９４が第２の羽根８００反
対側に隣接し且つ軸４２に隣接して下方端板５６内に配
設されている。

同様に管路６４と流体で連通している第２の組の中の第
２の導口９６が上方端板５４に配設されている。

この場合も、導口９２から第２の羽根８００反対側にあ
り且つ限定された大きさを有している。

導口９０と９４とは第１の羽根７０が第２の羽根８０の
いずれかの側への運動の極端位置に向けて回転する際に
第１の羽根７０のベース７２により少くとも部分的に閉
鎖されるように位置決めされていることもまた観察され
るべきである。

この構造または配列の目的は下記のとおりである。

第１の羽根７０が運動の極端位置へ運動すると、この第
１の羽根は、流体ドレン装置と流体で連通ずる管路６２
と６４の一万または他方へモーター室から排出される際
に作動流体が通り抜ける導口９０と９４の一方または他
方を閉鎖するであろう。

その結果として、流体は上記の対内の他方の導口、すな
わち導口９２または導口９６を介して前記室を吐出する
ことができる。

上記導口が限定された大きさを有しているため、流体の
流れの割合は、第１の羽根７０の動程の終り近くにおい
て減じて上記第１の羽根７０の運動を低下してクッショ
ン効果を提供しそれにより羽根γ０は余り大きい力では
羽根８０に接触しないであろう。

かくしてモーターの寿命が延長されることになる。

大きい刀の導口９０および９４を図示されているように
下方端板５６内ではなくて上方端板５４内に位置決めし
また小さい方の導口９２および９６を下方の端板内に位
置決めすることができるが、下記の理由で例示されてい
る配列が好ましい。

導口９０および９４のサイズが大きいため、流体がいず
れか一方の導目を通して導入されている場合、より大き
い流体の容積が上記組内の他方の導口すなわち導口９２
または導口９６を通してではなく導口９０または９４を
通してモーター室に進入するであろう。

沈澱物が下方端板５６上に蓄積する傾向を有しているの
で、導口９０または９４を通る大きい容積の流れが上記
沈澱物を「かきまぜ」で該沈澱物を上記作動流体内に懸
濁した状態に保持するであろう。

さらにその上に、流体が導口９０かまたは導口９４を通
して排出されている場合に、上記導口の比較的に大きい
サイズが上記沈澱物による詰まりに対しかなりの抵抗を
提供する。

か《して、導口９０および９４は沈澱物が第１の羽根７
０上のシール７６に摩耗的に有害に影響を与えることの
できる下方端板上における沈澱物の沈積を妨げる。

各々の組内の残りの導口すなわち導口９２および９６を
上方端板内に位置決めすることで、モ・一ター室内の空
気またはガスを自由に吐出し下流に除去することができ
ることもまた理解されるであろう。

以上明らかな通り、本発明の流体モーターは、その第１
及び第２の組の導一〇配置及び構成に基づき、圧縮性の
大きなエアポケットによる不確実な油圧作用のみでなく
有害な沈澱物の蓄積を生ずる先行技術の問題を解消し、
かつ比較的簡単な構造であるにも係わらず、クッション
作用をも行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にしたがって作くられた流体モーターを
使用したバツクホウの一部分の断片の側面図、第２図は
第１図の２−２線にほｇ沿った流体モーターの水平断面
図、第３図は第１図の３−３線にほｇ沿った流体モータ
ーの水平断面図、第４図は第１図の４−４線にほｇ沿っ
た水平断面図である。 １０・・・・・・車輌のフレーム、１２・・・・・・上
方装架体、１４・・・・・・下方装架体、１６・・・・
・・上万腔孔、１８・・・・・・下方腔孔、２０・・・
・・・上方および下方のベアリング、２２・・・・・・
上方カラー、２４・・・・・・下方カラー、２６・・・
・・・ボルト、２８・・・・・・バックホウヨーク、３
０・・・・・・ピボット、３２・・・・・・ブーム腕、
３４・・・・・・ピボット、３６・・・・・・ロツド端
部、３８・・・・・・スプライン腔孔、４０・・・・・
・スプライン軸端部、４２・・・・・・軸、４４・・・
・・・モーター、４６・・・・・・ボルト、４８・・・
・・・スリーブ、５０・・・・・・スプライン軸端部、
５２・・・・・・シリンダ、５４・・・・・・上方端板
、５６・・・・・・下方端板、６０・・・・・・ブラケ
ット、６２・・・・・・最前方油圧管路、６４・・・・
・・最後方油圧管路、６６・・・・・・上方水平管路、
６８・・・・・・下方水平管路、７０・・・・・・可動
羽根、７２・・・・・・羽根ヘース、７４・・・・・・
ボルト、７６・・・・・・シール、８０・・・・・・固
定羽根、８２・・・・・・羽根ベース、８４・・・・・
・ボル｝、８６・・・・・・シール，９０・・・・・・
下方の導口、９２・・・・・・上方導口、９４・・・・
・・下方導口、９６・・・・・・上万導口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブームまたはそれに類似したもののための流体モー
   ターにおいて、全体的に垂直な軸と、前記軸の周りに同
   心に配置された中空シリンダと、前記軸と相対的に回転
   するモーター室を画定するように前記シリンダの対向両
   端部に固定され且つこれと密封係合する上方と下方の端
   板と、前記モーター室内にあって，前記軸に固定され且
   つ前記シリンダと前記端板に密封係合する第１の羽根と
   、前記モーター室内にあって、前記シリンダと前記端板
   の中の少くとも１つに固定され且つ前記軸に密封的に係
   合する第２の羽根と、前記第２の羽根の一方の側に隣接
   して前記室内へ開口した、前記端板の各々に設けられた
   少くとも１つの導口を含む第１の組の導口と、前記第１
   の組の導口の相互間に連続的に開口した流体の流路を設
   定しており、かつ流体圧力源と流体ドレン装置とに交互
   に接続されるようにされた第１の装置と、前記第２の羽
   根の他方の側に隣接して前記室内へ開口した、前記端板
   の各々に設けられた少くとも１つの導口を含む第２の組
   の導口と、前記第２の組の導口の相互間に連続的に開口
   した流路を設定しており、かつ前記流体圧力源と流体ド
   レン装置とに交互に接続されるようにされた第２の装置
   とを備え、前記各組の導口の１つは、前記第１の羽根が
   前記第２の羽根の対応した側に隣接した時に前記第１の
   羽根により少くとも部分的に閉鎖されるように位置決め
   された主導口であり、前記各組の他の導口は流体の流れ
   制限装置と作動的に関連されており前記主導口が前記下
   方の端板内に位置決めされまた前記他の導口が前記上方
   の端板内に位置決めされていることを特徴とする流体モ
   ーター。