KR102365386B1 - 드라이브-인-드라이브 밸브 배열체를 가지는 회전식 유압 장치 - Google Patents

드라이브-인-드라이브 밸브 배열체를 가지는 회전식 유압 장치 Download PDF

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Abstract

저속, 고-토크 제로터 모터와 같은 회전식 유압 장치가 제공되고, 이는 메인 드라이브 샤프트가 회전 출력 샤프트와 체결되고 양 변위 장치의 회전 및 공전 스타 부재와 체결될 때 메인 드라이브 샤프트 내에 부분적으로 삽입되고 이와 체결되는 밸브 드라이브 샤프트를 가진다. 메인 드라이브 샤프트 및 밸브 드라이브 샤프트의 체결을 보유하도록 구성되는 드라이브 리테이너가 또한 본 장치에 제공된다.

Description

드라이브-인-드라이브 밸브 배열체를 가지는 회전식 유압 장치{ROTARY FLUID PRESSURE DEVICE WITH DRIVE-IN-DRIVE VALVE ARRANGEMENT}
관련 출원에 대한 상호-참조
본원은 2015년11월16일자로 PCT 국제 특허 출원되며 본원에 전체가 참고문헌으로 포함되는 2014년11월17일자 출원된 미국특허출원 제62/080,986호의 이익을 주장한다.
제로터 모터(gerotor motor)는 전형적으로 인입포트 및 배출포트를 형성하는 하우징 및 확장 및 수축 용량 챔버들을 형성하는 제로터 기어 세트를 포함한다. 모터는 포트들과 제로터 기어 세트의 용량 챔버들 사이에 유체 연통을 제공하는 밸브 배열체를 더욱 포함한다. 소정의 경우들에서, 제로터 기어 세트는 내치 링 부재(internally-toothed ring member)의 주위를 따라 회전하고 공전하는 외치스타 부재(externally-toothed star member)를 포함한다.
소정의 제로터 모터에서, 제로터 모터는 메인 드라이브 샤프트 및 밸브 드라이브 샤프트를 포함하는2-부분 밸브 드라이브, 및 출력 샤프트와 대향하는 제로터 기구(mechanism) 뒤에 배치되는 밸브 배열체를 포함한다. 이러한 구조에서, 미국특허번호 제4,992,034호에 개시된 바와 같이, 메인 드라이브 샤프트는 공전 및 회전 스타 부재에서 회전 출력 샤프트로 토크를 전달하고, 밸브 배열체는 밸브 배열체 및 스타 부재 둘 다와 스플라인으로 체결된(splined engagement) 밸브 드라이브 샤프트에 의해 스타 부재의 회전 속도로 구동될 수 있다.
이러한 2-부분 밸브 드라이브를 이용하는 제로터 모터에서, 스타 부재가 회전하고 공전할 때 스타 부재에 의해 형성되는 스플라인의 축방향 길이 일부는 밸브 드라이브 샤프트를 구동하여야 한다. 따라서, 스타 부재와 드라이브 밸브 샤프트 간의 스플라인 연결은 스타 부재의 스플라인의 유의한 일부를 차지한다.
본 개시는 포괄적으로 저속, 고-토크 제로터 모터와 같은 회전식 유압 장치에 관한 것이다. 하나의 가능한 구조에서 그리고 비-제한적 예에 의하면, 회전식 유압 장치는 밸브 배열체의 리프트-오프(lift-off)를 방지하기 위하여 메인 드라이브 샤프트 내부에 부분적으로 삽입되고 이와 체결되며, 드라이브 리테이너에 의해 보유되는 밸브 드라이브 샤프트를 포함한다. 하기 양태들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 양태가 본 개시에 기술된다.
소정의 양태들에서, 회전식 유압 장치는 하우징 어셈블리, 양 변위 장치(positive displacement device), 밸브 기구, 메인 드라이브 샤프트, 및 밸브 드라이브 샤프트를 포함한다. 하우징 어셈블리는 출력 샤프트 하우징 및 밸브 하우징 구역(section)을 포함할 수 있다. 출력 샤프트 하우징은 출력 샤프트를 회전 가능하게 지지하도록 구성되고, 밸브 하우징 구역은 유체 인입 및 유체 배출 부분들을 형성한다. 양 변위 장치는 하우징 어셈블리와 연결되고 링 부재 및 스타 부재를 포함한다. 상대적 공전 및 회전 운동 및 공전 및 회전 운동에 의한 확장 및 수축 유체 용적 챔버들(expanding and contracting fluid volume chambers)을 형성하기 위하여 스타 부재는 링 부재 내부에서 편심 배치된다. 밸브 기구는 밸브 하우징 구역에 회전 가능하게 배치되고 하우징 어셈블리와 통합되어 유체 인입 부분과 확장 유체 용적 챔버들 사이에 그리고 수축 유체 용적 챔버들과 유체 배출 부분 사이에 유체 연통을 제공하는 밸브 스풀을 포함할 수 있다. 메인 드라이브 샤프트는 전방 단부 및 후방 단부를 가진다. 토크를 출력 샤프트와 링 부재 간에 전달하기 위하여 메인 드라이브 샤프트는 전방 단부에서 출력 샤프트와 체결되고 후방 단부에서 스타 부재와 체결되도록 구성된다.
메인 드라이브 샤프트 및 밸브 드라이브 샤프트와 체결되는 스타 부재의 축방향 길이를 줄이기 위하여, 메인 드라이브 샤프트는 후방 단부에 밸브 드라이브 샤프트를 수용하기 위한 중공을 가질 수 있다. 밸브 드라이브 샤프트는 전방 단부 및 후방 단부를 가지고, 밸브 드라이브 샤프트는 적어도 부분적으로 메인 드라이브 샤프트의 중공 안에 수용되고 밸브 드라이브 샤프트의 전방 단부의 중공 안에서 메인 드라이브 샤프트와 체결되는 한편, 밸브 드라이브 샤프트는 밸브 드라이브 샤프트의 후방 단부에서 밸브 스풀과 체결되어 메인 드라이브 샤프트와 밸브 스풀 사이에 토크를 전달한다. 소정의 실시예들에서, 메인 드라이브 샤프트와 밸브 드라이브 샤프트 간의 체결은 양 변위 장치와 대체로 정렬된다.
밸브 기구의 리프트-오프를 방지하기 위하여, 회전식 유압 장치는 메인 드라이브 샤프트와 스타 부재의 체결 및 밸브 드라이브 샤프트와 메인 드라이브 샤프트의 체결을 보유하도록 구성되는 드라이브 리테이너를 포함할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 스타 부재가 양 변위 장치의 링 부재의 주위를 회전하고 공전할 때 드라이브 리테이너는 스타 부재의 축방향 단부 표면과 접촉되도록 배열되고 구성될 수 있다.
본 교시의 상기 특징부 및 이점들 및 기타 특징부 및 이점들은 첨부 도면들과 함께 본 교시를 구현하기 위한 최선의 방식에 대한 하기 상세한 설명에서 쉽게 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 개시의 원리에 의한 예시적 저속, 고 토크 제로터 모터(100)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 제로터 모터(100)의 단면도이다.
도 3은 도 1의 제로터 모터의 후방 분해도이다.
도 4는 도 1의 제로터 모터의 전방 분해도이다.
도면을 참고하여 다양한 실시예를 설명하되, 여러 도면에서 동일한 참조부호는 동일 부품 및 어셈블리를 나타낸다.
도 1을 참고하면, 본 개시의 원리에 따라 예시적 저속, 높은 토크의 제로터 유압 모터(100)가 제공된다. 본 문서에서, 유압 모터(100)는 회전식 유압 장치라고도 지칭된다. 유압 모터(100)는 샤프트 지지 케이싱(102), 마모 플레이트(104), 제로터 변위 기구(106), 포트 플레이트(108), 밸브 하우징 구역(110)을 포함할 수 있다. 샤프트 지지 케이싱(102)은 모터(100)를 예정 위치에 장착하도록 구성되는 장착 플랜지(112)를 포함한다. 샤프트 지지 케이싱(102), 마모 플레이트(104), 제로터 변위 기구(106), 포트 플레이트(108), 및 밸브 하우징 구역(110)은 체결 홀(115)을 관통하도록 구성되는 다수의 파스너(114)에 의해 함께 고정될 수 있다(도 3).
도 2를 참고하면, 유압 모터(100)는 샤프트 지지 케이싱(102)의 내부에 위치하고 하나 이상의 베어링 요소(118, 120)에 의해 회전 가능하게 지지되는 출력 샤프트(116)를 포함한다. 베어링 요소(118)의 후방 단부에 인접하게 출력 샤프트(116) 및 베어링 요소들(118, 120)을 샤프트 지지 케이싱(102)의 내부에서 제자리에 보유하도록 구성되는 마모 플레이트(104)가 배치된다.
마모 플레이트(104)는 제로터 변위 기구(106)(예를 들면, 해당하는 링 부재(126) 및 스타 부재(128))의 인접 단부 표면과 체결되도록 구성되는 축방향 단부 표면(122)을 형성한다. 일부 실시예들에서, 환형 밀봉 부재(예를 들면, O-링)(124)는 마모 플레이트(104) 및 샤프트 지지 케이싱 (102)의 체결 단부 표면들 사이에 배치된다.
제로터 변위 기구(106)는 회전식 양 변위 장치일 수 있고 내치 링 부재(126) 및 외치 스타 부재(128)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 링 부재(126)는 내치부로서 기능하는 다수의 롤러(130)를 포함한다. 스타 부재(128)는 링 부재(126) 내에서 편심 배치되고 링 부재(126)보다 하나 적은 치부(teeth)를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 스타 부재(128)는 링 부재(126)에 상대적으로 공전 및 회전하고, 이러한 공전 및 회전 운동으로 다수의 확장 및 수축 유체 용적 챔버들(132)이 형성된다. 링 부재가 고정되고 스타 부재가 공전 및 회전하는 것으로 설명되지만, 본 개시의 원리에 따라 당업자는 링 부재 또는 스타 부재 중 어느 하나가 공전 또는 회전 운동, 또는 모두가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 개시는 유체 변위 기구로 반드시 제로터에 한정될 필요는 없다는 것은 명백하다. 예시적 제로터 변위 기구(104)는 전체가 참고문헌들로 본원에 통합되는 미국특허번호 4,533,302 및 4,992,034에 더욱 기술된다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 포트 플레이트(108)는 다수의 유체 통로(136)를 형성하고, 이들 각각은 인접 용적 챔버(132)와 연속 유체 연통하도록 배치된다. 도시된 실시예에서, 링 부재(126)가 7개의 내치부를 가지고 따라서 7개의 유체 용적 챔버들(132)을 형성하므로 포트 플레이트(108)는 7개의 유체 통로(136)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 환형 밀봉 부재(예를 들면, O-링)(133)가 마모 플레이트(104) 및 제로터 변위 기구(106)의 대향 축방향 단부 표면들 사이에 배치된다. 또한 또 다른 환형 밀봉 부재(예를 들면, O-링)(135)가 제로터 변위 기구(106) 및 포트 플레이트(108)의 대향 축방향 단부 표면들 사이에 배치된다.
다시 도 2로 돌아가면, 밸브 하우징 구역(110)은 밸브 스풀(140)을 회전 가능하게 지지하도록 구성된다. 밸브 하우징 구역(110)은 밸브 스풀(140)을 둘러싸는 환형 챔버(144)와 연통하는 유체 인입 포트(142)를 포함한다(또한 도 1 참고). 밸브 하우징 구역(110)은 밸브 하우징 구역(110)과 밸브 스풀(140) 사이에 배치되는 중앙 챔버(148)와 유체 연통되는 유체 배출 포트(146)를 더욱 포함한다(또한 도 1 참고). 또한 밸브 하우징 구역(110)은 케이스 드레인 유체가 리턴 압력의 어떠한 포트(142, 146)로 강제로 흐르도록 막아두는 케이스 드레인 포트(150)를 포함한다(도 3). 밸브 스풀(140)은 다수의 제1 밸브 통로(152) 및 다수의 제2 밸브 통로(154)를 형성한다. 제1 및 제2 밸브 통로들(152, 154)은 밸브 스풀(140)의 둘레에 교대로 배열된다. 제1 밸브 통로(152)는 환형 챔버(144)와 연속 유체 연통되고, 제2 밸브 통로(154)는 중앙 챔버(148)와 연속 유체 연통된다. 도시된 실시예에서, 6개의 제1 밸브 통로(152) 및 6개의 제2 밸브 통로(154)가 존재하고, 스타 부재(128)의6개의 외치부에 상응된다. 밸브 스풀(140)은 또한 하나 이상의 유각(angled) 드레인 통로(156)를 형성할 수 있다.
밸브 스풀(140)은 포트 플레이트(108) 쪽으로 편향되어 밸브 스풀(140)은 포트 플레이트(108)의 인접 표면(164)과 밀봉 체결이 유지되므로, 유체 챔버들(144, 148) 간의 크로스 포트(cross port) 누출이 방지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 포트 플레이트(108)를 향하여 밸브 스풀(140)을 편향시키기 위하여 밸브 안착 기구(160)가 이용된다. 밸브 안착 기구(160)는 밸브 하우징 구역(110)에 의해 형성되는 환형 그루브(162)에 안착된다. 밸브 안착 기구(160)는 드레인 통로(156)와 유체 연통될 수 있다. 밸브 안착 기구(160)의 예시는 본원에 전체가 참고로 통합되는 미국특허번호 3,572,983 및 4,533,302에 개시된다.
다시 도 2을 참고하면, 유압 모터(100)는 메인 드라이브 샤프트(170) 및 밸브 드라이브 샤프트(172)를 포함한다. 출력 샤프트(116)는 한 세트의 내접(internal), 직선형 스플라인(174)을 포함하고, 이는 메인 드라이브 샤프트(170)의 한 세트의 전방 스플라인(176)과 체결되도록 구성된다. 메인 드라이브 샤프트(170)의 전방 스플라인(176)은 메인 드라이브 샤프트(170)의 전방 단부(175)에 형성되는 외접(external), 관형(crowned) 스플라인일 수 있다. 메인 드라이브 샤프트(170)의 후방 단부(177)에는 메인 드라이브 샤프트(170)의 한 세트의 후방 스플라인(178)이 형성된다. 후방 스플라인(178)은 외접, 관형 스플라인일 수 있고 이는 스타 부재(128)의 내주면에 형성되는 한 세트의 내접, 직선형 스플라인(180)과 체결되도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 링 부재(126)는 7개의 내치부를 포함하고, 스타 부재(128)는 6개의 외치부를 포함한다. 따라서, 스타 부재(128)의6개의 궤도로 인하여 이의 하나의 완전한 회전, 및 메인 드라이브 샤프트(170) 및 출력 샤프트(116)의 하나의 완전한 회전이 달성된다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 밸브 드라이브 샤프트(172)는 적어도 부분적으로 메인 드라이브 샤프트(170) 내에 수용되고 메인 드라이브 샤프트(170)와 체결되어 메인 드라이브 샤프트(170)와 밸브 드라이브 샤프트(172) 간의 인터페이스는 제로터 변위 기구(106)와 대체로 정렬된다.
일부 실시예들에서, 메인 드라이브 샤프트(170)는 후방 단부(177)에 중공(184)을 포함하고 중공(184)의 내주면에 형성되는 한 세트의 내접 스플라인(186)을 가진다. 메인 드라이브 샤프트(170)의 내접 스플라인(186)은 직선형 스플라인일 수 있다. 메인 드라이브 샤프트(170)의 중공(184)은 밸브 드라이브 샤프트(172)의 전방 단부(192)의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 메인 드라이브 샤프트(170)의 후방 단부(177)에 있는 내접 스플라인(186)은 밸브 드라이브 샤프트(172)의 전방 단부(192) 주위에 형성되는 한 세트의 전방 외접 스플라인(196)과 체결된다. 일부 실시예들에서, 밸브 드라이브 샤프트(172)의 전방 스플라인(196)은 관형 스플라인일 수 있다. 밸브 드라이브 샤프트(172)는 해당되는 후방 단부(194)에서 한 세트의 후방 외접 스플라인(198)를 가지고, 이는 밸브 스풀(140)의 내주 주위에 형성되는 한 세트의 내접 스플라인(200)과 체결되도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 밸브 드라이브 샤프트(172)의 후방 스플라인(198)은 외접, 관형 스플라인일 수 있고, 밸브 스풀(140)의 내접 스플라인(200)은 직선형 스플라인일 수 있다.
도시된 바와 같이, 메인 드라이브 샤프트(170)의 내접 스플라인(186)과 밸브 드라이브 샤프트(172)의 외접 스플라인(196) 간의 체결은 제로터 변위 기구(106)의 축방향 단부 면들(206, 208)에 의해 각자 형성되고(또한 도 3 및 4 참고) 반대측 평면들 P1 및 P2 사이에 배열된다. 예를 들면, 제1 평면 P1은 제로터 변위 기구(106)의 축방향 단부 면(206)에 의해 형성되고, 제2 평면 P2는 제로터 변위 기구(106)의 축방향 단부 면(208)에 의해 형성된다. 일부 실시예들에서, 메인 드라이브 샤프트(170)의 내접 스플라인(186)과 밸브 드라이브 샤프트(172)의 외접 스플라인(196) 간의 인터페이스는 메인 드라이브 샤프트(170)의 외접 스플라인(178)과 스타 부재(128)의 내접 스플라인(180) 간의 인터페이스와 대체로 정렬된다.
따라서, 메인 드라이브 샤프트(170)의 중공(184) 내에 삽입된 밸브 드라이브 샤프트(172)의 외접 스플라인(196)의 구성은 제로터 변위 기구(106)의 스타 부재(128)의 내접 스플라인(180)의 더욱 짧은 축방향 길이를 요구하고, 따라서 스타 부재(128)의 스플라인(180)의 사용 효율을 최대화할 수 있다. 소정의 경우들에서, 스타 부재(128) 내접 스플라인(180)의 더욱 짧은 축방향 길이가 요구되므로 메인 드라이브 샤프트(170)의 스플라인(186) 및 밸브 드라이브 샤프트(172)의 스플라인(196)의 길이들은 최대가 될 수 있다. 요구되는 스플라인 길이가 줄어들므로, 또한 본 개시의 설계는 출발 토크 효율을 개선하기 위하여 작은 변위 모터에 높은 편심을 제공한다. 또한, 이러한 구조로 인하여 회전축 A를 따라 더욱 작은 폭을 가지는 제로터 변위 기구(106)의 사용이 가능하다. 본 개시에 의한 설계는 또한 메인 드라이브 샤프트(170) 및 밸브 드라이브 샤프트(172) 모두에 대한 운전 각도를 줄이므로, 유압 모터(100)의 수명을 높일 수 있다. 본 설계는 케이스 유동(예를 들면, 누출 슬롯)에 대한 필요성을 낮추고, 따라서, 용적 효율을 높일 수 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참고하면, 포트 플레이트(108)로부터 멀어지는 밸브 스풀(140)의 리프트-오프를 방지하기 위하여 유압 모터(100)는 드라이브 리테이너(220)를 포함한다. 본 개시에서, 리프트-오프란 정적 포트 플레이트(108)로부터 밸브 스풀(140)의 축방향 분리로 정의될 수 있다. 제로터 변위 기구(106)와 협력하여 메인 드라이브 샤프트(170) 및 밸브 드라이브 샤프트(172)가 회전 및 공전하므로 메인 드라이브 샤프트(170) 및/또는 밸브 드라이브 샤프트(172)가 밸브 스풀(140)을 향하여 축방향으로 활주할 때 리프트-오프가 발생될 수 있다. 리프트-오프는 실질적 크로스-포트 누출 및 모터(100) 꺼짐을 유발할 수 있다.
일부 실시예들에서, 드라이브 리테이너(220)는 포트 플레이트(108)에 형성되는 리세스(222) 안으로 삽입되고 안착될 수 있다. 스타 부재(128)가 제로터 변위 기구(106)의 링 부재(126) 주위로 회전 및 공전하므로 드라이브 리테이너(220)는 스타 부재(128)의 축방향 단부 표면에 인접하게 배열된다. 일부 실시예들에서, 스타 부재(128)의 회전 및 공전 과정에서 드라이브 리테이너(220)는 스타 부재(128)의 축방향 단부 표면과 접촉하도록 배열되고 구성된다.
드라이브 리테이너(220)는 포트 플레이트(108) 제작을 위하여 기존 케이싱 및/또는 블랭크를 활용하고, 따라서 드라이브 리테이너(220) 실현 비용 증가에 제한을 가하고 신속하게 구현되도록 포트 플레이트(108)를 개장하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 포트 플레이트(108)는 특히 드라이브 리테이너(220)를 제자리에 장착하도록 설계된다.
도시된 바와 같이, 밸브 드라이브 샤프트(172)가 제자리에 설치될 때 드라이브 리테이너(220)는 밸브 드라이브 샤프트(172)의 스템(226)(도 3)이 통과되도록 구성된 개구(224)를 포함한다. 스타 부재(128), 메인 드라이브 샤프트(170), 및 밸브 드라이브 샤프트(172)가 함께 제로터 변위 기구(106)의 링 부재(126) 주위를 공전할 때 드라이브 리테이너(220)의 개구(224)는 메인 드라이브 샤프트(170)의 중공(186) 내에 밸브 드라이브 샤프트(172)의 전방 단부(192)를 고정시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 드라이브 리테이너(220)의 개구(224)의 중심은 회전축 A와 정렬된다.
일부 실시예들에서, 드라이브 리테이너(220)의 개구(224)는 직경 D를 가지는 홀로서 설계된다(도 3). 직경 D는 전방 단부(192)에서 밸브 드라이브 샤프트(172)의 최대 직경보다 더 커서 밸브 드라이브 샤프트(172)는 설치 과정에서 드라이브 리테이너(220)의 개구(224)를 관통하도록 구성된다. 또한 개구(224)는 밸브 드라이브 샤프트(172)가 제로터 변위 기구(106)의 링 부재(128) 주위로 회전 및 공전할 때 전방 단부(192)에서 밸브 드라이브 샤프트(172)에 의해 형성되는 최대, 최외각 트레이스(즉, 해당되는 외접 스플라인(196))보다 더 작게 되도록구성된다. 이러한 구조로 밸브 드라이브 샤프트(172)가 메인 드라이브 샤프트(170)의 중공(186))으로부터 따라서 제로터 변위 기구(106)로부터 해체 또는 미끄러지는 것이 방지된다. 밸브 드라이브 샤프트(172)가 기울어 회전축 A로부터 벗어나고 제로터 변위 기구(106)의 링 부재(126) 주위로 공전할 때 밸브 드라이브 샤프트(172)의 최대, 최외각 궤도 트레이스는 전방 단부(192)에서 밸브 드라이브 샤프트(172)의 외접 스플라인(196)에 의해 형성된다.
일부 실시예들에서, 개구(224)는 후방 단부(177)에서 메인 드라이브 샤프트(170)의 최대 직경보다 더 작은 직경을 가지고 따라서 메인 드라이브 샤프트(170)는 또한 회전 및 공전 운동 중에 제로터 변위 기구(106)로부터 미끄러지는 것이 방지된다. 다른 실시예들에서, 메인 드라이브 샤프(170)가 제로터 변위 기구(106)의 링 부재(128) 주위로 공전할 때 개구(224)는 후방 단부(177)에서 메인 드라이브 샤프트(170)에 의해 형성되는 최대 트레이스(trace)(즉, 해당되는 외접 스플라인(178))보다 더 작은 직경을 가진다.
따라서, 드라이브 리테이너(220)는 다른 밸브 구성요소들, 예컨대 포트 플레이트(108)로부터 밸브 스풀(140)의 리프트-오프를 방지하도록 구성된다. 그렇지 않다면 리프트-오프는 용적 효율을 감소시키고 자유 회전을 초래할 것이다.
본 문서에서, 샤프트 지지 케이싱(102) 및 마모 플레이트(104)는 유닛으로 간주되고 출력 샤프트 하우징으로 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 샤프트 지지 케이싱(102) 및 마모 플레이트(104)는 일체 부품으로 구성될 수 있다. 출력 샤프트 하우징(샤프트 지지 케이싱(102) 및 마모 플레이트(104) 포함) 및 밸브 하우징 구역(110)은 유닛으로 간주되고 하우징 어셈블리로서 지칭될 수 있다. 또한, 밸브 스풀(140)은 밸브 기구로 간주될 수 있다. 일부 실시예들에서, 밸브 기구는 포트 플레이트(108)를 더 포함할 수 있다.
상기 다양한 실시예 및 교시는 단지 예시로 제공되며 본 개시의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 분야의 숙련가는 본원에서 예시적 실시예들 및 적용 분야가 도시되고 설명되지 않고, 본 개시의 진정한 사상 및 범위를 일탈하지 않고도 이루어질 수 있는 다양한 변경 및 변형을 쉽게 인식할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 회전식 유압 장치로서,
    출력 샤프트 하우징 및 밸브 하우징 구역을 포함하는 하우징 어셈블리로서, 상기 출력 샤프트 하우징은 출력 샤프트를 회전 가능하게 지지하도록 구성되고, 상기 밸브 하우징 구역은 유체 인입부 및 유체 배출부를 형성하는, 상기 하우징 어셈블리;
    상기 하우징 어셈블리와 연결되고 링 부재 및 스타 부재를 포함하는 양 변위 장치(positive displacement device)로서, 회전축 주위로 상대 공전 및 회전 운동하여 상기 공전 및 회전 운동에 의한 확장 및 수축 유체 용적 챔버들(expanding and contracting fluid volume chambers)을 형성하도록 상기 스타 부재가 상기 링 부재 내부에서 편심 배치되는, 상기 양 변위 장치;
    밸브 스풀을 포함하는 밸브 기구(valve mechanism)로서, 상기 밸브 스풀은 상기 밸브 하우징 구역에서 회전 가능하게 배치되고 상기 하우징 어셈블리와 통합되어 상기 유체 인입부와 상기 확장 유체 용적 챔버들 사이, 및 상기 수축 유체 용적 챔버들과 상기 유체 배출부 사이에 유체 연통을 제공하는, 밸브 기구;
    전방 단부 및 후방 단부를 가지고, 상기 후방 단부에 중공을 포함하는 메인 드라이브 샤프트로서, 상기 출력 샤프트와 상기 링 부재 사이에 토크를 전달하도록 상기 전방 단부에서 상기 출력 샤프트와 체결되고 상기 후방 단부에서 상기 스타 부재와 체결되는, 상기 메인 드라이브 샤프트; 및
    전방 단부 및 후방 단부를 가진 밸브 드라이브 샤프트로서, 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 중공에 적어도 부분적으로 수용되고 상기 메인 드라이브 샤프트와 상기 밸브 스풀 사이에 토크를 전달하도록 상기 전방 단부에서 상기 중공 내에서 상기 메인 드라이브 샤프트와 체결되고, 상기 후방 단부에서 상기 밸브 스풀과 체결되는, 상기 밸브 드라이브 샤프트를 포함하는, 회전식 유압 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메인 드라이브 샤프트와 상기 밸브 드라이브 샤프트 간의 상기 체결은 상기 양 변위 장치와 정렬되는, 회전식 유압 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중공 내에서 상기 밸브 드라이브 샤프트와 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 체결은 상기 양 변위 장치의 각자 축방향 단부 면들에 의해 형성되는 반대측 평면들 사이에 배열되는, 회전식 유압 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 밸브 드라이브 샤프트는 상기 밸브 드라이브 샤프트의 상기 전방 단부에 외접 형성되는 전방 스플라인을 가지고, 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 중공은 상기 밸브 드라이브 샤프트의 상기 전방 스플라인과 체결되도록 구성되는 내접 스플라인을 가지는, 회전식 유압 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 메인 드라이브 샤프트는 상기 후방 단부에 외접 형성되는 후방 스플라인을 가지고, 상기 스타 부재는 이의 내주면에 형성되고 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 후방 스플라인과 체결되도록 구성되는 내접 스플라인을 가지는, 회전식 유압 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 중공의 상기 내접 스플라인과 상기 밸브 드라이브 샤프트의 상기 전방 스플라인 간의 상기 체결은 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 후방 스플라인과 상기 스타 부재의 상기 내접 스플라인 간의 상기 체결과 정렬되는, 회전식 유압 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 메인 드라이브 샤프트는 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 전방 단부에서 외접 형성되는 전방 스플라인을 가지고, 상기 출력 샤프트는 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 전방 스플라인과 체결되도록 구성되는 내접 스플라인을 가지는, 회전식 유압 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 밸브 드라이브 샤프트는 이의 상기 후방 단부에서 외접 형성되는 후방 스플라인을 가지고, 상기 밸브 스풀은 이의 내주면 주위에 형성되고 상기 밸브 드라이브 샤프트의 상기 후방 스플라인과 체결되도록 구성되는 내접 스플라인을 가지는, 회전식 유압 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 밸브 드라이브 샤프트의 상기 전방 스플라인은 관형 스플라인이고, 상기 중공의 상기 내접 스플라인은 직선형 스플라인인, 회전식 유압 장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 후방 스플라인은 관형 스플라인이고, 상기 스타 부재의 상기 내접 스플라인은 직선형 스플라인인, 회전식 유압 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 밸브 스풀의 리프트-오프를 방지하기 위하여 상기 메인 드라이브 샤프트와 상기 스타 부재의 상기 체결 및 상기 밸브 드라이브 샤프트와 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 체결을 보유하도록 구성된 드라이브 리테이너를 더 포함하는, 회전식 유압 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스타 부재가 상기 양 변위 장치의 상기 링 부재의 둘레를 회전하고 공전할 때 상기 드라이브 리테이너는 상기 스타 부재의 축방향 단부 표면과 접촉하도록 배열되고 구성되는, 회전식 유압 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 드라이브 리테이너는 상기 밸브 드라이브 샤프트가 제자리에 설치될 때 상기 밸브 드라이브 샤프트의 스템이 관통되도록 구성된 개구를 포함하는, 회전식 유압 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 스타 부재, 상기 메인 드라이브 샤프트, 및 상기 밸브 드라이브 샤프트가 상기 양 변위 장치의 상기 링 부재의 주위를 함께 공전할 때 상기 드라이브 리테이너의 상기 개구는 상기 메인 드라이브 샤프트의 상기 중공 내부에서 상기 밸브 드라이브 샤프트의 상기 전방 단부를 고정하도록 구성되는, 회전식 유압 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 드라이브 리테이너의 상기 개구는 직경을 가지는 홀로서 구성되고, 상기 밸브 드라이브 샤프트가 설치 과정에서 상기 홀을 관통하도록 상기 전방 단부에서의 상기 밸브 드라이브 샤프트의 최대 직경보다 상기 홀의 상기 직경이 더 크고, 상기 밸브 드라이브 샤프트가 상기 양 변위 장치의 상기 링 부재 둘레를 회전 및 공전할 때 상기 전방 단부에서 상기 밸브 드라이브 샤프트에 의해 형성되는 최대, 최외각 트레이스(trace)보다 상기 홀의 상기 직경이 더 작은, 회전식 유압 장치.
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