KR20190101761A - 유압모터 - Google Patents

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KR20190101761A
KR20190101761A KR1020180022124A KR20180022124A KR20190101761A KR 20190101761 A KR20190101761 A KR 20190101761A KR 1020180022124 A KR1020180022124 A KR 1020180022124A KR 20180022124 A KR20180022124 A KR 20180022124A KR 20190101761 A KR20190101761 A KR 20190101761A
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hydraulic
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KR1020180022124A
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임형근
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임형근
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Abstract

본 발명은 감속기를 사용하지 않고도 저속의 큰 토크를 얻을 수 있고, 회전축을 중공형으로 형성하여 유압호스 등을 관통할 수 있으며, 브레이크를 사용하지 않고도 정지상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 한 유압모터에 관한 것이다.
본 발명은 중공형의 회전축(110)과, 회전축(110)의 상부와 하부에 각각 형성되어 서로 마주하는 캠홈(121)(131)을 구비하는 상,하부원판(120)(130)으로 이루어지는 캠링(100); 캠링(100)의 외측에 방사상으로 배치되어 피스톤로드(210)와, 피스톤로드(210)의 단부에 설치되어 캠홈(121)(131)에 끼워지는 캠롤러(220)와, 유체의 흐름을 제어하도록 레버(231)가 구비된 방향전환밸브(230)로 이루어져 유압라인(P)(A)으로 연결되는 다수의 유압실린더(200); 회전축(110)을 수용하는 축공(310)과, 유압실린더(200)를 수용하는 설치공간(320)과, 피스톤로드(210)가 끼워지는 로드공(330)과, 피스톤로드(210)를 수용하는 작동공간(340)으로 이루어지는 몸체(300); 몸체(300)와 유압실린더(200)의 상부에 고정되어 상부원판(120)이 끼워지는 삽입공(410)을 구비하는 상부커버(400); 몸체(300)와 유압실린더(200)의 하부에 고정되어 하부원판(130)이 끼워지는 삽입공(510)을 구비하는 하부커버(500); 몸체(300)와 상,하부커버(400)(500)의 측면에 각각 고정되는 측판(600)을 포함한다.

Description

유압모터{A HYDRAULIC MOTOR)}
본 발명은 중장비 등에 사용되는 유압식 로터리 모터에 관한 것으로, 더 상세하게는 별도의 감속기를 사용하지 않고도 저속의 큰 토크를 얻을 수 있도록 하고, 회전축을 중공형으로 형성하여 유압호스나 전기 또는 컨트롤케이블 등을 관통할 수 있도록 하며, 별도의 브레이크를 사용하지 않고도 모터의 정지상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 한 유압모터에 관한 것이다.
일반적으로 유압모터는 굴삭기나 포크레인 등과 같은 중장비 등에 설치되어 버킷 등의 장비를 회전시키는 것으로, 피스톤을 회전력으로 전환하는 유압모터는 레이디얼 모터와 피스톤 모터로 크게 구분할 수 있다.
도 14는 레이디얼 모터의 일 예를 나타낸 것으로, 이러한 레이디얼 유압모터는 캠의 안쪽에 실린더를 배치함으로써 회전력을 얻게 되는바, 실린더의 용량이 작아서 빠른 회전력을 얻을 수 있지만, 토크가 작아서 별도의 감속기와 일체형으로 제작하여 사용하게 되는 문제점이 있었다. 참고로, 하기 특허문헌인 국내 등록특허 제10-1066448호에는 감속기가 부착된 레이디얼 모터가 기재되어 있다.
도 15는 피스톤 모터의 일 예를 나타낸 것으로, 이러한 피스톤 모터는 회전축을 중심으로 커넥팅로드와 커넥팅암을 연결하여 회전력을 얻게 되나, 중심축의 바깥지점에 편심축과 연결되어 중공홀을 부설할 수가 없기 때문에, 그 활용도에 제약이 따르게 되는 문제점이 있었다. 즉, 회전축에 유압호스와 전선케이블 등을 관통할 수 없으므로 다양한 기계에 적용할 수 없는 문제점이 있었다.
그리고 종래의 레이디얼 모터와 피스톤 모터는 모터의 정지상태를 지속적으로 유지할 수 없기 때문에, 별도의 브레이크와 일체형으로 제작하여 사용하게 되는 문제점이 있었다.
특허문헌 : 등록특허 제10-1066448호(등록일자 : 2011.09.15)
본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 캠링의 바깥부분에 방사형으로 큰 용량의 유압실린더를 배치하여 별도의 감속기를 사용하지 않고도 저속의 큰 토크를 얻을 수 있도록 한 유압모터를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 회전축을 중공형으로 형성하여 회전축의 중공부에 유압호스나 전기 또는 컨트롤케이블 등을 관통할 수 있도록 한 유압모터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 별도의 브레이크를 사용하지 않고도 모터의 정지상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 한 유압모터를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 중공형의 회전축과, 회전축의 상부와 하부에 각각 형성되어 서로 마주하는 캠홈을 구비하는 상,하부원판으로 이루어지는 캠링; 상기 캠링의 외측에 방사상으로 배치되어 피스톤로드와, 피스톤로드의 단부에 설치되어 캠홈에 끼워지는 캠롤러와, 유체의 흐름을 제어하도록 레버가 구비된 방향전환밸브로 이루어져 유압라인으로 연결되는 다수의 유압실린더; 상기 회전축을 수용하는 축공과, 유압실린더를 수용하는 설치공간과, 피스톤로드가 끼워지는 로드공과, 피스톤로드를 수용하는 작동공간으로 이루어지는 몸체; 상기 몸체와 유압실린더의 상부에 고정되어 상부원판이 끼워지는 삽입공을 구비하는 상부커버; 상기 몸체와 유압실린더의 하부에 고정되어 하부원판이 끼워지는 삽입공을 구비하는 하부커버; 상기 몸체와 상,하부커버의 측면에 각각 고정되는 측판을 포함하는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 상,하부원판의 캠홈은 별모양의 웨이브형으로 형성한 것이다.
또한 본 발명에서 상기 상,하부원판의 외경과 삽입공의 내경에는 다수의 볼베어링이 끼워지는 볼안내홈을 각각 형성한 것이다.
또한 본 발명에서 상기 유압실린더는 몸체에 대각선 방향으로 4개를 배치한 상태에서 상,하부커버에 볼트체결로 고정한 것이다.
또한 본 발명에서 상기 유압모터의 정지상태에서 우측 후방에 배치된 ①번 유압실린더의 피스톤로드는 상사점과 하사점 사이에 위치하고, 우측 전방에 배치된 ②번 유압실린더의 피스톤로드는 최대로 후진한 상사점에 위치하며, 좌측 전방에 배치된 ③번 유압실린더의 피스톤로드는 상사점과 하사점 사이에 위치하고, 좌측 후방에 배치된 ④번 유압실린더의 피스톤로드는 최대로 전진한 하사점에 위치하도록 구성한 것이다.
또한 본 발명에서 상기 피스톤로드에는 양측으로 안내돌기가 형성된 슬라이더를 설치하고, 상기 작동공간의 양측에는 안내돌기가 끼워지는 안내홈을 형성하며, 상기 슬라이더의 상부에는 레버가 끼워지는 장공이 형성된 밸브작동편을 고정한 것이다.
또한 본 발명에서 상기 피스톤로드의 단부에는 캠롤러가 끼워지는 고정링을 형성하고, 상기 고정링의 내경에는 캠롤러를 회전가능하게 지지하는 베어링을 장착한 것이다.
또한 본 발명에서 상기 상,하부커버의 사방 측면 중앙부에는 측판이 끼워지는 측판고정홈을 형성하고, 상기 측판은 몸체와 상,하부커버에 볼트체결로 고정한 것이다.
또한 본 발명에서 상기 레버는 방향전환밸브의 메인레버에 링크로 연결한 것이다.
본 발명의 유압모터에 따르면, 캠링의 외측에 방사상으로 다수의 유압실린더가 배치되므로 큰 용량의 유압실린더의 설치가 가능하고, 유압실린더의 직선운동을 캠링의 회전운동으로 효과적으로 전환할 수 있기 때문에, 구조적으로 별도의 감속기를 사용하지 않고도 저속의 큰 토크를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한 캠링의 회전축이 속이 빈 중공형으로 형성되기 때문에, 회전축의 중공홀에 유압호스나 전기 또는 컨트롤케이블 등을 관통할 수 있고, 회전축의 활용도에 제약이 따르지 않으므로 다양한 기계에 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한 유압모터의 정지상태에서 캠홈의 상사점과 하사점을 형성하는 부위에서 캠롤러가 정지된 상태를 지속적으로 유지할 수 있기 때문에, 구조적으로 별도의 브레이크를 사용하지 않고도 모터의 정지상태를 지속적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 사시도.
도 2는 본 발명의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 내부를 보인 평면도.
도 4는 도 1의 C - C선 단면도.
도 5는 본 발명의 요부를 보인 사시도.
도 6은 도 5의 평면도.
도 7a,7b은 본 발명에 따른 캠링을 보인 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 유압실린더를 보인 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 몸체의 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 유압실린더와 몸체의 결합상태를 보인 사시도.
도 11a,11b,11c는 본 발명의 작동상태를 보인 평단면도.
도 12a,12b는 본 발명에 따른 방향전환밸브를 보인 사시도.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 방향전환밸브를 보인 참고도.
도 14는 종래 레이디얼 모터의 일 예를 보인 예시도.
도 15는 종래 피스톤 모터의 일 예를 보인 예시도.
이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 유압모터는 도 1 내지 도 13에 도시되는 바와 같이, 중공형의 회전축(110)과, 회전축(110)의 상부와 하부에 각각 형성되어 서로 마주하는 캠홈(121)(131)을 구비하는 상,하부원판(120)(130)으로 이루어지는 캠링(100); 상기 캠링(100)의 외측에 방사상으로 배치되어 피스톤로드(210)와, 피스톤로드(210)의 단부에 설치되어 캠홈(121)(131)에 끼워지는 캠롤러(220)와, 유체의 흐름을 제어하도록 레버(231)가 구비된 방향전환밸브(230)로 이루어져 유압라인(P)(A)으로 연결되는 다수의 유압실린더(200); 상기 회전축(110)을 수용하는 축공(310)과, 유압실린더(200)를 수용하는 설치공간(320)과, 피스톤로드(210)가 끼워지는 로드공(330)과, 피스톤로드(210)를 수용하는 작동공간(340)으로 이루어지는 몸체(300); 상기 몸체(300)와 유압실린더(200)의 상부에 고정되어 상부원판(120)이 끼워지는 삽입공(410)을 구비하는 상부커버(400); 상기 몸체(300)와 유압실린더(200)의 하부에 고정되어 하부원판(130)이 끼워지는 삽입공(510)을 구비하는 하부커버(500); 상기 몸체(300)와 상,하부커버(400)(500)의 측면에 각각 고정되는 측판(600)을 포함하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.
여기서, 본 발명의 유압모터는 직선운동을 효과적으로 회전운동으로 전환함으로써 감속기를 사용하지 않고도 저속의 큰 토크를 얻을 수 있는 것으로, 이러한 본 발명의 유압모터는 캠링(100), 유압실린더(200), 몸체(300), 상부커버(400), 하부커버(500), 측판(600)으로 이루어진다.
상기 캠링(100)은 유압모터의 회전체를 구성하는 것으로, 이러한 캠링(100)은 회전축(110)과 상부원판(120) 및 하부원판(130)으로 이루어진다. 이때, 상기 캠링(100)은 몸체(300)의 중앙부에 회전가능하게 설치된다.
상기 회전축(110)은 상부원판(120)과 하부원판(130) 사이 중앙부에 수직으로 형성되는 것으로, 이러한 회전축(110)은 속이 빈 중공형으로 형성되고, 이에 의해 회전축(110)의 내부에는 유압호스나 전기 또는 컨트롤케이블 등을 관통할 수 있도록 중공홀(111)이 형성된다. 이때, 상기 회전축(110)의 내부에는 유압호스나 전기 또는 컨트롤케이블 등을 관통할 수 있도록 중공홀(111)이 형성되기 때문에, 회전축(110)의 활용도에 제약이 따르지 않으므로 다양한 기계에 적용할 수 있다.
상기 상부원판(120)은 회전축(110)의 상부에 형성되는 것으로, 이러한 상부원판(120)의 저면에는 피스톤로드(210)의 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 캠홈(121)이 형성된다. 이때, 상기 상부원판(120)의 상면 가장자리에는 유압모터가 설치되는 해당 기계 장비에 캠링(100)을 연결하기 위한 다수의 볼트체결홈(120a)이 형성된다.
상기 하부원판(130)은 회전축(110)의 하부에 형성되는 것으로, 이러한 하부원판(130)의 상면에는 피스톤로드(210)의 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 캠홈(131)이 형성된다. 이때, 상기 상,하부원판(120)(130)의 캠홈(121)(131)은 서로 대응하도록 대칭으로 형성되어 동시에 동일하게 작동하는 것으로, 상기 상부원판(120)의 캠홈(121)에는 캠롤러(220)의 상부가 끼워지고, 상기 하부원판(130)의 캠홈(131)에는 캠롤러(220)의 하부가 끼워진다.
본 발명에 따르면 상기 상,하부원판(120)(130)의 캠홈(121)(131)은 별모양의 웨이브형으로 형성된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 캠홈(121)131)은 별모양의 웨이브형으로 형성되어 5개의 상사점과 5개의 하사점을 형성한다.
상기 유압실린더(200)는 다수가 캠링(100)의 외측에 방사상으로 배치되는 것으로, 이러한 유압실린더(200)는 전후로 왕복운동을 수행하는 피스톤로드(210)와, 상기 피스톤로드(210)의 단부에 설치된 상태에서 캠홈(121)(131)에 끼워져 피스톤로드(210)의 전후 왕복운동을 캠홈(121)(131)에 전달하여 캠링(100)을 정방향 또는 역방향의 회전운동으로 전환시키는 역할을 수행하는 캠롤러(220)와, 상기 유압실린더(200)에 설치된 상태에서 레버(231)를 구비하여 유체의 흐름을 제어하는 역할을 수행하는 방향전환밸브(230)로 이루어지고, 상기 다수의 유압실린더(200)는 유압라인(P)(A)으로 연결된다. 이때, 상기 각각의 유압실린더(200)는 방향전환밸브(230)에 의해서 전진과 후진작동을 왕복할 수 있도록 구성된다.
본 발명에 따르면 상기 피스톤로드(210)의 단부에는 캠롤러(220)가 끼워지는 고정링(211)이 형성되고, 상기 고정링(211)의 내경에는 캠롤러(220)를 회전가능하게 지지하는 베어링(212)이 장착된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 베어링(212)은 피스톤로드(210)의 왕복작동시 캠롤러(220)가 캠홈(121)(131)을 따라 원활하게 회전하면서 왕복할 수 있도록 회전을 안내하는 역할을 수행한다.
상기 몸체(300)는 유압모터의 고정체를 구성하는 것으로, 이러한 몸체(300)의 중앙부에는 캠링(100)의 회전축(110)을 수용하는 축공(310)이 형성되고, 몸체(300)의 외측에는 유압실린더(200)를 수용하는 다수의 설치공간(320)이 방사상으로 형성되며, 또한 몸체(300)에는 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)가 전후로 이동가능하게 끼워지는 로드공(330)이 형성되고, 또한 몸체(300)에는 피스톤로드(210)를 수용하는 작동공간(340)이 형성된다. 이때, 상기 몸체(300)는 캠롤러(220)와 캠링(100)의 동작 중에도 유압실린더(200)와 피스톤로드(210)가 동일한 중심축을 유지할 수 있도록 지지하는 역할을 수행한다.
본 발명에 따르면 상기 피스톤로드(210)에는 양측으로 안내돌기(241)가 형성된 슬라이더(240)가 설치되고, 상기 작동공간(340)의 양측에는 안내돌기(241)가 끼워지는 안내홈(341)이 형성되며, 상기 슬라이더(240)의 상부에는 레버(231)가 끼워지는 장공(251)이 형성된 밸브작동편(250)이 고정된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 밸브작동편(250)은 슬라이더(240)에 볼트체결로 고정되는 것으로, 이러한 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 직진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환하는 역할을 수행하고, 이에 의해 피스톤로드(210)의 연속적인 왕복운동과 캠링(100)의 연속적인 회전운동이 원활하게 이루어진다.
본 발명에 따르면 도 12a에서와 같이, 상기 레버(231)는 메인레버(232)에 링크(233)로 연결된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 레버(231)는 밸브작동편(250)의 장공(251)에 끼워지고, 상기 레버(231)는 방향전환밸브(230)의 메인레버(232)에 링크(233)로 연결되기 때문에, 상기 레버(231)의 작동과 연동하는 링크(233)와 메인레버(232)에 의해 방향전환밸브(230)의 전환이 이루어지게 된다.
상기 상부커버(400)는 몸체(300)와 유압실린더(200)의 상부에 볼트체결로 고정되는 것으로, 이러한 상부커버(400)의 중앙부에는 캠링(100)의 상부원판(120)이 끼워지는 삽입공(410)이 형성된다. 이때, 상기 상부커버(400)는 캠링(100)의 상부원판(120)을 회전가능하게 지지하는 역할을 수행한다.
상기 하부커버(500)는 몸체(300)와 유압실린더(200)의 하부에 볼트체결로 고정되는 것으로, 이러한 하부커버(500)의 중앙부에는 캠링(100)의 하부원판(130)이 끼워지는 삽입공(510)이 형성된다. 이때, 상기 하부커버(500)는 캠링(100)의 하부원판(130)을 회전가능하게 지지하는 역할을 수행한다.
본 발명에 따르면 상기 상,하부원판(120)(130)의 외경과 삽입공(410)(510)의 내경에는 다수의 볼베어링(700)이 끼워지는 볼안내홈(122)(132)(411)(511)이 형성된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 볼베어링(700)은 상,하부원판(120)(130)이 원활하게 회전하도록 안내하는 역할을 수행한다.
본 발명에 따르면 상기 유압실린더(200)는 몸체(300)에 대각선 방향으로 4개가 배치되어 상,하부커버(400)(500)에 볼트체결로 고정된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 몸체(300)에는 대각선 방향으로 4개의 설치공간(320)에 형성되고, 상기 유압실린더(200)는 4개의 설치공간(320)에 각각 설치된 상태에서 상,하부커버(400)(500)에 볼트체결로 각각 고정된다.
본 발명에 따르면 도 11a,11b,11c에서와 같이, 상기 유압모터의 정지상태에서 우측 후방에 배치된 ①번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 상사점과 하사점 사이에 위치하고, 우측 전방에 배치된 ②번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 최대로 후진한 상사점에 위치하며, 좌측 전방에 배치된 ③번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 상사점과 하사점 사이에 위치하고, 좌측 후방에 배치된 ④번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 최대로 전진한 하사점에 위치하는 것을 특징으로 한다. 이때, 유압모터의 정지상태에서 ①번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)에 설치된 캠롤러(220)는 캠홈(131)의 상사점과 하사점을 연결하는 부위에 위치하고, ②번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)에 설치된 캠롤러(220)는 캠홈(131)의 상사점을 형성하는 부위에 위치하며, ③번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)에 설치된 캠롤러(220)는 캠홈(131)의 상사점과 하사점을 연결하는 부위에 위치하게 되고, ④번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)에 설치된 캠롤러(220)는 캠홈(131)의 하사점을 형성하는 부위에 위치하게 된다.
상기 측판(600)은 몸체(300)와 상,하부커버(400)(500)의 측면에 각각 고정되는 것으로, 이러한 측판(600)은 몸체(300)와 상,하부커버(400)(500)의 사면에 각각 배치되어 볼트체결로 고정된다. 이때, 상기 측판(600)은 몸체(300)와 상,하부커버(400)(500)를 견고하게 지지하는 역할을 수행한다.
본 발명에 따르면 상기 상,하부커버(400)(500)의 사방 측면 중앙부에는 측판(600)이 끼워지는 측판고정홈(420)(520)이 형성되고, 상기 측판(600)은 몸체(300)와 상,하부커버(400)(500)에 볼트체결로 고정된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 상,하부커버(400)(500)의 사방 측면 중앙부에는 측판(600)이 끼워지는 측판고정홈(420)(520)이 형성되므로 측판(600)을 용이하게 조립할 수 있다.
참고로, 도 12a,12b는 방향전환밸브(230)의 설치상태를 보인 사시도이고, 도 13은 본 발명의 일 예에 따른 방향전환밸브(230)의 단면도를 나타낸 것으로, 상기 방향전환밸브(230)의 내부 중앙에는 메인레버(232)에 의해 작동되는 스풀이 회전가능하게 설치되고, 상기 방향전환밸브(230)의 하부 양측에는 유압라인(P)(A)이 각각 연결되며, 상기 방향전환밸브(230)의 양측에는 유압분배라인(R)(B)을 통해 유압실린더(200)의 R포트와 B포트에 각각 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 11a는 유압모터의 정지상태를 나타낸 것으로, 유압모터의 정지상태에서 우측 후방에 배치된 ①번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 상사점과 하사점 사이에 위치하고, 우측 전방에 배치된 ②번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 최대로 후진한 상사점에 위치하며, 좌측 전방에 배치된 ③번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 상사점과 하사점 사이에 위치하고, 좌측 후방에 배치된 ④번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 최대로 전진한 하사점에 위치하게 된다.
도 11a에서와 같이 유압모터의 정지상태에서 ①번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)에 설치된 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 상사점과 하사점을 연결하는 부위에 위치하고, ②번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)에 설치된 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 상사점을 형성하는 부위에 위치하며, ③번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)에 설치된 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 상사점과 하사점을 연결하는 부위에 위치하게 되고, ④번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)에 설치된 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 하사점을 형성하는 부위에 위치하게 된다. 이때, 유압모터의 정지상태에서 ②번과 ④번 유압실린더(200)의 캠롤러(220)는 도 11a에서와 같이 캠홈(121)(131)의 상사점과 하사점을 형성하는 부위에서 정지된 상태를 지속적으로 유지하기 때문에, 구조적으로 별도의 브레이크를 사용하지 않고도 모터의 정지상태를 지속적으로 유지할 수 있다.
다음, 도 11b는 유압모터의 캠링(100)이 정방향(시계방향)으로 회전하는 초기의 작동상태를 나타낸 것으로, 도 11a에서와 같이 유압모터가 정지된 상태에서 도 11b에서와 같이 유압실린더(200)를 작동시키면, ①번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 도 11b의 화살표와 같이 전진하고, 이와 동시에 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 내측면을 따라 미끄러지면서 전진하기 때문에, 캠링(100)은 화살표와 같이 정방향으로 회전력을 얻게 되고, 피스톤로드(210)가 전진하면서 하사점에 도달하면 밸브작동편(250)이 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환시켜 피스톤로드(210)를 후진으로 작동시키고, 이와 같이 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 전진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 레버(231)를 전환시키므로, 이에 의해 캠롤러(220)는 연속적인 왕복운동을 수행하면서 캠링(100)을 연속하여 정방향으로 회전시키게 된다.
상기와 같이 작동하는 ①번 유압실린더(200)와 연동하여 ②번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 도 11b의 화살표와 같이 전진하고, 이와 동시에 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 내측면을 따라 미끄러지면서 전진하기 때문에, 캠링(100)은 화살표와 같이 정방향으로 회전력을 얻게 되고, 피스톤로드(210)가 전진하면서 하사점에 도달하면 밸브작동편(250)이 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환시켜 피스톤로드(210)를 후진으로 작동시키고, 이와 같이 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 전진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 레버(231)를 전환시키므로, 이에 의해 캠롤러(220)는 연속적인 왕복운동을 수행하면서 캠링(100)을 연속하여 정방향으로 회전시키게 된다.
상기와 같이 작동하는 ②번 유압실린더(200)와 연동하여 ③번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 도 11b의 화살표와 같이 후진하고, 이와 동시에 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 외측면을 따라 미끄러지면서 후진하기 때문에, 캠링(100)은 화살표와 같이 정방향으로 회전력을 얻게 되고, 피스톤로드(210)가 후진하면서 상사점에 도달하면 밸브작동편(250)이 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환시켜 피스톤로드(210)를 전진으로 작동시키고, 이와 같이 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 전진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 레버(231)를 전환시키므로, 이에 의해 캠롤러(220)는 연속적인 왕복운동을 수행하면서 캠링(100)을 연속하여 정방향으로 회전시키게 된다.
상기와 같이 작동하는 ③번 유압실린더(200)와 연동하여 ④번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 도 11b의 화살표와 같이 후진하고, 이와 동시에 캠롤러(220)는 캠홈(131)의 외측면을 따라 미끄러지면서 후진하기 때문에, 캠링(100)은 화살표와 같이 정방향으로 회전력을 얻게 되고, 피스톤로드(210)가 후진하면서 상사점에 도달하면 밸브작동편(250)이 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환시켜 피스톤로드(210)를 전진으로 작동시키고, 이와 같이 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 전진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 레버(231)를 전환시키므로, 이에 의해 캠롤러(220)는 연속적인 왕복운동을 수행하면서 캠링(100)을 연속하여 정방향으로 회전시키게 된다.
한편, 도 11c는 유압모터의 캠링(100)이 역방향(반시계방향)으로 회전하는 초기의 작동상태를 나타낸 것으로, 도 11a에서와 같이 유압모터가 정지된 상태에서 도 11c에서와 같이 유압실린더(200)를 작동시키면, ①번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 도 11c의 화살표와 같이 후진하고, 이와 동시에 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 외측면을 따라 미끄러지면서 후진하기 때문에, 캠링(100)은 화살표와 같이 역방향으로 회전력을 얻게 되고, 피스톤로드(210)가 후진하면서 상사점에 도달하면 밸브작동편(250)이 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환시켜 피스톤로드(210)를 전진으로 작동시키고, 이와 같이 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 전진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 레버(231)를 전환시키므로, 이에 의해 캠롤러(220)는 연속적인 왕복운동을 수행하면서 캠링(100)을 연속하여 역방향으로 회전시키게 된다.
상기와 같이 작동하는 ①번 유압실린더(200)와 연동하여 ②번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 도 11c의 화살표와 같이 전진하고, 이와 동시에 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 내측면을 따라 미끄러지면서 전진하기 때문에, 캠링(100)은 화살표와 같이 역방향으로 회전력을 얻게 되고, 피스톤로드(210)가 전진하면서 하사점에 도달하면 밸브작동편(250)이 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환시켜 피스톤로드(210)를 후진으로 작동시키고, 이와 같이 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 전진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 레버(231)를 전환시키므로, 이에 의해 캠롤러(220)는 연속적인 왕복운동을 수행하면서 캠링(100)을 연속하여 역방향으로 회전시키게 된다.
상기와 같이 작동하는 ②번 유압실린더(200)와 연동하여 ③번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 도 11c의 화살표와 같이 전진하고, 이와 동시에 캠롤러(220)는 캠홈(121)(131)의 내측면을 따라 미끄러지면서 전진하기 때문에, 캠링(100)은 화살표와 같이 역방향으로 회전력을 얻게 되고, 피스톤로드(210)가 전진하면서 하사점에 도달하면 밸브작동편(250)이 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환시켜 피스톤로드(210)를 후진으로 작동시키고, 이와 같이 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 전진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 레버(231)를 전환시키므로, 이에 의해 캠롤러(220)는 연속적인 왕복운동을 수행하면서 캠링(100)을 연속하여 역방향으로 회전시키게 된다.
상기와 같이 작동하는 ③번 유압실린더(200)와 연동하여 ④번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 도 11c의 화살표와 같이 후진하고, 이와 동시에 캠롤러(220)는 캠홈(131)의 외측면을 따라 미끄러지면서 후진하기 때문에, 캠링(100)은 화살표와 같이 역방향으로 회전력을 얻게 되고, 피스톤로드(210)가 후진하면서 상사점에 도달하면 밸브작동편(250)이 방향전환밸브(230)의 레버(231)를 전환시켜 피스톤로드(210)를 전진으로 작동시키고, 이와 같이 밸브작동편(250)은 피스톤로드(210)와 동일하게 전진과 후진을 왕복하면서 피스톤로드(210)의 상사점과 하사점에서 레버(231)를 전환시키므로, 이에 의해 캠롤러(220)는 연속적인 왕복운동을 수행하면서 캠링(100)을 연속하여 역방향으로 회전시키게 된다.
따라서 이러한 본 발명은 캠링(100)의 외측에 방사상으로 다수의 유압실린더(200)가 배치되므로 큰 용량의 유압실린더(200)의 설치가 가능하고, 유압실린더(200)의 직선운동을 캠링(100)의 회전운동으로 효과적으로 전환할 수 있기 때문에, 구조적으로 별도의 감속기를 사용하지 않고도 저속의 큰 토크를 얻을 수 있는 장점이 있다.
또한 이러한 본 발명은 캠링(100)의 회전축(110)이 속이 빈 중공형으로 형성되기 때문에, 회전축(110)의 중공홀(111)에 유압호스나 전기 또는 컨트롤케이블 등을 관통할 수 있고, 회전축(110)의 활용도에 제약이 따르지 않으므로 다양한 기계에 적용할 수 있는 장점이 있다.
아울러 이러한 본 발명은 유압모터의 정지상태에서 ②번과 ④번 유압실린더(200)의 캠롤러(220)는 도 11a에서와 같이 캠홈(131)의 상사점과 하사점을 형성하는 부위에서 정지된 상태를 지속적으로 유지하기 때문에, 구조적으로 별도의 브레이크를 사용하지 않고도 모터의 정지상태를 지속적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.
100 : 캠링 110 : 회전축
120 : 상부원판 121 : 캠홈
122 : 볼안내홈 130 : 하부원판
131 : 캠홈 132 : 볼안내홈
200 : 유압실린더 210 : 피스톤로드
211 : 고정링 212 : 베어링
220 : 캠롤러 230 : 방향전환밸브
231 : 레버 232 : 메인레버
233 : 링크 240 : 슬라이더
241 : 안내돌기 250 : 밸브작동편
251 : 장공 300 : 몸체
310 : 축공 320 : 설치공간
330 : 로드공 340 : 작동공간
341 : 안내홈 400 : 상부커버
410 : 삽입공 411 : 볼안내홈
420 : 측판고정홈 500 : 하부커버
510 : 삽입공 511 : 볼안내홈
520 : 측판고정홈 600 : 측판
700 : 볼베어링 P : 유압라인
A : 유압라인

Claims (9)

  1. 중공형의 회전축(110)과, 회전축(110)의 상부와 하부에 각각 형성되어 서로 마주하는 캠홈(121)(131)을 구비하는 상,하부원판(120)(130)으로 이루어지는 캠링(100);
    상기 캠링(100)의 외측에 방사상으로 배치되어 피스톤로드(210)와, 피스톤로드(210)의 단부에 설치되어 캠홈(121)(131)에 끼워지는 캠롤러(220)와, 유체의 흐름을 제어하도록 레버(231)가 구비된 방향전환밸브(230)로 이루어져 유압라인(P)(A)으로 연결되는 다수의 유압실린더(200);
    상기 회전축(110)을 수용하는 축공(310)과, 유압실린더(200)를 수용하는 설치공간(320)과, 피스톤로드(210)가 끼워지는 로드공(330)과, 피스톤로드(210)를 수용하는 작동공간(340)으로 이루어지는 몸체(300);
    상기 몸체(300)와 유압실린더(200)의 상부에 고정되어 상부원판(120)이 끼워지는 삽입공(410)을 구비하는 상부커버(400);
    상기 몸체(300)와 유압실린더(200)의 하부에 고정되어 하부원판(130)이 끼워지는 삽입공(510)을 구비하는 하부커버(500);
    상기 몸체(300)와 상,하부커버(400)(500)의 측면에 각각 고정되는 측판(600)을 포함하는 유압모터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상,하부원판(120)(130)의 캠홈(121)(131)은 별모양의 웨이브형으로 형성된 것을 특징으로 하는 유압모터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상,하부원판(120)(130)의 외경과 삽입공(410)(510)의 내경에는 다수의 볼베어링(700)이 끼워지는 볼안내홈(122)(132)(411)(511)이 형성된 것을 특징으로 하는 유압모터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유압실린더(200)는 몸체(300)에 대각선 방향으로 4개가 배치되어 상,하부커버(400)(500)에 볼트체결로 고정된 것을 특징으로 하는 유압모터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 유압모터의 정지상태에서 우측 후방에 배치된 ①번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 상사점과 하사점 사이에 위치하고, 우측 전방에 배치된 ②번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 최대로 후진한 상사점에 위치하며, 좌측 전방에 배치된 ③번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 상사점과 하사점 사이에 위치하고, 좌측 후방에 배치된 ④번 유압실린더(200)의 피스톤로드(210)는 최대로 전진한 하사점에 위치하는 것을 특징으로 하는 유압모터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤로드(210)에는 양측으로 안내돌기(241)가 형성된 슬라이더(240)가 설치되고, 상기 작동공간(340)의 양측에는 안내돌기(241)가 끼워지는 안내홈(341)이 형성되며, 상기 슬라이더(240)의 상부에는 레버(231)가 끼워지는 장공(251)이 형성된 밸브작동편(250)이 고정된 것을 특징으로 하는 유압모터.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤로드(210)의 단부에는 캠롤러(220)가 끼워지는 고정링(211)이 형성되고, 상기 고정링(211)의 내경에는 캠롤러(220)를 회전가능하게 지지하는 베어링(212)이 장착된 것을 특징으로 하는 유압모터.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 상,하부커버(400)(500)의 사방 측면 중앙부에는 측판(600)이 끼워지는 측판고정홈(420)(520)이 형성되고, 상기 측판(600)은 몸체(300)와 상,하부커버(400)(500)에 볼트체결로 고정된 것을 특징으로 하는 유압모터.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 레버(231)는 메인레버(232)에 링크(233)로 연결된 것을 특징으로 하는 유압모터.
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