JPH0694870B2 - ロ−タを貫通する流体制御通路を有するジェロ−タ型油圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ハウジングと、このハウジングの内部で軌道
を描きながら偏心回転運動を行うロータとを有し、ハウ
ジングとロータとの間に形成されたジェロータ小室がロ
ータの偏心回転運動により拡縮することによって、装置
内に流入した流体を高圧で排出するようになっているジ
ェロータ型油圧装置に関する。その主たる用途はポンプ
であるが、モータとしても使用することができる。

従来技術 ここで第１図乃至第７図を参照して従来のジェロータ型
油圧装置を説明する。

ジェロータ型油圧装置は、ハウジング20とロータ28を有
してなる。

ハウジング20は、ユニットとして構成され、ロータ28を
半径方向で囲繞するステータ22（ジェロータ組）と、ロ
ータ28の軸方向の平坦な両端面の一方に接する摩耗板
（wear plate）21と、ロータ28の軸方向の両端面の他方
に接するマニホルド23及び端面カバー24とを有する。

ロータ28は、ハウジング20のステータ22のロータ洞内に
偏心して配置され、摩耗板21とマニホルド23の両方に対
して摺動自在である。

ステータ22とロータ28の間には、第４図に示すように複
数のジェロータ小室29が形成される。ロータ28は、駆動
軸44及び揺動桿38を介する回転駆動力によって軌道を描
きながら偏心回転し、ジェロータ小室29を拡縮させる。
この結果、ジェロータ小室29に圧力が発生し、ハウジン
グ20の１箇所に形成された２つの流体接続部の間で、す
なわち、入口手段（流入口）30から出口手段（流出口）
31の間で、流体に高圧を生ぜしめる。

ハウジング20からジェロータ小室29への流体の流れ（移
動）は、摩耗板21に形成された連絡通路33（第２図）を
経て、摩耗板21の反対側に形成された環状溝、すなわ
ち、環状流体通路34（第３図）と、ロータ28に形成され
た環状溝、すなわち、環状流体通路37（第４図）が連通
することにより行われる。ここで、ロータ28は偏心回転
運動をしているので、前記環状流体通路37と環状流体通
路34とが円周方向の一部において連通し、ジェロータ小
室29内への流体の連通が確保される。

発明が解決しようとする課題 上記のようなジェロータ型油圧装置には次の問題があ
る。

ハウジングの流体通路とロータの流体通路との間の連通
面積が小さいという問題である。すなわち、ロータは偏
心回転運動をするので、ハウジングの流体通路とロータ
の流体通路との連通は、両方の流体通路が軸方向に重複
する範囲でしか生ぜず、その結果、充分に定常流量を確
保することができない。

発明の概要 本発明の目的は、固定されたステータと、ステータの内
部で軌道を描きながら回転するロータとを備えたジェロ
ータ（gerotor）を含む回転流体圧装置において、ステ
ータ（ハウジング）の流体通路とロータの流体通路との
間の流体通路を増大させることである。軌道を描きなが
ら回転するロータ部材の回転はその軸部材へ動力を発生
させ、または、動力の入力を受ける。このロータはその
片側に環状液体流入通路を有するとともに、その反対側
に圧力流体供給用流入口と流出口との双方を有する。星
形突起をもった環状溝、すなわち、環状流体通路は連通
による流体流れを増大させる。

本発明においては、固定したステータと軌道を描いて回
転するロータとを有するとともに、ロータの回転部は出
力軸として使用されるけれども、このジェロータ型油圧
装置における圧力流体流入口はロータ部材の片側の内径
において釣合区域溝を構成するとともに、この釣合区域
溝はロータの反対側にある流入口及び流出口の各溝と連
通しているので油圧的に釣合ったロータを提供する。

この発明の他の目的は、油圧的にバランスのとれたロー
タを提供することである。

本発明のその他の諸目的及び利点は添付図とその説明か
ら明らかになろう。

この発明は、流体流入口と流体流出口とをそれぞれ一つ
だけ使用するポンプとして説明されているけれども、そ
の流体流入口と流出口を単に逆にすることによって高圧
流体を今度は今まで入口であった所へ導入すれば、同一
構造の油圧装置がモータとして作動することはこの形式
の油圧装置の当業者には容易に理解される事柄である。

以下の説明と前記した特許請求の範囲とにおいて使用す
る用語「ハウジング」は、主ハウジング部材のみなら
ず、更に圧力板、ジェロータ組、マニホルド、及び端面
カバーをも含むものであって、後者の各部品はすべて主
ハウジング部材へ複数のボルトによって連結される。

実施例 本発明の特徴は、第14図乃至第16図に最も良く示されて
いる。なお、第８図乃至第11図、第12図、第13図、第17
図乃至第19図、第20図及び第21図、第22図及び第23図、
第24図乃至第28図、並びに、第29図乃至第34図も、本発
明のジェロータ型油圧装置の特徴を具えた構成を示して
いる。

第１図乃至第７図は、本発明の実施例ではないが、同図
を参照しながら、まず、ジェロータ型油圧装置の基本構
造について説明する。

第１図乃至第７図に示されるように、ジェロータ型油圧
装置は、平坦な軸方向の内端面を有する主ハウジング部
材20と、平坦な内端面へ順次それぞれ取付けたられた摩
耗板21、ジェロータ組22、マニホルド23、及び端面カバ
ー24とによって構成されるが、これらの部品はすべて複
数のボルト25によって一体的に固定されているけれど
も、その各ボルトは第１図では省略されているが他の色
々な断面図には図示されている。しかし、その各ボルト
25は端面カバー24の右手側外端に圧接される頭部を有す
るとともに、その頭部から各部材24,23,22及び21を貫通
してその内端が主ハウジング部材20へしっかり螺着され
ることは当業者のよく理解される事柄である。符号26は
Ｏリングである。

第１図と第４図で最もよく図示されているジェロータ組
22は、ステータを構成する内歯部材27と、内歯部材27の
内側においてロータとして協働する外歯部材28とから構
成される。このロータ28は、第４図に示す如きそれ自体
の軸線Ａの周りに回転する。この軸線Ａはステータ27の
中心軸線Ｂに対して偏心線Ｃの方向に各軸線ＡとＢの間
で示す間隔だけ偏心しているので、このロータ28はステ
ータ27の中心軸線Ｂの周りに軌道を描いて回転する。ス
テータ27に対してロータ28がこのように運動する間に、
一連の小室29と29aはロータ28とステータ27との間で容
積が常に連続的に変化する一連の小室を形成する。その
各小室29の容積は偏心線Ｃの片側において漸増するとと
もに、この反対側において各小室の容積が漸減する。第
４図に示す最小容積の小室29aはセロに近づく。このロ
ータ28は第４図において矢印Ｄで示す方向に回転する。
ロータ28は二つの平坦な軸方向端面を有する。

ハウジングへの入口手段（流入口）は符号30で示され
る。流体出口手段（流出口）は符号31で示される。入口
手段は、鎖線のみによって示されている手段により主ハ
ウジング部材20の中の連続的環状溝、すなわち、分配通
路32へ連通するように接続される。この環状溝32は多数
の貫通孔、すなわち、連絡通路33を有する摩耗板21へ開
口するが、連絡通路33の数は重要ではなくて流体の必要
な流量を引き受けるに足るだけ十分な数である。この各
連絡通路33は、連絡通路33aによって、摩耗板21の反対
端面に形成された小径の環状溝、すなわち、環状流体通
路34へ接続される。この環状流体通路34は、ジェロータ
組22の方へ向かってロータ洞の中へ開口する。

環状流体通路34はリング状であり、対称形、すなわち、
均一な直径と一様の深さをもった通路である。

ステータ27の各内歯27aはステータの内側面に削成した
各貫通孔27bの中へ円周方向180゜にわたって嵌装された
シリンダ27aによって提供されるとともに、第４図に示
すような等間隔の位置に維持される。各シリンダ27aの
両端面はステータ27の両端面と同一レベルにあることを
理解されたい。ロータ28は円周方向に中断されない環状
密封帯36によって取囲まれた開放中心孔35を有するが、
環状密封帯36の径方向外側に環状液体流入通路37が形成
される。揺動桿38の回転軸線は第４図において符号Ａに
よって示される。揺動桿38のステータ27に対する軌道運
動の旋回軸線は第４図において符号Ｂによって示されて
いる。各点ＡとＢを結ぶ直線Ｃがここでは偏心線として
示される。ロータ28の運動方向は第４図において矢印Ｄ
によって示されるようなものとする。この方向の回転を
する間に偏心線Ｃの左側にある各小室29の容積は次第に
増加するけれども、偏心線の右側にある各小室29の容積
は第４図において示すように次第に減少する。ロータ28
はこの油圧装置に対する主要バルブとしての機能を有す
る。６本の流過通路、すなわち、貫通孔37aは、環状流
体通路37の円周方向等間隔に配設されるとともに、ロー
タ28の軸線と平行する方向に直線状にロータを貫通す
る。この各流過通路37aは何れも符号37bで示したように
その一部分が環状流体通路37より半径方向内側へ突出し
ているが、その突出量は例えば約1/8″程度である。同
図の構造では、他の流過通路が、全体的にロータ28の中
心軸線上に、揺動桿38とロータ28の結合部の周りにあ
る。なお、スプラインと歯車との噛合面には、十分な隙
間があり、この形式の駆動連結においては、流体の流れ
が妨害されないようになっている。油圧装置が作動され
るとき、環状流体通路34と環状流体通路37とが連通す
る。

マニホルド23はロータバルブをジェロータの各小室29へ
接続する役目を果たす。マニホルド23は第５図、第5A図
及び第６図に最もよく図示されている。７本の互に平行
な貫通孔40がロータ28に面するマニホルド23の表面を経
てその軸線と平行に貫通している。この一組の貫通孔は
第５図と第６図に最もよく示されているように独特な断
面形を有する。この各貫通孔40の形をここでは「複式台
形」と呼称する。

第５図を参照すると、この各貫通孔40の一つが実質的に
中央に仕切りのない２つの台形が互に面しているように
見えるとともにその両端が全く平行ではなくて放射状に
傾いている。各貫通孔の半径方向内側は直線ではなく、
中心40aにおいて僅かに高い頂点をもった僅かに内側へ
彎入する凹曲線から構成される。第５図に示されるよう
に、この貫通孔40の半径方向外側は、中心において結合
する２本の直線から成るか、または、好ましくは、半径
方向外側へ僅かに膨出する１つの凸曲線から構成され
る。これらの開口の各々の寸法は、第４図に見られるよ
うに、円周方向には、２つの円筒状貫通孔37aの間の開
口と一致し、また半径方向では、中央の孔と環状流体通
路37の間にあるような寸法である。この油圧装置が作動
されるとき、これらの開口40は、ロータ28内の流過通路
と次々に連通する。このことが油圧装置の基本的流路切
換作用を実現する。第５図と第６図に示すように、ジェ
ロータに面するマニホルド23の側面に等間隔で穿設した
７つの開口部41は何れも第5A図において示す如く内側下
方へ傾斜する各流体通路41aと次に説明する各流体通路4
2とによって各貫通孔40の一つへそれぞれ接続される。
第６図において実線で示すようにマニホルド23に穿設し
た７本の傾斜した流体通路42は、前述の各貫通孔41、各
通路41a及び各流路40に関連した構造体と直前に説明し
たように協働する。これらの協働関係にある各通路はそ
の協働状態を示すため第６図において点線で図示されて
いる。７本の傾斜通路42はマニホルド23の一部分を横切
ってその片側から反対側まで貫通している。この各傾斜
通路42はジェロータの軸線に対して僅かの傾斜角を有す
るとともに、第５図と第６図に示す如く各傾斜通路を軸
線と結ぶ径方向寸法が軸線との間で何れも等しい間隔を
有する。従って、マニホルド内の各傾斜通路42はマニホ
ルド23を貫通する途中において各通路41aの一つと合流
または交差するので、７本の流路40の各々が各通路41a
と42のそれぞれ一つと組合わされる。

第１図にはっきり見られる長い強固な揺動桿38は第２図
と第３図において断面として図示されている。揺動桿38
の一端は駆動軸44へスプライン連結部44bを介して連結
される。駆動軸44は中実外端部と中空内端部44aとを有
することが図示されている。揺動桿38の反対端はロータ
28の開放中心孔35においてスプライン連結部44cを介し
てロータへ連結される。両端の各スプライン連結部は、
揺動桿38が各中心軸線A,Bの周りに軌道を描いて旋回す
ることができるとともに、流体が各連結部の周りを越え
て連続的に流過できるように構成される。排出通路には
揺動桿38の駆動連結部の周りを越えて流過する流れを許
すロータ28の開放中心孔35と、摩耗板の開放中心孔21a
と、駆動軸の中空内端部44aとが含まれるが、最終的に
は流出口31へ鎖線で示すように接続される４本の半径方
向排出通路45,46とによって完成される。

主ハウジング部材20の内側において駆動側44を支承する
に適した針軸受が符号47と48の位置に配置される。更に
符号49と50によって示すように、駆動軸44が主ハウジン
グ部材20から外側へ突出する部位に適当な軸封手段が配
設される。

このジェロータ型油圧装置は、駆動軸44を利用した動力
発生用ポンプとして説明された。このポンプは、流入口
30から低圧流体を吸引するとともに流出口31から高圧流
体を排出するように作用する。前述のように流入口30と
流出口31を逆に使用すれば、この油圧装置は駆動軸44に
動力を発生させるモータとして作動する。

このジェロータ油圧装置のポンプとしての作動を次に説
明する。動力は、第１図で見た場合、駆動軸44の左側突
出端に入力される。これによって駆動軸44、揺動桿38、
ロータ28が回転するとともにロータがステータ27に対し
軌道を描いて旋回する。その結果、第４図における偏心
線Ｃの左側にある各小室29の容積が次第に増大するた
め、流入口30において吸引力が発生する。偏心線Ｃの右
側にある各小室29の容積は同時に漸減するため流出口31
から高圧の流体が排出される。流入口30から吸引された
流体は環状溝32、各通路33aを経て環状流体通路34に達
し、次いでロータ28と環状流体通路37と円筒状貫通孔37
aとを通過し、更にマニホルド23の各複式台形開口部、
すなわち、流路40からマニホルドの各通路41aと42を通
過し、次いでマニホルドの各開口41を経てロータに達
し、漸増しつつある各小室29の中へ導入される。他の各
小室29は他の各開口41と他の各通路42及び41aとマニホ
ルドの他の複式台形開口部、すなわち、流路40とを経て
ロータの開放中心孔35へ排出される。その流体は次いで
揺動桿38とロータ28の駆動連結部内の遊隙周りを流過す
る間にそれを冷却且つ潤滑した後、摩耗板21の中心孔21
aから駆動軸44の中空部44aを通過し、最後に各半径方向
通路45と46を経て流出口31から排出される。

次に、本発明の特徴ある構成について説明する。本発明
の特徴ある構成は、第14図及び第16図に最も良く示され
ている。星形突起状の環状流体通路34bは、ロータ28が
回転する間にロータ28の各環状流体通路37が軌道を描い
て通過する区域により定められる形状である。すなわ
ち、環状流体通路37の外周上の一点がロータ28の回転に
よって移動したとき、その一点は摩耗板21の端面上で一
定の軌跡を描く。この軌道が環状流体通路34bの星形の
輪郭をなす。星形突起状の環状流体通路34bはその直径
と深さが変化するものであって、環状流体通路34bの各
突出点において最大幅と最大深さを有する。各連絡通路
33aは星形突起状環状流体通路34bの各突出点において環
状流体通路34bに連通する。

星形突起状の環状流体通路34bが回転流体圧ジェロータ
装置に組込まれると、環状流体通路34b,37間の流体の連
通面積は、単なるリング状環状溝34（第３図）の場合よ
り拡大して、流体の流れに対して抵抗が小さくなる。ジ
ェロータ装置における他の通路も、例えば環状流体通路
37のようなものも、星形突起状から生じる利益を受けら
れることに留意されたい。

また、第20図（符号34）、第22図及び第23図（符号34,1
06）、第25図（符号119）のように、環状流体通路34,10
6,119を星形突起状にすることにより、流体の流れの抵
抗を小さくすることができる。

本発明によるジェロータ型油圧装置が第８〜11図に図示
されている。第８図はジェロータ型油圧装置の中央縦断
面図であって、第１図に示すものに類似の各軸受と軸封
装置は図面を簡単にするため省略されている。

主ハウジング部材60に固定される摩耗板61、ジェロータ
組62、マニホルド63、及び端面カバー64はすべて複数の
ボルト65によって堅固に一体的に締着されるが、その各
ボルトは第８図に示すようにこの装置の右手端から延出
して主ハウジング部材60のねじ孔へしっかり螺着され
る。主ハウジング部材60はその横孔67を介して連続的に
環状室68と接続する流入口66を有する。環状室68は主ハ
ウジング部材60の中へ回転可能に取付けた駆動軸70の中
空部分70aへ導入する多数の半径方向貫通孔69と連通し
ている。長い強固な揺動桿71はその一端に駆動軸70との
スプライン連結部71aを有するとともに、その他端にジ
ェロータ組62のロータ部材と連結する他のスプライン連
結部71bを具えている。これらの各スプライン連結部71
a,71bは揺動桿71が自由に回転できると同時に、揺動桿7
1の回転に伴って生じるステータの内部におけるロータ
の軌道を描く旋回運転にも揺動桿71が追従できるように
形成される。

摩耗板61の円形の開放中心孔61aは揺動桿71に必要な運
動を許すに足る寸法を有すると同時に吸入される流体の
通路の一部を形成する。

ロータ72を貫通する６対の吸入流体通路82及び流過通路
83は、摩耗板61の中心孔61aを環状流体通路84へ接続さ
せる。環状流体通路84はマニホルド63の方へ向って開放
されている。

第17図は第８図に示す装置と同様のものである。第17図
の装置において、流過通路83の一端はスプライン駆動連
結部71bの区域に存在する。これはこの連結部71bを冷却
且つ潤滑する役目を果たすためである。なお、その上、
マニホルド板23Aは、各貫通孔40,41を相互に接続するた
め、その端面に形成された７本の円弧状溝孔78A（第19
図）を具えている。

流入口66Aと入口通路67Aとは第８図のものより大きな直
径を有する。互に食い違った２列に配置した多数の半径
方向貫通孔69Aと69Bが駆動軸70に穿設されている。第18
図参照のこと。このような組合せによって第８図に示し
たような連続的な環状室68を必要とすることなく揺動桿
の周りの区域へ流入流体を障害なく導入することができ
る。

各対の貫通孔40,41をそれぞれ接続するため傾斜通路78
を使用する代りに、マニホルド板23Aはロータから遠い
方のその端面に形成された溝孔78Aを有する。第19図参
照のこと。各溝孔78Aの開放側は端面カバー板によって
閉塞される。第17図参照のこと。

ジェロータ62は第９図に最もよく図示されている。ジェ
ロータ62はステータ62aとロータ72との組合せから成
る。ステータ62aは内側へ延出する多数の歯を有する。
その各歯はステータを直接加工することによって部分的
に形成でき、また、部分的に多数の円筒状貫通孔62cの
中へ堅固に嵌装した６本の円筒状部材、すなわち、シリ
ンダ62bによっても形成される。各貫通孔62cはシリンダ
62bの半径より大きな間隔まで内側へ延出しているの
で、各部材62bは第９図に示す位置において強固に保持
される。ロータ72は図示の如く外側へ延出する多数の歯
72aを有する。その各歯は内側へ延出するステータの各
歯62bと噛合的に協働する。その歯数は内側へ延出する
上記したステータ62aの歯数より１本だけ少ない。

ロータ72はステータ62aの中心軸線Ｆに対して偏心した
中心軸線Ｅを有する。ここでは各点ＥとＦを結ぶ直線Ｇ
を偏心線と呼ぶ。ロータ72には吸入流体通路の一部を形
成する概ね環状のリング溝、すなわち、環状流体通路84
がその端面に穿設される。環状流体通路84は軸線Ｅの周
りへ同心的に配置される。環状流体通路84の内側へ同心
的に穿設した円形溝孔74はこの回転流体圧装置から流体
を排出する通路を構成する。

今後は第9,10及び11図を参照すると、第11図はマニホル
ド62のジェロータ構造62に面する端面を示す。その中央
にロータ72の円形排出溝孔74と連通する排出孔75が貫通
している。同心円上に、ロータ72へ連通する７本の貫通
孔76が開口するとともに、更にその外側の同心円に沿っ
て７つの開口77が開口している。これらの各開口77は、
第９図に示されている如くロータ72とステータ62aの間
に形成される拡縮する各小室80と連通し得るように、そ
の半径方向位置が定められている。

第10図はマニホルド63の端面カバー64に面する端面を示
す。この図面によると各貫通孔76はいずれも傾斜通路7
8,79によって各貫通孔77の一本へそれぞれ接続されるこ
とが判る。各対の傾斜通路78,79は双方の開放端部79aに
おいて接続される。

これらの各部の協働関係は第９図において鎖線81によっ
て示されている。この図面によると各開口77の一つは第
９図の頂端にある小室80aと協働する位置にあるととも
に、ここでは略図的に示した各傾斜通路78,79を介して
相対離れた位置にある一つの貫通孔76と協働している。
その離れた距離は、各貫通孔76が配置される位置の円の
周りで、各貫通孔76の約2.5ピッチ分に相当する程離れ
ている。次に、環状流体通路84の各半径方向外側開口部
84aが如何にして各連通貫通孔76と協働するかを見るこ
とにする。６つの開口部84aはいずれも実質的に円周方
向に延びる半径方向最外側部分84bと、その両端におい
て半径方向と円周方向の内側へ傾斜する中間部分84c
と、その一端から円周方向に延びる半径方向最内側仕切
り部分84dとによって形成される。各貫通孔76の断面は
ここでは複式台形と呼称するけども、その反対側半分の
断面はその広い方の側縁が互いに中心の方に開く概ね台
形である。第９図を今度よく見ると、その頂端にある最
小室80aがその関連する貫通孔77と連通しているとき、
この接続部の各傾斜通路78,79を介して接続する鎖線で
示す他端76は流入流体が貫通孔76から移送される以前に
最小室80aに関連する排出流体がどうして遮断されるの
かをはっきり示している。遮断された瞬間に最小室80a
へ流体が閉じ込められるから、最小室80a内に流入口66
から流入する圧力より高い圧力が発生する。この高圧に
よってロータ72が軸線の反対側にある各円筒状部材62b
に対して更に十分に密封される。最小室80a内の高圧も
第９図に示す上方部の各小室付近におけるロータの転動
部へオイルを提供するので、ロータが流体力学的オイル
の薄膜に浮くことになるからより一層高い効率の機械的
出力が得られる。また環状流体通路84の各部分84aの形
状は複式台形貫通孔76の半径方向外側縁と略々一致する
ことを見ることができる。

ロータ62aには、環状流体通路84と反対側の端面におい
て釣合リング溝86が形成される。釣合リング溝86はロー
タを貫通する細い流過通路87を介して反対側の円形溝孔
74へ接続される。従ってロータ72の両端面の油圧は釣合
リング溝86によって平衡状態となる。

次に、第８〜11図に示すようなこの油圧装置がどのよう
に作動するのかを明らかにしよう。駆動軸70へ動力が入
力されると、ロータ72がステータ62aの内部において第
９図に示す矢印の方向に回転する。流入流体は流入口66
から各通路67,68へ流入し、次いで駆動軸70の中空部分7
0aを経て摩耗板の中心孔61aを通過する。それからの流
れは各流体通路82及び流過通路83を経てマニホルド63の
方に開口する環状流体通路84に達する。次いでその流れ
はマニホルド63の各傾斜通路78,79を経て偏心線Ｇの片
側にある各貫通孔76の入口から他方の各開口77に達する
が、この各開口はいずれもロータとステータの間にある
各小室80の一つと連通する。その間に偏心線Ｇの反対側
にある各小室80の一つは対応する貫通孔76と連通するの
で、小室80から排出される流体はマニホルド63から各排
出通路74,75を経て流出口85へ排出される。

第12図は、第１図のジェロータ型油圧装置の右側の部分
について、改変したものを示している。同図では、第１
図に示された構成要素と同等のものは、同じ符号で示し
ている。第12図においては、端面カバー240に形成され
た凹入部の中に装入した圧力板90が追加されている。端
面カバー240は、排出通路45に接続した通路91と、流入
口30に接続した通路92に作用する圧力によって第12図で
見た場合左の方へ押圧される。各通路91と92は圧力印加
板90に隣接する玉逆止弁93を有するので、圧力印加板90
はマニホルド23とジェロータ組22に向かって常に押圧さ
れる。これによってジェロータ組の方に向う圧力が発生
する。このような圧力は、互いに係合してこすれ合う二
つの部分22と23の間に作用して、これらの部分22,23の
摩耗を低減させる。

第13図は、第１図のジェロータ型油圧装置の他の改変例
を示している。ここで追加した特徴は初期圧力を印加す
るためロータの段差部96に対して第13図で見た時左の方
へ内側に向かって延出する圧力印加連通リング95を配置
するとともに、該連通リングと段差部96との間へリング
の形をした波形ばね97が圧入されている点である。この
波形ばねは例えば一つの円に沿って歩く時概ね共通の一
平面から前後へよろめくような凹凸のある環状の金属ば
ねから製作される。各部品間の漏洩は密封リング98によ
って防止される。第13図に示すピン結合99は一般的に揺
動桿380とジェロータ組22のロータとを連結する各スプ
ライン440bの軸方向延長部である。このピンは各スプラ
イン440bの間へぴったり嵌合するとともに、連通リング
95の一部分に穿設した適当な軸方向の孔99aの中へ延出
する。このピン結合はロータの旋回的接続部を第９図に
おいて鎖線で示す接続部の開閉時隔調整手段として使用
できるようにするためいくらかゆるくなっている。

第20図は左右対称的通路を有する油圧装置を示す。この
装置における内部流通通路はロータの開放中心孔35を通
る代わりにマニホルド板23Bに穿設した一連の貫通孔100
を通って折り返した後、流出口101を経てこのジェロー
タ装置から排出される。

各貫通孔100はジェロータ装置の中心軸線に対して対称
的にマニホルド板23Bを貫通している。揺動桿38はマニ
ホルド板23Bと各貫通孔100によって規定される円の中心
において物理的に接触するような何等かの物理的接触を
実現する。第21図参照のこと。

ジェロータ装置の内部において運動する流体の圧力及び
容積が変動するため、揺動桿とロータの駆動連結部44C
とジェロータ装置の中心空洞102の全面とに亘って一定
した往復動形流体の流れが常時流過する。この流体はジ
ェロータ装置を潤滑するとともに該装置から汚染物質を
除去するように作用する。

第22図は逆流弁を具えた油圧装置を示す同様の断面図で
ある。この逆流型油圧装置において、ロータ28Aの片側
にある外方リング溝103は傾斜した流過通路104を介して
ロータの開放中心孔35へ接続される。外方リング溝103
と連通する星形環状溝、すなわち、環状流体通路34はこ
の流体通路を流体出入口の一方30へ接続する。他の環状
流体通路は第２リング溝105である。この第２リング溝1
05と連通する他の星形環状溝、すなわち、星形環状流体
通路106は他の流体通路を流体出入口107へ接続する。

この星形環状流体通路106はマニホルド板23Cの内側開口
40と外側開口41との間においてマニホルド板の端面に形
成される。第23図参照のこと。（この各開口40と41は一
連の連絡通路108によりそれぞれマニホルド板23Cの反対
側において互に接続される）。星形環状流体通路106の
任意の位置からマニホルド板23Cを貫通し更に通路閉塞
板110をも貫通する一連の貫通孔109は端面カバーの凹入
部111へ接続している。流体出入口の一方107はこの凹入
部111へ接続される。

このジェロータ装置の作動中にその流路を切換えるため
ロータの開放中心孔35と第２リング溝105とが選択的に
マニホルドの各開口40と連通する。

第24図はマニホルド板に流体出入口を直結した形式の油
圧装置を示す。この装置において、流体出入口の連通と
流路切換作用とはロータの端面とマニホルド板23Dとの
間において実現される。

この装置において、流体出入口112は端板115の内面に穿
設したリング溝113と、閉塞板116、各中間板117,118及
びマニホルド板23Dのすべてを直線状に貫通する一連の
貫通孔114を介して星形連通環状溝、すなわち、星形連
通環状流体通路119へ接続する。環状溝119はロータの環
状溝37bへ連通する。流体出入口120は閉塞板116の貫通
孔121を介して各中間板117,118とマニホルド板23Dとを
貫通する一連の貫通孔122へ接続する。一連の貫通孔122
はロータの開放中心孔35へ連通する。

環状溝37bと通路37Aとは環状溝37における流体圧に対し
てロータの油圧的平衡をもたらす。ロータの開放中心孔
35の他端は開放中心孔の流体通路に油圧的平衡をもたら
す。

マニホルド板は各一連の開口部40と41を有する。一連の
開口部40はマニホルド板を貫通している。開口部40に接
続する貫通孔127はマニホルド板を貫通している開口部4
0の延長部分である。各対の開口部40と貫通孔127は中間
板117に形成した一連の連絡通路108を介して互いに接続
される。

この装置では、ロータの環状溝37と開放中心孔35とがマ
ニホルド開口40と選択的に連通して、ジェロータの小室
へ通じる流体の流れが切り換えられる。

第24図を示すマニホルド流出入口型油圧装置における実
際の流出入口通路は順次重ねた一連の各板115〜118及び
23Dの選択的使用を介して決定される。上記各板は個々
に製作し易いように設計される。第25〜28図参照のこ
と。組立中にこの各板は油圧装置の所望の流出入口通路
を形成するように他の各板に対して適当な順序に配置さ
れる。

隣接する各通路間の漏洩を許容量以内に確保するため要
すれば密閉要素を各板の間へ介装することもできるが、
この場合その各板は組立て後単一ユニットを形成するよ
うに互いに溶着するか、または他の適当な密封手段を講
じた方がよい。

第29図は多数の中間板に流体出入口を配設した形式の油
圧装置を示す。この装置は動力操縦ユニット127の中に
組み込まれる。第35図は多層板の本体構造を有する同様
のユニット127aを示す。これらの多層板構造装置の内部
における流体通路の機能は同一である。それ故、この各
装置を一括して説明する。

摺動部材129,129aの周りに多数の環状凹入溝128,128aと
して配置される流体通路は、第２シリンダ（C2）、第２
戻り（R2）、第１シリンダ（C1）、第１中間（M1）、第
２圧力（P2）、第１戻り（R1）及び第１圧力（P1）の順
序である。

第１シリンダ（C1）と第２シリンダ（C2）の各通路は動
力操縦ユニット127,127a内の各通路150,151と各流体出
入口152,153と図外の高圧ホースとを介して図外の操縦
用複動式シリンダの両端へそれぞれ接続される。

第１圧力（P1）と第２圧力（P2）の各通路は動力操縦ユ
ニット127,127aの各通路154,155と流体入口156と高圧ホ
ースとを介して図外のエンジンにより駆動される油圧ポ
ンプの高圧出口へ接続される。第１戻り（R1）と第２戻
り（R2）の各通路はいずれも動力操縦ユニット127,127a
の通路157と通路158と流体出口159と高圧ホースとを経
て油圧ポンプ（図示せず）の低圧入口へ接続される。

動力操縦ユニット127,127aの中心通路131はこの装置の
駆動孔141と内側流体通路とに連通する。動力操縦ユニ
ット127,127aの第１中間（M1）通路はこの装置の貫通路
130と外側流体通路とに連通する。

作動において、入力軸142の選択的回転は揺動桿145との
ねじりばね結合144によって許される運動の限界以内に
おいてピン螺旋溝連結部143を介して摺動部材129,129a
の軸方向運動に変換されるが、それ以後揺動桿の直接回
転のみに変換される。

摺動部材129,129aの軸方向運動によって各環状凹入溝12
8,128aが各通路130,131へ選択的に接続される。第29図
に示す回転位置において、通路130は第１中間（M1）通
路を介して第２圧力（P2）通路へ接続されるとともに、
ユニット127の中心通路131は第２シリンダ通路へ接続さ
れる。

貫通路130からの流体は各板133,134及び135の貫通路132
と次の板136の連通通路138とを介して最後の板137へ環
状的に配置した７つの外側貫通孔139へ流過する。

この板137の各外側貫通孔139からの流体は隣接する環状
溝37を経て外側貫通孔139の内側へ環状的に配置した７
本の内側貫通孔34のいくつかと連通する。各内側貫通孔
34は各板137,136及び135を貫通して次の板134に穿設し
た７本の螺旋状通路140と連通するが、各螺旋状通路140
はそれぞれ７本の貫通孔41の一つと連通する。各貫通孔
41はいずれも各板135,136及び137を貫通して最後にユニ
ット127,127aのジェロータの各小室の中へ開口する。

各外側貫通孔139はジェロータの漸増しつつある各小室
へ接続している側の各貫通孔41へ各貫通孔34を介して連
通しつつあるけれども、漸減しつつある各小室と接続し
ている側の各貫通孔41からの流体はロータの中心にある
駆動軸141を介してこのユニットの中心通路131と直接連
通している。

反対方向に回転する場合はすべてが逆になる。

第35図は回転しない中立位置にある状態を示す。

これらの油圧装置における各板133〜137は一体的単一構
造を形成するように互いに接合される。

第29図に示す油圧装置において、動力操縦ユニットの本
体127における各流体出入口、各環状凹入溝（P1,R1,P2,
M1,C1,R2及びC1）及びそれらを接続する各流体通路はす
べて鋳造及び／または機械加工されなくてはならない。
このことは時間と労力を消費する多数の製造作業を伴う
ものである。

第35図に示す別の装置において、この装置のハウジング
127aの一部を構成する一連の板146はこの装置の流体出
入口と各環状凹入溝（P1,R1,P2,M1,C1,R2及びC1）の間
の各流体通路の構造を簡単にする。更に一連の板147を
追加すると、貫通孔130をジェロータの各小室へそれぞ
れ接続する各流体通路の構造も簡単化される。

各一連の板146,147の個々の板はいずれも個々に製作
（通常押し型印刻による）し易いように、しかも装置の
残りの部品数を減少またはその構造を簡単にするように
設計される。（例えば、ここに開示した装置において、
ハウジング127aの各流体通路148と149はハウジング127a
の平坦面から垂直に穿孔する一回のドリル作業のみで製
作できるように設計される）。各一連の板146と147はそ
れぞれの一体的単一構造を形成するためそれから互いに
接合される。

ジェロータの流体出入口用各板147と、操縦ユニット本
体用各板146とがいずれも多層板溝造であるためその製
作費が非常に減少するとともに、色々な動力操縦ユニッ
トに対する融通性を増すことができる。

本発明の好ましい実施例を図示するとともに、以上のよ
うに説明したけれども、これは単なる例示に過ぎないの
であって、これに限定するものと解釈すべきではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の基本構造のジェロータ型油圧装置を示す
中央縦断面図。 第２図は第１図の矢指線２−２で示す方向から見た横断
面図。 第３図は第２図の矢指線３−３で示す方向から見た横断
面図。 第４図は第１図の矢指線４−４で示す方向から見た横断
面図。 第５図は第１図の矢指線５−５で示す方向から見た横断
面図。 第5A図は第５図の矢指線5A−5Aで示す方向から見た部分
的断面図。 第６図は第１図の矢指線６−６で示す方向から見た横断
面図。 第７図は第１図の矢指線７−７で示す方向から見た横断
面図。 第８図はロータがその両側で油圧的に釣合いを保つこと
ができるジェロータ型油圧装置を示す中央縦断面図。 第９、第10、及び第11図はそれぞれ第８図の各矢指線９
−9,10−10及び11−11で示す方向から見た互いに異なる
部位の横断面図。 第12図は第１図の右手側端部を改変したジェロータ型油
圧装置の部分的縦断面であって、特に端面カバーに配置
した圧力印加連通環状溝を示す縦断面図。 第13図も第１図の右手側端部を改変したジェロータ型油
圧装置の部分的縦断面であって、特に端面カバーに取付
けた圧力印加板を示す縦断面図。 第14図は本発明によるジェロータ型油圧装置の中央縦断
面図であるが、特に星形突起状環状流体通路を含む構造
の中央縦断面図。 第15図は第14図の矢指線15−15で示す方向から見た部位
の横断面図。 第16図は第14図の矢指線16−16で示す方向から見た部位
の横断面図。 第17図は短くした貫通孔と異なるマニホルド通路とを有
する油圧装置の第８図のような中央縦断面図。 第18図は第17図の矢指線18−18で示す方向から見た部位
における第７図の油圧装置を示す横断面図。 第19図は第17図の矢指線19−19で示す方向から見た部位
における第17図のマニホルド板を示す横断面図。 第20図は左右対称的流体出入口を有する油圧装置を示す
第14図のような中央縦断面図。 第21図は第20図の矢指線21−21で示す方向から第20図で
示す左右対称的流体出入口付き油圧装置のマニホルド板
を示す横断面図。 第22図は逆流切換型油圧装置を示す第８図と同様の中央
縦断面図。 第23図は第22図の矢指線23−23で示す方向から見た第22
図で示す逆流切換型油圧装置のマニホルド板を示す横断
面図。 第24図はマニホルド板に流体出入口を直結した油圧装置
を示す第14図と同様の中央縦断面図。 第25図は第24図の矢指線25−25で示す方向から見た第24
図のマニホルド板の一端面を示す横断面図。 第26図は第24図の矢指線26−26で示す方向から見た第24
図のマニホルド板の他端面を示す端面図。 第27図は第24図の矢指線27−27で示す方向から見た第24
図の通路閉塞板の外端面を示す端面図。 第28図は第24図の矢指線28−28で示す方向から見た第24
図の端板の内端面を示す端面図。 第29図は中間板ジェロータ流体出入口通路を示す第14図
と同様の中央縦断面図。 第30図は第29図の矢指線30−30で示す方向から見た第29
図の流体出入口通路の断面を示す断面図。 第31図は第29図の矢指線31−31で示す方向から見た第29
図の流体出入口通路の次の部位を示す断面図。 第32図は第29図の矢指線32−32で示す方向から見た第29
図の流体出入口通路の更に次の部位を示す断面図。 第33図は第29図の矢指線33−33で示す方向から見た第29
図の流体出入口通路の今一つ次の部位を示す断面図。 第34図は第29図の矢指線34−34で示す方向から見た第29
図の流体出入口通路のもっと次の部位を示す断面図。 第35図は第29図に示した動力操縦ユニットと同様の別の
ユニットを示す中央縦断面図。 第36図は第35図の矢指線36−36で示す方向から見た第35
図の多層板の一枚を示す端面図。 第37図は第35図の矢指線37−37で示す方向から見た第35
図の多層板の他の一枚を示す端面図。 第38図は第35図の矢指線38−38で示す方向から見た第35
図の多層板の更に他の一枚を示す端面図。 第39図は第35図の矢指線39−39で示す方向から見た第35
図の多層板の更に異なる他の一枚を示す端面図。 20;60:主ハウジング部材 24;64:端面カバー 28;72:ロータ 29;80:小室 30;66:流体入口 31;85:流体出口 34b……ハウジングの流体通路 37……ロータの流体通路 37a;83;87;104……流過通路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−124091（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−81435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−51303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−38823（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−4466（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭53−32525（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング（20）とロータ（28）を有し、
   該ロータ（28）が該ハウジング（20）に対して軌道を描
   きながら回転運動するとともにその一回転中に前記ハウ
   ジング（20）の流体通路（34b）と前記ロータ（28）の
   流体通路（37）の間で常に流体を移動させるようになっ
   ているジェロータ型油圧装置において、 前記ハウジング（20）の前記流体通路（34b）または前
   記ロータ（28）の前記流体通路（37）の一方が、前記ハ
   ウジング（20）の前記流体通路（34b）または前記ロー
   タ（28）の前記流体通路（37）の他方の或る点によって
   描かれる形状で実質的に形成されており、 該形状は、前記ロータ（28）が前記ハウジング（20）に
   対して軌道を描きながらする回転運動に実質的に一致し
   ており、前記形状に一致する流体通路は、周方向におい
   て周期的に幅が増減するリング溝であり、前記通路（34
   b,37）間の流体通路を増大させるようになっている、 ジェロータ型油圧装置。
2. 【請求項２】前記リング溝は星形でその各先端は前記ジ
   ェロータ装置の小室の方へ向いている、特許請求の範囲
   第１項のジェロータ型油圧装置。
3. 【請求項３】前記ハウジング（20）の面上の流体通路
   （34b）とロータ（28）の対向面上の流体通路（37）と
   の間で前記ロータ（28）の１回転中に常に100％の流体
   連通がおこなわれ、前記ハウジング（20）の前記流体通
   路（34b）または前記ロータ（28）の前記流体通路（3
   7）の一方が、前記ハウジング（20）の前記流体通路（3
   4b）または前記ロータ（28）の前記流体通路（37）の他
   方の或る点によって前記一方の流体通路に対応する面に
   おいて描かれる形状で実質的に形成されており、前記形
   状は前記ロータ（28）の運動に実質的に一致するもので
   あり、前記のように形成された流体通路（34b,37）は両
   流体通路（34b,37）の間の連通を増大させるようになっ
   ている、特許請求の範囲第１項のジェロータ型油圧装
   置。
4. 【請求項４】前記一方の流体通路（34b,37）が実質的に
   星形で形成されている、特許請求の範囲第３項のジェロ
   ータ型油圧装置。
5. 【請求項５】前記ロータ（28）の一回転中に前記ハウジ
   ング（20）の流体通路（34b）と前記ロータ（28）の流
   体通路（37）の間で常に生じる流体の移動は、前記ハウ
   ジング（20）の面上の単一の流体通路（34b）と前記ロ
   ータ（28）の対向する面上の単一の流体通路（37）間に
   おいて生じるようになっている、特許請求の範囲第１項
   のジェロータ型油圧装置。
6. 【請求項６】前記ハウジング（20）の流体通路（34b）
   は該ハウジング（20）の面上のリング溝流体通路（34
   b）であり、前記ロータ（28）の流体通路（37）は該ロ
   ータ（28）の対向する面上の全体として円形のリング溝
   （37）である、特許請求の範囲第１項のジェロータ型油
   圧装置。
7. 【請求項７】ハウジング（20）とロータ（28）を有し、
   該ロータ（28）が該ハウジング（20）に対して軌道を描
   きながら回転運動するとともにその一回転中に前記ハウ
   ジング（20）の流体通路（34b）と前記ロータ（28）の
   リング形単一流体通路（37）の間で常に流体を移動させ
   るようになっており、前記ロータ（28）の一方の側に設
   けられ前記ロータ（28）のバルブ通路（40,41,42）を拡
   大または縮小するジェロータ小室に選択的に連通させる
   ためのバルブ用マルホルド（23）を有するジェロータ型
   油圧装置において、 前記ハウジング（20）の前記流体通路（34b）までは前
   記ロータ（28）の前記流体通路（37）の一方が、前記ロ
   ータ（28）が前記ハウジング（20）に対して軌道を描き
   ながらする回転運動に実質的に一致する形状で形成され
   ており、該形状に一致する流体通路は、周方向において
   周期的に幅が増減するリング溝であり、前記通路（34b,
   37）間の流体連通を増大させるようになっている、 ジェロータ型油圧装置。
8. 【請求項８】前記リング溝は星形でその各先端は前記ジ
   ェロータ装置の小室の方へ向いている、特許請求の範囲
   第７項のジェロータ型油圧装置。
9. 【請求項９】前記ロータ（72）が、100％の流体が流過
   する一対の流過通路（83,87）と、前記ロータ（72）の
   ２つの平坦な軸方向端面の一方から前記ロータ（72）の
   途中まで該ロータ（72）の軸線上を実質的に延びる孔
   （74）を有し、前記ロータ（72）の前記２つの平坦な軸
   方向端面の他方から前記孔（74）に前記一対の流過通路
   の一方（87）が延びており、前記ロータ（72）の前記一
   対の流過通路の他方（83）は前記ロータ（72）中にあ
   り、さらに、前記一対の流過通路の一方（87）を流入口
   又は流出口の一方へ接続する手段と、前記一対の流過通
   路の他方を前記流入口（66）又は流出口（85）の他方へ
   接続する手段と、前記油圧装置が作動されるとき前記一
   対の流過通路（83,87）を前記ジェロータの小室へ選択
   的に接続するように前記ハウジング内にロータ（72）の
   単一の面に配置された手段とを有する、特許請求の範囲
   第７項のジェロータ型油圧装置。
10. 【請求項１０】前記一対の流過通路の他方（83）は前記
    ロータ（72）の前記２つの平坦な軸方向端面の他方から
    前記ロータ（72）の途中まで前記ロータ（72）の軸線上
    を実質的に延びる第２の孔（82）であるが、該第２の孔
    （82）は前記ロータ（72）の前記孔（74）とは異なるも
    のである、特許請求の範囲第９項のジェロータ型油圧装
    置。
11. 【請求項１１】前記流過通路の他方（83）が前記ロータ
    （72）を貫通して延び、その一端部に該ロータの２つの
    平坦な端面の他方から該ロータの軸線上を実質的に延び
    る孔（82）があり、該第２の孔（82）は、前記ロータ
    （72）の前記孔（74）とは別のものである、特許請求の
    範囲第９項のジェロータ型油圧装置。
12. 【請求項１２】前記ロータ（72）が、一方が前記ロータ
    （72）の一方の面から他方の面に貫通して真直ぐに延び
    他方が前記ロータ（72）中にある一対の流過通路（83,8
    7）を有し、さらに、前記一対の流過通路の一方（87）
    を流入口（66）又は流出口（85）の一方へ接続するよう
    に前記ロータ（72）の一方の側にある手段と、前記一対
    の流過通路の他方（83）を前記流入口（66）又は流出口
    （85）の他方へ接続するように前記ロータ（72）の他方
    の側にある手段と、前記油圧装置が作動されるとき前記
    一対の流過通路（83,87）を前記ジェロータの小室へ選
    択的に接続するように前記ハウジング内に前記ロータ
    （72）の単一の面に配置された手段とを有し、前記流過
    通路（83,87）からの流体の100％が前記ハウジング内の
    前記手段を通過するようになっている、特許請求の範囲
    第７項のジェロータ型油圧装置。
13. 【請求項１３】前記一対の流過通路の一方が前記一対の
    流過通路の他方を取り囲んでいる、特許請求の範囲第12
    項のジェロータ型油圧装置。
14. 【請求項１４】前記一対の流過通路の他方が前記一対の
    流過通路の一方を取り囲んでいる、特許請求の範囲第12
    項のジェロータ型油圧装置。