JPH0729255Y2 - 油圧モータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は油圧モータ関し、特にその油圧モータにおける
ピストン部分の改良に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は、従来における油圧モータの側断面図を示し、
第４図は、第３図における弁板６のイ矢視方向から見た
正面図を示している。

第３図において、図示を割愛しているケーシングに軸受
6aおよび6bを嵌着し、その軸受6aおよび6bには駆動軸５
が回転自在に軸支し、駆動軸５にはスプライン5aを介し
てシリンダバレル１が連動し、シリンダバレル１には軸
方向に向け且つシリンダバレル１の周方向へ等分割した
位置にそれぞれシリンダ1aを穿設し、シリンダ1aにはそ
れぞれ軸方向への摺動を可能にピストン２が嵌合し、ピ
ストン２の頭部に削設した球面2bにはシュー３が枢着
し、シュー３の端面には静水圧軸受3aを削設し、シュー
３はその静水圧軸受3aによってカム（あるいは斜板）４
上を摺動可能にしており、押しのけ室1bは穿孔2aを介し
て静水圧軸受3aに連通し、且つポート1cにも連通してい
る。

弁板６には、三ヶ月形の低圧ポート6cと同じく三ヶ月形
の高圧ポート6dが穿設している。

このような従来の油圧モータの構成において、その作用
は下記のようになっている。

外部から高圧ポート6dへ高圧油を圧送すると、その高圧
ポート6dへ開口しているポート1cを介して、その高圧油
が、その高圧ポート6dから押しのけ室1bに圧送され、そ
の圧送によって押しのけ室1bに生じた油圧はピストン２
をカム４に対して押圧し、且つ押しのけ室1bの圧油は穿
孔2aを介して静水圧軸受3aに圧送され、静水圧軸受3aに
おける軸受作用を可能な状態にする。

上記のようにピストン２が油圧によって軸方向へ押圧さ
れる結果、ピストン２あるいはシュー３には、カム４の
その斜面に対して上方向への分力が生じ、その分力がピ
ストン２を介してシリンダバレル１を回転させ、そのシ
リンダバレル１の回転は、スプライン5aを介して駆動軸
５を回転させる。

上記シリンダバレル１の回転によって、高圧ポート6dに
開口しているポート1cも高圧ポート6d上を矢印方向に移
動してゆき、その移動とともに、そのポート1cを介して
押しのけ室1bに圧油が圧送し続け、そのことによって押
しのけ室1bは膨張してゆき、やがてポート1cが最上部の
位置を通過すると、そのポート1cは新たに低圧ポート6c
に開口し始め、且つシリンダバレル１のその回転によっ
て、ピストン２はシュー３を介してカム４の斜面に押し
込まれてゆくから、そのポート1cが低圧ポート6cに開口
している押しのけ室1bは、その圧縮によって、押しのけ
室1b内の圧油をポート1cから低圧ポート6cに排出してゆ
く。

このように、ポート1cが高圧ポート6dから低圧ポート6c
へ交互に開口してゆくことによって、高圧ポート6dへ圧
油が供給されている限り、シリンダバレル１は回転を続
ける。

［考案が解決しようとする課題］ このような油圧モータの作動において、そのモータ作用
起動時の瞬間に、下記のようにその起動が滑らかに起動
せず、起動トルクが正規に発生しない問題が存在する。

上述した作用説明から理解できるように、油圧モータの
起動時において、高圧ポート6dに油圧が立ち上がると同
時に、高圧ポート6dに開口しているポート1cにもその油
圧が立ち上がり、且つ同時にポート1cから押しのけ室1b
および静水圧軸受3aには圧油の通路が積極的に構成され
ているから、ポート1cに発生した油圧は押しのけ室1bに
おいてピストン２を軸方向へ押圧し且つ静水圧軸受3aは
カム４上を滑り上がってゆこうとし、まず僅かに滑り上
る。

しかし、このように静水圧軸受3aがカム４上を僅かに滑
り上ったとき、下記のような現象が生ずる。

上記のように、シュー３がカム４上を滑り上げってゆこ
うとする力は、第３図に示したａ部分に大きな上方向の
力を生じさせる。

またこの場合において、油圧モータの構成上、ピストン
２とシリンダ1aとの間の隙間は、押しのけ室1bと大気と
の間のシールを考慮して、0.03〜0.05mm程度の隙間しか
設けていない。したがって、油圧が押しのけ室1bに立ち
上がった瞬間からａ部分に押しのけ室1bの圧油が浸透し
てゆくまでには僅かな時間を必要とし、押しのけ室1bに
油圧が立ち上ったその瞬間においては、未だａ部分に油
圧が浸透していない。特に冬期等の圧油の粘度が非常に
高い状態においては、その傾向が強くなる。

その結果、押しのけ室1bに油圧が立ち上った瞬間であっ
て、そのように未だａ部分に圧油が浸透していない状態
となっている状態においては、ａ部分の静止摩擦力が非
常に大きくなっており、そのことによって、最初シリン
ダバレル１が動き始めると同時にピストン２が、一時的
にシリンダ1aに食い付いた状態となり、その食い付いて
いる状態において、ピストン２はシリンダバレル１の回
転に追随してカム４の側へ移動しないことになる。

すなわち、そのようにピストン２がカム４の側へ動き難
くなっているときは、シュー３がカム４上において遊離
した状態になってしまう。

このようにシュー３が、カム４から僅かに遊離した次の
瞬間、そのように浮き上がったことによってａ部分にお
ける上方への力が消滅してゆくことと、そのａ部分へ押
しのけ室1bからの圧油が浸透してくることから、ピスト
ン２は上記した正常の作動状態に入ってゆくことにな
る。

本考案の目的は、上記のような起動時の問題を解消し
て、滑らかな起動を可能にした油圧モータを提供するこ
とにある。

［課題を解決するための特徴］ 第３図における従来のシュー３を、第１のシューと第２
のシューに分割し、第１のシューは従来のシュー３と同
様にピストン２の頭部へ揺動可能に枢着し、第２のシュ
ーは、第１のシューへ軸方向への摺動を可能に嵌合し、
且つその嵌合によってその第１のシューとその第２のシ
ューとの軸方向間には、第２の押しのけ室を形成させ、
従来の押しのけ室1bである第１の押しのけ室は、第２の
押しのけ室、および第２のシューに穿設したノズルを介
して、第２のシューの端面に設けた静水圧軸受に連通し
た構成となっている点が、従来の構成に対する特徴であ
る。

また、上記特徴を有した構成において、上記ピストンが
通常に作動している状態において、第１の押しのけ室内
の油圧によってピストンに生ずる軸方向力P1と、第２の
押しのけ室における油圧によって第１のシューがピスト
ン側へ押し上げられる力P2との関係は、P1＞P2の関係に
なっている。

このような構成において、上述の第３図において説明し
たように、油圧モータの起動時においてピストン２がａ
部分の摩擦で動き難くなって、ピストン２に正規のP1が
発生せず、P1＜P2となり、且つシリンダバレル１が回転
し始めたことにより、上述の第３図における場合と同様
に第２のシューがカム４から遊離しようとすることにな
る。

その結果、そのように第２のシューが遊離して自由な状
態になると、第２の押しのけ室がその油圧によって膨張
し、その軸方向への動きを一時的に停止しているピスト
ン２（あるいは第１のシューのカム４側への動き）に対
して、第２のシューがカム４へ押し付けられ、その第２
のシューはカム４上を滑り上ってゆくことになる。

したがって、その滑り上りによる動きは第１のシューお
よびピストン２を介してシリンダバレル１に伝達するこ
とになるから、その起動の瞬間においても、油圧モータ
は滑らかに起動し、その第１のシューのカム４上におけ
る動きはピストン２、シリンダバレル１およびスプライ
ン5aを介して駆動軸５に正規の駆動トルクを発生させる
ことになる。

また、そのように補助的に第２の押しのけ室が膨張する
ことによって、その起動を滑らかにしている直後にａ部
分へは押しのけ室1bからの圧油が浸透してゆくから、そ
の浸透した圧油がａ部分における潤滑油となって、ピス
トン２とシリンダ1aとの間の摺動は正常な動きとなり、
第２の押しのけ室1bの膨張行程において、ピストン２に
は正規の軸方向力P1が発生し、P1およびP2の関係は、正
規のP1＞P2の関係になる。

このことから、この正規の状態に入ると、その第２の押
しのけ室において発生している力P2が、ピストン２に発
生している力P1より小となって、第１の押しのけ室1bに
おける油圧はピストン２に作用して、第１のシューがそ
の軸方向において第２のシューに当接するまで第２の押
しのけ室を圧縮し、ピストン２と第１のシューおよび第
２のシューの軸方向長さが正規の一定の長さに固定し
て、ピストン２は通常の往復運動をすることになる。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本考案を説明する。

第１図は、第３図における従来のシュー３を改良した、
その改良部分の側断面図を示したものである。

第１図において、ピストン２の頭部に削設した球面2bに
は、第１のシュー30が枢着し、第２のシュー31は、軸方
向への摺動を可能に第１のシュー30に嵌合し、第２のシ
ュー31がカム４に接している端面には、第３図における
静水圧軸受3aと同様の静水圧軸受31bが設けられてお
り、第３図における押しのけ室1bを第１の押しのけ室1b
とし、その第１の押しのけ室1bは穿孔2aから第１のシュ
ー30に穿設した穿孔30b、および第２の押しのけ室ｂを
介して、静水圧軸受31bのオリフィス31aに連通し,30a
は、第２のシュー31と第１のシュー30との嵌合している
部分のシールリングであり、31cは、第１のシュー30が
第２のシュー31から抜け出ることを防止するストッパで
ある。

また上記実施例の構成において、上記ピストン２が通常
に作動しているとき、第１の押しのけ室1b内の油圧によ
ってピストン２に生ずる軸方向力P1と、第２の押しのけ
室ｂにおける油圧によって第１のシュー30がピストン２
側へ押し上げられる力P2との関係は、P1＞P2の関係にな
っている。

以上の構成において、以下、その作用を説明する。

上述の第３図において説明したように、油圧モータの起
動時においてピストン２がａ部分の摩擦によって動き難
くなっているとき、第２の押しのけ室1bにおける油圧に
よってピストン２に発生する軸力は、その摩擦力の存在
によって正規の力P1より小さくなっている。すなわち、
第２の押しのけ室ｂにおける油圧が第１のシュー30をピ
ストン２側へ押し上げようとしている力P2に対して、こ
の起動時にはP1＜P2の関係になっている。

またこのとき、ピストン２が上記のようにカム４の側へ
動き難くなっていると、第３図の作用説明におけるよう
に第２のシュー31がカム４から遊離しようとする。

しかし、上記のように第２の押しのけ室ｂにおける油圧
は、第２のシュー31がカム４から遊離して自由な状態に
なろうとすると、その自由になっている分、第２のシュ
ー31をカム４に接するまで押圧し、第２のシュー31を力
P2（第２の押しのけ室ｂの断面積とその第２の押しのけ
室ｂにおける油圧との積）をもって押し付ける。

すると、カム４が斜面になっていることよりそのカム４
上においては、その力P2の上方向への分力が生じ、その
分力は第２のシュー31、第１のシュー30およびピストン
２を介して、シリンダバレル１を回転させ、その回転に
伴なってその第２のシュー31は静水圧軸受31bを介して
カム４上を滑り上ってゆき、上記のようにピストン２が
シリンダ1aに食い付いた状態の起動時においても、油圧
モータは滑らかに正規のトルクを発生させる。

また上記作用に続いて、第３図のａ部分には、押しのけ
室1bに油圧が立ち上がった直後からその押しのけ室1bか
らの圧油が浸透してゆくから、その浸透した圧油がａ部
分に至ると、その浸透した圧油はａ部分における潤滑油
となって、ピストン２とシリンダ1aは正常な動きを行な
うようになり、第１の押しのけ室1bの膨張行程におい
て、ピストン２には正規の軸方向力P1が発生する。

ここで、正常な作動状態におけるP1（ピストン２に生ず
る軸力）とP2（第２の押しのけ室ｂにおける油圧が第１
のシュー30を押し上げようとする力）との関係がP1＞P2
の関係になっているから、このように正常な状態に入る
と、第２の押しのけ室ｂは、第２図に示すように、第１
のシュー30がその軸方向において第２のシュー31に当接
するまで圧縮され、ピストン２と第１のシュー30および
第２のシュー31の軸方向長さが正規の一定の長さに固定
して、ピストン２は通常の往復運動をすることになる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案における効果
は、下記のとおりである。

油圧モータにおける従来のシュー３を第１のシュー30と
第２のシュー31に分割し、且つその第１のシュー30と第
２のシュー31を軸方向へ摺動可能にして、その間に第２
の押しのけ室ｂを形成させたことによって、油圧モータ
の起動時にピストン２の動きが困難となっていても、第
２の押しのけ室ｂが膨張して静水圧軸受31bの部分が有
効にカム４上に摺動し、その結果、油圧モータは有効に
その起動時のトルクを発生させることが可能となるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第３図における従来のシュー３を改良した、
その改良部分の側断面図を示し、且つその図示は油圧モ
ータの起動時における状態のシュー部分を示したもので
あり、第２図は、油圧モータが正常に作動している状態
におけるシューの部分を、第１図と同じ側断面図によっ
て示し、第３図は、従来における油圧モータを側断面図
によって示し、第４図は、第１図における弁板６のイ矢
視図を示している。 実施例に使用した符号は下記のとおりである。 1;シリンダバレル、1a;シリンダ、1b;第１の押しのけ
室、1c;ポート、2;ピストン、2a;穿孔、2b;球面、4;カ
ム、5;駆動軸、5a;スプライン、6;弁板、6c;低圧ポー
ト、6d;高圧ポート、30;第１のシュー、30b;穿孔、31;
第２のシュー、31a;オリフィス、31b;静水圧軸受、b;第
２の押しのけ室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸に連動したシリンダ胴にはシリンダ
   を穿設し、 前記シリンダには、軸方向への摺動を可能にピストンが
   嵌合し、 前記シリンダと前記ピストンによって、第１の押しのけ
   室を形成し、 前記シリンダ胴には、前記第１の押しのけ室に連通した
   ポートを穿設し、 前記ポートを穿設している部分の前記シリンダ胴の端面
   には、その端面と摺動可能に固定部分が接し、且つその
   固定部分には、そのポートがそのシリンダ胴の回転によ
   って交互に連通する高圧ポートと定圧ポートを削設し、 前記ピストンの前記第１の押しのけ室と反対側となって
   いるその頭部には、揺動自在にシューを枢着し、 前記シューの端面はカム上を摺動する軸受面となってい
   る、 上記構成において、 前記シューは、第１のシューと第２のシューに分割し、 前記第１のシューは、前記ピストンの頭部へ揺動可能に
   枢着し、 前記第２のシューは、前記第１のシューへ軸方向への摺
   動を可能に嵌合し、且つその嵌合によってその第１のシ
   ューとその第２のシューとの軸方向の間には、第２の押
   しのけ室を形成させ、 前記第１の押しのけ室は、前記第２の押しのけ室、およ
   び前記第２のシューに穿設したオリフィスを介して、そ
   の第２のシューの端面に設けた静水圧軸受に連通し、 前記静水圧軸受は、前記シューにおける前記軸受面とな
   っており、 前記ピストンが通常に作動しているとき、前記第１の押
   しのけ室内の油圧によって前記ピストンに生ずる軸方向
   力P1と、前記第２の押しのけ室における油圧によって前
   記第１のシューが前記ピストン側へ押し上げられる力P2
   との関係は、P1＞P2の関係になっていることを特徴とす
   る油圧モータ。