JPH0742678A - ロータを貫通する流体制御通路を有するジェロータ型油圧装置 - Google Patents

ロータを貫通する流体制御通路を有するジェロータ型油圧装置

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JPH0742678A
JPH0742678A JP821594A JP821594A JPH0742678A JP H0742678 A JPH0742678 A JP H0742678A JP 821594 A JP821594 A JP 821594A JP 821594 A JP821594 A JP 821594A JP H0742678 A JPH0742678 A JP H0742678A
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gerotor
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Jr Hollis N White
ホリス・ニューコーム・ホワイト、ジュニア
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/103Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
    • F04C2/104Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement having an articulated driving shaft

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハウジングと、二つの平坦な軸方向端面を有
するロータと、複数のジェロータ小室と、流入口及び流
出口とを具えたジェロータ型油圧装置において、ロータ
の端面に作用する油圧を釣り合い状態に保つとともに、
ロータとこのロータに連結される揺動桿との間の連結部
の摩耗を軽減し且つこの連結部を冷却すること。 【構成】 ジェロータ型油圧装置は、主ハウジング部材
60、摩耗板61、ジェロータ組62、マニホルド63
及びカバー64を有してなる。主ハウジング部材60は
連続的に環状室68に接続する流入口66を有する。環
状室68は半径方向貫通孔69と連通し、この貫通孔6
9は駆動軸70の中空部分70aに繋がっている。摩耗
板61の中心開口孔61aも流体の通路を一部をなす。
ロータ72を貫通する6対の流体通路82,83は中心
孔61aを環状流体通路84へ接続させる。この環状流
体通路84はマニホルド63の方に向って開放されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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。
【0002】
【従来の技術】ここで便宜的に図1乃至図7を参照して
従来のジェロータ型油圧装置を説明する。
【0003】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。
【0004】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。
【0005】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、図4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。
【0006】ハウジング20からジェロータ小室29へ
の流体の流れは、摩耗板21に形成された連絡通路33
(図2)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(図3)と、ロータ2
8に形成された環状溝、すなわち、環状流体通路37
(図4)が連通する(commutate) 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。
【0007】
【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。
【0008】第1に、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、充分な定常流量を確保することができない。
【0009】第2に、流体がジェロータ型油圧装置内を
流れることによって、この装置が昇温するという問題で
ある。特に、流体がロータ内を往復して流れる従来のタ
イプのものでは、流体の持つ熱量が装置に伝導しやす
く、この結果、装置、特に、ロータの昇温を招くという
問題である。また、流体の熱量により、装置、特に、ロ
ータが膨張するという問題もある。
【0010】第3に、ジェロータ型油圧装置の流体通路
は複雑であるため、ハウジングにこのような流体通路を
設ける加工が困難であるという問題である。
【0011】
【発明の概要】この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
置を提供することである。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共に、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流体流れを増
大する。第2実施例も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共に、ロータの回転部は出
力軸として使用されるけれども、この実施例における圧
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
域溝を構成すると共に、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。
【0012】この発明の他の目的は初期接触のため波形
ばねと、ロータとの間に連結した駆動ピンとを使って附
勢した圧力印加型連通リングを提供することである。
【0013】この発明の今一つの目的はマニホルドとジ
ェロータとの方へ加わる力を提供する圧力の釣合を維持
するようにするための圧力印加板をハウジングの端面カ
バーの中に配設することである。
【0014】この発明は油圧装置を製作するために必要
な製作作業回数を減少させる。この発明によって製作さ
れた油圧装置は簡単で信頼性に富むと共に、高い効率を
発揮する。
【0015】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。
【0016】更に別の目的は揺動桿駆動連結部の摩耗を
軽減するように該連結部を冷却することである。
【0017】本発明の今一つの目的は連通流体流れを増
加させることである。
【0018】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。本発明の本質的特色は
前記した特許請求の範囲に記載されている。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】
【実施例】さて、図1乃至図7を参照すると、本発明の
第1実施例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、その各ボルトは図1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共に、その頭部から各部材24,2
3,22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。
【0022】図1と図4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、図4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共に、その反対側
において各小室の容積が漸減する。図4に示す最小容積
の小室29aはゼロに近づく。このロータ28は図4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。
【0023】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3
3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。
【0024】環状流体通路34はリング状(図1と図
3)または星形突起状(図14と図16)の何れであっ
ても差支えない。環状流体通路34は、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。対照
的に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規定される形状である。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。この軌跡が環状流体通路34
bの星形の輪郭をなす。星形突起状の環状流体通路34
b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。
【0025】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
れると共に、図4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3
8の回転軸線は図4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
は図4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の運動方向は図4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の容積は図4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3
7の円周方向等間隔に配設されると共に、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、その突出量は一実施例において約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ることはない。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。
【0026】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2
3は図5、図5A及び図6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図5と図6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。
【0027】図5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共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
ではなくてその中心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。図5
に示されるように、この貫通孔40の半径方向外側はそ
の中心において結合する2本の直線から成るか、または
半径方向外側へ僅かに膨出する凸曲線から構成される。
これらの開口の各々の寸法は、図4において見られるよ
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。このことは油圧装置の基本的
流路切換作用を実現する。図6と図6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は何れも図5A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42とによって各貫通孔40の一つへそれぞれ接
続される。図6において実線で示すようにマニホルド2
3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及び各貫通孔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図6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共に、図5と図6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
貫通孔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。
【0028】図1にはっきり見られる長い強固な揺動桿
38は図2と図3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44
b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共
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3
1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。
【0029】主ハウジング部材20の内部において駆動
軸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。
【0030】この実施例は流入口30から低圧流体を吸
引すると共に流出口31から高圧流体を排出するための
動力取付け用として駆動軸44を利用するポンプとして
説明された。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。
【0031】第1実施例のポンプとしての作動を次に説
明する。動力は、図1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3
8、ロータ28が回転すると共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、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。図4における偏心線
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37a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、貫通孔40から
マニホルドの各通路41aと42を通過し、次いでマニ
ホルドの各貫通孔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
の各貫通孔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、貫通孔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21a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。
【0032】もし、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(図3)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。
【0033】本発明の第2実施例は図8〜11に図示さ
れている。図8は第2実施例の中央縦断面図であって、
図8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。
【0034】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、その各ボルトは図8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は主ハウジング部分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を有すると共に、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71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動にも揺動桿71が追従で
きるように形成される。
【0035】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。
【0036】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。
【0037】図17は図8に示す装置と同様のものであ
る。図17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4
0,41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(図19)を具えている。
【0038】流入口66Aと入口通路67Aとは図8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7
0に穿設されている。図18参照のこと。このような組
合せによって図8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。
【0039】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2
3Aはロータから遠い方のその端面に形成された溝孔7
8Aを有する。図19参照のこと。各溝孔78Aの開放
側は端面カバー板によって閉塞される。図17参照のこ
と。
【0040】ジェロータ62は図9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は図9
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。
【0041】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の周りへ偏心的に配置される。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。
【0042】今後は図9,10及び11を参照すると、
図11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が開口すると共
に、更にその外側の同心円に沿って7本の貫通孔77が
開口している。これらの各貫通孔77は、図9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。
【0043】図10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78,79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7
8,79は双方の開放端部79aにおいて接続される。
【0044】これらの各部の協働関係は図9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の一つは図9の頂端にある小室80aと協働する位
置にあると共に、ここでは略図的に示した各傾斜通路7
8,79を介して相当離れた位置にある一本の貫通孔7
6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。図
9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80
a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80
a内の高圧も図9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。
【0045】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。
【0046】次に、図8〜11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62
aの内部において図9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70a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貫通孔77に達する
が、この各貫通孔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。
【0047】図12は、図1の右側の部分の他の実施例
を示している。同図では、図1に示された構成要素と同
じものは、対応する符号で示している。図12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とから送給される圧力によって図12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と更にそれを越えてジェロータ組
22との双方へ内側に向かって常に押圧される。これは
マニホルドとジェロータ組の方に向かって水頭圧力を提
供する。このような水頭圧力は互いに係合してこすり合
う二つの部分22と23の間の摩耗を低減させる。
【0048】図13は、他の実施例を示している。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に対して図13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を配置すると共に、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。図13に示すピン結合99は一般的に揺動桿38
0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共に、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図
9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。
【0049】図20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1
01を経てこのジェロータ装置から排出される。
【0050】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。図21参照のこ
と。
【0051】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共に該装置
から汚染物質を除去するように作用する。
【0052】図22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105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の他方107へ接続する。
【0053】この星形環状流体通路106はマニホルド
板23Cの内側貫通孔40と外側貫通孔41との間にお
いてマニホルド板の端面に形成される。図23参照のこ
と。(この各貫通孔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。
【0054】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1
05とが選択的にマニホルドの各貫通孔40と連通す
る。
【0055】図24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117,1
18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1
19はロータの環状溝37bへ連通する。流体出入口1
20は閉塞板116の貫通孔121を介して各中間板1
17,118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。
【0056】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に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。
【0057】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40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。
【0058】この装置の作動中にその流路を切り換える
ためロータの環状溝37と開放中心孔35とが各開口部
または貫通孔40へ選択的に連通する。
【0059】図24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。
図25〜28参照のこと。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。
【0060】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。
【0061】図29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。図35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。それゆえこの各装置を一括して説明する。
【0062】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(P
2)、第1戻り(R1)及び第1圧力(P1)の順序で
ある。
【0063】第1シリンダ(C1)と第2シリンダ(C
2)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。
【0064】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。
【0065】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。
【0066】摺動部材129,129aの軸方向運動に
よって各環状凹入溝128,128aが各通路130,
131へ選択的に接続される。図29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共に、ユニット12
7の中心通路131は第2シリンダ通路へ接続される。
【0067】貫通路130からの流体は各板133,1
34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。
【0068】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。
【0069】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。
【0070】反対方向に回転する場合はすべてが逆にな
る。 図35は回転しない中立位置にある状態を示す。
【0071】これらの油圧装置における各板133〜1
37は一体的単一構造を形成するように互いに溶着され
る。
【0072】図29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。
【0073】図35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。
【0074】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14
8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。
【0075】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構造
であるためその製作費が非常に減少すると共に、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。
【0076】本発明の好ましい実施例を図示すると共
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】
【図1】 本発明の第1実施例を示す中央縦断面図。
【図2】 図1の矢指線2−2で示す方向から見た横断
面図。
【図3】 図1の矢指線3−3で示す方向から見た横断
面図。
【図4】 図1の矢指線4−4で示す方向から見た横断
面図。
【図5】 図1の矢指線5−5で示す方向から見た横断
面図であり、図5Aは、この図5の矢指線5A−5Aで
示す方向から見た部分的断面図。
【図6】 図1の矢指線6−6で示す方向から見た横断
面図。
【図7】 図1の矢指線7−7で示す方向から見た横断
面図。
【図8】 本発明の第2実施例を示す中央縦断面図。
【図9】 図8の各矢指線9−9で示す方向から見た互
いに異なる部位の横断面図。
【図10】 図8の各矢指線10−10で示す方向から
見た互いに異なる部位の横断面図。
【図11】 図8の各矢指線11−11で示す方向から
見た互いに異なる部位の横断面図。
【図12】 図1の右手側端部の部分的縦断面に対応
し、他の実施例における、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。
【図13】 図1の右手側端部の部分的縦断面に対応
し、他の実施例における、特に端面カバーに取付けた圧
力印加板を示す縦断面図。
【図14】 図1と同様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。
【図15】 図14の矢指線15−15で示す方向から
見た部位の横断面図。
【図16】 図14の矢指線16−16で示す方向から
見た部位の横断面図。
【図17】 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図8のような中央縦断面図。
【図18】 図17の矢指線18−18で示す方向から
見た部位における図7の油圧装置を示す横断面図。
【図19】 図17の矢指線19−19で示す方向から
見た部位における図17のマニホルド板を示す横断面
図。
【図20】 左右対称的流体出入口を有する油圧装置を
示す図14のような中央縦断面図。
【図21】 図20の矢指線21−21で示す方向から
図20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。
【図22】 逆流切換型油圧装置を示す図8と同様の中
央縦断面図。
【図23】 図22の矢指線23−23で示す方向から
見た図22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。
【図24】 マニホルド板に流体出入口を直結した油圧
装置を示す図14と同様の中央縦断面図。
【図25】 図24の矢指線25−25で示す方向から
見た図24のマニホルド板の一端面を示す横断面図。
【図26】 図24の矢指線26−26で示す方向から
見た図24のマニホルド板の他端面を示す端面図。
【図27】 図24の矢指線27−27で示す方向から
見た図24の通路閉塞板の外端面を示す端面図。
【図28】 図24の矢指線28−28で示す方向から
見た図24の端板の内端面を示す端面図。
【図29】 中間板ジェロータ流体出入口通路を示す図
14と同様の中央縦断面図。
【図30】図29の矢指線30−30で示す方向から見
た図29の流体出入口通路の断面を示す断面図。
【図31】図29の矢指線31−31で示す方向から見
た図29の流体出入口通路の次の部位を示す断面図。
【図32】 図29の矢指線32−32で示す方向から
見た図29の流体出入口通路の更に次の部位を示す断面
図。
【図33】 図29の矢指線33−33で示す方向から
見た図29の流体出入口通路の今一つ次の部位を示す断
面図。
【図34】 図29の矢指線34−34で示す方向から
見た図29の流体出入口通路のもっと次の部位を示す断
面図。
【図35】 図29のに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。
【図36】 図35の矢指線36−36で示す方向から
見た図35の多層板の一枚を示す端面図。
【図37】 図35の矢指線37−37で示す方向から
見た図35の多層板の他の一枚を示す端面図。
【図38】 図35の矢指線38−38で示す方向から
見た図35の多層板の更に他の一枚を示す端面図。
【図39】 図35の矢指線39−39で示す方向から
見た図35の多層板の更に異なる他の一枚を示す端面
図。
【符号の説明】
20;60: 主ハウジング 21;61: 摩耗板 22;62: ジェロータ組 23;63: マニホルド板 24;64: 端面カバー 25;65: 組立てボルト 26;66: 流体通路 27;62a: ステータ 28;72: ロータ 29;80: 小室 29a;80a: 最小の小室 30;66: 流体入口 31;85: 流体出口 38;71: 揺動桿 44;70: 駆動軸 44b,44c ;71a,71b : スプライン連結部 47;48: 軸受 49;50: 軸封装置 127;127a: 動力操縦ユニット 129;129a: 摺動部材

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、二つの平坦な軸方向端面
    を有するロータと、複数のジェロータ小室と、流入口及
    び流出口とを具えているジェロータ型油圧装置における
    流体制御であって、100%の流体が流過する一対の流
    過通路と、上記ロータの上記二つの平坦な軸方向端面の
    一方から上記ロータを貫通して該ロータ部の軸線上を実
    質的に延びる貫通孔とを有し、上記一対の流過通路の一
    方が上記ロータの上記二つの平坦な軸方向端面の他方か
    ら上記貫通孔まで延び、上記一対の流過通路の他方が上
    記ロータの中にあり、さらに上記一対の流過通路の一方
    を上記流入口及び流出口の一方へ接続する手段と、上記
    一対の流過通路の他方を上記流入口及び流出口の他方へ
    接続する手段と、上記油圧装置が作動される時上記一対
    の流過通路を上記ジェロータの各小室へ選択的に接続す
    るように上記ハウジング内に配置した手段とによって構
    成される流体制御を有するジェロータ型油圧装置。
  2. 【請求項2】 請求項1のジェロータ型油圧装置であっ
    て、上記一対の流過通路の上記他方は上記ロータの上記
    二つの平坦な軸方向端面の他方から上記ロータを貫通し
    て上記ロータ部の軸線上を実質的に延びる第2貫通孔で
    あるが、該第2貫通孔は上記ロータを貫通する上記貫通
    孔と異なるものであることを特徴とするジェロータ型油
    圧装置。
  3. 【請求項3】 請求項1のジェロータ型油圧装置であっ
    て、上記ロータを貫通する上記一対の流過通路の上記他
    方はその一端において上記ロータの上記二つの平坦な軸
    方向端面の上記他方から上記ロータを貫通して上記ロー
    タ部の軸線上を実質的に延びる貫通孔を含んでいるが、
    上記ロータの上記第2貫通孔は上記ロータを貫通する上
    記貫通孔と異なるものであることを特徴とするジェロー
    タ型油圧装置。
  4. 【請求項4】 ハウジングと、二つの平坦な軸方向端面
    を有するロータと、複数のジェロータ小室と、流入口及
    び流出口とを具えているジェロータ型油圧装置における
    流体制御であって、上記ロータの一端面から他端面まで
    真直に延びる一方の流過通路と上記ロータ内にある他方
    の流過通路とから成る一対の流過通路と、上記油圧装置
    が作動される時上記一対の流過通路を上記ジェロータの
    各小室へ選択的に接続するように上記ハウジング内に配
    置した手段とによって構成される流体制御を有するジェ
    ロータ型油圧装置。
  5. 【請求項5】 請求項4のジェロータ型油圧装置であっ
    て、上記一対の流過通路の上記一方は、上記一対の流過
    通路の上記他方を取り囲んでいることを特徴とするジェ
    ロータ型油圧装置。
  6. 【請求項6】 請求項4のジェロータ型油圧装置であっ
    て、上記一対の流過通路の上記他方は上記一対の流過通
    路の一方を取り囲んでいることを特徴とするジェロータ
    型油圧装置。
  7. 【請求項7】 ハウジングと、一平面において上記ハウ
    ジングと回転可能に係合する平坦な軸方向一端面を有す
    るロータと、複数のジェロータ小室と、流入口及び流出
    口とを具えているジェロータ型油圧装置における流体制
    御であって、上記ロータ内に配置した一対の流過通路に
    おいてその一方の流過通路が他方の流過通路を取り囲ん
    でいる一対の流過通路と、上記の平面において上記一対
    の流過通路の一方を上記流入口及び流出口の一方へ接続
    する手段と、上記一対の流過通路の他方を上記の同一平
    面において上記流入口及び流出口の他方へ接続する手段
    と、上記油圧装置が作動される時上記ロータの片側に油
    圧装置の整流と流路切換作用が実現されるように上記一
    対の流過通路を上記ジェロータの上記各小室へ選択的に
    接続するため上記の同一平面において上記ハウジング内
    に配置した手段とによって構成される流体制御を有する
    ジェロータ型油圧装置。
  8. 【請求項8】 請求項7のジェロータ型油圧装置であっ
    て、入出力軸と揺動桿とを更に附加すると共に、上記整
    流と流路切換作用が実現される上記平面は上記揺動桿が
    上記入出力軸へ駆動的に連結される上記ロータの片側と
    同一側にあることを特徴とするジェロータ型油圧装置。
  9. 【請求項9】 請求項7のジェロータ型油圧装置であっ
    て、入出力軸と揺動桿とを更に附加すると共に、上記整
    流と流路切換作用が実現される上記平面は上記揺動桿が
    上記入出力軸へ駆動的に連結される上記ロータの片側と
    反対側にあることを特徴とするジェロータ型油圧装置。
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