JPH09196196A - 回転弁と方向制御弁の結合弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多ラジアルピストン・ホイストモータ用の一体
形でコンパクトな空気配分・排出弁を提供することであ
る。 【解決手段】ホイストモータへの圧縮空気などの作動流
体を順次に供給・排出する回転分配弁と短い真っすぐな
通路によって相互接続された平行な弁胴穴の中に配置し
た方向制御スプール弁とを組合せて達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気モータ弁に関
し、さらに詳しくいえばホイストモータなどのための回
転給気及び方向制御の結合弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在のピストン形空気モータについての
よくある構成においては、回転弁はモータの背後に取付
けられ、クランク軸に係合するピンによって駆動され
る。これは、正確な心合わせ、独立の回転弁ハウジング
及び独立のハウジング付方向制御弁を必要とする。

【０００３】図１を参照すると従来の構成は、以下の通
りである。

【０００４】代表的なピストン空気モータが断面で示さ
れ、回転弁１が後部において独立のハウジング２の中に
収容されている。回転弁は、青銅スリーブ３の中で動作
し、正確に心合わせされてクランク５の中に噛み合わさ
れているピン４によって駆動される。空気通路６と７が
シリンダポート１０と連絡し、回転弁ハウジング２に取
付けられた方向制御弁８と連絡している。空気モータが
動いている方向がどちらかであるかによって、空気通路
６がピストンをその行程の最上点から最下点に駆動する
ように空気を供給していれば、空気通路７は、同時に、
ピストンがその行程の最上点から最下点にいくとき、対
抗ピストンから空気を抜き出そうとする。この脱気サイ
クルは、２次排気サイクルといわれている。ピストンが
その行程の最下点に達した瞬間にシリンダ内にある圧縮
空気を回転弁を通りモータの背後にある排気通路９を通
って外へ直接に抜き出され、方向性制御弁を完全に迂回
する１次排気サイクルが通常ピストン空気モータについ
て行われる。この空気通路は点線９によって示されてい
る。１次排気サイクルは方向性弁を逆に通ってピストン
によって押されなければならない空気の体積を減らすこ
とによって空気モータの動作効率を上げる。通路６と７
に付いている矢印は回転弁を通過するとき完全に逆方向
でなければならないことを示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のことは現在の装
置と方法にあると知られている限界を例示している。従
って、上述の限界の一つ以上を克服することを目的とし
た代替品を提供することが有益であろうということは明
らかである。それ故、あとでさらに詳しく開示する特徴
を備える適当な代替品を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの面におい
てこれは空気モータ作動ホイストなどと共に用いる弁の
第１の胴穴に配置され、回転弁から分配された給気をモ
ータを作動させるように順次に受ける空気モータによっ
て回転駆動される回転弁、弁の第２の胴穴の中に配置さ
れてモータの前方回転を行うように回転弁に空気を供給
する前方位置からモータの逆回転を行うために回転弁に
空気に供給する後方位置へ往復動するスプール弁とを備
え、前記第１の胴穴と前記第２の胴穴がモータに空気を
分配したりモータから排気するために回転弁の第１の面
端と回転弁の第２の面端へスプール弁から空気を交互に
供給したり排気する第１の通路と第２の通路によって相
互接続されていることを特徴とする回転分配弁と方向制
御スプール弁の結合弁によって達成される。

【０００７】前述のこと及び発明のその他の面は添付図
面と共に考慮されるとき発明の以下の詳細な説明から明
らかになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図２及び図３を参照すると、新規
な構成が以下のようになっている。

【０００９】新規な設計のピストン空気モータが断面で
示され、簡単化された回転弁２１がクランク軸２２に取
付けられている。クランク軸はモータボデー２５の中に
圧入された軸受２３及び２４の上に支えられている。軸
受２３及び２４は回転弁２１と同じ外径を備えて回転弁
がハウジング穴３５の中でぴったりした動きばめになる
ことができるようにしている。図３は回転弁２１の中の
キヤビテイＳ１及びＴ１と心があって通じているシリン
ダポートＣ１及びＣ２を示している。図４ないし７は回
転弁２１を詳細に示し、図では環状キヤビテイＳ１及び
Ｔ１が直径方向ランドＭ及びＬによって分離されてい
る。軸方向環状スロット２６が面Ａを貫通してキヤビテ
イＳ１と接続し、軸方向環状スロット２７が面Ｂを貫通
してキヤビテイＴ１と接続している。キヤビテイＳ１及
びＴ１はまた同様の半径方向スロット２８（図６に最も
良く見られる）及び２９（図４に最もよく見られる）を
備え、それらは回転弁がモータハウジング５の中で回転
するとき逐次にシリンダポートＣ１と連絡できる。

【００１０】図４に示されているように、半径方向スロ
ット２８及び２９は、シリンダポートＣ１及びＣ２又は
任意の向かい合った１対のシリンダポート（Ｃ３、Ｃ４
など、これらは図示されていない）から空気を分配及び
排出するタイミングを作っている。例えば、半径方向ス
ロット２９は進み角Ｄ１と供給角Ｅ並びにモータポート
Ｃ１に対して定められたシヤットオフ角ＦとＣ１に対応
する（時計回りであると仮定して）モータピストン（図
示なし）の上死点並びに半径方向スロット２８（排気タ
イミング）の場合は異なるが対応する角を与えられても
よい。これによって空気の供給及び排出タイミングを最
適モータ性能に対して選択できるようになる。本発明の
一つの特徴は、タイミングピン３８を取除くと回転弁２
１をクランク軸上で単に逆転することによって選択され
たいずれかの１次回転方向に対してモータのタイミング
をとるという利点を達成できることにある。図３に示さ
れているように、タイミングピン３８は、クランク軸２
２上に適当な軸方向配置をを保持するように面ＡとＢの
中間点に位置する。

【００１１】図２はスプール３０がモータボデー内に圧
入されているスリーブ３１にある穴３６の中に支えられ
ている方向制御弁を通る断面を含むモータボデーの断面
図である。方向制御スプール３０が制御棒３８を介して
空気圧アクチュエータ３７によって右へ動かされると
き、ポートＷにおける吸気がポートＹに向けられ、この
ポートＹが右手面Ａと回転弁が回転しているとき、加圧
空気を各シリンダに順次に連絡する回転弁２１のスロッ
ト２６を通してキヤビテイＳ１とへ供給する。スプール
２６が右側にある場合、スロット２７を介してポートＸ
に接続されたキヤビテイＴ１がモータボデー内のチヤネ
ルＸ１を通して排出するように通気される。スプール６
が左へ動くとき、加圧空気がポートＸとキヤビテイＴ１
に向けられて、排出空気はポートＹを通してＹ１でモー
タボデ−に通気される。これはモータの方向を逆にす
る。この逆方向において、スプール３０は空気の流れを
絞るための小さな半径方向隙間を有するスカート延長部
３２を設けられている。

【００１２】固定シールリング３３及び３４がハウジン
グ穴３５の中で締りばめになっていて比較的ルーズであ
るがクランクシヤフト２２に密封ばめになっている。こ
れによってシールリングを常時運転において固定したま
まにできる。クランクシヤフト２２に対してシールを行
う内部回転シールはポートＸ及びＹからの加圧空気の漏
れを防止する。ポートＸ、ＹとキヤビテイＳ１、Ｔ２と
の間の空気の流れは、面Ａ及びＢの上にそれぞれの入口
スロット２６と出口スロット２７を置くことによって著
しい向上させることができる。これによって単一の９０
°ターンしか必要としないもっと直接的な空気通路がシ
リンダポートＣ１とＣ２と、図２の矢印に示されたよう
に、連絡できる。

【００１３】

【発明の効果】本発明は空気モータのピストンへ圧縮空
気を供給し、ピストンから圧縮空気を排出する回転弁装
置である。この新規な構成において、現在の回転弁には
よくある長い絞られた空気通路は、ピストンとの相互間
のエネルギー伝達の効率を向上させるより直接的な空気
の供給と排出経路によって置き換えられている。効率に
おける第２の改良が方向制御弁を回転弁の空気供給及び
排出装置に直接組込むことによって得られる。効率にお
ける第３の改良が回転弁にある穴を通る代りにシリンダ
壁内の穴を通ってピストンの行程の最下点においてピス
トンからの１次空気を排出する周知の方法を用いること
によって得られる。回転弁に隣接したモータボデーの中
に収容された方向制御弁で回転弁をモータの前部にある
クランク軸に直接に取付けることによって価格の低減と
複雑さの低減を達成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術による代表的ピストン空気モータの
立断面図である。

【図２】本発明による二つのシリンダの間にとられた４
シリンダラジアルピストン空気モータの断面図である。

【図３】本発明による二つのシリンダを貫通してとられ
た４シリンダラジアルピストン空気モータの断面図であ
る。

【図４】は図３の断面４−４においてとられた本発明に
よる回転弁の端断面図である。

【図５】図４の断面５−５においてとった回転弁の断面
図である。

【図６】本発明による回転弁の平面図である。

【図７】本発明のよる回転弁の前面図である。

【符号の説明】

２１ 回転弁 ２２ クランク軸 ２３，２４ 軸受 ２５ 空気モータ本体 ３０ スプール ３３，３４ シールリング ３７ 空気圧アクチュエータ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気モータ作動ホイストなどと共に用いる
   もので、 弁の第１の胴穴の中に配置されて、前記モータを作動す
   るために前記回転弁から順次に空気の分配供給を受ける
   空気モータによって回転駆動される回転弁と、 弁の第２の胴穴の中に配置されて、前記モータの前方回
   転を行うために前記回転弁に空気を供給する前方位置か
   ら前記モータの逆回転を行うために前記回転弁に空気を
   供給する後方位置へ往復運動するスプール弁とを備え、 前記第１の胴穴と前記第２の胴穴は前記モータとの間で
   空気の分配と排出を行うために前記回転弁の第１の両端
   と前記回転弁の第２の面端へ前記スプール弁から空気の
   供給と排出を交互にする第１の通路と第２の通路によっ
   て相互接続されている回転分配弁と方向制御スプール弁
   の結合弁。
2. 【請求項２】前記回転弁が前記空気モータとの間の空気
   の供給と排出を行うために前記空気モータに対する分配
   ポートで順次に回転重なりをする向かい合って円周上に
   分布したポートをさらに備えている請求項１に記載の回
   転分配弁と方向制御スプール弁の結合弁。
3. 【請求項３】前記回転弁と前記スプール弁が平行な弁胴
   穴の中に配置されている請求項１に記載の回転分配弁と
   方向制御スプール弁の結合弁。
4. 【請求項４】前記回転弁が給気の端面入口と半径方向出
   口及び排気の逆半径方向入口と反対端面出口を備えてい
   る請求項２に記載の回転分配弁と方向制御スプール弁。
5. 【請求項５】前記回転弁が前記空気モータの回転軸に取
   付けられ、前記回転弁の前記第１及び第２の面端の各々
   において間隔をあけたシールによって前記胴穴の内部で
   シールされ、前記回転弁の一端で給気室を形成し、前記
   回転弁の反対端で排気室を形成し、 前記給気室と前記排気室の各々が前記第１の通路と前記
   第２の通路を介して前記スプール弁の往復動される位置
   によって定められる加圧空気の供給又は排出に交互に連
   絡する請求項１に記載の回転分配弁及び方向制御スプー
   ル弁の結合弁。
6. 【請求項６】各端における前記シールが前記回転弁穴の
   中に押込まれた軸穴を有する円板によって形成されてお
   り、前記円板がさらに前記弁の第１の胴穴と接触してい
   る締りばめ外部シールリングと前記空気モータの前記回
   転軸と接触している動きばめ内部シールリングをさらに
   備えている請求項５に記載の回転分配弁と方向制御スプ
   ール弁の結合弁。
7. 【請求項７】前記回転弁が前記空気モータに対する異な
   る供給及び排出タイミングを作るために、前記空気モー
   タのための前記分配ポートと異なるタイミングデ重なる
   半径方向出口スロットを備えている請求項４に記載の回
   転分配弁と方向制御スプール弁の結合弁。
8. 【請求項８】前記回転弁が前記空気モータの選択された
   １次時計回り又は反時計回り回転に対する弁のタイミン
   グにおける差を調整するために空気モータ駆動の軸に取
   付けられ、組立時に前記軸上で可逆的である請求項７に
   記載の回転分配弁と方向制御スプール弁の結合弁。