JPH109363A - 改良駆動システム - Google Patents

改良駆動システム

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JPH109363A
JPH109363A JP8189882A JP18988296A JPH109363A JP H109363 A JPH109363 A JP H109363A JP 8189882 A JP8189882 A JP 8189882A JP 18988296 A JP18988296 A JP 18988296A JP H109363 A JPH109363 A JP H109363A
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JP
Japan
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rotor
pump
shaft
hydrostatic drive
ring
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JP8189882A
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Inventor
Stephen Mark Hodge
スティーヴン マーク ホッジ
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Concentric Pumps Ltd
Original Assignee
Concentric Pumps Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/22Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/04Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for reversible machines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C2/102Rotary-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 the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F16H39/06Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type
    • F16H39/26Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type with liquid chambers not shaped as bodies of revolution or shaped as bodies of revolution eccentric to the main axis of the gearing
    • F16H39/28Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type with liquid chambers not shaped as bodies of revolution or shaped as bodies of revolution eccentric to the main axis of the gearing with liquid chambers formed in rotary members

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Abstract

(57)【要約】 流体静力学駆動体はポンプとモーターとを含み、ポンプ
はジェローターポンプであって、軸方向において不均等
な長さに2分された環又はローターを有し、且つ1つの
部分を他の部分に関して回転させる手段を有する。図6
に示されたようにローター部分66はローター部分64
よりも長く且つシヤフト78によって支えられたブッシ
ュ76上にジャーナル支持されており、このシヤフトは
ラックとピニオン等によって回転されることができる。
このように回転された時にローターの部分64と66は
位相が外れ、ポンプによって供給される量は先づはじめ
にゼロ迄減少し且つ次により小さい出力迄反対方向に増
加する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は芝刈り機のような主として歩行者
にコントロールされる車両用の駆動システムに関する。
このような駆動システムは可変速度の前方への駆動と、
ニュートラルな条件と、前方への駆動よりも低速がのぞ
ましい後方への駆動とを有することを必要とする。
【0002】流体静力学的駆動システムはモーターに流
体を供給する液圧ポンプを含むことが知られている。こ
のようなシステムは可変速度の駆動力を例えば傾斜板ポ
ンプを用いて、傾斜板の角度を変えることによって与え
るようになっている。若しもコントロールバルブが用い
られると、液体の流れの部分を溜めにそらすことができ
且つバルブの交換接続によって逆転も与えられることが
できる。しかし乍らこのようなシステムは凡て本申請人
が知る限りでは芝刈り機等にとってはあまりにも高価で
ある。
【0003】本発明の目的はこれらの要求に適合する改
良を与えることである。
【0004】先行特許GB690528−Aは流体静力
学的駆動としてジエローターポンプとモーターを用いる
ことを提案している。ジエローター装置は、本体の中の
第1の軸のまわりに回転するようジャーナルされた内側
に突き出た環を有し、且つ突出部が1つ少い雄の突出部
のあるローターが、第2の平行な軸のまわりに回転する
ように環の中に置かれている。ローターの突出部は環の
突出部に接触するか又は殆んどこれらに接触し、2つの
部分は同方向に回転するが異なったスピードで回転する
ので、突出部間のスペースに形成される一連の室は軸の
まわりに回転し、最初の半分の回転の間に容積を増加さ
せ、且つ後の半分の回転の間に容積を減少させる。最初
の半分の回転の間に室はたとえば溜りから流体を吸い込
み且つ後の半分の回転の間に流体をモーターに放出して
これを駆動する。
【0005】前述の先行特許GB690528Aによれ
ば、ポンプの環は本体の中で偏心リングに配設され、こ
の偏心リングは動かされることができ且つこれは1つの
軸の他のものに関する偏心度を変える効果を有する。当
該特許において説明されているように、90゜シフトす
ることによって、ポンプは全量供給から流れが0の状態
に減少し、引続いて第2の90゜シフトによって、流量
は増加し且つ同量で反対の効果に転換する。
【0006】本願発明によれば流体静力学的駆動体はそ
の環又はその雄の突出部のあるローターを有するが、両
方のものが等しくない長さの2つの別々な部分に軸方向
で分れていないジエローターポンプを含み、且つ1つの
部分を他の部分に関して角度をシフトさせる手段が設け
られている。
【0007】2つの部品が角度を揃えられて、1つの部
品の突出部が他の部品の突出部と同じ角度位置にあり且
つ軸の偏心度が最大である時には、ポンプは1つの方向
に全量を供給し、且つ部品が互いに関して回転すると、
ポンプによって供給されるボリュームはゼロにおち且つ
次いで運動が続くと、流れの方向は反対となり異なった
最大量に至る。
【0008】このことは部品の長さが等しくないことに
起因し、これによってあとからより詳細に説明する理由
により1つの方向の最大流量を他の方向における最大流
量から異なったものとさせ、斯くして前方への駆動より
も遅い後方への駆動の可能性を与えるものである。
【0009】環又はローター部品を反対方向に動かすこ
とは本発明の範囲内であるが、特に2つの部品の中で軸
方向においてよりも長いものが互いに関して動かされる
ものであるならば簡単な配設が可能である。
【0010】本発明の1つの実施例がより詳細添付図面
に関して説明される。
【0011】本発明による流体静力学の駆動システムは
ポンプ(図1−6)とモーターを含む。液圧流体用の通
常の溜めがあり、液圧流体はポンプによって溜めから吸
い込まれてモーターに供給され且つモーターから溜めに
戻される。モーターも又ジエローターポンプであるが、
比較的単純な構造のものの1つであって、単一のロータ
ーと環と1組の適合した穴とを有し、一般に添付図面の
図1に見られるものに類似している。
【0012】図1に示されたジエローターセットは(こ
の場合には)6個の突出部を有する1体の環10と、5
個の突出部を有するローター12とを含む。ローターは
軸14上に支持され且つ環は軸24上に支持されてい
る。1組の穴16、18は本体の端の壁を通って開き、
この本体は環10を回転するように支持する円筒形の空
洞を有し、且つこれらの穴は突起部の間に形成される一
連の室に開いている。
【0013】図1をモーターを示すものと考えると、ロ
ーターは単一の1体の突起のある部材である。若しも液
圧流体が穴16を通って供給されると、流体はこの部品
(ローター)を矢印Aの方向に駆動し、且つ突起部の間
の室は、この穴16の上を通過する半回転の間移動中に
容積を増加し、穴18の上を通過する第2の半回転の間
容積を減少し、この穴18を通って流体を排出する平面
PPは軸を含み且つ半回転を分ける。
【0014】ローターはポンプ本体にジャーナルされた
シャフト20としっかりと固着されていることが認めら
れ、且つこのシャフト20は、この流体静力学システム
によって駆動される芝刈り機又は其の他の装置を駆動す
る駆動シャフトである。
【0015】しかし乍ら異なった種類の液圧モーターを
用いることも本発明の範囲内である。
【0016】今や液圧流体を供給するポンプを検討して
みる。先づこのポンプの断面を示す図6を参照する。こ
のポンプは本体62の中にジャーナルされた単一の環6
0を含みこの環は(今この場合には)図1のポンプのよ
うに6個の突出部を有する。環の中には1組の軸方向に
配設された端と端を接したローター部品64、66があ
り、これらのローター部品はこの場合には5個の突起部
を有する。ローター64は駆動シャフト68と固着さ
れ、このシャフトはブッシュ70の中にジャーナル支持
され、且つシャフトを例えば駆動トレーン経由原動機に
接続する駆動歯車を有し、この原動機は一般にバッテリ
ー付の電動機、主電源からの電動機石油エンジン等であ
る。原動機は通常一定のスピードで又は出来得ればコン
トロールされた最大スピードで且つ一定の方向に駆動さ
れ、ポンプからの最終的な駆動出力は流体静力学システ
ムによってコントロールされている。
【0017】ローター66はブッシュ74にジャーナル
支持され、このブッシュ74はシャフト78と固着した
偏心器76によって支えられ、シャフト78は又ポンプ
本体の中にジャーナル支持され且つ角度的に回転するよ
う配設されている。この特定の実施例において、シャフ
ト78は、ウオーム84によって回転されるよう配設さ
れたピニオン82に80においてくさびで締められる
か、又はその代りにピニオンは切線方向に伸びるラック
とかみ合わされる。若しもラックが用いられるならば、
1つの極端な位置にスプリングで負荷され、芝刈り機等
のハンドレバー上のハンドコントロール等からの結合を
操作するボーデン(Bowden)ワイヤーコントロー
ル等によってこの位置から変位される。
【0018】ポンプ本体はこの場合アーチ型の室86、
88を含み、この室は後に説明するように穴を経由して
室相互のスペースと通過する。室86は例えば溜めに接
続され、室88はモーターに、又はシャフト68の駆動
の方向によってその反対に接続される。
【0019】部品64に対する部品66の軸方向の長さ
に特に注目されたい。本質的に1つのものは他のものよ
りも長い。例示された実施例において、ローター66は
ローター64の長さの4倍である、即ちローターの長さ
の80%は部品66によって与えられ、20%が部品6
4によって与えられている。他の比率も可能である。
【0020】今図1−5を考えるが、これはこれらの図
面をポンプの図面として見做すものであって(図1の場
合において)モーターとしての図面として見做すもので
はない。図6における環60は図1における環18と同
等であり且つローター64、66は図1のローター24
と同等である。シャフト68はシャフト20と同等であ
る穴16、18は室86、88からあいている。この件
に関しては図1は2つのローター部品が揃ったところを
示している、即ちこれらの突出部が互いに同じ角度関係
にあるような相にあることを示している。
【0021】ピニオン82を用いて、偏心器76はその
軸のまわりに回転されることができるが、この軸は又環
の回転の軸でもある。即ちシャフト78の軸は図1の軸
24と同等である。シャフト68の軸は図1の軸14に
同等である。更に図1及び図6のローター66の軸はロ
ーター64と同じである、即ち図1の14の点上にあ
る。しかし乍ら、シャフト78が回転されると部品66
の軸は図1における点14と一致することから変位さ
れ、図2−5における図番40によって示された一連の
位置を通って振られる。図1から図5への動きの中で、
この動きはシャフト78の180゜の移動になるが、軸
40は図1における14と一致することから図5におけ
る軸24の反対側にある点迄動く。このように動くの
で、ローター部品は揃った点から連続して動かされる。
【0022】図6のポンプは2つのポンプの出力に相当
する合計の出力を有するものとして考えられることがで
き、これらの出力は時には図1におけるように完全に同
じ相又は揃っているか又は他の時には図2−5における
ように異なった不揃いの程度にある。2つのポンプは図
6に示された平面xxに沿って分けられたものと同等で
ある。右手の部分はローター64を含み且つ環の長さの
20%を含み、平面XXの左側のローター66と環の部
分を含む他の概念的なポンプ部分からの出力の1/4の
最大の可能な出力を1つの方向に有する。何故ならば1
つのローターと、この故にポンプは他のものの寸法の4
倍であるからである。
【0023】従って若しこれらが両方とも同じ方向に全
量を供給するならば出力は100%即ち最大である。若
しも両方とも全量を供給するが反対方向であるならば、
例示されたポンプの出力は最大の60%である。ロータ
ーの軸を角度的にシフトすることによって方向を変える
ことができるのは容量の大きい方のポンプ部分であるの
で、結果とし60%の結果は100%の結果と反対の方
向となる、即ち1つの場合には20%が1つの方向に流
れ且つ80%が同じ方向に流れ斯くして20+80=1
00となるからである。他の場合には20%が1つの方
向に流れ、80%が反対方向であり従って20−80=
−60又は60%の流量であるが反対の方向である。従
って、流体静力学の駆動体は前方への駆動に例えば理論
的な最大の駆動速度を有し、且つ後方への最大駆動は前
方への駆動モードの単に60%である。
【0024】1つの方向に最大出力の点から、反対の方
向により少ない最大の点への動きの中には、供給される
量がゼロとなる点がある。流体静力学駆動体が関する限
り、この点が中立位置である。
【0025】シャフト78を回転させる手段は、例えば
前方への駆動における全速と半速及び又中立位置におけ
る便利な停止位置を与えるように指標をつけられてい
る。
【0026】本発明はローターよりも1つ多い突出部を
もつ環のついたものとして説明されたが、突出部の数の
差をより多くすることも可能であって、環がローターよ
りも突出部を2つ多くもつ、例えば環には7個の突出部
があり且つローターの部品には夫々5個の突出部を有す
る場合も含むが、しかし再びこれらの数は単に例示的な
もののみである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明のジエローターの部品の色々な調節位
置を示す概略図である。
【図2】本願発明のジエローターの部品の色々な調節位
置を示す概略図である。
【図3】本願発明のジエローターの部品の色々な調節位
置を示す概略図である。
【図4】本願発明のジエローターの部品の色々な調節位
置を示す概略図である。
【図5】本願発明のジエローターの部品の色々な調節位
置を示す概略図である。
【図6】本願発明の流体静力学駆動システムの部分を形
成するジエローターポンプの立面断面図である。
【符号の説明】
10 環 12 ローター 14 軸 16 穴 18 穴 20 シャフト 24 軸 60 環 62 本体 64 ローター部分 66 ローター部分 68 駆動シャフト 70 ブッシュ 72 駆動ギア 74 ブッシュ 76 偏心器 78 シャフト 80 キー 82 ピニオン 84 ウォーム 86 室 88 室

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液圧流体をモーターに供給するジエロータ
    ーポンプを含む流体静力学駆動体において、ジエロータ
    ーポンプは環又は雄の突出部をもつローターを有する
    が、2つともは軸方向に不均等な長さに2分されてはお
    らず且つ分けられた1つの部分は他のものに関して角度
    的に移動させる手段を設けられていることを特徴とする
    流体静力学駆動体。
  2. 【請求項2】請求項1の流体静力学駆動体において、ロ
    ーターが軸方向に分割され、2つの部分の中第1の軸方
    向に短い方の部分は固定軸の上にジャーナル支持され、
    2つの部分の中長い方の部分はシフトされるよう配設さ
    れていることを特徴とする流体静力学駆動体。
  3. 【請求項3】請求項2の流体静力学駆動体において、当
    該長い方の部分は偏心シャフトの上に支えられたブッシ
    ュの上にジャーナル支持され、且つシャフトを角度的に
    回転させる手段が設けられていることを特徴とする流体
    静力学駆動体。
  4. 【請求項4】前項の請求項の何れかの流体静力学駆動体
    において前進、中立及び後進の駆動が設けられているこ
    とを特徴とする流体静力学駆動体。
JP8189882A 1996-05-25 1996-06-14 改良駆動システム Pending JPH109363A (ja)

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