JPS5925090A - 液圧回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジェロータとして知られた高トルク液圧モー
タとして作動する液圧回転装置に関し。

特にジェロータを構成する外歯部材（ロータ部材）の自
転運動を駆動ピンと１駆動円板とでなる駆動機構に伝達
てる構造を有する液圧回転装置に関する。

従来、この種のジェロータ型液圧回転装置としては１例
えば特公昭５１−１２７７０号に代表されるものがある
。

（３） すなわち、従来の液圧回転装置は、流体圧力を回転駆動
に変換するジェロータ機構として、内歯部材に対し偏心
配置した外歯部材を有し、内歯部材と外歯部材の間に膨
張収縮する複数の室を画成し、外歯部材の回転で膨張し
つつある室に対する液の供給により外歯部材に公転と自
転を伴う軌道運動を行なわせ、この外歯部材の軌道運動
による自転の入を出力軸に駆動機構を介して伝達するよ
うにしている。

ところで、このような従来の液圧回転装置におげろ外歯
部材の自転を出力軸に伝える駆動機構としては、外歯部
材の両端に駆動円板を出力軸に固定して設け、駆動円板
に複数の円筒孔を相対して設けると共に、外歯部材にも
駆動円板の円筒孔に対応した数の円筒通し孔を設け、駆
動円板に対し偏心配置される外歯部材の円筒通し孔に挿
通した駆動ビンを両側に位置する駆動円板の円筒孔に嵌
め込まれた構造とし、外歯部材の公転及び自転を（４） 伴う軌道運動に対し、外歯部材の公転運動については駆
動ビンによる駆動円板に設けた円筒孔の内周に沿った摺
動で出力軸に伝達せず、外歯部材の自転については、駆
動ビン、駆動円板を介して出力軸を連動回転させること
で出力軸に伝えるようにしている。

しかしながら従来の駆動機構にあっては、出力軸に一方
の駆動円板を一体に形成すると共に、外歯部材の軸穴に
遊嵌する出力軸側を小径軸部とし。

この小径軸部に他方の駆動円板をキーの打ち込みによシ
固定した構造としており、出力軸の加工形状が複雑であ
ると共に、別部品として作られた駆動円板の固定軸、部
が小径軸部となっているため。

駆動ピン及び駆動円板を介して加わる回転力に対し出力
軸の強度が不足し、特に出力軸の大径から小径への段部
に応力が集中し、出力軸が破損する恐れがあった。

一方、従来の液圧回転装置におけるジエロータ機構の膨
張収縮する複数の室に供給する液の流路を切換える分配
弁としては、ジェロータ機構の両側に膨張側となる室を
外部に連通１−る分配弁と、収縮側となる室を外部に連
通する分配弁を分離して設け、各分配弁はジェル−夕の
外歯部材に対し＋９０°及び−９０°ずれた位相をもっ
て出力軸に偏心して軸着している。

しかしながら、このような従来の分配弁にあっては、回
転弁体と弁室を仕切る側板との丁き間を、　通って漏洩
する液量を少くするため、回転弁体と側板とのすき間を
極くわずかにする精度の高い加工及び組立てを必要とし
、一方１丁き間を少くしているために高圧力下における
回転弁体の不安定な回転で弁体と側板の間で摩耗かじり
を起し、運転不能と々る問題点があり、その結果上述し
た従来の液圧回転装置は製品化が困難であった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、ジェロータの外歯部材の自転に連動する出力軸
を直軸構造とすることのできる駆動ビン及び駆動円板で
なる新規な駆動機構により出力軸の強度を高めるように
した液圧回転装置を提供する。

本発明の他の目的は５分配弁を１ケ所に取りまとめ、且
つ出力軸に所要の自由度をもつフローティング状態によ
り装着することで、液漏れが少なく高圧力下においても
液圧によってバランス状態となることで作動不良を起す
ことのない安定性及び信頓性の高い分配弁を備えた液圧
回転装置を提供する。

以下１本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示した軸方向の断面図であ
る。まず、構成を説明すると１本発明の液圧流体装置は
、左側よシ端蓋区画１、分配弁区画２．仕切板区画３．
ジェロータ区画４．端蓋区画５を順次配設し、締付ボル
ト６にょシ軸方向に固定した基本構造をもつ。

（７） まず、流体圧力を回転駆動力は変換するジェロータ区画
４を説明するに、ジェロータ区画４には内周面にｎ個の
内歯を備えた内歯部材７が設けられ、この内歯部材７に
対し外歯部材８が偏心配置して設けられ、外歯部材８の
外歯の数は内歯部材７の内歯の数ｎより１つ少ないｎ−
１個の外歯を有する。

このように内歯部材７と外歯部材８で構成されたジェロ
ータ区分４の詳細はＩＩ−ＩＩ断面図を示した第２図か
ら更に明らかとなる。

第２図に於いて、内歯部材７は、中心軸線９を中心とし
た内周にｎ＝１２個の内歯を等間隔で形／ 成しておシ、この内歯部材７に対しｎ　−１＝　１１個
の外歯を外周に等間隔で形成した外歯部材８が中心軸線
９に対する偏心ｔｄとなる偏心軸線１０を中心とする偏
心状態にて噛み合わされており。

内歯部材７と外歯部材８の間に１２個の室を画成してい
る。

（８） 再び、第１図を参照するに、外歯部材８の中心部には軸
孔１１が形成され、この軸孔１１内に内歯部材７の中心
軸線９と同軸に出力軸１２か遊嵌されている。ここで、
出力軸１２を遊嵌している外歯部材８の軸孔１１の大き
さとしては、出力軸１２の軸孔１１に於ける外径をＤと
すると、この外径りに第２図に示す外歯部材の偏心量ｌ
の２倍を加えた（　Ｄ＋２１　）以上の孔径を有する。

出力軸１２は分配弁区画２．仕切板区画３．ジェロータ
区画４及び端蓋区画５の範囲について外周に軸方向の嵌
合溝としてのスプライン軸部１３ヲ形成し、（セレーシ
ョンでも良）軸径が全体に亘ってほぼ同じと々る直軸で
あり、端蓋区画１及び５のそれぞれに於いてベアリング
１４．１５により回転自在に軸承されてお９．又、端蓋
区画５よりの取出部に締付ボルト１６で固定した端板１
７の内側に設けたシャフトシール４０により内部よりの
液漏れを防いでいる。

次にジェロータ区画４に於ける外歯部材８の自転と公転
を伴う軌動運動による自転を出力軸１２に伝達する駆動
機構を説明する。この駆動機構は外歯部材８の両側に配
設さ−ｎた一対の駆動円板１８と、外歯部材８に装着し
た複数本の駆動ビン１９とで構成される。

一″ｆ＆わち、駆動円板１８のそれぞれは出力軸１２の
スプライン軸部１３にスプライン嵌合にて挿嵌され、出
力軸１２の中心軸線９を中心とした所定半径上に第２図
から明らかなように６箇の円筒孔２０を等間隔で形成し
ている。

又、駆動ビン１９は第２ＩシＩに示すように、外歯部材
８の中心すなわち、偏心軸線１０を中心とした所定半径
上に駆動円板１８の円筒孔２０に対応して６本の駆動ビ
ン１９が等間隔で軸方向に装着固定されており、駆動ビ
ン１９の両端を駆動円板１８の円筒孔２０の内周面に摺
接させている。

ここで駆動円板１８に形成した円筒孔２０の大きさとし
ては、外歯部材８の偏心量ｌの２倍に駆動ビン１９の直
径を加え合わせた大きさに定められる。又、駆動ビン１
９の数としては、出力軸１２に伝４する駆動力に見合っ
た強度が得られるような本数とする。

次に端蓋区画１１分配弁区画２及び仕切板区画３をもっ
て構成される本発明で用いる分配弁について説明する。

まず、端蓋区画１を構成する端蓋２・１には液圧モータ
として作ｗＪ−ｒる場合を例に取ると、外部より高圧を
供給する流入ポート２２と、外部に液を排出する排出ポ
ート２３が設けられており、流入ポート２２は分配弁区
画２の弁室側壁を形成する端面の内側に形成した環状流
入路２４に連通し。

又、排出ポート２３は環状流入路２４の外側に形成した
環状排出路２５に連通している。

分配弁区画２は端蓋２１と間板２８で仕切られた弁室内
に回転弁板２７を収納しておシ１回転弁（１１） 板２７は出力軸１２のスプライン軸部１３にスプライン
嵌合され、スプライン軸部１３に対する嵌合について回
転弁板２７は出力軸１２の軸方向及び軸に直交する方向
に微かな自由度を持つように。

いわゆるフローティング状態で装着され、且つ弁室側壁
の一方を形成する端板２１の端面及び仕切板区画３にお
ける間板２８の弁室側壁面のそれぞれに対し１回転可能
な所定のクリアランスを持って弁室内に配設されている
。

更に回転弁板２７を収納した弁室の他方を仕切る仕切板
区画３の間板２８には、ジェロータ区画４に於いて、内
歯部材７と外歯部材８との間に画成される１２箇所の室
に連通てる連通路３０が形成されている。

この連通路３０のジェロータ側開口部は第２図に示すよ
うに、内歯部材７と外歯部材８との間に形成された１２
箇所の室に開口している。

次に第１図の■−■断面を示した第３図を参照（１２） して分配弁の構造を更に詳細に説明する。

第３図に示すように出力軸１２のスプライン軸部１３に
フローティング状態で装着された回転弁板２７は、第１
図における端蓋２１の環状流入路２４に相対した端面位
置に環状溝３２を形成し。

この環状溝３２よシ外側へ放射状に弁室に開口した破線
で示すジェロータ区画４よりの連通路３０の開口部の数
１２個よシ１個少々い１１個の整流溝（第１の整流溝）
３３を等間隔で延在しておシこの整流溝３３の先端は破
線で示す連通路３０の開口部まで延在されている。又１
回転弁板２７の周縁部の両側は矩形状に切欠したフラン
ジ部３４を形成してお叔、このフランジ部３４より内側
に整流溝３３と同じ数の整流溝（第２の整流溝）を放射
状に延在させておシ、この整流溝３５は破線で示す連通
路３０の開口部まで延在されるとともに環状溝３２よシ
延在された整流溝３３の間となる中間位置に形成されて
いる。尚、整流溝３５Ｆｉ溝の代りに切欠きとしても良
い。

更に回転弁板２７に形成した環状溝３２の内側にはバラ
ンス用の環状溝３６が形成されている。

更に第３図に示すように回転弁板２７の端面に形成され
た整流溝３３を延在した環状溝３２．外周、Ｊ：、り内
側に延在された整流溝３５．及び環状溝３２の内側に形
成された環状溝３６のそれぞれは第１図から明らか々よ
うに回転弁板２７の両面に対象に形成されており１回転
弁板２７の両側に形成した環状溝３２及び３６のそれぞ
れは貫通孔３７　、３８により連通されている。

次に本発明の液圧回転装置を液圧モータとして作動する
場合を例に取って作用を説明でる。

まず、液圧モータとして作動する場合には第１図の端板
２１における流入ポート２２に高圧液を供給し、排出ポ
ート２３を排油タンクに接続する。

流入ボート２２より供給された高圧液は環状流入路２４
を介して回転弁板２７の環状溝３２に至シ。

（１５） 環状溝３２に放射上に設けている整流溝３３よシ第３図
に示す整流溝３３に相対した連通路３ｏを通ってジェロ
ータ区分４に供給される。第３図の回転弁板２７の回転
位置に於いては、回転弁板２りの上側に位置する５又は
６箇所の連通路３０の開口部が整流溝３３に相対してい
るため、これらの連通路３０を通って第２図に示すジェ
ロータ区分４の内歯部材７と外歯部材８との間に画成さ
れた上側の５又は６箇所の室に対し分配弁区画２により
高圧液が供給される。

一方、第２図に於いて下側に位置てる内歯部材７と外歯
部材８との間に画成された５又は６箇所の室はそれらの
室に相対した連通路３ｏを介して分配弁区画２の弁室に
連通しており、第３図に示すように下側５又は６箇所の
連通路３ｏの開口部は回転弁板２７の外周より内側に延
在させた整流溝３５に相対しており、更に回転弁板２７
の外周部は第１図に示すように端板２１の環状排出路２
５（１６） に相対しているため、第２図に示す下側に位置する５又
は６箇所の室は分配弁区画２を介して排出ポート２３に
連通されている。

このように第２図に示す外歯部材８の偏心側に位置する
室に対する高圧液の供給で、高圧液の供給を受けた室が
容積を膨張させ、一方、排出ポートに連通している外歯
部材８の偏心側と反対側に位置する室が容積を収縮し、
その結果外歯部材８は例えば左回シの自転によシ右回り
に公転する軌道運動を行なうようになる。

このような外歯部材８の軌道運動に対し、外歯部材８の
公転は駆動ピン１９の駆動円板１８に形成した円筒孔２
０の内周を摺接する案内移動によシ吸収されて外歯部材
８の公転運動を駆動円板１８に伝達せず、一方、外歯部
材８の自転運動については駆動ピン１９を介して駆動円
板１８が一体に回転され、駆動円板１８をスプライン嵌
合した出力軸１２が外歯部材８の自転に同期して回転駆
動されるようになる。

このように駆動ビン１９及び回転円板１８を介して行々
わｎる出力軸１２の回転は、ジェロータ区画４の外歯部
材８が一回公転する間に逆方向に外歯部材Ｓａ−上−上
転自転ことからジェロータ−１ 機構によって。−１に減速さ−ｎだ回転力を出力軸１２
に伝えることとカリ、この減速作用により出力軸１２よ
り高トルクの回転駆動力を得ることができる。又、作動
中に出力軸１２に高負荷が加わったとしても、駆動ビン
１９及び駆動円板１８を介して外歯部材８の自転運動が
伝達される出力軸１２１”ｔ、その軸径が駆動円板１８
の取付部に於いても十分な軸径をもっていることから、
伝達される駆動力に対し、十分カ強度を持ち１強度子足
により出力軸１２が破損されることはない。

一方、分配弁区画２に設けた回転弁体２７は両面に対称
となる環状溝３２．環状溝３２より放射状に延在した整
流溝３３１．外周よシ内側に延在した整流溝３５及び環
状溝３２の内側に形成した環状溝３６のそれぞｎ＋両面
に対称に設けているため１回転弁体２７の両側の側壁に
対する液圧開口面積が等しいために高圧液を供給した状
態に於いても液圧により中立位ｆｉｔに保持され、更に
出力軸１２のスプライン軸部１３に対し、軸方向及び軸
に直交する方向に微かな自由度を持ってフローテインク
状態で装着されているため１回転弁板２７は完全なバラ
ンス状態におかれ、高圧液の供給下においても滑らかに
回転することができ１回転弁板２７が弁室側壁とのこじ
れにより作動不能となることが確実に防止される。

更に回転弁板２７には、ジェロータ区画４に液圧流路を
切換えるための環状溝３２の内側にバランス用の環状溝
３６を形成しているため１回転弁板２７の液圧バランス
が更に確実に保たれる。

更に又、本発明の液圧回転装置ではジェロータ区分４の
内歯部材７と外歯部材との間に画成され（１９） る膨張収縮する室に対する流路を切換える分配弁を、膨
張側と収縮側の分配弁に分離せずに単一の分配弁により
行々っていることから、分配弁をコンパクトに形成する
ことができ、装置の小型軽量化を実現している。

又、上記の実施例に於いては駆動ビン１９をジェロータ
機構の外歯部材８に固定し、駆動円板１８に設けた円筒
孔２０内を摺動させるようにしているが、他の実施例と
して駆動ビン１９を駆動円板１８１１１１１１に支着し
、外歯部材８に駆動円板１８の円筒孔２０に対応する円
筒孔を設けるようにしてもよい。

更に上記の実施例では、外歯部材８の両側に駆動円板１
８を設けているが、駆動円板１８は外歯部材８のいずれ
か一方の側に１個だけ設けるようにしてもよい。

更に上記の実施例は内歯部材の歯数ｎ＝１２とした場合
を例に取るものであったが、本発明にこ（２０） れに限定され々いことは勿論である。

以上説明してきたように１本発明によれば、内歯部材に
対し偏心配置され、内歯部材との間の相対運動中、容積
を膨張収縮する複数の室を画成するように公転と自菰を
伴う軌道運動をなす外歯部材を有するジェロータ機構と
、内歯部材の軸心線を中心に回転自在に装架された出力
軸と、外歯部材の自転運動を出力軸に伝達する駆動機構
と、出力軸により回転され、外歯部材と内歯部材との間
の膨張収縮及び収縮する室のそれぞれを個別に外部に連
通てる分配弁とを備え九液圧回転装置に於いて、ジェロ
ータ機構の外歯部材の自転に連動する出力軸を直軸構造
とすることのできる駆動ビン及び駆動円板でなる１駆動
機構を実現することにより、伝達１駆動力に対する出力
軸の強度を高めて過大な駆動力が加わっても出力軸が破
損されないようにし、且つ直軸構造とすることで出力軸
の加工形状を簡単にして製造コストの低減を図り、又、
ジェロータ機構に対する流路を切り換える分配弁として
ジェロータ機構の膨張する室及び収縮する室のそれぞれ
に対する流路を個別に切り換える分配弁を一箇所に取り
まとめて設けると共に回転弁体を出力軸に対し、軸方向
及び軸に直交する方向に微かな自由度をもって装着する
ことにＪｌ、所謂フローティング状態で装着し、且つ分
配弁体の両面に対称となる環状溝及び放射状に配設され
る整流溝を形成するようにしたため、液圧の供給により
回転弁体は５弁室内に於いて液圧を受けて完全々バラン
ス状態に置かれ、高圧力下においても弁室側壁に回転弁
板が押し付けられてこじつけることにより作動不能とな
ることが確実に防止でき安定性及び信頼性の高い分配機
能を実現することができ、従来装置では困難であったこ
の種の液圧回転装置を容易に製品化することができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した軸方向の断面図、第
２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ断面図、第３図は第１図の
ＩＴ［−ＩＵ断面図である。 ］、５・・・端蓋区画　　２・・・分配弁区画３・・・
仕切板区画　　　　４・・・ジェロータ区画６．１６・
・・締付ボルト　７・・・内歯部材８・・・外歯部材　
　　　９・・・中心軸線１０・・・偏心軸線　　　　１
１・・・軸孔１２・・・出力軸　　　　　１３・・・ス
プライン軸部１４．１５・・・ベアリング　１７．２１
・・・端板１８・・・駆動円板　　　　１９・・・駆動
ビン２０・・・円筒孔　　　　　２２・・・流入ポート
２３・・・排出ボート２４・・・環状流入路２５・・・
環状排出路　　２６　、２８・・・間板３０・・・連通
路　　　　３２．３６・・・環状溝３３・・・整流溝（
第１の整流溝）３４・・・フランジ部３５・・・整流溝
（第２の整流溝）４０・・・シャフトシール３７　、３
８・・・貫通孔 （２３） 手　　続　　補　　正　　書　　く方式）１．事件の表
示 昭和５７年特許願第１３５０１１号 ２、発明の名称 液圧回転装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都大田区南蒲田２丁目１６番４６号名称　　
（３３８）株式会社　東京計器４、代理人　　〒１０５ 住所　　東京都港区西新橋三丁目１５番８号西新橋中央
ビル４階 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面６、補正の内容 （１）　明細書第１６頁第５行目「上側」を、「中心軸
１９と偏心線１０を結ぶ線の右側」と補正する。 （２）　明細書第１６頁第９行目「上側」を［中心軸線
つと偏心軸線１０を結ぶ線の右側」と補正する。 （３）　明細書第１６頁第１１行目「下側」を、「中心
軸線９と偏心軸線１０を結ぶ線の左側」と補正する。 （４）　明細書第１６頁第１５行目「下側」を、「中心
軸線９と偏心軸線１０を結ぶ線の左側」と補正する。 （５）　明細書第１７頁第１行目「下側」を、「中心軸
線９と偏心軸線１０を結ぶ線の左側」と補正する。 （６）　明細書第１７頁第４行目「偏心側」を、［中心
軸線９と偏心軸線１０を結ぶ線の右側」と−２− 補正する。 （７）　明細書第１７頁第７行目「偏心側と反対側」を
、「中心軸線９と偏心軸線１０を結ぶ線の左側」と補正
する。 （８）　明細書第１７頁第９行目［左回りの自転により
右回りに］を、［右回りの自転により左回りに］と補正
する。 （９）　明細書第１８頁第１５行目に続いて次の文章を
加入する。 ［尚、流入ポート２２を排出側に、排出ポート２３を高
圧側に入れ替えると、同様な作用により出力軸は逆方向
に回転される。」 （１０）　図面中、第１図及び第３図を別紙補正図面の
とうり補正する。 −３−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内歯部材と、該内歯部材に対し偏心配置され内歯
   部材との間の相対運動中容積を膨張収縮する複数の室を
   画成するように公転と自転を伴う軌道運動をな丁外歯部
   材と、前記内歯部材の軸心線を中心に回転自在に装架さ
   れた出力軸と、前記外歯部材の自転運動を前記出力軸に
   伝達する駆動機構と、前記出力軸により回転され前記外
   歯部材と内歯部材との間の膨張する室及び収縮する室の
   それぞれを個別に外部に連通する分配弁とを備えた液圧
   回転装置に於いて。 前記出力軸を大径直軸とし、該出力軸を前記外歯部材の
   軸穴に遊嵌すると共に外周に軸方向の嵌合溝を形成し。 前記駆動機構として、前記外歯部材の少な（とも一方の
   端面に相対し前記出力軸の嵌合溝に嵌着した駆動円板と
   、該駆動円板または前記外歯部材の所定半径位置に軸方
   向に挿嵌された複数の駆動ビンと、該駆動ビンに相対し
   た前記駆動円板又は前記外歯部材の端面に形成され前記
   外歯部材の軌道運動に伴う前記駆動ビンの相対運動を内
   周面の摺接にて案内する複数の円筒孔とを備えたことを
   特徴とする液圧回転装置。
2. （２）　　内歯部材と、該内歯部材に対し偏心配置され
   内歯部材との間の相対運動中容積を膨張収縮する複数の
   室を画成するように公転と自転を伴う軌道運動をなす外
   歯部材と、前記内歯部材の軸心線を中心に回転自在に装
   架された出力軸と、前記外歯部材の自転運動を前記出力
   軸に伝達する駆動機構と、前記出力軸により回転され前
   記外歯部材と。 内歯部材との間の膨張する室及び収縮する室のそれぞれ
   を個別に外部に連通する分配弁とを備えた液圧回転装置
   に於いて。 前記出力軸を大径直軸とし、該出力軸を前記外歯部材の
   軸穴に遊嵌すると共に外周に軸方向の嵌合溝を形成し。 前記駆動機構として、前記外歯部材の少な（とも一方の
   端面に相対し前記出力軸の嵌合溝に嵌着した駆動円板と
   、該駆動円板または前記外歯部材の所定半径位置に軸方
   向に挿嵌された複数の駆動ピンと、該駆動ピンに相対し
   た前記駆動円板又は前記外歯部材の端面に形成され前記
   外歯部材の軌道運動に伴う前記駆動ビンの相対運動を内
   周面の摺動にて案内する複数の円筒孔とを備え、前記分
   配弁として、前記出力軸に嵌合され軸に直交する方向に
   わずかな自由度をもつ回転弁板を収納した弁室隔室の一
   方に開口され、前記内歯部材と外歯部材との間に画成さ
   れた膨張収縮する複数ｄ室のそれぞれに連通する連通路
   と、該連通路の弁室開口部の内側となる前記回転弁板の
   両端面に相互に連通して形成した一対の環状溝と、該環
   １状溝より外側へ放射状に前記連通路の弁室開口位置ま
   で延在された前記連通路よシ１つ少ない数の第１の整流
   溝と、前記回転弁板の両端面に外周より内側へ放射状に
   前記連通路の弁室開口位置まで切欠又は穿設にて延在さ
   れ、前記第１の整流溝の間に形成した第１の整流溝と同
   じ数の第２の整流溝と、前記回転弁板の外周部および環
   状溝のそれぞれを個別に外部に連通する弁室隔壁の他方
   に形成した大径および小径の環状路とを備えたことを特
   徴とτる液圧回転装置。