JPS6176779A - 流体動力変換機 - 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】 羽根をもつロータ部材及びステータ部材を具えた液圧モ
ータ及び液圧ポンプは、互いに通過するロータ部材の羽
根と、ステータ部材の羽根との間に起る干渉間Ｎをかか
えていることがよく知られている。これらの問題は、高
速度または高負荷状態にて一層きびしくなる。羽根の固
着、拘捉を防ぎ、摩耗を最小にするため、ステータ部材
とロータ部材との相互間及びそれらの溝穴に関し、ステ
ータ部材及びロータ部羽の羽根の破壊的拘捉を避けるこ
とについて従来から種々の改良提案が行われた。米国特
許第３．７８２，８６７号において、異なる厚さをもつ
ロータ部材及びステータ部材の羽根が液圧及びはね負荷
をもつものとして提供されている。さらに米国特許第３
，９５７，４０４号では、ロータ部材及びステータ部材
の羽根の先端の形状及びサイズについての改良発明が述
べられている。厚い羽根が薄い羽根と交叉するときは、
薄い羽根の４大内に拘捉されることはない。しかし厚い
羽根はその偏倚作用圧力を失い、または摩耗し、博い羽
根は厚い羽根の溝穴内に入りかつその中に拘捉される。

別の従来技術による解決方法は、厚い羽根にその溝穴と
同一の深さをもたせ、それによって羽根がその溝穴内に
深（引込まれないようにして、薄い羽根を厚い羽根の溝
穴に進入させないようにすることである。しかしこの方
法は、厚い羽根の溝穴の底部が平坦であることを必要と
し、これは製造が困難である。そのうえ厚い羽根の外端
は摩耗し、薄い羽根を拘捉する。槁々の解決手段が提案
されたが、ステータ部材及びロータＮＳ材の羽根の相互
間及びそれぞれの溝穴に関するステータ部材及びロータ
部材の羽根の破壊的な拘捉問題は、完全には解決されず
に特に高負荷、高速度及び過回転時の問題が未解決であ
る。

この発明は、溝穴内における羽根の拘捉を防ぐため、ロ
ータ部材及びステータ部材の一方または両方の溝穴の形
状を定めることに関する。

この発明は、ロータ部材及びステータ部材をもつ流体動
力変換機に関し、ロータ部材及びステータ部材は同心的
に取付けられ、共通中心のまわりに相対回転が可能であ
る。これらの部材は対向する周辺をもち、これらの周辺
は相互間に還状空所を構成するような輪郭となっており
、各周辺は羽根を収容する円周方向に間隔を保って半径
方向に延びるり数の溝穴を有する。、波体流入通路がス
テータ部材の溝穴の第１側部に隣接してステータ部材に
配設されて塊状空所に開口し、さらに流体流出通路がス
テータ部材の溝穴の第２側部に隣接してステータ部材に
配設されて還状空所に開口する。この発明による改良点
は、ロータ部材及びステータ部材の少くとも一方の溝穴
の開口端の少くとも一方の側に設けられた斜面に開する
。これらの斜面は還状空所に向って地び、それのカム作
用により羽根が鍵穴内に向って変位することなく交叉す
る。

この発明の他の目的は、ステータ部材及びロータ部材の
τＩφ大の両側に斜面を設げたものを提供するにある。

この発明のさらに他の目的は、平坦で半径方向に延びる
溝穴の縦軸線に対して、はぼｌ　Ｏｏから９０°未満の
角度、さらに好ましくは７０°の角度をもつ斜面を提供
するにある。

この発明の他の目的は、円形斜面を提供するにある。

また他の目的は、ロータ部材及びステータ部材のうちの
一方の部材の羽根が、他方の部材の羽根よりも厚く、厚
い羽根をもつ部材の溝穴の開口端の両側に；Ｉ＋面？！
−成げることである。これらの；ｆＦ＋面は還状空所に
向って外向に広がり、他方の部材の薄い羽根を厚い羽根
の溝穴に拘捉させずに、この溝穴から外方へカム作用で
変位させる。

この発明の他の目的及び態様ならびに利点は、この発明
の好適実施例についての、図面を参照しての以下の説明
から明らかになるであろう。

この発明の詳細な説明のために１形式の流体動力変換機
に関連して以下に述べるが、他の種々の形式の流体動力
変換機にも適用できる。

第１図において、１０は例えば液圧モータまたはポンプ
のような流体動力変換機を示し、該変換機１０において
、ステータ部材１２の内周辺１６と、ロータ部材１４の
外周辺１８とは相互間に還状空所Ｚａを構成するよプな
輪郭となっている。ステータ部材１２は複数の半径方向
に延びる溝穴２２を有し、溝穴２２は羽根２４を受入れ
、この羽根２４の頂部２５はロータ部材１４の外周辺１
８と接触する。ロータ部材１４も、ステータ部材１２の
内周辺１６と係合する頂部３３をもつ羽根３２を受入れ
るための半径方向に延びる溝穴３０を有する。

流体通路２６，２８が羽根２４の両側においてステータ
部材１２に形成され、その１つ、例えば通路２６は流入
通路であり、通路２Ｂは流出通路を形成する。よって流
体動力変換機１０がモータとして作用するとすれば、流
体に通路２８から還状空所２０に流入し、それから通路
２６に流入し、ロータ部材１４にステータ部材１２に対
して反時計方向に回転する。

ロータ部材及びステータ部材の両方の溝穴内に羽根をも
つ流体動力変換機が一般に遭遇する１つの問題は、ロー
タ部材の羽根と溝穴と、ステータ部材の羽根と溝穴との
間の相互作用である。すなわちロータ部材１４とステー
タ部材１２とが相対回転すると、ロータ部材１４の羽根
３２はステータ部材１２の羽根２４と交叉する。既述の
米国特許第３，７８２，８６７号に記述され′るように
、羽根２４．３２の背後にはばね及び液圧荷ムが作用し
ているので、これらの羽根は向き合う溝穴に拘捉されま
たは係合する。丁なわち、ステータ部材１２の羽根２４
は羽根３２を溝穴３０内へ押動する。同様に羽＆３２は
羽根２４を溝穴２２内へ押動する。しかもこれらの羽根
は同ぎ合う羽根が摩損している場合には、対向する溝穴
内に進入する。その結果羽根は破壊し、または周辺１６
．１８にけずり傷ができ、摩耗が増大し、羽根は固着し
、もしくは回転が停止する。

ロータ部材の溝入とステータ部材の溝穴とは、通常周辺
１６．１８に直接に切込まれて、溝穴２２とステータ部
材１２の周辺１６、及び溝穴３０とロータ部材１４の周
辺１８との交差部に鋭い隔部分を残す。この発明は対向
する羽根の範囲や摩耗、または向き合う羽根に作用する
圧力の大きさがとのよ５であっても、向き合う羽根を溝
穴から外方へ変位するようにカム作用を受げさせるため
に、溝穴の片側または両側に斜面を設けている。よって
、第１．第２図において、斜面４０ｍ、４０ｂは、ロー
タ部側１４の溝穴３０の対向側に形成される。同様にヌ
ルＦ面４２ａ。

４２ｂはステータ部材１２の溝穴２２の対向側に形成さ
れる。よってロータ部材１４の羽根３２は、ステータ部
材１２の溝穴ｚ２に拘捉されずに、溝穴２２からステー
タ部材１２の周辺１６にカム作用で戻される。同様にス
テータ部材１２の羽根ｚ４はロータ部材１４に形成され
た斜面４０ａ、４０ｂと係合し、それによりロータ部材
１４に形成された溝穴３０のとがった縁部との保合を避
ける。斜面は変換機１０が両方向性をもち、いずれの方
向にも作用できるように、溝穴２２．３０の両側に設け
ることが望ましい。

しかし唯一方向へのみ作用する変換機１０に対しては、
斜面は溝穴の後縁にのみ投げればよい。

ロータ部材１４が反時計方向へのみ作用するとすれば、
斜面４０ｂ　、　４２ｂのみを設ければよ（、斜面４０
ａ、４２ａは省略できる。

第１．第２図において、斜面４０ａ、４０ｂは平坦で、
湾入の縦＠緑にＩ　Ｏ’から９０°未満の角度。

好ましくはほぼ７０’の角度をもつことが好適である。

もちろん、斜面は第３図に示すように円形４４ｍ、４４
ｂのような丸味をもつ幾何学形状をもつこともでき、こ
れにより向き合う羽根を溝穴から押し出すようにカム作
用する。

第１図において、羽根２４．３２は、同一厚さをもち、
斜面４０ａ、４０ｂ　、４２ｍ、４２ｂ　は、溝穴３０
及び溝穴２２に形成される。しかしサイズなどの理由か
ら、他の実施例においては部材１２　、　ｌ　４の一方
にのみ斜面をもたせることができる。次に第４図にこの
発明の他の実施例が示され、第１図の部品と類似の部品
はそれらと同一符号に添字ａを付して示す。界４図に示
す流体動力変換機１０５１において、ロータ部材１４ｍ
の羽根３２ｍ及び溝穴３０＆は、ステータ部材１２ａの
溝穴２２ｍの羽ｆｉ　２４　＆よりも厚い。ロータ部材
１４ａの厚い羽根はステータ部材１２ｍの薄い溝穴２２
＆内に挿入されにくいので、溝穴２２ａの側部に斜面を
設げる必要がない。しかし薄い羽根２４ｍは、羽根３２
ａの外側縁３３ｍが摩損した場合、または羽根３２＆の
背部の偏倚力が失われた場合には、薄い羽根の２４＆は
ロータ部材１４ａの広い溝穴３０＆に容易に挿入され易
くなるので、溝穴３０ａの開口端の両側に斜面５０ａ、
５０ｂが設げられ、斜面５０ａ、５０ｂにより交叉する
羽根２４＆が溝穴３０ａからカム作用で変位される。従
って羽根２４ａはいったん溝穴３０ａの入口ににまり次
いで溝穴３０ａから押し出され、羽根３２ａの外側端３
３ｍの摩耗、または液圧荷重の損失があっても補償され
る。ロータ１４ｍの反時計方向の回転のみに対しては、
斜面５０ｂのみを設げれば良い。

この発明は、他の本質的な特徴と同様に上記の目的を遂
行し、利点を得るのに好適である。

この発明の好適実施例について述べたが、この発明の特
許請求の範囲に含まれる限り、諸部品の構成及び配置の
詳細に関する数多くの変更を笑施できることは、当業者
には容易に理解される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の一部切断正面図、第２図
は１．同上の溝穴の１形式の拡大部分図、第３図は、同
上の溝穴の他の形式の拡大部分図、第４囚は、この発明
の他の実施例の一部切断正面図である。 １０、ｌｏｇ・・・流体動力変換機　１２．１２ｇ・・
・ステータ部材１４．１４ａ・・・ロータ部材　　　　
１Ｇ・・・ロータ部材の内周辺１８・・・ロータ部材の
外周辺　　２０・・・堀状空所２２．２２ａ・・・溝　
穴　　２４．２４ａ・・・羽　根２５・・・頂部　　　
２６・・・流入通路２８・・・流出通路３０．３０ｍ・
・・溝　穴３２．３２ｍ・・・羽　根　　　　３３ｍ・
・・外　側　端４０ａ、４０ｂ；５０ａ、５０ｂ　−斜
　面４２ｍ、４２ｂ　”・斜　面　　４４ａ、４４ｂ−
・円形斜面特許出願人　ライナー　ハイドロリクスイン
コーポレイテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロータ部材及びステータ部材をもつ流体動力変換機
   において、両部材は同心的に取付られて、共通の中心の
   まわりに相対回転可能であり、両部材は対向する周辺を
   もち、これらの周辺は相互間に環状空所を形成するよう
   な輪郭をもち、両周辺は羽根を収容する円周方向に間隔
   を保つて半径方向に延びる複数の溝穴を有し、羽根は平
   坦な側部をもち、流体流入通路がステータ部材の溝穴の
   第１側部に隣接してステータ部材に配設されて環状空所
   に開口し、流体流出通路がステータ部材の溝穴の第２側
   部に隣接してステータ部材に配設されて還状空所に開口
   し、ロータ部材及びステータ部材の少くとも一方の溝穴
   の開口端の後縁側に斜面を有し、この斜面が還状空所に
   向けて外向きに広がり、そのカム作用により通過する羽
   根を該溝穴から外方へ変位させるようになつていること
   を特徴とする流体動力変換機。 ２、ロータ部材及びステータ部材をもつ流体動力変換機
   において、両部材は同心的に取付られて、共通中心のま
   わりに相対回転可能であり、両部材は対向する周辺をも
   ち、これらの周辺は相互間に環状空所を形成するような
   輪郭をもち、両周辺は羽根を収容する円周方向に間隔を
   保つて半径方向に延びる複数の溝穴を有し、各羽根は平
   坦な側部をもち、流体流入部がステータ部材の溝穴の第
   １側部に隣接してステータ部材に配設されて還状空所に
   開口し、流体流出部がステータ部材の溝穴の第２側部に
   隣接してステータ部材に配設されて還状空所に開口し、
   ロータ部材及びステータ部材の少くとも一方の溝穴の開
   口端の両側に斜面を有し、この斜面が環状空所に向けて
   外向きに広がり、そのカム作用により交叉する羽根を該
   溝穴から外方へ変位させるようになつていることを特徴
   とする流体動力変換機。 ３、ロータ部材及びステータ部材の両方の溝穴が斜面を
   有する特許請求の範囲第２項記載の流体動力変換機。 ４、斜面が平坦であつて、半径方向に延びる溝穴の縦軸
   線に対してほぼ１０°から９０°までの角度をもつてい
   る特許請求の範囲第２項記載の流体動力変換機。 ５、斜面が円形となつている特許請求の範囲第２項記載
   の流体動力変換機。 ６、ロータ部材及びステータ部材をもつ流体動力変換に
   おいて、両部材は同心的に取付けられて、共通中心のま
   わりに相対回転可能であり、両部材は対向する周辺をも
   ち、これらの周辺は相互間に還状空所を形成するような
   輪郭をもち、両周辺は羽根を収容する円周方向に間隔を
   保つて半径方向に延びる複数の溝穴を有し、羽根は平坦
   な側部をもち、流体流入通路がステータ部材の溝穴の第
   １側部に隣接してステータ部材に配設されて環状空所に
   開口し、流体流出通路がステータ部材の溝穴の第２側部
   に隣接してステータ部材に配設されて環状空所に開口し
   、厚い羽根をもつ部材の溝穴の開口端の両側に斜面を有
   し、この斜面が環状空所に向けて外向きに広がり、その
   カム作用により交叉する他方の部材の薄い羽根を該溝穴
   から外方へ変位させるようになつていることを特徴とす
   る流体動力変換機。