JPS63105201A - 圧力媒体分配装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧力媒体分配装置に関し、特に圧力媒体を
用いて回転運動を発生させるモータに適する圧力媒体分
配装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、圧力媒体を用いて回転運動を発生させるモー
タとしては種々の形式のものが知られており、その中に
は圧縮空気等の圧力媒体を複数の膨張可能な袋状部材に
順次供給し、袋状部材の膨張力を利用して回転運動を発
生させるものがある。このようなモータには、各袋状部
材に順次タイミングをずらせて圧力媒体を分配・供給す
る装置が必要である。

本発明者は、後述するような回転軸に設けたクランクの
周囲に複数の膨張可能な袋状部材を並設し、この袋状部
材の膨張力によってクランクひいては回転軸を回転させ
るというモータを考案したが、このモータに適する圧力
媒体分配装置は現在、存在していない。

〔発明が解決しようとする問題点〕 この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、上記した構成のモータに通する圧力
媒体分配装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、構造が簡単でかつ圧力媒体の分
配状態の設定を容易に変更することができる圧力媒体分
配装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、この発明は次のような技術
的手段を講じている。

すなわち、この発明は、ケーシング（３１）と、当該ケ
ーシング（３１）の内部に固設され、かつ透孔（３７）
及び当該透孔（３７）に対して直交する摺動面（３２ａ
）を有するベース（３２）と、軸部（３３ａ）と板状の
本体部（３３ｂ　）から成り、かつ当該軸部（３３ａ）
を上記ベース（３２）の透孔（３７）に挿通すると共に
当該本体部（３３ｂ　）の上記ベース（３２）側の側面
を上記摺動面（３２ａ）に接触させながら回転するロー
タ（３３）と、摺動面（３４ａ）と圧力媒体の供給ポー
ト　（４６）及び排出ポート（４７）を有すると共に、
上記摺動面（３４ａ　）を上記本体部（３３ｂ　）の上
記ベース（３２）と反対側の側面に接触させて押圧・保
持されているロータ押さえ（３４）とから成っている。

上記ベース（３２）は、その摺動面（３２ａ）に複数の
圧力媒体給排孔（３８ａ　）　　（３８ｂ　）　　（３
８ｃ　）に各々連通する複数の溝（３９ａ　）　　（３
９ｂ　）　　（３９ｃ　）を上記透孔（３７）の軸心周
りに対称な位置に形成している。

上記ロータ（３３）の本体部（３３ｂ　）は、軸部（３
３ａ）の軸心に対して対称な位置に一対の透孔（４２ａ
）（４２ｂ）を形成していると共に、上記ベース（３２
）と反対側の側面に一対の窪み（４３ａ）（４３ｂ）を
有している。当該一対の透孔（４２ａ）（４２ｂ）は、
ロータ（３３）の回転に伴って上記ベース（３２）の谷
溝（３９ａ　）　　（３９ｂ　）　　（３９ｃ　）の上
を移動するような位置にある。

上記ロータ押さえ（３４）は、上記供給ポート（４６）
及び排出ポート（４７）に各々連通する一対の連絡孔（
４４）　　（４５）を有している。当該一対の連絡孔（
４４）　　（４５）は、各々上記ロータ（３３）の一対
の窪み（４３ａ　）　　（４３ｂ　）を介して一対の透
孔（４２ａ　）　　（４２ｂ　）に各々連通している。

〔作用〕

ｏ−タ（３３）　（７）一対の透孔（４２ａ）（４２ｂ
）　は、いずれもベース（３２）の複数の溝（３９ａ　
）　　（３９ｂ　）　　（３９ｃ　）上を移動するので
、ロータ（３３）が一回転すると、各透孔（４２ａ）（
４２ｂ）は周方向に順に複数（Ｄａ（３９ａ）　　（３
９ｂ）　　（３９ｃ）と連通ずる。また、ロータ押さえ
（３４）の一対の連絡孔（４４）　　（４５）は、一方
では供給ポート（４６）と排出ポート（４７）に各々連
通し、他方では上記ゴみ（４３ａ）（４３ｂ）を介して
各々一対の透孔（４２ａ）（４２ｂ）に連通している。

このため、一対の透孔（４２ａ　）　　（４２ｂ　）の
うちの一方は圧力媒体を供給するための通路となり、他
方は排出するための通路となる。

従って、ロータ（３３）が一回転すると、両道孔（４２
ａ　）　　（４２ｂ　）のうちの一方を介してベース（
３２）の谷溝（３９ａ　）　　（３９ｂ　）　　（３９
ｃ　）　ヒいては圧力媒体給排孔（３８ａ）（３８ｂ）
（３８ｃ）に圧カ媒体が順に供給され、同時に他方を介
して順に排出されることができる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基いてこの発明の詳細な説明する。

第２図及び第３図は、この発明に係る圧力媒体分配装置
を取り付けたモータを示しており、（１０）は圧力媒体
を用いて回転運動を発生させるモータ、（３０）は圧力
媒体分配装置である。

このモータ（１０）は、円筒形のモータケーシング（１
１）に一対の軸受（１２）によって回転軸（１３）を回
転自在に家持しており、この回転軸（１３）は、モータ
ケーシング（１１）の軸心と同心となるように設けられ
ている。回転軸（１３）には、モータケーシング（１１
）の内部において円柱形部材が偏心して固着してあり、
これによってクランク（１４）を形成している。尚、（
１４ａ）はクランク（１４）の軽量化のために設けられ
た複数の透孔である。クランク（１４）の外側面には、
一対の軸受（１５）を介して円筒形のクランクスリーブ
（１６）が回転可能に取り付けである。

モータケーシング（１１）のクランクスリーブ（１６）
の側面に対向する側壁とクランクスリーブ（１６）との
間には、３つの膨張可能な袋状部材（１７）がモータケ
ーシング（１１）の軸心周りに等間隔で配設されている
。各袋状部材（１７）は、内部に透孔を有する取付部材
（１８）によってモータケーシング（１１）の側壁に取
り付けである。各取付部材（１８）には、モータケーシ
ング（１１）の外部において継手（１９）が取り付けで
ある。各袋状部材（１７）は、内部に膨張室（２０ａ）
（２０ｂ）（２０ｃ）を有しており、後述の圧力媒体分
配装置（３０）によって各膨張室（２０ａ）（２０ｂ）
（２０ｃ）に圧力媒体が制御されながら分配され、これ
によってクランク（１４）ひいては回転軸（１３）が回
転せしめられる。

圧力媒体分配装置（３０）は、基端に鍔部（３１ａ）を
有する円筒形のケーシング（３１）と、このケーシング
（３１）の内部に積重して設けられたベース（３２）　
、ロータ（３３）及びロータ押さえ（３４）と、ケーシ
ング（３１）の先端に螺着されたキャップ（３５）と、
このキャンプ（３５）と上記ロータ押さえ（３４）の間
に設けられた圧縮バネ（３６）から構成されている。こ
の圧力媒体分配装置（３０）は、ケーシング（３１）の
鍔部（３１ａ　）をモータケーシング（１１）の端面に
固定することにより取り付けられている。

ベース（３２）は厚肉の円板状で、その軸心に沿って透
孔（３７）が貫設され、その側面には半径方向に３つの
圧力媒体給排孔（３８ａ　）　　（３８ｂ　）　　（３
８Ｃ）が軸心周りに等間隔で形成されている。ベース（
３２）はさらに、軸心すなわち透孔（３７）に対して直
交する摺動面（３２ａ）を有しており、そこには３つの
円弧状の溝（３９ａ）（３９ｂ）（３９ｃ）を形成して
いる。これらの溝（３９ａ　）　　（３９ｂ　）　　（
３９ｃ）は、その底部付近において各々上記給排孔（３
８ａ　）　　（３８ｂ　）　　（３８ｃ　）と連通し、
かつその位置は上記透孔（３７）を囲むようにベース（
３２）の軸心周りに対称な位置にあると共に、谷溝（３
９ａ）　　（３９ｂ　）　　（３９Ｃ）の両端部が相互
に接合することのないように、その曲率中心をベース（
３２）の軸心からずらして配置しである。

上記各給排孔（３８ａ　）　　（３８ｂ　）　　（３８
ｃ　）には、ケーシング（３１）の外側から継手（４０
）が螺着されており、またこれらの継手（４０）は、各
々モータケーシング（１１）に取り付けられた継手（１
９）と連結管（４１）によって接続されている。

次に、ロータ（３３）は、軸部（３３ａ）とその一端に
固着された円板状の本体部（３３ｂ　）とから成り、軸
部（３３ａ　）を上記ベース（３２）の透孔（３７）に
挿通し、本体部（３３ｂ　）の軸部（３３ａ）側の側面
をベース（３２）の摺動面（３２ａ）に接触しながら回
転するようになっている。本体部（３３ｂ　）には、そ
の軸心に対して対称な位置に一対の扇形の透孔（４２ａ
）（４２ｂ）が形成されている。これらの透孔（４２ａ
）　　（４２ｂ）はロータ（３３）が回転する際にベー
ス（３２）の円弧状の溝（３９ａ）　　（３９ｂ）（３
９ｃ）の上を移動するような位置に形成されている。本
体部（３３ｂ　）の軸部（３３ａ）と反対側の側面には
、さらに一対の窪み（４３ａ）　　（４３ｂ）が形成さ
れ、一対の窪み（４３ａ）は本体部（３３ｂ）の軸心か
ら透孔（４２ａ）まで、他方の窪み（４３ｂ）は本体部
（３３ｂ　）の外周付近から透孔（４２ｂ）まで延びて
いる。

さらに、ロータ押さえ（３４）は厚肉の円板状で、ロー
タ（３３）との摺動面（３４ａ　）には、ロータ押さえ
（３４）の軸心上に透孔を形成して連絡孔（４４）を設
けていると共に、この連絡孔（４４）と同心であり、か
つロータ（３３）の窪み（４３ｂ　）上を通るように環
状の溝を形成してもう一つの連絡孔（４５）を設けてい
る。また、摺動面（３４ａ　）　　と反対側の側面には
之圧力媒体の供給ポー１−　（４６）と排出ポート（４
７）が形成されており、供給ポート（４６）は透孔より
なる上記連絡孔（４４）と、排出ポート　（４７）は環
状溝よりなる上記連絡孔（４５）と連通している。

上記ベース（３２）　、ロータ（３３）及びロータ押さ
え（３４）はこの順に積重してケーシング（３１）の内
部に収容され、圧縮バネ（３６）によってロータ（３３
）をベース（３２）とロータ押さえ（３４）とで押圧・
挟持している。ロータ（３３）の軸部（３３ａ）は、そ
の先端がモータ（１０）の回転軸（１３）の一端に係合
しており、回転軸（１３）の回転に伴ってロータ（３３
）も回転するようになっている。

従って、ロータ（３３）は、本体部（３３ｂ　）の両側
面をベース（３２）の摺動面（３２ａ）とロータ押さえ
（３４）の摺動面（３４ａ　）に接触させながら回転す
ることになる。これらの接触は、圧力媒体の漏出をでき
るだけ少なくするため、できる限り密な状態とする必要
がある。

次に、以上のように構成した圧力媒体分配装置（３０）
の作動状態について説明する。

まず、圧力媒体として圧縮空気を供給ポート（４６）に
供給すると、ロータ押さえ（３４）の連絡孔（４４）　
、ロータ（３３）の窪み（４３ａ）及び扇形の透孔（４
２ａ）を通ってベース（３２）の摺動面（３２ａ）まで
達する。そして、透孔（４２ａ）がベース（３２）の円
弧状の溝（３９ａ）（３９ｂ）（３９ｃ）の上に位置す
ると、圧縮空気は溝（３９ａ　）　　（３９ｂ　）（３
９ｃ）及び給排孔（３８ａ　）　　（３８ｂ　）　　（
３８ｃ　）を介し、さらに連絡管（４１）を通って膨張
室（２０ａ）　　（２０ｂ　）　　（２０ｃ　）に分配
・供給される。他方、膨張室（２０ａ　）　　（２０ｂ
　）　　（２０ｃ　）に供給された圧縮空気の排出は、
窪み（４３ｂ　）と連絡孔（４５）を介して排出ポート
　（４７）に連通している扇形の透孔（４２ｂ）が円弧
状の溝（３９ａ　）　　（３９ｂ　）　　（３９ｃ）の
上にあるときに行われる。このように、圧力媒体分配装
置（３０）は、ロータ（３３）の回転によって各膨張室
（２０ａ）（２０ｂ）（２０ｃ）に順に圧力媒体を個別
に分配して供給することができ、また同時に同様にして
排出することができるものである。

この圧力媒体分配装置（３０）の作動を第４図に基いて
さらに詳細に説明すると、次の通りであるロータ（３３
）が第４図（ａ）の位置にあるときは、扇形の透孔（４
２ａ）に連通している円弧状の溝（３９ａ）を通じての
み圧縮空気が供給され、扇形の透孔（４２ｂ　）に連通
している円弧状の溝（３９ｂ）を通じてのみ排出される
。もう１つの円弧状の溝（３９ｃ）は、どちらの透孔（
４２ａ）（４２ｂ）にも連通していないので、この溝（
３９ｃ）を通じては圧縮空気の供給も排出も行われない
。このときの膨張室（２０ａ）（２０ｂ）　　（２０ｃ
）の状態は、第４図（ｅ）に示されている。すなわち、
溝（３９ａ）に連通している膨張室（２０ａ）は膨張す
る一方、溝（３９ｂ　’）に連通している膨張室（２０
ｂ　）は収縮しており、溝（３９ｃ　）に連通している
膨張室（２０ｃ）は密閉されている。

この場合、膨張室（２０ａ）の膨張により、クランク（
１４）は図上で左斜上方に押圧されると同時に膨張室（
２０ｂ　）は収縮するので、クランク（１４）は図中の
矢印の方向に公転を始めることができる。このクランク
（１４）の公転と共にロータ（３３）も回転を始める。

ロータ（３３）が第４図（ｂ）の位置に移動すると、溝
（３９ａ　）と透孔（４２ａ）との連通状態は変化しな
いが、透孔（４２ｂ　）は２つの溝（３９ｂ）（３９ｃ
）と連通ずる。従って、第４図＜ｒ＞に示されているよ
うに、膨張室（２０ａ）には引き続き圧縮空気が供給さ
れ、他の２つの膨張室（２０ｂ）（２０Ｃ）の圧縮空気
は排出されている。

このとき、クランク（１４）は膨張室（２０ａ）の膨張
により、引き続き公転を続けることができるロータ（３
３）が第４図（Ｃ）の位置に移動したときには、溝（３
９ａ）と透孔（４２ａ）との連通状態が変化しないのは
第４図（ｂ）の場合と同様であるが、透孔（４２ｂ　）
が溝（３９Ｃ）のみと連通している点が異なっている。

この場合、第４図（ｇ）に示されているように、膨張室
（２０ａ　）は引き続き圧縮空気が供給されて膨張を続
ける一方、膨張室（２０Ｃ）の圧縮空気は排出されて収
縮を続けている。膨張室（２０ｂ　）は密閉されている
。

この場合にも、クランク（１４）は膨張室（２０ａ）の
膨張によって、引き続き公転を続けることができる。

ロータ（３３）がさらに回転して第４図（ｄ）の位置に
移動すると、透孔（４２ａ）は２つの溝（３９ａ　）　
　（３９ｂ　）に連通し、透孔（４２ｂ　）は溝（３９
Ｃ）のみと連通ずる。この場合は、第４図（ｈ）に示さ
れているように、２つの膨張室（２０ａ　）　　（２０
ｂ）に圧縮空気が供給されているので、膨張室（２０ａ
）は引き続き膨張を続けると共に、膨張室（２０ｂ）も
膨張を始める。膨張室（２０Ｃ）は、引き続き収縮して
いる。

この場合には、クランク（１４）は、２つの膨張室（２
０ａ　）　　（２０ｂ　）の膨張によって図上でほぼ水
平左方向に押圧されるため、さらに公転を続けることが
できる。

ロータ（３３）がさらに回転して透孔（４２ａ）が溝（
３９ｂ　）のみと連通ずるようになると、第４図（ａ）
と同様の状態となり、以後、上記で説明したのと同様に
してクランク（１４）は公転する。このようにして、ク
ランク（１４）ひいては回転軸（１３）が連続回転する
ことになる。

尚、ロータ（３３）の本体部（３３ｂ　）はベース（３
２）とロータ押さえ（３４）の摺動面（３２ａ）　　（
３４ａ）の間で摺動し、かつそれらの間にはシール部材
を設けていないので、その間隙から圧縮空気が多少漏出
する。しかし、ロータ（３３）の本体部（３３ｂ）の両
側面及び両摺動面（３２ａ）（３４ａ）を可能な限り平
坦かつ滑らかにすることにより、漏出量を実際上支障が
生じない程度に抑えることは可能である。

ところで、上述のように、各膨張室（２０ａ）（２０ｂ
）（２０ｃ）に圧縮空気を供給・排出することにより、
クランク（１４）は公転を行い、この公転によって回転
軸（１３）の回転が行われるが、クランク（１４）の公
転の際にクランク（１４）には袋状部材（１７）との摩
擦によって公転方向と逆方向に力が作用する。この力は
、クランクスリーブ（１６）が自転可能であるので、そ
の自転により最小にすることができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明に係る圧力媒
体分配装置（３０）は、回転軸（１３）に設けたクラン
ク（１４）の周囲に複数の膨張可能な袋状部材（１７）
を並設したモータ（１０）に使用することができ、かつ
必要な部品はケーシング（３１）とベース（３２）とロ
ータ（３３）とロータ押さえ（３４）ノみであって構造
も簡単であると共に、ロータ（３３）の一対の透孔（４
２ａ）（４２ｂ）（７）大きさやベース（３２）の溝（
３９ａ　）　　（３９ｂ　）　　（３９ｃ　）の位置及
び長さ・幅等を変更することにより、圧力媒体の会配状
態を容易に変更することができる等、優れた効果を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る圧力媒体分配装置の主要部の
分解斜視図。第２図は、同装置を取り付けたモータの側
面断面図。第３図は、第２図におけるＡ−Ａ線断面図。 第４図は、同装置の作動原理を示す説明図で、（ａ）〜
（ｄ）はロータの位置の変化に応じて透孔と溝との連通
状態が変化する状態を示し、（ｅ）〜（ｈ）は上記（ａ
）〜（ｄ）の変化に応じて各袋状部材が膨張ないし収縮
する状態を示す。 （３０）・・・圧力媒体分配装置　（３１）・・・ケー
シング（３２）・・・ベース　　　（３２ａ）・・・接
触面（３３）・・・ロータ　　　　（３３ａ）・・・軸
部（３３ｂ　）・・・本体部　　（３４）・・・ロータ
押さえ（３５）・・・キャンプ　　（３６）・・・圧縮
バネ（３７）・・・透孔 （３８ａ）（３８ｂ）（３８ｃ）−圧力媒体給排孔（３
９ａ）（３９ｂ）（３９ｃ）−溝 （４０）・・・継手　　　　（４１）・・・連絡管（４
２ａ）（４２ｂ）−透孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ケーシング（３１）と、当該ケーシング（３１）の
   内部に固設され、かつ透孔（３７）及び当該透孔（３７
   ）に対して直交する摺動面（３２ａ）を有するベース（
   ３２）と、軸部（３３ａ）と板状の本体部（３３ｂ）か
   ら成り、かつ当該軸部（３３ａ）を上記ベース（３２）
   の透孔（３７）に挿通すると共に当該本体部（３３ｂ）
   の上記ベース（３２）側の側面を上記摺動面（３２ａ）
   に接触させながら回転するロータ（３３）と、摺動面（
   ３４ａ）と圧力媒体の供給ポート（４６）及び排出ポー
   ト（４７）を有すると共に、上記摺動面（３４ａ）を上
   記本体部（３３ｂ）の上記ベース（３２）と反対側の側
   面に接触させて押圧・保持されているロータ押さえ（３
   ４）とから構成され、さらに、上記ベース（３２）はそ
   の摺動面（３２ａ）に複数の圧力媒体給排孔（３８ａ）
   （３８ｂ）（３８ｃ）に各々連通する複数の溝（３９ａ
   ）（３９ｂ）（３９ｃ）を上記透孔（３７）の軸心周り
   に対称な位置に形成しており、上記ロータ（３３）の本
   体部（３３ｂ）は軸部（３３ａ）の軸心に対して対称な
   位置に一対の透孔（４２ａ）（４２ｂ）を形成している
   と共に、上記ベース（３２）と反対側の側面に一対の窪
   み（４３ａ）（４３ｂ）を有しており、かつ当該一対の
   透孔（４２ａ）（４２ｂ）は上記ロータ（３３）の回転
   に伴って上記ベース（３２）の各溝（３９ａ）（３９ｂ
   ）（３９ｃ）の上を移動するような位置にあり、さらに
   、上記ロータ押さえ（３４）は一方で上記供給ポート（
   ４６）及び排出ポート（４７）に各々連通し、かつ他方
   で上記一対の窪み（４３ａ）（４３ｂ）を介して上記一
   対の透孔（４２ａ）（４２ｂ）に各々連通する一対の連
   絡孔（４４）（４５）を有していることを特徴とする圧
   力媒体分配装置。