(57)【要約】【課題】  円筒形のケーシングの中心と、両端に支軸を有する円柱形のローターの軸心とを一致して配置し構成した流体圧モーターにおいて、空間仕切り部として、円柱体外周面上に１箇所の突起部を有しただけのローターと共に、従来の型式中には存在しないシンプルな流体圧モーターを構成する。【解決手段】  上記ケーシングの中心と、ローターの軸心とを一致して配置し構成した流体圧モーターにおいて、円筒体内周面から突出する空間分割器具を２箇所に備えたケーシングと、円柱体外周面上に、空間仕切り部としての突起部を１箇所だけ有し、さらに、流体の供給経路、及び排出経路として、２箇所の支軸端面から、それぞれ円柱体内部を通過し、突起部の頂上に有する摺接部の前後で開口する２種類の独立した通気孔を備えた事を特徴とするローターとからシンプルな流体圧モーターを構成する。【選択図】  図３
2010112210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体の半径方向の、互いに反対側の２箇所に、空間分割器具として、バネの弾力により、該円筒体の内周面から内部へ突出する、板面片側に突出方向と平行な溝を有する板状のベーン体を、該ベーン体が摺動自在な溝を有する収納部に収めて配置したケーシングと、両端に支軸を有する円柱体の外周面上の１箇所に、空間仕切り部として、該外周面からなだらかな曲面で立ち上がり、頂上に前記ケーシングの内周面との摺接部を有し、該摺接部を過ぎて急な段差部を形成して円柱体外周面に到る突起部を備え、さらに、流体供給孔として、一方の支軸端面から円柱体内部と突起部の内部を通過し、該突起部の段差部に開口位置を有する通気孔と、流体排出孔として、もう一方の出力軸となる支軸端面から円柱体内部を通過し、前記なだらかな曲面の立ち上げ箇所に開口位置を有する通気孔との、２種類のそれぞれ独立した通気孔と、なだらかな曲面に、立ち上げ箇所から摺接部に到達するまでの溝を備えたローターとを形成し、前記ケーシングの中心と該ローターの軸心とを一致して配置し構成した事を特徴とする流体圧モーター。
【請求項２】
一方の支軸端面の開口部から流体供給孔としての通気孔を有するローター支軸を軸支する軸受けを備えたケーシング密閉用の蓋と共に、前記支軸端面の開口部と、外部の圧力流体源との接続口の通気経路を仲介する空室を形成する、前記接続口を備えたサイドケースと、流体排出孔としての通気孔を有するローター出力軸となるもう一方の支軸を軸支する軸受けを備えたケーシング密閉用の蓋と共に、該蓋を貫通して外部へ突出している出力軸をさらに軸支しながら、軸端面の開口部を栓で密閉した出力軸内部の通気孔と通気経路を連結してある該出力軸の横孔と、外部への放出口との通気経路を仲介する空室を形成する、前記放出口を備えたサイドケースとから構成した事を特徴とする請求項１の流体圧モーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
流体圧を利用してトルクを得る流体圧モーターに関する。さらに詳しくは、円筒体の内周面から内部へ突出する板状の空間分割器具を備えた円筒形のケーシングと、円柱体外周面上に、該ケーシングの内周面との摺接部を有する、空間仕切り部としての突起部を備えたローターとから構成した流体圧モーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の流体圧を利用した回転装置においては、包囲ジャケット内に回転子を有し、これらの間に空間が画定され、この空間が回転子とジャケットとの間の空間にのびた二つ又はそれ以上の分割装置によって副分割されている回転装置において、分割装置が上記ジャケットに装着され、そして上記回転子に摺動可能に且つ密封的に係合して、それらの間に多数の作用空間を形成し、回転子および上記ジャケットが上記作用空間の容積を連続して変化させるように形成されていることを特徴とする回転装置について述べられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特表昭６１−５００３２４号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
円筒形のケーシングと、両端に支軸を有する円柱形のローターとから構成した流体を扱う回転機械において、ローター側に設けられた空間の仕切り部、例えば、歯車ポンプの歯車の歯、ベーンモーターのベーン体、揺動ベーンポンプの揺動部、あるいは、上記特許文献１に示す回転子の頂部等と異なり、仕切り部を１個、あるいは１箇所に備えただけのローターと共に構成されている、流体を扱う回転機械は従来の型式中には存在しない。
【０００５】
本発明においては、円筒体の内周面から該円筒体の内部に向かって突出する空間分割器具としての板状のベーン体を、円筒体の半径方向の、互いに反対側の２箇所に備えたケーシングと、両端に支軸を有する円柱体の外周面上に、空間仕切り部として、前記ケーシングの内周面との摺接部を有する突起部を１箇所だけに有し、さらに、流体の供給孔、及び排出孔として、２箇所の支軸端面からそれぞれ円柱体内部を通過して、突起部の摺接部の前後に開口位置を有する２種類の独立した通気孔を備えたローターとを形成し、前記ケーシングの中心と、該ローターの軸心を一致して配置し構成した事を特徴とする、シンプルな流体圧モーターを提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の流体圧モーターについて説明すると、円筒体の半径方向の、互いに反対側の２箇所に、空間分割器具として、バネの弾力により、該円筒体の内周面から内部へ突出する、板面片側に突出方向と平行な溝を有する板状のベーン体を、該ベーン体が摺動自在な溝を有する収納部と共に備えたケーシングと、両端に支軸を有する円柱体の外周面上の１箇所に、該外周面からなだらかな曲面で立ち上がり、頂上に、前記ケーシングの内周面との摺接部を有し、さらに、該摺接部を過ぎて急な段差部を形成して円柱体外周面に到る、空間仕切り部としての突起部を備え、さらに、流体供給孔として、一方の支軸端面から円柱体内部と突起部内部を通過し、該突起部の段差部に開口位置を有する通気孔と、流体排出孔として、もう一方の出力軸となる支軸端面の開口部から円柱体内部を通過し、前記なだらかな曲面の立ち上げ箇所に開口位置を有する通気孔との２種類のそれぞれ独立した通気孔と、なだらかな曲面の立ち上げ箇所から摺接部に到達するまでの溝を該なだらかな曲面に備えたローターを形成し、前記２箇所に空間分割器具を備えたケーシングの中心と、１箇所の突起部と、内部にそれぞれ独立した２種類の通気孔を備えたローターの軸心を一致して配置し構成した事を特徴とする流体圧モーターである。
【０００７】
請求項２の流体圧モーターについて説明すると、ケーシング密閉用の蓋と重ね合わせる事によって内部に流体の供給経路、及び排出経路を仲介する空室を形成するサイドケースを２個備えた流体圧モーターである。詳しくは、一方の支軸端面の開口部から、流体供給孔としての通気孔を有するローター支軸を軸支する軸受けを備えたケーシング密閉用の蓋と共に、前記支軸端面の開口部と、外部圧力流体源との接続口の通気経路を仲介する空室を形成する、該接続口を備えたサイドケースと、流体排出孔としての通気孔を有するローター出力軸となるもう一方の支軸を軸支する軸受けを備えたケーシング密閉用の蓋と共に、該蓋を貫通して外部へ突出している出力軸をさらに軸支しながら、出力軸の軸端面の開口部を栓で密閉した出力軸内部の通気孔と通気経路を連結してある該出力軸の横孔と、外部への放出口との通気経路を仲介する空室を形成する、前記放出口を備えたサイドケースとから構成した事を特徴とする請求項１の流体圧モーターである。
【０００８】
請求項１に示す流体圧モーターの作用を説明すると、２箇所に配置された板状のベーン体は、バネの弾力を受け、ケーシング内周面から内部へ突出し、常時、少なくとも１箇所のベーン体が、ローターを形成する円柱体外周面部分に該先端を接触する。ケーシング内周面から突出し、先端を該円柱体外周面部分に接触したばかりの１箇所のベーン体と段差部との間に形成された密封空間に、圧力流体が作用する事でローターは１／２回転以上の回転が可能であるが、１／２回転を過ぎると、もう１箇所のベーン体が突出し、該ベーン体と段差部との間に密封空間を形成するので連続した回転が維持される。同時に摺接部を挟んで段差部と反対側の流体は、なだらかな曲面の立ち上げ箇所の開口位置から円柱体内部と出力軸内部を通過する通気孔を通じて排出される。なだらかな曲面上にベーン体が乗り上がった際、該ベーン体と突起部の摺接部との間の流体は、溝を通じてなだらかな曲面の立ち上げ箇所の開口位置に到り外部へ排出される。２箇所に配置された板状のベーン体は、該先端をローターの突起部を含む外周面に摺接しながら、且つ該外周面の形状に従ってケーシング内周面から内部へ、あるいはバネの弾力に逆らって内部からケーシング内周面へ移動するが、ベーン体の出没動作に伴い、収納部の溝底部とベーン体との間の空間容積が変化するが、該空間の容積変化に応じる流体の流入、流出はベーン体の板面片側に有する溝を通じて行われる。
【０００９】
請求項２に示す流体圧モーターの作用を前記構成に基づいて説明すると、外部の圧力流体源からローターの支軸端面の開口部に流体供給を行う際、ローター支軸を軸支するケーシング密閉用の蓋と、外部圧力源との接続口を設けたサイドケースとの間に形成された空室を、支軸端面の開口部と該接続口との通気経路を連結する仲介部とし、サイドケース側の接続口から供給された圧力流体が、該空室を経由して、回転しているローター支軸端面の開口部に流入し、同時に、もう一方のケーシングを密閉する蓋と、外部への放出口を設けたサイドケースとの間に形成された空室を、出力軸の横孔と該放出口との通気経路を連結する仲介部として、回転している出力軸の横穴からの排出流体が、該空室を経由して、サイドケースの放出口から外部へ放出される事によりローターの連続回転が維持される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の流体圧モーターの効果を説明すると、円筒体の半径方向の互いに反対側の２箇所に空間分割器具を備えただけのケーシングと、円柱体外周面上に、空間仕切り部として、ケーシング内周面との摺接部を有する突起部を１箇所だけ備え、さらに、２箇所の支軸端面からそれぞれ円柱体内部を通過し、該突起部の摺接部の前後で開口する２種類の独立した通気孔を、それぞれ流体の供給孔、及び排出孔として備えたローターとから、従来の型式中には存在しない、シンプルな流体圧モーターが構成できる。
【００１１】
請求項２の流体圧モーターの効果について説明すると、ローターを可動部とすれば、ケーシング、ケーシング密閉用の２枚の蓋、及び２個のサイドケース等で形成した外部ケースは固定部に属するが、該固定部の内部で回転する可動部のローター内部に流体を供給し、また該ローター内部を通過した流体を排出する際、固定部側と可動部側との間の流体経路を連結する手段に、仲介部として空室を設ける事は、シンプル、且つ確実な手段となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施形態１の流体圧モーターは、図３、図４、図５、図６及び図８に示すように、円筒体の半径方向の、互いに反対側の２箇所Ｙ，Ｙ’に、空間分割器具として、バネ６の弾力により、円筒体の内周面から内部へ突出する、板面片側に突出方向と平行な溝５を有する板状のベーン体４ａ、４ｂを、該ベーン体４ａ、４ｂが摺動自在な溝３を有する収納部２と共に備えたケーシング１と、両端に支軸８，９を有する円柱体の外周面上の１箇所に、空間仕切り部として、該外周面から、なだらかな曲面で立ち上がり、頂上に前記ケーシング１の内周面との摺接部１２を有し、該摺接部１２を過ぎて急な段差部１３を形成して円柱体外周面に到る突起部１０を備え、さらに、図４に示すように、流体供給孔として、一方の支軸８端面の開口部Ｃ１から円柱体内部に加工した孔Ｃａと、該孔Ｃａと連結した突起部１０へ向かう孔Ｃｂを通過し、該突起部１０の段差部１３に開口部Ｃ２を有する通気孔と、流体排出孔として、もう一方の出力軸となる支軸９端面の開口部Ｄ１から円柱体内部に加工した孔Ｄａと、該孔Ｄａと連結した孔Ｄｂを通過し、前記なだらかな曲面の立ち上げ箇所に開口部Ｄ２を有する通気孔との、２種類のそれぞれ独立した通気孔と、図３及び図６に示すように、なだらかな曲面の立ち上げ箇所から摺接部１２に到達するまでの溝１１を有するローター７とを形成し、図３に示すように、前記ケーシング１の中心Ｐと該ローターの軸心Ｐとを一致して配置し構成した事を特徴としている。
ベーン体４ａ、４ｂは、図８に示すように、板面片側に溝５を有し、孔６’の中にバネ６を収めて収納部２の溝３内に設定する。
【００１３】
実施形態２の流体圧モーターは、ケーシング１の中心Ｐとローターの軸心Ｐとを一致して配置した流体圧モーターにおいて、図４、及び図８に示すように、支軸８端面の開口部Ｃ１から、流体供給孔としての通気孔を有するローターの該支軸８を軸支する軸受け１５ｘを備えた、ケーシング１密閉用の蓋１５と共に、前記支軸８端面の開口部Ｃ１と、外部の圧力流体源との接続口Ａとの、通気経路を仲介する空室Ｂを形成する、前記接続口Ａを備えたサイドケース１４と、流体排出孔としての通気孔を有するローター７の出力軸となる支軸９を軸支する軸受け１６ｘを備えた、もう一方のケーシング１密閉用の蓋１６と共に、該蓋１６を貫通して外部へ突出している出力軸９をさらに軸受け１７ｘで軸支しながら栓ネジ１８により軸端面の開口部Ｄ１を密閉された出力軸９内部の孔Ｄａと通気経路を連結した出力軸９の横孔Ｄｃと、外部への放出口Ｆとの通気経路を仲介する空室Ｅを形成する、該放出口Ｆを備えたサイドケース１７とから構成した事を特徴としている。
【００１４】
実施形態１の流体圧モーターの作用について説明すると、図３に示すように、２箇所の位置Ｙ、及びＹ’に配置された板状のベーン体４ａ、及び４ｂは、それぞれバネ６の弾力を受け、ケーシング１の内周面から内部へ突出し、図１１に示すように、少なくとも１箇所のベーン体が、図７に示すローター７を形成する円柱体外周面部分１９に該先端を接触している。流体圧モーターの動作を図９から図１２に順次示す。図９に示すように、圧力流体は開口部Ｃ２から、ベーン体４ａと段差部１３との間の密封空間に流出し該段差部１３の面に作用しローターを回転方向Ｖに向けて回転させる。一方、なだらかな曲面側の流体は開口部Ｄ２から孔Ｄｂ等を通じて排出される。図１０においては、ベーン体４ａと段差部１３との間の密封空間に圧力流体が流出し該段差部１３の面に作用し続ける。なだらかな曲面上におけるベーン体４ｂと摺接部１２との間の流体は溝１１を通じて開口部Ｄ２に到りＤｂを通過して排出される。図１１においては、密封空間は、図１０までと変わらずベーン体４ａと段差部１３との間で形成されている。図１２に示すように、ベーン体４ａと段差部１３との間の密封空間に圧力流体が作用すれば、ローターは図９の状態から図１２の状態まで１／２回転以上回転させる事が可能であるが、既にベーン体４ｂが作動しており、ローターの回転は、該ベーン体４ｂと段差部１３との間に形成された密封空間に流出される圧力流体の作用により回転が継続する。
【００１５】
実施形態２の流体圧モーターにおいて、流体の供給経路、及び排出経路を説明すると、図３、及び図４に示すように、圧力流体は、外部圧力流体源から接続口Ａを通じ空室Ｂに流入し、回転しているローター７の支軸８の軸端面の開口部Ｃ１から孔Ｃａ、及び孔Ｃｂを通過して段差部１３の開口部Ｃ２から該段差部１３とベーン体４ａとで形成される密封空間に流出し、段差部１３の面に作用しローターを回転させる。なだらかな曲面側の流体は、開口部Ｄ２から孔Ｄｂ、及び孔Ｄａ、そして軸端面の開口部Ｄ１を栓ネジ１８で密閉した出力軸９の横孔Ｄｃを通過して空室Ｅに流入し、放出孔Ｆから外部へ放出される。以上の流体の流れはローターが回転しながら行われる。
【００１６】
本発明の明細書において使用した用語の意味、及び定義について述べておく。
円筒体の半径方向の、互いに反対側の２箇所とは、図３に示すＹとＹ’に位置する箇所を示す。
空間分割器具とは、ケーシング、ローター、そしてケーシング両側の２枚の蓋で囲まれる空間を、ケーシング内周面から突出し、ローターの外周面に該先端を接する事により、前記空間を分割する板状のベーン体を示す。
空間仕切り部とは、ケーシング、ローター、そしてケーシング両側の２枚の蓋で囲まれる空間を仕切る、ケーシング内周面との摺接部を該先端に有する、ローター側に設けられた突起部を示す。
円柱体外周面部分１９とは、図７に示す範囲の外周面部分を指し、ベーン体４ａ、あるいは４ｂの先端が摺接しながら突起部の段差部との間に密封空間を形成できるローター側の部分を言う。
明細書中に空室の形成、及び機能を記述してあるが、換言すれば、空室は蓋とサイドケースを重ね合わせる事によって形成し、その機能は流体供給側においては、支軸端面の開口部とサイドケースに備えた接続口との、また流体排出側においては、もう一方の支軸である出力軸横孔とサイドケースに備えた放出口との通気経路を仲介し連結する事である。実施形態２において、図４に示すように、流体供給側の空室Ｂは、接続口Ａを備えたサイドケース１４と蓋１５を重ね合わせる事によって形成する。同じく流体排出側の空室Ｅは、出力軸９の軸受け１７ｘ、及び放出口Ｆを備えたサイドケース１７と蓋１６を重ね合わせる事によって形成する。
栓とは、孔に差し込んで中身が漏れないようにするもの、栓ネジ１８とは、ネジ付きの栓の事である。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明における流体圧モーターは、流体供給経路を流体吸入経路とし、流体排出経路を流体吐出経路とし、さらに、出力軸に回転駆動力を与える事でポンプとしても利用できるので、既存の流体を扱う回転機械が利用されている分野において、モーターとしても、ポンプとしても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】流体圧モーターの外観図である。
【図２】図１の流体圧モーターの出力軸９側からの正面図である。
【図３】図２の流体圧モーターのケーシング１とローター７の正面図である。
【図４】図２のＳ−Ｐ−Ｓ’線断面図で示す流体圧モーターである。
【図５】ローター７の斜視図である。
【図６】ローター７の斜視図である。
【図７】円柱体外周面部分１９を説明するローター７の正面図である。
【図８】流体圧モーターの分解斜視図である。
【図９】流体圧モーターの回転動作説明図である。
【図１０】流体圧モーターの回転動作説明図である。
【図１１】流体圧モーターの回転動作説明図である。
【図１２】流体圧モーターの回転動作説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１      ケーシング
２      収納部
３      溝
４ａ    ベーン体
４ｂ    ベーン体
５      溝
６      バネ
６’    孔
７      ローター
８      支軸
９      支軸（出力軸）
１０      突起部
１１      溝
１２      摺接部
１３      段差部
１４      サイドケース
１５      蓋
１５ｘ    軸受け
１６      蓋
１６ｘ    軸受け
１７      サイドケース
１７ｘ    軸受け
１８      栓ネジ
１９      円柱体外周面部分
ａ      円柱体外周面部分の開始箇所
ｂ      円柱体外周面部分の終了箇所
Ａ      接続口
Ｂ      空室
Ｃ１    支軸８端面の開口部
Ｃａ    孔
Ｃｂ    孔
Ｃ２    開口部
Ｄ１    出力軸９端面の開口部
Ｄａ    孔
Ｄｂ    孔
Ｄｃ    出力軸９の横孔
Ｄ２    開口部
Ｅ      空室
Ｆ      放出口
Ｖ      回転方向
Ｙ      位置
Ｙ’    位置    
Ｐ      ケーシングの中心、ローターの軸心
【図１】
2010112210.tif 000003
【図２】
2010112210.tif 000004
【図３】
2010112210.tif 000005
【図４】
2010112210.tif 000006
【図５】
2010112210.tif 000007
【図６】
2010112210.tif 000008
【図７】
2010112210.tif 000009
【図８】
2010112210.tif 000010
【図９】
2010112210.tif 000011
【図１０】
2010112210.tif 000012
【図１１】
2010112210.tif 000013
【図１２】
2010112210.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2010112210.tif 000015