(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、円柱体外周面上に前記ケーシングの内周面との摺接部を有する突起体を１箇所備え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、円筒体内周面から内部へ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体を１箇所だけ備え、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、突起体の頂上に備えた摺接部の前後に開口位置を有する２種類の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
2010275943.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形成したケーシングと、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体を備え、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体の内部を通過し、該突起体の段差部に開口部の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部の位置を有する通気孔との２種類の通気孔と、なだらかな曲面の立ち上げ箇所の流体排出孔としての通気孔の開口部と連結し、該開口部から摺接部に到達するまでの溝をなだらかな曲面に備え、突起体の該なだらかな曲面側を前部として回転するローターを形成し、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流体圧モーター。
【請求項２】
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、ケーシングの内周面との摺接部を有する板材に、ガイド部材として、該摺接部を有する板材の板面片側において、円柱体の外周面からなだらかな曲面で立ち上がり、前記板材の摺接部に到達するまでの傾斜面を備えた２枚の板材を、該円柱体の外周面上に、円周に沿って、互いに間隔をおいて平行に配置し摺接部を有する板材に付加する事で、ガイド部材を備えた空間仕切り部を形成し、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を通過し、前記摺接部を有する板材付近の円柱体外周面に開口部の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２枚の板材の間で、且つ摺接部を有する板材付近の円柱体外周面に開口部の位置を有する通気孔との２種類の通気孔を備え、空間仕切り部のガイド部材側を前部として回転するローターを形成し、該ローターを構成要素とする事を特徴とする請求項１の流体圧モーター。
【請求項３】
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、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封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、または請求項２の流体圧モーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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体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】
従来技術として、一端が本体の内壁と接触して回転する外周彎曲壁と垂直壁とを有する少なくとも２個の回転子をそれぞれの位置を異にして円筒状本体の内部に配設し、該本体の頂部に液体取入れ口と排出口とを有するポペット弁を装着し、該ポペット弁内に、下端を本体の円筒状中空室に連通させ、上端を取り入れ口に連通させた長方形中空室を設け、該長方形中空室に切込部を有する抑止弁体を摺動自在に嵌合し、該弁体の下端を回転子の外周彎曲壁に支持させたことを特徴とする液圧モータが示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、液圧によって、軸を回転させる装置において、密閉容器内に、自由に旋動する仕切弁を設け、この仕切弁と、軸に設けた受圧面とによって仕切られた受圧室を、軸の回転により、順次型成させることにより、連続的に軸を回転させる液圧を利用した連続回転軸装置が示されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、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また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か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が示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５０−１４４８４０号公報
【特許文献２】特開昭５１−１９２４６号公報
【特許文献３】特表昭６１−５００３２４号公報
【発明の概要】
【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ケーシング内周面との摺接部を有する空間仕切り部、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、上記特許文献１の回転子１９，２０、特許文献２の受圧面２’を形成する突起体に設けられた２箇所の摺接部、また特許文献３の頂部１５，１６等と異なり、空間仕切り部として、摺接部を１箇所備えただけのローターと共に構成され、流体圧ポンプとしても、流体圧モーターとしても機能するシンプルな流体を扱う回転機械は見当たらない。
【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の１箇所に、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体を備え、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、突起体の摺接部の前後に開口位置を有する２種類の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、流体圧ポンプとしても機能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】
本発明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て形成したケーシングと、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、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突起体を備え、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体内部を通過し、該突起体の段差部に開口部の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部の位置を有する通気孔との２種類の通気孔と、さらに、なだらかな曲面の立ち上げ箇所の流体排出孔としての通気孔の開口部と連結し、該開口部から摺接部に到達するまでの溝を、なだらかな曲面に備え、突起体の該なだらかな曲面側を前部として回転するローターを形成し、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た事を特徴とする流体圧モーターを構成する。なお本明細書において、説明の便宜上、前記の流体圧モーターのローターをＡ型と呼称する。
【０００７】
前記ケーシングと、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、ケーシングの内周面との摺接部を有する板材に、ガイド部材として、該摺接部を有する板材の板面片側において、円柱体の外周面からなだらかな曲面で立ち上がり、前記板材の摺接部に到達するまでの傾斜面を備えた２枚の板材を、該円柱体の外周面上に、円周に沿って、互いに間隔をおいて平行に配置し摺接部を有する板材に付加する事で、ガイド部材を備えた空間仕切り部を形成し、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を通過し、前記摺接部を有する板材付近の円柱体外周面に開口部の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、ガイド部材としての前記２枚の板材の間で、且つ摺接部を有する板材付近の円柱体外周面に開口部の位置を有する通気孔との２種類の通気孔を備え、空間仕切り部のガイド部材側を前部として回転するローターを形成し、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た事を特徴とする流体圧モーターを構成する。さらに、明細書における説明の便宜上、上記の流体圧モーターのローターをＢ型と呼称する。
【０００８】
流体圧モーターの両支軸側の構成は、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、栓で軸端面の開口部を密封された出力軸内部の通気孔と通気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している。
【０００９】
流体圧モーターにおいては、Ａ型のローターを構成要素とする場合と、Ｂ型のローターを構成要素とする場合において、作用、及び効果は大略同じであり、本明細書においては、Ａ型のローターを構成要素とした流体圧モーターについて以下に作用、及び効果を説明する。
【００１０】
流体圧モーターの作用について説明すると、空間分割器具として、２箇所に配置された板状のベーンは、バネの弾力により、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ベーン体の先端を接触させる。ケーシング内周面から突出し、先端を前記円柱体外周面部分に接触させたばかりの１箇所のベーン体と突起体の段差部との間に生成された密封空間に、圧力流体が作用する事で、ローターはなだらかな曲面側を前部として、１／２回転以上の回転が可能であるが、１／２回転を過ぎる毎に、一旦収納部の溝に没入したベーン体が突出し、突出したベーン体と段差部との間に次々と密封空間を生成するので連続した回転が維持される。さらに、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に位置する流体排出孔の開口部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。ベーン体が、なだらかな曲面上に乗り上がった際、該ベーン体と突起体の摺接部との間の流体は、曲面の溝を通じてなだらかな曲面の立ち上げ箇所の流体排出孔を形成する通気孔の開口部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、該ベーン体の先端をローターの突起体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、ケーシングの内周面から内部へ、あるいは、バネの弾力に逆らって内部からケーシングの内周面、即ち収納部の溝内へ移動するが、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ての流体の流入、及び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。
【００１１】
ケーシング内において回転しているローターに対する流体の供給、及び排出は、ケーシングの両側において、該ケーシング密閉用の蓋とサイドケースを重ね合わせる事で形成された空室を通気経路の仲介部として利用し、流体の供給側においては、圧力流体は、サイドケースに備えた接続口から空室を経由しローター支軸端面の開口部から流体供給孔としての通気孔に流入し、流体の排出側においては、空室内に位置する出力軸の横孔からの排出流体が該空室と通気経路を連結しているサイドケースの放出口から外部へ放出される。
【発明の効果】
【００１２】
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体を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、該突起体の摺接部の前後で開口する２種類の通気孔を、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、従来の型式中に存在しない、シンプルな流体圧モーターを構成する事ができる。さらに、該構成による流体圧モーターは、流体供給孔を流体吸入孔とし、流体排出孔を流体吐出孔とし、さらに、出力軸を駆動軸として流体圧モーターと同じ回転方向に回転駆動力を入力する事で流体圧ポンプとしても機能する。
【００１３】
回転する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、固定部と可動部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前記流体圧モーターを構成する上で、シンプル、且つ確実な手段となる。
【００１４】
本発明の２種類のローター、即ち、Ａ型、及びＢ形における相違は、ケーシング内周面との摺接部を１箇所有する事は同じであり、相違は、一方のＡ型のローターにおいては、流体供給孔としての通気孔の開口部の位置が突起体の段差部であり、また流体排出孔としての通気孔の開口部の位置が、なだらかな曲面の立ち上げ箇所で且つ、該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加工された溝と連結している事であり、もう一方のＢ型のローターにおいては、流体供給孔としての通気孔の開口部の位置が摺接部を有する板材の付近の円柱体外周面であり、また流体排出孔としての通気孔の開口部の位置がガイド部材としての２枚の板の間で、且つ摺接部を有する板材の付近の円柱体外周面である事の違いとなる。  
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】流体圧モーターの外観図である。（実施例１）
【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。（実施例１）
【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。（実            施例１）
【図４】内部が図３の状態にある図２のＳ−Ｐ−Ｓ’線断面図で示す流体圧モーターである。（実施例１）
【図５】ローター７の斜視図である。（実施例１）
【図６】ローター７の斜視図である。（実施例１）
【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。（実施例１）
【図８】流体圧モーターの分解斜視図である。（実施例１）
【図９】流体圧モーターの回転動作説明図である（実施例１）
【図１０】流体圧モーターの回転動作説明図である。（実施例１）
【図１１】流体圧モーターの回転動作説明図である。（実施例１）
【図１２】流体圧モーターの回転動作説明図である。（実施例１）
【図１３】流体圧モーターの外観図である。（実施例２）
【図１４】図１３の流体圧モーターの出力軸９’側からの正面図である。（実施例２）
【図１５】図１４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。            （実施例２）
【図１６】内部が図１５の状態にある図１４のＲ−Ｐ’−Ｒ’線断面図で示す流体圧モーターである。（実施例２）
【図１７】ローター７’の斜視図である。（実施例２）
【図１８】ローター７’の斜視図である。（実施例２）
【図１９】流体圧モーターの回転動作説明図である。（実施例２）
【図２０】流体圧モーターの回転動作説明図である。（実施例２）
【図２１】流体圧モーターの回転動作説明図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明を実際に行うための形態について、実施の形態１として、図１から図１２までの図面に基づき流体圧モーターの構成と、該構成に基づく流体圧モーターの作用を以下に説明するが、図１から図１２までは、Ａ型のローターを構成要素としている。また実施の形態２は、実施の形態１に対して構成要素の相違はローターのみであり、他の構成要素は全て実施の形態１と共通なので、図１３から図２１までの図面に基づきローターの構成の特徴と、該ローターを構成要素とする流体圧モーターの作用を説明する。図１３から図２１までは、Ｂ型のローターを構成要素としている。
【００１７】
流体圧モーターの実施の形態１として、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箇所の位置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体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と連結した突起体１０へ向かう孔Ｃｂを通過し、該突起体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の孔Ｄｂの開口部Ｄ２と連結し、該開口部Ｄ２の位置から摺接部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。
【００１８】
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構成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７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を密封された出力軸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。
【００１９】
実施の形態１に示す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９から図１２までに示すように、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に該ベーン体の先端を接触している。流体圧モーターの回転動作を図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７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、さらに孔Ｄｂ等を通過して排出される。図１１に示すように、密封空間は図１０までと変わらずベーン体４ａと段差部１３との間で生成されている。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７を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７の回転は該ベーン体４ｂと段差部１３との間に生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。
【００２０】
流体の供給経路、及び排出経路を説明すると、図３、図４、図５、及び図６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７を回転方向Ｖに回転させる。なだらかな曲面側の流体は、開口部Ｄ２から孔Ｄｂ、及びＤａ、そして軸端面の開口部Ｄ１を栓ネジ１８で密封した出力軸９の横孔Ｄｃを通過して空室Ｅに流入し、該空室Ｅを経由して放出口Ｆから外部へ放出される。以上の流体の流れはローター７が回転しながら行われる。
【００２１】
実施の形態２について、図１３から図１８に基づいてＢ型のローターを構成要素とする    流体圧モーターの構成を、そして、図１９から図２１に基づいて該Ｂ型のローターを構成要素とする流体圧モーターの作用を説明する。Ｂ型のローターを除く他の構成要素は実施の形態１と同じである。
【００２２】
実施の形態２として、Ｂ型のローターを構成要素とする流体圧モーターの構成を説明すると、図１５、図１６、及び図１７に示すように、両端に支軸８’、支軸９’を有する円柱体の外周面の１箇所に、空間仕切り部として、ケーシング１の内周面との摺接部１２’を有する板材１０’に、ガイド部材として、該摺接部１２’を有する板材１０’の板面片側において、円柱体の外周面から、なだらかな曲面で立ち上がり、板材１０’の摺接部１２’に到達するまでの傾斜面を備えた２枚の板材Ｈａ、Ｈｂを、該円柱体の外周面上に、円周方向に、互いに間隔をおいて平行に配置し付加する事で、摺接部１２’を有する板材１０’にガイド部材としての板材Ｈａ、Ｈｂを備えた空間仕切り部を形成し、さらに、流体供給孔として、一方の支軸８’端面ｃ１から円柱体内部を通過し、前記摺接部を有する板材１０’付近の円柱体外周面に開口部ｃ２の位置を有する通気孔ｃａ、ｃｂ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ｄ１から円柱体内部を通過し、２枚の板材Ｈａ、Ｈｂの間で、且つ摺接部を有する板材１０’付近の円柱体外周面に開口部ｄ２の位置を有する通気孔ｄａ、ｄｂとの２種類の通気孔を備えたローター７’を形成し、該ローター７’の軸心Ｐ’と、ケーシング１の中心Ｐとを一致して配置した流体圧モーターを構成する。
【００２３】
実施の形態２の流体圧モーターの作用を図１９から図２１の流体圧モーターの回転動作説明図に基づいて説明する。図１９に示すように、空間分割器具としてのベーン体４ａがローター７’の空間仕切り部を形成する板材１０’の摺接部１２’から外れて内部へ突出し、ベーン体４ａの先端が円柱体外周面に接触した状態を示す。流体供給孔としての通気孔を形成するｃｂからの圧力流体は、板材１０’とベーン体４ａとの間に供給され板材１０’に作用し、ローター７’は回転方向Ｖ’に向けて回転動作を行う。ガイド部材側の流体は流体排出孔としての通気孔を形成するｄｂを通過して排出される。図２０には、回転が進み、ローター７’のガイド部材により空間分割器具としてのベーン体４ｂを押し上げながら回転しようとする動作を示しているが、圧力流体は図１９と同じくベーン体４ａと板材１０’の段差部１３’との間に作用し、ガイド部材側の流体はｄｂを通じて排出される。さらに図２１は、ローター７’の空間仕切り部がベーン体４ｂを通過すると、圧力流体は該ベーン体４ｂと板材１０’の段差部１３’との間に供給され、板材１０’の段差部１３’の面に作用する事でローター７’は回転方向Ｖ’に向けて回転動作を行う。
【実施例１】
【００２４】
実施例１として、Ａ型のローターを構成要素とする流体圧モーターの構成を図１から図８までに示し、圧力流体の作用による流体圧モーターの回転動作を図９から図１２に示す。
【００２５】
ケーシングの構成は、図３、及び図８に示すように、円筒体を基本としたケーシング１の半径方向の互いに反対側の２箇所Ｙ、Ｙ’の箇所に、溝３を有する収納部２を備え、該収納部２の溝３に、孔６’に挿入したバネ６と共に溝５を有する板状のベーン体４ａ、４ｂとから形成されている。ローターの構成は、図４から図７までに示すように、両端に支軸８，９を有する円柱体を基本とし、該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を形成して円柱体の外周面に到る突起体１０を備え、さらに、支軸８の軸端面の開口部Ｃ１から円柱体内部と突起体１０を通過し、該突起体１０の段差部１３の面に開口部Ｃ２の位置を有する流体供給孔としての通気孔と、もう一方の出力軸となる支軸９の軸端面の開口部Ｄ１から円柱体内部を通過し、該円柱体のなだらかな曲面の立ち上げ箇所に開口部Ｄ２の位置を有する流体排出孔としての通気孔との２種類の通気孔と、図６に示すように、前記開口部Ｄ２と連結しながら、なだらかな曲面に、突起体１０の摺接部１２に到達するまでの溝１１を備えてローターを形成する。図３に示すように、２箇所のベーン体４ａ、４ｂを備えたケーシング１の内部に、該ケーシングの中心Ｐと、両端に支軸８，９を備えた円柱体にケーシング１内周面との摺接部１２を有する、なだらかな曲面と急な段差部１３で形成された突起体１０、及び両端の支軸８，９からそれぞれ円柱体内部と突起体１０、また円柱体内部を通過し、突起体１０の摺接部１２の前後に開口部位置Ｃ２、Ｄ２を有する２種類の通気孔を備えたローター７の軸心Ｐとを一致して配置した事を特徴とするが、さらに、流体圧モーターに対する流体の供給、及び排出に関して図４に示すように、回転するローター７に対して、流体供給は、ケーシング１の蓋１５とサイドケース１４との間に空室Ｂを形成する事によって、該空室Ｂを、流体経路を連結する仲介部とし、外部の圧力流体源との接続口Ａと、支軸８端面の流体供給孔の開口部Ｃ１との流体経路を連結する。また流体排出は、蓋１６とサイドケース１７との間に空室Ｅを形成する事によって、該空室Ｅを、流体経路を連結する仲介部とし、空室Ｅ内に位置する流体排出孔の横孔Ｄｃと、サイドケース１７側の放出口Ｆとを連結する。この場合出力軸９の端面の開口部Ｄ１はネジ栓１８で密封する。
【００２６】
圧力流体の作用と流体圧モーターの回転動作を順に説明すると、図９はローター７の回転方向Ｖへの回転動作において、ベーン体４ｂと突起体１０の段差部１３との間の密封空間が維持されている中で、さらにベーン体４ａが作動した事を示している。図１０はベーン体４ａと突起体１０の段差部１３との密封空間に圧力流体が作用しローター７が回転方向Ｖに回転しながら、なだらかな曲面側において、ベーン体４ｂが該なだらかな曲面上に乗り上がった際に、ベーン体４ｂと突起体１０の摺接部１２との間の流体が溝１１を通過して流体排出孔側の開口部Ｄ２へ流出できる事を示している。図１１はローターの回転が進み、該ローターの摺接部１２がベーン体４ｂの位置に達した際、摺接部１２によりベーン体４ｂが収納部２の溝３内にバネの弾力に逆らって押し戻された際の図を示している。図１２はベーン体４ａが作動した直後から、ローターの突起体１０の段差部１３とベーン体４ａとの間に生成された密封空間に圧力流体が作用すると、ローターは１／２回転以上回転できるが、ベーン体４ａが作動してから、ローターが１／２回転すると、もう一方のベーン体４ｂが作動し、該ベーン体４ｂと突起部１０の段差部１３との間に密封空間を生成し、ベーン体４ａとの間で形成していた密封空間と重なるので連続した回転が維持される。
【実施例２】
【００２７】
実施例２として、Ｂ型のローターを構成要素とする流体圧モーターの構成を図１３から図１８に示し、圧力流体の作用による流体圧モーターの回転動作を図１９から図２１に示す。
【００２８】
図１３は、流体圧モーターの外観図であり、該流体圧モーターの正面図を図１４に示すが、内部の状態が図１５の状態にある図１４のＲ−Ｐ’−Ｒ’線断面図を図１６に示す。図１７、及び１８はＢ型のローター７’を示すが、該ローター７’は、両端に支軸８’、及び出力軸となる支軸９’を有する円柱体の１箇所に、ケーシング１の内周面との摺接部１２’を有する板材１０’に、ガイド部材として、２枚の板材、Ｈａ、及びＨｂを円周方向に間隔をおいて平行に配置し付加して形成された空間仕切り部を備えている。流体供給経路は、図１５から図１８までに示すように、サイドケース１４の接続口Ａから空室Ｂを経由して支軸８’端面の開口部ｃ１から孔ｃａ、及び孔ｃｂを通過し円柱体外周面の開口部ｃ２から、ベーン体４ａ、あるいは４ｂと板材１０’との間に流出する。また流体排出経路は、円柱体外周面の開口部ｄ２から孔ｄｂ、孔ｄａ、及び出力軸９’の横孔ｄｃを通過し空室Ｅを経由して放出口Ｆより外部へ放出される。出力軸としての支軸９’端面の開口部ｄ１は栓ネジ１８’により密封しておく。
【００２９】
図１９から図２１までは、圧力流体の作用を受けたローター７’の回転動作を順次示した図である。図１９に示すようにベーン体４ａの先端が円柱体外周面に接触し、摺接部１２’を有する板材１０’の段差部１３’との間の密封空間に通気孔ｃｂから圧力流体が供給され、板材１０’の段差部１３’の面に圧力流体が作用する事でローター７’は回転方向Ｖ’に回転動作を行い、この状態で、回転方向において、１箇所のベーン体４ａと空間仕切り部である摺接部を有する板材１０’の段差部１３’との間に生成された密封空間に圧力流体が作用する事で、ローター７’は１／２回転以上の回転が可能であるが、図１９の状態からローターがさらに１／２回転を過ぎるとベーン体４ｂは、ガイド部材に乗り上がり、一旦収納部２の溝３に没入し、摺接部１２’が通過すると突出し、ベーン体４ｂの先端が円柱体外周面に接触する事で、空間仕切り部の段差部１３’との間に新たな密封空間を生成する。このようにローターが１／２回転する毎にベーン体４ａ、４ｂが交互に作動し、作動したベーン体との間に密封空間を生成するのでローター７’は連続回転を維持継続する。
【００３０】
本発明の明細書中において使用した用語の意味、及び定義について記述する。
ケーシング１を形成する、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１、ローター７、そしてケーシング１の両側を密閉する２枚の蓋１５，１６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４ａ、４ｂを示す。
空間仕切り部とは、ケーシング１、ローター７、そしてケーシング１の両側を密閉する２枚の蓋１５，１６で囲まれる空間を仕切る、ケーシング１の内周面との摺接部１２を該頂上に有するローター７に備えた突起体１０を示す。
円柱体外周面部分１９とは、図７に示す範囲のローター７の外周面部分を指し、ベーン体４ａ、あるいはベーン体４ｂの先端が該外周面部分に摺接しながら突起体１０の段差部１３との間に密封空間を形成できるローター７側の外周面部分をいう。
本明細書中に、空室Ｂ，Ｅの形成、及び機能を記述してあるが、換言すれば、空室Ｂは蓋１５とサイドケース１４、また空室Ｅは蓋１６とサイドケース１７とを重ね合わせる事によって形成し、その機能は、空室Ｂは、流体供給側で支軸８端面の開口部Ｃ１とサイドケース１４に備えた接続口Ａとの、また流体排出側では、もう一方の支軸である主力軸９の横孔Ｄｃとサイドケース１７に備えた放出口Ｆとの通気経路を仲介し連結する事である。
ベーン体４ａ、４ｂが作動するとは、該ベーン体４ａ、４ｂがバネの弾力により収納部２の溝３から突出し、ローター外周面に該先端を接触させる事である。
実施例１、及び実施例２におけるバネ６はコイルスプリングである。
外部圧力源との接続口Ａから圧力流体が供給される。
本明細書においては、２種類のローター、即ちＡ型、及びＢ型を構成要素とした２種類の流体圧モーターについて説明しているが、ローターを除く構成要素は共通である。
Ｂ型のローターにおける板材１０’とガイド部材から形成された空間仕切り部も突起体に属する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明における流体圧モーターは、該流体圧モーターの流体供給経路を流体吸入経路とし、また流体排出経路を流体吐出経路とし、さらに、流体圧モーターの出力軸を駆動軸とし、該駆動軸に回転駆動力を入力する事で流体圧ポンプとしても機能するので、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、流体圧モーターとしても、流体圧ポンプとしても利用できる。
【符号の説明】
【００３２】
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
７’    ローター
８      支軸
８’    支軸
９      支軸（出力軸）
９’    支軸（出力軸）
１０      突起体
１０’    板材
１１      溝
１２      摺接部
１２’    摺接部
１３      段差部
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
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
ｃ１    支軸８’端面の開口部
Ｃａ    孔
ｃａ    孔
Ｃｂ    孔
ｃｂ    孔
Ｃ２    開口部
ｃ２    開口部
Ｄ１    出力軸９端面の開口部
ｄ１    出力軸９’端面の開口部
Ｄａ    孔
ｄａ    孔
Ｄｂ    孔
ｄｂ    孔
Ｄｃ    出力軸９の横孔
ｄｃ    出力軸９’の横孔
Ｄ２    開口部
ｄ２    開口部
Ｅ      空室
Ｆ      放出口
Ｈａ    板材
Ｈｂ    板材
Ｖ      回転方向
Ｖ’    回転方向
Ｙ      位置
Ｙ’    位置
Ｐ      ケーシングの中心、ローター７の軸心
Ｐ’    ローター７’の軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月17日(2009.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
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形成したケーシングと、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、ケーシングの内周面との摺接部を有する板材に、ガイド部材として、該摺接部を有する板材の板面片側において、円柱体の外周面からなだらかな曲面で立ち上がり、前記板材の摺接部に到達するまでの傾斜面を備えた２枚の板材を、該円柱体の外周面上に、円周に沿って、互いに間隔をおいて平行に配置し摺接部を有する板材に付加する事で、ガイド部材を備えた空間仕切り部を形成し、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を通過し、前記摺接部を有する板材付近の円柱体外周面に開口部の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２枚の板材の間で、且つ摺接部を有する板材付近の円柱体外周面に開口部の位置を有する通気孔との２種類の通気孔を備え、空間仕切り部のガイド部材側を前部として回転するローターを形成し、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流体圧モーター。