JPH0333882B2 - - Google Patents

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つてクランクひい
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
ータに適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３
７及び当該透孔３７に対して直交する摺動面３２
ａ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とから成つている。

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，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いる。

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
ている。当該一対の透孔４２ａ，４２ｂは、ロー
タ３３の回転に伴つて上記ベース３２の各溝３９
ａ，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４
４，４５は、各々上記ロータ３３の一対の窪み４
３ａ，４３ｂを介して一対の透孔４２ａ，４２ｂ
に各々連通している。

〔作 用〕

ロータ３３の一対の透孔４２ａ，４２ｂは、い
ずれもベース３２の複数の溝３９ａ，３９ｂ，３
９ｃ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の
溝３９ａ，３９ｂ，３９ｃと連通する。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、他方では上記窪み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。

従つて、ロータ３３が一回転すると、両透孔４
２ａ，４２ｂのうちの一方を介してベース３２の
各溝３９ａ，３９ｂ，３９ｃひいては圧力媒体給
排孔３８ａ，３８ｂ，３８ｃに圧力媒体が順に供
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実施例を説
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
１１に一対の軸受１２によつて回転軸１３を回転
自在に支持しており、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１
１の内部において円柱形部材が偏心して固着して
あり、これによつてクランク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てある。

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つの膨脹可能な袋状部材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によつてモータケーシング１１の側
壁に取り付けてある。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
付けてある。各袋状部材１７は、内部に膨張室２
０ａ，２０ｂ，２０ｃを有しており、後述の圧力
媒体分配装置３０によつて各膨張室２０ａ，２０
ｂ，２０ｃに圧力媒体が制御されながら分配さ
れ、これによつてクランク１４ひいては回転軸１
３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ヤツプ３５と、このキ
ヤツプ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３１
ａ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、その軸心に沿つ
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，３８ｃ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３８ａ，３８
ｂ，３８ｃと連通し、かつその位置は上記透孔３
７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、各溝３９ａ，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
てある。

上記各給排孔３８ａ，３８ｂ，３８ｃ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１９と連結管によ
つて接続されている。

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
つている。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，３９ｃ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３３
ａと反対側の側面には、さらに一対の窪み４３
ａ，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、圧
力媒体の供給ポート４６と排出ポート４７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によつてロータ３３をベ
ース３２とロータ押さえ３４とで押圧・挾持して
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の回転に伴つてロータ３３も回転するよ
うになつている。従つて、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４
６に供給すると、ロータ押さえ３４の連絡孔４
４、ロータ３３の窪み４３ａ及び扇形の透孔４２
ａを通つてベース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，３９ｃ及び給排孔３
８ａ，３８ｂ，３８ｃを介し、さらに連絡管４１
を通つて膨張室２０ａ，２０ｂ，２０ｃに分配・
供給される。他方、膨張室２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ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，３９
ｂ，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
によつて各膨張室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４２ａ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４
２ｂ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，２
０ｂ，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２
０ａは膨張する一方、溝３９ｂに連通している膨
張室２０ｂ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
する。従つて、第４図ｆ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３３が第４図ｃの位置に移動したときに
は、溝３９ａ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４
２ｂが溝３９ｃのみと連通している点が異なつて
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
膨張によつて、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，３９
ｂに連通し、透孔４２ｂは溝３９ｃのみと連通す
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，２０ｂ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
２０ａ，２０ｂの膨張によつ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３
９ｂのみと連通するようになると、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３２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，２
０ｂ，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
つて回転軸１３の回転が行われるが、クランク１
４の公転の際にクランク１４には袋状部材１７と
の摩擦によつ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３
２とロータ３３とロータ押さえ３４のみであつて
構造も簡単であると共に、ロータ３３の一対の透
孔４２ａ，４２ｂの大きさやベース３２の溝３９
ａ，３９ｂ，３９ｃの位置及び長さ・幅等を変更
することにより、圧力媒体の分配状態を容易に変
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…キヤツプ、３６…圧縮バネ、３７…
透孔、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ…圧力媒体給排
孔、３９ａ，３９ｂ，３９ｃ…溝、４０…継手、
４１…連絡管、４２ａ，４２ｂ…透孔、４３ａ，
４３ｂ…窪み、４４，４５…連絡孔、４６…供給
ポート、４７…排出ポート。

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３４とから構成
   され、さらに、上記ベース３２はその摺動面３２
   ａに複数の圧力媒体給排孔３８ａ，３８ｂ，３８
   ｃに各々連通する複数の溝３９ａ，３９ｂ，３９
   ｃ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４
   ２ａ，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，４２
   ｂは上記ロータ３３の回転に伴つて上記ベース３
   ２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３
   ４は一方で上記供給ポート４６及び排出ポート４
   ７に各々連通し、かつ他方で上記一対の窪み４３
   ａ，４３ｂを介して上記一対の透孔４２ａ，４２
   ｂ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。