JP3339025B2 - Multi-cylinder fluid system - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は互いに同一方向に延びる複数のシリンダを
有する例えばモータあるいはポンプとして使用可能な複
数シリンダ流体装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a multi-cylinder fluid device having a plurality of cylinders extending in the same direction and usable as, for example, a motor or a pump.

背景技術 従来この種の複数シリンダ流体装置は例えば斜板を用
いたりあるいは斜軸を用いるものが使用されているが、
何れもピストンのストロークが短くて出力が小さくなっ
たり流量が少なくなるという欠点があった。また、この
ような従来の装置はピストンの一方側のみから流体が出
入する単動式のものであり、そのためにも出力あるいは
流量が小さくなるものであった。BACKGROUND ART Conventionally, a multi-cylinder fluid apparatus of this type uses, for example, a swash plate or an oblique axis.
All have the drawback that the stroke of the piston is short, the output is reduced, and the flow rate is reduced. Further, such a conventional device is a single-acting type in which fluid flows in and out from only one side of the piston, and therefore, the output or the flow rate is reduced.

また、従来油圧モータ等でバルブ部分をステッピング
モータで回転させて出力軸を流体圧力により駆動し所望
の位置で停止させる複数シリンダ流体装置が使用されて
いるが、エアモータでは空気に圧縮性があるためステッ
ピングモータでバルブ部分を回転させるものは全く実用
されていなかった。Conventionally, a multi-cylinder fluid device is used in which a valve portion is rotated by a stepping motor by a hydraulic motor or the like, and an output shaft is driven by fluid pressure and stopped at a desired position. One that rotates a valve portion with a stepping motor has not been practically used at all.

発明の開示 この発明の一つの目的は全体としての大きさが小さく
ても十分なストロークが得られるようにし、かつピスト
ンの両側から流体を出入させる複動式にして流量或は出
力を増加出来るようにした複数シリンダ流体装置を提供
するものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION One object of the present invention is to provide a sufficient stroke even if the overall size is small, and to increase the flow rate or output by using a double-acting type in which fluid flows in and out from both sides of the piston. The present invention provides a multi-cylinder fluid device described above.

この発明の更にもう一つの目的はエアモータにおいて
も所望の回転位置で正確に停止出来るようにした複数シ
リンダ流体装置を提供するものである。Still another object of the present invention is to provide a multi-cylinder fluid device capable of accurately stopping at a desired rotational position even in an air motor.

この発明は同一方向に延びる複数のシリンダを有する
シリンダブロックと、このシリンダブロックに対して相
対的に回転して各シリンダ内に流体を出入させることを
制御するバルブ部材と、前記各シリンダ内でのピストン
の運動と回転運動との相互間の変換を行なう装置とを有
し、前記ピストンの運動と回転運動との相互間の変換を
行なう装置は前記シリンダブロックに対して相対的に回
転する円柱面に形成した展開するとあるサイクル数の波
状になるようにした中心軸線を包囲するループ状の溝を
有する溝部材と、前記ピストンから延びるピストン棒よ
り横方向に突出して前記溝内で回転可能に配置したロー
ラとを包含する複数シリンダ流体装置であって、前記各
シリンダ及びバルブ部材はシリンダに形成した両側の孔
によりピストンの両側から流体を出入させるものである
ことを特徴とする複数シリンダ流体装置を提供するもの
である。The present invention provides a cylinder block having a plurality of cylinders extending in the same direction, a valve member that controls rotation of the cylinder block relative to the cylinder block to allow fluid to flow into and out of each cylinder, A device for converting between the motion of the piston and the rotational motion, wherein the device for converting between the motion of the piston and the rotary motion is a cylindrical surface which rotates relative to the cylinder block. A groove member having a loop-shaped groove surrounding a central axis which is formed into a wave of a certain number of cycles when unfolded, and a piston rod extending from the piston projects laterally and is rotatably disposed in the groove. And a valve member, wherein each of the cylinders and the valve member is provided with holes on both sides of the cylinder. There is provided a plurality cylinder fluid device which is characterized in that one which and out the fluid from the.

この発明の更に異なった他の目的及び利点は添付した
図面を参照した以下の説明により理解できるものであ
る。Other objects and advantages of the present invention will be understood from the following description with reference to the accompanying drawings.

図面の簡単な説明 第１図はこの発明の一実施例を示し第２図における１
−１線方向断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line -1.

第２図はその側面図である。 FIG. 2 is a side view thereof.

第３図はそのバルブ部材の正面図である。 FIG. 3 is a front view of the valve member.

第４図は第３図における４−４線方向断面図である。 FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG.

第５図は第３図における５−５線方向断面図である。 FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG.

第６図はそのバルブ部材の斜視図である。 FIG. 6 is a perspective view of the valve member.

第７図はその溝部材の斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view of the groove member.

第８図はそのバルブ部材と溝部材の表面を展開して示
す展開図である。FIG. 8 is a development view showing the surface of the valve member and the groove member in a developed manner.

第９図はこの発明の他の実施例のバルブ部材付近の要
部を第１図と同様に断面として示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing a main part near a valve member according to another embodiment of the present invention in cross section in the same manner as FIG.

第10図はそのバルブ部材と溝部材を展開して示す展開
図である。FIG. 10 is a developed view showing the valve member and the groove member in an unfolded state.

第11図は更に異なったこの発明の他の実施例の第９図
と同様な部分の縦断正面図である。FIG. 11 is a vertical sectional front view of a portion similar to FIG. 9 of another embodiment of the present invention, which is further different.

第12図はまた更に異なったこの発明の他の実施例を示
す正面図である。FIG. 12 is a front view showing still another embodiment of the present invention.

第13図はまた更に異なったこの発明の他の実施例を示
す側面図である。FIG. 13 is a side view showing still another embodiment of the present invention.

第14図は第13図における14−14線方向断面図である。 FIG. 14 is a sectional view taken along line 14-14 in FIG.

第15図はまた更に異なったこの発明の他の実施例の要
部を第１図と同様に断面として示す正面図である。FIG. 15 is a front view showing a main part of still another embodiment of the present invention in a cross section similar to FIG.

第16図はそのバルブ部材を収容した状態の制御バルブ
を示す正面図である。FIG. 16 is a front view showing the control valve in a state where the valve member is housed.

第17図は第16図における17−17線方向断面図である。 FIG. 17 is a sectional view taken along line 17-17 in FIG.

第18図は第16図における18−18線方向断面図である。 FIG. 18 is a sectional view taken along line 18-18 in FIG.

第19図は第17図に示す部分における制御バルブが停止
した状態の断面図である。FIG. 19 is a sectional view showing a state where the control valve in the portion shown in FIG. 17 is stopped.

第20図は第18図に示す部分における第19図と同じ状態
の断面図である。FIG. 20 is a sectional view of the portion shown in FIG. 18 in the same state as in FIG.

第21図はまた更に異なったこの発明の他の実施例のバ
ルブ部材と制御バルブ及びシリンダブロックをある位置
で横断面として示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing a valve member, a control valve, and a cylinder block according to still another embodiment of the present invention in a cross section at a certain position.

発明を実施するための最良の形態 第１〜８図に示すこの発明の一実施例において、10は
例えば３個以上の複数の同一方向に延びる孔より成るシ
リンダ12を形成したシリンダブロックである。このシリ
ンダブロックは13,15で示す構成部分の両端に端面部材1
6,17を配置して複数個のボルト18,20により結合してあ
る。21はシリンダブロック10の構成部材13,15と端面部
材17の中央部を貫通するように形成した孔である。22は
各シリンダ12内で動作するビストンで、ピストンリング
23が設けてあり、かつシリンダ12の一端の端面部24から
形成した孔25内を滑動可能にしたピストン棒26が設けて
ある。27,28は各シリンダ12の両端部からそれぞれ21に
向かって開口するように開けた孔である。30は各孔25か
ら孔21に開口するように形成した長い切欠部である。31
は各ピストン棒26のピストン22と反対側端部付近からそ
れぞれ長い切欠部30を貫通して延びるように設けた軸
で、ローラ32が回転可能に装着してある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 8, reference numeral 10 denotes a cylinder block in which, for example, a cylinder 12 formed of three or more holes extending in the same direction is formed. This cylinder block has end face members 1 at both ends of the components indicated by 13 and 15.
6, 17 are arranged and connected by a plurality of bolts 18, 20. Reference numeral 21 denotes a hole formed so as to penetrate through the central parts of the constituent members 13 and 15 of the cylinder block 10 and the end face member 17. Reference numeral 22 denotes a piston that operates in each cylinder 12, and a piston ring
There is provided a piston rod 26 which is slidable in a hole 25 formed from an end face portion 24 at one end of the cylinder 12. Reference numerals 27 and 28 denote holes formed so as to open from both ends of each cylinder 12 toward 21 respectively. Reference numeral 30 denotes a long notch formed so as to open from each hole 25 to the hole 21. 31
Is a shaft provided so as to extend from the vicinity of the end of each piston rod 26 on the side opposite to the piston 22 and through the long cutout 30, and a roller 32 is rotatably mounted.

33は各ピストン22のストロークと回転運動の相互変換
を行なう溝部材で、シリンダブロック10に軸受34を介し
て孔21の内面に密接して回転可能に支持されており、外
側表面が円柱状になっていて展開した場合１サイクルの
波状のループと成り溝部材33の中心軸線を囲むようにし
た溝35が形成してある。溝35は展開した場合例えば三角
波状や正弦波状に形成する場合があり、あるいは図示実
施例のように円柱面を平面で斜めに切断した場合出来る
切り口の形状を展開すると１サイクルの波状のものにな
るから、このようなものが使用してあってもよい。Reference numeral 33 denotes a groove member for mutually converting the stroke and the rotational movement of each piston 22.The groove member is rotatably supported in the cylinder block 10 in close contact with the inner surface of the hole 21 via a bearing 34, and has an outer surface formed in a cylindrical shape. When it is unfolded, it forms a one-cycle wavy loop, and a groove 35 is formed so as to surround the central axis of the groove member 33. When the groove 35 is developed, for example, it may be formed in a triangular wave shape or a sine wave shape, or when the shape of a cut surface that can be cut obliquely in a plane as shown in the illustrated embodiment is developed into a one-cycle wavy shape. Therefore, such a thing may be used.

36,37はシリンダブロック10に形成した流体を流入さ
せたり流出させる第１連結口と第２連結口で、それぞれ
流路38,39を介して互いに離れた位置で孔21内に連通し
ている。Reference numerals 36 and 37 denote a first connection port and a second connection port through which fluid formed in the cylinder block 10 flows in and out, respectively, and communicate with the hole 21 at positions separated from each other via flow paths 38 and 39, respectively. .

41は孔21内に密接して回転可能に配置したバルブ部材
で、前記溝部材33に係合部42で係合して一体として回転
出来るようになっている。孔21内にはこのバルブ部材41
の両端部にそれぞれ流路38,39と連通する空間43,44が形
成されている。45,46はそれぞれバルブ部材41の両端部
から他端に達しないように所定の長さ延びるように形成
した流路であって、それぞれ空間43,44に連通すること
になる。47a,47bは流路45に連通させて溝部材33とシリ
ンダブロック10が相対的に回転する場合それぞれ孔27,2
8の位置を通過可能に互いに中心軸線回りに180度の間隔
をもって180度より僅かに小さい角度範囲で弧状の溝に
形成した第１連通部である。48a,48bは流路46に連通さ
せてそれぞれ同様にして孔27,28の位置を通過可能に互
いに中心軸線回りに180度の間隔をもって180度より僅か
に小さい角度範囲で弧状の溝に形成した第２連通部であ
る。第１連通部47aと第２連通部48aは互いに対称に閉塞
部49を介して形成してあり、かつ第１連通部47bと第２
連通部48bは互いに対称に閉塞部49を介して形成してあ
る。50は気密にする必要のある部分を密封するパッキン
グである。51は溝部材33の外端部に形成した軸部であ
る。Reference numeral 41 denotes a valve member which is closely rotatably disposed in the hole 21, and is engaged with the groove member 33 by an engaging portion 42 so as to be integrally rotatable. The valve member 41 is provided in the hole 21.
Spaces 43 and 44 communicating with the flow paths 38 and 39 are formed at both ends of the. Numerals 45 and 46 are flow paths formed so as to extend a predetermined length from both ends of the valve member 41 so as not to reach the other ends, and communicate with the spaces 43 and 44, respectively. 47a and 47b are communicated with the flow path 45, and when the groove member 33 and the cylinder block 10 rotate relatively, the holes 27 and
The first communication portion is formed in an arc-shaped groove so as to be able to pass through the position 8 and to have an interval of 180 degrees around the central axis and an angle range slightly smaller than 180 degrees with respect to each other. 48a, 48b are formed in an arc-shaped groove in an angle range slightly smaller than 180 degrees at an interval of 180 degrees around the center axis so as to be able to pass through the positions of the holes 27, 28 in the same manner and communicate with the flow path 46, respectively. This is the second communication section. The first communication part 47a and the second communication part 48a are formed symmetrically to each other via the closing part 49, and the first communication part 47b and the second communication part 48a are
The communicating portion 48b is formed symmetrically with respect to each other via the closing portion 49. 50 is a packing that seals the parts that need to be airtight. Reference numeral 51 denotes a shaft formed at the outer end of the groove member 33.

第８図を参照すると、前記溝部材33及びバルブ部材41
の展開図が同一の回転角度の部分が左右に並ぶようにし
て示してあり、かつこれ等に重ねた状態の孔27,28とロ
ーラ32の位置が示してある。この図において、溝35が図
示の状態の場合第１連通部47a,47b及び第２連通部48a,4
8bは図示のように形成する必要があって以下の説明で理
解される。また、各孔27,28及びローラ32は順次シリン
ダ12が異なる毎にA,B,Cを添加して27A,27B,27C等で表示
してある。以下第１連結口36から圧縮空気を供給し第２
連結口37から排気するシリンダブロック10が静止して溝
部材33とバルブ部材41が回転するエアモータの場合につ
いて説明する。この場合第１連通部47a,47bが第１連結
口36に連通しており、第２連通部48a,48bが第２連結口3
7に連通している。Referring to FIG. 8, the groove member 33 and the valve member 41
Are shown so that the portions at the same rotation angle are arranged side by side, and the positions of the holes 27 and 28 and the roller 32 in a state of being superimposed on them are shown. In this figure, when the groove 35 is in the illustrated state, the first communication portions 47a and 47b and the second communication portions 48a and 4
8b must be formed as shown and will be understood in the following description. The holes 27, 28 and the roller 32 are indicated by 27A, 27B, 27C, etc. by adding A, B, C each time the cylinder 12 is different. The compressed air is supplied from the first connection port 36 to
An air motor in which the groove block 33 and the valve member 41 rotate while the cylinder block 10 exhausting from the connection port 37 is stationary will be described. In this case, the first communication portions 47a and 47b are in communication with the first connection port 36, and the second communication portions 48a and 48b are in the second connection port 3
Connected to 7.

溝部材33とバルブ部材41を矢印方向に回転させる場合
ローラ32A、32Cを有するそれぞれのピストン22が図示矢
印方向に動き、かつローラ32Bを有するピストン22は動
かないようにする必要がある。このようにするため、ロ
ーラ32Aを有するピストン22は第１図の右側から圧縮空
気の供給を受ける必要があり、ローラ32Cを有するピス
トンは左側から圧縮空気の供給を受ける必要がある。そ
のため、孔27Aは第２連通部48aに連通し、孔28Aは第１
連通部47bと連通するようになっており、孔27Cは第１連
通部47aに連通し、孔28Cは第２連通部48bに連通し、孔2
7Bと孔28Bは閉塞部49により殆ど閉塞されそれぞれ僅か
に第１連通部47a,第２連通部48a及び第１連通部47b,第
２連通部48bに連通している。したがって、このような
状態で所望な運動が得られ、以下同様にして軸部51を回
転させることが出来るようになっている。また、第２連
結口37から圧縮空気を供給し第１連結口36より排気する
場合には軸部51の回転方向が逆になる。このような溝部
材33を展開して示す場合溝35が１サイクルになるものは
円滑な運動が得られるものである。When rotating the groove member 33 and the valve member 41 in the direction of the arrow, it is necessary that the respective pistons 22 having the rollers 32A and 32C move in the direction of the arrow shown in the figure, and the piston 22 having the roller 32B does not move. For this purpose, the piston 22 having the roller 32A needs to be supplied with compressed air from the right side in FIG. 1, and the piston having the roller 32C needs to be supplied with compressed air from the left side in FIG. Therefore, the hole 27A communicates with the second communication portion 48a, and the hole 28A
The hole 27C communicates with the first communication portion 47a, the hole 28C communicates with the second communication portion 48b, and the hole 2C communicates with the communication portion 47b.
The opening 7B and the hole 28B are almost closed by the closing portion 49 and slightly communicate with the first communicating portion 47a, the second communicating portion 48a, the first communicating portion 47b, and the second communicating portion 48b, respectively. Therefore, a desired movement can be obtained in such a state, and the shaft portion 51 can be rotated in the same manner. When compressed air is supplied from the second connection port 37 and exhausted from the first connection port 36, the rotation direction of the shaft 51 is reversed. When the groove member 33 is developed and shown, the groove 35 having one cycle can provide a smooth movement.

動作流体が液体の場合のモータも同様であり、かつポ
ンプの場合には軸部51を回転させることにより流体を流
入させかつ流出させることが出来る。例えば第８図の矢
印方向に回転するように軸部51を駆動すると第１連結口
36から流体が流入し、かつ第２連結口37から流出するこ
とになる。軸部51を逆方向に回転すると流体の流入流出
する方向も逆になる。この図から展開して１サイクルに
なる溝35を有する装置ではピストン22が両端に達する死
点の中心軸線回りの角度位置においてバルブ部材41に閉
塞部49を形成し、各死点間に各孔27,28を隣接して通過
する部分にそれぞれ第１連通部と第２連通部を図示のよ
うに形成すればよいことが理解出来る。The same applies to a motor in which the working fluid is a liquid. In the case of a pump, the fluid can be flowed in and out by rotating the shaft 51. For example, when the shaft 51 is driven so as to rotate in the direction of the arrow in FIG.
The fluid flows in from 36 and flows out from the second connection port 37. When the shaft portion 51 is rotated in the opposite direction, the direction in which the fluid flows in and out is also reversed. In the device having a groove 35 which develops from this figure and forms one cycle, a closing portion 49 is formed in the valve member 41 at an angular position around the center axis of the dead center where the piston 22 reaches both ends, and each hole is formed between the dead centers. It can be understood that a first communication portion and a second communication portion may be formed as shown in the portions passing adjacent to 27 and 28, respectively.

前記実施例において、ピストン棒26が運動する孔25の
端部となる端面部材17には必要に応じて外部に連通する
孔が形成してあってもよい。In the above-described embodiment, a hole communicating with the outside may be formed in the end face member 17 which is an end of the hole 25 in which the piston rod 26 moves, if necessary.

第9,10図に示すこの発明の他の実施例においては、４
サイクルの三角波状の溝35を有する溝部材33が用いてあ
る。この場合には第１連結口36と第２連結口37にそれぞ
れ連通する孔27に沿って相対的に通過する４個ずつの第
１連通部47aと第２連通部48aが交互に配置しており、か
つ孔28に沿って相対的に通過する４個ずつの第１連通部
47b及び第２連通部48bが同様に必要になる。そのため、
バルブ部材41の周面に１対の図示のような所定厚さで孔
21内に密接して回転可能な左右から交互に逆方向に溝状
にくぼました環状の同一の***部52が形成してあり、第
１連結口36から流路38を介して図示のように両側の***
部52の中央部に連通可能にし、かつ第２連結口37から流
路39を介して各***部52の外側に連通させてあり、各隆
起部52により図示のように点線で示す各連通部が形成さ
れる。このように構成すると、一回転中にピストン22が
往復運動を繰り返して全体としてのストロークが大きく
なるものである。この実施例で溝部材33とバルブ部材を
同時に回転させるエアモータで試験した結果各ピストン
22が死点に達する毎に僅かの時間停止して再び回転する
ことが判明した。したがって、このような動作を利用す
る場合には都合がよいものである。In another embodiment of the present invention shown in FIGS.
A groove member 33 having a triangular groove 35 of a cycle is used. In this case, four first communication portions 47a and second communication portions 48a each relatively passing along the hole 27 communicating with the first connection port 36 and the second connection port 37 are alternately arranged. And four first communicating portions which pass relatively along the hole 28
47b and the second communication portion 48b are similarly required. for that reason,
A pair of holes having a predetermined thickness as shown in the drawing are formed in the peripheral surface of the valve member 41.
The same annular protruding portion 52 is formed in the groove 21 in a groove shape in the opposite direction alternately from the left and right, which can be closely rotated in the left and right, and is formed from the first connection port 36 through the flow path 38 as shown in the drawing. The bulges 52 on both sides can communicate with the central part, and the bulges 52 communicate with the outside of each bulge 52 through the flow path 39 from the second connection port 37, and are indicated by dotted lines as shown by the bulges 52. Each communication part is formed. With such a configuration, the piston 22 repeats reciprocating motion during one rotation to increase the overall stroke. As a result of testing with an air motor that simultaneously rotates the groove member 33 and the valve member in this embodiment, each piston
It was found that each time 22 reached the dead point, it stopped for a short period of time and turned again. Therefore, it is convenient to use such an operation.

第11図は第9,10図に示す前記実施例を変更して従来の
ステッピングモータでバルブ部材を回転させるものと同
様に構成したものである。すなわち、バルブ部材41が溝
部材33から完全に分離しており、例えばステッピンクモ
ータ等の駆動装置55で回転させるようになっている。こ
の回転速度はこれにより溝部材33が追従可能な回転速度
にする必要がある。バルブ部材41が溝部材33の回転可能
な方向に回転すると、溝部材33はほぼ第10図に示すよう
な関係を維持しながら同一方向に回転することになる。
あるエアモータの場合バルブ部材41が停止すると何れか
のピストン22が次の死点に達した状態で停止するように
なった。例えば図示のように溝部材33が展開した状態で
４サイクルの波状の溝35を有しシリンダ12が３個ある場
合には１回転する間に死点の数は24回あり、15度毎に停
止することが可能になる。また、溝部材33が同様でシリ
ンダ12が５個ある場合には９度毎に停止可能になる。し
たがって、このような停止を行なう場合には特に適する
ものである。FIG. 11 is a modification of the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, which has the same configuration as that of a conventional stepping motor for rotating a valve member. That is, the valve member 41 is completely separated from the groove member 33 and is rotated by a driving device 55 such as a stepping motor. It is necessary to set the rotation speed to a rotation speed at which the groove member 33 can follow. When the valve member 41 rotates in the direction in which the groove member 33 can rotate, the groove member 33 rotates in the same direction while maintaining the relationship substantially as shown in FIG.
In the case of a certain air motor, when the valve member 41 stops, any one of the pistons 22 stops when it reaches the next dead center. For example, as shown in the figure, when the groove member 33 is unfolded and has four cycles of wavy grooves 35 and three cylinders 12, the number of dead points is 24 during one rotation, and every 15 degrees. It is possible to stop. When the groove member 33 is the same and there are five cylinders 12, the cylinder can be stopped every 9 degrees. Therefore, it is particularly suitable for performing such a stop.

第12図に示すこの発明の他の実施例においては、第１
〜８図に示す実施例における溝部材33とバルブ部材41が
回転しないように基台56に対して固定してあり、シリン
ダブロック10を回転させるように変更したものである。
第１連結口36と第２連結口37はバルブ部材41の外方に出
た部分に形成してあって、それぞれ第１〜８図に示す実
施例と同様なバルブ部材41の流路45,46に連通させてあ
る。57はプーリー等より成る動力の伝達部で、歯車等他
の手段に変更してもよい。In another embodiment of the present invention shown in FIG.
In the embodiment shown in FIGS. 8 to 8, the groove member 33 and the valve member 41 are fixed to the base 56 so as not to rotate, and the cylinder block 10 is changed to rotate.
The first connection port 36 and the second connection port 37 are formed in portions protruding outside the valve member 41, and the flow paths 45, 45 of the valve member 41 are the same as those in the embodiment shown in FIGS. It is connected to 46. Numeral 57 denotes a power transmission unit composed of a pulley or the like, which may be changed to another means such as a gear.

第13,14図に示すこの発明の他の実施例においては、
溝部材33とバルブ部材41が一体になって筒状の結合体60
に形成され、両端を端面部材61,62で覆われている。こ
の溝部材の内面には例えば展開した場合１サイクルの波
状になる溝35が形成してあり、かつバルブ部材41には第
１連通部47a,47b及び第２連通部48a,48bが内面側から溝
状の凹所に形成してあって、詳細は図示してないがそれ
ぞれ第１連結口36及び第２連結口37に連通させてある。
結合体60の内面を展開すると第８図に示すものと同様に
なるものである。シリンダブロック10は結合体60の内面
に密接して回転可能になっており、主体部63と端板65に
より構成され、主体部63から軸部51が外方へ突出させて
ある。その他の部分で前記各実施例と同様な部分は同一
の符号で表わしてある。この実施例においては結合体60
が固定されシリンダブロック10が回転する場合が示して
ある。この実施例をやや変更してシリンダブロック10を
固定しかつ結合体60を回転させるように構成することも
出来るが、その場合には第１連結口36及び第２連結口37
の部分をそれぞれ環状空間を介して環状に覆うカバーを
設けこのカバーに外部から流入及び流出させる別の連結
口を設けておけばよい。In another embodiment of the invention shown in FIGS.
The groove member 33 and the valve member 41 are integrated into a cylindrical joint body 60.
And both ends are covered with end face members 61 and 62. On the inner surface of this groove member, for example, a groove 35 that becomes one cycle of a wave when expanded is formed, and the valve member 41 has first communication portions 47a, 47b and second communication portions 48a, 48b from the inner surface side. Although not shown in detail, it is formed in a groove-shaped recess and communicates with the first connection port 36 and the second connection port 37, respectively.
When the inner surface of the combined body 60 is developed, it becomes the same as that shown in FIG. The cylinder block 10 is rotatable in close contact with the inner surface of the combined body 60, and includes a main body 63 and an end plate 65. The shaft 51 is protruded outward from the main body 63. In other respects, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the conjugate 60
Are fixed and the cylinder block 10 rotates. This embodiment may be modified slightly so that the cylinder block 10 is fixed and the coupling body 60 is rotated. In this case, the first connection port 36 and the second connection port 37 are used.
It is sufficient to provide a cover for annularly covering each of the above-mentioned portions via an annular space, and to provide another connection port for inflow and outflow from outside to the cover.

第15〜20図に示すこの発明の他の実施例においてはこ
の発明の装置のモータの場合第１〜８図に示す実施例を
任意の回転角度で停止出来るように変更したものであ
る。この図において、前記実施例と同様な部分は同一の
符号で表わしてある。バルブ部材41は軸状に延びる連結
部67を有していてこれを溝部材33に嵌込んでピン68によ
り固定して一体として回転出来るようになっている。70
はバルブ部材41の外側に密接してこのバルブ部材に対し
て回転可能に嵌合した制御バルブで、外側は孔21の内面
に密接しており、それぞれバルブ部材41の外面の第１連
通部47a,第２連通部48a、及び第１連通部47b,第２連通
部48bが回転しながら通過する位置の外側にそれぞれ180
度よりやや小さい角度範囲で対称に２個ずつの凹溝より
成る連通部71が形成してあり、この連通部間には僅かの
閉塞部72が形成してある。各連通部71の中央付近にはこ
れを貫通する孔73が開けてあり、この孔はバルブ部材41
の閉塞部49と重なると閉塞される大きさに形成してあ
る。この制御バルブ70は例えばステッピングモータ等の
駆動装置55の軸75にピン76により連結してある。In another embodiment of the present invention shown in FIGS. 15 to 20, in the case of the motor of the present invention, the embodiment shown in FIGS. 1 to 8 is modified so that it can be stopped at an arbitrary rotation angle. In this figure, parts similar to those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals. The valve member 41 has a connecting portion 67 extending in an axial shape, which is fitted into the groove member 33, fixed by a pin 68, and can be integrally rotated. 70
Is a control valve which is in close contact with the outside of the valve member 41 and is rotatably fitted to the valve member. The outside of the control valve is in close contact with the inner surface of the hole 21, and the first communication portion 47a formed on the outer surface of the valve member 41. , The second communication part 48a, the first communication part 47b, and the second communication part
A communication portion 71 composed of two concave grooves is formed symmetrically in an angle range slightly smaller than the degree, and a small closing portion 72 is formed between the communication portions. In the vicinity of the center of each communication part 71, a hole 73 penetrating therethrough is formed.
It is formed in such a size that it is closed when it overlaps with the closing portion 49 of. The control valve 70 is connected to a shaft 75 of a driving device 55 such as a stepping motor by a pin 76.

第15〜20図に示す実施例において、第１連結口36から
流体を供給し第２連結口37から流体を排出する場合を考
える。駆動装置55により制御バルブ70をバルブ部材41と
溝部材33の連結体が追従可能な速度以内でバルブ部材41
の回転可能な第17,18図の矢印方向に回転させると、各
第１連通部47a,47b及び第２連通部48a,48bはそれぞれ孔
73を介してその外側にある連通部71に連通した状態を維
持しながらバルブ部材41等が回転することになる。この
現象はバルブ部材41等は制御バルブ70よりも速く回転し
ようとしてもそれぞれ孔73の一部が閉塞部49により閉塞
されるようになると回転速度が低下してこれを越えるこ
とが出来ないばかりでなく、バルブ部材41のそれぞれの
連通部が制御バルブ70の連通部71を介してほぼ第８図に
示すものと同様な溝部材33の溝35との関係を維持するこ
とになるためである。次に制御バルブ70を停止させる
と、バルブ部材41は第19,20図に示すように孔73が閉塞
部49により閉塞される位置に来ると流体の流れが無くな
り停止することになる。もし、慣性によりバルブ部材41
がこの状態を越えて停止すると、バルブ部材41と溝部材
33の連結体は逆方向の回転力を受けて第19,20図の状態
で停止することになる。従って、バルブ部材41と溝部材
33の連結体は制御バルブ70と等しい回転をして正確に停
止することになる。In the embodiment shown in FIGS. 15 to 20, a case where fluid is supplied from the first connection port 36 and fluid is discharged from the second connection port 37 will be considered. The drive device 55 causes the control valve 70 to move the valve member 41 within a speed at which the connected body of the valve member 41 and the groove member 33 can follow.
When the first communication portions 47a and 47b and the second communication portions 48a and 48b are rotated in the directions indicated by arrows in FIGS.
The valve member 41 and the like rotate while maintaining a state of communication with the communication portion 71 on the outside via 73. This phenomenon is because even if the valve member 41 or the like tries to rotate faster than the control valve 70, when a part of the hole 73 is closed by the closing portion 49, the rotation speed is reduced and cannot be exceeded. This is because the respective communicating portions of the valve member 41 maintain the relationship with the groove 35 of the groove member 33 substantially similar to that shown in FIG. 8 via the communicating portion 71 of the control valve 70. Next, when the control valve 70 is stopped, as shown in FIGS. 19 and 20, when the hole 73 comes to a position where the hole 73 is closed by the closing portion 49, the flow of the fluid is lost and the valve member 41 stops. If the valve member 41
Is stopped beyond this state, the valve member 41 and the groove member
The linked body 33 receives the rotational force in the opposite direction and stops in the state shown in FIGS. Therefore, the valve member 41 and the groove member
33 will rotate exactly the same as control valve 70 and will stop exactly.

第21図に示すまた更に異なったこの発明の他の実施例
においては第13,14図に示す実施例に関連した述べたシ
リンダブロック10が静止しており、かつ溝部材33とバル
ブ部材41の結合体60が回転するものにおいて、第15〜20
図に示す実施例のように制御バルブ70を設けた場合の一
部の横断面図が示してある。この場合制御バルブ70は外
部から例えば歯車やタイミングベルト等を介して回転さ
せるようにしてもよく、第15〜20図に示す実施例と同様
な作用がある。すなわち、制御バルブ70はバルブ部材41
とシリンダブロック10間に隣接して回転可能に配置する
筒状のものであり、バルブ部材41の第１連通部47a等と
第２連通部48a等と個数とそれぞれ同一の個数の連通部7
1が僅かの閉塞部72を介してシリンダブロック10側に形
成してあり、かつ各連通部71の中央部には貫通する孔73
が開けてあり、バルブ部材41の閉塞部49と重なると各孔
73が同時に閉塞されるようになっている。このような点
は溝部材33に複数サイクルの溝35が形成してあっても適
用出来る。In another embodiment of the invention shown in FIG. 21 which is still different, the cylinder block 10 described in connection with the embodiment shown in FIGS. 13 and 14 is stationary, and the groove member 33 and the valve member 41 In the case where the coupling body 60 rotates, the fifteenth to twentieth
A partial cross-sectional view of a case where a control valve 70 is provided as in the illustrated embodiment is shown. In this case, the control valve 70 may be externally rotated via, for example, a gear or a timing belt, and has the same operation as the embodiment shown in FIGS. That is, the control valve 70 is
And a rotatable cylindrical member disposed adjacent to and between the cylinder block 10 and the same number of communication portions 7 as the first communication portions 47a and the like and the second communication portions 48a and the like of the valve member 41.
1 is formed on the cylinder block 10 side through a slight blocking portion 72, and a through hole 73 is formed at the center of each communication portion 71.
Are opened, and when they overlap with the closing portion 49 of the valve member 41, each hole is opened.
73 are simultaneously closed. Such a point can be applied even if a plurality of cycles of the groove 35 are formed in the groove member 33.

この発明において、駆動装置55を用いてバルブ部材41
や制御バルブ70を回転させるものにおいては、駆動装置
55としてステッピングモータ以外に他の通常の電気によ
る各種のモータを用いてもよく、手動で回転させるよう
に構成する場合もある。更にまた、作業者が近接し難い
場所で使用するものにおいてはこの発明による複数シリ
ンダ流体装置のバルブ部材41や制御バルブ70を駆動する
ためにフレキシブルホース内に収容したフレキシブルシ
ャフトを介して外部から手動或はステッピングモータ等
により駆動するように構成してもよい。In the present invention, the valve member 41 is
Or a device that rotates the control valve 70,
Other than 55, various motors other than a stepping motor using ordinary electricity may be used, and the motor may be manually rotated in some cases. Further, in a case where it is used in a place where it is difficult for an operator to approach, manually operating the valve member 41 and the control valve 70 of the multi-cylinder fluid device according to the present invention from outside via a flexible shaft housed in a flexible hose for driving the control valve 70. Alternatively, it may be configured to be driven by a stepping motor or the like.

産業上の利用可能性 以上のようにこの発明は複数シリンダ流体装置におい
て、ピストンのストロークを著しく大きくすることが出
来、かつピストンの両側から流体を出入させることも簡
単に行なうことが出来るものである。更に展開した場合
１サイクルになる溝35を有する溝部材33を用いるものは
極めて円滑に動作出来るものである。また、制御バルブ
70を用いるモータは従来全く無かった所望な回転位置で
確実に停止出来るようになるものである。更にまた、こ
の発明のエアモータの場合複数サイクルの溝35を有する
溝部材33と分離したバルブ部材41を回転させることによ
り従来困難であったエアモータでもほぼ所望の位置で停
止出来るものである。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, in the present invention, in a multiple cylinder fluid device, the stroke of a piston can be significantly increased, and fluid can be easily moved in and out from both sides of the piston. . Further, the one using the groove member 33 having the groove 35 which becomes one cycle when expanded can operate extremely smoothly. Also control valve
The motor using 70 can surely be stopped at a desired rotational position, which has never existed before. Furthermore, in the case of the air motor according to the present invention, by rotating the valve member 41 separated from the groove member 33 having the groove 35 of a plurality of cycles, the air motor, which has been conventionally difficult, can be stopped at a substantially desired position.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平3−195452 (32)優先日 平成３年８月５日(1991．8．5) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−226241 (32)優先日 平成３年９月５日(1991．9．5) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 7/06 F01B 13/06 F03C 1/06 F04B 27/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-195452 (32) Priority date August 5, 1991 (8.5. 1991) (33) Priority claim country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-226241 (32) Priority date September 5, 1991 (1991.9.5) (33) Priority claim country Japan (JP) (58) Fields surveyed ( Int.Cl. ⁷ , DB name) F04B 7/06 F01B 13/06 F03C 1/06 F04B 27/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】同一方向に延びる複数のシリンダを有する
シリンダブロックと、このシリンダブロックに対して相
対的に回転して各シリンダ内に流体を出入させることを
制御するバルブ部材と、前記各シリンダ内でのピストン
の運動と回転運動との相互間の変換を行う装置とを有
し、前記ピストンの運動と回転運動との相互間の変換を
行なう装置は前記シリンダブロックに対して相対的に回
転する円柱面に形成した展開するとあるサイクル数の波
状になるようにした中心軸線を包囲するループ状の溝を
有し前記バルブ部材と一体に回転するか又は別の手段で
回転させる溝部材と、前記ピストンから延びるピストン
棒より横方向に突出して前記溝内で回転可能に配置した
ローラとを包含し、前記各シリンダ及びバルブ部材は各
シリンダに形成した両側の孔によりピストンの両側から
流体を流出入させるものであり、更に前記バルブ部材は
各シリンダ内へ流体を出入させる両側の孔に対してそれ
ぞれ相対的に回転する部分に前記溝部材の溝を展開した
場合のサイクル数とそれぞれ等しい個数の凹所より成る
第１連通部と第２連通部が交互にかつ互いに他方の孔に
対する部分と逆になるようにしてそれぞれ僅かの同一長
さの閉塞部を介して形成しいてあり、前記第１連通部と
第２連通部はそれぞれ流体を流入あるいは流出させる第
１連結口と第２連結口に連通させてあり、前記閉塞部は
それぞれ溝部材の溝に基ずくピストンの各死点の角度位
置に配置させてあることを特徴とする複数シリンダ流体
装置。A cylinder block having a plurality of cylinders extending in the same direction; a valve member for controlling rotation of the cylinder block relative to the cylinder block to flow fluid into and out of each cylinder; A device for converting between the movement of the piston and the rotational movement of the piston at the same time, wherein the device for converting between the movement of the piston and the rotational movement rotates relative to the cylinder block. A groove member which has a loop-shaped groove surrounding a central axis which is formed into a cylindrical surface and which becomes a wave of a certain number of cycles when unfolded, and which is rotated integrally with the valve member or rotated by another means, and A roller protruding laterally from a piston rod extending from the piston and rotatably disposed in the groove, wherein each of the cylinders and the valve member is formed in each of the cylinders. The valve member allows the fluid to flow in and out from both sides of the piston by the side holes, and the valve member further includes a groove of the groove member in a portion that rotates relative to the holes on both sides that allow the fluid to flow in and out of each cylinder. The first communicating portion and the second communicating portion each having the same number of recesses as the number of cycles in the unfolded state are alternately and mutually opposite to the portion corresponding to the other hole, and each of the closing portions has a slightly same length. The first communication part and the second communication part are respectively connected to a first connection port and a second connection port through which fluid flows in or out, and the closing part is formed by a groove of a groove member, respectively. A multi-cylinder fluid device is arranged at an angular position of each dead center of a piston based on the following. 【請求項２】請求の範囲１記載の装置でありかつ流体圧
モータとして使用する装置であって、前記バルブ部材と
シリンダブロック間には外部から操作して回転出来るよ
うにした制御バルブが設けてあり、この制御バルブはシ
リンダブロックの各シリンダ内へ流体が出入する両側の
孔に隣接して回転する部分にそれぞれバルブ部材の第１
連通部と第２連通部の合計個数と等しい個数で互いに等
間隔で僅かの閉塞部を介して凹溝状に形成した連通部
と、各連通部の中央部をそれぞれ貫通しかつバルブ部材
の閉塞部と重なると閉塞される孔とを包含することを特
徴とする複数シリンダ流体装置。2. An apparatus according to claim 1, wherein said apparatus is used as a fluid pressure motor, wherein a control valve is provided between said valve member and said cylinder block so as to be rotatable by external operation. The control valve is provided with a first member of a valve member at a portion which rotates adjacent to a hole on both sides through which fluid flows into and out of each cylinder of the cylinder block.
A communication part formed in a concave groove shape with a number equal to the total number of the communication part and the second communication part and with a slight closing part at equal intervals from each other, and a central part of each communication part penetrating and closing the valve member. A multi-cylinder fluid device including a hole that is closed when overlapping the portion. 【請求項３】請求の範囲第２記載の装置であって、前記
制御バルブを回転させるステッピングモータを設けたこ
とを特徴とする複数シリンダ流体装置。3. An apparatus according to claim 2, further comprising a stepping motor for rotating said control valve.