CN116097016A - 电动液压致动器 - Google Patents

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Abstract

具有：电机3，其将旋转动力输出；外切齿轮泵7，其利用电机而工作；液压致动器5，其利用外切齿轮泵供给的加压后的工作流体而执行动作；歧管块6，其组装有构成液压致动器的工作流体回路的流路；第1部分，其对电机进行收容；第2部分，其对外切齿轮泵、液压致动器以及储液器进行收容；以及连接部2，其以液密状态将第1部分与第2部分连接，连接部具有将第1部分与第2部分连通的连通孔21，电机的旋转轴31与外切齿轮泵的驱动轴71在连通孔内连结，外切齿轮泵收容于歧管块且安装于连接部。

Description

电动液压致动器
技术领域
本发明涉及一种电动液压致动器。
背景技术
电动液压致动器具有：齿轮泵，其利用电机而执行动作；以及液压致动器，其利用由齿轮泵加压后的工作流体(工作油等)而执行动作。作为电动液压致动器，熟知将液压缸用于液压致动器的电动液压缸。电动液压缸利用由电机驱动的齿轮泵将作为工作流体的工作油填充至中空筒状的缸筒内，使活塞在缸筒的轴向上移动。而且，将成为动作对象的任何其他机构与活塞杆的前端连结，使得其他机构的动作与电动液压缸的动作联动。
电动液压致动器例如用于电动压送机制动器。电动液压致动器以如下方式构成，即，在电动压送机制动器中，在通电状态下，执行动作而将鼓式制动器、盘式制动器的制动垫释放，如果电源被切断，则利用弹簧等的预紧力将制动垫按压抵接于制动鼓、制动盘，使得制动器成为制动状态。此外，关于用于电动液压压送机制动器的电动液压油致动器，例如下面的专利文献1、专利文献2中作为“电动液压式制动器解除装置”而进行了公开。另外，专利文献2中还公开了利用该电动液压式制动器解除装置的制动器装置。下面的专利文献3中公开了具有称为“推力器”的电动液压油致动器的“盘式制动器装置”。此外，在下面的非专利文献1中，对于与本发明相关联的齿轮泵的构造、特性等进行了记载。
专利文献1：日本特许第6322699号公报
专利文献2：日本特许第6353036号公报
专利文献3：日本特开平11-37186号公报
非专利文献1：株式会社ジェイテクト、“ドライブトレーン用電動ポンプの開発”、[online]、[令和2年12月15日检索]、互联网＜
URL：http://eb-cat.ds-navi.co.jp/jpn/jtekt/tech/ej/img/no1003/1003_09.pdf
＞
发明内容
关于专利文献1、2中记载的电动液压式制动器解除装置(下面有时称为“制动器解除装置”)，在称为“功能单元”的金属制的模块内组装有整个内切齿轮泵以及缸筒的一端侧的构造。另外，在该模块内构建有从内切齿轮泵至缸筒的复杂的工作流体的流路。而且，专利文献1中记载的功能单元利用了齿轮泵，从而即使不使泵连续地执行动作，只要一次性地将工作流体填充至缸内，则也能够将制动器维持为释放状态。
然而，关于专利文献1、2中记载的制动器解除装置，在模块中组装有多个结构，因此制动器解除装置的重量自然增大。另外，需要在模块内以高精度形成复杂的流路，因此制造成本也增大。而且，模块内组装有多种多样的结构，因此难以进行维护、检查。例如，为了进行内切齿轮泵的检查，将制动器解除装置的集成有多个构造的模块拆下，因此实质上将制动器解除装置分解为所有部件。另外，在流路的一部分破损等情况下，需要更换整个功能单元。因此，关于专利文献1中记载的推力器，维护、检查、修理所涉及的费用也增大。
另外，并不局限于专利文献1、2中记载的制动器解除装置，对于电动液压致动器，为了不使液压回路侧的工作油向电机侧漏出，对于电机侧与构成液压回路的机构侧的连接区域的密封构造要求极高的可靠性。关于这一点，在专利文献1、2记载的制动器解除装置中，使用内切齿轮泵，利用被称为“轴承支架罩”的壳体覆盖将用于使该泵的内齿轮旋转的驱动轴与电机轴连结的轴承。然而，该壳体围绕较大的模块、且相对于该模块而被密封，因此在专利文献1、2记载的制动器解除装置中，难以以均匀的强度对将轴承支架罩与模块连接的广阔的区域进行密封。
因此，本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种维护性优异且具有较高可靠性的电动液压致动器。
用于达成上述目的的本发明的一个方式是一种电动液压致动器，具有：
电机，其将旋转动力输出；
外切齿轮泵，其利用所述电机而工作；
液压致动器，其利用所述外切齿轮泵供给的加压后的工作流体而执行动作；
歧管块，其组装有构成所述液压致动器的工作流体回路的流路；
第1部分，其对所述电机进行收容；
第2部分，其对所述外切齿轮泵、所述液压致动器以及储液器进行收容；以及
连接部，其以液密状态将所述第1部分与所述第2部分连接，
所述连接部具有将所述第1部分与所述第2部分连通的连通孔，
所述电机的旋转轴与所述外切齿轮泵的驱动轴在所述连通孔内连结，
所述外切齿轮泵收容于所述歧管块，且安装于所述连接部。
另外，本发明的范围还涉及一种盘式制动器装置，其具有将液压缸作为液压致动器的电动液压致动器，该盘式制动器装置具有相对于圆板状的制动盘的两面对制动器内衬进行按压或使其隔离的制动机构，所述制动机构与所述液压缸的活塞杆的上升运动联动地将针对所述制动盘的制动状态解除，在活塞杆处于下降状态时，使得所述制动盘形成为制动状态。
除此以外，本申请公开的问题及其解决方法通过用于实施发明的方式一栏以及附图而变得更加明确。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种维护性优异且具有较高的可靠性的电动液压致动器。
附图说明
图1A是表示第1实施例所涉及的电动液压致动器的外观的图。
图1B是表示第1实施例所涉及的电动液压致动器的内部构造的概略的图。
图2是表示第1实施例所涉及的电动液压致动器的内部构造的概略的图。
图3是图1A中的a-a向视剖面图，且是表示第1实施例所涉及的电动液压致动器的内部构造的图。
图4A是表示构成第1实施例所涉及的电动液压致动器的齿轮泵的外观的图。
图4B是表示构成第1实施例所涉及的电动液压致动器的齿轮泵的内部构造的图。
图5是表示第1实施例所涉及的电动液压致动器的液压回路的图。
图6A是表示图3中的b-b向视剖面的图。
图6B是表示图6A中的α-α向视剖面的图。
图7是表示设置有节流孔的第1实施例所涉及的电动致动器的液压回路的图。
图8是表示施加于第1实施例所涉及的电动致动器的冲击的强度的测定方法的图。
图9是表示第2实施例所涉及的电动液压致动器的内部构造的剖面图。
图10是表示第2实施例所涉及的电动液压致动器的液压回路的图。
图11是表示图9中的c-c向视剖面的剖面图。
图12是表示图11中的d-d向视剖面的剖面图。
图13是表示图11中的e-e向视剖面的剖面图。
图14是表示图11中的f-f向视剖面的剖面图。
图15是表示图11中的g-g向视剖面的剖面图。
图16是表示图11中的h-h向视剖面的剖面图。
具体实施方式
关联申请的相互参照
本申请主张基于2020年12月23日申请的日本专利申请的特愿2020-213583的优先权、以及基于2021年10月27日申请的日本专利申请的特愿2021-175803的优先权，并引用其内容。
关于本发明的实施例，下面参照附图进行说明。此外，在用于下面的说明的附图中，有时对相同或相似的部分标注相同的标号并省略重复的说明。还有时根据附图而在说明时将不需要的标号省略。另外，下面，为了容易说明，有时将某旋转机构的旋转中心、或者旋转机构具有的构造、部位、部件等称为“旋转轴”。
＝＝＝第1实施例＝＝＝
作为本发明的一个实施方式，列举将液压缸用于液压致动器的电动液压缸。图1A是表示第1实施例所涉及的电动液压致动器(下面，有时称为“推力器1”)的外观的图，图1B是表示推力器1的内部构造的概略的图。如图1A所示，推力器1具有方筒状的外观形状，在一个端面安装有用于将自身固定于其他设备等的挂钩11。在另一端侧，内置的液压缸的活塞杆52的前端侧以能够在轴向上往返运动的方式凸出。在活塞杆52的前端安装有与相对于该推力器1的动作联动的机构(下面，有时也称为“外部机构”)连接的头部12。另外，在头部12形成有用于安装外部机构的孔(下面，有时称为“连接孔19”)。
如果将活塞杆52的往返运动方向设为上下方向，以使得该活塞杆52向推力器1的上方凸出的方式规定上下的各方向，则推力器1具有经由以上下方向为厚度方向的扁平方筒状的金属块2而将上方的构造体与下方的构造体连接的整体构造。推力器1的上方的构造体在由该金属块(下面，有时称为“连接块2”)、中空方筒状的罩(下面，有时称为“上罩13”)以及具有活塞杆52的插入孔14的金属板(下面，有时称为“上盖板15”)构成的框体(下面，有时称为“上侧框体”)内收纳有构成推力器1的部件、机构。下方的构造体具有由连接块2、中空方筒状的罩(下面，有时称为“下罩16”)、以及安装有挂钩11的金属板(下面，有时称为“基板17”)构成的框体(下面，有时称为“下侧框体”)，在该下侧框体内收纳有构成推力器1的部件、机构。
如图1B所示，在推力器1的下侧框体内设置有电机3。连接块2与基板17经由安装螺栓18而连接，被安装螺栓18紧固，由此在连接块2与基板17之间夹持下侧罩而形成下侧框体。
对于上侧框体，通过紧固将连接块2与上盖板15连接的安装螺栓18而在连接块2与基板17之间夹持上侧罩，由此形成该上侧框体。
上侧框体内的空间大致由填充工作油的储液器4占用。储液器4由封闭空间形成，该封闭空间由连接块2的上表面、与中空方筒状的上罩13同轴地内切的中空圆筒状的储液器外壳41、以及上盖板15的下表面形成。关于第1实施例所涉及的推力器1，在储液器4内收纳有形成了工作油的流路的圆柱状的金属块(下面，有时称为“歧管块6”)、液压缸5、在液压回路的适当场所配置的各种阀(61、62)等。另外，成为液压缸5的壳体的缸筒51的下端侧、各种阀(61、62)安装于歧管块6的上表面。并且，在形成于歧管块6的内部的空间设置有齿轮泵。
图2、图3中示出了推力器1的内部构造。图2是推力器1的分解斜视图，图3是图1A中的a-a向视剖面图。此外，在图3中，为了容易理解推力器1的内部构造，利用剖面线示出了推力器1的一部分。下面，基于图1B、图2、图3对推力器1的结构、构造进行说明。
分别从上方及下方朝向连接块2按顺序相对于连接块2对构成上方及下方的构造体的部件、零件进行组装，由此组装成推力器1。即，相对于连接块2朝向上方及下方按顺序拆下部件、零件而能够将推力器1分解。
在下侧框体内，电机3配置为由中空圆筒状的电机外壳32覆盖的状态。电机轴31在上下方向上具有旋转轴而从电机外壳32向上方凸出。电机轴31的下端由利用设置于基板17的滚珠轴承的轴承33进行轴支撑。
在连接块2形成有将上表面与下表面连通的孔(下面，有时称为“连通孔21”)，电机轴31的上端侧插入于该连通孔21内。在连接块2的内部组装有利用滚珠轴承的电机轴31的轴承22，并且形成有液压回路所包含的流路的一部分23。在本实施例中，齿轮泵7是外切齿轮泵，电机轴31的前端在连接块2内经由连结部件24而与齿轮泵(下面，有时称为“外切齿轮泵7”)的驱动轴71的前端连接。这样，该连接块2承担相对于自身将上方及下方各自的构造体彼此连接的功能。此外，连接块2、歧管块6内的流路如图3中在虚线椭圆的区域100内举例所示，通过在无垢的金属块从外侧形成孔(下面，有时称为“加工孔”)，利用插塞将加工孔的开口封闭而形成。
收纳于上侧框体内的中空圆筒状的储液器外壳41的上端及下端与连接块2的上表面以及上盖板15的下表面抵接，并且由密封圈等密封。由此，形成由密闭空间构成的储液器4。
配置于储液器4内的圆柱状的歧管块6安装于连接块2，在内部形成有工作油的流路、外切齿轮泵7的收纳空间66。在歧管块6的上表面形成有供缸筒51的下端侧插入的圆形的凹部63，在该凹部63的底部形成有与内部的流路连通的开口(下面，有时称为“凹部开口64”)，在缸筒51的下端设置有经由该凹部开口64而使得工作油流入流出的端口54。另外，在歧管块6的上表面形成有与内部的流路连通且供各种阀(61、62)安装的开口65。另外，在歧管块6的适当的面形成有用于使流路内的工作油向储液器4内返回的开口(下面，有时称为“排出口69”)。关于第1实施例所涉及的推力器1，在歧管块6的侧面形成有排出口69。而且，如果阀(61、62)安装于歧管块6，则各阀(61、62)的阀机构设置为夹装于歧管块6内的规定流路。
在歧管块6的下表面侧形成有以圆筒状挖空而成的外切齿轮泵7的收纳空间66。外切齿轮泵7安装于连接块2，并且配置于该收纳空间66内。外切齿轮泵7在与上下方向正交的侧方开口出工作油的吸入口72，经由接头管73而将承口74安装于该开口。此外，在承口74的开口端安装有对工作油中的异物等进行过滤的吸入过滤器75。而且，在圆柱状的歧管块6的侧面形成有切割成矩形而成的开口部67。该开口部67与外切齿轮泵7的收纳空间66连通，使得外切齿轮泵7的承口74在储液器4内向该歧管块6的外侧露出。
在图4A、图4B中示出了外切齿轮泵7的构造。图4A是表示外切齿轮泵7的外观的图，图4B是表示外切齿轮泵7的内部构造的图。如图4A所示，外切齿轮泵7的驱动轴71经由在框体(下面，有时称为“泵外壳171”)的下表面形成的轴孔174而向下方凸出。另外，在泵外壳171的下表面开口出工作油的排出口172。并且，在泵外壳171还形成有在上下方向上贯通而用于将自身安装于连接块2的螺栓的插入孔173。
如图4B所示，泵外壳171由形成有齿轮(175a、175b)的收纳空间的外壳主体171a、以及将该外壳主体171a的下表面侧覆盖的罩部171b构成，利用螺栓等将外壳主体171a与罩部171b组装成一体。
在外壳主体171a内，内置有对驱动轴71进行轴支撑的齿轮(下面称为驱动齿轮175a)、以及与驱动齿轮175a啮合的齿轮(下面称为从动齿轮175b)。在驱动齿轮175a与从动齿轮175b啮合的区域形成有：压力室(下面，有时称为“吸入侧压力室176a”)，其与吸入口72连通；以及压力室(下面，有时称为“排出侧压力室176b”)，其与排出口172连通。而且，如果驱动齿轮175a从下方观察而绕逆时针方向旋转，则外切齿轮泵7将从吸入口72送入至吸入侧压力室176a的工作油向排出侧压力室176b侧送出，并且经由该排出侧压力室176b而从排出口172排出。
返回至图2、图3，在推力器1中，外切齿轮泵7由螺栓(未图示)固定于连接块2的上表面。在连接块2的上表面，在与外切齿轮泵7的排出口172对应的位置开口出成为在自身的内部形成的流路23的一端的工作油的流入口25。流路23的另一端在连接块2的上表面作为工作油的流出口26而开口。如果歧管块6安装于连接块2，则歧管块6的工作油的流入口与连接块2的上述流出口26的位置对应，连接块2的流路23与歧管块6的流路68连接。此外，在连接块2的工作油的流出口26安装有单向阀27，使得从外切齿轮泵7排出的工作油不会从歧管块6侧的流路68向连接块2侧的流路23倒流。
在图5中示出了推力器1的液压回路。另外，在图6A中示出了图3中的b-b向视剖面图，在图6B中示出了图6A中的α-α线的向视剖面图。此外，在图6A、图6B中仅示出了歧管块6的剖面。另外，包含图6A、图6B在内，在下面所示的各图中，为了容易理解流路的形状，省略制作歧管块6时的加工孔、将加工孔的开口封堵的插塞等实质上未作为流路而起作用的部位、部件。当然，图5所示的液压回路的流路并未直接反映出实际组装于连接块2、歧管块6的实际的流路的分流、汇合的状态。
下面，参照图2～图5、图6A、图6B对推力器1的动作进行说明。如图5所示，在歧管块6内，从连接块2内的流路23相连续的一个流路在歧管块6内分支出多个流路(68b～68f)。分支的流路(68b～68f)的一个68b是向安装于歧管块6的上表面的缸筒51的工作油的流入口(下面，有时称为“端口54”)引导的流路68b。此外，下面，有时将从与外切齿轮泵7的排出口172连接的连接块的流入口25至与液压缸5的端口54连接的歧管块6的凹部开口64为止的流路称为“加压用流路”。
分支的其他流路(68c～68f)是用于使缸筒51内的工作油向储液器4返回的流路，在本实施例中，为了使工作油向该储液器4内返回而在歧管块6内形成两种流路(68c及68e～68f)。两种流路(68c～68e及68f)中的一者(68c～68e)是用于使缸筒51内的工作油向储液器4返回的夹装有电磁阀61的流路(68c～68e)。此外，下面，有时将用于使缸筒51内的工作油从端口54经由电磁阀61而向储液器4内返回的流路称为“减压用流路”。
而且，关于第1实施例所涉及的推力器1，起始自凹部开口64的减压用流路在到达储液器4的中途分支出两个，在分支的两个流路(68d、68e)分别夹装有电磁阀61。两种流路(68c及68e～68f)中的另一者68f是调整缸筒51内的液压的、夹装有溢流阀62的流路68f。此外，下面，有时将从溢流阀62至储液器4的流路68f称为“压力调整用流路”。而且，关于第1实施例所涉及的推力器1，构成减压用流路的分支前的流路68c、以及压力调整用流路68f的一端与加压用流路连通，另一端与形成于歧管块6的上表面的开口(图2、图3中为标号65)连通，在该开口65分别安装有规定的阀(61、62)。
接下来，对推力器1的动作进行说明。推力器1内的信号线、或者向电机3、电磁阀61的供电线等电配线被密封且从推力器1的内侧向外侧的电路引导。而且，如果针对推力器1接通电源，则电机3工作，电磁阀61变为关闭状态。由电机3驱动的外切齿轮泵7从排出口172将工作油送出，该工作油经由加压用流路而从液压缸5的端口54向缸筒51内供给。由此，将活塞53向上方推压。为了参考，在图3中由涂黑的箭头表示对活塞53进行推压时的工作油的路径。
在缸筒51中，在与活塞53的上止点对应的上下位置，配置有接近传感器55。在推力器1附带有利用根据来自接近传感器55的信号而控制电机3的工作及停止的中继器、计算机的控制装置，将工作油填充至缸筒51内，如果利用接近传感器55检测到活塞53移动至上止点，则电机3的旋转动作停止。液压缸5的活塞53利用缸筒51内的液压对抗来自外部的机构的朝向下方的预紧力而维持上下位置。此外，如果压力调整流路68f内的液压超过规定的压力，则溢流阀62打开，缸筒51内的工作油返回至储液器4。
如果推力器1的电源切断，则电磁阀61的阀机构变为打开状态，利用基于与安装于活塞杆52的前端的头部12连接的外部的机构的朝向下方的预紧力而向下方按压活塞53。由此，使得缸筒51内的工作油经由流经电磁阀61的减压用流路而向储液器4返回。
这样，关于上述结构的推力器1，经由在内部形成有电机轴31的轴承22、以及构成液压回路的一部分的工作油的流路23的连接块2而将上方与下方的构造体连接。而且，如上所述，推力器1具有仅通过将构成自身的各种部件、零件相对于连接块2朝向上方、下方拆下、或者从上方、下方朝向连接块组装而能够容易地进行分解、组装的简易的构造。另外，以单体将构成液压回路的歧管块6及外切齿轮泵7拆下。因此，推力器1变为极其容易进行维护作业的结构。
并且，关于第1实施例所涉及的推力器1，液压回路的流路(23、68)划分为连接块2及歧管块6，即使整个液压回路的流路(23、68)的路径复杂，也能够以比较简单的构造形成在连接块2及歧管块6形成的流路。因此，还能降低用于形成流路(23、68)的加工成本。另外，在液压回路的流路(23、68)的一部分产生不良的情况下，关于第1实施例所涉及的推力器1，只要仅更换存在产生该不良情况的流路的连接块2、或歧管块6的任一者即可，还能够降低修理所需的成本。
关于第1实施例所涉及的推力器1，电机3及构成液压回路的机构配置为利用连接块2隔离为上下的各空间的状态。而且，将上下的空间连通的路径仅为形成于连接块2的连通孔21。因此，仅利用密封圈等将连通孔21的周缘密封而能够使得电机3以及构成液压回路的机构可靠地以液密状态而隔离。因此，实施例所涉及的推力器1具有较高的可靠性。
另外，利用外切齿轮泵7的第1实施例所涉及的推力器1与利用内切齿轮泵的推力器相比具有较多优点。例如，如上述非专利文献1记载的那样，外切齿轮泵7与内切齿轮泵相比能够提高液压。因此，能够使得推力器1的活塞杆52的上升动作以及与头部12连接的外部的机构的动作可靠地联动。
即使在异物混入内部的情况下，如果该异物进入齿轮(175a、175b)的各齿之间的大小小于吸入口72、排出口172，则外切齿轮泵7容易将其向外部排出。因此，与内转子组装于外转子内的内切齿轮泵相比，对于工作油的污物的耐性较高。外切齿轮泵7不需要在内周形成有齿轮的复杂形状的外转子，制造变得容易，能够廉价地制作或获得。
第1实施例所涉及的推力器1在填充有工作油的储液器4内收纳有作为可动机构的液压缸5、外切齿轮泵7、各种阀(61、62)。即，上述可动机构形成为浸渍于工作油内的构造。由此，关于实施例所涉及的推力器1，来自可动机构的噪声不易向外部泄漏，具有较高的静音性。特别地，关于外切齿轮泵7，还如上述非专利文献1记载的那样，存在与内接泵相比而噪声较大的问题，但在第1实施例所涉及的推力器1中还能够降低因外切齿轮泵7而引起的噪声。
关于第1本实施例所涉及的推力器1，减压用流路分支出两个流路(68d、69e)，缸筒51内的工作油迅速地向储液器4返回。因此，缸筒51内的液压迅速地减压，活塞53在短时间内到达下止点。
这里，如果考虑将第1实施例所涉及的推力器1例如应用于上述专利文献3中记载的盘式制动器装置等，则安装于液压缸5的活塞杆52的前端的头部12与相对于圆板状的制动盘的两面对制动器内衬进行按压及使其隔离的机构连接。该机构以如下方式构成，即，与活塞杆52的上升运动联动地，将相对于所述制动盘的制动状态解除，在活塞杆52下降时，所述制动盘变为制动状态。因此，如果将第1实施例所涉及的推力器1用于这种盘式制动器装置，则在盘式制动器装置的电源切断时能够对旋转的制动盘施加紧急制动。由此，能够使要维持旋转的制动盘迅速地停止而提高盘式制动器装置的安全性。此外，关于盘式制动器装置的基本的构造、结构、动作，上述专利文献3中记载有其一个例子。
＝＝＝工作液体的流速调整机构＝＝＝
关于第1实施例所涉及的推力器1，如果在外部机构与安装于活塞杆52的前端的头部12连接的状态下电磁阀61变为打开状态，则利用外部机构将活塞杆52向下方按压，并且使得缸筒51内的工作油向储液器4返回。
这里，在外部机构要将活塞杆52向下方按压的预紧力过强的情况下，活塞杆52急剧地下降，活塞杆52的下端与缸筒51内的下表面剧烈地碰撞，有可能对推力器1施加过度的冲击。如果过度的冲击施加于推力器1，则有可能因与推力器1的各部位紧固的螺栓松解等而导致推力器1产生故障。另外，如果施加于推力器1的冲击的反作用力传递至外部机构，则在外部机构产生不需要的振动，有可能难以使外部的机构以较高的精度执行动作。
因此，在图5所示的第1实施例所涉及的推力器1的液压回路中，可以在减压用流路的中途设置用于降低工作油的流速的节流机构。节流机构例如可以插入于图5所示的液压回路中由虚线的圆所示的位置80a～80e的任一个。
此外，作为节流机构存在节流阀、节流孔。节流阀能够对流速进行可变调整，因此在与多种多样的外部机构连接的用途的推力器1、少量多品种的推力器1中分别采用的情况下，能够针对各推力器根据用途而对节流的开度进行微调。相反地，关于节流阀，开度的调整量与实际的阀的开度的关系存在个体差异，在以与相同的外部机构连接的用途而制造多个相同的推力器1的情况下，针对制造的推力器1分别需要调整节流阀的开度的作业。
另一方面，固定节流的节流孔的个体差异较少，只要规定与外部机构相应的节流开度、且预先制造多个规定开度的结构即可。而且，只要将设定为规定开度的多个节流孔分别组装于多个相同的推力器1即可。这样，作为节流机构而利用节流孔的推力器1能够削减用于调整节流开度的成本。另外，不具有可动部的节流孔比节流阀的价格便宜，还能够降低推力器1的零件成本。
在图7中示出了作为节流机构而设置有节流孔80的推力器1的液压回路的一个例子。在图7所示的液压回路中，从凹部开口64朝向储液器4的流路(68b、68c)分支出两个流路(68d、68e)，该分支的两个流路(68d、68e)分别经由电磁阀61且再次与一条流路68g汇合而到达排出口69b。而且，节流孔80插入于该汇合的流路68g。此外，关于具有图7所示的液压回路的推力器1，节流孔80的数量为一个，能够进一步降低节流机构耗费的零件成本。
这里，为了确认基于节流孔80的工作油的流速调整的效果，准备了具有图5所示的液压回路的推力器1、以及具有图7所示的液压回路的推力器1，作为外部机构，将上述盘式制动器装置与设置于各推力器1的活塞杆52的前端的头部12的连接孔19连接。而且，在将工作油填充至各推力器1的缸筒51内而将活塞53向上方推压的状态下将电磁阀61打开，对利用盘式制动器装置将活塞杆52向下方按压时施加于推力器1的冲击的强度进行了测定。
在图8中，示出了冲击的强度的测定方法。图8是将推力器1的上侧部分放大的图，如图8所示，经由轴支撑于头部12的连接孔19的柱状的部件(下面，有时称为“连接杆92”)而将外部机构91连接，将冲击记录器(G-MEN GR20，“株式会社スリック”制，下面有时称为“冲击传感器9”)安装于上盖板15的上表面。此外，关于第1实施例所涉及的推力器1，活塞杆52的升降方向为上下方向，轴支撑于头部12的连接杆92的轴93与上下方向正交。另外，上盖板15的上表面与以上下方向为法线的面平行。
冲击传感器9具有以规定的采样周期(例如1ms)对彼此正交的x、y、z的3个轴向各自的加速度进行测定，并且对测定出的加速度进行记录的功能。这里，以上下方向为z轴方向、以连接杆92的轴93的延长方向为y轴、以与z轴及y轴这两者正交的方向为x轴方向而安装了冲击传感器9。而且，对于活塞杆52，利用冲击传感器9对从上止点起直至利用外部机构91向下按压至下止点为止的期间的x轴方向及z轴方向各自的加速度进行了测定。而且，将冲击传感器9中记录的最大加速度设为冲击的强度。
此外，工作油根据温度而粘度发生变化，因此在测定速度时利用设置于储液器4内的温度传感器监视油温。即，第1实施例所涉及的推力器1在储液器4内设置有电磁阀61，电磁阀61的阀机构埋设于歧管块6内而夹装于流路68。众所周知，电磁阀61构成为由利用电磁铁的螺线管对阀机构进行驱动，在驱动阀机构时，电磁铁发热。因此，关于第1实施例所涉及的推力器1，储液器4内的工作流体的温度随着电磁阀61的开闭动作而升高。而且，油温的升高使得工作油的粘性降低，并使得流路内的工作油的流速增大。如果工作流体的温度升高，则在电磁阀61打开时利用外部机构91将活塞杆52向下按压的速度增大，施加于推力器1的冲击增大。
下面的表1中示出了相同油温时的节流孔80的有无与冲击的强度的关系、以及具有节流孔80的推力器1的油温与冲击的强度的关系。
[表1]
Figure BDA0004113249750000141
如表1所示，关于节流孔80插入于减压用流路的推力器1，确认到能够相对于未插入节流孔80的推力器1而减小冲击。另外，关于具有节流孔的推力器1，还确认到冲击的强度未受到油温的大幅左右。可以认为这是因为，关于基于节流孔80的节流机构，工作油通过的距离较短，因此流速不易受到油温的左右。
＝＝＝第2实施例＝＝＝
如上所述，关于第1实施例所涉及的推力器1，电磁阀61设置于储液器4内，因此如果使电磁阀61频繁地工作，则工作油的油温有可能升高。关于第1实施例所涉及的推力器1，将节流孔80插入于减压用流路的中途，从而能够使得工作油的流速不依赖于油温而大致维持为恒定。然而，如果能够将油温维持为恒定的温度，则能够以更高精度控制流路内的工作油的流速。当然，有时利用与推力器1连接的外部机构91而无需降低流速，不需要节流孔80。因此，作为第2实施例，能举出能够抑制因电磁阀61引起的油温的升高的推力器。
在图9中示出了第2实施例所涉及的推力器101的概略构造。另外，图10中示出了推力器101的液压回路。图9是以包含电机轴31的旋转轴在内的面对推力器101进行剖切时的剖面图。此外，图9中放大示出了推力器101的一部分。
如图9所示，与第1实施例所涉及的推力器1相同地，第2实施例所涉及的推力器101具有在内部形成有工作油的流路(123、161)的连接块102及歧管块106。第2实施例所涉及的推力器101具有的连接块102及歧管块106的基本外观形状与第1实施例所涉及的推力器1相同。在连接块102形成有连通孔121，该连通孔121将下侧框体内的空间与上侧框体内的空间连通，并且在内部组装有电机轴31的轴承122。另外，歧管块106在上表面形成有供液压缸5的下端侧插入的圆形的凹部162，并且在该凹部162的底部形成有与内部的流路161连通的凹部开口163。另外，在歧管块106的下端侧形成有：外切齿轮泵7的收纳空间164a；以及开口部165a，其将该收纳空间164a与储液器4连通、且用于使外切齿轮泵7的承口74在储液器4内露出。
在第1实施例所涉及的推力器1中，构成液压回路的流路的大部分形成于歧管块6，与此相对，在第2实施例所涉及的推力器101中，构成液压回路的多个流路形成于连接块102侧。另外，液压回路中包含的阀(127、201、202)全部都设置于连接块102侧。并且，所有阀(127、201、202)都设置于储液器4的外侧。这样，关于第2实施例所涉及的推力器101，成为油温升高的原因的电磁阀201设置于储液器4的外侧，因此工作油的粘性不会随着推力器101的工作而降低，能够以更高精度控制流路内的工作油的流速。
此外，关于设置于连接块102侧的阀(127、201、202)中的、除了成为油温升高的原因的电磁阀201以外的阀(127、202)，也可以不设置于储液器4的外侧的区域、连接块102侧。
接下来，对第2实施例所涉及的推力器101的流路的构造等进行说明。在图11中示出了图9中的c-c向视剖面。另外，在图12、图13、图14、图15及图16中分别示出了图11中的d-d向视剖面、e-e向视剖面、f-f向视剖面、g-g向视剖面、以及h-h向视剖面。
此外，在图9、图11～图16中仅示出了流路(123、168)的概略形状，省略了在连接块102、歧管块106的制造过程中针对金属块而形成的加工孔、将该孔填埋的插塞等。另外，在图9、图11～图16中，对除了与连接块102及歧管块106相关的结构以外的结构标注的标号与对图1～图7所示的对第1实施例所涉及的推力器1的结构标注的相同。并且，在图9、图11～图16中，有时未对与流路(123、161)相关的说明中不需要的部件、部位进行图示。或者，即使是图中示出的部位、部件，如果在与流路(123、161)相关的说明中不需要，则有时也将标号省略。当然，有时图10所示的液压回路的流路、以及实际制作的连接块102、歧管块106的流路的分支、汇合的状态不同。下面，对于推力器101的动作，参照图9及图10、且适当地参照图11～图16的任意者而进行说明。
如图9～图16所示，在第2实施例所涉及的推力器101中，构成液压回路的多个流路(123、161)形成于连接块2内，用于使流路(123、161)内的工作油向储液器4内返回的排出口(128a、128b)全部都在连接块102的上表面开口。
如图12所示，将流入口125设为一端的连接块102内的流路123a在向下方延长之后以直角弯曲而朝向储液器4的外侧。而且，如图11所示，从上方观察，连接块102内的流路123形成为如下路径，即，在从流入口125向储液器4的外侧引导之后，环绕连接块102的外周侧并经由溢流阀202、或者经由溢流阀202及单向阀127，而再次向储液器4的内侧返回。此外，如图13所示，从溢流阀202朝向单向阀127的流路123a在其中途朝向上方以曲柄状弯曲，在该弯曲的区域的上下方向的流路内组装有单向阀127。
如图11、图13、图14所示，经由单向阀127的流路123b在向储液器4的内侧引导之后，在与歧管块106的下表面相对的区域作为流出口126而开口。而且，在歧管块106的下表面，在与连接块102的流出口126相对的位置，开口出形成于歧管块106内的流路161的一端。由此，从连接块102内的流路123向歧管块106内的流路161引导的工作油从歧管块106的凹部开口163经由液压缸5的端口54而填充至缸筒51内，将活塞53向上方推压。因此，在第2实施例所涉及的推力器101中，从连接块102的流入口125至歧管块106的凹部开口163的流路(123a、123b、161)成为加压用流路。作为参考，在图11、图14中由涂黑箭头示出了加压用流路的工作油的流动。
另外，如图11、图15所示，从流入口125朝向单向阀127的流路123a在溢流阀202的内侧分支出压力调整用流路123c，该压力调整用流路123c从上方观察在储液器4的内侧作为排出口128a而开口。另外，排出口128a在配置有歧管块106的区域开口，在歧管块106的下表面，在与排出口128a相对的区域形成有中空圆筒状的空间164b。而且，在该空间164b形成有与储液器4连通的开口部165b。由此，如果加压用流路内的液压超过规定的压力，则溢流阀202打开，如图11及图15中由阴影箭头所示，工作油的一部分从压力调整用流路123c向形成于歧管块106的下表面的上述空间引导，并且经由上述开口部165b而向储液器4返回。
并且，在第2实施例所涉及的推力器101中，如图11、图13所示，在连接块102内，从溢流阀分支出从单向阀127与歧管块106内的流路168连接的流路123b，在该分支的流路123d夹装有两个电磁阀201。如图11、图14所示，该分支的流路123d在分别经由设置于储液器4的外侧的两个电磁阀201之后再次汇合成一个流路123g而向储液器4的内侧引导。而且，该汇合的流路123g在储液器4的内侧作为排出口128b而开口。
由此，如果在活塞53由缸筒51内的液压向上推压的状态下两个电磁阀201打开，则如图11、图16中涂白箭头所示，工作油中的缸筒51内的工作油从歧管块106的凹部开口163经由电磁阀202通过到达储液器4的减压用流路而向储液器4返回，活塞53被与活塞杆52的上端连接的外部机构的预紧力向下方按压。
＝＝＝其他实施例＝＝＝
以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，当然可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。而且，为了容易理解本发明而对上述实施方式详细进行了说明，但并不限定于具有说明过的所有结构的发明。另外，对于上述实施方式的结构的一部分，可以进行其他结构的追加、删除、置换。
例如，在第1实施例所涉及的推力器1中，还可以在歧管块6内形成所有工作油的流路。另外，在上述各实施例所涉及的推力器(1、101)中，液压缸5配置为使得活塞53在上下方向上往返运动，但也可以将液压缸5配置为在与电机轴31相交叉的方向(例如正交方向)上往返运动。
歧管块(6、106)、缸筒51可以不配置于储液器4内，上侧框体内的机构、部件的一部分或全部可以配置于储液器4的外侧。例如，可以不在外切齿轮泵7的收纳空间(66、164a)形成狭缝状的开口部(67、165a)，将外切齿轮泵7安装于连接块2且液密地收纳于歧管块6内。而且，在歧管块6预先形成从配置于上侧框体的适当位置的储液器4与收纳空间66连通的流路。由此，能够仅使成为主要噪声源的外切齿轮泵7浸渍于工作油内而抑制噪声。
上述实施例所涉及的推力器1的外切齿轮泵7的吸入口72的位置在相对于驱动轴71正交的方向上开口，但吸入口72可以与相对于连接块2配置于上方的各种结构的布局、活塞杆52的往返运动方向等相应地在适当的方向上开口。
减压用流路的分支数量可以根据推力器1的用途、要求的规格、价格等而适当地设定。
实施例所涉及的推力器1以如下方式构成，即，如果对缸筒51内进行减压，则利用与头部12连接的外部的机构的朝向下方的预紧力而使得活塞53下降，使得缸筒51内的工作油经由减压用流路(68c～68e)及电磁阀61而向储液器4返回。也可以取代该结构而形成为如下结构，即，例如在缸筒51内设置对活塞53向下方进行预紧的弹簧等，从而不依赖于来自外部机构的预紧力地将活塞53向下方按压。
实施例所涉及的推力器1的液压致动器是液压缸5，但也可以变更为具有利用液压而旋转的机构的液压致动器等适当形式的液压致动器。另外，推力器1的外观形状并不局限于方筒状，可以根据内置的液压致动器的形式、运动方向、内部构造等而变更。
标号的说明
1、101推力器(电动液压致动器、电动液压缸)，
2、102连接块，3电机，4储液器，5液压缸，
6、106歧管块，7齿轮泵(外切齿轮泵)，11挂钩，12头部，13上罩，14活塞杆的插入孔，
15上盖板，16下罩，17基板，18安装螺栓，
21、121连通孔，22、122连接块内的轴承，
23、123、123a～123g连接块内的流路，24连结部件，
25、125流入口，26、126流出口，27、127单向阀，
31电机轴，41储液器外壳，51缸筒，
52活塞杆，53活塞，54(液压缸5)的端口，
55接近传感器，61、201电磁阀，
62、202溢流阀，64、163凹部开口，
66、164a外切齿轮泵的收纳空间，
68、68a～68f、168歧管块内的流路，
69a、69b、128a、128b排出口，71驱动轴，72吸入口，
80节流机构(节流孔)，171泵外壳，171a外壳主体，
171b罩部，172排出口，174轴孔，175a驱动齿轮，
175b从动齿轮，176a吸入侧压力室，176b排出侧压力室

Claims (12)

1.一种电动液压致动器，其中，
所述电动液压致动器具有：
电机，其将旋转动力输出；
外切齿轮泵，其利用所述电机而工作；
液压致动器，其利用所述外切齿轮泵供给的加压后的工作流体而执行动作；
歧管块，其组装有构成所述液压致动器的工作流体回路的流路；
第1部分，其对所述电机进行收容；
第2部分，其对所述外切齿轮泵、所述液压致动器以及储液器进行收容；以及
连接部，其以液密状态将所述第1部分与所述第2部分连接，
所述连接部具有将所述第1部分与所述第2部分连通的连通孔，
所述电机的旋转轴与所述外切齿轮泵的驱动轴在所述连通孔内连结，
所述外切齿轮泵收容于所述歧管块、且安装于所述连接部。
2.根据权利要求1所述的电动液压致动器，其中，
所述连接部在所述连通孔内配置有所述电机的所述旋转轴的轴承，并且在内部形成有构成所述工作液体回路的流路，
形成于所述连接部的所述流路的一端与所述外切齿轮泵的工作液体的排出口连接，另一端与所述歧管块的工作液体的流入口连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电动液压致动器，其中，
所述外切齿轮泵以浸渍于所述工作流体的状态收纳于歧管块内。
4.根据权利要求3所述的电动液压致动器，其中，
所述储液器是占用所述第2部分的内侧区域的密闭空间，
在该储液器内收纳有所述歧管块、所述外切齿轮泵、以及所述液压致动器的壳体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动液压致动器，其中，
所述流路包含：加压用流路，其将所述工作流体引导至所述液压致动器内；以及减压用流路，其将该液压致动器内的工作流体向所述储液器引导，
所述减压用流路分支出多个流路，在分支出的流路分别夹装有阀机构，
所述阀机构在打开状态下使工作流体向所述储液器返回。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电动液压致动器，其中，
所述流路包含：加压用流路，其将所述工作流体引导至所述液压致动器内；以及减压用流路，其将该液压致动器内的工作流体向所述储液器引导，
在所述减压用流路的中途夹装有阀机构及节流机构，
所述阀机构在打开状态下使所述工作流体向所述储液器返回，
所述节流机构使得从所述液压致动器朝向所述储液器的所述工作流体的流速降低。
7.根据权利要求6所述的电动液压致动器，其中，
所述节流机构由节流孔构成。
8.根据权利要求6或7所述的电动液压致动器，其中，
所述减压用流路分支出多个流路，在分支出的流路分别夹装有所述阀机构。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电动液压致动器，其中，
所述电动液压致动器具有用于对形成于所述连接部的所述流路进行开闭的电磁阀，
构成所述电磁阀的螺线管配置于所述储液器的外侧。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电动液压致动器，其中，
所述液压致动器是液压缸，
该液压缸的活塞杆的前端从所述第2部分的框体凸出。
11.根据权利要求10所述的电动液压致动器，其中，
所述电动液压致动器具有将所述活塞杆始终朝下止点方向进行预紧的弹簧机构，
所述弹簧机构辅助使基于所述工作流体回路的所述液压缸的壳体内的所述工作流体向所述储液器返回的动作。
12.一种盘式制动器装置，其具有权利要求10或11所述的电动液压致动器，其中，
所述盘式制动器装置具有相对于圆板状的制动盘的两面对制动器内衬进行按压或使其隔离的制动机构，
所述制动机构与所述液压缸的活塞杆的上升运动联动地将针对所述制动盘的制动状态解除，在活塞杆处于下降状态时，使得所述制动盘处于制动状态。
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