JP2000320444A - ブレーキ装置を有する液圧モータ - Google Patents

ブレーキ装置を有する液圧モータ

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JP2000320444A JP11127708A JP12770899A JP2000320444A JP 2000320444 A JP2000320444 A JP 2000320444A JP 11127708 A JP11127708 A JP 11127708A JP 12770899 A JP12770899 A JP 12770899A JP 2000320444 A JP2000320444 A JP 2000320444A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキ装置の回転ブレーキ板に生じる摩耗
を十分に小さく抑える。 【解決手段】 油圧モータ10を構成するシリンダブロ
ック15の外周側には周方向に離間して例えば9個の円
弧状溝17を形成する。また、シリンダブロック15の
外周側にはブレーキ装置31を構成する回転ブレーキ板
32を設け、この回転ブレーキ板32の内周側に突設し
た円弧状突起33を円弧状溝17に係合させる。さら
に、回転ブレーキ板32の内周側には例えば6個の径方
向接触部34を設け、この径方向接触部34をシリンダ
ブロック15の外周面に係合させる。これにより油圧モ
ータ10のブレーキ制動時に、回転ブレーキ板32がシ
リンダブロック15に対して回転方向に相対移動するの
を円弧状突起33によって規制すると共に、回転ブレー
キ板32がシリンダブロック15に対して径方向に相対
移動するのを径方向接触部34によって規制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ルの旋回用油圧モータ、走行用油圧モータ等に用いて好
適なブレーキ装置を有する油圧モータに関する。
【0002】
【従来の技術】図8ないし図13に従来技術によるブレ
ーキ装置を有する液圧モータを油圧ショベルの旋回用油
圧モータに適用した場合を例に挙げて説明する。
【0003】図において、1は下部走行体、2は該下部
走行体1上に旋回可能に搭載された上部旋回体を示し、
該上部旋回体2は、旋回フレーム3を有し、該旋回フレ
ーム3には、キャブ4、機械室を画成する建屋カバー5
およびカウンタウェイト6等が設けられている。また、
上部旋回体2の前部側には土砂等の掘削作業を行うため
の作業装置7が俯仰動可能に設けられている。そして、
この上部旋回体2は、後述の油圧モータ10によって下
部走行体1に対して旋回駆動する構成となっている。
【0004】10は上部旋回体2の旋回フレーム3に減
速機(図示せず)等を介して設けられた旋回用油圧モー
タ(以下、油圧モータという)で、該油圧モータ10
は、後述のケーシング11、出力軸14、シリンダブロ
ック15およびブレーキ装置22等によって大略構成さ
れている。
【0005】11は油圧モータ10のケーシングで、該
ケーシング11は、図9に示す如く、筒部12Aと底部
12Bとから段付の有底筒状に形成されたケーシング本
体12と、該ケーシング本体12の開口端を施蓋するヘ
ッドケーシング13とによって構成され、ケーシング本
体12の底部12B外周側には環状のフランジ部12C
が突設されている。
【0006】また、ケーシング本体12の内周側には、
その開口端側に向けて2段階に拡径されて段部12D,
12Eが形成され、該段部12Dには周方向に離間して
後述の非回転ブレーキ板23が係合する多数個の係合凹
溝12F(2個のみ図示)が形成されている。そして、
ケーシング11は、上下方向に配置され、その下端側と
なるフランジ部12Cは減速機に一体に取付けられる。
【0007】14はケーシング11に回転可能に支持さ
れた出力軸、15はケーシング11内に回転可能に設け
られたシリンダブロックで、該シリンダブロック15に
は、出力軸14の周囲に離間して軸方向に延びる複数の
シリンダ16が形成されている。そして、シリンダブロ
ック15は、シリンダ16内に後述の給排ポート18
A,18B等を介して外部からの油液が給排されること
により、出力軸14を回転駆動する構成となっている。
【0008】17,17,…はシリンダブロック15の
外周側に設けられた例えば9個の円弧状溝で、該円弧状
溝17は、シリンダブロック15の軸方向に沿って延び
る半円弧状の凹溝として形成され、シリンダブロック1
5の周方向にほぼ等間隔に離間して配置されている。こ
こで、円弧状溝17は、図12に示すように例えば約1
0.00mm程度の一定の曲率半径R1 をもって形成さ
れるものである。
【0009】18はヘッドケーシング13とシリンダブ
ロック15との間に位置してヘッドケーシング13に固
定された弁板で、該弁板18は、シリンダブロック15
の各シリンダ16と間欠的に連通する一対の給排ポート
18A,18Bを有し、該給排ポート18A,18B
は、ヘッドケーシング13側に形成された給排通路(図
示せず)と連通している。
【0010】19は複数本のピストンで、該各ピストン
19は、一端側(上端側)がシリンダブロック15の各
シリンダ16内に摺動可能に挿嵌され、他端側(下端
側)が各シリンダ16外に突出している。そして、該各
ピストン19の突出端側にはそれぞれシュー20が揺動
可能に設けられている。
【0011】21はケーシング本体12に固定して設け
られた斜板で、この斜板21は、その表面上を各シュー
20が摺動することにより、ピストン19をシリンダ1
6に対してストロークさせるものである。
【0012】22は出力軸14とシリンダブロック15
に制動を与えるネガティブ型のブレーキ装置で、該ブレ
ーキ装置22は、後述の非回転ブレーキ板23、回転ブ
レーキ板24、ブレーキピストン27等によって構成さ
れている。
【0013】23はケーシング11の段部12D,12
E間に位置してケーシング本体12の内周側に設けられ
た複数枚の非回転ブレーキ板で、該非回転ブレーキ板2
3は、摩擦材を用いた円環状の板体として形成され、そ
の外周側はケーシング本体12の係合凹溝12Fに係合
している。これにより、非回転ブレーキ板23はケーシ
ング本体12に対して軸方向に移動可能となった状態
で、該ケーシング本体12に対する回転が規制されてい
る。
【0014】24はシリンダブロック15の外周側に設
けられた複数枚の回転ブレーキ板で、該回転ブレーキ板
24は、図10に示す如く摩擦材(ライニング)を用い
た円環状の板体として形成され、シリンダブロック15
の外周側に各非回転ブレーキ板23と重なり合うように
交互に配置されている。
【0015】そして、回転ブレーキ板24は後述の円弧
状突起25によりシリンダブロック15に対して軸方向
に移動可能に設けられ、ブレーキピストン27によって
非回転ブレーキ板23と摩擦係合することにより、非回
転ブレーキ板23との間でシリンダブロック15を制動
状態に保持する構成となっている。
【0016】25,25,…は回転ブレーキ板24の内
周側に設けられた9個の円弧状突起で、該円弧状突起2
5は、回転ブレーキ板24の内周側から径方向内側に突
出した半円弧状の突部として形成され、回転ブレーキ板
24の周方向にほぼ等間隔に間隔をおいて配置されてい
る。そして、この円弧状突起25は、シリンダブロック
15の各円弧状溝17にそれぞれ係合し、回転ブレーキ
板24がシリンダブロック15に対して回転方向に相対
移動するのを規制する構成となっている。
【0017】ここで、円弧状突起25は、図12に示す
ように前記円弧状溝17の曲率半径R1 よりも僅かに小
さな一定の曲率半径R2 をもって形成され、この曲率半
径R2 は例えば約9.75mm程度に設定されるもので
ある。
【0018】26,26,…は互いに隣接する円弧状突
起25間に位置して設けられた9個の凹溝で、該各凹溝
26は、回転ブレーキ板24の内周側に各円弧状突起2
5と交互に配置されている。
【0019】27はケーシング本体12の内周側に軸方
向に摺動可能に挿嵌されたブレーキピストンで、該ブレ
ーキピストン27は、段付円筒状に形成され、ケーシン
グ本体12の段部12Eとの間に液圧室28を画成して
いる。そして、ブレーキピストン27は、スプリング2
9により非回転ブレーキ板23、回転ブレーキ板24に
向けて常時付勢され、これにより各非回転ブレーキ板2
3を各回転ブレーキ板24にそれぞれ摩擦係合させ、い
わゆる駐車ブレーキとしてシリンダブロック15を出力
軸14と共に制動状態に保持するものである。
【0020】また、ケーシング11には前記液圧室28
と連通する通液路(図示せず)が設けられ、該通液路等
を通じて油圧ポンプ(図示せず)からの圧油の一部が液
圧室28内に供給されたときに、ブレーキピストン27
が非回転ブレーキ板23から離間し、このときにシリン
ダブロック15の制動が解除される。
【0021】この種の従来技術による油圧モータ10
は、油圧ポンプからの圧油を弁板18の給排ポート18
A,18B等を通じて各シリンダ16内に順次供給する
ことにより、ピストン19から各シュー20を介した斜
板21への押圧力が発生する。そして、この押圧力によ
り各シュー20が斜板21上を周方向に沿って滑動し、
ピストン19と一体となったシリンダブロック15が回
転し、このときの回転力は減速機へと伝えられ、上部旋
回体2を下部走行体1に対して旋回駆動させる。
【0022】また、このような油圧モータ10の作動時
には、油圧ポンプからの圧油の一部が液圧室28内にも
供給され、ブレーキピストン27がスプリング29のば
ね力に抗して図9中の上向きに変位することによりシリ
ンダブロック15の制動が解除される。
【0023】一方、油圧モータ10を停止するときに
は、液圧室28内への圧油の供給を停止し、このときに
ブレーキピストン27はスプリング29によって非回転
ブレーキ板23側に向けて押圧されることにより、ケー
シング11側の非回転ブレーキ板23をシリンダブロッ
ク15側の回転ブレーキ板24に摩擦係合させ、シリン
ダブロック15の回転を停止させる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、油圧モータ10の停止時に、非回転ブレー
キ板23と回転ブレーキ板24は、ブレーキピストン2
7により一緒にケーシング11側に強く押付けられるか
ら、これらの非回転ブレーキ板23、回転ブレーキ板2
4は上部旋回体2と一体となったケーシング11に対し
回転不能に固定される。
【0025】しかし、この従来技術にあっては、シリン
ダブロック15の円弧状溝17と回転ブレーキ板24の
円弧状突起25との間には、図12に示すように実質的
に僅かな隙間が形成されるため、上部旋回体2の旋回駆
動をブレーキ装置22によって停止したときに上部旋回
体2に所謂「ゆれ戻し」が生じると、前述の如くケーシ
ング11側に固定された回転ブレーキ板24の円弧状突
起25は、下部走行体1側に減速機等を介して連結され
たシリンダブロック15の円弧状溝17に繰返し衝突す
るようになり、図13に示すように円弧状突起25が摩
耗するという問題がある。
【0026】また、不整地面を走行する際にも、例えば
減速機の各歯車間でがたつきが生じたり、作業装置7側
でがたつきが生じ、これに伴って回転ブレーキ板24の
円弧状突起25とシリンダブロック15の円弧状溝17
とが頻繁に衝突を繰返し、円弧状突起25に摩耗が生じ
易くなるという問題がある。
【0027】そして、このような円弧状突起25の摩耗
が進行するに伴って円弧状突起25と円弧状溝17との
間の隙間が徐々に拡大すると、両者の衝突力が次第に大
きくなり、円弧状突起25の摩耗がさらに増大すること
になる。そして、場合によっては、円弧状突起25が全
面摩耗ないし破損することがあり、ブレーキ機能が損な
われる原因になるという問題がある。
【0028】しかも、この油圧モータ10は上下方向に
配置する構成としているから、各回転ブレーキ板24の
うち下側に位置する回転ブレーキ板24には、その上側
に位置する全ての回転ブレーキ板24と非回転ブレーキ
板23の重量が付加される。
【0029】このため、油圧モータ10のブレーキ制動
時にはこの下側の回転ブレーキ板24に非常に大きな慣
性力が作用し、この回転ブレーキ板24の円弧状突起2
5がシリンダブロック15の円弧状溝17と衝突すると
きの衝突力が増大し、円弧状突起25の摩耗量がさらに
増えるという問題もある。
【0030】そして、このように円弧状突起25が摩耗
すると、摩耗粉が油圧モータ10の各摺動部に侵入する
ことがあり、この場合には、これらの摺動部にかじり、
焼き付きが発生し、油圧モータ10の性能が低下する原
因になるという問題がある。
【0031】そこで、シリンダブロック15には円弧状
溝17に替えて凹形状をなすスプライン溝を設け、回転
ブレーキ板24には円弧状突起25に替えて該スプライ
ン溝に嵌合する凸状突起を設けることにより、シリンダ
ブロックに対する回転ブレーキ板の接触面積を増すよう
にすれば、回転ブレーキ板の摩耗をある程度抑えること
は可能である。
【0032】しかし、この場合には、シリンダブロック
にスプライン溝を形成するときにホブ盤等を用いて加工
する必要があり、加工が大変となり作業性等が低下する
という問題がある。
【0033】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は、ブレーキ制動時に回転ブレー
キ板に生じる摩耗を十分に小さく抑えることができ、ブ
レーキ性能を長期に亘って良好に維持できると共に、各
摺動部に摩耗、かじり等が生じる原因をなくすことがで
き、加工性等を向上できるようにしたブレーキ装置を有
する液圧モータを提供することを目的としている。
【0034】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1の発明によるブレーキ装置を有する液
圧モータは、ケーシングと、該ケーシングに回転可能に
支持された出力軸と、前記ケーシング内に設けられ外部
から液圧が供給されることにより該出力軸を回転駆動す
るシリンダブロックと、該シリンダブロックと前記ケー
シングとの間に設けられ前記出力軸に制動力を付与する
ブレーキ装置とを備え、該ブレーキ装置は、前記ケーシ
ングの内周側に設けられ軸方向に移動可能となった環状
の非回転ブレーキ板と、該非回転ブレーキ板と重なるよ
うに前記シリンダブロックの外周側に設けられブレーキ
ピストンによって該非回転ブレーキ板と摩擦係合する環
状の回転ブレーキ板とにより構成している。
【0035】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、シリンダブロックの外周側には、周方向に間隔
をおいて軸方向に延びる複数の円弧状溝を設け、回転ブ
レーキ板の内周側には、径方向の内側に突出して該各円
弧状溝にそれぞれ係合し前記回転ブレーキ板がシリンダ
ブロックに対して相対回転するのを規制する複数の円弧
状突起と、該各円弧状突起の間に位置して前記シリンダ
ブロックの外周面に接触し前記回転ブレーキ板がシリン
ダブロックに対して径方向に相対移動するのを規制する
少なくとも3個以上の径方向接触部とを設ける構成とし
たことにある。
【0036】このように構成したことにより、液圧モー
タのブレーキ制動時には、ブレーキ装置を構成するブレ
ーキピストンによってシリンダブロック側に設けた複数
の回転ブレーキ板がケーシング側に設けた複数の非回転
ブレーキ板と摩擦係合することにより、シリンダブロッ
クの回転を停止することができる。そして、このときに
回転ブレーキ板の内周側に突設した円弧状突起はシリン
ダブロックの外周面に形成した円弧状溝と係合すること
により、シリンダブロックに対して回転ブレーキ板が回
転方向に移動するのを規制することができる。
【0037】しかも、このようなブレーキ制動時に、回
転ブレーキ板の内周側に設けた径方向接触部はシリンダ
ブロックの外周面と接触し、回転ブレーキ板がシリンダ
ブロックに対して径方向に移動するのを規制できるか
ら、この径方向接触部により円弧状突起がシリンダブロ
ックの円弧状溝と径方向で衝突するときの衝突力を弱め
ることができる。
【0038】また、請求項2の発明は、径方向接触部
は、シリンダブロックの外周面に対応した円弧形状をな
し、前記シリンダブロックの外周面と径方向接触部との
間には、円弧状溝と円弧状突起との間の隙間よりも小さ
い径方向の微小隙間を形成する構成としている。
【0039】これによりブレーキ制動時に、回転ブレー
キ板がシリンダブロックに対して径方向に相対移動しよ
うとしたときには、径方向接触部がシリンダブロックの
外周面に接触することにより、円弧状突起が円弧状溝と
径方向で直接衝突するのを回避することができる。
【0040】また、請求項3の発明は、回転ブレーキ板
には、円弧状溝と径方向接触部の他に径方向接触部より
も深溝に形成された凹溝を設け、該凹溝とシリンダブロ
ックの外周側との間には油通路を形成する構成としてい
る。
【0041】これにより、例えばシリンダブロックに給
排された油液がケーシング内に漏洩したときに、この油
液を回転ブレーキ板の凹溝とシリンダブロックとの間に
形成した油通路を通じて外部に逃すことができ、ケーシ
ング内の油液の圧力が必要以上に高くなるのを抑えるこ
とができる。
【0042】一方、請求項4の発明によるブレーキ装置
を有する液圧モータは、ケーシングと、該ケーシングに
回転可能に支持された出力軸と、前記ケーシング内に設
けられ外部から液圧が供給されることにより該出力軸を
回転駆動するシリンダブロックと、前記出力軸とケーシ
ングとの間に設けられ前記出力軸に制動力を付与するブ
レーキ装置とを備え、該ブレーキ装置は、前記ケーシン
グの内周側に設けられ軸方向に移動可能となった環状の
非回転ブレーキ板と、該非回転ブレーキ板と重なるよう
に前記出力軸の外周側に設けられブレーキピストンによ
って該非回転ブレーキ板と摩擦係合する環状の回転ブレ
ーキ板とにより構成している。
【0043】そして、請求項4の発明が採用する構成の
特徴は、出力軸の外周側には、周方向に間隔をおいて軸
方向に延びる複数の円弧状溝を設け、回転ブレーキ板の
内周側には、径方向の内側に突出して該各円弧状溝にそ
れぞれ係合し回転ブレーキ板が出力軸に対して相対回転
するのを規制する複数の円弧状突起と、該各円弧状突起
の間に位置して前記出力軸の外周面に接触し前記回転ブ
レーキ板が出力軸に対して径方向に相対移動するのを規
制する少なくとも3個以上の径方向接触部とを設ける構
成としたことにある。
【0044】このように構成したことにより、液圧モー
タのブレーキ制動時には、回転ブレーキ板の内周側に設
けた径方向接触部が出力軸の外周面と係合することによ
り、請求項1の発明と同様に回転ブレーキ板が出力軸に
対して径方向に移動しようとするのを規制でき、この径
方向接触部により円弧状突起が出力軸の円弧状溝と衝突
するときの衝突力を弱めることができる。
【0045】また、請求項5の発明は、径方向接触部
は、出力軸の外周面に対応した円弧形状をなし、前記出
力軸の外周面と径方向接触部との間には、円弧状溝と円
弧状突起との間の隙間よりも小さい径方向の微小隙間を
形成する構成としている。
【0046】これによりブレーキ制動時に、回転ブレー
キ板が出力軸に対して径方向に相対移動しようとしたと
きには、径方向接触部が出力軸の外周面に接触すること
により、円弧状突起が円弧状溝と径方向で直接衝突する
のを回避することができる。
【0047】また、請求項6の発明は、回転ブレーキ板
には、円弧状溝と径方向接触部の他に前記径方向接触部
よりも深溝に形成された凹溝を設け、該凹溝と出力軸の
外周側との間には油通路を形成する構成としている。
【0048】これにより、例えばシリンダブロックに給
排された油液がケーシング内に漏洩したときに、この油
液を回転ブレーキ板の凹溝と出力軸との間に形成した油
通路を通じて外部に逃すことができ、請求項3の発明と
同様にケーシング内の油液の圧力が必要以上に高くなる
のを抑えることができる。
【0049】さらに、請求項7の発明は、円弧状突起
を、円弧状溝よりも僅かに小さな曲率半径をもって形成
している。これにより回転ブレーキ板の組付時に、円弧
状突起を円弧状溝に容易に取付けることができる。
【0050】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。なお、本実施の形態で
は、前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符号を
付し、その説明を省略するものとする。
【0051】ここで、図1ないし図4は本発明による第
1の実施の形態を示し、図中、31は本実施の形態に用
いるブレーキ装置で、該ブレーキ装置31は、従来技術
によるブレーキ装置22とほぼ同様に、非回転ブレーキ
板23、ブレーキピストン27および後述の回転ブレー
キ板32等によって構成されている。
【0052】32,32,…はシリンダブロック15の
外周側に設けられた本実施の形態に用いる複数枚の回転
ブレーキ板で、該回転ブレーキ板32は、図2に示す如
く従来技術による回転ブレーキ板24とほぼ同様に、摩
擦材に機械加工等を施すことにより円環状の板状体とし
て形成され、その内周側には後述の円弧状突起33、凹
溝35が設けられている。
【0053】しかし、この回転ブレーキ板32の内周側
には、円弧状突起33、凹溝35に加えて、さらに後述
の径方向接触部34が設けられている点で、従来技術の
ものとは異なっている。
【0054】33,33,…は回転ブレーキ板32の内
周側から径方向内側に向けて突設された例えば9個の円
弧状突起で、該円弧状突起33は、図4に示す如く従来
技術による円弧状突起25と同様に、円弧状溝17の曲
率半径R1 (R1 は例えば10.00mm)よりも僅か
に小さな曲率半径R2 (R2 は例えば9.75mm)を
もって半円弧状に形成され、回転ブレーキ板32の内周
側にほぼ等間隔に間隔をおいて配置されている。
【0055】そして、この円弧状突起33は、図4に示
すように円弧状溝17内に径方向の微小隙間S1 をもっ
て嵌合し、シリンダブロック15のブレーキ制動時に回
転ブレーキ板32がシリンダブロック15に対して回転
方向に相対移動するのを規制するものである。
【0056】34,34,…は各円弧状突起33間に位
置して回転ブレーキ板32の内周端に設けられた例えば
6個の径方向接触部で、該径方向接触部34は、シリン
ダブロック15の外周面に対応した円弧形状をなす端部
として形成され、凹溝36を除いた各円弧状突起33間
の6箇所にそれぞれ配置されている。そして、この径方
向接触部34は、シリンダブロック15の外周面と接触
し、回転ブレーキ板32がシリンダブロック15に対し
て径方向に相対的に移動するのを規制する構成となって
いる。
【0057】ここで、径方向接触部34は、図4に示す
ようにシリンダブロック15の外周面との間に径方向の
微小隙間S2 を形成し、この微小隙間S2 は、前述した
シリンダブロック15の円弧状溝17と回転ブレーキ板
32の円弧状突起33との間の微小隙間S1 よりも小さ
く(S2 <S1 )設定されている。
【0058】このため、シリンダブロック15のブレー
キ制動時に回転ブレーキ板32がシリンダブロック15
に対して径方向に相対移動しようとしたときには、円弧
状突起33が円弧状溝17と係合する前に先に径方向接
触部34がシリンダブロック15の外周面と接触するよ
うになる。
【0059】35,35,…は回転ブレーキ板32の内
周側に位置して各円弧状突起33間に2つおき毎に設け
られた3個の凹溝を示し、該凹溝35は、径方向接触部
34よりも深溝に形成され、シリンダブロック15の外
周面との間に後述の油通路36を形成している。
【0060】36,36,…は回転ブレーキ板32の凹
溝35とシリンダブロック15の外周側との間に設けら
れた3個の油通路で、該油通路36は、例えばシリンダ
16内に給排された油液がシリンダ16とピストン19
との間を介してケーシング11内に漏洩したときに、こ
の油液をシリンダブロック15と非回転ブレーキ板23
との間の隙間を介して図1中に示す矢示A方向へと導く
構成となっている。
【0061】本実施の形態によるブレーキ装置31を有
する油圧モータ10は上述の如く構成を有するもので、
その基本的作動については、従来技術のものと格別差異
はない。
【0062】然るに、本実施の形態では、ブレーキ装置
31を構成する回転ブレーキ板32の内周側には、各円
弧状突起33間に位置してシリンダブロック15の外周
面と係合する径方向接触部34を設ける構成としてい
る。
【0063】これにより、シリンダブロック15のブレ
ーキ制動時に非回転ブレーキ板23からの制動トルクに
よる荷重が回転ブレーキ板32に作用し、回転ブレーキ
板32がシリンダブロック15に対して径方向に相対的
に動こうとしたときには、回転ブレーキ板32の径方向
接触部34がシリンダブロック15の外周面と接触する
ことにより、前記荷重をシリンダブロック15と径方向
接触部34との間で受承し、回転ブレーキ板32の径方
向の動きを規制することができる。
【0064】しかも、シリンダブロック15と回転ブレ
ーキ板32の径方向接触部34との間の径方向の微小隙
間S2 を、シリンダブロック15の円弧状溝17と円弧
状突起33との間の径方向の微小隙間S1 よりも小さく
設定したから、前述の如く、回転ブレーキ板32の径方
向接触部34がシリンダブロック15の外周面と径方向
で接触したときでも、円弧状突起33がシリンダブロッ
ク15の円弧状溝17と径方向で直接衝突するのを防止
することができる。
【0065】かくして、本実施の形態では、シリンダブ
ロック15と回転ブレーキ板32との間で生じる径方向
のがたつきと周方向のがたつきとを、円弧状突起33と
径方向接触部34とでそれぞれ分担して規制することが
でき、シリンダブロック15のブレーキ制動時に円弧状
溝17と円弧状突起33との間で作用する衝突力を軽減
でき、これにより円弧状突起33の摩耗を減らし、回転
ブレーキ板32の耐久性、寿命等を高めることができ
る。
【0066】また、回転ブレーキ板32は、各円弧状突
起33に加えて各径方向接触部34をそれぞれシリンダ
ブロック15に接触させる構成としたから、この径方向
接触部34の分だけシリンダブロック15に対する円弧
状突起33の接触面圧を従来技術のものに比較して低減
でき、これによっても円弧状突起33を含めた回転ブレ
ーキ板32全体の耐摩耗性等を高めることができる。
【0067】従って、本実施の形態のように、油圧モー
タ10を上部旋回体2の旋回用モータとして用いた場合
でも、従来技術で述べたように回転ブレーキ板32が早
期に摩耗、損傷する等の不具合を解消でき、ブレーキ装
置31の機能を長期に亘って安定して維持することがで
きる。
【0068】また、シリンダブロック15と回転ブレー
キ板32との間で生じる摩耗粉を減らすことができ、こ
のような摩耗粉が例えば、ピストン19とシリンダ16
との摺動面間、シリンダブロック15と斜板21との摺
動面間等に侵入するような事態を防止でき、これらの摺
動面に焼付き、かじり等が生じる原因をなくし、当該油
圧モータ10の性能、信頼性等を向上することができ
る。
【0069】また、シリンダブロック15と回転ブレー
キ板32との間には3箇所の油通路36を設ける構成と
したから、例えばシリンダ16内に給排された油液が、
シリンダ16とピストン19との間を介してケーシング
11内へと外部に漏洩したときに、この油液を図1中に
示す矢示A方向へと導いて、ケーシング11に設けられ
たドレイン通路(図示せず)等を介してタンク側に戻す
ことができ、ケーシング11内の油液の圧力が必要以上
に高くなるのを抑えることができる。また、ケーシング
11内には常に油液を循環させておくことができ、シリ
ンダブロック15等を効率よく冷却することができる。
【0070】さらに、各径方向接触部34は回転ブレー
キ板32のプレス成形時に各円弧状突起33と一緒に加
工できるから、回転ブレーキ板32の加工工数を増やす
ことなく、加工コストの低減を図ることができる。ま
た、各円弧状突起33はそれぞれ同一の曲率半径をもっ
て形成できるから、径方向接触部34を含めた回転ブレ
ーキ板32の形状を単純化でき、回転ブレーキ板32の
プレス成形時における径方向接触部34の加工精度を高
めることができ、該径方向接触部34とシリンダブロッ
ク15との間の微小隙間S2 の誤差を減らして両者間の
がたつきを小さく保持できると共に、プレス型の形状を
単純化してその長寿命化を図ることができる。
【0071】さらに、回転ブレーキ板32の円弧状突起
33に係合する円弧状溝17は、エンドミル等を用いて
シリンダブロック15の軸方向に延びる半円弧状の長溝
として容易に加工でき、従来技術で述べたように角形状
のスプライン溝をホブ盤等を用いて加工する工程を省略
でき、加工時の作業性等を高めることができる。
【0072】次に、図5、図6は本実施の形態の第2の
実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、油圧モータ
を斜軸式の油圧モータとして構成したことにある。
【0073】図中、40は本実施の形態に用いる斜軸式
の油圧モータで、該油圧モータ40は、走行用モータと
して構成されている。ここで、41は油圧モータ40の
ケーシングで、該ケーシング41は、段付筒状のケーシ
ング本体42と、該ケーシング本体42の大径側の端面
に固着されたヘッドケーシング43とによって構成され
ている。
【0074】また、ケーシング本体42の内周側にはヘ
ッドケーシング43側に向けて拡径されて段部42A,
42Bが形成され、段部段部42A,42B間には後述
の非回転ブレーキ板54が係合する多数個の係合凹溝4
2Cが形成されている。
【0075】44はケーシング本体42に2つの軸受4
4A,44Bを介して回転可能に支持された出力軸、4
5は該出力軸44の先端に形成されて出力軸44の一部
を構成するドライブディスクを示し、該ドライブディス
ク45の外周側には、図6に示すように周方向にほぼ等
間隔に離間して軸方向に延びる例えば9個の円弧状溝4
6,46,…が設けられている。そして、この円弧状溝
46は、一定の曲率をもった半円弧状の凹溝として形成
されている。
【0076】47はケーシング41内に出力軸44と一
体に回転可能に設けられたシリンダブロックを示し、該
シリンダブロック47には、周方向に離間して複数のシ
リンダ48(1個のみ図示)が形成されている。そし
て、このシリンダブロック47のシリンダ48内にはピ
ストン49が往復動可能に挿嵌され、該ピストン49の
突出端側はドライブディスク45に揺動可能に支持され
ている。
【0077】50はヘッドケーシング43の端面に固着
して設けられた傾転支持部材、51は該傾転支持部材5
0とシリンダブロック47とに摺接して設けられた弁板
を示し、該弁板51は、ヘッドケーシング43、傾転支
持部材50等に設けられた給排通路(図示せず)と連通
する一対の給排ポート51A,51Bが設けられてい
る。そして、弁板51は、シリンダブロック47と一緒
に例えば傾転機構(図示せず)等によって傾転支持部材
50に沿って傾転する構成となっている。
【0078】52はドライブディスク45と弁板51と
の間でシリンダブロック47を支持するためのセンタシ
ャフトで、該センタシャフト52は、シリンダブロック
47の中心を貫通して延び、その一端側はドライブディ
スク45に対して揺動可能に連結されている。また、こ
のセンタシャフト52の他端側は弁板51に回動可能に
挿嵌され、シリンダブロック47を弁板51に対してセ
ンタリングする構成となっている。
【0079】53は本実施の形態に用いるブレーキ装置
で、該ブレーキ装置53は、従来技術によるブレーキ装
置22とほぼ同様に、後述の非回転ブレーキ板54、回
転ブレーキ板55、ブレーキピストン60等によって構
成されている。
【0080】54はケーシング41の段部42A,42
B間に位置してケーシング本体42の内周側に設けられ
た複数枚の非回転ブレーキ板で、該非回転ブレーキ板5
4は、摩擦材を用いた円環状の板体として形成され、そ
の外周側はケーシング本体42の係合凹溝42Cに係合
している。これにより、非回転ブレーキ板54はケーシ
ング本体42に対して軸方向に移動可能となった状態
で、該ケーシング本体42に対する回転が規制されてい
る。
【0081】55はドライブディスク45の外周側に設
けられた複数枚の回転ブレーキ板で、該回転ブレーキ板
55は、図6に示す如く、第1の実施の形態による回転
ブレーキ板32とほぼ同様に摩擦材を用いた円環状の板
状体として形成され、その内周側には例えば9個の円弧
状突起56、6個の径方向接触部57および3個の凹溝
58がそれぞれ設けられている。
【0082】そして、回転ブレーキ板55は、各非回転
ブレーキ板54と重なり合うように交互に配置され、円
弧状突起56がドライブディスク45の円弧状溝46に
係合することにより、ドライブディスク45に対して軸
方向に移動可能となった状態で、該ドライブディスク4
5に対する相対回転が規制される。
【0083】また、回転ブレーキ板55は、径方向接触
部57がドライブディスク45の外周面と係合すること
により、ドライブディスク45に対する径方向の相対移
動が規制されている。
【0084】59,59,…はドライブディスク45の
外周側と凹溝58との間に設けられた3個の油通路で、
該油通路59についても、第1の実施の形態で述べた油
通路36と同様に、例えばシリンダ48内に給排された
油液がシリンダ48とピストン49との間を介してケー
シング41内へと外部に漏洩したときに、この油液を後
述する油室63内の油液と混合し、冷却した上でケーシ
ング41側に設けられたドレイン通路(図示せず)等を
介してタンク側に戻す構成となっている。
【0085】60はケーシング本体42の内周側に摺動
可能に設けられたブレーキピストンで、該ブレーキピス
トン60は、スプリング61により非回転ブレーキ板5
4、回転ブレーキ板55に向けて常時付勢され、これに
より各非回転ブレーキ板54を各回転ブレーキ板55に
それぞれ摩擦係合させ、シリンダブロック47を出力軸
44と共に制動状態に保持するものである。また、ブレ
ーキピストン60は、ケーシング本体42の段部42B
との間に画成された液圧室62に油圧ポンプからの圧油
の一部が供給されたときに、非回転ブレーキ板54から
離間し、このときにシリンダブロック47の制動を解除
するものである。
【0086】なお、63はケーシング本体42内で、2
つの軸受44A,44B間に形成された油室で、該油室
63内の油液は、油通路59を介してケーシング41か
らドレイン通路に排出されるようになっている。
【0087】このように構成されるブレーキ装置53を
有する油圧モータ40は、上述の如く構成を有するもの
で、油圧ポンプからの圧油を給排ポート51A,51B
等を通じて各シリンダ48内に順次供給することによ
り、ピストン49からドライブディスク45への押圧力
が発生し、この押圧力によりピストン49と一体となっ
たシリンダブロック47を回転させて出力軸44を回転
駆動し、例えば油圧ショベルの下部走行体等を走行させ
る。
【0088】また、傾転機構によって弁板51をシリン
ダブロック47と一緒に傾転支持部材50に沿って傾転
させることにより、ピストン49のストローク量を変更
し、モータ出力を可変に調整することができる。さら
に、ブレーキ装置53によってシリンダブロック47の
回転を停止したり、シリンダブロック47の制動を解除
する点については、従来技術と同様である。
【0089】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、ドライブディスク45と回転ブレーキ板55
との間で生じる径方向のがたつきと周方向のがたつきと
を、円弧状突起56と径方向接触部57とでそれぞれ分
担して規制することができるから、シリンダブロック4
7のブレーキ制動時に円弧状溝46と円弧状突起56と
の間で作用する衝突力を軽減でき、円弧状突起56の摩
耗を減らして、回転ブレーキ板55の耐久性、寿命等を
高めることができ、第1の実施の形態とほぼ同様の作用
効果を得ることができる。
【0090】また、油室63内の油液は、軸受44A,
44B間で滞留し高温状態におかれ易くなる。しかし、
本実施の形態では、シリンダブロック47と回転ブレー
キ板55の凹溝58との間に油通路59を形成したか
ら、油室63内の油液を油通路59を介してケーシング
41内の油液と撹拌混合し、冷却した状態でドレイン通
路から排出することができ、軸受44A,44B、オイ
ルシール等の破損を防止することができる。
【0091】なお、第1の実施の形態では、円弧状溝1
7が9個、円弧状突起33が9個、径方向接触部34が
6個の場合を例示したが、円弧状突起ないし径方向接触
部の個数は、ほぼ円周上等配であれば、任意に選択する
ことができる。
【0092】また、第1の実施の形態では、回転ブレー
キ板32には径方向接触部34を6個設ける構成として
述べたが、これに替えて、例えば図7に示す変形例のよ
うに、回転ブレーキ板32′に設ける径方向接触部34
を3個設ける構成としてもよく、この場合でも、これら
の径方向接触部34により回転ブレーキ板32′をシリ
ンダブロック15に対し3点で安定して支持することが
できる。また、このことは第2の実施の形態でも同様で
ある。
【0093】また、第1の実施の形態では、油圧モータ
10を油圧ショベルの旋回用モータに用いる構成として
述べたが、これに替えて、例えば走行用モータ等に用い
てもよい。
【0094】また、第2の実施の形態では、油圧モータ
40を油圧ショベルの走行用モータに用いる構成として
述べたが、これに替えて、例えば旋回用モータ等に用い
てもよい。
【0095】さらに、各実施の形態では、アキシャルピ
ストン型の油圧モータを採用したが、これに替えて、例
えばラジアルピストン型の油圧モータを採用してもよ
い。
【0096】さらに、各実施の形態では、油圧モータを
油圧ショベルに用いるものとして述べたが、例えばクレ
ーン、ブルドーザ等の他の建設機械に用いてもよい。
【0097】
【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1の発明によ
れば、回転ブレーキ板の内周側には、回転ブレーキ板が
シリンダブロックに対して相対回転するのを規制する複
数の円弧状突起と、回転ブレーキ板がシリンダブロック
に対して径方向に相対移動するのを規制する少なくとも
3個以上の径方向接触部とを設ける構成としたから、液
圧モータのブレーキ制動時には、シリンダブロックと回
転ブレーキ板との間で生じる径方向のがたつきと周方向
のがたつきとを、それぞれ円弧状突起と径方向接触部と
で分担して規制することができる。
【0098】これにより、シリンダブロックの円弧状溝
と円弧状突起との間で作用する衝突力を軽減して、円弧
状突起の摩耗を減らすことができ、回転ブレーキ板の耐
久性、寿命等を高めることができ、ブレーキ装置の機能
を長期に亘って安定して維持し続けることができる。ま
た、シリンダブロックと回転ブレーキ板との間で生じる
摩耗粉を減らし、このような摩耗粉が例えばシリンダブ
ロックの各摺動面等に侵入するような事態を防止でき、
当該油圧モータの性能、信頼性等を向上することができ
る。さらに、各径方向接触部はそれぞれ同一の曲率半径
をもって円弧状に形成できるから、径方向接触部の形状
を単純化でき、プレス成形等を用いることにより径方向
接触部の加工精度を高めることがでる。
【0099】また、請求項2の発明は、シリンダブロッ
クの外周面と径方向接触部との間には、円弧状溝と円弧
状突起との間の隙間よりも小さい径方向の微小隙間を形
成する構成としたから、ブレーキ制動時には、回転ブレ
ーキ板の径方向接触部がシリンダブロックの外周面と接
触することにより、円弧状突起と円弧状溝とが径方向で
直接衝突するのを回避でき、円弧状突起の摩耗、損傷等
をさらに防止することができる。
【0100】また、請求項3の発明は、回転ブレーキ板
には径方向接触部よりも深溝に形成された凹溝を設ける
ことにより、該凹溝とシリンダブロックの外周側との間
に油通路を形成する構成としたから、例えばシリンダブ
ロックに給排された油液がケーシング内に漏洩したとき
に、この油液を前記油通路を通じて外部に逃すことがで
き、ケーシング内の油液の圧力が必要以上に高くなるの
を抑えることができ、油圧モータの性能、信頼性等をさ
らに高めることができる。
【0101】一方、請求項4の発明のように回転ブレー
キ板の内周側には、回転ブレーキ板が出力軸に対して相
対回転するのを規制する複数の円弧状突起と、回転ブレ
ーキ板が出力軸に対して径方向に相対移動するのを規制
する少なくとも3個以上の径方向接触部とを設ける構成
とした場合でも、請求項1の発明とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。
【0102】また、請求項5の発明は、出力軸の外周面
と径方向接触部との間には、円弧状溝と円弧状突起との
間の隙間よりも小さい径方向の微小隙間を形成する構成
としたから、ブレーキ制動時には、円弧状突起と円弧状
溝とが径方向で直接衝突するのを請求項2の発明と同様
に回避でき、円弧状突起の摩耗、損傷等をさらに防止す
ることができる。
【0103】また、請求項6の発明のように、回転ブレ
ーキ板に凹溝を設け、この凹溝と出力軸の外周側との間
に油通路を形成する構成とした場合には、油室内の油液
をケーシング内の油液と撹拌混合し、冷却することによ
り軸受、オイルシール等の破損を防止し、油圧モータの
性能、信頼性等を高めることができる。
【0104】さらに、請求項7の発明は、円弧状突起
を、円弧状溝よりも僅かに小さな曲率半径をもって形成
したから、回転ブレーキ板の組付時に、円弧状突起を円
弧状溝に容易に取付けることができ、回転ブレーキ板の
組付性等を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるブレーキ装置
を有する油圧モータを図2中の矢示I−I方向からみた
縦断面図である。
【図2】シリンダブロック、回転ブレーキ板等を図1中
の矢示II−II方向から拡大してみた横断面図である。
【図3】図1中のブレーキ装置等を拡大して示す要部断
面図である。
【図4】図2中の円弧状溝、円弧状突起および径方向接
触部等を拡大して示す要部断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態によるブレーキ装置
を有する油圧モータを示す縦断面図である。
【図6】ドライブディスク、回転ブレーキ板等を図5中
の矢示VI−VI方向から拡大してみた横断面図である。
【図7】本発明の変形例によるシリンダブロック、回転
ブレーキ板等を図2と同様位置からみた横断面図であ
る。
【図8】従来技術によるブレーキ装置を有する油圧モー
タが適用された油圧ショベルを示す外観図である。
【図9】図8中のブレーキ装置を有する油圧モータを図
10中の矢示IX−IX方向からみた縦断面図である。
【図10】シリンダブロック、回転ブレーキ板等を図9
中の矢示X−X方向から拡大してみた横断面図である。
【図11】図9中のブレーキ装置を拡大して示す要部断
面図である。
【図12】図10中の円弧状溝および円弧状突起等を拡
大して示す要部断面図である。
【図13】円弧状突起が摩耗した状態を示す図12と同
様の要部断面図である。
【符号の説明】
10,40 油圧モータ 11,41 ケーシング 14,44 出力軸 15,47 シリンダブロック 17,46 円弧状溝 23,54 非回転ブレーキ板 27,60 ブレーキピストン 31,53 ブレーキ装置 32,32′,55 回転ブレーキ板 33,56 円弧状突起 34,57 径方向接触部 35,58 凹溝 36,59 油通路 45 ドライブディスク
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年5月22日(2000.5.2
2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項6
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0040
【補正方法】変更
【補正内容】
【0040】また、請求項3の発明は、回転ブレーキ板
には、円弧状突起と径方向接触部の他に径方向接触部よ
りも深溝に形成された凹溝を設け、該凹溝とシリンダブ
ロックの外周側との間には油通路を形成する構成として
いる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】また、請求項6の発明は、回転ブレーキ板
には、円弧状突起と径方向接触部の他に前記径方向接触
部よりも深溝に形成された凹溝を設け、該凹溝と出力軸
の外周側との間には油通路を形成する構成としている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 祥典 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Fターム(参考) 3H084 AA07 AA08 AA45 BB05 BB09 BB23 BB30 CC62

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシングと、該ケーシングに回転可能
    に支持された出力軸と、前記ケーシング内に設けられ外
    部から液圧が供給されることにより該出力軸を回転駆動
    するシリンダブロックと、該シリンダブロックと前記ケ
    ーシングとの間に設けられ前記出力軸に制動力を付与す
    るブレーキ装置とを備え、該ブレーキ装置は、前記ケー
    シングの内周側に設けられ軸方向に移動可能となった環
    状の非回転ブレーキ板と、該非回転ブレーキ板と重なる
    ように前記シリンダブロックの外周側に設けられブレー
    キピストンによって該非回転ブレーキ板と摩擦係合する
    環状の回転ブレーキ板とにより構成してなるブレーキ装
    置を有する液圧モータにおいて、 前記シリンダブロックの外周側には、周方向に間隔をお
    いて軸方向に延びる複数の円弧状溝を設け、前記回転ブ
    レーキ板の内周側には、径方向の内側に突出して該各円
    弧状溝にそれぞれ係合し前記回転ブレーキ板がシリンダ
    ブロックに対して相対回転するのを規制する複数の円弧
    状突起と、該各円弧状突起の間に位置して前記シリンダ
    ブロックの外周面に接触し前記回転ブレーキ板がシリン
    ダブロックに対して径方向に相対移動するのを規制する
    少なくとも3個以上の径方向接触部とを設ける構成とし
    たことを特徴とするブレーキ装置を有する液圧モータ。
  2. 【請求項2】 前記径方向接触部は、前記シリンダブロ
    ックの外周面に対応した円弧形状をなし、前記シリンダ
    ブロックの外周面と径方向接触部との間には、前記円弧
    状溝と円弧状突起との間の隙間よりも小さい径方向の微
    小隙間を形成してなる請求項1に記載のブレーキ装置を
    有する液圧モータ。
  3. 【請求項3】 前記回転ブレーキ板には、前記円弧状溝
    と径方向接触部の他に前記径方向接触部よりも深溝に形
    成された凹溝を設け、該凹溝と前記シリンダブロックの
    外周側との間には油通路を形成する構成としてなる請求
    項1または2に記載のブレーキ装置を有する液圧モー
    タ。
  4. 【請求項4】 ケーシングと、該ケーシングに回転可能
    に支持された出力軸と、前記ケーシング内に設けられ外
    部から液圧が供給されることにより該出力軸を回転駆動
    するシリンダブロックと、前記出力軸とケーシングとの
    間に設けられ前記出力軸に制動力を付与するブレーキ装
    置とを備え、該ブレーキ装置は、前記ケーシングの内周
    側に設けられ移動可能となった環状の非回転ブレーキ板
    と、該非回転ブレーキ板と重なるように前記出力軸の外
    周側に設けられブレーキピストンによって該非回転ブレ
    ーキ板と摩擦係合する環状の回転ブレーキ板とにより構
    成してなるブレーキ装置を有する液圧モータにおいて、 前記出力軸の外周側には、周方向に間隔をおいて軸方向
    に延びる複数の円弧状溝を設け、前記回転ブレーキ板の
    内周側には、径方向の内側に突出して該各円弧状溝にそ
    れぞれ係合し前記回転ブレーキ板が出力軸に対して相対
    回転するのを規制する複数の円弧状突起と、該各円弧状
    突起の間に位置して前記出力軸の外周面に接触し前記回
    転ブレーキ板が出力軸に対して径方向に相対移動するの
    を規制する少なくとも3個以上の径方向接触部とを設け
    る構成としたことを特徴とするブレーキ装置を有する液
    圧モータ。
  5. 【請求項5】 前記径方向接触部は、前記出力軸の外周
    面に対応した円弧形状をなし、前記出力軸の外周面と径
    方向接触部との間には、前記円弧状溝と円弧状突起との
    間の隙間よりも小さい径方向の微小隙間を形成してなる
    請求項4に記載のブレーキ装置を有する液圧モータ。
  6. 【請求項6】 前記回転ブレーキ板には、前記円弧状溝
    と径方向接触部の他に前記径方向接触部よりも深溝に形
    成された凹溝を設け、該凹溝と前記出力軸の外周側との
    間には油通路を形成する構成としてなる請求項4または
    5に記載のブレーキ装置を有する液圧モータ。
  7. 【請求項7】 前記円弧状突起は、前記円弧状溝よりも
    僅かに小さな曲率半径をもって形成してなる請求項1,
    2,3,4,5または6に記載のブレーキ装置を有する
    液圧モータ。
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