JP2014137009A

JP2014137009A - 油圧モータ

Info

Publication number: JP2014137009A
Application number: JP2013005843A
Authority: JP
Inventors: Hokuto Nakahara; 北斗中原; Shingo Hayashi; 新悟林
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2014-07-28

Abstract

【課題】ハウジング部材に摺動自在に嵌挿されたブレーキピストン及びハウジング部材に減速機部材を取付けた油圧モータにおいて、小型化にし、軽量化した油圧モータにする。
【解決手段】油圧モータ１０はケース１１とプレート１２により構成されるハウジング１３と、を備える。ハウジング１３内にはシリンダーブロック１８が軸１９と共に軸受２０、２１を介して軸支されている。シリンダーブロック１８のシリンダー孔２２はピストン２３を摺動自在に嵌挿してシリンダー室２４を形成し、ピストン２３がシュー２５を介して斜板２６に沿って摺動自在にさせている。プレート１２に接触するブレーキピストンの触面１２ａには、軸心方向側の一部に断面円形状の凹部３９が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械用の旋回装置を駆動するための油圧モータに関し、さらに詳細には、小型・軽量化を図る油圧モータに関する。

従来、この種の油圧モータ４０は、図３に示されるように、ケース４１と端板４３とを備えるハウジング４４内にシリンダーブロック４５が軸受６７及び６８により軸支された軸４６と共に回転自在に設けられている。このシリンダーブロック４５のシリンダー孔４７内にピストン４８を嵌挿してシリンダー室４９を形成し、前記ピストン４８がシュー５０を介して斜板５１に沿って摺動自在に形成されている。ケース４１の開口部は、小径内周面５２と、中間径内周面５３と、大径内周面５４とからなる段付形状を有し、前記小径内周面５２とシリンダーブロック４５の外周面４５ａには固定側摩擦板５９と移動側摩擦板６０が交互に回転しないように取付けられている。参照符号５５は中空形状のブレーキピストンを示し、該ブレーキピストン５５は大径基部５６、中間径基部５７及び小径基部５８よりなり、該大径基部５６、中間径基部５７がケース４１の大径内周面５４、中間径内周面５３に摺動自在に嵌挿されている。

前記ケース４１と前記端板４３との合わせ面には、液密的に閉塞するためのシール部材であるＯリング６２が設けられ、該Ｏリング６２の外周にはケース４１と端板４３を結合するボルト６３が配置されている。端板４３は、相手部品、例えば減速機本体６４などを取着する構造となっている。前記ハウジング４４及び前記減速機本体６４の内部には、これらの内部に滞留する油を図示しないタンク室に戻すケースドレーン室４２及び６５が形成され、該ケースドレーン室４２及び６５内に滞留する油の外部漏出を防止するため、前記ケースドレーン室４２及び６５と外部とを液密的に封止するＯリング６６が前記端板４３と前記減速機本体６４の合わせ面に設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平８−１７７８９９号公報

特許文献１に記載する油圧モータ４０の構造では、端板４３は回転体（図２に示すシリンダブロック４５のシリンダー孔４７に組み付けられて往復運動をするピストン４８に結合したシュー５０からの荷重）を受けても変形しないように、端板４３を斜板５１の一体化により剛性をもたせ、多くのボルト、例えばボルト６３でハウジング４４に固定している。

しかしながら、通常、油圧モータ４０は該油圧モータ４０を搭載する機械の仕様に合わせ、数種類の容量水準を設定している。
油圧モータの容量は、ピストン径及びピストン配置ＰＣＤが同一であれば、シュー摺動部の角度により決定する。例えば、角度が大きければ容量は大きく、角度が小さければ容量は小さい。この際、同じ油圧モータの回転数を出力するためには、機械から油圧モータへの供給流量が大きい場合には大きなモータ容量、供給流量が小さい場合には小さな容量、の組み合わせとなる。この供給流量は、各機械メーカーの設計思想により異なる。

これらの要求にこたえるため、シューの摺動部の角度水準を数種類設定している。この端板の角度を加工する方法として、フライス加工により狙いの角度になるような治具を使用するのが一般的であるが、角度が多水準となるときは多くの治具を保有し、水準ごとに治具の段取り替えを実施する必要があり、生産性が悪い。
また、水準ごとの治具を必要としない特殊な能力を持った加工機であれば、治具の準備や段取り替え工数が不要で生産性は確保されるが、高額な加工機への設備投資が必要である。
さらに、端板４３のように大きな部品はシュー５０の摺動部をラップ仕上げすることができないため、端板４３にラップ仕上げを施した部品であるスワッシュプレート６１を設置してシュー５０との接触面を形成している。

しかし、この構造では剛性をもたせるために例えば、端板４３の厚みを大きくしたり、端板４３に硬い材料を使用したり、ボルト６３の本数を増やす構造にしているが、この構造は、端板４３の価格が高価になることに加え、油圧モータ４０全体も大きく、重くなることから、実機において取付位置（レイアウト）の自由度が低下する。
一方、特に近年の実機における機器の取り付けスペースは縮小傾向にあるため、油圧モータをコンパクト化に対する要求がユーザーから望まれている。
本発明は、係る課題を解決するためになされたもので、小型化にし、かつ軽量化した油圧モータを提供することを目的とする。

本発明は、ハウジング部材に回転自在に支持された軸に一体的に設けたシリンダーブロックに摺動自在に嵌挿されたピストンを有し該ピストンに係合する斜板を支持するプレート部材を該ハウジング部材に取付けると共に、前記ハウジング部材に摺動自在に嵌挿されたブレーキピストン及びハウジング部材に減速機部材を取付けた油圧モータにおいて、
前記プレート部材に接触する前記ブレーキピストンの接触面には軸心方向側に断面円形状の凹部を形成したことを特徴とする。

本発明はブレーキピストンに施す容易な凹み加工により該プレートの変形量を抑えることができるため、硬さの高い材料の使用や厚みを大きくする必要もないので、安価かつモータ全体の高さ寸法低減、軽量化が実現できる。これにより、本モータを搭載する実機における取付位置（レイアウト）の自由度が増す。
また本発明の加工は、ブレーキピストンの旋盤加工でわずかな段差で良いため、加工時間は従来品とほとんど変わらず、ブレーキピストンの硬さが高い材料使用や厚みの増加が不要になるため、安価での加工が可能である。
くわえて、ボルトに作用するモーメント荷重も軽減されるので、ボルトの本数が少なくて済み、安価でかつ組立時間の短縮により生産性も向上する。

本発明の実施の形態に係る油圧モータの要部断面図である。図１のＡ部の拡大図である。従来の油圧モータ概略構造を断面図である。

本発明の実施の形態に係る油圧モータ１０の要部を示す縦断面図を示す。
図１に示すように、油圧モータ１０は、基本的にはケース１１とプレート（プレート部材）１２により構成されるハウジング（ハウジング部材）１３と、を備える。前記ケース１１の内周面には、大径内周面１４と、中間径内周面１５と、小径内周面１６と、を備える。前記ケース１１の大径内周面１４及び中間径内周面１５は、プレート１２が嵌挿され、円周方向に配置された複数個のねじ部材１７によりケース１１と一体的に締結される。ハウジング１３内にはシリンダーブロック１８が軸（軸部材）１９と共に軸受２０、２１を介して軸支されている。

前記シリンダーブロック１８のシリンダー孔２２はピストン２３を摺動自在に嵌挿してシリンダー室２４を形成し、前記ピストン２３がシュー２５を介して斜板２６に沿って摺動自在にさせて油圧モータ１０が構成されている。なお、斜板２６は、プレート１２に支持されている。

前記ケース１１の中間径内周面１５及び小径内周面１６には、段付形状を呈するブレーキピストン２７の大径基部２８、小径基部２９が摺動自在に嵌挿されている。前記プレート１２とブレーキピストン２７との間には、ばね部材３０が装着され、前記ばね部材３０の弾発力によりブレーキピストン２７が図１で右方向に付勢され、シリンダーブロック１８にスプライン３１ａにより固着されたリング状のディスクプレート３１に係合される。

ケース１１の大径内周面１４には減速機本体（減速機部材）３２が嵌挿され、ケース１１と減速機本体３２との合わせ面が円周方向に配置された複数個のねじ部材３３により締結され、これらの合わせ面にＯリング３４を設けてハウジング１３及び減速機本体３２内の油を図示しないタンクに戻すケースドレーン室３６及び３５を外部と液密的に封止している。
この場合、ハウジング１３のケースドレーン室３６は、軸受２０の隙間（開示しない）、フィルタ３７を通り減速機本体３２のケースドレーン室３５に連通されている。

また、プレート１２に接触するブレーキピストン２７の接触面１２ａには、軸心方向側の一部に断面円形状の凹部３９が形成されている。凹部３９の深さＴは図２に示すように、加工精度を含め、ブレーキピストン２７がプレート１２に接触しない程度であれば、必要以上に深くしない寸法、例えば０．２ｍｍ程度が望ましい。
また、凹部３９の半径方向の範囲Ａは図２に示すように、軸１９の中心側からできるだけ広い範囲で凹んでいることが望ましいが、広くなりすぎるとレーキピストン２７とプレート１２との面圧応力が過大になり、プレート１２やブレーキピストン２７の異常摩耗を引き起こすため、許容面圧応力以内に設定することが望ましい。

本発明の実施の形態に係る油圧モータ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、ブレーキピストン２７に施す凹部３９は容易な加工により該プレート１２の変形量を抑えることができるため、硬さの高い材料の使用や厚みを大きくする必要もないので、安価かつ油圧モータ１０の全体の高さ寸法低減、軽量化が実現できる。これにより、油圧モータ１０を搭載する実機における取付位置（レイアウト）の自由度が増す。
また本発明によるブレーキピストン２７は旋盤加工でわずかな段差で良いため、加工時間は従来品とほとんど変わらず、プレートの硬さが高い材料使用や厚みの増加が不要になるため、安価での加工が可能である。
くわえて、ボルトに作用するモーメント荷重も軽減されるので、ボルトの本数が少なくて済み、安価でかつ組立時間の短縮により生産性も向上する。

１０油圧モータ１１ケース
１２プレート１３ハウジング
１８シリンダブロック１９軸
２０、２１軸受２３ピストン
２６斜板３９凹部

Claims

ハウジング部材に回転自在に支持された軸部材に一体的に設けたシリンダーブロックに摺動自在に嵌挿されたピストンを有し該ピストンに係合する斜板を支持するプレート部材を該ハウジング部材に取付けると共に、前記ハウジング部材に摺動自在に嵌挿されたブレーキピストン及びハウジング部材に減速機部材を取付けた油圧モータにおいて、
前記プレート部材に接触する前記ブレーキピストンの接触面には軸心方向側に断面円形状の凹部を形成したことを特徴とする油圧モータ。