JP2023105978A - 電動シリンダ及び作業機械 - Google Patents
電動シリンダ及び作業機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023105978A JP2023105978A JP2022007049A JP2022007049A JP2023105978A JP 2023105978 A JP2023105978 A JP 2023105978A JP 2022007049 A JP2022007049 A JP 2022007049A JP 2022007049 A JP2022007049 A JP 2022007049A JP 2023105978 A JP2023105978 A JP 2023105978A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sun gear
- motor
- peripheral surface
- electric cylinder
- boom
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 142
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 53
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 21
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 17
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 15
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 12
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/38—Cantilever beams, i.e. booms;, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for booms; Dipper-arms, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for dipper-arms; Bucket-arms
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Retarders (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電動シリンダ及び作業機械に関する。
特許文献1には、作業機械の一例として電動ショベルが開示されている。電動ショベルは、車両本体と、車両本体に対して回動可能に設けられたブームと、電動シリンダと、を備える。ブームは、電動シリンダによって駆動される。
他方、電動シリンダは、駆動源であるモータの駆動力をピストンに伝達する遊星歯車機構を備える場合がある。遊星歯車機構は、モータの出力軸に連結されたサンギヤと、サンギヤに隣接する複数のプラネタリギヤと、を備える。サンギヤは、出力軸の回転により回転する。複数のプラネタリギヤは、サンギヤの回転により回転する。サンギヤの歯面は、プラネタリギヤの歯面に接触する。
他方、電動シリンダは、駆動源であるモータの駆動力をピストンに伝達する遊星歯車機構を備える場合がある。遊星歯車機構は、モータの出力軸に連結されたサンギヤと、サンギヤに隣接する複数のプラネタリギヤと、を備える。サンギヤは、出力軸の回転により回転する。複数のプラネタリギヤは、サンギヤの回転により回転する。サンギヤの歯面は、プラネタリギヤの歯面に接触する。
特許文献1の場合、電動シリンダの駆動によりブームが回動する。特許文献1では、電動シリンダの駆動源であるモータの発熱により問題が生じることを防ぐため、モータからの熱を外部へ効率的に逃がすことが要求される。例えば、動力とするモータを小型化する場合、加速領域で使用する割合が増えるため、モータ表面からの放熱だけでは足りず、温度が上昇する可能性が高い。モータが過度に発熱すると、モータの性能が低下したり作動不良が発生したりする。そのため、モータの熱を効率よく伝え、外部へ逃がす必要がある。
他方、電動シリンダが遊星歯車機構を備える場合、サンギヤの周辺部は、モータの出力軸から伝わってくる熱と、サンギヤの歯面で発生する熱とによって高温になる。すると、高温によりグリス等の潤滑剤が溶け出し、潤滑切れが生じる可能性が高い。潤滑切れが生じると、摩擦熱によりギヤ表面が局所的に変質したり摩耗したりするため、サンギヤの摺動部が焼き付きを起こす等の問題が生じる。したがって、サンギヤ周辺部の高温化により問題が生じることを防ぐため、モータからの熱に加え、サンギヤ歯面の熱を外部へ効率的に逃がすことが要求される。
他方、電動シリンダが遊星歯車機構を備える場合、サンギヤの周辺部は、モータの出力軸から伝わってくる熱と、サンギヤの歯面で発生する熱とによって高温になる。すると、高温によりグリス等の潤滑剤が溶け出し、潤滑切れが生じる可能性が高い。潤滑切れが生じると、摩擦熱によりギヤ表面が局所的に変質したり摩耗したりするため、サンギヤの摺動部が焼き付きを起こす等の問題が生じる。したがって、サンギヤ周辺部の高温化により問題が生じることを防ぐため、モータからの熱に加え、サンギヤ歯面の熱を外部へ効率的に逃がすことが要求される。
そこで本発明は、モータからの熱とサンギヤ歯面の熱とを外部へ効率的に逃がすことができる電動シリンダ及び作業機械を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る電動シリンダは、駆動源であるモータと、前記モータの駆動により回転する出力軸と、前記出力軸に連結され、前記出力軸の回転により回転するサンギヤと、前記モータの軸方向端面に隣接して配置され、前記サンギヤの外周との間に磁性流体を収容可能な流体収容部を有する筒状のホルダと、前記ホルダの内周面に設けられた一対の磁極片と、前記一対の磁極片の間に配置され、磁場の作用により前記磁性流体を前記流体収容部に保持する磁石と、を備える。
上記態様によれば、モータからの熱とサンギヤ歯面の熱とを外部へ効率的に逃がすことができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態においては、作業機械(作業車両)の一例としてショベルを挙げて説明する。
<ショベル(作業機械)>
図1に示すように、作業機械としてのショベル1は、車両本体2と、車両本体2に連結された作業機3と、を備える。以下、ショベル1の前進方向、後進方向及び車両幅方向を「車両前方(車両前後方向一方側)」、「車両後方(車両前後方向他方側)」及び「車両幅方向」と称する。車両幅方向は、「左側(車両幅方向一方側)」又は「右側(車両幅方向他方側)」と称する場合もある。ショベル1が前進する方向に対して右手を右側、ショベル1が前進する方向に対して左手を左側と称する。ショベル1が水平面に配置された状態の上下方向、上方及び下方を単に「上下方向」、「上方」及び「下方」と称する。
図1に示すように、作業機械としてのショベル1は、車両本体2と、車両本体2に連結された作業機3と、を備える。以下、ショベル1の前進方向、後進方向及び車両幅方向を「車両前方(車両前後方向一方側)」、「車両後方(車両前後方向他方側)」及び「車両幅方向」と称する。車両幅方向は、「左側(車両幅方向一方側)」又は「右側(車両幅方向他方側)」と称する場合もある。ショベル1が前進する方向に対して右手を右側、ショベル1が前進する方向に対して左手を左側と称する。ショベル1が水平面に配置された状態の上下方向、上方及び下方を単に「上下方向」、「上方」及び「下方」と称する。
<車両本体>
車両本体2は、自走可能な下部走行体5と、下部走行体5上に旋回自在に設けられた上部旋回体6と、を備える。
車両本体2は、自走可能な下部走行体5と、下部走行体5上に旋回自在に設けられた上部旋回体6と、を備える。
下部走行体5は、左右一対の履帯7を有している。下部走行体5は、履帯7を駆動する電動モータ(不図示)を備える。下部走行体5は、電動モータによって履帯7が駆動されることで走行する。なお、下部走行体5は、電動モータに代えて油圧モータを備えていてもよい。
下部走行体5の前部には、下部走行体5の車両幅方向に延びる排土板としてのブレード8が設けられている。下部走行体5は、ブレード8を駆動する電動アクチュエータ(不図示)を備える。ブレード8の高さ位置は、電動アクチュエータの駆動により調整可能とされている。
上部旋回体6は下部走行体5の上部に設けられている。上部旋回体6には、下部走行体5の駆動源である走行用電動モータ、作業機3の駆動源である電動シリンダのモータ、各モータの動力源となるバッテリ及びインバータ等(不図示)が設けられている。上部旋回体6は、下部走行体5に対して上下方向に延びる軸線回りに旋回可能とされている。
上部旋回体6には、キャノピー10が設けられている。キャノピー10は、運転者を収容可能な運転スペース11を有する。キャノピー10は、運転スペース11の天井部を形成するフード12と、フード12の後部の車両幅方向両側に設けられてフード12から下方に延びる後部支柱13と、フード12の前部の車両幅方向両側に設けられてフード12から下方に延びる前部支柱14と、を備える。
上部旋回体6の前部には、ブーム20を支持するブラケット15が設けられている。図2に示すように、ブラケット15は、上部旋回体6の車両幅方向に開口する第一孔15a及び第二孔15bを有する。第一孔15aは、ブラケット15の上端部近傍に配置されている。第二孔15bは、第一孔15aよりも下方でかつ前方に配置されている。
<作業機>
図1に示すように、作業機3は、上部旋回体6に対して屈曲起伏自在に動作可能に設けられている。作業機3は、ブーム20と、アーム30と、バケット40(作業具)と、複数(例えば本実施形態では3つ)の電動シリンダ100A~100Cと、を備える。3つの電動シリンダ100A~100Cは、ブーム20を動作させる第一電動シリンダ100Aと、アーム30を動作させる第二電動シリンダ100Bと、バケット40を動作させる第三電動シリンダ100Cと、である。ブーム20の基端部は、上部旋回体6に対して回転可能に連結されている。ブーム20の先端部は、アーム30の基端部に対して回転可能に連結されている。アーム30の先端部は、バケット40に対して回転可能に連結されている。
図1に示すように、作業機3は、上部旋回体6に対して屈曲起伏自在に動作可能に設けられている。作業機3は、ブーム20と、アーム30と、バケット40(作業具)と、複数(例えば本実施形態では3つ)の電動シリンダ100A~100Cと、を備える。3つの電動シリンダ100A~100Cは、ブーム20を動作させる第一電動シリンダ100Aと、アーム30を動作させる第二電動シリンダ100Bと、バケット40を動作させる第三電動シリンダ100Cと、である。ブーム20の基端部は、上部旋回体6に対して回転可能に連結されている。ブーム20の先端部は、アーム30の基端部に対して回転可能に連結されている。アーム30の先端部は、バケット40に対して回転可能に連結されている。
<ブーム>
ブーム20は、図1の姿勢では、上部旋回体6の車両幅方向から見て、ブラケット15から上方に延びた後に屈曲して前上方に向かって延びている。以下、上部旋回体6の車両幅方向から見て、ブーム20が延びる方向を「ブーム延在方向」、ブーム延在方向と直交する方向を「ブーム板幅方向」とする。ブーム延在方向においてブーム20の一端部(ブラケット15側の端部)を「ブーム基端部」とする。ブーム延在方向においてブーム20の他端部(ブーム基端部とは反対側の端部)を「ブーム先端部」とする。ブーム板幅方向の寸法は、ブーム基端部からブーム延在方向の中央近傍に向かうに従って徐々に大きくなった後に、ブーム先端部に向かうに従って徐々に小さくなっている。
ブーム20は、図1の姿勢では、上部旋回体6の車両幅方向から見て、ブラケット15から上方に延びた後に屈曲して前上方に向かって延びている。以下、上部旋回体6の車両幅方向から見て、ブーム20が延びる方向を「ブーム延在方向」、ブーム延在方向と直交する方向を「ブーム板幅方向」とする。ブーム延在方向においてブーム20の一端部(ブラケット15側の端部)を「ブーム基端部」とする。ブーム延在方向においてブーム20の他端部(ブーム基端部とは反対側の端部)を「ブーム先端部」とする。ブーム板幅方向の寸法は、ブーム基端部からブーム延在方向の中央近傍に向かうに従って徐々に大きくなった後に、ブーム先端部に向かうに従って徐々に小さくなっている。
図3に示すように、ブーム20は、上部旋回体6の車両幅方向に離間して配置された一対のブーム側板21と、上部旋回体6の車両幅方向に延びて一対のブーム側板21同士を接続するブーム底板22と、ブーム底板22のブーム基端部側に接続されたブーム基端側接続板23と、ブーム底板22のブーム先端部側に接続されたブーム先端側接続板24と、ブーム延在方向の中央近傍で一対のブーム側板21により挟まれた空間を仕切るブーム仕切部材25と、ブーム基端部を上部旋回体6に支持させるブーム基端支持部材26と、アーム30を支持するアーム支持板27と、を備える。
ブーム側板21は、上部旋回体6の車両幅方向に開口する第一シリンダ基端側孔21a及び第二シリンダ基端側孔21bを有する。図2に示すように、第一シリンダ基端側孔21aは、上部旋回体6の車両幅方向から見て、ブーム延在方向の中央近傍下側であって第一電動シリンダ100Aの一部(図2の上端部近傍)と重なる部分に配置されている。第二シリンダ基端側孔21bは、上部旋回体6の車両幅方向から見て、ブーム延在方向の中央近傍上側であって第二電動シリンダ100Bの一部(図2の下端部近傍)と重なる部分に配置されている。
図3に示すように、ブーム底板22は、ブーム側板21のブーム板幅方向において上部旋回体6とは反対側の縁部に設けられている。ブーム底板22、ブーム延在方向に沿って延びている。ブーム底板22は、ブーム延在方向の中央近傍で第一シリンダ基端側孔21aと第二シリンダ基端側孔21bとの間に向かって湾曲している。
ブーム基端側接続板23は、ブーム基端部側で上部旋回体6の車両幅方向に延びて一対のブーム側板21同士を接続している。ブーム基端側接続板23は、ブーム底板22との接続部からブーム板幅方向に遠ざかるに従ってブーム基端部に近づくように延びた後に屈曲してブーム基端部に向けて延びている。
ブーム先端側接続板24は、ブーム先端部側で上部旋回体6の車両幅方向に延びて一対のブーム側板21同士を接続している。ブーム先端側接続板24は、ブーム底板22との接続部からブーム板幅方向に遠ざかるに従ってブーム先端部に近づくように延びた後に屈曲してブーム先端部に向けて延びている。ブーム先端側接続板24は、一方のブーム側板21に隣接する位置でブーム延在方向に開口する開口部24aを有する。
ブーム仕切部材25は、ブーム延在方向の中央近傍で上部旋回体6の車両幅方向に延びて一対のブーム側板21同士を接続している。ブーム仕切部材25は、ブーム板幅方向に沿って延びている。ブーム仕切部材25は、第一シリンダ基端側孔21aと第二シリンダ基端側孔21bとの間に配置されている。ブーム仕切部材25は、ブーム底板22に対してブーム板幅方向に離間している。
ブーム基端支持部材26は、ブーム基端部側に設けられている。ブーム基端支持部材26は、上部旋回体6の車両幅方向に開口する第一貫通孔26aを有する。第一貫通孔26aには、上部旋回体6の車両幅方向に延びる第一ピン28(図2参照)が挿通される。ブーム20は、ブーム基端支持部材26の第一貫通孔26a及びブラケット15の第二孔15bに第一ピン28が挿通されることで、第一ピン28の中心軸O1回りに回動可能に支持される。
アーム支持板27は、ブーム先端部側に設けられている。アーム支持部16は、一対のブーム側板21を上部旋回体6の車両幅方向外側から挟み込むように、ブーム側板21の外面に設けられている。アーム支持板27は、ブーム側板21よりもブーム延在方向の外方に突出している。アーム支持板27は、上部旋回体6の車両幅方向に開口する第二貫通孔27aを有する。第二貫通孔27aは、アーム支持板27においてブーム側板21よりもブーム延在方向の外方に突出する部分に設けられている。第二貫通孔27aには、上部旋回体6の車両幅方向に延びる第二ピン29(図2参照)が挿通される。
<アーム>
アーム30は、図1の姿勢では、上部旋回体6の車両幅方向から見て、第二電動シリンダ100Bの一部(図1の上端部近傍)と重なる部分から前下方に向かって延びている。以下、上部旋回体6の車両幅方向から見て、アーム30が延びる方向を「アーム延在方向」、アーム延在方向と直交する方向を「アーム板幅方向」とする。アーム延在方向においてアーム30の一端部(第二電動シリンダ100B側の端部)を「アーム基端部」とする。アーム延在方向においてアーム30の他端部(アーム基端部とは反対側の端部)を「アーム先端部」とする。アーム板幅方向の寸法は、アーム基端部からアーム延在方向におけるブーム接続部近傍に向かうに従って徐々に大きくなった後に、アーム先端部に向かうに従って徐々に小さくなっている。
アーム30は、図1の姿勢では、上部旋回体6の車両幅方向から見て、第二電動シリンダ100Bの一部(図1の上端部近傍)と重なる部分から前下方に向かって延びている。以下、上部旋回体6の車両幅方向から見て、アーム30が延びる方向を「アーム延在方向」、アーム延在方向と直交する方向を「アーム板幅方向」とする。アーム延在方向においてアーム30の一端部(第二電動シリンダ100B側の端部)を「アーム基端部」とする。アーム延在方向においてアーム30の他端部(アーム基端部とは反対側の端部)を「アーム先端部」とする。アーム板幅方向の寸法は、アーム基端部からアーム延在方向におけるブーム接続部近傍に向かうに従って徐々に大きくなった後に、アーム先端部に向かうに従って徐々に小さくなっている。
図4に示すように、アーム30は、上部旋回体6の車両幅方向に離間して配置された一対のアーム側板31と、上部旋回体6の車両幅方向に延びて一対のアーム側板31同士を接続するアーム底板32と、アーム底板32に接続されたアーム側接続板33と、アーム基端部近傍で一対のアーム側板31により挟まれた空間を仕切るアーム仕切部材34と、ブーム先端部に接続されるブーム先端接続部材35と、バケット40(図2参照)を支持するバケット支持部材36と、第一リンク部材41(図2参照)の一端部を支持するリンク支持部材37と、を備える。
アーム側板31は、上部旋回体6の車両幅方向に開口する第二シリンダ先端側孔31a及び第三シリンダ基端側孔31bを有する。図2に示すように、第二シリンダ先端側孔31aは、上部旋回体6の車両幅方向から見て、アーム基端部近傍であって第二電動シリンダ100Bの一部(図2の上端部近傍)と重なる部分に配置されている。第三シリンダ基端側孔31bは、上部旋回体6の車両幅方向から見て、アーム板幅方向においてブーム先端部と重なる部分とは反対側であって第三電動シリンダ100Cの一部(図2の上端部近傍)と重なる部分に配置されている。
アーム底板32は、図2の姿勢では、アーム側板31のアーム板幅方向において上部旋回体6側(ブーム20側)の縁部に設けられている。アーム底板32は、アーム延在方向に沿って延びている。図4に示すように、アーム底板32は、アーム延在方向においてブーム先端接続部材35とバケット支持部材36との間にわたって延びている。
アーム側接続板33は、アーム先端部側で上部旋回体6の車両幅方向に延びて一対のアーム側板31同士を接続している。アーム側接続板33は、アーム底板32との接続部からアーム板幅方向に遠ざかるに従ってアーム先端部に近づくように延びた後に屈曲してアーム先端部に向けて延びている。
アーム仕切部材34は、アーム基端部近傍で上部旋回体6の車両幅方向に延びて一対のアーム側板31同士を接続している。アーム仕切部材34は、第二シリンダ先端側孔31aと第三シリンダ基端側孔31bとの間に配置されている。アーム仕切部材34は、ブーム先端接続部材35とは離間して配置されている。アーム仕切部材34は、上部旋回体6の車両幅方向から見て、ブーム先端接続部材35近傍からアーム先端部側に向かって延びた後に屈曲して第二シリンダ先端側孔31aと第三シリンダ基端側孔31bとの間を横切るように延びている。
ブーム先端接続部材35は、上部旋回体6の車両幅方向に延びる筒状に形成されている。 ブーム先端接続部材35は、上部旋回体6の車両幅方向に開口するブーム接続孔35aを有する。図2に示すように、ブーム接続孔35aは、上部旋回体6の車両幅方向から見て、アーム支持板27の第二貫通孔27aと重なる。アーム30は、アーム支持板27の第二貫通孔27a及びブーム先端接続部材35のブーム接続孔35aに第二ピン29が挿通されることで、第二ピン29の中心軸O2(図4参照)回りに回動可能に支持される。
図4に示すように、バケット支持部材36は、アーム先端部に設けられている。バケット支持部材36は、上部旋回体6の車両幅方向に延びる筒状に形成されている。バケット支持部材36は、上部旋回体6の車両幅方向に開口する第三貫通孔36aを有する。第三貫通孔36aには、上部旋回体6の車両幅方向に延びる第三ピン38(図2参照)が挿通される。
図4に示すように、リンク支持部材37は、アーム底板32とアーム側接続板33との間に配置されている。リンク支持部材37は、バケット支持部材36の近傍に配置されている。リンク支持部材37は、上部旋回体6の車両幅方向に延びる筒状に形成されている。リンク支持部材37は、一対のアーム側板31よりも上部旋回体6の車両幅方向の外方に突出している。リンク支持部材37は、上部旋回体6の車両幅方向に開口する第一リンク接続孔37aを有する。
<バケット>
バケット40は、図2の姿勢では、アーム先端部からブーム延在方向中央近傍に向かって傾いている。バケット40は、上部旋回体6の車両幅方向に開口するバケット接続孔40a及び第二リンク接続孔40bを有する。
バケット40は、図2の姿勢では、アーム先端部からブーム延在方向中央近傍に向かって傾いている。バケット40は、上部旋回体6の車両幅方向に開口するバケット接続孔40a及び第二リンク接続孔40bを有する。
バケット接続孔40aは、上部旋回体6の車両幅方向から見て、バケット支持部材36の第三貫通孔36aと重なる。バケット40は、バケット支持部材36の第三貫通孔36a及びバケット40のバケット接続孔40aに第三ピン38が挿通されることで、第三ピン38の中心軸O3(図4参照)回りに回動可能に支持される。
第二リンク接続孔40bは、図2の姿勢では、バケット接続孔40aよりも下方かつ後方に離れた位置に配置されている。
第二リンク接続孔40bは、図2の姿勢では、バケット接続孔40aよりも下方かつ後方に離れた位置に配置されている。
<第一電動シリンダ>
図2に示すように、第一電動シリンダ100Aは、ブーム仕切部材25よりもブーム基端部側に配置されている。第一電動シリンダ100Aは、ブーム延在方向に沿って伸縮可能に構成された第一シリンダ本体103Aと、駆動源である第一モータ101Aと、第一モータ101Aの駆動力を第一シリンダ本体103Aに伝達する第一動力伝達ユニット102Aと、を備える。
図2に示すように、第一電動シリンダ100Aは、ブーム仕切部材25よりもブーム基端部側に配置されている。第一電動シリンダ100Aは、ブーム延在方向に沿って伸縮可能に構成された第一シリンダ本体103Aと、駆動源である第一モータ101Aと、第一モータ101Aの駆動力を第一シリンダ本体103Aに伝達する第一動力伝達ユニット102Aと、を備える。
第一シリンダ本体103A及び第一モータ101Aは、互いに平行に延びている。第一シリンダ本体103Aの第一端部は、ブラケット15の第一孔15aに挿通されたピン51に接続されている。第一電動シリンダ100Aは、上部旋回体6の幅方向に延びるピン51の中心軸回りに回動可能に、ブラケット15を介して上部旋回体6に支持されている。
第一シリンダ本体103Aの第二端部は、ブーム20の第一シリンダ基端側孔21aに挿通されたピン52に接続されている。第一電動シリンダ100Aは、上部旋回体6の幅方向に延びるピン52の中心軸回りに回動可能に、ブーム20に支持されている。
第一モータ101Aは、第一シリンダ本体103Aの第二端部側に配置されている。第一モータ101Aは、第一シリンダ本体103Aよりもブーム板幅方向の内側に配置されている。第一モータ101Aは、上部旋回体6に設けられたバッテリ(不図示)を動力源として第一シリンダ本体103Aを動作させる。ブーム20は、第一モータ101Aの駆動により第一シリンダ本体103Aが伸縮することで、上部旋回体6に対して第一ピン28の中心軸O1(図3参照)回りに回動する。
第一モータ101Aからは第一配線61が延びている。第一配線61は、ブーム基端側接続板23に沿って延び、ブラケット15内に通じている。第一配線61は、ブラケット15内を通じて不図示のバッテリに接続されている。
<第二電動シリンダ>
第二電動シリンダ100Bは、ブーム仕切部材25よりもブーム先端部側に配置されている。第二電動シリンダ100Bは、ブーム延在方向に沿って伸縮可能に構成された第二シリンダ本体103Bと、駆動源である第二モータ101Bと、第二モータ101Bの駆動力を第二シリンダ本体103Bに伝達する第二動力伝達ユニット102Bと、を備える。
第二電動シリンダ100Bは、ブーム仕切部材25よりもブーム先端部側に配置されている。第二電動シリンダ100Bは、ブーム延在方向に沿って伸縮可能に構成された第二シリンダ本体103Bと、駆動源である第二モータ101Bと、第二モータ101Bの駆動力を第二シリンダ本体103Bに伝達する第二動力伝達ユニット102Bと、を備える。
第二シリンダ本体103B及び第二モータ101Bは、互いに平行に延びている。第二シリンダ本体103Bの第一端部は、ブーム20の第二シリンダ基端側孔21bに挿通されたピン53に接続されている。第二電動シリンダ100Bは、ブーム20に対して上部旋回体6の幅方向に延びるピン53の中心軸回りに回動可能に、ブーム20に支持されている。
第二シリンダ本体103Bの第二端部は、アーム30の第二シリンダ先端側孔31aに挿通されたピン54に接続されている。第二電動シリンダ100Bは、アーム30に対して上部旋回体6の幅方向に延びるピン54の中心軸回りに回動可能に、アーム30に支持されている。
第二モータ101Bは、第二シリンダ本体103Bの第一端部側に配置されている。第二モータ101Bは、第二シリンダ本体103Bよりもブーム板幅方向の内側に配置されている。第二モータ101Bは、上部旋回体6に設けられたバッテリ(不図示)を動力源として第二シリンダ本体103Bを動作させる。アーム30は、第二モータ101Bの駆動により第二シリンダ本体103Bが伸縮することで、ブーム20に対して第二ピン29の中心軸O2(図3参照)回りに回動する。
第二モータ101Bからは第二配線62が延びている。第二配線62は、第一モータ101Aに向かって延びた後、第一配線61と共にブーム基端側接続板23に沿って延び、ブラケット15内に通じている。第二配線62は、ブラケット15内を通じて不図示のバッテリに接続されている。
<第三電動シリンダ>
第三電動シリンダ100Cは、アーム仕切部材34よりもアーム先端部側に配置されている。第三電動シリンダ100Cは、アーム延在方向に沿って伸縮可能に構成された第三シリンダ本体103Cと、駆動源である第三モータ101Cと、第三モータ101Cの駆動力を第三シリンダ本体103Cに伝達する第三動力伝達ユニット102Cと、を備える。
第三電動シリンダ100Cは、アーム仕切部材34よりもアーム先端部側に配置されている。第三電動シリンダ100Cは、アーム延在方向に沿って伸縮可能に構成された第三シリンダ本体103Cと、駆動源である第三モータ101Cと、第三モータ101Cの駆動力を第三シリンダ本体103Cに伝達する第三動力伝達ユニット102Cと、を備える。
第三シリンダ本体103C及び第三モータ101Cは、互いに平行に延びている。第三シリンダ本体103Cの第一端部は、アーム30の第三シリンダ基端側孔31bに挿通されたピン55に接続されている。第三電動シリンダ100Cは、アーム30に対して上部旋回体6の幅方向に延びるピン55の中心軸回りに回動可能に、アーム30に支持されている。
第三シリンダ本体103Cの第二端部は、第一リンク部材41の第一端部に接続されている。第一リンク部材41の第一端部は、上部旋回体6の幅方向に開口する第一リンク孔41aを有する。第三シリンダ本体103Cの第二端部は、第一リンク孔41aに挿通されたピン56に接続されている。第三電動シリンダ100Cは、第一リンク部材41に対して上部旋回体6の幅方向に延びるピン56の中心軸回りに回動可能に、第一リンク部材41を支持している。
第一リンク部材41の第二端部は、上部旋回体6の幅方向に開口する第二リンク孔41bを有する。第二リンク孔41bには、アーム30の第一リンク接続孔37aと共にピン57が挿通されている。第一リンク部材41は、アーム30に対して上部旋回体6の幅方向に延びるピン57の中心軸回りに回動可能に、アーム30に支持されている。
第三シリンダ本体103Cの第二端部は、第二リンク部材42の第一端部に接続されている。第二リンク部材42の第一端部は、上部旋回体6の幅方向に開口する第三リンク孔42aを有する。第三シリンダ本体103Cの第二端部は、第一リンク孔41aと共に第三リンク孔42aに挿通されたピン56に接続されている。第二リンク部材42は、第三シリンダ本体103Cの第二端部及び第一リンク部材41の第一端部に対して上部旋回体6の幅方向に延びるピン56の中心軸回りに、回動可能に設けられている。
第二リンク部材42の第二端部は、上部旋回体6の幅方向に貫通する第四リンク孔42bを有する。第四リンク孔42bには、バケット40の第二リンク接続孔40bと共にピン58が挿通されている。第二リンク部材42は、バケット40に対して上部旋回体6の幅方向に延びるピン58の中心軸回りに、回動可能に設けられている。
第三モータ101Cは、第三シリンダ本体103Cの第一端部側に配置されている。第三モータ101Cは、第三シリンダ本体103Cよりもアーム板幅方向の内側に配置されている。第三モータ101Cは、上部旋回体6に設けられたバッテリ(不図示)を動力源として第三シリンダ本体103Cを動作させる。バケット40は、第三モータ101Cの駆動により第三シリンダ本体103Cが伸縮することで、アーム30に対して第三ピン38の中心軸O3(図4参照)回りに回動する。
第三モータ101Cからは第三配線63が延びている。第三配線63は、ブーム20に向かって延びた後、ブーム先端側接続板24の開口部24a(図3参照)を通過している。その後、第三配線63は、第一モータ101Aに向かって延びた後、第一配線61及び第二配線62と共にブーム基端側接続板23に沿って延び、ブラケット15内に通じている。第三配線63は、ブラケット15内を通じて不図示のバッテリに接続されている。
<電動シリンダ>
図1に示すように、第一電動シリンダ100A、第二電動シリンダ100B及び第三電動シリンダ100Cは、互いに共通の電動シリンダ100である。図5に示すように、電動シリンダ100は、モータ101、動力伝達ユニット102及びシリンダ本体103を備える。
図1に示すように、第一電動シリンダ100A、第二電動シリンダ100B及び第三電動シリンダ100Cは、互いに共通の電動シリンダ100である。図5に示すように、電動シリンダ100は、モータ101、動力伝達ユニット102及びシリンダ本体103を備える。
モータ101は、電動シリンダ100の駆動源である。例えば、モータ101は、サーボモータである。図8に示すように、モータ101及びシリンダ本体103は、互いに平行に延びている。モータ101及びシリンダ本体103は、互いに間隔をあけて並んでいる。
電動シリンダ100は、モータ101の駆動により回転する出力軸105を有する。出力軸105は、モータ101の中心軸と同軸上に設けられている。出力軸105は、モータ101の軸方向端面101fから軸方向外方に突出している。図中符号C1は、モータ101の中心軸に沿うモータ軸線を示す。
動力伝達ユニット102は、モータ101の駆動力をピストン182に伝達する。動力伝達ユニット102は、出力軸105の駆動力を変速(例えば減速)する遊星歯車機構110と、遊星歯車機構110により変速された駆動力をピストン182に伝達する伝達歯車機構120と、を備える。
<遊星歯車機構>
図9に示すように、遊星歯車機構110は、出力軸105に連結されたサンギヤ111(回転体の一例)と、サンギヤ111に隣接して配置された複数のプラネタリギヤ112と、複数のプラネタリギヤ112の中心軸113(以下「プラネタリ軸113」ともいう。)を回転可能に支持するキャリア114,115と、複数のプラネタリギヤ112を囲むリングギヤ116と、を備える。遊星歯車機構110は、モータ101の軸方向端面101fに隣接して配置された筒状のケース106により覆われている。
図9に示すように、遊星歯車機構110は、出力軸105に連結されたサンギヤ111(回転体の一例)と、サンギヤ111に隣接して配置された複数のプラネタリギヤ112と、複数のプラネタリギヤ112の中心軸113(以下「プラネタリ軸113」ともいう。)を回転可能に支持するキャリア114,115と、複数のプラネタリギヤ112を囲むリングギヤ116と、を備える。遊星歯車機構110は、モータ101の軸方向端面101fに隣接して配置された筒状のケース106により覆われている。
<サンギヤ>
サンギヤ111は、出力軸105の回転により回転する。サンギヤ111は、出力軸105と同軸の筒状に形成されている。サンギヤ111の軸方向の長さは、出力軸105がモータ101の軸方向端面101fから突出する長さよりも長い。サンギヤ111の軸方向基端部(モータ101側の端部)は、モータ101の軸方向端面101fから離間している。サンギヤ111の軸方向基端部は、サンギヤ111の軸方向先端部(モータ101とは反対側の端部)よりも拡径している。
サンギヤ111は、出力軸105の回転により回転する。サンギヤ111は、出力軸105と同軸の筒状に形成されている。サンギヤ111の軸方向の長さは、出力軸105がモータ101の軸方向端面101fから突出する長さよりも長い。サンギヤ111の軸方向基端部(モータ101側の端部)は、モータ101の軸方向端面101fから離間している。サンギヤ111の軸方向基端部は、サンギヤ111の軸方向先端部(モータ101とは反対側の端部)よりも拡径している。
サンギヤ111は、潤滑剤を収容可能に開口する中空部111aを有する。中空部111aは、軸方向外方に開口している。中空部111aは、出力軸105の軸方向先端部とサンギヤ111の内周面とによって囲まれた空間である。中空部111aは、出力軸105の軸方向先端部とサンギヤ111の軸方向先端部との間にわたって設けられている。
図14に示すように、サンギヤ111は、出力軸105に連結される連結筒部111bと、連結筒部111bの軸方向先端部に連結されるギヤ側筒部111cと、を備える。連結筒部111bは、サンギヤ111において軸方向基端部側の部分である。連結筒部111bは、出力軸105と同軸の筒状に形成されている。
連結筒部111bの内周面には、出力軸105の外周面に設けられた凸部が嵌合可能なキー溝111dが形成されている。キー溝111dは、出力軸105の軸方向に直線状に延びている。図14においては、出力軸105を二点鎖線で示している。図15に示すように、キー溝111dは、軸方向から見て矩形凹状に形成されている。
図14に示すように、連結筒部111bは、連結筒部111bの外周縁からギヤ側筒部111cの軸方向基端部に向けて傾斜するテーパ部111eを有する。テーパ部111eの外周面は、連結筒部111bの外周縁からギヤ側筒部111cの軸方向端部に向かうに従って径方向内側に位置するように傾斜している。
ギヤ側筒部111cは、サンギヤ111において外歯を有する部分である。ギヤ側筒部111cは、サンギヤ111において軸方向先端部側の部分である。ギヤ側筒部111cは、テーパ部111eの軸方向先端部から軸方向外方に延びている。ギヤ側筒部111cは、連結筒部111bと同軸の筒状に形成されている。ギヤ側筒部111c及び連結筒部111bは、同一の部材で一体に形成されている。図10に示すように、サンギヤ111の歯面(サンギヤ111の外歯の表面)は、プラネタリギヤ112の歯面(プラネタリギヤ112の外歯の表面)に接触する。
<プラネタリギヤ>
プラネタリギヤ112は、サンギヤ111の回転により回転する。図10に示すように、複数(例えば本実施形態では3つ)のプラネタリギヤ112は、サンギヤ111の周方向に沿って互いに等間隔で離間して配置されている。プラネタリギヤ112の外周に設けられた外歯は、サンギヤ111の外周に設けられた外歯と噛み合っている。プラネタリギヤ112は、サンギヤ111と噛み合うことにより、サンギヤ111を中心として自転及び公転する。プラネタリギヤ112は、出力軸105と平行に延びるプラネタリ軸113回りに回転可能とされている。
プラネタリギヤ112は、サンギヤ111の回転により回転する。図10に示すように、複数(例えば本実施形態では3つ)のプラネタリギヤ112は、サンギヤ111の周方向に沿って互いに等間隔で離間して配置されている。プラネタリギヤ112の外周に設けられた外歯は、サンギヤ111の外周に設けられた外歯と噛み合っている。プラネタリギヤ112は、サンギヤ111と噛み合うことにより、サンギヤ111を中心として自転及び公転する。プラネタリギヤ112は、出力軸105と平行に延びるプラネタリ軸113回りに回転可能とされている。
<キャリア>
図9に示すように、キャリア114,115は、出力軸105と同軸上に設けられている。キャリア114,115は、プラネタリ軸113の軸方向両端部を支持している。キャリア114,115は、サンギヤ111の外周に臨む位置からプラネタリ軸113に向けて延び、潤滑剤を流通可能に窪むガイド溝143a,151aを有する。
図9に示すように、キャリア114,115は、出力軸105と同軸上に設けられている。キャリア114,115は、プラネタリ軸113の軸方向両端部を支持している。キャリア114,115は、サンギヤ111の外周に臨む位置からプラネタリ軸113に向けて延び、潤滑剤を流通可能に窪むガイド溝143a,151aを有する。
キャリア114,115は、出力軸105の軸方向先端部側に配置された第一キャリア114と、出力軸105の軸方向中央側に配置された第二キャリア115と、である。図10に示すように、第一キャリア114及び第二キャリア115は、複数(例えば本実施形態では6本)のボルト145により互いに連結されている。
<第一キャリア>
図11に示すように、第一キャリア114は、プラネタリ軸113を挿通可能に開口する第一軸孔114aと、ボルト145(図10参照)を挿通可能に開口する第一ボルト孔114bと、を有する。第一キャリア114は、環状の第一キャリア基部140と、第一キャリア基部140から軸方向外方に突出する筒状のキャリア先端筒体141(図9参照)と、第一キャリア基部140から軸方向内方(キャリア先端筒体141が突出する方向とは反対方向)に延びる複数のキャリア壁部142と、周方向に隣り合う2つのキャリア壁部142の間に設けられた第一溝形成部143と、を備える。第一キャリア基部140、キャリア先端筒体141、キャリア壁部142及び第一溝形成部143は、同一の部材で一体に形成されている。
図11に示すように、第一キャリア114は、プラネタリ軸113を挿通可能に開口する第一軸孔114aと、ボルト145(図10参照)を挿通可能に開口する第一ボルト孔114bと、を有する。第一キャリア114は、環状の第一キャリア基部140と、第一キャリア基部140から軸方向外方に突出する筒状のキャリア先端筒体141(図9参照)と、第一キャリア基部140から軸方向内方(キャリア先端筒体141が突出する方向とは反対方向)に延びる複数のキャリア壁部142と、周方向に隣り合う2つのキャリア壁部142の間に設けられた第一溝形成部143と、を備える。第一キャリア基部140、キャリア先端筒体141、キャリア壁部142及び第一溝形成部143は、同一の部材で一体に形成されている。
図9に示すように、第一キャリア基部140の外径は、キャリア先端筒体141の外径よりも大きい。第一キャリア基部140の外周縁は、ケース106の内周面よりも径方向内側に離間している。
図11に示すように、第一キャリア基部140は、出力軸105の軸方向先端部と対向する位置に配置される環状溝140aと、環状溝140aに繋がる複数の中継溝140bと、を有する。環状溝140aは、第一キャリア基部140の内周に沿う環状に形成されている。中継溝140bは、環状溝140aの外周縁から径方向外方に向かって湾曲している。
複数(例えば本実施形態では3つ)のキャリア壁部142は、第一キャリア基部140の周方向に沿って互いに等間隔で離間して配置されている。キャリア壁部142は、環状溝140aの外周縁と第一キャリア基部140の外周縁との間にわたって設けられている。キャリア壁部142は、軸方向から見て、第一キャリア基部140の径方向外側に向かうに従って第一キャリア基部140の周方向に膨出する外形を有する。第一キャリア基部140の周方向におけるキャリア壁部142の側面は、第一溝形成部143の外形に沿って弧状に湾曲している。第一ボルト孔114bは、各キャリア壁部142に2つずつ設けられている。
複数(例えば本実施形態では3つ)の第一溝形成部143は、第一キャリア基部140の周方向に沿って互いに等間隔で離間して配置されている。第一溝形成部143は、周方向に隣り合う2つのキャリア壁部142の側面に対して互いに等間隔で離間している。第一溝形成部143は、軸方向から見てプラネタリギヤ112と重なる位置に設けられている。
第一溝形成部143は、潤滑剤を流通可能に窪む第一ガイド溝143aを有する。第一ガイド溝143aは、軸方向から見て、キャリア先端筒体141の軸心と第一軸孔114aの軸心とを結ぶ仮想線上に形成されている。図9に示すように、第一ガイド溝143aは、サンギヤ111の軸方向先端部に臨む位置から第一軸孔114aに向けて延びている。図11に示すように、第一ガイド溝143aは、第一軸孔114aと中継溝140bとの間に配置されている。第一ガイド溝143aの深さは、第一軸孔114a側から中継溝140bに向かうに従って徐々に深くなっている。
第一溝形成部143は、プラネタリギヤ112の軸方向外端面を受ける第一受け面143bを有する。第一受け面143bは、軸方向から見て、第一ガイド溝143aの部分で開口するC字状に形成されている。第一受け面143bは、第一ガイド溝143a以外の部分でプラネタリギヤ112の軸方向外端面と接触可能に構成されている。第一受け面143bの内周縁は、第一軸孔114aの外周縁よりも径方向外側に離間している。
<第二キャリア>
図12に示すように、第二キャリア115は、プラネタリ軸113を挿通可能に開口する第二軸孔115aと、ボルト145(図10参照)を挿通可能に開口する第二ボルト孔115bと、を有する。第二キャリア115は、環状の第二キャリア基部150と、第一溝形成部143(図11参照)と軸方向で対向する位置に設けられた第二溝形成部151と、を備える。第二キャリア基部150及び第二溝形成部151は、同一の部材で一体に形成されている。
図12に示すように、第二キャリア115は、プラネタリ軸113を挿通可能に開口する第二軸孔115aと、ボルト145(図10参照)を挿通可能に開口する第二ボルト孔115bと、を有する。第二キャリア115は、環状の第二キャリア基部150と、第一溝形成部143(図11参照)と軸方向で対向する位置に設けられた第二溝形成部151と、を備える。第二キャリア基部150及び第二溝形成部151は、同一の部材で一体に形成されている。
図9に示すように、第二キャリア基部150の外径は、第一キャリア基部140の外径と略同じである。第二キャリア基部150の外周縁は、ケース106の内周面よりも径方向内側に離間している。
第二キャリア基部150は、出力軸105を挿通可能に開口する開口部150aを有する。第二キャリア基部150は、第一キャリア114のキャリア壁部142を受ける壁受け部150bを有する。
壁受け部150bは、軸方向から見てキャリア壁部142と重なる位置に設けられている。図12に示すように、壁受け部150bは、キャリア壁部142に対応して複数(例えば本実施形態では3つ)設けられている。第二ボルト孔115bは、各壁受け部150bに2つずつ設けられている。
複数(例えば本実施形態では3つ)の第二溝形成部151は、第二キャリア基部150の周方向に沿って互いに等間隔で離間して配置されている。第二溝形成部151は、軸方向から見てプラネタリギヤ112と重なる位置に設けられている。
第二溝形成部151は、潤滑剤を流通可能に窪む第二ガイド溝151aを有する。第二ガイド溝151aは、軸方向から見て、開口部150aの中心と第二軸孔115aの軸心とを結ぶ仮想線上に形成されている。図9に示すように、第二ガイド溝151aは、サンギヤ111の外周に臨む位置から第二軸孔115aに向けて延びている。図12に示すように、第二ガイド溝151aは、第二軸孔115aと開口部150aとの間に配置されている。第二ガイド溝151aの深さは、第二軸孔115a側から開口部150aに向かうに従って徐々に深くなっている。
第二溝形成部151は、プラネタリギヤ112の軸方向内端面を受ける第二受け面151bを有する。第二受け面151bは、軸方向から見て、第二ガイド溝151aの部分で開口するC字状に形成されている。第二受け面151bは、第二ガイド溝151a以外の部分でプラネタリギヤ112の軸方向内端面と接触可能に構成されている。第二受け面151bの内周縁は、第二軸孔115aの外周縁よりも径方向外側に離間している。
<リングギヤ>
図10に示すように、リングギヤ116の内周に設けられた内歯は、各プラネタリギヤ112の外周に設けられた外歯と噛み合っている。リングギヤ116の外周面には、回り止めピン117が入り込む複数のギヤ側凹部116aが設けられている。複数(例えば本実施形態では4つ)のギヤ側凹部116aは、周方向に互いに等間隔で離間している。
図10に示すように、リングギヤ116の内周に設けられた内歯は、各プラネタリギヤ112の外周に設けられた外歯と噛み合っている。リングギヤ116の外周面には、回り止めピン117が入り込む複数のギヤ側凹部116aが設けられている。複数(例えば本実施形態では4つ)のギヤ側凹部116aは、周方向に互いに等間隔で離間している。
ケース106の内周面には、回り止めピン117が入り込む複数のケース側凹部106aが設けられている。複数(例えば本実施形態では4つ)のケース側凹部106aは、周方向に互いに等間隔で離間している。例えば、ギヤ側凹部116a及びケース側凹部106aの周方向位置を互いに揃えた状態で各凹部106a,116a内に回り止めピン117を挿通することで、リングギヤ116の回り止め(リングギヤ116がケース106に対して周方向に移動することを制限すること)ができる。
<ホルダ>
図9に示すように、電動シリンダ100は、モータ101の軸方向端面101fに隣接して配置されたホルダ118を備える。ホルダ118は、モータ101の軸方向端面101fとキャリア114,115との間に配置されている。ホルダ118は、モータ101の軸方向端面101fと第二キャリア115との間を径方向外側から囲むように形成されている。
図9に示すように、電動シリンダ100は、モータ101の軸方向端面101fに隣接して配置されたホルダ118を備える。ホルダ118は、モータ101の軸方向端面101fとキャリア114,115との間に配置されている。ホルダ118は、モータ101の軸方向端面101fと第二キャリア115との間を径方向外側から囲むように形成されている。
図17に示すように、ホルダ118は、サンギヤ111の外周との間に磁性流体200を収容可能な流体収容部201を有する。例えば、磁性流体200は、マグネタイト等の磁性微粒子を界面活性剤によりベース液に分散させた液体である。磁性流体200の熱伝導率は、空気の熱伝導率よりも高い。なお、磁性流体200の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
ホルダ118は、筒状に形成されている。ホルダ118は、サンギヤ111の連結筒部111bの外周縁(径方向外端縁)と隙間をあけてモータ101の軸方向に開口する貫通孔118aを有する。貫通孔118aの隙間は、潤滑剤を流通可能な大きさに形成されている。ホルダ118は、モータ101の軸方向端面101fに臨む位置で軸方向内方に開口する内側凹部118bと、第二キャリア115を収容可能に軸方向外方に開口する外側凹部118cと、流体収容部201に臨む位置で軸方向外方に開口する収容凹部119と、を有する。図17においては、モータ101及び出力軸105を二点鎖線で示している。
貫通孔118aは、内側凹部118b及び収容凹部119の径方向中央部(サンギヤ111側の部分)を軸方向で互いに通じさせている。貫通孔118aの軸方向内端部は、内側凹部118bの径方向中央部に連なっている。貫通孔118aの軸方向外端部は、収容凹部119の径方向中央部に連なっている。内側凹部118bの内径は、外側凹部118cの内径よりも大きい。収容凹部119の内径は、外側凹部118cの内径よりも小さい。外側凹部118cの内周縁は、第二キャリア115の外周縁よりも径方向外側に離間している。外側凹部118cの内周面は、流体収容部201よりもモータ101の軸方向外側に配置されている。外側凹部118cの内周面は、流体収容部201よりもサンギヤ111の径方向外側に配置されている。収容凹部119の内周面は、外側凹部118cの内周面よりもサンギヤ111の径方向内側に配置されている。
図13に示すように、収容凹部119は、サンギヤ111と同軸の環状に形成された支持面119aを有する。図17に示すように、支持面119aは、サンギヤ111の径方向に延びている。支持面119aは、内側凹部118bの軸方向内面と平行に形成されている。
ホルダ118は、外側凹部118cの内周縁からリングギヤ116の軸方向内端部に向けて延び、潤滑剤を流通可能に窪むホルダ側溝118dを有する。ホルダ側溝118dの深さは、外側凹部118cの内周縁側からリングギヤ116の軸方向内端部に向かうに従って徐々に深くなっている。
<磁極片>
電動シリンダ100は、ホルダ118の内周面に設けられた一対の磁極片211,212を備える。一対の磁極片211,212は、収容凹部119の内周面に設けられている。図13に示すように、一対の磁極片211,212は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されている。一対の磁極片211,212は、ホルダ118の支持面119aと磁石210との間に配置された第一磁極片211と、磁石210において第一磁極片211とは反対側の面に隣接して配置された第二磁極片212と、である。第一磁極片211及び第二磁極片212は、互いに同じサイズの円環状に形成されている。
電動シリンダ100は、ホルダ118の内周面に設けられた一対の磁極片211,212を備える。一対の磁極片211,212は、収容凹部119の内周面に設けられている。図13に示すように、一対の磁極片211,212は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されている。一対の磁極片211,212は、ホルダ118の支持面119aと磁石210との間に配置された第一磁極片211と、磁石210において第一磁極片211とは反対側の面に隣接して配置された第二磁極片212と、である。第一磁極片211及び第二磁極片212は、互いに同じサイズの円環状に形成されている。
図17に示すように、例えば、磁極片211,212の外周面は、収容凹部119の内周面に接触していることが好ましい。これにより、収容凹部119の内周面に対する磁極片211,212の径方向の位置ずれを抑制することができる。
<磁石>
電動シリンダ100は、一対の磁極片211,212の間に配置された磁石210を備える。磁石210は、磁場の作用により磁性流体200を流体収容部201に保持する。図13に示すように、磁石210は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されている。磁石210は、軸方向に磁化したリング形である。磁石210は、磁極片211,212よりも内径が大きい円環状に形成されている。磁石210は、磁極片211,212と同じ外径を有している。図17に示すように、磁石210の内周面は、磁極片211,212の内周面よりもサンギヤ111の径方向外側に配置されている。
電動シリンダ100は、一対の磁極片211,212の間に配置された磁石210を備える。磁石210は、磁場の作用により磁性流体200を流体収容部201に保持する。図13に示すように、磁石210は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されている。磁石210は、軸方向に磁化したリング形である。磁石210は、磁極片211,212よりも内径が大きい円環状に形成されている。磁石210は、磁極片211,212と同じ外径を有している。図17に示すように、磁石210の内周面は、磁極片211,212の内周面よりもサンギヤ111の径方向外側に配置されている。
例えば、磁石210は、収容凹部119の内周面に接触していることが好ましい。これにより、収容凹部119の内周面に対する磁石210の径方向の位置ずれを抑制することができる。
磁石210は、第一磁極片211及び第二磁極片212と共同して磁性流体200を流体収容部201に保持する。磁石210、第一磁極片211及び第二磁極片212は、磁性流体200を流体収容部201に保持する流体保持構造209を構成する。本実施形態では、ホルダ118の収容凹部119の内周面には、1つの流体保持構造209が設けられている。
<止め輪>
電動シリンダ100は、第二磁極片212がモータ101の軸方向外方に抜けないように止める止め輪215を備える。例えば、止め輪215は、スナップリングである。止め輪215は、第二磁極片212において磁石210とは反対側の面に隣接して配置されている。図16に示すように、止め輪215は、軸方向から見てC字状に形成されている。止め輪215は、軸方向から見て第二磁極片212の外周部と重なる弧状に形成されている。
電動シリンダ100は、第二磁極片212がモータ101の軸方向外方に抜けないように止める止め輪215を備える。例えば、止め輪215は、スナップリングである。止め輪215は、第二磁極片212において磁石210とは反対側の面に隣接して配置されている。図16に示すように、止め輪215は、軸方向から見てC字状に形成されている。止め輪215は、軸方向から見て第二磁極片212の外周部と重なる弧状に形成されている。
図17に示すように、ホルダ118は、止め輪215を嵌合可能に窪む嵌合溝119bを有する。嵌合溝119bは、収容凹部119の内周面において軸方向外端近傍に配置されている。嵌合溝119bは、収容凹部119の内周面の全周にわたって径方向外方に向けて窪んでいる。嵌合溝119bは、収容凹部119の内周に沿う円環状に形成されている。嵌合溝119bは、止め輪215の外周に沿う円環状に形成されている。ホルダ118の支持面119aと止め輪215との間には、第一磁極片211、磁石210、第二磁極片212がこの順に軸方向に並んで配置されている。
例えば、止め輪215が嵌合溝119bに嵌合された状態では、収容凹部119の支持面119a、第一磁極片211、磁石210、第二磁極片212及び止め輪215は、それぞれ軸方向に隣接する面同士が接触していることが好ましい。これにより、収容凹部119の支持面119aに対する第一磁極片211、磁石210及び第二磁極片212の軸方向の位置ずれを抑制することができる。
<流体収容部>
流体収容部201は、サンギヤ111の軸方向基端部側の外周(連結筒部111bの外周)を周方向に囲むように設けられている。流体収容部201は、サンギヤ111の軸方向基端部側の外周面(連結筒部111bの外周面)と、一対の磁極片211,212の内周面と、磁石210の内周面とによって区画されている。流体収容部201は、サンギヤ111の外周面と磁極片211,212の内周面との間に磁性流体200を収容可能な隙間201a,201bと、サンギヤ111の外周面と磁石210の内周面との間に磁性流体200を収容可能な空間201cと、を含む。
流体収容部201は、サンギヤ111の軸方向基端部側の外周(連結筒部111bの外周)を周方向に囲むように設けられている。流体収容部201は、サンギヤ111の軸方向基端部側の外周面(連結筒部111bの外周面)と、一対の磁極片211,212の内周面と、磁石210の内周面とによって区画されている。流体収容部201は、サンギヤ111の外周面と磁極片211,212の内周面との間に磁性流体200を収容可能な隙間201a,201bと、サンギヤ111の外周面と磁石210の内周面との間に磁性流体200を収容可能な空間201cと、を含む。
以下、サンギヤ111の外周面と第一磁極片211の内周面との間の隙間201aを「第一隙間201a」、サンギヤ111の外周面と第二磁極片212の内周面との間の隙間201bを「第二隙間201b」ともいう。第一隙間201a及び第二隙間201bは、空間201cを介して互いに通じている。第一隙間201a、第二隙間201b及び空間201cには、磁性流体200が収容されている。
例えば、サンギヤ111は、磁性材料で形成されていてもよい。例えば、サンギヤ111において少なくとも流体収容部201に面する部分(連結筒部111b)は、磁性材料で形成されていてもよい。この構成によれば、磁石210、磁極片211,212及びサンギヤ111による磁場の作用により、磁性流体200を流体収容部201に保持することができる。
<捕捉部>
電動シリンダ100は、サンギヤ111の軸方向先端部側から流体収容部201に向けて流れようとする潤滑剤を捕らえることが可能な捕捉部216を備える。捕捉部216は、サンギヤ111の外周面から外側凹部118cの内周面に向けて突出している。図16に示すように、捕捉部216は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されている。例えば、捕捉部216は、サンギヤ111の外周面に対して圧入により取り付け可能な環状部材である。
電動シリンダ100は、サンギヤ111の軸方向先端部側から流体収容部201に向けて流れようとする潤滑剤を捕らえることが可能な捕捉部216を備える。捕捉部216は、サンギヤ111の外周面から外側凹部118cの内周面に向けて突出している。図16に示すように、捕捉部216は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されている。例えば、捕捉部216は、サンギヤ111の外周面に対して圧入により取り付け可能な環状部材である。
図14に示すように、捕捉部216は、サンギヤ111の連結筒部111bの外周に沿う円環状の第一環状部216aと、第一環状部216aにつながるとともにテーパ部111eの外周に沿う円環状の第二環状部216bと、を備える。第一環状部216a及び第二環状部216bは、同一の部材で一体に形成されている。
第一環状部216aの内周面は、連結筒部111bの外周面に接触している。第二環状部216bの内周面は、テーパ部111eの外周面に接触している。第二環状部216bの内周面は、第一環状部216aの内周縁からテーパ部111eの外周面に沿って傾斜している。図17に示すように、第二環状部216bの軸方向先端面は、サンギヤ111の径方向に延びている。
図17の断面視で、捕捉部216の径方向先端側の断面形状は、矩形凸状である。なお、捕捉部216の径方向先端側の断面形状は、円弧形状、台形形状、三角形状など、矩形凸状以外の形状であってもよい。例えば、捕捉部216の径方向先端側の断面形状は、要求仕様に応じて変更することができる。
<伝達歯車機構>
図8に示すように、伝達歯車機構120は、キャリア114,115の回転力をピストン182に伝達するトランスファギヤ121と、サンギヤ111の軸方向外端に臨む位置から軸方向外方に延びるトランスファシャフト122と、トランスファギヤ121に隣接して配置されたアイドラギヤ123と、アイドラギヤ123を挟んでトランスファギヤ121とは反対側に配置されたドリブンギヤ124と、を備える。伝達歯車機構120は、ケース106に隣接して配置されたカバーユニット160により覆われている。
図8に示すように、伝達歯車機構120は、キャリア114,115の回転力をピストン182に伝達するトランスファギヤ121と、サンギヤ111の軸方向外端に臨む位置から軸方向外方に延びるトランスファシャフト122と、トランスファギヤ121に隣接して配置されたアイドラギヤ123と、アイドラギヤ123を挟んでトランスファギヤ121とは反対側に配置されたドリブンギヤ124と、を備える。伝達歯車機構120は、ケース106に隣接して配置されたカバーユニット160により覆われている。
図9に示すように、トランスファギヤ121は、出力軸105と同軸上に設けられている。トランスファギヤ121は、トランスファシャフト122を挿通可能に開口する筒状に形成されている。トランスファギヤ121は、アイドラギヤ123と噛み合う外歯を有する筒状のギヤ本体121aと、ギヤ本体121aから軸方向内方に突出する内側筒体121bと、ギヤ本体121aから軸方向外方に突出する外側筒体121cと、を備える。ギヤ本体121a、内側筒体121b及び外側筒体121cは、同一の部材で一体に形成されている。トランスファギヤ121は、内側筒体121bの外周に設けられた内側軸受130と、外側筒体121cの外周に設けられた外側軸受131とにより、カバーユニット160に対してモータ軸線C1回りに回転可能に支持されている。
トランスファシャフト122は、出力軸105と同軸上に設けられている。キャリア先端筒体141は、トランスファシャフト122の軸方向一端部側とスプラインにより結合されている。キャリア先端筒体141の内周には、キャリア先端筒体141の軸方向に平行な歯面を有する内歯が設けられている。トランスファシャフト122の軸方向一端部側の外周には、トランスファシャフト122の軸方向に平行な歯面を有し、キャリア先端筒体141の内歯に噛み合う外歯が設けられている。トランスファシャフト122の軸方向一端部側の外歯とキャリア先端筒体141の内歯との間には、潤滑剤を流通可能な隙間が形成されている。
トランスファギヤ121のギヤ本体121aは、トランスファシャフト122の軸方向他端部側とスプラインにより結合されている。ギヤ本体121aの内周には、トランスファギヤ121の軸方向に平行な歯面を有する内歯が設けられている。トランスファシャフト122の軸方向他端部側の外周には、トランスファシャフト122の軸方向に平行な歯面を有し、ギヤ本体121aの内歯に噛み合う外歯が設けられている。トランスファシャフト122の軸方向他端部側の外歯とギヤ本体121aの内歯との間には、潤滑剤を流通可能な隙間が形成されている。
内側筒体121bの軸方向内端部は、Oリング132を介してキャリア先端筒体141の先端部と接続されている。内側筒体121bの内周とトランスファシャフト122の軸方向中央部の外周との間には、軸受133が設けられている。例えば、軸受133は、一対の半円弧状のリング(いわゆる半割リング)により構成されている。トランスファシャフト122の軸方向中央部と軸受133との間には、潤滑剤を流通可能な隙間が形成されている。
外側筒体121cには、カバー部材135が着脱可能に取り付けられている。カバー部材135は、トランスファシャフト122の軸方向他端部側に対して外部から潤滑剤を供給可能に開口する供給孔135aを有する。供給孔135aは、モータ軸線C1上に形成されている。トランスファシャフト122の軸方向外端部とカバー部材135との間には、潤滑剤を流通可能な隙間が形成されている。
カバー部材135には、供給孔135aに対して外部から潤滑剤を供給可能に開閉可能なグリスニップル136が設けられている。グリスニップル136は、モータ軸線C1上に設けられている。グリスニップル136は、カバー部材135よりも軸方向外方に延びている。グリスニップル136は、供給孔135aに通じる潤滑剤の注入口(不図示)を有する。グリスニップル136は、注入口に対して内部からスプリングにより玉が押し付けられた逆止弁を有する。例えば、グリスニップル136に対してグリスガン等を接続して圧力をかけることにより、グリスニップル136を開き、注入口を通じて供給孔135aに潤滑剤を供給することができる。
アイドラギヤ123は、トランスファギヤ121の回転により回転する。アイドラリギヤは、トランスファシャフト122と平行に延びるアイドラ軸123a回りに回転可能とされている。アイドラギヤ123は、アイドラ軸123aを挿通可能に開口する筒状に形成されている。アイドラギヤ123の内周とアイドラ軸123aの外周との間には、軸受123bが設けられている。
図8に示すように、ドリブンギヤ124は、アイドラギヤ123に隣接して配置されている。ドリブンギヤ124は、アイドラギヤ123の回転により回転する。ドリブンギヤ124は、シリンダ本体103の内部に収容されたシリンダシャフト180と同軸上に設けられている。図中符号C2は、シリンダシャフト180に沿うシリンダ軸線を示す。
ドリブンギヤ124は、シリンダシャフト180の第一端部を挿通可能に開口する筒状に形成されている。ドリブンギヤ124は、アイドラギヤ123と噛み合う外歯を有する筒状のギヤ本体124aと、ギヤ本体124aから軸方向内方に突出する内側筒体124bと、ギヤ本体124aから軸方向外方に突出する外側筒体124cと、を備える。ギヤ本体124a、内側筒体124b及び外側筒体124cは、同一の部材で一体に形成されている。
ドリブンギヤ124は、内側筒体124bの外周に設けられた内側軸受155と、外側筒体124cの外周に設けられた外側軸受156とにより、カバーユニット160に対してシリンダ軸線C2回りに回転可能に支持されている。
図中において、符号137は外側筒体124cに対して着脱可能に設けられたカバー部材、符号138はカバー部材137に設けられ且つカバー部材137の供給孔に対して外部から潤滑剤を供給可能に開閉可能なグリスニップルをそれぞれ示す。
図中において、符号137は外側筒体124cに対して着脱可能に設けられたカバー部材、符号138はカバー部材137に設けられ且つカバー部材137の供給孔に対して外部から潤滑剤を供給可能に開閉可能なグリスニップルをそれぞれ示す。
<カバーユニット>
カバーユニット160は、トランスファギヤ121を軸方向外方から覆う第一カバー161と、ドリブンギヤ124を軸方向外方から覆う第二カバー162と、トランスファギヤ121、アイドラギヤ123及びドリブンギヤ124を各ギヤの径方向外方から覆う第三カバー163と、を備える。
カバーユニット160は、トランスファギヤ121を軸方向外方から覆う第一カバー161と、ドリブンギヤ124を軸方向外方から覆う第二カバー162と、トランスファギヤ121、アイドラギヤ123及びドリブンギヤ124を各ギヤの径方向外方から覆う第三カバー163と、を備える。
図7に示すように、第一カバー161は、軸方向から見て矩形状を有する。図9に示すように、第一カバー161は、トランスファシャフト122の軸方向他端部側に対して外部から潤滑剤を供給可能に開口する第一供給開口161aを有する。第一供給開口161aは、モータ軸線C1上に形成されている。トランスファギヤ121の軸方向外端部と第一カバー161との間には、潤滑剤を流通可能な隙間が形成されている。第一カバー161には、第一供給開口161aを開閉可能に第一蓋部材165が着脱可能に取り付けられている。
図8に示すように、第二カバー162は、シリンダシャフト180の第一端部側に対して外部から潤滑剤を供給可能に開口する第二供給開口162aを有する。第二供給開口162aは、シリンダ軸線C2上に形成されている。トリブンギヤ124の軸方向外端部と第二カバー162との間には、潤滑剤を流通可能な隙間が形成されている。第二カバー162には、第二供給開口162aを開閉可能に第二蓋部材166が着脱可能に取り付けられている。
図7に示すように、第二カバー162は、軸方向から見て、アイドラギヤ123と重なる位置に設けられたアイドラカバー部162bと、ドリブンギヤ124と重なる位置に設けられたドリブンカバー部162cと、を備える。アイドラカバー部162b及びドリブンカバー部162cは、同一の部材で一体に形成されている。図9に示すように、アイドラカバー部162bは、ボルト170によりアイドラ軸123aを固定している。
図5に示すように、第三カバー163は、ケース106と第一カバー161との間に設けられたケース側カバー部163aと、シリンダ本体103と第二カバー162との間に設けられたねじ側カバー部163bと、を備える。
図9に示すように、ケース側カバー部163aは、モータ軸線C1と同軸上に開口している。図中において、符号167はケース側カバー部163aの軸方向内側部の内周面と内側軸受130との間に設けられた内側スペーサ、符号168はケース側カバー部163aの軸方向外側部の内周面と外側軸受131との間に設けられた外側スペーサをそれぞれ示す。
図5に示すように、第一カバー161は、複数(例えば本実施形態では4本)のボルト171によりケース側カバー部163aを介してケース106に共締めされている。ケース側カバー部163aの軸方向内端部は、ケース106の軸方向外端部に対してボルト171の共締めにより結合されている。
ドリブンカバー部162cは、複数(例えば本実施形態では8本)のボルト172によりねじ側カバー部163bに固定されている。ねじ側カバー部163bは、複数(例えば本実施形態では4本)のボルト173によりシリンダ本体103に固定されている。
<シリンダ本体>
図8に示すように、シリンダ本体103は、シリンダシャフト180と、シリンダシャフト180のねじ軸180aに螺合されるナット181と、ナット181の外周に設けられたピストン182と、ピストン182に連結された筒状のピストンロッド183と、ピストンロッド183の先端部に設けられたジョイント部材184と、ピストンロッド183を収容する筒状のシリンダチューブ185と、シリンダチューブ185の第一端部とねじ側カバー部163bとの間に設けられた保持部材186と、シリンダチューブ185の第二端部に設けられたロッドカバー187と、を備える。
図8に示すように、シリンダ本体103は、シリンダシャフト180と、シリンダシャフト180のねじ軸180aに螺合されるナット181と、ナット181の外周に設けられたピストン182と、ピストン182に連結された筒状のピストンロッド183と、ピストンロッド183の先端部に設けられたジョイント部材184と、ピストンロッド183を収容する筒状のシリンダチューブ185と、シリンダチューブ185の第一端部とねじ側カバー部163bとの間に設けられた保持部材186と、シリンダチューブ185の第二端部に設けられたロッドカバー187と、を備える。
ねじ軸180aとナット181との間には、不図示のボールが介在している。ねじ軸180a及びナット181は、モータ101の回転運動を直線運動に変換するボールねじを構成している。ナット181は、複数のボルトによりピストン182に連結されている。ピストン182は、ナット181と一体にねじ軸180a上を移動可能に構成されている。ピストンロッド183は、ピストン182と一体にシリンダ軸線C2に沿って移動可能に構成されている。
図6に示すように、ジョイント部材184は、ロッドカバー187の外周縁よりも外方に突出している。図8に示すように、ジョイント部材184は、シリンダ軸線C2と直交する方向に開口する接続孔184aを有する。シリンダチューブ185の内周面とピストン182の外周面との間には、軸受188が設けられている。
図5に示すように、保持部材186は、筒状の保持部本体190と、保持部本体190から径方向外方に突出するトラニオン部191と、を備える。
図8に示すように、保持部本体190は、シリンダ軸線C2と同軸上に開口している。保持部本体190の内周面とねじ軸180aとの間には複数の軸受189が設けられている。図5に示すように、トラニオン部191は、シリンダ軸線C2と直交する方向に開口する接続孔191aを有する。トラニオン部191の接続孔191aは、ジョイント部材184の接続孔184aと平行に開口している。
図8に示すように、保持部本体190は、シリンダ軸線C2と同軸上に開口している。保持部本体190の内周面とねじ軸180aとの間には複数の軸受189が設けられている。図5に示すように、トラニオン部191は、シリンダ軸線C2と直交する方向に開口する接続孔191aを有する。トラニオン部191の接続孔191aは、ジョイント部材184の接続孔184aと平行に開口している。
<電動シリンダの動作>
以下、電動シリンダ100の動作の一例を説明する。
図8に示すように、モータ101からの駆動力は、動力伝達ユニット102を通じて減速され、シリンダシャフト180に伝達される。具体的に、モータ101からの駆動力は、モータ軸線C1回りの回転力とされ、出力軸105、サンギヤ111、複数のプラネタリギヤ112、キャリア114,115により減速される。キャリア114,115により減速された回転力は、トランスファシャフト122を通じてトランスファギヤ121に伝達される。トランスファギヤ121に伝達された回転力は、アイドラギヤ123、ドリブンギヤ124を通じてシリンダシャフト180に伝達される。
以下、電動シリンダ100の動作の一例を説明する。
図8に示すように、モータ101からの駆動力は、動力伝達ユニット102を通じて減速され、シリンダシャフト180に伝達される。具体的に、モータ101からの駆動力は、モータ軸線C1回りの回転力とされ、出力軸105、サンギヤ111、複数のプラネタリギヤ112、キャリア114,115により減速される。キャリア114,115により減速された回転力は、トランスファシャフト122を通じてトランスファギヤ121に伝達される。トランスファギヤ121に伝達された回転力は、アイドラギヤ123、ドリブンギヤ124を通じてシリンダシャフト180に伝達される。
例えば、モータ101を正回転した場合、シリンダシャフト180は、シリンダ軸線C2回りの一方向に回転する。シリンダシャフト180の一方向への回転により、シリンダシャフト180のねじ軸180aに螺合されるナット181がシリンダ軸線C2上を矢印M1方向に移動する。ナット181の矢印M1方向への移動により、ピストン182、ピストンロッド183及びジョイント部材184が矢印M1方向に一体に移動する。これにより、シリンダ本体103が伸びる。
一方、シリンダ本体103が伸びた状態からモータ101を逆回転すると、シリンダシャフト180は、シリンダ軸線C2回りの他方向に回転する。シリンダシャフト180の他方向への回転により、シリンダシャフト180のねじ軸180aに螺合されるナット181がシリンダ軸線C2上を矢印M1方向とは反対方向に移動する。ナット181の矢印M1方向とは反対方向への移動により、ピストン182、ピストンロッド183及びジョイント部材184が矢印M1方向とは反対方向に一体に移動する。これにより、シリンダ本体103が縮む。
このように電動シリンダ100は、モータ101の正逆回転により、シリンダ本体103が伸縮するように構成されている。
このように電動シリンダ100は、モータ101の正逆回転により、シリンダ本体103が伸縮するように構成されている。
<潤滑剤の流れ>
以下、潤滑剤の流れの一例を説明する。
図18に示すように、先ず、カバーユニット160から第一蓋部材165を外し、第一供給開口161aを開口させる。すると、第一供給開口161aを通じてグリスニップル136が露出する。次に、グリスニップル136に対して例えばグリスガン等を接続して圧力をかけることによりグリスニップル136を開き、供給孔135aを通じて、トランスファギヤ121の内周側(隙間)へ潤滑剤を供給する(図の矢印L1方向)。すると、潤滑剤は、トランスファシャフト122の外周(スプラインの隙間)を伝ってキャリア114,115の内周側(隙間)へ入る(図の矢印L2方向)。その後、潤滑剤は、サンギヤ111の中空部111aに入る(図の矢印L3方向)。これにより、潤滑剤を中空部111aに溜めることができる。
以下、潤滑剤の流れの一例を説明する。
図18に示すように、先ず、カバーユニット160から第一蓋部材165を外し、第一供給開口161aを開口させる。すると、第一供給開口161aを通じてグリスニップル136が露出する。次に、グリスニップル136に対して例えばグリスガン等を接続して圧力をかけることによりグリスニップル136を開き、供給孔135aを通じて、トランスファギヤ121の内周側(隙間)へ潤滑剤を供給する(図の矢印L1方向)。すると、潤滑剤は、トランスファシャフト122の外周(スプラインの隙間)を伝ってキャリア114,115の内周側(隙間)へ入る(図の矢印L2方向)。その後、潤滑剤は、サンギヤ111の中空部111aに入る(図の矢印L3方向)。これにより、潤滑剤を中空部111aに溜めることができる。
モータ101の駆動により出力軸105を回転させると、サンギヤ111が回転する。すると、サンギヤ111の中空部111a内の潤滑剤は、遠心力により、サンギヤ111の軸方向先端部から径方向外側に向けて流れる。すると、サンギヤ111の軸方向先端部から出た潤滑剤の一部は、第一キャリア114の第一ガイド溝143aを伝って矢印L4方向へ流れ、プラネタリギヤ112の内周側(隙間)及びプラネタリギヤ112の側面側(隙間)へ入る。その後、潤滑剤は、リングギヤ116の内周側(隙間)へ入る。これにより、サンギヤ111、プラネタリギヤ112及びリングギヤ116を潤滑することができる。
一方、サンギヤ111の軸方向先端部から出た潤滑剤の他の一部は、サンギヤ111の外周を伝って矢印L5方向へ流れ、捕捉部216に向かう。捕捉部216に向かって流れる潤滑剤の一部は、捕捉部216の軸方向先端面を伝って矢印L6方向に流れ、外側凹部118cの内周面に向かう。その後、潤滑剤は、外側凹部118cの内周面を伝ってリングギヤ116の内周側(隙間)へ入る。これにより、サンギヤ111、プラネタリギヤ112及びリングギヤ116を潤滑することができる。
サンギヤ111の外周を伝って流れる潤滑剤の一部は、第二キャリア115の第二ガイド溝151aを伝って矢印L7方向に流れ、プラネタリギヤ112の内周側(隙間)及びプラネタリギヤ112の側面側(隙間)へ入る。その後、潤滑剤は、リングギヤ116の内周側(隙間)へ入る。これにより、サンギヤ111、プラネタリギヤ112及びリングギヤ116を潤滑することができる。
なお、サンギヤ111の外周を伝って流れる潤滑剤の一部は、ホルダ118の内側凹部118bに入ってもよい。これにより、潤滑剤をホルダ118の内側凹部118bに溜めることができる。
なお、サンギヤ111の外周を伝って流れる潤滑剤の一部は、ホルダ118の内側凹部118bに入ってもよい。これにより、潤滑剤をホルダ118の内側凹部118bに溜めることができる。
上述のように例えばグリスガン等によりグリスニップル136を開き、供給孔135aを通じて潤滑剤を供給し、モータ101を駆動することにより、潤滑剤は、サンギヤ111の中空部111a、各ギヤの噛み合い部、モータ101とホルダ118との間の隙間等に介在する。これにより、モータ101が発する熱及び各部の摩擦により生じる熱を、潤滑剤が介在する部分を経路として外部に放出することができる。したがって、モータ101及び遊星歯車機構110の冷却を促進することができる。
<作用効果>
以上説明したように、本実施形態の電動シリンダ100は、駆動源であるモータ101と、モータ101の駆動により回転する出力軸105と、出力軸105に連結され、出力軸105の回転により回転するサンギヤ111と、モータ101の軸方向端面101fに隣接して配置され、サンギヤ111の外周との間に磁性流体200を収容可能な流体収容部201を有する筒状のホルダ118と、ホルダ118の内周面に設けられた一対の磁極片211,212と、一対の磁極片211,212の間に配置され、磁場の作用により磁性流体200を流体収容部201に保持する磁石210と、を備える。
この構成によれば、磁場の作用により磁性流体200を流体収容部201に保持することができる。これにより、サンギヤ111の外周面とホルダ118の内周面との間の空隙が磁性流体200で満たされる。そのため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路と、サンギヤ111の歯面からホルダ118までの熱の伝達路とを、磁性流体200を介して維持することができる。そのため、モータ101が発する熱が出力軸105からサンギヤ111に伝わった場合、磁性流体200が介在する部分を経由して外部に放熱することができる。加えて、サンギヤ111の歯面で発生する熱を、磁性流体200が介在する部分を経由して外部に放熱することができる。したがって、モータ101からの熱とサンギヤ111歯面の熱とを外部へ効率的に逃がすことができる。
例えば仮に、グリス等の潤滑剤を上記空隙に介在させた場合、サンギヤ111の回転等で潤滑剤が飛散するため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路を維持することは困難である。これに対し本実施形態では、サンギヤ111が回転しても、磁場の作用により磁性流体200を流体収容部201に保持することができる。また、磁性流体200は、高温になっても、磁場の作用により流体収容部201に保持されるため、熱の伝達路を維持することができる。
以上説明したように、本実施形態の電動シリンダ100は、駆動源であるモータ101と、モータ101の駆動により回転する出力軸105と、出力軸105に連結され、出力軸105の回転により回転するサンギヤ111と、モータ101の軸方向端面101fに隣接して配置され、サンギヤ111の外周との間に磁性流体200を収容可能な流体収容部201を有する筒状のホルダ118と、ホルダ118の内周面に設けられた一対の磁極片211,212と、一対の磁極片211,212の間に配置され、磁場の作用により磁性流体200を流体収容部201に保持する磁石210と、を備える。
この構成によれば、磁場の作用により磁性流体200を流体収容部201に保持することができる。これにより、サンギヤ111の外周面とホルダ118の内周面との間の空隙が磁性流体200で満たされる。そのため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路と、サンギヤ111の歯面からホルダ118までの熱の伝達路とを、磁性流体200を介して維持することができる。そのため、モータ101が発する熱が出力軸105からサンギヤ111に伝わった場合、磁性流体200が介在する部分を経由して外部に放熱することができる。加えて、サンギヤ111の歯面で発生する熱を、磁性流体200が介在する部分を経由して外部に放熱することができる。したがって、モータ101からの熱とサンギヤ111歯面の熱とを外部へ効率的に逃がすことができる。
例えば仮に、グリス等の潤滑剤を上記空隙に介在させた場合、サンギヤ111の回転等で潤滑剤が飛散するため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路を維持することは困難である。これに対し本実施形態では、サンギヤ111が回転しても、磁場の作用により磁性流体200を流体収容部201に保持することができる。また、磁性流体200は、高温になっても、磁場の作用により流体収容部201に保持されるため、熱の伝達路を維持することができる。
本実施形態では、出力軸105は、モータ101の軸方向端面101fから軸方向外方に突出している。サンギヤ111は、出力軸105と同軸の筒状に形成されている。磁極片211,212は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されている。流体収容部201は、サンギヤ111の外周面と磁極片211,212の内周面との間に磁性流体200を収容可能な隙間201a,201bを含む。
この構成によれば、隙間201a,201bは、サンギヤ111の外周面と磁極片211,212の内周面とに沿う環状に形成される。磁場の作用により、環状に形成された隙間201a,201bに磁性流体200が保持される。そのため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路と、サンギヤ111の歯面からホルダ118までの熱の伝達路とを、環状の隙間201a,201bに保持された磁性流体200を介して維持することができる。そのため、モータ101が発する熱が出力軸105からサンギヤ111に伝わった場合、環状の隙間201a,201bにおいて磁性流体200が介在する部分、磁極片211,212の内周面を経由して外部に放熱することができる。加えて、サンギヤ111の歯面で発生する熱を、環状の隙間201a,201bにおいて磁性流体200が介在する部分、磁極片211,212の内周面を経由して外部に放熱することができる。したがって、モータ101からの熱とサンギヤ111歯面の熱とを外部へ更に効率的に逃がすことができる。
この構成によれば、隙間201a,201bは、サンギヤ111の外周面と磁極片211,212の内周面とに沿う環状に形成される。磁場の作用により、環状に形成された隙間201a,201bに磁性流体200が保持される。そのため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路と、サンギヤ111の歯面からホルダ118までの熱の伝達路とを、環状の隙間201a,201bに保持された磁性流体200を介して維持することができる。そのため、モータ101が発する熱が出力軸105からサンギヤ111に伝わった場合、環状の隙間201a,201bにおいて磁性流体200が介在する部分、磁極片211,212の内周面を経由して外部に放熱することができる。加えて、サンギヤ111の歯面で発生する熱を、環状の隙間201a,201bにおいて磁性流体200が介在する部分、磁極片211,212の内周面を経由して外部に放熱することができる。したがって、モータ101からの熱とサンギヤ111歯面の熱とを外部へ更に効率的に逃がすことができる。
本実施形態では、磁石210は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されている。流体収容部201は、サンギヤ111の外周面と磁石210の内周面との間に磁性流体200を収容可能な空間201cを含む。
この構成によれば、空間201cは、サンギヤ111の外周面と磁石210の内周面とに沿う環状に形成される。磁場の作用により、環状に形成された空間201cに磁性流体200が保持される。そのため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路と、サンギヤ111の歯面からホルダ118までの熱の伝達路とを、環状の空間201cに保持された磁性流体200を介して維持することができる。そのため、モータ101が発する熱が出力軸105からサンギヤ111に伝わった場合、環状の空間201cにおいて磁性流体200が介在する部分、磁石210の内周面を経由して外部に放熱することができる。加えて、サンギヤ111の歯面で発生する熱を、環状の空間201cにおいて磁性流体200が介在する部分、磁石210の内周面を経由して外部に放熱することができる。したがって、モータ101からの熱とサンギヤ111歯面の熱とを外部へ更に効率的に逃がすことができる。
この構成によれば、空間201cは、サンギヤ111の外周面と磁石210の内周面とに沿う環状に形成される。磁場の作用により、環状に形成された空間201cに磁性流体200が保持される。そのため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路と、サンギヤ111の歯面からホルダ118までの熱の伝達路とを、環状の空間201cに保持された磁性流体200を介して維持することができる。そのため、モータ101が発する熱が出力軸105からサンギヤ111に伝わった場合、環状の空間201cにおいて磁性流体200が介在する部分、磁石210の内周面を経由して外部に放熱することができる。加えて、サンギヤ111の歯面で発生する熱を、環状の空間201cにおいて磁性流体200が介在する部分、磁石210の内周面を経由して外部に放熱することができる。したがって、モータ101からの熱とサンギヤ111歯面の熱とを外部へ更に効率的に逃がすことができる。
本実施形態では、ホルダ118は、サンギヤ111と同軸の環状に形成されるとともに、サンギヤ111の径方向に延びる支持面119aを有する。一対の磁極片211,212は、支持面119aと磁石210との間に配置された第一磁極片211と、磁石210において第一磁極片211とは反対側の面に隣接して配置された第二磁極片212と、である。
この構成によれば、第一隙間201aは、サンギヤ111の外周面と第一磁極片211の内周面とに沿う環状に形成される。第二隙間201bは、サンギヤ111の外周面と第二磁極片212の内周面とに沿う環状に形成される。磁場の作用により、環状に形成された第一隙間201a及び第二隙間201bに磁性流体200が保持される。そのため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路と、サンギヤ111の歯面からホルダ118までの熱の伝達路とを、環状の第一隙間201a及び第二隙間201bに保持された磁性流体200を介して維持することができる。そのため、モータ101が発する熱が出力軸105からサンギヤ111に伝わった場合、環状の第一隙間201a及び第二隙間201bにおいて磁性流体200が介在する部分、第一磁極片211及び第二磁極片212の内周面を経由して外部に放熱することができる。加えて、サンギヤ111の歯面で発生する熱を、環状の第一隙間201a及び第二隙間201bにおいて磁性流体200が介在する部分、第一磁極片211及び第二磁極片212の内周面を経由して外部に放熱することができる。したがって、モータ101からの熱とサンギヤ111歯面の熱とを外部へ更に効率的に逃がすことができる。
例えば、図19に示すように、モータ101からの熱が出力軸105を伝って矢印H1方向に移動し、サンギヤ111の連結筒部111bを伝って矢印H2方向に移動する場合がある。この場合、サンギヤ111の連結筒部111bの熱は、環状の第一隙間201aにおいて磁性流体200が介在する部分、第一磁極片211の内周面を経由して矢印H3方向に移動する。矢印H3方向に移動した熱は、ホルダ118及びケース106を介して外部へ向かう。したがって、モータ101からの熱を外部へ効率的に逃がすことができる。例えば、図19に示すように、サンギヤ111の歯面で発生した熱がサンギヤ111の連結筒部111bを伝って矢印H4方向に移動する場合がある。この場合、サンギヤ111の連結筒部111bの熱は、環状の第二隙間201bにおいて磁性流体200が介在する部分、第二磁極片212の内周面を経由して矢印H5方向に移動する。矢印H5方向に移動した熱は、ホルダ118及びケース106を介して外部へ向かう。したがって、サンギヤ111歯面の熱を外部へ効率的に逃がすことができる。
この構成によれば、第一隙間201aは、サンギヤ111の外周面と第一磁極片211の内周面とに沿う環状に形成される。第二隙間201bは、サンギヤ111の外周面と第二磁極片212の内周面とに沿う環状に形成される。磁場の作用により、環状に形成された第一隙間201a及び第二隙間201bに磁性流体200が保持される。そのため、出力軸105からホルダ118までの熱の伝達路と、サンギヤ111の歯面からホルダ118までの熱の伝達路とを、環状の第一隙間201a及び第二隙間201bに保持された磁性流体200を介して維持することができる。そのため、モータ101が発する熱が出力軸105からサンギヤ111に伝わった場合、環状の第一隙間201a及び第二隙間201bにおいて磁性流体200が介在する部分、第一磁極片211及び第二磁極片212の内周面を経由して外部に放熱することができる。加えて、サンギヤ111の歯面で発生する熱を、環状の第一隙間201a及び第二隙間201bにおいて磁性流体200が介在する部分、第一磁極片211及び第二磁極片212の内周面を経由して外部に放熱することができる。したがって、モータ101からの熱とサンギヤ111歯面の熱とを外部へ更に効率的に逃がすことができる。
例えば、図19に示すように、モータ101からの熱が出力軸105を伝って矢印H1方向に移動し、サンギヤ111の連結筒部111bを伝って矢印H2方向に移動する場合がある。この場合、サンギヤ111の連結筒部111bの熱は、環状の第一隙間201aにおいて磁性流体200が介在する部分、第一磁極片211の内周面を経由して矢印H3方向に移動する。矢印H3方向に移動した熱は、ホルダ118及びケース106を介して外部へ向かう。したがって、モータ101からの熱を外部へ効率的に逃がすことができる。例えば、図19に示すように、サンギヤ111の歯面で発生した熱がサンギヤ111の連結筒部111bを伝って矢印H4方向に移動する場合がある。この場合、サンギヤ111の連結筒部111bの熱は、環状の第二隙間201bにおいて磁性流体200が介在する部分、第二磁極片212の内周面を経由して矢印H5方向に移動する。矢印H5方向に移動した熱は、ホルダ118及びケース106を介して外部へ向かう。したがって、サンギヤ111歯面の熱を外部へ効率的に逃がすことができる。
本実施形態では、電動シリンダ100は、第二磁極片212において磁石210とは反対側の面に隣接して配置され、かつ、第二磁極片212がモータ101の軸方向外方に抜けないように止める止め輪215を備える。ホルダ118は、止め輪215を嵌合可能に窪む嵌合溝119bを有する。
この構成によれば、ホルダ118の嵌合溝119bに止め輪215を嵌合することにより、第二磁極片212がモータ101の軸方向外方に抜けないように止めることができる。加えて、ホルダ118とは別の部材に嵌合溝119bを設ける場合と比較して、部品点数を削減し低コスト化することができる。
この構成によれば、ホルダ118の嵌合溝119bに止め輪215を嵌合することにより、第二磁極片212がモータ101の軸方向外方に抜けないように止めることができる。加えて、ホルダ118とは別の部材に嵌合溝119bを設ける場合と比較して、部品点数を削減し低コスト化することができる。
本実施形態では、ホルダ118は、モータ101の軸方向外方に開口する外側凹部118cを有する。外側凹部118cの内周面は、流体収容部201よりもモータ101の軸方向外側に配置されるとともに、流体収容部201よりもサンギヤ111の径方向外側に配置されている。電動シリンダ100は、サンギヤ111の外周面から外側凹部118cの内周面に向けて突出する捕捉部216を備える。捕捉部216は、サンギヤ111の軸方向先端部側から流体収容部201に向けて流れようとする潤滑剤を捕らえることが可能である。
この構成によれば、捕捉部216によりサンギヤ111の軸方向先端部側から流体収容部201に向けて流れようとする潤滑剤を捕らえることができるため、潤滑剤が流体収容部201に入ることを抑制することができる。したがって、潤滑剤が流体収容部201に保持された磁性流体200と混ざることを抑制することができる。加えて、サンギヤ111が回転すると、捕捉部201に向かって流れる潤滑剤は、遠心力により、外側凹部118cの内周面に向けて流れる。したがって、外側凹部118cの内周面に潤滑剤を供給することができる。例えば、図18に示すように、サンギヤ111の軸方向先端部から出た潤滑剤の他の一部は、サンギヤ111の外周を伝って矢印L5方向へ流れ、捕捉部216に向かう。捕捉部216に向かって流れる潤滑剤の一部は、遠心力により、捕捉部216の軸方向先端面を伝って矢印L6方向に流れ、外側凹部118cの内周面に向かう。その後、潤滑剤は、外側凹部118cの内周面を伝ってリングギヤ116の内周側(隙間)へ入る。これにより、サンギヤ111、プラネタリギヤ112及びリングギヤ116を潤滑することができる。
この構成によれば、捕捉部216によりサンギヤ111の軸方向先端部側から流体収容部201に向けて流れようとする潤滑剤を捕らえることができるため、潤滑剤が流体収容部201に入ることを抑制することができる。したがって、潤滑剤が流体収容部201に保持された磁性流体200と混ざることを抑制することができる。加えて、サンギヤ111が回転すると、捕捉部201に向かって流れる潤滑剤は、遠心力により、外側凹部118cの内周面に向けて流れる。したがって、外側凹部118cの内周面に潤滑剤を供給することができる。例えば、図18に示すように、サンギヤ111の軸方向先端部から出た潤滑剤の他の一部は、サンギヤ111の外周を伝って矢印L5方向へ流れ、捕捉部216に向かう。捕捉部216に向かって流れる潤滑剤の一部は、遠心力により、捕捉部216の軸方向先端面を伝って矢印L6方向に流れ、外側凹部118cの内周面に向かう。その後、潤滑剤は、外側凹部118cの内周面を伝ってリングギヤ116の内周側(隙間)へ入る。これにより、サンギヤ111、プラネタリギヤ112及びリングギヤ116を潤滑することができる。
本実施形態では、ショベル1は、車両本体2と、車両本体2に連結された作業機3と、を備える。作業機3は、上記の電動シリンダ100を備える。
そのため、モータ101からの熱とサンギヤ歯面の熱とを外部へ効率的に逃がすことができるショベル1を提供することができる。
そのため、モータ101からの熱とサンギヤ歯面の熱とを外部へ効率的に逃がすことができるショベル1を提供することができる。
本実施形態では、作業機3は、第一電動シリンダ100A、第二電動シリンダ100B及び第三電動シリンダ100Cとして共通の電動シリンダ100を備える。
そのため、第一電動シリンダ100A、第二電動シリンダ100B及び第三電動シリンダ100Cとして互いに異なる電動シリンダを備える場合と比較して、部品点数を削減し低コスト化することができる。
そのため、第一電動シリンダ100A、第二電動シリンダ100B及び第三電動シリンダ100Cとして互いに異なる電動シリンダを備える場合と比較して、部品点数を削減し低コスト化することができる。
<その他の実施形態>
上述した実施形態では、電動シリンダは、モータの駆動力をピストンに伝達する遊星歯車機構を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電動シリンダは、遊星歯車機構を備えていなくてもよい。例えば、電動シリンダは、ベルトプーリ機構、ラックアンドピニオン機構等の遊星歯車機構以外の動力伝達機構を備えていてもよい。例えば、動力伝達機構の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、電動シリンダは、モータの駆動力をピストンに伝達する遊星歯車機構を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電動シリンダは、遊星歯車機構を備えていなくてもよい。例えば、電動シリンダは、ベルトプーリ機構、ラックアンドピニオン機構等の遊星歯車機構以外の動力伝達機構を備えていてもよい。例えば、動力伝達機構の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、電動シリンダは、出力軸の回転により回転するサンギヤと、サンギヤの回転により回転するプラネタリギヤと、サンギヤの外周との間に磁性流体を収容可能な流体収容部を有する筒状のホルダと、を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電動シリンダは、出力軸の回転により回転するプーリと、プーリの回転により回転するベルトと、プーリの外周との間に磁性流体を収容可能な流体収容部を有する筒状のホルダと、を備えていてもよい。例えば、電動シリンダは、出力軸の回転により回転するピニオンと、ピニオンの回転により移動するベルトと、ベルトの移動により回転するギヤと、ピニオンの外周との間に磁性流体を収容可能な流体収容部を有する筒状のホルダと、を備えていてもよい。例えば、電動シリンダは、駆動源であるモータと、前記モータの駆動により回転する出力軸と、前記出力軸に連結され、前記出力軸の回転により回転する回転体と、前記モータの軸方向端面に隣接して配置され、前記回転体の外周との間に磁性流体を収容可能な流体収容部を有する筒状のホルダと、前記ホルダの内周面に設けられた一対の磁極片と、前記一対の磁極片の間に配置され、磁場の作用により前記磁性流体を前記流体収容部に保持する磁石と、を備えていればよい。例えば、出力軸の回転により回転する回転体の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、磁極片は、サンギヤと同軸の環状に形成されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、磁極片は、サンギヤと同軸の環状に形成されていなくてもよい。例えば、磁極片は、複数の小型磁極片を環状に並べて配置することにより形成されていてもよい。例えば、磁極片の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、磁石は、サンギヤと同軸の環状に形成されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、磁石は、サンギヤと同軸の環状に形成されていなくてもよい。例えば、磁石は、複数の小型磁石を環状に並べて配置することにより形成されていてもよい。例えば、磁石の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、流体収容部は、サンギヤの外周面と磁石の内周面との間に磁性流体を収容可能な空間を含む例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、流体収容部は、サンギヤの外周面と磁石の内周面との間に磁性流体を収容可能な空間を含んでいなくてもよい。例えば、流体収容部は、サンギヤの外周面と磁極片の内周面との間に磁性流体を収容可能な隙間を含んでいればよい。例えば、流体収容部の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、磁石の内周面は、磁極片の内周面よりもサンギヤの径方向外側に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、磁石の内周面は、磁極片の内周面よりもサンギヤの径方向外側に配置されていなくてもよい。例えば、磁石の内周面は、磁極片の内周面よりもサンギヤの径方向内側に配置されていてもよい。例えば、例えば、磁石の内周面は、サンギヤの径方向において磁極片の内周面と同じ位置に配置されていてもよい。例えば、磁石の内周面の配置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、ホルダは、サンギヤと同軸の環状に形成されるとともに、サンギヤの径方向に延びる支持面を有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、ホルダは、支持面を有しなくてもよい。例えば、支持面は、ホルダとは別の部材に設けられていてもよい。例えば、ホルダの態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、一対の磁極片は、支持面と磁石との間に配置された第一磁極片と、磁石において第一磁極片とは反対側の面に隣接して配置された第二磁極片と、であり、磁石、第一磁極片及び第二磁極片は、磁性流体を流体収容部に保持する流体保持構造を構成し、流体保持構造は、収容凹部の内周面に1つのみ設けられている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、流体保持構造は、ホルダの収容凹部の内周面に複数設けられていてもよい。例えば、2つ以上の磁石と、3つ以上の磁極片とがそれぞれ交互に隣接して配置されていてもよい。例えば、磁石、第一磁極片及び第二磁極片の設置態様(流体保持構造の設置態様)は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、電動シリンダは、第二磁極片において磁石とは反対側の面に隣接して配置され、かつ、第二磁極片がモータの軸方向外方に抜けないように止める止め輪を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電動シリンダは、止め輪を備えていなくてもよい。例えば、止め輪の設置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。例えば、磁極片の外周部は、ホルダの収容凹部の内周面に対してねじ込みにより固定されていてもよい。例えば、磁極片は、プレート及びボルトにより固定されていてもよい。例えば、磁極片及び磁石の保持態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、ホルダは、止め輪を嵌合可能に窪む嵌合溝を有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、ホルダは、嵌合溝を有しなくてもよい。例えば、嵌合溝は、ホルダとは別の部材に設けられていてもよい。例えば、嵌合溝の設置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、電動シリンダは、サンギヤの軸方向先端部側から流体収容部に向けて流れようとする潤滑剤を捕らえることが可能にサンギヤの外周面からホルダの外側凹部の内周面に向けて突出する捕捉部を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電動シリンダは、捕捉部を備えていなくてもよい。例えば、捕捉部の設置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、作業機は、第一電動シリンダ、第二電動シリンダ及び第三電動シリンダとして共通の電動シリンダを備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、作業機は、第一電動シリンダ、第二電動シリンダ及び第三電動シリンダとして互いに異なる電動シリンダを備えていてもよい。例えば、電動シリンダの設置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
上述した実施形態では、作業機械(作業車両)の一例として、ショベルを挙げて説明したが、これに限らない。例えば、ダンプトラックやブルドーザ、ホイールローダ等の他の作業車両に本発明を適用してもよい。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であり、上述した実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
1…ショベル(作業機械)、2…車両本体、3…作業機、100…電動シリンダ、100A…第一電動シリンダ(電動シリンダ)、100B…第二電動シリンダ(電動シリンダ)、100C…第三電動シリンダ(電動シリンダ)、101…モータ、101f…モータの軸方向端面、101A…第一モータ(モータ)、101B…第二モータ(モータ)、101C…第三モータ(モータ)、105…出力軸、111…サンギヤ、118…ホルダ、118c…外側凹部、119a…支持面、119b…嵌合溝、200…磁性流体、201…流体収容部、201a…第一隙間(隙間)、201b…第二隙間(隙間)、201c…空間、210…磁石、211…第一磁極片(磁極片)、212…第二磁極片(磁極片)、215…止め輪、216…捕捉部
Claims (8)
- 駆動源であるモータと、
前記モータの駆動により回転する出力軸と、
前記出力軸に連結され、前記出力軸の回転により回転するサンギヤと、
前記モータの軸方向端面に隣接して配置され、前記サンギヤの外周との間に磁性流体を収容可能な流体収容部を有する筒状のホルダと、
前記ホルダの内周面に設けられた一対の磁極片と、
前記一対の磁極片の間に配置され、磁場の作用により前記磁性流体を前記流体収容部に保持する磁石と、を備える
電動シリンダ。 - 前記出力軸は、前記モータの軸方向端面から軸方向外方に突出し、
前記サンギヤは、前記出力軸と同軸の筒状に形成され、
前記磁極片は、前記サンギヤと同軸の環状に形成され、
前記流体収容部は、前記サンギヤの外周面と前記磁極片の内周面との間に前記磁性流体を収容可能な隙間を含む
請求項1に記載の電動シリンダ。 - 前記磁石は、前記サンギヤと同軸の環状に形成され、
前記流体収容部は、前記サンギヤの外周面と前記磁石の内周面との間に前記磁性流体を収容可能な空間を更に含む
請求項2に記載の電動シリンダ。 - 前記磁石の内周面は、前記磁極片の内周面よりも前記サンギヤの径方向外側に配置されている
請求項3に記載の電動シリンダ。 - 前記ホルダは、前記サンギヤと同軸の環状に形成されるとともに、前記サンギヤの径方向に延びる支持面を有し、
前記一対の磁極片は、
前記支持面と前記磁石との間に配置された第一磁極片と、
前記磁石において前記第一磁極片とは反対側の面に隣接して配置された第二磁極片と、である
請求項2から4の何れか一項に記載の電動シリンダ。 - 前記第二磁極片において前記磁石とは反対側の面に隣接して配置され、かつ、前記第二磁極片が前記モータの軸方向外方に抜けないように止める止め輪を更に備え、
前記ホルダは、前記止め輪を嵌合可能に窪む嵌合溝を有する
請求項5に記載の電動シリンダ。 - 前記ホルダは、前記モータの軸方向外方に開口する外側凹部を有し、
前記外側凹部の内周面は、前記流体収容部よりも前記モータの軸方向外側に配置されるとともに、前記流体収容部よりも前記サンギヤの径方向外側に配置され、
前記サンギヤの軸方向先端部側から前記流体収容部に向けて流れようとする潤滑剤を捕らえることが可能に前記サンギヤの外周面から前記外側凹部の内周面に向けて突出する捕捉部を更に備える
請求項1から6の何れか一項に記載の電動シリンダ。 - 車両本体と、
前記車両本体に連結された作業機と、を備え、
前記作業機は、請求項1から7の何れか一項に記載の電動シリンダを備える
作業機械。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022007049A JP2023105978A (ja) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 電動シリンダ及び作業機械 |
PCT/JP2022/042709 WO2023139906A1 (ja) | 2022-01-20 | 2022-11-17 | 電動シリンダ及び作業機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022007049A JP2023105978A (ja) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 電動シリンダ及び作業機械 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023105978A true JP2023105978A (ja) | 2023-08-01 |
Family
ID=87348002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022007049A Pending JP2023105978A (ja) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 電動シリンダ及び作業機械 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023105978A (ja) |
WO (1) | WO2023139906A1 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0659626U (ja) * | 1992-12-10 | 1994-08-19 | 新キャタピラー三菱株式会社 | 無給油軸受構造 |
JPH07110047A (ja) * | 1993-10-13 | 1995-04-25 | Natl Res Inst For Metals | 減衰力可変型緩衝器およびその磁性流体流動制御機構 |
JP5750280B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2015-07-15 | 株式会社構造計画研究所 | 構造物の制振装置 |
JP7252838B2 (ja) * | 2019-06-14 | 2023-04-05 | 株式会社小松製作所 | 作業機械 |
-
2022
- 2022-01-20 JP JP2022007049A patent/JP2023105978A/ja active Pending
- 2022-11-17 WO PCT/JP2022/042709 patent/WO2023139906A1/ja unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023139906A1 (ja) | 2023-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2953484C (en) | Power transmission device | |
WO2022239732A1 (ja) | 電動シリンダ及び作業機械 | |
KR101580934B1 (ko) | 쇼벨 | |
US10837544B2 (en) | Axle assembly | |
JP5926468B1 (ja) | 減速装置 | |
JPWO2017081791A1 (ja) | 潤滑装置 | |
JP2014156711A (ja) | ショベル | |
WO2023139906A1 (ja) | 電動シリンダ及び作業機械 | |
WO2014069308A1 (ja) | ショベル | |
JPWO2020032026A1 (ja) | モータユニット | |
JP5980711B2 (ja) | ショベル | |
JP6408425B2 (ja) | 動力伝達装置およびモータグレーダ | |
JP2015197144A (ja) | 旋回駆動装置 | |
JP2014156710A (ja) | ショベル | |
EP4067700A1 (en) | Speed reducer and construction machine | |
JP2020122549A (ja) | 作業機械 | |
JP2005048864A (ja) | 減速装置 | |
WO2022239730A1 (ja) | 電動シリンダ及び作業機械 | |
JP2015025489A (ja) | ダンプトラックの走行駆動装置 | |
JP6462801B2 (ja) | ショベル | |
JP2022158858A (ja) | 減速機、及び、建設機械 | |
JP2022158841A (ja) | 減速機、アクチュエータ、及び、建設機械 | |
JP7498609B2 (ja) | 変速機付モータ | |
CN115217178A (zh) | 减速器、致动器、以及施工机械 | |
JP2019051892A (ja) | ダンプトラックの走行装置 |