JP4532250B2 - Hydraulic motor with reduction gear - Google Patents
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Description
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に装備される走行装置、旋回装置等に好適に用いられる減速機付き油圧モータに関する。 The present invention relates to a hydraulic motor with a speed reducer that is preferably used in a traveling device, a turning device, and the like that are installed in a construction machine such as a hydraulic excavator.
一般に、油圧ショベル等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とにより大略構成されている。そして、下部走行体を走行させる走行装置や、下部走行体上で上部旋回体を旋回させる旋回装置には、通常、減速機付き油圧モータが用いられている。 In general, a construction machine such as a hydraulic excavator is roughly constituted by a lower traveling body that can be self-propelled and an upper revolving body that is rotatably mounted on the lower traveling body. In general, a hydraulic motor with a speed reducer is used for a traveling device for traveling the lower traveling body and a turning device for turning the upper revolving body on the lower traveling body.
ここで、この種の従来技術による減速機付き油圧モータは、通常、油圧源からの圧油により回転する油圧モータと、この油圧モータの回転を減速する減速機とにより大略構成されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, a hydraulic motor with a speed reducer according to this type of conventional technology is generally composed of a hydraulic motor that is rotated by pressure oil from a hydraulic power source and a speed reducer that decelerates the rotation of the hydraulic motor (for example, , See Patent Document 1).
そして、特許文献1による減速機付き油圧モータは、ケーシング内に形成されたモータ室と減速機室との間を連通する連通路を有し、油圧モータの作動時にモータ室から漏れた圧油の一部(リーク油)を、連通路を通じて減速機室に供給する構成となっている。
And the hydraulic motor with a reduction gear by
これにより、油圧モータからのリーク油を利用して減速機に対する潤滑、冷却を行なうと共に、減速機を構成する歯車の噛合によって発生した摩耗粉を潤滑油を利用して外部に排出することができる。 Thus, leakage oil from the hydraulic motor is used to lubricate and cool the speed reducer, and wear powder generated by the meshing of the gears constituting the speed reducer can be discharged to the outside using the lubricating oil. .
一方、他の従来技術による減速機付き油圧モータは、減速機室に開口する流入用ポートおよび流出用ポートを設け、チャージポンプから吐出した圧油を流入用ポートを通じて減速機室に供給し、流出用ポートを通じてタンクに排出することにより、減速機構に対する潤滑、冷却等を行なう構成となっている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, other conventional hydraulic motors with reduction gears are provided with an inflow port and an outflow port that open to the reduction gear chamber, and supply the pressure oil discharged from the charge pump to the reduction gear chamber through the inflow port. By discharging to the tank through the service port, the speed reduction mechanism is lubricated, cooled, etc. (see, for example, Patent Document 2).
しかし、上述した特許文献1による従来技術は、油圧モータからのリーク油を減速機室に供給することにより、減速機構の潤滑、冷却等を行なう構成であるため、減速機室に常に十分な量の潤滑油を供給することが難しく、潤滑油の不足によって減速機構の早期摩耗、温度上昇等を招くという問題がある。また、減速機室に供給される潤滑油が不足した場合には、減速機構を構成する各歯車の噛合によって発生した摩耗粉が減速機室内に滞留してしまい、この摩耗粉によって減速機構や油圧モータの寿命が低下してしまうという問題がある。
However, the above-described prior art disclosed in
特に、近年の油圧モータは、設計技術、部品精度等の向上によって作動時のリーク油が減少する傾向にあるため、このリーク油を利用して減速機室に十分な潤滑油を供給するのは困難になっている。 In particular, recent hydraulic motors tend to reduce leakage oil during operation due to improvements in design technology, component accuracy, etc., so it is important to supply sufficient lubricating oil to the reduction gear chamber using this leakage oil. It has become difficult.
また、例えば寒冷地等の外気温が低い環境下では、暖機運転を行なうことによりタンクと油圧モータとの間で作動油を循環させてその粘性を低下させる必要があるが、油圧モータからのリーク油を減速機室に供給した後にタンクに還流させた場合には、作動油の円滑な循環が妨げられてその粘性を速やかに低下させることができず、長時間に亘って暖機運転を続けなくてはならないという問題がある。 In an environment where the outside air temperature is low, such as in a cold region, it is necessary to circulate the hydraulic oil between the tank and the hydraulic motor to reduce its viscosity by performing a warm-up operation. When leak oil is supplied to the reducer chamber and then returned to the tank, smooth circulation of the hydraulic oil is impeded and its viscosity cannot be reduced quickly. There is a problem that you have to continue.
一方、上述した特許文献2による従来技術は、チャージポンプから吐出した圧油を、モータケーシングに設けた流入用ポート、流出用ポートを通じて減速機室内に供給する構成であるため、モータケーシングに接続される油圧配管の数が増大してしまい、構成の複雑化やコストの上昇を招くという問題がある。
On the other hand, the prior art disclosed in
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、減速機に対する潤滑、冷却等を常時適正に行なうことができるようにした減速機付き油圧モータを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a hydraulic motor with a speed reducer that can always properly perform lubrication, cooling, and the like for the speed reducer.
上述した課題を解決するため本発明は、モータケーシング内に出力軸の回転数を切換える容量可変機構を有する可変容量型の油圧モータと、該油圧モータのモータケーシングに回転可能に支持され減速機ケーシング内に前記油圧モータの回転を減速する減速機構が配置された減速機とを備えてなる減速機付き油圧モータに適用される。 The present invention for solving the above problems, a variable displacement hydraulic motor and, the rotatably supported to the hydraulic motor of the motor casing reduction gear casing having a variable displacement mechanism for switching the rotation speed of the output shaft in the motor casing The present invention is applied to a hydraulic motor with a speed reducer comprising a speed reducer in which a speed reduction mechanism for reducing the rotation of the hydraulic motor is disposed .
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記モータケーシングには、容量可変機構を作動させる傾転用油圧信号の一部を潤滑油として前記モータケーシング内に導入する潤滑油導入通路を設け、前記油圧モータのモータケーシングと前記減速機の減速機ケーシングとの間を連通し該潤滑油導入通路を通じて前記モータケーシング内に導入された潤滑油を前記減速機ケーシング内に供給する連通路を設け、前記潤滑油導入通路の途中には前記モータケーシング内に導入される潤滑油の流量を制限する絞り手段を設けたことにある。
The feature of the configuration invention of
請求項2の発明は、傾転用油圧信号を供給する油路の途中には、容量可変機構の傾転位置に応じて油路を開く開位置と油路を絞る絞り位置とに切換えられる流量制御弁を設ける構成としたことにある。 According to the second aspect of the present invention, in the middle of the oil passage for supplying the tilting hydraulic signal, the flow rate control is switched between the open position for opening the oil passage and the throttle position for restricting the oil passage according to the tilt position of the capacity variable mechanism. The valve is provided.
請求項3の発明は、傾転用油圧信号は、油圧源から容量可変機構に供給される圧油を用いたことにある。 According to a third aspect of the present invention, the tilting hydraulic pressure signal uses pressure oil supplied from a hydraulic pressure source to the variable capacity mechanism.
請求項4の発明は、油圧源を油圧モータに接続する一対の主管路の間には、該一対の主管路のうち高圧側の主管路を選択するシャトル弁を設け、該シャトル弁と容量可変機構との間を接続する油路の途中には、容量可変機構に供給される圧油の方向を切換える油圧パイロット式の方向制御弁を設ける構成とし、傾転用油圧信号は、方向制御弁の油圧パイロット部に供給されるパイロット信号を用いたことにある。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a shuttle valve for selecting a high-pressure side main pipeline among the pair of main pipelines between the pair of main pipelines connecting the hydraulic power source to the hydraulic motor, and the capacity of the shuttle valve and the variable capacity A hydraulic pilot type directional control valve that switches the direction of the pressure oil supplied to the variable capacity mechanism is provided in the middle of the oil passage connecting with the mechanism, and the tilting hydraulic signal is the hydraulic pressure of the directional control valve. The pilot signal supplied to the pilot unit is used.
請求項1の発明によれば、容量可変機構を作動させるための傾転用油圧信号の一部を、潤滑油導入通路を通じてモータケーシングの内に潤滑油として導入し、連通路を通じて減速機ケーシング内に供給することにより、減速機に対する潤滑、冷却等を行なうことができる。従って、油圧モータからのリーク油に頼ることなく、容量可変機構を作動させるための傾転用油圧信号を利用して、減速機に常に十分な潤滑油を供給することができ、減速機を常時適正に潤滑、冷却することができる。この場合、潤滑油導入通路の途中には絞り手段を設けているので、傾転用油圧信号を容量可変機構とモータケーシング内とにそれぞれ供給することができる。 According to the first aspect of the present invention, a part of the tilting hydraulic signal for operating the variable capacity mechanism is introduced as lubricating oil into the motor casing through the lubricating oil introduction passage, and into the reduction gear casing through the communication passage. By supplying, the reduction gear can be lubricated, cooled, and the like. Therefore, without relying on leak oil from the hydraulic motor, it is possible to always supply sufficient lubricating oil to the reduction gear using the tilting hydraulic signal for operating the variable displacement mechanism, and the reduction gear is always appropriate. Can be lubricated and cooled. In this case, since the throttle means is provided in the middle of the lubricating oil introduction passage, the tilting hydraulic signal can be supplied to the variable capacity mechanism and the motor casing, respectively.
請求項2の発明によれば、流量制御弁を絞り位置に切換えて傾転用油圧信号の流量を制限したときには、容量可変機構を非作動状態に保持したまま傾転用油圧信号をモータケーシング内に潤滑油として供給することができる。一方、流量制御弁を開位置に切換えたときには、傾転用油圧信号によって容量可変機構を作動させると共に、傾転用油圧信号の一部をモータケーシング内に潤滑油として供給することができる。従って、流量制御弁を絞り位置に切換えた場合でも、開位置に切換えた場合でも、傾転用油圧信号の一部を潤滑油として常にモータケーシング内に供給することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、容量可変機構を作動させる圧油の一部を、潤滑油導入通路を通じてモータケーシング内に導入することにより、この圧油を利用して減速機の潤滑、冷却等を行なうことができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、容量可変機構を作動させる圧油の方向を切換えるために方向制御弁に供給されるパイロット信号の一部を、潤滑油導入通路を通じてモータケーシング内に導入することにより、このパイロット信号を利用して減速機の潤滑、冷却等を行なうことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, by introducing a part of the pilot signal supplied to the direction control valve to switch the direction of the pressure oil for operating the variable capacity mechanism into the motor casing through the lubricating oil introduction passage. The pilot signal can be used to lubricate and cool the speed reducer.
以下、本発明に係る減速機付き油圧モータの実施の形態について、図1ないし図6を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a hydraulic motor with a reduction gear according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
まず、図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態を示している。図中、1は本実施の形態による減速機付き油圧モータで、該減速機付き油圧モータ1は、例えば油圧ショベル等の装軌式車両の下部走行体を走行させる走行装置(いずれも図示せず)として用いられるものである。そして、減速機付き油圧モータ1は、後述の油圧モータ2と減速機18とにより大略構成されている。
First, FIG. 1 to FIG. 4 show a first embodiment of the present invention. In the figure,
2は可変容量型の斜板式油圧モータで、該油圧モータ2は、後述のモータケーシング3、出力軸6、シリンダブロック9、ピストン12、容量可変機構14等により構成されている。そして、油圧モータ2は、後述の油圧ポンプ34から供給される圧油により出力軸6を回転させると共に、容量可変機構14によって出力軸6の回転数を変化させるものである。
3は油圧モータ2の外殻をなす中空なモータケーシングで、該モータケーシング3は、筒部3Aと底部3Bとによって有底筒状に形成されている。そして、筒部3Aの開口端側は、蓋体4によって閉塞されている。また、筒部3Aの外周側には環状の鍔部3Cが一体形成され、該鍔部3Cは、油圧ショベルの下部走行体を構成するトラックフレーム(いずれも図示せず)にボルト等を用いて固着されるものである。
一方、底部3Bの外周側には、後述する遊星歯車減速機構30のキャリア33がスプライン結合される軸スプライン3Dと、後述のナット23が螺着される雄ねじ3Eとが形成されている。また、底部3Bの中心部には、後述の出力軸6が挿通される軸挿通孔3Fが穿設されている。
On the other hand, on the outer peripheral side of the
5はモータケーシング3内に設けられたモータ室で、該モータ室5は、モータケーシング3を構成する筒部3Aの内周側に形成され、蓋体4によって閉塞されている。そして、モータ室5内には、後述の出力軸6、シリンダブロック9、斜板15等が配置される構成となっている。
6はモータ室5内に回転可能に設けられた出力軸で、該出力軸6の一端側は蓋体4に設けられた軸受7によって支持され、他端側はモータケーシング3の軸挿通孔3Fに設けられた軸受8によって支持されている。そして、出力軸6の他端側には、後述する太陽歯車27の軸部27Aがスプライン結合される構成となっている。
An
9はモータ室5内に位置して出力軸6の外周側に設けられたシリンダブロックで、該シリンダブロック9は、出力軸6にスプライン結合され、該出力軸6と一体に回転するものである。そして、シリンダブロック9には、周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダ10が穿設され、これら各シリンダ10内には後述のピストン12が摺動可能に挿嵌されている。
11は蓋体4とシリンダブロック9との間に位置して蓋体4に取付けられた弁板で、該弁板11は、シリンダブロック9の各シリンダ10と間欠的に連通する一対の給排ポート11Aを有している。そして、各給排ポート11Aは、蓋体4に形成された一対の給排通路4Aに連通している。
12はシリンダブロック9の各シリンダ10内にその軸方向に摺動可能に挿嵌された複数のピストンで、該各ピストン12は、シリンダブロック9の回転によってシリンダ10内を往復動するものである。
A plurality of
13は各ピストン12の先端側(突出端側)に揺動可能に設けられた円板状のシューで、該各シュー13は、ピストン12によって後述する斜板15の表面に押圧されることにより、シリンダブロック9の回転に伴って斜板15上を環状の軌跡を描くように摺動するものである。
14はモータケーシング3内に設けられた容量可変機構で、該容量可変機構14は、後述の斜板15、傾転アクチュエータ16等により構成されている。そして、容量可変機構14は、斜板15の傾転角度を傾転アクチュエータ16によって変化させることにより、シリンダブロック9の各シリンダ10内に供給される圧油の容量を調整し、出力軸6の回転数、出力トルクを変化させるものである。
15は各ピストン12の突出端側に位置してモータ室5内に傾転可能に設けられた斜板で、該斜板15は、出力軸6を取囲む円板状に形成されている。そして、斜板15の裏面側は、モータケーシング3の底部3Bに傾転可能に支持され、斜板15の表面側は、シリンダブロック9の回転に伴って各シュー13が環状の軌跡を描くように摺動する摺動面となっている。
ここで、斜板15は、常時は各ピストン12から作用する押圧力の合力(押圧合力)により図2に示す大傾転位置を保持し、後述する傾転アクチュエータ16に押圧されることにより図3に示す小傾転位置へと傾転する。この場合、斜板15が大傾転位置(図2の位置)にあるときには、ピストン12のストローク量が増大することにより出力軸6は高トルクで低速回転し、斜板15が小傾転位置(図3の位置)にあるときには、ピストン12のストローク量が減少することにより出力軸6は低トルクで高速回転する構成となっている。
Here, the
16は斜板15と共に容量可変機構14を構成する傾転アクチュエータで、該傾転アクチュエータ16は、図2および図3に示すように、出力軸6から径方向に離間してモータケーシング3の底部3Bに穿設された有底の傾転シリンダ16Aと、基端側が傾転シリンダ16A内に摺動可能に挿嵌され先端側が斜板15の裏面に当接する傾転ピストン16Bとにより構成されている。そして、傾転アクチュエータ16は、傾転シリンダ16A内に供給される圧油に応じて傾転ピストン16Bが斜板15の裏面側を押圧することにより、斜板15を大傾転位置と小傾転位置との間で傾転させて出力軸6の回転数を変化させるものである。
17はモータケーシング3に設けられた傾転用油路で、該傾転用油路17は、傾転シリンダ16Aに傾転用圧油信号としての圧油を供給するものである。ここで、傾転用油路17の先端側は傾転シリンダ16Aの底部側に開口し、傾転用油路17の基端側は後述の油圧ポンプ34に接続されている。そして、油圧ポンプ34から吐出した圧油の一部が、傾転用油路17を通じ、傾転用の圧油(傾転用圧油信号)となって傾転シリンダ16Aに供給される構成となっている。
18は油圧モータ2に一体に取付けられた減速機で、該減速機18は、出力軸6の回転を減速して大きなトルクを出力するものである。ここで、減速機18は、後述の減速機ケーシング19と、遊星歯車減速機構26,30とにより大略構成されている。
19は減速機18の外殻をなす減速機ケーシングで、該減速機ケーシング19は、モータケーシング3の外周側に配置された段付き円筒状のドラム20と、該ドラム20にボルト等を用いて固着され、内周側に全周に亘って内歯21Aが形成された有蓋円筒状のリングギヤ21とにより構成されている。
22,22はモータケーシング3の外周側に嵌合された軸受で、該各軸受22は、減速機ケーシング19のドラム20をモータケーシング3に対して回転可能に支持するものである。そして、軸受22は、モータケーシング3の雄ねじ3Eにナット23を螺着することにより、モータケーシング3に抜止め状態で取付けられている。
24は減速機ケーシング19内に設けられた減速機室で、該減速機室24は、モータケーシング3の筒部3Aとドラム20との間、およびモータケーシング3の底部3Bとリングギヤ21との間に形成されている。そして、減速機室24内には後述の遊星歯車減速機構26,30が収容されている。
A
25はモータケーシング3と減速機ケーシング19のドラム20との間に設けられたメカニカルシール(フローティングシール)で、該メカニカルシール25は、減速機室24内を液密に封止し、減速機室24内の潤滑油がモータケーシング3と減速機ケーシング19との係合部から外部に漏れるのを抑えるものである。
26は減速機室24内に配置された1段目の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構26は、油圧モータ2の出力軸6にスプライン結合される軸部27Aを有し出力軸6と一体に回転する太陽歯車27と、該太陽歯車27と減速機ケーシング19(リングギヤ21)の内歯21Aとに噛合し太陽歯車27の周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車28と、該各遊星歯車28を回転可能に支持するキャリア29とにより構成されている。
30は2段目の遊星歯車減速機構で、該遊星歯車減速機構30は、遊星歯車減速機構26のキャリア29に噛合した太陽歯車31と、該太陽歯車31と減速機ケーシング19の内歯21Aとに噛合し太陽歯車31の周囲を自転しつつ公転する複数の遊星歯車32と、該各遊星歯車32を回転可能に支持するキャリア33とにより構成されている。そして、キャリア33の軸方向の一端側は、モータケーシング3に形成された軸スプライン3Dに噛合している。
A planetary
そして、各遊星歯車減速機構26,30は、油圧モータ2の回転を2段減速して減速機ケーシング19に伝達し、該減速機ケーシング19を高トルクで回転させるものである。この場合、減速機ケーシング19のドラム20には、クローラ式油圧ショベルの履帯を駆動するスプロケット(いずれも図示せず)が取付けられ、このスプロケットを回転させて履帯を駆動することにより、油圧ショベルを走行させることができる構成となっている。
The planetary
次に、図4は油圧モータ2を駆動するための油圧回路を示し、図中、34はタンク35と共に油圧源を構成する油圧ポンプで、該油圧ポンプ34は、油圧ショベルに搭載されたエンジン等(図示せず)によって駆動され、タンク35内の作動油を高圧の圧油として油圧モータ2に向けて吐出するものである。
Next, FIG. 4 shows a hydraulic circuit for driving the
36A,36Bは油圧ポンプ34およびタンク35を油圧モータ2に接続する一対の主管路で、該主管路36A,36Bの途中には方向制御弁37が設けられている。そして、方向制御弁37は、オペレータ等によって中立位置(イ)から切換位置(ロ)または(ハ)に切換えられることにより、油圧ポンプ34から油圧モータ2に給排される圧油の方向を切換え、油圧モータ2を正転または逆転させるものである。
38A,38Bは油圧モータ2と方向制御弁37との間に位置して各主管路36A,36Bの途中に設けられた一対のチェック弁、39は各チェック弁38A,38Bと並列となるように主管路36A,36Bの途中に設けられたカウンタバランス弁を示している。そして、カウンタバランス弁39は、主管路36A,36B間の差圧により方向制御弁37にほぼ連動して切換わり、油圧モータ2の慣性回転時には閉弁状態となって油圧モータ2の前,後で主管路36Aまたは主管路36B内にブレーキ圧を発生させるものである。
38A and 38B are a pair of check valves provided between the
40A,40Bは油圧モータ2とカウンタバランス弁39との間に位置して主管路36A,36Bの途中に設けられた一対のオーバロードリリーフ弁で、各オーバロードリリーフ弁40A,40Bは、油圧モータ2の慣性回転時に主管路36Aまたは主管路36B内で発生したブレーキ圧が所定の設定圧まで上昇すると開弁し、このときの過剰圧をリリーフするものである。
40A and 40B are a pair of overload relief valves located between the
41は傾転用油路17の途中に設けられた流量制御弁で、該流量制御弁41は、例えばオペレータ等の手動操作により、傾転用油路17を開く開位置(a)と、傾転用油路17を絞る絞り位置(b)とに切換えられ、傾転用油路17を流れる圧油(傾転用油圧信号)の流量を制御するものである。
41 is a flow control valve provided in the middle of the tilting
ここで、流量制御弁41を絞り位置(b)に切換えたときには、傾転用油路17を流れる圧油の流量が制限されることにより、傾転ピストン16Bから斜板15に作用する押圧力が抑えられ、斜板15は、各ピストン12からの押圧合力により、図2に示す大傾転位置を保持する構成となっている。
Here, when the
一方、流量制御弁41を開位置(a)に切換えたときには、傾転用油路17を流れる圧油は、その流量を制限されることなく傾転シリンダ16A内に供給される。これにより、傾転ピストン16Bは、各ピストン12からの押圧合力に抗して斜板15を押圧し、斜板15は図3に示す小傾転位置を保持する構成となっている。
On the other hand, when the flow
そして、油圧モータ2の作動時には、流量制御弁41を絞り位置(b)に切換えた場合でも、流量制御弁41を開位置(a)に切換えた場合でも、傾転用油路17内の圧力は常にタンク圧よりも高くなっている。
When the
42は傾転用油路17とモータ室5との間を連通する潤滑油導入通路で、該潤滑油導入通路42は、傾転用油路17を流れる圧油(傾転用油圧信号)の一部を潤滑油としてモータ室5内に導入するものである。そして、この潤滑油導入通路42の途中には、後述の絞り弁43が設けられている。
43は潤滑油導入通路42の途中に設けられた絞り手段としての絞り弁で、この絞り弁43は、例えば潤滑油導入通路42に螺着されるプラグに穿設された小孔により形成されている。そして、絞り弁43は、傾転用油路17から潤滑油導入通路42を通じてモータ室5内に導入される潤滑油の流量を制限するものである。これにより、流量制御弁41を開位置(a)に切換えたときには、傾転用油路17を通じて傾転シリンダ16A内に傾転用の圧油を確実に供給すると共に、この圧油の一部を潤滑油としてモータ室5内に導入することができる構成となっている。
43 is a throttle valve provided as a throttle means provided in the middle of the lubricating
44は油圧モータ2のモータ室5と減速機18の減速機室24との間を連通する連通路で、該連通路44は、図2等に示すように、軸受8を構成する外輪8Aと内輪8Bとの間に形成されている。そして、連通路44は、潤滑油導入通路42を通じてモータ室5内に導入された潤滑油を減速機室24内に供給するものである。
44 is a communication path that communicates between the
45はモータケーシング3を構成する筒部3Aにモータ室5を迂回するように形成されたドレン通路で、図2等に示すように、ドレン通路45の一端側はメカニカルシール25の近傍位置で減速機室24に開口し、ドレン通路45の他端側は、蓋体4に設けられたドレンポート46を介してタンク35に接続されている。そして、ドレン通路45は、減速機室24内に供給された潤滑油をドレンポート46を通じてタンク35に排出するものである。
本実施の形態による減速機付き油圧モータは上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。 The hydraulic motor with a reduction gear according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below.
まず、油圧ポンプ34を作動させた状態で、方向制御弁37を中立位置(イ)から切換位置(ロ)または(ハ)に切換えることにより、油圧ポンプ34から吐出した圧油を主管路36A,36Bを通じて油圧モータ2に給排する。
First, in a state where the
これにより、弁板11の給排ポート11Aを通じてシリンダブロック9の各シリンダ10内に圧油が供給され、シリンダ10内に挿嵌されたピストン12が斜板15側に伸長する。そして、各ピストン12の先端部に設けたシュー13が、斜板15を押圧しつつ該斜板15の摺動面を環状の軌跡を描くように摺動することにより、シリンダブロック9が回転し、このシリンダブロック9にスプライン結合された出力軸6が回転する。
As a result, pressure oil is supplied into each
一方、油圧ポンプ34から吐出した圧油の一部は傾転用油路17に導出され、該傾転用油路17を通じて傾転シリンダ16A内に供給される。このとき、傾転用油路17の途中に設けられた流量制御弁41を開位置(a)または絞り位置(b)に切換えることにより、傾転用油路17内を流れる圧油の流量が制御される。
On the other hand, a part of the pressure oil discharged from the
ここで、流量制御弁41を絞り位置(b)に切換えたときには、傾転用油路17を流れる圧油の流量が制限されるので、傾転ピストン16Bが非作動状態となって該傾転ピストン16Bから斜板15に作用する押圧力が抑えられる。これにより、斜板15は、各ピストン12からの押圧合力によって図2に示す大傾転位置を保持し、各ピストン12のストロークが最大となって出力軸6は高トルクで低速回転する。
Here, when the flow
一方、流量制御弁41を開位置(a)に切換えたときには、傾転シリンダ16A内に供給される圧油によって傾転ピストン16Bが作動し、該傾転ピストン16Bが斜板15を押圧する。これにより、斜板15が図3に示す小傾転位置を保持し、各ピストン12のストロークが最小となって出力軸6は低トルクで高速回転する。
On the other hand, when the
そして、出力軸6の回転は、減速機18の各遊星歯車減速機構26,30によって2段減速された状態で減速機ケーシング19に伝達され、減速機ケーシング19は大きなトルクをもって回転することができる。
The rotation of the
ここで、流量制御弁41を絞り位置(b)に切換えたときには、傾転ピストン16Bは非作動状態を保つものの、傾転用油路17内の圧力はタンク圧よりも高くなるため、傾転用油路17を流れる圧油は、潤滑油導入通路42を通じてモータ室5内に潤滑油として導入される。
Here, when the
一方、流量制御弁41を開位置(a)に切換えたときには、傾転用油路17を流れる圧油の流量が増大するため、潤滑油導入通路42を通じてモータ室5内に大量の潤滑油を導入することができる。
On the other hand, when the flow
このようにして、モータ室5内に導入された潤滑油は、図1等に矢示Fで示すように、連通路44を通じて減速機室24内に流込み、該減速機室24内に収容された遊星歯車減速機構26,30を潤滑、冷却しつつモータ室5を迂回するようにドレン通路45に導かれ、該ドレン通路45から油圧モータ2のドレンポート46を通じてタンク35に還流する。
Thus, the lubricating oil introduced into the
これにより、油圧モータ2からのリーク油に頼ることなく、傾転用油路17を流れる傾転用の圧油を利用して減速機室24内に十分な潤滑油を供給することができ、減速機室24内に収容された遊星歯車減速機構26,30等に対する潤滑、冷却を適正に行なうことができる。
Accordingly, sufficient lubricating oil can be supplied into the
また、遊星歯車減速機構26,30を構成する各歯車の噛合によって摩耗粉が発生した場合でも、この摩耗粉を、ドレン通路45を流れる潤滑油と一緒にモータ室5を迂回させた状態でタンク35へと排出することができる。従って、減速機室24、モータ室5内を常に清浄な油液で満たすことができ、減速機18や油圧モータ2の寿命を延ばすことができる。
Further, even when wear powder is generated by the meshing of the gears constituting the planetary gear
さらに、傾転用油路17を流れる傾転用の圧油を利用して減速機室24内に十分な潤滑油を供給することができるので、例えば寒冷地等において暖機運転を行った場合でも、油圧モータ2とタンク35との間で作動油を円滑に循環させることができる。これにより、作動油を迅速に暖めてその粘性を速やかに低下させることができ、暖機運転に要する時間を短縮することができる。
Furthermore, since sufficient lubricating oil can be supplied into the
かくして、本実施の形態によれば、傾転用油路17を流れる傾転用の圧油(傾転用油圧信号)の一部を、潤滑油導入通路42を通じてモータ室5内に潤滑油として導入する構成としている。これにより、モータ室5内に導入された潤滑油は、連通路44を通じて減速機室24内に流込み、遊星歯車減速機構26,30等に対する潤滑、冷却等を行なった後、ドレン通路45を通じてタンク35に排出される。このため、油圧モータ2からのリーク油に頼ることなく、また、減速機室24に潤滑油を供給するためのポンプ等を用いることなく、傾転用油路17を流れる圧油を利用して減速機室24に常に十分な潤滑油を供給することができ、減速機18に対する潤滑、冷却を常時適正に行なうことができる。
Thus, according to the present embodiment, a part of the tilting pressure oil (tilting hydraulic signal) flowing through the tilting
次に、図5は本発明の第2の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、容量可変機構に供給される圧油の方向を制御する油圧パイロット式の方向制御弁を備え、この方向制御弁の油圧パイロット部に供給されるパイロット信号を利用して減速機の潤滑、冷却を行なう構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that it includes a hydraulic pilot type directional control valve that controls the direction of the pressure oil supplied to the capacity variable mechanism, The reduction gear is lubricated and cooled using a pilot signal supplied to the hydraulic pilot portion of the directional control valve. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図中、51は油圧モータ2と方向制御弁37との間に位置して主管路36A,36B間に設けられたシャトル弁で、該シャトル弁51は、主管路36A,36Bのうち高圧側となる主管路を選択し、この高圧側の主管路36Aまたは36Bを流れる圧油を油路52に導出するものである。
In the figure, 51 is a shuttle valve located between the
53はシャトル弁51と傾転アクチュエータ16の傾転シリンダ16Aとの間を接続する油路52の途中に設けられた方向制御弁で、該方向制御弁53は、油圧パイロット部53Aを有する3ポート2位置の油圧パイロット弁として構成されている。そして、方向制御弁53は、油圧パイロット部53Aに供給されるパイロット信号に応じて、油路52を開く開位置(c)と油路52を閉じる閉位置(d)とに切換えられるものである。
53 is a directional control valve provided in the middle of the
ここで、方向制御弁53が閉位置(d)となったときには、傾転シリンダ16Aへの圧油の供給が断たれることにより、傾転ピストン16Bが非作動状態となって斜板15に作用する押圧力が抑えられ、斜板15は大傾転位置を保持する。一方、方向制御弁53が開位置(c)となったときには、主管路36A,36Bのうちシャトル弁51によって選択された高圧側の主管路を流れる圧油の一部が、油路52を通じて傾転シリンダ16Aに供給されることにより、傾転ピストン16Bが作動状態となって斜板15を押圧し、斜板15は小傾転位置を保持する構成となっている。
Here, when the
54は方向制御弁53の油圧パイロット部53Aとパイロットポンプ55との間を接続するパイロット通路で、該パイロット通路54は、パイロットポンプ55から吐出した傾転用油圧信号としてのパイロット信号を方向制御弁53の油圧パイロット部53Aに供給するものである。
A
56はパイロット通路54の途中に設けられた流量制御弁で、該流量制御弁56は、例えばオペレータ等の手動操作により、パイロット通路54を開く開位置(e)と、パイロット通路54を絞る絞り位置(f)とに切換えられるものである。
A flow control valve 56 is provided in the middle of the
ここで、流量制御弁56を絞り位置(f)に切換えたときには、パイロット通路54を流れるパイロット信号の流量が制限されて方向制御弁53が閉位置(d)となり、斜板15は大傾転位置を保持する。一方、流量制御弁56を開位置(e)に切換えたときには、パイロット通路54を流れるパイロット信号によって方向制御弁53が開位置(c)に切換わり、斜板15は小傾転位置を保持する構成となっている。
Here, when the flow control valve 56 is switched to the throttle position (f), the flow rate of the pilot signal flowing through the
そして、油圧モータ2の作動時には、流量制御弁56を絞り位置(f)に切換えた場合でも、流量制御弁56を開位置(e)に切換えた場合でも、パイロット通路54内の圧力は常にタンク圧よりも高くなっている。
When the
57はパイロット通路54の途中部位とモータ室5との間を連通する潤滑油導入通路で、該潤滑油導入通路57は、パイロット通路54を流れるパイロット信号(傾転用油圧信号)の一部を潤滑油としてモータ室5内に導入するものである。そして、この潤滑油導入通路57の途中には後述の絞り弁58が設けられている。
A lubricating
58は潤滑油導入通路57の途中に設けられた絞り手段としての絞り弁で、この絞り弁58は、パイロット通路54から潤滑油導入通路57を通じてモータ室5内に導入される潤滑油の流量を制限するものである。これにより、流量制御弁56を開位置(e)に切換えたときには、パイロット通路54を流れるパイロット信号によって方向制御弁53を確実に開位置(c)に切換えると共に、パイロット信号の一部を潤滑油としてモータ室5内に導入することができる構成となっている。
A
そして、潤滑油導入通路57を通じてモータ室5内に導入された潤滑油は、連通路44を通じて減速機室24内に流込み、該減速機室24内に収容された遊星歯車減速機構等に対する潤滑、冷却を行なった後、モータ室5を迂回してドレン通路45に導かれ、該ドレン通路45からタンク35に還流する構成となっている。
Then, the lubricating oil introduced into the
本実施の形態による減速機付き油圧モータは上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。 The hydraulic motor with a reduction gear according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below.
まず、油圧ポンプ34を作動させた状態で、方向制御弁37を中立位置(イ)から切換位置(ロ)または(ハ)に切換える。これにより、油圧ポンプ34から吐出した圧油が主管路36A,36Bを通じて油圧モータ2に給排され、出力軸6が回転する。
First, in a state where the
ここで、流量制御弁56を絞り位置(f)に切換えたときには、パイロット通路54から方向制御弁53の油圧パイロット部53Aに供給されるパイロット信号の流量が制限されることにより、方向制御弁53が閉位置(d)を保持する。従って、油路52が遮断されて傾転シリンダ16Aへの圧油の供給が断たれることにより、斜板15は大傾転位置を保持し、出力軸6は高トルクで低速回転する。
Here, when the flow rate control valve 56 is switched to the throttle position (f), the flow rate of the pilot signal supplied from the
一方、流量制御弁56を開位置(e)に切換えたときには、パイロット通路54から方向制御弁53の油圧パイロット部53Aに供給されるパイロット信号により、方向制御弁53が開位置(c)に切換わる。従って、主管路36A,36Bのうちシャトル弁51によって選択された高圧側の主管路を流れる圧油の一部が、油路52を通じて傾転シリンダ16Aに供給されることにより、斜板15は小傾転位置を保持し、出力軸6は低トルクで高速回転する。
On the other hand, when the flow control valve 56 is switched to the open position (e), the
ここで、流量制御弁56を絞り位置(f)に切換えたときには、パイロット通路54を流れるパイロット信号の流量が制限されて方向制御弁53は閉位置(d)を保持するものの、パイロット通路54内の圧力はタンク圧よりも高くなるため、パイロット通路54を流れるパイロット信号は、潤滑油導入通路57を通じてモータ室5内に潤滑油として導入される。
Here, when the flow control valve 56 is switched to the throttle position (f), the flow rate of the pilot signal flowing through the
そして、モータ室5内に導入された潤滑油は、連通路44を通じて減速機室24内に流込み、該減速機室24内に収容された遊星歯車減速機構等に対する潤滑、冷却を行なった後、モータ室5を迂回してドレン通路45に導かれ、該ドレン通路45からタンク35に還流する。
The lubricating oil introduced into the
これにより、油圧モータ2からのリーク油に頼ることなく、パイロット通路54を流れるパイロット信号(傾転用油圧信号)を利用して減速機室24内に十分な潤滑油を供給することができ、減速機18の潤滑、冷却を適正に行なうことができる。
As a result, sufficient lubricating oil can be supplied into the
一方、流量制御弁56を開位置(e)に切換えたときには、パイロット通路54を流れるパイロット信号の流量が増大するため、潤滑油導入通路57を通じてモータ室5内に導入される潤滑油を増大させることができる。これにより、減速機室24内に大量の潤滑油を供給することができ、減速機18の潤滑、冷却を一層効率良く行なうことができる。
On the other hand, when the flow rate control valve 56 is switched to the open position (e), the flow rate of the pilot signal flowing through the
かくして、本実施の形態によれば、パイロット通路54を流れるパイロット信号(傾転用油圧信号)の一部を、潤滑油導入通路57を通じてモータ室5内に潤滑油として導入し、この潤滑油を連通路44を通じて減速機室24内に供給した後、ドレン通路45を通じてタンク35に排出する構成としている。このため、パイロット通路54を流れるパイロット信号を利用して減速機室24に常に十分な潤滑油を供給することができ、減速機18に対する潤滑、冷却を常時適正に行なうことができる。
Thus, according to the present embodiment, a part of the pilot signal (tilting hydraulic signal) flowing through the
なお、上述した第1の実施の形態では、潤滑油導入通路42の途中に設けられる絞り手段として、プラグに穿設された小孔からなる固定式の絞り弁43を用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図6に示す変形例のように、絞り手段として温度補償付きの流量調整弁59を用いてもよい。この場合には、例えば寒冷地での暖機運転の初期段階において作動油の粘性が高い場合でも、潤滑油導入通路42を通じてモータ室5に圧油の一部を確実に導入することができる。
In the first embodiment described above, the case where the fixed
また、絞り弁43や上述の流量調整弁59に代えて、油温(粘度)に対する影響の少ない薄刃オリフィスを絞り手段として用いる構成としてもよい。この薄刃オリフィスを用いた場合には、低温時にも適正な流量を確保することができる。このことは、第2の実施の形態に用いた絞り弁58についても同様である。
Further, instead of the
さらに、上述した各実施の形態では、装軌式車両の走行装置に用いられる減速機付き油圧モータを例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば油圧ショベル等の上部旋回体を旋回させる旋回装置、油圧クレーンに搭載されるウインチ装置等にも適用することができる。 Further, in each of the above-described embodiments, a description is given by taking as an example a hydraulic motor with a reduction gear used in a traveling device for a tracked vehicle. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a turning device for turning an upper turning body such as a hydraulic excavator, a winch device mounted on a hydraulic crane, and the like.
2 油圧モータ
3 モータケーシング(ケーシング)
6 出力軸
14 容量可変機構
17 傾転用油路
18 減速機
34 油圧ポンプ(油圧源)
35 タンク(油圧源)
36A,36B 主管路
41,56 流量制御弁
42,57 潤滑油導入通路
43,58 絞り弁(絞り手段)
51 シャトル弁
52 油路
53 方向制御弁
53A 油圧パイロット部
54 パイロット通路
59 流量調整弁(絞り手段)
2
6
35 Tank (hydraulic power source)
36A,
51
Claims (4)
前記モータケーシングには、前記容量可変機構を作動させる傾転用油圧信号の一部を潤滑油として前記モータケーシング内に導入する潤滑油導入通路を設け、
前記油圧モータのモータケーシングと前記減速機の減速機ケーシングとの間を連通し該潤滑油導入通路を通じて前記モータケーシング内に導入された潤滑油を前記減速機ケーシング内に供給する連通路を設け、
前記潤滑油導入通路の途中には前記モータケーシング内に導入される潤滑油の流量を制限する絞り手段を設ける構成としたことを特徴とする減速機付き油圧モータ。 Deceleration to decelerate the variable displacement hydraulic motor, the rotation of the hydraulic motor to the rotatably supported to the hydraulic motor of the motor casing reducer casing having a variable displacement mechanism for switching the rotational speed of the output shaft in the motor casing In a hydraulic motor with a speed reducer comprising a speed reducer in which a mechanism is arranged ,
The motor casing is provided with a lubricating oil introduction passage for introducing a part of the tilting hydraulic signal for operating the variable capacity mechanism into the motor casing as lubricating oil,
Providing a communication path that communicates between the motor casing of the hydraulic motor and the speed reducer casing of the speed reducer and that supplies the lubricating oil introduced into the motor casing through the lubricating oil introduction path;
Hydraulic motor with reduction gear in the middle of the lubricating oil introducing passage, characterized in that a configuration in which a throttle means for limiting the flow rate of lubricating oil to be introduced into the motor casing.
前記傾転用油圧信号は、前記方向制御弁の油圧パイロット部に供給されるパイロット信号である請求項1または2に記載の減速機付き油圧モータ。 A shuttle valve is provided between a pair of main pipes connecting a hydraulic power source to the hydraulic motor to select a high-pressure side main pipe among the pair of main pipes, and between the shuttle valve and the capacity variable mechanism. In the middle of the connecting oil path, a hydraulic pilot type directional control valve for switching the direction of the pressure oil supplied to the capacity variable mechanism is provided,
The hydraulic motor with a reduction gear according to claim 1 or 2, wherein the tilt hydraulic signal is a pilot signal supplied to a hydraulic pilot section of the directional control valve.
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