JP4678472B2 - 減速機付きラジアル型ピストンモータ - Google Patents
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- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
- F24C7/06—Arrangement or mounting of electric heating elements
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
複数段の遊星減速機を取付けたラジアル型ピストンモータにおいて、ラジアル型ピストンモータと遊星減速機との関連配置構成に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来から、アキシャル型モータやラジアル型モータに遊星減速機を取付けて低速大トルクを得る構成が知られており、モータと遊星減速機とを組合せた減速機付きモータが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
また、アキシャル型モータと２段の遊星歯車列とを組合わせた遊星減速機付きモータなどが使用されている。
【０００３】
上記特許文献１、２に記載されている減速機付きモータの基本的な構成は、両者とも同じ構成を備えているので特許文献１に記載された構成を図３、４を用いて説明することにする。
【０００４】
図３には、減速機付きモータの縦断面図を示し、図４には、図３のB−B断面図を示している。ハウジング４０に設けた給入排出口４１から供給された圧油によってシリンダブロック４２内を半径方向に摺動するプランジャ４３が押圧される。このとき偏心カム４４にベアリング４５で支承されている回転ブロック４６の内周面を前記プランジャ４３によって押圧し、回転ブロック４６を回転させる。
【０００５】
回転ブロック４６の外周面には歯が刻まれたピニオン４７が形成され、同ピニオン４７はハウジング４０と一体に形成した内歯車４８と噛合い、偏心カム４４の中心Ｏ2を回転中心とした自転が制約され、同制約により回転ブロック４６が公転する。また、ピントル４９は偏心カム４４と一体回転を行うので、偏心カム４４の回転に応じて交互に各シリンダに圧油を送ることができ、プランジャ４３を介して回転ブロック４６の内周面を押圧して回転ブロック４６を公転させている。
【０００６】
ピニオン４７の歯数Ｚ1と内歯車４８の歯数Ｚ2との関係から、回転ブロック４６は公転１回転に対して（Ｚ2−Ｚ1）／Ｚ1だけ自転する。これにより、（Ｚ2−Ｚ1）／Ｚ1の比で回転ブロック４６の回転を減速することができ、減速した回転は自転駆動ピン５０を介して出力軸５１から取り出すことができる。
【０００７】
この減速機付きモータで取り出すことのできる出力は、モータの回転をピニオン４７と内歯車４８とにより減速して出力軸５１の回転として取り出すことができる。しかし、モータ回転を減速するに遊星歯車列を１段用いることで減速を行っており、しかもピニオン４７の歯数Ｚ1と内歯車４８の歯数Ｚ2との歯数を小さくすることで大きな減速比を得ている。
【０００８】
このため、低速大トルクを得ようとすると、ピニオン４７と内歯車４８間に加わる負荷が大きくなってしまい、ピン５０等に破損が生じ、モータの回転を取り出せなくなってしまう事態が発生する。そのため、出力軸５１で取り出すことのできるトルクとしては大トルクのものは取り出すことができず、おのずと出力できるトルクに限界があった。
【０００９】
また、出力としては出力軸５１の軸回転として取り出しており、例えば、無限軌道のトラックシューを備えた走行装置において、同トラックシューを駆動する走行起動輪への出力としてケース回転の状態で取り出すことはできなかった。
【００１０】
ケース回転の状態にて回転を取り出すためには、更にケース回転を行わせる歯車機構が必要であり、特に、走行用のトラックシューを走行起動輪で駆動するためには、大トルクの出力が要求されており、大トルクを出力させるためにはモータを大型化する必要がある。このため、大型化したモータと減速機とをトラックシューの幅内や、走行起動輪の回転面内に設置することはできなかった。
【００１１】
図５には、アキシャル型モータに２段の遊星歯車列を組合せた減速機付きモータの従来例を示している。図示せぬ外部油圧ポンプから吐出された高圧油を複数個のシリンダ６０内に導き入れ、各シリンダ６０内のピストン６１を往復動させることで、ピストン６１の先端に回動自在に設けたピストンシュー６２により、斜板６３を押圧しながら摺動し、シリンダ６０とスプライン結合したモータシャフト６４−１を回転駆動させ、更に、同モータシャフト６４−１とスプライン結合した回転軸（サンシャフト）６４−２を回転駆動させている。
【００１２】
同回転軸６４−２は１段目の遊星歯車列における第１太陽歯車６５となっており、第１キャリア６７に回転自在に支承された複数の第１遊星歯車６６は、前記第１太陽歯車６５に噛合わされていると共に走行起動輪７５に形成した第１内歯車６８と噛合わされている。
【００１３】
第１キャリア６７と前記回転軸６４−２の外側に位置する第２太陽歯車７０とはスプライン結合されており、第１キャリア６７における前記回転軸６４−２周りの回転を第２太陽歯車７０に伝達している。第２太陽歯車７０は２段目の遊星歯車列における太陽歯車となっている。
【００１４】
第２キャリア７２に回転自在に支承された複数の第２遊星歯車７１は、前記第２太陽歯車７０に噛合わされていると共に走行起動輪７５に形成した第２内歯車７３と噛合わされている。また、第２キャリア７２はアキシャル型モータのモータケース７６に固定されており、第２キャリア７２の回転が阻止されている。
【００１５】
アキシャル型モータから出力された回転は、回転軸６４−２によって取り出され、回転軸６４−２の回転は、回転軸６４−２を第１太陽歯車７０とした一段目の遊星歯車列によって減速される。走行起動輪７５は図示せぬトラックシューと噛合っているため、起動時には高負荷が加わった状態となり、第１内歯車６８は停止している状態となっている。
【００１６】
このため、第１遊星歯車６６は第１内歯車６８に沿って自転しながら公転する。第１遊星歯車６８の公転は、第１キャリア６７の回転として取り出される。第１キャリア６７の回転は、第２太陽歯車７０に伝達される。
これにより、回転軸６４−２から出力された回転は、１段目の遊星歯車列によって減速され、２段目の遊星歯車列の第２太陽歯車７０に伝達されることになる。
【００１７】
第２太陽歯車７０の回転は、第２遊星歯車７１を自転させる。複数の第２遊星歯車７１を支承している第２キャリア７２がアキシャル型モータのモータケース７６に固定されているため、第２遊星歯車７１は公転を行わずに自転のみ行うことになる。第２遊星歯車７１の自転により、走行起動輪７５に形成した第２内歯車７３が回転し、走行起動輪７５と噛合った図示せぬトラックシューを駆動する。
【００１８】
これにより、回転軸６４―２から出力された回転は、１段目の遊星歯車列によって減速され、２段目の遊星歯車列によって更に減速された後に走行起動輪７５を駆動することになる。走行起動輪７５が駆動された後では、第２内歯車７３と一体の第１内歯車６８も走行起動輪７５の回転方向に回転する。
【００１９】
しかしながら、上記構成の減速機付きアキシャル型モータは軸方向の長さが長くなっている。しかも、アキシャル型モータは一般に高速回転を行うために１段目の遊星歯車列における減速比を大きくしなければならず、遊星歯車列の配置構成に制限を受けてしまう。
【００２０】
【特許文献１】
特公昭４２−２４６０８号公報（１頁左欄最終行から１頁右欄下より５行、第１図、第２図）
【特許文献２】
特公昭５０−１４６９６号公報（１頁左欄下より８行から２頁左欄８行、第１図〜第３図）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、上記従来の問題を解決し、減速機付きラジアル型モータの全長を短縮し、コンパクト化を図ることができ、特に、トラックシューの走行起動輪の駆動源として使用したときに、減速機及びモータをトラックシューの幅内に格納することができる減速機付きラジアル型ピストンモータを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本願発明の課題は本件請求項１〜２に記載された各発明により達成される。
即ち、本件請求項１に係る発明は、減速機付きラジアル型ピストンモータにおいて、前記減速機は複数段の遊星歯車列を備え、前記モータのモータケースに中空のファイナルシャフトを一体的に構成し、前記ファイナルシャフトの中空内に少なくとも１段以上の前記遊星歯車列を配し、前記ファイナルシャフトの中空内周面に形成した内歯車を、前記遊星歯車列における内歯車とし、前記最終段の遊星歯車列におけるキャリアを前記ファイナルシャフトに固定し、
前記複数段の遊星歯車列のうち少なくとも最終段の遊星歯車列を前記ファイナルシャフト外に配したことを特徴とする減速機付きラジアル型ピストンモータにある。
【００２３】
この発明では、減速機付きモータからの出力により回転駆動される回転部材を支承するファイナルシャフトをモータケースと一体的に構成し、同ファイナルシャフト内に遊星減速機の歯車列を構成するとともに、少なくとも最終段の遊星歯車列を前記ファイナルシャフト外に配しているので、減速機付きのラジアル型ピストンモータの全長を短縮することができる。
【００２４】
しかも、ラジアル型ピストンモータは、アキシャル型モータに比べ、同じ場積でモータの容量を大きく取れるので、１段目の遊星歯車列での減速比をラジアル型ピストンモータではアキシャル型モータより小さくすることができることを有効利用している。
【００２５】
これにより、本願発明でモータとしてラジアル型ピストンモータを用い、減速機とした複数段の遊星歯車列とファイナルシャフトとの配置関係を上述の構成としているため、減速機付きラジアル型ピストンモータをコンパクトに構成することができる。
【００２６】
さらに、本願発明の減速機付きラジアル型ピストンモータをトラックシューの走行起動輪の駆動源として使用した場合には、減速機付きラジアル型ピストンモータをトラックシュー内に格納することが容易に構成できる。
【００２７】
また、本願発明では、最終段の遊星歯車列におけるキャリアをファイナルシャフトに固定した構成にしておくことができる。この構成によって、最終段の遊星歯車列を構成する歯車の内で回転を固定しておく歯車として、キャリアを固定しておくことができ、しかも、同キャリアの固定をファイナルシャフトに固定する構成とすることができる。そして、遊星減速機の構成をコンパクト化、及び減速機付きラジアル型ピストンモータの全長を短縮することができる。
【００２８】
更に、本願発明では、ファイナルシャフトの中空内周面を同中空内に配した遊星歯車列の内歯車とした構成にしておくことができる。
【００２９】
この構成によって、ファイナルシャフトを減速機付きラジアル型ピストンモータにより回転駆動される回転部材を支承させるとともに、同ファイナルシャフト内に配した遊星歯車列の内歯車として使用したことにより、さらに、遊星減速機の構成をコンパクト化、及び減速機付きラジアル型ピストンモータの全長を短縮することができる。
【００３０】
請求項２に係わる発明は、請求項１に記載された事項に加えて、ファイナルシャフトで回転自在に支承する走行装置の走行起動輪の内周面に最終段の遊星歯車列における内歯車を形成した事項を限定した減速機付きラジアル型ピストンモータにある。
【００３１】
この発明では、ファイナルシャフトで回転自在に支承する回転部材として、トラックシュー等の走行起動輪を用い、同走行起動輪を最終段の遊星歯車列における内歯車としたことにより、走行起動輪をケース回転させることができる。また、走行起動輪及び減速機付きラジアル型ピストンモータを走行起動輪で起動するトラックシューのシュー幅内に格納することができ、しかも、格納することのできるラジアル型ピストンモータの容量を大型化することができるようになる。
【００３２】
【発明の実施形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。本発明は、例えば、減速機付きラジアル型ピストンモータにおいて、同じ場積でモータ容量を大型化でき、しかも減速機付きラジアル型ピストンモータの全長を短縮することのできる構成として効果的に適用することができる。
【００３３】
本願発明の実施例として、図１、２を用いて減速機付きラジアル型ピストンモータに適用した例を説明する。
図１には、減速機付きラジアル型ピストンモータの断面平面図を示し、図２は、図１のＡ―Ａ断面図を９０度時計方向に回転させたラジアル型ピストンモータの断面図を示している。
【００３４】
図２に示すように、トラックフレーム１に支持されたラジアル型ピストンモータのモータケース２内には、偏心カムリング３がスラスト方向（図２の左右方向）に摺動可能に支持されている。図１においては、偏心カムリング３は、紙面と平行な上下方向に対して摺動可能となっている。モータケース２の内周壁に形成したスラスト受面５ａとその反対側に設けたスラスト受面５ｂとで偏心カムリング３の外周壁に形成した扁平面６ａ、６ｂをそれぞれ支持している。スラスト受面５ａ、５ｂ及び扁平面６ａ、６ｂとは、偏心カムリング３の中心線に対して対称位置に配されている。
【００３５】
スラスト受面５ａと扁平面６ａ間には、スラストベアリング７が設けられている。なお、スラストベアリング７はスラスト受面５ｂと扁平面６ｂ間にも形成することができる。
【００３６】
偏心カムリング３は、モータケース２内に設けた可変ピストン８及び押圧ピストン９とによって構成した移動機構によってスラスト方向（図２の左右方向）への摺動及び位置決めが行われる。なお、移動機構としては、上記構成に限定されるものではなく、移動機構として周知の構成を採用することができるものである。
【００３７】
偏心カムリング３の内周面は実質的に円筒形に形成されており、同内周面内にはシリンダブロック１０がモータケース２内に支持され通路１２、１３を設けたピントル１１に対して回転可能に支承されている。同シリンダブロック１０には回転軸２０が結合されている。
【００３８】
シリンダブロック１０には半径方向に延びた複数のシリンダ１５がそれぞれ穿設され、各シリンダ１５内にはピストン１６が摺動自在に挿入され、ピストン１６の先端にはピストンシュー１７が枢着結合されている。各ピストン１６及びピストンシュー１７はシリンダブロック１０の前記半径方向に延びたシリンダ１５から張出し、図示せぬ保持リングによって円筒形の偏心カムリング３内周面に沿って可動に拘束されている。偏心カムリング３の内周面は各ピストンシュー１７のための摺動面を形成している。
【００３９】
通路１２又は通路１３からシリンダ１５に供給する圧油を図２の上半分側にあるシリンダに供給するか、下半分側にあるシリンダに供給するかによってシリンダブロック１０の回転方向を正逆転させることができる。今、ピントル１１の縦通路１２から図２の上半分側にあるシリンダ１５に対して高圧油を供給し、下半分側にあるシリンダ１５からの戻り圧油を縦通路１３を介して回収すると、シリンダブロック１０は図２において時計方向に回転する。
【００４０】
シリンダブロック１０の回転は回転軸２０によって取り出され、回転軸２０は、１段目の遊星歯車列の太陽歯車（以下、第１太陽歯車２１とする。）となっている。１段目の遊星歯車列は、モータケース２と一体的に構成したファイナルシャフト４内に設けられ、ファイナルシャフト４の中空内周面が、１段目の遊星歯車列の内歯車（以下、第１内歯車２４とする。）として構成されている。
【００４１】
１段目の遊星歯車列において、前記回転軸２０に形成した第１太陽歯車２１及び前記第１内歯車２４にそれぞれ噛合した複数の遊星歯車（以下、第１遊星歯車２２とする。）は、キャリア（以下、第１キャリア２３とする。）に回転自在に支承されている。
【００４２】
第１内歯車２４は、モータケース２に一体的に構成されたファイナルシャフト４に形成されているため、回転を行わず固定状態におかれている。このため、第１太陽歯車２１の回転を減速して、第１キャリア２３の回転として取り出される。
【００４３】
２段目の遊星歯車列における太陽歯車（以下、第２太陽歯車２６とする。）は、前記回転軸２０とは別体で、しかも前記回転軸２０と同軸の状態で減速機のカバー３０に支承され、前記第１キャアリア２３とスプライン結合されている。このため、第１キャリア２３の回転が第２太陽歯車２６に伝達されることになる。
【００４４】
２段目の遊星歯車列におけるキャリア（以下、第２キャリア２８とする。）に回転自在に支承された複数の遊星歯車（以下、第２遊星歯車２７とする。）は、前記第２太陽歯車２６に噛合うと共に前記ファイナルシャフト４に支承されている走行起動輪３１に形成した内歯車（以下、第２内歯車２９とする。）と噛合っている。
【００４５】
また、第２キャリア２８は、前記ファイナルシャフト４に固定され、その回転が阻止されている。走行起動輪３１は、減速機のカバー３０をその端部に固定し、トラックシュー３２のピン３３と噛合うスプロケット３４を走行起動輪３１の外周に取付けている。
【００４６】
本願実施例の減速機付きラジアル型ピストンモータの駆動を説明する。ピントル１１内に設けた通路１２又は１３から圧油がシリンダ１５に供給されると、ピストン１６が押圧され、ピストン１６の先端に枢着したピストンシュー１７により偏心カムリング３の内周面を押圧する。偏心カムリング３からの反力と、偏心カムリング３の回転中心とシリンダブロック１０の回転中心との偏移量とにより、シリンダブロック１０に回転モーメントが作用し、シリンダブロック１０はピントル１１の周囲を回転する。
【００４７】
シリンダブロック１０の回転は、回転軸２０により取り出され、第１太陽歯車２１の回転となる。第１太陽歯車２１に噛合っている複数の第１遊星歯車２２は、モータケース２に一体的に固定されたファイナルシャフト４の第１内歯車２４に沿って自転を行うとともに公転を行う。第１遊星歯車２２の公転は、第１キャリア２３の回転として取り出され、第１キャリア２３にスプライン結合した第２太陽歯車２６の回転となる。
【００４８】
第２遊星歯車２７を支承している第２キャリア２８がファイナルシャフト４に固定されているため、第２太陽歯車２６と噛合っている複数の第２遊星歯車２７は、それぞれ第２キャリア２８で支承された位置で自転することになる。第２遊星歯車２７の自転は、走行起動輪３１に形成した第２内歯車２９に伝達され、第２内歯車２９を回転させる。第２内歯車２９の回転により走行起動輪３１が回転し、走行起動輪３１に設けたスプロケット３４によってトラックシュー３２を駆動することができる。
【００４９】
このラジアル型ピストンモータの実施例では、偏心カムリングを１つ用いたものを例示しているが、偏心カムリングは１列のものに限定されるものではなく、複数列の偏心カムリングを用いたラジアル型ピストンモータを本願発明に適用することができるものである。
【００５０】
また、減速機として２段の遊星歯車列を用いたものを例示しているが、遊星歯車列として３段以上の複数段を配列することもできる。その際、最初の何段かをファイナルシャフト内に配することができる。この場合でも、上記説明した２段目の遊星歯車列をファイナルシャフト外に配したように、少なくとも最終段の遊星歯車列はファイナルシャフト外に配することが必要となる。
【００５１】
本願発明により、全長を短縮した減速機付きラジアル型ピストンモータを提供することができ、特に、トラックシューの幅内に格納することができる減速機付きラジアル型ピストンモータを提供することができる。
【００５２】
しかも、ファイナルシャフト内に１段以上の遊星歯車列を配することにより減速機のスペース効率を高めることができ、また、少なくとも最終段の遊星歯車列をファイナルシャフト外に配することで大トルクを生じさせることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】減速機付きラジアル型ピストンモータの断面図である。
【図２】図１のラジアル型ピストンモータ部でのＡ―Ａ断面図である。
【図３】従来例における減速機付きラジアルモータの断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】従来例における減速機付きアキシャル型モータの断面図である。
【符号の説明】
１ トラックフレーム
２ モータケース
３ 偏心カムリング
４ ファイナルシャフト
５ａ、ｂ スラスト受面
６ａ、ｂ 扁平面
７ スラストベアリング
８ 可変ピストン
９ 押圧ピストン
１０ シリンダブロック
１１ ピントル
１２ 通路
１３ 通路
１５ シリンダ
１６ ピストン
１７ ピストンシュー
２０ 回転軸
２１ 第１太陽歯車
２２ 第１遊星歯車
２３ 第１キャリア
２４ 第１内歯車
２６ 第２太陽歯車
２７ 第２遊星歯車
２８ 第２キャリア
２９ 第２内歯車
３０ カバー
３１ 走行起動輪
３２ トラックシュー
３３ ピン
３４ スプロケット
４０ ハウジング
４１ 給入排出口
４２ シリンダブロック
４３ プランジャ
４４ 偏心カムリング
４５ ベアリング
４６ 回転ブロック
４７ ピニオン
４８ 内歯車
４９ ピントル
５０ 自転駆動ピン
５１ 出力軸
６０ シリンダ
６１ ピストン
６２ ピストンシュー
６３ 斜板
６４−１ モータシャフト
６４−２ 回転軸（サンシャフト）
６５ 第１太陽歯車
６６ 第１遊星歯車
６７ 第１キャリア
６８ 第１内歯車
７０ 第２太陽歯車
７１ 第２遊星歯車
７２ 第２キャリア
７３ 第２内歯車
７５ 走行起動輪
７６ モータケース
【発明の属する技術分野】
複数段の遊星減速機を取付けたラジアル型ピストンモータにおいて、ラジアル型ピストンモータと遊星減速機との関連配置構成に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来から、アキシャル型モータやラジアル型モータに遊星減速機を取付けて低速大トルクを得る構成が知られており、モータと遊星減速機とを組合せた減速機付きモータが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
また、アキシャル型モータと２段の遊星歯車列とを組合わせた遊星減速機付きモータなどが使用されている。
【０００３】
上記特許文献１、２に記載されている減速機付きモータの基本的な構成は、両者とも同じ構成を備えているので特許文献１に記載された構成を図３、４を用いて説明することにする。
【０００４】
図３には、減速機付きモータの縦断面図を示し、図４には、図３のB−B断面図を示している。ハウジング４０に設けた給入排出口４１から供給された圧油によってシリンダブロック４２内を半径方向に摺動するプランジャ４３が押圧される。このとき偏心カム４４にベアリング４５で支承されている回転ブロック４６の内周面を前記プランジャ４３によって押圧し、回転ブロック４６を回転させる。
【０００５】
回転ブロック４６の外周面には歯が刻まれたピニオン４７が形成され、同ピニオン４７はハウジング４０と一体に形成した内歯車４８と噛合い、偏心カム４４の中心Ｏ2を回転中心とした自転が制約され、同制約により回転ブロック４６が公転する。また、ピントル４９は偏心カム４４と一体回転を行うので、偏心カム４４の回転に応じて交互に各シリンダに圧油を送ることができ、プランジャ４３を介して回転ブロック４６の内周面を押圧して回転ブロック４６を公転させている。
【０００６】
ピニオン４７の歯数Ｚ1と内歯車４８の歯数Ｚ2との関係から、回転ブロック４６は公転１回転に対して（Ｚ2−Ｚ1）／Ｚ1だけ自転する。これにより、（Ｚ2−Ｚ1）／Ｚ1の比で回転ブロック４６の回転を減速することができ、減速した回転は自転駆動ピン５０を介して出力軸５１から取り出すことができる。
【０００７】
この減速機付きモータで取り出すことのできる出力は、モータの回転をピニオン４７と内歯車４８とにより減速して出力軸５１の回転として取り出すことができる。しかし、モータ回転を減速するに遊星歯車列を１段用いることで減速を行っており、しかもピニオン４７の歯数Ｚ1と内歯車４８の歯数Ｚ2との歯数を小さくすることで大きな減速比を得ている。
【０００８】
このため、低速大トルクを得ようとすると、ピニオン４７と内歯車４８間に加わる負荷が大きくなってしまい、ピン５０等に破損が生じ、モータの回転を取り出せなくなってしまう事態が発生する。そのため、出力軸５１で取り出すことのできるトルクとしては大トルクのものは取り出すことができず、おのずと出力できるトルクに限界があった。
【０００９】
また、出力としては出力軸５１の軸回転として取り出しており、例えば、無限軌道のトラックシューを備えた走行装置において、同トラックシューを駆動する走行起動輪への出力としてケース回転の状態で取り出すことはできなかった。
【００１０】
ケース回転の状態にて回転を取り出すためには、更にケース回転を行わせる歯車機構が必要であり、特に、走行用のトラックシューを走行起動輪で駆動するためには、大トルクの出力が要求されており、大トルクを出力させるためにはモータを大型化する必要がある。このため、大型化したモータと減速機とをトラックシューの幅内や、走行起動輪の回転面内に設置することはできなかった。
【００１１】
図５には、アキシャル型モータに２段の遊星歯車列を組合せた減速機付きモータの従来例を示している。図示せぬ外部油圧ポンプから吐出された高圧油を複数個のシリンダ６０内に導き入れ、各シリンダ６０内のピストン６１を往復動させることで、ピストン６１の先端に回動自在に設けたピストンシュー６２により、斜板６３を押圧しながら摺動し、シリンダ６０とスプライン結合したモータシャフト６４−１を回転駆動させ、更に、同モータシャフト６４−１とスプライン結合した回転軸（サンシャフト）６４−２を回転駆動させている。
【００１２】
同回転軸６４−２は１段目の遊星歯車列における第１太陽歯車６５となっており、第１キャリア６７に回転自在に支承された複数の第１遊星歯車６６は、前記第１太陽歯車６５に噛合わされていると共に走行起動輪７５に形成した第１内歯車６８と噛合わされている。
【００１３】
第１キャリア６７と前記回転軸６４−２の外側に位置する第２太陽歯車７０とはスプライン結合されており、第１キャリア６７における前記回転軸６４−２周りの回転を第２太陽歯車７０に伝達している。第２太陽歯車７０は２段目の遊星歯車列における太陽歯車となっている。
【００１４】
第２キャリア７２に回転自在に支承された複数の第２遊星歯車７１は、前記第２太陽歯車７０に噛合わされていると共に走行起動輪７５に形成した第２内歯車７３と噛合わされている。また、第２キャリア７２はアキシャル型モータのモータケース７６に固定されており、第２キャリア７２の回転が阻止されている。
【００１５】
アキシャル型モータから出力された回転は、回転軸６４−２によって取り出され、回転軸６４−２の回転は、回転軸６４−２を第１太陽歯車７０とした一段目の遊星歯車列によって減速される。走行起動輪７５は図示せぬトラックシューと噛合っているため、起動時には高負荷が加わった状態となり、第１内歯車６８は停止している状態となっている。
【００１６】
このため、第１遊星歯車６６は第１内歯車６８に沿って自転しながら公転する。第１遊星歯車６８の公転は、第１キャリア６７の回転として取り出される。第１キャリア６７の回転は、第２太陽歯車７０に伝達される。
これにより、回転軸６４−２から出力された回転は、１段目の遊星歯車列によって減速され、２段目の遊星歯車列の第２太陽歯車７０に伝達されることになる。
【００１７】
第２太陽歯車７０の回転は、第２遊星歯車７１を自転させる。複数の第２遊星歯車７１を支承している第２キャリア７２がアキシャル型モータのモータケース７６に固定されているため、第２遊星歯車７１は公転を行わずに自転のみ行うことになる。第２遊星歯車７１の自転により、走行起動輪７５に形成した第２内歯車７３が回転し、走行起動輪７５と噛合った図示せぬトラックシューを駆動する。
【００１８】
これにより、回転軸６４―２から出力された回転は、１段目の遊星歯車列によって減速され、２段目の遊星歯車列によって更に減速された後に走行起動輪７５を駆動することになる。走行起動輪７５が駆動された後では、第２内歯車７３と一体の第１内歯車６８も走行起動輪７５の回転方向に回転する。
【００１９】
しかしながら、上記構成の減速機付きアキシャル型モータは軸方向の長さが長くなっている。しかも、アキシャル型モータは一般に高速回転を行うために１段目の遊星歯車列における減速比を大きくしなければならず、遊星歯車列の配置構成に制限を受けてしまう。
【００２０】
【特許文献１】
特公昭４２−２４６０８号公報（１頁左欄最終行から１頁右欄下より５行、第１図、第２図）
【特許文献２】
特公昭５０−１４６９６号公報（１頁左欄下より８行から２頁左欄８行、第１図〜第３図）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、上記従来の問題を解決し、減速機付きラジアル型モータの全長を短縮し、コンパクト化を図ることができ、特に、トラックシューの走行起動輪の駆動源として使用したときに、減速機及びモータをトラックシューの幅内に格納することができる減速機付きラジアル型ピストンモータを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本願発明の課題は本件請求項１〜２に記載された各発明により達成される。
即ち、本件請求項１に係る発明は、減速機付きラジアル型ピストンモータにおいて、前記減速機は複数段の遊星歯車列を備え、前記モータのモータケースに中空のファイナルシャフトを一体的に構成し、前記ファイナルシャフトの中空内に少なくとも１段以上の前記遊星歯車列を配し、前記ファイナルシャフトの中空内周面に形成した内歯車を、前記遊星歯車列における内歯車とし、前記最終段の遊星歯車列におけるキャリアを前記ファイナルシャフトに固定し、
前記複数段の遊星歯車列のうち少なくとも最終段の遊星歯車列を前記ファイナルシャフト外に配したことを特徴とする減速機付きラジアル型ピストンモータにある。
【００２３】
この発明では、減速機付きモータからの出力により回転駆動される回転部材を支承するファイナルシャフトをモータケースと一体的に構成し、同ファイナルシャフト内に遊星減速機の歯車列を構成するとともに、少なくとも最終段の遊星歯車列を前記ファイナルシャフト外に配しているので、減速機付きのラジアル型ピストンモータの全長を短縮することができる。
【００２４】
しかも、ラジアル型ピストンモータは、アキシャル型モータに比べ、同じ場積でモータの容量を大きく取れるので、１段目の遊星歯車列での減速比をラジアル型ピストンモータではアキシャル型モータより小さくすることができることを有効利用している。
【００２５】
これにより、本願発明でモータとしてラジアル型ピストンモータを用い、減速機とした複数段の遊星歯車列とファイナルシャフトとの配置関係を上述の構成としているため、減速機付きラジアル型ピストンモータをコンパクトに構成することができる。
【００２６】
さらに、本願発明の減速機付きラジアル型ピストンモータをトラックシューの走行起動輪の駆動源として使用した場合には、減速機付きラジアル型ピストンモータをトラックシュー内に格納することが容易に構成できる。
【００２７】
また、本願発明では、最終段の遊星歯車列におけるキャリアをファイナルシャフトに固定した構成にしておくことができる。この構成によって、最終段の遊星歯車列を構成する歯車の内で回転を固定しておく歯車として、キャリアを固定しておくことができ、しかも、同キャリアの固定をファイナルシャフトに固定する構成とすることができる。そして、遊星減速機の構成をコンパクト化、及び減速機付きラジアル型ピストンモータの全長を短縮することができる。
【００２８】
更に、本願発明では、ファイナルシャフトの中空内周面を同中空内に配した遊星歯車列の内歯車とした構成にしておくことができる。
【００２９】
この構成によって、ファイナルシャフトを減速機付きラジアル型ピストンモータにより回転駆動される回転部材を支承させるとともに、同ファイナルシャフト内に配した遊星歯車列の内歯車として使用したことにより、さらに、遊星減速機の構成をコンパクト化、及び減速機付きラジアル型ピストンモータの全長を短縮することができる。
【００３０】
請求項２に係わる発明は、請求項１に記載された事項に加えて、ファイナルシャフトで回転自在に支承する走行装置の走行起動輪の内周面に最終段の遊星歯車列における内歯車を形成した事項を限定した減速機付きラジアル型ピストンモータにある。
【００３１】
この発明では、ファイナルシャフトで回転自在に支承する回転部材として、トラックシュー等の走行起動輪を用い、同走行起動輪を最終段の遊星歯車列における内歯車としたことにより、走行起動輪をケース回転させることができる。また、走行起動輪及び減速機付きラジアル型ピストンモータを走行起動輪で起動するトラックシューのシュー幅内に格納することができ、しかも、格納することのできるラジアル型ピストンモータの容量を大型化することができるようになる。
【００３２】
【発明の実施形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。本発明は、例えば、減速機付きラジアル型ピストンモータにおいて、同じ場積でモータ容量を大型化でき、しかも減速機付きラジアル型ピストンモータの全長を短縮することのできる構成として効果的に適用することができる。
【００３３】
本願発明の実施例として、図１、２を用いて減速機付きラジアル型ピストンモータに適用した例を説明する。
図１には、減速機付きラジアル型ピストンモータの断面平面図を示し、図２は、図１のＡ―Ａ断面図を９０度時計方向に回転させたラジアル型ピストンモータの断面図を示している。
【００３４】
図２に示すように、トラックフレーム１に支持されたラジアル型ピストンモータのモータケース２内には、偏心カムリング３がスラスト方向（図２の左右方向）に摺動可能に支持されている。図１においては、偏心カムリング３は、紙面と平行な上下方向に対して摺動可能となっている。モータケース２の内周壁に形成したスラスト受面５ａとその反対側に設けたスラスト受面５ｂとで偏心カムリング３の外周壁に形成した扁平面６ａ、６ｂをそれぞれ支持している。スラスト受面５ａ、５ｂ及び扁平面６ａ、６ｂとは、偏心カムリング３の中心線に対して対称位置に配されている。
【００３５】
スラスト受面５ａと扁平面６ａ間には、スラストベアリング７が設けられている。なお、スラストベアリング７はスラスト受面５ｂと扁平面６ｂ間にも形成することができる。
【００３６】
偏心カムリング３は、モータケース２内に設けた可変ピストン８及び押圧ピストン９とによって構成した移動機構によってスラスト方向（図２の左右方向）への摺動及び位置決めが行われる。なお、移動機構としては、上記構成に限定されるものではなく、移動機構として周知の構成を採用することができるものである。
【００３７】
偏心カムリング３の内周面は実質的に円筒形に形成されており、同内周面内にはシリンダブロック１０がモータケース２内に支持され通路１２、１３を設けたピントル１１に対して回転可能に支承されている。同シリンダブロック１０には回転軸２０が結合されている。
【００３８】
シリンダブロック１０には半径方向に延びた複数のシリンダ１５がそれぞれ穿設され、各シリンダ１５内にはピストン１６が摺動自在に挿入され、ピストン１６の先端にはピストンシュー１７が枢着結合されている。各ピストン１６及びピストンシュー１７はシリンダブロック１０の前記半径方向に延びたシリンダ１５から張出し、図示せぬ保持リングによって円筒形の偏心カムリング３内周面に沿って可動に拘束されている。偏心カムリング３の内周面は各ピストンシュー１７のための摺動面を形成している。
【００３９】
通路１２又は通路１３からシリンダ１５に供給する圧油を図２の上半分側にあるシリンダに供給するか、下半分側にあるシリンダに供給するかによってシリンダブロック１０の回転方向を正逆転させることができる。今、ピントル１１の縦通路１２から図２の上半分側にあるシリンダ１５に対して高圧油を供給し、下半分側にあるシリンダ１５からの戻り圧油を縦通路１３を介して回収すると、シリンダブロック１０は図２において時計方向に回転する。
【００４０】
シリンダブロック１０の回転は回転軸２０によって取り出され、回転軸２０は、１段目の遊星歯車列の太陽歯車（以下、第１太陽歯車２１とする。）となっている。１段目の遊星歯車列は、モータケース２と一体的に構成したファイナルシャフト４内に設けられ、ファイナルシャフト４の中空内周面が、１段目の遊星歯車列の内歯車（以下、第１内歯車２４とする。）として構成されている。
【００４１】
１段目の遊星歯車列において、前記回転軸２０に形成した第１太陽歯車２１及び前記第１内歯車２４にそれぞれ噛合した複数の遊星歯車（以下、第１遊星歯車２２とする。）は、キャリア（以下、第１キャリア２３とする。）に回転自在に支承されている。
【００４２】
第１内歯車２４は、モータケース２に一体的に構成されたファイナルシャフト４に形成されているため、回転を行わず固定状態におかれている。このため、第１太陽歯車２１の回転を減速して、第１キャリア２３の回転として取り出される。
【００４３】
２段目の遊星歯車列における太陽歯車（以下、第２太陽歯車２６とする。）は、前記回転軸２０とは別体で、しかも前記回転軸２０と同軸の状態で減速機のカバー３０に支承され、前記第１キャアリア２３とスプライン結合されている。このため、第１キャリア２３の回転が第２太陽歯車２６に伝達されることになる。
【００４４】
２段目の遊星歯車列におけるキャリア（以下、第２キャリア２８とする。）に回転自在に支承された複数の遊星歯車（以下、第２遊星歯車２７とする。）は、前記第２太陽歯車２６に噛合うと共に前記ファイナルシャフト４に支承されている走行起動輪３１に形成した内歯車（以下、第２内歯車２９とする。）と噛合っている。
【００４５】
また、第２キャリア２８は、前記ファイナルシャフト４に固定され、その回転が阻止されている。走行起動輪３１は、減速機のカバー３０をその端部に固定し、トラックシュー３２のピン３３と噛合うスプロケット３４を走行起動輪３１の外周に取付けている。
【００４６】
本願実施例の減速機付きラジアル型ピストンモータの駆動を説明する。ピントル１１内に設けた通路１２又は１３から圧油がシリンダ１５に供給されると、ピストン１６が押圧され、ピストン１６の先端に枢着したピストンシュー１７により偏心カムリング３の内周面を押圧する。偏心カムリング３からの反力と、偏心カムリング３の回転中心とシリンダブロック１０の回転中心との偏移量とにより、シリンダブロック１０に回転モーメントが作用し、シリンダブロック１０はピントル１１の周囲を回転する。
【００４７】
シリンダブロック１０の回転は、回転軸２０により取り出され、第１太陽歯車２１の回転となる。第１太陽歯車２１に噛合っている複数の第１遊星歯車２２は、モータケース２に一体的に固定されたファイナルシャフト４の第１内歯車２４に沿って自転を行うとともに公転を行う。第１遊星歯車２２の公転は、第１キャリア２３の回転として取り出され、第１キャリア２３にスプライン結合した第２太陽歯車２６の回転となる。
【００４８】
第２遊星歯車２７を支承している第２キャリア２８がファイナルシャフト４に固定されているため、第２太陽歯車２６と噛合っている複数の第２遊星歯車２７は、それぞれ第２キャリア２８で支承された位置で自転することになる。第２遊星歯車２７の自転は、走行起動輪３１に形成した第２内歯車２９に伝達され、第２内歯車２９を回転させる。第２内歯車２９の回転により走行起動輪３１が回転し、走行起動輪３１に設けたスプロケット３４によってトラックシュー３２を駆動することができる。
【００４９】
このラジアル型ピストンモータの実施例では、偏心カムリングを１つ用いたものを例示しているが、偏心カムリングは１列のものに限定されるものではなく、複数列の偏心カムリングを用いたラジアル型ピストンモータを本願発明に適用することができるものである。
【００５０】
また、減速機として２段の遊星歯車列を用いたものを例示しているが、遊星歯車列として３段以上の複数段を配列することもできる。その際、最初の何段かをファイナルシャフト内に配することができる。この場合でも、上記説明した２段目の遊星歯車列をファイナルシャフト外に配したように、少なくとも最終段の遊星歯車列はファイナルシャフト外に配することが必要となる。
【００５１】
本願発明により、全長を短縮した減速機付きラジアル型ピストンモータを提供することができ、特に、トラックシューの幅内に格納することができる減速機付きラジアル型ピストンモータを提供することができる。
【００５２】
しかも、ファイナルシャフト内に１段以上の遊星歯車列を配することにより減速機のスペース効率を高めることができ、また、少なくとも最終段の遊星歯車列をファイナルシャフト外に配することで大トルクを生じさせることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】減速機付きラジアル型ピストンモータの断面図である。
【図２】図１のラジアル型ピストンモータ部でのＡ―Ａ断面図である。
【図３】従来例における減速機付きラジアルモータの断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】従来例における減速機付きアキシャル型モータの断面図である。
【符号の説明】
１ トラックフレーム
２ モータケース
３ 偏心カムリング
４ ファイナルシャフト
５ａ、ｂ スラスト受面
６ａ、ｂ 扁平面
７ スラストベアリング
８ 可変ピストン
９ 押圧ピストン
１０ シリンダブロック
１１ ピントル
１２ 通路
１３ 通路
１５ シリンダ
１６ ピストン
１７ ピストンシュー
２０ 回転軸
２１ 第１太陽歯車
２２ 第１遊星歯車
２３ 第１キャリア
２４ 第１内歯車
２６ 第２太陽歯車
２７ 第２遊星歯車
２８ 第２キャリア
２９ 第２内歯車
３０ カバー
３１ 走行起動輪
３２ トラックシュー
３３ ピン
３４ スプロケット
４０ ハウジング
４１ 給入排出口
４２ シリンダブロック
４３ プランジャ
４４ 偏心カムリング
４５ ベアリング
４６ 回転ブロック
４７ ピニオン
４８ 内歯車
４９ ピントル
５０ 自転駆動ピン
５１ 出力軸
６０ シリンダ
６１ ピストン
６２ ピストンシュー
６３ 斜板
６４−１ モータシャフト
６４−２ 回転軸（サンシャフト）
６５ 第１太陽歯車
６６ 第１遊星歯車
６７ 第１キャリア
６８ 第１内歯車
７０ 第２太陽歯車
７１ 第２遊星歯車
７２ 第２キャリア
７３ 第２内歯車
７５ 走行起動輪
７６ モータケース
Claims (2)
- 減速機付きラジアル型ピストンモータにおいて、
前記減速機は複数段の遊星歯車列を備え、
前記モータのモータケースに、中空のファイナルシャフトを一体的に構成し、
前記ファイナルシャフトの中空内に少なくとも１段以上の前記遊星歯車列を配し、
前記ファイナルシャフトの中空内周面に形成した内歯車を、前記遊星歯車列における内歯車とし、
前記最終段の遊星歯車列におけるキャリアを前記ファイナルシャフトに固定し、
前記複数段の遊星歯車列のうち少なくとも最終段の遊星歯車列を前記ファイナルシャフト外に配したことを特徴とする減速機付きラジアル型ピストンモータ。 - 前記ファイナルシャフトで回転自在に支承する走行装置の走行起動輪の内周面に前記最終段の遊星歯車列における内歯車を形成したことを特徴とする請求項１に記載の減速機付きラジアル型ピストンモータ。
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