JP4762714B2 - Swash plate type piston motor - Google Patents
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Description
本発明は、斜板式ピストンモータに係り、特にその軸受部分への潤滑油供給装置に関する。 The present invention relates to a swash plate type piston motor, and more particularly to an apparatus for supplying lubricating oil to a bearing portion thereof.
斜板式ピストンモータなどの油圧モータでは回転軸は通常、2ヶ所の軸受部分を備えている。そのうち出力側から遠い方に配置され軸受部分は当該油圧モータ内部に配置される関係からその潤滑に対する種々の配慮がなされている。例えば、潤滑油の保守及び管理上の効率を向上させ、コストダウンを図るため、油圧モータの潤滑は作動油の内部漏れによりケース内に溜められたドレンオイルにより行なわれ、歯車式減速機の潤滑はハウジング内に収容された潤滑油により行なわれるよう構成された油圧モータ減速機の潤滑装置であって、ケース内とハウジング内との間にはオイル連通路手段が設けられ、ハウジング内とオイルタンクとはドレンパイプにより接続されるよう構成したものが提案されている(特許文献1の図1参照)。 In a hydraulic motor such as a swash plate type piston motor, the rotating shaft is usually provided with two bearing portions. Of these, bearings arranged farther from the output side have various considerations for lubrication due to the arrangement of the bearing portion inside the hydraulic motor. For example, in order to improve the maintenance and management efficiency of the lubricating oil and reduce costs, the hydraulic motor is lubricated with drain oil accumulated in the case due to internal leakage of the hydraulic oil, and the gear type reduction gear is lubricated. Is a lubricating device for a hydraulic motor speed reducer configured to be performed by lubricating oil contained in a housing, and an oil communication path means is provided between the case and the housing, and the housing and the oil tank Has been proposed to be connected by a drain pipe (see FIG. 1 of Patent Document 1).
また、軸受を長寿命化させるため強制潤滑させるようにするため、油圧モータの回転軸が弁板の貫通孔の内周部に臨む部分の外周部には、螺旋溝が形成され、回転軸を軸支する後方軸受の端面は、バルブケーシング内に設けられる油路によって、弁板の外周部付近と連通し、弁板とシリンダブロックの端面との間からは、内周側では前記螺旋溝の周囲に、外周側では油路の開口部付近にそれぞれ作動油が漏出するので回転軸がいずれか一方に回転しても、内周側に漏出する作動油または外周側に漏出する作動油が油路および後方軸受を流れ、後方軸受を強制的に潤滑する構成が提案されている(特許文献2の図1参照)。 In addition, a spiral groove is formed in the outer peripheral portion of the portion where the rotary shaft of the hydraulic motor faces the inner peripheral portion of the through hole of the valve plate in order to perform forced lubrication in order to extend the life of the bearing. The end surface of the rear bearing that supports the shaft communicates with the vicinity of the outer peripheral portion of the valve plate by an oil passage provided in the valve casing, and between the valve plate and the end surface of the cylinder block, the spiral groove is formed on the inner peripheral side. Since the hydraulic oil leaks around the periphery of the oil passage around the periphery, even if the rotating shaft rotates in either direction, the hydraulic oil that leaks to the inner circumference or the hydraulic oil that leaks to the outer circumference is oil. A configuration for forcibly lubricating the rear bearing through the road and the rear bearing has been proposed (see FIG. 1 of Patent Document 2).
図3は、前記後方部軸受に対する他の潤滑方式を示す(特許文献3)。 FIG. 3 shows another lubrication system for the rear bearing (Patent Document 3).
この特許文献3の斜板式ピストンモータの内部構造を示す断面図を本願の図3として示す。同図3において、斜板式ピストンモータは後端を開口させて筒状に形成されたハウジング10と、このハウジング10の後端開口を閉塞するハウジングカバー11とを備えており、ハウジング10の内部には斜板12、ピストン14、シリンダブロック16、バルブプレート18、モータ軸23、メカニカルブレーキ機構29等が設けられている。
A sectional view showing the internal structure of the swash plate type piston motor of Patent Document 3 is shown in FIG. 3 of the present application. In FIG. 3, the swash plate type piston motor includes a
斜板12はその前面がボルト等によりハウジング10の内面に固定されており、この斜板12の背面にはシュー13が摺動可能に当接されている。ピストン14は、ハウジング10内に複数設けられている。また、各ピストン14は球状頭部15を有しており、この球状頭部15を介してシュー13と揺動可能に係合している。
The front surface of the
シリンダブロック16は円柱状に形成されており、このシリンダブロック16内には、ピストン14を摺動可能に保持する複数のシリンダ室17が形成されている。バルブプレート18は環状に形成されている。また、バルブプレート18はシリンダブロック16とハウジングカバー11との間に設けられ、このバルブプレート18には、シリンダブロック16のシリンダ室17に対して圧油を給排する三日月形の圧油給排ポート19、19が設けられている。
The
モータ軸23はリテーナ部24を有しており、このリテーナ部24には、リターンプレート25を介してシュー13を斜板12に押圧するリング状の板ばね26が取付けられている。また、モータ軸23は斜板12の中心孔を貫通し、ハウジング10の前端部に形成されたボス部27に軸受28を介して回転可能に支持されている。さらに、モータ軸23はシリンダブロック16の前端面から延出するようにシリンダブロック16と一体に形成されている。
The
メカニカルブレーキ機構29はシリンダブロック16に固定された固定ブレーキ板30と、この固定ブレーキ板30に対向してシリンダブロック16の外周に設けられた可動ブレーキ板31と、この可動ブレーキ板31をシリンダブロック16の軸方向に進退駆動するブレーキピストン32と、このブレーキピストン32を介して可動ブレーキ板31を固定ブレーキ板30に押圧する複数の圧縮コイルばね33とを備えている。また、メカニカルブレーキ機構29はブレーキピストン室34を有しており、このブレーキピストン室34に圧油がブレーキ解除用油圧タイマ35から供給され、これによりブレーキピストン32および可動ブレーキ板31が圧縮コイルばね33のばね力に抗して図中右方へ後退移動すると、固定ブレーキ板30と可動ブレーキ板31との間に発生している摩擦ブレーキ力が解除されるようになっている。従って、メカニカルブレーキ機構29のブレーキピストン室34に圧油がブレーキ解除用油圧タイマ35から供給され、これにより可動ブレーキ板31およびブレーキピストン32が圧縮コイルばね33のばね力に抗して図中右方へ移動すると、モータ軸23に対するブレーキ力が解除され、シリンダブロック16およびモータ軸23が回転可能な状態となる。
The
ハウジングカバー11はボルト等によりハウジング10に固定されており、このハウジングカバー11には、バルブプレート18の圧油給排ポート19、19に対して圧油を給排する圧油供給ポート20、20と圧油排出ポート21、21が設けられていると共にハウジング10内でリークした作動油を外部へ排出するリーク油排出ポート22が設けられている。そして、ハウジングカバー11の前端面には、シリンダブロック16の後端面に凹設された穴部36に軸受37を介して係合する円柱状のボス部38が突設されている。
The housing cover 11 is fixed to the
圧油供給ポート20,20および圧油排出ポート21、21はバルブプレート18に向かって開口する大径孔部と、この大径孔部の後端に連設された小径孔部とから形成されており、各ポート20、21の大径孔部には、リング状のブッシュ44が摺動可能に設けられていると共にブッシュ44をバルブプレート18の背面に当接させる弾性体、好ましくは皿ばね等のばね45が設けられている。
The pressure
各ブッシュ44はその前端面をハウジングカバー11の前端面から僅かに突出させて前記大径部に設けられており、従ってハウジングカバー11とバルブプレート18との間には油を通流させるための隙間が形成されている。
Each
また、ハウジングカバー11には前述した穴部36とボス部38との間隙部39に作動油を導入する作動油導入手段としての作動油導入孔40が設けられている。この作動油導入孔40は作動油供給管路41および絞り43を介してブレーキ解除用油圧タイマ35に連通しており、従って作動油導入孔40にはブレーキ解除用油圧タイマ35に供給された作動油が絞り43および作動油供給管路41を介して常時供給されるようになっている。
The housing cover 11 is provided with a hydraulic
このように構成される斜板式ピストンモータでは、ブレーキ解除用油圧タイマ35から分岐され、絞り43により減圧された後、作動油供給管路41に供給された作動油が作動油導入孔40を介して間隙部39に導入されると、間隙部39内の油が間隙部39に導入された作動油と共に軸受37内を流れ、さらにハウジングカバー11とバルブプレート18との間を通流した後、ハウジングカバー11のリーク油排出ポート22から外部に排出される。
In the swash plate type piston motor configured as described above, the hydraulic oil branched from the brake release
従って、軸受37の潤滑に供される油が間隙部39内で滞留して高速運転時に高温となることがないので、軸受37の摺動面に形成される油膜の厚さを適正な厚さに保つことが可能となり、これにより軸受37の摩耗を抑制することができる。また、軸受37の潤滑に供される油が間隙部39内で滞留せず、常にリーク油排出ポート22より外部に排出されるため、コンタミ等の異物によって軸受37の摺動面が損傷したりすることを抑制できる。このようにして本実施形態では、軸受37の耐久性を向上させることができる。さらに、メカニカルブレーキ機構29のブレーキ力を油圧力により解除する油圧タイマ35への供給油の一部を作動油導入孔40より間隙部39に供給しているため、作動油導入孔40に作動油を供給するための油圧ポンプ等を新たに設けることなく軸受37の摺動面に形成される油膜の厚さを適正な厚さに保つことができるよう構成するものである。
Accordingly, the oil used for lubricating the
しかしながら、上記の特許文献1は減速機を備えた油圧モータであり、油圧モータ側と減速機側のケーシング内の油を循環させるものである。また、上記の特許文献2では螺旋溝を回転軸部に形成し軸の回転に伴うポンプ作用を利用してケーシング内の油を後方軸受部へ供給するものである。これら特許文献1、2では共にケーシング内の油を潤滑油として利用するものであり、ケーシング内部におけるポンプ作用を必要とする。 However, the above-mentioned Patent Document 1 is a hydraulic motor including a reduction gear, and circulates oil in casings on the hydraulic motor side and the reduction gear side. Moreover, in said patent document 2, the helical groove is formed in a rotating shaft part, and the oil in a casing is supplied to a back bearing part using the pump action accompanying rotation of a shaft. In these Patent Documents 1 and 2, oil in the casing is used as lubricating oil, and a pump action is required inside the casing.
また、上記の特許文献3は、ケーシング内でポンプ作用は必要としないが、前記のようにブレーキ用の圧油(通常、パイロット圧源を利用し、4MPa程度)を導入しているため、軸受部への供給圧油としては高すぎる。さらに、図示していないが導入口40までの配管を必要としている。さらにまた、斜板式ピストンモータとしては、ブレーキ装置を取付けていないものがあり、このような場合には、前記配管を別途パイロットポンプ側から設ける必要があり、こうした作業は煩雑であると共に、パイロット圧油源を常時必要とするという問題がある。
Further, although the above Patent Document 3 does not require a pumping action in the casing, as described above, pressure oil for braking (usually using a pilot pressure source and about 4 MPa) is introduced. It is too high as pressurized oil for the supply. Furthermore, although not shown, piping to the
本発明者は、前記特許文献1、2、3のうち特に特許文献3における問題点を解決するべく鋭意検討した結果、斜板式ピストンモータのメイクアップポート部分の圧油圧力を利用することで前記問題点は基本的に解決できることを突き止めた。 As a result of intensive studies to solve the problem in Patent Document 3 among Patent Documents 1, 2, and 3 described above, the present inventor uses the pressure oil pressure at the makeup port portion of the swash plate type piston motor. I found out that the problem can be solved basically.
従って、本発明の目的は、外部からの配管を必要とせず、また、油圧モータ自体にブレーキ装置を装備するかしないかに関係せずにモータ内部の軸受部に適正な圧油を潤滑油として供給する斜板式ピストンモータを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to use an appropriate pressure oil as a lubricating oil in a bearing portion inside the motor without requiring piping from the outside and regardless of whether or not the hydraulic motor is equipped with a brake device. The object is to provide a swash plate type piston motor to be supplied.
上記の目的を達成するため、本発明による斜板式ピストンモータは、前方側ケーシングと、同前方側ケーシングの中心部において第1の軸受を介して一端側を支持されており、その他端側径太部内には円周方向に複数のピストンが配置され且つその中心部には後方側に開口した凹部が形成されてなる出力回転軸と、前記凹部内にはまり込む凸部が形成され前記ピストンへの供給圧油室および戻り室を形成すると共にキャビテーションを抑止する油圧回路に接続するメイクアップポートを有する後方側ケーシングと、前記凸部の外周面と前記凹部の内周面の間に配置された出力回転軸の後方側を支持する第2の軸受と、を備えた斜板式ピストンモータであって、前記凸部には一方の側を前記凹部内と連通すると共にその他方の側を前記メイクアップポートに通じる前記油圧回路のメイクアップポート通路に開口した貫通通路を形成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a swash plate type piston motor according to the present invention is supported at one end side through a first bearing at the front casing and at the center of the front casing, and has a large diameter at the other end. A plurality of pistons are arranged in the circumferential direction in the section, and an output rotating shaft formed with a recessed portion opened on the rear side in the central portion, and a projecting portion that fits into the recessed portion are formed. A rear casing having a make-up port connected to a hydraulic circuit that forms a supply pressure oil chamber and a return chamber and suppresses cavitation, and an output disposed between the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the concave portion A swash plate type piston motor having a second bearing for supporting a rear side of the rotating shaft, wherein one side of the convex part is communicated with the inside of the concave part, and the other side is provided with the make-up side. Characterized in that the opening is formed with a through passage in the make-up port passage in said hydraulic circuit leading to Pupoto.
その場合、前記貫通通路に絞りを設けることが好ましい。 In that case, it is preferable to provide a throttle in the through passage.
また前記絞りは、前記貫通通路の前記凹部側端部に形成した雌ネジ部に前記貫通通路の内径より径小の孔を有する絞り部材を螺着して形成することができる。 The throttle can be formed by screwing a throttle member having a hole having a diameter smaller than the inner diameter of the through-passage into an internal thread portion formed at an end of the through-passage on the concave side.
本発明の斜板式ピストンモータによれば、前方側ケーシングと、同前方側ケーシングの中心部において第1の軸受を介して一端側を支持されており、その他端側径太部内には円周方向に複数のピストンが配置され且つその中心部には後方側に開口した凹部が形成されてなる出力回転軸と、前記凹部内にはまり込む凸部が形成され前記ピストンへの供給圧油室および戻り室を形成すると共にキャビテーションを抑止する油圧回路に接続するメイクアップポートを有する後方側ケーシングと、前記凸部の外周面と前記凹部の内周面の間に配置された出力回転軸の後方側を支持する第2の軸受と、を備えた斜板式ピストンモータであって、前記凸部には一側を前記凹部内と連通すると共にその他側を前記メイクアップポートに通じる前記油圧回路のメイクアップポート通路に開口した貫通通路を形成したので、第2の軸受に対する潤滑油供給のために外部からの配管をする必要がなくなり、しかも前記第2の軸受に対する潤滑油供給側はメイクアップポートと連通しているので必要以上の高圧作動油が供給されることがなく、構造が簡単で、ブレーキ部の有無に関係せず第2の軸受への潤滑を行うことが可能である。 According to the swash plate type piston motor of the present invention, one end side is supported via the first bearing at the front casing and the central portion of the front casing, and the other end side thicker portion has a circumferential direction. A plurality of pistons are disposed at the center thereof, and an output rotating shaft formed with a recessed portion that opens to the rear side at the center thereof, and a protruding portion that fits into the recessed portion is formed, and the supply pressure oil chamber and the return to the piston are formed. A rear casing having a make-up port connected to a hydraulic circuit that forms a chamber and inhibits cavitation, and a rear side of an output rotation shaft disposed between the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the concave portion. A swash plate type piston motor having a second bearing for supporting the hydraulic circuit, wherein one side of the convex portion communicates with the inside of the concave portion and the other side communicates with the makeup port. Since the through-passage opened in the intake port passage is formed, there is no need for piping from the outside for supplying the lubricating oil to the second bearing, and the lubricating oil supply side for the second bearing is the makeup port. Therefore, it is possible to lubricate the second bearing regardless of the presence or absence of the brake portion.
以下、本発明の実施の形態に基づく1実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an example based on an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1において、参照符号100は、斜板式ピストンモータであって、左端部中央には出力回転軸50が前方側ケース66に設けられ、同出力回転軸50は、その一旦側、すなわち出力側においてオイルシール50Aを介し軸受50Bにより前方側ケーシング66内部に支持されている。前記出力回転軸50の右端側は径太に形成され、その円周方向に複数のピストン54が配置されている。なお、参照符号52、62は図3で説明したように斜板およびブレーキ部である。前記出力回転軸50の右端側径太の中央部には凹部60が形成されており、同凹部60に、右端側の後方側ケーシング66Aの中心凸部58にはまりこんでいる。この凸部58の外周面と前記凹部60の内周面の間に出力回転軸50の後方側軸受であるニードルベアリング56が取付けられている。
In FIG. 1,
参照符号64は、前記後方側ケーシング66Aの中央部に設けられた貫通通路である。同通路64の左端側は絞り60Aを介して凹部60の内部に連通しており、また、その右端側は、メイクアップポートMPに通じるキャビテーション抑止用の油圧回路68の太い実線で示したメイクアップポート通路MPLに開口して通じている。
なお、前記キャビテーション抑止用の油圧回路68は、一対のリリーフ弁RF1、RF2および、一対の逆止弁CH1、CH2から形成されメイクアップポートMPに通じている。参照符号66Bは、後方側ケーシング66Aのケーシング端部を表し、前記キャビテーション抑止用の油圧回路68をその内部に形成したものとして示されている。参照符号L1、L2は、図示の場合圧油供給ライン、戻りラインを例示しており、それぞれ圧油供給室65A、戻り室65Bに通じている。
The cavitation suppressing hydraulic circuit 68 is formed of a pair of relief valves RF1 and RF2 and a pair of check valves CH1 and CH2, and communicates with a makeup port MP.
参照符号70は制御弁ユニットであって、油圧ポンプ等の圧油供給源78と接続されている。制御弁ユニット70からは後方側ケーシング端部66Bの圧油入力口IN、戻り口OUTと接続されている。また、制御弁ユニット70は、戻りライン72、逆止弁74を介してタンクTへ戻り油を戻すよう形成されている。前記メイクアップポートMPは、戻りライン72の逆止弁74の上流側にライン76を介して接続されている。
前記メイクアップポートMPの圧力は、前述したキャビテーションを抑止する機能を与えるよう設定されており、通常0.3MPa程度である。 The pressure of the makeup port MP is set so as to give the function of suppressing the cavitation described above, and is usually about 0.3 MPa.
図2は、図1の後方側ケーシング端部66Bの内部概略配置構成を示すものであって、同図2の(a)は、斜板式ピストンモータ100の軸方向と垂直でメイクアップポート通路MPLに沿った断面図を示し、(b)は、(a)のZ−Z線断面図である。
FIG. 2 shows a schematic internal arrangement of the
図2の(a)に示すように、リリーフ弁RF1、RF2は通路64の開口すなわち、図の(b)に示されるように、出力回転軸50の軸中心線に対し線対称に配置されている。図の上側には逆止弁CH1、CH2が配置されている。なお、前述した軸受50Bおよびニードルベアリング56は、それぞれ本発明における第1および第2の軸受を構成する。
As shown in (a) of FIG. 2, the relief valve RF1, RF2 opening of the
上記のように構成した斜板式ピストンモータ100において、通路64には常時メイクアップポート通路MPLの圧油が供給されるようになっているので、ニードルベアリング56には、絞り部64によりメイクアップポートMPの圧力よりさらに低い適正な圧力で油が供給される。
In the swash plate
以上本発明の好適な実施形態の1実施例について説明したが、本発明は図1、図2で例示したものに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば絞り部60Aは、図1、図2において貫通通路64の左方先端部を径小の孔として示したが、貫通通路の左方先端部に雌ネジ部を形成し、小径孔を有する絞り部材を別途用意して前記ネジ部に螺着するようにしてもよい。その場合、絞り部材の小径孔を種々用意することにより凹部内の圧力を適正な値にするための調整を容易にすことが可能となる。
Although one example of the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to that illustrated in FIGS. 1 and 2, and various modifications can be made. For example, in the
50 出力回転軸
50A オイルシール
50B 軸受
52 斜板
54 ピストン
56 ニードルベアリング
58 凸部
60 凹部
60A 絞り部
62 ブレーキ部
64 貫通通路
65A 圧油供給室
65B 戻り室
66 前方側ケーシング
66A 後方側ケーシング
66B ケース端部
68 キャビテーション抑止用の油圧回路
70 制御弁ユニット
72 戻りライン
74 逆止弁
76 ライン
78 圧油供給源
100 斜板式ピストンモータ
50
Claims (3)
前記凸部には一方の側を前記凹部内と連通すると共にその他方の側を前記メイクアップポートに通じる前記油圧回路のメイクアップポート通路に開口した貫通通路を形成したことを特徴とする斜板式ピストンモータ。 One end side is supported via a first bearing at the center portion of the front casing and the front casing, and a plurality of pistons are disposed in the circumferential direction in the other end side thicker portion, and the center portion Is provided with an output rotating shaft formed with a recess opening on the rear side, and a hydraulic circuit that forms a supply pressure oil chamber and a return chamber to the piston and suppresses cavitation while forming a projection that fits into the recess. A rear casing having a make-up port connected to the second casing, and a second bearing that supports the rear side of the output rotation shaft disposed between the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the concave portion. A swash plate type piston motor,
The swash plate type is characterized in that the convex portion is formed with a through passage that opens in the makeup port passage of the hydraulic circuit that communicates one side with the inside of the concave portion and communicates the other side to the makeup port. Piston motor.
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