JP4818378B2 - Electro-hydraulic integrated hydraulic device - Google Patents
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Description
本発明は、回転軸を有し、作動液の供給により前記回転軸が回転する、又は前記回転軸の回転に応じて作動液を吐出する液圧回転機と、前記回転軸に接続される回転子と、前記回転子の周りに配置される固定子とを有する電気回転機とを備える電液一体型液圧装置に関するものであり、例えば、油圧モータと電動機とを備える電油一体型モータに関する。 The present invention includes a hydraulic rotary machine having a rotary shaft, wherein the rotary shaft rotates by supplying hydraulic fluid, or discharges hydraulic fluid according to the rotation of the rotary shaft, and rotation connected to the rotary shaft BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electro-hydraulic integrated hydraulic device including an electric rotating machine having a child and a stator disposed around the rotor, for example, an electro-oil integrated motor including a hydraulic motor and an electric motor. .
建設機械、船舶及び陸用装置等において、回転駆動用に油圧モータ又は電動機を用いる例が多い。近年では、油圧モータ及び電動機の両方を用いて消費エネルギーを削減する試みが行なわれており、その一例として、油圧モータの軸と電動機の軸とをカップリングで繋いで一体化した電油一体型モータが開発されている。(例えば、特許文献1及び2参照) In construction machines, ships, land devices, etc., there are many examples in which a hydraulic motor or an electric motor is used for rotational driving. In recent years, attempts have been made to reduce energy consumption by using both a hydraulic motor and an electric motor. As an example, an electric oil integrated type in which the shaft of the hydraulic motor and the shaft of the electric motor are coupled together. A motor has been developed. (For example, see Patent Documents 1 and 2)
しかしながら、油圧モータと電動機とでは、駆動に最適な回転数が異なっている。特に、電油一体型モータを小型化する場合、電動機の回転数を油圧モータより高回転化することが好ましい。そのため、上述のようにジョイントで接続しただけでは、電動機の最適回転数と油圧モータとの最適回転数の差を吸収することができず、電油一体型モータの小型化を図ったとしても、好適な条件で駆動することができない。そこで、好適な条件で駆動するために、例えば特許文献1のように減速機又は増速機等の伝達機構を回転軸と回転子との間に設けなければならない。しかし、伝達機構の構成自体が複雑であるため、機械全体が大きくなってしまう。また、伝達機構を設けると、伝達機構によって機械損失が増加してしまって機械効率が悪化し、また伝達機構により作動騒音が増加し、更に部品点数の増加に伴ってコストアップを引き起こす。 However, the optimum rotational speed for driving is different between the hydraulic motor and the electric motor. In particular, when the electric oil integrated motor is reduced in size, it is preferable that the rotational speed of the electric motor be higher than that of the hydraulic motor. Therefore, just connecting with a joint as described above cannot absorb the difference between the optimal rotational speed of the electric motor and the optimal rotational speed of the hydraulic motor, and even if the electric oil integrated motor is downsized, It cannot be driven under suitable conditions. Therefore, in order to drive under suitable conditions, a transmission mechanism such as a speed reducer or a speed increaser must be provided between the rotating shaft and the rotor as in Patent Document 1, for example. However, since the structure of the transmission mechanism itself is complicated, the entire machine becomes large. In addition, if a transmission mechanism is provided, mechanical loss is increased by the transmission mechanism and mechanical efficiency is deteriorated. In addition, operating noise is increased by the transmission mechanism, and the cost is increased as the number of parts is increased.
また、油圧モータ及び電動機では基本的な構造が異なっている。例えば、油圧モータでは、油圧反力により出力軸が曲がるため、各構成の間に予め隙間を形成して各々の構成の相対変位が許容されており、意図的に一部の構成品の取付精度を低く設定している。これに対して、電動機では、電磁気の作用による駆動力を正確に制御するために各々の構成の相対変位を制限しており、各構成の取付精度が高く設定されている。それ故、油圧モータと電動機とでは、構成部品の取付精度が大きく異なる。 The basic structure is different between the hydraulic motor and the electric motor. For example, in a hydraulic motor, the output shaft bends due to the hydraulic reaction force, so a gap is formed between each component in advance, allowing relative displacement of each component. Is set low. On the other hand, in the electric motor, the relative displacement of each component is limited in order to accurately control the driving force due to the electromagnetic action, and the mounting accuracy of each component is set high. Therefore, the mounting accuracy of the component parts is greatly different between the hydraulic motor and the electric motor.
このように電油一体型モータの油圧モータと電動機とでは、取付精度及び支持剛性の要求が異なるため、夫々要求された取付精度及び支持剛性を得るべく、高機能のジョイントを採用し、また防振装置を設けなければならない。そうすると、電油一体型モータが大型化し、部品点数が増加してコストアップしてしまう。 In this way, the hydraulic motor and electric motor of the electro-hydraulic integrated motor have different requirements for mounting accuracy and support rigidity. Therefore, in order to obtain the required mounting accuracy and support rigidity, high-performance joints are used and the prevention is required. A vibration device must be provided. If it does so, an electro-oil integrated motor will enlarge, a number of parts will increase, and cost will increase.
そこで本発明の目的は、各々の機能及び信頼性を損なうことなく、小型化を図ることができると共に、機械効率の向上、作動騒音の低下、及びコストダウンを行うことができる電液一体型液圧装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid electrolyte integrated liquid that can be reduced in size without impairing each function and reliability, and that can improve mechanical efficiency, reduce operating noise, and reduce costs. Is to provide a pressure device.
本発明の電液一体型液圧装置は、回転軸を有し、作動液の供給により前記回転軸が回転する、又は前記回転軸の回転に応じて作動液を吐出する液圧回転機と、前記回転軸に接続される回転子と、前記回転子の周りに配置される固定子とを有する電気回転機とを備え、前記電気回転機は、前記回転子が前記液体回転機械の外周面を囲むように前記液圧回転機に被せられているものである。 The electro-hydraulic integrated hydraulic device of the present invention has a rotating shaft, and the rotating shaft rotates by supplying hydraulic fluid, or discharges hydraulic fluid according to the rotation of the rotating shaft; An electric rotating machine having a rotor connected to the rotating shaft and a stator disposed around the rotor, the electric rotating machine having an outer peripheral surface of the liquid rotating machine. The hydraulic rotary machine is placed so as to surround it.
本発明に従えば、回転子が大径となり、電気回転機を低回転仕様にすることができる。従って、液圧回転機及び電気回転機の最適回転数を共に低回転にすることができ、回転数を合わせるための減速機及び増速機等の伝達機構を省略することができる。それにより、電液一体型液圧装置の小型化を図ることができると共に、伝達機構による機械損失を防いで機械効率を向上させることができ、また伝達機構による作動騒音を低下し、コストダウンが可能となる。 According to the present invention, the rotor has a large diameter, and the electric rotating machine can have a low rotation specification. Accordingly, the optimum rotational speeds of the hydraulic rotating machine and the electric rotating machine can be both reduced, and transmission mechanisms such as a speed reducer and a speed increasing machine for matching the rotational speeds can be omitted. As a result, it is possible to reduce the size of the electro-hydraulic integrated hydraulic device, to prevent the mechanical loss due to the transmission mechanism and to improve the mechanical efficiency, to reduce the operating noise due to the transmission mechanism, and to reduce the cost. It becomes possible.
上記発明において、前記回転子及び前記回転軸は、スプライン結合するためのスプライン継手部を有し、前記スプライン継手部は、前記回転子が前記回転軸に対して半径方向に相対変位可能になっていることが好ましい。 In the above invention, the rotor and the rotating shaft have a spline joint portion for spline coupling, and the spline joint portion is configured such that the rotor can be relatively displaced in the radial direction with respect to the rotating shaft. Preferably it is.
上記構成に従えば、スプライン継手部が回転子の回転軸に対する半径方向の相対変位を許容するので、回転軸に生じる半径方向の振動が回転子に伝達することを抑えることができる。また、スプライン継手部により回転軸に生じる軸方向の振動が回転子に伝達することを抑えることができる。これにより電気回転機及び液圧回転機の各々の機能及び信頼性を損なうことを防ぐことができる。 If the said structure is followed, since a spline joint part accept | permits the relative displacement of the radial direction with respect to the rotating shaft of a rotor, it can suppress that the vibration of the radial direction produced on a rotating shaft is transmitted to a rotor. Further, it is possible to suppress transmission of axial vibration generated in the rotating shaft to the rotor by the spline joint portion. Thereby, it can prevent impairing each function and reliability of an electric rotary machine and a hydraulic rotary machine.
また上記構成では、回転軸が偏心することによる回転子に対する回転軸の相対変位を許容することができ、液圧回転機と電気回転機との取付精度の差を吸収できる。それ故、他の複雑な継手部材を介することなく液圧回転機と電気回転機との一体化を実現することができる。 Moreover, in the said structure, the relative displacement of the rotating shaft with respect to a rotor by eccentricity of a rotating shaft can be accept | permitted, and the difference in the attachment precision of a hydraulic rotating machine and an electric rotating machine can be absorbed. Therefore, the integration of the hydraulic rotating machine and the electric rotating machine can be realized without using another complicated joint member.
上記発明において、前記回転子は、前記液圧回転機の外周部に軸受けを介して回転可能に設けられていることが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the rotor is rotatably provided on an outer peripheral portion of the hydraulic rotating machine via a bearing.
上記構成に従えば、内部振動の影響の少ない液圧回転機の外周部に軸受けを介して取り付けることで、回転子に振動が伝わることを防ぐことができ、且つ軸受けを受けるための部材を形成する必要がなく、電気回転機の構成を簡略化することができる。 According to the above configuration, the vibration can be prevented from being transmitted to the rotor by attaching the bearing to the outer peripheral portion of the hydraulic rotating machine with little influence of internal vibration, and a member for receiving the bearing is formed. Therefore, the configuration of the electric rotating machine can be simplified.
上記発明において、前記液圧回転機は、その内方に前記回転軸を潤滑するための潤滑油が貯留され、前記電気回転機は、その内方が前記液圧回転機の内方に繋がっていることが好ましい。 In the above invention, the hydraulic rotary machine stores therein lubricating oil for lubricating the rotary shaft, and the electric rotary machine has an inner side connected to an inner side of the hydraulic rotary machine. Preferably it is.
上記構成に従えば、液圧回転機内に貯留される潤滑油を電気回転機内へと導くことができ、回転子の潤滑に利用することができる。これにより、従来の電気回転機のようにグリスの様な半固形状又はペースト状の潤滑剤を用いる必要がなく、従来よりも過酷な条件化(高荷重、長時間運転)での使用が可能となる。 If the said structure is followed, the lubricating oil stored in a hydraulic rotary machine can be guide | induced to an electric rotary machine, and it can utilize for lubrication of a rotor. This eliminates the need for semi-solid or paste-like lubricants such as grease as in conventional electric rotating machines, and enables use under harsher conditions (higher load and longer operation) than before. It becomes.
上記発明において、前記回転子と前記固定子との間をシールするシール部材を有することが好ましい。上記構成に従えば、回転子と固定子との間に潤滑油が入り、電気回転機の性能が低下することを防ぐことができる。 In the above-mentioned invention, it is preferable to have a seal member that seals between the rotor and the stator. If the said structure is followed, lubricating oil will enter between a rotor and a stator, and it can prevent that the performance of an electric rotary machine falls.
上記発明において、前記回転軸は、前記電気回転機を貫通していることが好ましい。上記構成に従えば、外部機器と液圧回転機とを直接接続することができる。 In the above invention, it is preferable that the rotating shaft passes through the electric rotating machine. If the said structure is followed, an external apparatus and a hydraulic rotary machine can be connected directly.
上記発明において、前記回転子は、軸部が一体的に形成されていることが好ましい。上記構成に従えば、外部機器と電気回転機とを直接接続することができる。 In the above invention, it is preferable that a shaft portion of the rotor is integrally formed. According to the above configuration, the external device and the electric rotating machine can be directly connected.
本発明の産業機械は、上記何れかの電液一体型液圧装置を備えるものである。上記構成に従えば、前述のような作用を奏する電液一体型液圧装置を備えるものを実現することができる。 An industrial machine of the present invention includes any one of the above-described electro-hydraulic integrated hydraulic devices. If the said structure is followed, what is equipped with the electrohydraulic integrated hydraulic apparatus which has the above effects | actions is realizable.
本発明によれば、機械効率を向上することができ、また作動騒音の低下、及びコストダウンを行うことができる。 According to the present invention, it is possible to improve mechanical efficiency, reduce operating noise, and reduce costs.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の電油一体型モータ1を備える回転駆動装置2を示す図である。図2は、電油一体型モータ1を拡大して示す図面である。電油一体型モータ1は、建設機械、船舶及び陸用装置等において、回転対象物を回転駆動する回転駆動装置2に備わっている。なお、建設機械とは、油圧ショベル、クレーン及びブルドーザ等の建設機械であり、陸用装置は、油圧ユニット、プレス機、製鉄機械及び射出成形機等である。電油一体型モータ1は、回転駆動装置2に備わる減速装置3に連結されており、減速装置3を介して回転対象物を回転駆動する。電油一体型モータ1は、作動油により回転軸11を回転させる油圧モータ10と、電気により出力軸31を回転させる電動機30とを備え、これらが一体的に設けられている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a
[油圧モータ]
油圧モータ10は、定容量形の斜板式ピストンモータである。油圧モータ10は、回転軸11と、シリンダブロック12と、複数のピストン13と、複数のシュー14と、斜板15と、バルブプレート16を備え、これらがケーシング17に収容されている。回転軸11は、一端部が突き出た状態でケーシング17内に配置され、回転軸11の一端部側の部分と他端部とがベアリング18,19を介してケーシング17に回転可能に夫々支持されている。また回転軸11の他端部側には、シリンダブロック12が嵌挿されている。
[Hydraulic motor]
The
シリンダブロック12は、大略的に円筒状に形成され、回転軸11とスプライン結合などによって結合され、回転軸11とシリンダブロック12とが相対回転不能になっている。また、シリンダブロック12は、複数のピストン室21が形成されている。複数のピストン室21は、周方向に等間隔を空けて形成されている。各ピストン室21は、一端側がシリンダブロック12の一端にて開口し、他端側がシリンダポート22を介してシリンダブロック12の他端にて開口している。各ピストン室21には、一端側からピストン13が挿入されている。
The
ピストン13は、ピストン室21に嵌まり込んでおり、ピストン室21内を往復運動する。ピストン13は、少なくとも一端部13aがピストン室21から突出している。ピストン13の一端部13aは、外表面が球面状に形成され、シュー14が取り付けられている。シュー14は、大略的に有底円筒状に形成され、内表面が部分球面状になっている。この部分には、ピストン13の一端部13aが嵌まり込んでおり、一端部13aがその中心点を中心に回動する。また、シュー14の底部側の外周面には、外方に突出するフランジ14aが形成されている。
The
斜板15は、大略的に円板状に形成されている。斜板15は、回転軸11に挿通され、シリンダブロック12よりも回転軸11の一端部側に配置され、回転軸11の軸線L1に垂直な軸線L2を中心に傾倒させてケーシング17に設けられている。また、斜板15は、シリンダブロック12に対向する面に支持面23を有し、この支持面23に複数のシュー14が配置されている。支持面23に配置された複数のシュー14は、回転軸11に設けられる押さえ板24により支持面23に押付けられている。
The
押さえ板24は、大略的に円環状に形成されている。押さえ板24には、押さえ板24の内周部がシリンダブロック12と斜板15との間に形成された球面ブッシュ25が嵌挿され、球面ブッシュ25の外周面にて支持されている。押さえ板24は、斜板15の支持面23に対向し、押さえ板24と支持面23とでシュー14のフランジ14aを挟んでシュー14を支持面23上で保持している。
The holding
このように保持されるシュー14には、その内表面から支持面23に向って貫通する油通路14bが形成されている。また、ピストン13には、その一端部13aを貫通して他端部13bまで達する油通路13cが形成されている。それ故、ピストン室21内の作動油が支持面23に供給され、シュー14が支持面23上を円滑に移動できるように構成されている。また、支持面23上を伝う作動油は、ケーシング17内に溜まり、回転軸11の回転を円滑にすべく潤滑油として利用される。
The
また、ケーシング17の内周面には、バルブプレート16が固定されている。バルブプレート16は、大略的に円板状に形成されている。バルブプレート16には、バルブプレート16は、回転軸11の他端側に相対回転可能に挿通され、厚み方向一表面がシリンダブロック12の他端に対向し且つシールを達成した状態で当接している。また、バルブプレート16には、円弧状に形成される吸入ポート26及び吐出ポート27が周方向に間隔をあけて形成されている。各吸入ポート26及び吐出ポート27には、幾つかのピストン室21が接続されている。各ピストン室21は、シリンダブロック12が回転することで、吸入ポート26及び吐出ポート27に交互に接続されるように形成されている。なお、図1及び2において、理解を容易にするために吸入ポート26及び吐出ポート27の位置を周方向にずらして記載している(後述する図4乃至6でも同様である)。
A
油圧モータ10は、吸入ポート26を介してピストン室21に作動油が供給され、供給された作動油が吐出ポート27を介してピストン室21から吐出されることで、ピストン13が往復運動する。斜板15及び押さえ板24が傾倒しているため、ピストン13が往復運動すると、シュー14が斜板15上を滑動し、シリンダブロック12が軸線L1回りに回転する。回転軸11がシリンダブロック12に対して相対回転不能であるので、回転軸11もまたシリンダブロック12に連動して回転する。このように構成される油圧モータ10には、電動機30が一体的に設けられている。
In the
[電動機]
図3は、電動機30の一部を拡大して示す拡大断面図である。以下では、図1及び2も参照しつつ説明する。電動機30は、所謂三相誘導電気モータである。電動機30は、出力軸31と、回転子32と、固定子33とを備え、これらが、有底円筒状に形成されたハウジング34内に収容されている。ハウジング34は、有底円筒状に形成され、油圧モータ10の外周面に被さるようにケーシング17に設けられている。
[Electric motor]
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a part of the
ケーシング17の外周面の軸線方向中間部には、半径方向外方に突出する外向きフランジ部17aが周方向全周にわたって形成され、この外向きフランジ部17aにハウジング34の開口端部34aが固定されている。このように設けることで、油圧モータ10の一端側の部分(回転軸11が突出している側の部分)がハウジング34内に収容され、電動機30が油圧モータ10の外周面を覆うように被せられ、油圧モータ10と電動機30とが一体的に設けられている。
An
出力軸31は、その一端部がハウジング34の底部から突出して減速装置3に連結されている。出力軸31は、一端側がベアリング35を介してハウジング34に回転可能に支持され、他端部が回転子32と一体化されている。なお、本実施形態では、出力軸31及び回転子32は、一体品として構成されているが、別体品として構成してねじ等の締結具で締結して一体化してもよい。
One end of the
回転子32は、有底筒状に形成された鉄心32aを有している。鉄心32aの外側底面には、出力軸31が一体的に設けられ、それらの軸線が互いに一致するように配置されている。鉄心32aは、その内方に油圧モータ10の一端部が挿入され、油圧モータ10の外周面にベアリング36を介して回転可能に鉄心32aが設けられている。
The
鉄心32aの内側底面には、挿入された油圧モータ10の回転軸11を挿入すべく凹部37が形成されている。凹部37の内周面には、軸線L1に平行に延在するスプライン結合するための複数のキー溝37aが周方向に間隔をあけて形成されている。また、回転軸11の一端部には、複数のキー溝37aに夫々対応させた複数のキー11aが形成され、複数のキー11aは、軸線L1に並行に延在し、かつ周方向に間隔をあけて形成されている。
A
キー溝37a及びキー11aは、キー溝37aの谷の部分とキー11aの先端部分とが互いに半径方向に所定の距離dだけ離れるように設計されている。これにより、キー溝37aとキー11aとの間に隙間Sが形成され、凹部37内における回転軸11の回転子32に対する相対変位を許容することができる。なお、キー溝37a及びキー11aによりスプライン継手部38が構成される。
The
このようにスプライン継手部38を構成することにより、回転軸11の回転と回転子32の回転とを連動させることができ、且つ回転軸11に生じる軸方向の振動が回転子32に伝達することを抑えることができる。また、スプライン継手部38に形成される半径方向の隙間Sにより相対変位が許容されるので、回転軸11に生じる半径方向の振動が回転子32に伝達することを抑えることができる。従って、回転子32と固定子33との距離を略一定に保つことができ、油圧モータ11の振動に伴う電動機30の機能及び信頼性の低下を防ぐことができる。また、振動を防ぐための防振装置等の他の部材を設ける必要がなく、部品点数を抑えることができコストダウンを図ることができる。
By configuring the spline
更に、スプライン継手部38及び隙間Sにより、油圧反力による回転軸11の曲がり等に起因する回転子32に対する回転軸11の相対変位を許容することができる。これにより、油圧モータ10と電動機30との取付精度の要求の違いを吸収することができる。それ故、他の複雑な継手部材(例えば、ユニバーサルジョイント等)を介することなく油圧モータ10と電動機30との一体化を実現することができる。
Furthermore, relative displacement of the
鉄心32aの外周面部には、かご形の導体32bが設けられ、このかご形の導体32bを覆うように、固定子33がハウジング34の内周面に固定されている。固定子33は、円筒状に形成されるステータコアに固定子コイルを巻き巻き付けて成る。固定子33の内周面は、導体32bの外周面と対向するように配置され、固定子33が油圧モータ10の一端部に被さるように配置される。
A cage-shaped
このように構成された電動機30は、油圧モータ10に覆い被さるように配置されるため、回転子32及び固定子33が大径化され、低回転仕様になる。つまり、電動機30の最適回転数が低回転へと推移する。これにより、油圧モータ10及び電動機30を共に低回転しようにすることができ、回転数を合わせるための減速機又は増速機等の伝達機構を省略することができる。従って、電油一体型モータ1の小型化を図ることができると共に、伝達機構による機械損失を防ぐことができるため機械効率を向上することができ、また減速機等による作動騒音の低下、及び部品点数の削減に伴うコストダウンを行うことができる。
Since the
[電油一体型モータの動作]
電油一体型モータ1では、油圧モータ10の吸入ポート26に作動油を供給することで、シリンダブロック12が回転し、それに連動して回転軸11が回転する。回転軸11が回転すると、スプライン結合された回転子32が回転し、それに伴って出力軸31が回転する。これにより、減速装置3を駆動させることになる。また、電油一体型モータ1は、電動機30に三相交流を流すことによっても動かすことができ、三相交流を電動機30の固定子33に流すことで、回転子32が回転し、それに伴って出力軸31が回転する。
[Operation of electro-oil integrated motor]
In the electric oil integrated motor 1, the hydraulic oil is supplied to the
また、電油一体型モータ1は、油圧モータ10及び電動機30を共に駆動することができ、この場合、油圧モータ10の吸入ポート26に作動油を供給すると共に、固定子33に三相交流を流すことで、回転軸11から受ける回転力と固定子33から受ける回転力により回転子32が回転する。これのように油圧モータ10及び電動機30を共に駆動することにより、消費エネルギーの低減を図ることが可能となる。
The electric oil integrated motor 1 can drive both the
なお、電動機30への三相交流の供給を停止して油圧モータ10だけを駆動した場合、電動機30では、固定子33にて三相交流が生成される。つまり、電動機30では回生動作が行われ、電動機30を発電機として利用することができる。また、逆に、油圧モータ10への作動油の供給を停止して電動機30だけを駆動した場合、吐出ポート27から圧縮した作動油が吐出され、油圧モータ10を油圧ポンプとして利用することができる。
When the supply of the three-phase alternating current to the
このようにして構成された電油一体型モータ1は、電動機30が内部振動の影響の少ない油圧モータ10の外周部にベアリング36を介して取り付けられるので、回転子32に振動が伝わることを防ぐことができ、且つベアリング36を受けるための部材を形成する必要がなく電動機30の構成を簡略化することができる。
The electro-oil integrated motor 1 configured as described above prevents the vibration from being transmitted to the
また、電油一体型モータ1では、スプライン継手部38を用いることにより油圧モータ10と電動機30とを堅牢に繋ぐことができ、従来の技術のものより過酷な環境下、例えば高加速度及び高振動数においても使用することが可能である。
In the electro-oil integrated motor 1, the
[潤滑構造]
電油一体型モータ1では、回転軸11の一端部をケーシング17から突出させるべく貫通孔17bが回転軸11よりも大径に形成され、ハウジング34内とケーシング17内とが繋がっている。従って、回転軸11の周りからケーシング17内の潤滑油がハウジング34内、詳細には回転子32の鉄心32a内へと導かれる。回転子32の鉄心32a内に導かれた潤滑油により電動機30の各構成、特にベアリング36が潤滑され、回転子32の回転が円滑になる。
[Lubrication structure]
In the electro-oil integrated motor 1, a through
このように、油圧モータ10内に貯留される潤滑油により電動機30内の各構成を潤滑することで、従来の電動機のようにグリスの様な半固形状又はペースト状の潤滑剤を用いる必要がない。従って、電油一体型モータ1を従来よりも過酷な条件化、例えば、高荷重、長時間運転で使用することができる。
Thus, it is necessary to use a semi-solid or pasty lubricant such as grease by lubricating each component in the
更に、電油一体型モータ1は、油圧モータ10の外周面と鉄心32aの内周面との間をシールする円環状の第1シール部材39を有する。第1シール部材39は、ベアリング36より鉄心32aの開口側(つまり図1及び2の右側)に設けられている。この第1シール部材39により潤滑油を鉄心32a内に留めることができ、固定子33と導体32bとの間に潤滑油が導かれることを阻止できる。これにより、潤滑油により電動機30の信頼性及び機能が低下することを防ぐことができる。
Furthermore, the electro-oil integrated motor 1 includes an annular
また、電油一体型モータ1は、ハウジング34の底部とその底部を貫通する出力軸31との間をシールする第2シール部材40を有する。第2シール部材40は、ベアリング35より内側に設けられており、外方から、具体的には減速装置3内から潤滑油が進入することを阻止することができる。なお、ベアリング35は、外方からの潤滑油により潤滑されるようにするべく、第2シール部材40より外側に配置されている。これにより、ベアリング35も潤滑油により潤滑することができる。
The electro-oil integrated motor 1 has a
(第2実施形態)
図4は、第2実施形態の電油一体型モータ1Aを示す断面図である。第2実施形態の電油一体型モータ1Aは、第1実施形態の電油一体型モータ1と構成が類似している。以下では、電油一体型モータ1Aの構成について、第1実施形態の電油一体型モータ1と異なる構成についてだけ説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an electro-oil integrated
電油一体型モータ1Aは、出力軸31を支持するベアリング35を備えておらず、また第2シール部材40も備えていない。出力軸31は、減速装置3に設けられるベアリング35に回動可能に支持される。
The electro-oil integrated
このような電油一体型モータ1Aの構成であっても、第1実施形態の電油一体型モータ1と同様の作用効果を奏する。
Even with such a configuration of the electro-oil integrated
(第3実施形態)
図5は、第3実施形態の電油一体型モータ1Bを示す断面図である。第3実施形態の電油一体型モータ1Bは、第2実施形態の電油一体型モータ1Aと構成が類似している。以下では、電油一体型モータ1Bの構成について、第2実施形態の電油一体型モータ1Aと異なる構成についてだけ説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electro-oil integrated
電油一体型モータ1Bは、電動機30の出力軸31と回転子32とが別体として形成され、前記出力軸31が油圧モータ10の回転軸11と一体的に形成されている。つまり、回転出力軸11Bは、回転子32及びハウジング34の底部を貫通して減速装置3まで延在し、減速装置3に連結されている。ハウジング34の底部と回転出力軸11Bとの間には、第2シール部材40が設けられている。
In the electro-oil integrated motor 1 </ b> B, the
回転出力軸11Bの外周面には、回転子32を貫通する部分にキー11aが形成され、回転子32の鉄心32aには、キー11aに対応するようにキー溝37aが形成されている。キー11aとキー溝37aによりスプライン継手部38が構成される。
A key 11a is formed on the outer peripheral surface of the
このように構成される電油一体型モータ1Bは、回転軸11と出力軸31とが一体化されているので、油圧モータ10の力を減速装置3に伝達する際の機械損失を抑えることができる。また、出力軸31と回転子32とを分けることにより、回転子32の形状が単純にすることできる。
In the electro-oil integrated
電油一体型モータ1Bは、その他、第1及び第2実施形態の電油一体型モータ1,1Aと同様の作用効果を奏する。
The electro-oil integrated
(第4実施形態)
図6は、第4実施形態の電油一体型モータ1Cを示す断面図である。第4実施形態の電油一体型モータ1Cは、第3実施形態の電油一体型モータ1Bと構成が類似している。以下では、電油一体型モータ1Cの構成について、第2実施形態の電油一体型モータ1Bと異なる構成についてだけ説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an electro-oil integrated motor 1 </ b> C of the fourth embodiment. The electro-oil integrated motor 1C of the fourth embodiment is similar in configuration to the electro-oil integrated
電油一体型モータ1Cでは、電動機30Cの回転子32Cが円筒状の鉄心41を有する。鉄心41は、その内周面の中間部に半径方向内方に向って突出する内向きフランジ部41aを有する。内向きフランジ部41aの先端により規定される貫通孔41bに回転出力軸11Bが挿通されている。回転出力軸11Bの外周面には、貫通孔41bに対応する位置に複数のキー11aが周方向に間隔をあけて形成され、貫通孔41bには、複数のキー溝37aが周方向に間隔をあけて形成されている。
In the electro-oil integrated motor 1 </ b> C, the
このようにして構成される回転子32Cは、鉄心41の一方の開口から油圧モータ10の一端部が挿入されており、鉄心41が油圧モータ10の外周面にベアリング36を介して回転可能になっている。また、鉄心41の他方の開口からハウジング34の底部から回転出力軸11Bを外囲するように内方に延びる円筒状の支持部34bが挿入されており、鉄心41が前記支持部34bにベアリング42を介して回転可能になっている。
In the
更に、鉄心41の一方の開口付近には、鉄心41と油圧モータ10の外周面との間に第1シール部材39が設けられ、他方の開口付近には、鉄心41と支持部34bとの間に円環状の第3シール部材43が設けられている。第1シール部材39は、ベアリング36より一方の開口側に設けられ、第3シール部材43は、ベアリング42より他方の開口側に設けられている。このように第1及び第3シール部材39,43を設けることで、固定子33の周辺をシールすることができ、固定子33を潤滑油から離すことができる。
Further, a
電油一体型モータ1Cは、その他、第1乃至第3実施形態の電油一体型モータ1,1B,1Cと同様の作用効果を奏する。
In addition, the electro-oil integrated motor 1C has the same operational effects as the electro-oil integrated
[その他の構成]
本実施形態では、油圧モータ10を備える電油一体型モータ1について説明しているけれども、油圧モータに限定されるものではない。水等の作動液で駆動するモータであればよい。また、油圧モータ10に代えて油圧ポンプを用いてもよい。この場合、電動機30により回転子32を回転させて回転軸11を回転させる。これにより、油圧ポンプから作動油を吐出させることができる。また、電動機30に代えて発電機を用いてもよい。この場合、油圧モータ10により回転軸11を回転させて回転子を回転させる。これにより固定子33に起電力が発生し、発電機が発電する。
[Other configurations]
In the present embodiment, the electro-oil integrated motor 1 including the
なお、本発明は、実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments, and can be added, deleted, and changed without departing from the spirit of the invention.
1,1A,1B,1C 電油一体型モータ
2 駆動装置
3 減速装置
10 油圧モータ
11 回転軸
11a キー
11B 回転出力軸
30,30C 電動機
31 出力軸
32,32C 回転子
33 固定子
35 ベアリング
37a キー溝
38 スプライン継手部
39 第1シール部材
40 第2シール部材
43 第3シール部材
1, 1A, 1B, 1C Electro-oil integrated
Claims (7)
前記回転軸に接続される回転子と、前記回転子の周りに配置される固定子とを有する電気回転機とを備え、
前記電気回転機は、前記回転子が前記液体回転機械の外周面を囲むように前記液圧回転機に被せられており、
前記回転子及び前記回転軸は、スプライン結合するためのスプライン継手部を有し、
前記スプライン継手部は、前記回転子が前記回転軸に対して半径方向に相対変位可能になっていることを特徴とする電液一体型液圧装置。 A hydraulic rotating machine that rotates the rotating shaft by supplying the working fluid, or discharges the working fluid according to the rotation of the rotating shaft;
An electric rotating machine having a rotor connected to the rotating shaft and a stator disposed around the rotor;
The electric rotating machine is covered with the hydraulic rotating machine so that the rotor surrounds an outer peripheral surface of the liquid rotating machine ,
The rotor and the rotation shaft have spline joint portions for spline coupling,
The electro-hydraulic integrated hydraulic device , wherein the spline joint portion is configured such that the rotor can be relatively displaced in a radial direction with respect to the rotating shaft .
前記電気回転機は、その内方が前記液圧回転機の内方に繋がっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電液一体型液圧装置。 The hydraulic rotating machine stores lubricating oil for lubricating the rotating shaft inside thereof,
The electro-hydraulic integrated hydraulic device according to claim 1 or 2 , wherein an inner side of the electric rotating machine is connected to an inner side of the hydraulic rotating machine.
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