JP7499084B2 - Motor Assembly - Google Patents
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Description
本発明は、モータおよび液圧ブレーキを含むモータアッセンブリに関する。 The present invention relates to a motor assembly including a motor and a hydraulic brake.
従来から、モータおよび液圧ブレーキを含むモータアッセンブリが知られている。例えば、特許文献1には、電動機、液圧ブレーキおよび減速機が一体となったモータアセンブリ(特許文献1では、「回転駆動装置」と称呼)が開示されている。 Motor assemblies including a motor and a hydraulic brake have been known for some time. For example, Patent Document 1 discloses a motor assembly (referred to as a "rotary drive device" in Patent Document 1) that integrates an electric motor, a hydraulic brake, and a reducer.
特許文献1に開示されたモータアッセンブリは、旋回体を旋回させる駆動源として油圧ショベルに搭載される。モータアッセンブリの液圧ブレーキには加圧された作動液を供給する必要がある。特許文献1では、油圧ショベルの液圧回路に含まれる、エンジンにより駆動される液圧ポンプから液圧ブレーキへ加圧された作動液が供給される。 The motor assembly disclosed in Patent Document 1 is mounted on a hydraulic excavator as a drive source for rotating a rotating body. Pressurized hydraulic fluid must be supplied to the hydraulic brake of the motor assembly. In Patent Document 1, pressurized hydraulic fluid is supplied to the hydraulic brake from a hydraulic pump driven by the engine, which is included in the hydraulic circuit of the hydraulic excavator.
しかしながら、特許文献1のようなエンジンにより駆動される液圧ポンプからモータアッセンブリの液圧ブレーキへ加圧された作動液を供給する構成では、液圧ポンプとモータアッセンブリとの間に配管が必要になる。 However, in a configuration such as that described in Patent Document 1, in which pressurized hydraulic fluid is supplied from a hydraulic pump driven by the engine to the hydraulic brake of the motor assembly, piping is required between the hydraulic pump and the motor assembly.
そこで、本発明は、液圧ブレーキ用の配管が不要なモータアッセンブリを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a motor assembly that does not require piping for hydraulic braking.
前記課題を解決するために、本発明のモータアッセンブリは、出力軸を含むモータと、前記モータに取り付けられた、加圧された作動液が供給されたときにブレーキ状態とブレーキ解除状態の一方から他方へ切り換えられる液圧ブレーキと、前記液圧ブレーキに取り付けられた、前記作動液を貯留する貯留室から前記作動液を吸入して加圧するポンプ、および前記ポンプを駆動する電動機を含む作動液供給装置と、を備える、ことを特徴とする。 To solve the above problem, the motor assembly of the present invention is characterized by comprising a motor including an output shaft, a hydraulic brake attached to the motor that is switched from one of a brake state and a brake release state to the other when pressurized hydraulic fluid is supplied, and a hydraulic fluid supply device attached to the hydraulic brake that draws in and pressurizes the hydraulic fluid from a storage chamber that stores the hydraulic fluid, and includes an electric motor that drives the pump.
上記の構成によれば、作動液供給装置が液圧ブレーキに取り付けられているので、液圧ブレーキ用の配管が不要である。しかも、作動液供給装置は液圧ブレーキ専用のものであるので、作動液供給装置の小型化が可能である。また、作動液供給装置は必要時のみ作動させることができるので、動力の無駄な消費を小さくすることができる。 According to the above configuration, since the hydraulic fluid supply device is attached to the hydraulic brake, no piping for the hydraulic brake is required. Moreover, since the hydraulic fluid supply device is dedicated to the hydraulic brake, it is possible to reduce the size of the hydraulic fluid supply device. In addition, since the hydraulic fluid supply device can be operated only when necessary, it is possible to reduce wasteful consumption of power.
本発明によれば、液圧ブレーキ用の配管が不要なモータアッセンブリが提供される。 The present invention provides a motor assembly that does not require piping for hydraulic braking.
(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態に係るモータアッセンブリ1Aを示す。このモータアッセンブリ1Aは、モータ2と、モータ2に取り付けられた液圧ブレーキ3と、液圧ブレーキ3に取り付けられた作動液供給装置4を含む。
First Embodiment
1 shows a
モータ2は、出力軸21と、出力軸21を回転可能に支持するモータ本体22を含む。本実施形態では、モータ2が電動機(例えば、サーボモータ)である。すなわち、出力軸21とモータ本体22の一方はコイルを含み、他方は磁石を含む。ただし、モータ2は、液圧モータであってもよい。
The
本実施形態では、出力軸21がモータ本体22を貫通しており、出力軸21の一方(図1では左側)の端部が図略の被駆動体と連結され、他方(図1では右側)の端部が液圧ブレーキ3により操作される。
In this embodiment, the
液圧ブレーキ3は、作動室30を含み、この作動室30に加圧された作動液が供給されたり作動室30から作動液が排出されたりすることにより、出力軸21の回転を禁止するブレーキ状態と、出力軸21の回転を許容するブレーキ解除状態との間で切り換えられる。作動液は、典型的には油であるが、油以外の液体であってもよい。
The
本実施形態では、液圧ブレーキ3が、加圧された作動液が作動室30に供給されたときにブレーキ状態からブレーキ解除状態へ切り換えられる。この構成であれば、モータアッセンブリ1Aの非使用時に液圧ブレーキ3をブレーキ状態に維持することができる。ただし、本実施形態とは逆に、液圧ブレーキ3は加圧された作動液が作動室30に供給されたときにブレーキ解除状態からブレーキ状態へ切り換えられてもよい。
In this embodiment, the
さらに、本実施形態では、液圧ブレーキ3が湿式多板ブレーキである。ただし、液圧ブレーキ3は、摩擦力を利用したものであれば特に限定されるものではない。
Furthermore, in this embodiment, the
具体的に、液圧ブレーキ3は、出力軸21の軸方向に交互に並ぶ複数の内板33および複数の外板32と、内板33および外板32を収容するケーシング31を含む。また、液圧ブレーキ3は、内板33および外板32の内側で出力軸21に固定されたホルダ34と、内板33および外板32に対してモータ本体22と反対側に配置されたピストン35を含む。ホルダ34およびピストン35もケーシング31内に収容されている。
Specifically, the
ケーシング31は、モータ本体22に固定されている。ケーシング31は、内板33および外板32に対してモータ本体22側に位置する環状の反力壁31aと、内板33および外板32を取り囲む周壁31bと、周壁31bの内側空間を覆う背面壁31cを含む。
The
内板33および外板32は、出力軸21を中心とする環状である。各内板33は、スプライン構造により、ホルダ34と噛み合っている。これにより、内板33のホルダ34に対する出力軸21の軸方向への摺動は可能であるものの、周方向への回転は不能となっている。つまり、内板33は出力軸21と共に回転する。
The
一方、各外板32は、スプライン構造により、ケーシング31の周壁31bと噛み合っている。これにより、外板32の周壁31bに対する出力軸21の軸方向への摺動は可能であるものの、周方向への回転は不能となっている。
On the other hand, each
ケーシング31内には潤滑油が貯留されている。潤滑油は、出力軸21および内板33の回転による遠心力などを受けてケーシング31内で撹拌され、これにより内板33と外板32の間に潤滑油が供給されて油膜が形成される。
Lubricating oil is stored inside the
ピストン35は、出力軸21を中心とする環状であり、出力軸21の軸方向への摺動が可能となるようにケーシング31の周壁31bに保持されている。ピストン35とケーシング31の周壁31bとの間には、上述した作動室30が形成されている。ケーシング31の周壁31bには、入力ポート38と、作動室30から入力ポート38まで延びる給排路37が形成されている。
The
ピストン35は、作動室30の圧力に応じて作動し、内板33と外板32とを圧着させたり離間させたりする。ピストン35とケーシング31の背面壁31cとの間には複数のコイルスプリング36が配置されており、これらのコイルスプリング36によってピストン35が内板33および外板32に向かって付勢されている。すなわち、作動室30の圧力が低いときは、コイルスプリング36の付勢力によってピストン35が内板33と外板32とを圧着させ、内板33と外板32の間の摩擦力によって出力軸21の回転が禁止される。なお、複数のコイルスプリング36に代えて、直径の大きな1つのコイルスプリングが用いられてもよい。
The
一方、加圧された作動液が作動室30に供給されて作動室30の圧力が高くなると、ピストン35がコイルスプリング36の付勢力に抗して移動する。これにより、内板33と外板32とが離間し、出力軸21の回転が許容される。
On the other hand, when pressurized hydraulic fluid is supplied to the
作動液供給装置4は、液圧ブレーキ3の作動室30へ作動液を供給したり作動室30から作動液を排出したりする。具体的に、作動液供給装置4は、図2および図3に示すように、作動液を加圧するポンプ6と、ポンプ6を駆動する電動機7と、ポンプ6を挟んで電動機7と反対側に配置されたマニホールド5を含む。マニホールド5は、ポンプ6と液圧ブレーキ3との間に介在し、液圧ブレーキ3のケーシング31に固定される。
The hydraulic
本実施形態では、ポンプ6が斜板ポンプである。ただし、ポンプ6は斜軸ポンプあってもよい。あるいは、ポンプ6は、ギヤポンプやベーンポンプなどの、アキシャルポンプ以外のポンプであってもよい。
In this embodiment, the
より詳しくは、ポンプ6は、電動機7の出力軸と連結された回転軸61と、回転軸61に固定された、複数のピストン66を保持するシリンダブロック62と、シリンダブロック62と摺動するバルブプレート63と、ピストン66に取り付けられたシュー65と摺動する斜板64を含む。斜板64は、図略の支持台により支持される。さらに、ポンプ6は、これらの要素を収容するケーシング67を含む。
More specifically, the
バルブプレート63には、第1ポンプポート6aおよび第2ポンプポート6bが形成されている。ポンプ6が一方向に回転するとき、第1ポンプポート6aが吸入ポート、第2ポンプポート6bが吐出ポートとなり、ポンプ6が逆方向に回転するとき、第2ポンプポート6bが吸入ポート、第1ポンプポート6aが吐出ポートとなる。バルブプレート63は、マニホールド5に取り付けられている。
The
マニホールド5には、作動液を貯留する貯留室40と、液圧ブレーキ3の入力ポート38と連通する出力ポート51が形成されている。また、マニホールド5には、貯留室40と第1ポンプポート6aとを接続する第1流路41と、第2ポンプポート6bと出力ポート51とを接続する第2流路42が形成されている。
The
さらに、マニホールド5には、第2流路42から分岐して貯留室40へ至る分岐路43(図2では作図を省略)が形成されている。この分岐路43には、リリーフ弁44が設けられている。つまり、リリーフ弁44はマニホールド5に組み込まれている。
Furthermore, the
次に、モータアッセンブリ1Aの動作について説明する。なお、図示は省略するが、電動機7は、制御装置により制御される。以下では、一例として、制御装置がブレーキ解除信号を受けている間に液圧ブレーキ3をブレーキ解除状態に切り換える場合を説明する。
Next, the operation of the
制御装置がブレーキ解除信号を受けていないときは、制御装置は電動機7へ駆動電力を送給しない。このため、液圧ブレーキ3の作動室30には加圧された作動液が供給されず、液圧ブレーキ3がブレーキ状態に維持される。
When the control device does not receive a brake release signal, the control device does not supply drive power to the
制御装置がブレーキ解除信号を受けると、制御装置は電動機7へ一方向駆動電力を送給する。これにより、電動機7がポンプ6を上述した一方向(第2流路42が吐出路となる方向)に回転し、ポンプ6が第1流路41を通じて貯留室40から作動液を吸入して加圧するとともに、加圧した作動液を第2流路42を通じて吐出する。加圧された作動液は給排路37を通じて作動室30へ供給され、液圧ブレーキ3がブレーキ解除状態へ切り換えられる。
When the control device receives a brake release signal, the control device supplies one-way drive power to the
制御装置は、ブレーキ解除信号を受けている間は、電動機7へ一方向駆動電力を送給し続ける。そのため、液圧ブレーキ3のピストン35がストロークエンドまで移動し、作動室30の圧力がリリーフ弁44のリリーフ圧となってからは、ポンプ6から吐出される作動液が分岐路43を通じて貯留室40へ戻される。
The control device continues to supply one-way drive power to the
一方、制御装置がブレーキ解除信号を受けなくなると、制御装置は電動機7へ逆方向駆動電力を送給する。これにより、電動機7がポンプ6を上述した逆方向(第1流路41が吐出路となる方向)に回転し、ポンプ6が第2流路42および給排路37を通じて作動室30から作動液を吸入するとともに、その作動液を第1流路41を通じて貯留室40へ吐出する。その結果、液圧ブレーキ3がブレーキ状態へ切り換えられる。
On the other hand, when the control device no longer receives the brake release signal, the control device supplies reverse drive power to the
以上説明したように、本実施形態のモータアッセンブリ1Aでは、作動液供給装置4が液圧ブレーキ3に取り付けられているので、液圧ブレーキ3用の配管が不要である。しかも、作動液供給装置4は液圧ブレーキ3専用のものであるので、作動液供給装置4の小型化が可能である。また、作動液供給装置4は必要時のみ作動させることができるので、動力の無駄な消費を小さくすることができる。
As described above, in the
さらに、本実施形態では、リリーフ弁44が設けられた分岐路43が採用されているので、液圧ブレーキ3の作動室30への加圧された作動液の供給を継続すれば液圧ブレーキ3の作動室30の圧力をリリーフ弁44のリリーフ圧に維持することができる。
Furthermore, in this embodiment, a
<変形例>
貯留室40は、必ずしも作動液供給装置4のマニホールド5に設けられる必要はなく、液圧ブレーキ3のケーシング31内に設けられてもよい。例えば、内板33と外板32の間に油膜を形成するための潤滑油を液圧ブレーキ3の作動液として用いることも可能である。この場合、図4および図5に示す変形例のモータアッセンブリ1A’のように、ケーシング31の内部空間を貯留室40として利用することができる。この変形例は、後述する第2実施形態、第3実施形態および第4実施形態にも適用可能である。
<Modification>
The
ケーシング31の内部空間を貯留室40として利用する場合、ポンプ6の第1ポンプポート6aを貯留室40と接続するための第1流路41がマニホールド5およびケーシング31に形成される。同様に、ケーシング31の内部空間を貯留室40として利用する場合、第2流路42を貯留室40と接続するための分岐路43がマニホールド5およびケーシング31に形成される。なお、図4および図5では、第1流路41の貯留室40側の部分と分岐路43の貯留室40側の部分とが互いに合流して共通の流路となっている。
When the internal space of the
(第2実施形態)
次に、図6を参照して、本発明の第2実施形態に係るモータアッセンブリ1Bを説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
Second Embodiment
Next, a
第2実施形態のモータアッセンブリ1Bが第1実施形態のモータアッセンブリ1Aと異なるのは、作動液供給装置4の液圧回路のみである。本実施形態では、第2流路42において分岐路43が分岐する位置よりも液圧ブレーキ3側に切換弁8が設けられている。つまり、切換弁8はマニホールド5(図2参照)に組み込まれている。
The
切換弁8は、第1位置(図6の左側位置)と第2位置(図6の右側位置)との間で切り換えられる。第1位置では、切換弁8は、ポンプ6から液圧ブレーキ3へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁として機能する。一方、第2位置では、切換弁8は、液圧ブレーキ3からポンプ6へ向かう流れおよびその逆の流れの双方を許容する。
The switching
本実施形態では、第1位置が中立位置であるが、第2位置が中立位置であってもよい。また、本実施形態では、切換弁8が電磁弁である。切換弁8は、第1実施形態で説明した制御装置により制御される。
In this embodiment, the first position is the neutral position, but the second position may be the neutral position. Also, in this embodiment, the switching
例えば、切換弁8は、電気信号により逆流防止機能が解除されるように構成されたチェック弁であってもよい。このようなチェック弁には、例えばピエゾ素子が用いられる。
For example, the switching
次に、モータアッセンブリ1Bの動作について説明する。以下では、第1実施形態と同様に、一例として、制御装置がブレーキ解除信号を受けている間に液圧ブレーキ3をブレーキ解除状態に切り換える場合を説明する。
Next, the operation of the
制御装置がブレーキ解除信号を受けていないときは、制御装置は電磁弁である切換弁8へ指令電流を送給せず、かつ、電動機7へ駆動電力を送給しない。このため、液圧ブレーキ3の作動室30には加圧された作動液が供給されず、液圧ブレーキ3がブレーキ状態に維持される。
When the control device does not receive a brake release signal, it does not send a command current to the
制御装置がブレーキ解除信号を受けると、制御装置は切換弁8へは指令電流を送給しないが、電動機7へ一方向駆動電力を送給する。これにより、電動機7がポンプ6を一方向(第2流路42が吐出路となる方向)に回転し、ポンプ6が第1流路41を通じて貯留室40から作動液を吸入して加圧するとともに、加圧した作動液を第2流路42を通じて吐出する。加圧された作動液は給排路37を通じて作動室30へ供給され、液圧ブレーキ3がブレーキ解除状態へ切り換えられる。
When the control device receives a brake release signal, it does not send a command current to the switching
制御装置は、作動室30の圧力が十分に上昇すると、電動機7への一方向駆動電力の送給を停止する。制御装置は、圧力センサを用いて作動室30の圧力が十分に上昇したことを検出してもよいし、電動機7が所定回転数だけ回転したことを作動室30の圧力が十分に上昇したこととみなしてもよい。
When the pressure in the working
電動機7への一方向駆動電力の送給を停止してから所定時間経過すると、制御装置は、電動機7への一方向駆動電力の送給を再開する。制御装置は、ブレーキ解除信号を受けている間は、一方向駆動電流の送給の停止および再開を繰り返す。
When a predetermined time has elapsed since the supply of one-way drive power to the
一方、制御装置がブレーキ解除信号を受けなくなると、制御装置は切換弁8へ指令電流を送給する。これにより、切換弁8が第2位置に切り換えられる。さらに、制御装置は、電動機7へ逆方向駆動電力を送給する。これにより、電動機7がポンプ6を逆方向(第1流路41が吐出路となる方向)に回転し、ポンプ6が第2流路42および給排路37を通じて作動室30から作動液を吸入するとともに、その作動液を第1流路41を通じて貯留室40へ吐出する。その結果、液圧ブレーキ3がブレーキ状態へ切り換えられる。
On the other hand, when the control device no longer receives the brake release signal, it sends a command current to the switching
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、切換弁8が第1位置に位置するときは作動室30への加圧された作動液の供給を中断してもある程度の時間は作動室30の圧力を維持することができ、切換弁8が第2位置に位置するときは作動室30からの作動液の排出を可能とすることができる。
In this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, in this embodiment, when the switching
(第3実施形態)
次に、図7を参照して、本発明の第3実施形態に係るモータアッセンブリ1Cを説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態および第2実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
Third Embodiment
Next, a
本実施形態では、第1実施形態で説明した分岐路43が採用されておらず、第2実施形態で説明した切換弁8が第2流路42に設けられている。切換弁8の第1位置は中立位置であり、切換弁8は、当該切換弁8を第1位置から第2位置に切り換えるパイロットポート81を有する。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、第1流路41に絞り91が設けられているとともに、絞り91をバイパスするバイパス路92が第1流路41に接続されている。バイパス路92には、貯留室40からポンプ6へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁93が設けられている。
In addition, in this embodiment, a
切換弁8のパイロットポート81は、パイロットライン94により絞り91とポンプ6との間で第1流路41と接続されている。
The
次に、モータアッセンブリ1Cの動作について説明する。以下では、第1実施形態と同様に、一例として、制御装置がブレーキ解除信号を受けている間に液圧ブレーキ3をブレーキ解除状態に切り換える場合を説明する。
Next, the operation of the
制御装置がブレーキ解除信号を受けていないときは、制御装置は電動機7へ駆動電力を送給しない。このため、液圧ブレーキ3の作動室30には加圧された作動液が供給されず、液圧ブレーキ3がブレーキ状態に維持される。
When the control device does not receive a brake release signal, the control device does not supply drive power to the
制御装置がブレーキ解除信号を受けると、制御装置は電動機7へ一方向駆動電力を送給する。これにより、電動機7がポンプ6を一方向(第2流路42が吐出路となる方向)に回転し、ポンプ6が第1流路41の一端部、バイパス路92および第1流路41の他端部を通じて貯留室40から作動液を吸入して加圧するとともに、加圧した作動液を第2流路42を通じて吐出する。なお、貯留室40からポンプ6への作動液の吸入は、バイパス路92と並列な第1流路41の中間部(絞り91)を通じても行われる。加圧された作動液は給排路37を通じて作動室30へ供給され、液圧ブレーキ3がブレーキ解除状態へ切り換えられる。
When the control device receives a brake release signal, the control device supplies one-way drive power to the
制御装置は、作動室30の圧力が十分に上昇すると、電動機7への一方向駆動電力の送給を停止する。制御装置は、圧力センサを用いて作動室30の圧力が十分に上昇したことを検出してもよいし、電動機7が所定回転数だけ回転したことを作動室30の圧力が十分に上昇したこととみなしてもよい。
When the pressure in the working
電動機7への一方向駆動電力の送給を停止してから所定時間経過すると、制御装置は、電動機7への一方向駆動電力の送給を再開する。制御装置は、ブレーキ解除信号を受けている間は、一方向駆動電流の送給の停止および再開を繰り返す。
When a predetermined time has elapsed since the supply of one-way drive power to the
一方、制御装置がブレーキ解除信号を受けなくなると、制御装置は電動機7へ逆方向駆動電力を送給する。これにより、電動機7がポンプ6を逆方向(第1流路41が吐出路となる方向)に回転し、ポンプ6が第2流路42から作動液を吸入するとともに、その作動液を第1流路41へ吐出する。これにより、第1流路41における絞り91とポンプ6の間の圧力が上昇し、切換弁8が第2位置に切り換えられる。その結果、ポンプ6が第2流路42および給排路37を通じて作動室30から作動液を吸入し、液圧ブレーキ3がブレーキ状態へ切り換えられる。
On the other hand, when the control device no longer receives the brake release signal, the control device supplies reverse drive power to the
なお、切換弁8が第1位置に位置する間は、ポンプ6が第2流路42から作動液を吸入することによって第2流路42にキャビテーションが発生する可能性がある。これに対し、例えばポンプ6の吐出側である第1流路41の断面積を吐出流量に対して十分大きく確保することで、問題になるようなキャビテーションは発生しない。
When the switching
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、切換弁8が第1位置に位置するときは作動室30への加圧された作動液の供給を中断してもある程度の時間は作動室30の圧力を維持することができ、切換弁8が第2位置に位置するときは作動室30からの作動液の排出を可能とすることができる。
In this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, in this embodiment, when the switching
また、本実施形態では、絞り91やパイロットライン94などが採用されているので、ポンプ6を第1流路41が吐出路となる方向に回転させれば、切換弁8を自動的に第2位置に切り換えることができる。
In addition, in this embodiment, the
<変形例>
図8に示す変形例のモータアッセンブリ1Dのように、切換弁8よりもポンプ6側で第2流路42から分岐して貯留室40へ至る分岐路95が設けられてもよい。分岐路95には、貯留室40から第2流路42へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁96が設けられる。このような構成であれば、切換弁8が第1位置に位置する間にポンプ6が逆方向へ回転すると、ポンプ6が第2流路42の一部および分岐路95を通じて貯留室40から作動液を吸入する。従って、第2流路42にキャビテーションが発生することを防止することができる。
<Modification>
As in a modified
(第4実施形態)
次に、図9を参照して、本発明の第4実施形態に係るモータアッセンブリ1Eを説明する。本実施形態のモータアッセンブリ1Eは、第2実施形態のモータアッセンブリ1Bを変更したものである。
Fourth Embodiment
Next, a
すなわち、第2実施形態ではポート数が2つの切換弁8が用いられていたが、本実施形態ではポート数が3つの切換弁85が用いられている。切換弁85は、第2流路42において分岐路43が分岐する位置よりも液圧ブレーキ3側に設けられているとともに、排出路45により、分岐路43におけるリリーフ弁44と貯留室40の間の部分と接続されている。
That is, while the second embodiment uses a two-
また、本実施形態では、ポンプ6が一方向のみに回転する。従って、第1ポンプポート6aが吸入ポートであり、第2ポンプポート6bが吐出ポートである。このため、第2流路42における切換弁85よりもポンプ6側の部分が上流側部分であり、第2流路42における切換弁85よりも液圧ブレーキ3側の部分が下流側部分である。
In addition, in this embodiment, the
切換弁85は、第1位置(図9の右側位置)と第2位置(図9の左側位置)との間で切り換えられる。第1位置では、切換弁85は、第2流路42の上流側部分を下流側部分と連通させるとともに、排出路45をブロックする。また、第1位置では、切換弁85は、ポンプ6から液圧ブレーキ3へ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁として機能する。一方、第2位置では、切換弁85は、第2流路42の上流側部分をブロックするとともに、第2流路42の下流側部分を排出路45と連通させる。
The switching
本実施形態では、第2位置が中立位置であるが、第1位置が中立位置であってもよい。また、本実施形態では、切換弁85が電磁弁である。切換弁85は、第1実施形態で説明した制御装置により制御される。
In this embodiment, the second position is the neutral position, but the first position may be the neutral position. Also, in this embodiment, the switching
さらに、本実施形態では、内板33と外板32の間に油膜を形成するための潤滑油が液圧ブレーキ3の作動液として用いられている。そして、貯留室40が、連通路46によりケーシング31の内部空間と接続されている。なお、連通路46は、マニホールド5およびケーシング31に形成される。
Furthermore, in this embodiment, lubricating oil for forming an oil film between the
次に、モータアッセンブリ1Eの動作について説明する。以下では、第1実施形態と同様に、一例として、制御装置がブレーキ解除信号を受けている間に液圧ブレーキ3をブレーキ解除状態に切り換える場合を説明する。
Next, the operation of the
制御装置がブレーキ解除信号を受けていないときは、制御装置は電磁弁である切換弁85へ指令電流を送給せず、かつ、電動機7へ駆動電力を送給しない。このため、液圧ブレーキ3の作動室30が給排路37、第2流路42の下流側部分、排出路45および分岐路43の一部を通じて貯留室40と連通し、液圧ブレーキ3がブレーキ状態に維持される。
When the control device does not receive a brake release signal, the control device does not send a command current to the
制御装置がブレーキ解除信号を受けると、制御装置は切換弁85へ指令電流を送給する。これにより、切換弁85が第2位置から第1位置へ切り換えられる。また、制御装置は、電動機7へ駆動電力を送給する。これにより、ポンプ6が第1流路41を通じて貯留室40から作動液を吸入して加圧するとともに、加圧した作動液を第2流路42を通じて吐出する。加圧された作動液は給排路37を通じて作動室30へ供給され、液圧ブレーキ3がブレーキ解除状態へ切り換えられる。
When the control device receives the brake release signal, it sends a command current to the switching
制御装置は、作動室30の圧力が十分に上昇すると、電動機7への駆動電力の送給を停止する。制御装置は、圧力センサを用いて作動室30の圧力が十分に上昇したことを検出してもよいし、電動機7が所定回転数だけ回転したことを作動室30の圧力が十分に上昇したこととみなしてもよい。
When the pressure in the working
電動機7への駆動電力の送給を停止してから所定時間経過すると、制御装置は、電動機7への駆動電力の送給を再開する。制御装置は、ブレーキ解除信号を受けている間は、駆動電流の送給の停止および再開を繰り返す。
When a predetermined time has elapsed since the supply of drive power to the
一方、制御装置がブレーキ解除信号を受けなくなると、制御装置は切換弁8への指令電流の送給を停止する。これにより、切換弁8が第1位置から第2位置へ切り換えられる。これにより、液圧ブレーキ3の作動室30が給排路37、第2流路42の下流側部分、排出路45および分岐路43の一部を通じて貯留室40と連通する。その結果、液圧ブレーキ3がブレーキ状態へ切り換えられる。
On the other hand, when the control device no longer receives the brake release signal, the control device stops supplying a command current to the switching
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、切換弁85が第1位置に位置するときは作動室30への加圧された作動液の供給を中断してもある程度の時間は作動室30の圧力を維持することができ、切換弁85が第2位置に位置するときは作動室30からの作動液の排出を可能とすることができる。
In this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, in this embodiment, when the switching
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.
例えば、モータアッセンブリ1A,1A’,1B~1Eには、減速機が含まれてもよい。
For example,
(まとめ)
本発明のモータアッセンブリは、出力軸を含むモータと、前記モータに取り付けられた、加圧された作動液が供給されたときにブレーキ状態とブレーキ解除状態の一方から他方へ切り換えられる液圧ブレーキと、前記液圧ブレーキに取り付けられた、前記作動液を貯留する貯留室から前記作動液を吸入して加圧するポンプ、および前記ポンプを駆動する電動機を含む作動液供給装置と、を備える、ことを特徴とする。
(summary)
The motor assembly of the present invention is characterized in that it comprises a motor including an output shaft, a hydraulic brake attached to the motor and switched from one of a brake state and a brake release state to the other when pressurized hydraulic fluid is supplied, and a hydraulic fluid supply device attached to the hydraulic brake, the hydraulic fluid supply device including a pump that draws in the hydraulic fluid from a storage chamber that stores the hydraulic fluid and pressurizes it, and an electric motor that drives the pump.
上記の構成によれば、作動液供給装置が液圧ブレーキに取り付けられているので、液圧ブレーキ用の配管が不要である。しかも、作動液供給装置は液圧ブレーキ専用のものであるので、作動液供給装置の小型化が可能である。また、作動液供給装置は必要時のみ作動させることができるので、動力の無駄な消費を小さくすることができる。 According to the above configuration, since the hydraulic fluid supply device is attached to the hydraulic brake, no piping for the hydraulic brake is required. Moreover, since the hydraulic fluid supply device is dedicated to the hydraulic brake, it is possible to reduce the size of the hydraulic fluid supply device. In addition, since the hydraulic fluid supply device can be operated only when necessary, it is possible to reduce wasteful consumption of power.
例えば、前記モータは電動機であってもよいし、前記液圧ブレーキは湿式多板ブレーキであってもよい。 For example, the motor may be an electric motor, and the hydraulic brake may be a wet multi-plate brake.
前記液圧ブレーキは、加圧された前記作動液が供給されたときに前記ブレーキ状態から前記ブレーキ解除状態へ切り換えられてもよい。この構成によれば、モータアッセンブリの非使用時に液圧ブレーキをブレーキ状態に維持することができる。 The hydraulic brake may be switched from the brake state to the brake release state when the pressurized hydraulic fluid is supplied. With this configuration, the hydraulic brake can be maintained in the brake state when the motor assembly is not in use.
例えば、前記液圧ブレーキは、作動室と、前記作動室の圧力に応じて作動するピストンと、前記作動室から入力ポートまで延びる給排路を含んでもよい。そして、前記作動液供給装置は、前記ポンプと前記液圧ブレーキとの間に介在するマニホールドを含み、前記マニホールドに、前記入力ポートと連通する出力ポート、および前記ポンプと前記出力ポートとを接続する流路が形成されてもよい。 For example, the hydraulic brake may include an actuation chamber, a piston that operates according to the pressure in the actuation chamber, and a supply/discharge passage extending from the actuation chamber to an input port. The hydraulic fluid supply device may include a manifold interposed between the pump and the hydraulic brake, and the manifold may be formed with an output port that communicates with the input port, and a passage that connects the pump to the output port.
前記流路は第2流路であり、前記マニホールドには、前記ポンプを前記貯留室と接続するための第1流路が形成されており、前記マニホールドには、前記第2流路から分岐する、前記第2流路を前記貯留室と接続するための分岐路が形成されており、前記分岐路にはリリーフ弁が設けられてもよい。この構成によれば、作動室への加圧された作動液の供給を継続すれば液圧ブレーキの作動室の圧力をリリーフ弁のリリーフ圧に維持することができる。 The flow path is a second flow path, and the manifold is formed with a first flow path for connecting the pump to the storage chamber, and the manifold is formed with a branch path that branches off from the second flow path and connects the second flow path to the storage chamber, and a relief valve may be provided in the branch path. With this configuration, the pressure in the working chamber of the hydraulic brake can be maintained at the relief pressure of the relief valve by continuing to supply pressurized hydraulic fluid to the working chamber.
前記第2流路には、前記分岐路が分岐する位置よりも前記液圧ブレーキ側に切換弁が設けられており、前記切換弁は、前記ポンプから前記液圧ブレーキへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁として機能する第1位置と、前記液圧ブレーキから前記ポンプへ向かう流れを許容する第2位置との間で切り換えられてもよい。この構成によれば、切換弁が第1位置に位置するときは作動室への加圧された作動液の供給を中断してもある程度の時間は作動室の圧力を維持することができ、切換弁が第2位置に位置するときは作動室からの作動液の排出を可能とすることができる。 A switching valve may be provided in the second flow path on the hydraulic brake side of the position where the branch path branches, and the switching valve may be switched between a first position in which the switching valve functions as a check valve that allows flow from the pump to the hydraulic brake but prohibits flow in the opposite direction, and a second position in which the switching valve allows flow from the hydraulic brake to the pump. With this configuration, when the switching valve is in the first position, the pressure in the working chamber can be maintained for a certain amount of time even if the supply of pressurized hydraulic fluid to the working chamber is interrupted, and when the switching valve is in the second position, the hydraulic fluid can be discharged from the working chamber.
前記流路には切換弁が設けられており、前記切換弁は、前記ポンプから前記液圧ブレーキへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁として機能する第1位置と、前記液圧ブレーキから前記ポンプへ向かう流れを許容する第2位置との間で切り換えられてもよい。この構成によれば、切換弁が第1位置に位置するときは作動室への加圧された作動液の供給を中断してもある程度の時間は液作動室の圧力を維持することができ、切換弁が第2位置に位置するときは作動室からの作動液の排出を可能とすることができる。 A switching valve is provided in the flow path, and the switching valve may be switched between a first position in which it functions as a check valve that allows flow from the pump to the hydraulic brake but prohibits flow in the opposite direction, and a second position in which it allows flow from the hydraulic brake to the pump. With this configuration, when the switching valve is in the first position, the pressure in the hydraulic chamber can be maintained for a certain amount of time even if the supply of pressurized hydraulic fluid to the working chamber is interrupted, and when the switching valve is in the second position, it is possible to drain the hydraulic fluid from the working chamber.
前記流路は第2流路であり、前記マニホールドには、前記ポンプを前記貯留室と接続するための第1流路が形成されており、前記第1位置は中立位置であり、前記切換弁は、当該切換弁を前記第1位置から前記第2位置へ切り換えるためのパイロットポートを有し、前記第1流路には、絞りが設けられているとともに、前記絞りをバイパスするバイパス路が接続されており、前記バイパス路には、前記貯留室から前記ポンプへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁が設けられており、前記パイロットポートは、パイロットラインにより前記絞りと前記ポンプとの間で前記第1流路と接続されてもよい。この構成によれば、ポンプを第1流路が吐出路となる方向に回転させれば、切換弁を自動的に第2位置に切り換えることができる。 The flow path is a second flow path, the manifold is formed with a first flow path for connecting the pump to the storage chamber, the first position is a neutral position, the switching valve has a pilot port for switching the switching valve from the first position to the second position, the first flow path is provided with a throttle and a bypass path that bypasses the throttle is connected, the bypass path is provided with a check valve that allows flow from the storage chamber to the pump but prohibits flow in the opposite direction, and the pilot port may be connected to the first flow path between the throttle and the pump by a pilot line. According to this configuration, if the pump is rotated in a direction in which the first flow path becomes a discharge path, the switching valve can be automatically switched to the second position.
例えば、前記マニホールドには、前記貯留室が形成されてもよい。 For example, the manifold may be formed with the storage chamber.
1A,1A’,1B~1E モータアッセンブリ
2 モータ
21 出力軸
3 液圧ブレーキ
30 作動室
37 給排路
38 入力ポート
35 ピストン
4 作動液供給装置
40 貯留室
41 第1流路
42 第2流路
43 分岐路
44 リリーフ弁
5 マニホールド
51 出力ポート
6 ポンプ
7 電動機
8,85 切換弁
81 パイロットポート
91 絞り
92 バイパス路
93 チェック弁
94 パイロットライン
Claims (10)
前記モータに取り付けられた、加圧された作動液が供給されたときにブレーキ状態とブレーキ解除状態の一方から他方へ切り換えられる液圧ブレーキと、
前記液圧ブレーキに取り付けられた、前記作動液を貯留する貯留室から前記作動液を吸入して加圧するポンプ、および前記ポンプを駆動する電動機を含む作動液供給装置と、を備え、
前記液圧ブレーキは、ケーシングと、前記ケーシングに収容され、前記ケーシングとの間に作動室を形成する、前記作動室の圧力に応じて作動するピストンを含み、
前記ケーシングには、入力ポートと、前記作動室から前記入力ポートまで延びる給排路が形成され、
前記作動液供給装置は、前記入力ポートを覆うように前記液圧ブレーキに取り付けられる、モータアッセンブリ。 a motor including an output shaft;
a hydraulic brake attached to the motor, the hydraulic brake being switched from one of a brake state and a brake release state to the other when pressurized hydraulic fluid is supplied thereto;
a hydraulic fluid supply device including a pump attached to the hydraulic brake, the pump sucking the hydraulic fluid from a storage chamber that stores the hydraulic fluid and pressurizing the hydraulic fluid, and an electric motor that drives the pump ;
The hydraulic brake includes a casing, a piston housed in the casing and forming an operating chamber between the piston and the casing, and the piston operates in response to a pressure in the operating chamber.
The casing is formed with an input port and a supply/discharge passage extending from the working chamber to the input port,
The hydraulic fluid supply is attached to the hydraulic brake motor assembly so as to cover the input port .
前記マニホールドには、前記ポンプを前記貯留室と接続するための第1流路が形成されており、
前記マニホールドには、前記第2流路から分岐する、前記第2流路を前記貯留室と接続するための分岐路が形成されており、前記分岐路にはリリーフ弁が設けられている、請求項5に記載のモータアッセンブリ。 the flow path is a second flow path,
The manifold has a first flow path formed therein for connecting the pump to the storage chamber,
The motor assembly according to claim 5, wherein the manifold is formed with a branch passage branching off from the second flow passage for connecting the second flow passage to the storage chamber, and the branch passage is provided with a relief valve.
前記切換弁は、前記ポンプから前記液圧ブレーキへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁として機能する第1位置と、前記液圧ブレーキから前記ポンプへ向かう流れを許容する第2位置との間で切り換えられる、請求項6に記載のモータアッセンブリ。 a switching valve is provided in the second flow path on a side closer to the hydraulic brake than a position where the branch path branches,
7. The motor assembly of claim 6, wherein the switching valve is switched between a first position in which the switching valve functions as a check valve that allows flow from the pump to the hydraulic brake but prohibits flow in the reverse direction, and a second position in which the switching valve allows flow from the hydraulic brake to the pump.
前記切換弁は、前記ポンプから前記液圧ブレーキへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁として機能する第1位置と、前記液圧ブレーキから前記ポンプへ向かう流れを許容する第2位置との間で切り換えられる、請求項5に記載のモータアッセンブリ。 A switching valve is provided in the flow path,
6. The motor assembly of claim 5, wherein the switching valve is switched between a first position in which the switching valve functions as a check valve that allows flow from the pump to the hydraulic brake but prohibits flow in the reverse direction, and a second position in which the switching valve allows flow from the hydraulic brake to the pump.
前記マニホールドには、前記ポンプを前記貯留室と接続するための第1流路が形成されており、
前記第1位置は中立位置であり、前記切換弁は、当該切換弁を前記第1位置から前記第2位置へ切り換えるためのパイロットポートを有し、
前記第1流路には、絞りが設けられているとともに、前記絞りをバイパスするバイパス路が接続されており、
前記バイパス路には、前記貯留室から前記ポンプへ向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止するチェック弁が設けられており、
前記パイロットポートは、パイロットラインにより前記絞りと前記ポンプとの間で前記第1流路と接続されている、請求項8に記載のモータアッセンブリ。 the flow path is a second flow path,
The manifold has a first flow path formed therein for connecting the pump to the storage chamber,
the first position is a neutral position, and the switching valve has a pilot port for switching the switching valve from the first position to the second position;
a throttle is provided in the first flow path, and a bypass path that bypasses the throttle is connected to the first flow path,
The bypass passage is provided with a check valve that allows a flow from the storage chamber to the pump but prohibits a flow in the opposite direction,
9. The motor assembly of claim 8 , wherein the pilot port is connected to the first flow path between the restriction and the pump by a pilot line.
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