WO2018194127A1

WO2018194127A1 - 油圧駆動モータ

Info

Publication number: WO2018194127A1
Application number: PCT/JP2018/016163
Authority: WO
Inventors: 雄祐北本
Original assignee: いすゞ自動車株式会社
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2018-10-25
Also published as: JP2018178935A; CN110494647A

Abstract

本開示の一態様に係る油圧駆動モータ（１０Ａ）は、油圧源と油路を介して接続された第１のシリンダ（４０Ａ）および第１のシリンダ（４０Ａ）に摺動可能に嵌挿される第１のピストン（４３Ａ）をそれぞれ備える複数の第１のポンプモータ（２０Ａ）と、油圧源と油路を介して接続された第２のシリンダ（４０Ｂ）および第２のシリンダ（４０Ｂ）に摺動可能に嵌挿される第２のピストン（４３Ｂ）をそれぞれ備える複数の第２のポンプモータ（２０Ｂ）と、外周面に第１のピストン（４３Ａ）および第２のピストン（４３Ｂ）が摺動する偏心カム部（１２ａ）を有する回転軸（１２）と、を備える。第１のシリンダ（４０Ａ）の中心軸と第２のシリンダ（４０Ｂ）の中心軸とが、支持体中心軸（Ｃ１）に垂直な第１の平面において偏心カム部（１２ａ）のまわりに放射状に配置され、複数の第１のポンプモータ（２０Ａ）の容量は、複数の第２のポンプモータ（２０Ｂ）の容量と異なる。

Description

油圧駆動モータ

　本開示は、油圧駆動モータに関する。

　従来より、駆動軸に対して放射状にＣ配置されたピストンを、油圧源から供給される作動油を用いてシリンダ内で往復運動させることにより、回転トルクを発生させるラジアル型の油圧モータが知られている（特許文献１）。特許文献１に記載の油圧モータは、それぞれが異なる作動容量Ｄ_１，Ｄ_２を有する２列のピストンシリンダ組立体を、駆動軸方向に並列に配置している。

日本国特公昭６０－３２０４３号公報

　特許文献１に記載の構成は、２列のピストンシリンダ組立体を駆動軸方向に並列に配置している。したがって、回転軸方向の寸法が増大してしまうという問題がある。

　本開示の目的は、回転軸方向の寸法の増大を抑制しつつ、出力トルクの分解能を向上させた、油圧駆動モータを提供することである。

　本開示の一態様に係る油圧駆動モータは、油圧源と油路を介して接続された第１のシリンダおよび前記第１のシリンダに摺動可能に嵌挿される第１のピストンをそれぞれ備える複数の第１のポンプモータと、前記油圧源と油路を介して接続された第２のシリンダおよび前記第２のシリンダに摺動可能に嵌挿される第２のピストンをそれぞれ備える複数の第２のポンプモータと、外周面に前記第１のピストンおよび前記第２のピストンが摺動する偏心カム部を有する回転軸と、を備える油圧駆動モータであって、前記第１のシリンダの中心軸と前記第２のシリンダの中心軸とが、前記回転軸の軸方向に垂直な第１の平面において前記偏心カム部のまわりに放射状に配置され、前記複数の第１のポンプモータの容量は、前記複数の第２のポンプモータの容量と異なる構成を採る。

　本開示によれば、回転軸方向の寸法の増大を抑制しつつ、出力トルクの分解能を向上させた、油圧駆動モータを提供することができる。

図１Ａは、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータの側面模式図である。図１Ｂは、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータの断面模式図である。図１Ｃは、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータの油路配線図である。図２Ａは、本開示に係る第１のポンプモータの説明図である。図２Ｂは、本開示に係る第２のポンプモータの説明図である。図３Ａは、作動油を低圧側から吸入し、高圧側に吐出する行程を示す図である。図３Ｂは、作動油を低圧側から吸入し、高圧側に吐出する行程を示す図である。図３Ｃは、作動油を低圧側から吸入し、高圧側に吐出する行程を示す図である。図３Ｄは、作動油を低圧側から吸入し、高圧側に吐出する行程を示す図である。図３Ｅは、作動油を低圧側から吸入し、高圧側に吐出する行程を示す図である。図３Ｆは、作動油を低圧側から吸入し、高圧側に吐出する行程を示す図である。図４Ａは、作動油が高圧側から流入し、低圧側に流出する行程を示す図である。図４Ｂは、作動油が高圧側から流入し、低圧側に流出する行程を示す図である。図４Ｃは、作動油が高圧側から流入し、低圧側に流出する行程を示す図である。図４Ｄは、作動油が高圧側から流入し、低圧側に流出する行程を示す図である。図４Ｅは、作動油が高圧側から流入し、低圧側に流出する行程を示す図である。図４Ｆは、作動油が高圧側から流入し、低圧側に流出する行程を示す図である。図４Ｇは、作動油が高圧側から流入し、低圧側に流出する行程を示す図である。図５は、第２の実施の形態に係る油圧駆動モータの断面模式図である。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

　（第１の実施の形態）
　図１Ａは、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａの側面模式図である。図１Ｂは、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａの断面模式図である。図１Ｃは、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａの油路配線図である。

　油圧駆動モータ１０Ａは、支持体１１と、第１のシリンダ４０Ａ、第２のシリンダ４０Ｂと、リンク機構Ｌと、第１のピストン４３Ａと、第２のピストン４３Ｂと、回転軸１２を備える。

　支持体１１は、油圧駆動モータ１０Ａの筐体（図示せず）に固定される。一例において、支持体１１は、支持体中心軸Ｃ１を中心とする略円環体である。他の一例において、支持体１１は支持体中心軸Ｃ１を中心とする略円盤である。

　第１のシリンダ４０Ａは、容量Ｑ１を有し、支持体１１に対して揺動可能に接続される。一例において、支持体１１には、３本の第１のシリンダ４０Ａ（４０Ａ－１，４０Ａ－２，４０Ａ－３）が接続される。

　第２のシリンダ４０Ｂは、容量Ｑ２を有し、支持体１１に対して揺動可能に接続される。一例において、支持体１１には、３本の第２のシリンダ４０Ｂ（４０Ｂ－１，４０Ｂ－２，４０Ｂ－３）が接続される。

　第１のシリンダ４０Ａの容量Ｑ１は、第２のシリンダ４０Ｂの容量Ｑ２と異なる。一例において、第１のシリンダ４０Ａおよび第２のシリンダ４０Ｂは、高さが等しく、内径が異なる。

　第１のシリンダ４０Ａの中心軸と第２のシリンダ４０Ｂの中心軸とは、油圧駆動モータ１０Ａの支持体中心軸Ｃ１の軸方向に垂直な第１の平面上に延在する。

　リンク機構Ｌは、第１のシリンダ４０Ａ（第２のシリンダ４０Ｂ）を、支持体１１に対して揺動可能に接続する。支持体１１および第１のシリンダ４０Ａ（第２のシリンダ４０Ｂ）の間のリンク機構Ｌを支点として、第１のシリンダ４０Ａ（第２のシリンダ４０Ｂ）は、支持体１１に対して揺動する。一例において、リンク機構Ｌは、玉軸受を備える。一例において、リンク機構Ｌは、図１Ａに示されるように支持体中心軸Ｃ１を中心とする円周上に、等間隔に配置される。

　第１のピストン４３Ａは、第１のシリンダ４０Ａに摺動可能に嵌挿される。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３本の第１のピストン４３Ａ（４３Ａ－１，４３Ａ－２，４３Ａ－３）を備え、それぞれが、３本の第１のシリンダ４０Ａ（４０Ａ－１，４０Ａ－２，４０Ａ－３）に嵌挿され、内部が作動油で満たされる。

　第２のピストン４３Ｂは、第２のシリンダ４０Ｂに摺動可能に嵌挿される。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３本の第２のピストン４３Ｂ（４３Ｂ－１，４３Ｂ－２，４３Ｂ－３）を備え、それぞれが、３本の第２のシリンダ４０Ｂ（４０Ｂ－１，４０Ｂ－２，４０Ｂ－３）に嵌挿され、内部が作動油で満たされる。

　回転軸１２は、支持体中心軸Ｃ１を中心に回転する。回転軸１２は、偏心カム部１２ａおよび駆動軸１２ｂを備える。偏心カム部１２ａは、円柱である。第１のピストン４３Ａおよび第２のピストン４３Ｂは、偏心カム部中心軸Ｃ２の方向に向けて偏心カム部１２ａに当接し、偏心カム部１２ａの外周面に摺動する。駆動軸１２ｂは、油圧駆動モータ１０Ａの被駆動体（図示せず）に接続され、油圧駆動モータ１０Ａの動作時に、被駆動体に駆動力を伝達する。

　図１Ａに示されるように、油圧駆動モータ１０Ａは、第１のシリンダ４０Ａの中心軸と第２のシリンダ４０Ｂの中心軸とが、回転軸１２の軸方向に垂直な平面（第１の平面）において偏心カム部１２ａのまわりに放射状に配置される、ラジアル型油圧駆動モータである。第１のピストン４３Ａ（第２のピストン４３Ｂ）が一往復する間に、回転軸１２は、一回転する。

　一例において、図１Ａに示されるように、第１のシリンダ４０Ａおよび第２のシリンダ４０Ｂは、偏心カム部１２ａを挟んで互いに対向するように配置される。また、一例において、第１のシリンダ４０Ａおよび第２のシリンダ４０Ｂは、図１Ａに示されるように周方向に交互に配置される。このように配置されることにより、油圧駆動モータ１０Ａの一回転におけるトルクの変動を抑制することができる。

　油圧駆動モータ１０Ａは、さらに、第１の流れ制御部２１Ａと、第２の流れ制御部２１Ｂと、高圧側油路３５Ａ，３５Ｂと、低圧側油路３６Ａ，３６Ｂと、ポンプ３７（油圧源）と、クランク角検出センサ１３と、弁体制御部１４とを備える。

　第１の流れ制御部２１Ａと、第１のシリンダ４０Ａと、第１のピストン４３Ａとは、第１のポンプモータ２０Ａを構成する。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３個の第１のポンプモータ２０Ａ（２０Ａ－１，２０Ａ－２，２０Ａ－３）を備える。

　第２の流れ制御部２１Ｂと、第２のシリンダ４０Ｂと、第２のピストン４３Ｂとは、第２のポンプモータ２０Ｂを構成する。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３個の第２のポンプモータ２０Ｂ（２０Ｂ－１，２０Ｂ－２，２０Ｂ－３）を備える。

　第１の流れ制御部２１Ａは、高圧側油路３５Ａと、低圧側油路３６Ａと、第１のシリンダ４０Ａと接続され、それらの間の油の流れを制御する。油の流れの制御については、図３Ａ～図４Ｇを参照して後述する。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３個の第１の流れ制御部２１Ａ（２１Ａ－１，２１Ａ－２，２１Ａ－３）を備える。

　第２の流れ制御部２１Ｂは、高圧側油路３５Ｂと、低圧側油路３６Ｂと、第２のシリンダ４０Ｂと接続され、それらの間の油の流れを制御する。油の流れの制御については、図３Ａ～図４Ｇを参照して後述する。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３個の第２の流れ制御部２１Ｂ（２１Ｂ－１，２１Ｂ－２，２１Ｂ－３）を備える。

　高圧側油路３５Ａは、第１の流れ制御部２１Ａに連通する。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３本の高圧側油路３５Ａ（３５Ａ－１，３５Ａ－２，３５Ａ－３）を備える。

　高圧側油路３５Ｂは、第２の流れ制御部２１Ｂに連通する。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３本の高圧側油路３５Ｂ（３５Ｂ－１，３５Ｂ－２，３５Ｂ－３）を備える。

　高圧側油路３５Ａ，３５Ｂは、第１の流れ制御部２１Ａおよび第２の流れ制御部２１Ｂに高圧の作動油を送出する、または、第１の流れ制御部２１Ａおよび第２の流れ制御部２１Ｂから高圧の作動油を導入する。

　低圧側油路３６Ａは、第１の流れ制御部２１Ａに連通する。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３本の低圧側油路３６Ａ（３６Ａ－１，３６Ａ－２，３６Ａ－３）を備える。

　低圧側油路３６Ｂは、第２の流れ制御部２１Ｂに連通する。一例において、油圧駆動モータ１０Ａは、３本の高圧側油路３６Ｂ（３６Ｂ－１，３６Ｂ－２，３６Ｂ－３）を備える。

　低圧側油路３６Ａ，３６Ｂは、第１の流れ制御部２１Ａおよび第２の流れ制御部２１Ｂに低圧の作動油を送出する、または、第１の流れ制御部２１Ａおよび第２の流れ制御部２１Ｂから低圧の作動油を導入する。

　ポンプ３７は、高圧側油路３５Ａ，３５Ｂおよび低圧側油路３６Ａ，３６Ｂに連通し、低圧側油路３６Ａ，３６Ｂから吸入した作動油を、高圧側油路３５Ａ，３５Ｂに吐出することにより、圧油を供給する。圧油の流量を略一定に維持することができる限りにおいて、ポンプ３７の構成は特に制限されず、公知のポンプを用いることができる。

　一例において、図１Ｃに示されるように、高圧側油路３５Ａ，３５Ｂおよび低圧側油路３６Ａ，３６Ｂの間で、３個の第１の流れ制御部２１Ａ（２１Ａ－１，２１Ａ－２，２１Ａ－３）と、３個の第２の流れ制御部２１Ｂ（２１Ｂ－１，２１Ｂ－２，２１Ｂ－３）と、ポンプ３７とは、並列に接続される。

　図１Ａを参照する。クランク角検出センサ１３は、偏心カム部１２ａの回転角度θを検出する。一例において、クランク角検出センサ１３は、光学式のロータリエンコーダである。

　弁体制御部１４は、検出された偏心カム部１２ａの回転角度θに応じて、第１の流れ制御部２１Ａおよび第２の流れ制御部２１Ｂが備える第１のソレノイド４１ｄ（第１のアクチュエータ）および第２のソレノイド４２ｄ（第２のアクチュエータ）を制御する。第１のソレノイド４１ｄおよび第２のソレノイド４２ｄについては、図２Ａおよび図２Ｂを参照して後述する。一例において、弁体制御部１４は、ＣＰＵおよびＲＯＭを備え、ＣＰＵが、それぞれＲＯＭに格納されているプログラムを読み出して実行するコンピュータを備える。

　なお、図１Ｂにおいては、簡単のために、支持体１１が、支持体中心軸Ｃ１に垂直な平面によって第１のシリンダ４０Ａ（第２のシリンダ４０Ｂ）と分離されるように配置されている構成が示されている。しかしながら、支持体１１を第１のシリンダ４０Ａ（第２のシリンダ４０Ｂ）の外径側に配置する構成も考えられる。さらに、クランク角検出センサ１３が回転角度θを検出することができる限り、回転軸１２の軸方向の長さを短くすることができる。そのような構成により、油圧駆動モータ１０Ａの軸方向の厚みをより減少させることができる。

　この場合、例えば、支持体１１および第１のシリンダ４０Ａ（第２のシリンダ４０Ｂ）を離間して配置することにより第１のシリンダ４０Ａ（第２のシリンダ４０Ｂ）と支持体１１との干渉を防ぐ、径方向に幅を持たせたリンク機構を採用してもよい。

　図２Ａは、本開示に係る第１のポンプモータ２０Ａの説明図である。図２Ｂは、本開示に係る第２のポンプモータ２０Ｂの説明図である。

　第１の流れ制御部２１（２１Ａ，２１Ｂ）は、低圧側逆止弁４１（第１の逆止弁）および高圧側逆止弁４２（第２の逆止弁）を備える。シリンダ４０（４０Ａ，４０Ｂ）は、低圧側逆止弁４１を介して低圧側油路３６（３６Ａ，３６Ｂ）と接続されるとともに、高圧側逆止弁４２を介して高圧側油路３５（３５Ａ，３５Ｂ）と接続されている。

　低圧側逆止弁４１は、第１の弁座４１ａと、第１の弁体４１ｂと、第１のスプリング４１ｃと、第１のソレノイド４１ｄとを備える。低圧側逆止弁４１は、例えば、ポペットバルブである。

　また、低圧側逆止弁４１は、所望のタイミングで閉弁可能に構成されている。具体的には、低圧側逆止弁４１に、弁体制御部１４からの制御信号に応じて、第１の弁体４１ｂを第１の弁座４１ａへ着座させる第１のソレノイド４１ｄが設けられている。

　第１のスプリング４１ｃは、第１の弁体４１ｂを第１の弁座４１ａから離間させる方向へ押圧する。

　第１のソレノイド４１ｄは、弁体制御部１４から電力を供給されている間だけ、第１の弁体４１ｂを第１の弁座４１ａへ着座させる。弁体制御部１４には、クランク角検出センサ４５ａにより検出された偏心カム部１２ａの回転角度θが入力される。弁体制御部１４は、入力された偏心カム部１２ａの回転角度θに基づいて、第１のソレノイド４１ｄを制御して、第１の弁体４１ｂを第１の弁座４１ａへ着座させる。

　高圧側逆止弁４２は、第２の弁座４２ａと、第２の弁体４２ｂと、第２のスプリング４２ｃと、第２のソレノイド４２ｄとを備える。高圧側逆止弁４２は、例えばポペットバルブである。

　また、高圧側逆止弁４２は、所定のタイミングで開弁する。さらに、高圧側逆止弁４２は、開弁状態を維持可能に構成されている。具体的には、高圧側逆止弁４２には、第２の弁座４２ａから離間した第２の弁体４２ｂの離間状態を保持する第２のソレノイド４２ｄが設けられている。第２のソレノイド４２ｄは、弁体制御部１４からの制御信号により制御される。

　第２のスプリング４２ｃは、第２の弁体４２ｂを第２の弁座４２ａに着座させる方向へ付勢する。

　第２のソレノイド４２ｄは、弁体制御部１４から電力を供給されている間だけ、第２の弁体４２ｂを第２の弁座４２ａから離間させる。弁体制御部１４は、偏心カム部１２ａの回転角度θに基づいて、第２のソレノイド４２ｄを制御して、第２の弁体４２ｂを第２の弁座４２ａから離間させる。

　次に、ポンプモータ２０（２０Ａ，２０Ｂ）の動作行程である、ポンピング工程、モータリング工程、アイドル工程を説明する。弁体制御部１４は、第１のポンプモータ２０Ａおよび第２のポンプモータ２０Ｂを、以下に説明する、ポンピング工程、モータリング工程、アイドル工程のいずれかで動作させるように制御する。

　＜ポンピング行程＞
　図３Ａ～図３Ｆは、作動油を低圧側油路３６からシリンダ４０内へ吸入して、高圧側油路３５へ吐出する行程（ポンピング行程）を示す図である。

　偏心カム部１２ａの回転に伴い、ピストン４３が上死点から下死点まで下降する吸入行程（図３Ａ～図３Ｃ）において、第１のソレノイド４１ｄには、弁体制御部１４から電力が供給されず、第１の弁体４１ｂは第１の弁座４１ａから離間した状態となる。このようにして、吸入行程では、低圧側逆止弁４１が開弁し、低圧側油路３６内の作動油がシリンダ４０内に導入される。また、吸入行程では、高圧側逆止弁４２は閉弁している。

　ピストン４３が下死点から上死点まで上昇する吐出行程における所定の期間、弁体制御部１４は、第１のソレノイド４１ｄに電力を供給しない。これにより、第１の弁体４１ｂは第１の弁座４１ａから離間した状態を維持する。

　第１の弁体４１ｂが第１の弁座４１ａから離間し、低圧側逆止弁４１が開弁した状態では、図３Ｄに示すように、高圧側逆止弁４２は閉弁状態を維持し、シリンダ４０内の作動油は高圧側油路３５には流れない。

　吐出行程の途中で、第１のソレノイド４１ｄへ電力を供給すると、低圧側逆止弁４１が閉弁するとともにシリンダ４０の圧力が上昇し、高圧側逆止弁４２が開弁する。そして、シリンダ４０内の作動油は高圧側油路３５へ導出される（図３Ｅ～図３Ｆ）。なお、このとき、高圧側逆止弁４２の開弁状態を維持するために第２のソレノイド４２ｄの推力は必ずしも必要ではないが、第２のソレノイド４２ｄの推力により、第２の弁体４２ｂに作用する第２のスプリング４２ｃの荷重を打ち消してもよい。

　このように、低圧側逆止弁４１を閉弁するタイミングを調整することで、第１のポンプモータ２０Ａ（第２のポンプモータ２０Ｂ）の容量を、ゼロ容量～最大容量Ｑ１（Ｑ２）まで調整することができる。

　＜モータリング行程＞
　図４Ａ～図４Ｇは、作動油が高圧側油路３５からシリンダ４０内へ流入して、低圧側油路３６へ流出する行程（モータリング行程）を示す図である。

　図４Ａは、ピストン４３が上昇中であり、上死点に至る直前の状態を示している。このとき、第１のソレノイド４１ｄへ弁体制御部１４から電力の供給はなく、低圧側逆止弁４１は、第１のスプリング４１ｃにより開弁状態とされている。

　この状態で、弁体制御部１４は、第１のソレノイド４１ｄへ電力を供給する。これにより、低圧側逆止弁４１は閉弁し、その後のピストン４３の上昇行程では、図４Ｂに示すように、高圧側逆止弁４２が開弁する。また、弁体制御部１４は、第１のソレノイド４１ｄへの電力の供給開始直後に、第２のソレノイド４２ｄにも電力を供給する。

　これにより、ピストン４３が上死点に到達した状態では、高圧側逆止弁４２は開弁状態を維持する（図４Ｃ）。続いて、高圧側油路３５内の作動油がシリンダ４０内へ流入し、ピストン４３を押し下げる（図４Ｄ）。

　ピストン４３が下死点に至る直前で、弁体制御部１４は、第１のソレノイド４１ｄへの電力供給を停止する。これにより、低圧側逆止弁４１は開弁し、その後のピストン４３の下降行程では、図４Ｅに示すように、高圧側逆止弁４２が閉弁する。また、制御装置５０は、第１のソレノイド４１ｄへの電力の供給停止直後に、第２のソレノイド４２ｄへの電力の供給を停止する。これにより、ピストン４３が下死点に到達した状態では、低圧側逆止弁４１は開弁し、高圧側逆止弁４２は閉弁した状態となる（図４Ｆ）。ここから、ピストン４３が偏心カム部１２ａの回転慣性によって上死点へ向けて上昇すると、シリンダ４０内の作動油は低圧側油路３６へ流出することになる（図４Ｇ）。

　ピストン４３が下死点から上死点まで上昇する行程において、第１のソレノイド４１ｄへの電力を供給して低圧側逆止弁４１を開弁するタイミングを早めることで、それ以降、シリンダ４０から低圧側油路３６への作動油の流出を行わせないようにすることができる。このように、低圧側逆止弁４１を閉弁するタイミングを調整することで、第１のポンプモータ２０Ａ（第２のポンプモータ２０Ｂ）の容量を、ゼロ容量～最大容量Ｑ１（Ｑ２）まで調整することができる。

　＜アイドル行程＞
　第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａは、複数の第１のポンプモータ２０Ａおよび複数の第２のポンプモータ２０Ｂを備えている。複数の第１のポンプモータ２０Ａおよび複数の第２のポンプモータ２０Ｂの一部について、低圧側逆止弁４１を常に開弁状態とし、高圧側逆止弁４２を常に閉弁状態とすると、当該一部をポンピングにもモータリングにも寄与しないアイドル行程で動作させることができる。

　また、上述のように、低圧側逆止弁４１を閉弁するタイミングを早めて、第１のポンプモータ２０Ａ（第２のポンプモータ２０Ｂ）の容量をゼロ容量に調整することにより、第１のポンプモータ２０Ａ（第２のポンプモータ２０Ｂ）を、油圧駆動モータ１０Ａが一回転する間に移動する油量の合計の観点から見てポンピングにもモータリングにも寄与しないアイドル行程で動作させることができる。

　＜容量および動作行程の組み合わせ＞
　第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａにおいて、ポンプモータ２０（２０Ａ，２０Ｂ）の容量および動作行程を組み合わせることにより、油圧駆動モータ１０Ａは、種々の出力トルクを実現することができる。

　例えば、同一の容量（容量１）のポンプモータを６本使用し、３本ずつモータリング行程またはアイドル行程で動作させる場合、油圧駆動モータの出力トルクは、０，３，６の３段階の容量に対応する３段階のトルクである。これに対して、容量１．２５（Ｑ１＝１．２５）の第１のポンプモータ２０Ａと、容量１（Ｑ２＝１）の第２のポンプモータ２０Ｂとを、それぞれ３本ずつモータリング行程またはアイドル行程で動作させる。すると、油圧駆動モータ１０Ａの出力トルクを、０，３，３．７５，６．７５（０，３×Ｑ２，３×Ｑ１，３×（Ｑ１＋Ｑ２））の４段階の容量に対応する４段階のトルクに調整することができる。

　このように、容量の異なるポンプモータを用い、モータリング行程で動作させるポンプモータを選ぶことにより、同じ本数のポンプモータを用いた場合であっても、油圧駆動モータ１０Ａのより多くの段階（より高い分解能）の出力トルクを実現することができる。

　さらに、容量１．２５（Ｑ１＝１．２５）の第１のポンプモータ２０Ａと、容量１（Ｑ２＝１）の第２のポンプモータ２０Ｂとを、それぞれ３本ずつポンピング工程、モータリング行程、またはアイドル行程で動作させる。すると、油圧駆動モータ１０Ａの出力トルクを、０，０．７５，３，３．７５，６．７５（０，３×（Ｑ１－Ｑ２），３×Ｑ２，３×Ｑ１，３×（Ｑ１＋Ｑ２））の５段階の容量に対応する５段階のトルクに調整することができる。

　このように、容量の異なるポンプモータを用い、モータリング行程およびポンピング行程で動作させるポンプモータを選ぶことにより、容量の差分に対応するトルクを利用することができ、油圧駆動モータ１０Ａのより多くの段階（より高い分解能）の出力トルクを実現することができる。

　一例において、第１のポンプモータ２０Ａの容量Ｑ１と第２のポンプモータ２０Ｂの容量Ｑ２の間に次の＜式１＞が成り立つ。

　Ｑ２＜Ｑ１＜Ｑ２×４／３　…　＜式１＞

　Ｑ１およびＱ２が＜式１＞の関係を満たすことにより、油圧駆動モータ１０Ａの出力トルクの分解能を確保しつつ、油圧駆動モータ１０Ａ内における、シリンダ４０の容積の違いによる無駄な空間を減らすことができる。Ｑ１およびＱ２の差を小さくするほど、無駄な空間を少なくすることができる。

　一例において、Ｑ１は、Ｑ２×５／４に等しい。こうすると、第１のポンプモータ２０Ａ（第２のポンプモータ２０Ｂ）の容量および動作行程を変化させることにより、油圧駆動モータ１０Ａの低い出力トルク域において、油圧駆動モータ１０Ａの出力トルクを略リニアに変化させることができる。

　このように、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａは、ポンプ３７と高圧側油路３５および低圧側油路３６を介して接続された第１のシリンダ４０Ａおよび第１のシリンダ４０Ａに摺動可能に嵌挿される第１のピストン４３Ａをそれぞれ備える第１のポンプモータ２０Ａ－１，２０Ａ－２，２０Ａ－３と、ポンプ３７と油路を介して接続された第２のシリンダ４０Ｂおよび第２のシリンダ４０Ｂに摺動可能に嵌挿される第２のピストン４３Ｂをそれぞれ備える第２のポンプモータ２０Ｂ－１，２０Ｂ－２，２０Ｂ－３と、外周面に第１のピストン４３Ａおよび第２のピストン４０Ｂが摺動する偏心カム部１２ａを有する回転軸と、を備える油圧駆動モータ１０Ａであって、第１のシリンダ４０Ａの中心軸と第２のシリンダ４０Ｂの中心軸とが、回転軸Ｃ１の軸方向に垂直な第１の平面において偏心カム部１２ａのまわりに放射状に配置され、第１のポンプモータ２０Ａ－１，２０Ａ－２，２０Ａ－３の容量は、第２のポンプモータ２０Ｂ－１，２０Ｂ－２，２０Ｂ－３の容量と異なる構成を採る。

　第１の実施の形態によれば、回転軸方向の寸法の増大を抑制しつつ、出力トルクの分解能を向上させることができる。

　（第２の実施の形態）
　図５は、第２の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ｂの断面模式図である。

　油圧駆動モータ１０Ｂは、支持体１１と、３本の第１のシリンダ４０Ａ、３本の第２のシリンダ４０Ｂと、３本の第３のシリンダ４０Ｃ、３本の第４のシリンダ４０Ｄとを備える。

　第１のシリンダ４０Ａおよび第２のシリンダ４０Ｂは、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａが備えるものと同様である。第３のシリンダ４０Ｃおよび第４のシリンダ４０Ｄの構成は、それらの容量Ｑ３，Ｑ４が異なり、容量Ｑ３，Ｑ４が第１のシリンダ４０Ａおよび第２のシリンダ４０Ｂの容量Ｑ１，Ｑ２と異なりうる点を除いて、第１のシリンダ４０Ａおよび第２のシリンダ４０Ｂの構成と同様である。一例において、容量Ｑ３，Ｑ４は、それぞれ、容量Ｑ１，Ｑ２に等しい。

　第３のシリンダ４０Ｃの中心軸と第４のシリンダ４０Ｄの中心軸とは、油圧駆動モータ１０Ｂの支持体中心軸Ｃ１の軸方向に垂直な第２の平面上に延在する。ここで、第２の平面は、第１のシリンダ４０Ａおよび第２のシリンダ４０Ｂの中心軸が延在する第１の平面と異なる平面である。

　第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａにおいて、第１のポンプモータ２０Ａおよび第２のポンプモータ２０Ｂが１つのバンクを構成するのに対し、第２の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ｂは、２つのバンクによって構成されている。即ち、油圧駆動モータ１０Ｂにおいて、第１のポンプモータ２０Ａおよび第２のポンプモータ２０Ｂが１つのバンクを構成し、第３のポンプモータ２０Ｃおよび第２のポンプモータ２０Ｄが１つのバンクを構成する。

　第１のポンプモータ２０Ａおよび第３のポンプモータ２０Ｃは、支持体中心軸Ｃ１の方向に並列に設けられる。また、第２のポンプモータ２０Ｂおよび第４のポンプモータ２０Ｄも、支持体中心軸Ｃ１の方向に並列に設けられる。

　油圧駆動モータ１０Ｂは、さらに、リンク機構Ｌと、偏心カム部１２ａと、第２のリンク機構Ｓ２と、クランク角検出センサ１３とを備える。これらの構成要素は、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａと同様である。

　油圧駆動モータ１０Ｂは、さらに、弁体制御部１４’を備える。弁体制御部１４’は、第１のポンプモータ２０Ａおよび第２のポンプモータ２０Ｂに加えて、第３のポンプモータ２０Ｃおよび第４のポンプモータ２０Ｄを、ポンピング工程、モータリング工程、アイドル工程のいずれかで動作させるように制御する。

　油圧駆動モータ１０Ｂは、第１の流れ制御部２１Ａと、第２の流れ制御部２１Ｂと、第３の流れ制御部２１Ｃと、第４の流れ制御部２１Ｄとを備える。これらの構成要素は、第１の実施の形態に係る第１の流れ制御部２１Ａまたは第２の流れ制御部２１Ｂと同等の機能を有する。

　＜容量および動作行程の組み合わせ＞
　第２の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ｂにおいて、ポンプモータ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）の容量および動作行程を組み合わせることにより、油圧駆動モータ１０Ｂは、種々の出力トルクを実現することができる。

　例えば、同一の容量（容量１）のポンプモータを１２本使用し、３本ずつモータリング行程またはアイドル行程で動作させる場合、油圧駆動モータの出力トルクは、０，３，６，９，１２の５段階である。

　これに対して、６本の容量１．２５（Ｑ１＝１．２５，Ｑ３＝１．２５）の第１のポンプモータ２０Ａと、６本の容量１（Ｑ２＝１，Ｑ４＝１）の第２のポンプモータ２０Ｂとを、それぞれ３本ずつモータリング行程またはアイドル行程で動作させる。すると、油圧駆動モータ１０Ｂの出力トルクを、０，３，３．７５，６，６．７５，７．５，９．７５，１０．５，１３．５の９段階に調整することができる。

　このように、容量の異なるポンプモータを用い、モータリング行程で動作させるポンプモータを選ぶことにより、同じ本数のポンプモータを用いた場合であっても、油圧駆動モータ１０Ｂのより多くの段階（より高い分解能）の出力トルクを実現することができる。

　さらに、６本の容量１．２５（Ｑ１＝１．２５）の第１のポンプモータ２０Ａと、６本の容量１（Ｑ２＝１）の第２のポンプモータ２０Ｂとを、それぞれ３本ずつポンピング工程、モータリング行程、またはアイドル行程で動作させる。すると、油圧駆動モータ１０Ｂの出力トルクを、０，０．７５，１．５，２．２５，３，３．７５，４．５，６，６．７５，７．５，９．７５，１０．５，１３．５の１３段階に調整することができる。

　このように、容量の異なるポンプモータを用い、モータリング行程およびポンピング行程で動作させるポンプモータを選ぶことにより、差分のトルクを利用することができ、油圧駆動モータ１０Ｂのより多くの段階（より高い分解能）の出力トルクを実現することができる。

　一例において、同一バンク内のポンプモータのみを用いることができる容量および動作行程の組み合わせについては、同一バンク内のポンプモータのみを用いる。これにより、偏心カム部１２ａに異なるバンク内のポンプモータからの力が作用することによる偏心カム部１２ａのねじれを防ぐことができる。

　このように、第２の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ｂは、ポンプ３７と油路を介して接続された接続された第３のシリンダ４０Ｃおよび第３のシリンダ４０Ｃに摺動可能に嵌挿される第３のピストン４０Ｃをそれぞれ備える第３のポンプモータ２０Ｃ－１，２０Ｃ－２，２０Ｃ－３と、ポンプ３７と高圧側油路３５および低圧側油路３６を介して接続された第４のシリンダ４０Ｄおよび第４のシリンダ４０Ｄに摺動可能に嵌挿される第４のピストン４３Ｄをそれぞれ備える第４のポンプモータ２０Ｄ－１，２０Ｄ－２，２０Ｄ－３と、をさらに備え、第３のピストン４３Ｃおよび第４のピストン４３Ｄが外周面を摺動し、第３のシリンダの中心軸と第４のシリンダ４０Ｄの中心軸とが、回転軸１２の軸方向に垂直な、第１の平面と異なる第２の平面において偏心カム部１２ａのまわりに放射状に配置され、第３のシリンダの容量４０Ｃは、第４のシリンダの容量４０Ｄと異なる、構成を採る。

　第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に係る油圧駆動モータ１０Ａと比較して、より高い分解能の出力トルクを実現することができる。また、同様の分解能の出力トルクを実現する油圧駆動モータと比較して、回転軸方向の寸法の増大を抑制することができる。

　（その他の実施の形態）
　第１の実施の形態においては、６本のポンプモータ（２０Ａ，２０Ｂ）が用いられている。また、第２の実施の形態においては、１２本のポンプモータ（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）が用いられている。これに代えて、３本以上の任意の本数のポンプモータを用いる実施の形態も考えられる。ポンプモータの本数が多いほど、油圧駆動モータの出力トルクの分解能をより向上することができる。

　第１の実施の形態においては、２種類のポンプモータ（２０Ａ，２０Ｂ）が用いられている。また、第２の実施の形態においては、４種類のポンプモータ（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）が用いられている。これに代えて、３種類以上もしくは５種類以上のポンプモータを用いる実施の形態も考えられる。ポンプモータの種類が多いほど、油圧駆動モータの出力トルクの分解能をより向上することができる。

　第１の実施の形態および第２の実施の形態においては、同種のポンプモータのうち３本ずつを、同じ動作行程により動作させる。これに代えて、同種のポンプモータの間で、動作行程を１本ずつ異ならせる実施の形態も考えられる。これにより、油圧駆動モータの出力トルクの分解能をより向上することができる。

　第１の実施の形態においては、第１の流れ制御部２１Ａおよび第２の流れ制御部２１Ｂは、弁体制御部１４によって、電気的に制御されている。これに代えて、高圧側油路３５と、低圧側油路３６と、第１のシリンダ４０Ａ（第２のシリンダ４０Ｂ）との間の油路を機械的に切り替えるための切換え弁を設ける実施の形態も考えられる。

　第１の実施の形態および第２の実施の形態においては、最大容積かゼロ容積でポンプモータを動作させているが、それらの中間の容量でポンプモータを動作させてもよい。これにより、より出力トルクの分解能をより向上することができる。

　本出願は、２０１７年４月１９日付で出願された日本国特許出願（特願２０１７－０８２８２７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本開示に係る油圧駆動モータは、高い分解能の出力トルクが要求される油圧装置に使用するのに好適である。

　１０Ａ，１０Ｂ　油圧駆動モータ
　１１　支持体
　１２　回転軸
　１２ａ　偏心カム部
　１２ｂ　駆動軸
　１３　クランク角検出センサ
　１４，１４’　弁体制御部
　２０　ポンプモータ
　２０Ａ　第１のポンプモータ
　２０Ｂ　第２のポンプモータ
　２０Ｃ　第３のポンプモータ
　２０Ｄ　第４のポンプモータ
　２１Ａ　第１の流れ制御部
　２１Ｂ　第２の流れ制御部
　２１Ｃ　第３の流れ制御部
　２１Ｄ　第４の流れ制御部
　３５　高圧側油路
　３６　低圧側油路
　３７　ポンプ
　４０　シリンダ
　４１　低圧側逆止弁
　４１ａ　第１の弁座
　４１ｂ　第１の弁体
　４１ｃ　第１のスプリング
　４１ｄ　第１のソレノイド
　４２　高圧側逆止弁
　４２ａ　第２の弁座
　４２ｂ　第２の弁体
　４２ｃ　第２のスプリング
　４２ｄ　第２のソレノイド
　４３　ピストン
　Ｃ１　支持体中心軸
　Ｃ２　偏心カム部中心軸
　Ｌ　リンク機構
　θ　回転角度

Claims

　油圧源と油路を介して接続された第１のシリンダおよび前記第１のシリンダに摺動可能に嵌挿される第１のピストンをそれぞれ備える複数の第１のポンプモータと、
　前記油圧源と油路を介して接続された第２のシリンダおよび前記第２のシリンダに摺動可能に嵌挿される第２のピストンをそれぞれ備える複数の第２のポンプモータと、
　外周面に前記第１のピストンおよび前記第２のピストンが摺動する偏心カム部を有する回転軸と、
　を備える油圧駆動モータであって、
　前記第１のシリンダの中心軸と前記第２のシリンダの中心軸とが、前記回転軸の軸方向に垂直な第１の平面において前記偏心カム部のまわりに放射状に配置され、
　前記複数の第１のポンプモータの容量は、前記複数の第２のポンプモータの容量と異なる、油圧駆動モータ。
　前記複数の第１のポンプモータおよび前記複数の第２のポンプモータは、周方向に交互に配置され、前記第１のポンプモータは、前記クランク軸を挟んで前記第２のポンプモータに対向する、請求項１に記載の油圧駆動モータ。
　前記油圧源と油路を介して接続された第３のシリンダおよび前記第３のシリンダに摺動可能に嵌挿される第３のピストンをそれぞれ備える複数の第３のポンプモータと、
　前記油圧源と油路を介して接続された第４のシリンダおよび前記第４のシリンダに摺動可能に嵌挿される第４のピストンをそれぞれ備える複数の第４のポンプモータと、
　をさらに備え、
　前記第３のピストンおよび前記第４のピストンが前記外周面を摺動し、
　前記第３のシリンダの中心軸と前記第４のシリンダの中心軸とが、前記回転軸の軸方向に垂直な、前記第１の平面と異なる第２の平面において前記偏心カム部のまわりに放射状に配置され、
　前記第３のシリンダの容量は、前記第４のシリンダの容量と異なる、請求項１に記載の油圧駆動モータ。
　前記第１のポンプモータは、
　圧油が前記油路から前記第１のシリンダに向かって流れる際に開弁する第１の逆止弁と、
　前記第１の逆止弁の開閉を制御可能な第１のアクチュエータと、
　前記圧油が前記第１のシリンダから前記油路に向かって流れる際に開弁する第２の逆止弁と、
　前記第２の逆止弁の開閉を制御可能な第２のアクチュエータと、
　を備える、請求項１に記載の油圧駆動モータ。