WO2023189663A1 - バルブボディの鋳造方法及びバルブボディ - Google Patents

バルブボディの鋳造方法及びバルブボディ Download PDF

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WO2023189663A1
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valve
valve body
cylinder block
spool
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淳 鈴木
祐紀 阪井
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Kyb株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22Moulds for peculiarly-shaped castings
    • B22C9/24Moulds for peculiarly-shaped castings for hollow articles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis

Definitions

  • the present invention relates to a method for casting a valve body and a valve body.
  • JPH3-9080A discloses a hydraulic motor that includes a motor housing that accommodates a cylinder block, and a suction port and a discharge port that are formed in a valve body that constitutes a part of the motor housing.
  • a counterbalance valve is provided on the flow path leading to the suction port and discharge port formed in the valve body.
  • the inner discharge port and the inner suction port each communicate with the valve port of the counterbalance valve.
  • FIG. 5 is a sectional view of the vicinity of the accommodation hole 121 that accommodates the spool of the counterbalance valve in the direction of the rotation axis of the hydraulic motor.
  • the core 151 that forms the flow path 126 from the first supply/discharge port (suction port) 123 to the valve port P11 of the counterbalance valve, and the second supply/discharge port A core 152 that forms a flow path 127 from the exhaust port (discharge port) 124 to the valve port P12 of the counterbalance valve is manufactured, and these cores 151 and 152 are further combined with a core 153 that forms the accommodation hole 121.
  • An integrated core 154 is manufactured.
  • valve body 120 is cast using the core 154 and the core 155 that forms the plane 125 facing the cylinder block (not shown).
  • the purpose of the present invention is to improve the productivity of valve bodies.
  • a cylinder block rotatably driven by working fluid discharged from a pump, a housing that accommodates the cylinder block, a spool valve provided on a flow path connecting the pump and the cylinder block, and a spool.
  • a casting method for manufacturing a valve body for a hydraulic motor includes a valve body for accommodating a valve and closing an opening in a housing.
  • FIG. 1 is a sectional view of a hydraulic motor according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the second case according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1 of the second case in a cast state according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1 of the second case in a cast state according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view of a valve body according to a comparative example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a hydraulic motor 100.
  • the hydraulic motor 100 is used, for example, in a driving device for a working machine driven by fluid pressure, such as a power shovel or a wheel loader.
  • a working machine driven by fluid pressure such as a power shovel or a wheel loader.
  • fluid pressure such as a power shovel or a wheel loader.
  • a case where hydraulic oil is used as the working fluid will be described as an example, but other fluids such as working water may be used as the working fluid.
  • the hydraulic motor 100 is, for example, a variable displacement swash plate type axial piston motor.
  • the hydraulic motor 100 is rotationally driven by receiving hydraulic oil discharged from a pump as a hydraulic power source (not shown).
  • the hydraulic motor 100 is switched between forward rotation and reverse rotation by a directional switching valve (not shown) provided on a flow path connecting the pump and the hydraulic motor 100.
  • the forward rotation of the hydraulic motor 100 causes the working machine to move forward, and the reverse rotation of the hydraulic motor 100 causes the working machine to move backward.
  • the hydraulic motor 100 is not limited to a swash plate type axial piston motor with a variable capacity, but may be a swash plate type axial piston motor with a fixed capacity.
  • the hydraulic motor 100 includes an output shaft 2 connected to a load (not shown), a cylinder block 3 connected to the output shaft 2 and rotating together with the output shaft 2, and a metal cylinder housing the output shaft 2 and the cylinder block 3.
  • Case 1 is provided.
  • the output shaft 2 is rotatably supported by the case 1 via bearings 17 and 18.
  • the direction in which the rotation axis O of the output shaft 2 extends will be referred to as an axial direction
  • the direction perpendicular to the rotation axis O of the output shaft 2 will be referred to as a radial direction.
  • the case 1 includes a first case 10 as a housing that accommodates the cylinder block 3, and a second case 20 coupled to the first case 10 via bolts.
  • the first case 10 is formed into a cylindrical shape with a bottom.
  • the bottom 11 of the first case 10 is provided with a through hole 12 through which the output shaft 2 is inserted.
  • the second case 20 is attached to the first case 10 so as to cover the opening 13 of the first case 10.
  • the second case 20 is formed with a first accommodation hole 21 that accommodates the spool C1 of the counterbalance valve C as a spool valve, and a second accommodation hole 22 that accommodates the spool S1 of the two-speed switching valve S.
  • the second case 20 functions as a cover that covers the opening 13 of the first case 10, and also functions as a valve body of the counterbalance valve C and the two-speed switching valve S.
  • the second case 20 also includes a first supply/discharge port 23 and a second supply/discharge port 24 (see FIGS. 2 and 3). Note that FIG. 2 is a plan view of the second case 20 viewed from the plane 25 side facing the cylinder block 3. As shown in FIG.
  • the first supply/discharge port 23 and the second supply/discharge port 24 are located on a plane 25 at positions facing each other across the central axis of the second case 20 (the rotation axis O of the output shaft 2). It is formed to open in an arc shape.
  • a valve plate 8 is attached between the second case 20 and the cylinder block 3, with which the base end surface of the cylinder block 3 slides.
  • the valve plate 8 has communication holes (not shown) that communicate with the valve ports P1 and P2 of the counterbalance valve C, respectively.
  • a plurality of cylinders 4 are provided on a concentric circle centered on the output shaft 2 in the cylinder block 3, parallel to the output shaft 2.
  • a piston 5 forming a volume chamber 4a is inserted into each cylinder 4 so as to be able to reciprocate and slide.
  • a shoe 6 is connected to the tip of the piston 5 via a spherical seat 5a.
  • the shoe 6 is in surface contact with a swash plate 7 provided within the first case 10.
  • each shoe 6 comes into sliding contact with the swash plate 7, and each piston 5 reciprocates with a stroke amount corresponding to the tilt angle of the swash plate 7.
  • the hydraulic motor 100 further includes a friction braking type brake device 40 that prevents the cylinder block 3 in a stopped state from rotating, and a tilt angle control piston 9 that changes the tilt angle of the swash plate 7. .
  • the brake device 40 includes a disk plate 41 that rotates together with the cylinder block 3, a brake piston 42 that presses the disk plate 41 against the first case 10, and a brake piston 42 that connects the brake piston 42 to the first case 10.
  • a spring 43 is provided which urges the spring 43 in the direction of pressing against the spring 10.
  • the brake device 40 that brakes the hydraulic motor 100 functions as a parking brake device.
  • the brake piston 42 has a main body portion 42a and a distal end portion 42b provided on the distal end side and having an outer diameter smaller than the outer diameter of the main body portion 42a.
  • a brake release chamber 44 is defined by the main body 42a of the brake piston 42, the tip 42b, and the inner peripheral surface of the first case 10.
  • the brake device 40 may include a friction plate that is provided non-rotatably with respect to the first case 10 and that comes into contact with the disk plate 41. In this case, the brake piston 42 presses the disc plate 41 and the friction plate, thereby generating a braking force on the cylinder block 3.
  • the tilt angle control piston 9 is slidably provided in a hole 11a formed in the bottom 11 of the first case 10.
  • the tilt angle control piston 9 pushes up the swash plate 7 and reduces the tilt angle of the swash plate 7.
  • the stroke amount of the piston 5 becomes smaller, so that the rotational speed of the output shaft 2 can be increased.
  • supply of hydraulic pressure to the pressure chamber 11b and control of the hydraulic pressure from the pressure chamber 11b, that is, control of the tilting angle of the swash plate 7, is performed by switching the two-speed switching valve S.
  • each piston 5 protrudes from the cylinder 4 by the hydraulic pressure (hydraulic pressure) guided from the pump to each volume chamber 4a through the directional switching valve and counterbalance valve C.
  • hydraulic pressure hydraulic pressure guided from the pump to each volume chamber 4a through the directional switching valve and counterbalance valve C.
  • the protruding piston 5 pushes the swash plate 7 via the shoe 6, the cylinder block 3 rotates, and the rotation of the cylinder block 3 is transmitted to the load via the output shaft 2.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III--III in FIG. 1 of the second case 20 in a cast state.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1 of the second case 20 in a cast state.
  • the second case 20 is formed by casting, for example, using an aluminum alloy or an iron-based alloy as a material.
  • a first core 51 is used to mold the first housing hole 21, and a second core is used to mold the first supply/discharge port 23 and the second supply/discharge port 24. 52 and are manufactured.
  • the first core 51 connects the first accommodation hole 21 in which the spool C1 of the counterbalance valve C is accommodated, and the flow connecting the valve port P1 and the first supply/discharge port 23 of the counterbalance valve C.
  • This is a core for integrally forming the passage 26 and the flow passage 27 that connects the valve port P2 of the counterbalance valve C and the second supply/discharge port 24.
  • the second core 52 is a core for forming the first and second supply/discharge ports 23 and 24, and is also a core for forming the plane 25.
  • the integrated core 154 is manufactured using a mold and a mold or by baking and hardening these. As described above, when casting the valve body 120 of the comparative example shown in FIG. It was necessary.
  • the widths of the first and second supply and discharge ports 123 and 124 are narrower than the widths of the valve ports P11 and P12, and the widths of the first and second supply and discharge ports 123 and 124 are narrower than the width of the valve ports P11 and P12. 124 is offset radially outward with respect to the valve ports P11 and P12, that is, with respect to the rotation axis O of the hydraulic motor 100. Therefore, a depressed portion as shown as area A in FIG. 5 exists.
  • the core 151 for integrally forming the first supply/discharge port 123, the flow path 126, and the valve port P11 as in the comparative example shown in FIG. It is difficult to integrate the core 152 for integrally forming the flow path 127 leading to the port P12 with other cores or molds.
  • the second case 20 is manufactured by dividing the core. Specifically, the first core 51 for integrally forming the first accommodation hole 21, the valve ports P1, P2, and the flow paths 26, 27, the first and second supply/discharge ports 23, 24, and the plane
  • the second case 20 is manufactured using the second core 52 for forming the second case 25.
  • cores 151 and 152 are manufactured, and in order to manufacture a core 154 in which these cores 151 and 152 are further integrated with a core 153 that forms the accommodation hole 121,
  • a mold for manufacturing the cores 151 and 152 is required, and the work process for manufacturing the core 154 involves two steps.
  • the core for integrally forming the first accommodation hole 21, the valve ports P1, P2, and the flow channels 26, 27 is constituted by one first core 51. Since the first core 51 of this embodiment can be manufactured in one work process, the time for manufacturing the core can be shortened compared to the comparative example shown in FIG. 5. Furthermore, by adopting the configuration of the first core 51, as in the comparative example shown in FIG. . This allows the number of molds to be reduced.
  • Step portions 28a, 28b, 29a are formed by the first core 51 and the second core 52 on the flow path 26 connecting the valve port P2 and the flow path 27 connecting the valve port P2 and the second supply/discharge port 24. , 29b are formed. This can prevent undercuts from occurring at the locations where the first core 51 and the second core 52 abut.
  • a core for forming the second accommodation hole 22 in which the spool S1 of the two-speed switching valve S is accommodated is separately prepared.
  • the core for forming the second accommodation hole 22 may be integrated with the first core 51 or may be separate.
  • the two-speed switching valve S was provided in the second case 20, but the two-speed switching valve S may not be provided.
  • the second core 52 has been described using an example in which the core forming the first and second supply/discharge ports 23 and 24 and the core forming the plane 25 are integrated, for example, If there is a core that forms the first and second supply/discharge ports 23 and 24 and another core that can be formed at the same time, the second core 52 may be a core formed by integrally forming these cores.
  • the hydraulic motor 100 connects a cylinder block 3 that is rotationally driven by working fluid discharged from a pump, a first case 10 (housing) that houses the cylinder block 3, and the pump and the cylinder block 3.
  • a counterbalance valve C spool valve
  • a second case 20 valve body that accommodates the counterbalance valve C (spool valve) and closes the opening 13 of the first case 10 (housing).
  • the first accommodation hole 21 that accommodates the spool C1 of the counterbalance valve C (spool valve) and the valve ports P1 and P2 of the counterbalance valve C (spool valve) are A step of manufacturing a first core 51 for forming a first core 51, and a step of manufacturing a first core 51 for forming a first core 51, and first and second A step of manufacturing a second core 52 for forming the supply/discharge ports 23 and 24, and a step of manufacturing the second case 20 (valve body) using the first core 51 and the second core 52. ,including.
  • the second case 20 (valve body) is manufactured using a first core 51 and a second core 52 that are configured separately.
  • the first core 51 forms the first accommodation hole 21 that accommodates the spool C1 of the counterbalance valve C (spool valve) and the valve ports P1 and P2 of the counterbalance valve C (spool valve), and the second core 52 form first and second supply/discharge ports 23 and 24 that open on a plane 25 facing the cylinder block 3.
  • the first core 51 and the second core 52 as described above, the first core 51 can be manufactured in one work process. This makes it possible to shorten the time for manufacturing the core and reduce costs, thereby improving the productivity of the second case 20 (valve body).
  • the positions of the first and second supply/discharge ports 23, 24 and the valve ports P1, P2 are changed by the step portions 28a, 28b, 29a, 29b formed in the flow paths 26, 27. amount can be absorbed.
  • This can be dealt with by changing the shape of either the first core 51 or the second core 52.
  • the size (characteristics) of the pump or the counterbalance valve C (spool valve) is changed, one of the molds for molding the first core 51 and the second core 52 is changed. This can be handled by changing only the shape of the mold.
  • the second core 52 is formed integrally with the core that forms the plane 25 facing the cylinder block 3.
  • the second core 52 is arranged offset from the first core 51 in the radial direction with respect to the rotation axis O of the hydraulic motor 100 (hydraulic motor). be done.
  • the second case 20 (valve body) can be manufactured using the first core 51 and the second core 52.
  • the first core 51 and the second core 52 have a stepped portion 28a, 28b, 29a, 29b are formed.
  • the step portions 28a, 28b, 29a, and 29b are formed at the locations where the first core 51 and the second core 52 abut, so that the first core 51 and the second core 52 are in contact with each other. Undercuts can be prevented from occurring at the abutting locations.
  • the spool valve is a counterbalance valve C.
  • the hydraulic motor 100 connects a cylinder block 3 that is rotationally driven by working fluid discharged from a pump, a first case 10 (housing) that houses the cylinder block 3, and the pump and the cylinder block 3.
  • a counterbalance valve C spool valve
  • the second case 20 has an accommodation hole (first accommodation hole 21) that accommodates the spool C1 of the counterbalance valve C (spool valve), and a valve port P1 that opens to the accommodation hole (first accommodation hole 21).
  • Step portions 28a, 28b, 29a, and 29b are formed in flow paths 26 and 27 that connect P1 and P2 and the supply and discharge ports (first supply and discharge port 23 and second supply and discharge port 24).
  • the second case 20 (valve body) is connected to the accommodation hole (first accommodation hole 21) that accommodates the spool C1 of the counterbalance valve C (spool valve) and the valve port P1 of the counterbalance valve C (spool valve). , P2, and a second core 52 that opens in the plane 25 facing the cylinder block 3 and forms the first and second supply/discharge ports 23, 24. can.
  • the positions of the first and second supply/discharge ports 23, 24 and the valve ports P1, P2 are changed by the step portions 28a, 28b, 29a, 29b formed in the flow paths 26, 27. amount can be absorbed.
  • This can be dealt with by changing the shape of either the first core 51 or the second core 52.
  • the size (characteristics) of the pump or the counterbalance valve C (spool valve) is changed, one of the molds for molding the first core 51 and the second core 52 is changed. This can be handled by changing only the shape of the mold.
  • the hydraulic motor 100 is used for traveling, but the hydraulic motor 100 may also be a swing motor, a winch drive motor, or the like.
  • the counterbalance valve C was used as an example of the spool valve, but the invention is not limited thereto, and the spool valve may be, for example, a low pressure selection valve.
  • the first and second supply/discharge ports 23, 24 may be offset inward in the radial direction with respect to the valve ports P1, P2. Also in this case, by using the first core 51 and the second core 52, undercuts will not occur.

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Abstract

第2ケース(20)は、カウンタバランス弁(C)のスプールを収容する第1収容孔(21)及びカウンタバランス弁(C)のバルブポート(P1,P2)を形成するための第1中子(51)と、シリンダブロック(3)と対向する平面(25)に開口し、カウンタバランス弁(C)のバルブポート(P1,P2)に接続される第1、第2給排ポート(23,24)を形成するための第2中子(52)と、を用いて製造される。

Description

バルブボディの鋳造方法及びバルブボディ
 本発明は、バルブボディの鋳造方法及びバルブボディに関するものである。
 JPH3-9080Aには、シリンダブロックを収容するモータハウジングと、モータハウジングの一部を構成するバルブボディに形成された吸込ポート及び吐出ポートと、を備えた油圧モータが開示されている。
 JPH3-9080Aに記載の油圧モータでは、バルブボディに形成された吸込ポート及び吐出ポートに至る流路上にカウンタバランス弁が設けられている。
 JPH3-9080Aに記載の油圧モータでは、内側吐出ポート及び内側吸込ポートがカウンタバランス弁のバルブポートにそれぞれ連通している。
 ここで、図5を参照して、JPH3-9080Aに記載のバルブボディの鋳造方法の一例について説明する。図5は、油圧モータの回転軸方向におけるカウンタバランス弁のスプールを収容する収容孔121近傍の断面図である。
 図5に示すバルブボディ120を製造する際には、まず、第1給排ポート(吸込ポート)123からカウンタバランス弁のバルブポートP11に至る流路126を形成する中子151、及び第2給排ポート(吐出ポート)124からカウンタバランス弁のバルブポートP12に至る流路127を形成する中子152を製作し、この中子151,152を、さらに、収容孔121を形成する中子153と一体にした中子154を製作する。
 その後、中子154と、シリンダブロック(図示せず)に対向する平面125を形成する中子155と、を用いてバルブボディ120を鋳造する。
 このように、バルブボディ120を鋳造する際には、中子151,152を製作したうえで、さらに収容孔121を形成する中子153と一体にした中子154を製作する必要がある。このため、中子154を製作する際には、2段階の作業工程が必要となり、中子の製作に時間及びコストを要していた。
 本発明は、バルブボディの生産性を向上させることを目的とする。
 本発明のある態様によれば、ポンプから吐出される作動流体によって回転駆動するシリンダブロックと、シリンダブロックを収容するハウジングと、ポンプとシリンダブロックとを接続する流路上に設けられるスプール弁と、スプール弁を収容し、ハウジングの開口を閉塞するバルブボディと、を備える液圧モータのバルブボディを製造する鋳造方法は、スプール弁のスプールを収容する孔及びスプール弁のバルブポートを形成するための第1中子を製造する工程と、シリンダブロックと対向する平面に開口し、スプール弁のバルブポートに接続される給排ポートを形成するための第2中子を製造する工程と、 第1中子と第2中子とを用いてバルブボディを製造する工程と、を含む。
図1は、本発明の実施形態に係る油圧モータの断面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る第2ケースの平面図である。 図3は、本発明の実施形態に係る第2ケースの鋳物状態での図1のIII-III線に沿う断面図である。 図4は、本発明の実施形態に係る第2ケースの鋳物状態での図1のIV-IV線に沿う断面図である。 図5は、比較例に係るバルブボディの断面図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る液圧モータとしての油圧モータ100について説明する。図1は、油圧モータ100の断面図である。
 油圧モータ100は、例えばパワーショベルやホイールローダ等の流体圧によって駆動する作業機の走行用駆動装置に用いられる。本実施形態では、作動流体として作動油を用いる場合を例に説明するが、作動水等の他の流体を作動流体として用いてもよい。
 図1に示すように、油圧モータ100は、例えば、容量が可変の斜板型アキシャルピストンモータである。油圧モータ100は、図示しない油圧源としてのポンプから吐出された作動油の供給を受けて回転駆動される。油圧モータ100は、ポンプと油圧モータ100とを接続する流路上に設けられた方向切換弁(図示せず)によって正回転あるいは逆回転に切り換えられる。油圧モータ100が正回転することで、作業機は前進し、油圧モータ100が逆回転することで、作業機は後進する。油圧モータ100は、容量が可変の斜板型アキシャルピストンモータに限らず、容量が固定の斜板型アキシャルピストンモータであってもよい。
 次に、図1及び図2を参照して、油圧モータ100の具体的な構成について説明する。
 油圧モータ100は、負荷(不図示)に連結された出力軸2と、出力軸2に連結され出力軸2と一体に回転するシリンダブロック3と、出力軸2及びシリンダブロック3を収容する金属製のケース1と、を備える。出力軸2は、ケース1に軸受17,18を介して回転自在に支持されている。以下、出力軸2の回転軸Oが延在する方向を軸方向といい、出力軸2の回転軸Oと直交する方向を径方向という。
 図1に示すように、ケース1は、シリンダブロック3を収容するハウジングとしての第1ケース10と、ボルトを介して第1ケース10に結合される第2ケース20と、を有する。
 図1に示すように、第1ケース10は、有底筒状に形成される。第1ケース10の底部11には、出力軸2が挿通される貫通孔12が設けられる。
 図1に示すように、第2ケース20は、第1ケース10の開口部13を覆うように第1ケース10に取り付けられる。第2ケース20には、スプール弁としてのカウンタバランス弁CのスプールC1を収容する第1収容孔21と、二速切換弁SのスプールS1を収容する第2収容孔22と、が形成される。第2ケース20は、上述のように、第1ケース10の開口部13を覆うカバーとして機能するとともに、カウンタバランス弁Cや二速切換弁Sのバルブボディとして機能する。
 また、第2ケース20には、カウンタバランス弁Cの第1収容孔21に開口するバルブポートP1,P2(図3参照)それぞれと連通する第1給排ポート23と第2給排ポート24(図2及び図3参照)が設けられる。なお、図2は、第2ケース20を、シリンダブロック3と対向する平面25側から見た平面図である。
 図2に示すように、第1給排ポート23及び第2給排ポート24は、第2ケース20の中心軸(出力軸2の回転軸O)を挟んで互いに対向する位置に、平面25に円弧状に開口するように形成される。
 図1に示すように、第2ケース20とシリンダブロック3との間には、シリンダブロック3の基端面が摺接するバルブプレート8が取り付けられる。バルブプレート8は、カウンタバランス弁CのバルブポートP1,P2にそれぞれ連通する連通孔(図示せず)を有する。
 図1に示すように、シリンダブロック3における出力軸2を中心とする同心円上には、出力軸2と平行に複数のシリンダ4が設けられる。それぞれのシリンダ4内には、容積室4aを形成するピストン5が往復摺動自在に挿入される。
 ピストン5の先端には、球面座5aを介してシュー6が連結される。シュー6は、第1ケース10内に設けられた斜板7に面接触している。油圧モータ100では、シリンダブロック3の回転に伴って、各シュー6が斜板7に摺接し、各ピストン5が斜板7の傾転角度に応じたストローク量で往復動する。
 油圧モータ100は、停止状態のシリンダブロック3が回転することを防止する摩擦制動式のブレーキ装置40と、斜板7の傾転角を変更するための傾転角制御ピストン9と、をさらに備える。
 図1に示すように、ブレーキ装置40は、シリンダブロック3と共に回転するディスクプレート41と、ディスクプレート41を第1ケース10に圧接させるブレーキピストン42と、ブレーキピストン42をディスクプレート41が第1ケース10に圧接する方向に付勢するばね43と、を備える。なお、本実施形態では、油圧モータ100は走行装置に用いられるため、油圧モータ100を制動するブレーキ装置40は駐車ブレーキ装置として機能する。
 図1に示すように、ブレーキピストン42は、本体部42aと、先端側に設けられ本体部42aの外径より小さな外径の先端部42bと、を有する。ブレーキピストン42の本体部42a、先端部42b、及び第1ケース10の内周面によって、ブレーキ解除用チャンバ44が区画される。
 油圧モータ100では、方向切換弁を前進位置あるいは後進位置に切り換えたときに、ブレーキ解除用チャンバ44に油圧が供給される。これにより、ブレーキピストン42が、ばね43の付勢力に抗して移動することによりブレーキが解除され、出力軸2及びシリンダブロック3が回転可能となる。なお、ブレーキ装置40は、第1ケース10に対して回転不能に設けられ、ディスクプレート41と当接するフリクションプレートを備えていてもよい。この場合には、ブレーキピストン42がディスクプレート41とフリクションプレートを圧接することで、シリンダブロック3に対するブレーキ力が生じる。
 傾転角制御ピストン9は、第1ケース10の底部11に形成された孔11a内に摺動自在に設けられる。傾転角制御ピストン9は、孔11aと傾転角制御ピストン9によって区画された圧力室11bに油圧が供給されると、斜板7を押し上げ、斜板7の傾転角を小さくする。これにより、ピストン5のストローク量が小さくなるので、出力軸2の回転速度を上昇させることができる。なお、圧力室11bへの油圧の供給及び圧力室11bからの油圧の制御、すなわち、斜板7の傾転角の制御は、二速切換弁Sを切り換えることによって行われる。
 このように構成された油圧モータ100では、ポンプから方向切換弁及びカウンタバランス弁Cを通じて各容積室4aに導かれる液圧(油圧)によって各ピストン5がシリンダ4から突出する。そして、突出したピストン5がシュー6を介して斜板7を押すことにより、シリンダブロック3が回転し、シリンダブロック3の回転が出力軸2を介して負荷に伝達される。
 次に、第2ケース20の製造方法について、図3及び図4を参照しながら、説明する。図3は、第2ケース20の鋳物状態での図1のIII-III線に沿う断面図である。図4は、第2ケース20の鋳物状態での図1のIV-IV線に沿う断面図である。
 第2ケース20は、例えば、アルミニウム合金や鉄系の合金を材料として鋳物により形成される。第2ケース20を鋳物によって形成するにあたり、第1収容孔21を成形するために第1中子51と、第1給排ポート23及び第2給排ポート24を成形するために第2中子52と、を製作する。
 具体的には、第1中子51は、カウンタバランス弁CのスプールC1が収容される第1収容孔21と、カウンタバランス弁CのバルブポートP1と第1給排ポート23とを接続する流路26と、カウンタバランス弁CのバルブポートP2と第2給排ポート24とを接続する流路27と、を一体に形成するための中子である。第2中子52は、第1、第2給排ポート23,24を形成するための中子であって、平面25を形成するための中子でもある。
 上述のように、図5に示す比較例のバルブボディ120を鋳造する際には、まず、中子151,152を製作し、この中子151,152をさらに収容孔121を形成する中子153と金型を用いて、あるいは、これらを焼き固めることによって一体にした中子154を製作している。このように、図5に示す比較例のバルブボディ120を鋳造する際には、中子154を製作するために二段階の作業工程を必要としているので、中子154の製作に時間及びコストを要していた。
 そこで、図5に示す比較例において、バルブボディ120を鋳造するための中子の製作時間を短縮するために、例えば、中子155と中子151,152を一体に形成することが考えられる。しかしながら、図5に示すように、第1、第2給排ポート123,124の幅は、バルブポートP11,P12の幅よりも狭くなっており、また、第1、第2給排ポート123,124は、バルブポートP11,P12に対して径方向外側に、つまり、油圧モータ100の回転軸Oに対して径方向にオフセットしている。このため、図5に領域Aとして示すような窪んだ部分が存在することになる。このような窪んだ部分が存在すると、中子155と中子151,152を一体に形成する場合に、この一体にした中子を、図5の上下方向に分割した金型を用いて製作しようとしても、窪んだ部分(領域A)が、いわゆるアンダーカットになるため、下側となる金型から引き抜くことができない。
 このため、図5の奥行方向に分割した金型を用いて製作することが考えられる。しかしながら、第1、第2給排ポート123,124は、本実施形態の第1、第2給排ポート23,24と同じように円弧形状に形成されるため(図2及び図3参照)、この場合も、窪んだ部分(領域A)が、いわゆるアンダーカットになるため、例えば、図3の上下方向に分割した金型を用いても、バルブボディ120を金型から引き抜くことができない。
 したがって、図5に示す比較例のような第1給排ポート123、流路126及びバルブポートP11を一体に形成するための中子151や、第2給排ポート124、流路127、及びバルブポートP12に至る流路127を一体に形成するための中子152を、他の中子や型と一体にすることは難しい。
 そこで、本実施形態では、比較例のような第1給排ポート123、流路126及びバルブポートP11を一体に形成するための中子151や、第2給排ポート124、流路127、及びバルブポートP12に至る流路127を一体に形成するための中子152に換えて、図4に示すように、第1、第2給排ポート23,24と流路26,27との接続部分で中子を分割して、第2ケース20を製造する。具体的には、第1収容孔21、バルブポートP1,P2、及び流路26,27を一体に形成するための第1中子51と、 第1、第2給排ポート23,24と平面25を形成するための第2中子52と、を用いて、第2ケース20を製造する。
 中子をこのように分割した構成とすることで、アンダーカットが存在しないので、第1中子51及び第2中子52を容易に製造することができる。
 また、図5に示す比較例では、まず、中子151,152を製作し、この中子151,152をさらに収容孔121を形成する中子153と一体にした中子154を製作するため、中子154を製作する金型の他に、中子151,152を製作する金型が必要になるとともに、中子154を製作する作業工程が二段階になる。
 これに対し、本実施形態では、第1収容孔21、バルブポートP1,P2、及び流路26,27を一体に形成するための中子を1つの第1中子51によって構成している。本実施形態の第1中子51は、1回の作業工程で製作することができるので、図5に示す比較例に比べ、中子を製作する時間を短縮することができる。また、第1中子51の構成を採用することにより、図5に示す比較例のように、最終的な中子を作る前段階の中子を作るための金型を不要にすることができる。これにより、金型の数を削減できる。
 また、第1、第2給排ポート23,24が、バルブポートP1,P2に対して油圧モータ100の回転軸Oの径方向にオフセットしていても、第1中子51や第2中子52を用いることで、アンダーカットが発生することがない。
 さらに、本実施形態の製造方法では、図4に示すように、第1中子51と第2中子52とが当接した個所には、すなわち、バルブポートP1と第1給排ポート23とを接続する流路26上、及びバルブポートP2と第2給排ポート24とを接続する流路27上には、第1中子51と第2中子52とによって段部28a,28b,29a,29bが形成される。これにより、第1中子51と第2中子52とが当接する個所においてアンダーカットが発生することを防止できる。
 なお、上記実施形態では説明を省略したが、第2ケース20を製造するにあたり、二速切換弁SのスプールS1が収容される第2収容孔22を形成するための中子は、別途用意する。この場合、第2収容孔22を形成するための中子は、第1中子51と一体であっても別体であってもよい。
 また、上記実施形態の油圧モータ100では、第2ケース20内に二速切換弁Sを設けていたが、二速切換弁Sは設けられていなくてもよい。
 また、第2中子52として、第1、第2給排ポート23,24を形成する中子と平面25を形成するための中子とが一体である場合を例に説明したが、例えば、第1、第2給排ポート23,24を形成する中子と一度に形成できる別の中子があれば、これらを一体に形成した中子を第2中子52としてもよい。
 以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
 油圧モータ100(液圧モータ)は、ポンプから吐出される作動流体によって回転駆動するシリンダブロック3と、シリンダブロック3を収容する第1ケース10(ハウジング)と、ポンプとシリンダブロック3とを接続する流路上に設けられるカウンタバランス弁C(スプール弁)と、カウンタバランス弁C(スプール弁)を収容し、第1ケース10(ハウジング)の開口部13を閉塞する第2ケース20(バルブボディ)と、を備える。第2ケース20(バルブボディ)を製造する鋳造方法では、カウンタバランス弁C(スプール弁)のスプールC1を収容する第1収容孔21及びカウンタバランス弁C(スプール弁)のバルブポートP1,P2を形成するための第1中子51を製造する工程と、シリンダブロック3と対向する平面25に開口し、カウンタバランス弁C(スプール弁)のバルブポートP1,P2に接続される第1、第2給排ポート23,24を形成するための第2中子52を製造する工程と、第1中子51と第2中子52とを用いて第2ケース20(バルブボディ)を製造する工程と、を含む。
 この構成では、第2ケース20(バルブボディ)を別体として構成した第1中子51と第2中子52とを用いて製造する。第1中子51は、カウンタバランス弁C(スプール弁)のスプールC1を収容する第1収容孔21及びカウンタバランス弁C(スプール弁)のバルブポートP1,P2を形成し、第2中子52は、シリンダブロック3と対向する平面25に開口する第1、第2給排ポート23,24を形成する。第1中子51及び第2中子52をこのような構成とすることにより、第1中子51を1回の作業工程で製作することができる。これにより、中子を製作する時間を短縮することができるとともにコストを削減できるので、第2ケース20(バルブボディ)の生産性を向上させることができる。
 また、例えば、ポンプやカウンタバランス弁C(スプール弁)の大きさ(特性)を変更した場合には、第1、第2給排ポート23,24とバルブポートP1、P2の位置を変更する必要がある。このように第1、第2給排ポート23,24とバルブポートP1、P2の位置が変更されると、これらの位置関係が変化する。従来のように、二段階の工程で中子を製作している場合には、それぞれの段階の金型、つまり、二つの金型の形状を変更する必要がある。これに対し、この構成では、流路26、27に形成された段部28a,28b,29a,29bによって、第1、第2給排ポート23,24とバルブポートP1、P2との位置の変化量を吸収させることができる。これにより、第1中子51及び第2中子52のいずれかの形状を変更することで対処することができる。つまり、この構成では、ポンプやカウンタバランス弁C(スプール弁)の大きさ(特性)を変更した場合には、第1中子51及び第2中子52を成形する金型のうち、一方の金型のみの形状を変更することで対応できる。
 また、第1中子51及び第2中子52の構成を採用することにより、図5に示す比較例のように、最終的な中子を作る前段階の中子を作るための金型を不要にすることができる。これにより、金型の数を削減できる。
 第2ケース20(バルブボディ)の鋳造方法では、第2中子52は、シリンダブロック3と対向する平面25を形成する中子と一体に形成される。
 この構成では、第2中子52を支持する部材を別途設ける必要がないので、コストの上昇を抑制できる。
 第2ケース20(バルブボディ)の鋳造方法では、第2中子52は、第1中子51に対して油圧モータ100(液圧モータ)の回転軸Oに対して径方向にオフセットして配置される。
 この構成では、第2中子52が、第1中子51に対して油圧モータ100(液圧モータ)の回転軸Oに対して径方向にオフセットして配置されていても、アンダーカットが発生しないので、第1中子51と第2中子52によって第2ケース20(バルブボディ)を製造することができる。
 第2ケース20(バルブボディ)の鋳造方法では、第1中子51と第2中子52とが当接した個所には、第1中子51と第2中子52とによって段部28a,28b,29a,29bが形成される。
 この構成では、第1中子51と第2中子52とが当接した個所に段部28a,28b,29a,29bが形成されるので、第1中子51と第2中子52とが当接する個所においてアンダーカットが発生することを防止できる。
 第2ケース20(バルブボディ)の鋳造方法では、スプール弁は、カウンタバランス弁Cである。
 油圧モータ100(液圧モータ)は、ポンプから吐出される作動流体によって回転駆動するシリンダブロック3と、シリンダブロック3を収容する第1ケース10(ハウジング)と、ポンプとシリンダブロック3とを接続する流路上に設けられるカウンタバランス弁C(スプール弁)と、カウンタバランス弁C(スプール弁)を収容し、第1ケース10(ハウジング)の開口部13を閉塞する第2ケース20(バルブボディ)と、を備える。第2ケース20(バルブボディ)は、カウンタバランス弁C(スプール弁)のスプールC1を収容する収容孔(第1収容孔21)と、収容孔(第1収容孔21)に開口するバルブポートP1,P2と、シリンダブロック3と対向する平面25に開口し、バルブポートP1,P2と連通する給排ポート(第1給排ポート23、第2給排ポート24)と、を有し、バルブポートP1,P2と給排ポート(第1給排ポート23、第2給排ポート24)とを接続する流路26,27には、段部28a,28b,29a,29bが形成される。
 この構成では、第2ケース20(バルブボディ)を、カウンタバランス弁C(スプール弁)のスプールC1を収容する収容孔(第1収容孔21)及びカウンタバランス弁C(スプール弁)のバルブポートP1,P2を形成する第1中子51と、シリンダブロック3と対向する平面25に開口し、第1、第2給排ポート23,24を形成する第2中子52と、によって形成することができる。
 また、例えば、ポンプやカウンタバランス弁C(スプール弁)の大きさ(特性)を変更した場合には、第1、第2給排ポート23,24とバルブポートP1、P2の位置を変更する必要がある。このように第1、第2給排ポート23,24とバルブポートP1、P2の位置が変更されると、これらの位置関係が変化する。従来のように、二段階の工程で中子を製作している場合には、それぞれの段階の金型、つまり、二つの金型の形状を変更する必要がある。これに対し、この構成では、流路26、27に形成された段部28a,28b,29a,29bによって、第1、第2給排ポート23,24とバルブポートP1、P2との位置の変化量を吸収させることができる。これにより、第1中子51及び第2中子52のいずれかの形状を変更することで対処することができる。つまり、この構成では、ポンプやカウンタバランス弁C(スプール弁)の大きさ(特性)を変更した場合には、第1中子51及び第2中子52を成形する金型のうち、一方の金型のみの形状を変更することで対応できる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 上記実施形態では、油圧モータ100が走行用のものである場合を例に説明したが、油圧モータ100は、旋回モータやウィンチ駆動用のモータなどであってもよい。
 また、上記実施形態では、スプール弁として、カウンタバランス弁Cを例に説明したが、これに限らず、スプール弁は、例えば、低圧選択弁などであってもよい。
 第1、第2給排ポート23,24が、バルブポートP1,P2に対して径方向内側にオフセットしていてもよい。この場合にも、第1中子51や第2中子52を用いることで、アンダーカットが発生することがない。
 本願は、2022年3月31日に日本国特許庁に出願された特願2022-59815号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (6)

  1.  ポンプから吐出される作動流体によって回転駆動するシリンダブロックと、
     前記シリンダブロックを収容するハウジングと、
     前記ポンプと前記シリンダブロックとを接続する流路上に設けられるスプール弁と、
     前記スプール弁を収容し、前記ハウジングの開口を閉塞するバルブボディと、を備える液圧モータの前記バルブボディを製造する鋳造方法であって、
     前記スプール弁のスプールを収容する孔及び前記スプール弁のバルブポートを形成するための第1中子を製造する工程と、
     前記シリンダブロックと対向する平面に開口し、前記スプール弁の前記バルブポートに接続される給排ポートを形成するための第2中子を製造する工程と、
     前記第1中子と前記第2中子とを用いて前記バルブボディを製造する工程と、を含む、バルブボディの鋳造方法。
  2.  請求項1に記載のバルブボディの鋳造方法であって、
     前記第2中子は、前記シリンダブロックと対向する前記平面を形成する中子と一体に形成される、バルブボディの鋳造方法。
  3.  請求項1に記載されたバルブボディの鋳造方法であって、
     前記第2中子は、前記第1中子に対して前記液圧モータの回転軸の径方向にオフセットして配置される、バルブボディの鋳造方法。
  4.  請求項1に記載されたバルブボディの鋳造方法であって、
     前記第1中子と前記第2中子とが当接した個所には、前記第1中子と前記第2中子とによって段部が形成される、バルブボディの鋳造方法。
  5.  請求項1に記載されたバルブボディの鋳造方法であって、
     前記スプール弁は、カウンタバランス弁である、バルブボディの鋳造方法。
  6.  ポンプから吐出される作動流体によって回転駆動するシリンダブロックと、
     前記シリンダブロックを収容するハウジングと、
     前記ポンプと前記シリンダブロックとを接続する流路上に設けられるスプール弁と、
     前記スプール弁を収容し、前記ハウジングの開口を閉塞するバルブボディと、を備える液圧モータに用いられるバルブボディであって、
     前記スプール弁のスプールを収容する収容孔と、
     前記収容孔に開口するバルブポートと、
     前記シリンダブロックと対向する平面に開口し、前記バルブポートと連通する給排ポートと、を有し、
     前記バルブポートと前記給排ポートとを接続する流路には、段部が形成される、バルブボディ。
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