特許 6472632 油圧モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6472632

(24)【登録日】2019年2月1日

(45)【発行日】2019年2月20日

(54)【発明の名称】油圧モータ

(51)【国際特許分類】

   F03C 1/253 20060101AFI20190207BHJP

【ＦＩ】

   F03C1/253

【請求項の数】3

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-205594(P2014-205594)

(22)【出願日】2014年10月6日

(65)【公開番号】特開2016-75201(P2016-75201A)

(43)【公開日】2016年5月12日

【審査請求日】2017年9月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(72)【発明者】

【氏名】長尾 信幸

【審査官】 冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１７７７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７０１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３６９８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｃ １／２５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ軸を回転自在に支持するケーシングと、
前記ケーシングに設けられた圧油の供給ポートおよび排出ポートと、
前記ケーシングの内部に設けられ、前記供給ポートおよび前記排出ポートを介して給排出される圧油により、前記モータ軸に回転動力を与える回転動力発生機構部と、
前記ケーシングに設けられ、該ケーシングの内部にて発生するリーク油を、フィルタを介して外部のタンクに戻すドレン通路と、
前記ケーシングに設けられ、キャビテーションを抑止する油圧回路に接続されるメイクアップ通路と、
を備える油圧モータにおいて、
前記ケーシングの内部に前記リーク油の溜まり部が設けられ、
前記溜まり部と前記メイクアップ通路とが連通路で接続され、
前記連通路には、前記メイクアップ通路から前記溜まり部への油の流れを常時遮断し、前記ケーシングの内部の前記リーク油の圧力が所定以上のときに前記溜まり部から前記メイクアップ通路への油の流れを許容し、前記フィルタを介さず前記タンクへ排出する連通制御手段のみが設けられている油圧モータ。

【請求項2】

前記連通制御手段として、チェック弁、リリーフ弁、プレッシャレギュレータのうちの一つが設けられている請求項１に記載の油圧モータ。

【請求項3】

前記ケーシングが、後端を開口させて筒状に形成された前側ケーシングと、該前側ケーシングの後端開口を閉塞する後側ケーシングとから構成され、
前記回転動力発生機構部が、
前記前側ケーシング内に設けられた斜板と、
前記斜板にシューを介して揺動可能に係合された複数のピストンと、
前記前側ケーシング内に設けられ、前記複数のピストンをそれぞれ摺動可能に保持する複数のシリンダ室を有すると共に前端側に前記モータ軸が一体に形成されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックと前記後側ケーシングとの間に設けられた環状のバルブプレートと、
を有し、
前記シリンダブロックの後端面に凹部が設けられ、この凹部に前記後側ケーシングの前端面に突設された凸部が軸受を介して嵌合され、
前記凹部と凸部との間隙部により前記リーク油の前記溜まり部が形成され、
前記後側ケーシングに前記連通路が形成されている請求項１または請求項２に記載の油圧モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、油圧モータに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、油圧ショベル等の建設機械の旋回体駆動用モータとして、一般的に、斜板式ピストンモータなどの油圧モータが用いられている。この種の油圧モータでは、モータのケーシングの内部に、圧油の供給および排出によりモータ軸に回転動力を与える回転動力発生機構部が設けられている。また、モータのケーシングに、ケーシング内部にて発生するリーク油を外部のタンクに戻すドレン通路や、キャビテーションを抑止する油圧回路に接続されるメイクアップ通路が設けられている。

【0003】

キャビテーションを抑止する油圧回路は、旋回停止操作時に油圧モータが旋回体の慣性力で油圧ポンプからの供給油量を超えて回転するために起こるキャビテーションを防止するための回路である。

【0004】

ところで、ケーシング内部のリーク油は、ドレン通路からタンクに戻しているが、ドレン通路とタンクの間にフィルタが設置されている場合、そのフィルタが目詰まりしてしまうと、ケーシング内部のリーク油の圧力が上昇し、リーク油のケーシング外部への漏れを防いでいるオイルシールが破損してしまう可能性があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１７７７６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、ケーシング内のリーク油の圧力上昇を回避して、オイルシールの破損を防止することのできる油圧モータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の油圧モータは、ケーシングと、供給ポートおよび排出ポートと、回転動力発生機構部と、ドレン通路と、メイクアップ通路と、を持つ。ケーシングは、モータ軸を回転自在に支持する。供給ポートおよび排出ポートは、ケーシングに設けられている。回転動力発生機構部は、ケーシングの内部に設けられ、供給ポートおよび排出ポートを介して給排出される圧油により、モータ軸に回転動力を与える。ドレン通路は、ケーシングに設けられ、このケーシングの内部にて発生するリーク油を、フィルタを介して外部のタンクに戻す。メイクアップ通路は、ケーシングに設けられ、キャビテーションを抑止する油圧回路に接続される。そして、ケーシングの内部にリーク油の溜まり部が設けられる。溜まり部とメイクアップ通路とが連通路で接続される。連通路には、メイクアップ通路から溜まり部への油の流れを常時遮断し、ケーシングの内部のリーク油の圧力が所定以上のときに溜まり部からメイクアップ通路への油の流れを許容し、前記フィルタを介さず前記タンクへ排出する連通制御手段が設けられている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態の油圧モータを示す回路図。

【図2】実施形態の油圧モータを示す概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態の油圧モータを、図面を参照して説明する。

【0010】

図１は、油圧モータの回路図、図２は、油圧モータの概略構成図である。この実施形態の油圧モータは、例えば、油圧ショベルの上部旋回体（不図示）を旋回駆動する斜板式ピストンモータである。

【0011】

図１、図２に示すように、斜板式ピストンモータ１は、ケーシング２を有している。ケーシング２は、後端（図２における上端）を開口させて筒状に形成された前側ケーシング２Ａと、この前側ケーシング２Ａの後端開口を閉塞する後側ケーシング２Ｂとからなる。ケーシング２の内部には、斜板５、複数のピストン１０、シリンダブロック２０、バルブプレート（弁板）３０、モータ軸３、メカニカルブレーキ機構４０等が設けられている。

【0012】

斜板５は、その前面（図２における下側の面）がボルト等により前側ケーシング２Ａの内面に固定されており、この斜板５の背面（図２における上側の面）にはシュー６が摺動可能に当接されている。各ピストン１０は、前端に球状頭部１２を有しており、この球状頭部１２を介してシュー６と揺動可能に係合している。

【0013】

シリンダブロック２０は、円柱状に形成されており、前側ケーシング２Ａの内部に収容されている。シリンダブロック２０内には、ピストン１０を摺動可能に保持する複数のシリンダ室２２が形成されている。複数のシリンダ室２２は、シリンダブロック２０の回転軸線の周りに円周方向に等間隔で形成されており、それぞれが、作動のための圧油が供給される作動室として構成されている。

【0014】

バルブプレート３０は、環状に形成されており、シリンダブロック２０の後端と後側ケーシング２Ｂの前端との間に配置されている。バルブプレート３０には、シリンダブロック２０のシリンダ室２２に対して圧油を給排する三日月形の圧油給排ポート３２が設けられている。

【0015】

モータ軸３は、後端にリテーナ部４を有しており、このリテーナ部４を介して、シリンダブロック２０の前端に同軸に一体化されている。リテーナ部４には、リターンプレート７を介して、シュー６を斜板５に押圧するリング状の板ばね８が取り付けられている。モータ軸３は、出力端である前端が、斜板５の中心孔を貫通して、前側ケーシング２Ａの外部に突出している。モータ軸３は、その突出した前端よりもやや後側の位置で、前側ケーシング２Ａの前端部に形成されたボス部９に、オイルシール５５を介してテーパコロベアリング５１により回転自在に支持されている。

【0016】

後側ケーシング２Ｂは、ボルト５８等により前側ケーシング２Ａに固定されている。後側ケーシング２Ｂには、バルブプレート３０の圧油給排ポート３２に対して圧油を給排するＡポートとＢポートが設けられている（図１参照）。これらＡポートおよびＢポートは、一方がモータ内部への圧油の供給ポートとなるとき、他方がモータ内部からの圧油の排出ポートとなる２つの圧油給排ポートである。

【0017】

そして、斜板５と、ピストン１０と、シリンダブロック２０と、バルブプレート３０とを主体にして、モータ軸３に回転動力を与える回転動力発生機構部９０が構成されている。すなわち、供給ポート（ＡポートまたはＢポート）を介してシリンダ室２２に圧油が供給される。また、排出ポート（ＢポートまたはＡポート）を介してシリンダ室２２から圧油が排出される。これらの圧油の流れにより作用する作動力が回転動力発生機構部９０に作用し、この回転動力発生機構部９０によって、モータ軸３に回転動力が付与される。

【0018】

また、ケーシング２には、ケーシング２内で発生したリーク油を外部のタンクＴに戻すドレン通路６０およびドレンポートＤｒと、キャビテーションを抑止する油圧回路１１０（図１参照）に接続されるメイクアップ通路７０およびメイクアップポートＭｕとが設けられている。ドレンポートＤｒおよびメイクアップポートＭｕは、後側ケーシング２Ｂに開口している。
図１に示すように、ドレンポートＤｒは、フィルタ１０２を介してタンクＴに接続されている。また、メイクアップポートＭｕは、タンクＴへの戻りラインＬ２の途中にメイクアップラインＬ３を介して接続されている。

【0019】

また、シリンダブロック２０の後端面の中心部には凹部２４が設けられ、この凹部２４に、後側ケーシング２Ｂの前端面の中心部に突設された凸部２６が、ニードルベアリング５２を介して回転自在に嵌合されている。

【0020】

ケーシング２の内部には、凹部２４と凸部２６の間隙部によって、リーク油の溜まり部８０が確保されている。この溜まり部８０は、後側ケーシング２Ｂの内部に形成された連通路８２により、メイクアップ通路７０と接続されている。連通路８２には、連通制御手段としてのチェック弁８４が設けられている。

【0021】

このチェック弁８４は、メイクアップ通路７０側から溜まり部８０側への油の流れを常時遮断し、ケーシング２の内部のリーク油の圧力が所定以上のときに溜まり部８０からメイクアップ通路７０への油の流れを許容する機能を果たす。つまり、チェック弁８４は、メイクアップ通路７０側から溜まり部８０側への逆流を阻止すると共に、リーク油の圧力を所定の圧力まで速やかに高めて、所定の圧力を超えたらリーク油の圧力を逃がす機能を果たすようになっている。

【0022】

メカニカルブレーキ機構４０は、バネ４１の付勢力によるシリンダブロック２０側の摩擦板４２とケーシング２側の摩擦板４３の摩擦係合により、シリンダブロック２０に対するブレーキ力を発生させる。一方、バネ４１の付勢力に抗するブレーキピストン４４の移動により、ブレーキ力を解除する。

【0023】

図１に示すように、キャビテーション抑止用の油圧回路１１０は、一対のリリーフ弁ＲＦ１、ＲＦ２および一対の逆止弁ＣＨ１、ＣＨ２により構成され、メイクアップポートＭｕおよびメイクアップ通路７０に通じている。
また、図１において、ＧＡ、ＧＢは、圧力計を接続したりするポートである。このキャビテーション抑止用の油圧回路１１０は、ケーシング２外部に形成することもできるが、本実施形態ではケーシング２内部に形成している。

【0024】

斜板式ピストンモータ１のＡポートおよびＢポートは、給排ラインＬ１を介して制御弁ユニット１５０に接続されている。制御弁ユニット１５０には、油圧ポンプ等の油圧供給源１６０が接続されると共に、斜板式ピストンモータ１からの戻り油をタンクＴに戻す戻りラインＬ２が接続されている。
戻りラインＬ２は、逆止弁１２０を介してタンクＴへ戻り油を戻すラインである。メイクアップポートＭｕは、この戻りラインＬ２の逆止弁１２０の上流側に接続されている。メイクアップポートＭｕの圧力は、キャビテーションを抑止する機能を与えるように逆止弁１２０のバネ力により設定されており、通常は０．３ＭＰａ程度の低圧である。

【0025】

次に、斜板式ピストンモータ１の作用について説明する。
ＡポートまたはＢポートから、シリンダブロック２０のシリンダ室２２に圧油がバルブプレート３０の圧油給排ポート３２を介して供給されると、シリンダ室２２に供給された圧油により、ピストン１０がシリンダ室２２から押し出される方向に移動する。これに伴ってシュー６が斜板５に押し付けられると、そのときの反力がピストン１０を介してシリンダブロック２０に回転方向の分力として作用するので、シリンダブロック２０およびモータ軸３が回転を始める。ピストン１０が上死点を超えたシリンダ室２２からは、バルブプレート３０の圧油給排ポート３２を介して、ＡポートまたはＢポートに圧油が排出され、タンクＴに戻される。

【0026】

このように作動する際に、ケーシング２内にはリーク油が発生する。リーク油は、以下の潤滑等に供された後に、ドレン通路６０およびドレンポートＤｒを通り、フィルタ１０２を介してタンクＴに戻される。すなわち、リーク油は、ピストン１０とシリンダブロック２０の摺動面の潤滑、斜板５とシュー６の摺動面の潤滑、ニードルベアリング５２やテーパコロベアリング５１の転がり面の潤滑、バルブプレート３０とシリンダブロック２０の間の摺動面の潤滑、メカニカルブレーキ機構４０の摩擦板４２、４３間の潤滑等に供される。

【0027】

また、万一フィルタ１０２が目詰まりして、リーク油の圧力をドレン通路６０およびドレンポートＤｒから逃がすことができなくなったときには、リーク油の溜まり部８０が連通路８２を介してメイクアップ通路７０に接続されているので、そのルートを介して、メイクアップ通路７０にリーク油の圧力を逃がすことができる。

【0028】

その際、連通路８２には、メイクアップ通路７０側から溜まり部８０側への油の流れを常時遮断し、ケーシング２の内部のリーク油の圧力が所定以上のときに溜まり部８０からメイクアップ通路７０への油の流れを許容するチェック弁８４を設けているので、通常時は、リーク油の圧力を所定の圧力まで速やかに高めることができる。
また、万一メイクアップ通路７０が高圧になることがあっても、ケーシング２内部の圧力上昇を回避することができる。このため、外部へのオイル漏れを防止するオイルシール５５の破損を防止することができる。

【0029】

なお、上述の実施形態では、連通制御手段として、チェック弁８４を例に挙げたが、チェック弁の代わりにリリーフ弁を用いてもよいし、プレッシャレギュレータを用いてもよい。

【0030】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ケーシング２内部のリーク油の溜まり部８０が連通制御手段（チェック弁８４）を介してメイクアップ通路７０に接続されているので、ドレンポートＤｒを経由してタンクＴにリーク油を戻すラインのフィルタ１０２が万一目詰まりを起こした場合にも、ケーシング２内のリーク油の圧力上昇を安全に回避することができる。
また、連通制御手段の機能により、メイクアップ通路の圧力が万一上昇するようなことがあっても、ケーシング２内のリーク油の圧力上昇を安全に回避することができる。従って、オイルシール５５の破損を有効に防止することができる。

【0031】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0032】

１…斜板式ピストンモータ（油圧モータ）、２…ケーシング、２Ａ…前側ケーシング、２Ｂ…後側ケーシング、３…モータ軸、５…斜板、１０…ピストン、２０…シリンダブロック、２２…シリンダ室（作動室）、２４…凹部、２６…凸部、３０…バルブプレート、９０…回転動力発生機構部、６０…ドレン通路、７０…メイクアップ通路、８０…溜まり部、８２…連通路、８４…チェック弁（連通制御手段）、１０２…フィルタ、１１０…キャビテーションを抑止する油圧回路、Ａ…Ａポート（供給ポート、排出ポート）、Ｂ…Ｂポート（供給ポート、排出ポート）、Ｄｒ…ドレンポート、Ｔ…タンク

【図1】

【図2】