特開 2024-71924 圧力源ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024071924

(43)【公開日】2024-05-27

(54)【発明の名称】圧力源ユニット

(51)【国際特許分類】

   F04B 53/00 20060101AFI20240520BHJP

   F04B 17/03 20060101ALI20240520BHJP

【ＦＩ】

F04B53/00 B

F04B17/03

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022182443

(22)【出願日】2022-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】過能 健太

(72)【発明者】

【氏名】中村 崇伸

(72)【発明者】

【氏名】樋口 淳人

(72)【発明者】

【氏名】田中 英紀

(72)【発明者】

【氏名】今村 幸人

【テーマコード（参考）】

3H069

3H071

【Ｆターム（参考）】

3H069AA03

3H069BB03

3H069CC03

3H069DD31

3H069EE14

3H069EE47

3H071AA03

3H071BB01

3H071CC21

3H071DD42

3H071DD83

(57)【要約】

【課題】電動モータの振動を抑制することができる圧力源ユニットを提供する。
【解決手段】圧力源ユニット１は、回転軸２１およびポンプケーシング２２を含む油圧ポンプ２と、回転軸２１と連結された出力軸６１およびモータケーシング６２を含む電動モータ６と、ポンプケーシング２２とモータケーシング６２の間に介在し、ポンプケーシング２２とモータケーシング６２とを接続する接続体５を含む。圧力源ユニット１が搭載される機械９にポンプケーシング２２または接続体５が固定され、モータケーシング６２が弾性体７を介して機械９に支持される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械に搭載される圧力源ユニットであって、
回転軸およびポンプケーシングを含む油圧ポンプと、
前記回転軸と連結された出力軸およびモータケーシングを含む電動モータと、
前記ポンプケーシングと前記モータケーシングの間に介在し、前記ポンプケーシングと前記モータケーシングとを接続する接続体と、を備え、
前記ポンプケーシングまたは前記接続体が前記機械に固定され、
前記モータケーシングが弾性体を介して前記機械に支持される、圧力源ユニット。

【請求項2】

前記接続体が前記機械に固定され、
前記ポンプケーシングが弾性体を介して前記機械に支持される、請求項１に記載の圧力源ユニット。

【請求項3】

前記接続体は、前記回転軸および前記出力軸を収容する筒状である、請求項１または２に記載の圧力源ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、油圧回路で用いられる圧力源ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、油圧ポンプおよび電動モータを含む圧力源ユニットが知られている。例えば、特許文献１の図６には、射出成形機に搭載される圧力源ユニットが開示されている。なお、特許文献１では、圧力源ユニットが「油圧発生装置」と呼ばれている。

【0003】

具体的に、前記圧力源ユニットでは、油圧ポンプのポンプケーシングと電動モータのモータケーシングとの間に、ポンプケーシングとモータケーシングとを接続するスリーブが介在し、前記スリーブ内で油圧ポンプの回転軸と電動モータの出力軸とが連結されている。前記スリーブはブラケットを介して射出成形機に固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－３１４２５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述したような圧力源ユニットでは、電動モータが空中に浮いた状態であるため、電動モータの振動を抑制することが望まれる。

【0006】

そこで、本開示は、電動モータの振動を抑制することができる圧力源ユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、機械に搭載される圧力源ユニットであって、回転軸およびポンプケーシングを含む油圧ポンプと、前記回転軸と連結された出力軸およびモータケーシングを含む電動モータと、前記ポンプケーシングと前記モータケーシングの間に介在し、前記ポンプケーシングと前記モータケーシングとを接続する接続体と、を備え、前記ポンプケーシングまたは前記接続体が前記機械に固定され、前記モータケーシングが弾性体を介して前記機械に支持される、圧力源ユニットを提供する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、電動モータの振動を抑制することができる圧力源ユニットが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係る圧力源ユニットの断面図である。

【図2】変形例の圧力源ユニットの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１に、一実施形態に係る圧力源ユニット１を示す。圧力源ユニット１は、機械９に搭載される。なお、図１では機械９の一部のみを描いている。例えば、機械９は、油圧ショベルやホイールローダなどの建設機械であってもよいし、射出成形機やプレス装置などの産業機械であってもよい。

【0011】

具体的に、圧力源ユニット１は、油圧ポンプ２と電動モータ６を含むとともに、油圧ポンプ２と電動モータ６の間の接続体５を含む。油圧ポンプ２と電動モータ６は横方向に並んでいる。本実施形態では、油圧ポンプ２と電動モータ６とが同軸上に配置されている。

【0012】

本実施形態では、油圧ポンプ２がアキシャルピストンポンプの一つである斜板ポンプである。ただし、油圧ポンプ２は、別のアキシャルピストンポンプである斜軸ポンプであってもよい。あるいは、油圧ポンプ２は、ベーンポンプ、ギヤポンプ、スクリューポンプなどの他の形式のポンプであってもよい。

【0013】

油圧ポンプ２は、水平方向に延びる回転軸２１と、回転軸２１を複数のベアリング２３，２４を介して回転可能に支持するポンプケーシング２２を含む。ポンプケーシング２２は中空であり、ポンプケーシング２２内にはバルブプレート３１、シリンダブロック３２および斜板３６が収容されている。

【0014】

より詳しくは、ポンプケーシング２２は、回転軸２１に貫通される正面壁と、回転軸２１の軸方向で正面壁と対向するバルブカバーと、正面壁とバルブカバーの間の空間を取り囲む周壁を有する。バルブカバーには、吸入路および吐出路が形成されている。

【0015】

バルブプレート３１はバルブカバーに固定されている。バルブプレート３１には、吸入路と連通する円弧状の吸入ポートと、吐出路と連通する円弧状の吐出ポートが形成されている。吸入ポートと吐出ポートは、回転軸２１回りの同一円周上に位置する。

【0016】

シリンダブロック３２は回転軸２１に固定されており、バルブプレート３１と摺動しながら回転軸２１と共に回転する。シリンダブロック３２には複数のシリンダボアが形成されている。シリンダボアのいくつかが吸入ポートと連通し、別のいくつかが吐出ポートと連通する。

【0017】

シリンダブロック３２のシリンダボアには複数のピストン３３がそれぞれ挿入されている。ピストン３３の頭部には複数のシュー３４がそれぞれ取り付けられている。本実施形態では、シュー３４が、斜板３６に固定されたシュープレート３５と摺動する。ただし、シュー３４は斜板３６と直接的に摺動してもよい。

【0018】

電動モータ６は、水平方向に延びる出力軸６１と、出力軸６１を複数のベアリングを介して回転可能に支持するモータケーシング６２を含む。モータケーシング６２は中空であり、モータケーシング６２内にはロータおよびステータが収容されている。ロータは出力軸６１に固定され、ステータはモータケーシング６２に固定される。

【0019】

本実施形態では、油圧ポンプ２の回転軸２１と電動モータ６の出力軸６１とが筒状のカップリング４により連結されている。カップリング４の内周面にはスプライン形状の歯面が形成される一方、回転軸２１の外周面および出力軸６１の外周面にはスプライン形状の歯面が形成され、それらの歯面が互いに噛み合っている。

【0020】

ただし、回転軸２１と出力軸６１は必ずしもカップリング４により連結される必要はない。例えば、回転軸２１と出力軸６１の一方の端部が中空であり、その一方内に他方が挿入され、回転軸２１および出力軸６１に形成されたスプライン形状の歯面が直接的に噛み合ってもよい。あるいは、回転軸２１と出力軸６１とが、当該回転軸２１および出力軸６１に固定された互いに噛み合うギヤを介して連結されてもよい。

【0021】

接続体５は、ポンプケーシング２２とモータケーシング６２の間に介在し、ポンプケーシング２２とモータケーシング６２とを接続する。本実施形態では、接続体５が回転軸２１および出力軸６１の軸方向、すなわち水平方向に延びる筒状であり、接続体５内に回転軸２１および出力軸６１が収容されている。

【0022】

本実施形態では、ポンプケーシング２２が機械９に固定されており、接続体５および電動モータ６がポンプケーシング２２を支点とした片持ち梁となるように空中に浮いている。そして、モータケーシング６２における接続体５と反対側の末端が弾性体７を介して機械９に支持されている。つまり、弾性体７は、モータケーシング６２の末端と機械９とに接合されている。

【0023】

例えば、圧力源ユニット１が機械９のルーム内に配置される場合、モータケーシング６２は弾性体７を介してルームの床面に支持されてもよいし、弾性体７を介してルームの横向き壁面に支持されてもよい。弾性体７は、例えば、ゴムからなるブロックであってもよい。

【0024】

ただし、弾性体７は、必ずしもモータケーシング６２の末端に接合される必要はなく、モータケーシング６２の下面と面接触するようにモータケーシング６２と機械９の間に介在してもよい。この場合、弾性体７は圧縮コイルばねや板ばねなどであってもよい。

【0025】

以上説明したように、本実施形態の圧力源ユニット１では、モータケーシング６２が弾性体７を介して機械９に支持されるので、電動モータ６の振動を抑制することができる。換言すれば、電動モータ６の振動が弾性体７で吸収される。

【0026】

＜変形例＞
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【0027】

例えば、油圧ポンプ２は、バルブプレート３１、シリンダブロック３２、ピストン３３、シュー３４および斜板３６を含むピストンポンプ機構が２つ設けられたタンデムポンプまたはパラレルポンプであってもよい。このように油圧ポンプ２がタンデムポンプやパラレルポンプである場合には、比較的に重量の大きな油圧ポンプ２のポンプケーシング２２を機械９に固定することで振動の影響が小さくなる。

【0028】

あるいは、図２に示す変形例の油圧システム１Ａのように、油圧ポンプ２のポンプケーシング２２ではなく、接続体５を機械９に固定してもよい。図２では、接続体５に、当該接続体５から下向きに延びるスタンド５１が一定的に設けられているとともに、スタンド５１と機械９との間に弾性体５５が介在している。つまり、接続体５はスタンド５１および弾性体５５を介して機械９に固定されている。弾性体５５は、例えば、ゴムからなるブロックであってもよい。このように接続体５を機械９に固定した場合は、ポンプケーシング２２を固定した場合に比べて固定位置から電動モータ６の末端までの長さが短くなるため、振動の影響が小さくなる。

【0029】

接続体５が機械９に固定される場合、ポンプケーシング２２における接続体５と反対側の末端も弾性体８を介して機械９に支持されることが望ましい。弾性体８は、例えば、ゴムからなるブロックであってもよい。

【0030】

例えば、弾性体８は、ポンプケーシング２２の末端と機械９とに接合される。ただし、弾性体８は、必ずしもポンプケーシング２２の末端に接合される必要はなく、ポンプケーシング２２の下面と面接触するようにポンプケーシング２２と機械９の間に介在してもよい。この場合、弾性体８は圧縮コイルばねや板ばねなどであってもよい。

【0031】

図２の構成であれば、接続体５を機械９に固定したときに生じる油圧ポンプ２の振動を抑制することができる。

【0032】

＜まとめ＞
第１の態様として、本開示は、機械に搭載される圧力源ユニットであって、回転軸およびポンプケーシングを含む油圧ポンプと、前記回転軸と連結された出力軸およびモータケーシングを含む電動モータと、前記ポンプケーシングと前記モータケーシングの間に介在し、前記ポンプケーシングと前記モータケーシングとを接続する接続体と、を備え、前記ポンプケーシングまたは前記接続体が前記機械に固定され、前記モータケーシングが弾性体を介して前記機械に支持される、圧力源ユニットを提供する。

【0033】

上記の構成によれば、モータケーシングが弾性体を介して機械に支持されるので、電動モータの振動を抑制することができる。特に、油圧ポンプがタンデムポンプやパラレルポンプである場合には、比較的に重量の大きな油圧ポンプのポンプケーシングを機械に固定することで振動の影響が小さくなる。あるいは、接続体を機械に固定した場合は、ポンプケーシングを固定した場合に比べて固定位置から電動モータの末端までの長さが短くなるため、振動の影響が小さくなる。

【0034】

第２の態様として、第１の態様において、前記接続体が前記機械に固定され、前記ポンプケーシングが弾性体を介して前記機械に支持されてもよい。当該構成によれば、接続体を機械に固定したときに生じる油圧ポンプの振動を抑制することができる。

【0035】

第３の態様として、第１または第２の態様において、例えば、前記接続体は、前記回転軸および前記出力軸を収容する筒状であってもよい。

【符号の説明】

【0036】

１，１Ａ 圧力源ユニット
２ 油圧ポンプ
２１ 回転軸
２２ ポンプケーシング
５ 接続体
６ 電動モータ
６１ 出力軸
６２ ポンプケーシング
７，８ 弾性体
９ 機械

【図1】

【図2】