特開 2024-74474 回転駆動システム

(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】P2024074474

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】回転駆動システム

(51)【国際特許分類】

   F16H 57/04 20100101AFI20240524BHJP

   F16D 65/16 20060101ALN20240524BHJP

   F16D 121/16 20120101ALN20240524BHJP

【ＦＩ】

F16H57/04 Z

F16D65/16

F16D121:16

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185643

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】武田 佑太

(72)【発明者】

【氏名】横田 貴也

(72)【発明者】

【氏名】篠塚 暢人

【テーマコード（参考）】

3J058

3J063

【Ｆターム（参考）】

3J058AA48

3J058AA59

3J058AA79

3J058AA88

3J058BA62

3J058CC07

3J058CC72

3J058CC78

3J058FA42

3J063AA15

3J063AB12

3J063AC01

3J063BA11

3J063BB11

3J063BB27

3J063XD03

3J063XD11

3J063XD31

3J063XD41

3J063XD61

3J063XD72

3J063XE12

(57)【要約】

【課題】ブレーキを解除する作動油と減速機の潤滑油とを１つの油圧源から供給できるとともに、潤滑油の清浄度を保つことができる回転駆動システムを提供する。
【解決手段】回転駆動システム１００は、モータ１０２と、モータの回転を減速させる減速機１０４と、モータの動作停止時に減速機の回転を止めるブレーキ１０６と、モータの動作時にブレーキを解除する作動油を外部の油圧源１１２からブレーキに供給するブレーキ解除圧油路１０８と、ブレーキ解除圧油路から減速機に連通して、作動油を潤滑油として減速機に供給する絞り１１０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータの回転を減速させる減速機と、
前記モータの動作停止時に前記減速機の回転を止めるブレーキと、
前記モータの動作時に前記ブレーキを解除する作動油を外部の油圧源から該ブレーキに供給するブレーキ解除圧油路と、
前記ブレーキ解除圧油路から前記減速機に連通して、前記作動油を潤滑油として該減速機に供給する絞りと、を備えることを特徴とする回転駆動システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、減速機付きモータを備えた回転駆動システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一例として油圧ショベルなどの建設機械においては、減速機付き電動モータを備えた回転駆動システムが用いられている（例えば特許文献１）。特許文献１には、上部旋回体を下部走行体に対して旋回させる回転駆動システムを備えた油圧ショベルが記載されている。

【0003】

この回転駆動システムは、電動機と、電動機の回転を減速させる減速機と、油圧ポンプと、潤滑油ポンプとを備える。油圧ポンプは、電動機の動作時にブレーキを解除する圧油（作動油）を供給する。潤滑油ポンプは、電動機の冷却性や潤滑性を保つための潤滑油を電動機内に供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１５４１０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし特許文献１の回転駆動システムでは、減速機に潤滑油を供給する潤滑油ポンプと、ブレーキ解除用の圧油を吐出する油圧ポンプとの２つの油圧源を有するため、２系統の油路が必要となる。

【0006】

また特許文献１の回転駆動システムでは、減速機内の貯留部に溜めた潤滑油を、電動機の冷却のためにも用いている。この潤滑油は装置内で循環しつづけることから、潤滑油を定期的に交換して清浄度を保つ必要がある。しかし、例えばミニショベルと呼ばれる比較的小さな油圧ショベルにおいて、回転駆動システムは、上部旋回体のキャブ内に設置された操縦席の下部に配置されている。このためミニショベルでは、回転駆動システムの潤滑油を交換する場合、キャブ内のフロアフレームを取り外す必要があるため、手間がかかってしまう。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑み、ブレーキを解除する作動油と減速機の潤滑油とを１つの油圧源から供給できるとともに、潤滑油の清浄度を保つことができる回転駆動システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明にかかる回転駆動システムの代表的な構成は、モータと、モータの回転を減速させる減速機と、モータの動作停止時に減速機の回転を止めるブレーキと、モータの動作時にブレーキを解除する作動油を外部の油圧源からブレーキに供給するブレーキ解除圧油路と、ブレーキ解除圧油路から減速機に連通して、作動油を潤滑油として減速機に供給する絞りと、を備えることを特徴とする。

【0009】

上記構成では、モータの動作時にブレーキを解除する作動油を、外部の油圧源からブレーキ解除油路を介してブレーキに供給する。また絞りは、ブレーキ解除圧油路から減速機に連通している。このため、外部の油圧源からの作動油は、モータの動作時にブレーキ解除油路を介してブレーキに供給されるだけでなく、絞りを介して（圧力が下がった状態で）減速機のケーシングの内部空間に潤滑油として供給される。

【0010】

したがって上記構成では、ブレーキを解除する作動油と減速機の潤滑油とを１つの油圧源から供給することができる。また、減速機に供給される潤滑油はブレーキ解除圧油路から供給され続けるため、内部循環ではなく、（必然的に）装置外に排出することになる。したがって（内部循環の）潤滑油を交換するという手間が発生することはなく、また潤滑油の清浄度を保つことができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ブレーキを解除する作動油と減速機の潤滑油とを１つの油圧源から供給できるとともに、潤滑油の清浄度を保つことができる回転駆動システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態における回転駆動システムの全体構成図である。

【図2】図１の回転駆動システムの詳細を示す図である。

【図3】図２の回転駆動システムの要部を拡大した図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0014】

図１は、本発明の実施形態における回転駆動システム１００の全体構成図である。回転駆動システム１００は、例えば油圧ショベルなどの建設機械に用いられるシステムであって、モータ１０２と、モータ１０２の回転を減速させる減速機１０４と、ブレーキ１０６と、ブレーキ解除圧油路１０８と、絞り１１０とを備える。なおモータ１０２とは、例えば油圧モータやその他の動力源であり、その駆動力には油圧や他の既存の動力を用いてよい。

【0015】

ブレーキ１０６は、モータ１０２の動作停止時に減速機１０４の回転を止めることにより、モータ１０２の意図しない回転を防止する。ブレーキ解除圧油路１０８は、外部の油圧源１１２に接続されている。油圧源１１２は、ストレーナ１１４を通過した作動油タンク１１６の作動油を吸引し、ブレーキ解除圧油路１０８に供給する。またブレーキ解除圧油路１０８は、モータ１０２の動作時にブレーキ１０６を解除する作動油を油圧源１１２からブレーキ１０６に供給する。

【0016】

絞り１１０は、ブレーキ解除圧油路１０８よりも細い油路である。絞り１１０は、ブレーキ解除圧油路１０８の途中に位置する分岐点１１８でブレーキ解除圧油路１０８から分岐し、さらに減速機１０４に連通している。そして絞り１１０は、油圧源１１２からブレーキ解除圧油路１０８に供給される作動油を潤滑油として減速機１０４に供給する。

【0017】

つまり、外部の油圧源１１２からの作動油は、モータ１０２の動作時にブレーキ解除油路１０８を介してブレーキ１０６に供給されるだけでなく、絞り１１０を介して圧力が下がった状態で、減速機１０４に潤滑油として供給される。また減速機１０４に供給される潤滑油は、排出ポート１２０を通ってドレンパン１２２に排出される。

【0018】

図２は、図１の回転駆動システム１００の詳細を示す図である。図３は、図２の回転駆動システム１００の要部を拡大した図である。回転駆動システム１００は、図２に示すようにモータ１０２、減速機１０４およびブレーキ１０６が一体化していて、モータ１０２と減速機１０４の間にブレーキ１０６が配置されている。

【0019】

モータ１０２は、シャフト１２４を有する。シャフト１２４は、軸受１２６によって軸支されてフランジ１２８を貫通し、さらにブレーキ１０６のブレーキケーシング１３０内のブレーキ室１３２に延びている。また、シャフト１２４とフランジ１２８の隙間は、オイルシール１３４によってシールされている。

【0020】

ブレーキ１０６は、ディスク支持部１３６と、ブレーキディスク１３８と、ブレーキピストン１４０と、ブレーキバネ１４２とを有し、これらがブレーキケーシング１３０内のブレーキ室１３２に配置されている。ディスク支持部１３６は、円筒状の部材であって、モータ１０２のシャフト１２４と嵌合している。ブレーキディスク１３８は、円環状の部材であって、ディスク支持部１３６と嵌合している。

【0021】

ブレーキバネ１４２は、図３に示すようにモータ１０２のフランジ１２８とブレーキピストン１４０との間に配置されている。ブレーキピストン１４０は、ブレーキバネ１４２の矢印Ａに示す付勢力によってブレーキディスク１３８に向かって付勢されていて、ブレーキディスク１３８との当接面１４４がブレーキシューとして機能する。

【0022】

ブレーキディスク１３８は、ブレーキピストン１４０の当接面１４４に押し付けられると、ブレーキケーシング１３０の対向面１４６に接触して、ブレーキケーシング１３０との摩擦力によって回転不能となる。このようにして、ブレーキ１０６は、ディスク支持部１３６が回転不能なブレーキ状態となり、モータ１０２の動作停止時にシャフト１２４の回転を防止することができる。

【0023】

またブレーキケーシング１３０には、図３に示すようにブレーキ解除圧油路１０８と、ブレーキ解除圧油路１０８から分岐点１１８で分岐した絞り１１０と、排出ポート１２０（図２参照）とが設けられている。絞り１１０は、一例として加圧室１４７から分岐して、その吐出口１４８が減速機１０４の減速機ケーシング１５０の内部空間１５２に連通している。加圧室１４７は、図３に示すようにブレーキ解除圧油路１０８の終端に位置し、作動油の油圧がブレーキピストン１４０に作用する空間である。なお絞り１１０は、加圧室１４７から分岐しているが、これに限定されず、ブレーキ解除圧油路１０８の終端に至る途中の適宜の位置から分岐して、減速機ケーシング１５０の内部空間１５２に連通するように設けてもよい。

【0024】

このため、モータ１０２の動作時に外部の油圧源１１２からブレーキ１０６に作動油が供給されると、作動油は、図３の矢印Ｂに示すようにブレーキ解除油路１０８を通って、ブレーキ室１３２のブレーキピストン１４０に到達する。そして作動油は、ブレーキバネ１４２の矢印Ａに示す付勢力に抗して、ブレーキピストン１４０をブレーキディスク１３８から離間させる図３の矢印Ｃに示す油圧による力を生じさせる。ブレーキ１０６では、作動油の油圧による力によってブレーキピストン１４０がブレーキディスク１３８から離間すると、ディスク支持部１３６が回転可能なブレーキ解除状態となる。

【0025】

さらに作動油は、ブレーキピストン１４０に到達して矢印Ｃに示す油圧による力を生じさせるだけでなく、絞り１１０を通って圧力が下がった状態で吐出口１４８から減速機１０４の減速機ケーシング１５０の内部空間１５２に潤滑油として供給される。換言すれば、減速機１０４への作動油の供給はブレーキ１０６から見れば漏れと考えることもできるが、絞り１１０を介していることにより、ブレーキピストン１４０にかける高圧を維持することができる。したがって回転駆動システム１００では、ブレーキ１０６を解除する作動油と減速機１０４の潤滑油とを１つの油圧源１１２から供給することができる。

【0026】

減速機１０４は、図２に示すように出力軸１５４と、減速機ケーシング１５０の内部空間１５２に配置された第１段遊星歯車機構１５６および第２段遊星歯車機構１５８とを有する。減速機１０４は、モータ１０２のシャフト１２４の回転（出力）を、第１段遊星歯車機構１５６および第２段遊星歯車機構１５８で減速して、出力軸１５４から出力する。減速機１０４では、外部の油圧源１１２からの作動油が、絞り１１０を介して減速機ケーシング１５０の内部空間１５２に潤滑油として供給されることで、各機構の潤滑性が保たれる。

【0027】

また、減速機１０４に供給される潤滑油は、図３の矢印Ｂに示すようにブレーキ解除圧油路１０８から供給され続けるため、内部循環ではなく、必然的に外部に排出することになる。ここでは、図２に示すようにブレーキケーシング１３０に、減速機ケーシング１５０の内部空間１５２に連通する排出ポート１２０を設けることで、減速機１０４に供給される潤滑油を外部に排出している。したがって回転駆動システム１００では、潤滑油を交換するという手間が発生することはなく、また潤滑油の清浄度を保つことができる。

【0028】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、減速機付きモータを備えた回転駆動システムとして利用することができる。

【符号の説明】

【0030】

１００…回転駆動システム、１０２…モータ、１０４…減速機、１０６…ブレーキ、１０８…ブレーキ解除圧油路、１１０…絞り、１１２…油圧源、１１４…ストレーナ、１１６…作動油タンク、１１８…分岐点、１２０…排出ポート、１２２…ドレンパン、１２４…シャフト、１２６…軸受、１２８…フランジ、１３０…ブレーキケーシング、１３２…ブレーキ室、１３４…オイルシール、１３６…ディスク支持部、１３８…ブレーキディスク、１４０…ブレーキピストン、１４２…ブレーキバネ、１４４…ブレーキピストンの当接面、１４６…ブレーキケーシングの対向面、１４８…絞りの吐出口、１５０…減速機ケーシング、１５２…減速機ケーシングの内部空間、１５４…出力軸、１５６…第１段遊星歯車機構、１５８…第２段遊星歯車機構

【図1】

【図2】

【図3】