JP2002098034A - 油圧モータ - Google Patents
油圧モータInfo
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Abstract
を防止する。 【解決手段】 油圧モータのエンドプレート12には第
一入口ポート31、第二入口ポート32、出口ポート3
3を備えた低圧優先弁30が設けられ、第一入口ポート
31が第一給排路13に、第二入口ポート32が第二給
排路14に、出口ポート33が導入路26に接続されて
いる。油圧モータの正転時には作動油が潤滑油40とし
て、第二給排路14、第二入口ポート32、出口ポート
33を経由して導入路26に導入されて、油圧モータの
シリンダブロックの回転摺動面に供給され、潤滑後の作
動油はドレン路25からタンク41に戻される。 【効果】 シリンダブロックの駆動に用いられた後の作
動油が潤滑油としてシリンダブロックの回転摺動面に供
給されるため、潤滑油専用の油圧ポンプを設けたり、駆
動用ポンプの出力の一部を潤滑油として使用したりする
必要がない。
Description
し、特に、回転摺動部の潤滑および冷却技術並びに摩耗
防止技術に係り、例えば、トラッククレーンのウインチ
に使用される油圧モータに利用して有効なものに関す
る。
る油圧モータとしては、斜板式アキシャルプランジャ形
油圧モータが広く採用されている。すなわち、この斜板
式アキシャルプランジャ形油圧モータは略円筒形状に形
成されたハウジングを備えており、ハウジングの内部に
は略円柱形状に形成されたシリンダブロックが同心に配
されて回転軸に一体に形成されて回転するように支承さ
れている。シリンダブロックの回転軸周りに形成された
複数本のシリンダ室には各ピストンが往復摺動自在にそ
れぞれ嵌入されており、各ピストンの一端面がハウジン
グの内部に配置された斜板の上をローラベアリングを介
して回転するスラストプレートに突合している。そし
て、各ピストンは軸心と平行方向に往復摺動するととも
に、軸心の周りを円運動するようになっている。そし
て、ハウジングの斜板と反対側のエンドプレートには第
一給排路、第二給排路、第一給排ポートおよび第二給排
ポートが開設されており、エンドプレートの端面に当接
されたバルブプレートにはシリンダブロックの端面が摺
動自在に突合されている。
能率の向上の観点や騒音対策の観点等からウインチのワ
イヤの繰り出しおよび巻き上げ速度を高めるために、ウ
インチを駆動する油圧モータの回転速度を高めることが
要求されている。
ジャ形油圧モータにおいて、回転速度を高めると、遠心
力が大きくなるため、シリンダブロックの回転摺動面で
ある端面の周辺部において潤滑油の供給が不足し、潤滑
不足や冷却不足が発生するという問題点がある。
して、潤滑油供給専用の油圧ポンプを付帯設備して潤滑
油を強制的に供給する方法および油圧モータ駆動用の油
圧ポンプの吐出油の一部を潤滑油として強制的に供給す
る方法が考えられる。
専用油圧ポンプを付帯して潤滑油を強制的に供給する方
法においては、専用の油圧ポンプの分だけ油圧ポンプが
大形になるばかりでなく、イニシャルコストやランニン
グコストが増加してしまう。
給に兼用する方法においては、駆動用ポンプの出力の一
部が潤滑油の供給に使用されることになるため、その
分、駆動用ポンプの定格を高める必要があり、結局、大
形化やコスト増加を招くことになる。
回避しつつ潤滑不足や部品の摩耗を防止することができ
る油圧モータを提供することにある。
油圧モータは、ハウジング(1)と、このハウジング
(1)内に回転自在に軸架された回転体(3)と、この
回転体(3)を回転させるための圧油を供給する第一の
給排路(13)と、前記回転体(3)を逆転させるため
の第二の給排路(14)とを備えている油圧モータにお
いて、前記ハウジング(1)の内部を潤滑する油を前記
第一の給排路(13)または第二の給排路(14)のう
ちの圧力の低い方の給排路から導入する導入路(26)
と、この導入路(26)から導入された油を排出するド
レン路(25)とを備えていることを特徴とする。
転摺動面である端面の周辺部には油圧モータの回転駆動
に用いられた作動油が潤滑油(40)として導入路(2
6)から導入されるため、回転体(3)の回転摺動面の
周辺部はその潤滑油(40)によって潤滑されかつ冷却
される。そして、回転体(3)の回転摺動面の周辺部を
潤滑しかつ冷却した潤滑油(40)はドレン路(25)
に排出される。したがって、前記した手段によれば、潤
滑油専用の油圧ポンプを設けたり、駆動用ポンプの出力
の一部を潤滑油として使用したりする必要がなく、油圧
ポンプの大形化やコストの増加を回避しつつ潤滑不足を
防止することができる。
記ハウジング(1)の内部を潤滑する油を導入する導入
路(26)と、この導入路(26)から導入された油を
排出するドレン路(25)とがハウジング(1)のエン
ドプレート(12)に設けられていることを特徴とす
る。
ドレン路(25)とをハウジング(1)のエンドプレー
ト(12)に設けたので、潤滑装置をコンパクトに形成
することができる。
記給排路(13、14)と前記導入路(26)との間に
低圧優先弁(30)が介設されており、この低圧優先弁
(30)の一方の入口ポート(31)は正転時に入口側
となる第一給排ポート(15)に接続され、その他方の
入口ポート(32)は正転時に出口側となる第二給排ポ
ート(16)に接続され、出口ポート(33)は導入路
(26)に接続されていることを特徴とする。
0)を設けることにより、油圧モータの正転時および逆
転時のいずれにおいても回転体(3)の回転摺動面に排
出側の低圧の潤滑油(40)を供給して潤滑しかつ冷却
することができる。
記エンドプレート(12)の端面に前記導入路(26)
に連通するエンドプレート側環状溝(22)が形成され
ており、前記エンドプレート(12)に対向する前記回
転体(3)の端面に前記エンドプレート側環状溝(2
2)に対応するシリンダブロック側環状溝(20)が形
成されており、さらに、このシリンダブロック側環状溝
(20)には回転体(3)の外周辺に向けて放射状に複
数の導出溝(21)が形成されていることを特徴とす
る。
ンドプレート側環状溝(22)と回転体(3)の端面に
設けたシリンダブロック側環状溝(20)とが一つの油
通路を形成し、導入路(26)から導入された油はこの
通路を通って円周方向に流れるとともに、放射状に設け
た導出溝(21)から遠心力により回転体(3)の外部
に放出される。この放出された油はドレン穴部(2
4)、ドレン路(25)を通ってタンク(41)に戻さ
れる。
記エンドプレート(12)の端面と前記回転体(3)の
端面との間にバルブプレート(18)が介装されてお
り、前記エンドプレート(12)に設けたエンドプレー
ト側環状溝(22)と前記回転体(3)に設けたシリン
ダブロック側環状溝(20)とを連通する連通孔(2
3)が開設されていることを特徴とする。
プレート(18)と、前記エンドプレート(12)に設
けたエンドプレート側環状溝(22)とで形成された油
通路に導かれ、さらに、この油はバルブプレート(1
8)に適正に穿設された連通孔(23)を通して回転体
(3)に設けたシリンダブロック側環状溝(20)に略
均等に供給される。このシリンダブロック側環状溝(2
0)には放射状に形成された複数の導出溝(21)が形
成されているので、油圧モータ作動中は断えずバルブプ
レート(18)と回転体(3)の回転摺動面に円周上万
遍なく排出側の潤滑油(40)を供給して潤滑し、か
つ、冷却することができる。また、エンドプレート(1
2)がアルミニウム材のような軟質の金属の場合にはバ
ルブプレート(18)を介装することにより磨耗を防止
することができる。
面に即して説明する。
るように、本発明に係る油圧モータは斜板式アキシャル
プランジャ形油圧モータ(以下、油圧モータという。)
として構成されており、略円筒形状に形成されたハウジ
ング1を備えている。さらに、このハウジング1は有底
円筒部1Aとエンドプレート12とから構成されてい
る。ハウジング1の内部の軸心上には回転軸2が架設さ
れており、回転軸2は両端部が有底円筒部1Aおよびエ
ンドプレート12に設置された一対の軸受2A、2Bに
よって回転自在に支承されている。ハウジング1の内部
には略円柱形状に形成された回転体であるシリンダブロ
ック3が同心に配されて収容されており、シリンダブロ
ック3は回転軸2にスプライン4を介して一体に形成さ
れ回転するようになっている。
七本のシリンダ室5が同一半径上において周方向に等間
隔に配されて軸心と平行方向に穿設されており、各シリ
ンダ室5は一端面が閉塞し他端面が開口した円柱穴形状
にそれぞれ形成されている。図2(a)に示されている
ように、各シリンダ室5の閉塞端面壁における略中央位
置には各連通路6がシリンダブロック3と同心の円弧形
状の長孔に形成されてそれぞれ穿設されており、連通路
6はシリンダ室5の内外を連通させるようになってい
る。各シリンダ室5には各ピストン7が往復摺動自在に
開口端からそれぞれ嵌入されている。
の閉塞端側には斜板8が、回転軸2に対して所定の角度
傾斜するように配されて固定されており、斜板8の斜面
にはスラストプレート9が斜板側スラストプレート9A
およびローラベアリング9Bを介して当接されて回転自
在に支承されている。各ピストン7は軸心と平行方向に
往復摺動するとともに各ピストン7の一端面がスラスト
プレート9上を円周方向に回転自在にかつ摺動可能に突
合されており、各ピストン7はシリンダ室5内に収納さ
れたボール10およびスプリング11によってスラスト
プレート9に常時押接されている。これにより、各ピス
トン7はシリンダブロック3が回転すると、斜板8の斜
面に対応して各シリンダ室5に対してそれぞれ往復動す
るようになっている。
の斜板8と反対側にはエンドプレート12が、有底円筒
部1Aの端面開口を閉塞するように当接されている。図
3に示されているように、エンドプレート12には第一
給排路13および第二給排路14がそれぞれ開設されて
おり、エンドプレート12の斜板8側の端面(以下、内
側端面という。)には第一給排ポート15および第二給
排ポート16が、第一給排路13および第二給排路14
にそれぞれ連通するように没設されている。第一給排ポ
ート15および第二給排ポート16は略半円形の円弧形
状に形成されており、エンドプレート12の同心円上に
おいて左右対称形に配置されている。また、第一給排ポ
ート15および第二給排ポート16はシリンダブロック
3に開設された連通路6群と、後記するバルブプレート
18を挟んで対向された状態になっている。
ト12の内側端面には薄い鋼板が使用されて外径がシリ
ンダブロック3の外径と等しい円板形状に形成されたバ
ルブプレート18が当接されており、バルブプレート1
8のエンドプレート12との当接面と反対側の端面(以
下、シリンダブロック側端面という。)にはシリンダブ
ロック3の連通路6側の端面(以下、バルブプレート側
端面という。)が、シリンダブロック3と回転軸2との
間に蓄力状態で介設された圧縮スプリング17の付勢下
において摺動自在に押接されている。
プレート18には円弧形状に形成された六個の連通孔1
9aおよび19bが同心円上において左右対称形に配列
されて開設されており、一方の片側の三個の連通孔19
aは図3に示されているエンドプレート12の第一給排
ポート15に対向され、他方の片側の三個の連通孔19
bは第二給排ポート16に対向されている。
製でエンドプレート12がアルミ材で形成されている場
合である。このような場合には、シリンダブロック3と
エンドプレート12とが直接接触するように構成する
と、エンドプレート12が摩耗する。このため、バルブ
プレート18を介装することによってエンドプレート1
2の摩耗を防止している。バルブプレート18にはエン
ドプレート12に固定するための固定穴18Aが2個設
けられている。一方、エンドプレート12の端面にはバ
ルブプレート18の固定穴18Aに対応した位置に固定
用突起12Aが設けられており、バルブプレート18を
固定するようになっており、シリンダブロック3の回転
によってバルブプレート18が回転するのを防止してい
る。
形成されている場合には、バルブプレート18の介装は
省略することができる。
ダブロック3のバルブプレート側端面における連通路6
群の外側には環状溝20が同心円に没設されており、そ
の環状溝20の外側には複数条の導出溝21が放射状に
没設されている。各導出溝21は内側端が環状溝20に
開口されており、外側端がシリンダブロック3の外周に
開口されている。したがって、各導出溝21は環状溝2
0の内部空間をシリンダブロック3の外方空間にそれぞ
れ連通させた状態になっている。
プレート12の内側端面における第一給排ポート15お
よび第二給排ポート16の外側の位置には、環状溝22
が同心円に没設されており、このエンドプレート12の
環状溝(以下、エンドプレート側環状溝という。)22
の半径とシリンダブロック3の環状溝(以下、シリンダ
ブロック側環状溝という。)20の半径とは同一に設定
されている。したがって、エンドプレート側環状溝22
とシリンダブロック側環状溝20とはバルブプレート1
8を挟んで対向した状態になっている。図2(b)に示
されているように、バルブプレート18にはシリンダブ
ロック側環状溝20およびエンドプレート側環状溝22
と対応した位置に四個の連通孔23が周方向に等間隔で
開設されており、これら連通孔23はシリンダブロック
側環状溝20の内部空間とエンドプレート側環状溝22
の内部空間とを連通させている。四個の連通孔23を等
間隔に配置することにより、エンドプレート側環状溝2
2に導入された油をシリンダブロック側環状溝20に略
均等に供給することができる。なお、連通孔23は四個
に限定されるものではなく、油圧モータの使用条件によ
り適宜増減することができる。また、連通孔23の配置
も必ずしも等間隔である必要はなく、シリンダブロック
側環状溝20に略均等に油を供給できるものであれば、
どのような配置でもよい。
に、エンドプレート12の内側端面における外周辺の一
部(以下、上部とする。)にはドレン穴部24が没設さ
れており、ドレン穴部24にはエンドプレート12に形
成されたドレン路25の一端部が接続されている。図1
に示されているように、エンドプレート12の下部には
潤滑油として作動油を導入するための導入路26が開設
されており、図1および図3に示されているように、導
入路26の一端はエンドプレート側環状溝22の下端部
に接続されている。
ト12には導入路26に接続された低圧優先弁30が設
けられている。図5に示されているように、低圧優先弁
30は3ポート・2位置・パイロット操作式スライドス
プール形切換弁として構成されており、第一入口ポート
31、第二入口ポート32および出口ポート33を備え
ている。第一入口ポート31は第一給排路13に、第二
入口ポート32は第二給排路14に、出口ポート33は
導入路26にそれぞれ接続されている。弁箱34には弁
体35が摺動自在に収納されており、弁体35は弁箱3
4の両端部に介装された第一スプリング36および第二
スプリング37によって均衡されている。弁箱34の弁
体35の一端には図5(b)に示されているように、第
一給排路13の圧油がパイロット通路13Aを介してパ
イロット圧として印加されており、他端には第二給排路
14の圧油がパイロット通路14Aを介してパイロット
圧として印加されている。なお、図5(a)は第一給排
路13の方の圧力が第二給排路14よりも高いので、弁
体35が図の左側に押され、このため、第二給排路14
の圧油が出口ポート33を通って導入路26に流れる様
子を示したものである。
を説明する。
ストン7が上死点から下死点に移行する間にシリンダ室
5が連通路6を介して第一給排ポート15と連通するよ
うに、斜板8、シリンダブロック3およびバルブプレー
ト18等の相対的な位置関係が設定されていると、高圧
の作動油は第一給排路13、第一給排ポート15、連通
孔19aおよび連絡路6を通じてシリンダ室5に流入す
ることになる。
によりピストン7は押圧されるため、ピストン7はスラ
ストプレート9を介して斜板8を押圧することになる。
この押圧力の周方向についての分力により、ピストン7
を支持しているシリンダブロック3を回転させるトルク
が発生する。このシリンダブロック3を回転させるトル
クはスプライン4を介して回転軸2に伝達されるため、
回転軸2は正方向に回転駆動されることになる。
て、ピストン7が下死点から上死点に移行する間に、シ
リンダ室5が第二給排ポート16と連通する状態にな
る。このとき、ピストン7は斜板8により押し戻される
ため、シリンダ室5の作動油をシリンダ室5から第二給
排路14に連絡路6、連通孔19bおよび第二給排ポー
ト16を通じて排出させることになる。
びシリンダ室5からの排出が繰り返されるモータ作用の
正転時には、図示しない油圧ポンプから第一給排路13
に圧油が供給され、第二給排路14から排出される。こ
のとき、低圧優先弁30は図5(b)に示された回路図
の状態になるため、第二給排路14の作動油すなわち油
圧モータの回転駆動に用いられた後の作動油が潤滑油4
0として、第二入口ポート32および出口ポート33を
経由して導入路26に導入される。
26に導入された潤滑油40はエンドプレート側環状溝
22に導入され、エンドプレート側環状溝22を左右に
分かれて上部へと流れて行く。エンドプレート側環状溝
22を流通する途中において潤滑油40はバルブプレー
ト18の四個の連通孔23を通ってシリンダブロック側
環状溝20に流れ込む。図2(a)に矢印で示されてい
るように、シリンダブロック側環状溝20に流れ込んだ
潤滑油40はシリンダブロック側環状溝20を環状に流
れる間に放射状に敷設された各導出溝21を径方向外向
きに流れてシリンダブロック3の外側にそれぞれ流出す
る。
ダブロック3の外周部に放射状に敷設された各導出溝2
1を放射状に潤滑油40がそれぞれ流出して行く際に、
シリンダブロック3はバルブプレート18のシリンダブ
ロック側端面を摺動しながら回転しているため、各導出
溝21を放射状に流出して行く潤滑油40はシリンダブ
ロック3とバルブプレート18との摺動面を万遍なく潤
滑、かつ冷却する状態になる。そして、シリンダブロッ
ク3とバルブプレート18との摺動面を効果的に潤滑し
かつ冷却して、シリンダブロック3の外側に流出した潤
滑油40はドレン穴部24からドレン路25を経由して
タンク41にドレンされる。
ポンプから第二給排路14に圧油が供給され、第一給排
路13から排出される。このとき、低圧優先弁30の弁
体35は図5(b)に示された状態から反対側に切り換
えられる。すなわち、油圧モータの回転駆動に用いられ
た作動油が流れる第一給排路13側の第一入口ポート3
1が出口ポート33に接続された状態となり、油圧モー
タの回転駆動に用いられた作動油が潤滑油として第一入
口ポート31および出口ポート33を介して導入路26
に導入されることになる。
ては、シリンダブロック3の回転摺動面には油圧モータ
の回転駆動に用いられた作動油が潤滑油として供給さ
れ、周辺部を潤滑しかつ冷却した潤滑油はドレン路から
排出されるので、潤滑油専用の油圧ポンプを設けたり、
駆動用ポンプの出力の一部を潤滑油として使用したりす
る必要がなく、大形化やコストの増加を回避しつつ潤滑
不足を防止することができる。
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々変更可能であることはいうまでもない。
ランジャ形油圧モータに限らず、その他の回転形油圧モ
ータ全般に適用することができる。
26およびドレン路25をエンドプレート12に設けた
例について説明したが、導入路26およびドレン路25
はエンドプレート12に設けた場合に限定されるもので
はなく、ハウジング1のいずれの場所に取り付けてもよ
い。
た導出溝21については、放射状に設けた例について説
明したが、導出溝21の形状は図2(a)に示すような
半径方向に放射状に配置されている場合に限定されるも
のではなく、シリンダブロック側環状溝20に導入され
た油を外部に放出するものであれば、どのような形状の
溝でもよい。
大形化やコストの増加を回避しつつ回転摺動面の潤滑不
足を防止することができる。
プランジャ形油圧モータを示す縦断面図である。
ダブロックのバルブプレート側端面を示す側面図、
(b)は図1のb−b矢視図に相当するバルブプレート
を示す側面図である。
の内側端面を示す側面図である。
は低圧優先弁の接続を示す回路図である。
A、2B…軸受、3…シリンダブロック(回転体)、4
…スプライン、5…シリンダ室、6…連絡路、7…ピス
トン、8…斜板、9…スラストプレート、9A…斜板側
スラストプレート、9B…ローラベアリング、10…ボ
ール、11…スプリング、12…エンドプレート、12
A…固定用突起、13…第一給排路、13A…第一パイ
ロット通路、14…第二給排路、14A…第二パイロッ
ト通路、15…第一給排ポート、16…第二給排ポー
ト、17…圧縮スプリング、18…バルブプレート、1
8A…固定用穴、19a、19b…連通孔、20…シリ
ンダブロック側環状溝、21…導出溝、22…エンドプ
レート側環状溝、23…連通孔、24…ドレン穴部、2
5…ドレン路、26…導入路、30…低圧優先弁、31
…第一入口ポート、32…第二入口ポート、33…出口
ポート、34…弁箱、35…弁体、36、37…スプリ
ング、40…潤滑油(作動油)、41…タンク。
Claims (5)
- 【請求項1】 ハウジング(1)と、このハウジング
(1)内に回転自在に軸架された回転体(3)と、この
回転体(3)を回転させるための圧油を供給する第一の
給排路(13)と、前記回転体(3)を逆転させるため
の第二の給排路(14)とを備えている油圧モータにお
いて、前記ハウジング(1)の内部を潤滑する油を前記
第一の給排路(13)または第二の給排路(14)のう
ちの圧力の低い方の給排路から導入する導入路(26)
と、この導入路(26)から導入された油を排出するド
レン路(25)とを備えていることを特徴とする油圧モ
ータ。 - 【請求項2】 前記ハウジング(1)の内部を潤滑する
油を導入する前記導入路(26)と、この導入路(2
6)から導入された油を排出する前記ドレン路(25)
とが前記ハウジング(1)のエンドプレート(12)に
設けられていることを特徴とする請求項1に記載の油圧
モータ。 - 【請求項3】 前記給排路(13、14)と前記導入路
(26)との間に低圧優先弁(30)が介設されてお
り、この低圧優先弁(30)の一方の入口ポート(3
1)は正転時に入口側となる第一給排ポート(15)に
接続され、その他方の入口ポート(32)は正転時に出
口側となる第二給排ポート(16)に接続されており、
出口ポート(33)は導入路(26)に接続されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の油圧
モータ。 - 【請求項4】 前記エンドプレート(12)の端面に前
記導入路(26)に連通するエンドプレート側環状溝
(22)が形成されており、前記エンドプレート(1
2)に対向する前記回転体(3)の端面にもエンドプレ
ート側環状溝(22)に対応するシリンダブロック側環
状溝(20)が形成されており、さらに、このシリンダ
ブロック側環状溝(20)には回転体(3)の外周辺に
向けて放射状に複数の導出溝(21)が形成されている
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の油圧モ
ータ。 - 【請求項5】 前記エンドプレート(12)の端面と前
記回転体(3)の端面との間にバルブプレート(18)
が介装されており、このバルブプレート(18)には前
記エンドプレート(12)に設けられたエンドプレート
側環状溝(22)と前記回転体(3)に設けられたシリ
ンダブロック側環状溝(20)とを連通する連通孔(2
3)が開設されていることを特徴とする請求項4に記載
の油圧モータ。
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