(57)【要約】【課題】安価で小型化されたマルチストローク形ラジアルピストンモータ（カムモータ）を提供することにある。【解決手段】カムモータ（６０）のケーシング（２８′）は、２つのポートＡ，Ｂにそれぞれ連通した複数の軸方向に開口した油穴（６４）を備え、シリンダブロックの連通穴（２２′）とバルブプレートのポート穴（３０′）は各々、貫通穴（６８）を備えたスリーブ（６６）をこれらの間に密封的に受け入れるよう座ぐりされている。スリーブの端面とバルブプレートの座ぐり穴の座面との間にはバルブプレートをケーシングに摺動自在に押しつける皿バネ（８４）が設けられている。カムモータの作動中、ポートのうち一方に導入された高圧作動油が、ケーシングの対応の油穴からバルブプレートのポート穴及びスリーブの貫通穴を通り、シリンダブロックの連通穴を経てシリンダブロックのボアに供給される。【選択図】        図１
2004190519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側カム面を備えた固定カムリング内に設けられていて、各々が内側カム面に係合した状態でこの上を転動するようになったローラを備える複数の半径方向ピストン及びこれらピストンを収納する複数のボアが設けられると共にボアと連通した連通穴が設けられている回転自在なシリンダブロックを含む押退け機構部と、シリンダブロックと高圧源と低圧源に選択的に連結される２つのポートを備えたケーシングとの間に配置されていて、作動油を押退け機構部のピストンに前記シリンダブロックの連通穴を経て順次給排する円周方向に等角度間隔に設けられた複数のポート穴を備えるバルブプレートと、ピストンの往復運動をシャフトの回転運動として出力するようになった手段とを有するマルチストローク形ラジアルピストンモータにおいて、ケーシングは、前記２つのポートにそれぞれ連通した複数の軸方向に開口した油穴を備え、シリンダブロックの連通穴とバルブプレートのポート穴は各々、貫通穴を備えたスリーブをこれらの間に密封的に受け入れるよう座ぐりされており、スリーブの端面とバルブプレートの座ぐり穴の座面との間にはバルブプレートをケーシングに摺動自在に押しつける弾性手段が設けられており、前記モータの作動中、ポートのうち一方に導入された高圧作動油が、ケーシングの対応の油穴からバルブプレートのポート穴及びスリーブの貫通穴を通り、シリンダブロックの連通穴を経てシリンダブロックのボアに供給され、低圧作動油が、ボアから連通穴及びスリーブの貫通穴及びバルブプレートのポート穴を通り、ケーシングの対応の油穴を経て他方のポートに導かれるようになっていることを特徴とするマルチストローク形ラジアルピストンモータ。
【請求項２】
前記スリーブの外周面と前記バルブプレートのポート穴の内周面との間には、環状シールが設けられていることを特徴とする請求項１記載のマルチストローク形ラジアルピストンモータ。
【請求項３】
前記スリーブの外周面と前記シリンダブロックの連通穴の内周面との間には、環状シールが設けられていることを特徴とする請求項２記載のマルチストローク形ラジアルピストンモータ。
【請求項４】
前記シリンダブロックの座ぐり穴及び前記バルブプレートの座ぐり穴の内径はそれぞれ、スリーブの貫通穴の内径よりも実質的に大きいことを特徴とする請求項１記載のマルチストローク形ラジアルピストンモータ。
【請求項５】
内側カム面を備えた固定カムリング内に設けられていて、各々が内側カム面に係合した状態でこの上を転動するようになったローラを備える複数の半径方向ピストン及びこれらピストンを収納する複数のボアが設けられると共にボアと連通した連通穴が設けられている回転自在なシリンダブロックを含む押退け機構部と、シリンダブロックと高圧源と低圧源に選択的に連結される２つのポートを備えたケーシングとの間に配置されていて、作動油を押退け機構部のピストンに前記シリンダブロックの連通穴を経て順次給排する円周方向に等角度間隔に設けられた複数のポート穴を備えるバルブプレートと、ピストンの往復運動をシャフトの回転運動として出力するようになった手段とを有するマルチストローク形ラジアルピストンモータにおいて、ケーシングは、前記２つのポートにそれぞれ連通した複数の軸方向に開口した油穴を備え、バルブプレートのポート穴とケーシングの油穴は各々、貫通穴を備えたスリーブをこれらの間に密封的に受け入れるよう座ぐりされており、スリーブの端面とバルブプレートの座ぐり穴の座面との間にはバルブプレートをシリンダブロックに摺動自在に押しつける弾性手段が設けられており、前記モータの作動中、ポートのうち一方に導入された高圧作動油が、ケーシングの対応の油穴からバルブプレートのポート穴及びスリーブの貫通穴を通り、シリンダブロックの連通穴を経てシリンダブロックのボアに供給され、低圧作動油が、ボアから連通穴及びスリーブの貫通穴及びバルブプレートのポート穴を通り、ケーシングの対応の油穴を経て他方のポートに導かれるようになっていることを特徴とするマルチストローク形ラジアルピストンモータ。
【請求項６】
前記弾性手段は、皿バネであることを特徴とする請求項１又は５記載のマルチストローク形ラジアルピストンモータ。
【請求項７】
前記スリーブの貫通穴は、前記バルブプレートのポート穴と同心に配置されていることを特徴とする請求項１又は５記載のマルチストローク形ラジアルピストンモータ。
【請求項８】
前記ケーシングの２つの前記ポートはケーシングの端部で軸方向に開口していることを特徴とする請求項１又は５記載のマルチストローク形ラジアルピストンモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチストローク（多行程）形ラジアルピストンモータのバルブプレートの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチストローク形ラジアルピストンモータは、代表的には各種土木建設機械、例えば移動式クレーンやトラッククレーンの旋回又は走行用の低速高トルクモータとして広く用いられている。かかるラジアルピストンモータの従来構造が図４〜図６に示されている。
【０００３】
マルチストローク形ラジアルピストンモータ１０は、内側カム面１２を備えた固定カムリング１４内に設けられていて、各々が内側カム面に係合した状態でこの上を転動するようになったローラ１６を備える複数の半径方向ピストン１８及びこれらピストンを収納する複数のボア２０が設けられると共にボアと連通した連通穴２２が設けられた回転自在なシリンダブロック２４を含む押退け機構部２６と、シリンダブロック２４と高圧源と低圧源に選択的に連結される２つのポートＡ，Ｂを備えたケーシング２８との間に配置されていて、作動油を押退け機構部のピストンにシリンダブロックの連通穴を経て順次給排する円周方向に等角度間隔に設けられた複数のポート穴３０を備えるバルブプレート又はタイミングプレート３２と、ハウジング３４内で例えば符号３６のところで軸支されると共にシリンダブロックにこれと共に回転するよう取り付けられていて、ピストンの往復運動を回転トルクとして取り出す出力シャフト３８を有している。
【０００４】
図示の例では、バルブプレート３２は、ケーシング２８内に収納されると共に圧縮スプリング４０を介在させた状態で複数の位置決めピン４０によりケーシングに固定されている。また、ケーシング２８は、押退け機構部のカムリングを貫通する締結手段４４、例えばボルトによりハウジング３４に固定されている。図示の例では、ケーシング２８は、カムリング１４の６つのカム山に対応して１２個のポート穴３０を備えている。ポートＡ，Ｂがそれぞれバルブプレート３２の１つ置きのポート穴３０に通じ、ポートＡ，Ｂの何れ一方には選択的に高圧作動油が流入し、バルブプレート２４の連通穴２２を経て対応のシリンダブロックのボア２０内へ流れ、そして戻り油がバルブプレートの次に位置するポート穴３０を経て他方のポートＢ，Ａを通って流出するようになっている。なお、バルブプレートは、図示の例では、１２のポート穴を有し、即ち、カムリングの６つのカム山に対応してポートＡに連通する６つのポート穴及びポートＢに連通する６つのポート穴が交互に配置されている。
【０００５】
マルチストローク形ラジアルピストンモータ（なお、一般に「カムモータ」とも呼ばれているので、以下の説明において、カムモータという場合がある）の動作原理は当業者には周知なので、ごく簡単に述べると、複数のピストン１８が上述のように連通穴２２を介してバルブプレート３２のポート穴３０からの油圧の作用を受けてボア２０内で往復動し、ピストン先端に取り付けられたローラ１６が、カム面１２上を転動することによりシリンダブロック２４に回転運動を生じさせ、この回転運動を出力シャフト３８の回転運動として取り出すようになっている。
【０００６】
従来型カムモータでは、バルブプレート３２を収容しているケーシング２８の内周面には、例えば３つの環状シール溝４６，４８，５０が軸方向に間隔を置いて設けられ、これらには直径が次第に異なるシールリング５２，５４，５６がそれぞれ嵌め込まれている。これら３つのシールリングの目的は、ポートＡ，Ｂに流入流出する作動油の漏れを防止することにある。また、バルブプレート３２は、シリンダブロックのボア側壁との間からの圧油の漏れを阻止するために直径の次第に異なるシールリングに作用する油圧の作用を利用してシリンダブロック２４の側部に押しつけられるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来型マルチストローク形ラジアルピストンモータには、次のような問題があった。すなわち、バルブプレートとケーシングとの間には次第に直径が大きな３種類の比較的高価な高圧シールが必要であり、しかも、これを収納する溝を切削加工によりケーシング内面に設けなければならず、これは高い加工費を要した。また、バルブプレートの外周部にはこれらの高圧シールが接するので、外周面の表面粗さ、外径、モータ回転軸線に対する同心性に関して公差の厳しい要件を満足する必要があり、このために加工費が高くついていた。さらに、従来型バルブプレートでは、上述したように３つの互いに直径の異なる環状シールを軸方向に間隔を置いて設ける必要があり、このためにモータの軸方向寸法又はサイズが大きくなり、車両への設置に関して自由度が制限されていた。また、図４に示すような従来構造では、ポートＡ，Ｂをケーシングの側部に設ける必要があり、加工が比較的面倒であった。
【０００８】
本発明の目的は、これらの問題を考慮して、バルブプレートの構造を改良してマルチストローク形ラジアルピストンモータの全体的な製造及び組立費を減少させると共に省スペース化を図ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑みて、本発明の要旨は、内側カム面を備えた固定カムリング内に設けられていて、各々が内側カム面に係合した状態でこの上を転動するようになったローラを備える複数の半径方向ピストン及びこれらピストンを収納する複数のボアが設けられると共にボアと連通した連通穴が設けられている回転自在なシリンダブロックを含む押退け機構部と、シリンダブロックと高圧源と低圧源に選択的に連結される２つのポートを備えたケーシングとの間に配置されていて、作動油を押退け機構部のピストンに前記シリンダブロックの連通穴を経て順次給排する円周方向に等角度間隔に設けられた複数のポート穴を備えるバルブプレートと、ピストンの往復運動をシャフトの回転運動として出力するようになった手段とを有するマルチストローク形ラジアルピストンモータにおいて、ケーシングは、前記２つのポートにそれぞれ連通した複数の軸方向に開口した油穴を備え、シリンダブロックの連通穴又はケーシングの油穴とバルブプレートのポート穴は各々、貫通穴を備えたスリーブをこれらの間に密封的に受け入れるよう座ぐりされており、スリーブの端面とバルブプレートの座ぐり穴の座面との間にはバルブプレートをケーシング又はシリンダブロックに摺動自在に押しつける弾性手段が設けられており、マルチストローク形ラジアルピストンモータの作動中、ポートのうち一方に導入された高圧作動油が、ケーシングの対応の油穴からバルブプレートのポート穴及びスリーブの貫通穴を通り、シリンダブロックの連通穴を経てシリンダブロックのボアに供給され、低圧作動油が、ボアから連通穴及びスリーブの貫通穴及びバルブプレートのポート穴を通り、ケーシングの対応の油穴を経て他方のポートに導かれるようになっていることを特徴とするマルチストローク形ラジアルピストンモータにある。
【００１０】
好ましくは、スリーブの外周面とバルブプレートのポート穴の内周面との間には、圧油漏れ防止のための環状シールが設けられ、更に好ましくは、これに加えてスリーブの外周面とシリンダブロックの連通穴又はケーシングの油穴の内周面との間にも追加の環状シールが設けられる。追加のシールは、シリンダブロックの座ぐり穴座面の表面粗さを向上させることにより省略可能である。
【００１１】
本発明の好ましい特徴によれば、シリンダブロックの座ぐり穴及びバルブプレートの座ぐり穴の内径はそれぞれ、スリーブの貫通穴の内径よりも実質的に大きく、かくしてシリンダブロックが万一、軸方向に揺動運動してもバルブプレートはケーシング摺動面に密着するようになっている。
【００１２】
弾性手段は、皿バネであることが好ましい。スリーブの貫通穴は、バルブプレートのポート穴と同心に配置されており、この構成は、シリンダブロックに対するバルブプレートの正しい位置決めに役立つ。かくして、従来必要であった位置決めピンが不要になる。
【００１３】
本発明のもう一つの特徴によれば、ケーシングの２つのポートはケーシングの端部で軸方向に開口することができる。これは、鋳抜き中子を利用することによりケーシング内部の油通路の成形を容易に行うことができる。
【００１４】
本発明の一実施形態を添付の図面を参照して以下に説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の改良型マルチストローク形ラジアルピストンモータ６０を断面図で示している。なお、以下の説明において、図４に示した従来型カムモータと構造的に同一又は対応の構成要素は同一符号が付けてある。また、図４の従来型カムモータの構成要素のうち改良を施した対応の構成要素は、同一符号にプライム記号（′）を付けて指示してある。
【００１６】
図１を参照して本発明のカムモータ６０の主要な特徴を大まかに述べると、バルブプレート３２′は、従来カムモータのようにケーシング２８′内に配置されるのではなく、押退け機構部２６′とケーシング２８′との間に位置している。また、このバルブプレートは、従来のバルブプレートに比べて軸方向寸法が大幅に小さく、全体として環状プレートの形態をしていることが分かろう。また、ケーシング２８′は、軸方向に配置されたポートＡ，Ｂ及び内部作動油通路６２を介してポートに連通し、以下に詳細に説明するバルブプレートのポート穴と連通可能に軸方向に開口した複数の油穴６４を備えている。かくして、図４の従来構造とは異なり、ケーシング内部には高圧シール５２〜５６が設けられておらず、位置決めピン４２も設けられていない。というのは、バルブプレートがケーシング内部に設けられていないからである。また、鋳抜き中子を利用することによりケーシングをこのように構成できるので図４に示す従来構造と比べて製作が容易である。また、以下の説明から分かるように、従来構造と比べて部品数が少なく且つ高価な部品に代えて安価を部品を使用できるので製造費が節減できる。
【００１７】
次に、図１に加えて図２及び図３を参照しながら、本発明の構成を一層詳細に説明する。図２で最もよく分かるように、図示の実施形態では、シリンダブロックの各連通穴２２′及びこれと対向したバルブプレートの各ポート穴３０′はそれぞれ、円筒形スリーブ６６をこれらの間に受け入れるよう座ぐりされている。本発明の構成によれば、シリンダブロックのピストン数が８の場合、これに対応して８つのポート穴がバルブプレートに設けられていることに注目されたい。また、カムリングのカム山数が６の場合、ケーシング２８′には、ポートＡに連通する６つの油穴６４及びポートＢに連通する６つのポート穴６４が交互に配置されている。当業者であれは、カムリングのカム山数及びシリンダブロックのピストン数に応じて、シリンダブロックの連通穴の数はもちろんのこと、バルブプレートのポート穴の数及びケーシングの油穴の数も変わることは理解されよう。
【００１８】
スリーブ６６の中心円は、好ましくはシリンダブロックの連通穴の中心円と同心に配置されており、これは、バルブプレートとシリンダブロックとの適正な位置決めを行うのに役立つ。図２のＩＩＩ  で囲んだ部分の拡大図である図３を参照するとよく分かるように、スリーブ６６の外周面には、互いに軸方向に所定の間隔を置いた円周方向に延びる溝７０，７２が設けられ、環状シール７４，７６がそれぞれの溝に納められている。したがって、一方の環状シール７４により、スリーブの外周面とバルブプレートの座ぐり穴３０′の内周面との間における高圧作動油の漏れが阻止されるようになっている。また、他方の環状シール７６により、スリーブの外周面とシリンダブロックの座ぐり穴２２′の内周面との間における高圧作動油の漏れが阻止されるようになっている。なお、スリーブの外周面とシリンダブロックの座ぐり穴２２′の内周面との間における高圧作動油の漏れを防止するほどスリーブ端面とシリンダブロックの座ぐり穴２２′の座面が密に接触するようこれらを精密加工すれば、密封手段７２，７６を省略できる。
【００１９】
図３を続けて参照すると、シリンダブロックの座ぐり穴２２′の座面に当接する端面７８と反対側のスリーブの端面８０とバルブプレートの座ぐり穴の座面８２との間にはバルブプレート３２′をケーシング２８′に摺動自在に押しつける弾性手段、例えば皿バネ８４が設けられており、カムモータの作動中、ポートのうち一方、例えばポートＡに導入された高圧作動油が、ケーシングの対応の油穴６４からバルブプレートのポート穴３０′及びスリーブの貫通穴６８を通り、シリンダブロックの連通穴２２′を経てシリンダブロックのボア２０に供給され、低圧作動油が、ボア２０から連通穴２２′及びスリーブの貫通穴６８及びバルブプレートのポート穴３０′を通り、ケーシングの対応の油穴６４を経て他方のポートＢに導かれるようになっている。
【００２０】
また、シリンダブロックの座ぐり穴２２′及びバルブプレートの座ぐり穴３０′の内径はそれぞれ、スリーブの貫通穴６８の内径よりも実質的に大きいことが好ましい。というのは、このように構成すれば、シリンダブロックが万一、軸方向に揺動運動してもバルブプレートはケーシング摺動面に密着するようになるからである。さらに、皿バネの作用と共にスリーブ６６の貫通穴６８を通る高圧によりバルブプレートはケーシング摺動面に緊密に衝合するが、ケーシングに対するバルブプレートの過度の押しつけを防止するためにケーシングに対するバルブプレートの段付き密着面（図２（Ａ）に最もよく示されている）の内外径を選択して摺動面に働く油圧力を適当な大きさにするのがよい。
【００２１】
上述の実施形態では、スリーブ６６を介在させることによりバルブプレート３２′をシリンダブロック２４′と一緒に回転するようにし、皿バネ８４でバルブプレートをケーシング２８′に対して摺動自在に押圧接触させる構成としたが、図示していない本発明の変形実施形態では、スリーブをバルブプレートとケーシングの間に介在させ、皿バネによりバルブプレートをシリンダブロックに対して摺動自在に押圧接触させる構成とすることが可能である。即ち、バルブプレートの各ポート穴３０′及びこれと対応したケーシング２８′の各油穴６４をそれぞれ、円筒形スリーブ６６をこれらの間に受け入れるよう座ぐりすることが考えられる。その他の構成については、上記と実質的に同一である。しかしながら、スペース上の制約に鑑みて、ケーシングの油穴の座ぐり加工は比較的困難であり、油穴の数も図示の例では１２と多いために使用するスリーブの数も多くなり、コスト高になるので、図１に示した第１の実施形態を採用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチストローク形ラジアルピストンモータの略図である。
【図２】図１のマルチストローク形ラジアルピストンモータに用いられる本発明のバルブプレートを構成を説明する図であり、（Ａ）は、その側面図、（Ｂ）は、その正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ  で囲んだ部分の拡大図である。
【図４】従来型マルチストローク形ラジアルピストンモータの断面図である。
【図５】図４に示すマルチストローク形ラジアルピストンモータの押退け機構部を示す略図である。
【図６】図４のマルチストローク形ラジアルピストンモータのバルブプレートの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０，６０  マルチストローク形ラジアルピストンモータ
２２，２２′  連通穴
２４，２４′  シリンダブロック
２６  押退け機構部
２８，２８′  ケーシング
３０，３０′  ポート穴
３２，３２′バルブプレート
６４  油穴
６６  スリーブ
６８  貫通穴
８４  皿バネ
【図１】
2004190519.tif 000003
【図２】
2004190519.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004190519.tif 000006
【図５】
2004190519.tif 000007
【図６】
2004190519.tif 000008