(57)【要約】【課題】製造組立費の低いマルチストローク形ラジアルピストンモータを提供する。【解決手段】カムモータ（２０）は、複数の半径方向ピストンシリンダユニットを含む押退け機構部（２９）と、押退け機構部のシリンダブロック（２８）に軸方向に押圧接触状態で設けられていて、作動油を押退け機構部のピストンに油穴を経て順次給排する複数の通し孔を備える固定バルブプレート（２１）を有する。シリンダブロックは、バルブプレートと接触した第１の壁とは反対側に位置して前記モータの固定部分に摺動状態で接触する第２の壁にシリンダブロックのボアと連通した段付き油溝（３０）を備え、それにより高圧作動油を受け入れる圧力室が固定部分と第２の壁との間に形成される。段底部の受圧面積は、シリンダブロックへのバルブプレートの軸方向スラスト押圧力と向きが反対で且つ大きさの等しい反力を生じさせるように設定されている。【選択図】        図１
2004190521.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油穴が設けられた回転自在なシリンダブロックを含む押退け機構部と、押退け機構部のシリンダブロックに軸方向に押圧接触状態で設けられていて、作動油を押退け機構部のピストンに前記油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通し孔を備える固定バルブプレートと、ハウジング内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、シリンダブロックは、バルブプレートと接触した第１の壁とは反対側に位置して前記モータの固定部分に摺動状態で接触する第２の壁にシリンダブロックのボアと連通した段付き油溝を備え、それにより高圧作動油を受け入れる圧力室が固定部分と第２の壁との間に形成され、段底部の受圧面積は、シリンダブロックへのバルブプレートの軸方向スラスト押圧力と向きが反対で且つ大きさの等しい反力を生じさせるように設定され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】
段付き油溝は、シリンダブロックのボア内への圧油の移動を阻止する逆止弁の働きをするボールを収容し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】
前記固定部分とシリンダブロックの段付き油溝を備えた壁との間には、スラストプレートが設けられ、このスラストプレートは、固定部分に接触する球面加工又はクラウニング加工された表面及びこれと反対側に位置していて、シリンダブロックの段付き油溝を備えた壁と接触する平らな表面を備えていることを特徴とする請求項１又は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】
前記固定部分は、前記ハウジングの一部であることを特徴とする請求項１、２又は３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スラスト支持構造に関する。
【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】
ラジアルピストンモータ１は、内側カム面２を備えた固定カムリング３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４を備える複数の半径方向ピストン５及びこれらピストンを収納する複数のボア６が設けられると共にボアと連通した油穴７が設けられた回転自在なシリンダブロック８を含む押退け機構部９と、押退け機構部のシリンダブロックに押圧接触状態で設けられていて、作動油を押退け機構部のピストン５に油穴７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通し孔１０を備える固定バルブプレート又はタイミングプレート１１と、ハウジング１２内で例えば符号１３，１４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１５を有している。
【０００４】
図示の例では、バルブプレート１１は、ケーシング１６内に収納されており、ケーシング１６は、押退け機構部のカムリングを貫通する締結手段、例えばボルトによりハウジング１２に固定されている。ケーシング１６は、カムリング３の６つのカム山に対応して１２個の通し孔１０を備えている。ポートＡ，Ｂがそれぞれバルブプレート１１の１つ置きの通し孔１０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１１の通し孔１０を経て対応のシリンダブロック８のボア６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通し孔１０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。
【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５が上述のように油穴７を介してバルブプレートの通し孔１０からの油圧の作用を受けてボア６内で往復動し、ピストン先端に取り付けられたローラ４が、カム面２上を転動することによりシリンダブロック８に回転運動を生じさせ、この回転運動を出力シャフト１５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１１を収容しているケーシング１６の内周面には、例えば３つの環状シール溝１７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１８が嵌め込まれている。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１１は、シリンダブロックの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の側壁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、かかる従来型カムモータは、シリンダブロックに対するバルブプレートのスラストを受け止めるために図示のように配置された２つのテーパころ軸受１３，１４を採用している。テーパころ軸受は、荷重支持面積が広いので大きなスラスト荷重に耐えることができる。しかしながら、かかるテーパころ軸受は高価であり、シャフトに対して隙間のない嵌合状態を得るために半径方向に予備荷重（予圧ともいう）を与える必要があるが、この設定は種々の設計及び動作条件を考慮に入れなければならず、面倒であった。
【０００８】
本発明の目的は、カムモータのシリンダブロックを改良して高価なテーパころ軸受に代えて安価を軸受を採用することによりコストを減少できるマルチストローク形ラジアルピストンモータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的に鑑みて、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油穴が設けられた回転自在なシリンダブロックを含む押退け機構部と、押退け機構部のシリンダブロックに軸方向に押圧接触状態で設けられていて、作動油を押退け機構部のピストンに前記油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通し孔を備える固定バルブプレートと、ハウジング内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、シリンダブロックは、バルブプレートと接触した第１の壁とは反対側に位置して前記モータの固定部分に摺動状態で接触する第２の壁にシリンダブロックのボアと連通した段付き油溝を備え、それにより高圧作動油を受け入れる圧力室が固定部分と第２の壁との間に形成され、段底部の受圧面積は、シリンダブロックへのバルブプレートの軸方向スラスト押圧力と向きが反対で且つ大きさの等しい反力を生じさせるように設定され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、段付き油溝は、シリンダブロックのボア内への圧油の移動を阻止する逆止弁の働きをするボールを収容する。固定部分とシリンダブロックの段付き油溝を備えた壁との間には、好ましくは、スラストプレートが設けられる。このスラストプレートは、固定部分に接触する球面加工又はクラウニング加工された表面及びこれと反対側に位置していて、シリンダブロックの段付き油溝を備えた壁と接触する平らな表面を備えるのがよい。一実施形態では、上述の固定部分は、ハウジングの一部である。
【００１１】
【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２０を断面図で示している。本発明のカムモータ２０は、シリンダブロック２８及びこれと関連したスラスト支持構造２３，２４を除き、図４の従来形カムモータ１と実質的に同一なので、以下本発明の特徴部分について詳細に説明する。なお、図１〜図３に示す本発明のカムモータに関し、図４の従来形カムモータ１の構成要素と実質的に同一の構成要素には、２０だけ数を増やした符号が付けてある。
【００１２】
図１を参照すると共に図１のＩＩで囲んだ部分の拡大図である図２を参照すると、押退け機構部２９の各シリンダブロック２８は、バルブプレート２１と接触した壁２８ａとは反対側の壁２８ｂがハウジング２２の壁３４と摺動接触状態にある。このシリンダブロック壁２８ｂには、図示のようにシリンダブロック２６のボア２６と連通した段付き油溝３０を備えている。後で明らかになる理由のために段付き油溝３０は好ましくは、ボール３１を収容している。高圧作動油が、バルブプレート１１の通し孔１０、シリンダブロックの油穴２７、ボア２６を通り、油溝３０を経てハウジングの側壁３４とシリンダブロック壁２８ｂとの間に形成された圧力室３２に流入する。圧力室３２内の圧油の作用を受ける段底部３３の受圧面積は、シリンダブロックへのバルブプレートの軸方向スラスト押圧力と向きが反対で且つ大きさの等しい反力を生じさせるように設定されている。かかる本発明のスラスト支持構造により、従来必要であった高価なテーパころ軸受は不要になることは理解されよう。ボール３１は、ボア２６から油溝３０を通って圧力室３２内への圧油の流れだけを可能にする逆止弁的機能を発揮するようになっている。したがって、シリンダブロックの回転により、シリンダブロックのボアが低圧ポートに通じて低圧状態になってもかかるボール３１の逆止弁的機能により圧力室内には高圧が維持され、バルブプレートのスラスト押圧力と向きが反対で且つ大きさの等しい反力が常に生じるようになっている。
【００１３】
本発明のもう一つの重要な特徴を図３を参照して説明する。上述のように、シリンダブロックは、ピストン２５のローラ２６がカムリング２３のカム面上を転動することにより回転駆動され、トルクを発生する。かくして、図１の断面で見て、ハウジング壁３４に対するシリンダブロック壁２８ｂの摺動面とカム面との直角度が低い場合、ハウジング壁３４とシリンダブロック壁２８ｂとの間に隙間が生じ、この隙間を通ってボア２６内の圧油が大量に漏れ出ることになる。これを阻止するため、本発明によれば、ハウジング壁３４とシリンダブロックの段付き油溝を備えた壁２８ｂとの間にはスラストプレート３５が設けられ、このスラストプレートは好ましくは、ハウジング壁に接触する球面加工又はクラウニング加工された表面３６及びこれと反対側に位置していて、シリンダブロックの段付き油溝を備えた壁と接触する平らな表面３７を備えている。したがって、ハウジング壁３４に対してシリンダブロック壁２８ｂが揺動してもこれに追随してスラストプレート３５がハウジング壁に対して動き、シリンダブロック壁２８ｂとの密な接触状態が保たれるのでボア２６内の圧油が外部に漏れ出ることはない。
【００１４】
上述した本発明の構成によれば、従来必要であった高価なテーパころ軸受が不要になり、これに代えて安価な軸受、例示の実施形態では玉軸受３６，３７を採用することができ、製造及び組立費が節減されると共に点検整備が比較的楽になる。
【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断面図であり、本発明のスラスト支持構造を概略的に示す図である。
【図２】図１のＩＩで囲んだ部分の詳細拡大図であり、本発明のスラスト支持構造の細部を示す図である。
【図３】本発明のスラスト支持構造の変形例を示す部分拡大図である。
【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】
１，２０  マルチストローク形ラジアルピストンモータ
２１  バルブプレート
２２  ハウジング
２６  ボア
２７  油穴
２８  シリンダブロック
２８ａ，２８ｂ  シリンダブロック壁
２９  押退け機構部
３０  段付き油溝
３１  ボール
３２  圧力室
３３  段底部
３４  ハウジング壁
３５  スラストプレート
【図１】
2004190521.tif 000003
【図２】
2004190521.tif 000004
【図３】
2004190521.tif 000005
【図４】
2004190521.tif 000006
【図５】
2004190521.tif 000007
【図６】
2004190521.tif 000008