(57)【要約】【課題】シリンダブロックに取り付けられたブレーキディスクに起因して生じるエネルギー損失を低減し、油圧モータのエネルギー効率を向上させる。【解決手段】ブロック側ブレーキでディスク１４は、シリンダブロック１２の外周において軸方向に移動可能であってシリンダブロック１２とともに回転するように取り付けられている。ケース側ブレーキディスク１５は、ブロック側ブレーキディスク１４と係合可能に配置されケース１１の内周において軸方向に移動可能に取り付けられている。ブレーキピストン１６は、ブロック側ブレーキディスク１４の当接面２１とケース側ブレーキディスク１５の当接面２２とを圧接するように付勢力を生じる。当接面２１は当接面２２よりも粗度が低く平滑な状態に形成されている。【選択図】図２
2007170543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油が封入されたケースと、
前記ケース内に収納され複数のピストンが挿入されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの回転による回転力を出力するとともに前記ケースに対して回転自在に保持された出力軸と、
前記シリンダブロックの外周において軸方向に移動可能であって且つ当該シリンダブロックとともに回転するように、当該シリンダブロックに対して取り付けられたブロック側ブレーキディスクと、
前記ブロック側ブレーキディスクと係合可能に配置され前記ケースの内周において軸方向に移動可能に当該ケースに対して取り付けられたケース側ブレーキディスクと、
前記ブロック側ブレーキディスクの当接面と前記ケース側ブレーキディスクの当接面とを圧接するように付勢力を生じるブレーキピストンと、
を備えた油圧モータのブレーキ機構であって、
前記ブロック側ブレーキディスクの当接面が前記ケース側ブレーキディスクの当接面よりも粗度が低く平滑な状態となるように形成されていることを特徴とする油圧モータのブレーキ機構。
【請求項２】
前記ケース側ブレーキディスクの当接面は凹凸状に形成さ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のブレーキ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース内に収納されて複数のピストンが挿入されたシリンダブロックの回転により回転力を出力する油圧モータにおいて、シリンダブロック側とケース側とにそれぞれ取り付けられたブレーキディスクが当接することで制動力を発生するブレーキ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油が封入されたケースと、ケース内に収納され複数のピストンが挿入されたシリンダブロックと、ケースに回転自在に保持されてシリンダブロックの回転による回転力を出力する出力軸とを備えた油圧モータにおいて、ディスクブレーキによる制動力を発生させるブレーキ機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された油圧モータのブレーキ機構は、シリンダブロックにともに回転するように取り付けられたブレーキディスクがブレーキ駆動機構によってケースに押し付けられることで制動力を発生するように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００４−６０５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたブレーキ機構のように従来の油圧モータのブレーキ機構においては、シリンダブロックに取り付けられたブレーキディスクの表面は摩擦力を確保するために粗度が高くなるように形成されている。このため、このブレーキディスクがシリンダブロックとともに回転しているときにケース内の油を攪拌することで生じる攪拌抵抗が、表面粗度が高いことに伴って大きくなってしまうことが考えられる。本件発明者らは、この点に初めて着目して研究を重ねた結果、条件設定によっては、シリンダブロックに取り付けられたブレーキディスクの攪拌抵抗によるエネルギー損失が、モータの抵抗損失の２５％にも達することを知見した。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、シリンダブロックに取り付けられたブレーキディスクに起因して生じるエネルギー損失を低減することができ、油圧モータのエネルギー効率を向上することができるブレーキ機構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及び効果】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る油圧モータのブレーキ機構は、油が封入されたケースと、前記ケース内に収納され複数のピストンが挿入されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの回転による回転力を出力するとともに前記ケースに対して回転自在に保持された出力軸と、前記シリンダブロックの外周において軸方向に移動可能であって且つ当該シリンダブロックとともに回転するように、当該シリンダブロックに対して取り付けられたブロック側ブレーキディスクと、前記ブロック側ブレーキディスクと係合可能に配置され前記ケースの内周において軸方向に移動可能に当該ケースに対して取り付けられたケース側ブレーキディスクと、前記ブロック側ブレーキディスクの当接面と前記ケース側ブレーキディスクの当接面とを圧接するように付勢力を生じるブレーキピストンと、を備えた油圧モータのブレーキ機構であって、前記ブロック側ブレーキディスクの当接面が前記ケース側ブレーキディスクの当接面よりも粗度が低く平滑な状態となるように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によると、ブロック側ブレーキディスクの当接面がケース側ブレーキディスクの当接面よりも粗度が低く平滑な状態となるように形成されている。このため、ケース側ブレーキディスクの当接面によって高い摩擦力を確保することができ、一方、ブロック側ブレーキディスクがシリンダブロックとともに回転してケース内の油を攪拌してもその攪拌抵抗は低減されることになる。したがって、シリンダブロックに取り付けられたブレーキディスクに起因して生じるエネルギー損失を低減することができ、油圧モータのエネルギー効率を向上することができる。
【０００８】
また、本発明に係る油圧モータのブレーキ機構は、前記ケース側ブレーキディスクの当接面は凹凸状に形成されていることが望ましい。
【０００９】
この構成によると、ケース側ブレーキディスクの当接面を凹凸状に形成することで、ブレーキディスクに起因するエネルギー効率の低下を生じさせることもなく簡易な構造で容易により高い摩擦力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る油圧モータのブレーキ機構１（以下、単に「ブレーキ機構１」ともいう）の断面図を示したものである。本実施形態に係るブレーキ機構１は、例えば、建設機械の走行装置のようなクローラ型走行装置等の駆動装置として用いられる油圧モータに対して適用することができるが、この例に限らず、油圧モータであれば広く適用することができる。なお、図１は、油圧モータにおけるブレーキ機構１の部分を抽出して示す切欠き断面図である。
【００１１】
図１に示すように、ブレーキ機構１は、ケース１１、シリンダブロック１２、出力軸１３、ブロック側ブレーキディスク１４、ケース側ブレーキディスク１５、ブレーキピストン１６などを備えて構成されている。
【００１２】
ケース１１は図示しないクローラ型走行装置等の本体などに取り付けられ、このケース１１内には油が封入される。シリンダブロック１２は、ケース１１内に収納されている。このシリンダブロック１２には複数のシリンダ１７が形成されており、各シリンダ１７にはそれぞれピストン１８が往復動自在に挿入されている。そして、各シリンダ１７に対して給排される圧油によって、ピストン１８が斜板１９と当接しながら往復動を行うことで、シリンダブロック１２が回転するようになっている。出力軸１３は、一端側がケース１１に対して回転自在に保持されており、シリンダブロック１２の回転による回転力を出力するようになっている。この出力軸１３の他端側は図示しない減速機構に連結されており、この減速機構を介してクローラ型走行装置等を回転駆動可能になっている。
【００１３】
図３の平面図に示すように、ブロック側ブレーキディスク１４は、リング状に形成されている。そして、図１に示すように、ブロック側ブレーキディスク１４（１４ａ、１４ｂ）は、シリンダブロック１２に対して２個取り付けられており、シリンダブロック１２とともに回転するようになっている。また、ブロック側ブレーキディスク１４は、その内周側にて、シリンダブロック１２の外周においてスプライン結合を介して軸方向（出力軸１３の軸方向）に移動可能に配設されている。
【００１４】
また、図４の平面図に示すように、ケース側ブレーキディスク１５もリング状に形成されている。そして、図１に示すように、ケース側ブレーキディスク１５（１５ａ、１５ｂ）は、ケース１１に対して２個取り付けられており、ブロック側ブレーキディスク１４と係合可能に配置されている。また、ケース側ブレーキディスク１５は、その外周側にて、ケース１１の内周においてスプライン結合を介して軸方向に移動可能に配設されている。
【００１５】
ブレーキピストン１６は、図１に示すように、リング状に形成されており、ケース１１の一端側の開口部に挿入されるように配置され、ケース１１の内周とシリンダブロック１２の外周との間で往復動自在に配設されている。このブレーキピストン１６は、ケース１１の内周に形成された段部との間で圧油が供給される油圧室２３を形成可能になっている。また、ブレーキピストン１６は、このブレーキピストン１６の周方向に沿って配置されている複数のバネ２０によってケース１１側に向かって付勢されるようになっており、ブロック側ブレーキディスク１４の両側の当接面２１（図３参照）とケース側ブレーキディスク１５の両側の当接面２２（図４参照）とを圧接するように付勢力を生じるようになっている。
【００１６】
ケース側ブレーキディスク１５の当接面２２は、ライニング材を付着させて表面仕上げを行った状態になっている。これにより、ブロック側ブレーキディスク１４の当接面２１は、ケース側ブレーキディスク１５の当接面２２よりも粗度が低く平滑な状態となるように形成されている。また、ケース側ブレーキディスク１５の当接面２２は、凹凸状に形成されている（図４参照）。なお、ブロック側ブレーキディスク１４の当接面２１を平滑な状態に形成することに応じて、必要な摩擦力を確保するためにケース側ブレーキディスク１５の当接面２２の表面粗度を適宜大きくなるように設定してもよい。
【００１７】
次に、ブレーキ機構１の作動について説明する。ブレーキ機構１は、例えば、このブレーキ機構１が適用されている建設機械等が駐車されて油圧モータが作動していない際に制動力を発揮する駐車用のブレーキとして用いられる。図１の断面図は、油圧モータが作動していてシリンダブロック１２が回転している状態を示している。一方、図２の断面図は、油圧モータの回転が停止しており、ブレーキ機構１が駐車ブレーキとして作動して制動力が発揮されている状態を示している。
【００１８】
図１に示す状態では、図示しない油圧ポンプから吐出された圧油が油圧室２３に供給されており、これによりブレーキピストン１６がバネ２０による付勢力に抗して移動して拡張された状態の油圧室２３が形成されている。このため、ブロック側ブレーキディスク１４の当接面２１とケース側ブレーキディスク１５の当接面２２とを圧接する付勢力は発生せず、ブロック側ブレーキディスク１４とケース側ブレーキディスク１５との間で制動力は発生していない。そして、シリンダブロック１２とともに回転するブロック側ブレーキディスク１４の表面（すなわち、当接面２１）は粗度が低くて平滑な状態であるため、ブロック側ブレーキディスク１４が回転してケース１１内に封入されている油を攪拌する際に生じる攪拌抵抗が非常に小さく抑制されることになる。
【００１９】
一方、各シリンダ１７への圧油の給排が停止されて油圧モータが作動していない状態では、シリンダブロック１２の回転が停止することになる。そして、駐車ブレーキとしてのブレーキ機構１が作動される場合は、シリンダブロック１２の回転が停止した状態で油圧室２３内の圧油が排出されることになる。このため、バネ２０からの付勢力によってブレーキピストン１６が、ブレーキディスク（１４、１５）側に向かって移動して、ブロック側ブレーキディスク１４の当接面２１とケース側ブレーキディスク１５の当接面２２とを圧接するように付勢力を生じることになる。これにより、ブロック側ブレーキディスク１４とケース側ブレーキディスク１５との間で制動力が発生して、駐車ブレーキとしての機能が果たされることになる。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態に係る油圧モータのブレーキ機構１によると、ブロック側ブレーキディスク１４の当接面２１がケース側ブレーキディスク１５の当接面２２よりも粗度が低く平滑な状態となるように形成されている。このため、ケース側ブレーキディスク１５の当接面２２によって高い摩擦力を確保することができ、一方、ブロック側ブレーキディスク１４がシリンダブロック１２とともに回転してケース１１内の油を攪拌してもその攪拌抵抗は低減されることになる。したがって、シリンダブロックに取り付けられたブレーキディスクに起因して生じるエネルギー損失を低減することができ、油圧モータのエネルギー効率を向上することができる。
【００２１】
また、油圧モータのブレーキ機構１によると、ケース側ブレーキディスク１５の当接面２２を凹凸状に形成することで、ブレーキディスクに起因するエネルギー効率の低下を生じさせることもなく簡易な構造で容易により高い摩擦力を確保することができる。
【００２２】
また、油圧モータのブレーキ機構１によると、例えば、建設機械に用いられる場合、油圧モータのエネルギー効率を向上させることで建設機械の作動に必要な油圧エネルギーを低減することができる。このため、油圧エネルギーを発生させるためのエンジンの小型化を図ることができる。
【００２３】
また、油圧モータのブレーキ機構１によると、シリンダブロック１２の回転中にブロック側ブレーキディスク１４の油中での回転により生じる攪拌抵抗を非常に小さくすることができるため、この攪拌抵抗によってブロック側ブレーキディスク１４が波打つように僅かに揺動しながら回転してしまうことを抑制することができる。また、このように波打つような回転を抑制することで、ブロック側ブレーキディスク１４がその回転中にケース側ブレーキディスク１５と接触して摩擦抵抗が生じてしまうことを抑制でき、この観点からもさらに油圧モータのエネルギー効率を向上させることができる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、本実施形態ではブロック側ブレーキディスクの当接面にライニング材を付着させることでケース側ブレーキディスクの当接面よりも粗度が高くなるように形成していたが、必ずしもこの通りでなくてもよく、他の方法によってブロック側ブレーキディスクの当接面の粗度を高くしてもよい。また、ブロック側ブレーキディスクの当接面は、必ずしも凹凸状に形成されていなくてもよい。また、ブロック側ブレーキディスクおよびケース側ブレーキディスクの配設個数については、本実施形態の通りでなくてもよく、適宜変更して実施することができる。また、駐車ブレーキ以外の用途のブレーキとして用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る油圧モータのブレーキ機構の断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る油圧モータのブレーキ機構の断面図である。
【図３】図１に示すブレーキ機構におけるブロック側ブレーキディスクの平面図である。
【図４】図１に示すブレーキ機構におけるケース側ブレーキディスクの平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１                    油圧モータのブレーキ機構
１１                  ケース
１２                  シリンダブロック
１３                  出力軸
１４、１４ａ、１４ｂ  ブロック側ブレーキディスク
１５、１５ａ、１５ｂ  ケース側ブレーキディスク
１６                  ブレーキピストン
１８                  ピストン
２１                  ブロック側ブレーキディスクの当接面
２２                  ケース側ブレーキディスクの当接面
【図１】
2007170543.tif 000003
【図２】
2007170543.tif 000004
【図３】
2007170543.tif 000005
【図４】
2007170543.tif 000006