專利名稱：凸輪馬達及凸輪馬達減速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凸輪馬達及凸輪馬達減速裝置，其被用在混凝土攪拌車、油壓挖掘機的回轉(zhuǎn)裝置或運行裝置以及一般通用機械等各種機械的減速上。
背景技術(shù)：
眾所周知，為了減慢各種機械的轉(zhuǎn)數(shù)，將作為油壓馬達的凸輪馬達與齒輪減速器組合成凸輪馬達減速裝置(例如參見專利文獻I)。該凸輪馬達減速裝置的凸輪馬達，形成有環(huán)狀的凸輪環(huán)的內(nèi)周面，作為凸輪面，在該凸輪環(huán)的環(huán)內(nèi)配置缸體，該缸體與凸輪環(huán)同軸并可自由旋轉(zhuǎn)。另外，在缸體的外周側(cè)形成有多個缸，在該缸內(nèi)可自由往復地設置活塞。若對該缸供給、排出液壓油，則活塞邊與凸輪環(huán)的凸輪面接觸，邊進行往復運動，通過來自凸輪面的反作用力使缸體旋轉(zhuǎn)。因此，齒輪減速器連結(jié)在這樣的凸輪馬達的輸出軸上，構(gòu)成凸輪馬達減速裝置?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:特開平10-115359號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題但是，上述凸輪馬達中，由于必須在凸輪環(huán)的內(nèi)周面上形成高精度的凸輪，因此其形成加工需要耗費大量的勞力和時間。另外，由于在凸輪環(huán)的內(nèi)側(cè)設置缸體，必須在該缸體的各缸內(nèi)設置活塞，因此裝配、安裝復雜、繁雜，彈簧的替換等保養(yǎng)、維護也耗費大量的勞力和時間。因此本發(fā)明的目的是提供一種容易制備或保養(yǎng)的凸輪馬達及凸輪馬達減速裝置。解決技術(shù)問題的技術(shù)手段為了實現(xiàn)上述目的，權(quán)利要求1所述的發(fā)明為凸輪馬達，其特征為，所述凸輪馬達具備:主軸，其配置成以軸心為中心進行自由旋轉(zhuǎn)；凸輪盤，其配置在所述主軸上且與所述主軸同心，且其外周形成有凸輪面；缸體，其為環(huán)狀，并配置成使所述凸輪盤位于環(huán)內(nèi)；以及，多個活塞，其配置在所述缸體的內(nèi)周側(cè)，且其在前端部與所述凸輪面接觸的狀態(tài)下進行自由往復運動；將所述凸輪面的形狀設定成使所述凸輪盤隨著所述活塞的往復運動而進行旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，在對各活塞供給、排出液壓油時，活塞邊與凸輪環(huán)的凸輪面接觸、擠壓，邊進行往復運動，隨著該往復運動，凸輪盤以及主軸旋轉(zhuǎn)。權(quán)利要求2所述的發(fā)明是凸輪馬達減速裝置，其具備權(quán)利要求1所述的凸輪馬達，其特征在于，在所述主軸上連結(jié)有齒輪減速器。發(fā)明效果
根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)明，由于在凸輪盤的外周形成有凸輪面，因此能夠高精度且容易地對凸輪進行成形加工。另外，由于在凸輪盤的外側(cè)(外周側(cè))配置活塞，容易裝配、安裝，保養(yǎng)、維護也變得容易。進一步地，由于在位于凸輪盤外側(cè)的缸體上配置活塞，因而能夠確保大的配置空間，提高活塞的形狀、配置位置的自由度。根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)明，因為齒輪減速器連結(jié)在上述容易制備及保養(yǎng)等的凸輪馬達主軸上，從而構(gòu)成凸輪馬達減速裝置，因此本裝置的制備和保養(yǎng)等也變得容易。也就是說，復雜結(jié)構(gòu)的凸輪馬達減速裝置的安裝等變得容易。


圖1為表示具備本發(fā)明實施方式的凸輪馬達的凸輪馬達減速裝置的剖視圖。圖2為圖1的凸輪馬達的平面(與軸向垂直的面)剖視圖。圖3為圖1的凸輪馬達的中央接頭的主視圖(a)和側(cè)視圖(b)。圖4 Ca)為圖3 Ca)的S1-S1剖視圖，(b)為圖3 Ca)的S2-S2剖視圖，(C)為圖3 (a)的S3-S3剖視圖。圖5 Ca)為圖3 (b)的S4-S4剖視圖，(b)為圖3 (b)的S5-S5剖視圖。圖6為圖1的凸輪馬達的主視圖(a)和側(cè)視圖(b)。圖7為圖1的凸輪馬達的放大圖。圖8為表示圖1的凸輪馬達的給排盤周邊的平面剖視圖。圖9為圖1的凸輪馬達的閥系統(tǒng)圖。圖10為從與圖7不同的角度觀察的剖視圖。圖11為表示圖1的凸輪馬達減速裝置的齒輪減速器的主視圖。圖12為表示圖1的凸輪馬達在第一旋轉(zhuǎn)角度下給排盤周邊的平面剖視圖。圖13為表示在接著圖12的第二旋轉(zhuǎn)角度下給排盤周邊的平面剖視圖。
具體實施例方式下面，參照圖示的實施方式說明本發(fā)明。圖1為表示具備本發(fā)明實施方式的凸輪馬達I的凸輪馬達減速裝置10的剖視圖。圖中標記2為配置成以軸心為中心進行自由旋轉(zhuǎn)的主軸，通過花鍵，在主軸2上與該主軸2同心配置凸輪盤3。該凸輪盤3約為平盤形，如圖2所示，其外周面形成為凸輪面3a，設定該凸輪面3a的形狀、凸輪軌跡為帶圓弧的大致星形，如后所述，通過各活塞42往復運動，使凸輪盤3旋轉(zhuǎn)。在該凸輪盤3位于內(nèi)側(cè)(圓環(huán)內(nèi))的狀態(tài)下，配置缸體4。該缸體4約為圓環(huán)狀，與主軸2同心配置，固定在外殼9上。在缸體4上，從中心以放射線狀延伸的位置上，等角度、等間隔地形成有多個(在本實施方式中為10個)缸41。該缸41為圓柱形，在各缸41上，配置有在缸體4的中心方向上自由往復運動的活塞42。該活塞42約為圓柱形，在凸輪盤3側(cè)的端部配置凸輪從動件(如端部)43,在另一端部配直彈黃44和引導該彈黃44的彈黃導承45。另外，彈黃44被夾持在活塞42和活塞蓋46之間，這樣一來，使得活塞42在凸輪從動件43總與凸輪面3a接觸(擠壓)的狀態(tài)下，進行往復運動。使得對這樣的缸體4的各缸41，通過給排盤5、中央接頭6及擋圈7，供給或排出液壓油。如圖3所示，中央接頭6約為圓筒形，通過鍵25在主軸孔6a中安裝主軸2，與主軸2同心自由旋轉(zhuǎn)。該中央接頭6從凸輪盤3側(cè)的端面沿軸向分別形成有多個(在本實施方式中分別為8個)位于外周側(cè)的第一水平路徑6b和位于內(nèi)周側(cè)的第二水平路徑6c。另夕卜，從非凸輪盤3側(cè)的圓周面朝向中心，等角度、等間隔地形成有多個(在本實施方式中為8個)第一垂直路徑6d，如圖4 (a)及圖5 (a)所示，與第一水平路徑6b連結(jié)、連通。同樣地，從中部的圓周面向中心，等角度、等間隔地形成數(shù)個(在本實施方式中為8個)第二垂直路徑6e，如圖4 (b)及圖5 (b)所示，與第二水平路徑6c連結(jié)。進一步地，從凸輪盤3側(cè)的圓周面朝向中心，等角度、等間隔地形成有多個(在本實施方式中為16個)第三垂直路徑6f，如圖4 (c)及圖5 (a) (b)所示，與第一水平路徑6b或第二水平路徑6c連結(jié)。這樣，各第一垂直路徑6d通過第一水平路徑6b與第三垂直路徑6f 連結(jié)、連通；各第二垂直路徑6e通過第二水平路徑6c與第三垂直路徑6f連結(jié)、連通。進一步地，在第一垂直路徑6d形成的圓周路徑(形成有垂直路徑6d的中央接頭6的軌跡上)上，沿著該圓周路徑形成給油槽6g，通過該給油槽6g，所有第一垂直路徑6d全部與后述的給油口 7b連結(jié)、連通。同樣地，在第二垂直路徑6e形成的圓周路徑上，沿著該圓周路徑形成排油槽6h，通過該排油槽6h，所有第二垂直路徑6e全部與后述的排油口 7c連結(jié)、連通。這里，所有水平路徑6b、6c的開口端都安裝有密封栓。如圖6所不,擋圈7為多邊形的塊狀，如圖7所不，在中心部形成有插入中央接頭6的安裝孔7a,通過給排盤5固定在外殼9上。從該擋圈7的自由端面沿著主軸2的軸向，形成給油口 7b和排油口 7c，使其分別連接液壓泵的給油管和液壓箱的排油管。另外，在擋圈7上形成有給油孔7d和排油孔7e，所述給油孔7d連結(jié)、連通安裝孔7a與給油口 7b ;所述排油孔7e連結(jié)、連通安裝孔7a與排油口 7c。該給油孔7d配置于中央接頭6的第一垂直路徑6d形成的圓周路徑上；排油孔7e配置于第二垂直路徑6e形成的圓周路徑上。給排盤5為圓盤狀,在中心部形成有插入中央接頭6的安裝孔5a,通過缸體4固定在外殼9上。如圖8所示，在該給排盤5上，從安裝孔5a的內(nèi)周面朝向給排盤5的外周面以放射線狀形成多個(在本實施方式中為10個)給排路徑5b。如圖7所示，該給排路徑5b配置在中央接頭6的第三垂直路徑6f形成的圓周路徑上，并配置各給排路徑5b，使其與缸體4的缸41相對置。因此，通過形成于給排盤5上并連通給排路徑5b的第一給排口 5c和形成于缸體4上并連通缸41的第二給排口 4a，各給排路徑5b與缸41連結(jié)、連通。因此，如后所述，在主軸2與中央接頭6旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，如圖7所示，由給油口 7b供給的液壓油，通過給油孔7d流至中央接頭6的給油槽6g中，液壓油流入附近的第一垂直路徑6d中。這時，更多的液壓油流入靠近給油孔7d的第一垂直路徑6d。接著，流入到第一垂直路徑6d的液壓油流經(jīng)第一水平路徑6b到達第三垂直路徑6f，在與給排盤5的給排路徑5b相對置的旋轉(zhuǎn)位置上，液壓油由第三垂直路徑6f流入給排路徑5b中。因此，該液壓油通過第一給排口 5c和第二給排口 4a,供給至缸41。另一方面， 由缸41排出的液壓油，通過第二給排口 4a和第一給排口 5c流至給排路徑5b，并隨著中央接頭6的旋轉(zhuǎn)流入對置的第三垂直路徑6f中。接著，流經(jīng)第二水平路徑6c，由第二垂直路徑6e到達排油槽6h，通過排油孔7e由排油口 7c排出。另外，如圖7、9所示，在給排盤5上配置與給油口 7b及排油口 7c連通的止回閥(內(nèi)壓釋放閥)51。進一步地，使從活塞42、中央接頭6泄漏的液壓油，從泄漏口 53排出至外部。另外，圖中標記52是用于排出凸輪馬達I內(nèi)部液壓油的排放口。另一方面，在擋圈7上安裝有閥門室71，如圖9所示，在該閥門室71內(nèi)設置了低壓選擇閥72和低壓溢流閥73 (沖洗閥)。因此，通過低壓選擇閥72和低壓溢流閥73，將凸輪馬達I內(nèi)的部分液壓油送回油壓箱，能夠防止液壓油的壓力上升或溫度上升，防止其劣化。在這樣的凸輪馬達I的主軸2上連結(jié)圖1、11所示的齒輪減速器8，構(gòu)成凸輪馬達減速裝置10。即，在主軸2上設置驅(qū)動齒輪21，與該驅(qū)動齒輪21咬合的三個行星齒輪22配置在輸出軸23上。另外，在殼體9的內(nèi)壁上形成有與各行星齒輪22咬合的環(huán)狀的固定齒輪24，主軸2旋轉(zhuǎn)時，則各行星齒輪22邊與驅(qū)動齒輪21和固定齒輪24咬合，邊進行減速旋轉(zhuǎn)，輸出軸23以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度進行旋轉(zhuǎn)。接著，參照圖12、圖13說明這種結(jié)構(gòu)的凸輪馬達I及凸輪馬達減速裝置10的作用。這里，將中央接頭6的第一垂直路徑6d作為給油口 SP，將第二垂直路徑6e作為排油口DP進行說明。首先，在主軸2的旋轉(zhuǎn)角度為0 I的狀態(tài)下，圖12中的第一、第二給油口 SP1、SP2與給排盤5的給排路徑5b正好相對，對與這些給排路徑5b相對應的第一、第二缸41-1、41-2供給更多的液壓油。另一方面，圖12中的第一、第二排油口 DP1、DP2與給排盤5的給排路徑5b完全對置，從與這些給排路徑5b相對應的第三、第四缸41-3、41-4排出更多的液壓油。因此，第一、第二缸41-1、41-2的活塞42向中心側(cè)前進，它們的凸輪從動件43擠壓凸輪面3a，同時，第三、第四缸41-3、41-4的活塞42被凸輪面3a擠壓而后退。同樣，在主軸2的旋轉(zhuǎn)角度為0 2的狀態(tài)下，圖13中的第一、第二給油口 SP1、SP2與給排盤5的給排路徑5b正好相對，對與這些給排路徑5b相對應的第一、第二缸41-1、41-2供給更多的液壓油。另一方面，圖13中的第一、第二排油口 DP1、DP2與給排盤5的給排路徑5b完全對置，從與這些給排路徑5b相對應的第三、第四缸41-3、41-4排出更多的液壓油。因此，第一、第二缸41-1、41-2的活塞42前進，它們的凸輪從動件43擠壓凸輪面3a，同時，第三、第四缸41-3、41-4的活塞42被凸輪面3a擠壓而后退。由此，凸輪盤3沿圖中順時針旋轉(zhuǎn)。這里，參照圖7說明主軸2的旋轉(zhuǎn)角度從0 I旋轉(zhuǎn)至0 2的機理。由中央接頭6的第一垂直路徑6d給油，液壓油從給排盤5的給排路徑5b流至第一給排口 5c，液壓油從形成于缸體4上的第二給排口 4a供給至缸41中。由此，活塞42向中心側(cè)、主軸2側(cè)前進，所述凸輪盤3沿圖中順時針旋轉(zhuǎn)的同時，通過花鍵使主軸2向相同方向旋轉(zhuǎn)，進一步地，通過鍵25，中央接頭6向與凸輪盤3相同的方向旋轉(zhuǎn)。這樣一來，通過固定的給排盤5的給排路徑5b與旋轉(zhuǎn)的中央接頭6的供給孔(第三垂直路徑6f )依次錯離，能夠使主軸2的旋轉(zhuǎn)角度從0 I旋轉(zhuǎn)至0 2。這樣一來，凸輪盤3隨著各活塞42的往復運動而旋轉(zhuǎn)，主軸2通過該旋轉(zhuǎn)而進行旋轉(zhuǎn)。因此，通過齒輪減速器8，如前所述地減慢主軸2的旋轉(zhuǎn)，以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度輸出至輸出軸23。如前所述，根據(jù)該凸輪馬達I及凸輪馬達減速裝置10，由于在凸輪盤3的外周面上形成凸輪面3a，因此能夠高精度且容易地對凸輪面3a進行成形加工。另外，由于在凸輪盤3的外周側(cè)的缸體4上配置活塞42，容易裝配、安裝，也提高了彈簧44的替換等的保養(yǎng)、維護性。例如，在替換彈簧44時，放松替換對象的缸41的螺栓，卸下活塞蓋46，僅替換彈簧44即可，并不需要卸下凸輪盤3。進一步地，因為在位于凸輪盤3外側(cè)的缸體4上配置活塞42，因此能夠確保大的配置空間，提高活塞42的形狀及配置位置的自由度。S卩，可以將活塞42的形狀作成簡單、筆直的圓柱狀，且能夠增加與缸41的接觸面積另外，由于中央接頭6和給排盤5中的液壓油的給排方向，或中央接頭6和擋圈7中的液壓油的給排方向，是中央接頭6的半徑方向、中心方向，因此在中央接頭6上推力不向軸向作用。因此，能夠?qū)⒅醒虢宇^6作成簡單、筆直的大致圓筒形，加工、制備變得容易。進一步地，由于在凸輪盤3上不配置活塞42，因此能夠使凸輪盤3及凸輪馬達I小型化。以上說明了本發(fā)明的實施方式，但具體的結(jié)構(gòu)并不限于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明要點的范圍內(nèi)設計的改變，都包含在本發(fā)明中。例如，在上述實施方式中，給排盤5和擋圈7為分體的，也可以為一體化的。另外，可根據(jù)凸輪盤3的大小或所需的扭矩、轉(zhuǎn)數(shù)等設定活塞42的數(shù)量或中央接頭6的垂直路徑6d、6e的數(shù)量等，并不限于上述數(shù)量。附圖標記說明I 凸輪馬達10凸輪馬達減速裝置2 主軸3 凸輪盤3a 凸輪面4 缸體41 缸42 活塞5 給排盤6 中央接頭7 擋圈8 齒輪減速器
權(quán)利要求
1.一種凸輪馬達，其特征在于，其具備: 主軸，其配置成以軸心為中心進行自由旋轉(zhuǎn)； 凸輪盤，其配置在所述主軸上且與所述主軸同心，且其外周形成有凸輪面； 缸體，其為環(huán)狀，并配置成使所述凸輪盤位于環(huán)內(nèi)；以及 多個活塞，其配置在所述缸體的內(nèi)周側(cè)，且其在前端部與所述凸輪面接觸的狀態(tài)下進行自由往復運動； 將所述凸輪面的形狀設定成使所述凸輪盤隨著所述活塞的往復運動而進行旋轉(zhuǎn)。
2.一種凸輪馬達減速裝置，其具備權(quán)利要求1所述的凸輪馬達，其特征在于，在所述主軸上連結(jié)有齒輪減速器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種容易制備或保養(yǎng)等的凸輪馬達。所述凸輪馬達具備主軸(2)，其配置成以軸心為中心進行自由旋轉(zhuǎn)；凸輪盤(3)，其配置在主軸(2)上且與主軸(2)同心，且其外周形成有凸輪面(3a)；缸體(4)，其為環(huán)狀，并配置成使所述凸輪盤(3)位于環(huán)內(nèi)；以及，多個活塞(42)，其配置在缸體(4)的內(nèi)周側(cè)，且在其前端部與所述凸輪面(3a)接觸的狀態(tài)下進行自由往復運動；將凸輪面(3a)的形狀設定成使凸輪盤(3)隨活塞(42)的往復運動進行旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F03C1/053GK103154504SQ20118004167
公開日2013年6月12日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者笹生真, 山本雄司, 廣瀨信行, 荒木真吾 申請人:大久保齒車工業(yè)株式會社