CN1807901B - 油压控制装置以及具有该油压控制装置的油压驱动*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于油压驱动***的油压控制装置，具有一壳体125，该壳体125包括一体形成的用于配置电动机121的电动机用支撑座、用于安装油压泵的油压泵122用支撑座以及容置阀组的阀用支撑座。本发明的用于油压驱动***的油压控制装置，在减少驱动噪音及部件数量的同时，可实现长寿命化。

Description

油压控制装置以及具有该油压控制装置的油压驱动***
技术领域
本发明涉及一种壳体构造为特征的油压控制装置以及具有该油压控制装置的油压驱动***。
背景技术
油压驱动***未设油压管路，而只要有电源即可轻易地通过油压提供驱动力，例如，用于农业用特殊车辆的对应耕地面的作业机器进行升降等，因此今后能在多方面的产业领域上广泛使用。
其中，油压驱动***由致动器(通常使用油压缸)及使该致动器工作(当使用油压缸时该工作是指进行伸缩运动)的油压控制装置两大部分构成。该油压控制装置包括可正反方向旋转的电动机、通过该电动机的旋转将液压油在正反方向压送的油压泵、在封闭空间内储藏液压油的油箱、控制液压油在该油压泵、油箱与致动器之间正反方向流动的控制阀(也称阀门)、容置该油压泵及阀等并其内部形成有油路的壳体(也称本体块)。
该壳体是如特开平11-294345号公报所记载的呈块状的同时，其一底面部形成有电动机连接部。而该电动机连接部上连接电动机，同时该电动机的输出轴(旋转轴)嵌入该壳体穿设的孔(嵌入孔)中，该输出轴与油压泵的驱动轴嵌合连接。
然而，壳体上设置的孔内嵌入电动机的输出轴并与油压泵的驱动轴嵌合连接时，如果电动机与壳体连接的连接部和油压泵与壳体连接的连接部均未高精度加工，而由于电动机的输出轴与油压泵的驱动轴需要连接，其旋转轴心不一致，导致驱动时产生噪音并因其内部不规则力量的作用而降低其使用寿命，同时也不利于为降低成本而减少油压驱动***的部件数量的目的。
还有，用于配设电动机的电动机用支撑座、用于安装油压泵的油压泵用支撑座以及有阀组时将阀组容置的阀组用支撑座等分别单独制造后又分别连接而成，则提高了制造成本，同样不利于减少部件数量。
为此，特开平9-58438号公报中，具有将电动机用支撑座及油压泵用支撑座一体化的提案，但是油压驱动***中的容置阀组的阀组用支撑座并没有一体化。
发明内容
为此引出本发明，本发明的目的是提供一种能够减少驱动噪音及部件数量、同时能够延长使用寿命的油压控制装置以及具有该油压控制装置的油压驱动***。
本发明的技术方案如下：
一种油压驱动***(a)包括，以正反方向压送液压油的油压泵、驱动该油压泵的电动机、储藏该液压油的油箱、由该液压油起动的油压致动器、控制液压油在这些油压泵、油箱及油压致动器之间正反两方向流动的各种阀，通过上述油压致动器的起动，独立地通过油压向被驱动体提供油压驱动力。
其还包括在其一侧面上设置上述电动机、在相对另一侧面上设置上述油箱、在上述电动机与油箱的设置方向正交侧面上设置致动器的壳体。
该壳体的上述电动机侧设置上述油压泵，设有上述油压泵的场所以外位置设置上述各种阀。
油压驱动***(b)是，油压驱动***(a)中的上述致动器是油压缸，并且其设置于壳体上时，油压缸轴与上述电动机、壳体、油箱的并列方向呈平行。
油压驱动***(c)是，油压驱动***(b)中的上述平行配置的油压缸在平行方向上不突出于作为整体的上述电动机、壳体、油箱部分。
按照本发明提供的油压控制装置具有一壳体，该壳体包括一体形成的用于配置电动机的电动机用支撑座、用于安装油压泵的油压泵用支撑座以及容置阀组的阀用支撑座。
在上述按照本发明提供的油压控制装置中，电动机输出功率轴与对应的油压泵传动齿轮直接连接。
在上述按照本发明提供的油压控制装置中，电动机输出轴的油压泵侧的轴承设置于壳体上。
在上述按照本发明提供的油压控制装置中，该壳体呈块状的同时，其设有电动机侧面的相对侧面上形成有可拆卸安装油箱罩体的油箱罩体安装部。
在上述按照本发明提供的油压控制装置中，在壳体设有电动机的侧面部，设置油压泵。
在上述按照本发明提供的油压控制装置中，阀组包括控制液压油在油压泵与构成油压驱动***的致动器之间正反方向流动的液压控制阀、控制液压油在油压泵与油箱之间正反方向流动的切换阀，在壳体内由电动机侧面部向油箱罩体安装部方向依序设置上述切换阀、油压泵、液压控制阀。
在上述按照本发明提供的油压控制装置中，壳体周围位置上设有可连接构成油压驱动***的致动器的连接部。
按照本发明提供的油压驱动***，包括本发明所述的油压控制装置及被该油压控制装置驱动的致动器。
在上述按照本发明提供的油压驱动***中，油压控制装置与致动器并列配置。
在上述按照本发明提供的油压驱动***中，设置油压控制装置与致动器以油压控制装置侧的致动器的连接部为基准，在并列方向上互相不突出。
实施本发明上述油压控制装置以及具有该油压控制装置的油压驱动***，其有益效果在于：能够减少驱动噪音及部件数量的同时能延长使用寿命。
附图说明
图1是本发明的实施例1的油压驱动***的概略图(部分剖视图)。
图2(a)是实施例1的油压驱动***的构造要素油压控制装置的分解图，图2(b)是(a)的油压泵部分的概念性平面图。
图3是实施例2的油压驱动***的概略图。
图4是实施例2的油压驱动***的构造要素油压控制装置的分解图。
图5是实施例3的油压驱动***的一例，特别是其着眼于部件配置的概念性示意，所以(a)是其整体配置图，(b)是(a)的除去油压缸部分的内部构造的侧视配置图，(c)是(b)的俯视时的表示油压回路的配置图。
图6是表示油压驱动***的基本构造的油压回路图。
图7是实施例4的油压驱动***，特别是着眼于其部件配置的概念性示意，所以(a)是其整体配置图，(b)是(a)的除去油压缸部分的内部构造的侧视配置图，(c)是(b)的俯视时的表示油压回路的配置图。
图中标号统一说明如下：
1、2、3、4油压驱动***
11          油压缸
12          油压控制装置
121         电动机
121a        输出轴
121b        电机转子
121c        电动机盖
121d        轴承
122         油压泵
122a        传动齿轮
122b        传动齿轮
123         油箱
123a        油箱盖
124         阀
125         壳体
125a        一底部
125b        电动机盖安装部
125c        油箱盖安装部
125d        嵌入孔
125e        另一底部
具体实施方式
以下参照附图，说明本发明的较佳实施形态(实施例)。无论下述实施例所示是否本发明的较佳实施例，本发明的技术范围不限于下述实施例所述。例如，虽然下述实施例中对油压驱动***的整体说明，但是油压驱动***的构成要素油压控制装置也属于本发明的范围。下文更详细的叙述，并没有限定于电动机用支撑座、油压泵用支撑座、油箱用支撑座以及阀组用支撑座全部一体化的构造。
第1实施例
首先，参阅图1及图2，对本发明实施例的油压驱动***1加以说明。图1是油压驱动***1的概略图，图2(a)是实施例1的油压驱动***1的构成要素油压控制装置的分解图，图2(b)是图2(a)中油压泵部分的概念性平面图。油压驱动***1由作为致动器之一的油压缸11以及使该油压缸11进行伸缩的油压控制装置12构成。
油压控制装置12包括可正反方向旋转的电动机121、通过该电动机121的旋转将液压油以正反方向压送的油压泵122、在封闭空间内储藏液压油的油箱123、控制液压油在上述油压泵122、油箱123与油压缸11之间正反向流动的阀组124、容置该油压泵122及阀组124等并且其内部形成有油路的壳体125(也称本体块)。
其中，该壳体125中，其底面部分的一方(本文称之为一底面部分)125a上，形成有电动机121的输出轴121a的嵌入孔125d的位置上有一轴承121d。而通过该轴承121d支承嵌装于嵌入孔125d的电动机121输出轴121a。该输出轴121a与油压泵122直接连接。
因此，即使不进行精密加工，嵌入于轴承125d的输出轴121a能确保在旋转中心位置，进而减少输出轴121a与壳体125等之间的干涉而产生的驱动噪音，抑制年久劣化，延长使用寿命。
还有，该壳体125上将电动机121的构成要素转子121b、输出轴121a、轴承121d以及其它电动机121的构成要素预先组合的同时，该壳体125上还形成有可安装电动机121的构成要素电动机罩体121c的电动机罩体安装部125b，并且还形成有可拆卸安装油箱123的构成要素油箱罩体123a的油箱罩体安装部125c。
即，该壳体125是兼做电动机121、油压泵122、油箱123及阀组124的支撑座。换句话说，电动机121用支撑座、油压泵122用支撑座、油箱123用支撑座以及阀组124用支撑座被一体化了。
因此，可以减少部件数量，实现低成本化及小型化。
且，在实施例1中，油压泵122是齿轮泵，如图2(b)所示具有驱动齿轮122a以及被驱动齿轮122b，上述输出轴121a与该驱动齿轮122a直接连接，并嵌入于壳体125底面部分的另一表面(本文称之为另一底面部分)125e上。
还有，由于如上述油压泵122设置在贴近油箱123的一侧，提高了油压泵将液压油从油箱123吸上来的效率。
其中，本发明中的电动机121用的支撑座上能够组装转子121b、输出轴121a、轴承121d、图未示的整流子以及其它电动机的构成要素中至少一部件，至少能够组装轴承121d。
同样的，油压泵122用的支撑座、油箱123用的支撑座及阀组124用的支撑座也分别可组装各油压泵122的构成要素、油箱123的构成要素及阀组124的构成要素的一部分。
第2实施例
其次，参照图3及图4，说明本发明的区别于上述实施例的另一实施例(实施例2)。且，对在上述实施例中已经说明的附有同一符号的部分省略其说明，仅说明不同部分。
实施例2的油压驱动***2由壳体125的一部分(一体的)构成的电动机罩体125ab以及盖在端面的盖体221c构成。
与上述实施例相比，当然能减少组装工作，并且还能避免例如在壳体125上安装的电动机121的构成要素受损、分拆的不利情况。
第3实施例
下面，参照图5及图6，说明区别于上述实施例(实施例1、2)的另外实施例(实施例3)。
实施例3是，变更设置在壳体125内的油压泵122的位置，与此同时明确阀组124的配置。
且，说明实施例3之前，先说明关于阀组124的基本构造特征。图6是油压驱动***3的基本构造的油压回路示意图。而且，图6所示的油压回路，与实施例1及实施例2中的相同。
阀组124具有控制液压油在油压泵122与油压缸11之间正反方向的流动的液压控制阀124a及控制液压油在油压泵122与油箱123之间正反方向的流动的切换阀124b两个基本构造要素。
液压控制阀124a包括基本上只允许液压油从油压泵122向油压缸11流动的一对单向阀门OCa、将各单向阀门OCa的液压油向其它单向阀门OCa导流的一对导流管线OCb。
上述一对单向阀门OCa分别设置在油压泵122的一端口与油压缸11的底部侧油室OAa连接的管路及油压泵122的另一端口与油压缸11的拉杆侧油室OAb连接的管路上。
切换阀124b是用于油压泵122和油压缸11的底部侧油室OAa、拉杆侧油室OAb之间的任一管路与油箱123之间进行切换连通。
在以下说明中，左右一对配置的单向阀门OCa等的图上左侧，作为油压缸11的底部侧油室OAa中入出的液压油有关的称为底部侧，而右侧的作为拉杆侧油室OAb中入出的液压油有关的称为拉杆侧。同样的，油压泵122的端口也左侧称为底部侧，右侧称为拉杆侧。
根据上述构造的油压驱动***3，其油压泵122停止状态下，通过液压控制阀124a可阻止液压油从油压缸11的底部侧油室OAa、拉杆侧油室OAb的任一端回流，使油压缸11维持抗衡预定外力的现状静止状态。
油压泵122通过旋转向底部侧腔室喷出液压油，从而将液压油从油压泵122通过底部单向阀门OCa向油压缸11的底部侧油室OAa提供，同时通过底部侧的导向管线OCb的液压油压将拉杆侧的单向阀门OCa被挤压而开启，使液压油允许从拉杆侧油室OAb向油压泵122流出，液压油在油压泵122与油压缸11之间产生顺时针方向循环流动，使油压缸11发生伸张方向的驱动力。
此时，考虑油压缸11为如图所示的油压缸时，相对该油压缸的活塞移动量，从拉杆侧油室OAb流出的液压油量与流入底部侧油室OAa的液压油量相比，活塞拉杆侧越来越少，从而被较高油压的底部侧液压油挤压的切换阀124b换向连接拉杆侧油室OAb的管路与油箱123，将不足的液压油从油箱123供给。
一方面，油压泵122通过旋转向拉杆侧腔室喷出液压油，从而产生液压油与上述相反方向的循环流动，油压缸11发生缩回驱动力，从底部侧油室OAa向油压泵122流入的液压油变多，该多余的液压油通过与上述相反方向作用于切换阀124b而连接底部侧油室OAa的管路与油箱123，向油箱123流动。
且，油压缸11内的油压缸活塞的位置变化时密闭油箱123内的液压油量会增减，而该油箱123内被密封的气体压力也变化，但是该密封的气体体积适当，其气体压力变化不至于影响油压驱动***的工作。
因此，通过在密闭缸中其工作时有液压油入出量差的油压缸11来保持油压驱动***3的机能发挥。
该油压驱动***3的阀组124除了上述的基本构造要素外，还包括以下的附加的要素。
油压缸11的底部侧油室OAa、拉杆侧油室OAb与液压控制阀124a各单向阀门OCa之间的管路上分别设有用于调节液压油从各油室OAa、OAb只向单向阀门OCa的流动速度的单向调速阀124e。
该单向调速阀124e是为了防止油压泵122工作当中被驱动体W因外力而产生超负荷情况。
上述各单向调速阀124e与单向阀门OCa之间的管路分别向油箱123分支出设有溢流阀门124c的管路。同样，油压泵122与底部侧、拉杆侧的单向阀门OCa之间的管路分别向油箱123分支出设有溢流阀门124d的管路。
这些溢流阀门124c、124d是用于当分支源的管路发生异常压力时将过剩的液压油向油箱123逸出。
进一步，拉杆侧、底部侧的单向调速阀124e与单向阀门OCa之间的管路向油箱123分支处设有非常用手动阀门MV的管路，油压泵122得不到电源而停止等情况下，用该非常用手动阀门MV将油压缸11的底部侧油室OAa、拉杆侧油室OAb向油箱123开放，使油压缸11能够手动操作。
如上述构造的油压驱动***3，一面能够良好的达成其基本机能，另一面在发生异常事态的情况下也不受于该油压驱动***的损坏影响，而确保安全可靠性，避免事故的发生。
基于以上叙述，参照图5，进一步说明实施例3。图5是对上述实施例1与2的油压泵122的位置、阀组124的构造上，进一步具有构造特征的实施例3的油压驱动***3概略图。更具体而言，实施例3的油压泵122设置于壳体125的电动机121侧面。
图5是着眼于部件配置的概念性示意图，图5(a)是实施例3的整体配置图，图5(b)是图5(a)除了油压缸部分的内部构造配置侧视图，图5(c)是俯视图5(b)时的所显示的油压回路配置图。
阀组124由控制液压油在油压泵122与油压缸11之间正反方向流动的液压控制阀124a、控制液压油在油压泵122与油箱123之间正反方向流动的切换阀124b、两种溢流阀124c、124d及单向调速阀124e构成。还有，图6所示的非常用手动阀门MV虽没有图示，但它是根据需要配置的。
该油压驱动***3的特征在于它的构造部件的配置上，其壳体125的一侧面上设置电动机121，其相对侧面上设置油箱123，与这些电动机121、油箱123的设置方向(纵向)的正交方向(横向)上设置油压缸11，特别是，如图所示的，该壳体125内的油压泵122设置于电动机121的侧面，而上述的阀组124a、124b、124c、124d、124e等设置于设有油压泵122的场所以外的部分位置。
具有上述配置也能保持管路全体机能，该油压驱动***3具有封闭***并能对独立的被驱动体提供油压驱动力，且确保安全性、可靠性以及事故回避性。
加上，该油压驱动***3为如图5(b)所示的，由于电动机转动轴(泵的驱动轴)121a变短了，使得该轴121a的振动及驱动噪音变小，轴摇摆而产生的轴疲劳度也变小，能够降低振动与驱动噪音、延长轴121a的寿命，解决了电动机121、油压泵122的振动、驱动噪音、寿命等问题。
图5(b)所示的液压控制阀124a、切换阀124b等阀组的配置是一个例子而已，除了确定油压泵122设置在电动机121侧面这一特征约束外，这些阀门124a、124b、…等的配置不在该例子中的串联配置等的限定内。
在该油压驱动***1中，油压缸11设置于壳体125时，其设置方向与设置电动机121及油箱123的纵向平行或并列。
与上述设置相比，将油压缸11与上述纵向呈正交的横方向设置时，能够使图5(a)中的***3的占有面积变小，适合在制约设置场所、要求小型化的场合进行配置及组装。
在油压驱动***中，在具有封闭***所限定的空间内尽可能将相关部件紧凑容置，同时必须解决耐久性、振动问题等有难度，而本发明在那样的难度条件下解决了耐久性、振动问题。
而且，油压泵122越靠近于电动机121时与油箱123离得更远，该问题可通过扩大油压泵122与油箱123之间的管路来解决。一方面，如果本发明与上述设置相反时，对于各种阀124a、124b等之间的管路来说产生其长度变短的效果。
如图5(a)所示，油压缸11相对于设置在壳体125的电动机121与油箱123的纵方向平行设置，从而呈纵向，并且其轴向长度的中心位置设置在壳体125上。
也就是，油压缸11长度(轴)方向的两端，相对于设置在壳体125上的电动机121及油箱123，在纵坐标轴的电动机121侧及油箱123侧双向伸出设置，并且设置时纵向上尽量不突出于***3整体。
对此，假如油压缸11的底部向油箱123侧而设置在壳体125上时，相对于壳体125，油压缸11在电动机121侧伸出超出电动机121侧，而油压缸11的全长都在油箱123侧，那么，由同样的部件组成而所围成的面积尺寸会比较大，形成有违小型化设计初衷的情形。
最后，如图5(a)，通过在油压缸11的轴向长度中心附近来设置壳体125，有利于***3的小型化。
第4实施例
下面，参照图7，说明区别于上述实施例(实施例1-3)的其它实施例。实施例4也是对配置在壳体125内的油压泵122以及阀组124的构造进行变更。更具体地说，本实施例4中，将油压泵122设置于壳体125的中间部位。
图7是关于油压驱动***4的特别是其部件配置为重点的概念示意图，图7(a)是其整体配置图，图7(b)是(a)的除去油压缸11部分后的内部构造的侧视配置图，图7(c)是俯视图7(b)时的显示为油压回路的配置图。
油压驱动***4的构造有将上述各种阀124a、124b等与油压泵122容置其内的壳体125，在壳体125一侧面设置的电动机121，该侧面的相对侧面上设置的油箱123，在与上述电动机121与油箱123的设置方向(该方向称纵方向)正交的侧面(该方向称横方向)上设置的作为油压致动器的油压缸11。
如图7(b)、(c)所示，该壳体125内，由于泵122与油箱123(如图6的油压回路)之间只有直接介入的切换阀124b和有关管路而设置的溢流阀124d，从而将泵122尽量设置于离油箱123近的位置，而其结果是其它液压控制阀124a、为连接于油压缸11的管路而设置的溢流阀124e等设置于相对油压泵122的纵向的电动机121侧位置。
在图7(c)中，符号11是表示从该点向图外突出的位置设有油压缸，并该位置存在与油压缸11连接的管路。又，为液压控制阀124a与油压缸11之间的管路而设置的溢流阀124c是设置在与油压泵122相比在纵向的油箱123侧位置，从而该位置形成了横向的空间。
之所以将油压泵122设置于上述位置，是基于油压管路上的技术常识，即尽量变短油压泵122与储存作为被吸入对象的液压油的油箱123之间的管路长度，才能顺畅地吸入液压油。并且，通过上述设置，能使管路构造简单化。
为将油压泵122设置于壳体125的纵向中部位置，有必要在图示的切断面125g位置割开壳体125，形成了有容置该油压泵122的容置部的层叠结构。这样的层叠结构本身是一般将多数阀等在单一的块体内容置时用的手段。
以上是基于实施例对本发明的说明，但是上述实施例可在不脱离本发明主旨的范围内多样的改良变形，本发明的权利范围包含这些改良变形。还有，本发明的油压控制装置及油压驱动***是独立地通过油压向被驱动体提供驱动力，在要求寿命长、体积小、成本低等的所有技术领域皆能应用。

Claims (6)

1.一种用于油压驱动***的油压控制装置，具有：
一壳体，该壳体包括一体形成的用于配置电动机的电动机用支撑座、用于安装油压泵的油压泵用支撑座以及容置阀组的阀用支撑座；
电动机；以及
油压泵；
其特征在于，所述电动机的输出轴直接连接到所述油压泵的传动齿轮上；所述电动机的输出轴由一个轴承支撑，所述轴承位于单个轴承支撑处、沿着所述电动机的输出轴的长度方向设置；所述轴承支撑处位于所述壳体内，且处于所述电动机与所述油压泵之间。
2.如权利要求1所述的油压控制装置，其特征在于，所述壳体呈块状，且设有电动机侧面的相对侧面上形成有可拆卸安装的油箱罩体的油箱罩体安装部；其中所述阀组包括控制液压油在油压泵与构成油压驱动***的致动器之间正反方向流动的液压控制阀、控制液压油在油压泵与油箱之间正反方向流动的切换阀，在壳体内由电动机侧面部向油箱罩体安装部方向依序设置上述油压泵、液压控制阀以及切换阀。
3.如权利要求1所述的油压控制装置，其特征在于，所述壳体呈块状，且设有电动机侧面的相对侧面上形成有可拆卸安装的油箱罩体的油箱罩体安装部；其中所述阀组包括控制液压油在油压泵与构成油压驱动***的致动器之间正反方向流动的液压控制阀、控制液压油在油压泵与油箱之间正反方向流动的切换阀，在壳体内由电动机侧面部向油箱罩体安装部方向依序设置上述液压控制阀、油压泵、以及切换阀。 
4.一种油压驱动***，包括如权利要求1至3中任一项所述的油压控制装置及被该油压控制装置驱动的致动器。
5.如权利要求4所述的油压驱动***，其特征在于，油压控制装置与致动器并列配置。
6.如权利要求5所述的油压驱动***，其特征在于，设置油压控制装置与致动器以油压控制装置侧的致动器的连接部为基准，在并列方向上互相不突出。 
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