JP2005127417A - 油圧駆動装置の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧駆動装置を駆動する作動油と異なる別の潤滑剤を液密保持部に対して供給し、前記液密保持部の耐久性を向上させる。
【解決手段】シリンダ機構２２の第１及び第２カバー部材９６（９４）の内周面に第１及び第２ピストンロッド２０ｂ（２０ａ）を支持するシール部９７ｂ（９７ａ）を設け、前記シール部９７ｂ（９７ａ）における装着溝１２０ｂ（１２０ａ）に装着された第１油保持部材１４０ａに供給通路１３２及び給油ポート１３４を介して潤滑剤１３０を供給している。そして、シリンダ機構２２におけるピストンを駆動する作動油とは異なる特性を有する潤滑剤１３０が第１油保持部材１４０ａに保持されると共に、第１及び第２カバー部材９６（９４）と第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂとの間に形成されたクリアランス１４８に供給されて油膜を形成している。
【選択図】図３

Description

本発明は、作動油による押圧作用下に駆動軸を駆動させる油圧駆動装置の潤滑構造に関する。

従来から、例えば、ワークを搬送し、あるいは、ワークを位置決めするために、作動油を介して駆動する油圧駆動装置（例えば、油圧アクチュエータ）が用いられている。

例えば、油圧駆動装置の一つである油圧式アクチュエータは、一対の閉塞部材によって両端部が閉塞された円筒状の円筒本体の内部にピストンが軸線方向に沿って変位自在に設けられ、前記ピストンの一端面側及び他端面側に加圧室がそれぞれ設けられている。そして、円筒本体の外部に設けられた油圧接続部材を介して前記加圧室の内部に作動油が供給され、前記作動油による押圧作用下にピストンを軸線方向に沿って直線運動させている。

このピストンの端部には、軸状のピストンロッドが軸着され、前記ピストンロッドを閉塞部材の孔部に挿通させることにより軸線方向に沿って変位自在に支持している。そして、閉塞部材の孔部の内周面には複数のシール部材が装着され、前記シール部材がピストンロッドの外周面に当接することにより加圧室の内部における作動油の液密を保持している（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−２４８４１２号公報

ところで、特許文献１に係る油圧式アクチュエータにおいては、円筒本体の加圧室に作動油が供給され、ピストンが軸線方向に沿って変位する際、前記ピストンに連結されたピストンロッドが閉塞部材の孔部に沿って変位する。その際、前記孔部に装着されたシール部材とピストンロッドの外周面とは常に接触しているため両者の間で摺動抵抗が生じる。このため、加圧室に供給される作動油をシール部材が装着された閉塞部材の孔部へと供給することにより、前記作動油によってシール部材の潤滑を行い、前記シール部材とピストンロッドとの摺動抵抗の軽減を図っている。

しかしながら、シール部材を潤滑している作動油は、本来、加圧室に供給されてピストンを駆動するためのものであり、その作動油は、作動油が供給される流体回路（作動油供給源、供給管路等）を流通する際に最適なものが使用されている。その結果、シール部材に供給される作動油は、潤滑に適した特性を有していないため、前記シール部材の潤滑が十分に行われず、該シール部材の耐久性が低下するという問題がある。

本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、作動油と異なる別の潤滑剤を液密保持部に対して供給し、前記液密保持部の耐久性を向上させることが可能な油圧駆動装置の潤滑構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、ボディの内部に供給される作動油によって直線駆動又は回転駆動する駆動軸を前記ボディで支持し、前記ボディの内部において前記駆動軸に対するシール機能を有する液密保持部が設けられる油圧駆動装置の潤滑構造において、
前記液密保持部は、前記ボディの外部に開口する給油ポートと、
前記給油ポートと通路を介して連通し、前記ボディにおける駆動軸が挿通される内壁面に沿って環状に形成される溝部と、
前記溝部に装着され、樹脂製材料からなる油保持部材と、
を備え、
前記油保持部材には、前記給油ポートから供給される潤滑剤が浸透して保持され、且つ、前記駆動軸の外壁面とボディの内壁面との間に形成されるクリアランスに前記潤滑剤が供給されると共に、前記潤滑剤が、前記作動油とは別個の材質からなることを特徴とする。

本発明によれば、ボディの内部に供給され、駆動軸を直線駆動又は回転駆動させる作動油と、前記ボディの駆動軸を支持する内壁面に設けられる液密保持部を潤滑する潤滑剤とを、それぞれ別個の材質とすることにより、油圧駆動装置へと供給される作動油の特性を流体回路を流通するのに適したものとすることができると共に、液密保持部における油保持部材に対して供給される潤滑剤の特性を、前記液密保持部を潤滑するのに適したものとすることができる。

従って、作動油と潤滑剤とをそれぞれの用途に応じた特性を有するものとすることにより、油圧駆動装置へと円滑に作動油を供給して駆動軸を円滑に駆動させることができると共に、液密保持部が潤滑に適した特性を有する潤滑剤によって好適に潤滑されるため、前記液密保持部の耐久性を向上させることができる。

また、給油ポートには、充填された潤滑剤の上面にプレート部材が配設されると共に、前記プレート部材の上部側に閉塞部材が螺合されて前記給油ポートが閉塞され、前記閉塞部材の螺回作用下に前記油保持部材及びクリアランスに供給される潤滑剤の供給量が調整自在に設けられている。このため、油圧駆動装置の長年の使用によって前記油保持部材及びクリアランスに供給される潤滑剤の供給量が所望の量に対して減少した場合、閉塞部材を螺回して油保持部材側に変位させることにより、前記潤滑剤がプレート部材を介して押圧されるため、前記油保持部材及びクリアランスに対して潤滑剤が新たに供給される。すなわち、閉塞部材を潤滑剤の減少量（不足量）に応じて螺回するという簡便な作業のみで、油保持部材及びクリアランスに対して潤滑剤を追加供給することができる。

さらに、油圧駆動装置を、筒状のシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの端部にそれぞれ装着される一組のカバー部材と、
前記シリンダチューブの内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストンと、
前記ピストンに連結され、前記カバー部材に挿通されるピストンロッドと、
を備えるアクチュエータとするとよい。

またさらに、潤滑剤としてグリスを用いるとよいと共に、前記潤滑剤が保持される油保持部材を、ＰＶＦ樹脂（Poly Vinyl Fluoride）から形成することにより、より一層多くの潤滑剤を浸透させて保持することができる。

また、潤滑剤の粘性を作動油の粘性より大きくすることにより、前記潤滑剤によって液密保持部をより一層好適に潤滑することができる。そのため、前記液密保持部の耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ボディの内部に供給され、駆動軸を直線駆動又は回転駆動させる作動油と、前記ボディの駆動軸を支持する内壁面に設けられる液密保持部を潤滑する潤滑剤とを、それぞれ別個の材質とすることにより、前記作動油と潤滑剤とをそれぞれの用途に応じた特性を有するものとすることができ、油圧駆動装置へと円滑に作動油を供給して駆動軸を円滑に駆動させることができると共に、液密保持部が潤滑に適した特性を有する潤滑剤によって好適に潤滑されるため、前記液密保持部の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る油圧駆動装置の潤滑構造について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたアクチュエータを示す。

このアクチュエータ（油圧駆動装置）１０は、電流によって回転駆動するポンプ用駆動部１２と、前記ポンプ用駆動部１２の側部に一体的に連結され、前記ポンプ用駆動部１２により付勢・滅勢される吸入・吐出手段１４を有するポンプ機構１６と、前記ポンプ用駆動部１２及びポンプ機構１６の上部に一体的に設けられ、作動油が供給されることにより軸線方向に沿って変位するピストン１８、第１及び第２ピストンロッド（駆動軸）２０ａ、２０ｂを有するシリンダ機構２２とを備える。

ポンプ用駆動部１２は、例えば、インダクションモータ、ブラシモータ、ＤＣモータ等からなり、図示しない電源から供給される電流によって回転駆動する回転駆動源２４を有する。この回転駆動源２４のポンプ機構１６側には、駆動軸２６が突出するように設けられ、前記回転駆動源２４の回転作用下に一体的に回転する。前記駆動軸２６は、回転駆動源２４の内部に配設される第１ベアリング２８を介して回転自在に支持されている。

ポンプ機構１６は、図２に示されるように、ポンプ用駆動部１２の側部に一体的に連結されるポンプボディ３０と、その一端部側が前記ポンプボディ３０に連結されると共に、他端部側がエンドプレート３２によって密封され、内部に作動油充填室３４が形成される筒状のケーシング（ボディ）３６と、前記ポンプボディ３０を介して作動油充填室３４の内部を貫通する回転シャフト３８と、前記回転シャフト３８の回転作用下に該回転シャフト３８と一体的に回転する吸入・吐出手段１４とを備える。

ポンプボディ３０には、軸線方向に沿って貫通した挿通孔４０が形成され、回転駆動源２４の駆動軸２６と一体的且つ同軸上に連結される回転シャフト３８が挿通されている。前記回転シャフト３８は、その一端部がポンプボディ３０の内部に配設された第２ベアリング４２を介して回転自在に支持され、他端部がエンドプレート３２のブッシュ孔６２に装着されたブッシュ４６によって支持されている。

エンドプレート３２には、圧力調整プラグ４８が装着される装着孔５０が外部に開口するように形成され、前記装着孔５０が連通孔５２を介して作動油充填室３４の内部と連通している。そして、前記装着孔５０の内部には圧力調整プラグ４８が螺合され、前記圧力調整プラグ４８を螺回することにより作動油充填室３４の内部に充填された作動油の圧力を自在に調整することができる。

さらに、エンドプレート３２の内部には、作動油充填室３４と連通し、作動油が流通する第１及び第２流体通路５４、５６が形成されている。なお、第１流体通路５４と第２流体通路５６とは、エンドプレート３２において互いに所定間隔離間して独立して形成されている。

この第１流体通路５４は、図１に示されるように、シリンダ機構２２の後述する第１カバー部材９４、シリンダチューブ９２に形成される第１通路１００を介して第１シリンダ室９８に連通すると共に、第２流体通路５６が、シリンダ機構２２の後述するシリンダチューブ９２に形成される第２通路１０４を介して第２シリンダ室１０２に連通している。

吸入・吐出手段１４は、図２に示されるように、ポンプ機構１６の内部に設けられている。この吸入・吐出手段１４には、回転シャフト３８の中央部にキー部材５８を介して嵌合され、前記回転シャフト３８と一体的に回転するシリンダブロック６０が設けられ、前記シリンダブロック６０の周方向に沿って所定角度離間するように配置された複数の孔部４４と、前記回転シャフト３８の軸線と略平行に設けられ、前記シリンダブロック６０の孔部４４に沿って摺動する複数のポンプピストン６４と、前記シリンダブロック６０におけるエンドプレート３２側に形成され、前記孔部４４と連通する作動油孔６６とを有する。

ポンプピストン６４の一端部側には、略球状に形成された球面部６８が形成されると共に、前記ポンプピストン６４の他端部側には、前記一端部側に向かって内部が窪んだ凹部７０が形成される。この凹部７０とシリンダブロック６０の孔部４４との間にはスプリング７２が介装され、前記スプリング７２の弾発力によってポンプピストン６４が常にポンプ用駆動部１２側（矢印Ａ方向）に向かって押圧された状態にある。なお、シリンダブロック６０の孔部４４とポンプピストン６４の凹部７０とによって閉塞された室７４が形成され、前記室７４が作動油吸入室及び作動油吐出室として機能する。

また、吸入・吐出手段１４は、貫通孔７６を介して回転シャフト３８と非接触に設けられ、ケーシング３６に連結軸７８を介して軸支された調整レバー（図示せず）に連結され、所定角度だけ傾動可能に設けられた傾動部材８０を有する。この傾動部材８０は断面略半円状に形成されると共に、連結軸７８を介して傾動自在に支持され、ポンプボディ３０のエンドプレート３２側に形成された断面略半円状の窪み部８２に係合するように装着されている。傾動部材８０の外周面には、半径外方向に所定長だけ突出した内部ストッパ８３が形成されている。

さらに、傾動部材８０のエンドプレート３２側には、複数のポンプピストン６４の球面部６８が係合する環状溝８４を有する保持部８６が形成されている。

一方、図２に示されるように、傾動部材８０における保持部８６の環状溝８４と、ポンプピストン６４の球面部６８との摺動部分には、凹部７０に連通する通路９０を介して作動油が供給されることにより潤滑性が保持されている。

シリンダ機構２２は、図１に示されるように、ポンプ用駆動部１２及びポンプ機構１６の上部に一体的に設けられると共に、前記ポンプ用駆動部１２及びポンプ機構１６の軸線と略平行に設けられている。

このシリンダ機構２２は、筒状のシリンダチューブ９２と、前記シリンダチューブ９２の端部をそれぞれ閉塞する第１及び第２カバー部材９４、９６と、前記シリンダチューブ９２に内装され、軸線方向に沿って変位するピストン１８と、該ピストン１８を間にして同軸上に連結される第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂと、前記第１及び第２カバー部材９４、９６の内周面（内壁面）にそれぞれ装着され、前記第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面（外壁面）に当接して液密を保持するシール部（液密保持部）９７ａ、９７ｂとから構成される。

第１カバー部材９４は、シリンダチューブ９２におけるピストン１８の一端面側に配設され、前記シリンダチューブ９２内のピストン１８の一端面との間に第１シリンダ室９８が形成されている。また、第１カバー部材９４には、ポンプ機構１６のエンドプレート３２に形成される第１流体通路５４と対向する位置に第１通路１００が形成され、前記第１通路１００はシリンダチューブ９２側に向かって略直交して延在し、第１シリンダ室９８と連通している。

一方、第２カバー部材９６は、シリンダチューブ９２におけるピストン１８の他端面側に配設され、前記シリンダチューブ９２内のピストン１８の他端面との間に第２シリンダ室１０２が形成されている。そして、第２カバー部材９６には、ポンプ機構１６のエンドプレート３２に形成される第２流体通路５６と対向する位置に第２通路１０４が形成され、前記第２通路１０４はシリンダチューブ９２側に向かって略直交して延在し、第２シリンダ室１０２と連通している。

すなわち、第１シリンダ室９８は、第１通路１００を介してポンプ機構１６の第１流体通路５４と連通し、ポンプ機構１６の作動油充填室３４の作動油が第１通路１００及び第１流体通路５４を介して供給・排出される。第２シリンダ室１０２も同様に、第２通路１０４を介してポンプ機構１６の第２流体通路５６と連通し、前記作動油充填室３４の作動油が第２通路１０４及び第２流体通路５６を介して供給・排出される。

ピストン１８には、シリンダチューブ９２に内接する外周面に環状溝を介して環状のピストンパッキン１０６が設けられると共に、前記ピストンパッキン１０６と所定間隔離間して環状のウェアリング１０８が設けられている。すなわち、前記ピストンパッキン１０６及びウェアリング１０８を介して第１シリンダ室９８及び第２シリンダ室１０２の液密性がそれぞれ保持されている。そして、ピストン１８は、第１シリンダ室９８及び第２シリンダ室１０２に供給される作動油の作用下に、軸線方向に沿って変位自在に設けられている。

また、ピストン１８の略中央部には、ねじが刻設されたねじ孔１１０が形成され、該ピストン１８の第１カバー部材９４側に長尺の第１ピストンロッド２０ａの一端部が螺合されている。そして、前記第１ピストンロッド２０ａの他端部は、第１カバー部材９４の第１支持孔１１２を介して軸線方向に変位自在に支持されている。

一方、ピストン１８の他端面側には、その略中央部にねじ孔１１０を介して第２ピストンロッド２０ｂの一端部が連結され、前記第２ピストンロッド２０ｂの他端部は、第２カバー部材９６の第２支持孔１１４を介して軸線方向に変位自在に支持されている。

第１及び第２支持孔１１２、１１４の内周面には、複数の環状溝を介して前記第１及び第２シリンダ室９８、１０２の内部の液密を保持するシール部９７ａ、９７ｂが設けられている。

この複数の環状溝は、前記第１及び第２支持孔１１２、１１４の軸線方向に沿ってそれぞれ所定間隔離間して形成され、前記第１及び第２支持孔１１２、１１４の内周面におけるピストン１８側から該ピストン１８より離間する方向に向かって順に形成されるブッシュ溝１１６ａ、１１６ｂ、第１パッキン溝１１８ａ、１１８ｂ、装着溝（溝部）１２０ａ、１２０ｂ、第２パッキン溝１２２ａ、１２２ｂ、保持溝１２４ａ、１２４ｂ及び環状凹部１２６ａ、１２６ｂとからなる。

ブッシュ溝１１６ａ、１１６ｂには、環状のブッシュ４６が設けられ、前記ブッシュ４６の内周面が第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面に当接している。そして、ブッシュ４６は、第１及び第２支持孔１１２、１１４において、第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂを軸線方向に沿って変位自在に支持している。

第１パッキン溝１１８ａ、１１８ｂは、第１及び第２カバー部材９４、９６の内周面より所定深さだけ窪んで環状に形成され、前記第１パッキン溝１１８ａ、１１８ｂには、断面略Ｄ字状の第１ロッドパッキン１２８が装着されている。この第１ロッドパッキン１２８の外周面と第１パッキン溝１１８ａ、１１８ｂとの間には、前記第１ロッドパッキン１２８が装着される際に予め潤滑剤（例えば、グリス）１３０が充填されている。前記潤滑剤１３０は、前記第１ロッドパッキン１２８の外周面と第１パッキン溝１１８ａ、１１８ｂとの間に密封されているため、第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの方向へと漏出することがない。

そして、第１ロッドパッキン１２８によって、第１シリンダ室９８及び第２シリンダ室１０２の内部に供給される作動油１３１の液密性を保持している。

装着溝１２０ａ、１２０ｂは、供給通路１３２を介して第１及び第２カバー部材９４、９６の外周側に開口した給油ポート１３４に連通している。給油ポート１３４の内周面には、雌ねじが刻設され、前記給油ポート１３４に潤滑剤（例えば、グリス）１３０が充填された後、弾性材料（例えば、ゴム）からなる円盤状の蓋部材（プレート部材）１３６が挿入されると共に、前記蓋部材１３６の上方からプラグ（閉塞部材）１３８が螺合されて前記給油ポート１３４が閉塞されている。

なお、給油ポート１３４を閉塞している蓋部材１３６の略中央部に図示しない貫通孔を形成して、前記貫通孔を介してプラグ１３８の下面と蓋部材１３６の上面との間の空間と外気とが連通した状態とする。そして、前記貫通孔を介して蓋部材１３６に圧力を付与することにより、前記蓋部材１３６を装着溝１２０ａ、１２０ｂの方向（図３中、矢印Ｃ方向）へと変位させ、給油ポート１３４に充填された潤滑剤１３０を装着溝１２０ａ、１２０ｂ側に押圧するようにしてもよい。

また、グリス等からなる潤滑剤１３０は、ポンプ機構１６及びシリンダ機構２２の内部に供給される作動油とは、その特性の異なる油とする。詳細には、前記潤滑剤１３０は、その粘度が前記作動油の粘度より大きいものが用いられている。例えば、作動油の粘度は、３２〜４６０ｃｓｔの範囲内であると共に、潤滑剤１３０の粘度は、３２〜１００００００ｃｓｔの範囲内である。

一方、装着溝１２０ａ、１２０ｂの内部には、断面略矩形状の第１油保持部材１４０ａが装着され、前記第１油保持部材１４０ａは、複数の小孔を有するＰＶＦ（Poly Vinyl Fluoride、ポリフッ化ビニル）樹脂等の樹脂製材料から形成されると共に、その内周面が周方向に沿って波状に形成されている。

すなわち、この第１油保持部材１４０ａが、ＰＶＦ樹脂等の樹脂製材料からなる多孔質体によって形成されているため、前記給油ポート１３４から供給された潤滑剤１３０が第１油保持部材１４０ａの複数の孔部を介して該第１油保持部材１４０ａの内部に浸透して好適に保持されている。

さらに、給油ポート１３４に螺合されたプラグ１３８を、装着溝１２０ａ、１２０ｂの方向（図３中、矢印Ｃ方向）に向かって変位するように螺回することにより、前記プラグ１３８及び蓋部材１３６によって潤滑剤１３０が第１油保持部材１４０ａに押圧されるため、前記第１油保持部材１４０ａの内部に潤滑剤１３０を好適に含有させることができると共に、前記潤滑剤１３０によって第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂとシール部９７ａ、９７ｂとを好適に潤滑することができる。

第２パッキン溝１２２ａ、１２２ｂは、第１及び第２カバー部材９４、９６の内周面に沿って環状に形成され、その内部には、断面略楕円状の第２ロッドパッキン１４２が装着されている。第２ロッドパッキン１４２は、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）等の弾性材料から形成してもよいし、前記第１油保持部材１４０ａと同様にＰＶＦ樹脂等の樹脂製材料から形成し、その内部に潤滑剤１３０を保持させるようにしてもよい。

保持溝１２４ａ、１２４ｂは、第２パッキン溝１２２ａ、１２２ｂと隣接するように形成され、給油ポート１３４から供給された潤滑剤１３０が、第１及び第２カバー部材９４、９６の内周面と第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面との間に形成されたクリアランス１４８を介して前記保持溝１２４ａ、１２４ｂの内部に充填されている。すなわち、保持溝１２４ａ、１２４ｂの深さに対応する一定量だけ潤滑剤１３０が保持されている。なお、図４に示されるように、保持溝１２４ａ、１２４ｂの内部に、装着溝１２０ａ、１２０ｂに装着された第１油保持部材１４０ａと同一のＰＶＦ樹脂等の樹脂製材料からなる第２油保持部材１４０ｂを設け、前記保持溝１２４ａ、１２４ｂの内部に充填される潤滑剤１３０を浸透させて保持させてもよい。その場合、保持溝１２４ａ、１２４ｂの内部に第２油保持部材１４０ｂを設けていない場合と比較して、前記保持溝１２４ａ、１２４ｂの内部により好適に潤滑剤１３０を保持することが可能となる。

環状凹部１２６ａ、１２６ｂは、第１及び第２カバー部材９４、９６における最もピストンから離間した位置に前記第１及び第２カバー部材９４、９６の内周面に沿って環状に形成され、その内部には、それぞれ塵埃除去部材１４４が設けられている。この塵埃除去部材１４４は、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）等の弾性材料から断面略Ｕ字状に形成され、前記第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの端部の方向に向かって所定角度傾斜して形成され、その先端部１４６が、第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面に当接している。

一方、第１ピストンロッド２０ａが変位して第１カバー部材９４から外部に突出して露呈した際、又は、第２ピストンロッド２０ｂが変位して第２カバー部材９６から外部に突出して露呈した際に、第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面に塵埃等が付着することがある。その場合においても、第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂが、再び第１及び第２カバー部材９４、９６の内部に変位する際に、前記外周面に当接するように設けられた塵埃除去部材１４４によって前記外周面に付着した塵埃等が除去され、前記塵埃等が第１シリンダ室９８及び第２シリンダ室１０２の内部に進入することを阻止することができる。

なお、第１及び第２ロッドパッキン１２８、１４２及び塵埃除去部材１４４の内周面に、その表面が凹凸状に形成されたシボを設けることにより、第１及び第２ロッドパッキン１２８、１４２及び塵埃除去部材１４４のシボと第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面との間に好適に潤滑剤１３０を保持することができる。そのため、シール部９７ａ、９７ｂを潤滑剤１３０によって一層好適に潤滑して耐久性を向上させることができる。また、第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面に、例えば、ショットピーニング等の加工によって凹凸状のディンプルを設け、前記ディンプルとシール部９７ａ、９７ｂとの間に潤滑剤１３０をさらに保持させるようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたアクチュエータ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、第１及び第２カバー部材９４、９６の外周側に形成された給油ポート１３４より装着溝１２０ａ、１２０ｂ等へ潤滑剤１３０を充填する場合について説明する。

この給油ポート１３４に螺合されているプラグ１３８を螺回して前記プラグ１３８及び蓋部材１３６を取り外し、前記給油ポート１３４より潤滑剤（例えば、グリス）１３０を供給する。

次に、給油ポート１３４に潤滑剤１３０を所望量だけ充填した後、前記給油ポート１３４に再び蓋部材１３６を挿入して、プラグ１３８を螺合する。その際、給油ポート１３４に螺合されたプラグ１３８が、その螺回作用下に装着溝１２０ａ、１２０ｂの方向（図３中、矢印Ｃ方向）に変位することにより、前記蓋部材１３６によって潤滑剤１３０が装着溝１２０ａ、１２０ｂに向かって押圧される。

そして、蓋部材１３６及びプラグ１３８による押圧作用下に潤滑剤１３０が、給油ポート１３４から供給通路１３２を介して装着溝１２０ａ、１２０ｂの内部へと供給され、前記装着溝１２０ａ、１２０ｂの内部に供給された潤滑剤１３０が、複数の孔部を有する第１油保持部材１４０ａの内部に浸透して保持されると共に、第１及び第２カバー部材９４、９６と第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂとの間のクリアランス１４８へと供給される。

最後に、潤滑剤１３０が、クリアランス１４８を介して保持溝１２４ａ、１２４ｂの内部に充填されて保持されると共に、環状凹部１２６ａ、１２６ｂに供給された潤滑剤１３０が、第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面に当接する塵埃除去部材１４４の先端部１４６によって遮断される。そのため、前記潤滑剤１３０が第１及び第２カバー部材９４、９６の外部へと漏出することがない。

また、クリアランス１４８に潤滑剤１３０が供給されることにより、第１及び第２カバー部材９４、９６の内周面と第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面との間に油膜が形成される。その結果、潤滑剤１３０による潤滑作用下に第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂを軸線方向に沿って円滑に変位させることができると共に、前記第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの防錆効果を得ることができる。

さらに、この潤滑剤１３０を、シリンダ機構２２における第１及び第２シリンダ室９８、１０２の内部に供給される作動油とは流体特性（粘度、粘度係数等）が異なるものを用いることにより、シール部９７ａ、９７ｂにおける第１及び第２ロッドパッキン１２８、１４２等に最適な特性を有する潤滑剤１３０を使用することが可能となるため、ピストンを軸線方向に沿って変位させるための作動油と、前記ピストンに連結されるピストンロッドを軸線方向に沿って摺動自在に支持しているシール部９７ａ、９７ｂの潤滑とを同一の作動油によって兼用していた従来技術と比較して、シール部９７ａ、９７ｂの耐久性を向上させることができる。

次に、上記のようにシリンダ機構２２における第１及び第２カバー部材９４、９６のシール部９７ａ、９７ｂに潤滑剤１３０が供給されたアクチュエータ１０の動作並びに作用効果について説明する。なお、図示しない作動油供給源から作動油が予め作動油充填室３４の内部に充填された状態とする。

図示しない電源を付勢してポンプ用駆動部１２の回転駆動源２４を回転駆動させる。前記回転駆動源２４の駆動作用下に駆動軸２６が回転し、前記駆動軸２６と連結された回転シャフト３８が一体的に回転する。

そして、前記回転シャフト３８にキー部材５８を介して嵌合されたシリンダブロック６０が前記回転シャフト３８と一体的に回転し、該シリンダブロック６０の孔部４４に変位自在に設けられるポンプピストン６４が回転シャフト３８を中心として回転すると共に、前記ポンプピストン６４の球面部６８が傾動部材８０における保持部８６の環状溝８４内に保持された状態で、前記ポンプピストン６４がスプリング７２の弾発力によって軸線方向（図２中、矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位する。

その際、ポンプピストン６４と孔部４４とによって囲繞される室７４には、作動油が充填されているため、前記ポンプピストン６４が傾動部材８０による押圧作用下に最もエンドプレート３２側（図１及び図２中、矢印Ｂ方向）である下死点に変位した際、前記ポンプピストン６４のエンドプレート３２側への変位作用下に室７４の内部に充填されていた作動油が作動油孔６６を介して第１流体通路５４へと吐出される。

また、反対に、ポンプピストン６４がスプリング７２の弾発力の作用下に最もポンプ用駆動部１２側（図１及び図２中、矢印Ａ方向）である上死点まで変位した際、前記ポンプピストン６４のポンプ用駆動部１２側への変位作用下に作動油孔６６を介して室７４の内部に作動油が吸入される。

詳細には、ポンプピストン６４がエンドプレート３２に形成される第１流体通路５４と対向する位置に変位した際、前記ポンプピストン６４が傾動部材８０による押圧作用下に最もエンドプレート３２側（矢印Ｂ方向）である下死点まで変位して室７４の内部に充填された作動油を作動油孔６６より吐出する。また、前記ポンプピストン６４が第２流体通路５６と対向する位置に変位した際、ポンプピストン６４が最もポンプ用駆動部１２側（矢印Ａ方向）である上死点まで変位して室７４の内部に作動油孔６６より作動油を吸入する。すなわち、ポンプピストン６４は、回転シャフト３８の回転作用下に軸線方向に沿った変位を繰り返すことにより室７４の内部へ作動油の吸入・吐出を繰り返しながら、前記回転シャフト３８を中心として回転する。

そして、吐出手段であるポンプピストン６４によって吐出された作動油が、エンドプレート３２に形成された第１流体通路５４を介して第１カバー部材９４及びシリンダチューブ９２に形成される第１通路１００へと導出され、シリンダ機構２２の第１シリンダ室９８の内部へと供給される。第１シリンダ室９８に供給された作動油によってピストン１８が第２カバー部材９６側（矢印Ａ方向）へと押圧され、それに伴って第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂが一体的に矢印Ａ方向へと変位する。

一方、前記とは反対に、シリンダ機構２２におけるピストン１８、第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂをポンプ機構１６側（矢印Ｂ方向）に変位させる場合には、回転駆動源２４に供給される電流の極性を逆転させることにより、前記回転駆動源２４の駆動軸２６と連結された回転シャフト３８が前記とは逆方向に一体的に回転する。そのため、ポンプ機構１６のシリンダブロック６０が回転シャフト３８を介して前記とは反対方向に回転し、ポンプピストン６４の変位作用下に第１流体通路５４を介して第１シリンダ室９８の作動油が吸入されると共に、前記ポンプピストン６４の変位作用下に第２流体通路５６へと作動油が吐出される。

そして、エンドプレート３２に形成される第２流体通路５６へと吐出された作動油が、前記シリンダチューブ９２に形成される第２通路１０４を介してシリンダ機構２２の第２シリンダ室１０２の内部へと供給され、前記第２シリンダ室１０２の内部の圧力が上昇する。その際、第１シリンダ室９８の内部に導入されていた作動油が、ポンプ機構１６のポンプピストン６４による吸入作用下に第１通路１００を介して排出され、第１流体通路５４を介して作動油充填室３４への内部へと戻る。

その結果、第２シリンダ室１０２の内部へと供給される作動油の押圧作用下にシリンダ機構２２のピストン１８が第１カバー部材９４側（矢印Ｂ方向）へと変位し、前記ピストン１８の変位作用下に第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂが一体的に矢印Ｂ方向へと変位する。

以上のように、本実施の形態では、ポンプ機構１６を介してシリンダ機構２２の第１及び第２シリンダ室９８、１０２へと供給され、前記シリンダ機構２２のピストン１８を軸線方向に沿って変位させる作動油と、前記ピストン１８に連結される第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂを支持する第１及び第２カバー部材９４、９６に装着されるシール部９７ａ、９７ｂを潤滑する潤滑剤１３０とを、別の特性（例えば、粘度）を有する作動油としている。

このことにより、ポンプ機構１６及びシリンダ機構２２から構成される流体回路を流通する際に最適な特性を有する作動油を使用することができると共に、シール部９７ａ、９７ｂを潤滑する際に最適な特性を有する潤滑剤１３０を使用することができる。そのため、ポンプ機構１６及びシリンダ機構２２の内部に対して作動油を円滑に流通させることができると共に、シール部９７ａ、９７ｂが潤滑剤１３０によって好適に潤滑されるため耐久性を向上させることができる。

なお、前記作動油及び潤滑剤１３０の特性は、詳細には、シール部９７ａ、９７ｂに供給される潤滑剤１３０の粘度が、ポンプ機構１６及びシリンダ機構２２の内部を流通する作動油の粘度より大きくなるように設定されている。

また、第１及び第２カバー部材９４、９６の内周面と第１及び第２ピストンロッド２０ａ、２０ｂの外周面との間のクリアランス１４８、装着溝１２０ａ、１２０ｂ等に供給された潤滑剤１３０の量が減少した際においても、前記第１及び第２カバー部材９４、９６の給油ポート１３４に装着されたプラグ１３８を螺回して、前記プラグ１３８及び蓋部材１３６の軸線方向に沿った変位作用下に潤滑剤１３０を装着溝１２０ａ、１２０ｂの方向に押圧することにより、前記装着溝１２０ａ、１２０ｂ、クリアランス１４８等へ供給されている潤滑剤１３０の量を増大させることができる。

さらに、シリンダにおけるピストンを駆動させる作動油と、前記シール部材を潤滑する作動油とを兼用させていた従来技術と比較して、シリンダを駆動する作動油がシール部材の潤滑を行う必要がないため前記作動油の消費量が軽減される。そのため、作動油が減少した際に前記作動油を補充する等のメンテナンス作業を減少させることができると共に、前記作動油を補充するために別個に設けられていた補充用タンクが不要となる。そのため、部品点数を削減することができ、それに伴ってコストの削減を図ることが可能となる。

次に、第２の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたロータリアクチュエータ（油圧駆動装置）２００を図５に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたアクチュエータ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたロータリアクチュエータ２００は、電流によって回転駆動するポンプ用駆動部１２と、前記ポンプ用駆動部１２の側部に一体的に連結され、前記ポンプ用駆動部１２により付勢・滅勢される吸入・吐出手段を有するポンプ機構１６と、前記ポンプ用駆動部１２及びポンプ機構１６の側部に一体的に設けられ、作動油が供給されることにより回転軸（駆動軸）２０２を中心として回転駆動する回転駆動機構２０４とを備える。

この回転駆動機構２０４は、前記ポンプ用駆動部１２及びポンプ機構１６の側部に連結されるボディ２０６と、前記ボディ２０６の内部に形成された挿通孔２０８に回転自在に軸支される回転軸２０２と、前記回転軸２０２の略中央部に連結され、前記ボディ２０６の空間２１０の内部に配設される回転部材２１２と、前記ボディ２０６の内部と外部との液密を保持するシール部（液密保持部）９７ａ、９７ｂとからなる。

そして、ポンプ用駆動部１２の駆動作用下に作動油がポンプ機構１６から回転駆動機構２０４へと供給され、前記作動油が空間２１０の内部に供給されることにより回転部材２１２が回転し、前記回転部材２１２の略中央部に連結された回転軸２０２が一体的に回転する。その際、回転軸２０２の一端部側及び他端部側が、ボディ２０６の挿通孔２０８の内部に設けられたシール部９７ａ、９７ｂによって保持され、前記シール部９７ａ、９７ｂにおける装着溝（溝部）１２０ａ、１２０ｂに給油ポート１３４を介して潤滑剤（例えば、グリス）１３０が供給されている。この潤滑剤１３０は、回転駆動機構２０４に供給される作動油とは別の特性（例えば、粘度）を有している。

また、装着溝１２０ａ、１２０ｂに供給された潤滑剤１３０は、第１油保持部材１４０ａによって好適に保持されると共に、回転軸２０２の外周面（外壁面）と挿通孔２０８の内周面（内壁面）との間に形成されるクリアランス２１４を介して第１及び第２パッキン２１６、２１８、保持溝１２４ａ、１２４ｂ及び塵埃除去部材２２０へと供給される。

このため、ポンプ機構１６及び回転駆動機構２０４とを流通する作動油を流体回路を流通するのに適した特性とすることができると共に、シール部９７ａ、９７ｂに対して潤滑に適した別の特性を有する潤滑剤１３０を前記作動油とは別個に供給することができる。その結果、ポンプ機構１６及び回転駆動機構２０４の内部に対して作動油を円滑に流通させて回転部材２１２を好適に回転駆動させることができると共に、シール部９７ａ、９７ｂが潤滑剤１３０によって好適に潤滑されるため耐久性を向上させることができる。

次に、第３の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用された油圧式無段変速機（油圧駆動装置）２５０を図６に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたアクチュエータ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第３の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用された油圧式無段変速機２５０は、電流によって回転駆動するポンプ用駆動部１２と、前記ポンプ用駆動部１２の側部に一体的に連結され、前記ポンプ用駆動部１２により付勢・滅勢される吸入・吐出手段を有するポンプ機構１６と、前記ポンプ用駆動部１２及びポンプ機構１６の側部に一体的に設けられ、作動油が供給されることにより回転軸２５２を回転駆動する回転駆動機構２５４とを備える。

油圧式無段変速機２５０は、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission）と呼ばれ、ポンプ機構１６とポンプ用駆動部１２を配管で連結し、該ポンプ機構１６を車両等のエンジンで駆動して高圧の油を回転駆動機構２５４に送ることにより、該回転駆動機構２５４の速度制御を行うものである。そして、ポンプ機構１６又は回転駆動機構２５４の容量を変更することにより、無段階に変速することができる。

この回転駆動機構２５４は、前記ポンプ用駆動部１２及びポンプ機構１６の側部に連結されるボディ２５６と、前記ボディ２５６の内部に形成される作動油充填室２５８を貫通する回転軸２５２と、前記回転軸２５２の回転作用下に該回転軸２５２と一体的に回転する吸入・吐出手段２６０と、前記ボディ２５６の挿通孔２６２に設けられ、該ボディ２５６の内部と外部との液密を保持するシール部９７ａとからなる。なお、回転軸２５２は、ボディ２５６の挿通孔２６２に設けられた軸受２６３によって回動自在に軸支されている。

また、吸入・吐出手段２６０には、ボディ２５６の内部に傾斜角度が略一定に固定された傾斜部材２６４が設けられ、前記傾斜部材２６４のエンドプレート２６６側には、複数のポンプピストン２６８の球面部２７０が係合する環状溝を有する保持部２７２が形成されている。

そして、図示しない電源を付勢してポンプ用駆動部１２を回転駆動させ、前記ポンプ用駆動部１２の駆動作用下にポンプ機構１６を介して作動油が回転駆動機構２５４の内部へと導入される。

ポンプピストン２６８と孔部２７４とによって囲繞される室２７６に作動油が導入され、前記作動油による押圧作用下に前記ポンプピストン２６８が保持部２７２に保持された状態で軸線方向に沿って変位する。そのため、複数のポンプピストン２６８の変位作用下に孔部２７４を介して係合されたシリンダブロック２７８が回転し、それに伴って回転軸２５２が一体的に回転駆動する。

その際、回転軸２５２の一端部側が、ボディ２５６の挿通孔２６２の内部に設けられたシール部（液密保持部）９７ａによって保持され、前記シール部９７ａにおける装着溝１２０ａに給油ポート１３４を介して潤滑剤（例えば、グリス）１３０が供給されている。この潤滑剤１３０は、回転駆動機構２５４に供給される作動油とは別の特性（例えば、粘度）を有している。

また、装着溝１２０ａに供給された潤滑剤１３０は、第１油保持部材１４０ａによって好適に保持されると共に、回転軸２５２の外周面と挿通孔２６２の内周面との間に形成されるクリアランス２８０を介して第１及び第２パッキン２８２、２８４、保持溝１２４ａ及び塵埃除去部材２８６へと供給される。

このため、ポンプ機構１６及び回転駆動機構２５４を流通する作動油を流体回路を流通するのに適した特性とすることができると共に、シール部９７ａに対して潤滑に適した別の特性を有する潤滑剤１３０を前記作動油と別個に供給することができる。その結果、ポンプ機構１６及び回転駆動機構２５４の内部に対して作動油を円滑に流通させ、吸入・吐出手段２６０を回転させることにより回転軸２５２を好適に回転駆動させることができると共に、シール部９７ａが潤滑剤１３０によって好適に潤滑されるため耐久性を向上させることができる。

次に、油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたアクチュエータ３００が、車両３０２におけるサスペンション３０４と一体的に設けられた適用例を図７に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたアクチュエータ１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

このアクチュエータ３００は、例えば、自動車等の車両３０２において、車輪３０６を車体に対して保持すると共に、路面から車輪３０６を介して車両へと入力される衝撃を緩衝するサスペンション３０４と一体的に設けられている。また、前記アクチュエータ３００は、その軸線がサスペンション３０４の軸線と略平行になるように設けられている。

一方、車両３０２の内部には、ＣＰＵ３０８が搭載されると共に、前記ＣＰＵ３０８にリード線３１０を介してドライバ３１２が接続されている。そして、ドライバ３１２に接続されたリード線３１０がそれぞれの車輪３０６に対応して装着されたアクチュエータ３００のポンプ用駆動部１２へと接続されている。

すなわち、車両３０２に設けられた各種センサ（図示せず）により前記車両３０２の走行状況、路面状況が検出され、前記検出結果に基づいた制御信号がＣＰＵ３０８からドライバ３１２を介して各アクチュエータ３００へと出力される。このため、アクチュエータ３００が車両３０２の走行状況、路面状況に応じて変位動作することにより、車両３０２が走行している際の路面からの衝撃を好適且つ確実に抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたアクチュエータの縦断面図である。 図１のアクチュエータにおけるポンプ機構の拡大縦断面図である。 図１のアクチュエータにおけるシール部近傍の拡大縦断面図である。 図３の保持溝の内部に第２油保持部材を設けた状態を示す拡大縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用されたロータリアクチュエータの一部省略縦断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る油圧駆動装置の潤滑構造が適用された油圧式無段変速機の一部省略縦断面図である。 図１のアクチュエータが車両におけるサスペンションと一体的に設けられた状態を示す概略構成図である。

符号の説明

１０、３００…アクチュエータ １２…ポンプ用駆動部
１４、２６０…吸入・吐出手段 １６…ポンプ機構
１８…ピストン ２０ａ…第１ピストンロッド
２０ｂ…第２ピストンロッド ２２…シリンダ機構
２４…回転駆動源 ３０…ポンプボディ
３２、２６６…エンドプレート ３４、２５８…作動油充填室
４６…ブッシュ ４８…圧力調整プラグ
５４…第１流体通路 ５６…第２流体通路
６０、２７８…シリンダブロック ６４、２６８…ポンプピストン
８０…傾動部材 ９２…シリンダチューブ
９４…第１カバー部材 ９６…第２カバー部材
９７ａ、９７ｂ…シール部 ９８…第１シリンダ室
１０２…第２シリンダ室 １１２…第１支持孔
１１４…第２支持孔 １１６ａ、１１６ｂ…ブッシュ溝
１１８ａ、１１８ｂ…第１パッキン溝 １２０ａ、１２０ｂ…装着溝
１２２ａ、１２２ｂ…第２パッキン溝 １２４ａ、１２４ｂ…保持溝
１２６ａ、１２６ｂ…環状凹部 １２８…第１ロッドパッキン
１３０…潤滑剤 １３２…供給通路
１３４…給油ポート １３６…蓋部材
１３８…プラグ １４０ａ…第１油保持部材
１４０ｂ…第２油保持部材 １４２…第２ロッドパッキン
１４４、２２０、２８６…塵埃除去部材
２００…ロータリアクチュエータ ２０４、２５４…回転駆動機構
２５０…油圧式無段変速機

Claims (6)

1. ボディの内部に供給される作動油によって直線駆動又は回転駆動する駆動軸を前記ボディで支持し、前記ボディの内部において前記駆動軸に対するシール機能を有する液密保持部が設けられる油圧駆動装置の潤滑構造において、
   前記液密保持部は、前記ボディの外部に開口する給油ポートと、
   前記給油ポートと通路を介して連通し、前記ボディにおける駆動軸が挿通される内壁面に沿って環状に形成される溝部と、
   前記溝部に装着され、樹脂製材料からなる油保持部材と、
   を備え、
   前記油保持部材には、前記給油ポートから供給される潤滑剤が浸透して保持され、且つ、前記駆動軸の外壁面とボディの内壁面との間に形成されるクリアランスに前記潤滑剤が供給されると共に、前記潤滑剤が、前記作動油とは別個の材質からなることを特徴とする油圧駆動装置の潤滑構造。
2. 請求項１記載の油圧駆動装置の潤滑構造において、
   前記給油ポートには、充填された潤滑剤の上面にプレート部材が配設されると共に、前記プレート部材の上部側に閉塞部材が螺合されて前記給油ポートが閉塞され、前記閉塞部材の螺回作用下に前記油保持部材及びクリアランスに供給される潤滑剤の供給量が調整自在に設けられることを特徴とする油圧駆動装置の潤滑構造。
3. 請求項１記載の油圧駆動装置の潤滑構造において、
   前記油圧駆動装置は、筒状のシリンダチューブと、
   前記シリンダチューブの端部にそれぞれ装着される一組のカバー部材と、
   前記シリンダチューブの内部に軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストンと、
   前記ピストンに連結され、前記カバー部材に挿通されるピストンロッドと、
   を備えるアクチュエータからなることを特徴とする油圧駆動装置の潤滑構造。
4. 請求項１記載の油圧駆動装置の潤滑構造において、
   前記潤滑剤は、グリスからなることを特徴とする油圧駆動装置の潤滑構造。
5. 請求項１記載の油圧駆動装置の潤滑構造において、
   前記油保持部材は、ＰＶＦ（Poly Vinyl Fluoride）樹脂から形成されることを特徴とする油圧駆動装置の潤滑構造。
6. 請求項１記載の油圧駆動装置の潤滑構造において、
   前記潤滑剤の粘性が、前記作動油の粘性より大きいことを特徴とする油圧駆動装置の潤滑構造。

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