CN101138964A - 车轮电动机装置、工程车辆以及液压驱动型工程车辆 - Google Patents
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Abstract
一种包括具有液力马达主体和减速齿轮机构的车轮电动机装置的工程车辆,能使用具有对HST的工作油和减速齿轮机构的润滑油分别适应的粘性的油,并提高液力马达主体的冷却效率。其包括车轮电动机装置和辅助泵主体,车轮电动机装置包括:液力马达主体,使所述液力马达主体的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体和所述减速齿轮机构的壳体。所述壳体中,容纳所述液力马达主体的、能够储油的马达空间相对于容纳所述减速齿轮机构的齿轮空间被液密性地划开。该工程车辆构成为,从所述辅助泵主体排出的油的至少一部分通过所述马达空间后返回到所述辅助泵主体的吸引侧。
Description
技术领域
本发明涉及驱动相对应的驱动轮的车轮电动机(wheel motor)装置,具备所述车轮电动机装置的工程车辆,以及具备相对于单一的通用液压泵主体串联地进行流体连接的前方侧液力马达主体以及后方侧液力马达主体的液压驱动型工程车辆。
背景技术
以往以来公开有如下所述的车轮电动机装置,其包括:与由驱动源工作(动作)性地驱动的液压泵主体一起(相互作用)从而形成HST的液力马达主体,使所述液力马达主体的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体(例如,参照美国专利第6,811,510号的说明书,下面称作参考文献1)。
该车轮电动机装置能够接近对应的驱动轮地设置,所以与例如具有差动地连接一对驱动轮的机械式差速齿轮装置的工程车辆相比,具有能够在一对驱动轮之间确保自由空间,并且能够提高设计自由度的优点。
但是,所述液力马达主体由来自液压泵主体的工作液压驱动,此时,在摩擦等的影响下液压泵主体以及液力马达主体的温度会上升。
该液力马达主体的温度上升会招致HST工作油的温度上升等,使HST的传动效率恶化。
关于这一点,在所述参考文献1中,记载了一种构造,其中:在容纳所述液力马达主体的马达外壳内,设置将内部空间向外部开放的单一的排泄口,并经油冷却器,将所述单一的排泄口与由所述液压泵主体以及所述液力马达主体形成的作为HST的供油源的油箱进行流体连接。
即,所述参考文献1所记载的车轮电动机装置,通过所述油冷却器将来自所述液压泵主体的泄漏油中从所述马达外壳溢流的泄漏油冷却,并使之流向所述油箱。
但是,在该结构中,所述马达外壳一直由从所述液力马达主体泄漏的温度比较高的HST工作油所充满,不能充分将所述液力马达主体冷却。
进而,在所述参考文献1所记载的车轮电动机装置中,容纳所述液力马达主体的马达空间与容纳所述减速齿轮机构的齿轮空间通过油通路而连通,不能将所述减速齿轮机构的润滑油与HST工作油区分开来,不能使用具有与两者分别适应的粘性的油。
另外,如所述参考文献1所记载那样,以往以来公开有如下所述的液压驱动型工程车辆:相对于由驱动源工作性地驱动的单一的通用液压泵主体,对工作性地驱动前方侧驱动轮的前方侧液力马达主体和工作性地驱动后方侧驱动轮的后方侧液力马达主体串联地进行流体连接。
该液压驱动型工程车辆,通过所述单一的液压泵主体液压性地驱动所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体双方,并将所述前方侧驱动轮或所述后方侧驱动轮中的一方嵌入沟槽等之中,因此具有这样的优点:即使相对应的液力马达主体变为无负载或低负载状态,也能够适当地使HST工作油向另一方的高负载侧液力马达主体流动。
但是,在所述以往的液压驱动型工程车辆中,没有充分地考虑到将来自所述液压泵主体的液压驱动力转换成所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体的机械旋转驱动力时的传动效率,在HST传动效率方面还有改善的余地。
另外,在所述参考文献1所记载的车轮电动机装置中,在所述壳体上,形成有:在所述液力马达主体滑动触接的马达滑动触接面上开口的第1以及第2肾形口(kidney port),和分别与第1以及第2肾形口流体连接的第1以及第2工作油路。
所述第1以及第2工作油路分别在所述壳体的外表面上开口,所述第1以及第2工作油路的开口端部形成了与一起的液压泵主体相对的连接口(工作油口)。
但是,在所述以往的结构中,所述第1以及第2工作油路中的所述工作油口都是单一的,所以具有下述问题:对于对该工作油口和所述液压泵主体进行流体连接的外部配管的配置,设计自由度较低。
另外,根据规格,有时要通过单一的液压泵主体液压性地驱动为了分别驱动左右一对驱动轮而设置的一对车轮电动机装置。
在这样的规格下,必须将所述单一的液压泵主体的排出侧流体连接到所述一对车轮电动机装置的各第1工作油路上,并且将所述一对车轮电动机装置的各第2工作油路流体连接到所述单一的液压泵主体的吸引侧。
为了使用所述以往的车轮电动机装置来应对所述规格,必须进行下述的处理:经T型接头将一端部被流体连接在所述液压泵主体的排出侧的一个配管的另一端部向两个方向分支,从而与左右一对车轮电动机装置的各第1工作油路进行流体连接;并且经T型接头将一端部被流体连接在一方的车轮电动机装置的第2工作油路上的一个配管的另一端部、与一端部被流体连接在另一方的车轮电动机装置的第2工作油路上的另一个配管的另一端部汇集成一个,从而流体连接到所述液压泵主体的吸引侧;因此产生配管作业效率差的问题。
进而,如所述参考文献1所记载那样,所述马达侧第1以及第2工作油路,经被流体连接在各自的工作油口上的工作油配管,与连接在一起的泵单元的泵侧第1以及第2工作油路流体连接。
但是,HST工作油从所述液力马达主体本身、该液力马达主体与所述口部件的滑动触接部位泄漏。通常,通过将来自该液力马达主体的泄漏油储存在所述马达空间内,防止所述泄漏油向外部漏出,但如果不具备任何排出构造,所述泄漏油就会从所述马达空间溢出。
关于这一点,在所述专利参考文献1所记载的车轮电动机装置中,在所述壳体上设置使所述马达空间向外部开放的排泄口,并经流体连接在该排泄口上的排油配管将所述马达空间内的储存油向外部箱等储油装置排出。
但是,在该结构中,除了所述工作油配管以外,还需要所述排油配管,工程车辆整体的外部配管的数量增加,有损设计自由度,并且组装作业效率恶化。
发明内容
本发明的第1技术方案是鉴于所述以往技术而完成的,其目的之一在于提供一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:液力马达主体,使所述液力马达主体的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体;其中能够使用具有对HST的工作油和所述减速齿轮机构的润滑油分别适应的粘性的油,并提高所述液力马达主体的冷却效率,其中所述HST是由所述液力马达主体以及液压泵主体构成的。
另外,本发明的第1技术方案的另一目的在于提供一种具备车轮电动机装置的工程车辆,该车轮电动机装置包括:液力马达主体,使所述液力马达主体的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体;其中能够使用具有对HST的工作油和所述减速齿轮机构的润滑油分别适应的粘性的油,并提高所述液力马达主体的冷却效率,其中所述HST是由所述液力马达主体以及液压泵主体构成的。
本发明的第2技术方案是鉴于所述以往技术而完成的,其目的之一在于提供一种如下所述的液压驱动型工程车辆:相对于由驱动源工作性地驱动的单一的通用液压泵主体,对工作性地驱动前方侧驱动轮的前方侧液力马达主体和工作性地驱动后方侧驱动轮的后方侧液力马达主体串联地进行流体连接;该液压驱动型工程车辆具有能够提高HST的传动效率的简单构造,其中所述HST是由所述液压泵主体、所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体构成的。
本发明的第3技术方案是鉴于所述以往技术而完成的,其目的之一在于提供一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴,和具有容纳所述液力马达主体的马达空间的壳体,并构成为能够通过所述马达轴工作性地驱动对应的驱动轮;该车轮电动机装置能够提高与所述液力马达主体和所述液压泵主体之间的配管连接相关的设计自由度,构造简单。
本发明的第4技术方案是鉴于所述以往技术而完成的,其目的之一在于提供一种不具备外部排油配管、能够防止从液力马达主体泄漏、并且防止壳体内储存的油从该壳体溢出的车轮电动机装置。
本发明的第1技术方案提供一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,使所述液力马达主体的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体;其中,所述壳体,相对容纳所述减速齿轮机构的齿轮空间液密地划分有容纳所述液力马达主体的、能够储油的马达空间;在所述壳体上,设置有用于使油流入所述马达空间的流入口和用于使油从所述马达空间流出的流出口。
根据本发明的第1技术方案的车轮电动机装置,由于相对容纳减速齿轮机构的齿轮空间液密地划分有容纳液力马达主体的马达空间,所以对于HST工作油以及所述减速齿轮机构的润滑油能够使用具有与两者分别适应的粘性的油,并且能够有效地防止所述润滑油混入所述HST工作油中。
进而,由于在容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体上设置有用于使油流入所述马达空间的流入口和用于使油从所述马达空间流出的流出口,所以能够防止来自所述液力马达主体的泄漏油滞留在所述马达空间内。因此,能够使所述液力马达主体的冷却效率提高。
在一个形态中,所述车轮电动机装置可以包括:液力马达单元,其具有所述液力马达主体、形成所述马达空间的马达外壳、和将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴;和减速齿轮单元,其具有所述减速齿轮机构、和为形成齿轮空间而连结于所述马达外壳的齿轮外壳。
在所述马达外壳上,形成有容许所述马达轴突入所述齿轮空间的贯通孔;在所述贯通孔的内周表面与所述马达轴的外周表面之间配设有油密封部件。
另外,本发明的第1技术方案提供一种工程车辆,该工程车辆包括:车轮电动机装置,和由驱动源工作性地驱动的辅助泵主体;其中所述车轮电动机装置包括:与由所述驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,使所述液力马达主体的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体;其中,所述壳体,相对容纳所述减速齿轮机构的齿轮空间液密地划分有容纳所述液力马达主体的、能够储油的马达空间,并且构成为,从所述辅助泵主体排出的油的至少一部分在所述马达空间内通过,然后返回到所述辅助泵主体的吸引侧。
根据本发明的第1技术方案的工程车辆,对于HST工作油以及所述减速齿轮机构的润滑油能够使用具有与两者分别适应的粘性的油,并且能够有效地防止所述润滑油混入所述HST工作油中。此外,能够积极地使所述马达空间内的储存油循环,由此能够防止来自所述液力马达主体的泄漏油滞留在所述马达空间内,提高所述液力马达主体的冷却效率。
优选的是:所述辅助泵主体,由为了能够驱动所述液压泵主体而被工作连结(动作连结,作動連結)在所述驱动源上的泵轴直接或间接地驱动。
优选的是,还包括:成为所述辅助泵主体的油源的外部油箱,形成包含所述外部油箱、所述辅助泵主体以及所述马达空间的循环通路的循环管线,和插入设置在所述循环管线上的油冷却器。
根据该优选的结构,能够进一步提高所述液力马达主体的冷却效率。
在一个形态中,所述循环管线包含:一端部与所述外部油箱流体连接而且另一端部与所述辅助泵主体的吸引侧流体连接的吸引管线,一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接而且另一端部与所述马达空间流体连接的排出管线;以及一端部与所述马达空间流体连接而且另一端部与所述外部油箱流体连接的返回管线。所述排出管线构成为,向液压致动器供给工作油,并且将来自所述液压致动器的返回油向所述马达空间供给。
根据该结构,能够实现所述液力马达主体的冷却效率的提高,并能够有效利用来自所述辅助泵主体的液压油。
在所述一个形态中,优选的是:所述排出管线构成为,除了来自所述液压致动器的返回油,还将相对于所述液压致动器的剩余油向所述马达空间供给。
在其他形态中,所述循环管线包含:一端部与所述外部油箱流体连接而且另一端部与所述辅助泵主体的吸引侧流体连接的吸引管线,一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接而且另一端部与所述马达空间流体连接的排出管线;以及一端部与所述马达空间流体连接而且另一端部与所述外部油箱流体连接的返回管线;所述排出管线构成为,向液压致动器供给工作油,并且将相对于所述液压致动器的剩余油向所述马达空间供给。
根据该结构,能够实现所述液力马达主体的冷却效率的提高,并能够有效利用来自所述辅助泵主体的液压油。
在所述各种形态中,优选的是,将所述油冷却器插入设置于所述返回管线。而且,在所述工程车辆中,还包括:一端部与所述排出管线流体连接而且另一端在比所述油冷却器更靠近油流动方向下游侧的位置与所述返回管线流体连接的旁通管线,和为了设定所述排出管线的最大液压而插入设置在所述旁通管线上的调压阀。
根据该结构,能够有效防止在所述马达空间内的液压上升时在所述油冷却器上作用过大的液压。因此,能够有效防止所述油冷却器的损伤。
在所述各种形态中,为了能够分别驱动左右一对的驱动轮,可以具备一对所述车轮电动机装置。
在该结构中,所述排出管线可以包含:一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接并且另一端部与一方的车轮电动机装置的马达空间流体连接的第1排出管线,和将所述一方的车轮电动机装置的马达空间与另一方的车轮电动机装置的马达空间流体连接的第2排出管线。
所述返回管线构成为,使所述另一方的车轮电动机装置的马达空间与所述外部油箱流体连接。
本发明的第2技术方案提供一种液压驱动型工程车辆,该液压驱动型工程车辆包括:驱动源,分别配设在车辆前方侧以及后方侧的前方侧驱动轮以及后方侧驱动轮,配设在车辆前方侧的前方侧液力马达主体,配设在车辆后方侧的后方侧液力马达主体,和由所述驱动源工作性地驱动、与所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体一起形成HST的通用液压泵主体;并且该液压驱动型工程车辆构成为,通过所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体的旋转输出而分别工作性地驱动所述前方侧驱动轮以及所述后方侧驱动轮;其中,所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体以相对于所述液压泵主体串联的状态而被流体连接;对于所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体中的、位于HST工作油的车辆前进时流动方向上游侧的液力马达主体,其活塞的自由端部经由蹄而与对应的斜盘相配合。
根据所述液压驱动型工程车辆,能够有效地提高由所述液压泵主体以及所述两液力马达主体形成的HST的传动效率。
优选的是:对于所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体中的、位于HST工作油的车辆前进时流动方向下游侧的液力马达主体,其活塞的自由端部经由推力轴承而与对应的斜盘相配合。
根据该结构,能够尽可能地防止成本升高,并能够提高HST传动效率。
在由来自所述驱动源的动力工作性地驱动的作业机械被配设得比所述前方侧驱动轮或者所述后方侧驱动轮中的任何一方更靠车辆前后方向外侧时,优选的是:所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体中的、接近所述作业机械一侧的液力马达主体位于HST工作油的车辆前进时流动方向的上游侧。
根据该结构,能够有效防止由所述作业机械引起的负载较大地作用一侧的液力马达主体的传动效率恶化。
在一个形态中,可以还包括由来自所述驱动源的旋转动力工作性地旋转驱动的辅助泵主体。
在该结构中,优选的是,所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体的至少一方,与下述部件一起构成车轮电动机装置:使所述马达主体的至少一方的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向相对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体。
所述壳体,相对容纳所述减速齿轮机构的齿轮空间液密地划分有容纳所述液力马达主体的、能够储油的马达空间;并且所述液压驱动型工程车辆构成为,从所述辅助泵主体排出的油的至少一部分在所述马达空间内通过,然后返回到所述辅助泵主体的吸引侧。
根据该结构,对于HST工作油以及所述减速齿轮机构的润滑油能够使用具有与两者分别适应的粘性的油,并且能够有效地防止所述润滑油混入所述HST工作油中。进而,能够积极地使所述马达空间内的储存油循环,由此能够防止来自所述液力马达主体的泄漏油滞留在所述马达空间内,提高所述液力马达主体的冷却效率。
在所述一个形态中,优选的是,还包括:成为所述辅助泵主体的油源的外部油箱,形成包含所述外部油箱、所述辅助泵主体以及所述马达空间的循环通路的循环管线,和插入设置在所述循环管线上的油冷却器。
根据该结构,能够进一步提高所述液力马达主体的冷却效率。
例如,所述循环管线可以包含:一端部与所述外部油箱流体连接而且另一端部与所述辅助泵主体的吸引侧流体连接的吸引管线,一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接而且另一端部与所述马达空间流体连接的排出管线;以及一端部与所述马达空间流体连接而且另一端部与所述外部油箱流体连接的返回管线。
优选的是,所述排出管线构成为,向液压致动器供给工作油,并且将来自所述液压致动器的返回油以及/或者相对于所述液压致动器的剩余油向所述马达空间供给。
根据该结构,能够实现所述液力马达主体的冷却效率的提高,并能够有效利用来自所述辅助泵主体的液压油。
在所述各种形态中,可以将所述油冷却器插入设置于所述返回管线。
在该结构中,所述液压驱动型工程车辆可以还包括:一端部与所述排出管线流体连接而且另一端在比所述油冷却器更靠近油流动方向下游侧的位置与所述返回管线流体连接的旁通管线,和为了设定所述排出管线的最大液压而插入设置在所述旁通管线上的调压阀。
根据该结构,能够有效防止在所述马达空间内的液压上升时在所述油冷却器上作用过大的液压。因此,能够有效防止所述油冷却器的损伤。
在所述各种形态中,可以将所述通用液压泵主体设为可变容积型;将所述车辆前方侧液力马达主体以及所述车辆后方侧液力马达主体中的一方设为与固定斜盘相互作用的固定容积型,将另一方设为与可动斜盘相互作用的可变容积型。
在容纳可变容积型的所述液力马达主体的马达外壳上,设有:支轴,基端部由所述支轴支撑得不能相对旋转、并且顶端部与所述可动斜盘的侧部配合(接合)的摇动臂,围绕摇动中心向一侧对所述可动斜盘工作性地施力的施力部件,和划分出由所述施力部件施力的所述可动斜盘的围绕摇动中心向一侧摇动的摇动端的基准位置设定部件。
优选的是,所述基准位置设定部件设置成能够从所述马达外壳的外侧对所述摇动端的位置进行变更操作。
优选的是:所述支轴的与支撑所述摇动臂的一侧相反一侧的端部向所述马达外壳的外侧延伸;并构成为,能够经所述支轴的外端部,抵抗所述施力部件的作用力,向围绕摇动中心的另一侧操作所述可动斜盘。
本发明的第3技术方案提供一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴,和具有容纳所述液力马达主体的马达空间的壳体;其中,在所述壳体上,设有:在所述液力马达主体滑动触接的马达滑动触接面上开口的第1肾形口,夹着所述马达轴在与所述第1肾形口相反一侧、在所述马达滑动触接面上开口的第2肾形口,与所述第1肾形口流体连接的第1工作油路,和与所述第2肾形口流体连接的第2工作油路;所述第1工作油路以及所述第2工作油路中的至少一方,具有多个在所述壳体的外表面上开口的工作油口。
根据所述车轮电动机装置,关于工作油配管的连接构造,能够提高设计自由度,其中所述工作油配管对该车轮电动机装置的液力马达主体与从该车轮电动机装置分离地配置的液压泵主体之间进行流体连接。
进而,在由单一的液压泵主体驱动左右一对车轮电动机装置的车辆中,在所述工作油配管中可以不具备T型接头等分支配管构造,而对所述液压泵主体与左右液力马达主体进行流体连接。因此,能够实现配管连接作业的高效化。
优选的是:所述第1以及第2工作油路双方都具有多个所述工作油口。
更优选的是:所述第1工作油路的多个所述工作油口朝向与所述马达轴垂直的方向并且是互不相同的方向,所述第2工作油路的多个所述工作油口朝向与所述马达轴垂直的方向并且是互不相同的方向。
更优选的是:所述第1工作油路可以具有朝向第1方向的第1工作油口和朝向与所述第1方向垂直的第2方向的第2工作油口。所述第2工作油路具有朝向所述第1方向的第1工作油口和朝向所述第2方向的相反侧的第2工作油口。
更优选的是:所述第1以及第2工作油路都具有朝向与所述第1方向相反的方向的第3工作油口。
在所述各种结构中,优选的是,所述壳体包括:设置有所述液力马达主体能够插入的开口的马达外壳主体,和为了封闭所述开口形成所述马达空间而能够装卸地与所述马达外壳主体连结的口部件。
所述第1、第2肾形口以及所述第1第2工作油路形成在所述口部件上。所述口部件被设为,在围绕所述马达轴的轴线的第一位置和从所述第1位置围绕所述马达轴的轴线变位的第2位置,能够与所述马达外壳主体连结。
另外,本发明的第3技术方案提供一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴,和具有容纳所述液力马达主体的马达空间的壳体;其中,所述壳体具有:设置有所述液力马达主体能够插入的开口的马达外壳主体,和为了封闭所述开口而能够装卸地与所述马达外壳主体连结的口部件;在所述口部件上,设有:在所述液力马达主体滑动触接的马达滑动触接面上开口的第1肾形口,夹着所述马达轴在与所述第1肾形口相反一侧、在所述马达滑动触接面上开口的第2肾形口,与所述第1肾形口流体连接的第1工作油路,和与所述第2肾形口流体连接的第2工作油路;所述第1工作油路具有:向与所述马达轴垂直的方向延伸、一端部在外表面上开口从而形成第1工作油口的主油路,和作为从所述主油路分支的分支油路、向与所述主油路以及所述马达轴双方垂直的方向延伸、顶端部在外表面上开口从而形成第2工作油口的分支油路;所述第2工作油路具有,夹着所述马达轴、与所述第1工作油路的所述主油路大体平行地延伸、一端部在外表面上开口从而形成第1工作油口的主油路。
根据所述车轮电动机装置,关于工作油配管的连接构造,能够提高设计自由度,其中所述工作油配管对该车轮电动机装置的液力马达主体与从该车轮电动机装置分离地配置的液压泵主体之间进行流体连接。
进而,在由单一的液压泵主体驱动左右一对车轮电动机装置的车辆中,在所述工作油配管中可以不具备T型接头等分支配管构造,而对所述液压泵主体与左右液力马达主体进行流体连接。因此,能够实现配管连接作业的高效化。
优选的是,所述第2工作油路具有,作为在以所述马达轴为基准而与所述第1工作油路的所述分支油路相同一侧从所述第2工作油路的所述主油路分支的分支油路、向与所述第1工作油路的所述分支油路相反一侧延伸、顶端部在外表面上开口从而形成第2工作油口的分支油路。
优选的是:所述第1工作油路的所述主油路,与所述一端部相反一侧的另一端部在外表面上开口从而形成第3工作油口;所述第2工作油路的所述主油路,与所述一端部相反一侧的另一端部在外表面上开口从而形成第3工作油口。
在所述各种结构中,优选的是,在所述口部件上,在以所述马达轴为基准而与所述第1工作油路的所述分支油路相同一侧,设有:为了将所述第1工作油路的所述主油路与所述第2工作油路的所述主油路连通而在与该两主油路大致垂直的方向上延伸、至少一端部在外表面上开口的旁通油路;和作为从所述旁通油路的所述开口插入的旁通阀、使所述旁通油路有选择地连通或切断的旁通阀。
更优选的是,所述口部件,在围绕所述马达轴的轴线的第1位置和从所述第1位置围绕所述马达轴的轴线变位180°后的第2位置,能够与所述马达外壳连结。
在该结构中,所述旁通油路,两端部向互相相反的方向开口,从所述旁通油路的一个开口将所述旁通阀插入,将另一个开口用塞子塞住。
本发明的第4技术方案提供一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴,和具有容纳所述液力马达主体的马达空间的壳体;其中,在所述壳体上,设有:在所述液力马达主体滑动触接的马达滑动触接面上开口的第1肾形口,夹着所述马达轴在与所述第1肾形口相反一侧、在所述马达滑动触接面上开口的第2肾形口,与所述第1肾形口流体连接的第1工作油路,与所述第2肾形口流体连接的第2工作油路,一端部向所述马达空间开口并且另一端部被流体连接在所述第1或第2工作油路中的至少一方上的自吸油路,和为了允许油的从所述马达空间向所述一方的工作油路的流动并且防止相反方向的流动而插入设置在所述自吸油路上的单向阀。
根据该结构,在所述壳体上不具备外部排油配管,能够防止从所述液力马达主体泄漏而储存在所述马达空间内的油从所述壳体溢出。
进而,根据该结构,能够有效防止例如当在HST中立状态下使发动机停止而使工程车辆停止在坡道等处时会产生的滑行现象。特别是,由于在容纳所述液力马达主体的所述壳体中具备所述自吸油路以及所述单向阀,所以与在从车轮电动机装置离开地配置的液压泵单元上具备自吸构造的以往结构相比,能够更有效地防止滑行现象。
在一个形态中,所述壳体包括:设置有所述液力马达主体能够插入的开口的马达外壳主体,和为了封闭所述开口形成所述马达空间而能够装卸地与所述马达外壳主体连结的口部件。
所述第1工作油路,以向与所述马达轴垂直的方向延伸、一端部向外侧开口从而形成第1工作油口的方式,形成在所述口部件上。
所述第2工作油路,以夹着所述马达轴、在与所述第1工作油路相反一侧与所述第1工作油路大体平行地延伸、并且一端部向与所述第1工作油路的所述第1工作油口相同方向开口从而形成第1工作油口的方式,形成在所述口部件上。
所述自吸油路可包含:为了对所述第1以及第2工作油路之间进行流体连接而在与所述马达轴垂直的方向上延伸的分支自吸油路,和一端部向所述马达空间开口并且另一端部与所述分支自吸油路流体连接的通用自吸油路。
所述单向阀可包含:允许油的从所述分支自吸油路向所述第1工作油路的流动并且防止油的相反方向的流动的第1单向阀,和允许油的从所述分支自吸油路向所述第2工作油路的流动并且防止油的相反方向的流动的第2单向阀。
在所述一个形态中,优选的是,在所述口部件上,还设有:以所述马达轴为基准、在与所述分支自吸油路相反一侧、对所述第1以及第2工作油路之间进行流体连接的旁通油路,和使所述旁通油路有选择地连通或切断的能够外部操作的旁通阀。
更优选的是,所述分支自吸油路,以所述马达轴为基准、在所述第1工作油路的所述第1工作油口以及所述第2工作油路的所述第1工作油口的相同一侧、沿着与所述第1以及第2工作油路大致垂直的方向延伸、并且两端部向互相相反方向开口。
从所述分支自吸油路的一方以及另一方的开口分别插入有所述第1单向阀以及所述第2单向阀。
所述旁通油路,以所述马达轴为基准、在与所述第1工作油路的所述第1工作油口以及所述第2工作油路的所述第1工作油口相反一侧、沿着与所述第1以及第2工作油路大致垂直的方向延伸。
更优选的是,在所述壳体上,还设有一端部向所述马达空间开口的排油路。
在该结构中,可以将所述旁通阀设为具有油路的旋转阀,其中所述油路被构成为,在所述旁通油路的切断时相对于所述旁通油路将所述排油路切断,并且在所述旁通油路的连通时能够相对于所述旁通油路将所述排油路连通。
在所述一个形态的各种结构中,优选的是,所述第1工作油路具有:向与所述马达轴垂直的方向延伸、一端部在外表面上开口从而形成所述第1工作油口的主油路,和作为从所述主油路分支的分支油路、向与所述主油路以及所述马达轴双方垂直的方向延伸、顶端部在外表面上开口从而形成第2工作油口的分支油路。所述第2工作油路具有,夹着所述马达轴、与所述第1工作油路的所述主油路大体平行地延伸、一端部在外表面上开口从而形成所述第1工作油口的主油路。
附图说明
图1是应用了本发明的第1实施方式的工程车辆的侧视图;
图2是图1所示的工程车辆的平面(俯视)图;
图3是图1以及图2所示的工程车辆的液压回路图;
图4是图1~图3所示的工程车辆的第1车轮电动机装置的纵剖图;
图5是图4所示的所述第1车轮电动机装置的口部件(port block)的纵剖图;图5(a)以及(b)分别表示左侧的所述第1车轮电动机装置的口部件以及右侧的所述第1车轮电动机装置的口部件;
图6是所述口部件的变形例的纵剖图;图6(a)以及(b)分别表示左侧的所述第1车轮电动机装置的口部件以及右侧的所述第1车轮电动机装置的口部件;
图7是所述口部件的其他变形例的纵剖图;图7(a)以及(b)分别表示左侧的所述第1车轮电动机装置的口部件以及右侧的所述第1车轮电动机装置的口部件;
图8是所述口部件的又一其他变形例的纵剖图;图8(a)以及(b)分别表示左侧的所述第1车轮电动机装置的口部件以及右侧的所述第1车轮电动机装置的口部件;
图9是图1~图3所示的所述工程车辆的变形例的部分液压回路图,表示所述工程车辆的第1车轴驱动装置具备差速锁止机构的方式;
图10是图1~图3所示的所述工程车辆的第2车轴驱动装置的液压回路图;图10(a)~(c)分别表示具备机械式差动齿轮机构的方式、具备一对车轮电动机装置的方式、以及具备互相被流体连接的一对液力马达主体的方式;
图11是图10(b)所示的第2车轴驱动装置的第2车轮电动机装置的纵剖图;
图12是图11所示的第2车轮电动机装置的支轴以及可动斜盘附近的详细图;
图13是应用了本发明的第2实施方式的工程车辆的液压回路图;
图14是应用了本发明的第3实施方式的工程车辆的侧视图;
图15是图14所示的所述工程车辆的平面图;
图16是图14以及图15所示的所述工程车辆的液压回路图;
图17是图14~图16所示的所述工程车辆的第1车轮电动机装置的纵剖图;
图18是图17所示的所述第1车轮电动机装置的变形例的纵剖图;
图19是应用了本发明的第4实施方式的工程车辆的液压回路图;
图20是应用了本发明的第5实施方式的工程车辆的侧视图;
图21是图20所示的工程车辆的平面图;
图22是图20以及图21所示的工程车辆的液压回路图;
图23是图20~图22所示的工程车辆的第1车轮电动机装置的纵剖图;
图24是图23所示的第1车轮电动机装置的变形例的纵剖图;
图25是图23所示的所述第1车轮电动机装置的口部件的纵剖图;图25(a)以及(b)分别表示左侧的所述第1车轮电动机装置的口部件以及右侧的所述第1车轮电动机装置的口部件;
图26是图23所示的第1车轮电动机装置的其他的变形例的纵剖图;
图27是图20~图22所示的所述工程车辆的第2车轴驱动装置的液压回路图;图27(a)~(c)分别表示具备机械式差动齿轮机构的方式、具备一对车轮电动机装置的方式、以及具备互相被流体连接的一对液力马达主体的方式;
图28是图27(b)所示的第2车轴驱动装置的第2车轮电动机装置的纵剖图;
图29是图28所示的第2车轮电动机装置的支轴以及可动斜盘附近的详细图;
图30是应用了本发明的第6实施方式的工程车辆的液压回路图;
图31是应用了本发明的第7施方式的工程车辆的液压回路图。
具体实施方式
以下,一边参照说明书附图一边说明本发明的优选实施方式。
图1~图3分别表示适用本实施方式的工程车辆1A的侧面图、平面图以及液压回路图。
在本实施方式中,所述工程车辆1A,如图1以及图2所示,是机身铰接式(articulate)的乘用割草机。
具体来说,所述工程车辆1A具备:配设在车辆前后方向的一侧(在本实施方式中为前方)的第一框架11;配设在车辆前后方向的另一侧(在本实施方式中为后方)的第二框架12,其围绕沿着相对于所述第一框架11大体垂直方向的枢支轴10可以自由摇动地连结于所述第一框架11;配设在车辆前后方向的一侧的左右一对第一驱动轮21L、21R;配设在车辆前后方向的另一侧的左右一对第二驱动轮22L、22R;由所述第二框架12支持的驱动源30;由所述驱动源30工作性地驱动、至少具有一个液压泵主体420的液压泵单元40;驱动所述左右一对第一驱动轮21L、21R、至少具有一个液力马达主体120的第一车轴驱动装置50,其与所述第一框架11连结;和驱动所述左右一对第二驱动轮22L、22R、至少具有一个液力马达主体620的第二车轴驱动装置60,其与所述第二框架12连结。
在本实施方式中,所述工程车辆1A如图1~图3所示,还具备:与转向盘等的可人为操作的转向部件5连动,使所述第一框架11相对于所述第二框架部12围绕所述枢支轴10摇动的液压转向机构70;和由所述第一框架11支持从而相比所述第一驱动轮21位于车辆前后方向的外方(在本实施方式中为前方)的割草装置80。
所述液压泵单元40,如图3所示,具备:与所述驱动源30动作连结的泵轴410;由所述泵轴410不能相对旋转地支持的液压泵主体420;和支持所述泵轴410并且形成容纳所述液压泵主体420的泵空间的泵壳430。
所述液压泵主体420,与所述各液力马达主体120、620流体连接,使得所述第一车轴驱动装置50中的至少一个所述液力马达主体120,以及所述第二车轴驱动装置60中的至少一个所述液力马达主体620一起而形成HST。
详细来说,在所述泵壳430上,如图3所示,设置有与所述液压泵主体420流体连接的泵侧第一工作油路441以及泵侧第二工作油路442。
所述泵侧第一工作油路441以及所述泵侧第二工作油路442,分别至少一端部在外表面上开口。所述泵侧第一工作油路441以及所述泵侧第二工作油路442的所述开口端部,分别形成工作油口441(P)以及工作油口442(P)。
在本实施方式中,所述液压泵主体420是吸引/排出量可变的可变容积型的。
即,所述液压泵单元40,除了所述构成,还具有基于外部操作使所述液压泵主体420的吸引/排出量变更的输出调整部件450(参照图3)。
所述输出调整部件450,具有:例如划出所述液压泵主体420中的活塞的进退动作范围的可动斜盘(没有图示);和使所述可动斜盘偏转动作地与该动作斜盘动作连结的控制轴451(参照图1)。
所述控制轴451,如图1所示,通过控制臂455以及连结部件(没有图示),与可人为操作的行驶变速操作部件15动作连结。
另外,在本实施方式中,所述可动斜盘可以夹着中间位置在正反两方向偏转。
即,当向前进方向操作所述行驶变速操作部件15时,所述可动斜盘向前进方向偏转,而且当向后退方向操作所述行驶变速操作部件15时,所述可动斜盘向后退方向偏转。另外,在本实施方式中,所述行驶变速操作部件15构成为双向踏板式的,但还可以构成为分别前进专用、后退专用的双踏板式的。
而且,在所述泵壳430上,如图3所示,设置有:连通所述泵侧第一工作油路441以及泵侧第二工作油路442之间的旁通油路480;一端部在所述泵壳430的内部空间开口的排油油路485;以及介插于所述旁通油路480的可外部操作的旋转阀490。
所述旋转阀490构成为,可以得到切断所述旁通油路480而且将所述排油油路485相对于所述旁通油路480切断的切断位置;和连通所述旁通油路480而且使所述排油油路485相对于所述旁通油路480连通的连通位置。
在所述工程车辆1A中,如图3所示,所述液压泵主体420构成为,液压地驱动所述第一车轴驱动装置50中的所述液力马达主体120以及所述第二车轴驱动装置60中的所述液力马达主体620双方。
在下文中将说明所述液压泵主体420和所述第一以及第二车轴驱动装置50、60中的所述液力马达主体120、620的流体连接构造。
而且,在本实施方式中,所述液压泵单元40,除了所述构成,还具备由所述泵轴410工作性地驱动的第一辅助泵主体460以及第二辅助泵主体470。
如图3所示,所述第一辅助泵主体460,作为对所述HST补给工作油(液压油)的供给泵发挥作用。
第二辅助泵主体470,对所述液压转向机构70供给工作油。
所述第一辅助泵主体460可以是例如次摆线泵,所述第二辅助泵主体470可以是例如齿轮泵。
另外,所述工程车辆1A,如图3所示,具有外部油罐90,所述第一以及第二辅助泵主体460、470构成为将所述外部油罐90作为油源发挥作用。
另外,图3中的符号435,表示使所述泵壳430的内部空间与所述外部油罐90流体连接的排油配管。
所述第一车轴驱动装置50,具备:分别驱动所述左右第一驱动轮21L、21R的左右第一车轮电动机装置500L、500R。
所述左右第一车轮电动机装置500L、500R,相互具有相同的构成,以一方相对于另一方180度翻转的状态分别安装在所述第一框架11上。
所述第一车轮电动机装置500,如图3所示,具备:与所述液压泵主体420一起形成HST的液力马达主体120;使所述液力马达主体120的旋转输出减速的减速齿轮机构210;将由所述减速齿轮机构210减速的旋转输出向对应的驱动轮21输出的输出部件290;和容纳所述液力马达主体120以及所述减速齿轮机构210的壳体300。
在所述壳体300中,相对于容纳所述减速齿轮机构210的齿轮空间300G,液密性地划分有容纳所述液力马达主体120的、可以储油的马达空间300M。
具备该构成的所述左右第一车轮电动机装置500L、500R的所述工程车辆1A,如图3所示,构成为:被从所述第二辅助泵主体470排出的油的至少一部分,通过所述左右第一车轮电动机装置500L、500R中的各马达空间300M,返回所述第二辅助泵主体470的吸引侧,由此,由所述液力马达主体120以及液压泵主体420所形成的HST的工作油和所述减速齿轮机构210的润滑油可以分别使用相适应的粘性的油,并且使所述液力马达主体120高效地冷却。
即,在构成为一边在容纳该液力马达主体的马达外壳中贮存来自液力马达主体的泄漏油、一边使从该马达外壳溢流的贮存油返回外部油罐的以往的车轮电动机装置中,所述马达外壳通常被从所述液力马达主体泄漏的比较高温的HST工作油所充满,因此不能充分地冷却所述液力马达主体。
与此相对,在本实施方式中,如上所述,利用来自所述第二辅助泵主体470的液压油,使所述左右第一车轮电动机装置500L、500R中的所述马达空间300M内的贮存油积极地循环。
因此,能够提高所述左右第一车轮电动机装置500L、500R中的所述液力马达主体120的冷却效率。
优选地,在使所述第二辅助泵主体470的排出侧和所述左右第一车轮电动机装置500L、500R中的所述马达空间300M和所述第二辅助泵主体470的吸引侧流体连接的循环管路700中,能够插入设置油冷却器790。
由于具有该构成,能够使所述液力马达主体120的冷却效率进一步提高。
在本实施方式中,所述工程车辆1A,如图3所示,具备:一端部与所述外部油罐90流体连接而且另一端部与所述辅助泵主体470的吸引侧流体连接的吸引管线710;一端部与所述辅助泵主体470的排出侧流体连接而且另一端部与所述马达空间300M流体连接的排出管线720;以及一端部与所述马达空间300M流体连接而且另一端部与所述外部油罐90流体连接的返回管线730,所述吸引管线710、所述排出管线720以及所述返回管线730形成了所述循环管路700。
优选地,在所述吸引管线710中,插入设置过滤器715。
在本实施方式中,如图3所示,所述排出管线720,包括:将来自所述第二辅助泵主体470的排出油向所述左右一对第一车轮电动机装置500L、500R的一方(在本实施方式中为右侧第一车轮电动机装置500R)的马达空间300M导入的第一排出管路721;以及使所述一方的第一车轮电动机装置500R中的马达空间300M与另一方的第一车轮电动机装置500L中的马达空间300M流体连接的第二排出管路722。
而且,所述返回管线730被构成为,使所述另一方的第一车轮电动机装置500L的马达空间300M与所述外部油罐90流体连接。
所述第一排出管路721被构成为,将来自所述液压转向机构70的返回油以及相对于所述液压转向机构70的剩余油向所述一方的车轮电动机装置500R的马达空间300M供给。
具体而言,所述第一排出管路721,具备:对所述液压转向机构用液压回路75供给工作油的液压转向机构用供给油路721a;将来自所述液压转向机构用液压回路75的返回油向所述一方的车轮电动机装置500R的马达空间300M供给的液压转向机构用排出管路721b;和一端部与所述供给油路721a流体连接而且另一端部与所述排出管路721b流体连接的液压转向机构用液压设定管路721c,在其中插入设置了调压阀725。
这样,通过一边将所述第二辅助泵主体470作为液压致动器(在本实施方式中为所述液压转向机构70)的液压源而利用,一边将来自所述液压致动器的返回油以及相对于所述液压致动器的剩余油向所述马达空间300M供给,由此,不具备专用的辅助泵主体,就能够提高所述液力马达主体120的冷却效率。
另外,当然,也可以构成为仅将来自所述液压致动器的返回油或者相对于所述液压致动器的剩余油中的任何一方向所述马达空间300M供给。
更加优选地,如图3所示,将所述油冷却器790插入设置于所述返回管线730,并且能够进一步具备:一端部与所述排出管线720流体连接而且另一端部在与所述油冷却器790相比处于油流动方向的下游侧和所述返回管线730流体连接的旁通油路740;和为了设定所述排出管线720的最大液压而插入设置于所述旁通油路740的调压阀745。
由于具备该构成,例如在低温时等情况下所述马达空间300M内的油的粘性上升,由此导致所述马达空间300M内的液压上升时,能够有效地防止过大的液压作用于所述油冷却器790,从而能够防止所述油冷却器的损伤。
在此,对所述第一车轮电动机装置500的具体构成进行说明。
图4表示所述左侧第一车轮电动机装置500L的纵剖视图。
如图4所示,所述第一车轮电动机装置500L,具备:具有与所述液压泵主体420流体连接的所述液力马达主体120的液力马达单元100;具有将所述液力马达主体120的旋转输出减速的所述减速齿轮机构210的减速齿轮单元200;以及将由所述减速齿轮机构200减速的旋转输出向对应的驱动轮21L输出的所述输出部件290。
所述液力马达单元100,如图3以及图4所示,具备:所述液力马达主体120;形成所述马达空间300M的马达外壳150;以及不能相对旋转地支持所述液力马达主体120的马达轴110。
所述液力马达主体120,如图4所示,具备:由所述马达轴110不能相对旋转地支持的马达侧缸体121;和由所述马达侧缸体121不能围绕轴线相对旋转而且可在轴线方向进退地支持的多个马达侧活塞122。
在本实施方式中,所述液力马达主体120是吸引/排出量一定的固定容积型。
因此,所述液力马达单元100,除了所述构成,还具备:与所述马达侧活塞122的自由端部直接或者间接地配合而划出该马达侧活塞122的进退动作范围的固定斜盘130。
此外,所述马达侧活塞,通常有自由端部通过蹄(shoe)与对应的斜盘配合的蹄型活塞,和自由端部通过推力轴承等与对应的斜盘配合的无蹄型活塞。
从制造成本等的观点出发,无蹄型是有利的,但在本实施方式中,由于以下的理由,如图4所示,所述马达侧活塞122采用了蹄型。
即,在本实施方式中,如图3所示,所述第一车轴驱动装置50中的所述液力马达主体120以及所述第二车轴驱动装置60中的所述液力马达主体620,相对于所述单一的液压泵主体420串联地流体连接。
在该构成中,对位于HST工作油的流动方向上游侧的液力马达主体,相比位于HST工作油的流动方向下游侧的液力马达主体,作用比较高压的工作油。
鉴于这一点,在本实施方式中,以车辆前进时为基准,在位于HST工作油的流动方向的上游侧的所述第一车轴驱动装置50中采用蹄型马达侧活塞122,如后所述,以车辆前进时为基准,在位于HST工作油的流动方向的下游侧的所述第二车轴驱动装置60中采用无蹄型马达侧活塞122’(参照以下的图11),由此,一边防止制造成本的高涨,一边谋求由所述液压泵主体420、所述第一车轴驱动装置50中的液力马达主体120以及所述第二车轴驱动装置60中的液力马达主体620所形成的HST传动效率的提高。
像本实施方式这样,在所述割草装置80等的作业机械被配置在相比所述第一驱动轮21或者所述第二驱动轮22中的任何一方更靠车辆前后方向的外方的情况下,优选地,对于所述第一车轴驱动装置50或者所述第二车轴驱动装置60中的靠近所述作业机械一侧的车轴驱动装置中的液力马达主体,可以使其位于HST工作油的车辆前进时的流动方向的上游侧。
由于具备该构成,能够对起因于作为重物的所述作业机械的载荷很大地作用于其上的液力马达主体,供给来自所述液压泵主体420的高压的工作油。
在本实施方式中,如上所示,所述割草装置80被配置在车辆前方侧。因此,使所述第一车轴驱动装置50中的所述液力马达主体120位于HST工作油的车辆前进时的流动方向的上游侧。
所述马达外壳150,与后述的减速齿轮壳250共同构成了所述壳体300。
详细而言,所述马达外壳150,具备:设置有所述液力马达主体120可以插入的开口165的马达外壳主体160;和为了堵塞所述开口165而可装拆地与所述马达外壳主体160连结的马达侧口部件170L。
在所述马达外壳主体160,如图4所示,设置有包括:用于使油导入由该马达外壳主体160以及所述马达侧口部件170L所形成的所述马达空间300M的流入口300M(in);和用于使油从所述马达空间300M流出的流出口300M(out)的至少两个口。
在本实施方式中,如图3所示,在所述右侧第一车轮电动机装置500R中的所述流入口300M(in)上流体连接有所述第一排出管路721,由所述第二排出管路722将所述右侧第一车轮电动机装置500R上的所述流出口300M(out)和所述左侧第一车轮电动机装置500L上的所述流入口300M(in)流体连接,在所述左侧第一车轮电动机装置500L上的所述流出口300M(out)上流体连接有所述返回管线730。
如图3所示,在所述马达外壳150上形成有:与所述液力马达主体120流体连接的马达侧第一工作油路511,其至少一端部在外方开口而形成马达侧工作油口511(P);和与所述液力马达主体120流体连接的马达侧第二工作油路512,其至少一端部在外方开口而形成马达侧工作油口512(P)。
在本实施方式中,在所述马达侧口部件170L上形成有所述马达侧第一以及第二工作油路511、512。
另外,如上所述,在图4中没有表示的右侧第一车轮电动机装置500R相对于左侧第一车轮电动机装置500L翻转180度,其中所包括的马达侧口部件170R和所述马达侧口部件170L是左右共用的部件。
图5表示所述马达侧口部件170的纵剖视图。
图5(a)表示,沿着图4的V-V线的所述左侧第一车轮电动机装置500L上的所述马达侧口部件170(以下适宜地称为左马达侧口部件170L)的纵剖视图,图5(b)表示,所述右侧第一车轮电动机装置500R上的所述马达侧口部件170(以下适宜地称为右马达侧口部件170R)的纵剖视图。
如图5所示,在所述马达侧口部件170上形成有:在所述液力马达主体120滑动触接的马达滑动触接面上开口的第一肾形口501;夹着所述马达轴110在所述第一肾形口501的相反侧、在所述马达滑动触接面上开口的第二肾形口502;与所述第一肾形口501流体连接的所述马达侧第一工作油路511;和与所述第二肾形口502流体连接的所述马达侧第二工作油路512。
优选地,所述马达侧第一工作油路511以及所述马达侧第二工作油路512的至少一方,在所述马达侧口部件170的外表面上多个位置处开口。
这样,通过将所述马达侧第一工作油路511以及所述马达侧第二工作油路512的至少一方构成为具有多个工作油口,能够提高关于将该马达侧的工作油口和所述泵侧的工作油口441(P)、442(P)流体连接的工作油配管的配置的设计自由度。
即,所述泵侧的工作油口441(P)、442(P)的位置由所述泵壳430的设置姿势所决定。同样,所述马达侧的工作油口的位置由所述马达外壳150的设置姿势所决定。因此,在所述马达侧第一工作油路511以及所述马达侧第二工作油路512的双方仅具有单一的工作油口的情况下,必须通过所述工作油配管流体连接由所述泵壳430的设置姿势唯一地区划出的位置的所述泵侧的工作油口和由所述马达外壳150的设置姿势唯一地区划出的位置的所述马达侧的工作油口。
与此相对,如上所述,只要所述马达侧第一工作油路511和所述马达侧第二工作油路512的至少一方构成为具有多个所述工作油口,就能够不破坏压力平衡,而提高有关所述工作油配管的设置的设计自由度。
更加优选地,所述多个所述马达侧工作油口可以构成为相互朝向不同的方向。
而且,在所述工程车辆1A中,在通过单一的所述液压泵主体420液压地而且可差动地驱动所述左侧第一车轮电动机装置500L上的所述液力马达主体120(以下称为左侧第一液力马达主体120L)、以及所述右侧第一车轮电动机装置500R中的所述液力马达主体120(以下称为右侧第一液力马达主体120R)双方的情况下(参照图3),通过将所述马达侧第一工作油路511以及所述马达侧第二工作油路512的至少一方构成为具有多个所述工作油口,则所述工作油配管没有必要具备T型接头等的分歧构造,能够不破坏压力平衡地使所述单一的液压泵主体420与一对所述液力马达主体120L、120R流体连接,还能够提高配管作业效率。
在本实施方式中,如图5所示,所述马达侧第一工作油路511具有多个所述工作油口,所述马达侧第二工作油路512具有单一的所述工作油口。
详细而言,所述马达侧第一工作油路511具有:朝向与所述马达轴110垂直的方向中的一个方向即第一方向D1的第一工作油口511(P1);和朝向垂直于所述马达轴110并且与所述第一方向D1垂直的第二方向D2的第二工作油口511(P2)。
另一方面,所述马达侧第二工作油路512,仅具有朝向所述第一方向D1的第一工作油口512(P1)。
在此,以所述泵侧第一工作油路441在前进时成为高压侧而且所述泵侧第二工作油路442在前进时成为低压侧的情况为例,对于所述液压泵主体420和所述左侧第一液力马达主体120L以及所述右侧第一液力马达主体120R的配管连接构造进行说明。
如图1~图3以及图5所示,所述工程车辆1A具备:一端部与所述泵侧第一工作油路441的工作油口441(P)流体连接的泵侧前进时高压配管311F;一端部与所述泵侧第二工作油路442的工作油口442(P)流体连接的泵侧后退时高压配管311R;一端部通过挠性配管315(参照图2)与所述泵侧前进时高压配管311F的另一端部流体连接、而且另一端部与所述左马达侧口部件170L上的所述马达侧第一工作油路511的所述第二工作油口511(P2)流体连接的第一车轴侧前进时高压配管321F;一端部与所述左马达侧口部件170L上的所述马达侧第一工作油路511的所述第一工作油口511(P1)流体连接、而且另一端部与所述右马达侧口部件170R上的所述马达侧第二工作油路512的所述第一工作油口512(P1)流体连接的第一车轴侧前进时高压连接配管322F;一端部与所述左马达侧口部件170L上的所述马达侧第二工作油路512的所述第一工作油口512(P1)流体连接、而且另一端部与所述右马达侧口部件170R上的所述马达侧第一工作油路511的所述第二工作油口511(P2)流体连接的第一车轴侧后退时高压连接配管322R;和一端部与所述右马达侧口部件170R上的所述马达侧第一工作油路511的所述第一工作油口511(P1)流体连接、而且另一端部直接或者间接地与所述泵侧后退时高压配管311R流体连接的第一车轴侧后退时高压配管321R。
即,在所述左马达侧口部件170L中,所述马达侧第一工作油路511为前进时高压侧工作油路,与此相对,在所述右马达侧口部件170R中,所述马达侧第二工作油路512为前进时高压侧工作油路。
另外,在本实施方式中,如上所述,通过所述单一的液压泵主体420,液压地驱动所述第一车轴驱动装置50的液力马达主体120(即,所述左侧第一液力马达主体120L以及所述右侧第一液力马达主体120R)以及所述第二车轴驱动装置60的液力马达主体620。因此,在所述第一车轴侧后退时高压配管321R的另一端部和所述泵侧后退时高压配管311R的另一端部之间,插入设置有所述第二车轴驱动装置60中的液力马达主体620。
优选地,可以在所述马达外壳150上设置:连通所述马达侧第一工作油路511以及所述马达侧第二工作油路512之间的旁通油路520;和使所述旁通油路520选择性地连通或者切断的、可以外部操作的旁通阀530。
在本实施方式中,如图3以及图5所示,在所述马达侧口部件170设置有所述旁通油路520以及所述旁通阀530。
这样,由于在所述马达外壳150上设置所述旁通油路520以及所述旁通阀530,在所述HST、所述驱动源30的故障时等情况下强行牵引车辆时,能够防止从所述液力马达主体120排出的工作油以液压地驱动所述液压泵主体420的方式发挥作用。
而且,根据所述构成,能够尽可能地减小强制牵引车辆时所需的牵引力。
即,在具备相互分离配置的液压泵单元以及车轮电动机装置的以往的工程车辆中,在具有与所述车轮电动机装置中的液力马达主体一起形成HST的液压泵主体的所述液压泵单元中,具备:旁通油路以及旁通阀。
即使根据该以往构成,也能够防止在车辆的强制牵引时在流体连接所述液压泵主体以及所述液力马达主体的一对工作油管路之间产生液压差。
但是,在所述以往构成中,伴随着车辆的强制牵引由所述液力马达主体吸引以及排出的工作油,通过马达侧第一工作油路、第一工作油配管、泵侧第一工作油路、泵侧旁通油路、泵侧第二工作油路、第二工作油配管以及马达侧第二工作油路循环。
也就是说,在所述以往构成中,伴随着车辆的强制牵引由所述液力马达主体吸引/排出的工作油,沿着流体连接该液力马达主体以及所述液压泵主体的一对工作油管路的几乎整体循环,用于使该工作油循环的力对车辆牵引力构成动力(功率)损失。
与此相对,在本实施方式中,如上所述,在所述马达外壳150设置有所述旁通油路520以及所述旁通阀530。
因此,在车辆强制牵引时由所述液力马达主体120吸引/排出的工作油,通过所述马达侧第一工作油路511、所述旁通油路520以及所述马达侧第二工作油路512循环,由此,能够降低由工作油的循环所引起的牵引动力损失。
在本实施方式中,如图5所示,所述马达侧第一工作油路511,具有:沿着所述第一方向D1的主管路511a;和从所述主管路511a向垂直方向上分歧的分支油路511b。所述主管路511a,在与所述第一肾形口501流体连接的状态下,一端部在外表面开口而形成所述第一工作油口511(P1)。所述分支油路511b,一端部在外表面开口而形成所述第二工作油口511(P2)。
所述马达侧第二工作油路512,具有夹着所述马达轴110、与所述马达侧第一工作油路511的所述主管路511a大体平行的主管路512a。所述主管路512a,在与所述第二肾形口502流体连接的状态下,一端部在外表面开口而形成所述第一工作油口512(P1)。
所述旁通油路520形成为,在第一端部520a在外表面开口的状态下,与所述马达侧第一工作油路511的主管路511a以及所述马达侧第二工作油路512的主管路512a的双方交叉。
所述旁通阀530从所述旁通油路520的第一端部520a插入。
优选地,如图5所示,所述旁通油路520形成为,以所述马达轴110为基准与所述分支油路511b处于相反侧,大体垂直于所述马达侧第一以及第二工作油路511、512的所述主管路511a、512a。
根据该构成,能够在尽可能地防止所述马达侧口部件170的大型化的同时,形成所述分支油路511b以及所述旁通阀520。
优选地,如图6所示,能够使所述旁通油路520的第二端部520b在所述第一端部510a开口的侧面的相反侧的侧面上开口。
根据该构成,在所述左右一对第一车轮电动机装置500L、500R的双方中,能够谋求对所述旁通阀530的操作的容易化。
即,在图5所示的方式中,所述左侧第一车轮电动机装置500L上的所述旁通阀530的基端部(操作端部)位于所述马达侧口部件170的车辆前方侧的侧面,另一方面,所述右侧第一车轮电动机装置500R中的所述旁通阀530的基端部位于所述马达侧口部件170的车辆后方侧的侧面。
如本实施方式这样,在所述左右一对车轮电动机装置500L、500R驱动位于车辆前方侧的第一驱动轮21的情况下,从车辆前方侧能够容易地操作所述左侧第一车轮电动机装置500L上的所述旁通阀530,但是若不钻入车辆框架的下方则无法操作所述右侧第一车轮电动机装置500R中的所述旁通阀530。
与此相对,在图6所示的方式中,在所述左右一对车轮电动机装置500L、500R的双方,能够使所述旁通阀530的基端部位于车辆前方侧,由此,能够谋求对双方的旁通阀530的操作(access,接近)的容易化。
另外,由塞子525堵塞所述旁通油路520的两端开口中的没有插入所述旁通油路530的一侧的开口。
在图6所示的方式中,在所述左侧第一车轮电动机装置500L中,所述旁通油路530被从所述旁通油路520的第一端部520a插入,而且由塞子525堵塞所述旁通油路520的第二端部520b。
另一方面,在所述右侧第一车轮电动机装置500中,所述旁通油路530被从所述旁通油路520的第二端部520b插入,而且由塞子525堵塞所述旁通油路520的第一端部520a。
图7表示不同方式的马达侧口部件170’的纵剖视图。
另外,图7(a)以及(b),分别表示所述左侧第一车轮电动机装置500L上的所述马达侧口部件170’(以下,适宜地称为左马达侧口部件170’L)以及所述右侧第一车轮电动机装置500R上的所述马达侧口部件170’(以下,适宜地称为右马达侧口部件170’R)。
所述马达侧口部件170’,具有:所述第一以及第二肾形口501、502;分别与所述第一以及第二肾形口501、502流体连接的马达侧第一以及第二工作油路511’、512’;所述旁通油路520;以及所述旁通阀530。
所述马达侧第一工作油路511’,除了朝向所述第一方向D1的所述第一工作油口511(P1)以及朝向所述第二方向D2的所述第二工作油口511(P2)之外,还具有朝向所述第一方向D1的相反方向即第三方向D3的第三工作油口511(P3)。
详细而言,所述马达侧第一工作油路511’,具有:一端部朝向所述第一方向D1开口而形成所述第一工作油口511(P1)而且另一端部朝向所述第三方向D3开口而形成所述第三工作油口511(P3)那样地,沿着所述第一以及第三方向D1、D3的主管路511a’;和从所述主管路511a’向垂直方向分歧而且顶端部朝向所述第二方向开口而形成所述第二工作油口511(P2)的所述分支油路511b。
所述马达侧第二工作油路512’,除了朝向所述第一方向D1的所述第一工作油口512(P1)之外,还具有朝向所述第二方向D2的相反方向即所述第四方向D4的第二工作油口512(P2),和朝向所述第三方向D3的第三工作油口512(P3)。
详细而言,所述马达侧第二工作油路512’,具有:一端部朝向所述第一方向D1开口而形成所述第一工作油口512(P1)而且另一端部朝向所述第三方向D3开口而形成所述第三工作油口512(P3)那样地,沿着所述第一以及第三方向D1、D3的主管路512a’;和从所述主管路512a’向垂直方向分歧而且顶端部朝向所述第二方向开口而形成所述第二工作油口512(P2)的分支油路512b。
所述旁通油路520,在第一端部512a在所述第四方向D4上开口的状态下,与所述马达侧第一以及第二工作油路511’、512’相交叉。
所述马达侧口部件170’,在围绕所述马达轴110的轴线的第一位置和从所述第一位置围绕所述马达轴110的轴线变位的第二位置,可与所述马达外壳主体160连结。
在图7所示的所述马达侧口部件170’中,对于所述马达外壳主体160的四个安装孔179,以所述马达轴110的轴线为基准,设置在同一半径上而且围绕轴线间隔90度。
因此,所述马达侧口部件170’,能够得到一个连结姿势;和从这一个连结姿势围绕所述马达轴110的轴线每90度变位的其他三个连结姿势。
另外,在图7所示的方式中,所述右马达侧口部件170’R(参照图7(b)),在相对于所述左马达侧口部件170’L(参照图7(a))围绕所述马达轴110的轴线180度变位的状态下,与所述马达外壳主体160相连结。
即使在图7所示的所述马达侧口部件170’中,能够一边谋求将单一的所述液压泵主体420和所述左侧第一液力马达主体120L以及所述右侧第一液力马达主体120R流体连接的外部配管构造的简略化,一边谋求对所述一对第一车轮电动机装置500L、500R上的所述旁通阀530的操作的容易化。
在此,关于使用所述马达侧口部件170’的情况下的配管连接构造,以所述泵侧第一工作油路441在前进时为高压侧,而且所述泵侧第二工作油路442在后退时为高压侧的情况为例,进行说明。
在所述左马达侧口部件170’L上的所述马达侧第一工作油路511’的所述第二工作油口511(P2)上,流体连接所述第一车轴侧前进时高压配管321F的另一端部。所述左马达侧口部件170’L上的所述马达侧第一工作油路511的所述第一工作油口511(P1),通过所述第一车轴侧前进时高压连接配管322F,流体连接于相对于所述左马达侧口部件170’L围绕所述马达轴110以180度变位配置的、所述右马达侧口部件170’R上的所述马达侧第一工作油路511’的所述第三工作油口511(P3)。
另外,所述左马达侧口部件170’L上的所述马达侧第一工作油路511’的所述第三工作油口511(P3),以及所述右马达侧口部件170’R上的所述马达侧第一工作油路511’的所述第一以及第二工作油口511(P1)、511(P2),由塞子515堵塞。
所述左马达侧口部件170’L上的所述马达侧第二工作油路512’的所述第一工作油口512(P1),通过所述第一车轴侧后退时高压连接配管322R,流体连接于所述右马达侧口部件170’R上的所述马达侧第二工作油路512’的所述第二工作油口512(P2)。而且,在所述右马达侧口部件170’R上的所述马达侧第二工作油路512’的所述第三工作油口512(P3)上,连接有所述第一车轴侧后退时高压配管321R。
另外,所述左马达侧口部件170’L上的所述马达侧第二工作油路512’的所述第二以及第三工作油口512(P2)、512(P3),以及所述右马达侧口部件170’R上的所述马达侧第二工作油路512’的所述第一工作油口512(P1),由塞子515堵塞。
也可以代替图5~图7所示的所述马达侧口部件170、170’,采用图8所示的马达侧口部件170”。
详细而言,图5~图7所示的所述马达侧口部件170、170’被构成为,基于外部操作,能够切换使所述马达侧第一工作油路511以及所述马达侧第二工作油路512之间切断的HST可动作状态、和一边维持HST工作油路的闭合回路一边使所述两工作油路511、512之间连通的HST非动作状态,但是图8所示的所述马达侧口部件170”被构成为,基于外部操作,能够切换所述HST可动作状态和使HST工作油路的闭合回路断开的HST非动作状态。
另外,图8(a)表示所述左第一车轮电动机装置500L上的所述马达侧口部件170”(以下,适宜地称为左马达侧口部件170”L),图8(b)表示所述右第一车轮电动机装置500R上的所述马达侧口部件170”(以下,适宜地称为右马达侧口部件170”R)。
详细而言,如图8所示,在所述马达侧口部件170”上设置有:所述第一以及第二肾形口501、502;所述马达侧第一以及第二工作油路511、512;连通所述马达侧第一工作油路511以及所述马达侧第二工作油路512之间的所述旁通油路520;插入于所述旁通油路520的旋转阀540;和一端部在所述马达空间300M开口的排油油路550。
所述旋转阀540构成为,基于外部操作围绕轴线旋转,可得到切断所述旁通油路520的切断位置,和使所述旁通油路520连通的连通位置。
而且,所述旋转阀540构成为,当位于切断位置时相对所述旁通油路520切断所述排油油路550,而且,当位于连通位置时使所述排油油路550相对所述旁通油路520连通。
由于具备该构成,即使所述液力马达主体120随着车辆的强制牵引而旋转,也能够防止被从所述液力马达主体120排出的液压向所述液压泵主体420传递,并且在空气混入将所述液力马达主体120以及所述液压泵主体420流体连接的一对工作油管线中的情况下,也能够尽可能快速地将该空气排出。
在本实施方式中,如前所述,将来自所述单一的液压泵主体420的液压油分配至所述左侧第一液力马达主体120L以及所述右侧第一液力马达主体120R。
在该构成中,当所述左右第一驱动轮21L、21R中的任何一方陷入沟里或者泥地里时,来自所述液压泵主体420的液压油易于流向与变为低载荷的所述一方的第一驱动轮21相对应的液力马达主体120,结果是,向驱动另一方的第一驱动轮21的液力马达主体120的液压油供给变困难。
考虑到这一点,优选地,可以在所述第一车轮电动机装置500设置液压差速锁止机构560。
图9表示具备所述液压差速锁止机构560的所述第一车轴驱动装置50附近的液压回路图。
在图9所示的方式中,所述液压差速锁止机构560具有:前进时用切换阀565F;以及后退时用切换阀565R。
所述前进时用切换阀565F,插入于在前进时为高压而且设置了多个工作油口的马达侧工作油路。
所述后退时用切换阀565R,插入于在后退时为高压而且设置了多个工作油口的马达侧工作油路。
优选地,所述切换阀565F、565R,能被安装或者容纳于第一车轮电动机装置500的所述马达侧口部件170的外表面。
所述切换阀565F、565R构成为,能够切换:使来自所述液压泵420的液压油直接地向所述左侧第一液压泵主体120L以及所述右侧第一液力马达主体120R分流的液压差动状态(デフ状態),和通过节流分别以预定的分流比例向所述左侧第一液压泵主体120L以及所述右侧第一液力马达主体120R分流的液压差速锁止状态。
另外,根据规格,可以去掉所述前进时用切换阀565F或者所述后退时用切换阀565R的任何一方。
接着,对所述减速齿轮单元200进行说明。
所述减速齿轮单元,如图3以及图4所示,具备:所述减速齿轮机构210;和为形成容纳所述减速齿轮机构210的齿轮空间300G而可装拆地连结于所述马达外壳150的齿轮外壳250。
在本实施方式中,所述减速齿轮机构210,具有相互串联(直列)配置的第一以及第二行星齿轮机构220a、220b。
详细而言,在所述马达外壳150上,形成有容许所述马达轴110的一端部(在本实施方式中为车辆宽度方向外方侧的端部)突入所述齿轮空间300G的贯通孔155(参照图4)。而且,所述减速齿轮机构210被构成为,使来自所述马达轴110的所述一端部的旋转动力减速。
另外,如图4所示,在所述贯通孔155,除了围绕轴线自由旋转地支持所述马达轴110的轴承部件115之外,而且配设有油封部件116,由该油封部件116相互液密性地划分所述马达空间300M以及所述齿轮空间300G。
详细而言,所述第一行星齿轮机构220a,具备:由所述马达轴110的所述一端部不能相对旋转地支持的第一太阳齿轮221a;以围绕所述第一太阳齿轮221a能公转的方式与该第一太阳齿轮221a啮合的第一行星齿轮224a;相对自由旋转地支持所述第一行星齿轮224a并且跟随该第一行星齿轮224a的公转而围绕所述第一太阳齿轮221a公转的第一行星架222a;和与所述第一行星齿轮224a啮合的第一内齿轮223a。
所述第二行星齿轮机构220b,具备:与所述第一行星架222a动作连结的第二太阳齿轮221b;以能围绕所述第二太阳齿轮221b公转的方式与该第二太阳齿轮221b啮合的第二行星齿轮224b;相对自由旋转地支持所述第二行星齿轮224b并且跟随该第二行星齿轮224b的公转而围绕所述第二太阳齿轮221b公转的第一行星架222b;和与所述第二行星齿轮224b啮合的第二内齿轮223b。
所述齿轮外壳250与所述马达外壳150一起而构成所述壳体300。
在本实施方式中,所述齿轮外壳250具有:与所述马达外壳150相连结的第一齿轮外壳260;和以夹着所述第一齿轮外壳260的状态与所述马达外壳150相连结的第二齿轮外壳270。
所述第一齿轮外壳260,是在与所述马达外壳150触接的车辆宽度方向内方侧、以及与所述马达外壳150相反侧的车辆宽度方向外方侧都开口的中空形状,在内周表面一体地形成有所述第一以及第二内齿轮223a、223b。
所述第二齿轮外壳270,是在与所述第一齿轮外壳260触接的车辆宽度方向内方侧开口、而且与所述第一齿轮外壳260相反侧的车辆宽度方向外方侧由端壁堵塞的中空形状。
另外,在所述第二齿轮外壳270的端壁上,设置有插入所述输出部件290的贯通孔275。
所述输出部件290具有:以伴随着所述行星架222b的围绕所述第二太阳齿轮221b的旋转而围绕轴线旋转的方式与该第二行星架222b连结的突缘部291;和从所述突缘部291向车辆宽度方向外方延伸的输出轴部292。
在本实施方式中,所述输出部件290,由配设在所述第二齿轮外壳270的内周表面和所述突缘部291的外周表面之间的第一轴承部件295,和配设在形成于所述第二齿轮外壳270的所述端壁上的所述贯通孔275的内周表面、和所述输出轴部292的外周表面之间的第二轴承部件296,进行两点式支持,由此,能够围绕轴线稳定地旋转。
这样,通过由所述减速齿轮机构210使所述液力马达主体120的旋转动力减速,将该减速了的旋转动力传递至对应的驱动轮21,由此作为所述液力马达主体120能够采用低转矩高转速型液力马达主体。因此,能够谋求所述液力马达主体120的小型化,并减少来自该液力马达主体120的工作油泄露量,提高HST的传动效率。
而且,在本实施方式中,所述第一车轮电动机装置500具备制动器单元310。
所述制动器单元310被构成为,能够对由所述减速齿轮机构210减速前的所述马达轴110施加制动力。
详细而言,如图4所示,所述马达轴110,与车辆宽度方向外方侧的所述一端部相反侧的另一端部,从所述马达外壳150向车辆宽度方向内方侧突出,在所述另一端部安装有所述制动器单元310的制动盘(brakerotor)。
所述制动器单元310,以基于外部操作能够选择性地对所述马达轴110的另一端部施加制动力的方式,连结于所述马达外壳150。
另外,在本实施方式中,所述制动器单元310是内装于制动器外壳的内胀式鼓式制动器,但还可以取而代之,是鼓形的制动盘在外部露出的带式制动器,或者也可以是盘式制动器。
接下来,对所述第二车轴驱动装置60进行说明。
所述第二车轴驱动装置60被构成为,利用来自所述液压泵主体420的液压油,液压地驱动所述左右一对第二驱动轮22L、22R。
另外,在本实施方式中,如上所述,所述第一车轴驱动装置50以及所述第二车轴驱动装置60,以相对于所述液压泵主体420串联的状态被流体连接。因此,所述第二车轴驱动装置60,被来自所述第一车轴驱动装置50的返回油驱动。
所述第二车轴驱动装置60可以采用各种方式。
图10(a)~(c)表示各种方式的所述第二车轴驱动装置60的液压回路图。
另外,在图10中,对与所述部件相同的部件附加相同的符号。
图10(a)所示的第二车轴驱动装置60A被构成为,通过机械式差动齿轮机构640A,差动地驱动所述左右一对第二驱动轮22L、22R。
具体而言,所述第二车轴驱动装置60A具备:与所述液压泵主体420直接或者间接地流体连接的单一的第二液力马达主体620;输出所述第二液力马达主体620的旋转的马达轴610;使所述马达轴610的旋转减速的减速齿轮机构630A;将由所述减速齿轮机构630A减速的旋转向左右一对第二驱动轮22L、22R差动传递的机械式差动齿轮机构640A;容纳所述液力马达主体620、所述马达轴610、所述减速齿轮机构630A以及所述差动齿轮机构640A的车轴外壳650A(驱动桥桥壳)。
如图10(a)所示,在所述车轴外壳650A上,设置有:与所述第二液力马达主体620流体连接的一对第二马达侧第一以及第二工作油路661、662,即一方在前进时变为高压而且另一方在后退时变为高压的一对第二马达侧第一以及第二工作油路661、662。
在前进时变为高压的所述第二马达侧工作油路(例如,所述第二马达侧第一工作油路661)流体连接有第二车轴侧前进时高压配管331F,而且,在后退时变为高压的所述第二马达侧工作油路(例如,所述第二马达侧第二工作油路662)流体连接有第二车轴侧后退时高压配管331R。
如上所述,在本实施方式中,所述第一以及第二车轴驱动装置50、60相对所述液力马达主体420串联地流体连接。
因此,所述第二车轴侧前进时高压配管331F流体连接于所述第一车轴侧后退时高压配管321R,而且,所述第二车轴侧后退时高压配管331R流体连接于所述泵侧后退时高压配管311R。
另外,在所述第二车轴侧前进时高压配管331F和所述第一车轴侧后退时高压配管321R之间插入设置有挠性配管335(参照图2)。
而且,如图10(a)所示,在所述第二车轴驱动装置60A设置有:插入设置在所述第二马达侧第一以及第二工作油路611、612之间的所述旋转阀540;使所述车轴外壳650A的内部空间与所述油罐90流体连接的排油配管750。
图10(b)所示的第二车轴驱动装置60B,具备分别驱动左右一对所述第二驱动轮22L、22R的左右一对第二车轮电动机装置600L、600R。
所述左右一对第二车轮电动机装置600L、600R设计成相互相同的构成。
所述第二车轮电动机装置600,除了将所述液力马达单元100置换为液力马达单元100B之外,具有与所述第一车轮电动机装置500实质上同样的构成。
即,所述第二车轮电动机装置600,具备:液力马达单元100B;所述减速齿轮单元200;和所述输出部件290。
所述左侧的第二车轮电动机装置600L上的所述液力马达单元100B,具有:所述第二液力马达主体620(以下称为左侧第二液力马达主体620L);和与所述左侧第二液力马达主体620L流体连接的一对第二马达侧第一以及第二工作油路661、662。
所述第二马达侧第一工作油路661具有第一工作油口661(P1),所述第二马达侧第二工作油路662具有第一工作油口662(P1)。
所述右侧的第二车轮电动机装置600R上的所述液力马达单元100B,具有:所述第二液力马达主体620(以下称为右侧第二液力马达主体620R);和与所述右侧第二液力马达主体620R流体连接的一对第二马达侧第一以及第二工作油路661、662。
所述第二马达侧第一工作油路661具有第一工作油口661(P1),所述第二马达侧第二工作油路662具有第一工作油口662(P1)。
所述左第二车轮电动机装置600L上的前进时高压侧的第二马达侧工作油路(例如所述第二马达侧第一工作油路661)、以及所述右第二车轮电动机装置600R上的前进时高压侧的第二马达侧工作油路(例如所述第二马达侧第一工作油路661),通过第二车轴侧前进时高压连接配管332F流体连接。
同样,所述左第二车轮电动机装置600L上的后退时高压侧的第二马达侧工作油路(例如所述第二马达侧第二工作油路662)、以及所述右第二车轮电动机装置600R上的后退时高压侧的第二马达侧工作油路(例如所述第二马达侧第二工作油路662),通过第二车轴侧后退时高压连接配管332R流体连接。
而且,在所述左右一对第二车轮电动机装置600L、600R的至少一方(在图10(b)中是右侧第二车轮电动机装置600R)上,设置有与前进时高压侧的第二马达侧工作油路611流体连接的前进时高压侧第二工作油口661(P2)。
而且,在所述前进时高压侧第二工作油口661(P2),流体连接有所述第二车轴侧前进时高压配管331F。
而且,在所述左右一对第二车轮电动机装置600L、600R的至少一方(在图10(b)中为左侧第二车轮电动机装置600L)上,设置有与后退时高压侧的第二马达侧工作油路662流体连接的后退时高压侧第二工作油口662(P2)。由此,通过单一的所述液压泵主体420,和第一车轮电动机装置500L、500R一样,右侧第二液力马达主体620R以及左侧第一液力马达主体620L的双方被液压地而且可差动地驱动。
而且,在所述后退时高压侧第二工作油口662(P2),流体连接有所述第二车轴侧后退时高压配管331R。
另外,图10(b)中的符号755,表示将所述左侧第二车轮电动机装置600L中的马达空间600M以及所述右侧第二车轮电动机装置600R中的马达空间600M流体连接的连接配管。
图10(c)所示的第二车轴驱动装置60C,一体地容纳有所述左侧第二液力马达主体620L以及所述右侧第二液力马达主体620R。
详细而言,所述第二车轴驱动装置60C,具备:通过一对第二马达侧工作油管线340形成闭合回路那样地流体连接的所述左侧第二液力马达主体620L以及所述右侧第二液力马达主体620R;和容纳所述一对第二液力马达主体620L、620R的马达外壳650C。
在所述一对第二马达侧工作油管线340中的前进时为高压的第二马达侧工作油管线上,流体连接有所述第二车轴侧前进时高压配管331F。
在所述一对第二马达侧工作油管线340中的后退时为高压的第二马达侧工作油管线上,流体连接有所述第二车轴侧后退时高压配管331R。
另外,在所述第二车轴驱动装置60C上,还在所述马达外壳650C的车辆宽度方向两侧设置有一对减速齿轮单元660。
所述减速齿轮单元660,具有:沿着上下方向的中心立轴661(kingpinaxis);不能相对旋转地设置在所述中心立轴661的上端侧的第一锥齿轮式减速齿轮662,即与对应的所述第二液力马达主体620动作连结的第一锥齿轮式减速齿轮662;和设置在所述中心立轴661的下端侧的第二锥齿轮式减速齿轮663,即与对应的所述第二驱动轮22动作连结的第二锥齿轮式减速齿轮663,围绕所述中心立轴661转向自由地支持对应的所述第二驱动轮22。
在此,以图10(b)所示的所述第二车轴驱动装置60B为例,对所述第二液力马达主体620进行说明。
图11表示所述左侧第二车轮电动机装置600L的纵剖视图。
另外,图中对和所述第一车轮电动机装置500同样的部件附加同样的符号,并省略其说明。
所述第二车轮电动机装置600上的所述液力马达单元100B,如图11所示,具备:所述第二液力马达主体620;马达外壳150B;和所述马达轴110。
所述第二液力马达主体620,如图11所示,具备:由所述马达轴110不能相对旋转地支持的所述马达侧缸体121;和由所述马达侧缸体121不能围绕轴线相对旋转地但可在轴线方向进退地支持的多个马达侧活塞122’。
所述第二液力马达主体620的马达侧活塞122’,如同11所示,是自由端部通过推力轴承125’与对应的斜盘130B配合的无蹄型活塞,从而谋求成本的低廉化。
即,如上所述,在本实施方式中,以车辆前进时为基准,所述第一车轴驱动装置50位于HST工作油流动方向的上游侧,而且所述第二车轴驱动装置60位于HST工作油流动方向的下游侧。
因此,高压的工作油作用于所述第一车轴驱动装置50上的所述液力马达主体120,但是在所述第二液力马达主体620上没有作用有那么高压的工作油。
着眼于这一点,在本实施方式中,所述第一车轴驱动装置50上的所述液力马达主体120设计成蹄型的,而所述第二液力马达主体620设计成无蹄型的。
在本实施方式中,所述第二液力马达主体620的吸引/排出量构成为能够人为地而且任意地变更,由此,得以使相对于所述第一驱动轮21L、21R的所述第二驱动轮22L、22R的驱动转速相对地增速或者减速。
由于具备该构成,能够适当调整直线行进时的第一、第二驱动轮的转速,以谋求行驶稳定性的提高、轮胎的异常磨耗的降低。而且,根据所述转向部件5的操作量,能够随时使所述第二驱动轮22L、22R的相对于所述第一驱动轮21L、21R的速度变化,从而能够补偿在车辆转弯时产生在所述第二驱动轮22以及所述第一驱动轮21之间的转弯半径差。
因此,所述液力马达单元100B,除了所述构成以外,还具备:所述马达侧活塞122’的自由端部直接或者间接地配合的可动斜盘130B,即根据偏转位置使该马达侧活塞122’的进退动作范围变更的可动斜盘130B;和基于外部操作围绕轴线旋转的支轴131B。
另外,在本实施方式中,所述可动斜盘130B是摇篮(托架,クレイドル)型的,但是还可以是摇动轴型(トラニオン)的。
图12表示所述支轴131B以及所述可动斜盘130B附近的详细图。
所述马达外壳150具有:马达外壳主体160B;和所述马达侧口部件170。
在所述马达外壳主体160B,在侧部形成有开口(没有图示)。而且,在所述马达外壳主体160B,如图12所示,装拆自由地连结有堵塞所述开口的侧盖161B。
所述支轴131B,沿着垂直于所述马达轴110的方向延伸那样地可围绕轴线自由旋转地由所述侧盖161B支持。
所述可动斜盘130B,可以根据所述支轴131B的围绕轴线的旋转而围绕摇动中心摇动。
详细而言,如图12所示,所述液力马达单元100B,具备:将所述支轴131B和所述可动斜盘130B动作连结的摇动臂132B;和设置在所述支轴131B的操作端部的控制臂135B。
所述摇动臂132B,基端部由所述支轴131B不能相对旋转地支持,而且,在其顶端部设置有与所述可动斜盘130B的侧部凹凸配合的配合部132B’。
在本实施方式中,在所述可动斜盘130B的侧部形成有配合槽130B’,所述配合部132B’设为卡入所述配合槽130B’内的配合突起。
所述控制臂135B,基端部由所述支轴131B不能相对旋转地支持,而且,顶端部与所述转向部件5动作连结。
根据该构成,当根据所述转向部件5的操作而围绕所述支轴131B摇动操作所述控制臂135B时,所述支轴131B围绕轴线旋转,由此,通过所述摇动臂132B使所述可动斜盘130B围绕摇动中心摇动。
优选地,所述液力马达单元100B可具备,在解除对所述控制臂135B的操作力时将所述可动斜盘130B保持在基准偏转位置的基准位置返回机构180B。
所述基准位置返回机构180B,如图12所示,具备:对所述可动斜盘130B围绕摇动(摆动)中心向一侧施力的施力部件;和区划出(界定)由所述施力部件施力的所述可动斜盘130B的围绕摇动中心的一侧的摇动端的基准位置设定部件。
所述施力部件,介于例如设置成可围绕轴线自由旋转的所述支轴131B、和连结部件(在图示的方式中是所述摇动臂132B)之间,所述连结部件以所述可动斜盘130B由于所述支轴的围绕轴线的旋转而围绕摇动中心偏转的方式使所述支轴与所述可动斜盘130B动作连结。
在本实施方式中,所述施力部件具备:设置于所述摇动臂132B的可动销181;设置于所述侧盖161B的固定销182;以及缠绕在所述支轴131B上的螺旋弹簧183(弦卷バネ)。
所述螺旋弹簧183,配置为,一端部以及另一端部由所述固定销182和所述可动销181夹持。
即,所述螺旋弹簧183,在一端部被所述固定销182卡止的状态下,另一端部与所述可动销181配合,由此,对所述摇动臂132B向围绕所述支轴131B的轴线的一侧(图12中为逆时针旋转方向)施力。
在本实施方式中,如图12所示,由于所述基准位置设定部件与所述摇动臂132B配合,从而区划出由所述施力部件施力的所述可动斜盘130B的围绕摇动中心的一侧的摇动端。
具体而言,在本实施方式中,作为所述基准位置设定部件,具备能够与所述摇动臂132B配合地设置在所述侧盖161B上的止动销185。
优选地,所述基准位置设定部件构成为,可以从所述马达外壳的外方对所述可动斜盘的围绕摇动中心的一侧的摇动端位置进行变更操作。
详细而言,所述止动销185,具备:根据外部操作能围绕轴线旋转地由所述马达外壳主体160支持的基部187;和与基部187共同围绕该基部187的轴线旋转的配合部186,即与所述摇动臂132B配合的配合部186,所述配合部186被设计为相对于所述基部187偏心的偏心销。
由于具备该构成,通过使所述基部187围绕轴线旋转而固定于任意旋转位置,能够调整所述配合部186的位置。因此,能够容易地调整所述摇动臂132B的摇动端(即,所述可动斜盘130B的基准位置)。
由于具备该构成的所述基准位置返回机构180B,当抵抗所述螺旋弹簧183的施加力,将所述控制臂135B向所述支轴131B的围绕轴线的另一侧摇动时,对应于此,所述可动斜盘130B向围绕摇动中心的一侧偏转。因此,根据所述转向部件5的操作量,能够容易地变更所述可动斜盘130B的偏转位置。
而且,根据所述构成,在没有施加对所述转向部件5的操作力的状态下,所述可动斜盘130B被保持在基准偏转位置。因此,无论所述转向部件5的操作量如何,即便作为将所述第二液力马达主体620的吸引/排出量调整固定在规定值的装置,也能够使用。
优选地,所述控制臂135B相对所述支轴131B能够可装拆,在将所述第二液力马达主体620的吸引/排出量设置成大体一定的情况下,能够将所述控制臂135B拆下。
实施方式2
以下,参照附图,对本发明的其他实施方式进行说明。
图13表示适用本发明的实施方式2的工程车辆1B的液压回路图。
另外,对和所述实施方式1中相同的部件附加相同的符号,并省略其说明。
适用所述实施方式1的所述工程车辆1A,被设计为所述第一车轴驱动装置50以及所述第二车轴驱动装置60在相对所述液压泵主体420串联状态下常时流体连接而成的全时(常时)四轮驱动型,但是适用本实施方式的工程车辆1B,被设计为可以将所述第一以及第二车轴驱动装置50、60分别切换为驱动状态或者非驱动状态的两轮驱动/四轮驱动切换可能型的。
详细而言,所述工程车辆1B,除了所述工程车辆1A的构成外,还具备:使第一车轴驱动装置50选择性地处于驱动状态或者非驱动状态的第一车轴用双位阀910(ON/OFF valve);和使所述第二车轴驱动装置60选择性地处于驱动状态或者非驱动状态的第二车轴用双位阀920。
所述第一车轴用双位阀910被构成为,能够得到:使所述泵侧前进时高压配管311F与所述第一车轴侧前进时高压配管321F流体连接而且使所述第一车轴侧后退时高压配管321R与所述第二车轴侧前进时高压配管331F流体连接,使所述第一车轴驱动装置50处于驱动状态的第一车轴驱动位置;和使所述泵侧前进时高压配管311F与所述第二车轴侧前进时高压配管331F流体连接而且使所述第一车轴侧前进时高压配管321F以及所述第一车轴侧后退时高压配管321R排油连接,使所述第一车轴驱动装置50处于非驱动状态的第一车轴非驱动位置。
所述第二车轴用双位阀920被构成为,能够得到:使所述第一车轴侧后退时高压配管321R与所述第二车轴侧前进时高压配管331F流体连接而且使所述第二车轴侧后退时高压配管331R与所述泵侧后退时高压配管311R流体连接,使所述第二车轴驱动装置60处于驱动状态的第二车轴驱动位置;和使所述第一车轴侧后退时高压配管321R与所述泵侧后退时高压配管311R流体连接而且使所述第二车轴侧前进时高压配管331F和所述第二车轴侧后退时高压配管331R排油连接,使所述第二车轴驱动装置处于非驱动状态的第二车轴非驱动位置。
另外,在本实施方式中,具备所述第一车轴用双位阀910以及所述第二车轴用双位阀920,但根据规格,可以去掉任何一方的双位阀。
实施方式3
以下,参照说明书附图对本发明的另外的其他实施方式进行说明。
图14~图16,分别表示适用本实施方式的工程车辆1C的侧面图、平面图以及液压回路图。
另外,对和所述实施方式1或2相同的部件,附加相同的符号并省略其说明。
在分别适用所述实施方式1以及2的所述工程车辆1A、1B中,虽然所述第一车轴驱动装置50以及所述第二车轴驱动装置60相对于所述液压泵主体420串联地流体连接,但与此相对,在适用本实施方式的工程车辆1C中,如图16所示,所述第一车轴驱动装置50和所述第二车轴驱动装置60相对于所述液压泵主体420并联地流体连接。
图17表示适用本实施方式的所述工程车辆中的第一车轮电动机装置500的纵剖视图。
如上所述,在本实施方式中,所述第一车轴驱动装置50和所述第二车轴驱动装置60相对于所述液压泵主体420并联地流体连接。
因此,如所述实施方式1以及2所述,高压的工作油压没有作用于所述第一车轴驱动装置50中的液力马达主体120。
鉴于这一点,在本实施方式中,所述第一车轮电动机装置500的液力马达主体120采用无蹄型的,由此,谋求低成本化。
图18表示所述第一车轮电动机装置500的变形例的纵剖视图。
在所述实施方式1以及2中的所述车轮电动机装置500以及图17所示的所述第一车轮电动机装置500中,所述制动器单元310被构成为,对所述马达轴110的车辆宽度方向内端部施加制动力。
与此相对,图18所示的所述第一车轮电动机装置500,在所述液力马达主体120和所述减速齿轮机构210之间,具备被构成为能对所述马达轴110施加制动力的制动器单元310C。
详细而言,所述制动器单元310C具备:在所述液力马达主体120以及所述减速齿轮机构210之间,由所述马达轴110不能相对旋转地支持的制动盘311C;与所述制动盘311C对向配置的制动衬块312C,即不能围绕所述马达轴110的轴线旋转但可在轴线方向移动的制动衬块312C;和可围绕轴线旋转的制动器控制轴313C。
所述制动器控制轴313C,与所述制动衬块312C触接的部分,其剖面设成非圆形形状,通过使之围绕轴线旋转操作,将所述制动衬块312C推压向所述制动盘311C。
优选地,图18所示的所述第一车轮电动机装置500,可以在所述马达轴110的车轴宽度方向内方侧的突出部具备冷却风扇320。
另外,当然,即便在所述实施方式1或者2中的所述车轮电动机装置500中,也可以代替所述制动器单元310,而具备所述制动器单元310C,和/或具备所述冷却风扇320。
如图16所示,所述工程车辆1C,具备:在车辆前进时所述第一驱动轮21或所述第二驱动轮22的任何一方进入凹处或泥地等而成为低载荷的情况下,用于也向低载荷侧的驱动轮强制地供给工作油的前进时用前后轮液压差速锁止机构960;和在车辆后退时所述第一驱动轮或所述第二驱动轮的任何一方进入凹处或泥地等而成为低载荷的情况下,用于也向低载荷侧的驱动轮强制地供给工作油的后退时用前后轮液压差速锁止机构970。
具体而言,所述前进时用前后轮液压差速锁止机构960,具有插入设置在所述泵侧前进时高压配管311F和所述第一车轴侧前进时高压配管321F以及所述第二车轴侧前进时高压配管331F之间的前进时用切换阀。
所述前进时用切换阀,被构成为能够选择性地得到:将所述泵侧前进时高压配管311F直接与所述第一车轴侧前进时高压配管321F以及所述第二车轴侧前进时高压配管331F这双方分歧连接的液压差动状态;和使所述泵侧前进时高压配管311F通过节流分别以预定的分流比例与所述第一车轴侧前进时高压配管321F以及所述第二车轴侧前进时高压配管331F分歧连接的液压差速锁止状态。
所述后退时用前后轮液压差速锁止机构970,具有插入设置在所述泵侧后退时高压配管311R和所述第一车轴侧后退时高压配管321R以及所述第二车轴侧后退时高压配管331R之间的后退时用切换阀。
所述后退时用切换阀,被构成为能够选择性地得到:将所述泵侧后退时高压配管311R直接与所述第一车轴侧后退时高压配管321R以及所述第二车轴侧后退时高压配管331R双方分歧连接的液压差动状态;和使所述泵侧后退时高压配管311R通过节流分别以预定的分流比例与所述第一车轴侧后退时高压配管321R以及所述第二车轴侧后退时高压配管331R分歧连接的液压差速锁止状态。
另外,在本实施方式中,具备所述前进时用前后轮液压差速锁止机构960以及所述后退时用前后轮液压差速锁止机构970双方,但是根据规格也可以去掉任何一方。
实施方式4
以下,一边参照说明书附图,一边对本发明的另外的其他实施方式进行说明。
图19表示适用本实施方式的工程车辆1D的液压回路图。
另外,对和所述实施方式1~3中的相同的部件附加相同的符号,并省略其说明。
适用所述实施方式3的所述工程车辆1C,被设计成所述第一车轴驱动装置50以及所述第二车轴驱动装置60相对于所述液压泵主体420以并联状态常时流体连接而成的全时四轮驱动型,但是适用本实施方式的所述工程车辆1D被设计成,在所述第一以及第二车轴驱动装置50、60相对于所述液压泵主体420并联连接的状态下,而且可以选择性地将所述第一以及第二车轴驱动装置50、60分别切换至驱动状态或者非驱动状态的两轮驱动/四轮驱动切换可能型。
详细而言,所述工程车辆1D,除了所述工程车辆1C的构成外,还具备:使第一车轴驱动装置50选择性地处于驱动状态或者非驱动状态的所述第一车轴用双位阀910;和使所述第二车轴驱动装置60选择性地处于驱动状态或者非驱动状态的第二车轴用双位阀920。
另外,在本实施方式中,具备所述第一车轴用双位阀910以及所述第二车轴用双位阀920,但根据规格,可以去掉任何一方的切换阀。
实施方式5
以下,一边参照说明书附图,一边对本发明的实施方式4的优选实施方式进行说明。
图20~图22分别表示适用本实施方式的工程车辆1E的侧面图、平面图以及液压回路图。
在本实施方式中,所述工程车辆1E,如图20以及图21所示,是机身铰接式(articulate)的乘用割草机。
具体来说,所述工程车辆1E具备:配设在车辆前后方向的一侧(在本实施方式中为前方)的第一框架11;配设在车辆前后方向的另一侧(在本实施方式中为后方)的第二框架12,其与沿着相对于所述第一框架11大体垂直方向的枢支轴10连结,可以围绕枢支轴10自由摇动;配设在车辆前后方向的一侧的左右一对第一驱动轮21L、21R;配设在车辆前后方向的另一侧的左右一对第二驱动轮22L、22R;由所述第二框架12支持的驱动源30;由所述驱动源30工作性地驱动、至少具有一个液压泵主体420的液压泵单元40;驱动所述左右一对第一驱动轮21L、21R、至少具有一个液力马达主体120的第一车轴驱动装置50E,其与所述第一框架11连结;和驱动所述左右一对第二驱动轮22L、22R、至少具有一个液力马达主体620的第二车轴驱动装置60,其与所述第二框架12连结。
在本实施方式中,所述工程车辆1E如图20~图22所示,还具备:与转向盘等的可人为操作的转向部件5连动,使所述第一框架11相对于所述第二框架部12围绕所述枢支轴10摇动的液压转向机构70;和相比所述第一驱动轮21位于车辆前后方向的外方(在本实施方式中为前方)那样地由所述第一框架11支持的割草装置80。
所述液压泵单元40,如图22所示,具备:与所述驱动源30动作连结的泵轴410;由所述泵轴410不能相对旋转地支持的液压泵主体420;和支持所述泵轴410并且形成容纳所述液压泵主体420的泵空间的泵壳430。
所述液压泵主体420,与所述各液力马达主体120、620流体连接,使得所述第一车轴驱动装置50中的至少一个所述液力马达主体120,以及所述第二车轴驱动装置60中的至少一个所述液力马达主体620一起(相互作用)而形成HST。
详细来说,在所述泵壳430,如图22所示,设置有与所述液压泵主体420流体连接的泵侧第一工作油路441以及泵侧第二工作油路442。
所述泵侧第一工作油路441以及泵侧第二工作油路442,分别至少一端部在外表面上开口。所述泵侧第一工作油路441以及所述泵侧第二工作油路442的所述开口端部,分别形成有工作油口441(P)以及工作油口442(P)。
在本实施方式中,所述液压泵主体420是吸引/排出量可变的可变容积型的。
即,所述液压泵单元40,除了所述构成,还具有基于外部操作使所述液压泵主体420的吸引/排出量变更的输出调整部件450(参照图22)。
所述输出调整部件450,具有:例如区划出所述液压泵主体420上的活塞的进退动作范围的可动斜盘(没有图示);和使所述可动斜盘能偏转动作地与该可动斜盘动作连结的控制轴451(参照图20)。
所述控制轴451,如图20所示,通过控制臂455以及连结部件(没有图示),动作连结于可人为操作的行驶变速操作部件15。
另外,在本实施方式中,所述可动斜盘被设为可以夹着中间位置向正反两方向偏转。
即,当向前进方向操作所述行驶变速操作部件15时,所述可动斜盘向前进方向偏转,而且当向后退方向操作所述行驶变速操作部件15时,所述可动斜盘向后退方向偏转。
另外,在本实施方式中,所述变速操作部件15构成为双向踏板式的,但还可以构成为分别前进专用、后退专用的双踏板式的。
而且,在所述泵壳430,如图22所示,设置有:连通所述泵侧第一工作油路441以及泵侧第二工作油路442之间的旁通油路480;一端部在所述泵壳430的内部空间开口的排油油路485;以及插入设置于所述旁通油路480的可外部操作的旋转阀490。
所述旋转阀490,构成为可以得到,将所述旁通油路480切断而且将所述排油油路485相对于所述旁通油路480切断的切断位置;和将所述旁通油路480连通而且使所述排油油路485相对于所述旁通油路480连通的连通位置。
而且,在所述泵壳430中,如图22所示,形成有将所述泵壳430的内部空间向外部开放的排泄口430(P)。
所述排泄口430(P),通过排油配管435与外部油罐90流体连接。
在所述工程车辆1E中,如图22所示,所述液压泵主体420构成为,液压地驱动所述第一车轴驱动装置50E上的所述液力马达主体120以及所述第二车轴驱动装置60上的所述液力马达主体620这双方。
在下文中将记述所述液压泵主体420和所述第一以及第二车轴驱动装置50、60上的所述液力马达主体120、620的流体连接构造。
而且,在本实施方式中,所述液压泵单元40,除了所述构成,还具备由所述泵轴410工作性地驱动的第一辅助泵主体460以及第二辅助泵主体470。
如图22所示,所述第一辅助泵主体460,作为对所述HST补给工作油的供给泵发挥作用。
详细而言,所述第一辅助泵主体460,通过吸引侧与油源流体连接而且排出侧形成在所述泵壳430上的供给油路465,分别与所述泵侧第一以及第二工作油路441、442流体连接。
在所述供给油路465,插入设置有:容许从所述第一辅助泵主体460向所述泵侧第一以及第二工作油路441、442的油液的流动而且防止逆向油液流动的第一以及第二单向阀466、467;和用于设定供给压力的调压阀468。
另外,所述工程车辆1E,如上所述,具有外部油罐90。在本实施方式中,所述外部油罐90被作为所述第一辅助泵主体460的油源加以利用。即,所述第一辅助泵主体460的吸引侧通过外部吸引配管710与所述外部油罐90流体连接。优选地,将过滤器715插入设置于所述外部配管710。
所述第一辅助泵主体460,是例如次摆线泵。
如图22所示,所述第二辅助泵主体470对所述液压转向机构70供给工作油。
详细而言,所述第二辅助泵主体460,吸引侧与油源流体连接而且排出侧通过外部排出配管720与所述液压转向机构70用的给排油路75流体连接。
在本实施方式中,如图22所示,所述第二辅助泵主体470,通过所述外部吸引配管710抽吸油。
即,在所述泵壳430,形成有吸引油路711,该吸引油路711的一端部在外表面开口形成共用吸引口710(P),而且另一端部分别与所述第一辅助泵主体460的吸引侧以及所述第二辅助泵主体470的吸引侧流体连接。
所述第二辅助泵主体470,可以是例如齿轮泵。
如图22所示,在所述给排油路75,进一步流体连接有排油配管730E,该排油配管730E用于使来自所述液压转向机构70的返回油和/或所述排出配管720的剩余油,通过油冷却器790,向作为储油器发挥作用的所述外部油罐90返回。
另外,图3中的符号725表示设定所述液压转向机构70的工作油液压的调压阀。
所述第一车轴驱动装置50E,具备分别驱动所述左右第一驱动轮21L、21R的左右第一车轮电动机装置1500L、1500R。
所述左右第一车轮电动机装置1500L、1500R,具有相互相同的构成,以一方相对于另一方180度翻转的状态分别安装在所述第一框架11上。
因此,对于所述右侧第一车轮电动机装置1500R,在图中附加和所述左侧第一车轮电动机装置1500L相同的符号或者是将末尾的“L”变更为“R”的符号,并省略其说明。
所述第一车轮电动机装置1500,如图22所示,具备:与所述液压泵主体420一起形成HST的液力马达主体120;将所述液力马达主体120的旋转输出减速的减速齿轮机构210;将由所述减速齿轮机构210减速的旋转输出向对应的驱动轮21输出的输出部件290;和容纳所述液力马达主体120以及所述减速齿轮机构210的壳体300E。
图23表示所述左侧第一车轮电动机装置1500L的纵剖视图。
如图23所示,所述左侧第一车轮电动机装置1500L,具备:具有与所述液压泵主体420流体连接的液力马达主体120的液力马达单元100E;具有将所述液力马达主体120的旋转输出减速的所述减速齿轮机构210的减速齿轮单元200;将由所述减速齿轮机构200减速的旋转输出向对应的驱动轮21L输出的输出部件290;和容纳所述液力马达主体120L以及所述减速齿轮机构210的壳体300E。
所述液力马达单元100E,如图22以及图23所示,具备:所述液力马达主体120;形成用于容纳所述液力马达主体120的马达空间300M的马达外壳150E;和不能相对旋转地支持所述液力马达主体120的马达轴110。
所述液力马达主体120,如图23所示,具备:由所述马达轴110不能相对旋转地支持的马达侧缸体121;和由所述马达侧缸体121不能围绕轴线相对旋转但可在轴线方向进退地支持的多个马达侧活塞122。
在本实施方式中,所述液力马达主体120是吸引/排出量一定的固定容积型。
因此,所述液力马达单元100E,除了所述构成之外,还具备:与所述马达侧活塞122的自由端部直接或者间接地配合以区划出该马达侧活塞122的进退动作范围的固定斜盘130。
在本实施方式中,所述马达侧活塞122,如图23所示,被设为自由端部通过蹄125与对应的斜盘130相配合的蹄型活塞。
该蹄型活塞,从HST传动效率的观点出发是有利的,另一方面,其导致成本上升。
在根据规格或者需要而谋求低成本化的情况下,如图24所示,代替所述蹄型活塞122,可以利用自由端部通过推力轴承125’等与对应的斜盘130配合的无蹄型活塞122’。
所述马达外壳150E,与后述的减速齿轮壳250共同构成了所述壳体300E。
如图22所示,在所述马达外壳150E上形成有:与所述液力马达主体120流体连接的马达侧第一工作油路511,其至少一端部在外方开口形成马达侧工作油口511(P1);和与所述液力马达主体120流体连接的马达侧第二工作油路512,其至少一端部在外方开口形成马达侧工作油口512(P1)。
详细而言,所述马达外壳150E,具备:设置有所述液力马达主体120可以插入的开口165的马达外壳主体160;和为了堵塞所述开口165而可装拆地与所述马达外壳主体160连结的马达侧口部件1170L。
在本实施方式中,在所述马达侧口部件1170L形成有所述马达侧第一以及第二工作油路511、512。
图25表示所述马达侧口部件1170的纵剖视图。
图25(a)表示,沿着图16的XVIII-XVIII线的所述左侧第一车轮电动机装置1500L上的所述马达侧口部件1170(以下适宜地称为左马达侧口部件1170L)的纵剖视图,图25(b)表示,所述右侧第一车轮电动机装置1500R中的所述马达侧口部件1170(以下适宜地称为右马达侧口部件1170R)的纵剖视图。
另外,如上所述,所述右侧第一车轮电动机装置1500R是相对于所述左侧第一车轮电动机装置1500L翻转180度的,所述右马达侧口部件1170R和所述左马达侧口部件1170L是左右共用的部件。
如图18所示,在上述马达侧口部件1170中,形成有:向对应的上述液力马达主体120所滑动触接(擦接,摺接)的马达滑动触接面开口的第一肾形口501、夹着对应的上述马达轴110地在上述第一肾形口501的相反侧向上述马达滑动触接面开口的第二肾形口502、与上述第一肾形口501流体连接的上述马达侧第一工作油路511、和与上述第二肾形口502流体连接的上述马达侧第二工作油路512。
优选地,上述马达侧第一工作油路511和上述马达侧第二工作油路512中的至少一方,在上述马达侧口部件1170的外表面上在多处开口。
这样,通过构成为上述马达侧第一工作油路511和上述马达侧第二工作油路512中的至少一方具有多个工作油口,从而对于将该马达侧工作油口和上述泵侧的工作油口441(P)、442(P)流体连接的工作油配管的配置来说,能够提高设计自由度。
也就是说,上述泵侧的工作油口441(P)、442(P)的位置,由上述泵壳430的设置姿势而决定。同样地,上述马达侧的工作油口的位置由上述马达外壳150E的设置姿势而决定。因此,在上述马达侧第一工作油路511和上述马达侧第二工作油路512这两者仅具有一个工作油口的情况下,必须将处于由上述泵壳430的设置姿势唯一地区划出的位置上的上述泵侧的工作油口和处于由上述马达外壳150E的设置姿势唯一地区划出的位置上的上述马达侧的工作油口,通过上述工作油配管流体连接。
与此相对,如上所述,若构成为上述马达侧第一工作油路511和上述马达侧第二工作油路512中的至少一方具有多个上述多个工作油口,则能够在不破坏压力平衡的情况下,提高对上述工作油配管的设置的设计自由度。
更优选地,可构成为上述多个上述马达侧的工作油口相互朝向不同方向。
并且,在上述工程车辆1E中,在通过单个的上述液压泵主体420,对上述左侧第一车轮电动机装置1500L中的上述液力马达主体120(下面,为了方便称作左侧第一液力马达主体120L)、以及上述右侧第一车轮电动机装置1500R中的上述液力马达主体120(下面,为了方便称作右侧第一液力马达主体120R)这两者,液压且可差动地进行驱动(参照图15)的情况下,通过构成为上述马达侧第一工作油路511和上述马达侧第二工作油路512中的至少一方具有多个上述工作油口,在上述工作油配管中就不需要T型接头等分支结构,从而能够将上述单个液压泵主体420不破坏压力平衡地流体连接在一对上述液力马达主体120L、120R上,还能够提高配管作业效率。
在本实施方式中,如图25所示,上述马达侧第一工作油路511具有多个上述工作油口,上述马达侧第二工作油路512具有单个的上述工作油口。
详细地说,上述马达侧第一工作油路511,具有:朝向与上述马达轴110垂直的方向中的一个方向即第一方向D1的第一工作油口511(P1)、和朝向垂直于上述马达轴110且垂直于上述第一方向D1的第二方向D2的第二工作油口511(P2)。
另一方面,上述马达侧第二工作油路512,仅具有朝向上述第一方向D1的第一工作油口512(P1)。
更详细地说,如图25所示,上述马达侧第一工作油路511,具有:沿着上述第一方向D1的主油路511a,和从上述主油路511a向垂直方向分支出的分支油路511b。上述主油路511a,在与上述第一肾形口501流体连接的状态下,其一端部在外表面开口从而形成所述第一工作油口511(P1)。上述分支油路511b沿着上述D2方向,一端部在外表面开口从而形成上述第二工作油口511(P2)。
上述马达侧第二工作油路512,具有夹着上述马达轴110地大致与上述马达侧第一工作油路511的上述主油路511a平行的主油路512a。上述主油路512a,在与上述第二肾形口502流体连接的状态下,其一端部在外表面开口从而形成上述第一工作油口512(P1)。
在此,以上述泵侧第一工作油路441在前进时成为高压侧、而上述泵侧第二工作油路442在前进时成为低压侧的情况为例,说明上述液压泵主体420、和上述左侧第一液力马达主体120L以及上述右侧第一液力马达主体120R之间的配管连接结构。
如图22所示,在本实施方式中,上述第一车轴驱动装置50E中的上述液力马达主体120以及上述第二车轴驱动装置60中的上述液力马达主体620以并联状态与上述液压泵主体420流体连接,进而,上述左侧液力马达主体120L以及上述右侧液力马达主体120R以并联状态与上述液压泵主体120流体连接。
详细地说,如图20~图22和图25所示,上述工程车辆1E,具有:一端部与上述泵侧第一工作油路441的工作油口441(P)流体连接的泵侧前进时高压配管311F,一端部与上述泵侧第二工作油路442的工作油口442(P)流体连接的泵侧后退时高压配管311R,一端部与上述左马达侧口部件170L中的上述马达侧第一工作油路511的上述第二工作油口511(P2)流体连接的第一车轴侧前进时高压配管321F,一端部与上述左马达侧口部件170L中的上述马达侧第一工作油路511的上述第一工作油口511(P1)流体连接、且另一端部与上述右马达侧口部件170R中的上述马达侧第二工作油路512的上述第一工作油口512(P1)流体连接的第一车轴侧前进时高压连接配管322F,一端与上述左马达侧口部件170L中的上述马达侧第二工作油路512的上述第一工作油口512(P1)流体连接、且另一端部与上述右马达侧口部件170R中的上述马达侧第一工作油路511的上述第二工作油口511(P2)流体连接的第一车轴侧后退时高压连接配管322R,一端部与上述右马达侧口部件170R中的上述马达侧第一工作油路511的上述第一工作油口511(P1)流体连接的第一车轴侧后退时高压配管321R,一端部与上述第二车轴驱动装置60的前进时高压口660(F)流体连接的第二车轴侧前进时高压配管331F,和一端部与上述第二车轴驱动装置60的后退时高压口660(R)流体连接的第二车轴侧后退时高压配管331R。
上述泵侧前进时高压配管311F的另一端部,与上述第一车轴侧前进时高压配管321F的另一端部以及上述第二车轴侧前进时高压配管331F的另一端部这两者流体连接。
上述泵侧后退时高压配管311R的另一端部,与上述第一车轴侧后退时高压配管321R的另一端部以及上述第二车轴侧后退时高压配管331R的另一端部这两者流体连接。
另外,在上述第一车轴侧前进时高压配管321F以及上述第一车轴侧后退时高压配管321R上,分别插入设置有挠性配管315(参照图21)。
也就是说,在本实施方式中,在上述左马达侧口部件1170L中上述马达侧第一工作油路511是前进时高压侧工作油路,与此相对在上述右马达侧口部件1170R中上述马达侧第二工作油路512是前进时高压侧工作油路。
在本实施方式中,如图22所示,上述工程车辆1E,具有:在车辆前进时上述第一驱动轮21或者上述第二驱动轮22中的任一方进入凹部或泥地等从而成为低负荷的情况下,用于向高负荷侧的驱动轮强制地供给工作油的前进时用前后轮液压差速锁止机构960;和在车辆后退时上述第一驱动轮21或上述第二驱动轮22中的任一方进入凹部或泥地等从而成为低负荷的情况下,用于向高负荷侧的驱动轮强制地供给工作油的后退时用前后轮液压差速锁止机构970。
详细地说,上述前进时用前后轮液压差速锁止机构960,具有插入在上述泵侧前进时高压配管311F和上述第一车轴侧前进时高压配管321F以及上述第二车轴侧前进时高压配管331F之间的前进时用切换阀。
上述前进时用切换阀构成为,能够有选择地获取:将上述泵侧前进时高压配管311F直接分支连接在上述第一车轴侧前进时高压配管321F以及上述第二车轴侧前进时高压配管331F这两者上的液压差动状态,和将上述泵侧前进时高压配管311F分别经由节流(阀)以规定的分流比例分支连接在上述第一车轴侧前进时高压配管321F以及上述第二车轴侧前进时高压配管331F上的液压差动锁止状态。
上述后退时用前后轮液压差速锁止机构970,具有插入在上述泵侧后退时高压配管311R和上述第一车轴侧后退时高压配管321R以及上述第二车轴侧后退时高压配管331R之间的后退时用切换阀。
上述后退时用切换阀构成为,能够有选择地获取:将上述泵侧后退时高压配管311R直接分支连接在上述第一车轴侧后退时高压配管321R以及上述第二车轴侧后退时高压配管311R这两者上的液压差动状态,和将上述泵侧后退时高压配管311R分别经由节流以规定的分流比例分支连接在上述第一车轴侧后退时高压配管321R以及上述第二车轴侧后退时高压配管331R上的液压差动锁止状态。
另外,在本实施方式中,具有上述前进时用前后轮液压差速锁止机构960以及上述后退时用前后轮液压差速锁止机构970这两者,但是可以根据规格,将任一方去除。
另外,在本实施方式中,如图22所示,在上述马达外壳150E上,设置有:一端部向上述马达空间300M开口、且另一端部与上述马达侧第一工作油路511或上述马达侧第二工作油路512中的至少一方流体连接的自吸油路560E,和插入在上述自吸油路560E中以允许油从上述马达空间300M流向上述一个工作油路、且防止其逆向流动的自吸用单向阀570E。
在本实施方式中,如图22以及图25所示,上述自吸油路560E的另一端部,与上述马达侧第一工作油路511以及上述马达侧第二工作油路512这两者流体连接;上述自吸用单向阀570E,包括:插入在上述自吸油路560E以及上述马达侧第一工作油路511之间的自吸用第一单向阀571E,和插入在上述自吸油路560E以及上述马达侧第二工作油路512之间的自吸用第二单向阀572E。
通过具有这样的自吸结构,不必具有在以往的结构中必不可少的外部排油配管,就可以防止从上述液力马达主体120泄漏从而存留在上述壳体300E内的油从该壳体300E中溢出。
也就是说,从上述液力马达主体120本身、和从上述液力马达主体120以及上述马达侧口部件1170的滑动触接部位泄漏HST工作油。该泄漏油存储在可存储油的上述壳体300E内,但是只要没有将存储的泄漏油从上述外壳300E的内部空间排出的结构,上述壳体300E的内部空间就会被泄漏油充满,最终从上述壳体300E中溢出。
在以往的车轮电动机装置中,为了将存储在该壳体内的泄漏油排出,在壳体上设置有排泄口,从而经由一端部与上述排泄口流体连接、且另一端部与上述外部油罐等的油存储用具流体连接的外部排油配管,将上述泄漏油排出,这样来防止上述泄漏油从上述壳体溢出。
但是,在这样的以往结构中,需要有上述外部排油配管,从工程车辆整体来看,增加了外部配管的数量,不仅破坏了设计自由度还使组装作业效率恶化。
与此相对,在本实施方式中,如上所述,在上述马达外壳150E上具有上述自吸油路560E和上述自吸用单向阀570E。
根据该构造,随着上述马达空间300M内的泄漏油的存储量增加,当上述马达空间300M内的液压超过了由上述马达侧第一以及第二工作油路511、512中的低压侧工作油路的液压和对应的上述自吸用单向阀570E的作用力所规定的压力时,上述马达空间300M内的存储油就会经由上述自吸油路560E自动地流入低压侧工作油路。
因此,不必具有以往构造中所必须的上述外部排油配管,就能够防止上述壳体300内的存储油从该壳体300E中溢出,不仅能够提高配管结构的设计自由度,还能谋求组装作业效率的提高。
另外,通过具有上述自吸油路560E以及上述自吸用单向阀570E,还能够得到有效防止滑行(空转,free wheel)现象这样的效果。
也就是说,例如在HST中立状态下停止发动机将工程车辆停在坡路上时,在动作地连结在驱动轮上的马达轴上施加了旋转力,支撑在该马达轴上的液力马达主体就会进行泵作用。
这时,在将液压泵主体以及液力马达主体流体连接的一对工作油管线中充满工作油,从而通过该工作油向上述液力马达主体作用制动力,而另一方面通过该液力马达主体的泵作用,上述一对工作油管线中的一方成为高压,很可能从该高压侧工作油管线泄漏工作油。
当产生这样的工作油泄漏时,就会引起油从负压侧工作油管线向高压侧工作油管线的循环,助长了工作油从高压侧工作油管线的泄漏。于是,最终,上述一对工作油管线中的工作油耗尽,驱动轮开始自由旋转,车辆开始从坡路上下滑(滑行现象)。
关于这一点,若具有上述自吸油路560E和上述自吸用单向阀570E,油就会向上述一对工作油管线中成为负压一侧的工作油管线自动地补给。因此,能够有效防止上述滑行现象。
另外,为了防止上述滑行现象,以往提出了一种在远离车轮电动机装置而配置的泵单元中具有自吸油路和自吸用单向阀的方案。
在这种以往的泵单元中,在构成泵壳的一部分的泵侧口部件上,设置有:一对泵侧工作油路,一端部向收纳液压泵主体的泵空间开口、且另一端部分别与上述一对泵侧工作油路流体连接的泵侧自吸油路,和插入设置在上述泵侧自吸油路中以允许油从上述泵空间分别流向上述一对泵侧工作油路、且防止其逆向流动的一对自吸用单向阀。
在使这样的具有自吸功能的上述泵单元与上述车轮电动机装置一起工作时,通过上述泵侧自吸油路,上述泵空间内的油流入上述泵侧第一以及第二工作油路中的低压侧工作油路,由此在理论上能够防止上述滑行现象。
但是,上述滑行现象,是由在来自驱动轮的外力的作用下进行泵作用的液力马达主体的旋转产生的。因此,为了有效防止液力马达主体的旋转,重要的是用工作油充满一对工作油管线中的上述液力马达主体的附近。
关于这一点,在本实施方式中,在构成上述车轮电动机装置1500的上述液力马达单元100E中具有自吸结构。因此,较之在液压泵单元中设置自吸结构的情况,能够更有效地防止滑行现象。
在本实施方式中,如图23以及图25所示,上述自吸油路560E以及上述单向阀570E被设置在上述马达侧口部件1170中。
详细地说,上述自吸油路560E,具有:以流体连接上述马达侧第一以及第二工作油路511、512之间的方式沿垂直于上述马达轴110的方向上延伸的分支自吸油路562E,和一端部向上述马达空间300M开口、且另一端部与上述分支自吸油路562E流体连接的共用自吸油路561E。
形成上述分支自吸油路562E的穿孔,如图25所示,一端部以及另一端部在上述马达侧口部件1170的外表面上开口。
并且,上述自吸用第一单向阀571E,以位于上述马达侧第一工作油路511和上述分支自吸油路562E之间的方式从上述穿孔的一端侧开口内插到该穿孔中,上述自吸用第二单向阀572E,以位于上述马达侧第二工作油路512和上述分支自吸油路562E之间的方式从上述穿孔的另一端侧内插到该穿孔中。
优选地,在上述马达外壳150E中,能够设置:将上述马达侧第一工作油路511和上述马达侧第二工作油路512之间连通的旁通油路520,和将上述旁通油路520有选择地连通或断开的可在外部操作的旁通阀530E。
在本实施方式中,如图23以及图25所示,上述旁通油路520以及上述旁通阀530E被设置在上述马达侧口部件1170上。
这样,在上述马达外壳150E中,设置上述分支油路520以及上述旁通阀530E,由此在上述HST或上述驱动源30出现故障时等强制地对车辆进行牵引的情况下,能够防止从上述液力马达主体120排出的工作油液压驱动上述液压泵主体420地发生作用。
进而,根据上述构造,能够尽量降低强制牵引车辆时所需的牵引力。
也就是说,在具有相互分离配置的液压泵单元以及车轮电动机装置的以往的工程车辆中,在具有与上述车轮电动机装置中的液力马达主体一起形成HST的液压泵主体的上述液压泵单元中,具有旁通油路和旁通阀。
根据该以往的构造,也能够防止在强制牵引车辆时在将上述液压泵主体以及上述液力马达主体流体连接的一对工作油管线之间产生液压差。
但是,在上述以往构造中,随着强制牵引车辆而被上述液力马达主体吸引和排出的工作油,经过马达侧第一工作油路、第一工作油配管、泵侧第一工作油路、泵侧的旁通油路、泵侧第二工作油路、第二工作油配管、以及泵侧第二工作油路,进行循环。
也就是说,在上述以往构造中,随着强制牵引车辆而被上述液力马达主体吸引/排出的工作油,几乎遍及了整个将该液力马达主体以及上述液压泵主体流体连接的一对工作油管线地进行循环,用于使该工作油循环的力,对于车辆牵引力来说是功率损失。
与此相对,在本实施方式中,如上述所述,在上述马达外壳150E中设置有上述旁通油路520以及上述旁通阀530E。
因此,在车辆强制牵引时被上述液力马达主体120吸引/排出的工作油,经过上述马达侧第一工作油路511、上述旁通油路520以及上述马达侧第二工作油路512而进行循环,由此能够降低因工作油的循环而引起的牵引功率损失。
优选地,上述分支自吸油路562E,以上述马达轴110为基准在上述马达侧第一工作油路511的上述第一工作油口511(P1)以及上述马达侧第二工作油路512的上述第一工作油口512(P1)的同一侧,形成为沿着与上述马达侧第一工作油路511的上述主油路511a以及上述马达侧第二工作油路512的上述主油路512a大致垂直的方向延伸;并且,上述分支油路520,以上述马达轴110为基准在上述马达侧第一工作油路511的上述第一工作油口511(P1)以及上述马达侧第二工作油路512的上述第一工作油口512(P1)的相反侧,形成为沿着与上述马达侧第一工作油路511的上述主油路511a以及上述马达侧第二工作油路512的上述主油路512a大致垂直的方向延伸。
通过具有这样的构造,既能够尽量防止上述马达侧口部件1170的大型化,又能够有效地对上述各种油路进行配置。
如图22以及图25所示,在本实施方式中,在通过上述旁通阀530E将上述马达侧第一以及第二工作油路511、512之间连通时,该马达侧第一以及第二工作油路511、512与上述马达空间300M流体连接。
详细地说,如图23以及图25所示,在上述马达侧口部件1170中,还设置有一端部向上述马达空间300M开口的排油油路550。
上述旁通阀530E被设计成能够绕轴线旋转从而获取断开上述旁通油路520的断开位置、和使上述旁通油路520连通的连通位置的回转阀。
并且,如图23以及图25所示,在上述旁通阀530E上形成油路531E,该油路构成为,处于断开位置时,将上述马达侧第一以及第二工作油路511、512之间断开、且将上述排油油路550相对于上述旁通油路520断开,在处于连通位置时,使上述马达侧第一以及第二工作油路511、512之间连通、且使上述排油油路550相对于上述旁通油路520连通。
通过具有这样的构造,即使随着车辆的强制牵引使得上述液力马达主体120旋转,也能够防止从上述液力马达主体120排出的液压向上述液压泵主体420传递,并且在将上述液力马达主体120以及上述液压泵主体420流体连接的一对工作油管线中混入空气时能够尽量迅速地排出该空气。
接下来,说明上述减速齿轮单元200。
上述减速齿轮单元,如图22以及图23所示,具有:上述减速齿轮机构210、和以形成收纳上述减速齿轮机构210的齿轮空间300G的方式可装卸地与上述马达外壳150连结的齿轮箱250。
在本实施方式中,上述减速齿轮机构210,具有相互串联配置的第一以及第二行星齿轮220a、220b。
详细地说,在上述马达外壳150E中,形成有贯通孔155(参照图23),该贯通孔允许上述马达轴110的一端部(在本实施方式中是车辆宽度方向外方侧的端部)突入上述齿轮空间300G。于是,上述减速齿轮机构210构成为,使来自上述马达轴110的上述一端部的的旋转动力减速。
另外,在本实施方式中,上述马达空间以及上述齿轮空间相互液密地隔断。
详细地说,如图23所示,在上述贯通孔155上,除了将上述马达轴110可绕轴线旋转自如地支撑的轴承部件115之外,还设置有油封部件116,从而通过该油封部件116相互液密地划分出上述马达空间300M以及上述齿轮空间300G。
这样,通过将上述马达空间300M以及上述齿轮空间300G液密地隔断,能够对于由上述液力马达主体120以及液压泵主体420形成的HST的工作油和上述减速器齿轮机构210的润滑油,分别使用适当粘性的油。
上述第一行星齿轮机构220a,具有:不能相对旋转地支撑在上述马达轴110的上述一端部上的第一太阳齿轮221a,以可绕上述第一太阳齿轮221a公转的方式与上述第一太阳齿轮221a啮合的第一行星齿轮224a,相对旋转自如地支撑上述第一行星齿轮224a、且随着该第一行星齿轮224a的公转绕上述第一太阳齿轮221a公转的第一行星架222a,和与上述第一行星齿轮224a啮合的第一内齿轮223a。
上述第二行星齿轮机构220b,具有:与上述第一行星架222a动作地连结的第二太阳齿轮221b,以可绕上述第二太阳齿轮221b公转的方式与该第二太阳齿轮221b啮合的第二行星齿轮224b,可相对旋转自如地支撑上述第二行星齿轮224b、且随着该第二行星齿轮224b的公转绕上述第二太阳齿轮221b公转的第二行星架222b,和与上述第二行星齿轮224b啮合的第二内齿轮223b。
上述齿轮箱250,与上述马达外壳150E一起构成了上述壳体300E。
在本实施方式中,上述齿轮箱250,具有与上述马达外壳150E连结的第一齿轮箱260,和以夹着上述第一齿轮箱260的状态与上述马达外壳150连结的第二齿轮箱270。
上述第一齿轮箱260,形成为与上述马达外壳150E触接的车辆宽度方向内侧以及与上述马达外壳150E相反一侧的车辆宽度方向外侧均开口的中空形状,在内周面一体地形成有上述第一以及第二内齿轮223a、223b。
上述第二齿轮箱270,形成为与上述第一齿轮箱260触接的车辆宽度方向内侧开口、且与上述第一齿轮箱260相反一侧的车辆宽度方向外侧被端壁封闭的中空形状。
另外,在上述第二齿轮箱270的端壁上,设置有插入上述输出部件290的贯通孔275。
上述输出部件290,具有:以随着上述第二行星架222b绕上述第二太阳齿轮221b旋转而绕轴线旋转的方式与该第二行星架222b连结的凸缘部291,和从上述凸缘部291向车辆宽度方向外侧延伸的输出轴部292。
在本实施方式中,上述输出部件290,通过设置在上述第二齿轮箱270的内周面和上述凸缘部291的外周面之间的第一轴承部件295、和配置在形成于上述第二齿轮箱270的上述端壁上的上述贯通孔275的内周面和上述输出轴部292的外周面之间的第二轴承部件296,进行两点支撑,由此,能够绕轴线稳定地旋转。
这样,将上述液力马达主体120的旋转动力借助上述减速齿轮机构210减速,并将该减速的旋转动力传递到对应的驱动轮21,由此,作为上述液力马达主体120能够使用低转矩/高旋转型液力马达主体。因此,能够谋求上述液力马达主体120的小型化和来自该液力马达主体120的工作油泄漏量的减少,从而能够提高HST的传动效率。
进而,在本实施方式中,在上述第一车轮电动机装置1500中,具有制动器单元310。
上述制动器单元310构成为,可对由上述减速齿轮机构210减速前的的上述马达轴110施加制动力。
详细地说,如图23所示,在上述马达轴110中,与车辆宽度方向外侧的上述一端部相反的一侧的另一端部,从上述马达外壳150E向车辆宽度方向内侧突出,在上述另一端部上安装有上述制动器单元310的制动盘。
上述制动器单元310,以根据外部操作对上述马达轴110的另一端部有选择地施加制动力的方式与上述马达外壳150E连结。
另外,在本实施方式中,上述制动器单元310,是内置在制动器外壳的内胀式鼓式制动器,但是取而代之,可以是鼓形的制动盘露出到外部的带式制动器,或者可以是如图19所示的盘形制动器。
图26所示的制动器单元310’构成为,能够在上述液力马达主体120和上述减速齿轮机构210之间对上述马达轴110施加制动力。
详细地说,上述制动器单元310’,具有:在上述液力马达主体120和上述减速齿轮机构210之间相对不能旋转地支撑在上述马达轴110上的制动盘311’;和与上述制动盘311’对向配置的制动衬块312’,该制动衬块不能绕上述马达轴110的轴线旋转、但能在轴线方向上移动;和可绕轴线旋转的制动器控制轴313’。
上述制动器控制轴313’,与上述制动衬块312’触接的部分的剖面形状设成非圆形,通过绕轴线旋转操作该制动器控制轴,将上述制动衬块312’向上述制动盘311’施压推动。
优选地,能够在如图26所示的上述第一车轮电动机装置1500L中,在上述马达轴110的车辆宽度方向内侧的突出部具有冷却风扇320。
接下来,说明上述第二车轴驱动装置60。
上述第二车轴驱动装置60,如图22所示,构成为利用来自上述液压泵主体420的液压,液压地驱动上述左右一对第二驱动轮22L、22R。
另外,在本实施方式中,如上所述,上述第一车轴驱动装置50E以及上述第二车轴驱动装置60,相对于上述液压泵主体420以并联状态流体连接。
上述第二车轴驱动装置60,能够采取各种形态。
在图27(a)~(c)中,示出了各种形态的上述第二车轴驱动装置60的液压回路图。
另外,在图27中,对于和上述部件相同的部件标注相同的标号。
图27(a)所示的第二车轴驱动装置60A构成为,经由机械式差动齿轮机构640A,差动地驱动上述左右一对第二驱动轮22L、22R。
详细地说,上述第二车轴驱动装置60A,具有:与上述液压泵主体420直接或间接地流体连接的单个第二液力马达主体620,输出上述第二液力马达主体620的旋转的马达轴610,对上述马达轴610的旋转进行减速的减速齿轮机构630A,将由上述减速齿轮机构630A减速后的旋转差动传递给左右一对第二驱动轮22L、22R的机械式差动齿轮机构640A,和收纳上述液力马达主体620、上述马达轴610、上述减速齿轮机构630A以及上述差动齿轮机构640A的车轴外壳650A。
如图27(a)所示,在上述车轴外壳650A中,设置有与上述第二液力马达主体620流体连接的一对第二马达侧第一以及第二工作油路661、662,该第一以及第二工作油路中的一方在前进时成为高压、另一方在后退时成为高压。
在前进时成为高压的上述第二马达侧工作油路(例如上述第二马达侧第一工作油路661)上流体连接有第二车轴侧前进时高压配管331F,并且在后退时成为高压的上述第二马达侧工作油路(例如上述第二马达侧工作油路662)上流体连接有第二车轴侧后退高压配管331R。
如上所述,在上述实施方式中,上述第一以及第二车轴驱动装置50E、60,相对于上述液力马达主体420并联地流体连接。
因此,上述第二车轴侧前进时高压配管331F与上述泵侧前进时高压配管331F流体连接,并且上述第二车轴侧后退时高压配管331R与上述泵侧后退时高压配管311R流体连接。
并且,在上述第二车轴驱动装置60A中,如图27(a)所示,设置有:插入在上述第二马达侧第一以及第二工作油路611、612之间的呈回转阀的形态的上述旁通阀530E,和将上述车轴外壳650A的内部空间与上述油罐90流体连接的排油配管750。
如图27(b)所示的第二车轴驱动装置60B,具有分别驱动左右一对上述第二驱动轮22L、22R的左右一对第二车轮电动机装置600L、600R。
上述左右一对第二车轮电动机装置600L、600R被设成彼此构造相同。
上述第二车轮电动机装置600,除了上述液力马达单元100被替换成液力马达单元100B这一点之外,其他构造与上述第一车轮电动机装置500实质上相同。
也就是说,上述第二车轮电动机装置600,具有液力马达单元100B、上述减速齿轮单元200、和上述输出部件290。
上述左侧第二车轮电动机装置600L中的上述液力马达单元100B,具有:上述第二液力马达主体620(下面,为了简便称作左侧第二液力马达主体620L),和与上述左侧第二液力马达主体620L流体连接的一对第二马达侧第一以及第二工作油路661、662。
上述第二马达侧第一工作油路661具有第一工作油口661(P1)和第二工作油口661(P2)多个工作油口,上述第二马达侧第二工作油路662具有第一工作油口662(P1)。
上述右侧的第二车轮电动机装置600R中的上述液力马达单元100B,具有上述第二液力马达主体620(下面,称作右侧第二液力马达主体620R),和与上述右侧第二液力马达主体620R流体连接的一对第二马达侧第一以及第二工作油路661、662。
上述第二马达侧第一工作油路661具有第一工作油口661(P1)以及第二工作油口661(P2)多个工作油口,上述第二马达侧第二工作油路662具有第一工作油口662(P1)。
在图27(b)所示的形态中,各个工作油路流体连接,使得:上述左第二车轮电动机装置600L中的上述第二马达侧第一工作油路661以及上述右第二车轮电动机装置600R中的上述第二马达侧第二工作油路662在前进时成为高压,并且,上述左第二车轮电动机装置600L中的上述第二马达侧第二工作油路662以及上述右第二车轮电动机装置600R中的上述第二马达侧第一工作油路661在后退时成为高压侧。
也就是说,在上述左第二车轮电动机装置600L中的上述第二马达侧第一工作油路661的上述第二工作油口661(P2)上,流体连接有上述第二车轴侧前进时高压配管331F,并且,上述左第二车轮电动机装置600L中的上述第二马达侧第一工作油路661的上述第一工作油口661(P1)以及上述右第二车轮电动机装置600R中的上述第二马达侧第二工作油路662的上述第一工作油口662(P1)经由第二车轴侧前进时高压连接配管332F流体连接。
并且,上述左第二车轮电动机装置600L中的上述第二马达侧第二工作油路662的上述第一工作油口662(P1)以及上述右第二车轮电动机装置600R中的上述第二马达侧第一工作油路661的上述第二工作油口661(P2),经由第二车轴侧后退时高压连接配管332R流体连接,并且在上述右第二车轮电动机装置600R中的上述第二马达侧第一工作油路661的上述第一工作油口661(P1)上,流体连接有上述第二车轴侧后退时高压配管331R。
这样,通过单个的上述液压泵主体420,与上述第一车轮电动机装置500L、500R同样地,右侧第二液力马达主体620R以及左侧第一液力马达主体620L这两者被液压且可差动地驱动。
另外,图27(b)中的标号755,是将上述左侧第二车轮电动机装置600L中的马达空间600M以及上述右侧第二车轮电动机装置600R中的马达空间600M流体连接的连接配管。
另外,图27(b)中的标号530,是没有排油功能的旁通阀。
图27(c)所示的第二车轴驱动装置60C,一体地收纳有上述左侧第二液力马达主体620L以及上述右侧第二液力马达主体620R。
详细地说,上述第二车轴驱动装置60C,具有:以经由一对第二马达侧工作油管线340形成闭回路的方式而流体连接的上述左侧第二液力马达主体620L以及上述右侧第二液力马达主体620R,和收纳上述一对第二液力马达主体620L、620R的马达外壳650C。
在上述一对第二马达侧工作油管线340中的前进时成为高压的第二马达侧工作油管线上,流体连接有上述第二车轴侧前进时高压配管331F。
在上述一对第二马达侧工作油管线340中的后退时成为高压的第二马达侧工作油管线上,流体连接有上述第二车轴侧后退时高压配管331R。
另外,在上述第二车轴驱动装置60C上,还在上述马达外壳650C的车辆宽度方向两侧设置有一对减速齿轮单元660。
上述减速齿轮单元660,具有:沿上下方向的中心立轴661;不能相对旋转地设置在上述中心立轴661的上端侧的第一锥齿轮式减速齿轮662,该第一锥齿轮式减速齿轮662与对应的上述第二液力马达主体620动作连结;和设置在上述中心立轴661的下端侧的的第二锥齿轮式减速齿轮663,该第二锥齿轮式减速齿轮与对应的上述第二驱动轮22动作连结;并且,绕上述中心立轴661转向自如地支撑对应的上述第二驱动轮22。
在此,以图27(b)所示的上述第二车轴驱动装置60B为例,说明上述第二液力马达主体620。
在图28中,示出了上述左侧第二车轮电动机装置600L的纵剖视图。
另外,在图中,对于和上述第一车轮电动机装置500相同的部件标注相同标号,并省略其说明。
上述第二车轮电动机装置600中的上述液力马达单元100B,如图28所示,具有上述第二液力马达主体620、马达外壳150B、上述马达轴110。
上述第二液力马达主体620,如图28所示,具有:不能相对旋转地支撑在上述马达轴110上的上述马达侧缸体121,和不能绕轴线相对旋转但可在轴线方向上进退地支撑在上述马达侧缸体121上的多个上述马达侧活塞122’。
上述第二液力马达主体620的马达侧活塞122’,如图28所示,是自由端部经由推力轴承125’与对应的斜盘130B相配合的无蹄(Shoeless)型,这样可谋求成本的低廉化。
在本实施方式中,上述第二液力马达主体620的吸引/排出量构成为可人为地且任意地变化,这样可使相对于上述第一驱动轮21L、21R的、上述第二驱动轮22L、22R的驱动转速相对增速或减速。
通过具有这种构造,能够适当调整在直进时的第一、第二驱动轮21、22的转速,从而谋求行驶稳定性的提高、轮胎的异常磨损的降低。另外,能够根据上述转向部件5的操作量,随时变更上述第二驱动轮22L、22R相对于上述第一驱动轮21L、22R的速度,能够补偿在车辆转弯时上述第二驱动轮22以及上述第一驱动轮21之间产生的转弯半径差。
因此,上述液力马达单元100B,除了上述构造,还具有:与上述马达侧活塞122’的自由端部直接或间接配合的可动斜盘130B,该可动斜盘可根据倾转位置变更该马达侧活塞122’的进退动作范围;和可根据外部操作绕轴线旋转操作的支轴131B(参照后述的图29)。
另外,在本实施方式中,上述可动斜盘130B可以是摇篮型,也可以是摇动轴型。
在图29中,示出了上述支轴131B以及上述可动斜盘130B附近的详细图。
上述马达外壳150B,具有马达外壳主体160B以及上述马达侧口部件170。
在上述马达外壳主体160B上,在侧部形成有开口(图未示)。并且,在上述马达外壳主体160B上,如图29所示,装卸自如地连结有封闭上述开口的侧盖161B。
上述支轴131B,以沿垂直于上述马达轴110的方向延伸的方式可绕轴线旋转自如地支撑在上述侧盖161B上。
上述可动斜盘130B,可与上述支轴131B绕轴线的旋转相对应地绕摇动中心摇动。
详细地说,如图29所示,上述液力马达单元100B,具有:动作地连结上述支轴131B以及上述可动斜盘130B的摇动臂132B、和设置在上述支轴131B的操作端部上的控制臂135B。
在上述摇动臂132B中,其基端部不能相对旋转地支撑在上述支轴131B上,且在前端部设置有与上述可动斜盘130B的侧部进行凹凸配合(接合)的配合部132B’。
在本实施方式中,在上述可动斜盘130B的侧部上形成有配合槽130B’,上述配合部132B设计为配合在上述配合槽130B’内的配合突起。
在上述控制臂135B中,其基端部不能相对旋转地支撑在上述支轴131B上,且前端部与上述转向部件5动作连结。
通过该构造,当与上述转向部件5的操作对应地,绕上述支轴131B摇动操作上述控制臂135B时,上述支轴131B绕轴线旋转,由此,经由上述摇动臂132B,上述可动斜盘130B绕摇动中心摇动。
优选地,在上述液力马达单元100B上,具有在对上述控制臂135B的操作力被解除时将上述可动斜盘130B保持在基准倾转位置上的基准位置返回机构180B。
上述基准位置返回机构180B,如图29所示,具有对上述可动斜盘130B绕摇动中心向一侧施力的施力部件,和界定被上述施力部件施力的上述可动斜盘130B的绕摇动中心一侧的摇动端的基准位置设定部件。
上述施力部件,例如,介于可绕轴线旋转自如的上述支轴131B、和以通过上述支轴131B绕轴线的旋转而使得上述可动斜盘130B绕摇动中心倾转的方式动作地连结上述支轴131B以及上述可动斜盘130B的连结部件(在图示的实施方式中是上述摇动臂132B)之间。
在上述实施方式中,上述施力部件,具有:设置在上述摇动臂132B上的可动销181、设置在上述侧盖161B上的固定销182、和卷绕在上述支轴131B上的螺旋弹簧183。
上述螺旋弹簧183被配置成,一端部以及另一端部被上述固定销182以及上述可动销181夹持。
也就是说,上述螺旋弹簧183,在一端部被上述固定销182卡止的状态下,另一端部与上述可动销181接合,由此,对上述摇动臂132B绕上述支轴131B的轴线向一侧(在图29中是逆时针方向)施力。
在本实施方式中,如图29所示,上述基准位置设定部件,通过与上述摇动臂132接合,界定了被上述施力部件施力的上述可动斜盘130B的绕摇动中心的一侧的摇动端。
详细地说,作为上述基准位置设定部件,具有以可与上述摇动臂132B接合的方式设置在上述侧盖161B上的止动销185。
优选地,上述基准位置设定部件构成为,能够从上述马达外壳的外侧变更上述可动斜盘的绕摇动中心的一侧的摇动端位置。
详细地说,上述止动销185,具有:以可对应着外部操作绕轴线旋转的方式支撑在上述马达外壳160上的基部187、和可与上述基部187一起绕该基部187的轴线旋转、与上述摇动臂132B接合的配合部186,上述配合部186是相对于上述基部187偏心的偏心销。
根据这样的构造,通过使上述基部187绕轴线旋转并将其固定在任意旋转位置上,能够对上述配合部186的位置进行调整。因此,能够容易地对上述摇动臂132B的摇动端(即,上述可动斜盘130B的基准位置)进行调整。
通过具有该构造的上述基准位置返回机构180B,当克服上述螺旋弹簧183的作用力,使上述控制臂135B绕上述支轴131B的轴线向另一侧摇动时,与此相应地上述可动斜盘130B绕摇动中心向一侧倾转。因此能够与上述转向部件5的操作量相对应地,容易地对上述可动斜盘130B的倾转位置进行变更。
进而,根据上述构造,在没有施加对上述转向部件5的操作力的状态下,上述可动斜盘130B被保持在基准倾转位置。因此,也可以用作不论上述转向部件5的操作量如何都将上述第二液力马达主体620的吸引/排出量调整固定到规定值的装置。
优选地,上述控制臂135B能够相对于上述支轴131B装卸,在将上述第二液力马达主体620的吸引/排出量设为大致一定的情况下,能够将上述控制臂135B取下。
实施方式6
下面,参照附图,说明本发明的第四实施方式的其他形态。
在图30中,示出了应用了本实施方式的工程车辆1F的液压回路图。
另外,对于和上述实施方式5相同的部件标注相同标号,并省略其说明。
应用了上述实施方式5的上述工程车辆1E,是上述第一车轴驱动装置50E以及上述第二车轴驱动装置60相对于上述液压泵主体420常时流体连接而成的常时四轮驱动型。但是,使用了本实施方式的工程车辆1E,是可将上述第一车轴驱动装置50E切换成驱动状态或非驱动状态的两轮驱动/四轮驱动可切换型。
详细地说,上述工程车辆1F,在上述第一以及第二车轴驱动装置50E、60这两者设为常时驱动的上述工程车辆1E的构造的基础上,具有可将上述第一车轴驱动装置50E有选择地设为驱动状态或非驱动状态的第一车轴用双位阀910。
详细地说,上述第一车轴侧前进时高压配管321F,具有:一端部经由所述前进时用前后轮液压差速锁止机构960与上述泵侧前进时高压配管311F流体连接的第一配管321F(1),和一端部与上述第一车轴驱动装置50的对应的工作油口流体连接的第二配管321F(2)。
上述第一车轴侧后退时高压配管321R,具有:一端部经由上述后退时用前后轮液压差速锁止机构970与上述泵侧后退时高压配管311R流体连接的第一配管321R(1),和一端部与上述第一车轴驱动装置50的对应的工作油口流体连接的第二配管321R(2)。
并且,上述第一车轴用双位阀910,可取得第一车轴驱动位置和第一车轴非驱动位置,其中,第一车轴驱动位置,是将上述第一车轴侧前进时高压配管321F的上述第一配管321F(1)的另一端部与上述第二配管321F( 2)的另一端部流体连接、且将上述第一车轴侧后退时高压配管321R的第二配管321R(2)的另一端部与上述第一配管321R(1)的另一端部流体连接,从而将上述第一车轴驱动装置50设为驱动状态,第一车轴非驱动位置,是将上述第一车轴侧前进时高压配管321F的上述第一配管321F(1)的另一端部封闭、且将上述第一车轴侧后退时高压配管321R的上述第一配管321R(1)的另一端部封闭,从而将上述第一车轴驱动装置50设为非驱动状态。
另外,在本实施方式中,上述第一车轴用双位阀910可以是电磁切换式,也可以是手动切换式。
在上述第一车轴用双位阀910处于第一车轴非驱动位置的状态下,为了将从上述液压泵主体420排出的工作油全部供给到上述第二液力马达主体620,较之上述第一车轴用双位阀910处于第一车轴驱动位置的状态,上述第二液力马达主体620的输出转速提高。因此上述第一车轴用双位阀910还能作为车速变更操作装置来工作。
另外,优选地,在上述第一车轴用双位阀910处于第一车轴非驱动位置时,能够将上述第一车轴用双位阀910和上述前进时用前后轮液压差动锁定机构960以及上述后退时用前后轮液压差动锁定机构970联动地连接,以使上述前进时用前后轮液压差动锁定机构960以及上述后退时用前后轮液压差动锁定机构970获得差动状态。根据这样的构造,在上述第一车轴用双位阀910处于第一车轴非驱动位置时,能够有效防止对上述前后轮液压差动锁定机构960、970作用不当的液压,能够保护上述前后轮液压差动锁定机构960、970。
另外,在本实施方式中,具有上述第一车轴用双位阀910,但可以根据规格,将上述第一车轴驱动装置50设为常时驱动,并具有将上述第二车轴驱动装置60有选择地设为驱动状态或非驱动状态的第二车轴用双位阀。
也就是说,在图30中用标号920所示的单点划线的区域中,能够介置有起到和上述第一车轴用双位阀910相同作用的第二车轴用双位阀。
详细地说,上述第二车轴侧前进时高压配管331F被分成:一端部经由上述前进时用前后轮液压差动锁定机构960与上述泵侧前进时高压配管311F流体连接的第一配管311F(1),和一端部与上述第二车轴驱动装置的对应的工作油口流体连接的第二配管331F(2)。
上述第二车轴侧后退时高压配管331R被分成:一端部经由上述后退时用前后轮液压差动锁定机构970与上述泵侧后退时高压配管311R流体连接的第一配管331R(1),和一端部与上述第二车轴驱动装置60的对应的工作油口流体连接的第二配管331R(2)。
并且,上述第二车轴用双位阀920,可取得第二车轴驱动位置和第二车轴非驱动位置,其中,第二车轴驱动位置,是将上述第二车轴前进时高压配管331F的上述第一配管331F(1)的另一端部与上述第二配管331F(2)的另一端部流体连接、且将上述第二车轴侧后退时高压配管331R的第二配管331R(2)的另一端部与上述第一配管331R(1)的另一端部流体连接,从而将上述第二车轴驱动装置60设为驱动状态,第二车轴非驱动位置,是将上述第二车轴侧前进时高压配管331F的上述第一配管331F(1)的另一端部封闭、且将上述第二车轴侧后退时高压配管331R的上述第一配管331R(1)的另一端部封闭,从而将上述第二车轴驱动装置60设为非驱动状态。
另外,在上述实施方式5中,在上述第一车轮电动机装置1500中包括具有排油功能的上述旁通阀530E,但是在本实施方式中,上述第一车辆马达装置1500具备没有排油功能的上述旁通阀530。
实施方式7
下面,参照附图,说明本发明的第四形态的另一个实施方式。
在图31中,示出了应用了本实施方式的工程车辆1G的液压回路图。
另外,对于和上述实施方式5或实施方式6相同的部件标注相同标号,并省略其说明。
上述工程车辆1G,与上述实施方式6中的上述工程车辆1F的主要不同点是,上述前进时用前后轮液压差动锁定机构960以及上述后退时用前后轮差动锁定机构970分别被变更成前进时用前后轮液压差动锁定机构960’以及后退时用前后轮液压差动锁定机构970’。
详细地说,上述实施方式5以及实施方式6中的上述前后轮液压差动锁定机构960,具有一体具有油路切换功能以及分集流功能的切换阀。
与此相对,本实施方式中的上述前后轮液压差动锁定机构960’、970’,如图31所示,具有切换油路的切换阀961以及确定分集流比的分集流阀962,且这两者分体独立,由此能够容易地应对工程车辆的各种规格。
详细地说,在工程车辆中,驱动上述第一驱动轮21的上述液力马达主体120以及驱动上述第二驱动轮22的上述液力马达主体620各自的容量被确定为,在该工程车辆的直进操作时上述第一以及第二驱动轮21、22的驱动圆周速度大致相同。
例如,在上述第一驱动轮21的直径和上述第二驱动轮22的直径大致相同的工程车辆(参照图20)中,上述第一驱动轮用的上述液力马达主体120的马达容量和上述第二驱动轮的上述液力马达主体620的马达容量设为相同。
与此相对,在上述第一驱动轮21的直径与上述第二驱动轮22的直径不同的工程车辆中,上述第一液力马达主体120以及上述液力马达主体620各自的马达容量不同,以使车辆直进操作时上述第一以及第二驱动轮21、22的驱动圆周速度相同。
因此,上述分集流比的设定值,依照所应用的工程车辆中的前后轮的直径比以及前后轮用的液力马达容量,在每个工程车辆中都不相同。
关于这一点,在本实施方式中,如上所述,将上述分集流阀962与上述切换阀961分体地设置。
根据这样的构造,对于规格不同的各种工程车辆,通过通用上述切换阀961而仅更换上述分集流阀962,能够得到与每种情况相应的分集流比,由此,能够谋求通用性的提高。
另外,在本实施方式中,如图31所示,上述工程车辆1G,具有第二车轴驱动装置60B’。
上述第二车轴驱动装置60B’,具有左侧第二车轮电动机装置600L’以及右侧第二车轮电动机装置600R’。
上述第二车轮电动机装置600L’、600R’,和上述第二车轮电动机装置600L、600R的不同点是,具有上述自吸油路560E以及上述单向阀571E、572E。
这样,通过在上述第二车轴驱动装置60B’中具有自吸结构,能够谋求不需要上述排油配管750以及上述排油连接配管755。
另外,上述第二车辆马达装置600L’、600R’,还在上述第二车轮电动机装置600L、600R的基础上,取代了上述旁通阀530而具有上述旁通阀530E。
在上述实施方式5~7中,以上述第一车轴驱动装置50E以及上述第二车轴驱动装置60相对于上述液压泵单元40以并联状态流体连接的情况为例进行了说明。但是,也可以将上述第一以及第二车轴驱动装置50E、60相对于上述液压泵单元40以串联状态流体连接。
Claims (39)
1.一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,使所述液力马达主体的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体;其特征在于:
在所述壳体中,容纳所述液力马达主体的、能够储油的马达空间相对于容纳所述减速齿轮机构的齿轮空间被液密性地划分开;
在所述壳体上,设置有用于使油流入所述马达空间的流入口和用于使油从所述马达空间流出的流出口。
2.根据权利要求1所述的车轮电动机装置,其特征在于:
包括:液力马达单元,该液力马达单元具有所述液力马达主体、形成所述马达空间的马达外壳、和将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴;和
减速齿轮单元,该减速齿轮单元具有所述减速齿轮机构、和为形成所述齿轮空间而连结于所述马达外壳的齿轮外壳;
在所述马达外壳上,形成有容许所述马达轴突入所述齿轮空间的贯通孔;
在所述贯通孔的内周表面与所述马达轴的外周表面之间配设有油密封部件。
3.一种工程车辆,该工程车辆包括:车轮电动机装置,和由所述驱动源工作性地驱动的辅助泵主体;其中所述车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,使所述液力马达主体的旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向对应的驱动轮输出的输出部件,和容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体;其特征在于:
在所述壳体中,容纳所述液力马达主体的、能够储油的马达空间相对于容纳所述减速齿轮机构的齿轮空间被液密性地划分开,并且
所述工程车辆构成为:从所述辅助泵主体排出的油的至少一部分在所述马达空间内通过,然后返回到所述辅助泵主体的吸引侧。
4.根据权利要求3所述的工程车辆,其特征在于:所述辅助泵主体,由为了能够驱动所述液压泵主体而被工作连结在所述驱动源上的泵轴直接或间接地驱动。
5.根据权利要求3或4所述的工程车辆,其特征在于,还包括:
成为所述辅助泵主体的油源的外部油箱;
形成包含所述外部油箱、所述辅助泵主体以及所述马达空间的循环通路的循环管线;和
插入设置在所述循环管线上的油冷却器。
6.根据权利要求5所述的工程车辆,其特征在于:
所述循环管线包含:一端部与所述外部油箱流体连接而且另一端部与所述辅助泵主体的吸引侧流体连接的吸引管线,一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接而且另一端部与所述马达空间流体连接的排出管线,以及一端部与所述马达空间流体连接而且另一端部与所述外部油箱流体连接的返回管线;
所述排出管线构成为,向液压致动器供给工作油,并且将来自所述液压致动器的返回油向所述马达空间供给。
7.根据权利要求6所述的工程车辆,其特征在于:所述排出管线构成为,除了来自所述液压致动器的返回油,还将相对于所述液压致动器的剩余油向所述马达空间供给。
8.根据权利要求5所述的工程车辆,其特征在于:
所述循环管线包含:一端部与所述外部油箱流体连接而且另一端部与所述辅助泵主体的吸引侧流体连接的吸引管线,一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接而且另一端部与所述马达空间流体连接的排出管线,以及一端部与所述马达空间流体连接而且另一端部与所述外部油箱流体连接的返回管线;
所述排出管线构成为,向液压致动器供给工作油,并且将相对于所述液压致动器的剩余油向所述马达空间供给。
9.根据权利要求6所述的工程车辆,其特征在于:
所述油冷却器被插入设置于所述返回管线;
所述工程车辆还包括:一端部与所述排出管线流体连接而且另一端部在比所述油冷却器更靠近油流动方向下游侧的位置与所述返回管线流体连接的旁通管线,和为了设定所述排出管线的最大液压而插入设置在所述旁通管线上的调压阀。
10.根据权利要求6所述的工程车辆,其特征在于:
为了能够分别驱动左右一对驱动轮而具备一对所述车轮电动机装置;
所述排出管线包含:一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接并且另一端部与所述一方的车轮电动机装置的马达空间流体连接的第1排出管线,和将所述一方的车轮电动机装置的马达空间与另一方的车轮电动机装置的马达空间流体连接的第2排出管线;
所述返回管线构成为,使所述另一方的车轮电动机装置的马达空间与所述外部油箱流体连接。
11.一种液压驱动型工程车辆,该液压驱动型工程车辆包括:驱动源,分别配设在车辆前方侧以及后方侧的前方侧驱动轮以及后方侧驱动轮,配设在车辆前方侧的前方侧液力马达主体,配设在车辆后方侧的后方侧液力马达主体,和由所述驱动源工作性地驱动、与所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体一起形成HST的通用液压泵主体;并且该液压驱动型工程车辆构成为,通过所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体的旋转输出而分别工作性地驱动所述前方侧驱动轮以及所述后方侧驱动轮;其特征在于:
所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体以相对于所述液压泵主体串联的状态而被流体连接;
对于所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体中的、位于HST工作油的车辆前进时流动方向上游侧的液力马达主体,其活塞的自由端部经由蹄而与对应的斜盘配合。
12.根据权利要求11所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:对于所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体中的、位于HST工作油的车辆前进时流动方向下游侧的液力马达主体,其活塞的自由端部经由推力轴承而与对应的斜盘配合。
13.根据权利要求11或12所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于,构成为:
由来自所述驱动源的动力工作性地驱动的作业机械被配设为比所述前方侧驱动轮或者所述后方侧驱动轮中的任何一方更靠车辆前后方向外侧;
所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体中的、接近所述作业机械一侧的液力马达主体,位于HST工作油的车辆前进时流动方向的上游侧。
14.根据权利要求11或12所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:
还包括由来自所述驱动源的旋转动力工作性地旋转驱动的辅助泵主体;
所述前方侧液力马达主体以及所述后方侧液力马达主体的至少一方,与使其旋转输出减速的减速齿轮机构,将由所述减速齿轮机构减速的旋转输出向相对应的驱动轮输出的输出部件,以及容纳所述液力马达主体以及所述减速齿轮机构的壳体一起,构成车轮电动机装置;
在所述壳体中,容纳所述液力马达主体的、能够储油的马达空间相对于容纳所述减速齿轮机构的齿轮空间被液密性地划分开;
所述液压驱动型工程车辆构成为,从所述辅助泵主体排出的油的至少一部分在所述马达空间内通过,然后返回到所述辅助泵主体的吸引侧。
15.根据权利要求14所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于,还包括:
成为所述辅助泵主体的油源的外部油箱;
形成包含所述外部油箱、所述辅助泵主体以及所述马达空间的循环通路的循环管线;和
插入设置在所述循环管线上的油冷却器。
16.根据权利要求15所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:
所述循环管线包含:一端部与所述外部油箱流体连接而且另一端部与所述辅助泵主体的吸引侧流体连接的吸引管线,一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接而且另一端部与所述马达空间流体连接的排出管线,以及一端部与所述马达空间流体连接而且另一端部与所述外部油箱流体连接的返回管线;
所述排出管线构成为,向液压致动器供给工作油,并且将来自所述液压致动器的返回油向所述马达空间供给。
17.根据权利要求16所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:所述排出管线构成为,除了来自所述液压致动器的返回油,还将相对于所述液压致动器的剩余油向所述马达空间供给。
18.根据权利要求15所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:
所述循环管线包含:一端部与所述外部油箱流体连接而且另一端部与所述辅助泵主体的吸引侧流体连接的吸引管线,一端部与所述辅助泵主体的排出侧流体连接而且另一端部与所述马达空间流体连接的排出管线,以及一端部与所述马达空间流体连接而且另一端部与所述外部油箱流体连接的返回管线;
所述排出管线构成为,向液压致动器供给工作油,并且将相对于所述液压致动器的剩余油向所述马达空间供给。
19.根据权利要求16所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:
所述油冷却器被插入设置于所述返回管线;
所述工程车辆还包括:一端部与所述排出管线流体连接而且另一端部在比所述油冷却器更靠近油流动方向下游侧的位置与所述返回管线流体连接的旁通管线,和为了设定所述排出管线的最大液压而插入设置在所述旁通管线上的调压阀。
20.根据权利要求11或12所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:
所述通用液压泵主体被设为可变容积型;
所述车辆前方侧液力马达主体以及所述车辆后方侧液力马达主体中的一方被设为与固定斜盘相互作用的固定容积型,另一方被设为与可动斜盘相互作用的可变容积型;
在容纳可变容积型的所述液力马达主体的马达外壳上,设有:支轴,基端部由所述支轴支撑得不能相对旋转、并且顶端部与所述可动斜盘的侧部配合的摇动臂,围绕摇动中心向一侧对所述可动斜盘工作性地施力的施力部件,和界定由所述施力部件施力的所述可动斜盘的围绕摇动中心的一侧的摇动端的基准位置设定部件。
21.根据权利要求20所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:所述基准位置设定部件能够从所述马达外壳的外侧对所述摇动端的位置进行变更操作。
22.根据权利要求20所述的液压驱动型工程车辆,其特征在于:
所述支轴的与支撑所述摇动臂的一侧相反一侧的端部向所述马达外壳的外侧延伸;
所述工程车辆构成为,能够经由所述支轴的外端部,抵抗所述施力部件施加的作用力,围绕摇动中心向另一侧操作所述可动斜盘。
23.一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴,和具有容纳所述液力马达主体的马达空间的壳体;其特征在于:
在所述壳体上,设有:在所述液力马达主体滑动触接的马达滑动触接面上开口的第1肾形口,夹着所述马达轴在与所述第1肾形口相反一侧、在所述马达滑动触接面上开口的第2肾形口,与所述第1肾形口流体连接的第1工作油路,和与所述第2肾形口流体连接的第2工作油路;
所述第1工作油路以及所述第2工作油路中的至少一方,具有多个在所述壳体的外表面上开口的工作油口。
24.根据权利要求23所述的车轮电动机装置,其特征在于:所述第1以及第2工作油路双方都具有多个所述工作油口。
25.根据权利要求24所述的车轮电动机装置,其特征在于:
所述第1工作油路的多个所述工作油口朝向与所述马达轴垂直的互不相同的方向;
所述第2工作油路的多个所述工作油口朝向与所述马达轴垂直的互不相同的方向。
26.根据权利要求25所述的车轮电动机装置,其特征在于:
所述第1工作油路具有朝向第1方向的第1工作油口和朝向与所述第1方向垂直的第2方向的第2工作油口;
所述第2工作油路具有朝向所述第1方向的第1工作油口和朝向所述第2方向的相反侧的第2工作油口。
27.根据权利要求26所述的车轮电动机装置,其特征在于:所述第1以及第2工作油路都还具有朝向与所述第1方向相反的方向的第3工作油口。
28.根据权利要求23~27中的任意一项所述的车轮电动机装置,其特征在于:
所述壳体包括:设置有所述液力马达主体能够插入的开口的马达外壳主体,和为了封闭所述开口形成所述马达空间而能够装卸地与所述马达外壳主体连结的口部件;
所述第1肾形口、第2肾形口以及所述第1工作油路、第2工作油路形成在所述口部件上;
所述口部件被设为,在围绕所述马达轴的轴线的第一位置和从所述第1位置围绕所述马达轴的轴线变位的第2位置,能够与所述马达外壳主体连结。
29.一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴,和具有容纳所述液力马达主体的马达空间的壳体;其特征在于:
所述壳体具有:设置有所述液力马达主体能够插入的开口的马达外壳主体,和为了封闭所述开口而能够装卸地与所述马达外壳主体连结的口部件;
在所述口部件上,设有:在所述液力马达主体滑动触接的马达滑动触接面上开口的第1肾形口,夹着所述马达轴在与所述第1肾形口相反一侧、在所述马达滑动触接面上开口的第2肾形口,与所述第1肾形口流体连接的第1工作油路,和与所述第2肾形口流体连接的第2工作油路;
所述第1工作油路具有:向与所述马达轴垂直的方向延伸、一端部在外表面上开口从而形成第1工作油口的主油路,和作为从所述主油路分支的分支油路、向与所述主油路以及所述马达轴双方垂直的方向延伸、顶端部在外表面上开口从而形成第2工作油口的分支油路;
所述第2工作油路具有,夹着所述马达轴、与所述第1工作油路的所述主油路大体平行地延伸、一端部在外表面上开口从而形成第1工作油口的主油路。
30.根据权利要求29所述的车轮电动机装置,其特征在于:所述第2工作油路具有分支油路,该分支油路作为在以所述马达轴为基准而与所述第1工作油路的所述分支油路相同一侧从所述第2工作油路的所述主油路分支的分支油路,向与所述第1工作油路的所述分支油路相反一侧延伸、顶端部在外表面上开口从而形成第2工作油口。
31.根据权利要求29或30所述的车轮电动机装置,其特征在于:
所述第1工作油路的所述主油路,与所述一端部相反一侧的另一端部在外表面上开口从而形成第3工作油口;
所述第2工作油路的所述主油路,与所述一端部相反一侧的另一端部在外表面上开口从而形成第3工作油口。
32.根据权利要求29或30所述的车轮电动机装置,其特征在于,在所述口部件上,在以所述马达轴为基准而与所述第1工作油路的所述分支油路相反一侧,设有:
为了将所述第1工作油路的所述主油路与所述第2工作油路的所述主油路连通而在与该两主油路大致垂直的方向上延伸、至少一端部在外表面上开口的旁通油路;和
旁通阀,作为从所述旁通油路的所述开口插入的旁通阀,使所述旁通油路有选择地连通或切断。
33.根据权利要求32所述的车轮电动机装置,其特征在于:
所述口部件,在围绕所述马达轴的轴线的第1位置和从所述第1位置围绕所述马达轴的轴线变位180°后的第2位置,能够与所述马达外壳主体连结;
所述旁通油路,两端部向互相相反的方向开口;
从所述旁通油路的一个开口将所述旁通阀插入,将另一个开口用塞子塞住。
34.一种车轮电动机装置,该车轮电动机装置包括:与由驱动源工作性地驱动的液压泵主体一起形成HST的液力马达主体,将所述液力马达主体支持得不能相对旋转的马达轴,和具有容纳所述液力马达主体的、能够储油的马达空间的壳体;其特征在于:
在所述壳体上,设有:在所述液力马达主体滑动触接的马达滑动触接面上开口的第1肾形口,夹着所述马达轴在与所述第1肾形口相反一侧、在所述马达滑动触接面上开口的第2肾形口,与所述第1肾形口流体连接的第1工作油路,与所述第2肾形口流体连接的第2工作油路,一端部向所述马达空间开口并且另一端部被流体连接在所述第1或第2工作油路中的至少一方的工作油路上的自吸油路,和为了允许油的从所述马达空间向所述一方的工作油路的流动并且防止相反方向的流动而插入设置在所述自吸油路上的单向阀。
35.根据权利要求34所述的车轮电动机装置,其特征在于:
所述壳体包括:设置有所述液力马达主体能够插入的开口的马达外壳主体,和为了封闭所述开口形成所述马达空间而能够装卸地与所述马达外壳主体连结的口部件;
所述第1工作油路形成在所述口部件上,使得该第1工作油路向与所述马达轴垂直的方向延伸、一端部向外侧开口从而形成第1工作油口;
所述第2工作油路形成在所述口部件上,使得该第2工作油路夹着所述马达轴、在与所述第1工作油路相反一侧与所述第1工作油路大体平行地延伸、并且一端部向与所述第1工作油路的所述第1工作油口相同方向开口从而形成第1工作油口;
所述自吸油路包含:为了对所述第1以及第2工作油路之间进行流体连接而在与所述马达轴垂直的方向上延伸的分支自吸油路,和一端部向所述马达空间开口并且另一端部与所述分支自吸油路流体连接的通用自吸油路;
所述单向阀包含:允许油的从所述分支自吸油路向所述第1工作油路的流动并且防止油的相反方向的流动的第1单向阀,和允许油的从所述分支自吸油路向所述第2工作油路的流动并且防止油的相反方向的流动的第2单向阀。
36.根据权利要求35所述的车轮电动机装置,其特征在于,在所述口部件上,还设有:以所述马达轴为基准、在与所述分支自吸油路相反一侧、对所述第1以及第2工作油路之间进行流体连接的旁通油路,和使所述旁通油路有选择地连通或切断的能够外部操作的旁通阀。
37.根据权利要求36所述的车轮电动机装置,其特征在于:
所述分支自吸油路,以所述马达轴为基准、在所述第1工作油路的所述第1工作油口以及所述第2工作油路的所述第1工作油口相同一侧、沿着与所述第1以及第2工作油路大致垂直的方向延伸、并且两端部向互相相反方向开口;
从所述分支自吸油路的一方以及另一方的开口分别插入有所述第1单向阀以及所述第2单向阀;
所述旁通油路,以所述马达轴为基准、在与所述第1工作油路的所述第1工作油口以及所述第2工作油路的所述第1工作油口相反一侧、沿着与所述第1以及第2工作油路大致垂直的方向延伸。
38.根据权利要求36或37所述的车轮电动机装置,其特征在于:
在所述壳体上,还设有一端部向所述马达空间开口的排油路;
所述旁通阀设计为具有油路的旋转阀,其中所述油路被构成为,在所述旁通油路的切断时相对于所述旁通油路将所述排油路切断,并且在所述旁通油路的连通时能够相对于所述旁通油路将所述排油路连通。
39.根据权利要求35~37中的任意一项所述的车轮电动机装置,其特征在于:
所述第1工作油路具有:向与所述马达轴垂直的方向延伸、一端部在外表面上开口从而形成所述第1工作油口的主油路,和作为从所述主油路分支的分支油路、向与所述主油路以及所述马达轴双方垂直的方向延伸、顶端部在外表面上开口从而形成第2工作油口的分支油路;
所述第2工作油路具有,夹着所述马达轴、与所述第1工作油路的所述主油路大体平行地延伸、一端部在外表面上开口从而形成所述第1工作油口的主油路。
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