JP3661952B2

JP3661952B2 - 転圧ローラ

Info

Publication number: JP3661952B2
Application number: JP12825695A
Authority: JP
Inventors: 吉信黒沢
Original assignee: Sakai Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sakai Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JPH08326010A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、流体圧モータによって駆動輪を駆動をするタイヤローラ等の転圧ローラに係り、特に、上記駆動輪の駆動構造に特徴を有する転圧ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の転圧ローラとしては、例えば、図８に示すようなものがある。
これは、エンジン５０に油圧ポンプ５１の回転軸が連結し、その油圧ポンプ５１は、上記エンジン５０からの動力伝達によって回転駆動されて作動油を吐出可能となっている。その油圧ポンプ５１の吸入口及び吐出口には、それぞれ供給配管又は戻り配管を構成する各油圧配管５２，５３の一端部が接続されている。その各油圧配管５２，５３は、それぞれ車体前後方向後方に延設され、その他端部を、アキシャルピストンモータ等からなる油圧モータ５４に接続している。その油圧モータ５４の回転軸は、減速機５５を介してディファレンシャルギヤ５６に連結され、そのディファレンシャルギヤ５６は、チェーン機構５７を介して、その下方に配置された後輪５８（駆動輪）の車軸に駆動トルクを伝達可能となっている。
【０００３】
ここで、上記車軸を回転支持するアクスルハウジングには、その外周面に対して、その周方向に沿ってリング形状の取付けフランジが形成されていて、その取付けフレームが、車体フレームから垂下しているブラケットにボルト止めされることで、当該アクスルハウジングは、車体フレームに固定される。
また、車体の前部には、ヨーク５９を介して旋回可能に前輪６０（案内輪）が配設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の転圧ローラにおいては、駆動輪に駆動トルクを伝達するために、油圧モータ５４の他に、減速機５５やチェーン機構５７等の多数の部品が必要である。このため、駆動構造が複雑であり且つ各構成部品の組付けやメンテナンスが煩雑になるという問題がある。
【０００５】
また、上記のように、油圧モータ５４からの駆動トルクをギヤやチェーンを介して車軸に伝達する構造では、ギヤのバックラッシやチェーンの伸び，摩耗等により、車輪回転のとき、特に車両の発進・停止の際に、揺れ戻り等の現象が車両に生じることがある。これは、転圧した路面が波打った凹凸形状となる一因となり、好ましくない。
【０００６】
また、上記アクスルハウジングに設けられる取付けフランジは、厚さ方向を車幅方向に向けているので、その取付けフランジを上記ブラケットに接合するボルトの軸は、車幅方向に向く。このため、車軸に駆動輪が取付けられている状態では、上記ボルトの取付け、取り外しが困難である。このため、アクスルハウジングを車体に取付けてから、そのアクスルハウジングに支持される車軸に駆動輪を取り付けざるを得ない。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、駆動輪への動力の伝達構造を簡略化すると共に、上記のような車両の揺れ戻り等の現象の発生を回避可能な転圧ローラを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１の転圧ローラは、流体圧モータによって駆動輪を駆動する転圧ローラにおいて、上記流体圧モータを車幅方向中央部又は略中央部に配設し、その流体圧モータのハウジングから車幅方向両側にそれぞれ出力軸を突出させて、その出力軸の各突出部に、それぞれ一個又は複数個の駆動輪を取り付け、上記流体圧モータのハウジングは、上記出力軸を回転可能に支持するアクスルハウジングに固定され、そのアクスルハウジングは、左右の駆動輪の間の位置で車体側に取り付けられ、車体前後方向に開口するボルト穴を有して上記アクスルハウジングに設けられた取付けフランジと、車体フレームに設けられて上記取付けフランジに車体前後方向から当接可能な当接部を持ったブラケットと、を備え、上記取付けフランジと上記当接部とが、軸を車体前後方向に向けたボルトで接合されることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載された構成に対して、上記流体圧モータは、ハウジングがカムリングを構成するラジアルピストンモータであって、その流体圧モータのハウジングは、上記アクスルハウジングに着脱可能に固定されることを特徴としている。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載した発明においては、油圧モータの出力軸を駆動車軸とし、その出力軸の左右の先端部に、それぞれ駆動輪を１個又は複数個，個別に固定することにより、油圧モータの駆動トルクが直接、左右の駆動輪に対して伝達可能となる。
【００１２】
この結果、チェーン機構や減速機を介して駆動輪へ駆動トルクを伝達する機構でないので、構成が簡略化すると共に、ギヤのバックラッシやチェーンの伸びに基づく不具合の発生が回避される。
さらに、減速機等が不要となると共に一個の油圧モータによって左右の駆動輪を駆動する構成であるので、駆動輪に駆動トルクを伝達する部品が小型化する。
【００１３】
また、上記出力軸の車幅方向に延びる各先端部は、それぞれ複数個の車輪が取付け可能な長さを有しているため、複数個の車輪を、出力軸の各先端部にそれぞれ取付け可能であると共に、アクスルハウジングを交換することなく、上記先端部に取り付けるディスクホイールやハブを入替えることなどで、幅の異なる駆動輪を取付け可能となる。
【００１４】
また、請求項１に記載した発明においては、アクスルハウジングと一体的となっている出力軸に全駆動輪を取付けた状態で、アクスルハウジングを車体フレームに取付けたり取り外したりすることが可能となる。
このとき、左右の駆動輪の間は、車幅方向における駆動輪間で比較的間隔が開いている位置であるので、アクスルハウジングの車体フレームへの取付け・取り外し作業が容易である。
【００１５】
また、アクスルハウジングの車体フレームへの取付け部分が、左右の駆動輪の間に設けられるので、当該取付け部分は、出力軸の各先端部に駆動輪を取付ける際の邪魔となることはない。
また、請求項１に記載した発明では、アクスルハウジングを車体側に取り付けるボルトの軸が車体前後方向に向いているので、出力軸に駆動輪が取り付けられていても、その駆動輪に邪魔されることなく、容易にアクスルハウジングを車体側に取り付けられる。
【００１６】
また、請求項２に記載した発明では、カムリングを構成する流体圧モータのハウジングは、アクスルハウジングに着脱可能に取り付けられているので、当該カムリングを構成するモータハウジングを交換することで、流体圧モータのモータ容量、即ち駆動トルクを変更することが可能となる。
【００１７】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例では、転圧ローラとしてキャビン付きタイヤローラを一例として説明する。
まず全体構成について説明すると、図１に示すように、キャビン付きタイヤローラは、車体の後部上側にキャビン（運転者室）１が設けられている。また、車体の前部には、３本のタイヤ案内輪２（前輪）が車幅方向に等間隔で配置されると共に、車体の後部には、左右各２輪づつ４本の駆動輪３（後輪）が配置されている。
【００１８】
上記キャビン１内には、運転席４、ステアリングホィール５の他、図示しない計器類、ブレーキペダル及び駐車ブレーキレバー等の各種操作レバーが配設されている。
また、上記３本の案内輪２のうち中央に位置する案内輪２は、水平配置された四角形状のフレーム６に囲まれ、そのフレーム６に、案内輪２の車軸が回転自在に支持されている。また、上記フレーム６は、上側からヨーク７によって支持されている。そのヨーク７は、案内輪２を上側から跨ぐように配置されると共に、上端部が、上下軸周りに旋回可能に旋回軸受８を介して車体のフロントフレーム９に支持されている。
【００１９】
そして、上記ヨーク７から車幅方向に延在する操舵アーム７ａにステアリングホィール５が連結していて、そのステアリングホィール５の操作に応じて、操舵用シリンダ８が作動することで、案内輪２が転舵するようになっている。
また、キャビン１前方の下部位置には、エンジン１０が配置されている。そのエンジン１０は、図示しないクランク軸を車幅方向に向けて所謂横置きに配置されることで、車両の重量分布が前方に偏らないようにして車両の前後の重量バランスを確保している。
【００２０】
また、エンジン１０の車幅方向の一端部（左端部）には、油圧ポンプ１１が取り付けられている。油圧ポンプ１１は、エンジン１０からの動力伝達によって回転駆動されて、作動油を後述の油圧モータ１２に供給するものである。
その油圧ポンプ１１の流入口には戻り配管１３が接続され、吐出口には供給配管１４が接続されている。その両配管１３，１４は、それぞれ車体前後方向後方に延設され、その各端部は、それぞれ油圧モータ１２の吐出口及び流入口に接続されている。
【００２１】
上記油圧モータ１２は、図２及び図３に示すように、多行程型ラジアルピストンモータである。この多行程型ラジアルピストンモータは、薄型でかつ低速高トルクを発生する公知の油圧モータ１２である。
その油圧モータ１２の構成は、上記図２及び図３に示すように、中央部に配置された出力軸１５の外周に対して同軸にシリンダブロック１６が固定されている。そのシリンダブロック１６は、薄型の円柱形状をしていて、その外周面には、その周方向に沿って複数（本実施例では８個）のシリンダ孔１７が等間隔に形成されている。上記シリンダ孔１７は、出力軸１５を中心に放射状に配置されていて、各シリンダ孔１７内には、それぞれ進退可能にピストン１８が挿入されている。その各ピストン１８の先端部にはローラ１８ａが回転自在に設けられている。そして、各ピストン１８は、そのローラ１８ａを介して、外周に配置されたカムリング１９のカム面１９ａに当接している。上記カムリングは、モータのハウンジングを兼ねている。
【００２２】
また、上記各シリンダ孔１７には、後述するアクスルハウジング２０内に形成された通路２２を介して作動油が供給可能となっている。図２中、２３は、その油圧ポートであり、上記配管１３，１４に接続されている。そして、各シリンダ孔１７内に作動油が流入することにより、ピストン１８は、シリンダ孔１７内を往復移動し、その移動時にローラ１８ａがカム面１９ａを押しつける反力によって、シリンダブロック１６が回転し、そのシリンダブロック１６と一体的になっている出力軸１５が回転するようになっている。
【００２３】
上記構成を有する油圧モータ１２の出力軸１５は、車幅方向両側に延びるように配置されて、駆動車軸を構成している。
また、上記油圧モータ１２の車幅方向両側には、図２に示すように、当該油圧モータ１２を挟み込むようにして一対のアクスルハウジング２０，２１が配置されている。その左右のアクスルハウジング２０，２１は、図２及び、車幅方向右側からみた図４に示すように、それぞれ上記油圧モータ１２のハウジング１９にボルト止めされることで、上記モータハウジング１９と一体的になっている。また、各アクスルハウジング２０，２１は、上記出力軸１５の外周に同軸に配置されると共に、軸受２４を介して上記出力軸１５を回転自在に支持している。
【００２４】
ここで、上記右側のアクスルハウジング２０には、油圧モータ１２のための油圧ポート２３が設けられていて、その油圧ポート２３は、当該アクスルハウジング２０内に形成された通路２２を介して上記油圧モータ１２のシリンダ孔１７に連通している。また、左側のアクスルハウジング２１内には、出力軸１５と同軸に湿式多板ブレーキ２６が配置されている。
【００２５】
また、上記アクスルハウジング２０，２１の外周部には、車幅方向に互いに離れて形成された一対の取付けフランジ２７が、上部位置及び下部位置にそれぞれ設けられている。その取り付けフランジ２７は、厚さ方向を車体前後方向に向けていると共に、その中央部にボルト穴が開設されている。そして、上記アクスルハウジング２０，２１は、その取付けフランジ２７を介して車体フレーム２９に設けられたブラケット２８に取り付けられている。
【００２６】
上記ブラケット２８は、車幅方向で対向する一対の取付けプレート２８ａから構成され、図５に示すように、その一対の取付けプレート２８ａは、車体フレーム２９の車幅方向中央部から垂下している。その一対の取付けプレート２８ａは、車幅方向に延びる複数の補強リブ３７で連結されることで補強されている。その各取付けプレート２８ａの車体方向後側の端面には、アクスルハウジング２０，２１の周方向の半分の形状に対応する略半円形状の切欠き部２８ｂが上下方向に形成されている。各取付けプレート２８ａにおける上記切欠き部２８ｂの上端部及び下端部同士間には、当接部を構成する四角柱形状の取付けブロック３０がそれぞれ横架されている。その取付けブロック３０の上記取付けフランジ２７と当接可能な位置には、ボルト孔３０ａが車体前後方向に軸を向けて開設されている。
【００２７】
そして、アクスルハウジング２０，２１を上記切欠き部２８ｂに係合した状態で、上端部及び下端部に設けられた各取付けフランジ２７を、上記取付けブロック３０に車体前後方向から当接してボルト３１で固定する。このとき、上記ボルト３１の軸は、車体前後方向に向くため、上記ボルト３１による取付け・取り外し作業の際に、左右に駆動輪３があっても当該駆動輪３は邪魔にならない。この結果、アクスルハウジング２０，２１及び上記油圧モータ１２は、簡単に車体フレーム２９に取り付けられる。
【００２８】
なお、図中、３２は車体後部に配置されたタンクを示している。
また、上記油圧モータ１２の出力軸１５は、車幅方向両側にそれぞれ延設され、その先端部１５ａ，１５ｂは駆動車軸を構成している。その出力軸１５の左右の先端部１５ａ，１５ｂには、図６に示すように、それぞれ、２輪で一組をなす駆動輪３のハブ３３が固定され、その各ハブ３３にハブナット３４を介して２個のディスクホイール３５がそれぞれ取り付けられている。これによって、各出力軸１５の先端部１５ａ，１５ｂには、それぞれ２個の駆動輪３が取り付けられることになる。
【００２９】
次に、上記構成のタイヤローラの駆動等について説明する。
キャビン１内で図示しないアクセルペダルや前後切換え装置等を操作して、油圧ポンプ１１から配管１３を介して作動油を油圧モータ１２に供給することにより、当該油圧モータ１２は回転駆動されて、出力軸１５、つまり駆動輪３は正回転又は逆回転して、タイヤローラは前進又は後進する。
【００３０】
このように、油圧モータ１２の出力軸１５の左右部分に、それぞれ複数の駆動輪３を直接取り付けて、エンジン１０からの動力を駆動輪３に伝達しているので、従来のような減速機、やチェーン機構等の部品が不要となり、駆動輪３を駆動する構造を簡略化することができる。
また、駆動トルクの伝達の途中に減速機やチェーン機構等の部品が介在しないため、従来のような、ギヤのバックラッシやチェーンの伸び等による、車両の揺れ戻り等の不具合の発生を抑えることができる。この結果、上記車両の揺れ戻り等による転圧した路面が波打った凹凸となることを抑えることができる。
【００３１】
ここで、車速の減速は、上記油圧モータ１２を低速で駆動することで実現される。特に、本実施例で油圧モータ１２として採用するラジアルピストンモータは、低速高トルクを発生可能であるので問題はない。
また、エンジン１０及び油圧ポンプ１１をキャビン１前方に配置すると共に油圧ポンプ１１をキャビン１後方に配置し、さらに、配管１３，１４をキャビン１側方に配置することで、運転席の床の下方には、駆動輪３を駆動する部品が配置されない。この結果、運転席の床面を下げて、キャビン１の位置を低く、つまり、車高を低く設置することができる。
【００３２】
また、油圧モータ１２として、薄型のラジアルピストンモータを使用することで、当該油圧モータ１２を、左右の駆動輪３間に配置することができる。
また、上記油圧モータ１２と一体的となっているアクスルハウジング２０，２１は、車幅方向における駆動輪３間で、一番間隔の開いている中央部分にブラケット２８を設け、そのブラケット２８に取付けフランジ２７を取り付けるようにすることで、車体フレームに対して、アクスルハウジング及び油圧モータが取付け・取り外しされる。
【００３３】
このために、出力軸１５に全駆動輪３を取付けた状態で、アクスルハウジング２０，２１を車体フレームに取付け、取り外しが可能となり、組み立て、メンテナンス性が良い。
特に、一つの油圧モータ１２のみしか有せず、しかも、薄型のモータであるので、アクスルハウジング２０，２１に油圧モータ１２を設けても、当該油圧モータ１２と一体的となったアクスルハウジング２０，２１は大型化することなく、上記取付け作業等に支障はない。
【００３４】
また、上記アクスルハウジング２０，２１に設けた取付けフランジ２７は、左右の駆動輪３間の位置に配置しているので、各出力軸１５の先端部１５ａ，１５ｂに駆動輪３を取付ける際に、当該取付けフランジ２７は邪魔となることはない。これはまた、上記アクスルハウジング２０，２１を交換することなく、ハブ３３やディスクホイール３５を入れ換えるだけで、幅の異なるタイヤを取付けることが可能となる。
【００３５】
また、上記実施例では、出力軸１５の各先端部１５ａ，１５ｂに２輪一組の駆動輪３を取付けた例を示したが、図７に示すように、各先端部１５ａ，１５ｂに３輪一組の駆動輪３を取付けてもよいし、左右の駆動輪３の個数を１輪と２輪のように相違させてもよい。また、駆動輪３としてタイヤの代わりに転圧輪を構成するドラム状の鉄輪を取付けても構わない。
【００３６】
また、上記油圧モータ１２のハウジング２０，２１は、アクスルハウジング２０，２１に着脱可能にボルト止めされているので、カムリングを構成するモータハウジング１９を交換することで、油圧モータ１２の容量、つまり駆動トルクを変更して、他機種の転圧ローラに流用するようにしてもよい。
また、本実施例では、出力軸１５に直結したブレーキ構成であるので、低速回転している車軸を制動する構造となって、ブレーキの寿命が延びる。従来の駆動機構では、減速機の入力軸側の位置にブレーキ２６があるため、高速回転する回転軸を制動するようになっていた。
【００３７】
なお、上記実施例では、油圧モータ１２として多行程型ラジアルピストンモータを採用しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、他の公知の油圧モータ１２を採用してもよい。
また、上記実施例では、アクスルハウジング２０，２１に設ける取付けフランジ２７は、上部及び下部にそれぞれ一対づつ形成しているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
但し、本実施例のように、取付けボルト３１の軸が車体前後方向に向くように設定すると、当該ボルト３１の脱着作業の際に、両側の駆動輪３に邪魔されることなく、当該作業が容易に実施できる。
また、上記ブレーキ２６としては、湿式多板ブレーキに限定されるものではなく、単板ディスクブレーキ等、他のブレーキ装置を採用してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の転圧ローラでは、流体圧モータの駆動トルクが直接、駆動輪に伝達可能であるので、従来のようなチェーンや減速機等の部品を不要にすることができて、駆動輪を駆動する構成が簡略化すると共に、ギヤのバックラッシやチェーンの伸びによる不具合の発生が回避されるという効果がある。
【００４０】
これはまた、上記減速機等が不要となると共に一個の油圧モータだけによって左右の駆動輪を駆動する構成であるので、駆動輪に駆動トルクを伝達する部品が小型化となるという効果がある。
また、上記出力軸の各先端部は、それぞれ複数の車輪が取付け可能な長さを有しているので、複数の車輪を出力軸の各先端部にそれぞれ取付け可能であると共に、アクスルハウジングを交換することなく、上記先端部に取り付けるディスクホイールやハブを入替えることなどで、幅の異なる駆動輪を取付けることができるという効果がある。
【００４１】
また、請求項１に記載した発明を採用すると、アクスルハウジングと一体的となっている出力軸に全駆動輪を取付けた状態で、アクスルハウジングを車体フレームに取付けたり取り外したりすることが可能となって、組み立て性やメンテナンス性が向上する。
このとき、左右の駆動輪の間は、車幅方向における駆動輪間では比較的間隔が開いている位置であるので、アクスルハウジングの車体フレームへの取付け・取り外し作業が容易である。さらに、アクスルハウジングの車体フレームへの取付け部分が、左右の駆動輪の間に設けられるので、当該取付け部分は、出力軸の各先端部に駆動輪を取付ける際の邪魔となることがない。従って、左右の駆動輪の交換作業性が良い。
【００４２】
また、請求項１に記載した発明を採用すると、出力軸に駆動輪が取付けられていても、その駆動輪に邪魔されることなく、簡単にアクスルハウジングを車体側に取付け・取り外しが可能となるという効果がある。
また、請求項２に記載した発明を採用すると、カムリングが交換可能となっているので、当該カムリングを交換することで、流体圧モータのモータ容量、即ち駆動トルクを変更することが可能となり、カムリングの交換だけで複数の機種の転圧ローラに対応可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例のキャビン付きタイヤローラを示す側面図である。
【図２】本発明に係る実施例の油圧モータ、アクスルハウジング、及び出力軸の関係を示す断面図である。
【図３】本発明に係る実施例の油圧モータとしての多行程型ラジアルピストンモータを示す断面図である。
【図４】本発明に係る実施例の出力軸の軸方向からみた油圧モータのハウジングとアクスルハウジングとの結合を示す図である。
【図５】本発明に係る実施例のアクスルハウジングの車体フレームへの取付けを示す側面図である。
【図６】本発明に係る実施例の出力軸への駆動輪の取付け状態を示す図である。
【図７】本発明に係る実施例の出力軸への駆動輪の取付け状態の別の例をを示す図である。
【図８】従来の転圧ローラを示す図である。
【符号の説明】
３駆動輪（後輪）
１１油圧ポンプ
１２油圧モータ
１５出力軸
１５ａ，１５ｂ出力軸の先端部
１９モータのハウジング
２０，２１アクスルハウジング
２７取付けフランジ
２８ブラケット
２９車体フレーム
３０取付けブロック（当接部）

Claims

流体圧モータによって駆動輪を駆動する転圧ローラにおいて、上記流体圧モータを車幅方向中央部又は略中央部に配設し、その流体圧モータのハウジングから車幅方向両側にそれぞれ出力軸を突出させて、その出力軸の各突出部に、それぞれ一個又は複数個の駆動輪を取り付け、上記流体圧モータのハウジングは、上記出力軸を回転可能に支持するアクスルハウジングに固定され、そのアクスルハウジングは、左右の駆動輪の間の位置で車体側に取り付けられ、車体前後方向に開口するボルト穴を有して上記アクスルハウジングに設けられた取付けフランジと、車体フレームに設けられて上記取付けフランジに車体前後方向から当接可能な当接部を持ったブラケットと、を備え、上記取付けフランジと上記当接部とが、軸を車体前後方向に向けたボルトで接合されることを特徴とする転圧ローラ。
上記流体圧モータは、ハウジングがカムリングを構成するラジアルピストンモータであって、その流体圧モータのハウジングは、上記アクスルハウジングに着脱可能に固定されることを特徴とする請求項１に記載された転圧ローラ。