JP4938684B2 - 差動ロック動作付き液圧走行駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２基の液圧ポンプと差動ロック動作付きの４基の液圧モータを備える液圧走行駆動装置に関する。

４基の液圧モータを２基の可調整ポンプにより駆動する液圧走行駆動装置は、特許文献１に既に公知である。各液圧モータと液圧ポンプは、第１の接続路と第２の接続路とを備える。第１の液圧ポンプの第１の接続路から始めるに、液圧モータのうち２基は入力路としてのそれらの第１の接続路を介して圧力媒体を充填される。しかしながら、これら２基の液圧モータの出力路は第１の液圧ポンプの第２の接続路へ接続されてはおらず、第２の液圧ポンプの入力路として機能する第２の接続路へ接続されている。第２の液圧ポンプの出力路は、ここでも他の２基の液圧モータの入力路として機能する接続路へ接続されている。しかしながら、最後に挙げた２基の液圧モータは第１の液圧ポンプの第２の接続路へ接続されている。かくして、閉液圧回路が形成され、ここでポンプ−モータ−ポンプ−モータ−ポンプのポンプ給送順序が個別に実現される。

液圧モータと液圧ポンプとのこのいわゆる交差接続は、個別液圧モータへ圧力媒体を供給しない液圧ポンプ上に比較的高速回転する液圧モータを支持しなければならないことを意味する。閉回路内の油流収支が故に、個別液圧モータの強制稼動が達成される。
独国特許出願公開第１９８３３９４２号明細書

説明した走行駆動装置に付随する欠点は、油流収支が固定されているので液圧モータをそれらの吸収容積について厳密に同じ仕方で調整しなければならない点にある。実際の応用例では、吸収容積それぞれに対応した正確な調整が可能な定速モータだけしか、かくして原理的に検討できない。

本発明の目的は、液圧モータの回動角度の個別適用が可能な差動ロック装置付きの液圧走行駆動装置を提供することにある。

この目的は、請求項１の特徴により本発明になる液圧走行駆動装置にて達成される。

本発明になる液圧走行駆動装置は、少なくとも２基の液圧ポンプと４基の液圧モータとを備える。液圧ポンプと液圧モータは、それぞれ第１の接続路と第２の接続路とを備える。第１と第３の液圧モータの第１の接続路は、それぞれの場合に第１の液圧ポンプの第１の接続路へ接続する。しかしながら、第２の液圧ポンプの第１の接続路は第２と第４の液圧モータの第１の接続路へ接続する。

第１の液圧ポンプの第２の接続路は、第２の液圧モータの第２の接続路と第３の液圧モータの第２の接続路とへ接続する。しかしながら、第２の液圧ポンプの第２の接続路は第１の液圧モータの第２の接続路と第４の液圧モータの第２の接続路とへ接続する。従って、第３と第４の液圧モータはそれぞれ１基の液圧ポンプに対してだけ割り当てられ、それぞれが後者と従来の回路を形成する。

対照的に、第１と第２の液圧モータはいわゆる交差接続にて配置する。交差接続では、圧力媒体はポンプ−液圧モータ−ポンプ−液圧モータの順でポンプ給送される。

液圧モータのうち２基は交差接続でもって２基の液圧ポンプへ接続するが、他の２基の液圧モータをそれぞれ従前の方法にて１基の液圧ポンプへ割り当てるこの組み合わせを用いることで、完全に固定してはいない油流収支が得られる。このことで、液圧モータの回動角度の一致は不可欠とされず、例えば負荷圧力に応じた仕方で調整できるという利点がもたらされる。

液圧モータの吸収容積相互の厳密な識別は、必要ない。同時に、差動ロック動作が得られ、何故なら液圧モータのうち２基を他のそれぞれの液圧モータを加圧する液圧ポンプ上にそれらを支持しなければならない仕方でもって交差接続を介して配置するからである。

本発明になる液圧走行駆動装置のさらなる展開にとって有効なものを、従属請求項に提示した。

特に、第１と第２の液圧モータを１本の車軸に割り当てることは好都合である。従って、車軸の２個の駆動輪を交差接続により個別充填する１基の液圧モータへ個別接続する。

特に、第３と第４の液圧モータを別の車軸に併せ割り当てることもまた好都合である。極めて好適な走行方向をもたらす車両の場合、このことで好適な対称性を獲得し、ここでは湾曲路を回る走行期間中に走行駆動装置の影響は一切発生しない。

別の構成では、特に前後の走行方向について車両が増大した対称性を備える場合、これを好都合とし得る。この目的に合せ、第１と第２の液圧モータを車両の一方側に割り当てることは特に好都合である。例えば、第１と第２の液圧モータは車両の右側へ接続することができる。

本発明になる液圧走行駆動装置の一つの好適な例示実施形態を図面に提示し、以下の説明にてより詳細に記述する。

図１は、本発明になる液圧走行駆動装置１の液圧回路線図を示す。液圧走行駆動装置１は、駆動シャフト３を介して第１の液圧ポンプ４と第２の液圧ポンプ５へ結合した駆動モータ２を備える。２基の液圧ポンプ４，５は２方向へポンプ給送するよう設計してあり、それらのポンプ容積を調整することができる。この目的に合せ、第１の液圧ポンプ４と第２の液圧ポンプ５の二つの調整機構を、図示しない調整装置を介して起動する。

第１の液圧ポンプ４と第２の液圧ポンプ５は好ましくは同じ駆動シャフト３により駆動し、ここで給送ポンプ６は駆動シャフト３により追加的に駆動する。給送ポンプ６は好ましくは定速ポンプであり、圧力媒体を一方向にのみポンプ給送することができる。

少なくとも駆動４輪を備える車両を駆動すべく、少なくとも１基の第１の液圧モータ７と第２の液圧モータ８と第３の液圧モータ９と第４の液圧モータ１０が液圧走行駆動装置１内に配設してある。図１に示す例示実施形態では、第２の液圧モータ８が第１の液圧モータ７と併せ前輪軸の車輪を駆動するものと仮定する。第３の液圧モータ９と第４の液圧モータ１０が、車両の後輪軸の車輪を駆動する。

第１の液圧ポンプ４が、その圧力媒体を第１の作動管路１１内へポンプ給送する。この目的に合せ、第１の作動管路１１が第１の液圧ポンプ４の第１の接続路１２へ接続してある。

以下の説明では、第１の液圧ポンプ４がその圧力媒体をその第１の接続路１２を介して第１の作動管路１１へポンプ給送するものと仮定する。第１の液圧ポンプ４への圧力媒体の還流は、第１の液圧ポンプ４の第２の接続路１４へ接続した第２の作動管路１３を介して流れる。

同様に、提示した例示実施形態では、第２の液圧ポンプ５はその第１の接続路１６にて第２の液圧ポンプ５に接続した第３の作動管路１５へその圧力媒体をポンプ給送する。第２の液圧ポンプ５へ還流される圧力媒体は、第４の作動管路１７を介して第２の液圧ポンプ５の第２の接続路１８へ流れる。

第１の作動管路１１は、第１の分岐点２１にて第１の作動管路１１の第１の部分１１’と第２の部分１１”へ分岐させてある。第１の作動管路１１の第１の部分１１’は、第１の液圧モータ７の第１の接続路１９へ接続してある。第１の作動管路１１の第２の部分１１”は、第３の液圧モータ９の第１の接続路２０へ接続してある。

第１の液圧モータ７と第３の液圧モータ９はかくして、第１の液圧ポンプ４からの圧力媒体を充填される。

第２の液圧ポンプ５の第１の接続路１６へ接続した第３の作動管路１５は、第３の分岐点２５から第３の作動管路１５の第１の部分１５’と第２の部分１５”へ分岐する。第３の作動管路１５の第１の部分１５’は、第２の液圧モータ８の第１の接続路２６へ接続してある。それ故、第３の作動管路１５の第２の部分１５”は第４の液圧モータ１０の第１の接続路２７へ接続される。

第２の液圧モータ８と第４の液圧モータ１０は、かくして第３の作動管路１５を介して第２の液圧ポンプ５からの圧力媒体を充填される。

第１の液圧ポンプ４の第２の接続路１４は、第１の作動管路１３と第１の部分１３’と第２の部分１３”とを介して第２の液圧モータ８の第２の接続路２８か又は第３の液圧モータ９の第２の接続路２３へそれぞれ接続してある。第２の接続管路１３の第１の部分１３’と第２の部分１３”は、第２の分岐点２４において第２の作動管路１３内へ開口している。第２の液圧モータ８と第３の液圧モータ９を介して流れる圧力媒体は、かくして第１の液圧ポンプ４の第２の作動管路１３を介してその第２の接続路１４へ供給され、説明中のポンプ給送方向の場合、これが第１の液圧ポンプ４の真空側を形成する。

第２の液圧ポンプ５の圧力媒体の還流は、第４の作動管路１７を介して流れる。第４の作動管路１７は、第４の分岐点３０から第１の作動管路１７の第１の部分１７’と第２の部分１７”へ分岐させてある。第４の作動管路１７の第１の部分１７’は、第１の液圧モータ７の第２の接続路２２へ接続してある。第４の作動管路１７の第２の部分１７”は、第４の液圧モータ１０の第２の接続路２９へ接続してある。

第１の液圧モータ７と第４の液圧モータ１０がポンプ給送する圧力媒体は、それ故に第４の作動管路１７の第１の部分１７’と第２の部分１７”を介して第２の液圧ポンプ５の第２の接続路１８へ還流する。

それぞれ第１と第３の管路１１，１５内への第１の液圧ポンプ４と第２の液圧ポンプ５のポンプ給送方向を仮定すると、第１の液圧モータ７と第３の液圧モータ９は第１の液圧ポンプ４からの圧力媒体を充填される。第１の液圧モータ７を通って流れる圧力媒体は、そこから第２の液圧ポンプ５へ還流する。さらに進んで、圧力媒体は第２の液圧ポンプ５から第２の液圧モータ８と第４の液圧モータ１０へポンプ給送される。第２の液圧モータ８がポンプ給送する圧力媒体は、第１の液圧ポンプ４の真空側へ還流する。従って、第１と第２の液圧モータ７，８はいわゆる交差接続により２基の液圧ポンプ４，５へ接続される。

第１の液圧ポンプ４からポンプ給送される圧力媒体もまた、第１の液圧モータ７と同じく第３の液圧モータ９へ供給される。しかしながら、第３の液圧モータ９を通って流れる圧力媒体もまた第２の作動管路１３を介して再度第１の液圧ポンプ１４へ還流される。第３の液圧モータ９はかくして、第１の液圧ポンプ４へ排他的に接続される。第２の液圧モータ８同様に第４の液圧モータ１０に供給される圧力媒体は、第４の液圧モータ１０の出力路から同様に第２の液圧モータ５へポンプ還流給送される。従って、第４の液圧モータ１０は第２の液圧ポンプ５へ排他的に接続される。第１の液圧ポンプ４は液圧モータ８と共に従前の回路を形成しており、第２の液圧ポンプは第４の液圧モータ１０と共に従前の回路を形成している。

部分的な交差接続はポンプ給送方向とは逆の方向にも維持され、ここで圧力媒体はそれぞれ第１と第２の液圧ポンプ４，５により第２の或いは第４の作動管路１３，１７へそれぞれポンプ給送される。第１の液圧モータ７と第２の液圧モータ８はそれぞれ２基の液圧ポンプ４，５に交差接続したが、２基の液圧モータ９，１０はそれぞれ２基の液圧ポンプ４，５の一方にのみ接続する。

提示された例示実施形態では、第１の液圧モータ７と第２の液圧モータ８は好ましくは車両の前輪軸に割り当ててある。従って、例えば前部右側駆動軸３１は第１の液圧モータ７により駆動される。対照的に、液圧モータ８が前部左側駆動軸３２を駆動する。しかしながら、第３の液圧モータ９と第４の液圧モータ１０は後輪軸の駆動輪に接続してある。こうして、第３の液圧モータ９が後部右側駆動軸３３を駆動し、第４の液圧モータ１０が後部左側駆動軸３４を駆動する。この種の走行駆動装置１は、例えば掘削機や他の移動式作動機器用の全輪駆動装置として用いることができる。

制限された柔軟な油流収支が可能であり、何故なら第１の液圧ポンプ４のポンプ給送流と第２の液圧ポンプ５のポンプ給送流はそれぞれ本発明になる液圧走行駆動装置の場合に細分されるからであり、ここではポンプ給送圧力媒体の一部が液圧ポンプ４，５それぞれへ再還流される。実際に、二つの駆動系列が第１の液圧モータ７と第２の液圧モータ８の交差接続により互いに結合され続け、それによって差動ロック動作が提供される。しかしながら、結合は関与する液圧モータ全ての完全な交差接続の場合ほど硬直したものとはならない。これは、個別液圧モータをそれらの吸収容積において互いにずらせられることを意味する。かくして、負荷圧力に応じた液圧モータ調整を伴なう液圧走行駆動装置の使用が可能になる。

たとえ全ての液圧モータ７〜１０を定速モータとして設計したとしても、一つの利点は達成され、何故なら液圧モータ７〜１０の基本的設定は個別吸収容積どうしで絶対的な同一性を生み出す必要はないからである。しかしながら、液圧モータとしてなるべくギヤモータや可変速モータを少なくとも一対用いる。こうして、例えば後輪軸の液圧モータ９，１０をギヤモータ或いは可変速モータとして設計することができる。無論、図示の例示実施形態において前輪軸に対し割り当てた二つの液圧モータ７，８をギヤモータ或いは可変速モータとして設計することもできる。

前輪軸への二つの交差接続液圧モータ７，８の割り当ては、図示の例示実施形態用に選択しただけであって、強制的なものではない。前部右側車輪は第１の液圧モータ７によって等しく良好に駆動し得、後部左側車輪は第２の液圧モータ８によって等しく良好に駆動し得る。従って、右側後部駆動輪はそこで第３の液圧モータ９により駆動され、左側前部駆動輪は第４の液圧モータ１０によって駆動される。さらなる代替実施形態では、第１の液圧モータ７が右側前輪を駆動し、第２の液圧モータ８が右側後輪を駆動し、第３の液圧モータ９が左側前輪を駆動し、第４の液圧モータ１０が左側後輪を駆動する。

システム内で所与の最小圧力を生成するため、始動時には当初解放圧力である給送システムが配設してある。この給送システムは、同様に駆動モータ２により駆動される給送ポンプ６を備える。給送ポンプ６は、吸引管路３５を介して容積槽３６から圧力媒体を吸引し、それを給送圧力管路３７へポンプ給送する。給送圧力管路３７内の所定値を超える昇圧を防止すべく、給送圧力制限弁３８が給送圧力管路３７へ接続してある。給送圧力制限弁は、可調整ばね３９により閉弁位置方向のばね力にさらされる。給送圧力測定管路４０を介して供給される給送圧力管路３７の圧力が、給送圧力制限弁３８の計測面上の可調整ばね３９の力に抗して作用する。計測面に作用する液圧が対抗ばねの力を上回ると、給送圧力制限弁３８はその開弁位置を向く方向へ変位し、かくして給送圧力管路３７は放圧管路４１を介して容積槽２６へ接続されるようになる。上記の所与の最小回動速度以上では、それによって給送ポンプにより給送システム内に定圧が維持される。駆動モータ２の回転速度における増大の結果としての圧力のさらなる上昇は、給送圧力制限弁３８ならびに給送圧力管路３７と容積槽３６との増大した接続により阻止される。

給送圧力管路３７は、給送ポンプ６に離間対向するその端部において第１の接続管路４２と第２の接続管路４３に接続してある。第１の接続管路４２は、第１の作動管路１１から第２の作動管路１３へ延びている。第２の接続管路４３は、第３の接続管路１５から第４の接続管路１７へ延びている。

第１の給送弁ユニット４４は、第１の接続管路４２内で第１の接続管路４２内への給送圧力管路３７の開口と第１の作動管路１１との間に配置してある。第１の給送弁ユニット４４には、第１の作動管路１１の方向に向いて開口する逆止弁４５が備わる。第１の作動管路１１は、給送圧力管路３７内の圧力が第１の作動管路１１内の圧力を上回る限り、戻し弁４５を介して給送圧力管路３７から加圧することができる。

第１の作動管路１１を安全確保すべく、高圧制限弁４６を逆止弁４５に並列配置してある。逆止弁４５の閉弁方向の貫流接続路を、高圧制限弁４６を介して第１の接続管路４２内に作成することができる。この目的に合せ、高圧制限弁４６にはばね４７により閉弁方向に予め荷重がかけてあり、ここで高圧制限弁４６の計測面上にはばね４７の力に抗して液圧が作用する。液圧は、作動圧力計測管路４８を介して供給される第１の作動管路１１の圧力により生成される。ここで、第１の作動管路１１内で優勢な圧力がばね４７が定める臨界値を上回ると、高圧制限弁４６が開弁し、圧力媒体は第１の作動管路１１を流出して給送圧力管路３７の方向に逆止弁を迂回する。

給送圧力制限弁３８が指定する最大給送圧力を上回る圧力が給送圧力管路３７内に生じた場合、第１の作動管路１１は容積槽３６内へ放圧される。

対応する第２の給送弁ユニット４９が、第２の作動管路１３と第１の接続管路４２内への給送圧力管路３７の開口との間に配置してある。第２の給送弁ユニット４９は第１の給送弁ユニットに対し対応する仕方で構成してあり、それ故これらの要素の機能説明の繰り返しは不要である。第２の作動管路１３内の圧力が給送圧力管路３７内で優勢である圧力未満に処されると、第１の作動管路１１から除かれる圧力媒体もまた第２の給送弁ユニット４９の逆止弁を介して第２の作動管路１３内へ抜き取ることができる。

第３の作動管路１５又は第４の作動管路１７をそれぞれ充填するため、そしてそれらの圧力を固定するため、対応する第３の給送弁ユニット５０と第４の給送弁ユニット５１が第２の接続管路４３内への給送圧力制限弁３７の開口両側の第２の接続管路４２に配設してある。第３の給送弁ユニット５０と第４の給送弁ユニット５１は、構造と機能において第１の給送弁ユニット４４と第２の給送弁ユニット４９とに符合する。それ故、不要な繰り返しを避けるべく第３と第４の給送弁部５０，５１の説明は省略する。

本発明になる液圧走行駆動装置は、記載した例示実施形態に限定はされない。それどころか、必要に応じて記載例示実施形態の個別特徴に互いに組み合わせることができる。

本発明になる流体静力学的車載駆動装置の好適な例示実施形態を示す図

符号の説明

４ 第１の液圧ポンプ
５ 第２の液圧ポンプ
７ 第１の液圧モータ
８ 第２の液圧モータ
９ 第３の液圧モータ
１０ 第４の液圧モータ
１２，１６，１９，２０，２６，２７ 第１の接続路
１４，１８，２２，２３，２８，２９ 第２の接続路

Claims (7)

1. 少なくとも１基の液圧ポンプ（４）と第２の液圧ポンプ（５）と第１、第２、第３、第４の液圧モータ（７，８，９，１０）とを備える液圧走行駆動装置であって、
   第１の液圧ポンプ（４）の第１の接続路（１２）を、液圧を介して普遍的に、第１の液圧モータ（７）の第１の接続路（１９）と第３の液圧モータ（９）の第１の接続路（２０）とへ接続し、
   第２の液圧ポンプ（５）の第１の接続路（１６）を、液圧を介して普遍的に、第２の液圧モータ（８）の第１の接続路（２６）と第４の液圧モータ（１０）の第１の接続路（２７）とへ接続し、
   第１の液圧モータ（７）の第２の接続路（２２）と第４の液圧モータ（１０）の第２の接続路（２９）を、液圧を介して普遍的に、第２の液圧ポンプ（５）の第２の接続路（１８）へ接続し、
   第２の液圧モータ（８）の第２の接続路（２８）と第３の液圧モータ（９）の第２の接続路（２３）を、液圧を介して普遍的に、第１の液圧ポンプ（４）の第２の接続路（１４）へ接続し、
   第３の液圧モータ（９）は排他的に第１の液圧ポンプ（４）に接続され、第１の液圧ポンプ（４）とともに従来の閉回路を構成し、且つ、
   第４の液圧モータ（１０）は排他的に第２の液圧ポンプ（５）に接続され、第２の液圧ポンプ（５）とともに従来の閉回路を構成したことを特徴とする液圧走行駆動装置。
2. 前記第１と第２の液圧モータ（７，８）は１本の車軸に割り当てたことを特徴とする請求項１記載の液圧走行駆動装置。
3. 前記第３と第４の液圧モータ（９，１０）は１本の車軸に割り当てたことを特徴とする請求項１又は２記載の液圧走行駆動装置。
4. 前記第１と第２の液圧モータ（７，８）は前記車両の一方側に割り当てたことを特徴とする請求項１記載の液圧走行駆動装置。
5. 前記第３と第４の液圧モータ（９，１０）は前記車両の一方側に割り当てたことを特徴とする請求項１又は４記載の液圧走行駆動装置。
6. 前記第１と第２の液圧モータ（７，８）は定速モータかギヤモータか可変速モータであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液圧走行駆動装置。
7. 前記第３と第４の液圧モータ（９，１０）は定速モータかギヤモータか可変速モータであることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液圧走行駆動装置。

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