JP5990341B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、油圧モータ、油圧ポンプ、選択的な動作モードでポンプまたはモータとして機能できる油圧ポンプ−モータ、または油圧ラムなどの別種の油圧アクチュエータ等の流体作動機械を有する車両に関する。

流体作動機械は、フォークリフトトラック、ローダ、および掘削機などの車両で採用されている。そのような車両の多くは、オペレータによる制御を受ける油圧アクチュエータを含む。近年、一部の車両は、油圧駆動トランスミッションで構築されており、油圧駆動トランスミッションでは、内燃機関または電気エンジンが油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプは、各ホイールに付属する油圧モータに油圧流体を供給する。

米国特許第４，２２３，５９５号明細書は、回転シャフトと共に回転する偏心カムの周方向に沿って配置された複数の駆動ロッドを有する油圧モータを開示している。駆動ロッドは、シリンダ内で往復運動する、対応するピストンに連結される。この油圧モータでは、各駆動ロッドの端部が偏心カムと接触するのを可能にすることで、ピストンの往復運動が偏心カムの回転運動に変換される。特に、各駆動ロッドの一端に、フランジ部分を保持する保持部材が取り付けられる。各駆動ロッドに取り付けられた保持部材のフランジ部分は、偏心カムの周方向に沿って延びるリング部材によって外側から固定され、それにより、ピストンが偏心カムから外れるのを防止する。

米国特許第４，６２９，４０１号明細書は、各駆動ロッドの端部を偏心カムに押し付けるばね部材を装備した流体作動機械を開示している。この流体作動機械では、ばね部材の端部が近くの構成要素に固定されるので、駆動ロッドと偏心カムとの間の接触が維持され、それにより、駆動ロッドを偏心カムに押し当てて保持する。

独国特許第２９１５２３９号明細書は、駆動ロッドが偏心カムと接触したままであるように、駆動ロッドと偏心カムとを物理的に連結する連結部材を装備した流体作動機械を開示している。

米国特許出願公開第２００６／０１１０２７６号明細書は、Ｃ字形状の弾性部材を使用して、駆動ロッドを偏心カムに押し付けることで、駆動ロッドと偏心カムとの間の接触を維持するように設計された流体作動機械を開示している。

本発明は、駆動ロッドのカム接触部（例えば、スライドパッド）を偏心カムに押し当てて保持する装置に関する。

米国特許第４，２２３，５９５号明細書の流体作動機械では、各駆動ロッドに設けられた保持部材がリング部材によって堅固に固定される。したがって、部品のいずれかが不正確に製造された場合に、これにより、部品間にギャップが形成され、その結果として部品が摩耗する。

さらに 米国特許第４，２２３，５９５号明細書では、部品間のギャップは、リング部材の弾性変形を使用して塞がれる。しかし、作動流体機械の動作中に、偏心カムの回転位相に応じたリング部材の周期的な弾性変形により、疲労破壊の危険性がより高くなる恐れがある。これは、高速で回転する流体作動機械においていっそう明白である。

米国特許第４，６２９，４０１号明細書の流体作動機械では、ばね部材の一端が固定される。したがって、作動流体機械の動作中に、ばね部材は、偏心カムの回転位相に応じて大きく伸縮し、相応して、駆動ロッドを偏心カムに押し付ける力が大きく変わる。このため、駆動ロッドと偏心カムとの間の接触は維持されるが、押付力は大幅に変化する。これにより、駆動ロッドおよび偏心カムが摩耗する可能性がある。

独国特許第２９１５２３９号明細書に開示された流体作動機械では、連結ロッドが連結部材によって偏心カムに堅固に固定されるので、各部材を相応した高い精度で製造する必要がある。

米国特許出願公開第２００６／０１１０２７６号明細書に開示された流体作動機械では、偏心カムの回転により、Ｃ字形状の部材が大きく変形する。Ｃ字形状部材が連続的に変形することで、疲労破壊の危険性が高まる。

本発明は、先行技術に関する問題の１つまたは複数に対処した流体作動機械を有する車両を提供しようとするものである。

本発明の一実施形態によれば、車両は、それらに限定されるものではないが、
油圧ポンプと、
油圧ポンプから供給された加圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、
を含み、
油圧ポンプおよび油圧アクチュエータの少なくとも１つは流体作動機械であり、流体作動機械は、それらに限定されるものではないが、
偏心カムと、
偏心カムのまわりに半径方向に配置された複数のピストンと、
複数のピストンに対してそれぞれ設けられた複数のシリンダであって、各ピストンが、偏心カムの回転によって、偏心カムの半径方向に沿って往復運動するように構成された、複数のシリンダと、
複数のピストンに対してそれぞれ設けられた複数の駆動ロッドと、
を含み、前記駆動ロッドの少なくとも１つは、
シリンダの対応する１つに沿って延びる主要部と、
主要部の一端に形成され、ピストンの対応する１つと係合する係合部と、
主要部の他端に形成され、偏心カムと接触する接触部と、
主要部のまわりに配置され、駆動ロッドの軸方向に沿って延びる少なくとも１つの保持部材と、
それぞれの保持部材を偏心カムの半径方向外側に押す少なくとも１つの押付部材と、
複数の保持部材の半径方向外側に配置されて、保持部材の半径方向外側から複数の保持部材を保持する少なくとも１つの保持リングと、
を含む。

本明細書および添付の特許請求の範囲内で、「半径方向外側の（または半径方向外側に）」および「半径方向内側の（または半径方向内側に）」とは、それぞれ、偏心カムの回転軸からさらに離れること、およびさらに近づくことを示す。

油圧アクチュエータは、油圧モータとすることができる。油圧アクチュエータは、油圧ラムとすることができる。通常、負荷は油圧アクチュエータに連結される。負荷はホイールとすることができる。負荷は、フォークリフトタイプのアクチュエータとすることができる。複数の前記油圧アクチュエータ（例えば、それぞれのホイールをそれぞれが駆動する油圧モータ）は、油圧ポンプによって供給された加圧油によって駆動することができる。

複数の押付部材を保持リングで内側に保持しながら、押付部材で半径方向外側の方向に押し付けることが可能である。したがって、駆動ロッドは、押付部材からの反力によって偏心カムに押し付けられる。このように、適切な押付力を用いて、駆動ロッドと偏心カムとの間の接触を維持することができる。したがって、駆動ロッドの摩耗および偏心カムの摩耗を低減することが可能である。

さらに、保持リングは、保持部材が半径方向外側の方向に押されることで、内側から支持することができ（保持リングは、どの特定の部分にも堅固に固定されないのが好ましい）、そのため、ロッドを偏心カムに押し付ける押付力は、偏心カムの回転位相に関係なく、ほとんど一定のレベルに維持することができる。このように、偏心カムに押し当てる押付力の変動を小さくすることができ、したがって、駆動ロッドおよび偏心カムの摩耗を低減することが可能である。

さらに、押付部材の弾性力により、部品間に生じるギャップをなくすことができる。したがって、必要以上に高い精度で各部品を製造する必要がなく、それにより、製造コストが下がり、さらに、信頼性が高まり、寿命が延びる。

通常、車両はモータを含み、油圧ポンプはモータによって駆動される。

通常、主要部の角度は、シリンダの対応する１つの軸方向に対して変わる。シリンダの対応する１つの軸方向に対する主要部の角度は、偏心カムの回転と共に周期的に変わり得る。

通常、保持部材の大部分またはすべてとそれぞれの接触部との間にギャップが存在する。ギャップ距離により、各保持部材が、動作中に、それぞれの押付部材の押付力に抗して若干移動するのが可能になる。

動作時、押付部材が圧縮されると、ギャップは、標準動作中に、１つの保持部材およびそれぞれの接触部に対してほぼゼロになり得る。カムの反対側にある別の保持部材とそれぞれの接触部とのギャップは、保持リングにより押付部材が伸長するのが可能になるので、相応して大きくなる。異常動作時に、（押付部材の力が負けたために）それぞれの接触部が偏心カムから離れ得るときに、ギャップの大きさは、それぞれの接触部が偏心カムから遠ざかる距離に正比例する。

一実施形態では、保持部材の少なくとも１つは、主要部を囲む円筒形部分と、円筒形部分の半径方向外側端に設けられた内側フランジ部とを含むことができる。

接触部は、接触部と主要部との間に段付き部が形成されるように、主要部よりも大きい直径を有することができ、
押付部材の少なくとも１つは、円筒形部分の内側面と主要部の外側面との間に形成された環状空間に配置されて、内側フランジ部を段付き部から離れる方向に押すことができる。

さらに、少なくとも１つの押付部材は、円筒形部分によって覆われた環状空間に配置することができる。したがって、流体作動機械の動作中に、押付部材が近くの部品と干渉するのを防止し、それにより、機械の望ましい信頼性を得ることが可能である。

一実施形態では、保持部材の少なくとも１つは、主要部を囲む円筒形部分と、円筒形部分の半径方向内側端に設けられた外側フランジ部とを含むことができ、
少なくとも１つの保持リングは、保持部材の少なくとも１つの、好ましくは大部分の、さらにより好ましくはすべての外側フランジ部を保持することができる。

外側フランジ部は、円筒形部分の半径方向内側端（円筒形部分の偏心カムに近い方の側）に設けることができる。したがって、保持部材によって保持される外側フランジ部が円筒形部分の半径方向外側端（すなわち、円筒形部分の偏心カムから遠い方の側）に形成される場合と比較して、保持リングによって保持された保持部材の姿勢が安定する。

さらに、円筒形の半径方向内側端（円筒形部分の偏心カムに近い方の側）に外側フランジ部を形成することで、外側フランジ部を保持する保持リングの直径を小さくし、それにより、よりコンパクトな保持リングを得ることができる。

実施形態では、保持部材の少なくとも１つは、主要部を囲む円筒形部分と、円筒形部分の半径方向内側端に設けられた外側フランジ部とを含むことができ、
流体作動機械は、少なくとも１つが、保持リングと保持部材の対応する１つの外側フランジ部との間に設けられた複数のスライド部材をさらに含むことができる。

通常、保持リングは、保持部材に固定されず、保持リングは保持部材に対して動くことができる（保持リングは、ある程度周方向に動く）。保持リングで保持部材を保持するために、保持リングと外側フランジ部との間にスライド部材を設けることができ、スライド部材、保持リング、およびス外側フランジ部は互いに接触する。結果として、保持リングおよび外側フランジ部の摩耗を低減し、それにより、保持リングおよび外側フランジ部の寿命を向上させることが可能である。

実施形態では、スライド部材の少なくとも１つは、円筒形部分のまわりに配置することができ、偏心カムの周方向に沿って延びる少なくとも１つの溝を含み、
少なくとも１つの保持リングは、少なくとも１つの溝に嵌め込むことができる。

保持リングの位置は、スライド部材に形成された溝によって調整することができる。したがって、保持リングは、油圧モータの動作中に保持部材から外れるのを防止され、その結果、機械の信頼性が改善される。

実施形態では、少なくとも１つの保持部材は、円筒形部分の両側に１対の溝を含むことができ、
少なくとも１つの保持リングには、溝対にそれぞれ嵌め込まれる１対の保持リングが含まれ得る。

上記の態様で、保持リングによって、保持部材を円筒形部分の両側から保持することにより、保持部材の姿勢を安定させることができる。

実施形態では、スライド部材の少なくとも１つは、クランプ部材または接着剤によって、保持部材の対応する１つの外側フランジ部に固定することができる。

クランプ部材または接着剤で、スライド部材を保持部材の外側フランジ部に固定することで、スライド部材は、保持リングの動作によって生じるスライド力に抗して、保持部材上に保持される。したがって、寿命を延ばすことが可能である。

実施形態では、スライド部材の少なくとも１つは、切れ目のない形で保持部材のまわりに配置することができる。外側フランジ部全体にわたってスライド部材を配置することで、保持リングおよび保持部材の摩耗を効果的に低減することが可能である。

実施形態では、スライド部材の少なくとも１つはＰＥＥＫ材料で形成することができる。

実施形態では、作動チャンバから、偏心カムとの接触部の接触面に作動流体を供給するために、少なくとも１つのピストンおよび／または少なくとも１つの駆動ロッドに内部流路を形成することができる。

作動流体は、少なくとも１つのピストンおよび／または少なくとも１つの駆動ロッドに形成された内部流路を経由して、駆動ロッドと偏心カムとの間の接触面に供給することができる。供給された作動流体は、接触面に流体膜を形成し、それにより、駆動ロッドおよび偏心カムで生じる摩耗を低減する。

実施形態では、作動流体の流れを調整するために、少なくとも１つの内部流路にオリフィスを設けることができる。

接触面への作動油の流れは、望ましい摩耗低減効果が得られるように、オリフィスによって調整することができる。

実施形態では、少なくとも１つの内部流路は、
ピストンに形成された第１の内部流路と、
少なくとも１つの駆動ロッドに形成され、第１の内部流路と連通した第２の内部流路と、
を含むことができ、作動流体は、作動チャンバから第１および第２の内部流路を介して接触面に供給され、
第１の内部流路は、第２の内部流路よりも大きい断面積を有することができる。

第１の内部流路は、第２の内部流路よりも大きい断面積を有することができる。したがって、駆動ロッドがシリンダ軸に対して傾斜した場合でさえ、第１の内部流路と第２の内部流路との間の連通を維持することが可能である。結果として、偏心カムの回転位相に関係なく、作動流体を接触面に供給し、それにより、接触面の摩耗を効果的に低減することが可能である。

実施形態では、偏心カムに面する少なくとも１つの駆動ロッドの面は、内部流路の開口のまわりの段付き境界によって囲まれ、作動流体溜めとして機能するように構成された凹部を含むことができ、段付き境界は、凹部を接触面から分離する。

偏心カムに面する少なくとも１つの駆動ロッドの面は、作動流体溜めを含むことができる。したがって、作動流体溜めに蓄えられた作動流体は、内部流路を通って接触面に漏出することができる。このように、作動流体は、作動流体溜めから接触面にわたって効果的に拡散することができ、接触面の摩耗をより効果的に低減することが可能である。

実施形態では、作動流体溜めは、作動流体溜めの深さが、偏心カムの周方向に段の付いた態様で変わるように形成することができる。

作動流体溜めの深さは、偏心カムを囲んで周方向に、段の付いた態様で変わることができる。これにより、作動流体溜めが、偏心カムに面する駆動ロッドの面に凹部を設けることによって形成される場合に、駆動ロッドの接触部の強度を高くすることが可能である。

実施形態では、偏心カムに面する少なくとも１つの駆動ロッドの面は、内部流路が通じ、作動流体溜めとして機能するように構成された溝を含むことができる。

作動流体は、所定の方向に延びる溝から漏出し、それにより、接触面にわたって拡散することができる。これにより、接触面の摩耗が効果的に低減される。

実施形態では、溝はランドを囲むことができる。

溝は、ランドを囲んで作動流体溜めを形成するので、作動流体は、溝によって囲まれたランドに確実に導入することができる。これにより、接触面の摩耗が効果的に低減される。

実施形態では、係合部は、部分的に球形の形状を有することができる。

駆動ロッドの角度がシリンダ軸に対して変わり得るように、駆動ロッドをピストンと係合させることが可能である。

代替の実施形態では、少なくとも１つのピストンに関して、ピストンは駆動ロッドに固定して連結され、ピストンは、シリンダ係合ピストンリングを有する。少なくとも、ピストンおよび／または係合部は、シリンダ穴内においてカム回転軸に垂直な平面内で回転する。シリンダ穴と係合するピストンおよびピストンリングの一部は、形状が部分的に球形である。したがって、駆動ロッドと、対応するシリンダ軸との間の角度は変わるが、ピストンは、封止した形でシリンダの内部と係合し続ける。

実施形態では、保持部材の少なくとも１つ、および／または保持リングの少なくとも１つは、金属で形成することができる。

金属でできた保持部材および保持リングを形成することで、信頼性と、高速で回転する偏心カムの運動で生じる、反復変化する負荷に対する強度とを改善することが可能である。

ピストンが中で往復運動するシリンダは、正確に４５ｍｍ未満の内径を有するのが好ましい。通常、シリンダは、４４．０ｍｍ未満の内径を有する。通常、車両は、乗用車、またはトラック、フォークリフトトラック、ローダ、もしくは掘削機である。

上記の流体作動機械において、通常、複数の保持部材は、保持リングで保持されながら、押付部材によって半径方向外側の方向に押し付けられる。したがって、駆動ロッドは、押付部材からの反力によって偏心カムに押し付けられる。このように、駆動ロッドの摩耗、および偏心カムの摩耗を低減しながら、駆動ロッドと偏心カムとの間の接触が維持される。

さらに、保持リングは、押付部材により保持部材を半径方向外側の方向に押すことで、内側から支持することができ（保持リングは、いずれの特定の部分にも堅固に固定されない）、そのため、各ロッドを偏心カムに押し付ける押付力は、偏心カムの回転位相に関係なく、ほとんど一定のレベルに維持することができる。このように、偏心カムに押し当てる押付力の変動が小さくなり、したがって、駆動ロッドおよび偏心カムの摩耗をより効果的に防止することが可能である。

さらに、押付部材の弾性力により、部品間に生じるギャップを維持することができる。したがって、各部品を必要以上の高い精度で製造する必要はなく、それにより、製造コストが下がる。

車両の例示的な実施形態の全体構造の概略図である。 油圧モータの内部構造を示している。 偏心カムの半径方向に外側から見た、ピストンおよび駆動ロッドのまわりの構造を示している。 偏心カムの周方向でのピストンおよび駆動ロッドのまわりの構造を示している。 偏心カムの回転方向でのピストンおよび駆動ロッドのまわりの構造を示している。 偏心カムの半径方向に外側から見た保持部材の構造図である。 偏心カムの周方向での保持部材の構造図である。 偏心カムの回転方向での保持部材の構造図である。 偏心カムの回転に応じた油圧モータの構成要素部品の動作を示している。 図５Ａの状況から１８０°位相がシフトした場合の、偏心カムの回転に応じた油圧モータの構成要素部品の動作を示している。 偏心カムの半径方向に内側から見た作動流体溜めの構成を示している。 偏心カムの周方向での作動流体溜めの構成を示している。 作動流体溜めの別の例示的な構成を示している。 スライド部材がクランプ部材を使用して固定された別の実施形態を示している。 ピストンが、部分的に球形のシリンダ係合ピストンリングを有する代替実施形態の概略図（尺度は合っていない）である。

以下に、本発明の少なくとも１つの実施形態が、添付図面を参照して詳細に説明される。ただし、特に指定されない限り、寸法、材料、形状、その相対位置などは単なる例示であり、本発明の範囲を限定するものではないと解釈すべきである。

図１は車両の概略図である。車両１は、エンジン５を収容したシャーシ３を有し、エンジン５は、内燃機関またはバッテリ（図示せず）によって電力を供給される電気エンジンとすることができる。ホイール７および１つまたは複数の他の被動装置１６（フォークリフトタインアクチュエータまたは掘削機アームなど）もまた、シャーシに取り付けられている。モータ５は、回転シャフト９に連結されている。車両は、回転シャフト９に連結された油圧ポンプ１１と、各ホイールに連結された油圧モータ１２と、被動装置１６を駆動するさらなる油圧アクチュエータ１２とを含む油圧トランスミッション１０を含む。

油圧トランスミッションは、油圧ポンプ１１と油圧モータ１２との間に延びる油配管１５をさらに含む。油配管１５は、油圧ポンプ１１の排出側を様々な油圧モータ１２の取り込み側に接続する高圧油管１３と、様々な油圧モータ１２の排出側を油圧ポンプ１１の取り込み側に接続する低圧油管１４とによって形成されている。

図１の例示的な実施形態では、同じトランスミッションがホイールおよび他の被動装置１６の両方を駆動するが、車両は、駆動トランスミッションと、１つまたは複数の他のアクチュエータを動作させる別の油圧トランスミッションとを含むことができる、すなわち、油圧トランスミッションは、ホイールを駆動するためだけに、または掘削装置などの他のアクチュエータを駆動するためだけに使用することができる。

油圧トランスミッションが別々の場合でさえ、一部の部品は共有することができる。例えば、油圧ポンプ１１は、複数のシリンダ１９を含む。これらのシリンダ１９の一部は、第１の油圧トランスミッションの一部とすることができ、一方、一部の他のシリンダ１９は、第２（第３など）の油圧トランスミッションの一部とすることができる。

油圧ポンプ１１は、高圧の作動油を発生させるために、回転シャフト９によって駆動される。高圧油は、高圧の作動油によって油圧モータ１２を駆動するために、高圧油管１３を介して油圧モータ１２に供給される。油圧モータ１２から排出された作動油は、油圧ポンプ１１で再度作動油を加圧するために、低圧油管１４を介して油圧ポンプ１１に供給され、次いで、加圧された作動油は、油圧モータ１２に供給される。

図２は、油圧モータ１２のうちの１つの内部構造を示している。以下の説明において、油圧モータ１２は、流体作動機械の一例として説明される。しかし、これは限定的ではなく、構造は、油圧ポンプ１１に適用することもできる。一部の油圧モータは、選択的な動作モードでポンプまたはモータとして動作可能である。

油圧モータ１２は、被動装置１６（例えば、ホイール７または掘削機のアームなど）の回転シャフトと共に回転する偏心カム１７と、ピストン１８Ａ〜１８Ｆと、シリンダ１９Ａ〜１９Ｆと、ピストン１９Ａ〜１９Ｆの往復運動を偏心カム１７に伝達する駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆとを含む。ピストン１８Ａ〜１８Ｆおよびシリンダ１９Ａ〜１９Ｆは、シリンダヘッド２１Ａ〜２１Ｆと共に、それぞれ作動チャンバ２２Ａ〜２２Ｆを形成している。図２に示していないが、高圧油管１３および低圧油管１４は、各作動チャンバ２２Ａ〜２２Ｆに接続される。これにより、作動流体の形態の作動油の供給および排出が、弁機構（図示せず）によって行われる。

ピストン１８Ａ〜１８Ｆ、シリンダ１９Ａ〜１９Ｆ、および駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆは、偏心カム１７のまわりに設けられ、半径方向に延びている。ピストン１８Ａ〜１８Ｆは、作動チャンバ２２Ａ〜２２Ｆ内の作動油と偏心カム１７とにより、異なる位相で往復運動する。より具体的には、各ピストン１８Ａ〜１８Ｆが、上死点から下死点に向かって移動中に、ピストン１８Ａ〜１８Ｆは、高圧油管１３から対応する作動チャンバ２２Ａ〜２２Ｆに導入された作動油によって、シリンダ軸に沿って半径方向内側に、偏心カム１７に向かって押される。この過程において、ピストン１８Ａ〜１８Ｆに対応する駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆは偏心カム１７を押し、それにより、偏心カム１７の角変位を引き起こす。偏心カム１７の回転時、下死点の近くに配置されたピストン１８Ａ〜１８Ｆは、偏心カム１７により、駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆを介して押し上げられて、作動チャンバ２２Ａ〜２２Ｆから低圧油管１４に作動油を排出する。

上記のように、ピストン１８Ａ〜１８Ｆの周期的な往復運動により、偏心カム１７に連結された発電機１６の回転シャフトが回転する。

以下の説明では、ピストン１８Ａ〜１８Ｆは、まとめてピストン１８とされ、シリンダ１９Ａ〜１９Ｆは、まとめてシリンダ１９とされ、駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆは、まとめて駆動ロッド２０とされ、シリンダヘッド２１Ａ〜２１Ｆは、まとめてシリンダヘッド２１とされ、作動チャンバ２２Ａ〜２２Ｆは、まとめて作動チャンバ２２とされる。

図３Ａは、偏心カム１７の半径方向に外側から見た、ピストン１８および駆動ロッド２０のまわりの構造を示している。図３Ｂは、偏心カム１７の周方向でのピストン１８および駆動ロッド２０のまわりの構造を示している。図３Ｃは、偏心カム１７の回転方向でのピストン１８および駆動ロッド２０のまわりの構造を示している。

駆動ロッド２０は、シリンダ１９に沿って延びる主要部２３と、主要部２３の（偏心カム１７の半径方向外側の）一端に形成された係合部２４と、主要部２３の（偏心カム１７の半径方向内側の）他端に形成された接触部２５とを含む。主要部２３は、偏心カム１７の半径方向にほぼ平行に延び、ピストン１８の往復運動を偏心カム側に伝達する。主要部２３は、シリンダ１９に沿って概ね軸方向に延びるが、主要部２３がシリンダ１９の軸に対して延びる角度は動作中に変わり、一部の実施形態では、ピストンが上死点にある場合に、主要部２３は、シリンダの軸に平行に延びない。

係合部２４は、主要部２３をピストン１８と係合させるように機能する。係合部２４は、偏心カム１７の半径方向内側から、固定ピン５１によってピストン１８に保持されるように構成されている。一実施形態では、係合部２４は、部分的に球形の形状を有する。

接触部２５が偏心カム１７と接触することで、ピストン１８の往復運動は、偏心カム１７の回転運動に変換される。一実施形態では、接触部２５は、主要部２３よりも大きい直径で構成される。これにより、偏心カム１７からの押付力を駆動ロッド２０を介してピストン側に一様に伝達することができる。

主要部２３および接触部２５は一体で形成され、それに対して、係合部２４は、別の部材として形成されて、ボルト２６によって主要部２３に固定される。あるいは、主要部２３および接触部２５は、別々に形成することができ、係合部２４および主要部２３は、一体で形成することができる、すなわち、接触部２５は単独で形成することができ、一方、係合部２４は一体で形成される。

油圧モータ１２は、複数の保持部材３４Ａ〜３４Ｆを含む。保持部材３４Ａ〜３４Ｆは、主要部２３を囲むように駆動ロッド２０の主要部２３のまわりにそれぞれ配置され、シリンダ軸の方向に沿って延びている。以下の説明では、保持部材３４Ａ〜３４Ｆは、まとめて保持部材３４とされる。

保持部材３４Ａ〜３４Ｆは、リング４１によって（偏心カム１７に対して）半径方向内側の方向に引き止められている。これにより、それぞれの駆動ロッド２０の接触面２７と偏心カム１７とが接触する。

図４Ａは、偏心カム１７の半径方向に外側から見た保持部材３４の構造図である。図４Ｂは、偏心カム１７の周方向での保持部材３４の構造図である。図４Ｃは、偏心カム１７の回転方向での保持部材３４の構造図である。

保持部材３４は、駆動ロッド２０の主要部２３を囲み、一方で、シリンダ１９の軸方向（偏心カム１７の半径方向）に延びる円筒形部分３５と、円筒形部分３５の半径方向外側端に設けられた内側フランジ部３６と、円筒形部分３５の半径方向内側端に設けられた外側フランジ部３７とを含む。

図３Ａ〜図３Ｃに示すように、段付き部３８が、駆動ロッド２０の外壁に形成されている。段付き部３８および保持部材３４によって形成された環状空間３９に押付部材４０が配置されている。押付部材４０は、例えば、ばね部材であり、保持部材３４の内側フランジ部３６を段付き部３８から遠ざかる方向に押す。

押付部材４０は、保持部材３４の円筒形部分３５によって囲まれた環状空間３９に収容されている。したがって、油圧モータ１２の動作中に、押付部材４０が近くの部品と干渉するのを防止し、それにより、機械の優れた信頼性を得ることが可能である。

外側フランジ部３７は、円筒形部分３５の半径方向内側端（すなわち、円筒形部分３５の偏心カム１７に近い方の側）に設けられている。したがって、保持リング４１によって保持された外側フランジ部３７が、円筒形部分３５の半径方向外側端（すなわち、円筒形部分３５の偏心カム１７から離れた方の側）に形成される場合と比較して、保持リング４１によって保持された保持部材３４の姿勢が安定する。

さらに、円筒形部分３５の半径方向内側端（すなわち、円筒形部分３５の偏心カム１７に近い方の側）に外側フランジ部３７を形成することで、外側フランジ部３７を保持する保持リング４１の直径を小さくし、それにより、よりコンパクトな保持リング４１を得ることが可能である。

外側フランジ部３７と駆動ロッド２０（段付き部３８）との間には、隙間４８が設けられている。隙間は、油圧モータ１２の動作中で、押付部材４０が最も圧縮された状態にあるときでさえ、油圧モータ１２の通常動作中に、外側フランジ部３７と駆動ロッド２０との間にそれでもなお小ギャップ（例えば、数ミリメートル）があるように前もって設定される。このように、隙間４８を設けることで、駆動ロッド２０に沿った保持部材３４の移動によって生じる衝撃を吸収する（ひいては、保持部材および駆動ロッドの摩耗を低減する）ことが可能であり、さらに、部品の製造誤差を吸収することが可能である。

油圧モータ１２が何らかの理由で異常動作し、押付部材４０が予測される範囲を超えて変形するような場合に、外側フランジ部３７は、駆動ロッド２０と接触して、押付部材４０の過度の変形を制限する。このようにして、構成要素の障害などの異常がある場合でさえ、押付部材４０の変形を予測される範囲内に制限し、さらに、保持リング４１および保持部材３４が予想外に移動するのを防止し、それにより、異常が重大な障害に発展するのを防止することが可能である。

複数の押付部材４０が、駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆに対応して設けられている。保持部材３４Ａ〜３４Ｆは、保持リング４１によって内側に保持されながら、押付部材４０Ａ〜４０Ｆによって半径方向外側の方向に押し付けられている。したがって、駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆは、押付部材４０Ａ〜４０Ｆからの反力によって偏心カム１７に押し付けられる。これにより、偏心カム１７の回転位相に関係なく、駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆと偏心カム１７との間の接触を維持することが可能である。したがって、駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆの摩耗、および偏心カム１７の摩耗を低減することが可能である。以下の説明では、押付部材４０Ａ〜４０Ｆは、まとめて押付部材４０とされる。

保持リング４１と外側フランジ部３７との間にスライド部材４２を設けることができる。図４Ａ〜図４Ｃに示すように、スライド部材４２は、外側フランジ部３７に沿って円筒形部分３５を部分的に囲むように形成することができる。保持リング４１は、保持部材３４に固定されず、したがって、油圧モータ１２の動作中に、保持リング４１は、偏心カム１７の回転に応じて、保持部材３４に対してある程度動く。例えば、駆動ロッド２０は、偏心カム１７と接触して、シリンダ軸に対するその角度を変えながら動作する。これを受けて、保持リング４１には、駆動ロッド２０に設けられた保持部材３４を介して摩耗力がある程度かかり、保持リング４１は、保持リング４１の周方向に前後に回転する。

スライド部材４２は、例えば、ＰＥＥＫ材料（ポリエーテルエーテルケトン）でできている。このスライド部材４２を保持リング４１と保持部材３４との間に配置することで、保持リング４１および保持部材３４の摩耗を低減することが可能である。

さらに、スライド部材４２は、接着剤４４によって外側フランジ部３７に取り付けることができる。

スライド部材３４には、偏心カム１７の周方向に沿って延びる溝４３が形成されている。保持リング４１を溝４３に嵌め込むことで、保持リング４１の位置を調整することが可能である。これにより、保持リング４１は、油圧モータ２１の動作中に保持部材３４から外れるのを防止される。その結果、機械の信頼性を改善することが可能である。

溝４３は、円筒形部分３５の両側で外側フランジ部３７に形成される、すなわち、溝４３Ａ、４３Ｂがそれぞれ円筒形部分３５の両側に形成される。各溝４３Ａ、４３Ｂには、保持リング４１Ａ、４１Ｂの対応する１つが嵌め込まれる。このように、保持リング４１が溝４３に嵌め込まれるように、円筒形部分３５の各側に溝４３を形成することで、保持リング４１によって保持された保持部材３４の姿勢を安定させることができる。

保持部材３４および保持リング４１は、例えば、金属でできている。保持部材３４はアルミニウムで形成することができ、保持リング４１は鉄で形成することができる。

図５Ａは、偏心カム１７の回転に応じた油圧モータ１２の構成要素部品の動作を示す概略図である。図５Ｂは、偏心カム１７の位相が、図５Ａの場合から１８０°だけシフトした状態における、偏心カム１７の回転に応じた油圧モータ１２の構成要素部品の動作を示す概略図である。説明を簡単にするために、ピストン１８Ａ、シリンダ１９Ａ、駆動ロッド２０Ａ、作動チャンバ２２Ａ、保持部材３４Ａ、および押付部材４０Ａを有するユニット５０Ａと、ピストン１８Ｄ、シリンダ１９Ｄ、駆動ロッド２０Ｄ、作動チャンバ２２Ｄ、保持部材３４Ｄ、および押付部材４０Ｄを有するユニット５０Ｄとが説明される。当然ながら、説明は、他のユニット５０に適用可能である。

実施形態では、偶数個のユニットが設けられている。しかし、これは限定的ではなく、奇数個のユニット５０を設けることもできる。さらに、ユニットは、偏心カム１７の中心に関して対称に配置されている。しかし、これは限定的ではなく、ユニットは非対称に配置することもできる。

図５Ａについて下記に説明する。

油圧モータ１２では、偏心カム１７は、被動装置１６（例えば、ホイール７）の回転シャフトと共に回転する。ユニット５０Ａでは、偏心カム１７の回転により、駆動ロッド２０Ａが偏心カム１７の半径方向外側に押し上げられる。押し上げられている間、駆動ロッド２０Ａは、押付部材４０Ａを介して、保持リング４１を偏心カム１７の半径方向外側に押す。このように、保持リング４１は、図５Ａの上側方向に移動する。

対照的に、ユニット５０Ａとは反対の位相であるユニット５０Ｄでは、駆動ロッド２０Ｄは偏心カム１７に押し付けられない（状況によっては、駆動ロッド２０Ｄは偏心カム１７から遠ざかる）。一方、保持リング４１は、上記のように、図５Ａで上側方向に移動して、保持部材３４Ｄを半径方向内側の方向に押す。このように、保持部材３４Ｄを押下するように作用する力が、押付部材４０Ｄを介して駆動ロッド２０Ｄに伝達される。これにより、駆動ロッド２０Ｄは偏心カム１７に押し付けられ、それにより、駆動ロッド２０Ｄと偏心カム１７との間の接触が維持される。

図５Ｂについて下記に説明する。

図５Ａとは反対に、ユニット５０Ｄにおいて、偏心カム１７の回転により、駆動ロッド２０Ｄが半径方向外側の方向に押される。押し上げられている間、駆動ロッド２０Ｄは、押付部材４０Ａを介して、保持リング４１を半径方向外側の方向に押す。このようにして、保持リング４１は、図５Ｂの下側方向に移動する。

対照的に、ユニット５０Ｄとは反対の位相であるユニット５０Ａでは、駆動ロッド２０Ａは偏心カム１７に押し付けられない（状況によっては、駆動ロッド２０Ａは偏心カム１７から遠ざかる）。一方、保持リング４１は、上記のように、図５Ｂで下側方向に移動して、保持部材３４Ａを半径方向内側の方向に押す。このように、保持部材３４Ａを押下するように作用する力が、押付部材４０Ａを介して駆動ロッド２０Ａに伝達される。これにより、駆動ロッド２０Ａは偏心カム１７に押し付けられ、それにより、駆動ロッド２０Ａと偏心カム１７との間の接触が維持される。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、偏心カム１７の回転運動に呼応して、保持リング４１は、偏心カム１７とほぼ同じ軸のまわりに回転する。このように、保持リング４１は、保持部材３４Ａ〜３４Ｆを押付部材４０Ａ〜４０Ｆによって半径方向内側の方向に押された状態に保ち、保持リング４１は、いずれの特定の部分にも堅固に固定されることはない。したがって、押付部材４０Ａ〜４０Ｆは、偏心カム１７の回転に呼応して大きく伸縮することはない。押付部材４０Ａ〜４０Ｆの端部が特定の部分に堅固に固定される場合と比べて、押付部材４０Ａ〜４０Ｆはあまり伸縮しない。偏心カム１７の回転位相に関係なく、駆動ロッド２０Ａ〜２０Ｆが、ほぼ一定の力で偏心カム１７と接触した状態を維持することが可能である。結果として、偏心カム１７および駆動ロッド２０の摩耗を低減し、それにより、偏心カムおよび駆動ロッドの寿命を延ばすことが可能である。

さらに、押付部材４０Ａ〜４０Ｆを油圧モータ１２に配置することで、駆動ロッドと保持部材との間で生じることがあるギャップをなくすことができる。したがって、各部品を必要以上の精度で製造する必要はなく、それにより、製造コストが下がる。

図３Ａ〜図３Ｃでは、作動チャンバ２２から、駆動ロッド２０の偏心カム１７との接触面に作動油を供給するために、内部流路２８がピストン１８および駆動ロッド２０に形成されている。内部流路２８には、ピストン２８に形成された第１の内部流路２８Ａと、駆動ロッド２０に形成された第２の内部流路２８Ｂとがある。第１の内部流路２８Ａおよび第２の内部流路２８Ｂは、導入された作動油を作動チャンバ２２から接触面２７に供給するために互いに連通している。

第１の内部流路２８Ａは、第２の内部流路２８Ｂよりも大きい断面積を有する。これにより、駆動ロッド２０がシリンダ軸に対して傾斜した場合でさえ、第１の内部流路２８Ａと第２の内部流路２８Ｂとの間の連通を維持することが可能である。結果として、偏心カム１７の回転位相に無関係に、作動油を接触面２７に供給し、それにより、接触面２７の摩耗を効果的に低減することが可能である。

第３の内部流路２８Ｃも、作動チャンバ２２からピストン１８と駆動ロッド２０（係合部２４）とがスライドする係合面２９に作動油を供給するために、ピストン１８に形成されている。これにより、流体膜が係合面２９に形成され、それにより、ピストン１８および駆動ロッド２０の摩耗が低減される。

第２の内部流路２８Ｂでは、作動チャンバ２２から導入された作動油の流れを調整するために、オリフィス３０が設けられている。これにより、接触面２７の摩耗を低減するという有益な効果が得られるように、接触面への作動油の流れを調整することが可能である。

さらに、図３Ａ〜図３Ｃに示した例では、オリフィス３０は、第２の内部流路２８Ｂに設けられている。しかし、これは限定するものではなく、オリフィス３０は、第２の内部流路２８Ｂの代わりに、または第２の内部流路２８Ｂに加えて、第２の内部流路２８Ａおよび第３の内部流路２８Ｃの一方または両方に設けることができる。

偏心カム１７に面する駆動ロッド２０（接触部２５）の面に関して、その面には凹部が設けられて、内部流路２８の開口３２を含む領域にワーキング溜め（ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｕｍｐ）３２を形成している。ワーキング溜め３２には、作動油が、作動チャンバ２２から内部流路２８を介して供給される。作動流体溜め３２に蓄えられた作動油は、作動流体溜め３２から漏出して、接触面２７に流体膜を形成する。このように、流体膜が接触面２７に形成され、それにより、接触面２７の摩耗が低減される。

図６Ａは、半径方向に内側から見た作動流体溜め３２の構成を示している。図６Ｂは、偏心カム１７の周方向での作動流体溜め３２の構成を示している。作動流体溜め３２は、その深さが、偏心カム１７の周方向に沿って段の付いた態様で変わるように形成されている。これにより、作動流体溜め３２が、偏心カム１７に面する駆動ロッド２０（接触パット２５）の面に凹部を設けることによって形成される場合に、駆動ロッド２０の接触部２５の強度を高くすることが可能である。

図７は、作動流体溜め３２の別の例示的な構成を示している。図７では、作動流体溜め３２は、内部流路２８の開口３１と連通するための溝３３で形成することができる。溝３３は、作動チャンバ２２から作動油を供給するための内部流路２８の開口３１と連通している。作動油は、所定の方向に延びる溝３３から漏出し、それにより、接触面２７にわたって拡散する。これにより、流体膜が接触面２７に形成され、摩耗が効果的に低減される。

特に、図７の例では、作動流体溜め３２は、溝３３でランド４９の所定の領域を囲むことにより形成されている。これは、作動流体溜め３２に供給された作動油が接触面２７およびランド４９の広い範囲にわたって効果的に拡散するのを可能にする。

上記の実施形態では、スライド部材４２は、接着剤４４によって外側フランジ３７に固定されている。しかし、これは限定的ではなく、その代わりとして、スライド部材４２および外側フランジ部３７は、図８に示すように、クランプ部材４５によって外側からクランプして固定することができる。

図９に示す代替実施形態では、駆動ロッド２０の係合部２４は、駆動ロッドに固定して連結されたピストン１８に固定して連結されている。ピストンは、部分的に球形のシリンダ係合ピストンリング２９を有する。少なくとも、ピストンおよび／または係合部は、シリンダ穴内でカム回転軸に対して回転する。ピストンは、部分的に球形の形状とすることができる。ピストンリングは、部分的に球形の形状とすることができる。したがって、偏心カム１７が回転すると、駆動ロッド２０とシリンダ軸との間の角度は変わるが、ピストンリング５２は、封止した形でシリンダの内部と係合し続ける。

本発明が、例示的な実施形態に関連して説明されたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更形態を成すことができると当業者には分かるであろう。

１ 車両
３ シャーシ
５ エンジン
７ ホイール
９ 回転シャフト
１０ 油圧トランスミッション
１１ 油圧ポンプ
１２ 油圧モータ
１３ 高圧油管
１４ 低圧油管
１５ 油配管
１６ 被動装置
１７ 偏心カム
１８Ａ〜１８Ｆ ピストン
１９Ａ〜１９Ｆ シリンダ
２０Ａ〜２０Ｆ 駆動ロッド
２１Ａ〜２１Ｆ シリンダヘッド
２２Ａ〜２２Ｆ 作動チャンバ
２３ 主要部
２４ 係合部
２５ 接触部
２６ ボルト
２７ 接触面
２８Ａ〜２８Ｃ 内部流路
２９ 係合面
３０ オリフィス
３１ 開口
３２ 作動流体溜め
３３ 溝
３４Ａ〜３４Ｆ 保持部材
３５ 円筒形部分
３６ 内側フランジ部
３７ 外側フランジ部
３８ 段付き部
３９ 環状空間
４０Ａ〜４０Ｆ 押付部材
４１ 保持リング
４２ スライド部材
４３ 溝
４４ 接着剤
４５ クランプ部材
４８ 隙間
４９ ランド
５０Ａ〜５０Ｆ ユニット
５１ 固定ピン
５２ シリンダ係合ピストンリング

Claims (12)

1. 油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給された加圧油によって駆動される油圧アクチュエータとを含む車両であって、
   前記油圧ポンプおよび前記油圧アクチュエータの少なくとも１つは流体作動機械であり、前記流体作動機械は、
   偏心カムと、
   前記偏心カムを囲んで半径方向に配置された複数のピストンと、
   前記複数のピストンに対してそれぞれ設けられた複数のシリンダであって、各前記ピストンが、前記偏心カムの回転によって、前記偏心カムの半径方向に沿って往復運動するように構成された、複数のシリンダと、
   前記複数のピストンに対してそれぞれ設けられた複数の駆動ロッドと、
   を含み、前記駆動ロッドの少なくとも１つは、
   前記シリンダの対応する１つに沿って延びる主要部と、
   前記主要部の一端に形成され、前記ピストンの対応する１つと係合する係合部と、
   前記主要部の他端に形成され、前記偏心カムと接触する接触部と、
   前記主要部のまわりに配置され、前記駆動ロッドの軸方向に沿って延びる少なくとも１つの保持部材と、
   前記それぞれの保持部材を前記偏心カムの半径方向外側に押す少なくとも１つの押付部材と、
   複数の保持部材の半径方向外側に配置されて、前記保持部材の半径方向外側から前記複数の保持部材を保持する少なくとも１つの保持リングと、
   を含む、車両。
2. 前記保持部材の少なくとも１つは、前記主要部を囲む円筒形部分と、前記円筒形部分の半径方向外側端に設けられた内側フランジ部とを含み、
   前記接触部は、前記接触部と前記主要部との間に段付き部が形成されるように、前記主要部よりも大きい直径を有し、
   前記押付部材の少なくとも１つは、前記円筒形部分の内側面と前記主要部の外側面との間に形成された環状空間に配置されて、前記内側フランジ部を前記段付き部から離れる方向に押す、請求項１に記載の車両。
3. 前記保持部材の少なくとも１つは、前記主要部を囲む円筒形部分と、前記円筒形部分の半径方向内側端に設けられた外側フランジ部とを含み、
   前記少なくとも１つの保持リングは、前記保持部材の少なくとも１つの前記外側フランジ部を保持する、請求項１または２に記載の車両。
4. 少なくとも１つの保持部材の前記外側フランジ部は溝を含み、
   前記少なくとも１つの保持リングは前記溝内に嵌め込まれる、請求項３に記載の車両。
5. 少なくとも１つの保持部材は、前記円筒形部分の両側に１対の溝を含み、
   前記流体作動機械は、前記溝対にそれぞれ嵌め込まれる１対の保持リングを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
6. 前記作動チャンバから、前記偏心カムとの前記接触部の接触面に作動流体を供給するために、少なくとも１つのピストンおよび／または少なくとも１つの駆動ロッドに内部流路が形成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
7. 前記作動流体の流れを調整するために、前記内部流路にオリフィスが設けられる、請求項６に記載の車両。
8. 前記偏心カムに面する少なくとも１つの駆動ロッドの面は、前記内部流路の開口のまわりの段付き境界によって囲まれ、作動流体溜めとして機能するように構成された凹部を含み、前記段付き境界は、前記凹部を前記接触面から分離する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両。
9. 前記作動流体溜めは、前記作動流体溜めの深さが、前記偏心カムの周方向に段の付いた態様で変わるように形成される、請求項８に記載の車両。
10. 前記偏心カムに面する少なくとも１つの駆動ロッドの面は、内部流路が通じ、作動流体溜めとして機能するように構成された溝を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両。
11. 少なくとも１つのピストンは、それぞれの駆動ロッドに固定して連結され、シリンダ係合ピストンリングを有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両。
12. 標準動作中に、少なくとも１つの保持部材と前記それぞれの接触部との間にギャップが存在する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両。

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