JPWO2006126646A1

JPWO2006126646A1 - 油圧駆動装置

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Publication number: JPWO2006126646A1
Application number: JP2007517898A
Authority: JP
Inventors: 愛智藪内; 杉山　玄六; 玄六杉山; 小林　剛; 剛小林; 新留　隆志; 隆志新留; 栗原　猛; 猛栗原
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2008-12-25
Also published as: US20090090103A1; KR20080011393A; EP1887253A1; WO2006126646A1; EP1887253A4

Abstract

油圧モータ３０のシリンダブロック３０Ａ等を含む回転部材、及び出力軸３６の一部と、油圧モータ３１のシリンダブロック３１Ａ等を含む回転部材、及び出力軸３２の一部のそれぞれが収納される一部材から成るフロントケーシング５０と、このフロントケーシング５０に接合されるとともに、弁板３０Ｃと弁板３１Ｃが装着されるリアケーシング５１とを設け、リアケーシング５１は、弁板３０Ｃの第１ポート３０Ｃ１に連通する油路５２、及びこの油路５２に連通し弁板３１Ｃの第１ポート３１Ｃ１に連通する油路５３と、弁板３０Ｃの第２ポート３０Ｃ２に連通する油路５４、及びこの油路５４に連通し弁板３１Ｃの第２ポート３１Ｃ２に連通する油路５５とを有する構成にしてある。

Description

本発明は、ホイールローダ等の走行機能を有する建設機械などに備えられる油圧駆動装置に関する。

この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。図５は従来の油圧駆動装置のスケルトン図、図６は従来の油圧駆動装置の第２可変容量油圧モータに備えられるクラッチ部を示す断面図である。

図５に示すように、高速低トルクモータである第１可変容量油圧モータ８は、出力軸５、ギヤ４、ギヤ３を介して最終出力軸２へ接続されている。また、低速高トルクモータである第２可変容量油圧モータ１１は、出力軸２６、クラッチ部１０、ギヤ６、ギヤ４、ギヤ３を介して最終出力軸２へ接続されている。

クラッチ部１０は、図６に示すように、第２可変容量油圧モータ１１の出力軸２６の外側に設けられ、この出力軸２６と一体的に回転するクラッチ原動軸２５と、摩擦板２１が収納され、この摩擦板２１が互いに当接することによってクラッチ原動軸２５と一体的に回転可能なドラム２０と、このドラム２０と一体的に回転可能なクラッチ従動軸７と、摩擦板２１を接離可能にさせるピストン１９と、このピストン１９を摩擦板２１が互いに当接するように付勢するばね１２とを含んでいる。

なお、上述したクラッチ部１０のクラッチ原動軸２５の両端は、ベアリング２７，２８のそれぞれによって支持されている。また、クラッチ原動軸２５の回転をピストン１９に伝えないようにするために、別のベアリング２９が設けられている。

また、図５，６からは必ずしも明らかではないが、上述の第１可変容量油圧モータ８、第２可変容量油圧モータ１１のそれぞれは、この技術分野で普通に考えられるように、シリンダブロック、及びこのシリンダブロック内に摺動自在に収納される複数のピストンを含む回転部材と、この回転部材と一体に回転する出力軸５，２６と、油の給排のための第１ポート及び第２ポートを有する弁板を備えている。すなわち、第１可変容量油圧モータ８の本体を形成するフロントケーシング及びリアケーシング内に、この第１可変容量油圧モータ８に関連する回転部材、出力軸５、及び弁板が備えられ、第２可変容量油圧モータ１１の本体を形成するフロントケーシング及びリアケーシング内に、この第２可変容量油圧モータ１１に関連する回転部材、出力軸２６、及び弁板が備えられている。

この従来技術では、クラッチ部１０を接続した状態において、すなわち、ばね１２の力によってピストン１９で摩擦板２１を互いに当接させた状態において、第２可変容量油圧モータ１１の弁板の第１ポート及び第２ポートを介して給排される油圧力によって回転部材を回転させることにより、この回転部材と一体に出力軸２６が回転し、この出力軸２６の回転がクラッチ原動軸２５、摩擦板２１、ドラム２０を介してクラッチ従動軸７に伝えられる。これにより、第２可変容量油圧モータ１１の出力と、第１可変容量油圧モータ８の出力が最終出力軸２に伝えられて、低速走行による各種作業を実施できるようになっている。

また、クラッチ部１０を遮断した状態において、すなわち、ピストン１９に油圧力を与えてこのピストン１９をばね１２の力に抗して移動させて摩擦板２１を互いに離脱させ、クラッチ原動軸２５とクラッチ従動軸７間の回転力の伝達を遮断した状態において、第１可変容量油圧モータ８の弁板の第１ポート及び第２ポートを介して給排される油圧力によって回転部材を回転させることにより、この回転部材と一体に出力軸５が回転し、この出力軸５の回転がギヤ４，３を介して最終出力軸２に伝えられる。これにより、第１可変容量油圧モータ８の出力のみがロスなく最終出力軸２に伝えられ、高速走行が可能になっている（特許文献１）。
特開２０００−１９３０６５公報

上述した従来技術は、第１可変容量油圧モータ８と第２可変容量油圧モータ１１のそれぞれが本体を形成するフロントケーシング及びリアケーシングを有することから、部品点数が多くなり、製作費が高くなりやすい。また、第１可変容量油圧モータ８、第２可変容量油圧モータ１１のそれぞれが互いに離間した場所に配置されているために、装置の大型化を招いている。さらに、それぞれの油圧モータ８，１１に関連した配管が必要になり、この配管構造が複雑になりやすい。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、部品点数を少なくすることができるとともに、第１可変容量油圧モータと第２可変容量油圧モータとを互いに接近させて配置することができる油圧駆動装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、シリンダブロック及びピストンを含む回転部材と、この回転部材と一体的に回転する出力軸と、油の給排のための第１ポート及び第２ポートを有する弁板とをそれぞれ有する第１可変容量油圧モータ及び第２可変容量油圧モータと、上記第１可変容量油圧モータの出力と上記第２可変容量油圧モータの出力とを伝達手段を介して１つの最終出力軸から出力可能な油圧駆動装置において、上記第１可変容量油圧モータの上記回転部材、及び上記出力軸の一部と、上記第２可変容量油圧モータの上記回転部材、及び上記出力軸の一部のそれぞれが収納される一部材から成るフロントケーシングと、このフロントケーシングに接合されるとともに、上記第１可変容量油圧モータの上記弁板と上記第２可変容量油圧モータの上記弁板が装着されるリアケーシングとを設けたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、１組のフロントケーシングとリアケーシングの内部に、第１可変容量油圧モータと第２可変容量油圧モータを配置してあることから、全体のフロントケーシング及びリアケーシングの数を少なくすることができる。すなわち、部品点数を少なくすることができる。また、１組のフロントケーシングとリアケーシングの内部において、第１可変容量油圧モータと第２可変容量油圧モータとを配置してあることから、これらの第１可変容量油圧モータと第２の可変容量油圧モータとを互いに接近させて配置することができる。

また、本発明は、上記発明において、上記リアケーシングは、上記第１可変容量油圧モータの上記弁板の上記第１ポートに連通する油路、及びこの油路に連通し上記第２可変容量油圧モータの上記弁板の上記第１ポートに連通する油路と、上記第１可変容量油圧モータの上記弁板の上記第２ポートに連通する油路、及びこの油路に連通し上記第２可変容量油圧モータの上記弁板の上記第２ポートに連通する油路とを有することを特徴としている。このように構成した本発明は、第１可変容量油圧モータ及び第２可変容量油圧モータに給排される油を導く配管を、リアケーシング内において油路として形成できる。

また、本発明は、上記発明において、上記フロントケーシング内に形成される油室の油を、上記伝達手段に供給する油路を設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、フロントケーシング内に形成される油室の油を伝達手段の潤滑に有効に活用できる。

また、本発明は、上記発明において、上記油室の油を、上記伝達手段に供給する上記油路を、上記フロントケーシングに設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、伝達手段の潤滑を簡単な構造で実現できる。

また、本発明は、上記発明において、上記伝達手段が上記第２可変容量油圧モータの出力軸に設けられるクラッチ部を含むことを特徴としている。

また、本発明は、上記発明において、上記クラッチ部が、上記第２可変容量油圧モータの出力軸と一体的に回転するクラッチ原動軸と、このクラッチ原動軸と接離可能に設けられ、接続時に上記最終出力軸へ上記第２可変容量油圧モータの出力を伝達するクラッチ従動軸とを含むとともに、上記第２可変容量油圧モータの上記出力軸と上記クラッチ部の上記クラッチ原動軸とが同一部材から成ることを特徴としている。

このように構成した本発明は、クラッチ部に含まれるクラッチ原動軸が第２可変容量モータの出力軸と同一の部材から成ることから、クラッチ原動軸の一端は第２可変容量モータの出力軸に一体化される。したがって、このクラッチ原動軸の一端に関しては、クラッチ原動軸を支持するベアリングを設ける必要がなく、このクラッチ原動軸の他端を支持するベアリングによって、このクラッチ原動軸の支持構造を実現できる。すなわち、クラッチ原動軸を支持するベアリングは、クラッチ原動軸の他端にのみ関連させて設ければ済み、これによってベアリングの数を少なくすることができる。

また、本発明は、上記発明において、上記クラッチ部の上記クラッチ従動軸を、上記クラッチ部の上記クラッチ原動軸部分に、このクラッチ原動軸と同軸に配置するとともに、上記クラッチ従動軸の軸長を上記クラッチ原動軸の軸長よりも短く設定したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、クラッチ原動軸の軸長の範囲内にクラッチ従動軸を配置してあることから、第２可変容量モータの出力軸の軸長、及びクラッチ原動軸の軸長を比較的短くすることにより、第２可変容量モータの出力軸の軸方向に沿う全体の長さ寸法を短く設定することが可能となる。

また、本発明は、上記発明において、上記クラッチ部の上記クラッチ原動軸と一体に回転するドラムを備え、このドラム内に、このドラムと上記クラッチ従動軸間を接離する摩擦板と、上記ドラムと上記クラッチ従動軸とを接続させるように上記摩擦板を駆動可能なピストンと、このピストンを付勢するばねとを配置したことを特徴としている。

また、本発明は、上記発明において、上記伝達手段が上記第１可変容量油圧モータの出力軸に設けられるクラッチ部を含むことを特徴としている。

また、本発明は、上記発明において、上記クラッチ部が、上記第１可変容量油圧モータの出力軸と一体的に回転するクラッチ原動軸と、このクラッチ原動軸と接離可能に設けられ接続時に上記最終出力軸へ上記第２可変容量油圧モータの出力を伝達するクラッチ従動軸を含むとともに、
上記クラッチ従動軸と一体に回転し、上記第２可変容量油圧モータの出力軸の回転を上記クラッチ従動軸に伝えるギヤを備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、クラッチ部の遮断時に、クラッチ従動軸が、第１可変容量油圧モータの回転による影響を受けることがなく、これによってクラッチ原動軸とクラッチ従動軸の相対回転数を第１可変容量油圧モータの出力軸の回転数以下に抑えることができる。

また、本発明は、上記発明において、上記フロントケーシングの上側部分に、上記フロントケーシングと上記リアケーシングを含むモータ部の油室と、このモータ部に連設されるミッションケースを含むトランスミッション部の空間とを連通させる油路を設けるとともに、
上記ミッションケースの下側部分に、このミッションケースに収容される油の油面の高さを規定する油路を設けたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、フロントケーシングの上側部分に設けた油路を介して、モータ部の油室の油をミッションケース内の部品の潤滑のために供給させることができるとともに、ミッションケースの下側部分に設けた油路によって、ミッションケース内に収容される油の量を必要最少限度に押えることができる。

また、本発明は、上記発明において、上記第１可変容量モータの出力軸を制動可能な駐車ブレーキを備えたことを特徴としている。

本発明は、１組のフロントケーシングとリアケーシング内に第１可変容量油圧モータと第２可変容量油圧モータを配置した構成にしてあることから、部品点数を少なくすることができ、従来に比べて製作費を低減させることができる。また、第１可変容量油圧モータと第２可変容量油圧モータとを互いに接近させて配置することができ、これによって装置の小型化を実現できる。また、第１可変容量油圧モータ及び第２可変容量油圧モータに給排される油を導く配管は、リアケーシング内において油路として形成することができるので、この配管構造を従来に比べて簡単にすることができる。

以下，本発明に係る油圧駆動装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係る油圧駆動装置の第１実施形態を示す断面図、図２は図１に示す第１実施形態のスケルトン図である。この第１実施形態は建設機械等、例えばホイールローダに装備されるもので、高速低トルクモータを形成する第１可変容量油圧モータ３０と、低速高トルクモータを形成する第２可変容量油圧モータ３１とを備えている。これらの第１可変容量油圧モータ３０の出力と、第２可変容量油圧モータ３１の出力とを伝達手段、すなわちギヤ３５，３９，４０及びクラッチ部３４を介して１つの最終出力軸４１から出力可能となっている。

第２可変容量油圧モータ３１の出力を最終出力軸４１に伝達可能なクラッチ部３４は、第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２に設けられ、この出力軸３２と一体的に回転するクラッチ原動軸３４ａと、このクラッチ原動軸３４ａと接離可能に設けられ、接続時に最終出力軸４１へ第２可変容量油圧モータ３１の出力を伝達するクラッチ従動軸３４ｅとを含んでいる。この第１実施形態は、第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２とクラッチ部３４のクラッチ原動軸３４ａとが同一部材から成っている。すなわち、第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２の延長線上にクラッチ部３４のクラッチ原動軸３４ａが形成されている。

上述したクラッチ部３４のクラッチ従動軸３４ｅは、図１に示すように、クラッチ原動軸３４ａの部分に、このクラッチ原動軸３４ａと同軸に配置してあるとともに、クラッチ従動軸３４ｅの軸長をクラッチ原動軸３４ａの軸長よりも短く設定してある。このクラッチ従動軸３４ｅはギヤ３５に係合させてある。すなわち、クラッチ従動軸３４ｅとギヤ３５とが一体的に回転するようになっている。なお、クラッチ原動軸３４ａとギヤ３５との間で、クラッチ原動軸３４ａとギヤ３５が一体となって回転しないように、ギヤ３５はベアリング３５ａで支持している。

クラッチ部３４は、クラッチ原動軸３４ａ、クラッチ従動軸３４ｅの他に、クラッチ原動軸３４ａと一体に設けた、すなわちクラッチ原動軸３４ａと一体に回転するドラム３４ｂを備えている。このドラム３４ｂ内には、摩擦板、例えばクラッチ従動軸３４ｅに固定される固定摩擦板３４ｇと、この固定摩擦板３４ｇに当接可能な可動摩擦板３４ｆと、この可動摩擦板３４ｆを固定摩擦板３４ｇに押圧可能なピストン３４ｃと、可動摩擦板３４ｆを固定摩擦板３４ｇから離れるように付勢するばね３４ｄとを配置してある。

クラッチ原動軸３４ａとドラム３４ｂとには、ばね３４ｄのばね力に抗して可動摩擦板３４ｆを固定摩擦板３４ｇに当接させるようにピストン３４ｃを駆動する油圧力を導く油路３４ｈ，３４ｉを形成してある。

上述のようにクラッチ原動軸３４ａの一端は、第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２に一体化され、他端はベアリング３３によって支持させてある。

また、この第１実施形態は、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６を制動可能な駐車ブレーキ３８を備えている。この駐車ブレーキ３８は、固定状態に保持されるハウジング３８ａと、このハウジング３８ａ内に配置される摩擦板、例えばハウジング３８ａに固定される固定摩擦板３８ｅと、この固定摩擦板３８ｅに当接可能な可動摩擦板３８ｄとを含んでいる。また、可動摩擦板３８ｄを固定摩擦板３８ｅに押圧可能なピストン３８ｂと、可動摩擦板３８ｄが固定摩擦板３８ｅから離れるようにピストン３８ｂを付勢するばね３８ｃとを備えている。

第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６と、ハウジング３８ａとには、ばね３８ｃのばね力に抗して可動摩擦板３８ｄを固定摩擦板３８ｅに当接させるようにピストン３８ｂを駆動する油圧力を導く油路３８ｆ，３８ｇを形成してある。

上述したギヤ３５に噛み合うギヤ３９は、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６に固定されている。このギヤ３９に噛み合うギヤ４０は、最終出力軸４１に固定されている。なお、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の端部は、ベアリング３７によって支持させてある。

そして特に、この第１実施形態は、第１可変容量油圧モータ３０のシリンダブロック３０Ａ、このシリンダブロック３０Ａ内に収納される複数のピストン３０Ｂを含む回転部材、及び出力軸３６の一部と、第２可変容量油圧モータ３１のシリンダブロック３１Ａ、このシリンダブロック３１Ａ内に収納される複数のピストン３１Ｂを含む回転部材、及び出力軸３２の一部のそれぞれが収納される一部材から成るフロントケーシング５０を備えている。また、フロントケーシング５０に接合されるとともに、第１可変容量油圧モータ３０の弁板３０Ｃと第２可変容量油圧モータ３１の弁板３１Ｃとが装着されるリアケーシング５１を備えている。

リアケーシング５１は、第１可変容量油圧モータ３０の弁板３０Ｃの第１ポート３０Ｃ１に連通する油路５２、及びこの油路５２に連通し第２可変容量油圧モータ３１の弁板３１Ｃの第１ポート３１Ｃ１に連通する油路５３と、第１可変容量油圧モータ３０の弁板３０Ｃの第２ポート３０Ｃ２に連通する油路５４、及びこの油路５４に連通し第２可変容量油圧モータ３１の弁板３１Ｃの第２ポート３１Ｃ２に連通する油路５５とを備えている。

また、この第１実施形態は、例えばフロントケーシング５０に、このフロントケーシング５０内に形成される油室５６の油を、伝達手段に含まれるギヤ３５，３９，４０に供給する油路５０Ａを備えている。

このように構成した第１実施形態は、駐車ブレーキ３８による第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の制動が解除され、クラッチ部３４を接続した状態において、すなわち図１に示す油路３４ｈ，３４ｉを介してピストン３４ｃに油圧力を与え、ばね３４ｄの力に抗して可動摩擦板３４ｆを固定摩擦板３４ｇに当接させるようにピストン３４ｄを駆動させた状態において、例えば油路５２，５３、弁板３０の第１ポート３０Ｃ１及び弁板３１Ｃの第１ポート３１Ｃ１を介して供給され、弁板３０Ｃの第２ポート３０Ｃ２及び弁板３１Ｃの第２ポート３１Ｃ２を介して油路５４，５５に排出される油圧力によって、ピストン３０Ｂ，３１Ｂを駆動し、シリンダブロック３０Ａ，３１Ａを回転させることにより、これらのシリンダブロック３０Ａ，３１Ａと一体に出力軸３６，３２が回転する。

第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２の回転と一体にクラッチ原動軸３４ａが回転し、この回転がドラム３４ｂ、可動摩擦板３４ｆ及び固定摩擦板３４ｇ、クラッチ従動軸３４ｅを介してギヤ３５に伝えられ、ギヤ３５の回転がギヤ３９，４０を介して最終出力軸４１に伝えられる。また、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の回転が、ギヤ３９，４０を介して最終出力軸４１に伝えられる。つまり、第２可変容量油圧モータ３１の出力と第１可変容量油圧モータ３０の出力が最終出力軸４１に伝えられ、これによって低速走行による各種作業を実施できる。

また、駐車ブレーキ３８による第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の制動が解除され、第２可変容量油圧モータ３１の容量を０とし、クラッチ部３４を遮断した状態において、すなわち、図１に示す油路３４ｈ，３４ｉを介してピストン３４ｃに与えていた油圧力を除き、ばね３４ｄの力によって可動摩擦板３４ｆを固定摩擦板３４ｇから離脱させるようにピストン３４ｃを移動させ、クラッチ原動軸３４ａとクラッチ従動軸３４ｅ間の回転力の伝達を遮断した状態において、例えば油路５２，５３、弁板３０Ｃの第１ポート３０Ｃ１及び弁板３１Ｃの第１ポート３１Ｃ１に作動油が供給されると、第１可変容量油圧モータ３０のピストン３０Ｂが駆動され、シリンダブロック３０Ａ及びこれと一体となって回転軸３６が回転するとともに、弁板３０Ｃの第２ポート３０Ｃ２を介して油路５４に作動油が排出される。一方、容量が０である第２可変容量油圧モータ３１では、作動油の給排が遮断され、ピストン３１Ｂは駆動されず、シリンダブロック３１Ａも回転しない。したがって、作動油は第１可変容量油圧モータ３０のみに供給され、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の回転がギヤ３９，４０を介してロスなく最終出力軸４１に伝えられ、これによって高速走行を実現できる。

なお、図１に示す油路３８ｆ，３８ｇを介してピストン３８ｂに油圧力を与え、ばね３８ｃの力に抗して可動摩擦板３８ｄを固定摩擦板３８ｅに当接させるようにピストン３８ｂを駆動することにより、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の回転が阻止され、最終出力軸４１の回転が停止して駐車状態となる。

上述した第１実施形態によれば、クラッチ部３４に含まれるクラッチ原動軸３４ａが第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２と同一の部材から成ることから、クラッチ原動軸３４ａの一端は第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２に一体化される。したがって、このクラッチ原動軸３４ａの一端に関しては、クラッチ原動軸３４ａを支持するベアリングを設ける必要がなく、このクラッチ原動軸３４ａの他端を支持するベアリング３３によって、クラッチ原動軸３４ａの支持構造を実現できる。すなわち、クラッチ原動軸３４ａを支持するベアリング３３は、クラッチ原動軸３４ａの両端のうちの一方の端部である他端のみに関連させて設ければ済み、これによってベアリングの数を少なくすることができ、製作費を低減できる。

また、クラッチ従動軸３４ｅを、クラッチ原動軸３４ａの部分に、このクラッチ原動軸３４ａと同軸に配置するとともに、クラッチ従動軸３４ｅの軸長をクラッチ原動軸３４ａの軸長よりも短く設定した構成にしてあることから、第２可変容量油圧モータ３１の出力
軸３２の軸長、及びクラッチ原動軸３４ａの軸長を比較的短くすることにより、第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２に沿う全体の長さ寸法を短く設定でき、装置の小型化が可能となる。

また、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６を制動可能な駐車ブレーキ３８を設けたことから、制動に要するトルクが小さくて済み、これにより駐車ブレーキ３８を小型にすることができる。

また特に、１組のフロントケーシング５０とリアケーシング５１の内部に、第１可変容量油圧モータ３０と第２可変容量油圧モータ３１を配置してあることから、フロントケーシング５０及びリアケーシング５１の数を少なくすることができる。すなわち、部品点数を少なくすることができ、これによって製作費を低減させることができる。また、１組のフロントケーシング５０とリアケーシング５１の内部において、第１可変容量油圧モータ３０と第２可変容量油圧モータ３１とを配置してあることから、これらの第１可変容量油圧モータ３０と第２の可変容量油圧モータ３１とを互いに接近させて配置することができ、これによって装置の小型化を実現させることができる。また、第１可変容量油圧モータ３０及び第２可変容量モータ３１に給排される油を導く配管は、リアケーシング５１内において油路５２〜５５として形成できるので、この配管構造を簡単にすることができる。

また、フロントケーシング５０内に形成される油室５６の油を、伝達手段に含まれるギヤ３５，３９，４０に供給する油路５０Ａを設けたことから、フロントケーシング５０の油室５６の油をギヤ３５，３９，４０の潤滑に有効に活用できる。さらに、油路５０Ａをフロントケーシング５０に設けたことから、ギヤ３５，３９，４０の潤滑を簡単な構造で実現させることができる。

図３は本発明に係る油圧駆動装置の第２実施形態を示す断面図、図４は図３に示す第２実施形態のスケルトン図である。この第２実施形態も例えばホイールローダに装備され、このホイールローダにおける現実の配置形態を考慮したものであり、図３，４のそれぞれは、上述した図１，２に示すものと天地を逆にして描いてある。すなわち、図３，４の上側に描かれている部分は、ホイールローダに備えられた場合に上側に配置されることが好ましい部分であり、図３，４の下側に描かれている部分は、下側に配置されることが好ましい部分である。

この第２実施形態も上述した第１実施形態と同様に、フロントケーシング５０とリアケーシング５１を含むモータ部６０と、ミッションケース６３を含むトランスミッション部６１とを連設させてあるとともに、第１可変容量油圧モータ３０の回転部材を構成するシリンダブロック３０Ａと複数のピストン３０Ｂ、及び第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の一部と、第２可変容量油圧モータ３１の回転部材を構成するシリンダブロック３１Ａと複数のピストン３１Ｂ、及び第１可変容量油圧モータ３１の出力軸３２の一部とをフロントケーシング５０に収納させてある。

また特に、この第２実施形態は、第１可変容量油圧モータ３０の出力と第２可変容量油圧モータ３１の出力とを１つの最終出力軸４１に伝える伝達手段に含まれるクラッチ部３４を、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６に設けてある。

また、第１可変容量油圧モータ３０の弁板３０Ｃと、第２可変容量油圧モータ３１の弁板３１Ｃをリアケーシング５１に収納させてある。さらに、このリアケーシング５１に、上述した第１実施形態と同様に、第１可変容量油圧モータ３０の弁板３０Ｃの第１ポート３０Ｃ１に連通する油路５２、及びこの油路５２に連通し第２可変容量油圧モータ３１の弁板３１Ｃの第１ポート３１Ｃに連通する油路５３と、第１可変容量油圧モータ３０の弁板３０Ｃの第２ポート３０Ｃ２に連通する油路５４、及びこの油路５４に連通し第２可変容量油圧モータ３１の弁板３１Ｃの第２ポート３１Ｃ２に連通する油路５５とを形成してある。

上述したクラッチ部３４は、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６に固定されてこの出力軸３６と一体に回転するクラッチ原動軸３４ａと、このクラッチ原動軸３４ａと接触可能に設けられた接続時に摩擦板３４ｆｇを介して、最終出力軸４１へ第２可変容量油圧モータ３１の出力を伝達するクラッチ従動軸３４ｅとを含んでいる。

また、第２可変容量油圧モータ３１の出力を最終出力軸４１に伝える伝達手段に含まれ、クラッチ従動軸３４ｅと一体に回転するギヤ３４ｅ１を備えている。このギヤ３４ｅ１と第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６との間にはベアリングが設けられ、このベアリングによって第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の回転がギヤ３４ｅ１に伝えられないようになっている。

なお、第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２に固定したギヤ３５と、上述のクラッチ従動軸３４ｅと一体的に回転するギヤ３４ｅ１とが噛みあい、例えば第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６に固定したギヤ３９と、最終出力軸４１に固定したギヤ４０とがかみ合うように、これらのギヤ３５，３４ｅ１，３９，４０を配置してある。

これらのギヤ３５，３４ｅ１，３９，４０、及びクラッチ部３４によって、第１可変容量油圧モータ３０の出力と第２可変容量油圧モータ３１の出力を１つの最終出力軸４１に伝える伝達手段が構成されている。

また、この第２実施形態は、フロントケーシング５０の上側部分に、フロントケーシング５０とリアケーシング５１を含むモータ部６０の油室６２と、このモータ部６０に連設されるミッションケース６３を含むトランスミッション部６１の空間６４とを連通させる油路６６を設けるとともに、ミッションケース６３の下側部分に、ミッションケース６３に収容される油の油面６７の高さを規定する油路６８を設けてある。

また、フロントケーシング５０の油室６２と、ミッションケース６３の空間６４とを仕切る境界壁には、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６、及び第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２の周囲をそれぞれ密封するオイルシール６５を設けてある。

また、第２可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の軸方向、及び径方向には、外部からの油をクラッチ部３４に導いて摩擦板３４ｆｇを押圧可能なピストンを作動させる油、あるいはこのクラッチ部３４を潤滑する油をそれぞれ導く油路６９を形成してある。

このように構成した第２実施形態では、図４に示す駐車ブレーキ３８を解除し、クラッチ部３４を接続した状態において、油路５２，５３を介して、あるいは油路５４，５５を介して作動油を供給し、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６、及び第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２を回転させると、第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２の回転がギヤ３５，３４ｅ１，クラッチ従動軸３４ｅ、クラッチ原動軸３４ａを介して第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６に伝えられ、また、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の回転がギヤ３９，４０を介して最終出力軸４１に伝えられる。つまり、第２可変容量油圧モータ３１の出力と第１可変容量油圧モータ３０の出力が最終出力軸４１に伝えられる。これによって低速走行による各種作業を実施できる。

また、駐車ブレーキ３８を解除し、クラッチ部３４を遮断した状態において、油路５２あるいは油路５４を介して作動油を供給し、第１可変容量油圧モータ３１の出力軸３６だけを回転させると、この出力軸３６の回転がギヤ３９，４０を介して最終出力軸４１に伝えられる。これによって高速走行を実施できる。この動作の間、容量が０である第２可変容量モータ３１では、作動油の給排がなされず、その出力軸３２は回転せず、したがってギヤ３５，３４ｅ１、及びクラッチ部３４のクラッチ従動軸３４ｅも回転しない状態に保たれる。

このように構成した第２実施形態も、第１実施形態におけるのと同様に、１組のフロントケーシング５０とリアケーシング５１の内部に、第１可変容量油圧モータ３０と第２可変容量油圧モータ３１を配置してあることから、フロントケーシング５０及びリアケーシング５１の数を少なくすることができる。すなわち、部品点数を少なくすることができ、これによって製作費を低減させることができる。また、１組のフロントケーシング５０とリアケーシング５１の内部において、第１可変容量油圧モータ３０と第２可変容量油圧モータ３１とを配置してあることから、これらの第１可変容量油圧モータ３０と第２の可変容量油圧モータ３１とを互いに接近させて配置することができ、これによって装置の小型化を実現させることができる。

さらに、第１可変容量油圧モータ３０及び第２可変容量モータ３１に給排される油を導く配管は、リアケーシング５１内において油路５２〜５５として形成できるので、この配管構造を簡単にすることができる。

また、この第２実施形態は、第２可変容量油圧モータ３１の出力を最終出力軸４１に伝達可能なクラッチ部３４を、第１可変容量油圧モータ３０に設け、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６に固定したギヤ３９を介して第１可変容量油圧モータ３０の出力及び第２可変容量油圧モータ３１の出力を最終出力軸４１に伝達可能な構成にしたことから、クラッチ部３４の遮断時に、クラッチ部３４のクラッチ従動軸３４ｅが、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の回転、すなわち第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６に固定したギヤ３９の回転、このギヤ３９と噛み合う最終出力軸４１のギヤ４０の回転に影響されることがなく、これによってクラッチ部３４のクラッチ原動軸３４ａの回転数とクラッチ従動軸３４ｅの回転数との差である相対的回転数の著しい上昇を抑えることができる。つまり上述の相対的回転数を、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６の回転数以下に保つことができる。

これにより、上述した相対的回転数の著しい上昇に伴って発生することが懸念されるクラッチ部３４の摩擦板３４ｆｇのフラッタリング（ばたつき）や、連れ回りによるトルク損失を抑えることができるとともに、クラッチ部３４等の発熱、及びクラッチ部３４等に供給される作動油の温度の著しい上昇を抑えることができる。その結果、クラッチ部３４や、第１可変容量油圧モータ３０及び第２可変容量油圧モータ３１の破損を防ぐことができる。

また、フロントケーシング５０の上側部分に形成した油路６６を介して、フロントケーシング５０の油室６２の油をミッションケース６３に供給可能としたことにより、ミッションケース６３内のギヤ３５，３４ｅ１，３９，４０等の良好な潤滑を実現できる。さらにこの場合、ミッションケース６３の下側部分に、ミッションケース６３内の油の油面６７の高さを規定する油路６８を設けてあることから、ミッションケース６３内に収容される油の量を必用最少限度に抑えることができる。これによってギヤ４０等に接触する油の量を少なくすることができ、ギヤ４０等の攪拌抵抗によるトルク損失や油の発熱を抑えることができる。これに伴ってクラッチ部３４、第１可変容量油圧モータ３０、及び第２可変容量油圧モータ３１等の破損を抑えることができる。

以上のことから、この第２実施形態は特に、耐久性に優れた信頼性の高い装置を実現させることができる。

なお、クラッチ部３４の遮断時には、クラッチ従動軸３４ｅ、このクラッチ従動軸３４ｅと一体に回転するギヤ３４ｅ１、及び第２可変容量油圧モータ３１の出力軸３２に固定されたギヤ３５の回転を停止させることができるので、不必要なトルク損失を減らすことができる。このことも耐久性の向上、及び信頼性の高い装置の実現に貢献する。

上述した第２実施形態では、第１可変容量油圧モータ３０の出力軸３６にギヤ３９を固定した構成にしてあるが、このように構成する代わりに、ギヤ３９をクラッチ原動軸３４ａと一体に設けた構成にしてもよい。

本発明に係る油圧駆動装置の第１実施形態を示す断面図である。図１に示す第１実施形態のスケルトン図である。本発明に係る油圧駆動装置の第２実施形態を示す断面図である。図３に示す第２実施形態のスケルトン図である。従来の油圧駆動装置のスケルトン図である。従来の油圧駆動装置の第２可変容量油圧モータに備えられるクラッチ部を示す断面図である。

Claims

シリンダブロック及びピストンを含む回転部材と、この回転部材と一体的に回転する出力軸と、油の給排のための第１ポート及び第２ポートを有する弁板とをそれぞれ有する第１可変容量油圧モータ及び第２可変容量油圧モータと、
上記第１可変容量油圧モータの出力と上記第２可変容量油圧モータの出力とを伝達手段を介して１つの最終出力軸から出力可能な油圧駆動装置において、
上記第１可変容量油圧モータの上記回転部材、及び上記出力軸の一部と、上記第２可変容量油圧モータの上記回転部材、及び上記出力軸の一部のそれぞれが収納される一部材から成るフロントケーシングと、
このフロントケーシングに接合されるとともに、上記第１可変容量油圧モータの上記弁板と上記第２可変容量油圧モータの上記弁板とが装着されるリアケーシングとを設けたことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項１記載の発明において、
上記リアケーシングは、上記第１可変容量油圧モータの上記弁板の上記第１ポートに連通する油路、及びこの油路に連通し上記第２可変容量油圧モータの上記弁板の上記第１ポートに連通する油路と、上記第１可変容量油圧モータの上記弁板の上記第２ポートに連通する油路、及びこの油路に連通し上記第２可変容量油圧モータの上記弁板の上記第２ポートに連通する油路とを有することを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項２記載の発明において、
上記フロントケーシング内に形成される油室の油を、上記伝達手段に供給する油路を設けたことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項３記載の発明において、
上記油室の油を、上記伝達手段に供給する上記油路を、上記フロントケーシングに設けたことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項１項記載の発明において、
上記伝達手段が上記第２可変容量油圧モータの出力軸に設けられるクラッチ部を含むことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項５記載の発明において、
上記クラッチ部が、上記第２可変容量油圧モータの出力軸と一体的に回転するクラッチ原動軸と、このクラッチ原動軸と接離可能に設けられ、接続時に上記最終出力軸へ上記第２可変容量油圧モータの出力を伝達するクラッチ従動軸とを含むとともに、上記第２可変容量油圧モータの上記出力軸と上記クラッチ部の上記クラッチ原動軸とが同一部材から成ることを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項６記載の発明において、
上記クラッチ部の上記クラッチ従動軸を、上記クラッチ部の上記クラッチ原動軸部分に、このクラッチ原動軸と同軸に配置するとともに、上記クラッチ従動軸の軸長を上記クラッチ原動軸の軸長よりも短く設定したことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項７記載の発明において、
上記クラッチ部の上記クラッチ原動軸と一体に回転するドラムを備え、
このドラム内に、
このドラムと上記クラッチ従動軸間を接離する摩擦板と、
上記ドラムと上記クラッチ従動軸とを接続させるように上記摩擦板を駆動可能なピストンと、
このピストンを付勢するばねとを配置したことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項１記載の発明において、
上記伝達手段が上記第１可変容量油圧モータの出力軸に設けられるクラッチ部を含むことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項９記載の発明において、
上記クラッチ部が、上記第１可変容量油圧モータの出力軸と一体的に回転するクラッチ原動軸と、このクラッチ原動軸と接離可能に設けられ接続時に上記最終出力軸へ上記第２可変容量油圧モータの出力を伝達するクラッチ従動軸を含むとともに、
上記クラッチ従動軸と一体に回転し、上記第２可変容量油圧モータの出力軸の回転を上記クラッチ従動軸に伝えるギヤを備えたことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項４記載の発明において、
上記フロントケーシングの上側部分に、上記フロントケーシングと上記リアケーシングを含むモータ部の油室と、このモータ部に連設されるミッションケースを含むトランスミッション部の空間とを連通させる油路を設けるとともに、
上記ミッションケースの下側部分に、このミッションケースに収容される油の油面の高さを規定する油路を設けたことを特徴とする油圧駆動装置。
上記請求項１項記載の発明において、
上記第１可変容量モータの出力軸を制動可能な駐車ブレーキを備えたことを特徴とする油圧駆動装置。