JP2000220559A - 油圧モ―タ―装置 - Google Patents

油圧モ―タ―装置

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JP2000220559A
JP2000220559A JP2000020114A JP2000020114A JP2000220559A JP 2000220559 A JP2000220559 A JP 2000220559A JP 2000020114 A JP2000020114 A JP 2000020114A JP 2000020114 A JP2000020114 A JP 2000020114A JP 2000220559 A JP2000220559 A JP 2000220559A
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piston motor
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 僅かな構造コストと所要スペースにおいて大
きな利用範囲を有する油圧モーター装置を提供する。 【解決手段】 並列運転可能な固定容量形ラジアルピス
トンモーター６と可変容量形斜板式可逆アキシャルピス
トンモーター７とを一つのユニットに組み込んである。
両モーターは互いに同軸であり、出力側で歯車装置を介
して互いに結合されている。これらモーターは支持体１
上で回転可能なハブ４を有する原動機の構成要素であ
る。ラジアルピストンモーターの出力ロータはハブ４に
結合され、アキシャルピストンモーターのシリンダバレ
ル８はトーションバー１４により遊星歯車装置９の太陽
ギヤ１６に結合され、遊星歯車装置のキャリヤ１７がハ
ブ４に結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧モーター装置、
特に油圧による並列運転状態に切換可能な少なくとも２
つの油圧モーターを含み、そのうち少なくとも一方の油
圧モーターが可変容量形のものであり、各油圧モーター
が出力側で歯車装置を介して互いに結合されているユニ
ット形式の油圧モーター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】作業機械の主原動機として装備されるこ
の種のユニット式油圧モーター装置はドイツ公開特許公
報第４２３５７１０Ａ１号により公知である。基本構成
として係る油圧モーター装置は、高速機としての可変容
量形アキシャルピストンモーターと、これと軸心を平行
に配置した低速機としての固定容量形内部付勢式ラジア
ルピストンモーターとを備えている。アキシャルピスト
ンモーターは出力軸に歯車を備えており、この歯車は回
転可能に支承されたラジアルピストンモーターケーシン
グの外周面に設けられたスプラインと噛合っている。高
速機と低速機との間の回転数の差は、上記歯車とスプラ
インとで形成される歯車装置内での減速によって補償さ
れる。
【０００３】油圧並列回路では両方の油圧モーターがそ
れぞれ個々の押しのけ容積に応じた出力トルクを生じ
る。両方の出力トルクは総出力トルクとして一緒に取り
出される。ラジアルピストンモーターは油圧回路とピス
トンの内方死点位置方向へのピストン付勢とを分離する
ことによって遮断することができる。これによって自由
となる作動油がアキシャルピストンモーターに供給され
る。アキシャルピストンモーターはラジアルピストンモ
ーターを遮断する直前に最小押しのけ容積に調整され
る。ラジアルピストンモーターが遮断される瞬間にアキ
シャルピストンモーターはごく迅速に再び最大押しのけ
容積に戻され、このようにして切換の衝撃なしにラジア
ルピストンモーターの作動油を付加的に受容することが
できる（これが同期化である）。次いでアキシャルピス
トンモーターの押しのけ容積を減少させれば、総出力ト
ルクが低下する代わりに装置の出力回転数は両方の油圧
モーターの並列運転時に比べて更に高速となり、装置の
変換範囲を拡大することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の油圧モーター装置は、かなりの寸法と構造コスト
とを要することから配置空間の窮屈な用途、例えばホイ
ール駆動用には不適であり、このような用途では大抵の
場合は可変容量形高速アキシャルピストンモーターを使
用し、その後段に減速歯車装置を配置するしかなかった
のである。
【０００５】一方、低速ラジアルピストンモーターをホ
イール駆動原動機（直結原動機）として使用することも
公知である。しかしながら、多行程ラジアルピストンモ
ーターは押しのけ容積が調整可能ではなく、それによっ
て利用範囲がかなり制限される欠点がある。単行程ラジ
アルピストンモーターの場合は、押しのけ容積は調整可
能であるが、駆動原動機としては高出力トルク時に低い
回転数の出力が要求される限り後段に減速装置を必要と
する高速機でしかない。
【０００６】本発明の主要な課題は、僅かな構造コスト
と所要スペースにおいて大きな利用範囲を有する冒頭に
記載した種類の油圧モーター装置を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、各油圧モーターを互いに同軸配置することによっ
て解決される。このような特徴を備えた油圧モーター装
置は、一方で例えばホイール駆動原動機として使用する
のに充分小型に実現することができ、他方で可変容量形
低速機として、即ち高トルク低回転数出力用に使用可能
である。
【０００８】本発明による油圧モーター装置の好ましい
一態様は、製造組立技術の面で単純な構造である点と所
要スペースが僅かである点で有利であり、この場合、係
る油圧モーター装置は、固定容量形で特に内部付勢式の
多行程ラジアルピストンモーターと、これに軸方向で隣
接配置された可変容量形斜板式アキシャルピストンモー
ターとを備えている。
【０００９】ラジアルピストンモーターが多行程式であ
ることにより、本態様による油圧モーター装置では最大
限可能な出力密度を獲得することができる。出力回転数
が低速の場合、多行程動作によって大きな押しのけ容積
の仕事が達成されるので、油圧モーター装置から高い出
力トルクを取り出すことができる。一方、アキシャルピ
ストンモーターは、回転数に無関係に押しのけ容積を調
整可能であることに関連して、出力トルクの制御が容易
に可能な実証済みの原動機である。
【００１０】本発明による油圧モーター装置では、装置
内部での動力の分離が達成される。油圧による並列運転
状態では、可変容量形アキシャルピストンモーターはさ
しあたり最大押しのけ容積に調整されている。両方の油
圧モーターを付勢するための油圧ポンプの軸入力の大き
さを一定とする場合（これは例えば内燃機関の出力で油
圧ポンプを駆動する場合を想定している）、固定容量形
ラジアルピストンモーターの最大押しのけ容積と可変容
量形アキシャルピストンモーターの最大押しのけ容積と
の比に応じて、そして油圧モーター装置の出力側の負荷
の大きさに応じて、特定の出力回転数において各油圧モ
ーターに分担された特定の出力トルクが生じ、この運転
状態ではこれら各油圧モーターの出力トルクが積算され
た状態となる。本発明による油圧モーター装置を搭載し
た車両の走行速度を高める場合、可変容量形アキシャル
ピストンモーターの押しのけ容積を無段階調整して減少
させることにより車両牽引力が途切れることがない。こ
の場合、可変容量形アキシャルピストンモーターの押し
のけ容積の減少に応じて固定容量形ラジアルピストンモ
ーターに付加的に作動油が流れ込み、これにより油圧モ
ーター装置は出力トルクを減じながら回転数を高めて行
くことになる。
【００１１】本発明の望ましい一形態によれば、ラジア
ルピストンモーターはモーター要素を部分的及び／又は
全体的に遮断可能としておくことができる。この場合、
ラジアルピストンモーターの部分的遮断又は全体的遮断
時に自由となる作動油は、油圧モーター装置の出力回転
数を更に高める目的でアキシャルピストンモーターに供
給される。これは特定の応用事例（例えば高速走行向き
に設計され且つそれを予定された車両）にとって前提と
なる条件である。
【００１２】前記応用事例に関して、ラジアルピストン
モーターが多列構成、例えば２列に構成されていると有
利であることは明らかでなる。これにより、押しのけ容
積が大きいにもかかわらず半径方向寸法を小さく抑えた
ラジアルピストンモーターを内蔵させることができる。
【００１３】更に、多列構成のラジアルピストンモータ
ーの少なくとも１つの列におけるモーター要素も部分的
（即ち個々のピストンを基準に）及び／又は全体的に遮
断可能としておくと、一方ではアキシャルピストンモー
ターを一層小型に実施することができ、他方ではラジア
ルピストンモーターの切換方式に応じて実現可能な数多
くの出力切換の可能性が得られ、その場合、アキシャル
ピストンモーターはそれぞれ様々な切換状態に制御する
のに役立つ。
【００１４】アキシャルピストンモーターの最大押しの
け容積がラジアルピストンモーターの押しのけ容積より
も小さい限り、アキシャルピストンモーターの寸法と応
答動作特性（慣性力が小さいことに基づいて斜板が迅速
に調整できること）とに関する諸利点が油圧モーター装
置の利点として有効となる。
【００１５】本発明の特に好ましい態様では、アキシャ
ルピストンモーターが逆転可能な構成を有している。逆
転状態でラジアルピストンモーターの出力ローターの回
転方向とアキシャルピストンモーターのシリンダバレル
の回転方向とが一定である場合、アキシャルピストンモ
ーター内で作動油の流れ方向が反転している。これによ
り、固定押しのけ容積を有するラジアルピストンモータ
ーに付加的な作動油を供給することができる。即ち、可
変容量形アキシャルピストンモーターは逆転状態のとき
にラジアルピストンモーターの出力ロータによって駆動
されるポンプとして働き、その吐出油が油圧モーター装
置としての出力回転数を更に高めることになる。その結
果、この運転状態のときの回転数変換範囲、即ち本発明
による油圧モーター装置の出力回転数範囲は、かなり拡
大されている。
【００１６】本発明の有利な一形態では、各油圧モータ
ーがハブ支持体上で回転可能に支承されたハブを有する
ハブ原動機の構成要素であり、第１の油圧モーターの出
力ロータと、第２の油圧モーターの出力ロータに結合さ
れた入力要素を有する歯車装置の出力要素とが、ハブに
駆動結合されている。
【００１７】望ましくは、歯車装置は遊星歯車装置とし
て構成され、しかもラジアルピストンモーターのアキシ
ャルピストンモーター側とは反対側に配置される。
【００１８】遊星歯車装置は単段構成でよく、その太陽
ギヤが入力要素を形成し、キャリヤが出力要素を形成
し、キャリヤは装置の正面側の蓋に結合或いはこの蓋に
一体形成され、この蓋がハブに回転同期式に結合可能で
あることが好ましい。
【００１９】好ましくはアキシャルピストンモーターは
外周で支承されたシリンダバレルを有し、両端にトルク
伝達手段を備えたトーションバーによってシリンダバレ
ルを歯車装置の入力要素に結合し、このトーションバー
はラジアルピストンモーターの中心貫通孔を通り抜ける
ように構成することにより、本発明による油圧モーター
装置の構造寸法を小さくすることができる。トーション
バーの直径は、捩り力を吸収するに充分であればよく、
従って一般的なアキシャルピストンモーターにおける出
力軸の直径よりもかなり細いバーで済ませることができ
る。
【００２０】その他の利点は、シリンダバレルをアキシ
ャルピストンモーターの歯車装置に近い側に配置し、斜
板を歯車装置から遠い方の側に配置することによって得
られる。即ち、このような配置構成にすることにより、
本発明による油圧モーター装置を車両に配置した場合、
装置の車内側の末端部に斜板調整手段を配置する目的で
油圧モーター装置内部よりも大きなスペースを確保する
ことができるようになる。また、シリンダバレルの外周
での支承と動力伝達用トーションバーの使用とによっ
て、斜板の両側に支承部が位置する出力軸を使用する場
合とは異なり、斜板にはもはや穿孔を設けておく必要が
なく、これによりアキシャルピストンモーターの諸寸法
の低減及び／又は斜板傾転角範囲の拡大が実現可能であ
る。
【００２１】本発明の好適な一形態によれば、省スペー
ス構造で各油圧モーターに作動油を供給する点に配慮し
て、軸方向に移動可能な制御体が軸方向でラジアルピス
トンモーターとアキシャルピストンモーターのシリンダ
バレルとの間でハブ支持体の中心内孔の内部に配置され
ており、この制御体には、アキシャルピストンモーター
並びにラジアルピストンモーターの双方へ個々に作動油
を供給するための複数の作動油通路を設けておくことが
特に好ましい。
【００２２】本発明の有利な一形態では、制御体は第１
と第２の制御ブッシュを有し、第１の制御ブッシュはア
キシャルピストンモーターを制御するために回動しない
ようにハブ支持体の内孔の内部で固定配置され、第２の
制御ブッシュはラジアルピストンモーターを制御するた
めに直接又は間接的にラジアルピストンモーターの出力
ロータに回転同期式に結合されている。即ち、この制御
体は固定制御ブッシュと回転制御ブッシュとからなるも
のである。
【００２３】本発明の更に好適な一形態によれば、ラジ
アルピストンモーターの各作動圧力室は好ましくは大径
室と小径室からなる段付室からなり、各作動圧力室内に
は大径部と小径部とを備えた段付ピストン（２２）が一
つずつ配置され、このピストンの小径部が大径部に対し
て径方向内側に位置するように構成されている。このよ
うな構成によって可能な限りの最小寸法でラジアルピス
トンモーターの最大可能な能力を引き出すことができ
る。ラジアルピストンモーターにおいて段付形状の作動
圧力室と段付ピストンを使用すること自体は特別なこと
ではないが、これを本発明の油圧モーター装置に適用す
れば径方向内側で構造空間の利用率が一段と向上する。
【００２４】尚、本発明におけるラジアルピストンモー
ターに段付ではないストレート形状の作動圧力室とピス
トンとによる構造形式（古典的構造様式）を採用するこ
とも当然に可能であることは述べるまでもない。
【００２５】本発明による油圧モーター装置の構造コス
トを低減する更に有利な形態では、ハブ支持体がアキシ
ャルピストンモーターのシリンダバレルを取り囲むモー
ターケーシングとして構成され、このモーターケーシン
グは斜板の領域に密閉蓋を備え、この密閉蓋の内部に斜
板調整手段の機構部品を配置した構成である。
【００２６】この場合、斜板調整手段としては、径方向
配置された２つの調整シリンダと、これらシリンダの内
部にシリンダ長手方向へ摺動可能に挿通配置されて斜板
に作動的に連結された各１つずつ調整ピストンとを含む
機構を採用することが好ましく、これによって特に装置
軸方向に関する所要スペースがごく僅かとなることから
装置の軸方向全長寸法を比較的短くすることができるよ
うになる。
【００２７】望ましくは、ハブとハブ支持体との間にブ
レーキを配置し、このブレーキには制動力を発生する弾
発力貯留手段、特に少なくとも１つの予め初期撓みを与
えられた皿ばねと、ブレーキピストンとを組み込み、ブ
レーキピストンは弾発力貯留手段の作用力の方向とは逆
方向に作動油によって付勢可能とする。
【００２８】このようなブレーキは、本発明による油圧
モーター装置を装備した車両をその停止位置で固定して
勝手に動き出すのを防止する保持ブレーキ（駐車ブレー
キ）として利用することができる。
【００２９】ブレーキによる制動力を解除するために
は、ブレーキピストンを弾発力貯留手段の作用力に抗し
て作動油により逆方向に加圧付勢できるようにする。
【００３０】このようなブレーキでは、例えば故障によ
ってブレーキピストンが無圧状態になっても、車両は弾
発力貯留手段によって発生される一定の制動力によって
自動的に制動され、停止するに至る。従って、このブレ
ーキは安全ブレーキとしても機能する。
【００３１】走行中の車両を平常の状況下で制動するた
めには付加的に常用ブレーキが必要である。この場合、
車両の慣性力を考慮しなければならず、また制動距離も
極力短くしなければならないので、常用ブレーキとして
は前記保持ブレーキよりも強い制動力を加えることがで
きなければならない。更に、常用ブレーキは制御可能で
なければならず、換言すれば常用ブレーキによる制動力
は、安全ブレーキの場合とは異なって、調整可能でなけ
ればならない。
【００３２】このような観点に立てば、本発明による油
圧モーター装置においてブレーキピストンが作動油によ
って弾発力貯留手段の作用力の方向と同一方向に付勢可
能であることは特に有利な点であることが明白である。
【００３３】本発明による油圧モーター装置に組み込ま
れる上述のようなブレーキは、弾発力貯留手段の作用力
の方向と同一方向に作動油の操作でブレーキピストンを
付勢するので皿ばねよりも一層強い制動力を加えること
ができ、これにより、既に指摘した利用様式を越えて、
弾発力貯留手段によって発生される力よりもかなり強い
制動力で車両を停止させる制動力制御可能な常用ブレー
キとして利用することが可能である。
【００３４】ブレーキを保持ブレーキとして機能させ、
車両が装備する作業機械、例えば移動式掘削機ではパワ
ーショベルなどを使用するような特定の運転状態では、
保持ブレーキ或いは駐車ブレーキとして機能させる場合
の弾発力貯留手段によって加えられる制動力は、多くの
場合において例えば地面をショベルで掘削作業している
間に車両をその停止位置に保持するには不足する。すな
わち、この場合の保持ブレーキが吸収しようとする掘削
機の最大掘削反力は、殆どの場合、保持ブレーキとして
機能している弾発力貯留手段から加えられる制動力を遙
かに凌駕する。従って、保持ブレーキだけでは足りず、
何らかの付加的な作業ブレーキが必要である。
【００３５】本発明による油圧モーター装置では、車両
停止時においても弾発力貯留手段の作用力の方向と同一
方向へブレーキピストンを作動油の操作で付勢すること
ができ、この機能を上述のような作業ブレーキとして利
用可能である。
【００３６】以上のように、本発明による油圧モーター
装置は、構造容積の最小化と構造コストの低減化だけで
なく、保持ブレーキ、安全ブレーキ、常用ブレーキ、並
びに作業ブレーキの全ての機能を果たすブレーキ機構を
組み込むことができる。
【００３７】また、本発明による油圧モーター装置で
は、ブレーキを湿式多板ブレーキとして構成することに
よって更に別の利点、即ち、その省スペース構造様式と
メンテナンスフリー性能とを兼備することができる。
【００３８】本発明による油圧モーター装置は、作業機
械、特に移動式掘削機に使用することが特に好ましい。
【００３９】
【発明の実施の形態】図示の実施例に基づいて本発明の
その他の利点と細部を以下に詳述する。
【００４０】この実施例による油圧モーター装置は、例
えば移動式掘削機のホイール駆動装置として利用される
ハブ原動機の形態をとっている。
【００４１】まず、ホイールのリムを固定するためのフ
ランジ５を備えたハブ４は、車両側で支持される中空ハ
ブ支持体１の外周面上で背向配置の２つの円錐ころ軸受
２及び３によってハブ支持体に回転可能に支承されてい
る。このハブ４の回転駆動を行うための本発明による油
圧モーター装置は、互いに中心軸上に同軸配置された第
１と第２の２つの油圧モーターを備えており、そのうち
の第１の油圧モーターは固定容積形ラジアルピストンモ
ーター６として構成され、これと軸方向に隣接する第２
の油圧モーターは可変容量形の斜板式アキシャルピスト
ンモーター７として構成されている。
【００４２】ラジアルピストンモーター６は、その複数
の作動ピストン系を部分的及び／又は全体的に遮断可能
に構成しておいてもよく、或いはまた、図示の例では複
数の作動ピストン系が単一列構成で円周方向に一周配列
されているが、これを軸方向に複数列配置した構成とし
てもよい。
【００４３】アキシャルピストンモーター７はモーター
ケーシングとして構成されたハブ支持体１の内部に配置
されており、従ってアキシャルピストンモーター７のシ
リンダバレル８はハブ支持体１によって周囲を取り囲ま
れている。アキシャルピストンモーター７の出力端（図
１で中心軸の左端部）には遊星歯車装置９が設けられて
おり、この歯車装置は本実施例では単段構成でラジアル
ピストンモーター６に隣接しており、本発明による油圧
モーター装置、即ちハブ原動機の正面外方に面してい
る。このアキシャルピストンモーターでは、シリンダバ
レル８が前記歯車装置９に近い側に配置され、傾転角調
整及び逆転可能な斜板１０が歯車装置９から遠い側に配
置されている。アキシャルピストンモーター７の斜板１
０の領域内において中空ハブ支持体１は密閉蓋１１を備
えており、この密閉蓋の内部で斜板１０が揺動可能に支
承されている。また密閉蓋の内部には、径方向に軸心を
向けて互いにほぼ対向する２つの調整シリンダ１２が設
けられており、これら各調整シリンダ内にはシリンダ長
手方向へ摺動可能は調整ピストン１３がそれぞれ配置さ
れ、各調整ピストン１３の各先端部が傾転操作のために
斜板１０に結合されている。
【００４４】シリンダバレル８は、その外周部が斜板１
０の領域内で回転可能に支承されており、しかも両端に
それぞれトルク伝達手段を備えたトーションバー１４に
結合されている。このトーションバーは、ラジアルピス
トンモーター６の中心内孔１５を通り向けて遊星歯車装
置９内に延びている。本実施例において、トーションバ
ー１４の図１で中心軸左側の端部に設けられている一方
のトルク伝達手段は、遊星歯車装置９の太陽ギヤ１６
（入力要素）として構成されている。
【００４５】遊星歯車装置９に備えられているキャリヤ
１７は遊星歯車装置９の出力要素であり、本実施例では
ハブ原動機のハブ４にボルトで固着された正面側の蓋１
８に一体的に設けられている。
【００４６】ハブ支持体１にはまた、ラジアルピストン
モーター６のシリンダブロック１９も固定されている。
ラジアルピストンモーター６の出力ロータ２０は良く知
られた行程リングであり、その内周面には多行程ピスト
ン走行軌道となるカム面が一体形成されている。この行
程リングからなる出力ロータ２０は上述の蓋１８のボル
ト止めと同時にハブ４に対してトルク伝達のために結合
されている。シリンダブロック１９内に位置するラジア
ルピストンモーター６の各作動圧力室２１は好ましくは
図示のように大径室と小径室とを有する段付室からな
る。各作業室圧力内にそれぞれピストン２２が配置さ
れ、ローラー形状のカムフォロワを介して上記行程リン
グの内周カム面に接している。各ピストン２２も各作動
圧力室２１の段付形状に対応して大径部と小径部とを有
する段付ピストンからなり、それぞれの作動圧力室２１
の小径室及びピストン２２の小径部は、それぞれ対応す
る大径室及び大径部の径方向内側に配置されている。
【００４７】遊星歯車装置９はリングギヤ２３を備え、
このリングギヤはラジアルピストンモーター６のシリン
ダブロック１９に、従ってハブ支持体１にも、捩り力に
対して剛性に結合されている。
【００４８】ラジアルピストンモーター６とアキシャル
ピストンモーター７に対する作動油の給排のために、第
１の制御ブッシュ２４ａと第２の制御ブッシュ２４ｂと
からなる軸方向移動可能な制御体２４が軸方向に関して
ラジアルピストンモーター６とアキシャルピストンモー
ター７のシリンダバレル８との間の位置でハブ支持体１
の中心内孔の内部に配置されている。第１の制御ブッシ
ュ２４ａは回動しないようにハブ支持体１の中心内孔の
内部で（例えばシールの作用によって）固定され、これ
はアキシャルピストンモーター７を制御するための要素
である。第２の制御ブッシュ２４ｂは連動スリーブ２５
によって遊星歯車装置９のキャリヤ１７に、従って不可
避的にラジアルピストンモーター６の出力ロータ２０に
対して同期回転するように結合されており、これはラジ
アルピストンモーター６を制御するための要素である。
【００４９】ハブ４とハブ支持体１との間にはブレーキ
２６が配置されている。このブレーキは、予め初期撓み
を与えられた皿ばねからなる弾発力貯留手段２７とブレ
ーキピストン２８とを含み、このブレーキピストンは弾
発力貯留手段２７の作用力の方向とは逆方向に作動油に
よる操作で付勢可能である。このブレーキピストン２８
は更に作動油による操作で弾発力貯留手段２７の作用力
の方向と同一方向にも付勢可能である。
【００５０】このような構成を備えた本実施例による油
圧モーター装置の作動の様子を以下に説明する。
【００５１】油圧による並列運転では、可変容量形アキ
シャルピストンモーター７は当初は斜板調整機構によっ
て最大押しのけ容積に調整されている。両方の油圧モー
ターを付勢する油圧ポンプの軸入力の大きさが一定であ
る場合、固定容量形ラジアルピストンモーター６の最大
押しのけ容積と可変容量形アキシャルピストンモーター
７の最大押しのけ容積との比に応じて、そして油圧モー
ター装置の出力負荷の大きさに応じて、特定の出力回転
数において各油圧モーターに分担された特定の出力トル
クが得られ、これらの出力トルクは、この運転状態にお
いては積算された状態となっている（内部動力分割）。
本発明による油圧モーター装置の回転数を高めるには、
可変容量形アキシャルピストンモーター７の押しのけ容
積を連続的に無段階に減少させる。それに応じて固定容
量形ラジアルピストンモーター６に付加的な作動油が流
れ込み、これにより油圧モーター装置は出力トルクを減
じながら回転数を高めてゆく。
【００５２】アキシャルピストンモーター７を逆転状態
にする（即ち、斜板１０が零位置を越えて逆方向の傾転
角に傾けられる）と、ラジアルピストンモーター６の出
力ロータ２０の回転方向とアキシャルピストンモーター
７のシリンダバレル８の回転方向が不変の場合はアキシ
ャルピストンモーター７内で作動油の流れ方向が反転す
る。これにより、固定押しのけ容積を有するラジアルピ
ストンモーター６に付加的に作動油を供給することがで
きる。即ち、このような逆転状態の可変容量形アキシャ
ルピストンモーター７は、ラジアルピストンモーター６
の出力ロータ２０によって駆動されるポンプとして働
き、その吐出量が油圧モーター装置の出力回転数を更に
高めることになる。その結果、この運転状態のときの変
換範囲、即ち、本発明による油圧モーター装置の回転数
制御範囲は従来に比べて高速側へかなり拡大されること
になる。
【００５３】本発明による油圧モーター装置において構
造寸法を小さくできる理由の一つとして、アキシャルピ
ストンモーター７のシリンダバレル８が外周で支承さ
れ、しかも両端にトルク伝達手段を備えたトーションバ
ー１４によって遊星歯車装置９の太陽ギヤ１６に結合さ
れていることを挙げることができる。トーションバー１
４の直径は、単に捩り力を吸収しなければならないだけ
であるので、従来の標準形のアキシャルピストンモータ
ーに見られるような出力軸の直径よりもかなり小さく抑
えることができる。
【００５４】アキシャルピストンモーター７のシリンダ
バレル８を歯車装置９に近い側に配置し、斜板１０を歯
車装置９から遠い側に配置することによって、斜板１０
の傾転角調整機構のために一層大きなスペースを提供す
ることができる。シリンダバレル８を外周で支承し、動
力伝達用のトーションバー１４を用いたことにより、出
力軸を斜板の両側方で支承する従来の構造形式とは異な
って、斜板１０はもはや穿孔の必要がない点も好ましい
利点であり、これによりアキシャルピストンモーター７
の諸寸法を減じること及び／又は斜板１０の傾斜角範囲
を拡大することが可能である。
【００５５】油圧モーター装置に一体に組み込まれたブ
レーキ２６の先ず第１の機能は、本発明による油圧モー
ター装置を含むホイール駆動用原動機を装備した車両を
その停止位置に固定して勝手に動き出すのを防止するた
めの保持ブレーキ（駐車ブレーキ）としての機能であ
る。
【００５６】ブレーキ２６を解除するためには、作動油
による操作でブレーキピストン２８を弾発力貯留手段２
７の作用力に抗して押し戻し付勢すればよい。
【００５７】この場合、油圧操作系統などの故障によっ
てブレーキピストン２８が無圧状態になると、弾発力貯
留手段２７によって生じる一定した制動力によって車両
が自動的に制動され、停止するに至る。従ってブレーキ
２６は第２の機能として安全ブレーキの機能をも備えて
いる。
【００５８】ブレーキピストン２８は作動油による操作
で弾発力貯留手段２７の作用力の方向と同一方向へも付
勢可能である。これにより、ブレーキ２６を第３の機能
として常用ブレーキとしても利用し得るのに充分な強い
制動力を発生させることができる。この常用ブレーキ
は、走行する車両の慣性力にもかかわらず短い制動距離
を実現することができる。しかもこの常用ブレーキは、
弾発力貯留手段と同一方向で有効な制動圧力を油圧操作
で適切に制御できるので、制動力を応答性よく制御可能
である。即ち、これは安全ブレーキの場合とは異なって
制動力が調整可能であることを意味する。
【００５９】更に、ブレーキ２６は第４の機能として所
謂作業ブレーキとしても利用することができる。その場
合、常用ブレーキの場合と同様にブレーキピストン２８
を弾発力貯留手段２７の作用力の方向と同一方向に付勢
すれば、車両の作業機械、例えば移動式掘削機における
ショベルを使用するのに充分な強い制動力を発生させる
ことができる。ちなみに、保持ブレーキ或いは駐車ブレ
ーキとして利用する場合に弾発力貯留手段２７から与え
られる制動力は、殆どの場合、吸収すべき掘削機の最大
作業反力が保持ブレーキの弾発力貯留手段２７によって
発生される制動力を上まわるので、ショベルの地中掘削
作業中に車両をその停止位置に保持するには不足する
が、上述の第４の機能により同じブレーキ２６で作業ブ
レーキの機能が達成可能であるので、作業機械の使用中
に車両が反力で移動することも防止することができる。
【００６０】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明による液圧
モーターー装置は、ごく僅かな構造空間と最少の構造コ
ストでホイール駆動用の原動機として有用な小型構造と
することができ、また、保持ブレーキ、安全ブレーキ、
常用ブレーキ及び作業ブレーキとして機能する単一構成
の多機能ブレーキを含むこともできるほか、可変容量形
アキシャルピストンポンプは低速機として低速の可変出
力回転数において高トルクの動力を発生可能であると共
に、多行程ラジアルピストンモーターは油圧モーター装
置に最大可能な出力トルクを与えることができ、従って
低速の出力回転数において多行程ラジアルピストンモー
ターによって達成される大容量油圧モーター動作により
油圧モーター装置から高い出力トルクを取り出すことが
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による油圧モーター装置の構
成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１：ハブ支持体 ４：ハブ ５：リム固定用フランジ ６：ラジアルピストンモーター ７：アキシャルピストンモーター ８：シリンダバレル ９：遊星歯車装置 １０：斜板 １４：トーションバー １６：太陽ギア １７：キャリア １９：シリンダバレル ２０：出力ロータ ２１：作動圧力室（段付室） ２２：ピストン（段付ピストン） ２４：制御体 ２６：ブレーキ ２７：皿ばね（弾発力貯留手段） ２８：ブレーキピストン

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 油圧による並列運転状態に切換可能な少
    なくとも２つの油圧モーターを含み、そのうちの少なく
    とも一方の油圧モーターは可変容量形であって、各油圧
    モーターが出力側で歯車装置を介して互いに結合されて
    いるユニット形式の油圧モーター装置において、各油圧
    モーターが互いに同軸配置されていることを特徴とする
    油圧モーター装置。
  2. 【請求項２】 油圧モーターとして、固定容量形の内部
    付勢式多行程ラジアルピストンモーター（６）と、これ
    に軸方向で隣接する可変容量形の斜板式アキシャルピス
    トンモーター（７）とを備えたことを特徴とする請求項
    １に記載の油圧モーター装置。
  3. 【請求項３】 ラジアルピストンモーター（６）が部分
    的及び／又は全体的に遮断可能であることを特徴とする
    請求項２に記載の油圧モーター装置。
  4. 【請求項４】 ラジアルピストンモーター（６）が複数
    列に構成されていることを特徴とする請求項２又は３に
    記載の油圧モーター装置。
  5. 【請求項５】 ラジアルピストンモーター（６）の少な
    くとも１つの列が部分的及び／又は全体的に遮断可能で
    あることを特徴とする請求項４に記載の油圧モーター装
    置。
  6. 【請求項６】 アキシャルピストンモーター（７）の最
    大押しのけ容積がラジアルピストンモーター（６）の押
    しのけ容積よりも小さいことを特徴とする請求項２〜５
    のいずれか１項に記載の油圧モーター装置。
  7. 【請求項７】 アキシャルピストンモーター（７）が逆
    転可能であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか
    １項に記載の油圧モーター装置。
  8. 【請求項８】 各油圧モーターがハブ支持体（１）に回
    転可能に支承されたハブ（４）を有するハブ原動機の構
    成要素であり、第１の油圧モーターの出力ロータと、第
    ２の油圧モーターの出力ロータに結合された入力要素を
    有する歯車装置の出力要素とが、前記ハブ（４）に動力
    伝達のために結合されていることを特徴とする請求項１
    〜７のいずれか１項に記載の油圧モーター装置。
  9. 【請求項９】 歯車装置が遊星歯車装置（９）として構
    成されていると共にラジアルピストンモーター（６）の
    アキシャルピストンモーター（７）とは反対の側に配置
    されていることを特徴とする請求項８に記載の油圧モー
    ター装置。
  10. 【請求項１０】 遊星歯車装置（９）が単段構成であ
    り、その太陽ギヤ（１６）が入力要素を形成し、キャリ
    ヤ（１７）が出力要素を形成し、キャリヤ（１７）が正
    面側の蓋（１８）に結合されるか或いはこの蓋に一体に
    形成され、この蓋がハブ（４）に回転同期的に結合可能
    であることを特徴とする請求項９に記載の油圧モーター
    装置。
  11. 【請求項１１】 アキシャルピストンモーター（７）が
    外周で支承されたシリンダバレル（８）を有し、このシ
    リンダバレルが両端にトルク伝達手段を備えたトーショ
    ンバー（１４）によって前記歯車装置の入力要素に結合
    され、このトーションバーはラジアルピストンモーター
    （６）の中心貫通孔（１５）を通り抜けていることを特
    徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の油圧モー
    ター装置。
  12. 【請求項１２】 前記シリンダバレル（８）がアキシャ
    ルピストンモーター（７）の前記歯車装置に近い側に配
    置され、斜板（１０）が該歯車装置から遠い方の側に配
    置されていることを特徴とする請求項２〜１１のいずれ
    か１項に記載の油圧モーター装置。
  13. 【請求項１３】 軸方向移動可能な制御体（２４）が軸
    方向においてラジアルピストンモーター（６）とアキシ
    ャルピストンモーター（７）のシリンダバレル（８）と
    の間でハブ支持体（１）の内孔中に配置され、この制御
    体がアキシャルピストンモーター（７）並びにラジアル
    ピストンモーター（６）に作動油を供給する作動油通路
    を有することを特徴とする請求項１２に記載の油圧モー
    ター装置。
  14. 【請求項１４】 前記制御体（２４）が第１及び第２の
    制御ブッシュ（２４ａ；２４ｂ）を有し、第１の制御ブ
    ッシュ（２４ａ）はアキシャルピストンモーター（７）
    を制御するためにハブ支持体（１）の内孔中で回転しな
    いように固定配置され、第２の制御ブッシュ（２４ｂ）
    はラジアルピストンモーター（６）を制御するために直
    接又は間接的にラジアルピストンモーター（６）の出力
    ロータに回転同期的に結合されていることを特徴とする
    請求項１３に記載の油圧モーター装置。
  15. 【請求項１５】 ラジアルピストンモーター（６）の複
    数の作動圧力室（２１）がそれぞれ大径室と小径室から
    なる段付室からなり、各作動圧力室内には大径部と小径
    部とを備えた段付ピストン（２２）が一つずつ配置され
    ており、このピストンの小径部が大径部に対して径方向
    内側に配置されていることを特徴とする請求項２〜１４
    のいずれか１項に記載の油圧モーター装置。
  16. 【請求項１６】 ハブ支持体（１）がアキシャルピスト
    ンモーター（７）のシリンダバレル（８）を取り囲むモ
    ーターケーシングとして構成されており、このモーター
    ケーシングが斜板（１０）の領域に密閉蓋（１１）を有
    し、斜板（１０）の傾転角調整手段がこの密閉蓋内に配
    置されていることを特徴とする請求項６〜１５のいずれ
    か１項に記載の油圧モーター装置。
  17. 【請求項１７】 斜板（１０）を傾転角調整手段が、径
    方向に配置された２つの調整シリンダ（１２）と、これ
    ら調整シリンダの内部で長手方向に摺動可能でそれぞれ
    斜板（１０）に作動結合された各１つずつの調整ピスト
    ン（１３）とを含むことを特徴とする請求項１６に記載
    の油圧モーター装置。
  18. 【請求項１８】 ハブ（４）とハブ支持体（１）との間
    にブレーキ（２６）が配置され、このブレーキが制動力
    を発生する弾発力貯留手段（２７）とブレーキピストン
    （２８）とを備え、このブレーキピストンが弾発力貯留
    手段（２７）の発生力の方向とは逆方向に作動油によっ
    て付勢可能であることを特徴とする請求項６〜１７のい
    ずれか１項に記載の油圧モーター装置。
  19. 【請求項１９】 ブレーキピストン（２８）が弾発力貯
    留手段（２７）の発生力の方向と同一方向にも作動油に
    よって付勢可能であることを特徴とする請求項１８に記
    載の油圧モーター装置。
  20. 【請求項２０】 ブレーキ（２６）が湿式多板ブレーキ
    として構成されていることを特徴とする請求項１８又は
    １９に記載の油圧モーター装置。
  21. 【請求項２１】 作業機械、特に移動式掘削機において
    使用される請求項１〜２０のいずれか１項に記載の油圧
    モーター装置。
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