JPS6018981Y2 - 油圧駆動用車輪 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は油圧駆動用車輪とくに車軸を固定軸としたラ
ジアルピストン形油圧モータにより駆動される車輪に関
するのである。

近来油圧機関を車輌の走行に利用するものが漸次出現す
る傾向にあるが、エンジンを動力源として常備する事を
前提として、車輪の駆動を機械的装置と油圧装置とを組
合わせ、あるいは油圧装置のみを使用して行なう場合が
あるが何れの場合も油圧装置の中の油圧モータはフリー
ホイーリング機能を備えたものではなかった。

従って、例えばエンジンが故障などで停止した際、油圧
装置のモータにフリーホイーリング機能がないため、そ
の車輌を他の場所へ人力で移動させるのに油圧モータの
制動作用によって著しい負荷がかかり、多大の労力を要
するという欠点があった。

また従来小径の車輪に対しては高出力の油圧モータの組
込みが寸法上不可能であった。

例えは直１５００ｍｍの車輪に対しては出力トルク２０
に９・肌程度の油圧モータになると一体に組込むことが
できない状態であった。

この考案は従来の油圧駆動方式を採用した車輛における
前記した不都合を解消し、車軸を固定主軸としたケーシ
ング回転形油圧モータを車輪ウェブに片持式に装着し、
必要に応じてこの油圧モータをフリーホイリング状態に
し、油圧モータとともに車輪を自由回転せしめることが
可能で、しかも小径の車輪にも適用できる油圧駆動用車
輪を提供することを目的とする。

そしてこの考案にかかる油圧駆動用車輪は、固定車輪の
偏心軸部に回転自在に嵌合され、かつ複数個のシリンダ
が前記偏心軸部の中心に対して放射状に等配されたシリ
ンダブロックと、前記各シリンダに摺動自在に嵌合され
たピストンの端面がそれぞれ密着する内方平面部で内周
面が形成され、前記固定車軸の軸線上に中心をもつ正多
角形状内腔部を有し、この内腔部の内部に前記シリンダ
ブロックを内蔵するケーシングとからなる油圧モータユ
ニットを、前記固定車軸に回転自在に支承される車輪ウ
ェブに前記ケーシングを固定することによって片持式に
装着するとともに、前記シリンダ内に圧油を供給する供
給油路を遮断し、同時に前記シリンダ内の作動油を油タ
ンクに排出する排出油路を導通する切換弁と、前記ケー
シングの正多角形状内腔部の内周面と前記シリンダブロ
ックとの間隙空間に前記シリンダ内の作動油の圧力より
も高い圧力を有するフリーホイールパイロット圧油を導
入する手段とからなり、前記ピストン端面と前記ケーシ
ング内方平面部との密着を断つ手段を設けることによっ
て構成されているものである。

以下図面を用いてこの考案の実施例を説明する。

第１図はこの考案の一実施例である油圧駆動用車輪の内
部構造説明用の縦断面図、第２図は同じく油圧駆動用車
輪の車軸端部側面図、第３図は第１図のＩＩＩ−Ｉ断面
矢視図である。

図において１はケーシング、２は車輪ウェブで両者はそ
の印籠部で堅く嵌り合いボルトで一体的に結合されてい
る。

３は車輪のタイヤ４を保持するリムでこれは車輪ウェブ
２に結合され車輪を形成している。

５はピストンでシリンダブロック６の中心０２に向って
放射状に等角度間隔で設けられた５個のシリンダにそれ
ぞれ摺動自在に嵌め合わされている。

ピストン５の底部近傍にはピストンリング７がはめこま
れ、シリンダとピストンの隙間から油の洩れるのを防止
する。

８はピストン内面とケーシング内腔部とを導通ずる孔に
形成したオリフィス形絞りである。

９は固定車軸でその一端は支持ブラケット１２に固定さ
れている。

１０は固定車軸９の偏心軸部、１１は固定車軸９と同心
の軸頚である。

１３．１４はそれぞれころがり軸受で両者はそれぞれ車
輪ウェブ２およびこれと１体のケーシング１を回転自在
に支承する。

また、偏心軸部１０はシリンダブロック６を回転自在に
支承している。

固定車軸９には供給油路１５、排出油路１６が設けられ
、ともに偏心軸部１０の二面取部に開口し、固定車軸９
の左端部において支持ブラケット１２を貫通して供給ボ
ート１５′、排出ボート１６′に連通し更に油圧装置の
圧油回路、戻り油回路にそれぞれ接続される。

ピストン５の頂部中央にはポケット１７が設けられてお
り、ピストン５のオリフィス形絞り８を介してシリンダ
内の圧油が導入され、頂部端面に静圧軸受が形成される
。

１８はシリンダブロック６に植込まれたタイミングンで
、タイミングピン１８を介してケーシング１に等配設置
されたタイミングリング１９と係合し、シリンダブロッ
ク６の自転を規制している。

２０はフリーホイーリングパイロット圧油導入路で固定
車軸左端面の、フリーホイーリングパイロット圧油導入
ポート２０よりケーシング１内にシリンダ内圧より高い
圧力の圧油を導入し、回転につれてピストン５の頂部端
面に押圧力を加え、ピストン５をシリンダブロック６内
に強制的に嵌入させ、ケーシング１および車輪ウェブの
フリーホイーリング回転を促進するものである。

２１はメカニカルシールで前記のケーシング内に導入さ
れたフリーホイーリングパイロット圧油をケーシング１
内にシールする。

２２はオイルシールで前記メカニカルシール２１からの
油洩れをさらにシールするものである。

２３はドレンボート２３′に通ずるドレン油路である。

なお２点鎖線で示した２４は機械式ブレーキ装置で車輪
ウェブ２の円筒内径部に働いて制動作用をする。

２５はブレーキカバーである。

つぎにこの油圧駆動用車輪の駆動について説明する。

供給油路１５に供給された圧油によってピストン５が押
出され、ピストン頂部のポケット１７に形成される静圧
軸受がケーシング１を押すことによりケーシング１は回
転され、回転に伴ってピストン５がケーシング内方平面
部に押されてシリンダ内に押込まれ、シリンダ内の油は
戻り油として排出油路１６から排出される。

以上の繰返し作動により固定車軸９の周りにケーシング
１が車輪ウェブ２と１体となって回転駆動されることは
既に一般に知られている。

第４図はこの考案の実施例の油圧駆動用車輪を４輪駆動
車へ適用した場合の駆動系統図である。

図中Ｅはエンジン、ＴＧは伝動歯車装置、Ｗは１対の後
輪である。

Ｍは油圧駆動用車輪、Ｐは油圧ポンプ、Ｖｌは３位置４
方切換弁、■２はリリーフ弁、Ｔは油タンク、Ｃは電磁
クラッチを示している。

図によればこの適用例では前輪１対に実施例の油圧駆動
用車輪Ｍを用い、後輪１対には通常のエンジン駆動の機
械的駆動装置を採用している。

図において切換弁Ｖ１は上位置にあり、油圧ポンプＰか
らの圧油により油圧駆動用車輪Ｍはそれぞれ正転状態に
ある。

切換弁Ｖ１が下位置に位置した時は前輪Ｍは逆転状態に
なる。

つぎに油圧駆動車輪のフリーホイーリング運動について
述べる。

第１図および第３図において供給油路１５への圧油の供
給を遮断し、一方排出油路１６から戻り油が油タンクへ
スムーズに排出されるようにしておいて、ケーシングを
外力によって回転させると、ある位置にあるピストン５
はケーシング１の内方平面部によって内方に押しこまれ
、戻り油が排出油路１６を通って油タンクへ排出される
。

一方供給油路１５への圧油の供給は行なわれないので、
ピストン５の内端面に作用するシリンダ内の圧力は減圧
される。

したがって通常の回転駆動時にピストンの内端面と外端
面それぞれに働いて平衡状態を保っていた圧力のバラン
スは崩れることとなるが、この場合、ピストン５の外端
面に設けられたポケット１７の油圧とシリンダ内の圧力
との導通はピストン５に設けられたオリフィス絞り８を
介して行われるため、圧力平衡に達するのに時間的遅れ
を生ずる。

この時間的遅れの間にピストン５の外端面と内端面にそ
れぞれ作用する圧力の間に発生する差圧によってピスト
ン５がケーシング１の内方平面部から分離させられる。

またこの場合シリンダ内の圧力は回転につれて大気圧以
下に減圧されるが、一方ケーシング１内のドレン圧力は
大気圧より若干高いため、その差圧によってさらにピス
トン５のケーシング１内方平面部からの分離が促進され
る。

このようにしてピストン５がシリンダ内に引込まれ、シ
リンダブロック６の外周から各ピストン５はいずれも突
出せず、従ってケーシング内方平面部との干渉は全くお
こらなくなり外力によりケーシング１がフリーホイール
として自由に空転させられるようになる。

例えばエンジンが故障により停止した場合、その車輌を
他の場所へ移す際、油圧駆動用車輪をフリーホイーリン
グ状態にするには供給油路１５を切換弁を操作して遮断
しておいて、前記車輪を回転させるピストン５がシリン
ダブロック６内に押込まれフリーホイーリング状態にす
ることができる。

これを第４図の駆動系統図で説明すると、切換弁■□を
中立位置に切換えると油圧駆動用車輪Ｍへの供給油路１
５は遮断され、排出油路１６を経て戻す油は油タンクＴ
に排出される。

ここで車輪Ｍを外力で回転すれば上記の条件が現出され
車輪Ｍはフリーホイーリング状態となる。

つぎにフリーホイーリング状態を短時間で確実に現出す
る手段について述べる。

この場合にも供給油路１５への圧油の供給を遮断し、排
出油路１６より戻り油がスムーズに油タンクに排出され
るよう切換弁操作を行うと同時にケーシング１内へフリ
ーホイーリングパイロット圧油導入路２０を通じて別の
油圧源例えばパワーパッケージ（油圧源発生装置）から
圧油を導入し、ピストン５の外端面を押圧することによ
り、全ピストンを各シリンダ内に確実にかつ速かに押込
むようにするのである。

この場合ケーシング内への導入圧油の油洩れによる損失
を防止するため、メカニカルシール２１でシールした上
、その洩れをさらにオイルシール２２によりシールして
導入油圧の効果を高める配慮をしている。

なおエンジンの始動時には、第４図に示した電磁クラッ
チＣを遮断して油圧系装置全体の負荷を排除しておくこ
とが必要である。

この考案にかかる油圧駆動用車輪においてはっぎの効果
を奏する。

車輪ウェブに片持式に装着される油圧モータがフリーホ
イールとして外力によって回転抵抗が少く自由に回転さ
せることができるようにされているものであるので、こ
の車輪を取り付けた車輌は、たとえばエンジンが故障し
た場合人力によって容易に移動させることができ、しか
もこの油圧モータのケーシングは小径であるので、たと
えば直径が５００Ｔ！ｒ！ｎの車輪に対して出力トルク
２０に９・肌程度のものを一体に組込むことができる。

またエンジンによる機械的装置と油圧装置との組合せ駆
動により車輌の走行を行なわせる場合、例えば坂道のよ
うな低速高負荷時のみ油圧モータの通常の回転駆動によ
る走行を可能にし、平地や坂道を降りる時の高速走行に
は油圧モータをフリーホイーリング状態にしてエンジン
と機械的装置による走行を行なうようにすることも可能
である。

なお第４図に於ける１対の後輪Ｗをそれぞれこの考案の
油圧駆動用車輪に置き換え、全車輪を油圧駆動式とする
ことも勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案実施例の油圧駆動用車輪縦断面図、第
２図は同油圧駆動車輪の車軸端部の側面図、第３図は第
１図の■−■断面矢視図、第４図は実施例の油圧駆動車
輪を４輪駆動車へ適用した時の駆動系統図である。 １・・・・・・ケーシング、２・・・・・・車輪ウェブ
、３・・・・・・タイヤ、４・・・・・・リム、５・・
・・・・ピストン、６・・・・・・シリンダブロック、
７・・・・・・ピストンリング、８・・・・・・オリフ
ィス形絞り、９・・・・・・固定車軸、１０・・・・・
・偏心軸部、１１・・・・・・軸頚、１２・・・・・・
支持ブラケット、１３．１４・・・・・・ころがり軸受
、１５・・・・・・供給油路、１６・・・・・・排出油
路（１７・・・・・・ポケット、１８・・・・・・タイ
ミングピン、１９・・・・・・タイミングリング、２０
・・・フリーホイーリングパイロット圧油導入路、２１
・・・・・・メカニカルシール、２２・・・・・・オイ
ルシール、２３・・・・・・ドレン油路、２４・・・・
・・ブレーキ装置、２５・・・・・・ブレーキカバー、
Ｅ・・・・・・エンジン、ＴＧ・・・・・・伝動歯車装
置、Ｗ・・・・・・後輪、Ｍ・・・・・・油圧駆動用車
輪、Ｐ・・・・・・油圧ポンプ、■□・・・・・・３位
置４方切換弁、Ｖ２・・・・・・リリーフ弁、Ｔ・・・
・・・油タンク、Ｃ・・・・・・電磁クラッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定車軸の偏心軸部に回転自在に嵌合され、かつ複数個
   のシリンダが前記偏心軸部の中心に対して放射状に等配
   されたシリンダブロックと、前記各シリンダに摺動自在
   に嵌合されたピストンの端面がそれぞれ密着する内方平
   面部で内周面が形成され、前記固定車軸の軸線上に中心
   をもつ正多角形状内腔部を有し、この内腔部の内部に前
   記シリンダブ陥ツクを内蔵するケーシングとからなる油
   圧モータユニットを、前記固定車軸に回転自在に支承さ
   れる車輪ウェブに、前記ケーシングを固定することによ
   って片持式に装着するとともに、前記シリンダ内に圧油
   を供給する供給油路を遮断し、同時に前記シリンダ内の
   作動油を油タンクに排出する排出油路を導通ずる切換弁
   と、前記ケーシングの正多角形状内腔部の内周面と前記
   シリンダブロックとの間隙空間に前記シリンダ内の作動
   油の圧力よりも高い圧力を有するフリーホイールパイロ
   ット圧油を導入する手段とで構成され、前記ピストン端
   面と前記ケーシング内方平面部との密着を断つ手段を設
   けてなる油圧駆動用車輪。