| 【発明の名称】 |
油圧モータ駆動式車両 |
| 【発明者】 |
【氏名】横山 浩之
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| 【要約】 |
【課題】油圧モータの一定時間当りの回転数を検出して、油圧モータが許容回転数を越えて破損するのを防止し、上記検出に伴い、アクスルハウジングの特別な加工を不要にし得る油圧モータ駆動式車両を提供する。
【解決手段】複数の走行車輪７ａ，７ｂを回転駆動させる複数の油圧モータ８を有し、各油圧モータ８は、車軸１４を収納するアクスルハウジング１３に、取付け部材１５を介して取付けられ、油圧モータ８からの回転駆動力を車軸１４に伝達する動力伝達用回転軸１６と油圧モータ８の出力軸１７とがスリーブ１８で連結され、スリーブ１８の外周面に、複数の歯を有する検出用歯車体２４が設けられ、取付け部材１５に、回転する検出用歯車体２４の歯の数を検出する近接スイッチ２５が設けられている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 複数の走行車輪と、これら走行車輪を回転駆動させる複数の油圧モータとを有する油圧モータ駆動式車両において、上記複数の油圧モータは１台の油圧ポンプに接続され、上記各油圧モータは、各走行車輪の車軸を収納するアクスルハウジングに、取付け部材を介して取付けられ、各油圧モータからの回転駆動力を上記各車軸に伝達する動力伝達用回転軸と各油圧モータの出力軸とがスリーブで連結され、上記スリーブの外周面に、複数の凹凸状の歯を有する検出用歯車体が設けられ、上記各取付け部材に、回転する検出用歯車体の歯の数を検出する近接スイッチが設けられ、上記近接スイッチにより検出された歯の数に基づいて各油圧モータの一定時間当たりの回転数を求め、かつ、各油圧モータごとに求めた上記回転数のいずれかが許容回転数を越えた場合に油圧ポンプから各油圧モータへの作動油の供給を停止させる制御装置が具備されていることを特徴とする油圧モータ駆動式車両。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の走行車輪を複数の油圧モータで回転駆動させ、１台の油圧ポンプから上記複数の油圧モータへ作動油を供給する構成を有した油圧モータ駆動式車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の油圧モータ駆動式車両としては、例えば図９，図１０に示すように、複数の走行車輪５１ａ，５１ｂと、これら走行車輪５１ａ，５１ｂを回転駆動させる複数の油圧モータ５２とを有する車両５３がある。上記各走行車輪５１ａ，５１ｂの車軸５４はアクスルハウジング５５の内部に収納されており、上記油圧モータ５２は上記アクスルハウジング５５に取付けられている。
【０００３】また、各油圧モータ５２からの回転駆動力を上記各車軸５４に伝達する動力伝達用回転軸５６の一端と各油圧モータ５２の出力軸５７とが円筒状のスリーブ５８で連結されている。また、上記動力伝達用回転軸５６の他端には、モータ側傘歯車５９（ピニオン）が設けられている。このモータ側傘歯車５９は、上記車軸５４に設けられた車軸側傘歯車６０（リングギヤ）に噛み合っている。また、一方の走行車輪５１ａの車軸５４と他方の走行車輪５１ｂの車軸５４とは、差動装置６１（ディファレンシャル）を介して接続されている。尚、上記差動装置６１は複数の差動小歯車（図示せず）と差動大歯車（図示せず）とで構成されている。さらに、上記各油圧モータ５２は、１台の油圧ポンプ６２に接続され、油圧ポンプ６２から供給される作動油によって回転駆動する。
【０００４】これによると、油圧ポンプ６２が駆動することによって、作動油が油圧ポンプ６２から各油圧モータ５２へ供給され、各油圧モータ５２が回転駆動し、スリーブ５８を介して動力伝達用回転軸５６が回転し、モータ側傘歯車５９と車軸側傘歯車６０とを介して車軸５４が回転し、以って各走行車輪５１ａ，５１ｂが回転駆動して車両５３が走行する。
【０００５】車両５３の走行中、全ての走行車輪５１ａ，５１ｂが地面に接地している状態では、油圧ポンプ６２から吐出した作動油は各油圧モータ５２へ均等に供給されるが、いずれかの左右一組の走行車輪５１ａ，５１ｂが地面に生じた窪みの上方に浮き上がった場合、この浮き上がった走行車輪５１ａ，５１ｂが空転し、浮き上がった走行車輪５１ａ，５１ｂを回転駆動させている油圧モータ５２の負荷が大幅に低減する。このため、油圧ポンプ６２から吐出した作動油の大部分が上記浮き上がった走行車輪５１ａ，５１ｂの油圧モータ５２のみに集中して供給されてしまう。したがって、浮き上がった走行車輪５１ａ，５１ｂの油圧モータ５２の単位時間当たりの回転数（回転速度）が許容回転数（許容回転速度）を越えてしまい、油圧モータ５２が破損する恐れがあった。
【０００６】このような不具合の対策として、複数のロータリーエンコーダ６４を用いて各油圧モータ５２の回転数を検出し、各油圧モータ５２ごとに検出された単位時間当たりの回転数のいずれかが許容回転数を越えた場合、油圧ポンプ６２から各油圧モータ５２への作動油の供給を停止させることが行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に、ロータリーエンコーダ６４は電動式モータの出力軸（回転軸）の延長上に容易に取付けることが可能であるが、上記のような油圧モータ５２では、油圧モータ５２の内部を作動油が流れるため、油圧モータ５２の構造上、ロータリーエンコーダ６４を油圧モータ５２の出力軸５７（回転軸）の延長上に取付けることは困難であった。
【０００８】このような事情により、図１０に示すように、アクスルハウジング５５の一部を特別に加工（穴あけ加工等）して、ロータリーエンコーダ６４をアクスルハウジング５５に取付けていた。そして、ロータリーエンコーダ６４のシャフトに検出用傘歯車６５を設け、この検出用傘歯車６５を車軸側傘歯車６０に噛み合わせている。
【０００９】しかしながら上記のような従来形式では、ロータリーエンコーダ６４を取付けるためにアクスルハウジング５５を特別に加工する必要があり、また、検出用傘歯車６５を車軸側傘歯車６０に噛み合わせる必要があるため、設計に手間がかかった。さらに、上記検出用傘歯車６５はアクスルハウジング５５の内部に挿入されているため、アクスルハウジング５５が大型化してしまうといった問題があった。また、モータ側傘歯車５９と検出用傘歯車６５とがそれぞれ車軸側傘歯車６０に噛み合っているため、モータ側傘歯車５９から車軸側傘歯車６０に伝達される回転駆動力の一部が検出用傘歯車６５を回転させるために消費されてしまい、したがって、回転駆動力の伝達にロスが生じるといった問題もあった。
【００１０】本発明は、各油圧モータの回転数（回転速度）を検出して、油圧モータが許容回転数（許容回転速度）を越えた場合、油圧モータの破損を防止することができ、さらに、油圧モータの回転数検出に伴うアクスルハウジングの特別な加工を不要にし、アクスルハウジングの大型化を抑制するとともに、回転駆動力の伝達ロスを低減し得る油圧モータ駆動式車両を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、複数の走行車輪と、これら走行車輪を回転駆動させる複数の油圧モータとを有する油圧モータ駆動式車両において、上記複数の油圧モータは１台の油圧ポンプに接続され、上記各油圧モータは、各走行車輪の車軸を収納するアクスルハウジングに、取付け部材を介して取付けられ、各油圧モータからの回転駆動力を上記各車軸に伝達する動力伝達用回転軸と各油圧モータの出力軸とがスリーブで連結され、上記スリーブの外周面に、複数の凹凸状の歯を有する検出用歯車体が設けられ、上記各取付け部材に、回転する検出用歯車体の歯の数を検出する近接スイッチが設けられ、上記近接スイッチにより検出された歯の数に基づいて各油圧モータの一定時間当たりの回転数を求め、かつ、各油圧モータごとに求めた上記回転数のいずれかが許容回転数を越えた場合に油圧ポンプから各油圧モータへの作動油の供給を停止させる制御装置が具備されているものである。
【００１２】これによると、油圧ポンプが駆動することによって、作動油が油圧ポンプから各油圧モータへ供給され、各油圧モータの出力軸が回転駆動し、スリーブを介して動力伝達用回転軸が回転して油圧モータからの回転駆動力が車軸に伝達され、車軸が回転することによって各走行車輪が回転駆動して車両が走行する。この際、上記各油圧モータの出力軸と一体にスリーブが回転するため、スリーブと共に検出用歯車体も回転し、回転する検出用歯車体の歯の数が近接スイッチで検出される。そして、制御装置が、上記各近接スイッチにより検出された歯の数に基づいて、各油圧モータの一定時間当たりの回転数（回転速度）を求める。
【００１３】このようにして各油圧モータごとに求められた上記回転数（回転速度）のうち、少なくともいずれか１台の油圧モータの回転数が許容回転数を越えた場合、制御装置は、油圧ポンプから各油圧モータへの作動油の供給を停止させる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。図７，図８に示すように、１は船殻等の大型の被運搬物２を運搬するための油圧モータ駆動式の車両であり、車両本体３の上部に荷台４が設けられ、また、車両本体３の前後両端には運転室５が設けられている。さらに、車両本体３の下方には、複数の屈曲自在な取付アーム体６を介して、複数の走行車輪７ａ，７ｂと、これら走行車輪７ａ，７ｂを回転駆動させる複数の油圧モータ８とが設けられている。
【００１５】図５に示すように、上記取付アーム体６は、互いに回動自在に連結された上部アーム９と下部アーム１０とで「く」形状に形成されている。上記上部アーム９の上端は、車両本体３に左右方向へ回転自在に設けられている旋回座１１に取付けられている。また、上記上部アーム９と下部アーム１０との間には、これら両アーム９，１０の角度を拡縮して上記荷台４の高さを調節するシリンダ装置１２（サスペンションシリンダ）が設けられている。
【００１６】上記各下部アーム１０の下端にはそれぞれアクスルハウジング１３が設けられており、図１，図２に示すように、各アクスルハウジング１３には、回動自在な車軸１４が挿入されている。上記走行車輪７ａ，７ｂは各車軸１４の端部に一対ずつ複数組設けられている。また、上記各油圧モータ８は、取付け部材１５を介して、各アクスルハウジング１３に取付けられている。
【００１７】上記取付け部材１５は円環状に形成され、一端面がボルト，ナット等（図示せず）を介して油圧モータ８に連結され、他端面がボルト，ナット等（図示せず）を介してアクスルハウジング１３に連結されている。また、各油圧モータ８の回転駆動力は動力伝達用回転軸１６を介して各車軸１４に伝達される。すなわち、上記動力伝達用回転軸１６の一端と油圧モータ８の出力軸１７とが円筒状のスリーブ１８で連結されている。また、上記動力伝達用回転軸１６の他端には、モータ側傘歯車１９（ピニオン）が設けられている。このモータ側傘歯車１９は、上記車軸１４に設けられた車軸側傘歯車２０（リングギヤ）に噛み合っている。また、一方の走行車輪７ａの車軸１４と他方の走行車輪７ｂの車軸１４とは、カーブ走行時に一対の走行車輪７ａ，７ｂの回転速度に差をつけるための差動装置２１（ディファレンシャル）を介して接続されている。尚、上記差動装置２１は複数の差動小歯車（図示せず）と差動大歯車（図示せず）とで構成されている。
【００１８】上記スリーブ１８は取付け部材１５内に挿通されており、図３に示すように、上記スリーブ１８の外周面には、複数の凹凸状の歯２３を有する検出用歯車体２４が外嵌されて一体に取付けられている。尚、上記歯２３はスリーブ１８の全周にわたり形成されている。また、上記取付け部材１５には、回転する検出用歯車体２４の歯２３の数を検出する近接スイッチ２５が設けられている。さらに、図４，図８に示すように、車両本体３には、各油圧モータ８へ作動油を供給する油圧ポンプ２６と、制御装置２７とが備えられている。尚、１台の油圧ポンプ２６に対して複数台の油圧モータ８が並列に接続されている。
【００１９】また、上記制御装置２７は車両制御部２８と油圧ポンプ制御部２９とで構成されており、上記車両制御部２８は、上記各近接スイッチ２５により検出された歯２３の数に基づいて各油圧モータ８の一定時間当たりの回転数（回転速度）を求め、かつ、各油圧モータ８ごとに求めた上記回転数（回転速度）のいずれかが許容回転数（許容回転速度）を越えた場合に油圧ポンプ制御部２９へ制御信号を出力する。この制御信号によって、油圧ポンプ制御部２９は、油圧ポンプ２６を制御して、油圧ポンプ２６から各油圧モータ８への作動油の供給を停止させる。
【００２０】尚、上記車両制御部２８としてはプログラマブルコントローラが用いられ、車両制御部２８は、電源ユニット，ＣＰＵユニット，入力ユニット，出力ユニット，パルス入力ユニット等の各種機能を有する複数のユニットを組み合わせて構成されるシーケンサーに相当する。そして、上記各近接スイッチ２５からの信号は直接に上記パルス入力ユニットで読み込め、一定時間内の信号の入力回数がカウントされる。
【００２１】以下に、上記構成における作用を説明する。油圧ポンプ２６が駆動することによって、作動油が油圧ポンプ２６から各油圧モータ８へ供給され、各油圧モータ８の出力軸１７が回転駆動し、スリーブ１８を介して動力伝達用回転軸１６が回転して油圧モータ８からの回転駆動力が車軸１４に伝達され、車軸１４が回転することによって各走行車輪７ａ，７ｂが回転駆動して車両１が走行する。
【００２２】この際、図３に示すように、上記各油圧モータ８の出力軸１７と一体にスリーブ１８が回転するため、スリーブ１８と共に検出用歯車体２４も回転し、近接スイッチ２５の前方を通過する歯２３の数に応じて近接スイッチ２５がオン・オフすることによって、通過した歯２３の数だけ信号が各近接スイッチ２５から出力されて車両制御部２８に入力される。そして、車両制御部２８は、入力された信号の数に基づいて、各油圧モータ８の一定時間当たりの回転数（回転速度）を求める。
【００２３】このようにして各油圧モータ８ごとに求められた回転数（回転速度）のうち、少なくともいずれか１台の油圧モータ８の回転数が許容回転数（許容回転速度）を越えた場合、上記車両制御部２８は油圧ポンプ制御部２９へ制御信号を出力し、この制御信号によって、油圧ポンプ制御部２９が油圧ポンプ２６を制御して油圧ポンプ２６から各油圧モータ８への作動油の供給を停止させる。
【００２４】これにより、図７に示すように、いずれかの走行車輪７ａ，７ｂが地面に生じた窪み３０の上方へ浮き上がるなどして空転し、いずれかの油圧モータ８が許容回転数を越えて過回転した場合でも、直ちに、許容回転数の超過が検出されて、各油圧モータ８への作動油の供給が停止されるため、油圧モータ８の破損が防止される。
【００２５】また、油圧モータ８の回転数の検出には、従来のようなロータリーエンコーダ６４（図１０参照）ではなく、近接スイッチ２５を用いたことによって、ロータリーエンコーダ６４を取付けるためにアクスルハウジング１３を特別に加工する必要は無い。さらに、従来のように検出用傘歯車６５（図１０参照）をアクスルハウジング１３内に挿入する必要も無いため、アクスルハウジング１３の大型化を抑制することができる。また、図１に示すように、検出用歯車体２４は、車軸側傘歯車２０やモータ側傘歯車１９に噛み合ってはおらず、これら傘歯車１９，２０から離間しているため、モータ側傘歯車１９から車軸側傘歯車２０に伝達される回転駆動力の伝達ロスを低減することができる。
【００２６】また、上記実施の形態において、車両制御部２８にはパルス入力ユニットが付属しているため、各近接スイッチ２５からの信号を直接に車両制御部２８で読み込める。これにより、変換器を個別に設けて、各近接スイッチ２５からのパルス信号を、車両制御部２８で読み込める信号に変換する必要はない。尚、近接スイッチ２５の代わりに電磁ピックアップを用いた場合は、電磁ピックアップからの信号を直接に車両制御部２８で読み込むことはできず、上記のような変換器を各電磁ピックアップ毎に対応させて個別に設ける必要があり、コストがアップしてしまう。
【００２７】上記実施の形態では、船殻等の大型の被運搬物２を運搬するための車両１を挙げたが、土砂等を運搬する油圧モータ駆動式のホイールローダやコンテナ等を運搬する油圧モータ駆動式のフォークリフト等にも適応される。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、いずれかの走行車輪が浮き上がるなどしていずれかの油圧モータが許容回転数を越えて過回転した場合でも、直ちに、許容回転数の超過が検出されて、各油圧モータへの作動油の供給が停止されるため、油圧モータの破損が防止される。
【００２９】また、油圧モータの回転数の検出には、従来のようなロータリーエンコーダではなく、近接スイッチを用いたことによって、ロータリーエンコーダを取付けるためにアクスルハウジングを特別に加工する必要は無い。さらに、従来のように検出用傘歯車をアクスルハウジング内に挿入する必要も無いため、アクスルハウジングの大型化を抑制することができる。また、検出用歯車体は、スリーブの外周面に設けられてスリーブと一体に回転するだけであり、車軸や動力伝達用回転軸に設けられた他の歯車とは噛み合っていないため、回転駆動力の伝達ロスを低減することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２４１
【氏名又は名称】ティー・シー・エム株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月１４日（１９９９．１０．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１０８０９５（Ｐ２００１−１０８０９５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２０日（２００１．４．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９１７２９ |
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