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JP3727135B2 - Hydraulic drive - Google Patents

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JP3727135B2
JP3727135B2 JP07887197A JP7887197A JP3727135B2 JP 3727135 B2 JP3727135 B2 JP 3727135B2 JP 07887197 A JP07887197 A JP 07887197A JP 7887197 A JP7887197 A JP 7887197A JP 3727135 B2 JP3727135 B2 JP 3727135B2
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drive
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、斜板式油圧モータおよび偏心差動減速機を有する油圧駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、土木建設機械、例えば油圧ショベル、ホイールローダの走行用油圧駆動装置としては、斜板式油圧モータと、偏心差動減速機と、これら油圧モータの出力軸および偏心差動減速機のクランク軸にそれぞれ取り付けられ、互いに噛み合うことで回転を、例えば 1/3に減速する一対の平歯車とを備えたものが多用されるようになってきた。これは、斜板式油圧モータが安価でありながら供給油圧の流量制御によって幅広い回転数制御を行うことができる点および偏心差動減速機が高い機械的強度を保持しながら高比率の減速を行うことができる点が評価された結果である。
【0003】
そして、最近、このような油圧駆動装置をさらに広範囲の速度制御が必要なアスファルトフィニッシャ等の走行駆動装置として用いることが検討されてきたが、現状のままでは速度範囲が狭く使用することができなかった。このため、前記斜板式油圧モータの斜板を複数の傾転位置の間で傾転可能とし、これにより、該油圧モータの出力軸の回転数を複数段に変更可能とすることで速度範囲を広げることが提案された。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように斜板の傾転角を変更可能とすると、製作費を抑えながらある程度速度範囲を広げることができるものの、アスファルトフィニッシャ等に用いるには速度範囲が未だ充分とは言えなかった。
【0005】
この発明は、小型、安価としながらハブを広範囲の回転数で回転させることができる油圧駆動装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、斜板の傾転位置が複数に変化することにより回転数が複数段に変化する出力軸を有する斜板式油圧モータと、前記出力軸と平行なクランク軸に入力された回転を偏心回転するピニオンにより減速してハブに出力する偏心差動減速機と、前記油圧モータの出力軸と偏心差動減速機のクランク軸との間に介装され前記出力軸の回転をクランク軸に伝達する伝達手段とを備えた油圧駆動装置において、前記伝達手段は、油圧モータの出力軸に軸方向に移動可能でかつ該出力軸と一体回転するよう支持され、ピッチ円径が互いに異なる第1、第2駆動歯車と、前記クランク軸に取り付けられピッチ円径が互いに異なる第1、第2従動歯車と、前記第1、第2駆動歯車を軸方向に一体的に移動させることで第1駆動歯車、第1従動歯車同士あるいは第2駆動歯車、第2従動歯車同士を選択的に噛み合わせる移動機構とを有することにより達成することができる。
【0007】
油圧モータに圧油が供給されて出力軸が回転すると、この出力軸の回転は伝達手段を介して偏心差動減速機のクランク軸に伝達されて該クランク軸を回転させるが、このとき、このクランク軸の回転は偏心回転するピニオンにより減速されてハブに出力される。ここで、前記油圧モータに供給される圧油の量を制御するとともに、油圧モータの斜板の傾転位置を複数に変化させれば、出力軸の回転数(ハブの回転数)を所定の広い範囲にすることができる。このとき、移動機構により第1、第2駆動歯車を軸方向に一体的に移動させ、第1駆動歯車、第1従動歯車同士を噛み合わせ、あるいは第2駆動歯車、第2従動歯車同士を噛み合わせるようにすれば、前記出力軸の回転数はハブに伝達される間に2段階に変速され、これによりハブの回転数範囲がさらに広がるのである。このようなことから本油圧駆動装置を広範囲の速度制御が必要なアスファルトフィニッシャ等の走行駆動装置として用いることができ、しかも、この際、歯車2枚および移動機構を追加するだけでよいため、製作費も安価となり小型化を図ることもできる。
【0008】
また、請求項2に記載のように構成すれば、ピストンが偏心差動減速機内に収納されることになり、油圧駆動装置全体を小型化することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1において、11は、例えばアスファルトフィニッシャの走行フレームに取り付けられた斜板式油圧モータであり、この油圧モータ11は、内部に収納室12が形成されたケース本体13と、このケース本体13の他端に固定され前記収納室12の他端開口を閉止して密閉空間とする側板14とを有し、これらケース本体13および側板14は全体としてケーシング15を構成する。16は他側部が前記収納室12内に挿入された出力軸であり、この出力軸16は軸受17を介して側板14、ケース本体13に回転可能に支持されている。そして、この出力軸16の一側部はケース本体13から一方に向かって突出している。
【0010】
21は収納室12内に収納された円筒状のシリンダブロックであり、このシリンダブロック21内には前記出力軸16の他端部が挿入されてスプラインにより連結されており、この結果、該シリンダブロック21は出力軸16と一体的に回転することができる。22はシリンダブロック21の一端面に形成され軸方向に延びる複数のシリンダ穴であり、これらシリンダ穴22内にはプランジャ23がそれぞれ摺動可能に挿入され、これらプランジャ23の先端、即ち一端には球関節継手24を介してシュー25がそれぞれ連結されている。27はシリンダブロック21と側板14との間に介装されたタイミングプレートであり、このタイミングプレート27には周方向に離れた2個の弧状孔28が形成され、これら弧状孔28には前記シリンダ穴22がシリンダブロック21の回転により次々と接続される。29は側板14に形成された弧状孔28と同数の給排通路であり、これら給排通路29のうち一方の給排通路29は一方の弧状孔28に、また、他方の給排通路29は他方の弧状孔28に連通している。また、これら給排通路29は図示していない切換弁を介してポンプおよびタンクに接続され、前記切換弁が切り換えられることによりいずれかが供給側、残りが排出側となる。
【0011】
31はケーシング15の収納室12内に収納された略リング状の斜板であり、この斜板31内を前記出力軸16が貫通している。前記斜板31はシリンダブロック21に対向する他端に、出力軸16の回転軸線に対する垂直面に対して傾斜している傾斜面32を有し、この傾斜面32には前記シュー25が摺接している。また、収納室12の一端内面に対向する斜板31の背面(前記傾斜面32と反対側の一端面)33は、厚肉部側に位置する第1平坦部33aと、薄肉部側に位置し第1平坦部33aに対して所定の小さな角度で傾斜している第2平坦部33bとの2つの平坦部から構成されている。そして、この斜板31は前記第1、第2平坦部33a、33bの境界上に配置された支点部材(図示していない)を中心として、第2平坦部33bと収納室12の一端内面とが面接触している第1傾転位置(図1に示されている位置)と、第1平坦部33aと収納室12の一端内面とが面接触している第2傾転位置との2つの傾転位置の間を傾転することができる。35は全てのシュー25に係合している略リング状のリテーナプレート、36はリテーナプレート35の内周に球面接触するとともに、前記出力軸16の外側に嵌合されスプライン結合により連結されたスラストボール、37は伝達ロッド38を介して一方に向かう付勢力をスラストボール36に付与するスプリングである。
【0012】
斜板31の第2平坦部33bに対向するケース本体13の一端内面にはシリンダ穴41が形成され、このシリンダ穴41内には押圧ピストン42が摺動可能に挿入されている。43はケーシング15内に形成された通路であり、この通路43の一端は図示していない油圧源に接続され、他端は前記シリンダ穴41に接続されている。そして、この通路43を通じて圧油がシリンダ穴41に供給されると、押圧ピストン42は斜板31の第2平坦部33bを押圧して斜板31を第1傾転位置から第2傾転位置まで傾転させ、一方、シリンダ穴41への圧油の供給が停止すると、プランジャ23からの押圧力によって斜板31は第2傾転位置から第1傾転位置まで傾転する。これにより、前記シリンダブロック21内のプランジャ23のストロークが2段階に変更され、シリンダブロック21、出力軸16の回転数が2段に変化する。
【0013】
47は油圧モータ11の一側端に取り付けられた偏心差動減速機であり、この偏心差動減速機47は略円筒状のハブ48を有し、このハブ48は、例えばアスファルトフィニッシャの駆動輪に連結されている。このハブ48の内周でその軸方向中央部には多数の円柱状をした内歯ピン49がほぼ半分だけ挿入され、これらの内歯ピン49は軸方向に延びるとともに、周方向に等距離離れて配置されている。前記ハブ48内には円板状をした2個のピニオン50が収納され、各ピニオン50の外周には前記内歯ピン49に噛み合うとともに該内歯ピン49の数より僅かに少ない歯数の外歯51が形成されている。また、各ピニオン50には複数の貫通した遊嵌孔52および複数の貫通した軸孔53がそれぞれ形成されている。55はハブ48内に収納された固定キャリアであり、この固定キャリア55はピニオン50の一側方に配置された円板状の端板56と、一端が端板56に複数のボルト57を介して連結され、他端が油圧モータ11のケース本体13に一体的に連結された連結体58とから構成されている。そして、これら連結体58は軸方向に延びるとともに、ピニオン50の遊嵌孔52内に遊嵌されている。
【0014】
61、62は偏心差動減速機47の中央部、詳しくは前記ピニオン50、端板56の中心軸上にそれぞれ形成された貫通孔であり、これらの貫通孔61、62には前記油圧モータ11の出力軸16の一側部が遊嵌されている。63、64は前記出力軸16の一端部に設けられた第1、第2駆動歯車であり、これらの第1、第2駆動歯車63、64は出力軸16にスプライン結合されることで該出力軸16に軸方向に移動可能でかつ該出力軸16と一体回転できるよう支持されている。そして、前記第1、第2駆動歯車63、64はその外歯とスプラインの歯とが同一位相となるようにして出力軸16に結合されている。また、これら第1、第2駆動歯車63、64は間に介装されたスペーサ65によって後述する第1従動歯車75の厚さより若干広い距離だけ軸方向に離れるとともに、ピッチ円径が互いに異なっている(この実施形態では、第2駆動歯車64のピッチ円径が第1駆動歯車63のピッチ円径より大となっている)。
【0015】
69は前記出力軸16に平行な複数のクランク軸であり、これらクランク軸69の両端部はケース本体13および端板56にそれぞれ転がり軸受70を介して回転可能に支持されている。各クランク軸69はその軸方向中央部にクランク軸69の中心軸から逆方向に偏心した2個の偏心部71を有し、これら偏心部71はピニオン50の軸孔53内に針状ころ軸受72を介装した状態でそれぞれ挿入されている。各クランク軸69の端板56から突出した一端部には第1、第2従動歯車75、76が互いに密着した状態でスプライン結合により取り付けられ、これらの第1、第2従動歯車75、76はピッチ円径が互いに異なっている(この実施形態では、第1従動歯車75のピッチ円径が第2従動歯車76のピッチ円径より大となっている)。そして、前記第1、第2駆動歯車63、64が軸方向に一体となって移動すると、第1駆動歯車63、第1従動歯車75同士あるいは第2駆動歯車64、第2従動歯車76同士が選択的に噛み合わされるが、このとき、前記第1駆動歯車63、第1従動歯車75同士が噛み合っていると、出力軸16の回転は、例えば 1/3に減速されてクランク軸69に伝達され、一方、第2駆動歯車64、第2従動歯車76同士が噛み合っていると、出力軸16の回転は等比、即ち減速されることなくクランク軸69に伝達される。ここで、前記第1、第2従動歯車75、76もその外歯とスプラインの歯とが同一位相となるようにしてクランク軸69に結合されているため、前述の噛み合いの切換えが円滑に行われる。
【0016】
77は前記出力軸16外周と端板56の貫通孔62内面との間に配置されたピストンであり、このピストン77は前記出力軸16、端板56に軸方向に移動可能に支持されている。そして、このような位置にピストン77を配置すれば、ピストン77が偏心差動減速機47内に収納されることになり、油圧駆動装置全体を小型化することができる。78はケーシング15および固定キャリア55内に形成された通路であり、この通路78の一端は図示していない切換弁を介して油圧源に接続され、他端はピストン77と端板56との間に形成されたシリンダ室79に接続されている。80は出力軸16の一端に取り付けられたスプリング受け81と第2駆動歯車64との間に介装されたスプリングであり、このスプリング80は第1、第2駆動歯車63、64を他側に向かって付勢する。そして、前記通路78を通じて圧油がシリンダ室79に導かれると、ピストン77は該圧油に押圧されて軸方向一方に移動するが、このピストン77の移動により第1、第2駆動歯車63、64はスプリング80を圧縮しながら軸方向一方に一体的に移動して第1駆動歯車63と第1従動歯車75とを噛み合わせ、一方、シリンダ室79に圧油が導かれなくなると、ピストン77はスプリング80の付勢力によって軸方向他方に移動するが、このピストン77の移動によって第1、第2駆動歯車63、64は軸方向他方に移動して第2駆動歯車64と第2従動歯車76とを噛み合わせる。前述したピストン77、通路78、スプリング80は全体として、第1、第2駆動歯車63、64を軸方向に一体的に移動させることで第1駆動歯車63、第1従動歯車75同士あるいは第2駆動歯車64、第2従動歯車76同士を選択的に噛み合わせる移動機構82を構成し、また、前記第1、第2駆動歯車63、64、第1、第2従動歯車75、76、移動機構82は全体として、油圧モータ11の出力軸16と偏心差動減速機47のクランク軸69との間に介装され、前記出力軸16の回転をクランク軸69に伝達する伝達手段83を構成する。なお、84はハブ48とケーシング15、固定キャリア55との間に介装され、該ハブ48をケーシング15、固定キャリア55に回転可能に支持させる軸受、85はハブ48とケーシング15との間に介装され、これらの間をシールするシール部材、86はハブ48の一端に固定され、該ハブ48の一端開口を閉止するカバーである。
【0017】
次に、この発明の一実施形態の作用について説明する。
一方の給排通路29、弧状孔28を通じて圧油がシリンダブロック21のシリンダ穴22に供給されると、該シリンダ穴22内のプランジャ23は斜板31に向かって突出し傾斜面32を押圧するが、このとき、プランジャ23の先端はシュー25を介して傾斜面32に係合しているので、前記押圧力の周方向分力がプランジャ23に作用し、これにより、プランジャ23、シュー25は傾斜面32上を厚肉部側から薄肉部側に向かって摺動し、これらプランジャ23、シリンダブロック21、出力軸16が一体的に回転する。このシリンダブロック21の回転により、他方の弧状孔28に連通しているシリンダ穴22内のプランジャ23は、斜板31の傾斜面32上を薄肉部側から厚肉部側に向かって移動するため、該傾斜面32によってシリンダ穴22内に徐々に押し込まれ、該シリンダ穴22内の圧油を他方の弧状孔28、給排通路29を通じて排出する。このとき、前記出力軸16の回転は伝達手段83を介してクランク軸69に入力され、各クランク軸69を中心軸回りに回転させる。この結果、これらクランク軸69の偏心部71はピニオン50の軸孔53内において偏心回転してピニオン50を偏心公転運動させるが、前述のように外歯51の数が内歯ピン49の数より若干少ないため、ハブ48はピニオン50の偏心公転運動により大幅に減速されて低速で回転する。
【0018】
ここで、前記ハブ48を最低回転数で回転させたい場合には、油圧モータ11のシリンダ穴22への供給圧油量を最小とするとともに、通路43を通じてのシリンダ穴41への圧油の供給を停止する。この結果、斜板31はプランジャ23からの押圧力により第1傾転位置まで傾転してプランジャ23のストロークが長くなり、これにより、前記最小量の圧油供給と相まってシリンダブロック21、出力軸16の回転数は最低となる。また、このとき、前記通路78を通じて圧油をシリンダ室79に供給し、ピストン77、第1、第2駆動歯車63、64を軸方向一方に移動させて第1駆動歯車63、第1従動歯車75同士を噛み合わせ、これら第1駆動、従動歯車63、75により出力軸16の回転をさらに減速、ここでは 1/3に減速する。これにより、前記ハブ48は最低回転数で回転することになる。
【0019】
一方、前記ハブ48を最高回転数で回転させたい場合には、油圧モータ11のシリンダ穴22への供給圧油量を最大とするとともに、通路43を通じてシリンダ穴41へ圧油を供給する。この結果、斜板31は押圧ピストン42の突出により第2傾転位置まで傾転してプランジャ23のストロークが短くなり、これにより、前記最大量の圧油供給と相まってシリンダブロック21、出力軸16の回転数は最高となる。また、このとき、前記通路78からシリンダ室79への圧油供給は停止しているため、ピストン77、第1、第2駆動歯車63、64はスプリング80の付勢力によって軸方向他方に移動し、第2駆動歯車64、第2従動歯車76同士が噛み合うが、これら第2駆動、従動歯車64、76は回転を等速で、即ち減速することなく伝達するため、前記ハブ48は最高回転数で回転することになる。
【0020】
前述のように油圧モータ11に供給される圧油の量を制御するとともに、油圧モータ11の斜板31の傾転位置を2段階に変化させれば、出力軸16の回転数(ハブ48の回転数)を所定の範囲とすることができるが、この実施形態のようにピストン77、スプリング80により第1、第2駆動歯車63、64を軸方向に一体的に移動させて、第1駆動歯車63、第1従動歯車75同士あるいは第2駆動歯車64、第2従動歯車76同士を選択的に噛み合わせるようにすれば、前記出力軸16の回転数はハブ48に伝達される途中で2段階にさらに変速され、これによりハブ48の回転数範囲がさらに広がる。このようなことから本油圧駆動装置を広範囲の速度制御が必要なアスファルトフィニッシャ等の走行駆動装置として用いることができ、しかも、この際、歯車2枚、具体的には第2駆動、従動歯車64、76および移動機構82を追加するだけでよいため、製作費も安価となり小型化を図ることもできる。
【0021】
ここで、例えば最低回転数が35 rpm、最高回転数が3000 rpmである通常の傾転角2段階変化型の斜板式油圧モータおよび減速比が1/50である通常の偏心差動減速機を用いた油圧駆動装置の場合には、従来技術のように伝達手段を減速比 1/3の歯車列から構成すると、ハブの回転数は最低0.23 rpm、最高20 rpmとなるが、アスファルトフィニッシャ等においては通常 0.3 rpm〜60 rpmの速度範囲が必要であり、このままでは用いることができない。しかしながら、前述のように必要に応じて第2駆動歯車64、第2従動歯車76同士を噛み合わせ、等比で回転を伝達することができるようにすれば、ハブの最高回転数を60 rpmまで増速(回転数範囲を拡大)させることができ、アスファルトフィニッシャ等にも充分適用できるのである。
【0022】
なお、前述の実施形態においては、斜板31の傾転角を2段階に変化させることで出力軸16の回転数を2段に変化させるようにしたが、この発明においては3段に変化させるようにしてもよい。また、前述の実施形態においては、第1、第2駆動歯車63、64をピストン77で軸方向一側に、スプリング80で軸方向他側に移動させるようにしたが、この発明においては、ピストンに第1、第2駆動歯車を連結するとともに該ピストンの両端面に交互に圧油を導いて該ピストンのみにより第1、第2駆動歯車を軸方向に移動させるようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、小型、安価としながらハブを広範囲の回転数で回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す正面断面図である。
【符号の説明】
11…斜板式油圧モータ 16…出力軸
31…斜板 47…偏心差動減速機
48…ハブ 50…ピニオン
62…貫通孔 63…第1駆動歯車
64…第2駆動歯車 69…クランク軸
75…第1従動歯車 76…第2従動歯車
77…ピストン 78…通路
82…移動機構 83…伝達手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic drive device having a swash plate type hydraulic motor and an eccentric differential reduction gear.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as hydraulic drive devices for civil engineering construction machines such as hydraulic excavators and wheel loaders, there are swash plate hydraulic motors, eccentric differential reducers, output shafts of these hydraulic motors, and crank shafts of eccentric differential reducers. Those equipped with a pair of spur gears that are respectively attached and meshed with each other to reduce the rotation to 1/3, for example, have come to be used frequently. This is because the swash plate hydraulic motor is inexpensive and can control a wide range of rotation speeds by controlling the flow rate of the supplied hydraulic pressure, and the eccentric differential reducer performs high ratio deceleration while maintaining high mechanical strength. This is the result of evaluation.
[0003]
Recently, it has been studied to use such a hydraulic drive device as a traveling drive device such as an asphalt finisher that requires a wider range of speed control, but the current speed range cannot be used narrowly. It was. For this reason, the swash plate of the swash plate type hydraulic motor can be tilted between a plurality of tilt positions, whereby the speed range can be changed by changing the rotation speed of the output shaft of the hydraulic motor to a plurality of stages. Suggested to spread.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
If the tilt angle of the swash plate can be changed in this way, the speed range can be widened to some extent while suppressing the manufacturing cost, but the speed range has not yet been sufficient for use in asphalt finishers and the like.
[0005]
It is an object of the present invention to provide a hydraulic drive device that can rotate a hub at a wide range of rotation speeds while being small and inexpensive.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The purpose of this is to provide a swash plate type hydraulic motor having an output shaft whose rotational speed changes in a plurality of stages by changing the tilt position of the swash plate into a plurality of stages, and a rotation input to a crankshaft parallel to the output shaft. An eccentric differential reducer that decelerates the output by a pinion that rotates eccentrically and outputs it to the hub, and is interposed between the output shaft of the hydraulic motor and the crankshaft of the eccentric differential reducer. The transmission means includes a transmission means for transmitting to the output shaft of the hydraulic motor. The transmission means is supported on the output shaft of the hydraulic motor so as to be movable in the axial direction and to rotate integrally with the output shaft. The first and second driven gears, the first and second driven gears that are attached to the crankshaft and have different pitch circle diameters, and the first and second drive gears are integrally moved in the axial direction. Drive gear, 1st driven tooth Or between the second drive gear, it can be accomplished by having a moving mechanism for selectively engaging the second driven gears.
[0007]
When pressure oil is supplied to the hydraulic motor and the output shaft rotates, the rotation of the output shaft is transmitted to the crankshaft of the eccentric differential reduction gear via the transmission means to rotate the crankshaft. The rotation of the crankshaft is decelerated by the eccentric pinion and output to the hub. Here, if the amount of pressure oil supplied to the hydraulic motor is controlled and the tilt position of the swash plate of the hydraulic motor is changed to a plurality of positions, the rotational speed of the output shaft (the rotational speed of the hub) is set to a predetermined value. Can be a wide range. At this time, the first and second drive gears are integrally moved in the axial direction by the moving mechanism, and the first drive gear and the first driven gear are engaged with each other, or the second drive gear and the second driven gear are engaged with each other. If matched, the rotational speed of the output shaft is shifted in two stages while being transmitted to the hub, thereby further expanding the rotational speed range of the hub. For this reason, the hydraulic drive device can be used as a travel drive device such as an asphalt finisher that requires a wide range of speed control, and only two gears and a moving mechanism need to be added. Costs can be reduced and downsizing can be achieved.
[0008]
According to the second aspect of the present invention, the piston is accommodated in the eccentric differential reduction gear, and the entire hydraulic drive device can be reduced in size.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a swash plate type hydraulic motor attached to a traveling frame of, for example, an asphalt finisher. The hydraulic motor 11 includes a case main body 13 in which a storage chamber 12 is formed, and a case main body 13. The side plate 14 is fixed to the end and closes the other end opening of the storage chamber 12 to form a sealed space. The case body 13 and the side plate 14 constitute a casing 15 as a whole. Reference numeral 16 denotes an output shaft whose other side portion is inserted into the storage chamber 12, and this output shaft 16 is rotatably supported by the side plate 14 and the case body 13 via a bearing 17. One side of the output shaft 16 protrudes from the case body 13 toward one side.
[0010]
21 is a cylindrical cylinder block stored in the storage chamber 12, and the other end of the output shaft 16 is inserted into the cylinder block 21 and connected by a spline. As a result, the cylinder block 21 can rotate integrally with the output shaft 16. A plurality of cylinder holes 22 are formed on one end surface of the cylinder block 21 and extend in the axial direction. Plungers 23 are slidably inserted into the cylinder holes 22, respectively. The shoes 25 are connected to each other through the ball joint 24. Reference numeral 27 denotes a timing plate interposed between the cylinder block 21 and the side plate 14, and two arc-shaped holes 28 separated in the circumferential direction are formed in the timing plate 27. The holes 22 are connected one after another as the cylinder block 21 rotates. 29 is the same number of supply / discharge passages as the arc-shaped holes 28 formed in the side plate 14, and one of the supply / discharge passages 29 of these supply / discharge passages 29 is in one arc-shaped hole 28 and the other supply / discharge passage 29 is It communicates with the other arcuate hole 28. Further, these supply / discharge passages 29 are connected to a pump and a tank via a switching valve (not shown). When the switching valve is switched, one of the supply / discharge passages 29 becomes the supply side and the rest becomes the discharge side.
[0011]
31 is a substantially ring-shaped swash plate stored in the storage chamber 12 of the casing 15, and the output shaft 16 passes through the swash plate 31. The swash plate 31 has an inclined surface 32 that is inclined with respect to a plane perpendicular to the rotation axis of the output shaft 16 at the other end facing the cylinder block 21, and the shoe 25 is in sliding contact with the inclined surface 32. ing. In addition, the rear surface (one end surface opposite to the inclined surface 32) 33 of the swash plate 31 facing the inner surface at one end of the storage chamber 12 is positioned at the first flat portion 33a located on the thick portion side and on the thin portion side. The second flat portion 33b is inclined at a predetermined small angle with respect to the first flat portion 33a. The swash plate 31 is centered on a fulcrum member (not shown) disposed on the boundary between the first and second flat portions 33a and 33b, and the second flat portion 33b and the inner surface of one end of the storage chamber 12. 2 of the first tilt position (position shown in FIG. 1) in which the first flat portion 33a is in surface contact and the second tilt position in which the first flat portion 33a and one inner surface of the storage chamber 12 are in surface contact. It is possible to tilt between two tilt positions. 35 is a substantially ring-shaped retainer plate engaged with all the shoes 25, 36 is a spherical contact with the inner periphery of the retainer plate 35, and is a thrust fitted outside the output shaft 16 and connected by spline coupling. A ball 37 is a spring that applies an urging force directed to one side via the transmission rod 38 to the thrust ball 36.
[0012]
A cylinder hole 41 is formed in the inner surface of one end of the case main body 13 facing the second flat portion 33b of the swash plate 31, and a pressing piston 42 is slidably inserted into the cylinder hole 41. Reference numeral 43 denotes a passage formed in the casing 15. One end of the passage 43 is connected to a hydraulic pressure source (not shown), and the other end is connected to the cylinder hole 41. When pressure oil is supplied to the cylinder hole 41 through the passage 43, the pressing piston 42 presses the second flat portion 33b of the swash plate 31 to move the swash plate 31 from the first tilt position to the second tilt position. When the supply of pressure oil to the cylinder hole 41 is stopped, the swash plate 31 is tilted from the second tilt position to the first tilt position by the pressing force from the plunger 23. As a result, the stroke of the plunger 23 in the cylinder block 21 is changed to two stages, and the rotational speeds of the cylinder block 21 and the output shaft 16 are changed to two stages.
[0013]
47 is an eccentric differential speed reducer attached to one end of the hydraulic motor 11, and this eccentric differential speed reducer 47 has a substantially cylindrical hub 48, which is, for example, a driving wheel of an asphalt finisher. It is connected to. In the inner periphery of the hub 48, a large number of cylindrical internal pins 49 are inserted into the central portion in the axial direction, and these internal teeth pins 49 extend in the axial direction and are equidistant from each other in the circumferential direction. Are arranged. In the hub 48, two disk-shaped pinions 50 are accommodated. The outer periphery of each pinion 50 meshes with the internal tooth pins 49 and has a number of teeth slightly smaller than the number of the internal tooth pins 49. Teeth 51 are formed. Each pinion 50 is formed with a plurality of penetrating loose-fitting holes 52 and a plurality of penetrating shaft holes 53, respectively. Reference numeral 55 denotes a fixed carrier housed in the hub 48. The fixed carrier 55 includes a disk-shaped end plate 56 disposed on one side of the pinion 50, and one end of the end plate 56 via a plurality of bolts 57. And the other end is integrally connected to the case body 13 of the hydraulic motor 11. These coupling bodies 58 extend in the axial direction and are loosely fitted in the loose fitting holes 52 of the pinion 50.
[0014]
61 and 62 are through holes formed in the central portion of the eccentric differential reduction gear 47, more specifically, on the central axes of the pinion 50 and the end plate 56, respectively. The through holes 61 and 62 include the hydraulic motor 11 One side of the output shaft 16 is loosely fitted. Reference numerals 63 and 64 denote first and second drive gears provided at one end of the output shaft 16, and these first and second drive gears 63 and 64 are spline-coupled to the output shaft 16 so that the output is achieved. The shaft 16 is supported so as to be movable in the axial direction and to rotate integrally with the output shaft 16. The first and second drive gears 63 and 64 are coupled to the output shaft 16 so that the external teeth thereof and the spline teeth have the same phase. The first and second drive gears 63 and 64 are separated by a spacer 65 interposed therebetween in the axial direction by a distance slightly larger than the thickness of the first driven gear 75 described later, and the pitch circle diameters are different from each other. (In this embodiment, the pitch circle diameter of the second drive gear 64 is larger than the pitch circle diameter of the first drive gear 63).
[0015]
Reference numeral 69 denotes a plurality of crankshafts parallel to the output shaft 16, and both ends of the crankshafts 69 are rotatably supported by the case main body 13 and the end plate 56 via rolling bearings 70, respectively. Each crankshaft 69 has two eccentric portions 71 which are eccentric in the opposite direction from the central axis of the crankshaft 69 at the center in the axial direction, and these eccentric portions 71 are needle roller bearings in the shaft hole 53 of the pinion 50. Each is inserted with 72 interposed. First and second driven gears 75 and 76 are attached to one end portion of each crankshaft 69 projecting from the end plate 56 by spline connection, and these first and second driven gears 75 and 76 are attached to each other. The pitch circle diameters are different from each other (in this embodiment, the pitch circle diameter of the first driven gear 75 is larger than the pitch circle diameter of the second driven gear 76). When the first and second drive gears 63 and 64 move together in the axial direction, the first drive gear 63 and the first driven gear 75 or the second drive gear 64 and the second driven gear 76 communicate with each other. At this time, if the first drive gear 63 and the first driven gear 75 are engaged with each other, the rotation of the output shaft 16 is reduced to 1/3 and transmitted to the crankshaft 69, for example. On the other hand, when the second drive gear 64 and the second driven gear 76 are engaged with each other, the rotation of the output shaft 16 is transmitted to the crankshaft 69 without being decelerated, that is, without being decelerated. Here, the first and second driven gears 75 and 76 are also coupled to the crankshaft 69 so that the external teeth thereof and the spline teeth have the same phase. Is called.
[0016]
77 is a piston disposed between the outer periphery of the output shaft 16 and the inner surface of the through hole 62 of the end plate 56, and this piston 77 is supported by the output shaft 16 and the end plate 56 so as to be movable in the axial direction. . If the piston 77 is arranged at such a position, the piston 77 is accommodated in the eccentric differential reduction gear 47, and the entire hydraulic drive device can be reduced in size. 78 is a passage formed in the casing 15 and the fixed carrier 55. One end of the passage 78 is connected to a hydraulic pressure source via a switching valve (not shown), and the other end is provided between the piston 77 and the end plate 56. Is connected to a cylinder chamber 79 formed in Reference numeral 80 denotes a spring interposed between a spring receiver 81 attached to one end of the output shaft 16 and the second drive gear 64. The spring 80 moves the first and second drive gears 63 and 64 to the other side. Energize towards. When the pressure oil is guided to the cylinder chamber 79 through the passage 78, the piston 77 is pressed by the pressure oil and moves in one axial direction. By the movement of the piston 77, the first and second drive gears 63, 64 compresses the spring 80 and moves integrally in one axial direction to mesh the first drive gear 63 and the first driven gear 75. On the other hand, when the pressure oil is not guided to the cylinder chamber 79, the piston 77 The first and second drive gears 63 and 64 are moved in the other axial direction by the movement of the piston 77, and the second drive gear 64 and the second driven gear 76 are moved by the biasing force of the spring 80. And bite. The piston 77, the passage 78, and the spring 80 described above as a whole move the first drive gear 63, the first driven gear 75, or the second drive gear 63, 64 by integrally moving the first and second drive gears 63, 64 in the axial direction. A moving mechanism 82 for selectively meshing the driving gear 64 and the second driven gear 76 is configured, and the first and second driving gears 63 and 64, the first and second driven gears 75 and 76, and the moving mechanism. As a whole, 82 is interposed between the output shaft 16 of the hydraulic motor 11 and the crankshaft 69 of the eccentric differential reduction gear 47, and constitutes a transmission means 83 for transmitting the rotation of the output shaft 16 to the crankshaft 69. . Note that 84 is interposed between the hub 48 and the casing 15 and the fixed carrier 55, a bearing that rotatably supports the hub 48 on the casing 15 and the fixed carrier 55, and 85 is between the hub 48 and the casing 15. A seal member 86 that is interposed and seals between them is a cover that is fixed to one end of the hub 48 and closes one end opening of the hub 48.
[0017]
Next, the operation of one embodiment of the present invention will be described.
When pressure oil is supplied to the cylinder hole 22 of the cylinder block 21 through the one supply / discharge passage 29 and the arc-shaped hole 28, the plunger 23 in the cylinder hole 22 protrudes toward the swash plate 31 and presses the inclined surface 32. At this time, since the tip of the plunger 23 is engaged with the inclined surface 32 via the shoe 25, the circumferential component of the pressing force acts on the plunger 23, whereby the plunger 23 and the shoe 25 are inclined. Sliding on the surface 32 from the thick portion side toward the thin portion side, the plunger 23, the cylinder block 21, and the output shaft 16 rotate integrally. Due to the rotation of the cylinder block 21, the plunger 23 in the cylinder hole 22 communicating with the other arc-shaped hole 28 moves on the inclined surface 32 of the swash plate 31 from the thin portion side toward the thick portion side. The inclined surface 32 is gradually pushed into the cylinder hole 22, and the pressure oil in the cylinder hole 22 is discharged through the other arc-shaped hole 28 and the supply / discharge passage 29. At this time, the rotation of the output shaft 16 is input to the crankshaft 69 via the transmission means 83 and rotates each crankshaft 69 around the central axis. As a result, the eccentric parts 71 of these crankshafts 69 are eccentrically rotated in the shaft hole 53 of the pinion 50 to cause the pinion 50 to perform an eccentric revolving motion. The hub 48 is slightly decelerated by the eccentric revolving motion of the pinion 50 and rotates at a low speed because it is slightly less.
[0018]
Here, when it is desired to rotate the hub 48 at the minimum number of rotations, the amount of pressure oil supplied to the cylinder hole 22 of the hydraulic motor 11 is minimized, and the supply of pressure oil to the cylinder hole 41 through the passage 43 is performed. To stop. As a result, the swash plate 31 is tilted to the first tilting position by the pressing force from the plunger 23, and the stroke of the plunger 23 is lengthened. As a result, the cylinder block 21 and the output shaft are coupled with the supply of the minimum amount of pressure oil. The number of revolutions of 16 is the lowest. At this time, pressure oil is supplied to the cylinder chamber 79 through the passage 78, and the piston 77, the first and second drive gears 63 and 64 are moved in one axial direction, and the first drive gear 63 and the first driven gear are moved. The 75 is meshed, and the rotation of the output shaft 16 is further decelerated by these first drive and driven gears 63 and 75, in this case, 1/3. As a result, the hub 48 rotates at the minimum rotational speed.
[0019]
On the other hand, when it is desired to rotate the hub 48 at the maximum number of rotations, the amount of pressure oil supplied to the cylinder hole 22 of the hydraulic motor 11 is maximized and the pressure oil is supplied to the cylinder hole 41 through the passage 43. As a result, the swash plate 31 is tilted to the second tilted position by the protrusion of the pressing piston 42, and the stroke of the plunger 23 is shortened. As a result, the cylinder block 21 and the output shaft 16 are coupled with the maximum amount of pressure oil supply. The number of revolutions is the highest. At this time, since the supply of pressure oil from the passage 78 to the cylinder chamber 79 is stopped, the piston 77, the first and second drive gears 63, 64 move to the other axial direction by the urging force of the spring 80. The second drive gear 64 and the second driven gear 76 mesh with each other. Since the second drive and driven gears 64 and 76 transmit the rotation at a constant speed, that is, without decelerating, the hub 48 has a maximum rotational speed. Will rotate.
[0020]
If the amount of pressure oil supplied to the hydraulic motor 11 is controlled as described above and the tilt position of the swash plate 31 of the hydraulic motor 11 is changed in two stages, the rotational speed of the output shaft 16 (the hub 48) The number of rotations) can be set within a predetermined range. As in this embodiment, the first and second drive gears 63 and 64 are integrally moved in the axial direction by the piston 77 and the spring 80 to thereby perform the first drive. If the gear 63 and the first driven gear 75 or the second drive gear 64 and the second driven gear 76 are selectively meshed with each other, the rotational speed of the output shaft 16 is 2 during transmission to the hub 48. The speed is further changed in stages, thereby further expanding the rotation speed range of the hub 48. For this reason, the present hydraulic drive device can be used as a travel drive device such as an asphalt finisher that requires a wide range of speed control, and at this time, two gears, specifically, the second drive and the driven gear 64 are used. , 76 and the moving mechanism 82 need only be added, so that the manufacturing cost can be reduced and the size can be reduced.
[0021]
Here, for example, a normal swash plate type hydraulic motor having a two-step change angle with a minimum rotation speed of 35 rpm and a maximum rotation speed of 3000 rpm and a normal eccentric differential reduction gear with a reduction ratio of 1/50 are used. In the case of the hydraulic drive system used, if the transmission means is composed of a gear train with a reduction ratio of 1/3 as in the prior art, the rotation speed of the hub is at least 0.23 rpm and at most 20 rpm. Usually requires a speed range of 0.3 rpm to 60 rpm and cannot be used as it is. However, if the second drive gear 64 and the second driven gear 76 are meshed with each other as necessary to transmit the rotation at an equal ratio, the maximum rotation speed of the hub can be reduced to 60 rpm. The speed can be increased (the rotation speed range can be expanded), and it can be applied to asphalt finishers and the like.
[0022]
In the above-described embodiment, the rotation angle of the output shaft 16 is changed in two stages by changing the tilt angle of the swash plate 31 in two stages, but in the present invention, it is changed in three stages. You may do it. In the above-described embodiment, the first and second drive gears 63 and 64 are moved to the axial direction one side by the piston 77 and moved to the other axial direction side by the spring 80. The first and second drive gears may be coupled to each other, and pressure oil may be alternately guided to both end faces of the piston so that the first and second drive gears are moved in the axial direction only by the piston.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the hub can be rotated at a wide range of rotation speeds while being small and inexpensive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 ... Swash plate type hydraulic motor 16 ... Output shaft
31 ... Swash plate 47 ... Eccentric differential reducer
48 ... Hub 50 ... Pinion
62 ... through hole 63 ... first drive gear
64 ... Second drive gear 69 ... Crankshaft
75 ... 1st driven gear 76 ... 2nd driven gear
77 ... piston 78 ... passage
82 ... Movement mechanism 83 ... Transmission means

Claims (2)

斜板の傾転位置が複数に変化することにより回転数が複数段に変化する出力軸を有する斜板式油圧モータと、前記出力軸と平行なクランク軸に入力された回転を偏心回転するピニオンにより減速してハブに出力する偏心差動減速機と、前記油圧モータの出力軸と偏心差動減速機のクランク軸との間に介装され前記出力軸の回転をクランク軸に伝達する伝達手段とを備えた油圧駆動装置において、前記伝達手段は、油圧モータの出力軸に軸方向に移動可能でかつ該出力軸と一体回転するよう支持され、ピッチ円径が互いに異なる第1、第2駆動歯車と、前記クランク軸に取り付けられピッチ円径が互いに異なる第1、第2従動歯車と、前記第1、第2駆動歯車を軸方向に一体的に移動させることで第1駆動歯車、第1従動歯車同士あるいは第2駆動歯車、第2従動歯車同士を選択的に噛み合わせる移動機構とを有することを特徴とする油圧駆動装置。A swash plate type hydraulic motor having an output shaft whose rotational speed changes in a plurality of stages by changing the tilt position of the swash plate into a plurality of stages, and a pinion that eccentrically rotates the rotation input to the crankshaft parallel to the output shaft An eccentric differential reducer that decelerates and outputs to the hub, and a transmission means that is interposed between the output shaft of the hydraulic motor and the crankshaft of the eccentric differential reducer and transmits the rotation of the output shaft to the crankshaft. The first and second drive gears having different pitch circle diameters are supported by the transmission means so as to be axially movable on the output shaft of the hydraulic motor and to rotate integrally with the output shaft. The first and second driven gears attached to the crankshaft and having different pitch circle diameters and the first and second drive gears are integrally moved in the axial direction to move the first drive gear and the first driven gear. Gears or second Dohaguruma, hydraulic drive apparatus characterized by having a moving mechanism for selectively engaging the second driven gears. 前記偏心差動減速機の中央部に貫通孔を形成するとともに、該貫通孔に油圧モータの出力軸を遊嵌し、かつ、前記移動機構として、出力軸と貫通孔内面との間に配置され出力軸の軸方向に移動可能なピストンと、該ピストンに圧油を導いてピストンを軸方向に移動させることにより第1、第2駆動歯車を移動させる通路とを設けた請求項1記載の油圧駆動装置。A through hole is formed in the central portion of the eccentric differential reduction gear, the output shaft of the hydraulic motor is loosely fitted in the through hole, and the moving mechanism is disposed between the output shaft and the inner surface of the through hole. The hydraulic pressure according to claim 1, further comprising: a piston movable in the axial direction of the output shaft; and a passage for moving the first and second drive gears by guiding pressure oil to the piston and moving the piston in the axial direction. Drive device.
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