JP2006168541A - ホイールモータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧モータユニットによって駆動車軸を独立駆動し得るように構成されたホイールモータ装置において、前記油圧モータユニットの小型化を図る。
【解決手段】 車輌フレームに連結されるアクスルハウジングと、離間配置された油圧ポンプユニットとの共働下にＨＳＴを構成するラジアルピストン型油圧モータユニットであって、少なくとも一部がアクスルハウジングの内部空間内に位置する油受継部材と、油受継部材に対して油給排可能且つ相対回転自在な状態で、アクスルハウジングの内部空間内に配置された油圧モータ本体と、油圧モータ本体に対して相対回転不能とされたモータ軸とを有する油圧モータユニットと、アクスルハウジングの内部空間内に配設され、油圧モータ本体の回転出力を駆動車軸に減速伝達する減速伝動ユニットとを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、駆動車軸毎に設けられるホイールモータ装置であって、油圧ポンプユニットと共働して駆動車軸を独立駆動させるホイールモータ装置に関する。

離間配置された油圧ポンプユニットと共働して無段変速装置を形成する油圧モータユニットを備えたホイールモータ装置であって、対応する駆動車軸を独立して駆動し得るように車輌フレームに設置されるホイールモータ装置は、従来から公知である（例えば、下記特許文献１参照）。

斯かるホイールモータ装置は、一対の駆動車軸をそれぞれ独立して変速駆動することができる為、車輌の旋回性能、特に、小旋回性を向上させることができると共に、一対の車輌フレームの間に自由空間を確保できるという利点がある。

しかしながら、従来のホイールモータ装置は、モータ軸が駆動車軸に直結されている為、油圧モータ本体として、ラジアル・ピストン式に構成された大トルク・低回転型のモータ本体を用いなければならず、従って、該油圧モータ本体の大型化及びコスト高を招くと共に、該油圧モータ本体からの作動油リーク量が多くなり、伝動効率が悪化するという問題があった。

又、アキシャル・ピストン式に構成されたモータ本体も存在するが、それ自身、回転軸線方向に長尺化しているため、前述したフレーム内の自由空間を確保する目的にはそぐわない。
米国特許第４９０３７９２号明細書

本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、油圧モータユニットによって駆動車軸を独立駆動し得るように構成されたホイールモータ装置であって、前記油圧モータユニットの小型化を図り得るホイールモータ装置の提供を、一の目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、車輌フレームに連結されるアクスルハウジングであって、車輌幅方向外端部が駆動輪のホイールに連結された駆動車軸を軸線回り回転自在に支持する外壁と、前記外壁との間に画される内部空間内に前記駆動車軸の車輌幅方向内端部が位置するように該外壁から車輌幅方向内方へ離間された内壁とを有するアクスルハウジングと、離間配置された油圧ポンプユニットとの共働下に無段変速装置を構成するラジアルピストン型油圧モータユニットであって、少なくとも一部が前記アクスルハウジングの内部空間内に位置するように該アクスルハウジングにおける前記内壁に連結される油受継部材と、前記油受継部材に対して油給排可能且つ相対回転自在とされた状態で、前記アクスルハウジングの内部空間内に配置された油圧モータ本体と、該油圧モータ本体に対して相対回転不能とされたモータ軸とを有する油圧モータユニットと、前記アクスルハウジングの内部空間内に配設された減速伝動ユニットであって、前記油圧モータ本体の回転出力を前記駆動車軸に減速伝達する減速伝動ユニットとを備えているホイールモータ装置を提供する。

好ましくは、前記油受継部材は、前記アクスルハウジングの内部空間に突入された軸部であって、前記油圧モータ本体を相対回転自在に支持する軸部と、前記油圧ポンプユニットに対する作動油ポートが設けられたプレート部であって、前記アクスルハウジングにおける前記内壁の外表面に連結されるプレート部とを有しする。
斯かる態様において、前記油受継部材は、前記アクスルハウジングを前記車輌フレームに連結させた状態において、前記作動油ポートが該車輌フレームより車輌幅方向内方に位置するように構成される。

前記好ましい態様において、前記車輌フレームに貫通孔を設けると共に、前記アクスルハウジングを、前記油受継部材のプレート部を前記貫通孔に挿通させた状態で、前記車輌フレームにおける車輌幅方向外方を向く表面に連結させることができる。

前記種々の態様において、好ましくは、外部操作に基づき、前記モータ軸に対して選択的に制動力を付加し得るブレーキユニットを備えることができる。

前記種々の態様において、好ましくは、前記モータ軸は前記駆動車軸に対して同芯上に配置され、且つ、前記モータ軸及び前記駆動車軸は、互いの対向端部が軸線回り相対回転可能な状態で凹凸係合される。
好ましくは、前記減速伝動ユニットは、前記モータ軸に対して相対回転不能とされたサンギヤと、該サンギヤの回りを公転するように該サンギヤと噛合する遊星ギヤと、該遊星ギヤと噛合するインターナルギヤと、前記遊星ギヤを支持する枢支軸を有し、前記遊星ギヤの公転に応じて前記サンギヤ回りに回転するキャリアであって、前記駆動車軸に作動連結されたキャリアとを有する遊星ギヤトレーンとされる。
より好ましくは、前記インターナルギヤは、前記アクスルハウジングに対して着脱自在とされる。斯かる態様において、該インターナルギヤは、前記モータ軸に対して軸線回り回転不能で且つ該モータ軸に対する径方向位置を調整し得るように、前記アクスルハウジングの内表面に対して凹凸係合され得る。

前記減速伝動ユニットとして前記遊星ギヤトレーンを備える態様においては、好ましくは、前記ブレーキユニットは、前記インターナルギヤにおける車輌幅方向内方を向く内側面に対向するように前記モータ軸に相対回転不能且つ軸線方向摺動自在に支持されたブレーキディスクと、該ブレーキディスクを前記インターナルギヤの内側面に向けて押動する押動部材とを有し得る。

前記種々の態様において、好ましくは、前記アクスルハウジングは、前記内部空間を前記油圧モータ本体を収容するモータ収容室及び前記減速伝動ユニットを収容するギヤ室に液密に分離する隔壁部材を有するものとされ、且つ、前記モータ収容室内の油を外部に取り出し可能とされ得る。

本発明に係るホイールモータ装置によれば、油圧モータユニットの出力を減速伝動ユニットを介して駆動車軸に伝達するように構成した為、油圧モータユニットとして低トルク・高回転型の油圧モータユニットを用いることができ、これにより、該油圧モータユニットの小型化及び低コスト化と共に、伝動効率の向上を図ることができる。

さらに、前記油圧モータユニットにおけるモータ軸に対して選択的に制動力を付加し得るブレーキユニットを備えれば、前記油圧モータユニットから前記駆動車軸へ至る伝動経路に対して、前記減速伝動ユニットによる減速前の段階で制動力を付加することができる。従って、前記ブレーキユニットの小型化を図ることができる。

以下、本発明に係るホイールモータ装置の好ましい一実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図１〜図３は、それぞれ、本実施の形態に係るホイールモータ装置１００が適用された車輌１Ａの側面図，平面図及び油圧回路図である。

図１〜図３に示すように、本実施の形態に係るホイールモータ装置１００は、離間配置された油圧ポンプユニット５００と共働して、対応する駆動車軸５０を変速駆動し得るように構成されている。

まず、本実施の形態に係るホイールモータ装置１００が適用される車輌１Ａの一形態について説明する。
前記車輌１Ａは、図１及び図２に示すように、車輌前後方向に沿って配設された一対のメインフレーム３１を有する機体フレーム３０と、該機体フレーム３０に支持されたエンジン４０と、該エンジン４０によって作動的に駆動される前記油圧ポンプユニット５００と、一対の駆動輪６０ａ，６０ｂと、該一対の駆動輪６０ａ，６０ｂにそれぞれ相対回転不能に連結された一対の第１及び第２駆動車軸５０ａ，５０ｂと、前記第１及び第２駆動車軸５０ａ，５０ｂをそれぞれ独立駆動し得るように構成された本実施の形態に係る第１及び第２ホイールモータ装置１００ａ，１００ｂとを備えている。

なお、図示の形態においては、前記車輌１Ａは、前記構成に加えて、機体フレーム３０の前方に支持された一対の操舵輪７０と、車輌前後方向に関し、前記一対の操舵輪７０及び前記駆動輪６０の間に配設されたモア装置８０と、該モア装置８０によって刈り取られた草を車輌後方へ搬送するための搬送経路を形成するディスチャージダクト９０とを備えている。

図１に示すように、前記エンジン４０は、車輌前方位置において、前記一対のメインフレーム３１に支持されている。
図示の形態においては、前記エンジン４０は、前記一対のメインフレーム３１を跨ぐように該一対のメインフレーム３１の上面に載置されるクロスメンバ４５を介して、該一対のメインフレーム３１に支持されている。
なお、図示の形態においては、前記クロスメンバ４５には貫通孔（図示せず）が設けられており、前記エンジン４０の出力軸４１は該貫通孔を介して下方へ延在されている。
そして、下方へ延在された出力軸４１は、プーリー及び伝動ベルト１５を介して、前記油圧ポンプユニット５００の入力軸５１０に作動連結されると共に、プーリー及び伝動ベルト１６を介して前記モア装置８０の入力軸８１とに作動連結されている。
好ましくは、該エンジン４０は、前後左右の４カ所において防振ゴムを介して前記ベースプレート４５に載置される。

図１及び図２に示すように、前記油圧ポンプユニット５００は、前記一対のメインフレーム３１に支持されている。
詳しくは、該油圧ポンプユニット５００は、図１〜図３に示すように、前記エンジンの出力軸４１に作動連結される入力軸５１０と、前記入力軸５１０によって駆動される油圧ポンプ本体５２０と、前記油圧ポンプ本体５２０を囲繞すると共に、前記入力軸５１０を支持するポンプケース５３０を有している。

本実施の形態においては、前記油圧ポンプユニット５００は、外部操作に応じて、前記油圧ポンプ本体５２０の給排油量を変化させ得る可変容積型とされている（図３参照）。
即ち、該油圧ポンプユニット５００は、前記構成に加えて、前記油圧ポンプ本体５２０の給排油量を変化させる可動斜板等の出力調整部材５４０（図３参照）と、該出力調整部材５４０の傾転位置を操作させる制御軸５５０（図１及び図２参照）とを有している。
図１に示すように、前記制御軸５５０は、適宜のリンク機構２５を介して、運転席近傍に備えられた変速ペダル２０等の変速操作部材に連係されている。

さらに、前記油圧ポンプユニット５００は、図３に示すように、前記入力軸５１０によって作動的に駆動される補助ポンプ本体５８０を有している。
該補助ポンプ本体５８０は、図３に示すように、作業機用油圧機構８５（本実施の形態においては、前記モア装置８０の油圧昇降機構）に対して、作動油を供給するようになっている。
なお、該補助ポンプ本体５８０は、前記車輌１Ａに備えられる外部タンク１０から油を吸引している。
又、該油圧ポンプユニット５００には、前記入力軸５１０によって作動的に駆動される冷却ファン５９０を備えることができる（図２参照）。

前記ポンプケース５３０は、前記一対のメインフレーム３１を跨ぐように該一対のメインフレーム３１の上面に載置されるクロスメンバ（図示せず）を介して、該一対のメインフレーム３１に支持されている。
詳しくは、該ポンプケース５３０は、図１及び図２に示すように、前記油圧ポンプ本体５２０が挿通し得る開口が設けられたケース本体５３１と、前記開口を閉塞するように前記ケース本体５３１に連結される油受継部材５３５とを備えている。

前記油受継部材５３５には、前記油圧ポンプ本体５２０に対する給排油路が形成されている。
具体的には、図３に示すように、前記油受継部材５３５には、一端部が外表面に開口してポンプ側作動油ポート６１０Ｐを形成し、且つ、他端部が前記油圧ポンプ本体５２０の吸引／吐出口に流体接続された一対のポンプ側作動油路６１０と、一端部が外表面に開口してチャージポート６２０Ｐを形成し、且つ、他端部が前記一対のポンプ側作動油路６１０のそれぞれにチェック弁６２５を介して流体接続されたチャージ油路６２０と、前記一対のポンプ側作動油路６１０の間を連通するバイパス油路６３０であって、該バイパス油路６３０を連通／遮断するバイパス弁６３５が介挿されたバイパス油路６３０と、前記一対のポンプ側作動油路６１０のうち前進時低圧側作動油路６１０(R)を油溜まりに連通するフラッシング油路６４０であって、フラッシング弁６４５が介挿されたフラッシング油路とが形成されている。

前記一対のポンプ側作動油路６１０は、前記油圧ポンプ本体５２０と前記第１及び第２ホイールモータ装置１００ａ，１００ｂにおける第１及び第２各油圧モータ本体１７０ａ，１７０ｂとを流体接続する一対の作動ライン４００の一部を形成している。
即ち、前記一対のポンプ側作動油路６１０は、前記ポンプ側作動油ポート６１０Ｐに接続される外部配管（図１〜図３参照）を介して、前記第１及び第２油圧モータ本体１７０ａ，１７０ｂに流体接続されている。

前記チャージ油路６２０には、図３に示すように、チャージ圧を設定するチャージリリーフ弁６２１が介挿されており、前記駆動源４０によって作動的に駆動されるチャージポンプ本体１６からの圧油が前記チャージリリーフ弁６２１によって設定油圧に調整されて、前記一対のポンプ側作動油路６１０へ補充されるようになっている。

前記フラッシング弁６４５は、前記一対のポンプ側作動油路６１０のうち前進時高圧側作動油路６１０(F)の油圧が所定値以上になると、前記一対のポンプ側作動油路６１０のうち前進時低圧側作動油路６１０(R)の作動油を油溜まり（前記ポンプケース５３０の内部空間）にドレンし、これにより、前記チャージ油路６２０を介して供給される作動油補充を促進させて、前記一対の作動ライン４００を流れる作動油の油量を確保しつつ、該作動油の高温化を有効に防止している。

次に、前記第１及び第２ホイールモータ装置１００ａ，１００ｂについて説明する。
図４に、前記第１ホイールモータ装置１００ａの縦断背面図を示す。又、図５に、図４におけるV-V線断面図を示す。
なお、前記第２ホイールモータ装置１００ｂは、車輌の仮想中央長手線Ｌ（図２参照）を基準にして前記第１ホイールモータ装置と鏡像関係とされる点を除き、該第１ホイールモータ装置１００ａと実質的に同一構成を有している。
従って、該第２ホイールモータ装置１００ｂについては、前記第１ホイールモータ装置１００ａにおける相当部材の符号の末尾をｂに代えて、適宜その詳細な説明を省略する。

図４に示すように、前記第１ホイールモータ装置１００ａは、対応する第１駆動車軸５０ａを軸線回り回転自在に支持する第１アクスルハウジング１１０と、前記第１アクスルハウジング１１０に連結支持されるラジアルピストン型第１油圧モータユニット１５０と、前記第１油圧モータユニット１５０ａの出力を前記第１駆動車軸５０ａに減速伝達する第１減速伝動ユニット２００ａとを備えている。

図４に示すように、前記第１アクスルハウジング１１０は、車輌幅方向外端部がホイール６１ａに連結された第１駆動車軸５０ａの車輌幅方向内端部を軸線回り回転自在に支持するように構成されている。
即ち、前記第１駆動車軸５０ａは、車輌幅方向内端部が前記アクスルハウジング１１０の内部空間に突入され、且つ、車輌幅方向外端部が対応する駆動輪６０ａのホイール６１ａに連結可能なように前記第１アクスルハウジング１１０の外方に突出された状態で、該第１アクスルハウジング１１０に軸線回り回転自在に支持されている。

該第１アクスルハウジング１１０は、図２及び図４に示すように、対応するメインフレーム３１における車輌幅方向外方を向く外側面に、連結されるようになっている。
このように、前記アクスルハウジング１１０を、対応するメインフレーム３１の車輌幅方向外側面に連結させることにより、前記一対のメインフレーム３１の車輌幅方向間隔を拡げることなく該一対のメインフレーム３１の間に自由空間を有効に確保することができる。従って、一対の駆動車軸５０ａ，５０ｂ間にモア装置７０のディスチャージ用ダクト９０を配設するセンターディスチャージタイプ（図１参照）と、他のタイプとの仕様変更を容易に行うことができる。

詳しくは、前記第１アクスルハウジング１１０ａは、対応する駆動車軸（第１ホイールモータ装置１００ａにおいては、第１駆動車軸５０ａ）を軸線回り回転自在に支持する外壁１２１と、前記外壁１２１との間に該駆動車軸５０ａの車輌幅方向内端部が位置するように該外壁１２１から車輌幅方向内方へ離間された内壁１２６とを有している。
即ち、該第１アクスルハウジング１１０は、前記外壁１２１及び前記内壁１２６によって収容空間が画されるようになっており、対応する駆動車軸５０ａの内端部を前記収容空間内に位置させた状態で、該駆動車軸５０ａを支持するようになっている。

本実施の形態においては、前記第１アクスルハウジング１１０は、前記外壁１２１を有する外側部材１２０と、前記内壁１２６を有する内側部材１２５とを有しており、該外側部材１２０及び内側部材１２５の周縁部同士を当接させてボルト等の締結部材１１５（図５参照）によって分離可能に連結されている。
なお、図５中の符号１２９は、前記内壁の周縁部に形成されたフレーム取付用貫通孔であり、該貫通孔１２９に挿通される締結部材（図示せず）によって、前記内側部材１２５対応するメインフレーム３１に連結されるようになっている。

前記第１油圧モータユニット１５０ａは、前記油圧ポンプユニット５００と共働してＨＳＴを形成するように、前記一対の作動ライン４００を介して、該油圧ポンプユニット５００に流体接続されている。

詳しくは、本実施の形態においては、前記第１及び第２ホイールモータ装置１００ａ，１００ｂにおける第１及び第２油圧モータユニット１５０ａ，１５０ｂは、前記一対の作動ライン４００を介して、前記油圧ポンプユニット５００に対して、並列に流体接続されるようになっている。
即ち、図３に示すように、前記一対の作動ライン４００のうち前進時高圧側作動ライン４００(F)は、一端部が前記油圧ポンプ本体５２０の前進時吐出口に流体接続され、且つ、他端部が前記第１油圧モータユニット１５０ａにおける油圧モータ本体１７０の前進時吸引口と前記第２油圧モータユニット１５０ｂにおける油圧モータ本体１７０の前進時吸引口とに流体接続されている。
同様に、前記一対の作動ライン４００のうち前進時低圧側作動ライン（後進時高圧側作動ライン）４００(R)は、一端部が前記油圧ポンプ本体５２０の前進時吸引口に流体接続され、且つ、他端部が前記第１油圧モータユニット１５０ａにおける油圧モータ本体１７０の前進時吐出口と前記第２油圧モータユニット１５０ｂにおける油圧モータ本体１７０の前進時吐出口とに流体接続されている。

このように、前記第１及び第２油圧モータユニット１５０ａ，１５０ｂを、単一の油圧ポンプ本体５２０を有する前記油圧ポンプユニット５００に対して並列に流体接続することにより、前記油圧ポンプ本体５２０から前記第１及び第２油圧モータユニット１５０ａ，１５０ｂの各油圧モータ本体１７０へ供給される作動油圧を、前記第１及び第２駆動輪６０ａ，６０ｂに掛かる負荷に応じて、自動的に分配させることができる。
従って、機械的なディファレンシャルギヤ機構を備えることなく、前記第１及び第２駆動軸５０ａ，５０ｂを差動的に駆動することが可能となる。

詳しくは、前記第１油圧モータユニット１５０ａは、前記一対の作動ライン４００の一部を構成する一対のモータ側作動油路４１０が形成された油受継部材１６０と、前記一対のモータ側作動油路４１０に対して給排可能なように前記油受継部材１６０に相対回転自在に支持された油圧モータ本体１７０と、前記油圧モータ本体１７０に対して相対回転不能とされたモータ軸１８０とを備えている。

前記油受継部材１６０は、少なくとも一部が前記アクスルハウジング１１０の内部空間に位置する状態で、該アクスルハウジング１１０に連結されている。
図６に、図４におけるVI-VI線に沿った断面図を示す。又、図７に、図６におけるVII-VII線に沿った断面図を示す。

図４に示すように、前記油受継部材１６０は、前記第１アクスルハウジング１１０ａの内部空間に突入される軸部１６１であって、該第１アクスルハウジング１１０ａの内部空間内において前記油圧モータ本体１７０を相対回転自在に支持する軸部１６１と、前記第１アクスルハウジング１１０ａにおける前記内壁１２６の外表面（車輌幅方向内方を向く表面）に連結されるプレート部１６５とを有している。

そして、前記一対のモータ側作動油路４１０は、図４〜図７に示すように、一端部が前記プレート部１６５の外表面（図示の形態においては、車輌前方及び後方を向く外表面）に開口して一対のモータ側作動油ポート４１０Ｐを形成し、且つ、他端部が前記油圧モータ本体１７０に対して流体接続されるように前記軸部１６１における前記油圧モータ本体１７０の支持領域において外表面に開口している。

本実施の形態においては、図４に示すように、前記油受継部材１６０は、前記第１アクスルハウジング１１０ａを対応するメインフレーム３１に連結させた状態で、前記モータ側作動油ポート４１０Ｐが該対応するメインフレーム３１より車輌幅方向内方に位置するように、該第１アクスルハウジング１１０ａに連結されている。
このように、前記モータ側作動油ポート４１０Ｐを、対応するメインフレーム３１より車輌幅方向内方に位置させることにより、該モータ側作動油ポート４１０Ｐに接続される外部配管４１１（図２及び図６参照）を一対のメインフレーム３１の車輌幅方向内方空間に位置させることができ、これにより、該外部配管４１１が車輌走行中等において外部部材に干渉することを有効に防止できる。

好ましくは、図４に示すように、前記メインフレーム３１に、車輌幅方向内表面及び車輌幅方向外表面を貫通する貫通孔３２を設け、前記油受継部材１６０のプレート部１６５を車輌幅方向外方から該貫通孔３２に挿通させた状態で、前記第１アクスルハウジング１１０ａを該メインフレーム３１の車輌幅方向外表面に連結させることができる。
斯かる構成を備えることにより、前記第１アクスルハウジング１１０ａを前記メインフレーム３１に安定して連結させつつ、前記モータ側作動油ポート４１０Ｐを該メインフレーム３１より車輌幅方向内方に位置させることができる。

前記油圧モータ本体１７０は、図４，図５及び図７に示すように、前記一対のモータ側作動油路４１０に対して油給排可能な状態で前記油受継部材１６０の軸部１６１に相対回転自在に支持されたシリンダブロック１７１と、前記シリンダブロック１７１に対して径方向進退自在に収容されたピストンユニット１７２と、前記ピストンユニット１７２の自由端部と摺接するベアリング部材１７３であって、前記油受継部材１６０の軸部１６１に対して偏心配置されたベアリング部材１７３とを有している。

斯かる油圧モータ本体１７０は、前記一対のモータ側作動油路４１０を介して給排される作動油によって、前記ピストンユニット１７２が径方向に往復動し、これによって、前記シリンダブロック１７１が前記油受継部材１６０の軸部１６１回りに回転するようになっている。

なお、本実施の形態においては、前記油圧モータ本体１７０は、前記油受継部材１６０の軸部１６１に対する前記ベアリング部材１７３の偏心位置が固定された固定容積型とされているが、当然ながら、該偏心位置を外部操作に基づき変更可能な可変容積型とすることも可能である。

本実施の形態においては、前記モータ軸１８０は、前記シリンダブロック１７１にボルト等の締結部材を介して着脱可能に連結されている。
詳しくは、前記モータ軸１８０は、前記シリンダブロック１７１の車輌幅方向外方を向く端面に連結される基端部１８１と、該基端部１８１から車輌幅方向外方へ延在された軸部１８２とを有している。

好ましくは、前記油受継部材１６０の軸部１６１を対応する前記第１駆動車軸５０ａと同芯上に配置させ、これにより、前記モータ軸１８０の軸部１８２を該第１駆動車軸５０ａと同芯上に配置させることができる。そして、互いに同芯上に配置された該モータ軸１８０の軸部１８１及び前記第１駆動車軸５０ａの互いの対向端部を、軸線回り相対回転可能な状態で、凹凸係合させることができる（図４参照）。
斯かる構成を備えることにより、前記モータ軸１８０及び前記第１駆動車軸５０ａの回転ブレを防止して、両軸１８０，５０ａの回転を安定化させることができる。

より好ましくは、前記モータ軸１８０及び前記第１駆動車軸５０ａの互いの対向端部を突き合わせることができる（図４参照）。
このように構成することにより、位置固定手段を備えることなく、前記シリンダブロック１７１及び前記モータ軸１８０の車輌幅方向外方への移動を防止できる。

なお、前記シリンダブロック１７１の車輌幅方向内方を向く端面は、図４及び図７に示すように、前記第１アクスルハウジング１１０ａの内壁１２６に設けられたマウント部１２７と当接されており、これにより、前記シリンダブロック１７１及び前記モータ軸１８０の車輌幅方向内方への移動が防止されている。
即ち、前記第１アクスルハウジング１１０ａの内壁１２６は、前記油受継部材１６０の軸部１６１を軸受支持する部分が肉厚のマウント部１２７とされており、該マウント部１２７が前記シリンダブロック１７１の車輌幅方向内方を向く端面と当接されている。

前記第１減速伝動ユニット２００ａは、前述の通り、前記第１油圧モータユニット１５０ａの回転出力を、前記第１駆動車軸５０ａに減速させて伝達するように構成されている。
このように、本実施の形態に係る第１ホイールモータ装置１００ａにおいては、前記第１油圧モータ本体１５０ａと、対応する第１駆動車軸５０ａとの間に前記減速伝動ユニット２００ａを備えており、これにより、前記第１油圧モータ本体１５０ａとして、信頼性の高い低トルク・高回転型モータを使用し得るようになっている。
斯かる低トルク・高回転型モータは、高トルク・低回転型モータに比して、コンパクト化を図れると共に、作動油のリーク量が少なく伝動効率の向上を図ることができる。

好ましくは、前記第１アクスルハウジング１１０ａの内部空間を、前記第１油圧モータ本体１７０ａを収容するモータ収容室と、前記第１減速伝動ユニット２００ａを収容するギヤ室とに液密に分離させることができる。
このようにモータ室とギヤ室とを液密に分離させることにより、前記第１油圧モータ本体１７０ａからのリーク油が、前記第１減速伝動ユニット２００ａに対して撹拌抵抗となることを有効に防止できる。
本実施の形態においては、図４に示すように、前記第１アクスルハウジング１１０ａは、前記モータ軸１８０の軸部１８１が液密に挿通される貫通孔を有する隔壁部材１１１であって、前記内側部材１２５の周縁部に締結部材を介して締結される隔壁部材１１１を備えており、該隔壁部材１１１によって前記モータ収容室と前記ギヤ室とが分離されている。

さらに好ましくは、前記モータ収容室内の油を取り出し可能とし、これにより、該モータ収容室内の油の滞留を防止して、該モータ収容室に収容される油圧モータ本体１７０の冷却効率の向上を図ることができる。
本実施の形態においては、図４及び図６に示すように、前記第１アクスルハウジング１１０ａの内壁１２６に、モータ収容室と外部とを連通する貫通孔４２５を設けている。そして、該第１アクスルハウジング１１０ａの内壁１２６に連結される前記油受継部材１６０のプレート部１６５に、一端部が前記貫通孔４２５に流体接続されるように前記第１アクスルハウジング１１０ａの内壁１２６との当接面に開口し、且つ、他端部が外表面（本実施の形態においては、上面）に開口して取出ポート４２０Ｐを形成する取出油路４２０を形成している。
斯かる構成を備えることにより、一端部が前記取出ポート４２０Ｐに流体接続され且つ他端部が前記外部タンク１０に流体接続される外部配管４２５を、前記一対のメインフレーム３１より車輌幅方向内方に位置させることができ、該外部配管１２５が車輌走行中等において外部部材と干渉することを有効に防止できる（図２及び図４参照）。

本実施の形態においては、前記第１減速伝動ユニット２００ａは遊星ギヤトレーンとされており、減速比を確保しつつ可及的なコンパクト化を図っている。
具体的には、該第１減速伝動ユニット２００ａは、図４に示すように、前記モータ軸１８０に対して相対回転不能とされたサンギヤ２１０と、該サンギヤ２１０の回りを公転するように該サンギヤ２１０と噛合する遊星ギヤ２２０と、該遊星ギヤ２２０と噛合するインターナルギヤ２３０と、前記遊星ギヤ２２０の公転と共に前記サンギヤ２１０回りに回転するキャリア２４０とを有している。

図８に、図４におけるVIII-VIII線に沿った断面図を示す。
図４及び図８に示すように、本実施の形態においては、前記サンギヤ２１０は、前記モータ軸１８０の軸部１８２に一体形成されている。
斯かる構成を備えることにより、前記サンギヤ２１０のピッチ径を可及的に縮小させることができ、これにより、前記遊星ギヤトレーンの減速比を確保しつつ、該遊星ギヤトレーン全体の小型化を図ることができる。
なお、当然ながら、前記サンギヤ２１０を前記モータ軸１８０とは別部材とすることも可能である。斯かる場合には、該サンギヤ２１０は、前記モータ軸１８０の軸部に相対回転不能に外挿される。

前記インターナルギヤ２３０は、回転不能な固定要素とされている。
本実施の形態においては、該インターナルギヤ２３０は、前記第１アクスルハウジング１１０ａに対して着脱自在で、且つ、該第１アクスルハウジング１１０ａに装着された状態において径方向回転不能とされている。
詳しくは、図５及び図８に示すように、前記第１アクスルハウジング１１０ａの内周面には、径方向内方へ突出された突出部１１７と、該突出部によって画されるリセス１１８とが設けられている。
そして、前記インターナルギヤ２３０は、前記突出部１１７及び前記リセス１１８と凹凸係合するような外周形状を有している。

好ましくは、前記第１アクスルハウジング１１０ａと前記インターナルギヤ２３０との凹凸係合を径方向に関し余裕を持たせ、これにより、前記インターナルギヤ２３０が前記サンギヤ２１０の軸線を基準にして径方向に若干移動することを許容し得るように構成し得る。
斯かる構成を備えることにより、前記遊星ギヤトレーンの負荷等配を図ることができる。

前記キャリア２４０は、前記遊星ギヤ２２０を支持する枢支軸２４１を有しており、且つ、前記第１駆動車軸５０ａに対して相対回転不能とされている。
従って、前記遊星ギヤ２２０が前記サンギヤ２１０回りに公転すると、前記枢支軸２４１を介して前記キャリア２４０が前記サンギヤ２１０回りに自転し、これにより、前記第１駆動車軸５０ａが回転駆動されるようになっている。

このように、前記モータ軸１８０と前記第１駆動車軸５０ａとを同軸配置させつつ、該モータ軸１８０から該第１駆動車軸５０ａへ動力を減速伝達する前記減速伝動ユニット２００として遊星ギヤトレーンを採用することにより、図４に示すように、前記減速伝動ユニット２００の少なくとも一部を前記第１駆動輪のリム６２ａ内に位置させることができる。
従って、前記一対の第１及び第２駆動輪６０ａ，６０ｂの車輌幅方向設置間隔を拡げることなく、前記一対の第１及び第２ホイールモータ装置１００ａ，１００ｂ間の自由空間を可及的に確保することができる。

さらに、前記第１ホイールモータ装置１００ａは、図４及び図８に示すように、外部操作に基づき、対応する前記第１駆動車軸５０ａに対して作動的に制動力を付加し得る第１ブレーキユニット３００ａを備えている。
本実施の形態においては、前記第１ブレーキユニット３００ａは、前記第１減速伝動ユニット２００ａによって減速される前のモータ軸１８０に対して制動力を付加し得るように構成されており、これにより、必要なブレーキ容量の少量化を図っている。

具体的には、該第１ブレーキユニット３００ａは、図４及び図８に示すように、前記モータ軸１８０の軸部１８２に軸線方向移動可能且つ相対回転不能に支持されたブレーキディスク３１０と、該ブレーキディスク３１０を制動面に向けて押動する押動部材３２０と、外部操作に基づき前記押動部材３２０を作動させるブレーキ操作軸３３０とを有しており、前記モータ軸１８０に対して制動力を付加するように構成されている。

前記ブレーキディスク３１０は、前記インターナルギヤ２３０における車輌幅方向内方を向く内側面と対向するように、前記モータ軸１８０に支持されている。
そして、前記押動部材３２０は、前記ブレーキディスク３１０を挟んで前記インターナルギヤ２３０の内側面とは反対側に配設されており、外部操作に基づき、該ブレーキディスク３１０を前記インターナルギヤ２３０の内側面に向けて押圧し得るようになっている。
即ち、本実施の形態においては、前記制動面として、前記インターナルギヤ２３０の内側面を用いており、これにより、減速ギヤ装置全体の小型化を図っている。
なお、前記インターナルギヤ２３０の車輌幅方向外方を向く外側面は、図４に示すように、前記第１アクスルハウジング１１０ａの内周面に当接しており、これにより、該インターナルギヤ２３０の車輌幅方向外方への移動が防止されている。

本実施の形態においては、前述の通り、前記インターナルギヤ２３０の内側面を前記第１ブレーキユニット３００ａの制動面としたが、当然ながら、前記制動面として、例えば、前記第１アクスルハウジング１１０ａの何れかの部位を用いることもできるし、若しくは、前記インターナルギヤ２３０と噛合する別部材（図示せず）を軸方向移動不能に設け、該別部材を前記制動面として用いることも可能である。

前記押動部材３２０は、前記ブレーキ操作軸３３０の軸線回りの回動によって、前記ブレーキディスク３１０を前記制動面に向けて押圧するようになっている。
具体的には、図４及び図８に示すように、前記ブレーキ操作軸３３０は、内端部が前記第１アクスルハウジング１１０ａの内部空間に突入され、且つ、外端部が外方からアクセス可能な状態で、前記ブレーキディスク３１０の径方向に沿うように前記第１アクスルハウジング１１０ａに軸線回り回転自在に支持されている。

本実施の形態においては、図４に示すように、前記ブレーキ操作軸３３０の内端部には切り欠き部が設けられており、前記押動部材３２０は前記ブレーキディスク３１０と前記ブレーキ操作軸３３０との間に位置するように前記切り欠き部に係合されている。
斯かる構成により、前記ブレーキ操作軸３３０を軸線回り何れの方向へ回転させても、前記押動部材３２０が前記ブレーキディスク３１０を前記制動面（本実施の形態においては、前記インターナルギヤ２３０の内側面）に向けて押圧するようになっている。

なお、前記ブレーキ操作軸３３０の外端部にはブレーキアーム３４０が連結されており、該ブレーキアーム３４０は適宜のリンク機構（図示せず）を介して運転席近傍に配設されたブレーキ操作部材（図示せず）に連係されている。
斯かる第１ブレーキユニット３００ａは、走行停止時の補助ブレーキとして、また或いは駐車ブレーキとして用いられる。

このように、前記ブレーキ操作軸３３０を前記ブレーキディスク３１０の径方向に沿うように配設すると共に、該ブレーキ操作軸３３０を軸線回り何れの方向に回転させても前記押動部材３２０が前記ブレーキディスク３１０を前記制動面へ向けて押動するように構成することにより、該ブレーキ操作軸３３０を操作する為のリンク機構の設計自由度を向上させることができる。

特に、本実施の形態においては、図４及び図８に示すように、前記ブレーキ操作軸３３０は、前記第１アクスルハウジング１１０ａを対応する前記メインフレーム３１に連結させた状態において、前記略垂直方向に沿うように該第１アクスルハウジング１１０ａに支持されている。
従って、該ブレーキ操作軸３３０を軸線回りに操作する前記ブレーキアーム３４０を容易に車輌幅方向内方へ延在させることができ、これにより、該ブレーキアーム３４０及び該ブレーキアーム３４０に連結される前記リンク機構が前記駆動輪６０ａに干渉することを有効に防止することができる。

又、斯かる構成においては、前記ブレーキアーム３４０及び前記リンク機構を、何ら追加構成を備えることなく、前記一対のメインフレーム３１間に位置させることができ、従って、車輌全体の幅方向距離を可及的に短縮し得ると共に、該ブレーキアーム３４０及びリンク機構が車輌走行中等に外部部材と衝突して損傷又は破損することを有効に防止できる。
さらに、前記ブレーキ操作軸３３０を軸線回り何れの方向に回転させても、前記押動部材３２０が前記ブレーキディスク３１０を制動面へ向けて押動させる為に、一種類のアクスルハウジングを左右一対の駆動輪の何れにも適用することができ、部品共用化を図ることができる。

なお、本実施の形態においては、図４に示すように、前記メインフレーム３１に前記ブレーキアーム３４０が挿通される貫通孔３３を設け、該貫通孔３３を介して該ブレーキアーム３４０の自由端部が該メインフレーム３１より車輌幅方向内方に位置するように構成している。

さらに、本実施の形態においては、図４に示すように、前記ブレーキ操作軸３３０の内端部に前記切り欠き部を設け、該切り欠き部に前記押動部材３２０を係合させている。
従って、該ブレーキ操作軸３３０，前記押動部材３２０，前記ブレーキディスク３１０及び前記制動面（本実施の形態においては、インターナルギヤ２３０の内側面）を含むブレーキユニットの車輌幅方向距離（即ち、ブレーキディスク２３０と直交する方向の距離）を可及的に短縮させることができ、これにより、ブレーキ作用を備えつつ、ホイールモータ装置全体の小型化を有効に図ることができる。

本実施の形態においては、本発明に係る第１及び第２ホイールモータ装置を、非駆動輪が操舵輪７０とされた前記車輌１Ａに適用した場合を例に説明したが、当然ながら、本発明は他の形態の車輌に適用することも可能である。
例えば、非駆動輪がキャスタ輪とされた車輌であって、前記第１及び第２駆動輪６０ａ，６０ｂをそれぞれ独立して変速駆動するように構成された車輌に適用することも可能である。

斯かる車輌１Ｂは、図９に示すように、単一の油圧ポンプ本体５００を有する前記油圧ポンプユニット５００に代えて、第１油圧ポンプ本体５２０ａ及び第２油圧ポンプ本体５２０ｂを有する油圧ポンプユニット５００Ｂを備えている。
該車輌１Ｂにおいては、前記第１及び第２ホイールモータ装置１００ａ，１００ｂは、それぞれ、前記第１及び第２油圧ポンプ本体５２０ａ，５２０ｂに、一対の第１作動ライン４００ａ及び一対の第２作動ライン４００ｂを介して流体接続される。

図１は、本発明の一実施の形態に係るホイールモータ装置が適用された車輌の側面図である。 図２は、図１に示す車輌の概略平面図である。 図３は、図１及び図２に示す車輌の油圧回路図である。 図４は、本発明の一実施の形態に係るホイールモータ装置の縦断背面図である。 図５は、図４におけるV-V線に沿った断面図である。 図６は、図４におけるVI-VI線に沿った断面図である。 図７は、図６におけるVII-VII線に沿った断面図である。 図８は、図４におけるVIII-VIII線に沿った断面図である。 図９は、本発明の一実施の形態に係るホイールモータ装置が適用された他の車輌の油圧回路図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ 車輌
５０ａ，５０ｂ 第１駆動車軸，第２駆動車軸
６０ａ，６０ｂ 第１駆動輪，第２駆動輪
１００ａ 第１ホイールモータ装置，第２ホイールモータ装置
１１０ａ，１１０ｂ 第１アクスルハウジング，第２アクスルハウジング
１１１ 隔壁部材
１２１ 外壁
１２６ 内壁
１５０ａ，１５０ｂ 第１油圧モータユニット，第２油圧モータユニット
１６０ 油受継部材
１６１ 軸部
１６５ プレート部
１７０ 油圧モータ本体
１８０ モータ軸
２００ 減速伝動ユニット
２１０ サンギヤ
２２０ 遊星ギヤ
２３０ インターナルギヤ
２４０ キャリア
３００ ブレーキユニット
３１０ ブレーキディスク
３２０ 押動部材
３３０ ブレーキ操作軸
４１０Ｐ 作動油ポート
５００，５００Ｂ 油圧ポンプユニット

Claims (9)

1. 車輌フレームに連結されるアクスルハウジングであって、車輌幅方向外端部が駆動輪のホイールに連結された駆動車軸を軸線回り回転自在に支持する外壁と、前記外壁との間に画される内部空間内に前記駆動車軸の車輌幅方向内端部が位置するように該外壁から車輌幅方向内方へ離間された内壁とを有するアクスルハウジングと、
   離間配置された油圧ポンプユニットとの共働下に無段変速装置を構成するラジアルピストン型油圧モータユニットであって、少なくとも一部が前記アクスルハウジングの内部空間内に位置するように該アクスルハウジングにおける前記内壁に連結される油受継部材と、前記油受継部材に対して油給排可能且つ相対回転自在とされた状態で、前記アクスルハウジングの内部空間内に配置された油圧モータ本体と、該油圧モータ本体に対して相対回転不能とされたモータ軸とを有する油圧モータユニットと、
   前記アクスルハウジングの内部空間内に配設された減速伝動ユニットであって、前記油圧モータ本体の回転出力を前記駆動車軸に減速伝達する減速伝動ユニットとを備えていることを特徴とするホイールモータ装置。
2. 前記油受継部材は、前記アクスルハウジングの内部空間に突入された軸部であって、前記油圧モータ本体を相対回転自在に支持する軸部と、前記油圧ポンプユニットに対する作動油ポートが設けられたプレート部であって、前記アクスルハウジングにおける前記内壁の外表面に連結されるプレート部とを有しており、
   前記油受継部材は、前記アクスルハウジングを前記車輌フレームに連結させた状態において、前記作動油ポートが該車輌フレームより車輌幅方向内方に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のホイールモータ装置。
3. 前記車輌フレームには、貫通孔が設けられており、
   前記アクスルハウジングは、前記油受継部材のプレート部を前記貫通孔に挿通させた状態で、前記車輌フレームにおける車輌幅方向外方を向く表面に連結されることを特徴とする請求項２に記載のホイールモータ装置。
4. 外部操作に基づき、前記モータ軸に対して選択的に制動力を付加し得るブレーキユニットを備えていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のホイールモータ装置。
5. 前記モータ軸は、前記駆動車軸に対して同芯上に配置されており、
   前記モータ軸及び前記駆動車軸は、互いの対向端部が軸線回り相対回転可能な状態で凹凸係合されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のホイールモータ装置。
6. 前記減速伝動ユニットは、前記モータ軸に対して相対回転不能とされたサンギヤと、該サンギヤの回りを公転するように該サンギヤと噛合する遊星ギヤと、該遊星ギヤと噛合すると共に前記モータ軸に対し軸線回り回転不能に前記アクスルハウジングに固定されたインターナルギヤと、前記遊星ギヤを支持する枢支軸を有し、前記遊星ギヤの公転に応じて前記サンギヤ回りに回転するキャリアであって、前記駆動車軸に作動連結されたキャリアとを有しする遊星ギヤトレーンとされていることを特徴とする請求項５に記載のホイールモータ装置。
7. 前記インターナルギヤは、前記アクスルハウジングに対して着脱自在とされており、
   該インターナルギヤは、前記モータ軸に対する径方向位置を調整し得るように、前記アクスルハウジングの内表面に対して凹凸係合されていることを特徴とする請求項６に記載のホイールモータ装置。
8. 前記インターナルギヤにおける車輌幅方向内方を向く内側面に対向するように前記モータ軸に相対回転不能且つ軸線方向摺動自在に支持されたブレーキディスクと、外部操作に基づき、前記ブレーキディスクを前記インターナルギヤの内側面に向けて押動する押動部材とを有していることを特徴とする請求項６又は７に記載のホイールモータ装置。
9. 前記アクスルハウジングは、前記内部空間を前記油圧モータ本体を収容するモータ収容室及び前記減速伝動ユニットを収容するギヤ室に液密に分離する隔壁部材を有しており、
   前記モータ収容室内の油を外部に取り出し可能とされていることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載のホイールモータ装置。
   

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