液壓驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓驅(qū)動(dòng)裝置，尤其是適用于驅(qū)動(dòng)搭載于作為建筑機(jī)械而使用的作業(yè)車輛的行駛用的液壓馬達(dá)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在輪式裝載機(jī)、叉車等作為建筑機(jī)械而使用的作業(yè)車輛中，具有如下結(jié)構(gòu):利用從液壓栗供給來的油使液壓馬達(dá)動(dòng)作，使設(shè)于液壓馬達(dá)的輸出軸的行駛車輪旋轉(zhuǎn)而行駛。在適用于這種作業(yè)車輛的液壓驅(qū)動(dòng)裝置中，經(jīng)由低壓選擇閥將低壓油路的油向液壓馬達(dá)的馬達(dá)殼體排出，進(jìn)而從馬達(dá)殼體經(jīng)由箱油路而向油箱排出(沖洗)，另一方面，利用電荷栗(charge pump)將油箱的油向低壓油路供給，通過將油向系統(tǒng)外導(dǎo)出而實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的冷卻(例如參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-227998號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開平11-30304號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本特開2008-101636號(hào)公報(bào)
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]然而，在上述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置中，在對(duì)作業(yè)車輛進(jìn)行往復(fù)操作、進(jìn)行緊急停止、行駛停止操作的情況下，在此前一直為低壓的回路中產(chǎn)生制動(dòng)用的高壓，再加上來自液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)體的泄漏，向沖洗回路瞬間流入高壓的油，從而將大量的油向馬達(dá)殼體的內(nèi)部排出，因此確認(rèn)在馬達(dá)殼體的內(nèi)部產(chǎn)生過大的峰值壓力。在向馬達(dá)殼體反復(fù)地產(chǎn)生過大的峰值壓力的情況下，對(duì)馬達(dá)殼體與輸出軸之間的油封造成損傷，有可能導(dǎo)致漏油。馬達(dá)殼體的峰值壓力如圖7中的虛線所示，在油的溫度較高的狀況下處于比較低的狀態(tài)，但是隨著油的溫度降低而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。因此，對(duì)于這種液壓驅(qū)動(dòng)裝置，必須在油的溫度較低的狀況下抑制馬達(dá)殼體的峰值壓力。
[0010]在此，為了在馬達(dá)殼體的內(nèi)部抑制峰值壓力的產(chǎn)生，考慮使沖洗的油的量減少。然而，在使沖洗的油的量減少的情況下，導(dǎo)致?lián)p害液壓馬達(dá)的冷卻效果的情況。另外，即便采取降低箱油路的壓損的方法，由于具有作業(yè)車輛的投影面積的限制，因此對(duì)配管尺寸進(jìn)行大徑化也存在極限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明鑒于上述實(shí)際情況，其目的在于，提供一種在不損害液壓馬達(dá)的高油溫時(shí)的冷卻效果的前提下能夠抑制在馬達(dá)殼體的內(nèi)部產(chǎn)生峰值壓力的液壓驅(qū)動(dòng)裝置。
[0012]解決方案
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的液壓驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，具備:液壓馬達(dá)，其通過使來自液壓栗的油經(jīng)由高壓油路以及低壓油路而使油流通而進(jìn)行動(dòng)作；低壓選擇閥，其根據(jù)所述高壓油路以及所述低壓油路的壓差進(jìn)行動(dòng)作，并將所述低壓油路的油向所述馬達(dá)殼體的內(nèi)部排出；以及箱油路，其將所述馬達(dá)殼體的內(nèi)部與油箱連接，在所述低壓選擇閥或比所述低壓選擇閥靠下游的油路上設(shè)有節(jié)流部(choke throttle)。
[0014]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置中，所述高壓油路將從所述液壓栗排出的油向所述液壓馬達(dá)供給，所述低壓油路以將從所述液壓馬達(dá)排出的油送回所述液壓栗的方式連接，且與所述高壓油路一并構(gòu)成將油在所述液壓馬達(dá)以及所述液壓栗之間循環(huán)供給的閉合回路。
[0015]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置中，所述節(jié)流部為滿足下式的環(huán)狀間隙流，0< (δ '2).(!/!< 2.5，其中，δ = (D-d)/2，D為節(jié)流外徑，d為節(jié)流內(nèi)徑，L為節(jié)流長(zhǎng)度。
[0016]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置中，所述節(jié)流部為滿足下式的圓筒間隙流，0< (cT4)/L< 1.6，其中，d為節(jié)流內(nèi)徑，L為節(jié)流長(zhǎng)度。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，使容易受到油的粘度的影響且在油的溫度較低的狀況下減少油的通過流量、另一方面隨著油的溫度升高而增加油的通過流量的節(jié)流部設(shè)于低壓選擇閥或比低壓選擇閥靠下游的油路，因此在油的溫度較低的狀況下利用節(jié)流部來減少?gòu)牡蛪河吐废蝰R達(dá)殼體排出的油的量，能夠減小在馬達(dá)殼體的內(nèi)部產(chǎn)生的峰值壓力。并且，由于在油的溫度較高的狀況下增加油的通過流量，因此能夠充分確保沖洗的油的量，不會(huì)損害液壓馬達(dá)的冷卻效果。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的液壓驅(qū)動(dòng)裝置的液壓回路圖。
[0020]圖2是示意性地表示在圖1所示的液壓驅(qū)動(dòng)裝置中應(yīng)用的液壓馬達(dá)單元的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0021]圖3-1表示圖2所示的液壓馬達(dá)單元的主要部分，是低壓選擇閥的滑閥(spool)處于中立位置的狀態(tài)下的剖視圖。
[0022]圖3-2是在圖3-1所示的液壓馬達(dá)單元的低壓選擇閥中滑閥進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的剖視圖。
[0023]圖4是圖3-1中的A-A線剖視圖。
[0024]圖5-1表示在本發(fā)明的實(shí)施方式2的液壓驅(qū)動(dòng)裝置中應(yīng)用的液壓馬達(dá)單元的主要部分，是低壓選擇閥的滑閥處于中立位置的狀態(tài)下的剖視圖。
[0025]圖5-2是在圖5-1所示的液壓馬達(dá)單元的低壓選擇閥中滑閥進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的剖視圖。
[0026]圖6-1表示在本發(fā)明的實(shí)施方式3的液壓驅(qū)動(dòng)裝置中應(yīng)用的液壓馬達(dá)單元的主要部分，是低壓選擇閥的滑閥處于中立位置的狀態(tài)下的剖視圖。
[0027]圖6-2是在圖6-1所示的液壓馬達(dá)單元的低壓選擇閥中滑閥進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的剖視圖。
[0028]圖7是表示馬達(dá)殼體內(nèi)部的油溫與峰值壓力之間的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的液壓驅(qū)動(dòng)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030](實(shí)施方式1)
[0031]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的液壓驅(qū)動(dòng)裝置的液壓回路圖。在此例示的液壓驅(qū)動(dòng)裝置是用于使輪式裝載機(jī)、叉車等作為建筑機(jī)械而使用的作業(yè)車輛行駛的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)1與左右各個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪2之間具備獨(dú)立的液壓傳動(dòng)單元10。設(shè)于每一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪2的液壓傳動(dòng)單元10具有相同的結(jié)構(gòu)，因此，以下僅對(duì)于一方進(jìn)行說明，對(duì)于另一方標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記而省略說明。
[0032]液壓傳動(dòng)單元10也被稱作所謂的HST (Hydro-Static Transmiss1n)，其構(gòu)成為具備由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的液壓栗11、由從液壓栗11供給的油驅(qū)動(dòng)的行駛用的液壓馬達(dá)12、以及構(gòu)成用于在這些液壓栗11以及液壓馬達(dá)12之間對(duì)油進(jìn)行循環(huán)供給的閉合回路的一對(duì)主油路 13A、13B。
[0033]液壓栗11以及液壓馬達(dá)12是分別通過變更斜板或斜軸的傾轉(zhuǎn)角而使排量容積發(fā)生變化的可變?nèi)萘啃偷臉?gòu)件。液壓栗11的輸入軸11a與發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸la連接。液壓馬達(dá)12的輸出軸12a與作業(yè)車輛的驅(qū)動(dòng)車輪2連接，能夠通過對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使其旋轉(zhuǎn)而使作業(yè)車輛行駛。液壓馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)方向能夠根據(jù)來自液壓栗11的油的供給方向而變更，能夠使作業(yè)車輛前進(jìn)或者后退。需要說明的是，以下，出于方便的考慮，在對(duì)一對(duì)主油路13A、13B進(jìn)行區(qū)別的情況下，將圖1中與液壓栗11的位于上方的排出口連接的油路稱為“第一主油路13A”，將圖1中與液壓栗11的位于下方的排出口連接的油路稱為“第二主油路13B”。
[0034]在該液壓傳動(dòng)單元10中，附設(shè)有進(jìn)料單元20。進(jìn)料單元20構(gòu)成為具備由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的電荷栗21、一端部與電荷栗21的排出口連接且另一端部分別經(jīng)由止回閥23而與第一主油路13A以及第二主油路13B各自分支連接的進(jìn)料油路22、以及設(shè)置在進(jìn)料油路22上的進(jìn)料安全閥24。
[0035]在該進(jìn)料單元20中，在發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的情況下，電荷栗21始終處于被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在例如以液壓栗11、液壓馬達(dá)12的外部泄漏為起因而使第一主油路13A、第二主油路13B的壓力變得低于進(jìn)料安全閥24的設(shè)定壓力的情況下，對(duì)于符合條件的一方的主油路或者雙方的主油路13A、13B從電荷栗21補(bǔ)充油。若第一主油路13A以及第二主油路13B的壓力都為進(jìn)料安全閥24的設(shè)定壓力以上，則使從電荷栗21排出的油經(jīng)由進(jìn)料安全閥24而返回油箱T。
[0036]另外，在液壓傳動(dòng)單元10中，如圖1以及圖2所示，在液壓馬達(dá)12的馬達(dá)殼體Μ上設(shè)置沖洗單元30。沖洗單元30構(gòu)成為具備:根據(jù)一對(duì)主油路13Α、13Β的壓差進(jìn)行動(dòng)作而選擇低壓側(cè)的主油路13Α或13Β的低壓選擇閥31 ;使由低壓選擇閥31選擇出的低壓側(cè)的主油路13Α或13Β與馬達(dá)殼體Μ的內(nèi)部連通的殼體排出油路32 ;使馬達(dá)殼體Μ的內(nèi)部與油箱Τ連接的箱油路33 ;以及設(shè)置在殼體排出油路32上的充油安全閥34。
[0037]在該沖洗單元30中，在由低壓選擇閥31選擇出的成為低壓側(cè)的主油路13Α或13Β的壓力變得高于充油安全閥34的設(shè)定壓力( <進(jìn)料安全閥24的設(shè)定壓力)的情況下，低壓側(cè)主油路13Α或13Β的油向馬達(dá)殼體Μ的內(nèi)部排出，進(jìn)而，馬達(dá)殼體Μ的油通過箱油路33而向油箱Τ排出。
[0038]在如上述那樣構(gòu)成的液壓傳動(dòng)單元10中，當(dāng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)1來驅(qū)動(dòng)液壓栗11時(shí)，通過一對(duì)主油路13A、13B將油向液壓馬達(dá)12循環(huán)供給，利用液壓馬達(dá)12的驅(qū)動(dòng)對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使其旋轉(zhuǎn)，使作業(yè)車輛行駛。在該期間內(nèi)，利用上述的進(jìn)料單元20以及沖洗單元30的動(dòng)作將在主油路13A、13B中流動(dòng)的油向系統(tǒng)外導(dǎo)出并冷卻，從而實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)12的冷卻。
[0039]在此，在對(duì)作業(yè)車輛進(jìn)行往復(fù)操作、進(jìn)行緊急停止、行駛停止操作的情況下，由于借助沖洗單元30的動(dòng)作向馬達(dá)殼體Μ排出的油的量增加，因此，如圖7中的虛線所示，有可能在馬達(dá)殼體Μ的內(nèi)部產(chǎn)生峰值壓力，對(duì)馬達(dá)殼體Μ與輸出軸12a之間的油封40造成損傷。
[0040]為了在馬達(dá)殼體Μ的內(nèi)部抑制峰值壓力的產(chǎn)生，考慮使沖洗的油的量減少。然而，在使沖洗的油的量減少的情況下，導(dǎo)致對(duì)液壓馬達(dá)12的冷卻效果造成損害的情況。
[0041]因此，在本液壓驅(qū)動(dòng)裝置中，如圖1所示，在低壓選擇閥31上設(shè)置節(jié)流部100，從而解決上述的問題。即，在設(shè)有容易受到油的粘度的影響的節(jié)流部100的情況下，隨著油的溫度降低而減少油的通過流量。由此，在油的溫度較低的狀況下利用節(jié)流部100來減少?gòu)牡蛪簜?cè)的主油路13Α或13Β向馬達(dá)殼體Μ排出的油的量，如圖7中的實(shí)線所示，能夠抑制在馬達(dá)殼體Μ的內(nèi)部產(chǎn)生峰值壓力。并且，由于在油的溫度較高的狀況下增加油的通過流量，因此能夠充分確保用于沖洗的油的量，不會(huì)損害液壓馬達(dá)12的冷卻效果。
[0042]圖3-1?圖4表示在低壓選擇閥31上設(shè)有節(jié)流部100的沖洗單元30的具體結(jié)構(gòu)。在該沖洗單元30中，通過在形成于馬達(dá)殼體Μ的滑閥孔110上配置滑閥120而構(gòu)成低壓選擇閥31。
[0043]滑閥孔110包括內(nèi)徑大小一致的圓柱狀的滑動(dòng)孔部111、以及設(shè)于滑動(dòng)孔部111的兩端部的壓力室112。壓力室112是內(nèi)徑大于滑閥孔110的圓柱狀的空?qǐng)?，設(shè)置為與滑動(dòng)孔部111形成彼此相同的軸心。各個(gè)壓力室112形成為向馬達(dá)殼體Μ的外表面開口，并且通過向各個(gè)開口端部螺紋接合塞子113而構(gòu)成。在滑閥孔110的滑動(dòng)孔部111處連通有一對(duì)主油路13Α、13Β，并且在成為主油路13Α、13Β的相互間的中間位置連通有殼體排出油路32。
[0044]如圖3-1?圖4所示，滑閥120是以能夠