搅拌筒驱动装置

摘要

搅拌筒驱动装置包括：搅拌筒，其以前倾状态并以旋转自如的方式搭载于混凝土搅拌运输车的架台；以及驱动源，其用于对搅拌筒进行旋转驱动；驱动源配设在搅拌筒的后部与架台的后部之间的空间内，并具备用于对搅拌筒进行旋转驱动的电动机。

权利要求

1.一种搅拌筒驱动装置，包括，

搅拌筒，其以前倾状态并以旋转自如的方式搭载于混凝土搅拌运输车的架台；以及驱动源，其用于对上述搅拌筒进行旋转驱动；

上述驱动源具备滚筒和电动机，该滚筒自下方与设于搅拌筒的后方外周的辊环相抵接，该电动机配设在上述搅拌筒的后部与上述架台的后部之间的空间内，并用于对上述搅拌筒进行旋转驱动，上述电动机通过使上述滚筒旋转而对上述搅拌筒进行旋转驱动。

2.根据权利要求1所述的搅拌筒驱动装置，其中，上述滚筒设有多个，

上述电动机对全部的上述滚筒进行旋转驱动。

3.根据权利要求1所述的搅拌筒驱动装置，其中，上述驱动源还具备对上述滚筒进行旋转驱动的液压马达以及向上述液压马达供给工作油的液压泵，上述电动机驱动上述液压泵。

4.根据权利要求1所述的搅拌筒驱动装置，该搅拌筒驱动装置还包括：

液压马达，其以能够对上述搅拌筒进行旋转驱动的方式与该搅拌筒相连结；以及液压泵，其被混凝土搅拌运输车的发动机驱动而向上述液压马达供给工作油；

在利用上述液压马达对上述搅拌筒进行旋转驱动的情况下，上述电动机随着上述搅拌筒的旋转而被驱动从而进行发电。

说明书

搅拌筒驱动装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于驱动混凝土搅拌运输车的搅拌筒的搅拌筒驱动装置。

背景技术

[0002] 混凝土搅拌运输车是将砂浆、新拌混凝土(ready mixed concrete)等预拌混凝土装载于以旋转自如的方式搭载于架台的搅拌筒内并自预拌混凝土工厂运输到施工现场的车辆。

[0003] 为了防止预拌混凝土的质量劣化和固化，混凝土搅拌运输车在运输预拌混凝土时使搅拌筒正向旋转，利用设于搅拌筒内的多个螺旋状刮板持续搅拌预拌混凝土。另外，混凝土搅拌运输车能够通过使搅拌筒向与正向旋转相反的方向旋转来排出搅拌筒内的预拌混凝土。若到达混凝土浇注现场，则混凝土搅拌运输车通过使搅拌筒反向旋转而向浇注部位供给预拌混凝土。

[0004] 在上述混凝土搅拌运输车中，需要始终使搅拌筒旋转直到将预拌混凝土排出为止。通常，使用混凝土搅拌运输车的发动机作为搅拌筒的驱动源。具体而言，经由PTO(Power Take Off)将发动机的动力传递到液压泵，将自液压泵排出的工作油供给到液压马达，利用借助工作油被驱动的液压马达的旋转来对搅拌筒进行旋转驱动。

[0005] 在仅利用发动机驱动搅拌筒的搅拌筒驱动装置中，在使搅拌筒高速旋转等情况下，需要提高发动机转速。这样，若提高发动机转速，则将会产生噪音并且燃料消耗增多。

[0006] 在JP2007-278430A中公开了一种搅拌筒驱动装置，该搅拌筒驱动装置在利用发动机驱动主液压泵的同时利用电动机驱动副液压泵，从而对搅拌筒进行旋转驱动。

[0007] 在上述的基于现有技术的搅拌筒驱动装置中，考虑到利用由发动机驱动的液压泵和由电动机驱动的副液压泵来驱动一个液压马达的关系，需要将主液压泵、副液压泵、电动机、用于控制电动机的变换器等驱动装置全部设置在混凝土搅拌运输车的驾驶室与搅拌筒之间的架台上。因此，搅拌筒搭载在架台上的搭载空间受到限制。这样，若搅拌筒的搭载空间受到限制，则预拌混凝土的装载量减少，运输效率降低。

[0008] 另外，在基于现有技术的搅拌筒驱动装置中，由于驱动装置的全部载荷施加于驾驶室与搅拌筒之间，因此，需要提高架台、机架在驱动装置配设位置处的强度。若提高架台、机架的强度，则混凝土搅拌运输车的车辆重量(仅车辆的重量)变重。由于装载于搅拌筒的预拌混凝土的最大装载量为从车辆总重量减去车辆重量后的值，因此，混凝土搅拌运输车的车辆重量越重，预拌混凝土的最大装载量越少，运输效率降低。

发明内容

[0009] 发明要解决的问题

[0010] 本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种以不会导致运输效率降低为前提利用电动机驱动搅拌筒的搅拌筒驱动装置。

[0011] 用于解决问题的方案

[0012] 根据本发明的某实施方式，提供一种搅拌筒驱动装置，该搅拌筒驱动装置包括：搅拌筒，其以前倾状态并以旋转自如的方式搭载于混凝土搅拌运输车的架台；以及驱动源，其对上述搅拌筒进行旋转驱动；上述驱动源配设在上述搅拌筒的后部与上述架台的后部之间的空间内，并具备对上述搅拌筒进行旋转驱动的电动机。

[0013] 以下参照附图详细地说明本发明的实施方式和优点。

附图说明

[0014] 图1是本发明的第1实施方式的搅拌筒驱动装置的概略结构图。

[0015] 图2是搭载搅拌筒驱动装置的混凝土搅拌运输车的侧视图。

[0016] 图3是搭载于混凝土搅拌运输车的架台的搅拌筒的后视图。

[0017] 图4是第1实施方式的一变形例的搅拌筒驱动装置的立体图。

[0018] 图5是第1实施方式的另一变形例的搅拌筒驱动装置的概略结构图。

[0019] 图6是本发明的第2实施方式的搅拌筒驱动装置的概略结构图。

具体实施方式

[0020] 参照附图，说明本发明的第1实施方式的搅拌筒驱动装置。

[0021] 如图2和图3所示，混凝土搅拌运输车V由设于车辆前方的驾驶室O和设于驾驶室O的后方的架台C构成。在架台C的后部安装有支脚T，在支脚T上以旋转自如的方式配置有四个滚筒R。这些滚筒R沿车宽方向并列设置，并自下侧将搅拌筒M支承为旋转自如。

[0022] 搅拌筒驱动装置S是用于驱动搅拌筒M的装置。搅拌筒驱动装置S包括：搅拌筒M，其以旋转自如的方式搭载于架台C；以及驱动源D，其用于对搅拌筒M进行旋转驱动。用于对搅拌筒M进行旋转驱动的驱动源D设于混凝土搅拌运输车V的架台C。

[0023] 搅拌筒M形成为后端开口的有底筒状。搅拌筒M由筒外壳1和设于筒外壳1的后侧端外周的辊环2构成。设于搅拌筒M(筒外壳1)的前侧端的轴心部支承于设于架台C的支承部。搅拌筒M通过辊环2自下方支承于支脚T的四个辊R而以旋转自如的方式设于架台C。搅拌筒M以后侧端被向上方提起的前倾姿态设于架台C。

[0024] 另外，虽未图示，但在筒外壳1的内周面上还设有多个螺旋状的刮板。若搅拌筒M借助驱动源D而正向旋转，则刮板一边使搅拌筒M内的预拌混凝土向前侧移动一边进行搅拌。在向搅拌筒M内投入预拌混凝土的情况下，使搅拌筒M以高于搅拌时的速度正向旋转。另一方面，若搅拌筒M借助驱动源D而反向旋转，则刮板能够使搅拌筒M内的预拌混凝土向后侧移动并自搅拌筒M内排出。

[0025] 如图1和图3所示，驱动源D在前倾姿态的搅拌筒M的后部与架台C的后部之间的空间内设置于架台C上。驱动源D包括电动机3、连结于电动机3的减速机4、设于减速机4的输出轴4a的链轮5、设于各滚筒R的旋转轴RS的链轮6、卷绕于链轮5、6的滚子链7以及用于向电动机3供给电力的电源B。在架台C上，从混凝土搅拌运输车V的行进方向、即前后方向的中央位置，后方成为架台C的后部，构成驱动源D的各结构部件设于架台C的后部。驱动源D通过使电动机3正向旋转或反向旋转而借助滚筒R使搅拌筒M正向旋转或反向旋转。

[0026] 另外，由于对滚子链7施加预定的张力，因此，在链轮5与链轮6之间及链轮6彼此之间设有辅助链轮W。四个辅助链轮W与滚筒R相同地以旋转自如的方式安装于支脚T。

[0027] 电动机3为旋转型电动机。电动机3经由链轮5、6及滚子链7对全部的滚筒R进行旋转驱动。还可以代替滚子链7，将带卷绕于链轮5、6，将电动机3的动力传递至滚筒R。另外，还可以不使用链轮5、6及滚子链7等动力传递机构，而使用多个齿轮将电动机3的动力传递至滚筒R。

[0028] 驱动源D根据从电源B供给的电力驱动电动机3，使四个滚筒R旋转，从而对搅拌筒M进行旋转驱动。由于全部的滚筒R被电动机3旋转驱动，因此，即使在一部分的滚筒R与搅拌筒M的辊环2之间产生滑动，也能够利用其他的滚筒R稳定地对搅拌筒M进行旋转驱动。另外，还可以采用利用电动机3仅驱动四个滚筒R中的一部分的滚筒R的结构。该情况下，不被电动机3驱动的滚筒R作为自下方支承搅拌筒M的支承构件而发挥功能。

[0029] 滚筒R的设置数量可以根据需要任意地设定。滚筒R的设置数量设定为能够将搅拌筒M支承为相对于车辆行进方向不向左右偏移的数量，例如两个以上。只要增加滚筒R的设置数量，并利用电动机3驱动全部的滚筒R，就能够抑制印滚筒R的空转导致发生搅拌筒M的旋转不良。

[0030] 驱动源D使用减速机4来调整电动机3与链轮5之间的减速比。然而，由于也能够利用链轮5、6的齿数来调整减速比，因此，在利用链轮5、6设定减速比的情况下不必设置减速机4。另外，只要电动机3的转矩足够大，就也可以不在电动机3与滚筒R之间设置减速机构。

[0031] 在第1实施方式的搅拌筒驱动装置S中，构成用于驱动搅拌筒M的驱动源D的电动机3设于架台C的后部、即前倾姿态的搅拌筒M的后部与架台C的后部之间的空间。由于驱动源D没有设于混凝土搅拌运输车V的驾驶室O与搅拌筒M之间，因此，能够确保搅拌筒M搭载在架台C上的搭载空间。因而，搅拌筒M的容量不会受到限制，能够充分地确保预拌混凝土的装载量。由此，能够防止预拌混凝土的运输量降低，能够在不导致运输效率降低的前提下利用电动机3驱动搅拌筒M。另外，由于不会导致运输效率降低，因此，也能够降低混凝土搅拌运输车V的燃料消耗量。

[0032] 在搅拌筒驱动装置S中，仅利用驱动源D的电动机3使搅拌筒M旋转，不必如基于现有技术的搅拌筒驱动装置那样设置利用发动机驱动的主液压泵、利用电动机驱动的副液压泵等。因此，搅拌筒驱动装置S能够比现有技术的搅拌筒驱动装置轻量化。因而，不必提高机架、架台C的强度，就能够使设置搅拌筒驱动装置S的部分的机架、架台C轻量化。

[0033] 在搅拌筒驱动装置S中，由于使用电动机3使滚筒R旋转从而对搅拌筒M进行旋转驱动，因此，相比于如基于现有技术的搅拌筒驱动装置那样对搅拌筒M的前端轴进行旋转驱动的装置，电动机3所要求的输出转矩较小，能够使电动机3小型轻量化。

[0034] 在搅拌筒驱动装置S中，由于使用多个滚筒R使搅拌筒M旋转，因此，难以在搅拌筒M的转速中产生不均。另外，在本实施方式中，通过使与辊环2相抵接的滚筒R旋转而对搅拌筒M进行旋转驱动，但还可以通过在搅拌筒M的外周面设置沿周向延伸设置的齿轮并向该齿轮传递电动机3的动力而对搅拌筒M进行旋转驱动。

[0035] 参照图4说明第1实施方式的一变形例的搅拌筒驱动装置S1。

[0036] 在第1实施方式的搅拌筒驱动装置S中，电动机3为旋转型电动机，但在图4的变形例的搅拌筒驱动装置S1中，电动机8为直线型电动机。电动机8为对搅拌筒M进行旋转驱动的驱动源。电动机8包括：多个移动磁铁9(磁场单元)，其以沿周向交替地显现不同磁极的方式安装于搅拌筒M的筒外壳1的外周面；以及电枢10，其以与移动磁铁9相对的方式设于架台C上。电动机8的电枢10设于前倾姿态的搅拌筒M的后部与架台C的后部之间的空间、且是架台C上。

[0037] 在图4的变形例的搅拌筒驱动装置S1中，没有设置第1实施方式中的电动机3、减速机4、链轮5、6及滚子链7。滚筒R仅设有两个，以便能够将搅拌筒M支承为相对于车辆行进方向不向左右偏移，且该滚筒R安装于未图示的支脚T。由于混凝土搅拌运输车V的其他构造与第1实施方式相同，因此省略详细说明。

[0038] 电枢10包括：框架11，其呈圆弧状，设于架台C的后部；多个固定磁铁12，其沿搅拌筒M的外周设于框架11的上表面；以及线圈13，其分别卷绕于固定磁铁12。固定磁铁12设为与设于搅拌筒M的外周的移动磁铁9相对。线圈13经由变换器连接于电源B。通过向线圈13供电而吸引、排斥与固定磁铁12相对的移动磁铁9，从而对搅拌筒M进行旋转驱动。这样，电动机8构成为使搅拌筒M进行正向旋转和反向旋转的直线电动机。

[0039] 另外，电动机8可以设于比支脚T(省略图示)靠车辆的前方侧的位置，还可以设于靠后方侧的位置。另外，还可以在辊环2的前侧端或后侧端安装移动磁铁9，在车宽方向上分离地设置两个滚筒R，在这些滚筒R之间设置电枢10。

[0040] 在搅拌筒驱动装置S1中，构成用于驱动搅拌筒M的驱动源的电动机8设于架台C的后部，电动机8的电枢10在前倾姿态的搅拌筒M的后部与架台C的后部之间的空间内设置在架台C上。由于驱动源未设于混凝土搅拌运输车V的驾驶室O与搅拌筒M之间，因此，能够确保搅拌筒M搭载在架台C上的搭载空间。因而，搅拌筒M的容量不会受到限制，能够充分地确保预拌混凝土的装载量。由此，能够防止预拌混凝土的运输量降低，能够在不导致运输效率降低的前提下利用电动机3驱动搅拌筒M。由于不会导致运输效率降低，因此，还能够使混凝土搅拌运输车V的燃料消耗量降低。另外，还能够使设置搅拌筒驱动装置S的部分的机架、架台C比现有技术轻量化。

[0041] 而且，由于利用电动机8以非接触的方式对搅拌筒M进行旋转驱动，因此，能够以不会使动力传递机构等产生磨损为前提实现搅拌筒驱动装置S1的寿命增长。

[0042] 参照图5说明第1实施方式的其他的变形例的搅拌筒驱动装置S2。

[0043] 在图5的变形例的搅拌筒驱动装置S2中，驱动源D1包括：液压马达15，其用于对滚筒R进行旋转驱动；液压泵16，其用于向液压马达15供给工作油；以及电动机17，其用于驱动液压泵16。液压马达15的动力经由减速机4、链轮5、6及滚子链7传递到滚筒R。与第1实施方式的搅拌筒驱动装置S的不同之处在于，使电动机17的动力经由液压泵16和液压马达15传递到滚筒R。搅拌筒驱动装置S2的驱动源D1设于在前倾姿态的搅拌筒M的后部与架台C的后部之间的空间内的架台C上。

[0044] 液压泵16和液压马达15利用环状的管道18连接起来。能够通过使电动机17进行正向旋转或反向旋转来切换液压泵16的工作油的排出方向。通过切换液压泵16的工作油的排出方向使液压马达15进行正向旋转或反向旋转，使搅拌筒M进行正向旋转或反向旋转。

[0045] 在搅拌筒驱动装置S2中，驱动源D1设于架台C的后部、即在前倾姿态的搅拌筒M的后部与架台C的后部之间的空间内的架台C上。由于驱动源D1未设于混凝土搅拌运输车V的驾驶室O与搅拌筒M之间，因此，能够确保搅拌筒M搭载在架台C上的搭载空间。因而，搅拌筒M的容量不会受到限制，能够充分地确保预拌混凝土的装载量。由此，能够防止预拌混凝土的运输量降低，能够在不导致运输效率降低的前提下利用电动机3驱动搅拌筒M。由于不会导致运输效率降低，因此，能够使混凝土搅拌运输车V的燃料消耗量降低。另外，能够使设置搅拌筒驱动装置S的部分的底部、架台C比现有技术轻量化。

[0046] 参照图6说明本发明的第2实施方式的搅拌筒驱动装置S3。

[0047] 第2实施方式的搅拌筒驱动装置S3与第1实施方式的搅拌筒驱动装置S相同地包括驱动源D以及液压系统P，该液压系统相对于驱动源D的电动机3单独地对搅拌筒M进行旋转驱动。

[0048] 液压系统P包括：第二液压马达19，其与设于搅拌筒M的前侧端的轴心部连结；以及第二液压泵20，其被混凝土搅拌运输车V的发动机E旋转驱动而向第二液压马达19供给工作油。第二液压马达19和第二液压泵20利用环状的管道21连接起来。第二液压泵20经由向外部输送发动机E的动力的PTO22连接于发动机E。

[0049] 第二液压泵20为双向排出型液压泵。第二液压泵20通过切换向第二液压马达19供给的工作油的排出方向而使搅拌筒M进行正向旋转或反向旋转。构成液压系统P的第二液压马达19、第二液压泵20等设于混凝土搅拌运输车V的驾驶室O与搅拌筒M之间的架台C上。

[0050] 在第2实施方式的搅拌筒驱动装置S3中，由于用于对搅拌筒M进行旋转驱动的系统形成为液压系统P和驱动源D这两个系统，因此，任一系统发生任何问题都能够对搅拌筒M进行旋转驱动。

[0051] 另外，搅拌筒驱动装置S3的电动机3为电动发电机，在利用液压系统P使搅拌筒M旋转的情况下，电动机3还能够作为随着搅拌筒M的旋转而发电的发电机而发挥功能。搅拌筒M根据第二液压马达19的驱动力而旋转，从而电动机3发电。电动机3与电源B电连接，利用电动机3发电而得到的电力供给至电源B。由此，对电源B进行充电。

[0052] 在搅拌筒驱动装置S3中，液压系统P设于架台C的混凝土搅拌运输车V的驾驶室O与搅拌筒M之间，驱动源D设于架台C的后部。这样，由于将液压系统P和驱动源D分散地设于架台C上，因此，搅拌筒驱动装置S3的载荷不会集中在架台C的驾驶室O与搅拌筒M之间，不必使驾驶室O与搅拌筒M之间的架台C、混凝土搅拌运输车V的机架的强度高于现有技术。因此，能够降低混凝土搅拌运输车V的车辆重量，能够增加预拌混凝土的最大装载量。这样，由于能够充分地确保预拌混凝土的装载量，因此，能够防止预拌混凝土的运输量降低，能够在不导致运输效率降低的前提下利用电动机3驱动搅拌筒M。另外，由于不会导致运输效率降低，因此，能够使混凝土搅拌运输车V的燃料消耗量降低。

[0053] 在搅拌筒驱动装置S3中，在电源B的充电量变少的情况下，能够通过利用液压系统P对搅拌筒M进行旋转驱动而使用电动机3对电源B充电。由此，能够防止搅拌筒M的旋转在预拌混凝土的运输过程中途停止。在充分地对电源B充电之后，能够使用电动机3对搅拌筒M进行旋转驱动。这样，由于使用电动机3对电源B进行充电，因此无需利用商用电源频繁地对电源B充电。

[0054] 另外，上述的液压系统P还能够应用于作为第1实施方式的变形例说明的搅拌筒驱动装置S1、S2中的任一搅拌筒驱动装置。若搅拌筒驱动装置S1的电动机8、搅拌筒驱动装置S2的电动机17也作为发电机而发挥功能，则能够对电源B充电。

[0055] 以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。

[0056] 本申请基于2011年3月24日向日本国特许厅申请的日本特愿JP2011-065507主张优先权，作为参考，以上申请的全部内容被引入到本说明书中。