CN100393547C - 液压驱动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种可更细微地调整驱动力、可更顺畅且更舒适地行驶的液压驱动汽车。在液压驱动汽车中，驱动装置(40)包括驱动车轮(31)的液压电动机(45)、和调整液压电动机(45)的转速的转速控制装置(41)，液压电动机(45)具有安装有车轮(31)的一根输出轴(45s)、连接在输出轴(45s)上与输出轴(45s)一同旋转的多个驱动齿轮(46)、与多个驱动齿轮(46)相啮合的多个从动齿轮(47)，并具有分别收容相互啮合的齿轮的多个油室，该转速控制装置(41)包括具有圆柱状转子室(42h)的外壳(42)、和收容在转子室(42h)内并围绕其中心轴可自由旋转地安装的转子(43)。

Description

液压驱动汽车

技术领域

本发明涉及到液压驱动汽车。更具体地，涉及到液压驱动汽车的驱动机构。

背景技术

以往，存在有利用液压驱动车轮的液压驱动类型的汽车。该以往的液压驱动汽车由发动机、变速器、液压泵及液压电动机构成。该以往的液压驱动汽车，如下所示地将发动机的扭矩作为车轮的驱动力。

首先，通过发动机得到的扭矩由变速器转换。然后，该被转换的扭矩通过液压泵被转换为液压力。该液压力通过液压电动机被转换为扭矩。最后该扭矩成为驱动力，使车轮旋转。这样，将发动机的扭矩转换为使车轮旋转的驱动力。

然而，在变速器的切换中，需要有在发动机的曲轴和变速器的输入轴的之间间断的离合器，存在着从发动机到液压泵的动力传递路径的构造复杂的问题。

因此，公开有可只通过流量控制阀来切换车轮的驱动力的技术(专利文献1)，若使用相关的流量控制阀，则即使不设置离合器或复杂的变速机构也可调整驱动力，可得到减轻车辆重量的益处。

若使用专利文献1中记载的流量控制阀，则只通过流量控制阀就可充分地使车轮的驱动力变化，但是若设置可更细微地调整车轮驱动力的机构，就可更顺畅且更舒适地使液压驱动汽车行驶，比较适合。

[专利文献1]日本特许第3415824号

发明内容

(发明的目的)

本发明鉴于相关事项，其目的在于提供一种可更细微地调整驱动力、可更顺畅且更舒适地行驶的液压驱动汽车。

(发明的构成)

第1发明的液压驱动汽车，具有通过发动机驱动的液压泵、和通过从该液压泵供给的油使车轮驱动的驱动装置，其特征在于：上述驱动装置包括驱动上述车轮的液压电动机、和调整该液压电动机的转速的转速控制装置，上述液压电动机具有安装有上述车轮的一根输出轴、连接在该输出轴上与该输出轴一同旋转的多个驱动齿轮、和与该多个驱动齿轮相啮合的多个从动齿轮，并具有分别收容相互啮合的齿轮的多个油室，该转速控制装置包括具有圆柱状转子室的外壳、和收容在上述转子室内并围绕该转子室的中心轴可自由旋转地安装的转子，在上述外壳的转子室的内面形成有与上述液压泵的喷出口连通的供油口、和在上述转子室的内面沿上述转子的旋转方向设置并与上述液压电动机的各油室连通的多个供给口，上述转子具有沿上述转子室的内面自由滑动的滑动面、和使上述供油口和上述多个供给口之间连通的供给路径，在上述外壳的转子室的内面形成有与上述液压电动机的喷出口连通的旁通口，在上述转子的滑动面上设置有使上述旁通口和上述多个供给口中没有与上述供油口连通的供给口连通的旁通部。

第2发明的液压驱动汽车，在第1发明中，其特征在于：上述液压电动机在上述多个驱动齿轮和上述输出轴之间具有单向离合器，该单向离合器在该输出轴的旋转速度比上述多个驱动齿轮的旋转速度快时解除上述驱动齿轮和上述输出轴的连接。

(发明的效果)

通过第1发明，若使转子沿转子室的内面滑动，则可将通过供给路径形成在转速控制装置外壳的内面的多个供给口与供油口、即液压泵的喷出口连通。由于多个供给口分别与液压电动机的各油室连通，因此若使转子沿转子室的内面滑动，则可使供给油的油室变化。因此，若使设置在各油室的驱动齿轮的齿数、换而言之、旋转一圈所需的油的流量不同地调整，使供给油的油室变化，则即使从液压泵喷出的油的流量相同，也可使车轮的旋转速度变化。由此，可更细微地调整液压驱动汽车的驱动力，可使液压驱动汽车更顺畅且舒适地行驶。并且，被解除了与供油口的连通的油室内的驱动齿轮由于惯性旋转，即使如液压泵那样动作，也可以通过旁通口和旁通通道，使从液压电动机的喷出口排出的油的一部分返回到解除了与供油口的连通的油室，因此可防止在该油室内由于断油而导致的故障的发生。

通过第2发明，可防止在多个驱动齿轮中设置在没有供给油的油室上的驱动齿轮与输出轴一同旋转，所以可防止设置在没有供给油的油室上的驱动齿轮起液压泵的作用，可防止从起液压电动机作用的驱动齿轮产生的驱动力的损失。

附图说明

图1为驱动装置40的概略说明图，(A)为概略俯视图，(B)为概略侧视图，(C)为液压电动机45的各油室的说明图。

图2为驱动装置40的转速控制装置41的概略说明图。

图3为本实施形态的液压驱动汽车的控制组件200的框图。

图4为本实施形态的液压驱动汽车的液压回路图。

图5(A)～(C)为另一实施形态的转速控制装置41的概略说明图，(D)为另一实施形态的驱动装置40的概略侧视图。

具体实施方式

下面，根据附图就本发明的实施形态进行说明。

图4为本实施形态的液压驱动汽车的液压回路图。在该图中，标号R、标号T及标号E分别表示机油冷却器、油箱及发动机，标号10表示通过发动机E驱动的、例如公知的齿轮泵等液压泵。

并且，标号50表示将从液压泵10喷出的油通过上述机油冷却器R返回到油箱T的液压回路，在上述液压泵10和上述油箱T之间安装有具有驱动液压驱动汽车的车轮31的液压电动机45的驱动装置40。该驱动装置40的液压电动机45，在其吸入口上连通有驱动管2的一端，在其排出口上连接有返回管3的一端。驱动管2及返回管3的另一端，经由流量控制阀60，连通于液压泵10及油箱T上。

该流量控制阀60，例如与日本特许第3415824号所记载的流量控制阀具有实质相同的构成，包括：将从液压泵10送出的油通过复油管4直接返回到油箱T的第1切换位置；将从液压泵10送出的油通过驱动管2送到驱动装置40，将通过返回管3返回的油从驱动装置40通过复油管4返回到油箱T的第2切换位置；将通过驱动管2返回的油从驱动装置40通过复油管4返回到油箱T的第3切换位置。

因此，驱动发动机E后液压泵10动作，可通过液压泵10将油箱T内的油供给到流量控制阀60。这样，若将流量控制阀60分别切换到第1切换位置、第2切换位置、第3切换位置，通过驱动装置40使车轮31停止、正转、反转。即，流量控制阀60起控制向驱动装置40的油的流动并控制车轮31的驱动力的变速器的作用，所以，即使设置了用于控制液压泵10的旋转的变速器，通过流量切换阀60，也可切换液压驱动汽车的起步和停止，切换前进和后退。

下面，说明驱动装置40。

图1为驱动装置40的概略说明图，(A)为概略俯视图，(B)为概略侧视图，(C)为液压电动机45的概略剖面图。图2为驱动装置40的转速控制装置41的概略说明图。

在图1中，标号45表示转速控制装置41的液压电动机。该液压电动机45具有可旋转地安装在壳体上的输出轴45s，在该输出轴45s的一端安装有车轮31。在该输出轴45s上，安装有分别配置在液压发动机45的壳体中所设置的多个油室45a～45e上的、齿数不同的多个驱动齿轮46a～46e。该多个驱动齿轮46a～46e与设置在多个油室45a～45e内的多个从动齿轮47a～47e啮合。

并且，在设置在液压发动机45的壳体中的多个油室45a～45e上，分别连通有多个配油管48a～48e的一端及上述返回管3，上述多个配油管48a～48e的一端经由转速控制装置41与上述驱动管2连通。

在上述多个驱动齿轮46a～46e和输出轴45s之间，分别设置有无图示的单向离合器。该单向离合器为公知的单向离合器，当输出轴45s向车轮31的正转方向旋转时(即，油从驱动管2被供给时)，在各驱动齿轮46a～46d的旋转速度比输出轴45s的旋转速度快的状态下，各驱动齿轮46a～46d和输出轴45s连接，当输出轴45s的旋转速度比各驱动齿轮46a～46d的旋转速度快的状态下，解除各驱动齿轮46a～46d和输出轴45s的连接。

另外，驱动齿轮46e被安装在上述驱动齿轮46a～46d和上述车轮31之间的输出轴45s上，在该驱动齿轮46e和输出轴45s之间也设置有无图示的单向离合器，但是该单向离合器，当输出轴45s向车轮31的正转方向旋转时，解除驱动齿轮46e和输出轴45s的连接，在车轮31的反转方向上时，一直维持输出轴45s和驱动齿轮46e的连接。

并且，在输出轴45s上设置有，在安装有驱动齿轮46a～46d的部分与安装有驱动齿轮46e的部分之间，在输出轴45s正转时，将安装有驱动齿轮46a～46d的部分与安装有驱动齿轮46e的部分连接，换而言之，将从驱动齿轮46a～46d施加到输出轴45s的驱动力传递到车轮31，而在输出轴45s反转时，解除安装有驱动齿轮46a～46d的部分与安装有驱动齿轮46e的部分的连接的联接器49。

因此，在输出轴45s和驱动齿轮46连接时，从驱动齿轮46e施加到输出轴45s上的驱动力可通过联接器49使其不施加到驱动齿轮46a～46d上，可使从驱动齿轮46e施加到输出轴45s上的驱动力只施加到车轮31上。

由于采用了如以上的构成，若将油从驱动管2供给到多个油室45a～45d的某一个上，则可使输出轴45s与某一个驱动齿轮一起正转，使车轮31正转。并且，配置在没有油从驱动管2供给来的油室上的驱动齿轮，通过单向离合器而不与输出轴45s一起旋转地被保持，所以可防止配置在没有油从驱动管2供给来的油室上的驱动齿轮起液压泵的作用，可防止油从驱动管2供给而作为液压电动机作用的驱动齿轮产生的驱动力的损失。

若将油从返回管3供给到油室45e，可使输出轴45s与驱动齿轮46e一起反转，可使车轮31反转。并且，来自驱动齿乱46e的驱动力不会通过联接器49被施加到设置在油室45a～45d上的驱动齿轮46a～46d上，所以可防止驱动齿轮46a～46d起液压泵的作用，防止驱动齿轮46e产生的驱动力的损失。

并且，可防止多个驱动齿轮46a～46d中设置在没有油供给的油室上的驱动齿轮与输出轴45s一起旋转，所以可防止设置在没有油供给的油室上的驱动齿轮起液压泵的作用，可防止起液压电动机作用的驱动齿轮产生的驱动力的损失。

另外，也可以在驱动齿轮46a～46e和输出轴45s之间不设置单向离合器，即使在该情况下，有油供给的油室的驱动齿轮产生的驱动力，在比其他的齿轮作为液压泵动作时消耗的能量小的情况下，也可驱动车轮31。

下面，说明转速控制装置41。

如图2所示，转速控制装置41由外壳42和转子43构成。

外壳42为圆筒状部件，在内部具有圆柱状转子室42h。在该外壳42的转子室42h上设置有转子43。该转子43，其外面为可自由沿转子室42h的内面滑动的滑动面，在使滑动面在转子室42h的内面滑动的同时可围绕转子室42h的轴旋转地设置。在转子43上形成有具有与该旋转轴正交的轴的贯通孔的供给路径43h。

另外，在外壳42的转子室42h的内侧面上，设置有与上述驱动管2连通的、换而言之、与液压泵10的喷出口连通的供油口42s、和多个供给口42a～42e。多个供给口42a～42e沿上述转子43的旋转方向设置，在各供给口42a～42e上分别连通有多个配油管48a～48e的另一端。并且，多个供给口42a～42e，当上述供给路径43h的一个开口部与上述供油口42s连通后，上述供给路径43h的另一个开口部与多个供给口42a～42e中的某一个或2个供给口连通而设置。

因此，若使转子43在外壳41的转子室42h内旋转，则通过供给路径43可使多个供给口42a～42e中的某一个或2个供给口与供油口42s、即液压泵10的喷出口连通。这样，多个供给口42a～42d分别与液压电动机10的各油室45a～45d连通，所以使转子43在转子室42h内旋转，改变与供给路径43的另一个开口部连通的供给口42a～42e，可使从驱动管2供给油的油室变化。

这样，设置在各油室45a～45d的驱动齿轮46a～46d，由于其齿数各自不同，若向设置有齿数多的驱动齿轮、例如、驱动齿轮46a的油室45a供给油而使转子43旋转，则可使车轮31的旋转速度变慢。

相反地，若向设置有齿数少的驱动齿轮、例如、驱动齿轮46d的油室45d供给油而使转子43旋转，可使车轮31的旋转速度变快。所以，对应于驱动齿轮的数量，可细微地对车轮31的旋转速度、换而言之对液压汽车的驱动力进行调整。

若设置有驱动齿轮46e的油室45e和供油口42s连通地使转子43旋转，从返回管3向油室46e供给油，可使车轮31逆旋转。

另外，如上述所述，由于没有油供给的油室的驱动齿轮不旋转，所以通过设置在有油供给的油室以外的油室上的驱动齿轮，液压电动机45的输出轴45s的旋转速度、即车轮31的旋转速度不受影响。

并且，在使供给的油室变化时，与供给路径43的另一个开口部连通的供给口42a～42e变化时，有供给路径43的另一个开口部与2个供给口42a～42e连通的情况(例如图2(B))，设置于与2个供给口连通的2个油室上的2个驱动齿轮，对应于供给到各油室的油量两方都旋转。该状态下，液压电动机45的输出轴45s的旋转速度，与旋转速度快的某一个驱动齿轮的旋转速度一致，但是若伴随着转子43的旋转供给到各供给口42a～42e的油量连续变化，则各驱动齿轮的旋转速度变化，两驱动齿轮的旋转速度最后一致地反转。即，使转子43旋转，可使旋转液压电动机45的输出轴45s的驱动齿轮变化。在使输出轴45s旋转的驱动齿轮变化时，2个驱动齿轮的旋转速度一定相同，所以可使车轮31的旋转速度连续变化。这样，可使液压驱动汽车更顺畅且更舒适地行驶。

另外，如图5所示，在返回管3上，设置有分支返回管3内的油的分支部92，使该分支部92和外壳42的转子室42h经由旁通管91和旁通口42f连通而构成，并且，也可以在转子43的滑动面上设置旁通部43a，该旁通部43a使多个供给口42a～42e中的没有与供给路径43的另一个开口部连通的供给口、换而言之、没有通过供给路径43与供油口42s连通的没有油供给的供油口、和旁通口42f连通。在该状态下，对于刚才通过供给路径43与供油口42s连通，通过从供油口42s供给的油，对于驱动齿轮旋转的油室，解除与供油口42s的连通后，可经由旁通管91和旁通口42f从分支部92供给油。这样，与供油口42s的连通被解除的油室内的驱动齿轮由于惯性继续旋转，即使如液压泵地动作，也可防止该油室内发生由于断油产生的事故。

另外，在设置了上述旁通管91等的情况下，也可在驱动齿轮46a～46e和输出轴45s之间设置单向离合器，即使在该情况下，有油供给的油室的驱动齿轮产生的驱动力比其他的齿轮作为液压泵动作时消耗的能量小的情况下，也可驱动车轮31。

下面，说明转速控制装置41的控制系统。

图3为本实施形态的液压驱动汽车的控制组件200的框图。如该图所示，标号202为控制驱动装置40的旋转控制装置41的转子43的旋转的促动器。该促动器202，例如为公知的电动机，在其主轴上连接有旋转控制装置41的转子43的摆动轴43s。所以，通过促动器202可使转子43旋转。

另外，促动器202，只要是可使转子43旋转，可调整其旋转角度的机构就可以，并不特别限定于电动机。

控制部201控制促动器202的旋转方向及旋转量。在该控制部201上连接有制动踏板传感器203、加速踏板传感器204、旋转计205及速度计206，控制部201处理来自这些装置的信息，控制促动器202的动作。在无图示的控制部201上连接有切换车辆的行驶模式于停车、驱动、倒车的开关。

另外，无图示，例如设置通过激光或照相机等检测与前方车辆之间的车间距离的装置，将来自该装置的信号输入到控制部201，在驱动模式行驶时当车间距离比一定值小时，通过促动器202使旋转控制装置41动作，可进行发动机制动。在该情况下，即使前方的车辆急停车或脚制动器来不及时，控制部也可使车辆自动停车，因此很安全。

另外，无图示，例如设置通过激光或照相机等检测与后方的物体或人与车之间的距离的装置，将来自该装置的信号输入到控制部201，则在倒车模式行驶时当后方的物体等与车之间的距离比一定值小时，通过促动器202使旋转控制装置41动作，可进行发动机制动。该情况下，当误认为驱动模式而在倒车模式下踩下油门时，即使驾驶者在恐慌的状态下，若后方有物体等则控制部可自动使车辆停止，很安全。并且，在驾驶者看不见的位置有物体等的情况下，控制部可自动使车辆停止，因此很安全。

另外，旋转控制装置41的转子43的旋转量的控制也可手动进行。在该情况下，使设置于转向盘上的控制用柄连接于旋转控制装置41的转子43的摆动轴43s上，使柄的移动与转子43的旋转连动，这样可手动控制转子43的旋转。

产业上的可利用性

本发明的液压驱动汽车可适用于公路上行驶的轿车或推土机等农业机械、压路机等建筑机械等各种车辆上。

Claims (2)

1.一种液压驱动汽车，具有通过发动机驱动的液压泵、和通过从该液压泵供给的油使车轮驱动的驱动装置，其特征在于：

上述驱动装置包括：驱动上述车轮的液压电动机；以及调整该液压电动机的转速的转速控制装置，

上述液压电动机具有：安装有上述车轮的一根输出轴；连接在该输出轴上与该输出轴一同旋转的多个驱动齿轮；以及与该多个驱动齿轮相啮合的多个从动齿轮，并具有分别收容相互啮合的齿轮的多个油室，

该转速控制装置包括：具有圆柱状转子室的外壳；以及收容在上述转子室内并围绕该转子室的中心轴可自由旋转地安装的转子，

在上述外壳的转子室的内面形成有：与上述液压泵的喷出口连通的供油口；以及在上述转子室的内面沿上述转子的旋转方向设置并与上述液压电动机的各油室连通的多个供给口，

上述转子具有：沿上述转子室的内面自由滑动的滑动面；以及使上述供油口和上述多个供给口之间连通的供给路径，

在上述外壳的转子室的内面形成有与上述液压电动机的喷出口连通的旁通口，在上述转子的滑动面上设置有使上述旁通口和上述多个供给口中没有与上述供油口连通的供给口连通的旁通部。

2.如权利要求1所述的液压驱动汽车，其特征在于：

上述液压电动机在上述多个驱动齿轮和上述输出轴之间具有单向离合器，该单向离合器在该输出轴的旋转速度比上述多个驱动齿轮的旋转速度快时解除上述驱动齿轮和上述输出轴的连接。

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