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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftrad mit Allradantrieb, bei
dem eine Maschine ein Hinterrad und auch eine Hydraulikpumpe antreibt
und von der Hydraulikpumpe erzeugtes Drucköl einem Hydraulikmotor zugeführt wird
und der Hydraulikmotor ein Vorderrad antreibt.
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Für gewöhnlich wird
bei einem Kraftrad nur ein Hinterrad von einer Ausgangswelle einer
Maschine über
eine Kette oder dgl. angetrieben, und das Antreiben eines Vorderrads
zusammen mit einem Hinterrad zum Fahren in einem unwegsamen Gelände oder
Fahren auf Schnee ist verwandte Technik.
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Als
ein spezielles Mittel dafür
wird ein Kraftrad mit Allradantrieb vorgeschlagen (siehe beispielsweise
JP-A-2000-229596 (10)), bei dem ein
Hinterrad durch eine Maschine angetrieben wird und ein Vorderrad
durch einen Hydraulikmotor angetrieben wird.
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10 der JP-A-2000-229596 ist eine Querschnittsansicht
einer Vorderradnabe und eine Vorderradnabe 41 (dieselben
Bezugszahlen wie in der JP-A-2000-229596
werden verwendet) umfasst einen Nabenabschnitt 41b, um
eine Achse hindurchzuführen,
welcher integral an einem axialen Zentralabschnitt eines Bodenabschnitts 41a ausgebildet
ist, ein Doppelreihenkugellager 61 zum drehbaren Lagern
des Nabenabschnitts 41b und ein Innenzahnrad 64,
welches an einem Randabschnitt zwischen dem Bodenabschnitt 41a und
einem zylindrischen Abschnitt 41c der Nabe 41 befestigt
ist. Ein Ausgangszahnrad 65 (nachfolgend als das Antriebszahnrad 65 bezeichnet)
eines Hydraulikmotors 7 ist mit dem Innenzahnrad 64 im
Eingriff (nachfolgend als das Abtriebszahnrad 64 bezeichnet),
sodass die Nabe 41 durch den Hydraulikmotor 7 angetrieben
wird.
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Da
das Abtriebszahnrad 64 am Innenumfang der Nabe 41 vorgesehen
ist, kann der Durchmesser des Abtriebszahnrads 64 nur auf
einen Durchmesser eingestellt werden, welcher größer ist als der des Antriebszahnrads 65,
und folglich ist das Abtriebszahnrad 64 beim Einstellen
seines Durchmessers kaum flexibel.
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Folglich
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kraftrad mit Allradantrieb
bereitzustellen, welches die Flexibilität beim Einstellen des Durchmessers
eines Abtriebszahnrads verbessern kann.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
1 ist ein Kraftrad mit Allradantrieb, bei dem eine Maschine ein Hinterrad
und auch eine Hydraulikpumpe antreibt und ein von der Hydraulikpumpe
erzeugtes Drucköl einem
Hydraulikmotor zugeführt
wird und der Hydraulikmotor ein Vorderrad antreibt, wobei eine an dem
Vorderrad vorgesehene Vorderradnabe zu einer schalenförmigen Nabe
ausgebildet ist, welche mit einem Ausnehmungsabschnitt versehen
ist, der Ausnehmungsabschnitt der Nabe durch eine Abdeckung abgedeckt
ist, der Hydraulikmotor von der Abdeckung getragen ist, ein Antriebszahnrad
an einer Ausgangswelle des Hydraulikmotors vorgesehen ist, und ein
Abtriebszahnrad in dem Ausnehmungsabschnitt der Nabe vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebszahnrad auf der Seite
einer Achse vorgesehen ist.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
2 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Antriebszahnrads
größer als
der Durchmesser des Abtriebszahnrads eingestellt ist.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
3 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle des Hydraulikmotors
derart angeordnet ist, dass sie bezüglich der Achse geneigt ist,
indem sie Kegelräder
als das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad verwendet und die
Kegelräder
derart angeordnet sind, dass Abschnitte mit kleinerem Durchmesser
zur Innenseite des Ausnehmungsabschnitts weisen.
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Bei
der Erfindung gemäß Anspruch
1 ist es bei dem Kraftrad mit Allradantrieb, bei dem die Maschine
das Hinterrad und auch die Hydraulikpumpe antreibt, und von der
Hydraulikpumpe erzeugtes Drucköl
dem Hydraulikmotor zugeführt
wird, und der Hydraulikmotor das Vorderrad antreibt, das Antriebszahnrad
an der Ausgangswelle des Hydraulikmotors vorgesehen ist, und das
Abtriebszahnrad an der Nabe vorgesehen ist, da das Abtriebszahnrad
auf der Seite der Achse vorgesehen ist, einfach, den Durchmesser
des Abtriebszahnrads derart einzustellen, dass er kleiner als der
Durchmesser des Antriebszahnrads ist, und ist es auch einfach, den
Erstgenannten derart einzustellen, dass er größer als der Letztere ist.
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Da
es einfach ist, den Durchmesser des Abtriebszahnrads zu verändern, wird
die Flexibilität beim
Einstellen des Durchmessers des Abtriebszahnrads vorteilhaft erhöht.
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Bei
der Erfindung gemäß Anspruch
2 ist das Antriebszahnrad an der Ausgangswelle des Hydraulikmotors
vorgesehen, das Abtriebszahnrad ist in dem Ausnehmungsabschnitt
der Nabe vorgesehen und der Durchmesser des Antriebszahnrads ist
derart eingestellt, dass es größer als
das Abtriebszahnrad ist.
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Da
die Drehzahl des Hydraulikmotors kleiner als die Drehzahl des Vorderrads
ist, kann die Drehzahl des Hydraulikmotors reduziert werden und
folglich kann eine Reduzierung der Ausgangsleistung oder der Fahrleistung
infolge eines Hydraulikdruckverlusts vorteilhaft unterdrückt werden.
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Bei
der Erfindung gemäß Anspruch
3 wird die Anordnung eines Dichtungselements zum Abdichten zwischen
der Nabe und der Abdeckung nicht beeinträchtigt, und folglich kann eine
Vergrößerung der
Nabe in der Richtung der Achse unterdrückt werden, selbst wenn der
Durchmesser des Antriebszahnrads zunimmt, da die Ausgangswelle des
Hydraulikmotors derart angeordnet ist, dass sie bezüglich der
Achse geneigt ist, indem die Kegelräder für das Antriebszahnrad und das
Abtriebszahnrad verwendet werden, und die Kegelräder derart angeordnet werden,
dass die Abschnitte mit kleinerem Durchmesser zur Innenseite des
Ausnehmungsabschnitts weisen.
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Selbst
wenn der Durchmesser des an der Ausgangswelle vorgesehenen Antriebszahnrads
vergrößert wird,
wird zusätzlich
eine Vergrößerung der Nabe
in der radialen Dichtung unterdrückt
und folglich können
das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad kompakt um die Achse
des Vorderrads angeordnet werden, da die Ausgangswelle des Hydraulikmotors
derart angeordnet ist, dass sie bezüglich der Achse geneigt ist.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
Seitenansicht eines Kraftrads mit Allradantrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie 2-2 in 1 ist;
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3 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie 3-3 in 2 ist;
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4 ein
Hydrauliksystemdiagramm des Kraftrads mit Allradantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung
ist; und
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5(a) und 5(b) erläuternde
Zeichnungen sind, welche die Struktur einer Vorderradnabe des Kraftrads
mit Allradantrieb zeigen.
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Die
beste Art zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend basierend auf den Zeichnungen
beschrieben. Die Zeichnungen sind in der Ausrichtung zu betrachten,
in welcher die Bezugszahlen auf die richtige Weise angesehen werden
können.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Kraftrads mit Allradantrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Eine
Struktur eines Fahrzeugrumpfsystems wird zuerst beschrieben. Ein
Kraftrad mit Allradantrieb 10 (nachfolgend auch als das
Kraftrad 10 bezeichnet) umfasst einen Fahrzeugrumpfrahmen 11, eine
Vorderradgabel 12, welche an einem vorderen Abschnitt des
Fahrzeugrumpfrahmens 11 lenkbar angebracht ist, einen Lenker 13,
welcher an einem oberen Abschnitt der Vorderradgabel 12 angebracht
ist, ein Vorderrad 15, welches an einem unteren Abschnitt
der Vorderradgabel 12 über
eine Vorderradachse 14 angebracht ist, einen Kraftstofftank 16 und einen
Passagiersitz 17, welche auf dem Fahrzeugrumpfrahmen 11 von
der Vorderseite zur Rückseite hin
angeordnet sind, einen Schwingenarm 18, welcher an einem
hinteren Abschnitt des Fahrzeugrumpfrahmens 11 derart angebracht
ist, dass er in der vertikalen Richtung um eine Schwenkwelle 21 bewegbar
ist, und ein Hinterrad 23, welches an einem hinteren Ende
des Schwingenarms 18 über
eine Hinterradachse 22 angebracht ist.
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Die
Bezugszahl 24 bezeichnet einen vorderen Kotflügel, die
Bezugszahl 25 bezeichnet eine vordere Verkleidung, die
Bezugszahl 26 bezeichnet eine Seitenverkleidung, die Bezugszahl 27 bezeichnet
einen Scheinwerfer, die Bezugszahl 28 bezeichnet ein Bremslicht
und die Bezugszahl 29 bezeichnet einen Tritt.
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Nachfolgend
wird die Struktur eines Antriebssystems beschrieben. Das Kraftrad 10 umfasst eine
Maschine 31, welche über
den Fahrzeugrumpfrahmen 11 aufgehängt ist, ein Maschinenkettenrad 33 ist
an einer Ausgangswelle 32 der Maschine 31 angebracht,
ein Hinterradkettenrad 34 ist an dem Hinterrad 23 angebracht,
eine Kette 35 zur Übertragung
einer Antriebskraft ist zwischen dem Hinterradkettenrad 34 und
dem Maschinenkettenrad 33 aufgezogen, eine Hydraulikpumpe 41 zum
Antreiben des Vorderrads ist mit der Ausgangswelle 32 der
Maschine über
ein Antriebskraftübertragungsmittel 38 verbunden,
welches ein Zahnrad 36 und ein Zahnrad 37 umfasst,
und ein Hydraulikmotor 42 zum Antreiben des Vorder rads 15 ist
an dem unteren Abschnitt der Vorderradgabel 12 angebracht.
Der Hydraulikmotor 42 und die Hydraulikpumpe 41 sind
durch eine nicht gezeigte Hydraulikrohrleitung verbunden.
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Da
die Hydraulikpumpe 41 oberhalb der Ausgangswelle 32 der
Maschine und nahe einem Schwerpunkt des Kraftrads 10 angeordnet
ist, ist ein Einfluss auf die Gewichtsverteilung zwischen dem Vorderrad 15 und
dem Hinterrad 23 vernachlässigbar.
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Mit
anderen Worten treibt das Kraftrad mit Allradantrieb 10 das
Hinterrad 23 an, indem die Kraft von der Maschine 31 über die
Kette 35 zum Hinterrad 23 übertragen wird, und der Hydraulikdruck
wird dem Hydraulikmotor 42 des Vorderrads 15 durch
die maschinenangetriebene Hydraulikpumpe 41 zugeführt, wodurch
das Vorderrad 15 durch den Hydraulikmotor 42 angetrieben
wird.
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Zusätzlich dazu
ist ein Auspufftopf 44 rückwärts von der Maschine 31 über ein
Auspuffrohr 43 angebracht.
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Die
Struktur um das Vorderrad 15 wird durch die nächste Zeichnung
detailliert beschrieben.
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2 ist
eine Querschnittsansicht längs
der Linie 2-2 in 1. Eine Vorderradnabenstruktur 50 ist
ein Teil des Vorderrads 15 und umfasst in der Reihenfolge
von der Mitte zum äußeren Rand
einer Vorderradnabe 51 (nachfolgend auch als die Nabe 51 bezeichnet)
die Nabe 51, welche einen Ansatz- bzw. Nabenabschnitt 52 hat,
um den Durchtritt der Vorderradachse 14 zu erlauben, einen
Ausnehmungsabschnitt 53 und einen zylindrischen Abschnitt 54,
den Hydraulikmotor 42 zur Übertragung einer Kraft zu der Vorderradnabe 51,
eine Abdeckung 55 zum festen Abstützen des Hydraulikmotors 42 und
zum Abdecken des Ausnehmungsabschnitts 53 der Vorderradnabe 51,
die Vorderradachse 14 zum Befestigen der Abdeckung 55 an
der Vorderradgabel 12, den Nabenabschnitt 52,
welcher an einem axialen Mittelpunkt 56 der Vorderradnabe 51 vorgesehen
ist, um den Durchtritt der Vorderradachse 14 zu erlauben, ein
Nadellager 61 und ein einreihiges winkelförmiges Radialkugeilager 62,
welches zwischen dem Nabenabschnitt 52 und der Vorderradachse 14 angeordnet ist,
eine Hülse 63,
welche in Anlage an der radialen Außenseite der Lager 61, 62 gehalten
ist und an dem Nabenabschnitt 52 befestigt ist, ein Abtriebszahnrad 64,
welches an dem äußeren Umfang
der Hülse 63 befestigt
ist, und ein Antriebszahnrad 65, welches mit dem Abtriebszahnrad 64 im
Eingriff ist und an einer Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors 42 vorgesehen
ist. Die Bezugszahl 67 ist eine Scheibe für eine Scheibenbremse
und die Bezugszahl 78 bezeichnet einen Bundring.
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Um
zu verhindern, dass Fremdsubstanzen, wie z.B. Wasser, Staub oder
Schmutz, zwischen einen äußeren Umfangsrand 66 der
Abdeckung 55 und den zylindrischen Abschnitt 54 der
Nabe 51 eindringen und sich an dem Antriebszahnrad 65 und
dem Abtriebszahnrad 64 anlagern, ist ein Dichtungsmittel 73 vorgesehen,
welches einen Labyrinthabschnitt 71 und ein Dichtungselement 72 umfasst.
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Da
der Ausnehmungsabschnitt 53 der Nabe 51 mit den
darin angeordneten Antriebszahnrad 65 und Abtriebszahnrad 64 derart
konfiguriert ist, dass er eine duale Struktur mit dem Labyrinthabschnitt 71 und
dem Dichtungselement 72 ist, kann ein Eintreten von Fremdsubstanzen
in den Ausnehmungsabschnitt 53 der Nabe 51 verhindert
werden.
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Die
Bezugszahl 74 bezeichnet ein Hülsenelement und ist ein Element,
um die axiale (auch als die Richtung der Achse bezeichnet) Bewegung
zu begrenzen, indem es zwischen dem Nadellager 61 und dem
einreihigen winkelförmigen
Radialkugellager 62 angeordnet ist.
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Die
Vorderradachse 14 ist ein Element, welches in der durch
einen Pfeil 75 angegebenen Richtung einzusetzen und an
seinem einen Ende durch eine Wellenmutter 76 festzuziehen
ist.
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Eine
Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors ist bezüglich der
Vorderradachse 14 schräg
angeordnet und ein Durchmesser 85 des an der Vorderradnabe 51 angebrachten
Abtriebszahnrads 64 ist kleiner als ein Durchmesser 84 des
an der Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors 42 angebrachten
Antriebszahnrads 65. Ein an der Ausgangswelle 77 des
Hydraulikmotors 42 angebrachtes Zahnrad ist ein Kegelrad.
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Mit
anderen Worten ist die Vorderradnabe 51 die schalenförmige Nabe,
welche mit dem Ausnehmungsabschnitt 53 versehen ist, und
der Ausnehmungsabschnitt 53 der Nabe 51 ist durch
die Abdeckung 55 abgedeckt. Dann ist der Hydraulikmotor 42 durch
die Abdeckung 55 getragen, das Antriebszahnrad 65 ist
an der Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors 42 angebracht
und das Abtriebszahnrad 64 ist an dem Ausnehmungsabschnitt 53 der
Nabe 51 angebracht.
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Da
die Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors schräg bezüglich der
Achse 14 angeordnet ist, wird auf diese Weise ein Raum
definiert zwischen der Innenseite des ringförmigen Ausnehmungsabschnitts 53 der
Nabe 51, an weicher die Platte 67 angebracht ist,
und einem vorderen Abschnitt des Antriebszahnrads 65, und
eine Rippe 79 kann unter Verwendung des Raums vorgesehen
werden. Da die Rippe 79 vorgesehen werden kann, kann die
Festigkeit der Nabe 51 erhöht werden, ohne die Dicke der Nabe 51 zu
vergrößern.
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Indem
die Kegelräder
als das Antriebszahnrad 65 und das Abtriebszahnrad 64 verwendet
werden und das Kegelrad derart angeordnet wird, dass ein Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser 81 des Kegelrads einwärts von
dem Ausnehmungsabschnitt 53 gerichtet ist, wird zusätzlich die
Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors 42 bezüglich der
Vorderradachse 14 geneigt.
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3 ist
eine Querschnittsansicht längs
der Linie 3-3 in 2 und die Struktur des Eingriffsabschnitts
ist derart, dass das Hülsenelement 74 an dem
Umfang der Vorderradachse 14 angebracht ist, die Hülse 63 auf
der drehenden Seite bezüglich
der Vorderradachse 14 in einem Abstand von dem Hülsenelement 74 angeordnet
ist, das Abtriebszahnrad 64 an der Hülse 63 befestigt ist
und das Abtriebszahnrad 64 mit dem Antriebszahnrad 65 im
Eingriff ist, welches an der Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors 42 vorgesehen
ist (siehe 2).
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Die
Bezugszahl 82 bezeichnet einen Teilkreis des Antriebszahnrads 65 und
die Bezugszahl 83 ist ein Teilkreis des Abtriebszahnrads 64.
Das Untersetzungsverhältnis
wird durch das Verhältnis
zwischen den Durchmessern der zwei Teilkreise bestimmt und ein Teilkreisdurchmesser
Dpj des Abtriebszahnrads 64 ist so eingestellt, dass er
größer als
ein Teilkreisdurchmesser Dpk des Antriebszahnrads 65 ist.
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Mit
anderen Worten ist das Antriebszahnrad 65 an der Ausgangswelle 77 des
Hydraulikmotors angebracht, das Abtriebszahnrad 64 ist
an dem Ausnehmungsabschnitt 53 der Nabe 51 angebracht
(siehe 2) und der Durchmesser 84 des Antriebszahnrads 65 ist
so eingestellt, dass er größer als
der Durchmesser 85 des Abtriebszahnrads 64 ist.
Die Bezugszahl 54 bezeichnet den zylindrischen Abschnitt
der Nabe 51.
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4 ist
ein Hydrauliksystemdiagramm des Kraftrads mit Allradantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung,
welches das Kraftrad mit Allradantrieb 10 zeigt, bei dem
die Maschine 31 das Hinterrad 23 und auch die
Hydraulikpumpe 41 antreibt und das von der Hydraulikpumpe 41 erzeugte
Drucköl
dem Hydraulikmotor 42 zugeführt wird, sodass das Vorderrad 15 durch
den Hydraulikmotor 42 angetrieben wird, wobei ein Ölsteuer/regelmittel 86 zur
Steuerung/Regelung des Öls
zwischen der Hydraulikpumpe 41 und dem Hydraulikmotor 42 angeordnet
ist.
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Das Ölsteuer/regelmittel 86 umfasst
einen Drucktank 89, welcher ein Druckmittel 87 und
einen Filter 88 umfasst, ein Betriebsschaltmittel 91 zum Schalten
der Ölaustrittsöffnung,
ein Rückschlagventil 92 und
ein Sicherheitsventil 93 und ist aufgebaut durch Verbinden
eines Rücklaufrohrs 94A von
dem Hydraulikmotor 42 mit dem Drucktank 89, welcher darin
integriert das Druckmittel 87 und den Filter 88 hat,
Verbinden des Betriebsschaltmittels 91 mit dem Drucktank 89,
Verbinden des Betriebsschaltmittels 91 mit einem Rücklaufrohr 94B zu
der Hydraulikpumpe 41, Verbinden der Hydraulikpumpe 41 mit
einem Ausgangsrohr 95 zu dem Hydraulikmotor 42,
Verbinden eines Bypassrohrs 96 mit dem Ausgangsrohr 95, Anordnen
des Rückschlagventils 92 und
des Sicherheitsventils 93 in dem Bypassrohr 96 und
Verbinden des Rückschlagventils 92 und
des Sicherheitsventils 93 mit dem Drucktank 89.
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Das
Rückschlagventil 92 ist
derart angeordnet, dass das Öl
nur in der Richtung von dem Drucktank 89 zu dem Bypassrohr 96 strömt, und
das Sicherheitsventil 93 ist in der Ausrichtung angeordnet, welche
einen Ölfluss
von dem Bypassrohr 96 zu dem Drucktank 89 nur
dann erlaubt, wenn der Druck höher
als ein vorbestimmter Druck ist.
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Die
Hydraulikpumpe 41 ist eine Axialpumpe vom Taumelscheibentyp
und der Hydraulikmotor 42 ist ein Axialkolbenmotor.
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In
dieser Ausführungsform
können
Vorder- und Hinterradgeschwindigkeitssensoren 97, 98 jeweils
an dem Vorderrad 15 und dem Hinterrad 23 angebracht
sein. Durch Vorsehen der Radgeschwindigkeitssensoren 97, 98 kann
ein Radgeschwindigkeitssignal von dem Vorderrad 15 und
ein Radgeschwindigkeitssignal von dem Hinterrad 23 getrennt
erfasst werden und diese Signale können zur Hydrauliksteuerung/regelung
verwendet werden.
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Nachfolgend
werden spezielle Elemente in dem Hydrauliksystemdiagramm beschrieben.
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Als
Erstes wird das Druckmittel 87 an dem Drucktank 89 angebracht.
Durch Vorsehen des Druckmittels 87 erhöht sich der Hydraulikdruck
zwischen dem Hydraulikmotor 42 und der Hydraulikpumpe 41 zum
Zeitpunkt einer hohen Last, wodurch die Erzeugung von Luftblasen
in den Rücklaufrohren 94A, 94B durch
eine Reduzierung des Öldrucks
verhindert werden kann.
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Danach
wird das Rückschlagventil 92 zwischen
dem Drucktank 89 und dem Bypassrohr 96 angeordnet.
Es dient dazu, zu verhindern, dass die Drehung des Vorderrads 15 durch
das Rückschlagventil 92 behindert
wird, wenn die Drehzahl des Hinterrads 23 auf einen Wert
reduziert wird, welcher niedriger als die Drehzahl des Vorderrads 15 ist.
Selbst wenn die Drehzahl der Hydraulikpumpe 41 reduziert
wird, wird eine der Differenz der Drehzahl entsprechende Ölmenge von
dem Rückschlagventil 92 durch
das Bypassrohr 96 zu dem Ausgangsrohr 95 zurückgeleitet
und folglich wird verhindert, dass das Hydrauliksystem, wie z.B.
der Hydraulikmotor 42, einer Last von der Drehung des Vorderrads 15 ausgesetzt
wird, wodurch verhindert wird, dass die Drehung des Vorderrads 15 beeinträchtigt wird.
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Das
Sicherheitsventil (Entlastungsventil) 93 ist zwischen dem
Drucktank 89 und dem Bypassrohr 96 vorgesehen.
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Durch
Vorsehen des Sicherheitsventils 93 wird dann, wenn der
Hydraulikdruck in dem Ausgangsrohr 95 erheblich erhöht wird,
als Ergebnis davon, dass das Hinterrad 23 während der
Fahrt in einem unwegsamen Gelände
durchrutscht und folglich die Drehung der Hydraulikpumpe 41 erhöht wird,
das Sicherheitsventil 93 geöffnet und Öl strömt von dem Ausgangsrohr 95 durch
das Bypassrohr 96 und das Sicherheitsventil 93 in
den Drucktank 89. Daher kann eine wesentliche Erhöhung des
Hydraulikdrucks vermieden werden.
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Eine
Arbeitsweise des Ölsteuer/regelmittels 86 wird
beschrieben.
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Wenn
in dem Allradantriebsmodus ein Anschluss A und ein Anschluss C des
Betriebsschaltmittels 91 verbunden werden und ein Anschluss
B geschlossen wird, zirkuliert Öl
in der Reihenfolge von der Hydraulikpumpe 41 durch das
Ausgangsrohr 95, den Hydraulikmotor 42, das Ölsteuerlregel mittel 86, welches
aus dem Drucktank 89, dem Filter 88 und dem Betriebsschaltmittel 91 besteht,
das Rücklaufrohr 94B,
die Hydraulikpumpe 41, um den Hydraulikmotor 42 zu
drehen.
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Wenn
das Hinterrad 23 und das Vorderrad 15 im Wesentlichen
mit derselben Radgeschwindigkeit drehen, dreht der Hydraulikmotor 42 simultan
mit der Radgeschwindigkeit des Vorderrads 15. Daher wird
dann, wenn die Radgeschwindigkeit des Hinterrads 23 und
des Vorderrads 15 im Wesentlichen gleich ist, keine Antriebskraft
von dem Hydraulikmotor 42 erzeugt.
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Wenn
die Möglichkeit
besteht, dass sich während
einer Fahrt auf Schnee oder während
einer Fahrt in unwegsamen Gelände
die Radgeschwindigkeit des Hinterrads 23 auf eine höhere Radgeschwindigkeit
als die des Vorderrads 15 erhöht, wird der Hydraulikdruck
zwischen der Hydraulikpumpe 41 und dem Hydraulikmotor 42 erhöht und der
Hydraulikmotor 42 übt
eine Antriebskraft auf das Vorderrad 15 aus.
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Andererseits
sind in dem Hinterradantriebsmodus, wenn die Anschlüsse A-C des Betriebsschaltmittels 91 miteinander
verbunden sind, das Ausgangsrohr 95 und das Rücklaufrohr 94B durch das
Bypassrohr 96 und das Betriebsschaltmittel 91 verbunden.
Daher wird der auf den Hydraulikmotor 42 ausgeübte Hydraulikdruck
verringert und folglich wird das Vorderrad 15 nicht durch
den Hydraulikmotor 42 angetrieben. Da der Hydraulikmotor 42 durch das
Vorderrad 15 angetrieben und gedreht wird, zirkuliert Öl in der
Reihenfolge von dem Hydraulikmotor 42 → das Rücklaufrohr 94A → das Ölsteuer/regelmittel 86 → das Bypassrohr 96 → das Ausgangsrohr 95, und
der Hydraulikmotor 42 wird nicht durch die Hydraulikpumpe 41 beeinflusst.
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Das
Schalten zwischen dem Allradfahrtmodus und dem Hinterradfahrtmodus
kann manuell erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, die Geschwindigkeitsdifferenz
aus dem Signal von dem Vorderradgeschwindigkeitssensor 97 und
dem Signal von dem Hinterradgeschwindigkeitssensor 98 zu
erfassen, sodass der Modus automatisch von dem Hinterradfahrtmodus
zu dem Vorderradfahrtmodus umgeschaltet wird.
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5 ist
eine erläuternde
Zeichnung, welche eine Struktur der vorderen Nabe des Kraftrads mit
Allradantrieb zeigt.
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5(b) zeigt, dass der Durchmesser des Antriebszahnrads 65 größer ist
als der des Abtriebszahnrads 64.
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Das
Abtriebszahnrad 64 und das Antriebszahnrad 65 können beispielsweise
ein Geradstirnrad oder ein Schrägstirnrad
sein.
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Zusätzlich zu
der 5(b) zeigt 5(a), dass
als das Antriebszahnrad 65 und das Abtriebszahnrad 64 Kegelräder verwendet
werden und derart angeordnet sind, dass die Abschnitte mit kleinerem Durchmesser 81 der
Kegelräder
zur Innenseite des Ausnehmungsabschnitts 53 weisen, sodass
die Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors 42 bezüglich der Vorderradachse 14 geneigt
ist.
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Abmessungen
der 5(b) und 5(a) werden
in der axialen Richtung und der radialen Richtung verglichen.
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Indem
das Antriebszahnrad 65 derart angeordnet wird, dass es
geneigt und mit dem Kegelrad im Eingriff ist kann die belegte Breite
des Hydraulikmotors 42 in der Achsrichtung in dem Fall
der 5(a) um ΔW im Vergleich zu dem Fall der 5(b) reduziert werden. Zusätzlich ist
das Verhältnis
zwischen den Breiten Ha, Hb der Nabe 51 Ha < Hb, und der Labyrinthabschnitt 71 und
das Dichtungselement 72 sind auf der in Breitenrichtung
zur Mitte liegenden Seite angeordnet, wodurch eine Verbreiterung
der Nabe vermieden werden kann.
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In
der radialen Richtung ist das Verhältnis der Außendurchmesser
Da, Db der Nabe Da < Db und
indem das Antriebszahnrad 65 derart angeordnet wird, dass
es geneigt ist und mit dem Kegelrad im Eingriff ist, kann die Höhe der Nabe
in 5(a) um die Länge (Db – Da) im Vergleich zu der in 5(b) reduziert werden.
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Indem
das Antriebszahnrad 65 derart angeordnet wird, dass es
geneigt ist und mit dem Kegelrad im Eingriff ist, kann daher die
Abmessung der Nabe 51 sowohl in der Achsrichtung als auch
in der radialen Richtung reduziert werden.
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Folglich
kann die Größe und das
Gewicht der Nabe 51 reduziert werden.
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Eine
Funktion der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
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In
den 5(a) bis 5(b) kann
die Flexibilität beim
Einstellen des Durchmessers des Abtriebszahnrads erhöht werden,
da das Antriebszahnrad 65 an der Ausgangswelle 77 des
Hydraulikmotors 42 vorgesehen ist, und das Abtriebszahnrad 64 auf
der Achsseite vorgesehen ist, welche mit der Nabe 51 integriert
ist.
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Da
das Antriebszahnrad 65 an der Ausgangswelle 77 des
Hydraulikmotors 42 vorgesehen ist und das Abtriebszahnrad 64 in
dem Ausnehmungsabschnitt 53 der Nabe 51 vorgesehen
ist, kann zusätzlich
der Durchmesser des Antriebszahnrads 65 so eingestellt
werden, dass es größer als
das Abtriebszahnrad 64 ist, und folglich kann die Drehzahl des
Hydraulikmotors 42 so eingestellt werden, dass sie niedriger
ist als die Drehzahl des Vorderrads 15 ist.
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Da
die Drehzahl des Hydraulikmotors 42 niedriger ist als die
Drehzahl des Vorderrads 15, ist die Drehzahl des Hydraulikmotors 42 bei
der Hochgeschwindigkeitsfahrt reduziert und folglich kann eine Reduzierung
der Ausgangsleistung infolge eines Hydraulikdruckverlusts oder eine
Reduzierung der Fahrleistung verhindert werden.
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Hier
wird die Reduzierung der Ausgangsleistung oder der Fahrleistung
bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt in einem Fall beschrieben, in
welchem der Durchmesser des Abtriebszahnrads größer als der Durchmesser des
Antriebszahnrads eingestellt ist, was in der JP-A-2000-229596 gezeigt
ist.
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Wenn
der Durchmesser des Abtriebszahnrads größer als der Durchmesser des
Antriebszahnrads eingestellt ist, wird die Drehzahl des Vorderrads kleiner
als die Drehzahl des Hydraulikmotors. Da die Drehzahl des Hydraulikmotors
so hoch sein muss wie ein Mehrfaches der Drehzahl des Vorderrads,
muss der Hydraulikmotor bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt mit einer
hohen Geschwindigkeit gedreht werden.
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Obwohl
der Hydraulikmotor Drucköl
bezüglich
der Hydraulikpumpe zirkuliert, nimmt dann, wenn die Strömungsrate
des Drucköls
zunimmt, der Widerstand im Strömungsweg
abrupt mit einer Rate im Quadrat der Strömungsrate zu. Der Widerstand
in dem Strömungsweg
tritt als ein Verlust auf und zum Antrieb des Vorderrads wird ein
Betrag der Ausgangsleistung abgegeben, welcher gleich der zu der Hydraulikpumpe
von der Maschine übertragenen Ausgangsleistung
minus dem Widerstandsverlust im Strömungsweg ist.
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Mit
anderen Worten erhöht
sich bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt der Verlust und die Ausgangsleistung
zum Antrieb des Vorderrads wird reduziert.
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Folglich
ergibt sich eine Reduzierung der Ausgangsleistung. Die Fahrleistung
wird auch entsprechend dem Verlust reduziert.
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Im
Gegensatz dazu wird gemäß der vorliegenden
Erfindung die Drehzahl des Hydraulikmotors 42 reduziert
und folglich kann eine Reduzierung der Ausgangsleistung oder Fahrleistung
infolge eines Hydraulikdruckverlusts bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt
unterdrückt
werden, da der Durchmesser des Abtriebszahnrads so eingestellt werden
kann, dass er kleiner als der Durchmesser des Antriebszahnrads ist.
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In 5(a) kann das Dichtungselement 72 zum
Abdichten zwischen der Nabe 51 und der Abdeckung 55 auf
der Rückseite
des Antriebszahnrads 65 angeordnet werden, ohne die Nabe 51 in
der Achsrichtung zu vergrößern, da
die Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors 42 derart
angeordnet ist, dass sie bezüglich
der Vorderradachse 14 geneigt ist, indem die Kegelräder als
das Antriebszahnrad 65 und das Abtriebszahnrad 64 verwendet
werden und die Kegelräder
derart angeordnet werden, dass die Abschnitte mit kleinerem Durchmesser 81 der
Kegelräder
zur Innenseite des Ausnehmungsabschnitts 53 weisen.
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Da
die Ausgangswelle 77 des Hydraulikmotors 42 derart
angeordnet ist, dass sie bezüglich
der Achse 14 geneigt ist, ist es selbst dann, wenn der Durchmesser 85 des
an der Nabe 51 vorgesehenen Abtriebszahnrads 64 kleiner
als der Durchmesser 84 des an der Ausgangswelle 77 vorgesehenen
Antriebszahnrads 65 eingestellt ist, nicht notwendig, die Nabe 51 in
der radialen Richtung zu vergrößern und folglich
kann das Antriebszahnrad 65 und das Abtriebszahnrad 64 um
die Achse 14 des Vorderrads 15 angeordnet werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung bei einem Kraftrad in der Ausführungsform
angewendet wird, ist sie auch bei einem Dreirad verwendbar und kann auch
bei gewöhnlichen
Fahrzeugen problemlos verwendet werden.
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Zusammenfassend
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kraftrad mit Allradantrieb
bereitzustellen, bei dem die Flexibilität beim Einstellen des Durchmessers
eines Abtriebszahnrads erhöht ist.
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Bei
einem Kraftrad mit Allradantrieb 10, bei dem eine Maschine
ein Hinterrad und auch eine Hydraulikpumpe 41 antreibt
und von der Hydraulikpumpe 41 erzeugtes Drucköl einem
Hydraulikmotor 42 zugeführt
wird und der Hydraulikmotor 42 ein Vorderrad antreibt,
eine an dem Vorderrad vorgesehene Vorderradnabe 51 zu einer
schalenförmigen
Nabe ausgebildet ist, welche mit einem Ausnehmungsabschnitt 53 versehen
ist, der Ausnehmungsabschnitt 53 der Nabe durch eine Abdeckung 55 abgedeckt
ist, der Hydraulikmotor 42 von der Abdeckung 55 getragen
ist, ein Antriebszahnrad 65 an einer Ausgangswelle 77 des
Hydraulikmotors vorgesehen ist und ein Abtriebszahnrad 64 in
dem Ausnehmungsabschnitt 53 der Nabe vorgesehen ist, ist
das Antriebszahnrad 64 auf der Seite einer Achse 14 vorgesehen.