JP2000177411A - 駆動装置内蔵車輪式車両 - Google Patents

駆動装置内蔵車輪式車両

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JP2000177411A JP10361735A JP36173598A JP2000177411A JP 2000177411 A JP2000177411 A JP 2000177411A JP 10361735 A JP10361735 A JP 10361735A JP 36173598 A JP36173598 A JP 36173598A JP 2000177411 A JP2000177411 A JP 2000177411A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 浮いたりスリップした車輪に対応する車輪駆
動装置の駆動力を、別の車輪に分配できる駆動装置内蔵
車輪式車両を提供する。 【解決手段】 車体２側に、左右対の車輪３，４を前後
で複数組設け、少なくとも一組の車輪３，４と車体２側
との間にそれぞれ車輪駆動装置３１を設けた。車体２に
車輪駆動装置３１の駆動源２６，２８を配設し、左右対
の車輪３，４の車輪軸３４間にデファレンシャル装置４
０Ａ，４０Ｂを介在した。前後で対向したデファレンシ
ャル装置４０Ａ，４０Ｂのデファレンシャルケース４１
の回転取り出し軸４８間を、シャフト３８を介して連結
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば前部にバ
ケット装置（油圧式の作業装置）を装着した建設車両な
ど駆動装置内蔵車輪式車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば大型の建設車両として、車体側
と２輪または４輪など複数輪の車輪との間に電動式また
は油圧式の駆動装置が設けられ、そして車体の前部には
バケット装置など油圧式の作業装置が装備されるととも
に、作業装置を作動させるための油圧機器が設けられ、
さらに車体には、エンジンと、このエンジンにより運転
される発電機または油圧ポンプなどが配設された形式が
提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記した従来構
成によると、電動式または油圧式の駆動装置が内蔵され
た複数輪の車輪は、それぞれの駆動装置を別々に制御す
るために、車輪が浮いたりスリップすると、この車輪が
高速で空転もしくは空転状態になって、車輪に対応する
駆動装置の駆動力（ブレーキ力も含む。）を発揮（有効
利用）できないという問題があった。
【０００４】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、浮いたりスリップした車輪に対応する車輪駆動装置
の駆動力を、別の車輪に分配し得る駆動装置内蔵車輪式
車両を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の駆動装置内蔵車
輪式車両は、車体側には、左右対の車輪が前後で複数組
設けられ、少なくとも一組の車輪と車体側との間にはそ
れぞれ車輪駆動装置が設けられ、車体には車輪駆動装置
の駆動源が配設され、左右対の車輪の車輪軸間にはデフ
ァレンシャル装置が介在され、前後で対向されたデファ
レンシャル装置におけるデファレンシャルケースの回転
取り出し軸間がシャフトを介して連結されていることを
特徴としたものである。
【０００６】したがって請求項１の発明によると、駆動
源により車輪駆動装置を駆動して、車輪を駆動回転し得
る。そして走行時に、いずれかの単数個または複数個の
車輪が浮いたりスリップしたりして、負荷（摩擦抵抗）
が無い（少ない）状態で高速回転（空転）を行ったと
き、デファレンシャル装置においては、左右対の車輪軸
のうち、一方側の回転に比べて他方側が高速回転を行う
ことになり、その回転数差によって一方側を減速させよ
うと働く。しかし車輪駆動装置は、低速時に高トルクを
発生する特性があり、他方側の高速回転を抑えるように
働く。また、前後のデファレンシャル装置における回転
取り出し軸間に回転数差が生じたとき、両回転取り出し
軸間でシャフトにより駆動力の伝達が行われる。
【０００７】すなわち、いずれかの車輪が浮いたりスリ
ップしたりして負荷（摩擦抵抗）が少ない状態になった
とき、残りの車輪に対して、全ての車輪駆動装置のトル
クを利用し得、以て浮いたりスリップした車輪に対応す
る車輪駆動装置の駆動力を、別の車輪に分配し得る。
【０００８】また本発明の請求項２記載の駆動装置内蔵
車輪式車両は、上記した請求項１記載の構成において、
車輪駆動装置は電動駆動式であり、駆動源がエンジンと
発電機とからなることを特徴としたものである。
【０００９】したがって請求項２の発明によると、エン
ジンの駆動により発電機を運転させることで発電し得、
その電力を電動駆動式の車輪駆動装置に供給して、車輪
を駆動回転し得る。
【００１０】そして本発明の請求項３記載の駆動装置内
蔵車輪式車両は、上記した請求項１記載の構成におい
て、車輪駆動装置は油圧駆動式であり、駆動源が油圧発
生装置からなることを特徴としたものである。
【００１１】したがって請求項３の発明によると、油圧
発生装置による油圧力を油圧駆動式の車輪駆動装置に供
給して、車輪を駆動回転し得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。車輪駆動式車両の一例である電動
駆動式の建設車両１の車体２は、左右一対の前車輪３が
設けられた前車体部２Ａと、左右一対の後車輪４が設け
られた後車体部２Ｂからなる。両車体部２Ａ，２Ｂ間
は、上下に振り分けられた縦連結軸５により相対回動自
在に連結され、そして両車体部２Ａ，２Ｂ間には、左右
一対のステアリングシリンダ６が配設されている。
【００１３】後車体部２Ｂの前端上部には、座席や各種
レバーなどが配置された運転部７が設けられている。こ
の運転部７の前方で前車体部２Ａには、左右一対のブー
ム８が配設され、これらブーム８の基端は、前車体部２
Ａの後端上部に設けられたブラケット９に左右方向の支
軸１０を介して取付けられ、以て上下揺動自在に構成さ
れる。そして前車体部２Ａとブーム８との間には、この
ブーム８を上下揺動させる荷役シリンダ１１が設けられ
る。
【００１４】両ブーム８の遊端間には、左右方向の横ピ
ン１２を介してバケット装置１３が取付けられている。
そして、ブーム８にピン１４を介して取付けられた第一
リンク１５の遊端に第二リンク１６がピン１７により連
結され、この第二リンク１６の遊端とバケット装置１３
とがピン１８により連結されている。前記第一リンク１
５の基端とブーム８との間に、前記バケット装置１３を
横ピン１２の周りに回動させるバケットシリンダ１９が
設けられている。
【００１５】前車体部２Ａにはオイルタンク２０が設け
られ、このオイルタンク２０の後側上部にはポンプ駆動
装置２１が配設され、そしてポンプ駆動装置２１には、
作業装置用のメインポンプ２２とステアリング用ポンプ
２３とが設けられる。前記オイルタンク２０の前側上部
にはメインバルブ２４が設けられ、また前車体部２Ａの
後側上部にはステアリングバルブ２５が設けられ、これ
らバルブ２４，２５は、運転部７でのレバー操作により
制御される。
【００１６】後車体部２Ｂには、発電機２６、ジェネレ
ータ２７、エンジン２８などが、前から後ろへとこの順
で配設されている。そして、エンジン２８からの駆動軸
２９が、ジェネレータ２７と発電機２６とに挿通され
て、この駆動軸２９により発電機２６が運転されるよう
に構成されており、以て発電機２６やエンジン２８によ
り駆動源の一例が構成される。
【００１７】さらに、前車体部２Ａと後車体部２Ｂとに
亘ってプロペラシャフト３０が配設され、このプロペラ
シャフト３０の後端が前記駆動軸２９に連結されるとと
もに、前端は前記ポンプ駆動装置２１の軸に連結されて
いる。すなわち、エンジン２８の駆動軸２９により、発
電機２６を運転させるとともに油圧機器のメインポンプ
２２を駆動するよう構成されている。
【００１８】車体２側と各車輪３，４との間にそれぞれ
電動駆動装置（車輪駆動装置の一例）３１が設けられ
る。すなわち、前車輪３の前車体部２Ａに対する取付け
や、後車輪４の後車体部２Ｂに対する取付けは、同様な
構成の電動駆動装置３１を介して行われる。ここで電動
駆動装置３１は、前車体部２Ａ側や後車体部２Ｂ側に設
けられる電動機（電動モータ）３２や、前車輪３側や後
車輪４側に設けられるブレーキ付き減速機３３などによ
り構成される。
【００１９】前記前車輪３や後車輪４は左右対であり、
そして前車輪３の対と後車輪４の対により、前後で二組
が設けられる。各対において、前記電動駆動装置３１に
おける両電動機３２側から内側に突出される車輪軸３４
間に、前部デファレンシャル装置（差動装置）４０Ａや
後部デファレンシャル装置４０Ｂが介在されている。
【００２０】すなわち両デファレンシャル装置４０Ａ，
４０Ｂは、デファレンシャルケース４１と、このデファ
レンシャルケース４１にスバイダ４２を介して遊転自在
に支持された一対のピニオンギヤ４３と、これらピニオ
ンギヤ４３に同時に噛合されかつデファレンシャルケー
ス４１にアクスルシャフト４４を介して遊転自在に支持
された一対のサイドギヤ４５と、これらサイドギヤ４５
と同一状の軸心としてデファレンシャルケース４１に固
定されたリングギヤ４６と、このリングギヤ４６に噛合
されるピニオン４７などから構成されている。そして両
アクスルシャフト４４が、対応する駆動軸３４に、適宜
の連結手段を介して連結されている。
【００２１】前記ピニオン４７が設けられる軸はデファ
レンシャルケース４１の回転取り出し軸４８であり、両
デファレンシャル装置４０は、左右方向において相対的
に１８０度変位した状態に配置され、かつ回転取り出し
軸４８は相対向する側へ伸ばされている。そして回転取
り出し軸４８間が、プロペラシャフト（シャフトの一
例）３８を介して連結されている。
【００２２】以下に、上記した実施の形態における作用
を説明する。エンジン２８の駆動により、その駆動軸２
９を介して発電機２６を運転させることで発電し得、そ
の電力を電動駆動装置３１の電動機３２に供給して、こ
の電動機３２を駆動し得る。そして、運転部７における
レバー操作などにより電動機３２への電流を制御し、電
動機３２の回転を制御（正回転、逆回転、停止）するこ
とで、車輪３，４を正または逆に強制駆動し得、以て建
設車両１を前または後に走行し得る。さらにブレーキ付
き減速機３３のブレーキを作用させることで、建設車両
１を停止し得る。
【００２３】前記エンジン２８の駆動により、駆動軸２
９に連結されたプロペラシャフト３０を介してポンプ駆
動装置２１も作動させており、そしてポンプ駆動装置２
１により、大容量のメインポンプ２２やステアリング用
ポンプ２３を作動させている。
【００２４】したがって、運転部７におけるレバー操作
などによりステアリングバルブ２５を制御することで、
ステアリング用ポンプ２３からの油圧により左右一対の
ステアリングシリンダ６を可逆的に伸縮動作し得、以て
建設車両１を左右に旋回走行し得る。また運転部７にお
けるレバー操作などによりメインバルブ２４を制御する
ことで、メインポンプ２２からの油圧により荷役シリン
ダ１１やバケットシリンダ１９を伸縮動作し得、以てブ
ーム８やバケット装置１３を作動して、所期の作業を遂
行し得る。
【００２５】このようにして、建設車両１の走行やバケ
ット装置１３の作動などを行えるのであり、その際に通
常の走行時には、各電動駆動装置３１側の車輪軸３４、
すなわち、両デファレンシャル装置４０Ａ，４０Ｂにお
ける全てのアクスルシャフト４４が同方向に同回転数で
回転されることから、図２に示されるように、ピニオン
ギヤ４３は回転せず、両デファレンシャル装置４０Ａ，
４０Ｂならびにプロペラシャフト３８は、相互に駆動力
を伝達することもなく空転状態になり、以て機械効率は
高い（大きい）ものになる。
【００２６】また走行時に、４輪のうち１輪が浮いたと
き、たとえば左の前車輪３が浮いたとき、この左の前車
輪３は負荷（摩擦抵抗）が無い（少ない）ことから高速
回転しようとする。すなわち図３に示されるように、前
部デファレンシャル装置４０Ａにおける左前のアクスル
シャフト４４が、右前のアクスルシャフト４４の回転ａ
に比べて高速回転Ａを行うことになり、その回転数差に
よってピニオンギヤ４３が回転し、右前のアクスルシャ
フト４４を低速回転させようとするが、このとき電動機
３２の特性が低速側ほど高トルクとなるようになってお
り、以て左の前車輪３が高速回転するのを抑えるように
働く。
【００２７】さらに、前部デファレンシャル装置４０Ａ
における回転取り出し軸４８の回転数と、後部デファレ
ンシャル装置４０Ｂにおける回転取り出し軸４８の回転
数とに回転数差が生じるが、このとき、両回転取り出し
軸４８間でプロペラシャフト３８により駆動力の伝達が
行われて、後部デファレンシャル装置４０Ｂにおけるピ
ニオンギヤ４３が増速回転し、以て右の前車輪３の駆動
力が残り３輪に分配されて、残り３輪を増速回転ａ＋α
させることになる。
【００２８】すなわち、車輪３，４のうち、いずれかの
単数個または複数個の車輪３，４が浮いたり、負荷（摩
擦抵抗）が少ない状態になったとき、残りの車輪３，４
に対して、４個の電動機３２のトルクを利用でき、以て
浮いた車輪に対応する電動駆動装置３１の駆動力を、別
の車輪に有効に分配し得る。
【００２９】以下に、本発明の別の実施の形態を図７に
基づいて説明する。すなわち、車体２側と各車輪３，４
との間にそれぞれ油圧駆動装置（車輪駆動装置の一例）
５０が設けられる。この油圧駆動装置５０は、油圧モー
タ５１やブレーキ付き減速機５２などにより構成され
る。そして、この場合に駆動源は、油圧ポンプ（油圧発
生装置の一例）５１などにより構成される。
【００３０】上記した両実施の形態では、車輪３，４が
浮いて負荷（摩擦抵抗）が無い（少ない）ことから高速
回転を行う場合を述べたが、これは、氷結したり柔らか
い路面に位置した車輪３，４がスリップして負荷（摩擦
抵抗）が少ない状態で高速回転を行う場合も同様であ
る。
【００３１】上記した実施の形態では、一対の前車輪３
と一対の後車輪４との全てに電動駆動装置３１や油圧駆
動装置５０を配設した形式が示されているが、これは一
対の前車輪３のみに電動駆動装置４０や油圧駆動装置５
０が配設された形式、一対の後車輪４のみに電動駆動装
置４０や油圧駆動装置５０が配設された形式などであっ
てもよい。
【００３２】上記した両実施の形態では、一対の前車輪
３と一対の後車輪４とからなる建設車両１が示されてい
るが、これは前後で二組以上、複数組の車輪が配設され
た走行台車形式などであってもよい。
【００３３】上記した実施の形態では、車体２として、
前車体部２Ａと後車体部２Ｂとからなる分割形式が示さ
れているが、これは一体形式の車体であってもよい。上
記した実施の形態では、油圧式の作業装置としてバケッ
ト装置１３が装備された駆動装置内蔵車輪式車両が示さ
れているが、これは、作業装置としてクランプ装置やリ
フト装置などが装備された駆動装置内蔵車輪式車両であ
ってもよい。
【００３４】
【発明の効果】上記した本発明の請求項１によると、駆
動源により車輪駆動装置を駆動して、車輪を駆動回転で
きる。そして走行時に、いずれかの単数個または複数個
の車輪が浮いたりスリップしたりして、負荷（摩擦抵
抗）が無い（少ない）状態で高速回転（空転）を行った
とき、デファレンシャル装置においては、左右対の車輪
軸のうち、一方側の回転に比べて他方側が高速回転を行
うことになり、その回転数差によって一方側を減速させ
ようと働くが、この場合に車輪駆動装置は、低速時に高
トルクを発生する特性があり、他方側の高速回転を抑え
るように働くことになる。また、前後のデファレンシャ
ル装置における回転取り出し軸間に回転数差が生じたと
き、両回転取り出し軸間でシャフトにより駆動力の伝達
を行うことができる。
【００３５】すなわち、いずれかの車輪が浮いたりスリ
ップしたりして負荷（摩擦抵抗）が少ない状態になった
とき、残りの車輪に対して、全ての車輪駆動装置のトル
クを利用できて、浮いたりスリップした車輪に対応する
車輪駆動装置の駆動力を、別の車輪に有効に分配でき、
以て全ての車輪駆動装置の駆動力を十分に活用（有効利
用）でき、しかも、ノンスリップデフの効果も期待でき
る。
【００３６】なお、旋回走行時の内外輪差が必要なとき
は、あらかじめ車輪駆動装置（電動機や油圧モータな
ど）が回転数差を持って回転するように制御すること
で、滑らかな旋回を可能とすることができる。
【００３７】また上記した本発明の請求項２によると、
エンジンの駆動により発電機を運転させることで発電で
き、その電力を電動駆動装置に供給して、車輪を駆動回
転できる。
【００３８】そして上記した本発明の請求項３による
と、油圧発生装置による油圧力を油圧駆動式の車輪駆動
装置に供給して、車輪を駆動回転できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、駆動装置内
蔵車輪式車両における車輪配設状態の平面図である。
【図２】同駆動装置内蔵車輪式車両の通常走行時におけ
るデファレンシャル装置部分の説明図である。
【図３】同駆動装置内蔵車輪式車両の浮き走行時におけ
るデファレンシャル装置部分の説明図である。
【図４】同駆動装置内蔵車輪式車両の側面図である。
【図５】同駆動装置内蔵車輪式車両の平面図である。
【図６】同駆動装置内蔵車輪式車両における車体部分の
側面図である。
【図７】本発明の別の実施の形態を示し、駆動装置内蔵
車輪式車両における車輪配設状態の平面図である。
【符号の説明】
１ 建設車両（車輪駆動式車両） ２ 車体 ３ 前車輪 ４ 後車輪 ５ 縦連結軸 ７ 運転部 ８ ブーム １１ 荷役シリンダ １３ バケット装置 ２１ ポンプ駆動装置 ２６ 発電機（駆動源） ２８ エンジン（駆動源） ２９ 駆動軸 ３１ 電動駆動装置（車輪駆動装置） ３２ 電動機 ３３ ブレーキ付き減速機 ３４ 車輪軸 ３８ プロペラシャフト（シャフト） ４０Ａ 前部デファレンシャル装置 ４０Ｂ 後部デファレンシャル装置 ４１ デファレンシャルケース ４２ スバイダ ４３ ピニオンギヤ ４４ アクスルシャフト ４５ サイドギヤ ４６ リングギヤ ４７ ピニオン ４８ 回転取り出し軸 ５０ 油圧駆動装置（車輪駆動装置） ５１ 油圧モータ ５２ ブレーキ付き減速機 ５３ 油圧ポンプ（駆動源）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D035 DA02 DA04 3D039 AA31 AB27 AC21 5H115 PA08 PC06 PG04 PI22 PI29 PU01 PU24 PU25 PU26 PU27 QE01 QE10 QE12 QE13 QH08 RB08 SE08 SE09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車体側には、左右対の車輪が前後で複数
    組設けられ、少なくとも一組の車輪と車体側との間には
    それぞれ車輪駆動装置が設けられ、車体には車輪駆動装
    置の駆動源が配設され、左右対の車輪の車輪軸間にはデ
    ファレンシャル装置が介在され、前後で対向されたデフ
    ァレンシャル装置におけるデファレンシャルケースの回
    転取り出し軸間がシャフトを介して連結されていること
    を特徴とする駆動装置内蔵車輪式車両。
  2. 【請求項２】 車輪駆動装置は電動駆動式であり、駆動
    源がエンジンと発電機とからなることを特徴とする請求
    項１記載の駆動装置内蔵車輪式車両。
  3. 【請求項３】 車輪駆動装置は油圧駆動式であり、駆動
    源が油圧発生装置からなることを特徴とする請求項１記
    載の駆動装置内蔵車輪式車両。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010220448A (ja) * 2009-03-19 2010-09-30 Tcm Corp 四輪駆動式産業用車両
CN101905645A (zh) * 2009-06-08 2010-12-08 村田机械株式会社 搬运车
JP2011230755A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Dr Ing Hcf Porsche Ag 電気駆動装置を有する車両
WO2011149069A1 (ja) 2010-05-27 2011-12-01 日立建機株式会社 ホイールローダ
EP2617595A4 (en) * 2010-09-17 2016-10-12 Hitachi Construction Machinery HYBRID COMMERCIAL VEHICLE

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