JP2002293151A - 四輪駆動自動車のための駆動組立体 - Google Patents

四輪駆動自動車のための駆動組立体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可能な限り広範な駆動速度範囲と、可能な限
り高い効率係数を包含し、各駆動要素の捻れが回避され
る駆動組立体を提供する。 【解決手段】 本発明の駆動組立体は、後輪を駆動する
第１の駆動装置、前輪を駆動する第２の駆動装置、可調
整型な油圧ポンプ、後輪を駆動する第１の駆動装置に連
結され、前輪を駆動する第２の駆動装置に連結できる可
調整型な第１の油圧モータ、及び前輪を駆動する第２の
駆動装置に連結できる第２の油圧モータを備え、第１の
油圧モータが、第１の駆動速度範囲内で高い効率係数を
含み、また、第２の油圧モータが第２の駆動速度範囲内
で高い効率係数を含み、また、第１の駆動速度範囲が第
２の駆動速度範囲の上にあるが、双方範囲が一部重なる
部分を有するので、各駆動要素の捻れを回避することを
可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前輪と後輪を有す
る自動車、特に、農業または建設機械装置のためのトラ
クタ、あるいは自己歩進機械装置用の駆動組立体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の完全油圧駆動式自動車の場合に
は、油圧ポンプがエンジンにより駆動されることが慣例
になっている。前記油圧ポンプは順次、各車輪の各駆動
車軸における各油圧モータを駆動する。前記油圧ポンプ
は可調整型ポンプの形態で、及び又は前記各油圧モータ
はその駆動速度を連続的に可変な可調整型モータの形態
で設けられる。しかしながら、一般に、前記油圧ポンプ
と前記油圧モータの調整範囲は通常、約２５ｋｍ／ｈま
での駆動速度範囲を補償するだけで十分である。より高
速の駆動速度を許容するために、従来の各駆動構想は通
常、非同期の二段ギヤボックスを設けている。従って、
運転者が、２個のギヤ間で低速用と高速用のギヤを選択
することを可能にしている。しかしながら、前記ギヤボ
ックスの一般的な非同期性のために、ギヤチェンジ操作
が実行される前に、前記自動車は停止されねばならな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、油圧駆動シス
テムは、その範囲内で効率係数が他の駆動速度範囲にお
けるものよりも明らかに高い駆動速度範囲を包含する。
通常、前記油圧駆動システムは、平均駆動速度で高い効
率係数が得られるよう方法で設計されている。しかしな
がら、前記自動車が極めて低速又は高速で駆動される場
合、前記効率係数は許容できない程小さい。
【０００４】更に、従来の油圧駆動装置付きの四輪駆動
装置は、前輪車軸と後輪車軸との間にリジッド連結を具
備する。カーブでは、このようなリジッド連結は、各前
輪のカーブ半径が各後輪のカーブ半径よりも高いので不
利であり、このことは各駆動要素、一般に各駆動軸にお
いて捻れをもたらす。前記各駆動要素に発生する捻れは
反力をもたらし、車輪接触面積に応じて前輪と後輪でス
リップを招き、それは順次多大なタイヤ摩耗をもたらす
か、あるいは、前記自動車が野原で運転されると、芝生
の引き裂きを招くことになる。
【０００５】本発明は、前述した従来技術の問題点を解
消し、可能な限り広範な駆動速度範囲と、可能な限り高
い効率係数を包含し、そこにおいて、カーブを通り抜け
るときに、前記各駆動要素の捻れが回避される駆動組立
体を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
各前輪と各後輪付きの四輪駆動自動車のための、特に農
業または建設機械装置のためのトラクタ、あるいは自己
歩進機械装置のための駆動組立体によって達成され、該
駆動組立体は、エンジンと、各後輪を駆動するための第
１の駆動装置と、各前輪を駆動するための第２の駆動装
置と、前記エンジンによって駆動される可調整油圧ポン
プと、駆動に関して、前記各後輪を駆動するための前記
第１の駆動装置に連結され且つ前記各前輪を駆動するた
めの前記第２の駆動装置に連結される可調整型第１の油
圧モータと、及び駆動に関して、前記各前輪を駆動する
ための前記第２の駆動装置に連結される前記第２の油圧
モータとから成り、そこにおいて、前記第１の油圧モー
タが、前記自動車の第１の駆動速度範囲内で高い効率係
数を包含し、そして、そこにおいて、前記第２の油圧モ
ータが前記自動車の前記第２の駆動速度範囲内で高い効
率係数を包含し、そして、そこにおいて、前記第１の駆
動速度範囲が前記第２の駆動速度範囲よりも上にある
が、前記第１の駆動速度範囲との重なり部分が存在する
ことを特徴とする四輪駆動自動車のための駆動組立体に
よって達成される。
【０００７】
【作用】上述した駆動組立体によって３種類の異なった
駆動段階を達成することが可能である。第１の段階で
は、前記第１の駆動装置の前記第１の油圧モータが前記
各後輪を駆動し、また前記第２の油圧モータが、駆動に
関して、前記各前輪を駆動するための前記第２の駆動装
置に連結される。前記第１の駆動装置と前記第２の駆動
装置は、互いに機械的に連結されていない。このことは
前記第１の段階において、前記第１の駆動装置と前記第
２の駆動装置が互いに独立してトルクを伝達するので、
カーブで前記各駆動要素の如何なる捻れも回避されるこ
とを意味している。
【０００８】前記第１の油圧モータは、前記自動車の前
記第１の駆動速度範囲内、通常主たる駆動速度範囲内に
高い効率係数を包含する。トラクタの場合、この範囲
は、好ましくは５〜１２ｋｍ／ｈである。一方、前記第
２の油圧モータは、その上にある前記第２のより速い駆
動速度の範囲内に高い効率係数を包含する。このこと
は、前記主たる駆動速度範囲において、前記第１の油圧
モータが全駆動トルクを前記第２の油圧モータよりも明
らかに高い割合で占めることを意味している。このこと
は、前記第１の段階において、前記各後輪が前記各前輪
よりも高い駆動トルクを伝達することを意味している。
好ましくは、前記全駆動トルクの７０％が前記各後輪に
よって伝達され、そして前記全駆動トルクの３０％が前
記各前輪によって伝達される。前記自動車の前記駆動速
度が上昇すると直ちに、前記駆動速度の関数としての前
記各油圧モータの各効率係数が変化する結果、前記比率
が変化する。前記第１の駆動速度範囲の上にある前記第
２の駆動速度範囲では、前記全駆動トルクの最高の割合
が前記各前輪によって伝達される。従って、それは高い
効率係数を以て高いトルク値が広い駆動速度範囲にわた
って伝達されることを保証する。
【０００９】第２の段階において、前記第１の油圧モー
タは、前記各後輪を駆動するための前記第１の駆動装置
と前記各前輪を駆動する前記第２の駆動装置との両方に
連結される。このことは、前記各前輪と前記各後輪との
間にリジッド連結が存在し、即ち、同一のトルクが全て
の車輪に伝達されて、極めて広い駆動速度範囲にわたっ
て、高い効率係数が得られることを意味している。加え
て、前記第１の段階において、前記両油圧モータが結合
圧力源、即ち油圧ポンプによって駆動されることにより
前記駆動組立体が油圧中心差動装置を構成するので、第
２の段階は重要である。前記各前輪と前記各後輪の間の
トルクの配分はピボット角を介して影響を受ける。例え
ば、前記各前輪がスピンすると、前記各後輪は最早駆動
されない。従って、前記第１の駆動装置を前記第２の駆
動装置に連結する機械式ロックを設けることが必要であ
る。これは前記第１の油圧モータが前記第１の駆動装置
と前記第２の駆動装置に連結されるという点で達成され
る。
【００１０】第３の段階では、前記第２の油圧モータが
前記各後輪を駆動するための前記第１の駆動装置に連結
される。従って、純粋な前輪駆動が実施される。前記各
後輪を駆動するための前記第１の駆動装置に前記第２の
油圧モータを連結するために、切換え可能な軸継手を備
えることができる。また、前記第２の油圧モータを前記
各前輪を駆動するための前記第２の駆動装置に連結する
ための第２の切換え可能な軸継手を備えることもでき
る。
【００１１】好ましい一実施態様において、可調整型油
圧ポンプが斜板型または斜軸型アキシャルピストン・ポ
ンプの形態で設けられる。前記第２の油圧モータは可調
整型油圧モータの形態で設けられ、その結果、前記各後
輪を駆動するための前記第１の駆動装置と、前記各前輪
を駆動するための前記第２の駆動装置との間のトルクの
自由な配分を提供することが可能となる。前記第１の油
圧モータは、好ましくは斜板型または斜軸型アキシャル
ピストン・モータの形態で設けられる。同様に、前記第
２の油圧モータも、好ましくは前記斜板型または前記斜
軸型アキシャルピストン・モータの形態で設けられる。
前記各油圧モータの高効率範囲を拡大するために、前記
第１の油圧モータと前記第２の油圧モータは、４５度ま
での任意の値のピボット角を許容する前記斜板型または
前記斜軸型アキシャルピストン・モータの形態で設けら
れる。なお、ピボット角とはピストン軸に対する斜板の
傾斜角あるいは傾斜軸の傾斜角を言う。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明による駆動組立体の一実施
態様について添付した図面に基づき以下に詳述する。図
１（ａ）は、振動減衰装置２によって主駆動軸３に連結
される自動車エンジン１を示す。ギヤボックス組立体４
を介しピストンの行程容積に関して可調整型油圧ポンプ
５が、前記主駆動軸３によって駆動可能である。前記油
圧ポンプ５は、斜軸型アキシャルピストン・ポンプの形
態で設けられる。更に、前記主駆動軸３は、切換え可能
な軸継手６によって二段ギヤボックス７に連結される。
前記二段ギヤボックス７は、それによって機械装置が駆
動可能である出力軸８を具備する。前記エンジン１は一
定の回転速度で駆動される。前記二段ギヤボックス７
は、そのギヤ選択が前記出力軸８、例えば農作機械を駆
動するための動力取出軸において、５４０ｒｐｍ〜１０
００ｒｐｍの間で行われるように設計されている。
【００１３】一方の前記油圧ポンプ５と、図１（ｂ）に
示されるように、他方の前記第１の油圧モータ９及び前
記第２の油圧モータ１０との間に油圧配管連結部があ
る。前記両油圧モータ９、１０は前記斜軸型アキシャル
ピストン・モータの形態で設けられる。出力軸１２と２
個のギヤ１３、１４を介して前記第１の油圧モータ９
は、更なる各ギヤボックス部材を介して前記自動車の前
記各後輪を駆動するように作用する第１の駆動軸１１を
駆動する。これらは、共に第１の駆動装置１５を形成す
る。
【００１４】第２の軸１６と各ギヤ１７、１８を介して
前記第２の油圧モータ１０は、第１の切換え可能な軸継
手１９の外側部分２０を駆動する。前記第１の切換え可
能な軸継手１９の内側部分２１は、前記各後輪を駆動す
るための前記第１の駆動装置１５の前記第１の軸１１に
連結される。更に、ギヤ２２と同様に前記第２の軸１６
と前記各ギヤ１７、１８も介して、第２の油圧モータ１
０が、第２の切換え可能な軸継手２４の外側部分２３に
連結される。前記第２の切換え可能な軸継手２４の内側
部分２５は、前記各前輪を駆動する軸２６に連結され
る。これらは、共に前記自動車の前記各前輪を駆動する
ための第２の駆動装置２７を形成する。
【００１５】前記エンジン１は一定の回転速度で作動す
る。前記可調整型油圧ポンプ５とピストンの行程容積に
関して可調整型である少なくとも前記第１の油圧モータ
９及び前記油圧モータ１０によって、前記自動車の駆動
速度を連続的に変えることができる。前記第１の切換え
可能な軸継手１９が開放している、即ち、如何なるトル
クも伝達されない段階で且つ前記第２の切換え可能な軸
継手２４が閉止されている、即ちそれがトルクを伝達す
る段階では、前記各前輪は前記第２の油圧モータ１０に
より完全に駆動され、また前記各後輪は前記第１の油圧
モータ９により完全に駆動される。従って、この段階
は、前記両油圧モータ９、１０が前記油圧ポンプ５に連
結されるので、前記油圧中心差動を構成することにな
る。
【００１６】前記各前輪または前記各後輪に伝達される
各トルク値は自由に選択できる。しかし、原理的には、
そこで前記第２の油圧モータ１０が定容積型モータの形
態で設けられる解決策を選ぶこともできる。前記第１及
び第２の切換え可能な軸継手１９、２４が閉止される
と、前記第１の駆動装置１５の前記第１の軸１１と、前
記第２の駆動装置２７の前記軸２６との間に機械的なリ
ジッド連結が存在し、従って、この段階は同一のトルク
値が全ての車輪に加えられるこのような場合に差動ロッ
クを構成する。
【００１７】第３の段階では、前記第１の切換え可能な
軸継手１９が閉止されて、前記第２の切換え可能な軸継
手２４が開放し、前記第１の油圧モータ９と前記第２の
油圧モータ１０が前記第１の駆動装置１５の前記第１の
軸１１を駆動し、従って前記各後輪を駆動する。この段
階では、前記各前輪は自由に回転して駆動されることが
ない。
【００１８】以下に、本発明の実施の形態を要約して列
挙する。
【００１９】＜１＞ 各前輪と各後輪付きの四輪駆動自
動車のための、特に農業または建設機械装置のためのト
ラクタ、あるいは自己歩進機械装置のための駆動組立体
であって、該駆動組立体は、エンジン（１）と、前記各
後輪を駆動するための第１の駆動装置（１５）と、前記
各前輪を駆動するための第２の駆動装置（２７）と、前
記エンジン（１）によって駆動される可調整型油圧ポン
プ（５）と、駆動に関して、前記各後輪を駆動するため
の前記第１の駆動装置（１５）に連結され且つ前記各前
輪を駆動するための前記第２の駆動装置（２７）に連結
される可調整型第１の油圧モータ（９）と、及び駆動に
関して、前記各前輪を駆動するための前記第２の駆動装
置（２７）に連結される前記第２の油圧モータ（１０）
とから成り、 そこにおいて、前記第１の油圧モータ
（９）が、前記自動車の第１の駆動速度範囲内で高い効
率係数を包含し、そして、そこにおいて、前記第２の油
圧モータ（１０）が前記自動車の前記第２の駆動速度範
囲内で高い効率係数を包含し、そして、そこにおいて、
前記第１の駆動速度範囲が前記第２の駆動速度範囲より
も上にあるが、前記第１の駆動速度範囲との重なり部分
が存在することである四輪駆動自動車のための駆動組立
体。
【００２０】＜２＞ 前記第２の油圧モータ（１０）
が、第１の切換え可能な軸継手（２０）によって、前記
各後輪を駆動するために前記第１の駆動装置（１５）に
連結されることである上記＜１＞記載の四輪駆動自動車
のための駆動組立体。
【００２１】＜３＞ 前記第２の油圧モータ（１０）
が、第２の切換え可能な軸継手（２４）によって、前記
各前輪を駆動するために前記第２の駆動装置（２７）に
連結されることである上記＜１＞または＜２＞の何れか
1つに記載の四輪駆動自動車のための駆動組立体。
【００２２】＜４＞ 前記可調整型油圧ポンプ（５）
が、斜板型または斜軸型アキシャルピストン・ポンプの
形態で設けられることである上記＜１＞乃至＜３＞の何
れか1つに記載の四輪駆動自動車のための駆動組立体。
【００２３】＜５＞ 前記第２の油圧モータ（１０）が
可調整型である上記＜１＞乃至＜４＞の何れか1つに記
載の四輪駆動自動車のための駆動組立体。
【００２４】＜６＞ 前記第２の油圧モータ（１０）
が、斜板型または斜軸型アキシャルピストン・モータの
形態で設けられることである上記＜１＞乃至＜５＞の何
れか1つに記載の四輪駆動自動車のための駆動組立体。
【００２５】＜７＞ 前記第２の油圧モータ（１０）の
ピボット角が、４５度以下の任意の値となる上記＜６＞
記載の四輪駆動自動車のための駆動組立体。
【００２６】＜８＞ 前記第１の油圧モータ（９）が、
傾斜円板形または斜軸形の形態で設けられることである
＜１＞乃至＜７＞の何れか1つに記載の四輪駆動自動車
のための駆動組立体。
【００２７】＜９＞ 前記第１の油圧モータ（９）のピ
ボット角が、４５度以下の任意の値になる上記＜８＞に
記載の四輪駆動自動車のための駆動組立体。
【００２８】
【発明の効果】以上、記述した本発明の四輪駆動自動車
のための駆動組立体は次に記すような新規な効果を奏す
るものである。即ち、本発明の四輪駆動自動車のための
駆動組立体は、エンジンと、各後輪を駆動するための第
１の駆動装置と、各前輪を駆動するための第２の駆動装
置と、前記エンジンによって駆動される可調整油圧ポン
プと、駆動に関して、前記各後輪を駆動するための前記
第１の駆動装置に連結され且つ前記各前輪を駆動するた
めの前記第２の駆動装置に連結される可調整型第１の油
圧モータと、及び駆動に関して、前記各前輪を駆動する
ための前記第２の駆動装置に連結される前記第２の油圧
モータとから成り、そこにおいて、前記第１の油圧モー
タが、前記自動車の第１の駆動速度範囲内で高い効率係
数を包含し、そして、そこにおいて、前記第２の油圧モ
ータが前記自動車の前記第２の駆動速度範囲内で高い効
率係数を包含し、そして、そこにおいて、前記第１の駆
動速度範囲が前記第２の駆動速度範囲よりも上にある
が、前記第１の駆動速度範囲との重なり部分が存在する
ので、３種類の異なった駆動段階を達成することが可能
となった。
【００２９】即ち、第１の段階では、前記第１の駆動装
置の前記第１の油圧モータが前記各後輪を駆動し、また
前記第２の油圧モータが、駆動に関して、前記各前輪を
駆動するための前記第２の駆動装置に連結される。前記
第１の駆動装置と前記第２の駆動装置は、互いに機械的
に連結されていない。このことは前記第１の段階におい
て、前記両油圧モータが結合圧力源、即ち油圧ポンプに
よって駆動されることにより前記駆動組立体が油圧中心
差動装置を構成するので、前記第１の駆動装置と前記第
２の駆動装置が互いに独立してトルクを伝達し、カーブ
で前記各駆動要素の如何なる捻れも回避することが可能
になった。
【００３０】また、第２の段階において、前記第１の油
圧モータは、前記各後輪を駆動するための前記第１の駆
動装置と前記各前輪を駆動する前記第２の駆動装置との
両方に連結され、このことは、前記各前輪と前記各後輪
との間にリジッド連結が存在し、即ち、同一のトルクが
全ての車輪に伝達されて、極めて広い駆動速度範囲にわ
たって、高い効率係数を得ることが可能になった。
【００３１】更に、第３の段階では、前記第２の油圧モ
ータが前記各後輪を駆動するための前記第１の駆動装置
に連結される。従って、純粋な前輪駆動を実施すること
が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による駆動組立体の概要を示す説
明図であり、（ａ）は出力軸を備えた駆動組立体を示し
ており、（ｂ）は第１駆動装置および第２駆動装置を備
えた駆動組立体を示している。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 振動減衰装置 ３ 主駆動軸 ４ ギヤボックス組立体 ５ 可調整型油圧ポンプ ６ 軸継手 ７ ギヤボックス ８ 出力軸 ９ 可調整型第１の油圧モータ １０ 可調整型第２の油圧モータ １１ 第１の軸 １２ 出力軸 １３ ギヤ １４ ギヤ １５ 第１の駆動装置 １６ 第２の軸 １７ ギヤ １８ ギヤ １９ 第１の切換え可能な軸継手 ２０ 外側部分 ２１ 内側部分 ２２ ギヤ ２３ 外側部分 ２４ 第２の切換え可能な軸継手 ２５ 内側部分 ２６ 軸 ２７ 第２の駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 502057670 ビーブス ヒュドラオリク アクチェンゲ ゼルシャフト スイス国 ツェーハー−8304 ヴァリゼレ ン、 ヘルティシュトラーセ １ (72)発明者 エーバーハルト ヴィルクス ドイツ連邦共和国 デー−56307 ダオフ ェンバッハ、ポストシュトラーセ 11 (72)発明者 マンフレート アイダム ドイツ連邦共和国 デー−02681 ヴィル テン、 カールマルクスシュトラーセ 20 (72)発明者 ヴォルフガング ヴィースト ドイツ連邦共和国 デー−89077 ウルム、 アインシュタインシュトラーセ 17／03 (72)発明者 ぺーター ドチューバ ドイツ連邦共和国 デー−88699 フリッ キンゲン、 アムゼルリング 21 Ｆターム(参考） 3D043 AA03 AA04 AB12 AB13 AB17 EA02 EA25 EA38 EB12 EB13

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各前輪と各後輪付きの四輪駆動自動車の
    ための、特に農業または建設機械装置のためのトラク
    タ、あるいは自己歩進機械装置のための駆動組立体であ
    って、該駆動組立体は、エンジン（１）と、前記各後輪
    を駆動するための第１の駆動装置（１５）と、前記各前
    輪を駆動するための第２の駆動装置（２７）と、前記エ
    ンジン（１）によって駆動される可調整型油圧ポンプ
    （５）と、駆動に関して、前記各後輪を駆動するための
    前記第１の駆動装置（１５）に連結され且つ前記各前輪
    を駆動するための前記第２の駆動装置（２７）に連結さ
    れる可調整型第１の油圧モータ（９）と、及び駆動に関
    して、前記各前輪を駆動するための前記第２の駆動装置
    （２７）に連結される前記第２の油圧モータ（１０）と
    から成り、 そこにおいて、前記第１の油圧モータ（９）が、前記自
    動車の第１の駆動速度範囲内で高い効率係数を包含し、
    そして、 そこにおいて、前記第２の油圧モータ（１０）が前記自
    動車の前記第２の駆動速度範囲内で高い効率係数を包含
    し、そして、 そこにおいて、前記第１の駆動速度範囲が前記第２の駆
    動速度範囲よりも上にあるが、前記第１の駆動速度範囲
    との重なり部分が存在することを特徴とする四輪駆動自
    動車のための駆動組立体。
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