JP2007517716A

JP2007517716A - 車載装置

Info

Publication number: JP2007517716A
Application number: JP2006546892A
Authority: JP
Inventors: リーフグスタフソン
Original assignee: オーリンレーシングエー・ビー
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2007-07-05
Also published as: SE0303495L; SE526236C2; EP1699657B1; SE0303495D0; EP1699657A1; WO2005061261A1; US20080053083A1

Abstract

車両（１）は、油圧伝動装置（１０，１１，１２，１３）を用いる。これが、少なくとも一つの第１の車輪（２）から少なくとも一つの第２の車輪（３）へ駆動力（Ｆ）を伝達する。この装置は、第１の車輪と共に駆動させることのできる流体ポンプと、流体管路系統によりポンプへ接続されて第２の車輪（３）を駆動する流体駆動組立体とを備える。加えて含まれるのは、駆動組立体を完全に或いは部分的に橋絡し又は切り離す１以上の部材（１９，２０）である。前記部材は車両に関する駆動状況、例えば油圧媒体の温度を直接又は間接に検出し或いは影響するよう配置してあり、仮に変化を生じた場合、組立体の完全な或いは部分的な橋絡又は切り離しをもたらす。車両の機能は、それによって比較的複雑でない手段にてより安全とし発展させることができるが、例えば従前の接続ホースや関連する接続部材が活用でき、かくして改善される。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体静力学的伝動装置により車両の少なくとも一つの第１の車輪から少なくとも一つの第２の車輪へ駆動力を伝達する車載装置に関する。

特許文献において、車両、例えば後輪からの前輪の流体静力学的駆動を有するオートバイやその変形例を提案することは既に知られている。開発中やテスト作業中に見出された車両について、引用を行なうこともできる。四輪式オートバイであるＡＴＶ（全地形型車両）についても、引用がなされている。

公知の構成では、車両とその応用例を伴う各種駆動状況での流体静力学的システムに生ずる非常に高い熱やエネルギの蓄積が存在することがある。この問題は、特に前輪が静止しているか低速で回転し、同時に後輪が高回転速度で起動されたときに生ずる。この種のケースは、前輪が静止していて、後輪が加速が原因で下敷き／支持面に対しスピンするときに生じ、例えば後輪用の下敷き／支持面が泥土だったり軟弱であって車両がそれ故に加速にも拘わらず前方へ運ばれるケースと対照されたい。足踏みブレーキや手動ブレーキを用いた前輪と後輪の様々な制動条件が、問題とする状況や応用事例を誘発しもする。

これまでの公知の装置では、車輪の際立って異なる速度がポンプの圧力解放弁を開弁させ、作動油の全量をポンプ内で回転させる。これに関して生成される大量のエネルギはそれ故にポンプハウジング内とそれに接続された車両の部品内の温度上昇により吸収しなければならない。そこで吸収しなければならないエネルギ量は大きさが１０ｋＷ台であり、それは温度の際立った増大がポンプハウジング内と接続管路及び関連する接続治具内に発生することがあることを意味する。高熱温度が原因で、接続管路や固締が破壊され、他の外部損傷、例えば人身創傷を引き起こすことがある。この問題を解決するため、先行技術では寸法決めした管路や結線等に訴え、提示された欠点が具現されないようにする必要があろうが、このことが法外な寸法化要件や材料種要件やコスト等を課すことになる。滑空（車両と共に跳躍）や車輪制御や傾斜等に関する改善された処理特性を得る必要が存在する。本発明の目的は、これらの問題の全部又は一部を解決することにある。

新規装置は主に、装置が好ましくは車両エンジンを介して第１の車輪と共に駆動することのできる流体静力学的ポンプと、流体静力学的管路系によりポンプに接続されて第２の車輪を駆動する流体静力学的駆動組立体とを備えることを特徴とすると見なすことができる。さらに含まれるのは、駆動組立体を完全に或いは部分的に橋絡し或いは切り離し又は再接続する１以上の部材である。前記一（又は複数）の部材は車両に関する一（又は複数）の駆動状況を直接又は間接に検出しかつ／又は影響するよう配置してあり、仮に変化が起きた場合は、組立体の完全な或いは部分的な橋絡又は再接続を引き起こすか或いはもたらす。

例えば、オートバイの場合、ごく少量の媒体流（体積流）、例えば約３％を組立体を迂回して橋絡又は分流させる必要があり、この少量が媒体内に相当の降圧、例えば約３５０バールからその５バール未満の値までを生成する。この少量の媒体転流の後に、前輪からの後輪の駆動は事実車両の地面の接触により取って代わられる。少量の媒体は、例えば、簡単に対処することのできる少量の熱堆積しかシステム内に生じない。一実施形態では、装置は流体静力学的管路系の一部を形成する橋絡導管路と、該橋絡導管路内に配置されて１以上の感温部材を備えるユニットとを備える。追加的に含まれるのは、橋絡導管路内に或いはそこに配置した接続・切り離し部材である。感温部材は、異なる熱膨張係数を有する１以上の物体で構成することができる。この場合の接続・切り離し部材は、それらが一（又は）複数の物体により起動できるよう配置することができる。それ故、ユニットは流体、例えば油圧作動油の形の第１の物体と、金属、例えばアルミニウムで出来た第２の物体とを含む。第２の物体は流体用チャンバを封入するハウジングやフレームで構成することができ、流体とハウジングの熱膨張係数は相当に異なる。油圧作動油の形の流体の代替例は、良好に規定された融点と凝固点を有する一（又は複数）のワックスとすることができる。接続・切り離し部材は、前述の第１の物体により起動できるよう配置した円錐体又は針状体と、この円錐体又は針状体に属する弁座とにより構成することができる。第２の物体と円錐体は、ユニットのフレーム或いはハウジング内の封止部材でもって封止して配置される共通部分を形成することができる。第１の熱膨張ケースでは、円錐体が弁座を封止し、橋絡導管路を閉じたままとするのに対し、第２の熱膨張ケースではそれが橋絡導管路を開けたままとする。一又は複数の物体は熱膨張係数と円錐体／針状体でもって選択し、弁座は小さな温度範囲、例えば約５°の温度範囲内での接続と切り離しを可能にするよう配置する。この装置は、好ましくはオートバイの形でもって車両に組み込まれ、ここでは通常車輪は地面又は支持面に接触し、一（又は複数）の橋絡部材による橋絡がポンプが生成する圧力内に最小の圧力降下しか引き起こさない。代替実施形態では、橋絡又は切り離しと再接続用に制御機能／制御弁やコンピュータ機能が使用される。０．１〜１．０秒の最低の再接続時間を、得ることができよう。

新規装置のさらなる実施形態は、以下の下位請求項から明らかになろう。

上記の結果、構成関連利点が排出又は漏出機能の考え得る用途により得られる。通常の駆動が得られるケースにとっては、媒体流における小さな変化しか要求されない。これは通常の稼働への復帰に利点をもたらし、何故ならシステムはその切り離し後に素早く最大の推進機能を呈することができるからである。車両は、とりわけ二輪のオートバイにおいて有用であるが、前記に従ってオートバイや四輪の車両の異なる変形例にて用いることもできる。流体静力学的システムには、システム内の許容最大圧力に反応する圧力検出部材で構成される橋絡構成と、前輪（被駆動輪）が後輪（駆動輪）よりも高速を割り当てられているかに反応する逆止弁構成とを備えることができる。後輪から前輪への駆動機能は、車両を前方へ駆動するときに得られるようにしてある。後進時に車両に過度に影響を与えないようにするため、この種のどんな影響も排除されるようシステムを公知の方法で構成することができる。改善された滑空特性を得ることができ、それは制御と起動状況を維持し、それにより改善された機能をもたらすことができるからである。低減後の切り離しは地面との衝合直前に為すことができ、地面との接触後の非常に短時間で接続を実現することができる。

本発明による提案装置を、添付図面を参照して以下に説明する。

図１中、オートバイを１にて概略示す。オートバイは、後輪２と前輪３を備える。オートバイは、それ自体公知とすることのできるエンジン４（基本的表現で図示）もまた備える。後輪にはチェーン駆動機構が配設してあり、そのチェーンは符号５で示してあり、後輪のリングギア６から駆動される。車両のギアボックスは符号７で示され、チェーン５に割り当てたギア輪は８で示した物を有する。流体静力学的システム９の一部を形成するポンプ装置は、１０で示してある。ポンプ装置は、前輪３用の駆動組立体１１を駆動する構成としてある。ポンプ装置と組立体は、高圧管路又は高圧ホースと低圧管路又は低圧ホース１３とを備える流体静力学的システムにより相互接続してある。図示の例示実施形態の低圧側には、冷却器１４と蓄圧器１５が適合させてある。冷却器１４は、オートバイを熱帯気候、例えば砂漠帯気候で運転する場合に、装置の一部を構成することができる。

ギア輪８は、軸１６によりポンプ装置１０用の駆動装置１７に接続してある。駆動装置は、それ自体は公知技術で構成することができ、作動油槽内を走るチェーンで構成することができる。駆動装置は、それ自体公知の方法でポンプ１０ａを駆動する。ポンプ装置にはまた、管路１２上或いは路内に最大圧力が存在するときに動作に入る圧力解放弁を設けることができる。弁１０ｂは、それ自体公知とすることができ、それ自体は本発明には関係ない。加えて、ポンプ装置１０は逆止弁１０ｃを備え、これが例えば車両転向状況や各種制動状況等において後輪２よりも高速で前輪３が回転する場合に動作に入る。駆動組立体は、ポンプ１０ａにより駆動されるモータ部１１ａを備える。組立体は、加えて減速ギア機構１１ｂを含む。ユニット１１ａ，１１ｂはそれ自体は公知技術で構成することができ、され故にここでは詳しく説明はしないことにする。前輪３に対する組立体１１の駆動機能の伝動装置が１８により概略示してあり、能動的に接続されたギア歯、いわゆるスプラインを用いてそれ自体が公知の方法で達成される。前輪と後輪の構成は、またはそれ自体は公知の方法で実現することができ、これまたここでは詳細な説明を省略することにする。流体静力学的システムを用いると、高圧管路１２内の圧力は３５０バール台の大きさとすることができる。オートバイの通常走行を参照するに、後輪２は前輪よりも若干高速で回転し、それによって符号Ｆを付した推進力が前輪に誘発される。前記蓄圧器１５は、低圧管路１３が推進中ずっと最小圧力、例えば約３バールの導入を保証する。

発明概念によれば、装置は以下に概括する橋絡導管路１９を備えており、開閉位置をとることができる。橋絡導管路はサーモスタット２０（基本的な表現で図示）を含み、それが流体静力学的媒体の温度に応じて橋絡導管路１９を開閉する。高圧管路１２内の媒体は矢印２１で示してあり、低圧導管路１３内の媒体は２２で示してある。前記媒体は、関連する従前の添加物を有する油圧作動油により構成することができる。導管路１９内の橋絡方向は、２３で示してある。上記橋絡機能には異なる構造を持たせることができ、システム内で異なる位置を割り当てることができる。この場合、橋絡機能は駆動組立体内で構成される。橋絡機能は、圧力に大きな変化を生成するため高圧管路１２から低圧管路１３への少量の差動媒体流でもってのみ動作させる必要がある。図１中、地面を補助的に符号２４で示してある。

図２は、一方でサーモスタット機能を他方で図１（１９と対照）になる橋絡用の接続・切り離し機能を備えるユニット２５の構造の構造的例示実施形態を示す。このユニットは、外螺子２７付きのスリーブ形状外側部２６を備え、これによりこのユニットは駆動組立体ハウジング内に螺入様式で配置される。このユニットは外部シール２８を有し、それが駆動組立体ハウジング３０（基本的な表現にて示す）の内壁２９を封止している。ユニットには内部チャンバ３１が配設してあり、シール３３にて封止した螺子３２でもってこれを閉鎖することができる。チャンバ３１は、チャンバ３１よりも小径或いは小断面積のチャンバ３４へ移入する。チャンバ３１，３４内には、流体媒体３５が適用してある。この媒体は、任意の関連添加物をもった油圧作動油により構成することができる。または、油圧作動油をそれ自体はサーモスタットの一般的に知られている一（又は複数）のワックス３６により置き換えることもできる。油圧作動油は、ほぼ均一な膨張収縮機能に基づき動作する。一又は複数のワックス（媒体）は、より明確な融点及び凝固点範囲を有する。チャンバ３４は円錐体３７を含み、封止リング３８によりこれをチャンバ３４に封止してある。その端部に円錐体３７は針状或いは栓体状の部材３９を有し、これが下方へ弁座４１の切り出し部４０内に延びている。図２に示した位置では、栓体３９は切り出し部４０を封止する位置をとる。円錐体は、ユニットの中心線４２に沿って長手方向、すなわち図２の下方へ変位可能とするよう配置してある。その上部に、栓体は先細部３９ａを備える。栓体を円錐体により矢印４３の方向へ変位させると、先細部分３９ａは弁座内の切り出し部４０に対向配置され、結果として栓体先細部分３９ａの外側と弁座孔４０に流路が形成される。弁座の底面４１ａは高圧管路１２（図１参照）に接続してあり、弁座の上面４１ｂは低圧管路１３（図１参照）へ接続してある。図２に示した位置では、管路１２，１３間の流路は閉じている。栓体を変位させ、栓体の外部３９ａと弁座孔４０との間に流路が存在すると、高圧管路と低圧管路は互いに接続され、すなわち橋絡機能が機能する。作動油３５或いは一（又は複数）のワックス（すなわち、第１の物体）は線形膨張係数を有し、それが栓体３９をハウジングとフレームと弁座４１（併せ第２の物体を形成）に対し変位可能とすることになり、それ故にそれが作動油３５や一（又は複数）のワックス３６よりも実質的に小さな第２の線形膨張係数を有するようになる。この変位は、ユニット内の支配的温度に応じて矢印４３の方向へ生ずる。線形膨張は矢印４４の方向の対抗圧力の効力に対抗して作用するが、対抗圧力は栓体の底面３９ａの高圧と円錐体３７に固締される栓体の面３７ａの低圧とにより生成される。熱が生じた場合、栓体はそれ故に図２の下方へ１〜３ｍｍ、好ましくは約２ｍｍに達することのある程度の変位Ｌにて押圧され、管路１２，１３間の接続は開く。作動油或いはワックス物体３５，３６はそれ故に高圧管路と低圧管路内の媒体内の温度からの間接的な熱とは無関係に線形膨張を果たす。ユニット２５は、排出或いは漏出機能に基づき動作するものと見なすことができる。図２中、橋絡導管路の一部は栓体３９と弁座４１の間の流路により構成される。橋絡管路の接続と切り離しは明確な温度範囲内で為さねばならず、その範囲は好ましくは小さな、例えば８０℃〜８５℃、１００℃〜１０５℃等の温度範囲に選択される。一のワックス／複数のワックスを含む構成がより明瞭な温度範囲をもって実現できることは、理解されよう。作動油やワックス物体は、アルミニウムや合金や鋼等で作成することのできる第２の物体２５内の熱伝導により起動される。ハウジング或いはフレーム２５はオートバイ上の適当な場所、例えば駆動組立体ハウジング３０に嵌合させ、このハウジングがその部品ごとに作動油やワックス物体に間接或いは直接に熱を運ぶこともでき、橋絡の接続と切り離しを支援することができる。

図示した例示実施形態では、橋絡や橋絡実行や温度検出機能がユニット２５内に統合してある。これらの機能は、無論、場所とは切り離すことができる。橋絡の実行は、温度検出からかつ／又は片や電気的な橋絡制御から電気的に制御することができる。部品２６，３７，３９，４１は、作動油／一（又は複数）のワックスよりも実質的に低い熱膨張率を有し、例えば前記材料種で構成できる材料でもって作成することができる。一又は複数のワックスは、等価物により置き換えることができる。

図３中、油圧モータは４５により示してある。媒体給送管路は４５で示してあり、排出管路は４６で示してある。管路４５はポンプ吐出口へ接続してあり、管路４６がポンプの吸入口へ接続してある。油圧モータと平行に、媒体用の橋絡管路４７が配置してある。モータ４５との間の主要流は矢印で示してあり、管路４７内の排出流は４９で示してある。制御要素すなわち制御弁が、５０により基本的表現にて示してある。部材／弁は比例弁の形で電気制御ユニットにより構成することができ、この比例弁はそれ自体は公知であって排出流の検量時に弁座５３に対し動作するコイル５１と針状体５２を備え得る種で構成することができる。コイルの導電体５４，５５は作動部材に接続でき、これが手動或いは自動制御動作に応じて弁座に対する針状体の位置すなわち排出流の大きさを決定する。作動部材は、位置影響部材５７やサーモスタット５８等により構成することができる。または、制御部材をしかるべく制御することのできる機械部材により構成することもできる。流出機能を用いることで、主要流を可変することができる。主要流の変化は、比較的少量、例えば２〜１５％とする必要がある。車両を低速で駆動し、流体モータに高圧が存在するときは、１０％低減に至る変化が主要流内に生ずる。幹線道路上での通常の駆動では、流れの低減は約３％台等の大きさである。制御部材は、流動変更或いは圧力変更部材として動作させることができる。図示の構成を用いることで、前輪駆動機構の大きさは簡単に変えられ、かくして駆動条件に応じて前輪駆動機構の大きさが変更できるようになる。起動部材５７，５８は、例えば前輪と後輪やスロットル及び／又は個別起動部材上のセンサにより制御することができる。前輪駆動機構は、それ故にそれが完全に或いは部分的に遮断できるよう構成することができる。作動油／媒体用にこの中に、圧力発生器と温度センサを設けることもできる。車輪内の空気圧力を検出する車輪軸受センサで、回転検出センサ等に可能な構成の一部を形成することもできる。

本発明は、上記に例示した実施形態に限定はされず、特許請求の範囲と本発明概念の範囲内での改変にさらすことができる。

後輪が流体静力学的システムにより前輪に対する推進力を誘発させる二輪車両上の流体静力学的構成の上面から見た基本的表現図である。温度検出機能と流体静力学的構成内の橋絡管路用の接続・切り離し機能を有する図１になる流体静力学的構成の一部を形成するユニットの構造例示実施形態を示す縦断面図である。媒体流の可変調節を提供することのできる調節弁を有するさらなる例示実施形態を示す縦断面図である。

Claims

少なくとも一つの第１の車輪（２）から少なくとも一つの第２の車輪（３）へ流体静力学的伝達装置（１０，１１，１２，１３）により駆動力（Ｆ）を伝達する車両（１）用装置であって、
好ましくは車両エンジンを介して前記第１の車輪と共に駆動できる流体静力学的ポンプ（１０ａ）と、
流体静力学的管路系（１２，１３）により前記ポンプへ接続されて前記第２の車輪を駆動する流体静力学的駆動組立体（１１）と、
前記駆動組立体を完全に或いは部分的に橋絡又は切り離し又は再接続する１以上の部材（１９，２０）で、前記車両に関する一（又は複数）の駆動状態を直接又は間接に検出しかつ／又は影響するよう構成され、仮に変化が生じた場合に、前記組立体の完全な或いは部分的な橋絡又は切り離し又は再接続をもたらす前記部材とを備える、ことを特徴とする装置。
前記一（又は複数）の部材（１９，２０）は、流体静力学的管路系の一部を形成する橋絡導管路（１９）と、該系内に配置され、感温部材と温度に応じて前記橋絡導管路の接続・切り離しを行なう部材（３９，４１）を備えるユニット（２０）とを備える、請求項１記載の装置。
前記一（又は複数）の感温部材は異なる熱膨張係数を有する物体（２６，３５，３６）を備え、前記一（又は複数）の接続・切り離し部材は前記物体間の相対運動により起動するよう構成した、請求項２記載の装置。
前記一（又は複数）の感温部材は流体（３５）、例えば油圧作動油や一（又は複数）のワックス（３６）で構成した第１の物体と、金属、例えばアルミニウムや合金や鋼等の金属で出来た第２の物体（２５）を備え、前記接続・切り離し部材は円錐体又は針状体で構成し、それを前記第１の物体と前記円錐体又は針状体に属する弁座（４１）とにより起動できるようにした、請求項３記載の装置。
前記構成は、前記橋絡又は接続・切り離しの際に前記装置内に使用する媒体に対し連続的又は段階的変化を生成するようにした調節機能、例えば調節弁を備える、請求項１記載の装置。
前記制御弁を圧力調整弁又は流量調整弁で構成し、それを電気的又は機械的又は温度検出部材により制御できるようにした、請求項１又は５に記載の装置。
前記一又は複数の物体は熱膨張係数でもって選択してあり、前記円錐体と前記弁座は小さな温度範囲、例えば８０〜８５℃、１００〜１０５℃の範囲内で接続・切り離しできるよう構成した、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
地面や下敷き／支持面に車輪が通常接触する車両内に組み込んであり、一（又は複数）の前記橋絡部材による橋絡が前記ポンプが生成する媒体流に最小の変化、例えば３％の変化しか引き起こさず、続く圧力の大きな変化が例えば約１％の圧力降下を生成し、ここで一（又は複数）の第１の車輪（２）が一（又は複数）の第２の車輪を地面（２４）を介して駆動し、該第２の車輪がかくして前記システムからの駆動に取って代わる、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
前記橋絡又は切り離し又は再接続における遅延は、０．１〜１．０秒、好ましくは０．１〜０．２秒に最小化した、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
前記車両の特定の駆動機能、例えば滑空や車輪転向や傾斜等において、前記構成は橋絡又は接続・切り離し用の第１の値を車両に対し地面上方状態（滑空）又は車輪転向状態又は傾斜状態とし、橋絡又は接続・切り離し用の第２の値を前記個別状態とは異なる状態からの戻り状態又は採用状態とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。