JP3432309B2 - 油圧駆動式車両の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧駆動式車両の駆
動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧駆動式車両においては、左右輪を転
蛇することなく，左右輪で独立した速度制御レバーを操
作して左右輪をそれぞれ駆動する油圧モータの回転速度
を別々に制御することにより輪差を生じさせて方向転換
を行う，スキッドステアリング方式が一般的に採用され
ている。

【０００３】そして、油圧駆動式車両においては、左右
輪をそれぞれ別々の油圧モータにより駆動することとし
てあるので、左右輪の間には格別の差動機構は設置され
ていないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の油圧
駆動式車両には、通常の乗用自動車とは異なる運転操作
が求められ、油圧駆動式車両の操作性を考慮した場合、
通常の乗用自動車と同様にハンドル操作によって操向輪
に切れ角を与え、これによって操向を行えるようにする
ことが好ましいと考えられる。

【０００５】しかしながら、油圧駆動式車両について
は、前記の事情から格別の差動機構が存在しておらず、
従来の油圧駆動式車両に単にハンドル操作により操向輪
に切れ角を与える操向機構を追加した場合には、旋回走
行において、操向輪の切れ角による旋回軌跡とその旋回
軌跡での左右輪の輪差とが整合せず、左右輪の輪差と左
右輪のいずれか（主に、内輪側）の回転速度とが一致し
ないことにより路面に対してその車輪のスリップ率が大
となり、駆動力および横力が十分得られず旋回走行を安
定して行ううえでの妨げとなる。

【０００６】また、車体の左右両側に車両の前後方向に
離間して複数の駆動輪を配置した，この種の油圧駆動式
車両においては、同側に配置された駆動輪間において
も、その旋回軌跡の長さと前後に配置された駆動輪の回
転速度との間で整合がとれないので車輪のスリップ率が
大となり、旋回走行の安定性が損なわれるものとなる。

【０００７】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、この種の油圧駆動式車両において、スリ
ップのおそれが少なく安定的な旋回走行を可能とするこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、車体の左右両側に車両の前
後方向に離間して複数の駆動輪を配置し、これらの駆動
輪のうち少なくとも左右の一対を操向ハンドルの操作に
よって操向するようにした油圧駆動式車両において、前
記駆動輪のうち車体の左右一側分に対応してこれらの駆
動輪を駆動する油圧モータであって、左右分をそれぞれ
駆動する油圧モータを別々に設置し、車体の同側で前後
方向に離間する複数の駆動輪は対応する側の油圧モータ
の出力軸に連動機構を介して機械的に接続し、圧油源か
らの圧油を前記各油圧モータに供給することによりすべ
ての駆動輪を駆動することとし、前記各油圧モータの出
力軸の回転速度を連続的に調整可能とし、操向ハンドル
の操作に伴って旋回の内側となる側の油圧モータの出力
軸の回転速度を外側となる側の油圧モータの回転速度よ
り操向輪の切れ角に応じた分だけ小さくすることを特徴
とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、前記請求項
１記載の油圧駆動式車両の駆動装置において、車体の左
右両側の駆動輪に対応して設置した前記油圧モータに
は、圧油源として各油圧モータに対応してそれぞれ油圧
ポンプを設置し、各油圧ポンプからの圧油は専ら対応す
る油圧モータに供給することを特徴とする。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、前記請求項
１または２記載の油圧駆動式車両の駆動装置において、
圧油源から前記各油圧モータに至る油圧管路のそれぞれ
に、流量制御弁を設置し、この流量制御弁の開度を操向
輪の切れ角に応じて調整することにより、操向ハンドル
の操作に伴って旋回の内側となる側の油圧モータの出力
軸の回転速度を外側となる側の油圧モータの回転速度よ
り操向輪の切れ角に応じた分だけ小さくすることを特徴
とする。

【００１１】また、請求項４記載の発明は、前記請求項
３記載の油圧駆動式車両の駆動装置において、圧油源か
ら前記各油圧モータに至る油圧管路のそれぞれに、各油
圧管路の反転接続が可能な切換弁を設置し、それぞれの
油圧管路に設置された各切換弁は一の切換弁のみを反転
接続状態とすることが許容されることを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明によれば、操向輪の操向に
よって操向輪の回転速度が切れ角に応じて調整されるの
で、旋回走行に伴って生じる左右の操向輪の移動距離の
相違に応じた回転速度で左右の操向輪が駆動されること
となり、スリップのおそれを生じずに確実に駆動力，横
力を維持することができる。

【００１３】そして、その場合に操向輪以外の駆動輪に
おいても左右の駆動輪がその旋回走行に対応して同様の
差速を生じて車体の旋回が行なわれるうえ、同側の操向
輪との間での差速が生じないのでスリップを生じるおそ
れもない。

【００１４】したがって、スリップのおそれが少なく、
安定的に旋回走行をすることのできる油圧駆動式車両を
提供することができる。

【００１５】また、請求項２記載の発明によれば、それ
ぞれの油圧モータに対応してそれぞれ油圧ポンプを設置
し、各油圧ポンプからの圧油を対応する油圧モータに供
給して駆動するので、一側の車輪がぬかるみにはまった
場合等に、他側の油圧モータの圧力低下がなく、当該他
側の車輪の駆動力が低減することが回避され、悪路での
走行性能が良好である。

【００１６】また、請求項３記載の発明によれば、流量
制御弁を用いて前記油圧モータの回転速度を調整するよ
うにしてあるので、比較的簡素な構造により油圧モータ
の回転速度を制御することができる。

【００１７】また、請求項４記載の発明によれば、各油
圧モータに至る油圧管路のそれぞれに各油圧管路の反転
接続が可能な切換弁を設置し、これらの切換弁のうち一
の切換弁のみを反転接続状態とすることが許容されるよ
うにしてあるので、一の切換弁だけを反転接続状態とす
ることにより、左右の車輪の駆動方向を互いに逆方向と
することができ、左右の車輪を等速で駆動することによ
り車両はピボット運動を行うことができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面に示す実施例によりこの発明を説
明するが、まず、図２により油圧駆動式車両（以下、単
に車両という）１の操向装置２の概略を説明し、その
後、図１により駆動装置３を説明することとする。

【００１９】図２において、１は車両であって、矢印Ｆ
は車両の前方を示し、４は操向輪としての前輪，５は中
間輪，６は後輪であって、後述するようにこれらは駆動
輪でもある。なお、これらの前輪４，中間輪５および後
輪６において、添え字Ｒは右側車輪を，添え字Ｌは左側
車輪をそれぞれ示す。

【００２０】これらの前輪４，中間輪５および後輪６は
車両１の左右両側に配置され、中間輪５は前輪４と後輪
６との間において中央となる位置に設置されている。

【００２１】そして、これらの前輪４，中間輪５および
後輪６において、前輪４および後輪６はそれぞれ前輪用
あるいは後輪用操向装置７，８を介して各車輪のキング
ピン１１まわりでその切れ角を適宜に調整可能に設置さ
れているが、中間輪５においては中間輪５が前後方向に
固定され，切れ角の調整が不能の状態として設置されて
いる。

【００２２】前輪用操向装置７は、回動可能に設置され
たステアリング軸１２と，このステアリング軸１２に固
着したベルクランク１３とを有する。

【００２３】そして、このベルクランク１３には左右の
前輪４Ｌ，４Ｒのナックルアーム１４が油圧シリンダか
らなるタイロッド１５を介して連結されるとともに、こ
のベルクランク１３には操向用油圧シリンダ１６が連結
されている。

【００２４】したがって、不図示の操向ハンドルの操作
に応じてこの操向用油圧シリンダ１６を伸縮変位させる
ことによって、前記ベルクランク１３をステアリング軸
１２まわりに変位させ、前記左右の前輪４Ｌ，４Ｒはタ
イロッド１５を介してキングピン１１まわりに操向変位
をすることができる。

【００２５】また、この前輪用操向装置７においては、
前記タイロッド１５を構成する油圧シリンダを伸縮変位
させることによっても左右の前輪４Ｌ，４Ｒの切れ角を
調整することができる。

【００２６】たとえば、前記ベルクランク１３を中立位
置として左右の前輪４Ｌ，４Ｒの切れ角を０とし、この
状態で左右の前輪４Ｌ，４Ｒのそれぞれに連結されたタ
イロッド１５の長さを等量だけ縮小させると、図２で仮
想線Ａで示すように「ハ」字状にすることができ、後述
するように車両１を中心点Ｏまわりにピボット運動をさ
せることも可能となる。

【００２７】そして、この前輪用操向装置７において
は、前記ステアリング軸１２まわりに同心状の円板部材
１７を固着し、この円板部材１７の外周部にそれぞれボ
ウデンワイヤのインナケーブルからなる２本のワイヤ２
１，２２の一端をそれぞれ接続し、これらのワイヤ２
１，２２の他端はそれぞれ後述する流量制御弁３４の操
作部に接続したものとなっている。

【００２８】他方、後輪用操向装置８は、概ね前記の前
輪用操向装置７と同様であるが主に円板部材１７および
ワイヤ２１，２２に相当するものが設置されていない点
で相違する。

【００２９】したがって、以下の説明においては前輪用
操向装置７と同様の部分には同一の参照番号を付与する
こととして重複する説明を省略する。

【００３０】この後輪用操向装置８においても、不図示
の後輪用操向ハンドルの操作に応じてこの操向用油圧シ
リンダ１６を伸縮変位させることによって、前記ベルク
ランク１３をステアリング軸１２まわりに変位させ、左
右の後輪６Ｌ，６Ｒはタイロッド１５を介してキングピ
ン１１まわりに操向変位をすることができる（図２中の
仮想線Ｂ参照）。

【００３１】また、この後輪用操向装置８においても、
タイロッド１５を構成する油圧シリンダを伸縮変位させ
ることによっても左右の後輪６Ｌ，６Ｒの切れ角を調整
することができ、前記左右の前輪４Ｌ，４Ｒの場合と同
様に図２に仮想線Ａで示すように「ハ」字状とすること
も可能である。

【００３２】そして、このような操向装置２を備えた車
両１の駆動装置３は、次のように構成されている（図１
参照）。

【００３３】すなわち、この車両１の駆動装置３は、駆
動源としてのエンジン３１と、そのエンジン３１の出力
軸に連結して駆動される油圧ポンプ装置３２とを有する
ものである。

【００３４】その油圧ポンプ装置３２は、２連型油圧ポ
ンプからなるものであって、この発明でいう圧油源に該
当し、その２連型油圧ポンプの一方は左側車輪用油圧ポ
ンプ３２Ｌであり、他方は右側車輪用油圧ポンプ３２Ｒ
である。

【００３５】これらの左側車輪用油圧ポンプ３２Ｌと右
側車輪用油圧ポンプ３２Ｒとは、前記エンジン３１の出
力軸により等速で運転されるものであって、両者ともに
可変容量型油圧ポンプである。

【００３６】そして、これらの左側車輪用油圧ポンプ３
２Ｌと右側車輪用油圧ポンプ３２Ｒにより生じた圧油
は、それぞれ流量制御弁３４および切換弁３５を経て互
いに独立してそれぞれ専ら左側車輪駆動用油圧モータ３
３Ｌあるいは右側車輪駆動用油圧モータ３３Ｒに供給さ
れるようになっている。

【００３７】この実施例において、圧油源をこのように
左右で独立して別体の油圧ポンプにより構成してあるの
は、例えば、車両１の一側の車輪がぬかるみにはまった
場合等に、一側の油圧モータに多量の圧油が供給されて
油圧が低下し、他側の車輪の駆動力が低減することが回
避され、悪路での走行性能を良好に維持するためであ
る。

【００３８】この実施例において、流量制御弁３４は４
ポート３位置型の圧力補償型可変流量制御弁からなり、
その流量は人力式に連続的な調整をすることができるも
のであって、その操作子部分には前記ワイヤ２１あるい
は２２の他端が接続されている。

【００３９】すなわち、左側車輪用油圧ポンプ３２Ｌか
らの油圧管路に設置された流量制御弁３４にあってはそ
の操作子部分にワイヤ２１の他端が、また右側車輪用油
圧ポンプ３２Ｒからの油圧管路に設置された流量制御弁
３４の操作子部分にはワイヤ２２の他端が接続されてい
る。

【００４０】したがって、これらの流量制御弁３４にお
いては、ステアリング軸１２の回動変位によって、車両
１の旋回内側となる側の車輪への油圧管路に設置された
ものの操作子部分がワイヤ２１あるいは２２により操作
されて、その流量制御弁３４により旋回内側となる側の
車輪を駆動する油圧モータに供給する圧油の流量が操向
輪である前輪４の切れ角に応じてその分低減され、その
結果これに対応して左側車輪駆動用油圧モータ３３Ｌあ
るいは右側車輪駆動用油圧モータ３３Ｒの回転速度が他
方より低下する。

【００４１】なお、この際、前記流量制御弁３４が圧力
補償型の流量制御弁であるので、左右車輪駆動用油圧モ
ータ３３Ｌ，３３Ｒの回転速度が低下しても一定のトル
クを維持することができ、駆動輪の駆動力が保たれるの
で安定的に走行することができる。

【００４２】この実施例において、流量制御弁３４を用
いてあるのは、油圧回路構成やその流量制御の方法を比
較的簡単なものとすることができるからである。

【００４３】前記の流量制御弁３４を経由した圧油が達
する切換弁３５は、４ポート３位置型の電磁切換弁であ
って、通常の運転時には左側車輪用油圧ポンプ３２Ｌの
油圧系と右側車輪用油圧ポンプ３２Ｒの油圧系の双方の
切換弁３４をともに左位置として車両１を前進，後退さ
せるものである。

【００４４】しかし、この実施例において、左側車輪用
油圧ポンプ３２Ｌの油圧系と右側車輪用油圧ポンプ３２
Ｒの油圧系の双方の切換弁３４は、互いに独立して切換
操作ができるようにされている。

【００４５】そのため、車両１を中心点Ｏまわりで図２
中に仮想線Ｃで示した円形の軌跡に沿って旋回させてピ
ボット運動を行わせる場合には、左側車輪駆動用油圧モ
ータ３３Ｌと右側車輪駆動用油圧モータ３３Ｒとの回転
方向を逆向きとして等速で駆動することとして、左側車
輪用油圧ポンプ３２Ｌの油圧系の切換弁３４を例えば左
位置とするとともに右側車輪用油圧ポンプ３２Ｒの油圧
系の切換弁３４を例えば右位置として互いに異ならせる
ことにより行うことができる。

【００４６】このように、この実施例においては、前記
流量制御弁３４と別体の切換弁３５を用いたものである
が、流量制御弁３４として前記切換弁３５の機能を有す
るものを用いてもよいことはいうまでもない。

【００４７】そして、切換弁３４を経た圧油は、左側車
輪駆動用油圧モータ３３Ｌあるいは右側車輪駆動用油圧
モータ３３Ｒに達してこれらを駆動する。

【００４８】これらの駆動用油圧モータ３３Ｌ，３３Ｒ
は、それぞれの出力軸３６が減速機３６ａとチェーンお
よびスプロケットからなる連動機構３７とを介して、前
輪４Ｌあるいは４Ｒ、中間輪５Ｌあるいは５Ｒ、後輪６
Ｌあるいは６Ｒに連結されているので、これらを駆動す
ることとなる。

【００４９】なお、前記左側車輪駆動用油圧モータ３３
Ｌの出力軸３６による，前輪４Ｌと中間輪５Ｌと後輪６
Ｌの駆動速度は各車輪の周速が等速となるように行わ
れ、また右側車輪駆動用油圧モータ３３Ｒの出力軸３６
による，右側車輪４Ｒ，５Ｒ，６Ｒの駆動も前記と同様
に周速が等速となるように行われる。

【００５０】このような車両１においては、操向ハンド
ルを操作して車両が旋回走行を行う場合に、操向輪の回
転速度が操向輪の操向伴う切れ角に応じて調整されるの
で、旋回走行に伴って生じる左右の操向輪の移動距離の
相違に応じた回転速度で駆動されることとなり、スリッ
プのおそれを生じず，操向輪は確実に駆動力，横力を維
持することができる。

【００５１】そして、その場合、その他の駆動輪におい
ても移動距離に応じた回転速度で駆動されるので左右の
駆動輪間で同様にスリップのおそれがなく、さらに、車
両１の同側において操向輪との間のように前後方向の各
車輪間で差速が生じないのでスリップを生じるおそれも
なく、安定的に旋回走行をすることのできる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、操向輪の操向によって操向輪の回転速度が
切れ角に応じて調整されるので、旋回走行に伴って生じ
る左右の操向輪の移動距離の相違に応じた回転速度で左
右の操向輪が駆動されることとなり、スリップのおそれ
を生じずに確実に駆動力，横力を維持することができ
る。

【００５３】そして、その場合に操向輪以外の駆動輪に
おいても左右の駆動輪がその旋回走行に対応して同様の
差速を生じて車体の旋回が行なわれるうえ、同側の操向
輪との間での差速が生じないのでスリップを生じるおそ
れもない。

【００５４】したがって、スリップのおそれが少なく、
安定的に旋回走行をすることのできる油圧駆動式車両を
提供することができる。

【００５５】また、請求項２記載の発明によれば、それ
ぞれの油圧モータに対応してそれぞれ油圧ポンプを設置
し、各油圧ポンプからの圧油を対応する油圧モータに供
給して駆動するので、一側の車輪がぬかるみにはまった
場合等に、一側の油圧モータに多量の圧油が供給されて
油圧が低下し、当該他側の車輪の駆動力が低減すること
が回避され、悪路での走行性能が良好である。

【００５６】また、請求項３記載の発明によれば、流量
制御弁を用いて前記油圧モータの回転速度を調整するよ
うにしてあるので、比較的簡素な構造により油圧モータ
の回転速度を制御することができる。

【００５７】また、請求項４記載の発明によれば、各油
圧モータに至る油圧管路のそれぞれに各油圧管路の反転
接続が可能な切換弁を設置し、これらの切換弁のうち一
の切換弁のみを反転接続状態とすることが許容されるよ
うにしてあるので、一の切換弁だけを反転接続状態とす
ることにより、左右の車輪の駆動方向を互いに逆方向と
することができ、左右の車輪を等速で駆動することによ
り車両はピボット運動を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧駆動式車両の操向装置説明図である。

【図２】油圧駆動式車両の駆動装置説明図である。

【符号の説明】

１ 油圧駆動式車両 ４，４Ｌ，４Ｒ 前輪（操向輪） ５，５Ｌ，５Ｒ 中間輪 ６，６Ｌ，６Ｒ 後輪 ３２ 油圧ポンプ装置（圧油源） ３２Ｌ 左側車輪用油圧ポンプ ３２Ｒ 右側車輪用油圧ポンプ ３３Ｌ 左側車輪用油圧モータ ３３Ｒ 右側車輪用油圧モータ ３４ 流量制御弁 ３５ 切換弁 ３６ 出力軸 ３７ 連動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 英樹 香川県高松市屋島西町2109番地８株式会 社四国総合研究所内 (72)発明者 山下 淳 愛媛県松山市福角町51−128 (72)発明者 佐藤 員暢 徳島県名西郡石井町藍畑字竜王52−30 (56)参考文献 特開 昭55−72419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−275070（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−168580（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−94637（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−132127（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−32577（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−49479（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−26743（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−27281（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−11423（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−30286（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 11/00 B62D 61/10 B60K 17/36

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の左右両側に車両の前後方向に離間
   して複数の駆動輪を配置し、これらの駆動輪のうち少な
   くとも左右の一対を操向ハンドルの操作によって操向す
   るようにした油圧駆動式車両において、 前記駆動輪のうち車体の左右一側分に対応してこれらの
   駆動輪を駆動する油圧モータであって、左右分をそれぞ
   れ駆動する油圧モータを別々に設置し、車体の同側で前
   後方向に離間する複数の駆動輪は対応する側の油圧モー
   タの出力軸に連動機構を介して機械的に接続し、圧油源
   からの圧油を前記各油圧モータに供給することによりす
   べての駆動輪を駆動することとし、 前記各油圧モータの出力軸の回転速度を連続的に調整可
   能とし、操向ハンドルの操作に伴って旋回の内側となる
   側の油圧モータの出力軸の回転速度を外側となる側の油
   圧モータの回転速度より操向輪の切れ角に応じた分だけ
   小さくすることを特徴とする油圧駆動式車両の駆動装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の油圧駆動式車両の駆動装
   置において、車体の左右両側の駆動輪に対応して設置し
   た前記油圧モータには、圧油源として各油圧モータに対
   応してそれぞれ油圧ポンプを設置し、各油圧ポンプから
   の圧油は専ら対応する油圧モータに供給することを特徴
   とする油圧駆動式車両の駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の油圧駆動式車両
   の駆動装置において、圧油源から前記各油圧モータに至
   る油圧管路のそれぞれに、流量制御弁を設置し、この流
   量制御弁の開度を操向輪の切れ角に応じて調整すること
   により、操向ハンドルの操作に伴って旋回の内側となる
   側の油圧モータの出力軸の回転速度を外側となる側の油
   圧モータの回転速度より操向輪の切れ角に応じた分だけ
   小さくすることを特徴とする油圧駆動式車両の駆動装
   置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の油圧駆動式車両の駆動装
   置において、圧油源から前記各油圧モータに至る油圧管
   路のそれぞれに、各油圧管路の反転接続が可能な切換弁
   を設置し、それぞれの油圧管路に設置された各切換弁は
   一の切換弁のみを反転接続状態とすることが許容される
   ことを特徴とする油圧駆動式車両の駆動装置。