JPH0771898B2

JPH0771898B2 - 車両の動力伝達機構

Info

Publication number: JPH0771898B2
Application number: JP62128079A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　寛
Original assignee: 佐藤寛
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: GB8812415D0; GB2218951A; JPS63297126A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、広くは車両に関するものであり，特に本発明
はその動力伝達機構に関するものであり，それにブレー
キ機構を付加したものである。

就中，本発明は油圧等の流体物の圧力を動力源として利
用し，油圧等の流体物の圧力をブレーキ機構として利用
した自動車等の車両の動力伝達機構に関するものであ
る。

（従来の技術）従来の車両は，エンジン等の動力源からの動力をシャフ
トや差動ギアを通じて機械的結合でその車輪に伝動して
いた。

また，そのエンジンを利用した駐車用のブレーキ機構
は，そのエンジンがその車輪に機械力で結合し，その車
輪の回転を阻止する機構となっている。

（発明が解決しようとする問題点）この場合その動力伝達の機械的構成は大変複雑になり，
その重量も増し燃費が上がった。さらには，その機械的
構成上の制限から全輪操舵等は不向きで，その角度にも
制限を受けた。

その上，クラッチや全輪駆動その他の機構が加わった場
合に，それらの構成は相乗的に複雑なものとなってい
た。

しかし，本発明に関しての問題点も従来にない独自の問
題点が後述するごとくに発生してきた。

（問題点を解決するための手段）以下に、本発明にかかる車両の動力伝達機構の具体的な
構成を詳細に記載する。これは、まず、車両の車輪があ
る。つぎに、流体圧モータがある。この流体圧モータ
は、上記の車輪のそれぞれに結合するものである。そし
て、流体用配管がある。この流体用配管は、上記の流体
圧モータを並列に結合するものである。さらに、主流体
圧回路がある。この主流体圧回路は、上記の流体用配管
に結合するものである。最後に、ブレーキ手段がある。
このブレーキ手段は、上記の車輪に直接または間接的に
設けられたものであって、スプリング等の機械的押圧手
段で車輪の回転力を直接または間接的に阻止するように
働いており、それを上記の主流体圧回路からの流体圧力
により油圧シリンダ等の流体圧シリンダで対抗力を与え
ることにより、流体圧のある間はその車輪にブレーキが
かからず、流体圧のない間はその車輪にブレーキかかる
ものである。

（作用）本発明にかかる車両の動力伝達機構は、以上のごとき構
成に為したゆえに以下のごときに作用が生じた。すなわ
ち、これは、まず、流体圧モータが上記の車輪のそれぞ
れに結合して、流体用配管が上記の流体圧モータを並列
に結合するものである。さらに、主流体圧回路が上記の
流体用配管に結合し、ブレーキ手段が上記の車輪に直接
または間接的に設けられて、スプリング等の機械的押圧
手段で車輪の回転力を直接または間接的に阻止するよう
に働いており、それを上記の主流体圧回路からの流体圧
により油圧シリンダ等の流体圧シリンダで対抗力を与え
ることにより、流体圧のある間はその車輪にブレーキが
かからず、流体圧のない間はその車輪にブレーキがかか
る働きをする。

（実施例）本発明に係る車両の動力伝達機構をその一実施例を用い
てそれを示す添付の図面と共に詳細に述べる。

第１図は，本発明に係る車両の動力伝達機構の一実施例
の側面図である。

第２図は，第１図のものの平面図を示したものである。

まず，車両たる自動車10の車輪11がある。つぎに，流体
圧モータの一つである油圧モータ20がある。この油圧モ
ータ20は，第２図に示すごとくに上記の車輪11のそれぞ
れに結合している。そして，油圧用配管30がある。この
油圧用配管30は，上記の油圧モータ20を並列に結合して
いる。最後に，主油圧回路40がある。この主油圧回路40
は，上記の油圧用配管30に結合している。

しかして,4輪車またはそれより多輪の自動車では車輪は
通常の場合片持ちである。２輪車の場合は両持ちの構造
が大部分である。したがって，車輪内部に油圧モータを
組み込むには，第３図に示すこの部分の正面断面のごと
くに，外部ロータ型が有利となる。もちろん，第４図に
示すこの部分の正面断面のごとくの内部ロータ型でも充
分実用にはなる。内部ロータ型の油圧モータは，現在種
々な形状のものが提案されており，周知の事実であるゆ
えにその説明は省略する。外部ロータ型は，現在の市場
では電動モータでは実用化されているが，油圧モータで
は見当たらない。これは，その必要がないため製作され
ていないのかも知れない。

外部ロータ型油圧モータは一例を挙げれば第５図のごと
くに楕円型のステータ25を固定し，円形の内壁を有する
ロータ22の内側に複数のベーン23を設け，ばね24または
油圧によりステータに押しつける。そして，そのステー
タ25の長径の先端が，そのロータ22の内壁に接触するよ
うなサイズとする。こうして，そのステータ25のINに油
を供給し,OUT側をタンクに接続すると外部ロータ25は回
転を始める。なお，この油圧モータ20の内部ステータ
は，本実施例のごとくに楕円形に限定されるものではな
く，その径が長径と短径とからなる非円形のものなら何
でもよい。

独立懸架の場合は，第６図のように可撓性配管30の先端
に迅速流体継手（クイックカプラ）31,41を取付け，そ
れにより主油圧回路40に接続することも出来る。トラッ
ク等に用いられている貫通軸懸架の場合は，第７図に示
すこの部分の正面断面図のごとくに，車軸の両端に油圧
モータ組込型車輪を取付ければよい。そして，ダブルタ
イヤの場合は，第７図のごとく２個のタイヤを纏めて１
個の車輪11と見なすとよい。油圧モータ20と車輪11を分
離した場合，油圧モータ20と車輪11を切り離し別置型と
することも出来る。この場合は，第８図と第９図に示す
この部分のそれぞれの実施例の正面断面図のごとくに，
油圧モータ20を車体側に取付け，ユニバーサルジョイン
ト12で車輪を駆動すると，ばね13の下の重量が減少し都
合がよい。

牽引車の場合，トレーラー側はただ牽引されるだけであ
ったが，油圧駆動方式にすると，第１図のごとく簡単に
トレーラー側も駆動させることが出来る。さらに油圧回
路の特殊性から，油圧モータ自体がブレーキ作用も兼ね
備えるため２本の配管だけですむ。第２図のようにダブ
ルタイヤのときは２個のタイヤをまとめて１個の車輪と
見なしてよい。

農耕用または山林での作業に使用される車は凹凸の激し
い所を走行するため，車高を高くし，さらに車輪11以外
の出っ張りを出来る丈なくすように設計する必要があ
る。この場合も，油圧駆動方式が有利性を発揮して来
る。これは，第10図のように車体よりパイプ状のシャフ
ト14を突出し油圧モータ20の組込型の車輪11をそこに取
付ける。そして，油圧モータ20の駆動用の配管30は，そ
のシャフト14の中を通せばよい。また，このシャフト14
を回転させることにより舵取りも可能となる。したがっ
て,4輪車の場合は同時に４輪駆動・４輪操舵が出来るこ
とになる。このことから，極めて容易に６車輪等の多輪
車も成立する。

また，本発明は，非常に興味深いものとして，単車への
実施例がある。すなわち，従来の単車は全て後輪駆動で
あり，前輪は舵取りに使われるだけである。これを，油
圧駆動方式にすると簡単に前輪も駆動させることが出来
る。これは，第11図のごとくに両持ち型の油圧モータ20
を埋込んだ車輪11を前輪に取付け，可撓性配管30とカプ
ラ40,41を使用して，本体側に接続すれば２輪力行が可
能となる。そして，その配管は，第12図ではむきだしに
なっているが，これはその支持機構部15の中を通しても
よい。

もちろん，ここで，この支持機構15は片持ちであっても
よい。

しかして，第２の発明は，第１の発明をその基礎と成し
ているゆえに，その記憶のすべてをここに援用する。そ
して，以下の構成がこれにプラスされる。それは，従来
のエンジンブレーキに代えた構成であって，流体圧モー
タとしてのブレーキ機構の弱点を補う機構である。

すなわち，油圧モータはブレーキ作用も兼ね備えている
が，長時間の駐車用としては完全なものではない。油圧
モータはベーン式の場合は多少のリークが有り，長期間
にわたって漏れを完全に無くすことはコスト上不利であ
る。したがって，駐車用として，車輪のホィール内に機
械的ブレーキを組み込む必要がある。それも，油圧シリ
ンダを使用し，油圧が立つとブレーキが解除するように
しておくと，エンジンが停止し，油圧が零になると自然
にブレーキがかかるように為す。また，従来のごとく，
手動バーを引いてブレーキをかけてもよい。

ブレーキはドラム式でも，ディスク式でもどちらでもよ
い。駐車ブレーキを油圧モータでもって解除する場合
は，アクセルを踏んだ時や惰力で走行している時とかエ
ンジンブレーキのかかっている時等，それぞれ油圧の掛
かり方が異なってくる。極端な時は負圧がかかるときも
ある。したがって，第13図または第14図のごときスプリ
ング等から成る駐車ブレーキ50で，第15図のごとき油圧
回路中のアキュムレータ54等で畜圧を行いエンジンの掛
かっている間は常に油圧が立ち駐車ブレーキ50を解除出
来なければならぬ。これは，エンジンがストップすると
同時に，切換弁Ｓがワンショットオンし油圧を下げるよ
うにするものである。

以下に，その具体的な構成を述べる。まず，上記の車輪
11に直接または間接的に設けられたものであって，スプ
リング51等の機械圧でブレーキ本体52を締め，その車輪
11の回転力を直接または間接的に阻止するように働いて
おり，それを上記の主流体圧回路40からの流体圧により
油圧シリンダ53で対抗力を与えることにより，そこに油
圧のある間はその車輪11にブレーキがかからず，油圧の
ない間はその車輪11にブレーキがかかるようになる手段
である。

しかして，油圧駆動方式の車両では，油圧ポンプ・油圧
モーターの油漏れを零にすることは非常に困難である。
したがって，漏れた作動流体を回収する構成にする必要
がある。特に，車輪に埋込まれた油圧モータの漏洩対策
を考えておかねばならない。以下その構成をその一実施
例をもって説明する。

まず，車両10と油圧モータ20間の配管30と40は，可撓性
のホースが２本（P,Tポート用）必要であるが，更にも
う１本のホースをドレン回収用配管32,42として追加
し，車輪１個当たり合計３本とする。

油圧モータ20には第16図に示すこの付近の正面断面図の
ごとくに，漏洩個所を覆うドレン回収カバー60で油溜り
を作り，可撓性の回収用配管32,42をカブラ33,43を経由
して接続し，車両10内に設けられた小容量のポンプによ
り，そのドレンをタンクへ回収する。もちろん，回収用
のポンプは省略してドレンの自然圧によりタンクへ戻し
てもよい。

しかして，上記のアウタロータモータは，後日の分割出
願の可能性のために他の実施例も追加する。

油圧モータとしては，現在市販されているものに内接歯
車モータがある。この内接歯車モータを変形し，アウタ
ロータモータ120としたものである。その第１は，第17
図に示す平面図と第18図に示すその側面断面図に表され
ている。なお，第17図は，分かり易くするために歯車の
組合せのみを示した。しかして，第17図と18図に示すご
とくに，遊び歯車121と主歯車122を直交させ，両方の歯
車121,122をカバー123で密閉し，矢印で示したごとくに
噛み合わせ部124の付近に設けられた油圧入り口125より
作動流体を押し込み，他方向の油圧出口126より吐出さ
せるようにするとこれらの歯車121,122は回転する。こ
の直交歯車121,122は，第19図と20図に示すごとくに傘
型にしてもよい。また，この直交型に代えて，第21図に
示すごとくに主歯車122の歯をその外周付近の内側に設
けその歯に遊び歯車121が噛み合うように為してもよ
い。

このような構造では通常の内接歯車モータに必要なフィ
ラーピースが不要となる。この方式のモータの回転トル
クFtは，歯車の噛み合わせ部の断面積（歯高×歯幅）を
Ａとすると次式で表現される。

Ft＝Ａ×ｎ×Ps n:遊び歯車の数 Ps:油圧したがって，一定の油圧でトルクを増加させるには，遊
び歯車121の数を増加させるか，断面積Ａを大と為すこ
とである。具体的には，第22図以下のものが考えられ
る。まず，第22図のごとく，一個の主歯車122に複数個
の遊び歯車121a〜121nを設け，それぞれに吸い込み口と
吐出し口をつける。さらに，第23図のごとくに，主歯車
122を表裏に設けそれに伴う遊び歯車121を設けたり，第
24図や第25図のごとくに主歯車122を２枚一体とするこ
とも可能である。このような構造にすることにより外部
ロータモータ120が出来あがる。

（発明の効果）本発明にかかる車両の動力伝達機構は，以上の如き構成
に為したゆえに，下記のごとき効果が生じた。

すなわち，油圧による走行方式の自動車または単車等の
車両に於いて，油圧モータがエンジンまたは電動モータ
に比べて小型・軽量のために，各車輪に一個ずつ分散し
て取付けることが可能となる。

このように油圧モータを分散し並列に運転することによ
って，差動機構を不要とし，全ての車輪を用いて力行す
ることが可能となる。また，小型・軽量のため車輪内部
に組み込むことすら可能である。

そして，全輪操舵をも可能に為し，しかも45〜90度の舵
取りも可能に為した。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明に係る車両の動力伝達機構の一実施例
の側面図である。第２図は，第１図のものの平面図を示したものである。第３図は，車輪の部分の拡大正面断面を示したものであ
る。第４図は，車輪の部分の拡大正面図断面を示した別の実
施例である。第５図は，油圧モータの拡大側面構造図を示している。第６図は，独立懸架の場合の車輪と可撓性配管の部分の
正面断面図である。第７図は，車輪の付近の正面構造図を示したものであ
る。第８図は，油圧モータと車輪の付近の他の実施例の正面
断面図である。第９図は，第８図と同様の部分の別の実施例を示した正
面断面図である。第10図は，シャフトと車輪の付近の他の実施例の正面断
面図を示している。第11図は，単車の場合の車輪と油圧モータの付近の正面
断面図である。第12図は，第11図のものの側面図を表したものである。第13図は，第２の発明の一実施例の駐車ブレーキの部分
の側面構造図を示している。第14図は，第13図のものの別の実施例を示したものであ
る。第15図は，第２の発明に使用する油圧回路の一実施例の
回路図である。第16図は，第１の発明の別な実施例の油圧モータ付近の
正面断面である。第17図は，油圧モータの別な実施例の歯車の正面図であ
る。第18図は，第17図の側面断面図でカバーをを有したもの
である。第19図〜25図はその別なそれぞれの実施例であって，第
19図がその側面図，第20図は側面断面図，第21図は正面
断面図，第22図と23図は正面図，第24図と25図は側面断
面図である。 10……車両、11……車輪 12……ユニバーサルジョイント 14……シャフト、15……支持機構 20……油圧モータ、22……ロータ 23……ベーン、24……ばね 25……ステータ、30……油圧用配管 31……カプラ、40……主油圧回路 41……カプラ、50……ブレーキ 51……スプリング、52……ブレーキ本体 53……油圧シリンダ、54……アキュムレータ 120……アウタロータモータ 121……遊び歯車、122……主歯車 123……カバー、124……噛み合わせ部 125……油圧入り口、126……油圧出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の車輪、該車輪のそれぞれに結合する
流体圧モータ、該流体圧モータを並列に結合する流体用
配管、該流体用配管に結合する主流体圧回路、および上
記の車輪に直接または間接的に設けられたものであって
スプリング等の機械的押圧手段で車輪の回転力を直接ま
たは間接的に阻止するように働いておりそれを上記の主
流体圧回路からの流体圧力により油圧シリンダ等の流体
圧シリンダで対抗力を与えることにより流体圧のある間
はその車輪にブレーキがかからず流体圧のない間はその
車輪にブレーキがかかるブレーキ手段、より構成される
ことを特徴とした車両の動力伝達機構。
【請求項２】流体圧モータが、油圧モータであることを
特徴とした特許請求の範囲第１項に記載の車両の動力伝
達機構。
【請求項３】流体圧モータが、１個以上の自由継手で間
接的に車輪に結合するものであることを特徴とした特許
請求の範囲第１項に記載の車両の動力伝達機構。
【請求項４】流体圧モータが、車輪内部に組み込まれ車
輪に直結したものであることを特徴とした特許請求の範
囲第１項に記載の車両の動力伝達機構。
【請求項５】流体圧モータが、アウターロータ方式のも
のであることを特徴とした特許請求の範囲第１項に記載
の車両の動力伝達機構。
【請求項６】流体圧モータが、その径が長径と短径とか
らなる非円形の内部ステータと該内部ステータの長径端
に内接する円形の外部ロータから成るものであることを
特徴とした特許請求の範囲第５項に記載の車両の動力伝
達機構。
【請求項７】流体圧モータの内部ステータが、楕円形の
ものであることを特徴とした特許請求の範囲第６項に記
載の車両の動力伝達機構。
【請求項８】流体圧モータが、歯車であってその歯をそ
の外周以外の箇所に有しているロータとこのロータの歯
に噛み合う遊び歯車からなるステータを主に構成されて
いるものであることを特徴とした特許請求の範囲第１項
に記載の車両の動力伝達機構。
【請求項９】流体圧モータが、その油等の流体が漏れる
箇所にドレン回収カバーを有し、流体用配管が主流体圧
回路の流体タンクから上記の回収カバーまで伸びたドレ
ン回収用配管を有する、ものであることを特徴とした特
許請求の範囲第１項に記載の車両の動力伝達機構。
【請求項１０】流体用配管が、少なくともその一部が可
撓性のものであることを特徴とした特許請求の範囲第１
項に記載の車両の動力伝達機構。
【請求項１１】流体用配管が、カプラ等の継手で主油圧
回路に結合しているものであることを特徴とした特許請
求の範囲第１項に記載の車両の動力伝達機構。
【請求項１２】流体用配管が、牽引車（トラクタ）に設
けられ、主油圧回路がトレーラに設けられたものである
ことを特徴とした特許請求の範囲第１項に記載の車両の
動力伝達機構。