WO2005100070A1 - 油圧駆動自動車 - Google Patents

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WO2005100070A1 PCT/JP2004/005520 JP2004005520W WO2005100070A1 WO 2005100070 A1 WO2005100070 A1 WO 2005100070A1 JP 2004005520 W JP2004005520 W JP 2004005520W WO 2005100070 A1 WO2005100070 A1 WO 2005100070A1
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hydraulic
drive
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Shigetomi Kumon
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Asahi Corporation
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    • F16H61/0276Elements specially adapted for hydraulic control units, e.g. valves
    • F16H2061/0281Rotary shift valves, e.g. with a rotary moveable spool for supply of fluid to different channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/02Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motors at a distance from liquid pumps

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic drive vehicle. More specifically, it relates to a drive mechanism of a hydraulic drive vehicle. Background art
  • This conventional hydraulic drive vehicle is composed of an engine, a transmission, a hydraulic pump, and a hydraulic motor.
  • the rotational force of the engine is set to a positive force as described below.
  • the torque obtained by the engine is converted by the transmission.
  • the converted torque is converted into hydraulic pressure by a hydraulic pump.
  • this hydraulic pressure is converted into rotational force by a hydraulic motor.
  • this rotational force becomes ⁇ power and rotates «. In this way, the rotational force of the engine is converted to the driving force for rotating.
  • Patent Document 1 a technology is disclosed in which the driving force of the wheels can be switched only by the flow control valve (Patent Document 1). If a large flow control valve is used, the drive can be performed without providing a clutch or a complicated transmission mechanism. Since the power can be adjusted, there is an advantage that the vehicle weight can be reduced.
  • Patent Document 1 Patent No. 3 4 1 5 8 2 4 Disclosure of the Invention
  • An object of the present invention is to provide a hydraulically driven vehicle that can adjust the driving force more finely in consideration of power and circumstances, and that can run more smoothly and more comfortably.
  • a hydraulically driven vehicle is a hydraulically driven vehicle having: a hydraulic pump driven by an engine; and means for driving the hydraulic pump by oil supplied from the hydraulic pump.
  • One output shaft equipped with a ttlff self-hydraulic motor and an unpleasant self-rotating motor, and a rotation speed control means for adjusting the rotation of the pressure motor.
  • a plurality of driven gears connected to the output shaft and rotating together with the output shaft; and a plurality of driven gears engaged with the i number of drive gears.
  • a plurality of oil chambers each of which accommodates a corresponding one of the plurality of oil chambers.
  • the rotational speed control stage includes a housing having a cylindrical rotor chamber and a self-contained rotor chamber, and is rotatable about a central axis of the rotor chamber. Consisting of a rotor mounted on the An oil supply port connected to a discharge port of a knitting hydraulic pump is provided on an inner surface of the stator chamber, and an oil supply port is provided along an inner surface of the loader chamber along a rotation direction of the rotor, and is connected to each chamber of the hydraulic motor. A plurality of supply ports are formed, and the fflf self-rotor force communicates between the rotor chamber (the sliding surface slidable along the inner surface, the t! If self-refueling port and the plurality of supply ports). It is assumed that the property is provided with a supply.
  • a hydraulically-driven vehicle according to a second invention is the hydraulically-driven vehicle according to the first invention, wherein the hydraulic motor is provided between the plurality of drive gears and the plurality of tin output shafts, and the rotation of the output shaft is less than the plurality of drive wheels. ⁇ When the speed of the car becomes faster than the speed of the car, ⁇ The one-way clutch that releases the connection between the self-drive gear and the tiff self-output shaft is used as glue.
  • a bypass rocker S is formed on an inner surface of the rotor chamber of the housing, the bypass rocker S being connected to a discharge port of the disgusting hydraulic motor.
  • 151 self-bypass port and flit self-supply of the plurality of supply ports A glue bed shall be provided with a bypass part that connects the oil port and the supply port that is not connected.
  • a plurality of supply ports formed on the inner surface of the housing of the rotation speed control means by the supply path are refilled, It can communicate with the discharge port of the hydraulic pump. Since the plurality of supply ports are communicated with the respective oil chambers of the hydraulic motor, the oil chamber for supplying oil can be changed by sliding the rotor along the inner surface of the rotor chamber. . For this reason, if the number of teeth of the drive gear provided in each oil chamber, in other words, the flow rate of the oil required for one rotation is adjusted to be different, the oil chamber for supplying the oil is changed.
  • the degree of rotation S can be changed. Therefore, the driving force of the hydraulically driven vehicle can be adjusted more finely, and the hydraulic pressure can make the vehicle run more smoothly and comfortably.
  • oil is supplied from the plurality of drive gears. It is possible to prevent the drive gear located in the oil chamber that does not rotate with the output shaft from rotating, so that the drive gear that is supplied with oil and is located in the low oil chamber functions as a hydraulic pump. Thus, the loss of driving force generated from the driving gear functioning as a hydraulic motor can be prevented.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view of the driving means 40
  • (A) is a schematic plan view
  • (B) is a schematic side view
  • (C) is an explanatory view of each oil chamber of the hydraulic motor 45. It is.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the rotation control means 41 of the hanging means 40.
  • FIG. 3 is a block diagram of the control unit 200 of the hydraulic drive vehicle of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic drive vehicle of the present embodiment.
  • FIGS. 5A to 5C are schematic explanatory diagrams of the rotation speed control means 41 of another embodiment, and
  • FIG. 5D is a schematic B ⁇ j law surface of the drive means 40 of another embodiment.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic drive vehicle of the present embodiment.
  • reference numerals R, T, and E denote an oil cooler, an oil tank, and an engine, respectively
  • reference numeral 10 denotes a hydraulic pump driven by the engine E, such as a well-known gear bon: °. Is shown.
  • Reference numeral 50 denotes a hydraulic circuit that returns oil discharged from the hydraulic pump 10 to the oil tank ⁇ after passing through the oil cooler R, and includes a tins hydraulic pump 10 and an oil tank T corresponding to the ttr. Between them, a driving means 40 provided with one of the hydraulically driven vehicles and a hydraulic motor 45 for ⁇ is interposed. One end of the drive pipe 2 is connected to the suction port of the hydraulic motor 45 of the second means 40, and one end of the return pipe 3 is connected to the discharge port. The other ends of the drive pipe 2 and the return pipe 3 are connected to the hydraulic pump 10 and the oil tank ⁇ via the flow IJ control valve 60.
  • the IJ valve 60 has substantially the same structure as the flow control valve described in Japanese Patent No. 34155824, for example.
  • the oil sent from the hydraulic pump 10 A first switching position for returning the oil directly to the oil tank T through the oil pipe 4; and the hydraulic pump 10 sends the supplied oil through the drive pipe 2 to the drive means 40, and from the drive means 40 through the return pipe 3
  • a third switching position for returning the oil returned through 2 to the oil tank ⁇ ⁇ ⁇ through the return pipe 4.
  • the hydraulic pump 10 is turned “1”, so that the oil in the oil tank ⁇ can be supplied to the control valve 60 by the hydraulic pump 10. Then, by switching the flow 4 control valve 60 to the first switching position, the second switching position, and the third switching position, the driving means 40 can stop, forward, and reverse the 3 ⁇ 4t 31. it can. That is, the flow 4 ⁇ control valve 60 force controls the flow of oil to the driving means 40, and 3 ⁇ 43 ⁇ 4 3 1 It functions as a transmission that controls the driving force of the hydraulic pump. Therefore, even if a transmission for controlling the rotation of the hydraulic pump 10 is not provided, the switching valve 60 can be used to switch the hydraulic pressure »start and stop of the vehicle, or to move forward. And retreat can be switched.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view of the driving means 40
  • (A) is a schematic plan view
  • (B) is a schematic side view
  • (C) is a schematic sectional view of a hydraulic motor 45.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory view of the rotation speed control means 41 of the driving means 40.
  • reference numeral 45 indicates a hydraulic motor of the rotation speed control means 41.
  • the hydraulic motor 45 has an output shaft 45s rotatably attached to a case, and a tip 31 is attached to one end of the output shaft 45s.
  • a plurality of drive gears 46a to 46e having different numbers of teeth are attached to the output shaft 45s, and are respectively disposed in a plurality of oil chambers 45a to 45e provided in the case of the hydraulic motor 45.
  • the plurality of ⁇ gears 46a to 46e are matched with the plurality of driven gears 47a to 47e provided in the plurality of oil chambers 45a to 45e.
  • the oil chambers 45a to 45e provided in the case of the hydraulic motor 45 are connected to one end of each of the t number of oil distribution pipes 48a to 48e, and the tiff self-return pipe 3, respectively.
  • One end of each of the three or more oil distribution pipes 48a to 48e is connected to the self-driving pipe 2 via the rotation speed control means 41.
  • one-way clutches (not shown) are provided between the plurality of drive gears 46a to 46d and the output shaft 45s.
  • This one-way clutch is a one-way clutch.
  • each fiber gear When the rotation of 46a to 46d is faster than the rotation speed of the output shaft 45s, the drive gears 46a to 46d are connected to the output shaft 45s, and the rotation speed of the output shaft 45s is changed to the rotation speed of each drive gear 46a to 46d. If it is faster, the connection between the drive gears 46a to 46d and the output shaft 45s is released.
  • the drive gear 46e is attached to the output shaft 45s between the gear ⁇ a 46a to 46d and the gear 31a, and between the ⁇ gear 46e and the output shaft 45s, not shown.
  • Force provided with one-way clutch This one-way clutch releases the connection between the drive gear 46e and the output shaft 45s when the output shaft 45s rotates in the direction in which $ ® 31 rotates forward.
  • the connection between the output shaft 45s and the drive gear 46e is always maintained.
  • the drive gears 46a to 46d Is connected to the part to which the gear 46e is attached.
  • the sleeper added to the output shaft 45s from the vertical gears 46a to 46d is transmitted to 1, and the output shaft 45s reversely rotates.
  • a force puller 49 for disconnecting a portion where the drive gears 46a to 46d are mounted and a portion where the ⁇ gear 46e is mounted.
  • the driving force applied to the output shaft 45s from the drive gear 46e should not be applied to the drive gears 46a to 46d by the coupler 49.
  • the drive force applied from the drive gear 46e to the output shaft 45s can be applied only to ⁇ 31!).
  • the output shaft 45s can be rotated forward with any of the vertical gears. Can be rotated in the normal direction 31.
  • the force is also located in the oil chamber where the hydraulic power S is not supplied from the drive pipe 2.
  • the gear wheel does not rotate with the output shaft 45s due to the one-way clutch.
  • the drive gear disposed in the oil chamber to which oil is not supplied from the drive pipe 2 can be prevented from functioning as a hydraulic pump.
  • the loss of ⁇ force generated from the drive gear functioning as a wheel can be prevented.
  • the output shaft 45s can be reversed together with the bevel gear 46e, and the wheels 31 can be reversed.
  • the drive gears 46a to 46d arranged in the oil chambers 45a to 45d do not receive the ⁇ force from the drive gear 46e by the force puller 49, the drive gears 46a to 46d function as a hydraulic pump. You can prevent that »gears emanating from 46e! 3 ⁇ 4 ⁇ ) Power loss can be prevented.
  • the oil is not supplied because it is disposed in the oil chamber to which oil is not supplied, so that the right gear can be prevented from rotating together with the output shaft 45s. Prevents the drive gear located in the oil chamber from functioning as a hydraulic pump. The loss of driving force generated from the driving gear functioning as a hydraulic motor can be prevented.
  • the rotation control means 41 is composed of a housing 42 and a rotor 43.
  • the housing 42 is a cylindrical attachment and has a cylindrical rotor chamber 42h inside.
  • the rotor 43 is disposed in the rotor chamber 42h of the housing 42.
  • the outer surface of the rotor 43 is a sliding surface slidable along the inner surface of the rotor chamber 42h. The sliding surface slides on the inner surface of the rotor chamber 42h while rotating around the axis of the rotor chamber 42h. It is arranged so that it can be rotated.
  • the rotor 43 has a supply path 43h, which is a through-hole having an axis perpendicular to the rotation axis, and is formed with a force S.
  • an oil supply port 42s communicated with the drive pipe 2 that is, an oil supply port 42s communicated with a discharge port of the hydraulic pump 10, and a plurality of supply ports 42a to 42h are provided.
  • 42e is provided on the inner surface of the rotor chamber 42h of the housing 42.
  • a plurality of supply ports 42a to 42e are provided along the rotation direction of the disgusting rotor 43, and ⁇ supply ports 42a to 42e communicate with the other ends of the oil distribution pipes 48a to 48e, respectively.
  • the rooster is set up to communicate with one or two supply ports.
  • any one or two of the plurality of supply ports 42a to 42e are replaced by the supply port by the supply path 43. 42 s, that is, it can communicate with the discharge port of the hydraulic pump 10. Then, the plurality of supply ports 42a to 42d rotate the rotor 43 in the rotor chamber 42h from the force communicated with the respective oil chambers 45a to 45d of the hydraulic motor 10, and the other of the supply path 43 If the supply ports 42a to 42e communicating with the openings are changed, the oil chamber for supplying oil from the drive pipe 2 is changed. be able to.
  • the drive gears 46a to 46d provided in the respective oil chambers 45a to 45d are provided with a different number of teeth, a large number of teeth, and a drive gear, for example, the drive gear 46a.
  • the rotation speed of 3 ⁇ 431 1 can be increased quickly. can do. Therefore, according to the number of drive gears, the rotation speed of 31 can be more finely adjusted, in other words, the power of the hydraulic vehicle can be adjusted.
  • the rotor 43 is rotated so that the oil chamber 46e in which the sleep gear 46e is disposed and the oil supply port 42s communicates, and the oil is supplied from the return pipe 3 to the oil chamber 46e. 3 1 can be reversed.
  • the hydraulic motor 4 is driven by drive gears arranged in oil chambers other than the oil chamber to which oil is supplied. 5 output shaft 45s times ⁇ , that is, 3 1 times 3 ⁇ 4 ⁇ power unaffected! / ,.
  • for example, FIG. 2 (B)
  • two drive gears arranged in two oil chambers communicating with two supply ports are provided in each oil chamber. Both will rotate depending on the amount of oil supplied.
  • the rotation of the output shaft 45 s of the hydraulic motor 45 is equal to the rotation ISffi of one of the quick gears, but the oil supplied to each of the supply ports 42 a to 42 e with the rotation of the rotor 43. If the amount changes continuously, the rotation speed of each drive gear changes, and the degrees of rotation of both drive gears eventually match and reverse. That is, by rotating the rotor 43, the drive gear that rotates the output shaft 45s of the hydraulic motor 45 can be changed. When the drive gear for rotating the output shaft 45s changes, the two drive gears always have the same degree of rotation IS, so that the degree of rotation of the vehicle 31 can be continuously changed. Therefore, it is possible to make the hydraulically driven vehicle run smoothly and comfortably.
  • the return pipe 3 is provided with a branch portion 92 for branching the oil in the return pipe 3.
  • the branch section 92 and the rotor chamber 42h of the housing 42 are configured to communicate with each other through the bypass pipe 91 and the bypass port 42f.
  • a ray supply port that is not connected to the other opening of the supply path 43, in other words, is not connected to the oil supply port 42s by the supply path 43 and is supplied with the oil power S.
  • a bypass section 43a may be provided to allow the supply port and the bypass port 42f to communicate with each other.
  • This ⁇ is connected to the oil supply port 42s by the supply path 43 until immediately before, and the drive gear is rotated by the oil supplied from the oil supply port 42s ⁇ 5 ⁇ to the oil chamber.
  • the thread can be supplied from the branch portion 92 via the bypass pipe 91 and the bypass port 42f. Then, the communication force with the oil supply port 42s S The vertical gear force in the released oil chamber s The rotation continues due to the inertia s, and even if a hydraulic pump is used, a failure due to oil shortage occurs in the oil chamber Can be prevented.
  • FIG. 3 is a block diagram of the control tut 200 of the hydraulic drive vehicle according to the present embodiment.
  • reference numeral 202 denotes an actuator for controlling the rotation of the rotor 43 of the rotation control means 41 of the driving means 40.
  • the actuator 202 is, for example, a well-known motor, and its main shaft is connected to the swing shaft 43s of the rotor 43 of the turning control means 41. Therefore, the rotor 43 can be rotated by the actuator 202.
  • the actuator 202 is not particularly limited to a motor as long as it can rotate the rotor 43 and can adjust the angle of rotation.
  • the control unit 201 controls the direction and amount of rotation of the actuator 202.
  • the control unit 201 is connected to a brake pedal sensor 203, an accelerator pedal sensor 204, a tachometer 205, and an assault meter 206.
  • the control unit 201 processes information from these devices and controls the actuator 202. Control it.
  • the control unit 201 switches the traveling mode of the vehicle to stop, drive, and back. Switch power S connected.
  • a device that detects the distance between the vehicle and the vehicle in front using a laser or a camera is provided, and a signal from the device is input to the control unit 201.
  • the rotation control means 41 can be operated by the actuator 202 to apply the engine brake. Even if the front box suddenly stops and the foot brakes are not in time, the control unit automatically stops, so it is safe.
  • a device for detecting the distance between a vehicle and a vehicle behind or a person behind by using, for example, a laser or a force sensor is provided, and a signal from the device is input to the control unit 201.
  • the control unit 201 When the SgPur between the vehicle and the rear object becomes smaller than a certain value during the back mode running, it is possible to apply the engine brake by causing the rotation control means 41 to be activated by the actuator 202. . If you step on the axel while driving in the z-lock mode by mistake with the drive mode, even if the driver panics, if there is an object behind, the control unit will automatically stop the box, so it is safe. is there. In addition, the control unit automatically stops the box even if there is an object or the like in a position that cannot be seen by a human.
  • the rotation amount of the rotor 43 of the rotation control means 41 may be controlled manually.
  • the control lever provided on the handle is connected to the swing shaft 43s of the rotor 43 of the rotation control means 41, and if the movement of the lever and the rotation of the rotor 43 are linked, the rotor 43 The rotation can be controlled manually.
  • the hydraulic drive vehicle of the present invention can be used for various purposes such as construction of a passenger car running on a road, a farming machine such as a tractor, a bulldozer, and the like.

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Abstract

 より細かく駆動力を調整することができ、よりスムースかつより快適に走行させることができる油圧駆動自動車を提供することを目的とする。 油圧駆動自動車において、駆動手段40が、車輪31を駆動する油圧モータ45と、油圧モータ45の回転数を調整する回転数制御手段41とからなり、油圧モータ45が、車輪31が取り付けられた一本の出力軸45sと、出力軸45sに連結され出力軸45sとともに回転する複数の駆動歯車46と、複数の駆動歯車46と噛み合う複数の従動歯車47とを備え、互いに噛み合う歯車がそれぞれ収容された複数の油室を備えており、回転数制御手段41が、円柱状のロータ室42hを備えたハウジング42と、ロータ室42hに収容され、その中心軸回りに回転自在に取り付けられたロータ43とからなる。

Description

明細書 油圧麵自動車 技術分野
本 明は、 油圧駆動自動車に関する。 さらに詳しくは、 油圧駆動自動車の駆動機 構に関する。 背景技術
従来より、 油圧で を駆動させる油圧駆動タイプの自動車は存在している。 こ の従来の油圧駆動自動車は、 エンジン、 変速機、 油圧ポンプおよび、油圧モータから 構成されている。 この従来の油圧駆動自動車は、 エンジンの回転力を以下に示すよ うにして、 ¾¾の«力としている。
まず、 エンジンによって得られた回転力は変速機で変換される。 つぎに、 この変 換された回転力は油圧ポンプによって油圧力に変換される。 そして、 この油圧力は 油圧モータによって回転力に変換される。 最後に、 この回転力は眍動力となって、 «を回転させる。 このようにして、 エンジンの回転力を、 を回転させる駆動 力に変換している。
しカゝるに、 変速機を切り替えるには、 エンジンのクランクシャフトと変速機の入 力軸との間を断続させるクラツチが必要であり、 エンジンから油 JEポンプまでの動 力伝 の構造が,になるという問題がある。
そこで、 流量制御弁のみによって車輪の駆動力を切り替えることができる技術が 開示されており (特許文献 1 ) 、 カゝかる流量制御弁を用いれば、 グラッチや複雑な 変速機構を設けなくても駆動力を調整することができるから、 車两重量を軽減でき るという利点が得られる。
特許文献 1に記載されている流量制御弁を使用すれば、 流量制御弁だけで十分 に家輪の駆動力を変ィ匕させることができるが、 より細かく車輪の駆動力を調整で きる機構を設ければ、 油圧駆動自動車をよりスムースかつより 1¾直に走行させる ことができるので好適である。 【特許文献 1】特許第 3 4 1 5 8 2 4号 発明の開示
(発明の目的)
本発明は力、かる事情に鑑み、 より細かく駆動力を調整することができ、 よりス ムースかつより快適に走行させることができる油圧駆動自動車を することを 目的とする。
(発明の構成)
第 1発明の油圧駆動自動車は、 エンジンによって駆動される油圧ポンプと、 該油 圧ポンプから供給される油によって を駆動させる ,»手段とを有する 圧駆動 自動車であって、 tiff己駆動手段が、 f己 ΐ¾を «する油圧モータと、 該?お圧モー タの回皐^:を調整する回転数制御手段と力らなり、 ttlff己油圧モータ 、 嫌己 «が 取り付けられた一本の出力軸と、 該出力軸に連結され該出力軸とともに回車云する複 数の ,睡歯車と、 言 ¾i数の駆動歯車と嚙み合う複数の従動歯車とを備え、 s:いに嚙 み合う歯車がそれぞれ収容された複数の油室を備えており、 該回転数制御 段が、 円柱状のロータ室を備えたハウジングと、 謙己ロータ室に収容され、 該ロータ室の 中心軸回りに回転自在に取り付けられたロータとからなり、 filf己ノヽゥジングの口一 タ室の内面に、 編己油圧ポンプの吐出口に連通された給油口と、 前記ローダ室の内 面において前記ロータの回転方向に沿って設けられ、 前記油圧モータの各 室に連 通された複数の供給口とが形成されており、 fflf己ロータ力 前記ロータ室 ( 内面に 沿って摺動自在な摺動面と、 t!if己給油口と ΙίίΙΒ複数の供給口との間を連通させる供 給 «とを備えていることを樹敷とする。
第 2発明の油圧駆動自動車は、 第 1発明において、 前記油圧モータが、 ttt己複数 の駆動歯車と tin己出力軸との間に、 該出力軸の回車≤ϋ度が ttrt己複数の駆動凿車の回 度よりも速くなると、 Ιΐίΐ己駆動歯車と tiff己出力軸との連結を解除する一方向ク ラツチを備えていることを糊敷とする。
第 3発明の油圧駆動自動車は、 第 1または第 2発明において、 ΙίίΙΕハウジングの ロータ室の内面に、 嫌己油圧モータの吐出口と連通されたバイパスロカ S形成されて おり、 |ϋ|5ロータの摺動面に、 151己バイパス口と、 前記複数の供給口のうち flit己給 油口と連通されていない供給口とを連通させるバイパス部が設けられていることを 糊敷とする。
(発明の効果)
第 1発明によれば、 ロータをロータ室の内面に沿って摺動させれば、 供給経路に よって回転数制御手段のハウジングの内面に形成されている複数の供給口を、 給油 口、 つまり、 油圧ポンプの吐出口に連通させることができる。 そして、複数の供給 口はそれぞれ油圧モータの各油室に連通されているから、 ロータをロータ室の内面 に沿って摺動させれば、 油を供給する油室を変ィ匕させることができる。 このため、 各油室に設けられている駆動歯車を、 その歯数、 言い換えれば、 一回転させるため に必要な油の流量が異なるように調整しておけば、 油を供給する油室を変ィ匕させれ ば、 油圧ポンプから吐出される油の流量が同じであっても、 の回 ¾S度を変ィ匕 させることができる。 よって、 油圧駆動自動車の駆動力をより細かく調整すること ができ、 油圧 «自動車をよりスムースかつ快適に走行させることができる 第 2発明によれば、 複数の駆動歯車のうち、 油が供給されていない油室に配置さ れている駆動歯車が出力軸とともに回転することを防ぐことができるから、 油が供 給されてレヽなレヽ油室に配置されている駆動歯車が油圧ポンプとして機能することを 防ぐことができ、 油圧モータとして機能する駆動歯車から発生する駆動力の損失を 防ぐことができる。
第 3発明によれば、 給油口との連通が解除された油室内の駆動歯車が慣性によつ て回転し、 油圧ポンプのごとき «をしても、 油圧モータの吐出口から排出された 油の一部をその油室に戻すことができるから、 その油室内で油切れによる故障が発 生することを防ぐことができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 駆動手段 4 0の概略説明図であり、 (A) は概略平面図であり、 (B) は 概略側面図であり、 (C) は油圧モータ 4 5の各油室の説明図である。
図 2は、 垂手段 4 0の回¾制御手段 4 1の概略説明図である。
図 3は、 本実施形態の油圧駆動自動車の制御ユニット 200のブロック図である。 図 4は、 本実施形態の油圧駆動自動車の油圧回路図である。 図 5は、 (A) 〜 (C) は他の実施形態の回転数制御手段 4 1の概略説明図であり 、 (D) は他の実施形態の駆動手段 4 0の概 B§j則面図である。 発明を実施するための最良の形態
つぎに、 本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図 4は本実施形態の油圧駆動自動車の油圧回路図である。 同図において、 符号 R、 符号 Tおよび符号 Eは、 それぞれオイルクーラ、 オイルタンクおよびエンジンを しており、 符号 1 0は、 エンジン Eによって駆動される、 例えば公知のギアボン: ° 等の油圧ポンプを示している。
また、 符号 5 0は、 油圧ポンプ 1 0から吐出された油を、 l己オイルクーラ R 通してからオイルタンク τに戻す油圧回路を示しており、 tins油圧ポンプ 1 0と ttr 記オイルタンク Tとの間に、 油圧駆動自動車の 1の, βする油圧モータ 4 5 を備えた駆動手段 4 0が介装されている。 この«手段 4 0の油圧モータ 4 5は、 その吸入口に駆動管 2の一端が連通されており、 その排出口に戻り管 3の一端が湊 続されている。 そして、 駆動管 2および戻り管 3の他端は、 流動 IJ御弁 6 0を介し て、 油圧ポンプ 1 0およびオイルタンク Τに連通されている。
この流儲 IJ御弁 6 0は、 例えば、 特許第 3 4 1 5 8 2 4号に記載されている流 制御弁と実質同様の構成を有するものであり、 油圧ポンプ 1 0から送られた油を复 油管 4を通してオイルタンク Tに直接戻す第 1切換位置と、 油圧ポンプ 1 0力ゝら られた油を駆動管 2を通して駆動手段 4 0に送り、 駆動手段 4 0から戻り管 3を通 つて戻つてきた油を復油管 4を通してオイルタンク Tに戻す第 2切換位置と、 油 jE ポンプ 1 0から送られた油を戻り管 3を通して β手段 4 0に送り、 駆動手段 4 0 力 ら駆動管 2を通って戻ってきた油を復油管 4を通してオイルタンク Τに戻す第 3 切換位置とを有している。
このため、 エンジン Εを駆動すると油圧ポンプ 1 0が ί1¾¾されるから、 油圧ポ プ 1 0によってオイルタンク Τ内の油を流 御弁 6 0に供給することができる。 すると、 流 4 ^御弁 6 0を第 1切換位置、 第 2切換位置、 第 3切換位置にそれぞ 切換えれば、 駆動手段 4 0によって ¾t 3 1を、 停止、 正転、 逆転させることがで きる。 つまり、 流 4 ^御弁 6 0力 駆動手段 4 0への油の流れを制御し、 ¾¾ 3 1 の駆動力を制御する変速機として機能するから、 油圧ポンプ 1 0の回転を制御する ための変速機を設けなくても、 流 換弁 6 0によって、 油圧 »自動車の発進と 停止を切り換えたり、 前進と後退を切り換えることができる。
つぎに、 手段 4 0を説明する。
図 1は駆動手段 4 0の概略説明図であり、 (A) は概略平面図であり、 (B ) は 概略側面図であり、 ( C ) は油圧モータ 4 5の概略断面図である。 図 2は駆動手段 4 0の回転数制御手段 4 1の概略説明図である。
図 1において、 符号 4 5は回転数制御手段 4 1の油圧モータを示している。 この 油圧モータ 4 5は、 ケースに回転可能に取り付けられた出力軸 45sを備えており、 そ の出力軸 45sの一端には^ ¾ 3 1が取り付けられている。 この出力軸 45sには、 油圧 モータ 4 5のケースに設けられている複数の油室 45a〜45eにそれぞれ配置された、 歯数の異なる複数の駆動歯車 46a〜46eが取り付けられている。 この複数の β歯車 46a〜46eは、 複数の油室 45a〜45e内に設けられている複数の従動歯車 47a〜47eと嚙 合っている。
また、 油圧モータ 4 5のケースに設けられている複数の油室 45a〜45eには、 それ ぞ^ t数の配油管 48a〜48eの一端、 および tiff己戻り管 3が連通されており、 嫌3複 数の配油管 48a〜48eの一端は、 回転数制御手段 4 1を介して膽己駆動管 2に連通さ れている。
そして、 ffrt己複数の駆動歯車 46a〜46dと出力軸 45sとの間には、 それぞれ図示しな V、一方向クラツチが設けられている。 この一方向クラッチは、 の一方向クラッ チであり、 出力軸 45sが ΐ¾ 3 1が正転する方向に回転したとき (つまり、 »管 2 力ら油が供給されたとき) において、 各纖歯車 46a〜46dの回 が出力軸 45sの 回転速度よりも速レヽ場合には各駆動歯車 46a〜46dと出力軸 45sとの連結し、 出力軸 45sの回転速度が各駆動歯車 46a〜46dの回転速度よりも速い場合には各駆動歯車 46a 〜46dと出力軸 45sとの連結を解 ^i""るものである。
一方、 駆動歯車 46eは、 歯己 β歯車 46a〜46dと f己^ ¾ 3 1との間における出力 軸 45sに取り付けられており、 この β歯車 46eと出力軸 45sとの間にも、 図示しない 一方向クラッチが設けられている力 この一方向クラッチは、 出力軸 45sが $® 3 1 が正転する方向に回転したときには駆動歯車 46eと出力軸 45sとの連結を解除し、 車 輪 3 1が逆転する方向にぉレヽては、 常に出力軸 45sと駆動歯車 46eとの連結を維持す るものである。
そして、 出力軸 45sにおいて、 駆動歯車 46a〜46dが取り付けられている部分と、駆 動歯車 46eが取り付けられている部分の間には、 出力軸 45sが正転するときには、駆 動歯車 46a〜46dが取り付けられてレヽる部分と, «歯車 46eが取り付けられている部分 を連結し、 言い換えれば、 ,垂歯車 46a〜46dから出力軸 45sに加わる睡カを 1に伝達し、 出力軸 45sが逆転するときには、 駆動歯車 46a〜46dが取り付けられてレヽ る部分と β歯車 46eが取り付けられている部分の連結を解^ 1 "る力ップラ 4 9が設 けられている。
このため、 出力軸 45sと駆動歯車 46eとが連結されているときには、 駆動歯車 46eか ら出力軸 45sに加わる駆動力が、 カップラ 4 9によって駆動歯車 46a〜46dに対して力 D わらないようにすることができ、 駆動歯車 46eから出力軸 45sに加わる駆動力を^ ¾ 3 1にのみ!)口わえることができるのである。
以上のごとき構成を採用しているから、 複数の油室 45a〜45dのいずれかに駆動管 2から油を供^"れば、 いずれかの ,垂歯車とともに出力軸 45sを正転させることが でき、 3 1を正転させることができる。 し力も、 駆動管 2から油力 S供給されて いない油室に配置されている,謹歯車は、 一方向クラツチによって出力軸 45sととも に回転しないように保持されるから、 駆動管 2から油が供給されていない油室に配 置されている駆動歯車が油圧ポンプとして機能することを防ぐことができ、 駆動管 2から油が供給され油圧モータとして機能している駆動歯車から発生する β力の 損失を防ぐことができる。
そして、 戻り管 3から油室 45eに油を供糸 れば、 睡歯車 46eとともに出力軸 45s を逆転させることができ、 車輪 3 1を逆転させることができる。 しかも油室 45a〜 45dに配置されている駆動歯車 46a〜46dには、 力ップラ 4 9によって駆動歯車 46eか らの ,β力力幼口わらないから、 駆動歯車 46a〜46dが油圧ポンプとして機能すること を防ぐことができ、 »歯車 46eから発生する!¾{)力の損失を防ぐことができる。 また、 複数の駆動歯車 46a〜46dのうち、 油が供給されていない油室に配置されて レ、る義歯車が出力軸 45sとともに回転することを防ぐことができるから、 油が供給 されていない油室に配置されている駆動歯車が油圧ポンプとして機能することを防 ぐことができ、 油圧モータとして機能する駆動歯車から発生する駆動力の損失を防 ぐことができる。
なお、 駆動歯車 46a〜46eと出力軸 45sとの間に一方向クラツチを設けなくてもよく 、 この でも、 油が供給されている油室の駆動歯車力 S発生する駆動力が、 その他 の歯車が油圧ポンプとしてィ^¾したときに消費するエネルギょりも小さい ¾^には 、 ¾¾ 3 1を «させることができる。
つぎに、 回転数制御手段 4 1を説明する。
図 2に示すように、 回 制御手段 4 1は、 ハウジング 4 2とロータ 4 3とから ί冓成されている。
ハウジング 4 2は、 円筒状のき附であって、 内部に円柱状のロータ室 42hを備えて いる。 このハウジング 4 2のロータ室 42hには、 ロータ 4 3が配設されている。 この ロータ 4 3は、 その外面がロータ室 42hの内面に沿って摺動自在な摺動面となってお り、 摺動面をロータ室 42hの内面に摺動させながらロータ室 42hの軸周りに回転でき るように配設されている。 そして、 ロータ 4 3には、 その回転軸と直交する軸を有 する貫通孔である供給経路 43h力 S形成されてレ、る。
一方、 ハウジング 4 2のロータ室 42hの内側面には、 前記駆動管 2に連通された、 言い換えれば、 油圧ポンプ 1 0の吐出口に連通された給油口 42sと、 複数の供給口 42 a〜42eが設けられている。 複数の供給口 42a〜42eは、 嫌己ロータ 4 3の回転方向に 沿って設けられており、 ^給口 42a〜42eには、 それぞ; ^复数の配油管 48a〜48eの 他端が連通されている。 し力も、 複数の供給口 42a〜42eは、 l己供給 «43hの一方 の開口部が廳己給油口 42s連通すると、 嫌己供給経路 43hの他方の開口部が、 複数の 供給口 42a〜42eのうち、 レ、ずれ力一つまたは 2つの供給口と連通するように酉己設さ れている。
このため、 ロータ 4 3をハウジング 4 1のロータ室 42h内で回転させれば、 供給経 路 4 3によって、 複数の供給口 42a〜42eのうちいずれ力一つまたは 2つの供給口を 、 給油口 42sつまり、 油圧ポンプ 1 0の吐出口に連通させることができる。 すると、 複数の供給口 42a〜42dはそれぞれ油圧モータ 1 0の各油室 45a〜45dに連通されてい る力 ら、 ロータ 4 3をロータ室 42h内で回転させて、 供給経路 4 3の他方の開口部と 連通する供給口 42a〜42eを変えれば、 駆動管 2から油を供給する油室を変ィ匕させる ことができる。
すると、 各各油室 45a〜45dに配設されている駆動歯車 46a〜46dは、 その歯数がそ れぞれ異なる力ら、 歯数の多レ、駆動歯車、 例えば、 駆動歯車 46aが配設されている油 室 45aに油を供^ 1 "るようにロータ 4 3を回転させれば、 ¾¾ 3 1の回転 ¾ を遅く することができる。
逆に、 歯数の少ない駆動歯車、 例えば、 駆動歯車 46dが配設されている油室 46dに 油を供給するようにロータ 4 3を回転させれば、 ¾ 3 1の回 !Si度を速くするこ とができる。 したがって、 駆動歯車の数に応じて、 より細かく 3 1の回転速度 、 言レ、換えれば油圧自動車の «力を調整できるのである。
そして、 睡歯車 46eが配設されてレヽる油室 46eと給油口 42sが連通するようにロー タ 4 3を回転させ、 戻り管 3から油を油室 46eに供糸^ Tれば、 ¾¾ 3 1を逆回転させ ることができる。
なお、 上述したように、 油が供給されていない油室の駆動歯車は回転しないので 、 油が供給されている油室以外の油室に配設されている駆動歯車によつて油圧モー タ 4 5の出力軸 45sの回^ ¾¾、 つまり、 3 1の回 ¾ ^力影響を受けな!/、。 また、 供給する油室を変化させるとき、 つまり、 供給経路 4 3の他方の開口部と 連通する供給口 42a〜42eを変ィ匕させるときには、 供給経路 4 3の他方の開口部が 2 つの供給口 42a〜42eに連通される: ^があり (例えば図 2 (B) ) 、 2つの供給口 と連通している 2つの油室に配設されている 2つの駆動歯車は、 各油室に供給され る油の量に応じて両方とも回転することになる。 この 、 油圧モータ 4 5の出力 軸 45sの回 は、 回^ の速いいずれかの睡歯車の回 ISffiと一 るが、 ロータ 4 3の回転に伴って各供給口 42a〜42eに供給される油の量が連続的に変化す れば、 各駆動歯車の回転速度が変化して、 両駆動歯車の回^ g度がやがて一致して 逆転する。 つまり、 ロータ 4 3を回転させれば、 油圧モータ 4 5の出力軸 45sを回転 させる駆動歯車を変えることができるのである。 そして、 出力軸 45sを回転させる駆 動歯車が変わるときには、 必ず 2つの駆動歯車の回 IS塞度が同じになるから、 車 3 1の回^ 度を連続的に変化させることができる。 よって、 油圧駆動自動車を、 よりスムース力つ快適に走行させることができる。
なお、 図 5に示すように、 戻り管 3に、 戻り管 3内の油を分岐する分岐部 9 2を 設け、 この分岐部 9 2とハウジング 4 2のロータ室 42hを、 バイパス管 9 1とバイパ ス口 42fを介して連通させるように構成し、 カムつ、 ロータ 4 3の摺動面に、 複数の供 給口 42a〜42eのうち供給経路 4 3の他方の開口部と連通されていなレヽ供給口、 言い 換えれば、 供給経路 4 3によって給油口 42sと連通されておらず油力 S供給されてレ、な い供給口とバイパス口 42fとを連通させるバイパス部 43aを設けてもよい。 この^^ には、 直前まで供給経路 4 3によって給油口 42sと連通されており、 給油口 42s}5^ら 供給される油によつて駆動歯車が回転されてレ、た油室に対して、 給油口 42sとの連通 力 S解除された後には、 バイパス管 9 1とバイパス口 42fを介して分岐部 9 2から由を 供糸 ることができる。 すると、 給油口 42sとの連通力 S解除された油室内の,垂歯車 力 s慣性によって回転を継続し、 油圧ポンプのごとき «をしても、 その油室内で油 切れによる故障が発生することを防ぐことができる。
さらになお、 上記のバイパス管 9 1等を設けた において、 駆動歯車 46a〜46e と出力軸 45sとの間に一方向クラッチを設けなくてもよく、 この:^でも、 油が供給 されている油室の駆動歯車が発生する駆動力が、 その他の歯車が油圧ポンプとして したときに消費するエネルギょりも小さい には、 :$¾ 3 1を βさせるこ とができる。
つぎに、 回転数制御手段 4 1の制御システムを説明する。
図 3は本実施形態の油圧駆動自動車の制御ュ-ット 200 のプロック図である。 同 図に示すように、 符号 202 は駆動手段 4 0の回転制御手段 4 1のロータ 4 3の回転 を制御するァクチユエ一タである。 このァクチユエータ 202 は、 例えば公知のモ一 タであり、 その主軸に回車 御手段 4 1のロータ 4 3の揺動軸 43sが接続されてレヽる。 このため、 ァクチユエータ 202によってロータ 4 3を回転させることができる。
なお、 ァクチユエータ 202 は、 ロータ 4 3を回転させることができ、 その回 角 度を調整できるものであれば、 特にモータに限定されなレ、。
制御部 201 は、 ァクチユエータ 202 の回転方向および回転量を制御するものであ る。 この制御部 201 には、 ブレーキペダルセンサ 203、 アクセルペダルセンサ 204 、 回転計 205および驢計 206が接続されており、 制御部 201 は、 これらの装置 ら の情報を処理し、 ァクチユエータ 202 の «を制御するのである。 また、 図示しな いが制御部 201 には、 車両の走行モードを、 停車、 ドライブ、 バックに切り換える スィッチ力 S接続されている。
なお、 図示しないが、 例えばレーザやカメラ等によって前方の車との間の車間距 離を検知する装置を設け、 その装置からの信号を制御部 201 に入力すれば、 ドライ ブモード走行時に車間距離が一定値より小さくなったときに、 ァクチユエータ 202 によって回転制御手段 4 1を作動させて、 エンジンブレーキをかけることも可能で ある。 この^^、 前方の箱が急停車し、 フットブレーキが間に合わない時でも、 制御部が自動的に を停止させるので安全である。
さらになお、 図示しな 、が、 例えばレーザや力メラ等によつて後方の物体や人間 と車との間の距離を検知する装置を設け、 その装置からの信号を制御部 201 に入力 すれば、 バックモード走行時に後方の物体等と車との間の Sg隹が一定値より小さく なったときに、 ァクチユエータ 202 によって回転制御手段 4 1を させて、 ェン ジンブレーキをかけることも可能である。 この^、 ドライブモードと間違えて z ックモードに入れた状態でァクセルを踏み込んだとき、 運転者がパニックに陥って も、 後方に物体等があれば制御部が自動的に箱を停止させるので安全である。 ま た、 者から見えない位置に物体等があった ¾ ^も、 制御部が自動的に箱を停 止させるので である。
さらになお、 回転制御手段 4 1のロータ 43の回転量の制御は、 手動で行ってもよ レ、。 この^^、 ハンドルに設けた制御用レバーを回転制御手段 4 1のロータ 4 3の 揺動軸 43sに連結させ、 レバーの移動と、 ロータ 4 3の回転を連動させれば、 ロータ 4 3の回転を手動で制御することができる。 産業上の利用可能性
本発明の油圧駆動自動車は、 路上を走行する乗用自動車やトラクタ一等の農灘 械、 ブルドーザ等の建設 等、 種々の に 可能である。

Claims

請求の範囲
1 エンジンによって駆動される油圧ポンプと、 該油圧ポンプから供給される油によ つて «を駆動させる駆動手段とを有する油圧駆動自動車であって、 t t己 手段 、 嫌己; を lEttする油圧モータと、 該油圧モータの回転数を調整する回 数制 御手段とカゝらなり、 ttilS油圧モータが、 Ι ΙΒΐ¾が取り付けられた一本の出力軸と
、 該出力軸に連結され該出力軸とともに回転する複数の駆動歯車と、 の駆動 歯車と嚙み合う複数の従動歯車とを備え、 互レ、に嚙み合う歯車がそれぞれ され た複数の油室を備えており、 該回転数制御手段が、 円柱状のロータ室を備えたハウ ジングと、 觸己ロータ室に収容され、 該ロータ室の中心軸回りに回転自在に取り付 けられたロータとからなり、 tijf己ノ、ウジングのロータ室の内面に、 Ιΐίΐ己油 ポンプ の吐出口に連通された給油口と、 lift己ロータ室の内面において tfit己ロータの回転方 向に沿って設けられ、 前記油圧モータの各油室に連通された複数の供給口とが形成 されており、 tiilHロータ力 ftlf己ロータ室の内面に沿って摺動自在な摺動面と、 前 記給油口と ttna複数の供給口との間を連通させる供給経路とを備えているこ とを特 徴とする油圧 ,麵自動 ¾
2 嫌己油圧モータが、 嫌己複数の睡歯車と嫌己出力軸との間に、 該出力きの回転 が前記複数の駆動歯車の回 IS!度よりも速くなると、 廳己駆動歯車と tfrf己出力 軸との連結を解^ る一方向クラツチを備えていることを特徴とする請求 1記載 の油圧 nab自動
3 ΙΙίΙΒハウジングのロータ室の内面に、 tiff己油圧モータの吐出口と連通さ; たバイ パス口が形成されており、 歸己ロータの摺動面に、 ΙίίΙ己バイパス口と、 前言ネ复数の 供給口のうち ΙίίΙΕ給油口と連通されていない供給口とを連通させるパイパス部が設 けられてレ、ることを樹敷とする請求項 1または 2記載の油圧 «自動
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