(57)【要約】【課題】機構を簡素化することができると共に、トルクを稼ぐことができる車両の駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１は、ホイール８０ＦＬ〜ＲＲ内に取り付けられたトロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲと、トロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲに油圧を供給する油圧ポンプ２０と、油圧ポンプ２０からトロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲに供給される作動油の流量を調節する電磁流量制御弁４０ＦＬ〜ＲＲとを備える。トロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲそれぞれは、油圧の供給に応じて相対回転するアウターロータ５０ａとインナーロータ５０ｂとを有し、それぞれのアウターロータ５０ａにホイール８０ＦＬ〜ＲＲが結合されている。【選択図】  図２
2004340190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪内に設けられた油圧モータと、
前記油圧モータに油圧を供給する油圧供給手段と、
前記油圧供給手段から前記油圧モータに供給される油流量を調節する流量調節手段と
を備え、
前記油圧モータは、油圧の供給に応じて相対回転するアウターロータとインナーロータとを有し、前記アウターロータに前記車輪が結合されている
ことを特徴とする車両の駆動装置。
【請求項２】
前記油圧モータは、トロコイドモータである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動装置。
【請求項３】
加圧された作動油を蓄える蓄圧手段をさらに備え、
前記車両の制動時に、前記油圧モータは、前記車輪により駆動され、前記作動油を昇圧して前記蓄圧手段に蓄える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の油圧式駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下記特許文献１には、多行程形のラジアル形油圧モータを備えた車輪の駆動装置が記載されている。このラジアル形油圧モータは、複数のシリンダ室及びピストンを有するシリンダブロックを備えている。シリンダブロックの外側には、内面側に凹凸が形成されたカムリングが配置される。そして、カムリングを固定し、シリンダ室に対する作動油の供給と排出とを行い、ピストンでカムリングを押圧してシリンダブロックを回転させている。また、上記駆動装置では、シリンダブロックに車輪が取り付けられており、シリンダブロックが回転されることにより車輪が駆動される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４９９９号公報（第６−８頁、第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記駆動装置では、回転するシリンダブロックに設けられた複数のシリンダ室に油圧を順番に送る機構等が必要である。そのため、駆動装置の構造が複雑化する。また、シリンダブロックに車輪が取り付けられているので、トルクを稼ぐことが困難である。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、機構を簡素化することができると共に、トルクを稼ぐことができる車両の駆動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両の駆動装置は、車輪内に設けられた油圧モータと、油圧モータに油圧を供給する油圧供給手段と、油圧供給手段から油圧モータに供給される油流量を調節する流量調節手段とを備え、油圧モータが、油圧の供給に応じて相対回転するアウターロータとインナーロータとを有し、このアウターロータに車輪が結合されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る車両の駆動装置によれば、油圧モータが車輪内に配設され、油圧モータを構成するアウターロータに車輪が結合されている。そして、油圧の供給に応じて、アウターロータが回転することにより車輪が駆動される。この場合、インナーロータにより車輪を駆動する場合と比較して、駆動力が出力されるロータから車輪の中心までの距離を大きく取ることができるので、トルクを稼ぐことが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る車両の駆動装置では、油圧モータとして、トロコイドモータを用いことが好ましい。
【０００９】
この場合、油圧モータにおける作動油の吸入口及び吐出口を固定することができるので、駆動装置の機構を簡素化することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る車両の駆動装置は、加圧された作動油を蓄える蓄圧手段をさらに備え、車両の制動時に、油圧モータが車輪により駆動され、作動油を昇圧して蓄圧手段に蓄えることが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、車両制動時の制動エネルギーを作動油の油圧として回生することができるので、車両の運転効率を向上させることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
まず、図１を用いて、本実施形態に係る車両の駆動装置１の全体構成について説明する。図１は、駆動装置１の油圧回路を示す図である。
【００１４】
駆動装置１は、油圧ポンプ２０を備えている。この油圧ポンプ２０は、電動モータ１０によって駆動され、その作動時に作動油を昇圧して吐出する。即ち、油圧ポンプ２０は、油圧供給手段として機能する。なお、油圧モータ２０の駆動源としては、エンジン等を用いてもよい。
【００１５】
油圧ポンプ２０の吐出側には、チェックバルブＣＶ１を介して電磁切換弁３０ａが接続されている。チェックバルブＣＶ１は、油圧ポンプ２０から電磁切換弁３０ａへの貫流を許容し、逆方向の流れを遮断するものである。また、チェックバルブＣＶ１と電磁切換弁３０ａとの間には、油圧ポンプ２０により昇圧された油圧を蓄えるアキュムレータ（蓄圧手段）６０ａが設けられている。
【００１６】
電磁切換弁３０ａは、３ポート２位置切換弁であり、切換位置に応じて第１及び第２の切換状態が得られるようになっている。第１の切換状態は、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２とを連通させる状態である。第２の切換状態は、入力ポートＰ１と出力ポートＰ３とを連通させる状態である。
【００１７】
電磁切換弁３０ａの出力ポートＰ２は、作動油の流量を調節する電磁流量制御弁４０ＦＬ，４０ＦＲ，４０ＲＬ，４０ＲＲそれぞれの一端に接続されると共に、チェックバルブＣＶ２を介して電磁切換弁３０ｂの入力ポートＰ６に接続されている。チェックバルブＣＶ２は、出力ポートＰ２から入力ポートＰ６への貫流を許容し、逆方向の流れを遮断する。
【００１８】
電磁流量制御弁４０ＦＬ，４０ＦＲ，４０ＲＬ，４０ＲＲそれぞれは、対応するソレノイドコイルに通電される電流値に応じて弁の開閉状態が制御されることにより、弁を通過する作動油の流量を調節するものである。即ち、電磁流量制御弁４０ＦＬ〜４０ＲＲは、流量調節手段として機能する。電磁流量制御弁４０ＦＬ〜４０ＲＲには、例えばリニアソレノイド等が用いられる。
【００１９】
電磁切換弁３０ｂは、３ポート２位置切換弁であり、切換位置に応じて第１及び第２の切換状態が得られるようになっている。第１の切換状態は、入力ポートＰ５と出力ポートＰ４とを連通させる状態である。第２の切換状態は、入力ポートＰ６と出力ポートＰ４とを連通させる状態である。
【００２０】
一方、電磁切換弁３０ａの出力ポートＰ３は、チェックバルブＣＶ３を介して、油圧モータであるトロコイドモータ５０ＦＬ，５０ＦＲ，５０ＲＬ，５０ＲＲぞれぞれの一端に接続されると共に、電磁切換弁３０ｂの入力ポートＰ５に接続されている。チェックバルブＣＶ３は、出力ポートＰ３からトロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲへの貫流を許容し、逆方向の流れを遮断するものである。なお、トロコイドモータ５０ＦＬは左前輪のホイール８０ＦＬに、トロコイドモータ５０ＦＲは右前輪のホイール８０ＦＲにそれぞれ配設されている。また、トロコイドモータ５０ＲＬは左後輪のホイール８０ＲＬに、トロコイドモータ５０ＲＲは右後輪のホイール８０ＲＲにそれぞれ配設されている。
【００２１】
電磁流量制御弁４０ＦＬ，４０ＦＲ，４０ＲＬ，４０ＲＲそれぞれの他端は、トロコイドモータ５０ＦＬ，５０ＦＲ，５０ＲＬ，５０ＲＲぞれぞれの他端に接続されている。
【００２２】
電磁切換弁３０ｂの出力ポートＰ４は、電磁切換弁３０ｃに接続されている。なお、電磁切換弁３０ｂと電磁切換弁３０ｃとの間には、油圧を蓄えるアキュムレータ６０ｂが設けられている。
【００２３】
電磁切換弁３０ｃは、３ポート２位置切換弁であり、切換位置に応じて第１及び第２の切換状態が得られるようになっている。第１の切換状態は、入力ポートＰ７と出力ポートＰ８とを連通させる状態である。第２の切換状態は、入力ポートＰ７と出力ポートＰ９とを連通させる状態である。
【００２４】
電磁切換弁３０ｃの出力ポートＰ９は、チェックバルブＣＶ１とアキュムレータ６０ａとの間に接続されている。また、出力ポートＰ８は、チェックバルブＣＶ４を介して油圧ポンプ２０の吸入側に接続されている。チェックバルブＣＶ４は、出力ポートＰ８から油圧ポンプ２０への貫流を許容し、逆方向の流れを遮断するものである。
【００２５】
次に、図２、図３を併せて参照して駆動装置１の車輪部の構造を説明する。図２は、車輪部の断面図である。また、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面図である。なお、ここでは、左前輪の構造について説明する。右前輪、左後輪及び右後輪の構造は左前輪の構造と同一であるので説明を省略する。
【００２６】
図２に示されるように、トロコイドモータ５０ＦＬは、車輪のホイール８０ＦＬ内に組み込まれている。
【００２７】
ホイール８０ＦＬ内に組み込まれているトロコイドモータ５０ＦＬは、内歯を有する回転可能なアウターロータ５０ａと、アウターロータ５０ａ内に回転可能に設けられて内歯と噛合する外歯を有するインナーロータ５０ｂとを備えている。
【００２８】
また、アウターロータ５０ａの内歯とインナーロータ５０ｂの外歯の間に形成される液室５０ｃに高圧の作動油を供給するポートＰＯ１（ＰＯ２）と、液室５０ｃから作動油を排出するポートＰＯ２（ＰＯ１）とがトロコイドモータ５０ＦＬの側面の所定位置に開口形成されている。この両ポートＰＯ１，ＰＯ２は、一方のポートＰＯ１（またはＰＯ２）が供給ポートとして機能するときに、他方のポートＰＯ２（またはＰＯ１）が排出ポートを成すような位置に形成されている。
【００２９】
そしてアウターロータ５０ａとインナーロータ５０ｂの回転方向は、いずれのポートＰＯ１，ＰＯ２に作動油を供給するかによって矢印Ａ１方向または矢印Ａ２方向に切り換えられるようになっている。なお、以下においては、説明の都合上図３中の左側のポートを第１ポートＰＯ１、右側のポートを第２ポートＰＯ２と呼ぶものとする。
【００３０】
インナーロータ５０ｂは、ベアリング５０ｅを介して回転自在にロータ軸５０ｄに取り付けられている。一方、アウターロータ５０ａにはタイヤ８２が取り付けられている。また、アウターロータ５０ａは、ベアリング５０ｆを介して、ホイール８０ＦＬに回転自在に保持されている。したがって、トロコイドモータ５０ＦＬのアウターロータ５０ａが供給油圧を受けて正逆いずれかに回転すると、タイヤ８２が回転する。
【００３１】
次に、図１乃至図３を併せて参照して駆動装置１の動作について説明する。
【００３２】
まず、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれを矢印Ａ１方向に正回転させ、車両を前進させる場合について説明する。
【００３３】
電磁切換弁３０ａ，３０ｂ及び３０ｃは、各電磁切換弁のソレノイドコイルに通電されていないときには、図１に示す第１の切換状態にある。この状態において、電動モータ１０が駆動され、油圧ポンプ２０が回転させられることにより、昇圧された作動油が電磁切換弁３０ａに圧送される。ここで、電磁切換弁３０ａの入力ポートＰ１は出力ポートＰ２と連通されている。したがって、電磁切換弁３０ａに圧送された作動油は、電磁流量制御弁４０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに出力される。
【００３４】
トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれに供給される作動油の流量は、車両の走行状態に応じて、電磁流量制御弁４０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲにより調節される。このように、作動油の流量が調節されることにより、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれの回転速度、即ち各車輪の回転速度が制御される。
【００３５】
電磁流量制御弁４０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲで流量を調節された作動油は、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれの第１ポートＰＯ１に導入される。この場合、インナーロータ５０ｂ及びアウターロータ５０ａが矢印Ａ１方向に回転する。これにより、アウターロータ５０ａに取り付けられているタイヤ８２が矢印Ａ１方向に駆動され、車両が前進する。
【００３６】
そして、トロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲの第２ポートＰＯ２から排出された作動油は、電磁切換弁３０ｂ及び電磁切換弁３０ｃを介して油圧ポンプ２０の吸入側に戻される。
【００３７】
次に、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれを矢印Ａ２方向に逆回転させ、車両を後退させる場合について説明する。
【００３８】
電磁切換弁３０ａ，３０ｂのソレノイドコイルに通電されることにより、電磁切換弁３０ａ，３０ｂが第２の切換状態にされる。また、電磁切換弁３０ｃのソレノイドコイルは非通電状態にされ、電磁切換弁３０ｃが第１の切換状態にされる。
【００３９】
この状態において、電動モータ１０を駆動して油圧ポンプ２０を回転させることにより、昇圧された作動油が電磁切換弁３０ａに圧送される。ここで、電磁切換弁３０ａの入力ポートＰ１は出力ポートＰ３と連通されている。したがって、電磁切換弁３０ａに圧送された作動油は、チェックバルブＣＶ３を貫流してトロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれの第２ポートＰＯ２に導入される。この場合、インナーロータ５０ｂ及びアウターロータ５０ａが矢印Ａ２方向に回転する。これにより、アウターロータ５０ａに取り付けられているタイヤ８２が矢印Ａ２方向に駆動され、車両が後退する。
【００４０】
トロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲの第１ポートＰＯ１から排出された作動油は、電磁流量制御弁４０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに出力される。
【００４１】
電磁流量制御弁４０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲは、走行状態に応じて、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれから排出される作動油の流量を調節する。このように、作動油の流量が調節されることにより、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれの回転速度、即ち各車輪の回転速度が制御される。
【００４２】
電磁流量制御弁４０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲで流量を調節された作動油は、第２の切換状態にある電磁切換弁３０ｂ及び第１の切換状態にある電磁切換弁３０ｃを介して油圧ポンプ２０の吸入側に戻される。
【００４３】
次に、エネルギー回生時における駆動装置１の動作について説明する。
【００４４】
車両の制動時には、車両の慣性により各車輪が路面により回転され、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲが駆動される。ここで、エネルギー回生時に、電磁切換弁３０ｃは、通電されて第２の切換状態にされる。一方、電磁切換弁３０ａ及び３０ｂのソレノイドコイルは非通電状態にされ、電磁切換弁３０ａ及び３０ｂは第１の切換状態にされる。この場合、アキュムレータ６０ｂ内の作動油は、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲにより吸引され昇圧されて電磁切換弁３０ａからアキュムレータ６０ａに供給され蓄圧される。
【００４５】
発進、加速時にはアキュムレータ６０ａに蓄圧された高圧の作動油は、切換弁３０ａ及び電磁流量制御弁４０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを介してトロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに供給され、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを駆動する。なお、トロコイドモータ５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを出た作動油は、電磁切換弁３０ｂを通り、アキュムレータ６０ｂに戻される。
【００４６】
このように、駆動装置１によれば、油圧モータとしてトロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲを用いているため、作動油を供給又は排出する第１ポートＰＯ１及び第２ポートＰＯ２を所定の位置に固定して形成することができる。よって、駆動装置１の機構を簡素化することが可能となる。
【００４７】
また、駆動装置１では、トロコイドモータ５０ＦＬ〜ＲＲそれぞれがホイール８０ＦＬ〜ＲＲ内に組み込まれると共に、アウターロータ５０ａにタイヤ８２が取り付けられている。そして、高圧の作動油が供給されてアウターロータ５０ａが回転され、車輪が駆動される。このようにアウターロータ駆動とすることにより、インナーロータ駆動の場合と比較して、駆動力が出力されるロータから車輪の中心までの距離を大きく取ることができるので、トルクを稼ぐことが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、トロコイドモータを車輪内に取り付けると共に、油圧の供給に応じて回転するアウターロータに車輪を結合する構成としたので、機構を簡素化することができると共に、トルクを稼ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る車両の駆動装置の油圧回路を示す図である。
【図２】実施形態に係る車両の駆動装置における車輪部構造の断面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面の一部を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１…駆動装置、１０…電動モータ、２０…油圧ポンプ、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…電磁切換弁、４０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ…電磁流量制御弁、５０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ…トロコイドモータ、５０ａ…アウターロータ、５０ｂ…インナーロータ、６０ａ，６０ｂ…アキュムレータ、８０ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ…ホイール、８２…タイヤ。
【図１】
2004340190.tif 000003
【図２】
2004340190.tif 000004
【図３】
2004340190.tif 000005