(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前車軸若しくは後車軸のいずれか一方の車軸と同期的に駆動されて当該車軸の回転数に対応した流量の圧油を供給する流体圧供給源と、
容量変更手段を備え、前記前車軸若しくは後車軸のいずれか他方の車軸と連結されて前記流体圧供給源から供給される流体により駆動される可変容量形モータと、
前記流体圧供給源から供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の流体圧に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、
前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
原動機に駆動される第１の駆動軸と、
この第１の駆動軸と同期的に駆動されて当該駆動軸の回転数に対応した流量の圧油を供給するポンプと、
容量変更手段を備え、第２の駆動軸と連結されるとともに前記ポンプからの圧油に応じて駆動される可変容量形モータと、
前記ポンプから供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の圧油に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、
前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項３】
原動機に駆動される第１の駆動軸と、
この第１の駆動軸と同期的に駆動されて所定の方向へ当該駆動軸の回転数に対応した流量の圧油を供給するポンプと、
容量変更手段を備え、第２の駆動軸と連結されるとともに前記ポンプからの圧油に応じて駆動される可変容量形モータと、
前記ポンプからの供給圧力が所定値を越えたときに圧油をタンクへ戻すリリーフ弁と、
前記第１の駆動軸の回転方向に応じて前記モータの回転方向を切り換える方向切換手段と、
前記ポンプから供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の圧油に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、
前記容量変更手段をモータの所定の最大容量位置で規制する規制手段と、
前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項４】
前記モータが容量変更手段としての斜板を備えた斜板式ピストンモータで構成されるとともに、前記圧力応動部材が供給圧力に応じて前記斜板の傾斜角度を増大する方向へ駆動する一方、前記付勢手段が前記斜板の傾斜角度を減少する方向へ付勢することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかひとつに記載の油圧駆動装置。
【請求項５】
前記斜板の回動中心が前記モータの出力軸とほぼ直交する軸上に配設されるとともに、前記圧力応動部材及び付勢手段が前記回動中心からそれぞれ所定の位置に配設されたことを特徴とする請求項４に記載の油圧駆動装置。
【請求項６】
前記圧力応動部材及び付勢手段が前記モータの回転方向に応じてそれぞれ配設されるとともに、前記モータの回転方向を切り換える方向切換手段により、前記圧力応動部材を選択的に駆動することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかひとつに記載の油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、農業機械、建設機械や車両などの車輪へ動力を伝達する油圧駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から農業機械、建設機械あるいは自動車などの車両においては、悪路や不整地等での走行性能を向上させるために全輪駆動あるいは四輪駆動などの駆動装置を採用しており、一つの原動機から複数の車軸へ駆動力を配分するためにプロペラシャフト及び差動装置を備えている。近年、自動車などの車両では路面状況の変化に応じて駆動力を配分するために、駆動軸間にビスカスカップリングやクラッチを採用して駆動力の配分比率を可変にしたものが普及しつつある。このような機械式の駆動装置では駆動力の配分を可変制御するための制御装置が必要となって装置が複雑化する場合があるだけでなく自動車などにおいては車体床下を挿通するプロペラシャフトや車軸間の差動制限装置等が必要となって重量も増大し、車体の小型、軽量化を阻害するという問題があり、このような問題を解決するものとして原動機あるいは駆動軸に連結された油圧ポンプから各駆動軸に設けた油圧モータへ圧油を供給し、この油圧モータによって複数の駆動軸へ駆動力を配分する油圧駆動装置が従来から知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような油圧駆動装置では可変容量形ポンプ及びモータを組み合わせ、ポンプまたはモータの容量を変更することにより各駆動軸へ配分する駆動力を可変制御するが、車両の発進時などで車軸の停止状態あるいは低回転領域から一つの駆動軸が空転した場合に他の駆動軸へ配分する駆動力を高い応答性で変化させるためには、電動サーボ機構や外部油圧源などによってポンプあるいはモータの容量を変更する必要があり、このような制御を行うためには制御装置が複雑となるだけでなく、製造コストが増大するという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、簡易な構成でありながら複数の駆動軸へ任意の比率で駆動力を配分可能、かつ高い応答性を備えた油圧駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、前車軸若しくは後車軸のいずれか一方の車軸と同期的に駆動されて当該車軸の回転数に対応した流量の圧油を供給する流体圧供給源と、容量変更手段を備え、前記前車軸若しくは後車軸のいずれか他方の車軸と連結されて前記流体圧供給源から供給される流体により駆動される可変容量形モータと、前記流体圧供給源から供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の流体圧に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなる。
【０００６】
また、第２の発明は、原動機に駆動される第１の駆動軸と、この第１の駆動軸と同期的に駆動されて当該駆動軸の回転数に対応した流量の圧油を供給するポンプと、容量変更手段を備え、第２の駆動軸と連結されるとともに前記ポンプからの圧油に応じて駆動される可変容量形モータと、前記ポンプから供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の圧油に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなる。
【０００７】
また、第３の発明は、原動機に駆動される第１の駆動軸と、この第１の駆動軸と同期的に駆動されて所定の方向へ当該駆動軸の回転数に対応した流量の圧油を供給するポンプと、容量変更手段を備え、第２の駆動軸と連結されるとともに前記ポンプからの圧油に応じて駆動される可変容量形モータと、前記ポンプからの供給圧力が所定値を越えたときに圧油をタンクへ戻すリリーフ弁と、前記第１の駆動軸の回転方向に応じて前記モータの回転方向を切り換える方向切換手段と、前記ポンプから供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の圧油に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、前記容量変更手段をモータの所定の最大容量位置で規制する規制手段と、前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなる。
【０００８】
また、第４の発明は、前記第１ないし第３の発明のいずれかひとつにおいて、前記モータが容量変更手段としての斜板を備えた斜板式ピストンモータで構成されるとともに、前記圧力応動部材が供給圧力に応じて前記斜板の傾斜角度を増大する方向へ駆動する一方、前記付勢手段が前記斜板の傾斜角度を減少する方向へ付勢する。
【０００９】
また、第５の発明は、前記第４の発明において、前記斜板の回動中心が前記モータの出力軸とほぼ直交する軸上に配設されるとともに、前記圧力応動部材及び付勢手段が前記回動中心からそれぞれ所定の位置に配設される。
【００１０】
また、第６の発明は、前記第１ないし第５の発明のいずれかひとつにおいて、前記圧力応動部材及び付勢手段が前記モータの回転方向に応じてそれぞれ配設されるとともに、前記モータの回転方向を切り換える方向切換手段により、前記圧力応動部材を選択的に駆動する。
【００１１】
【作用】
したがって、第１の発明は、流体圧供給源からの流体圧は可変容量形のモータへ供給され、この流体圧に応じて圧力応動部材は付勢手段に抗してモータの容量が増大する方向へ容量変更手段を駆動し、圧力応動部材の推力と付勢手段の推力が平衡する位置で可変容量形モータの容量が設定され、このモータの容量と供給される流体圧に応じた駆動力がモータに発生し、モータに発生する駆動力の変更を高い応答性をもって行うことができる。
【００１２】
また、第２の発明は、原動機に駆動された第１駆動軸の回転に同期したポンプからの圧油は可変容量形のモータへ圧送され、ポンプからの圧油に応じて圧力応動部材は付勢手段に抗して容量変更手段を駆動し、圧力応動部材の推力と付勢手段の推力が平衡する位置で可変容量形モータの容量が設定され、この容量とポンプの吐出圧に応じた駆動力が第２駆動軸へ伝達される。第１駆動軸と第２駆動軸の回転数がほぼ等しい場合には、原動機からの動力は圧力応動部材と付勢手段が平衡したモータの容量に応じて第１及び第２駆動軸への配分比率を設定することができ、駆動力の配分比率を圧力応動部材と付勢手段によって任意に設定することができる。一方、第１駆動軸が空転した場合には、ポンプの吐出圧が増大するため圧力応動部材は容量変更手段によってモータの容量を増大して第２駆動軸への駆動力の配分を増大する、この駆動力の配分比率の変更は第１駆動軸の停止状態から高い応答性をもって行うことができる。
【００１３】
また、第３の発明は、原動機に駆動された第１駆動軸の回転に同期したポンプからの圧油は可変容量形のモータへ圧送され、ポンプからの圧油に応じて圧力応動部材は付勢手段に抗して容量変更手段を駆動し、圧力応動部材の推力と付勢手段の推力が平衡する位置で可変容量形モータの容量が設定され、この容量とポンプの吐出圧に応じた駆動力が第２駆動軸へ伝達される。第１駆動軸と第２駆動軸の回転数がほぼ等しい場合には、原動機からの動力は圧力応動部材と付勢手段が平衡したモータの容量に応じて第１及び第２駆動軸への配分比率を設定することができ、駆動力の配分比率を圧力応動部材と付勢手段によって任意に設定することができる。一方、第１駆動軸が空転した場合には、ポンプの吐出圧が増大して圧力応動部材は容量変更手段が規制手段によってその容量が所定の最大値となるまで駆動する一方、ポンプの吐出圧が所定値を越えるとリリーフ弁が開弁してポンプからの圧油はタンクへ還流し、第２駆動軸は規制手段とリリーフ弁の設定圧に応じた最大駆動力で駆動され、この駆動力の配分比率の変更は第１駆動軸の停止状態から高い応答性をもって行うことができ、ポンプからの圧油は第１駆動軸の回転方向に拘わらず常時所定の方向へ圧送されるが、方向切換手段は第１駆動軸の回転方向に応じてモータへ供給する圧油の方向を変更し、第２駆動軸は第１駆動軸と同一方向へ回転しながら圧力応動部材と付勢手段が平衡するモータの容量とポンプの吐出圧に応じて原動機からの動力は第１及び第２駆動軸へ配分される。
【００１４】
また、第４の発明は、圧力応動部材に供給される圧油に応じて斜板の傾斜角を変更し、斜板の傾斜角度に応じた容量とポンプの吐出圧に応じて第２駆動軸への駆動力を配分することができ、斜板の傾斜角度の変更に応じて第２駆動軸へ配分される駆動力を変更することができる。
【００１５】
また、第５の発明は、モータが発生する駆動力は斜板まわりのモーメントに応じた傾斜角度により設定され、圧力応動部材または付勢手段の配設位置を変更することによって第１及び第２駆動軸への駆動力の配分比率を変更することができる。
【００１６】
また、第６の発明は、第１駆動軸の正転、逆転に応じて圧力応動部材と付勢手段がそれぞれ配設され、第１駆動軸の回転方向に応じて圧力応動部材が選択的に駆動されるため、第１駆動軸の回転方向に応じて斜板の傾斜方向を変更しながら正転逆転に拘わらず第２駆動軸へ駆動力を所定の比率で配分することができ、また、第１駆動軸の正転、逆転に対応して、第２駆動軸への駆動力の配分をそれぞれ独立して設定することも可能となる。
【００１７】
【実施例】
図１〜図２に本発明を４輪駆動車両に適用した場合の実施例を示す。
【００１８】
図１、図２において、変速機２を介して原動機１に連結された第１の駆動軸としての前軸３には車両の前輪４が設けられる一方、第２の駆動軸としての後軸５には後輪６が設けられる。
【００１９】
前軸３には常時所定の方向へ圧油を供給する油圧ポンプ７が連結される一方、後軸５には流体圧供給源としての油圧ポンプ７からの圧油に応じて駆動される可変容量形モータとして斜板式ピストンモータで構成された油圧モータ８が連結される。なお、油圧ポンプ７としては、例えば、前軸３の回転方向に拘わらず吐出方向を一定とした回転斜板式アキシャルピストンポンプあるいはラジアルピストンポンプ等で構成することができる。
【００２０】
油圧ポンプ７から供給される圧油は供給通路４０から変速機２と連動して前進、後退を制御する方向切換弁１０を介して油圧モータ８へ供給される。この油圧ポンプ７の吐出方向は前軸３の回転方向にかかわらず常時供給通路４０へ向けて行われる。
【００２１】
油圧モータ８から排出された圧油は同じく方向切換弁１０を介してリターン通路５０からタンク１１へ還流する。
【００２２】
そして、油圧ポンプ７と方向切換弁１０との間には供給通路４０に加わる圧油の圧力が所定値を越えるとリターン通路５０へ放出するリリーフ弁９が介装され、油圧モータ８を駆動する最高設定圧力を制御する。
【００２３】
さらに、供給通路４０へ加わる油圧ポンプ７からの圧力はパイロット通路１００を介してパイロット圧として後述する斜板の傾斜角制御に用いられる。
【００２４】
ここで、斜板式ピストンモータで構成された油圧モータ８は図２に示すように、軸２３と同軸的に配設されたシリンダブロック２０には多数のピストン２１が収装されると共に、これらピストン２１は容量変更手段としての斜板２２に摺接して斜板２２の傾斜角度αに応じて押しのけ容積を変更するもので、ピストン２１は斜板２２の傾斜角度αと油圧ポンプ７から供給された圧油に応じて軸２３を駆動する。なお、油圧モータ８の軸２３が後軸５に連結される。
【００２５】
斜板２２は軸２３上でかつ軸２３と直交する方向に回動中心となるトラニオン軸２２Ａを備え、斜板２２の図中上端と対峙する図示しないケーシングの所定の位置には斜板２２の最小傾斜角α0を規制するための最小傾斜角ストッパ３３が設けられる一方、同じく斜板２２の図中下端と対峙する図示しないケーシングの所定の位置には斜板２２の最大傾斜角αmaxを規制する手段としての最大傾斜角スットパ３４が設けられ、油圧モータ８の容量は最大傾斜角ストッパ３４の位置で所定の最大容量となる。
【００２６】
そして、斜板２２の図中上端側には斜板２２を最小傾斜角ストッパ３３へ向けて付勢する付勢手段としてのスプリング３０が図示しないケーシング側に設けられる。一方、斜板２２の図中下端側と対峙したケーシングの所定の位置には油室３５が形成されて斜板２２を最大傾斜角ストッパ３４へ向けて付勢して傾斜角度αを制御する圧力応動部材としてのピストン３１が収装される。
【００２７】
ここで、スプリング３０及びピストン３１は軸２３とほぼ平行して配設され、スプリング３０はトラニオン軸２２Ａから半径Ｒｓの位置に、ピストン３１は同じくトラニオン軸２２Ａから半径Ｒｐの位置にそれぞれ配設される。
【００２８】
ピストン３１は供給通路４０から絞り３２を介して油室３５へ供給されたパイロット圧に応じて伸縮し、スプリング３０の付勢力に抗して斜板２２を最大傾斜角ストッパ３４へ向けて回動させる。絞り３２は油室３５へ加わるパイロット圧の過大な変動を緩衝し、油圧モータ８の過大なトルク変動を抑制するものである。
【００２９】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００３０】
原動機１の駆動力は変速機２を介して前軸３へ伝達されて前輪４を駆動するとともに、前軸３に連結された油圧ポンプ７が駆動される。
【００３１】
油圧ポンプ７から供給された圧油は供給通路４０から方向切換弁１０を介して油圧モータ８へ供給され、油圧モータ８はこの圧油に応じて後軸５を駆動し、車両は前輪４及び後輪６によって推進される。
【００３２】
いま、前軸３と後軸５がほぼ同一の回転数で走行しているとき、油圧ポンプ７の吐出量Ｑｐと油圧モータ８の吸入量Ｑｍはほぼ同一となり、油圧モータ８の斜板２２の傾斜角度αは油圧ポンプ７の吐出圧Ｐｄに応じてスプリング３０に抗して伸長したピストン３１の位置で平衡する。
【００３３】
一方、油圧ポンプ７の吐出量Ｑｐに対して油圧モータ８の吸入量Ｑｍが少ないとき、例えば前輪４が空転して後輪６が接地するような場合、供給通路４０内の吐出圧Ｐｄが上昇するため、油圧モータ８の斜板２２を制御するピストン３１に加わるパイロット圧も増大し、ピストン３１はスプリング３０に抗して斜板２２の傾斜角αを増大させながら、油圧モータ８の押しのけ容積Ｄｍを増大させる。
【００３４】
ここで、油圧モータ８の吸入量Ｑｍは次式のように、油圧モータ８の回転数Ｎｍとモータ１回転当たりの押しのけ容積Ｄｍとの積となるが、この押しのけ容積Ｄｍは斜板２２の傾斜角度αに比例する。
【００３５】
【数１】
0003942658.tif 000002
【００３６】
（１）式より斜板２２はＱｍ＝Ｑｐとなる傾斜角αまで回動し、一方、油圧ポンプ７の吐出圧Ｐｄは斜板２２のモーメントのバランスから、次のように表される。
【００３７】
【数２】
0003942658.tif 000003
【００３８】
ここで、Ｍｅは油圧モータ８のピストン２１の推力に基づいて発生する斜板２２のモーメントであるが、油圧ポンプ７の吐出圧Ｐｄが低い場合には小さな値となって無視できるため、油圧ポンプ７からの吐出圧Ｐｄは次式のように表される。
【００３９】
【数３】
0003942658.tif 000004
【００４０】
上記（３）式において、各係数は次のとうりである
Ａｐｃ：ピストン３１の有効断面積
ｋ：スプリング３０のばね定数
Ｘ0：スプリング３０の初期押し縮め長さ（初期設定荷重）
したがって、上記（３）式より油圧モータ８に加わる油圧ポンプ７の圧力Ｐｄはピストン３１、スプリング３０のトラニオン軸２２Ａからの距離Ｒｐ、Ｒｓ、ピストン３１の有効断面積Ａｐｃ、スプリング３０の初期押し縮め長さＸ0及びばね定数ｋに基づいて設定され、これらの値を変更することにより吐出圧Ｐｄを任意の値に設定することができるのであり、前軸３と後軸５の回転数がほぼ同一となる定常走行状態では、後軸５の駆動力、すなわち、油圧モータ８のトルクは、おおよそスプリング３０による斜板２２まわりのモーメントとピストン３１の推力による同じくモーメントが平衡する吐出圧Ｐｄ、傾斜角αによって設定されるのである。
【００４１】
ここで、吐出圧Ｐｄを低く設定した場合、前軸３と後軸５の回転数がほぼ同一のときには油圧モータ８が発生するトルクＴｍの理論値は、次式のようになる。
【００４２】
【数４】
0003942658.tif 000005
【００４３】
なお、Ｐｓは油圧ポンプ７の吸い込み圧を示す。
【００４４】
油圧モータ８のトルクＴｍは吐出圧Ｐｄに比例するため小さな値となり、図示しない車両は前軸３の駆動力を主にして走行する。
【００４５】
一方、後軸５の回転数の増加あるいは前軸３の回転数の低下等で油圧ポンプ７の吐出量Ｑｐ＜油圧モータ８の吸入量Ｑｍとなる場合には、上式より吐出圧Ｐｄが低下するためピストン３１が収縮する一方スプリング３０が伸長して斜板２２の傾斜角度αは減少し、油圧モータ８の容量が減少するため後軸５への駆動力が低下して吐出量Ｑｐと吸入量Ｑｍが平衡する。ただし、傾斜角度αの減少は斜板２２が最小傾斜角ストッパ３３に当接した位置で規制され、このときの最小傾斜角α0に応じた駆動力によって後軸５及び後輪６を駆動する。
【００４６】
ここで、車両の発進時あるいは急加速時などで前輪４が停止状態から空転する一方、後輪６が駆動を開始するような場合には、前軸３の回転数が後軸５の回転数より増大して油圧ポンプ７の吐出量Ｑｐが油圧モータ８の吸入量Ｑｍを越えてＱｐ＞Ｑｍとなる。
【００４７】
このような場合には、上記のように吐出圧Ｐｄが増大してピストン３１がスプリング３０に抗して伸長するため斜板２２の傾斜角度αが増大し、油圧モータ８の吸入量Ｑｍを吐出量Ｑｐへ近付けようとするが、さらに吐出圧Ｐｄの増大が継続すると斜板２２は最大傾斜角ストッパ３４で傾斜角度αの増大を最大値αmaxに規制されるとともに、リリーフ弁９が開弁して後軸５は最大傾斜角αmaxとリリーフ弁９の設定圧力に応じた最大設定トルクで駆動され、空転した前輪４に代わって後輪６の駆動力を速やかに増大して車両を円滑に加速することができるのである。このときの、後軸５への駆動力配分比率の増大は前軸３の回転数の上昇にほぼ比例して行われ、高い応答性で後軸５への駆動力を高めることができ、凍結路や悪路等の路面の摩擦係数が低い状況での発進を容易に行うことができ、このときの駆動力の配分比率の変更は前軸３の回転数の上昇に伴って応答することができるため車両の安定性を確保することができるのである。
【００４８】
同様に、Ｑｐ＞Ｑｍとなる車両の旋回加速中も、上記と同じく後軸５への駆動力を高める一方、前軸３の駆動力が低減されるので、アンダーステアを抑制して旋回性を確保することができるのである。
【００４９】
こうして、定常走行中はピストン３１及びスプリング３０の前記したような各設定値に応じて前軸３と後軸５への駆動力が配分され、前軸３あるいは後軸５の一方が空転すると他方への駆動力を高い応答性で増大することができ、このときの駆動力の配分の変更は油圧ポンプ７の吐出圧Ｐｄに応じて決定され、この吐出圧Ｐｄの変化に応じてピストン３１が迅速に応答することができるため、サーボ機構などの特別な制御装置を必要とすることなく簡易な構成でありながらも任意の比率でかつ高い応答性を備えて駆動力の配分が可能となり、さらに、油圧モータ８のみを可変容量形とすればよいので製造コストの増大を抑制することができ、前記従来例のようにプロペラシャフトあるいは差動制限装置などの機械的動力伝達手段を必要としないため、車体の有効スペースを増大することができ、乗用車などの車両に適用すれば車両の走行性能を向上させるとともに、床面を平坦に形成することで車内空間を容易に確保しながら前記従来例に比して軽量化を推進することが可能となるのである。
【００５０】
また、上記したようにプロペラシャフト等を必要としないため、車体の大幅な変更を行うことなくＦＦ車あるいはＦＲ車を四輪駆動にすることができ、既存の車体を流用することで製造コストの上昇を抑制しながら容易に四輪駆動化を行うことが可能となる。
【００５１】
なお、上記実施例において、吐出方向が前軸３の回転方向に拘わらず常時一定となるような油圧ポンプ７を用いたが、図３に示すように、チェック弁７０ａ〜７０ｄを介して常時供給通路４０へ圧油を供給する一方、タンク１１から吸い込むようにしてもよく、この場合、油圧ポンプ７′は前軸３の回転方向に応じて吐出方向が切り換わるものを使用することができる。
【００５２】
図４、図５は第２の実施例を示し、前記第１実施例における油圧モータ８を両傾転角の斜板式可変容量型ピストンモータで構成された油圧モータ８Ａに変更したもので、油圧ポンプ７からの圧油が直接油圧モータ８Ａへ供給され、斜板２２の傾斜角度αを制御するためのパイロット圧は変速機２が選択した前進あるいは後進の車両の進行方向に同期して切り換えられる方向切換弁１０Ａを介して油圧モータ８Ａへパイロット圧として供給される。
【００５３】
斜板２２の傾斜角度αは車両の進行方向に応じて正負に切り換えられ、例えば、前進の場合は傾斜角度α＞０、後進の場合は傾斜角度α＜０となるよう制御され、方向切換弁１０Ａからのパイロット圧Ｐｄを受けて斜板２２を駆動するピストン３１Ａ、３１Ｂが図８に示すように、油圧モータ８Ａの正転、逆転に対応する図中斜板２２の各端部と当接可能な位置にそれぞれ設けられる。
【００５４】
ピストン３１Ａ、３１Ｂはトラニオン軸２２Ａの中心、すなわち、油圧モータ８Ａの軸２３からそれぞれ距離Ｒｐの位置に配設された油室３５Ａ、３５Ｂに収装され、油室３５Ａ、３５Ｂは過大な圧力の変動を抑制する絞り３２Ａ、３２Ｂを介して方向切換弁１０Ａと連通する。
【００５５】
そして、ピストン３１Ａ、３１Ｂの内部にはこれらピストン３１Ａ、３１Ｂを斜板２２へ向けて付勢するスプリング３０Ａ、３０Ｂがそれぞれ収装され、これらスプリング３０Ａ、３０Ｂのばね定数はｋ′となり、初期押し縮め量Ｘ0の初期設定荷重がセットされる。なお、ピストン３１Ａ、３１Ｂの有効断面積は前記第１実施例と同様のＡｐｃで表される。
【００５６】
斜板２２の最大傾斜角αmaxは最大傾斜角ストッパ３４Ａ、３４Ｂによってそれぞれの方向で規制される。
【００５７】
ここで、斜板２２は車両の前進及び後進を等しく制御するために傾斜角α＝０を中心にして制御される。
【００５８】
前軸３と後軸５の回転数がほぼ同一となる定常走行中では、前記第１実施例と同様に油圧ポンプ７の吐出量Ｑｐと油圧モータ８Ａの吸入量Ｑｍがほぼ等しくなり、前記（２）式と同様にして
【００５９】
【数５】
0003942658.tif 000006
【００６０】
となり、また、前記（４）式と同様に、油圧ポンプ７の吐出圧Ｐｄは、
【００６１】
【数６】
0003942658.tif 000007
【００６２】
となって、油圧モータ８のトルク、すなわち、前輪４と後輪６の駆動力の配分比率は前記第１実施例と同様に斜板２２まわりのモーメントによって任意に設定することができ、ピストン３１Ａ、３１Ｂの位置Ｒｐ及び有効断面積Ａｐｃ、スプリング３０Ａ、３０Ｂのばね定数ｋ′に基づいて設定することができる。
【００６３】
一方、油圧ポンプ７の吐出量Ｑｐ＞吸入量Ｑｍとなる前輪４の空転時などでは、前記と同様にして斜板２２はストッパ３４Ａまたは３４Ｂと当接する最大傾斜角となり、さらに吐出圧Ｐｄが上昇するとリリーフ弁９が開弁して油圧モータ８は所定の設定最大トルクで駆動され、空転した前輪４に代わって後輪６の駆動力を増大して車両を円滑に加速することができる。
【００６４】
なお、車両の前進時にはピストン３１Ａがピストン３１Ｂ、スプリング３０Ｂに抗して斜板２２を押圧する一方、後進時にはピストン３１Ｂがピストン３１Ａ、スプリング３０Ａに抗して斜板２２を押圧し、斜板２２の傾斜角度αを増大するのである。よって、前進時用と後進時用のピストン３１Ａ、３１Ｂ及びスプリング３０Ｂ、３０Ａに異なる仕様のものを採用することにより、前進時と後進時の特性を変更することも可能である。
【００６５】
前記第１実施例では方向切換弁１０が主回路を切り換えるのに対し、第２実施例の方向切換弁１０Ａはパイロット圧のみを切り換えるため、前記第１実施例に比して小型、軽量のもので構成可能であり、製造コスト及び装置の小型化を推進することが可能となり、その他の作用については前記第１実施例と同様である。
【００６６】
なお、上記実施例において、変速機２を介して原動機１に駆動される前軸３に油圧ポンプ７を、後軸５に油圧モータ８をそれぞれ配設したが、図示はしないが後軸５を原動機１で駆動するとともに、油圧ポンプ７を後軸５に配設する一方、前軸３に油圧モータ８を配設してもよく上記と同様の作用、効果を得ることができ、さらに、油圧モータ８で複数の車軸を駆動してもよい。
【００６７】
また、上記実施例において、油圧ポンプ７を前軸３に結合したが、油圧ポンプ７は前軸３と同期的に回転すればよく、例えば変速機２の出力軸等に油圧ポンプ７を連結して前軸３と同期的にするものであってもよい。
【００６８】
また、上記実施例において、スプリング３０、３０Ａ、３０Ｂ、ピストン３１、３１Ａ、３１Ｂはトラニオン軸２２Ａまわりの斜板２２に作用するモーメントを制御する部材であり、その配設位置は軸２３とほぼ平行な位置に限定されることはなく、軸２３に対して傾斜して配設することができる。
【００６９】
また、上記実施例において、油圧モータ８あるいは８Ａを斜板式可変容量形アキシャルピストンモータで構成したが、図示はしないが斜軸式可変容量形モータあるいは可変容量形ラジアルピストンモータ等で構成することができる。
【００７０】
また、上記実施例において、油圧ポンプ７あるいは７′を吸込圧制限型のポンプとし、所定の回転数以上ではほぼ一定の吐出流量になるものを採用すれば、不要な動力の伝達を抑制してメカニカルロスを低減することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように第１の発明によれば、前車軸若しくは後車軸のいずれか一方の車軸と同期的に駆動されて当該車軸の回転数に対応した流量の圧油を供給する流体圧供給源と、容量変更手段を備え、前記前車軸若しくは後車軸のいずれか他方の車軸と連結されて前記流体圧供給源から供給される流体により駆動される可変容量形モータと、前記流体圧供給源から供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の流体圧に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなる。このため、圧力応動部材と付勢手段が平衡した容量と流体圧供給源からの流体圧に応じてモータの駆動力を変更することが可能となって、この駆動力の配分比率を圧力応動部材と付勢手段によって任意に設定することで簡易な構成でありながらも応答性の高い油圧駆動装置を提供でき、特別な制御手段を必要としないために前記従来例に比して部品点数を削減することができ、車両等に適用すれば小型、軽量化を推進するとともに製造コストの低減を推進することが可能となる。
【００７２】
また、第２の発明では、原動機に駆動される第１の駆動軸と、この第１の駆動軸と同期的に駆動されて当該駆動軸の回転数に対応した流量の圧油を供給するポンプと、容量変更手段を備え、第２の駆動軸と連結されるとともに前記ポンプからの圧油に応じて駆動される可変容量形モータと、前記ポンプから供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の圧油に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなる。このため、圧力応動部材と付勢手段が平衡した容量とポンプの吐出圧に応じて第２駆動軸へ動力を配分することができ、駆動力の配分比率を圧力応動部材と付勢手段によって任意に設定することが可能となり、駆動力の変動に対しても高い応答性を備えて配分比率を変更することができ、簡易な構成でありながらも第１駆動軸が空転した場合には第２駆動軸への駆動力を高い応答性をもって増大することができ、凍結路や悪路等での発進を容易に行うことが可能となり、車両の走行状態に応じて駆動力配分比率を変更することで走行性能を向上することが可能となって、特別な制御手段を必要としないために前記従来例に比して部品点数を削減することができ、車両の小型、軽量化を推進しながら製造コストの低減を推進することが可能となる。
【００７３】
また、第３の発明では、原動機に駆動される第１の駆動軸と、この第１の駆動軸と同期的に駆動されて所定の方向へ当該駆動軸の回転数に対応した流量の圧油を供給するポンプと、容量変更手段を備え、第２の駆動軸と連結されるとともに前記ポンプからの圧油に応じて駆動される可変容量形モータと、前記ポンプからの供給圧力が所定値を越えたときに圧油をタンクへ戻すリリーフ弁と、前記第１の駆動軸の回転方向に応じて前記モータの回転方向を切り換える方向切換手段と、前記ポンプから供給される流体量と前記可変容量形モータで吸入する流体量との差に基づき変化する両者間の圧油に応じて前記モータの容量が増大する方向へ前記容量変更手段を駆動する圧力応動部材と、前記容量変更手段をモータの所定の最大容量位置で規制する規制手段と、前記モータの容量が減少する方向へ前記容量変更手段を駆動する付勢手段と、からなる。このため、第２駆動軸は第１駆動軸と同一方向へ回転しながら圧力応動部材と付勢手段が平衡するモータの容量とポンプの吐出圧に応じて原動機からの動力を第１及び第２駆動軸へ所定の比率で配分することが可能となり、車両の前進及び後進のそれぞれについて駆動力の変動に対しても高い応答性を備えて配分比率を変更することができ、車両の小型、軽量化を推進しながらも走行性能を向上することが可能となって、特別な制御手段を必要としないために前記従来例に比して部品点数を削減することが可能となって製造コストの低減を推進することができる。
【００７４】
また、第４の発明では、前記モータが容量変更手段としての斜板を備えた斜板式ピストンモータで構成されるとともに、前記圧力応動部材が供給圧力に応じて前記斜板の傾斜角度を増大する方向へ駆動する一方、前記付勢手段が前記斜板の傾斜角度を減少する方向へ付勢し、圧力応動部材へ供給される油圧に応じて斜板の傾斜角が変更されるため、簡易な構成でありながら第２駆動軸への駆動力の配分比率を任意に変更することができ、車両の走行性能を向上させるながらも製造コストの低減をはかることが可能となる。
【００７５】
また、第５の発明では、前記斜板の回動中心が前記モータの出力軸とほぼ直交する軸上に配設されるとともに、前記圧力応動部材及び付勢手段が前記回動中心からそれぞれ所定の位置に配設され、第２駆動軸への駆動力の配分比率を圧力応動部材と付勢手段が平衡する斜板まわりのモーメントとモータへの供給圧に応じて任意に設定することができ、特別な制御手段を必要とすることなく装置の構成を簡易にして製造コストの低減をはかることが可能となる。
【００７６】
また、第６の発明では、前記圧力応動部材及び付勢手段が前記モータの回転方向に応じてそれぞれ配設されるとともに、前記モータの回転方向を切り換える方向切換手段により、前記圧力応動部材を選択的に駆動し、第２駆動軸は回転方向にかかわらす駆動力の配分比率を任意に変更することができ、車両の走行状態に応じて第１及び第２の駆動軸へ駆動力を配分することが可能となり、特に、第１駆動軸の正転、逆転で駆動力を同一の配分比率特性に限定することなく、それぞれ異なる配分比率に設定することも可能となって、車両の走行性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】斜板式可変容量モータの概略説明図である。
【図３】ポンプの油圧回路図である。
【図４】第２の実施例を示すブロック図である。
【図５】同じく斜板式可変容量形油圧モータの概略説明図である。
【符号の説明】
１  原動機
３  前軸
５  後軸
７  油圧ポンプ
８  油圧モータ
９  リリーフ弁
１０  方向切換弁
１１  タンク
２２  斜板
２３  軸
３０  スプリング
３１  ピストン
３４  最大傾斜角ストッパ
４０  供給通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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