(57)【要約】      （修正有）【課題】化石型エネルギー資源の枯渇に伴い、従来の内燃機関による動力を電気駆動に替える事によって、エネルギーの効率を大幅に向上させる事で、資源の保持をすると共に制御性を向上する、排気ガスを発生しない自動車駆動装置の提供。【解決手段】電気エネルギーを液圧エネルギーに変換して制御性を向上させるため、電動機で駆動した油圧ポンプの流量を、分流弁で制御して走行駆動に提供させる。更に、速度を無段階に変換可能な駆動装置とする。又、オルタネータによって電力の充電を図る。【選択図】図１
2009002497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の駆動において、走行を液圧駆動にして、速度を無段階に変換することを特徴とする駆動装置
【請求項２】
液圧流量を２分割する為に、固体ブロックに液体の入口を１箇所にして、液体出口を２箇所にし、その間に調整棒を勘入して摺動させて、１方の流体出口流路を狭めると同時に他方の流体出口の流路を広げる事によって、流体出口の両方を同時に調整する分流弁
【請求項３】
自動車の電力の充電にあって、車輪に内臓したオルタネイターによって発電した電力を車輪の回転力によって発電して、充電する事を特徴とする充電装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】従来、自動車の走行は内燃機関、電動モーターによるものであったが、
能力が馬力によって決められている為に、悪路で走行が出来る様に、大きな馬力が設定されて、平坦な道路では走行抵抗が少ない為に、大きなスピーが出せるので事故が起こることが多かった。
また、油圧による走行する装置もあるが舵取りがうまくいかない為に、右の走行装置と左の走行装置を別々に作動させていた為に、速いスピードには不向きであった。
【発明が解決する課題】
【０００２】本発明者は上記問題に関して鋭意研究を行った結果、次の知見を得た。
即ち
従来、自動車の駆動装置としては内燃機関、電動モーターは能力が馬力によって、能力が設定されている為に、走行抵抗が大きなものに対して馬力を設定しなければならずそのために大きな動力が必要であり、エネルギー的に不利であり、大きな馬力が必要であった。化石型燃料が枯渇する心配があり、省エネルギーが求められてきており、そのためにも、力とスピードを別々に制御できる駆動法が必要になってきた。その駆動法を検討すると油圧を代表とする液圧駆動がもっとも有利である。
なぜならば、油圧は力とスピードが別々に調整できる為に、走行抵抗が大きな走路では力が大きく、スピードは遅く、また、走行抵抗が小さい走路では力は小さく、スピードが大きく調整する事で現在の自動車より小さな馬力で走行できる故に省エネルギーの自動車の走行ができる。また、現在の自動車でも走行等は内燃機関で、ブレーキは油圧と混在しており、複雑になっているが、油圧だけの駆動にする事によって、簡明になり車体重量も減少する事が考えられるので更に少ない動力になる。よって、更に、省エネルギーになる事が予想される。また、現在の油圧部品は高圧化が進んでおり部品の重量が重くなっているが自動車に利用される油圧は高圧にする必要はなく、圧力では３５〜１４０ｋｇ／ｃｍ２程度でよいと計算されるので、油圧部品のボデイはアルミ合金でよいと考えられて自動車の車両重量は軽くなるので更に省エネルギー効果が促進される。
【０００３】従来の油圧による走行装置は従来の自動車の「デファレンシャルギヤー」に寄らなければ舵取りが旨く出来ないし、又、右と左を別々の走行装置にしなければない従来の油圧走行では高速の自動車には不向きであった。
その欠点を本発明では分流装置を開発する事によって、分流装置をハンドルと連動させる事で、右駆動と左駆動の油圧モーターに液圧を供給する事で、舵取りを行う事を可能にした。また、駆動輪を右か左の１車輪駆動にすれば「デファレンシャルギヤー」無しに舵取りが可能となり、高価な「デファレンシャルギヤー」を使用する必要なく舵取りができるので、簡易的な車両に関しては必ずしも、分流機構を使わなくても舵取りは可能である。右車輪か左車輪が必ず駆動するように油圧回路を構成すればよい。これにより安価で軽量な乗用車が製作できる。
【０００４】従来の電動走行装置は商業電力からのみ充電している。それでなくとも、自動車はエンジンの動力によって充電し、ハイブリッド車でも停止をかけたときの余剰動力にて充電を行っており、いずれにしてもエネルギーを消耗して充電していることには違いない。だが、自動車の走行には登りと下りがあり、下りの位置のエネルギーを利用する事で、充電を行えばエネルギーの有効利用になる。車輪の中に内蔵したオルタネイターで充電すれば、１回の充電での走行距離は飛躍的に伸びる事が予想される。何故オルタネイターにするかと言えば小さなエネルギーでも変圧器又はスイッチングによって高圧に変換して充電する事ができるのでエネルギーの無駄がない。又、車輪の回転が速くなり、高電圧になっても、バッテリーの充電入口でツエナーによって、不要な電圧をカットできる。
又、車輪の数だけオルタネイターを搭載すれば充電量も豊富になり、電力は充当するし電力の無駄がないと考える。
また、電気によって駆動するので排気ガスが出ずクリーンな動力であるので環境にやさしく、排気ガスによる環境問題も解決できる。
【０００５】更に、電動機にて駆動する油圧ポンプに馬力一定型のポンプを使用すれば更に省エネルギーの動力と成り、小さい馬力の電動機で油圧を発生する事が出来て、更に、省エネルギーの動力に成る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】本発明の実施の形態を図面によって説明する。
図１は自動車の走行駆動を定吐出ポンプの油圧にした場合の油圧系統図の１例である
図２はポンプを可変吐出ポンプにした場合の油圧系統図の１例である
図３は車輪の回転から発電し、バッテリーに充電する電気系統の１例である。
図４は分流弁の油圧のシンボル記号を示す
図５は２本のラムシリンダーによるピストンロットの出力変位同調の調整方法を説明する為の１例である。
図６は分流弁の断面構造図である。
【符号の説明】
図１、図２では
１・・・油圧作動油のタンク
２・・・サクションフィルター
３・・・固定吐出ポンプ
４・・・ポンプを駆動する電動機
５・・・ポンプ駆動軸と電動機の出力軸を締結するカップリング
６・・・圧力を調整するリリーフバルブ
７・・・油圧の流量を調整するバルブ
８・・・油圧の流量を調整するアクセル（７の調整をする）
９・・・可変吐出ポンプの吐出量を調整するアクセル
１０・・・分流弁
１１Ｌ・・・左駆動輪の前進、後退切り替えバルブ
１１Ｒ・・・右駆動輪の前進、後退切り替えバルブ
１２Ｌ・・・左駆動輪を駆動する油圧モーター
１２Ｒ・・・右駆動輪を駆動する油圧モーター
１３・・・分流弁の調整スプール
Ｆ・・・分流弁の調整スプールの作動方向
Ｒ・・・分流弁の調整スプールの作動方向（Ｆと逆方向）
１‘・・・可変吐出ポンプの場合の油圧作動油用タンク
２‘・・・可変吐出ポンプの場合のサクションフィルター
３‘・・・可変吐出ポンプ
４‘・・・可変吐出ポンプを駆動する電動機
５‘・・・可変吐出ポンプの駆動軸と電動機の出力軸を締結するカップリング
Ａ・・・定吐出ポンプの油圧源と可変吐出ポンプの油圧源を付け替える時の油圧配管口
Ｂ・・・自動車が前進又は後退の油圧の切替をする為の右と左の駆動輪を同時に切り替えるための連結装置
図３では車輪から発電して充電する為の電気系統図の１例を示す。
▲１▼オルタネーター  ▲２▼変圧器  ▲３▼整流器  ▲４▼バッテリー  ▲５▼ツエナー  ▲６▼車輪
図４、図５、図６では
Ｐ・・・分流弁の圧力ポート
Ａ・・・分流弁の１方の分流出口ポート
Ｂ・・・分流弁の他方の分流出口ポート
Ｆ・・・分流弁の調整レバーの作動方向
Ｒ・・・分流弁の調整レバーの作動方向（Ｆとは逆方向）
ＤＲ・・・分流弁のドーレンポート
▲１▼・・・分流弁のボデイ
▲２▼・・・分流弁の調整スプール
１Ａ・・・分流弁１方出口のボデイ側のランド
２Ａ・・・分流弁１方出口の調整スプール側のランド
１Ｂ・・・分流弁他方出口のボデイ側のランド
２Ｂ・・・分流弁他方出口の調整スプール側のランド
Ｘ１・・・ラムシリンダーの１方のピストンロット先端
Ｘ２・・・ラムシリンダーの他方のピストンロット先端
【図１】
2009002497.tif 000003
【図２】
2009002497.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009002497.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月4日(2007.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【背景技術】
【０００１】従来、自動車の走行は内燃機関、電動モーターによるものであったが能力が馬力によって決められている為に、悪路で走行が出来る様に、大きな馬力によって決められている為に、悪路で走行出来る様に、大きな馬力が設定されて、平坦な道路では走行抵抗が少ない為に、大きなスピードが出せるので事故が起こることが多かった。
また、油圧による走行装置もあるが舵取りがうまくいかない為に、右の走行装置と左の走行装置を別々に作動させていた為に、速いスピードには不向きであった。
【発明の解決する課題】
【０００２】本発明者は上記問題に関して鋭意研究を行った結果次の知見を得た。
即ち
従来、自動車の駆動装置としての内燃機関、電動モーターは能力が馬力によって能力が設定されている為に、走行抵抗が大きなものに対して能力を設定しなければならず、そのために大きな動力が必要であり、エネルギー的にふりであり、大きな馬力が必要であった。化石型燃料が枯渇する心配があり、省エネルギーが求められている。その為にも力とスピードを別々に制御できる駆動方法が必要である。その駆動方法を検討すると油圧を代表とする液圧駆動が最も有利であり、現在の自動車の操作方法を大幅に変更すること無しに制御できる。なぜならば、油圧は力とスピードが別々に調整できる為に走行抵抗が大きなそうろでは力が大きく、スピードは遅く、また走行抵抗が小さい走路では力は小さく、スピードが大きく調整することで現在の自動車より小さい馬力で走行できるので省エネルギーの自動車の走行ができる。
また、現在の自動車では走行等は内燃機関でブレーキは油圧と混在しており、複雑になっているが油圧だけの駆動にすることで簡明になり車体重量も減少する事が考えられるので更に小さな駆動力になる。従って、更に省エネルギーになる事が予想される。また、現在の油圧部品は高圧化が進んで折り油圧部品の重量が重くなっているが自動車に利用される油圧は高圧にする必要はなく、圧力では３５〜１４０ｋｇ／ｃｍ２程度でよいと計算されるので、油圧部品のボデイはアルミ合金でよいと考えられるので自動車の車両重量は更に軽くなるので省エネルギーの効果が促進される。
【０００３】従来の走行装置は「デファレンシャルギヤ−」に寄らなければ舵取りが出来ない。
また、右と左を別々の走行装置にしなければならない従来の油圧走行では高速の自動車走行には不向きである。
その欠点を本発明では分流装置を開発する事によって、分流装置をハンドルと連動させる事で、右駆動と左駆動の油圧モーターに油圧を供給することで舵取りを可能にした。また、駆動輪を右か左の１車輪駆動にすれば「デファレンシャルギヤー」なしに舵取りは可能であり、高価な「デファレンシャルギヤ−」を使用する必要なく舵取りができるので、簡易的な車両に関しては必ずしも分流装置を使用しなくても舵取りは可能である。右車輪か左車輪が必ず駆動するように油圧回路を構成すれば良く、これにより安価で軽量な自動車が製作できる。
【０００４】従来の電動走行装置（電動フォークリフト等）は商業電力からのみ充電している。自動車はエンジンの動力によって充電し、ハイブリッド車でも停止をかけた時の余剰動力にて充電を行っておる。いずれにしてもエネルギーを消耗し、充電していることに違いない。だが、自動車の走行には「登り」と「下り」があり、「下り」の位置エネルギーを利用して充電を行えばエネルギーの有効利用になる。
車輪及び車軸にオルタネ−ターを内臓して、充電すれば１回の充電での走行距離は飛躍的に伸びる事が予想される。何故オルタネ−ターにするかといえば小さい発電電圧でも変圧器又はスイッチングによって高電圧に変換して充電できるのでエネルギーの無駄が無い。
また、車輪の回転によっては高電圧になった場合にはツエナーによって不要な電圧をカットできる。
また、車輪の数だけオルタネ−ターを搭載すれば充電量も豊富になり、電力は無駄がなく走行距離は更に伸びる。
また、電気による駆動なので排気ガスが出ずクリーンな動力であるので環境にやさしく、排気ガスによる環境問題も解決できる。
【０００５】更に、電動機にて駆動する油圧ポンプに馬力一定のポンプを使用すれば更に省エネルギーの動力になり、小さい馬力の電動機で油圧を発生する事が出来て、更に、省エネルギーの動力になる。この場合にはエンジン又は電気による従来の駆動方法とは油圧による馬力一定の考え方は異なっていて油圧による馬力一定は自動的に制御される。
【０００６】２本の油圧アクチュエーター出力速度の同調は関係するアクチュエーターの断面積等の製作誤差によって同調させる事が非常に困難であるが両ピストンロットの出力変位を検知して本発明の分流弁によって、両アクチュエーターの油圧流入量を調節して両アクチュエーターの変位の同調をする１例である。
（図５参照）
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は自動車の走行駆動を定吐出ポンプの油圧にしたば場合の油圧系統図の１例である
【図２】図２はポンプを可変吐出ポンプにした場合の油圧系統図の１例である
【図３】図３は車輪の回転から発電し、バッテリーに充電する電気系統の１例である。
【図４】図４は分流弁の油圧のシンボル記号を示す
【図５】図５は２本のラムシリンダーによるピストンロッドの出力変位同調の調整方法を説明する為の１例である。
【図６】図６は分流弁の断面図である
【符号の説明】
【０００８】図１、図２では
１・・・・・・油圧作動油のタンク
２．・・・・・サクションフィルター
３・・・・・・固定吐出ポンプ
４・・・・・・ポンプを駆動する電動機
５・・・・・・ポンプ駆動軸と電動機出力軸を締結するカップリング
６・・・・・・圧力を調整するリリーフバルブ
７・・・・・・油圧の流量を調整するバルブ
８・・・・・・油圧の流量を調整するアクセル（７の調整をする）
９・・・・・・可変吐出ポンプの吐出量を調整するアクセル
１０・・・・・分流弁
１１Ｌ・・・・左駆動輪の前進、後退切り替えバルブ
１１Ｒ・・・・右駆動輪の前進、後退切り替えバルブ
１２Ｌ・・・・左駆動輪を駆動する油圧モーター
１２Ｒ・・・・右駆動輪を駆動する油圧モーター
１３・・・・・分流弁の調整スプール
Ｆ・・・・・・分流弁の調整スプールの作動方向
Ｒ・・・・・・分流弁の調整スプールの作動方向（Ｆと逆方向）
１‘・・・・・可変吐出ポンプの場合の作動油用タンク
２‘・・・・・可変吐出ポンプの場合のサクションフィルター
３‘・・・・・可変吐出ポンプ
４‘・・・・・可変吐ポンプを駆動する電動機
５‘・・・・・可変吐ポンプと電動機の出力軸を連結するカップリング
Ａ・・・・・・定吐出ポンプの油圧源と可変吐出ポンプの油圧源を付け替えるばあいの油圧の配管口
Ｂ・・・・・・自動車が前進又は後退の切替えをするための「右」と「左」の駆動輪を同時に切り替えるための連結棒
図３では車輪から発電して充電する為の電気系統図の１例を示す。
▲１▼オルタネ−ター▲２▼変圧器▲３▼整流器▲４▼バッテリー▲５▼ツエナー▲６▼車輪
図４、図５、図６では
Ｐ・・・・・・分流弁の圧力流体の入口
Ａ・・・・・・分流弁の１方の分流圧力流体出口
Ｂ・・・・・・分流弁の他方の分流圧力流体出口
Ｆ・・・・・・分流弁の調整レバーの作動方向
Ｒ・・・・・・分流弁の調整レバーの作動方向（Ｆとは逆方向）
ＤＲ・・・・・分流弁のドレーン排出口
▲１▼分流弁のボデイ
▲２▼分流弁の調整スプール
１Ａ・・・・・分流弁の１方出口のボデイ側ランド
２Ａ・・・・・分流弁１方出口の調整スプール側のランド
１Ｂ・・・・・分流弁他方出口のボデイ側ランド
２Ｂ・・・・・分流弁他方出口の調整スプール側のランド
Ｘ１・・・・・ラムシリンダーの１方のピストンロット先端
Ｘ２・・・・・ラムシリンダーの他方のピストンロット先端