JPH09295520A - 車両の機械・油圧式駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラツチ操作を必要としない円滑な発進が可
能な、車両の機械・油圧式駆動装置を得る。 【解決手段】 後輪を手動歯車変速機４の出力軸により
駆動し、前輪２１，２２を可変吐出量型の１対の油圧モ
ータ１６，１６ａにより駆動するようにする。手動歯車
変速機４の中間軸に接続した主油圧ポンプ６からの圧油
により油圧モータ１６，１６ａを駆動する。手動歯車変
速機４の変速位置が中立位置にあることを検出する中立
位置検出手段４３を設け、主油圧ポンプ６に吐出量を加
減し流路を切り換えるポンプ制御手段Ａを備える。主油
圧ポンプ６と油圧モータ１６，１６ａを接続する高圧通
路７ａと低圧通路７との間に電磁開閉弁１４を挿入接続
する。車両の発進時、中立位置検出手段４３に連動して
電磁開閉弁１４を開き、ポンプ制御手段Ａにより主油圧
ポンプ６の吐出量を０から次第に増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトラツク、バス、建
設車両などの機械・油圧式駆動装置、特に普通の後軸駆
動車両の前軸を油圧式駆動機構（ハイドロスタテイツク
変速機、普通にはＨＳＴという）により駆動し、車両の
発進を円滑にし、悪路などの走破性能を高めた車両の機
械・油圧式駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】手動歯車変速機を備えた後輪駆動車両か
らパートタイム型４輪駆動車両またはフルタイム型４輪
駆動車両を構成するために、機関により手動歯車変速機
を介して後輪を駆動し、同時に機関により直接駆動され
るか手動歯車変速機を介して駆動される可変吐出量型の
主油圧ポンプからの油圧により、可変吐出量型の油圧モ
ータを駆動し、該油圧モータにより前輪を駆動するよう
にしたものが知られている。

【０００３】上述のような車両の機械・油圧式駆動装置
には、手動歯車変速機により可変吐出量型の主油圧ポン
プを駆動する場合に、手動歯車変速機の中間軸に接続す
る動力取出機構から動力を得るものと、手動歯車変速機
の出力軸から動力を得るものとがあるが、いずれも油圧
回路で構成されるので、従来の手動歯車変速機や推進軸
などの連結による機械式４輪駆動車両に比べて、重量増
が少く、設計上の自由度があるなどの利点がある。

【０００４】特開平２−１２０１３７号公報に開示され
る４輪駆動車両では、前輪を駆動する機械式駆動機構が
手動歯車変速機から構成され、後輪を駆動する油圧式駆
動機構が機関により駆動される主油圧ポンプと、後輪に
結合されかつ主油圧ポンプにより駆動される油圧モータ
とから構成されている。しかし、上述の４輪駆動車両で
は、油圧式駆動機構が手動歯車変速機と組み合されるた
め、発進・走行操作が全て手動歯車変速機に従つて制御
されることになり、面倒なクラツチ接続操作を必要とす
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、機械式駆動機構と油圧式駆動機構とを備え
た車両において、クラツチ操作を必要としない円滑な発
進が可能な、車両の機械・油圧式駆動装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成は前輪と後輪の一方が機関にクラツチ
を介し接続する手動歯車変速機の出力軸により駆動さ
れ、前輪と後輪の他方が可変吐出量型の１対の油圧モー
タにより駆動される車両の機械・油圧式駆動装置におい
て、手動歯車変速機の中間軸に接続した前記主油圧ポン
プからの圧油により前記油圧モータを駆動するように
し、手動歯車変速機に中立位置を検出する中立位置検出
手段を設け、主油圧ポンプに吐出量と流路方向を制御す
るポンプ制御手段を備え、車両の発進時中立位置検出手
段の信号に基づき始動する前記ポンプ制御手段により、
主油圧ポンプの吐出量を次第に増加させるようにしたも
のである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明では特に滑りやすい路面な
どでの車両の発進時、手元の油圧走行スイツチを閉じ、
手動歯車変速機の変速位置を中立にすると、ポンプ制御
手段により電磁方向切換弁が切り換わり、アクチユエー
タの働きにより主油圧ポンプが始動し、油圧式駆動機構
が単独で作動する油圧式２輪駆動モードになり、クラツ
チ操作を要しない円滑な発進が得られる。車両の発進後
は手動歯車変速機の変速位置を所望の変速段にすると、
ポンプ制御手段により電磁方向切換弁が中立位置にな
り、アクチユエータの働きにより主油圧ポンプが停止し
（吐出量が０になり）、通常の機械式２輪駆動モードに
なる。

【０００８】また、本発明の他の実施例では、車両の発
進時、油圧走行スイツチを閉じ、クラツチ操作と同時に
手動歯車変速機を所望の低速段へ変速すると、油圧・機
械式４輪駆動モードで発進し、高速段（例えば４速段）
へ変速すると、主油圧ポンプが停止し、機械式２輪駆動
モードになる。いずれの変速段で油圧式駆動機構を停止
させるかは、車両の走行特性により自由に選択できる。

【０００９】主油圧ポンプは手動歯車変速機の中間軸か
ら動力を得ているので、発進および変速操作時、油圧走
行スイツチを閉じると、主油圧ポンプと油圧モータを接
続する高圧通路と低圧通路との間に挿入接続した電磁開
閉弁が開き、機械式駆動機構と油圧式駆動機構との干渉
を避け、円滑な変速操作を助ける。

【００１０】

【実施例】図１は本発明に係る車両の機械・油圧式駆動
装置の油圧回路図である。機関２にはクラツチ３を挟ん
で手動歯車変速機４が接続され、手動歯車変速機４の出
力軸（図示せず）の回転が推進軸、差動歯車機構を経て
後輪へ伝達される機械式駆動機構が構成される。手動歯
車変速機４の中間軸に公知の動力取出機構５が接続さ
れ、動力取出機構５の出力軸５ａに可変吐出量型の主油
圧ポンプ（例えば斜板式プランジヤ型のもの）６が接続
される。補助油圧ポンプ６ａが主油圧ポンプ６に一体的
に備えられ、油圧ポンプ６は油槽１３から油を吸い込み
かつ油圧ポンプ６へ供給し、油圧ポンプ６の油圧回路の
油洩れなどによる油圧の低下を抑え、油圧を補償する補
助油圧ポンプ６ａを一体的に備えている。

【００１１】補助油圧ポンプ６ａはまた油槽１３から油
を吸い込み電磁方向切換弁４４を経てアクチユエータ５
１へ供給し、主油圧ポンプ６の吐出量と流れの方向を制
御するように構成される。主油圧ポンプ６は低圧通路７
から油を吸い込み、高圧通路７ａへ供給するように構成
される。低圧通路７または高圧通路７ａの油圧が異常に
高くなると、油圧は逃し弁８または８ａ、通路９、開弁
圧が高い逃し弁１２を経て油槽１３へ解放されるが、大
部分の圧油は通路９から逆止弁１０ａまたは１０を経て
高圧通路７ａまたは低圧通路７へ流れる。しかし、主油
圧ポンプ６が逆回転される時は、通路７，７ａの関係は
逆になる。

【００１２】高圧通路７ａは後輪２１，２２の車軸にそ
れぞれ結合した可逆回転可能の油圧モータ１６，１６ａ
の入口ポートへ接続され、低圧通路７は油圧モータ１
６，１６ａの出口ポートへ接続され、これにより油圧式
駆動機構が構成される。油圧モータ１６，１６ａの入口
ポートは通路２０により互いに連通され、かつ油槽１３
から通路１８、逆止弁１９または１９ａを経て油を吸い
込むように構成される。また、油圧モータ１６，１６ａ
の出口ポートは通路１５により互いに連通され、かつ油
槽１３から通路１８、逆止弁１７または１７ａを経て油
を吸い込むように構成される。これは例えば車両が下り
坂路を前進または後進中に、油圧モータ１６，１６ａが
後輪２１，２２から回転力を受けた時、後輪２１，２２
に制動力を及ぼさないようにするためである。

【００１３】上述のように、主油圧ポンプ６と油圧モー
タ１６，１６ａとは流体的に結合され、主油圧ポンプ６
から吐き出された圧油が、高圧通路７ａ、油圧モータ１
６，１６ａ、低圧通路７へと流れる時、油圧モータ１
６，１６ａをそれぞれ正転し、後輪２１，２２を前進方
向へ駆動するようになつている。

【００１４】本発明によれば、油圧駆動機構により車両
の円滑な発進を得るために、主油圧ポンプ６の吐出量を
０から次第に増加させ、油圧モータ１６，１６ａの回転
数を徐々に上昇させるポンプ制御手段Ａが備えられる。
ポンプ制御手段Ａは主油圧ポンプ６の流量を加減すると
ともに流れの方向を切り換えるための制御部材（例えば
斜板）を駆動するアクチユエータ５１と、アクチユエー
タ５１の油圧回路を制御する電磁方向切換弁４４と、電
磁方向切換弁４４の通電回路を制御するために必要な手
動歯車変速機４の変速位置が中立位置にあることを検出
する中立位置検出手段、具体的には中立スイツチ４３と
から構成される。

【００１５】アクチユエータ５１はシリンダ５６にピス
トン５４を嵌装して室５３と室５５を区画し、ピストン
５４から外部へ突出するロツド５２を主油圧ポンプ６の
吐出量制御部材へ連結してなる。ピストン５４は通常は
１対のばねにより中立位置へ戻され、この時主油圧ポン
プ６の吐出量は０になる。ピストン５４が上方へ移動す
ると主油圧ポンプ６が正転し、ピストン５４が下方へ移
動すると主油圧ポンプ６は逆転し、主油圧ポンプ６の吐
出量はピストン５４の中立位置からの移動量に応じて増
加する。

【００１６】電磁方向切換弁４４は通常は補助油圧ポン
プ６ａからの圧油を油槽１３へ戻す中立位置にあり、電
源バツテリ４１から中立スイツチ４３、後進切換スイツ
チ４６を経て電磁コイル４４ａへ通電されると、圧油を
室５５へ供給する位置に切り換わり、電源バツテリ４１
から中立スイツチ４３、後進切換スイツチ４６を経て電
磁コイル４４ｂへ通電されると、圧油を室５３へ供給す
る位置に切り換わる。車両の発進および変速操作時、主
油圧ポンプ６と油圧モータ１６，１６ａとの流体的結合
を解除するために、低圧通路７と高圧通路７ａの間を結
ぶバイパス通路２７に、常閉型の電磁開閉弁１４が挿入
接続される。電源バツテリ４１から油圧走行スイツチ４
５を経て電磁コイル１４ａが通電されると、電磁開閉弁
１４は開位置へ切り換わる。

【００１７】次に、本発明による車両の機械・油圧式駆
動装置の作動について説明する。車両の発進時、まず油
圧走行スイツチ４５を閉じると、電磁開閉弁１４が開
き、高圧通路７ａと低圧通路７が連通するので、主油圧
ポンプ６と油圧モータ１６，１６ａの流体的結合が解除
され、機械式駆動機構と油圧式駆動機構との干渉による
変速レバーの操作が妨げられない。次いで、クラツチ３
を遮断し、変速レバーを中立位置にしたらすぐクラツチ
３を接続してよい。この時、中立スイツチ４３が閉じ、
電磁方向切換弁４４の電磁コイル４４ａが励磁され、ス
プールが右方へ移動する。補助油圧ポンプ６ａから圧油
が電磁方向切換弁４４を経てアクチユエータ５１の室５
５へ供給され、ロツド５２が上方へ移動する。したがつ
て、主油圧ポンプ６から圧油が高圧通路７ａ、油圧モー
タ１６，１６ａを経て低圧通路７へ流れる。アクチユエ
ータ５１のロツド５２の上方移動につれて、主油圧ポン
プ６の吐出量が次第に増加し、吐出量に応じて前輪２
１，２２をそれぞれ駆動する油圧モータ１６，１６ａの
回転数が上昇するので、車両の円滑な発進が達せられ
る。車両の前進中にブレーキをかけると、油圧モータ１
６，１６ａの回転が抑えられ、高圧通路７ａの油圧は逃
し弁８ａ、通路９、逃し弁１２を経て油槽１３へ解放さ
れるが、高圧通路７ａの圧油の大部分は、逃し弁８ａ、
通路９、逆止弁１０を経て低圧通路７へ流れる。

【００１８】車両の発進時、後進切換スイツチ４６を破
線で示す後進位置へ予め切り換えておくと、電源バツテ
リ４１から中立スイツチ４３、後進切換スイツチ４６を
経て、電磁方向切換弁４４の電磁コイル４４ｂへ通電さ
れ、スプールが左方へ移動し、補助油圧ポンプ６ａの圧
油が電磁方向切換弁４４を経て室５３へ供給され、ロツ
ド５２が下方へ移動し、主油圧ポンプ６が逆転し、圧油
が通路７、油圧モータ１６，１６ａ、通路７ａへと流
れ、油圧モータ１６，１６ａにより前輪２１，２２が逆
転され、車両は後進する。車両の後進中にブレーキをか
けると、油圧モータ１６，１６ａの回転が抑えられ、通
路７の油圧は逃し弁８、通路９、逃し弁１２を経て油槽
１３へ解放されるが、通路７の圧油の大部分は逃し弁
８、通路９、逆止弁１０ａを経て通路７ａへ流れる。

【００１９】車両の発進後はクラツチ３を遮断し、手動
歯車変速機４の変速レバーを所要の変速段へ操作し、ク
ラツチ３を接続すると、機関の回転がクラツチ３を経て
後輪へ伝達される。変速レバーを操作する時、油圧走行
スイツチ４５を閉じると、電磁開閉弁１４が開くので、
変速操作中は油圧式駆動機構が一時的に停止する。油圧
走行スイツチ４５を開くと電磁開閉弁１４が閉じ、クラ
ツチ３を接続すると油圧式駆動機構と機械式駆動機構に
よる４輪駆動モードになる。

【００２０】図２に示す実施例では、ポンプ制御手段Ａ
は主油圧ポンプ６の流量を加減するとともに流れの方向
を切り換えるための制御部材（例えば斜板）を駆動する
アクチユエータ５１と、アクチユエータ５１の油圧回路
を制御する電磁方向切換弁４４と、電磁方向切換弁４４
の通電回路を制御するための、手動歯車変速機４の変速
位置が低速段にあることを検出する低速段検出手段とか
ら構成される。つまり、低速段検出手段は変速位置が例
えば第１〜４速段にある時電磁方向切換弁４４の電磁コ
イル４４ａを励磁する低速段スイツチ４２と、変速位置
が後進段にある時電磁方向切換弁４４の電磁コイル４４
ｂを励磁する後進段スイツチ４２ａとからなる点で、図
１の実施例のものと異なり、他の構成は図１の実施例と
同様である。。

【００２１】車両の発進時、油圧走行スイツチ４５を一
時的に閉じながら、手動歯車変速機を例えば第１速段へ
操作すると、低速段スイツチ４２が閉じ、電磁コイル４
４ａが励磁され、電磁方向切換弁４４のスプールが右方
へ移動し、アクチユエータ５１のロツドが上方へ移動す
る。したがつて、主油圧ポンプ６の吐出量が０から次第
に増加する。この時、クラツチ３を接続すれば、４輪油
圧・機械式駆動モードによる円滑な発進が可能になる。
車両の発進後、手動歯車変速機４を高速段へ変速する
と、低速段スイツチ４２が開き、電磁方向切換弁４４が
中立位置へ戻り、アクチユエータ５１が１対のばねによ
り中立位置へ戻る。したがつて、主油圧ポンプ６の吐出
量が０になり、機械式２輪駆動モードになる。

【００２２】なお、上述の実施例において、主油圧ポン
プ６を機関により手動歯車変速機４を介さず直接駆動す
る場合は、油圧走行スイツチがなくても変速操作に問題
がない。

【００２３】また、油圧式駆動機構による走行条件を発
進や低駆動トルク走行に限る場合は、主油圧ポンプ６は
定吐出量型のものでもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上述のように、機械式駆動機構
である手動歯車変速機と油圧式駆動機構を搭載したの
で、発進時油圧走行スイツチを一時的に閉じて手動歯車
変速機を中立位置へ操作すれば、２輪油圧式駆動モード
になり、クラツチ操作を必要としない円滑な発進が可能
になる。

【００２５】また、発進時手動歯車変速機を変速位置へ
操作すれば、クラツチ操作を必要とするが４輪油圧・機
械式駆動モードによる発進が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る車両の機械・油圧式
駆動装置の油圧回路図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る車両の機械・油圧式
駆動装置の油圧回路図である。

【符号の説明】

Ａ：ポンプ制御手段 ２：機関 ３：クラツチ ３ａ：
クラツチセンサ ４：手動歯車変速機 ５：動力取出機
構 ５ａ：出力軸 ６：主油圧ポンプ ６ａ：補助油圧
ポンプ ７：低圧通路 ７ａ：高圧通路 ８，８ａ：逃
し弁 ９：通路 １０，１０ａ，１２：逃し弁 １３：油槽 １４：電磁
開閉弁 １５：通路 １６，１６ａ：油圧モータ １
７，１７ａ：逆止弁 １８：通路 １９，１９ａ：逆止
弁 ２０：通路 ２１，２２：前輪 ２７：バイパス通
路 ４１：電源バツテリ ４２：低速段スイツチ ４２
ａ：後進段スイツチ ４３：中立スイツチ ４４：電磁切換弁 ４４ａ，４４ｂ：電磁コイル ４
５：油圧走行スイツチ ４６：後進切換スイツチ ５
１：アクチユエータ ５２：ロツド ５３，５５：油室
５４：ピストン ５６：シリンダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪と後輪の一方が機関にクラツチを介し
   接続する手動歯車変速機の出力軸により駆動され、前輪
   と後輪の他方が可変吐出量型の１対の油圧モータにより
   駆動される車両の機械・油圧式駆動装置において、手動
   歯車変速機の中間軸に接続した前記主油圧ポンプからの
   圧油により前記油圧モータを駆動するようにし、手動歯
   車変速機に中立位置を検出する中立位置検出手段を設
   け、主油圧ポンプに吐出量と流路方向を制御するポンプ
   制御手段を備え、車両の発進時中立位置検出手段の信号
   に基づき始動する前記ポンプ制御手段により、主油圧ポ
   ンプの吐出量を次第に増加させるようにしたことを特徴
   とする、車両の機械・油圧式駆動装置。
2. 【請求項２】前記ポンプ制御手段は主油圧ポンプに一体
   的に備えた補助油圧ポンプと、補助油圧ポンプからの圧
   油により駆動されかつ前記主油圧ポンプの吐出量制御部
   材を駆動するアクチユエータと、補助油圧ポンプとアク
   チユエータとの間に接続した電磁方向切換弁とからな
   る、請求項１に記載の車両の機械・油圧式駆動装置。
3. 【請求項３】前記主油圧ポンプと前記油圧モータを接続
   する高圧通路と低圧通路との間に電磁開閉弁を挿入接続
   し、前記手動歯車変速機に変速位置が低速段にあること
   を検出する低速段検出手段を設け、該低速段検出手段の
   信号に基づき、低速段では油圧モータと手動歯車変速機
   とによる４輪駆動モードにし、高速段では手動歯車変速
   機による２輪駆動モードにする、請求項１，２に記載の
   車両の機械・油圧式駆動装置。