JP2006097889A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、左右一対の操舵可能な駆動輪を支持しこれらを各別に駆動する一対の油圧モータを内装した油圧式車軸駆動装置に関する。また、本発明は、共通の油圧源に対し直列接続した少なくとも二つの油圧モータの一方にて前後一側の駆動輪を、他方にて前後他側の駆動輪を駆動する構成の油圧駆動車両に関する。
従来、主駆動輪を支持し該主駆動輪駆動用の油圧モータを有する主車軸駆動装置と、一対の副駆動輪を支持し該副駆動輪を各別に駆動するための一対の油圧モータを有する副車軸駆動装置とを備えており、両車軸駆動装置の油圧モータを油圧ポンプに接続して構成した油圧回路において、該主車軸駆動装置の油圧モータと、該副車軸駆動装置の一対の油圧モータとは、直列状に該油圧ポンプに接続されている関係とし、該副車軸駆動装置の一対の油圧モータ同士は、並列状に該油圧ポンプに接続されている関係とした構造の油圧駆動車両は、例えば特許文献1において公知となっている。
国際公開第2004/062956号パンフレット
前記の公知技術において、左右一対の副駆動輪は操舵輪となっている。そして、車両旋回時に操舵輪や主駆動輪の引きずりを回避するため、該副車軸駆動装置の両油圧モータはそれぞれ可変容積型とし、車両のハンドル操作(或いは操舵輪の左右旋回角度の変化)に連動連係する可動斜板を有しており、車両旋回角度の変化とともに操舵輪の回転速度を変化させる、即ち、主駆動輪と副駆動輪との間で回転速度に差を設ける。しかし、操舵輪の操舵回動に二つの可動斜板を連動連係させるリンク構造は複雑かつ大型化し、他の部材配置スペースを狭めることにもなり、また、負荷が重くて操作効率が悪い。
また、従来、特に直進時においては、前後に配した主駆動輪と副駆動輪とは同一の周速度で回転するよう設定されているものの、路面状況によっては駆動輪の周速度がそれを駆動する油圧モータの流量に見合う速度よりも遅くなり、車両の走行がぎくしゃくするという問題がある。
また、前記特許文献1に開示された従来の油圧駆動車両においては、油圧ポンプは主車軸駆動装置にて油圧モータとともに収納されている。しかし、主車軸駆動装置が大型化し、適用される車両サイズが限られる可能性がある。また、通常、油圧ポンプのポンプ軸を突出して冷却ファンをその突出部に取り付けるが、この冷却ファンの冷却風範囲は、このような大型の車軸駆動装置に対しては相対的に小範囲となる。更に、前記の油圧ポンプと主駆動輪用油圧モータ及び副駆動輪用の一対の油圧モータとを接続してなる油圧回路を循環する圧油を冷却するには、そのパイプに冷却ファンからの冷却風を当てることが有効であるが、前述の如き大型の主車軸駆動装置にあっては、冷却ファン付近にパイプを集約するのが困難である。このように、従来の、油圧ポンプ及び主駆動輪用油圧モータを収納する主車軸駆動装置と、副駆動輪用の一対の油圧モータを収納する副車軸駆動装置との組み合わせは、そのHST油圧回路に関して冷却効率の悪い構造となっている。
本発明は、左右一対の操舵可能な駆動輪を支持し、かつそれぞれの駆動輪を各別に駆動する一対の油圧モータを備えた油圧式車軸駆動装置について、旋回時の油圧モータ容積変更のためのリンク機構が簡素かつコンパクトになるような構造とすることを第一の目的とする。
この第一の目的を達成すべく、本発明の第一様態に係る油圧式車軸駆動装置は、左右一対の車軸と該一対の車軸を各別に駆動する一対の油圧モータとをケースに収納し、該ケースの左右外側に、左右一対の駆動輪の各々を操舵可能に配置して該各車軸に駆動連結し、該一対の油圧モータを共通の油圧源に対し並列に接続可能とした構成であって、該一対の油圧モータのうち一方を固定容積型、他方を可変容積型とし、該両駆動輪の操舵角の変化に応じて該可変容積型油圧モータの容積を変化させるものである。
この第一様態において、好ましくは、前記ケースの左右端に相対水平回動自在に一対の操舵ケースの各々を取り付け、各操舵ケースに前記各駆動輪を支持して、該各駆動輪を操舵輪とするものであり、前記可変容積型油圧モータは、その容積を調整するための容積調整部を備えており、該容積調整部に、該一対の操舵ケースのうちの一方より延設したロッドを接続することにより、前記の両駆動輪の操舵角度の変化に応じた該油圧モータの容積変化を可能としている。
前記の油圧モータの容積調整部に一方の操舵ケースからのロッドを接続した構成において、好ましくは、前記の一対の油圧モータを収納するケースの外表面において、前記可変容積型油圧モータの容積調整部と、前記油圧源に前記両油圧モータを流体接続するための給排ポートとを隣接配置している。また、好ましくは、該容積調整部は、前記ロッドの押し引き動作で回動するカム部材と、該油圧モータの可動斜板と一体状に回動するものであって、該カム部材の回動に伴って回動すべく該カム部材に当接する回動部材とを備えている。また、好ましくは、前記のロッドを延設した操舵ケースに、もう一方の操舵ケースと接続するタイロッドを枢支するためのピンを設け、前記の容積調整部に接続したロッドも該ピンに枢支している。
また、前記第一様態の油圧式車軸駆動装置において、好ましくは、前記ケースは、前記各車軸を収納する左右一対のアクスルケースの間に、前記一対の油圧モータを収納するモータケースを分離可能に介設してなるものである。
また、前記第一様態の油圧式車軸駆動装置において、好ましくは、前記ケースを車両フレームに揺動自在に懸架するためのセンタピンブラケットを、該ケースに対し分離可能に取り付けている。
また、前記第一の目的を達成すべく、本発明の第二様態に係る油圧式車軸駆動装置は、左右一対の車軸と該一対の車軸を各別に駆動する一対の油圧モータとをケースに収納し、該ケースの左右外側に、左右一対の駆動輪の各々を操舵可能に配置して該各車軸に駆動連結し、該一対の油圧モータを共通の油圧源に対し並列に接続可能とした構成の油圧式車軸駆動装置であって、該一対の油圧モータの両方を固定容積型としたものである。
次に、本発明は、車両の前後一方に第一駆動輪を、他方に第二駆動輪を配設し、該第一・第二駆動輪をそれぞれ各別の油圧モータで駆動するものとし、両油圧モータを共通の油圧ポンプに対し直列状に接続してなる油圧回路を構成した油圧駆動車両について、直進時における円滑な走行を確保できるような構造とすることを第二の目的とする。
この第二の目的を達成すべく、本発明の第三様態に係る油圧駆動車両は、車両の前後一方に第一駆動輪を、他方に第二駆動輪を配設し、該第一・第二駆動輪をそれぞれ各別の油圧モータで駆動するものとし、両油圧モータを共通の油圧ポンプに対し直列状に接続してなる油圧回路を構成したものであって、車両直進時において第一駆動輪の周速度を該第二駆動輪の周速度と同等もしくはそれより若干高めになるよう設定するとともに、該油圧回路における該第二駆動輪用油圧モータの吸入側に、該油圧回路外より油を導入可能なチェックバルブを設けている。
この第三様態の油圧駆動車両において、好ましくは、前記油圧回路において、車両前進時に前記油圧ポンプからの圧油は、前記第一駆動輪用油圧モータを経た後に前記第二駆動輪用油圧モータを経て該油圧ポンプに戻るよう循環する。
また、前記第二の目的を達成すべく、本発明の第四様態に係る油圧駆動車両は、車両の前後一方には第一油圧モータにて駆動される第一駆動輪を、他方には第二油圧モータにて駆動される第二駆動輪を配設し、第一・第二両油圧モータを共通の油圧ポンプに対し直列状に接続してなる油圧回路を構成したものであって、該第二駆動輪は一対の操舵輪とし、該第二油圧モータは該油圧ポンプに並列状に接続される一対の固定容積型油圧モータであって該一対の操舵輪を各別に駆動するものとし、車両直進時において第一駆動輪の周速度を該第二駆動輪の周速度と同等もしくはそれより若干高めになるよう設定するとともに、該油圧回路における該第二駆動輪用油圧モータの吸入側に、該油圧回路外より油を導入可能なチェックバルブを設けている。第二駆動輪を第一駆動輪の周速に対し低く設定することで、第一駆動輪のスリップを感知して、この走行状態のときに自動的に四輪駆動とする。
次に、本発明は、二つの車軸駆動装置であって、それぞれ車軸駆動用の油圧モータを収納したものを車両前後に振り分け配置した構成の油圧駆動車両において、従来は油圧ポンプとともに油圧モータを収納していた該二つの車軸駆動装置のうちの一つをコンパクトにするとともに、両車軸駆動装置や、その油圧モータを駆動するための油圧回路の冷却効率を高めることを第三の目的とする。
この第三の目的を達成すべく、本発明の第五様態に係る油圧駆動車両は、それぞれ車軸駆動用の油圧モータを収納した二つの車軸駆動装置を車両前後に振り分け配置した構成であって、両車軸駆動装置の油圧モータに圧油を供給するための油圧ポンプ装置を該両車軸駆動装置とは別体にて設けている。
この第五様態において、好ましくは、前記油圧ポンプ装置は、それを駆動するエンジンとともに、車両フレームに防振支持されている。
また、該第五様態において、好ましくは、前記油圧ポンプ装置に冷却ファンを設けている。この場合において、好ましくは、前記二つの車軸駆動装置のうち少なくとも一つを、前記油圧ポンプ装置の冷却ファンからの冷却風が当たる位置に配置している。また、好ましくは、前記両油圧モータ駆動用圧油を循環するためのパイプの一部を、前記油圧ポンプ装置の冷却ファンからの冷却風が当たる位置に配置している。
また、前記第五様態において、好ましくは、前記油圧ポンプ装置は、前記二つの車軸駆動装置の間に配置されている。或いは、好ましくは、前記二つの車軸駆動装置のうち一つが、もう一つの車軸駆動装置と前記油圧ポンプ装置との間に配置されている。
また、前記第五様態において、モアと該モアの刈った草を搬送するダクトとを備えており、前記両車軸駆動装置のうちの一つを車両左右中央より左右一側に寄せ、その左右他側に該ダクトを配置している。或いは、該両車軸駆動装置のうちの一つを該ダクトの上方に配置し、その車軸駆動装置の軸支する車軸と、該車軸にて駆動される車輪中心軸との間に上下方向の伝動系を介設し、該ダクトの左右外側に配置している。
本発明は、以上のような手段により、以下のような効果を奏する。まず、前記第一様態の如く、左右一対の車軸と該一対の車軸を各別に駆動する一対の油圧モータとをケースに収納し、該ケースの左右外側に、左右一対の駆動輪の各々を操舵可能に配置して該各車軸に駆動連結し、該一対の油圧モータを共通の油圧源に対し並列に接続可能とした構成の油圧式車軸駆動装置において、該一対の油圧モータのうち一方を固定容積型、他方を可変容積型とし、該両駆動輪の操舵角の変化に応じて該可変容積型油圧モータの容積を変化させるものとすることで、固定容積型油圧モータの斜板に対しては駆動輪の操舵角変化を伝達する必要がないため、両油圧モータを可変容積型とした従来の場合に比べて、操舵角度変化に可動斜板を連動させるためのリンク機構が簡素化され、かつコンパクトになり、該油圧式車軸駆動装置周りにおける他の部材の配設スペースも拡張され、レイアウトの幅を広げることができる。また、旋回時に可変容積型油圧モータの容積を減少してその駆動する駆動輪の周速度を増速すれば、固定容積型油圧モータの駆動する駆動輪もそれにつれ回って増速するので、駆動力を維持しながら車輪のひきずりなく円滑な車両旋回が確保される。
この第一様態において、前記ケースの左右端に相対水平回動自在に一対の操舵ケースの各々を取り付け、各操舵ケースに前記各駆動輪を支持して、該各駆動輪を操舵輪とするものであり、前記可変容積型油圧モータは、その容積を調整するための容積調整部を備えており、該容積調整部に、該一対の操舵ケースのうちの一方より延設したロッドを接続することにより、前記の両駆動輪の操舵角度の変化に応じた該油圧モータの容積変化を可能とすることにより、前記ケースにおける固定容積型油圧モータ収納部や、該固定容積型モータに駆動される駆動輪を支持する操舵ケース周りには、このようなロッドを延設する必要がなく、他の部材のための広い配設スペースを確保することができる。
従って、このスペースを利用して、前記の一対の油圧モータを収納するケースの外表面において、前記可変容積型油圧モータの容積調整部と、前記油圧源に前記両油圧モータを流体接続するための給排ポートとを隣接配置することが可能であり、このようなレイアウトにより、全体としてコンパクトな油圧式車軸駆動装置とすることができ、かつ該給排ポートを、配管に好適な位置に配置することできる。
また、前記可変容積型油圧モータが可動斜板を設けた構成において、前記ロッドの押し引き動を該可動斜板の回動に変換するカム機構が必要であるが、両油圧モータがともに可変容積型であれば一方の操舵ケースから延設したロッドを両可動斜板の回動に変換するためにカム機構が複雑になるところ、前記第一様態では一方の可変容積型油圧モータの容積調整部にのみこのようなカム機構を構成すればよいのであって、省スペースでコンパクトな構造となり、その構造も、前述の如く、可動斜板と一体状に回動する回動部材と、該ロッドの押し引き動で回動するカム部材とを当接するという簡単な構造とすることができる。
また、前記のロッドを延設した操舵ケースに、もう一方の操舵ケースと接続するタイロッドを枢支するためのピンを設け、前記の容積調整部に接続したロッドも該ピンに枢支することで、部材点数が削減され、また、ロッド同士が交差して互いの動きや操舵ケースの動きを阻害するという事態も回避される。
また、前記第一様態の油圧式車軸駆動装置において、前記ケースを、前記各車軸を収納する左右一対のアクスルケースの間に、前記一対の油圧モータを収納するモータケースを分離可能に介設して構成することで、モータケースを適宜アクスルケースより取り外して内部の油圧モータに容易にメンテナンス等を施すことができ、また、左右駆動輪間のトレドを変更したい時には、アクスルケースとモータケースとの間に間座を介設することも容易に行うことができる。
また、前記第一様態の油圧式車軸駆動装置において、前記ケースを車両フレームに揺動自在に懸架するためのセンタピンブラケットを、該ケースに対し分離可能に取り付けることで、車両によって該車軸駆動装置とセンタピンとの位置関係が異なることに対応して、様態の異なるいくつかのセンタピンブラケットを用意しておき、適用する車両に応じて適当なセンタピンブラケットを選択して該車軸駆動装置のケースに取り付ければよく、従って、様々な車両に対し、車軸駆動装置を共通化できるのである。同様構成をステアリングアームに対しても適用可能である。
次に、前記第二様態の如く、左右一対の車軸と該一対の車軸を各別に駆動する一対の油圧モータとをケースに収納し、該ケースの左右外側に、左右一対の駆動輪の各々を操舵可能に配置して該各車軸に駆動連結し、該一対の油圧モータを共通の油圧源に対し並列に接続可能とした構成の油圧式車軸駆動装置において、該一対の油圧モータの両方を固定容積型とすることで、操舵ケースの操舵回動に油圧モータの斜板を連動連係させるためのリンク機構は、該油圧式車軸駆動装置においては全く必要がなくなり、簡素かつコンパクトで低コストな油圧式車軸駆動装置とすることができ、また、圧油供給用の配管自由度も大きく確保できる。なお、前輪と後輪との間で車両の旋回中心からの距離が等しい等の理由で旋回時に前・後輪間の周速度差を設ける必要がない場合は、このような油圧式車軸駆動装置で十分であり、また、旋回時に前・後輪間の周速度に差を設ける必要がある場合にも、直進時において後述のような前輪・後輪の周速度設定を採用することで、二輪駆動のように円滑な旋回を確保できる。
次に、前記第三様態の如く、車両の前後一方に第一駆動輪を、他方に第二駆動輪を配設し、該第一・第二駆動輪をそれぞれ各別の油圧モータで駆動するものとし、両油圧モータを共通の油圧ポンプに対し直列状に接続してなる油圧回路を構成した油圧駆動車両において、車両直進時において第一駆動輪の周速度を該第二駆動輪の周速度と同等もしくはそれより若干高めになるよう設定することにより、直進時にはたとえ路面状況で該第一駆動輪の周速度がそれを駆動する油圧モータの設定出力に比して低くなっても、なおかつ第二駆動輪の周速度と同等か或いは高い状態が保たれ、第二駆動輪が第一駆動輪につれ回る事態は現出しても、第一駆動輪が第二駆動輪につれ回ることは殆どないため、前輪が後輪より周速度が高くなったかと思えば今度は後輪が前輪よりも周速度が高くなるという現象によって生じる車両直進時のぎくしゃく感は解消される。そして、このように第一・第二駆動輪の周速度を設定した場合、第二駆動輪用油圧モータの吸入側が負圧となる傾向にあるが、該油圧回路における該第二駆動輪用油圧モータの吸入側に、該油圧回路外より油を導入可能なチェックバルブを設けることにより、第二駆動輪用油圧モータの正常な駆動も確保される。又、この構成により、通常は二輪駆動で走行し第一駆動輪1がスリップしたのを感知すると自動的に四輪駆動とすることが可能となり、軽牽引作業時の省エネルギーが図れる。又、タイヤの磨耗も抑制できる。
この第三様態の油圧駆動車両の前記油圧回路において、車両前進時に前記油圧ポンプからの圧油が、前記第一駆動輪用油圧モータを経た後に前記第二駆動輪用油圧モータを経て該油圧ポンプに戻るよう循環するように構成することで、例えば第二駆動輪がスタック状態になった時や、坂道で第二駆動輪よりも第一駆動輪に車両重量がかかる状態の時に、第二駆動輪用油圧モータに先がけて油圧ポンプより圧油を供給される第一駆動輪用油圧モータが有効に駆動され、従って、第一駆動輪の駆動力により車両が走行し、スタック状態を脱したり、坂道を円滑に走行することができる。
次に、前記第四様態の如く、車両の前後一方には第一油圧モータにて駆動される第一駆動輪を、他方には第二油圧モータにて駆動される第二駆動輪を配設し、第一・第二両油圧モータを共通の油圧ポンプに対し直列状に接続してなる油圧回路を構成した油圧駆動車両において、該第二駆動輪は一対の操舵輪とし、該第二油圧モータは該油圧ポンプに並列状に接続される一対の固定容積型油圧モータであって該一対の操舵輪を各別に駆動するものとすることで、操舵輪の操舵角変化に油圧モータの斜板を連動連係させるためのリンク機構は、該一対の第二駆動輪駆動用の油圧モータに全く必要がなくなり、簡素かつコンパクトで低コストに第二駆動輪の駆動装置を構成でき、また、圧油供給用の配管自由度も大きく確保できる。そして、車両直進時において第一駆動輪の周速度を該第二駆動輪の周速度と同等もしくはそれより若干高めになるよう設定することで、前述と同様の理由で直進時のぎくしゃく感が解消され、また、このような周速度設定状態において、該油圧回路における該第二駆動輪用油圧モータの吸入側に、該油圧回路外より油を導入可能なチェックバルブを設けることで、負圧となりがちな第二駆動輪用油圧モータの吸入側に圧油が補填され、該第二駆動輪用油圧モータの正常な駆動も確保される。そして、このように一対の第二駆動輪用油圧モータをともに固定容積型にした場合であっても、直進時において前記のような前輪・後輪の周速度設定を採用することで、第二駆動輪が第一駆動輪につれ回ることで、引きずりが生じないので、二輪駆動のように円滑な旋回を確保できる。第二駆動輪用油圧モータの左右どちらも固定容積型としている関係上、旋回時には外側輪は接地面から逆駆動されることにより略三輪駆動並みの駆動力を得ることができる。
次に、前記第五様態の如く、それぞれ車軸駆動用の油圧モータを収納した二つの車軸駆動装置を車両前後に振り分け配置した油圧駆動車両において、両車軸駆動装置の油圧モータに圧油を供給するための油圧ポンプ装置を該両車軸駆動装置とは別体にて設けることで、従来、油圧モータとともに油圧ポンプを収納していた車軸駆動装置がコンパクト化され、様々な車両への適用範囲が広がる。
この第五様態において、前記油圧ポンプ装置は、それを駆動するエンジンとともに、車両フレームに防振支持することにより、容易な構造にて油圧ポンプ装置を防振支持することができ、エンジン並びに油圧ポンプの振動を遮断でき静粛な車両を提供できる。
そして、該第五様態において、前記油圧ポンプ装置に冷却ファンを設けることにより、油圧ポンプ・モータの両方を収納した大型の車軸駆動装置に冷却ファンを取り付ける場合に比べて、以下のような構成を採ることができ、油圧ポンプ装置や両車軸駆動装置、及び油圧ポンプ・両油圧モータにて構成される油圧回路の冷却効率を向上でき、油圧ポンプ並びに油圧モータの寿命向上と機械効率の向上が図れる。
即ち、前記二つの車軸駆動装置のうち少なくとも一つを、前記油圧ポンプ装置の冷却ファンからの冷却風が当たる位置に配置することで、該車軸駆動装置については、冷却ファンによる冷却効果を確保できる。そして、コンパクトな油圧ポンプ装置の回りには、前記両油圧モータ駆動用圧油を循環するためのパイプを集約できるため、その一部を、前記油圧ポンプ装置の冷却ファンからの冷却風が当たる位置に配置することで、有効に圧油を冷却でき、油圧ポンプ・モータの作動確実性及び耐久性を向上できる。そして、前記油圧ポンプ装置の近傍にリザーバタンクを配設し、該リザーバタンクと、前記油圧ポンプ装置及び前記二つの車軸駆動装置のうち少なくとも一つとの間に接続したパイプを、前記油圧ポンプ装置の冷却ファンからの冷却風が当たる位置に配置することで、リザーバタンク内に収納する油も有効に冷却することができ、該油圧ポンプ・モータに循環される圧油の冷却効率を更に向上することができる。
また、前記第五様態において、油圧ポンプ装置及び両車軸駆動装置の配置に関し、前記油圧ポンプ装置を、前記二つの車軸駆動装置の間に配置することで、例えば、両車軸駆動装置から油圧ポンプ装置に向けて配管されるパイプを効率よく集約でき、これを油圧ポンプ装置に設けた冷却ファンにて有効に冷却することができる。或いは、前記二つの車軸駆動装置のうち一つが、もう一つの車軸駆動装置と前記油圧ポンプ装置との間に配置されるようにすることで、両車軸駆動装置間の距離が縮まり、両者間の配管を短縮できる。
また、前記第五様態において、前述の如く、従来は油圧ポンプを油圧モータとともに収納していた車軸駆動装置がコンパクトされることにより、前記油圧駆動車両がモアと該モアの刈った草を搬送するダクトとを備えている場合に、該車軸駆動装置を車両左右中央より左右一側に寄せ、その左右他側に該ダクトを配置すること、或いは、該ダクトの上方に該車軸駆動装置を配置し、該ダクトの左右外側に、該車軸駆動装置の軸支する車軸と、その車軸にて駆動される車輪中心軸との間の伝動系を上下方向に配置することが可能となる。これによりダクトの容積を充分確保して湿った芝を刈り取る場合のダクト内の目詰まりを解消できるのである。
以上の、また、それ以外の目的、特徴、効果については、以下の、添付の図面をもととする詳細な説明によって、更に明らかになるであろう。
まず、本発明に係る油圧式車軸駆動装置を用いた油圧式四輪駆動車両の第一実施例として、図1、図2のアッカーマン操舵型車両たるモアトラクタの構成について説明する。該モアトラクタの車両フレーム3は、その後部下方にて後車軸駆動装置1を支持し、また、その前部下方にブラケット4を固設し、該ブラケット4に、前後水平方向のセンタピン5を介して前車軸駆動装置2を、その左右端が上下揺動可能であるように支持している。後車軸駆動装置1は、左右一対の車軸6・6を軸支して左右に突出させており、それぞれの外端に、非操舵輪で第一駆動輪たる後輪7の中心部を固設している。前車軸駆動装置2は、左右一対の車軸8・8を軸支しており、それぞれの車軸8に対し、操舵輪で第二駆動輪たる前輪9を操舵可能に駆動連結している。
車両フレーム3の前上部には、防振ゴム等を用いてエンジン10を防振支持し、これをボンネット11で覆っている。該ボンネット11の後端にて、後上方にハンドル12を立設し、また、その底部に変速ペダル13を配設している。変速ペダル13はシーソー型になっていて、その前後端はそれぞれ、前進変速用足踏み部、後進変速用足踏み部となっている。該変速ペダル13は、後車軸駆動装置1のケースに枢支した変速レバー14と連動連係されている。また、車両フレーム3の後上部に後部カバー15を立設し、その中にリザーバタンク28を収納して、該後部カバー15上に運転席16を設けている。
エンジン10より下方に鉛直状の出力軸10aが垂設されており、該出力軸10a上にプーリ10b・10cが固設されている。後車軸駆動装置1のケースより上方に入力軸(後記油圧ポンプPのポンプ軸)17が突設されており、該入力軸17に固設されたプーリ17aとエンジン出力軸10a上のプーリ10bとの間にベルト18が巻回されて、該後車軸駆動装置1内の油圧ポンプPをエンジン10に駆動連結している。また、入力軸17には、後車軸駆動装置1のケースに冷却風を当てるように、冷却ファン17bが固設されている。
また、前輪7・7と後輪9・9との間にて、車両フレーム3下方にモア20が昇降可能に懸架されている。モア20の上端には入力プーリ20bが配設されており、エンジン出力軸10a上のプーリ10cと該入力プーリ20bとの間にベルト19が巻回されていて、該モア20内の回転刃20aをエンジン10に駆動連結している。
後車軸駆動装置1は、そのケース内に、油圧ポンプPと、該後輪7・7(車軸6・6)駆動用の油圧モータM1とを内装しており、一方、前車軸駆動装置2のケース内には、左右一対の前輪9・9(車軸8・8)を各別に駆動するための一対の油圧モータM2・M3が内装されている。これら油圧ポンプP及び油圧モータM1・M2・M3にてHST油圧回路HC1を構成すべく、後車軸駆動装置1のケースと前車軸駆動装置2のケースとの間にはHST用圧油パイプ23・26並びに、その途中に介在させたフレキシブルな油圧ホース23a・26aにより配管している。
このHST油圧回路HC1について、図2より説明する。後車軸駆動装置1のケースにはHST圧油給排ポート1a・1bが外向き開口状に設けられており、一方、前車軸駆動装置2のケースにはHST圧油給排ポート2a・2bが外向き開口状に設けられていて、ポート1a・2a間に前述のパイプ23(油圧ホース23aを含む)を、ポート1b・2b間に前述のパイプ26(油圧ホース26aを含む)を介設している。
後車軸駆動装置1は、そのケース内に油圧ポンプP及び後輪7・7駆動用の油圧モータM1を内装しており、油圧ポンプPと油圧モータM1との間に油路21を、該油圧ポンプPと外部ポート1bとの間に油路27を、該油圧モータM1とポート1aとの間に油路22を、それぞれ介設した構造となっている。
前車軸駆動装置2は、そのケース内に、左右一対の前輪9・9を各別に駆動するための一対の油圧モータM2・M3を内装しており、そのうち一方の油圧モータM2を固定容積型、もう一方の油圧モータM3を可変容積型とした構造となっている。ポート2aから両油圧モータM2・M3に向けて油路24を、ポート2bから両油圧モータM2・M3に向けて油路25を延設している。油路24は油路24a・24bに分岐し、該油路24aを油圧モータM2に、該油路24bを油圧モータM3に接続している。また、油路25は油路25a・25bに分岐し、該油路25aを油圧モータM2に、該油路25bを油圧モータM3に接続している。
こうして構成されたHST油圧回路HC1において、後車軸駆動装置1の油圧モータM1と、前車軸駆動装置2の一対の油圧モータM2・M3とは、油圧ポンプPに対し互いに直列状に接続された関係となっており、また、該前車軸駆動装置2における油圧モータM2・M3同士は、油圧ポンプPに対し互いに並列状に接続された関係となっており負荷条件等によって互いに差動し得る構成としている。
このようなHST油圧回路HC1において、車両前進時には、油圧ポンプPより吐出された圧油は、油路21、油圧モータM1、油路22、ポート1a、パイプ23、ポート2a、油路24、一対の油圧モータM2・M3、油路25、ポート2b、パイプ26、ポート1b、油路27を経て、油圧ポンプPに戻る。即ち、車両前進時には、油圧ポンプPからの圧油が、前車軸駆動装置2の一対の油圧モータM2・M3より先に後車軸駆動装置1の油圧モータM1に供給される。車両後進時はこの逆のルートで圧油がHST油圧回路HC1を循環するものであり、油圧ポンプPからの圧油は、前車軸駆動装置2の一対の油圧モータM2・M3に供給された後に、後車軸駆動装置1の油圧モータM1に供給される。
車両の走行方向については後進よりも前進の方が多いのはいうまでもないが、仮にHST油圧回路HC1における圧油の循環ルートが、前進時と後進時とで、前述とは逆であったとすると、前進中に許容以上の段差を乗り越えようとして前輪9・9がスタックした時に、前車軸駆動装置2の両油圧モータM2・M3を経た後の圧油を受ける後車軸駆動装置1の油圧モータM1まで圧油が回らず、このため、後輪7・7までもが止まってしまい、段差にかかる度に車両が停止することになりかねない。これを考慮し、前述の如く、両油圧モータM2・M3より先に油圧モータM1に油圧ポンプPからの圧油を供給することで、前輪9・9がスタックしても、油圧モータM1には油圧ポンプPからの圧油が供給され、後輪7・7が駆動されて、前輪9・9のスタックを解消するのである。
なお、図示していないが、例えば両車軸駆動装置1・2間の両パイプ23・26に跨がるように駆動モード切換用バルブを介設してもよい。このようなバルブを設けた場合、該バルブを開弁することにより、ポート1a・1bとポート2a・2bとの間の油路が全通し、前述の如く油圧モータM1・M2・M3を通る圧油の循環がなされる四輪駆動設定となり、一方、該バルブを閉弁することで、ポート1a・1bとポート2a・2bとの間を遮断し、両油圧モータM2・M3から隔絶された閉回路を油圧ポンプPと油圧モータM1との間で構成する二輪駆動設定となる。
また、後車軸駆動装置1のケース及び前車軸駆動装置2のケースの内部はそれぞれ油溜まりとなっており、後車軸駆動装置1のケースにはドレンポート1c、前車軸駆動装置2のケースにはドレンポート2cを設け、ドレンポート1cよりリザーバタンク28にドレンパイプ29を、ドレンポート2cよりリザーバタンク28にドレンパイプ30を接続し、前・後車軸駆動装置1・2それぞれの油溜まり内で過剰に膨張した油をリザーバタンク28にて吸収できるようにしている。
また、HST油圧回路HC1への圧油補充用に、後車軸駆動装置1にはチャージポンプ33が内装されており、好ましい様態として、図2に示すように、油圧ポンプPのポンプ軸たる前記入力軸17により、油圧ポンプPとともに駆動される構造となっている。なお、チャージポンプ33は、後車軸駆動装置1のケース内の油溜まりよりサクションライン31(吸入部にオイルフィルタ32を介装している)を介して油を吸入する構成としているが、後車軸駆動装置1の外部に配したリザーバタンク28より油を導入する構成としてもよい。
後車軸駆動装置1のケース内において、油圧ポンプPを介在する油路21・27間にチャージ油路34が介設されており、チャージポンプ33からの圧油が、一対のチェックバルブ35のいずれかを介して、油路21・27のうち負圧側となっている方に供給される構造となっている。なお、該一対のチェックバルブ35・35間におけるチャージ油路34に油圧調節バルブ36が接続されており、過剰な圧油は該油圧調節バルブ36を介して後車軸駆動装置1のケース内の油溜まりにドレンされるようになっている。又、チャージポンプ33と並列に、サクションライン31から該両チェックバルブ35・35間のチャージ油路34に、直進時におけるキャビテーションを解消するためのチェックバルブ39を接続している。該チェックバルブ39は、油路21・27のいずれかが負圧になった時に該後車軸駆動装置1のケース内のサクションポートから油を吸入する役目を果たす。
後車軸駆動装置1のケース内において、デフギア機構38を介して前記左右一対の車軸6・6が互いに差動連結されており、両車軸6・6の外端が該ケースより左右外側に突出されていて、その外端にそれぞれ後輪7が固設されている。油圧モータM1のモータ軸M1aとデフギア機構38との間には減速ギア列37が介設されている。このように、後車軸駆動装置1は、油圧ポンプPにより供給される圧油で油圧モータM1を駆動し、その出力により両後輪7・7を駆動する構成となっている。なお、油圧ポンプPには、前述の如く後車軸駆動装置1のケースに枢支された変速レバー14(図1参照)に連動連係される可動斜板Pa(図2参照)が備えられている。従って、運転者は変速ペダル13の踏み操作で可動斜板Paを傾倒操作することにより、油圧ポンプPの油吐出方向及び吐出量を設定し、それに基づき後輪7・7の回転方向及び回転速度を設定するものである。
ここで、油圧モータM1と油圧モータM2・M3の出力回転速度の設定に伴う後輪7と前輪9との周速度の設定とそれに伴う油圧回路HC1の工夫について説明する。油圧モータM1及び油圧モータM2・M3の出力回転速度については、一般的には直進時に後輪7と前輪9との周速度が等しくなるよう設定するが、厳格にこのように設定すると、路面状況によって後輪7・前輪9間で周速度に差が生じることによる不具合が発生する。即ち、ある時点では後輪7の周速度の方が前輪9より速くなって(即ち、前輪9の周速度が油圧モータM2・M3の設定出力に見合う周速度より遅くなって)、前輪9が後輪7につれ回るような状況になったかと思うと、次には前輪9の周速度の方が後輪7よりも速くなり(即ち、後輪7の周速度が油圧モータM1の設定出力に見合う周速度より遅くなり)、後輪9が前輪7につれ回るという状況になり、ぎくしゃくした走行になってしまうのである。
そこで、直進時には後輪9の周速度が前輪7の周速度よりも若干速くなるように油圧モータM1及び油圧モータM2・M3の出力回転速度を設定しておく。このことにより、直進時には殆ど前輪9が後輪7につれ回る状況になり、後輪9の周速度が油圧モータM1の設定出力に見合う周速度よりも多少遅くなっても、そのつれ周り状況を維持するか、或いは前輪7・後輪9の周速度が均等もしくは走行状態に影響しない程度の前輪アシスト状態になるような状況となるものであり、前輪7の周速度が後輪9の周速度より異常に速くなるような状況は滅多に現れないので、直進走行時のぎくしゃく感は解消される。
但し、後輪9の周速度を前輪7の周速度より速くなるよう油圧モータM1・M2・M3の出力回転速度を設定することで、油圧モータM2・M3については前輪7が後輪9につれ回ることにより車軸8・8側から逆駆動力を受けるためポンプ作用が生じ、これらの圧油吸入側に負圧が生じる。これは旋回しているとき、特に急旋回時に顕著となり、回路内にキャビテーションが生じて車両はハンチングを起こすようになる。そこで、HST油圧回路HC1において、油圧モータM2・M3の吸入側油路(前進時は油圧モータM1と油圧モータM2・M3との間の油路22〜24a・24b、後進時は油圧ポンプPを介する油圧モータMと油圧モータM2・M3との間の油路21〜25a・25b)に、回路外から油を導入するためのチェックバルブを接続している。図2における構成では、前車軸駆動装置2の中において、そのケース内の油溜まりから前進時に該モータM2・M3の吸入側油路に油を導入すべく、チェックバルブ40を油路24aに接続している。なお、チェックバルブ40と油路24aとの間にオイルフィルタ40aを介設している。一方、後車軸駆動装置1の中において、そのケース内の油溜まりから後進時に該モータM2・M3の吸入側油路に油を導入すべく、前記のチェックバルブ39が設けられている。
なお、前進時に開弁するチェックバルブ40は、前車軸駆動装置2中であれば、油路24や24bに接続することも考えられるし、或いは、後車軸駆動装置1中の油路22に同様のチェックバルブを接続して、後車軸駆動装置1のケース内の油溜まりから油を導入するようにしても、同じ効果を得ることができる。一方、後車軸駆動装置1内のチェックバルブ39に代えて、後進時に開弁するチェックバルブを、前車軸駆動装置2中の油路25・25a・25bに接続させて、前車軸駆動装置2内の油溜まりから油を導入するものとしてもよい。
なお、前述の如く、本実施例の車両では、直進時において後輪7の周速度を前輪9の周速度以上にすることと相まって、油圧回路HC1においては、前述の如く、油圧ポンプPからの圧油は、油圧モータM1を通過した後に油圧モータM2・M3に供給されるよう循環するが、これにより、上り坂の前進時には前輪9よりも車両重量のかかる後輪7を駆動する油圧モータM1に、油圧ポンプPからの圧油が、油圧モータM2・M3に先がけて有効に供給されるため、該後輪7の回転力により車両は円滑に上り坂を前進することができる。
但し、下り坂の前進時においては、後輪7よりも前輪9に車両重量がかかることになる。この場合には、後輪7よりもむしろ前輪9に駆動力を付与することが求められるので、油圧回路HC1における油圧ポンプPからの圧油の循環ルートを逆にして、油圧モータM2・M3に供給した後の圧油を油圧モータM1に供給するようにしてもよい。
以上のような油圧モータM1・M2・M3の出力設定や油圧回路HC1の構成により、前輪9に対しては、油圧モータM2・M3による駆動力に、後輪9へのつれ回りによる駆動力がアシストされて付与されることとなる。従って、直進時のぎくしゃく感の解消に加え、操舵輪たる前輪7の操舵荷重が軽くなるという効果も得られ、二輪駆動に近いような円滑な旋回が可能となる。極端にいえば、旋回時の前輪増速も不要となることも考えられ、図3に示すように、前車軸駆動装置2における両車軸8・8の各別駆動用の一対の油圧モータを、両方とも固定容積型油圧モータM2とすることも考えられる。即ち、前車軸駆動装置2において、一対の固定容積型油圧モータM2・M2を共通の油圧ポンプPに並列接続するとともに、後車軸駆動装置1の油圧モータM2と、前車軸駆動装置2の該一対の油圧モータM2・M2とを、油圧ポンプPに対して直列接続した構成において、車両直進時に後輪7・7の周速度が前輪9・9の周速度と同等または若干高めになるように設定するとともに、油圧回路HC1における油圧モータM2・M2の吸入側油路(図3では油路24a)に、該前車軸駆動装置2内の油溜まりより油を導入可能なチェックバルブ40を設けるものである。このようにすれば、後述の如き前車軸駆動装置2における油圧モータの容積変更用のリンク機構も不要となる。
次に、本発明に係る油圧式車軸駆動装置を用いた油圧式四輪駆動車両の第二実施例として、図4、図5、図6のアッカーマン操舵型車両たるモアトラクタの構成について説明する。該モアトラクタの車両フレーム3は、その後部にて後車軸駆動装置101を支持し、該後車軸駆動装置101の直前部にてポンプ装置50及びリザーバタンク28を左右並列状に支持し、また、該車両フレーム3の前部に前車軸駆動装置2を支持している。なお、前車軸駆動装置2の支持態様は、好ましくは図1の車両と同様に車両フレーム3の前端部に固設されたブラケット4に、前後水平方向のセンタピン5を介して左右揺動可能に支持されている。後車軸駆動装置101は、左右一対の車軸6・6を軸支して左右に突出させており、それぞれの外端に、非操舵輪で第一駆動輪たる後輪7の中心部を固設している。前車軸駆動装置2は、左右一対の車軸8・8を軸支しており、それぞれの車軸8に対し上下揺動可能に、操舵輪で第二駆動輪たる前輪9を駆動連結している。
車両フレーム3には防振ゴム等でエンジン10を防振支持し、エンジン10の出力軸10a上にプーリ10bが固設されている。ポンプ装置50のケースより上方に、該ケース内に収納した油圧ポンプPのポンプ軸たる入力軸17が突設されており、該入力軸17に固設されたプーリ17aとエンジン出力軸10a上のプーリ10bとの間にベルト18が巻回されて、該ポンプ装置50内の油圧ポンプPをエンジン10に駆動連結している。また、入力軸17には、該ポンプ装置50のケース及びこれに隣接するリザーバタンク28に冷却風を当てるように、冷却ファン17bが固設されている。この冷却ファン17bは、後述のHST油圧回路HC2構成用のパイプ51、123・126やリザーバタンク28に接続されるドレンパイプ52、129・30の各部分をその冷却風範囲に配管することにより、圧油の冷却効果を高めることができる。
なお、ポンプ装置50には、エンジン10の車両フレーム3に対する防振効果が及ぶものである。つまり、ポンプ装置50を、エンジン10とともに車両フレーム3に対して防振支持している。このようにポンプ装置50をエンジン10とともに車両フレーム3に対し防振支持するには、前記のエンジン出力軸10aと入力軸17とを同一軸芯上に一体回転可能に接続してもよい。或いは、エンジン出力軸10aそのものを延長してポンプ装置50の入力軸17としてもよい。
ポンプ装置50の油圧ポンプPは可変容積型であって、その可動斜板Paに連動連係した変速レバー14を、ポンプ装置50のケースに軸支しており、これを、変速操作具たる変速ペダル13に連動連係している。こうして、変速ペダル13の踏み込みにより、可動斜板Paの傾倒角度及び方向を変更し、油圧ポンプPの吐出方向及び吐出量を変更可能としている。
また、前輪7・7と後輪9・9との間にて、車両フレーム3下方にモア20が配設されており、モア20内の回転刃20aを、例えば図1の車両に設けたようなベルト式伝動機構(プーリ10c・20b及び伝動ベルト19)にてエンジン10に駆動連結している。
また、該モア20より後方に該モア20の回転刃20aにて刈った草を搬送するためのダクト92を延設している。後車軸駆動装置101は、油圧ポンプPを収納していない分、上下、左右方向に対しスリムになるので、これを車両の左右中央より左右一側(本実施例では左側)に寄せることにより、図5に示すように、その左右他側(本実施例では右側)に該ダクト92を配置するスペースを空けることができ、ダクト92の容積を大きくすることができ、湿った芝を刈り込む場合のダクト内の目詰まりを解消できるのである。
さらには、前記の車両の左右一側において、ダクト92の側面に沿って、図5に示すように、ポンプ装置50とリザーバタンク28とを前後に配列させており、ダクト92の容積をより大きく確保でき、また、パイプ126等の油圧配管もコンパクトに集束することができる。
ポンプ装置50の入力軸17の下端側に固設した冷却ファン17bにより生じる上向きの冷却風は、油圧ポンプ装置50ならびにこれに近接するリザーバタンク28や配管を介して流れる作動油を冷却するのにも利用される。更に一点鎖線で示すように入力軸17をポンプ装置50より上向きに延伸させ、ここに、下向きの冷却風を起こす冷却ファン17bを設置してもよい。このときには車両フレーム3には、冷却風を配管へ導くための開口が設けられる。
後車軸駆動装置101は、そのケース内に、該後輪7・7(車軸6・6)駆動用の油圧モータM1を内装しており、一方、前車軸駆動装置2のケース内には、左右一対の前輪9・9(車軸8・8)を各別に駆動するための一対の油圧モータM2・M3が内装されている。これら油圧ポンプP及び油圧モータM1・M2・M3にてHST油圧回路HC2を構成すべく、ポンプ装置50と後車軸駆動装置101との間、後車軸駆動装置101と前車軸駆動装置2との間、及び前車軸駆動装置2とポンプ装置50との間に、それぞれ、HST用圧油パイプ51・123・126を配管している。なお、図1に示す第一実施例に係る車両の圧油パイプ23、26の途中部に油圧ホース23a・26aを介在させたように、本実施例における圧油パイプ123・126の途中部を、フレキシブルな油圧ホースとしてもよい。
このHST油圧回路HC2について、図6より説明する。ポンプ装置50のケースには、HST圧油給排ポート50a・50bが外向き開口状に設けられ、後車軸駆動装置101のケースにはHST圧油給排ポート101a・101bが外向き開口状に設けられ、前車軸駆動装置2のケースにはHST圧油給排ポート2a・2bが外向き開口状に設けられており、ポート50a・101a間に前述のパイプ51を、ポート101b・2a間に前述のパイプ123を、ポート2b・50b間に前述のパイプ126を、それぞれ介設している。
ポンプ装置50は、そのケース内に、油圧モータM1・M2・M3共通の油圧源たる油圧ポンプPを内装しており、油圧ポンプPより、ポート50aに油路121aを、ポート50bに油路127を延設している。後車軸駆動装置101は、そのケース内に後輪7・7駆動用の可変容積型油圧モータM1を内装しており、油圧モータM1より、ポート101aに油路121bを、ポート101bに油路122を延設している。油路121a・パイプ51・油路121bにて、油圧ポンプP・油圧モータM1間の油路121を形成している。
図1の車両におけるものと同様に、前車軸駆動装置2は、そのケース内に、左右一対の前輪9・9を各別に駆動するための固定容積型油圧モータM2及び可変容積型油圧モータM3を内装しており、ポート2a・2bと該一対の油圧モータM2・M3との間に、油路24・24a・24b及び25・25a・25bを介設している。
こうして構成されたHST油圧回路HC2において、後車軸駆動装置101の油圧モータM1と、前車軸駆動装置2の一対の油圧モータM2・M3とは、油圧ポンプPに対し互いに直列状に接続された関係となっており、また、該前車軸駆動装置2における油圧モータM2・M3同士は、油圧ポンプPに対し互いに並列状に接続された関係となっている。
このようなHST油圧回路HC2において、車両前進時には、油圧ポンプPより吐出された圧油は、油路121(油路121a、パイプ51、油路121b)、油圧モータM1、油路122、外部ポート101a、パイプ123、外部ポート2a、油路24、一対の油圧モータM2・M3、油路25、外部ポート2b、パイプ126、外部ポート101b、油路127を経て、油圧ポンプPに戻る。即ち、車両前進時には、油圧ポンプPからの圧油が、前車軸駆動装置2の一対の油圧モータM2・M3より先に後車軸駆動装置1の油圧モータM1に供給される。車両後進時はこの逆のルートで圧油がHST油圧回路HC2を循環するものであり、油圧ポンプPからの圧油は、前車軸駆動装置2の一対の油圧モータM2・M3に供給された後に、後車軸駆動装置1の油圧モータM1に供給される。
油圧回路HC2における圧油の循環ルートをこのように設定しているのは、前述の図1、図2(及び図3)に示す車両の油圧回路HC1における圧油の循環ルートの設計と同じ理由である。
なお、図4、図5、図6における車両についても、図示していないが、四輪・二輪駆動切換用のバルブを油圧回路HC2における油圧モータM1と一対の油圧モータM2・M3との間に介設するとよい。
また、ポンプ装置50、後車軸駆動装置101及び前車軸駆動装置2の各ケースの内部はそれぞれ油溜まりとなっており、図6に示すように、ポンプ装置50のケースにはドレンポート50cを、後車軸駆動装置101のケースにはドレンポート101cを、前車軸駆動装置2のケースにはドレンポート2cを設け、ドレンポート50cよりリザーバタンク28にドレンパイプ52を、ドレンポート101cよりリザーバタンク28にドレンパイプ129を、ドレンポート2cよりリザーバタンク28にドレンパイプ30を接続し、ポンプ装置50及び前・後車軸駆動装置2・101それぞれの油溜まり内で過剰に膨張した油をリザーバタンク28にて吸収できるようにしている。
また、HST油圧回路HC2への圧油補充用に、ポンプ装置50にはチャージポンプ33が内装されており、好ましい様態として、図6に示すように、油圧ポンプPのポンプ軸たる前記入力軸17により、油圧ポンプPとともに駆動される構造となっている。なお、ポンプ装置50にはチャージポンプポート50dが設けられていて、該リザーバタンク28と該チャージポンプポート50dとの間にチャージパイプ131(間にオイルフィルタ132を介装している)を介設している。これにより、リザーバタンク28よりチャージポンプ33に油を導入可能としている。
後車軸駆動装置101のケース内において、油圧ポンプPを介在する油路121a・127間にチャージ油路34が介設されており、チャージポンプ33からの圧油が、一対のチェックバルブ35のいずれかを介して、油路121・127のうち負圧側となっている方に供給される構造となっている。なお、該一対のチェックバルブ35・35間におけるチャージ油路34に油圧調節バルブ36が接続されており、過剰な圧油は該油圧調節バルブ36を介してポンプ装置50のケース内の油溜まりにドレンされるようになっている。また、チャージ油路34と油圧調節バルブ36との間に、キャビテーションを解消するためのチェックバルブ39を介設している。
後車軸駆動装置101のケースにおける、車軸6・6同士を差動連結するデフギア機構38、及び油圧モータM1のモータ軸M1aとデフギア機構38との間の減速ギア列37等の内部構造は、図1、図2に示す車両の後車軸駆動装置1の内部構造と同様である。
そして、後輪7と前輪9の周速度の設定、それを現出するための油圧モータM1、油圧モータM2・M3の出力回転速度の設定、及び、この設定に伴う油圧回路HC2の圧油補償用のチェックバルブの構成については、図1、図2に示す車両及びその油圧回路HC1と同様である。即ち、直進時に後輪7の周速度が前輪9の周速度と同等か若干高くなるように設定しており、また、例えば図6に示すように、前車軸駆動装置2内にチェックバルブ40を設ける等、油圧モータM2・M3の吸入側に油圧回路HC2への圧油導入用のチェックバルブを接続している。なお、図4、図5、図6に示す車両とその油圧回路HC2についても、前車軸駆動装置2における一対の油圧モータについては、図3の油圧回路HC1と同様に、両方とも固定容積型油圧モータM2とすることも考えられる。
次に、本発明に係る油圧式車軸駆動装置を用いた油圧式四輪駆動車両の第三実施例として、図7、図8、図9のアッカーマン操舵型車両たるモアトラクタの構成について説明する。このモアトラクタは、第二実施例と同様に、油圧ポンプPを内蔵するポンプ装置50と後輪7駆動用の油圧モータM1を内蔵する後車軸駆動装置101とを別体としているが、第二実施例と異なる点として、モア20より、車両の左右中央部にて、ダクト192を後方に延設している。
ポンプ装置50と後車軸駆動装置101とが別体として車両フレーム3に搭載してあることから、それぞれがコンパクトなので、ダクト192の容積を十分に確保しながら、これらを振り分けて配置することができる。本実施例では、ダクト192の直前方にポンプ装置50及びリザーバタンク28を車両フレーム3上で左右に並設し、ダクト192の前後中途部の直上における車両フレーム3に後車軸駆動装置101を支持しているのである。なお、入力軸17の下端側に固設した冷却ファン17bにより生じる上向きの冷却風は、油圧ポンプ装置50ならびにこれに近接するリザーバタンク28や配管を介して流れる作動油を冷却するのにも利用される。更に一点鎖線で示すように入力軸17をポンプ装置50より上向きに延伸させ、ここに、下向きの冷却風を起こす冷却ファン17bを設置してもよい。このときには車両フレーム3には、冷却風を配管へ導くための開口が設けられる。また、後車軸駆動装置101は車両フレーム3上で油圧ポンプ装置50と前後するように搭載してもよいが、特に図7に示すように、後車軸駆動装置101の底面をダクト192の傾斜上面に沿わせように傾斜配置させることで、前後の距離を詰めてデッドスペースをなくすことができる。これは小型の車両にとって好都合である。更に、このように高位置にて車両フレーム3に支持した後車軸駆動装置101の、該車両フレーム3より上方に突出した部分については、後部カバー15内の空間をその配置スペースとして利用できる。
後車軸駆動装置101からは、デフギア機構38にて互いに差動連結される左右一対の後輪用出力軸106がそれぞれ外方へ延伸しており、その各外端を、図8、図9に示すようにダクト192の左右各外側に配したチェーンケース108の上部に嵌入するように車両フレーム3の左右各端にチェーンケース108が装着されて、正面視(後面視)で全体的に門型となるように形成しており、各チェーンケース108上部内における後輪用出力軸106の外端にスプロケット106aが固設されている。
そして、各後輪7の車軸107が車両の左右内方に向いて、各チェーンケース108の下部に嵌入され、各チェーンケース108下部内における後輪車軸107にスプロケット107aが固設されている。こうして、各チェーンケース108内にて、スプロケット106a・107a間に、伝動チェーン109を巻回して、後車軸駆動装置101に軸支した左右各後輪用出力軸106の駆動力を、その下方に配した各後輪車軸107に伝達し、左右の後輪7を駆動する構成としている。
デフギア機構38と各後輪7との間にこのような伝動ベルト機構を介設している他は、図6の駆動スケルトン図及び油圧回路図をもとに、前述の第二実施例の車両における駆動系構造の説明を、本実施例に係る車両の駆動系構造の説明にあてるものとする。また、本実施例においても、前車軸駆動装置2内の一対の油圧モータを、両方とも固定容積型油圧モータM2・M2としてもよい。
次に、固定容積型油圧モータM2と可変容積型油圧モータM3とを収納した前車軸駆動装置2の構成について、図1、図2、図4〜図20より説明する。
まず、ケーシングの構成について説明する。図10〜12の如く、前述の左右一対の車軸8・8の各々を内装する左右一対のアクスルケース203・203間にモータケース201が着脱可能に介設されている。モータケース201とアクスルケース203との間には、必要に応じて間座を介装してトレッドを長くしてもよい。各アクスルケース202の外端にはキングピンケース204が固設されており、該キングピンケース204は、キングピン角度で左右外下方に延出して、操舵ケース205内に嵌入され、該操舵ケース205は該キングピンケース204を中心軸にして回動可能となっている。
図11、図15等の如く、モータケース201の後端は開口していて、この開口端に、図17に示す油圧モータM2・M3のアセンブリ(モータアセンブリ)を組み付けたモータカバー202を取付け閉塞することにより、該油圧モータM2・M3を該モータケース201内に収納する。即ち、モータカバー202を該モータケース201より分離すれば、油圧モータM2・M3のアセンブリを簡単にモータケース201より外部に取り出すことができ、容易にメンテナンスを施すことができる。
モータアセンブリについて、図14、図15、図17等より説明する。油圧モータM2・M3は、それぞれ、各車軸8に駆動連結すべく水平状のモータ軸61を有し、該モータ軸61を回転軸芯とするシリンダブロック62、該モータ軸61を中心に該シリンダブロック62内に往復動自在に嵌入したピストン63を有するものであり、両シリンダブロック62は、これらの間に介装されるセンタセクション60に摺動回転自在に取り付けられている。
センタセクション60には、図12、図17、図20等の如く、後端開口状に前後方向の平行な一対の油路60a・60bが穿設されており、これらは、前述の図2、図6に示した油圧回路HC1・HC2における油路24・25とされる。また、センタセクション60には、図15、図20等の如く、両シリンダブロック62のシリンダに連通させる一対のキドニーポート60c・60dが貫通状に形成されており、これが、前述の分岐油路24a・24b・25a・25bに該当するものであって、該油路60a・60bにそれぞれ連通している。また、センタセクション60には、キドニーポート60c・60dの間にて、両モータ軸61・61の内端部を摺動回転自在に嵌入するための軸孔60eを貫通状に形成している。更に、センタセクション60には、一端を両モータ軸61・61内端間における軸孔60eに開口する油抜き路60fを形成しており、その他端はセンタセクション60外に開口して、該軸孔60eをモータケース201内の油溜まりに連通させている。
図12、図14、図15、図17に示す如く、油圧モータM2・M3はそれぞれ、ピストン63頭部に押接したスラストベアリング64を有している。固定容積型油圧モータM2は、スラストベアリング64を固定斜板サポート65内にて位置固定することにより、そのスラストベアリング64を固定斜板(以下、これについて「固定斜板64」とする)としており、可変容積型油圧モータM3においては、スラストベアリング64を、可動斜板サポート66にて傾動自在に支持した可動斜板67に一体状に組み付けている。なお、固定容積型油圧モータM2においては、傾斜角度によって区分したいくつかの固定斜板サポート65から任意のものを選択することにより、固定斜板64の傾倒角度を任意に設定できる。また、図14に示すようにモータ軸61とセンタセクション60との軸受摺動部にブッシュ61aやニードルベアリングを介在させることで摩擦抵抗を抑制して機械効率を向上させることもできる。
モータアセンブリをモータカバー202の内側面(前面)に固定するために、図17等に示すように、斜板サポート65・66の後端面からはボルト68が後方に突設され、センタセクション60にはその後端面にて開口するボルト孔60gが穿設されており、該斜板サポート65・66をボルト68にて、また、センタセクション60を該ボルト孔60gに螺入したボルト96(図18参照)にて、モータカバー202に締止するものである。なお、センタセクション60の後端面からは、モータカバー202への位置決め用のノックピン69が後方に突設されている。
また、図13にて図示される側とは反対側となる、センタセクション60及び両斜版サポート65・66の前端面には、ダボ孔が穿設され、モータケース201内にモータアセンブリを組み込んだ時に、該モータケース201の前壁に穿設したダボ孔と合わせ、図11に示すように該ダボ孔内に配設した各ダボ93により、センタセクション60・両斜板サポート65・66が、その前端部にてモータケース201の前壁に係止される。更に、モータケース201の後端開口を塞ぐように配したモータカバー202を、モータケース201に対しボルト95・95・・・にて締止することにより、モータケース201内におけるモータアセンブリの組み付けが完了する。
このようにモータアセンブリを組み付けたモータカバー202の、センタセクション60の直後方位置における後端面には管継手ブロック70を固設している。管継手ブロック70内には、モータカバー202内に貫設した油路202a・202bを介して前記のセンタセクション60の油路60a・60bにそれぞれ連通する油路70c・70dが形成されており、該油路70c・70dの外端部がそれぞれ管継手70a・70bとなって、該管継手ブロック70より突設されている。これらの管継手70a・70bは、前述の図2、図6に示す油圧回路HC1・HC2では圧油給排ポート2a・2bに該当する。そして、一連の油路70c・202a・60aが油路24に該当し、一連の油路70d・202b・60bが油路25に該当するのである。
管継手70a・70bは、このように管継手ブロック70に設けることで、油路24・25としての油路60a・60b等に対する角度設定の自由度が、モータカバー202に直接取り付けた場合に比べて高くなり、後述の油圧モータM3の斜板傾動用リンク機構等との位置関係上、最適な角度でパイプ23(123)・26(126)を前車軸駆動装置2に対して接続することができるのである。
なお、管継手ブロック70は、モータカバー202から離して、車両フレーム3等に支持し、該管継手ブロック70とモータカバー202との間にパイプを介設するようにしてもよい。
また、図11、図15、図16に示すように、管継手ブロック70の近傍にて、図2及び図6に示す油圧回路HC1・HC2におけるドレンポート2cに該当する管継手71が、モータカバー202の後端面に突設されており、前述の如く、ドレンパイプ30を介してリザーバタンク28に接続されるものとしている。そして、図18に示すように、モータカバー202には、該管継手71に連通するドレン孔202cが穿設されて、モータケース201内の油溜まりに向けて開口している。なお、管継手71は、後述の、可変容積型油圧モータM3の容積変更用のリンク機構が配設されていない固定容積型油圧モータM2の後方空間を利用して配設されている。
また、図20に示すように、油圧回路HC1・HC2にて前進時に高圧側となる油路24(及び油路24a・24b)の一部たるキドニーポート60cに連通するように、センタセクション60内に前述のチェックバルブ40が設けられており、該キドニーポート60c、即ち油路24が負圧となった時にモータケース201内の油溜まりより圧油を導入する構成となっている。なお、チェックバルブ40には、該チェックバルブ40とキドニーポート60cとの間に配置されるオイルフィルタ40aが付設されている。
次に、可変容積型油圧モータM3の、車両旋回に伴う容積変更用のリンク機構の構造について説明する。まず、図15、図16、図19に示すように、モータカバー202における油圧モータM3の後方部分にて、前後水平方向の斜板回動軸73が枢支されている。モータケース201内にて、斜板回動軸73の内端(前端)には内部アーム74が固設されて油圧モータM3の可動斜板67と係合しており、また、斜板回動軸73及び内部アーム74を初期位置(即ち、直進時の斜板角度設定位置)に復帰させるためのバネ75が巻装されている。
図18、図19に示すように、内部アーム74には、斜板67への係合用突起74aが突設され、更に、車両旋回中の容積変更時にバネ75の一端を押動するためのプッシュピン74bが突設されている。このバネ75の押動により、該バネ75に、内部アーム74を初期位置に復帰させるための付勢力が生じる。なお、バネ75の他端はモータケース202の内壁に常時押当されている。また、モータケース202にストッパピン76が植設されており、初期位置の内部アーム74に当接するように配置されている。なお、ストッパピン76は偏芯ピンとなっていて、普段はナット76bでモータケース202に締止されており、該調整時にナット76bを緩め、モータケース202の壁部内に配した中心軸部76aを中心に公転させることにより、該ストッパピン76と内部アーム74との当接位置を調整できる。即ち、内部アーム74及び斜板回動軸73の初期位置を調整することができ、これにより、斜板67の初期傾倒位置との間の誤差を解消できる。
図11、図15、図16、図18に示す如く、モータカバー202には、斜板回動軸73の左右一方(好ましくは、該可変容積型油圧モータM3の左右外側寄り)に隣接して平行状にカム軸80を枢支している。該モータカバー202の外側(後方)にて、該カム軸80の外端(後端)にカム板81を固設している。該カム板81の、該カム軸80より上方部分には一対のカムプロフィル81a・81aが形成されており、両カムプロフィル81a・81a間の上端縁はカム板81が初期位置にある時(即ち、前記一対の操舵ケース205が車両直進位置にある時)に水平状となるよう設定されている。一方、前記の斜板回動軸73の外端(後端)に外部アーム77を固設しており、これに押当板78を固設して、該押当板78の下端縁を該カム板81の上端縁に押当している。
なお、前記のようなストッパピン76の位置調整による内部アーム74・斜板回動軸73・外部アーム77の初期位置の変更に関わることなく、カム板81が初期位置にある時に該押当板78の下端縁が水平状になって前記カム板81の上端縁に押当するように、押当板78は、外部アーム77に対し相対位置変更自在に締止されている。即ち、外部アーム77には、その先端側と基端側とに一対のボルト孔を有しており、図16に示すように、これらのボルト孔にそれぞれ嵌着したボルト79・79を、該押当板78に形成した一対の長孔78a・78bにそれぞれ挿通し、両ボルト79・79にナットを螺装して外部アーム77・押当板78を共締めしている。該ナットをゆるめて各長孔78a・78b内におけるボルト79の位置を調節することにより、外部アーム77に対する押当板78の相対位置を調整できる。この構成の採用により、様々な操舵角度が設定された車両に対して適応性を持たせることができる。
カム板81はカム軸80より下方に延出して、その下端に、増速用ロッド82の一端を枢結しており、該増速用ロッド82の他端は、左右一対のうち一方の操舵ケース205、好ましくは、該可変容積型油圧モータM3に駆動連結された方の前輪9を支持する操舵ケース205に植設した枢支ピン83(図10、図11等参照)に枢支されている。こうして、該操舵ケース205の操舵回動、即ち、キングピンケース203を中心とする左右回動に伴って、増速用ロッド82が押し引きされ、カム板81の下端が左右揺動する。これに伴い、カム板81の上端縁が傾斜し、カムプロフィル81a・81aのいずれかが持ち上がって押当板78を押し上げる。従って、外部アーム77は上方に回動し、これと一体に斜板回動軸73及び内部アーム74が回動して、油圧モータM3の斜板67を、傾斜角度減少側に傾動するのである。
なお、図10、図11に示すように、増速用ロッド82は、途中にスプラインカラー82aを介装して伸縮可能となっており、前述のように間座をモータケース201とアクスルケース203との間に介設する等してのトレッド変更に対応して伸縮させるものとしている。
以上のように、操舵ケース205・204の車両旋回時の左右回動に油圧モータM3の可動斜板67を連動連係させるリンク機構が、カム板81等のカム部材や、これに押当される押当板78を装着して可動斜板67と一体状に回動するアーム77・74等より構成されており、このリンク機構は、モータカバー202の外面上の、可変容積型油圧モータM3の後方位置にて配設されており、これに隣接して、前記の管継手ブロック70が、該油圧モータM2・M3間の後方位置にて該モータカバー202外面上に配設されている。
仮に、前車軸駆動装置2の収納する一対の油圧モータが、両方とも可変容積型油圧モータM3であれば、操舵ケース205の左右回動を伝えるロッドの押し引き動を両可動斜板67・64の回動に変換するためのカム構造を備えたリンク機構は、モータカバー202外面(前車軸駆動装置2の後面)上の左右略全域にわたって構成しなければならず、複雑かつ大がかりのものとなる。従って、油圧ポンプPや油圧モータM1に該両油圧モータM3・M3を流体接続するための、管継手ブロック70の如きポート部は、モータカバー202外面とは異なる面、例えばその反対の前車軸駆動装置2の前面に取り付ける等しなければならず、このポート部への配管をモータケース201周りに取り回さなければならなくなる。
しかし、本実施例に係る前車軸駆動装置2では、両油圧モータの一方を固定容積型油圧モータM2としているので、モータカバー202外面(後面)上の、該油圧モータM2の後方、或いは両油圧モータM2・M3間の後方において、油圧モータM3の可動斜板67傾動用のリンク機構がなくなり、このデッドスペースを利用して、管継手ブロック70、さらには前記ドレン用管継手71も配設でき、該前車軸駆動装置2後方の後車軸駆動装置1(或いはポンプ装置50及び後車軸駆動装置101)との間の配管構造がすっきりし、圧油の流動効率が高まり、また、他の部材との接触等の不具合も低減される。
各モータ軸61より各前輪9までの伝動構造について説明する。図12等に示す如く、各油圧モータM2・M3のそれぞれにおいて、モータ軸61は、斜板62及び斜板サポート65または66を回転自在に通過して、アクスルケース203内に延設軸支された同一軸芯上の車軸8に接続されている。モータ軸61と車軸8とは、アクスルケース203の内端部に配したブッシュ85内にて端部同士スプライン嵌合して、互いに一体回転自在としている。なお、モータ軸61をそのまま車軸8としてアクスルケース203内に延伸する構造としてもよい。
図13等に示す如く、車軸8の外端は、アクスルケース203の外端部にて軸受けされたベベルギア軸86の内端部に対し、該アクスルケース203の外端部に配したブッシュ85内にて、スプライン嵌合により一体回転自在に接続されている。アクスルケース203の外端部はキングピンケース204内に突入し、ベベルギア軸86の外端は、アクスルケース203よりキングピンケース204の上部空間内に突出して、ベベルギア86aを形成している。該キングピンケース204の下方延出部にはキングピン中心軸87が挿通軸支されており、その上端には、該キングピンケース204の上部空間にてベベルギア87aが固設され、ベベルギア86aに噛合している。
このベベルギア86a・87aを収納する空間に対峙するキングピンケース204の上端は大きく開口されており、キングピンケース204を経済的なダイカストで形成するのに好適である。また、このような大きな開口を介して、キングピンケース204の内壁面におけるベアリング溝等の加工も容易かつ精密に行うことができる。この開口は、キングピンケース204へのベベルギア等の収納を終えた後にグロメット88にて閉塞される。
キングピンケース204の下方延出部は、操舵ケース205に嵌入され、該操舵ケース205は、該キングピンケース204の下方延出部を、ベアリングを介して相対回動自在に支持している。即ち、キングピンケース204を中心に操舵ケース205を左右回動可能としている。キングピン中心軸87は該キングピンケース204の下端より操舵ケース205内へと下方に突出し、該下端にベベルギア87bが固設されており、該ベベルギア87bが操舵ケース205の下端部にて軸受けされている。
操舵ケース205の左右外側にてベアリングカバー支持部205aが形成されており、その中心部にて、前輪9の中心軸9aの内端部を軸受けしている。該中心軸9aには大径のベベルギア89が固設され、このベベルギア89がベベルギア87bと噛合している。このベベルギア89を覆うように、該ベアリングカバー支持部205aにベアリングカバー206を締結しており、該中心軸9aは更にベベルギア89より外側に突出し、該ベアリングカバー206に軸受を介して枢支されており、更にその外側に突出して、その外端に前輪9を取り付けている。
こうして、油圧モータM2・M3各々の出力は、モータ軸61、車軸8、キングピン中心軸87を介して前輪8へと伝達され、このような出力伝達を確保しつつも、操舵ケース205をキングピンケース204回りにて回動させて、前輪8を操舵することができるのである。
以上の如く、前車軸駆動装置2のケーシング全体は、モータケース201(及びモータカバー202)、左右の各アクスルケース203、キングピンケース204、操舵ケース205、ベアリングカバー206を接続してなるものであり、各ケースの継ぎ目付近には、各軸を軸受けするベアリングが配設されているものの、このベアリングにはオイルシールを付設していない。即ち、モータケース201、アクスルケース203、キングピンケース204、操舵ケース205、ベアリングカバー206内に充填した潤滑油(HST作動油としても利用される)がこれらのケース間を連通可能となっており、オイルシール分の部品点数の削減によるコスト低下が可能であり、また、前車軸駆動装置2全体に対し、極めて少ない、極端には一つの給油口で、装置内全体に油を行き渡らせることができる。更には、全体油量と全冷却表面積を拡大することで油圧機器による発熱を抑制でき、油圧機器の寿命向上、機械効率向上ができる。
ハンドル12より操舵ケース205までのリンク機構について説明する。両操舵ケース205のうち一方、好ましくは、増速用ロッド82等との干渉をさせるため、図11等に示すように、該増速用ロッド82を連結していない側の操舵ケース205に、その操舵ケース205の上面を覆うように操舵リンクブラケット207を固設しており、この操舵リンクブラケット207に、車両フレーム3の外側面と平行状に延設したドラグロッド90の前端を枢結しており、その後端は、ハンドル12の、図2等に示す如きステム12a基端におけるギアボックス12bの出力端に前後揺動可能に取り付けたアーム12c先端に枢結されている。なお、ドラグロッド90をパワーステアリング用油圧シリンダに代えてもよい。又、好ましくはドラグロッド90やパワーステアリング用油圧シリンダが車両フレーム3に沿って平行もしくは略平行に設定される。
また、図10、図11等に示す如く、前記の可変容積型油圧モータM3側の操舵ケース205と、固定容積型油圧モータM2側の操舵ケース205とは、タイロッド84を介して略一体に左右回動すべく接続されており、該タイロッド84の油圧モータM3側操舵ケース205に対する枢結端は、前記の枢支ピン83に枢結されている。なお、好ましくは、枢支ピン83の上部と下部との径を異ならせて段状にし、その一方に増速用ロッド82、他方にタイロッド84を枢結するものである。このように、共通の枢支ピン83に増速用ロッド82・タイロッド84の端部をともに枢支しているので、部材点数を低減するとともに、互いの動きや操舵ケース205の動きを妨げるような両ロッド82・84の交差も回避される。
次に、図1、図16、図20等より、前車軸駆動装置2の車両フレーム3への支持構造について説明する。モータケース201の上端面より適宜位置にて(例えば前後左右四つの)ステー201aが上方に突設されており、全ステー201a上にセンタピンボス部材200を跨設している。センタピンブラケット200は、水平状の板部200aと、その左右中央にて一体形成した前後軸芯状の筒状部である一体形成したボス部200bとを有し、板部200aの四隅を各ステー201aにそれぞれ螺止し、ボス部200bのボス孔にセンタピン5を遊転自在に挿通している。
このセンタピンブラケット200は、様々な態様のものをいくつか用意しておき、車両に対する前車軸駆動装置2の枢支位置に合わせて適当なものを選んで、前記モータケース201のステー201aに螺止するものであって、様々な仕様の車両に対しての前車軸駆動装置2の共通化に貢献する。
センタピン5の前後端は、車両フレーム3の前端に固設したフロントアクスルブラケット4にて軸受けされている。フロントアクスルブラケット4は、鉛直状の左右一対の側板部4a・4a、両側板部4a・4a同士を接続する鉛直状の後板部4b・前板部4c、両板部4b・4c間に架設した水平板部4d等よりなる。
左右各側板部4aの後端には、ボルト孔4hが穿設され、このボルト孔4hを利用して、左右側板部4aを車両フレーム3の左右側板部の前端にそれぞれボルト締止することで、フロントアクスルブラケット4を車両フレーム3の前端に固設し、後板部4b・前板部4cは、センタピンブラケット200に挿通した機体前後方向に沿うセンタピン5の後端・前端をそれぞれ軸受けする。これにより前車軸駆動装置2の揺動が可能となり、前述のフレキシブルな油圧ホース23a、26aがそれを許容する。
この状態において、水平板部4dは、車両フレーム3の前端の前方に配されたモータケース201の上端を覆っている。その下端面からは、図16に示す如く、左右一対のストッパ4e・4eが垂設されており、該ストッパ4e・4eは、センタピン5を中心として揺動する前車軸駆動装置2のセンタピンブラケット200(の板状部200a)の上端に当接することで、該前車軸駆動装置2の揺動限界を画定している。なお、ストッパ4e・4eは水平板部4dを補強するリブとしての機能も有する。
更に、該水平板部4dは、車両フレーム3前端の上端高さより一段低くなっており、この上にエンジンマフラ10dを載置するものであって、エンジンマフラ10dの後部を後板部4bで、左右端部を左右側板部4a・4aで覆っている。このように、エンジンマフラ10dについて、その放熱効率のよい空間をフロントアクスルブラケット4にて確保するとともに、その水平板部4dにて、エンジンマフラ10dの放熱より前車軸駆動装置2を保護している。
図20に示す如く、左右各側板部4aの前端は前上方に延出され、前記のボンネット11の開閉用支点軸を支持するためのボンネットブラケット部4fとなっている。該ボンネットブラケット部4fにおける孔4gは、ボンネット11の枢支軸を嵌挿するための孔であり、この枢支軸を中心にボンネット11の後端を上方に回動することで、車両フレーム3上に搭載したエンジン10を開放できる。又、フロントアクスルブラケット4は、二輪駆動車両用フレームの前端にボルト締結もしくは溶接構造とすることで、二輪駆動車両と四輪駆動車両とでベースとなるフレームのプラットホーム化が図れる。
また、該ボンネットブラケット部4fの基部付近にて、各側板部4aの一部を切り抜き、車両の左右内側に折り曲げることにより、バネステー4jを形成しており、これに、ボンネット11を初期の閉じ状態に付勢するためのバネ端部を接続するものとしている。
更に、各側板部4aの前端からは、図1、図4、図7に示す如く、モア20を昇降案内するためのモア昇降用クレードル91を下方に延設し、該クレードル91よりリンクロッド91aを後方に延設して、モア20に接続するものとしている。クレードル91には複数の位置調節用ボルト孔が穿設されており、一方、図20に示す如く、前記バネステー4jの下方位置にて、各側板部4にボルト孔4kを穿設しており、該ボルト孔4kを、クレードル91の位置調節用ボルト孔の一つに合わせて、ボルトにてクレードル91をフロントアクスルブラケット4の各側板部4aに締止している。クレードル91のボルト孔の選択により、フロントアクスルブラケット4に対するモア20の相対上下位置を調節できる。
なお、一対の油圧モータを有する前車軸駆動装置2を用いず、車両を二輪駆動とする場合は、このようなフロントアクスルブラケット4を設けず、代わりに、単純な鉛直板状の板材で車両フレーム3の前端を覆うものとしてもよい。
本発明の油圧式車軸駆動装置、及び油圧駆動車両は、例えば図示のモアトラクタの他、様々な作業車両等の車両に適用される。また、図示の車両はアッカーマン型操舵構造を採用しているが、前輪・後輪における周速度の設定や、前後車軸駆動装置とは別体とした油圧ポンプ装置等の構造については、アーティキュレート型等、操舵構造の異なる車両に対しても適用可能性がある。
以上の実施の形態は、本発明の推奨例であって、特許請求の範囲を逸脱しない限りの変更、例えば細部の変容や部材等の組み合わせの変更等が可能であることは当業者に理解できよう。
P 油圧ポンプ
M1 後輪駆動用油圧モータ
M2 前輪駆動用固定容積型油圧モータ
M3 後輪駆動用可変容積型油圧モータ
HC1 HST油圧回路
HC2 HST油圧回路
1 車軸駆動装置
101 後車軸駆動装置
2 前車軸駆動装置
3 車両フレーム
4 フロントアクスルブラケット
5 センタピン
6 後輪用車軸
106 後輪用出力軸
106a スプロケット
7 後輪
107 後輪車軸
107a スプロケット
108 チェーンケース
109 伝動チェーン
8 前輪用車軸
9 前輪(操舵輪)
10 エンジン(原動機)
12 ハンドル
20 モア
28 リザーバタンク
40 チェックバルブ
50 ポンプ装置
60 センタセクション
65 固定斜板サポート
66 可動斜板サポート
67 可動斜板
70 管継手ブロック
73 斜板回動軸
74 内部アーム
75 バネ
76 ストッパピン
77 外部アーム
78 押当板
80 カム軸
81 カム板
92 刈草搬送用ダクト
192 刈草搬送用ダクト
201 モータケース
202 モータカバー
203 アクスルケース
204 キングピンケース
205 操舵ケース
M1 後輪駆動用油圧モータ
M2 前輪駆動用固定容積型油圧モータ
M3 後輪駆動用可変容積型油圧モータ
HC1 HST油圧回路
HC2 HST油圧回路
1 車軸駆動装置
101 後車軸駆動装置
2 前車軸駆動装置
3 車両フレーム
4 フロントアクスルブラケット
5 センタピン
6 後輪用車軸
106 後輪用出力軸
106a スプロケット
7 後輪
107 後輪車軸
107a スプロケット
108 チェーンケース
109 伝動チェーン
8 前輪用車軸
9 前輪(操舵輪)
10 エンジン(原動機)
12 ハンドル
20 モア
28 リザーバタンク
40 チェックバルブ
50 ポンプ装置
60 センタセクション
65 固定斜板サポート
66 可動斜板サポート
67 可動斜板
70 管継手ブロック
73 斜板回動軸
74 内部アーム
75 バネ
76 ストッパピン
77 外部アーム
78 押当板
80 カム軸
81 カム板
92 刈草搬送用ダクト
192 刈草搬送用ダクト
201 モータケース
202 モータカバー
203 アクスルケース
204 キングピンケース
205 操舵ケース
Claims (21)
- 左右一対の車軸と該一対の車軸を各別に駆動する一対の油圧モータとをケースに収納し、該ケースの左右外側に、左右一対の駆動輪の各々を操舵可能に配置して該各車軸に駆動連結し、該一対の油圧モータを共通の油圧源に対し並列に接続可能とした構成の油圧式車軸駆動装置であって、該一対の油圧モータのうち一方を固定容積型、他方を可変容積型とし、該両駆動輪の操舵角の変化に応じて該可変容積型油圧モータの容積を変化させることを特徴とする油圧式車軸駆動装置。
- 前記ケースの左右端に相対水平回動自在に一対の操舵ケースの各々を取り付け、各操舵ケースに前記各駆動輪を支持して、該各駆動輪を操舵輪とするものであり、前記可変容積型油圧モータは、その容積を調整するための容積調整部を備えており、該容積調整部に、該一対の操舵ケースのうちの一方より延設したロッドを接続することにより、前記の両駆動輪の操舵角度の変化に応じた該油圧モータの容積変化を可能としていることを特徴とする請求項1記載の油圧式車軸駆動装置。
- 前記の一対の油圧モータを収納するケースの外表面において、前記可変容積型油圧モータの容積調整部と、前記油圧源に前記両油圧モータを流体接続するための給排ポートとを隣接配置していることを特徴とする請求項2記載の油圧式車軸駆動装置。
- 前記油圧モータの容積調整部は、前記ロッドの押し引き動作で回動するカム部材と、該油圧モータの可動斜板と一体状に回動するものであって、該カム部材の回動に伴って回動すべく該カム部材に当接する回動部材とを備えていることを特徴とする請求項2記載の油圧式車軸駆動装置。
- 前記のロッドを延設した操舵ケースに、もう一方の操舵ケースと接続するタイロッドを枢支するためのピンを設け、前記の容積調整部に接続したロッドも該ピンに枢支していることを特徴とする請求項2記載の油圧式車軸駆動装置。
- 前記ケースは、前記各車軸を収納する左右一対のアクスルケースの間に、前記一対の油圧モータを収納するモータケースを分離可能に介設してなることを特徴とする請求項1記載の油圧式車軸駆動装置。
- 前記ケースを車両フレームに揺動自在に懸架するためのセンタピンブラケットを、該ケースに対し分離可能に取り付けていることを特徴とする請求項1記載の油圧式車軸駆動装置。
- 左右一対の車軸と該一対の車軸を各別に駆動する一対の油圧モータとをケースに収納し、該ケースの左右外側に、左右一対の駆動輪の各々を操舵可能に配置して該各車軸に駆動連結し、該一対の油圧モータを共通の油圧源に対し並列に接続可能とした構成の油圧式車軸駆動装置であって、該一対の油圧モータの両方を固定容積型としたことを特徴とする油圧式車軸駆動装置。
- 車両の前後一方に第一駆動輪を、他方に第二駆動輪を配設し、該第一・第二駆動輪をそれぞれ各別の油圧モータで駆動するものとし、両油圧モータを共通の油圧ポンプに対し直列状に接続してなる油圧回路を構成した油圧駆動車両であって、車両直進時において第一駆動輪の周速度を該第二駆動輪の周速度と同等もしくはそれより若干高めになるよう設定するとともに、該油圧回路における該第二駆動輪用油圧モータの吸入側に、該油圧回路外より油を導入可能なチェックバルブを設けていることを特徴とする油圧駆動車両。
- 前記油圧回路において、車両前進時に前記油圧ポンプからの圧油は、前記第一駆動輪用油圧モータを経た後に前記第二駆動輪用油圧モータを経て該油圧ポンプに戻るよう循環することを特徴とする請求項9記載の油圧駆動車両。
- 車両の前後一方には第一油圧モータにて駆動される第一駆動輪を、他方には第二油圧モータにて駆動される第二駆動輪を配設し、第一・第二両油圧モータを共通の油圧ポンプに対し直列状に接続してなる油圧回路を構成した油圧駆動車両であって、該第二駆動輪は一対の操舵輪とし、該第二油圧モータは該油圧ポンプに並列状に接続される一対の固定容積型油圧モータであって該一対の操舵輪を各別に駆動するものとし、車両直進時において第一駆動輪の周速度を該第二駆動輪の周速度と同等もしくはそれより若干高めになるよう設定するとともに、該油圧回路における該第二駆動輪用油圧モータの吸入側に、該油圧回路外より油を導入可能なチェックバルブを設けていることを特徴とする油圧駆動車両。
- 二つの車軸駆動装置であって、それぞれ車軸駆動用の油圧モータを収納したものを車両前後に振り分け配置し、両車軸駆動装置の油圧モータに圧油を供給するための油圧ポンプ装置を該両車軸駆動装置とは別体にて設けたことを特徴とする油圧駆動車両。
- 前記油圧ポンプ装置は、それを駆動するエンジンとともに、車両フレームに防振支持されていることを特徴とする請求項12記載の油圧駆動車両。
- 前記油圧ポンプ装置に冷却ファンを設けていることを特徴とする請求項12記載の油圧駆動車両。
- 前記二つの車軸駆動装置のうち少なくとも一つを、前記油圧ポンプ装置の冷却ファンからの冷却風が当たる位置に配置していることを特徴とする請求項14記載の油圧駆動車両。
- 前記両油圧モータ駆動用圧油を循環するためのパイプの一部を、前記油圧ポンプ装置の冷却ファンからの冷却風が当たる位置に配置していることを特徴とする請求項14記載の油圧駆動車両。
- 前記油圧ポンプ装置の近傍にリザーバタンクを配設しており、該リザーバタンクと、前記油圧ポンプ装置及び前記二つの車軸駆動装置のうち少なくとも一つとの間に接続したパイプを、前記油圧ポンプ装置の冷却ファンからの冷却風が当たる位置に配置していることを特徴とする請求項14記載の油圧駆動車両。
- 前記油圧ポンプ装置は、前記二つの車軸駆動装置の間に配置されていることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか一項に記載の油圧駆動車両。
- 前記二つの車軸駆動装置のうち一つが、もう一つの車軸駆動装置と前記油圧ポンプ装置との間に配置されていることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか一項に記載の油圧駆動車両。
- モアと、該モアの刈った草を搬送するダクトとを備えており、前記両車軸駆動装置のうちの一つを車両左右中央より左右一側に寄せ、その左右他側に該ダクトを配置していることを特徴とする請求項12記載の油圧駆動車両。
- モアと、該モアの刈った草を搬送するダクトとを備えており、前記両車軸駆動装置のうちの一つを該ダクトの上方に配置し、その車軸駆動装置の軸支する車軸と、該車軸にて駆動される車輪中心軸との間に上下方向の伝動系を介設し、該ダクトの左右外側に配置していることを特徴とする請求項12記載の油圧駆動車両。
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