JP3256338B2 - 装軌式車両のギヤード操向装置、およびその制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は装軌式車両の駆動装置、
特に車両を効率よく操向するために左右の駆動装置が選
択的に作動されるギヤード操向装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、装軌式車両のギヤード操向装置と
しては、「特表昭５５−５０１１３９」がある。該従来
の技術における車両は図５において全体を１で示すよう
に、右側履帯２と左側履帯３からなる推進装置を有し、
該履帯２、３は図６における終減速機４のハブ５に装着
されるスプロケット６で駆動される。更に図５に示すよ
うに、前記車両１は内燃機関等による駆動装置７を有し
ており、該駆動装置７の動力は図６及び図１０に全体を
８で示すギヤード操向装置を介して左右の各終減速機４
に結合される出力軸１０に伝動される。

【０００３】前記ギヤード操向装置８をスケルトンで示
すと図１０のようになるが、該ギヤード操向装置８の構
成における高速モード、低速モード、及び制動モードに
おける各作用について説明する。先ず高速モードでは、
ブレーキ１１と低速度クラッチ１２とは開放され、高速
度クラッチ１３の係合によってハウジング１４を駆動ハ
ブ１５に結合する。従って、入力軸９がハウジング１４
に直接ギヤー係合し、出力軸１０がブレーキハブ２２に
直接ギヤー係合するように構成されているため、図示し
ない原動機の動力はベベルギヤ２３，２４を介して入力
軸９によって出力軸１０を直接駆動し、入力軸９の回転
は１対１の速度比で出力軸１０に伝達される。また、低
速モードでは高速度クラッチ１３と、ブレーキ１１は開
放されるが、低速度クラッチ１２の係合によってハブ１
６をハウジング１７に固定することにより、サンギヤ１
８を固定し、遊星ギヤ１９が入力ハウジング１４に固定
されたリングギヤ２０で駆動される際、サンギヤ１８の
まわりを移動するようになる。これによって、キャリヤ
２１が所定の減速比により減速されて回転するが、該キ
ャリヤ２１に直結される駆動ハブ１５を介して出力軸１
０も前記キャリヤ２１と同一の回転数で回転する。次
に、制動モードにおいては高速度クラッチ１３と、低速
度クラッチ１２が開放されるため、入力軸９から出力軸
１０へのトルクの伝達が遮断される。これと同時にブレ
ーキ１１が係合されるため、出力軸１０に直結されるブ
レーキハブ２２を固定ハウジング１７に連結し、これに
より出力軸１０、更にはそれぞれの関連する履帯２，３
を制動する。

【０００４】また、従来のクラッチ・ブレーキ式操向装
置を有する車両の制御装置としては、「特表平１−５０
１０５４」があり、車両の旋回半径を操向レバーの操作
量によって決まる指令旋回半径とするために、左右の履
帯駆動軸の回転数をセンシングして前記指令旋回半径に
なるようにクラッチ、あるいはブレーキの油圧をフィー
ドバック制御する技術が開示されている。しかし、ギヤ
ード操向装置を有する車両の制御装置として、車両の旋
回半径を操向レバーの操作量によって決まる指令旋回半
径とするために、フィードバック制御する技術はまだ、
公開されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術におい
ては、所定のギヤ比により制動ロスなく、約１０ｍの旋
回半径で旋回できる長所があり、またブレーキ１１の操
作により従来公知のクラッチ・ブレーキ式旋回装置の機
能を有する。しかし、前記従来の技術では左右に高速度
クラッチ１３と、低速度クラッチ１２と、ブレーキ１１
の３パックづつのディスクが左右計６個必要となり、ま
たこれらを制御する油圧制御バルブも計６組必要になる
ため、部品が多く装置が高価になるという問題があっ
た。ただし、前記従来の技術では左右にそれぞれ高速度
クラッチ１３と、低速度クラッチ１２を持っているた
め、左右共に高速度段、あるいは低速度段とすることも
可能である。従って、トランスミッションを３段とすれ
ば前後進６段の変速が可能となるが、トランスミッショ
ンを３段として前後進３段の変速で充分な車両において
は品質が過剰となっていた。

【０００６】また、ギヤード操向装置８を有する車両の
制御装置として、車両の旋回半径を操向レバーの操作量
によって決まる指令旋回半径とするために、フィードバ
ック制御しないと、ブルドーザ等の車両に作用する負荷
の大小によってオペレータの操作とは逆の作動、つま
り、逆操向のような危険性が生じることがある。本考案
は前記従来の技術における課題を解決するためになされ
たものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１は、係合または
開放されるブレーキと高速度クラッチと低速度クラッ
チ、および遊星歯車列を有するギヤード操向装置の入力
軸に、原動機の動力をベベルギヤを介して受け、次いで
左右の出力軸を高速回転と低速回転および制動し て左右
の履帯を操向制御する装軌式車両のギヤード操向装置に
おいて、前記原動機の動力を入力するための入力部３３
と、一方の出力軸３２と操向ブレーキハブ３４とに結合
された第１ハウジング３５と、該第１ハウジング３５と
入力部３３とを係合・開放するための一方の直結クラッ
チ３６と、前記一方の操向ブレーキハブ３４と固定ハウ
ジング３７とを係合・開放するための一方の操向ブレー
キ３８と、前記一方の出力軸３２と同一軸線上に配置さ
れた中心軸３９と、該中心軸３９と前記入力部３３と前
記第１ハウジング３５のいずれかにサンギヤとキャリヤ
とリングギヤの何れかを設けた第１遊星列４０と、前記
入力部３３に結合した第２ハウジング４１と、他方の出
力軸３２と操向ブレーキハブ３４とに結合された駆動ハ
ブ４２と、該駆動ハブ４２と前記中心軸３９のいずれか
にサンギヤとキャリヤとリングギヤの何れかを設けた第
２遊星列４３と、該第２遊星列４３のキャリヤに結合さ
れた他方の直結クラッチハブ４５と、該直結クラッチハ
ブ４５と前記第２ハウジング４１とを係合・開放するた
めの他方の直結クラッチ４４と、可変容量型油圧ポンプ
８７と、該可変容量型油圧ポンプ８７からの吐出油によ
り駆動する旋回油圧モータ８３と、該旋回油圧モータ８
３の出力軸８３ａにより旋回クラッチ４６を介して駆動
される旋回クラッチハブ４７と、該旋回クラッチハブ４
７と前記第２ハウジング４１のいずれかにサンギヤとキ
ャリヤとリングギヤの何れかを設けた第３遊星列４８と
を備えると共に、前記第２遊星列４３の要素のうち、中
心軸３９と駆動ハブ４２とに設けた要素以外の要素と、
前記第３遊星列４８の要素のうち、旋回クラッチハブ４
７と第２ハウジング４１とに設けた要素以外の要素とを
結合した。

【０００８】請求項２は、前記第１遊星列４０の各要素
のうち、サンギヤを中心軸３９に、キャリヤを入力部３
３に、リングギヤを第１ハウジング３５にそれぞれ設
け、前記第２遊星列４３の各要素のうち、サンギヤを中
心軸３９に、キャリヤを駆動ハブ４２にそれぞれ設け、
前記第３遊星列４８の各要素のうち、サンギヤを旋回ク
ラッチハブ４７に、リングギヤを第２ハウジング４１に
それぞれ設けると共に、前記第２遊星列４３のリングギ
ヤと前記第３遊星列４８のキャリヤとを結合した。

【０００９】請求項３は、請求項１記載の装軌式車両の
ギヤード操向装置３０，４９，５０を制御する制御装置
は、直進のときには、前記旋回油圧モータ８３を停止す
るために、前記可変容量型油圧ポンプ８７の吐出量制御
装置８５に吐出量ゼロの信号を出力すると共に、前記旋
回クラッチ４６および両方向の操向ブレーキ３８，３８
を完全に開放し、かつ両方向の直結クラッチ３６，４４
を完全に係合させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０
〜６４に出力する。

【００１０】請求項４は、請求項１記載の装軌式車両の
ギヤード操向装置３０，４９，５０を制御する制御装置
は、該ギヤード操向装置３０，４９，５０のギヤトレー
ンと歯数によって決まるギヤード操向比より大きい緩旋
回のときは、前記旋回クラッチ４６および操向方向と逆
方向の直結クラッチ３６，または４４を完全に係合し、
かつ操向方向の直結クラッチ４４，または３６および両
方向の操向ブレーキ３８，３８を完全に開放する制御信
号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力すると共に、
前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の入力部３３の
回転数と旋回クラッチハブ４７の回転数および操作装置
５７より出力される指令操向比を入力し、これらの回転
数により算出される実操向比と指令操向比とを比較し、
前記実操向比を指令操向比に近づけるような補正信号を
前記可変容量型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に
出力する。

【００１１】請求項５は、請求項１記載の装軌式車両の
ギヤード操向装置３０，４９，５０を制御する制御装置
は、該ギヤード操向装置３０，４９，５０のギヤトレー
ンと歯数によって決まるギヤード操向比によるギヤード
操向時には、前記旋回クラッチ４６および操向方向と逆
方向の直結クラッチ３６，または４４を完全に係合し、
かつ操向方向の直結クラッチ４４，または３６および両
方向の操向ブレーキ３８，３８を完全に開放する制御信
号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力すると共に、
旋回油圧モータ８３を停止させるため、前記可変容量型
油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの信
号を出力する。

【００１２】請求項６は、請求項１記載の装軌式車両の
ギヤード操向装置３０，４９，５０を制御する制御装置
は、該ギヤード操向装置３０，４９，５０のギヤトレー
ンと歯数によって決まるギヤード操向比より小さい緩旋
回のときには、前記旋回油圧モータ８３を停止するた
め、前記可変容量型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８
５に吐出量ゼロの信号を出力すると共に、前記旋回クラ
ッチ４６と、操向方向と逆方向の操向ブレーキ３８と、
操向方向の直結クラッチ３６、または４４を完全に開放
し、かつ操向方向と逆方向の直結クラッチ４４，または
３６を完全に係合し、前記ギヤード操向装置３０，４
９，５０の入力部３３の回転数と旋回クラッチハブ４７
の回転数および操作装置５７より出力される指令操向比
を入力し、これらの回転数により算出される実操向比と
指令操向比とを比較し、操向方向の操向ブレーキ３８、
あるいは操向方向の直結クラッチ３６，または４４とが
半係合状態にて、前記実操向比を指令操向比に近づける
ような補正信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力
る。

【００１３】請求項７は、請求項１記載の装軌式車両の
ギヤード操向装置３０，４９，５０を制御する制御装置
は、信地旋回のときには、前記旋回油圧モータ８３を停
止するため、前記可変容量型油圧ポンプ８７の吐出量制
御装置８５に吐出量ゼロの信号を出力すると共に、前記
旋回クラッチ４６と、操向方向の直結クラッチ３６，ま
たは４４と、操向方向と逆方向の操向ブレーキ３８を完
全に開放し、かつ、操向方向の操向ブレーキ３８と、操
向方向と逆方向の直結クラッチ４４，または３６を完全
に係合させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４
に出力する。

【００１４】

【作用】直進状態では両方の操向ブレーキ３８．３８、
および旋回クラッチ４６がいずれも開放され、両方の直
結クラッチ３６，４４が係合されるため、両方の出力軸
３２，３２は同一回転数で回転する。

【００１５】次に操作装置５７により、前記ギヤード操
向装置３０，４９，５０のギヤトレーンと歯数によって
決まるギヤード操向比より大きい緩旋回を指令すると、
コントローラ５６より、旋回クラッチ４６、および操向
方向と逆方向の直結クラッチ３６，または４４を完全に
係合し、その他のクラッチおよびブレーキを開放する制
御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力すると共
に、前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の入力部３
３の回転数と旋回クラッチハブ４７の回転数、および操
作装置５７より出力される指令操向比を入力し、これら
回転数により算出される実操向比と指令操向比とを比較
し、前記実操向比を指令操向比に近づけるため、旋回モ
ータ８３が所定の回転数となるよう可変容量型油圧ポン
プ８７の吐出量を制御するための補正信号を吐出量制御
装置８５に出力する。

【００１６】更に操作装置５７により、前記ギヤード操
向比のギヤード操向を指令すると、コントローラ５６よ
り、旋回クラッチ４６と、操向方向と逆方向の直結クラ
ッチ３６，または４４を係合し、その他のクラッチおよ
びブレーキを開放する制御信号を各制御用電磁バルブ６
０〜６４に出力すると共に、旋回油圧モータ８３を停止
させるため、可変容量型油圧ポンプ８７の吐出量をゼロ
とする信号を吐出量制御装置８５に出力する。

【００１７】操作装置５７により、前記ギヤード操向比
より小さい緩旋回を指令すると、コントローラ５６によ
り、旋回油圧モータ８３を停止するため、可変容量型油
圧ポンプ８７の吐出量をゼロとする信号を吐出量制御装
置８５に出力すると共に、旋回クラッチ４６と、操向方
向と逆方向の操向ブレーキ３８と、操向方向の直結クラ
ッチ３６、または４４を完全に開放し、かつ操向方向と
逆方向の直結クラッチ４４，または３６を完全に係合
し、前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の入力部３
３の回転数と旋回クラッチハブ４７の回転数、および操
作装置５７より出力される指令操向比を入力し、これら
回転数により算出される実操向比と指令操向比とを比較
し、操向方向の操向ブレーキ３８、あるいは操向方向の
直結クラッチ３６，または４４とが半係合状態におい
て、前記実操向比を指令操向比に近づけるための補正信
号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力する。

【００１８】また、操作装置５７により信地旋回を指令
すると、コントローラ５６により、旋回油圧モータ８３
を停止するため、前記可変容量型油圧ポンプ８７の吐出
量をゼロとする信号を吐出量制御装置８５に出力すると
共に、旋回クラッチ４６と、操向方向の直結クラッチ３
６，または４４と、操向方向と逆方向の操向ブレーキ３
８を完全に開放し、かつ、操向方向の操向ブレーキ３８
と、操向方向と逆方向の直結クラッチ４４，または３６
を完全に係合させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０
〜６４に出力する。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の各実施例を図面を参照して詳
述する。図１は本発明の第１実施例における装軌式車両
のギヤード操向装置３０のギヤスケルトンを示す図で、
該ギヤード操向装置３０は原動機の動力を入力軸３１よ
り取り入れ、出力軸３２，３２より取り出し、該出力軸
３２の動力を図６に示すように終減速機４のスプロケッ
ト６より取り出して、図５に示すような装軌式車両の左
右履帯２，３を駆動するように構成されている。

【００２０】図１において、原動機の動力を入力軸３１
よりベベルギヤを介して入力するための入力部３３と、
右側出力軸３２と右側操向ブレーキハブ３４とに結合さ
れた第１ハウジング３５と、該第１ハウジング３５と前
記入力部３３とを係合・開放するための右側直結クラッ
チ３６と、前記右側操向ブレーキハブ３４と固定ハウジ
ング３７とを係合・開放するための右側操向ブレーキ３
８と、前記右側出力軸３２と同一軸線上に配置された中
心軸３９と、該中心軸３９に結合されたサンギヤと、前
記入力部３３に結合されたキャリヤと、前記第１ハウジ
ング３５に結合されたリングギヤとにより第１遊星列４
０を構成している。

【００２１】また、前記入力部３３に結合した第２ハウ
ジング４１と、左側出力軸３２と左側操向ブレーキハブ
３４とに結合した駆動ハブ４２と、該駆動ハブ４２に結
合したキャリヤと前記中心軸３９に結合したサンギヤと
を二要素とする第２遊星列４３を構成している。

【００２２】更に、該第２遊星列４３のキャリヤと結合
すると共に、前記第２ハウジング４１に左側直結クラッ
チ４４を介して連結された左側直結クラッチハブ４５
と、可変容量型油圧ポンプ８７からの吐出油により駆動
する旋回油圧モータ８３と、該旋回油圧モータ８３の出
力軸８３ａにより旋回クラッチ４６を介して駆動される
旋回クラッチハブ４７と、該旋回クラッチハブ４７に結
合したサンギヤと、前記第２ハウジング４１に結合した
リングギヤを二要素とする第３遊星列４８を構成し、前
記第２遊星列４３のリングギヤと前記第３遊星列４８の
キャリヤとを結合することにより前記ギヤード操向装置
３０が構成されている。

【００２３】前記各クラッチ３６，４４，４６、および
ブレーキ３８の係合（ＯＮ）、開放（ＯＦＦ）と、車両
の作動状態との関係を表１、および表２に示す。直進状
態では、旋回油圧モータ８３が固定されると共に、左右
両方の操向ブレーキ３８，３８と旋回クラッチ４６がい
ずれも開放され、両方の直結クラッチ３６，４４が係合
されるため、左右両方の出力軸３２，３２は同一回転数
により回転する。前記ギヤード操向装置３０のギヤトレ
ーンと歯数によって決まるギヤード操向比より大きい左
緩旋回状態では、左右両方の操向ブレーキ３８，３８と
左直結クラッチ４４が開放され、旋回クラッチ４６と右
直結クラッチ３６が係合されるため、旋回油圧モータ８
３の回転がギヤード操向装置３０に取り込まれる。

【００２４】前記ギヤード操向比による左ギヤード操向
状態では、旋回油圧モータ８３が停止すると共に、旋回
クラッチ４６と、右直結クラッチ３６を係合し、その他
のクラッチおよびブレーキを開放する。前記ギヤード操
向比より小さい左緩旋回状態では、旋回油圧モータ８３
が停止すると共に、旋回クラッチ４６と、右操向ブレー
キ３８を完全に開放し、かつ右直結クラッチ３６を完全
に係合し、左操向ブレーキ３８、または左直結クラッチ
４４を半係合状態とする。左信地旋回状態では、旋回油
圧モータ８３が停止すると共に、旋回クラッチ４６と左
直結クラッチ４４と右操向ブレーキ３８が開放され、左
操向ブレーキ３８と右直結クラッチ３６が係合されるた
め、左側の履帯２が停止し、右側の履帯３が入力回転数
と同じ回転数で回転し、左方向に信地旋回する。右の各
旋回状態を示す表２については前記左の各旋回状態と同
様のため説明を省略する。

【００２５】図２に示すギヤード操向装置３０は図１に
示すギヤード操向装置３０のスケルトンに対応する構成
を示すもので、図１に対応する要素には同じ符号を付し
て構成と作用の説明は省略する。

【００２６】図３は本発明の第２実施例における装軌式
車両のギヤード操向装置４９のギヤスケルトンを示す図
であり、図１に示すギヤード操向装置３０のスケルトン
と同様の要素には同じ符号を付して構成の説明は省略す
る。図３が図１と異なる構成は、第３遊星列４８のキャ
リヤが第２ハウジング４１に結合され、第２遊星列４３
と第３遊星列４８の各リングギヤ同志を結合したことで
ある。図３の作用については図１と同様のため説明を省
略する。

【００２７】図４は本発明の第３実施例における装軌式
車両のギヤード操向装置５０のギヤスケルトンを示す図
であり、図１に示すギヤード操向装置３０のスケルトン
と同様の要素には同じ符号を付して構成の説明は省略す
る。図４が図１と異なる構成は、第２遊星列４３のリン
グギヤを中心軸３９に結合し、第２遊星列４３のサンギ
ヤと第３遊星列４８のキャリヤを結合したことである。
図４の作用については図１と同様のため説明を省略す
る。

【００２８】前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の
制御装置について図７乃至図９により説明する。図７に
示すように、外側速度をｖO 、内側速度をｖi とする
と、操向比；ε＝ｖO ／ｖi であるから、 ｛（ε＋１）／（ε−１）｝・（Ｂ／２）＝Ｒ・・・・・（１） と表すことができる。ただし、 Ｒ：旋回半径 Ｂ：ゲージ幅 また、例えば左側のキヤード操向比をεLOとし、遊星ギ
ヤの歯数Ｚの添字について、R はリングギヤ、S はサン
ギヤとし、1 は第１遊星列、2 は第２遊星列を表すもの
とすれば、任意のεは、 １／ε＝｛ＺR2／（ＺR2＋ＺS2）｝・｛ＺS1／（ＺS1＋ＺR1）｝・ρB ・ （ＮSC／ＮMO）＋（１／εLO）・・・・・（２） と表すことができる。ただし、 １／εLO＝｛ＺR2／（ＺR2＋ＺS2）｝・〔｛ＺR1／（ＺR1＋ＺS1）｝＋ （ＺS2／ＺR2）〕・・・・・（３） ρB ：トランスミッション出力軸から入力部３３までの
減速比ＮSC：旋回クラッチ回転数 ＮMO：トランスミッション出力回転数 つまり、旋回クラッチ回転数ＮSCを検出し、後述するよ
うにトルクコンバータ出力回転数ＮTOおよびトランスミ
ッションの速度段ｋとからトランスミッション出力回転
数ＮMOを算出すれば、前記（１）、（２）、（３）式よ
り常に現状の車両旋回半径Ｒを検出できることになる。
従って、操向レバーを操作してオペレータの望む旋回半
径Ｒa になるように前記（１）式によりεa を計算し、
該εa を用いて（２）式により（ＮSC／ＮMO）を計算
し、該旋回クラッチ回転数ＮSC／トランスミッション出
力回転数ＮMOを目標値とし、該目標値になるように左右
の直結クラッチ３６，４４、旋回クラッチ４６、操向ブ
レーキ３８，３８の油圧と、旋回油圧モータ８３を所定
の回転数となるよう可変容量型油圧ポンプ８７の吐出量
制御装置８５を制御することにより、オペレータの望む
旋回半径Ｒa が得られることになる。前記記述は左旋回
の場合であるが、右旋回の場合についても同様のため説
明を省略する。

【００２９】ここで、詳細な説明は省略するが、本発明
の特徴の一つは前記図１〜４のギヤトレーンにより明ら
かなように、左右何れの旋回においても前記ｖi は旋回
クラッチ回転数ＮSCとトランスミッション出力回転数Ｎ
MOの１次の線型の形で表され、前記ｖO はトランスミッ
ション出力回転数ＮMOに比例することである。即ち、ど
の操向ブレーキ３８，３８やクラッチ３６，４４を半係
合させても、また、旋回油圧モータ８３を作動させてい
る場合でも必ずその変化は旋回クラッチ回転数ＮSCとト
ランスミッション出力回転数ＮMOに変化量となって現れ
てくるため、該旋回クラッチ回転数ＮSCとトランスミッ
ション出力回転数ＮMOを検出することによって、前記
（２）式により操向比εを算出すれば、前記（１）式に
よって旋回半径Ｒを求めることができる。

【００３０】図８は本発明のギヤード操向装置における
一実施例の制御装置を示す図で、５１はエンジン、５２
は該エンジン５１によって駆動されるトルクコンバータ
（以下、トルコンと記す）、５３は該トルコン５２によ
って駆動されるミッション、３０は該ミッション５３に
よって駆動されるギヤード操向装置、４は左右の終減速
機、６は該各終減速機４に固着されたスプロケットであ
る。また、５４は速度段切換バルブ、５５は該速度段切
換バルブ５４の油圧検出器、５６はコントローラ、５７
は操作装置としての操向レバー、５８はトルコン出力軸
回転センサー、５９は前記ギヤード操向装置３０を構成
する旋回クラッチハブ４７の回転センサー、６０は左操
向ブレーキ３８の電磁弁、６１は旋回クラッチ４６の電
磁弁、６２は左直結クラッチ４４の電磁弁、６３は右直
結クラッチ３６の電磁弁、６４は右操向ブレーキ３８の
電磁弁、６５は左操向ブレーキ３８の油圧バルブ、６６
は旋回クラッチ４６の油圧バルブ、６７は左直結クラッ
チ４４の油圧バルブ、６８は右直結クラッチ３６の油圧
バルブ、６９は右操向ブレーキ３８の油圧バルブ、８５
は前記旋回油圧モータ８３の回転制御のための可変容量
型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置である。

【００３１】次に、図８におけるコントローラ５６の詳
細な構成を図９について説明する。コントローラ５６は
回転センサー５８により検出されるトルコン出力回転数
ＮTOと、油圧検出器５５によって検出されるトランスミ
ッションの速度段ｋとの両信号をミッション出力回転数
演算器７０に入力することによって、トランスミッショ
ン出力回転数ＮMOを算出する。また、トランスミッショ
ン出力回転数ＮMOと旋回クラッチハブ回転数ＮSCとの両
信号を操向比演算器７１に入力することによって、実操
向比εを算出し、該ε信号は比較器７２に出力される。
一方、図８に示す操向操作レバー５７より指令旋回半径
Ｒa 信号を操向方向判別器７３が入力すると、該操向方
向判別器７３から操向方向信号が逆操向方向直結クラッ
チＯＮ信号発生器７４に出力されると、該逆操向方向直
結クラッチＯＮ信号発生器７４から逆操向方向直結クラ
ッチの電磁弁７５に係合信号ｉccを出力する。

【００３２】また、前記操向方向判別器７３から指令操
向比演算器７６に指令旋回半径Ｒa信号を出力すると、
該指令操向比演算器７６において指令操向比εa を算出
し、該指令操向比εa 信号を前記比較器７２に出力す
る。すると、該比較器７２において実操向比εと指令操
向比εa が比較され、操向比偏差信号Δεが油圧バルブ
制御信号発生器７７に出力されるが、操向方向の直結ク
ラッチと操向ブレーキ、および旋回クラッチの各電磁弁
７８，７９，８０の各油圧バルブの油圧信号を油圧／電
気信号変換器８１において電気信号に変換して制御バル
ブ判定器８２に出力することにより、前記油圧バルブ制
御信号発生器７７より出力される、操向比偏差信号Δε
を０にすべき油圧バルブ制御信号ｉCBが、前記制御バル
ブ判定器８２により指定された電磁弁７８，７９，８０
のソレノイドに出力される。なお、図９にはギヤード操
向と、このギヤード操向より大きな緩旋回のときに、前
記旋回クラッチ４６を完全に係合させる制御信号をコン
トローラ５６から旋回クラッチ４６の制御用電磁バルブ
６１に出力すると、旋回クラッチ４６が完全に係合する
制御については省略してある。また、比較器７２からの
操向比偏差信号Δεが油圧ポンプ制御信号発生器８６に
入力されると、該油圧ポンプ制御信号発生器８６から前
記操向比偏差信号Δεが０に近づくような制御信号を可
変容量型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に出力す
る。

【００３３】次に、図１に示すギヤード操向装置３０の
作用について説明する。直進状態では両方の操向ブレー
キ３８．３８、および旋回クラッチ４６がいずれも開放
され、両方の直結クラッチ３６，４４が係合されるた
め、両方の出力軸３２，３２は同一回転数で回転する。

【００３４】次に図８において操向レバー５７により、
前記ギヤード操向装置３０のギヤトレーンと歯数によっ
て決まるギヤード操向比より大きい左緩旋回を指令する
と、コントローラ５６より、旋回クラッチ４６、および
右直結クラッチ３６を完全に係合し、その他のクラッチ
４４およびブレーキ３８，３８を完全に開放する制御信
号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力すると共に、
前記ギヤード操向装置３０の入力部３３の回転数と旋回
クラッチハブ４７の回転数、および操向レバー５７より
出力される指令操向比を入力し、これら回転数により算
出される実操向比と指令操向比とを比較し、前記実操向
比を指令操向比に近づけるための補正信号を吐出量制御
装置８５に出力すると、操向レバー５７により指定した
指令操向比による旋回半径で左旋回する。前記ギヤード
操向装置３０の入力部３３の回転数はトルコン出力軸回
転センサー５８により、また旋回クラッチハブ４７の回
転数は回転センサー５９により計測され、コントローラ
５６に出力される。

【００３５】更に操向レバー５７により、前記ギヤード
操向比による左ギヤード操向を指令すると、コントロー
ラ５６より、旋回クラッチ４６と、右直結クラッチ３６
を完全に係合し、その他のクラッチ４４およびブレーキ
３８，３８を完全に開放する制御信号を各制御用電磁バ
ルブ６０〜６４に出力すると共に、旋回油圧モータ８３
を停止するため、吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの信
号を出力すると、操向レバー５７により指定した指令操
向比による旋回半径で左旋回する。

【００３６】操向レバー５７により、前記ギヤード操向
比より小さい左緩旋回を指令すると、コントローラ５６
により、旋回油圧モータ８３を停止するため、吐出量制
御装置８５に吐出量ゼロの信号を出力すると共に、旋回
クラッチ４６と、右操向ブレーキ３８を完全に開放し、
かつ右直結クラッチ３６を完全に係合し、前記ギヤード
操向装置３０の入力部３３の回転数と旋回クラッチハブ
４７の回転数、および操向レバー５７より出力される指
令操向比を入力し、これら回転数により算出される実操
向比と指令操向比とを比較し、操向方向の左操向ブレー
キ３８、あるいは左直結クラッチ４４とが半係合状態に
おいて、前記実操向比を指令操向比に近づけるための補
正信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力すると、
操向レバー５７により指定した指令操向比による旋回半
径で左旋回する。

【００３７】また、操向レバー５７により左信地旋回を
指令すると、コントローラ５６により、旋回油圧モータ
８３停止するため、吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの
信号を出力すると共に、旋回クラッチ４６と、左直結ク
ラッチ４４と、右操向ブレーキ３８を完全に開放し、か
つ、左操向ブレーキ３８と、右直結クラッチ３６を完全
に係合させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４
に出力すると、左の履帯２が停止することにより車両は
左信地旋回することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によるときは
次のような効果を得ることができる。 （１）従来の技術において６個であったクラッチ、およ
びブレーキのパック数を５個にすることができるため、
ギヤード操向装置をコンパクトに構成できる。 （２）従来の技術において二つ必要とした低速度クラッ
チに相当し、最も制動頻度の多い制御が行われる旋回ク
ラッチが一つであるため、そのための油圧制御バルブが
安価になると共に、旋回制御を左右のバラツキなくスム
ーズに行うことができる。 （３）このギヤード操向装置は大きく緩旋回する制御領
域においては旋回油圧モータによる滑らかな旋回制御が
可能となり、旋回において操向ブレーキの旋回制動ロス
が全く発生しない。 （４）比較的小さな旋回、または信地旋回の場合のよう
に、ギヤード操向以外の制御領域においても自動制御す
ることによって操向制御の操作性が向上する。 （５）ギヤード操向装置の制御装置はそのギヤートレー
ンの構成によって、入力軸回転数と、旋回クラッチ回転
数だけにより操向比を検出できるため、制御装置が簡素
化される。従って、制御装置が安価になると共に、高精
度の制御を行うことができる。 （６）機構は比較的複雑であるが、従来の油圧操向シス
テムに対して可変容量型油圧ポンプと旋回油圧モータが
約半分の容量で済むので安価となり、駆動制御装置のコ
ストダウンが極めて大きいため、全体的に大幅なコスト
ダウンとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるギヤード操向装置
のギヤスケルトンを示す図である。

【図２】図１のギヤスケルトンに対応するギヤード操向
装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例におけるギヤード操向装置
のギヤスケルトンを示す図である。

【図４】本発明の第３実施例におけるギヤード操向装置
のギヤスケルトンを示す図である。

【図５】一般の装軌式車両の外観側面図である。

【図６】本発明の装軌式車両のギヤード操向装置に連結
される終減速装置の一例を示す断面図である。

【図７】装軌式車両の旋回状態を示す図である。

【図８】装軌式車両のギヤード操向装置に関する制御装
置を示す図である。

【図９】図８におけるコントローラの詳細図である。

【図１０】装軌式車両のギヤード操向装置に関する従来
技術のギヤスケルトンを示す図である。

【符号の説明】

３０，４９，５０・・・ギヤード操向装置 ３１・・・入力軸 ３２・・・出力軸 ３３・・・入力部 ３４・・・操向ブレーキハブ ３５・・・第１ハウジング ３６・・・右側直結クラッチ ３７・・・固定ハウジング ３８・・・操向ブレーキ ３９・・・中心軸 ４０・・・第１遊星列 ４１・・・第２ハウジング ４２・・・駆動ハブ ４３・・・第２遊星列 ４４・・・左側直結クラッチ ４５・・・左側直結クラッチハブ ４６・・・旋回クラッチ ４７・・・旋回クラッチハブ ４８・・・第３遊星列 ５１・・・エンジン ５２・・・トルクコンバータ ５３・・・ミッション ５４・・・速度段切換バルブ ５５・・・油圧検出器 ５６・・・コントローラ ５７・・・操向レバー ５８・・・トルコン出力軸回転センサー ５９・・・回転センサー ６０〜６４・・・電磁弁 ６５〜６９・・・油圧バルブ ７０・・・ミッション出力回転数演算器 ７１・・・操向比演算器 ７２・・・比較器 ７３・・・操向方向判別器 ７４・・・逆操向方向直結クラッチＯＮ信号発生器 ７５・・・電磁弁 ７６・・・指令操向比演算器 ７７・・・油圧バルブ制御信号発生器 ７８，７９，８０・・・電磁弁 ８１・・・油圧／電気信号変換器 ８２・・・制御バルブ判定器 ８３・・・旋回油圧モータ ８３ａ・・・出力軸 ８４・・・駆動装置 ８５・・・油圧ポンプ吐出量制御装置 ８６・・・油圧ポンプ制御信号発生器 ８７・・・可変容量型油圧ポンプ

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 係合または開放されるブレーキと高速度
   クラッチと低速度クラッチ、および遊星歯車列を有する
   ギヤード操向装置の入力軸に、原動機の動力をベベルギ
   ヤを介して受け、次いで左右の出力軸を高速回転と低速
   回転および制動して左右の履帯を操向制御する装軌式車
   両のギヤード操向装置において、 前記 原動機の動力を入力するための入力部３３と、 一方の出力軸３２と操向ブレーキハブ３４とに結合され
   た第１ハウジング３５と、 該第１ハウジング３５と入力部３３とを係合・開放する
   ための一方の直結クラッチ３６と、 前記一方の操向ブレーキハブ３４と固定ハウジング３７
   とを係合・開放するための一方の操向ブレーキ３８と、 前記一方の出力軸３２と同一軸線上に配置された中心軸
   ３９と、 該中心軸３９と前記入力部３３と前記第１ハウジング３
   ５のいずれかにサンギヤとキャリヤとリングギヤの何れ
   かを設けた第１遊星列４０と、 前記入力部３３に結合した第２ハウジング４１と、 他方の出力軸３２と操向ブレーキハブ３４とに結合され
   た駆動ハブ４２と、 該駆動ハブ４２と前記中心軸３９のいずれかにサンギヤ
   とキャリヤとリングギヤの何れかを設けた第２遊星列４
   ３と、 該第２遊星列４３のキャリヤに結合された他方の直結ク
   ラッチハブ４５と、 該直結クラッチハブ４５と前記第２ハウジング４１とを
   係合・開放するための他方の直結クラッチ４４と、 可変容量型油圧ポンプ８７と、該可変容量型油圧ポンプ８７からの吐出油により駆動す
   る 旋回油圧モータ８３と、 該旋回油圧モータ８３の出力軸８３ａにより旋回クラッ
   チ４６を介して駆動される旋回クラッチハブ４７と、 該旋回クラッチハブ４７と前記第２ハウジング４１のい
   ずれかにサンギヤとキャリヤとリングギヤの何れかを設
   けた第３遊星列４８とを備えると共に、 前記第２遊星列４３の要素のうち、中心軸３９と駆動ハ
   ブ４２とに設けた要素以外の要素と、前記第３遊星列４
   ８の要素のうち、旋回クラッチハブ４７と第２ハウジン
   グ４１とに設けた要素以外の要素とを結合したことを特
   徴とする装軌式車両のギヤード操向装置３０，４９，５
   ０。
2. 【請求項２】 前記第１遊星列４０の各要素のうち、サ
   ンギヤを中心軸３９に、キャリヤを入力部３３に、リン
   グギヤを第１ハウジング３５にそれぞれ設け、 前記第２遊星列４３の各要素のうち、サンギヤを中心軸
   ３９に、キャリヤを駆動ハブ４２にそれぞれ設け、 前記第３遊星列４８の各要素のうち、サンギヤを旋回ク
   ラッチハブ４７に、リングギヤを第２ハウジング４１に
   それぞれ設けると共に、 前記第２遊星列４３のリングギヤと前記第３遊星列４８
   のキャリヤとを結合したことを特徴とする請求項１記載
   の装軌式車両のギヤード操向装置３０，５０。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装軌式車両のギヤード操
   向装置３０，４９，５０を制御する制御装置は、 直進のときには、 前記旋回油圧モータ８３を停止するために、前記可変容
   量型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に吐出量ゼロ
   の信号を出力すると共に、 前記旋回クラッチ４６および両方向の操向ブレーキ３
   ８，３８を完全に開放し、かつ両方向の直結クラッチ３
   ６，４４を完全に係合させる制御信号を各制御用電磁バ
   ルブ６０〜６４に出力することを特徴とする装軌式車両
   のギヤード操向装置３０，４９，５０の制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装軌式車両のギヤード操
   向装置３０，４９，５０を制御する制御装置は、 該ギヤード操向装置３０，４９，５０のギヤトレーンと
   歯数によって決まるギヤード操向比より大きい緩旋回の
   ときは、 前記旋回クラッチ４６および操向方向と逆方向の直結ク
   ラッチ３６，または４４を完全に係合し、かつ操向方向
   の直結クラッチ４４，または３６および両方向の操向ブ
   レーキ３８，３８を完全に開放する制御信号を各制御用
   電磁バルブ６０〜６４に出力すると共に、 前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の入力部３３の
   回転数と旋回クラッチハブ４７の回転数および操作装置
   ５７より出力される指令操向比を入力し、これらの回転
   数により算出される実操向比と指令操向比とを比較し、
   前記実操向比を指令操向比に近づけるような補正信号を
   前記可変容量型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に
   出力することを特徴とする装軌式車両のギヤード操向装
   置３０，４９，５０の制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の装軌式車両のギヤード操
   向装置３０，４９，５０を制御する制御装置は、 該ギヤード操向装置３０，４９，５０のギヤトレーンと
   歯数によって決まる ギヤード操向比によるギヤード操向
   時には、 前記旋回クラッチ４６および操向方向と逆方向の直結ク
   ラッチ３６，または４４を完全に係合し、かつ操向方向
   の直結クラッチ４４，または３６および両方向の操向ブ
   レーキ３８，３８を完全に開放する制御信号を各制御用
   電磁バルブ６０〜６４に出力すると共に、 旋回油圧モータ８３を停止させるため、前記可変容量型
   油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの信
   号を出力することを特徴とする装軌式車両のギヤード操
   向装置３０，４９，５０の制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の装軌式車両のギヤード操
   向装置３０，４９，５０を制御する制御装置は、 該ギヤード操向装置３０，４９，５０のギヤトレーンと
   歯数によって決まる ギヤード操向比より小さい緩旋回の
   ときには、 前記旋回油圧モータ８３を停止するため、前記可変容量
   型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの
   信号を出力すると共に、 前記旋回クラッチ４６と、操向方向と逆方向の操向ブレ
   ーキ３８と、操向方向の直結クラッチ３６、または４４
   を完全に開放し、かつ操向方向と逆方向の直結クラッチ
   ４４，または３６を完全に係合し、前記ギヤード操向装
   置３０，４９，５０の入力部３３の回転数と旋回クラッ
   チハブ４７の回転数および操作装置５７より出力される
   指令操向比を入力し、これらの回転数により算出される
   実操向比と指令操向比とを比較し、操向方向の操向ブレ
   ーキ３８、あるいは操向方向の直結クラッチ３６，また
   は４４とが半係合状態にて、前記実操向比を指令操向比
   に近づけるような補正信号を各制御用電磁バルブ６０〜
   ６４に出力することを特徴とする装軌式車両のギヤード
   操向装置３０，４９，５０の制御装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の装軌式車両のギヤード操
   向装置３０，４９，５０を制御する制御装置は、 信地旋回のときには、 前記旋回油圧モータ８３を停止するため、前記可変容量
   型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの
   信号を出力すると共に、 前記旋回クラッチ４６と、操向方向の直結クラッチ３
   ６，または４４と、操向方向と逆方向の操向ブレーキ３
   ８を完全に開放し、かつ、操向方向の操向ブレーキ３８
   と、操向方向と逆方向の直結クラッチ４４，または３６
   を完全に係合させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０
   〜６４に出力することを特徴とする装軌式車両のギヤー
   ド操向装置３０，４９，５０の制御装置。