JPH02274670A - 油圧式差動機構を有する履帯型連結車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ業上の利用分計） 本発明は、主に林業用等に使用される多用途車両に関す
るものであり、詳しくは不整地や傾斜地においての優れ
た走行性を発揮する履帯型連結車両に関するものである
。

（従来の技術） 従来より、不整地の走行性や運搬性を向上させることが
できる車両である履帯型車両について種々提案されてい
る。例えばこの履帯車両を前後２両連結すると共に、そ
の連結は、３次元的に４度の自由度（前後方向をＸ軸、
横方向をｙ軸、垂直方向を２軸としてｘ、ｙ軸方向の相
対移動を拘束する他は、Ｚ軸方向の相対移動および３軸
回りの相対回転を許容する自由度）を備え、かつ前・後
の車両相互間でＺ軸回りの回転駆動力を伝達可能とする
ことで旋回能力を向上させた履帯型連結車両について本
発明者等は開発し提案している。これは例えば旋回走行
時に後側車両の走行力を前車両に伝えて、前車両を積極
的に旋回させるようにしたものである。

ところで一般に４輪車両において使用される走行装置の
駆動においては、車両旋回の際に内外輪差を生ずること
から左右駆動輪の間に差動装置が用いられ、各駆動輪に
常に等しい駆動トルクが伝達される方式としているのが
普通である。そしてこのような内外輪差に対する対処は
、履帯型駆動装置を有する車両においては該履帯が地盤
に対して前後方向には滑りを生じ難いことから特に重要
性が高い。

（発明が解決しようとする課題） しかし上記のような連結車両では、前後車両の間におい
て車体屈折式の旋回方式をとるようにしているため、一
つの車両における内外輪差のみを調整しても、前後車両
の履帯回転速度の調整を無視することはできないから、
連結車両全体としては各履帯における速度差を単純な機
械的差動装置で調整させることはできない。

例えば第１０図によって図示されるように、前後車両の
各履帯の回転半径はいずれも一致しておらず、一つの車
両（前車両又は後車両）の夫々における左右輪の内外輪
差を個々に調整しても、前後車両の間で履帯回転の駆動
トルクが不一致となれば上記問題を招くことになる。

また一般に履帯駆動のために油圧モータを用いた形式の
車両では、内外輪差を与えるため、接地する走行路面か
ら受ける剪断力（抵抗）の相違に依存して内外輪差に見
合う駆動力の差を受動的に生ずるようにする必要がある
から、各履帯駆動用の油圧モータに供給する油圧径路を
連通させて差動機能を与えるようにすることが考えられ
るが、連結車両が傾斜の不連続点を通過するような際、
あるいは斜面をトラバースするような走行の際には、山
側、谷側の履帯にかかる負荷が車両の傾斜により異なる
ため、上記差動機能を解除しなければ各履帯の回転速度
を都合よく合せることはできず、直線走行が不能となっ
てしまう。

＠帯型車両において上記の問題が特に重要視されるのは
、例えば車輪型の走行装置を有する車両に比べｌ！！！
！−型車両は前後方向には滑りにくいものの左右方向に
は滑り易い傾向をもち、走行状態に合せて各ｆｉ帯の速
度を変化させるようにしないと車両の横滑りを招くこと
があることからも理解される。またこの横滑りの傾向を
生ずるような各履帯速度の不一致は、走行に寄与しない
動力の損失原因ともなるし、特に滑りの大きい土質地盤
上での走行時においては走行動力不足で走行不能となる
こともある。

したがってこのような履帯型連結車両の不整地の走行性
や運搬性を向上させるには、連結車両の旋回等で生ずる
駆動輪の速度差等を種々考慮し、各駆動輪に等しい駆動
トルクを与える適正な差動機能の付与と、場合によって
の差動機能の解除とを都合よく制御することができる差
動機構を開発することが重要となる。

（課題を解決するための手段） 本発明はまさにこのような履帯型連結車両、特に林業用
等の用途に好適に用いられる履帯型連結車両の特殊性に
鑑みてなされたものであり、その目的は、走行路面の状
況に応じて各履帯の回転駆動力を常に同一に保つことを
好ましく実現できる油圧式差動装置を有する連結車両を
提供するところにある。

また本発明の他の目的は、斜面、軟弱地盤等の路面上で
の適正な走行が可能な履帯型連結車両を提供するところ
にある。

而してかかる目的の実現のためになされた本発明よりな
る油圧式差動装置を有する連結車両の特徴とするところ
は、履帯型走行装置を有する前後２両の車両を３次元６
度の自由度のうち前後方向および横方向の相対移動のみ
を拘束して連結し、これら車両の各履帯駆動装置を油圧
モータで構成した履帯型連結車両において、上記各油圧
モータに一対一に対応して設けられた可変容量式の油圧
ポンプと、対応する油圧モータと油圧ポンプを接続する
メイン油圧径路と、前車両履帯用の油圧ポンプの作動容
量を増減制御する第一の操作手段および後車両履帯用の
油圧ポンプの作動容量を増減制御する第二の操作手段と
、前車両および後車両それぞれにおける各左右履帯用の
メイン油圧径路間を第一の開閉切換バルブを介し接続し
た左右ｉｆ差動用の油圧連通路と、前・後車両の各−つ
のメイン油圧径路の間を第二の開閉切換バルブを介し接
続した前後履帯差動用の油圧連通路と、前・後車両のい
ずれか一方の右側［帯用のメイン油圧径路と前・後車両
のいずれか他方の左側履帯用のメイン油圧径路の各油圧
伝達を並行又は交差の態様に切換可能に設けられた方向
切換バルブと、上記第一、第二の開閉切換バルブおよび
方向切換バルブを切換制御する切換操作手段と、を備え
た構成をなすところにある。

上記第一、第二の操作手段あるいは切換操作手段は、一
般的には運転席に設けたマニュアルの操作レバー等によ
り構成される。

（作　　　用） 本発明は前“記の構成をなすことによって、各ｆｉｆの
路面との適切な接触状態に維持しながら実質的に各ｆｉ
帯毎に各履帯の駆動力を決めることができ、傾斜面上で
の走行、軟弱地面上での走行等に関し、優れた走行性、
運搬性を発揮することができ、林業用等の用途に適した
連結車両を提供することができる。

（実　施　例） 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図（ａ）は本発明よりなる油圧式差動機構を有する
履帯の油圧駆動装置を搭載した履帯型連結車両の側面図
を示したものであり、第１図（ｂ）は同平面図を示して
いる。

この図において１００は連結された前車両、２００は連
結された後車両を示しており、これらの各車両は、図示
の如く左右一対の履帯１０１゜１０２　、２０１，２０
２をその走行装置として備え、これらの温帯は車両前部
側の駆動輪１０３．２０３と車両後部側の従動輪１０４
．２０４の間に夫々架設されてなっている。履帯駆動輪
１０３　、２０３はそれぞれ第２図に示される油圧モー
タにより回転駆動される。

なお本例におけるこれら連結車両ｔｏｏ　、２ｏ。

の間は、車両の前後方向をＸ軸、横方向をｙ軸、垂直方
向をＺ軸としたときに、後車両の前面にＸ軸方向をなす
ビン軸でｙ軸回りに回転可能にヒンジ支承されたＸ軸方
向をなすロッドと、前車両の後面にユニバーサルジヨイ
ントでｙ軸およびＺ軸回りに回転可能に支障されたスリ
ーブとを、両者の軸方向（Ｘ軸方向に一致）回りの回転
は自在であってかつ同軸方向についての抜けを拘束した
状態で嵌合させて構成した連結装置３００により相互に
連結し、更に屈折用油圧シリンダ装置３０１，３０２に
より、前後両車両の間においてｙ！ｉ［ｌＩおよびＺ軸
回りの回転力を積極的に与え得るように構成されてなっ
ている。

なおこれらの連結装置３００および屈折用油圧シリンダ
装置３０１．：１０２は本発明と直接の関係がないため
のその構造、差動制御機構についての詳細な説明は省略
する。

第２図は本発明よりなる履帯駆動のための装置概要を説
明するためのものである。

本例におけるＩｆｉｆ駆勅装置は、前車両に搭載した１
台のエンジン１で４台の可変容量油圧ポンプ（以下単に
油圧ポンプという）２〜５を稼働させる方式を°採用し
ており、これらの各油圧ポンプ２〜５はメイン油圧径路
１０〜１３を通して対応する各履帯駆動輪１０３，２０
３を回転させる固定容量の走行用油圧モータ（以下単に
油圧モータという）６〜９に接続されている。

なお油圧モータ６は前車両１００の右側層ｆ（以下ＦＲ
とする）を回転させるものであり、同様に、油圧モータ
７は前車両１００の左側層！（以下ＦＬとする）、油圧
モータ８は前車両２００の右側履帯（以下ＲＲとする）
、油圧モータ９は前車両２００の左側履帯（以下ＲＬと
する）にそれぞれ対応している。

ここで、例えば上記の油圧ポンプ２〜５をそれぞれ上記
メイン径路１０〜１３で油圧モータ６〜９に対し接続す
る機構のみとし、油圧モータ６〜９に対し供給する油圧
のレベルを各油圧ポンプ毎に一つ一つ独立に制御するよ
うに構成することも勿論可能ではある。しかしこのよう
な方式とすると、左右履帯あるいは前後車両の履帯の間
でそれらの駆動トルクを平均化する制御は運転者の技量
に依存することになり、実際にはかかる方式の構成によ
って実用に供し得る連結車両を提供することは困難であ
る。

そこで本例においては上記各油圧ポンプ２〜５と油圧モ
ータ６〜９の間をメイン径路１０〜１３により接続する
だけでなく、これらメイン径路の間に、絞り弁２１〜２
３を途中に介設した連通路１４〜１６を接続させたとい
う構成を採用し、これにより、対接地路面からの抵抗（
負荷）の少ない（例えば旋回時の外側）履帯の油圧モー
タに自然に大なる油量が流れるようにして差動作用を生
じさせるようにしている。なおこれら連通路１４〜１６
を開閉制御する開閉切換バルブ１７〜１９を設けて差動
機能を解除可能としたという特徴を有している。また絞
り弁は、負荷の少ない履帯の油圧モータに必要以上油が
流れることを規制するものである。

上記開閉切換バルブ１７〜１９は、開路により前後車両
履帯間又は左右履帯間の履帯駆動の駆動油圧を均衡させ
る上記差動作用を生じさせ（ただし開閉切換バルブ１７
．１９は前車両あるいは後車両の左右輪の差動を生じさ
せ、中央の開閉切換バルブ１８は前後車両間の差動を生
じさせるようになワている）、他方閉路により該差動作
用を解除（ロック）する機能をもっており、不図示の制
御レバーにより開閉制御されるようになっている。

また第２図の２０は、上記メイン径路１１と１２を並行
又は交差に切換えさせる圧油流通の方向切換バルブであ
り、図示する通常モード（並行）の場合と、図の下側モ
ード（交差）での場合とに切換えできるようになつてい
て、この切換えにより、油圧ポンプ吐出量の第一の操作
レバー２４、第二の操作レバー２５が、上記前者のモー
ド（並行）では夫々各車両毎の左右履帯の駆動操作レバ
ーとして機能し、他方上記後者のモード（交差）では連
結車両全体の右側又は左側の履帯の駆動操作レバーとし
て機能するようにそのまま上記両者の操作用に兼用でき
ることになる。

往路のみを示し、復路については図が繁雑となるため省
略している。

以上の構成をなす履帯型連結車両の差動機能を備えた履
帯駆動装置の動作概要を、走行する路面の状況、開閉切
換バルブの制御状態、その時の差動機能および所要動力
の状態の関係につき場合を分けて下記表１により説明す
る。

なお以上の第２図で示した油圧回路は油圧の上記表１に
示されたように、例えば傾斜面をトラバース走行する表
中のケース５の場合を第３図で説明するならば、この場
合には開閉切換バルブ１７〜１９の開閉は第４図に示す
如くとなっており、また方向切換バルブ２０は同様に第
４図で示した交差モードの状態となっている。

したがって第一の操作レバー２４により吐出容量が増減
操作される油圧ポンプ２と３は、油圧モータ６と８（す
なわち第３図の谷側に位置している各車両の右側履帯Ｉ
Ｑ１．２ＯＬの駆動用油圧モータ）に接続された状態に
あり、他方、第二の操作レバー２５により吐出容量が増
減操作される油圧ポンプ４と５は、油圧モータ７と９（
すなわち第３図の山側に位置している各車両の左側履帯
の駆動用油圧モータ１０２，２０２　）に接続された状
態にある。そしてこれら右側と左側の履帯の駆動油圧モ
ータに油圧を供給するメイン油圧径路ｔｏ、　１２、お
よび１１．１３とは、左右差動用の連通路１４．１６お
よび前後差動用の連通路１５が閉路されてロック状態に
あるから、上記第一および第二の操作レバー２４．２５
を操作して右側履帯の油圧モータに左側１ｆｌｆの油圧
モータよりも大なる油圧を供給することで、この連結車
両は傾斜面を直線的にトラバース走行することが可能と
なる。

また表１中のケース２の場合を考えると、この場合の油
圧ポンプと油圧モータの間の油圧伝達の状態は第６図に
示したようになワていて、前後車両の間でそのｗｉ駆動
力相違を与えることができる（尚左右１！ｌ’ｌＩＦの
駆動については差動機能が働く）、シたがってこのケー
ス２の場合には、車両が第５図に示したような傾斜面の
不連続点を通過する際に前又は後の車両の一方の駆動力
を他方の駆動力で補助することが有効に行なうことがで
き、また軟弱地盤において例えば前車両が自刃脱出でき
ないような状況でも、後車両の駆動力を伝えることで前
車両の脱出を補助することができることになる。

なお表１中の他のケースにおける油圧伝達系の状態につ
いては、ケース１を第７図、ケース３を第８図、ケース
４を第９図にそれぞれ示した。

また上記の差動機能の付与と解除の相違によって、実際
に連結車両において旋回半径がどのように変化するかに
つき、上記表１のケース１．２．３の場合に相当する各
場合で旋回試験を行ないその旋回半径を測定してその結
果を下記表２に示した。なおこの試験において使用した
連結車両は、各車両の全長２８３５ｍｍ、横幅１７１４
ｍｍ％履帯の接地軌道長さ１８３５ｍｍ、幅３５０ｍｍ
とし、エンジンは１２００ｃｃ水冷２気筒のディーゼル
エンジン（最大出力２５　Ｐｓ／２６０Ｏｒｐｍ）でこ
れに２１．６ｃｃ／ＲＥＶ、リリーフ圧２１０ｋｇ／ｃ
ｍ”の可変容量ポンプ４基を接続させ、これに高圧用油
圧ホースを介して３７．２ｃｃ／ＲＥＶの固定容量油圧
モータを接続して構成した。

表　２：連結車両の旋回半径 用の開閉切換バルブ、前後差動用の開閉切換バルブによ
り容易に行なうことができ、その結果傾斜面走行、軟弱
地面等での走行性、運撒性が向上されて林業用等の用途
に遺した実用的な連結車両を提供できる効果がある。

（発明の効果） 以上のように、本発明よりなる履帯駆動油圧回路をもつ
連結車両においては、走行路面の状況に応じて各履帯の
駆動力を所望する走行の態様に対応して適正な状態に保
つことができるという効果がある。

また各履帯の摩擦力を路面との適切な状態に維持しなが
ら実質的に各履帯毎決める操作が、各車両の油圧ポンプ
の容量操作および左右差動画の構成概要−例を示す図、
第２図は同連結車両に招ける履帯駆動油圧系の構成概要
を説明するための図、第３図は同連結車両が傾斜路面を
トラバースする際の走行状態を説明するための図、第４
図は第３図の際における油圧伝達系の油圧伝達の状態を
示した図、第５図は同傾斜路面の不連続点を通過する際
の走行状態を説明するための図、第６図は第５図の際に
おける油圧伝達系の油圧伝達の状態を示した図、第７図
ないし第９図は他の走行態様に対応した油圧伝達系の油
圧伝達の状態を示した図である。第１０図は腹帯型連結
車両が旋回する際の各履帯の回転半径が異なることを説
明するための図である。

１・・・エンジン　　　　２〜５・・・油圧ポンプ６・
・・（前布履帯の）油圧モータ ７・・・（前左履帯の）油圧モータ ８・・・（後右履帯の）油圧モータ ９・・・（後左履帯の）油圧モータ １０〜１３・・・メイン油圧径路 １４、１６・・・左右差動用油圧連通路１５・・・前後
差動用油圧連通路 １７、１９・・・左右差動用開閉切換バルブ１８・・・
前後差動用開閉切換バルブ ２０・・・方向切換バルブ　２１〜２３・・・絞り弁２
４、２５・・・油圧ポンプ操作レバー１００・・・前車
両　　　　２００・・・後車両１０１．１ｆ１２，２０
１，２０２　・・・履帯１０３．２０３・・・耶動輪　
　１０４．２０４・・・従動軸３００・・・連結装置 ３０１　、３０７．・・・屈折用油圧シリンダ装置他４
名 第 図 第 図 第 図 第 図 エンジン 第 図 エンジン 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　履帯型走行装置を有する前後２両の車両を３次元６
   度の自由度のうち前後方向および横方向の相対移動のみ
   を拘束して連結し、これら車両の各履帯駆動装置を油圧
   モータで構成した履帯型連結車両において、 上記各油圧モータに一対一に対応して設けられた可変容
   量式の油圧ポンプと、対応する油圧モータと油圧ポンプ
   を接続するメイン油圧径路と、 前車両履帯用の油圧ポンプの作動容量を増減制御する第
   一の操作手段および後車両履帯用の油圧ポンプの作動容
   量を増減制御する第二の操作手段と、 前車両および後車両それぞれにおける各左右履帯用のメ
   イン油圧径路間を第一の開閉切換バルブを介し接続した
   左右履帯差動用の油圧連通路と、 前・後車両の各一つのメイン油圧径路の間を第二の開閉
   切換バルブを介し接続した前後履帯差動用の油圧連通路
   と、 前・後車両のいずれか一方の右側履帯用のメイン油圧径
   路と前・後車両のいずれか他方の左側履帯用のメイン油
   圧径路の各油圧伝達を並行又は交差の態様に切換可能に
   設けられた方向切換バルブと、 上記第一、第二の開閉切換バルブおよび方向切換バルブ
   を切換制御する切換操作手段と、 を備えたことを特徴とする油圧式差動機構を有する履帯
   型連結車両