(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力を伝達するトランスミッションからなる直進走行用機械式駆動手段からの動力を左右の遊星歯車機構を介して出力軸に伝達させるよう構成するとともに、エンジンに駆動される油圧ポンプと油圧モータとバルブとからなる油圧式駆動手段からの動力を遊星歯車機構に伝達し、前記直進走行用機械式駆動手段と旋回用油圧式駆動手段との出力を合成し、左右の出力軸の駆動速度及び駆動方向を調節可能に構成した変速操向装置において、前記遊星歯車機構に回転を付与する油圧式駆動手段の定容量形油圧ポンプと、定容量形油圧ポンプに接続されるオープンセンター型の制御弁と、オープンセンター型の制御弁に接続される油圧モータと、定容量形油圧ポンプとオープンセンター型の制御弁との接続管路中に設けた圧力補償流量制御弁とを備え、油圧式駆動手段を左右の遊星歯車機構用に個々に設けたことを特徴とする変速操向装置。
【請求項２】
エンジンの出力を伝達するトランスミッションからなる直進走行用機械式駆動手段からの動力を左右の遊星歯車機構を介して出力軸に伝達させるよう構成するとともに、エンジンに駆動される油圧ポンプと油圧モータとバルブとからなる油圧式駆動手段からの動力を遊星歯車機構に回転を付与するように伝達し、前記直進走行用機械式駆動手段と旋回用油圧式駆動手段との出力を合成し、左右の出力軸の駆動速度及び駆動方向を調節可能に構成した変速操向装置において、前記遊星歯車機構に回転を付与する油圧式駆動手段の定容量形油圧ポンプと、定容量形油圧ポンプに接続される圧力補償型制御弁と、圧力補償型制御弁に接続される油圧モータとを備え、上記圧力補償型制御弁は、それが中立位置にあるとき、油圧ポンプをタンクに連通する構成にし、かつ、油圧式駆動手段を左右の遊星歯車機構用に個々に設けたことを特徴とする変速操向装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンバインやブルドーザ等、左右に一対のクローラ走行手段を備えた車両の変速操向装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の変速操向装置としては、図４に示すものが従来から知られている。この従来の装置は、エンジン１等の動力を、トランスミッション２を介してシャフト５、傘歯車６ａ，６ｂ、遊星歯車機構８Ａ，８Ｂに直進動力として伝えるとともに、エンジン１に駆動される可変容量形油圧ポンプ３からの油圧を、操作弁１４を介して油圧モータ１５に供給して、油圧モータ１５からの回転動力とトランスミッション２からの直進動力とを遊星歯車機構８Ａ，８Ｂからなる差動機構で合成し、左右の出力軸１３ａ，１３ｂに回転速度差を与えて、旋回操向させるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例のものでは、一つの油圧モータからの回転動力とトランスミッションからの直進動力を遊星歯車からなる差動機構で合成し、左右の出力軸に回転速度差を与えて、旋回操向させるようにしている。しかし、左右の出力軸に回転速度差を与えて、旋回操向させるのに、操作弁からの油圧で駆動される油圧モータで、正、逆向きに同時に回転させるようにしているために、回転速度差により旋回操作をゆるやかにしたりする際に、一方の出力軸の回転のみを変化し、他方を変化させないようにしたり、左右別々に自在に変更したりできないと言う問題がある。
また、油圧ポンプは、可変容量形ピストンポンプであり、定容量形ポンプに比して高価であり、装置全体に占めるコスト割合が大きく、なかなかコストダウンが図りにくいと言う問題もある。
【０００４】
そこで、この発明は、左右の出力軸に回転速度差を与えて、旋回操向させるのに、左右の出力軸に対して個々に油圧ポンプ，油圧モータ，バルブ等からなる油圧駆動機構を配設し、左右の出力軸に別々に回転を付与し、速度差を与えて、ゆるやかな旋回操向ができるよう走行安定性を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンの出力を伝達するトランスミッションからなる直進走行用機械式駆動手段からの動力を左右の遊星歯車機構を介して出力軸に伝達させるよう構成するとともに、エンジンに駆動される油圧ポンプと油圧モータとバルブとからなる油圧式駆動手段からの動力を遊星歯車機構に伝達し、前記直進走行用機械式駆動手段と旋回用油圧式駆動手段との出力を合成し、左右の出力軸の駆動速度及び駆動方向を調節可能に構成した変速操向装置において、前記遊星歯車機構に回転を付与する油圧式駆動手段の定容量形油圧ポンプと、定容量形油圧ポンプに接続されるオープンセンター型の制御弁と、オープンセンター型の制御弁に接続される油圧モータと、定容量形油圧ポンプとオープンセンター型の制御弁との接続管路中に設けた圧力補償流量制御弁とを備え、油圧式駆動手段を左右の遊星歯車機構用に個々に設けた点に特徴を有する。
【０００６】
第２の発明は、エンジンの出力を伝達するトランスミッションからなる直進走行用機械式駆動手段からの動力を左右の遊星歯車機構を介して出力軸に伝達させるよう構成するとともに、エンジンに駆動される油圧ポンプと油圧モータとバルブとからなる油圧式駆動手段からの動力を遊星歯車機構に回転を付与するように伝達し、前記直進走行用機械式駆動手段と旋回用油圧式駆動手段との出力を合成し、左右の出力軸の駆動速度及び駆動方向を調節可能に構成した変速操向装置において、前記遊星歯車機構に回転を付与する油圧式駆動手段の定容量形油圧ポンプと、定容量形油圧ポンプに接続される圧力補償型制御弁と、圧力補償型制御弁に接続される油圧モータとを備え、上記圧力補償型制御弁は、それが中立位置にあるとき、油圧ポンプをタンクに連通する構成にし、かつ、油圧式駆動手段を左右の遊星歯車機構用に個々に設けた点に特徴を有する。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明するが、前記従来例と同一の構成には、同一の名称、符号を付して説明する。
【００１１】
この実施の形態に関わる変速操向装置にあっては、図１に示すように、１はエンジン等の原動機であり、原動機の出力軸には駆動歯車Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとを備えたトランスミッション２が設けられており、これらエンジン１およびトランスミッション２によって、機械式駆動手段Ｍを構成している。
【００１２】
駆動歯車Ａ，Ｂには、第１，２の定容量形油圧ポンプ（以下「第１，２のポンプ」という）３ａ，３ｂが、また、駆動歯車Ｃには、クラッチ４がそれぞれ連繋している。
【００１３】
クラッチ４の一端側には、エンジン１からの回転動力を直接に伝えるシャフト５が接続されてあり、このシャフト５には、傘歯車６ａが取り付けられて傘歯車６ｂと噛み合っている。
【００１４】
傘歯車６ｂは、太陽軸７と結合し、太陽軸７には、第１，２の遊星歯車機構８Ａ，８Ｂのそれぞれの腕輪９ａ，９ｂに接合されている。
【００１５】
腕輪９ａ，９ｂには、回転自在に遊星歯車１０ａ，１０ｂがそれぞれ支承されている。
【００１６】
遊星歯車１０ａ，１０ｂは、太陽軸７に同軸上に嵌挿した太陽歯車１１ａ，１１ｂとリングギャ１２ａ，１２ｂとにそれぞれ噛みあって回転するようになっている。
【００１７】
リングギャ１２ａ，１２ｂには、出力軸１３ａ，１３ｂが結合され、出力軸１３ａ，１３ｂは、図示しないクローラと係合してエンジン１よりの回転動力が直接に伝わるようになっている。
【００１８】
第１，２のポンプ３ａ，３ｂは、それぞれ吸い込み側でタンクＴに、吐出側で管路２０ａ，２０ｂに設けた可変型圧力補償流量制御弁（以下「流量制御弁」という）２１ａ，２１ｂと接続している。そして、流量制御弁２１ａ，２１ｂは、オープンセンターの第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂと接続している。すなわち、上記第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂをいずれかの切り換え位置に切り換えれば、油圧ポンプ３ａ，３ｂの吐出油は、流量制御弁２１ａ，２１ｂ、制御弁１４ａ，１４ｂを介して油圧モータ１５ａ，１５ｂに供給され、油圧モータを回転させる。
【００１９】
また、第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂを中立位置に保てば、油圧ポンプ３ａ，３ｂの吐出油は、タンクＴに戻され、油圧モータ１５ａ，１５ｂを駆動する力にはなり得ない。言い換えると、第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂを中立位置に保てば、油圧モータ１５ａ，１５ｂは、空回転自在の状態に保たれる。
【００２０】
第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂの下流側には、第１．２の油圧モータ１５ａ，１５ｂが接続されており、第１，２のポンプ３ａ，３ｂ、第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂ、第１，２の油圧モータ１５ａ，１５ｂとで油圧式駆動手段Ｐを構成している。
【００２１】
第１，２の油圧モータ１５ａ，１５ｂの軸１６ａ，１６ｂには、変速歯車１７ａ，１７ｂが結合するとともにブレーキ１８ａ，１８ｂが設けられてある。
【００２２】
そして、変速歯車１７ａ，１７ｂは、さらに、歯車１９ａ，１９ｂを介して太陽歯車１１ａ，１１ｂと噛み合い、太陽歯車１１ａ，１１ｂは、前記遊星歯車１０ａ，１０ｂとも噛み合うようになっている。
【００２３】
ブレーキ１８ａ，１８ｂは、図示しないアクチュエータを介して動作させれば、油圧モータ１５ａ，１５ｂの回転を制動することができるようにしている。
【００２４】
次に、その作用について説明する。
今、図示しない車両が停止状態にあっては、クラッチ４を遮断するとともに、第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂを中立位置に保っておく。上記のようにクラッチ４が遮断されていれば、エンジン１からの回転動力が出力軸１３ａ，１３ｂには伝えられない。また、第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂを中立位置に保っておけば、油圧モータ１５ａ，１５ｂには駆動源たる圧油が供給されないとともに、ブレーキ１８ａ，１８ｂのブレーキ力によって、油圧モータ１５ａ，１５ｂは回転を制止されている。
【００２５】
【００２６】
次に、車両が直進走行する場合は、前記停止状態において遮断してあったクラッチ４を接続すると、エンジン１からの回転動力がシャフト５、傘歯車６ａ，６ｂ、太陽軸７、遊星歯車機構８Ａ，８Ｂ、出力軸１３ａ，１３ｂに伝動し、図示しないクローラを駆動し、車両を直進走行させることができる。
【００２７】
そして、車両を旋回操向させるのに、例えば、第１の制御弁１４ａのみを操作して旋回操向させる場合には、第１の油圧モータ１５ａの出力軸１６ａに設けたブレーキ１８ａを解除し、第１の制御弁１４ａを位置ａあるいは位置ｂに切り換える。このように第１の制御弁１４ａを切り換えると、第１のポンプ３ａよりの圧油が第１の油圧モータ１５ａに供給され、第１の油圧モータ１５ａが回転する。したがって、エンジン１からの直接の回転動力と油圧モータ１５ａからの回転動力とが合成される。したがって、合成回転動力が作用する第１の出力軸１３ａと、エンジン１からの直接の回転動力だけで回転している第２の出力軸１３ｂとで回転に差が生じる。このように出力時いく１３ａと１３ｂとで回転に差がでれば、車両は、右に緩やかに旋回操向することになる。
【００２８】
なお、第２の制御弁１４ｂのみを操作しても同様に旋回操向することができる。
【００２９】
更に、第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂを同時に、しかも同じ方向に操作するとともに、その操作量を若干相違させると、第１，２のポンプ３ａ，３ｂよりの圧油が第１，２の油圧モータ１５ａ，１５ｂに供給され、第１，２の油圧モータ１５ａ，１５ｂが回転し、歯車１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂ、太陽歯車１１ａ，１１ｂを介して遊星歯車１０ａ，１０ｂと共合して増速し、エンジン１からの直接の回転動力と油圧モータ１５ａ，１５ｂからの回転動力とにより第１の出力軸１３ａと第２の出力軸１３ｂとの回転に制御弁１４ａ，１４ｂの切換操作量による差分の回転差動が生じて、車両は、第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂの切換操作量の小さい方側に緩やかに旋回操向することができる。
【００３０】
また、第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂを共に異なる位置側に操作すると
第１，２のポンプ３ａ，３ｂよりの圧油が第１，２の油圧モータ１５ａ，１５ｂに供給され、第１，２の油圧モータ１５ａ，１５ｂのどちらか一方が正転し、他方が逆回転し、歯車１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂ、太陽歯車１１ａ，１１ｂを介して遊星歯車１０ａ，１０ｂと共合し、エンジン１からの直接の回転動力と油圧モータ１５ａ，１５ｂからの回転とにより第１の出力軸１３ａと第２の出力軸１３ｂとの回転に大きな差が生じて、車両は、左側あるいは右側に急旋回操向することができる。
【００３１】
このように、左右の出力軸１３ａ，１３ｂの駆動速度及び駆動方向を調節可能に構成した変速操向装置にあって、遊星歯車機構８Ａ，８Ｂとに回転を付与する油圧式駆動手段Ｐを定容量形油圧ポンプ３ａ，３ｂと、定容量形油圧ポンプ３ａ，３ｂに接続される制御弁１４ａ，１４ｂと、制御弁１４ａ，１４ｂに接続される油圧モータ１５ａ，１５ｂとで構成し、油圧式駆動手段Ｐを左右の遊星歯車機構８Ａ，８Ｂ用に個々に設けるようにしたから、左右の出力軸１３ａ，１３ｂに回転速度差を与えて、旋回操向させるのに、左右の出力軸１３ａ，１３ｂに対して個々に油圧ポンプ３ａ，３ｂ，油圧モータ１５ａ，１５ｂ，制御弁１４ａ，１４ｂ等からなる油圧式駆動手段Ｐにより左右の出力軸１３ａ，１３ｂに別々に回転を付与させ、速度差を与えて、ゆるやかに高精度の旋回操向ができ、走行安定性の向上、フィリングの改善に大変役立てる効果がある。
【００３２】
また、油圧ポンプ３ａ，３ｂは、定容量形ポンプを使用するようにしたので、可変容量形ピストンポンプに比して安価となり、コストを低減でき、装置のコストダウンが図れる効果がある。
【００３３】
さらに、第１の実施の形態における変速操向装置は、油圧式駆動手段Ｐにおける第１，２のポンプ３ａ，３ｂと第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂとを接続する管路２０ａ，２０ｂ間に流量制御弁２１ａ，２１ｂを配設したもので、油圧ポンプ３ａ，３ｂの吐出油は、流量制御弁２１ａ，２１ｂ、制御弁１４ａ，１４ｂを介して油圧モータ１５ａ，１５ｂに供給され、油圧モータを回転させるようになっており、エンジン１の回転が変動し、ポンプ３ａ，３ｂの吐出量に変動があっても、圧力補償流量制御弁２１ａ，２１ｂで一定流量の油が補償されて、操作開度での流量が油圧モータ１５ａ，１５ｂに供給され、このため、高精度に油圧モータ１５ａ，１５ｂの回転制御ができる。
【００３４】
また、第２図に示す第２の実施の形態は、前記第１の実施の形態での油圧式駆動手段における第１の制御弁及び流量制御弁に変えて分流弁２２ｂ，２２ｅ、チェック弁２２ｃ，２２ｆ、６ポート３位置の制御弁とからなる手動式あるいは電動式圧力補償制御弁（以下圧力補償型制御弁という）を配設した油圧式駆動手段の構成のみを相違させたもので、その他は前記第１の実施の形態と同じで、ここでは、相違する構成についてのみ説明し、他の構成要素の詳細については省略する。なお、上記制御弁２２ａ，２２ｃは、それが図示の中立位置にあるとき、油圧ポンプ３ａ，３ｂをタンクＴに連通させるとともに、油圧モータ１５ａ，１５ｂもタンクＴに連通させるものである。
【００３５】
上記のようにした第２の実施の形態における変速操向装置は、前記第１の実施の形態における第１，２のポンプ３ａ，３ｂと第１，２の油圧モータ１５ａ，１５ｂとを接続する管路２０ａ，２０ｂ間に制御弁１４ａ，１４ｂ、流量制御弁２１ａ，２１ｂに変えて、分流弁２２ｂ、２２ｅ、チェック弁２２ｃ、２２ｆ、制御弁２２ａ、２２ｄとからなる手動式あるいは電動式圧力補償型制御弁２２Ａ，２２Ｂ（以下、圧力補償型制御弁という）を配設したものであり、油圧ポンプ３ａ，３ｂの吐出油は、圧力補償型制御弁２２Ａ，２２Ｂを介して油圧モータ１５ａ，１５ｂに供給され、油圧モータ１５ａ，１５ｂを回転させるようになっており、余剰流量を分流弁２２ｂ、２２ｅを介して常にタンクＴに戻るようになっている。
【００３６】
そして、油圧式駆動手段Ｐにより左右の出力軸１３ａ，１３ｂに速度差を与えて、ゆるやかに高精度の旋回操向ができ、走行安定性の向上、フィリングの改善に役立てる効果がある。また、油圧ポンプ３ａ，３ｂは、定容量形ポンプを使用するようにしたので、可変容量形ピストンポンプに比して安価となり、コストを低減でき、装置のコストダウンが図れる効果がある。さらに、エンジン１の回転が変動し、油圧ポンプ３ａ，３ｂの吐出量に変動があっても、圧力補償型制御弁２２Ａ，２２Ｂで一定圧の油が補償されて、操作開度での流量が保たれ、高精度に油圧モータ１５ａ，１５ｂの回転制御ができ、変速操向が可能になるとともに、油圧ポンプ３ａ，３ｂの余剰流量を分流弁２２ｂを介して常にタンクＴに戻すようになっており、省エネに役立てることができる。
【００３７】
【００３８】
【００３９】
更に、第３図（ａ）に示す第３の実施の形態は、前記第１の実施の形態での油圧式駆動手段Ｐにおける前記第１，２の制御弁１４ａ，１４ｂに代わる４ポート３位置制御弁２４を用いたもので、この制御弁２４もそれが中立位置ｃにあるとき、ポンプをタンクＴに連通し、無負荷となり、下流の油圧モータ１５ａ，１５ｂへ接続する流路が遮断され、油圧モータ１５ａ，１５ｂは、ロックされ、外力に作用されず、停止させることができる。
【００４０】
また、第３図（ｂ）に示す第４の実施の形態は、前記第２の実施の形態での圧力補償型制御弁２２Ａ，２２Ｂにおける制御弁に代わるオープンセンター型６ポート３位置制御弁２５であり、制御弁２５が中立位置ｃにあっては、図示しない油圧モータは、タンクＴ側と連通し、フローティング状になるとともに、油圧ポンプの圧油を図示しない他の機器に供給することで、余剰油圧動力を有効に利用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、左右の出力軸の駆動速度及び駆動方向を調節可能に構成した変速操向装置において、遊星歯車機構に回転を付与する油圧式駆動手段の定容量形油圧ポンプと、定容量形油圧ポンプに接続されるオープンセンター型の制御弁と、オープンセンター型の制御弁に接続される油圧モータと、定容量形油圧ポンプとオープンセンター型の制御弁との接続管路中に設けた圧力補償流量制御弁とで構成し、油圧式駆動手段を左右の遊星歯車機構用に個々に設けるようにしたから、左右の出力軸に回転速度差を与えて、旋回操向させるのに、左右出力軸に対して個々に油圧ポンプ，油圧モータ，制御弁等からなる油圧駆動機構を配設し、左右の出力軸に別々に回転を付与し、速度差を与えて、ゆるやかに高精度の旋回操向ができ、走行安定性の向上、フィリングの改善に大変役立てる効果がある。また、油圧ポンプは、定容量形ポンプを使用するようにしたので、可変容量形ピストンポンプに比して安価となり、コストを低減でき、装置のコストダウンが図れる効果がある。さらに、エンジンの回転が変動し、油圧ポンプの吐出量に変動があっても、圧力補償流量制御弁で一定流量の油が補償されて、制御弁の操作開度での流量が一定に保たれ、このため、高精度に油圧モータの回転制御ができる効果がある。また、制御弁をオープンセンター型の制御弁としたので、油圧ポンプの吐出油は制御弁を介してタンクに戻すようになっており、油圧モータには油圧は作用せず、油圧モータは停止している。そのため、省エネに役立てることができる。
【００４２】
【００４３】
第２の発明によれば、左右の出力軸の駆動速度及び駆動方向を調節可能に構成した変速操向装置において、遊星歯車機構に回転を付与する油圧式駆動手段の定容量形油圧ポンプと、定容量形油圧ポンプに接続される圧力補償型制御弁と、圧力補償型制御弁に接続される油圧モータとで構成し、油圧式駆動手段を左右の遊星歯車機構用に個々に設けるようにしたから、左右の出力軸に別々に回転を付与し、速度差を与えて、ゆるやかに高精度の旋回操向ができ、走行安定性の向上、フィリングの改善に大変役立てる効果がある。また、油圧ポンプは、定容量形ポンプを使用するようにしたので、可変容量形ピストンポンプに比して安価となり、コストを低減でき、装置のコストダウンが図れる効果がある。さらに、エンジンの回転が変動し、油圧ポンプの吐出量に変動があっても、圧力補償型制御弁で一定圧の油が補償されて、操作開度での流量が保たれ、高精度に油圧モータの回転制御ができ、変速操向が可能になるとともに、ポンプの余剰流量を分流弁を介して常にタンクに戻すようになっており、省エネに役立てることができる効果がある。
【００４４】
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態を示す変速操向装置の油圧回路図。
【図２】  同じく第２の実施の形態を示す変速操向装置の油圧回路図。
【図３】  （ａ）同じく油圧式駆動手段に用いる４ポート３位置制御弁である。
（ｂ）同じく油圧式駆動手段に用いる６ポート３位置制御弁である。
【図４】  従来例を示す変速操向装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  トランスミッション
３ａ，３ｂ  油圧ポンプ
４  クラッチ
５  シャフト
６ａ，６ｂ  傘歯車
７  太陽軸
８Ａ，８Ｂ  遊星歯車機構
９ａ，９ｂ  腕輪
１０ａ，１０ｂ  遊星歯車
１１ａ，１１ｂ  太陽歯車
１２ａ，１２ｂ  リングギャ
１３ａ，１３ｂ  出力軸
１４ａ，１４ｂ  制御弁
１５ａ，１５ｂ  油圧モータ
１６ａ，１６ｂ  軸
１７ａ，１７ｂ  変速歯車
１８ａ，１８ｂ  ブレーキ
１９ａ，１９ｂ  歯車
２０ａ，２０ｂ  管路
２１ａ，２１ｂ  圧力補償流量制御弁
２２Ａ，２２Ｂ  圧力補償型制御弁
２２ａ，２２ｄ  制御弁
２２ｂ，２２ｅ  分流弁
２２ｃ，２２ｆ  チェック弁
２４  制御弁
２５  制御弁
Ｍ  機械式駆動手段
Ｐ  油圧式駆動手段
Ｔ  タンク
【図１】
0003713373.tif 000002
【図２】
0003713373.tif 000003
【図３】
0003713373.tif 000004
【図４】
0003713373.tif 000005