(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシャーシに固定された駆動ユニットと、前記駆動ユニットに揺動自在に支持されたスウィングハウジングと、前記スウィングハウジングに回転自在に支持された前後一対の車軸と、前記駆動ユニットから入力された駆動力を前記前後一対の車軸に伝達する駆動力伝達機構とを備えるボギー車軸装置に用いられ、前記車両の走行時に前記スウィングハウジングに生じる揺動を抑えるバランスシステムであって、
前記駆動ユニットから駆動力が入力される入力ギヤと、前記駆動力伝達機構に駆動力を出力する出力ギヤと、前記入力ギヤに噛合する第１の変速ギヤと、前記第１の変速ギヤおよび前記出力ギヤに噛合する第２の変速ギヤと、これらのギヤを保持し、前記入力ギヤおよび前記出力ギヤの外周で回転自在な第１のキャリアと、を備える反力分離機構と、
前記第１のキャリアと一体に回転する太陽ギヤと、前記駆動ユニットに固定された第２のキャリアに支持されて前記太陽ギヤと噛合する遊星ギヤ群と、前記スウィングハウジングに固定されて前記遊星ギヤ群と噛合するリングギヤとを備え、前記スウィングハウジングに揺動を抑えるための反力を伝達する遊星歯車機構と、
を備えることを特徴とするボギー車軸装置用バランスシステム。
【請求項２】
前記第１の変速ギヤおよび前記第２の変速ギヤは、前記入力ギヤおよび前記出力ギヤの外周にそれぞれ配置された複数のギヤ群からなる、
ことを特徴とする請求項１に記載のボギー車軸装置用バランスシステム。
【請求項３】
前記入力ギヤと前記出力ギヤは、異なる面内で回転するように配置されており、前記第１の変速ギヤと前記第２の変速ギヤのいずれか一方は、前記入力ギヤと前記出力ギヤの回転面で噛合可能なように歯幅が広くなっている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のボギー車軸装置用バランスシステム。
【請求項４】
車両のシャーシに固定された駆動ユニットと、前記駆動ユニットに揺動自在に支持されたスウィングハウジングと、前記スウィングハウジングに回転自在に支持された前後一対の車軸と、前記駆動ユニットから入力された駆動力を前記前後一対の車軸に伝達する駆動力伝達機構とを備える左右一対の車軸ユニットと、前記車両の走行時に前記スウィングハウジングに生じる揺動を抑えるバランスシステムと、を備えるボギー車軸装置であり、
前記バランスシステムは、
前記駆動ユニットから駆動力が入力される入力ギヤと、前記駆動力伝達機構に駆動力を出力する出力ギヤと、前記入力ギヤに噛合する第１の変速ギヤと、前記第１の変速ギヤおよび前記出力ギヤに噛合する第２の変速ギヤと、これらのギヤを保持し、前記入力ギヤおよび前記出力ギヤの外周で回転自在な第１のキャリアと、を備える反力分離機構と、
前記第１のキャリアと一体に回転する太陽ギヤと、前記駆動ユニットに固定された第２のキャリアに支持されて前記太陽ギヤと噛合する遊星ギヤ群と、前記スウィングハウジングに固定されて前記遊星ギヤ群と噛合するリングギヤとを備え、前記スウィングハウジングに揺動を抑えるための反力を伝達する遊星歯車機構と、
を備えることを特徴とするボギー車軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後方向に配された２つの車軸を揺動自在に支持するボギー車軸装置において、２つの車軸を支持したスウィングハウジングに生じる揺動を抑えるバランスシステムと、このバランスシステムを備えたボギー車軸装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、林業の分野において、樹木の伐倒、枝払いおよび玉切りなどを行なうハーベスタや、図１０に示すように、玉切りされた短幹材をグラップルクレーン８０で荷台８１に積んで運ぶフォワーダ８２などの自走式車両が利用されている。また、ハーベスタやフォワーダのなかには、起伏に富んだ地形の走行性を向上させるために、フォワーダ８２のように、前後方向に配された２つの車軸８３Ｆ、８３Ｒを車両に対して揺動自在となるように支持したボギー車軸装置８４を利用したものも知られている。【０００３】
図１１に示すように、ボギー車軸装置８４は、車両のシャーシ８２ａ（図１０参照）に固定された駆動ユニット（図示せず）と、駆動ユニットに対して揺動自在な左右一対の車軸ユニット８５とを備える。駆動ユニットは、車両のエンジンから出力された駆動力を左右の車軸ユニットに伝達する。左右一対の車軸ユニット８５は、駆動ユニットに対して揺動自在に支持されたスウィングハウジング８６と、スウィングハウジング８６により回転自在に支持された２つの車軸８３Ｆ、８３Ｒと、駆動ユニットから入力された駆動力を２つの車軸８３Ｆ、８３Ｒに伝達する駆動力伝達機構８７とをそれぞれ備えている。駆動力伝達機構８７は、駆動ユニットの駆動力が入力される入力ギヤ８７ａと、入力ギヤ８７ａの回転を車軸８３Ｆ、８３Ｒまで伝達する複数のギヤとを備える。【０００４】
車軸８３Ｆ、８３Ｒに取り付けられたタイヤ８８Ｆ、８８Ｒには、車両が図中右方の進行方向に対して進む際に、時計方向へ回転することによってタイヤ回転トルクＴｏが発生する。また、このタイヤ回転トルクＴｏにより、タイヤ８８Ｆ、８８Ｒと地面Ｇとの間には、接線力Ｆが発生し、この接線力Ｆと反対の方向には、スウィングハウジング８６に対する反力Ｆ’が発生する。これにより、スウィングハウジング８６の揺動軸Ｏｓには、揺動軸Ｏｓから地面Ｇまでの高さＬと、反力Ｆ’とに基づき、反時計方向の揺動トルクＴｓが発生する。なお、タイヤ回転トルクＴｏ、接線力Ｆ、反力Ｆ’および揺動トルクＴｓは、以下の数式によって求められる。
Ｔｏ＝Ｔｉ×ｉ
Ｆ＝Ｔｏ／Ｒ
Ｆ’＝Ｆ
ＴＳ＝Ｆ’×Ｌ
Ｔｏ：タイヤ回転トルク
Ｆ：タイヤ接地面の接線力
Ｆ’：スウィングハウジングが受ける反力
Ｔｓ：揺動トルク
Ｔｉ：駆動力伝達機構への入力トルク
ｉ：駆動力伝達機構の減速比
Ｒ：タイヤ半径
Ｌ：揺動中心から地面までの高さ【０００５】
車両が静止している場合には、車軸８３Ｆ、８３Ｒには同じ重量がかかるので、前輪荷重：後輪荷重の比は、５０％：５０％となる。これに対し、駆動力伝達機構８７に最大トルクがかかった状態で車両が走行すると、スウィングハウジング８６に対する揺動トルクＴｓによって車軸８３Ｆ、８３Ｒに対して上向きおよび下向きの反力Ｆ１、Ｆ２が発生するので、前輪荷重：後輪荷重の比は、例えば１９．３％：８０．７％となる。このような前輪と後輪との荷重バランスの崩れは、車両が斜面を走行している場合にさらに大きくなり、例えば３０度の斜面を最大トルクで走行している際の前輪荷重：後輪荷重の比は、例えば１２．３％：８７．７％となる。そのため、ボギー車軸装置８４は、揺動トルクＴｓの反力Ｆ１、Ｆ２によって前後輪の荷重バランスが大きく崩れた場合に、スウィングハウジング８６が反転してしまうことがある。また、後輪の車軸８３Ｒに対する荷重が大きくなるため、強度面でも不利になる。なお、揺動トルクＴｓの反力Ｆ１、Ｆ２は、以下の数式によって求められる。
Ｆ１＝Ｆ２＝Ｔｓ／Ｌ２
Ｌ２：車軸間の距離【０００６】
このような揺動トルクＴｓによる前後輪の荷重バランスの崩れを防止するため、従来のボギー車軸装置には、バランスシステムが設けられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。【０００７】
特許文献１のバランスシステムは、２つの遊星歯車機構を利用しており、１段目の遊星歯車機構のキャリア出力を駆動力伝達機構に入力し、１段目の遊星歯車機構のリングギヤからの出力を第２の遊星歯車機構に入力している。第２の遊星歯車機構は、リングギヤをスウィングハウジングに固定し、このリングギヤからスウィングハウジングに揺動トルクＴｓと反対方向の揺動抑止トルクＴｂを与えることで、スウィングハウジングの揺動を抑えている。すなわち、特許文献１のバランスシステムでは、駆動ユニットから入力された駆動力は、１段目の遊星歯車機構によって駆動力伝達機構に入力される駆動力と、スウィングハウジングの揺動を抑える反力とに分離され、２段目の遊星歯車機構によって反力が増幅されている。【０００８】
特許文献２のバランスシステムは、各遊星ギヤ群が共通のキャリアによって同軸上に保持された２つの遊星歯車機構を利用しており、１段目の遊星歯車機構のリングギヤを、スウィングハウジングを揺動自在に支持する旋回ベアリングの内側に固定することによって、駆動ユニットから入力された駆動力を増幅し、増幅した駆動力を２段目の遊星歯車機構の太陽ギヤによって駆動力伝達機構に入力している。また、第２の遊星歯車機構のリングギヤをスウィングハウジングに固定し、第２の遊星歯車機構から入力される反力により、スウィングハウジングに揺動トルクＴｓと反対方向の揺動抑止トルクＴｂを与えることで、スウィングハウジングの揺動を抑えている。すなわち、特許文献２のバランスシステムでは、駆動ユニットから入力された駆動力は、１段目の遊星歯車機構によって増幅され、第２の遊星歯車機構によって駆動力伝達機構に入力される駆動力と、スウィングハウジングの揺動を抑える反力とに分離されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２６５７０５９号明細書
【特許文献２】欧州特許第０９０９６７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ボギー車軸装置のバランスシステムは、揺動抑止トルクＴｂと揺動トルクＴｓとの比であるバランス割合（Ｔｂ／Ｔｓ）が高いほどスウィングハウジングの揺動を抑止する効果が高くなる。特許文献１と特許文献２のバランスシステムを比較した場合、特許文献１のバランスシステムは、７０％程度という高いバランス割合を得ることができるが、リングギヤおよびキャリアが４個ずつ必要になり、１段目の遊星歯車機構内で回転するリングギヤなど、構造が複雑な部品も多いためコストが高くなる。また、１段目の遊星歯車機構で駆動力を大きく増幅しているので、駆動力伝達機構の強度面が不利になる。【００１１】
これに対し、特許文献２のバランスシステムは、キャリアが左右で２個しか使用されておらず、複雑な形状の部品を使用していないので、特許文献１のバランスシステムよりもコストが低く、重量も軽くなる。しかしながら、バランス割合は、４０％程度と低くなる。また、１段目のリングギヤのサイズが旋回ベアリングによって規制され、１段目と２段目の遊星歯車機構の歯数を合わせる必要があることから、２段目のリングギヤを大きくして減速比を大きくすることはできない。さらに、１段目の遊星歯車機構によって駆動ユニットから入力された駆動力を増幅し、２段目の遊星歯車機構で、駆動力伝達機構に入力される駆動力と、スウィングハウジングへの反力とに分離しているので、反力側の減速比のみを変更してバランス割合を大きくすることもできない。【００１２】
以上で説明したように、特許文献１および２のバランスシステムでは、高いバランス割合を得るには製造コストが高くなり、これとは逆に製造コストを下げるとバランス割合も低くなってしまう。すなわち、従来は、高いバランス割合が得られるバランスシステムをローコストに製造することができないという問題があった。【００１３】
本発明は、上記課題を解決するために、ローコストでありながら、高いバランス割合を得ることができるボギー車軸装置及びバランスシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両のシャーシに固定された駆動ユニットと、駆動ユニットに揺動自在に支持されたスウィングハウジングと、スウィングハウジングに回転自在に支持された前後一対の車軸と、駆動ユニットから入力された駆動力を前後一対の車軸に伝達する駆動力伝達機構とを備えるボギー車軸装置に用いられ、車両の走行時にスウィングハウジングに生じる揺動を抑えるバランスシステムである。このバランスシステムは、反力分離機構と、遊星歯車機構とを備える。反力分離機構は、駆動ユニットから駆動力が入力される入力ギヤと、駆動力伝達機構に駆動力を出力する出力ギヤと、入力ギヤに噛合する第１の変速ギヤと、第１の変速ギヤおよび出力ギヤに噛合する第２の変速ギヤと、これらのギヤを保持し、入力ギヤおよび出力ギヤの外周で回転自在な第１のキャリアとを備える。遊星歯車機構は、第１のキャリアと一体に回転する太陽ギヤと、駆動ユニットに固定された第２のキャリアに支持されて太陽ギヤと噛合する遊星ギヤ群と、スウィングハウジングに固定されて遊星ギヤ群と噛合するリングギヤとを備える。【００１５】
請求項１に記載のボギー車軸装置用バランスシステムによれば、反力分離機構によって入力された駆動力から反力を分離し、この反力を変速して遊星歯車機構に入力する。遊星歯車機構では、入力された反力を増幅してスウィングハウジングに入力する。【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のボギー車軸装置用バランスシステムにおいて、第１の変速ギヤおよび第２の変速ギヤは、入力ギヤおよび出力ギヤの外周にそれぞれ配置された複数のギヤ群から構成したものである。【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のボギー車軸装置用バランスシステムにおいて、入力ギヤと出力ギヤは異なる面内で回転するように配置されており、第１の変速ギヤと第２の変速ギヤのいずれか一方は、入力ギヤと出力ギヤの回転面で噛合可能なように歯幅が広くなっているものである。【００１８】
また、請求項４に記載の発明は、車両のシャーシに固定された駆動ユニットと、駆動ユニットに揺動自在に支持されたスウィングハウジングと、スウィングハウジングに回転自在に支持された前後一対の車軸と、駆動ユニットから入力された駆動力を前後一対の車軸に伝達する駆動力伝達機構とを備える一対の車軸ユニットと、車両の走行時に前記スウィングハウジングに生じる揺動を抑えるバランスシステムと、を備えるボギー車軸装置である。バランスシステムは、反力分離機構と、遊星歯車機構とを備える。反力分離機構は、駆動ユニットから駆動力が入力される入力ギヤと、駆動力伝達機構に駆動力を出力する出力ギヤと、入力ギヤに噛合する第１の変速ギヤと、第１の変速ギヤおよび出力ギヤに噛合する第２の変速ギヤと、これらのギヤを保持し、入力ギヤおよび出力ギヤの外周で回転自在な第１のキャリアとを備える。遊星歯車機構は、第１のキャリアと一体に回転する太陽ギヤと、駆動ユニットに固定された第２のキャリアに支持されて太陽ギヤと噛合する遊星ギヤ群と、スウィングハウジングに固定されて遊星ギヤ群と噛合するリングギヤとを備える。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１および請求項４に記載の発明によれば、高価なリングギヤを１個（左右で２個）しか使用していないので、特許文献１、２のバランスシステムに比べてコストを低減することができる。また、反力分離機構では、リングギヤを使用せずに駆動ユニットの駆動力から反力を分離し、その後に遊星歯車機構によって反力を増幅しているので、反力の変速比の変更が容易になり、様々タイプのボギー車軸装置においてスウィングハウジングの揺動を適切に抑えることができる。【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、第１の変速ギヤおよび第２の変速ギヤを複数のギヤ群から構成したので、入力ギヤと第１の変速ギヤ、第１の変速ギヤと第２の変速ギヤ、第２の変速ギヤと出力ギヤの間の変速を安定的に行うことができる。【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、第１の変速ギヤと第２の変速ギヤとの何れか一方の歯幅を広くして入力ギヤと出力ギヤとを連結しているので、反力分離機構を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ボギー車軸装置の外観形状を示す斜視図である。
【図２】ボギー車軸装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】ボギー車軸装置の要部断面図である。
【図４】バランスシステムの構成を示す分解斜視図である。
【図５】反力分離機構の構成を示す分解斜視図である。
【図６】反力分離機構の構成を示す図３のＡ−Ａ断面図である。
【図７】反力分離機構の構成を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】反力分離機構の構成を示す図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】実施の形態２の反力分離機構を示す説明図である。
【図１０】ボギー車軸装置を利用したフォワーダの側面図である。
【図１１】従来のボギー車軸装置の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１〜図３は、本実施の形態のボギー車軸装置１の外観斜視図、一部分解斜視図および要部断面図である。ボギー車軸装置１は、ハーベスタやフォワーダなどの車両のシャーシに固定される駆動ユニット２と、駆動ユニット２に対して揺動自在な左右一対の車軸ユニット３Ｌ、３Ｒと、駆動ユニット２と車軸ユニット３Ｌ、３Ｒとの間にそれぞれ設けられた左右一対のバランスシステム４Ｌ、４Ｒとを備える。
【００２５】
駆動ユニット２は、車両のエンジンから出力された駆動力がドライブシャフト（図示せず）によって入力される入力部２１と、入力部２１が車両前方側に設けられた略円筒形状のユニットハウジング２２と、ユニットハウジング２２の左右端部に取り付けられた略円筒形状のブレーキハウジング２３Ｌ、２３Ｒとを備える。ユニットハウジング２２内には、入力部２１に入力された駆動力を左右の車軸ユニット３Ｌ、３Ｒに伝達するデファレンシャル機構が収容されている。ブレーキハウジング２３Ｌ、２３Ｒ内には、車軸の回転を停止させるブレーキ機構が組み込まれている。
【００２６】
ユニットハウジング２２と、ブレーキハウジング２３Ｌ、２３Ｒは、ブレーキハウジング２３Ｌ、２３Ｒに設けられた取り付け穴に挿通されてユニットハウジング２２に螺合する複数個のボルトによって連結されている。
【００２７】
車軸ユニット３Ｌは、駆動ユニット２に対して揺動自在となるように支持されたスウィングハウジング３１Ｌと、スウィングハウジング３１Ｌにより回転自在に支持された２つの車軸３２ＬＦ、３２ＬＲと、スウィングハウジング３１Ｌ内に設けられ、駆動ユニット２から入力された駆動力を２つの車軸３２ＬＦ、３２ＬＲに伝達する駆動力伝達機構３３Ｌを備えている。駆動力伝達機構３３Ｌは、駆動ユニット２の駆動力が入力される入力ギヤ３３１Ｌと、入力ギヤ３３１Ｌの回転を車軸３２ＬＦ、３２ＬＲまで伝達する複数のギヤ３３２Ｌ、３３３Ｌなどを備える。車軸３２ＬＦ、３２ＬＲには、それぞれタイヤ（図示せず）が取り付けられる。なお、車軸ユニット３Ｒは、車軸ユニット３Ｌと同じ構成を有するため、詳しい説明は省略する。
【００２８】
バランスユニット４Ｌは、図３〜図５と、図３のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面およびＣ−Ｃ断面を表す図６〜８とに示すように、反力分離機構４１Ｌと、遊星歯車機構４２Ｌと、旋回ベアリング４３Ｌとを備える。反力分離機構４１Ｌは、駆動ユニット２から入力された駆動力を、駆動力伝達機構３３Ｌに伝達する駆動力と、遊星歯車機構４２Ｌに伝達する反力とに分離する。
【００２９】
遊星歯車機構４２Ｌは、反力分離機構４１Ｌの第１のキャリアと一体に回転する太陽ギヤ４２１Ｌと、駆動ユニット２のブレーキハウジング２３Ｌに固定された第２のキャリア４２２Ｌと、第２のキャリア４２２Ｌに支持されて太陽ギヤ４２１Ｌと噛合する遊星ギヤ群４２３Ｌと、遊星ギヤ群４２３Ｌを第２のキャリア４２２Ｌに保持する円環形状の保持プレート４２４Ｌと、スウィングハウジング３１Ｌに固定されて遊星ギヤ群４２３Ｌと噛合するリングギヤ４２５Ｌとを備える。
【００３０】
旋回ベアリング４３Ｌは、スウィングハウジング３１Ｌを揺動自在に支持する転がり玉軸受であり、共通のボルトを利用して第２のキャリア４２２Ｌとともにブレーキハウジング２３Ｌに固定される内輪４３１Ｌと、共通のボルトを利用してリングギヤと４２５Ｌとともにスウィングハウジング３１Ｌに固定される外輪４３２Ｌとを備える。
【００３１】
反力分離機構４１Ｌは、入力ギヤ４１１Ｌと、第１の変速ギヤ群４１２Ｌと、第２の変速ギヤ群４１３Ｌと、出力ギヤ４１４Ｌと、第１のキャリアを構成する内側キャリア４１５Ｌおよび外側キャリア４１６Ｌとを備える。入力ギヤ４１１Ｌは、駆動ユニット２から駆動力が入力される入力軸４１１Ｌａが一体に設けられている。入力ギヤ４１１Ｌは、第１のキャリア内に回転自在に収容され、入力軸４１１Ｌａは、内側キャリア４１５Ｌに設けられた開口４１５Ｌａを通して駆動ユニット２に挿入される。
【００３２】
第１の変速ギヤ群４１２Ｌは、第１のキャリアによって回転自在に保持されており、入力ギヤ４１１Ｌに噛合する。第２の変速ギヤ群４１３Ｌは、第１の変速ギヤ群４１２Ｌと同様に第１のキャリアによって回転自在に保持されており、第１の変速ギヤ群４１２Ｌよりも広い歯幅によって、第１の変速ギヤ群４１２Ｌと、出力ギヤ４１４Ｌとに噛合する。
【００３３】
出力ギヤ４１４Ｌは、駆動力伝達機構３３Ｌに駆動力を出力する出力軸４１４Ｌａが一体に設けられている。出力ギヤ４１４Ｌは、第１のキャリア内に回転自在に収容され、出力軸４１４Ｌａは、外側キャリア４１６Ｌに設けられた開口４１６Ｌａを通してスウィングハウジング３１Ｌに挿入される。出力軸４１４Ｌａの先端には、駆動力伝達機構３３Ｌの入力ギヤ３３１が取り付けられる。
【００３４】
内側キャリア４１５Ｌおよび外側キャリア４１６Ｌは、図４に示す円環状のスリーブ４４Ｌａ、４４Ｌｂを介して、第２のキャリア４２２Ｌおよびブレーキハウジング２３Ｌに回転自在に支持されており、入力ギヤ４１１Ｌと出力ギヤ４１４Ｌとの外周で回転する。外側キャリア４１６Ｌの開口４１６Ｌａ内には、軸方向に沿って歯列が設けられており、外周面に軸方向に沿って歯列が設けられた円筒形状のカップリング４５Ｌが挿入されて噛合される。カップリング４５Ｌには、出力軸４１４Ｌａを挿通させる開口が設けられている。カップリング４５Ｌの先端には、遊星歯車機構４２Ｌの太陽ギヤ４２１Ｌが噛合する。これにより、太陽ギヤ４２１Ｌは、第１のキャリアと一体に回転する。なお、バランスシステム４Ｒは、バランスシステム４Ｌと同じ構成を有するため、詳しい説明は省略する。
【００３５】
次に、上記実施の形態の作用について説明する。ボギー車軸装置１は、駆動ユニット２から入力軸４１１Ｌａに駆動力が入力されると入力ギヤ４１１Ｌが回転する。入力ギヤ４１１Ｌの回転は、第１の変速ギヤ群４１２Ｌと第２の変速ギヤ群４１３Ｌとによって出力ギヤ４１４Ｌに伝達される。出力ギヤ４１４Ｌと一体に設けられた出力軸４１４Ｌａの回転は、入力ギヤ３３１Ｌと、駆動力伝達機構３３Ｌとを介して車軸３２ＬＦ、３２ＬＲに伝達される。これにより、車軸３２ＬＦ、３２ＬＲに取り付けられたタイヤが回転するので、ボギー車軸装置１が設けられた車両は走行を開始する。
【００３６】
入力ギヤ３３１Ｌから駆動力伝達機構３３Ｌに駆動ユニット２の大きなトルクが入力されると、スウィングハウジング３１Ｌに生じる揺動トルクＴｓによって車軸３２ＬＦ、３２ＬＲ反力にＦ１、Ｆ２が発生し、前後輪荷重のバランスが崩れてしまう。この場合、第１のキャリア４１５Ｌ、４１６Ｌが、入力ギヤ４１１Ｌと出力ギヤ４１４Ｌとの周りで回転を開始するので、駆動ユニット２の駆動力は、出力ギヤ４１４Ｌを介して駆動力伝達機構３３Ｌに伝達される駆動力と、太陽ギヤ４２１Ｌを介して遊星歯車機構４２Ｌに伝達される反力とに分離される。
【００３７】
遊星歯車機構４２Ｌは、太陽ギヤ４２１Ｌに入力された反力を、遊星ギヤ群４２３Ｌおよびリングギヤ４２５Ｌによって増幅してスウィングハウジング３１Ｌに伝達する。これにより、スウィングハウジング３１Ｌの揺動軸Ｏｓには、スウィングハウジング３１Ｌの揺動を抑える揺動抑止トルクＴｂが発生するので、スウィングハウジング３１Ｌの揺動が抑えられる。なお、本実施形態のバランスシステム４Ｌ、４Ｒによれば、揺動抑止トルクＴｂと揺動トルクＴｓとの比であるバランス割合（Ｔｂ／Ｔｓ）が、およそ９０％程度となるので、特許文献１、２のバランスシステムよりも高い揺動抑制効果を得ることができる。
【００３８】
以上で説明したように、本実施の形態のバランスシステム４Ｌ、４Ｒによれば、遊星歯車機構４２Ｌを１個（左右で２個）しか使用していないので、従来のバランスシステムに比べてコストを低減することができる。また、反力分離機構４１Ｌにより、駆動ユニット２の駆動力から反力を分離し、その後に遊星歯車機構４２Ｌによって反力を増幅しているので、反力の変速比の変更が容易になり、様々タイプのボギー車軸装置においてスウィングハウジング３１Ｌの揺動を適切に抑えることができる。
【００３９】
また、第１の変速ギヤおよび第２の変速ギヤを複数のギヤ群４１２Ｌ、４１３Ｌから構成したので、入力ギヤ４１１Ｌと第１の変速ギヤ群４１２Ｌ、第１の変速ギヤ群４１２Ｌと第２の変速ギヤ群４１３Ｌ、第２の変速ギヤ群４１３Ｌと出力ギヤ４１４Ｌの間の変速を安定的に行うことができる。さらに、第２の変速ギヤ群４１３Ｌの歯幅を広くして入力ギヤ４１１Ｌと出力ギヤ４１４Ｌとを連結しているので、反力分離機構４１Ｌを小型化することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同部品については、同符号を用いて詳しい説明は省略する。実施の形態１では、反力分離機構４１Ｌにより駆動ユニット２から入力された駆動力を減速する例について説明したが、本発明の反力分離機構は、駆動力を増速すること、あるいは変速せずにそのまま出力することもできる。
【００４１】
図９は、反力分離機構を構成するギヤの概略側面図と、入力側および出力側のギヤの平面図とを示しており、右側から、反力分離機構によって駆動力を減速する構成（Ａ）、増幅する構成（Ｂ）、変速しない構成（Ｃ）である。
【００４２】
同図（Ａ）に示すように、駆動力を減速する場合には、比較的歯数の少ない入力ギヤ５１に同一面上で第１の変速ギヤ５２を噛合させ、第１の変速ギヤ５２に第２の変速ギヤ５３を噛合させ、第２の変速ギヤ５３に入力ギヤ５１よりも歯数の多い出力ギヤ５４を噛合させる。この構成では、入力ギヤ５１の径が比較的小さくなり、同一面上に第２の変速ギヤ５３を配置するスペースが得られるので、実施の形態１と同様に、入力側となる１段目に７個のギヤを配置し、出力側となる２段目に４個のギヤを配置することができる。
【００４３】
また、同図（Ｂ）に示すように、駆動力を増速する場合には、比較的端数の多い入力ギヤ６１に第１の変速ギヤ６２を噛合させ、第１の変速ギヤ６２に第２の変速ギヤ６３を噛合させ、第２の変速ギヤ６３に入力ギヤ６１よりも歯数の少ない出力ギヤ６４を噛合させる。この場合、入力ギヤ６１の径が比較的大きくなり、同一面上に第２の変速ギヤ６３を配置するスペースが得られなくなるので、１段目に４個のギヤを配置し、出力側となる２段目に７個のギヤを配置する必要がある。すなわち、駆動力を増速する場合には、減速する場合と比べて、入力側と出力側におけるギヤの配置を逆転する必要がある。
【００４４】
さらに、同図（Ｃ）に示すように、駆動力を変速せずに等速で出力する場合には、入力ギヤ７１に第１の変速ギヤ７２を噛合させ、第１の変速ギヤ７２に第２の変速ギヤ７３を噛合させ、第２の変速ギヤ７３に入力ギヤ７１と同じ歯数の出力ギヤ７４を噛合させる。この場合には、入力側と出力側との間のギヤの配置を３段にして、第１の変速ギヤ７２を入力側と出力側とに２分割し、これらの間に出力ギヤ７４を配置することにより、第１の変速ギヤ７２と出力ギヤ７４との干渉を避けることができる。
【００４５】
以上、この発明の各実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、本発明のボギー装置及びバランスシステムは、農業用のトラクターやハーベスタ、コンバインハーベスタなどの他、建設機械用のスクレーパーなど、高い走行性を必要とする自走式車両にも利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１                    ボギー車軸装置
２                    駆動ユニット
３Ｌ、３Ｒ            車軸ユニット
３１Ｌ              スウィングハウジング
３２ＬＦ、３２ＬＲ  車軸
３３Ｌ              駆動力伝達機構
４Ｌ、４Ｒ            バランスシステム
４１Ｌ              反力分離機構
４１１Ｌ          入力ギヤ
４１２Ｌ          第１の変速ギヤ群
４１３Ｌ          第２の変速ギヤ群
４１４Ｌ          出力ギヤ
４１５ｌ          内側キャリア（第１のキャリア）
４１６Ｌ          外側キャリア（第１のキャリア）
４２Ｌ              遊星歯車機構
４２１Ｌ          太陽ギヤ
４２２Ｌ          第２のキャリア
４２５Ｌ          リングギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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