(57)【要約】【課題】油圧四輪駆動車両において、分流弁および集流弁を少なくするとともに、旋回時の車輪の滑りを抑えつつ、いずれか１個の車輪が空転しても残り３個の車輪で駆動力を得られるようにすることである。【解決手段】第１から第４の油圧モータ１０，１２，１４、１６により車輪を駆動可能とする。フロントフレームとリアフレームとを折れ曲がり可能に連結する連結部と、ステアリングホイールの操作に連動して両フレームの折れ曲がり角度を変える操舵装置とを備える。第１の油圧モータ１０および第２の油圧モータ１２と、第３の油圧モータ１４および第４の油圧モータ１６とを、圧油の流れに関して並列に配置し、第１の油圧モータ１０と第２の油圧モータ１２との間、および、第３の油圧モータ１４と第４の油圧モータ１６との間を、互いに独立した片側管路８４と他側管路８６とにより接続する。【選択図】図３
2008143206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプからの圧油の供給により駆動され、それぞれに対応する車輪を駆動する第１の油圧モータおよび第２の油圧モータおよび第３の油圧モータおよび第４の油圧モータと、
前輪を支持するフロントフレームと、
後輪を支持するリアフレームと、
フロントフレームとリアフレームとを折れ曲がり可能に連結する連結部と、
操作部の操作に連動して、フロントフレームとリアフレームとの折れ曲がり角度を変える操舵装置とを備え、
第１の油圧モータおよび第２の油圧モータと、第３の油圧モータおよび第４の油圧モータとを、圧油の流れに関して並列に配置し、
第１の油圧モータと第２の油圧モータとを圧油の流れに関して直列に配置し、
第３の油圧モータと第４の油圧モータとを圧油の流れに関して直列に配置し、
油圧ポンプから第１の油圧モータおよび第３の油圧モータ、または第２の油圧モータおよび第４の油圧モータに圧油を供給可能とし、
第１の油圧モータと第２の油圧モータとの間、および、第３の油圧モータと第４の油圧モータとの間を、互いに独立した２本の油圧経路により接続していることを特徴とする油圧四輪駆動車両。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧四輪駆動車両において、
第１の油圧モータは、車両幅方向片側の後輪を駆動し、
第２の油圧モータは、車両幅方向片側の前輪を駆動し、
第３の油圧モータは、車両幅方向他側の後輪を駆動し、
第４の油圧モータは、車両幅方向他側の前輪を駆動することを特徴とする油圧四輪駆動車両。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の油圧四輪駆動車両において、
フロントフレームとリアフレームとの連結部は、車両の前後方向に関して、前輪の回転中心と後輪の回転中心との車軸間の中央に位置していることを特徴とする油圧四輪駆動車両。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１に記載の油圧四輪駆動車両において、
油圧ポンプから吐出された圧油を第１の油圧モータおよび第３の油圧モータに分岐して流す第１分岐部と、油圧ポンプから吐出された圧油を第２の油圧モータおよび第４の油圧モータに分岐して流す第２分岐部とのうち、少なくとも一方に分流弁を設けていることを特徴とする油圧四輪駆動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ポンプからの圧油の供給により駆動され、それぞれに対応する車輪を駆動する第１の油圧モータおよび第２の油圧モータおよび第３の油圧モータおよび第４の油圧モータを備える油圧四輪駆動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、芝刈り機、トラクタ、運搬車等の作業を行う車両は、エンジンで油圧ポンプを駆動し、その油圧で油圧モータを回転させて車輪を駆動する場合がある。また、車両の悪路走破性を高くするために、前輪と後輪との４輪に、それぞれ対応する油圧モータを１個ずつ設けて、油圧四輪駆動車両とすることも考えられている。
【０００３】
また、特許文献１には、このような油圧四輪駆動車両において、フロントフレームに前輪を、リアフレームに後輪を、それぞれ支持して、フロントフレームとリアフレームとを折れ曲がり可能に連結する、いわゆるアーティキュレート式の旋回機構を有する車両とすることが記載されている。特許文献１に記載された油圧四輪駆動車両は、フロントフレームとリアフレームとの間にシリンダを設けて、シリンダを伸縮させることで車両の方向を変えるようにしている。
【０００４】
また、特許文献１に記載された油圧四輪駆動車両の場合、図７に示すように、片側の後輪駆動用モータである第１の油圧モータ１０と、片側の前輪駆動用モータである第２の油圧モータ１２と、他側の後輪駆動用モータである第３の油圧モータ１４と、他側の前輪駆動用モータである第４の油圧モータ１６とを備える。図７は、各油圧モータ１０，１２，１４，１６に圧油を供給するための油圧回路の基本構成を示している。油圧ポンプ１８から吐出された圧油は、分流弁２０を介して片側経路と他側経路とに分かれて流れ、片側、他側両経路において、分岐部２２で２本ずつの分岐した経路に分かれて流れる。分岐した経路のそれぞれに、第１の油圧モータ１０、第２の油圧モータ１２、第３の油圧モータ１４、第４の油圧モータ１６を設けている。
【０００５】
油圧モータ１０，１２，１４，１６を設けた経路を流れた圧油は、集流弁２４で片側経路毎、他側経路毎にそれぞれ合流させた後、さらに１本の経路に合流させ、油圧ポンプ１８に戻されるようにしている。分流弁２０は、フロントフレームとリアフレームとの折れ曲がり角度に応じて、片側経路と他側経路とに分岐して送られる圧油の流量割合が変わるようにしている。
【０００６】
また、特許文献２，３にも、油圧モータで車輪を駆動する油圧四輪駆動車両が記載されている。ただし、前輪および後輪を支持するフレームは、２つのフレームを折れ曲がり可能に連結したものではない。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第３，９１０，３６９号明細書
【特許文献２】米国特許第６，０９８，７３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９１５，４９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された油圧四輪駆動車両の場合、分流弁２０と集流弁２４との合計３個の弁を設けているため、コストが上昇する原因となるだけでなく、油圧回路内で圧力損失が大きくなり、油圧モータ１０，１２，１４，１６の駆動に対する効率が低下しやすい。この効率が低下すると車両の燃費が悪化することにつながる可能性がある。これに対して、分流弁２０と集流弁２４とを省略することも考えられるが、この場合には、４個の車輪のうちいずれか１個の車輪が脱落、低摩擦路走行等により滑る（スリップする）、すなわち空転すると、残りの３個の車輪が回転しなくなってしまう。この理由は、図７において、４個の油圧モータ１０，１２，１４，１６のうち、空転する車輪に対応する１個の油圧モータに対する負荷がなくなって、油圧ポンプ１８からの圧油の全部がこの油圧モータに供給されることで、残りの３個の油圧モータに圧油が供給されなくなるためである。
【０００９】
また、特許文献２，３に記載された油圧四輪駆動車両は、前輪および後輪を支持するフレームが、２つのフレームを折れ曲がり可能に連結したものではないため、４個の車輪のすべてが常に同じ向きに向く。このため、車両の旋回時に車輪が横滑り等により滑って、ステアリングホイール操作に応じて所定の角度だけ正確に車両の向きを変えることが難しいだけでなく、車輪を構成するタイヤが早期に磨耗する可能性がある。
【００１０】
一方、従来から、油圧四輪駆動車両において、前輪を支持するフロントフレームと後輪を支持するリアフレームとを連結部により折れ曲がり可能に連結し、ステアリングホイール等の操作部の操作に連動して、フロントフレームとリアフレームとの折れ曲がり角度を変える操舵装置を備える車両とし、さらに、図８に示すような油圧回路により４個の油圧モータである、第１の油圧モータ１０、第２の油圧モータ１２、第３の油圧モータ１４、第４の油圧モータ１６に圧油を供給し、４個の車輪を油圧モータ１０，１２，１４，１６により駆動することも考えられている。
【００１１】
図８の油圧回路は、車両幅方向片側の後輪駆動用モータである第１の油圧モータ１０および車両幅方向他側の後輪駆動用モータである第３の油圧モータ１４を、圧油の流れに関して並列に配置している。また、片側の前輪駆動用モータである第２の油圧モータ１２および他側の前輪駆動用モータである第４の油圧モータ１６を、圧油の流れに関して並列に配置している。さらに、第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４と、第２の油圧モータ１２および第４の油圧モータ１６とを圧油の流れに関して直列に配置している。また、油圧ポンプ１８から第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４、または第２の油圧モータ１２および第４の油圧モータ１６に圧油を供給可能としている。
【００１２】
図８に矢印で示すように、油圧ポンプ１８から第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４に圧油を供給する場合には、第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４から吐出された圧油の合流部Ａと、第２の油圧モータ１２および第４の油圧モータ１６に圧油を分流させるための分岐部Ｂとを、すべての油圧モータ１０，１２，１４，１６を流れる圧油で共通の１本の油圧経路２６により接続している。
【００１３】
このような、図８に示した油圧回路の場合、上記の図７に示した油圧回路の場合と異なり、分流弁２０および集流弁２４（図７）を設けていない。このため、油圧四輪駆動車両のコストを低減できるとともに、車両の燃費向上を図れる可能性がある。また、いずれか１個の車輪が空転しても、残りの３個の車輪のうち２個の車輪に圧油が供給されるため、走行性能をある程度高くすることはできる。例えば、片側の後輪が空転することにより、第１の油圧モータ１０に油圧ポンプ１８から吐出された圧油の全部が供給される場合でも、第１の油圧モータ１０から排出された圧油は、片側と他側との前輪駆動用モータである、第２の油圧モータ１２および第４の油圧モータ１６に供給される。このため、２個の車輪である前輪を駆動させることができる。なお、図８において、Ｑ，Ｑｒｌ，Ｑｆｌ，Ｑｒｒ，Ｑｆｒはそれぞれの経路を流れる流量を表している（後述する図３も同様）。
【００１４】
ただし、このような図８に示した油圧回路を使用する油圧四輪駆動車両の場合には、いずれか１個の車輪が空転すると、その車輪と車両の前後方向同じ側で車両の幅方向反対側の別の１個の車輪では駆動力が得られなくなる。例えば、第１の油圧モータ１０に対応する片側の後輪が空転すると、他側の後輪に対応する第３の油圧モータ１４には圧油が供給されなくなり、他側の後輪を駆動できない可能性がある。このように、１個の車輪が空転すると、４個の車輪のうちの残りの２個の車輪しか駆動できず、走行性能向上の面からまだ改良の余地がある。
【００１５】
本発明の目的は、油圧四輪駆動車両において、分流弁および集流弁を少なくするとともに、旋回時の車輪の滑りを抑えつつ、いずれか１個の車輪が空転しても残り３個のすべての車輪で駆動力を得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る油圧四輪駆動車両は、油圧ポンプからの圧油の供給により駆動され、それぞれに対応する車輪を駆動する第１の油圧モータおよび第２の油圧モータおよび第３の油圧モータおよび第４の油圧モータと、前輪を支持するフロントフレームと、後輪を支持するリアフレームと、フロントフレームとリアフレームとを折れ曲がり可能に連結する連結部と、操作部の操作に連動して、フロントフレームとリアフレームとの折れ曲がり角度を変える操舵装置とを備え、第１の油圧モータおよび第２の油圧モータと、第３の油圧モータおよび第４の油圧モータとを、圧油の流れに関して並列に配置し、第１の油圧モータと第２の油圧モータとを圧油の流れに関して直列に配置し、第３の油圧モータと第４の油圧モータとを圧油の流れに関して直列に配置し、油圧ポンプから第１の油圧モータおよび第３の油圧モータ、または第２の油圧モータおよび第４の油圧モータに圧油を供給可能とし、第１の油圧モータと第２の油圧モータとの間、および、第３の油圧モータと第４の油圧モータとの間を、互いに独立した２本の油圧経路により接続していることを特徴とする油圧四輪駆動車両である。
【００１７】
また、好ましくは、第１の油圧モータは、車両幅方向片側の後輪を駆動し、第２の油圧モータは、車両幅方向片側の前輪を駆動し、第３の油圧モータは、車両幅方向他側の後輪を駆動し、第４の油圧モータは、車両幅方向他側の前輪を駆動する。
【００１８】
また、より好ましくは、フロントフレームとリアフレームとの連結部は、車両の前後方向に関して、前輪の回転中心と後輪の回転中心との車軸間の中央に位置させる。
【００１９】
また、より好ましくは、油圧ポンプから吐出された圧油を第１の油圧モータおよび第３の油圧モータに分岐して流す第１分岐部と、油圧ポンプから吐出された圧油を第２の油圧モータおよび第４の油圧モータに分岐して流す第２分岐部とのうち、少なくとも一方に分流弁を設ける。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る油圧四輪駆動車両によれば、前輪を支持するフロントフレームと、後輪を支持するリアフレームと、フロントフレームとリアフレームとを折れ曲がり可能に連結する連結部と、操作部の操作に連動して、フロントフレームとリアフレームとの折れ曲がり角度を変える操舵装置とを備えるため、旋回時に前輪の向きと後輪の向きとを変えることができ、車輪の滑りを抑えることができる。
【００２１】
また、第１の油圧モータおよび第２の油圧モータと、第３の油圧モータおよび第４の油圧モータとを、圧油の流れに関して並列に配置し、第１の油圧モータと第２の油圧モータとを圧油の流れに関して直列に配置し、第３の油圧モータと第４の油圧モータとを圧油の流れに関して直列に配置し、油圧ポンプから第１の油圧モータおよび第３の油圧モータ、または第２の油圧モータおよび第４の油圧モータに圧油を供給可能とし、第１の油圧モータと第２の油圧モータとの間、および、第３の油圧モータと第４の油圧モータとの間を、互いに独立した２本の油圧経路により接続しているため、いずれか１個の車輪が脱落、低摩擦路走行等により空転しても残り３個のすべての車輪で駆動力を得ることができる。しかも、分流弁と集流弁とを設けずに済むか、設ける場合でも弁の数を少なくできるため、過度なコスト上昇を抑えることができるとともに、燃費の向上を図れる。
【００２２】
また、フロントフレームとリアフレームとの連結部は、車両の前後方向に関して、前輪の回転中心と後輪の回転中心との車軸間の中央に位置させる構成によれば、車両の旋回時に内側となる前後２個の車輪に対応する油圧モータに互いに同じ流量の圧油を供給し、外側となる前後２個の車輪に対応する油圧モータに互いに同じ流量の圧油を供給することで、内側となる２個の車輪同士、および、外側となる２個の車輪同士で回転半径を同じにでき、車輪の滑りをより有効に抑えることができる。
【００２３】
また、油圧ポンプから吐出された圧油を第１の油圧モータおよび第３の油圧モータに分岐して流す第１分岐部と、油圧ポンプから吐出された圧油を第２の油圧モータおよび第４の油圧モータに分岐して流す第２分岐部とのうち、少なくとも一方に分流弁を設ける構成によれば、第１の油圧モータと第２の油圧モータ、または、第３の油圧モータと第４の油圧モータに対応する２個の車輪の両方が空転した場合でも、別の２個の車輪に対応する油圧モータに圧油を供給でき、この別の２個の車輪を、対応する油圧モータにより駆動できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１の発明の実施の形態］
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。図１から図５は、第１の実施の形態を示している。なお、以下では、油圧四輪駆動車両として、芝刈り機を有する車両に本発明を適用した場合を説明する。ただし、油圧四輪駆動車両は、例えば地面に対する作業、すなわち対地作業を行う車両のほか、一般的に油圧ポンプを用い油圧モータによって四輪を駆動する車両であれば、それ以外のものであってもよい。例えば、図１，図２に示すような芝刈り機（モア）を有する芝刈り車両の他、耕運機を有する車両、運搬車、苗植え作業機を有する車両、地ならし作業機を有する車両、穴掘り作業機を有する車両等であってもよい。
【００２５】
図１は、アーティキュレート式の旋回機構を有する車両で、４個の車輪である前輪２８，３０（３０は図２）と後輪３２，３４（３４は図２）とを、４個の油圧モータである、第１の油圧モータ１０（図２）、第２の油圧モータ１２（図２）、第３の油圧モータ１４、第４の油圧モータ１６により駆動する油圧四輪駆動車両である、作業車両３６の構成を示す略図である。作業車両３６は、作業機である芝刈り機（モア）３８を備え、また前輪２８，３０と後輪３２，３４とによって地面を走行する芝刈り車両である。作業者の座る運転席付近には、芝刈り機３８の操作や、作業車両３６の加速や制動を行うための操作部を設けている。また、運転席付近に、作業車両３６の旋回を行うための操作部であるステアリングホイール４０を設けている。
【００２６】
作業車両３６は、駆動源として用いられるエンジン４２と、エンジン４２の出力軸に接続されエンジン４２から供給される駆動力によって回転し、油圧を発生する油圧ポンプ１８と、油圧の供給を受けて片側の後輪３４、片側の前輪３０、他側の後輪３２、他側の前輪２８をそれぞれ駆動する第１の油圧モータ１０（図２）、第２の油圧モータ１２（図２）、第３の油圧モータ１４、第４の油圧モータ１６と、油圧ポンプ１８と各油圧モータ１０，１２，１４，１６とを接続するための油圧管路４４を含んで構成している。
【００２７】
エンジン４２は、車載用の内燃機関で、その出力軸はフライホイール（図示せず）と、ベルト４６とを介して、油圧ポンプ１８を駆動する機能を有する。すなわち、エンジン４２の出力軸に第１の駆動プーリ４８を固定しており、第１の駆動プーリ４８と、油圧ポンプ１８の駆動軸に固定した従動プーリ５０との間にベルト４６を掛け渡して、油圧ポンプ１８をエンジン４２により駆動可能としている。
【００２８】
また、エンジン４２は、出力軸に固定した第２の駆動プーリ５２に掛け渡したベルト５４を介して、芝刈り機３８を駆動する機能も有する。なお、図１では、エンジン４２と油圧ポンプ１８とを、それぞれの出力軸と駆動軸とが鉛直方向になるように配置している。ただし、エンジン４２と油圧ポンプ１８とを、それぞれの出力軸と駆動軸とが水平方向になるように配置することもできる。例えば、エンジン４２の出力軸と油圧ポンプ１８の駆動軸とを直線上に配置した状態で互いに連結し、動力の伝達を可能とすることもできる。
【００２９】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２に示すように、作業車両３６は、いわゆるアーティキュレート式の旋回機構を有するもので、前輪３０，２８を支持するフロントフレーム５６と、後輪３４，３２を支持するリアフレーム５８と、フロントフレーム５６とリアフレーム５８とを単一の仮想水平面上での折れ曲がり可能に連結する連結部６０と、ステアリングホイール４０（図１）の操作に連動して、フロントフレーム５６とリアフレーム５８との折れ曲がり角度を変える操舵装置６２とを備える。
【００３０】
連結部６０は、図１に示すように、フロントフレーム５６の後端部（図１の左端部）の幅方向（図１の裏表方向）中央部に連結したフロント側接続部材６４と、リアフレーム５８の前端部（図２の右端部）の幅方向中央部に連結した管状のリア側接続部材６６と、センタピン６８とを備える。フロント側接続部材６４は、金属板等の板材の両端を同方向に曲げ形成したもので、内側にリア側接続部材６６を配置し、鉛直方向に支持したセンタピン６８の中間部をリア側接続部材６６の内側に挿通している。センタピン６８の下端部でフロント側接続部材６４の下端から突出させた部分には連結管７０を回転可能に支持して、連結管７０に上側連結用プーリ７２と下側連結用プーリ７４とを固定している。エンジン４２により芝刈り機３８を駆動する場合、エンジン４２の出力軸に固定した第２の駆動プーリ５２と上側連結用プーリ７２とに掛け渡したベルト５４と、下側連結用プーリ７４と芝刈り機３８の従動軸に固定した従動プーリ７６との間に掛け渡したベルト７８とを介して、エンジン４２から芝刈り機３８に動力を伝達する。
【００３１】
操舵装置６２は、図２に示すように、フロントフレーム５６とリアフレーム５８との間に連結した旋回用シリンダ８０を備え、ステアリングホイール４０（図１）の操作に連動して旋回用シリンダ８０を伸縮させることにより、フロントフレーム５６をリアフレーム５８に対してセンタピン６８を基準に屈曲させるとともに、その折れ曲がり角度が変わるようにしている。また、フロントフレーム５６とリアフレーム５８との連結部６０を構成するセンタピン６８を、車両の前後方向（図２の左右方向）に関して、前輪３０，２８の回転中心と後輪３４，３２の回転中心との車軸間の中央に位置させている。すなわち、前輪３０，２８回転中心からセンタピン６８までの距離と、後輪３４，３２回転中心からセンタピン６８までの距離とは、等しく車軸間の長さＬの１／２、すなわちＬ／２である。
【００３２】
なお、図２に示す例では、フロントフレーム５６とリアフレーム５８との間の車両の幅方向片側（図２の上側）のみに１個の旋回用シリンダ８０を設けているが、フロントフレーム５６とリアフレーム５８との間の車両の幅方向他側（図２の下側）に別の旋回用シリンダを設けることもできる。この場合、２個の旋回用シリンダ８０のうち、一方の旋回用シリンダが伸長する場合には他方の旋回用シリンダが縮小するように、両方の旋回用シリンダの内部の２室に圧油を給排する。
【００３３】
また、図２において、４個の車輪である前輪３０，２８および後輪３４，３２に第１から第４の油圧モータ１０，１２，１４，１６の駆動軸を結合し、この駆動軸により前輪３０，２８および後輪３４，３２を駆動可能としている。すなわち、第１の油圧モータ１０は車両幅方向片側（図２の上側）の後輪３４を駆動し、第２の油圧モータ１２は車両幅方向片側の前輪３０を駆動する。また、第３の油圧モータは１４車両幅方向他側（図２の下側）の後輪３２を駆動し、第４の油圧モータ１６は車両幅方向他側の前輪２８を駆動する。このために、油圧ポンプ１８と第１、第３の油圧モータ１０，１４とを、後側管路８２により接続し、第１の油圧モータ１０、第２の油圧モータ１２同士を、片側管路８４により接続している。また、第３の油圧モータ１４、第４の油圧モータ１６同士を、他側管路８６により接続し、油圧ポンプ１８と第２、第４の油圧モータ１２，１６とを、前側管路８８により接続している。第１から第４の油圧モータ１０，１２，１４，１６は、いずれも固定容量型の油圧モータである。後側管路８２と片側管路８４と他側管路８６と前側管路８８とにより、油圧管路４４を構成している。
【００３４】
また、図２に示す、第１の油圧モータ１０、第２の油圧モータ１２同士を接続する片側管路８４と、第３の油圧モータ１４、第４の油圧モータ１６同士を接続する他側管路８６との中間部に、いずれも柔軟に曲がるフレキシブルホース９０を設けている。これにより、作業車両３６の旋回に伴うフロントフレーム５６とリアフレーム５８との折れ曲がりに応じてフレキシブルホース９０が曲がり、作業車両３６の旋回が円滑に行えるようになる。
【００３５】
図３は、油圧ポンプ１８と、前輪３０，２８および後輪３４，３２（図１、図２）に対応する第１から第４の油圧モータ１０，１２，１４，１６との間の圧油の流れを説明するための、油圧回路の基本構成を示す図である。図３に示すように、エンジン４２（図１）の駆動により作動する油圧ポンプ１８に、後側管路８２により第１の油圧モータ１０と第３の油圧モータ１４とを接続している。また、後側管路８２の途中に、油圧ポンプ１８から第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４側に分岐する第１分岐部９２を設けている。
【００３６】
また、第１の油圧モータ１０と第２の油圧モータ１２とを、片側管路８４により接続し、第３の油圧モータ１４と第４の油圧モータ１６とを、他側管路８６により接続している。さらに、油圧ポンプ１８に、第２の油圧モータ１２と第４の油圧モータ１６とを前側管路８８によって接続している。前側管路８８の途中には、油圧ポンプ１８から第２の油圧モータ１２および第４の油圧モータ１６側に分岐する第２分岐部９４を設けている。油圧ポンプ１８は、昇圧側と降圧側とを切り替え可能とするとともに、その吸入油量、吐出油量を制御可能としている。例えば、油圧ポンプ１８は、斜板式可変容量型アキシャルピストンポンプとし、斜板の傾斜方向を逆にすることで昇圧と降圧とを切り替え可能としている。
【００３７】
この結果、第１の油圧モータ１０および第２の油圧モータ１２と、第３の油圧モータ１４および第４の油圧モータ１６とは、圧油の流れに関して互いに並列に配置される。また、第１の油圧モータ１０と第２の油圧モータ１２とは、圧油の流れに関して直列に配置され、第３の油圧モータ１４と第４の油圧モータ１６とも、圧油の流れに関して直列に配置される。さらに、油圧ポンプ１８から第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４、または第２の油圧モータ１２および第４の油圧モータ１６に圧油が供給可能とされる。また、第１の油圧モータ１０と第２の油圧モータ１２との間、および、第３の油圧モータ１４と第４の油圧モータ１６との間が、互いに独立した２本の油圧経路である片側管路８４と他側管路８６とにより接続される。図３で油が矢印方向に流れる場合、車輪は前進用の回転をする。これに対して、図３で油が矢印と逆方向に流れる場合には、車輪は後進用の回転をする。
【００３８】
図４は、図３の油圧回路をより詳しく示す図である。エンジン４２は、油圧ポンプ１８の駆動軸に第１の駆動プーリ４８、従動プーリ５０、ベルト４６を介して接続され、これによって、油圧ポンプ１８、チャージポンプ９６、旋回用ポンプ（パワステポンプ）９８が同時に駆動される。旋回用ポンプ９８は、フィルタ１００を介してタンク１０２から油を吸い上げ、加圧して、図示しないバルブ類を含む旋回用油圧回路（パワステ用油圧回路）１０４に供給する。そして、旋回用油圧回路１０４から圧油が旋回用シリンダ８０のピストンの両側に存在する２室の一方に供給され、他方の室からの圧油が旋回用油圧回路１０４を介してタンク１０２に戻される。旋回用油圧回路１０４のバルブ類は、ステアリングホイール４０の操作に連動して開閉制御される。
【００３９】
チャージポンプ９６は、油圧回路を油が循環する等で生じる油漏れによる油不足を補充する機能等を有する。具体的には、チャージポンプ９６は、フィルタ１００を介してタンク１０２からの油を吸い上げ、加圧して、チェック弁１０６を介して低圧側の油圧経路に供給し、必要があればその一部を、別のチェック弁１０６を介して高圧側の油圧経路に供給する。リリーフ弁１０８は、チャージポンプ９６を含むチャージラインの油圧を所定値に維持する機能を有する。
【００４０】
油圧ポンプ１８から吐出された圧油は、第１分岐部９２を有する後側管路８２を通じて第１の油圧モータ１０と第３の油圧モータ１４とに供給される。また、第１の油圧モータ１０から片側管路８４を通じて第２の油圧モータ１２に、第３の油圧モータ１４から他側管路８６を通じて第４の油圧モータ１６に、それぞれ圧油が供給される。また、第２の油圧モータ１２と第４の油圧モータ１６とから、第２分岐部９４を有する前側管路８８を通じて油圧ポンプ１８に圧油が戻される。なお、油圧ポンプ１８は、上記の図３で説明したように、昇圧側と降圧側とを逆にして、すなわち、図４の矢印と逆方向に圧油が流れるようにする機能を有する。
【００４１】
各油圧モータ１０，１２，１４，１６の動力は、２段式の遊星歯車機構１１０を介して取り出され前輪３０，２８および後輪３４，３２に伝達される。各油圧モータ１０，１２，１４，１６に並列に配置したバイパス経路にバイパス弁１１２を設けており、バイパス弁１１２を開放することで、油圧ポンプ１８から、開放したバイパス弁１１２に対応する油圧モータへの圧油の供給を停止する。これにより、例えば、室内でエンジン停止状態において、作業車両３６を強制的に移動させたい場合等に、油圧モータ１０，１２，１４，１６の負荷をなくすことができる。このようなバイパス弁１１２は手動操作弁とすることができる。また、油圧ポンプ１８と並列に配置したバイパス経路に手動切り替え弁１１４を設けており、手動切り替え弁１１４を開放することで、作業車両３６を強制的に移動させることもできる。
【００４２】
また、油圧ポンプ１８、チャージポンプ９６、旋回用ポンプ９８、チャージラインのリリーフ弁１０８、手動切り替え弁１１４を含む部分をポンプケース１１６に収容するとともに、ポンプケース１１６内に設けた油溜まりに、リリーフ弁１０８と手動切り替え弁１１４とを通じさせている。
【００４３】
本実施の形態の油圧四輪駆動車両によれば、前輪３０，２８を支持するフロントフレーム５６と、後輪３４，３２を支持するリアフレーム５８と、フロントフレーム５６とリアフレーム５８とを折れ曲がり可能に連結する連結部６０と、ステアリングホイール４０の操作に連動して、フロントフレーム５６とリアフレーム５８との折れ曲がり角度を変える操舵装置６２とを備えるため、旋回時に前輪３０，２８の向きと後輪３４，３２の向きとを変えることができ、前輪３０，２８および後輪３４，３２の滑りを抑えることができる。なお、連結部６０は、フロントフレーム５６とリアフレーム５８とを互いに前後方向の回転軸中心に揺動可能とする図示しない機構を有している。これにより、不整地を走行する場合でも、４個の車輪の設置状態を保つことができる。
【００４４】
また、図３、図４で説明したように、第１の油圧モータ１０および第２の油圧モータ１２と、第３の油圧モータ１４および第４の油圧モータ１６とを、圧油の流れに関して並列に配置し、第１の油圧モータ１０と第２の油圧モータ１２とを圧油の流れに関して直列に配置し、第３の油圧モータ１４と第４の油圧モータ１６とを圧油の流れに関して直列に配置している。また、油圧ポンプ１８から第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４、または第２の油圧モータ１２および第４の油圧モータ１６に圧油を供給可能とするとともに、第１の油圧モータ１０と第２の油圧モータ１２との間、および、第３の油圧モータ１４と第４の油圧モータ１６との間を、互いに独立した２本の片側管路８４と他側管路８６とにより接続している。このため、いずれか１個の車輪が脱落、低摩擦路走行等により空転しても残り３個のすべての車輪で駆動力を得ることができる。すなわち、いずれか１個の車輪が空転する場合でも、この車輪に対応する油圧モータ以外の３個の油圧モータに圧油を供給できる。
【００４５】
例えば、図３、図４において、第１の油圧モータ１０に対応する片側の後輪３４（図４）が空転し、多くの圧油が第１の油圧モータ１０に供給される傾向となる場合でも、片側の前輪３０に対応する第２の油圧モータ１２が、第１の油圧モータ１０に圧油が供給されることに対する負荷となる。このため、第３、第４の油圧モータ１４、１６にも圧油が供給され、空転する片側の後輪３４以外の３個の車輪３０，３２，２８を、対応する油圧モータ１２，１４，１６により駆動できる。しかも、分流弁と集流弁とをいずれも設けずに済むため、過度なコスト上昇を抑えることができるとともに作業車両３６の燃費の向上を図れる。
【００４６】
一方、第２の油圧モータ１２に対応する片側の前輪３０（図４）が空転し、多くの圧油が第２の油圧モータ１２に供給される傾向となる場合でも、片側の後輪３４に対応する第１の油圧モータ１０と、他側の後輪３２および前輪２８に対応する第３、第４の油圧モータ１４、１６とに圧油が供給されるため、空転する片側の前輪３０以外の３個の車輪３４，３２，２８を、対応する油圧モータ１０，１４，１６により駆動できる。
【００４７】
これに対して、本実施の形態の場合と異なり、上記の図８に示した従来から考えられている油圧回路を用いる場合には、いずれかの車輪（例えば車両幅方向片側の後輪）が空転した場合に、空転した車輪と車両の前後方向同じ側で反対側に位置する車輪（例えば車両幅方向他側の後輪）に対応する油圧モータには圧油が供給されなくなる。このため、空転した車輪と車両の前後方向反対側の２個の車輪（例えば２個の前輪）しか駆動できなくなる。本実施の形態によれば、いずれか１個の車輪が空転した場合に３個の車輪を駆動できるため、有利な効果を得られる。
【００４８】
さらに、上記の図８に示した従来から考えられている油圧回路を使用する油圧四輪駆動車両の場合、例えば、２個の前輪のうち一方の前輪と、２個の後輪のうち一方の後輪とが空転すると、常に残りの２個の車輪は回転しなくなる。例えば、図８において、第１の油圧モータ１０により駆動する車輪と、第４の油圧モータ１６により駆動する車輪とが空転すると、残りの２個の車輪は駆動しない。これに対して、本実施の形態の油圧四輪駆動車両によれば、図３、図４から明らかなように、例えば、第１の油圧モータ１０に対応する片側の後輪３４（図４）と、第４の油圧モータ１６に対応する他側の前輪２８（図４）とが空転した場合でも、残りの２個の車輪３０，３２（図４）を、第２の油圧モータ１２、第３の油圧モータ１４により駆動させることができる。
【００４９】
また、図２に示すように、フロントフレーム５６とリアフレーム５８との連結部６０のセンタピン６８は、作業車両３６の前後方向に関して、前輪３０，２８の回転中心と後輪３４，３２の回転中心との車軸間の中央に位置している。このため、例えば、図２において、作業車両３６の車両幅方向他側（図２の下側）の後輪３２および前輪２８に対応する第３の油圧モータ１４および第４の油圧モータ１６に同じ流量（Ｑｒｒ＝Ｑｆｒ）（図３参照）の圧油が供給され、車両幅方向片側（図２の上側）の後輪３４および前輪３０に対応する第１の油圧モータ１０および第２の油圧モータ１２に同じ流量（Ｑｒｌ＝Ｑｆｌ）（図３参照）の圧油が供給され、さらに、旋回時に片側の油圧モータ１０，１２への供給流量が他側の油圧モータ１４，１６の場合よりも多くなる（Ｑｒｌ＞Ｑｒｒ）（図３参照）ことで、図５に示すように旋回することが可能となる。すなわち、旋回時に内側となる２個の前輪２８および後輪３２同士と、外側となる２個の前輪３０および後輪３４同士とで、それぞれ回転半径Ｒｉ，Ｒｏを同じにでき、車輪の滑りをより有効に抑えることができる。
【００５０】
また、車両の旋回時にステアリングホイール４０（図１）の操作に連動して、フロントフレーム５６とリアフレーム５８とが折れ曲がる、すなわち屈曲すると、自動的に外側になる車輪に対応する油圧モータに多くの流量の圧油が供給され、内側になる車輪に対応する油圧モータに少ない流量の圧油が供給される。
【００５１】
［第２の発明の実施の形態］
図６は、本発明に係る第２の実施の形態の作業車両に用いる油圧回路を示している。本実施の形態の場合、油圧ポンプ１８から第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４に圧油を供給するための後側管路８２の第１分岐部９２に、分流弁である流量調整機能付分集流弁１１８を設けている。流量調整機能付分集流弁１１８に、旋回用油圧回路１０４およびステアリングホイール４０の回転に応じて変位する変位部材に接続したケーブル１２０を接続している。これにより、ステアリングホイール４０の操作に応じて旋回時に外側となる油圧モータ１０，１２（または１４，１６）に、内側となる油圧モータ１４，１６（または１０，１２）よりも多くの流量の油が供給されるようにしている。すなわち、ステアリングホイール４０の回転角度を一定に維持した状態で、分集流弁１１８から第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４側に分岐される２本の管路には、２本の管路同士の間での流量割合が一定に維持されて油が送られるようにしている。
【００５２】
本実施の形態の油圧四輪駆動車両は、このような油圧回路を有する。すなわち、油圧ポンプ１８から吐出された圧油を第１の油圧モータ１０および第３の油圧モータ１４に分岐して流す第１分岐部９２に分集流弁１１８を設けている。なお、分集流弁１１８は、１本の流路から２本の流路に分岐して圧油が流れる、すなわち、図６の矢印方向に流れる場合には分流弁として機能し、２本の流路から１本の流路に合流するように圧油が流れる、すなわち、図６の矢印と逆方向に流れる場合には集流弁として機能する。
【００５３】
このような本実施の形態の場合、第１分岐部に分集流弁１１８を設けているため、第１の油圧モータ１０および第２の油圧モータ１２に対応する片側の後輪３４および前輪３０、または、第３の油圧モータ１４および第４の油圧モータ１６に対応する他側の後輪３２および前輪２８が空転した場合でも、空転しない残りの２個の車輪に対応する２個の油圧モータに圧油を供給できる。このため、残りの２個の車輪を、対応する２個の油圧モータにより駆動でき、走行性をより向上できる。また、分集流弁１１８を１個のみ設ければ済み、コストが過度に上昇するのを抑えることができる。
その他の構成および作用については、上記の第１の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５４】
なお、本実施の形態において、分集流弁１１８または分流弁は、前側管路８８の油圧ポンプ１８から第２の油圧モータ１２および第４の油圧モータ１６側に分岐する第２分岐部９４に設けることもでき、さらには第１分岐部９２と第２分岐部９４との両方に分集流弁１１８また分流弁を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の油圧四輪駆動車両である作業車両の構成を示す略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１の実施の形態に使用する油圧回路の基本構成を示す図である。
【図４】図３の油圧回路をより詳しく示す図である。
【図５】車両の旋回時にフロントフレームとリアフレームとが折れ曲がる状態を上方から見た略構成図である。
【図６】第２の実施の形態に使用する油圧回路を示す、図４に対応する図である。
【図７】従来構造の１例の油圧四輪駆動車両に用いられている油圧回路の基本構成を示す図である。
【図８】従来から考えられている油圧四輪駆動車両の別例に用いられる油圧回路の基本構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  第１の油圧モータ、１２  第２の油圧モータ、１４  第３の油圧モータ、１６  第４の油圧モータ、１８  油圧ポンプ、２０  分流弁、２２  分岐部、２４  集流弁、２６  油圧経路、２８  前輪、３０  前輪、３２  後輪、３４  後輪、３６  作業車両、３８  芝刈り機、４０  ステアリングホイール、４２  エンジン、４４  油圧管路、４６  ベルト、４８  第１の駆動プーリ、５０  従動プーリ、５２  第２の駆動プーリ、５４  ベルト、５６  フロントフレーム、５８  リアフレーム、６０  連結部、６２  操舵装置、６４  フロント側接続部材、６６  リア側接続部材、６８  センタピン、７０  連結管、７２  上側連結用プーリ、７４  下側連結用プーリ、７６  従動プーリ、７８  ベルト、８０  旋回用シリンダ、８２  後側管路、８４  片側管路、８６  他側管路、８８  前側管路、９０  フレキシブルホース、９２  第１分岐部、９４  第２分岐部、９６  チャージポンプ、９８  旋回用ポンプ、１００  フィルタ、１０２  タンク、１０４  旋回用油圧回路、１０６  チェック弁、１０８  リリーフ弁、１１０  遊星歯車機構、１１２  バイパス弁、１１４  手動切り替え弁、１１６  ポンプケース、１１８  流量調整機能付分集流弁、１２０  ケーブル。
【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】
2008143206.tif 000007
【図６】
2008143206.tif 000008
【図７】
2008143206.tif 000009
【図８】
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