(57)【要約】【課題】油圧モータを備える車軸駆動装置において、油圧モータの総合容量を制御する可動斜板の傾斜角度を制御するためのコントロール系のシンプル化を図り、油圧駆動ユニットをシンプル且つコンパクトに構成する。【解決手段】左右一対の車軸３４Ｌ・３４Ｒを支持するアクスルケース２に、該車軸該車軸３４Ｌ・３４Ｒを各別に駆動する一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒを具備してパラレル接続する油圧駆動ユニットＨを内装した車軸駆動装置であって、前記油圧駆動ユニットＨが、前記一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの間に配置される単一の可動斜板４３を備えて、該可動斜板４３の傾動に伴って前記一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの各々が、一方が増加すれば他方も同量増加し、他方が減少すれば同量減少するよう、同じ方向に容量変更されるように構成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の車軸を支持するアクスルケースに、該車軸を各別に駆動する一対の油圧モータを具備してパラレル接続する油圧駆動ユニットを内装した車軸駆動装置であって、
前記油圧駆動ユニットが、前記一対の油圧モータの間に配置される単一の可動斜板を備えて、該可動斜板の傾動に伴って前記一対の油圧モータの各々が、一方が増加すれば他方も同量増加し、他方が減少すれば同量減少するよう、同じ方向に容量変更されるように構成したことを特徴とする油圧モータを備える車軸駆動装置。
【請求項２】
前記油圧駆動ユニットは、前記一対の油圧モータそれぞれの給排ポートを有する一対のセンタセクションを備えると共に、該給排ポートを相互に連結する油路を形設したモータハウジングに収納されてユニット状に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧モータを備える車軸駆動装置。
【請求項３】
前記可動斜板は、該車軸駆動装置の前記車軸の各々に操舵自在に支持された車輪の操舵に伴って傾動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の油圧モータを備える車軸駆動装置。
【請求項４】
右折時と左折時とで等しい任意の舵角に対応する前記可動斜板の傾倒姿勢は、右折時と左折時とで同一であることを特徴とする請求項３に記載の油圧モータを備える車軸駆動装置。
【請求項５】
前記可動斜板は、パワーステアリング用の伸縮駆動型アクチュエータに連係されており、該アクチュエータが伸長時と収縮時とでストロークが異なる場合に対応して、該アクチュエータと該可動斜板との間のリンク比を、該アクチュエータの伸長時と収縮時とで異ならせていることを特徴とする請求項４記載の油圧モータを備える車軸駆動装置。
【請求項６】
前記アクスルケースが、該アクスルケースの長手方向に沿って複数のケース部分に分離接合自在に構成されており、該ケース部分の増減によりトレッドを任意に変更自在に構成してあることを特徴とする請求項１記載の油圧モータを備える車軸駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農用トラクタ、乗用芝刈機、建設機械等の各種産業用として四輪駆動・二輪操舵式車両や四輪駆動・四輪操舵式車両に備えられる車軸駆動装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
農用トラクタ、乗用芝刈機、建設機械等の各種産業用車両に用いられるアクスルケースに、左右車輪それぞれを各別に駆動する一対の油圧モータを組み合わせてなる油圧駆動ユニットを内装する構造について、本願出願人は、特願２００３−１９３５、特願２００３−２７４８０９にて開示している。
この油圧駆動ユニットは、具体的には、左右両面にモータ付設面を形設したセンタセクションと、前記センタセクションに対しモータ軸を水平方向として付設される左右一対の可変容積型の油圧モータを具備しており、各油圧モータにはそれぞれ可動斜板を設ける構成としていた。そして、この技術によれば、前記各可動斜板に連動機構を備え、走行車輪の操舵角の情報の入力に応じて可動斜板の制御量を調整するように構成していた。
この技術によれば、両油圧モータと油圧ポンプとを連通する油圧回路により、車軸に過負荷がかかった場合のピークトルクを吸収することができ、トルクリミッタと同様の作用を呈させることができるものである。
【０００３】
一方、上記作業車両に関し、旋回時に前輪の回転数を増加させて旋回性の向上を図る、いわゆる前輪増速の技術について開示する文献が多数存在する（例えば、特許文献１参照。）。
該特許文献１にて開示されるところの技術は、摩擦クラッチを備える前輪変速装置を備え、前輪が直進位置から右又は左に設定角度以上に旋回操作された際に、前記摩擦クラッチを接続し、これにより、前輪駆動用のドライブシャフトの回転数を後輪駆動用のドライブシャフトの回転数よりも大きくするといったものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７８２０８号公報
【０００５】
しかし、特許文献１に開示される技術においては、ステアリングハンドルの操作量が少ないときは前輪増速が行われず、規定の操作量にまで達したときに初めて前輪増速が行われることから、ステアリングハンドルの操作量の全範囲において追従して行われるものではなく、オペレータに違和感を与えることもあるといえる。また、摩擦クラッチを備える前輪変速装置を設けることは、車体構成の複雑化、車重の増大といった面からも改善の余地があるといえる。
また、車両腹部にモアをミッドマウントする場合において、そのドライブシャフトの存在により、モアのための空間が狭く、その装着性、メンテナンス性が悪い。さらに、ドライブシャフトの存在により、乗降デッキを下げることができない。
また、ドライブシャフトから前輪に至る伝動系には機械式のデフ機構が存在し、アクスルケースにおいて径方向に大きな機械式のデフ機構を内装するためのスペースが必要となり、地上高が低められる。
【０００６】
そこで、本願出願人は、前記特願２００３−１９３５、特願２００３−２７４８０９において、前述の、左右一対の前輪を各別に駆動する左右一対の油圧モータのそれぞれの斜板を可動斜板とし、ハンドル角度に応じて各油圧モータの可動斜板を制御する構成を採り入れることで、前輪増速を得るという新規な機構を公開しており、上記問題点を解決している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特願２００３−１９３５、及び特願２００３−２７４８０９にて開示される油圧駆動ユニットの機構においては、左右一対の可変容積型の油圧モータにそれぞれ可動斜板（即ち、一対の可動斜板）を設けており、各可動斜板をそれぞれ制御するために、該各可動斜板に連動機構を備え、該連動機構を走行車輪の操舵角の情報の入力に応じて調整するようにしていた。即ち、各可動斜板に連動機構を備える必要があるため、該可動斜板を制御するためのコントロール系の構成が煩雑となっていたのである。
【０００８】
そこで、本発明においては、可動斜板を制御するためのコントロール系のシンプル化を図り、油圧駆動ユニットをシンプル且つコンパクトに構成することを目的としている。また、上記課題を解決するために新規な機構を採用するにあたり、該機構の仕組み性についても十分に考慮するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、左右一対の車軸を支持するアクスルケースに、該車軸を各別に駆動する一対の油圧モータを具備してパラレル接続する油圧駆動ユニットを内装した車軸駆動装置であって、前記油圧駆動ユニットが、前記一対の油圧モータの間に配置される単一の可動斜板を備えて、該可動斜板の傾動に伴って前記一対の油圧モータの各々が、一方が増加すれば他方も同量増加し、他方が減少すれば同量減少するよう、同じ方向に容量変更されるように構成したものである。
【００１１】
請求項２においては、前記油圧駆動ユニットは、前記一対の油圧モータそれぞれの給排ポートを有する一対のセンタセクションを備えると共に、該給排ポートを相互に連結する油路を形設したモータハウジングに収納されてユニット状に構成されているものである。
【００１２】
請求項３においては、前記可動斜板は、該車軸駆動装置の前記車軸の各々に操舵自在に支持された車輪の操舵に伴って傾動するものである。
【００１３】
請求項４においては、右折時と左折時とで等しい任意の舵角に対応する前記可動斜板の傾倒姿勢は、右折時と左折時とで同一であるものである。
【００１４】
請求項５においては、前記可動斜板は、パワーステアリング用の伸縮駆動型アクチュエータに連係されており、該アクチュエータが伸長時と収縮時とでストロークが異なる場合に対応して、該アクチュエータと該可動斜板との間のリンク比を、該アクチュエータの伸長時と収縮時とで異ならせているものである。
【００１５】
請求項６においては、前記アクスルケースが、該アクスルケースの長手方向に沿って複数のケース部分に分離接合自在に構成されており、該ケース部分の増減によりトレッドを任意に変更自在に構成してあるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１の発明の効果として、一つの可動斜板で一対の油圧モータを同時に制御できるため、可動斜板の傾斜角度を変更するためのコントロール系のシンプル化を図ることができ、油圧駆動ユニットをシンプル且つコンパクトにすることができる。また、部品点数を削減することができる。
【００１８】
請求項２の発明の効果として、仕組み性の向上を図ることができるとともに、ユニット化により汎用性が向上するものである。また、モータハウジングに油路を形設しているため、外部配管を廃止でき、信頼性が向上するとともに、車軸駆動装置の周囲が煩雑になることがないものである。
【００１９】
請求項３の発明の効果として、操舵によって車輪の角度が変更されると同時に、可動斜板の傾斜角度を変更することが可能となり、旋回時に前輪の回転数を変更して旋回性の向上を図ることができる。なお、ステアリングハンドル、タイロッド、キングピン等の挙動から、機械的もしくは電子制御で、可動斜板の傾斜角度を変更することが考えられる。
【００２０】
請求項４の発明の効果として、左右何れの旋回時においても、舵角（例えば直進位置からのステアリングハンドルの角度）が等しい場合は、可動斜板の傾斜姿勢が同一なので、各油圧モータの出力も、右左折いずれの場合にも等しくなる。即ち、右折時の舵角の変位に伴う速度変化と左折時の舵角の変位に伴う速度変化とが均等になり、運転手に違和感を生じさせないのである。
【００２１】
請求項５の発明の効果として、左右の車輪に角度差をつけて旋回する構造の車両においては、パワーステアリング用の伸縮駆動型アクチュエータが伸長時と収縮時とでストロークが異なる場合があるが、このような場合であっても、前記のように、右折時の舵角の変位に伴う速度変化と左折時の舵角の変位に伴う速度変化とが均等になるという効果を得られるのである。
【００２２】
請求項６の発明の効果として、顧客ニーズに対応したトレッドの車両を提供できるため、油圧駆動ユニットの汎用性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係る車軸駆動装置の平面図、図２は同じく後面断面図、図３は同じく後面断面の一部拡大図、図４は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図、図５は連動機構の後面図、図６は左側センタセクションの側面図、図７は右側センタセクションの側面図、図８はアクスルケースの構成を示す後面断面図、図９は本発明に係る車軸駆動装置を備えた車両の走行駆動系の油圧回路図である。
【００２４】
本発明に係る車軸駆動装置１について説明する。
図１に示すごとく、車軸駆動装置１は、アクスルケース２と、該アクスルケース２の両側に配され、タイロッド８にて連動して操舵される左右一対の車軸支持ユニット３０Ｌ・３０Ｒと、二つの可変容積型油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒ（図２）を備える油圧駆動ユニットＨを内装するモータハウジング２６と、前記可変容積型油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの斜板角度を操作するためのリンク機構７０と、前記車軸支持ユニット３０Ｌ・３０Ｒの操舵角を入力するための油圧アクチュエータ９と、を有する構成としている。
【００２５】
図１及び図２に示すごとく、車軸駆動装置１のアクスルケース２の左右両端には、タイロッド８により互いに連動して旋回操作される車軸支持ユニット３０Ｌ・３０Ｒが配されており、ステアリング操作によって油圧アクチュエータ９が作動すると、車軸支持ユニット３０Ｌ・３０Ｒに支持される図示しない車輪の角度が変更されるように構成されている。
前記アクスルケース２は、該アクスルケース２の長手方向に沿って複数のケース部分に分離接合自在に構成されており、該アクスルケース２の中央右よりに油圧駆動ユニットＨを内装するモータハウジング２６がボルト等で着脱自在に固定されている。
【００２６】
前記油圧アクチュエータ９のシリンダ９ａはアクスルケース２から後方に突設された支持部１４に枢支され、前記油圧アクチュエータ９のロッド９ｂの先端部分は右側の車軸支持ユニット３０Ｒの後方に突設した支持部１５に枢支されており、ステアリング操作によってシリンダ９ａに作動油が供給されると、前記ロッド９ｂが伸縮して車軸支持ユニット３０Ｒが回動される。
また、前記ロッド９ｂには油圧駆動ユニットＨに内装される可動斜板の角度を変更するための連動機構７０が連結されており、ステアリング操作により油圧アクチュエータ９が作動して前記ロッド９ａが伸縮すると、車軸支持ユニット３０Ｌ・３０Ｒの角度が変更されるとともに、可動斜板の角度が変更されるようにしている。
【００２７】
前記タイロッド８は、左右の車軸支持ユニット３０Ｌ・３０Ｒの操舵ケース３０ｂ・３０ｂに突設された枢結部１６Ｌ・１６Ｒに両端が枢結されており、左右の車軸ケース３０ｃ・３０ｃを連動して回動操作し、左右の車軸同士に取り付けられる車輪を連動して回動操作できるようにしている。
また、前記枢結部１６Ｌ・１６Ｒは油圧アクチュエータ９の支持部１４・１５より下方に設けて、前記タイロッド８を、油圧アクチュエータ９及び前記連動機構７０よりも下方となる位置で左右方向に横架することにより、油圧アクチュエータ９及び連動機構７０との干渉が防がれている。
このようにタイロッド８は限られたスペースに有効配置されており、また、アクスルケース２の後側に配置されているため、車軸駆動装置１が前方の障害物に干渉した際にも、タイロッド８の損傷を免れ、保安上も良好な設計となっているものである。
【００２８】
図２に示すように、油圧駆動ユニットＨの左側に配される油圧モータ４０Ｌのモータ軸２３Ｌは、スプライン筒２４ａを介して左車軸駆動軸２２Ｌと連動連結されており、該左車軸駆動軸２２Ｌより車軸支持ユニット３０Ｌに駆動が入力されて、車輪ディスク３５Ｌが回転駆動される構成としている。
一方、油圧駆動ユニットＨの右側に配される油圧モータ４０Ｒのモータ軸２３Ｒは、直接、車軸支持ユニット３０Ｒと連動連結されており、車軸支持ユニット３０Ｒに駆動が入力されて、車輪ディスク３５Ｒが回転駆動される構成としている。
【００２９】
前記車軸支持ユニット３０Ｌ・３０Ｒは、左右一対に構成されてアクスルケース２の左右端部に接合されている。
図２に示すごとく、左側の車軸支持ユニット３０Ｌについては、略「へ」字状に屈曲した伝動ケース３０ａと、該伝動ケース３０ａの下部にて外嵌固定された軸受３１ａ・３１ｂに内嵌固定された操舵ケース３０ｂと、該操舵ケース３０ｂの立設接合面に接合される車軸ケース３０ｃ等から構成されている。
【００３０】
伝動ケース３０ａの屈曲部においては、前記車軸駆動軸２２Ｌの端部に形設されたベベルギア３２ａと、上下方向に沿う伝動軸３３Ｌの上側端部に軸着したベベルギア３２ｂとが噛合されており、車軸駆動軸２２Ｌの駆動力が伝動軸３３Ｌに伝達される。該伝動軸３３Ｌは、伝動ケース３０ａの屈曲部に設けた軸受３１ｃ及び操舵ケース３０ｂの底部に設けた軸受３１ｄにて、それぞれ、ベベルギア３２ｂ・３２ｃとともに回転自在に支持されている。
【００３１】
また、操舵ケース３０ｂの下部においては、伝動軸３３Ｌの下側端部に軸着したベベルギア３２ｃと、車軸３４Ｌに軸着した車軸ギア３２ｄとが噛合されており、伝動軸３３Ｌの駆動力が車軸３４Ｌに伝達され、該車軸３４Ｌに固設された車輪ディスク３５Ｌが回転駆動される。
【００３２】
以上のようにして、左側の車軸支持ユニット３０Ｌについては、油圧モータ４０Ｌの回転による車軸駆動軸２２Ｌの駆動力が、伝動軸３３Ｌから車軸３４Ｌに伝達されるようになっている。また、右側の車軸支持ユニット３０Ｒについては、油圧モータ４０Ｒの回転によるモータ軸２３Ｒの駆動力がベベルギア３２ａを介して、直接、伝動軸３３に伝達されて、車軸３４Ｒに伝達されるようになっている。
【００３３】
また、左右のモータ軸２３Ｌ・２３Ｒは、それぞれ、モータハウジング２６の左右を形成する左右壁部２６Ｌ・２６Ｒの端部に内嵌される軸受２８ａにて軸承されるとともに、オイルシール２９にてアクスルケース２との隙間が塞がれている。このオイルシール２９により、油圧駆動ユニットＨを内装するモータハウジング２６と、車軸支持ユニット３０Ｒの伝動ケース３０ａとの間がシールされる。
このシールにより、モータハウジング２６内の油圧駆動ユニットＨの作動油と、伝動ケース３０ａ内のギア潤滑用の油とが混合することなく、各室内においては、油圧モータの駆動と、ギアの潤滑が良好に行われ、駆動効率の向上や、ギア、軸受の寿命を向上できる。
【００３４】
また、アクスルケース２における左右方向の中央部には、センターピン６を挿入するための挿入孔６ａが設けられており、該センターピン６を前後方向に懸架して、車体フレームに対する車軸駆動装置１の位置決めして左右車輪の上下揺動を許容できるようにしている。
【００３５】
次に、油圧駆動ユニットＨに関する構成について説明する。
図２及び図３に示すように、油圧駆動ユニットＨはアクスルケース２の中央部より右寄りに配されるモータハウジング２６に内装され、該モータハウジング２６の左右の壁部２６Ｌ・２６Ｒに囲まれてユニット状に構成されている。
また、図８に示すように、前記右側の壁部２６Ｒと右側の車軸支持ユニット３０Ｒの伝動ケース３０ａとの間、及び前記左側の壁部２６Ｌとアクスルケース２との間には、それぞれスペーサ９５Ｌ・９５Ｒを配することができ、該スペーサ９５Ｌ・９５Ｒを配置することで、アクスルケース２の幅を増減することができ、輪距を任意に変更することが可能となるものである。このため、需要に応じたトレッドを有する車両を提供することが可能となり、汎用性の向上を図ることができるのである。
【００３６】
前記モータハウジング２６は左右に設けた壁部２６Ｌ・２６Ｒと、該左右の壁部２６Ｌ・２６Ｒの間に形成される筒状の周囲壁２６ａとで構成されており、内部に一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒを内装する空間部を形成している。
前記左右壁部２６Ｌ・２６Ｒの内側には、一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒに作動油を供給する油路が形設されたセンタセクション５１Ｌ・５１Ｒがそれぞれ配され、該センタセクション５１Ｌ・５１Ｒの内側に左右一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒを配置し、中央部には、前記左右一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒに挟まれるように可動斜板４３が配置されている。
【００３７】
前記可動斜板４３は左右両面にスラストベアリング４３ａ・４３ａを背面合わせで配する構成とし、中央部には可動斜板４３と連動して一体に回転するコントロール軸４４を前後方向に挿通して固定している。
【００３８】
また、前記左右のセンタセクション５１Ｌ・５１Ｒは油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの両端に配置され、各センタセクション５１Ｌ・５１Ｒのモータ付設面には油圧モータのシリンダブロック４１Ｌ・４１Ｒが摺接されており、該シリンダブロック４１Ｌ・４１Ｒにはピストン４２・４２・・・が摺動自在に内装されている。該ピストン４２・４２・・・の摺動ストロークは可動斜板４３により調整可能としており、シリンダブロック４１Ｌ・４１Ｒに相対回転不能に係合されるモータ軸２３Ｌ・２３Ｒを出力軸として、アキシャルピストン式の可変容積型油圧モータが構成されている。
【００３９】
前記可動斜板４３の中央部に固定されたコントロール軸４４には、後述する連動機構７０により回動するプレート部材４７を係合しており、該プレート部材４７を回動することによって可動斜板４３の傾斜角度が変更されるようにしている。そして、可動斜板４３の傾斜角度の変更により、前記モータ軸２３Ｌ・２３Ｒの回転数を変更し、図示せぬ車輪の増速又は減速が行われる構成としている。
【００４０】
また、図３、図６に示すように、左右一側（本実施例では左側）のセンタセクション５１Ｌには、外部の油圧配管等と連通されるパイプポート５４ａ・５４ｂを上下に並んで配置しており、各パイプポート５４ａ・５４ｂには、上下に並んで形設された油路５２ａ・５３ａが互いに分断されて連通されている。
【００４１】
前記油路５２ａ・５２ｂのうち、上側の油路５２ａは上下方向に形設された油路５５ａと連通しており、該油路５５ａは、その下部にてセンタセクション５１Ｌのモータ付設面５１Ｌａに形設されたキドニーポート（給排ポート）５３ａと連通している。また、該油路５５ａの上部はセットスクリュー等の止めネジ６６で塞がれると共に、左右方向に形設された油路５６ａと連通しており、該油路５６ａは他側のセンタセクション５１Ｒに形設された油路８５ａに連通している。
また、前記油路５２ａ・５２ｂのうち、下側の油路５２ｂは上下方向に形設された油路５５ｂと連通しており、該油路５５ｂは、その上部にて前記モータ付設面５１Ｌａに形設されたキドニーポート５３ｂと連通している。そして、該油路５５ｂの下部は止めネジ６７で塞がれて、左右方向に形設された油路５６ｂと連通するとともに、該油路５５ｂの上部はキドニーポート５３ｂと連通している。
【００４２】
また、図７に示すように、左右他側（本実施例では右側）のセンタセクション５１Ｒには、前記油路５６ａと連通する油路８５ａが形設されており、該油路８５ａはその上部を止めネジ６８にて塞いでいる。該油路８５ａは斜め前下方に傾けて形設されており、該油路８５ａの下部はセンタセクション５１Ｒのモータ付設面５１Ｒａに形設されたキドニーポート８３ａに連通している。また、センタセクション５１Ｒには、油路５６ｂと連通する油路８５ｂが形設されており、該油路８５ｂはその下部を止めネジ６９にて塞いでいる。該油路８５ｂは斜め後上方に傾けて形設されており、該油路８５ｂの上部はモータ付設面５１Ｒａに形設されたキドニーポート８３ｂに連通されている。
【００４３】
以上のような油路構成において、パイプポート５４ａから作動油が供給されると、キドニーポート５３ａを介して油圧モータ４０Ｌに作動油が供給されて、油圧モータ４０Ｌが駆動されるとともに、油路５６ａを介して、他側のセンタセクション５１Ｒに供給されて、キドニーポート８３ａから油圧モータ４０Ｒに作動油が供給されて、油圧モータ４０Ｒが駆動される。油圧モータ４０Ｒ内に供給された作動油はキドニーポート８３ｂから油路８５ｂ、油路５６ｂを介して他側のセンタセクション５１Ｌに戻され、キドニーポート５３ｂから油圧モータ４０Ｌに供給され、油路５２ｂを介してパイプポート５４ｂから外部に排出される。
なお、前述した作動油の流れとは逆に、作動油の供給口を下側のパイプポート５４ｂとして、排出口を上側のパイプポート５４ａとしてもよい。また、センタセクションにおける油路の構成は左右逆であってもよいものである。
【００４４】
このように、シリンダブロックを前記摺接面の各々に設置した際に、油圧モータの吸入／排出ポートはパラレル接続されることになる。したがって前記可動斜板４３の傾斜角度により決定される左右各々のモータ容量の合計が車軸駆動装置全体としてのモータ容量となる。
【００４５】
また、図４に示すごとく、前記各油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒは可動斜板４３を具備すると共に、該可動斜板４３の傾斜角度を規定角度に維持するように付勢する付勢手段としてのトルクバネ６３が設けられており、前記一車輪の左右回動角が大きくなるにつれて、該トルクバネ６３の付勢力に抗して可動斜板４３の傾倒角度が小さくなるように前記一車輪と前記可動斜板４３とがリンクを介して連動連結されている。
【００４６】
前記トルクバネ６３の両端は交差した後、同方向に延伸して、前記プレート部材４７に設けた孔に挿通された可動ピン６２、及びモータハウジング２６にボルト８８及びナット８９にて固定された固定ピン６１に係合することにより、プレート部材４７を一側方向に回転させた時に付勢力が発生して、それを元位置に戻す付勢手段として機能する。プレート部材４７の一側回転方向は、プレート部材４７が可動斜板４３の傾斜角度を小さくする側、即ち、モータ容量を減少させる側の方向としている。
【００４７】
また、前記固定ピン６１は、その固定位置を変更可能に構成しており、前記トルクバネ６３を介して可動斜板４３の傾斜位置を調節できるように構成している。
そして、可動斜板４３の所定の斜板角度を規定角度として、通常状態、即ち、ステアリングが操作されない限りは、可動斜板４３が規定角度に維持されるようになっているのである。
【００４８】
次に、可動斜板４３を回動するための連動機構７０の構成について説明する。
図１、図４、図５に示すように、連動機構７０はプロペラ形状に形成されたプレート部材４７と、ステアリングに連動する油圧アクチュエータ９のロッド９ｂに固設されたステー７５と、該ステー７５に連結されたブラケット７３と、前記プレート部材４７とブラケット７３との間に懸架される二本のロッド７１ａ・７１ｂとから構成されている。
【００４９】
前記プレート部材４７の中心部には可動斜板４３と連動するコントロール軸４４が挿通固定されており、該プレート部材４７の回転にともなって可動斜板４３の角度が変更されるようにしている。また、前記プレート部材４７の上部及び下部には円弧状に形成された長孔４７ａ・４７ｂが設けられ、該長孔４７ａ・４７ｂには前記ロッド７１ａ・７１ｂ端部のブラケット７９ａ・７９ｂに設けられたピン７９ａ・７９ｂがそれぞれ摺動可能に挿通されている。
前記ロッド７１ａ・７１ｂの他端側のブラケット９２ａ・９２ｂに設けられたピン８０ａ・８０ｂは前記ステー７５に固定されたブラケット７３に枢支されている。
【００５０】
また、前記プレート部材４７に設けられた長孔４７ａ・４７ｂは、プレート部材４７の回動支点となるコントロール軸４４の軸心部からの距離Ｌ１・Ｌ２がそれぞれ異なった位置に設けられている。本実施例ではプレート部材４７の回動支点から上側の長孔４７ａまでの距離Ｌ１より、回動支点から下側の長孔４７ｂまでの距離Ｌ２が大となるように構成している。
そして、可動斜板４３が所定の規定角度である状態（旋回操作されない直進状態）で、上側のロッド７１ａのピン７９ａは長孔４７ａ内の最も奥側（図１における左側）に配置され、下側のロッド７１ｂのピン７９ｂは長孔４７ｂ内の最も手前側（図１における右側）に配置されるようにしている。
【００５１】
このような連動機構７０において、ステアリング操作により油圧アクチュエータ９のロッド９ｂを伸縮すると、ロッド９ｂを伸張した場合、ステー７５に固定されたブラケット７３がロッド９ｂの伸張方向に引っ張られてロッド７１ａ・７１ｂが同一に右方向に移動し、上側のピン７９ａは長孔４７ａ内を摺動して、下側のピン７９ｂは係合しているためプレート部材４７を矢視Ｂ方向に回動する。
また、ロッド９ｂを収縮した場合、ステー７５に固定されたブラケット７３がロッド９ｂの収縮方向に移動して、ロッド７１ａ・７１ｂが同一に左方向に移動し、上側のピン７９はプレート部材４７に係合しているため、矢視Ｂ方向に回動し、下側のピン７９ｂは長孔４７ｂ内を摺動するのである。
即ち、ステアリング操作によって油圧アクチュエータ９を伸縮何れに操作した場合においても、プレート部材４７は同一方向に回動される。
そして、前記プレート部材４７の回動により可動斜板４３の角度が変更されて、両モータ軸２３Ｌ・２３Ｒが同時に減速又は増速される。
【００５２】
また、プレート部材４７の設けた長孔４７ａ・４７ｂを回動支点より異なった距離位置に設けているため油圧アクチュエータ９の伸長時と収縮時とでプレート部材４７の回動角度が異なるようにしているものである。
即ち、当該車軸駆動装置の車軸支持ユニット３０Ｌ・３０Ｒは、通例のようにアッカーマン・ジャントーステアリング機構によって、そこに取り付けた左右の車輪が操舵されるように構成しているため、ハンドルを同じ量だけ右、あるいは、左に切ったとしても、一方の車輪が旋回外側になるときの操舵角度と旋回内側になるときの操舵角度とは異なる。
このため、本発明においては、プレート部材４７によって油圧アクチュエータ９を伸ばす時と、縮める時とでリンク比を変更するようにしている。そして、一車輪を右切り、左切りするときのリンク比を変更して、油圧モータの総合容量の変化量が同じになるように構成し、右切りと左切りのときの増速制御を一致させることができるようにしているのである。
【００５３】
例えば、本実施例の如く、片側の車軸支持ユニット３０Ｒにステアリング操作用の油圧アクチュエータ９を設けている場合において、左旋回を行う際には油圧アクチュエータ９を伸長させて、右側の車輪を左側に回転させて角度変更させる。そして、該右側車輪の角度変更に伴って、左側の車輪の角度が右側の車輪の角度より大きな角度で変更される。
逆に右旋回を行う際には、油圧アクチュエータ９を収縮して、右側の車輪を右方向に回転させて角度変更させるものであるが、前述の右旋回の場合と同様の旋回角度とするためには、油圧アクチュエータ９の収縮量を左旋回時における油圧アクチュエータ９の伸長量よりも大きくする必要があるのである。
このような、左右旋回時における油圧アクチュエータ９の伸長量と収縮量のずれを、前記プレート部材４７により補整して、左右何れの旋回時においても可動斜板４３の角度を同様に変更し、油圧モータの総合容量の変化量を同じにするのである。
尚、上記のようなアッカーマン・ジャントーステアリング機構を適用しない車両においては、プレート部材４７でリンク比を変更する必要はない。
【００５４】
以上に説明した連動機構７０の構成により、簡単な構成で、ステアリング操作により操舵角を変更するとともに、可動斜板４３の傾斜角度を変更して、一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの容積を左右何れの旋回時においても同様に変更することができる。このため、車軸駆動装置１を前輪側として配する車両においては、車輪の左右回動角に応じて前輪が増速される構成として、旋回性の優れた車両を構成することができる。
なお、本実施の形態においては、パワーステアリング用の油圧アクチュエータ９に連動機構７０を連動して可動斜板４３の傾斜角度を変更できるようにしたものであるが、タイロッドや、キングピン等に連動機構を連動させて、これらの挙動に連動するように構成することもできる。また、本実施例において、連動機構７０は機械的なリンクで構成したものであるが、電子制御により可動斜板４３の傾斜角度を変更できるように構成してもよい。
【００５５】
次に、本発明に係る車軸駆動装置１を前輪側に備えた車両の実施例について説明する。
図９に示すように、車両１００は前輪１Ｌ・１Ｒ側に本発明に係る車軸駆動装置１を備えるとともに、可変容積型の油圧ポンプ１２０と固定容積型の油圧ポンプ１２０とを備えている。
前記油圧ポンプ１２０はエンジン２００から動力を得て油圧モータ１４０を駆動し、該油圧モータ１４０から減速ギア列１２５、差動装置１３０を介して、後輪車軸に駆動力を与え、後輪３Ｌ・３Ｒを駆動する。
また、可変容積型に構成される前記油圧ポンプ１２０の可動斜板にはシフトレバー１１５が連結されており、該シフトレバー１１５の操作により、前記油圧ポンプ１２０の容量を制御できるようにしている。
【００５６】
前記油圧ポンプ１２０及び油圧モータ１４０は、コントロールバルブ１４５を介して車軸駆動装置１の給排ポートとなるパイプポート５４ａ・５４ｂに流体的に接続されている。前記コントロールバルブ１４５は後輪駆動用の油圧モータ１４０と車軸駆動装置１の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの両方に作動油を供給するか、もしくは車軸駆動装置１への作動油の流通を遮断して、後輪側の油圧モータ１４０のみに作動油が供給される状態に切り換え制御できるようにしている。即ち、前記コントロールバルブ１４５により本車両１００を四輪駆動モード、又は後輪二輪駆動モードに切り替え可能な構成としている。
【００５７】
車両１００を四輪駆動モードとした状態において、パイプポート５４ａ・５４ｂから車軸駆動装置１内に供給される作動油は、キドニーポート５３ａ・８３ａにて並列的に接続される（パラレル接続される）一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒを駆動する。
つまり、パイプポート５４ａから供給される作動油は、油路５２ａ・５５ｂを介して左側の油圧モータ４０Ｌを駆動し、油路５６ａ・８５ａを介して右側の油圧モータ４０Ｒを駆動する。そして、油路５２ｂ・５５ｂと油路５６ｂ・８５ｂを介してパイプポート５４ｂから排出される。
前記油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの駆動力はそれぞれモータ軸２３Ｌ・２３Ｒ、車軸３４Ｌ・３４Ｒに伝達され、前輪１Ｌ・１Ｒが回転駆動されるようになっている。
【００５８】
作動油の流れを説明すると、前進時には、油圧ポンプ１２０から吐出される油は、後輪駆動用の油圧モータ１４０を駆動した後に、車軸駆動装置１の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒへと流れる。これは、急発進時に前輪１Ｌ・１Ｒが一時的に浮き上がっても、必ず接地している後輪３Ｌ・３Ｒの方で確実に駆動状態にしておくためである。なお、後進時には、油圧ポンプ１２０から油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒを経て油圧モータ１４０へ流れる。
【００５９】
前記油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒを共通制御する可動斜板４３はパワーステアリング用の油圧アクチュエータ９に連動連結されており、該油圧アクチュエータ９の伸縮により前記可動斜板４３が傾動されると、前記一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの各々が同じ方向に容量変更される。
即ち、一方の油圧モータ４０Ｌ（４０Ｒ）の容量が増加すれば、他方の油圧モータ４０Ｒ（４０Ｌ）も同量増加し、一方の油圧モータ４０Ｌ（４０Ｒ）が減少すれば他方の油圧モータ４０Ｒ（４０Ｌ）も同量減少するのである。
【００６０】
以上の油圧回路構成において、旋回時等で前輪１Ｌ・１Ｒに負荷がかかり油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒに対して負荷変動が生じた場合、それぞれの油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒに分流される作動油の流量が変化し、左右の前輪１Ｌ・１Ｒにおいてデフ作用を生じる構成となっている。このため、車軸駆動装置１内に機械式の差動機構を設ける必要がなく、車軸駆動装置１をコンパクトにでき、地上高の確保が容易となるのである。
また、共通の可動斜板４３にて一対の油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒを制御できるため、該可動斜板４３を傾動するための機構をシンプル化することができる。
【００６１】
また、以上の油圧回路構成により車両１００を四輪駆動モードとしている場合、旋回時に前輪が増速され、旋回角度に応じて地面の上を円滑に回転してゆくため、車輪で芝や地面を引っ掻くことが無くスムーズな旋回を行うことができる。また、車両腹部にモアをミッドマウントする場合においては、その腹部に前輪１Ｌ・１Ｒを機械的に駆動するためのドライブシャフトが存在せず、その代りに変形容易な油圧配管になっているため、モアのための空間が広くレイアウトでき、その装着性、メンテナンス性が良好となる。さらに、伝動軸が存在しないため、デッキを下げることができ、乗降が楽になるといったメリットが得られる。
また、油圧モータ４０Ｌ・４０Ｒの油圧回路により、車軸に過負荷がかかった場合のピークトルクを吸収することができ、トルクリミッタと同様の作用を呈させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る車軸駆動装置の平面図。
【図２】同じく後面断面図。
【図３】同じく後面断面の一部拡大図。
【図４】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図。
【図５】連動機構の後面図。
【図６】左側センタセクションの側面図。
【図７】右側センタセクションの側面図。
【図８】アクスルケースの構成を示す後面断面図。
【図９】本発明に係る車軸駆動装置を備えた車両の走行駆動系の油圧回路図。
【符号の説明】
【００６３】
２    アクスルケース
２３Ｌ・２３Ｒ    モータ軸
２６    モータハウジング
３４Ｌ・３４Ｒ    車軸
４０L・４０R    油圧モータ
４１    シリンダブロック
４２    ピストン
４３    可動斜板
４３ａ    スラストベアリング
４４    コントロール軸
４７    プレート部材
５１L・５１R    センタセクション
Ｈ    油圧駆動ユニット
【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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