(57)【要約】【課題】操舵輪の操向性を高めるとともに、メンテナンス性に優れた作業車両を提案することを目的とする。【解決手段】単一車軸３５を支持したハウジング２８と、該ハウジング２８内に設けた該車軸駆動用の油圧モータ１０と、該単一車軸３５の端部に固設した単一の操舵輪となる前輪３６・３６と、よりなる操舵輪駆動ユニット１５であって、該ハウジング２８は、キングピン２７を介して、車両フレーム２に対して回動自在に取り付けられるものである。そして、該油圧モータ１０を可変容積型とし、該油圧モータ１０の可動斜板５３は、前記キングピン２７およびハウジング２８と車両フレーム２との間で操舵時の相対回動によって傾動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一車軸を支持したハウジングと、該ハウジング内に設けた該車軸駆動用の油圧モータと、該単一車軸の端部に固設した単一の操舵輪と、よりなる操舵輪駆動ユニットであって、該ハウジングは、キングピンを介して車両フレームに対して回動自在に取り付けられることを特徴とする操舵輪駆動ユニット。
【請求項２】
単一車軸を支持したハウジングと、該ハウジング内に設けた該車軸駆動用の油圧モータと、該単一車軸の端部に固設した単一の操舵輪と、よりなる操舵輪駆動ユニットであって、前記単一車軸は前記油圧モータの内側に同一軸心上に配設されていると共に、該ハウジングは、キングピンを介して車両フレームに対して回動自在に取り付けられることを特徴とする操舵輪駆動ユニット。
【請求項３】
前記油圧モータを可変容積型とし、該油圧モータの容積調節器は、前記キングピンおよびハウジングと車両フレームとの間で操舵時の相対回動によって操作されることを特徴とする請求項１または２記載の操舵輪駆動ユニット。
【請求項４】
前記車両フレームに固設される筒体に前記キングピンを回動可能に貫通し、該筒体内におけるキングピンの相対回動により前記容積調節器が操作されることを特徴とする請求項３記載の操舵輪駆動ユニット。
【請求項５】
前記キングピン内に前記油圧モータの油導管を施設することを特徴とする請求項１または２記載の操舵輪駆動ユニット。
【請求項６】
操舵輪と、キングピンと、該キングピンに接続して前記操舵輪を支持するハウジングと、該ハウジング内に設けた該操舵輪駆動用の第一油圧モータと、より構成され、該キングピンの車両フレームに対する回動により一体的に回動可能である操舵輪駆動ユニットを備えた作業車両であって、他の第二油圧モータおよびそれにて駆動される走行駆動輪、該第一・第二油圧モータに油を供給する油圧ポンプを設けており、該第一・第二油圧モータを該油圧ポンプに流体的に接続する油圧回路中に、該油圧ポンプに対して両油圧モータが直列に接続される状態と、並列に接続される状態とに切替可能とする変速切替弁を備えることを特徴とする四輪駆動車両。
【請求項７】
前記変速切替弁は更に、前記両油圧モータの内、前記第二油圧モータのみに前記油圧ポンプからの油を流すように切替可能とすることを特徴する請求項記６載の四輪駆動車両。
【請求項８】
前記第二油圧モータを可変容積型とし、該油圧モータの容積調節器は、前記変速切替弁が、前記第二油圧モータのみに前記油圧ポンプからの油を流すように切替られたときにその容積を小さくする方向へ操作されるように、前記変速切替弁と連動連係させてあることを特徴する請求項記７載の四輪駆動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵輪駆動ユニット及びそれを備えた四輪駆動車両の技術に関し、より詳細には、可変容積型の油圧モータを操舵輪に配設した駆動ユニットを形成し、四輪駆動車両の走行性や旋回性を良好にする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ローンモアや乗用芝刈機等の作業車両は、慌路や軟弱地においても走行・旋回が繰り返されるため、走行性能や旋回性能の向上が要請されている。そこで、作業車両の旋回性を向上させて、左右方向への旋回を容易にするために、丸形ハンドル等の操舵具を操作することによって、走行駆動輪を左右に旋回する操舵輪を設けたものが幾つか公知となっている。
【０００３】
例えば、特許文献１おいては、一対の操舵輪と操舵具（ハンドル）の間に介設される操舵機構を備えた作業車両であって、ハンドルを直進設定の位置からの操作量（舵角）を増大させるに伴って、旋回内側の操舵輪におけるハンドル単位操作量当りの左右旋回角度の増大率を増大させるようにした操舵輪の構成が提案されている。かかる構成とすることで、走行駆動輪の差動による左右の旋回を妨げないように、かつ、操舵輪の左右旋回角度を増大させることができるのである。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１０６７２５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
確かに、前記特許文献１において提案される作業車両の操舵輪は、少ないハンドル操作で操作量に応じて左右旋回角度を増加させることができる。しかしながら、かかる操舵輪の自力駆動が不能であったため、旋回に伴う走行速度が後輪の駆動力に依存されることになり、旋回時にオペレータによって受動的に速度調節する必要があった。特に、左右いずれかの旋回の際に駆動速度が遅いと、圃場等を傷めてしまうので、オペレータにおいてかかる駆動速度を手動で増速させる操作を必要としていた。
【０００６】
また、上記の従来の作業車両における操舵輪は、駆動装置等が故障や欠陥を生じた場合において、作業車両のミッションケースや各駆動輪やギア機構等の全体の取り替えを要する場合があり、かかるメンテナンスが煩わしかった。
【０００７】
そこで、本発明においては、操舵輪駆動ユニットおよびそれを利用した作業車両に関し、前記従来の課題を解決するもので、操舵輪の旋回反応を向上するとともに、メンテナンス性に優れた作業車両を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上に示すようであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
すなわち、請求項１においては、単一車軸を支持したハウジングと、該ハウジング内に設けた該車軸駆動用の油圧モータと、該単一車軸の端部に固設した単一の操舵輪と、よりなる操舵輪駆動ユニットであって、該ハウジングは、キングピンを介して車両フレームに対して回動自在に取り付けられるものである。
【００１０】
請求項２においては、単一車軸を支持したハウジングと、該ハウジング内に設けた該車軸駆動用の油圧モータと、該単一車軸の端部に固設した単一の操舵輪と、よりなる操舵輪駆動ユニットであって、前記単一車軸は前記油圧モータの内側に同一軸心上に配設されていると共に、該ハウジングは、キングピンを介して車両フレームに対して回動自在に取り付けられるものである。
【００１１】
請求項３においては、請求項１または２において、前記油圧モータを可変容積型とし、該油圧モータの容積調節器は、前記キングピンおよびハウジングと車両フレームとの間で操舵時の相対回動によって操作されるものである。
【００１２】
請求項４においては、請求項３において、前記車両フレームに固設される筒体に前記キングピンを回動可能に貫通し、該筒体内におけるキングピンの相対回動により前記容積調節器が操作されるものである。
【００１３】
請求項５においては、請求項１または２において、前記キングピン内に前記油圧モータの油導管を施設するものである。
【００１４】
請求項６においては、操舵輪と、キングピンと、該キングピンに接続して前記操舵輪を支持するハウジングと、該ハウジング内に設けた該操舵輪駆動用の第一油圧モータと、より構成され、該キングピンの車両フレームに対する回動により一体的に回動可能である操舵輪駆動ユニットを備えた作業車両であって、他の第二油圧モータおよびそれにて駆動される走行駆動輪、該第一・第二油圧モータに油を供給する油圧ポンプを設けており、該第一・第二油圧モータを該油圧ポンプに流体的に接続する油圧回路中に、該油圧ポンプに対して両油圧モータが直列に接続される状態と、並列に接続される状態とに切替可能とする変速切替弁を備えるものである。
【００１５】
請求項７においては、請求項６において、前記変速切替弁は更に、前記両油圧モータの内、前記第二油圧モータのみに前記油圧ポンプからの油を流すように切替可能とするものである。
【００１６】
請求項８においては、請求項７において、前記第二油圧モータを可変容積型とし、該油圧モータの容積調節器は、前記変速切替弁が、前記第二油圧モータのみに前記油圧ポンプからの油を流すように切替られたときにその容積を小さくする方向へ操作されるように、前記変速切替弁と連動連係させてあるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１８】
請求項１に示す構成としたので、操舵輪駆動ユニットにおける操舵輪がそれぞれ別個に駆動可能となり、作業車両の左右の旋回性が高められるとともに、油圧モータによるスムーズな増減速が可能となり、作業車両の操向性が高められる。また、車両フレームの下方空間が広く確保される。
【００１９】
請求項２に示す構成としたので、該モータ軸と車軸とに介設される部材点数を低減させ、ハウジング内の容積を小さくコンパクトにすることができ車輪リム内に無理なく収めることができる。
【００２０】
請求項３に示す構成としたので、ハウジングが直進位置より左右に操舵される際に、ハウジングの直進位置を基準とした、車両フレームに対する油圧モータの容積調節器の相対変位量を自動的に変換させることができ、操向性がより高められる。
【００２１】
請求項４に示す構成としたので、支持体に対して操舵輪駆動ユニットの着脱が容易となり、該キングピンおよびハウジングのメンテナンスや交換等を容易に行うことができる。
【００２２】
請求項５に示す構成としたので、該支持体の中空部に前記駆動ユニットにおける油導管等を配設することができ、かかる油導管等の外傷を防止するとともに、該駆動ユニットをまとまりよく構成させることができる。
【００２３】
請求項６に示す構成としたので、油圧ポンプの吐出油量と吐出方向の操作が無段で行えるため、走行中に操作可能な主変速的な使い方をし、第一油圧モータおよび第二油圧モータへの油流量を段階的に切り替えて、走行状況に応じて速度域を選定する副変速的な使い方をすることによって、左右前後輪の駆動速度を広範囲で変速ことができる。また、該各油圧モータは、それぞれ油圧ポンプと接続されているため、各操舵輪および走行駆動輪を容易に四輪駆動とすることができる。さらに、各駆動ユニット間を油圧回路によって接続することで、四輪駆動車両の下方にモア等を配設する空間を容易に確保することができる。
【００２４】
請求項７に示す構成としたので、各操舵輪および走行駆動輪を四輪駆動から二輪駆動に容易に切り替えることができ、四輪駆動車両の操行性が高められる。
【００２５】
請求項８に示す構成としたので、二輪駆動による経済的な高速走行が可能となる。平地での走行の際等にこのような切り替えを瞬時に行うことができ、移動時間を短縮できて作業効率がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第一実施例に係る作業車両の全体的な構成を示す平面図、図２は第一実施例で用いる操舵機構の平面略図、図３は左右一方側の前輪の駆動ユニットの正面断面図である。図４は作業車両の旋回状態を表す操舵機構の説明略図、図５は作業車両の旋回状態を表す平面図である。図６は前輪の駆動ユニットの上部拡大正面断面図、図７は同じく前輪の駆動ユニットの下部拡大正面断面図、図８は図３におけるＡ−Ａ矢視断面図、図９は図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図、図１０は図３におけるＣ−Ｃ矢視断面図、図１１はコントロールアームの平面図、図１２はハウジングの上部平面図、図１３は前輪の操舵に伴うコントロールアームおよび支持体の説明図、図１４は後輪の駆動ユニットの正面断面図である。図１５は第一実施例に係る油圧回路図、図１６は図１５の油圧回路図の一部を変更した油圧回路図、図１７はセンサ等の配置回路図である。図１８は本発明の第二実施例に係る作業車両の全体的な構成を示す平面図、図１９は図１８の後輪駆動装置を変更した平面図、図２０は同じく図１８の後輪駆動装置を変更した平面図、図２１は第ニ実施例に係る油圧回路図である。図２２は操舵輪駆動ユニットの一部を変更した正面断面図である。図２３は操舵輪駆動ユニットの一部を変更した正面断面図、図２４は図２３におけるＤ−Ｄ矢視断面図、図２５はハウジングの上部平面図である。図２６は本発明の第三実施例に係る作業車両の全体的な構成を示す平面図、図２７は第三実施例で用いる操舵機構の平面略図、図２８は左右一方側の後輪の駆動ユニットの正面断面図、図２９は作業車両の急旋回状態を表す平面図、図３０は同じく作業車両の芯地旋回状態を表す平面図、図３１は図２８におけるＥ−Ｅ矢視断面図、図３２は他方側の後輪の駆動ユニットの、図２８におけるＥ−Ｅ矢視と同じ位置での断面図、図３３は後輪の操舵に伴うコントロールアームおよび支持体の平面断面図、図３４は前輪の操舵に伴うコントロールアームおよび支持体の平面断面図、図３５は第三実施例に係る油圧回路図、図３６はセンサ等の配置回路図である。
【００２７】
（第一実施例）
まず、本実施例に係る作業車両１の全体構成について、以下に説明する。
図１に示すように、本実施例に係る作業車両１は二輪操舵／四輪駆動式であって、前後方向に沿う左右の車両フレーム２に、エンジン３、モア４、油圧ポンプ５、非操舵（後）輪、操舵（前）輪、ハンドル１６、リアディスチャージ用のダクト７４等がそれぞれ配置されている。
【００２８】
該車両フレーム２の後端部にエンジン３が防振部材７５によって防振支持され、該エンジン３の周囲にはラジエータやバッテリー、エアクリーナやマフラー等の装置群が配設される（図略）。該作業車両１の腹部には三枚の刈刃４ａ・４ａ・４ａを備えたモア４が支持されており（ミッドマウントモア）、該モア４は、その上方においてエンジン３と図示せぬ入力軸を介して連設されている。作業車両１の非操舵（後）輪の間で後方へ延伸する前後方向に沿ってリアディスチャージ用のダクト７４が施設されている。該ダクト７４は、該モア４に連設され、該モア４で刈り取った芝草が、該リアディスチャージ用のダクト７４を介して作業車両１の後端に装備した図示せぬ集草容器へと送出されるようにしている。
【００２９】
車両フレーム２の適宜個所において搭載されたエンジン３の近傍には、可変容積型の油圧ポンプ５が配設されている。該油圧ポンプ５は、該エンジン３とそれぞれの入力軸および出力軸に配設されたプーリを介して、該エンジン３からの動力で駆動される（図略）。該油圧ポンプ５は、作業車両１に施設される油路（第一の回路８９、第二の回路９０等）を介して、後述する第一および第二油圧モータ１０・８０と流体的に接続されている（図１５参照）。なお、作業車両１における該エンジン３および油圧ポンプ５の配設位置はこれに限定されるものではなく、エンジン３のクランク軸の向きに応じて油圧ポンプ５は適切な位置にレイアウトされる。
【００３０】
該油圧ポンプ５からの油の吐出量や吐出方向は可動斜板の操作によって変更され、該可動斜板は、アームやリンク等の連結手段を介して、作業車両１に設けられる主変速ペダル１０６やレバー等の速度調整操作器具と連結されて、該操作器具の操作によって、作業車両１の前進・後進が切り替えられる。なお、該主変速ペダル１０６の近傍に配設された図示せぬ主変速センサが、後述するコントローラ１０７に接続され、該主変速ペダル１０６の踏動操作による作業車両１の進行（前進・後進）方向が検知される（図１７参照）。
【００３１】
前記油圧ポンプ５は、可変容積型とされ、その可動斜板の傾動等による出力調整手段によって油の吐出量と吐出方向を変更すると、後述する駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒや駆動ユニット１３Ｌ・１３Ｒから無段変速出力を得ることができる。
【００３２】
該車両フレーム２の前部には、操舵輪である前輪３６を各別に具備する左右一対の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒが操向（左右回動）自在に配設され、また、該車両フレーム２の後部には、非操舵輪である後輪７９を各別に具備する左右一対の駆動ユニット１３Ｌ・１３Ｒが位置変更（左右回動）不能に配設されている。該車両フレーム２の前部の左右方向にクロスメンバ１４が横設され、該クロスメンバ１４の左右両端部に、各駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒが相対位置変更（左右回動）可能に枢設されている。該駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒにはそれぞれ可変容積型の第一油圧モータ１０、該駆動ユニット１３Ｌ・１３Ｒにはそれぞれ可変容積型の第二油圧モータ８０が内蔵されている。この左右の第一油圧モータ１０は図外の配管を通じて閉回路で並列的に前記油圧ポンプ５と流体接続されており、これによって左右の第一油圧モータ１０の各々に作用する負荷に応じて油圧的なデファアレンシャル効果を生ずるようになっている。左右の第ニ油圧モータ８０も同様である。
【００３３】
なお、以下、特に断りのない場合には、駆動ユニット１５Ｌ（１３Ｌ）について説明する。すなわち、本実施例においては、左右の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒ（もしくは１３Ｌ・１３Ｒ）の構成は互いに異なることがなく、略同一で左右対称的に配置されたものである。
【００３４】
次に、操舵輪である前輪３６・３６の操舵機構について説明する。
図２および図３に示すように、作業車両１には、該前輪３６・３６をハンドル１６に連動連結する左右の操舵ギア機構１７・１７によって、操舵リンク機構１８が形成されている。該ハンドル１６は、ステアリングギアボックス１９を介して、舵取リンク２０の略中央部の出力軸２１に連結されている。該ハンドル１６の旋回操作によって、該舵取リンク２０の回動が操舵リンク機構１８に伝達され、左右の該操舵ギア機構１７・１７を介して、左右の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒが左右に旋回されるのである。該ハンドル１６の回動力を油圧力に変換すべく、ハンドル１６と出力軸２１との間に、油圧のパワーステアリングが介設されてもよい。かかる場合には、ギアボックス１９の代わりに、パワステシリンダ等の油圧制御機器が配設される。
【００３５】
なお、ハンドル１６近傍には、該ハンドル１６の回動（操舵）角度を検出する舵角センサ１０４が配設されている。該舵角センサ１０４は、後述するコントローラ１０７に接続される（図１７参照）。
【００３６】
該操舵リンク機構１８は、前記クロスメンバ１４上方の左右相対する位置に、駆動ギア２２としての扇形ギアが、歯周部を左右外側に向けた状態で、略上下方向の支点ピン２３により、略水平回動可能にそれぞれ軸支されている。そして、該駆動ギア２２の各内側端（各支点ピン２３より作業車両１の左右中央より）には、枢支ジョイント２４を介してロッド２５の一端が取り付けられている。一方、ステアリングギアボックスの出力軸２１に装着した舵取リンク２０の両端に前記ロッド２５の他端が取り付けられている。これにより、ハンドル１６を左右に切ると駆動ギア２２の各々が相反する方向へ回動される。
【００３７】
該クロスメンバ１４の左右各端には、キングピン２７の支持体２６が固設され、該支持体２６には、上下に開口された筒状のキングピン２７が、左右回動可能に下方から内挿されている。該キングピン２７の上端部には、従動ギア３０としての扇形ギアが嵌設され、該キングピン２７は該従動ギア３０の枢軸として、該従動ギア３０と一体に略水平に回動される。該従動ギア３０の内側の歯周部は、前記駆動ギア２２の外側の歯周部に噛合される。該キングピン２７の下端部には、ハウジング２８が連設されて、駆動ユニット１５が構成されている。該キングピン２７が該従動ギア３０と一体として回動されるため、該キングピン２７に連設される該ハウジング２８は、キングピン２７を介して、車両フレーム２と相対回動自在に取り付けられていることになる。２９はハウジング２８の上面に形成したマウントボス部であり、キングピン２７の下部に設けたベースプレート部２７ａが装着される（図６参照）。
【００３８】
図４および図５に示すように、該ハンドル１６が左右いずれかに回動されると、一方の操舵ギア機構１７は、該駆動ギア２２が歯周部を前方に移動するように回動されて、該駆動ギア２２に噛合される従動ギア３０が歯周部を前方に移動されるように回動される。他方の操舵ギア機構１７は、該従動ギア３０が、該駆動ギア２２とともにその歯周部を後方に移動するように回動される。そうすると、該従動ギア３０の回動に連係されて、前輪３６の一方が前端を外向きにするように、また、他方が前端を内向きにするようにして左右回動される。そして、該駆動ギア２２および従動ギア３０は、該駆動ギア２２の前端と従動ギア３０の前端とが近づくほど（換言すれば、後端同士が遠ざかるほど）、該前輪３６の前端は、左右内側を向く。その逆に、該駆動ギア２２の前端と該従動ギア３０の前端とが遠ざかるほど（換言すれば、後端同士が近づくほど）、該前輪３６の前端は、左右外側を向くように構成されている。
【００３９】
特に、本実施例においては、内外輪に左右旋回角度を設けて、内輪の左右回動角を外輪よりも大きくなるようなアッカーマン−ジャント機構とされ、作業車両１の左右旋回の操向性を高めるようにしている。具体的には、該駆動ギア２２および従動ギア３０の形状を非円形とすることによって、かかる左右旋回角度差を現出させている。すなわち、該駆動ギア２２の半径Ｒ１が、その回転方向および角度によらず、該従動ギア３０の半径Ｒ２よりも長く、これにより、該前輪３６の左右回動許容角度が増幅されている。さらに、該駆動ギア２２は、半径Ｒ１が回動に伴って変化するように形成され、かつ、該従動ギア３０も、半径Ｒ２がこれを補うような形状とされている。
【００４０】
前記操舵ギア機構１７が、内輪に連動するものである場合には、駆動ギア２２および従動ギア３０の後端同士が近づくほど半径Ｒ１が増大し、かかる半径Ｒ１が増大した分だけ半径Ｒ２が減少する。一方、該操舵ギア機構１７が、外輪に連動するものである場合には、駆動ギア２２および従動ギア３０の前端同士が近づくほど半径Ｒ１が減少し、かかる半径Ｒ１が減少した分だけ半径Ｒ２が増大する。そのため、ハンドル１６の回動角を大きくするにつれ、外輪に連動している操舵ギア機構１７のギア径比Ｒ２／Ｒ１は大きくなり、外輪の左右回動角の増加率は小さくなる。同時に、内輪に連動している操舵ギア機構１７のかかるギア径比Ｒ２／Ｒ１は、外輪に連動する操舵ギア機構１７のそれの増大分だけ減少し、内輪の左右回動角の増加率が大きくなる。
【００４１】
以上のような構成とすることで、前輪３６のうち、内輪および外輪の左右回動角度差を、ハンドル１６の回動角が大きくなるほど大きくすることができる。そのうえ、該ハンドル１６の少ない操作量で、内輪および外輪の左右回動角度差を設けて、各駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒを大きく回動させることができる。本実施例においては、ハンドル１６の最大切れ時では、図５に示すように、旋回中心点１１０が後輪７９の回転軸線上に現出されるように設定してある。そのときには内輪側の後輪７９（図５において左方）に作用する負荷が駆動力よりも勝るため該後輪７９の回転が停止する。
【００４２】
ここで、図５に示すように、平面視で、作業車両１（車両フレーム２）の前後方向の左右中心線をＡ１、左右両前輪３６・３６の左右回動中心同士、すなわち、左右両駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒのキングピン２７の軸心同士を結ぶ左右方向の直線をＡ２、左右後輪７９・７９の軸心同士、すなわち、左右両駆動ユニット１３Ｌ・１３Ｒ（両第二油圧モータ８０）の軸心同士を結ぶ左右方向の直線をＡ３とし、さらに、該線Ａ１と線Ａ２との交点を点１１１、該線Ａ１と線Ａ３との交点を点１１２とすると、旋回中心点１１０から点１１１までの距離が、左右前輪３６・３６間の車両中心の旋回半径（以下、単に「前輪３６の旋回半径１１１ａ」とする）であり、旋回中心点１１０から点１１２までの距離が、左右後輪７９・７９間の車両中心の旋回半径（以下、単に「後輪７９の旋回半径１１２ａ」とする）となる。
【００４３】
そうすると、作業車両１が旋回される場合において、前輪３６および後輪７９の旋回半径１１１ａ・１１２ａの大きさを比べると、該前輪３６の旋回半径１１１ａの方が大きい。これは、後輪７９が左右に操舵されない一方で、前輪３６がハンドル１６によって操舵されることによって、旋回中心点１１０が前輪３６と後輪７９との中間には現出されることはなく、後輪７９の回転軸線上に現出されるからである。したがって、四輪駆動状態でスムーズな旋回を得ようとすると、この旋回半径差に見合う割合で第二油圧モータ８０よりも第一油圧モータ１０の回転数を増加してやる必要があり、本発明においては後述するように、該ハンドル１６が旋回操作されると、自動的に第一油圧モータ１０の容積を減少させて作業車両１の旋回性が高められている。
【００４４】
なお、該第一油圧モータ１０の容積を減少させるにあたり、本実施例では、後述するように左右同じ割合（Ｘ）で減少させる一方、旋回内側と旋回外側の前輪回転差は左右の第一油圧モータ１０の油圧デファレンシャル効果により吸収されるようにしているが、別の対処方法として、第一油圧モータ１０の左右で独立的に、容積減少割合を変化させる、すなわち、旋回内側と旋回外側の前輪回転差分に見合う容積変化量（Ｙ）を前記割合（Ｘ）に対して、旋回内側の第一油圧モータ１０に対しては減算し、旋回外側の第一油圧モータ１０に対しては加算することで積極的に回転差を生じさせてもよい。
【００４５】
次に、駆動ユニット１５について、以下に説明する。
図３および図６に示すように、前記操舵輪の駆動ユニット１５において、前記従動ギア３０の上方を覆うようにキャップ部材３１が、ジョイント部材３４によって、支持体２６と相対回転不可能に連結されている。該従動ギア３０が嵌設されたキングピン２７には、該従動ギア３０の下面と該支持体２６の上部開口縁部との間、および、前記キングピン２７のベースプレート部２７ａの上面と該支持体２６の下部開口縁部との間にそれぞれスラストベアリング３３ａが介在されている。また、キングピン２７の外周面と支持体２６の内周面との間の上下位置にはベアリング（ブッシュ）３３ｂが介在されており、さらに、各スラストベアリング３３ａとベアリング（ブッシュ）３３ｂとの間にはオイルシールを介装してある。そして、従動ギア３０の上方向への抜け止めを止輪３２で行うことにより、支持体２６の内部でキングピン２７が安定して回動自在に支持される。
【００４６】
該キングピン２７は、まずキャップ部材３１を支持体２６から除去し、次いで止輪３２を外して従動ギア３０を取り外すことによって、該支持体２６から容易に挿脱させることができる。すなわち、筒状に形成された該支持体２６の下方から挿通されるキングピン２７は、上端において該従動ギア３０に嵌合されているが、該従動ギア３０を脱離させることで、該支持体２６下方から容易に取り外すことができるのである。このような構成とすることで、該キングピン２７およびハウジング２８のメンテナンスや交換等を容易に行うことができる。
【００４７】
該キングピン２７の中空部内に、ドレン導管４６、油管４７・４８およびブレーキワイヤ４９が施設されている。キャップ部材３１上面に螺着固定された管継手４６ｂ・４７ｂ・４８ｂを経由して油管４７・４８は前記油圧ポンプ５に、また、ドレン導管４６は図外のオイルタンクにそれぞれ流体接続している。ブレーキワイヤ４９のアウタワイヤはキャップ部材３１上面に保持されて図外のブレーキペダルに接続されている。これらのドレン導管４６等は後述のようにハウジング２８およびキングピン２７と一緒に回動するものであって、該油管４７等が若干の弛みを有する弾性パイプ材から成り、捩れても機能が損なわれず、かつ、該キングピン２７の回動を妨げないようにしている。また、筒状の該キングピン２７の中空部に該油管４７等を施設することで、該油管４７等の外傷を防止するとともに、該駆動ユニット１５をまとまりよく構成させることができる。
【００４８】
図３および図７に示すように、前記キングピン２７の下端に、前記車軸３５の軸線に沿って上下方向に分離接合自在な２つの半割ハウジング部２８ａ・２８ｂを有する前記ハウジング２８が固設されている。該ハウジング２８内は、可変容積型の第一油圧モータ１０、遊星歯車機構による減速機構３８、ブレーキ機構３９、可動斜板５３の傾動機構（容積調節器）４０等が配設されている。また、該ハウジング２８内に配設されたベアリング支持部６７・６７によって、車軸３５が水平方向に支持され、該車軸３５の一端が、該ハウジング２８の一側面から作業車両１の外方に向けて突出され、かかる突出端に形成したハブに前輪３６が固着されている。
【００４９】
なお、該車軸３５の近傍には、車軸回転数センサ１０２・１０２が配設され、該車軸回転数センサ１０２・１０２は、後述するコントローラ１０７に接続されている（図１６参照）。
【００５０】
該上半割ハウジング部２８ａおよび下半割ハウジング部２８ｂは、接合面を介して当接され、ボルト３７によってネジ締め固定され、該ハウジング２８は、各駆動ユニット１５が作動位置に配設された状態で、かかる接合面が車軸３５に対して平行となるように配設される。また、該上半割ハウジング部２８ａの上面に、マウントボス部２９が形成され、該マウントボス部２９が、前記キングピン２７の下端部のベースプレート部２７ａと連結されている。なお、このハウジング２８は車軸３５の軸線に対して直角な接合面を通じて左右方向に分離接合自在な２つの半割ハウジング部によって構成しても良い。
【００５１】
次に、第一油圧モータ１０について、以下に詳述する。
図３、図７乃至図９に示すように、該ハウジング２８内の左右方向の略中央にセンタセクション４１が配設され、該センタセクション４１は、前記上半割ハウジング部２８ａに下方からボルト４２・４２によって、ネジ締め固定されている。該センタセクション４１を用いることで、該ハウジング２８に対して分離可能であることから該ハウジング２８の加工が容易となり、かつ、該ハウジング２８外への油漏れを防止することができる。また、ハウジング２８を上下半割として、該上半割ハウジングb部２８ａに該センタセクション４１を固設することで、該センタセクション４１等に対する油圧の影響を少なくしている。
【００５２】
該センタセクション４１は、略四角形のプレート状に形成され、上面には、油給排ポート４１ａおよび油給排ポート４１ｂが集中して開口されている。上半割ハウジング部２８ａの上壁には３本の管継手４６ａ・４７ａ・４８ａが螺着され、該油給排ポート４１ａ、油給排ポート４１ｂが該管継手４７ａ・４８ａに接続されて、前記キングピン２７の中空部内に施設される前記油管４７・４８とそれぞれ連設されている。前記管継手４６ａはハウジング２８内の油溜まりと連通してキングピン２７の中空部内のドレン導管４６に接続される。第一油圧モータ１０との設置面には、油給排ポート４１ａに連通するキドニーポート５０ａおよび油給排ポート４１ｂに連通するキドニーポート５０ｂが開口され、該キドニーポート５０ａ・５０ｂにその吸入部と吐出部が連通するように、第一油圧モータ１０を構成するシリンダブロック５１が回転自在に支持されている。また、該センタセクション４１の略中央の回転軸芯上に貫通孔４３が貫設され、該貫通孔４３に、車軸３５を挿通させるために中空状に形成したモータ軸５６が前記設置面およびそれとは反対側へそれぞれ突出するように挿通支持されている。
【００５３】
該シリンダブロック５１に穿設された複数のシリンダ孔内に、付勢バネを介してピストン５２・５２・・・が往復自在に嵌合され、該ピストン５２・５２・・・の頭部に、容積調節器としての可動斜板５３のスラストベアリング５４が当接されている。こうして、アキシャルピストンタイプの第一油圧モータ１０が形成されている。該可動斜板５３の中央位置に、左右方向に開口部が形成され、該開口部に前記車軸３５が貫通されている。該可動斜板５３の左方に凸円弧面が形成され、上半割ハウジング部２８ａの左方内面に設置された凹円弧面を有する台座５５と摺接されている。このような形状とすることで、該可動斜板５３は、該台座５５に沿って左右方向へ傾動可能とされるのである。このクレードル形の可動斜板５３は、前記のような台座５５を必要としないトラニオン形であってもよい。なお、本発明においては第一油圧モータ１０をアキシャルピストンタイプに限定するものではなく、ラジアルピストンタイプであってもよい。その場合の容積調節器はカムリングとなる。
【００５４】
前記油圧ポンプ５から、油管４７（４８）を介して管継手４７ａ（４８ａ）に圧送された油は、該センタセクション４１内に導入される油給排ポート４１ａ（４１ｂ）から、該シリンダブロック５１へと送出される。このようにして、該第一油圧モータ１０と油圧ポンプ５が互いに流体的に接続されているのである。また、該可動斜板５３が、接触面部を前記シリンダブロック５１の回転軸芯に対して垂直である面（水平面）から図８に示すように所定角だけ傾動しておくようにその初期位置（車両直進位置）を設定する。この位置から接触面部を垂直方向へ近づけていくように操作されると、該第一油圧モータ１０の容積が減少するように変更され、前輪３６の回転数が初期位置のときに比べて増加される。かかる可動斜板５３の傾動機構４０の詳細は、後述する。
【００５５】
このように、各駆動ユニット１５には、前輪３６の駆動用として第一油圧モータ１０が配設されて、前輪３６ごとに個別に駆動可能とされているのである。また、該油圧ポンプ５と各第一油圧モータ１０とは変形容易な配管を介して接続されるため、左右の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒへのエンジン３の動力伝達に際し、車両フレーム２内の空間に駆動軸や伝達機構等を別途設ける必要がなく、該車両フレーム２の下方空間を、モア４やリアディスチャージ用のダクト７４等の配置用に広く確保することができる。
【００５６】
次に、減速機構３８について、以下に詳述する。
図３、図７および図８に示すように、前記センタセクション４１の右方には、該減速機構３８として、二段減速式の遊星歯車機構が構成されている。該第一油圧モータ１０の貫通孔４３に、車軸３５が水平方向に貫設され、該車軸３５には前記モータ軸５６がベアリング（ブッシュ）を介して遊嵌支持されている。このように、該第一油圧モータ１０の前記モータ軸５６が中空とされ、該車軸３５に該モータ軸５６が相対回転可能に遊嵌されるため、該第一油圧モータ１０が配設されるハウジング２８内の容積を小さくコンパクトにすることができ車輪リム内に無理なく収めることができる。
【００５７】
該モータ軸５６は、前記シリンダブロック５１の回転中心部分とスプライン嵌合され、該モータ軸５６の一側端部に、出力ギア６５が相対回転不能に嵌合されている。該出力ギア６５の外周には、複数の第一プラネタリギア５７・５７・・・が、該出力ギア６５と噛合可能に第一キャリア５８により回転自在に枢支され、同時に、インターナルギア５９と噛合されている。該インターナルギア５９は、上半割ハウジング部２８ａおよび下半割ハウジング部２８ｂの内壁面に対して、その外周面上に形成した廻り止め突起５９ａによって回転不能に固設されている。
【００５８】
該第一キャリア５８は回転中心部に内歯を有し、前記車軸３５に遊嵌された幅広のサンギア６０上の片側に設置され噛合される。該第一キャリア５８の右方において、複数の第二プラネタリギア６１・６１・・・が、該サンギア６０と噛合可能に第二キャリア６２により枢支され、同時に、前記インターナルギア５９と噛合されている。該第二キャリア６２の回転中心部は、前記車軸３５の一側端部と、相対回転不能にスプライン嵌合されている。
【００５９】
そして、該第一油圧モータ１０にて回転駆動されるシリンダブロック５１の駆動が、シリンダブロック５１→モータ軸５６→出力ギア６５→第一プラネタリギア５７・５７・・・→第一キャリア５８→サンギア６０→第二プラネタリギア６１・６１・・・→第二キャリア６２→車軸３５→前輪３６へと伝達されて、作業車両１が走行可能とされている。
【００６０】
なお、図８に示すように、該ハウジング２８はセンタセクション４１を境にして機体外方（図８において左方）側に比べて内方（図８において右方）側の方が、その径方向寸法が大きくなるように構成されている（Ｌ１＜Ｌ２）。そのため、該ハウジング２８の外方に第一油圧モータ１０を配置させるにあたっては、車輪リム内に収めるべく高速・低トルク形の寸法の小さいタイプのものを使用可能とするために車輪リム外に位置するハウジング２８の内方に減速機構３８を配置する空間を充分に確保することができる。
【００６１】
以上のように、ハウジング２８内に該第一油圧モータ１０や車軸３５等を配設して、該ハウジング２８を車両フレーム２に対して相対回動可能とすることで、該第一油圧モータ１０から車軸３５へ動力を伝達するための複雑な機構を設けることなく、駆動ユニット１５を構成することができる。また、該ハウジング２８内に、第一油圧モータ１０および車軸３５等を共通して配設させるため、該第一油圧モータ１０と車軸３５とに介設される部材点数を低減させることができる。さらに中空のモータ軸５６を配設することでより一層効果的に、該第一油圧モータ１０による駆動を車軸３５に伝達させることができる。
【００６２】
なお、本実施例における駆動ユニット１５の減速機構３８としては、上述のような二段階減速式の遊星歯車機構を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、二段減速式の平行ギア機構であってもよい。また、車両の仕様によっては一段減速式の遊星歯車機構としてもよい。該減速機構３８の別実施例についての詳細は、後述する。
【００６３】
次に、ブレーキ機構３９について、以下に説明する。
図３、図７および図８に示すように、減速機構３８と前記センタセクション４１との間に、湿式ディスク形のブレーキ機構３９が設けられ、該ブレーキ機構３９は、図示せぬブレーキペダルにより制動力の操作が可能とされている。ブレーキペダルを踏み込むと、かかるブレーキペダルに連結連動したブレーキワイヤ４９およびハウジング２８の上方に配設されたブレーキアーム６８を引き、カム６３が回転操作されて、プレッシャープレート６４が軸方向に摺動され、前記出力ギア６５の端部に係止された摩擦板６６を押圧し、該出力ギア６５に回転抵抗を与え、車軸３５にブレーキ作用を発生させるようにしている。
【００６４】
次に、可動斜板５３の傾動機構４０について、以下に説明する。
図３、図７、図１０乃至図１３に示すように、駆動ユニット１５においては、前記第一油圧モータ１０の可動斜板５３の傾動角を初期位置から所定の容積減少位置へ変更する傾動機構４０が構成されている。上半割ハウジング部２８ａの上面に、制御軸６９が垂直方向に回動自在に支持され、該制御軸６９の下端に、回動アーム７０が相対回転不能に嵌合されている。該回動アーム７０の先端部は、該可動斜板５３の上面に突設された凸部５３ａに係合されている。
【００６５】
該制御軸６９の上端に、コントロールアーム７１が相対回転不能に嵌合され、該コントロールアーム７１は、上方に突出してからハウジング２８の回動方向（支持体２６方向）と平行するように折曲されて入力部７１ａが形成され、該入力部７１ａは、前記支持体２６の外周面上に設けたカム２６ａに沿うように二方向に延出され、平面視略Ｃ字状に湾曲されている。そして、該入力部７１ａ先端の当接部７１ｂにおいて、該支持体２６のカム２６ａの外周面に当接されている。
【００６６】
図１０に示すように、該支持体２６のカム２６ａは、軸心Ｓから外周面までの距離Ｌ３が略９０度間隔で異なるように成形されている。２点鎖線で表示したものは比較用であり距離Ｌ３を半径とする真円である。すなわち、該カム２６ａの外周縁は、軸心Ｓを通る鉛直線上の位置Ｐ１・Ｐ３、位置Ｐ２・Ｐ４において、かかる距離Ｌ３が等しい長さとなるように形成されている。位置Ｐ１から位置Ｐ２にかけて（反時計回りに）距離Ｌ３が徐々に小さくなるように形成され、前記真円との間でマイナスの偏差分ΔＬが生じる。位置Ｐ３から位置Ｐ４にかけて距離Ｌ３が徐々に大きくなるように形成されて前記真円との間でプラスの偏差分ΔＬが生じる。そして、位置Ｐ１から位置Ｐ４にかけて（時計回りに）距離Ｌ３が徐々に小さくなるように形成され、前記真円との間でマイナスの偏差分ΔＬが生じる。位置Ｐ３から位置Ｐ２にかけて距離Ｌ３が徐々に大きくなるように形成されて前記真円との間でプラスの偏差分ΔＬが生じる。この４つの前記偏差分ΔＬは本実施例においては互いに略同じ長さである。そして、入力部７１ａの先端の当接部７１ｂの一方は位置Ｐ１から位置Ｐ２まで間、および、位置Ｐ１から位置Ｐ４までの間を摺接するものであり、当接部７１ｂの他方は位置Ｐ３から位置Ｐ４まで間、および、位置Ｐ３から位置Ｐ２までの間を摺接するものである。かかる位置Ｐ２および位置Ｐ４には段差２６ｂが形成される。
【００６７】
該カム２６ａの外周縁において、位置Ｐ１から位置Ｐ４方向への中心角域、および、位置Ｐ３から位置Ｐ２方向への中心角域を前輪の外切れ中心角域、また、位置Ｐ１から位置Ｐ２方向への中心角域、および、位置Ｐ３から位置Ｐ４方向への中心角域を前輪の内切れ中心角域とすると、該外切れ中心角域よりも内切れ中心角域の方が大きくなるように形成されている。このようにカム２６ａの外周縁の形状で中心角域を異なるように形成することで、前記アッカーマン−ジャント機構にもとづく駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒの外切れおよび内切れでそれぞれ異なる旋回角度に簡単に対応させることができる。
【００６８】
図１３（ａ）に示すように、前記可動斜板５３の斜板角度が中立位置では、前記コントロールアーム７１の当接部７１ｂが、該カム２６ａの外周面の位置Ｐ１・Ｐ３において当接されている。前記ハンドル１６を切ると、キングピン２７およびハウジング２８が前記操舵ギア機構１７による旋回角度分だけ回動される。該コントロールアーム７１は、該ハウジング２８に突設される制御軸６９に嵌合されているため、該ハウジング２８の回動と連動し、前記軸心Ｓから該制御軸６９までの距離Ｌ４を維持して、カム２６ａに対して相対回動される。そして、該当接部７１ｂが、該カム２６ａの外周面に沿って回動され、コントロールアーム７１が、該制御軸６９を回動中心として、ハンドル１６を切る方向とは無関係に常に一方向に回動される（以下、かかる方向をＸ方向とする）。
【００６９】
具体的には、図１３（ｂ）に示すように、前記ハンドル１６が左方に回動されると、該駆動ユニット１５Ｌが内切れされて、該当接部７１ｂが位置Ｐ１（位置３）から位置Ｐ２（位置４）方向へと回動され、最大内切れ時に、前記段差２６ｂに当接される。該カム２６ａは、位置Ｐ１から位置Ｐ２にかけて距離Ｌ３が徐々に小さくなるように形成され、位置Ｐ３から位置Ｐ４にかけて距離Ｌ３が徐々に大きくなるように形成されているため、該コントロールアーム７１は当接部７１ｂを介して偏差分ΔＬだけ、制御軸６９を中心として、Ｘ方向に徐々に回動される。そして、該コントロールアーム７１がＸ方向に回動されると、制御軸６９を介して前記回動アーム７０が連動して回動され、該回動アーム７０によって可動斜板５３の斜板角度が小さくなるように傾動される。
【００７０】
一方、図１３（ｃ）に示すように、ハンドル１６が右方に回動されると、該駆動ユニット１５Ｌが外切れされて、該当接部７１ｂが位置Ｐ１（位置３）から位置Ｐ４（位置２）方向へと回動される。該カム２６ａは、位置Ｐ１から位置Ｐ４にかけて距離Ｌ３が徐々に小さくなるように形成され、位置Ｐ３から位置Ｐ２にかけて距離Ｌ３が徐々に大きくなるように形成されているため、該コントロールアーム７１が当接部７１ｂを介して偏差分ΔＬだけ制御軸６９を中心として、内切れ時と同様に、Ｘ方向に徐々に回動される。そして、同様に、該コントロールアーム７１の回動に伴って、該可動斜板５３の斜板角度が小さくなるように傾動される。
【００７１】
なお、カム２６ａの外周縁形状を、本実施例では内切れ時と外切れ時とで同じ偏差分ΔＬが現出されるようにしたことで、偏差分ΔＬによって操舵輪の左右旋回時に第一油圧モータ１０の容積を同じ割合で減少させることとし、旋回内側と旋回外側の車輪回転差は左右の第一油圧モータ１０の油圧デファレンシャル効果により吸収されるようにしたものである。カム２６ａの外周縁形状において内切れ時と外切れ時とで異なる偏差分ΔＬが現出されるように形成しておけば、第一油圧モータ１０の左旋回と右旋回とで独立的に、それぞれの容積減少割合を変化させ得る。すなわち、旋回内側の第一油圧モータ１０に対しては増速割合を小さくし、これに対して、旋回外側の第一油圧モータ１０ではその割合を大きくして積極的に車輪回転差を生じさせるようにすることも可能である。
【００７２】
このように、ハウジング２８が直進位置より左右に操舵される際には、該ハウジング２８の直進位置を基準とした、車両フレーム２の支持部２６に対する相対変位量を自動的に、第一油圧モータ１０の可動斜板５３の斜板角度を小さくする方向への操作量に変換しているため、旋回時に作業車両１の操舵輪が、理想的な旋回速度に見合うようになり、上述した操向性はより高められる。
【００７３】
次に、非操舵輪である後輪７９・７９について、以下に説明する。
図１４に示すように、走行駆動輪である後輪７９を各別に具備する左右一対の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒが位置変更不能に配設されている。車両フレーム２の後方であって、前記リアディスチャージ用のダクト７４の側方に、該駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒのハウジング７６が、正面視略Ｌ字状のブラケット７７を介して、前記車両フレーム２にボルト８６・８７によってネジ締め固定されている。該上半割ハウジング部７６ａおよび下半割ハウジング部７６ｂは、接合面を介して当接され、ボルト８８によってネジ締め固定されている。該ハウジング７６は、駆動ユニット１３が作動位置に配設された状態で、かかる接合面が略水平となるように配設される。そして、車軸７８が該ハウジング７６内に配設されたベアリング支持部８４・８４によって水平方向に支持され、該車軸７８の一端が該ハウジング７６の一側面から作業車両１の外方に向けて突出され、かかる突出部に後輪７９が固着されている。
【００７４】
該ハウジング７６内は、可変容積型の第二油圧モータ８０、減速機構８１、ブレーキ機構８２、可動斜板７３とその傾動機構８３等が配置されている。該減速機構８１、ブレーキ機構８２および傾動機構８３の構成については、上述の駆動ユニット１５における構成と同様であり、説明を省略する。前記第二油圧モータ８０は固定容積型であっても構わないが、本実施例では後述する理由で可変容積型を用い、該傾動機構８３は外部アクチュエータ１０１によって制御される。また、左右の駆動ユニット１３Ｌ・１３Ｒの該車軸７８・７８の近傍にそれぞれ車軸回転数センサ１０２・１０２が配設され、該車軸回転数センサ１０２・１０２は、後述するコントローラ１０７に接続されている（図１７参照）。
【００７５】
後輪７９を駆動するためには、第二油圧モータ８０を配設した各別の駆動ユニット１３によること以外にも、例えば、機械的な差動機構を備えたＨＳＴ駆動装置を設けて、前記エンジン３からの駆動を、差動機構を介して後輪７９に伝達するような構成としてもよい。詳細は、後述する（図１８および図２１参照）。また、後輪７９を操舵輪として、後輪７９も前輪と同様ハンドル１６によって操向可能とする（四輪操舵）ようにしてもよい。詳細については、後述する（図１９、図２６参照）。
【００７６】
なお、前記ハウジング７６は、前記操舵輪のハウジング２８と共用するようにしてもよい。具体的には、該ハウジング７６に、該ハウジング２８のマウントボス部２９の形状と共通するマウントボス部が形成される。かかる形状とすることで、操舵輪用として使用する場合には前記キングピン２７を、もしくは非操舵輪用として使用する場合にはブラケット７７を取り付けることができ、前後輪それぞれの駆動ユニットを１個の駆動ユニットで賄い、部品共有による生産コストを低減させることができる。
【００７７】
次に、作業車両１の走行系の油圧回路について、以下に説明する。
図１５に示す油圧回路において、操舵輪の各駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒには、前記油圧ポンプ５に第一油圧モータ１０・１０を接続するための第一の回路８９が形成され、非操舵輪の各駆動ユニット１３Ｌ・１３Ｒには、該油圧ポンプ５に第二油圧モータ８０・８０を接続するための第二の回路９０が形成されている。該油圧ポンプ５が配置される油給排回路９１には、作動油補給用のチャージポンプ９４およびリリーフ弁９５とが、一対の逆止弁９６・９６を介して接続されている。該油給排回路９１は、変速切替弁９２を介して、第一の回路８９および第二の回路９０と接続されている。第一の回路８９は第一油圧モータ１０・１０を互いに並列接続する一対のメイン油路８９ａ・８９ｂを有し、また、第二の回路９０は第ニ油圧モータ８０・８０を互いに並列接続する一対のメイン油路９０ａ・９０ｂを有する。
【００７８】
該第一の回路８９のメイン油路８９ａ・８９ｂの両方は、該変速切替弁９２に接続されている。該第二の回路９０のメイン油路の一方９０ｂは、該変速切替弁９２に接続され、該第二の回路９０の他方９０ａは、油路１００を介して油給排回路９１の一方側と接続されている。該第一油圧モータ１０および第二油圧モータ８０の吸入側と吸入側に、それぞれ前進・後進用の流量制御弁９８・９９が配設され、電動ステップモータ９８ａ・９９ａに対する電流値の変更操作によって弁内部にある絞り通路の開度が機械的に変更されて、第一油圧モータ１０・第二油圧モータ８０へ送入される油の流量が調節される。該ステップモータ９８ａ・９９ａはコントローラ１０７に接続されており、車両の前進時にはステップモータ９９ａのみが作動して流量制御弁９９を機能させ、流量制御弁９８は機能しない、また、車両の後進時にはステップモータ９９ｂのみが作動して流量制御弁９８を機能させ、流量制御弁９９は機能しないように制御される（図１５参照）。
【００７９】
各第一油圧モータ１０および第二油圧モータ８０の吸入側と吸入側との間には、作業車両１の牽引用バイパスバルブ１０８・１０８・・・が橋設されている。該バイパスバルブ１０８を切り替えて、第一油圧モータ１０および第二油圧モータ８０を空転させることができる。該作業車両１の牽引時には、前輪３６・３６および後輪７９・７９を介して各第一油圧モータ１０および第二油圧モータ８０がポンプ作用をすることになるが、そのときの油の流れは、該バイパスバルブ１０８を介して自己循環するようになって油圧ポンプ５側には到達しない。これにより、各前輪３６・３６および後輪７９・７９が軽い力で空転可能となり、かかる牽引作業を楽に行うことができる。
【００８０】
次に、油圧回路の変速切替弁９２について、以下に詳述する。
図１５に示すように、該変速切替弁９２は、ペダル等の切替操作手段９３に機械的に連結連動されるマニュアルバルブであり、本実施例においては３段階に切替可能とされている。該切替操作手段９３は、操作および制御の容易さとから油圧アクチュエータ等によって切り替えられるようにしてもよい。
【００８１】
該切替操作手段９３によって、該変速切替弁９２が位置Ｌに操作される場合には、第一の回路８９および第二の回路９０が並列に接続される。すなわち、該油圧ポンプ５は車両前進時に紙面左側のポートより吐出されるように設定されているが、ここから吐出される圧油が、該変速切替弁９２および油路１００を介して第一の回路８９のメイン油路８９ａおよび第二の回路９０のメイン油路９０ａへ、それぞれ振り分けられるようにして送入される。第一・第二油圧モータ１０・８０をそれぞれ駆動した後の戻り油は各々のメイン油路８９ｂ・９０ｂより変速切替弁９２内で集流して油圧ポンプ５に吸い込まれる。かかる場合には、左右の前輪３６・３６および後輪７９・７９が駆動され、作業車両１は重牽引作業に最適で、登坂性能に優れた四輪駆動での低速走行が可能となる。
【００８２】
該変速切替弁９２が位置Ｍに操作される場合は、該第一の回路８９および第二の回路９０が直列に接続される。すなわち、該油圧ポンプ５からの圧油が車両前進時に紙面左側のポートより吐出されるが、油給排回路９１から油路１００を介して、まず、第ニの回路９０のメイン油路９０ａに送られ、第二油圧モータ８０を駆動した後に、変速切替弁９２を介して第一の回路８９のメイン油路８９ａに送られ、第一油圧モータ１０を駆動した後、メイン油路８９ｂより変速切替弁９２を経て油圧ポンプ５に吸い込まれる。かかる場合には、左右の前輪３６・３６および後輪７９・７９が駆動されるが、作業車両１は、上述の変速切替弁９２が位置Ｌに操作される場合よりも速い、作業効率の良い四輪駆動での中速走行が可能となる。第一の回路８９と第二の回路９０とが、並列に接続されるよりも直列に接続された方が、油圧ポンプ５から吐出された油の全量を第一油圧モータ１０および第二油圧モータ８０に送入することができるためである。
【００８３】
そして、該変速切替弁９２が位置Ｌもしくは位置Ｍの状態から位置Ｈに操作される場合は、第一の回路８９への油供給が停止されて、前記油給排回路９１と第二の回路９０とが変速切替弁９２を介して接続される。すなわち、該油圧ポンプ５からの圧油が、第二の回路９０を介して、該変速切替弁９２に送られ、後輪７９・７９のみの駆動による二輪駆動とされる。第一の回路８９には送られず駆動停止する第一油圧モータ１０が走行の際にポンプ作用するときの油循環が変速切替弁９２を介して許容される。なお、８９ｃは第一の回路８９内で油が循環するときで各所の油リークにより回路内が負圧になるのを防止する油補充用のチェックバルブである。
【００８４】
変速切替弁９２の位置Ｈで四輪駆動／二輪駆動切換機能を持たせるだけでよければ、後述のように第二油圧モータ８０は可変容積型を用いる必要はない。本実施例においては更にもう一段の変速段数をこの位置Ｈで得るために切替操作手段９３の近傍に配設されたセンサ１０３によって、該変速切替弁９２が位置Ｈに操作されたことが検出される。そうすると、前記外部アクチュエータ１０１によって、前記傾動機構８３における第二油圧モータ８０・８０の可動斜板７３の斜板角度が同じ割合で小さくなるように傾動され、上述の変速切替弁９２が位置Ｌ・位置Ｍに操作される場合の走行速度よりも速くなり、二輪駆動による経済的な高速走行が可能となる。なお、前記外部アクチュエータ１０１を用いずに切替操作手段９３と前記傾動機構８３とをロッドやワイヤなどを用いて機械的に連動連係させてもよい。
【００８５】
このように、油圧ポンプ５から、各駆動ユニット１３・１５に配設される第一油圧モータ１０および第二油圧モータ８０へ、それぞれ個別に油を供給可能な油圧回路が形成されている。そのため、該油圧ポンプ５から送出される圧油を制御することによって、容易に左右の前輪３６・３６および後輪７９・７９の駆動速度を増減させたり、差動駆動させたりすることができる。また、該第一および第二油圧モータ１０・８０は、それぞれ油圧ポンプ５と接続されているため、油圧によって容易に四輪駆動させることができる。
【００８６】
さらに、油圧ポンプ５の吐出油量と吐出方向の操作が無段で行えるため走行中に操作可能な主変速的な使い方をし、前記変速切替弁９２によって第一油圧モータ１０および第二油圧モータ８０への油流量を段階的に切り替えて、走行状況に応じて速度域を選定する副変速的な使い方をすることによって総合的に、左右の前輪３６・３６および後輪７９・７９の駆動速度を広範囲で変速させることができる。なお、本実施例においては、油圧ポンプ５、第一油圧モータ１０、第二油圧モータ８０が直列接続される際には車両の前進時において油圧ポンプ５から吐出された油を先に後輪駆動用の第二油圧モータ８０に供給するようにしたが、これは車両の特性上、急発進時において前輪が浮き上がった場合でも後輪は路面にしっかり設置しており、駆動トルクを確実に地面に伝えて走行安定性をよくするためである。
【００８７】
特に、該第二の回路９０にのみ油を送入させるように切り替えることによって、作業車両１を四輪駆動から二輪（後輪）駆動に容易に切り替えることができる。本実施例において、油圧回路中の油が該第二油圧モータ８０のみに送られ、四輪駆動時と比べて該第二油圧モータ８０の可動斜板の斜板角度が小さくなるように傾動されて、後輪７９・７９の駆動速度は速められる。そのため、二輪駆動による高速走行によって該作業車両１の走行性が高められ、例えば、平地での走行の際等にこのような切り替えを瞬時に行えば、移動時間を短縮して作業効率がよい。
【００８８】
ここで、前記コントローラ１０７による油圧制御について、以下に詳述する。
図１７に示すように、前後一対の前記ステップモータ９８ａ・９９ａの他に、前記デフロックペダル１０５、主変速ペダル１０６の近傍に配設されたセンサ、車軸回転数センサ１０２および舵角センサ１０４等が、コントローラ１０７に接続されている。該コントローラ１０７は、制御に関するデータやプログラムの記憶機能、該データやプログラムを実行するための展開機能および演算機能等を具備し、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等がバスで接続される構成であってもよいし、或いは、ワンチップのＬＳＩ等で上記機能を全て具備する構成であってもよい。
【００８９】
前記第一油圧モータ１０・１０の左右各々および第二油圧モータ８０・８０の左右各々への流入量を独立的に制限して、それらの回転数を制御可能な電気操作式の流量制御弁９８・９９を第一、第二の回路８９、９０に設けていることにより、前記第一油圧モータ１０・１０の左右各々および第二油圧モータ８０・８０の左右各々の回転数を、車両の様々な状況に応じて制御することができるようになっている。
【００９０】
該コントローラ１０７による制御手段の一例を説明すると、左右の前輪３６・３６および後輪７９・７９の回転数が、強制的に等しくなるように制御するデフロック機能がある。すなわち、該コントローラ１０７において、車両前進時にオペレータによってデフロックペダル１０５が踏動されたこと（デフロック「ＯＮ」）がセンサ等によって検出されると、ステップモータ９９ａが駆動されて、第一油圧モータ１０・１０の左右各々および第二油圧モータ８０・８０の左右各々への油流量が、前記車軸回転数センサ１０２・１０２・・・のフィードバック信号に基づき、左右の車軸３５・７８の回転数を等しくするように制御されて、左右の前輪３６・３６および後輪７９・７９がデフロックされる。前進走行時はすべての流量制御弁９８、９９の絞り効果が消滅しており、左右前後輪に作用する負荷に応じて第一油圧モータ１０・１０の左右各々および第二油圧モータ８０・８０の左右各々には油圧差動機能が現出される。
【００９１】
ここで例えば、片輪が脱輪すると、該片輪の負荷が軽くなってその第一油圧モータ１０への油流入量が増え、他方輪の第一油圧モータ１０への油流入はなくなり左前輪は回転停止する。その際、デフロックペダル１０５を踏み込めば、コントローラ１０７は実測された左右車軸の回転差に基づき、流量制御弁９９に対して、軽負荷側の第一油圧モータ１０への油流入をスリップ度合いに応じて制限して高負荷側の第一油圧モータ１０へ強制的に油流入を行わせるように絞り効果を現出させることにより、高負荷側の第一油圧モータ１０を回転させ、両前輪の回転差が略零となるまで流量制御弁９９の制御が絞り度合いを変更しつつ継続される。
【００９２】
また、このような流量制御弁９８、９９は、操舵角度と左右前輪の回転数との検知によりリミテッドスリップデフ機能を現出させることも可能である。これは検出された操舵角に対応する作業車両１の旋回中心点１１０から左前輪の旋回半径および右前輪の旋回半径差に基づく左前輪３６Ｌと右前輪３６Ｒの回転差を算出してこれを基準値とし、前記車軸回転数センサ１０２の実測値と比較させることによりコントローラ１０７は作業車両１の片輪スリップ旋回状態を判定することができ、上述と同様に、流量制御弁９８、９９の絞り効果を現出させてスリップしている側の第一油圧モータ１０への油流入をスリップ度合いに応じて制限して高負荷側の第一油圧モータ１０へ強制的に油流入を行わせることにより、いかなる路面にあっても旋回中も車輪駆動を持続させることができる。
【００９３】
なお、本実施例においては、流量制御弁９８、９９の各々は２つの可変絞り通路を有しそれらの絞り度合いを背反的に制御可能なステップモータ９８ａ・９９ａを組み合わせたもの、第一、第二油圧モータ１０・１０、８０・８０各々の左右に対して油圧ポンプ側と並列接続する接続点にそれぞれ１個ずつ用いて計２個としたものであるが、図１６に示すように、一つの可変絞り通路を有し、その絞り度合いを制御するステップモータ１０９ａを備えた流量調整弁１０９を各第一油圧モータ１０・１０の吸入側と吐出側にそれぞれ用いて計４個としてもよい。図示はしないが、第ニ油圧モータ８０・８０の回路も同様である。
【００９４】
（第二実施例）
図１８乃至図２１に示すように、本実施例に係る作業車両１は、車両フレーム２の前方には前輪３６を各別に具備する、本発明に係る左右一対の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒが配設され、車両フレーム２の後方には、後輪１１９の駆動用の、単一の第二油圧モータ１１５と機械式差動歯車機構１１３とを備えた車軸駆動装置１１４が、それぞれ懸架されている。
【００９５】
図１８に示すように、車両フレーム２の後方に、リアアクスルケース１１７が固設され、該リアアクスルケース１１７内には、油圧ポンプ５、第二油圧モータ１１５、減速歯車機構１１８、機械的なデフロック付きの差動歯車機構１１３および該差動歯車機構１１３で連結された左右一対の車軸１１６等が配設されている。該油圧ポンプ５は、該リアアクスルケース１１７近傍に配設された図示せぬエンジン３によって駆動され、該油圧ポンプ５に流体的に接続された第二油圧モータ１１５の出力軸１１５ａが、該減速歯車機構１１８に接続されている。該車軸１１６は、該車軸駆動装置１１４の側面から車両フレーム２の左右方向に突出し、かかる突出部の両端部に後輪１１９が固設されている。該第二油圧モータ１１５による駆動は、該減速歯車機構１１８を介して差動歯車機構１１３へと伝達され、車軸１１６および後輪１１９へと伝達される。
【００９６】
前記左右一対の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒは、ハンドル１６の最大切れ時に、旋回内側の後輪１１９上に旋回中心点１１０が現出されるように、その最大操舵角度を設定している。よって、該駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒの構造（特に図外のカム２６ａ形状）は上述の第一実施例と同じであり、旋回時は後輪１１９側の旋回半径１１２ａと前輪３６側の旋回半径１１１ａとの旋回半径差に見合う割合で第二油圧モータ１１５よりも第一油圧モータ１０の回転数を増加させるものである。
【００９７】
このように、本実施例に係る操舵輪の駆動ユニット１５は、機械的な差動歯車機構１１３を備えた車軸駆動装置１１４を搭載する二輪操舵／四輪駆動車両にも適用して、その旋回性能や走行性能を向上させることができる。
【００９８】
図１９に示す作業車両１は、該車軸駆動装置１１４の車軸１１６の両端部に、各後輪１１９・１１９を左右方向に回動可能な操舵輪が構成された四輪操舵／四輪駆動式としている。かかる操舵輪は、車両フレーム２に相対回動不能に固設された車軸ステー１２３に、図外のハンドルにつながる操舵リンク機構（図略）を介して、前輪３６とともに後輪１１９が左右揺動されるものであって、前輪３６・３６は、ハンドル１６の回動方向に該当する左右同一側に旋回され、後輪１１９・１１９は、ハンドル１６の回動方向とは反対側に旋回されるような連係構成をしている。
【００９９】
このような構成とすることで、図１８に示す作業車両１と比べて、ハンドル１６の最大切れ時には、前輪３６と後輪１１９との間に旋回中心点１１０が現出して前輪３６の旋回半径１１１ａと後輪１１９の旋回半径１１２ａとの差が小さく、該作業車両１は小回りの効く旋回となる。該駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒに用いる図外のカム２６ａは、旋回時は後輪１１９側の旋回半径１１２ａと前輪３６側の旋回半径１１１ａとの旋回半径差に見合う最適な割合で第二油圧モータ１１５よりも第一油圧モータ１０の回転数を増加させるような形状に設定される。なお、車両フレーム２に車軸ステー１２３が固設されているため、該後輪１１９の左右方向への回動角度は、該後輪１１９が車両フレーム２に当接しない範囲に限定されるため、旋回中心点１１０は旋回内側の車輪３６（１１９）よりも機体内方に位置することはなく、芯地旋回はしない。
【０１００】
また、図２０に示す作業車両１においては、前記油圧ポンプ５が、該車軸駆動装置１１４の外部に配設されるような構成とされている。該車軸駆動装置１１４内に該油圧ポンプ５を配設する構成であれば、前記エンジン３と油圧ポンプ５とを連結させるために、用いるエンジン３の形状や、該車軸駆動装置１１４のレイアウトが制限されていた。そこで、かかる構成とすることで、該油圧ポンプ５を、前記エンジン３の出力軸の向き（水平／垂直）に応じて自由に配設することができ、該車軸駆動装置１１４に内装される第二油圧モータ１１５に対しては変形容易な外部配管を用いて接続すればよい。このレイアウトは前記した図１９に係る四輪操舵／四輪駆動式作業車両においても適用できる。
【０１０１】
以上の実施例においては、本発明に係る、第一油圧モータ１０・１０を個々に備える操舵輪駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒを作業車両の前後一方側に配置させ、さらに、前後他方側に単一の第二油圧モータ１１５と機械式差動歯車機構１１３とを備える車軸駆動装置１１４を配置させたものである。該第一油圧モータ１０・１０のメイン油路８９ａ・８９ｂと、第二油圧モータ１１５のメイン油路１７２ａ・１７２ｂとを油圧ポンプ５に対して流体接続するための油圧回路は、図２１に示すように、詳述した図１５と略同じであり、機能が同じ部品には同一符号を付してその説明は省略する。
【０１０２】
図３２に示すように、かかる作業車両１の油圧回路は、油圧ポンプ５と第一油圧モータ１０・１０との間に第一の回路８９が形成され、該油圧ポンプ５と第二油圧モータ１１５との間に第二の回路１２０が形成されている。該第一の回路８９および第二の回路１２０は、前記変速切替弁９２を介して接続されている。なお、本実施例においては、該第一の回路８９には、前記前進・後進用の流量制御弁９８・９９は便宜上図示していないが、必要であれば前述の図１５、図１６で説明したような流量制御弁９８・９９を配設して、かかるデフロックを前輪３６に作用させるようにしてもよい。
【０１０３】
該変速切替弁９２を位置Ｌ・位置Ｍに切り替えることによって、前輪３６側の一対の第一油圧モータ１０および後輪１１９側の一個の第二油圧モータ１１５が油圧ポンプ５に対して直列若しくは並列に接続されるように切り替えられ各第一・第二モータ１０・１１５が同期して異なる回転を出力する。該変速切替弁９２が位置Ｈに操作されると、油圧ポンプ５からの油が第二の回路１２０のみに流入され、後輪１１９・１１９のみが駆動される二輪駆動とされる。と同時に、かかる切替操作が、前記センサ１０３によって検知されると、第二油圧モータ１１５の可動斜板１２１に接続された外部アクチュエータ１０１によって、該第二油圧モータ１１５の可動斜板１２１の斜板角度が小さくなるように傾動され、該後輪１１９・１１９の駆動速度が増速される。
【０１０４】
図２２に示す操舵輪駆動ユニット１５は、支持体１４１およびキングピン１４２等が、上記第一実施例における支持体２６およびキングピン２７等と比べて、上下長さにおいて短く形成され、該キングピン１４２等によって構成される駆動ユニット１５が、車両フレーム２の側方に位置するような構成とされている。
【０１０５】
前記車両フレーム２の内側（図２２において右方）に、正面視略Ｌ字状の支持ブラケット１３８がボルト１３８ａによってネジ締め固定され、該支持ブラケット１３８に、前記駆動ギア２２の支点ピン２３が枢設されている。一方、該車両フレーム２の外側に、正面視略コ字状のサポートフレーム１３９がネジ締め固定されている。該サポートフレーム１３９の上方水平面１３９ａは、支持体１４１に固設され、下方水平面１３９ｂは、枢軸ボルト１４０によって下半割ハウジング部２８ｂの下方から、相対回動可能に枢支されている。該枢軸ボルト１４０および該キングピン１４２が同軸芯となるように構成され、該サポートフレーム１３９および該サポートフレーム１３９に固設された支持体１４１に対して、該キングピン１４２およびハウジング２８が相対回転可能にニ点支持される。
【０１０６】
該支持体１４１は、中実状のキングピン１４２が、相対回動可能に略上下方向に下方から内挿されている。該キングピン１４２の上端部には、従動ギア３０が相対回転不能に嵌合され、該キングピン１４２の下端部には、ハウジング２８が固設されている。該ハウジング２８には、前記減速機構３８、ブレーキ機構３９、可動斜板５３の傾動機構４０等が配設されている。
【０１０７】
このような構成とすることで、作業車両１の上下高さを低くして、作業車両１のコンパクト化・低重心による良好な走行安定性を図ることができる。一方で、該ハウジング２８等が該サポートフレーム１３９に枢支されるため、各前輪３６・３６の左右旋回角度が制限される。しかし、作業車両１が小型に形成されている場合には、車両自体がコンパクトであるため小回りが可能であり、該操舵輪の左右の旋回性を損なうものではなく、むしろ、ハウジング２８等が複数点（本実施例においては二点）で枢支されるため、かかる旋回の際の安定性・円滑性が向上する。
【０１０８】
なお、前記中実状のキングピン１４２内には上下の長手方向に沿って４本の貫通孔１４３・１４４・１４５が形成されており、それらのうち３本の下開口端には管継手１４３ａ・１４４ａ・１４５ａが螺着されて短い油管４７・４８とドレン導管４６を介して前述の図９や図１２と同様にハウジング２８の上面に螺着された管継手４６ａ・４７ａ・４８ａが接続される。前記キングピン１４２内の貫通孔１４３・１４４・１４５の上開口端には管継手１４３ｂ・１４４ｂ・１４５ｂが螺着されて、そのうちの２つには前記油圧ポンプ５が流体接続され、残りの１つには前記図外のオイルタンクが流体接続される。また、残り１本の貫通孔には、ブレーキペダルとつながるブレーキワイヤ４９が挿通され、ハウジング２８上面のブレーキアーム６８に接続される。このようなキングピン１４２の内部に設けた貫通孔を油路として用いることは、前記図３で示した長尺なキングピン２７において適用してもよい。
【０１０９】
図２３乃至図２５に示す操舵輪駆動ユニット１５は、駆動ユニット１５における減速機構３８として、部品点数が少なく低コストな二段減速式の平行ギア機構を備えるものである。
【０１１０】
ハウジング１２４内に第一油圧モータ１０が配設され、該第一油圧モータ１０のシリンダブロック５１にモータ軸５６が嵌合されている。一方、該ハウジング１２４の左右方向に車軸３５がベアリング支持部６７・６７によって支持され、該車軸３５に該モータ軸５６が遊嵌され、該モータ軸５６に出力ギア６５がスプライン嵌合されている。該車軸３５に対して略平行となるように減速軸１４６が配設され、該減速軸１４６に固定ギア１４７が固設されている。該固定ギア１４７の一端にギア１４８がスプライン嵌合され、該ギア１４８が前記出力ギア６５と噛合されている。そして、該固定ギア１４７の他端が、該車軸３５の端部にスプライン嵌合された最終減速ギア１４９と噛合される。
【０１１１】
このような構成において、該第一油圧モータ１０にて回転駆動されるシリンダブロック５１の駆動が、シリンダブロック５１→モータ軸５６→出力ギア６５→ギア１４８→固定ギア１４７→最終減速ギア１４９→車軸３５→前輪３６へと伝達されて、作業車両１が走行可能とされている。
【０１１２】
また、ブレーキ機構３９が、減速機構３８の後方であって、前記ギア１４８の近傍に配設されている。該ブレーキ機構３９は、図示せぬハンドブレーキにより制動力の操作が可能とされている。該ブレーキ機構３９において、かかるハンドブレーキに連結連動したブレーキワイヤ１５０およびハウジング１２４の上方に配設されたブレーキアーム１５１を介して、カム１５２が操作されて、プレッシャープレート１５３が摺動される。かかるハンドブレーキが操作されると、左方向への推力が発生し、該プレッシャープレート１５３によりギア１４８に抵抗を与え、ブレーキ作用を発生させるようにしている。
【０１１３】
以上のような構成とすることで、減速機構３８として遊星歯車機構を備える場合と比べて、部品点数が少なく加工が容易であり、製造コストを低減させることができる。また、本実施例における該ハウジング１２４は、長手方向に短く、さらに、外方に比べて内方の方を短手方向に短く形成することができる。そのため、各駆動ユニット１５をよりコンパクトにできるとともに、その旋回性も高めることができる。なお、該平行ギア機構による減速機構３８は、前輪における駆動ユニット１５だけでなく、後輪における駆動ユニット１３にも適用させてもよい。
【０１１４】
（第三実施例）
図２６および図２７に示すように、本実施例に係る作業車両１は、本発明に係る操舵輪駆動ユニットを前後輪のどちらにもに適用して四輪操舵／四輪駆動式とするべく、車両フレーム２の前方には、操舵輪である前輪３６を各別に具備する左右一対の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒが操向（左右回動）自在に配設され、かつ、該車両フレーム２の後部には、操舵輪である後輪１６７を各別に具備する左右一対の駆動ユニット１５７Ｌ・１５７Ｒが操向（左右回動）自在に配設されている。さらに、該駆動ユニット１５７が、ハウジング１６６内に車軸１６４と、該車軸１６４を駆動させるための第二油圧モータ１６５とを備えている。すなわち、該作業車両１は、車両フレーム２の前後に操舵輪が構成されて、前輪３６および後輪１６７がそれぞれ独立して駆動可能とされ、かつ、操舵リンク機構１８により各前輪３６および後輪１６７が車両フレーム２に対して相対回動自在に操舵される構成とされている。かかる構造とすることで、作業車両１は、極めて良好なバランスを取りながら、優れて小さな旋回半径で旋回でき、さらには図外のハンドルを最大に切ることにより図３０に示すように芯地旋回させるように設定しているのである。
【０１１５】
該作業車両１は、車両フレーム２の前部に、三枚の刈刃４４ａ・４４ａ・４４ａを備えたモア４４が支持されており（フロントマウントモア）、該モア４４は、前記エンジン３と駆動ベルト８５を介して連結されている。
【０１１６】
図２６および図２７に示すように、左右の該車両フレーム２の前後方向において、該車両フレーム２の前部に左右方向に沿うクロスメンバ１４が横設され、その端部の各々に操舵輪となる前輪３６の駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒが操向自在に懸架されている。そして先述の図２と同様の、前輪３６をハンドル１６に連動連結する左右の操舵ギア機構１７が形成されている。前後対称的に、該車両フレーム２の後部の左右方向に沿うクロスメンバ１５６が横設され、該クロスメンバ１５６の左右両端部に操舵輪となる後輪１６７の駆動ユニット１５７Ｌ・１５７Ｒが操向自在にされている。そして、後輪１６７をハンドル１６に連動連結する左右の操舵ギア機構１５５が形成されている。
【０１１７】
該操舵ギア機構１５５は、前記クロスメンバ１５６上方の左右相対する位置に、駆動ギア１５８としての扇形ギアが、歯周部を左右外側に向けた状態で、略上下方向の支点ピン１５９により、略水平回動可能にそれぞれ軸支されている。そして、該駆動ギア１５８の各内側端には、枢支ジョイント１６０が取り付けられ、前記舵取リンク２０に一端を枢結されている左右のロッド１６１のうち、ロッド１６１Ｌが右方の駆動ギア１５８Ｒに、ロッド１６１Ｒが左方の駆動ギア１５８Ｌに枢支ジョイント１６０を介してクロス状に枢結されている。
【０１１８】
図２８に示すように、該クロスメンバ１５６の左右各端には、キングピン２７の支持体１６２が固設され、該支持体１６２には、上下に開口された筒状のキングピン２７が、左右回動可能に下方から内挿されている。該キングピン２７は、該支持体１６２の下方にてハウジング１６６に連設されている。該キングピン２７の上端には、一方該支持体２６の上方にて、従動ギア１６３としての扇形ギアが嵌設されている。該従動ギア１６３の内側の歯周部は、前記駆動ギア１５８の外側の歯周部に噛合され、該キングピン２７は従動ギア１６３の枢軸として、該従動ギア１６３と一体に略水平に回動される。
【０１１９】
各駆動ユニット１５７Ｌ・１５７Ｒの構成は、前記駆動ユニット１５Ｒ・１５Ｌとそれぞれ同一の構成とされている。すなわち、支持体２６に枢支されるキングピン２７の下方には、内部に車軸１６４の駆動用の第二油圧モータ１６５が配設されたハウジング１６６が一体として固設されている。そのため、該駆動ユニット１５７は、前輪３６の駆動ユニット１５と実質的に同じものが用いられている。
【０１２０】
図２７において該ハンドル１６が左方に回動されると、舵取リンク２０が同方向に傾動されて、ロッド２５Ｌが後方に引かれ、ロッド２５Ｒが前方に押されて、前輪３６が左に旋回される。同時に、前記ロッド１６１Ｒが前方に押され、ロッド１６１Ｌが後方に引かれて、後輪１６７は右に旋回される。すなわち、ハンドル１６が、中立位置（作業車両１の直進用位置）から左右いずれかに回動されると、前輪３６は、ハンドル１６の回動方向に該当する左右同一側に左右旋回され、後輪１６７は、ハンドル１６の回動方向とは反対側に左右旋回される。
【０１２１】
該操舵ギア機構１７・１５５は、該駆動ギア２２・１５８および従動ギア３０・１６３の形状を非円形ギアで構成することによって、内外輪に左右旋回角度を設けて、前輪３６および後輪１６７のうち、内輪の左右回動角を外輪よりも大きくなるようなアッカーマン−ジャント機構とされ、その左右旋回の操向性を高めるようにしている。すなわち、該駆動ギア１５８の半径Ｒ１が、その回転方向および角度によらず、該従動ギア１６３の半径Ｒ２よりも長く、さらに、該駆動ギア１５８は、半径Ｒ１が回動に伴って変化するように形成され、該従動ギア１６３も、半径Ｒ２がこれを補うような形状とされている。
【０１２２】
該前輪３６および後輪１６７は、該ハンドル１６の回動操作によって、ハンドル１６の回動方向に対して左右逆ではあるがそれぞれ同じ角度だけ回動されるため前輪３６と後輪１６７との間隔の略半分の位置に旋回中心点１１０が現出して、前輪３６の旋回半径１１１ａおよび後輪１６７の旋回半径１１２ａがそれぞれ等しくなるように旋回される。このように、本実施例においては、操舵輪である後輪１６７を備えるため、該作業車両１は旋回性に優れ、小旋回、急旋回およびその場旋回（ゼロターン）が可能とされている
【０１２３】
具体的には、図２９に示すように、該ハンドル１６が左方に回動された場合は、前輪３６の旋回半径１１１ａと後輪１６７の旋回半径１１２ａとが略等しいため、前輪３６のみが操舵輪である場合と比べて（図５参照）、該ハンドル１６の舵角が同程度である場合に、前輪３６の旋回半径１１１ａおよび後輪１６７の旋回半径１１２ａのいずれも小さく、作業車両１の旋回性がより高められている。そして、図３０に示すように、ハンドル１６がより左方向に回動されて最大切れ時となった場合には、前輪３６の旋回半径１１１ａと後輪１６７の旋回半径１１２ａとが略等しい状態のまま、該旋回中心点１１０が、車両フレーム２側（図３０において、右方）に移動して、作業車両１の前後輪間および左右輪間で略中心と重なる。かかる場合には、作業車両１は、前後いずれの方向にも進行することなく、該旋回中心点１１０を中心としてゼロターンされる。
【０１２４】
次に、可動斜板５３および可動斜板１７１の傾動機構４０について、以下に説明する。
図２８および図３２に示すように、後輪１６７の駆動ユニット１５７には、第二油圧モータ１６５の可動斜板１７１の傾動角度を変更する傾動機構４０が構成されている。該傾動機構４０は、制御軸６９を介して、可動斜板１７１と、相対回転不能に係合されるコントロールアーム７１が、その入力部７１ａ先端の当接部７１ｂにおいて、該支持体１６２カム１６２ａの外周面に当接されている。該支持体１６２に対してキングピン１６６が相対回動されると、該コントロールアーム７１も該当接部７１ｂが該カム１６２ａの外周面に沿って回動される。かかる場合に、該コントロールアーム７１が、該制御軸６９を回動中心として回動され、該可動斜板１７１が傾動されるのである。
【０１２５】
ここで、前輪３６および後輪１６７は、前記ハンドル１６の回動方向とそれぞれ逆方向に回動されるが、前輪３６の旋回半径１１１ａと後輪１６７の旋回半径１１２ａが略等しいため、先述の実施例とは異なり、旋回時には前輪３６の駆動速度を後輪１６７よりも増速させる必要がない。よって、第一・第二油圧モータ１０・１６５は固定容積型でも構わない。一方、急旋回やゼロターンをする場合で油圧ポンプ５が高吐出量状態にあれば、該前輪３６および後輪１６７が高速状態で旋回態勢に入ってしまい安定した旋回を行うことができない。そのような場合に第一・第二油圧モータ１０・１６５を可変容積型として次のような処置を施すことで簡単に対処できる。すなわち、本実施例における作業車両１は、旋回時に該傾動機構４０によって、第一油圧モータ１０の可動斜板５３の傾動角度および第二油圧モータ１６５の可動斜板１７１の傾動角度が自動的に変更されて、該前輪３６および後輪１６７の各駆動速度を減速させるような構成とされている。
【０１２６】
かかる構成の一形態として、図３１および図３２に示すように、該駆動ユニット１５の支持体１７０におけるカム１７０ａ、および駆動ユニット１５７の支持体１６２におけるカム１６２ａの形状が、次のように形成される。該カム１７０ａ・１６２ａは、軸心Ｓを通る鉛直線上の位置Ｐ１・Ｐ３、位置Ｐ２・Ｐ４において、かかる距離Ｌ３が等しい長さとなるように形成され、かつ、位置Ｐ１から位置Ｐ２にかけて（反時計回りに）距離Ｌ３が徐々に大きくなるように形成され、位置Ｐ３から位置Ｐ４にかけて距離Ｌ３が徐々に小さくなるように形成されている。そして、位置Ｐ１から位置Ｐ４にかけて（時計回りに）距離Ｌ３が徐々に大きくなるように形成され、位置Ｐ３から位置Ｐ２にかけて距離Ｌ３が徐々に小さくなるように形成されている。なお、かかる位置Ｐ２および位置Ｐ４には段差１７０ｂ・１６２ｂが形成される。
【０１２７】
該カム１７０ａの外周縁において、位置Ｐ１から位置Ｐ４方向への中心角域、および、位置Ｐ３から位置Ｐ２方向への中心角域を前輪の外切れ中心角域、また、位置Ｐ１から位置Ｐ２方向への中心角域、および、位置Ｐ３から位置Ｐ４方向への中心角域を前輪の内切れ中心角域とすると、該外切れ中心角域よりも内切れ中心角域の方が大きくなるように形成されている。一方で、該カム１６２ａにおいてはカム１７０ａと左右対称的に形成されたものであり、内切れ中心角域よりも外切れ中心角域の方が大きくなるように形成されている。
【０１２８】
前輪側の該駆動ユニット１５Ｌに関しては、図３３（ａ）および図３３（ｂ）に示すように、前記可動斜板５３の斜板角度が中立位置の状態から、ハンドル１６が左方に回動されると、該駆動ユニット１５Ｌが内切れされて、該当接部７１ｂが位置Ｐ１（位置Ｐ３）から位置Ｐ２（位置Ｐ４）方向へと回動される。コントロールアーム７１は、制御軸６９を中心として、反時計方向に徐々に回動される（以下、かかる方向をＹ方向とする）。該コントロールアーム７１がＹ方向に回動されると、可動斜板５３は、斜板角度が大きくなるように傾動される。また、図３３（ｃ）に示すように、ハンドル１６が右方に回動されると、該駆動ユニット１５Ｌが外切れされて、該当接部７１ｂが位置Ｐ１（位置Ｐ３）から位置Ｐ４（位置Ｐ２）方向へと回動される。コントロールアーム７１は、制御軸６９を中心として、内切れ時と同様に、Ｙ方向に徐々に回動される。そして、該コントロールアーム７１の回動に伴って、該可動斜板５３は、斜板角度が大きくなるように傾動される。
【０１２９】
一方、後輪側の該駆動ユニット１５７Ｌに関しては、図３４（ａ）に示すように、前記可動斜板１７１の斜板角度が中立位置の状態から、ハンドル１６が左方に回動されると、該駆動ユニット１５７Ｌが駆動ユニット１５Ｌと逆方向に回動される。すなわち、図３４（ｂ）に示すように、該当接部７１ｂが位置Ｐ１（位置Ｐ３）から位置Ｐ４（位置Ｐ２）方向へと回動される。コントロールアーム７１は、制御軸６９を中心としてＹ方向に回動される。該コントロールアーム７１がＹ方向に回動されると、可動斜板１７１は、斜板角度が大きくなるように傾動される。また、図３４（ｃ）に示すように、ハンドル１６が右方に回動されると、該当接部７１ｂが、位置Ｐ１（位置Ｐ３）から位置Ｐ２（位置Ｐ４）方向へと回動され、コントロールアーム７１が、制御軸６９を中心として同様にＹ方向に徐々に回動される。そして、該コントロールアーム７１の回動に伴って、該可動斜板１７１は、斜板角度が大きくなるように傾動される。
【０１３０】
以上のような構成とすることで、ハンドル１６の回動操作によって、前輪３６および後輪１６７のいずれにおいても駆動速度が、油圧ポンプ５の吐出量を低減操作することなく自動的に減速される。そのため、作業車両１の急旋回やゼロターンを安定して行うことができ、該作業車両１の旋回性をさらに向上させることができるのである。なお、該カム１７０ａ・１６２ａの形状や、該可動斜板５３・１７１の傾動機構４０の構成は、これに限定するものではない。該カム１７０ａ・１６２ａ左右各々の形状を変えて、該可動斜板５３・１７１の傾動量や、第一油圧モータ１０および第二油圧モータ１６５のへの油流量を独立的に変更するようにしてもよい。
【０１３１】
本実施例においては、本発明に係る、第一油圧モータ１０・１０を個々に備える操舵輪駆動ユニット１５Ｌ・１５Ｒを作業車両１の前後一方側に配置させ、さらに、前後他方側にも第二油圧モータ１６５・１６５を備えて同じ構成とした操舵輪駆動ユニット１５７Ｌ・１５７Ｒを、前後対称的に配置させたものであり、第一油圧モータ１０・１０のメイン油路８９ａ・８９ｂと第二油圧モータ１６５・１６５のメイン油路１７２ａ・１７２ｂとを油圧ポンプ５に対して流体接続する油圧回路は図３５に示すように、詳述した図１５と略同じであり、機能が同じ部品には同一符号を付してその説明は省略する。したがって、変速切替弁９２が図示の位置Ｌにあれば該油圧ポンプ５に対して前記第一油圧モータ１０および第二油圧モータ１６５が並列に接続された低速の四輪駆動状態、また、位置Ｍにあれば該油圧ポンプ５に対して前記第一油圧モータ１０および第二油圧モータ１６５が直列に接続された高速の四輪駆動状態となるように切替可能とされている。そして、該変速切替弁９２が位置Ｈに切り替えられると、該第二の回路１７２にのみ油が循環され、後輪１６７のみの駆動による二輪駆動とされる。
【０１３２】
なお、第一・第二油圧モータ１０・１６５は上述のように前後輪の操舵角度に連動して速度変更を行う必要がなければ固定容積型のものを用いてもよいし、またその場合、第二油圧モータ１６５側において前記変速切替弁９２と連動する可変容積型を採用すれば図１５や図２１の場合と同じように、前記変速切替弁９２の位置Ｈで二輪駆動状態のときにさらに車速アップを図ることができる。
【０１３３】
また、図３６に示すように、ハンドル１６近傍に配設された舵角センサ１０４によって検出された操舵角度や車軸回転数センサ１０２・１０２・・・の前輪３６および後輪１６７の回転状態、主変速ペダル１０６の踏込方向に応じた車両の進行方向、デフロックペダル１０５の踏込みの有無に基づき、前述の図１７と同じように各ステップモータ９８ａ・９８ａを駆動し、そして、第一油圧モータ１０および第二油圧モータ１６５への供給油流量を制限して、各前輪３６および後輪１６７に対し油圧的なリミテッドスリップデフコントロール機能やデフロック機能が現出されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第一実施例に係る作業車両の全体的な構成を示す平面図。
【図２】第一実施例で用いる操舵機構の平面略図。
【図３】左右一方側の前輪の駆動ユニットの正面断面図。
【図４】作業車両の旋回状態を表す操舵機構の説明略図。
【図５】作業車両の旋回状態を表す平面図。
【図６】前輪の駆動ユニットの上部拡大正面断面図。
【図７】同じく前輪の駆動ユニットの下部拡大正面断面図。
【図８】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図。
【図９】図３におけるＢ−Ｂ矢視断面図。
【図１０】図３におけるＣ−Ｃ矢視断面図。
【図１１】コントロールアームの平面図。
【図１２】ハウジングの上部平面図。
【図１３】前輪の操舵に伴うコントロールアームおよび支持体の説明図。
【図１４】後輪の駆動ユニットの正面断面図。
【図１５】第一実施例に係る油圧回路図。
【図１６】図１５の油圧回路図の一部を変更した油圧回路図。
【図１７】センサ等の配置回路図。
【図１８】本発明の第二実施例に係る作業車両の全体的な構成を示す平面図。
【図１９】図１８の後輪駆動装置を変更した平面図。
【図２０】同じく図１８の後輪駆動装置を変更した平面図。
【図２１】第ニ実施例に係る油圧回路図。
【図２２】操舵輪駆動ユニットの一部を変更した正面断面図。
【図２３】操舵輪駆動ユニットの一部を変更した正面断面図。
【図２４】図２３におけるＤ−Ｄ矢視断面図。
【図２５】ハウジングの上部平面図。
【図２６】本発明の第三実施例に係る作業車両の全体的な構成を示す平面図。
【図２７】第三実施例で用いる操舵機構の平面略図。
【図２８】左右一方側の後輪の駆動ユニットの正面断面図。
【図２９】作業車両の急旋回状態を表す平面図。
【図３０】同じく作業車両の芯地旋回状態を表す平面図。
【図３１】図２８におけるＥ−Ｅ矢視断面図。
【図３２】他方側の後輪の駆動ユニットの、図２８におけるＥ−Ｅ矢視と同じ位置での断面図。
【図３３】後輪の操舵に伴うコントロールアームおよび支持体の平面断面図。
【図３４】前輪の操舵に伴うコントロールアームおよび支持体の平面断面図。
【図３５】第三実施例に係る油圧回路図。
【図３６】センサ等の配置回路図。
【符号の説明】
【０１３５】
１    作業車両
２    車両フレーム
３    エンジン
４    モア
５    油圧ポンプ
１０    第一油圧モータ
１３、１５、１５７    駆動ユニット
１４    クロスメンバ
２６、１６２、１７０    支持体
２７、１４２、１６６    キングピン
２８、７６、１２４、１６６    ハウジング
３６    前輪
３８    減速機構
３９    ブレーキ機構
４０    傾動機構
５３    可動斜板
７４    ダクト
７９、１１９、１６７    後輪
８０、１１５、１６５    第二油圧モータ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2005170254.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2005170254.tif 000037
【図３６】
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