(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１１）からの動力を、走行用油圧ポンプ（５１）と走行用油圧モータ（５３）からなる油圧式無段変速装置により、前・後進方向に無段変速して、左右の車軸（１０４・１０４）に伝達可能な走行用変速機構を設け、また、操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）からなる油圧無段変速装置により、無段変速して操向する操向変速機構を設け、前記走行用油圧ポンプ（５１）を操作し、前後進切換を行う走行操作手段である変速ペダル（１５）を設け、また、前記操向用油圧モータ（５６）を操作し、操向操作するステアリングハンドル（１４）を設け、前記操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）の間に、該操向用油圧モータ（５６）の回転を、正転・中立・逆転状態に切換える切換弁（５８）を備え、前記ステアリングハンドル（１４）に接続された操向用油圧ポンプ（５４）の可動斜板の傾斜角度を操向センサ（６２）により検出して、右旋回・左旋回・中立の操向モードを認識し、該変速ペダル（１５）に接続された走行用油圧ポンプ（５１）の可動斜板の傾斜角度を走行センサ（６３）により検出して、前進・後進・中立の走行モードを認識し、該操向センサ（６２）により認識した操向モードと、走行センサ（６３）により認識した走行モードをコントローラ（５２）に入力し、該コントローラ（５２）によりロジックダイヤグラムから、前記切換弁（５８）の正転・中立・逆転を決定して制御する信号を送信し、前記変速ペダル（１５）とステアリングハンドル（１４）の操作位置により、該切換弁（５８）の位置を切換えることを特徴とする作業車の操向装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業車の操向装置において、前記切換弁（５８）の中立位置において圧油は、前記操向用油圧ポンプ（５４）、もしくは操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）両方の独立した油路を循環するように配設されることを特徴とする作業者の操向装置。
【請求項３】
請求項１に記載の作業車の操向装置において、前記左右の車軸（１０４・１０４）に配置したデフ機構（１００）に、差動制限機構（１２０）を設け、該差動制限機構（１２０）は、左右の車軸（１０４・１０４）に伝達された駆動力の差が差動制限機構（１２０）の抗力以下の場合には、左右の車軸（１０４・１０４）の相対回動を制限し、駆動力の差が差動制限機構（１２０）の抗力を超える場合には、左右の車軸（１０４・１０４）を相対回動可能としたことを特徴とする作業車の操向装置。
【請求項４】
請求項１に記載の作業車の操向装置において、作業者が座席（１７）に着席していることを認識し、もしくは、任意スイッチによるスピンターンモードを選択することにより、操向モードによる信号が、走行系モードの中立信号に優先され、作業車がスピンターンを可能とするロジックダイヤグラムを設けたことを特徴とする作業車の操向装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変ポンプと油圧モータにより構成される無段変速装置を２つ用いて、一方を操向用、他方を走行用として、左右の車軸を駆動して操向、かつ、走行駆動できるように、両無段変速装置の変速操作を前進および後進で一致させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行用および操向用の、各々の油圧式無段変速装置を配設し、操向操作手段および走行操作手段により、操向系モータの駆動切換えを行う切換弁を配設するものは知られている。例えば、特許第３１７６２３７号に示される技術である。これは、走行操作手段が中立位置にある場合に、操向系モータの油路を遮断するものであり、走行操作手段が前進側に操作されると切換弁も前進側に、後進側に操作されると切換弁も後進側に操作されるものである。また、操向操作手段の操作位置により、操向系ポンプの可動斜板制御を行う切換弁を操作するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては、走行操作手段が中立位置にある場合に、操向操作手段を操作すると作業車が操向しようとするため、オペレータが作業車を乗り降りするときに誤って操向操作手段を操作すると作業車が動き出し、乗降性が良くない場合がある。さらに、切換え弁の中立状態で、油圧モータ側をブロックしてしまうと、急激なステアリング操作時に操向追従性が圧下する。そして、ターフケア用作業車においては、芝面を傷めるなどの問題が顕在化している。また、単に芝面を傷めないように配慮するだけではなく、直進性も求められている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明は次のような手段を用いる。
【０００５】
請求項１においては、エンジン（１１）からの動力を、走行用油圧ポンプ（５１）と走行用油圧モータ（５３）からなる油圧式無段変速装置により、前・後進方向に無段変速して、左右の車軸（１０４・１０４）に伝達可能な走行用変速機構を設け、また、操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）からなる油圧無段変速装置により、無段変速して操向する操向変速機構を設け、前記走行用油圧ポンプ（５１）を操作し、前後進切換を行う走行操作手段である変速ペダル（１５）を設け、また、前記操向用油圧モータ（５６）を操作し、操向操作するステアリングハンドル（１４）を設け、前記操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）の間に、該操向用油圧モータ（５６）の回転を、正転・中立・逆転状態に切換える切換弁（５８）を備え、前記ステアリングハンドル（１４）に接続された操向用油圧ポンプ（５４）の可動斜板の傾斜角度を操向センサ（６２）により検出して、右旋回・左旋回・中立の操向モードを認識し、該変速ペダル（１５）に接続された走行用油圧ポンプ（５１）の可動斜板の傾斜角度を走行センサ（６３）により検出して、前進・後進・中立の走行モードを認識し、該操向センサ（６２）により認識した操向モードと、走行センサ（６３）により認識した走行モードをコントローラ（５２）に入力し、該コントローラ（５２）によりロジックダイヤグラムから、前記切換弁（５８）の正転・中立・逆転を決定して制御する信号を送信し、前記変速ペダル（１５）とステアリングハンドル（１４）の操作位置により、該切換弁（５８）の位置を切換える作業車の操向装置である。
【０００６】
請求項２においては、請求項１に記載の作業車の操向装置において、前記切換弁（５８）の中立位置において圧油は、前記操向用油圧ポンプ（５４）、もしくは操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）両方の独立した油路を循環するように配設されるものである。
【０００７】
請求項３においては、請求項１に記載の作業車の操向装置において、前記左右の車軸（１０４・１０４）に配置したデフ機構（１００）に、差動制限機構（１２０）を設け、該差動制限機構（１２０）は、左右の車軸（１０４・１０４）に伝達された駆動力の差が差動制限機構（１２０）の抗力以下の場合には、左右の車軸（１０４・１０４）の相対回動を制限し、駆動力の差が差動制限機構（１２０）の抗力を超える場合には、左右の車軸（１０４・１０４）を相対回動可能としたものである。
【０００８】
請求項４においては、請求項１に記載の作業車の操向装置において、作業者が座席（１７）に着席していることを認識し、もしくは、任意スイッチによるスピンターンモードを選択することにより、操向モードによる信号が、走行系モードの中立信号に優先され、作業車がスピンターンを可能とするロジックダイヤグラムを設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１は本発明の操向駆動装置を具備するモアトラクタの全体的な構成を示した側面図である。
【００１０】
本発明を、モアトラクタに適用した実施例の全体構成について説明する。即ち、図１に示すモアトラクタ１は、車両シャーシ１２の前部上に、フロントコラム１３が立設され、該フロントコラム１３上に操向操作手段たるステアリングハンドル１４が突設される。該フロントコラム１３の側部には変速操作手段としての変速ペダル１５と図略のブレーキペダルが配置される。
【００１１】
上記変速ペダル１５は、中途部を枢支されたシーソー式とし、前後二つの踏面部を有し、前側を踏むと前進し、後側を踏むと後進するようにし、また、その踏み込み量に応じて増速できるようにしている。そして該変速ペダル１５には、該ペダル１５を中立（停止）位置に付勢するための図略の戻しバネが介装される。
【００１２】
該シャーシ１２の前下部の左右両側には、従動前輪としてキャスター輪１６を一つずつ配設している。本実施例ではこのキャスター輪１６は左右に一つずつ配設する構成としているが、前部中央に一つのみ配置する構成としてもよいし、三つ以上配設することも可能である。
【００１３】
該シャーシ１２前部上には、エンジン１１が配置されて、該エンジン１１はボンネットで覆われる。該シャーシ１２の後部上方には座席１７が配置され、該シャーシ１２の中途部下方にはモア９が配置される。該モア９は機体１の前後略中央に位置させて、いわゆるミッドマウント式としており、少なくとも一の回転刃を内蔵したケース１９を具備し、図略の伝動軸やプーリー・ベルト等を介して、上記エンジン１１の動力にて駆動される。また、該モア９は、リンク機構を介して昇降可能としている。
【００１４】
エンジン１１は出力軸１１ａが、鉛直下方に突出するバーチカル型としており、図略のプーリー・ベルト等を介して、シャーシ後部に配置される操向駆動装置２に動力を伝達している。該操向駆動装置２は機体１左右に配置される走行駆動輪４３・４３を、左右一対の車軸４０・４０を介して駆動する。走行駆動輪４３・４３は、シャーシ後部に支持する構成として、いわゆるリア駆動方式としている。ただし、以上の走行車両の構成は一例であって、これに限定するものではない。
【００１５】
次に、操向駆動装置２の制御構成について説明する。図２は、操向駆動装置２の構成を示す模式図である。エンジン１１の出力は、走行部および操向部に入力される。操向駆動装置２の走行部は可変容量型の油圧ポンプ５１および油圧モータ５３により構成されており、変速ペダル１５が油圧ポンプ５１に接続されている。変速ペダル１５を操作することにより、油圧ポンプ５１の容量を変化させて、油圧モータ５３の変速を行うものである。駆動用の油圧ポンプ５１にはチャージ用ポンプ５５が接続されており、エンジン１１によりチャージ用ポンプ５５が駆動され、駆動部および操向部の油圧回路に作動油を供給するものである。
【００１６】
操向装置２の操向部は、可変容量型の油圧ポンプ５４および油圧モータ５６により構成されており、ステアリングハンドル１４が油圧ポンプ５４に接続されている。ステアリングハンドル１４を操作することにより、油圧ポンプ５４の容量を変化させて油圧モータ５６の変速を行うものである。操向部において油圧ポンプ５４と油圧モータ５６を接続する油路には、切換弁５８が配設されている。切換弁５８はコントローラ５２に接続されており、コントローラ５２の指令により油圧モータ５６への作動油供給遮断、作動油供給方向の切換を行うものである。
【００１７】
本実施例において、走行用油圧ポンプ５１及び操向用油圧ポンプ５４には、可動斜板型の可変式油圧ポンプを利用するものである。変速ペダル１５は油圧ポンプ５１の可動斜板に接続され、可動斜板の傾斜角を制御して油圧ポンプ５１の容量を変化させて油圧モータ５３の変速を行うものである。ステアリングハンドル１４は油圧ポンプ５４の可動斜板に連動し、油圧ポンプ５４の容量を変化させて油圧モータ５６の変速を行うものである。油圧ポンプ５１・５４のそれぞれの可動斜板角には、ポテンションメータなどの可動斜板の角度を認識する検出装置が接続されている。そして、可動斜板角度の検出装置はコントローラ５２に接続され、このコントローラ５２より可動斜板角が認識されるものである。別の方法として、ステアリングハンドル１４、変速ペダル１５にセンサを設けて、左旋回、右旋回、中立および前進・後進・中立を認識させてコントローラ５２から指令を送ることも可能である。
【００１８】
次に、油圧ポンプ５１・５４とそれぞれの斜板角を認識するセンサの構成について説明する。図３は、走行系と操向系の信号と切換弁の状態を示す図である。図３（ａ）は走行系、操向系信号とコントローラおよび切換弁の関係を示す図であり、図３（ｂ）は各センサ信号と切換弁の切換位置とを示すモードダイアグラムである。ステアリングハンドル１４に接続された油圧ポンプ５４の可動斜板はセンサ６２により傾斜角度を認識されるものであり、変速ペダル１５に接続された油圧ポンプ５１の可動斜板はセンサ６３により走行系モードを認識されるものである。そして、センサ６２・６３はコントローラ５２に接続されており、このコントローラ５２により切換弁５８が制御される。切換弁５８には正転油路、中立油路、逆転油路が構成されており、コントローラ５２により切換が行われる。
【００１９】
切換弁５８は、油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とを接続する油路の切換を行うものである。油圧ポンプ５４の一方への回転を正回転、他方への回転を負回転とし、油圧モータ５６についても同様に定め、切換弁５８について説明する。正転油路により、切換弁５８が油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とを接続する場合には、油圧ポンプ５４の正回転により油圧モータ５６が正回転し、油圧ポンプ５４の負回転により油圧モータ５６が負回転する。逆転油路により、切換弁５８が油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とを接続する場合には、油圧ポンプ５４の正回転により油圧モータ５６が負回転し、油圧ポンプ５４の負回転により油圧モータ５６が正回転する。中立油路により切換弁５８が油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とを接続する場合には、油圧ポンプ５４の回転は油圧モータ５６に影響を与えることがなく、油圧モータ５６の回転は油圧ポンプ５４に影響を与えることがない。
【００２０】
次に、操向系、操向系の各モードを認識するセンサ６３・６２の構成について説明する。センサ６３・６２は走行系および操向系のモードを認識するものであり、各モードに対応した信号をコントローラ５２に出力する。センサ６３・６２およびコントローラ５２による認識構成において、走行系および操向系操作具の中立域近傍においては、不感帯が設けられている。不感帯は、センサ６３において、油圧ポンプ５１の中立位置および中立位置から前進側と後進側への一定範囲となっている。そして、センサ６２において不感帯は、油圧ポンプ５４の中立位置および中立位置から右側と左側への一定範囲となっている。すなわち、操作される油圧ポンプの可動斜板の中立位置を含む一定範囲を不感帯として、コントローラ５２において中立位置に設定するものである。
【００２１】
コントローラ５２において、ステアリングハンドル１４と変速ペダル１５の状態を、センサ６３・６２の信号にて認識し、ステアリングハンドル１４と変速ペダル１５の操作状態に応じて、切換弁５８の切換をおこなうものである。センサ６２はステアリングハンドル１４の回動状態を認識するステアリング系センサであり、センサ６３は変速ペダル１５の傾動状態を認識する走行系センサである。
【００２２】
次に、図３（ｂ）を用いて、センサ６２・６３の認識状態と切換弁の状態について説明する。まず、走行系センサであるセンサ６３が中立域（不感帯）であると認識する場合には、ステアリング系センサであるセンサ６２の認識状態にかかわらず、切換弁５８は中立油路により油圧ポンプ５４と油圧モータ５６との油圧回路を遮断する。これにより、油圧ポンプ５４から油圧モータ５６へ作動油が供給されない。また、油圧モータ５６の回動により、油圧ポンプ５４に圧力がかかることがない。このため、ステアリングハンドル１４の中立近傍における操作が油圧モータ５６に伝達されない構成となる。
【００２３】
そして、ステアリング系センサであるセンサ６２が中立域（不感帯）であると認識する場合には、走行系センサであるセンサ６３の認識状態にかかわらず、切換弁５８は中立油路により油圧ポンプ５４と油圧モータ５６との油圧回路を遮断する。
【００２４】
ステアリング系センサであるセンサ６２が油圧ポンプ５４の可動斜板が中立域を越えて右旋回側に傾動されている状態を認識することを、センサ６２が『右旋回』と認識するとし、左旋回側に傾動されている状態を認識することを、センサ６２が『左旋回』と認識するとする。そして、走行系センサであるセンサ６３が油圧ポンプ５１の可動斜板が中立域を越えて前進側に傾動されている状態を認識することを、センサ６３が『前進』と認識するとし、後進側に傾動されている状態を認識することを、センサ６３が『後進』と認識するとする。
【００２５】
ステアリング系センサであるセンサ６２が『右旋回』もしくは『左旋回』であると認識する場合であって、走行系センサであるセンサ６３が『前進』と認識する場合には、切換弁５８は正転油路により油圧ポンプ５４と油圧モータ５６との油圧回路を接続する。ステアリング系センサであるセンサ６２が『右旋回』もしくは『左旋回』であると認識する場合であって、走行系センサであるセンサ６３が『後進』と認識する場合には、切換弁５８は逆転油路により油圧ポンプ５４と油圧モータ５６との油圧回路を接続する。
【００２６】
切換弁５８の中立油路において、油圧ポンプ５４の供給側と吸入側とを接続する油路を構成し、油圧モータ５６の導入側と排出側を接続する油路を構成する。これにより、油圧ポンプ５４と油圧モータ５６の油路にかかる負荷を軽減でき、油圧回路および作動油にかかる負荷を軽減できる。又、路面に対する負担も軽減できる。
【００２７】
次に、座席スイッチもしくは任意スイッチ等によりスピンステアモードの選択構成について説明する。図４は、座席スイッチ等により、作業車が着席していることを認識もしくは、任意スイッチよりスピンステアモード選択された場合のロジックダイヤグラムを示す。スピンステアモードは、スピンターンを可能とするモードであり、座席スイッチにより作業者が座席に着座していることを認識して、選択されるモードである。もしくは、任意スイッチによりスピンステアモードを選択可能とするものである。スピンステアモードが選択されている場合には、図４に示すように、操向系モードの信号が走行系モードの中立信号に優先され定置でのスピンターン等が可能となり作業性の向上が図れる。
【００２８】
次に、駆動装置の駆動力伝達構成の第１実施例について説明する。図５は、第１実施例における駆動力伝達構成を示すスケルトン図である。図６は、第１実施例における制限機構を示す図である。エンジンの駆動力は、プーリ１６１を介して可変容量型の油圧ポンプ５１と、プーリ１６２を介して可変容量型の油圧ポンプ５４に入力される。油圧ポンプ５１は油圧モータ５３に接続されており、油圧ポンプ５１により油圧モータ５３を駆動する構成となっている。油圧モータ５３の出力軸は、軸７１が接続されており、軸７１にはギヤ７２が配設されている。油圧モータ５３の出力軸にはブレーキ装置が接続されており、油圧モータ５３の出力軸にブレーキをかけることができる構成となっている。油圧モータ５３の出力軸によりギヤ７２が駆動される。ギヤ７２は遊星機構８１に駆動力を伝達するものであり、ギヤ７２は遊星機構８１のギヤ７３に噛合している。
【００２９】
遊星機構８１において、ギヤ７３はサンギヤ７４・７４と一体的に構成されており、サンギヤ７４・７４はギヤ７３とともに回動する。サンギヤ７４にはキャリア７６に枢支されたプラネタリギヤ７５が噛合している。キャリア７６は車軸４０に固設されており、車軸４０に相対回動自在にギヤ７７が挿嵌されている。ギヤ７７はリングギヤ７８と一体的に構成されており、リングギヤ７８にプラネタリギヤ７５が内接するものである。
【００３０】
遊星機構８１には、ギヤ９１からも駆動力が入力される。ギヤ９１は、車軸４０に挿嵌されたギヤ７７に噛合しており、ギヤ７７を介して遊星機構８１に駆動力を入力する。ギヤ９１はギヤ９２と一体的に構成されており、軸７１に相対回動自在に挿嵌されている。ギヤ９２はデフ機構１００に接続したギヤ１０１に噛合するものである。ギヤ１０１はデフ機構１００の軸１０４に固設されており、軸１０４と一体的に回動する。デフ機構１０４は２つのベベルギヤ１０２・１０２およびベベルギヤ１０３により構成されている。ベベルギヤ１０３はベベルギヤ１０２・１０２それぞれに噛合している。そして、ベベルギヤ１０３を駆動することにより、一方のベベルギヤ１０２を他方のベベルギヤ１０２に対して逆転させる。ベベルギヤ１０２・１０２のそれぞれには軸１０４・１０４が固設されている。デフ機構１０４はギヤ１０１より、ギヤ９２・９１を介して、遊星機構８１に駆動力を入力するものである。
【００３１】
デフ機構１００のベベルギヤ１０３には、油圧モータ５６の出力軸１０５が接続されている。油圧モータ５６は、油圧ポンプ５４に油圧回路を介して接続されており、油圧ポンプ５４の作動油吐出量により油圧モータ５６に出力を調節する。油圧ポンプ５４の入力軸にはプーリ１６２が接続されており、プーリ１６２に巻架したベルトを介してエンジンの駆動力が油圧ポンプ５４に入力される。
【００３２】
このような構成において、油圧モータ５３の駆動力が遊星機構８１に伝達されると、左右の車軸４０・４０が同一方向に駆動される。油圧モータ５６からの駆動力がデフ機構１００を介して遊星機構８１に伝達されると、左右の車軸４０・４０の回転速度差が軸１０５の駆動速度に応じて増減する。そして、前述の図３に示すごとく、切換弁５８の切り替え制御を行うことにより、油圧モータ５６の駆動制御を行い、左右の車軸４０・４０の相対駆動速度の制御を行うものである。切換弁５８の中立油路において、油圧モータ５６の作動油導入側と排出側を接続する構成をとるので、左右の車軸４０・４０に大きな抵抗差がかかる場合に油圧モータ５６が抵抗差により駆動されても、油圧モータ５６に大きな負荷がかかることがない。
【００３３】
デフ機構１００には差動制限機構１２０が設けられている。差動制限機構１２０は、左右の軸１０４・１０４間の相対回動に抗力を与えるものである。左右の軸１０４・１０４は差動制限機構１２０を介して、一方の軸１０４から他方の軸１０４へ抗力を与えるものである。左右の軸１０４・１０４に伝達された駆動力の差が差動制限機構１２０の抗力以下の場合には、左右の軸１０４・１０４の相対回動が制限される。そして、駆動力の差が差動制限機構１２０の抗力を超える場合には、左右の軸１０４・１０４が相対回動することとなる。
【００３４】
差動制限機構１２０は、キャリア１２１、摩擦シュー１２２、摩擦板１２３により構成されている。キャリア１２１は一方の軸１０４に固設されており、キャリア１２１に摩擦シュー１２２・１２２・・が配設されている。他方の軸１０４には摩擦板１２３が挿嵌されており、摩擦板１２３が摩擦シュー１２２・１２２の間に配設されている。摩擦シュー１２２は摩擦板１２３に付勢されており、摩擦シュー１２２と摩擦板１２３の間に摩擦力を発生させる。このように差動制限機構１２０を配設することにより、軸１０４に伝達される一定範囲の駆動力に対して、左右の軸１０４・１０４の相対回動しないように保持することができるものである。尚、差動制限機構は開示図の構成に限られるものではない。
【００３５】
路面状況などにより、走行駆動輪４３・４３に不均衡な抵抗がかかった場合に、遊星機構８１およびギヤ９２・９２を介して左右の軸１０４・１０４に不均衡なトルクがかかる。左右の軸１０４・１０４にかかるトルク差は、一定範囲以内の場合には差動制限機構１２０により解消される。なお、解消可能なトルク差は、差動制限機構１２０において発生する摩擦力により調整することが可能である。
【００３６】
差動制限機構１２０を設け、左右の走行駆動輪４３・４３に発生するトルク差を解消することにより、操向駆動装置の搭載される作業車の直進性を確保できるものである。ステアリングハンドル１４が中立域に保持された状態において、切換弁５８が中立油路により、油圧モータ５６の作動油導入側と排出側を直結する。このため、油圧モータ５６の回動には抵抗力がほとんど発生しない。しかし、油圧モータ５６の出力軸と遊星機構８１との間に差動制限機構１２０を配設するので、路面状況により左右の走行駆動輪４３・４３に抵抗差が生じても、走行駆動輪４３・４３に速度差が生じることなく、直進性が向上する。
【００３７】
さらに、差動制限機構１２０は設定されている抗力を超える駆動力差に対しては、軸１０４・１０４の相対回転を許すものである。このため、差動制限機構１２０およびデフ機構１００に過大な負荷がかかることを回避することができる。これにより、直進走行性を向上させるともに、路面の状況に応じてデフ機構１００のロックおよび、ロックの解除を行うことができる。例えば、芝地などを走行する作業車においては、差動制限機構１２０により発生する効力を、駆動輪が芝地を傷めない値に設定しておくことができる。これにより、通常走行時に安定した直進性を得るとともに、芝地を傷めることがない。
【００３８】
次に、駆動装置の駆動力伝達構成の第２実施例について説明する。図７は、第２実施例における駆動力伝達構成を示すスケルトン図である。図８は、第２実施例における制限機構を示す図である。デフ機構１００以外の機構において、第２実施例の構成は、第１実施例の構成と同一である。第２実施例において、デフ機構１００には、軸１０４・１０４間の抗力を入切自在に構成した差動制限機構１３０を用いるものである。軸１０４・１０４間の抗力を入切自在に構成することにより、直進時には軸１０４・１０４間に抗力を発生させ、旋回時には軸１０４・１０４間に抗力を与えないものである。これにより、直進性を向上させながら、旋回性を向上させることができるものである。
【００３９】
差動制限機構１３０は、キャリア１２１、摩擦シュー１２２、摩擦板１２３、プレッシャープレート１３１、アーム１３２により構成されている。キャリア１２１は一方の軸１０４に固設されており、キャリア１２１に摩擦シュー１２２・１２２・・が配設されている。他方の軸１０４には摩擦板１２３が挿嵌されており、軸１０４と摩擦板１２３は相対回動しない構成となっている。そして、摩擦板１２３が摩擦シュー１２２・１２２の間に配設されている。キャリア１２１には、プレッシャープレート１３１が摺動自在に配設されており、プレッシャープレート１３１は摩擦シュー１２２および摩擦板１２３を押さえつける方向に付勢されている。プレッシャープレート１３１が摩擦シュー１２２を摩擦板１２３に押さえつけることにより、左右の軸１０４・１０４間に抗力を発生させ、相対回動しないように保持することができる。
【００４０】
プレッシャープレート１３１の近傍にはアーム１３２が配設されており、アーム１３２によりプレッシャープレート１３１の摩擦シュー１２２および摩擦板１２３側への付勢を解除可能に構成されている。アーム１３２は回動自在に枢支されており、アーム１３２を回動させることにより一端をプレッシャープレート１３１に当接させ、プレッシャープレート１３１を付勢力に抗して摺動させるものである。このように差動制限機構１３０を配設することにより、軸１０４・１０４間の断続を行うことができるものである。そして、ステアリング１４もしくは油圧ポンプ５４の可動斜板が中立域にある場合には、差動制限機構１３０により軸１０４・１０４間に抗力を発生させ、直進走行性を向上させる。ステアリング１４もしくは油圧ポンプ５４の可動斜板が中立域以外である場合には、軸１０４・１０４間の抗力を解除させ、旋回性を向上させる。また、アーム１３２により、プレッシャープレート１３１の付勢力を調節し、軸１０４・１０４間の抗力を調節することも可能である。
【００４１】
図９は、第３実施例における駆動力伝達構成を示すスケルトン図である。第３実施例においては、油圧モータ５６とデフ機構１００の間に変速機構１１０を配設するものである。変速機構１１０には油圧モータ５６よりの駆動力が入力される。変速機構１１０はサンギヤ１１１、プラネタリギヤ１１２、リングギヤ１１３、キャリア１１４およびクラッチ１１５により構成されている。ベベルギヤ１０３には軸１０５が固設されている。軸１０５は変速機構１１０のサンギヤ１１１に接続し、サンギヤ１１１と一体的に回動する。サンギヤ１１１はプラネタリギヤ１１２に噛合しており、プラネタリギヤ１１２はリングギヤ１１３に噛合している。プラネタリギヤ１１２はキャリア１１４により回動自在に枢支されており、キャリア１１４は軸１１６に相対回動自在に挿嵌されている。軸１１６にはクラッチ１１５が配設されている。軸１１６には操向操作により駆動力が制御される油圧モータ５６の出力軸が接続されている。そして、クラッチ１１５により、油圧モータ５６に出力をキャリア１１４を介してデフ機構１００に入力するか、油圧モータ５６の出力を直接軸１０５に入力するかを選択できる構成となっている。
【００４２】
デフ機構１００に簡便な構成により、差動制限機構１３０を配設するので、駆動構成の自由度が高く、変速機構１１０を容易に配設することが可能となる。そして、変速機構１１０を設けることにより、走行速度に応じて操向のための駆動速度を変速することが可能であり、高い操向操作性を確保することができる。
【００４３】
次に、デフ機構に駆動力を入力する油圧式無段変速装置の構成について、図１０および図１１を用いて説明する。図１０は切換弁を接続した油圧式無段変速装置の構成を示す側面断面図、図１１は油圧式無段変速装置のセンターセクションの構成を示す底面図である。油圧式無段変速装置（以下ＨＳＴ）２００は、油圧ポンプ５４および油圧モータ５６を、ハウジング２０１内に有するものである。油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とは、同一のセンターセクション２０２に接続しており、センターセクション２０２はハウジング２０１に固設されている。センターセクション２０２はＬ字状に構成されており、図１０において右上面に油圧ポンプ５４配置し、左側面に油圧モータ５６を配置した構成となっている。センターセクション２０２内には油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とを接続する油路が設けられている。
【００４４】
センターセクション２０２の油路は、ハウジング２０１に配設されたパイプ２０３・２０３・・を介して、切換弁５８に接続されるものである。センターセクション２０２内の油路にはハウジング２０１を貫通するパイプ２０３の一端が接続している。そして、パイプ２０３の他端はソレノイドバルブ５８に接続する油路に接続している。センターセクション２０２には油圧ポンプ５４に接続する油路２０２ａ・２０２ａおよび油圧モータ５６に接続する油路２０２ｂ・２０２ｂが設けられており、この油路２０２ａと２０２ｂにそれぞれにパイプ２０３が接続されるものである。すなわち、ＨＳＴ２００の油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とを接続する油路に、操向装置に連動するソレノイドバルブである切換弁５８が配設される構成となる。このため、ＨＳＴ２００の油圧ポンプの中立位置制御を切換弁５８により行うことができ、ＨＳＴ２００の中立位置調整を容易に行うことができる。そして、簡便な構成により切換弁５８をＨＳＴ２００に接続することができる。
【００４５】
ＨＳＴ２００のセンターセクション２０２にソレノイドバルブを配置し、ＨＳＴ２００に油圧逆転機能を設けることにより、該ＨＳＴ２００の斜板制御および調整を容易に行うことができるものである。すなわち、前後進の切換を機械式のリンク機構により行う場合に比べ、油圧ポンプ斜板の制御機構を簡便にすることができ、複雑なリンク機構の調整を行う必要がなく、組み立て性および整備性が向上するものである。また、ＨＳＴのセンターセクションに、ハウジング２０１を貫通するパイプ２０３を接続することにより、容易にハウジング２０１外の切換弁５８に油路を接続することができる。
【００４６】
次に、油圧式無段変速装置の他の構成について、図１２および図１３を用いて説明する。図１２は切換弁を接続した油圧式無段変速装置の他の構成を示す側面断面図、図１３は油圧式無段変速装置のセンターセクションの他の構成を示す上面図である。油圧式無段変速装置（以下ＨＳＴ）２１０は、油圧ポンプ５４および油圧モータ５６を、ハウジング２１１内に有するものである。油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とは、同一のセンターセクション２１２に接続しており、センターセクション２１２はハウジング２１１に固設されている。センターセクション２１２はＬ字状に構成されており、図１２において右上面に油圧ポンプ５４配置し、左側面に油圧モータ５６を配置した構成となっている。センターセクション２１２内には油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とを接続する油路が設けられている。
【００４７】
モータ取付面を備えたセンターセクション垂直部の一端は、ハウジング２１１を貫通しており、該センターセクション２１２のハウジング２１１を貫通した部位にはアダプター２２０が設けられている。センターセクション２１２には油圧ポンプ５４に接続する油路２１２ａ・２１２ａおよび油圧モータ５６に接続する油路２１２ｂ・２１２ｂが設けられており、油路２１２ａ・２１２ｂがそれぞれアダプター２２０に接続されている。そして、このアダプター２２０に切換弁５８が接続されるものである。すなわち、ＨＳＴ２００の油圧ポンプ５４と油圧モータ５６とを接続する油路を有するセンターセクション２１２をハウジング２１１外に露出させ、該センターセクション２１２に、アダプター２２０を介して、操向装置に連動するソレノイドバルブである切換弁５８を接続するものである。これにより、切換弁５８の取付が容易になるとともに、油路の接続部を減少し、油圧経路の耐久性を向上できるものである。また、該センターセクションをハウジング外部に延出し、該ソレノイドバルブを取り付けることも可能である。センターセクションの一端部をハウジング外部に延出し、センターセクションに構成した油圧ポンプに接続する油路と油圧モータに接続する油路とをハウジング外に取り出し、ハウジングに切換弁５８となるソレノイドバルブを取り付けるものである。これにより、配管構成が容易になり、切換弁５８の取付が容易になる。
【００４８】
以上に本発明の実施例を説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。
請求項１に記載のごとく、エンジン（１１）からの動力を、走行用油圧ポンプ（５１）と走行用油圧モータ（５３）からなる油圧式無段変速装置により、前・後進方向に無段変速して、左右の車軸（１０４・１０４）に伝達可能な走行用変速機構を設け、また、操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）からなる油圧無段変速装置により、無段変速して操向する操向変速機構を設け、前記走行用油圧ポンプ（５１）を操作し、前後進切換を行う走行操作手段である変速ペダル（１５）を設け、また、前記操向用油圧モータ（５６）を操作し、操向操作するステアリングハンドル（１４）を設け、前記操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）の間に、該操向用油圧モータ（５６）の回転を、正転・中立・逆転状態に切換える切換弁（５８）を備え、前記ステアリングハンドル（１４）に接続された操向用油圧ポンプ（５４）の可動斜板の傾斜角度を操向センサ（６２）により検出して、右旋回・左旋回・中立の操向モードを認識し、該変速ペダル（１５）に接続された走行用油圧ポンプ（５１）の可動斜板の傾斜角度を走行センサ（６３）により検出して、前進・後進・中立の走行モードを認識し、該操向センサ（６２）により認識した操向モードと、走行センサ（６３）により認識した走行モードをコントローラ（５２）に入力し、該コントローラ（５２）によりロジックダイヤグラムから、前記切換弁（５８）の正転・中立・逆転を決定して制御する信号を送信し、前記変速ペダル（１５）とステアリングハンドル（１４）の操作位置により、該切換弁（５８）の位置を切換える作業車の操向装置であるので、走行操作手段が中立位置にある場合に、操向操作手段を操作しても作業車が操向されず、作業車の乗降性が良くなる。
そして、ターフケア用作業車においては、直進性を確保しながら、芝面を傷めないように駆動することができる。
また、従来技術においては、走行操作手段が中立位置にある場合に、操向操作手段を操作すると作業車が操向しようとするため、オペレータが作業車を乗り降りするときに誤って操向操作手段を操作すると作業車が動き出し、乗降性が良くない場合がある。
さらに、切換え弁の中立状態で、油圧モータ側をブロックしてしまうと、急激なステアリング操作時に操向追従性が圧下する。そして、ターフケア用作業車においては、芝面を傷めるなどの問題が顕在化している。また、単に芝面を傷めないように配慮するだけではなく、直進性も求められている。本発明は、このような従来技術の不具合を解消するものである。
【００５０】
請求項２に記載のごとく、前記切換弁（５８）の中立位置において圧油は、前記操向用油圧ポンプ（５４）、もしくは操向用油圧ポンプ（５４）と操向用油圧モータ（５６）両方の独立した油路を循環するように配設されるので、ターフケア用作業車には、ポンプモータの両方を循環回路とし、直進性を確保しながら芝面を傷めないように駆動を行うことができる。
また、建設用作業車等においては、ポンプ側のみを循環回路とすることも可能であり、これにより建設用作業車の走破性を優先した駆動を行うことができる。
【００５１】
請求項３に記載のごとく、前記左右の車軸（１０４・１０４）に配置したデフ機構（１００）に、差動制限機構（１２０）を設け、該差動制限機構（１２０）は、左右の車軸（１０４・１０４）に伝達された駆動力の差が差動制限機構（１２０）の抗力以下の場合には、左右の車軸（１０４・１０４）の相対回動を制限し、駆動力の差が差動制限機構（１２０）の抗力を超える場合には、左右の車軸（１０４・１０４）を相対回動可能としたので、ターフケア用作業車においては、直進性を確保しながら、芝面を傷めないように駆動することができる。
【００５２】
請求項４に記載のごとく、作業者が座席（１７）に着席していることを認識し、もしくは、任意スイッチによるスピンターンモードを選択することにより、操向モードによる信号が、走行系モードの中立信号に優先され、作業車がスピンターンを可能とするロジックダイヤグラムを設けたので、定置でのスピンターンを実現でき、作業性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の操向駆動装置を具備するモアトラクタの全体的な構成を示した側面図。
【図２】  操向駆動装置２の構成を示す模式図。
【図３】  走行系と操向系の信号と切換弁の状態を示す図。
【図４】  座席スイッチ等により作業者の着席を認識もしくは任意スイッチによりスピンステアモードが選択された場合のロジックダイアグラム。
【図５】  第１実施例における駆動力伝達構成を示すスケルトン図。
【図６】  第１実施例における制限機構を示す図。
【図７】  第２実施例における駆動力伝達構成を示すスケルトン図。
【図８】  第２実施例における制限機構を示す図。
【図９】  第３実施例における駆動力伝達構成を示すスケルトン図。
【図１０】  切換弁を接続した油圧式無段変速装置の構成を示す側面断面図。
【図１１】  油圧式無段変速装置のセンターセクションの構成を示す底面図。
【図１２】  切換弁を接続した油圧式無段変速装置の他の構成を示す側面断面図。
【図１３】  油圧式無段変速装置のセンターセクションの他の構成を示す底面図。
【符号の説明】
２  操向駆動装置
１４  ステアリングハンドル
１５  走行変速ペダル
４０  車軸
５３  油圧モータ
５６  油圧モータ
８１  遊星機構
１００  デフ機構
１２０・１３０  制限機構
【図１】
0003950358.tif 000002
【図２】
0003950358.tif 000003
【図３】
0003950358.tif 000004
【図４】
0003950358.tif 000005
【図５】
0003950358.tif 000006
【図６】
0003950358.tif 000007
【図７】
0003950358.tif 000008
【図８】
0003950358.tif 000009
【図９】
0003950358.tif 000010
【図１０】
0003950358.tif 000011
【図１１】
0003950358.tif 000012
【図１２】
0003950358.tif 000013
【図１３】
0003950358.tif 000014