JP2000211545A5 - - Google Patents

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【書類名】 明細書
【発明の名称】 走行車両の操向駆動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ハウジング内に、前後進走行方向及び走行速度を決定するための走行駆動ＨＳＴと、左右旋回方向及び旋回角度を限定するためのステアリングＨＳＴと、左右一対の車軸に連動連結される差動装置とを収納しており、該走行駆動ＨＳＴ及び該ステアリングＨＳＴはそれぞれ、油圧ポンプ、油圧モータ、及び該油圧ポンプと該油圧モータとを流体的に結合する油路からなり、それぞれの油圧モータの出力軸を該差動装置に連動連結して、該左右一対の車軸を操向駆動する走行車両の操向駆動装置において、両ＨＳＴの油路を共通のセンタセクション内に形成し、両ＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータを共通のセンタセクション上に設置したことを特徴とする走行車両の操向駆動装置。
【請求項２】 請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記センタセクションを平板状としたことを特徴とする走行車両の操向駆動装置。
【請求項３】 請求項２記載の走行車両の操向駆動装置において、前記センタセクションはハウジング内に水平に配置され、該センタセクション上下いずれか一側の面に両ＨＳＴを取り付け、ＨＳＴと反対側にはハウジング内に伝動系を配置したことを特徴とする走行車両の操向駆動装置。
【請求項４】 請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴ及びステアリングＨＳＴのうち少なくとも一方の油圧ポンプのポンプ軸にチャージポンプを設け、その吐出ポートを前記センタセクション内の両ＨＳＴの油路にそれぞれ連通したことを特徴とする走行車両の操向駆動装置。
【請求項５】 請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧ポンプのポンプ軸及び前記ステアリングＨＳＴの油圧ポンプのポンプ軸に、それぞれチャージポンプを設け、その吐出ポートの各々を前記センタセクション内の両ＨＳＴの油路にそれぞれ連通したことを特徴とする走行車両の操向駆動装置。
【請求項６】 請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧モータと前記ステアリングＨＳＴの油圧ポンプとを、互いに近接させて、かつ、該油圧モータのモータ軸と該油圧ポンプのポンプ軸が平行となるよう、並置したことを特徴とする走行車両の操向駆動装置。
【請求項７】 請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴが平面視で前記車軸と直角になるよう配置され、前記ステアリングＨＳＴは平面視で前記車軸と平行に配置されることを特徴とする走行車両の操向駆動装置。
【請求項８】 請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータが前記ハウジングの一側の側部に配置され、該ステアリングＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータが該ハウジング前部又は後部に配置されたことを特徴とする走行車両の操向駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つのハイドロスタティックトランスミッション（以下「ＨＳＴ」と略す。）を連結して、一方は走行用、他方はステアリング（操向）用として、左右一対の車軸を駆動しかつ操向できるようにした構成とした走行車両において、該走行車両の操向操作性を向上させ、かつ、装置のコンパクト化を図るための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、二つのＨＳＴを左右に連結して、それぞれのＨＳＴ式変速装置から車軸を両側方に突出して、両車軸の端部に車輪を固定し、前記ＨＳＴ式変速装置の斜板の角度を変更して、左右の車輪を駆動するようにした技術が公知となっている。
例えば、米国特許第４７８２６５０の技術である。
該技術において、直進走行する場合には左右のＨＳＴの走行速度を同じとし、旋回する場合は左右の車輪の走行速度が異なるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の操向駆動装置を具備した走行車両は、左右のＨＳＴ式変速装置の出力回転をまったく一致させないと、正確に直進することができず、従って出荷時の調整に手間がかかっていた。また、油圧ポンプや油圧モータの容量に差があると、左右いずれに旋回するかで旋回フィーリングが異なることとなって、大変操縦しにくいものとなっていたのである。
また、旋回しながら作業する場合は、上記のような従来の走行車両は旋回半径が大きく、例えば、木立の周りの芝刈り等の場合は、同じ位置を何度も走行して作業する必要があって、作業効率が悪くなっていたのである。従って、旋回半径を小さくできる技術が要望されていたのである。
【０００４】
また、同時に、よりコンパクト性が高い操向駆動装置の技術も要望されていたのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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。
請求項１においては、ハウジング内に、前後進走行方向及び走行速度を決定するための走行駆動ＨＳＴと、左右旋回方向及び旋回角度を限定するためのステアリングＨＳＴと、左右一対の車軸に連動連結される差動装置とを収納しており、該走行駆動ＨＳＴ及び該ステアリングＨＳＴはそれぞれ、油圧ポンプ、油圧モータ、及び該油圧ポンプと該油圧モータとを流体的に結合する油路からなり、それぞれの油圧モータの出力軸を該差動装置に連動連結して、該左右一対の車軸を操向駆動する走行車両の操向駆動装置において、両ＨＳＴの油路を共通のセンタセクション内に形成し、両ＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータを共通のセンタセクション上に設置したものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、該センタセクションを平板状としたものである。
【０００７】
請求項３においては、請求項２記載の走行車両の操向駆動装置において、前記センタセクションはハウジング内に水平に配置され、該センタセクション上下いずれか一側の面に両ＨＳＴを取り付け、ＨＳＴと反対側にはハウジング内に伝動系を配置したものである。
【０００８】
請求項４においては、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴ及びステアリングＨＳＴのうち少なくとも一方の油圧ポンプのポンプ軸にチャージポンプを設け、その吐出ポートを前記センタセクション内の両ＨＳＴの油路にそれぞれ連通したものである。
【０００９】
請求項５においては、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧ポンプのポンプ軸及び前記ステアリングＨＳＴの油圧ポンプのポンプ軸に、それぞれチャージポンプを設け、その吐出ポートの各々を前記センタセクション内の両ＨＳＴの油路にそれぞれ連通したものである。
【００１０】
請求項６においては、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧モータと前記ステアリングＨＳＴの油圧ポンプとを、互いに近接させて、かつ、該油圧モータのモータ軸と該油圧ポンプのポンプ軸が平行となるよう、並置したものである。
【００１１】
請求項７においては、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴが平面視で前記車軸と直角になるよう配置され、前記ステアリングＨＳＴは平面視で前記車軸と平行に配置されるものである。
【００１２】
請求項８においては、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータが前記ハウジングの一側の側部に配置され、該ステアリングＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータが該ハウジング前部又は後部に配置されたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
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、図２はモアトラクタの第一変形例を示した図、図３はモアトラクタの第二変形例を示した図である。
【００１４】
最初に、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、このモアトラクタ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上にステアリング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。
【００１５】
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。
【００１６】
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は左右に一ずつ配設する構成としているが、前部中央に一のみ配置する構成としてもよいし、三つ以上配設してもよい。
【００１７】
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。
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。
【００１８】
但し、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。例えば、図２に示す第一変形例のモアトラクタのように構成することもできる。 この第一変形例に係るモアトラクタ１ａについて説明する。即ち、このモアトラクタ１ａは、車両シャーシ１２' の前部上にステップ１２ｓを前方に突出するように設け、該ステップ１２ｓの前部上にはフロントコラム１３が立設され、該フロントコラム１３上に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の側部には変速ペダル１５とブレーキペダルが配置される。
上記ステアリングハンドル１４・変速ペダル１５の構成は、図１に示すモアトラクタ１のそれと同様である。該シャーシ１２' の後下部には、従動後輪としてキャスター輪１６を左右一ずつ配設している。
【００１９】
該シャーシ１２' 後部上にはエンジン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' の中途部下方にはモア９が配置され、該モア９はシャーシ１２' 前後略中央（走行駆動輪４３・４３より後方）に位置させていわゆるミッドマウント式としている。該モア９の構成は、上述の図１に示すモアトラクタ１のそれと同様である。
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１２' 前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１ａ左右に配置される走行駆動輪４３・４３を車軸４０・４０を介して駆動する。走行駆動輪４３・４３はシャーシ前部に支持する構成として、いわゆるフロント駆動方式としている。
【００２０】
また、以下に示すような第二変形例のモアトラクタとすることもできる。
即ち、図３に示すこのモアトラクタ１ｂは、モア９の配置のみが前述の第一変形例に係るモアトラクタ１ａと異なるものであって、モア９はシャーシ１２' の前方（走行駆動輪４３・４３より前方）に配置する、いわゆるフロントマウント方式としているのである。
【００２１】
次に、以上のモアトラクタに具備される操向駆動装置２の構成について、説明する。
図４は本発明の操向駆動装置の全体的な構成を示した平面断面図、図５は図４におけるＸ−Ｘ断面矢視図、図６は図４におけるＹ−Ｙ断面矢視図である。
また、図７はセンタセクション及び該センタセクション内の油路の構成を示した平面図である。
図８は操向駆動装置のスケルトン図である。
【００２２】
即ち、この操向駆動装置２は、図４に示すように一つのハウジング２３内に機体を前後進させるための走行駆動ＨＳＴ２１と機体を旋回させるためのステアリングＨＳＴ２２と、遊星ギア装置により構成される差動装置５と、左右一対の車軸４０Ｌ・４０Ｒ、及び、これらを相互に連結するドライブトレーンが配置される構成としている。
【００２３】
該ハウジング２３内には、フラット（平板）型のセンタセクション５１が水平方向に収納されており、平面視において互いに直角な平板状の左右部５１ｘ及び前後部５１ｙを一体的に形成した構成として、該ハウジングの後部壁及び一側側壁に沿うようにして平面視逆「Ｌ」字状となるようにしている。
前記走行駆動ＨＳＴ２１とステアリングＨＳＴ２２は、それぞれ一対の油圧ポンプと油圧モータ（５２・５３、７１・７２）が、上記センタセクション５１上に、垂直な回転軸線をもつように配置される構成としている。
尚、走行駆動ＨＳＴ２１はハウジング２３の一側（本実施例では右側）側壁に沿うように前記センタセクション５１の前後部５１ｙ上に配置され、ステアリングＨＳＴ２２はハウジング２３の後部壁に沿うように、前記センタセクションの左右部５１ｘに配置される。
また、両ＨＳＴ２１・２２を構成する二対の油圧ポンプと油圧モータ（５２・５３、７１・７２）は該センタセクション５１上面に付設される構成とする一方、該センタセクション５１下方には、両ＨＳＴ２１・２２の油圧モータ５３・７２のモータ軸５４・７７を差動装置５に連動連結するための歯車等からなる伝動系が配置される。
【００２４】
走行駆動ＨＳＴ２１の油圧ポンプ５２のポンプ軸２５はハウジング２３上方に突出され入力軸を兼ねることとし、該入力軸２５の突出部分には入力プーリー２７が配置され（図５）、該入力プーリー２７には図略のベルトが巻回され、エンジン１１の出力軸１１ａに固定される図略の出力プーリーと連動連結される。また、該入力軸２５のハウジング２３上方突出部分にはファン４２が固設される。
【００２５】
前記ハウジング２３は、図５に示すように上下のケース半部を水平面で平坦な周囲の接合面２３ａで互いに接合することにより構成され、該接合面２３ａにおいて後述の軸１０５と走行伝動軸９３の軸受部が設けられている。車軸４０Ｌ・４０Ｒの軸受部は接合面より上方に偏位させて回転自在に支持している。
尚、図５に示すように、該接合面２３ａは、センタセクション５１の上面（即ち、ＨＳＴ取付面）から下方に距離ｈだけオフセットされた構成としているが、図１９に示すように、両面を略同じ高さに揃えた構成（即ち、ｈ＝０）とすることもできる。また、接合面２３ａを車軸４０Ｌ・４０Ｒの軸心と同じ高さとすることも可能である。この場合にセンタセクション５１を下側のケースに固定して下から順に組み立てるようにすることができる。
これは、該接合面２３ａを上方に変位させたり、センタセクション５１の厚さを変更したり、センタセクションの取付け高さを変更すること等により可能である。
【００２６】
そして、前記車軸４０Ｌ・４０Ｒの各々は上記の遊星ギアを用いた差動装置５によって差動的に結合され、その両端がハウジング２３の左右外側方へ突出されている。該差動装置５は、平面視においてセンタセクションの前後部５１ｙと反対側の側部であって、また、左右部５１ｘの前方側に配置されることとしている。
【００２７】
ただし、以上に示した二つのＨＳＴ２１・２２及び差動装置５の配置は一例であって、例えば平面視で前後が逆となるよう構成したり、左右逆に構成することもできる。
【００２８】
次に機体を前後進駆動させるための走行駆動ＨＳＴ２１について詳述する。
この走行駆動ＨＳＴ２１は油圧ポンプ５２と油圧モータ５３よりなり、油圧ポンプ５２はセンタセクション５１の前後部５１ｙ上面にポンプ付設面が形成され、その中央に前記ポンプ軸となる入力軸２５が垂直方向に支持されて、図５に示すように該入力軸２５にシリンダブロック４４を嵌合してポンプ付設面上に回転摺動自在に配置し、該シリンダブロック４４内に付勢バネを介して複数のピストン４５・４５・・・を往復動自在に嵌合し、該ピストン４５・４５・・・の頭部には可動斜板５７が当接されている。可動斜板５７を傾動操作することで、油圧ポンプ５２からの油の吐出量及び吐出方向を変更できるようにしている。
【００２９】
この可動斜板５７を傾動操作するために、ハウジング２３の側壁には車軸４０と平行にコントロール軸５９が支持され（図４）、該コントロール軸５９のハウジング２３内の部分には図略の中立戻しバネが外嵌されて可動斜板５７を中立位置となるように付勢し、中立位置の調整もできるようにしている。ハウジング２３外のコントロール軸５９上にはコントロールアーム６０を固設し、リンク機構を介してレバーやペダル等の変速操作手段、本実施例では前記変速ペダル１５と連結している。
【００３０】
以上のように構成することにより、変速ペダル１５を回動することによってコントロールアーム６０が回動されて、コントロール軸５９の回動によって可動斜板５７が傾動操作されて、油圧ポンプ５２からの作動油の吐出方向及び吐出量を変更することができる。
【００３１】
前記油圧ポンプ５２からの圧油はセンタセクション５１内の第一油路５１ａ（図７）を介して油圧モータ５３に送油される。該油圧モータ５３の構成は、センタセクション５１のポンプ付設面より平面視で車軸４０Ｒを挟んで後方（図４における下方、図５における左方）の位置にモータ付設面が構成され、該モータ付設面にシリンダブロック６３が回転自在に支持されている（図５）。該シリンダブロック６３の複数のシリンダ孔内には付勢バネを介して複数のピストン６４・６４が往復動自在に嵌合され、該ピストン６４の頭部は固定斜板６５に接当されている。そして、シリンダブロック６３の回転軸心上にはモータ軸５４が一体的に垂直に配置されて相対回転不能に係止されて、油圧モータ５３を構成している。
上記油圧ポンプ５２と油圧モータ５３の間のセンタセクション５１下方を前記車軸４０が通過する構成として、コンパクトとなるようにしている。ただし、車軸はセンタセクション５１の上面を通過させる構成とすることもできる。
【００３２】
前記モータ軸５４はセンタセクション５１を貫通して下方に突出され（図５）、該モータ軸５４の該突出部分にはステアリング駆動ギア１６０及びベベルギア６１が固設される。
このうちステアリング駆動ギア１６０は、後述するステアリングＨＳＴ２２の油圧ポンプ７１の入力軸２６に固設された入力ギア１６１に噛合されて、該油圧ポンプ７１を駆動する。
そして、該ベベルギア６１は、ハウジング２３内に車軸４０と平行に軸支された走行伝動軸９３に固設されたベベルギア６２と噛合して、該走行伝動軸９３を駆動する。該走行伝動軸９３には駆動ギア６９が形設されており（図４）、該駆動ギア６９により後述する差動装置５のサンギア９５がセンターギア９４を介して駆動される。
該走行伝動軸９３にはブレーキ装置１１０が設けられて（図４）、該装置を操作するためのブレーキアーム１１１、リンク等を介して上述のブレーキペダルに連結される。
【００３３】
次に、機体を旋回させるためのステアリングＨＳＴ２２について詳述する。
このステアリングＨＳＴ２２は図４に示すように油圧ポンプ７１と油圧モータ７２よりなり、油圧ポンプ７１はセンタセクション５１上面の上記走行駆動ＨＳＴ２１より後方位置にポンプ付設面が形成され、その中央に入力軸２６が垂直方向に支持される。該入力軸２６はセンタセクション５１下方に突出され、該突出部分には上記の入力ギア１６１が固定されて、該入力ギア１６１には走行駆動ＨＳＴ２１の油圧モータ５３の駆動力がステアリング駆動ギア１６０を介して伝達される。
【００３４】
該入力軸２６にはシリンダブロック４６が嵌合されてポンプ付設面上に回転摺動自在に配置し（図５）、該シリンダブロック４６内に付勢バネを介して複数のピストン４７・４７・・・を往復動自在に嵌合し、該ピストン４７・４７・・・の頭部には可動斜板７６が当接されている。可動斜板７６を傾動操作することで、油圧ポンプ７１からの油の吐出量及び吐出方向を変更できるようにしている。
【００３５】
この可動斜板７６を傾動操作するために、ハウジング２３の天井面にはコントロール軸７３が垂直支持され、該コントロール軸７３のハウジング２３内の部分には図略の中立戻しバネが外嵌されて可動斜板７６を中立位置となるよう付勢し、中立位置の調整もできるようにしている。ハウジング２３外のコントロール軸７３上にはコントロールアーム７４を固設し（図４）、リンク機構を介してステアリング操作手段、本実施例では前記ステアリングハンドル１４と連結している。
【００３６】
以上のように構成することにより、ステアリングハンドル１４を回動することによってコントロールアーム７４が回動されて、コントロール軸７３の回動によって可動斜板７６が傾動操作されて、油圧ポンプ７１からの作動油の吐出方向及び吐出量を変更することができる。
【００３７】
前記油圧ポンプ７１からの圧油はセンタセクション５１内の第二油路５１ｂを介して油圧モータ７２に送油される。該油圧モータ７２の構成は図４・図６に示すように、センタセクション５１上面の上記ポンプ付設面より平面視左方位置にモータ付設面が構成され、該モータ付設面上にシリンダブロック８０が回転摺動自在に支持されている。該シリンダブロック８０の複数のシリンダ孔内には付勢バネを介して複数のピストン８２・８２・・・が往復動自在に嵌合されている。該ピストン８２・８２・・・の頭部は可動斜板８５に接当している。そして、シリンダブロック８０の回転軸心上にモータ軸７７を一体的に垂直に配置して相対回転不能に係止して、可動斜板型の油圧モータ７２を構成している。
【００３８】
そして、この油圧モータ７２側の可動斜板８５を傾動操作するために、ハウジング２３の側面にはコントロール軸８６が車軸４０と直角に水平支持され、ハウジング２３外のコントロール軸８６上にはコントロールアーム８７を固設している（図４）。該コントロールアーム８７は可動斜板８５を任意の傾斜位置で固定できるようにしている。
【００３９】
そして、該コントロールアーム８７は図外のリンク機構により、上記の走行駆動ＨＳＴ２１の油圧ポンプ５２の可動斜板５７を傾動するコントロールアーム６０に連係される。
上記コントロールアーム８７が回動されると、コントロール軸８６の回動によって可動斜板８５が傾動操作されて、油圧モータ７２のモータ軸７７の回転速度及び回転方向が変更される。
尚、上記のリンク機構は、変速ペダル１５を前進側に踏み込んで、上記走行駆動ＨＳＴ２１の油圧ポンプ５２の可動斜板５７が傾斜されて機体が増速された場合は、それとともにステアリングＨＳＴ２２の油圧モータ７２の可動斜板８５をも傾斜するようにしている。このことにより、ステアリングハンドル１４を同一量だけ回動しても、該可動斜板８５が傾斜することにより、高速走行時には該油圧モータ７２のモータ軸７７の回転数が抑制されるようにしている。
即ち、機体が高速走行中の場合は、ステアリングハンドル１４の回動による応答性を弱める（つまり、ハンドル１４の利きを鈍くする）ようにしているのであり、一般にオペレータが恐怖心を感じることが多い高速走行時の急旋回が、容易に行われないようにしており、操作時にオペレータが恐怖心を起こしにくいような構成としている。
【００４０】
前記モータ軸７７はセンタセクション５１を貫通して下方に突出され（図６）、該下端にはベベルギア１０４が固設される。該ベベルギア１０４の下方には軸１０５が前記車軸４０と平行に配置されて、該軸１０５上には二つのベベルギア１０６・１０６が遊転可能に配置される。両ベベルギア１０６・１０６は上記モータ軸７７に関して左右対称に配置されて、両者ともに該モータ軸７７上のベベルギア１０４と噛合している。
従って、油圧モータ７２からの出力回転はベベルギア１０４から上記ベベルギア１０６・１０６に分岐されて伝達され、左右のベベルギア１０６・１０６は互いに逆方向に回転される。
そして二つのベベルギア１０６・１０６には、伝動ギア１０７・１０７がそれぞれ固設され、該伝動ギア１０７・１０７は上記走行伝動軸９３に左右一対で遊転可能に配置された減速ギア１０８・１０８と噛合される。
【００４１】
該減速ギア１０８・１０８は大小の二連ギアとしており、大径ギアは上記伝動ギア１０７・１０７と噛合され、小径ギアは後述する差動装置５のインターナルギア９８・９８の外周面に刻設されるギア９９・９９に噛合されている。
【００４２】
次に、左右の車軸４０Ｌ・４０Ｒを差動的に結合する差動装置５の構成について、主に図４・図６・図８を用いて説明する。
即ち、前記走行駆動ＨＳＴ２１の油圧モータ５３の出力回転を減速して動力を伝達する駆動ギア６９に車軸４０Ｌ・４０Ｒと同一軸心上に相対回転自在に配置したセンターギア９４が噛合され、該センターギア９４の回転中心にはサンギア９５が相対回転不能にスプライン嵌合される。
【００４３】
該サンギア９５には、センターギア９４を挟んで左右にそれぞれ複数個配置されたプラネタリギア９６・９６・・・が噛合され、該プラネタリギア９６・９６・・・は左右のキャリア９７・９７に支持されて、該キャリア９７・９７はそれぞれ左右の車軸４０Ｌ・４０Ｒに相対回転不能に取り付けられる。
プラネタリギア９６・９６・・・は更に外側において左右のインターナルギア９８・９８に噛合されており、該インターナルギア９８・９８の外周面にはそれぞれギア９９・９９が刻設され、上記減速ギア１０８・１０８の小径ギアとそれぞれ噛合されている。
【００４４】
このような構成において、走行駆動ＨＳＴ２１の油圧モータ５３からの駆動力はベベルギア６１・６２→走行伝動軸９３→駆動ギア６９→センターギア９４と伝達されて、サンギア９５を駆動する。一方、ステアリングＨＳＴ２２の油圧モータ７２からの駆動力はベベルギア１０４から二つのベベルギア１０６・１０６へと分岐され、一方は正回転、他方は逆回転となって、左右の減速ギア１０８・１０８を介して左右のインターナルギア９８・９８を互いに逆方向に駆動する。
【００４５】
従って、左右いずれか一方のプラネタリギア９６・９６には、サンギア９５の回転に該プラネタリギア９６・９６と同じ側のインターナルギア９８の回転が加算されて伝達される一方、他方のプラネタリギア９６・９６には、サンギア９５の回転に該プラネタリギア９６・９６と同じ側のインターナルギア９８の回転が減算されて伝達される。
従って、左右のプラネタリギア９６・９６・・・をそれぞれ支持する左右のキャリア９７・９７の回転数に差が生じて、車軸４０Ｌ・４０Ｒの回転数の差となって機体が旋回されるのである。
【００４６】
次に、両ＨＳＴ２１・２２の内部の油の漏れを補う等のための、チャージ回路の構成について詳述する。
図９はセンタセクションに付設されたチャージポンプの構成を示した底面一部断面図、図１０は両ＨＳＴの油圧回路図である。
また、図１１はステアリングＨＳＴに導かれるチャージ油を、ハウジング外部を通過するように構成した変形例の油圧回路図、図１２はチャージ油を一旦ハウジング外に導き、冷却した後両ＨＳＴに供給するように構成した変形例の油圧回路図、図１３はチャージ油をステアリングＨＳＴに導くための経路を、センタセクション内に形設した油路とした場合のセンタセクションの構成を示した平面図、図１４はチャージポンプをエンジンの出力軸から駆動されるよう構成した変形例の油圧回路図である。
【００４７】
まず、両ＨＳＴ２１・２２内のそれぞれの油路５１ａ・５１ｂにチャージ油を供給する、チャージポンプの構成について説明する。即ち図５に示すように、走行駆動ＨＳＴ２１の油圧ポンプ５２のポンプ軸（入力軸）２５はセンタセクション５１を貫通して下方に突出され、該突出部分にチャージポンプ３００が設けられる。
該チャージポンプ３００は、センタセクション５１の走行駆動ＨＳＴ２１の油圧ポンプ５２付設面の反対側の面にチャージポンプ付設面を設け、該付設面にチャージポンプケース３０１を配置してハウジング２３内の油溜まりに浸漬させ、該ケース３０１内に図９に示す如くインナーロータ３０２とアウターロータ３０３を互いに係合させて収納し、該インナーロータ３０２には上記ポンプ軸２５が相対回転不能に挿嵌されている。
チャージポンプケース３０１には吸入ポート３０４及び吐出ポート３０５が設けられる。該吸入ポート３０４にはストレーナ３０６が設けられる。
【００４８】
以上構成において、ポンプ軸２５がエンジン１１の駆動力を受けて回転すると、インナーロータ３０２が駆動され、アウターロータ３０３も駆動される。両者３０２・３０３は互いに偏心回転させることとして、両者間にできる間隙の容積に一定位置で差を生じさせることにより、吸入ポート３０４では吸い込みが連続的に行われ、吐出ポート３０５では吐出しが連続的に行われる。
【００４９】
上記吐出ポート３０５は、図７に示す如く、センタセクション内の第一油路５１ａ・５１ａを連結する通路３０８に連通される。また、チャージポンプケース３０１には、チャージ圧を設定するリリーフバルブ３０７が設けられる（図５・図９）。
また、該第一油路５１ａ・５１ａの入口部分にはチャージチェックバルブ３０９・３０９が設けられ（図９）、チャージポンプ３００により吐出された作動油は、該チャージチェックバルブ３０９・３０９のうちいずれか一を通過して、低圧側の油路５１ａに供給される。
【００５０】
また、該通路３０８はセンタセクション５１外に配設した経路３１０を介して、センタセクション５１の第二油路５１ｂ・５１ｂを連結する通路３１１に連通される。該第二油路５１ｂ・５１ｂの入口部分にはチャージチェックバルブ３１２・３１２が設けられており、チャージポンプ３００により吐出された作動油は、該経路３１０を通過して、該チャージチェックバルブ３１２・３１２のうちいずれか一を通過して、低圧側の油路５１ｂに供給される。
【００５１】
また、図７においては省略されているが、両ＨＳＴの油路５１ａ・５１ｂには、それぞれリリーフバルブ３１３・３１４が設けられ（図１０）、急加速時・急減速時等、回路に急激な負荷等が作用した場合には高圧側の油路からドレーンさせることとして、回路の故障を防ぐこととしている。
【００５２】
尚、ステアリングＨＳＴ２２にチャージ油を供給するための上記経路３１０は、ハウジング２３内部に配設した配管としてもよいし、外部に配設した配管としてもよい。尚、外部配管とした場合は、該配管を作動油が通過する際に外気による冷却がされた後ステアリングＨＳＴ２２に油が供給されるので、ステアリングＨＳＴ２２内の油温上昇による効率低下等を抑制することができる。
また、図１１に示すように、外部配管中途にオイルクーラー、フィン等の冷却装置３１５を設ける構成とすることもでき、この場合は更なる冷却効果が期待できる。
【００５３】
また、チャージポンプ３００の吐出ポート３０５は走行駆動ＨＳＴ２１の通路に直接連通されているが、図１２に示すように、チャージポンプの吐出ポートから吐出された油を直接走行駆動ＨＳＴ２１側の通路３０８に導かずに、一旦ハウジング２３外部に導いてから、分岐して両通路３０８・３１１に流入させる構成とすることも可能である。具体的には、例えば、前記吐出ポート３０５をチャージポンプケース３０１下面に設け、該吐出ポートに配管を連結してハウジング２３外部に引き出す等とすればよい。
更に、ハウジング２３外部の配管に冷却装置３１５を設ける構成とすることもできる。
この構成により、ステアリングＨＳＴ２２の冷却効果だけでなく、走行駆動ＨＳＴ２１の冷却効果をも期待することができ、油温上昇によるＨＳＴ２１・２２のトラブルをより効果的に抑制することが可能である。
【００５４】
また、図１３に示す如く、前記第一油路５１ａを連結する通路と、前記第二油路５１ｂを連結する通路とを、センタセクション５１内部に形設した油路３１９を介して連通する構成としてもよい。この場合は配管を設ける必要がないので、他の装置（例えば伝動系等）との干渉を考慮する必要がないので、結果として構成が簡素な、コンパクトな操向駆動装置を提供できる。
【００５５】
更に図１４に示すように、チャージポンプ３００をエンジン１１の出力軸１１ａに設ける構成とすることもできる。
この場合はチャージポンプ３００が操向駆動装置２に内設される構成でなく、外部に別途設ける構成のため、該装置２のハウジング２３内からチャージポンプ３００へ作動油を導き、あるいはチャージポンプから両ＨＳＴ２１・２２内の回路に導くための配管は必ずハウジング２３外部を通過することとなるので、作動油の冷却効果が期待できることとなる。また、操向駆動装置２自体は、チャージポンプがない分だけ軽量化・コンパクト化を図ることができる。
また、ハウジング２３外側の配管に上記と同様に冷却装置を設けることも可能で、この場合は冷却効果のいっそうの向上を図ることが可能である。
【００５６】
尚、以上に示した操向駆動装置２は、ステアリングＨＳＴ２２の油圧ポンプ７１のポンプ軸（入力軸）２６は、走行駆動ＨＳＴ２１の油圧モータ５３のモータ軸５４に連動連結されて、該油圧モータ５３の駆動力が伝達されてステアリングＨＳＴ２２を駆動する、いわゆるディペンデント（従属）型の駆動構成とされるが、以下の構成により、ステアリングＨＳＴ２２の油圧ポンプ７１のポンプ軸（入力軸）２６が、走行駆動ＨＳＴ２１の油圧ポンプ５２のポンプ軸（入力軸）２５同様に、エンジンからの駆動力を受けて駆動される、いわゆるインディペンデント（独立）型の駆動構成とすることも可能である。
この構成について以下に説明する。
図１５は両ＨＳＴのポンプ軸が独立にエンジンからの駆動力を受けて駆動される、いわゆるインディペンデント型の駆動構成とした場合の、操向駆動装置の全体構成を示した平面図、図１６は図１５におけるＸ−Ｘ断面矢視図である。
また、図１７はインディペンデント型の駆動構成とした場合の操向駆動装置のスケルトン図である。また、図１８はインディペンデント型の駆動構成とした場合において、両ＨＳＴのポンプ軸にチャージポンプを取り付けた場合の油圧回路図である。
尚、図１５におけるＹ−Ｙ断面矢視図は、前述のディペンデント型の構成例のそれ（図６）とまったく同様に現れる。
【００５７】
即ち、このインディペンデント型の駆動構成は、前述のディペンデント型の駆動構成と、以下の点で異なるものである。
つまり、上記ステアリングＨＳＴ２２の油圧ポンプ７１の入力軸２６と、走行駆動ＨＳＴ２１の油圧モータ５３のモータ軸５４とを連動連結するステアリング駆動ギア及び入力ギア（図５における符号１６０・１６１）が取り外されて、両軸２６・５４は互いに別個独立に回転可能としている。
そして図１６に示す如く、ステアリングＨＳＴ２２の油圧ポンプ７１の入力軸２６はハウジング２３上方に突出され、該突出部分には第二入力プーリー２８及びファン４２が固定される。
該第二入力プーリー２８、走行駆動ＨＳＴ２１の油圧ポンプ５２の入力軸２５に設けられるプーリー２７、及びエンジン１１の出力軸１１ａに設けられる出力プーリーには、図略のベルトが巻回されて、両軸２５・２６が独立してエンジン１１からの駆動力を得て駆動されるようにしている。
【００５８】
ステアリングＨＳＴ２２の油圧モータ７２の可動斜板８５を傾動操作するコントロールアーム８７と、走行駆動ＨＳＴ２１の油圧ポンプ５２の可動斜板５７を傾動するコントロールアーム６０とを連係するリンク機構は、上述のディペンデント型の構成におけるそれとは異なる構成とする必要がある。
即ち、インディペンデント型の駆動構成においては、前進時においてステアリングハンドル１４の左右旋回操作方向と機体の旋回方向とが一致するよう、走行駆動ＨＳＴ２１とステアリングＨＳＴ２１の油圧モータ５３・７２の各出力回転方向をあわせた場合においては、後進時にステアリングハンドル１４を同様に回動すると、反対方向に旋回してしまうのである。例えば、後進時にステアリングハンドル１４を左に回動すると、機体１が右方向に旋回してしまうのである。
これは、通例の自動車の操作感覚とは正反対のものであって、該感覚に慣れたオペレータにとっては、強い違和感を覚えるものとなる。従って、上述のリンク機構は、高速走行時の急旋回を抑制するという目的を達成できるものであると同時に、上記の後進時の逆旋回の問題をも解決できるようにしている。
その他の駆動構成は、上述のディペンデント型の構成とまったく同様である。
【００５９】
尚、この構成は、上記ステアリング駆動ギア及び入力ギアが取り外されたことに伴い、ステアリングＨＳＴ２２の油圧ポンプ７１の下方にスペースが生まれることとなる。
従って、該スペースに別途チャージポンプを配設して第二チャージポンプ３２０として（図１６）、図１８に示すように二つのチャージポンプ３００・３２０によりチャージ油を供給する構成としている。第二チャージポンプ３２０の構成は前記チャージポンプ３００とまったく同様に、インナーロータとアウターロータによる構成としている。
この場合は、図１８のように、二つのＨＳＴ２１・２２に導かれる経路それぞれチャージ圧設定用のリリーフバルブ３０７・３０７' を設け、両ＨＳＴ２１・２２で異なるチャージ圧を設定することができる構成となり、両ＨＳＴ２１・２２の容量に差を設ける場合等に有用である。
【００６０】
ただし、このチャージ回路は一例であって、他の構成とすることもできる。
例えば、このインディペンデント型においても、前述のディペンデント型と同様、エンジン１１の出力軸１１ａにチャージポンプ３００を設ける構成や、作動油を一旦ハウジング２３の外に導いて冷却装置を通過させて冷却し、その後にセンタセクション５１内の両油路５１ａ・５１ｂに供給する構成とすることも可能である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏するのである。
即ち、請求項１に示す如く、ハウジング内に、前後進走行方向及び走行速度を決定するための走行駆動ＨＳＴと、左右旋回方向及び旋回角度を限定するためのステアリングＨＳＴと、左右一対の車軸に連動連結される差動装置とを収納しており、該走行駆動ＨＳＴ及び該ステアリングＨＳＴはそれぞれ、油圧ポンプ、油圧モータ、及び該油圧ポンプと該油圧モータとを流体的に結合する油路からなり、それぞれの油圧モータの出力軸を該差動装置に連動連結して、該左右一対の車軸を操向駆動する走行車両の操向駆動装置において、両ＨＳＴの油路を共通のセンタセクション内に形成し、両ＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータを共通のセンタセクション上に設置したので、部品点数が少なくなり、組み立ての手間が低減される。また、コンパクト性の高い操向駆動装置が提供できるのである。
【００６２】
請求項２に示す如く、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、該センタセクションを平板状としたので、ＨＳＴを構成する複数の油圧ポンプ・油圧モータを納まり良く整列させて取り付けることが可能である。また、センタセクションの製作も容易にできる。従って、あまりスペースを取らずにハウジングに収容できることとなり、操向駆動装置ひいては走行車両のコンパクト化が可能となる。
【００６３】
請求項３に示す如く、請求項２記載の走行車両の操向駆動装置において、該センタセクションはハウジング内に水平に配置され、該センタセクション上下いずれか一側の面に両ＨＳＴを取り付け、ＨＳＴと反対側にはハウジング内に伝動系を配置したので、ＨＳＴと伝動系がすっきりと整理され、簡潔な構成とすることができ、また、メンテナンス性を向上することができたのである。
【００６４】
請求項４に示す如く、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴ及びステアリングＨＳＴのうち少なくとも一方の油圧ポンプのポンプ軸にチャージポンプを設けたので、通常は伝動のためのギア等を設ける必要がないポンプ軸にチャージポンプを取り付ける構成となっており、該ギア等との干渉を考慮する必要がないのである。
また、上述のようにギア等を設ける必要がないのが通例であるので、ポンプ軸の周囲はスペースが空きやすいが、該スペースにチャージポンプを取り付けることでデッドスペース化を防止しており、結果としてコンパクトな操向駆動装置が提供できるのである。
また、該チャージポンプの吐出ポートをセンタセクション内の両ＨＳＴの油路にそれぞれ連通したので、チャージポンプからの油が両油路に供給されるので、回路内の不足した油が補充され、また、両ＨＳＴの低圧側の油路の圧力が保持され、更には回路中の作動油の循環がされることとなるのである。
【００６５】
請求項５に示す如く、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧ポンプのポンプ軸及び前記ステアリングＨＳＴの油圧ポンプのポンプ軸に、それぞれチャージポンプを設け、その吐出ポートの各々を前記センタセクション内の両ＨＳＴの油路にそれぞれ連通したので、例えば両ＨＳＴの容量が異なり、それに応じてチャージ圧を異ならしめる必要がある場合等に、適切にチャージ油を供給できる。
【００６６】
請求項６に示す如く、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧モータと前記ステアリングＨＳＴの油圧ポンプとを、互いに近接させて、かつ、該油圧モータのモータ軸と該油圧ポンプのポンプ軸が平行となるよう、並置したので、走行駆動ＨＳＴの油圧モータとステアリングＨＳＴの油圧ポンプを連結するのが容易となるのである。
例えば、ステアリングＨＳＴの油圧ポンプのポンプ軸に平歯車を固設し、走行駆動ＨＳＴの油圧モータのモータ軸に該歯車に噛合する平歯車を固設することにより、両軸が簡単に連結されるのである。
従って、上述のいわゆるディペンデントタイプの駆動構成が、簡潔な構成で実現できる。
【００６７】
請求項７に示す如く、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴが平面視で前記車軸と直角になるよう配置され、前記ステアリングＨＳＴは平面視で前記車軸と平行に配置されるので、両ＨＳＴを平面視略長方形状としたハウジングに納まり良く配置することができる。この結果、ハウジングが小型化されて、操向駆動装置の小型化が可能となる。
【００６８】
請求項８に示す如く、請求項１記載の走行車両の操向駆動装置において、前記走行駆動ＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータが前記ハウジングの一側の側部に配置され、該ステアリングＨＳＴの油圧ポンプ及び油圧モータが該ハウジング前部又は後部に配置されたので、両ＨＳＴが干渉することなく平面視略長方形状としたハウジング内に納まり良く配置され、ハウジング内の走行駆動ＨＳＴと反対側の側部には差動装置を配する空間が形成される。
この結果、両ＨＳＴ及び差動装置がハウジング内に互いに干渉することなく納まり良く配置され、操向駆動装置をコンパクトとすることが可能となる。
【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】
モアトラクタの第一変形例を示した図。
【図３】
モアトラクタの第二変形例を示した図。
【図４】
本発明の操向駆動装置の全体的な構成を示した平面断面図。
【図５】
図４におけるＸ−Ｘ断面矢視図。
【図６】
図４におけるＹ−Ｙ断面矢視図。
【図７】
センタセクション及び該センタセクション内の油路の構成を示した平面図。
【図８】
操向駆動装置のスケルトン図。
【図９】
センタセクションに付設されたチャージポンプの構成を示した底面一部断面図。
【図１０】
両ＨＳＴの油圧回路図。
【図１１】
ステアリングＨＳＴに導かれるチャージ油を、ハウジング外部を通過するように構成した変形例の油圧回路図。
【図１２】
チャージ油を一旦ハウジング外に導き、冷却した後両ＨＳＴに供給するように構成した変形例の油圧回路図。
【図１３】
チャージ油をステアリングＨＳＴに導くための経路を、センタセクション内に形設した油路とした場合のセンタセクションの構成を示した平面図。
【図１４】
チャージポンプをエンジンの出力軸から駆動されるよう構成した変形例の油圧回路図。
【図１５】
両ＨＳＴのポンプ軸が独立にエンジンからの駆動力を受けて駆動される、いわゆるインディペンデント型の駆動構成とした場合の、操向駆動装置の全体構成を示した平面図。
【図１６】
図１５におけるＸ−Ｘ断面矢視図。
【図１７】
インディペンデント型の駆動構成とした場合の操向駆動装置のスケルトン図。
【図１８】
インディペンデント型の駆動構成とした場合において、両ＨＳＴのポンプ軸にチャージポンプを取り付けた場合の油圧回路図。
【図１９】
ハウジングの上下分割面をセンタセクションの上面と一致させた実施例の断面図。
【符号の説明】
１ モアトラクタ（走行車両）
２ 操向駆動装置
５ 差動装置
２１ 走行駆動ＨＳＴ
２２ ステアリングＨＳＴ
４０Ｌ・４０Ｒ 車軸
５１ センタセクション
５２ （走行駆動ＨＳＴの）油圧ポンプ
５３ （走行駆動ＨＳＴの）油圧モータ
７１ （ステアリングＨＳＴの）油圧ポンプ
７２ （ステアリングＨＳＴの）油圧モータ