JP2001191713A - 車両のトレッド変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のトレッド変更装置を構成した車両にお
いては、トレッドを一定に保持するためのロック装置が
必要であり、装置が複雑で大型化していた。また、車両
が大型である場合には油圧シリンダを伸縮操作するのに
大きな力が必要となり、また、トレッドの微調整を行う
ことが困難であった。 【解決手段】 固定側アクスルケース１１に嵌挿した摺
動側アクスルケース１３を油圧シリンダ３２の伸縮によ
り摺動させて、左右の後輪ＲＷのトレッドを変更可能と
するトレッド変更装置において、該油圧シリンダ３２の
伸縮動作をサーボ制御し、油圧シリンダ３２のピストン
ロッド４２ａにスプール５１を摺動可能に外嵌し、該ス
プール５１とピストンロッド４２ａとでサーボ機構を構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定側アクスルケ
ースに嵌挿した摺動側アクスルケースを油圧シリンダに
より摺動させて、左右の車輪のトレッドを変更可能とす
るトレッド変更装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、トラクタ等の車両には、固定
側アクスルケースの左右に摺動側アクスルケースを嵌挿
し、該摺動側アクスルケースを固定側アクスルケースに
対して摺動させて、左右の車輪のトレッドを変更可能と
するトレッド変更装置が設けられたものがあった。この
ようなトレッド変更装置においては、摺動側アクスルケ
ースと固定側アクスルケースとの間に油圧シリンダを介
装し、該油圧シリンダを伸縮させることでトレッドを変
更するように構成されており、該油圧シリンダへの圧油
の供給方向を切換弁により切り換えることで、油圧シリ
ンダの伸縮動作を制御していた。該トレッド変更装置に
は、トレッド変更後や、車輪に外力が加わった場合にト
レッドを一定に保持するためのロック装置が設けられて
いる。該ロック装置は、例えば、「固定側アクスルケー
ス」側に設けたロック部材と、「摺動側アクスルケー
ス」側に設けたロック部材とを係合させてトレッドを一
定に保持するように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の如く、
トレッド変更装置を構成した車両においては、トレッド
を一定に保持するためにロック装置を設ける必要があ
り、トレッド変更装置が複雑で大型化していた。また、
車両が大型であった場合には、油圧シリンダを伸縮操作
するのに大きな力が必要となっていた。さらに、切換弁
により油圧シリンダへの圧油の供給方向を切り換えてい
たので、トレッドの微調整を行うことが困難であった。

【０００４】

【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、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、請求項１に記載の如く、固定
側アクスルケースに嵌挿した摺動側アクスルケースを油
圧シリンダの伸縮により摺動させて、左右の車輪のトレ
ッドを変更可能とするトレッド変更装置において、該油
圧シリンダの伸縮動作をサーボ制御した。

【０００５】また、請求項２に記載の如く、前記油圧シ
リンダのピストンロッドにスプールを摺動可能に外嵌
し、該スプールとピストンロッドとでサーボ機構を構成
した。

【０００６】また、請求項３に記載の如く、前記サーボ
機構が、トレッドを変更しない中立状態にあるときは、
該サーボ機構へ供給される圧油をオイルタンク側へ流出
させる。

【０００７】また、請求項４に記載の如く、前記サーボ
機構へ供給する圧油を、他の油圧機器へ圧油を供給する
ための油圧回路から、フローデバイダを用いて取り出
す。

【０００８】また、請求項５に記載の如く、車両の運転
席近傍に、前記油圧シリンダの作動・停止を切り換える
切換具、及び実トレッド寸法を表示する表示器を、それ
ぞれ独立して設けた。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明のトレッド変更装置が設けられる、
最小トレッド状態のリアアクスル部を示す平面断面図、
図２は同じく最大トレッド状態のリアアクスル部を示す
平面断面図、図３は同じくリアアクスル部を示す側面断
面図、図４はトレッド変更装置のサーボ機構を示す断面
図である。

【００１０】本発明の車両のトレッド変更装置について
説明する。図１、図３に示すように、トラクタ等の車両
のリアアクスルケース９は、固定側アクスルケース１１
と摺動側アクスルケース１３とで構成されており、該摺
動側アクスルケース１３は固定側アクスルケース１１に
摺動自在に嵌挿され、固定側アクスルケース１１はミッ
ションケースＭに固設されている。ミッションケースＭ
内から固定側アクスルケース１１内に突入するデフヨー
ク軸１５は、遊星減速装置１６を介してリアアクスル１
０に連動連結されている。

【００１１】該遊星減速装置１６は、デフヨーク軸１５
の外側端部に太陽歯車１７が一体形成され、該太陽歯車
１７の周囲にはホルダ１８に回転自在に支持された遊星
歯車１９が噛合して配置され、該遊星歯車１９の外側に
は、固定側アクスルケース１１に取り付けられたリング
ギア２０が配置され、該遊星歯車１９と噛合している。

【００１２】リアアクスル１０は内側に位置する第一軸
１０ａと、該第一軸１０ａに摺動自在に嵌入される第二
軸１０ｂとで構成されている。第一軸１０ａはベアリン
グ２３を介して固定側アクスルケース１１に支持されて
おり、該第一軸１０ａの内側端部には前記ホルダ１８が
固定されている。また、第二軸１０ｂはベアリング２４
・２５を介して摺動側アクスルケースに支持されてお
り、該第二軸１０ｂの外側端部には、後輪ＲＷのホイー
ル部材２９が取り付けられているフランジ部２８が固設
されている。また、第一軸１０ａの内周にスプライン溝
が形成されるとともに、第二軸１０ｂの外周にスプライ
ン溝が形成されており、該第一軸１０ａと第二軸１０ｂ
とがスプライン嵌合して、伸縮自在とするとともに、一
体的に回転可能とされている。

【００１３】また、リアアクスル１０の前後他側には回
り止めシャフト１が配設され、該回り止めシャフト１の
外側端部は前記保持部材３０に固設されている。該回り
止めシャフト１は、固定側アクスルケース１１に固設さ
れるシャフトブラケット２に摺動自在に挿入されてい
る。これにより、摺動側アクスルケース１３の固定側ア
クスルケース１１に対する回転を阻止して、該摺動側ア
クスルケース１３がリアアクスル１０の回転により連れ
回りすることを防止している。

【００１４】また、リアアクスル１０と平行に油圧シリ
ンダ３２が配設されており、例えば固定側アクスルケー
ス１１の前後一側に配設されている。該油圧シリンダ３
２のシリンダチューブ３４は、ブラケット４０を介して
固定側アクスルケース１１に固設されている。シリンダ
チューブ３４の外側端部には蓋体４１を固定し、内側端
部には蓋体３８が固定して、該蓋体３８と蓋体４１との
間にピストン４４を摺動自在に収納している。

【００１５】該ピストン４４から内側にピストンロッド
４２ａが突出するとともに、外側にピストンロッド４２
ｂが突出しており、該ピストンロッド４２ｂの外側端部
は、摺動側アクスルケース１３に固設される保持部材３
０に取り付けられている。また、ピストンロッド４２ａ
には、スプール５１が摺動自在に外嵌されており、該ス
プール５１とピストンロッド４２ａとで油圧サーボ機構
を構成して、該スプール５１を軸方向に摺動操作するこ
とで、油圧ピストン３２の伸縮を制御するようにしてい
る。

【００１６】次に、油圧サーボ機構について説明する。
図４に示すように、スプール５１が外嵌される油圧ピス
トン３２のピストンロッド４２ａの外周には、環状溝に
形成される制御圧供給ポート６１が構成され、該制御圧
供給ポート６１の内側及び外側には、同じく環状溝に形
成されるタンクポート６２ａ・６２ｂが構成されてい
る。制御圧供給ポート６１は制御圧供給油路５２ａの下
流側端と接続されており、タンクポート６２ａ・６２ｂ
にはドレン油路５３が接続されている。

【００１７】制御圧供給油路５２ａの上流側端はフロー
デバイダ４６と接続されており、油圧ポンプＰからの圧
油が、フローデバイダ４６及び制御圧供給油路５２ａを
通じて制御圧供給ポート６１へ供給されている。フロー
デバイダ４６は、例えば車両がトラクタである場合、該
トラクタに装着した作業機の水平制御装置４８の油圧シ
リンダ４８ａや油圧リフト４９用の油圧シリンダ４９ａ
といった他の油圧機器へ供給される油圧ポンプＰからの
圧油の一部を取り出して油圧サーボ機構へ供給するもの
である。尚、フローデバイダ４６は左右一方の油圧サー
ボ機構へ圧油を供給し、左右他方の油圧サーボ機構への
圧油の供給はフローデバイダにより行っている。

【００１８】また、前記スプール５１の内周には、環状
溝に形成される縮小側ポート６５が構成されて、ピスト
ンロッド４２ａの前記制御圧供給ポート６１とタンクポ
ート６２ｂとの間に配置されるとともに、環状溝に形成
される伸長側ポート６６が構成されて、ピストンロッド
４２ａの前記制御圧供給ポート６１とタンクポート６２
ａとの間に配置されている。該縮小側ポート６５は、ピ
ストンロッド４２ａに形成される縮小側油路５４を通じ
て、蓋体４１とピストン４４との間に形成される空間３
２ａと接続され、伸長側ポート６６は、ピストンロッド
４２ａに形成される伸長側油路５５を通じて、蓋体３８
とピストン４４との間に形成される空間３２ｂと接続さ
れている。

【００１９】また、スプール５１は、車両の運転部に配
設されるトレッド調節レバー７１とワイヤー７２により
連結されており、該トレッド調節レバー７１の操作によ
り、スプール５１が軸方向へ摺動するように構成してい
る。

【００２０】そして、図４に示す状態は、トレッドが変
更されない中立状態であり、この状態においては、伸長
側ポート６６と、制御圧供給ポート６１及びタンクポー
ト６２ａとは連通しておらず、縮小側ポート６５と、制
御圧供給ポート６１及びタンクポート６２ｂとは連通し
ていない。この状態から、トレッド調節レバー７１を操
作して、スプール５１を外側方向へ摺動させると、伸長
側ポート６６と制御圧供給ポート６１とが連通するとと
もに、縮小側ポート６５とタンクポート６２ｂとが連通
する。

【００２１】すると、制御圧供給ポート６１から伸長側
ポート６６へ圧油が供給され、該圧油が伸長側油路５５
を通じて空間３２ｂに圧送されるとともに、空間３２ａ
内の作動油が、縮小側油路５４から縮小側ポート６５及
びタンクポート６２ｂを介し、ドレン油路５３を通じて
オイルタンクＴへ流出する。これにより、ピストンロッ
ド４２ａ・４２ｂ及びピストン４４が外側へ摺動し、該
ピストンロッド４２ｂと一体的に連結されるリアアクス
ル１０の第二軸１０ｂが外側へ摺動してトレッドが拡幅
されることとなる。

【００２２】ピストン４４及びピストンロッド４２ａ・
４２ｂの外側への摺動量が、トレッド調節レバー７１の
操作によるスプール５１の摺動量に達すると、互いに連
通していた伸長側ポート６６と制御圧供給ポート６１と
が分断され、空間３２ｂへの圧油の供給が止まり、ピス
トン４４及びピストンロッド４２ａ・４２ｂの摺動が停
止する。

【００２３】逆に、図４に示す状態からトレッド調節レ
バー７１を操作して、スプール５１を内側方向へ摺動さ
せると、縮小側ポート６５と制御圧供給ポート６１とが
連通するとともに、伸長側ポート６６とタンクポート６
２ａとが連通する。すると、制御圧供給ポート６１から
縮小側ポート６５へ圧油が供給され、該圧油が縮小側油
路５４を通じて空間３２ａに圧送されるとともに、空間
３２ｂ内の作動油が、伸長側油路５５から伸長側ポート
６６及びタンクポート６２ａを介し、ドレン油路５３を
通じてオイルタンクＴへ流出する。これにより、ピスト
ンロッド４２ａ・４２ｂ及びピストン４４が内側へ摺動
し、該ピストンロッド４２ｂと一体的に連結されるリア
アクスル１０の第二軸１０ｂが内側へ摺動してトレッド
が縮幅されることとなる。

【００２４】ピストン４４及びピストンロッド４２ａ・
４２ｂの内側への摺動量が、トレッド調節レバー７１の
操作によるスプール５１の摺動量に達すると、互いに連
通していた縮小側ポート６５と制御圧供給ポート６１と
が分断され、空間３２ａへの圧油の供給が止まり、ピス
トン４４及びピストンロッド４２ａ・４２ｂの摺動が停
止する。このように、トレッド調節レバー７１により、
サーボ機構を構成するスプール５１を摺動操作すると、
その操作方向及び操作量に応じて、油圧シリンダ３２を
制御して伸縮動作させ、トレッドを拡縮することができ
る。

【００２５】例えば、図１に示す最小トレッドの状態か
ら、スプール５１が外側へ移動する方向にトレッド調節
レバー７１を操作すると、トレッドを拡幅することがで
き、逆に、図２に示す最大トレッドの状態から、スプー
ル５１が内側へ移動する方向にトレッド調節レバー７１
を操作すると、トレッドを縮幅することができる。そし
て、トレッド調節レバー７１を操作してトレッドを拡幅
する場合、トレッド調節レバー７１の操作量とトレッド
の拡縮量とが対応するため、作業者がトレッドの拡縮量
を把握し易く、トレッド調整を高精度に行うことができ
る。また、トレッド調節時に必要なトレッド調節レバー
７１の操作力は、スプール５１を摺動させるだけの操作
力でよいので、油圧シリンダ３２を伸縮させるための操
作力を低減することができる。

【００２６】そして、本サーボ機構は、油圧シリンダ３
２のピストンロッド４２ａを用いて構成し、該ピストン
ロッド４２ａにスプール５１を摺動可能に外嵌して構成
しているので、サーボ機構をコンパクトに構成すること
ができる。また、ピストンロッド４２ａ・４２ｂ及びピ
ストン４４はトレッド調節レバー７１の操作により摺動
し、該トレッド調節レバー７１が操作されなければ摺動
せずトレッドも変更されないので、例えば油圧シリンダ
３２の伸縮方向への力が後輪ＲＷ等にかかったとして
も、トレッドを一定に保持することができ、ロック装置
を設ける必要がない。

【００２７】また、本サーボ機構においては、トレッド
を変更しない中立状態にあるときは、該サーボ機構の制
御圧供給ポート６１へ供給される圧油をオイルタンクＴ
側へ流出させるように構成している。即ち、制御圧供給
ポート６１とタンクポート６２ａとの間にはアンロード
バルブ６８が介装されており、制御圧供給ポート６１が
縮小側ポート６５及び伸長側ポート６６と連通していな
い中立状態のときには、該制御圧供給ポート６１へ供給
される圧油によりアンロードバルブ６８が開いて、該圧
油がタンクポート６２ａ及びドレン油路５３を通じてオ
イルタンクＴへ排出されるように構成している。

【００２８】尚、制御圧供給ポート６１が縮小側ポート
６５又は伸長側ポート６６と連通する油圧シリンダ３２
の伸縮動作時には、スプール５１の内周に環状溝に形成
されるタンク側ポート６９と、ピストンロッド４２ａの
外周に環状溝に形成され供給油路５２ａに接続される供
給ポート７０ａ・７０ｂとが連通し、該タンク側ポート
６９へ供給される圧油によってアンロードバルブ６８が
開くのを阻止されて閉じたままとなるため、制御圧供給
ポート６１へ供給される圧油がオイルタンクＴ側へ排出
されることはなく、油圧シリンダ３２を伸縮制御するこ
とができる。

【００２９】このように、アンロードバルブ６８を設け
て、中立状態にあるときには、サーボ機構の制御圧供給
ポート６１へ供給される圧油をオイルタンクＴ側へ流出
させるように構成することで、トレッド変更を行わない
ときに無駄な馬力を消費することが無くなるとともに、
サーボ機構に供給される圧油の熱バランスを向上させる
ことができる。

【００３０】また、サーボ機構へ供給される圧油は、油
圧ポンプＰから水平制御装置４８や油圧リフト４９とい
った他の油圧機器へ供給されている圧油から、フローデ
バイダ４６・４７を用いて取り出すようにしているの
で、該サーボ機構への圧油の供給機構を簡単且つコンパ
クトな構成とすることができ、低コスト化を図ることが
できる。

【００３１】また、図１に示すように、本トレッド変更
装置においては、実際のトレッド寸法を表示するための
表示具としてのインジケータランプ８１が設けられてお
り、該インジケータランプ８１は、車両の運転部に配置
されている。インジケータランプ８１は可変抵抗８２に
接続されており、該可変抵抗８２の抵抗値の大きさに応
じて、表示されるトレッド寸法が変更されるように構成
されている。可変抵抗８２はワイヤー８３を介して前記
保持部材３０と接続されており、油圧シリンダ３２の伸
縮に伴い摺動側アクスルケース１３が摺動してトレッド
が変更されると、該可変抵抗８２の可変部８２ａがワイ
ヤー８３により押し引きされて、該可変抵抗８２の抵抗
値が変化する。従って、油圧シリンダ３２の伸縮により
トレッドが変更されるのに追随して、インジケータラン
プ８１には実際のトレッド寸法が表示されることとな
る。尚、インジケータランプ８１による表示は、トレッ
ド寸法を段階的に表示させてもよく、無段階的に表示さ
せてもよい。

【００３２】このように、本トレッド変更装置には、ト
レッド寸法を表示するインジケータランプ８１が設けら
れ、該インジケータランプ８１は運転部に配置されてい
るので、運転部にて、同じく運転部に配置されるトレッ
ド調節レバー７１の操作をしてトレッドを変更しなが
ら、実際のトレッド寸法を確認することができ、トレッ
ドの調節作業を容易にするとともに、調節精度を高める
ことができる。

【００３３】また、インジケータランプ８１とトレッド
調節レバー７１とはそれぞれ独立して別体に構成されて
いるので、トレッド調節レバー７１を操作し易い位置に
配置しつつ、インジケータランプ８１を見易い位置に配
置することができ、トレッド変更作業を容易且つ高精度
に行うことが可能となる。

【００３４】

【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のである。即ち、請求項１記載の如
く、固定側アクスルケースに嵌挿した摺動側アクスルケ
ースを油圧シリンダの伸縮により摺動させて、左右の車
輪のトレッドを変更可能とするトレッド変更装置におい
て、該油圧シリンダの伸縮動作をサーボ制御したので、
トレッドを調節するレバーを操作してトレッドを拡幅す
る場合、レバーの操作量とトレッドの拡縮量とが対応す
るため、作業者がトレッドの拡縮量を把握し易く、トレ
ッド調整を高精度に行うことができる。また、トレッド
調節時に必要なレバーの操作力は、サーボ機構を構成す
るスプールを摺動させるだけの操作力でよいので、油圧
シリンダを伸縮させるための操作力を低減することがで
きる。

【００３５】さらに、請求項２記載の如く、前記油圧シ
リンダのピストンロッドにスプールを摺動可能に外嵌
し、該スプールとピストンロッドとでサーボ機構を構成
したので、サーボ機構をコンパクトに構成することがで
きる。また、ピストンロッドはトレッド調節用のレバー
の操作により摺動し、該レバーが操作されなければ摺動
せずトレッドも変更されないので、例えば油圧シリンダ
の伸縮方向への力が車輪等にかかったとしても、トレッ
ドを一定に保持することができ、ロック装置を設ける必
要がなくなる。

【００３６】さらに、請求項３記載の如く、前記サーボ
機構が、トレッドを変更しない中立状態にあるときは、
該サーボ機構へ供給される圧油をオイルタンク側へ流出
させるので、トレッド変更を行わないときに無駄な馬力
を消費することが無くなるとともに、サーボ機構に供給
される圧油の熱バランスを向上させることができる。。

【００３７】さらに、請求項４記載の如く、前記サーボ
機構へ供給する圧油を、他の油圧機器へ圧油を供給する
ための油圧回路から、フローデバイダを用いて取り出す
ので、該サーボ機構への圧油の供給機構を簡単且つコン
パクトな構成とすることができ、低コスト化を図ること
ができる。

【００３８】さらに、請求項５記載の如く、車両の運転
席近傍に、前記油圧シリンダの作動・停止を切り換える
切換具、及び実トレッド寸法を表示する表示器を、それ
ぞれ独立して設けたので、運転部にて、同じく運転部に
配置されるトレッド調節用のレバー等の調節具の操作を
してトレッドを変更しながら、実際のトレッド寸法を表
示器にて確認することができ、トレッドの調節作業を容
易にするとともに、調節精度を高めることができる。ま
た、表示器と操作具とはそれぞれ独立して別体に構成さ
れているので、操作具を操作し易い位置に配置しつつ、
表示具を見易い位置に配置することができ、トレッド変
更作業を容易且つ高精度に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトレッド変更装置が設けられる、最小
トレッド状態のリアアクスル部を示す平面断面図であ
る。

【図２】同じく最大トレッド状態のリアアクスル部を示
す平面断面図である。

【図３】同じくリアアクスル部を示す側面断面図であ
る。

【図４】同じくトレッド変更装置のサーボ機構を示す断
面図である。

【符号の説明】

Ｍ ミッションケース Ｐ 油圧ポンプ ９ リアアクスルケース １０ リアアクスル １１ 固定側アクスルケース １３ 摺動側アクスルケース ３２ 油圧シリンダ ４２ａ・４２ｂ ピストンロッド ４４ ピストン ４６・４７ フローデバイダ ５１ スリーブ ６８ アンロードバルブ ７１ トレッド調節レバー ８１ インジケータランプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側アクスルケースに嵌挿した摺動側
   アクスルケースを油圧シリンダの伸縮により摺動させ
   て、左右の車輪のトレッドを変更可能とするトレッド変
   更装置において、該油圧シリンダの伸縮動作をサーボ制
   御したことを特徴とする車両のトレッド変更装置。
2. 【請求項２】 前記油圧シリンダのピストンロッドにス
   プールを摺動可能に外嵌し、該スプールとピストンロッ
   ドとでサーボ機構を構成したことを特徴とする請求項１
   に記載の車両のトレッド変更装置。
3. 【請求項３】 前記サーボ機構が、トレッドを変更しな
   い中立状態にあるときは、該サーボ機構へ供給される圧
   油をオイルタンク側へ流出させることを特徴とする請求
   項２に記載の車両のトレッド変更装置。
4. 【請求項４】 前記サーボ機構へ供給する圧油を、他の
   油圧機器へ圧油を供給するための油圧回路から、フロー
   デバイダを用いて取り出すことを特徴とする請求項２に
   記載の車両のトレッド変更装置。
5. 【請求項５】 車両の運転席近傍に、前記油圧シリンダ
   の作動・停止を切り換える切換具、及び実トレッド寸法
   を表示する表示器を、それぞれ独立して設けたことを特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両のトレッド
   変更装置。