JP2001526760A - 車軸駆動装置 - Google Patents

車軸駆動装置

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宣広 石井
良太 大橋
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Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 車軸(7)の内側部分と、ハイドロスタティックトランスミッション(HST)と、HSTの出力軸(4)から車軸へ動力を伝達する伝達機構とを、ハウジング(1,2)内にコンパクトに収納した車軸駆動装置であって、このハウジングは、中間壁(8)によって、HSTを収納する部屋(R1)とその他の伝動機構を収納する部屋(R2)とに区画されており、両部屋内に共通の油を充填している。HSTの出力回転を変更するためのトラニオン(35L,35R)が、車軸と平行に配置されている。ショックアブソーバ(73)は、急な変速を防止するものである。車両の直進性の向上を図るために、デフロック装置(84,85,86)がデフギアに付設されている。

Description

【発明の詳細な説明】 車軸駆動装置 発明の技術分野 本発明は、ぬかるみ等で直進性を向上するための車軸駆動装置に関するもので あり、ハイドロスタティックトランスミッション(HST)と車軸と該車軸への 動力伝達機構を一体的に備えた車軸駆動装置において、HSTの変速操作を容易 にでき、HSTの温度上昇による油の体積増加を吸収できるリザーバタンクを設 け、更に、デフロック装置を単一のハウジング内に設けるための技術に関する。 発明の背景 従来、車軸駆動装置は、ハウジング内にHSTと車軸と、該HSTと車軸とを 互いに連動連結する動力伝達機構を収納している。該HSTは、センタセクショ ン上に、垂直な入力軸を備えた油圧ポンプと、水平な出力軸を備えた油圧モータ を配置して構成されている。該油圧ポンプのシリンダーブロック内にはピストン を複数配置し、該ピストンの頭部を可動斜板に当接しており、該可動斜板の角度 を変更することによって、ポンプ容量を変更して油圧モータの回転数を増加また は削減する構成としている。この可動斜板は、ハウジング内に支持されたトラニ オン軸を回動操作することによって傾倒され、HSTを変速することができる。 該トラニオン軸は、各々、例えば、アメリカ特許第5456068号に開示され ているように、前後方向の傾転軸線上に配置されている。 車両に装備されたペダルやレバー等の変速制御具は、通常、機体前後方向に操 作されるように構成されており、その動きは、車両の長手方向に沿って配置され たロッド等のリンク機構を介して車軸駆動装置のコントロールアームに伝えられ る。よって、該コントロールアームは、左右方向の軸線まわりで前後に揺動する のが好ましい。このような従来構成の一つとして、トラニオンとは別個に垂直な 操作軸を設け、該軸と両トラニオンとを連動連係したものがある。この場合、コ ントロールアームは、該操作軸の一端に設けられて、垂直方向の軸線まわりで前 後に揺動するよう構成している。もう一つは、トラニオンの軸端をハウジングの 前壁より突出させた構成であり、この軸端にコントロールアームを設けて該コン トロールアームが前後方向の軸線まわりで左右に揺動するよう構成されている。 最初の構造によれば、垂直な操作軸、および、トラニオン軸に対する複雑な連係 機構が必要とされ、部品点数が多く、組立に時間かかかるために、車軸駆動装置 が高価になる欠点がある。また、2番目の構造によれば、リンク機構の前後方向 の動きを左右方向の動きに変更するための別のリンク機構が必要になり、車両に 2つのリンク機構を装備させるスペースが要求され、小型の車両には適用が困難 で、部品点数の上から見ても好ましくない。 また、アメリカ特許第5440951号やアメリカ特許5515747号の開 示するところでは、HSTと該HSTから車軸へ動力を伝える伝動機構を同一ハ ウジング内に収容した場合、該ハウジング内の充填した油を、HSTの作動油と 、伝動機構の潤滑油とに兼用することができる。この場合、伝動機構の擦れ合い によって生じる鉄粉等の異物がHST側へ流れることがあり、HSTの閉回路内 には油フィルターによって除かれてこの鉄粉等が入ることはないが、ピストンや 斜板に噛み込まれて悪影響を与えることがある。また、ハウジングの一部にリザ ーバタンクを一体的に構成して、ハウジング内の油が温度上昇によって膨張した 場合にその体積を調整できるようにしているが、油量が多ければ、それだけ体積 の増加量も多くなるので、その分ハウジングも大きくしなければならず、リザー バタンク部分が大きくなり、ハウジング自体を大型化しなければならない。 また、車両に装備された変速操作具をオペレータが急激に操作しないようにす るためのショックアブソーバを車軸駆動装置のコントロールアームに設けること が、アメリカ特許第5094077号に開示されている。この構造によれば、ハ ウジング上壁においてコントロームアームを垂直方向に軸線回りで前後に揺動さ せるため、ショックアブソーバは、ハウジングの上壁の上方に設置する以外にな い。従って、入力プーリやハウジング上壁の膨らみ部分との干渉を避けた設置ス ペースを探す必要がある。 また、左右の車軸間にデフ装置を設けた場合、片方の車軸が空転すると、他方 の車軸に駆動力が伝えられなくなる。そこで、デフロック装置を車軸駆動装置に 設けて、HSTと車軸とに第デフロック装置を一体化させることが望まれる。 発明の開示 本発明の車軸駆動装置は、ハウジング内に設けた中間壁によって、HSTを収 納する第1の部屋と、該HSTの出力軸から車軸へ動力を伝達する伝達機構及び 車軸を収納する第2の部屋とに区画されている。両部屋には共通の油を充填し、 両部屋の間に油フィルターを配置して、両部屋を連通しており、一方の部屋がリ ザーバタンクと連通している。そして、該中間壁とハウジングに固定した側板と の間に、HSTの出力回転を変更する斜板のトラニオン軸を支持している。該ト ラニオンは、車軸と平行な左右方向に配置されており、該トラニオンの一方はハ ウジングより外側へ突出して、アームを固定しており、該アームに、急な変速操 作を防止すべく、ショックアブソーバを連結している。そして、左右の車軸を差 動的に結合するデフ装置にデフロック装置を付設しており、通常の走行では差動 回転ができ、一方の車軸が空転するような場合に両車軸を直結することができる ように構成している。 本発明のこれらの又は他の目的を、以下の詳細な説明と例により明白にする。 図面の簡単な説明 図1は車軸駆動装置の平面図、 図2は同じくその上ハウジング半部を取り外した状態での平面一部断面図、 図3は図2の3−3矢視断面図、 図4は図2の4−4矢視断面図、 図5は図2の5−5矢視断面図、 図6は図2の6−6矢視断面図、 図7は図2の7−7矢視断面図、 図8はブレーキ装置の機構を示す要部拡大正面断面図、 図9は同じく要部拡大側面断面図、 図10は同じく要部の一部のみを示す拡大断面図、 図11は本発明のセンタセクションの左側面図、 図12は同じく平面図、 図13は図11の13−13矢視断面図、 図14は図11の14−14矢視断面図、 図15は図11の15−15矢視断面図、 図16は図12の16−16矢視断面図、 図17は図12の17−17矢視断面図、 図18は図12の18−18矢視断面図、 図19は図12の19−19矢視断面図、 図20は図12の20−20矢視断面図、 図21はチャージポンプケースを取り外した状態のセンタセクションの底面図 、 図22はデフギア装置とデフロック装置の断面図、 図23は該デフロック装置のスライダーの側面図、 図24は該デフロック装置のリングギアの側面図、 図25は本発明のデフギア装置の分解斜視図である。 実施例の詳細な説明 図1乃至図7は、車軸駆動装置の構成を示している。車軸駆動装置のハウジン グは、上ハウジング半部1と下ハウジング半部2とを水平で平坦な周囲の接合面 で互いに接合することにより構成される。上ハウジング半部1と下ハウジング半 部2との接合面上においてモータ軸4の軸受部が設けられている。車軸7・7の 軸受部は、上ハウジング半部1と下ハウジング半部2との接合面より上方に偏位 しており、上ハウジング半部1内に配置されて、車軸7・7を回転自在に支持し ている。そして、両車軸7・7はデフギア装置23によって差動的に結合され、 ハウジングの左右外側方へと突出している。 ハウジング内部は、中間壁8によって、HSTを収納するための第一の部屋R 1と、モータ軸4からデフギア装置23へ動力を伝達するギア式のドライブトレ ーンとデフギア装置23と車軸7・7とを収納するための第二の部屋R2とに区 画されている。該第一の部屋R1及び第二の部屋R2には共通の潤滑油が充填さ れて油溜まりを形成している。図7に示すように、デフギア装置23上方の上ハ ウジング半部1の上壁には給油蓋6が設けられていて、該給油蓋6を介してハウ ジングに作動油を充填出来る。そして、図6に示すように、上ハウジング半部1 の上部には油流通ポート75を設けており、該上ハウジング半部1がゴムホース 等のようなパイピング9を介して、車両の適当な位置に取り付けられたオイルリ ザーバ10の内部と連通するようにしており、該オイルリザーバ10内の作動油 の体積を調節可能としている。 また、図6に示すように、第一の部屋R1と第二の部屋R2とを仕切る中間壁 8の任意位置に油孔8aが開口されており、該油孔8aを油フィルター18が覆 っている。本実施例では、図2、図6に示すように、中間壁8のうち、HSTを 収納する部分と右車軸7を収納する部分との間の部分に、油孔8a及び油フィル ター18を配置しており、第一の部屋R1と第二の部屋R2との間で油フィルタ ー18を通じて油が流通できるようにしている。従って、ハウジング内に充填し た油は、HSTの作動油と、ギア・軸受部等の潤滑油として使用することができ る。第二の部屋R2内から第一の部屋R1へ油が入るときは、HSTにとって有 害な鉄粉等の異物は、油フィルター18によって濾過される。 ハウジング内部に設けた中間壁8により、第一の部屋R1は、車軸7・7の前 方で、かつ、モータ軸4からデフギア装置23へ動力を伝達するドライブトレー ンの側方に配置されるようになっている。この中間壁8は、図4に示すように、 (1)端面がハウジング部1・2の接合面と同一平面上に位置し、上ハウジング 半部1の底内面から一体的に立設された「中間壁部分1a」と、(2)端面がハウ ジングの接合面と同一平面上に位置し、下ハウジング半部2の底内面から一体的 に立設された「中間壁部分2a」とで成っており、両ハウジング1・2を接合し た時に、中間壁部分1aと中間壁部分2aの各端面が互いに重なり合って1つの 中間壁8を成し、ハウジング内を第一の部屋R1と第二の部屋R2とに区画する のである。 HSTは第一の部屋R1内に収納されている。該HSTは、油圧ポンプPと油 圧モータMとセンタセクション5とでなる。センタセクション5は細長い形状で 第一の部屋R1内で前後方向に沿って配設されており、センタセクション5の前 部に垂直面91を形成し、この垂直面91に油圧モータMを配設し、一方、セン タセクション5の後部に水平面90を形成し、この水平面90に油圧ポンプPを 配設している。ポンプ軸3はセンタセクション5上に略垂直に配設され、互いに 略平行で略水平に延伸されたモータ軸4と車軸7との間に位置している。センタ セクション5の水平面90上には油圧ポンプP用のポンプ付設面40が形成され ており、該ポンプ付設面40に、シリンダブロック16が回転摺動自在に設置さ れている。該シリンダブロック16の複数のシリンダ孔内には、付勢バネを介し てピストン12・12・・・が往復動自在に嵌合されている。該ピストン12・ 12・・・の頭部には、可動斜板11に保持されたスラストベアリング11aが 当接されている。該可動斜板11の中央には開口部11bを設けてポンプ軸3が 貫通できるようにしている。該ポンプ軸3は入力軸としても使用されるものであ り、該シリンダブロック16に対し、その回転軸心上に配置されて固定され、ポ ンプ軸3とシリンダブロック16とが一体に回転するようになっている。ポンプ 軸3の上端は、上ハウジング半部1の上壁外方へ突出しており、冷却ファン44 付きの入力プーリ43がポンプ軸3に固着されている。入力プーリ43にはベル ト伝動機構(図示せず)を介して原動機(図示せず)からの動力が入力される。 図6に見られるように、前記可動斜板11のピストン当接面はシリンダブロッ ク16の回転軸芯に対して直角に配置されている。ここでは、中立位置の可動斜 板11が開示されており、この位置から左右に傾動操作することで、油圧ポンプ P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。図4に見られる ように、例えば、この可動斜板11はその両側面からそれぞれ左右に突出したト ラニオン35L・35Rを一体的に備えて、車軸7と平行となるように配設して いる。可動斜板11は、図2、図4に示すように、上ハウジング半部1内の前記 中間壁部分1aと、上ハウジング半部1の側壁との、2つの平行な壁部分の間に 傾転自在に支持される。該中間壁部分1aの側面には凹部1bを穿設しており、 該凹部16(ママ)は、トラニオン35Lに被嵌された軸受ブッシュの外径に略 等しい内径を有していて、図4で最も良く示されるように、該凹部1bの中にト ラニオン35Lが回動自在に支持される。この中間壁部分1aの側面に凹部1b を穿設するために、上ハウジング半部1の側壁には開口1cが設けられており、 該開口1cを通じて、凹部1bを穿設する加工工具が挿入される。また、開口1 cを閉鎖するため、側板15が上ハウジング半部1の側壁外面に、シール部材( 図示せず)を介して着脱自在に固着されており、トラニオン35Rは、この側板 15に一体形成した中空円筒部内に延伸し、ここで回動自在に支持されている。 こうして、可動斜板11が、第一の部屋R1内で該トラニオン35L・35Rを 中心に前後方向に傾倒し、これにより、油圧ポンプPを出力を変更できる。 側板15の外面には、前記冷却ファン44からの冷却風を受ける複数のフィン 15aを冷却風の流れる方向に沿って配列させており、フィン15aを横切って 吹く風が第一の部屋R1内に溜められた油の温度を低下させる。 トラニオン35Rの端部は、側板15からハウジング外に突出しており、その 軸端上に、(後述の)コントロールアーム38が固設され、リンクまたはワイヤ ー等(図示せず)を介して車両の運転席に装備される変速レバーと連結されて、 機体左右方向の軸心まわりに回動するようになっており、可動斜板11を傾転操 作するための伝達機構の簡素化を図っている。第一の部屋R1内に位置するトラ ニオン35Rにはコイル状の中立戻しバネ31が外嵌されており、該中立戻しバ ネ31の両端は、係合ピン39と、側板15の内面に装着した偏心軸33のまわ りとの間で、前方へ延出している(図2)。係合ピン39は、可動斜板11より 前方へ突出したアーム部11dに突設されている。 従って、変速のためにコントロールアーム38を回動すると、アーム部11d も一緒に回動されて、中立戻しバネ31の一端側が係合ピン39によって広げら れる。中立戻しバネ31の他端側は偏心軸33によって止められ、コントロール アーム38に中立復帰の付勢力が与えられる。そして変速レバーへの操作力を解 除すると、中立戻しバネ31の一端側に発生した復元力によって、係合ピン39 は偏心軸33側へ戻され、中立位置で保持される。また、偏心軸33の側板15 外に延出した部分は、調整ナット33aを介して側板15に固定され、調整ナッ ト33aを緩めて該偏心軸33を適当に回動変位させることによって、中立戻し バネ31を介してアーム11dがトラニオン軸35Rまわりに変位する。これに より、可動斜板11を正確な中立位置に調整可能としている。 コントロールアーム38は、図3に示すように、ハウジングの外側に延出して いるトラニオン35Rの端部に固着されており、第一係止部38aと第二係止部 38bとを有して、略V字形をなしている。第一係止部38aは上方に突出して レバーやペダル等の変速操作具(図示せず)に連結され、変速操作力が加えられ る時にトラニオン35Rと連結する。第二係止部38bは後方斜め上方へ突出し てショックアブソーバ73の可動部73aの一端と連結しており、該ショックア ブソーバ73とコントロールアーム38が右車軸7上方を跨ぐように構成されて いる。該ショックアブソーバ73の固定部73bの基部は、取付ピン74bに枢 支されており、該取付ピン74bは、取付ボルト74aにて右車軸7収容部の下 面に固設された支持プレート74の後端に植設されている。このように、ショッ クアブソーバ73をコントロールアーム38に連結することによって、急激な変 速操作を防止するものであり、変速操作具の操作力を解放したときに、前記中立 戻しバネ31のバネ力によって、可動斜板11が急激に中立方向に戻らないよう にし、これにより、HSTのブレーキ作用による車両の急停止を防止している。 ショックアブソーバ73は、ハウジングの一側に沿うように前後に配設されて いるので、入力プーリ43の高さやハウジング上壁の膨らみ、並びに、ハウジン グの左右方向の幅を考慮する必要がない。こうして、コントロールアーム38が 左右方向の軸線まわりに揺動自在となるよう、合理的な接続、及び配置がなされ ているのである。 油圧ポンプPからの圧油は、センタセクション5内の油路を介して油圧モータ Mに送油される。該油圧モータMの構成においては、図5に示すように、センタ セクション5の垂直面91にモータ付設面41が形成されており、該モータ付設 面41に、シリンダブロック17が回転摺動自在に設置されている。該シリンダ ブロック17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13 ・13・・・が往復動自在に嵌装されており、該ピストン13の頭部には固定斜 板37に保持されたスラストベアリングが接当されている。固定斜板37は、上 ハウジング半部1と下ハウジング半部2との間に挟み込まれて位置決め固定され ている。シリンダブロック17に対して、モータ軸4をその回転軸心上に配置し て固定し、モータ軸4とシリンダブロック17が一体回転するようにしている。 モータ軸4の一端は、センタセクション5のモータ付設面41中央に設けた軸受 孔に支持されており、他端は上ハウジング半部1と下ハウジング半部2との接合 面に形成した中間壁8を貫通して第2の部屋R2に挿入され、該中間壁8に嵌合 した軸受76により、モータ軸4を回転自在に支持している。この軸受76には 第一の部屋R1と第二の部屋R2を区画するために、油密シールを用いており、 特に、軸受76の外輪の外周上にはOリング77を付設している。 第二の部屋R2内に位置するモータ軸4の端部上にはブレーキディスク19が 固着されている。図9に示すように、該ブレーキディスク19の上部一端に位置 する上ハウジング半部1の内側面にブレーキパッド98が嵌合されており、ブレ ーキディスク19の反対側には、支持板92を介してブレーキ操作軸97が上ハ ウジング半部1の内外に貫通支持されている。ブレーキパッド98とブレーキ操 作軸97の端面は互いに対向しており、ブレーキディスク19はそこに挾まれて いる。該ブレーキ操作軸97は、モータ軸4と平行に支持され、該ハウジング外 にて、その端部にはブレーキアーム93が固設されている。ブレーキアーム93 と支持板92との間にて、ブレーキ操作軸97にバネ94を外嵌し、ブレーキ操 作軸97の端面をブレーキディスク19から離す方向に付勢している。 ブレーキ操作軸97のハウジング内の端部には鍔部97aが形成されている。 該鍔部97aの、ハウジングの内側面を向く面には、複数(本実施例では4個) の溝97bを設けており、該溝97bに対向するように、支持板92の端面には 断面視V字形で正面視弓形のカム溝92aが設けられていて、図10に示すよう に、該カム溝92aと溝97bとの間にボール95が収納されている。このよう に構成することにより、ブレーキアーム93を回転操作すると、ブレーキ操作軸 97が左右方向の軸心まわりに回転し、溝97bに保持されたボール95が、カ ム溝92aの最深部から最浅部へ徐々に乗り上げる。これにより、ブレーキ操作 軸97が、ボール95により発生するスラスト力にてブレーキディスク19の方 向へと摺動し、ブレーキディスク19が、ブレーキ操作軸97の端面とブレーキ パッド98との間に挟み込まれて、モータ軸4を制動するのである。支持板92 の外端には、放射状に延びて略V字形をなすフランジ部92bを一体に設けてお り(図8)、該フランジ部92bに、ブレーキ操作軸97の軸心を中心とする円 弧状の長孔92c・92cが開口されていて、該長孔92c・92cに、ボルト 96・96を挿入し、支持部材92を、上ハウジング半部1の側壁外面に固定し ている。該ボルト96・96を緩めて、ブレーキ操作軸97を中心としてフラン ジ部92bを適当に回動することによって、ボール95のカム溝97bに対する 乗り上げのタイミングを調整できるようにしている。 次に、油圧ポンプPと油圧モータMを載置するセンタセクション5の構成を、 図11乃至図21より説明する。センタセクション5は、前後方向に長く、その 一側には1つのボルト孔5hを、また、その他側には2つのボルト孔5hを設け ていて、3本の取付ボルトを、これらのボルト孔5hに挿入し、第一の部屋R1 内にて、センタセクション5を上ハウジング半部1の内壁に固着するのに使用す る。前記ポンプ付設面40の中央と、上ハウジング半部1の後部上面とに、ポン プ軸3の下端を回転自在に支持するための軸受孔を構成しており、この軸受孔を 中心に、センタセクション5を介して一対の弓形ポート40a・40bが前後方 向に開口されていて、給排油をシリンダブロック16に連通させている。一方、 ポンプ付設面40の前方に垂直に配置されたモータ付設面41の中央に、モータ 軸4の一端を回転自在に支持するための軸受孔を穿設していて、この軸受孔を中 心に、一対の弓形ポート41a・41bが垂直状に開口され、給排油をシリンダ ブロック17に連通させている。 そして、ポンプ付設面40の弓形ポート40a・40bとモータ付設面41の 弓形ポート41a・41bとを連結すべく、センタセクション5の肉厚部内に、 第一直線状油路5aと第二直線状油路5bが平行に穿設されている。図12に示 すように、ポンプ付設面40の中心は、モータ付設面41に沿う垂直な仮想平面 (16−16)に沿って配置されており、ポンプ付設面40に設置したシリンダ ブロック16の半部を、(図2に示す如く、)モータ付設面41に設置したシリ ンダブロック17の半部に対して、上面視においてオーバーラップさせている。 このため、HST、及び該HSTを収容する第一の部屋R1の左右寸法が小さく て済む。第二油路5bの中途部には、第三直線状油路5cが、水平方向で直交状 に連通している。図18に示すように、ポンプ付設面40の弓形ポート40aは 浅く、第一油路5aに直接連通しており、弓形ポート40bは深くなっていて、 第三油路5cに連通している。そして、図16と図17に示すように、モータ付 設面41の弓形ポート41aは、上部が深く、下部が浅くなっていて、その上部 が第一油路5aに連通しており、一方、弓形ポート41bの下部が第二油路5b に連通している。このように、第一路油5aによって弓形ポート40aと弓形ポ ート41aとが連通し、第二油路5bと第三油路5cによって弓形ポート40b と弓形ポート41bとが連通して、センタセクション5内に閉回路を構成してい る。 図17において、第一油路5aと第二油路5bの開口端にはそれぞれチェック バルブ54・55が配置されている。第一油路5aと第二油路5bは栓部材64 aにて閉塞されており、その中でそれぞれチェックバルブ54・55が配置され ている。なお、第三油路5cの開口端は栓部材64bにて閉鎖されている。チェ ックバルブ54・55の入口側は、ケース54a・55aに設けた油孔54b・ 55bを介して油路5dに連通されており、該油路5dの開口端は、センタセク ション5の下面に形成した凹部5g内に位置している。センタセクション5の、 ポンプ付設面40とは反対側の下面に、複数本の取付ボルト69を介してチャー ジポンプケース46が取り付けられており、その上面中央に形成した凹部内に、 トロコイド式のチャージポンプ45(図4)が収納されている。トロコイド式の チャージポンプ45は内歯と外歯とを備えており、前記ポンプ軸3の下端がセン タセクション5の下面に突出して、該外歯に係合され、チャージポンプ45を駆 動する構成としている。但し、チャージポンプ45は外接歯車式でも他の形式で あっても構わない。 そして、図18と図19に見られるように、チャージポンプ45は吐出ポート 45aと吸入ポート45bを有している。吸入ポート45bは、開口部46b( 図17)と連通されており、ここに、(図5、図6に示す)円柱状の油フィルタ ー56の開口端が挿入される。該油フィルター56は第一の部屋R1内の油圧モ ータMの下方に配置されるものであり、ハウジング外から下ハウジング半部2の 前壁に開口した挿入孔を通して、ハウジング内のチャージポンプケース46内に 挿入することができる。また、油フィルター56は、下ハウジング半部2の前壁 の挿入孔を閉鎖する栓部材48とチャージポンプケース46によって挟まれてお り、該栓部材48を外すことで容易に油フィルター56を保守・点検できるよう にしている。チャージポンプケース46の側面から一対の油継手部材49・50 が突設されており(図13)、それらの端面が、図3に示すように、下ハウジン グ半部2の外側面下部にて露出している。これらの油継手部材49・50は、車 両の外部に装備された各種の油圧アクチュエータを駆動させるための油圧源とし て機能する。 図13に示すように、油継手部材50は油取出ポートとして構成されており、 チャージポンプ45の吐出ポート45aに油路46aを介して連通している。吐 出ポート45aの圧力を設定する第一リリーフ弁57が、チャージポンプケース 46に内蔵され、油路46aから分岐した油路46cに接続されている。この第 一リリーフ弁57から吐出されたリリーフ油は、油路46cを通じてセンタセク ション5の下面の凹部5gに流される。油継手部材49は油戻りポートに構成さ れており、油路46d・46eを介して、センタセクション5の凹部5gに連通 している。凹部5g内の油の圧力をHSTの閉回路に対する補給圧に設定するた め、第二リリーフ弁58がチャージポンプケース46に内蔵され、油路46fを 介して凹部5gに接続されている。この第二リリーフ弁58から吐出されたリリ ーフ油は、油路46gを通じてチャージポンプケース46の外へ放出される。 図17に見られるように、チャージポンプ45が駆動されていると、油路46 cを通じて凹部5gに流れ込んだ油が第二リリーフ弁58によって調整される。 このため、油路5dを通じて、油路5a、又は、5b・5cのうちの低圧側のチ ェック弁54又は55が開き、強制的にHSTの閉回路内に作動油を補給する。 なお、駐車ブレーキをかけずにHSTを中立位置にして坂道に車両を駐車して いると、駆動輪を転す力がHSTの閉回路に作用して圧力を発生させ、閉回路内 に負圧が生じて車両が動きだす可能性がある。この現象を防止するために、チャ ージポンプ45が駆動されていない場合でもHSTの閉回路への作動油を補給で きるように、チェック弁47(図15)をチャージポンプケース46に内蔵して いる。このチェック弁47の入口側は、油路46hを介して吸入ポート45bに 連通しており、その出口側は油路46iを介して凹部5gに連通している。チャ ージポンプ45が駆動されて作動油が油路46c・46eを通じて凹部5gに流 れ込んでいるときには、チェック弁47が油路46hと油路46iとの間を閉じ る。チャージポンプ45が駆動されずに閉回路の低圧側が負圧になると、チェッ ク弁47が開いて、油フィルター56によって濾過された油を、吸入ポート45 b及び油路46h・46iから凹部5g内に導入することができ、閉回路の負圧 側では、油路5dに通じるチェック弁54又は55が開いているので、閉回路内 に油を補給することができるのである。こうして、閉回路内は常時油で満たされ た状態を維持することができるのである。 車軸駆動装置を組み立てた後に閉回路内へ作動油を注入するために、図11、 図15、図17、図20に示すように、注油パイプ52・53がセンタセクショ ン5の下面に配設されている。即ち、センタセクション5の下面より、弓形ポー ト41aの上部の深い部分と連通するように垂直な第四油路5eが穿設され、第 二油路5bと連通するように垂直な第五油路5fが穿設されていて、該注油パイ プ52・53が該油路5eと5f内にそれぞれ取り付けられて、その下端が下ハ ウジング半部2の底壁から外方に向かって開口しており、該開口端は、閉回路内 に作動油を充填した後に栓部材にて閉止される。 図2及び図5に示すように、車両の牽引時に車軸を空転可能とする為に、閉回 路内を油溜まりに開放するためのバイパスアーム60が上ハウジング半部1の上 部に配置されている。特に、バイパスアーム60の基部は、上ハウジング半部1 の上壁に垂直方向で回動自在に軸支されたバイパス軸61の上端に固定されてい る。該バイパス軸61は、センタセクション5のモータ付設面41の肉厚部内に 延びて、その下端外周面の一部に平坦面61aを形成している。一方、センタセ クション5のモータ付設面41の中心よりやや上方で、弓形ポート41a・41 bの間の位置に貫通孔5i(図11)を開口し、該貫通孔5i内にて、押しピン 62(図5)を、シリンダブロック17の回転軸心に沿って摺動自在に支持させ る。該押しピン62の一端面は、モータ付設面41に密着するシリンダブロック 17の回転摺動面に当接可能である。押しピン62の他端面はバイパス軸61の 平坦面61aに当接する。 このように、車両の牽引時に、オペレータが車両に装備されたバイパス操作レ バー(図示せず)を操作すると、バイパスアーム60を介してバイパス軸61が 回動され、バイパス軸61の下端の平坦面により、押しピン62がシリンダブロ ック17に向かって押し込まれ、該押しピン62が、モータ付設面41上方にて シリンダブロック17を動かすので、弓形ポート41a・41bを介して、第一 油路5aと第二油路5bがそれぞれハウジングの油溜まりと連通し、このため、 モータ軸4の自由回転が得られるのである。 図2、図7に示すように、モータ軸4からデフギア装置23へ動力を伝達する ドライブトレーンにおいて、モータ軸4の、第二の部屋R2内への突入部分上に ギア25が設けされており、カウンター軸26上に固設した大径ギア24と噛合 している。また、該カウンター軸26の上に固設した小径ギア21が、入力ギア 22と噛合している。モータ軸4からの動力は、ギア25・24・21によって 減速され、該入力ギア22によるデフギア装置23の駆動がなされる。カウンタ ー軸26上の大径ギア24は、入力ギア22の側方にて、該入力ギア22にオー バーラップして配置されている。カウンター軸26は、下ハウジング半部2内に 回転自在に収納されており、その両端が、図2に示すように、下ハウジング半部 2の側壁に設けた凹部と中間壁部分2aに設けた凹部とに支持され、下ハウジン グ半部2と上ハウジング半部1を接合することによって回動自在に支持されるよ うに構成されている。 図2と図22において最も良く分かるように、車軸7・7の末端は、上ハウジ ング半部1の両側壁より突出した車軸収納部にボール軸受によって回転自在に支 持されており、各末端付近に軸受ブッシュが被嵌されている。各軸受ブッシュの 半分は上ハウジング半部1の凹部が受け、残りの半分を上ハウジング半部1内に 突入する下ハウジング半部2の突起が受けている。こうして車軸7・7は回転自 在に支持されて、デフギア装置23を介して伝達される動力を受ける。図2に示 すように、このドライブトレーンの右側にHSTを配置し、更に該HSTの右側 に可動斜板11のコントロールアーム38を配置している。油圧ポンプPは、左 右方向並びに前後方向の略中央に、デフギア装置23の膨らみを避けるようにし て配置されている。こうして、ハウジングをコンパクトにすることを可能として いる。 デフギア装置23を図22乃至図25に示す。図24に示すように、入力ギア 22は、その中心部に車軸7・7を受ける軸孔22aを有しており、その両側に は、デフピニオン80・80を受ける孔22b・22bと、デフロック装置を受 けるための嵌入孔22a・22aがそれぞれ開口されている。車軸7・7の基側 端にはベベルタイプの出力ギア81L・81Rがスプライン嵌合されており、入 力ギア22の孔22b・22bにベベルタイプのデフピニオン80・80の支軸 80a・80aを嵌入して、入力ギア22の内部にデフピニオン80・80を収 容させてある。このデフピニオン80・80に出力ギア81L・81Rを噛み合 わせて、デフギア装置23が構成される。デフケースは設けられていない。デフ ロック装置は、デフギア装置23の一側(右側)であって、前記ドライブトレー ンとは反対側に構成されている。 出力ギア81Rと右車軸7の基端側支持部との間にカラー83を配し、該カラ ー83上に、スライダー82を軸方向に摺動自在に外嵌している。該スライダー 82は、出力ギア81Rを包み込むような椀状に形成されており、その外周側面 には突起82a・82aを一体に設けている。突起82a・82aは、入力ギア 22の嵌入孔22c・22cに常時係合する。更に、スライダー82の内側面に は複数個の凸部82b・82b・・・を形成して、出力ギア81Rの外周側面に 形成した複数個の凹部81aに噛合できるようにしている。スライダー82の突 起82aと反対側の筒状部分には嵌入溝82cが構成され、フォーク84の先端 を嵌入溝82cに嵌入している。該フォーク84の基部は、下ハウジング半部2 内の両側壁に軸支した軸85上に摺動自在に外嵌されている。このフォーク84 の基部側面にはカム面84aを形成し、軸85上に植設したピン87に当接させ て、カム機構を構成している。該軸85にはアーム86を固定し、車両に装備さ れた(図外の)デフロックペダルと連結するべく、ハウジング外方に突出させて いる。 このような構成において、デフロックペダルを踏むと、アーム86を介して軸 85が回動され、ピン87が、図22において右に押すように回動する。その結 果、カム面84aがピン87に当接し、フォーク84が摺動する。同時に、突起 82a・82aがリングギア22の嵌入孔22c・22cに嵌入軸された状態を 維持したまま、スライダー82も摺動し、凸部82b・82b・・・が出力ギア 81Rの凹部81aと噛合して、入力ギア22がデフロックされ、車軸7・7に 結合される。その結果、車両がいかなる路面を走行するときでも車軸7・7は等 速駆動される。 本発明にかかる車軸駆動装置は、車両の変速操作性を向上すべく、車両の車軸 を駆動するために適用することができる。以上に説明した車軸駆動装置を利用す る車両としては、例えばモアを装備したトラクタ等、農用その他の目的の作業車 や、運搬車等が挙げられる。 本発明の一実施例を示し、説明してきたが、本発明を特にこの構成に限定させ るべきではなく、単なる例として捉えるべきである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ハウジング内に、車軸と、油圧ポンプを駆動する入力手段とを配設するとと もに、該油圧ポンプからの圧油にて駆動される油圧モータ、該油圧モータにて駆 動される出力手段、該出力手段と該車軸とを動力連結するドライブトレーンを設 け、該油圧ポンプには、複数のピストンを内蔵した往復動自在のシリンダブロッ クを備え、該ピストンからのスラスト力を受ける可動斜板を設けて構成される車 両用車軸駆動装置において、該シリンダブロックの回転軸線を該車軸の回転軸線 に略直交させるとともに、該ハウジング内にて、該可動斜板と反対側に、該車軸 に略平行な軸線に沿って該可動斜板を傾動可能に支持する手段を設けたことを特 徴とする車両用車軸駆動装置。 2.前記ハウジングは、前記シリンダブロックの回転軸線に対し略直角な平面に 沿って、第一ハウジングメンバと第二ハウジングメンバとを接合してなるもので あり、前記可動斜板は、該第一ハウジングメンバの内部に、傾転自在に納められ ていることを特徴とする請求の範囲第1項記載の車両用車軸駆動装置。 3.前記の可動斜板を回転自在に支持する手段において、該可動斜板の傾転軸線 と一致する軸線を有する第一トラニオンを、該可動斜板の一側に設けて、前記第 一ハウジングメンバの一側壁より外方へ延伸させ、その外端にアームを固着し、 車両には、該傾転軸線まわりに前後方向に揺動するよう変速操作具を装備し、該 変速操作具を該アームに連結したことを特徴とする請求の範囲第2項記載の車両 用車軸駆動装置。 4.前記アームと前記ハウジングとの間に、前記変速操作具に操作抵抗を付与す るためのショックアブゾーバを取り付けたことを特徴とする請求の範囲第3項記 載の車両用車軸駆動装置。 5.前記第一ハウジングメンバの一側壁に、前記第一トラニオンを支持するため の側板を取り付けるとともに、該側板と前記可動斜板との間に、該可動斜板を中 立位置に復帰させるための付勢機構を配設したことを特徴とする請求の範囲第3 項記載の車両用車軸駆動装置。 6.前記第一ハウジングメンバの上方に、前記入力手段と一体回転する冷却ファ ンを配設するとともに、前記側板の外面に、該冷却ファンによって発生した冷却 風の流れ方向に沿ってフィンを配列したことを特徴とする請求の範囲第5項記載 の車両用車軸駆動装置。 7.入力手段と、該入力手段によって駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプか らの圧油を受けて駆動する油圧モータと、該油圧モータによって駆動される出力 手段とを備えたハイドロスタティックトランスミッションを、ハウジング内に配 設し、該ハイドロスタティックトランスミッションの出力手段を車軸に連動連結 するドライブトレーンを設けて構成される車両用車軸駆動装置において、該油圧 ポンプは、複数のピストンを往復動自在に収容して該車軸の回転軸線に対して略 直角な回転軸線を有するシリンダブロックと、該ピストンの頭部からのスラスト 力を受けるための可動斜板と、該可動斜板を該ハウジングの中で傾転自在に支持 するための手段を備えており、可動斜板を傾転支持するための該手段は、該車軸 と略平行な第一トラニオン及び第二トラニオンを、該可動斜板の左右両側にて該 可動斜板と同一軸線上に配設してなり、該車軸の長手方向に沿って該ハウジング に設けた互いに向かい合う二つの壁部に第一軸受部及び第二軸受部を設けて、該 第一トラニオン及び該第二トラニオンを該第一軸受部及び該第二軸受部にそれぞ れ軸受けしたことを特徴とする車両用車軸駆動装置。 8.前記ハウジングは少なくとも、前記シリンダブロックの回転軸線に対し略直 角な平面上で接合された二つの第一ハウジングメンバ及び第二ハウジングメンバ を備えており、該第一ハウジングメンバに、前記可動斜板を支持するための前記 二つの壁部が備えられていることを特徴とする請求の範囲第7項記載の車両用車 軸駆動装置。 9.前記第一ハウジングメンバの一側壁は、前記二つの壁部分のうちの一方を形 成しており、前記第一トラニオンの一部分が該第一ハウジングメンバの該一側壁 から外方へ延伸しており、該第一トラニオンの該一部分にアームを固着して、該 第一トラニオンまわりに前後方向へ揺動するようにし、車両に装備された変速操 作具に連動連係させたことを特徴とする請求の範囲第8項記載の車両用車軸駆動 装置。 10.前記第一ハウジングメンバの前記一側壁に開口を設け、該一側壁に側板を 取り付けて該開口を閉鎖し、前記第一軸受部を該側板に設けたことを特徴とする 請求の範囲第9項記載の車両用車軸駆動装置。 11.前記第一ハウジングメンバの前記一側壁と、その反対側の側壁との間に、 第一中間壁部を設け、前記二つの壁部のうち、一方を、該第一ハウジングメンバ の該一側壁にて構成し、他方を、該第一中間壁部にて構成したことを特徴とする 請求の範囲第9項記載の車両用車軸駆動装置。 12.前記第二ハウジングメンバの一側壁と他側壁との間に、第二中間壁部を設 け、前記第一中間壁部と該第二中間壁部の各端面が前記平面に向かって延伸し、 前記第1ハウジングメンバと該第2ハウジングメンバとを接合した際に、両端面 が重なり合って、前記ハウジングの中に、前記ハイドロスタティックトランスミ ッションを収容するための第一区域と、前記ドライブトレーンを収容するための 第二区域とを形成することを特徴とする請求の範囲第11項記載の車両用車軸駆 動装置。 13.前記第一中間壁部分と前記第二中間壁部分との間に挟み込まれて支持され た軸上に、中間伝動体を配設し、該中間伝動体は、前記平面と略平行な回転軸線 を有して、前記出力手段と前記車軸との間に配置されることを特徴とする請求の 範囲第12項記載の車両用車軸駆動装置。 14.入力手段と、該入力手段によって駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプ からの圧油を受けて駆動する油圧モータと、該油圧モータによって駆動される出 力手段を備えたハイドロスタティックトランスミッションを、ハウジング内に配 設し、該ハイドロスタティックトランスミッションの出力手段と車軸とを連動連 結するドライブトレーンを設けて構成される車両用車軸駆動装置において、該ハ ウジングの内部を、該ハウジング内に設けた中間壁にて、該ハイドロスタティッ クトランスミッションを収容するとともに該ハイドロスタティックトランスミッ ション作動用の油を溜めるための第一の部屋と、該ドライブトレーンを収容する とともに該ドライブトレーン潤滑用の油を溜めるための第二の部屋とに区分し、 該中間壁には油孔を開口し、該油孔を油フィルターにて覆って、該第一の部屋及 び該第二の部屋内の油が、該油フィルターを介して互いに流通自在となるように したことを特徴とする車両用車軸駆動装置。 15.前記車軸に略平行な平面上で接合される第一ハウジングメンバと第二ハウ ジングメンバのうち、該第一ハウジングメンバの内部に第一中間壁部を設け、該 第二ハウジングメンバの内部に第二中間壁部を設けて、該第一ハウジングメンバ と第二ハウジングメンバとを接合した際、該第一中間壁部と第二中間壁部の各端 面が該平面に向かって延伸して互いに接合し、前記中間壁を構成することを特徴 とする請求の範囲第14項記載の車両用車軸駆動装置。 16.前記ハイドロスタティックトランスミッション作動用に前記第一の部屋内 に溜められた油の体積変化を調整するために、該第一の部屋に外部リザーバを流 体接続したことを特徴とする請求の範囲第14記載の車両用車軸駆動装置。 17.前記油圧ポンプと前記油圧モータとの間で循環する作動油を補給すべく、 前記入力手段によって駆動されるチャージポンプを設けるとともに、前記第一の 部屋内の油を濾過して該チャージポンプの吸入側へと導く第二油フィルターを、 該チャージポンプの吸入側に接続したことを特徴とする請求の範囲第14項記載 の車両用車軸駆動装置。 18.油圧作動機器を前記ハウジングの外部に設けるとともに、該油圧作動機器 に該ハウジング内の油を供給すべく、前記入力手段にて駆動される油取出ポンプ を設け、その吸入側に、該第一の部屋内の油を濾過して該油取出ポンプの吸入側 へと導くための第二油フィルターを接続したことを特徴とする請求の範囲第14 項記載の車両用車軸駆動装置。 19.入力手段と、該入力手段によって駆動される可変容積形の油圧ポンプと、 該油圧ポンプからの圧油を受けて駆動する油圧モータと、該油圧モータによって 駆動される出力手段とを備えたハイドロスタティックトランスミッションを、ハ ウジング内に配設し、該ハイドロスタティックトランスミッションの出力手段と 車軸とを連動連結するドライブトレーンを設けて構成される車両用車軸駆動装置 において、該ハウジングの一側に、該油圧ポンプの容積を変更するための制御軸 を、該車軸と略平行に配置し、該制御軸にアームを固着して、該アームを、該ハ ウジングの一側壁上に位置するとともに、車両に装備された変速操作具に連動連 係して、該制御軸まわりに前後方向に揺動するようにし、該変速操作具に操作抵 抗を与えるためのショックアブソーバの可動部と固定部のうち、何れか一方を該 ハウジングに取り付け、他方を該アームに取り付けたことを特徴とする車両用車 軸駆動装置。 20.前記ハウジングは、前記車軸の回転軸線に対し略平行な平面上で接合され た第1ハウジングメンバと第2ハウジングメンバを備えており、前記制御軸は、 前記アームを該制御軸に取り付けるべく、一側壁から外方へ突出していることを 特徴とする請求の範囲第19項記載の車両用車軸駆動装置。 21.前記車軸は、前記第一ハウジングメンバの中で回転自在に支持され、その 端部が、前記ハウジングの一側壁および他側壁からそれぞれ外方へ突出している ことを特徴とする請求の範囲第20項記載の車両用車軸駆動装置。 22.前記ショックアブゾーバの取付け用に、前記アームに第一取付部を設ける ととに、前記車軸からは前記制御軸と反対側の位置にて第二取付部を設け、該車 軸の近傍にて、これらの取付部に該ショックアブゾーバの固定部及び可動部をそ れぞれ取り付けたことを特徴とする請求の範囲第19項記載の車両用車軸駆動装 置。 23.前記ハウジングは、前記車軸の回転軸線に対し略平行な平面上で接合され た第一ハウジングメンバと第二ハウジングメンバを備えており、前記第一取付部 は、該第1ハウジングメンバ側に、前記第二取付部は、該第二ハウジングメンバ 側に位置しており、前記ショックアブソーバは、その固定部と可動部とをそれぞ れ該第一取付部及び第二取付部に取り付けることにより、該平面に対して交差す るように配置されることを特徴とする請求の範囲第22項記載の車両用車軸駆動 装置。 24.ハウジング内に、略垂直な入力手段と、該入力手段によって駆動される可 変容積形の油圧ポンプと、該油圧ポンプからの圧油を受けて駆動する油圧モータ と、該油圧モータによって駆動される略水平な出力手段とを備えたハイドロスタ ティックトランスミッション、及び、差動歯車手段の入力歯車、第一出力歯車、 第二出力歯車を配設し、該第一出力歯車にて第一車軸を、該第二出力歯車にて第 二車軸を駆動するものとし、該ハイドロスタティックトランスミッションの出力 手段と該差動歯車手段の入力歯車とをドライブトレーンにて連動連結して構成し た車両用車軸駆動装置において、該差動歯車手段に、該入力歯車を該第一車軸に 直結自在なクラッチ手段を備えたことを特徴とする車両用車軸駆動装置。 25.前記ハウジングは、前記第一車軸及び第二車軸の回転軸線に対し略平行な 平面上で接合された第一ハウジングメンバと第二ハウジングメンバとを備えると ともに、該第一車軸の基端側を支持するための支持手段を備えており、前記クラ ッチ手段は、該第一出力歯車と該支持手段との間に位置するクラッチスライダを 備えて、該第一車軸の長手方向に沿って摺動自在であることを特徴とする請求の 範囲第24項記載の車両用車軸駆動装置。 26.前記クラッチスライダに、前記入力歯車に対して常時係合する第一係合部 と、前記第一出力歯車に対して係脱自在な第二係合部とを備えたことを特徴とす る請求の範囲第25項記載の車両用車軸駆動装置。 27.前記クラッチ手段に、前記第一車軸及び第二車軸と略平行な操作軸と、該 操作軸の外周に摺動可能に設置された、前記クラッチスライダに係合するフォー クメンバと、前記ハウジングの一側方に配置され、該操作軸の一端と結合したア ームと、該アームを該操作軸まわりに揺動させた時に該操作軸の回転運動を直線 運動に変換して該フォークメンバに伝達するカム手段とを備えたことを特徴とす る請求の範囲第26項記載の車両用車軸駆動装置。
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