JP2015178322A - 作業車両の走行駆動ユニット - Google Patents

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紀史 安田
昭博 井馬
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昭博 井馬
尚史 西澤
Hisafumi Nishizawa
尚史 西澤
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Abstract

【課題】作業車両で左右の走行駆動部の回転数等を変えて操舵する走行駆動ユニットは、油圧式無段変速装置を有するが、そのポンプ軸が縦置きエンジンのエンジン出力軸等と平行でないため、ポンプ軸に動力を伝達するのに大きな方向転換機構が必要であった。
【解決手段】センタセクション32を少なくとも一箇所で屈曲させ、横延出部32La・32Raと縦延出部32Lb・32Rbを形成し、縦延出部32Lb・32Rbを挟んで外側に減速装置34を装着し、内側に油圧モータ33を装着し、減速装置34の出力軸16とモータ軸45を同じ基準軸線52上で左右方向に延設すると共に、横延出部32La・32Raに油圧ポンプ31を装着してポンプ軸35を前後方向に延設して、出力軸16から走行動力を出力しつつ、ポンプ軸35をエンジン出力軸11aに対して平行配置可能とし、更に、各油圧ポンプ31を動力分岐部25とは別体に構成した。
【選択図】図3

Description

本発明は、油圧ポンプと油圧モータを流体接続する閉回路を内蔵したセンタセクションに、該油圧モータから出力される回転動力を減速して左右の走行駆動部に走行動力として出力する減速装置を装着してユニット部を形成し、該ユニット部を機体の左右に配置すると共にエンジンからの動力分岐部と連結して構成した、作業車両の走行駆動ユニットに関し、特に、前記油圧ポンプ・油圧モータの配置構成に関する。
従来の芝刈り機やスキッドステアローダ・トラックローダ等の作業車両においては、操舵機構を持たずに、左右の車輪・クローラベルト等の走行駆動部の回転数や回転方向を変えることによって旋回を行う技術が公知となっている(例えば、特許文献1参照)。該技術では、油圧ポンプと油圧モータを、センタセクションに内蔵した閉回路を介して流体接続した、いわゆる油圧式無段変速装置を設け、そのセンタセクションに減速装置を取り付けてユニット部を形成し、該ユニット部を機体の左右に配置してエンジンからの動力分岐部と連結することにより、走行駆動ユニットを構成すると共に、該走行駆動ユニットによって、エンジンからのエンジン動力を無段変速した上で減速して車輪に伝達するようにしている。
米国特許第8327639号明細書
ここで、前記センタセクションは、上下方向に延びる平板状であって、その上部の内側面と下部の内側面に、それぞれ、前記油圧ポンプと油圧モータが装着されているが、該油圧ポンプのポンプ軸と油圧モータのモータ軸のいずれも、各装着面に対して垂直に支持された状態で左右方向に延設されている。
一方、エンジンのクランクシャフトが、作業車両の前進方向に対して前後方向または上下方向に延びたエンジン(以下、「縦置式のエンジン」とする)の場合、そのエンジン出力軸にベルト式伝達装置等を介して連動連結された、前記動力分岐部への入力軸(以下、「分岐入力軸」とする)は、前記エンジン出力軸と平行に上下方向に延設されている。
このため、上下方向の分岐入力軸からの回転動力を、左右方向のポンプ軸に伝達するには、高価な複数のベベルギアの組み合わせ等によって動力伝達方向を変える大きな方向転換機構を、前記動力分岐部に組み込む必要があり、部品コストの上昇、伝達ロスの増加による燃費の悪化、及び左右のユニット部の間隔拡大による車幅増が避けられない、という問題があった。
更に、前記左右の油圧ポンプは、前記方向転換機構を介して動力分岐部と一体的に構成されており、左右のユニット部の配置位置の変更が難しい。このため、設計の自由度が低く、走行駆動ユニットを機体幅やエンジン位置等の異なる仕様の作業車両に適用できずに汎用性が悪い、という問題があった。
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。
すなわち、請求項1においては、油圧ポンプと油圧モータを流体接続する閉回路を内蔵したセンタセクションに、該油圧モータから出力される回転動力を減速して左右の走行駆動部に走行動力として出力する減速装置を装着してユニット部を形成し、該ユニット部を機体の左右に配置すると共にエンジンからの動力分岐部と連結して構成した、作業車両の走行駆動ユニットにおいて、前記センタセクションを少なくとも一箇所で屈曲させて、機体の左右方向に延びる横延出部と、機体の前後方向または上下方向に延びる縦延出部とを形成し、該縦延出部を挟んで外側に前記減速装置を装着し、内側に前記油圧モータを装着して、前記減速装置の出力軸と油圧モータのモータ軸を同一軸線上で左右方向に延設すると共に、前記横延出部に油圧ポンプを装着して、該油圧ポンプのポンプ軸を前後方向または上下方向に延設することにより、前記出力軸から外側に走行動力を出力しつつ、前記ポンプ軸をエンジンのエンジン出力軸に対して平行配置可能とし、更に、前記左右のユニット部における各油圧ポンプを動力分岐部とは別体に構成したものである。
請求項2においては、前記センタセクションは、平面視L字状の板状部材で構成するものである。
請求項3においては、前記減速装置は、共通の基準軸線上にギアを配置した単一軸線ギア機構によって構成すると共に、前記モータ軸に対して基準軸線周りを相対回転不能な入力軸と、前記基準軸線から偏心された回転中心を有する偏心部材であって、前記入力軸に対して相対回転不能な偏心部材と、該偏心部材に相対回転可能に支持される外歯部材であって、外周面に外歯が設けられた外歯部材と、該外歯部材の外径より大きな内径を有し且つ回転不能に固定される内歯部材であって、前記外歯と噛合する内歯が該外歯とは異なる歯数だけ設けられた内歯部材と、前記外歯部材から基準軸線周りの回転成分を取り出す回転成分取出機構と、該回転成分取出機構によって前記基準軸線周りに回転駆動される減速出力部材とを有するものである。
請求項4においては、前記走行駆動ユニットは、前記減速装置を介して、作業車両の機体フレームに支持するものである。
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項1により、前記減速装置の出力軸から各走行駆動部に走行動力を伝達しながら、前記ポンプ軸を、縦置式のエンジンのエンジン出力軸またはそれに平行な分岐入力軸に対して、同一軸線上で軸継手等によって連結したり、あるいは該エンジン出力軸または分岐入力軸の側方で平ギアやプーリ等によって連結することができる。これにより、高価な複数のベベルギアの組み合わせ等による大きな方向転換機構が動力分岐部に不要となって、単価減少による部品コストの低下、伝達ロスの減少による燃費の向上、及び左右のユニット部の間隔縮小による車幅の減少を図ることができる。更に、左右の油圧ポンプを動力分岐部と別体に構成したので、左右のユニット部の配置位置を自在に変更することができ、設計自由度を高め、走行駆動ユニットを機体幅やエンジン位置等の異なる仕様の作業車両にも適用可能として、汎用性を大きく向上させることができる。
請求項2により、最小限の加工によって前記横延出部と縦延出部を形成することができ、加工コスト・部品コストの低下を図ることができる。
請求項3により、前記単一軸線ギア機構を、ハイポサイクロイド歯車を用いたハイポサイクロイド型の減速機構によって構成することができ、径方向に小さいばかりでなく、構造が簡単で十分な減速比を有する減速装置が得られる。
請求項4により、前記走行駆動ユニットを機体に固定するための支持部材が不要となって、部品数減少による部品コストの低下を図ることができる。
本発明に係わる走行駆動ユニットを配置した作業車両であるスキッドステアローダの全体構成を示す側面図である。 同じく平面模式図である。 走行駆動ユニット12の平面断面図である。 油圧ポンプの平面断面図である。 油圧モータと減速装置の平面断面図である。 別形態の走行駆動ユニット12Aの平面模式図である。 別形態の走行駆動ユニット12Bの平面模式図である。 別形態の走行駆動ユニット12Cの平面模式図である。 別形態の走行駆動ユニット12Dを搭載した作業車両であるトラックローダの全体構成を示す側面図である。 走行駆動ユニット12Dの平面断面図である。 センタセクションの組立斜視図である。 図10のX−X矢視断面図である。 図10のY−Y矢視断面図である。 図10のZ−Z矢視断面図である。 出力モータの平面断面図である。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、図1の矢印Fで示す方向を作業車両であるスキッドステアローダ1の前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とするものである。
まず、本発明に関わるスキッドステアローダ1の全体構成について、図1乃至図3により説明する。
該スキッドステアローダ1においては、機体2の後上部にピラー82a・82bが設けられ、該ピラー82a・82bには、油圧シリンダ3・4とアーム5が回動可能に支持されている。
前記油圧シリンダ3のピストンロッド3aは、連結部材5aを介して前記アーム5に連結されると共に、前記油圧シリンダ4のピストンロッド4aは、前記アーム5に直接連結されている。そして、このようなアーム5の先端に、バケット6が回動可能に支持されている。
これにより、前記ピストンロッド3a・4aの伸縮に伴って、前記アーム5、連結部材5a、及びバケット6が回動し、荷役作業が行われるようにしている。
また、前記機体2には、エンジンルーム7および運転部8が配設されている。
このうちのエンジンルーム7の上部は、エンジンフード9によって覆われ、後部にはリアカバー10が設けられ、前記エンジンフード9・リアカバー10の一辺は、図示せぬヒンジによって車体に取り付けられており、車体に対して開放可能に構成されている。
これにより、前記エンジンルーム7内に縦置きで配置されたエンジン11のメンテナンス時には、前記エンジンフード9・リアカバー10を開放して、メンテナンス作業が容易に行えるようにしている。そして、該エンジン11の前方に、本発明に係わる走行駆動ユニット12を配置し、該走行駆動ユニット12とエンジン11を機体2の後半部の前後に配設するようにして、作業時における前後重量バランスの向上を図っている。
前記運転部8の左右両側は、運転者を保護するためのオペレータガード81によって覆われている。そして、該運転部8内に設けられたシート14の後部両側面位置の前記オペレータガード81には、前記エンジン11の冷却用の空気を取り入れるための空気取入口15が開口され、該空気取入口15は、前記エンジンルーム7内に連通されている。
これにより、前記エンジン11によって駆動される図示せぬファンの回転に伴って、前記空気取入口15から吸入された空気は、冷却風としてエンジンルーム7内に導かれるようにしている。
また、前記機体2の下部には、該機体2を支持する左右一対の走行装置83・83が配置され、該各走行装置83は、左右一対の前輪18・18と、左右一対の後輪19・19とを備える。そして、このうちの前輪18・18を支持する前車軸20L・20Rには、前従動スプロケット22・22が固設され、前記後輪19・19を支持する後車軸21L・21Rには、後従動スプロケット23・23が固設されている。
一方、前記走行駆動ユニット12から左右方向外方に延びる出力軸16・16上には、二連駆動スプロケット17・17が外嵌固定され、該二連駆動スプロケット17・17のいずれにも、内外に内駆動スプロケット部17aと外駆動スプロケット部17bが形成されている。
更に、前記外駆動スプロケット部17bと前従動スプロケット22との間、前記内駆動スプロケット部17aと後従動スプロケット23との間のいずれにも、チェーン24が巻回されている。
これにより、前記エンジン11のエンジン出力軸11aから出力されたエンジン動力は、後で詳述する前記走行駆動ユニット12で変速された後、前記出力軸16・16より出力され、前記外駆動スプロケット部17b、チェーン24、前従動スプロケット22、及び前車軸20L・20Rを介して、前輪18・18に伝達されると共に、前記内駆動スプロケット部17a、チェーン24、後従動スプロケット23、及び後車軸21L・21Rを介して、後輪19・19に伝達される。そして、この際、前記走行駆動ユニット12によって、左右の出力軸16・16からの回転動力をそれぞれ反対方向に回転させることができ、スキッドステアローダ1が信地旋回等を行えるようにしている。
次に、前記走行駆動ユニット12について、図2乃至図5により説明する。
図2、図3に示すように、該走行駆動ユニット12は、前方に延出する前記エンジン出力軸11aからのエンジン動力を左右に分岐する動力分岐部25と、該動力分岐部25に連結して左右の分岐動力をそれぞれ変速する左右一対のユニット部26L・26Rとから構成される。そして、該ユニット部26L・26Rは、それぞれ、前記動力分岐部25の左部・右部の前方で、後述するようにして機体2の左右のフレーム部2a・2bに取り付けられるようにして、スキッドステアローダ1の機体2の左右に配置されている。
このうちの動力分岐部25においては、前記エンジン出力軸11aが分岐ケース30に貫入し、その貫入端に分岐ギア27が固設され、該分岐ギア27を挟んで左右に入力ギア28・29が配置されている。そして、該入力ギア28・29は、いずれも前記分岐ギア27に噛合されおり、これらギア27・28・29が分岐ケース30内に収容されて、前記動力分岐部25が構成される。
また、前記ユニット部26Rにおいては、前記動力分岐部25の右半部の前方にセンタセクション32Rが配置され、該センタセクション32Rに、油圧ポンプ31R、油圧モータ33R、及び減速装置34Rが装着されている。
このうちのセンタセクション32Rは、図3に示すように、平面視で途中部を一箇所で屈曲し、後部を左方に延ばして横延出部32Raとし、前部を前方に延ばして縦延出部32Rbとすることで、左右反転したL字状に形成されている。
そして、前記横延出部32Raの後面に、前記油圧ポンプ31Rが装着され、前記縦延出部32Rbの内側面に、前記油圧モータ33Rが装着されると共に、該縦延出部32Rbを挟んで、前記油圧モータ33Rと反対側の外側面に、後で詳述する減速装置34Rが装着されている。
前記油圧ポンプ31Rは、図4に示すように、前後方向に延設して後端に前記入力ギア29が固設される一方、前端が横延出部32Raによって回動可能に支持されると共に前記エンジン出力軸11aに対して平行するように配置されるポンプ軸35、該ポンプ軸35が挿嵌されてポンプ軸35と一緒に回動するシリンダブロック36、該シリンダブロック36内で周方向に複数穿設されたシリンダ36aに摺動可能に挿嵌されるプランジャ37、該プランジャ37の頂部に摺接する可動斜板38、及びこれらを収容するポンプケース39を備え、可変容積型の油圧ポンプとして構成される。
そして、該ポンプケース39の後端は、複数のボルト40によって、前記分岐ケース30の前面の右半部に締結固定される一方、前記ポンプケース39の前端は、前記横延出部32Raの後面に固設されており、油圧ポンプ31Rは、前記動力分岐部25とセンタセクション32Rとの間にあって、しかも、いずれに対しても別体として配置されている。
更に、前記ポンプケース39内には、操作レバー41が配設され、該操作レバー41の後端部は、ピン軸42によって前記可動斜板38に回動可能に連結されている。一方、操作レバー41の前端部には、ポンプケース39に回動可能に支持されるトラニオン軸43が固設され、該トラニオン軸43は、ポンプケース39の外部へ突出されており、その突出端には、トラニオンアーム44が固設されている。
これにより、油圧ポンプ31Rの外部からトラニオンアーム44を操作してトラニオン軸43を回動させ、前記操作レバー41を上下回動させてピン軸42を昇降し、可動斜板38の傾転角を変更することにより、プランジャ37の摺動量を規制して油圧ポンプ31Rからの作動油の吐出量と吐出方向を調節するようにしている。
一方、前記油圧モータ33Rは、図5に示すように、前記油圧ポンプ31Rと同様、左右方向に延設して右端が縦延出部32Rbによって回動可能に支持されると共に前記ポンプ軸35に対して直交するように配置されるモータ軸45、該モータ軸45が挿嵌されてモータ軸45と一緒に回動するシリンダブロック46、該シリンダブロック46内で周方向に複数穿設されたシリンダ46aに摺動可能に挿嵌されるプランジャ47、該プランジャ47の頂部に摺接する固定斜板48、及びこれらを収容するモータケース49を備え、固定容積型の油圧モータとして構成される。該固定斜板48は、前記モータケース49の内壁に傾転した状態で固設されている。
そして、該モータケース49の右端は、複数のボルト61によって、前記縦延出部32Rbの左面に締結固設されており、油圧モータ33Rは、前記センタセクション32Rの左方に、別体として配置されている。
このような油圧ポンプ31R・油圧モータ33Rにおけるシリンダブロック36・46と、前記センタセクション32Rの延出部32Ra・32Rbとの間には、それぞれバルブプレート50・51が介装されており、該バルブプレート50・51上を、前記シリンダブロック36・46の基部端面36b・46bが摺動しながら回転するようにしている。
ここで、前記センタセクション32Rには、一対の図示せぬメイン油路が穿設されており、該メイン油路から成る閉回路を介して、前記油圧ポンプ31R内のシリンダ36aと油圧モータ33R内のシリンダ46aとが作動油によって流体接続されている。
このような構成において、前記エンジン11からの駆動力が、前記エンジン出力軸11a、分岐ギア27、入力ギア29を介してポンプ軸35に入力され、前記油圧ポンプ31Rが駆動されると、該油圧ポンプ31Rの駆動によって吐出される作動油は、前記センタセクション32R内のメイン油路を介して油圧モータ33Rに供給され、この作動油の給排によって油圧モータ33Rが駆動される。そして、このような油圧ポンプ31R、センタセクション32R、及び油圧モータ33Rから、図3に示す油圧式無段変速装置68Rが構成され、該油圧式無段変速装置68Rからの無段の変速動力は、前記減速装置34Rで減速された後、出力軸16より出力される。
また、図3に示すように、前記ユニット部26Lにおいても、前記ユニット部26Rと同様、前記動力分岐部25の左半部の前方にセンタセクション32Lが配置され、該センタセクション32Lに、油圧ポンプ31L、油圧モータ33L、及び減速装置34Lが装着されており、該油圧ポンプ31L、センタセクション32L、油圧モータ33L、及び減速装置34Lのいずれも、前述した油圧ポンプ31R、センタセクション32R、油圧モータ33R、及び減速装置34Rを左右反転した構造を有している。
つまり、センタセクション32Lは、平面視で途中部を一箇所で屈曲し、後部を右方に延ばして横延出部32Laとし、前部を前方に延ばして縦延出部32Lbとして、L字状に形成されている。
そして、前記横延出部32Laの後面に、前記油圧ポンプ31Lが装着され、前記縦延出部32Lbの内側面に、前記油圧モータ33Lが装着されると共に、該縦延出部32Lbを挟んで、前記油圧モータ33Lと反対側の外側面に、減速装置34Lが装着されており、前記ユニット部26Rと同様、ポンプ軸35は、前記エンジン出力軸11aに対して平行するように配置されると共に、前記モータ軸45は、該ポンプ軸35に対して直交するように配置されている。
更に、前記油圧ポンプ31Lも、前記動力分岐部25とセンタセクション32Lとの間にあって、いずれに対しても別体として配置されている。
そして、前記ユニット部26Rと同様、前記エンジン11からの駆動力が、前記エンジン出力軸11a、分岐ギア27、入力ギア28を介してポンプ軸35に入力され、前記油圧ポンプ31Lが駆動されると、前記センタセクション32L内を流れる作動油の給排によって油圧モータ33Lが駆動される。そして、このような油圧ポンプ31L、センタセクション32L、及び油圧モータ33Lから、油圧式無段変速装置68Lが構成され、該油圧式無段変速装置68Lからの無段の変速動力は、前記減速装置34Lで減速された後、出力軸16より出力されるのである。
次に、前記減速装置34L・34Rについて、図3、図5により説明する。
なお、該減速装置34L・34Rも、互いに左右反転した構造を有するため、詳細構成は右の減速装置34Rについてのみ説明する。
該減速装置34Rは、ハイポサイクロイド型の減速機構によって構成されており、前記モータ軸45を配置した基準軸線52R上にあって、該モータ軸45に対して軸線周り相対回転不能な入力軸53と、前記基準軸線52Rから偏心された回転中心を有する偏心部材54a・54bであって、前記入力軸53に対して相対回転不能な一対の偏心部材54a・54bと、該偏心部材54a・54bにそれぞれ相対回転可能に外挿された一対の外歯部材55a・55bと、該外歯部材55a・55bの外径より大きな内径を有し、該外歯部材55a・55bを覆う位置において回転不能に固定された内歯部材56と、前記外歯部材55a・55bの基準軸線52R周りの回転成分を取り出す回転成分取出機構57と、該回転成分取出機構57によって前記基準軸線52R周りに回転する減速出力部材58とを備え、これらを、複数の前記ボルト61によって前記縦延出部32Rbの外側面に締結固定された減速ケース60内に収容して構成される。そして、前記外歯部材55a・55b、内歯部材56のいずれも、ハイポサイクロイド歯車に形成されている。なお、該ハイポサイクロイド歯車には、通常のインボリュート歯車や、円弧歯車も含まれる。
このうちの入力軸53は、前記モータ軸45と一体形成されているが、別体としてもよい。前記偏心部材54a・54bは、前記基準軸線52Rの軸方向に沿って並設された上で、その軸線が基準軸線52Rに対して所定量だけ変位するように、前記入力軸53に外嵌固定されており、該入力軸53の基準軸線52R周りの回転に応じて、偏心回転できるようにしている。
前記外歯部材55a・55bは、前記偏心部材54a・54bのそれぞれに対応して配置されている。そして、該外歯部材55a・55bには、それぞれ、外周面に設けられた外歯65a・65bと、前記基準軸線52Rと平行に延びると共に該基準軸線52Rを基準にして周方向略同一位置に穿孔されたカム孔59a・59bが設けられ、該カム孔59a・59bは、各外歯部材55a・55bにおいて、基準軸線52R周りに複数穿孔されている。
前記内歯部材56では、前記減速ケース60の内周面に、前記外歯65a・65bと噛合する内歯62が設けられており、該内歯62は、前記外歯65a・65bとは異なる歯数に設定されている。そして、該内歯部材56は、前記外歯部材55a・55bと同様、基準軸線52R上に配置されている。
前記減速出力部材58は、前記カム孔59a・59bの双方に挿通されるキャリアピン63と、該キャリアピン63を支持し且つ基準軸線52R周りに回転するフランジ部64と、該フランジ部64と一緒に基準軸線52R周りに回転する前記出力軸16とを有する。該出力軸16も、前記入力軸53と同様に、前記モータ軸45と同じ基準軸線52R上にあって、左右方向に延設されている。
そして、前記キャリアピン63は、前記基準軸線52Rに対する偏心部材54a・54bの偏心量に応じた量だけ、前記カム孔59a・59bより小径に形成されている。ここで、前述の如く、前記外歯部材55a・55bには、周方向略同一位置に穿孔された複数のカム孔59a・59bが穿孔されていることから、該キャリアピン63も、フランジ部64に複数支持されている。
前記回転成分取出機構57は、前記外歯部材55a・55bのカム孔59a・59bと、該カム孔59a・59bの双方を挿通するキャリアピン63と、該キャリアピン63を支持するフランジ部64とから構成されており、前記外歯部材55a・55bから、基準軸線52R周りの回転成分を取り出して、前記出力軸16より出力できるようにしている。
前記減速ケース60においては、その外端部の外周が、前記機体2で前後方向に架設された右のフレーム部2bに固定されており、右のユニット部26Rが、減速装置34Rを介して前記フレーム部2bに取り付けられている。そして、左のユニット部26Lについても同様に、減速装置34Lを介して前記フレーム部2aに取り付けられており、これにより、走行駆動ユニット12が、左右の減速装置34L・34Rを介して機体2に支持されるようにしている。
以上のような構成の減速装置34L・34Rにおいて、前記入力軸53が基準軸線52L・52R周りを回転し、前記偏心部材54a・54bが基準軸線52R周りを偏心回転すると、前記外歯部材55a・55bも、偏心部材54a・54bと一緒に、前記基準軸線52L・52Rに対して偏心回転する。同時に、外歯部材55a・55bは、前記外歯65a・65bが内歯62と噛合されているため、外歯65a・65bの歯数と内歯62の歯数によって規定される減速比だけ、減速回転される。
このようにして外歯部材55a・55bが減速偏心回転すると、前記キャリアピン63は、前記カム孔59a・59bの内周面上を転がりながら、前記基準軸線52L・52R周りを公転し、該キャリアピン63の基準軸線52L・52R周りの公転力が、前記出力軸16から前車軸20L・20Rと後車軸21L・21Rに、走行動力として出力されるのである。
すなわち、以上のような構成において、油圧ポンプ31L・31Rと油圧モータ33L・33Rを流体接続する閉回路を内蔵したセンタセクション32L・32Rに、該油圧モータ33L・33Rから出力される回転動力を減速して左右の走行駆動部である前輪18・18、後輪19・19に走行動力として出力する減速装置34L・34Rを装着してユニット部26L・26Rを形成し、該ユニット部26L・26Rを機体2の左右に配置すると共にエンジン11からの動力分岐部25と連結して構成した、作業車両であるスキッドステアローダ1の走行駆動ユニット12において、前記センタセクション32L・32Rを少なくとも一箇所で屈曲させて、機体2の左右方向に延びる横延出部32La・32Raと、機体2の前後方向または上下方向、本実施例では前後方向に延びる縦延出部32Lb・32Rbとを形成し、該縦延出部32Lb・32Rbを挟んで外側に前記減速装置34L・34Rを装着し、内側に前記油圧モータ33L・33Rを装着して、前記減速装置34L・34Rの出力軸16・16と油圧モータ33L・33Rのモータ軸45・45を同一軸線である基準軸線52L・52R上で左右方向に延設すると共に、前記横延出部32La・32Raに油圧ポンプ31L・31Rを装着して、該油圧ポンプ31L・31Rのポンプ軸35・35を前後方向または上下方向、本実施例では前後方向に延設することにより、前記出力軸16・16から外側に走行動力を出力しつつ、前記ポンプ軸35・35をエンジン11のエンジン出力軸11aに対して平行配置可能とし、更に、前記左右のユニット部26L・26Rにおける各油圧ポンプ31L・31Rを動力分岐部25とは別体に構成したので、前記減速装置34L・34Rの出力軸16・16から前輪18・18、後輪19・19に走行動力を伝達しながら、前記ポンプ軸35・35を、縦置式のエンジン11のエンジン出力軸11aまたはそれに平行な分岐入力軸、本実施例ではエンジン出力軸11aに対して、同一軸線上で軸継手等によって連結したり、あるいは該エンジン出力軸11aの側方で平ギアである前記ギア27・28・29やプーリ等によって連結することができる。これにより、高価な複数のベベルギアの組み合わせ等による大きな方向転換機構が動力分岐部に不要となって、単価減少による部品コストの低下、伝達ロスの減少による燃費の向上、及び左右のユニット部26L・26Rの間隔縮小による車幅の減少を図ることができる。更に、左右の油圧ポンプ31L・31Rを動力分岐部25と別体に構成したので、左右のユニット部26L・26Rの配置位置を自在に変更することができ、設計自由度を高め、走行駆動ユニット12を機体幅やエンジン11の位置等の異なる仕様のスキッドステアローダ1にも適用可能として、汎用性を大きく向上させることができる。
更に、前記センタセクション32L・32Rは、平面視L字状の板状部材で構成するので、最小限の加工によって前記横延出部32La・32Raと縦延出部32Lb・32Rbを形成することができ、加工コスト・部品コストの低下を図ることができる。
加えて、前記減速装置34L・34Rは、共通の基準軸線52L・52R上にギアである外歯部材55a・55bと内歯部材56を配置した単一軸線ギア機構によって構成すると共に、前記モータ軸45に対して基準軸線52L・52R周りを相対回転不能な入力軸53と、前記基準軸線52L・52Rから偏心された回転中心を有する偏心部材54a・54bであって、前記入力軸53に対して相対回転不能な偏心部材54a・54bと、該偏心部材54a・54bに相対回転可能に支持される外歯部材55a・55bであって、外周面に外歯65a・65bが設けられた外歯部材55a・55bと、該外歯部材55a・55bの外径より大きな内径を有し且つ回転不能に固定される内歯部材56であって、前記外歯65a・65bと噛合する内歯62が該外歯65a・65bとは異なる歯数だけ設けられた内歯部材56と、前記外歯部材55a・55bから基準軸線52L・52R周りの回転成分を取り出す回転成分取出機構57と、該回転成分取出機構57によって前記基準軸線52L・52R周りに回転駆動される減速出力部材58とを有するので、前記単一軸線ギア機構を、ハイポサイクロイド歯車を用いたハイポサイクロイド型の減速機構によって構成することができ、径方向に小さいばかりでなく、構造が簡単で十分な減速比を有する減速装置34L・34Rが得られる。
更に、前記走行駆動ユニット12は、前記減速装置34L・34Rを介して、作業車両であるスキッドステアローダ1の機体フレームであるフレーム部2a・2bに支持するので、前記走行駆動ユニット12を機体2に固定するための支持部材が不要となって、部品数減少による部品コストの低下を図ることができる。
次に、前記走行駆動ユニット12の別形態について、図2、図6乃至図8により説明する。
図6に示す走行駆動ユニット12Aは、図2に示す前記走行駆動ユニット12において、前記エンジン11を前後反転してエンジン11Aとし、該エンジン11Aを、前記左右のユニット部26L・26Rの間に介設したものである。
該走行駆動ユニット12Aにおいては、前記エンジン11Aから後方にエンジン出力軸11Aaが延出され、該エンジン出力軸11Aaが、動力分岐部25Aの分岐ケース30A内に前方から貫入し、その貫入端に、前記分岐ギア27が固設されている。そして、前記走行駆動ユニット12と同様、前記左右のユニット部26L・26Rは、それぞれ、前記動力分岐部25Aの左部・右部の前方で、機体2の左右のフレーム部2a・2bに取り付けられている。
すなわち、エンジン11Aを左右のユニット部26L・26Rの間に介設するので、左右のユニット部26L・26Rの間の空間を利用してエンジン11Aを配置し、該エンジン11Aの設置空間を、前記走行駆動ユニット12Aの前方または後方に別途に設ける必要がなくなり、スキッドステアローダ1の前後長を短縮して、機体2のコンパクト化を図ることができる。
また、図7に示す走行駆動ユニット12Bは、図2に示す前記走行駆動ユニット12において、前記油圧モータ33L・33Rを、前記センタセクション32L・32Rの縦延出部32Lb・32Rbの内側面ではなく外側面に装着して、油圧モータ67L・67Rとした上で、前記減速装置34L・34Rに代えて、前記油圧モータ67L・67Rのモータ軸70・70と前記出力軸16・16との間に、複数段の減速ギア列から成る減速ユニット69L・69Rを介設したものである。
該走行駆動ユニット12Bも、前記動力分岐部25と、該動力分岐部25に連結して左右の分岐動力をそれぞれ変速する左右一対のユニット部66L・66Rとから構成される。
該ユニット部66L・66Rにおいては、前記動力分岐部25の右半部と左半部の前方に設けた前記センタセクション32L・32Rに、前記油圧ポンプ31L・31Rと油圧モータ67L・67Rが装着され、該油圧モータ67L・67Rの更に外側に、前記減速ユニット69L・69Rが装着されている。
このうちのセンタセクション32L・32Rの横延出部32La・32Raの後面に、前記油圧ポンプ31L・31Rが装着され、縦延出部32Lb・32Rbの外側面に、前記油圧モータ67L・67Rが装着されている。そして、該油圧モータ67L・67Rと前記油圧ポンプ31L・31Rも、それぞれ、前記センタセクション32L・32R内の閉回路を介して作動油により流体接続されている。
前記減速ユニット69L・69Rのいずれも、前記油圧モータ67L・67Rのモータ軸70の外端に固設された小径ギア71・71、該小径ギア71・71に噛合する大径ギア72・72、該大径ギア72・72を内端に固設する中間軸73・73、該中間軸73・73の外端に固設する小径ギア74・74、該小径ギア74・74に噛合すると共に前記出力軸16・16の内端に固設する大径ギア75・75、及びこれらを収容するユニットケース76L・76Rから構成される。
そして、該ユニットケース76L・76Rで前記中間軸73・73を軸支する左右のケース部76La・76Raが、それぞれ、前記機体2で前後方向に架設される左右のフレーム部2a・2bに固定されており、左右のユニット部66L・66Rが減速ユニット69L・69Rを介してフレーム部2a・2bに取り付けられている。これにより、走行駆動ユニット12Bが、左右の減速ユニット69L・69Rを介して機体2に支持されるようにしている。
このような構成において、前記エンジン11からの駆動力は、前記動力分岐部25から、前記油圧ポンプ31L・31R、センタセクション32L・32R、油圧モータ67L・67Rを介して無段の変速動力としてモータ軸70より出力され、更に、該変速動力は、前記減速ユニット69L・69R内で、小径ギア71・大径ギア72から成る第一減速ギア列77と、前記小径ギア74・大径ギア75から成る第二減速ギア列78とから成る二段の減速ギア列77・78によって減速された後、前記出力軸16・16より出力される。
すなわち、油圧モータ67L・67Rをセンタセクション32L・32Rの縦延出部32Lb・32Rbの外側面に装着し、該油圧モータ67L・67Rの更に外側に、複数段の減速ギア列77・78から成る減速ユニット69L・69Rを装着し、該減速ユニット69L・69Rを介して、走行駆動ユニット12Bをスキッドステアローダ1の機体フレームであるフレーム部2a・2bに支持するので、該走行駆動ユニット12Bの減速装置を簡単な構成で形成すると共に、機体2に固定するための支持部材も不要にすることができ、部品数減少により部品コストを更に低下させることができる。
また、図8に示す走行駆動ユニット12Cは、図2に示す前記走行駆動ユニット12において、前記センタセクション32L・32Rを左右反転させてセンタセクション80L・80Rとした上で、前記油圧モータ33L・33Rを、該センタセクション80L・80Rの縦延出部80Lb・80Rbの内側面ではなく外側面に装着して、油圧モータ67L・67Rとした上で、該油圧モータ67L・67Rの更に外側に、前記減速装置34L・34Rを装着したものである。
該走行駆動ユニット12Cも、前記動力分岐部25と、該動力分岐部25に連結して左右の分岐動力をそれぞれ変速する左右一対のユニット部79L・79Rとから構成される。
該ユニット部79L・79Rにおいては、前記動力分岐部25の右半部と左半部の前方に設けた前記センタセクション80L・80Rに、前記油圧ポンプ31L・31Rと油圧モータ67L・67Rが装着され、該油圧モータ67L・67Rの外側に、前記減速装置34L・34Rが連設されている。
このような構成において、前記エンジン11からの駆動力は、前記動力分岐部25から、前記油圧ポンプ31L・31R、センタセクション80L・80R、及び油圧モータ67L・67Rを介して、無段の変速動力として減速装置34L・34Rに入力され、該減速装置34L・34Rによって減速された後、前記出力軸16・16より出力される。
すなわち、油圧モータ67L・67Rをセンタセクション80L・80Rの縦延出部80Lb・80Rbの外側面に装着し、該油圧モータ67L・67Rの外側に減速装置34L・34Rを装着するので、該減速装置34L・34Rに加えて前記油圧モータ67L・67Rもセンタセクション80L・80Rの外側に配置することができ、油圧モータ67L・67Rへのアクセスが容易となってメンテナンス性の向上を図ることができる。
次に、トラックローダ90に搭載する走行駆動ユニット12Dについて、図9乃至図15により説明する。
図9、図10に示すように、該トラックローダ90においては、前記スキッドステアローダ1と同様、機体91の後半部に、走行駆動ユニット12Dとエンジン11が前後に配置されると共に、機体91の下部には、該機体91を支持する左右一対の走行装置99・99が配置されている。
そして、該走行装置99・99のいずれも、前記スキッドステアローダ1の走行装置83・83とは異なり、前後一対の従動輪93と、該前後従動輪93間の上方で後部寄りに配置した駆動輪92と、前後従動輪93間に配置した3個の転輪94と、これら駆動輪92、従動輪93、転輪94にわたって巻き掛けられた無端帯状のクローラベルト96とを備えて成るクローラ式に構成されている。
このうちの前記従動輪93と転輪94は、それぞれ、機体91に取付固定されたトラックフレーム95の横軸97と横軸98に回転可能に取り付けられる一方、前記駆動輪92は、前記走行駆動ユニット12Dの出力モータ100上に外嵌固定されている。
これにより、エンジン11からのエンジン動力が、前記走行駆動ユニット12Dで変速された後、出力モータ100から駆動輪92に伝達され、該駆動輪92が回転駆動されて前記クローラベルト96が周方向に循環回走し、トラックローダ90が前後進するように構成されている。なお、残りの構成は、前記スキッドステアローダ1と略同一なので、その説明は省略する。
また、以上のような構成のトラックローダ90に搭載する走行駆動ユニット12Dについて以下に詳細に説明する。
図10、図11に示すように、該走行駆動ユニット12Dは、前述したスキッドステアローダ1の各走行駆動ユニット12・12A・12B・12Cの場合とは異なり、センタセクション103を分割可能に構成すると共に、該センタセクション103に装着する油圧ポンプ104・油圧モータ105・減速装置106のうちの油圧モータ105・減速装置106を一体化して前記出力モータ100に構成したものである。
該走行駆動ユニット12Dにおいても、前述の如く、前記エンジン11からのエンジン出力軸11aが分岐ケース107内に後方から貫入し、その貫入端に前記分岐ギア27が固設され、該分岐ギア27と噛合する左右の入力ギア28・29が配置されており、これらギア27・28・29が前記分岐ケース107内に収容されて、動力分岐部101が構成されている。
そして、該動力分岐部101の左部・右部の後方においては、左右のユニット部102L・102Rが前記機体91のフレーム部91aに固設支持されている。なお、該両ユニット部102L・102Rは左右対称であるため、右のユニット部102Rについてのみ説明し、左のユニット部102Lの説明は省略する。
該ユニット部102Rにおいては、前記動力分岐部101の右半部の後方に、平面視L字状のセンタセクション103が配置され、該センタセクション103に、前記油圧ポンプ104と出力モータ100が装着されている。
図10、図11、図14、図15に示すように、このうちのセンタセクション103は、前面108cに前記油圧ポンプ104が装着される第一セクション体108と、右面110dに前記出力モータ100が装着される第二セクション体109とから構成され、該出力モータ100のモータ軸118は、前記油圧ポンプ104のポンプ軸117に対して直交するように配置されている。
前記第一セクション体108は、板厚方向を前後方向にして配置した矩形板状であって、正面視で四隅に貫通孔108aが前後方向に穿孔されると共に、その後面108dには、上下のポート108b1・108b2が開口されている。
前記第二セクション体109は、正面視で左方に開いたU字状の補強部111と、前記第一セクション体108と直交するように板厚方向を左右方向にして配置した円盤状のポンプ装着部110とから構成されており、該ポンプ装着部110の左面110cに、前記補強部111の右側にある基端部111eを固設するようにして、一体化したものである。
該補強部111において、前記基端部111eの上下部から左方に、互いに平行な上下のビーム部111c・111dが水平に延出され、両ビーム部111c・111dの先部と、前記基端部111eの前部には、前記四隅の各貫通孔108aと同軸上に、該貫通孔108aと略同径のネジ穴111aが形成されている。
更に、前記補強部111の前面111fで、前記基端部111eの前方には、前記ポート108b1・108b2と同軸上に、それぞれ、該ポート108b1・108b2と略同径の上下のポート111b1・111b2が開口されている。また、前記ポンプ装着部110の外周部分には、複数の貫通孔110aが左右方向に穿孔されている。
ここで、前記第一セクション体108に装着する油圧ポンプ104のポンプケース114の基部には、前記貫通孔108a、ネジ穴111aと同軸上に、該貫通孔108a、ネジ穴111aと略同径の貫通孔114aが穿孔されると共に、前記第二セクション体109に装着する出力モータ100のモータケース115の基部には、前記貫通孔110aと同軸上に、該貫通孔110aと略同径のネジ穴115aが形成されている。
このような構成において、前記ポンプケース114の基部に第一セクション体108の前面108cを後方から当接し、該第一セクション体108の後面108dに前記第二セクション体109の前面111fを当接した状態で、四本の締結ボルト112を、前方から前記貫通孔114a、貫通孔108aに挿通した上でネジ穴111aに螺挿することにより、第一セクション体108を第二セクション体109に連結してセンタセクション103を構成すると同時に、該センタセクション103に前記油圧ポンプ104を装着させることができる。
この際、前記第一セクション体108の後面108dに開口したポート108b1・108b2には、それぞれに、前記第二セクション体109の補強部111の前面111fに開口したポート111b1・111b2が重なるようにしている。
更に、前記第二セクション体109の右面110dにモータケース115の基部を右方から当接した状態で、複数の締結ボルト113を、左方から前記貫通孔110aに挿通した上でネジ穴115aに螺挿することにより、センタセクション103に前記出力モータ100を装着させることができる。
すなわち、前記センタセクション103は、前記油圧ポンプ104を装着する第一セクション体108と、該油圧ポンプ104に直交配置した出力モータ100を装着する第二セクション体109とから構成し、両セクション体108・109間を着脱分離可能に構成すると共に、両セクション体108・109間の接触面積を増加させる補強部111を設けるので、前記センタセクション103を分割可能にすることができ、走行駆動ユニット12Dの組み立て性・メンテナンス性の向上が図れ、更に、両セクション体108・109間の連結強度を増加させることができ、センタセクション103の剛性を高めて部品寿命を向上させることができる。
図10乃至図12に示すように、前記油圧ポンプ104も、前記油圧ポンプ31L・31Rと同様に可変容積型であって、前後方向に延設して前端に前記入力ギア29が固設される前記ポンプ軸117、該ポンプ軸117が挿嵌されて一緒に回動するシリンダブロック119、該シリンダブロック119内で周方向に複数穿設されたシリンダ119aに摺動可能に挿嵌されるプランジャ120、該プランジャ120の頂部に摺接する可動斜板121、及びこれらを収容する前記ポンプケース114を備えている。
更に、該油圧ポンプ104の下側には、油圧サーボ機構122が配設され、該油圧サーボ機構122においては、ピストン123の内部にスプール124を配置して成る手動斜板角制御弁125が、前記ポンプケース114に一体的に構成されている。更に、該油圧サーボ機構122を手動操作する変速レバー126には、中立位置保持機構127が配設されており、これにより、変速レバー126に操作力がかかっていない状態では、前記可動斜板121を中立位置に保持できるようにしている。
前記油圧サーボ機構122においては、前記ポンプケース114内で可動斜板121の側部にシリンダ室128が形成され、該シリンダ室128内に前記ピストン123が収納されている。そして、該ピストン123の内側面には、前記可動斜板121の側部より突設したピン軸129が嵌合されると共に、ピストン123の軸心位置には貫通孔130が穿孔され、該貫通孔130内に前記スプール124が摺動可能に嵌装されている。
そして、前記ピストン123に、シリンダ室128の左右の油室に連通する各種油路を形成し、該油路をスプール124の摺動によって連通又は遮断して前記油室に作動油を給排し、ピストン123の両端に圧力差を発生させてピストン123を摺動制御することにより、ピン軸129を介して可動斜板121を回動操作できるようにしている。
前記中立位置保持機構127においては、前記ポンプケース114内に形成された空間114bに、デテントロッド131が軸心方向へ摺動可能に設けられ、該デテントロッド131の両端は、前記空間114b内の図示せぬ上下の凹部に支持されており、該凹部に螺挿したアジャストボルト等によってデテントロッド131の上下位置を調整できるようにしている。
該デテントロッド131の長手方向略中央部に設けた図示せぬ固定部に位置を合わせるようにして、スプール操作アーム132の操作ロッド部132aの外端が前記空間114b内に挿入されると共に、該操作ロッド部132aの外端と前記デテントロッド131の固定部とは、空間114b内の図示せぬ上下のバネにより付勢されたバネ受けによって、上下両側から一緒に挟持されている。そして、前記操作ロッド部132aの内端は、前記スプール124に係合されている。
一方、前記変速レバー126は、回動軸133と一緒に回動可能に支持されると共に、該回動軸133には、前記操作ロッド部132aを外嵌して固定支持する支持アーム部132bが回動可能に軸支されている。そして、この回動軸133の外周部には、捻りバネ134が回動可能に巻回され、該捻りバネ134には、前記操作ロッド部132aの外端が挟持されている。更に、回動軸133には、該回動軸133と一体的に回動する連動アーム135が固設され、該連動アーム135から後方に突出した係合部135aも、前記捻りバネ134によって挟持されている。
これにより、前記変速レバー126が回動操作されていない状態では、スプール操作アーム132は、その操作ロッド部132aの外端が位置固定されているデテントロッド131の固定部と一緒に、上下のバネにより付勢されたバネ受けによって挟み込まれており、該固定部の位置で、その回動位置が保持される。従って、たとえ変速レバー126に操作力がかかっていなくても、操作ロッド部132aの外端が固定部の位置で保持されている状態で、油圧ポンプ104の可動斜板121が中立位置に位置するように調整される。
図10乃至図15に示すように、前記センタセクション103内には一対のメイン油路136・137が形成され、該メイン油路136・137により、前記油圧ポンプ104と出力モータ100内の油圧モータ105とを流体接続して閉回路138が構成される。
このうちのメイン油路136・137は、前記第一セクション体108内でポンプ軸117を挟んで上下に穿孔される第一油路部136a・137aと、前記第二セクション体109内でモータ軸118を挟んで上下に穿孔される第二油路部136b・137bとから構成されている。
そして、前記第一油路部136a・137aは、右方向に延設されてから右端部で後方に屈曲し、それぞれ、前記ポート108b1・108b2に接続されると共に、前記第二油路部136b・137bは、前方向に延設されてから、それぞれ、前記ポート111b1・111b2に接続されており、第一セクション体108内の第一油路部136a・137aに、第二セクション体109内の第二油路部136b・137bが、それぞれ連通可能として、前記メイン油路136・137が形成されている。
更に、メイン油路136・137においては、前記第一セクション体108の左端面に、図示せぬチャージポンプの吐出ポートに連通するサクションポート139が開口され、該サクションポート139に接続されるチャージ油路140が、前記第一油路部136a・137a間に平行に配置されている。そして、該チャージ油路140と前記第一油路部136a・137aとの間に、それぞれ、絞り機能付きのチェック弁141と通常のチェック弁142とが介設されている。
これにより、前記サクションポート139からの作動油を、前記チェック弁141・142によって、前記第一油路部136a・137aを介してメイン油路136・137に補給できるようにしている。
加えて、前記第一油路部136a・137aとの間でチェック弁141・142よりも下流側には、リリーフ油路144が上下方向に介設され、該リリーフ油路144の下端部は、前記第一セクション体108の下面に開口されており、該リリーフ油路144に、バイパス機能付きのリリーフ弁143が下方から挿嵌されている。
該リリーフ弁143においては、前記リリーフ油路144にホルダー部材145が挿入され、該ホルダー部材145には、リリーフ弁本体146が軸線方向移動可能に内挿されており、該リリーフ弁本体146の先部が前記ホルダー部材145内の弁座145aに対して着座することにより、リリーフ油路144を遮断可能としている。
そして、前記リリーフ弁本体146の下端には、上端部が係合されたリリーフバネ147が巻回され、該リリーフバネ147の下端は、前記ホルダー部材145の下端に挿嵌されたバネ保持部材148に係合して保持されており、前記リリーフバネ147の弾性力によって、前記リリーフ弁本体146の先部が弁座145aに向けて常時押圧されている。
前記リリーフ弁本体146には、前記第一油路部136aの油圧を受け、前記リリーフバネ147の弾性力に抗してリリーフ弁本体146を下方へ押動する第一受圧面149と、前記第一油路部137aの油圧を受け、前記リリーフバネ147の弾性力に抗してリリーフ弁本体146を下方へ押動する第二受圧面150とが形成されている。
この際、前記バネ保持部材148は、保持するリリーフバネ147との係合面を高さ調整可能に、前記ホルダー部材145に締結されており、該バネ保持部材148を回動してリリーフバネ147の収納空間145bを拡大し。リリーフバネ147を自由長以上の状態で保持できるようにしている。
これにより、第一油路部136a・137aの一方の油圧がリリーフバネ147によって設定されたリリーフ圧を越えると、リリーフ弁本体146が下方に押動され、第一油路部136a・137aの他方に作動油が流れ、サージ圧を抑制するリリーフ機能が発揮される。更に、バネ保持部材148の高さを調整してリリーフバネ147を自由長状態に設定すると、第一油路部136a・137a間が常時バイパスされ、機体91牽引時等に油圧回路内の油圧抵抗を解消するバイパス機能が発揮される。
更に、前記第二セクション体109の内部には、前から順に、発進・停止時に発生する衝撃を緩和するためのカウンタバランス弁151と、前記油圧モータ105を高速段と低速段の二段に変速する切換弁152とが設けられている。
このうちのカウンタバランス弁151は、前記第二油路部136b・137bの途中部に介装されると共に、その円筒状のプランジャ153には、外周に切欠き153a・153bが刻設され、それぞれに、前記第二油路部136b・137bのポート111b1・111b2が連通されている。
該プランジャ153は、上下方向に摺動可能に挿嵌されており、その両端はバネ154・155によって中立位置を保持可能に付勢されると共に、該プランジャ153の両端に画成された油室156・157は、それぞれ、オリフィス158・159を介して、前記第二油路部136b・137bに接続された油路160・161に連通されている。
そして、前記プランジャ153の内部には、前記切欠き153a・153bと、カウンタバランス弁151より下流側の油路162・163とを連通する通路164・165が、それぞれ設けられ、該通路164・165内に、所定の油圧で開弁するチェック弁166・167が介装されている。
前記切換弁152は、前記油路162・163の更に下流に介装されると共に、そのプランジャ168は、その下端がバネ169によって押圧されており、図示せぬパイロット圧回路に連通する油室171に向かって常時付勢されている。
該プランジャ168には、外周に図示せぬ切欠きが刻設されており、前記油室171に加わるパイロット圧を調整して、プランジャ168をバネ169方向に変位すると、前記切欠きを介して、前記油路162・163が、それぞれ、前記切換弁152よりも下流側の油路173・173に連通される。
該油路172・173は、それぞれ、前記油圧モータ105へのポート174・175に連通されると共に、前記切換弁152により制御された油圧によって、前記油圧モータ105の可動斜板176の傾転角を二段に変更可能な斜板制御機構177が駆動される。
このような構成において、前記ポート111b2に作動油が供給されると、前記油路161を通ってカウンタバランス弁151のチェック弁167を開弁した作動油は、前記油路163を通って切換弁152の切欠きを介して油路173に流入し、一方のポート175より油圧モータ105を駆動する一方、前記油路161を通ってオリフィス159に流入した作動油は、前記カウンタバランス弁151の油室157に流入する。
該油室157に流入した作動油が、前記プランジャ153をバネ154の弾性力に抗して上昇させると、前記切欠き153aを介して油路160と油路162とが連通し、前記油圧モータ105の他方のポート174からの作動油が、前記ポート111b1より排出される。
この際、前記チェック弁142は閉弁状態を保持されており、図示せぬパイロットポートに加わるパイロット圧は、前記切換弁152のプランジャ168を変位させることで、前記油圧モータ105の駆動を制御する。
一方、該油圧モータ105の駆動中に作動油の供給が停止されると、前記チェック弁167が閉弁されると共に、油室157の油圧低下によってカウンタバランス弁151のプランジャ153がバネ154に付勢されて中立位置に保持される。
この際、走行慣性等によって前記油圧モータ105は駆動されるが、油路162・163は、いずれも前記ポート111b1・111b2から遮断されているため、油圧モータ105の吐出側のポート174と連通する油路162・172の油圧が上昇する一方、吸込側のポート175と連通する油路163・173の油圧は低下する。
ここで、該油路163・173の油圧低下によって、図示せぬパイロット圧回路とのとの圧力差が所定の油圧を越えると、パイロット圧回路から油路163・173内にパイロット圧が供給され、油圧モータ105の吸込側のポート175を正圧に保持され、円滑に油圧モータ105が停止できるようにしている。
図10、図15に示すように、前記出力モータ100は、前述の如く、前記油圧モータ105・減速装置106を一体化させたものであり、このうちの油圧モータ105は、右方向に延設して右端が前記モータケース115によって回動可能に支持されると共に前記ポンプ軸117に対して直交配置される前記モータ軸118、該モータ軸118が挿嵌されてモータ軸118と一緒に回動するシリンダブロック178、該シリンダブロック178内で周方向に複数穿設されたシリンダ178aに摺動可能に挿嵌されるプランジャ179、該プランジャ179の頂部に摺接する前記可動斜板176、及びこれらを収容する前記モータケース115を備え、可変容積型の油圧モータとして構成される。そして、該可動斜板176は、図示せぬリンク機構を介して前記斜板制御機構177に連動連結されている。
前記減速装置106は、遊星ギア機構から構成されるものであって、前記モータ軸118の右端に左端を同軸上で連結した入力軸180を備え、該入力軸180の右端は、前記モータケース115の外周に回動可能に外嵌される出力ケース116に回動自在に支持され、該出力ケース116に前記駆動輪92が外嵌しボルト181によって固定されている。
そして、前記入力軸180の右端部に、第一サンギア182が固設されると共に、該第一サンギア182と、前記モータケース115の右端壁部115bとの間の入力軸180上に、第二サンギア183が相対回転可能に軸支されるようにして、前記減速装置106が入力軸180の軸心周りに周設されている。そして、該第二サンギア183の右端部には、遊星ギアキャリア184が相対回転不能に外嵌されている。
該遊星ギアキャリア184には、前記入力軸180と平行な遊星ギア軸184aが外側に形成され、該遊星ギア軸184a上に、第一遊星ギア185が相対回転可能に外嵌されている。そして、該第一遊星ギア185は、前記第一サンギア182に常時噛合されると共に、前記出力ケース116の内周面に形成されたリングギアであるインターナルギア116aにも常時噛合されている。
前記右端壁部115bには、前記入力軸180と平行な遊星ギア軸115cが形成され、該遊星ギア軸115cを介して、第二遊星ギア186が右端壁部115bに枢支されている。そして、該第二遊星ギア186は、前記第二サンギア183に常時噛合されると共に、前記インターナルギア116aにも常時噛合されている。
これにより、前記入力軸180を介してモータ軸118から伝達されてきたモータ動力は、減速されてから前記出力軸16に対応する出力ケース116を回転させ、前記駆動輪92を回転駆動することができる。
本発明は、油圧ポンプと油圧モータを流体接続する閉回路を内蔵したセンタセクションに、該油圧モータから出力される回転動力を減速する減速装置を装着してユニット部を形成し、該ユニット部を機体の左右に配置すると共にエンジンからの動力分岐部と連結して構成し、前記減速装置から左右の走行駆動部に走行動力を出力する、全ての作業車両の走行駆動ユニットに適用することができる。
1 スキッドステアローダ(作業車両)
2 機体
2a・2b フレーム部(機体フレーム)
11・11A エンジン
11a・11Aa エンジン出力軸
12・12A 走行駆動ユニット
16 出力軸
18・18 前輪(走行駆動部)
19・19 後輪(走行駆動部)
25・25A 動力分岐部
26L・26R ユニット部
31L・31R 油圧ポンプ
32L・32R センタセクション
32La・32Ra 横延出部
32Lb・32Rb 縦延出部
33L・33R 油圧モータ
34L・34R 減速装置
35 ポンプ軸
45 モータ軸
52L・52R 基準軸線(同一軸線)
53 入力軸
54a・54b 偏心部材
55a・55b 外歯部材(ギア)
56 内歯部材(ギア)
57 回転成分取出機構
58 減速出力部材
62 内歯
65a・65b 外歯

Claims (4)

  1. 油圧ポンプと油圧モータを流体接続する閉回路を内蔵したセンタセクションに、該油圧モータから出力される回転動力を減速して左右の走行駆動部に走行動力として出力する減速装置を装着してユニット部を形成し、該ユニット部を機体の左右に配置すると共にエンジンからの動力分岐部と連結して構成した、作業車両の走行駆動ユニットにおいて、前記センタセクションを少なくとも一箇所で屈曲させて、機体の左右方向に延びる横延出部と、機体の前後方向または上下方向に延びる縦延出部とを形成し、該縦延出部を挟んで外側に前記減速装置を装着し、内側に前記油圧モータを装着して、前記減速装置の出力軸と油圧モータのモータ軸を同一軸線上で左右方向に延設すると共に、前記横延出部に油圧ポンプを装着して、該油圧ポンプのポンプ軸を前後方向または上下方向に延設することにより、前記出力軸から外側に走行動力を出力しつつ、前記ポンプ軸をエンジンのエンジン出力軸に対して平行配置可能とし、更に、前記左右のユニット部における各油圧ポンプを動力分岐部とは別体に構成したことを特徴とする作業車両の走行駆動ユニット。
  2. 前記センタセクションは、平面視L字状の板状部材で構成することを特徴とする請求項1に記載の作業車両の走行駆動ユニット。
  3. 前記減速装置は、共通の基準軸線上にギアを配置した単一軸線ギア機構によって構成すると共に、前記モータ軸に対して基準軸線周りを相対回転不能な入力軸と、前記基準軸線から偏心された回転中心を有する偏心部材であって、前記入力軸に対して相対回転不能な偏心部材と、該偏心部材に相対回転可能に支持される外歯部材であって、外周面に外歯が設けられた外歯部材と、該外歯部材の外径より大きな内径を有し且つ回転不能に固定される内歯部材であって、前記外歯と噛合する内歯が該外歯とは異なる歯数だけ設けられた内歯部材と、前記外歯部材から基準軸線周りの回転成分を取り出す回転成分取出機構と、該回転成分取出機構によって前記基準軸線周りに回転駆動される減速出力部材とを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の作業車両の走行駆動ユニット。
  4. 前記走行駆動ユニットは、前記減速装置を介して、作業車両の機体フレームに支持することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の作業車両の走行駆動ユニット。
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