JP4025469B2 - クローラトラクタの操向装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクローラトラクタ等の走行車両の操向装置の構成に関するもので、特に操向用のステアリングＨＳＴ及び操向バルブユニット（オービットロール）を具備した走行車両における、操向装置の伝達系及び油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの出力をミッション装置において変速した後、差動装置に入力し、左右車軸に伝達して直進走行を行うとともに、操向ハンドルの操作によりステアリングＨＳＴを駆動させ、該ＨＳＴからの駆動力を該差動装置に入力して左右車軸に回転数差を生じさせて旋回走行をさせる技術が公知となっている。例えば、特開平１０−４７１９号である。また、パワーステアリングユニットを搭載した４輪型の走行車両においては、操向ハンドルの回転操作をパワーステアリングユニット（操向バルブユニット）にて作動油の流出入に変換し、パワーステアリングシリンダに作動油を送油することにより、パワーステアリングシリンダに連結したナックルアームを回動して操向輪の操向を行うよう構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、操向ハンドルの操作によりステアリングＨＳＴを駆動させる場合、操向ハンドルとステアリングＨＳＴのトラニオンアームは複雑なリンク機構により連結されていたので、コストアップになるばかりか、部品点数が多く組立がとても面倒な作業となっていた。また、操向ハンドルによる旋回操作時の反力（直進方向に戻す力）が殆どないために、操作フィーリングが悪かったのである。また、ステアリングＨＳＴ又はパワーステアリングユニットを走行車両に搭載した場合、それぞれの利点が得られるが、両方を搭載する構成はなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。
請求項１においては、左右に走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）を有するクローラトラクタの操向装置において、左右の走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）を差動装置（１３１）を介して連動連結し、該差動装置（１３１）を構成する左右の走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）上に設けた遊星歯車機構（１４０Ｌ・１４０Ｒ）にそれぞれ回転数差を与えて操向を行うステアリングＨＳＴ（１２０）を配置し、該ステアリングＨＳＴ（１２０）の可動斜板の角度を変更するトラニオンレバー（１２６）を回動する油圧アクチュエーター（１１０）を、操向ハンドル（７）の基部に配置した操向バルブユニット（１００）から送油される作動油にて駆動するよう構成し、前記油圧アクチュエーター（１１０）は、前部の油圧シリンダ（１１０ａ）と、後部の操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）により構成され、該操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）を油圧アクチュエーター（１１０）と一体的に構成したものである
【０００５】
請求項２においては、請求項１記載のクローラトラクタの操向装置において、前記操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）として、前後方向に摺動可能なバネ受け（１１５・１１６）をバネ（１１７ａ・１１７ｂ）を介して配設し、該バネ受け（１１５・１１６）を貫通する油圧シリンダ（１１０ａ）のシリンダロッド（１１１）には、バネ受け（１１６）の後端側において、プレート（１１８）をボルトにより固設し、また、操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）の後端側には規制プレート（１１９）を設け、前記シリンダロッド（１１１）が前方側への摺動した場合には、プレート（１１８）によりバネ受け（１１６）を前方に押し、バネ（１１７ａ・１１７ｂ）の付勢力に抗して前方に摺動すべく構成し、該シリンダロッド（１１１）の前部にバネ受け（１１５）を嵌合し、シリンダロッド（１１１）の後方側への摺動に伴いバネ受け（１１５）がバネ（１１７ａ・１１７ｂ）の付勢力に抗して後方に摺動すべく構成したものである。
【０００６】
請求項３においては、請求項２に記載のクローラトラクタの操向装置において、前記油圧アクチュエーター（１１０）を、エンジン（３）を載置するエンジンブラケット（６）の側部に取付けたものである。
【０００７】
請求項４においては、請求項２に記載のクローラトラクタの操向装置において、前記操向バルブユニット（１００）を、前記操向ハンドル（７）の下部でエンジン（３）の後部近傍に配置し、前記油圧アクチュエータ（１１０）はエンジン（３）の側部近傍位置したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の一実施例を説明する。図１は本発明の一実施例であるクローラトラクタの側面図、図２はクローラ走行装置の平面図、図３はクローラ走行装置及び駆動部の側面図、図４は同じく平面図、図５はミッションケース内の駆動伝達系を示す断面展開図、図６はミッションケース内の駆動伝達系を示すスケルトン図、図７は走行系及び操向系の油圧回路図、図８は差動装置の断面展開図、図９は操向ハンドルからＨＳＴ装置までの操向伝達系を示す側面図、図１０は油圧アクチュエータの取付状態を示す平面図、図１１は油圧アクチュエータの側面断面図である。
【０００９】
まず、本発明に係る操向装置を具備した一実施例であるクローラトラクタの概略構成について説明する。図１、図２に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１の前部上方にはエンジン３が配置され、後部上方にはミッションケース５が配置されている。エンジン３はボンネット４に覆われ、該エンジン３は左右下側のエンジンブラケット６・６間に固定されている。ボンネット４の後方には操向操作を行う操向ハンドル７を配置し、該操向ハンドル７の後方にシート８を配設して、運転部を構成している。シート８の後方には、安全フレーム９が立設している。また、車両後端部には、各種作業機を装着するための三点リンク式の装着装置１０が設けられている。
【００１０】
前記クローラ式走行装置１は、図３、図４に示すように、クローラフレーム２に支持されており、該クローラフレーム２の前端部にアクスルケース１３２を固設して駆動スプロケット１１を支持し、後端部にアイドラ１２、及び、駆動スプロケット１１とアイドラ１２との間に転輪１３・１３・・・を回転自在に支持し、該駆動スプロケット１１とアイドラ１２と転輪１３・１３・・・の周囲をクローラベルト１４で巻回している。
【００１１】
次に、クローラトラクタの駆動伝達系について図１乃至図８を用いて説明する。前記エンジンブラケット６の前後中途部にはディファレンシャルケース１３０が固設されている。該ディファレンシャルケース１３０は、差動装置１３１と、該差動装置１３１から左右に延出するアクスルケース１３２・１３２と、該アクスルケース１３２・１３２の先端部にそれぞれ配置される最終減速装置１３３・１３３とを一体的に連結して構成しており、該最終減速装置１３３・１３３から突出した出力軸上にはそれぞれ駆動スプロケット１１が固設されている。
【００１２】
また、図３及び図４に示すように、ディファレンシャルケース１３０には後部側の左右中央から差動入力軸２０が入力されて差動装置１３１に動力を伝える構成としている。該差動入力軸２０の後部はユニバーサルジョイントを介して後方の駆動軸１９に連結しており、該駆動軸１９はミッションケース５から前方へ突出されており、エンジン３からの駆動力がミッションケース５内で変速されて駆動軸１９に伝え、差動装置１３１に伝達するよう構成している。該差動装置１３１に伝達された駆動力は、減速された後に左右のアクスルケース１３２内の車軸を通じて各最終減速装置１３３に伝達され、該最終減速装置１３３内でさらに減速されて左右の駆動スプロケット１１を駆動するように構成している。
【００１３】
また、図２に示すように、エンジン３及びミッションケース５の左右側方にはクローラフレーム２・２が配置されており、該クローラフレーム２の前端部２ａが最終減速装置１３３を内装するケース１３３ａに取り付けられ、後部が後部支持ブラケット１３４を介してミッションケース５に取り付けられている。さらに、クローラフレーム２の前部は、前部支持ブラケット１３５を介してエンジンブラケット６に支持されている。
【００１４】
また、エンジン３の前方には、ステアリングＨＳＴである油圧式無段変速装置（以下ＨＳＴ装置と称す）１２０が配設されており、該ＨＳＴ装置１２０の油圧ポンプ１２１がポンプ駆動軸１２２、及びリダクションギアケース１２３を介してエンジン３と連結されている。そして、エンジン３の出力がリダクションギアケース１２３を介して増速された後、ＨＳＴ装置１２０の油圧ポンプ１２１に入力され、前記操向ハンドル７の操作量に応じて油圧ポンプ１２１からの吐出量が調整され、該油圧ポンプ１２１の吐出量に応じて駆動する油圧モータ１２４の出力軸１２５を駆動させるのである。
【００１５】
油圧モータ１２４の出力軸１２５はＨＳＴ装置１２０の後部側に延設して差動装置１３１に入力され、回転駆動力を差動装置１３１に伝達している。この回転駆動力は操向ハンドル７を操作することにより、後述する本発明に係る操向装置を介してその回転数及び回転方向が変化されるように構成している。そして、操向ハンドル７を操作して出力軸１２５の回転数及び回転方向を変化させることで、前述したミッションケース５の駆動軸１９より差動装置１３１から左右の駆動スプロケット１１・１１へ伝達される駆動回転に回転数差を生じさせ操向操作可能としているのである。
【００１６】
このように本実施例のクローラトラクタの駆動伝達系は、エンジン３の出力軸を前方及び後方に延設して、後方においてはミッションケース５に連動連結し、前方においてはＨＳＴ装置１２０に連動連結しており、さらにミッションケース５の出力軸である駆動軸１９を前方に延設してディファレンシャルケース１３０内の差動装置１３１に入力するとともに、ＨＳＴ装置１２０の出力軸１２５を後方に延設して差動装置１３１内に入力する構成としている。
【００１７】
次に、ミッションケース９内の構成について、図５及び図６を用いて説明する。エンジン３の後方に配設されたミッションケース５は前後に二分割される構成（５ａ・５ｂ）としており、間にセンタープレート５ｃを挟持している。また、後半部のケース５ｂの後部左右側には、ホィールトラクタとする場合にはリアアクスルケースが固設されるが、本実施例ではカバーによって閉じられている。
【００１８】
ケース５ａの前部側にはクラッチペダル１６に連係される湿式多板式の主クラッチ２１が配置され、該主クラッチ２１の原動側軸２２にエンジン３のクランク軸の回転が入力される。主クラッチ２１の従動側軸２３は機体後方に延出され、その後端に形設したギア２３ａには走行クラッチ軸２４に遊嵌された主変速四速歯車３４が噛合している。該主変速四速歯車３４は主軸２５に固設された伝達歯車４４に噛合している。該主軸２５には三枚の伝達歯車４１・４２・４３が更に固設されあるいは形設されており、該三枚の伝達歯車４１・４２・４３を介して、走行クラッチ軸２４にそれぞれ遊嵌された主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３とそれぞれ噛合して動力が伝達可能とされている。
【００１９】
従って、主クラッチ２１の従動側軸２３が回転すると、主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３及び主変速四速歯車３４は各々異なる回転数で回転することとなる。そして、主変速レバー７７に連動連結された油圧制御弁により、四つの油圧クラッチ５１・５２・５３・５４のいずれか一が選択されて「接」とされて、四段階の変速が可能となり、主軸２５の回転が該主変速を経て走行クラッチ軸２４に伝達される。
【００２０】
走行クラッチ軸２４はセンタープレート５ｃを貫通して後方に延長される。該延長部分には正転側歯車２６及び逆転側歯車２７がそれぞれ同一軸心上に遊嵌される。そして、後述するリバーサレバー８２の操作により連係する油圧制御弁が作動し、前進側のリバーサ用油圧クラッチ５６又は後進側のリバーサ用油圧クラッチ５７のいずれか一が選択され接続され、走行クラッチ軸２４の回転は正転側歯車２６又は逆転側歯車２７のいずれか一に伝達される。ただし、リバーサレバー８２がニュートラル位置の場合は、回転は両歯車２６・２７いずれにも伝達されない。
【００２１】
正転側歯車２６は副変速軸３５に相対回転不能に連結され、同時に、クリープ変速軸３６に固設された伝達歯車３７に噛合しており、その回転を両軸３５・３６に伝達する。逆転側歯車２７は、正逆転軸３８の一端に形設された歯車３９に噛合しており、該正逆転軸３８の他端に形設された歯車４０は、クリープ変速軸３６に固設された前記伝達歯車３７に噛合する。従って、逆転側歯車２７の回転は、正逆転軸３８を介して該クリープ変速軸３６を逆転方向に回転させる。また、該クリープ変速軸３６の伝達歯車３７に噛合する正転側歯車２６を介して、それに連結された副変速軸３５を逆転方向に回転させる。
【００２２】
副変速軸３５の後部には副変速第二軸４５が同一軸心上に配置され遊転可能としており、該副変速第二軸４５にはクリープ変速歯車４６が遊嵌される。該クリープ変速歯車４６はクリープ変速軸３６に形設した歯車４７に噛合している。また、副変速第二軸４５には入力クラッチスライダ９１が軸方向摺動可能にスプライン嵌合され、図示せぬクリープ変速レバーに連係されている。従って、該入力クラッチスライダ９１は、上記クリープ変速レバーの操作により副変速軸３５又はクリープ変速歯車４６のいずれか一に噛み合って、その回転を副変速第二軸４５に伝達可能としている。即ち、該入力クラッチスライダ９１の摺動に基づく選択により、副変速軸３５の回転又は副変速軸３５からクリープ変速軸３６によるクリープ変速を経た回転のいずれか一が、副変速第二軸４５に入力される。
【００２３】
また、出力軸４８が副変速第二軸４５と平行に軸支され、該出力軸４８には二枚の伝達歯車４９・５０が固設される。該伝達歯車４９・５０は副変速第二軸４５に遊嵌された二枚の変速歯車５９・６０に噛合している。また、副変速第二軸４５には出力クラッチスライダ９２が軸方向摺動可能にスプライン嵌合されている。該出力クラッチスライダ９２は図略の副変速レバーに連係されている。従って、副変速レバーの操作により出力クラッチスライダ９２が摺動され、二枚の変速歯車５９・６０のいずれか一に噛み合って、該副変速第二軸４５の回転を二枚の変速歯車５９・６０のいずれか一に伝達可能としている。従って、出力クラッチスライダ９２の摺動に基づく選択により、副変速第二軸４５の回転が二段の変速を経て出力され、出力軸４８に入力される。
【００２４】
また、主軸２５と平行にＰＴＯクラッチ軸２９が配置され、該ＰＴＯクラッチ軸２９には四枚のＰＴＯ変速歯車、即ち、ＰＴＯ一速歯車６１、ＰＴＯ二速歯車６２、ＰＴＯ三速歯車６３、ＰＴＯ四速歯車６４が遊嵌される。該ＰＴＯ変速歯車６１・６２・６３・６４は、主軸２５に固設あるいは形設した四枚の前記伝達歯車４１・４２・４３・４４に噛合しており、主軸２５の回転により該ＰＴＯ変速歯車６１・６２・６３・６４が異なる回転数で回転される。また、ＰＴＯクラッチ軸２９にはＰＴＯ逆転歯車６５が遊嵌され、該ＰＴＯ逆転歯車６５は、走行クラッチ軸２４に遊嵌された前述の主変速一速歯車３１に噛合している。即ち、該主変速一速歯車３１は、ＰＴＯ逆転付与機構のアイドルギアとしての役割をも果たす。
【００２５】
また、ＰＴＯクラッチ軸には二つのＰＴＯクラッチスライダ９３・９４が軸方向摺動可能にスプライン嵌合される。また、該ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４は、図略のＰＴＯ変速レバーに連係されている。従って、両ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４の摺動に基づく選択により、主軸の回転が四段階の変速を経た後にＰＴＯ軸に伝達される。また、主変速一速歯車３１、ＰＴＯ逆転歯車６５を介して、主軸２５の回転が正逆変換されてＰＴＯクラッチ軸２９に伝達される。即ち、正転四速、逆転一速の変速が両軸２５・２９の間に行われる。前記ＰＴＯクラッチ軸２９はＰＴＯ軸１５に相対回転不能に連結される。該ＰＴＯ軸１５は後方に延出され、走行車両後端に接続された作業機９９を駆動する。
【００２６】
また、ＰＴＯ軸１５にはパイプ状の前輪駆動取出軸５５が遊転可能に外嵌され、前輪駆動取出軸５５と平行に伝導軸３０がミッションケース５に回転自在に軸支される。前輪駆動取出軸５５には入力歯車６７が固設され、該入力歯車６７は前記出力軸４８に固設された二枚の伝達歯車のうちの一枚４９に噛合している。前輪駆動取出軸５５には更にギア１８が固設され、ギヤ１８は伝動軸３０に固設されたギヤ６８に噛合している。これにより、前輪駆動取出軸５５の回転が伝動軸３０に伝達される。伝動軸３０の回転は前端に連結する駆動軸１９、ユニバーサルジョイント、差動入力軸２０を介して前輪側のディファレンシャルケース１３０内に入力される。
【００２７】
以上構成のクローラトラクタに具備される油圧回路の構成について図７を用いて説明する。油タンク（ミッションケース）７１内の作動油はサクションストレーナ７３を経て、走行系油圧ポンプ７２、変速クラッチ系油圧ポンプ７４、作業機用油圧ポンプ８６にそれぞれ吸入され、各油圧ポンプ７２・７４・８６はエンジン３によって駆動される。前記走行系油圧ポンプ７２から操向バルブユニット１００に作動油が圧送され、操向系の油圧回路の詳細については後述するが、操向バルブユニット１００は操向ハンドル７を操作するのに必要なトルクを低減すべく設けられるものであって、操向ハンドル７に連動した方向切換弁１０１により、油圧アクチュエータ１１０が駆動され、操向用のＨＳＴ装置１２０を制御可能としている。
【００２８】
前記変速クラッチ系油圧ポンプ７４から吐出された作動油は３方向に分岐され、一つは主変速レバー７７に連動した主変速コントロールバルブ８０により、四つの油圧クラッチ５１・５２・５３・５４のいずれか一を作動させ、主変速を行う。もう一つは比例減圧弁８１を経て、リバーサレバー８２に連動したリバーサコントロールバルブ８３により、二つのリバーサ用油圧クラッチ５６・５７のうちいずれか一方を作動させ、作業車の前進又は後進の切り換えを行う。前記比例減圧弁８１は電磁バルブよりなる切換弁より構成されている。残りは前記油圧クラッチの潤滑用に供給される。
【００２９】
また、油タンク７１からサクションストレーナ７３を経て分岐された作動油は、作業機用油圧ポンプ８６により、外部油圧取出部８７を経て作業機制御用ユニット８８に圧送される。そして、作業機昇降用シリンダ８９及び作業機水平制御シリンダ９０を適宜作動させ、作業車後端に連結された作業機の昇降及び水平制御を行う。
【００３０】
次に、差動装置１３１の構成について図８を用いて説明する。エンジン３の出力は前記ミッションケース５を介して差動入力軸２０よりディファレンシャルケース１３０内の差動装置１３１に入力される。差動入力軸２０の駆動力は、ベベルギヤ１４１・１４２を介して入力軸１４３を伝達される。そして、入力軸１４３の回転出力が左右に分割され、差動装置１３１を構成する左右の遊星歯車機構（１４０Ｌ・１４０Ｒ）に入力される。左右の遊星歯車機構１４０Ｌ・１４０Ｒは、それぞれサンギヤ１４４Ｌ・１４４Ｒ、プラネタリアギヤ１４５Ｌ・１４５Ｒ、キャリア１４６Ｌ・１４６Ｒ・１４８Ｌ・１４８Ｒ及び出力ギヤ１４７Ｌ・１４７Ｒ等で構成されている。
【００３１】
入力軸１４３の回転出力は、入力軸１４３の左右端に固設されたサンギヤ１４４Ｌ・１４４Ｒを同方向、同回転数で回転駆動する。そして、サンギヤ１４４Ｌ・１４４Ｒはそれぞれ左右のプラネタリアギヤ１４５Ｌ・１４５Ｒに刻設された２つのギヤの内の一方であるギヤ１４５Ｌａ・１４５Ｒａに噛合し、さらに他方のギヤ１４５Ｌｂ・１４５Ｒｂはそれぞれ出力ギヤ１４７Ｌ・１４７Ｒに噛合している。ここでプラネタリアギヤ１４５Ｌは、入力軸１４３上に遊嵌されたキャリア１４６Ｌにより一端を、駆動出力軸１４９Ｌ上に遊嵌されたキャリア１４８Ｌにより他端をそれぞれ回転自在に軸支されており、該キャリア１４６Ｌ・１４８Ｌに挟まれるようにして回転自在に支持されるとともに、該キャリア１４６Ｌ・１４８Ｌと一体となって、入力軸１４３（駆動出力軸１４９Ｌ）の外周上を回転する。同様にプラネタリアギヤ１４５Ｒは、キャリア１４６Ｒ・１４８Ｒに挟まれるようにして回転自在に支持されるとともに、該キャリア１４６Ｒ・１４８Ｒと一体となって、入力軸１４３（駆動出力軸１４９Ｒ）の外周上を回転する。
【００３２】
以上の構成において、前記操向ハンドル７による操作が中立位置を維持している場合には、前記ＨＳＴ装置１２０の油圧モータ１２４の出力軸１２５が回転駆動しないため、該出力軸１２５上に固設されたベベルギヤ１５１が固定され、さらに旋回逆転軸１５３Ｌ・１５３Ｒ上にそれぞれ固設されたベベルギヤ１５２Ｌ・１５２Ｒ及び逆転出力ギヤ１５４Ｌ・１５４Ｒも固定され、該逆転出力ギヤ１５４Ｌ・１５４Ｒに噛合する左右のキャリア１４６Ｌ・１４６Ｒにブレーキ作用を発生させる。これにより該キャリア１４６Ｌ・１４６Ｒは入力軸１４３上で回転することなく略固定状態を維持する。
【００３３】
これにより、サンギヤ１４４Ｌ・１４４Ｒの回転駆動は、固定されたキャリア１４６Ｌ・１４８Ｌ上で回転自在に支持されるプラネタリアギヤ１４５Ｌ（１４５Ｒ）を介して伝達されるのである。そして、プラネタリアギヤ１４５Ｌ・１４５Ｒのギヤ１４５Ｌｂ・１４５Ｒｂに噛合する出力ギヤ１４７Ｌ・１４７Ｒを回転駆動させることにより、左右の駆動出力軸１４９Ｌ・１４９Ｒを回転駆動する。つまり、前記操向ハンドル７が中立位置を保持している場合には、エンジン３からはミッションケース５を介した出力のみが差動装置１３１内に入力され、左右の駆動出力軸１４９Ｌ・１４９Ｒを同方向、同回転数で回転駆動するのである。
【００３４】
一方、操向ハンドル７の左右旋回操作時には、該操向ハンドル７の操作量に応じて前記ＨＳＴ装置１２０の油圧ポンプ１２４の吐出量が調整され、これに従って油圧モータ１２４の出力軸１２５が回転駆動される。そして、前記出力軸１２５により差動装置１３１内に入力された回転出力は、前記ベベルギヤ１５１を介して、左右の旋回逆転軸１５３Ｌ・１５３Ｒ上に固設されたベベルギヤ１５２Ｌ・１５２Ｒを逆回転、同回転数で回転駆動させる。
【００３５】
これにより、逆転出力軸１５４Ｌ・１５４Ｒに噛合する左右のキャリア１４６Ｌ・１４６Ｒも逆回転、同回転数で入力軸１４３の外周を回転運動するのである。そしてキャリア１４６Ｌ・１４６Ｒの回転により前記プラネタリアギヤ１４５Ｌ・１４５Ｒがキャリア１４６Ｌ・１４８Ｌ又はキャリア１４６Ｒ・１４８Ｒと一体となって入力軸１４３の外周上を逆回転、同回転数で回転運動する。そして、前記プラネタリアギヤ１４５Ｌ・１４５Ｒのキャリア１４６Ｌ・１４６Ｒに対する回転方向と、該プラネタリアギヤ１４５Ｌ・１４５Ｒの入力軸１４３に対する回転方向が逆方向であれば、走行駆動出力軸１４９Ｌ（若しは１４９Ｒ）の回転数は加算され、同方向であれば走行駆動出力軸１４９Ｌ（若しくは１４９Ｒ）の回転数は減算される。
【００３６】
つまり、前記ミッションケース５を介するエンジン３の出力と、前記ＨＳＴ装置１２０を介するエンジン３の出力が差動装置１３１内で合成され、左右の駆動出力軸１４９Ｌ・１４９Ｒに回転差を生じさせ、これにより左右のクローラ式走行装置１の駆動スプロケット１１・１１に回転差が生じ、左方向若しくは右方向への旋回走行が行えるのである。
【００３７】
また、前記差動入力軸２０上には、図８に示すように、複数（本実施例においては２枚）のブレーキ板１６４・１６４が差動入力軸２０の軸方向に摺動可能に配設され、それぞれのブレーキ板１６４・１６４の近傍にはディファレンシャルケース１３０内に固定されたブレーキ相手板１６５・１６５が配設されている。またブレーキ板１６４・１６４の一側近傍にはブレーキシュー１６３が配設され、ばね１６３ａによりブレーキシュー１６３はブレーキ板１６４・１６４とは逆方向に付勢されている。そして、図示せぬブレーキペダルの操作により、ブレーキアーム１６１が回動し、カム１６２が回転してブレーキシュー１６３を押圧し、ブレーキシュー１６３をばね１６３ａの張力に逆らってブレーキ板１６４・１６４側へ押圧する。これにより、ブレーキ板１６４・１６４及びブレーキ相手板１６５・１６５及びブレーキシュー１６３間に摩擦力が発生し、差動入力軸２０にブレーキ作用を発生させるのである。
【００３８】
次に、本発明に係る操向装置の構成について説明する。図９に示すように、操向ハンドル７はハンドル軸７ａを下方に延設し、該ハンドル軸７ａの基部がステアリングコラムカバー内において操向バルブユニット（オービットロール）１００に連結している。
【００３９】
操向バルブユニット１００は、操向ハンドル７の回転運動を油圧アクチュエータ１１０、ＨＳＴ装置１２０等を介して旋回運動に変換するコントロールバルブ式の変換装置であり、この操向バルブユニット１００の油圧回路構成について説明する。図７に示すように、操向バルブユニット１００はロータリ型の方向切換バルブ１０１とメータリングポンプ１０２とチェックバルブ１０３等を一体的に構成したものであり、方向切換バルブ１０１は６ポート３位置切換のバルブであって、前記ステアリング軸７ａの回動に伴い切換操作される。ポンプポートＰは操向バルブユニット１００の外面に開口して油圧配管を介して油圧ポンプ７２と接続され、タンクポートＴは操向バルブユニット１００の外面に開口して油圧配管を介して油溜めと接続され、ポンプポートＰとタンクポートＴの間にチェックバルブ１０３を介装している。
【００４０】
また、二次側の出力ポートＬ・Ｒは、操向バルブユニット１００の外面に開口して油圧配管１００Ｌ・１００Ｒに連通し、図９で示すように操向ハンドル７の下方に配置された前後進切換バルブ１０６に連結し、さらに前後進切換バルブ１０６から油圧配管１０８・１０９を前方に延設して油圧アクチュエータ１１０に接続させている。また、二次側の残りの出力ポート１０４・１０５はメータリングポンプ１０２の吸排ポートと接続されている。そして、方向切換バルブ１０１はバネによって中立位置に付勢され、ステアリング軸７ａに連動して左右の作用位置に切り換えられる構成とし、前記メータリングポンプ１０２のフィードバック系１０２ａがステアリング軸７ａと反対側の方向切換バルブ１０１に接続している。
【００４１】
このような構成において、操向ハンドル７を回転操作すると、ハンドル軸７ａの回転にともなって方向切換バルブ１０１が中立位置から左右の作用位置に切り換えられ、油圧ポンプ７２からの圧油がメータリングポンプ１０２を経て、前後進切換バルブ１０６を介した後、後述する油圧アクチュエータ１１０の油圧シリンダー１１０ａのいずれかの油室１１４ａ・１１４ｂに送油されて伸長または縮小させる。その結果、油圧シリンダー１１０ａのピストンロッド１１１に連結した連結ロッド１２７が前移動または後移動される。そして、該連結ロッド１２７の先端部には、前記ＨＳＴ装置１２０の可動斜板の角度を変更するアームであるトラニオンレバー１２６が連結されて、回動されるようにしており、該トラニオンレバー１２６の回動に伴ってＨＳＴ装置１２０の油圧ポンプ１２１の斜板角が制御され、この制御に応じて油圧モータ１２４が駆動し、出力軸１２５を介してＨＳＴ装置１２０による旋回駆動力が差動装置１３１内に取込まれるのである。そして、メータリングポンプ１０２の回転量がフィードバック系１０２ａを介して方向切換バルブ１０１に伝達されるので中立位置に戻り、操向ハンドル７を回動した分だけ、油圧シリンダー１１０ａが伸縮され、その伸縮位置が維持されて走行車両の旋回角も維持される。
【００４２】
このように本発明に係る操向装置は、ＨＳＴ装置１２０のトラニオンレバー１２６を回動する油圧アクチュエータ１１０を、操向バルブユニット１００から送油される作動油にて駆動するように構成しており、操向バルブユニット１００によって操向ハンドル７を操作するのに必要なトルクを低減させながら、ＨＳＴ装置１２０の制御によるスムーズな操向を可能としており、操作性と操向性に優れた走行車両を提供することが可能となった。
【００４３】
また、前述の如く操向バルブユニット１００と油圧アクチュエータ１１０間には前後進切換バルブ１０６が介在されている。この前後進切換バルブ１０６は、走行車両の前後進を検出する前後進検出手段に連動して切換操作をするように構成されており、本実施例においては、前記操向ハンドル７の側部に配置したリバーサレバー８２の基部に前後進検出手段であるリバーサレバーＳＷ１０７を設けている。
【００４４】
そして、リバーサレバーＳＷ１０７の検出結果により前後進切換バルブ１０６を前進時には１０６Ｆ側に、後進時には１０６Ｒ側に切換えるのである。このような操作を行うことにより、前記操向バルブユニット１００により油圧シリンダ１１０ａの左右いずれかの油室１１４ａ・１１４ｂに送油される作動油の流れが反転し、前進時と後進時では油圧シリンダ１１０ａのピストンロッド１１１に連結した連結ロッド１２７の回動方向が逆転するのである。つまり、ＨＳＴ装置１２０のトラニオンレバー１２６の回動方向が反転することになるので、ステアリング操作によるＨＳＴ装置１２０の出力は左右逆となる。
【００４５】
このような操作を行うことで、前進時に右旋回を行う場合には、操向ハンドル７を右回転操作することにより、左側の駆動スプロケット１１が前方向に増速して走行車両が右旋回し、後進時には操向ハンドル７を右回転操作させることにより、右側の駆動スプロケット１１が前方向に増速（つまり、後方向には減速）することにより、右旋回の後進を行えるのである。また、同様に操向ハンドル７を左回転操作した場合にも、左旋回前進及び左旋回後進を行うことが可能となる。このようにして、ＨＳＴ装置１２０による操向系においても通常のハンドル操作と同様の旋回動作を可能として操作性を向上させている。
【００４６】
また、前記前後進切換バルブ１０６には、前進切換位置１０６Ｆ、後進切換位置１０６Ｒの間に中立位置１０６Ｎを配置する３方向切換弁としている。そして該前後進切換バルブ１０６が中立位置１０６Ｎに切換えられた場合には、操向バルブユニット１００側の油圧回路と、油圧アクチュエータ１１０側との油圧回路を遮断する。このとき、操向バルブユニット１００側はブロックして作動油が流れないようにし、油圧アクチュエータ１１０側は連通してピストンロッド１１１がバネ力によって中立側に戻るようにしているのである。そして、この前後進切換バルブ１０６の中立位置切換は、車軸の回転を検出する回転センサ１５０に連動するように構成されている。本実施例においては、図６に示すように差動装置１３１内のベベルギヤ１４２に回転センサ１５０を設けて車軸の回転状態を検出するようにしている。そして、該回転センサ１５０により車軸の回転を検出しない場合、つまり走行車両が停止中の場合には、前後進切換バルブ１０６が中立位置１０６Ｎに切換操作され、操向バルブユニット１００からの送油による油圧アクチュエータ１１０を介したＨＳＴ装置１２０の操作が行われないのである。これにより、走行車両の停止中に、または、クラッチペダル１６を踏んで走行駆動されない時に、オペレータが誤って操向ハンドル７を操作したり、走行車両の乗降時に操向ハンドル７を握った場合にも、走行車両が旋回することはなく誤動作の未然防止が行えるのである。
【００４７】
次に、前記油圧アクチュエータ１１０の構成について説明する。図９及び図１０に示すように、油圧アクチュエータ１１０はエンジン３の側部近傍位置において、前記エンジンブラケット６に取付ブラケット１１２ａ・１１２ｂを介して固定されている。油圧アクチュエータ１１０は前部の油圧シリンダ１１０ａと後部の操向ハンドル直進方向戻し手段１１０ｂにより構成されており、図１１で示すように油圧シリンダ１１０ａは、さらにセンタプレート１１３の前後に２つの油室１１４ａ・１１４ｂを形成している。油室１１４ａは前部のキャップ１１４ｃと後部のセンタープレート１１３により閉じられており、該油室１１４ａには前記前後進切換バルブ１０６の２次側の油圧配管１０８が連結されている。油室１１４ｂは前部のセンタープレート１１３と後部のキャップ１１４ｃにより閉じられており、前後進切換バルブ１０６の２次側の油圧配管１０９が連結されている。
【００４８】
センタプレート１１３は油圧シリンダ１１０ａ内を前後方向（矢視Ａ方向）に摺動可能としており、油圧配管１０８・１０９の送油により前後に移動する。そして、センタプレート１１３に固設された前記シリンダロッド１１１が油圧シリンダ１１０ａの前部のキャップ１１４ｃを貫通して連結ロッド１２７と連結され、油圧シリンダ１１０ａの後部のキャップ１１４ｃを貫通して、操向ハンドル直進方向戻し手段１１０ｂ内に延設している。
【００４９】
操向ハンドル直進方向戻し手段１１０ｂ内には、それぞれ前後方向（矢視Ａ方向）に摺動可能なバネ受け１１５・１１６が２つのバネ１１７ａ・１１７ｂを介して配設されており、該バネ受け１１５・１１６を貫通するシリンダロッド１１１にはバネ受け１１６の後端側においてプレート１１８をボルト等により固設している。また、操向ハンドル直進方向戻し手段１１０ｂの後端側には規制プレート１１９が設けられている。また、シリンダロッド１１１にはボス部１１１ａが形成されており、該ボス部１１１ａがバネ受け１１５に嵌合しており、シリンダロッド１１１の後方側への摺動に伴いバネ受け１１５がバネ１１７ａ・１１７ｂの付勢力に抗して後方に摺動する。
【００５０】
該シリンダロッド１１１の後方側において、後方への摺動に対し、シリンダロッド１１１、プレート１１８が一体的に油圧アクチュエータ１１０の後方へ突設するように摺動するが、バネ受け１１６は規制プレート１１９により支持されて後方へは摺動しない。そして、シリンダロッド１１１が前方側への摺動した場合には、プレート１１８によりバネ受け１１６は前方に押され、バネ１１７ａ・１１７ｂの付勢力に抗して前方に摺動する。
【００５１】
以上のような構成において、前述した操向バルブユニット１００、前後進切換バルブ１０６を介して、いずれかの油室１１４ａ・１１４ｂに作動油が送油されると、センタプレート１１３の摺動に伴って、シリンダロッド１１１が前後何れかに摺動し、連結ロッド１２６を介してＨＳＴ装置１２０のトラニオンレバー１２６を操作するのである。そして、シリンダロッド１１１の摺動にともない、バネ受け１１５・１１６のいずれかが前後方向に摺動するが、バネ１１７ａ・１１７ｂの付勢力によってシリンダロッド１１１は中立位置に復帰しようとする。これにより、いずれかの油室１１４ａ・１１４ｂ内の作動油が操向バルブユニット１００側に強制的に戻されるため、操向ハンドル７を中立位置に戻す方向に力が加わるのである。これにより通常の機械式操作ハンドルと同様に、回転操作した操向ハンドル７はハンドルから手を放すことにより中立位置へ戻す油圧力によって直進方向に戻されるようになり、操作性に優れた構成となった。
【００５２】
また、前述の如く油圧アクチュエータ１１０は、エンジン近傍位置において、エンジンブラケット６に取付けられる構成としているので、支持構造が安定しており、シリンダロッド１１１によるトラニオンレバー１２６の回動操作が安定した。また、エンジン３前方に位置するＨＳＴ装置１２０との距離を短くする構成となり、油圧アクチュエータ１１０とＨＳＴ装置１２０間の伝達経路が短くなり、これによってもトラニオンレバー１２６の操作が安定して行えるのである。また、前述した操向バルブユニット１００が操向ハンドル７の下部でエンジン３の後部近傍に配置されているので、操向バルブユニット１００、前後進バルブユニット１０６及び油圧アクチュエータ１１０間の油圧配管を短くすることで、操向装置の全体構成をコンパクトにするとともに、コストダウンが図れるのである。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したことにより、次のような効果が得られる。
請求項１の如く、左右に走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）を有するクローラトラクタの操向装置において、左右の走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）を差動装置（１３１）を介して連動連結し、該差動装置（１３１）を構成する左右の走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）上に設けた遊星歯車機構（１４０Ｌ・１４０Ｒ）にそれぞれ回転数差を与えて操向を行うステアリングＨＳＴ（１２０）を配置し、該ステアリングＨＳＴ（１２０）の可動斜板の角度を変更するトラニオンレバー（１２６）を回動する油圧アクチュエーター（１１０）を、操向ハンドル（７）の基部に配置した操向バルブユニット（１００）から送油される作動油にて駆動するよう構成し、前記油圧アクチュエーター（１１０）は、前部の油圧シリンダ（１１０ａ）と、後部の操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）により構成され、該操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）を油圧アクチュエーター（１１０）と一体的に構成したので、通常の機械式伝達系による操向装置と同様に、回転操作した操向ハンドルはハンドルから手を放すことにより中立位置が保持されるので、操作性に優れた構成となった。
【００５４】
請求項２の如く、前記操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）として、前後方向に摺動可能なバネ受け（１１５・１１６）をバネ（１１７ａ・１１７ｂ）を介して配設し、該バネ受け（１１５・１１６）を貫通する油圧シリンダ（１１０ａ）のシリンダロッド（１１１）には、バネ受け（１１６）の後端側において、プレート（１１８）をボルトにより固設し、また、操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）の後端側には規制プレート（１１９）を設け、前記シリンダロッド（１１１）が前方側への摺動した場合には、プレート（１１８）によりバネ受け（１１６）を前方に押し、バネ（１１７ａ・１１７ｂ）の付勢力に抗して前方に摺動すべく構成し、該シリンダロッド（１１１）の前部にバネ受け（１１５）を嵌合し、シリンダロッド（１１１）の後方側への摺動に伴いバネ受け（１１５）がバネ（１１７ａ・１１７ｂ）の付勢力に抗して後方に摺動すべく構成したので、シリンダロッド１１１の摺動にともない、バネ受け１１５・１１６のいずれかが前後方向に摺動するが、バネ１１７ａ・１１７ｂの付勢力によってシリンダロッド１１１は中立位置に復帰しようとする。
これにより、いずれかの油室１１４ａ・１１４ｂ内の作動油が操向バルブユニット１００側に強制的に戻されるため、操向ハンドル７を中立位置に戻す方向に力が加わるのである。これにより通常の機械式操作ハンドルと同様に、回転操作した操向ハンドル７はハンドルから手を放すことにより中立位置へ戻す油圧力によって直進方向に戻されるようになり、操作性に優れた構成となった。
【００５５】
また、前記油圧アクチュエーター（１１０）を、エンジン（３）を載置するエンジンブラケット（６）の側部に取付けたので、支持構造が安定し、ステアリングＨＳＴの可動斜板の回動操作が安定した。また、エンジン前方に位置するステアリングＨＳＴとの距離を短くする構成となり、油圧アクチュエータとの伝達経路が短くなり、これによっても可動斜板の回動操作が安定した。
【００５６】
また、前記操向バルブユニット（１００）を、前記操向ハンドル（７）の下部でエンジン（３）の後部近傍に配置し、前記油圧アクチュエータ（１１０）はエンジン（３）の側部近傍位置したので、操向バルブユニット、前後進バルブユニット、油圧アクチュエータ間の油圧配管を短くすることで、操向装置の全体構成をコンパクトにするとともに、コストダウンが図れるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるクローラトラクタの側面図である。
【図２】 クローラ走行装置の平面図である。
【図３】 クローラ走行装置及び駆動部の側面図である。
【図４】 同じく平面図である。
【図５】 ミッションケース内の駆動伝達系を示す断面展開図である。
【図６】 ミッションケース内の駆動伝達系を示すスケルトン図である。
【図７】 走行系及び操向系の油圧回路図である。
【図８】 差動装置の断面展開図である。
【図９】 操向ハンドルからＨＳＴ装置までの操向伝達系を示す側面図である。
【図１０】 油圧アクチュエータの取付状態を示す平面図である。
【図１１】 油圧アクチュエータの側面断面図である。
【符号の説明】
３ エンジン
６ エンジンブラケット
７ 操向ハンドル
１００ 操向バルブユニット
１０６ 前後進切換バルブ
１１０ 油圧アクチュエータ
１１０ａ 油圧シリンダ
１１０ｂ 操向ハンドル直進方向戻し手段
１１１ シリンダロッド
１２０ ＨＳＴ装置（ステアリングＨＳＴ）
１２６ トラニオンレバー
１２７ 連結ロッド

Claims (4)

1. 左右に走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）を有するクローラトラクタの操向装置において、左右の走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）を差動装置（１３１）を介して連動連結し、該差動装置（１３１）を構成する左右の走行駆動出力軸（１４９Ｌ・１４９Ｒ）上に設けた遊星歯車機構（１４０Ｌ・１４０Ｒ）にそれぞれ回転数差を与えて操向を行うステアリングＨＳＴ（１２０）を配置し、該ステアリングＨＳＴ（１２０）の可動斜板の角度を変更するトラニオンレバー（１２６）を回動する油圧アクチュエーター（１１０）を、操向ハンドル（７）の基部に配置した操向バルブユニット（１００）から送油される作動油にて駆動するよう構成し、前記油圧アクチュエーター（１１０）は、前部の油圧シリンダ（１１０ａ）と、後部の操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）により構成され、該操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）を油圧アクチュエーター（１１０）と一体的に構成したことを特徴とするクローラトラクタの操向装置。
2. 請求項１記載のクローラトラクタの操向装置において、前記操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）として、前後方向に摺動可能なバネ受け（１１５・１１６）をバネ（１１７ａ・１１７ｂ）を介して配設し、該バネ受け（１１５・１１６）を貫通する油圧シリンダ（１１０ａ）のシリンダロッド（１１１）には、バネ受け（１１６）の後端側において、プレート（１１８）をボルトにより固設し、また、操向ハンドル直進方向戻し手段（１１０ｂ）の後端側には規制プレート（１１９）を設け、前記シリンダロッド（１１１）が前方側への摺動した場合には、プレート（１１８）によりバネ受け（１１６）を前方に押し、バネ（１１７ａ・１１７ｂ）の付勢力に抗して前方に摺動すべく構成し、該シリンダロッド（１１１）の前部にバネ受け（１１５）を嵌合し、シリンダロッド（１１１）の後方側への摺動に伴いバネ受け（１１５）がバネ（１１７ａ・１１７ｂ）の付勢力に抗して後方に摺動すべく構成したことを特徴とするクローラトラクタの操向装置。
3. 請求項２に記載のクローラトラクタの操向装置において、前記油圧アクチュエーター（１１０）を、エンジン（３）を載置するエンジンブラケット（６）の側部に取付けたことを特徴とするクローラトラクタの操向装置。
4. 請求項２に記載のクローラトラクタの操向装置において、前記操向バルブユニット（１００）を、前記操向ハンドル（７）の下部でエンジン（３）の後部近傍に配置し、前記油圧アクチュエータ（１１０）はエンジン（３）の側部近傍位置したことを特徴とするクローラトラクタの操向装置。

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