JPH0649425B2 - 油圧式４輪駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、油圧ポンプと油圧モータによって駆動される
４輪駆動装置の、旋回時前輪増速装置に関するものであ
る。

（ロ）従来技術 従来から４輪駆動車輌の旋回時において、前後輪の速度
差の発生を無くすべく、操向輪の速度を増速させる技術
は公知とされているのである。

例えば特開昭６０−６００２６号公報や実開昭５５−１
６０９２４号公報の如くである。

しかし該特開昭６０−６００２６号公報記載の技術にお
いては、旋回に際して旋回角に応じた設定値に従い、前
後４輪の油圧モータの速度を、電気的に設定した速度に
変速可能としたものであり、電気的なセンサーや判断回
路が必要であり、また油圧モータが４個必要となり、構
成が複雑となりコストが高くなっていたものである。

また実開昭５５−１６０９２４号公報に記載の技術にお
いては、ある旋回半径以上の急旋回となると、自動的に
操向輪速度が高速となるものであり、旋回半径につれて
比例的に増速するのではなく、高低２段に変速するもの
であり、連続性がないことが従来の不具合を完全に解消
するに至らなかったものである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は該従来の不具合を完全に解消したものであり、
可変容量ポンプ，操向輪駆動用の可変容量モータＭＦ，
固定輪駆動用の固定容量モータＭＲを油圧的に連結し、
該可変容量モータＭＦの容量調整装置である可動斜板
を、ステアリングハンドルに連動することにより、電気
回路無しで旋回半径に対応して操向輪速度を増速し、旋
回時の前後輪の速度差をなくすのである。

更に、油圧式４輪駆動装置においては困難な、２輪駆動
と四輪駆動の切換えを、可変容量ポンプと前輪駆動用可
変容量モータＭＦの間に、オープンセンター位置付き切
換弁Ｖを介装し、該切換弁Ｖを、固定容量モータＭＲと
リアデフ装置２０との間に設けた副変速機構Ｎの変速操
作に連動して操作させて、該副変速機構Ｎが作業走行速
度域から路上走行速度域に変速された場合には、操向輪
の駆動を自動的に断って自由回転可能としたものであ
る。

（ニ）問題を解決するための手段 本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成す
る為の構成を説明する。

エンジンに連結された可変容量ポンプに対し、操向輪を
駆動する可変容量モータと、固定輪を駆動する固定容量
モータとをそれぞれ閉回路で接続し、ステアリングハン
ドルの操作に連動して可変容量モータの容量調整装置を
操作し、旋回時に操向輪を旋回半径に応じた速度に増速
する構成において、可変容量ポンプと可変容量モータの
閉回路に、操向輪の駆動を断接するオープンセンター位
置付き切換弁を介装し、該オープンセンター位置付き切
換弁の操作を、固定容量モータとリアデフ装置との間に
介装した副変速機構の変速操作と連動して切換可能に構
成したものである。

（ホ）実施例と作用 本発明の目的，構成は以上の如くであり、次に添付の図
面に示した実施例の構成と作用を説明する。

第１図は本発明の油圧式無段変速装置を搭載したトラク
ターの全体側面図、第２図は本発明の油圧式無段変速装
置の油圧回路図、第３図は可変容量ポンプを、後輪用と
前輪用の２個配置した実施例の油圧回路図、第４図は操
向旋回状態を示す図面である。

第１図においてモア装置１３を装着したトラクターの全
体的な構成について説明する。

機体フレーム１４の前部上方にエンジンＥが搭載され、
該エンジンＥの部分にボンネット１０が被せられてい
る。

該ボンネット１０内のエンジンＥに付設して可変容量ポ
ンプ（図示せず）が設けられ、後述する可変容量モータ
ＭＦと固定容量モータＭＲを回転させる為の圧油を発生
している。

機体フレーム１４の前部下方に操向輪である前輪１１
Ｌ，１１Ｒが支架され、また後部下方には固定輪である
後輪１２Ｌ，１２Ｒが支架されている。

また該前輪１１と後輪１２の間の中央位置にモア装置１
３が吊り下げ装着されている。

該モア装置１３は、収納した状態で路上を走行可能とし
たり、刈取高さを調節可能とする為に、上下に調節可能
としているのである。

従来は、後輪１２を駆動するミッションケースより、前
輪１１を駆動する為の動力伝達軸が機体フレーム１４内
に配置されていたので、モア装置１３を大きく上昇させ
ることが出来なかったものである。

しかし本発明においては、エンジンＥの部分に設けた可
変容量ポンプより後輪駆動用の固定容量モータＭＲと前
輪駆動用の可変容量モータＭＦへは、送油パイプにより
圧油を供給して動力伝達しているので、モア装置１３上
方の動力伝達軸が無くなり、モア装置１３の上昇幅を大
きくできたものである。

ボンネット１０の後端にステアリングハンドル１が配置
されており、座席１５に座ったオペレーターが旋回時に
おいてステアリングハンドル１を操作するのである。

次に第２図において、本発明の要部を説明する。

エンジンＥに付設して可変容量ポンプＰが設けられてお
り、該可変容量ポンプＰに付設してチャージポンプ４が
設けられている。

該チャージポンプ４より吐出した圧油は、閉回路に構成
した可変容量ポンプＰと前輪駆動用の可変容量モータＭ
Ｆと後輪駆動用の固定容量モータＭＲの回路内の作動油
が減少した際において、チェックバルブ２５，２６を介
して補充する為の役割りをするものである。１７はチャ
ージポンプ４のリリーフバルブである。

また可変容量モータＭＦや固定容量モータＭＲに過負荷
が掛けられて、回転不能となった場合に、可変容量ポン
プＰの圧油をドレーン回路に逃がす為のオーバーロード
リリーフバルブ１８が、チェックバルブ２７，２８の間
に配置されている。

そして可変容量ポンプＰには要量調整装置としての可動
斜板３が設けられており、該可動斜板３を変速レバーで
傾斜調節することにより、可変容量ポンプＰからの圧油
の吐出方向と吐出量が変更され、可変容量モータＭＦ及
び固定容量モータＭＲが前進方向及び後進方向に無段変
速される。

そして可変容量ポンプＰから前進方向への吐出側の油路
が、可変容量モータＭＦと固定容量モータＭＲに分かれ
る分岐点に、定比分流弁５が介装されており、該定比分
流弁５と並列に各モータＭＦ，ＭＲの戻り油を可変容量
ポンプＰ方向へ流す為のチェックバルブ２２，２１が介
装されている。

また可変容量ポンプＰの後進方向への吐出回路が、可変
容量モータＭＦと固定容量モータＭＲとに分岐する点に
おいて、定比分流弁６が配置されており、該定比分流弁
６の絞り部に並列に、チェックバルブ２４，２３が配置
されている。

そして定比分流弁５又は６により分流された圧油が送油
パイプにより可変容量モータＭＦと固定容量モータＭＲ
に送油されて、それぞれの閉回路を循環して可変容量ポ
ンプＰに戻るべく構成されているのである。

次に前輪駆動部について説明する。

可変容量モータＭＦは、容量調整装置である可動斜板２
の回動により、モータ軸７の回転を変速可能としてお
り、該可動斜板２をステアリングハンドル１の切れ角に
対応して変位する部材に連動し、切れ角に比例して可動
斜板２に増速方向へ回動すべく構成しているのである。

定比分流弁５又は６を通過した圧油が、後述するオープ
ンセンター位置付き切換弁Ｖを介して可変容量モータＭ
Ｆに送油されており、可変容量モータＭＦを駆動した後
の作動油は閉回路を経てチェックバルブ２３又は２１を
開いて再度可変容量ポンプＰに戻る。

該可変容量モータＭＦのモータ軸７にピニオンギヤ７ａ
が設けられており、該ピニオンギア７ａによりフロント
デフ装置１９を駆動している。該フロントデフ装置１９
から左右に突出されるフロントアクスル軸により、前輪
１１Ｌ，１１Ｒを駆動しているのである。

次に後輪駆動装置について説明する。

固定容量モータＭＲは定容量式であり、可変容量ポンプ
Ｐからの吐出油の吐出方向と吐出量により、前進，中
立，後進の変速を行うのであるが、該固定容量モータＭ
Ｒ自身で変速は出来ないのである。

該固定容量モータＭＲのモータ軸８にピニオン８ａが付
設されており、リアデフ装置２０を駆動し、該リアデフ
装置より左右に突出するリアアクスル軸により後輪１２
Ｌ，１２Ｒと駆動しているのである。

以上のような構成において、本発明は可変容量ポンプＰ
と前輪駆動用の可変容量モータＭＦとの間に、オープン
センター位置付き切換弁Ｖを介装しているのである。

該オープンセンター位置付き切換弁Ｖは第２図の作用位
置（Ｉ）では、閉回路の高圧側と低圧側をそれぞれ可変
容量モータＭＦの吸入側と吐出側に接続し、可変容量モ
ータＭＦは通常回転するのであるが、オープンセンター
位置（II）に切換わることにより、可変容量ポンプＰか
らの圧油は該オープンセンター位置付き切換弁Ｖ迄で循
環し、可変容量モータＭＦを駆動する駆動力とは成らな
くなるのである。

また前輪１１Ｌ，１１Ｒは後輪の駆動力により被駆動さ
れても、前輪駆動用の可変容量モータＭＦの吸入側と吐
出側とがオープンセンター位置によって短絡されている
のでこの被駆動に対して回転抵抗となることなく自由に
回転をする。これにより、可変容量モータＭＦが被駆動
回転されても、該モータのピストンが焼きつくことが無
くなったものである。

そして該オープンセンター位置付き切換弁Ｖを設けて前
輪１１の回転を自由回転可能としたことにより、後輪１
２Ｌ，１２Ｒを機械的に作業走行速度域と路上走行速度
域に変速する副変速機構Ｎを、固定容量モータＭＲとリ
アデフ装置２０の間に設けることが可能となったもので
ある。

即ち副変速機構Ｎの副変速操作レバーＬと、オープンセ
ンター位置付き切換弁Ｖの操作部を連動したものであ
る。

該副変速機構Ｎは、作業走行速度域と路上走行速度域の
２段に変速可能としており、作業走行速度域の場合に
は、前輪１１を駆動して４輪駆動とするが、路上走行速
度域の場合には、オープンセンター位置付き切換弁Ｖを
オープンセンター位置（II）へ切換えて、前輪１１を自
由回転にし、後輪１２の速度を副変速機構Ｎにより増速
した時に前輪１１をひきづらないようにしたものであ
る。

次に第３図に示す他の実施例について説明する。

第２図の実施例が可変容量ポンプＰの吐出油量を定比分
流弁５，６により各油圧モータＭＦ，ＭＲに分流して、
可変容量ポンプの数を１個としていたが、該第３図の実
施例の場合には、前輪駆動用の可変容量ポンプＰＦと後
輪駆動用の可変容量ポンプＰＲと２個の可変容量ポンプ
を使用しているのである。

該構成においてチャージポンプ４は１個で、前後の閉回
路の両方にチェックバルブ２５，２６及び２５′，２
６′を介して連通しており、オーバーロードリリーフバ
ルブ１８とチェックバルブ２７，２８のセットは、前後
の閉回路にそれぞれ設けている。

そして前輪駆動用の可変容量ポンプＰＦと後輪駆動用の
可変容量ポンプＰＲを設けたことにより、主変速であ
る。前進，中立，後進の無段変速は、可変容量ポンプＰ
Ｒの可動斜板３３を１本の変速レバーＴに連動して同時
に２ポンプの吐出量と吐出方向を変更することにより行
っているのである。

その他の構成については同じである。

（ヘ）発明の作用 第４図に示す如く、４輪駆動車輌が直進する場合には、
前輪１１と後輪１２の速度比を同一としているのであ
る。ステアリングハンドル１を操作して操向旋回する場
合には、スムーズな旋回を行う為に、後輪１２の車軸線
を延長した線上の一点を操向旋回中心Ｏとして、前輪１
１，後輪１２が旋回すべく構成しているので、旋回の場
合には前輪１１は半径Ｒ２の大きな円弧上を通過し、後
輪１２は半径Ｒ１の小さい円弧上を通過することとな
り、理論上からは速度が一致しなくなるのである。

そして前輪１１と後輪１２の速度比が同じである為、前
輪だけが速く回らない以上、旋回する方向へ前輪１１が
引きづられているような状態となることから、芝生を引
っ張って、軟弱土壌を掻き取ることとなるのである。

該前輪１１の移動速度と回転速度との速度差は、ステア
リングハンドル１による前輪１１の切れ角Θの変化によ
り操向旋回中心Ｏが移動するので、切れ角Θに対応して
変化するのである。

故に本発明においては、ステアリングハンドル１の回転
により変化する切れ角Θに応じて、前輪駆動用の可変容
量モータＭＦの容量を変更して可変容量モータＭＦの回
転数を増加させ、前輪１１の回転速度を増速しているの
である。

これにより該前輪１１の回転速度を、半径Ｒ１に沿って
旋回走行する時の実際の移動速度と一致させることが可
能となるのである。

また作業走行速度域から路上走行速度域に変更し、高速
走行したい場合に、副変速機構Ｎを変速操作すると、こ
の場合には前輪の牽引力は必要ないので、オープンセン
ター位置付き切換弁Ｖがオープンセンター位置（II）に
切換わり、前輪１１の自由回転が可能となり、後輪１２
Ｌ，１２Ｒのみが副変速機構Ｎにより高速となっても、
前輪１１はそれに追随して自由に回転するものである。

この際において、オープンセンター位置（II）とするこ
とにより、可変容量モータＭＦの内部で作動油が循環す
ることができるので、該モータが被駆動の回転に抵抗を
与えたり、作動油切れで焼きつくことが無くなったもの
である。

（ト）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
するものである。

第１に、４輪駆動車輌において、旋回時に発生してい
た、前輪１１Ｌ，１１Ｒの移動速度に対する回転速度の
遅れを、操向輪駆動用の可変容量モータＭＦの回転を増
速することにより無くすことができたものである。

これにより従来発生していた旋回時の操向輪による軟弱
地盤の掻き取りや、草地や芝生の掻きむしり等の不具合
を解消することが出来たものである。

第２に、操向輪駆動用の可変容量モータＭＦの回転を、
駆動回転から被駆動回転に変更可能とするオープンセン
ター位置付き切換弁Ｖを、可変容量ポンプと可変容量モ
ータＭＦとの間に介装したことにより、４輪駆動を２輪
駆動に簡単に変更することが出来、該切換弁Ｖは固定容
量モータＭＲとリアデフ装置２０の間に設けた副変速機
構Ｎの変速操作に連動して操作された作業走行速度域で
は４輪駆動に、路上走行速度域では２輪駆動にそれぞれ
自動的に切換えることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧式無段変速装置を搭載したトラク
ターの全体側面図、第２図は本発明の油圧式無段変速装
置の油圧回路図、第３図は可変容量ポンプを、後輪用と
前輪用の２個配置した実施例の油圧回路図、第４図は操
向旋回状態を示す図面である。 Ｐ…可変容量ポンプ ＭＦ…操向輪駆動用の可変容量モータ ＭＲ…固定輪駆動用の固定容量モータ Ｎ…副変速機構 Ｖ…オープンセンター位置付き切換弁 １…ステアリングハンドル ２…容量調整装置（可動斜板） ５，６…定比分流弁 １１…操向輪（前輪） １２…固定輪（後輪）

フロントページの続き (72)発明者 大橋 良太 兵庫県尼崎市猪名寺341番地 株式会社神 崎高級工機製作所内 (56)参考文献 特開 昭56−57520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−201724（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−80113（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−23467（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンに連結された可変容量ポンプに対
   し、操向輪を駆動する可変容量モータと、固定輪を駆動
   する固定容量モータとをそれぞれ閉回路で接続し、ステ
   アリングハンドルの操作に連動して可変容量モータの容
   量調整装置を操作し、旋回時に操向輪を旋回半径に応じ
   た速度に増速する構成において、可変容量ポンプと可変
   容量モータの閉回路に、操向輪の駆動を断接するオープ
   ンセンター位置付き切換弁を介装し、該オープンセンタ
   ー位置付き切換弁の操作を、固定容量モータとリアデフ
   装置との間に介装した副変速機構の変速操作と連動して
   切換可能に構成したことを特徴とする油圧式４輪駆動装
   置。