JPH0710031A

JPH0710031A - 装軌式車両のギヤード操向装置、およびその制御装置

Info

Publication number: JPH0710031A
Application number: JP18082893A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Okada; 俊一岡田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-01-13
Anticipated expiration: 2017-02-12
Also published as: JP3256338B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】装軌式車両の駆動装置、特に車両を効率よく
操向するために左右の駆動装置が選択的に作動されるギ
ヤード操向装置を提供する。【構成】一つの入力軸３１と、左右の操向ブレーキ３
８および直結クラッチ４４と、一つの旋回クラッチ４６
と、三列の遊星列４０、４３、４８と、操向ブレーキバ
ブ３４に結合された左右の出力軸３２、および旋回クラ
ッチにギヤにより連結された旋回油圧モータ８３よりな
るギヤード操向装置において実操向比と、指令操向比と
を比較し、指令操向比に近づけるための直結クラッチ、
旋回クラッチ、または操向ブレーキ制御油圧信号を、各
クラッチ、または操向ブレーキ制御用電磁弁に出力する
と共に、操作装置により入力される操向方向と逆方向の
直結クラッチに係合信号を出力し、緩旋回においては可
変容量型油圧ポンプの吐出量を制御する信号を出力する
コントローラよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は装軌式車両の駆動装置、
特に車両を効率よく操向するために左右の駆動装置が選
択的に作動されるギヤード操向装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、装軌式車両のギヤード操向装置と
しては、「特表昭５５−５０１１３９」がある。該従来
の技術における車両は図５において全体を１で示すよう
に、右側履帯２と左側履帯３からなる推進装置を有し、
該履帯２、３は図６における終減速機４のハブ５に装着
されるスプロケット６で駆動される。更に図５に示すよ
うに、前記車両１は内燃機関等による駆動装置７を有し
ており、該駆動装置７の動力は全体を８で示すギヤード
操向装置を介して左右の各終減速機４に結合される出力
軸１０に伝動される。

【０００３】前記ギヤード操向装置８をスケルトンで示
すと図１２のようになるが、該ギヤード操向装置８の構
成における高速モード、低速モード、及び制動モードに
おける各作用について説明する。先ず高速モードでは、
ブレーキ１１と低速度クラッチ１２とは開放され、高速
度クラッチ１３の係合によってハウジング１４を駆動ハ
ブ１５に結合する。従って、入力軸９がハウジング１４
に直接ギヤー係合し、出力軸１０がブレーキハブ２２に
直接ギヤー係合するように構成されているため、図示し
ない原動機の動力はベベルギヤ２３，２４を介して入力
軸９によって出力軸１０を直接駆動し、入力軸９の回転
は１対１の速度比で出力軸１０に伝達される。また、低
速モードでは高速度クラッチ１３と、ブレーキ１１は開
放されるが、低速度クラッチ１２の係合によってハブ１
６をハウジング１７に固定することにより、サンギヤ１
８を固定し、遊星ギヤ１９が入力ハウジング１４に固定
されたリングギヤ２０で駆動される際、サンギヤ１８の
まわりを移動するようになる。これによって、キャリヤ
２１が所定の減速比により減速されて回転するが、該キ
ャリヤ２１に直結される駆動ハブ１５を介して出力軸１
０が前記キャリヤ２１と同一の回転数で回転する。次
に、制動モードにおいては高速度クラッチ１３と、低速
度クラッチ１２が開放されるため、入力軸９から出力軸
１０へのトルクの伝達が遮断される。これと同時にブレ
ーキ１１が係合されるため、出力軸１０に直結されるブ
レーキハブ２２を固定ハウジング１７に連結し、これに
より出力軸１０、更にはそれぞれの関連する履帯２，３
を制動する。

【０００４】また、従来のクラッチ・ブレーキ式操向装
置を有する車両の制御装置としては、「特表平１−５０
１０５４」があり、車両の旋回半径を操向レバーの操作
量によって決まる指令旋回半径とするために、左右の履
帯駆動軸の回転数をセンシングして前記指令旋回半径に
なるようにクラッチ、あるいはブレーキの油圧をフィー
ドバック制御する技術が開示されている。しかし、ギヤ
ード操向装置を有する車両の制御装置として、車両の旋
回半径を操向レバーの操作量によって決まる指令旋回半
径とするために、フィードバック制御する技術はまだ、
公開されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術におい
ては、所定のギヤ比により制動ロスなく、約１０ｍの旋
回半径で旋回できる長所があり、またブレーキ１１の操
作により従来公知のクラッチ・ブレーキ式旋回装置の機
能を有する。しかし、前記従来の技術では左右に高速度
クラッチ１３と、低速度クラッチ１２と、ブレーキ１１
の３パックづつのディスクが左右計６個必要となり、ま
た油圧制御バルブも計６組必要になるため、装置が高価
になるという問題があった。ただし、前記従来の技術で
は左右にそれぞれ高速度クラッチ１３と、低速度クラッ
チ１２を持っているため、左右共に高速度段、あるいは
低速度段とすることも可能である。従って、トランスミ
ッションを３段とすれば前後進６段の変速が可能となる
が、トランスミッションを３段として前後進３段の変速
で充分な車両においては品質が過剰となっていた。

【０００６】また、ギヤード操向装置８を有する車両の
制御装置として、車両の旋回半径を操向レバーの操作量
によって決まる指令旋回半径とするために、フィードバ
ック制御しないと、ブルドーザ等の車両に作用する負荷
の大小によってオペレータの操作とは逆の作動、つま
り、逆操向のような危険性が生じることがある。本考案
は前記従来の技術における課題を解決するためになされ
たものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１は、原動機の動
力を入力するための入力部３３と、一方の出力部３２と
操向ブレーキハブ３４とに結合された第１ハウジング３
５と、該第１ハウジング３５と入力部３３とを係合・開
放するための一方の直結クラッチ３６と、前記一方の操
向ブレーキハブ３４と固定ハウジング３７とを係合・開
放するための一方の操向ブレーキ３８と、前記一方の出
力軸３２と同一軸線上に配置された中心軸３９と、該中
心軸３９と、前記入力部３３と、前記第１ハウジング３
５のいずれかにサンギヤと、キャリヤと、リングギヤの
何れかを設けた第１遊星列４０と、前記入力部３３に結
合した第２ハウジング４１と、他方の出力軸３２と操向
ブレーキハブ３４とに結合された駆動ハブ４２と、該駆
動ハブ４２と、前記中心軸３９のいずれかにサンギヤ
と、キャリヤと、リングギヤの何れかを設けた第２遊星
列４３と、該第２遊星列４３のキャリヤに結合された他
方の直結クラッチハブ４５と、該直結クラッチハブ４５
と前記第２ハウジング４１とを係合・開放するための他
方の直結クラッチ４４と、可変容量型油圧ポンプ８７
と、旋回油圧モータ８３と、該旋回油圧モータ８３の出
力軸８３ａにより旋回クラッチ４６を介して駆動される
旋回クラッチハブ４７と、該旋回クラッチハブ４７と前
記第２ハウジング４１のいずれかにサンギヤと、キャリ
ヤと、リングギヤの何れかを設けた第３遊星列４８と、
前記第２遊星列４３のうち、中心軸３９と駆動ハブ４２
とに設けた要素以外の要素と、前記第３遊星列４８の要
素のうち、旋回クラッチハブ４７と第２ハウジング４１
とに設けた要素以外の要素とを結合する。

【０００８】請求項２は、前記第１遊星列４０の各要素
のうち、サンギヤを中心軸３９に、キャリヤを入力部３
３に、リングギヤを第１ハウジング３５に設け、前記第
２遊星列４３の各要素のうち、サンギヤを中心軸３９
に、キャリヤを駆動ハブ４２に設け、前記第３遊星列４
８の各要素のうち、サンギヤを旋回クラッチハブ４７
に、リングギヤを第２ハウジング４１に設け、前記第２
遊星列４３のリングギヤと前記第３遊星列４８のキャリ
ヤとを結合する。

【０００９】請求項３は、前記装軌式車両のギヤード操
向装置３０，４９，５０において、直進のときには、前
記旋回油圧モータ８３を停止するために、前記可変容量
型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの
信号を出力すると共に、前記旋回クラッチ４６を完全に
開放し、両方向の操向ブレーキ３８，３８を完全に開放
し、かつ両方向の直結クラッチ３６，４４を完全に係合
させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力
するコントローラ５６とによりなる。

【００１０】請求項４は、前記装軌式車両のギヤード操
向装置３０，４９，５０において、該ギヤード操向装置
３０，４９，５０のギヤトレーンと歯数によって決まる
ギヤード操向比より大きい緩旋回のときは、前記旋回ク
ラッチ４６、および操向方向と逆方向の直結クラッチ３
６，または４４を完全に係合し、その他のクラッチおよ
びブレーキを完全に開放する制御信号を各制御用電磁バ
ルブ６０〜６４に出力すると共に、前記ギヤード操向装
置３０，４９，５０の入力部３３の回転数と旋回クラッ
チハブ４７の回転数、および操作装置５７より出力され
る指令操向比を入力し、これら回転数により算出される
実操向比と指令操向比とを比較し、前記実操向比を指令
操向比に近づけるための補正信号を前記吐出量制御装置
８５に出力するコントローラ５６とによりなる。

【００１１】請求項５は、前記装軌式車両のギヤード操
向装置３０，４９，５０において、前記ギヤード操向比
によるギヤード操向時には、前記旋回クラッチ４６と、
操向方向と逆方向の直結クラッチ３６，または４４を係
合し、その他のクラッチおよびブレーキを開放する制御
信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に、また、旋回油
圧モータ８３を停止させるため、前記吐出量制御装置８
５に吐出量ゼロの信号を出力するコントローラ５６とに
よりなる。

【００１２】請求項６は、前記装軌式車両のギヤード操
向装置３０，４９，５０において、前記ギヤード操向比
より小さい小旋回のときには、前記旋回油圧モータ８３
を停止するため、前記吐出量制御装置８５に吐出量ゼロ
の信号を出力すると共に、前記旋回クラッチ４６と、操
向方向と逆方向の操向ブレーキ３８と、操向方向の直結
クラッチ３６、または４４を完全に開放し、かつ操向方
向と逆方向の直結クラッチ３６，または４４を完全に係
合し、前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の入力部
３３の回転数と旋回クラッチハブ４７の回転数、および
操作装置５７より出力される指令操向比を入力し、これ
ら回転数により算出される実操向比と指令操向比とを比
較し、操向方向の操向ブレーキ３８、あるいはと直結ク
ラッチ３６，または４４とが半係合状態において、前記
実操向比を指令操向比に近づけるための補正信号を各制
御用電磁バルブ６０〜６４に出力するコントローラ５６
とによりなる。

【００１３】請求項７は、前記装軌式車両のギヤード操
向装置３０，４９，５０において、信地旋回のときに
は、前記旋回油圧モータ８３を停止するため、前記吐出
量制御装置８５に吐出量ゼロの信号を出力すると共に、
前記旋回クラッチ４６と、操向方向の直結クラッチ３
６，または４４と、操向方向と逆方向の操向ブレーキ３
８を完全に開放し、かつ、操向方向の操向ブレーキ３８
と、操向方向と逆方向の直結クラッチ３６，または４４
を完全に係合させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０
〜６４に出力するコントローラ５６とによりなる。

【００１４】

【作用】直進状態では両方の操向ブレーキ３８．３８、
および旋回クラッチ４６がいずれも開放され、両方の直
結クラッチ３６，４４が係合されるため、両方の出力部
３２，３２は同一回転数で回転する。

【００１５】次に操作装置５７により、前記ギヤード操
向装置３０，４９，５０のギヤトレーンと歯数によって
決まるギヤード操向比より大きい緩旋回を指令すると、
コントローラ５６より、旋回クラッチ４６、および操向
方向と逆方向の直結クラッチ３６，または４４を完全に
係合し、その他のクラッチおよびブレーキを開放する制
御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力すると共
に、前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の入力部３
３の回転数と旋回クラッチハブ４７の回転数、および操
作装置５７より出力される指令操向比を入力し、これら
回転数により算出される実操向比と指令操向比とを比較
し、前記実操向比を指令操向比に近づけるため、旋回モ
ータ８３が所定の回転数となるよう可変容量型油圧ポン
プ８７の吐出量を制御するための補正信号を吐出量制御
装置８５に出力する。

【００１６】更に操作装置５７により、前記ギヤード操
向比のギヤード操向を指令すると、コントローラ５６よ
り、旋回クラッチ４６と、操向方向と逆方向の直結クラ
ッチ３６，または４４を係合し、その他のクラッチおよ
びブレーキを開放する制御信号を各制御用電磁バルブ６
０〜６４に、また旋回油圧モータ８３を停止させるた
め、可変容量型油圧ポンプ８７の吐出量をゼロとする信
号を吐出量制御装置８５に出力する。

【００１７】操作装置５７により、前記ギヤード操向比
より小さい小旋回を指令すると、コントローラ５６によ
り、旋回油圧モータ８３を停止するため、可変容量型油
圧ポンプ８７の吐出量をゼロとする信号を吐出量制御装
置８５に出力すると共に、旋回クラッチ４６と、操向方
向と逆方向の操向ブレーキ３８と、操向方向の直結クラ
ッチ３６、または４４を完全に開放し、かつ操向方向と
逆方向の直結クラッチ３６，または４４を完全に係合
し、前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の入力部３
３の回転数と旋回クラッチハブ４７の回転数、および操
作装置５７より出力される指令操向比を入力し、これら
回転数により算出される実操向比と指令操向比とを比較
し、操向方向の操向ブレーキ３８、あるいは直結クラッ
チ３６，または４４とが半係合状態において、前記実操
向比を指令操向比に近づけるための補正信号を各制御用
電磁バルブ６０〜６４に出力する。

【００１８】また、操作装置５７により信地旋回を指令
すると、コントローラ５６により、旋回油圧モータ８３
を停止するため、前記可変容量型油圧ポンプ８７の吐出
量をゼロとする信号を吐出量制御装置８５に出力すると
共に、旋回クラッチ４６と、直結クラッチ３６，または
４４と、操向方向と逆方向の操向ブレーキ３８を完全に
開放し、かつ、操向方向操向ブレーキ３８と、操向方向
と逆方向の直結クラッチ３６，または４４を完全に係合
させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力
する。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の各実施例を図面を参照して詳
述する。図１は本発明の第１実施例における装軌式車両
のギヤード操向装置３０のギヤスケルトンを示す図で、
該ギヤード操向装置３０は原動機の動力を入力軸３１よ
り取り入れ、出力軸３２，３２より取り出し、該出力軸
３２の動力を図６に示すように終減速機４のスプロケッ
ト６より取り出して、図５に示すような装軌式車両の左
右履帯２，３を駆動するように構成されている。

【００２０】図１において、原動機の動力を入力軸３１
よりベベルギヤを介して入力するための入力部３３と、
右側出力軸３２と右側操向ブレーキハブ３４とに結合さ
れた第１ハウジング３５と、該第１ハウジング３５と前
記入力部３３とを係合・開放するための右側直結クラッ
チ３６と、前記右側操向ブレーキハブ３４と固定ハウジ
ング３７とを係合・開放するための右側操向ブレーキ３
８と、前記右側出力軸３２と同一軸線上に配置された中
心軸３９と、該中心軸３９に結合されたサンギヤと、前
記入力部３３に結合されたキャリヤと、前記第１ハウジ
ング３５に結合されたリングギヤとにより第１遊星列４
０を構成している。

【００２１】また、前記入力部３３に結合した第２ハウ
ジング４１と、左側出力軸３２と左側操向ブレーキハブ
３４とに結合した駆動ハブ４２と、該駆動ハブ４２に結
合したキャリヤと前記中心軸３９に結合したサンギヤと
を二要素とする第２遊星列４３を構成している。

【００２２】更に、該第２遊星列４３のキャリヤと結合
すると共に、前記第２ハウジング４１に左側直結クラッ
チ４４を介して連結された左側直結クラッチハブ４５
と、前記旋回油圧モータ８３と、該旋回油圧モータ８３
の出力軸８３ａにより旋回クラッチ４６を介して駆動さ
れる旋回クラッチハブ４７と、該旋回クラッチハブ４７
に結合したサンギヤと、前記第２ハウジング４１に結合
したリングギヤを二要素とする第３遊星列４８を構成
し、前記第２遊星列４３のリングギヤと前記第３遊星列
４８のキャリヤとを結合することにより前記ギヤード操
向装置３０が構成されている。

【００２３】前記各クラッチ３６，４４，４６、および
ブレーキ３８の係合（ＯＮ）、開放（ＯＦＦ）と、車両
の作動状態との関係を表１、および表２に示す。直進状
態では、旋回油圧モータ８３が固定されると共に、左右
両方の操向ブレーキ３８，３８と旋回クラッチ４６がい
ずれも開放され、両方の直結クラッチ３６，４４が係合
されるため、左右両方の出力軸３２，３２は同一回転数
により回転する。前記ギヤード操向装置３０，４９，５
０のギヤトレーンと歯数によって決まるギヤード操向比
より大きい左緩旋回状態では、左右両方の操向ブレーキ
３８，３８と左直結クラッチ４４が開放され、旋回クラ
ッチ４６と右直結クラッチ３６が係合されるため、旋回
油圧モータ８３の回転がギヤード操向装置３０，４９，
５０に取り込まれる。

【００２４】前記ギヤード操向比による左ギヤード操向
状態では、旋回油圧モータ８３が停止すると共に、旋回
クラッチ４６と、右直結クラッチ３６を係合し、その他
のクラッチおよびブレーキを開放する。前記ギヤード操
向比より小さい左小緩旋回状態では、旋回油圧モータ８
３が停止すると共に、旋回クラッチ４６と、右操向ブレ
ーキ３８を完全に開放し、かつ右直結クラッチ３６を完
全に係合し、左操向ブレーキ３８、または左直結クラッ
チ４４を半係合状態とする。左信地旋回状態では、旋回
油圧モータ８３が停止すると共に、旋回クラッチ４６と
左直結クラッチ４４と右操向ブレーキ３８が開放され、
左操向ブレーキ３８と右直結クラッチ３６が係合される
ため、左側の履帯が停止し、右側の履帯が入力回転数と
同じ回転数で回転し、左方向に信地旋回する。右の各旋
回状態については前記左の各旋回状態と同様のため説明
を省略する。

【００２５】図２に示すギヤード操向装置３０は図１に
示すギヤード操向装置３０のスケルトンに対応する構成
を示すもので、図１に対応する要素には同じ符号を付し
て構成と作用の説明は省略する。

【００２６】図３は本発明の第２実施例における装軌式
車両のギヤード操向装置４９のギヤスケルトンを示す図
であり、図１に示すギヤード操向装置３０のスケルトン
と同様の要素には同じ符号を付して構成の説明は省略す
る。図３が図１と異なる構成は、第３遊星列４８のキャ
リヤが第２ハウジング４１に結合され、第２遊星列４３
と第３遊星列４８の各リングギヤ同志を結合したことで
ある。図３の作用については図１と同様のため説明を省
略する。

【００２７】図４は本発明の第３実施例における装軌式
車両のギヤード操向装置５０のギヤスケルトンを示す図
であり、図１に示すギヤード操向装置３０のスケルトン
と同様の要素には同じ符号を付して構成の説明は省略す
る。図４が図１と異なる構成は、第２遊星列４３のリン
グギヤを中心軸３９に結合し、第２遊星列４３のサンギ
ヤと第３遊星列４８のキャリヤを結合したことである。
図４の作用については図１と同様のため説明を省略す
る。

【００２８】前記ギヤード操向装置３０，４９，５０の
制御装置について図７乃至図９により説明する。図７に
示すように、外側速度をｖ_O、内側速度をｖ_iとする
と、操向比；ε＝ｖ_O／ｖ_iであるから、｛（ε＋１）／（ε−１）｝・（Ｂ／２）＝Ｒ・・・・・（１）と表すことができる。ただし、Ｒ：旋回半径Ｂ：ゲージ幅また、例えば左側のキヤード操向比をε_LOとし、遊星ギ
ヤの歯数；Ｚの添字について、_Rはリングギヤ、_Sはサ
ンギヤとし、₁は第１遊星列、₂は第２遊星列を表すも
のとすれば、任意のεは、１／ε＝｛Ｚ_R2／（Ｚ_R2＋Ｚ_S2）｝・｛Ｚ_S1／（Ｚ_S1＋Ｚ_R1）｝・ρ_B・（旋回クラッチ回転数／トランスミッション出力回転数）＋（１／ε_LO）・・・・・（２）と表すことができる。ただし、１／ε_LO＝｛Ｚ_R2／（Ｚ_R2＋Ｚ_S2）｝・〔｛Ｚ_R1／（Ｚ_R1＋Ｚ_s1）｝＋（Ｚ_S2／Ｚ_R2）〕・・・・・（３） ρ_B：トランスミッション出力軸から入力軸３３までの
減速比つまり、旋回クラッチ回転数（Ｎ_SCとおく）、およびト
ルクコンバータ出力回転数（Ｎ_TOとおく）とトランスミ
ッションの速度段（ｋとおく）からトランスミッション
出力回転数（Ｎ_MOとおく。）をセンシングすれば、前記
（１）、（２）、（３）より常に現状の車両旋回半径Ｒ
を検出できることになる。従って、操向レバーを操作し
てオペレータの望む旋回半径Ｒ_aになるように前記
（１）式によりε_aを計算し、該ε_aを用いて（２）に
より（旋回クラッチ回転数／トランスミッション出力回
転数）を計算し、該旋回クラッチ回転数Ｎ_SC／トランス
ミッション出力回転数Ｎ_MOを目標値とし、該目標値にな
るように左右の直結クラッチ３６，４４、旋回クラッチ
４６、操向ブレーキ３８，３８の油圧と、旋回油圧モー
タ８３を所定の回転数となるよう可変容量型油圧ポンプ
８７の吐出量制御装置８５を制御することにより、オペ
レータの望む旋回半径Ｒ_aが得られることになる。前記
記述は左旋回の場合であるが、右旋回の場合についても
同様のため説明を省略する。

【００２９】ここで、詳細な説明は省略するが、本考案
の特徴の一つは前記図１〜４のギヤトレーンにより明ら
かなように、左右何れの旋回においても前記ｖ_iは旋回
クラッチ回転数Ｎ_SCとトランスミッション出力回転数Ｎ
_MOの１次の線型の形で表され、前記ｖ_Oはトランスミッ
ション出力回転数Ｎ_MOに比例することである。即ち、ど
の操向ブレーキ３８，３８やクラッチ３６，４４を半係
合させても、また、旋回油圧モータ８３を作動させてい
る場合でも必ずその変化は旋回クラッチ回転数Ｎ_SCとト
ランスミッション出力回転数Ｎ_MOに変化量となって現れ
てくるため、該旋回クラッチ回転数Ｎ_SCとトランスミッ
ション出力回転数Ｎ_MOを検出することによって、前記
（２）式によりεを算出すれば、前記（１）式によって
Ｒを求めることができる。

【００３０】図８は本発明のギヤード操向装置における
一実施例の制御装置を示す図で、５１はエンジン、５２
は該エンジン５１によって駆動されるトルクコンバータ
（以下、トルコンと記す）、５３は該トルコン５２によ
って駆動されるミッション、３０は該ミッション５３に
よって駆動されるギヤード操向装置、４は左右の終減速
機、６は該各終減速機４に固着されたスプロケットであ
る。また、５４は速度段切換バルブ、５５は該速度段切
換バルブ５４の油圧検出器、５６はコントローラ、５７
は操向レバー、５８はトルコン出力軸回転センサー、５
９は前記ギヤード操向装置３０を構成する旋回クラッチ
３８のハブ３４の回転センサー、６０は左操向ブレーキ
の電磁弁、６１は旋回クラツチの電磁弁、６２は左直結
クラツチの電磁弁、６３は右直結クラツチの電磁弁、６
４は右操向ブレーキの電磁弁、６５は左操向ブレーキの
油圧バルブ、６６は旋回クラツチの油圧バルブ、６７は
左直結クラツチの油圧バルブ、６８は右直結クラツチの
油圧バルブ、６９は右操向ブレーキの油圧バルブ、８５
は前記旋回油圧モータ８３の回転制御のための可変容量
型油圧ポンプ８７の吐出量制御装置である。

【００３１】次に、図８におけるコントローラ５６の詳
細な構成を図９について説明する。コントローラ５６は
回転センサー５８により検出されるトルコン出力回転数
Ｎ_TOと、油圧検出器５５によって検出されるトランスミ
ッションの速度段ｋとの両信号をミッション出力回転数
演算器７０に入力することによって、トランスミッショ
ン出力回転数Ｎ_MOを算出する。また、トランスミッショ
ン出力回転数Ｎ_MOと旋回クラッチハブ回転数Ｎ_SCとの両
信号を操向比演算器７１に入力することによって、実操
向比；εを算出し、該ε信号は比較器７２に出力され
る。一方、図８に示す操向操作レバー５７より指令旋回
半径Ｒ_a信号を操向方向判別器７３が入力すると、該操
向方向判別器７３から操向方向信号が逆操向方向直結ク
ラッチＯＮ信号発生器７４に出力されると、該逆操向方
向直結クラッチＯＮ信号発生器７４から逆操向方向直結
クラッチの電磁弁７５に係合信号ｉ_ccを出力する。

【００３２】また、前記操向方向判別器７３から指令操
向比演算器７６に指令旋回半径Ｒ_a信号を出力すると、
該指令操向比演算器７６において指令操向比；ε_aを算
出し、該指令操向比；ε_a信号を前記比較器７２に出力
する。すると、該比較器７２において実操向比；εと指
令操向比；ε_aが比較され、操向比偏差信号Δεが油圧
バルブ制御信号発生器７７に出力されるが、操向方向の
直結クラッチと操向ブレーキ、および旋回クラッチの各
電磁弁７８，７９，８０の各油圧バルブの油圧信号を油
圧／電気信号変換器８１において電気信号に変換して制
御バルブ判定器８２に出力することにより、前記油圧バ
ルブ制御信号発生器７７より出力される、操向比偏差信
号Δεを０にすべき油圧バルブ制御信号ｉ_CBが、前記制
御バルブ判定器８２により指定された電磁弁７８，７
９，８０のソレノイドに出力される。なお、図９にはギ
ヤード操向と、このギヤード操向より大きな緩旋回のと
きに、前記旋回クラッチ４６を完全に係合させる制御信
号をコントローラ５６から旋回クラッチ４６の制御用電
磁バルブ６１に出力すると、旋回クラッチ４６が完全に
係合する制御については省略してある。また、操向比偏
差信号Δεが油圧ポンプ制御信号発生器８６に入力する
と、該油圧ポンプ制御信号発生器８６から前記操向比偏
差信号Δεが０に近づくような制御信号を可変容量型油
圧ポンプ８７の吐出量制御装置８５に出力する。

【００３３】次に、図１に示すギヤード操向装置３０の
作用について説明する。直進状態では両方の操向ブレー
キ３８．３８、および旋回クラッチ４６がいずれも開放
され、両方の直結クラッチ３６，４４が係合されるた
め、両方の出力部３２，３２は同一回転数で回転する。

【００３４】次に図８において操作装置５７により、前
記ギヤード操向装置３０のギヤトレーンと歯数によって
決まるギヤード操向比より大きい左緩旋回を指令する
と、コントローラ５６より、旋回クラッチ４６、および
右直結クラッチ３６を完全に係合し、その他のクラッチ
４４およびブレーキ３８，３８を開放する制御信号を各
制御用電磁バルブ６０〜６４に出力すると共に、前記ギ
ヤード操向装置３０の入力部３３の回転数と旋回クラッ
チハブ４７の回転数、および操作装置５７より出力され
る指令操向比を入力し、これら回転数により算出される
実操向比と指令操向比とを比較し、前記実操向比を指令
操向比に近づけるための補正信号を吐出量制御装置８５
に出力すると、操作装置５７により指定した指令操向比
による旋回半径で左旋回する。前記ギヤード操向装置３
０の入力部３３の回転数はトルコン出力軸回転センサー
５８により、また旋回クラッチハブ４７の回転数は回転
センサー５９により計測され、コントローラ５６に出力
される。

【００３５】更に操作装置５７により、前記ギヤード操
向比による左ギヤード操向を指令すると、コントローラ
５６より、旋回クラッチ４６と、右直結クラッチ３６を
係合し、その他のクラッチ４４およびブレーキ３８，３
８を開放する制御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４
に、また旋回油圧モータ８３を停止するため、吐出量制
御装置８５に吐出量ゼロの信号を出力すると、操作装置
５７により指定した指令操向比による旋回半径で左旋回
する。

【００３６】操作装置５７により、前記ギヤード操向比
より小さい左小旋回を指令すると、コントローラ５６に
より、旋回油圧モータ８３を停止するため、吐出量制御
装置８５に吐出量ゼロの信号を出力すると共に、旋回ク
ラッチ４６と、右操向ブレーキ３８を完全に開放し、か
つ右直結クラッチ３６を完全に係合し、前記ギヤード操
向装置３０の入力部３３の回転数と旋回クラッチハブ４
７の回転数、および操作装置５７より出力される指令操
向比を入力し、これら回転数により算出される実操向比
と指令操向比とを比較し、操向方向の左操向ブレーキ３
８、あるいは左直結クラッチ４４とが半係合状態におい
て、前記実操向比を指令操向比に近づけるための補正信
号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力すると、操作
装置５７により指定した指令操向比による旋回半径で左
旋回する。

【００３７】また、操作装置５７により左信地旋回を指
令すると、コントローラ５６により、旋回油圧モータ８
３停止するため、吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの信
号を出力すると共に、旋回クラッチ４６と、左直結クラ
ッチ４４と、右操向ブレーキ３８を完全に開放し、か
つ、左操向ブレーキ３８と、右直結クラッチ３６を完全
に係合させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４
に出力すると、左の履帯が停止することにより車両は左
信地旋回することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によるときは
次のような効果を得ることができる。（１）従来の技術において６個であったクラッチ、およ
びブレーキのパック数を５個にすることができるため、
ギヤード操向装置をコンパクトに構成できる。（２）従来の技術において二つ必要とした低速度クラッ
チに相当し、最も制動頻度の多い制御が行われる旋回ク
ラッチが一つであるため、そのための油圧制御バルブが
安価になると共に、旋回制御を左右のバラツキなくスム
ーズに行うことができる。（３）このギヤード操向装置は大きく緩旋回する制御領
域においては旋回油圧モータによる滑らかな旋回制御が
可能となり、旋回において操向ブレーキの旋回制動ロス
が全く発生しない。（４）比較的小さい回転半径、または信地旋回の場合の
ように、ギヤード操向以外の制御領域においても自動制
御することによって操向制御の操作性を向上させた。（５）ギヤード操向装置の制御装置はそのギヤートレー
ンの構成によって、入力軸回転数と、旋回クラッチ回転
数だけにより操向比を検出できるため、制御装置が簡素
化される。従って、制御装置が安価になると共に、高精
度の制御を行うことができる。（６）機構は比較的複雑であるが、従来の油圧操向シス
テムに対して可変容量型油圧ポンプと旋回油圧モータが
約半分の容量で済むので安価となり、駆動制御装置のコ
ストダウンが極めて大きいため、全体的に大幅なコスト
ダウンとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるギヤード操向装置
のギヤスケルトンを示す図である。

【図２】図１のギヤスケルトンに対応するギヤード操向
装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例におけるギヤード操向装置
のギヤスケルトンを示す図である。

【図４】本発明の第３実施例におけるギヤード操向装置
のギヤスケルトンを示す図である。

【図５】一般の装軌式車両の外観側面図である。

【図６】本発明の装軌式車両のギヤード操向装置に連結
される終減速装置の一例を示す断面図である。

【図７】装軌式車両の旋回状態を示す図である。

【図８】装軌式車両のギヤード操向装置に関する制御装
置を示す図である。

【図９】図８におけるコントローラの詳細図である。

【図１０】装軌式車両のギヤード操向装置に関する従来
技術のギヤスケルトンを示す図である。

【符号の説明】

３０，４９，５０・・・ギヤード操向装置３１・・・入力軸３２・・・出力軸３３・・・入力部３４・・・右側操向ブレーキハブ３５・・・第１ハウジング３６・・・右側直結クラッチ３７・・・固定ハウジング３８・・・右側操向ブレーキ３９・・・中心軸４０・・・第１遊星列４１・・・第２ハウジング４２・・・駆動ハブ４３・・・第２遊星列４４・・・左側直結クラッチ４５・・・左側直結クラッチハブ４６・・・旋回クラッチ４７・・・旋回クラッチハブ４８・・・第３遊星列５１・・・エンジン５２・・・トルクコンバータ５３・・・ミッション５４・・・速度段切換バルブ５５・・・油圧検出器５６・・・コントローラ５７・・・操向レバー５８・・・トルコン出力軸回転センサー５９・・・回転センサー６０〜６４・・・電磁弁６５〜６９・・・油圧バルブ７０・・・ミッション出力回転数演算器に７１・・・操向比演算器７２・・・比較器７３・・・操向方向判別器７４・・・逆操向方向直結クラッチＯＮ信号発生器７５・・・電磁弁７６・・・指令操向比演算器７７・・・油圧バルブ制御信号発生器７８，７９，８０・・・電磁弁８１・・・油圧／電気信号変換器８２・・・制御バルブ判定器８３・・・旋回油圧モータ８３ａ・・・出力軸８４・・・駆動装置８５・・・油圧ポンプ吐出量制御装置８６・・・油圧ポンプ制御信号発生器８７・・・可変容量型油圧ポンプ

【表１】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機の動力を入力するための入力部３
３と、一方の出力部３２と操向ブレーキハブ３４とに結
合された第１ハウジング３５と、該第１ハウジング３５
と入力部３３とを係合・開放するための一方の直結クラ
ッチ３６と、前記一方の操向ブレーキハブ３４と固定ハ
ウジング３７とを係合・開放するための一方の操向ブレ
ーキ３８と、前記一方の出力軸３２と同一軸線上に配置
された中心軸３９と、該中心軸３９と、前記入力部３３
と、前記第１ハウジング３５のいずれかにサンギヤと、
キャリヤと、リングギヤの何れかを設けた第１遊星列４
０と、前記入力部３３に結合した第２ハウジング４１
と、他方の出力軸３２と操向ブレーキハブ３４とに結合
された駆動ハブ４２と、該駆動ハブ４２と、前記中心軸
３９のいずれかにサンギヤと、キャリヤと、リングギヤ
の何れかを設けた第２遊星列４３と、該第２遊星列４３
のキャリヤに結合された他方の直結クラッチハブ４５
と、該直結クラッチハブ４５と前記第２ハウジング４１
とを係合・開放するための他方の直結クラッチ４４と、
可変容量型油圧ポンプ８７と、旋回油圧モータ８３と、
該旋回油圧モータ８３の出力軸８３ａにより旋回クラッ
チ４６を介して駆動される旋回クラッチハブ４７と、該
旋回クラッチハブ４７と前記第２ハウジング４１のいず
れかにサンギヤと、キャリヤと、リングギヤの何れかを
設けた第３遊星列４８と、前記第２遊星列４３のうち、
中心軸３９と駆動ハブ４２とに設けた要素以外の要素
と、前記第３遊星列４８の要素のうち、旋回クラッチハ
ブ４７と第２ハウジング４１とに設けた要素以外の要素
とを結合することを特徴とする装軌式車両のギヤード操
向装置３０，４９，５０。
【請求項２】前記第１遊星列４０の各要素のうち、サ
ンギヤを中心軸３９に、キャリヤを入力部３３に、リン
グギヤを第１ハウジング３５に設け、前記第２遊星列４
３の各要素のうち、サンギヤを中心軸３９に、キャリヤ
を駆動ハブ４２に設け、前記第３遊星列４８の各要素の
うち、サンギヤを旋回クラッチハブ４７に、リングギヤ
を第２ハウジング４１に設け、前記第２遊星列４３のリ
ングギヤと前記第３遊星列４８のキャリヤとを結合する
ことを特徴とする請求項１の装軌式車両のギヤード操向
装置３０，４９，５０。
【請求項３】前記装軌式車両のギヤード操向装置３
０，４９，５０において、直進のときには、前記旋回油
圧モータ８３を停止するために、前記可変容量型油圧ポ
ンプ８７の吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの信号を出
力すると共に、前記旋回クラッチ４６を完全に開放し、
両方向の操向ブレーキ３８，３８を完全に開放し、かつ
両方向の直結クラッチ３６，４４を完全に係合させる制
御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力するコン
トローラ５６とによりなることを特徴とする装軌式車両
のギヤード操向装置３０，４９，５０の制御装置。
【請求項４】前記装軌式車両のギヤード操向装置３
０，４９，５０において、該ギヤード操向装置３０，４
９，５０のギヤトレーンと歯数によって決まるギヤード
操向比より大きい緩旋回のときは、前記旋回クラッチ４
６、および操向方向と逆方向の直結クラッチ３６，また
は４４を完全に係合し、その他のクラッチおよびブレー
キを完全に開放する制御信号を各制御用電磁バルブ６０
〜６４に出力すると共に、前記ギヤード操向装置３０，
４９，５０の入力部３３の回転数と旋回クラッチハブ４
７の回転数、および操作装置５７より出力される指令操
向比を入力し、これら回転数により算出される実操向比
と指令操向比とを比較し、前記実操向比を指令操向比に
近づけるための補正信号を前記吐出量制御装置８５に出
力するコントローラ５６とによりなることを特徴とする
装装軌式車両のギヤード操向装置３０，４９，５０の制
御装置。
【請求項５】前記装軌式車両のギヤード操向装置３
０，４９，５０において、前記ギヤード操向比によるギ
ヤード操向時には、前記旋回クラッチ４６と、操向方向
と逆方向の直結クラッチ３６，または４４を係合し、そ
の他のクラッチおよびブレーキを開放する制御信号を各
制御用電磁バルブ６０〜６４に、また、旋回油圧モータ
８３を停止させるため、前記吐出量制御装置８５に吐出
量ゼロの信号を出力するコントローラ５６とによりなる
ことを特徴とする装軌式車両のギヤード操向装置３０，
４９，５０の制御装置。
【請求項６】前記装軌式車両のギヤード操向装置３
０，４９，５０において、前記ギヤード操向比より小さ
い小旋回のときには、前記旋回油圧モータ８３を停止す
るため、前記吐出量制御装置８５に吐出量ゼロの信号を
出力すると共に、前記旋回クラッチ４６と、操向方向と
逆方向の操向ブレーキ３８と、操向方向の直結クラッチ
３６、または４４を完全に開放し、かつ操向方向と逆方
向の直結クラッチ３６，または４４を完全に係合し、前
記ギヤード操向装置３０，４９，５０の入力部３３の回
転数と旋回クラッチハブ４７の回転数、および操作装置
５７より出力される指令操向比を入力し、これら回転数
により算出される実操向比と指令操向比とを比較し、操
向方向の操向ブレーキ３８、あるいはと直結クラッチ３
６，または４４とが半係合状態において、前記実操向比
を指令操向比に近づけるための補正信号を各制御用電磁
バルブ６０〜６４に出力するコントローラ５６とにより
なることを特徴とする装軌式車両のギヤード操向装置３
０，４９，５０の制御装置。
【請求項７】前記装軌式車両のギヤード操向装置３
０，４９，５０において、信地旋回のときには、前記旋
回油圧モータ８３を停止するため、前記吐出量制御装置
８５に吐出量ゼロの信号を出力すると共に、前記旋回ク
ラッチ４６と、操向方向の直結クラッチ３６，または４
４と、操向方向と逆方向の操向ブレーキ３８を完全に開
放し、かつ、操向方向の操向ブレーキ３８と、操向方向
と逆方向の直結クラッチ３６，または４４を完全に係合
させる制御信号を各制御用電磁バルブ６０〜６４に出力
するコントローラ５６とによりなることを特徴とする装
軌式車両のギヤード操向装置３０，４９，５０の制御装
置。