JPH082270A - 作業車の四輪駆動装置 - Google Patents

作業車の四輪駆動装置

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JPH082270A
JPH082270A JP13910194A JP13910194A JPH082270A JP H082270 A JPH082270 A JP H082270A JP 13910194 A JP13910194 A JP 13910194A JP 13910194 A JP13910194 A JP 13910194A JP H082270 A JPH082270 A JP H082270A
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JP
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hydraulic
hydraulic pump
wheel drive
hydraulic motors
drive system
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JP13910194A
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Nobuhiro Ishii
宣広 石井
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Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
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Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 センターデフ機能を有し、センターデフロッ
クを可能とする油圧モーター駆動式の四輪駆動装置を得
ると共に、コスト低減化を図り、コンパクト化も図る。 【構成】 エンジンにより駆動される油圧ポンプPと、
前輪及び後輪を駆動する一対の油圧モーターMF・MR
を、車軸駆動装置における共通のハウジング1に装着す
ると共に、該ハウジング1部分内に設けた油路によっ
て、油圧ポンプPに対してそれぞれの油圧モーターMF
・MRを流体的に接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一対の油圧モーターに
よって前輪及び後輪を駆動する四輪駆動装置の技術に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来からエンジンにより駆動される油圧
ポンプと、該油圧ポンプからの圧油を一対の油圧モータ
ーに供給して、該一対の油圧モーターによって前輪及び
後輪を駆動する構成は公知となっている。例えば、米国
特許第4886142号の技術である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
は、油圧ポンプと一対の油圧モーターを具体的にどのよ
うに配置するかについて開示していないのである。ま
た、フルタイム四輪駆動の車両には、前輪の差動装置と
後輪の差動装置の間にセンター差動装置が設けられ、機
体が旋回するときに前輪と後輪の間でスリップが生じた
り、また、四輪のいずれか一つの車輪がスリップや空転
してもその他の車輪に駆動力を分配して走行できるよう
にしているが、センター差動装置は高価なものであり、
コストアップにつながると共に該装置を収容するスペー
スが要求され、ハウジング大型化するのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を解決するために、次のような手段を用いるものであ
る。即ち、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、前
輪及び後輪を駆動する一対の油圧モーターを、車軸駆動
装置における共通のハウジングに装着すると共に、該ハ
ウジング部分内に設けた油路によって、油圧ポンプに対
してそれぞれの油圧モーターを流体的に接続したもので
ある。
【0005】また、前記単一の油圧ポンプに対して一対
の油圧モーターを並列的な油圧接続状態と直列的な油圧
接続状態とに任意に切換自在な制御弁を設けたものであ
る。或いは、前記単一の油圧ポンプに対して一対の油圧
モーターを並列的に油圧接続すると共に、両油圧モータ
ーの出力軸を機械的に結合自在なクラッチを設けたもの
である。或いは、前記単一の油圧ポンプに対して一対の
油圧モーターを並列的に油圧接続すると共に、前輪の差
動装置と後輪の差動装置を同時に差動不能状態にするロ
ック機構を設けたものである。
【0006】
【作用】請求項1では、車軸駆動装置における共通のハ
ウジングに油圧ポンプと前・後輪駆動用の油圧モーター
が装着されるようになって、油圧ポンプからの圧油を設
けて夫々の油圧モーターが駆動される。
【0007】請求項2では、油圧ポンプを単一とし、該
油圧ポンプに対して制御弁を切り換えて両油圧モーター
を並列的な油圧接続状態にすると、前輪及び後輪にそれ
ぞれの油圧モータで発生した駆動力が伝えられ、負荷に
応じて前後輪間の差動回転も許容される。直列的な油圧
接続状態となるように制御弁を切り換えると、負荷の小
さい側の油圧モーターだけに全ての圧油が流れて、負荷
の大きい側の油圧モーターが停止することなく、両油圧
モーターに均等に圧油が流れて同一回転となる。
【0008】請求項3では、油圧ポンプを単一とし、該
油圧ポンプに対して並列的に油圧接続された両油圧モー
ターはそれぞれの駆動力で、前輪及び後輪を駆動し、前
後輪間の差動回転も許容される。二つの油圧モーター間
に設けたクラッチを任意に係合させると、前輪と後輪の
間で差動回転できなくなり、駆動力を増大させることが
できる。
【0009】請求項4では、油圧ポンプを単一とし、該
油圧ポンプに対して並列的に油圧接続された両油圧モー
ターはそれぞれの駆動力で、前輪及び後輪を駆動し、前
後輪間の差動回転も許容される。前後の差動装置をロッ
ク機構によって同時に差動不能状態にロックすると、前
輪及び後輪がデフロック状態となって左右いずれかの車
輪が空回りすることなく確実に駆動力が伝えられて駆動
力を増大させることができる。
【0010】
【実施例】次に本発明の一実施例を図面に従って説明す
る。図1は本発明の第1実施例を適用した車軸駆動装置
の斜視図、図2は同じく側面断面図、図3は図2におけ
るX−X矢視断面図、図4は本発明の第2実施例を適用
したスケルトン図、図5は第1実施例・第2実施例に適
用する油圧回路図、図6は本発明の第3実施例を適用し
たスケルトン図、図7は第3実施例に適用する油圧回路
図、図8は第4実施例を適用したスケルトン図、図9は
第4実施例に適用する油圧回路図、図10は差動装置の
拡大断面図である。
【0011】図1、図2、図3において、車軸駆動装置
のハウジング1には、その前端開口部を閉鎖するべくそ
の前端に油路板2が固設されている。該油路板2の後面
に、アキシャルピストンタイプの油圧ポンプPと前輪駆
動用の油圧モーターMFと後輪駆動用の油圧モーターM
Rのシリンダブロックが回転可能に装着されて、前記ハ
ウジング1の前室Aに収容しており、該ハウジング1の
後室Bには後述する後差動装置DRが収容されている。
後差動装置装置DRは左右一対の後車軸20L・20R
を差動的に結合する。後車軸20L・20Rには後輪2
9・29が装着される。
【0012】該前室Aと後室Bを仕切る仕切り壁1aと
前記油路板2の間には入力軸4、油圧モーターMRの出
力軸4、油圧モーターMFの出力軸5が平行に横架され
る。該入力軸3は前室A内で油圧ポンプPを駆動する。
その下方に出力軸4が横架されて前室A内で油圧モータ
MRのシリンダブロックに係合し、該出力軸4の後端は
仕切り壁1aを貫通して後室B内に突出してピニオン4
aが形成され、該ピニオン4aがベベルギア6と噛合さ
れる。出力軸5は出力軸4の斜め下方位置に平行に横架
されて前端を油路板2より前方へ突出して、ユニバーサ
ルジョイント、伝動軸8を介して前輪駆動装置に備えた
前差動装置DFに動力を伝えるようにし、該前差動装置
DFより前輪28を駆動できるようにしている。
【0013】前記入力軸3の前端は伝動軸を介してエン
ジンEと連結されて油圧ポンプP及びチャージポンプC
Pが駆動される。該油圧ポンプPは可変容量型に構成さ
れ、そこに備えられた可動斜板7は、その傾動によって
圧油吐出量及び圧油の吐出方向を変更するためのもので
あって、ハウジング1外へ延出した可動斜板7と一対の
変速軸9に変速ペダル40が連動連結されて、該変速ペ
ダル40の踏み込みによって可動斜板7が傾動操作され
るようになっている。そして、前記入力軸3の後端はカ
ップリング10を介してクラッチ軸11と連結され、該
クラッチ軸11の後端はPTOクラッチ12を介してP
TO入力軸13に対して連結自在とされる。該PTO入
力軸13の後端には歯車14が固設されて、ハウジング
1の後方開口を閉鎖するべく貼設したカバー部材17内
に収納され、該歯車14よりカバー部材17内に収容し
た歯車14・15を介してミッドPTO軸19に動力が
伝えられるようにしている。該ミッドPTO軸19は後
車軸20Lの下側を通ってハウジング1より前方へ突出
し、ユニバーサルジョイント、伝動軸等を介して、車輌
の腹部に配置されたミッドマウントモア等の作業機Gを
駆動している。
【0014】前記ピニオン4aに噛合したベベルギア6
はハウジング1の左右方向に回転自在に横架した中間ブ
レーキ軸21に固設されており、該ベベルギア6に隣接
して設けた小歯車21aは大歯車25と噛合している。
該大歯車25はボルト27によってデフケース26に固
設され、該デフケース26は後車軸20R上に回転自在
に支持されている。後車軸20L・20Rは同一軸線上
に配置して、一方の軸端に他方の軸端を回転自在に嵌入
している。後車軸20R上に枢支されたピニオン軸30
はデフピニオン31を回転自在に支持している。該デフ
ピニオン31に噛合うサイドギア32L・32Rは前記
後車軸20L・20R上にそれぞれスプライン嵌合され
ている。
【0015】前記ピニオン軸30の先端は、前記大歯車
25とデフケース26の夫々の側面に形成された凹部の
中に挟持され、該大歯車25の一部はデフケースの役目
も果たしている。また、大歯車25が高負荷を受けた時
に図3において紙面右方へ倒れないように、右側面を、
中間軸21を支持するベアリング33の内輪に当接させ
ている。但し、図10の上部に示すようにベアリング3
3と大歯車25との間にワッシャ34を介装することも
できる。一方、大歯車25が紙面左方へ倒れないように
ハウジング1と大歯車25の間にはスラストブロック3
5が介装され、大歯車25に接当させている。また、該
スラストブロック35は、図10の下部に示すようにハ
ウジング1にボルト36を螺装してロックナットによっ
て位置を調整するように構成しても良い。
【0016】本発明は、図2の第1実施例に示したよう
に、単一の油圧ポンプPと、一対の油圧モーターMF・
MRの全てを共通のハウジング1の内部に収容するよう
にしているが、油圧モーターMFは、その図4に示した
ように専用のモーターケースMcに納めて、ハウジング
1の一部分である油路板2の外面に装着することによっ
て構成しても良い。
【0017】本発明の、上記した第1実施例や第2実施
例には図5に示す油圧回路が適用される。即ち、この油
圧回路は、単一の油圧ポンプPに対して油圧モーターM
F及び油圧モーターMRが、各々の閉回路によって接続
したものであって、この閉回路を構成する油路は前記油
路板2内に設けられている。この夫々の閉回路の中に、
2位置切換式の制御弁42が介装されている。
【0018】この制御弁42は、それを図示の(イ)位
置においた時には、前記した夫々の閉回路を独立させ
て、単一の油圧ポンプに対して2つの油圧モーターMF
・MRを並列的な油圧接続状態にし、また、それを
(ロ)位置に切り換えた時には、前記した夫々の閉回路
を互いに連通させて、単一の油圧ポンプに対して2つの
油圧モーターMF・MRを直列的な油圧接続状態に制御
するためのものである。
【0019】更に、夫々の閉回路中には、2位置切換式
の開閉弁41・流量調整弁49・チェック弁50が介装
されている。開閉弁41は、それを図示の(イ)位置に
おいた時に閉回路を流れる圧油量が流量制御弁49によ
って制御されることを回避し、それを(ロ)位置に切り
換えた時には閉回路を流れる圧油量が流量制御弁49へ
導入するためのものであり、ここで適当油量に調整さ
れ、チェック弁50を開いて閉回路へ戻されるようにな
っている。閉回路を流れる油路が減少すると油圧モータ
ーの回転は減速するのである。なお、図示はしていない
も、前記チャージポンプCPから吐出された圧油は前記
2つの閉回路へ供給させるように構成されている。
【0020】該開閉弁41及び制御弁42は電磁バルブ
よりなり、それぞれのソレノイド41a・42aはコン
トローラ43の信号出力部と接続され、また、油圧モー
ターMF・MRの出力軸5・4には電磁ピックアップ等
の回転数センサー44・45が設けられてコントローラ
43の入力部に接続して、前輪28と後輪29の回転数
差を検知するように構成し、更にコントローラ43の入
力部にはセンターデフロック操作具(図示せず)によっ
てON・OFFするスイッチ46が接続されている。
【0021】前記コントローラ43は、回転数センサー
44・45からの入力信号によってその回転方向を検知
して閉回路の低圧側と高圧側を判別すると共に、両者の
回転数を比較して、その差が設定値より越えた時に、制
御弁42を図示の(イ)位置から(ロ)位置へ切り換え
る信号をそのソレノイド42aに出力すると共に、夫々
の閉回路に配置された開閉弁41・41のうち、高圧側
の開閉弁41を図示の(イ)位置から(ロ)位置へ切り
換える信号をそのソレノイド41aに出力するように構
成されている。
【0022】つまり、このような回路構成とすることに
よって、通常の走行時には従来のセンター差動装置を設
けたと同様の状態となる。即ち、油圧モーターMF・M
Rの出力軸5・4の回転数差が設定値以下の時には、コ
ントローラ43は制御弁42や開閉弁41に励磁信号を
出力しないので、図示の(イ)位置にあり、単一の油圧
ポンプPから吐出された圧油は夫々の閉回路を介して油
圧モーターMF・MRを独立して同一方向に回転させて
走行し、旋回中には前輪と後輪が自動的に差動回転する
よう油圧モーターMF・MRの回転速度が自動的に制御
される。
【0023】また、前輪28または後輪29が異常にス
リップしたり、大きな負荷が作用した場合等では、回転
数センサー44・45で読み取った回転数の差が規定範
囲内を越えるとコントローラ43は励磁信号を出力し、
制御弁42及び開閉弁41を同時に(ロ)位置へ切り換
える。即ち、単一の油圧ポンプPから吐出された圧油は
油圧モーターMR、制御弁42、油圧モーターMF、油
圧ポンプPの順(或いは、油圧モーターMF、制御弁4
2、油圧モーターMR、油圧ポンプPの順)で循環する
ことになり、両油圧モーターMF・MRに同一の回転が
発生し、前後輪間での差動回転は阻止される。そして、
このような油圧モーターMF・MRが直列接続状態にな
ると、並列接続状態の時に比べて閉回路の高圧側に流れ
る圧油量は略2倍に増加するも、制御弁42の切り換え
と同時に高圧側の開閉弁41が(ロ)位置に切り換わる
ので、高圧側を流れる圧油量が流量調整弁49によって
減少し、油圧モーターMF・MRの回転が急激に上昇す
ることはなく、駆動系全体の寿命向上が図れるように構
成されている。
【0024】また、走行時に重量物を牽引したり、ぬか
るみ地を脱出する際などで常時4輪駆動状態に保持した
い場合には、デフロック操作具によってスイッチ46を
ONすることによって、コントローラ43は、制御弁4
2と、高圧側の開閉弁41を(ロ)位置へ切り換える励
磁信号を出力するように構成されている。
【0025】次に、本発明の第3実施例として示す図6
を説明する。本実施例の場合、専用のモーターケースM
cに収められた油圧モーターMFは油路板2の前面に装
着され、その出力軸5の軸心が油圧モーターMRの出力
軸4の軸心に一致するようにされている。前記出力軸5
の軸端は油路板2の中へ延びて前記出力軸4の軸端に突
き合わされて、出力軸5の軸端部分には係合子36bが
固定されると共に、出力軸4の軸端部分には相対回転不
能でかつ軸方向へ摺動自在で前記係合子36bに噛み合
い可能なクラッチ金物36aが設けられて、ドッグ式の
クラッチ36が構成されている。
【0026】前記クラッチ金物36aは、図7に示す油
圧回路によって摺動操作されるようになっている。即
ち、この油圧回路は、単一の油圧ポンプPに対して両油
圧モーターMF・MRを並列的に夫々の閉回路によって
接続している。チャージポンプCPから吐出された油は
分流弁37によって2方向へ分けられ、その一方はチェ
ック弁を介して前記夫々の閉回路へ供給され、もう一方
は電磁式の切換弁38を介して油圧シリンダ39に供給
可能とされている。前記油圧シリンダ39のピストンの
先端には前記クラッチ36のクラッチ金物36aが係合
されてこれを軸方向へ摺動操作自在となるように構成し
ている。
【0027】コントローラ43の入力部には、出力軸4
・5の回転数を読み取るための回転数センサー44・4
5及び、デフロック操作具によってON・OFFされる
スイッチ46が接続され、出力部には切換弁38のソレ
ノイド38aが接続されている。
【0028】従って、コントローラ43に予め入力した
設定値に比べて両油圧モーターMF・MRの出力軸5・
4の回転数差が小さい時には、コントローラ43は切換
弁38を(イ)位置から(ロ)位置に切り換えるための
励磁信号を出力せず、単一の油圧ポンプPから吐出され
た圧油は夫々の閉回路を介して油圧モーターMF・MR
を独立して駆動するため、前輪28と後輪29間に差動
回転が許容される状態となる。そして、前輪28、後輪
29のいずれかがスリップして、前記設定値より出力軸
5・4の回転数差が大きくなるとコントローラ43は切
換弁38を(ロ)位置に切り換えて、油圧シリンダ39
を収縮させ、クラッチ36のクラッチ金物36aを係合
子36bに噛み合わせ、油圧モーターMF・MRの出力
軸5・4を直結してスリップした側の車輪に駆動力を伝
達し、常時四輪駆動状態にすることができるようにな
る。
【0029】次に本発明の第4実施例として示した図8
を説明する。左右一対の前車軸56L・56Rを差動的
に連結する前差動装置DFには、それを差動不能状態に
して前車軸56L・56Rを直結するロック機構が備え
られている。51Fはロック機構のためのロック金物で
あって、前車軸56L上に相対回転不能でかつ軸方向へ
摺動自在に設けられ、前差動装置DFのデフケースに係
合可能に構成されている。一方、左右一対の後車軸20
L・20Rを差動的に連結する後差動装置DRにも、そ
れを差動不能にして後車軸20L・20Rを直結するロ
ック機構が備えられている。51Rはロック機構のため
のロック金物であって、後車軸20L上に相対回転不能
でかつ軸方向へ摺動自在に設けられ、後差動装置DRの
デフケースに係合可能に構成されている。
【0030】前記したロック金物51F・51Rは、図
9に示す油圧回路によって摺動操作されるようになって
いる。即ち、この油圧回路は、単一の油圧ポンプPに対
し、それぞれの閉回路によって両油圧モーターMF・M
Rを並列的に接続している。そして、チャージポンプC
Pから吐出された油は分流弁37によって2方向へ分け
られ、その一方はチェック弁を介して前記夫々の閉回路
へ供給され、もう一方は電磁式の切換弁53を介して油
圧シリンダ52・52に供給可能とされている。前記油
圧シリンダ52・52のピストンの先端には前記ロック
金物51F・51Rが係合されて、これを軸方向へ摺動
操作自在となるように構成している。
【0031】コントローラ43の入力部には、出力軸4
・5の回転数を読み取るための回転数センサー44・4
5及び、デフロック操作具によってON・OFFされる
スイッチ46が接続され、出力部には切換弁53のソレ
ノイド53aが接続されている。
【0032】従って、コントローラ43に予め入力した
設定値に比べて両油圧モーターMF・MRの出力軸5・
4の回転数差が小さい時には、コントローラ43は切換
弁53を(イ)位置から(ロ)位置に切り換えるための
励磁信号を出力せず、単一の油圧ポンプPから吐出され
た圧油は夫々の閉回路を介して油圧モーターMF・MR
を独立して駆動し、前輪28と後輪29間の差動回転を
許容する。そして、前記設定値より出力軸5・4の回転
数差が大きくなるとコントローラ43は切換弁53を
(ロ)位置に切り換えて、両油圧シリンダ52・52を
伸長させ、ロック金物51F・51Rを夫々デフケース
に係合させて、前車軸56L・56R、及び後車軸20
L・20Rを夫々直結して前輪28と後輪29に均一な
駆動力を与えることができるようになっている。
【0033】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので次の
ような効果を奏するものである。即ち、請求項1の如く
構成したので、車軸駆動装置における共通のハウジング
に油圧ポンプと前・後輪駆動用の油圧モーターが装着さ
れるようになって、油圧ポンプからの圧油を設けて夫々
の油圧モーターが駆動されるのである。
【0034】請求項2の如く構成したので、油圧ポンプ
を単一とし、該油圧ポンプに対して制御弁を切り換えて
両油圧モーターを並列的な油圧接続状態にすると、前輪
及び後輪にそれぞれの油圧モータで発生した駆動力が伝
えられ、負荷に応じて前後輪間の差動回転も許容され
る。直列的な油圧接続状態となるように制御弁を切り換
えると、負荷の小さい側の油圧モーターだけに全ての圧
油が流れて、負荷の大きい側の油圧モーターが停止する
ことなく、両油圧モーターに均等に圧油が流れて同一回
転となるのである。
【0035】請求項3の如く構成したので、油圧ポンプ
を単一とし、該油圧ポンプに対して並列的に油圧接続さ
れた両油圧モーターはそれぞれの駆動力で、前輪及び後
輪を駆動し、前後輪間の差動回転も許容される。二つの
油圧モーター間に設けたクラッチを任意に係合させる
と、前輪と後輪の間で差動回転できなくなり、駆動力を
増大させることができるのである。
【0036】請求項4の如く構成したので、油圧ポンプ
を単一とし、該油圧ポンプに対して並列的に油圧接続さ
れた両油圧モーターはそれぞれの駆動力で、前輪及び後
輪を駆動し、前後輪間の差動回転も許容される。前後の
差動装置をロック機構によって同時に差動不能状態にロ
ックすると、前輪及び後輪がデフロック状態となって左
右いずれかの車輪が空回りすることなく確実に駆動力が
伝えられて駆動力を増大させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を適用した車軸駆動装置の
斜視図である。
【図2】同じく側面断面図である。
【図3】図2におけるX−X矢視断面図である。
【図4】本発明の第2実施例を適用したスケルトン図で
ある。
【図5】第1実施例・第2実施例に適用する油圧回路図
である。
【図6】本発明の第3実施例を適用したスケルトン図で
ある。
【図7】第3実施例に適用する油圧回路図である。
【図8】第4実施例を適用したスケルトン図である。
【図9】第3実施例に適用する油圧回路図である。
【図10】差動装置の拡大断面図である。
【符号の説明】
P 油圧ポンプ MF 油圧モーター MR 油圧モーター 1 ハウジング 2 油路板 36 クラッチ 41 開閉弁 42 制御弁 43 コントローラ 51F・51R ロック金物

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンにより駆動される油圧ポンプ
    と、前輪及び後輪を駆動する一対の油圧モーターを、車
    軸駆動装置における共通のハウジングに装着すると共
    に、該ハウジング部分内に設けた油路によって、油圧ポ
    ンプに対してそれぞれの油圧モーターを流体的に接続し
    たことを特徴とする作業車の四輪駆動装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の四輪駆動装置において、
    単一の油圧ポンプに対して一対の油圧モーターを並列的
    な油圧接続状態と直列的な油圧接続状態とに任意に切換
    自在な制御弁を設けたことを特徴とする作業車の四輪駆
    動装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の四輪駆動装置において、
    単一の油圧ポンプに対して一対の油圧モーターを並列的
    に油圧接続すると共に、両油圧モーターの出力軸を機械
    的に結合自在なクラッチを設けたことを特徴とする作業
    車の四輪駆動装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の四輪駆動装置において、
    単一の油圧ポンプに対して一対の油圧モーターを並列的
    に油圧接続すると共に、前輪の差動装置と後輪の差動装
    置を同時に差動不能状態にするロック機構を設けたこと
    を特徴とする作業車の四輪駆動装置。
JP13910194A 1994-06-21 1994-06-21 作業車の四輪駆動装置 Pending JPH082270A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006109571A1 (ja) * 2005-04-05 2006-10-19 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 作業機械のhst走行システム
CN110494317A (zh) * 2017-09-21 2019-11-22 株式会社小松制作所 作业车辆

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