JP2003260950A - 動力車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廉価で、４モードの切替えが可能な比較的簡
単な構成を備えた動力車両を提供すること。 【解決手段】 ４ＷＤと２ＷＤと前輪増速、直進四輪駆
動／旋回二輪駆動（自動旋回２ＷＤ/直進４ＷＤ）のい
すれかを選択可能な駆動とに切替可能な動力車両であ
り、前記駆動状態の切り替えをする変速軸８０、キーシ
フト爪７０、ギア７２、７３、７６、７７などから成る
変速部材のポジションを油圧シリンダ１１６とそのピス
トンロッド１１５位置の調整により行う動力車両であ
る。前記４モードに切替え可能にしたことで、路上走行
は２ＷＤ固定、乾田では２ＷＤ固定または前輪増速、畑
では２ＷＤ固定または自動旋回２ＷＤ／自動直進４Ｗ
Ｄ、湿田では４ＷＤ固定または前輪増速のようにあらゆ
る作業状況に対応することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トラクタや乗用
芝刈機等の車輪駆動装置に関し、特にニ輪駆動・四輪駆
動・前輪増速駆動の各駆動モードに切替え可能な駆動装
置などに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圃場でトラクタなどが走行中において、
畦際での旋回を迅速、且つ小半径で行なわせるために、
動力車両前輪駆動系に増速装置を組み込んだトラクタが
知られている。この増速装置は通常高低速２段の変速が
可能な切替装置からなり、高低速の切り替えはステアリ
ングハンドル操作と連動されている。そして、直進走行
時には前記増速装置が低速側に切り替えられて前輪と後
輪の回転周速度が略等しくなる標準四輪駆動（４ＷＤと
いうことがある）モードになり、旋回時には増速装置が
高速側に切り替えられて前輪の回転周速度が後輪の回転
周速度よりも２倍程度速くなる前輪増速モードに切り替
えられるようにしている。増速装置の切り替えは油圧ク
ラッチで行なう場合もあるが、廉価なトラクタではシフ
ターを機械的に操作して切り替えるものが多い。

【０００３】また、後輪駆動部から動力の一部を分岐さ
せて前輪を駆動する四輪駆動型のトラクタ等にあって
は、二輪駆動（２ＷＤということがある）・４ＷＤの切
替えを回動式の操作レバーで行なうように構成してい
る。一般的にはミッションケースの下部横外側部に２Ｗ
Ｄ・４ＷＤ切替用のシフトギヤを回動操作する回動軸を
突設し、この回動軸の外端部にアームを固着すると共
に、ミッションケースの上部外側部には２ＷＤ・４ＷＤ
切替操作用のレバーを枢着して設け、レバー側とアーム
側とをリンクやロッド等の機械的連係手段で連動連結し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のフル
タイム四輪駆動式の動力車両前輪駆動系には４ＷＤと増
速の２ポジションしかなく、後輪が駆動する二輪駆動モ
ードが存在しない。このため常時４ＷＤとなり、路上走
行等で前輪の摩耗が早い欠点がある。

【０００５】また、機械式爪クラッチ切替の二輪駆動系
を備えた従来の動力車両では、２ＷＤと４ＷＤの切替用
操作レバーの切替え操作が可能な構成としているが、オ
ペレータの２ＷＤと４ＷＤの切替忘れで、例えばトラッ
クへの積み降ろしや畦越え時などの場合に２ＷＤモード
のままであると前輪と路面との摩擦抵抗が小さいため
に、意図しない方向に車両が動き出すことが起こり、そ
の場合走行途中での切替えは操作レバーと内部爪クラッ
チの動きが一致せず難しいものであった。

【０００６】本発明の課題は、動力車両の前輪駆動系の
動力伝動を標準四輪駆動モードや前輪増速モードや二輪
駆動（前輪動力切で遊転）に切替える際の伝動系路中に
油圧多板クラッチや摩擦クラッチ等のように、走行中に
容易に動力入・切接続の行い易いクラッチを有していな
い構成、例えば、機械的な爪クラッチを設けた廉価型動
力伝動においても容易にモード切替えを行うことができ
る動力軸を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、次
のような技術的手段で解決される。すなわち、請求項１
の発明は、駆動源２からミッションケース３内の伝動系
を経由して前輪１４の回転周速度が後輪１５の回転周速
度と略同速となり前後輪が駆動する標準四輪駆動状態
と、後輪１５の駆動回転だけとなる二輪駆動状態と、前
輪１４の回転周速度が後輪１５の回転周速度より大とな
る前輪増速状態とに切換可能な動力車両であって、前記
駆動状態の切り換えをする変速部材（変速軸８０、キー
シフト爪７０、ギア７２、７３、７６、７７、カラー７
８など）と、該変速部材の駆動位置を前記３つの駆動状
態のポジションに設定するシリンダピストンロッド１１
５を備えた油圧シリンダ１１６と、該油圧シリンダ１１
６のピストンロッド１１５位置を前記標準四輪駆動状態
と二輪駆動状態のポジションに対応するように切り替え
て設定するための四駆・二駆切替バルブ１１０と、前記
油圧シリンダ１１６のピストンロッド１１５位置を前記
標準四輪駆動状態と前輪増速状態のポジションに対応す
るように設定するための四駆・前輪増速切替バルブ１１
１と、前記四駆・二駆切替バルブ１１０と四駆・前輪増
速切替バルブ１１１の組み合わせで変速部材の駆動位置
を標準四輪駆動状態と二輪駆動状態と前輪増速状態のい
ずれかのポジションに油圧シリンダ１１６を介して設定
する油圧回路１１２とを備えた動力車両である。

【０００８】請求項１の発明によれば ４ＷＤ状態と２
ＷＤ状態と前輪増速状態の切り替えを２ＷＤ・４ＷＤ切
替バルブ１１０と４ＷＤ・増速切替バルブ１１１を作動
させる油圧回路１１２により、シフターアーム８２の揺
動用のピストンロッド１１５と該ピストンロッド１１５
の作動用シリンダ１１６を作動させて行う。

【０００９】本発明の請求項３によれば、駆動源２から
ミッションケース３内の伝動系を経由して前輪１４の回
転周速度が後輪１５の回転周速度と略同速となり前後輪
が駆動する標準四輪駆動状態と、後輪１５の駆動回転だ
けとなる二輪駆動状態と、前輪１４の回転周速度が後輪
１５の回転周速度より大となる前輪増速状態と、直進四
輪駆動／旋回二輪駆動状態を選択可能な駆動状態とに切
替可能な動力車両であって、前記駆動状態の切り替えを
する変速部材（変速軸８０、キーシフト爪７０、ギア７
２、７３、７６、７７など）と、該変速部材の駆動位置
を前記４つの駆動状態のポジションのいずれかに設定す
るシリンダピストンロッド１１５を備えた油圧シリンダ
１１６と、前記油圧シリンダ１１６のピストンロッド１
１５位置を前記前輪増速状態と標準四輪駆動状態と二輪
駆動状態のいずれかのポジションに切替える３モード切
替バルブ１１８と、該油圧シリンダ１１６のピストンロ
ッド１１５位置を標準四輪駆動状態と二輪駆動状態のい
ずれかのポジションに自動的に設定するか、標準四輪駆
動状態と二輪駆動状態のいずれかのポジションに固定す
るかのいずれかを選択する自動・固定切替バルブ１２２
と、前輪を旋回駆動するか、直進させるかのいずれかを
選択する直進／旋回切替バルブ１２６と、前記３モード
切替バルブ１１８と自動・固定切替バルブ１２２と直進
・旋回切替バルブ１２６の組み合わせで変速部材の駆動
位置を標準四輪駆動状態と二輪駆動状態と前輪増速状態
と直進四輪駆動／旋回二輪駆動状態を選択可能な駆動状
態のいずれかのポジションに油圧シリンダ１１６を介し
て設定する油圧回路１１７とを備えた動力車両である。

【００１０】本発明の請求項３によれば、前輪の「旋回
時のモード」を、２ＷＤ固定、４ＷＤ固定、「４ＷＤと
前輪増速」、「自動直進４ＷＤと自動旋回２ＷＤ」の４
モードに切替え可能にしたので、路上走行は２ＷＤ固
定、乾田では２ＷＤ固定または前輪増速、畑では２ＷＤ
固定または自動旋回２ＷＤ／自動直進４ＷＤ、湿田では
４ＷＤ固定または前輪増速のようにあらゆる作業状況に
対応することが可能である。

【００１１】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば簡単な油
圧回路１１２の構成で２ＷＤ、４ＷＤ、前輪増速駆動用
の３ポジションにシフターアーム８２を固定可能とな
る。

【００１２】また、従来の任意の位置への２ＷＤと４Ｗ
Ｄの切替用操作レバーの切替え操作が可能なトラクタで
は、オペレータが２ＷＤと４ＷＤの切替忘れをし、例え
ばトラックへの積み降ろしや畦越え時などの場合に２Ｗ
Ｄモードのままであると、前輪と路面との摩擦抵抗が小
さいために、意図しない方向に車両が動き出すことが起
こり、その場合、走行途中での切替えは操作レバーと内
部爪クラッチの動きが一致せず難しいものであった。し
かし本発明では、通常の運転時は４ＷＤモード又は増速
モードで走行を行い、オペレータの操作で２ＷＤモード
を選択し得るので、意図しない方向に車両が動き出すよ
うな不具合がない。

【００１３】請求項３の発明によれば、路上走行、乾
田、畑、湿田などの各種走行状態に応じてあらゆる走行
駆動状態を選択でき、作業、走行性が良い動力車両が得
られた。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面と共に
以下を説明する。図１には本発明の一実施例のトラクタ
の側面図を示し、図２には、図１のトラクタのミッショ
ンケース内の側断面図、図３には図１のトラクタのミッ
ションケース内の要部の拡大側断面図、図４には図１の
トラクタの変速部の拡大側断面図を示す。

【００１５】従来から周知のトラクタ１は機体の前部に
エンジン２を搭載し、このエンジン２の回転動力をミッ
ションケース３の前部に突出軸架した入力軸４に伝え
る。ミッションケース３内には主変速装置５と副変速装
置６が設けられているが、ミッションケース３内の具体
的構造については後述する。

【００１６】ミッションケース３の後上部には油圧シリ
ンダケース９が取り付けられ、この油圧シリンダケース
９の左右両側部にはリフトアーム１０、１０が回動自在
に枢着されている。

【００１７】リフトアーム１０、１０とロワーリンク１
１、１１との間にはリフトロッド１２、１２が設けら
れ、トップリンク（図示省略）とロワーリンク１１、１
１の後端に作業機を連結し、リフトアーム１０、１０を
回動させると作業機が昇降するように構成している。

【００１８】次に図２に基づきこのトラクタ１の動力伝
動系について説明する。前記入力軸４の後部には変速軸
３４が回転自在に軸架されている。入力軸４の後端には
ギヤ３５が設けられ、このギヤ３５の軸中心部方向に設
けた凹部内に変速軸３４の前端が突入する形で変速軸３
４のニードルベアリング３７を介して支持される。変速
軸３４上には２枚の主変速ギヤ３８、３９と１枚の副変
速ギヤ４０が前後に移動自在にスプライン嵌合されてい
る。

【００１９】主変速ギヤ３８は小径ギヤ３８ａと大径ギ
ヤ３８ｂからなる２段ギヤ構成であり、その後方の主変
速ギヤ３９には大径ギヤ３９ａのみで構成され、さらに
その後方の副変速ギヤ４０は大径ギヤ４０ａと小径ギヤ
４０ｂからなる２段ギヤ構成となっている。

【００２０】また、変速軸３４の下方には後端にピニオ
ンギヤ４１を設けたピニオンドライブ軸４２が設けられ
ており、このピニオンドライブ軸４２の後部には前記副
変速ギヤ４０と噛み合う２段ギヤ４４が軸４２と一体的
に設けられている。２段ギヤ４４は前側に小径ギヤ４４
ａが、後部に大径ギヤ４４ｂが設けられ、副変速ギヤ４
０の大径ギヤ４０ａが２段ギヤ４４の小径ギヤ４４ａに
噛むと副変速の「高速Ｈ」が得られ、副変速ギヤ４０を
後方にスライドさせて副変速ギヤ４０の小径ギヤ４０ｂ
が２段ギヤ４４の大径ギヤ４４ｂに噛みあうと副変速の
「低速Ｌ」が得られるようにしている。

【００２１】ピニオンドライブ軸４２に対して回転自在
に遊嵌支持された筒軸４５は、その中程と後部の夫々の
外周にはギヤ４５ａ、４５ｂが設けられている。また、
筒軸４５の前部には所定長さに亘ってスプライン溝が形
成され、このスプライン溝に２枚のギヤ４７、４８が取
り付けられ、これら２枚のギヤ４７、４８が筒軸４５と
一体的に回転できるように構成されている。

【００２２】ギヤ４７は入力軸４の後部のギヤ３５と噛
みあって入力軸４の回転を筒軸４５に伝達する。ギヤ４
８が主変速ギヤ３８の小径ギヤ３８ａに噛みあうと前進
３速となり、その大径ギヤ３８ｂが筒軸４５のギヤ４５
ａに噛み合うと前進２速となり、筒軸４５のギヤ４５ｂ
が主変速ギヤ３９の大径ギヤ３９ａに噛み合うと前進１
速が得られ、さらにその伝動後位にある副変速ギヤ４０
の前後スライドにより２段の高低速が得られ、主変速３
段と副変速２段の組合せにより全体で６段の前進速がピ
ニオンギヤ４１に与えられるように構成している。ピニ
オンギヤ４１は後輪デフ装置のサイドギヤ４３に噛み合
っており、後輪１５を駆動する。

【００２３】上記ギア構成で筒軸４５上の複数のギア４
８，４５ａ，４５ｂはそれぞれ対応する変速軸３４上の
スライドギア（シフタギア）３８ａ、３８ｂ又は３９ａ
の何れかを介して変速軸３４を回動させる。変速軸３４
の後端部にはスライド可能な副変速ギア４０が取付けら
れており、ギア４０a又は４０ｂがピニオンドライブ軸
４２の２段ギア４４ａ，４４ｂの何れかを経由してピニ
オンギア４１を駆動させる。

【００２４】また、筒軸４５のギヤ４５ａはバックアイ
ドル軸４９上のバックギヤ５０にも常時噛み合ってお
り、後側の主変速ギヤ３９をバックギヤ５０に噛み合せ
ることにより変速軸３４を逆転させることができる。こ
の場合、副変速ギヤ４０を前後にスライドさせることに
より後進と前進を合わせて２段の変速段が得られる。

【００２５】なお、主変速装置５を操作する操作レバー
５１、副変速装置６を操作する副変速操作レバー５２と
前記主変速ギヤ３８、３９および副変速ギヤ４０との関
係については説明を省略するが、主変速レバー５１は従
来周知の操縦席にあるＨ型パターンに沿ってレバー５１
を操作して２つの主変速ギヤ３８、３９を操作する。一
方、副変速レバー５２は従来周知の操縦席にあるＩ型パ
ターンに沿って前後に動かす形態を採用している。

【００２６】また、ピニオンドライブ軸４２の下方には
ＰＴＯドライブ軸５５が軸架され、このＰＴＯドライブ
軸５５の前部にはＰＴＯ用２段ギヤ５６がスプライン嵌
合され、その後方には大径ギヤ５７がＰＴＯドライブ軸
５５と一体に固着されている。

【００２７】ＰＴＯ用２段ギヤ５６と上記大径ギヤ５７
の対向する部位には夫々クラッチ爪５８、５９が設けら
れ、ＰＴＯ用２段ギヤ５６を後方にスライドさせてクラ
ッチ爪５８と大径ギヤ５７のクラッチ爪５９を係合させ
るとＰＴＯ１速の回転がＰＴＯドライブ軸５５に伝えら
れ、２段ギヤ５６の大径ギヤ５６ｂを筒軸４５のギヤ４
５ａに噛み合せるとＰＴＯ２速が、また２段ギヤ５６の
小径ギヤ５６ａをピニオンドライブ軸４２上のギヤ４８
と噛み合せるとＰＴＯ３速がＰＴＯドライブ軸５５に伝
えられる。ＰＴＯドライブ軸５５の後部に設けられたギ
ヤ６０とＰＴＯ軸６３に取り付けられたギヤ６１の両ギ
ヤ６０、６１の噛みあいにより、ＰＴＯドライブ軸５５
の回転をＰＴＯ軸６３に伝える。

【００２８】次に図３に基づき前輪駆動系について説明
する。前記ピニオンドライブ軸４２の前部には逆転ＰＴ
Ｏ用の２段ギヤ６４が遊嵌され、その前部には前輪駆動
用の動力取出ギヤ６５がスプライン嵌合されている。こ
の動力取出ギヤ６５にはベアリング６６で軸支された大
径ギヤ６７が噛み合わされ、大径ギヤ６７は、このギヤ
６７と一体で前方へ延設された筒状部６７ａを有する。
筒状部６７aは後述するキーシフト爪７０が半径方向外
向きに出入可能な溝７１が前後方向に形成されており、
筒状部６７aの外周上には２枚のギヤ７２、７３が遊嵌
されている。これら２枚のギヤ７２、７３は内周部に夫
々複数個の係止溝７２ａ、７３ａが設けられ、キーシフ
ト爪７０の先端部が筒状部６７ａの溝７１から外側に突
出してギヤ７２、７３の係止溝７２ａ、７３ａのいずれ
か１つに係合すると大径ギヤ６７側の回転がギヤ７２又
はギヤ７３に伝達されるようにしている。

【００２９】前記小径ギヤ７２と大径ギヤ７３は、これ
らの下方に軸架された前輪駆動軸７５上のギヤ７６、７
７と常時噛み合っている。キーシフト爪７０が小径ギヤ
７２の係止溝７２ａに入ると前輪駆動軸７５には低速の
回転が伝達され、前輪１４は後輪１５の周速度と略同速
の標準四駆状態となり、キーシフト爪７０が大径ギヤ７
３の係止溝７３ａに入ると前輪駆動軸７５には高速の回
転が伝達され、前輪１４は後輪１５の周速度より約２倍
程度速い回転で回される前輪増速状態に切り替えられ
る。なお、カラー７８、７９は２枚のギヤ７２、７３の
位置決めを行なう。前側のカラー７８の内周部には前記
キーシフト爪７０が収まる係止溝７８ａが設けられ、こ
の係止溝７８ａ内にキーシフト爪７０が入ると大径ギヤ
６７の回転動力は前輪駆動軸７５に伝達されず、中立状
態となる。このとき後輪１５だけが駆動する二輪駆動状
態となる。

【００３０】なお、標準四輪駆動状態、二輪駆動状態及
び前輪増速状態との切り替えは、後述するが、前輪１４
のナックルアーム（図示せず）と連動連結されている連
動杆（図示せず）がステアリングハンドル１６を操作す
ると、例えば４ＷＤ・前輪増速切替バルブ（図５、図１
１等参照）などを作動させて、シフターシリンダを介し
てシフターアーム８２を前輪増速の切り替える。

【００３１】直進状態では標準四輪駆動状態を維持する
が、ステアリングハンドル１６を左右いずれかの方向に
回動操作すると前輪１４が所定の旋回角度に達した段階
で変速軸８０のキーシフト爪７０が一度中立位置を通過
して前輪増速側のギヤ７３の係止溝７３ａに入り、前輪
増速装置を増速側に切り替える。

【００３２】また、キーシフト爪７０を支える変速軸８
０の前部にはシフターアーム８２の係止ピン８３が入り
得る凹部８４が設けられ、シフターアーム８２は横軸８
６廻りに回動できる。

【００３３】変速軸８０の後半部は半径方向にスリット
が設けられ、このスリット部に２枚のキーシフト爪７
０、７０がピン８７、８７で枢支され、２枚のキーシフ
ト爪７０、７０の間にスプリング８８を介装して２枚の
キーシフト爪７０、７０が常時半径方向外側へ付勢され
るようにしている。

【００３４】また、ミッションケース３の前部にはボス
８９を介して蓋体９０がボルト９１、９１にて取り付け
られ、この蓋体９０には変速軸８０の変速ストローク量
を規制するボルト（位置規制部材）９２が取り付けられ
ている。このボルト９２には位置規制用のロックナット
９３にタップ孔を設けた丸棒９４で蓋体９０を挟んで設
けられている。ロックナット９３と丸棒９４で蓋体９０
を挟むため、蓋体９０が薄くてもボルト９２を安定的に
保持できる。ロックナット９３を緩めてボルト９２後端
の位置を変更調節することにより変速軸８０の最大突出
位置を制限することができる。

【００３５】図３、図４に示すキーシフト式の変速装置
のように機械的に変速を行なう装置の場合、前輪増速状
態にあるキーシフト爪７０とその隣に設けられているカ
ラー７８との間には当然ながらガタ付き幅Ａ（図４参
照）があり、２ｍｍ程度のストロークのバラツキが発生
するのが普通である。前輪増速状態から中立状態を経て
標準四輪駆動状態に戻すときにそのガタ付きＡが大きい
と変速操作時に遅れが生じ、抜き荷重が増大すると共
に、衝撃音が発生することがあり、このような場合には
ボルト９２をねじ込んでボルト９２の後端と変速軸８０
との隙間を小さくするように調節する。

【００３６】本発明の一実施例では、４ＷＤ状態と２Ｗ
Ｄ状態と前輪増速状態の切り替えは図５に示すように２
ＷＤ・４ＷＤ切替バルブ１１０と４ＷＤ・増速切替バル
ブ１１１を作動させる油圧回路１１２により、シフター
アーム８２の揺動用のピストンロッド１１５と該ピスト
ンロッド１１５の作動用シリンダ１１６を作動させて行
う。

【００３７】前輪１４のナックルアーム（図示せず）と
連動連結されている連動杆（図示せず）がステアリング
ハンドル１６を操作すると４ＷＤ・前輪増速切替バルブ
１１１が作動して、シリンダ１１６を介してシフターア
ーム８２を前輪増速側に切り替える。

【００３８】図５（ａ）に示す状態では、２ＷＤ・４Ｗ
Ｄ切替バルブ１１０を４ＷＤ側に切り替え、４ＷＤ・増
速切替バルブ１１１を前輪増速側に切り替えて油圧ポン
プ１１３によりシリンダ１１６内に供給されるオイルに
よりピストンロッド１１５を図面の左端まで寄せるとシ
フターアーム８２が前輪増速側の変速軸８０の係止溝７
３ａ（図３、図４）にシフターキー爪７０を係止させ、
前輪駆動軸７５のギア７７を介して前輪１４を増速駆動
させる。

【００３９】図５（ｂ）に示す状態では、２ＷＤ・４Ｗ
Ｄ切替バルブ１１０を４ＷＤ側に切り替えたままで、４
ＷＤ・増速切替バルブ１１１を４ＷＤに切り替えて油圧
ポンプ１１３によりシリンダ１１６内に供給されるオイ
ルによりピストンロッド１１５を図面の右端に寄せると
シフターアーム８２が前輪増速側の変速軸８０の係止溝
７２ａ（図３、図４）にシフターキー爪７０を係止さ
せ、前輪駆動軸７５のギア７６を介して前輪１４を後輪
１５と等速回転させることで４ＷＤ駆動状態にする。

【００４０】図５（ｃ）に示す状態では、２ＷＤ・４Ｗ
Ｄ切替バルブ１１０を２ＷＤ側に切り替え、４ＷＤ・増
速切替バルブ１１１を４ＷＤ側に切り替えて油圧ポンプ
１１３によりシリンダ１１６内に供給されるオイルによ
りピストンロッド１１５を図面の中央に寄せるとシフタ
ーアーム８２が前輪増速側の変速軸８０のカラー７８の
溝７８ａ（図３、図４）にシフターキー爪７０を係止さ
せ、前輪駆動軸７５への駆動力の伝達を無くして後輪１
５だけ駆動させる。

【００４１】このように本実施例では簡単な油圧回路１
１２の構成で２ＷＤ、４ＷＤ、前輪増速駆動用の３ポジ
ションにシフターアーム８２を固定可能となる。

【００４２】従来の４ＷＤと前輪増速駆動の２ポジショ
ンだけで２ＷＤモードが存在しないトラクタの場合に
は、標準走行時は常時４ＷＤとなり、路上走行等で前輪
１４の摩耗がはやい欠点があったが、本実施例では、２
ＷＤモードを持つため、オペレータは路上走行時には２
ＷＤに切替えることができるのでタイヤの摩耗を防止す
ることが可能である。

【００４３】また、従来の任意の位置への２ＷＤと４Ｗ
Ｄの切替用操作レバーの切替え操作が可能なトラクタで
は、オペレータが２ＷＤと４ＷＤの切替忘れをし、例え
ばトラックへの積み降ろしや畦越え時などの場合に２Ｗ
Ｄモードのままであると、前輪１４と路面との摩擦抵抗
が小さいために、操舵輪の向いていない意図しない方向
に車両の前部が流される不具合があったが、本実施例で
は、通常の運転時は４ＷＤモード又は増速モードで走行
を行い、オペレータの操作で２ＷＤモードを選択し得る
ので、走行移動中であっても切替用操作レバーを操作す
ることで、次ぎに油圧回路が切り替えられ、ピストンロ
ッド１１５を次第に動かして行き、従来のように運転者
がいつまでも操作レバーを手で動かしながら変速タイミ
ングを合わせる必要がない。これにより、運転者の手は
操舵輪の方向修正に専念でき安全である。

【００４４】図６、図７及び図８に示す実施例は３室バ
ルブ１ケと２室バルブ２ケを使用して、走行モードを２
ＷＤ、４ＷＤ、前輪増速駆動、自動旋回２ＷＤ／自動直
進４ＷＤの４モードに切替え可能な構成である。

【００４５】本実施例の油圧回路１１７に設けられる３
室バルブはモード切替バルブ１１８であり、レバーガイ
ド溝１２０に移動可能に配置された該バルブ１１８のモ
ード切替レバー１１９を図９（ａ）の平面図、図９
（ｂ）の側面図、図９（ｃ）の背面図に示すモード切替
レバー１１９で切替られ、前輪増速駆動、４ＷＤ、２Ｗ
Ｄモードのいずれかを選択できる３つの流路を備えてい
る。モード切替レバー１１９は軸芯Ｏ１を中心に揺動し
て前記各モードに切り替えられる。

【００４６】また、２室バルブ上は２ＷＤと４ＷＤのい
ずれかを自動選択するか２ＷＤと４ＷＤのいずれかに固
定する自動・固定切替バルブ１２２であり、図９（ｃ）
に示すモード切替レバー１１９の中折れ部１１９ａの軸
芯Ｏ２を中心とする揺動で切替えられる。モード切替レ
バー１１９のこれらの揺動によるモード切替位置はレバ
ー１１９に軸芯Ｏ１、Ｏ２から成る揺動基部に設けられ
る各スイッチ１２３ａ〜１２３ｃと１２４ａ、ｂの入切
で行われる。

【００４７】２室バルブ下は直進と旋回のいずれかを選
択する直進・旋回切替バルブ１２６であり、ステアリン
グハンドル１６の切り角度又は前輪１４のナックルアー
ム（図示せず）により選択される。

【００４８】図６（ａ），図６（ｂ）はそれぞれ４ＷＤ
と前輪増速駆動の切り替えが選択できるバルブの設定状
態を示し、いずれも３室バルブのモード切替バルブ１１
８を前輪増速駆動側に、２室バルブ上の自動・固定切替
バルブ１２２を自動側にそれぞれ設定し、２室バルブ下
の直進・旋回切替バルブ１２６を４ＷＤでは直進側に、
前輪増速状態では旋回側に切り替えで行うものである。

【００４９】図７（ａ）、図７（ｂ）はそれぞれ自動４
ＷＤと自動旋回２ＷＤ／自動直進４ＷＤの切り替えが選
択できるバルブの設定状態を示し、いずれも３室バルブ
のモード切替バルブ１１８を４ＷＤ側に、２室バルブ上
の自動・固定切替バルブ１２２を自動側にそれぞれ設定
し、２室バルブ下の直進・旋回切替バルブ１２６を４Ｗ
Ｄでは直進側に、前輪増速状態では旋回側に切り替えで
行うものである。

【００５０】図８（ａ）、図８（ｂ）はそれぞれ４ＷＤ
に固定して駆動するモードと２ＷＤに固定して駆動する
モードに切替選択できるバルブの設定状態を示し、いず
れも２室バルブ上の自動・固定切替バルブ１２２を固定
側に、２室バルブ下の直進・旋回切替バルブ１２６は直
進側にそれぞれ設定し、３バルブのモード切替バルブ１
１８を４ＷＤモードでは４ＷＤ側に、２ＷＤモードでは
２ＷＤ側に切り替えを行うものである。

【００５１】表１には、前記３種のバルブの作動状態と
走行状態を一覧表にして示した。

【００５２】

【表１】 このように本実施例では前輪の「旋回時のモード」を、
「２ＷＤ固定、４ＷＤ固定」、「４ＷＤと前輪増速」及
び「自動直進４ＷＤと自動旋回２ＷＤ」の４モードに切
替え可能にした。

【００５３】従来の構成では、「２ＷＤと４ＷＤ」の切
替えレバーと「前輪増速」の入切スイッチがあり、３モ
ードしか存在しないかったが、本実施例では、４モード
を切替え可能であるため、路上走行は２ＷＤ固定、乾田
では２ＷＤ固定または前輪増速、畑では２ＷＤ固定また
は自動旋回２ＷＤ/自動直進４ＷＤ、湿田では４ＷＤ固
定または前輪増速のようにあらゆる作業状況に対応する
ことが可能である。

【００５４】また、電気式、油圧式の装置又はクラッチ
バック等を使ったコスト高な構成ではなく、すべて機械
式の構成としているのでコストメリットが大きい。

【００５５】図１０には、前記バルブ１１８、１２２、
１２６及び油圧シリンダ１１６などを配置箇所Ｓを示す
が、図３に示すミッションケース３の前部のボス８９を
介して蓋体９０設置部に設けることができる。シフタア
ーム８２は前記シリンダ１１６のピストンロッド１１５
の先端部に設けられる。

【００５６】また、２ＷＤ、４ＷＤ、前輪増速、自動旋
回２ＷＤ／自動直進４ＷＤの４モードを一本の操作レバ
ー（モード切替レバー１１９）で切替え可能にしたの
で、従来の３モード構成（「２ＷＤと４ＷＤ」の切替え
レバーと「前輪増速）を「２ＷＤと４ＷＤ」の切替えレ
バーと前輪増速の入切スイッチで行う場合に比べてもモ
ード切替操作性が非常に向上し、しかも１本の操作レバ
ーとハンドル１ｂを操作するだけなのでユーザーがとま
どうことが無くなるメリットがある。

【００５７】前記図６〜図１０に示す４モード切替可能
なバルブ制御の構成で副変速レバー５２（図１）を高速
側にすると自動・固定切替バルブ１２２のスプールを、
ボール式クリック等図示しない適当な位置決め具を介し
て固定側に設定させ（図８（ａ）、（ｂ））、２ＷＤ固
定又は４ＷＤの固定駆動しか操作できない構成にすると
路上走行時などの車両の安全操縦性が高まる。

【００５８】このとき副変速レバー５２（図１）を低速
側に設定すると、前記４モードのすべてが選択できるよ
うに中折れ部１１９ａを自動側又は固定側に変更可能に
しておき、圃場内での各種走行制御が可能になる。

【００５９】従来副変速装置に設けられた高速感知スイ
ッチを使用して電気的に規制を掛ける方法は知られてい
るが、本実施例では、副変速レバー５２（図１）が低側
から高側に動くとリンクにより自動・固定切替バルブ１
２２がバネ１２１等を介して強制的に固定側に押される
構成としておけば、２ＷＤまたは４ＷＤの固定側しか選
択できないようになる。

【００６０】図１１に示す実施例は、４ＷＤ状態と前輪
増速状態の切り替えをステアリングハンドル１６の切り
角度に連動させ、油圧バルブ１３０を作動させ、該油圧
バルブ１３０により作動する油圧シリンダ１３１のピス
トンロッド１３２がスプリング１３４の付勢力に抗して
シフターアーム８２を駆動させる構成である（図１１
（ａ））。また、ハンドル１６の切り角度がゼロに成る
と、油圧シリンダ１３１内のスプリング１３４の付勢力
によりピストンロッド１３２がシリンダー１３１内に入
り込み、シフターアーム８２を４ＷＤ側に駆動させる構
成である（図１１（ｂ））。

【００６１】このように簡略化した構成で４ＷＤと前輪
増速駆動の切り替えもできる。

【００６２】図１２（ａ）の側面図、図１２（ｂ）（図
１２（ａ）のＳ−Ｓ線矢視図）に示すように、上記シフ
ターアーム８２を作動させるためのキーシフト爪７０が
前輪増速駆動用ギア７２の溝７２ａに係止されるとき、
キーシフト爪７０の側面がスライドするギヤ７２の溝７
２ａの側面内部にボール１３５を回転自在に内装させた
構成にする。

【００６３】前輪増速駆動から４ＷＤへの車両の駆動状
態がチェンジした時にキーシフト爪７０とギヤ溝７２ａ
との面圧が高くなり、雑音が発生する等の問題を解決し
て、キーシフト爪７０の動きをスムーズにし、チェンジ
作動の確実化を図ることができる。

【００６４】また、図１３（ａ）に示す前輪増速駆動用
ギア７２を取りはずして、変速軸８０のギア７２設置部
分に図１３（ｂ）に示すようにカラー７８の他にもう一
つのカラー１３６を取り付けると前輪増速駆動機構の構
成を大きく変更することなく前輪増速駆動モードを無く
して自動旋回２ＷＤ／自動直進４ＷＤ(オンザゴー）モ
ード用の駆動機構に変更できる。

【００６５】図１３（ａ）に示すカラー７８の幅寸法Ａ
とギア７２の幅寸法Ｂを同じにすることで前輪増速駆動
用ギア７２にカラーを入れることができる 寸法Ａ＝Ｂ
とすれば図１３（ｂ）に示すようにカラー７８と同じ寸
法のカラー１３６をギア７２の代わりに配置することで
対応できるこうして前輪増速駆動機構と自動旋回２ＷＤ
／自動直進４ＷＤ駆動機構を最小限の部品交換で構成変
更できる。

【００６６】また、図１４に示すように前輪増速駆動機
構を電気モータ作動用の電気回路で構成することもでき
る。

【００６７】前輪増速駆動スイッチ１３７が入ると、そ
れと直列に接続された車速低速感知スイッチ１３８の入
力の有無で、車速が低速走行中である場合には前輪増速
駆動可能となり、ハンドル操作で前輪１４の切れ角が旋
回用のリレーＲ１が作動して該リレーＲ１と直進用リレ
ーのＲ２により、電気モータ１３９への通電方向を変え
ることで前輪増速駆動側にシフターアーム８２を移動さ
せる電気モータ１３９を作動させる。

【００６８】図１４に示す構成では電気モータ１３９の
作動式の前輪増速駆動の作動をＣＰＵを使用せず、リレ
ーＲ１〜Ｒ３、スイッチ１３７、１３８だけを使用した
電気回路で行うので、廉価な装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態のトラクタの側面図であ
る。

【図２】 図１のトラクタのミッションケース内の側断
面図である。

【図３】 図１のトラクタのミッションケース内の要部
の拡大側断面図である。

【図４】 図１の実施例の変速部の拡大側断面図であ
る。

【図５】 本発明の実施の形態のトラクタの４ＷＤ状態
と２ＷＤ状態と前輪増速状態の切り替え用の油圧回路構
成図である。

【図６】 本発明の実施の形態のトラクタの４ＷＤと前
輪増速の切り替え用の油圧回路構成図である。

【図７】 本発明の実施の形態のトラクタの４ＷＤと自
動旋回２ＷＤ／自動直進４ＷＤ状態の切り替え用の油圧
回路構成図である。

【図８】 本発明の実施の形態のトラクタの４ＷＤ固定
状態と２ＷＤ固定状態の切り替え用の油圧回路構成図で
ある。

【図９】 本発明の実施の形態のトラクタの４ＷＤと前
輪増速と自動旋回２ＷＤ／自動直進４ＷＤ状態と４ＷＤ
固定状態と２ＷＤ固定状態の切り替え用のレバーの構成
図である。

【図１０】 図６〜図９に示すトラクタの走行駆動モー
ド切り替えシリンダ、バルブの設置箇所を説明する変速
部の一部側面図である。

【図１１】 本発明の実施の形態のトラクタの４ＷＤと
前輪増速の切り替え用の油圧回路構成図である。

【図１２】 本発明の実施の形態のトラクタの変速部の
拡大側断面図である。

【図１３】 本発明の実施の形態のトラクタの変速部の
拡大側断面図である。

【図１４】 本発明の実施の形態のトラクタの前輪増速
駆動機構を電気モータ作動用の電気回路で構成した図で
ある。

【符号の説明】

１ トラクタ ２ エンジン ３ ミッションケース ４ 入力軸 ５ 主変速装置 ６ 副変速装置 ９ 油圧シリンダケース １０ リフトアーム １１ ロワーリン
ク １２ リフトロッド １４ 前輪 １５ 後輪 １６ ステアリ
ングハンドル ３４ 変速軸 ３５ギヤ ３７ ニードルベアリング ３８、３９主変速
ギヤ ３８ａ 小径ギヤ ３８ｂ 大径ギヤ ４０ 副変速ギヤ ４１ ピニオンギ
ヤ ４２ ピニオンドライブ軸 ４３ サイドギヤ ４４ ギヤ ４５ 筒軸 ４５ａ ギヤ ４５ｂ ギヤ ４７、４８ ギヤ ４９ バックアイ
ドル軸 ５０ バックギヤ ５１ 主操作レバ
ー ５２ 副変速操作レバー ５５ ＰＴＯドラ
イブ軸 ５６ ＰＴＯ用２段ギヤ ５６ａ 小径ギヤ ５６ｂ 大径ギヤ ５７ 大径ギヤ ５８、５９ クラッチ爪 ６０、６１ ギヤ ６３ ＰＴＯ軸 ６４ ２段ギヤ ６５ 動力取出ギ
ヤ ６６ ベアリング ６７ 大径ギヤ ６７ａ 筒状部 ７０ キーシフ
ト爪 ７１ 溝 ７２ 小径ギヤ ７３ 大径ギヤ ７２ａ、７３ａ 係止溝 ７５ 前輪駆動軸 ７６、７７ ギヤ ７８、７９ カラー ８０ 変速軸 ７８ａ 係止溝 ８２ シフター
アーム ８２ａ 係止ピン ８４ 凹部 ８６ 横軸 ８７ ピン ８８ スプリング ８９ ボス ９０ 蓋体 ９１ ボルト ９２ ボルト（位置規制部材） ９３ ロックナッ
ト ９４ 丸棒 １１０ ２ＷＤ・４ＷＤ切替バルブ １１１ ４ＷＤ・
増速切替バルブ １１２ 油圧回路 １１３ 油圧ポン
プ １１５ ピストンロッド １１６ 油圧シリンダ １１７ 油圧回路 １１８ モード切替バルブ １１９ モード切替レバー １１９ａ 中折
れ部 １２０ レバーガイド溝 １２２ 自動・
固定切替バルブ １２３ａ〜１２３ｃ、１２４ａ、ｂ スイッチ １２６ 直進・旋回切替バルブ １３０ 油圧バ
ルブ １３１ 油圧シリンダ １３２ ピスト
ンロッド １３４ スプリング １３５ ボール １３６ カラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 覚 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 谷 良孝 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 Ｆターム(参考） 2B043 AA04 AB08 BA02 BB01 DB02 DB17 DB18 DB19 3D036 GA14 GA46 GD01 GD04 GH12 GH18 GJ12 3D043 AA05 AA06 AB12 AB17 EA02 EA12 EA17 EA33 EA34 EA35 EA37 EA38 EB02 EB06 EB12 EB14 EC03 EE03 EF06 3J063 AA14 AB02 AC17 BA01 BA03 BB48 CA03 CD13 CD17 CD23 XA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源２からミッションケース３内の伝
   動系を経由して前輪１４の回転周速度が後輪１５の回転
   周速度と略同速となり前後輪が駆動する標準四輪駆動状
   態と、後輪１５の駆動回転だけとなる二輪駆動状態と、
   前輪１４の回転周速度が後輪１５の回転周速度より大と
   なる前輪増速状態とに切換可能な動力車両であって、 前記駆動状態の切り換えをする変速部材と、 該変速部材の駆動位置を前記３つの駆動状態のポジショ
   ンに設定するシリンダピストンロッド１１５を備えた油
   圧シリンダ１１６と、 該油圧シリンダ１１６のピストンロッド１１５位置を前
   記標準四輪駆動状態と二輪駆動状態のポジションに対応
   するように切り替えて設定するための四駆・二駆切替バ
   ルブ１１０と、 前記油圧シリンダ１１６のピストンロッド１１５位置を
   前記標準四輪駆動状態と前輪増速状態のポジションに対
   応するように設定するための四駆・前輪増速切替バルブ
   １１１と、 前記四駆・二駆切替バルブ１１０と四駆・前輪増速切替
   バルブ１１１の組み合わせで変速部材の駆動位置を標準
   四輪駆動状態と二輪駆動状態と前輪増速状態のいずれか
   のポジションに油圧シリンダ１１６を介して設定する油
   圧回路１１２とを備えたことを特徴とする動力車両。
2. 【請求項２】 前記駆動状態の切り換えをする変速部材
   の車両進行方向前方側に前記油圧シリンダと四駆・二駆
   切替バルブ１１０と四駆・前輪増速切替バルブ１１１を
   備えたことを特徴とする請求項１記載の動力車両。
3. 【請求項３】 駆動源２からミッションケース３内の伝
   動系を経由して前輪１４の回転周速度が後輪１５の回転
   周速度と略同速となり前後輪が駆動する標準四輪駆動状
   態と、後輪１５の駆動回転だけとなる二輪駆動状態と、
   前輪１４の回転周速度が後輪１５の回転周速度より大と
   なる前輪増速状態と、直進四輪駆動／旋回二輪駆動状態
   を選択可能な駆動状態とに切替可能な動力車両であっ
   て、 前記駆動状態の切り替えをする変速部材と、 該変速部材の駆動位置を前記４つの駆動状態のポジショ
   ンのいずれかに設定するシリンダピストンロッド１１５
   を備えた油圧シリンダ１１６と、 前記油圧シリンダ１１６のピストンロッド１１５位置を
   前記前輪増速状態と標準四輪駆動状態と二輪駆動状態の
   いずれかのポジションに対応するように切替える３モー
   ド切替バルブ１１８と、 該油圧シリンダ１１６のピストンロッド１１５位置を標
   準四輪駆動状態と二輪駆動状態のいずれかのポジション
   に自動的に設定するか、標準四輪駆動状態と二輪駆動状
   態のいずれかのポジションに対応するように固定するか
   のいずれかを選択する自動・固定切替バルブ１２２、 前輪を旋回駆動するか、直進させるかのいずれかを選択
   する直進／旋回切替バルブ１２６と前記３モード切替バ
   ルブ１１８と自動・固定切替バルブ１２２と直進／旋回
   切替バルブ１２６の組み合わせで変速部材の駆動位置を
   標準四輪駆動状態と二輪駆動状態と前輪増速状態と直進
   四輪駆動／旋回二輪駆動状態の選択可能な駆動状態のい
   ずれかのポジションに油圧シリンダ１１６を介して設定
   する油圧回路１１７とを備えた動力車両。
4. 【請求項４】 前記駆動状態の切り換えをする変速部材
   の車両進行方向の前方側に前記油圧シリンダ１１６と前
   記３モード切替バルブ１１８と自動・固定切替バルブ１
   ２２と直進・旋回切替バルブ１２６とを備えたことを特
   徴とする請求項３記載の動力車両。
5. 【請求項５】 前記３モード切替バルブ１１８作動用の
   基部に揺動軸芯Ｏ１を有する３モード切替レバー１１９
   と、該３モード切替レバー１１９の中間部に設けた中折
   れ部に揺動軸芯Ｏ２を有す自動・固定切替バルブ作動用
   のレバー１１９ａと、直進／旋回切替バルブ作動用の操
   舵手段１６を備えたことを特徴とする請求項３記載の動
   力車両。