JP2003326999A

JP2003326999A - 四輪駆動・前輪増速駆動切換機構

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Publication number: JP2003326999A
Application number: JP2002137498A
Authority: JP
Inventors: Takuji Kawakami; 卓治川上; Yasuyuki Narumiya; 靖幸成宮; Nobuyuki Abe; 信行阿部; Tomohito Amaya; 智人天谷
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-11-19
Anticipated expiration: 2022-05-13
Also published as: JP4106234B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構で、
四輪駆動側と前輪増速駆動側のそれぞれに油圧式クラッ
チを備えているものがあるが、この機構ではエンジンの
停止によりクラッチの接続能力が低下し、前輪の駆動経
路が絶たれて前輪の制動力が低下してしまう。【解決手段】四輪駆動と、前輪増速速駆動に切換可能
とした走行車両において、前輪１への駆動出力軸である
前輪駆動出力軸３０と一体的に回動するシリンダ８０に
四駆クラッチピストン８１・８２を摺動可能に内挿し、
一方の四駆クラッチピストン８１と標準駆動入力歯車５
０との間に常時咬合すべく付勢されている爪式クラッチ
を設け、他方のクラッチピストン８２と増速駆動入力歯
車６０との間に摩擦式クラッチを設け、これらのクラッ
チをエンジン５の動力を受けて駆動される油圧ポンプ８
６からの作動油によって個々に切換可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタ等の走行
車両において、四輪駆動と前輪増速駆動を切り換えるク
ラッチの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トラクタ等の走行車両において、
ステアリングハンドルの操作量や、前輪の切れ角の変化
等により、車体の旋回操作を検出し、車体の旋回時には
後輪の周速度よりも前輪の周速度を増速するよう駆動を
切り換えることにより車体の旋回速度を速くしながら圃
場面を荒らさないようにする前輪増速機構を備えたもの
が知られている。これらの四輪駆動状態と前輪増速駆動
状態の切換機構では、例えば、特開２００１−３２８３
６５号公報に掲載の技術のように、四輪駆動用及び前輪
増速駆動用の油圧式クラッチをそれぞれ備え、個々のク
ラッチを断接操作することにより四輪駆動状態と前輪増
速駆動状態とを切り換えるよう構成されている。そし
て、油圧式クラッチはエンジンにより駆動されるポンプ
から送られる作動油により断接操作される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の四輪駆
動状態と前輪増速駆動状態の切換機構では、エンジンが
停止すると油圧ポンプも停止されて作動油の圧力が低下
するため、クラッチの切換操作が不能となり、前輪の駆
動経路が絶たれるため、前輪が制動されなくなる。そこ
で、本発明では、確実に四輪駆動と前輪増速駆動が切換
可能であり、且つ、エンジンが停止した状態であって
も、前輪への制動力の低下することのない切換機構を提
供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００５】即ち、請求項１においては、前輪への駆動
出力軸である前輪駆動出力軸への動力伝達状態を、前輪
を後輪の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪
を後輪の周速よりも増速して駆動する前輪増速速駆動状
態に切換可能とした走行車両において、前記前輪駆動出
力軸上に切換クラッチを設け、該切換クラッチを二つの
摺動体を順次摺動させるとともに、一方の摺動体の摺動
により四輪駆動状態を解除し、続いて他方の摺動体によ
り前輪増速速駆動状態に切り換えるように構成したもの
である。

【０００６】請求項２においては、請求項１に記載の四
輪駆動・前輪増速駆動切換機構において、前記切換クラ
ッチを、前記前輪駆動出力軸と一体的に回動するシリン
ダと、該シリンダに収納される摺動体となる二個のクラ
ッチピストンと、該クラッチピストンを付勢する弾性体
等で構成し、一方のクラッチピストンと標準駆動入力歯
車との間に爪式クラッチを設け、他方のクラッチピスト
ンと増速駆動入力歯車との間に摩擦式クラッチを設けた
ものである。

【０００７】請求項３においては、請求項２に記載の四
輪駆動・前輪増速駆動切換機構において、前記爪式クラ
ッチは弾性体にて咬合するよう常時付勢されているもの
である。

【０００８】請求項４においては、請求項２又は請求項
３に記載の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構において、
前記切換クラッチを油圧作動式とし、シリンダ内に二つ
のシリンダ室を形成して互いに連通し、標準駆動入力歯
車側のシリンダ室に圧油を供給するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の実施例に係るトラクタの全体的な構
成を示した側面図、図２は同じく平面図、図３は動力伝
達構成を示したスケルトン図、図４は動力伝達構成を示
すミッションケースの断面展開図である。図５はクラッ
チハウジングを示す前斜視図、図６はクラッチハウジン
グの構造を示す断面図、図７はクラッチハウジングを示
す後斜視図である。図８は副変速レバー非操作時のガイ
ド機構を示す説明図、図９は副変速レバー操作時のガイ
ド機構を示す説明図である。図１０は本発明の四輪駆動
・前輪増速駆動切換機構を示すミッションケース下部の
側面断面図、図１１は四輪駆動・前輪増速駆動切換機構
の拡大図、図１２は四輪駆動・前輪増速駆動切換機構の
制御を示すフローチャート図である。図１３はブレーキ
ペダルの連結機構を示すブレーキペダルの正面図、図１
４は同じく側面図、図１５はブレーキペダルの連結機構
の別形態を示すブレーキペダルの背面図、図１６はブレ
ーキペダルの連結制御を示すブロック図、図１７はブレ
ーキペダルの連結制御を示すフローチャート図である。

【００１０】図１及び図２に示す如く、この走行車両は
トラクタを実施例としており、本機の前後に前輪１・１
及び後輪２・２が支承され、前部のボンネット６内部に
はエンジン５が配置され、該ボンネット６の後方にはス
テアリングハンドル１０が配設されている。前記ステア
リングハンドル１０の後方には座席１１が配設され、該
座席１１の側部には主変速レバー７７や副変速レバー７
３等の操作レバーが配設されている。

【００１１】また、エンジン５の後部にクラッチハウジ
ング７が配置され、該クラッチハウジング７の後部にミ
ッションケース９が配設され、エンジン５からの動力を
後輪２に伝達して駆動し、後述する本発明の四輪駆動・
前輪増速駆動切換機構７９を介して前輪１にも同時に駆
動力を伝達することを可能としている。

【００１２】なお、ミッションケース９やクラッチハウ
ジング７には、外部と内部との間に介在する外壁１２７
と、内部と内部との間に介在する内壁１２８が存在する
が、内壁１２８には凹凸が形成され、外壁１２７には外
側に凸となる形状のリブが存在しない状態に形成され
て、ミッションケース９やクラッチハウジング７の剛性
の向上が図られるとともに、土や水の付着の要因となる
外側に凸となる形状のリブが廃止されている。また、ク
ラッチハウジング７やミッションケース９の上面の凸状
のリブを廃止することで、クラッチハウジング７やミッ
ションケース９の上面に位置する、ステップ中央の膨ら
みを低減させている。

【００１３】一例として、図５ではクラッチハウジング
７を示している。クラッチハウジング７の内壁１２８に
は、図６にも示す如く、ミッションケース９が接続され
る側（７ａ）が凹、反対側に凸となる複数の凸部１２６
・１２６・・・が一体的に形成されている。該凸部１２
６・１２６・・・により内壁１２８の剛性を向上して、
外壁１２７に十分な剛性を付与している。特に、アルミ
ダイキャスト製のクラッチハウジングでは、外壁に内部
に対して凸状のリブが形成されると、抜き勾配が必要と
なることから、リブの深さに従って肉厚となるが、内壁
１２８を外壁１２７の補強部として利用することでクラ
ッチハウジング７の内壁１２８及び外壁１２７の肉厚を
均等にすることができる。また、肉厚が均等になるた
め、外壁１２７の内側に放射状のリブを形成することが
可能となり強度確保が容易となる。また、図７にも示す
如く、前記凸部１２６・１２６・・・の間は、ミッショ
ンケース９側に対して開放された複数の小空間（小部
屋）を形成することから、ミッションケース９内部より
発生する放射音の減衰を図ることができる。

【００１４】前記エンジン５の駆動力はミッションケー
ス９後端から突出したＰＴＯ軸１５に伝達されて、該Ｐ
ＴＯ軸１５から図示しないユニバーサルジョイント等を
介して車両後端に作業機装着装置を介して装着した作業
機１００を駆動するように構成している。そして、前記
座席１１前下方のステップ上にはクラッチを断接操作す
るためのクラッチペダル１６とブレーキペダルが配設さ
れている。

【００１５】前記ボンネット６の前方には、フロントウ
エイト取付部５３が設けられ、ここに、車両の前後バラ
ンスを調節する化粧ウエイト５４が装着されている。該
化粧ウエイト５４は、左右方向に横架されており、その
幅は、ボンネット６の横幅より左右にそれぞれ幅Ｗだけ
大きく、座席１１に着座した状態の操縦者から見れば、
化粧ウエイト５４がボンネット６の左右側方にはみ出し
た状態に見える。このように構成した化粧ウエイト５４
は、操縦者が目視により畦と車両との距離を決定する目
安となり、枕地旋回時に、枕地距離を略一定にすること
ができ、また、必要以上に枕地距離が生じることのない
ようにしている。

【００１６】次に、動力伝動系の構成について図３及び
図４より説明する。前記クラッチハウジング７内には多
板式の主クラッチ２１が収納され、前記クラッチペダル
１６に連係されている。そして、前記エンジン５の出力
軸（クランク軸）２２の回転が主クラッチ２１に入力さ
れ、該主クラッチ２１の出力軸２３は車両後方に延出さ
れ、ＰＴＯクラッチ軸２９と同一軸心に配設されてい
る。

【００１７】前記出力軸２３の後端上に伝動歯車６４と
ＰＴＯ三速爪６４ａが配置され、ＰＴＯクラッチ軸２９
上には三枚のＰＴＯ変速歯車、すなわち、ＰＴＯ一速歯
車６１、ＰＴＯ二速歯車６２、ＰＴＯ逆転歯車６３、が
遊嵌される。該ＰＴＯ変速歯車６１・６２と伝動歯車６
４は、主軸２５に固設あるいは形設した三枚の前記伝達
歯車４１・４２・４４に噛合しており、ＰＴＯ逆転歯車
６３はカウンタ歯車３７を介して伝達歯車４３と噛合
し、後述するＰＴＯクラッチスライダ９３・９４の摺動
により、伝達歯車４１・４２・４３・ＰＴＯ三速爪６４
ａからＰＴＯクラッチ軸２９に回転駆動力が伝達され
る。

【００１８】また、ＰＴＯクラッチ軸２９には二つのＰ
ＴＯクラッチスライダ９３・９４が軸方向摺動可能にス
プライン嵌合されており、該ＰＴＯクラッチスライダ９
３・９４は、図略のＰＴＯ変速レバーに連係されてい
る。そして、ＰＴＯ変速レバーの操作によりＰＴＯクラ
ッチスライダ９３・９４とＰＴＯ一速歯車６１、ＰＴＯ
二速歯車６２、ＰＴＯ逆転歯車６３に形成した爪とＰＴ
Ｏ三速爪６４ａとの咬合を選択しＰＴＯクラッチ軸２９
に回動力が伝達される。前記ＰＴＯクラッチ軸２９の回
転動力は減速歯車９１を介してＰＴＯ軸１５伝達され、
該ＰＴＯ軸１５は後方に延出され、作業車後端に接続さ
れた作業機１００を駆動する。

【００１９】前記主軸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は、主変速軸２
４にそれぞれ遊嵌された主変速歯車、すなわち、主変速
一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３
３、主変速四速歯車３４と噛合している。主変速軸２４
には二つの主変速クラッチスライダ５１・５２が軸方向
摺動可能にスプライン嵌合されており、該主変速クラッ
チスライダ５１・５２は、主変速レバー７７に連係され
ている。そして、主変速レバー７７の操作により主変速
クラッチスライダ５１・５２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、主変速四速歯
車３４に形成した爪との咬合を選択し、選択されたいず
れか一つの主変速歯車３１・３２・３３・３４を介して
主軸２５から主変速軸２４へ動力が伝達される。このよ
うにして、四段階の変速を可能とした主変速装置を構成
し、主軸２５からの変速後の回転が主変速軸２４に伝達
される。

【００２０】そして、主変速軸２４は前方に延長され
て、該延長部分には正逆転機構が構成されて正転側歯車
２６及び逆転側歯車２７がそれぞれ同一軸心上に遊嵌さ
れている。そして、リバーサレバー７１（図２）の操作
によりリバーサクラッチ５７が前進側又は後進側いずれ
かが選択されて接続され、主変速軸２４の回転は正転側
歯車２６又は逆転側歯車２７のいずれかに伝達される。
但し、リバーサレバー７１がニュートラル位置の場合
は、回転は両歯車２６・２７のいずれにも伝達されな
い。

【００２１】正転側歯車２６は伝達軸４８に嵌合又は固
設された歯車４５に噛合しており、また、逆転側歯車２
７は、カウンタ軸３８に嵌合又は固設されたカウンタ歯
車３９に噛合しており、該カウンタ歯車３９は伝達軸４
８に嵌合又は固設された歯車４７と噛合している。従っ
て、リバーサクラッチ５７が前進側に接続されたときに
は、主変速軸２４の回転動力が正転側歯車２６を介して
伝達軸４８に伝達され、リバーサクラッチ５７が後進側
に接続されたときには、主変速軸２４の回転動力が、逆
転側歯車２７から、カウンタ軸３８を介して伝達軸４８
を逆転方向に回転するよう伝達される。

【００２２】伝達軸４８に嵌合又は固設された歯車４５
は、前記正転側歯車２６と噛合するとともに、副変速軸
３５に遊嵌した歯車５９に噛合している。副変速軸３５
には副変速シフタ９２がスプライン嵌合しており、該副
変速シフタ９２は副変速レバー７３によって操作され、
副変速シフタ９２の前部に形成された副変速二速歯９２
ａと、前記歯車５９の後部に形成された歯５９ａが噛合
する状態と、副変速シフタ９２に設けられた副変速一速
歯９２ｂと、伝達軸４８に形成された歯車４６が噛合す
る状態と、副変速シフタ９２に回転動力が伝達されない
状態に、切換可能とした副変速装置が構成されている。
そして、副変速シフタ９２の摺動に基づく選択により、
伝達軸４８の回転が二段の変速を経て出力され、副変速
軸３５に入力される。

【００２３】ところで、副変速レバー７３を高速操作位
置から低速操作位置に（又は、逆方向に）切り換える際
には、まず、副変速シフタ９２に形成された嵌合溝９２
ｄに副変速レバー７３を嵌入させ、副変速レバー７３を
回動させて副変速シフタ９２を移動させる。しかし、副
変速シフタ９２が可動であるために、副変速レバー７３
が嵌合溝９２ｄの縁９２ｆに当接して嵌合溝９２ｄに嵌
入し難く、変速操作フィーリングを損ねるという不具合
があった。そこで、副変速レバー７３にガイド機構５５
を設けて、副変速レバー７３が嵌合溝９２ｄに良好に嵌
入できるようにして、変速操作フィーリングを向上させ
ている。なお、このガイド機構５５は副変速レバー７３
のみに限定されるものではなく、他の操作レバーにも適
応させることができる。

【００２４】図８及び図９に示す如く、副変速レバー７
３をガイドするガイド体１３０は、略円柱状体であっ
て、嵌合溝９２ｄに挿入側の端部にフランジ１３０ａが
形成されている。但し、ガイド体１３０の形状は柱状体
に限定されるものではなく、多角形柱状体とすることも
できる。前記ガイド体１３０は、副変速レバー７３に形
成された嵌入孔７３ｃに貫通され、止め輪１３１にてガ
イド体１３０から副変速レバー７３の抜け止めが為され
ている。そして、ガイド体１３０にはバネ１３２が外嵌
され、該バネ１３２の一側はガイド体１３０のフランジ
１３０ａに、他側は副変速レバー７３に当接している。
該バネ１３２によって副変速レバー７３は止め輪１３１
側に押圧されている。また、前記ガイド体１３０の軸部
には、嵌合溝９２ｄに向けて開口する円柱状の溝１３０
ｂが形成されて、該溝１３０ｂに球体１３４が嵌入さ
れ、該溝１３０ｂの奥部と球体１３４の間にバネ１３３
が介装されている。球体１３４はバネ１３３によって嵌
合溝９２ｄ側へ押圧されている。

【００２５】上述の構成において、副変速レバー７３非
操作時（図８）には、副変速シフタ９２の嵌合溝９２ｄ
から副変速レバー７３が出た状態にある。そして、副変
速レバー７３を操作時（図９）には、副変速レバー７３
を副変速シフタ９２の嵌合溝９２ｄ側に移動操作する
と、副変速レバー７３に押圧されてバネ１３２が縮み、
バネ１３２の弾性力によって、ガイド体１３０が嵌合溝
９２ｄ側へ押圧される。嵌合溝９２ｄの略中心奥部に
は、落溝９２ｅが形成されており、ガイド体１３０が嵌
合溝９２ｄ側へ押圧されると、バネ１３３が縮んでその
弾性力により球体１３４が嵌合溝９２ｄ側にさらに強く
押圧されることにより、球体１３４が落溝９２ｅに嵌入
するよう移動する。球体１３４が落溝９２ｅに嵌入すれ
ば、ガイド体１３０は嵌合溝９２ｄの略中心にあること
になり、従って、副変速レバー７３を嵌合溝９２ｄ側へ
さらに移動することにより副変速レバー７３は嵌合溝９
２ｄの縁９２ｆに当接することなく嵌合溝９２ｄに嵌入
される。

【００２６】上述の如く副変速装置によって変速されて
伝達軸４８より副変速軸３５に伝達された回転動力は、
該副変速軸３５上の三つの歯車４９・１９・２０によっ
て、後輪駆動系と前輪駆動系の二方向に出力される。前
記ミッションケース９後部には後輪デフ装置６６ｂが配
置され、前記副変速軸３５の回転が、その後端に形設し
た傘歯車２０を介して該後輪デフ装置６６ｂに入力さ
れ、リアアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を経由し
て後輪２が駆動される。９６はブレーキ装置である。ま
た、本発明の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９によ
って、副変速軸３５上に固設した歯車１９より前輪駆動
出力軸３０上に遊嵌した標準駆動入力歯車５０を介し
て、又は、副変速軸３５上に固設した歯車４９より前輪
駆動出力軸３０上に遊嵌した増速駆動入力歯車６０を介
して、前輪駆動出力軸３０に入力された動力が、前輪駆
動出力軸３０の前端に連結する前輪伝達軸１４に伝えら
れて、ユニバーサルジョイント等を介して前輪側のデフ
装置６６ａに入力され、フロントアクスルケース内の車
軸、伝達歯車等を介して前輪１が駆動される。

【００２７】次に本発明の四輪駆動・前輪増速駆動切換
機構７９について説明する。四輪駆動・前輪増速駆動切
換機構７９により、四輪駆動状態での走行時に、自動切
換モードとしたときには、前輪１の切れ角より車体の旋
回操作が検出され、設定角度以上前輪１がきられると、
後輪２の周速度よりも前輪１の周速度を増速する前輪増
速駆動状態に自動的に切り換えられて、車体が速やかに
旋回できるように制御される。

【００２８】前記前輪駆動出力軸３０は前記ミッション
ケース９の前下部に、出力軸２３や主変速軸２４やＰＴ
Ｏ軸１５等と平行に前後方向にベアリングを介して回転
自在に支持され、前輪駆動出力軸３０の前端はミッショ
ンケース９より前方に突出されている。

【００２９】図１０に示す如く、前輪駆動出力軸３０上
には標準駆動入力歯車５０及び増速駆動入力歯車６０が
それぞれベアリングを介して遊嵌され、これらの歯車５
０・６０の間にシリンダ８０が前輪駆動出力軸３０に固
設されている。該シリンダ８０には、標準駆動入力歯車
５０側及び増速駆動入力歯車６０側に四駆クラッチピス
トン８１及び増速クラッチピストン８２の二個のシリン
ダピストンが摺動可能に内挿されている。

【００３０】前記四駆クラッチピストン８１及び増速ク
ラッチピストン８２とシリンダ８０に設けられたバネ受
けの間には、弾性係数の異なる弾性体して、バネ荷重特
性の異なるバネ８３・８４が介装されている。本実施例
では径の異なるバネ８３・８４を採用して、四駆クラッ
チピストン８１及び増速クラッチピストン８２はいずれ
も、シリンダ８０の前後略中央に形成された仕切壁８０
ｅ側へ押圧されるよう付勢されるが、四駆クラッチピス
トン８１より、増速クラッチピストン８２がより強く仕
切壁８０ｅへ押圧されるようにしている。

【００３１】標準駆動入力歯車５０と、四駆クラッチピ
ストン８１の内周部であって標準駆動入力歯車５０が対
向する面にはそれぞれ咬合体となるクラッチ爪５０ｂ・
８１ａが形成されて爪式クラッチが設けられ、前記バネ
８３の付勢力によりクラッチ爪５０ｂ・８１ａが咬合す
るように構成している。さらに、四駆クラッチピストン
８１の外周部に形成されたクラッチ爪８１ｂと、シリン
ダ８０に形成されたクラッチ爪８０ａが咬合している。
従って、四駆駆動状態では、副変速軸３５上の歯車１９
から標準駆動入力歯車５０に入力された動力は、標準駆
動入力歯車５０→四駆クラッチピストン８１→シリンダ
８０→前輪駆動出力軸３０という経路によって前輪駆動
系へ伝達され、前輪１は後輪２の周速と略同速となるよ
う回転駆動される。

【００３２】また、増速駆動入力歯車６０と、シリンダ
８０の内周部であって増速駆動入力歯車６０が対向する
側にはそれぞれ摩擦板６０ｂ・８０ｂが設けられ、増速
クラッチピストン８２の増速駆動入力歯車６０と対向す
る面には、摩擦板６０ｂ・８０ｂを押圧して摩擦力を発
生させる押圧体９８が設けられて、油圧式摩擦クラッチ
が形成されている。そして、前記バネ８４の付勢力によ
って、摩擦板６０ｂ・８０ｂ間に摩擦が生じない状態
に、増速クラッチピストン８２が付勢されている。

【００３３】そして、前輪増速駆動状態では、押圧体９
８が増速駆動入力歯車６０へ移動して、摩擦板６０ｂ・
８０ｂが押圧されれば、増速駆動入力歯車６０とシリン
ダ８０が連結されて、一体となって回転する。従って、
副変速軸３５上の歯車４９から増速駆動入力歯車６０に
入力された動力は、増速駆動入力歯車６０→シリンダ８
０→前輪駆動出力軸３０という経路によって前輪駆動系
へ伝達され、前輪１は後輪２の周よりも増速して回転駆
動される。

【００３４】次に、上述の如く構成した四輪駆動・前輪
増速駆動切換機構７９の四駆クラッチピストン８１と増
速クラッチピストン８２の制御について説明する。図１
０及び図１１に示す如く、前記前輪駆動出力軸３０内に
は、油圧ポンプ８６からの圧油が送られる油路３０ａ・
３０ｃが形成され、さらに、前記シリンダ８０に形成さ
れた仕切壁８０ｅには油路８０ｄが形成され、これらの
油路３０ａ・３０ｃ・８０ｄを介して、油圧ポンプ８６
からの作動油を四駆クラッチピストン８１の配設された
四駆側シリンダ室Ｈａに圧送できるようにしている。さ
らに、仕切壁８０ｅと、増速クラッチピストン８２に
は、四駆側シリンダ室Ｈａと、増速側シリンダ室Ｈｂと
を連通する油路８０ｃ・８２ａが形成されている。

【００３５】また、前輪駆動出力軸３０に穿設した油路
３０ａはミッションケース９上またはその前部に連設し
たクラッチハウジング７に付設した切換バルブ８５と接
続され、該切換バルブ８５は油圧ポンプ８６と接続され
ている。前記切換バルブ８５は電磁バルブより構成さ
れ、該切換バルブ８５を構成するソレノイド８５ｃは制
御装置１０１と接続されている。制御装置１０１よりソ
レノイド８５ｃに送信された信号により、切換バルブ８
５は、ＯＦＦ信号のとき四輪駆動側弁８５ｂに、また、
ＯＮ信号のとき増速駆動側弁８５ａに、切り換えられ
る。なお、上述の如く構成した切換バルブ８５では、該
切換バルブ８５を切換制御するソレノイド８５ｃと制御
装置１０１の間に構成される回路は、ＯＮとＯＦＦとを
切り換える一回路のみでよく、また、回路を構成する加
工コストが削減されて、コストの削減に寄与している。

【００３６】また、前記制御装置１０１には、前輪１の
ステアリング切れ角を検出するための切れ角センサ８９
が電気的に接続されている。該切れ角センサ８９は、前
輪１に設けられたキングピン８８に設けられている。な
お、切れ角センサ８９はステアリングハンドル１０や、
ステアリング軸等に設けることもできる。

【００３７】そして、制御装置１０１には、自動切換モ
ードのＯＮ／ＯＦＦを切り換える切換スイッチ１０２が
接続されている。切換スイッチ１０２は前記ステアリン
グハンドル１０または座席１１近傍に配置されて、走行
時や作業時等において操縦者が容易に操作できるように
している。前記自動切換モードがＯＮのときには、前輪
１の切れ角に基づいて、四輪駆動状態から自動的に前輪
増速駆動状態に、すなわち、切換バルブ８５を四輪駆動
側弁８５ｂから増速駆動側弁８５ａに切換制御される。
また、前輪１の切れ角に基づいて、前輪増速駆動状態か
ら自動的に四輪駆動状態に、すなわち、切換バルブ８５
を増速駆動側弁８５ａから四輪駆動側弁８５ｂに自動的
に切換制御される。そして、自動切換モードがＯＦＦの
ときには、四輪駆動状態が保持され、切換バルブ８５は
四輪駆動側弁８５ｂに固定される。

【００３８】次に、自動切換モード時の制御を図１２に
示すフローチャートを用いて説明する。制御装置１０１
は、切換スイッチ１０２からのＯＮ／ＯＦＦ信号によ
り、自動切換モードがＯＮとされる（１５０）と、切れ
角センサ８９からの情報による、前輪１の切れ角θと、
予め設定した切換角度βとを比較する（１５２）。自動
切換モードがＯＮのときには、常に切れ角θと切換角度
βの比較が行われるが、切換スイッチ１０２がＯＦＦと
なれば、その時点で自動切換制御は終了する（１５
１）。そして、切れ角θが切換角度β以上であれば、制
御装置１０１から、切換バルブ８５を増速駆動側弁８５
ａに切り換えるようソレノイド８５ｃにＯＮ信号が送信
される（１５４）。

【００３９】切換バルブ８５が、増速駆動側弁８５ａに
切り換われば、油圧ポンプ８６から、油圧ポンプ８６→
油路３０ａ→油路３０ｃ→油路８０ｄ→四駆側シリンダ
室Ｈａ、という経路により作動油が四駆側シリンダ室Ｈ
ａに圧送される。これにより、四駆クラッチピストン８
１は、標準駆動入力歯車５０側へ摺動して、クラッチ爪
５０ｂ・８１ａの咬合が解除され、一旦、副変速軸３５
から前輪駆動出力軸３０への動力伝達が断絶される。さ
らに、油圧ポンプ８６からの作動油が、四駆側シリンダ
室Ｈａから、油路８０ｃ・８２ａを通じて、増速側シリ
ンダ室Ｈｂに送油されて、この圧力によりクラッチピス
トン８２が押圧体９８を介して摩擦板８０ｂ・６０ｂを
押圧して、摩擦板８０ｂ・６０ｂ間での摩擦力が発生
し、増速駆動入力歯車６０とシリンダ８０が一体的に回
動するようになる。従って、歯車４９→増速駆動入力歯
車６０→摩擦板６０ｂ・８０ｂ→シリンダ８０→前輪駆
動出力軸３０→前輪伝達軸１４等を介して前輪１に動力
が伝達されて、前輪増速駆動状態となる（１５５）。

【００４０】また、車両が旋回を終え、切れ角センサ８
９からの情報による、前輪１の切れ角θと、予め設定し
た切換角度βとを比較して（１５６）、切れ角θが切換
角度βより小さい値となれば、制御装置１０１から、切
換バルブ８５を四輪駆動側弁８５ｂに切り換えるようソ
レノイド８５ｃにＯＦＦ信号が送信される（１５７）。

【００４１】切換バルブ８５が、四輪駆動側弁８５ｂに
切り換われば、ドレンタンク８７に繋がる油路が開かれ
て油路全体の圧が低くなることによって、四駆側シリン
ダ室Ｈａ及び増速側シリンダ室Ｈｂの圧が低くなり、ク
ラッチピストン８２による摩擦板８０ｂ・６０ｂの押圧
が解除されるとともに、バネ８３による付勢により四駆
クラッチピストン８１が摺動して、四輪クラッチピスト
ン８１と標準駆動入力歯車５０のクラッチ爪８１ａ・５
０ｂが咬合し、四輪駆動状態となる（１５８）。

【００４２】上述の如く構成された、四輪駆動・前輪増
速駆動切換機構７９では、エンジン５が停止して、油圧
ポンプ８６から作動油が送られない状態となっても、四
駆クラッチピストン８１のクラッチ爪８１ａと、標準駆
動入力歯車５０のクラッチ爪５０ｂが咬合を保持するた
め、後輪デフ装置６６ｂから副変速軸３５に作用する制
動力により、前輪駆動出力軸３０にも制動力が働き、前
輪１が自由に回転するような状態が発生しないため、制
動力を保持できる。

【００４３】また、四輪駆動状態においては、作動油が
ドレンタンク８７に戻されて圧が発生せず、また、爪式
クラッチにより、四輪駆動状態を保持するため、油圧式
のクラッチを採用するときと比較して馬力のロスが低減
される。油温の上昇に繋がる馬力のロスが低減されるた
め、油量を増やしたり、オイルクーラーを装備したりす
ることによって、油温の上昇を抑制する必要がない。

【００４４】なお、前記制御装置１０１には、左右のブ
レーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結状態を検出する連結
検出センサ１０３が電気的に接続されており、左右のブ
レーキペダル１７Ｌ・１７Ｒが連結されている状態で
は、切換スイッチ１０２がＯＮとなって、自動切換モー
ドであっても、四輪駆動状態を保持し、前輪増速駆動状
態とはならないように制御されている（１５３）。

【００４５】従来、左右の車輪を個々に制動させること
が可能とされた二ペダル式のブレーキペダル１７を採用
した車両では、作業時には左右のブレーキペダル１７Ｌ
・１７Ｒの連結を解除し、路上走行時やトラックへの積
み卸し作業の際には左右のブレーキペダル１７Ｌ・１７
Ｒを連結させるが、これらの連結又は連結解除作業は手
動により行われていた。高速での路上走行時に、左右の
ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結忘れにより連結解
除された状態であれば、急ブレーキを作動させると転倒
する恐れがある。そこで、左右のブレーキペダル１７Ｌ
・１７Ｒを自動的に連結又は連結解除するようにして、
連結忘れの生じることのないようにしている。

【００４６】図１３及び図１４に示す如く、左右のブレ
ーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの裏面には連結板１１０を挿
脱可能な連結板受け１１１Ｌ・１１１Ｒが一体的に形成
されている。そして、左右のブレーキペダル１７Ｌ・１
７Ｒを連結するための連結板１１０は、その上部がアク
チュエータ１１２に連結されている。本実施例では、ア
クチュエータ１１２を電動シリンダ１１３とし、該電動
シリンダ１１３により伸縮駆動される伸縮アーム１１４
の下端に連結板１１０が固定されている。該電動シリン
ダ１１３は先端にブレーキペダル１７Ｌを設けたペダル
アーム１１５に固定されている。そして、伸縮アーム１
１４が伸縮駆動されることにより、連結板１１０がブレ
ーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結板受け１１１Ｌ・１１
１Ｒに挿脱されるよう構成されている。

【００４７】なお、前記伸縮アーム１１４の先端には、
連動板１１０を連結するための継手１１４ａが固設され
ている。該継手１１４ａは側面視Ｕ字状に形成されて、
該Ｕ字で連結板１１０を挟持してピン１１６を挿入する
ことにより継手１１４ａと連結板１１０を固定してい
る。但し、連結板１１０と継手１１４ａの固定はボルト
等によって行うこともできる。このように、連結板１１
０を伸縮アーム１１４より簡易に脱着できるようにし
て、電動シリンダ１１３が故障した際には手動で左右の
ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結又は連結解除を行
うことができるようにしている。

【００４８】そして、連結板受け１１１Ｌ・１１１Ｒを
ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの裏面に形成し、ブレー
キペダル１７Ｌ・１７Ｒの裏側において連結又は連結解
除動作が行われることにより、操縦者はブレーキペダル
１７Ｌ・１７Ｒの状態を目視にて確認することができ、
ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの操作ミスの発生を抑制
することができる。

【００４９】また、前記連結板１１０を回動式として、
連結板１１０を駆動するアクチュエータ１１２を電動モ
ータ１２１とすることもできる。図１５に示す如く、連
結板１１０が左右一側のブレーキペダル１７Ｌ（１７
Ｒ）の裏面に枢結され、該枢結部分に連結板１１０の回
動位置を検出するセンサ１２２と、連結板１１０の回動
操作を行う電動モータ１２１が設けられている。また、
他側のブレーキペダル１７Ｒ（１７Ｌ）の裏面には、連
結板受け１２３が形成されている。そして、電動モータ
１２１の動力により連結板１１０を回転駆動されて連結
板受け１２３に挿脱され、ブレーキペダル１７Ｌ・１７
Ｒの連結又は連結解除動作が行われる。

【００５０】なお、前記ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒ
の連結又は連結解除作業は、車速に対応して行われる。
すなわち、車速に応じて自動的に左右のブレーキペダル
１７Ｌ・１７Ｒの連結又は連結解除動作が行われるので
ある。以下に、図１６及び図１７を用いて、ブレーキペ
ダル１７Ｌ・１７Ｒの連結又は連結解除の自動切換モー
ドにおいて、左右のブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連
結が解除された状態から始まる制御を説明する。

【００５１】まず、車両の変速操作を行う主変速レバー
７７や副変速レバー７３等の操作レバーに設けられた回
動位置検出センサ７７ａ・７３ａからこれらの操作レバ
ーの操作位置を検出し、また、エンジン５の出力軸２２
に設けられた回転数検出センサ１１８からエンジン５の
回転数を検出し（１６０）、これらの情報が制御装置１
０１に伝達される。制御装置１０１では、操作レバーの
操作位置とエンジン５の回転数から車速Ｖを算出する
（１６１）。なお、車速Ｖは後輪２の駆動軸の回転数を
検出することにより算出するよう構成することもでき
る。

【００５２】上述の如く算出された車速Ｖと、予め設定
された、ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結と連結解
除動作を行う切換速度αとを比較して（１６２）、車速
Ｖが切換速度α以下であれば、ブレーキペダル１７Ｌ・
１７Ｒの連結が解除された状態が保持される。そして、
車速Ｖが切換速度より大きければ、制御装置１０１はブ
レーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結動作を行うようアク
チュエータ１１２に信号を送信する（１６３）。本実施
例では制御装置１０１より送信された電気的信号により
電磁バルブの開閉操作が行われ、電動シリンダ１１３の
伸縮アーム１１４の伸長駆動が行われ、左右のブレーキ
ペダル１７Ｌ・１７Ｒが連結される（１６４）。

【００５３】このようにして、ブレーキペダル１７Ｌ・
１７Ｒの連結動作が行われれば、連結板受け１１１Ｌ・
１１１Ｒに設けられた連結検出センサ１０３により左右
のブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結状態を検出する
（１６５）。なお、連結板受け１１１Ｌ・１１１Ｒに設
けられた連結検出センサ１０３によるブレーキペダル１
７Ｌ・１７Ｒの連結状態の検出は常時行われており、制
御装置１０１では常にブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの
連結状態を検知することができるようにしている。例え
ば、ステアリングハンドル１０近傍に設けられたランプ
と制御装置１０１を電気的に連結して、ランプの点灯状
態によって操縦者が常にブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒ
の連結状態を確認できるように構成することもできる。
そして、ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結動作が行
われたにもかかわらず、ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒ
が連結されていなければ、警告灯１２４を点灯して、操
縦者に注意を促すことができるようにしている（１６
６）。

【００５４】上述の如く、ブレーキペダル１７Ｌ・１７
Ｒが連結された状態において、車両の変速操作を行う主
変速レバー７７や副変速レバー７３等の変速操作レバー
に設けられた回動位置検出センサ７７ａ・７３ａから操
作レバーの操作位置を検出し、また、エンジン５の出力
軸２２に設けられた回転数検出センサ１１８からエンジ
ン５の回転数を検出し（１６７）、これらの情報が制御
装置１０１に伝達される。制御装置１０１では、操作レ
バーの操作位置とエンジン５の回転数から車速Ｖを算出
される（１６８）。車速Ｖと、予め設定された、ブレー
キペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結と連結解除動作を行う切
換速度αとを比較して、車速Ｖが切換速度αより大きけ
れば、ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結が保持され
る。そして、車速Ｖが切換速度α以下であれば、制御装
置１０１はブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結解除動
作を行うようアクチュエータ１１２に信号を送信し（１
７０）、アクチュエータ１１２が作動して左右のブレー
キペダルの連結が解除される（１７１）。

【００５５】ブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結動作
の、手動切換モードと自動切換モードの切換はステアリ
ングハンドル１０近傍に配置された切換スイッチ１１９
により切換可能である。そして、手動切換モードのとき
には、ステアリングハンドル１０近傍に配置された連結
スイッチ１２０を操作することにより、ブレーキペダル
１７Ｌ・１７Ｒの連結又は連結解除を操作することがで
きる。連結スイッチ１２０は、制御装置１０１に電気的
に接続されており、連結スイッチ１２０のＯＮ・ＯＦＦ
が制御装置１０１に伝達され、連結スイッチ１２０がＯ
ＦＦからＯＮに切り替われば、制御装置１０１はアクチ
ュエータ１１２にブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結
動作を行うよう信号を送信し、連結スイッチ１２０がＯ
ＮからＯＦＦに切り替われば、制御装置１０１はアクチ
ュエータ１１２にブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結
解除動作を行うよう信号を送信する。

【００５６】なお、手動切換モードにおいても、車両の
変速操作を行う主変速レバー７７等の操作レバーの操作
位置とエンジン５の回転数から算出された車速が切換速
度より大きくなれば、制御装置１０１はアクチュエータ
１１２にブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒの連結動作を行
うよう信号を送信する。このようにして、手動切換モー
ド・自動切換モードに関わらず、車速が切換速度αより
大きくなれば常にブレーキペダル１７Ｌ・１７Ｒが連結
された状態となるように制御される。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。

【００５８】即ち、請求項１に示す如く、前輪への駆動
出力軸である前輪駆動出力軸への動力伝達状態を、前輪
を後輪の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪
を後輪の周速よりも増速して駆動する前輪増速速駆動状
態に切換可能とした走行車両において、前記前輪駆動出
力軸上に切換クラッチを設け、該切換クラッチを二つの
摺動体を順次摺動させるとともに、一方の摺動体の摺動
により四輪駆動状態を解除し、続いて他方の摺動体によ
り前輪増速速駆動状態に切り換えるように構成したの
で、エンジンが停止しても、前輪駆動出力軸への伝動系
が途切れることなく前輪への制動力を保持することがで
きる。

【００５９】請求項２に示す如く、請求項１に記載の四
輪駆動・前輪増速駆動切換機構において、前記切換クラ
ッチを、前記前輪駆動出力軸と一体的に回動するシリン
ダと、該シリンダに収納される摺動体となる二個のクラ
ッチピストンと、該クラッチピストンを付勢する弾性体
等で構成し、一方のクラッチピストンと標準駆動入力歯
車との間に爪式クラッチを設け、他方のクラッチピスト
ンと増速駆動入力歯車との間に摩擦式クラッチを設けた
ので、エンジンが停止しても、前輪駆動出力軸への伝動
系が途切れることなく前輪への制動力を保持することが
できる。また、爪式クラッチを用いることで馬力のロス
を低減させることができる。

【００６０】請求項３に示す如く、請求項２に記載の四
輪駆動・前輪増速駆動切換機構において、前記爪式クラ
ッチは弾性体にて咬合するよう常時付勢されているの
で、エンジンが停止しても、前輪駆動出力軸への伝動系
が途切れることなく前輪への制動力を保持することがで
きる。

【００６１】請求項４に示す如く、請求項２又は請求項
３に記載の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構において、
前記切換クラッチを油圧作動式とし、シリンダ内に二つ
のシリンダ室を形成して互いに連通し、標準駆動入力歯
車側のシリンダ室に圧油を供給するので、クラッチの咬
合状態を切り換えるバルブの制御回路がＯＮ／ＯＦＦの
一回路で構成でき、コストの削減に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るトラクタの全体的な構成
を示した側面図。

【図２】同じく平面図。

【図３】動力伝達構成を示したスケルトン図。

【図４】動力伝達構成を示すミッションケースの断面展
開図。

【図５】クラッチハウジングを示す前斜視図。

【図６】クラッチハウジングの構造を示す断面図。

【図７】クラッチハウジングを示す後斜視図。

【図８】副変速レバー非操作時のガイド機構を示す説明
図。

【図９】副変速レバー操作時のガイド機構を示す説明
図。

【図１０】本発明の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構を
示すミッションケース下部の側面断面図。

【図１１】四輪駆動・前輪増速駆動切換機構の拡大図。

【図１２】四輪駆動・前輪増速駆動切換機構の制御を示
すフローチャート図。

【図１３】ブレーキペダルの連結機構を示すブレーキペ
ダルの正面図。

【図１４】同じく側面図。

【図１５】ブレーキペダルの連結機構の別形態を示すブ
レーキペダルの背面図。

【図１６】ブレーキペダルの連結制御を示すブロック
図。

【図１７】ブレーキペダルの連結制御を示すフローチャ
ート図。

【符号の説明】

１前輪５エンジン３０前輪駆動出力軸５０標準駆動入力歯車５０ｂクラッチ爪６０増速駆動入力歯車６０ｂ摩擦板７９四輪駆動・前輪増速駆動切換機構８０シリンダ８０ａクラッチ爪８０ｂ摩擦板８１四駆クラッチピストン８１ａクラッチ爪８１ｂクラッチ爪８２増速クラッチピストン８３バネ（弾性体）８４バネ（弾性体）９８押圧体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部信行大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内 (72)発明者天谷智人大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内Ｆターム(参考） 3D043 AB12 AB17 EA16 EA18 EB14 3J057 AA04 AA09 BB01 BB04 EE01 FF03 FF07 FF10 FF11 FF14 FF17 GA12 GA26 HH05 JJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪への駆動出力軸である前輪駆動出力
軸への動力伝達状態を、前輪を後輪の周速と略同速に駆
動する四輪駆動状態と、前輪を後輪の周速よりも増速し
て駆動する前輪増速速駆動状態に切換可能とした走行車
両において、前記前輪駆動出力軸上に切換クラッチを設
け、該切換クラッチを二つの摺動体を順次摺動させると
ともに、一方の摺動体の摺動により四輪駆動状態を解除
し、続いて他方の摺動体により前輪増速速駆動状態に切
り換えるように構成したことを特徴とする四輪駆動・前
輪増速駆動切換機構。
【請求項２】請求項１に記載の四輪駆動・前輪増速駆
動切換機構において、前記切換クラッチを、前記前輪駆
動出力軸と一体的に回動するシリンダと、該シリンダに
収納される摺動体となる二個のクラッチピストンと、該
クラッチピストンを付勢する弾性体等で構成し、一方の
クラッチピストンと標準駆動入力歯車との間に爪式クラ
ッチを設け、他方のクラッチピストンと増速駆動入力歯
車との間に摩擦式クラッチを設けたことを特徴とする四
輪駆動・前輪増速駆動切換機構。
【請求項３】請求項２に記載の四輪駆動・前輪増速駆
動切換機構において、前記爪式クラッチは弾性体にて咬
合するよう常時付勢されていることを特徴とする四輪駆
動・前輪増速駆動切換機構。
【請求項４】請求項２又は請求項３に記載の四輪駆動
・前輪増速駆動切換機構において、前記切換クラッチを
油圧作動式とし、シリンダ内に二つのシリンダ室を形成
して互いに連通し、標準駆動入力歯車側のシリンダ室に
圧油を供給することを特徴とする四輪駆動・前輪増速駆
動切換機構。