JP2007284028A - 動力伝達機構の切替装置および不整地走行車 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で動力伝達機構の切り替えができる動力伝達機構の切替装置および不整地走行車を提供する。
【解決手段】 不整地走行車の動力伝達機構の切替装置であって、前記動力伝達機構の伝達動力を切り替える切替レバー52と、該切替レバー52に連結され、これを作動させる負圧アクチュエータモジュール60Aとを備える。
【選択図】 図３

Description

本願発明は、不整地走行車に関し、特に、不整地走行車の動力伝達機構に設けられ、該動力伝達機構の伝達動力を切り替える切替装置に関する。

不整地走行車（ATV、多用途車、作業車など）には、二輪駆動と四輪駆動との間で切り替え可能なものがある。このような切り替えを可能にするための機構は、エンジンの駆動力を各駆動輪に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトの回転を変速および／または方向変換し、対応する駆動輪に伝えるギヤアッシとの間の何れかの駆動経路位置に設けられ、たとえば、駆動経路を切断することによって対応する駆動輪の駆動を停止するように構成されている。

駆動経路の切断／接続は、その機構周囲を覆うケーシングの外部に突出するレバー機構によって操作される場合がある。このようなレバー機構は、電動装置あるいは油圧装置などにより操作される。

上記のようなレバー機構の操作を電動装置あるいは油圧装置でする場合には、比較的複雑なセンサ類、精密な制御が必要であり、コストが嵩む。
特開2004-187378号公報 特許第2955260号明細書

本願発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で動力伝達機構の切り替えができる動力伝達機構の切替装置および不整地走行車を提供することを目的とする。

本願発明に係る動力伝達機構の切替装置は、不整地走行車の動力伝達機構の切替装置であって、前記動力伝達機構の伝達動力を切り替える切替レバーと、該切替レバーに連結され、これを作動させる負圧アクチュエータモジュールとを備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、簡易な構成で動力伝達機構の伝達動力の切り替えができる。ここで、「動力伝達機構の伝達動力の切り替え」とは、伝達動力の係断、変速、方向変換などを含んでいる。

上記負圧アクチュエータモジュールは、前記不整地走行車のエンジンの吸気系に接続され、負圧を与えられて作動するように構成されることが可能である。かかる構成によれば、エンジンの吸気系が発生する負圧を利用することができ、特別な装置を別途設ける必要がない。

上記負圧アクチュエータモジュールは、前記エンジンとは非接触に配置されることが可能である。かかる構成によれば、エンジンが発生する熱が負圧アクチュエータモジュールに伝達され難く、負圧アクチュエータモジュールの熱損傷を抑制できる。

上記切替装置は、前記切替レバーに設けられ、該切替レバーを１つの切替位置側に付勢する付勢手段をさらに備えることが可能である。かかる構成によれば、負圧アクチュエータモジュールの非作動時に、切替レバーを上記１つの切替位置に常時位置させることができる。

上記切替レバーは、二輪駆動／四輪駆動を切り替えるレバーであり、上記付勢手段は、前記切替レバーを二輪駆動位置側に付勢するように構成することが可能である。かかる構成によれば、負圧アクチュエータモジュールの非作動時に、切替レバーを二輪駆動位置に常時位置させることができる。

本願発明によれば、簡易な構成で動力伝達機構の切り替えができる不整地走行車用の動力伝達機構の切替装置を提供することができる。

以下、本願発明に係る不整地走行車について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は、本願発明の実施の形態に係る動力伝達機構の切替装置を備えた不整地走行車を示す右前方からの斜視図である。図１において、不整地走行車10は、所謂「多用途車」あるいは「作業車」と呼ばれるものであるが、これに限定されるものではない。また、本実施の形態においては、四輪の車両を例示しているが、三輪の車両または五輪以上の車両であってもよい。

不整地走行車10は、前輪11と後輪12との間に搭乗者用のキャビン13cを有しており、キャビン13cには、２つのシート13が横方向に並設されている。２つのシート13の間には、小物入れを備えたコンソールボックス17が設けられ、その前部には、シフトレバー17Aが上方へ突出して設けられている。シート13の前には、搭乗者の足を載せる平坦なフロア14が設けられ、運転席側のシート13の前方には、図示しないアクセル、ブレーキペダルが設けられ、そして、その上方には、インストルメントパネル18Aが配置されている。

インストルメントパネル18Aの前方には、２つの前輪11の上方を覆うようにフード19が設けられている。フード19の後部左右両端からは、キャビン13cを規定するキャビンフレーム16が設けられ、シート13の背部まで延びている。このシート13背部上方には、シート13のヘッドレスト部13Bがキャビンフレーム16に固定されている。

キャビンフレーム16の後方には、２つの後輪12の上方を覆うように荷台15が設けられている。

図２は、図１に示した不整地走行車10の右側面図であり、その動力伝達機構の一例としての駆動系を透過して示してある。不整地走行車10のエンジンユニット20は、ほぼシート17の間であって（図３も参照）、シート17の下側、より具体的にはコンソールボックス17のほぼ真下の位置に配置された、所謂「センター・マウント式」となっている。

本実施の形態においては、エンジンユニット20は、前後方向に各気筒を配置したＶ型２気筒エンジンであり、その前面から延びる一方の排気管21は、エンジンユニット20の下側を通り、エンジンユニット20の後方へ延びている。後側の他方の排気管21は、そのまま後方へ延びている。これら２つの排気管21は、荷台15の下方に配設された消音マフラ22に結合されている。

エンジンユニット20は、ベルト式無段変速機（図３参照）などを含む変速装置25を一体に備えており、その前側の出力端には、フロントプロペラシャフト31の一端が結合されている。フロントプロペラシャフト31は、フロア14の下方を通って前方へ延びており、その他端は、フロントギヤアッシ30を介して前輪11に結合されている。一方、変速装置25の後側の出力端には、リヤプロペラシャフト41の一端が結合され、リヤプロペラシャフト41の後方へ延びる他端は、リヤギヤアッシ40を介して後輪12に結合されている。

図３は、図２に示した駆動系のより詳細な構成を示す右前方からの斜視図であり、不整地走行車10のフレーム構造と共に示してある。図３に示すように、本実施の形態において、不整地走行車10のフレーム構造は、主にキャビン13cの下半部を構成する中央フレーム群70Cと、その前方の前部フレーム群70Fと、後方の後部フレーム群70Rとを備えている。

中央フレーム群70Cは、その前半部が横方向の全体に亘ってフロア14（図１および図２を参照）を形成する底部を構成し、後半部には、互いに左右に離隔するシート支持フレーム712を備えている。シート支持フレーム712の上面には、それぞれシート13が座部で固定される。エンジンユニット20は、これら２つのシート支持フレーム712の間の位置に配設されている。

中央フレーム群70Cの前端部は、その左右両端部にそれぞれ立設された前側マスト702と、これら２つの前側マスト702の上端に架設された前側クロスメンバ704と、前側クロスメンバ704の左右両端部にそれぞれ立設された取付ブラケット706とを備えている。

一方、中央フレーム群70Cの後端部は、その左右両端部にそれぞれ立設された後側マスト708と、これら２つの後側マスト708の上端部に架設された後側クロスメンバ709と、２つの後側マスト708の上端にそれぞれ立設された取付ブラケット710とを備えている。

前後の取付ブラケット706，710には、キャビンフレーム16（図１および図２を参照）が取り付けられる。

前部フレーム群70Fは、中央フレーム群70Cの前端部に結合され、フロントギヤアッシ30を保持する底部を有し、該フロントギヤアッシ30を覆うようにフード支持フレーム722を備えている。フード支持フレーム722の上面にはフード19（図１および図２を参照）が固定される。

後部フレーム群70Rは、中央フレーム群70Cの後端部に結合され、リヤギヤアッシ31（図３においては図示を省略。図２を参照）を保持する底部を有し、該リヤギヤアッシ31を覆うように荷台支持フレーム742を備えている。荷台支持フレーム742の上面には荷台15（図１および図２を参照）が固定される。

図３および図４に示すように、フロントギヤアッシ30は、フロントプロペラシャフト31にユニバーサルジョイント31Aを介して結合され、ギヤケース30C内にディファレンシャルギヤ（図示せず）を備えている。該ディファレンシャルギヤの出力端であるドライブシャフト32は、それぞれ左右方向に延び、等速ジョイントなどを介して前輪11（図１および図２を参照）に結合されている。

リヤギヤアッシ31は、説明の簡略化のため、ここではより詳細な説明を省略する。

フロントギヤアッシ30は、ユニバーサルジョイント31Aに近い位置に、公知の技術を用いたクラッチ機構（図示せず）を内蔵している。このクラッチ機構を操作してフロントギヤアッシ30とフロントプロペラシャフト31との間の動力伝達を係断し、二輪駆動（後輪駆動）／四輪駆動を切り替える動力切替部50が、ギヤケース30Cから外部に突出して設けられている。

動力切替部50は、クラッチ機構の操作軸54に固定された切替レバー52と、該切替レバー52を二輪駆動位置側へ付勢する付勢部材としてのトーションスプリング53とを備えている。したがって、動力切替部50は、切替レバー52を外部から操作されないときには常時二輪駆動位置に維持されるようになっている。本実施の形態においては、切替レバー52を二輪駆動位置側へ付勢する付勢部材として、トーションスプリング53を使用しているが、同様の作用を発揮する任意の種類のスプリングを採用することが可能である。また、上記付勢部材は、スプリング以外の、たとえば、ゴム材料または高分子材料からなる弾性体であることも可能である。切替レバー52は、ケーブル51を介して、図３に示すように、動力切替部50を駆動する切替駆動部60に結合されている。このようなケーブル51により結合は、簡易な構成で、動力切替部50（あるいは切替レバー52）と切替駆動部60との連動を可能にする。

図５にその詳細な構成を示すように、切替駆動部60は、負圧アクチュエータモジュール60Aと、電磁ソレノイドバルブ64とを備えている。

負圧アクチュエータモジュール60Aは、ダイヤフラム作動式の空気アクチュエータであり、本実施の形態においては、汎用の負圧アクチュエータから、内蔵されるコイルスプリングを抜いたような構造となっている。したがって、汎用の負圧アクチュエータを流用することが可能であり、簡易な構成で当該負圧アクチュエータモジュール60Aを実現できる。負圧アクチュエータモジュール60Aは、密閉したケーシング61aの内部に懸架されたダイヤフラム611を備え、該ダイヤフラム611には、操作軸612が設けられ、ケーシング61aの外部に突出している。

操作軸612は、ほぼ箱状をなすブラケット62を貫通し、該ブラケット62の内部で、一端を切替レバー52に結合されたケーブル51の他端に結合している。

負圧アクチュエータモジュール60Aは、操作軸612が突出するのとは反対側に配管65を接続され、電磁ソレノイドバルブ64の吸込端に接続されている。電磁ソレノイドバルブ64の吐出端には、配管66が接続され、吐出のみを許容するチェックバルブ67を介して配管68に接続され、該配管68を通じてエンジンユニット20の吸気系に接続されている。好ましくは、図３に示すように、吸気ポートの直前位置に接続される。

電磁ソレノイドバルブ64は、コネクタ64Aを通じて図示しないスイッチなどに接続されており、手動でのオン／オフが可能となっている。オンとされている場合、電磁ソレノイドバルブ64は、内部のバルブを解放し、図５において白抜矢符で示すように、吸気端から吐出端（つまり、配管65から配管66）への空気の流れを許容する。

電磁ソレノイドバルブ64の吐出端は、エンジンユニット20の吸気系に接続されているので、エンジンユニット20の回転数が上がり、この吸気系が発生する負圧が大きくなると、負圧アクチュエータモジュール60Aの配管65を接続された側の内部空間が負圧になり、ダイヤフラム611を吸い付けるように作動する。これによって、操作軸612が黒塗矢符方向に動作し、ケーブル51を引き、図４に黒塗矢符で示すように、切替レバー52をトーションスプリング53の付勢力に抗して揺動させ、二輪駆動位置から四輪駆動位置に切り替える。

このように、本実施形態にかかる切替装置は、エンジン回転数に連動して二輪駆動位置から四輪駆動位置に切り替えるように自動的に作動し、しかもチェックバルブ67が介在しているので、吸気系の吸気脈動やエンジン回転数の若干の低下などを要因とする負圧変化あっても、さらには、さらには吸気の逆流を阻止して、確実な切替状態を維持することができる。

これとは反対に、電磁ソレノイドバルブ64をオフすることにより、電磁ソレノイドバルブ64の内部バルブを閉鎖し、代わりに内部バイパス通路を通じて、負圧アクチュエータモジュール60Aを作動させている負圧を大気開放する。これによって、ダイヤフラム611が自由な状態となる。

一方で、切替レバー52は、負圧アクチュエータモジュール60Aによるケーブル51を介した引張力を失うので、トーションスプリング53の付勢力によって四輪駆動位置から二輪駆動位置に戻る。

前述したように、切替レバー52側に配したトーションスプリング53により戻り動作をさせるように構成したのは、切替レバー52を含むトーションスプリング53が、ギヤケース30Cの外部に露出して設けられていることから、メンテナンスや交換が容易だからであり、また、ケーブル51が曲がらないように太くする必要や、ケーブル51を直線状に配置する必要などの制約がないからである。

なお、図３に戻って、切替駆動部60は、エンジンユニット20の近傍に、且つ、非接触に配設されている。エンジンユニット20の近傍に配置されるのは、配管65，66，67を短くでき、応答性が向上するからである。また、エンジンユニット20に非接触に配設されるのは、典型的には合成樹脂を含んでなるダイヤフラム611などが熱損傷を受けることを回避し、熱対策のための複雑な構成を回避するためである。

本開示は特定の実施の形態を含んでいるが、多様な変更が可能であるので、特定の実施の形態は限定された意味で考慮することはできない。本開示の主題は、ここで開示された様々な要素、特徴、機能、および／または特性の新規および非自明なコンビネーションおよびサブコンビネーションをすべて含んでいる。請求項は、新規且つ非自明であると見なされる、あるコンビネーションおよびサブコンビネーションを特に指し示している。特徴、機能、要素、および／または特性の他のコンビネーションおよびサブコンビネーションは、現在の請求項の補正あるいは、この出願または関連する出願中の新しい請求項の提示を通じて請求されることが可能である。そのような請求項は、元の請求項の範囲に対してより広く、より狭く、同等に、あるいは異なっても、本開示の主題内に含まれていると見なされる。

以上のように、本願発明に係る動力伝達機構の切替装置および不整地走行車は、簡易な構成で動力伝達機構の切り替えをすることが要求される用途に適用可能である。

本願発明の実施の形態に係る不整地走行車を示す右前方からの斜視図である。 図１に示した不整地走行車の動力伝達機構を透過して示す右側面図である。 図２に示した動力伝達機構の配置構成を、不整地走行車のフレーム構造と共に示す右前方からの斜視図である。 図３に示した動力伝達機構の切替装置の前部（動力切替部）の構成を示す右前方からの斜視図である。 図３に示した動力伝達機構の切替装置の後部（切替駆動部）の構成を示す一部断面図である。

符号の説明

10 不整地走行車
20 エンジンユニット
30 フロントギヤアッシ
31 フロントプロペラシャフト
40 フロントギヤアッシ
41 リヤプロペラシャフト
50 動力切替部
51 ケーブル
52 切替レバー
53 トーションスプリング53
60 切替駆動部
60A 負圧アクチュエータモジュール
611 ダイヤフラム

Claims (6)

1. 不整地走行車の動力伝達機構の切替装置であって、
   前記動力伝達機構の伝達動力を切り替える切替レバーと、
   該切替レバーに連結され、これを作動させる負圧アクチュエータモジュールと
   を備えることを特徴とする動力伝達機構の切替装置。
2. 前記負圧アクチュエータモジュールは、前記不整地走行車のエンジンの吸気系に接続され、負圧を与えられて作動するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達機構の切替装置。
3. 前記負圧アクチュエータモジュールは、前記エンジンとは非接触に配置されていることを特徴とする請求項２記載の動力伝達機構の切替装置。
4. 前記切替レバーに設けられ、該切替レバーを１つの切替位置側に付勢する付勢部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の動力伝達機構の切替装置。
5. 前記切替レバーは、二輪駆動／四輪駆動を切り替えるレバーであり、前記付勢部材は、前記切替レバーを二輪駆動位置側に付勢するように構成してあることを特徴とする請求項４記載の動力伝達機構の切替装置。
6. 上記請求項１乃至５のいずれかに記載の動力伝達機構の切替装置を備えることを特徴とする不整地走行車。

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