JP2010273614A - 乗用移植機 - Google Patents

Abstract

【課題】差動装置による差動を規制することのできる乗用移植機において、様々な走行状態に適用可能で、効率的な作業走行及び路上走行を行うことができる汎用性の高い乗用移植機を提供する。
【解決手段】左右一対の前後輪と、異なる速度で動力を分配伝動させる差動状態で左右の前輪に動力を分配伝動可能な差動装置と、ステアリング作動に連動して旋回内側のサイドクラッチを切断作動させる連係機構とを備え、差動装置の差動状態を制動力によって規制する規制機構４２を設けた乗用移植機において、上記制動力を発生させずに差動状態を規制しない路上走行用状態と、差動装置がデフロックされるように上記制動力を発生させるデフロック状態と、デフロック時よりも小さい制動力を発生させて差動状態を規制する作業走行用状態との少なくとも３つの状態に切換可能に前記規制機構４２を構成した。
【選択図】図５

Description

差動装置による差動を規制することのできる乗用移植機に関する。

左右一対の前輪及び後輪と、異なる速度で動力を分配伝動させる差動状態で左右の前輪に動力を分配伝動可能な差動装置と、左側の後輪への動力伝動を断続させる左側のサイドクラッチと、右側の後輪への動力伝動を断続させる右側のサイドクラッチと、ステアリング作動に連動して旋回内側のサイドクラッチを切断作動させる連係機構とを備え、差動装置の差動状態及び連係機構による左右のサイドクラッチの断続によって小回り旋回を可能にした乗用移植機が従来公知である。

このような構成の乗用移植機では、過重の低い側にトルクが分配される差動装置の特性により、左右の後輪の一方が圃場の泥濘にはまった場合に、そこから脱出せなくなる場合があるという通常車両と同様の欠点があり、この欠点を改善すべく、差動装置の差動状態を制動力によって規制する規制機構を設け走行性能を向上させた特許文献１に示す乗用移植機が公知になっている。

特許第４０８６４１６号公報

しかし、上記文献の乗用移植機は、デフロックによって差動状態の有無を切換えることにより、走行性能を向上させるように規制機構が構成されているため、泥濘等のある走行条件の悪い圃場等においてデフロックを行った場合いには車体を旋回させることが困難となる一方で、デフロックを解除した場合には、上記走行条件の悪い圃場において走行を続行することが困難な場合があり、種々の走行条件に適用して効率的な路上走行及び作業走行を行うという観点から課題が残るものとなっていた。
本発明は上記問題を解決し、異なる速度で動力を分配伝動させる差動状態で左右の前輪に動力を分配伝動可能な差動装置と、差動装置の差動状態を制動力によって規制する規制機構とを備えた乗用移植機において、様々な走行状態に適用可能で、効率的な作業走行及び路上走行を行うことができる汎用性の高い乗用移植機を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明の乗用移植機は、第１に左右一対の前輪１及び後輪２と、異なる速度で動力を分配伝動させる差動状態で左右の前輪１に動力を分配伝動可能な差動装置２３と、左側の後輪２への動力伝動を断続させる左側のサイドクラッチと、右側の後輪２への動力伝動を断続させる右側のサイドクラッチと、ステアリング作動に連動して旋回内側のサイドクラッチを切断作動させる連係機構３５とを備え、差動装置２３の差動状態を制動力によって規制する規制機構４２を設けた乗用移植機において、上記制動力を発生させずに差動状態を規制しない路上走行用状態と、差動装置２３がデフロックされるように上記制動力を発生させるデフロック状態と、デフロック時よりも小さい制動力を発生させて差動状態を規制する作業走行用状態との少なくとも３つの状態に切換可能に前記規制機構４２を構成したことを特徴としている。

第２に、変速操作具１２の変速切換操作に規制機構４２における上記路上走行用状態と作業走行用状態との切換を連動させる連動手段５２を設けたことを特徴としている。

以上のように構成される本発明の乗用移植機によれば、路上走行用状態と、デフロック状態と、作業走行用状態との切換を行うことにより、種々の走行条件に対応して効率的な作業走行及び路上走行を行うことが可能になり、汎用性が向上するという効果がある。

また、変速操作具の変速切換操作に規制機構における上記路上走行用状態と作業走行用状態との切換を連動させる連動手段を設けてなることにより、該変速切換操作に連動して路上走行用状態と作業走行用状態との切換が行われるため、操作が簡便になり、利便性が向上する他、状態切換のための操作具を別途設ける必要も無く、部品点数も減少して製造コストも低減するという効果がある。

本発明の乗用移植機を適用した乗用田植機の側面図である。 本発明の乗用移植機を適用した乗用田植機の平面図である。 本乗用田植機の動力伝動構成の要部を示すミッションケース内の展開図である。 （Ａ），（Ｂ）は、ミッションケース、リヤアクスルケース、及びリンク機構の平面図及び側面図である。 路上走行用状態から作業走行用状態に切換えられる際の規制機構及び連動機構の要部平面図である。 路上走行用状態からデフロック状態に切換えられる際の規制機構及び連動機構の要部平面図である。 他の実施形態に関して規制機構における路上走行用状態から作業走行用状態に切換える際の平面図である。 他の実施形態に関して規制機構における路上走行用状態からデフロック状態に切換える際の平面図である。 図７の規制機構の要部平面図である。

以下、図示する例に基づき、本発明の実施形態について説明する。
図１，２は、本発明の乗用移植機を適用した乗用田植機の側面図及び平面図である。前後輪１，２を備えた走行機体３は、前後方向中央に運転席４が設けられ、後方にリンク機構７を介して植付作業機６が昇降自在に連結されている。

植付作業機６は、背面側に苗を載置する苗載せ台を有し、アクチュエータである油圧シリンダーによって昇降駆動され、下端部に苗載せ台上の苗を掻き取って圃場に植え付ける植付部及び圃場を均すフロート８が複数設けられている。

運転席４には、オペレータが着座する座席９と、座席の前方に配置されたステアリングハンドル１１と、前後揺動により走行変速切換操作を行う後述の副変速レバー１２（変速操作具）と、ステアリングハンドル１１と座席９との間に形成された床面であるフロアステップに踏込み操作可能に設けられたデフロックペダル１３とが設置されている。

次に、図３及び４に基づき、本乗用田植機の動力伝動構成について説明する。
図３は、本乗用田植機の動力伝動構成の要部を示すミッションケース内の展開図である。エンジン動力は、油圧式無段階変速機であるＨＳＴ１６によって無段階変速された後、ミッション伝動軸となるＨＳＴのモータ軸１７を介してミッションケース１４内に入力される。

ミッションケース１４内に伝動された動力は、主クラッチ１８を介してミッション伝動軸１７に回転自在（遊転自在）に外装される筒状の入力軸１９に断続伝動される。入力軸１９の回転動力は、上述の植付作業機６側に伝動される一方で、副変速機構２１（走行変速機構）を介して走行伝動軸２２に変速伝動される。走行伝動軸２２の動力は、差動装置２３により前輪１に伝動される一方で、プロペラシャフト３１を介して後輪への動力伝動用のリヤアクスルケース３２（図４参照）に伝動される。

上記副変速機構２１は、入力軸１９と一体回転するように入力軸１９の軸方向にスライド自在に支持された小径の低速入力ギヤ２３と、入力軸１９に回転自在に軸支された大径の高速入力ギヤ２４と、低速入力ギヤ２３を介した入力軸１９から高速入力ギヤ２４への動力伝動を断続する爪クラッチ２６と、入力軸１９に対して平行に配置された変速軸２７と、変速軸２７と一体回転して低速入力ギヤ２３と噛合い可能な低速出力ギヤ２８と、変速軸２７と一体回転して高速入力ギヤ２４と常時噛合う高速出力ギヤ２９とを備えている。

低速入力ギヤ２３を一方側（図示する例ではＨＳＴ側）にスライド移動させることにより、爪クラッチ２６が切作動して高速入力ギヤ２４側への動力伝動が切断されるとともに、変速軸２７に動力が低速伝動される。また、低速入力ギヤ２３を他方側（図示する例では主クラッチ１８側）にスライド移動させることにより、低速入力ギヤ２３と低速出力ギヤ２８との噛合いが解除されるとともに、爪クラッチ２６が入作動して高速入力ギヤ２４に入力軸１９の動力が伝動され、これに伴い変速軸２７に動力が高速伝動される。この変速軸２７の動力は、上述の走行伝動軸２２にギヤ伝動される。

すなわち、上述の副変速レバー１２の前後揺動によって、入力軸１９上における低速入力ギヤ２３のスライド移動を行い、これによって副変速機構２１の低速と高速の変速切換を行う。ちなみに、オペレータは、圃場において植付作業を行いながら本乗用田植機（車体）を走行させる際には、副変速装置を低速に切換える一方で、路上走行用の際には、副変速装置を高速に切換える。

図４（Ａ），（Ｂ）は、ミッションケース、リヤアクスルケース及びリンク機構の平面図及び側面図である。プロペラシャフト３１を介して入力された動力は、リヤアクスルケース３２内の左右に配置された一対のサイドクラッチ（図示しない）に伝動される。左側のサイドクラッチは、リヤアクスルケース３２上面左側に支持された操作アーム３３の前後揺動によって断続操作され、左側の後輪２への動力伝動を断続させる一方で、右側のサイドクラッチは、リヤアクスルケース３２上面右側に支持された操作アーム３３の前後揺動によって断続操作され、右側の後輪２への動力伝動を断続させる。

この左右の操作アーム３３は、リンク機構３５（連係機構）によって、ステアリングハンドル１１の操向操作（ステアリング作動）によって左右に水平揺動するピットマンアーム３４に連結されている。そして、このリンク機構３５は、操向操作によって車体が旋回する場合に、旋回内側（図示する例では、左側）のサイドクラッチを切断操作するとともに、旋回外側のサイドクラッチを接続操作するように構成されている。

次に図３，５及び６に基づき、差動装置２３の構成について説明する。差動装置２３は、従来公知のものであり、前輪１を駆動する左右方向の各ドライブシャフト４１と一体回転する一対のベベルギヤであるサイドギヤ３６と、両サイドギヤと常時噛合うベベルギヤであるセンタギヤ３７と、各サイドギヤ３６及びセンタギヤ３７を内部で回転自在に収容支持するデフケース３８（枠体）と、デフケース３８の外周に取付固定されたリングギヤ３９と、を備えている。

リングギヤ３９は、走行伝動軸２２と一体回転する伝動ギヤと常時噛合い、走行伝動軸２２の動力によって、デフケース３８をドライブシャフト４１の軸回りに回転駆動させる。このデフケース３８の回転に伴って、センタギヤ３７がドライブシャフトの軸回りに回転移動し、このセンタギヤ３７と常時噛合う左右のサイドギヤ３６に動力が分配伝動されて左右の前輪１が駆動される。この際、左右の前輪１の駆動速度は、上記構成により、各前輪１に掛かる負荷が高い程低速になり、低い程高速になる。

すなわち、本乗用田植機では、差動装置２３によって、左右の前輪１（ドライブシャフト４１）にその負荷に応じて異なる速度で動力を分配伝動できる差動状態に切換可能になる。ただし、この差動状態では、左右の一方側の前輪１が泥濘にはまって他方の車輪に対して極端に負荷が大きくなると、他方側の前輪１のみに動力が分配されて空転し、左右の前輪１による駆動力が得られず、泥濘から脱出せない場合があるため、この差動装置２３には、上記差動状態を規制する規制機構４２が設けられている。

図５は、路上走行用状態から作業走行用状態に切換えられる際の規制機構及び連動機構の要部平面図であり、図６は、路上走行用状態からデフロック状態に切換えられる際の規制機構及び連動機構の要部平面図である。規制機構は、デフケースを左右の一方側のドライブシャフト４１（図示する例では右側ドライブシャフト）に固定するための制動力を変化させることによって、差動状態を複数段階で規制する。

具体的には、制動力を発生させずに差動状態を規制しない路上走行用状態と、大きな制動力（デフロック用制動力）によりデフケース３８を該ドライブシャフト４１に完全に固定させることによって差動装置２３をデフロックさせるデフロック状態と、該デフロック状態時の制動力に比べて小さい制動力（半デフロック用制動力）によりデフケース３８を該ドライブシャフト４１に半固定することによって車体旋回が可能な状態で差動状態を規制する作業走行用状態（半デフロック状態）との内、何れか１つの状態に切換が可能に規制機構４２が構成されている。

ちなみに、作業走行用状態ではドライブシャフト４１がデフケース３８に連れ回り回転されて差動状態がある程度規制された状態になり、この作業走行用状態を利用することにより、泥濘等がある走行条件の悪い圃場でも、一方の車輪が空転する状態に陥り難くなり、左右の前輪１の駆動力を失うことなく左右前輪１の差動を現出し、スムーズに操行することが可能になる。

そして、規制機構４２は、上記機能を有するべく、上記一方側のドライブシャフト４１と一体回転するとともに該ドライブシャフト４１の軸方向にスライド移動可能な状態で該ドライブシャフト４１に外装されたリング状態の操作片４３と、該ドライブシャフト４１に回転自在に支持されて該ドライブシャフト４１の外周を覆う筒状のクラッチケース４４と、クラッチケース４４と操作片４３との間に形成された爪式の第１規制クラッチ４６と、クラッチケース４４内に収容されてクラッチケース４４とデフケース３８とを段階的に接続させるディスク式の第２規制クラッチ４７と、を備えている。

第１規制クラッチ４６はクラッチケース４４と操作片４３との間に介挿された第１圧縮スプリング４８によって切断側に弾性的に常時付勢されている。また、第２規制クラッチ４７はクラッチケースとデフケース３８との間に介挿された第２圧縮スプリング４９によって切断側に弾性的に常時付勢され一方で、第２規制クラッチ４７はクラッチケース４４内の圧縮スプリング等によりなる弾性部材５１の弾性力によって接続側に常時付勢され、クラッチケース４４に対して動力的に半接続状態になっている。

このため、操作片４３がクラッチケース４４側から離間した切断位置に変位している際には、第１規制クラッチ４６が切断され、上記制動力が０になるため、差動状態が規制されない上述の路上走行用状態になる。また、操作片４３がクラッチケース４４側である半接続位置に変位している際には、第１規制クラッチ４６が接続され、第２規制クラッチ４７が半接続状態になり、上記一方側のドライブシャフト４１がデフケース３８に半固定されるため、差動状態がある程度規制される上述の作業走行用状態になる。さらに、操作片４３がクラッチケース４４を押圧する接続位置に変位している際には、第１規制クラッチ４６が接続されるとともに、第２規制クラッチ４７も完全に接続状態にされ、上記一方側のドライブシャフト４１がデフケース３８に固定されるため、上述のデフロック状態になる。
仮に、左右の前輪１の付加の差が、前記弾性部材５１の弾性力によるブレーキ力を越えて一方の前輪１が空転した場合には、デフロックペダル１３を操作して斯かるデフロック状態とすることで左右前輪１の差動をなくして両前輪１の駆動力を得ることができる。

すなわち、本乗用田植機では、上記弾性部材５１によって半デフロック用制動力を発生させ、上記弾性部材５１及び操作片４３による押圧力によってデフロック用制動力を発生させる構成になっており、この操作片４３における切断位置と半接続位置と接続位置との切換を、連動機構５２（連動手段）を介して、上述の副変速レバー１２及びデフロックペダル１３によって行う。

上記連動機構５２は、上記第１圧縮スプリング４８等の付勢力により操作片４３と常時当接した状態でドライブシャフト４１に沿って左右揺動される操作アーム５３と、背面視操作アームから左右両側に延設されて操作アーム５３と一体で上下揺動する中継アーム５４と、中継アーム５４の左右端部の一方側と副変速レバー１２の基端部とを連結する上下方向の変速側連結ロッド５６と、中継アーム５４の左右端部の他方側とデフロックペダル１３とを連結する左右方向のロック側連結ロッド５７とを備えている。

そして、副変速レバー１２を介して副変速を高速から低速に切換えた場合には、変速側連結ロッド５６及び中継アーム５４を介して、操作片４３を切断位置から接続位置にスライドさせるように揺動操作され、本乗用田植機を路上走行用状態から作業走行用状態に切換える（図５参照）。ちなみに、この際、デフロックペダル１３が作動しないように、ロック側連結ロッド５７と中継アーム５４とは中継アーム５４に穿設された長孔（融通機構）を介して連結されている。

また、デフロックペダル１３の踏込み操作を行った場合には、副変速レバー１２の前後揺動操作位置に関わらず、ロック側連結ロッド５７及び中継アーム５４を介して操作片４３を切断位置又は接続位置から押圧位置にスライドさせるように揺動操作され、本乗用田植機を路上走行状態又は作業走行状態からデフロック状態に切換える（図６参照）。ちなみに、この際、副変速レバー１２が作動しないように、変速側連結ロッド５６と中継アーム５４とは中継アーム５４に穿設された長孔（融通機構）を介して連結されている。

すなわち、規制機構４２は、副変速レバー１２による変速切換操作に路上走行用状態と作業走行用状態との切換を連動させるとともに、デフロックペダル１３の踏込み操作にデフロック状態への切換を連動させるように構成されている。

なお、副変速レバー１２により副変速機構２１が高速に切換えられた状態でのデフロックペダル１３の踏込み操作解除によって、上述の第１圧縮スプリング４８や第２圧縮スプリング４９の弾性力により、操作片４３が押圧位置から接続位置まで押戻される。また、デフロックペダル１３の踏込み操作解除時に副変速レバー１２による副変速機構２１の高速から低速へ変速切換操作を行うことによって、第１圧縮スプリング４８の付勢力により、操作片４３が接続位置から切断位置まで押戻される。そして、副変速レバー１２によって副変速機構２１が低速に切換られた状態で、デフロックペダル１３の踏込み操作解除を行うと、第１圧縮スプリング４８及び第２圧縮スプリング４９によって操作片４３が押圧位置から切断位置まで押戻される。

以上のように構成される本乗用田植機によれば、第２規制クラッチ４７がディスク式であり、デフロック時に設定トルク以上のトルクが掛かると、ディスク間に滑りが生じ、規制機構の破損が防止される。

次に、図７乃至９に基づき、規制機構４２の他の実施形態について上述の例と異なる点を説明する。図７は、他の実施形態に関して規制機構における路上走行用状態から作業走行用状態に切換える際の平面図であり、図８は、他の実施形態に関して規制機構における路上走行用状態からデフロック状態に切換える際の平面図であり、図９は、図７の規制機構の要部平面図である。

図示する規制機構４２は、上記一方側のドライブシャフト４１とに軸方向にスライド可能な状態で該ドライブシャフト４１に外装されたリング状の操作片４３と、該ドライブシャフト４１に一体回転するように支持されて該ドライブシャフト４１の外周を覆うクラッチケース４５と、クラッチケース４５内に収容されてクラッチケース４５とデフケース３８とを段階的に接続させるディスク式の規制クラッチ５８と、上記操作片４３とクラッチケース４５との間に介挿されて操作片４３をクラッチケース４５から離間する側に付勢する圧縮式の制動用スプリング５９と、クラッチケース４５に外装されて規制クラッチ５８を切断側に付勢する圧縮スプリングである切側弾性部材６１とを備えている。

操作片４３は、上述の場合と同様に、連動機構５２を介して、切断位置と、半接続位置と、接続位置との位置切換をされるように構成されており、操作片４３の該位置切換によって路上走行用状態と、作業走行用状態と、デフロック状態との切換が行われる。

具体的には、操作片４３を切断位置に切換えることにより、差動状態を規制する上述の制動力が略０になって、規制クラッチ５８が切断状態になり、路上走行用状態に切換えられる。

また、操作片４３を半接続位置に切換えることにより、差動状態を規制する上述の半デフロック用制動力が制動用スプリング５９の弾性力によって発生し、規制クラッチ５８が半接続状態になり、デフケース３８が上記一方側のドライブシャフト４１に半固定され、作業走行用状態に切換えられる。

さらに、操作片４３を接続位置に切換えることにより、差動状態を規制する上述のデフロック用制動力が制動用スプリング５９の弾性力によって発生し、規制クラッチ５８が接続状態になり、デフケース３８が上記一方側のドライブシャフト４１に固定され、デフロック状態に切換えられる。

１ 前輪
２ 後輪
２３ 差動装置
３５ リンク機構（連係機構）
４２ 規制機構
５２ 連動機構（連動手段）

Claims (2)

1. 左右一対の前輪（１）及び後輪（２）と、異なる速度で動力を分配伝動させる差動状態で左右の前輪（１）に動力を分配伝動可能な差動装置（２３）と、左側の後輪（２）への動力伝動を断続させる左側のサイドクラッチと、右側の後輪（２）への動力伝動を断続させる右側のサイドクラッチと、ステアリング作動に連動して旋回内側のサイドクラッチを切断作動させる連係機構（３５）とを備え、差動装置（２３）の差動状態を制動力によって規制する規制機構（４２）を設けた乗用移植機において、上記制動力を発生させずに差動状態を規制しない路上走行用状態と、差動装置（２３）がデフロックされるように上記制動力を発生させるデフロック状態と、デフロック時よりも小さい制動力を発生させて差動状態を規制する作業走行用状態との少なくとも３つの状態に切換可能に前記規制機構（４２）を構成した乗用移植機。
2. 変速操作具（１２）の変速切換操作に規制機構（４２）における上記路上走行用状態と作業走行用状態との切換を連動させる連動手段（５２）を設けてなる請求項１の乗用移植機。

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