JP2562555B2 - 農用トラクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、操向自在な前輪への伝
動系に後輪駆動速度と略等しい駆動速度で伝動する標準
駆動状態と、後輪駆動速度より大きい駆動速度で伝動す
る増速駆動状態とに切換えるクラッチ式の前輪変速装置
を備えた農用トラクタに関する。 【０００２】 【従来の技術】農用トラクタの前輪を前述のように標準
駆動状態と増速駆動状態とに切換操作するクラッチ式の
前輪変速装置を備えた構造のものとして、従来では、 ［１］標準駆動系のクラッチと、増速駆動系のクラッチ
とを、ともに咬合式クラッチで構成したもの。（例えば
特開昭５６−６０７２８号公報） ［２］標準駆動系のクラッチと、増速駆動系のクラッチ
とを、ともに油圧式の摩擦クラッチで構成したもの。
（例えば特開昭５４−１２０１３８号公報）上記
［１］，［２］に示される技術が知られているが、これ
らの従来の技術には次のような問題があった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】即ち、前記［１］で示
した咬合式クラッチを用いた場合には、構造的には割合
に簡素なもので、高トルクを伝動効率良く伝達できる点
では有用なものであるが、その反面、この種の前輪増速
を行う構成の農用トラクタの前輪変速装置に咬合式クラ
ッチを用いたことによる特有の問題点がある。つまり、
農用トラクタの前輪のトレッド面には突起状のラグが多
数設けられている為に、前輪増速作用を用いての旋回時
には前輪の駆動力及び地面からの抵抗により、ラグが弾
性変形した状態で前輪の駆動力が地面に伝えられる。こ
れにより、旋回終了時に前輪が増速駆動状態から標準駆
動状態に切換わる途中の中立状態時には、弾性変形して
いたラグが元の形に戻ろうとして前輪を若干量だけ回転
させる。従って、旋回終了時に咬合式クラッチの咬合が
外れる際（前記中立状態に相当）に、前輪のラグの弾性
変形による前述のような逆駆動力によって、咬合式クラ
ッチの前輪側の咬合部が回転駆動されることになる。こ
れにより、咬合式クラッチにおける前輪側の咬合部の先
端とエンジン側の咬合部の先端とが衝突し合う、いわゆ
るギヤ鳴り現象が生じて、咬合部が破損する場合があ
る。更に、咬合式クラッチの場合はギヤとギヤの噛み合
いなので、標準駆動状態から増速駆動状態に切換わると
きに、増速ギヤの咬合により前輪が急速に増速されて小
回りをするからハンドルが取られてスムースなハンドル
操作ができず、運転車に不快感を与える。又、前記
［２］で示した油圧式の摩擦クラッチを両駆動系に用い
た構造のものでは、前述の咬合式クラッチを両駆動系に
用いた構造の場合のように、増速駆動状態から標準駆動
状態への切換に際してギヤ鳴りを招いたり、ギヤの係脱
を伴うためにクラッチの断続操作そのものの不円滑さを
招き易い、などという虞れがない点で有利であるが、コ
スト高となり易いものであり、そのうえ、所要伝達トル
クに見あう多数の摩擦板や油圧操作機構の配設のため
に、割合に大きな配設用スペースを確保する必要があっ
た。摩擦クラッチを用いるのに、上記のような油圧式の
ものを用いずに、手動操作式のもので構成することによ
り、この装置のコストダウンを図ることも考えられなく
はないが、この場合には、農用トラクタが、その作業時
に充分なトルク伝達が可能であるように摩擦板の押圧付
勢力を大きく設定しなければならないものであることか
ら、クラッチの入り切りに大きな操作力を要し、重くて
扱い難くなるという別の問題を生じる。又、摩擦板を用
いることには変わりがないので、やはり、大きな配設用
スペースを要するものであった。更に、この種の摩擦ク
ラッチの、手動式、駆動式の共通する問題点として、所
要伝達トルクを得るために充分な摩擦面積を確保する必
要があって、咬合式クラッチに比べて大型となり易く、
比較的犬きな配設スペースを要し、又、咬合式クラッチ
よりは部品点数も多く、コスト高となり易いものであっ
た。本発明は、前述のように前輪を標準駆動状態と増速
駆動状態とに切換操作自在に構成するにあたり、全体と
して、配設スペースが少なく、かつ構造簡単で、低コス
トで製作できるものでありながら、農用トラクタとして
の作業時に充分なトルクを伝達でき、かつ、前記前輪変
速の切換えが操向操作時に自動的に行われるとともに、
ステアリング操作に対してショックがなくスムースなス
テアリング操作ができ、しかも、油圧系の故障時におい
ても四輪駆動が行えるようにした農用トラクタを提供す
ることにその目的がある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた本発明の技術手段は、操向自在な前輪への伝動
系に後輪駆動速度と略等しい駆動速度で伝動する標準駆
動状態と、後輪駆動速度より大きい駆動速度で伝動する
増速駆動状態とに切換えるクラッチ式の前輪変速装置を
備えた農用トラクタにおいて、機体の操向操作に伴って
標準駆動状態から増速駆動状態に切換える連係手段を設
けるとともに、前記前輪変速装置の標準駆動系のクラッ
チを咬合式クラッチに構成し、増速駆動系のクラッチを
摩擦クラッチに構成し、かつ、前記両クラッチは、前記
増速駆動系の摩擦クラッチが切り側へ付勢され、標準駆
動系の咬合式クラッチが入り側へ付勢されるように、付
勢手段によって付勢されていることであり、その技術手
段を講じたことによる作用ならびに効果は次の通りであ
る。 【０００５】 【作用】（ａ）運転車が畦際などで操向操作をすると、
前輪の駆動速度が後輪の駆動速度と略等しい駆動速度で
伝動する標準駆動状態から前輪の駆動速度が後輪駆動速
度より大きい駆動速度で伝動する増速駆動状態に自動的
に切換わる。そして、農用トラクタにおいて、前輪を増
速駆動状態に変速操作する必要が生じるのは、圃場作業
においては畦際で小回転半径で方向転換を行う場合であ
るが、このような場合は作業機を使用していないので、
農用トラクタとしては大きな作業負荷が作用することは
ない。つまり、農用トラクタが、耕耘作業やトレンチャ
ー作業などの高負荷作業を行うときは、機体の急旋回は
行わない直進状態または緩旋回状態であるので、前輪は
標準駆動系の咬合式クラッチを介して駆動され、高トル
クが伝達可能な状態にある。そして、この場合は、伝達
トルクは高くても、機体の走行速度はきわめて低速であ
るため、咬合クラッチの入り切りによるショックは割合
に少ない。従って、この標準駆動系のクラッチとして
は、低コストで、かつ、配設スペースも少なく構成でき
る咬合クラッチを採用しても、クラッチ断続の際のショ
ック少なく用いることができる。 （ｂ）そして、前述のような畦際での急旋回時には、高
負荷作業を伴わないので、前輪に高トルクを伝達する必
要はなく、増速駆動系の摩擦クラッチを介して駆動され
る際に、その摩擦クラッチの面圧を、クラッチ操作の行
い難い強大なものに設定する必要がない。従って、増速
駆動系のクラッチとしては、摩擦クラッチを用いても、
増速駆動系での所要トルク自体が割合に小さいので、摩
擦クラッチの所要面積も割合に少なくて済み、この点
で、摩擦クラッチを採用するものでありながら、全体を
小型化して所要スペースの少ない構成とし易い。 （ｃ）前述の畦際での急旋回は、変速切換時点における
動力伝達面の滑りを許す摩擦クラッチによって行うの
で、入り切りに際してのショックの少ない円滑な変速が
行われ、またハンドルが取られることもないから不快感
もなくスムースに快適なハンドル操作ができる。 （ｄ）高トルクの必要な標準駆動系では咬合式クラッチ
を用いるものでありながら、前輪と後輪との駆動速度に
大きな差が生じる前輪増速を行うための増速駆動系では
摩擦クラッチを用いるため、旋回終了時に前述のような
前輪ラグの弾性復帰による逆駆動力が生じても、摩擦ク
ラッチにおいて一時的な滑りが生ずるだけであり、ギヤ
鳴り現象なしに逆駆動力が吸収される。 （ｅ）前記両クラッチは、前記増速駆動系の摩擦クラッ
チが切り側へ付勢され、標準駆動系の咬合式クラッチが
入り側へ付勢されるように、付勢手段によって付勢され
ているので、油圧系の故障などで摩擦クラッチの操作が
できない場合にも、付勢手段の付勢作用で標準駆動系の
咬合式クラッチは入り状態とすることができる。したが
って、前輪の増速は行えなくとも四輪駆動状態は現出す
ることができる。 【０００６】 【発明の効果】イ．前記ａ，ｂの作用から、構造的には
きわめて簡素なものである咬合式クラッチと、比較的小
型の摩擦クラッチとで、標準駆動系と増速駆動系との各
クラッチを、構造簡単に、かつ、低コストでしかも、全
体として配設スペースの少ない状態で構成できる。 ロ．前記ａ〜ｃの作用から、農用トラクタとしての作業
に必要な充分大きなトルクを伝達できながら、操向操作
に伴う前輪増速状態と標準状態との自動切換えのとき
に、クラッチ断続によるショック少なく用いることので
きる農用トラクタを得られた。 ハ．前記ｄの作用から、簡素な構成で前輪増速状態から
標準状態への切換えに際してのギヤ鳴りを避けられる。 ニ．油圧系に故障が生じても付勢手段の作用で前輪変速
装置を標準駆動状態にして、作業走行に必要な四輪駆動
での走行状態を確保することが可能となる。 【０００７】 【実施例】以下、図面に基いて本発明の実施例を説明す
る。図４に示すように、左右一対の操向型の前輪１，１
及び後輪２，２を各々駆動自在に支持した機体フレーム
３にエンジン４、主クラッチ５、ミッションケース６及
び操縦部７を搭載し、機体後部にロータリー耕耘装置等
の各種作業装置を昇降自在に連結するための上下に揺動
駆動自在なリフトアーム８及び作業装置に動力を伝達す
るＰＴＯ軸９を設けて四輪駆動型の農用トラクタを構成
している。 【０００８】次に農用トラクタの動力伝達系統及び前輪
変速装置１０について詳述すると、図３及び図４に示す
ように、エンジン４からの動力は主クラッチ５、動力伝
達軸１１を介してミッションケース６内の主変速装置
（図示せず）及び副変速装置１２に伝達され変速操作さ
れて後輪２，２を駆動すると共に、副変速装置１２のギ
ヤ１２ａから分岐した動力は前輪変速装置１０内の前輪
変速ミッション部１４に送られ変速操作されて、前輪出
力軸１５を介して前輪デフ機構１ａに送られて、前輪
１，１を駆動するように構成している。 【０００９】次に前記前輪変速ミッション部１４につい
て詳述すると、図１、図２、図３に示すように、副変速
装置１２のギヤ１２ａと咬合うギヤ１３ａを伝動軸１３
に固定し、この伝動軸１３に２種の出力ギヤ１６ａ，１
６ｂを固定している。更に、この出力ギヤ１６ａと咬合
う受動ギヤ１７ａを前輪出力軸１５に遊転外嵌し、出力
ギヤ１６ａと咬合う受動ギヤ１７ｂを前記前輪出力軸１
５に遊転外嵌されたクラッチケース１８ａに固定すると
共に、受動ギヤ１７ａとクラッチケース１８ａの間に後
述する摩擦クラッチ１８のピストン部材を兼ねるシフト
部材１９をスプライン構造にて前輪出力軸１５に一体回
動及び軸芯方向にスライド可能に取付けている。このシ
フト部材１９は受動ギヤ１７ａ側に係合部１９ａ、受動
ギヤ１７ｂ側にピストン部１９ｂを持ち、クラッチケー
ス１８ａとの間に多板式の摩擦クラッチ１８、シフト部
材１９と前記受動ギヤ１７ａとの間に咬合式クラッチ２
０を構成している。そして、このシフト部材１９は、前
記摩擦クラッチ１８を切り側へ付勢するとともに咬合式
クラッチ２０を入り側へ付勢するように、前輪出力軸１
５との間にバネ２４を介装して設けてあり、このバネ２
４が、前記増速駆動系の摩擦クラッチ１８を切り側へ付
勢するとともに標準駆動系の咬合式クラッチ２０を入り
側へ付勢する付勢手段を構成している。 【００１０】図１は前記バネ２４の付勢力によってシフ
ト部材１９の係合部１９ａと受動ギヤ１７ａの係合部１
７ｃとを咬合せて咬合式クラッチ２０が入り状態となっ
ている状態を示しており、動力は出力ギヤ１６ａ、受動
ギヤ１７ａ、シフト部材１９を介して前輪出力軸１５に
標準駆動状態で伝達される。前記シフト部材１９はシフ
ター２１及びレリーズワイヤ２２を介して人為操作具２
３の一例であるサイドブレーキペダル２３，２３と連動
連結されている。このレリーズワイヤ２２は、図１のよ
うに、アウターワイヤが一方のサイドブレーキペダル２
３に、インナーワイヤが他方のサイドブレーキペダル２
３に接続されており、片方のサイドブレーキペダル２３
のみを踏み操作するとインナーワイヤが引き操作されて
シフト部材１９が図２に示すように摩擦クラッチ１８側
へ移行する。そして、この移行したシフト部材１９にお
けるピストン部１９ｂの押圧作用によって摩擦クラッチ
１８が入り状態となり、動力は出力ギヤ１６ｂ、受動ギ
ヤ１７ｂ、摩擦クラッチ１８を介して前輪出力軸１５に
増速駆動状態で伝達される。 【００１１】以上のようにシフター２１、レリーズワイ
ヤ２２及びバネ２４により、シフト部材１９とサイドブ
レーキペダル２３，２３とを連動連結する連係手段が構
成されているのである。このようにしてサイドブレーキ
ペダル２３の片側を踏み操作して後輪２，２の片側を止
め、前輪１，１を増速駆動状態とすることによって、農
用トラクタを小回転半径で旋回させることができるので
ある。 【００１２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】 【図１】前輪変速装置を標準駆動側に操作している状態
を示す側面図 【図２】前輪変速装置を増速駆動側に操作している状態
を示す側面図 【図３】前輪変速装置及び副変速装置付近の概略平面図 【図４】農用トラクタの全体側面図 【符号の説明】 １ 前輪 １０ 前輪変速装置 １８ 摩擦クラッチ ２０ 咬合式クラッチ ２２ 連係手段 ２４ 付勢手段

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 操向自在な前輪（１），（１）への伝動系に後輪駆動速
   度と略等しい駆動速度で伝動する標準駆動状態と、後輪
   駆動速度より大きい駆動速度で伝動する増速駆動状態と
   に切換えるクラッチ式の前輪変速装置（１０）を備えた
   農用トラクタであって、 機体の操向操作に伴って標準駆動状態から増速駆動状態
   に切換える連係手段（２２）を設けるとともに、 前記前輪変速装置（１０）の標準駆動系のクラッチを咬
   合式クラッチ（２０）に構成し、増速駆動系のクラッチ
   を摩擦クラッチ（１８）に構成し、かつ、前記両クラッチ（１８），（２０）は、前記増速
   駆動系の摩擦クラッチ（１８）が切り側へ付勢され、標
   準駆動系の咬合式クラッチ（２０）が入り側へ付勢され
   るように、付勢手段（２４）によって付勢されている 農
   用トラクタ。