JP2833016B2 - 動力車両の走行伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、動力車両の走行伝動装置に関する。

〔従来の技術、および発明が解決しようとする課題〕

いわゆる四輪駆動式のトラクタにおいて、例えば一側
の後輪を制動して急旋回させる場合、他側の後輪の対地
走行速度は、後輪用デフ機構の作用でほぼ２倍速になる
が、前輪側が直進時と同じ駆動系で駆動されているため
後輪の変化後の速度に追従しえないため、前輪が直進時
の駆動経路により前輪抵抗となって前輪が駆動されてい
ないときよりも旋回半径が大きくなる。そこで従来は、
前輪を２倍速に増速されうる増速機構、或いは前輪の駆
動を中止されうる切替機構を折りこんでいた。しかし、
この形態のトラクタではこれらの機構の切替操作を旋回
の開始時と旋回後とに常時行なう必要があり手数を要し
煩わしいものであった。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、従来装置のこのような不具合を解消し、
加えて自動クラッチ機構の簡単化をはかるものであっ
て、次のような技術的手段を講じた。

即ち、左右一対の前後輪1,2の何れか一方を操舵輪と
し、この前後輪1,2間に位置して、これら前後輪1,2への
変速伝動機構３を内装した変速伝動ケースの一端側に、
該変速伝動機構３から伝動されて、前記左右の操舵輪間
に位置した操舵輪用デフ機構５に動力伝動する前後方向
の操舵輪駆動軸６を設けた動力車両の走行伝動装置にお
いて、前記変速伝動機構３と操舵輪駆動軸６との間に自
動クラッチ７を配設し、操舵輪への駆動伝動回転速度
が、操舵輪を操舵し旋回する際に前，後進何れの場合に
も、機体の対地速度に対し一定範囲以下に低下すること
で、操舵輪駆動軸６への伝動を自動的に伝動切する自動
クラッチ７を設け、さらにこの自動クラッチ７には当該
自動クラッチ７を接続状態に規制する規制機構８を設け
るものであって、上記自動クラッチ７は、入力側伝動軸
29に連動し摺動カム39によって軸方向に進退可能に設け
られ前記自動クラッチ７の摺動体40を摺動して従動体35
に一体化される従動体37とクラッチ係合させる構成とを
なし、上記規制機構８は上記摺動体40を強制摺動して上
記クラッチ係合させる構成としたことを特徴とする動力
車両への走行伝動装置の構成とする。

〔発明の作用及び効果〕

変速伝動ケース４内の変速伝動機構３は、左右の後輪
2,2に駆動力を伝動すると共に、自動クラッチ７、操舵
輪駆動軸６及び操舵輪用デフ機構５を介して左右の操舵
輪である前輪1,1にも駆動力を伝動する。

例えば一側の後輪２を制動して急旋回させる場合、他
側後輪２の対地走行速度が後輪用デフ機構の作用でほぼ
２倍速になると、自動クラッチ７によって自動的に操舵
輪駆動軸６への伝動が断たれ、つまり操舵輪である前輪
1,1は駆動されない転動状態となり後輪2,2による二輪駆
動状態になるため、四輪を駆動する場合よりも操舵輪で
ある前輪１が機体の進行速度に応じて自由に転動回転摺
るから、操舵輪の回転抵抗が増えず旋回半径を大きくす
ることがない。又旋回後、後輪2,2の対地走行速度が通
常速に復元すると、自動クラッチ７によって自動的に操
舵輪駆動軸６が駆動伝動され、つまり四輪駆動状態にな
る。

また、この自動クラッチ７にはクラッチ「切」を行な
わない規制機構８を備えているので、規制機構８の作動
により、クラッチ「切」が自動で行なえる状態からクラ
ッチ「切」をできない状態まで変更でき、圃場の状態に
応じて最善に変更することができ、簡単容易な操作状態
を保つことができる。

このような作用によって、二輪駆動を必要とする場
合、四輪駆動を必要とする場合共に相互の切替が自動的
に行なわれるため、前記課題のようにその都度切替操作
を行なう必要がなく、従って旋回や走行作業を適切かつ
容易にするものである。

更に、上記自動クラッチ７は、入力側伝動軸29に連動
し摺動カム39によって軸方向に進退可能に設けられ前記
自動クラッチ７の摺動体40を摺動して従動軸35に一体化
される従動体37とクラッチ係合させる構成となし、上記
規制機構８は上記摺動体40を強制摺動して上記クラッチ
係合させる構成としたものであるから、規制機構８の構
成を簡単化でき、狭いスペースであっても、コンパクト
に構成できる。

〔実施例〕

なお、図例において、車体の前部を形成するフレーム
11上に、後方に向けて突出する出力軸12を有した原動機
13を搭載し、この原動機13と該フレーム11との後端部と
には、該出力軸12から伝動される主クラッチ14と、この
主クラッチ14から伝動される伝動機構15とを内装した全
部伝動ケース16の前端部を取り付けている。また、この
前部伝動ケース16の後端部には、該伝動機構15からの伝
動を変速する変速伝動機構３を内装した変速伝動ケース
４の前端部を取り付け、さらにこの変速伝動ケース４の
後端部には、該変速伝動機構３から伝動される後輪用デ
フ機構17を内装した後部伝動ケース18を取り付けてい
る。また、この後部伝動ケース18の上側には、後上部に
向けて突出する左右一対のリフトアーム19,19を有し
て、これらのリフトアーム19,19のアクチュエータであ
る油圧シリンダー（図示せず。）を内装したシリンダー
ケース20を配設している。

前記フレーム11の下側には、センターピボットである
前後方向のピン21を有する支持体22を設け、この支持体
22のピン21で、後方に向けて突出する入力軸23と、この
入力軸23で伝送駆動される前輪１である操舵輪用デフ機
構５とこの操舵輪用デフ機構５から左右に伝動される左
右の伝動軸24,24とを内装した前アクスルケース25を揺
動自在に支承している。そして、この前アクスルケース
25の左右両端部には、操舵伝動機構26,26に介装された
操舵輪である前輪1,1を各々取り付けている。また、前
記後部伝動ケース18の左右両側には、前記後輪用デフ機
構17から伝動される伝動機構を内装した後アクスルケー
ス27,27を取り付け、該後アクスルケース27に突出端部
に非操舵輪である後輪2,2を各々取り付けている。

また、第１図で示すように、変速伝動ケース４の前壁
下部に設けられた軸受28には、前記変速伝動機構３の終
端伝動軸29前部を支承させ、この伝動軸29の前端部に
は、径大部の内周面前部にスプライン30を有する円筒部
31と、この円筒部31後端の立壁部32と、この立壁部32か
ら後方に向けて突出する径小部のボス部33とからなる自
動クラッチ７外装体の該ボス部33をスプライン係合して
いる。

また、前記伝動軸29の前端部に設けられた軸方向の軸
承部34には、従動軸35の後端部に設けた小径部を回転自
在に支承している。この従動軸35の後部周りには、フラ
ンジ状部の前面に放射方向に台形状の従動クラッチ小爪
36,36…を有した従動体37のボス部をスプライン係合
し、この従動体37前側の該従動軸35周りには、この従動
軸35に対して摺動及び回転自在の軸受38を設け、この軸
受38の外周面には、フランジ状部の後面に前記従動クラ
ッチ小爪36,36…に噛合する駆動クラッチ小爪36a,36a…
及び該フランジ状部の前面に両クラッチ小爪36,36aより
も大きい台形状の従動カム39,39…（第２図でも示
す。）を有した摺動体40のボス部を固着し、さらに、径
大部の前記円筒部31の内周に設けたスプライン30には、
後面部に従動カム39,39…に噛合する駆動カム39a,39a…
を有したリング状の駆動体41の径大外形部を止め輪によ
り一体的に固着している。また、前記円筒部31の立壁部
32と摺動体40のフランジ状部との間には、この摺動体40
を立壁部32から離れる方向に弾発付勢するスプリング42
を取り付けている。

また、前記前部伝動ケース167後壁のフランジ部43に
は、前記円筒部31のボス部33の外周面を支持する軸受44
を設け、該フランジ部43の前面には、前壁部に前記摺動
体40の挿通孔を有して該円筒部31の外周を覆う自動クラ
ッチ７のケース45を取り付けており、このケース45の挿
通孔には、該摺動体40の回転に対して一定の抵抗を付与
するシール体46を設けている。

前記ケース45の前壁部には、前記従動軸35の前部を支
承する軸受47を有したケース48を結合し、前記摺動体40
前側の該従動軸35に設けられたスプライン49上には、外
周面にボール50のほぼ半球部を嵌入させる前後二列の溝
51,51を有した規制機構８の係止体52をスプライン摺動
自在に設け、該二列の溝51,51間には、該従動軸35の後
進に基づく逆回転によって、ボール50で該係止体52を公
報摺動させる螺旋状溝51aを設け、この係止体52の外周
には、該ボール50を該従動軸35に対して直交する方向に
移動可能に支持した孔を有するリング体53を前後移動不
能に設け、このリング体53の外周面には、該ボール50を
溝51から離脱させうる内周面57と、前方摺動によって該
ボール50を溝51に嵌入させうる摺動案内面とを有した規
制体54を設け、又前記従動軸35の前端部と入力軸23の突
出部とは、前後両端部に自在軸継手55,55を有した前輪
伝動軸６で連結する。

次に作用について説明する。原動機13の出力軸12に伝
動される主クラッチ14は、伝動機構15、変速伝動機構
３、後輪用デフ機構17及び伝動ケース27,27内の伝動機
構を介して左右の後輪2,2に伝動する。

一方、変速伝送機器３の終端伝動軸29が第２図矢印
「イ」で示す方向に駆動回転すると、伝動軸29に係合し
た円筒部31のスプライン30、スプライン30に係合した駆
動体41の駆動カム39a,39a…も矢印「ロ」に駆動回転
し、摺動体40のフランジ状部前面に複数個設けている従
動カム39,39…を駆動カム39aのカム斜面により矢印
「ハ」方向に押圧移動する。摺動体40のフランジ状部前
面の駆動クラッチ小爪36a,36aも一体であるから矢印
「ハ」方向に移動し互いに噛み合っている従動クラッチ
小爪36を経て従動体37を駆動伝動する。従動体37のボス
部と従動軸35の後部にはスプライン係合しているから、
駆動力は、従動体37から従動軸35、自在軸継手55、操舵
輪駆動軸６及び自在継手55を介して前輪入力軸23に伝動
し、入力軸23から操舵輪デフ機構５、伝動軸24,24及び
操舵伝動機構26,26を介して左右の操舵輪である前輪1,1
に伝動する。

前述したような非走行時には停止しようとする側とな
る操舵輪である前輪1,1を、変速伝動機構３の終端伝動
軸29によって駆動する時の状態では、一方向の矢印
「ロ」方向に伝動軸29と一体回転している駆動体41の駆
動カム39a,39a…の駆動面に対して、ケース45に取り付
けられたシール体46の抵抗を受けながら抵抗の分遅れ勝
手に回転する摺動体40の従動カム39,39…の従動面が当
接し、駆動側のカム斜面の推力によってスプリング42に
抗し摺動体40を矢印「ハ」方向に摺動押圧しているた
め、摺動体40の後端フランジ状部に設けた駆動クラッチ
小爪36a,36a…と従動体37の従動クラッチ小爪36,36…と
の噛合が維持されて摺動体40から従動体37に駆動力が伝
動される（第２図）。

次に、この四輪駆動で走行の状態から、例えば動力車
両であるトラクタの旋回時に、旋回内輪側となる一側後
輪２を制動操作し、後輪用デフ機構17の作用で他側後輪
２の対地走行速度は２倍速になる。この時、操舵輪であ
る前輪1,1を変速伝動機構３の終端伝動軸29により固定
の変速比で接続していると、２倍の速さで旋回移動しよ
うとし、機体の対地走行速度に対し、前輪1,1の周速は
変わらないために機体前部（前輪）が抵抗となって旋回
半径が大きくなりがちとなる。

図例の自動クラッチ７は、この旋回時の操舵輪である
前輪1,1の周速の変化を追って自動的に動力伝動を切り
離し、駆動伝動の操舵輪を転動式の操舵輪とし機体の対
地走行移動速度に追従させることにより、前述した旋回
時に生じる欠点を解消するものである。

即ち、旋回時の後内輪制動により機体後部の進行速度
が略２倍程度速くなっていくと、当然機体前部に設けた
操舵輪である前輪1,1も機体が後輪に押された分、当初
の直進から旋回開始時点の駆動回転より速く廻される。
この操舵輪である前輪１を速く廻そうとする力は、伝動
接続されている前輪1,伝動軸24,操舵輪用デフ機構5,入
力軸23,操舵輪駆動軸６を経て、自動クラッチ７内の従
動軸35まで達し、従動軸35後部周りにスプライン係合し
ている従動体37を当初の直進から旋回開始時点の駆動回
転より速く（第２図破線の矢印「ニ」で示す。）廻すこ
とになる。また、四輪駆動で走行の当初の直進から旋回
開始時点においては、従動体37はフランジ状部の前面に
設けた従動クラッチ小爪36,36…を介して摺動体40の後
端フランジ状部の後面に設けた駆動クラッチ小爪36a,36
a…に噛合っており、この両クラッチ小爪36,36a…が第
２図で示すように矢印「ロ」の回転で噛み合っている間
は、操舵輪である前輪１によって、摺動体40までの部材
が廻されている。

このように、操舵輪である前輪1,1が後輪２によって
押し進められた機体の高車速に追従のため、速く廻され
る操舵輪である前輪1,1からの逆伝動によって、矢印
「ニ」で示すように摺動体40の従動カム39,39…が駆動
体41の駆動カム39aの速度矢印「ロ」よりも矢印「ニ」
へと速くなり、従動カム39の従動面が先行して駆動体41
の駆動カム39a,39a…の駆動面との間に間隙が生じてカ
ム斜面による推力がなくなり、スプリング42の押圧力に
よって摺動体42のフランジ状部が矢印「ホ」方向である
前方に押されて軸心方向に移動し、従動体37の従動クラ
ッチ小爪36,36…から摺動体40の駆動クラッチ小爪36a,3
6a…が第３図で示すように離脱することになる。このこ
とは、駆動伝動している操舵輪である前輪１の周速が後
輪２に押されたり別の原因により、機体が更に速く移動
するときには操舵輪である前輪1,1は駆動伝動を自ら断
ったフリーの状態として増速側には転動自由に回転する
（第３図）。

また、旋回後、後輪2,2の対地走行速度が通常に復元
すると、機体の走行側が元に戻り前輪1,1からの逆伝動
がなくなるため、前記と同じ作用によって両クラッチ小
爪36,36aが噛合し、前輪1,1は駆動伝動状態になる。

又規制体54を前方摺動させ、摺動内周面でボール50を
係止体52の溝51に嵌入させると（第１図）、両クラッチ
小爪36,36a…が噛合したまま摺動体40が摺動不能になっ
て自動クラッチ７の作動が停止されるため、前記伝動経
路によって従動軸35への伝動が維持される。又逆に規制
体54を後方摺動させ、ボール50が内周面57内の空間部に
溝51から離脱しうると、係止体52と共に摺動体40の前方
摺動が可能になる。

又さらに自動クラッチ７が作動可能な状態であって
も、後進に伴って従動軸35が前進時とは逆方向に回転す
ると、ボール50の螺旋状溝51aへの係合によって、係止
体52と共に摺動体40が強制的に後方摺動されて両クラッ
チ小爪36,36a…が噛合するため、従動軸35に伝動されて
四輪駆動状態になる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は側断面
図、第２図及び第３図は一部の側断面図、第４図は全体
の側面図。 図中、符号１は操舵用の前輪、２は後輪、３は変速伝動
機構、４は変速伝動ケース、５は操舵輪用デフ機構、６
は操舵輪駆動軸、７は自動クラッチ、８は規制機構、29
は伝動軸、35は従動軸、37は従動体、39は摺動カム、40
は摺動体を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右一対の前後輪1,2の何れか一方を操舵
   輪とし、この前後輪1,2間に位置して、これら前後輪1,2
   への変速伝動機構３を内装した変速伝動ケース４の一端
   側に、該変速伝動機構３から伝動されて、前記左右の操
   舵輪間に位置した操舵輪用デフ機構５の動力伝動する前
   後方向の操舵輪駆動軸６を設けた動力車両の走行伝動装
   置において、前記変速伝動機構３と操舵輪駆動軸６との
   間に自動クラッチ７を配設し、操舵輪への駆動伝動回転
   速度が、操舵輪を操舵し旋回する際に前，後進何れの場
   合にも、機体の対地走行速度に対し一定範囲以下に低下
   することで、操舵輪駆動軸６への伝動を自動的に伝動切
   する自動クラッチ７を設け、さらにこの自動クラッチ７
   には当該自動クラッチ７を接続状態に規制する規制機構
   ８を設けるものであって、上記自動クラッチ７は、入力
   側伝動軸29に連動し摺動カム38によって軸方向に進退可
   能に設けられ前記自動クラッチ７の摺動体40を摺動して
   従動軸35に一体化される従動体37とクラッチ係合させる
   構成となし、上記規制機構８は上記摺動体40を強制摺動
   して上記クラッチ係合させる構成としたことを特徴とす
   る動力車両の走行伝動装置。