JP2994953B2 - 乗用作業機における前輪変速クラッチ機構の連繋構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用田植機等の乗用作
業機における前輪変速クラッチ機構の連繋構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種乗用作業機のなかには、左右前輪間に機体旋回方
向に対応した一定の回転差を強制的に生じさせて円滑な
機体旋回を可能にする前輪変速クラッチ機構を備えると
共に、該前輪変速クラッチ機構を、機体旋回操作に連動
して自動的に変速作動すべく前輪操向機構に連繋したも
のがあるが、前輪変速クラッチ機構と前輪操向機構とを
単に連繋しただけでは、前輪変速クラッチ機構の変速シ
ョックがそのまま前輪操向機構に伝わって前輪操向の操
作性を著しく低下させる惧れがあるため、緩衝用弾機が
介設された連結ロッドを用いて前輪変速クラッチ機構と
前輪操向機構とを連繋することが提案される。しかる
に、前記連結ロッドを機体の底部に露出状に配設したも
のでは、大型化した連結ロッドが湿田走行における機体
底部の抵抗を増加させて湿田走行性を低下させる不都合
がある許りでなく、緩衝用弾機に泥土が付着したり小石
等が挟まって作動不良を生じる惧れがあり、しかも、連
結ロッドから前輪変速クラッチ機構に至る連繋経路には
多くの連結点が存在するため、各連結点のガタや摺動抵
抗に基づいて緩衝用弾機の付勢力が吸収されて変速作動
が不確実になる惧れもあった。そこで、図９〜図１２に
示す如く、連結ロッド４４を前後方向に配置して機体底
部の走行抵抗を低減させると共に、連結ロッド４４の連
結ピン５０を両持ち構造にして連結点のガタや摺動抵抗
を低減させることが考えられるが、緩衝用弾機が装着さ
れていない連結ロッドとの比較においては、湿田走行性
や作動の確実性が依然として劣るのが実状であった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる乗用作業
機における前輪変速クラッチ機構の連繋構造を提供する
ことを目的として創案されたものであって、中立位置を
介して二つの変速位置に変速作動可能な前輪変速クラッ
チ機構を、機体旋回操作に連動して自動的に変速作動す
べく、緩衝用弾機を介して前輪操向機構に連繋してなる
乗用作業機において、前記緩衝用弾機を、前輪変速クラ
ッチ機構のシフタ上に配設したことを特徴とするもので
ある。そして本発明は、この構成によって、湿田走行に
おける機体底部の抵抗を減少させて湿田走行性を向上さ
せると共に、緩衝用弾機への泥土の付着や小石等の挟み
込みに基づく作動不良を確実に防止し、さらには、緩衝
用弾機の付勢力を直接的に作用させて変速作動の確実性
を大いに向上させることができるようにしたものであ
る。

【０００４】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１は乗用田植機の走行機体であ
って、該走行機体１の前部に搭載されるエンジン２の動
力は、無段変速機構３を介してトランスミッションケー
ス４に入力された後、フロントアクスルケース５の左右
両端部に設けられる前輪６、リヤアクスルケース７の左
右両端部に設けられる後輪８、走行機体１の後部に連結
される植付作業部９等に分配状に伝動されることになる
が、これらの基本的な構成は従来通りである。

【０００５】１０は前記トランスミッションケース４の
入力軸であって、該入力軸１０に入力された動力は、入
力軸１０上に構成されるクラッチ機構１１を経た後、植
付変速機構１２を介して伝動連結される第一および第二
植付伝動軸１３、１４、該第二植付伝動軸１４の一端部
に構成されるトルクリミッタ１５、植付出力軸１６上に
構成される植付クラッチ機構１７等を経由して植付出力
軸１６に伝動される一方、走行変速機構１８を介して伝
動連結される第一および第二走行伝動軸１９、２０、後
述する差動装置２１のリングギヤ２１ａを介して伝動連
結される第三走行伝動軸２２等を経由して後輪出力軸２
３に伝動されるが、前記差動装置２１のリングギヤ２１
ａに入力された動力は、さらに差動装置２１の左右出力
軸２４Ｌ、２４Ｒから分配状に出力されて左右前輪６に
伝動されるようになっている。

【０００６】前記差動装置２１は、外周面に前記リング
ギヤ２１ａが一体的に固設される円筒ケース２１ｂ、該
円筒ケース２１ｂに径方向を向いて軸承されるピニオン
軸２１ｃ、該ピニオン軸２１ｃに回転自在に支持される
一対のピニオンギヤ（ベベルギヤ）２１ｄ、該一対のピ
ニオンギヤ２１ｄにそれぞれ同時噛合する左右一対のサ
イドギヤ（ベベルギヤ）２１ｅ等で構成されている。そ
して、機体直進時には、左右サイドギヤ２１ｅにそれぞ
れ一体回転自在に連結される左右の出力軸２４Ｌ、２４
Ｒを略等速で回転せしめる一方、機体旋回時には、左右
前輪６に作用する抵抗の相違に基づいて左右の出力軸２
４Ｌ、２４Ｒ間に旋回方向に対応した回転差を従動的に
生じさせることになるが、この差動装置２１は、トラン
スミッションケース４の左右中央位置ではなく、左右中
央位置から一側方に偏倚した一側部（本実施例では左側
部）に内装されている。そして、本実施例においては、
トランスミッションケース４の左側壁４ａに、軸受２
５、２６を介して前記円筒ケース２１ｂの一側端部を片
持ち状に支持するが、一方の軸受２５とリングギヤ２１
ａとを径方向にオーバーラップすべく配置して片持ち支
持による強度低下を回避するようになっている。

【０００７】さらに、２７は前記第二走行伝動軸２０と
差動装置２１の一方（本実施例では右側）の出力軸２４
Ｒとの間に介設された変速クラッチ機構であって、該変
速クラッチ機構２７は、右側出力軸２４Ｒに所定間隔を
存して自由回転自在に支持され、かつ第二走行伝動軸２
０側の伝動ギヤ２８、２９にそれぞれ常時噛合する一対
の伝動ギヤ３０、３１と、該伝動ギヤ３０、３１間で右
側出力軸２４Ｒにスプライン嵌合し、かつ伝動ギヤ３
０、３１の対向面に形成される噛合爪３０ａ、３１ａに
選択的に噛合可能な噛合爪３２ａを左右両側部に有する
爪クラッチ３２とを備えて構成されるものであるが、一
方の伝動ギヤ３０の減速比は、前記リングギヤ２１ａの
減速比よりも小さく設定される一方、他方の伝動ギヤ３
１の減速比は、リングギヤ２１ａの減速比よりも大きく
設定されている。即ち、変速クラッチ機構２７は、一対
の伝動ギヤ３０、３１に対する爪クラッチ３２の選択的
な噛合操作に基づいて右側出力軸２４Ｒの回転数を強制
的に増減すべく構成されている。そして、右側出力軸２
４Ｒを増速した場合には、差動装置２１の作用に基づい
て左側出力軸２４Ｌが減速されるため、左右出力軸２４
Ｌ、２４Ｒ間に左旋回に対応した一定の回転差を強制的
に生じさせる一方、右側出力軸２４Ｒを減速した場合に
は、差動装置２１の作用に基づいて左側出力軸２４Ｌが
増速されるため、左右出力軸２４Ｌ、２４Ｒ間に右旋回
に対応した一定の回転差を強制的に生じさせることがで
きるようになっている。

【０００８】ところで、前記変速クラッチ機構２７は、
トランスミッションケース４の左右中央位置から他側方
に偏倚した他側部（本実施例では右側部）に内装されて
いる。つまり、前述の如く差動装置２１を左側部に配置
して右側部にスペースを確保し、該確保したスペースに
変速クラッチ機構２７を配置しているが、さらに本実施
例では、一対の伝動ギヤ３０、３１を、第二走行伝動軸
２０に設けられる一対の変速ギヤ３３、３４に対して齟
齬状（互いに噛み合わないように重合した状態）に配置
すると共に、一方の変速ギヤ３３と右側出力軸２４Ｒと
の間の間隙を利用して爪クラッチ３２を配置しているた
め、空きスペースを有効利用して変速クラッチ機構２７
を極めて効率よくコンパクトに配置することができるよ
うになっている。

【０００９】３５は前記爪クラッチ３２に連動連結され
るシフタであって、該シフタ３５は、爪クラッチ３２の
溝部３２ｂに嵌合するシフタフォーク３６と、トランス
ミッションケース４の側壁に左右摺動自在に支持される
シフタ軸３７とを一体的に連結して構成されるものであ
るが、シフタ軸３７には、爪クラッチ３２の作動位置
（左旋回変速位置、中立位置、右旋回変速位置）に対応
する三本の位置決め溝３７ａが並列状に刻設される一
方、トランスミッションケース４の底部には、位置決め
用弾機３８の付勢力を受けて前記３本の位置決め溝３７
ａに択一的に嵌入する位置決めボール３９が内装されて
いる。このため爪クラッチ３２は、位置決め用弾機３８
の付勢力によって各作動位置に位置保持される一方、位
置決め用弾機３８の付勢力に勝る操作力を受けた場合に
は、位置決めボール３９が位置決め溝３７ａ間の山部３
７ｂを越えることに基づいて隣接の作動位置に移動する
ことになるが、爪クラッチ３２の噛合爪３２ａが伝動ギ
ヤ３０、３１の噛合爪３０ａ、３１ａに接触する段階で
は、位置決めボール３９が既に山部３７ｂを乗り越えて
いるため、前記接触位置まで達した爪クラッチ３２は、
位置決め用弾機３８の付勢力で噛合方向に移動するよう
になっている。

【００１０】また、４０はトランスミッションケース４
の外側面に一体的に組付けられるシフタケースであっ
て、該シフタケース４０は、トランスミッションケース
４から側方に突出するシフタ軸３７の先端側を覆うべく
設けられるものであるが、シフタケース４０の内部は、
連通孔４ｂを介してトランスミッションケース４内に連
通されるため、トランスミッションケース４内に注入さ
れる潤滑油がシフタケース４０の内部にも供給されるよ
うになっている。

【００１１】さらに、前記シフタケース４０の中間部に
は、上下を向く変速作動軸４１が回動自在に軸支される
が、シフタケース４０から突出する変速作動軸４１の下
端部には、作動アーム４１ａが一体的に設けられる一
方、シフタケース４０内に位置する変速作動軸４１の上
端部には、シフタ軸３７に連繋される作動フォーク４１
ｂが一体的に設けられており、このため作動アーム４１
ａの前後回動に伴ってシフタ軸３７が左右に移動し、延
ては爪クラッチ３２が切換え作動せしめられるようにな
っている。

【００１２】一方、４２はトランスミッションケース４
の底部前側に左右回動自在に設けられるピットマンアー
ムであって、該ピットマンアーム４２は、ハンドル４３
の操作に伴う左右回動で左右前輪６を操舵せしめるが、
ピットマンアーム４２の後端部には、連結ロッド４４を
介して前記作動アーム４１ａが連動連結されている。即
ち、前記変速クラッチ機構２７を、機体旋回操作に連動
して自動的に変速作動すべくピットマンアーム４２に連
繋しているが、本実施例の前輪操向機構は、トルクジェ
ネレータ４５を介設した所謂パワーステアリング機構に
構成されるため、変速クラッチ機構２７の変速ショック
が直接ハンドル４３に伝わることを確実に回避し、しか
も本実施例では、前記連結ロッド４４を可及的に前後を
向くように配置しているため、左右方向に連結ロッド４
４を配置した場合に比して湿田走行時の機体底部抵抗を
大いに軽減させることができるようになっている。

【００１３】さらに、４６は前記シフタケース４０に内
装される一対の緩衝用弾機であって、該一対の緩衝用弾
機４６は、前記作動フォーク４１ａを挟むようにシフタ
軸３７に外嵌装着される一対のカラー４７（フランジ部
４７ａ）と、所定間隔を存してシフタ軸３７に設けられ
る一対の固定ワッシャ４８との間にそれぞれ介装されて
いる。このため、ハンドル４３の旋回操作に基づいて作
動フォーク４１ｂが左右に変位した場合には、一方の緩
衝用弾機４６が圧縮しつつシフタ軸３７を押圧付勢し、
この付勢力が前記位置決め用弾機３８の付勢力を越えた
段階（本実施例では両緩衝用弾機４６の付勢力を同一に
設定しているため、ハンドル４３の切れ角が最大切れ角
の略半分に達した段階）でシフタ軸３７を左右旋回位置
に強制移動せしめることになり、一方、この状態でハン
ドル４３を直進復帰操作して作動フォーク４１ｂが逆方
向に変位した場合には、他方の緩衝用弾機４６が圧縮し
つつシフタ軸３７を中立位置側に向けて押圧付勢し、こ
の付勢力が位置決め用弾機３８の付勢力を越えた段階
（ハンドル４３の切れ角が最大切れ角の略半分に達した
段階）でシフタ軸３７を強制的に中立位置に復帰させる
ようになっている。

【００１４】ところで、前記一対のカラー４７は、前記
緩衝用弾機４６の付勢力に基づいてシフタ軸３７を強制
移動し得る正常時には固定ワッシャ４８に接当しないも
のであるが、変速クラッチ機構２７の作動抵抗が何らか
の理由で増大して緩衝用弾機４６の付勢力ではシフタ軸
３７を強制移動し得ない状態では、緩衝用弾機４６に代
って固定ワッシャ４８を押圧してシフタ軸３７を強制移
動せしめるようになっており、しかも緩衝用弾機４６が
圧縮限界に達する以前に固定ワッシャ４８に接当すべく
形成されるため、緩衝用弾機４６の過剰変形に基づく破
損や耐久性の低下を防止するようになっている。

【００１５】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、左右の前輪６間に機体旋回方向に対応した一定の
回転差を強制的に生じさせる変速クラッチ機構２７を設
け、変速クラッチ機構２７を、機体旋回操作に連動して
自動的に変速作動すべく、前輪操向機構を構成するピッ
トマンアーム４２に連繋するにあたり、その連繋経路
に、変速ショックの伝達を回避するための緩衝用弾機４
６を介設したものであるが、前記緩衝用弾機４６を、連
結ロッド４４上に配設することなく、変速クラッチ機構
２７のシフタ軸３７上に配設したため、連結ロッド４４
のボリュームを小さくすることができ、この結果、湿田
走行時において連結ロッド４４が機体低部の走行抵抗を
増大させる不都合を解消して湿田走行性を著しく向上さ
せることができる。

【００１６】しかも、前記緩衝用弾機４６は、シフタケ
ース４０に覆われる空間に配設されるため、緩衝用弾機
４６に泥土が付着したり小石等が挟まってしまうことを
確実に回避でき、もって泥土や小石に基づく作動不良を
防止して信頼性を飛躍的に向上させることができる。

【００１７】さらに、前記シフタケース４０は、連通孔
４ｂを介してトランスミッションケース４内に連通され
るため、トランスミッションケース４に注入される潤滑
油がシフタケース４０内にも供給され、この結果、緩衝
用弾機４６等の摺動摩擦を低減させて耐久性も飛躍的に
向上させることができる。

【００１８】またさらに、緩衝用弾機４６の付勢力は、
シフタ３５に直接作用することになるため、連結ロッド
４４に緩衝用弾機を配設した場合の様に、緩衝用弾機４
６の付勢力がシフタ３５に至るまでに吸収されてしまう
ような不都合を回避でき、もって変速作動の確実性を大
いに向上させることができる。

【００１９】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、前輪変速クラッチ機構を、緩衝用
弾機を介して前輪操向機構に連繋したものでありなが
ら、前記緩衝用弾機は、前輪変速クラッチ機構のシフタ
上に配設されているため、機体底部の連結ロッド上に配
設した場合の様に、湿田走行時における機体低部の抵抗
を増加させるような不都合がなく、この結果、湿田走行
性を著しく向上させることができる。

【００２０】また、前記緩衝用弾機を、トランスミッシ
ョンケース内でシフタに嵌合装着した場合には、緩衝用
弾機に泥土が付着したり小石等が挟まってしまうことを
確実に回避できるため、作動不良が生じる不具合を悉皆
解消することができる許りか、トランスミッションケー
スに注入される潤滑油で摺動摩擦を低減させて緩衝用弾
機の耐久性も飛躍的に向上させることができる。

【００２１】しかも、緩衝用弾機をシフタに嵌合装着し
た場合には、緩衝用弾機の付勢力がシフタに直接作用す
ることになるため、連結ロッドに緩衝用弾機を配設した
場合の様に、緩衝用弾機の付勢力がシフタに至るまでに
吸収されてしまうことがなく、この結果、変速作動の確
実性を大いに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用田植機の側面図である。

【図２】トランスミッションケースの断面展開図であ
る。

【図３】トランスミッションケースおよびフロントアク
スルケースの一部切欠き背面図である。

【図４】トランスミッションケースの要部を示す縦断面
図である。

【図５】緩衝用弾機の配設状態を示す横断面図である。

【図６】図５のＸ−Ｘ断面図である。

【図７】前輪操向機構と変速クラッチ機構との連結状態
を示す側面図である。

【図８】同上底面図である。

【図９】他例を示す要部側面図である。

【図１０】同上底面図である。

【図１１】連結ロッドの断面図である。

【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は連結ロッドの連結部を示す
拡大図である。

【符号の説明】

１ 走行機体 ４ トランスミッションケース ６ 前輪 ２１ 差動機構 ２４ 出力軸 ２７ 変速クラッチ機構 ３０ 増速用伝動ギヤ ３１ 減速用伝動ギヤ ３２ 爪クラッチ ３５ シフタ ３６ シフタフォーク ３７ シフタ軸 ４０ シフタケース ４２ ピットマンアーム ４４ 連結ロッド ４６ 緩衝用弾機

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01C 11/02 331 B60K 20/00 B60K 23/02 B62D 11/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中立位置を介して二つの変速位置に変速
   作動可能な前輪変速クラッチ機構を、機体旋回操作に連
   動して自動的に変速作動すべく、緩衝用弾機を介して前
   輪操向機構に連繋してなる乗用作業機において、前記緩
   衝用弾機を、前輪変速クラッチ機構のシフタ上に配設し
   たことを特徴とする乗用作業機における前輪変速クラッ
   チ機構の連繋構造。
2. 【請求項２】 請求項１の緩衝用弾機を、トランスミッ
   ションケース内で、シフタに嵌合装着したことを特徴と
   する乗用作業機における前輪変速クラッチ機構の連繋構
   造。