JP3447423B2 - 四輪駆動型作業車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前輪と後輪とが略同じ
速度で駆動される標準状態及び前輪が後輪よりも高速で
駆動される増速状態に、シフト部材のスライド操作によ
って切換操作自在な機械操作式の前輪変速装置を備え、
前輪を右又は左に操向操作しての旋回時に、前輪変速装
置が標準状態から増速状態に切換操作されるように構成
した四輪駆動型作業車に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような前輪変速装置を備えた四輪
駆動型作業車の一例が、特開平４−５９４３５号公報に
開示されている。この四輪駆動型作業車では、前輪を操
向操作するピットマンアーム（前記公報の第４図中の２
８）に、カムプレート（前記公報の第４図中の３１）を
固定し、揺動アーム（前記公報の第４図中の３３）のピ
ン（前記公報の第４図中の３４）を、カムプレートのカ
ム溝（前記公報の第４図中の３０）に挿入しており、前
輪変速装置の操作部材（前記公報の第６図中の４２）と
揺動アームとを、連係ロッド（前記公報の第３，４，６
図中の３５）により連結している。

【０００３】これによって、ピットマンアームを直進位
置を挟んで右及び左の設定角度内に操作していると、カ
ムプレートのカム溝の作用により揺動アームは揺動操作
されず、前輪変速装置は標準状態に維持されている。次
に、ピットマンアームを右及び左の設定角度以上に操作
して機体の旋回操作を行うと、カムプレートのカム溝の
作用により揺動アームが揺動操作され、連係ロッドがカ
ムプレート側に引き操作されて、前輪変速装置が標準状
態から増速状態に切換操作される。以上のように、カム
プレート及び揺動アーム等によって前輪と前輪変速装置
とを連係するのは、前輪の操向範囲に比べて前輪変速装
置におけるシフト部材のスライド範囲が小さいからであ
り、前輪の操向範囲と前輪変速装置におけるシフト部材
のスライド範囲との差を吸収する為である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の構成では前輪と
前輪変速装置とを連係する為に、カムプレートや揺動ア
ーム等の多くの部材を備えているので、連係構造の簡素
化と言う面で改善の余地がある。本発明は、シフト部材
のスライド操作により標準状態及び増速状態に切換操作
自在な機械操作式の前輪変速装置を備えた四輪駆動型作
業車において、前輪と前輪変速装置との連係構造の簡素
化を図ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな四輪駆動型作業車において、次のように構成するこ
とにある。 〔１〕 前輪と後輪とが略同じ速度で駆動される標準状
態及び前輪が後輪よりも高速で駆動される増速状態に、
シフト部材のスライド操作によって切換操作自在な前輪
変速装置を備えて、前輪変速装置を前輪の後側に配置
し、前輪変速装置のシフト部材をスライド操作する操作
部材を、前輪変速装置を覆うケースから横外方に突出さ
せ、操作部材の変位操作で前輪変速装置のシフト部材が
スライド操作されるように構成すると共に、左右に操向
操作される前記前輪の操向操作に連動して変位する変位
部材と、操向操作に伴う変位部材の動きを前記操作部材
に伝える連係機構とを備えて、前記前輪を直進位置から
右又は左に操向操作していくと、前記変位部材及び連係
機構により前記操作部材が変位操作されて、前記前輪変
速装置が標準状態から増速状態に切換操作されるように
構成し、 前記連係機構を、一端が前記変位部材に接続さ
れたロッド状の連係部材と、その連係部材と前記操作部
材との間に介装されるコイル状のバネとで構成し、前記
コイル状のバネを、前記ロッド状の連係部材における前
記操作部材側の端部に外嵌すると共に、前記ロッド状の
連係部材を前記操作部材に対して、連係部材の押し引き
操作方向における一方向でスライド自在に支持させ、前
記コイル状のバネの端部を前記操作部材に対して、前記
ロッド状の連係部材のスライド移動に弾性抵抗を与える
ように接続してある。

【０００６】〔２〕 前項〔１〕の構成において、前記
変位部材（２９）及び操作部材（２４），（２８）の変
位方向が機体前後方向としてある。

【０００７】

【０００８】

【０００９】〔３〕 前項〔１〕または〔２〕の構成に
おいて、シフト部材を増速状態側にスライド操作する
と、シフト部材が多板式の摩擦クラッチを押圧入り操作
して、増速状態が現出されるように前輪変速装置を構成
すると共に、連係機構におけるコイル状のバネを、初期
圧縮状態で連係機構におけるロッド状の連係部材に外嵌
してある。

【００１０】

【作用】〔Ｉ〕 前項〔１〕のように構成すると、前輪
の変位部材と前輪変速装置の操作部材とは、連係部材及
び融通用のバネを直列に接続した連係機構により連結さ
れるのであり、従来の構造のようなカムプレートや揺動
アーム等（特開平４−５９４３５号公報の第４図中の３
１，３３等）は不要になる。これにより、前輪を直進位
置に操作していると前輪変速装置が標準状態となってお
り、前輪を直進位置から右又は左に操向操作していく
と、これに伴い変位部材によって、連係機構が引き操作
（又は押し操作）され、前輪変速装置の操作部材が変位
操作されて、標準状態の位置にある前輪変速装置のシフ
ト部材が増速状態側にスライド操作されていく。

【００１１】前輪を右又は左の設定角度にまで操向操作
すると、前輪変速装置のシフト部材が増速状態の位置に
達してそれ以上スライド操作できない状態となる。この
状態で前輪をさらに右又は左の設定角度以上に操向操作
していくと、前輪変速装置のシフト部材を増速状態の位
置に残した状態で、連係機構のバネが圧縮操作（又は伸
長操作）されていく。このように連係機構のバネによっ
て、前輪の操向範囲と前輪変速装置におけるシフト部材
のスライド範囲との差が吸収される。前記連係機構のバ
ネは、前輪の操向範囲と前輪変速装置におけるシフト部
材のスライド範囲との差を吸収する為に、圧縮操作（又
は伸長操作）されて変位するものなので、連係機構のバ
ネを配置する為にはある程度のスペースが必要である。
変位部材側においては前輪が左右に操向操作されるの
で、前輪の操向軌跡の範囲には特に部材を配置すること
はできず、部材等の配置に大きな制約を受けるのに対し
て、操作部材側（前輪変速装置側）では操作部材が変位
するだけなので、部材等の配置に特に大きな制約は受け
ない。 これによって、連係機構のバネを操作部材側（前
輪変速装置側）に配置すると、連係機構のバネを配置す
る為のスペースが容易に確保できる。 また、連係機構３
４においてロッド状の連係部材３２の端部にコイル状の
バネ３３を外嵌すると、コイル状のバネ３３が自重で垂
れ下がるようなことなく、連係部材３２に支持されるの
で、連係機構３４のバネ３３を支持する専用の部材が不
要になる。

【００１２】〔ＩＩ〕 前項〔２〕のように構成する
と、前項〔１〕に記載の「作用」が、機体前後方向の変
位のもとで行われる。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】〔ＩＩＩ〕 前項〔３〕のように構成する
と、前輪の操向操作に伴いシフト部材が摩擦クラッチを
押圧入り操作し始めた際、自由長の状態のバネでシフト
部材を摩擦クラッチの押圧入り操作側にスライド操作す
る場合に比べて、連係機構のバネを初期圧縮状態として
おけば、シフト部材が摩擦クラッチを押圧入り操作し始
めると、摩擦クラッチの押圧入り操作側への付勢力がバ
ネに素早く発生する。そして、連係機構のバネを初期圧
縮状態としておけば、自由長の状態に比べて連係機構の
バネの長さが短くなるので、連係機構のバネを配置する
為のスペースがさらに容易に確保できる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１のように構成すると、シフト部
材のスライド操作により標準状態及び増速状態に切換操
作自在な機械操作式の前輪変速装置を備えた四輪駆動型
作業車において、従来のカムプレートや揺動アーム等に
代えて比較的単純な構成のバネにより、前輪の操向範囲
と前輪変速装置におけるシフト部材のスライド範囲との
差を吸収するように構成することによって、前輪と前輪
変速装置との連係構造の簡素化を図ることができた。

【００１８】連係機構のバネを操作部材側（前輪変速装
置側）に配置することにより、連係機構のバネを配置す
る為のスペースが容易に確保できるので、連係機構の配
置のコンパクト化の面で有利である。

【００１９】連係機構のバネが圧縮されて短くなる点、
連係機構のバネが前輪変速装置のケースの横側部に沿っ
て機体前後方向に配置される点によって、連係機構の配
置のコンパクト化の面でさらに有利なものになると共
に、連係機構のバネを支持する専用の部材が不要にな
り、構造の簡素化の面でも有利である。

【００２０】請求項３のように構成すると、シフト部材
が摩擦クラッチを押圧入り操作し始めた際に、摩擦クラ
ッチの押圧入り操作側への付勢力がバネに素早く発生し
て増速状態が現出されるので、増速状態の現出の遅れに
よる旋回性能の低下が未然に防止される。そして、連係
機構のバネを初期圧縮状態として自由長の状態よりも短
くしているので、請求項１の上記効果を備えるととも
に、連係機構の配置のコンパクト化の面でさらに有利な
ものになる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に示すように、操向操作自在な前輪１及び後
輪２で支持された機体の中央に操縦部３を備えて、四輪
駆動型作業車の一例である農用トラクタを構成してい
る。図１及び図３に示すように、機体前部のエンジン４
の動力が主クラッチ５から、出力軸６、第１伝動ギヤ７
（後述する前輪変速装置１１の入力軸１５に相対回転自
在に外嵌）、第２伝動ギヤ８（後述する前輪変速装置１
１の出力軸１６に相対回転自在に外嵌）及び第１伝動軸
９を介して、機体後部のミッションケース１０に伝達さ
れる。前輪１の後側において主クラッチ５に下部の前輪
変速装置１１が配置されており、ミッションケース１０
からの動力が第２伝動軸１２を介して前輪変速装置１１
に伝達され、前輪変速装置１１からの動力が前輪出力軸
１３を介して、前車軸ケース１４に伝達され左右の前輪
１に伝達される。

【００２２】次に、前輪変速装置１１について説明す
る。図３に示すように、主クラッチ５の下側において入
力軸１５及び出力軸１６が上下に配置され、ミッション
ケース１０からの第２伝動軸１２が入力軸１５に接続さ
れている。入力軸１５に標準入力ギヤ１７及び増速入力
ギヤ１８が形成されており、出力軸１６に相対回転自在
に外嵌された標準出力ギヤ１９に標準入力ギヤ１７が咬
合し、出力軸１６に備えられた多板式の摩擦クラッチ２
０のギヤ２０ａに、増速入力ギヤ１８が咬合している。
出力軸１６にシフト部材２１がスプライン構造にて一体
回転及びスライド自在に外嵌されており、バネ２２によ
りシフト部材２１が標準出力ギヤ１９側に付勢されてい
る。

【００２３】これにより、通常の状態ではバネ２２の付
勢力でシフト部材２１は標準入力ギヤ１９に咬合してお
り、入力軸１５に伝達される動力が標準入力ギヤ１９、
出力軸１６及び出力ギヤ２３を介して、前輪１及び後輪
２が略同じ速度で駆動される標準状態で前輪出力軸１３
に伝達される。シフト部材２１を図３の紙面右方にスラ
イド操作してシフト部材２１により摩擦クラッチ２０を
押圧入り操作すると、入力軸１５に伝達される動力が摩
擦クラッチ２０、出力軸１６及び出力ギヤ２３を介し
て、前輪１が後輪２よりも高速で駆動される増速状態で
前輪出力軸１３に伝達される。

【００２４】次に、前輪変速装置１１のシフト部材２１
のスライド操作構造について説明する。図３及び図１０
に示すように前輪変速装置１１を覆うケース２７の下部
に、第１操作軸２４（操作部材に相当）及び第２操作軸
２５が回転自在に支持され、第２操作軸２５に固定され
たシフトフォーク２５ｂが前輪変速装置１１のシフト部
材２１に係合している。図８，９，１０に示すように、
第１操作軸２４にボス部材２６が一体回転及びスライド
自在に外嵌され、ボス部材２６に固定された操作アーム
２６ａが、第２操作軸２５に固定された操作アーム２５
ａに上側から接当している。第１操作軸２４がケース２
７から横外方に突出しており、図４及び図６に示すよう
に第１操作軸２４の突出端に、操作アーム２８（操作部
材に相当）が固定されている。

【００２５】図１及び図２に示すように前車軸ケース１
４の後部の縦軸芯Ｐ１周りに、機体の前後方向に沿って
揺動する天秤アーム２９（変位部材に相当）が支持され
ており、前輪１を前車軸ケース１４に対して揺動自在に
支持する前輪支持部材３０と天秤アーム２９とに亘り、
連係ロッド３１が接続されている。前車軸ケース１４の
前部にステアリングギヤボックス４６及びピットマンア
ーム４７が配置され、ピットマンアーム４７と左右の前
輪支持部材３０とがタイロッド４８を介して連結されて
おり、図１に示す操縦部３の操縦ハンドル４５とステア
リングギヤボックス４６とがステアリング軸４９により
接続されている。

【００２６】図１，２，４に示すように前輪１側にロッ
ド状の連係部材３２が配置され、コイル状のバネ３３が
前輪変速装置１１側に配置されて、連係部材３２とバネ
３３とが直列に配置されて連係機構３４が構成されてい
る。連係機構３４における連係部材３２の端部が天秤ア
ーム２９の端部に接続され、連係機構３４におけるバネ
３３の端部が、操作アーム２８に接続されている。

【００２７】図６，７，４に示すように、十字状の開孔
を備えた連結軸３５が操作アーム２８の端部に回転自在
に支持されて、一対のピン３６により図６の紙面上下方
向での連結軸３５の位置が決められている。連係部材３
２が連結軸３５の横向きの開孔（連係部材３２の外径よ
りも少し大径）に挿入され、連係部材３２に一対のＬ字
状の支持部材３７が上向き及び下向きに外嵌されて、支
持部材３７に固定されたピン３７ａが連結軸３５の縦向
きの開孔に挿入されている。

【００２８】以上の構造により、連結軸３５に対して連
係部材３２が図６及び図７の紙面左右方向にスライド自
在に支持される。連結軸３５の横向きの開孔（連係部材
３２の外径よりも少し大径）及び支持部材３７により、
連係部材３２が連結軸３５に対して図６の紙面上下方向
に揺動自在に支持されるのであり、連結軸３５により連
係部材３２が図４及び図７の紙面上下方向に揺動自在に
支持される。図４及び図６に示すように連係部材３２の
端部において、一対のリング部材３８により挟み込まれ
るようにしてバネ３３が外嵌され、バネ３３を自由長か
ら少し圧縮した初期圧縮状態となるように、ピン３９
（図７参照）が連係部材３２に取り付けられている。

【００２９】図２及び図４に示す状態は、操縦ハンドル
４５により前輪１を直進位置に操作している状態であ
り、図３に示すように前輪変速装置１１のシフト部材２
１は、バネ２２の付勢力で標準出力ギヤ１９に咬合して
おり、前輪１と後輪２とが略同じ速度で駆動される標準
状態となっている。以上の直進位置の状態から操縦ハン
ドル４５により前輪１を右又は左に操向操作していく
と、図２に示す前輪支持部材３０が右又は左に揺動操作
されて、連係ロッド３１が前輪支持部材３０側に引き操
作されていく。これにより、変位部材２９が図２の紙面
反時計方向に揺動し連係部材３２が前輪１側に引き操作
され、バネ３３により操作アーム２８が図４の紙面時計
方向に揺動操作されていき、第１操作軸２４のボス部材
２６の操作アーム２６ａが、第２操作軸２５の操作アー
ム２５ａを図４の紙面下方に押し操作し、第２操作軸２
５が図３の紙面時計方向に回転して、シフトフォーク２
５ｂにより、前輪変速装置１１のシフト部材２１が摩擦
クラッチ２０側（増速状態側）にスライド操作されてい
く。

【００３０】そして、前輪１を右又は左の設定角度にま
で操向操作すると、操作アーム２８が図５に示す位置ま
で揺動操作されて、前輪変速装置１１のシフト部材２１
が摩擦クラッチ２０を押圧入り操作し、シフト部材２１
がそれ以上スライド操作されない状態となり、前輪１が
後輪２よりも高速で駆動される増速状態となる。この状
態から前輪１をさらに右又は左の設定角度以上に操向操
作して、連係部材３２が前輪１側に引き操作されていく
と、前輪変速装置１１のシフト部材２１及び操作アーム
２８が、摩擦クラッチ２０を押圧入り操作した位置（図
５に示す操作アーム２８の位置）に残された状態で、連
係部材３２が操作アーム２８の連結軸３５に対し前輪１
側（図５の紙面左方）にスライド操作されていきなが
ら、バネ３３が圧縮されていく。右又は左の操向限度に
まで前輪１を操向操作した場合、バネ３３は図５に示す
ストロークＬだけ圧縮される。

【００３１】この農用トラクタでは、操縦ハンドル４５
により前輪１を右又は左に操向操作した際に、前輪変速
装置１１が標準状態から増速状態に切換操作される状態
と、切換操作されない状態とを設定することができるの
であり、次にこの構造について説明する。図８，９，１
０に示すように、前輪変速装置１１のケース２７に縦向
きの操作軸４０が回転自在に支持され、操作軸４０の操
作アーム４０ａが第１操作軸２４のボス部材２６に係合
している。図４及び図９に示すように、ケース２７の外
側において横軸芯Ｐ２周りにＬ字状の操作部材４１が揺
動自在に支持されており、操作軸４０の操作アーム４０
ｂと操作部材４１の一端とに亘り連係ロッド４２が接続
されている。操縦部３の上部に備えられた切換レバー
（図示せず）と操作部材４１とに亘り連係ロッド４４が
接続されており、操縦部３の横側に備えられた変速レバ
ー（図示せず）と操作部材４１とに亘り連係ロッド４３
が接続されている。

【００３２】図４及び図９に示す状態は切換レバーをＯ
Ｎ位置に操作し、変速レバーを低速側に操作している状
態である。この状態において、第１操作軸２４のボス部
材２６が図９の紙面上方にスライド操作されて、ボス部
材２６の操作アーム２６ａと第２操作軸２５の操作アー
ム２５ａの位置とが、図９及び図１０に示すように一致
している状態である。この状態で前述のようにして操縦
ハンドル４５により前輪１が右又は左に操向操作され
て、第１操作軸２４及びボス部材２６が図４の紙面時計
方向に回転操作されると、ボス部材２６の操作アーム２
６ａが第２操作軸２５の操作アーム２５ａに接当しこれ
を押し操作して、前輪変速装置１１が標準状態から増速
状態に切換操作される。

【００３３】逆に切換レバーをＯＦＦ位置に操作する
と、操作部材４１が軸芯Ｐ２周りで反時計回りに回動
し、連係ロッド４２を図４の紙面右方に引き操作し、連
係ロッド４３が図４の紙面右方に引き操作されて、操作
部材４１が図４の紙面反時計方向に揺動操作される。こ
れにより、第１操作軸２４のボス部材２６が図９の紙面
下方にスライド操作されて、ボス部材２６の操作アーム
２６ａが第２操作軸２５の操作アーム２５ａの位置から
図９の紙面下方（図１０の紙面左方）に外れる。従っ
て、以上の状態で操縦ハンドル４５により前輪１が右又
は左に操向操作されて、第１操作軸２４及びボス部材２
６が図４の紙面時計方向に回転操作されても、ボス部材
２６の操作アーム２６ａは第２操作軸２５の操作アーム
２５ａに接当せず、前輪変速装置１１は増速状態に切換
操作されず標準状態に残される。

【００３４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、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】農用トラクタの全体側面図

【図２】前車軸ケース付近の平面図

【図３】前輪変速装置の縦断側面図

【図４】前輪を直進位置に操作している状態での操作ア
ーム、連係機構の連係部材及びバネ付近の側面図

【図５】前輪を直進位置から右又は左に操向操作した状
態での操作アーム、連係機構の連係部材及びバネ付近の
側面図

【図６】前輪を直進位置に操作している状態での操作ア
ーム、連係機構の連係部材及びバネ付近の平面図

【図７】連係機構の連係部材及びバネと操作アームとの
接続部分の縦断側面図

【図８】前輪変速装置の第１及び第２操作軸付近の縦断
側面図

【図９】前輪変速装置の第１及び第２操作軸付近の横断
平面図

【図１０】前輪変速装置の第１及び第２操作軸付近の背
面図

【符号の説明】

１ 前輪 ２ 後輪 １１ 前輪変速装置 ２０ 摩擦クラッチ ２１ シフト部材 ２７ ケース ２９ 変位部材 ２４，２８ 操作部材 ３２ 連係機構の連係部材 ３３ 連係機構のバネ ３４ 連係機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−127281（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−85476（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−32（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/344

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪（１）と後輪（２）とが略同じ速度
   で駆動される標準状態及び前輪（１）が後輪（２）より
   も高速で駆動される増速状態に、シフト部材（２１）の
   スライド操作によって切換操作自在な前輪変速装置（１
   １）を備えて、前記前輪変速装置（１１）を前記前輪
   （１）の後側に配置し、 前記前輪変速装置（１１）のシフト部材（２１）をスラ
   イド操作する操作部材（２４），（２８）を、前記前輪
   変速装置（１１）を覆うケース（２７）から横外方に突
   出させ、前記操作部材（２４），（２８）の変位操作で
   前記前輪変速装置（１１）のシフト部材（２１）がスラ
   イド操作されるように構成すると共に、 左右に操向操作される前記前輪（１）の操向操作に連動
   して変位する変位部材（２９）と、操向操作に伴う変位
   部材（２９）の動きを前記操作部材（２４），（２８）
   に伝える連係機構（３４）とを備えて、前記前輪（１）
   を直進位置から右又は左に操向操作していくと、前記変
   位部材（２９）及び連係機構（３４）により前記操作部
   材（２４），（２８）が変位操作されて、前記前輪変速
   装置（１１）が標準状態から増速状態に切換操作される
   ように構成し、 前記連係機構（３４）を、一端が前記変位部材（２９）
   に接続されたロッド状の連係部材（３２）と、その連係
   部材（３２）と前記操作部材（２４），（２８）との間
   に介装されるコイル状のバネ（３３）とで構成し、 前記コイル状のバネ（３３）を、前記ロッド状の連係部
   材（３２）における前記操作部材（２４），（２８）側
   の端部に外嵌すると共に、前記ロッド状の連係部材（３
   ２）を前記操作部材（２４），（２８）に対して、連係
   部材（３２）の押し引き操作方向における一方向でスラ
   イド自在に支持させ、前記コイル状のバネ（３３）の端
   部を前記操作部材（２４），（２８）に対して、前記ロ
   ッド状の連係部材（３２）のスライド移動に弾性抵抗を
   与えるように接続してある 四輪駆動型作業車。
2. 【請求項２】 前記変位部材（２９）及び操作部材（２
   ４），（２８）の変位方向が機体前後方向とした請求項
   １記載の四輪駆動型作業車。
3. 【請求項３】 前記シフト部材（２１）を増速状態側に
   スライド操作すると、前記シフト部材（２１）が多板式
   の摩擦クラッチ（２０）を押圧入り操作して、増速状態
   が現出されるように前記前輪変速装置（１１）を構成す
   ると共に、前記連係機構（３４）におけるコイル状のバ
   ネ（３３）を、初期圧縮状態で前記連係機構（３４）に
   おけるロッド状の連係部材（３２）に外嵌してある請求
   項１または２記載の四輪駆動型作業車。