JPH05270291A - 四輪駆動型作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 四輪駆動型作業車において、旋回時に旋回中
心側の後輪への伝動を遮断して自由回転状態とすること
により小回り旋回するように構成する場合、円滑に旋回
が行えるように、且つ、後輪デフ機構を省略して構造の
簡素化を図る。 【構成】 走行変速装置１３からの前輪１用の動力を、
前輪デフ機構２７を介して左右の前輪１に伝達し、走行
変速装置１３からの後輪２用の動力を、左右に分岐させ
左右一対の油圧多板式のサイドクラッチ１５，１６を介
して左右の後輪２に各々伝達するように構成する。前輪
１における直進位置からの右及び左の操向角度に基づ
き、この操向角度が大きいほど旋回中心側の後輪２のサ
イドクラッチ１５，１６の伝動トルクが連続的に低下操
作されるように、且つ、反対側の後輪２のサイドクラッ
チ１５，１６が完全伝動状態に維持されるように、左右
のサイドクラッチ１５，１６の作動油圧を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は農用トラクタや乗用型田
植機等の四輪駆動型作業車における前輪及び後輪への伝
動構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動型作業車の一例である乗用型田
植機において、前輪及び後輪への伝動構造の一例が、特
開平１−２９３２３４号公報に開示されている。この構
造では、走行変速装置からの後輪用の動力が後輪デフ機
構（前記公報の図１の９）で左右に分岐され、左右一対
のサイドクラッチ（前記公報の図１の１９）を介して、
左右の後輪に伝達されるように構成している。そして、
走行変速装置からの前輪用の動力も前輪デフ機構を介し
て左右に分岐されて、左右の前輪に伝達される。

【０００３】以上の構造により、通常の作業地を直進す
る場合や小さく向きを変えるような場合には、後輪デフ
機構を作動状態に操作しておき、逆に湿田や泥地等のよ
うに走行抵抗が大きく後輪がスリップし易い作業地で
は、後輪デフ機構をデフロック状態に操作しておく。そ
して、後輪デフ機構をデフロック状態に操作した状態で
小回り旋回を行う場合には、後輪デフ機構をデフロック
状態に操作したままで、旋回中心側の後輪のサイドクラ
ッチを伝動遮断操作する。このように、旋回半径が最も
小さくなる旋回中心側の後輪を自由回転状態とすること
により、デフロック状態でも円滑に小回り旋回が行え
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の構造において、
デフロック状態で素早く小回り旋回を開始したとする。
この場合、前輪の操向操作と同時に旋回中心側の後輪の
サイドクラッチを伝動遮断操作することになるのである
が、サイドクラッチの伝動遮断操作の前後において、旋
回中心側の後輪が他方の後輪と同じ速度で駆動されてい
る状態から急に自由回転するような状態となるので、こ
の切り換わりの時にショックが生じる。つまり、サイド
クラッチの伝動遮断操作前のデフロック状態では、左右
の後輪が同じ速度で駆動されているので旋回し難い状態
となっており、この状態から旋回中心側の後輪が自由回
転状態となると、急に旋回し易い状態となって急激に小
回り旋回を開始するからである。

【０００５】又、前述のような四輪駆動型作業車におい
ては、後輪デフ機構をデフロック操作する操作系と、旋
回内側の後輪のサイドクラッチを伝動遮断操作する操作
系が必要になる。そして、反対方向に小回り旋回する為
に、反対側の後輪のサイドクラッチを伝動遮断操作する
操作系も必要になるので、合計３組の操作系が必要にな
る。このように、後輪に対する操作系が多くなってお
り、この操作系の簡素化の面でも改良の余地があった。
本発明は四輪駆動型作業車において、旋回中心側の後輪
を自由回転状態にすると言う機能を装備して旋回を行う
場合に、旋回がショック少なく円滑に行えるように、且
つ、その後輪に対する操作系の簡素化及び後輪への伝動
系の簡素化を図れるように構成することを目的としてい
る。

【０００６】

【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。つまり、 〔１〕走行変速装置からの前輪用の動力を、前輪デフ機
構を介して左右の前輪に伝達し、走行変速装置からの後
輪用の動力を、左右に分岐させ左右一対の油圧多板式の
サイドクラッチを介して左右の後輪に各々伝達するよう
に構成すると共に、サイドクラッチの作動油圧を変更操
作してその伝動トルクを連続的に変更操作可能で、左右
一対のサイドクラッチの各々に設けられる油圧操作手段
と、前輪における直進位置から右及び左の操向角度を検
出する操向角度センサーと、この操向角度センサーの検
出値に基づき前輪の操向角度が大きくなるほど、旋回中
心側の後輪のサイドクラッチの伝動トルクが、前輪の操
向角度に対応して連続的に低下操作されるように、且
つ、反対側の後輪のサイドクラッチが完全伝動状態に維
持されるように、油圧操作手段を操作する制御手段とを
備えている。

【０００７】〔２〕走行変速装置からの前輪用の動力
を、前輪デフ機構を介して左右の前輪に伝達し、前輪と
後輪とが略同じ速度で駆動される標準状態と、前輪が後
輪よりも高速で駆動される増速状態とに切換操作自在な
前輪変速装置を、走行変速装置と前輪デフ機構との間に
備え、走行変速装置からの後輪用の動力を、左右に分岐
させ左右一対の油圧多板式のサイドクラッチを介して左
右の後輪に各々伝達するように構成すると共に、サイド
クラッチの作動油圧を変更操作してその伝動トルクを連
続的に変更操作可能で、左右一対のサイドクラッチの各
々に設けられる油圧操作手段と、前輪における直進位置
から右及び左の操向角度を検出する操向角度センサー
と、この操向角度センサーの検出値に基づき前輪の操向
角度が大きくなるほど、旋回中心側の後輪のサイドクラ
ッチの伝動トルクが、前輪の操向角度に対応して連続的
に低下操作されるように、且つ、反対側の後輪のサイド
クラッチが完全伝動状態に維持されるように、油圧操作
手段を操作する第１制御手段と、直進位置から前輪を設
定角度以上に操向操作するとこの操作に連動して、前輪
変速装置を増速状態に切換操作する第２制御手段とを備
えている。

【０００８】

【作用】

〔Ｉ〕前項〔１〕のように構成すると、直進時において
は後輪用の左右のサイドクラッチを伝動状態としてお
く。これにより、前輪デフ機構を介して左右の前輪に動
力が伝達され、左右のサイドクラッチを介して左右の後
輪に動力が伝達されて前後輪の四輪が駆動された状態で
機体が直進する。そして、機体の向きを変えたり小回り
旋回を行う場合等のように、直進位置から前輪を右又は
左に操向操作していくと、この操作に連動し後輪用の旋
回中心側のサイドクラッチの作動油圧が連続的に調節さ
れて、旋回半径が小さくなるに伴い旋回中心側のサイド
クラッチの伝動トルクが低下操作されていく。これによ
って、旋回半径が小さくなるのに伴い旋回中心側の後輪
の駆動力が低下して、地面からの抵抗によりこの後輪の
回転数が低下していく。これに対し、反対側のサイドク
ラッチは完全な伝動状態に維持されている。これによ
り、旋回の開始に伴って旋回中心側の後輪の駆動力及び
回転数が、連続的に滑らかに低下していく。従って、従
来構造のように、旋回中心側の後輪が他方の後輪と同じ
速度で駆動されている状態から、急に自由回転状態に切
り換わるようなことがない。そして、前輪の操向操作に
対して右の後輪のサイドクラッチを操作する操作系と、
左の後輪のサイドクラッチを操作する操作系の２組の操
作系でよいことになる。又、前項〔１〕の構成では後輪
デフ機構も必要なくなる。

【０００９】〔ＩＩ〕前項〔２〕のように構成した場
合、前項〔１〕の場合と同様に直進位置から前輪を操向
操作すると、旋回中心側の後輪の駆動力及び回転数が連
続的に滑らかに低下していき、機体の向きの変更及び小
回り旋回が円滑に行える。そして、後輪用の操作系が２
組でよくなると共に、後輪デフ機構も必要なくなる。旋
回時において、旋回中心側の後輪のサイドクラッチが伝
動遮断状態となって旋回中心側の後輪が自由回転状態に
なり、反対側の後輪が走行変速装置からの動力と同じ速
度で駆動されていたとする。この場合、後輪を左右一対
のものとして見ると見掛け上、走行変速装置からの動力
が１／２に減速されて左右の後輪に伝達された状態とな
る。そして、前輪変速装置の作用により走行変速装置か
らの動力が、２倍に増速されて左右の前輪に伝達される
と仮定する。これによって、本発明では旋回時におい
て、前輪と後輪の駆動速度の比が４（前輪）：１（後
輪）となる。そして、機体の走行速度を前輪の駆動速度
と後輪の駆動速度との平均であるとすれば、後輪の駆動
速度が１／２に減速されているので、旋回時の機体の走
行速度は旋回前とあまり変化はない。以上のように前項
〔２〕の構成では、旋回時において機体の走行速度をあ
まり上げずに、前輪と後輪の駆動速度の差を大きなもの
できる。これにより、特に小さい旋回半径にて小回り旋
回を行った場合、増速された前輪が機体前部を旋回方向
に引っ張って行くので地面を荒らさず円滑に、且つ、安
全に小回り旋回が行えるのである。

【００１０】

【発明の効果】請求項１のように構成すると、四輪駆動
型作業車において旋回の開始に伴い旋回中心側の後輪の
駆動力及び回転数が連続的に滑らかに低下していくこと
になって、ショック少ない円滑な旋回が可能になり、旋
回性能を向上させることができた。そして、後輪に対す
る操作系を一つ減らして２組にすることができ、後輪デ
フ機構も省略することができて、後輪に対する操作系及
び伝動系の簡素化も図ることができた。

【００１１】請求項２のように構成すると、前述のよう
に旋回の開始に伴い、旋回中心側の後輪の駆動力及び回
転数を連続的に滑らかに低下させて、ショック少ない円
滑な旋回が可能になると共に、旋回時に前輪と後輪の駆
動速度の差を大きなものにして地面を荒らさず円滑に小
回り旋回が行えるようになって、旋回性能をさらに向上
させることができた。そして、旋回前の機体の走行速度
と旋回時の機体の走行速度とにあまり変化がないので、
急加速しながら旋回を行うような事態がなく旋回時の安
全性も十分なものとなっている。

【００１２】

【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３に示すように、左右一対の前輪１と左右一対
の後輪２にて機体が支持されて、四輪駆動型作業車の一
例である農用トラクタが構成されている。図３及び図４
に示すように、エンジン３の動力がギヤ変速式の走行変
速装置１３により変速されて、出力軸４から後輪２用の
ベベルギヤ５に伝達されてくる。ベベルギヤ５を支持す
るギヤケース６から左右に一対の第１伝動軸１４が出て
おり、ギヤケース６と左右の第１伝動軸１４との間に、
摩擦板１５ａ，１６ａ及びピストン１５ｂ，１６ｂで構
成された油圧多板式のサイドクラッチ１５，１６が左右
一対設けられている。

【００１３】これにより、左右のピストン１５ｂ，１６
ｂに作動油を供給しピストン１５ｂ，１６ｂで摩擦板１
５ａ，１６ａを押圧して、左右のサイドクラッチ１５，
１６を伝動状態とすることにより、動力がベベルギヤ
５、ギヤケース６、左右のサイドクラッチ１５，１６、
第１伝動軸１４、伝動ギヤ１８及び第２伝動軸１９を介
して、左右の後輪２に伝達される。

【００１４】図４及び図３に示すように、左右の第１伝
動軸１４に制動用の摩擦板７がスプライン構造にて取り
付けられている。これに対して、摩擦板７とケーシング
８との間には第１伝動軸１４周りに回動操作自在なリン
グ状の制動部材９、及び、位置固定状態のカムボール１
０が配置されている。図３に示すように、操縦部の右側
に左右一対のブレーキペダル２０が備えられており、こ
の左右のブレーキペダル２０と左右の制動部材９の各々
が、ワイヤ１１により機械的に連動連結されている。

【００１５】これにより、図４の状態においてブレーキ
ペダル２０を踏み操作して制動部材９を所定角度だけ回
動操作すると、カムボール１０の作用にて制動部材９が
紙面左右にスライド操作され、制動部材９が摩擦板７を
押圧して第１伝動軸１４に制動が掛かるのである。以上
のような制動部材９、カムボール１０及び摩擦板７が左
右の第１伝動軸１４の各々に設けられている。

【００１６】次に前輪１への伝動構造について説明す
る。図５及び図３に示すように後輪２用の出力軸４から
分岐した動力が、伝動ギヤ２３，２４から前輪変速装置
２５、前輪出力軸２６及び前輪デフ機構２７を介して、
左右の前輪１に伝達される。前輪変速装置２５は図５に
示すように、前輪出力軸２６に標準側ギヤ２８及び増速
側ギヤ２９が相対回転自在に外嵌されて、伝動ギヤ２４
と標準側ギヤ２８が咬合しており、伝動ギヤ２４の動力
が標準側ギヤ２８及び伝動軸３０を介して、増速側ギヤ
２９に伝達されている。そして、前輪出力軸２６と標準
側ギヤ２８との間に油圧多板式の第１クラッチ３１が設
けられ、前輪出力軸２６と増速側ギヤ２９との間に油圧
多板式の第２クラッチ３２が設けられて構成されてい
る。

【００１７】以上の構造により、通常の直進状態では第
１クラッチ３１が入り操作されており、前輪１が後輪２
と略同じ速度で駆動されるように動力伝達が行われる
（標準状態に相当）。そして、第２クラッチ３２を入り
操作すると、前輪１が後輪２よりも高速で駆動されるよ
うに、増速された状態で動力伝達が行われる（増速状態
に相当）。

【００１８】次に前輪１を操向操作する操縦ハンドル２
１及びブレーキペダル２０と、前輪変速装置２５及び左
右のサイドクラッチ１５，１６との関係について説明す
る。図１に示すように、ポンプ１２からの油路１７が左
右に分岐して、左右一対のオリフィス３４、及び油路３
３（図４参照）を介して左右のサイドクラッチ１５，１
６の各々に接続されている。又、油路１７から分岐した
油路３５が前輪変速装置２５用の電磁操作式の切換弁２
２に接続されている。そして、左右の油路３３の各々に
対して、一対の常閉型の開閉弁３６及び一対の電磁比例
圧力弁３７（油圧操作手段に相当）が接続されている。

【００１９】操縦ハンドル２１に対しては、直進位置か
ら右及び左の操縦ハンドル２１の操向角度を検出する操
向角度センサー３８が設けられており、この操向角度セ
ンサー３８の検出値が制御装置３９に入力されている。
そして、制御装置３９は操向角度センサー３８からの検
出値に基づいて、前輪変速装置２５用の切換弁２２、左
右のサイドクラッチ１５，１６用の一対の電磁比例圧力
弁３７を操作する。

【００２０】以上の構造によって、図２（イ）（ロ）及
び図１に示すように、前輪１が直進位置又は直進位置か
ら左右の第１設定角度Ａ１（例えば１０度〜２０度）内
にある状態では、図５に示す前輪変速装置２５は第１ク
ラッチ３１が入り操作された標準状態となっており、図
２（イ）（ロ）の実線Ｂ１，Ｂ２に示すように左右のサ
イドクラッチ１５，１６のピストン１５ｂ，１６ｂに作
動油が供給されて（図１の開閉弁３６及び電磁比例圧力
弁３７は閉状態）、左右のサイドクラッチ１５，１６が
伝動状態となっている。この状態で、左右の後輪２が同
じ速度で駆動され、前輪１と後輪２とが略同じ速度にて
駆動されている。

【００２１】前述の状態から操縦ハンドル２１を左に操
作して、前輪１を直進位置から前述の左の第１設定角度
Ａ１以上に操向操作したとする。これにより、図２
（イ）の実線Ｂ１で示すように左のサイドクラッチ１５
の作動油圧が、前輪１の操向角度に対応する圧力となる
ように、図１の左のサイドクラッチ１５用の電磁比例圧
力弁３７が操作される。これに対し、図２（ロ）の実線
Ｂ２に示すように右のサイドクラッチ１６は、完全な伝
動状態に維持されている。

【００２２】この場合、前輪変速装置２５は標準状態に
維持されているので、左右の前輪１及び右の後輪２（旋
回中心側とは反対側）が略同じ速度で駆動された状態
で、左の後輪２（旋回中心側）のサイドクラッチ１５が
滑り左の後輪２への伝動トルクが低下して、左の後輪２
の回転数が地面からの抵抗により低下していき、機体が
左に円滑に向きを変えていく。以上のように、第１設定
角度Ａ１と後述する第２設定角度Ａ２との間において、
図２（イ）の実線Ｂ１に示すように前輪１の操向角度に
対応して、左のサイドクラッチ１５の作動油圧が電磁比
例圧力弁３７によって連続的に調節操作されていくので
ある（以上、制御手段及び第１制御手段に相当）。

【００２３】次に、操縦ハンドル２１をさらに左に操作
して、前輪１を直進位置から左の第２設定角度Ａ２（例
えば４０度）以上に操向操作したとする。これにより、
左のサイドクラッチ１５が完全な伝動遮断状態となり、
左の後輪２が自由回転状態になると共に、図１の切換弁
２２により前輪変速装置２５が増速状態に切換操作され
る。これにより、左の後輪２（旋回中心側）が自由回転
状態で右の後輪２（反対側）が駆動状態であり、且つ、
左右の前輪１が右の後輪２よりも高速で駆動された状態
となり、機体が地面を荒らすことなく円滑に左に小回り
旋回していく。以上の説明のような操作は、前輪１を直
進位置から右の第１設定角度Ａ１、第２設定角度Ａ２に
操向操作した場合にも同様に行われる（以上、第２制御
手段に相当）。

【００２４】又、図１及び図４に示す構造において、右
又は左のブレーキペダル２０を踏み操作した場合、右又
は左の開閉弁３６が開操作される。これにより、右又は
左のブレーキペダル２０を踏み操作すると、右又は左の
サイドクラッチ１５，１６が伝動遮断操作されると共
に、図４に示す制動部材９により右又は左の後輪２に制
動が掛かる。

【００２５】〔別実施例〕前述の実施例においては、前
輪１に対して図５に示すような前輪変速装置２５を装備
しているが、前輪１に対してこのような前輪変速装置２
５を装備しない型式に構成してもよい。又、図１の電磁
比例圧力弁３７に代えて、機械的に操作される可変リリ
ーフ弁を使用してもよい。

【００２６】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】後輪用の左右のサイドクラッチ及び前輪変速装
置と、操縦ハンドル及びブレーキペダルとの関係を示す
回路図

【図２】前輪の左右の操向角度と左右のサイドクラッチ
の作動圧との関係を示す図

【図３】前輪への伝動系及び後輪への伝動系を示す概略
平面図

【図４】後輪用の左右のサイドクラッチ等を示す縦断背
面図

【図５】前輪変速装置の縦断側面図

【符号の説明】

１ 前輪 ２ 後輪 １３ 走行変速装置 １５，１６ サイドクラッチ ２５ 前輪変速装置 ２７ 前輪デフ機構 ３７ 油圧操作手段 ３８ 操向角度センサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行変速装置（１３）からの前輪（１）
   用の動力を、前輪デフ機構（２７）を介して左右の前輪
   （１）に伝達し、前記走行変速装置（１３）からの後輪
   （２）用の動力を、左右に分岐させ左右一対の油圧多板
   式のサイドクラッチ（１５），（１６）を介して左右の
   後輪（２）に各々伝達するように構成すると共に、前記
   サイドクラッチ（１５），（１６）の作動油圧を変更操
   作してその伝動トルクを連続的に変更操作可能で、前記
   左右一対のサイドクラッチ（１５），（１６）の各々に
   設けられる油圧操作手段（３７）と、前記前輪（１）に
   おける直進位置から右及び左の操向角度を検出する操向
   角度センサー（３８）と、この操向角度センサー（３
   ８）の検出値に基づき前記前輪（１）の操向角度が大き
   くなるほど、旋回中心側の後輪（２）のサイドクラッチ
   （１５），（１６）の伝動トルクが、前記前輪（１）の
   操向角度に対応して連続的に低下操作されるように、且
   つ、反対側の後輪（２）のサイドクラッチ（１５），
   （１６）が完全伝動状態に維持されるように、前記油圧
   操作手段（３７）を操作する制御手段とを備えている四
   輪駆動型作業車。
2. 【請求項２】 走行変速装置（１３）からの前輪（１）
   用の動力を、前輪デフ機構（２７）を介して左右の前輪
   （１）に伝達し、前記前輪（１）と後輪（２）とが略同
   じ速度で駆動される標準状態と、前記前輪（１）が後輪
   （２）よりも高速で駆動される増速状態とに切換操作自
   在な前輪変速装置（２５）を、前記走行変速装置（１
   ３）と前輪デフ機構（２７）との間に備え、前記走行変
   速装置（１３）からの後輪（２）用の動力を、左右に分
   岐させ左右一対の油圧多板式のサイドクラッチ（１
   ５），（１６）を介して左右の後輪（２）に各々伝達す
   るように構成すると共に、前記サイドクラッチ（１
   ５），（１６）の作動油圧を変更操作してその伝動トル
   クを連続的に変更操作可能で、前記左右一対のサイドク
   ラッチ（１５），（１６）の各々に設けられる油圧操作
   手段（３７）と、前記前輪（１）における直進位置から
   右及び左の操向角度を検出する操向角度センサー（３
   ８）と、この操向角度センサー（３８）の検出値に基づ
   き前記前輪（１）の操向角度が大きくなるほど、旋回中
   心側の後輪（２）のサイドクラッチ（１５），（１６）
   の伝動トルクが、前記前輪（１）の操向角度に対応して
   連続的に低下操作されるように、且つ、反対側の後輪
   （２）のサイドクラッチ（１５），（１６）が完全伝動
   状態に維持されるように、前記油圧操作手段（３７）を
   操作する第１制御手段と、直進位置から前記前輪（１）
   を設定角度以上に操向操作するとこの操作に連動して、
   前記前輪変速装置（２５）を増速状態に切換操作する第
   ２制御手段とを備えている四輪駆動型作業車。