JPH05278487A - 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、エンジン停止を伴わないように
する。 【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す
る。そして、エンジン３が設定以下の低回転状態で且つ
走行変速装置１３が高速側に操作されている状態におい
て、前輪１の操向角度が設定以上になれば左右のサイド
クラッチ１５，１６を伝動遮断操作する。

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、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
第１制御手段と、エンジンの回転数を検出する回転数セ
ンサーと走行変速装置の変速状態を検出する変速位置セ
ンサーとの検出に基づき、エンジンが設定以下の低回転
状態で且つ走行変速装置が高速側に操作されている状態
において、前輪の操向角度が設定以上になれば左右のサ
イドクラッチを伝動遮断操作する第２制御手段とを備え
ている。

【０００７】

【作用】前述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、前述の構成の場合、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。

【０００８】左右一対の車輪にデフ機構を備えた状態で
旋回を行うと、旋回中心側の車輪はその旋回半径の小さ
さにより、直進時よりも少し低速で回転しようとする。
この場合、デフ機構の特性により反対側の車輪（旋回半
径大側）が、直進時よりも少し高速で回転されることに
なり、左右の車輪において旋回半径の違い基づく速度差
がデフ機構により作り出される。前述の構成の場合に
は、左右の前輪に対して前輪デフ機構が装備されている
為に、前述のようなデフ機構の特性が左右の前輪に対し
て発揮される。しかし、左右の後輪に対してはデフ機構
が装備されていないので、旋回時においても旋回中心側
とは反対側の後輪が直進時と同じ速度で駆動されること
になる。これによって、特に高速走行時において旋回を
行った場合、前述のように旋回中心側とは反対側の後輪
が直進時と同じ速度で駆動されていれば、この反対側の
後輪が機体の進行に対して抵抗になる場合がある。又、
旋回中心側のサイドクラッチの伝動トルクを低下操作し
て旋回中心側の後輪の回転数を低下させても、その旋回
中心側の後輪の回転数とこの後輪の旋回半径位置での実
際の速度とが、必ずしも一致するとは限らないので、こ
の両者の差に基づき旋回中心側の後輪に対して抵抗が掛
かる場合がある。この旋回時において走行変速装置が高
速側に操作されていれば、前述のように左右の後輪に抵
抗が掛かった場合に、この抵抗が走行変速装置内の伝動
比により大きな抵抗に変換されてエンジンに掛かること
になる。従って、この場合にエンジンが設定以下の低回
転状態であれば、前述の大きな抵抗によりエンジン停止
に至る場合がある。従って、前述のようにエンジンが設
定以下の低回転状態で、走行変速装置が高速側に操作さ
れている状態において旋回を行った場合に、左右の後輪
のサイドクラッチを伝動遮断操作して左右の後輪を自由
回転状態にしてやれば、左右の後輪からエンジンに抵抗
が掛かる状態とはならない。

【０００９】

【発明の効果】以上のように、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ように構成するこ
とにより、ショック少ない円滑な旋回が可能になって、
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
に対する操作系の簡素化も図ることができた。

【００１０】又、エンジンに大きな負荷の掛かる状態で
旋回を行った場合、左右の後輪が自由回転状態になるよ
うに構成することによって、エンジン停止を招くことな
く旋回できるようになり、旋回性能をさらに向上させる
ことができる。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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）。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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、第１制御手段に相当）。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】図１及び図３に示すように、後輪２への出
力軸４に対して回転数を検出する第１回転数センサー４
０（変速位置センサーに相当）が設けられており、第１
回転数センサー４０の検出値が制御装置３９に入力され
ている。又、エンジン３の出力軸３ａに対しても、エン
ジン３の回転数を検出する第２回転数センサー４１が設
けられており、第２回転数センサー４１の検出値が制御
装置３９に入力されている。図３に示すように、エンジ
ン３と出力軸４との間に走行変速装置１３が位置してい
るので、エンジン３の回転数と出力軸４の回転数が検出
できれば、両回転数の比により、走行変速装置１３の変
速位置を制御装置３９において求めることができる。

【００２５】これによって、エンジン３の回転数がアイ
ドリング状態の低回転状態で、走行変速装置１３の変速
位置が所定の高速側の位置以上の位置に操作されている
状態において、前述のように操縦ハンドル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。この場合、図２（イ）
（ロ）の点線で示すように、左右のサイドクラッチ１
５，１６が伝動遮断操作されて、左右の後輪２が自由回
転状態となる（以上、第２制御手段に相当）。

【００２６】〔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。又、前述の実施例ではエンジ
ン３の回転数と出力軸４の回転数を検出して、この両回
転数の比により走行変速装置１３の変速位置を求めてい
るが、走行変速装置１３用の変速レバー（図示せず）の
操作位置を検出する変速位置センサーを設けて、この変
速レバーの位置から走行変速装置１３の変速位置を求め
るように構成してもよい。

【００２７】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 ２７ 前輪デフ機構 ３７ 油圧操作手段 ３８ 操向角度センサー ４０ 変速位置センサー ４１ 回転数センサー

Claims (1)

【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）を操作する第１制御手段と、エンジン
   （３）の回転数を検出する回転数センサー（４１）と前
   記走行変速装置（１３）の変速状態を検出する変速位置
   センサー（４０）との検出に基づき、前記エンジン
   （３）が設定以下の低回転状態で且つ前記走行変速装置
   （１３）が高速側に操作されている状態において、前記
   前輪（１）の操向角度が設定以上になれば前記左右のサ
   イドクラッチ（１５），（１６）を伝動遮断操作する第
   ２制御手段とを備えている四輪駆動型作業車。