JPH0629081Y2 - トラクタの前輪変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、前輪の周速度を変化させる変速機構を備え
たトラクタの前輪変速装置に関するものである。

従来の技術 従来、四輪駆動のトラクタにおける通常の走行時には、
前輪の周速度と後輪の周速度とが略等しく設定されてい
る。一方、旋回時において旋回半径を小さくするために
は、前輪の周速度を後輪の周速度より大きく設定する必
要がある。そこで、前輪の周速度と後輪の周速度とが略
一定になる標準速伝動状態と、前輪の周速度が後輪の周
速度より大きくなる増速伝動状態とに切換える前輪変速
装置を前輪への動力伝達経路中に設け、旋回時にはこの
前輪変速装置を増速伝動状態に切り換えて旋回半径を小
さくすることが行われている。

ここで、標準速伝動状態と増速伝動状態とに切換えるこ
とができる前輪変速装置としては、エンジンから後輪に
動力伝達を行う伝動軸と操向自在な前輪に連結された前
輪動力取出軸との間に標準速用伝動ギヤと増速用伝動ギ
ヤとを設け、これらの各ギヤと前輪動力取出軸とをクラ
ツチを介して選択的に断続するものが一般的である。そ
して、このような前輪変速装置に用いられているクラツ
チ機構としては、特開昭５８−１２２２３０号公報、実
開昭６２−９７０３３号公報、特公昭６２−３５９２９
号公報、実開昭６０−１０２１３３号公報、実開昭６２
−１３７２２６号公報等に記載されたものがある。

考案が解決しようとする問題点 まず、特開昭５８−１２２２３０号公報及び実開昭６２
−９７０３３号公報に記載されたクラツチは、標準速用
伝動ギヤ側と増速用伝動ギヤ側との双方に噛み合い式ク
ラツチを用いたものであり、クラツチの切換え性能に関
して迅速性及び確実性に欠けるという欠点がある。

つぎに、特公昭６２−３５９２９号公報及び実開昭６０
−１０２１３３号公報に記載されたクラツチは、標準速
用伝動ギヤ側と増速用伝動ギヤ側との双方に摩擦式多板
クラツチを用いたものであり、一般的にコストが高くな
り、油圧供給管路や油圧ポンプや油圧バルブ等の各種部
材を必要とし、前輪変速装置全体が複雑化及び大型化す
るという欠点がある。

また、実開昭６２−１３７２２６号公報等に記載された
クラツチは、標準速用伝動ギヤ側に噛み合い式クラツチ
を用い、増速用伝動ギヤ側に摩擦式多板クラツチを用い
たものであり、噛み合い式クラツチを用いた標準速用伝
動ギヤ側において、クラツチの切換え性能に関して迅速
性及び確実性に欠けるという欠点がある。

問題点を解決するための手段 操向自在な前輪に連結されるとともにエンジンからの動
力を前輪に伝達する回転軸上に、前輪を後輪の周速度と
略等しい周速度で回転させる動力伝達を行う標準速用伝
動ギヤと前輪を後輪の周速度より大きな周速度で回転さ
せる動力伝達を行う増速用伝動ギヤとを設ける。増速用
伝動ギヤと回転軸とを摩擦式多板クラツチを介して連結
し、前進時において標準速用伝動ギヤから回転軸への動
力伝達を行うワンウエイクラツチを介して標準速用伝動
ギヤと回転軸とを連結する。前輪が所定角度以上に操向
されたことを検出して閉路する旋回検出スイツチと前後
進切換装置が前進状態時のみ閉路する前進検出スイツチ
と前輪を自動的に増速させるかどうかを切換選択する前
輪自動変速切換スイツチとの直列回路よりなる制御部を
設け、この制御部を摩擦式多板クラツチに接続し、操向
操作時に摩擦式多板クラツチを動力伝達状態に切換える
ようにし、後進操作時に連動して前記標準速用伝動ギヤ
と前記回転軸とを連結するボーク機構を設けた。

作用 操向操作を行うと制御部の働きにより摩擦式多板クラツ
チが動力伝達状態に切換えられ、エンジンからの動力は
摩擦式多板クラツチを介して増速用伝動ギヤから回転軸
に伝達され、前輪は後輪の周速度より大きな周速度で回
転する。操向操作時以外の前進時においては、エンジン
からの動力はワンウエイクラツチを介して標準速用伝動
ギヤから回転軸に伝達され、前輪は後輪の周速度と略等
しい周速度で回転する。後進時においては、ボーク機構
によりワンウエイクラツチを介することなく標準速用伝
動ギヤから回転軸への動力伝達が行われ、トラクタは四
輪駆動状態で後進する。

実施例 この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。まず、
トラクタ１の腹部には前方から順にエンジン２、クラツ
チケース３、ミツシヨンケース４、デフケース５が配置
され、デフケース５の下部には前輪動力取出ケース６が
固定されている。そして、クラツチケース３内にはメイ
ンクラツチ７が収納され、ミツシヨンケース４内には前
後進切換装置８と主変速装置９と副変速装置１０とが収
納され、デフケース５内にはクリープ装置１１と前輪動
力取出装置１２と後輪差動装置１３とＰＴＯ変速装置１
４とが収納され、前輪動力取出ケース６内には前輪変速
装置１５が収納されている。

前記デフケース５内にはドライブピニオン軸１６が軸支
されており、このドライブピニオン軸１６の一端にはド
ライブピニオン１７が固定され、ドライブピニオン軸１
６の他端は前記クリープ装置１１に連結されている。ま
た、前記ドライブピニオン１７は前記後輪差動装置１３
のベベルギヤ１８と噛み合っており、さらに、後輪差動
装置１３には最終減速装置１９を介して後輪２０が連結
されている。

前記前輪動力取出ケース６内には回転軸である前輪動力
取出軸２１が軸支され、この前輪動力取出軸２１には軸
受スリーブ２２がスプライン嵌合され、軸受スリーブ２
２の外周にはギヤ２３がスプライン嵌合されている。さ
らに、前記軸受スリーブ２２の外周には軸受２４，２５
を介して標準速用伝動ギヤ２６が軸支され、軸受スリー
ブ２２と標準速用伝動ギヤ２６との間には、前記トラク
タ１の前進時において標準速用伝動ギヤ２６から軸受ス
リーブ２２に動力伝達を行うワンウエイクラツチ２７が
介装されている。また、前記標準速用伝動ギヤ２６に形
成された筒状突起部２８の外周上には増速用伝動ギヤ２
９が保持されている。そして、この増速用伝動ギヤ２９
は摩擦式多板クラツチである電磁クラツチ３０を介して
前記前輪動力取出軸２１に連結されている。また、前記
標準速用伝動ギヤ２６にはクラツチギヤ３１が一体的に
形成され、このクラツチギヤ３１に噛み合うことにより
標準速用伝動ギヤ２６と前記ギヤ２３とを連結するスラ
イドギヤ３２が設けられている。

つぎに、前記前輪動力取出軸２１と前記軸受スリーブ２
２とにはこれらの軸心と直交する貫通穴３３，３４が形
成され、これらの貫通穴３３，３４にはボークピン３５
が摺動自在に設置されている。また、前記標準速用伝動
ギヤ２６の内周面における前記貫通穴３４に対向する部
分には前記ボークピン３５の一端が係脱自在に係合する
複数個の凹部３６が形成されている。一方、前記前輪動
力取出軸２１の中心部には軸心方向にそつた挿入穴３７
が形成されており、この挿入穴３７には軸心方向摺動自
在に軸３８が挿入され、この軸３８には前記ボークピン
３５の他端が係脱自在に係合する小径部３９が形成され
ている。また、前記挿入穴３７の奥部には前記軸３８を
外方に向けて付勢するスプリング４０が挿入され、前記
前輪動力取出ケース６における前記挿入穴３７に臨む位
置には軸心回りに回動自在にカム軸４１が設けられてい
る。

前記カム軸４１の一端には断面形状が略Ｄ字形となる切
欠部４２が形成され、前記前輪動力取出ケース６の外部
に突出したカム軸４１の他端にはレバー４３，４４が固
定されている。一方のレバー４３の先端部にはスプリン
グ４５の一端が張設されており、他方のレバー４４の先
端部にはワイヤ４６の一端が連結されている。なお、こ
のワイヤ４６の他端には前記前後進切換装置８の変速レ
バー（図示せず）に連結されている。そして、これらの
カム軸４１とレバー４３，４４とワイヤ４６とスプリン
グ４５と変速レバー及び前記ボークピン３５と前記軸３
８とにより、トラクタ１を後進状態に切換える操作に連
動して前記標準速用伝動ギヤ２６と前記前輪動力取出軸
２１とを連結するボーク機構４７が構成されている。

前記デフケース５内には前記前輪動力取出ケース６より
上方に突出した支持部６ａによつて支軸４８が保持さ
れ、この支軸４８には大小のギヤ４９，５０を有する中
間ギヤ５１が軸支され、さらに、支軸４８の端部には前
記スライドギヤ３２をスライドさせるシフター５２が保
持されている。なお、前記ギヤ４９は前記増速用伝動ギ
ヤ２９と常時噛み合い、前記ギヤ５０は前記標準速用伝
動ギヤ２６と常時噛み合つている。また、前記ドライブ
ピニオン軸１６上には前記ギヤ５０に選択的に噛み合う
前輪動力取出ギヤ５３がスライド自在にスプライン嵌合
されている。

前記前輪動力取出軸２１の先端部は伝動軸カバー５４に
被覆された前輪動力伝動軸５５の一端に連結され、前輪
動力伝動軸５５の他端は前輪差動装置５６に連結されて
いる。さらに、前輪差動装置５６には、操向減速装置５
７を介して前輪５８が連結されている。

つぎに、前記電磁クラツチ３０は、第７図に示すよう
に、前輪５８が所定角度以上に操向されたこと、又は、
左右いずれか一方の後輪２０のブレーキが作動されたこ
とを検出して閉路する旋回検出スイツチ５９と、前記副
変速装置１０が高速変速状態以外の変速位置に操作され
ているときに閉路する副変速検出スイツチ６０と、前記
前後進切換装置８が前進状態時のみに閉路する前進検出
スイツチ６１と、前記スライドギヤ３２が前記クラツチ
ギヤ３１と噛み合つていない時のみ、すなわち、前輪５
８を自動的に増速させるかどうかを切換選択する前輪自
動変速切換スイツチ６２とからなる制御部６３を介して
バツテリ６４に電気的に接続されている。

このような構成において、まず、エンジン２からの動力
は、メインクラツチ７から前後進切換装置８に伝達さ
れ、前後進切換装置８から主変速装置９と副変速装置１
０とクリープ装置１１とを介してドライブピニオン軸１
６に伝達され、さらに、後輪差動装置１３と最終減速装
置１９とを介して後輪２０に伝達され、後輪２０が駆動
される。

また、前輪動力取出ギヤ５３をスライドさせてギヤ５０
に噛み合わせると、ドライブピニオン軸１６の回転は中
間ギヤ５１に伝達され、増速用伝動ギヤ２９と標準速用
伝動ギヤ２６とが回転する。ここで、スライドギヤ３２
をスライドさせてクラツチギヤ３１に噛み合わせると、
標準速用伝動ギヤ２６の回転はスライドギヤ３２からギ
ヤ２３に伝達され、さらに、ギヤ２３から軸受スリーブ
２２を介して前輪動力取出軸２１に伝達される。そし
て、前輪動力取出軸２１からの動力伝達により前輪５８
が駆動され、トラクタ１は四輪駆動状態で走行する。な
お、標準速用伝動ギヤ２６を介しての動力伝達により駆
動される前輪５８の周速度と後輪２０の周速度とは略等
しく設定されている。また、このとき、スライドギヤ３
２をクラツチギヤ３１に噛み合わせることにより前輪自
動変速切換スイツチ６２が開路して電磁クラツチ３０は
非通電状態に維持され、電磁クラツチ３０を介しての動
力伝達は行われない。

つぎに、スライドギヤ３２をスライドさせてクラツチギ
ヤ３１との噛み合いを解除すると、前輪自動変速切換ス
イツチ６２が閉路するが、トラクタ１が直進状態のとき
は旋回検出スイツチ５９が開路しており、電磁クラツチ
３０は非通電状態となつている。このため、スライドギ
ヤ３２とクラツチギヤ３１との噛み合いを解除してトラ
クタ１を直進状態で前進走行させる場合は、標準速用伝
動ギヤ２６の回転はワンウエイクラツチ２７を介して前
輪動力取出軸２１に伝達され、前輪５８の周速度は後輪
２０の周速度と略等しい標準速伝動状態に維持される。

ここで、スライドギヤ３２とクラツチギヤ３１との噛み
合いを解除することにより前輪自動変速切換スイツチ６
２を閉路し、前後進切換装置８を前進位置に操作するこ
とにより前進検出スイツチ６１を閉路し、副変速装置１
０を高速位置以外の変速位置に操作することにより副変
速検出スイツチ６０を閉路した状態でトラクタ１を走行
させているときに、トラクタ１を旋回させる。すると、
旋回時において前輪５８が所定角度以上に操向されたと
き、又は、いずれか一方の後輪２０のブレーキが作動さ
れたことにより旋回検出スイツチ５９が閉路する。これ
により、全てのスイツチ５９〜６２が閉路されて制御部
６３が作動し、電磁クラツチ３０への通電が行われて増
速用伝動ギヤ２９の回転は電磁クラツチ３０を介して前
輪動力取出軸２１に伝達され、前輪５８は標準速伝動状
態の約２倍の周速度で駆動される。したがつて、前輪５
８の周速度が後輪２０の周速度の約２倍となることによ
り旋回時における前輪５８の横滑りが防止され、トラク
タ１の旋回半径が小さくなる。

トラクタ１の旋回が終了して前輪５８の操向角が所定の
角度以下になるか若しくは後輪２０のブレーキの作動が
中止されると、旋回スイツチ５９が開路して電磁クラツ
チ３０への通電が遮断される。そして、増速用伝動ギヤ
２９から前輪動力取出軸２１への動力伝達が断たれ、再
び、標準速用伝動ギヤ２６からワンウエイクラツチ２７
を介して前輪動力取出軸２１への動力伝達が行われ、前
輪５８は後輪２０と略等しい周速度で駆動される。

ここで、前後進切換装置８を後進位置に操作している場
合、又は、副変速装置１０を高速位置に操作している場
合は、前進検出スイツチ６１又は副変速検出スイツチ６
０が開路されており、後進時や高速走行時にトラクタ１
を旋回させても前輪５８が電磁クラツチ３０を介して高
速で駆動されることがなく、これらの前進検出スイツチ
６１や副変速検出スイツチ６０は安全機構としての働き
をする。なお、スライドギヤ３２とクラツチギヤ３１と
の噛み合いを解除した状態でトラクタ１を後進させる場
合においては、前進検出スイツチ６１が開路しているた
めに高速用伝動ギヤ２９から電磁クラツチ３０を介して
の前輪動力取出軸２１への動力伝達が遮断されるととも
に、標準速用伝動ギヤ２６が前進時とは逆向きに回転し
ているために標準速用伝動ギヤ２６からワンウエイクラ
ツチ２７を介しての前輪動力取出軸２１への動力伝達も
遮断されている。

つぎに、前後進切換装置８を前進状態に操作している場
合は、第２図に示すようにワイヤ４６を介してレバー４
４が引つ張られており、カム軸４１は切欠部４２以外の
円筒状外周面を軸３８の一端に当接する位置に回動して
いる。そして、軸３８は第１図に示すように挿入穴３７
の奥側に押し込まれ、軸３８の小径部３９にボークピン
３５の他端が係合し、ボークピン３５の一端と凹部３６
との係合が解除されている。このため、通常の前進走行
時においては、標準速用伝動ギヤ２６からワンウエイク
ラツチ２７を介して前輪動力取出軸２１への動力伝達が
行われる。

一方、前後進切換装置８を後進状態に操作した場合に
は、ワイヤ４６が緩むためにカム軸４１はスプリング４
５の引張力により第５図及び第６図に示す状態に回動
し、切欠部４２が軸３８に対向する。すると、軸３８は
スプリング４０の付勢力により外方に摺動し、ボークピ
ン３５の他端は軸３８における小径部３９以外の部分に
当接し、ボークピン３５は貫通穴３３，３４にそつて外
方に押し出されてボークピン３５の一端が標準速用伝動
ギヤ２６の内周面に形成された凹部３６に係合する（第
５図）。これにより、後進時における標準速用伝動ギヤ
２６の回転はボークピン３５を介して前輪動力取出軸２
１に伝達され、トラクタ１は四輪駆動状態で後進し、後
進時の牽引力も向上する。しかも、スライドギヤ３２を
クラツチギヤ３１に噛み合わせる操作を行うことことな
く自動的に四輪駆動状態での後進状態に切換えることが
でき、操作性が向上する。

考案の効果 この考案は、上述のように増速用伝動ギヤと回転軸とを
摩擦式多板クラツチを介して連結するとともに、標準速
用伝動ギヤと回転軸とを前進時において標準速用伝動ギ
ヤから回転軸への動力伝達を行うワンウエイクラツチを
介して連結したことにより、標準速伝動状態から増速伝
動状態への切換え、及び、増速伝動状態から標準速伝動
状態への切換えを、噛み合い式クラツチを用いた場合に
比べて瞬時にかつ確実に行うことができ、しかも、増速
用伝動ギヤ側と標準速用伝動ギヤ側との双方に摩擦式多
板クラツチを用いた場合に比べて構造の簡単化及び小型
化を図ることができ、さらに、後進操作に連動して作動
するボーク機構により標準速用伝動ギヤと回転軸とを連
結することよつてトラクタを四輪駆動状態で後進させる
ことができ、後進時における牽引力の向上を図ることが
できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１図は前進
走行時における前輪動力取出部を示す縦断側面図、第２
図は前進走行時におけるボーク機構の一部を示す側面
図、第３図は前進走行時におけるボークピンと凹部との
位置関係を示す縦断正面図、第４図は動力伝達経路の全
体を示す説明図、第５図は後進走行時における前輪動力
取出部を示す縦断側面図、第６図は後進走行時における
ボーク機構の一部を示す側面図、第７図は前輪変速装置
の制御部を示す説明図、第８図はトラクタの全体を示す
側面図である。 ２…エンジン、２０…後輪、２１…回転軸、２６…標準
速用伝動ギヤ、２７…ワンウエイクラツチ、２９…増速
用伝動ギヤ、３０…摩擦式多板クラツチ、４７…ボーク
機構、５８…前輪、６３…制御部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】操向自在な前輪に連結されるとともにエン
   ジンからの動力を前記前輪に伝達する回転軸を設け、後
   輪の周速度と略等しい周速度で前記前輪を回転させる動
   力伝達を行う標準速用伝動ギヤと前記後輪の周速度より
   大きな周速度で前記前輪を回転させる動力伝達を行う増
   速用伝動ギヤとを前記回転軸上に設け、前記増速用伝動
   ギヤと前記回転軸とを摩擦式多板クラツチを介して連結
   し、前進時において前記標準速用伝動ギヤから前記回転
   軸への動力伝達を行うワンウエイクラツチを介して前記
   標準速用伝動ギヤと前記回転軸とを連結し、前記前輪が
   所定角度以上に操向されたことを検出して閉路する旋回
   検出スイツチと前後進切換装置が前進状態時のみ閉路す
   る前進検出スイツチと前記前輪を自動的に増速させるか
   どうかを切換選択する前輪自動変速切換スイツチとの直
   列回路よりなる制御部を設け、この制御部を前記摩擦式
   多板クラツチに接続し、操向操作時に前記摩擦式多板ク
   ラツチを動力伝達状態に切換えるようにし、後進操作時
   に連動して前記標準速用伝動ギヤと前記回転軸とを連結
   するボーク機構を設けたことを特徴とするトラクタの前
   輪変速装置。