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

トラクタの前輪変速装置

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JPH0629081Y2
JPH0629081Y2 JP1987192106U JP19210687U JPH0629081Y2 JP H0629081 Y2 JPH0629081 Y2 JP H0629081Y2 JP 1987192106 U JP1987192106 U JP 1987192106U JP 19210687 U JP19210687 U JP 19210687U JP H0629081 Y2 JPH0629081 Y2 JP H0629081Y2
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正明 中沢
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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。
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