JPH0686184B2 - 車輌の動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車輌の動力伝達装置に関するものである。

（従来の技術） 前輪及び後輪を駆動輪とすると共に、ハンドルに連動す
る操向シリンダにより後輪を操舵可能にした車輌は、車
体の前方側にモアー等の作業機を装着する前装型のもの
に広く利用されている。

（発明が解決しようとする課題） この種の車輌では、旋回時に前輪と後輪との旋回半径が
異なるため、後輪側が前輪に対してブレーキとなって、
後輪操舵式であるにも拘らず旋回半径が小さくすること
ができなかった。また後輪側がブレーキとなるため、後
輪が地面に対して滑り、芝生地等であれば、芝生を損傷
する欠点があった。

本発明は、このような従来の課題に鑑み、車輪の滑り等
を発生することなく小半径で旋回できるようにすること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、そのための手段として、前輪６及び後輪９を
駆動輪とすると共に、操舵シリンダ94のピストンロッド
97両端を車体１側に固定し、シリンダ本体95の摺動によ
り後輪９を操舵するようにした車輛において、前輪６の
動力伝達系中にクラッチ25を設け、後輪９の操舵角を検
出して所定操舵角α以上の時にクラッチ25を切断するた
めの検出手段110を設け、この検出手段110は、シリンダ
本体95に設けられたカム111と、シリンダ本体95の摺動
時にカム111によって操作される検出アーム112とを備え
たものである。

（作 用） ハンドル118を操作して操舵シリンダ94を作動させ、そ
のシリンダ本体95の動きにより後輪９を所定操舵角α以
上に操舵すると、カム111、検出アーム112等の検出手段
110が働き、前輪動力伝達系22のクラッチ25を切り、前
輪６への動力伝達を断つ。従って、その後は、後輪９の
駆動力によって旋回する。

（実施例） 以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第１
図乃至第３図において、１は車体で、角筒材等の部材２
を矩形枠状に組立て成る。この車体１には、前後中央部
にエンジン３と静油圧式の変速装置４とが左右に並設さ
れると共に、前部に前車軸５を介して左右一対の大径の
前輪６が懸架され、また後部に後輪駆動装置７の後車軸
８を介して左右一対の小径の後輪９が懸架されている。
エンジン３は防振材を介して車体１に支持されており、
またエンジン３から前方に突出するクランク軸10には走
行プーリ11とPTOプーリ12とが設けられている。なお、
エンジン３の後方には、ラジエータ13、冷却ファン14、
油クーラ15が配置されている。

変速装置４は防振材を介して車体１に支持され、またこ
の変速装置４から前方に突出する入力軸16には、ベルト
17を介してクランク軸10の走行プーリ11に連動するプー
リ18と、変速装置４に送風する冷却ファン19とが設けら
れている。変速装置４の後側には、内部に動力伝達装置
20を組込んだ伝動ケース21が下方側に突出するように上
下方向に装着されている。

動力伝達装置20は、第４図及び第５図に示すように前輪
動力伝達系22、後輪動力伝達系23、ノースピンデフ24、
前輪クラッチ25等から構成されている。ノースピンデフ
24は、第４図及び第６図に示すようにギヤー28付きのデ
フケース29を有し、そのデフケース29は前後の軸受30,3
1で伝動ケース21に回転自在に支持され、またギヤー28
は変速装置４の出力軸32に連結された伝動軸32aのギヤ
ー33に咬合する。

ノースピンデフ24は、第６図に示すようにデフケース29
内に一対のデフ出力軸34,35、駆動リング36、カムリン
グ37、一対のクラッチリング38,39、一対の差動ハブ40,
41、及び一対のバネ42,43を組込んで成る。駆動リング3
6はデフケース29に固定されており、この駆動リング36
と一対のクラッチリング38,39との間には、第７図に示
すように角歯咬合部44,45が形成されている。カムリン
グ37は駆動リング36の内周に固定されており、このカム
リング37と一対のクラッチリング38,39との間には、第
８図に示すようにカム歯部46,47が形成されている。ク
ラッチリング38,39は差動ハブ40,41に、差動ハブ40,41
はデフ出力軸34,35に夫々摺動自在にスプライン嵌合さ
れ、またクラッチリング38,39はバネ42,43でカムリング
37側に付勢されている。

前輪動力伝達系22はノースピンデフ24の下方に順次平行
に支架された中間軸48及び前輪駆動軸49、デフ出力軸34
に固定のギヤー50、ギヤー50に咬合しかつ中間軸48に遊
転自在なギヤー51、中間軸48及び前輪駆動軸49に固定さ
れかつ互いに咬合するギヤー51a,52等から成る。前輪駆
動軸49は変速装置４の下方を通って前方へと延びた推進
軸49aを介して前輪デフ装置53に連動する。なお、推進
軸49aは両端が伝動ケース21と前輪デフ装置53に固定さ
れた推進軸ケース49bによりおおわれている。ギヤー51
は中間軸48に遊転自在であって、前輪クラッチ25により
中間軸48に対して断接自在である。

前輪クラッチ25はギヤー51を備えたクラッチケース54
と、中間軸48に固設された従動ボス55との間に多数枚の
クラッチ板56を介装した摩擦式であって、押圧体57によ
りクラッチ板56を軸心方向に押圧するように構成されて
いる。押圧体57の小径ボス部57aには、第９図に示すよ
うにスラスト軸受58が套嵌されると共に、このスラスト
軸受58と止め輪59との間にシフトフォーク60が係合せし
められている。

シフトフォーク60のボス部60aは、第９図に示すように
クラッチ35の軸心、即ち中間軸48の軸心と平行に配置さ
れた支持軸61に軸心方向に摺動自在に套嵌し支持されて
いる。支持軸61は伝動ケース21の前壁21aに形成された
孔138と伝動ケース21の後壁21bに形成された凹部139と
に前後摺動自在に挿支されると共に、前端部が前壁21a
から前方に突出し、その前端部には支持軸61を軸心方向
に位置調整するための調整手段140が設けられている。
調整手段140は支持軸61の前端部に形成されたねじ部141
と、これに螺合する２個のナット142とから構成され
る。支持軸61の前端部側にはバネ受部143が設けられ、
このバネ受部143とシフトフォーク60のボス部60aとの間
に、シフトフォーク60を介して押圧体57をクラッチ接続
方向に付勢するバネ144が介在されている。シフトフォ
ーク60のボス部60aに対してバネ144と反対側には、第９
図及び第10図に示すように切断カム145が対向状に設け
られ、またこの切断カム145は伝動ケース21の側壁21cに
回動自在に挿支された操作軸146に固設されている。操
作軸146は側壁21cに固設された抜止板147で抜止めさ
れ、またこの操作軸146の外端にはカムレバー148が固設
されている。

前輪デフ装置53は第１図及び第３図に示すように変速装
置４の前方で車体１の下部側に装着されており、車体１
の左右中央部から一方側に大きく偏位して設けられてい
る。この前輪デフ装置53は、前輪駆動軸49からの動力に
より左右一対の前車軸５を介して前輪６を駆動するため
のものである。なお、前輪デフ装置53が左右に偏位して
いるため、長軸側の前車軸５は軸受62を介して車体１に
支持されている。前輪デフ装置53のケースにはPTO軸63
が前後方向に軸支され、このPTO軸63の後端にはベルト6
4を介してPTOプーリ12に連動するプーリ65が固設されて
いる。

後輪動力伝達系23はデフ出力軸35に軸継手144を介して
後輪駆動装置７の入力軸72に連結することにより構成さ
れている。

後輪駆動装置７は車体１後端から後方に突出する枠状の
後部枠66に支持されており、この後輪駆動装置７は第11
図に示すように上部ケース67、内筒68、外筒69及び下部
ケース70内にギヤー伝動機構を組込んで成る。上部ケー
ス67は左右一対の取付部71を介して後部枠66に取付けら
れ、この上部ケース67には入力軸72、ベベルピニオン軸
73、及びこれらを連動させるベベルギヤー74,75が組付
けられている。入力軸72は上部ケース67から左右方向の
斜め前方に向かって突出せしめられ、前端の自在継手14
9を介してデフ出力軸35に連結されている。前輪デフ装
置53を含む前輪動力伝達系22と、後輪駆動装置７を含む
後輪動力伝達系23とは、前輪６と後輪９との周速比が１
対0.9程度となるように夫々動力を伝達すべく構成され
ている。

ベベルピニオン軸73は第11図に示すように上下方向に設
けられており、上部ケース67の下側にはベベルピニオン
軸73と同心状で下方に突出するように内筒68がボルト77
により取付けられている。内筒68は大径部78と小径部79
とを上下に有し、大径部78の上端にベベルギヤー75が軸
受80を介して回転自在に支持されている。外筒69は内筒
68にブッシュ81、軸受82等を介して回動自在に套嵌さ
れ、かつ内筒68下端の止め輪83により下方へ抜出し不能
に抜止めされている。下部ケース70は後輪デフ装置84を
内蔵するものであって、外筒69の下端にボルト85で取付
けられており、この下部ケース70の左右両側に軸受ケー
ス86がボルトにより装着されている。後輪デフ装置84は
軸受87を介して軸受ケース86により支持され、またその
ベベルギヤー88はベベルピニオン軸73下端のベベルピニ
オン89に咬合されている。後輪デフ装置84から左右に突
出する後車軸８は、軸受89aを介して軸受ケース86によ
り支持され、この後車軸８の外端に後輪９が取付けられ
ている。なお、後輪９は軸受ケース86がタイヤリム90内
に略収まるように下部ケース70に近接して設けられてお
り、この左右の後輪９間のトレッドは、左右の前輪６間
のトレッドの約1/3程度である。

外筒69の上端部には、第11図に示すように、後軸９の上
方近傍で外方に張出すフランジ部91を介して操舵用のス
プロケット92が設けられている。なお、スプロケット92
はボルト93でフランジ部91に着脱自在に取付けられる。

94は操舵シリンダで、第12図乃至第14図に示すように、
後部枠66前端側の下方に左右方向に配置されている。こ
の操舵シリンダ94はシリンダ本体95に摺動自在なピスト
ン96をピストンロッド97の中央に設け、ピストンロッド
97の両端がシリンダ本体95から外方に突出するようにし
た両ロッド式であって、そのピストンロッド97の両端は
単体１の支柱98から後方に突出する一対のブラケット99
により固定し支持されている。ピストンロッド97には、
シリンダ本体95の各シリンダ室94a,94bに連通する油路1
00が形成され、またその油路100はパイプ101を介して操
舵用の制御弁に接続されている。

シリンダ本体94の左右両端には背面視Ｕ字状のブラケッ
ト102と、これに挿通されかつ調整ナット103により調整
可能とされたボルト104とを介して、スプロケット92に
巻掛けられたチェーン105の両端が連結されている。従
って、操舵シリンダ94のシリンダ本体95の左右方向の往
復摺動により、チェーン105、スプロケット92を介して
外筒69が内筒68廻りに回動し、後輪９を略±90度の範囲
内で操舵可能である。なお、106は案内スプロケット
で、スプロケット92に対するチェーン105の巻掛を確保
するように、スプロケット92と操舵シリンダ94との間の
左右中央部に一対設けられている。この案内スプロケッ
ト106は側面視Ｕ字状の取付ブラケット107に支軸108を
介して回転自在に支持され、また取付ブラケット107は
操舵シリンダ94を上下から挟むようにして車体１の横枠
109にボルトで取付けられている。

110は後輪９の操舵角を検出する検出手段であって、所
定操舵角α（≒60度）以上の時に、それを検出して前輪
クラッチ25を切断するように構成されている。即ち、こ
の検出手段110はシリンダ本体95に固設された検出カム1
11と、この検出カム111によって操作される左右一対の
検出アーム112とを有し、各検出アーム112は支軸113、
レバー114、ロッド150、レバー151、支軸152、レバー15
3、ロッド154を介してカムレバー148に連動連結されて
いる。カム111は帯板状の両端を折曲げたものであり、
このカム111はＴ字状をなすように介在し固着された補
強リブ155によって補強されている。各検出アーム112は
横枠109の切欠孔156から後方に突出し、その突出端には
軸157でカムローラ158が枢着されている。なお、取付ブ
ラケット107の突出片107aには、検出カム111が検出アー
ム112を揺動させる時に、操舵シリンダ94に曲げ力が作
用しないように、シリンダ本体95に接触するバックアッ
プ用のローラ165が軸166により回転自在に取付けられて
いる。

各支軸113の上下両端には検出アーム112とレバー114と
を固設され、また支軸113はブラケット159を介して横枠
109に固定された筒体160に回動自在に支持されている。
各ロッド115はターンバックル構造で伸縮調整自在であ
り、レバー114と伝動ケース21の後方側のレバー151とを
連動連結する。なお、このロッド115とレバー151とはピ
ンと長孔を介して連結されている。レバー151は支軸152
の下端に、またこの支軸152の上端にはレバー153が夫々
固設されている。支軸152は支柱98に固定の筒体161によ
り回動自在に支持されている。レバー153はロッド154を
介してカムレバー148に連結されている。なお、所定操
舵角αは、第20図に示すように旋回中心Ｏが前輪６の一
側外方の近傍に位置する時の角度に設定されている。

115は車体１から前方に突出するステップ支持枠、116は
このステップ支持枠115に装着されたステップ板、117は
ハンドルポスト、118は操舵用のハンドルである。119は
操舵用の制御弁で、ハンドル118に連動して操舵シリン
ダ94を制御するようになっている。120は車体１に装着
された床カバーで、プーリ11,12等をおおうようになっ
ている。121は運転席、122は前輪フェンダー、123は安
全フレームである。

124はフロントモアーで、モアーデッキ125の下側に、縦
軸126廻りに回転する３個のディスク127を備え、その各
ディスク127にカッタ128を揺動自在に枢着し、ディスク
127の回転によりカッタ128で草を刈取るようになってい
る。モアーデッキ125は刈高さ調整用のゲージ輪129、そ
の他のリミットゲージ130を有し、かつ車体１から前方
に張出す２本のリンク131により車体１に装着され、油
圧シリンダ132の伸縮により昇降自在である。なお、各
ディスク127はPTO軸63から自在継手軸133を経て伝達さ
れる動力により回転駆動される。

134は集草容器で、後部枠66上に配置されており、この
集草容器134は車体１の後部に立設された支柱135に取付
けられている。なお、集草容器134はパンチングメタル
等により構成されている。136はダクトであって、モア
ー124で刈取った刈草を集草容器134に送り込むためのも
のである。ダクト136はモアーデッキ125の後部中央に接
続されており、前車軸５の下方から一方の前輪６の後方
を経て集草容器134に接続されている。137は燃料タンク
である。

上記構成において、草刈作業時には、エンジン３のクラ
ンク軸10からの動力により、PTOプーリ12、ベルト64、P
TO軸63、自在継手軸133を介してモアー124の各ディスク
127を回転駆動し、カッタ128により草を刈取る。そし
て、刈草はダクト136を経て集草容器134に送込み、集草
容器134に回収する。

直進走行時には、エンジン３からの動力を変速装置４で
適当な速度に変速した後、ノースピンデフ24、デフ出力
軸34、ギヤー50,51、前輪クラッチ25、中間軸48、ギヤ
ー51a,52、前輪駆動軸49、前輪デフ装置53を経て左右の
前輪６に動力を伝達し、第17図に矢印で示すように大径
車輪である前輪６の駆動力によって走行する。この時、
後輪９は遊転状態である。即ち、後輪動力伝達系23によ
って後輪９が駆動される周速は、前輪６の約0.9程度で
あるため、後輪９は地面との摩擦によって前輪６と同調
した周速で逆駆動されており、従って、ノースピンデフ
24のデフ出力軸35の回転速度が速くなるため、カムリン
グ37とクラッチリング39との間のカム歯45によってクラ
ッチリング39が第16図に示すように外れるので、第15図
に示す如く駆動リング36からクラッチリング39が外れ、
デフ出力軸35側へは動力は伝達されない。

直進走行中に前輪６に滑りが発生すれば、走行速度が下
がるため、後輪９の周速が低下する。そして、後輪９の
周速が0.9程度になると、クラッチリング39がバネ43で
押圧されて駆動リング36側に摺動し角歯咬合部45が咬合
い、デフ出力軸35側にも動力が伝達される。従って、前
輪６及び後輪９の駆動力によって走行でき、前輪６の滑
り状態を早期に解消できる。前輪６の滑りがなくなれ
ば、再度、前輪６のみの駆動による走行に戻る。なお、
後輪駆動装置７では、入力軸72、ベベルギヤー74,75、
ベベルピニオン軸73、ベベルピニオン89、ベベルギヤー
88を経て後輪デフ装置84へと動力を伝達し、後車軸８を
介して後輪９を駆動する。

操舵時にはハンドル118を操作すると、制御弁119を介し
て操舵シリンダ94のシリンダ本体95が左右方向に作動
し、そのシリンダ本体95からチェーン105、スプロケッ
ト92を介して外筒69側が内筒68廻りに回動し、後輪９が
遊転状態のままで操舵方向に回動する。従って、第18図
に示すように旋回中心Ｏからの前輪及び後輪９の旋回半
径（ｒ＜Ｒ）に差があるにも拘らず速やかに旋回でき
る。

後輪９が所定操舵角α以内の時には、シリンダ本体95は
検出カム111が第12図Ａの如く検出アーム112のカムロー
ラ158近傍まで作動するだけであって、検出アーム112は
揺動しない。後輪９が所定操舵角α以上になり、第19図
に示すように旋回中心Ｏが前輪６の一側外方近傍になれ
ば、検出カム111がカムローラ158と接触し、一方の検出
アーム112が支軸113廻りに第12図のａ矢示方向に揺動す
るので、レバー114、ロッド115を介してレバー151,153
が支軸152廻りにｂ矢示方向に揺動する。これによって
ロッド154を介してカムレバー148が後方（第10図のｃ矢
示方向）に回動するので、操作軸146を介して切断カム1
45が同方向に一体回動し、シフトフォーク60のボス部60
aをバネ144に抗して第９図のｂ矢示方向に押圧する。従
って、シフトフォーク60が支持軸61上をバネ144に抗し
てｄ矢示方向に摺動するため、シフトフォーク60が前輪
クラッチ25の押圧体57を後方に摺動させることになり、
前輪クラッチ25が切れ、前輪６への動力の伝達が遮断さ
れる。これによって左右の前輪６は共に遊転状態とな
り、後輪９の駆動力によって速やかに小半径で旋回でき
る。

操舵角αが90度になるまで操舵すると、第20図に示すよ
うに左右の前輪６間の中央に旋回中心Ｏが位置し、左右
の前輪６が前輪デフ装置53を介して逆方向に回転するた
め、この旋回中心Ｏ廻りに急旋回することができる。

後進走行時における直進、旋回の際にも、ノースピンデ
フ24を用いているため、前進走行時と同様に働き、前述
と同様に動作する。

前輪クラッチ25のクラッチ板56が摩耗した場合には、バ
ネ144による押圧体57の押圧力が低下する。そこで、こ
の時には、調整手段140のナット142を締込んで行けば良
い。即ち、ナット142を締込むと、支軸61が第９図の反
ｄ矢示方向に移動するので、バネ144が圧縮され押圧力
が増す。従って、前輪クラッチ25が伝動ケース21にある
にも拘らず、簡単に外部から調整できる。

（発明の効果） 本発明によれば、後輪９が所定操舵角α以上となった時
に検出手段110が働いてクラッチ25が切れ、前輪６への
動力伝達を断つようにしているので、旋回時の動作が円
滑であり、車輪に滑り等が発生することもない。また、
この時にも後輪９が駆動状態であるので、小半径で急旋
回することができる。しかも、検出手段110は操舵時に
摺動するシリンダ本体95に設けたカム111と、これによ
って操作される検出アーム112とを備えているので、操
舵シリンダ94の動きでクラッチ25を入り切りすることが
でき、動作が確実である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は全
体の平面図、第２図は同側面図、第３図は同断面正面
図、第４図は動力伝達装置の断面図、第５図は同断面背
面図、第６図はノースピンデフの断面図、第７図は駆動
リングとクラッチリングの咬合部の展開図、第８図はカ
ムリングとクラッチリングとの咬合部の展開図、第９図
はクラッチ操作部の断面平面図、第10図は第９図のＸ−
Ｘ矢視図、第11図は後輪駆動部の断面図、第12図は後輪
操舵部の破断平面図、第13図は第12図のＹ−Ｙ矢視図、
第14図は第12図のＺ−Ｚ矢視図、第15図及び第16図はノ
ースピンデフの動作説明図、第17図乃至第20図は動作説
明図である。 １……車体、３……エンジン、６……前輪、９……後
輪、22……前輪動力伝達系、23……後輪動力伝達系、24
……ノースピンデフ、25……前輪クラッチ、57……押圧
体、60……シフトフォーク、61……支持軸、94……操舵
シリンダ、95……シリンダ本体、97……ピストンロッ
ド、110……検出手段、111……カム、112……検出アー
ム、140……調整手段、143……バネ受部、144……バ
ネ、146……操作軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪６及び後輪９を駆動輪とすると共に、
   操舵シリンダ94のピストンロッド97両端を車体１側に固
   定し、シリンダ本体95の摺動により後輪９を操舵するよ
   うにした車輌において、前輪６の動力伝達系中にクラッ
   チ25を設け、後輪９の操舵角を検出して所定操舵角α以
   上の時にクラッチ25を切断するための検出手段110を設
   け、この検出手段110は、シリンダ本体95に設けられた
   カム111と、シリンダ本体95の摺動時にカム111によって
   操作される検出アーム112とを備えたことを特徴とする
   車輌の動力伝達装置。