JPH07117507A

JPH07117507A - センタデファレンシャル

Info

Publication number: JPH07117507A
Application number: JP27106793A
Authority: JP
Inventors: Tatsuzo Murakami; 達三村上; Hirohide Iguchi; 洋英井口; Takeshi Tamada; 武史玉田; Tadao Nishihara; 忠男西原; Ryota Nagano; 良太永野; Koji Furukawa; 浩二古川
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】動力農機のミッションケースの形状を大にす
ることなく、遊星ギヤ式のセンタデファレンシャルを設
ける。【構成】リヤデファレンシャルのリングギヤとドライ
ブピニオンギヤをハイポイドギヤにして双方の中心軸を
ずらし、後輪出力軸１７とＰＴＯ軸２４等との距離を離
間させる。そして、リヤデファレンシャル前段のスペー
スを大にし、遊星ギヤ式のセンタデファレンシャル２０
を設けて、駆動力を前輪出力軸２１と後輪出力軸１７と
に分岐する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセンタデファレンシャル
に関するものであり、特に、四輪駆動の動力農機に於け
るセンタデファレンシャルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動の動力農機に於いて、リヤデフ
ァレンシャルの前段にセンタデファレンシャルを設け、
該センタデファレンシャルによって駆動力を前輪出力軸
と後輪出力軸とに分岐した構成は知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の四輪駆動の動力
農機に於いては、前述したようにセンタデファレンシャ
ルによって駆動力を前後に分岐しているが、駆動軸にセ
ンタデファレンシャルを取り付けるに当って設置スペー
スが大となる。特に、遊星ギヤ装置にてセンタデファレ
ンシャルを構成した場合は、ＰＴＯ軸をはじめとして他
の軸と干渉するため、ミッションケースを大型にする必
要があった。

【０００４】そこで、ミッションケースを大型にせずし
て、遊星ギヤ式のセンタデファレンシャルを設けるため
に解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明
はこの課題を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、リヤデファレンシャ
ルの前段にセンタデファレンシャルを設け、該センタデ
ファレンシャルによって駆動力を前輪出力軸と後輪出力
軸とに分岐した動力農機に於いて、リヤデファレンシャ
ルのリングギヤとドライブピニオンギヤをハイポイドギ
ヤにして双方の中心軸をずらすとともに、後輪出力軸に
スリーブを遊嵌して該スリーブを前輪出力軸に連結し、
駆動軸の動力を遊星ギヤ装置を介して前記後輪出力軸及
びスリーブに伝達自在にするとともに、該遊星ギヤ装置
のキャリアとスリーブとの間にクラッチを設けて接離自
在にしたセンタデファレンシャルを提供するものであ
る。

【０００６】

【作用】本発明はリヤデファレンシャルのリングギヤと
ドライブピニオンギヤをハイポイドギヤにしてあるた
め、双方の中心軸をずらして後輪出力軸と他の軸とを離
間させることができ、遊星ギヤ式のセンタデファレンシ
ャルを設けることが可能となった。

【０００７】駆動軸の動力は遊星ギヤ装置を介して後輪
出力軸及びスリーブに伝達されるが、遊星ギヤ装置のキ
ャリアとスリーブとの間に設けたクラッチを接続状態に
したときは、センタデファレンシャルがロックされ、前
輪出力軸は遊星ギヤのギヤ比による一定の回転数で駆動
される。また、前記クラッチを離反状態にしたときは、
遊星ギヤ装置のキャリアに対してスリーブが自由回転し
て差動機構が働き、前輪出力軸と後輪出力軸は夫々の負
荷によって回転数が変化する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図１乃至図３はトラクタのミッションケース１１
を示したものであり、エンジンの動力はメインクラッチ
１２によって断続され、リバーサ１３で正逆何れかの回
転を選択するとともに、リミッタ１４にて高速または低
速回転に切り替える。更に、メインチェンジ１５に於い
て複数段のギヤの組合せから任意のものを選択し、クリ
ープチェンジ１６を経て後輪出力軸１７が駆動され、リ
ヤデファレンシャル１８を介して後車輪軸１９へ動力が
伝達される。また、リヤデファレンシャル１８の前段に
はセンタデファレンシャル２０を設けてあり、該センタ
デファレンシャル２０により前記メインチェンジ１５及
びクリープチェンジ１６を経て伝達される動力を、前輪
駆動軸２１と後輪駆動軸１７とに分岐するように構成さ
れている。

【０００９】ここで、前記リヤデファレンシャル１８の
リングギヤ２２とドライブピニオンギヤ２３はハイポイ
ドギヤにて形成され、リングギヤ２２の中心軸線Ｏ₁と
ドライブピニオンギヤ２３の中心軸線Ｏ₂の高さ位置を
寸法Ｈだけずらしてある。従って、前記後輪駆動軸１７
の位置が下がり、ＰＴＯ軸２４から後輪駆動軸１７を離
間させることができる。

【００１０】図４はセンタデファレンシャル２０の要部
を示し、前記クリープチェンジ１６からの動力は遊星ギ
ヤ装置２５を介して後輪出力軸１７に伝達される。該遊
星ギヤ装置２５の構成を図４及び図５にて説明すれば、
後輪出力軸１７に刻設したスプライン２６にキャリア２
７のスプライン２８を嵌合させる。そして、該キャリア
２７に軸２９，２９，２９及び軸３０，３０，３０を設
け、夫々の軸２９，２９，２９にプラネットギヤ３１，
３１，３１を枢着するとともに、夫々の軸３０，３０，
３０にプラネットギヤ３２，３２，３２を枢着して、双
方のプラネットギヤ３１と３２を夫々噛合させる。

【００１１】また、アウタケース３３の環状鍔部にサン
ギヤ３４を設けるとともに、後輪出力軸１７にスリーブ
３５を回転自在に遊嵌し、該スリーブ３５の前端部近傍
にサンギヤ３６を刻設する。そして、アウタケース３３
のサンギヤ３４へ前記一方のプラネットギヤ３１，３
１，３１を噛合させ、スリーブ３５のサンギヤ３６へ前
記他方のプラネットギヤ３２，３２，３２を噛合させ
る。更に、スリーブ３５の後端部近傍にギヤ３７を設け
るとともに、前輪駆動軸２１の後端部近傍にギヤ３８を
設け、双方のギヤ３７，３８間にアイドルギヤ３９を介
装して噛合連結する。

【００１２】ここで、前記キャリア２７とスリーブ３５
との間には多板クラッチ４０を設けてあり、該多板クラ
ッチ４０によってキャリア２７とスリーブ３５とを接離
自在に形成してある。前記スリーブ３５には円形のブロ
ック４１，４２をスプライン嵌合してあり、該ブロック
４２に隣接して円形のブロック４３，４４を遊嵌する。
更に、ブロック４３，４４の外側部を被蔽するように可
動ブロック４５を遊嵌し、該可動ブロック４５の前部を
内側へ屈曲して前記ブロック４３との間にバネ４６を介
装する。このバネ４６により可動ブロック４５が前方
（図４で矢印Ｆ方向）へ押圧され、クラッチ板４７，４
７…及び４８，４８…を圧接するように付勢される。

【００１３】而して、前記クリープチェンジ１６を介し
て伝達された動力により、遊星ギヤ装置２５のアウタケ
ース３３が回転し、前記サンギヤ３４とプラネットギヤ
３１の噛合によって該プラネットギヤ３１が自転すると
ともに、前記後輪駆動軸１７を中心としてキャリア２７
が回転する。キャリア２７と後輪駆動軸１７はスプライ
ン嵌合されているため、後輪駆動軸１７はキャリア２７
と一体的に回転する。そして、プラネットギヤ３１及び
３２は自転しながらサンギヤ３６の周囲を公転する。

【００１４】図４に示すように、バネ４６の付勢により
可動ブロック４５がクラッチ板４７，４７…及び４８，
４８…を圧接しているときは多板クラッチ４０が接続状
態であり、キャリア２７とスリーブ３５が一体的に回転
する。従って、スリーブ３５は遊星ギヤ装置２５のギヤ
比にて一定回転で駆動され、アイドルギヤ３９を介して
前輪駆動軸２１へ伝達される。即ち、センタデファレン
シャル２０がデフロック状態となり、前輪駆動軸２１と
後輪駆動軸１７は差動なしで駆動される。

【００１５】ここで、図４に示すように、前記ブロック
４３と４４との間には油室４９を設けてあり、油圧シリ
ンダ（図示せず）から該油室４９へ圧力油を導出すれ
ば、図６に示すようにブロック４４が後方（矢印Ｒ方
向）へ押圧され、該ブロック４４及び可動ブロック４５
が前記バネ４６に抗して後方へ移動する。従って、前記
クラッチ板４７，４７…及び４８，４８…の圧接が解除
され、多板クラッチ４０が離反状態となる。

【００１６】然るときは、センタデファレンシャル２０
は、遊星ギヤ装置２５によってキャリア２７とスリーブ
３５とが独立して回転自在となり、前輪駆動軸２１の負
荷と後輪駆動軸１７の負荷とのバランスにより双方の回
転数が変化し、該センタデファレンシャル２０の差動機
構が働くことになる。斯くの如く、該センタデファレン
シャル２０に於いて、油室４９へ圧力油を導出するか否
かにより、差動機構を作動させるか、デフロックするか
を選択できる。従って、例えばプラウ作業時には、前記
油室４９への圧力油の油圧を低下してデフロック状態に
し、スリップ等による走行不能を防止することができ
る。また、ドラフト信号出力やステアリングセンサ出力
等の判断により、前記油室４９への圧力油の油圧を上昇
すればデフロックを解除できる。

【００１７】次に、図１及び図７にて前記リバーサ１３
とリミッタ１４について説明する。前記メインクラッチ
１２にて接続されたエンジンの動力は、ＰＴＯ軸２４の
外側に遊嵌した中空円筒状の走行出力軸５０へ伝達され
る。該走行出力軸５０は仕切壁５１に嵌着したボールベ
アリング５２にて支持されており、該走行出力軸５０の
後端部にはリバーサ１３のシフタ１３ａが設けられてい
る。また、ＰＴＯ軸２４には前記走行出力軸５０の後部
位置に中空円筒状の走行駆動軸５３が遊嵌されており、
該走行駆動軸５３の前端部はニードルベアリング５４に
て支持され、該走行駆動軸５３の後部は仕切壁５５に嵌
着したボールベアリング５６にて支持されるとともに、
該走行駆動軸５３の中間位置にリミッタ１４のシフタ１
４ａが設けられている。

【００１８】而して、前記走行出力軸５０には第１のギ
ヤ５７を遊転自在に嵌合し、走行駆動軸５３には第２の
ギヤ５８及び第３のギヤ５９を遊転自在に嵌合する。ま
た、前記走行駆動軸５３と平行にカウンタ軸６０を設
け、その前端部を仕切壁５１に嵌着したボールベアリン
グ６１にて支持するとともに、その後端部を仕切壁５５
に嵌着したボールベアリング６２にて支持する。そし
て、該カウンタ軸６０に設けた第１のギヤ６３と、前記
走行出力軸５０に嵌合した第１のギヤ５７とを、アイド
ルギヤ６４を介して噛合連結する。また、該カウンタ軸
６０に設けた第２のギヤ６５と前記第２のギヤ５８とを
噛合するとともに、該カウンタ軸６０に設けた第３のギ
ヤ６６と前記第３のギヤ５９とを噛合する。

【００１９】図７に示したのは、リバーサ１３のシフタ
１３ａ及びリミッタ１４のシフタ１４ａが中立状態のと
きであり、この状態では前記走行出力軸５０の回転は走
行駆動軸５３へ伝達されない。ここで、例えばシフタ１
３ａを矢印ＦＲ方向へシフトするとともに、シフタ１４
ａを矢印Ｈ方向へシフトした場合は、前記走行出力軸５
０の回転は第２のギヤ５８からカウンタ軸６０へ伝達さ
れるとともに、該第２のギヤ５８からシフタ１４ａを介
して走行駆動軸５３へ伝達される。従って、走行出力軸
５０と走行駆動軸５３とが直結状態となり、後方に設け
たメインチェンジ１５には前進高速モードの駆動力が伝
達される。

【００２０】次に、シフタ１３ａを矢印ＦＲ方向へシフ
トするとともに、シフタ１４ａを矢印Ｌ方向へシフトし
た場合は、前記走行出力軸５０の回転は第２のギヤ５８
からカウンタ軸６０へ伝達され、該カウンタ軸６０が走
行出力軸５０とは反対方向へ回転する。そして、該カウ
ンタ軸６０の第３のギヤ６６と前記第３のギヤ５９の噛
合により、前記第３のギヤ５９が走行出力軸５０と同一
方向へ回転し、更に、該第３のギヤ５９に係合した前記
シフタ１４ａを介して、走行駆動軸５３へ駆動力が伝達
される。従って、走行出力軸５０の回転は、第２のギヤ
５８及び６５のギヤ比と第３のギヤ５９及び６６のギヤ
比によってやや減速され、メインチェンジ１５には前進
低速モードの駆動力が伝達される。

【００２１】一方、シフタ１３ａを矢印ＲＶ方向へシフ
トした場合は、前記走行出力軸５０の回転は第１のギヤ
５７からアイドルギヤ６４を介してカウンタ軸６０へ伝
達され、該カウンタ軸６０が走行出力軸５０と同一方向
へ回転する。そして、シフタ１４ａが矢印Ｈ方向へシフ
トされているときは、該カウンタ軸６０の第２のギヤ６
５と前記第２のギヤ５８の噛合により、前記第２のギヤ
５８が走行出力軸５０とは反対方向へ高速回転し、更
に、該第２のギヤ５８に係合したシフタ１４ａを介し
て、走行駆動軸５３へ駆動力が伝達される。従って、メ
インチェンジ１５には後進高速モードの駆動力が伝達さ
れる。

【００２２】また、前記シフタ１３ａを矢印ＲＶ方向へ
シフトするとともに、シフタ１４ａを矢印Ｌ方向へシフ
トした場合は、走行出力軸５０と同一方向に回転してい
るカウンタ軸６０の第３のギヤ６６と前記第３のギヤ５
９の噛合により、前記第３のギヤ５９が走行出力軸５０
とは反対方向へ低速回転し、更に、該第３のギヤ５９に
係合したシフタ１４ａを介して、走行駆動軸５３へ駆動
力が伝達される。従って、メインチェンジ１５には後進
低速モードの駆動力が伝達される。

【００２３】斯くの如く、リバーサ１３及びリミッタ１
４によって前後進切替えと高低速切替えを行うことがで
き、且つ、該リバーサ１３及びリミッタ１４は仕切壁５
１と５５との空間部６７内に一体的に設けられているた
め、夫々別個に軸受を設ける必要がなくなり、ボールベ
アリング５２及び５６の二つの軸受でリバーサ１３及び
リミッタ１４が支持され、部品点数の減少を図ることが
できる。

【００２４】次に、図２及び図８にて前記クリープチェ
ンジ１６について説明する。該クリープチェンジ１６は
２段式の遊星ギヤ装置６８とシフタ６９とから構成さ
れ、前記メインチェンジ１５にて減速された走行用動力
は駆動軸７０へ伝達される。該駆動軸７０には第１のキ
ャリア７１を遊転自在に嵌合するとともに、該クリープ
軸７０に、サンギヤ７２を設け、第１のキャリア７１に
固設した軸７３へプラネットギヤ７４を枢着し、該プラ
ネットギヤ７４を前記サンギヤ７２に噛合する。また、
ミッションケース１１の隔壁部７５及び７６にサンギヤ
７７及び７８を設け、一方のサンギヤ７７に前記プラネ
ットギヤ７４を噛合させる。

【００２５】また、前記第１のキャリア７１にサンギヤ
７９を設け、第２のキャリア８０に固設した軸８１へプ
ラネットギヤ８２を枢着し、該プラネットギヤ８２を前
記サンギヤ７８及び７９へ噛合する。一方、前述したセ
ンタデファレンシャル２０側のアウタケース３３の前端
部３３ａに、シフタ６９をスプライン嵌合して前後へ摺
動自在にする。

【００２６】そして、前記駆動軸７０に第１の爪部８３
を固設するとともに、第１のキャリア７１の後端部に第
２の爪部８４を固設し、更に、第２のキャリア８０に第
３の爪部８５を固設する。ここで、図８の実線で示すよ
うに、シフタの爪６９ａが第１の爪部８３に係合してい
る場合は、駆動軸７０の回転は直接シフタ６９へ伝達さ
れ、後方に設けたセンタデファレンシャル２０には高速
モードの駆動力が伝達される。

【００２７】次に、前記シフタ６９を前方（矢印Ｆ方
向）へ１段階スライドし、シフタの爪６９ａが第２の爪
部８４に係合した場合は、駆動軸７０の回転は先ずプラ
ネットギヤ７４へ伝達され、該プラネットギヤ７４が自
転しながらサンギヤ７２の周囲を公転する。そして、第
１のキャリア７１が駆動軸７０上を遊転し、第２の爪部
８４からシフタ６９へ回転が伝達される。従って、セン
タデファレンシャル２０には中速モードの駆動力が伝達
される。

【００２８】また、前記シフタ６９を前方（矢印Ｆ方
向）へ２段階スライドし、シフタの爪６９ａが第３の爪
部８５に係合した場合は、駆動軸７０の回転は先ずプラ
ネットギヤ７４から第１のキャリア７１へ伝達され、更
に、プラネットギヤ８２を介して第２のキャリア８０へ
伝達される。そして、第３の爪部８５からシフタ６９へ
回転が伝達され、センタデファレンシャル２０には低速
モードのクリープ駆動力が伝達される。

【００２９】斯くの如く、２段式の遊星ギヤ装置６８を
設けたことにより、減速比を大にしつつ、クリープチェ
ンジ１６の全長を短縮することができる。ここで、図１
に於いて符号８６は倍速ターン装置であり、機体旋回時
に前輪の回転数を増速させるものである。また、図３に
於いて符号８７はＰＴＯクラッチ、８８はＰＴＯチェン
ジであり、ミッションケース１１の後部から取り出すＰ
ＴＯ動力を入切或いは変速させるものである。

【００３０】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００３１】

【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、リヤデファレンシャルのリングギヤとドライブピニ
オンギヤをハイポイドギヤにして、双方の中心軸をずら
したことにより、後輪出力軸と他の軸とを離間させ、遊
星ギヤ式のセンタデファレンシャルを設けることができ
た。また、該遊星ギヤ装置にクラッチを設けたことによ
り、前輪と後輪の夫々の負荷状態に応じてデフロック状
態にすることができ、動力農機の操作性並びに安定性の
向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、トラクタのミッショ
ンケース前部の展開側断面図。

【図２】トラクタのミッションケース中間部の展開側断
面図。

【図３】トラクタのミッションケース後部の展開側断面
図。

【図４】センタデファレンシャルの要部縦断側面図。

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。

【図６】多板クラッチが離反状態であるときのセンタデ
ファレンシャルの要部縦断側面図。

【図７】リバーサとリミッタの要部縦断側面図。

【図８】クリープチェンジの要部縦断側面図。

【符号の説明】

１７後輪出力軸１８リヤデファレンシャル２０センタデファレンシャル２１前輪駆動軸２２リングギヤ２３ドライブピニオンギヤ２５遊星ギヤ装置２７キャリア３５スリーブ４０多板クラッチ７０駆動軸Ｏ₁ リングギヤの中心軸線Ｏ₂ ドライブピニオンギヤの中心軸線

フロントページの続き (72)発明者西原忠男愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内 (72)発明者永野良太愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内 (72)発明者古川浩二愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リヤデファレンシャルの前段にセンタデ
ファレンシャルを設け、該センタデファレンシャルによ
って駆動力を前輪出力軸と後輪出力軸とに分岐した動力
農機に於いて、リヤデファレンシャルのリングギヤとド
ライブピニオンギヤをハイポイドギヤにして双方の中心
軸をずらすとともに、後輪出力軸にスリーブを遊嵌して
該スリーブを前輪出力軸に連結し、駆動軸の動力を遊星
ギヤ装置を介して前記後輪出力軸及びスリーブに伝達自
在にするとともに、該遊星ギヤ装置のキャリアとスリー
ブとの間にクラッチを設けて接離自在にしたことを特徴
とするセンタデファレンシャル。