JPH0725332B2 - 車両の旋回機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、旋回時に後輪を減速して小旋回げできるスピ
ードプレーヤ等の前後輪を駆動する車両の旋回機構に関
する。

（従来技術およびその課題） 一般に、四輪駆動する車両、例えばスピードスプレーヤ
は果樹園あるいは傾斜地などを走行し薬液を散布するも
のである。特に、スピードスプレーヤが果樹の間を縫っ
て走行しながら薬液を散布する際に、果樹に均一に薬液
を散布することが必要である。このため、スピードスプ
レーヤを一定速度で走行しながら薬液を散布している。

しかしながら、スピードスプレーヤにおいては、旋回の
際に、後輪（駆動輪）の旋回方向の内側輪（内輪）にブ
レーキをかけて制動するようにしている。このため、ス
ピードスプレーヤが直線走行から旋回する際に、後輪の
旋回方向の外側輪（外輪）の速度が早くなりスピードス
プレーヤを後方から押すように旋回することとなり、旋
回半径が大きくなり、操縦安定性に劣るという難点を有
している。

また、上述する従来のスピードスプレーヤのように、旋
回時に後輪の内輪のみを制動するような走行では、外輪
側の旋回速度が早くなり、旋回時にスピードスプレーヤ
の外側に位置する果樹などに均一な薬液散布をすること
が難しいという不具合もある。

すなわち、スピードスプレーヤの薬液散布においては、
第７図に示すように、果樹２に対する直線走行時の薬液
散布密度と、境界線３の手前などの旋回走行時に散布す
る外周部分4Aの薬液散布密度とが同じであることが理想
的である。しかし、上述する従来のスピードスプレーヤ
では旋回位置の外側に位置する果樹等に均一な薬液散布
をすることができなかった。

そこで、この発明は安定した小旋回をすることができる
スピードスプレーヤ等の車両の旋回機構を提供すること
を目的とするもである。

（課題を解決するための手段） この発明は上記課題を解決するために次の構成を備えて
なる。

エンジンからの駆動力を伝達系を介して前輪および後輪
に伝達する車両において、前輪および後輪に別れた伝達
系のうち、後輪への伝達系の中途部にデファレンシャル
を並列に設け、該各デファレンシャルは、デフケース内
の同軸上に、対向位置してデフケースに軸支されたピニ
オンギアと、各ピニオンギアに噛み合うサイドギアとか
ら構成され、前記各デファレンシャルの入力軸と出力軸
とをデファレンシャルを構成するサイドギアの回転軸に
設定し、前記エンジンからの出力軸をデファレンシャル
の入力軸の１つに連繋し、デファレンシャルの出力軸の
うち１つを後輪の車軸に連繋し、各デファレンシャルの
入力軸と出力軸上に各デファレンシャルごとに異なる入
出力ギア比を有する伝達ギアを設け、前記デファレンシ
ャルの一方を経由してエンジンの駆動力が伝達されたと
きの車軸の回転速度が、他方のデファレンシャルを経由
してエンジンの駆動力が伝達されたときの車軸の回転速
度よりも減速されるように、各入力軸上に設けた伝達ギ
アと各出力軸上に設けた伝達ギアとをそれぞれ噛み合わ
せ、各デファレンシャルには、デファレンシャルを構成
するデヘケースを回転可能状態としてエンジンからの駆
動力を出力軸に対して非伝達状態となし、または前記デ
フケースをロック状態としてエンジンからの駆動力を出
力軸に伝達状態となすブレーキを設け、前記車両が旋回
する際、減速側のデファレンシャルのデフケースをロッ
ク状態とするとともに、他方のデファレンシャルのデフ
ケースを回転可能状態とするように、前記各ブレーキを
制御するブレーキの制御部を設けたことを特徴とする。

（作用） 次に、この発明の作用について述べる。

スピードスプレーヤ等の車両を、旋回するためにタイヤ
の切れ角を変えると、後輪の速度が低下する。すると、
後輪の外輪が前輪を押すことなく、前輪の駆動力によ
り、あたかも後輪を中心とするように旋回する。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

以下、四輪駆動車両としてスピードスプレーヤについて
説明する。

第１図は四輪駆動のスピードスプレーヤの駆動伝達機構
を示す説明図である。第６図はスピードスプレーヤの外
観を示す側面図である。

10はエンジンである。このエンジン10からの駆動力は第
１ギアケース12に伝達され、この第１ギアケース12から
プロペラシャフト14を介して第２ギアケース16に伝達さ
れる。

第２ギアケース16からの駆動力は、走行用の第１トラン
スミッション18、およびプロペラシャフト20を介して第
２トランスミッション22に伝達されている。

第２トランスミッション22から、前輪24Fのディファレ
ンシャル26Fにプロペラシャフト28Fを介して駆動力が伝
達されている。

また、第２トランスミッション22から、後輪減速装置30
およびプロペラシャフト28Rを介して、後輪24Rのデファ
レンシャル26Rに駆動力を伝達している。

一方、エンジン10からは、送風機のファン11にも駆動力
が伝達されている。

続いて、第２トランスミッション22および後輪減速装置
30について主に第２図を参照して説明する。第２図は第
２トランスミッションおよび後輪減速装置部分の機構説
明図である。

前記第２トランスミッション22には、果樹園等に薬剤を
散布する際に低速で走行する低速走行レベルＬと、移動
時などで高速で走行する高速走行レベルＨとにレバー32
により切換可能である。なお、このレバー32は運転席に
設けられているものである。

レバー32の切換動作によりプロペラシャフト20に連結さ
れている切換軸36上の２枚の伝達ギア36a、36bの一方
が、前輪出力軸38上の伝達ギア38a、38bの一方に歯合可
能である。第１図および第２図では、伝達ギア36aと伝
達ギア38aが歯合して低速走行レベルＬである。なお、
レバー32を切換て伝達ギア36bと伝達ギア38bを歯合させ
ると、高速走行レベルＨに切り変わる。

前輪出力軸38は一端がプロペラシャフト28Fを介して前
輪24Fのデファレンシャル26Fに伝達されている。また、
前輪出力軸38の他端は後輪減速装置30内に延出してい
る。この後輪減速装置30内の前輪出力軸38上には伝達ギ
ア38cが固定されている。

後輪減速装置30内の前輪出力軸38と平行に配置された後
輪入力軸40iが軸支され、この後輪入力軸40iはデファレ
ンシャル42を介して後輪出力軸40uに連結されている。
また、後輪入力軸40iと後輪出力軸40uには伝達ギア40a
および40bが固定されている。そして、前記前輪出力軸3
8上の伝達ギア38cと伝達ギア40aが噛み合っている。

また、後輪入力軸40iおよび後輪出力軸40uと平行に、減
速入力軸44iおよび減速出力軸44uが設けられ、各軸44
i、44u上にそれぞれ固定された伝達ギア44aおよび44bが
それぞれ伝達ギア40aおよび40bと噛み合っている。ま
た、減速入力軸44iと減速出力軸44uの間にはデファレン
シャル46が介設されている。

ここで、デファレンシャル42、46の構造について、第３
図を参照して説明する。

デファレンシャル42、46は同じ構造である。そこで、一
方のデファレンシャル42を例に説明する。

後輪入力軸40iと後輪出力軸40uとの先端にそれぞれサイ
ドギア50a、50bが固定され、このサイドギア50a、50bに
それぞれ噛み合ってピニオンギア52a、52bが配置されて
いる。そして、ピニオンギア50a、50bは、各サイドギア
50a、50bおよびピニオンギア52a、52bを覆うデーフケー
ス54に軸55、55に軸着されている。

デフケース54の外周には後輪入出力軸40i、40uと同軸で
回転するリングギア56が設けられ、またこのリングギア
56に噛み合うドライブギア58が設けられている。このド
ライブギア58の軸58a上には、電磁ブレーキ60が設けら
れている。この電磁ブレーキ60は、非通電時には軸58a
に制動力が加わっており、回転不能（ロック）状態であ
る。

なお、デファレンシャル46にも、デファレンシャル42と
同様に電磁ブレーキ62が設けられている。この電磁ブレ
ーキ62は、非通電状態のときには作動せず軸58aが回転
可能（フリー）状態である。

上記デファレンシャル42、46は、軸58aがフリー状態の
ときには、後輪および減速入力軸40i、44iからの駆動力
が後輪および減速出力軸44u、44uに伝達されずにデフケ
ース54が回転する。一方、軸58aがロック状態のときに
は、後輪および減速入力軸40i、40iからの駆動力は、デ
フケース54を回転させずに後輪および減速出力軸40u、4
4uにそれぞれ伝達される。

上記電磁ブレーキ60、62は、前輪24Fの切り角度が所定
の角度より大きくなった際に作動するように構成されて
いる。前輪24Fの切り角がθより大きいときに電磁ブレ
ーキ60および62に通電されるようにスイッチ64が構成さ
れている（第４図を参照して後述する）。

続いて、前輪24Fの切り角の大きさによって電磁ブレー
キ60、62が作動するための機構について、第４図及び第
５図を参照して説明する。

前記プロペラシャフト28Fからアクスル72のデファレン
シャルを介して駆動力がアクスルシャフト74に伝達され
る。アクスル72の先端には固定ギヤボックス76が連結さ
れ、この固定ギヤボックス76内に前記アクスルシャフト
74が延出し、該アクスルシャフト74の駆動力はベベルギ
ャを介してキングピン80に伝達される。そして、キング
ピン80と同軸に回動ギヤボックス82が配置されている。
回動ギヤボックス82から駆動軸84が延出し、前輪24Fが
固定されている。

また、固定ギヤボックス76の上面にキングピン80と同軸
上で回転させる回動アーム92がベアリングを介して回動
自在に設けられている。この回動アーム92をキングピン
80と同軸上で回動させるためのナックルアーム86の一端
が回動アーム92の上面に固定されている。したがって、
スピードスプレーヤの前輪はキングピン80を中心にタイ
ヤを回動させるものであり、キングピン80は舵取軸とし
て作用する。

なお、ナックルアーム86は、タイロット88に連結され、
このタイロット88にステアリングホイールからの操作が
従来公知の伝達手段により伝達される。

一方のナックルアーム86は後輪方向に延出し、このナッ
クルアーム86の後端と車体に適宜固定されたスイッチ64
とが、若干の遊びをもって鎖68で連結されている。この
ため、ステアリングホイールを回し、タイロット56など
を介して前輪24Fの切り角が所定角度より大きくなる
と、鎖68に引き張られてスイッチ64がオン状態となる。

なお、スピードスプレーヤは上記レバー32により低速走
行レベルＬと、高速走行レベルＨと切換可能であるが、
低速走行レベルＬに切り換えた際にレバー32に連結され
ているスイッチ65がオン状態となり、スイッチ64が作動
可能となるように構成されている。このため、高速走行
レベルＨにレバー32を切り換えた際には、前輪24Fが所
定角度以上向きを変えてもスイッチ64動作しない（スイ
ッチ64がオフ状態である）。

そして、低速走行レベルＬにレバー32を切り換えた際
に、スイッチ65がオン状態となり、前輪24Fが所定角度
以上向きを換えるとスイッチ64が動作可能状態となり、
電磁ブレーキ60、62が作動する。

ここで、スイッチ64および65と電磁ブレーキ60、62の動
作とともに、エンジン10からの前輪24Fおよび後輪24Rへ
の動力の伝達状態について説明する。

先ず、レバー32を高速走行レベルＨに切り換えた場合に
ついて説明する。

前記レバー32が高速走行レベルＨに切り換えた際には、
スイッチ65はオフ状態であり、前輪24Fが所定角度以上
向きを変えてもスイッチ64が動作せず、電磁ブレーキ6
0、62が作動しない。

この場合、エンジン10からの駆動力は、第１ギアケース
12、プロペラシャフト14、第２ギアケース16、走行用の
第１トランスミッション18、プロペラシャフト20を介し
て第２トランスミッション22に伝達されている。そし
て、第２トランスミッション22の前輪出力軸38から、前
輪24Fのディファレンシャル26Fにプロペラシャフト28F
を介して駆動力が伝達されて前輪24Fが駆動する。

一方、後輪減速装置30に伝達された駆動力は、前輪出力
軸38上の伝達ギア38cと後輪入力軸40i上の伝達ギア40a
とが噛み合い、後輪入力軸40iが駆動する。この後輪入
力軸40iの駆動力は、デファレンシャル42を介して後輪
出力軸40uに伝達され、プロペラシャフト28Rを介して後
輪24Rのデファレンシャル26Rに駆動力が伝達されてい
る。

なお、デファレンシャル42の軸58aが回転不能であるの
で、デフケース54も回転不能状態である。このため、後
輪入力軸40iのサイドギア50aに噛み合っているピニオン
ギア52a、52bが回転してサイドギア50bに駆動力を伝達
して、後輪出力軸40uに出力される。

また、後輪入出力軸40i、40u上の伝達ギア40a、40bと、
減速入出力軸44i、44u上のそれぞれの伝達ギア44a、44b
が噛み合っているが、デファレンシャル46に連繋してい
る電磁ブレーキ62が作動していないので（非停電時なの
で）、軸58aが回転自在である。このため、デファレン
シャル46の減速入力軸44iの駆動力が、デファレンシャ
ル46のサイドギア50a、50bからピニオンギア52a、52bに
伝達され、ピニオンギア52a、52bの回転力によってデフ
ケース54を回転させることとなる。したがって、減速出
力軸40uへ減速入力軸44iの駆動力が伝達されない（この
場合、伝達ギア40bに噛み合う伝達ギア44bから減速出力
軸44uに駆動力が伝達されるが、デファレンシャル46を
介しているので、減速入力軸44iと関係なく回転す
る）。

次に、レバー32を低速走行レベルＬに切り換えた場合に
ついて説明する。

前記レバー32が低速走行レベルＬに切り換えた際には、
スイッチ65がオン状態であり、前輪24Fが所定角度θ以
上向きを変えるとスイッチ64が動作して、電磁ブレーキ
60、62を作動させる。

なお、前輪24Fの切り角がθよりも小さいときには、ス
イッチ64が作動せずに、切換軸36上の伝達ギア36aと前
輪出力軸38上の伝達ギア38aとが噛み合っている点が相
違するだけで、高速走行レベルＨの際の駆動力の伝達と
同様に前輪24Fおよび後輪24Rにそれぞれ駆動力が伝達さ
れる。

続いて、前輪24Fの切り角がθより大きくなった場合に
ついて説明する。

前輪24Fの切り角がθより大きくなると、スイッチ64が
オンとなり、電磁ブレーキ60、62にそれぞれ通電され
る。

デファレンシャル42に連繋する電磁ブレーキ60は、通電
時には軸58aの制動が解除され、フリー状態となる。こ
のため、後輪入力軸40iの駆動力が後輪出力軸40uに伝達
されない（この場合、デファレンシャル42のデフケース
54が回転して駆動力を後輪出力軸40uに伝達しないた
め、後輪出力軸40uは後輪入力軸40iと関連泣く回転す
る）。

一方、デファレンシャル46に連繋する電磁ブレーキ62が
作動して、軸58aが回転不能状態となっている。このた
め、後輪入力軸40i上の伝達ギア44aを介して駆動する減
速入力軸44iの駆動力は、デファレンシャル46を介して
減速出力軸44uに伝達される（この場合、デファレンシ
ャル46のデフケース54が回転しない）。そして、減速出
力軸44u上の伝達ギア44bから後輪出力軸40uに伝達さ
れ、されにプロペラシャフト28Rを介して後輪24Rのディ
ファレンシャル26Rに駆動力が伝達されている。

なお、伝達ギア40a、44a、44bおよび40bの組み合わせ
は、低速走行レベルで、前輪24Fの切り角がθより大き
くなった際に、後輪24Rの回転速度が減速されるように
構成されている。例えば、図面上は伝達ギア40aと44aの
ギア比が40a:44a＝1:2に、伝達ギア44bと40bとのギア比
が40b:44b＝1:1に形成されている。このため、この実施
例では、後輪が前輪の速度の半分に減速される。

したがって、旋回時には、後輪の速度が前輪の速度より
遅くなるため、前輪でスピードスプレーヤが旋回する
（後輪の駆動力により前輪を押すことなく、あたかも後
輪を中心に旋回する）ようにみえる。このため、スピー
ドスプレーヤの旋回半径を小さくすることができる。

すなわち、従来は、スピードスプレーヤの前部が旋回す
る間に、後輪は直線的に前輪を前方に押すこととなり、
旋回半径が大きくなっていた。これに対し、本発明のス
ピードスプレーヤは後輪の速度を遅くして、直線走行時
と同じ速度で外輪を駆動することができるので、外輪側
の薬液の散布を直線走行時と同じ密度とすることができ
る。また、後輪が前輪を前方に押す力が働か少ないた
め、旋回する際の半径を小さくすることができ、小旋回
が可能となる。

なお、上記実施例において、電磁ブレーキは、機械的な
ブレーキでも良く、この場合には前輪の切り角を機械的
に検知してブレーキに作用するようにしても良い。ま
た、上記実施例において前輪出力軸38と後輪入力軸40i
とを同軸に、あるいは一体軸に形成しても良い。さら
に、上記実施例では後輪への駆動力の伝達系の中途部に
２つのデファレンシャルを並設したが３つ並設しても良
い。またさらに旋回時に内側の薬剤散布量を少なくする
ことにより、薬液散布の無駄をなくすことができる。

以上この発明の好適な実施例を挙げ種々説明してきた
が、本発明が上述した実施例に限定されるものでないこ
とはいうまでもなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で
多くの改変を施し得ることはもちろんである。

（発明の効果） 以上この発明について述べたように、スピードスプレー
ヤ等の車両が旋回の際に、後輪を速度を減速するように
したので、従来のように外輪の速度が早くなることがな
く、あたかも後輪の内輪を中心に小旋回することができ
る。このため、スピードスプレーヤの場合には旋回部分
の外周部分の果樹に対しても直線走行時と同様な一様の
薬液散布をすることができる。

さらに、スピードスプレーヤ等が直線走行から施する際
に、従来のように後輪の外輪がスピードスプレーヤ等を
後方から押すようなことがなく、小旋回ができるととも
に、操縦安定性に優れているなどの著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は四輪駆動のスピードスプレーヤの駆動系を示す
説明図、第２図は第２トランスミッションおよび後輪減
速装置部分の機構を示す説明図、第３図はデファレンシ
ャル部分を示す断面説明図、第４図は前輪の舵取り機構
を示す部分平面説明図、第５図は前輪の舵取り部分を示
す部分断面図、第６図はスピードスプレーヤの側面図、
第７図はスピードスプレーヤの薬液散布状態を示す説明
図である。 10……エンジン、 18……第１トランスミッション、 22……第２トランスミッション、 20……アクスル、 30……後輪減速装置、 42、46……デファレンシャル、 80……キングピン、 82……回動ギヤボックス、 86……ナックルアーム、 88……タイロット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岸 昭信 長野県須坂市大字小河原字別府山道南沖 2156番地 昭信自動車工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンからの駆動力を伝達系を介して前
   輪および後輪に伝達する車両において、 前輪および後輪に別れた伝達系のうち、後輪への伝達系
   の中途部にデファレンシャルを並列に設け、 該各デファレンシャルは、デフケース内の同軸上に、対
   向位置してデフケースに軸支されたピニオンギアと、各
   ピニオンギアに噛み合うサイドギアとから構成され、 前記各デファレンシャルの入力軸と出力軸とをデファレ
   ンシャルを構成するサイドギアの回転軸に設定し、 前記エンジンからの出力軸をデファレンシャルの入力軸
   の１つに連繋し、デファレンシャルの出力軸のうち１つ
   を後輪の車軸に連繋し、各デファレンシャルの入力軸と
   出力軸上に各デファレンシャルごとに異なる入出力ギア
   比を有する伝達ギアを設け、前記デファレンシャルの一
   方を経由してエンジンの駆動力が伝達されたときの車軸
   の回転速度が、他方のデファレンシャルを経由してエン
   ジンの駆動力が伝達されたときの車軸の回転速度よりも
   減速されるように、各入力軸上に設けた伝達ギアと各出
   力軸上に設けた伝達ギアとをそれぞれ噛み合わせ、 各デファレンシャルには、デファレンシャルを構成する
   デフケースを回転可能状態としてエンジンからの駆動力
   を出力軸に対して非伝達状態となし、または前記デフケ
   ースをロック状態としてエンジンからの駆動力を出力軸
   に伝達状態となすブレーキを設け、 前記車両が旋回する際、減速側のデファレンシャルのデ
   フケースをロック状態とするとともに、他方のデファレ
   ンシャルのデフケースを回転可能状態とするように、前
   記各ブレーキを制御するブレーキの制御部を設けたこと
   を特徴とする車両の旋回機構。
2. 【請求項２】前記ブレーキの制御部が、前輪の切り角が
   旋回のために所定角度より大きくなった場合に作動する
   ようにした請求項１記載の車両の旋回機構。
3. 【請求項３】前記ブレーキの制御部が、車両に設けられ
   た低速走行レベルと高速走行レベルとの切換レバーが低
   速走行レベルに切り換えられた場合に作動するようにし
   た請求項１または請求項２記載の車両の旋回機構。