JPH07380Y2 - 四輪駆動型農用トラクタの前輪切れ角検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は作業中、機体回行時に前輪を増速する四輪駆動
型農用トラクタの前輪切れ角検出装置に関する。

（ロ）従来技術 従来、両端の前輪をフロントアクスルに支持し、該フロ
ントアクスルに伝動する前輪伝動系中に前輪増速装置を
介装することは特開昭54-120138号公報等により、ま
た、左右のナックルアームを横方向のパワステアリング
油圧シリンダにより連結して操舵するようにすることは
実開昭61-122979号公報により、更に、前輪と後輪の油
圧アクチュエータにそれぞれ変位センサーを設置し、こ
の検出信号を操舵制御に利用することは特開昭61-14667
7号公報により既に知られている。

（ハ）考案が解決しようとする問題点 前記既知のもののうち、前輪と後輪の油圧アクチュエー
タに変位センサーを設置する方式は、検出手段に関する
格別の開示がなく、左右のナックルアームを横方向のパ
ワステアリング油圧シリンダにより連結する方式の操舵
装置に適用した場合、左右両方向の所定の前輪切角を簡
単な構成のもので正確に検出して前輪増速装置を確実に
制御することができなかった。

（ニ）問題点を解決するための手段 本考案は、両端の前輪をフロントアクスルに支持し、該
フロントアクスルに伝動する前輪伝動系中に前輪増速装
置を介装し、左右のナックルアームをフロントアクスル
と略平行なパワステアリング油圧シリンダにより連動連
結して操舵するようにした四輪駆動型農用トラクタにお
いて、前記パワステアリング油圧シリンダにセンサーバ
ーを左右摺動可能に併設し、該センサーバーの両端部に
一対のセンサープレートを取付け、前記パワステアリン
グ油圧シリンダの左右のピストンロッドに、前輪切れ角
が所定以上になると前記センサープレートに当接してセ
ンサーバーを一方へ摺動させる受板を装着し、前記セン
サーバーに切れ角センサーを対設し、この切れ角センサ
ーを前輪増速装置に連係することにより前述の問題点を
解決した。

（ホ）作用 作業中、機体を回行させるべく、操舵ハンドルを操作し
てパワーステアリング油圧シリンダを一方に作動させる
と、そのピストンロッドの両端に連係したナックルアー
ムと共に左右の前輪が旋回する。

その際、一方の前記ピストンロッドに装着した受板はセ
ンサーバーのその側に取付けられているセンサープレー
トを押すので、センサーバーが横方向に摺動し、センサ
ーバーが所定ストローク移動すると、それに対設した切
れ角センサーは前輪が所定角度旋回したことを検出し、
この検出信号により前輪増速装置が増速に切換わるの
で、前輪が増速され、機体は急速に旋回する。機体旋回
が完了する少し前に操舵ハンドルを戻し回動してパワス
テアリング油圧シリンダを逆方向に作動させると、セン
サーバー及びそれに取付けたセンサープレートも逆方向
へ移動し、前輪切れ角が所定角度より小さくなると切れ
角センサーが非検出状態になり、前輪増速装置は通常速
度に切換わる。

（ヘ）実施例 本考案の一実施例を図面について説明すると、農用トラ
クタの走行伝動機構において、１は主変速部、２は前後
進変速部、3,4は副変速部であって、後車軸５に動力を
伝達するデフピニオン軸６に前輪動力取出歯車７をスプ
ライン嵌合して固定し、副変速部４の減速軸８にニード
ルベアング９を介して遊嵌したカウンター歯車10を差動
装置11の受動歯車12に噛合させ、該受動歯車12をデフケ
ース15にボルト16・・により螺着し、上記デフケース15
の前部と後方へ延出した円筒部33を、軸受13,14を介し
て後部ミッション27の前部に取付けたカバー28と、後方
の隔壁30にボルト31で取付けられたサポート32とに支承
し、上記デフケース15にピン22で固定された軸17の両端
に、ピニオン18及びワッシャ19を取付け、それらのピニ
オン18,18に、外端面にワッシャ21が介装されたサイド
ギヤ20,23を前後から噛合させ、前方のサイドギヤ20に
は前輪駆動軸24をスプライン嵌合し、後方のサイドギヤ
23にはブレーキ軸25をスプライン嵌合させて止め輪26に
より位置固定してある。

前記円筒部33にボール34・・が嵌入する数個の孔35を穿
設し、スリーブ36は第１図に示す状態でその内周端部の
テーパー部が上記ボール34・・の脱落を防止しており、
その状態からスリーブ36を前方へ移動させるとボール34
・・はブレーキ軸25の外周に設けた円錐穴37・・に圧入
されて円筒部33とブレーキ軸25とが一体回転する。

外周後端部に回り止め突起41・・を有するピストン40は
前記サポート32内にシールリング38,39を介して摺動可
能に嵌挿してあり、上記突起41・・はサポート32の割溝
42・・に遊嵌して回り止めをなし、サポート32の内周面
に圧入して前部を止め輪45で該サポート32の前端面に固
定したスリーブ44は後端に段部を有し、この段部と前記
ピストン40の後端面との間に戻しスプリング43を介装し
てある。

また、前記割溝42にはメーテイングプレート46・・の突
起部48及び固定プレート47の突起部49並びにピストン40
の突起41が嵌合し、メーテイングプレート46・・の間に
介装したデスクプレート50・・の内周部は、ピストン側
に抜け止め段部を有しているスプラインボス51の外周に
移動可能にスプライン嵌合しており、該スプラインボス
51はブレーキ軸25の外周にスプライン嵌合して一体回動
するようになっている。

前記サポート32の後端内周の周溝に嵌入した止め輪52
は、メーテイングプレート46及びデスクプレート50が軸
芯方向において遊びを有する状態で固定プレート47を受
止めている。

作動具を構成するシフトレール53は前部を前記カバー28
に嵌挿し、後部はサポート32の側部に穿設した円形の支
持孔54に嵌挿して前後摺動可能に支持されており、前記
サポート32の側部に穿設すると共に上記支持孔54の後部
寄りに油路67を介して連通させた取付孔58には、後部ミ
ッション27から挿入したジョイント55を貫挿し、サポー
ト32に対してはＯリング62により、また、後部ミッショ
ン27に対してはＯリング63にてオイル漏れを防止し、前
記支持孔54の前部寄りは油路58にて前記ピストン40が嵌
入するシリンダ部57に連通しており、上記油路58を穿設
するための加工孔はＯリング59を有する栓60により止め
てあり、前記ジョイント55の外端部にシールを介して装
着したユニオンボルト66はパイプ65により後述する油圧
回路に接続されている。

そして、前記支持孔54の後部の内径はシフトレール53の
外径より大になっていて作動油が自由に流動するように
なっており、シフトレール53はそれを第２図に示す如く
方向へ移動させた状態で前記油路67と対応する部位から
サポート32の内側端面よりやゝ内方に亘って油路67と58
と対面する平行な切欠面72,72を有しており、該切欠面7
2,72より後方部分はスプール部73になっていてこのスプ
ール部73と、前記支持孔54と、切欠面72と、油路67,58
とは油圧により自動的に作動する制御弁を構成してお
り、シフトレール53の前部寄りに遊嵌したスペーサー68
は先端部が前記スリーブ36の周溝に嵌合したフォーク69
の前方移動位置を制限し、該フォーク69のボス部はサポ
ート32側に作動油が流出するＲ溝71を有していてピン70
によりシフトレール53に固定されている。

前記シフトレール53を人為的に作動させる装置について
説明すると、前記フォーク69のボス部の受溝に先端部を
嵌合したアーム74の基部を回動軸76の内端にスプライン
嵌合して止め輪77にて止着し、上記回動軸76を嵌挿した
筒体79を後部ミッション27の側壁の孔に挿入すると共に
周溝82に嵌合した板81をボルト83により後部ミッション
27の外側面に螺着して位置決めし、前記筒体79の外端面
に設けた凹凸爪86と、前記回動軸76の端部に固定したボ
スの端面の凹凸爪88とを噛合させ、これらの凹凸爪86,8
8の一つの凹部86a,88aをそれぞれ他の凹部よりも深くし
て巻きスプリング89の端部の折曲部90を嵌合してあり、
前記凹凸爪86,88の凹部は凸部より幅広になっているの
で、上記巻きスプリング89の回動付勢作用により第12図
に示す如く筒体79（凹凸爪86）が回動しない状態でアー
ム74が回動軸76及び凹凸爪88と共に前方へ回動し得る間
隙90aを形成している。

また、前記筒体79の突出部及びボス87の外周には止め輪
93により抜け止めされたカラー92を圧入すると共Ｏリン
グ85,91を介装してオイル漏れを防止しており、筒体79
と後部ミッション27の間にもＯリング80を介装してあ
る。

手動操作装置は第５図に示す如く前記筒体79の外周に熔
接したアーム84をロッド94により操作レバー99のアーム
部102に連結してあり、操作レバー99は上記アーム部102
の先端の受金95にレバー部103を進退可能に嵌挿して基
部を止め輪で止め、大径部105と前記受金95との間に圧
縮スプリング104を介装して突出付勢し、ガイドパネル1
06のガイド溝109は間隔を隔てて３個の丸孔を上下方向
の溝で連通させてあり、丸孔は上記大径部105が通過し
得る直径になっており、溝の幅は前記丸孔の直径より狭
いがレバー部103が通過し得るようになっている。ま
た、前記ロッド94はナット100,101により長さ調節する
ことができる。

更に、前記サポート32の割溝42の１つは第11図に示す如
く前記副変速部４の減速歯車107に接近しており、後部
ミッション27の隔壁30に穿設した前記サポート32が嵌合
する孔には第14図に示す如く上記割溝42と対向すると共
に断面が斜めになった切欠部108を設けてあり、前記減
速歯車107は下部が後部ミッション27内のオイルに浸漬
された状態で回転してオイルを攪拌放擲し、それが上記
切欠部108及び割溝42を経てメーテイングプレート46・
・とディスクプレート50・・との間に侵入するので油圧
クラッチの切れが良くなる。

なお、前記巻きスプリング89はシフトプレート53又はそ
れに付随する部材に戻しスプリングを付設しても良い。

而して、前記操作レバー99のボスにプレート111を突設
し、操作レバー99を前輪増速待機位置にセットした状態
で上記プレート111と対向する部位に常開型の増速待機
位置センサー112を設け、副変速部3,4を切換操作する副
変速レバー113の高速位置Ｈと対応する部位には高速セ
ンサー114を設け、常開型の切れ角センサー115はパワス
テアリング油圧シリンダ116に立設したサポート117に取
付けてあり、パワステアリング油圧シリンダ116のシリ
ンダ116aから垂下したブラケット117a,117aは、連結金1
18を介してフロントアクスル119に取付け、両ロッド型
ピストン116bの端部は、それぞれ受板120を介装すると
共に金具121及びボルト122を介して前輪のナックルアー
ム123に連結してあり、前記シリンダ116aの後面に突設
したサポート125・・に両端部にセンサープレート126a
を有するセンサーバー126を移動可能に支持すると共に
中間のサポート125,125間に両端がワッシャー127により
受止められた圧縮スプリング128を介装し、前記シリン
ダ116aの中間部後面に突設したブラケット129に前記切
れ角センサー115を螺着し、この切れ角センサー115と対
応する部位のセンサーバー126には対向部がテーパー状
になった一対の筒体130,130を狭い間隔をおいて固定し
てあり、中間にある一方のサポート125に遊嵌したパイ
プ131を一方のワッシャー127と筒体130との間に介装
し、他方のサポート125に遊嵌したパイプ132の一端を他
方のワッシャー127に当接すると共に他端をセンサーバ
ー126に固定してある。

また、前記圧縮スプリング128を第１図（ｂ）に示す如
くシリンダ116aの両端部上面に突設した一対のサポート
125,125で外端を受止め、センサーバー126に固定した左
右の筒体130,130で内端を受止めるようにしても良い。

更に、前述の制御弁の油圧回路のパイプ65は第６図に示
す如く電磁弁ａを有するプライオリティバルブを介して
油圧ポンプＰに接続されており、上記電磁弁ａのソレノ
イド133に通ずる制御回路には第３図に示すように前記
増速待機位置センサー112、高速センサー114及び切れ角
センサー115を直列に挿入し、モニターランプ134は高速
センサー114及び増速待機位置センサー112に直列に接続
されているので、走行速度が高速でなく、かつ前輪増速
切替手段が増速待機位置にセットされている時のみ前記
モニターランプ134が点灯される。

次ぎに作用について説明すると、農用トラクタを後輪の
み駆動して走行する場合、操作レバー99を第５図のＡ位
置にセットするとアーム84が第12図に実線で示すように
引上げられ、凹凸爪86,88が噛合すると共にスプリング
付勢により山部が係合しているので、筒体79、回動軸7
6、アーム74、フォーク69及びシフトレール53も実線で
示す位置にあり、スリーブ36は第９図に示す位置にあっ
てボール34は浮き上がり、円筒部33の回転はブレーキ軸
25に伝達されないので、前輪は駆動されない。

その際、前記シフトレール53の後端のスプール部73は第
10図に示す位置にある。

また、作業時に前輪をも駆動する場合、操作レバー99の
把持部を持って押し込んだ状態で下降回動して上から２
番目の丸孔に合致させ、押込力を解除すると第５図にお
いてＢ位置にセットされ、アーム84がロッド94を介して
下降回動し、凹凸爪86が88を第12図において反時計方向
に押して所定角度回動させることとなり、それによりア
ーム74が回動してフォーク69を介しシフトレール53を第
12図及び第10図のＢ位置、第13−１図の状態に移動さ
せ、スリーブ36はその前部部分でボール34・・を円錐穴
37・・に押込むのでブレーキ軸25が回転し、前輪は標準
速度で回転駆動される。

更に、機体を回行させる時、又は作業を開始する時、操
作レバー99を前述と同様にしてＣ位置にセットすると、
スリーブ36も前記各図面でＣ位置に移動してその後部部
分でボール34・・を押込んでいるので、四輪駆動状態に
なっており、シフトレール53のスプール部は第13−２図
に示す如く支持孔54を閉鎖した状態になる。

そこで、機体を回行させるべく、ステアリングハンドル
を直進走行時の走行方向修正より大きく回動すると、パ
ワステアリング油圧シリンダ116のピストン116bが一側
へ大きく進出し、それにより他側の受板120がそれに対
応するセンサープレート126aを押すので、センサーバー
126が圧縮スプリング128を圧縮しながら移動し、筒体13
0のテーパー面が切れ角センサー115をONとなす。この
時、操作レバー99は前輪高速駆動待機位置Ｃにセットさ
れているので、増速待機位置センサー112もONになって
おり、高速センサー114は副変速レバー113が高速位置に
セットされておらず、非作動でONになっているので、電
磁弁ａの制御回路に通電されることとなり、電磁弁ａが
切変って油圧ポンプＰが圧送する作動油がパイプ65を介
し前述の制御弁にジョイント55を経て支持孔54の大径部
に流入し、シフトレール53をフォーク69のボス部がスペ
ーサー68に当接するまで押出す（第13−３図に示す状
態）。この過程でスリーブ36はＣ′位置に移動してその
後部のテーパー面がボール34・・の抜け出しを防止して
いるだけで伝動していない状態になり、作動油は油路58
を経てシリンダ部57に流入してピストン40が押出すの
で、油圧ブレーキのメーテイングプレート46・・とデス
クプレート50とが圧接されてブレーキ軸25が停止し、前
輪駆動軸24は二倍速で駆動される。

この時、アーム74はフォーク69に追従して回動し、その
外端に固定したボス87の凹凸爪88は第12図において間隙
90aの範囲内で回動し、筒体79及びそれに連繋した各部
材は停止している。

そして、前述の機体を回行させる時、フロントアクスル
119は左右に揺動するが、切れ角センサー115及び切れ角
検出機構を構成するセンサーバー126、筒体130、センサ
ープレート126a、受板120等はパワステアリング油圧シ
リンダ116に取付けてあり、かつ該パワステアリング油
圧シリンダ116はフロントアクスル119に取付けられてい
てそれらが一体になっているので、相対位置が変化する
ことがなく、正確な前輪切れ角を検出することができ
る。

機体回行を終った時、ステアリングハンドルを戻し回動
して受板120がセンサープレート126aから離れると、セ
ンサーバー126が圧縮スプリング128により押し戻され、
切れ角センサー115がOFFになると、前記電磁弁ａが図示
の状態に切替り、パイプ65が後部ミッション27内に連通
し、ピストン40はスプリング43により戻されるので、シ
リンダ部57の作動油は油路58から支持孔54及びショイン
ト55を経てパイプ65に流出し、シフトレール53は前記巻
きスプリング89の戻し回動力により後方の第13−２図に
示す位置に戻り、作動油は切欠面72が形成する間隙を経
て支持孔54の内端から後部ミッション27内に直接流出
し、その後に操作レバー99をＡ位置にセットしてフォー
ク69のボスが第10図に示す如くサポート32の内端面に当
接しても、残った作動油はＲ溝71から後部ミッション27
内に還流する。

なお、操作レバー99をＣ位置にセットした状態で直進走
行している時、走行方向修正しても前輪切れ角が設定角
度以下ならば検出器はOFFになっているので倍速で旋回
することがない。

更に、路上走行する時、操作レバー99をＣ位置にセット
したまゝＡ位置に戻すのを怠り、副変速レバー113を高
速位置Ｈにセットした時、高速センサー114が正常に作
動していれば、常閉型の増速機位置センサー112がOFFに
なるので機体を大きく旋回させる場合でも急旋回するこ
とがない。

そして、前記高速センサー114が故障したり、破損する
など不具合を生じた場合、それが常閉にならなくなるの
で、操作レバー99をA,B位置に戻すのを怠った場合でも
機体が急旋回することがない。

（ト）考案の効果 本考案は前述のように構成したので、機体を旋回すべく
パワステアリング油圧シリンダ116を一方へ作動させる
と、それに連動連係した左右の前輪がナックルアームと
共に旋回する。その過程でパワステアリング油圧シリン
ダ116の他方のピストンロッド116bに装着した受板120が
その側のセンサープレート126aを押すので、センサーバ
ー126が摺動し、前輪の切れ角が左右いずれの方向であ
っても所定角度になると、前輪の旋回方向が左右いずれ
であってもそれを一個の切角センサー115が正確に検出
し、この検出信号により前輪増速装置を的確に増速に切
り換えることができる。

また、機体を逆向きに旋回させる場合は他方の組の受板
120,センサープレート126aによりセンサーバー126を逆
方向に移動させて前輪切れ角が所定角度になると前輪増
速装置を増速に切り換えることができる。

このようにきわめて簡単な構成でかつ安価に得ることが
できるものでありながら、前輪切れ角が左右いずれの方
向であっても、所定切れ角になると、センサーバー126
の移動により所定切れ角を正確に検出して前輪増速装置
を的確に切り換えることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであって、第１図
（ａ）は切れ角検出装置の正面図、（ｂ）は他の例を示
す正面図、第２図は同上側面図、第３図は制御回路図、
第４図は走行変速操作部の斜視図、第５図は人為操作装
置の側面図、第６図は油圧回路図、第７図はパワステア
リング油圧シリンダ取付部の分解斜視図、第８図は切れ
角センサーの分解斜視図、第９図は前輪駆動装置の展開
断面図、第10図は切換装置の部分断面図、第11図は切換
装置の横断面図、第12図はクラッチ部の断面図、第13-1
図、第13-2図及び第13-3図は制御弁の作用を示す断面
図、第14図は油圧クラッチの部分断面図、第15図は伝動
系統図、第16図は農用トラクタの側面図である。 11……差動装置、24……前輪駆動軸、25……ブレーキ
軸、27……後部ミッション、32……サポート、40……ピ
ストン、53……シフトレール、69……フォーク、73……
スプール部、86,88……凹凸爪、89……巻きスプリン
グ、99……操作レバー、112……増速待機位置センサ
ー、114……高速センサー、115……切れ角センサー、11
6……パワステアリング油圧シリンダ、120……受板、12
6……センサーバー、126a……センサープレート、130…
…筒体、ａ……電磁弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−146677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−120138（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−60728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−211923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−135326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−20263（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−122979（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−139880（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−201828（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−68285（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】両端の前輪をフロントアクスル119に支持
   し、該フロントアクスル119に伝動する前輪伝動系中に
   前輪増速装置を介装し、左右のナックルアーム123,123
   をフロントアクスル119と略平行なパワステアリング油
   圧シリンダ116により連動連結して操舵するようにした
   四輪駆動型農用トラクタにおいて、前記パワステアリン
   グ油圧シリンダ116にセンサーバー126を左右摺動可能に
   併設し、該センサーバー126の両端部に一対のセンサー
   プレート126a,126aを取付け、前記パワステアリング油
   圧シリンダ116の左右のピストンロッド116b,116bに、前
   輪切れ角が所定以上になると前記センサープレート126
   a,126aに当接してセンサーバー126を一方へ摺動させる
   受板120を装着し、前記センサーバー126に切れ角センサ
   ー115を対設し、この切れ角センサー115を前輪増速装置
   に連係したことを特徴とする四輪駆動型農用トラクタの
   前輪切れ角検出装置。