JPH0790702B2 - 農用トラクターの走行用操作構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、左右一対の前車輪を操向自在に、かつ、左右
一対の後車輪を操向不能に夫々設けると共に、一対の前
記前車輪の平均周速度と一対の前記後車輪の平均周速度
とが同一またはほぼ同一になるように伝動する第１状態
と、一対の前記前車輪の平均周速度が一対の前記後車輪
の平均周速度より大になるように増速伝動する第２状態
とに切換え自在な前輪用変速装置を設けた農用トラクタ
ーの走行用操作構造に関する。

〔従来の技術〕

上記農用トラクターにおいて、従来、前車輪が操向操作
されるに伴って前輪用変速装置が前記第１状態と前記第
２状態の一方から他方に自動的に切換わるようにステア
リングハンドルと前輪用変速装置を連係させることによ
り、機体旋回させるためのハンドル操作をするだけで、
前輪用変速装置が自動的に第２状態に切換わり、前輪を
操向させることのみによって出現される半径よりも小さ
い半径で機体が旋回して、機体旋回のために畦際にでき
る枕地を少なくできると十に、機体旋回のために要する
操作手間や走行時間の面から作業が能率よくできるよう
に提案されたものがあったが、前輪用変速装置が第１状
態と第２状態の一方から他方に切換わる時の前輪操向角
の具体化がされていなかった。

また、ステアリングハンドルの回転角度に基づいて前輪
変速装置の切り換えを行うにあたり、従来では、前輪と
ハンドルの連動部材の位置を電気的に検出するスイッチ
や検出用計器を備え、それらからの検出信号に基づいて
変速装置の操作部を切り換え操作する構造のものであっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

前輪用変速装置が切換わる時の前輪操向角があまり大角
度であると、前輪の操向のみによる機体旋回がかなり進
んだ後にしか前輪増速による機体旋回が発揮されず、前
輪増速機能の付与による効果が十分に得られないのであ
る。そして、前輪用変速装置が切換わる時の前輪操向角
があまり小角度であると、前輪を操向限度あるいはその
付近まで操向操作して小廻り旋回した後において、前輪
を増速状態から非増速状態に戻すために操作する必要の
あるステアリングハンドルの回転角度が大になってハン
ドル操作を片手だけではし切れなくて両手でする必要が
あることと、旋回後には次の作業の準備のための作業部
用操作が必要であることとから、両操作を一挙にできな
くて走行停止が必要になるために作業能率が悪くなるの
である。すなわち、実用化のできるものでなかった。

また、ステアリングハンドルの回転角度に基づいて前輪
変速装置の切り換えを、前輪とハンドルの連動部材の位
置を電気的に検出するスイッチや検出用計器からの検出
信号に基づいて変速装置の操作部を切り換え操作する構
造のものでは、機体振動のため、あるいは泥水や雑草、
作物及び畦などの他物との接触のために、スイッチや計
器類の電気回路に接続外れや故障が生じ易く、自動変速
に作動不能や作動不良が発生する虞があった。

つまり、ステアリングハンドルによる前輪の操向角度の
検出は、遊びのあるステアリングハンドル周りでは精度
良く検出できず、前輪位置に近い側の操向機構中の可動
部材の動きを検出する必要がある。しかしながら、その
前輪に近い側の操向機構は機体の腹下側に配されること
になるため、前述のような泥水や雑草などによる影響を
受け易い位置となり、前述の作動不能や作動不良を生じ
る虞があり、これを解消することが望まれるものであっ
た。

さらにまた、前述のように、ステアリング操作に関連づ
けて前輪を増速駆動状態と非増速駆動状態とに切り換え
られるようにすると、例えば、圃場からステアリングハ
ンドルを切りながら畦上に登るような作業状態のとき、
ステアリング操作の途中から急に前輪が増速駆動される
と、一旦上りかけた機体が急旋回して圃場側へ落ち込む
など、新たな問題もある。

本発明の目的は、枕地の十分な縮小や作業能率の十分な
向上を可能にする農用トラクターの走行用操作構造を、
故障が生じ難くい構造のもので、かつ、操作性のよいも
ので提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による農用トラクターの走行用操作構造の特徴構
成は、左右一対の前車輪を操向自在に、かつ、左右一対
の後車輪を操向不能に夫々設けると共に、一対の前記前
車輪の平均周速度と一対の前記後車輪の平均周速度とが
同一またはほぼ同一になるように伝動する第１状態と、
一対の前記前車輪の平均周速度が一対の前記後車輪の平
均周速度より大になるように増速伝動する第２状態とに
切換え自在な前輪用変速装置を設け、かつ、前記前車輪
への動力伝達を人為操作具の操作により断続自在に構成
してある農用トラクターの走行用操作構造において、左
向き側及び右向き側夫々における操向可能範囲のうち操
向ストロークエンド側の約1/4の箇所を除く箇所に位置
する操向状態に前記前車輪が在ると前記前輪用変速装置
が前記第１状態に在り、かつ、２つの前記操向可能範囲
夫々のうち操向ストロークエンド側の約1/4の箇所に位
置する操向状態に前記前車輪が操向操作されると前記前
輪用変速装置が前記第２状態に自動的に切換わるよう
に、ステアリングハンドルの作動を前記前輪用変速装置
の切換用操作手段に伝える連係機構を設け、この連係機
構を、前記ステアリングハンドルから操向用前車輪への
操向操作機構中における可動部材の動きを機械的に検出
して前記切換用操作手段に伝える連係手段によって構成
してあるとともに、前記連係機構には、前記人為操作具
が操向用前車輪への動力伝達位置に操作された四輪駆動
状態で、前記前輪用変速装置に対する前記ステアリング
ハンドルの作動の伝達を断続切り換え可能な断続機構を
設けてあることにあり、その作用及び効果は次のとおり
である。

〔作 用〕

前輪を片側で操向可能範囲のうちのストロークエンド側
の約1/4の箇所になるように操向操作すると、連係機構
のために前輪用変速装置が自動的に第２状態に切換わっ
て前輪が増速状態になるのであり、前輪をたとえ操向限
度まで操向操作していてもこの位置から操向可能範囲の
うちの約1/4のストロークだけ直進側に戻すだけで、前
輪用変速装置が自動的に第２状態から第１状態に戻って
前車輪が増速状態から非増速状態に戻るのである。そし
て、作業中、低速での機体旋回を行う都度操作された最
大操向操作量は、その最大操作量別に発生頻度をみる
と、一般に低速での操向操作量の最大値はストークエン
ド側の約1/4前後である場合の発生頻度が最も高いこと
が経験則から知ることができ、逆に高速での旋回時にお
ける操向操作量は、ストローク始端側の約1/2以下であ
る場合が最も多いことが、やはり経験則で知見できる。

従って、前輪の平均周速度が後輪の周速度と同程度であ
る非増速状態から、後輪の平均周速度よりも大きくする
前輪増速駆動状態への切り替わり点が、例えばストロー
クエンド側の1/3以下程度である場合に比べて、高速操
向状態でありながら不測に前輪増速状態に切り替わる虞
が少なく、かつ、低速操向状態でのストロークエンド付
近に操向している旋回時に前輪増速状態から非増速状態
への切り換え操作を行うのに要する操作ストロークも小
さくて済む。

また、前記切り替わり点が、ストロークエンド側の1/4
よりもさらにストロークエンドに極近付けて設定してあ
るものに比べても、低速操向での旋回時に前輪増速に切
り変わらないままで旋回が行われてしまうという問題も
生い難い。

さらにまた、前記連係機構が操向操作機構中の可動部材
の動きを機械的に検出するように構成されているので、
電気的に可動部材の動きを検出するように構成されたも
のに比べて、機体振動に起因する連係外れや、泥水や雑
草などの他物との接触による電気部品や配線部などの部
品損傷が生じ難いものとなる。このことから、切り換え
不良や、切り換え不能が生じ難いようにしながら、前記
連動部材と操作部とを関連付けて作動させることができ
る。

上記のように、ステアリング操作に関連づけて前輪を増
速駆動状態と非増速駆動状態とに切り換えられるように
することにより、操向操作性の向上に役立つものである
が、このようにステアリング操作と前輪変速装置の切り
換え操作とを関連付けたことによる問題点を断続機構の
採用により解消できる。つまり、例えば、圃場からステ
アリングハンドルを切りながら畦上に登るような作業状
態のとき、ステアリング操作の途中から急に前輪が増速
駆動されると、一旦上りかけた機体が急旋回して圃場側
へ落ち込むなどの問題を、前記断続機構の操作によっ
て、ステアリング操作との連係を断つことができるの
で、四輪駆動状態での急旋回中に、必要に応じて前輪増
速を行わずに所要の作業を行うことができる。

また、前輪の駆動を行わない２輪駆動状態にも切り換え
使用できるので、さらに作業の多用性に対応できる。

もある。

〔発明の効果〕

上記の作用から次の効果を得られる。

すなわち、操向量が少なくて前輪増速を行う必要のない
高速での旋回時に不測に前輪増速状態が生じることを極
力回避しながら、操向量が大きくて前輪増速が必要な低
速での旋回時には、前輪を限界まで操向操作しなくと
も、片側の操向可能範囲のストロークエンド側の約1/4
の箇所まで操向操作するだけで前輪が自動的に増速状態
になることから、枕地の縮小や作業能率の向上を図ると
ころの前輪増速の目的を、格別な構造の付加などを要さ
ず走行状況に応じて極力十分に達成できる。

しかも、前輪をたとえストロークエンドにまで操向操作
して小廻り旋回していても、前輪を非増速状態に戻すこ
とが片側の操向可能範囲の約1/4に相当するストローク
だけを揺動させることによってできることと、この揺動
ストロークにあってはステアリングハンドルを片手だけ
でも回転操作し得るに相当するものであることとから、
前輪の非増速状態への戻しが片手だけでもできるように
でき、旋回後における前輪変速用操作と作業部用操作と
を同時にできるようにできてこの面からも作業能率の向
上が可能になり、枕地を少なく抑えて有利にかつ能率よ
く作業できるトラクターを構成できるようになった。

また、操向操作機構中における可動部材の動きを機械的
に検出することのできる連係機構を採用したことによ
り、前記可動部材の動きを電気的に検出する手段を採用
する場合に比べて、機体振動による影響、あるいは泥水
や他物との接触による影響にかかわらず、自動変速に変
速不良や変速不能の故障が生じ難いようになり、信頼性
及び安全性の優れたものにできた。

さらにまた、２輪駆動、４輪駆動で前輪増速がステアリ
ング操作に関連して作動する状態、４輪駆動で前輪増速
が行われない状態、の各状態で作業走行を行うことがで
きるので、多用性、操作性に優れた農用トラクターの走
行構造を得られたものである。

〔実施例〕

第４図に示すように、左右一対の前車輪（1a），（1b）
を操向自在及び駆動可能に有し、かつ、左右一対の非操
向型の後車輪（2a），（2b）を駆動可能に有した走行機
体の後部に、ロータリ耕耘装置等の各種作業装置を昇降
操作自在に連結するリフトアーム（３）、及び、連結作
業装置に伝動する動力取出し軸（４）を備えさせて、農
用トラクターを構成してある。

前記走行機体の後部を形成するミッションケース（14）
の前端部に、走行用トランスミッション（図示せず）と
前車輪（1a），（1b）の間に位置させた前輪用の変速装
置（15）を内装してあり、この変速装置（15）は、第２
図及び第３図に示すように構成してある。

すなわち、走行用トランスミッション（図示せず）の前
輪用出力ギア（16）にギア（17）を介して連動させると
共にクラッチ爪部（18a）を備えさせた標準速伝動ギア
（18）、前記ギア（17）に回転軸（19）及びギア（20）
を介して連動させると共に多板式の摩擦クラッチ（21）
を備えさせた増速伝動ギア（22）の夫々を出力軸（23）
に相対回転可能に取付け、前記出力軸（23）にスリーブ
（24）を介して一体回転及び摺動可能に伝動兼用の変速
部材（25）を取付けてある。

そして、ミッションケース（14）に摺動自在に取付けて
あるシフター支軸（27）をしてのシフター（26）の摺動
操作により前記変速部材（25）の摺動操作をし、変速部
材（25）が前記クラッチ爪部（18a）に係脱可能なクラ
ッチ爪部（25a）をして標準速伝動ギア（18）に一体回
転可能に係合すると、一対の前車輪（1a），（1b）の平
均周速度と一対の後車輪（2a），（2b）の平均周速度と
を同一またはほぼ同一にするように前輪用差動機構（2
8）に伝動するところの第１伝動状態になり、変速部材
（25）が標準速伝動ギア（18）から離脱すると共に摩擦
クラッチ（21）に対する非作用の状態になると、一対の
後車輪（2a），（2b）のみが駆動されて一対の前車輪
（1a），（1b）が遊転状態になるように前車輪（1a），
（1b）に対する伝動を断つところの中立状態になり、変
速部材（25）が操作部（25b）による摩擦クラッチ（2
1）を入りに操作して増速伝動ギア（22）と一体回転す
る状態になると、一対の前車輪（1a），（1b）の平均周
速度と一対の後車輪（2a），（2b）の平均周速度より大
にするように、かつ、前記第１伝動状態の時の約２倍に
前輪駆動速度がなるように前輪用差動機構（28）に増速
伝動するところの第２伝動状態になるようにしてある。

前記前車輪（1a），（1b）は、ステアリングハンドル
（５）の操作を、連動機構（６）、ピットマンアーム
（11）、タイロッド（７）、及び前輪用ナックルアーム
（13）からなる操向操作機構を介して伝達され、所定角
度範囲内で操向操作自在に構成されている。

前記ステアリングハンドル（５）の操作は、前記操向操
作機構中の可動部材であるピットマンアーム（11）の動
きを、前記前輪用変速装置（15）の操作部である操作ア
ーム（35）による前輪変速状態切り換え操作として伝え
る連係手段によって、つまり、ピットマンアーム（11）
の動きを機械的に検出するカム機構（42）と、そのカム
機構（42）を介して動きを伝達されるように、走行機体
の前輪取付け用フレーム（40）に軸芯（P3）周りで揺動
するように取付けた揺動アーム（41）と、その揺動アー
ム（41）に一端側を連結したレリーズワイヤ（37）と、
前記シフター支軸（27）に連結具（30）を介して連結し
たスプリング（31）と、変速装置（15）を前記第１伝動
状態に付勢するように前記シフター支軸（27）に作用さ
せたスプリング（29）と、前記変速装置（15）のシフタ
ー（26）に対する操作アーム（35）とから構成された連
係機構（43）によって前記前輪用変速装置（15）に伝達
される。これによって、ステアリングハンドル（５）の
回動操作による前車輪（1a），（1b）の操向操作が行わ
れるに伴い自動的に変速装置（15）が次の如く切換わる
ようにしてある。

すなわち、前記カム機構（42）は、第１図に示すよう
に、ピットマンアーム（11）にカム板（44）によって形
成したカム溝（45）と、前記揺動アーム（41）に支軸
（46）を介して一体揺動するように取付けた状態で前記
カム溝（45）に内嵌してあるローラ（47）とから成ると
共に、第１図に実線で示すように、前車輪（1a），（1
b）が直進状態になるところの中立位置（Ａ）を中間箇
所とした設定揺動範囲（Ｌ）にピットマンアーム（11）
が在ると、カム溝（45）の内側部分（45a）がローラ（4
7）に作用することにより、変速装置（15）が前記第１
伝動状態にあり、かつ、第１図に仮想線で示すように、
前記設定揺動範囲（Ｌ）を越えて機体の左側または右側
にピットマンアーム（11）が揺動すると、カム溝（45）
の外側部分（45b）または（45c）がローラ（47）に作用
し、変速装置（15）が前記第２伝動状態に切換わるよう
に構成してある。

そして、前記設定揺動範囲（Ｌ）の一方の限界（ｌ）は
前車輪（1a），（1b）が直進状態（Ｎ）から左向きに35
゜ないし45゜揺動した位置（ａ）になるものに、かつ、
他方の限界（ｒ）は前車輪（1a），（1b）が直進状態
（Ｎ）から右向き35゜ないし45゜を揺動した位置（ｂ）
になるものに夫々設定してあり、前車輪（1a），（1b）
が直進状態（Ｎ）から左向き操向限界（E1）までの角度
（ｃ）、及び、直進状態（Ｎ）から右向き操向限界（E
2）までの角度（ｄ）の夫々を約55゜に設定してある。
つまり、直進状態（Ｎ）から右向きになる側における操
向可能範囲であるところ前記揺動角度（ｃ）、及び、直
進状態（Ｎ）から右向きになる側における操向可能範囲
であるところの揺動角度（ｄ）夫々のうち操向ストロー
クエンド側の約1/4の箇所を除く箇所、すなわち。直進
状態（Ｎ）と前記揺動位置（ａ）の間（S1）、または、
直進状態と前記揺動位置（ｂ）の間（S2）に位置すると
ころの操向状態に前車輪（1a），（1b）が在ると変速装
置（15）が前記第１伝動状態に在り、かつ、前記揺動角
度（ｃ）及び（ｄ）夫々のストロークエンド側の約1/4
の箇所、すなわち、前記揺動位置（ａ）と左向き操向限
界（E1）の間（H1）または、前記揺動位置（ｂ）と操向
限界（E2）の間（H2）に位置するところの操向状態に前
車輪（1a），（1b）が操向操作させると変速装置（15）
が自動的に前第２伝動状態に切換わるようにしてある。

前記シフター支軸（27）と連結具（30）の連結ピン（3
2）を操作レバー（33）による摺動操作と、連動付勢ス
プリング（34）による摺動操作とにより、第１図に実線
で示す如く大径部（32a）がシフター支軸（27）及び連
結具（30）のいずれにも臨む取付け状態にすると、シフ
ター支時（27）と連結具（30）が一体移動する連動状態
になり、前記連結ピン（32）を第１図に仮想線で示す如
く大径部（32a）がシフター支軸（27）から抜け外れた
取付け状態にすると、シフター支軸（27）の連結イン挿
通孔と、連結ピン（32）の小径部（32b）との径差のた
めにシフター支軸（27）と連結具（30）が設定範囲内で
相対移動する非連動状態になるように構成してある。す
なわち、操作レバー（33）による連結ピン（32）の操作
により、前記連係機構（43）を連係状態と非連係状態と
に切換え操作するようにしてある。つまり、この操作レ
バー（33）と連結ピン（32）とが、前記連係機構（43）
中にあって、前記ステアリングハンドル（５）から前輪
変速装置（15）への操作の伝達を断続する断続機構
（Ｂ）を構成している。

前記シフター（26）の操作アーム（35）を、回転支軸
（36）及び連動機構（38）を介し操作レバー（39）によ
って揺動操作されるようにミッションケース（14）に取
付けると共に、操作レバー（39）を第１操作位置（4W
D）に操作すると、操作アーム（35）がシフター（26）
の摺動範囲からその外側に退避して変速装置（15）が自
動変速されたり、スプリング（29）によって前記第１伝
動状態に操作されることを可能にするようになり、操作
レバー（39）を第２操作位置（2WD）に操作すると共に
レバーガイド（８）によって係止させると、変速装置
（15）が前記中立状態になる位置にシフター（26）を前
記スプリング（29）に抗して操作アーム（35）が押圧操
作すると共に受止め支持するように構成してある。

要するに操作レバー（39）を第１操作位置（4DW）に操
作すると共に前記断続機構（Ｂ）を操作して連係機構
（43）を連係状態に操作すると、前車輪（1a）（1b）の
平均周速度と後車輪（2a）（2b）の平均周速度が同一ま
たはほぼ同一になる状態と、前車輪（1a），（1b）の平
均周速度が後車輪（2a），（2b）の平均周速度より大に
なる増速状態とに機体の操向操作に連係して自動的に変
速しながら前後輪のいずれもが駆動される四輪駆動状態
になる。そして、操作レバー（39）を第１操作位置（4W
D）に操作すると共に前記断続機構（Ｂ）を操作し連係
機構（43）を非連係状態に操作すると、前車輪（1a）
（1b）の平均周速度と後車輪（2a），（2b）の平均周速
度を機体の操向操作にかかわらず同一またはほぼ同一に
あるように維持しながら前後輪のいずれもが駆動される
四輪駆動状態になるのである。

そして、操作レバー（39）を第２操作位置（2WD）に操
作すると共に連係機構（43）を非連係状態に操作する
と、後車輪（2a）（2b）のみが駆動される二輪駆動状態
になるのである。

〔別実施例〕

前輪用変速装置としては、油圧によって切換え操作する
変速手段を有したものを採用してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る農用トラクターの走行用操作構造の
実施例を示し、第１図はステアリングハンドルと変速装
置の関係系統図、第２図は変速装置の一部切欠き後面
図、第３図は変速装置の一部切欠き側面図、第４図は農
用トラクター全体の一部切欠き側面図である。 （1a）（1b）……前車輪、（2a）（2b）……後車輪、
（５）……ステアリングハンドル、（11）……可動部
材、（15）……前輪用変速装置、（35）……操作部、
（43）……連係機構、（Ｂ）……断続機構、（ｃ），
（ｄ）……操向可能範囲、（H1），（H2）……操向スト
ロークエンド側の約1/4の箇所、（S1），（S2）……操
向ストロークエンド側の約1/4の箇所を除く箇所。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右一対の前車輪（1a），（1b）を操向自
   在に、かつ、左右一対の後車輪（2a），（2b）を操向不
   能に夫々設けると共に、一対の前記前車輪（1a），（1
   b）の平均周速度と一対の前記後車輪（2a），（2b）の
   平均周速度とが同一またはほぼ同一になるように伝動す
   る第１状態と、一対の前記前車輪（1a），（1b）の平均
   周速度が一対の前記後車輪（2a），（2b）の平均周速度
   より大になるように増速伝動する第２状態とに切換え自
   在な前輪用変速装置（15）を設け、かつ、前記前車輪
   （1a），（1b）への動力伝達を人為操作具（39）の操作
   により断続自在に構成してある農用トラクターの走行用
   操作構造であって、 左向き側及び右向き側夫々における操向可能範囲（ｃま
   たはｄ）のうち操向ストロークエンド側の約1/4の箇所
   （H1またはH2）を除く箇所（S1またはS2）に位置する操
   向状態に前記前車輪（1a），（1b）が在ると前記前輪用
   変速装置（15）が前記第１状態に在り、かつ、２つの前
   記操向可能範囲（ｃ），（ｄ）夫々のうち操向ストロー
   クエンド側の約1/4の箇所（H1またはH2）に位置する操
   向状態に前記前車輪（1a），（1b）が操向操作されると
   前記前輪用変速装置（15）が前記第２状態に自動的に切
   換わるように、ステアリングハンドル（５）の作動を前
   記前輪用変速装置（15）の切換用操作手段（26）に伝え
   る連係機構（43）を設け、 この連係機構（43）を、前記ステアリングハンドル
   （５）から操向用前車輪（1a），（1b）への操向操作機
   構中における可動部材（11）の動きを機械的に検出して
   前記切換用操作手段（26）に伝える連係手段によって構
   成してあるとともに、 前記連係機構（43）には、前記人為操作具（39）が操向
   用前車輪（1a），（1b）への動力伝達位置に操作された
   四輪駆動状態で、前記前輪用変速装置（15）に対する前
   記ステアリングハンドル（５）の作動の伝達を断続切り
   換え可能な断続機構（Ｂ）を設けてある農用トラクター
   の走行用操作構造。