JPS6320224A

JPS6320224A - 四輪駆動装置

Info

Publication number: JPS6320224A
Application number: JP16398986A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kitao; 裕一北尾
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1988-01-27
Also published as: JPH054246B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、トラクタ等の車両における四輪駆動装置に関
する。

（従来の技術）前輪及び後輪を同時に駆動する四輪駆動車両は周知であ
る。四輪駆動の場合、直進走行時は、前後輪の車速か等
しいのが望ましい。しかし、旋回時は、第１２図に示す
ように、前輪５０の旋回半径Ｒが後輪５１の旋回半径ｒ
より大きくなる為、前輪の車速を後輪の車速よりも速く
しないと旋回半径が大きくなる。

このように、四輪駆動では、直進時と旋回時において、
前後輪の車速を変えてやる必要がある。

しかし、エンジン動力を前輪と後輪に分配する四輪駆動
装置は、通常、ギヤ伝動装置から構成されている為、そ
の都度、前後輪の車速を最適なものに変更することは極
めて困難であった。

そこで、従来は、前輪の車速を後輪の車速よりも速く設
定し、直進走行時は、いずれか一方の車輪（トラクタに
おいては前輪）と地面間でスリップを起こさせつつ走行
し、旋回時は前輪の高速回転で小さな旋回半径で旋回で
きるようにしたものが既に提案されている。

また、前／後輪車速比を略１として、前輪動力伝達軸途
中に、エンジン側からのみ動力を伝達するワンウェイク
ラッチを介在し、直進走行時は、四輪駆動とし、旋回時
はワンウェイクラッチで動力伝達を切断して前輪を遊転
状態として旋回半径を小さくしたものも既に提案されて
いる。

また、直進走行時は後輪駆動のみとし、旋回時や、後輪
スリップ時に四輪駆動とずべく、四輪駆動装置を入・切
操作するものも既に提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）前記、前／後輪車速比を１以上にしたものは、直進走行
時、前輪と地面間でスリップが生じ、タイヤ摩耗が生じ
るという問題があり、またワンウェイクラッチを介在さ
せたものは、エンジンブレーキが効かないと云う問題が
あり、また、二／四輪駆動を入・切操作するものでは、
操作が面倒であり運転性が悪い等の問題があった。

そこで、本発明は、必要な時に二輪駆動と四輪駆動を自
動的に切換え、運転者のレバー操作の煩わしさをなくす
るばかりでなく、旋回時の土押し、直進時のタイヤ摩耗
等の問題もなく、かつ通常は二輪駆動として経済的な燃
費を実現でき、更に、前輪のエンジンブレーキも効くよ
うにした四輪駆動装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じ
た。即ち、本発明の特徴とする処は、センタ部と、該セ
ンタ部の両側に配置されたサイド部と、該サイド部をセ
ンタ部に押圧する付勢手段とを備え、センタ部は回動自
在に支持された内外２重の環状体から成るセンタクラッ
チ部とセンタカム部とを有し、センタクラッチ部とセン
タカム部は相対回動自在であると共に、センタクラッチ
部の両端面にクラッチ歯が並設され、センタカム部の両
端面にカム歯が並設され、前記サイド部のセンタ部対向
面に前記クラッチ歯に周方向所定間隙をもって噛合する
クラッチ歯と、前記カム歯に周方同書に嵌合するカム歯
とを有し、サイド部とセンタ部の相対回動により、カム
歯同志が乗り上げてクラッチ歯の噛合を解除するように
したノースピンデフ装置の前記センタ部にエンジン動力
伝達軸を連動連結する一方、該エンジン動力伝達軸に後
輪動力伝達軸を接続し、かつ、前記一方のサイド部に前
輪動力伝達軸を連動連結し、かつ、前輪車速を後輪車速
よりも遅く設定した点にある。

（作　用）本発明によれば、エンジン動力は、エンジン動力伝達軸
を介してセンタ部に伝達される一方、後輪動力伝達軸を
介して後輪に伝達される。センタ部に伝達されたエンジ
ン動力は、クラッチ歯の噛合を介して一方のサイド部に
伝達され、該サイド部から前輪動力伝達軸を介して前輪
に伝達される。

しかして、上記状態においては、前輪も後輪も駆動され
、四輪駆動とされている。この状態において、前／後輪
車速比が１以下に設定されているので、直進走行時、前
輪は後輪に押されて設定値よりも速く回転しようとする
。即ち、前輪は地面側から駆動力を受けて高速回転する
為、サイド部の回転数がセンタ部の回転数より高くなろ
うとする。このような状態において、前輪側のサイド部
はクラッチ歯の周方向の遊隙内で相対移動し、カム歯同
志が乗り上げクラッチ歯の噛合が解除され、前輪側のサ
イド部とセンタ部間の動力伝達が切断される。

しかして、前輪は地面に追従して後輪車速と同じ車速で
回転し、地面間にスリップが生じない。

即ち、この場合、後輪駆動のみとなる。

また、上記条件で旋回した場合も、前輪回転は設定値よ
り高速になる為、前輪側のサイド部とセンタ部間の動力
は切断され、後輪駆動となる。

一方、何らかの原因で後輪がスリップして車速が低下す
ると、前輪回転数も低下し、ついに、サイド部とセンタ
部の回転数が同一になり、カム歯が噛合すると共にクラ
ッチ歯が噛合して、サイド部とセンタ部間に動力伝達が
生じ、前輪はエンジン動力によって駆動され、四輪駆動
となり、後輪スリップを脱出することができる。

また、エンジンブレーキを効かず場合は、前・後輪は地
面より駆動力を受ける。この時、前／後輪車速比が１以
下に設定されているため、後輪が設定値で回転すれば、
前輪は設定値より速く回転する。即ち、サイド部はセン
タ部よりも速く回転しようとする。この場合、クラッチ
歯間に相対回転が生ぜずカム歯は乗り上げることがない
ので動力伝達は維持され、前輪にもエンジンブレーキが
作用する。

また、何らかの原因で前輪が地面から制動力を受けずに
スリップした場合は、前輪回転数が後輪回転数より低下
する為、クラッチ歯が切断されて後輪のみにエンジンブ
レーキが作用する。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基き説明する。

第１図に示すものは、トラクタのミッションケース１内
に設けられた四輪駆動装置２である。同図において、３
ばエンジン動力伝達軸であり、該伝達軸３は、図示省略
の変速装置やクラッチを介してエンジンに連動連結され
ている。

４は前輪動力伝達軸であり、該伝達軸４は図示省略の前
輪デフ装置等を介して前輪に連動連結されている。

５は後輪動力伝達軸であり、該伝達軸５は、後輪デフ装
置９を介して図示省略の後輪に連動連結されている。

上記後輪動力伝達軸５とエンジン動力伝達軸３は一体成
形されている。

上記エンジン動力伝達軸３と前輪動力伝達軸４はノース
ピンデフ装置１０を介して連動連結されている。

前輪ノースピンデフ装置１０は、左右一対のケース１１
．１２を有し、両ケースｌＬ１２間に環状体から成るセ
ンタクラッチ部１３が挟持され、ボルト１４で一体的に
固定されている。この各ケース１１．１２の両端部はベ
アリング１５．１６を介してミッションケース１の隔壁
１７．１８に可回動に支持されている。

一方のケース１１の回転中心部に、前記前輪動力伝達軸
４の端部が相対回動自在に挿入され、他方のケース１２
の回転中心部に、慣性軸７の端部が相対回動自在に挿入
されている。即ち、前輪動力伝達軸４と慣性軸７は同一
軸心」二に配置され、その各端部はノースピンデフ装置
１０のケースｌＬ１２内において対面している。

前輪動力伝達軸４及び慣性軸７の各端部にはスプライン
が形成され、該スプラインにフランジ付スプラインスリ
ーブ１９．２０がスプライン嵌合している。このスプラ
インスリーブ１９．２０の各フランジ２１．２２は、各
ケース１１．１２の内面に当接し、軸方向外方への移動
が規制されている。

慣性軸７の外端部にプロペラ８が固定され、ミッション
ケース１内の潤滑油を攪拌する。

前記環状体から成るセンタクラッチ部１３の両端面に矩
形のクラッチ歯２３が周方向に等間隔をおいて形成され
ている（第２図参照）。

このセンタクラッチ部１３の内周面側に、環状体から成
るセンタカム部２４がセンタクラッチ部１３と同心状に
配置され、センタクラッチ部１３とセンタカム部２４は
スナップリング２５を介して周方向所定量だけ相対回動
自在に連結されている。

このセンタカム部２４の両端面に、台形状のカム歯２６
が前記クラッチ歯２３に対応して周方向等間隔をおいて
形成されている（第３図参照）。

上記センタクラッチ部１３とセンタカム部２４とでセン
タ部２７が形成され、このセンタ部２７の両側にサイド
部２８　、２９が設けられている。

各サイド部２８　、２９のセンタ部２７に対面する端面
には、前記クラッチ歯２３に周方向所定の間隙Ｓ（第２
図参照）をもって噛合するクラッチ歯３０が形成される
と共に、前記カム歯２６に周方向帯に噛合するカム歯３
１が形成されている。

前記各サイド部２８．２９は、前記スプラインスリーブ
１９．２０に軸方向移動可能にスプライン嵌合している
。

前輪動力伝達軸４の端部に位置するスプラインスリーブ
１９のフランジ２１と、サイド部２８との間に圧縮コイ
ルスプリング３２から成る付勢手段が介在され、該サイ
ド部２８はセンタ部２７側に押圧され、クラッチ歯２３
．３０とカム歯２６．３１の噛合が維持されている。

慣性軸７の端部に位置するスプラインスリーブ２０とサ
イド部２９間にもスプリング３３から成る付勢手段が介
在され、当該サイド部２９をセンタ部２７に押圧してい
る。

前記ケース１１に入力ギヤ３４が固定され、該ギヤ３４
は、前記エンジン動力伝達軸３に設けられたギヤ３５に
常時噛合している。

しかして、エンジン動力は、エンジン動力伝達軸３−ギ
ヤ３５→ギヤ３４−ケース１１−センタ部２７に伝達さ
れ、その後、該動力は２分されて、一方は、センタ部２
７→サイド部２８→スプラインスリーブ１９−前記動力
伝達軸４に伝達され前輪を駆動し、他方は、センタ部２
７→サイド部２９→スプラインスリーブ２〇−慣性軸７
に伝達されプロペラ８を回転させる。また、前記エンジ
ン動力伝達軸３の動力は直接後輪動力伝達軸５に伝達さ
れ後輪を駆動する。

上記構成の四輪駆動装置２を有するトラクタにおいて、
その前輪車速と後輪車速の比は、（前輪車速）／（後輪
車速）＝１〜０．９とされている。

即ち、前輪動力伝達軸４と後輪動力伝達軸５が１：１の
等速度で回転する場合、前輪の車速は後輪の車速より遅
（なるよう設定されている。

従って、第２〜３図に示すように、エンジン動力により
センタ部２７が太矢印方向に駆動されると、センタ部２
７の両クラッチ歯２３．２３は、各サイド部２８．２９
のクラッチ歯３０．３０に係合して動力を伝達し、セン
タ部２７の両カム歯２６．２６は、各サイド部２８．２
９のカム歯３１．３１と嵌合状態を維持する。

しかし、前輪車速は後輪車速より遅く設定されている為
、前輪は後輪に押されることになり、地面から駆動力が
付与されて前輪は設定値より速く回転しようとする。そ
うすると、第４〜５図に示すように、前輪動力伝達軸４
側のサイド部２８は、クラッチ歯２３．３０の周方向間
隙Ｓ内において早く回転しようとし、この相対高速回転
によりサイド部２８とセンタ部２７のカム歯２６．３１
同志がスプリング３２に抗して乗り上げてクラッチ歯２
３．３０の噛合が解除され、ここに前輪は遊転状態とな
る。このとき、慣性軸７はカムアウトの抵抗となってカ
ムアウトを容易とする。

即ち、上記状態においては、エンジンドライブ時の直進
走行において、トラクタは、後輪のみで駆動され、前輪
は地面に追従して回動することになる。この状態は旋回
時においても同じである。

しかし、上記状態において、後輪が泥地等に落ち込んで
スリップした場合、車両は進行しなくなるので、前輪は
地面から駆動力を受けなくなるので、前輪動力伝達軸４
の回転数は低下し、後輪動力伝達軸５と同速になると、
クラッチ部３７の係合は第２〜３図の状態になり、前輪
にエンジン動力が伝達される。

すなわち、後輪がスプリング状態になると、前・後輪と
もエンジン駆動され、四輪駆動となる。

一方、エンジンブレーキを効かず場合は、第６〜７図に
示す如く、サイド部２８側からセンタ部２７に動力が伝
達される。このとき、前／後輪車速比が１以下であるか
ら、前輪動力伝達軸４は後輪動力伝達軸５よりも回転数
が高くなろうとする。

しかし、この方向ではクラッチ歯の間隙Ｓが無いため、
クラッチ歯２３．３０はいぜんとして、第６〜７図の状
態が維持され、前・後輪ともエンジンブレーキが作用す
る。

従って、エンジンブレーキ時は、後輪又は前輪と地面と
はスリップを生じることになる。

このエンジンブレーキ時、何らかの原因で、前輪がスリ
ップして、その前輪動力伝達軸４の回転数が、後輪動力
伝達軸５の回転数よりも低下すると、第１０〜１１図に
示すように、センタ部２７とサイド部２８間に相対回転
が生じ、カム歯２６．３１が乗り上げてクラッチ歯２３
．３０の係合を解除し、エンジンブレーキは後輪のみに
作用する。

尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
慣性軸をＰＴＯ軸としてもよい。

（発明の効果）本発明によれば、必要な時に二／四輪駆動が自動的に切
換えられ、運転者のレバー操作が不要となる。また、旋
回時の土押し、直進時のタイヤ摩耗等の問題も解消され
る。また通常は二輪駆動となるため、経済的な燃費を実
現できる。更に、ワンウェイクラッチを設けたものとは
異なり、エンジンブレーキも使用することが出来るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図から第１
１図はクラッチ歯とカム歯の係合解除の状態を示す説明
図、第１２図は旋回時における車輪車速の差を説明する
説明図である。３−エンジン動力伝達軸、４−前輪動力伝達軸、５−後
輪動力伝達軸、１０＝−ノースピンデフ装置、１３−　
センタクラッチ部、２３−　クラッチ歯、２４−　セン
タカム部、２６−　カム歯、２７−　センタ部、２８．
２９−サイド部、３０−　クラッチ歯、３１−　カム歯
、３２゜３３−付勢手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）センタ部と、該センタ部の両側に配置されたサイ
ド部と、該サイド部をセンタ部に押圧する付勢手段とを
備え、センタ部は回動自在に支持された内外２重の環状
体から成るセンタクラッチ部とセンタカム部とを有し、
センタクラッチ部とセンタカム部は相対回動自在である
と共に、センタクラッチ部の両端面にクラッチ歯が並設
され、センタカム部の両端面にカム歯が並設され、前記
サイド部のセンタ部対向面に前記クラッチ歯に周方向所
定間隙をもって噛合するクラッチ歯と、前記カム歯に周
方向密に嵌合するカム歯とを有し、サイド部とセンタ部
の相対回動により、カム歯同志が乗り上げてクラッチ歯
の噛合を解除するようにしたノースピンデフ装置の前記
センタ部にエンジン動力伝達軸を連動連結する一方、該
エンジン動力伝達軸に後輪動力伝達軸を接続し、かつ、
前記一方のサイド部に前輪動力伝達軸を連動連結し、か
つ、前輪車速を後輪車速よりも遅く設定したことを特徴
とする四輪駆動装置。