JPS63270235A - 増速切換機構を具備する前輪舵取り車両 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、増速切換機構を具備する前輪舵取り車両に関
する。

（ロ）従来の技術 従来より、トラクター等の圃場内での作業性の向上、特
に旋回時の旋回半径を小さくすることを目的として、増
速切換機構を作動するための操作機構を前部デフ軸の中
央部に位置するナックルアーム部に設け、ハンドルの舵
取り操作に連動してナックルアーム部が一定回転角度以
上になった場合に、操作機構を介して倍速機構を作動さ
せ、所望の倍速を前輪に与えることができる前輪舵取り
車両が開発されている。

（ハ）発明が解決しようとする゛問題点しかし、かかる
従来の前輪舵取り車両において、操作機構は、ハンドル
とは直接連結されていないので、ハンドル操作に対する
感応が鈍感であり、確実に倍速機構を作動させることが
できないという問題点があった。

また、操作機構が設けられているナックルアーム部は、
土や草等が非常に絡みやすい個所であり、そのため、操
作機構が損傷したり、作動不能となる等の事故を招来し
ていた。

本発明は、上記問題点を解決することができる増速切換
機構を具備する前輪舵取り車両を提供することを目的と
する。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、前輪と後輪とを駆動可能に構成し、かつ前輪
駆動軸とフロントアクスルケースとの間に、等速・増速
の切換が自在な増速切換機構を介設した増速切換機構を
具備する前輪舵取り車両において、増速切換機構の操作
機構を、操舵機構の下方に設けたハンドルギヤボックス
と連結したピットマンアーム支持軸部に連結し、操舵機
構の操舵作用による同ピットマンアーム支持軸の回動に
連動して、操作機構を介して増速切換機構を操作し、前
輪を増速・解除可能としたことを特徴とする増速切換機
構を具備する前輪舵取り車両に係るものである。

（ホ）作用及び効果 上記した構成により、本発明は、以下の作用及び効果を
奏する。

■増速切換機構の操作機構を、操舵機構の下方に設けた
ハンドルギヤボックスと連結したピットマンアーム支持
軸部に連結することによって構成したので、操舵機構に
おけるハンドルと増速切換機構との間の距離が短くなり
、ハンドル操作に感応して確実な操作範囲を得ることが
できる。

■増速切換機構の操作機構を、操舵機構の下方に設けた
ハンドルギヤボックスと連結したピットマンアーム操作
軸に連結することによって構成したので、ナックルアー
ム部から離隔した位置に操作機構を配置することができ
、土や草が操作機構に絡みつくのを可及的に防止でき、
故障や作動不能といった事故を確実に防止することがで
きる。

（へ）実施例 以下、添付図に示す実施例に基づいて、本発明を具体的
に説明する。

第１図において、Ａはトラクターであり、同トラクター
Ａは、その前後部に、それぞれ、前輪と後輪２とを取付
けており、かかる前輪ｌ及び後輪２は、ともに、以下に
説明する駆動機構によって駆動される。

即ち、第２図に示す駆動機構の駆動系統図において、３
はニンジン、４は主クラッチ、５は主変速装置、６は副
変速装置、７は後輪デフ装置であり、同デフ装置７のデ
フヨーク軸８は最終減速装置９を介して各後輪２に連動
連結される。なお、ＩＯは各デフヨーク軸８の外端部に
設けられた後輪ブレーキである。

なお、上記構成において、主変速装置５、副変速装置６
は、ミッションケース内に内蔵されている。

また、１１は前輪駆動系を示し、同前輪駆動系１１は、
副変速装置６に歯車列１２及び自在継手１３を介して連
結した前輪駆動軸１４と、同前輪駆動軸１４と連結した
前輪デフ装置１５とからなり、同前輪デフ装置１５の各
デフヨーク軸１６は、歯車列１７を介して前輪１に連結
され、また、前輪１は、キングピン廻りに操向動作可能
となっている。

上記前輪駆動系１１において、前輪駆動軸１４と前輪デ
フ装置１５との間には、増速切換機構Ｂが設けられてい
る。

第３図及び第４図を参照して、かかる増速切換機構Ｂの
構成を詳細に説明する。

図中、２１は前輪デフ装置１５を内蔵し、かつケース揺
動支持部２１ａによって左右に揺動自在に支持されたフ
ロントアクスルケースであり、同フロントアクスルケー
ス２１は、その後部に、後方に向けて延出した筒状ケー
シング２０の基端を突設しており、同筒状ケーシング２
０は、その中途部を、上端を機枠２２に固定した軸受２
４によって支持されている。

なお、機枠２２の底部には、クラッチハウジング４９（
第７図参照）と図示しないオイルパンとが設けられてお
り、筒状ケーシング２ｏは、これらに接触しないように
配設される。

また、かかる筒状ケーシング２０は、その内部に、前輪
デフ装置１５から前輪駆動軸１４に向けて、前怜デフ装
置１５の歯車列を噛合するヘベルギヤ２７を前端に具備
するピニオン軸２９と、後端を自在継手１３によって前
輪駆動軸１４と連動連結した増速切換機構入力軸３０と
を直列に配設している。

また、３１はピニオン軸２９の略全長にわたって同心円
的にかつ相対回転自在に取付けた中間回転筒であり、同
中間回転筒３１は、その後端側に、軸線方向に摺動自在
だがスプラインによって中間回転筒３１と一体回転する
摺動カム体３２を取付けており、同摺動カム体３２は、
ドッグクラッチ３３を介して、増速切換機構入力軸３０
の後端側にスプラインを介して連結したフランジ３４と
着脱自在に係合している。

なお、摺動カム体３２はヨーク支持軸３５によって揺動
自在に枢支した揺動ホーク３６によって軸線方向に移動
されるものであり、かかる揺動ホーク３６は、後述する
操舵機構りと、操作機構Ｃによって連動連結されており
、その揺動によって、ドッグクラッチ３３の係合離脱を
行うことができるとともに、以下に述べる多板クラッチ
３７を作動することができる。

即ち、３７は中間回動筒３１の中途であって、摺動カム
体３２に隣接した位置に取付けた多板クラッチであり、
同多扱クラッチ３７は、揺動ヨーク３６の揺動に起因す
る摺動カム体３２の軸線方向移動によってスプリング３
８を圧縮し、中間回動筒３１を筒状ケーシング２０に固
定してその回転を停止することができる。

また、４０はピニオン軸２９の前端に設けた増速用デフ
機構であり、同デフ機構４０は、ピニオン軸２９の後端
廻りに同心円的にかつ回転ハウジング４１を取付け、同
回転ハウジング４１の内面にピニオン軸２９の軸線と直
交する方向に軸線を有するベベルギヤ４２を取付け、同
ベベルギヤ４２の前面と後面とをそれぞれピニオン軸２
９の後端に固着したベベルギヤ４３と中間回動筒３１の
後端に一体的に形成したベベルギヤ４４と噛合させてい
る。

ついで、上記構成を有する増速切換機構Ｂの作用につい
て説明する。

エンジン３を始動し、主クラッチ４を接続すると、エン
ジン３の動力は、主クラッチ４、主変速装置５、副変速
装置６、後輪デフ装置７及び最終減速装置９を介して各
後輪２へ伝達される。

一方、副変速装置６から前輪駆動軸１４．増速切換機構
Ｂ、前輪デフ装置工５を介して各前輪１へ伝達されるの
で、トラクターＡは、この前輪ｌ及び後輪２の四輪を駆
動輪として走行することになる。

しかして、直進走行時には、前輪１と後輪２とを同じ速
度で駆動されることになるが、これを第２図に示す駆動
系統説明図を参照して説明すると、以下の如くなる。

即ち、後述する操舵機構りが揺動ホーク３６を作動する
程度には操舵されていない場合、多板クラッチ３７は作
動しておらず、従って、中間回転筒３１は筒状ケーシン
グ２０に固定されていない。一方、トングクラッチ３３
によって増速切換機構入力軸３０は中間回転筒３１と一
体的に連結された状態にある。

そのため、前輪駆動軸１４の回転は、増速切換機構入力
軸３０から回転ハウジング４１及び中間回転筒３１に伝
達され、そして、ベベルギヤ４２．ベベルギヤ４３．ピ
ニオン軸２９．ベベルギヤ４４．中間回転筒３１を、前
輪駆動軸１４と同一速度で回転し、その後、前輪デフ装
置１５及び前輪ヨーク軸１６を介して前輪１に伝達され
ることになる。

一方、操舵機構りが揺動ホーク３６を作動する程度に操
舵されると、揺動ホーク３６は摺動体カム体３２を介し
て多板クラッチ３７を押圧し、これによって、中間回転
筒３１を筒状ケーシング２０に固定するとともに、トン
グクラッチ３３の離脱によって、増速切換機構入力軸３
０と中間回転筒３１との連結を解除する。

そのため、前輪駆動軸１４０回転は、増速切換機構入力
軸３０から回転ハウジング４１に伝達されるが、ベベル
ギヤ４２→ベベルギヤ４３→ピニオン軸２９→フロント
アクスルケース２１の動力伝達経路のみが活きており、
これと、回転ハウジング４１との相対回転によって、差
動歯車機構を形成し、ピニオン軸２９とベベルギヤ２７
とは、前輪駆動軸１４の２倍の速度で回転し、その後、
前輪デフ装置１５及び前輪ヨーク軸１６を介して前輪１
に伝達されることになる。

従って、トラクターＡは小旋回半径でスリップを生じる
ことなく、旋回することができる。

なお、上記増速作用において、本実施例に係る増速切換
機構Ｂは、多板クラッチ３７と作動歯車装置からなる増
速用デフ機構４０を具備するものであるため、漸次に無
段階的に増速することができ、かつ多板クラッチ３７が
負荷を吸収するので、圃場を傷めることがない。

次いで、第５図から第７図を参照して、後述する操舵機
構りの操舵に連動して増速切換機構Ｂを操作するために
設けた操作機構Ｃの構成について説明する。

第５図〜第７図において、５０はクラッチケーシング４
９に回動自在に横架したピットマンアーム支点軸であり
、同ピットマンアーム支点軸５０は、後述する操舵機構
りの略直下に配設されている。

そして、かかるピットマンアーム支点軸５０は、以下に
説明する経路を介して前述の揺動ホーク３５を固着した
ヨーク支持軸３５と連動連結されている。

叩ち、ピットマンアーム支点軸５０は、第６図及び第７
図に示すように、軸線方向に移動自在だが同支点軸５０
と一体的に回転する移動スリーブ５■を取付けており、
同移動スリーブ５１は、その一端側に、頂点を前方にｌ
ｉ＋］＆すた２等辺三角形状の押圧ローラー取付板５２
を固着している。

そして、同押圧ローラー取付板５２の後部上下端の側面
には、上下押圧ローラー５３が回動自在に枢支されてい
る。

また、第６図及び第７図において、５４は、上記押圧ロ
ーラー５３と対応する位置において、その後部に設けた
矩形切欠開口５５内に摺動自在にピットマンアーム支点
軸５０を嵌入した増速切換操作板である。また、かかる
増速切換操作板５４は、押圧ローラー取付板５２と同様
に、頂点を前方に向けた２等辺三角形状を有している。

そして、かかる構成において、移動スリーブ５１の移動
とともに押圧ローラー５３が実線で示す位置に移動した
状態で、後述する操舵機ＷＩＤによってピットマンアー
ム支点軸５０を回転すると、押圧ローラー５３．５３が
押圧ローラー取付板５２とともに揺動して、増速切換操
作板５４に当接かつ押圧すると、増速切換操作板５４は
前方向に移動することになる。

また、５６は、基端を増速切換操作板５４の前部に固着
し、先端を増速切換機構Ｂに向けて延出した連結ロンド
であり、同連結ロンド５６の先端は、基端を前述したヨ
ーク支持軸３５に固着した揺動レバー５７の先端に連結
されている。

かかる構成によって、増速切換操作板５４の前進移動は
揺動レバー５７及びそれと一体をなすヨーク支持軸３５
及び揺動ヨーク３６を揺動させることになり、この揺動
によって、多板クラッチ３７が入り、増速切換機構Ｂは
、増速モードに切り換えられることになる。

なお、連結ロッド５６には、増速切換操作板５４側が故
障した場合等に、増速切換機構Ｂを損壊するのを防止す
るための衝撃吸収機構Ｅが取付けられている。

かかる衝撃吸収機構Ｅは、本実施例では、第６図及び第
７図に示すように、揺動レバー５７の先端に連結ロッド
５６の先端を摺動自在に挿入するコ通孔を有する駒片６
０を設け、連結ロンド５６の中途にストッパーナツト６
１を固着し、同スト、７パーナツト６１と駒片６０との
間において、連結ロンド５６に同心円的にスリーブ６２
を軸線方向に移動自在に装着し、同スリーブ６２の先端
にスリーブ６２内に配設したスプリング６３によって前
方向に付勢された当接筒６４を設け、同当接筒６４の先
端によって駒片６０を押圧し、揺動レバー５７を揺動可
能ととすることによって構成している。

次に、上記操作機構Ｃを操作するための操舵機構りの構
成について、第８図〜第１０図を参照して説明する。

図中、７０は運転席において傾斜状態に設けた操舵ロン
ドであり、同操舵ロッド７０は、その上端に操舵ハンド
ル７１を取りつけるとともに、その基端をギアポックス
スティ７２に取付けたギアボックス７３の入力軸に連結
している。

そして、同ギアボックス７３の出力軸には、操舵ハンド
ル７１の回転に連動して上下揺動する揺動レバー７４の
基端が連結されており、この揺動レバー７４の先端は、
操舵ハンドル７１の略直下に配設したピットマンアーム
支持軸５０に固着した揺動レバー７５とドラッグロッド
７６によって連結されている。

さらに、ピットマンアーム支持軸５０には、ピットマン
アーム７７の基端が固着されており、同ピットマンアー
ム７７の先端は、左側前輪１に取付けた舵取りアーム７
８とドラッグロッド７９によって連結されている。

また、左右前輪１に取付けた舵取りアーム７８゜７８は
、タイロッド８０によって連結されている。

かかる構成によって、操舵ハンドル７１を回転すると、
ドラッグロッド７６、ピットマンアーム７７゜ドラッグ
ロンドア９．舵取りアーム７Ｂ、タイロッド８０を介し
て左右車輪１．１を旋回操作することができる。

そして、上記操舵作用において、ピットマンアーム支持
軸５０も必然的に回転することになり、同回転によって
、上記した如く、操作機ｔｉｃが作動して、増速切換機
構Ｂを作動させることになる。

また、本実施例は、上記構成の他に、所謂、高低速切換
時に増速切換機構Ｂを作動させないようにした構成にも
特徴を有するものである。

以下、第６図及び第７図を参照して、かがる構成につい
て説明する。

即ち、第６図及び第７図において、９０．９０は移動ス
リーブ５１上に軸線方向に間隔を開けて取付けた規制プ
レートである。

そして、この規制プレー１−９０．９０間には、中央部
を支軸９１によって揺動自在に枢支された揺動レバー９
２の前端が挿入されており、一方、同揺動レバー９２の
後端には、一端を前記した操舵機構りと同じ位置に配置
した高低速切換レバーＬに結着したプンシュプル式のイ
ンナーワイヤ９３の他端が結着されている。

そして、高低速切換レバーＬ（第１図参照）の高速側へ
の切換動作に連動して、インナーワイヤ９３を介して揺
動レバー９２を揺動し、同揺動によって、移動スリーブ
５１を実線位置がら仮想線位置ま、で移動し、同移動に
ともなって、押圧ローラー５３も増速切換操作板５４と
の係合位置（実線位置）がら非係合位置（仮想線位置）
に移動することになる。

従って、高速時には、ピットマンアーム支持軸５０が回
動しても、押圧ローラー５３は、増速切換操作板５４に
対して非係合位置にあるので、同操作板５４を押圧して
前方へ移動させることはできず、従って、増速切換機構
Ｂは働かず、前輪１は、道路上での旋回において誤って
倍速旋回することがなく、安全な走行を確保できる。

なお、耕耘作業時等のように、高低速切換レバーＬが低
速側にあるときは、移動スリーブ５１及び押圧ローラー
５３はともに実線で示す位置に移動し、押圧ローラー５
３は増速切換操作板５４と対応する位置にあるので、操
舵ハンドル７１を切ると、これに連動して押圧ローラー
５３も揺動し、操作板５４を押圧して移動することがで
き、増速切換機構Ｂを作動させることができる。従って
、前輪１を倍速によって旋回することができ、急旋回さ
せることができる。

以上述べてきた構成及び作用によって、本発明は、以下
の効果を奏する。

■増速切換機構Ｂの操作機構Ｃを、操舵ハンドル７１の
下方に設けたハンドルギヤボックス７２と連結したピッ
トマンアーム支持軸５０に連結することによって構成し
たので、操舵ハンドル７１と増速切換機構Ｂとの間の距
離が短くなり、操舵ハンドル７１の操作に感応して確実
な操作範囲を得ることができる。

■増速切換機構Ｂの操作機構Ｃを、操舵ハンドル７１の
下方に設けたハンドルギヤボックス７３と連結したピッ
トマンアーム支持軸５０に連結することによって構成し
たので、従来と異なり、ナックルアーム部から離隔した
位置に操作機構Ｃを配置することができ、土や草が操作
機構Ｃに絡みつくのを可及的に防止でき、故障や作動不
能といった事故を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る増速切換機構を具備する前輪舵取
り車両（トラクター）の側面図、第２図は同駆動系統図
、第３図は増速切換機構の配五説明図、第４図は増速切
換機構の拡大構造説明図、第５図は操作機構の構造説明
図、第６図及び第７図は同要部拡大説明図、第８図は操
舵機構の側面図、第９図は同背面図、第１０図は要部平
面図である。 図中、 Ａ：トラクター Ｂ：増速切換機構 Ｃ：操作機構 Ｄ：操舵機構 ｌ：前輪 ２：後輪 Ｉ４：前輪駆動軸 ２１：フロントアクスルケース ５０：ピソトマンアーム支持軸 ７３：ハンドルギヤボックス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪（１）と後輪（２）とを駆動可能に構成し、か
   つ前輪駆動軸（１４）とフロントアクスルケース（２１
   ）との間に、等速・増速の切換が自在な増速切換機構（
   Ｂ）を介設した増速切換機構を具備する前輪舵取り車両
   において、 増速切換機構（Ｂ）の操作機構（Ｃ）を、操舵機構（Ｄ
   ）の下方に設けたハンドルギヤボックス（７３）と連結
   したピットマンアーム支持軸（５０）部に連結し、操舵
   機構（Ｄ）の操舵作用によるピットマンアーム支持軸（
   ５０）の回動に連動して、操作機構（Ｃ）を介して増速
   切換機構（Ｂ）を操作し、前輪（１）を増速・解除可能
   としたことを特徴とする増速切換機構を具備する前輪舵
   取り車両。