JPS63291726A - 車輌の走行駆動装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車輌の走行駆動装置に関するものである。

（従来の技術） 大径車輪の前輪を主駆動輪とし、小径車輪の後輪を副駆
動輪とし、かつ後輪をハンドルに連動して操舵可能にし
た車輌は、車体の前方側にモアー等の作業機を装着する
前装型のものに広く利用されている。

この種の車輌では、旋回時に前輪と後輪との旋回半径が
異なるため、前後輪とも駆動状態であれば、後輪側が前
輪に対してブレーキとなって、後輪操舵式であるにも拘
らず旋回半径を小さくすることができなかった。また後
輪側がブレーキとなるため、後輪が地面に対して滑り、
芝生地等であれば、芝生を損傷する欠点があった。

そこで、後輪の動力伝達系中に手動操作式のクラッチを
介装し、旋回時にクラッチの手動操作で後輪への動力を
断つもの、或いは後輪の動力伝達系に一方向クラッチを
介装し、旋回時に一方向クラッチが自動的に切れるよう
にしたもの等が提供されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前者の手動操作式クラッチを採用したものでは、旋回す
る都度、オペレータがクラッチ操作を行なう必要があり
、操作が非常に煩雑になる欠点があった。

また後者の一方向クラッチを採用したものでは、前進走
行での旋回時には支障がないが、後進走行時には一方向
クラッチが機能せず、前後輪を駆動した状態のままで旋
回することになるため、旋回半径が大きく、しかも芝生
等を傷める欠点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、前後進時と
も円滑に旋回動作できるようにすると共に、常に主駆動
輪の駆動力で走行でき、主駆動輪に若干の滑りが発生し
た時には主駆動輪と副駆動輪との駆動力で走行できるよ
うにすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、そのための手段として、車輪径の異なる主駆
動輪６と副駆動輪９とを車体１の前後に備えると共に、
副駆動輪９をハンドル１１８に連動して操舵可能にした
車輌において、主駆動輪６例の周速が大となるように各
駆動輪６，９に動力を伝達する主動力伝達系２２と副動
力伝達系２３とを夫々設け、これら動力伝達系２２．２
３をノースピンデフ２４を介して源動機３側に連動連結
し、主動力伝達系２２に、旋回中心Ｏが主駆動輪６の一
側外方近傍よりも内方となるように副駆動輪９を操舵し
た時に切れるクラッチ２５を設け、このクラッチ２５の
切断時に副駆動輪９側を増速するための増速機構２７を
設けたものである。

（作　用） 前進走行時には、ノースピンデフ２４、前輪動力伝達系
２２を介して前輪６を駆動し、後輪９側をノースピンデ
フ２４によって遊転状態とし、前輪６の駆動力により走
行する。前輪６に滑りが生じれば、ノースピンデフ２４
、後輪動力伝達系２３を介して後輪９を駆動し、前後輪
６，９の駆動力により走行する。

旋回に際して後輪９を所定操舵角αまで操舵すると、検
出手段１０２、連動手段１０３を介して前輪クラッチ２
５が切断すると共に後輪クラッチ２６が接続する。従っ
て、前輪６が遊転となり、また後輪９に増速機構２７を
介して動力を伝達するので、後輪９の駆動力により走行
する。

後進走行時にも同様に動作する。

（実施例） 以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第１
図乃至第３図において、ｌは車体で、角筒材等の部材２
を矩形枠状に組立て成る。この車体ｌには、前後中央部
にエンジン（源動機）３と静油圧式の変速装置４とが左
右に並設されると共に、前部に前車軸５を介して左右一
対の大径の前輪（主駆動輪）６が懸架され、また後部に
後輪駆動装置７の後車軸８を介して左右一対の小径の後
輪（副駆動輪）９が懸架されている。エンジン３は防振
材を介して車体１に支持されており、またエンジン３か
ら前方に突出するクランク軸１０には走行プーリ１１と
ＰＴＯブーＩＪ１２とが設けられている。

なお、エンジン３の後方には、ラジェータ１３、冷却フ
ァン１４、油クーラ１５が配置されている。

変速装置４は防振材を介して車体１に支持され、またこ
の変速装置４から前方に突出する入力軸１６には、ベル
ト１７を介してクランク軸ｌＯの走行プーリ１１に連動
するプーリ１８と、変速装置４に送風する冷却ファン１
９とが設けられている。変速装置４の後側には、内部に
動力伝達装置２０を組込んだ伝動ケース２１が下方側に
突出するように上下方向に装着されている。

動力伝達装置２０は、第４図に示すように前輪動力伝達
系（主動力伝達系）２２、後輪動力伝達系（副動力伝達
系）２３、ノースピンデフ２４、前輪クラッチ２５、後
輪クラッチ２６、増速機構２７等から構成されている。

ノースピンデフ２４はギヤー２８付きのデフケース２９
を有し、そのデフケース２９は前後の軸受３０．３１で
伝動ケース２１に回転自在に支持され、またギヤー２８
は変速装置４の出力軸３２に固設されたギヤー３３に咬
合する。

ノースピンデフ２４は、第５図に示すようにデフケース
２９内に一対のデフ出力軸３４，３５　、駆動リング３
６、カムリング３７、一対のクラッチリング３８．３９
、一対の差動ハブ４０，４１　、及び一対のバネ４２．
４３を組込んで成る。駆動リング３６はデフケース２９
に固定されており、この駆動リング３６と一対のクラッ
チリング３８．３９との間には、第６図に示すように角
歯咬合部４４．４５が形成されている。カムリング３７
は駆動リング３６の内周に固定されており、このカムリ
ング３７と一対のクラッチリング３８．３９との間には
、第７図に示すようにカム歯部４６．４７が形成されて
いる。クラッチリング３８．３９は差動ハブ４０．４１
に、差動ハブ４０．４１はデフ出力軸３４，３５に夫々
摺動自在にスプライン嵌合され、またクラッチリング３
８．３９はバネ４２．４３でカムリング３７側に付勢さ
れている。

前輪動力伝達系２２はノースピンデフ２４の下方に順次
平行に支架された中間軸４８及び前輪駆動軸４９、デフ
出力軸３４に固定のギヤー５０．ギヤー５０に咬合しか
つ中間軸４８に遊転自在なギヤー５１、中間軸４８及び
前輪駆動軸４９に固定されかつ互いに咬合するギヤー５
１ａ、５２等から成る。前輪駆動軸４９は変速装置４の
下方を通って前方へと延びており、その前端は前輪デフ
装置５３に連動する。ギヤー５１は中間軸４８に遊転自
在であって、前輪クラッチ２５により中間軸４８に対し
て断接自在である。前輪クラッチ２５は多数のディスク
５４を有する摩擦式であって、シフタ５５により断接可
能である。

後輪動力伝達系２３はデフ出力軸３５に軸継手を介して
連結された伝動軸５６を有する。増速機構２７は中間軸
４８に回転自在に套嵌された筒軸５８両端のギヤー５９
．６０を、ノースピンデフ２４に固定のギヤー２８及び
デフ出力軸３５に遊嵌のギヤー６１に咬合させて成り、
ギヤー２８．５９　、及びギヤー６０．６１で夫々増速
するようになっている。ギヤー６１は後輪クラッチ２６
のシフタ５７によりデフ出力軸３５に断接自在である。

前輪デフ装置５３は第１図及び第３図に示すように変速
装置４の前方で車体１の下部側に装着されており、車体
１の左右中央部から一方側に大きく偏位して設けられて
いる。この前輪デフ装置５３は、前輪駆動軸４９からの
動力を左右一対の前車軸５を介して前輪６を駆動するた
めのものである。なお、前輪デフ装置５３が左右に偏位
しているため、長軸側の前車軸５は軸受６２を介して車
体ｌに支持されている。前輪デフ装置５３のケースには
ＰＴＯ軸Ｃ１３が前後方向に種皮され、そのＰＴＯ軸６
３の後端にはベルト６４を介してＰＴＯプーリ１２に連
動するプーリ６５が固設されている。

後輪駆動装置７は車体１後端から後方に突出する枠状の
後部枠６６に支持されている。後輪駆動装置７は第８図
及び第９図に示すように上部ケース６７、内筒６８、外
筒６９及び下部ケース７０内にギヤー伝動機構を組込ん
で成る。上部ケース６７は左右一対の取付部７１を介し
て後部枠６６に取付けられており、この上部ケース６７
には入力軸７２、ベベルピニオン軸７３、及びこれらを
連動させるベベルギヤー７４．７５が組付けられている
。入力軸７２は上部ケース６７から左右方向の斜め前方
に向かって突出せしめられ、前端の自在継手７６を介し
て伝動軸５６に連結されている。前輪デフ装置５３を含
む前輪動力伝達系２２と、後輪駆動装置７を含む後輪動
力伝達系２３とは、前輪６と後輪９との周速比が１対０
．９程度となるように夫々動力を伝達すべく構成されて
いる。

ベベルピニオン軸７３は第９図に示すように上下方向に
設けられており、上部ケース６７の下側にはベベルピニ
オン軸７３と同心状で下方に突出するように内筒６８が
ボルト７７により取付けられている。

内筒６８は大径部７８と小径部７９と養土下に有し、大
径部７８の上端にベベルギヤー７５が軸受８０を介して
回転自在に支持されている。外筒６９は内筒６８にブツ
シュ８１、軸受８２等を介して回動自在に套嵌され、か
つ内筒６８下端の止め輪８３により下方へ抜出し不能に
抜止めされている。下部ケース７０は後輪デフ装置８４
を内蔵するものであって、外筒６９の下端にボルト８５
で取付けられており、この下部ケース７０の左右両側に
軸受ケース８６がボルトにより装着されている。後端デ
フ装置８４は軸受８７を介して軸受ケース８６により支
持され、またそのベベルギヤー８８はベベルピニオン軸
７３下端のベベルピニオン８９に咬合されている。後輪
デフ装？１Ｆ８４から左右に突出する後車軸８は、軸受
８９を介して軸受ケース８６により支持され、この後車
軸８の外端に後輪９が取付けられている。なお、後輪９
は軸受ケース８６がタイヤリム９０内に略収まるように
下部ケース７０に近接して設けられており、この左右の
後輪９間のトレッドは、左右の前輪６間のトレッドの約
１／３程度である。

外筒６９の上端部には、第８図及び第９図に示すように
、後輪９の上方近傍で外方に張出すフランジ部９１を介
して操舵用のスプロケット９２が設けられている。なお
、スプロケット９２はポルト９３でフランジ部９１に着
脱自在に取付けられる。

９４は操舵用の油圧シリンダで、第５図に示すように後
部枠６６の下部に取付けられており、この油圧シリンダ
９４から左右に突出するピストンロッド９５０両端には
、スプロケット９２に巻掛けられたチェーン９６の両端
が連結されている。従って、油圧シリンダ９４のピスト
ンロッド９５の左右方向の往復動により、チェーン９６
、スプロケット９２を介して外筒６９が内筒６８廻りに
回動し、後輪９を略±９０度の範囲内で操舵可能である
。なお、９７は案内スプロケットで、スプロケット９２
に対するチェーン９６の巻掛を確保するように、スプロ
ケット９２の後部両側で後部枠６６に支持されている。

スプロケット９２には、第８図及び第９図に示すように
ベベルピニオン軸７３を中心とする長孔９７が形成され
、この長孔９７に、検出ロッド９８の一端のビン９９が
摺動自在に挿入されている。検出ロッド９８の他端は、
車体１に枢軸１００で枢支されたレバー１０１に連結さ
れている。なお、この長孔９７、検出ロッド９８、ピン
９９、レバー１０１等により、後輪９の操舵角を検出す
る検出手段１０２が構成されている。検出手段１０２は
後輪９の操舵角α（＝−６０度）以上となった時に連動
手段１０３を介して前輪クラッチ２５を切り、後輪クラ
ッチ２６を接続するようになっている。即ち、連動手段
１０３は第８図及び第１０図に示すように枢軸１００に
固定のレバー１０４からロッド１０５、レバー１０６、
レバー軸１０７、リンク１０８、ロッド１０９．１１０
を介して各クラッチ２５，２６０シフトフオーク１１１
，１１２に連結されており、このシフトフォーク１１１
，１１２を介してシック５５．５７を操作するようにな
っている。レバー１０６とリンク１０８はレバー軸１０
７に固設され、またシフトフォークＩＩＬ　１１２はレ
バー軸１１３．１１４により支持されている。操舵角α
は第１５図に示すように旋回中心Ｏが前輪６の一側外方
の近傍に位置する時の角度に設定されている。

１１５は車体１から前方に突出するステップ支持枠、１
１６はこのステップ支持枠１１５に装着されたステップ
板、１１７はハンドルポスト、１１８は操舵−用のハン
ドルである。１１９は操舵用のコントロールユニットで
、ハンドル１１８に連動して油圧シリンダ９４を制御す
るようになっている。１２０は車体１に装着された床カ
バーで、プーリ１１．１２等をおおうようになっている
。１２１は運転席、１２２は前輪フェンダ−１１２３は
安全フレームである。

１２４はフロントモアーで、モアーデツキ１２５の下側
に、縦軸１２６廻りに回転する３個のディスク１２７を
備え、その各ディスク１２７にカッタ１２８を揺動自在
に枢着し、ディスク１２７の回転によりカッタ１２８で
草を刈取るようになっている。モアーデツキ１２５は刈
高さ調整用のゲージ輪１２９、その他のリミットゲージ
１３０を有し、かつ車体ｌから前方に張出す２本のリン
ク１３１により車体１に装着され、油圧シリンダ１３２
の伸縮により昇降自在である。なお、各ディスク１２７
はＰＴＯ軸６３から自在継手軸１３３を経て伝達される
動力により回転駆動される。

１３４は集草容器で、後部枠６６上に配置されており、
この集草容器１３４は車体ｌの後部に立設された支柱１
３５に取付けられている。なお、集草容器１３４はパン
チングメタル等により構成されている。

１３６はダクトであって、モアー１２４で刈取った刈草
を集草容器１３４に送り込むためのものである。

ダクト１３６はモアーデツキ１２５の後部中央に接続さ
れており、前車軸５の下方から一方の前輪６の後方を経
て集草容器１３４に接続されている。１３７は燃料タン
クである。

上記構成において、草刈作業時には、エンジン３のクラ
ンク軸ｌＯからの動力により、ＰＴＯプーリ１２、ベル
ト６４、ＰＴＯ軸６３、自在継手軸１３３を介してモア
ー１２４の各ディスク１２７を回転駆動し、カッタ１２
８により草を刈取る。そして、刈草はダクト１３６を経
て集草容器１３４に送込み、集草容器１３４に回収する
。

直進走行時には、エンジン３からの動力を変速装置４で
適当な速度に変速した後、ノースピンデフ２４、デフ出
力軸３４、ギヤー５０．５１　、前輪クラッチ２５、中
間軸４８、ギヤー５１ａ、５２、前輪駆動軸４９、前輪
デフ装置５３を経て左右の前輪６に動力を伝達し、第１
３図に矢印で示すように大径車輪である前輪６の駆動力
によって走行する。この時、後輪９は遊転状態である。

即ち、後輪動力伝達系２３によって後輪９が駆動される
周速は、前輪６の約０．９程度であるため、後輪９は地
面との摩擦によって前輪６と同調した周速で逆駆動され
ており、従って、ノースピンデフ２４のデフ出力軸３５
の回転速度が速（なるため、カムリング３７とクラッチ
リング３９との間のカム歯４５によってクラッチリング
３９が第１２図に示すように外れるので、第１１図に示
す如く駆動リング３６からクラッチリング３９が外れ、
デフ出力軸３５側へは動力は伝達されない。

直進走行中に前輪６に滑りが発生すれば、走行速度が下
がるため、後輪９の周速が低下する。そして、後輪９の
周速が０．９程度になると、クラッチリング３９がバネ
４３で押圧されて駆動リング３６側に摺動し角書咬合部
４５が咬合い、デフ出力軸３５側にも動力が伝達される
。従って、前輪６及び後輪９の駆動力によって走行でき
、前輪６の滑り状態を早期に解消できる。前輪６の滑り
がなくなれば、再度、前輪６のみの駆動による走行に戻
る。なお、後輪駆動装置７では、入力軸７２、ベベルギ
ヤー７４゜７５、ベベルピニオン軸７３．ベベルピニオ
ン８９、ベベルギヤー８８を経て後輪デフ装置８４へと
動力を伝達し、後車軸８を介して後輪９を駆動する。

操舵時にはハンドル１１８を操作すると、コントロール
ユニット１１９を介して油圧シリンダ９４が左右方向に
作動し、そのピストンロッド９５からチェーン９６、ス
プロケット９２を介して外筒６９側が内筒６８廻りに回
動し、後輪９が遊転状態のままで操舵方向に回動する。

従って、第１４図に示すように旋回中心０からの前輪６
及び後輪９の旋回半径（ｒ＜Ｒ）に差があるにも拘らず
速やかに旋回できる。

後輪９が所定操舵角α以内の時には、スプロケット９２
の長孔９７内でピン９９が摺動するだけであり、検出ロ
ッド９８等は検出動作をしない。後輪９が所定操舵角α
以上になり、第１５図に示すように旋回中心０が前輪６
の一側外方近傍になれば、ピン９９が長孔９７の一端に
係合し、検出ロッド９８が引張られるので、ロッド１０
５を介してレバー１０６、リンク１０８がレバー軸１０
７廻りに時計方向（第１０図のＣ矢示）に回動する。こ
れによって、ロッド１０９を介してシフトフォーク１１
１がレバー軸１１３廻りに反時計方向（第１Ｏ図のｂ矢
示）に回動し、前輪クラッチ２５が切れると共に、ロッ
ド１１０を介してシフトフォーク１１２がレバー軸１１
４廻りに時計方向（第１０図のＣ矢示）に回動し、後輪
クラッチ２６が接続する。従って、前輪６への動力が断
たれ、前輪６が遊転状態となる。一方、後輪クラッチ２
６が接続するので、ギヤー２８．５９　、筒軸５８、ギ
ヤー６０．６１の増速機構２７を経て伝動軸５６へと動
力が伝達され、後輪９の駆動力によって旋回する。増速
機構２７の増速比は、後輪クラッチ２６の接続の前後で
後輪９の周速が差程変わらない程度に設定されており、
約２倍程度である。この時には、旋回中心Ｏが前輪６の
一側外方近傍であるので、小半径で旋回できる。

操舵角αが９０度になるまで操舵すると、第１６図に示
すように左右の前輪６間の中央に旋回中心０が位置し、
左右の前輪６が前輪デフ装置５３を介して逆方向に回転
するため、この旋回中心Ｏ廻りに急旋回することができ
る。

後進走行時における直進、旋回の際にも、ノースピンデ
フ２４を用いているため、前進走行時と同様に働き、前
述と同様に動作する。

なお、検出手段１０２、連動手段１０３は、電気的に構
成しても良く、また前輪クラッチ２５のみを連動手段１
０３に連動させ、後輪クラッチ２６は手動操作で断接す
るようにしても良い。

車輌は、第１図と前後が逆になる関係のものであっても
良い。クラッチ２５．２６の形式は、摩擦式、咬合式、
油圧式の何れを採用することも可能である。

なお、操舵機構は、第１７図及び第１８図に示すように
外筒６９の上端部に上下２個のスプロケット１３８．１
３９を固定し、これに２本のチェーン１４０．１４１を
巻掛けると共に、ピストンロッド９５と反対側の端部を
金具１４２．１４３でスプロケット１３８．１３９に固
定したものであっても良い。

（発明の効果） 本発明によれば、主駆動輪６側の周速を副駆動輪９の周
速よりも大とすると共に、各駆動輪６，９の動力伝達系
２２．２３をノースピンデフ２４を介して漂動機３側に
連動連結しているので、前後進ともノースピンデフ２４
の働きによって円滑に旋回できる。また主駆動輪６と副
駆動輪９との間に周速差を持たせているため、常に主駆
動輪６を駆動でき、しかも主駆動輪６に若干の滑りが発
生した時には、ノースピンデフ２４を介して副駆動輪９
を駆動し、主駆動輪６と副駆動輪９との駆動力によって
走行できる。更に旋回中心Ｏが主駆動輪６の一側外方近
傍より内方となるように副駆動輪９を操舵した時に、主
駆動輪６側の動力をクラッチ２５で切るようにしている
ので、副駆動輪９の駆動力によって小半径で速やかに旋
回できる。また主駆動輪６側のクラッチ２５を切った時
に、副駆動輪９の周速を増加する増速機構２７を設けて
いるから、旋回中に主駆動輪６による駆動から副駆動輪
９による駆動に切換える時にも、副駆動輪９の周速が極
端に下がることはなく、短時間で迅速に旋回できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は全
体の平面図、第２図は同側面図、第３図は同断面正面図
、第４図は動力伝達装置の断面図、第５図はノースピン
デフの断面図、第６図は駆動リングとクラッチリングの
咬合部の展開図、第７図はカムリングとクラッチリング
との咬合部の展開図、第８図は後輪操舵部の平面図、第
９図は後輪駆動部の断面図、第１０図は連動手段の平面
図、第１１図及び第１２図はノースピンデフの動作説明
図、第１３図乃至第１６図は動作説明図、第１７図は別
の操舵機構の断面側面図、第１８図は同概略斜視図であ
る。 １・・・車体、３・・・エンジン（駆動源）、６・・・
前輪（主駆動輪）、９・・・後輪（副駆動輪）、２２・
・・前輪動力伝達系（主動力伝達系）、２３・・・後輪
動力伝達系（副動力伝達系）、２４・・・ノースピンデ
フ、２５・・・前輪クラッチ、２７・・・増速機構、１
０２・・・検出手段、１０３・・・連動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪径の異なる主駆動輪６と副駆動輪９とを車体
   １の前後に備えると共に、副駆動輪９をハンドル１１８
   に連動して操舵可能にした車輌において、主駆動輪６側
   の周速が大となるように各駆動輪６、９に動力を伝達す
   る主動力伝達系２２と副動力伝達系２３とを夫々設け、
   これら動力伝達系２２、２３をノースピンデフ２４を介
   して源動機３側に連動連結し、主動力伝達系２２に、旋
   回中心０が主駆動輪６の一側外方近傍よりも内方となる
   ように副駆動輪９を操舵した時に切れるクラッチ２５を
   設け、このクラッチ２５の切断時に副駆動輪９側を増速
   するための増速機構２７を設けたことを特徴とする車輌
   の走行駆動装置。