JP2008049867A - クローラ式作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】後輪駆動の小型ホイール式トラクタの構造を可能な限り利用して小型のクローラ式トラクタを製造できるとともに、さらに生産性や燃費、軸受の耐久性を向上させたクローラ式トラクタを提供する。
【解決手段】両端に従動アイドラを回転可能に支持するクローラフレームと、車軸８９に装着された駆動スプロケット６０とを有し、かつ従動アイドラと駆動スプロケット６０との間にクローラベルトが巻装されるクローラ式走行装置を機体下部に備え、エンジンの動力による副変速軸４５の駆動力が、副変速軸４５の後端に設けた歯車４７と、ピニオン軸２２上に設けた歯車２１とを介し、ピニオン軸２２から差動機構５０を介して駆動スプロケット６０に伝達する。
【選択図】図６

Description

本発明は、両端に従動アイドラを回転可能に支持するクローラフレームと、車軸に装着された駆動スプロケットとを有し、かつ従動アイドラと駆動スプロケットとの間にクローラベルトが巻装されるクローラ式走行装置を機体下部に備え、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、副変速軸の後端に設けた歯車と、ピニオン軸上に設けた歯車とを介し、ピニオン軸から差動機構を介して駆動スプロケットに伝達するクローラ式作業車両に関し、より詳細には、ピニオン軸上に設けた歯車をピニオン軸の両端近傍に備える軸受に連係し、軸受のそれぞれ機体内側にさらに軸受を設けるとともに、機体内側に設けた軸受の間にピニオン軸上に設けた歯車を連係することに関する。

図７は、従来の小型ホイール式トラクタ（作業車両）の斜視図である。このトラクタは、後輪駆動４輪車であり、一般に、このようなホイール式トラクタは、油圧によって駆動される耕運用アタッチメント、畦整形用アタッチメント、土壌消毒用アタッチメント、栽培床作成用アタッチメント、種芋植え付け用アタッチメント、マルチ作業用アタッチメントなどの作業機が取付けられることが一般的である。しかしながら、ホイール式トラクタは接地圧が高いため、軟弱地や不整地での走行性が十分でない場合があり、特に小型トラクタの場合には、小型ゆえに牽引力が十分でない場合がある。このような場合、ホイール式トラクタをクローラ式トラクタに改良できれば、接地圧を低減できるため軟弱地や不整地での走行性を向上させることができ、同時に牽引力を増強させることができる。

このような技術として、例えばホイール式トラクタの操舵機構部を共用して、新たなクローラ式トラクタに改良するものがある（特許文献１）。この特許文献１は、クローラ式とホイール式での旋回機構の相違、すなわちホイール式のトラクタをクローラ式に改造した場合に、旋回内側の左右いずれかのブレーキペダルを踏み込んで片側のブレーキ装置を作動させ、片側の駆動スプロケットを制動して旋回内側のクローラを減速して車体を旋回させたのでは旋回操作性が良好ではない点に鑑みてなされたものであり、円形のステアリングハンドルの回転操作によってクローラ式トラクタの車体を旋回できるようにするとともに、ホイール式トラクタに備えられている操舵機構部を利用して部品を共用化することによりコストダウンを図ることを目的としたものである。

また、特に中型、大型のトラクタにおいて、小型クローラ式トラクタの駆動系を簡潔なものとし、かつ旋回性を改良する技術も開発されている（特許文献２）。例えば、特許文献２には、機体を前後進させる前後進切換え機構より後方の駆動系に機体を旋回させる油圧変速旋回機構（旋回用ＨＳＴ機構）を連結させた前輪駆動のクローラ式トラクタであって、旋回用ＨＳＴ機構を可変容量ポンプと定容量モータとに分割し、遊星ギヤ式デフ機構の入力軸に定容量モータを連結させた小型クローラ式トラクタが開示されている。このトラクタは、走行変速機構の副変速後の出力で上記可変容量ポンプと連結され、車速と操向モータの回転を比例させることで、旋回半径を一定にさせ、ホイール式トラクタと同様の操作フィーリングを確保することができる、という。

特開２０００−１５９１４３号公報 特開２００４−１７８４１号公報 特開２００４−６６９１３号公報

しかし、小型のホイール式トラクタの基本構造を利用して小型のクローラ式トラクタを製造する場合は、単にホイール式トラクタの駆動輪を駆動スプロケットとして使用したのでは、湿田での作業に適する地上高を確保することができない場合がある。また、旋回フィーリングを改善するために使用される、機体を旋回させる操向用の油圧無段変速機構、機体を前後進させるリバーサ機構、旋回用油圧変速機構の可変容量ポンプなどを、単に小型のクローラ式トラクタに転用することは構造上、困難である。特に、特許文献３に記載のクローラ式トラクタは、フロントアクスルケースをエンジン前方下部にトランスミッションと分離して別体的に設けた前輪駆動方式であり、後輪駆動系とはその構造が異なる。従って、小型後輪駆動のホイール式トラクタの基本構造を利用し、低コストで小型後輪駆動のクローラ式トラクタを製造することは容易でない。

次に、このような従来のクローラ式トラクタでは、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、この副変速軸の後端に設けられた歯車と、ピニオン軸上に設けられた歯車および、この歯車に連係した軸受とを介し、ピニオン軸から差動機構を介して駆動スプロケットに伝達する際、ピニオン軸が軸受に支持されるため、このピニオン軸が、副変速軸からの駆動力を伴う荷重をピニオン軸上の歯車に連係した軸受で直接受けることにより、例えば同じ小型トラクタでも馬力を大きくした機種では、直径とともに重量が増加し、大きな駆動力を伴う副変速軸の荷重に耐え切れず、ピニオン軸が曲折してしまう問題を生じる。従って、強度を上げるためにピニオン軸の直径を大きくすると機体の重量が増加し、生産性や燃費が低下する問題があった。さらには、ピニオン軸の両端近傍に設けた左右それぞれの軸受が、副変速軸の荷重を伴うピニオン軸の荷重と、車軸などの荷重とを支持することから、軸受が早期に損傷してしまうという問題もあった。

そこでこの発明の目的は、後輪駆動の小型ホイール式トラクタの構造を可能な限り利用して小型のクローラ式トラクタを製造できるとともに、さらに生産性や燃費、軸受の耐久性を向上させたクローラ式トラクタを提供するものである。

このため請求項１に記載の発明は、両端に従動アイドラを回転可能に支持するクローラフレームと、車軸に装着された駆動スプロケットとを有し、かつ前記従動アイドラと前記駆動スプロケットとの間にクローラベルトが巻装されるクローラ式走行装置を機体下部に備え、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、前記副変速軸の後端に設けた歯車と、ピニオン軸上に設けた歯車とを介し、前記ピニオン軸から差動機構を介して前記駆動スプロケットに伝達するクローラ式作業車両において、前記ピニオン軸上に設けた歯車を前記ピニオン軸の両端近傍に備える軸受に連係し、前記軸受のそれぞれ機体内側にさらに軸受を設けるとともに、前記機体内側に設けた軸受の間に前記ピニオン軸上に設けた歯車を連係することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクローラ式作業車両において、前記ピニオン軸を中央近傍より左右に分割配置することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のクローラ式作業車両において、前記副変速軸からの駆動力が伝わる前記ピニオン軸のトルク伝達面を、歯車の円筒歯幅内で任意に設定できることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、両端に従動アイドラを回転可能に支持するクローラフレームと、車軸に装着された駆動スプロケットとを有し、かつ従動アイドラと駆動スプロケットとの間にクローラベルトが巻装されるクローラ式走行装置を機体下部に備え、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、副変速軸の後端に設けた歯車と、ピニオン軸上に設けた歯車とを介し、ピニオン軸から差動機構を介して駆動スプロケットに伝達するクローラ式作業車両において、ピニオン軸上に設けた歯車をピニオン軸の両端近傍に備える軸受に連係し、軸受のそれぞれ機体内側にさらに軸受を設けるとともに、機体内側に設けた軸受の間にピニオン軸上に設けた歯車を連係するので、歯車に近い軸受によって副変速軸からピニオン軸を機体後方へ曲げる荷重を支持し、歯車に遠い軸受によって副変速軸からピニオン軸を回転させる荷重を支持することができる。よって、ピニオン軸には駆動力を車軸に伝えるための回転トルクしか負荷されず、機体の馬力を上げるために副変速軸の直径および重量を増大させてもピニオン軸の曲折を防止できるとともに、ピニオン軸の直径を増大させる必要がないため、機体重量の増加を防ぐことができる。従って、生産性や燃費を向上させたクローラ式トラクタを提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、ピニオン軸を中央近傍より左右に分割配置するので、ピニオン軸の重量を減らして機体重量を減少させることができる。また、ピニオン軸が分割していることから、歯車にピニオン軸が貫通している従来に比べて、歯車の着脱が容易となる。従って、安全性、作業性および燃費を向上させたクローラ式トラクタを提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、副変速軸からの駆動力が伝わるピニオン軸のトルク伝達面を、歯車の円筒歯幅内で任意に設定できるので、副変速軸の直径を太くするなどして、副変速軸からピニオン軸に伝わる駆動力を大きくしても、ピニオン軸を長くすれば歯車と噛合う伝達面が広くなり、ピニオン軸にかかるトルクを一定に保つことができる。従って、トラクタの馬力の大きさに係らず、歯車や軸受の部品を汎用することができ、生産性を向上させたクローラ式トラクタを提供することができる。

また、本発明によれば、小型のホイール式トラクタに備えられている共用部分を利用して、安価に小型のクローラ式トラクタを製造することができる。しかも、ホイール式トラクタと比較して農作業機を牽引する力が大きく、軟弱地や不整地での走行性にも優れる小型のクローラ式トラクタを提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１は本発明の一実施例に係る小型クローラ式トラクタの側面図、図２は同トラクタにおけるクローラ式走行装置の斜視図、図３は同トラクタの断面平面図、図４は同トラクタにおける駆動部の断面側面図、図５はミッションケース内の差動機構付近を拡大した断面平面図である。

まず、クローラ式トラクタ１の概略構成について説明する。車両１前方にはエンジン３および燃料タンク７を覆い、車体フレーム１１上に積載されたボンネット２と、このボンネット２の後ろには車両１の操縦を行うためのキャビン４または不図示のロプスフレームが配設される。キャビン４の前方には車両１の操行を司るステアリングハンドル９が配設され、後方には運転席８が、この運転席８の左右には、車両１の走行や作業機６の上げ下げ等を操作するための主変速レバー、副変速レバー及びＰＴＯ操作レバーなどの図示しない各種レバーが配設されている。そして、万が一、車両１が横転したときに運転者を守るための、４本の安全フレームを含むキャビン４が運転席８全体を覆うように形成されている。そして、キャビン４への昇降用のステップ１０が、このキャビン４の下方に設けられている。また、上部車体９０の後方には作業に応じて取り外し可能な作業機６が取付けられており、この作業機６によりプラウや、ロータリーなどの作業を行うものである。さらに、上部車体９０の下部には車両１の走行を行う左右一対のクローラ式走行装置８０が配設されている。

クローラ式走行装置８０は、図２に示すとおり、進行方向に延設された左右２本のクローラフレーム８１Ｌ，８１Ｒと、このクローラフレーム８１Ｌ，８１Ｒ間を連結する２本のサイドフレーム８２，８３と、からなり、クローラフレーム８１Ｌ，８１Ｒの前後端には、それぞれ従動アイドラ８５が回転自在に支持され、この２つの従動アイドラ８５間には、４つのイコライザ転輪８６が回転自在に支持されている。そして、２つの従動アイドラ８５と、４つのイコライザ転輪８６と、リアアクスルケース８８より軸支された駆動スプロケット６０とが、この駆動スプロケット６０を頂点とし、２つの従動アイドラ８５を結ぶ直線を底辺とする、略三角形状にクローラベルト９５を巻回してなるクローラ式走行装置８０が形成されている。

前部のサイドフレーム８２からは、上方へ向けてさらに２本の支持部材８７が配設されており、この支持部材８７を、後述するクラッチハウジング５の側面にボルト締めすることにより、上部車体９０と、クローラ式走行装置８０とを連結している。また、クローラフレーム８１Ｌ，８１Ｒの後部には、左右駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒが接続される左右車軸（リアアクスル）８９Ｌ,８９Ｒを軸支させるための左右リアアクスルケース８８Ｌ,８８Ｒがクローラフレーム８１Ｌ，８１Ｒ上に左右リアアクスルケースステー９９Ｌ,９９Ｒと一体で形成されている。

以下、本発明のクローラ式トラクタ１の走行系統について説明する。エンジン３からの動力は、図３に示すように、クラッチハウジング５を介してミッションケース２３内の主副変速装置３９で変速された後、左右の差動機構５０Ｌ，５０Ｒに入力される。そして、差動機構５０Ｌ，５０Ｒより延出された左右車軸８９Ｌ,８９Ｒ介して左右駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒによりクローラ式走行装置８０を駆動させる。また、後述する車両１を旋回させるための、旋回用の油圧変速機構（ＨＳＴ）ポンプ７２がミッションケース２３の側方に、旋回用ＨＳＴモータ７３が差動機構５０Ｌの上方にそれぞれ設けられる。また、差動機構５０Ｌ，５０Ｒは左右の入れ替えも可能である。

そして、可変容量型である旋回用ＨＳＴポンプ７２内の図示しない可動斜板は図示しない副変速アームを介してステアリングハンドル９に連係され、このステアリングハンドル９の操向量に応じて旋回用ＨＳＴポンプ７２からの吐出量が調節され、この吐出量に応じて旋回用ＨＳＴモータ７３の出力回転数と回転方向とが制御される。そして、旋回用ＨＳＴモータ７３の出力と副変速装置３９からの出力とが、後述する差動機構５０内で合成され、車軸８９Ｌ,８９Ｒを介して駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒを回転駆動させる。

本発明のクローラ式トラクタ１では、上記のように旋回用ＨＳＴポンプ７２及び旋回用ＨＳＴモータ７３を配備するが、通常、ミッションケース２３の下部に配置される旋回用ＨＳＴポンプ７２を、本発明においてはミッションケース２３と並列配置させることで、高い最低地上高を確保することができる。また、旋回用ＨＳＴポンプ７２と旋回用ＨＳＴモータ７３とが別体であるため、旋回用ＨＳＴモータ７３をミッションケース２３の上方に配置することにより、旋回用ＨＳＴモータ７３を修理する場合にも、ミッションケース２３内に貯留されるオイルが旋回用ＨＳＴモータ７３から流出することなく、旋回用ＨＳＴモータ７３のメンテナンスや交換など取り外しが容易になり、作業効率が向上する。更に、旋回用ＨＳＴモータ７３がミッションケース２３の上部、特に後述する差動機構５０の上部に配置させたことにより、旋回用ＨＳＴモータ７３から遺漏するオイルを直接差動機構５０に流下させることができる。

続いて、ミッションケース２３付近内の動力伝達の構成を説明する。図４に示すように、エンジン３の動力は、出力軸３１を介して主軸３７に伝達される。主軸３７に固設された伝達歯車３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、主変速軸４１に遊嵌される主変速一速歯車４１ａ、主変速二速歯車４１ｂ、主変速三速歯車４１ｃ、主変速四速歯車４１ｄにそれぞれ噛合されている。そして、主変速軸４１の軸方向摺動可能にスプライン嵌合される２つの主変速クラッチスライダ４１ｅ，４１ｆは、機体上部４に有する不図示の主変速レバーに連係されている。この主変速レバーの操作により主変速クラッチスライダ４１ｅ，４１ｆと主変速一速歯車４１ａ、主変速二速歯車４１ｂ、主変速三速歯車４１ｃ、主変速四速歯車４１ｄのそれぞれに形成された爪との咬合を選択し、選択されたいずれか１つの上記主変速歯車４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを介して主軸３７から主変速軸４１へ動力が伝達される。

また、主変速軸４１の車両進行方向前方延長部分には、正転側歯車７ａおよび逆転側歯車７ｂがそれぞれ同一軸心上に遊嵌される前後進切換機構７が設けられる。そして、機体上部４に有する不図示のリバーサレバーを操作することによりリバーサクラッチ７ｃが前進側または後進側のいずれかに選択接続され、主変速軸４１の回転は、正転側歯車７ａまたは逆転側歯車７ｂのいずれかに伝達される。ただし、リバーサレバーがニュートラル位置の場合は、回転は正転側歯車７ａおよび逆転側歯車７ｂのいずれにも伝達されない。

正転側歯車７ａは、伝達軸４２に嵌合される歯車４２ａに、逆転側歯車７ｂはカウンタ軸３２に嵌合されるカウンタ歯車３２ａにそれぞれ噛合されており、このカウンタ歯車３２ａは伝達軸４２に嵌合される歯車４２ｂと噛合される。その結果、リバーサクラッチ７ｃが前進側に接続されたときは、主変速軸４１の回転動力が正転側歯車７ａを介して伝達軸４２に伝達され、リバーサクラッチ７ｃが後進側に接続されたときは、主変速軸４１の回転動力が逆転側歯車７ｂからカウンタ軸３２を介して伝達軸４２を逆転方向に回転させることを可能としている。

伝達軸４２に嵌合される歯車４２ａは、正転側歯車７ａと噛合うとともに、副変速軸４５の同軸線上であり車両進行方向前方に設けられる歯車３４と噛合っている。副変速軸４５には、副変速シフタ４５ａがスプライン嵌合されており、副変速軸４５の前部と歯車３４の後部との間を自在に摺動可能としている。

この副変速シフタ４５ａは、機体上部４に有する不図示の副変速レバーによって操作され、副変速シフタ４５ａの前部に形成された副変速シフタ歯４５ｂが歯車３４の後部位置３４ａに位置する状態の副変速三速、副変速シフタ歯４５ｂと歯車３４の後端に設けられた歯３４ｂとが噛合う状態の副変速二速、副変速シフタ４５ａの中央上部に形成された歯４５ｃと伝達軸４２の中央近傍に設けられた歯車４２ｃとが噛合う状態の副変速一速、副変速シフタ４５ａに回転動力が伝達されないニュートラル状態などそれぞれに切換可能とした副変速装置が構成される。これら副変速シフタ４５ａの摺動による歯車噛合わせの選択で、伝達軸４２の回転が三段の変速を経て出力され、副変速軸４５に入力された回転動力は、副変速軸４５に設けられた歯車４７を介して回転方向を前後方向から左右方向へと変え、後述するミッションケース２３後方に位置する差動機構５０Ｌ，５０Ｒへと入力されることとなる。

また、エンジン３の出力の一部は、前後進切換機構７から、ＰＴＯ変速ギア４８を介してＰＴＯカウンタ軸４９に連結され、車両１後部のＰＴＯ出力軸９１に伝えられるようになっている。

次に、本願発明の特徴である副変速軸の荷重をピニオン軸上で分散させる動力伝達の構成について、その具体的構成を説明する。図５は、ミッションケース内の差動機構付近を拡大した断面平面図、図６はピニオン軸を分割配置した動力伝達の別の例を示すピニオン軸付近を拡大した平面図である。

ピニオン軸２２上であって、ピニオン軸２２の平面視左右端部近傍には、ベアリングなどの軸受１００Ｌ，１００Ｒが設けられ、この軸受１００Ｌ，１００Ｒの機体内側方、かつ軸受１００Ｌ，１００Ｒ近傍で軸受１００Ｌ，１００Ｒに接触しない位置のピニオン軸２２上左右に、さらに軸受１０１Ｌ，１０１Ｒが設けられる。そしてピニオン軸２２がこれら軸受１００Ｌ，１００Ｒ，１０１Ｌ，１０１Ｒなどによって支持される。

また、副変速軸４５の後端に固設された歯車４７に噛合うように、ピニオン軸２２上に設けられた歯車２１の両端部は、軸受１０１Ｌ，１０１Ｒに連設される。なお、ピニオン軸２２上の歯車２１が副変速軸４５の歯車４７に噛合う位置は、図５〜図６に示すように歯車４７の平面視左右のどちらでもよい。

ここで、エンジン３の動力による副変速軸４５の駆動力は、副変速軸４５後端の歯車４７と、ピニオン軸２２に固設された歯車２１とを介して、前後方向の副変速後の動力を、左右方向へと回転方向を変えて、ピニオン軸２２に伝達されるが、このとき歯車４７の両端部が軸受１０１Ｌ，１０１Ｒに連設されているので、副変速軸４５の荷重が歯車４７を介して軸受１０１Ｌ，１０１Ｒに伝達され、ピニオン軸２２を機体１の進行方向後方に曲げる荷重は負荷されない。

従って、副変速軸４５の、進行方向後方に向って負荷される曲げ方向の荷重が、ピニオン軸２２上に負荷されないので、ピニオン軸２２の曲折を防ぐことができる。さらに、例えば同じ小型トラクタでも馬力を大きくするために副変速軸４５の直径および重量を増加させても、この副変速軸４５の増大した荷重がピニオン軸２２上で分散されるため、ピニオン軸２２の曲折を防ぐとともに、これを防止するためにピニオン軸２２の直径および重量を増大させることによる機体の重量増加を防ぐことができる。

歯車２１は、例えばピニオン軸２２の両端近傍に従来のように１つずつ設けられた軸受１００Ｌと軸受１００Ｒとの間に連係させることにより、上記のような副変速軸４５の荷重をピニオン軸２２上に分散させ、上述同様の効果が得られるが、この場合、ピニオン軸２２を支持する軸受１００Ｌと軸受１００Ｒとが副変速軸４５およびピニオン軸２２などの荷重に加え、歯車２５Ｌ，２７Ｌもしくは歯車２５Ｒ，２７Ｒを介して伝達される駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒおよび車軸８９Ｌ,８９Ｒなどの荷重も加わり、過負荷により軸受が早期に損傷してしまう。

そこで、ピニオン軸２２の両端近傍であって、左右それぞれに軸受１００Ｌ，１０１Ｌおよび１００Ｒ，１０１Ｒを備えるので、副変速軸４５およびピニオン軸２２などの荷重に加え、歯車２５Ｌ，２７Ｌもしくは歯車２５Ｒ，２７Ｒを介して伝達される駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒおよび車軸８９Ｌ,８９Ｒなどの荷重を、ピニオン軸２２の左右それぞれに設けられた２つの軸受１００Ｌ，１０１Ｌもしくは１００Ｒ，１０１Ｒで支持するため、軸受の早期損傷を防ぐことができる。

また、ピニオン軸２２を中央近傍より左右に分割配置して、副変速軸４５の荷重をピニオン軸に分散させることもできる。この場合、図６に示すように、中央近傍から左右に分断配置したピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒのそれぞれ外側端部近傍に軸受１００Ｌ，１０１Ｌおよび１００Ｒ，１０１Ｒが設けられ、ピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒ上であって、この軸受１０１Ｌ，１０１Ｒとの間に軸受１０１Ｌ，１０１Ｒに連設させてピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒの内側部を覆うように歯車２１が設けられる。

このように構成することで、上述のように副変速軸４５の荷重が歯車２１を介して軸受１０１Ｌ，１０１Ｒに伝達され、ピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒそれぞれに副変速軸４５の荷重が分散されるうえ、ピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒの長さを短くしたことにより強度（耐荷重性）が向上するため、副変速軸４５の直径および重量を増加させても、ピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒの曲折を防ぐことができるとともに、ピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒ全体の重量が減り、機体重量を減少させることができる。

さらには、歯車２１の円筒歯幅内で、長さを任意に設定したピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒを左右に分割配置して、副変速軸４５の荷重をピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒに分散させることもできる。このような構成により、ピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒのトルク伝達面を、歯車２１の円筒歯幅内で任意に設定できるので、副変速軸４５の直径を太くするなどして、副変速軸４５からピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒに伝わる駆動力を大きくしても、ピニオン軸４５を長くすれば歯車２１と噛合う伝達面が広くなり、ピニオン軸２２Ｌ，２２Ｒにかかるトルクを一定に保つことができる。従って、トラクタ１の馬力の大きさに係らず、歯車２１や軸受１００Ｌ，１００Ｒ，１０１Ｌ，１０１Ｒの部品を汎用でき、トラクタ１の生産性が向上する。

そして、副変速軸４５の後端に固設された歯車４７と、上述してきたピニオン軸２２の中央部分に固設された歯車２１とを介して、前後方向の副変速後の動力を、左右方向へと回転方向を変え、左右の差動機構５０Ｌ，５０Ｒへと伝達する。ピニオン軸２２の左右両端に固設されたギア２５Ｌ，２５Ｒは、このギア２５Ｌ，２５Ｒと噛合するギア２７Ｌ，２７Ｒを介して、左右の入力軸２０Ｌ，２０Ｒを駆動する。この入力軸２０Ｌ，２０Ｒは、差動機構５０である遊星ギア機構５０のサンギア５１Ｌ，５１Ｒを回転駆動する。この遊星ギア機構５０により旋回のための差動回転が出力される。

さらに遊星ギア機構５０Ｌ，５０Ｒは、入力軸２０Ｌ，２０Ｒに固設されたサンギア５１Ｌ，５１Ｒと、サンギア５１Ｌ，５１Ｒの周りを自公転自在に設けられたプラネタリアギア５３Ｌ，５３Ｒと、このプラネタリアギア５３Ｌ，５３Ｒを軸支するとともに入力軸２０Ｌ，２０Ｒと車軸８９Ｌ，８９Ｒとに回転自在に遊嵌されたキャリア５５Ｌ，５５Ｒとからなる。そして、キャリア５５Ｌ，５５Ｒの外周には、さらにキャリアギア５６Ｌ，５６Ｒが形成されている。

この遊星ギア機構５０Ｌ，５０Ｒの構成により、機体１の直進時、即ち、左右の駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒの回転が等しい回転数となるときは、キャリア５５Ｌ，５５Ｒは回転せず、遊星ギア機構５０Ｌ，５０Ｒの各ギアは、その場で各軸上を自転回転して駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒを回転させる。その結果、左右の駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒはそれぞれ同回転数かつ同回転方向で回転し、車両１を直進させる。一方、車両１の旋回時、即ち、左右の駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒの回転が異なる回転数となるときは、キャリア５５Ｌ，５５Ｒを、後述する旋回用ＨＳＴモータ７３により回転駆動させて、遊星ギア機構５０Ｌ，５０Ｒのプラネタリアギア５３Ｌ，５３Ｒを、サンギア５１Ｌ，５１Ｒ周囲において公転させる。

そして、サンギア５１Ｌ，５１Ｒの回転に加え、キャリア５５Ｌ，５５Ｒの回転により、サンギア５１Ｌ，５１Ｒと、キャリア５５Ｌ，５５Ｒとの間に位置するプラネタリアギア５３Ｌ，５３Ｒがサンギア５１Ｌ，５１Ｒ周りを公転し始める。このとき、サンギア５１Ｌ，５１Ｒの回転と、キャリア５５Ｌ，５５Ｒの回転とが等しい方向である場合には、これらサンギア５１Ｌ，５１Ｒの回転と、キャリア５５Ｌ，５５Ｒの回転との回転和がプラネタリアギア５３Ｌ，５３Ｒの自公転を介して、車軸ギア５８Ｌ，５８Ｒを回転させる。

一方、サンギア５１Ｌ，５１Ｒの回転と、キャリア５５Ｌ，５５Ｒの回転とが異なる方向である場合、これら、サンギア５１Ｌ，５１Ｒの回転と、キャリア５５Ｌ，５５Ｒの回転との回転差が、プラネタリアギア５３Ｌ，５３Ｒの自公転を介して、車軸ギア５８Ｌ，５８Ｒを回転させる。

ここで、キャリア５５Ｌ，５５Ｒの回転は、旋回用ＨＳＴモータ７３により回転駆動されるが、旋回用ＨＳＴモータ７３は、上述のとおりステアリングハンドル９の操向に伴い回転駆動され、旋回用ＨＳＴモータ７３の回転は、この旋回用ＨＳＴモータ７３の出力ギア３５に噛合う左右２つの逆転ギア５２Ｌ，５２Ｒを介して左右の逆転軸４３Ｌ，４３Ｒをそれぞれ逆回転させる。そして、これら逆転軸４３Ｌ，４３Ｒはそれぞれ、逆転軸４３Ｌ，４３Ｒの一端に固設された差動ギア４４Ｌ，４４Ｒと、キャリアギア５６Ｌ，５６Ｒとを介して左右のキャリア５５Ｌ，５５Ｒを逆回転させる。このようにして、旋回用ＨＳＴモータ７３の回転に伴い、遊星ギア機構５０の左右のキャリア５５Ｌ，５５Ｒはそれぞれ逆回転し、その結果、一方の遊星ギア機構５０は回転が足され、他方の遊星ギア機構５０は回転が差し引かれるため、左右の駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒはそれぞれ異なる回転数で回転し、機体１を旋回させる。

このように、前部のエンジン３から、ミッションケース２３内の主副変速装置３９を介して後部へと伝達される直進用の出力と、ステアリングハンドル９の操向により回転駆動する旋回用ＨＳＴモータ７３の出力とが、差動機構（左右遊星ギア機構５０Ｌ，５０Ｒ）５０内で合成されることにより、左右のクローラ走行装置８０の駆動スプロケット６０Ｌ，６０Ｒを差動回転させ、左方向若しくは右方向へと機体１を旋回させる構成である。

また、ピニオン軸２２の片端には、ブレーキ機構２９である複数のブレーキ板２９ａがピニオン軸２２上に形成されており、運転者の操作により図示しないブレーキペダルが操作されると、ブレーキアーム２８が連動して回動し、このブレーキアーム２８の回動に伴い、ピニオン軸２２にブレーキ作用を発生させるとともに機体１を減速させるものである。

特に、ブレーキ板２９ａは、ピニオン軸２２の右端に位置しており、ブレーキ板２９ａや、ブレーキアーム２８などを収容する図示しないブレーキケースを右側の遊星ギア機構５０Ｒを収容する右リアアクスルケース８０Ｒと一体とすることが可能である。また、旋回用ＨＳＴモータ７３が、左リアアクスルケース８８Ｌ上に位置しているため、右リアアスクルケース８８Ｒに配置されたブレーキ機構と、左リアアクスルケース８８Ｌに配置された旋回用ＨＳＴモータ７３とにより機体１の重量バランスを保つことが可能である。

さらには、ブレーキ機構２９と、旋回用ＨＳＴモータ７３とを左右に分けて配置することにより、ブレーキ機構２９を構成する不図示のリンク関係と、旋回用ＨＳＴ機構を構成する不図示の油圧配管類とを左右のリアアクスルケース８８Ｌ，８８Ｒ内に分けて配置することが可能であり、機体１のメンテナンス性が向上する効果がある。

以上詳述したように、この例のクローラ式トラクタ１は、両端に従動アイドラ８５を回転可能に支持するクローラフレーム８１と、車軸８９に装着された駆動スプロケット６０とを有し、かつ従動アイドラ８５と駆動スプロケット６０との間にクローラベルト９５が巻装されるクローラ式走行装置８０を機体１下部に備え、エンジン３の動力による副変速軸４５の駆動力が、副変速軸４５の後端に設けた歯車４７と、ピニオン軸２２上に設けた歯車２１とを介し、ピニオン軸２２から差動機構５０を介して駆動スプロケット６０に伝達し、ピニオン軸２２上に設けた歯車２１をピニオン軸２２の両端近傍に備える軸受１００Ｌ，１００Ｒに連係し、軸受１００Ｌ，１００Ｒのそれぞれ機体１内側にさらに軸受１０１Ｌ，１０１Ｒを設けるとともに、機体１内側に設けた軸受１０１Ｌ，１０１Ｒの間にピニオン軸２２上に設けた歯車２１を連係するものである。加えて、ピニオン軸２２を中央近傍より左右に分割配置するとともに、副変速軸４５からの駆動力が伝わるピニオン軸２２のトルク伝達面を、歯車２１の円筒歯幅内で任意に設定できる。

なお、上述の例では、作業機の一例として小型のクローラ式トラクタ（作業車両）について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、中型や大型のクローラ式トラクタのほか、農作業機としてコンバインなど、また、建設作業機としてブルトーザなど、クローラ式走行装置を備えたあらゆる作業車両に適用することができる。

本発明の一例として、小型クローラ式トラクタを示す側面図である。 図１に示すトラクタのクローラ式走行装置付近の斜視図である。 図１に示すトラクタの断面平面図である。 駆動部の断面側面図である。 ミッションケース内の差動機構付近を拡大した断面平面図である。 ピニオン軸を分割配置した動力伝達の別の例を示すピニオン軸付近を拡大した平面図である。 従来の小型ホイール式トラクタを示す斜視図である。

符号の説明

３ エンジン
２１，４７ 歯車
２２，２２Ｌ，２２Ｒ ピニオン軸
２５Ｌ，２５Ｒ，２７Ｌ，２７Ｒ ギア
４５ 副変速軸
６０Ｌ，６０Ｒ 駆動スプロケット
８９Ｌ,８９Ｒ 車軸
１００Ｌ，１００Ｒ，１０１Ｌ，１０１Ｒ 軸受

Claims (3)

1. 両端に従動アイドラを回転可能に支持するクローラフレームと、車軸に装着された駆動スプロケットとを有し、かつ前記従動アイドラと前記駆動スプロケットとの間にクローラベルトが巻装されるクローラ式走行装置を機体下部に備え、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、前記副変速軸の後端に設けた歯車と、ピニオン軸上に設けた歯車とを介し、前記ピニオン軸から差動機構を介して前記駆動スプロケットに伝達するクローラ式作業車両において、
   前記ピニオン軸上に設けた歯車を前記ピニオン軸の両端近傍に備える軸受に連係し、前記軸受のそれぞれ機体内側にさらに軸受を設けるとともに、前記機体内側に設けた軸受の間に前記ピニオン軸上に設けた歯車を連係することを特徴とするクローラ式作業車両。
2. 前記ピニオン軸を中央近傍より左右に分割配置することを特徴とする、請求項１に記載のクローラ式作業車両。
3. 前記副変速軸からの駆動力が伝わる前記ピニオン軸のトルク伝達面を、歯車の円筒歯幅内で任意に設定できることを特徴とする、請求項１に記載のクローラ式作業車両。

Images