JP2010260462A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】副変速が高速段である場合に、前輪増速牽制部材により前輪増速操作部材の摺動を規制して、安定、円滑かつ迅速に旋回できる、安全性を向上させた作業車両を提供する。
【解決手段】主軸５１および主変速軸６１を介してエンジン４０からの回転動力を伝達し、副変速操作部材８の操作により変速可能とする副変速軸７６と、この副変速軸７６の回転動力を、前輪３に伝達する前輪駆動出力軸８５と、この前輪駆動出力軸８５に設けた、前輪増速操作部材９の操作により、前後輪駆動状態での車両走行時に、前輪３の操向角に応じて、前輪３の周速度を増速させる前輪増速駆動切換機構８８とを備え、副変速操作部材８と、前輪増速操作部材９との間には、副変速操作部材８に連係するリンク部材９４を介して前輪増速操作部材９の摺動を規制する前輪増速牽制部材９５を含む前輪増速牽機構９３を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、主軸および主変速軸を介してエンジンからの回転動力を伝達し、副変速操作部材の操作により変速可能とする副変速軸と、この副変速軸の回転動力を、前輪に伝達する前輪駆動出力軸と、この前輪駆動出力軸に設けた、前輪増速操作部材の操作により、前後輪駆動状態での車両走行時に、前輪の操向角に応じて、前輪の周速度を増速させる前輪増速駆動切換機構とを備える作業車両に関し、より詳細には、副変速操作部材と、前輪増速操作部材との間には、副変速操作部材に連係するリンク部材を介して前輪増速操作部材の摺動を規制する前輪増速牽制部材を含む前輪増速牽機構を備える作業車両に関する。

従来、ホイール式トラクタなどの作業車両には、二輪駆動状態と四輪駆動状態とに切換可能とし、前輪の操向角が所定値以上となった四輪駆動状態において、例えば、運転席前方下部に設けられた前輪倍速切換レバーなどを操作することで、前輪の周速度を後輪の周速度の倍速で駆動させ、迅速かつ円滑に旋回可能にする（例えば、特許文献１〜２）ものがある。また、副変速の高速領域である三速位置で、電気的手段により作動するシフトロック装置を副変速レバーに設け、四輪駆動入切スイッチをオンにして、前輪倍速装置を作動可能にしても、シフトロック装置の作動により、副変速レバーの高速段位置への摺動が規制されることで、前輪倍速装置の作動状態において、車両が急激に高速走行状態になり、車体の姿勢や挙動が不安定になることを防止する安全装置を備えるもの（特許文献３）がある。

実開平２−２２３５号公報 実開平５−５５４２号公報 特開２０００−３０９２２８号公報

しかし、このような作業車両では、例えば、四輪駆動状態において、副変速軸が高速（副変速レバーが３速以上の高速段位置）の場合、前輪倍速レバーを作動（オン）側に摺動させる規制手段がなく、このような状態でステアリングハンドルを操作し、前輪を所定角以上に操向させる車両旋回時に、前輪倍速レバーを操作して、前輪の周速度を上昇させると、車両の走行状態が急激に変化するため、車両が不安定になるという問題があった。
また、特に、特許文献３のような作業車両では、前輪倍速装置を作動可能にすると、シフトロック装置の作動により、副変速レバーの高速段位置への摺動を規制した安全装置を設けているものの、副変速レバーの規制手段が、電気的なシフトロック装置であるため、用途上車体が振動を受け易い作業車両において、このような安全装置では、振動に伴い故障を引き起こすおそれがあった。
そこで、この発明の目的は、副変速が高速段である場合に、前輪増速牽制部材により前輪増速操作部材の摺動を規制して、安定、円滑かつ迅速に旋回できる、安全性を向上させた作業車両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、主軸および主変速軸を介してエンジンからの回転動力を伝達し、副変速操作部材の操作により変速可能とする副変速軸と、前記副変速軸の回転動力を、前輪に伝達する前輪駆動出力軸と、前記前輪駆動出力軸に設けた、前輪増速操作部材の操作により、前後輪駆動状態での車両走行時に、前記前輪の操向角に応じて、前記前輪の周速度を増速させる前輪増速駆動切換機構とを備える作業車両において、前記副変速操作部材と、前記前輪増速操作部材との間には、前記副変速操作部材に連係するリンク部材を介して前記前輪増速操作部材の摺動を規制する前輪増速牽制部材を含む前輪増速牽機構を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記前輪増速牽制部材は、前記前輪増速操作部材の入位置への回動軌道から離間させる方向に牽引する弾性部材を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記前輪増速牽制部材は、前記リンク部材により回動可能に備えるとともに、前記副変速操作部材の高速段位置に伴い、前記前輪増速操作部材の入位置への回動軌道上で前記前輪増速操作部材に当接させて、前記前輪増速操作部材の回動を阻止することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、主軸および主変速軸を介してエンジンからの回転動力を伝達し、副変速操作部材の操作により変速可能とする副変速軸と、副変速軸の回転動力を、前輪に伝達する前輪駆動出力軸と、前輪駆動出力軸に設けた、前輪増速操作部材の操作により、前後輪駆動状態での車両走行時に、前輪の操向角に応じて、前輪の周速度を増速させる前輪増速駆動切換機構とを備える作業車両において、副変速操作部材と、前輪増速操作部材との間には、副変速操作部材に連係するリンク部材を介して前輪増速操作部材の摺動を規制する前輪増速牽制部材を含む前輪増速牽機構を備えるので、副変速操作部材の変速段に対応した副変速軸の回転速度により、前輪増速牽制部材の位置を変更し、副変速操作部材が低速段に位置する場合には、前輪増速操作部材をオン・オフ位置の間で摺動可能にするとともに、副変速操作部材を高速段に位置させた場合には、副変速操作部材の操作によりリンク部材を介して前輪増速牽制部材を移動させ、前輪増速操作部材のオン位置への摺動を規制させることができる。従って、安定、円滑かつ迅速に旋回できる、安全性を向上させた作業車両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、前輪増速牽制部材は、前輪増速操作部材の入位置への回動軌道から離間させる方向に牽引する弾性部材を備えるので、副変速操作部材が低速段位置では、前輪増速牽制部材による前輪増速操作部材の摺動が妨げられず、前輪増速操作部材を、オン/オフ位置間で摺動させることができる。従って、簡単な構成で、安定、円滑かつ迅速に旋回できる、安全性を向上させた作業車両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、前輪増速牽制部材は、リンク部材により回動可能に備えるとともに、副変速操作部材の高速段位置に伴い、前輪増速操作部材の入位置への回動軌道上で前輪増速操作部材に当接させて、前輪増速操作部材の回動を阻止するので、副変速高速段では、前輪増速操作部材の回動を前輪増速牽制部材により妨げることで、前輪増速操作部材がオン位置に摺動できず、前輪増速駆動切換機構の作動による前輪の増速を防ぎ、高速走行時における車両の急激な走行状態の変化を防止することができる。従って、簡単な構成で、安定、円滑かつ迅速に旋回できる、安全性を向上させた作業車両を提供することができる。

本発明の一実施例に係る農作業車両としての、ホイール式トラクタの左側面図である。 ミッションケースの断面展開図である。 副変速操作部材および前輪増速操作部材の設置位置を示す、運転席左側方近傍の斜視図である。 前輪増速牽制機構の全体斜視図である。 副変速低速段における前輪増速牽制部材の位置を示す前輪増速操作部材周辺の斜視図である。 副変速高速段における前輪増速牽制部材の位置を示す前輪増速操作部材周辺の斜視図である。

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、本発明の一例としてのホイール式トラクタの側面図を示す。この例のトラクタ１は、車体フレーム２の前後に前輪３および後輪４を備え、前輪３の上方にボンネット５を形成し、その内側には原動機部としてのエンジン４０およびエンジン４０の後部にクラッチハウジング４１が配置される。

さらにこのクラッチハウジング４１の後部にはミッションケース４２が配設されており、エンジン４０からの動力が前輪３および後輪４に伝達される。そして、ボンネット５の後部に連続して操縦部７が設けられる。

この操縦部７内には、車両操作部としてのアクセルペダルやクラッチペダルなどの図示しない操作ペダルや、ステアリングハンドル８、運転席１１などが設けられる。また、操縦部７の下方には、作業者が操縦部７に乗降するための昇降ステップ１０が取り付けられる。

そして、エンジン４０からの動力はミッションケース４２後端から突出したＰＴＯ軸３８に伝達され、このＰＴＯ軸３８から図示しないユニバーサルジョイントや作業機装着装置３９などを介して車両後端に装着された不図示の作業機を駆動させる。

次に、動力伝達の構成について説明する。図２はミッションケースの断面展開図である。まず、エンジン４０からの動力は、ミッションケース４２内の入力軸４３の歯車４４から一方がＰＴＯ出力軸４５の歯車４７を介して、ＰＴＯ軸４６に伝達される。なお、このＰＴＯ出力軸４５は、車両後方に延出された、作業機ｓを駆動させるＰＴＯ軸４６と同一軸心に備えられる。

また、入力軸４３の歯車４４から他方は、主変速軸６１の歯車６２を介して、主変速軸６１に伝達される。また、主変速軸６１の下方に有する副変速軸７６には、操縦部２７に有する不図示の主変速レバーに連係された主変速シフタ７３，７８が、軸方向摺動可能にスプライン嵌合される。なお、主変速シフタ７３，７８は一体的に構成されている。

従って、作業者が、前記主変速レバーを操作することにより、主変速シフタ７８と、主変速軸６１に設けられた歯車７７とを咬合選択させることで、主変速を低速段（Ｌ）にするほか、主変速シフタ７３と、歯車６２とを咬合選択させることで、主変速を高速段（Ｈ）にすることができる。

また、主変速シフタ７８と、主変速軸６１に設けられた歯車７９とを咬合選択させることで、ＰＴＯ出力軸４５の歯車５２を介して副変速軸７６に設けられた歯車８０を逆回転（Ｒ）させることができる。なお、主変速シフタ７３，７８が、どの歯車とも噛合せないときがニュートラルとされる。

次いで、副変速軸７６には、操縦部２７に有する後述の副変速操作部材８（副変速レバー）に連係される副変速シフタ８１，８７が、軸方向摺動可能にスプライン嵌合して設けられる。

従って、作業者が、副変速操作部材８を操作することにより、副変速シフタ８１と、主変速軸６１に設けられた歯車８２とを咬合選択させると副変速１速、副変速シフタ８１と、主変速軸６１に設けられた歯車８３とを咬合選択させることで副変速２速、副変速シフタ８７と、主変速軸６１に設けられた歯車６３とを咬合選択させることで副変速３速（副変速高速段）、さらに副変速シフタ８７と、副変速軸７６に設けられた歯車８４とを咬合選択させることで副変速４速（副変速高速段）として、それぞれの回転速度で副変速軸７６を回転させる。

これら副変速シフタ７８の摺動による歯車噛合わせの選択で、主変速軸６１の回転が三段の変速を経て出力され、副変速軸７６に入力された回転動力は、副変速軸７６に設けられた歯車８６などによって後輪駆動系に出力される。

そして、前輪駆動出力軸８５には、前輪増速駆動切換機構８８が設置されており、副変速軸７６から前輪駆動出力軸８５に入力された回転動力が、この前輪駆動出力軸８５を介して、前輪駆動系である前輪側の図示しないデフ装置に入力され、図示しないフロントアクスルケース内の車軸などを介して前輪３が駆動される。

また、前輪増速駆動切換機構８８は、ドッグクラッチ８８ｈや、多板クラッチ８８ｉ、伝達軸８８ｊなどから構成され、ドッグクラッチ８８ｈおよび多板クラッチ８８ｉは、後述する前輪増速レバーなどの前輪増速操作部材９に連係される。

従って、前輪増速操作部材９を入（オン）位置に回動させた場合には、ドッグクラッチ８８ｈを切状態にするとともに、多板クラッチ８８ｉを入状態にするため、前輪駆動出力軸８５からの回転動力は、伝達軸８８ｊで前輪駆動出力軸８５の回転の約２倍の速度に増速されて前輪駆動出力軸８５の前部に戻され、この前輪駆動出力軸８５から前輪３に伝達される。

一方、前輪増速操作部材９を切（オフ）位置に回動させた場合には、ドッグクラッチ８８ｈを入状態にするとともに、多板クラッチ８８ｉを切状態にするため、前輪駆動出力軸８５からの回転動力は、前輪駆動出力軸８５を介してそのままの回転速度で前輪３に伝達される。なお、これら構成は、例えば、特開２００４−９８８７３などに示す周知技術であるため、詳細な説明は省略する。

次に、本願発明の特徴である、前輪増速牽制部材による、副変速操作部材および前輪増速操作部材の連係について詳述する。図３は副変速操作部材および前輪増速操作部材の設置位置を示す、運転席左側方近傍の斜視図、図４は前輪増速牽制機構の全体斜視図、図５は副変速低速段における前輪増速牽制部材の位置を示す前輪増速操作部材周辺の斜視図、図６は副変速高速段における前輪増速牽制部材の位置を示す前輪増速操作部材周辺の斜視図である。

まず、図３に示すように、車両左側部に配設されたフェンダ１２の前部には、レバーガイド１４から、上述した副変速シフタ７８に連係する、副変速軸７６の回転速度を変更させるための副変速レバーなどの副変速操作部材８が突設される。なお、副変速操作部材８は、例示したレバーに限定されず、スイッチなど、後述する前輪増速牽機構９１を作動可能とする部材であればよい。

次に、運転席１１の前方であって、フロア６の後部には、上述した前輪増速駆動切換機構８８に連係する、前輪増速操作のオン/オフを行なう前輪増速レバーなどの前輪増速操作部材９が突設される。なお、前輪増速操作部材９は、例示したレバーに限定されず、スイッチなど、後述する前輪増速牽制機構９１を作動可能とする部材であればよい。

また、図４に示すように、前輪増速操作部材９の前方には、前輪増速駆動切換機構８８に連係するリンク機構９２が設置されており、このリンク機構９２の後端部が、前輪増速操作部材９の下部に有する回動軸９ａに接続される。従って、前輪増速操作部材９の摺動操作により、リンク機構９２を介して、上述したような前輪増速駆動切換機構８８´による前輪増速操作のオン/オフ操作が行なわれる。

なお、リンク機構９２は、前輪増速操作部材９と、前輪増速駆動切換機構８８´のドッグクラッチ８８ｈや、多板クラッチ８８ｉとを連係するものであり、この前輪増速駆動切換機構８８´に連係する盤上部材９２ａや、弾性部材９２ｂなどから構成される。

そして、前輪増速操作部材９が後方のオフ位置に有するときは、弾性部材９２ｂの付勢に伴い、盤上部材９２ａが、その切欠に内設する係止部材９２ｃによって前輪増速操作部材９のオフ位置に対応した回転位置に係止される。従って、盤上部材９２ａに連係する不図示のリンク部材が、ドッグクラッチ８８ｈを入状態にするとともに、多板クラッチ８８ｉを切状態にさせる。

そして、前輪増速操作部材９を前方のオン位置に回動させたときは、係止部材９２ｃの後方への牽引力が解除されることで、盤上部材９２ａが回動軸を中心に回転し、係止部材９２ｃが、前輪増速操作部材９のオン位置に対応した切欠位置で係止される結果、盤上部材９２ａが前輪増速操作部材９のオン位置に対応した回転位置で係止される。

従って、盤上部材９２ａに連係する不図示のリンク部材が、ドッグクラッチ８８ｈを切状態にするとともに、多板クラッチ８８ｉを入状態にさせる。なお、図４では、リンク機構９２や、後述する前輪増速牽機構９３を説明するために、便宜上、車体左側部に備えられる昇降ステップ１０や、この昇降ステップ１０近傍の覆設部材類を取外して示したものである。

次に、副変速操作部材８と、前輪増速操作部材９との間には、前輪増速操作部材９の摺動を規制する、前輪増速牽制機構９３が設けられる。この前輪増速牽制機構９３は、ワイヤーなどのリンク部材９４や、ストッパーとしての前輪増速牽制部材９５などから構成される。

そして、副変速操作部材８の基端部には、先端に丸棒状の部材８ｂを設けた基端部材８aを設けている。この基端部材８aが、ミッションケースに支持されるステーに回動支点を設け、車体左右幅方向に回動するレバー９６を回動可能とするとともに、このレバー９６には、リンク部材９４の一端部が接続される。なお、副変速操作部材８は、ミッションケース４２内の副変速シフタ７８に連係されるとともに、副変速操作部材８下部の回動軸８ａを中心として、変速段の所定位置に回動可能とする周知技術である。

次に、前輪増速操作部材９の、オン位置側である前輪増速操作側（前輪増速操作部材９の前方）には、平面視略コ字形状などの前輪増速牽制部材９５が、図５〜６に示すように、車体側の内側部９５ａに設けられた回動軸９５ｂを中心として、車両前後方向に回動自在に設置される。

また、前輪増速牽制部材９５の中央部９５ｃに貫設した穴部９５ｄと、前輪増速牽制部材９５の前方であって、ミッションケース４２に取付けられたステー９７との間には、バネなどの弾性部材９８が介設されることで、前輪増速牽制部材９５は、弾性部材９８の付勢により、常時前輪増速操作部材９の前方側（車両前方側）に牽引された状態とする。

さらに、前輪増速牽制部材９５の制動部９５ｅに延設した取付部９５ｆには、リンク部材９４の他端部が接続される。

ここで、車両の旋回走行を行う際の前輪増速について、まず、副変速操作部材８を低速段（１〜２速、Ｃ速、ニュートラルを含む）位置とした、副変速軸７６の低速状態である、車両の低速走行時においては、図６〜７に示すように、副変速操作部材８がミッションケース４２から離れた位置のレバー溝における所定位置に有するため、副変速操作部材８の基端部材８ａがレバー９６に接触せず、このレバー９６が、機体内側方向（図面上ミッションケース４２方向）へ押圧されないため、レバー９６は回動されない。

つまり、リンク部材９４の牽引作用がないため、前輪増速牽制部材９５は、弾性部材９８の付勢により、回動軸９５ｂを中心として車両前方側に牽引されているため、前輪増速操作部材９を前方に回動させても、前輪増速牽制部材９５の制動部９５ｅが、前輪増速操作部材９のレバー前端部９ａに接触せず、前輪増速操作部材９の回動を妨げない状態であるため、前輪増速操作部材９を車両前方側であるオン位置に回動することができる。

従って、車両の走行速度が比較的遅い、副変速の低速段では、ステアリングハンドルによる前輪３の旋回に伴い、作業者は、前輪増速操作部材９を車両前方側であるオン位置に回動させて、前輪増速駆動切換機構８８を作動し、前輪３の周速度を上述のように倍速に増速させることで、車両を安定させながら円滑、かつ迅速に旋回させることができる。

次に、副変速操作部材８を高速段（３速あるいは４速）位置とした、副変速軸７６の高速状態である、車両の高速走行時においては、図４および図６に示すように、副変速操作部材８が、ミッションケース４２に近い位置のレバー溝における所定位置に摺動されるため、副変速操作部材８の基端部材８ａが、レバー９６を、機体内側方向（図面上ミッションケース４２方向）へ押圧して回動させる。

次いで、レバー９６の回動に伴い、リンク部材９４が、レバー９６側に牽引（摺動）されることにより、このリンク部材９４が、前輪増速牽制部材９５を、弾性部材９８の付勢に抗して取付部９５ｆを介し、回動軸９５ｂを中心に車両後方側（前輪増速操作部材９の回動軌道側）へ回動させる。

このとき、前輪増速牽制部材９５の制動部９５ｅが、前輪増速操作部材９の入（オン）位置への回動軌道上に位置するため、前輪増速操作部材９を前方のオン位置に回動させようとしても、レバー前端部９ａが制動部９５ｅに接触するため、前輪増速操作部材９の回動が妨げられることにより、前輪増速操作部材９が、車両前方側である前輪増速操作のオン位置へ回動されず、前輪増速操作部材９が、前輪増速操作のオフ位置に留められる。

従って、車両の走行速度が比較的速い、副変速の高速段では、ステアリングハンドルによる前輪３の旋回に伴い、誤って前輪３を増速させるために、作業者が、前輪増速操作部材９を、前輪増速操作のオン位置へ回動させようとしても、前輪増速牽制部材９５により前輪増速操作部材９の回動を妨害して、前輪増速操作部材９の回動を阻止することができる。このため、前輪増速駆動切換機構８８の作動による前輪３の増速を防ぎ、高速走行時における車両の急激な走行状態の変化を防止することができる。

なお、上述した車両の副変速を、高速段から低速段に切換えた場合には、副変速操作部材８の摺動操作に伴うレバー９６の回動により、リンク部材９４のレバー９６側への牽引が解除される結果、弾性部材９８の付勢により前輪増速牽制部材９５が、車両前方側に回動して戻されるため、前輪増速操作部材９の回動阻止が解除されて、前輪増速操作部材９が、前輪増速操作のオン位置側に回動可能となる。

以上詳述したように、この例の作業車両１は、主軸５１および主変速軸６１を介してエンジン４０からの回転動力を伝達し、副変速操作部材８の操作により変速可能とする副変速軸７６と、この副変速軸７６の回転動力を、前輪３に伝達する前輪駆動出力軸８５と、この前輪駆動出力軸８５に設けた、前輪増速操作部材９の操作により、前後輪駆動状態での車両走行時に、前輪３の操向角に応じて、前輪３の周速度を増速させる前輪増速駆動切換機構８８´とを備え、副変速操作部材８と、前輪増速操作部材９との間には、副変速操作部材８に連係するリンク部材９４を介して前輪増速操作部材９の摺動を規制する前輪増速牽制部材９５を含む前輪増速牽制機構９３を備えるものである。

なお、上述の例では、作業車両の一例としてホイール式トラクタ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、ホイール式のブルトーザのような建設作業車両など、前輪増速駆動切換機構を有する車両であればよい。

８ 副変速操作部材
８ａ 基端部材
９ 前輪増速操作部材
９ａ レバー前端部
９３ 前輪増速牽機構
９４ リンク部材
９５ 前輪増速牽制部材
９５ａ 内側部
９５ｂ 回動軸
９５ｃ 中央部
９５ｄ 穴部
９５ｅ 制動部
９５ｆ 取付部
９６ レバー
９８ 弾性部材

Claims (3)

1. 主軸および主変速軸を介してエンジンからの回転動力を伝達し、副変速操作部材の操作により変速可能とする副変速軸と、
   前記副変速軸の回転動力を、前輪に伝達する前輪駆動出力軸と、
   前記前輪駆動出力軸に設けた、前輪増速操作部材の操作により、前後輪駆動状態での車両走行時に、前記前輪の操向角に応じて、前記前輪の周速度を増速させる前輪増速駆動切換機構と、
   を備える作業車両において、
   前記副変速操作部材と、前記前輪増速操作部材との間には、前記副変速操作部材に連係するリンク部材を介して前記前輪増速操作部材の摺動を規制する前輪増速牽制部材を含む前輪増速牽機構を備えることを特徴とする作業車両。
2. 前記前輪増速牽制部材は、前記前輪増速操作部材の入位置への回動軌道から離間させる方向に牽引する弾性部材を備えることを特徴とする、請求項１に記載の作業車両。
3. 前記前輪増速牽制部材は、前記リンク部材により回動可能に備えるとともに、前記副変速操作部材の高速段位置に伴い、前記前輪増速操作部材の入位置への回動軌道上で前記前輪増速操作部材に当接させて、前記前輪増速操作部材の回動を阻止することを特徴とする、請求項１に記載の作業車両。

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