JP2507944B2 - Front-wheel drive control device for four-wheel drive type power vehicle - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、トラクター等の四輪駆動型動力車両の前
輪駆動制御装置に関するものである。The present invention relates to a front wheel drive control device for a four-wheel drive type power vehicle such as a tractor.

［従来の技術］ 四輪駆動型の動力車両は、ぬかるんだ悪路や圃場のよ
うに不整地を走行するときの走行安定性が優れている反
面、旋回半径が大きくなりがちである。このため、前輪
駆動系に高低速の切換装置を設け、旋回動作と連動させ
て旋回時のみ前輪を比較的高速で回転させ、直進時には
この高低速切換装置を低速側に切り換えて通常の作業速
度に適した速度で走行させる制御装置が現われている。[Prior Art] A four-wheel drive power vehicle has excellent running stability when running on rough terrain such as a muddy bad road or a field, but tends to have a large turning radius. For this reason, a high / low speed switching device is provided in the front wheel drive system, and the front wheels are rotated at a relatively high speed only during turning in conjunction with the turning operation, and when driving straight, the high / low speed switching device is switched to the low speed side for normal working speed. A control device for driving the vehicle at a speed suitable for the vehicle has appeared.

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このような高低速切換装置を具備した動力
車両は、ステアリングハンドルの切れ角が所定角度を越
えると高低速切換装置が高速側に切換作動させられる形
態であり、しかも従来装置にはこのような連動を人為的
に解除する機構が安全対策上から設けられているもの
の、解除動作を忘れると、一般道路を高速で走行してい
て誤ってハンドルを大きく切ると高低速切換装置が高速
側に切り換えられて操縦者が機体から振り落されそうな
危険な状態を生み出すという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in a power vehicle equipped with such a high / low speed switching device, the high / low speed switching device is switched to the high speed side when the steering wheel has a turning angle exceeding a predetermined angle. In addition, although the conventional device is provided with a mechanism for artificially releasing such interlocking as a safety measure, if the releasing operation is forgotten, it is traveling at high speed on a general road and the handle is accidentally enlarged. When turned off, there was a problem in that the high / low speed switching device was switched to the high speed side, which created a dangerous state in which the operator might be shaken off the aircraft.

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記欠点に鑑みて提案するものであっ
て、圃場内における作業時には高低速切換装置が働き、
路上等を走行するときにはこれが作動せぬようにして安
全性を高めた動力車両の前輪駆動制御装置を提供せんと
するものである。[Means for Solving the Problems] The present invention is proposed in view of the above-mentioned drawbacks, and a high / low speed switching device operates during work in a field,
An object of the present invention is to provide a front-wheel drive control device for a power vehicle, which is not operated when traveling on a road or the like and has improved safety.

このため、次のような技術的手段を講じた。即ち、前
輪５の周速が後輪６の周速と同一若しくは略同一の状態
になる第１駆動状態と、前輪５の周速が後輪６の周速よ
り大きくなる第２駆動状態とに切換可能な前輪増速機構
18を有し、ミッションケース４にPTO軸26を装備してな
る四輪駆動型動力車両において、前記PTO軸26が回転し
得る動力伝動状態であると検出状態になり、回転し得な
い状態であると非検出状態となるセンサ28と、前輪５の
操舵角を検出するセンサ34とを設け、前輪５の操舵角が
所定の切れ角以上であることを前記操舵角センサ34が検
出した状態であって、かつPTO系の上記センサ28が検出
状態であると、前輪増速機構18が増速に切換わる制御手
段33が設けられていることを特徴とする四輪駆動型動力
車両における前輪駆動制御装置の構成とする。Therefore, the following technical measures were taken. That is, the first drive state in which the peripheral speed of the front wheels 5 is the same or substantially the same as the peripheral speed of the rear wheels 6 and the second drive state in which the peripheral speed of the front wheels 5 is higher than the peripheral speed of the rear wheels 6. Switchable front wheel speed increasing mechanism
In a four-wheel drive type power vehicle having 18 and equipped with a PTO shaft 26 in the mission case 4, when the power transmission state in which the PTO shaft 26 can rotate is detected, the PTO shaft 26 cannot rotate. If there is, a sensor 28 that is in a non-detection state and a sensor 34 that detects the steering angle of the front wheels 5 are provided, and the steering angle sensor 34 detects that the steering angle of the front wheels 5 is equal to or greater than a predetermined turning angle. In addition, when the PTO system sensor 28 is in the detection state, the front wheel drive in the four-wheel drive power vehicle is provided with the control means 33 for switching the front wheel speed increasing mechanism 18 to the speed increase. The configuration of the control device.

［実施例および作用］ 以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明す
る。[Examples and Actions] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず構成から説明すると、１はトラクターで、エンジ
ン２、クラッチハウジング３、ミッションケース４等に
より機体を構成し、機体の前後部にはそれぞれ走行用の
前輪５、５および後輪６、６が設けられている。ミッシ
ョンケース４の内部には少なくとも前進３段、後進１段
からなる主変速装置７と、高低２段の副変速装置８が設
けられている。エンジン２の回転動力はこれら主・副変
速装置７、８を経て減速され、後輪差動装置９、最終減
速装置10を介して後輪６、６に伝達される。ミッション
ケース４の下腹部には、前記変速装置７、８に連動する
前輪伝動系13の伝動軸14が設けられ、この伝動軸14には
大小２つのギヤ16、17が固着されている。また、伝動軸
14の下位には高低速切換装置18が設けられ、前輪増速機
構としての高低速切換装置18から推進軸19を介して前車
輪ケース内の前輪差動装置20に連動し、この前輪差動装
置20から最終減速装置21を介して各前輪５、５を駆動す
る。高低速切換装置18は低速用油圧クラッチ22と高速用
油圧クラッチ23とを有し、低速用クラッチ22の接続時に
前輪５、５の周速が後輪６、６の周速よりも1.05倍程度
となり、高速用油圧クラッチ23が接続されると前輪５、
５の周速が低速時の２倍程度になるように構成されてい
る。First of all, from the configuration, reference numeral 1 is a tractor, which comprises a vehicle body including an engine 2, a clutch housing 3, a transmission case 4, etc., and front and rear wheels 5 and 5 and rear wheels 6 and 6 for traveling are respectively provided on front and rear portions of the vehicle body. Has been. Inside the mission case 4, there are provided a main transmission device 7 having at least three forward gears and one reverse gear, and a sub transmission device 8 having two high and low gears. The rotational power of the engine 2 is decelerated via the main / sub transmissions 7 and 8 and is transmitted to the rear wheels 6 and 6 via the rear wheel differential 9 and the final reduction gear 10. A transmission shaft 14 of a front wheel transmission system 13 which is interlocked with the transmissions 7 and 8 is provided on the lower abdomen of the transmission case 4, and two large and small gears 16 and 17 are fixed to the transmission shaft 14. Also, the transmission shaft
A high / low speed switching device 18 is provided below 14 and is interlocked with a front wheel differential device 20 in a front wheel case from a high / low speed switching device 18 as a front wheel speed increasing mechanism via a propulsion shaft 19. The front wheels 5, 5 are driven from the device 20 via the final reduction gear device 21. The high / low speed switching device 18 has a low speed hydraulic clutch 22 and a high speed hydraulic clutch 23. When the low speed clutch 22 is engaged, the peripheral speed of the front wheels 5, 5 is about 1.05 times the peripheral speed of the rear wheels 6, 6. When the high speed hydraulic clutch 23 is engaged, the front wheels 5,
The peripheral speed of No. 5 is configured to be about double that at low speed.

次に外部動力取出（PTO）系について説明する。ミッ
ションケース４内には走行系とは別にPTO系の油圧クラ
ッチ24が設けられ、この油圧クラッチ24の後位には複数
段の変速が可能なPTO変速装置25が設けられている。26
はPTO軸であってPTO変速装置25によって変速された回転
が与えられ、トラクター１に連結される作業機を駆動す
る。27はPTO油圧クラッチ24をオン、オフ操作するスイ
ッチ、28はPTO軸26の回転を検出するセンサーである。
また、第３図は制御系を示し、29は油圧ポンプ、30は前
記油圧クラッチ22、23を切換操作する電機弁でソレノイ
ド31、32を備え、コントローラ33により制御される。34
はステアリングハンドル35を操作することによって回動
するピットマンアーム36が所定角度以上回動操作された
ことを検出する旋回検出スイッチである。上記旋回検出
スイッチ34がオン状態で、かつ前記回転センサー28がPT
O軸26の回転状態を検出したときのみ、コントローラ33
の指示により高速用油圧クラッチ23が接続される。した
がって、PTO軸26が停止しているとき、すなわち作業を
終えて路上等を移動しているときにはステアリングハン
ドル35を所定角度以上回動操作しても高速用油圧クラッ
チ23が働くようなことがなく安全である。なお、この実
施例では前記の場合を除いてエンジン２の作動中は、低
速用油圧クラッチ22が接続されているものとする。40は
前記電磁弁30を中立に保つスイッチであって、これがオ
ンとなると、コントローラ33の指令により電磁弁30が中
立になり前輪５、５の回転がフリーとなって後輪駆動の
状態に切り換えられる。Next, the external power take-off (PTO) system will be described. In the mission case 4, a PTO hydraulic clutch 24 is provided separately from the traveling system, and a PTO transmission 25 capable of shifting a plurality of stages is provided behind the hydraulic clutch 24. 26
Is a PTO shaft, which is given a rotation changed by the PTO transmission 25, and drives a work machine connected to the tractor 1. 27 is a switch for turning on and off the PTO hydraulic clutch 24, and 28 is a sensor for detecting the rotation of the PTO shaft 26.
Further, FIG. 3 shows a control system, in which 29 is a hydraulic pump, 30 is an electric valve for switching the hydraulic clutches 22 and 23, and solenoids 31 and 32 are provided and controlled by a controller 33. 34
Is a turning detection switch for detecting that the pitman arm 36 which is turned by operating the steering handle 35 is turned by a predetermined angle or more. When the turning detection switch 34 is on and the rotation sensor 28 is PT.
Only when the rotation state of O-axis 26 is detected, the controller 33
Is instructed to connect the high speed hydraulic clutch 23. Therefore, when the PTO shaft 26 is stopped, that is, when the work is completed and the vehicle is moving on the road or the like, the high speed hydraulic clutch 23 does not work even if the steering handle 35 is rotated by a predetermined angle or more. It's safe. In this embodiment, except for the above case, the low speed hydraulic clutch 22 is connected during the operation of the engine 2. Reference numeral 40 denotes a switch for keeping the solenoid valve 30 in a neutral state. When this switch is turned on, the solenoid valve 30 becomes a neutral state by the command of the controller 33, the rotation of the front wheels 5, 5 becomes free, and the state is switched to the rear wheel drive state. To be

次に作用を説明する。トラクター１の後部にロータリ
耕耘装置の如き作業機を連結して各回転部を駆動させな
がら作業を行なうと、低速用油圧クラッチ22のみが働い
て機体は通常の四輪駆動の状態で進行する。そして、圃
場の端で旋回するときにはステアリングハンドル35を大
きく回動するが、この場合、ピットマンアーム36が所定
角度以上回動すると旋回検出スイッチ34がオンとなり、
しかもこのときPTO軸26の回転をセンサー28がとらえて
いるから高速用油圧クラッチ23が接続され、前輪５、５
の周速を低速時の場合の約２倍程度に高めた状態で機体
を旋回させる。一方、作業を終えて圃場から離れ、路上
等を走行するときにはPTO用油圧クラッチ24の接続を断
つが、この油圧クラッチ24の接続が断たれることによっ
てPTO軸26の回転は停止し、回転センサー28がこれを検
出してコントローラ33から低速への切換信号が出され、
低速用油圧クラッチ22が接続される。この場合、ステア
リングハンドル35を大きく切ってもPTO軸26が停止して
いるから高速側油圧クラッチ23が接続されることはな
い。Next, the operation will be described. When a work machine such as a rotary tiller is connected to the rear part of the tractor 1 to perform work while driving each rotating part, only the low speed hydraulic clutch 22 operates and the machine advances in a normal four-wheel drive state. Then, when turning at the end of the field, the steering handle 35 is largely turned, but in this case, when the pitman arm 36 is turned by a predetermined angle or more, the turning detection switch 34 is turned on,
Moreover, at this time, since the sensor 28 detects the rotation of the PTO shaft 26, the high speed hydraulic clutch 23 is connected and the front wheels 5, 5
The aircraft is turned while the peripheral speed of is increased to about twice the low speed. On the other hand, the PTO hydraulic clutch 24 is disconnected when traveling from the field to the road after finishing the work, but the rotation of the PTO shaft 26 is stopped by disconnecting the hydraulic clutch 24, and the rotation sensor 28 detects this, the controller 33 outputs a switching signal to low speed,
The low speed hydraulic clutch 22 is connected. In this case, the high-speed hydraulic clutch 23 is not connected even if the steering handle 35 is largely turned, because the PTO shaft 26 is stopped.

［発明の効果］ この発明は前記の如く構成したので、次のような技術
的効果を秦する。[Advantages of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it has the following technical advantages.

すなわち、PTO軸が回転していない路上走行時には、
ステアリングハンドルを大きく操作しても前輪増速機構
が働かず、圃場内でPTO軸を回転させながら作業を行う
場合だけ、前輪増速機構が働くので安全性が向上する。That is, when driving on the road where the PTO axis is not rotating,
The front wheel speed-increasing mechanism does not work even if the steering wheel is operated greatly, and the safety is improved because the front wheel speed-increasing mechanism operates only when the work is performed while rotating the PTO shaft in the field.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図はこの発明の実施例を示し、第１図は側面図、第２図
は動力伝達線図、第３図は制御回路図である。 符号の説明 １……トラクター、５……前輪 ６……後輪、13……前輪駆動系 18……高低速切換装置、26……PTO軸1 is a side view, FIG. 2 is a power transmission diagram, and FIG. 3 is a control circuit diagram. Explanation of code 1 …… tractor, 5 …… front wheel 6 …… rear wheel, 13 …… front wheel drive system 18 …… high / low speed switching device, 26 …… PTO shaft

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】前輪５の周速が後輪６の周速と同一若しく
は略同一の状態になる第１駆動状態と、前輪５の周速が
後輪６の周速より大きくなる第２駆動状態とに切換可能
な前輪増速機構18を有し、ミッションケース４にPTO軸2
6を装備してなる四輪駆動型動力車両において、前記PTO
軸26が回転し得る動力伝動状態であると検出状態にな
り、回転し得ない状態であると非検出状態となるセンサ
28と、前輪５の操舵角を検出するセンサ34とを設け、前
輪５の操舵角が所定の切れ角以上であることを前記操舵
角センサ34が検出した状態であって、かつPTO系の上記
センサ28が検出状態であると、前輪増速機構18が増速に
切換わる制御手段33が設けられていることを特徴とする
四輪駆動型動力車両における前輪駆動制御装置。1. A first drive state in which the peripheral speed of the front wheels 5 is the same as or substantially the same as the peripheral speed of the rear wheels 6, and a second drive in which the peripheral speed of the front wheels 5 is higher than the peripheral speed of the rear wheels 6. It has a front wheel speed increasing mechanism 18 that can be switched to the
In a four-wheel drive powered vehicle equipped with 6, the PTO
A sensor that is in a detection state when the shaft 26 is in a power transmission state in which it can rotate, and a non-detection state when it is in a state in which it cannot rotate.
28 and a sensor 34 for detecting the steering angle of the front wheels 5 are provided, and the steering angle sensor 34 detects that the steering angle of the front wheels 5 is equal to or greater than a predetermined turning angle, and the above-mentioned PTO system is used. A front wheel drive control device in a four-wheel drive type power vehicle, comprising control means 33 for switching the front wheel speed increasing mechanism 18 to speed up when the sensor 28 is in the detection state.