JP3650438B2 - 乗用作業機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用田植機等の乗用作業機の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、この種乗用作業機のなかには、前輪を駆動するための動力を、左右の出力軸を差動させるデファレンシャル装置を介して左右の前輪に伝動するようにしたものがある。つまり、前記デファレンシャル装置は、左右の前輪が受ける負荷に応じて左右の出力軸間に回転差を生じ、該回転差に基づいてスムーズな旋回を可能にすべく設けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機体旋回時においては、旋回中心に対して内側に位置する前輪の回転数と外側に位置する前輪との回転数とが旋回中心からの距離に比例するのが理想的であるが、圃場では左右の前輪が受ける負荷が一様ではないため、左右の前輪が上記の様に理想的に回転しないのが実状であり、その結果、機体旋回時に圃場が荒れたり、前輪自身が抵抗になって走行性が低下する可能性があった。一方、機体直進時においては、左右の前輪が略等速で回転するのが理想的であるが、耕盤の凹凸が激しい圃場では、直進時であっても左右の前輪負荷に差が生じるため、デファレンシャル装置の差動作用が働いて直進性が低下する可能性があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することができる乗用作業機を提供することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、前輪を駆動するための動力を、左右の出力軸を差動させるデファレンシャル装置を介して左右の前輪に伝動する乗用作業機であって、該乗用作業機に、旋回用変速ギヤ部にクラッチ体を選択的に接続することで、機体旋回時に左右の出力軸間に強制的に回転差を生じさせる旋回用デフロック機構と、前記クラッチ体に設けたギヤ部を直進用変速ギヤに噛合させることで、機体直進時に左右の出力軸を強制的に等速回転させる直進用デフロック機構とを設けると共に、前記クラッチ体に設けたギヤ部と直進用変速ギヤとの噛合は、旋回用変速ギヤにクラッチ体が選択的に接続されないクラッチ体の中立位置で行われるように構成してある乗用作業機である。
つまり、走行状態(旋回もしくは直進)に応じて左右の前輪回転を強制的に変速することができるため、圃場全域をデフロック状態で走行することが可能になり、その結果、仮令耕盤の凹凸が激しい圃場であっても、スムーズに旋回することができる許りでなく、直進時には良好な直進性を発揮することができる。
【0005】
また、請求項2の発明は、上記のものにおいて、デファレンシャル装置の一方の出力軸を強制的に変速して旋回時および直進時のデフロックを行うにあたり、一方の出力軸上にクラッチ体を設け、該クラッチ体を一対の旋回用変速ギヤに選択的に接続して旋回時のデフロックを行う一方、前記クラッチ体にギヤ部を設け、該ギヤ部をクラッチ体の中立位置で直進用変速ギヤに噛合させて直進時のデフロックを行うものである。つまり、旋回用デフロック機構を切換えるクラッチ体の中立状態を利用して直進時のデフロックを行うため、旋回用デフロック機構と直進用デフロック機構とが同時に働くことを防止できる許りでなく、クラッチ体の兼用化に基づいて部品点数の削減や構造の簡略化も計ることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の一つを図面に基づいて説明する。図面において、1は乗用田植機の走行機体であって、該走行機体1の前部に搭載されるエンジン2の動力は、無段変速機構3を介してトランスミッションケース4に入力された後、フロントアクスルケース5の左右両端部に設けられる前輪6、リヤアクスルケース7の左右両端部に設けられる後輪8、走行機体1の後部に連結される植付作業部9等に分配状に伝動されることになるが、これらの基本的な構成は従来通りである。
【0007】
10は前記トランスミッションケース4の入力軸であって、該入力軸10に入力された動力は、入力軸10上に構成されるクラッチ機構11を経た後、植付変速機構12等を経由して植付出力軸(図示せず)に伝動される一方、走行変速機構13を介して伝動連結される第一および第二走行伝動軸14、15、後述するデファレンシャル差動装置16のリングギヤ16aを介して伝動連結される第三走行伝動軸17等を経由して後輪出力軸18に伝動されるが、前記デファレンシャル装置16のリングギヤ16aに入力された動力は、さらにデファレンシャル装置16の左右出力軸19L、19Rから分配状に出力されて左右前輪6に伝動されるようになっている。
【0008】
前記デファレンシャル装置16は、外周面に前記リングギヤ16aが一体的に固設される円筒ケース16b、該円筒ケース16bに径方向を向いて軸承されるピニオン軸16c、該ピニオン軸16cに回転自在に支持される一対のピニオンギヤ(ベベルギヤ)16d、該一対のピニオンギヤ16dにそれぞれ同時噛合する左右一対のサイドギヤ(ベベルギヤ)16e等で構成されている。そして、機体直進時には、左右サイドギヤ16eにそれぞれ一体回転自在に連結される左右の出力軸19L、19Rを略等速で回転せしめる一方、機体旋回時には、左右前輪6に作用する負荷に応じて左右の出力軸19L、19R間に回転差を生じさせるようになっている。
【0009】
20は前記第二走行伝動軸15とデファレンシャル装置16の一方(本実施例では右側)の出力軸19Rとの間に構成される旋回用デフロック機構であって、該旋回用デフロック機構20は、右側出力軸19Rに所定間隔を存して自由回転自在に支持され、かつ第二走行伝動軸15側の伝動ギヤ21、22にそれぞれ常時噛合する一対の旋回用変速ギヤ23、24と、該旋回用変速ギヤ23、24間で右側出力軸19Rにスプライン嵌合し、かつ左右両側部には旋回用変速ギヤ23、24の噛合爪23a、24aに選択的に噛合可能な噛合爪25aを備えるクラッチ体25とを用いて構成されるものであるが、一方の旋回用変速ギヤ23に伝動される回転数は、前記リングギヤ16aの回転数よりも多く設定される一方、他方の旋回用変速ギヤ24に伝動される回転数は、リングギヤ16aの回転数よりも少なく設定されている。即ち、旋回用デフロック機構20は、一対の旋回用変速ギヤ23、24に対するクラッチ体25の選択的な噛合操作に基づいて右側出力軸19Rの回転数を強制的に増減すべく構成されている。そして、右側出力軸19Rを増速した場合には、デファレンシャル装置16の作用に基づいて左側出力軸19Lが減速されるため、左右出力軸19L、19R間に左旋回に対応した一定の回転差を強制的に生じさせる一方、右側出力軸19Rを減速した場合には、デファレンシャル装置16の作用に基づいて左側出力軸19Lが増速されるため、左右出力軸19L、19R間に右旋回に対応した一定の回転差を強制的に生じさせることができるようになっている。
【0010】
26は前記クラッチ体25に連動連結されるシフタであって、該シフタ26は、クラッチ体25の溝部25bに嵌合するシフタフォーク27と、トランスミッションケース4の側壁に左右摺動自在に支持されるシフタ軸28とを一体的に連結して構成されるものであるが、シフタ軸28には、クラッチ体25の作動位置(左旋回変速位置、中立位置、右旋回変速位置)に対応する三本の位置決め溝28aが並列状に刻設される一方、トランスミッションケース4の底部には、位置決め用弾機29の付勢力を受けて前記3本の位置決め溝28aに択一的に嵌入する位置決めボール30が内装されている。このためクラッチ体25は、位置決め用弾機29の付勢力によって各作動位置に位置保持される一方、位置決め用弾機29の付勢力に勝る操作力を受けた場合には、位置決めボール30が位置決め溝28a間の山部を乗り越えて隣接の作動位置に移動するようになっている。
【0011】
また、31は前記シフタ軸28の先端側を覆うシフタケースであって、該シフタケース31の中間部には、上下を向く変速作動軸32が回動自在に軸支されるが、シフタケース31から突出する変速作動軸32の下端部には、作動アーム32aが一体的に設けられる一方、シフタケース31内に位置する変速作動軸32の上端部には、シフタ軸28に連繋される作動フォーク(図示せず)が一体的に設けられており、このため作動アーム32aの前後回動に伴ってシフタ軸28が左右に移動し、延てはクラッチ体25が切換作動せしめられるようになっている。
【0012】
33はトランスミッションケース4の底部に左右回動自在に設けられるピットマンアームであって、該ピットマンアーム33は、ハンドル34の操作に伴う左右回動で左右前輪6を操舵せしめるが、ピットマンアーム33の後端部には、連結ロッド35を介して前記作動アーム32aが連動連結されている。即ち、ハンドル34を旋回操作した場合には、前記シフタ軸28が左右に移動して旋回用デフロック機構20を自動的に切換えるように構成されている。尚、36は前記シフタケース33に内装される一対の緩衝用弾機である。
【0013】
37は前記第三走行伝動軸17と出力軸19Rとの間に構成される直進用デフロック機構であって、該直進用デフロック機構37は、第三走行伝動軸17に自由回転自在に支持される直進用変速ギヤ38、第三走行伝動軸17にスプライン嵌合するデフロッククラッチ39、該デフロッククラッチ39と直進用変速ギヤ38との間に介装される復帰弾機40等を備えており、そして、デフロックペダル41の操作に伴ってデフロッククラッチ39の噛合爪39aが直進用変速ギヤ38の噛合爪38aに噛合した状態では、第三走行伝動軸17の動力が直進用変速ギヤ38に伝動させるようになっている。
【0014】
25cは前記クラッチ体25に一体的に形成されるギヤ部であって、該ギヤ部25cは、クラッチ体25が中立に位置するときのみ前記直進用変速ギヤ38に噛合するようになっている。そして、この状態では、第三走行伝動軸17の回転が直進用変速ギヤ38およびクラッチ体25を介して右側出力軸19Rに伝動されるが、伝動される回転数は、前記リングギヤ16aの回転数と同一となるように設定されている。つまり、右側出力軸19Rをリングギヤ16aと同一の回転数で回転させた場合には、デファレンシャル装置16の作用に基づいて左側出力軸19Lもリングギヤ16aと同一の回転数で回転するため、左右の出力軸19L、19Rを強制的に等速回転させることができるようになっている。因みに、左右の出力軸19L、19Rを等速回転させるための歯数比は、下記の式に基づいて設定される。但し、Zaはリングギヤ16aの歯数、Zbは第二走行伝動軸15の出力ギヤ15aの歯数、Zcは第三走行伝動軸17の入力ギヤ17aの歯数、Zdは直進用変速ギヤ38の歯数、Zeはギヤ部25cの歯数である。
Za/Zb=(Zc/Zb)×(Ze/Zd)
【0015】
叙述の如く構成されたものにおいて、左右の出力軸19L、19Rを差動させるデファレンシャル装置16を介して左右の前輪6に動力を伝動するものであるが、ハンドル34の旋回操作に伴って左右の出力軸19L、19R間に旋回方向に応じた回転差を強制的に生じさせる旋回用デフロック機構20と、機体直進時に左右の出力軸19L、19Rを強制的に等速回転させることが可能な直進用デフロック機構37とを備えている。つまり、前記直進用デフロック機構37をON操作した状態では、走行状態(旋回もしくは直進)に拘わらず左右の出力軸19L、19Rが強制的に変速されるため、圃場全域をデフロック状態で走行することが可能になり、この結果、耕盤の凹凸が激しい圃場であっても、圃場を荒らすことなくスムーズに旋回することができる許りでなく、直進時には良好な直進性を発揮することができ、また、前輪6が溝に落ちた場合であっても、直進用デフロック機構37の作用に基づいて容易に脱出できるという利点がある。
【0016】
しかも、旋回用デフロック機構20を切換えるクラッチ体25にギヤ部25cを設け、該ギヤ部25cをクラッチ体25の中立位置で直進用変速ギヤ38に噛合させることにより直進時のデフロックを行うべく構成したため、旋回用デフロック機構20と直進用デフロック機構37とが同時に働いてギヤ等の破損を生じる不都合を防止できる許りか、クラッチ体25の兼用化に基づいて部品点数の削減や構造の簡略化も計ることができる。
【0017】
また、第二走行伝動軸15と右側出力軸19Rとの間に旋回用デフロック機構20を構成する一方、第三走行伝動軸17と右側出力軸19Rとの間に直進用デフロック機構37を構成しているため、トランスミッションケース4内のスペースを有効利用しつつ両デフロック機構20、37を配設することができ、この結果、トランスミッションケース4の大型化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】乗用田植機の側面図である。
【図2】トランスミッションケースおよびフロントアクスルケースの断面図である。
【図3】トランスミッションケースの要部断面図である。
【図4】旋回デフロック状態を示す同上要部断面図である。
【図5】直進デフロック状態を示す同上要部断面図である。
【符号の説明】
1 走行機体
4 トランスミッションケース
6 前輪
16 デファレンシャル機構
19 出力軸
20 旋回用デフロック機構
23 旋回用変速ギヤ
24 旋回用変速ギヤ
25 クラッチ体
25c ギヤ部
37 直進用デフロック機構
38 直進用変速ギヤ
39 デフロッククラッチ
Claims (2)
- 前輪を駆動するための動力を、左右の出力軸を差動させるデファレンシャル装置を介して左右の前輪に伝動する乗用作業機であって、該乗用作業機に、旋回用変速ギヤにクラッチ体を選択的に接続することで、機体旋回時に左右の出力軸間に強制的に回転差を生じさせる旋回用デフロック機構と、前記クラッチ体に設けたギヤ部を直進用変速ギヤに噛合させることで、機体直進時に左右の出力軸を強制的に等速回転させる直進用デフロック機構とを設けると共に、前記クラッチ体に設けたギヤ部と直進用変速ギヤとの噛合は、旋回用変速ギヤにクラッチ体が選択的に接続されないクラッチ体の中立位置で行われるように構成してある乗用作業機。
- 請求項1において、デファレンシャル装置の一方の出力軸を強制的に変速して旋回時および直進時のデフロックを行うにあたり、一方の出力軸上にクラッチ体を設け、該クラッチ体を一対の旋回用変速ギヤに選択的に接続して旋回時のデフロックを行う一方、前記クラッチ体にギヤ部を設け、該ギヤ部をクラッチ体の中立位置で直進用変速ギヤに噛合させて直進時のデフロックを行う乗用作業機。
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- 1995-08-18 JP JP23350195A patent/JP3650438B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0958517A (ja) | 1997-03-04 |
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