JP4012789B2 - トラクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農作業用・土木作業等に用いられる四輪駆動式のトラクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、四輪駆動式の農作業用トラクタとしては、走行機体の前進旋回操作時（前進中の走行機体が所定方向に旋回するように丸ハンドル等の操向手段を操作したとき）に左右両前輪の回転速度を増速させる前輪増速機構と、この前輪増速機構の作動中に旋回内側の後輪に対してブレーキを掛けるオートブレーキ機構（選択式制動機構）を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−１７５３３１号公報（第２〜３頁、第１図及び第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のオートブレーキ機構では、旋回内側の後輪に対するブレーキの制動力を加減できないから、この制動力が大きいと旋回内側の後輪がロック制動のような状態になる。この場合、左右の後輪の回転数差が極端に開くため、走行機体が操向手段の操作量に対応せずに予想外の急旋回をする、すなわち走行機体の旋回半径が安定しないという問題があった。また、ほとんど回転しない旋回内側の後輪は前輪でひきずられるため、圃場を荒らすという問題もあった。
【０００５】
さらに、前記旋回内側の後輪に対するブレーキの制動力を加減できないことにより、前記操向手段の操作量（あるいは前記左右両前輪のかじ取り角）に応じて、前記左右の後輪の回転数差を調節することが困難であるため、前記走行機体の速度変化が激しくて直進と旋回との間で円滑な移行ができず、旋回時の乗り心地が悪いという問題もあった。
【０００６】
そこで本発明は、走行機体の旋回半径を左右両前輪のかじ取り角に対応するように安定させ、確実に旋回できるようにした四輪駆動式の作業用車両を提供することを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するため、請求項１の発明は、走行機体を走行可能に支持する前後四輪を備えており、前記走行機体に搭載したエンジンから副変速機構に伝達した動力を分岐させ、一方の分岐動力を、フロントアクスル機構を介して前記両前輪に伝達し、他方の分岐動力を、左右一対の遊星歯車機構を介して左右の後輪に伝達するように構成する一方、前記フロントアクスル機構よりも動力伝達の上流側には、前記走行機体の前進旋回操作時に前記両前輪のかじ取り角が所定角度以上になると前記両前輪の回転速度を増速させる前輪増速機構が設けられている四輪駆動式のトラクタであって、前記エンジンからの動力で駆動する可変型の油圧式駆動手段と前記両遊星歯車機構との間には、前記油圧式駆動手段を構成する油圧モータの出力軸上に並べて配置されたパワークラッチ及びパワーブレーキを有する動力伝達継断用のパワークラッチ・パワーブレーキ機構が設けられており、前記油圧式駆動手段から前記パワークラッチ・パワーブレーキ機構を経由した動力は、前記一方の遊星歯車機構と前記他方の遊星歯車機構とに、互いに逆方向の回転を付与するように伝達され、前記走行機体の旋回操作時に、前記副変速機構経由の分岐動力と前記パワークラッチ・パワーブレーキ機構経由の動力とを前記両遊星歯車機構において合成することにより、前記左右の後輪が回転速度差のある状態で回転駆動するように構成されているというものである。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明を農作業用トラクタに適用した第１実施形態であり、まず、図１〜図２を参照してトラクタの概要を説明する。図１はトラクタの側面図、図２はトラクタの平面図である。
【００１１】
図１及び図２に示すように、第１実施形態におけるトラクタの走行機体１は、その左右両側の前後に配置した走行部としての前後四輪２，２，３，３で支持されており、走行機体１の前部を覆うボンネット４内には、エンジン５とミッションケース６とが配置されている。
【００１２】
ボンネット４の後方は、操向手段としての丸ハンドル７や、オペレータが座る操縦席８等を有する操縦部となっており、操縦席８に座ったオペレータが丸ハンドル７を回動操作することにより、その操作量（回動量）に応じて左右両前輪２，２のかじ取り角（操向角度）が変わるように構成されている。
【００１３】
そして、丸ハンドル７の操作量に応じて回転する操縦軸９の中途部には、この操縦軸９の回転角度を検出するロータリエンコーダ等のかじ取り角センサ１１が取付けられており（図４参照）、このかじ取り角センサ１１の検出結果から左右両前輪２，２のかじ取り角を検出するようになっている。なお、かじ取り角センサ１１は、操縦軸９の回転角度を検出する構成のものに限らず、後述するフロントアクスル機構１５のキングピンの回動角を検出する構成のものでもよい。
【００１４】
走行機体１の後部には、作業部としてのスクレーパやレーキ、耕耘機等（図示せず）を装着できる三点リンク機構１４が設けられている。
【００１５】
次に、図３を参照しながら、トラクタの動力伝達系統の構成を説明する。図３はトラクタの動力伝達系統を示す機能ブロック図である。
【００１６】
第１実施形態のトラクタは、フロントアクスル機構１５に左右外向きに突設した前輪出力軸１６，１６からの出力により、左右の前輪２，２を回転駆動させるとともに、ミッションケース６に左右外向きに突設した後輪出力軸１７，１７からの出力により、左右の後輪３，３を回転駆動させるように構成した四輪駆動式のものである。
【００１７】
エンジン５からの動力の一部は、このエンジン５の出力軸１８に設けた二連プーリ１９のうち一方及びベルト２０等を介して、低、中、高速、逆転及び中立の各変速段を有する副変速機構３１に伝達され、この副変速機構３１の出力ギヤ３２により前輪２側と後輪３側とに動力が分岐される。
【００１８】
なお、副変速機構３１からはＰＴＯ軸４７が突出しており、このＰＴＯ軸４７に分岐した動力が三点リンク機構１４に装着するスクレーパやレーキ、耕耘機等（図示せず）に伝達される。ＰＴＯ軸４７の中途部にはクラッチ手段４８が設けられている。
【００１９】
前輪２側では、副変速機構３１の出力ギヤ３２から、前後両端に自在継手３４，３４を有する推進軸３３、前輪増速機構３５及びフロントアクスル機構１５を介して、左右両前輪出力軸１６，１６に動力伝達される。
【００２０】
前輪増速機構３５は、走行機体１の前進旋回操作時に左右両前輪２，２の回転速度を増速させるというものであり、推進軸３３に連動連結した増速入力軸３６の中途部に設けたドッグクラッチ３７（ジョークラッチ）と、増速入力軸３６の軸周を相対回転可能に覆う回転筒３８の中途部に設けた多板クラッチ３９と、増速デフ装置４０とにより構成されている。
【００２１】
増速デフ装置４０は、増速入力軸３６周りに回転可能なデフケース４１と、このデフケース４１と一体回転するピニオン軸４２に設けた一対のピニオンギヤ４３，４３と、これら両ピニオンギヤ４３，４３に噛合う前後のベベルギヤ４４，４５とを備えている。後ろ側のベベルギア４４の軸心は回転筒３８の一端に固定されており、前側のベベルギア４５の軸心はフロントアクスル機構１５への増速出力軸４６の一端に固定されている。
【００２２】
ドッグクラッチ３７が入り状態のときは増速入力軸３６と回転筒３８とが一体回転するように連結され、切り状態のときは両者３６，３８の連結が解除される。多板クラッチ３９が入り状態のときは回転筒３８が回転不能にロックされ、切り状態のときは回転筒３８が回転可能に保持される。
【００２３】
したがって、ドッグクラッチ３７が入り状態で、かつ多板クラッチ３９が切り状態であると、推進軸３３の回転動力が増速入力軸３６、デフケース４１及び回転筒３８に伝達される。その結果、前側のベベルギヤ４５とともに増速出力軸４６は推進軸３３と同一速度で回転し、この回転動力がフロントアクスル機構１５に伝達される。
【００２４】
また、ドッグクラッチ３７が切り状態で、かつ多板クラッチ３９が入り状態であると、推進軸３３の回転動力は増速入力軸３６及びデフケース４１だけに伝達され、一対のピニオンギヤ４３，４３の作用により、前側のベベルギヤ４５とともに増速出力軸４６は、推進軸３３の約２倍の速度で回転することになる。この約２倍の速度の回転動力がフロントアクスル機構１５に伝達される。
【００２５】
他方、後輪３側では、副変速機構３１の出力ギヤ３２から、左右一対の遊星歯車機構５１，５１を介して左右両後輪出力軸１７，１７に動力伝達される。
【００２６】
左右一対の遊星歯車機構５１，５１は左右対称状であって、同一半径上に複数個の遊星ギヤ５２を各々回転可能に軸支した左右一対の腕輪５３，５３が同一軸線上で適宜隔てて相対向するように配置されている。各遊星ギヤ５２に噛合う左右一対の太陽ギヤ５４，５４を固着した太陽軸５５の左右両端は、両腕輪５３，５３の内側であってその回転中心部に位置する軸受（図示せず）に回転可能に軸支されている。
【００２７】
内周面の内歯と外周面の外歯とを有するリングギヤ５６は、その内歯が複数個の遊星ギヤ５２に各々噛合うように、太陽軸５５と同心状に配置されている。このリングギヤ５６は、太陽軸５５上または各腕輪５３の外側面から外向きに突出した中心軸５７上に、軸受（図示せず）を介して回転可能に軸支されている。
【００２８】
したがって、副変速機構３１の出力ギヤ３２からの回転動力は、太陽軸５５に固定したセンターギヤ５８を介して左右両遊星歯車機構５１，５１に伝達される。次いで、左遊星歯車機構５１に伝わった回転動力は、左腕輪５３の中心軸５７に固着した伝動ギヤ５９から左後輪出力軸１７に固着した伝動ギヤ６０を経て、左後輪出力軸１７に出力される。同様にして、右遊星歯車機構５１に伝わった回転動力は、右腕輪５３の中心軸５７に固着した伝動ギヤ５９から右後輪出力軸１７に固着した伝動ギヤ６０を経て、右後輪出力軸１７に出力される。
【００２９】
エンジン５からの他の動力は、出力軸１８の二連プーリ１９のうち残る他方とベルト２１とを介して、容量可変型の油圧ポンプ６２の入力軸６３に伝達される。この油圧ポンプ６２からの圧油は、圧油送給路６４を介して正逆回転可能な油圧モータ６５に適宜送られる。これら油圧ポンプ６２及び油圧モータ６５により可変型の旋回用油圧式駆動手段６１が構成されている。
【００３０】
油圧式駆動手段６１は、ミッションケース６に隣接して設けられ、若しくはミッションケース６に外付けされており、副変速機構３１のシフト（変速）位置に応じて油圧ポンプ６２の回転斜板（図示せず）の傾斜角度を変更調節して、油圧モータ６５への圧油の吐出方向及び吐出量を変更することにより、油圧モータ６５における出力軸６６の回転方向及び回転数を調節できるようになっている。
【００３１】
油圧モータ６５の出力軸６６からの回転動力は、ミッションケース６内のパワークラッチ・パワーブレーキ機構６７を介して左右の遊星歯車機構５１，５１に伝達される。なお、ミッションケース６内には、パワークラッチ・パワーブレーキ機構６７以外にも、前述した副変速機構３１及び左右両遊星歯車機構５１，５１が収容されている。
【００３２】
パワークラッチ・パワーブレーキ機構６７は、パワークラッチ６９を内装した回転外筒６８と、この回転外筒６８の右側に配置したパワーブレーキ７０と、パワークラッチ６９及びパワーブレーキ７０に跨るように配置した回転内筒７１と、この回転内筒７１に固着した伝動ギヤ７２とにより構成されている。
【００３３】
回転外筒６８は、回転内筒７１内に回転可能に挿通した出力軸６６に連結されており、この出力軸６６の正逆回転に連動して正逆回転するように構成されている。伝動ギヤ７２は、左右一対の回転ギヤ７５，７６を有する回転軸７３に固着した中央ギヤ７４と噛合っている。左回転ギア７５は左リングギヤ５６の外歯に直接噛合っており、右回転ギヤ７６は逆転ギヤ７７を介して右リングギヤ５６の外歯に噛合っている。
【００３４】
この場合、パワークラッチ６９が切り状態で、かつパワーブレーキ７０が入り状態であると、油圧モータ６５の駆動により強制的に回転させられている回転外筒６８に対して回転内筒７１が自由回転可能となる一方、パワーブレーキ７０で回転内筒７１は回転不能にロックされて、中央ギヤ７４、左右両回転ギヤ７５，７６及び逆転ギヤ７７が固定状態となる。その結果、これらに噛合う左右両リングギヤ５６，５６は固定状態となる。
【００３５】
そうすると、副変速機構３１の出力ギヤ３２からセンターギヤ５８に伝わった回転動力は、左右両太陽ギヤ５４，５４に同一回転数で伝達されて、左右両側の遊星ギヤ５２，５２及び腕輪５３，５３を介して左右両後輪出力軸１７，１７に同一方向及び同一回転数で出力される。すなわち、左右両遊星歯車機構５１，５１にはセンターギヤ５８からの回転動力のみが伝達され、油圧式駆動手段６１からの動力（油圧モータ６５からの回転動力）は伝達されないので、左右両後輪３，３は同一方向及び同一回転数で回転駆動することになる。
【００３６】
他方、パワークラッチ６９が入り状態で、かつパワーブレーキ７０が切り状態であると、油圧モータ６５の正方向または逆方向の駆動で回転外筒６８が正（逆）回転することにより、回転内筒７１とともに伝動ギヤ７２が回転外筒６８と同一方向及び同一回転数で回転する。この伝動ギヤ７２に伝わった回転動力は、中央ギヤ７４及び左回転ギヤ７５を介して左リングギヤ５６を所定回転数で正（逆）回転させる一方、中央ギヤ７４、右回転ギヤ７６及び逆転ギヤ７７を介して、右リングギヤ５６を左リングギヤ５６と同一回転数で逆（正）回転させる。
【００３７】
すなわち、油圧モータ６５からパワークラッチ・パワーブレーキ機構６７を介しての回転動力は、左右の遊星歯車機構５１，５１に互いに逆方向の回転力を付与するように伝達される。
【００３８】
したがって、副変速機構３１の出力ギヤ３２からセンターギヤ５８を経て左右両太陽ギヤ５４，５４に伝わった回転動力は左右両側の遊星ギヤ５２，５２及び腕輪５３，５３に伝達されるが、左リングギヤ５６により左側の各遊星ギヤ５２及び腕輪５３に正（逆）方向の回転力が付与される一方、右リングギヤ５６により右側の各遊星ギヤ５２及び腕輪５３に逆（正）方向の回転力が付与されるので、一方の後輪出力軸１７は増速し、他方の後輪出力軸１７は減速する。すなわち左右の後輪出力軸１７，１７の回転数に強制的に差がつくので、左右の後輪３，３は回転数に差がある状態で回転駆動することになる。
【００３９】
次に、図４を参照しながら、トラクタの操向制御を実行する制御装置について説明する。図４は制御装置１０の機能ブロック図である。
【００４０】
詳細は図示していないが、制御装置１０は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ、制御プログラムやデータ等を記憶させるＲＯＭ、制御プログラムやデータ等を一時的に記憶させるＲＡＭ、センサやアクチュエータ等に接続してデータを伝送する入出力インターフェイス等を備えている。
【００４１】
制御装置１０の入力インターフェイスには、操縦軸９の回転角度を検出するかじ取り角センサ１１、操作量に応じてエンジン５の動力を変速させる主変速レバーやアクセルペダル等のアクセル手段１２、前輪増速機構３５を作動可能にするための増速スイッチ１３等がそれぞれ接続されている。なお、詳細は図示していないが、増速スイッチ１３は、オペレータが丸ハンドル７を操作しながら手の届く位置（例えば操縦軸９の周囲を覆う操向コラムの上部等）に設けている。
【００４２】
他方、制御装置１０の出力インターフェイスには、前輪増速機構３５のドッグクラッチ３７を駆動させる電磁ソレノイド等の駆動回路２２、同じく前輪増速機構３５の多板クラッチ３９を駆動させる電磁ソレノイド等の駆動回路２３、油圧ポンプ６２と油圧モータ６５とからなる油圧式駆動手段６１の駆動回路２４、パワークラッチ６９を駆動させる電磁ソレノイド等の駆動回路２５、パワーブレーキ７０を駆動させる電磁ソレノイド等の駆動回路２６等がそれぞれ接続されている。
【００４３】
次に、トラクタの操向制御の態様について説明する。
【００４４】
この実施形態のトラクタでは、エンジン５からの動力は、推進軸３３、前輪増速機構３５及びフロントアクスル機構１５を介して左右両前輪出力軸１６，１６に伝達される一方、左右両遊星歯車機構５１，５１を介して左右両後輪出力軸１７，１７に伝達される。
【００４５】
まず、走行機体１を直進走行させるには、副変速機構３１の変速段を低速、中速、高速及び逆転のうちいずれかにシフト（変速）し、アクセル手段１２を所定量操作した状態で、丸ハンドル７を中立位置（左右両前輪２，２が直進方向に沿って平行状となるときのハンドル位置）に保持する。
【００４６】
そうすると、前輪２側ではドッグクラッチ３７が入り作動するとともに多板クラッチ３９が切り作動して、フロントアクスル機構１５に、推進軸３３と同一速度の回転動力が伝達される。後輪３側ではパワークラッチ６９が切り作動するとともにパワーブレーキ７０が入り作動して、左右両遊星歯車機構５１，５１に、副変速機構３１の出力ギヤ３２からセンターギヤ５８に伝わった回転動力のみが伝達され、油圧式駆動手段６１からの動力は伝達されない。
【００４７】
したがって、前後四輪２，２，３，３はアクセル手段１２の操作量に応じた同一回転数で同一方向に回転駆動し、走行機体１が直進走行することになる。
【００４８】
この直進状態では、パワーブレーキ７０の入り作動により、左右両リングギヤ５６，５６が固定状態となるので、左右の後輪３に圃場面の走行抵抗が作用したとしても、左右の太陽ギヤ５４の回転に対して各遊星ギヤ５２及び腕輪５３の回転数が低下することはない。これにより、走行機体１は畝、石、泥濘等の路面状況に左右されずに直進走行できる。
【００４９】
次に、旋回操向について説明する。
【００５０】
走行機体１を例えば右に前進旋回させるには、副変速機構３１の変速段を低速、中速及び高速のうちいずれかにシフトし、アクセル手段１２を所定量操作した状態で、丸ハンドル７を右に回動操作する。
【００５１】
そうすると、予め増速スイッチ１３を入り操作しておけば、左右両前輪２，２のかじ取り角が所定角度（実施形態では４０度）以上となった時点で、前輪２側ではドッグクラッチ３７が切り作動するとともに多板クラッチ３９が入り作動して、フロントアクスル機構１５に、推進軸３３の約２倍の速度の回転動力が伝達され、左右両前輪２，２の回転（前転）速度が増速する。
【００５２】
後輪３側ではパワークラッチ６９が入り作動するとともにパワーブレーキ７０が切り作動して、左遊星歯車機構５１には、センターギヤ５８からの回転動力と油圧式駆動手段６１からの回転動力が双方とも同じ向きの回転力を与えるように伝達される一方、右遊星歯車機構５１には、センターギヤ５８からの回転動力と油圧式駆動手段６１からの回転動力とが互いに逆向きの回転力を与えるように伝達される。ここで、油圧式駆動手段６１からの回転動力は、副変速機構３１のシフト位置に応じて油圧モータ６５の出力回転数を減速させた状態で、左右の遊星歯車機構５１，５１に各々伝達される。
【００５３】
その結果、左後輪３が増速し、右後輪３が減速するというように、左右の後輪３，３は回転数に差をもたせた状態で回転（前転）駆動する。
【００５４】
したがって、左右両前輪２，２が増速することと、左右の後輪３，３の回転数に強制的に差をつけることとが相俟って、走行機体１は、アンダーステア傾向を抑えて適正な旋回半径で右方向に前進旋回できるのである。
【００５５】
なお、丸ハンドル７を例えば左に回動操作した場合は、前述の説明中の左右が入替わるだけであり、前述の場合と同様に、走行機体１は適正な旋回半径で左方向に前進旋回できる。
【００５６】
以上のことから分かるように、油圧式駆動手段６１からの回転動力を、副変速機構３１のシフト位置に応じて油圧モータ６５の出力回転数を減速させた状態で、左右の遊星歯車機構５１，５１にそれぞれ伝達するので、増速される旋回外側の後輪３の回転速度と、減速される旋回内側の後輪３の回転速度との差（絶対値）の増加傾向を抑制できる。換言すると、左右の後輪３，３の回転数差を調節できる。
【００５７】
これにより、走行機体１の旋回半径は、常に丸ハンドル７の回動操作量、ひいては左右両前輪２，２のかじ取り角に対応した半径となり、走行機体１の前進旋回動作が安定化する。また、左右の後輪３，３の回転数差を調節することにより、走行機体１の速度変化を小さくして前進旋回時のショックをやわらげることができるので、前進旋回時の乗り心地がよくなる。
【００５８】
前進旋回時には、前後四輪２，２，３，３全てが回転力を発揮できる（前輪２が後輪３をひきずったりしない）ことにより、走行機体１は圃場内を荒らさずに滑らかに前進旋回できるばかりか、例えば泥濘の多い圃場等の劣悪な走行路面でも滑らかに前進旋回でき、高い旋回性能を発揮できる。
【００５９】
しかも、丸ハンドル７を回動操作して左右両前輪２，２のかじ取り角が所定角度以上になると前輪増速機構３５が作動するので、走行機体１をＵターンまたはこれに近い状態（小さい旋回半径）で前進旋回させる場合、すなわち走行機体１に加わる旋回外向きの遠心力がある程度大きい場合に、左右両前輪２，２が増速することになり、走行機体１はアンダーステアの発生を効果的に抑制した状態でスムーズに前進旋回できる。
【００６０】
第１実施形態のように、油圧式駆動手段６１と左右両遊星歯車機構５１，５１との間にパワークラッチ・パワーブレーキ機構６７を介設すると、油圧式駆動手段６１から左右両遊星歯車機構５１，５１への動力継断動作（動力を伝達したり遮断したりする動作）を確実に実行できるので、油圧式駆動手段６１からの動力伝達を効率よく行える。
【００６１】
他方、走行機体１を左または右に後退旋回させるには、副変速機構３１の変速段を逆転にシフトし、アクセル手段１２を所定量操作した状態で、丸ハンドル７を左または右に回動操作する。
【００６２】
そうすると、前輪２側では、増速スイッチ１３の入り切り操作にかかわらず、ドッグクラッチ３７が入り作動するとともに多板クラッチ３９が切り作動して、推進軸３３と同一速度の回転動力がフロントアクスル機構１５に伝達され、左右両前輪２，２はアクセル手段１２の操作量に応じて回転（後転）駆動する。
【００６３】
後輪３側ではパワークラッチ６９が入り作動するとともにパワーブレーキ７０が切り作動して、左右の遊星歯車機構５１，５１に、センターギヤ５８に伝わった回転動力と油圧式駆動手段６１からの回転動力とが伝達される。その結果、一方の後輪３が増速し、他方の後輪３が減速するというように、左右の後輪３，３が強制的に差をもたせた状態で回転（後転）駆動する。
【００６４】
したがって、左右両前輪２，２の向き（操舵）と左右の後輪３，３の回転数差とにより、走行機体１は後退旋回できるのである（左右の後輪３，３だけでも確実に後退旋回できる）。
【００６５】
【００６６】
なお、第１実施形態の動力伝達系統（図３参照）に代えて、次のように構成してもよい。すなわち、副変速機構３１の出力ギヤ３２からの動力を、左右両リングギヤ５６，５６に同一方向及び同一回転数で伝達する一方、センターギヤ５８を省略し、左右の太陽ギヤ５４，５４が互いに独立的に回転するように太陽軸５５を左右に分割する。
【００６７】
そして、油圧式駆動手段６１の油圧モータ６５の回転力を、パワークラッチ・パワーブレーキ機構６７の伝動ギヤ７２から歯車機構（図示せず）を介して一対の回転ギヤ（図示せず）に伝達し、一方の回転ギヤを左（または右）太陽ギヤ５４に入力する一方、他方の回転ギヤを逆転ギヤ（図示せず）を介して右（または左）太陽ギヤ５４に入力するように構成するのである。
【００６８】
この場合、左右両太陽ギヤ５４，５４の機能と左右両リングギヤ５６，５６の機能とは第１実施形態のものと逆になるだけであるから、トラクタの直進・旋回性能は同等であると考えられる。
【００６９】
さらに、油圧モータ６５の出力回転数の変更調節を、副変速機構３１によらず、丸ハンドル７の回動操作量に応じて駆動回路２４への制御信号を変更することにより実行してもよい。
【００７０】
図５に示す第２実施形態はパワークラッチ・パワーブレーキ機構の構成の別例である。ここで、構成及び作用が第１実施形態と変わらないものは、第１実施形態のものと同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
この実施形態のパワークラッチ・パワーブレーキ機構６７′，６７′は左右対称状に構成されたものであり、左右一対のパワークラッチ６９ａ′，６９ｂ′を内装した回転外筒６８′と、この回転外筒６８′の左右外側に配置したパワーブレーキ７０ａ′，７０ｂ′と、左右両パワークラッチ６９ａ′，６９ｂ′及びパワーブレーキ７０ａ′，７０ｂ′に跨るように配置した回転内筒７１′，７１′と、これら各回転内筒７１′に固着した伝動ギヤ７２′とで構成されている。
【００７２】
回転外筒６８′は、左右両回転内筒７１′，７１′内に回転可能に挿通した出力軸６６に連結されており、この出力軸６６の正逆回転に連動して正逆回転するように構成されている。左伝動ギヤ７２′は左リングギヤ５６の外歯に直接噛合っており、右伝動ギヤ７２′は逆転ギヤ７７′を介して右リングギヤ５６の外歯に噛合っている。
【００７３】
この場合、左右両パワークラッチ６９ａ′，６９ｂ′がともに切り状態で、かつ左右両パワーブレーキ７０ａ′，７０ｂ′がともに入り状態であると、強制的に回転させられている回転外筒６８′に対して左右両回転内筒７１′，７１′が自由回転可能となる一方、各パワーブレーキ７０ａ′（７０ｂ′）で回転内筒７１′は回転不能にロックされ、左右両伝動ギヤ７２′，７２′及び逆転ギヤ７７′が固定状態となる。
【００７４】
その結果、これらに噛合う左右両リングギヤ５６，５６が固定状態となり、左右両遊星歯車機構５１，５１にはセンターギヤ５８からの回転動力のみが伝達され、油圧式駆動手段６１からの動力（油圧モータ６５からの回転動力）は伝達されないので、左右両後輪３，３は同一方向及び同一回転数で回転駆動する。
【００７５】
次に、左後輪３に対応した左パワークラッチ６９ａ′が切り状態で、かつ左パワーブレーキ７０ａ′が入り状態であると、前述のように左リングギヤ５６は固定状態となり、左遊星歯車機構５１には、センターギヤ５８からの回転動力のみが伝達されるので、左後輪３は直進走行時の回転速度を保持する。
【００７６】
ここで、右後輪３に対応した右パワークラッチ６９ｂ′及び右パワーブレーキ７０ｂ′がともに切り状態であると、回転外筒６８′からの動力が右回転内筒７１′ひいては右伝動ギヤ７２′及び逆転ギヤ７７′に伝達されず、これらは自由回転可能となる。
【００７７】
この状態で右後輪３に圃場面の走行抵抗が作用すると、右後輪出力軸１７に減速方向の抵抗力が働き、右太陽ギヤ５４からの回転に対して右側の各遊星ギヤ５２、腕輪５３及び右リングギヤ５６の作用により、右後輪３の回転速度が徐々に低下する。
【００７８】
したがって、右遊星歯車機構５１には、センターギヤ５８からの回転動力と右後輪３に作用する走行抵抗とが付与されることになり、結果的に、左右の後輪３，３は、左後輪３が一定速度を保ち右後輪３が徐々に減速するというように、回転数差を緩やかに拡大しつつ回転駆動する。
【００７９】
また、左パワークラッチ６９ａ′が切り状態で、かつ左パワーブレーキ７０ａ′が入り状態であるとともに、右パワークラッチ６９ｂ′が入り状態で、かつ右パワーブレーキ７０ｂ′が切り状態であると、前述のように、左後輪３は直進走行時の回転速度を保持する。
【００８０】
他方、油圧モータ６５の逆方向の駆動で回転外筒６８′が逆回転することにより、右回転内筒７１′とともに右伝動ギヤ７２′は回転外筒６８′と同一方向及び同一回転数で回転し、この右伝動ギヤ７２′から逆転ギヤ７７′を介して右リングギヤ５６のみに、その回転に対して逆方向（減速方向）の回転力が付与される。
【００８１】
これにより、右遊星歯車機構５１には、センターギヤ５８からの回転動力と油圧式駆動手段６１からの回転動力とが互いに逆向きの回転力を与えるように伝達され、その結果、左右の後輪３，３は、左後輪３が一定速度で右後輪３が強制減速するというように、強制的に回転数差をもたせた状態で回転駆動する。
【００８２】
なお、右パワークラッチ６９ｂ′が入り状態で、かつ右パワーブレーキ７０ｂ′が切り状態である場合において、左パワークラッチ６９ａ′及び左パワーブレーキ７０ａ′がともに切り状態であるときや、左パワークラッチ６９ａ′が入り状態で、かつ左パワーブレーキ７０ａ′が切り状態であるときは、前述の説明中の左右が入替わるだけで、同様の動力伝達態様となる。
【００８３】
次に、左右両パワークラッチ６９ａ′，６９ｂ′がともに入り状態で、かつ左右両パワーブレーキ７０ａ′，７０ｂ′がともに切り状態であると、油圧モータ６５の正方向または逆方向の駆動で回転外筒６８′が正（逆）回転することにより、左右両右伝動ギヤ７２′，７２′が回転外筒６８′と同一方向及び同一回転数で回転する。左伝動ギヤ７２′に伝わった動力は、左リングギヤ５６を所定回転数で逆（正）回転させる一方、右伝動ギヤ７２′に伝わった動力は、逆転ギヤ７７′を介して右リングギヤ５６を左リングギヤ５６と同一回転数で正（逆）回転させる。
【００８４】
したがって、左右の遊星歯車機構５１，５１には、センターギヤ５８からの回転動力が伝達されるだけでなく、油圧式駆動手段６１からも互いに逆向きの回転力を付与するように動力伝達され、その結果、左右の後輪３，３は、一方の後輪３が増速し他方の後輪３が減速するというように、強制的に回転数差を大きくした状態で回転駆動する。
【００８５】
なお、詳細は図示しないが、第２実施形態の制御装置は、パワークラッチ６９ａ′，６９ｂ′用の駆動回路と、パワーブレーキ７０ａ′，７０ｂ′用の駆動回路とをそれぞれ２つずつ、出力インターフェイスに接続した点が異なるだけで、第１実施形態のものとほぼ同様の構成である。
【００８６】
次に、第２実施形態におけるトラクタの操向態様について説明する。
【００８７】
まず、走行機体１を直進走行させるには、副変速機構３１の変速段を低速、中速、高速及び逆転のうちいずれかにシフトし、アクセル手段１２を所定量操作した状態で、丸ハンドル７を中立位置に保持する。
【００８８】
そうすると、前輪２側ではドッグクラッチ３７が入り作動するとともに多板クラッチ３９が切り作動して、推進軸３３と同一速度の回転動力がフロントアクスル機構１５に伝達される。後輪３側では左右両パワークラッチ６９ａ′，６９ｂ′がともに切り作動し、かつ左右両パワーブレーキ７０ａ′，７０ｂ′がともに入り作動して、左右両遊星歯車機構５１，５１に、センターギヤ５８からの回転動力のみが伝達され、油圧式駆動手段６１からの動力は伝達されない。
【００８９】
したがって、第１実施形態の場合と同様に、前後四輪２，２，３，３はアクセル手段１２の操作量に応じた同一回転数で同一方向に回転駆動し、走行機体１が直進走行する。
【００９０】
次に、走行機体１を例えば右に前進旋回させるに際して、副変速機構３１の変速段を低速、中速及び高速のうちいずれかにシフトし、アクセル手段１２を所定量操作した状態で、丸ハンドル７を例えば右に小さく回動操作すると、前輪２側では前輪増速機構３５が作動せずに（ドッグクラッチ３７が入り、多板クラッチ３９が切りとなる）、推進軸３３と同一速度の回転動力がフロントアクスル機構１５に伝達される。
【００９１】
後輪３側では、左パワークラッチ６９ａ′が切り作動し、かつ左パワーブレーキ７０ａ′が入り作動して、左後輪３が直進走行時の回転（前転）速度を保持する一方、右パワークラッチ６９ｂ′及び右パワーブレーキ７０ｂ′がともに切り作動して、右回転内筒７１′ひいては右伝動ギヤ７２′及び逆転ギヤ７７′が自由回転可能となることにより、圃場面の走行抵抗が右後輪３に作用してその回転（前転）速度が徐々に低下する。
【００９２】
したがって、左右両前輪２，２の向き（操舵）と、右後輪３の緩やかな速度低下に起因した後輪３，３間の回転数差とにより、走行機体１は右方向に緩やかに前進旋回できる（スローターンできる）。
【００９３】
次に、丸ハンドル７を例えば右に中程度回動操作すると、予め増速スイッチ１３を入り操作しておけば、左右両前輪２，２のかじ取り角が所定角度以上となった時点で、前輪２側では前輪増速機構が作動して（ドッグクラッチ３７が切り、多板クラッチ３９が入りとなる）、左右両前輪２，２の回転（前転）速度が増速する。
【００９４】
後輪３側では左パワークラッチ６９ａ′が切り作動し、かつ左パワーブレーキ７０ａ′が入り作動して、左後輪３が直進走行時の回転（前転）速度を保持する一方、右パワークラッチ６９ｂ′が入り作動し、かつ右パワーブレーキ７０ｂ′が切り作動して、右遊星歯車機構５１に、センターギヤ５８からの回転動力と油圧式駆動手段６１からの回転動力とが互いに逆向きの回転力を与えるように伝達される。ここで、油圧式駆動手段６１からの回転動力は、副変速機構３１のシフト位置に応じて油圧モータ６５の出力回転数を減速させた状態で、右遊星歯車機構５１のみに伝達される。
【００９５】
その結果、左後輪３は一定速度を保ち右後輪３は強制減速することになり、走行機体１は、左右両前輪２，２の増速作用と、右後輪３の強制減速に起因した後輪３，３間の回転数差とにより、右方向に中位の旋回半径で前進旋回できる。
【００９６】
次に、丸ハンドル７を例えば右に大きく回動操作すると、予め増速スイッチ１３を入り操作しておけば、左右両前輪２，２のかじ取り角が所定角度以上となった時点で、前輪２側では前輪増速機構３５が作動して、左右両前輪２，２の回転（前転）速度が増速する。
【００９７】
後輪３側では左右両パワークラッチ６９ａ′，６９ｂ′がともに入り作動し、かつ左右両パワーブレーキ７０ａ′，７０ｂ′がともに切り作動して、左遊星歯車機構５１に、センターギヤ５８からの回転動力と油圧式駆動手段６１からの回転動力が双方とも同じ向きの回転力を与えるように伝達される一方、右遊星歯車機構５１に、センターギヤ５８からの回転動力と油圧式駆動手段６１からの回転動力とが互いに逆向きの回転力を与えるように伝達される。
【００９８】
この場合、油圧式駆動手段６１からの回転動力は、副変速機構３１のシフト位置に応じて油圧モータ６５の出力回転数を減速させた状態で、左右の遊星歯車機構５１，５１に各々伝達される。
【００９９】
その結果、左後輪３は強制増速し右後輪３は強制減速することになり、走行機体１は、左右両前輪２，２の増速作用と、左右の後輪３，３の強制拡大した回転数差とにより、右方向に急速前進旋回（スピンターンに近い状態のターン）できるのである。
【０１００】
なお、丸ハンドル７を例えば左に回動操作した場合は、前述の説明中の左右が入替わるだけであり、前述の場合と同様に、走行機体１は適正な旋回半径で左方向に前進旋回する。また、副変速機構３１の変速段を逆転にシフトし、アクセル手段１２を所定量操作した状態で、丸ハンドル７を左または右に回動操作すれば、第１実施形態と同様に、走行機体１を後退旋回させることも可能である。
【０１０１】
以上の態様においても、第１実施形態の場合と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。また、第２実施形態のように、油圧式駆動手段６１と左右両遊星歯車機構５１，５１との間に左右一対のパワークラッチ・パワーブレーキ機構６７′，６７′を介設すると、油圧式駆動手段６１からの動力伝達を効率よく行えるのはもちろんのこと、左右の後輪３，３の回転数差を、丸ハンドル７の回動操作量（あるいは左右両前輪２，２のかじ取り角）に応じて調節できるから、走行機体１の旋回半径に応じてその旋回速度を調節でき、走行機体１をスムーズに旋回させることができるのである。
【０１０２】
本発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば作業用車両としては農作業用トラクタに限らず、土木作業用のトラクタや田植機等でもよいことはいうまでもない。
【０１０３】
【発明の効果】
請求後１のように構成すると、走行機体の旋回操作時には、可変型の油圧式駆動手段からパワークラッチ・パワーブレーキ機構を経由した動力が、一方の遊星歯車機構と他方の遊星歯車機構とに、互いに逆方向の回転を付与するように伝達されるから、副変速機構経由の分岐動力と前記パワークラッチ・パワーブレーキ機構経由の動力とが前記両遊星歯車機構において合成される結果、左右の後輪を回転速度差のある状態で回転駆動させることができる。すなわち、前記左右の後輪の回転数差を調節することができる。
【０１０４】
これにより、前記走行機体の旋回半径を常に左右両前輪のかじ取り角に対応した半径とすることができるので、前記走行機体の旋回動作が安定化するという効果を奏する。
【０１０５】
また、前記左右の後輪の回転数差を調節することにより、前記走行機体の速度変化を小さくして旋回時のショックをやわらげることができるので、旋回時の乗り心地がよくなるという効果も奏する。
【０１０６】
さらに、前進旋回時でも前記前後四輪全てが回転力を発揮できるので、圃場内を荒らさずに滑らかに前進旋回できるばかりか、泥濘の多い圃場等のような劣悪な走行路面でも滑らかに前進旋回でき、高い旋回性能を発揮できるという効果も奏する。
【０１０７】
【０１０８】
特に、前記油圧式駆動手段と前記両遊星歯車機構との間に介設したパワークラッチ・パワーブレーキ機構により、前記油圧式駆動手段から前記左右両遊星歯車機構への動力継断動作を確実に実行できるので、前記油圧式駆動手段からの動力伝達を効率よく行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態の農作業用トラクタの側面図である。
【図２】 農作業用トラクタの平面図である。
【図３】 農作業用トラクタの動力伝達系統を示す機能ブロック図である。
【図４】 制御装置の機能ブロック図である。
【図５】 第２実施形態の農作業用トラクタの動力伝達系統を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１ 走行機体
２，２ 前輪
３，３ 後輪
５ エンジン
７ 操向手段としての丸ハンドル
１１ かじ取り角センサ
１５ フロントアクスル機構
３１ 副変速機構
３５ 前輪増速機構
３７ ドッグクラッチ
３９ 多板クラッチ
４０ 増速デフ装置
５１ 遊星歯車機構
６１ 油圧式駆動手段
６２ 油圧ポンプ
６５ 油圧モータ
６７，６７′ パワークラッチ・パワーブレーキ機構
６９，６９ａ′，６９ｂ′ パワークラッチ
７０，７０ａ′，７０ｂ′ パワーブレーキ

Claims (1)

1. 走行機体を走行可能に支持する前後四輪を備えており、前記走行機体に搭載したエンジンから副変速機構に伝達した動力を分岐させ、一方の分岐動力を、フロントアクスル機構を介して前記両前輪に伝達し、他方の分岐動力を、左右一対の遊星歯車機構を介して左右の後輪に伝達するように構成する一方、
   前記フロントアクスル機構よりも動力伝達の上流側には、前記走行機体の前進旋回操作時に前記両前輪のかじ取り角が所定角度以上になると前記両前輪の回転速度を増速させる前輪増速機構が設けられている四輪駆動式のトラクタであって、
   前記エンジンからの動力で駆動する可変型の油圧式駆動手段と前記両遊星歯車機構との間には、前記油圧式駆動手段を構成する油圧モータの出力軸上に並べて配置されたパワークラッチ及びパワーブレーキを有する動力伝達継断用のパワークラッチ・パワーブレーキ機構が設けられており、
   前記油圧式駆動手段から前記パワークラッチ・パワーブレーキ機構を経由した動力は、前記一方の遊星歯車機構と前記他方の遊星歯車機構とに、互いに逆方向の回転を付与するように伝達され、
   前記走行機体の旋回操作時に、前記副変速機構経由の分岐動力と前記パワークラッチ・パワーブレーキ機構経由の動力とを前記両遊星歯車機構において合成することにより、前記左右の後輪が回転速度差のある状態で回転駆動するように構成されていることを特徴とするトラクタ。

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