JPH0443130A - トラクタの駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、四輪駆動型トラクタの駆動形態を制御する駆
動制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 四輪駆動型のトラクタは、通常作業時には４輪全部を駆
動し、路上走行時や圃場内での移動時には後輪のみを駆
動するようになっているのが一般的で、従来この駆動形
態の切替えをスイッチ、レバー等による手動操作で行な
っていた。

［発明が解決しようとする！Ｉｌｉ］ ところで、旋回時には後輪の走行距離よりも前輪の走行
距離の方が大きくなるので、４輪全部を駆動したまま旋
回を行なうと、前輪がブレーキ作用をなし、圃場を荒す
とともに円滑な旋回を行なえないという問題がある。こ
の旋回に際しては、柔い圃場では大きな推進力を必要と
するため４輪駆動で旋回を行なわねばならないが、未耕
地等の比較的硬い圃場では後輪駆動だけでも充分に旋回
を行なうことができる。

そこで本発明は、圃場条件に応じて駆動形態を選択的に
切り替えて、無駄のない円滑な旋回を行なわせようとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明は次のような構成と
した。

すなわち、本発明にかかるトラクタの駆動制御装置は、
四輪駆動型トラクタの駆動形態を制御する駆動制御装置
であって、後輪のみを駆動する２駆モードと、４輪全部
を駆動する４駆モードと、常時は４輪全部を駆動するが
、旋回時の操作に起因して前輪の駆動を停止するオート
モードとを選択切替え可能に設けたことを特徴としてい
る。

Ｕ作　用〕 路上走行時や硬い圃場での移動時には２駆モードを、柔
い圃場での作業時には４駆モードを、硬い圃場での作業
時にはオートモードを選択する。

これにより良好な走行状態を得ることができる。

すなわち、オートモードに設定されているときは、作業
中は４輪駆動で走行し、旋回を開始すると、その操作に
起因して自動的に後輪駆動に切り替わる。このため、前
輪がブレーキ作用を及ぼすことがなく、円滑な旋回を行
なうことができる。

［実施例］ 第１図はトラクタの１例の使用状態をあられす図で、こ
のトラクタｌは駆動輪である左右一対の前輪２，２およ
び後輪３，３を備えた四輪駆動車であり、図では機体後
部に設けた３Ｐリンク装置５にプラウ６が装着されてい
る。なお、３Ｐリンク装置５は、１本のアッパリンク８
と左右一対のロアリンク９．９を有し、これらリンク８
，９゜９の後端部にプラウ側の連結枠１０が取り付けら
れている。油圧シリンダ１２で駆動される駆動アーム１
３．１３の先端部と前記ロアリンク９．９の中間部が連
結ロッド１４，１４で結ばれており、駆動アーム１３．
１３を上下に回動させることにより、作業部であるプラ
ウ６が昇降させられる。

トラクタｌは、機体の前部にエンジン１６、後部にミッ
ションケース１７がそれぞれ設けられている。第２図は
ミッションケース１７の一部を展開してあられした断面
図で、該ミッションケース内には、入力軸２０、カウン
タ軸２１．第１〜第３ギヤ取付軸２２，２３，２４、ア
イドル軸２５、第１．第２後輪駆動軸２６．２７、ＰＴ
Ｏ軸２８および前輪駆動軸２９が平行に支承されている
。

なお、第１、第２ギヤ取付軸２２．２３は互いに回転不
能で、第２、第３ギヤ取付軸２３．２４は互いに回転自
在となっている。また、第１、第２後輪駆動軸２６．２
７は互いに回転自在となっている。

入力軸のギヤ３０とカウンタ軸のギヤ３１が噛合してお
り、入力軸２０に入力されたエンジン出力はカウンタ軸
２１に伝えられる。カウンタ軸のギヤ３２とアイドル軸
のバックアイドルギヤ３３とが互いに噛合している。第
１ギヤ取付軸２２にはフロントギヤ３４とリヤギヤ３５
が回転不能かつ摺動自在に取り付けられており、シフタ
３６でこれらギヤを軸に沿って摺動させて前後速の切替
を行ない、ギヤ３１とフロントギヤ３４を噛合させると
前進速になり、バックアイドルギヤ３３とリヤギヤ３５
を噛合させると後進速になる。

さらに、前記ギヤ３１はＰＴＯ軸のギヤ３７とも噛合し
、カウンタ軸２１からＰＴＯ軸２８に伝動される。

第２ギヤ取付軸２３および第１後輪駆動軸２６には、互
いに対応する主変速ギヤ３８（１〜４）。

３９（１〜４）がそれぞれ取り付けられている。

シフタ４０（ａ、ｂ）でギヤ３９（１〜４）を第１後輪
駆動軸２６に沿って摺動させて、噛合するギヤの組合せ
を変えることにより、ｌ速から４速までの主変速を行な
う。

また、第２後輪駆動軸２７の周囲に副変速ギヤ４２（Ｈ
，Ｌ）が設けられているとともに、ＰＴＯ軸２８の外周
部に嵌合する外套軸４３に上記ギヤ４２（Ｈ，Ｌ）に対
応する副変速ギヤ４４（Ｈ。

Ｌ）が取り付けられており、シフタ４５で高速伝動と低
速伝動に切り替えるようになっている。第１後輪伝動輪
２６の回転動力は上記副変速機構を経由して一旦外套軸
４３に伝えられ、該外套軸からギヤ４７．４８を介して
第２後輪駆動軸２７に伝えられる０図中の４９はデフ装
置である。

さらに、外套軸４３からギヤ５３．５４を介して前輪駆
動軸２９に伝動されるが、この部分に伝動を断続切替す
るポールクラッチ５５が設けられている。ポールクラッ
チ５５は、第３図に示すように、環状に配した複数のポ
ール５７．・・・と、これらポールの内半球が嵌合する
凹部５８．・・・を有し、ギヤ５４に嵌着するとともに
前輪駆動軸２９に対し回転自在な一次側部材５９と、前
記ポール５７、・・・が嵌合する六６０を有し、前輪駆
動輌２９に回転不能に取り付けられた二次側部材６１と
を備え、シフタ６２を操作することによりポール５７、
・・・を前記凹部５８．・・・に出入させて、前記−次
側部材５９から二次側部材６１への伝動を断続するよう
に構成されている。第３図（ａ）に示す如く、常時はス
プリング６４の力でシフタ６２が図における左側に押さ
れた状態にあり、ポール５７、・・・が凹部５８．・・
・に係合しているので、−次側部材５９から二次側部材
６０へ伝動され、前輪駆動軸２９が駆動される。また、
第３図（ｂ）に示す如く、シフタ６２を図における右方
向に移動させると、ポール５７．・・・がシフタの凹部
６２ａに嵌り込むため凹部５８．・・・から外れ、前輪
駆動軸２９の駆動が停止される。

このポールクラッチ５５の切替装置７０は、第４図およ
び第５図に示すように、後輪フェンダ６７の内側部にモ
ータ７１が設けられ、該モータによって直線運動させら
れるスライダ７２とシフタ６２に連動するアーム７４と
がワイヤ７５で接続されている。第６図の分解図に示す
如く、モータ７１の出力軸７１ａに取り付けたウオーム
ギヤ７７にウオームホイール７８が噛合し、該ウオーム
ホイールの端面に偏心して設けたローラ７９が、スライ
ダ７２に固着した溝状のレール８０に摺動自在に嵌合し
ている。モータ７１が回転することにより、ローラ７９
が図における水平面トを円周運動を行なうので、該ロー
ラにレール８０で係合するスライダ７２がレール８０と
直交する方向に直線運動を行なうのである。

第７図はモータ制御用の電気回路図であり、８２はグー
２シユボードに設けたモード切替スイッチ、８３はモー
タ７１に取り付けたオートスイッチ、８４はリレースイ
ッチである。なお、オートスイー２チ８３は、電源８６
にＶ端子で接続したプラスコンタクトプレート（プラス
プレート）８７と、アースに接続したマイナスコンタク
トプレート（マイナスプレート）８８を備えてなり、モ
ータ７１が回転するとそれに応じてマイナスプレート８
８がプラスプレート８７に沿って回転するようになって
いる。プラスプレート８７の適所に弾性的に接触するＰ
１端子とＰ２端子がそれぞれ設けられている。以下、第
８図の説明図に基づいて動作を説明する。

同図（ａ）は停止状態をあられし、このときはリレース
イッチ８４のＰ２側が開かれており通電が行なわれない
、スライダ７２はＰｌｌ側オートストツブＮＡに停止し
ている。リレースイッチ８４をＰ２偏に操作すると、回
路が閉じてモータ７１に電流が流れ、モータが始動する
（同図（ｂ）　）　。

これにともなって、マイナスプレート８８が回転すると
ともに、スライダ７２が所定方向に移動する（同図（Ｃ
）　）　、マイナスプレート８８が１８００回転すると
、Ｐ２端子がマイナスプレート８８の上に乗り上がるこ
とにより回路が開き、モータ７１が停止するとともに、
スライダ７２の移動も停止する（同図（ｄ）　）　、こ
のときスライダ７２はＰ２側オートストップ位置Ｂに位
置している。この状態でリレースイッチ８４をＰ、側に
操作すると、モータ７１が始動し、スライダ７２がそれ
までと逆方向に移動を開始する（同図（ｅ）、（ｆ）　
）　。

マイナスプレート８８が３６００回転すると、最初の状
態となり、モータ７１およびスヲ・イダ７２が停止する
。

このように、モード切替の動作開始時にのみモータ７１
に電流が流れ、動作停止時にはモータ７１に電流が流れ
ないように構成されているので。

電力消費が少なく経済的であるとともに、漏電等による
誤動作が発生するおそれが少なく安全である。

スライダ７２のストロークＬはシフタ６２の作動域に対
応して設定されており、スライダ７２がオートス）　−
／プ位１１ＡからＢに移動するときにワイヤ７５が引か
れ、シフタ６２が第３図（ａ）の位置から同図（ｂ）の
位置に移動させられる。また、スライダ７２がＢからＡ
に移動するは、ワイヤ７５の緊張が解かれるので、スプ
リング６４の反発力によってシフタ６２が元の位置に戻
る。

モードスイッチ７０をｒ２ＷＤＪに合わせると、ポール
クラッチ５５が切になり、後輪３．３のみが駆動される
２駆モードとなる。ｒ４ＷＤＪに合わせると、ポールク
ラ−２チ５５が人になり、４輪全部が駆動され゛る４駆
モードとなる。また、「ＡＵＴＯＪに合わせると、常時
は４輪全部が駆動されるが、ステアリング／＼ンドル６
９の操作に連動して前輪２，２の駆動が停止されるオー
トモードとなる。路上走行時や圃場内を移動するときは
２駆モードにし、作業時や急勾配を登るときのように大
きな推進力を必安どするときは４駆モードにする。また
、プラウやロータリで耕起、耕耘作業を行なうときのよ
うに圃場が未耕地の場合はオートモードにする。オート
モードにすると、作業時は４駆状態であるが、旋回時に
は自動的に２駆状態に切り替わり、前輪で圃場を荒すこ
となく円滑な旋回を行なうことができる。

ポールクラ−２千はギヤクラッチまたは爪クラッチ等に
較べ、切替のための操作力が小さくてすむので、切替操
作を円滑に行なえるという利点がある。このためモータ
を利用した切替操作が可能となり、電気制御が容易とな
っている。また、油圧クラッチを用いた場合に較べ、全
体構成が簡単で安価である。さらに、ワイヤを介してシ
フタを駆動する構成とすることにより、モータの設置場
所を任意に設定することができる。フェンダ６７の内側
部は振動や熱の影響を受けに＜〈、シかも泥や水を被る
おそれがないので、モータの設置場所として好都合であ
る。

つぎに、第９図は異なるトラクタのミッションケースを
あられし、このミッションケース１７′も前記ミッショ
ンケース１７と基本的な構成は類似しているので、同作
用、同名称の部材については「′」を付して記されてい
る。このミッションケース１７”が前記ミッションケー
ス１７と異なる点は、前輪駆動軸２９′に倍速機構９０
が設けられている点である０倍速機構９０は柔い圃場で
も円滑な旋回を行なわせるためのもので、この倍速機構
９０を機能させるためフルターンモードが前述の３モー
ドと別に設定されている。以下に、倍速機構９０の構造
について説明する。

前輪駆動軸２９′は一次軸２９ａと二次軸２９ｂとに分
離しており、両軸２９ａ、２９ｂは爪クラッチ９１で結
合するようになっている。９２は一次軸２９ａに嵌着さ
れている一次爪保持体、９３は二次軸２９ｂに回転不能
かつ摺動自在に嵌合している二次爪保持体、９４は二次
爪保持体９３を一次爪保持体９２側に付勢するスプリン
グである。また、二次軸２９ａと平行な油圧クラッチ軸
９６に油圧クラッチ９７が設けられ、該油圧クラッチの
一次側部材９８と前記−次爪保持体９２とが噛合すると
ともに、油圧クラッチの二次側部材９９と前記二次爪保
持体９３とが噛合している。

油圧クラッチ９７は、油圧クラッチ軸９６の内部に設け
た通孔１０１を通じて圧油をシリンダ室１０２内に供給
排出し、−次側部材９８から二次側部材９９への動力伝
動を入／切するとともに、これに連動して爪クラッチ９
１を切／入するようになっている。すなわち、油圧クラ
ッチ９７が切のときは爪クラッチ９１が人になり、−次
軸２９ａから二次軸２９ｂに直接伝動される。このとき
の前輪の周速度は後輪の周速度の１．０５５倍程になる
よう各ギヤ比が設定されている。逆に、油圧クラッチ９
７が入のときは爪クラッチ９１が人になり、−次軸２９
ａの回転動力は油圧クラッチ９７を経由して二次軸２９
ｂに伝動される。このときは、前輪の周速度は後輪の周
速度の約２倍になるよう各部材９２，９３，９８．９９
のギヤ比が設定されている。

この倍速装置９０を備えたトラクタで作業を行なうに際
しては、硬い圃場で旋回を行なう場合はオートモードに
し、柔い圃場で旋回を行なう場合はフルターンモードに
すればよい、フルターンモードにすると、前後輪がとも
に駆動し、強力な推進力が得られるとともに、前輪の周
速度が後輪の周速度の約２倍となり、迅速で円滑な旋回
を行なえるのである。なお、通常の旋回時にはスリップ
がない場合前輪の周速度が後輪の周速度の約１゜４倍程
度になるので、前後輪の周速度比がこれ以上になるよう
に設定しておけばよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明にかかるトラク
タの駆動制御装置は、後輪駆動の２駆モ−ド、四輪駆動
の４駆モードとは別に１作事中は４輪駆動で走行を行な
い、旋回を開始すると目動的に後輪駆動に切り替わるオ
ートモードが設けられており、未耕地等の硬い圃場では
このオートモードに設定しておくことにより旋回を円滑
迅速に行なえるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はトラクタの１例の側面図、第２図はそのミー２
ジヨンケースの一部を展開してあられした断面図、第３
図（ａ）、（ｂ）はボールクラ−２千の互いに異なる状
態を示す断面図、＄４図はトラクタ要部の側面図、第５
図はその正面図、第６図はクラッチ切替装置の要部の分
解図、第７図は電気回路図、第８図（ａ）〜（ｆ）は動
作の説明図、第９図はは異なるトラクタのミッションケ
ースの一部を展開してあられした断面図である。 ｌ・・・トラクタ、２・・・前輪、３・・・後輪、１６
・・・エンジン、１７．１７”・・・ミッションケース
、２０・・・入力軸、２６．２７・・・後輪駆動軸、２
８・・・ＰＴＯ軸、２９．２９”・・・前輪駆動軸２９
．５５・・・ポールクラッチ、６２・・・シフタ、７ｏ
・・・モード切件スイッチ、７１・・・モータ、９０・
・・倍速機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）四輪駆動型トラクタの駆動形態を制御する駆動制
   御装置であって、後輪のみを駆動する２駆モードと、４
   輪全部を駆動する４駆モードと、常時は４輪全部を駆動
   するが、旋回時の操作に起因して前輪の駆動を停止する
   オートモードとを選択切替え可能に設けたことを特徴と
   する駆動制御装置。