JPH054246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トラクタ等の車両における四輪駆動
装置に関する。

（従来の技術） 前輪及び後輪を同時に駆動する四輪駆動車両は
周知である。四輪駆動の場合、直進走行時は、前
後輪の車速が等しいのが望ましい。しかし、旋回
時は第１２図に示すように、前輪５０の旋回半径
Ｒが後輪５１の旋回半径ｒより大きくなる為、前
輪の車速を後輪の車速よりも速くしないと旋回半
径が大きくなる。

このように、四輪駆動では、直進時と旋回時に
おいて、前後輪の車速を変えてやる必要がある。

しかし、エンジン動力を前輪と後輪に分配する
四輪駆動装置は、通常、ギヤ伝動装置から構成さ
れている為、その都度、前後輪の車速を最適なも
のに変更することは極めて困難であつた。

そこで、従来は、前輪の車速を後輪の車速より
も速く設定し、直進走行時は、いずれか一方の車
輪（トラクタにおいては前輪）と地面間でスリツ
プを起こさせつつ走行し、旋回時は前輪の高速回
転で小さな旋回半径で旋回できるようにしたもの
が既に提案されている。

また、前／後輪車速比を略１として、前輪動力
伝達軸途中に、エンジン側からのみ動力を伝達す
るワンウエイクラツチを介在し、直進走行時は、
四輪駆動とし、旋回時はワンウエイクラツチで動
力伝達を切断して前輪を遊転状態として旋回半径
を小さくしたものも既に提案されている。

また、直進走行時は後輪駆動のみとし、旋回時
や、後輪スリツプ時に四輪駆動とすべく、四輪駆
動装置を入・切操作するものも既に提案されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） 前記、前／後輪車速比を１以上にしたものは、
直進走行時、前輪と地面間でスリツプが生じ、ワ
イヤ摩耗が生じるという問題があり、またワンウ
エイクラツチを介在させたものは、エンジンブレ
ーキが効かないと云う問題があり、また、二／四
輪駆動を入・切操作するものでは、操作が面倒で
あり運転性が悪い等の問題があつた。

そこで、本発明は、必要な時に二輪駆動と四輪
駆動を自動的に切換え、運転者のレバー操作の煩
わしさをなくするばかりでなく、旋回時の土押
し、直進時のタイヤ摩耗等の問題もなく、かつ通
常は二輪駆動として経済的な燃費を実現でき、更
に、前輪のエンジンブレーキも効くようにした四
輪駆動装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は、次の手
段を講じた。即ち、本発明の特徴とする処は、エ
ンジンの動力を後輪に伝達するエンジン動力伝達
軸にノースピンデフ装置のセンタ部を連動連結
し、ノースピンデフ装置の一方のサイド部に前輪
動力伝達軸を接続し、他方のサイド部に回転抵抗
付与手段を設け、エンジン動力伝達軸に後輪動力
伝達軸を接続し、エンジン動力による前輪車速を
後輪車速より低く設定してエンジンブレーキ時の
一方のサイド部の回転速度を他方のサイド部より
高く設定した点にある。

（作用） 本発明によれば、エンジン動力は、エンジン動
力伝達軸を介してノースピンデフ装置のセンタ部
に伝達される一方、後輪動力伝達軸を介して後輪
に伝達される。センタ部に伝達されたエンジン動
力は、クラツチ歯の噛合を介して一方のサイド部
に伝達され、該サイド部から前輪動力伝達軸を介
して前輪に伝達される。

しかして、上記状態においては、前輪も後輪も
駆動され、四輪駆動とされている。この状態にお
いて、前／後輪車速比が１より小さく設定されて
いるので、直進走行時、前輪は後輪に押されて設
定値よりも速く回転しようとする。即ち、前輪は
地面側から駆動力を受けて高速回転する為、サイ
ド部の回転数がセンタ部の回転数より高くなろう
とする。このような状態において、前輪側のサイ
ド部はクラツチ歯の周方向の遊隙内で相対移動
し、カム歯同志が乗り上げクラツチ歯の噛合が解
除され、前輪側のサイド部とセンタ部間の動力伝
達が切断される。

しかして、前輪は地面に追従して後輪車速と同
じ車速で回転し、地面間にスリツプが生じない。
即ち、この場合、後輪駆動のみとなる。

また、上記条件で旋回した場合も、前輪回転は
設定値より高速になる為、前輪側のサイド部とセ
ンタ部間の動力は切断され、後輪駆動となる。

一方、何らかの原因で後輪がスリツプして車速
が低下すると、前輪回転数も低下し、ついに、サ
イド部とセンタ部の回転数が同一になり、カム歯
が噛合すると共にクラツチ歯が噛合して、サイド
部とセンタ部間に動力伝達が生じ、前輪はエンジ
ン動力によつて駆動され、四輪駆動となり、後輪
スリツプを脱出することができる。

また、エンジンブレーキを効かす場合は、前・
後輪は地面より駆動力を受ける。この時、前／後
輪車速比が１より小さく設定されているため、後
輪が設定値で回転すれば、前輪は設定値より速く
回転する。即ち、サイド部はセンタ部よりも速く
回転しようとする。この場合、クラツチ歯間に相
対回転が生ぜずカム歯は乗り上げることがないの
で動力伝達は維持され、前輪にもエンジンブレー
キが作用する。

また、何らかの原因で前輪が地面から制動力を
受けずにスリツプした場合は、前輪回転数が後輪
回転数より低下する為、クラツチ歯が切断されて
後輪のみにエンジンブレーキが作用する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基き説明する。

第１図に示すものは、トラクタのミツシヨンケ
ース１内に設けられた四輪駆動装置２である。同
図において、３はエンジン動力伝達軸であり、該
伝達軸３は、図示省略の変速装置やクラツチを介
してエンジンに連動連結されている。

４は前輪動力伝達軸であり、該伝達軸４は図示
省略の前輪デフ装置等を介して前輪に連動連結さ
れている。

５は後動力伝輪油であり、該伝達軸５は、後輪
デフ装置９を介して図示省略の後輪に連動連結さ
れている。

上記後輪動力伝達軸５とエンジン動力伝達軸３
は一体成形されている。

上記エンジン動力伝達軸３と前輪動力伝達軸４
はノースピンデフ装置１０を介して連動連結され
ている。即ち、エンジンの動力を後輪に伝達する
エンジン動力伝達軸３に、ノースピンデフ装置１
０のセンタ部２７が連動連結されている。

前輪ノースピンデフ装置１０は、左右一対のケ
ース１１，１２を有し、両ケース１１，１２間に
環状体から成るセンタクラツチ部１３が挟持さ
れ、ボルト１４で一体的に固定されている。この
各ケース１１，１２の両端部はベアリング１５，
１６を介してミツシヨンケース１の隔壁１７，１
８に可回動に支持されている。一方のケース１１
の回転中心部に、前記前輪動力伝達軸４の端部が
相対回動自在に挿入され、他方のケース１２の回
転中心部に、慣性軸７の端部が相対回動自在に挿
入されている。即ち、前輪動力伝達軸４と慣性軸
７は同一軸心上に配置され、その各端部はノース
ピンデフ装置１０のケース１１，１２内において
対面している。

前輪動力伝達軸４及び慣性軸７の各端部にはス
プラインが形成され、該スプラインにフランジ付
スプラインスリーブ１９，２０がスプライン嵌合
している。このスプラインスリーブ１９，２０の
各フランジ２１，２２は、各ケース１１，１２の
内面に当接し、軸方向外方への移動が規制されて
いる。

慣性軸７の外端部にプロペラ８（回転抵抗付与
手段）が固定され、ミツシヨンケース１内の潤滑
油を撹拌する。

前記環状体から成るセンタクラツチ部１３の両
端面に矩形のクラツチ歯２３が周方向に等間隔を
おいて形成されている（第２図参照）。

このセンタクラツチ部１３の内周面側に、環状
体から成るセンタカム部２４がセンタクラツチ部
１３と同心状に配置され、センタクラツチ部１３
とセンタカム部２４はスナツプリング２５を介し
て周方向所定量だけ相対回動自在に連結されてい
る。

このセンタカム部２４の両端面に、台形状のカ
ム歯２６が前記クラツチ歯２３に対応して周方向
等間隔をおいて形成されている（第３図参照）。

上記センタクラツチ部１３とセンタカム部２４
とでセンタ部２７が形成され、このセンタ部２７
の両側にサイド部２８，２９が設けられている。

各サイド部２８，２９のセンタ部２７に対面す
る端面には、前記クラツチ歯２３に周方向所定の
間隙Ｓ（第２図参照）をもつて噛合するクラツチ
歯３０が形成されると共に、前記カム歯２６に周
方向密に噛合するカム歯３１が形成されている。

前記各サイド部２８，２９は、前記スプライン
スリーブ１９，２０に軸方向移動可能にスプライ
ン嵌合している。

前輪動力伝達軸４の端部に位置するスプライン
スリーブ１９のフランジ２１と、サイド部２８と
の間に圧縮コイルスプリング３２から成る付勢手
段が介在され、該サイド部２８はセンタ部２７側
に押圧され、クラツチ歯２３，３０とカム歯２
６，３１の噛合が維持されている。

慣性軸７の端部に位置するスプラインスリーブ
２０とサイド部２９間にもスプリング３３から成
る付勢手段が介在され、当該サイド部２９をセン
タ部２７に押圧している。

前記ケース１１に入力ギヤ３４が固定され、該
ギヤ３４は、前記エンジン動力伝達軸３に設けら
れたギヤ３５に常時噛合している。

しかして、エンジン動力は、エンジン動力伝達
軸３→ギヤ３５→ギヤ３４→ケース１１→センタ
部２７に伝達され、その後、該動力は２分され
て、一方は、センタ部２７→サイド部２８→スプ
ラインスリーブ１９→前記動力伝達軸４に伝達さ
れ前輪を駆動し、他方は、センタ部２７→サイド
部２９→スプラインスリーブ２０→慣性軸７に伝
達されプロペラ８を回転させる。また、前記エン
ジン動力伝達軸３の動力は直接後輪動力伝達軸５
に伝達され後輪を駆動する。

上記構成の四輪駆動装置２を有するトラクタに
おいて、その前輪車速と後輪車速の比は、 （前輪車速）／（後輪車速）＜１ とされている。

即ち、前輪動力伝達軸４と後輪動力伝達軸５が
１：１の等速度で回転する場合、前輪の車速は後
輪の車速より遅くなるように設定されている。

従つて、第２〜３図に示すように、エンジン動
力によりセンタ部２７が太矢印方向に駆動される
と、センタ部２７の両クラツチ歯２３，２３は、
各サイド部２８，２９のクラツチ歯３０，３０に
係合して動力を伝達し、センタ部２７の両カム歯
２６，２６は、各サイド部２８，２９のカム歯３
１，３１と嵌合状態を維持する。

しかし、前輪車速は後輪車速より遅く設定され
ている為、前輪は後輪に押されることになり、地
面から駆動力が付与されて前輪は設定値より速く
回転しようとする。そうすると、第４〜５図に示
すように、前輪動力伝達軸４側のサイド部２８
は、クラツチ歯２３，３０の周方向間隙Ｓ内にお
いて早く回転しようとし、この相対高速回転によ
りサイド部２８とセンタ部２７のカム歯２６，３
１同志がスプリング３２に抗して乗り上げてクラ
ツチ歯２３，３０の噛合が解除され、ここに前輪
は遊転状態となる。このとき、慣性軸７はカムア
ウトの抵抗となつてカムアウトを容易とする。

即ち、上記状態においては、エンジンドライブ
時の直進走行において、トラクタは後輪のみで駆
動され、前輪は地面に追従して回動することにな
る。この状態は旋回時においても同じである。

しかし、上記状態において、後輪が泥地等に落
ち込んでスリツプした場合、車両は進行しなくな
るので、前輪は地面から駆動力を受けなくなるの
で、前輪動力伝達軸４の回転数は低下し、後輪動
力伝達軸５と同速になると、クラツチ部３７の係
合は第２〜３図の状態になり、前輪にエンジン動
力が伝達される。

すなわち、後輪がスプリング状態になると、
前・後輪ともエンジン駆動され、四輪駆動とな
る。

一方、エンジンブレーキを効かす場合は、第６
〜７図に示す如く、サイド部２８側からセンタ部
２７に動力が伝達される。このとき、前／後輪車
速比が１より小であるから、前輪動力伝達軸４は
後輪動力伝達軸５よりも回転数が高くなろうとす
る。

しかし、この方向ではクラツチ歯の間隙Ｓが無
いため、クラツチ歯２３，３０はいぜんとして、
第６〜７図の状態が維持され、前・後輪ともエン
ジンブレーキが作用する。

従つて、エンジンブレーキ時は、後輪又は前輪
と地面とはスリツプを生じることになる。

このエンジンブレーキ時、何らかの原因で、前
輪がスリツプして、その前輪動力伝達軸４の回転
数が、後輪動力伝達軸５の回転数より低下する
と、第１０〜１１図に示すように、センタ部２７
とサイド部２８間に相対回転が生じ、カム歯２
６，３１が乗り上げてクラツチ歯２３，３０の係
合を解除し、エンジンブレーキは後輪のみに作用
する。

尚、本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、慣性軸をPTO軸（回転装置）としても
よい。

（発明の効果） 本発明によれば、前輪を、エンジンドライブの
直進時・旋回時に遊転させ、後輪スリツプ時にレ
バー操作なしで駆動させ、その上で、エンジンブ
レーキを効かせるときに例え旋回時であつても後
輪と共に制動作用をさせることができ、且つ、ノ
ースピンデフ装置は市販のものに回転抵抗付与手
段を設けるだけで使用でき、製作が極めて簡単で
あり、他方のサイド部を回転装置の駆動に利用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図
から第１１図はクラツチ歯とカム歯の係合解除の
状態を示す説明図、第１２図は旋回時における車
輪車速の差を説明する説明図である。 ３……エンジン動力伝達軸、４……前輪動力伝
達軸、５……後輪動力伝達軸、１０……ノースピ
ンデフ装置、１３……センタクラツチ部、２３…
…クラツチ歯、２４……センタカム部、２６……
カム歯、２７……センタ部、２８，２９……サイ
ド部、３０……クラツチ歯、３１……カム歯、３
２，３３……付勢手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの動力を後輪に伝達するエンジン動
   力伝達軸にノースピンデフ装置のセンタ部を連動
   連結し、ノースピンデフ装置の一方のサイド部に
   前輪動力伝達軸を接続し、他方のサイド部に回転
   抵抗付与手段を設け、エンジン動力伝達軸に後輪
   動力伝達軸を接続し、エンジン動力による前輪車
   速を後輪車速より低く設定してエンジンブレーキ
   時の一方のサイド部の回転速度を他方のサイド部
   より高く設定したことを特徴とする四輪駆動装
   置。