JPH054247B2 - - 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、
前輪い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、タ
イヤ摩耗が生じると云う問題があり、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、他方のサイド部に後輪動力
伝達軸を接続し、この後輪側サイド部とセンタ部
との間に相対回転を阻止する規制手段を設け、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、該センタ部から左右両側のサイド部
にクラツチ歯の噛合を介して伝達され、各サイド
部から前輪動力伝達軸を介して前輪に、及び、後
輪動力伝達軸を介して後輪に伝達される。

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為、後輪
が設定値で回転すれば、前輪は設定値よりも速く
回転する。

即ち、前輪側のサイド部は後輪側のサイド部よ
りも速く回転しようとして、後輪側のサイド部と
センタ部間に相対速度差が生じ、これにより、後
輪側のカム歯とセンタ部のカム歯が乗り上げ、同
クラツチ歯の噛合が解除されて後輪は空転状態に
なる。しかし、この後輪側のサイド部のカム乗り
上げを禁止すべく、規制手段を設ければ、後輪側
のサイド部とセンタ部の動力伝達は切断されるこ
となく、前後輪と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、前輪側のサイド部とセン
タ部間の動力伝達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は後輪動力伝達軸であり、該伝達軸５は、後
輪デフピニオン軸６にギヤ７，８を介して連動連
結され、該ピニオン軸６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。

上記エンジン動力伝達軸３は前輪動力伝達軸４
と後輪動力伝達軸５の三者は、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１０のセンタ部が連動連
結されている。

前記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、前記後輪動力伝達軸５の端部が相対
回動自在に挿入されている。即ち、前・後輪動力
伝達軸４，５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及び後輪動力伝達軸５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１
９，２０の各フランジ２１，２２は、各ケース１
１，１２の内面に当接し、軸方向外方への移動が
規制されている。

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
間隔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。

後輪動力伝達軸５の端部に位置するスプライン
スリーブ２０とサイド部２９間には、ワツシヤ３
３から成る規制手段が介在され、当該サイド部２
９を常時センタ部２７に当接させている。即ち、
後輪動力伝達軸５側のサイド部２９とセンタ部２
７のクラツチ２３，３０及びカム歯２６，３１は
常時噛合して外れることがなく、一体化されてお
り、後輪側サイド部２９とセンタ部２７との相対
回転を阻止するようになつている。

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→前輪動力伝達軸４に伝達され、
他方は、センタ部２７→サイド部２９→スプライ
ンスリーブ２０→後輪動力伝達軸５に伝達され
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３０，３
０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３１，３１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
クラツチ装置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２６，３１
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。

即ち、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
面に追従しても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、後輪がスリツプ状態になると、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、両サイド部２８，２９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よりも後輪動力伝達軸５の回転数が低く
なろうとする。もし、後輪動力伝達軸５側のサイ
ド部２９もスプリングで押圧されていたら、第８
〜９図の如く、センタ部２７とサイド部２９の動
力伝達が切断されるが、本実施例の場合、この側
のサイド部２９は固定されている為、第８〜９図
の状態は生ぜず、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の回転数よりも低下する
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規制手段を設け
るだけで使用でき、製作が極めて簡単であり、エ
ンジン動力伝達軸から後輪動力伝達軸への動力伝
達部材として利用できる。

【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、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、３２，３３……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、他方のサイド部に後輪
   動力伝達軸を接続し、この後輪側サイド部とセン
   タ部との間に相対回転を阻止する規制手段を設
   け、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。