JPH0591952U - 移動農機における前輪増速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前輪増速装置の駆動、解除を、変速レバー自
体の傾動変化を利用することなく確実に行うことがで
き、高速側切替時における不要な前輪増速駆動を的確に
解除せしめて、安全かつ信頼性の高いトラクタの操向操
作を得ることができる移動農機における前輪増速装置を
提供する。 【構成】 ロータリーバルブ２６の回動軸２６ａにピニ
オン３１を軸支し、かつピニオン３１に噛合するラック
シャフト８に段付き部３２ａを一体形成すると共に、上
記段付き部３２ａの有無を検出する検出スイッチ３４を
ラックシャフト８の近傍位置に設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油圧ブレーキの作動に応動して前輪を後輪の倍速度で増速駆動する ように構成した前輪増速装置を備えたトラクタにおいて、変速レバーの高速側切 替操作により自動的に前輪の増速状態を解除することができる移動農機における 前輪増速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般にトラクタの走行駆動系には、主変速機構、副変速機構、前後進切替機構 等を有する変速装置が油圧クラッチと共に設けられ、この油圧クラッチを断続操 作することによって変速切替を行うようになっている。そして、近年では変速レ バーと油圧クラッチとを、別途設けた変速装置用の油圧制御装置を介して接続し て、変速レバーの切替操作に連携して油圧クラッチを断続制御するように構成し 、クラッチペダルの踏込み操作を不要にした、いわゆるノークラッチ変速機構を 採用したトラクタが提案されている。（実公昭６２−２５９３０号公報） また、その一方で、トラクタの走行駆動系を２輪駆動と４輪駆動とに切替可能と し、４輪駆動走行時において前輪の転舵角が所定値以上となった際に、該前輪を 後輪の倍速度で駆動するように構成して、スピーディでスムースな機体の旋回を 可能にしたトラクタの前輪増速装置が知られている。（実開平２−２２３５号）

【０００３】 そして、上記ノークラッチ機構を搭載したトラクタに前輪増速装置を付加した 場合には、急峻な回向に起因する機体の転倒、横滑り等を防止するため、変速レ バーの高速側切替時においては、前輪増速装置による前輪の増速駆動を解除する ようになっているが、従来は、ガイド溝に沿って高速側に傾動する変速レバー自 体の動きを利用して断続スイッチをオンオフし、前輪増速装置の駆動、解除を切 替るようになっていたため、ガイド溝の溝幅や変速レバーのリンク部のガタつき 等により、断続スイッチの作動位置調整が極めて困難なものとなって、精度およ び信頼性を確保した前輪増速装置の駆動、解除を行うことができない、という安 全上の欠点を有するものであった。

【０００４】

【本考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記の如き実状に鑑み、従来の欠点を解消すべく創案されたもので あって、その目的とするところは、前輪増速装置の駆動、解除を、変速レバー自 体の傾動変化を利用することなく確実に行うことができ、高速側切替時における 不要な前輪増速駆動を的確に解除せしめて、安全性の高いトラクタの操向操作を 得ることができる移動農機における前輪増速装置を提供しようとするものである 。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

課題を解決するため、本考案が採用した第１の技術的手段は、ノークラッチ変 速機構を形成するロータリーバルブの回動軸にピニオンを軸支し、かつピニオン に噛合するラックシャフトに段付き部を一体形成すると共に、上記段付き部を検 出する検出スイッチをラックシャフトの近傍位置に設け、変速レバーの切替操作 に連繋するラックシャフトの進退作動時に、前記段付き部の有無検出により前輪 増速装置の駆動、停止を切替るべく構成したことを特徴とし、また、第２の技術 的手段として、ノークラッチ変速機構を形成するロータリーバルブの回動軸にピ ニオンを軸支し、かつピニオンに噛合するラックシャフトを変速レバーに連動連 結すると共に、上記ラックシャフト端面の出没域に臨ませて検出スイッチを設け 、ラックシャフトの進退作動時に、該ラックシャフト端面の有無検出により前輪 増速装置の駆動、停止を切替るべく構成したことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

したがって、本考案によれば、変速レバーの低速側切替時において、前輪の転 舵角が所定値以上になると、前輪増速装置の駆動により前輪が増速されると共に 、高速側切替に伴うラックシャフトの出没作動を検出スイッチにより確実に検出 することができ、前輪増速駆動を的確に解除し得て、急峻な回向に起因する機体 の転倒、横滑り等を未然に防止することができる。

【０００７】

【実施例】

以下本考案を図示の一実施例に基いて詳細に説明する。 図１において、１はトラクタ２の略中央に位置する図示しない運転席の側方に 設けられた変速レバーであり、該変速レバー１は、回動支軸３に副変速レバー４ と同軸状に枢支されていると共に、上記変速レバー１の回動基端部には回動アー ム５が取着され、該回動アーム５およびリンク機構６を介してノークラッチ変速 機構７のラックシャフト８を進退作動するように構成されている。また、上記変 速レバー１の近傍位置には、２輪駆動、４輪駆動および前輪増速駆動の切替レバ ー１ａが配設されており、路面の状態に応じてトラクタ２の走行駆動形式を切替 るようになっている。

【０００８】 ここで前記ノークラッチ変速機構７を搭載したトラクタの走行駆動系を図２に より概略的に説明すると、上記ノークラッチ変速機構７は、第２変速部９、第１ 変速部１０、油圧クラッチ１１、前後進切替機構１２、第１副変速部１３、第２ 副変速部１４およびリヤディファレンシャル装置１５を介して後輪１６にエンジ ン１７からの回転駆動力を伝達すると共に、第２副変速部１４からセンタディフ ァレンシャル装置１８、フロントディファレンシャル装置（図示せず）を介して 前輪（図示せず）にエンジン１７の回転駆動力を伝達するように構成されており 、２輪駆動および４輪駆動を必要に応じて切替可能なパートタイム４輪駆動方式 の走行駆動系となっている。また、上記第２変速部９および第１変速部１０には 、第１および第２ＰＴＯ変速部１９、２０が併設されており、伝動軸２１を介し てＰＴＯ軸２２を駆動する第３ＰＴＯ変速部２３に回転駆動力を供給するように なっている。

【０００９】 前記第１変速部１０および第２変速部９は、それぞれ第１油圧アクチュエータ ２４、第２油圧アクチュエータ２５によりニュートラル状態から４速までの低速 切替と５速ないし８速までの高速切替の変速操作に各々対応するものであり、上 記各アクチュエータ２４、２５は、後述するロータリーバルブ２６の回転切替位 置に応じて作動制御されるようになっている。 なお、２７は、第１副変速部１３に設けられた第３油圧アクチュエータであり、 該第３油圧アクチュエータ２７による制御作動で、前後進切替機構１２の出力回 転を高速段Ｈ、低速段Ｌの２段に切替るようになっている。

【００１０】 上記前後進切替機構１２は、油圧クラッチ１１の出力回転をそのまま又は反転 して第１副変速部１３に伝達するものであり、図示しないシャトル変速レバーに 連動するシフトレール２８を介して切替操作されるようになっている。更に第２ 副変速部１４は、第１副変速部１３の出力回転を高速段Ｈと低速段Ｌとに切替る もので、前記副変速レバー４に連動するシフトレール２９を介して変速操作され るようになっている。

【００１１】 一方、前記ノークラッチ機構７を内装するケース７ａの一側部には、図３に示 す如く、ラックシャフト８を摺動自在に嵌装する収納部３０が、周壁３０ａによ り一体に形成されており、該収納部３０の略中央には、ロータリーバルブ２６の 回動軸２６ａが枢支されていると共に、噛合歯３１ａ、３１ａ…を形成したピニ オン３１が、上記回動軸２６ａの先端部に軸支され、ラックシャフト８の長手方 向一側に形成されたラック歯８ａ、８ａ…噛合している。また、上記ラックシャ フト８の長手方向他側には、段付き部３２ａを有する長溝３２が刻設され、かつ 該長溝３２内に臨ませて、ラックシャフト８の出没ストロークを規制するストッ パーボルト３３ａ、３３ｂが周壁３０ａの上部を貫通して取着されている。

【００１２】 上記ストッパボルト３３ａ、３３ｂ間には、検出スイッチ３４がその検出子３４ ａを長溝３２に臨ませて突設されており、段付き部３２ａへの摺接作動で検出ス イッチ３４を閉成（導通）状態に切り替え、段付き部３２ａに至る長溝３２の間 では開成（断）状態となるように構成されている。

【００１３】 また、図５において、前記センタディファレンシャル装置１８は、変速用油圧 ブレーキ３５と共に前輪増速装置を構成するものであって、センタディファレン シャル装置１８の一方のサイドギヤ３６ａに４ＷＤシャフト３７を結合して前輪 側に回転駆動力を伝達すると共に、デフシャフト３８に結合された他方のサイド ギヤ３６ｂは、上記変速用油圧ブレーキ３５を介してケース３９に回転自在に支 持されている。また、デフシャフト３８とデフケース４０との間にはデフロック ボール４１が係脱自在に介装され、該デフロックボール４１の係脱を切替るスリ ーブ４２が、上記デフケース４０に摺動自在に外装されており、このスリーブ４ ２は、シフトレール４３に装着したシフトフォーク４４、シフトアーム４５を介 して前記切替レバー１ａに連動連結されている。

【００１４】 上記シフトレール４３は、変速用油圧ブレーキ３５の油路３５ａの切替弁を兼 用するもので、切替レバー１ａが２輪駆動または４輪駆動の切替位置に選択され たシフト位置では油路３５ａを遮断し、切替レバー１ａが前輪増速駆動の切替位 置に選択されたシフト位置では油路３５ａに供給される圧油によってスリーブ４ ２と共に矢印Ｂ方向に移動して油路３５ａを開放するように構成されている。

【００１５】 図６は各機構への油路を示す油圧回路図であり、この油圧回路は、オイルポン プ４６に接続された分流弁機構４７を介して変速用油圧ブレーキ３５、ステアリ ング油圧制御装置４８、ロータリーバルブ２６および変速用の油圧クラッチ１１ へ圧油を供給するように構成されている。ここで、上記変速用油圧ブレーキ３５ は、前輪の転舵角を検知する角度スイッチ４９の断続で作動切替弁５０を開放、 遮断することによって圧油制御され、また、油圧クラッチ１１は、主切替弁５１ の開放、遮断により制御されるものである。 また、ロータリーバルブ２６は、変速レバー１の変速切替操作に対応してニュー トラルおよびＦ１ないしＦ８（低速側変速および高速側変速）の各切替位置に連 続切替されるロータリー切替方式の構成をなすものであって、各切替位置に応じ て第１油圧アクチュエータ２４、第２油圧アクチュエータ２５および第３油圧ア クチュエータ２７を作動させて、ニュートラル状態から４速までの低速切替と５ 速ないし８速までの高速切替の変速操作とを行うようになっている。

【００１６】 次に、図４に示す制御回路図について説明する。 ５２は切替レバー１ａを前輪増速駆動に切り替えた際に閉成される増速切替スイ ッチ、５３は前記センタディファレンシャル装置１８のシフトレール４３に連動 連結されたソレノイドであり、該ソレノイド５３は増速切替スイッチ５２の閉成 作動に連携して出没作動するものである。また、５４は副変速レバー４の回動基 端部に取着された切替スイッチであって、該切替スイッチ５４は副変速レバー４ の低速側切替で閉成され、高速側に切替られた際に開成されものであり、副変速 レバー４の低速側切替時に、機体の転舵角が所定値以上となって角度スイッチ４ ９が閉成し、かつ検出スイッチ３４のオンオフで前輪の増速駆動を断続するよう に構成されている。 なお、５５はバッテリ、５６はソレノイド５３と角度スイッチ４９との間に並列 接続された表示ランプ、５７はヒューズである。

【００１７】 叙上の如き構成において、切替レバー１ａの操作で前輪増速駆動に切替ると、 増速切替スイッチ５２が閉成されると共に、センタディファレンシャル装置１８ のスリーブ４２が図４の右側に寄った位置から矢印Ｃ方向に２段階左側に操作さ れ、デフロックボール４１を介してデフシャフト３８とデフケース４０とが係合 し、４ＷＤシャフト３７を介してエンジン１７の回転駆動力が前輪に伝達され、 トラクタ２は４輪駆動状態に切り替わる。 この前輪増速駆動への切替状態で副変速レバー４を高速側に切替操作すると、シ フトレール２９が移動操作されて第２副変速部１４が高速側に切り替わり、主切 替弁５１を介して油圧クラッチ１１が所定の回転速度で接続されると共に、上記 副変速レバー４の回動基端部に取着した切替スイッチ５４が開成されて、開成状 態に切り替わる。

【００１８】 この状態で変速レバー１を、矢印Ｃ方向にニュートラル位置から低速側へ１段だ け切替傾動操作すると、回動アーム５の回動に連携してリンク機構６が、図７（ ａ）および図７（ｂ）に示す如く、ノークラッチ変速機構７のラックシャフト８ を押込み作動し、ラックシャフト８のラック歯８ａに噛合した噛合歯３１ａ、３ １ａ…の回転で回動軸２６ａが回動する。そして、回動軸２６ａの回動によるロ ータリーバルブ２６のＦ１位置への切り替えに応じて第１油圧アクチュエータ２ ５が収縮し、第１変速部１０は低速側の１速に変速操作されると共に、検出スイ ッチ３４の検出子３４ａが長溝３２の段付き部３２ａに乗り上げた状態となって いるため、該検出スイッチ３４は閉成状態となっている。

【００１９】 上記の低速走行状態で、機体の旋回を行うべくステアリングを操作し、転舵角が 所定値以上になると、図４に示す角度スイッチ４９が閉成し、該角度スイッチ４ ９、検出スイッチ３１および増速切替スイッチ５２を介して、ソレノイド５３が 突出作動し、これに伴い、前記センタディファレンシャル装置１８のシフトレー ル４３がスリーブ４２と共に矢印Ｃ方向の最も左に寄った位置に移動して、デフ ロックボール４１によるデフシャフト３８とデフケース４０との係合が解除され る。 そして、油路３５ａの圧油により変速用油圧ブレーキ３５が作動してデフシャフ ト３８をロックするので、センタディファレンシャル装置１８のサイドギヤ３６ ａは４ＷＤシャフト３７と共に４輪駆動時の倍速度で回転し、前輪の回転駆動が 増速され、トラクタ２は後輪１６の倍速度で回転する前輪によりスピーディかつ スムースな旋回を行うことができる。

【００２０】 また、上記低速走行状態から、変速レバー１を矢印Ｄ方向に４段階傾動操作して 高速側に切り替えると、図７（ｃ）および（ｄ）に示す如く、前記ノークラッチ 変速機構７のラックシャフト８が更に押込み作動され、回動軸２６ａの回動に連 携してロータリーバルブ２６がＦ５の位置に切り替わり、第２油圧アクチュエー タ２４が収縮して、第２変速部９が高速側の５速に変速操作されると共に、検出 子３４ａが摺動して段付き部３２ａから離脱し、閉成状態となっていた検出スイ ッチ３４が開成状態に切り替わる。 この状態では、機体の旋回を行うべくステアリングを操作して、角度スイッチ４ ９が閉成され、かつ増速切替スイッチ５２が閉成状態に切り替わったままであっ ても、切替スイッチ５４および検出スイッチ３４が開成しているため、ソレノイ ド５３は非通電状態となって作動せず、前輪の増速動作が行われない。

【００２１】 また、この前輪増速駆動の走行状態で副変速レバー４を低速側に切替操作すると 、該副変速レバー４の回動基端部に取着した切替スイッチ５４が閉成状態に切り 替わり、検出スイッチ３４の閉成、開成に関わらず、変速レバー１による変速切 替全域（Ｆ１ないしＦ８）で前輪の増速駆動が可能となる。 ここで、変速レバー１および副変速レバー４による前輪の増速制御をまとめると 、表１のようになる。

【表１】 したがって、機体の低速走行時には、確実に前輪増速駆動を行わしめ、かつ高速 走行時には不要な前輪増速駆動を的確に解除することができ、安全性の高いトラ クタの操向操作を得ることができる。

【００２２】 次に、図８は、検出スイッチをラックシャフト８の端面の有無を検出するよう に構成した実施例を示すものであって、ここでは、ケース７ａから外方に突出す るラックシャフト８の端面８ｂに突子５８を埋設し、かつ該端面８ｂを蛇腹状の 保護体５９で包覆すると共に、上記保護体５９の一側端部に設けた検出スイッチ ３４を上記突子５８で押圧作動させることにより、端面８ｂの有無を検出するよ うに構成したものである。 上記検出スイッチ３４は、図９に示す如く、導通板６０を介して接点６１ａ、６ １ｂ間を接続し、付勢弾機６２により導通板６０を接点側に押圧させて、常時閉 成スイッチとして構成されており、変速レバー１の高速側切替操作に連携して上 記突子５８が導通板６０を押圧することにより、検出スイッチ３４を開成し、前 輪増速駆動を解除するようになっており、上記構成により、既存のノークラッチ 変速機構７を構成する各機構部材を変更することなく、検出スイッチ３４、保護 体５９等の追加のみで前輪増速の駆動、解除を行うことができる。また、図１０ に示す如く、ラックシャフト８の端面８ｂに、切欠状の傾斜面６３を形成し、こ の傾斜面６３に沿う検出子３４ａの押圧作動で検出スイッチ３４をを開成するよ うに構成しても同様の効果を得ることができる。

【００２３】 なお、本実施例では、ストッパボルト３３ａ、３３ｂ間に設けた検出スイッチ ３４の検出子３４ａを、ラックシャフト８の長溝３２に形成した段付き部３２ａ への乗り上げで、検出スイッチ３４を閉成するように構成したものを示したが、 これに限定されることなく、図１１に示すように、検出スイッチ３４を近接スイ ッチで構成し、該検出スイッチ３４をストッパボルト３３に内挿して、検出子３ ４ａに対面する段付き部３２ａの遠近で検出スイッチ３４を開閉するようにして もよく、また、図１２および図１３に示すように、ラックシャフト８の一側部に 、長溝３２とは別に検出スイッチ３４の検出子３４ａを案内する溝３２ｂを刻設 し、ラックシャフトの出没作動で検出子３４ａが溝３２ｂから乗り上げて、該検 出子３４ａがラックシャフト８の側面で押圧されると、検出スイッチ３４が閉成 するように構成してもよい。

【００２４】

【考案の効果】

これを要するに本考案は、ノークラッチ変速機構を形成するロータリーバルブ の回動軸にピニオンを軸支し、かつピニオンに噛合するラックシャフトに段付き 部を一体形成すると共に、上記段付き部を検出する検出スイッチをラックシャフ トの近傍位置に設け、変速レバーの切替操作に連繋するラックシャフトの進退作 動時に、前記段付き部の有無検出により前輪増速装置の駆動、停止を切替るべく 構成し、また、ノークラッチ変速機構を形成するロータリーバルブの回動軸にピ ニオンを軸支し、かつピニオンに噛合するラックシャフトを変速レバーに連動連 結すると共に、上記ラックシャフト端面の出没域に臨ませて検出スイッチを設け 、ラックシャフトの進退作動時に、該ラックシャフト端面の有無検出により前輪 増速装置の駆動、停止を切替るべく構成したから、ラックシャフトの出没状態を 検出する、という簡単な構成でありながら、ガイド溝の溝幅や変速レバーのリン ク部のガタつき等を考慮することなく、前輪増速装置の駆動、解除を容易に行い 得て、構造の簡素化を促進することができると共に、高速側切替時における不要 な前輪増速の駆動解除を的確にならしめ、安全かつ信頼性の高い前輪増速駆動の 切替操作を行うことができる、という極めて有用な実用的効果を奏するものであ る。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】前輪増速機構を備えたトラクタの要部概略側面
図である。

【図２】トラクタの走行駆動系の系統図である。

【図３】ノークラッチ変速機構の一部断面拡大側面図で
ある。

【図４】制御系の接続図である。

【図５】センタディファレンシャル装置の要部断面図で
ある。

【図６】油圧制御の接続図である。

【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はラックシャフト、
ピニオンギヤおよび検出スイッチの動作関係を示す作用
説明図である。

【図８】ノークラッチ変速機構の他例を示す一部断面拡
大側面図である。

【図９】同上要部の断面図である。

【図１０】ノークラッチ変速機構の他例を示す一部断面
拡大側面図である。

【図１１】ノークラッチ変速機構の他例を示す一部断面
拡大側面図である。

【図１２】ノークラッチ変速機構の他例を示す一部断面
拡大側面図である。

【図１３】同上要部の断面図である。

【００２６】

【符号の説明】

１ 変速レバー ７ ノークラッチ変速機構 ８ ラックシャフト ８ｂ 端面 ２６ ロータリーバルブ ２６ａ 回動軸 ３１ａ 噛合歯 ３１ ピニオン ３２ａ 段付き部 ３４ 検出スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 並河 正人 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内 (72)考案者 山本 高弘 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内 (72)考案者 松本 和夫 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノークラッチ変速機構を形成するロータ
   リーバルブの回動軸にピニオンを軸支し、かつピニオン
   に噛合するラックシャフトに段付き部を一体形成すると
   共に、上記段付き部を検出する検出スイッチをラックシ
   ャフトの近傍位置に設け、変速レバーの切替操作に連繋
   するラックシャフトの進退作動時に、前記段付き部の有
   無検出により前輪増速装置の駆動、停止を切替るべく構
   成したことを特徴とする移動農機における前輪増速装
   置。
2. 【請求項２】 ノークラッチ変速機構を形成するロータ
   リーバルブの回動軸にピニオンを軸支し、かつピニオン
   に噛合するラックシャフトを変速レバーに連動連結する
   と共に、上記ラックシャフト端面の出没域に臨ませて検
   出スイッチを設け、ラックシャフトの進退作動時に、該
   ラックシャフト端面の有無検出により前輪増速装置の駆
   動、停止を切替るべく構成したことを特徴とする移動農
   機における前輪増速装置。