JPH061467Y2 - 耕耘機における自動デフロック装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、何ら操作手段を要せず、耕耘機の作業走行時
に差動機構（以下デフ機構と略称する）が自動的にロッ
クされ、回向時にはロックが自動的に解除される耕耘機
における自動デフロック装置に関する。

〔従来の技術〕

耕耘機等では、作業走行時には確実な駆動力を得るため
デフ機構をロックして左右両車輪に対等の駆動力を伝
え、回向時には回向を容易にするためデフ機構のロック
を解除し左右両車輪を差動させる必要がある。

このデフ機構のロック、解除はデフロック機構の直接操
作、もしくはデフロック機構とリンクで連結したレバー
の間接操作等人手で行うもの、あるいは作業時と回向時
の機体姿勢の変化等を機外に延出した検出部で検出し、
自動的にデフ機構のロック、解除を行うもの等が知られ
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記デフロック機構の直接操作は作業を
中断しなければならず、レバーによる間接操作はリンク
機構が複雑となってコストが上昇し、機外に延出した検
出部で機体姿勢の変化等を検出するものは走行中の障害
物で損傷を受ける恐れがある等の問題がある。

本考案は上記従来の問題点に鑑み、これを改善すべく考
案したものであって、何ら機械的な操作手段を要せず、
かつ作業を中断することなく確実にデフ機構のロック、
解除がなされ、しかも複雑なリンク機構や機外に延出す
る検出部等がない構造の簡単な耕耘機における自動デフ
ロック装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本考案は、車輪と作業部とを
支持する分割型ミッションケースの内部に、作業部の負
荷が所定値を超えた時に作業部回転軸に沿って変位する
負荷検出部と、常時ロック解除位置に付勢され、付勢に
抗し車軸に沿って上記負荷検出部と同方向に変位してデ
フ機構をロックするロック作動部とを設け、上記負荷検
出部とロック作動部とを連結するリンクロッドを、負荷
検出部とロック作動部との近傍位置に設けた支持部で回
動自在に支持すると共に、上記リンクロッドの両端に
は、それぞれ負荷検出部とロック作動部に係合するクラ
ンク部を形成して、前記作業部の負荷が所定値を超えた
時、負荷検出部の変位に連動して回動するリンクロッド
がロック作動部を変位させてデフ機構をロックすること
を特徴としている。

〔作用〕

耕耘機の耕耘作業時にはロータリ等の作業部が土中にあ
って作業部の回転軸の回転負荷が所定値を超えるため、
回転軸に設けた作業部負荷検出部が回転軸に沿って変位
し、この変位に連動して負荷検出部に係合したクランク
部がリンクロッドを回動させるのに伴って他方のクラン
ク部が、常時ロック解除位置に付勢されたデフ機構のロ
ック作動部を車軸に沿って負荷検出部と同方向に変位さ
せ、デフ機構はロックされる。従って耕耘作業走行時に
は駆動力が左右両車輪に対等に伝えられ、確実な走行が
得られる。

耕耘終点等において機体を回向する際は、ロータリ等の
作業部を土中から浮かせることによって作業部の回転負
荷が所定値より減少して負荷検出部が原位置に復帰し、
これに伴いリンクロッドが回動してデフ機構のロック作
動部もロック解除位置に復帰し、デフロックが解除して
左右両車輪は差動し機体の回向が容易になされる。

〔実施例〕

以下本考案を図示の実施例に基いて詳細に説明する。

第１図は本考案を適用した耕耘機のデフロック機構の縦
断面図、第２図は第１図のII−II線矢視断面図、第３図
は同耕耘機の作業部の負荷検出部の縦断面図、第４図
(A)，(B)は作業部の無負荷時および負荷時における負荷
検出部のテーパ爪の噛合い状態を夫々示す図、第５図は
同耕耘機の全体側面図である。

第５図において、１は本考案を適用した耕耘機、２はエ
ンジン、３は動力伝達部、４は分割型のミッションケー
ス、５はデフ機構、６は車軸、７は車輪、８はロータリ
等の作業部、９は作業部への動力伝達部、10は主変速レ
バー、11は操作ハンドル、12は本考案に係る自動デフロ
ック装置のリンクロッドである。

車軸６は第１図に示すように中央部で２分割され、ミッ
ションケース４の両側に取付けられた車軸ベアリングホ
ルダー13に装着された左右各２連の車軸ベアリング14に
軸支され、車軸７の中央分割部に公知のベベルギヤ型の
デフ機構５が組込まれている。デフ機構５はデフケース
15に収容され、デフケース15の両端の円筒状ボス部が車
軸６に外嵌され、その両端部外周を車軸ベアリングホル
ダ13のデフケースベアリング16に支持され、デフケース
15のほぼ中央部外周に螺着された最終スプロケット17
が、ミッションケース４に内蔵された多段変速ギヤ装置
18の出力軸スプロケット19にチェーン20で連結されてい
る。

前記車軸６に外嵌するデフケース15の円筒状ボス部の一
方は長く、この長ボス部21にデフロック機構22がミッシ
ョンケース４の内部一側に位置して構成されている。即
ち、第２図に示すようにデフケース15の長ボス部21には
周方向に複数のボール孔23が形成され、一方車軸６外周
の前記ボール孔23に対応する位置に円錐状のボール落込
み溝24が形成され、またデフケース15の長ボス部21の外
周に車軸方向に摺動可能な環状のロック作動部25がスプ
リング26により常時ロック解除方向に付勢されて外嵌さ
れている。ロック作動部25は内周端部にボール孔23に遊
嵌されたロックボール27を車軸６のボール落込み溝24に
落し込み拘束し、あるいはロックボール27をボール落込
み溝24から離脱可能に保持するテーパー付拡径部28が形
成され、また外周にリンク溝29が形成されている。

機体後部の作業部８は第３図に示すように、作業部回転
軸30に遊嵌されたスリーブ31に作業部への動力伝達部９
のチェーン32によって駆動される最終スプロケット33が
取付けられ、スリーブ31の内側端面に第４図に示すよう
な梯形の駆動側テーパ爪34が形成されている。また、作
業部回転軸30には、ミッションケース４の内部一側に位
置して外周にリンク溝35が形成された環状の作業部負荷
検出部36が、その雌スプライン37を作業部回転軸30の雄
スプライン38に係合して回転軸30に沿って摺動可能に外
嵌され、この作業部負荷検出部36はスプリング39により
常時スリーブ31側に所定の付勢力で付勢され、そのスリ
ーブ31側に形成された梯形の被駆動側テーパ爪40をスリ
ーブ31の駆動側テーパ爪34に係合されている。そして作
業部回転軸30の回転負荷が所定値を超えた時、作業部負
荷検出部36はスプリング39の付勢力に抗してその被駆動
側テーパ爪40のテーパ面をスリーブ31の駆動側テーパ爪
34のテーパ面に対して摺動させて反スリーブ方向に変位
する。しかしこの変位の範囲は第４図(B)に示すよう
に、両テーパ爪34，40の係合が完全に解離しないように
規制されている。

そして前記リンクロッド12は、ロック作動部25と作業部
負荷検出部36との近傍位置に配設した二ケ所の支持部4
1，42に回動自在に支持されており、リンクロッド12の
両端に曲成したクランク部43，44がロック作動部25のリ
ンク溝29と、作業部負荷検出部36のリンク溝35に夫々係
合されている。

叙上の構成において、耕耘機１の作業時エンジン２の回
転は動力伝達部３、ミッションケース４内の多段変速ギ
ヤ装置18、デフ機構５を順次介して車輪７に伝えられ、
また作業部８への動力伝達部９を介してロータリ等の作
業部に伝えられる。

そして耕耘作業時には、ロータリ等の作業部８が土中に
あって作業部８の回転軸30の回転負荷が所定値を超える
ため、作業部負荷検出部36は、スプリング39の付勢力に
抗しそのテーパ爪40のテーパ面をスリーブ31のテーパ爪
34のテーパ面に対して摺動させて回転軸30に沿って反ス
リーブ方向、即ちデフロック方向に変位する。しかしこ
の変位によって両テーパ爪34，40の係合は解離しないた
め回転軸30は駆動され、耕耘作業が可能である。そして
作業部負荷検出部36の変位に連動してクランク部44がリ
ンクロッド12を回動させ、これに伴って他方のクランク
部43がロック作動部25をスプリング26の付勢力に抗して
負荷検出部36と同方向、即ちデフロック方向に変位させ
る。このロック作動部25の変位位置において、ロック作
動部25はその内周面でデフケース15の長ボス部21のボー
ル孔23の開口面を塞ぎ、ロックボール27をボール孔23と
車軸６のボール落込み溝24との双方に嵌入させて拘束
し、デフケース15と車軸６とを直結し、デフ機構５をロ
ックする。

従って、多段変速ギヤ装置18の最終段から駆動されるデ
フケース15の回転は一方の車軸６には直接、他方の車軸
６にはボール孔23とボール落込み溝24の双方に嵌入拘束
されたボール27を介して両車軸６，６に対等に伝えられ
てデフロック状態となり、耕耘作業時、耕耘機１は確実
な駆動力が得られる。

作業部負荷検出部36がデフロック方向に変位し、これに
リンクロッド12が応動した時、丁度デフロック機構22の
ボール孔23とボール落込み溝24との位置が合致していな
い場合、リンクロッド12はボール孔23とボール落込み溝
24と合致するまでの少時、その弾性で撓み合致を待つ。

耕耘終点等において機体を回向するに際し、ロータリ等
の作業部８を土中から浮かせると、作業部８の回転負荷
が所定値より減少し、作業部負荷検出部36はスプリング
39の付勢力でスリーブ31の方向へ復帰する。この復帰と
共にリンクロッド12はデフロック機構22のロック解除方
向に回動し、これに伴いロック作動部25はスプリング26
の付勢力でロック解除位置に復帰する。このロック解除
位置でロック作動部25のテーパ付拡径部28がボール孔27
外面の封鎖を解くため、ロックボール27は拘束が解除さ
れて車軸６のボール落込み溝24から脱出可能になり、デ
フケース15と車軸６とのロック状態を解除する。デフロ
ックの解除によってデフ機構５が復活し機体の回向が容
易になる。

第６図は簡易型の自動デフロック機構を提示するもので
あって、この自動デフロック機構50は、デフケース51一
側の長ボス部52端面と、車軸53外周にスプライン係合さ
れた環状のロック作動部54の端面に梯形のテーパ爪55，
56を形成し、ロック作動部54をスプリング57によって常
時所定の付勢力で両テーパ爪55，56の噛合い方向、即ち
デフロック方向に付勢している。

叙上の自動デフロック機構50は、耕耘機の直進作業時、
左右両車軸53，53には対等の回転負荷がかかるため、両
テーパ爪55，56は噛合ってデフロック状態を保ち、左右
両車軸53，53に対等の駆動力が伝えられる。耕耘終点等
において機体を回向すると左右両車軸53，53に回転差が
生じるため、ロック作動部54のテーパ爪56は長ボス部52
のテーパ爪55に対し、スプリングの付勢力に抗してテー
パ面を摺動させて第７図(A)，(B)に示すような両テーパ
爪55，56の係脱を繰返すスリップ状態となってデフロッ
クが自動的に解除し、機体の回向が容易となる。

即ち、この自動デフロック機構50によればリンク、ワイ
ヤ等のデフロック機構の操作系が不要で、機体の直進、
回向の運転操作だけでデフのロック、解除が自動的にな
されるものであるから、機構が簡単で普及型の自動デフ
ロック機構として低価格で提供でき、かつ当初デフケー
ス51にテーパ爪55を加工しておけば、機械販売後でもユ
ーザの希望により僅かの部品交換だけでデフロック機構
なしの機種を自動デフロック機構つきの仕様に変更する
ことが可能である。

第８図はリンク機構ワイヤ等の操作系なしに直接車軸部
でデフ機構のロック、解除操作を行うようにしたデフロ
ック機構を提示するものであって、このデフロック機構
60は、一側の中空車軸61を貫通して操作ロッド62が軸方
向に摺動可能に挿通され、操作ロッド62の内端に形成さ
れた雄スプライン63が、デフ機構64のセンタピン65の中
心部ボス66に形成された雌スプライン67と、車軸61内端
の雄スプライン68に係合されたサイドベベル69の雌スプ
ライン70との双方に係合可能にされている。

図中の70は車輪のハブ、71は操作ロッド62と車軸61およ
び車軸ハブ70に貫通されたピン、72は上記ピン71を挿通
すると共に操作ロッド62の軸方向のストロークを規制す
る長孔、73は操作ロッド62をデフロック位置およびロッ
ク解除位置に保持するピン、74はデフロック解除時の上
記ピン73の挿通孔、75はデフロック時の上記ピン73の挿
通孔である。

叙上のデフロック機構60は、直接車軸位置の操作ロッド
62を押込み、ピン73をデフロック時のピン挿通孔75に挿
通することにより、操作ロッド62はデフロック位置に保
持されると共に、操作ロッド62内端の雄スプライン63が
デフ機構64のセンタピン65の中心部ボス66の雌スプライ
ン67とサイドベベル69の雌スプライン70との双方に係合
してデフ機構64はロックされる。操作ロッド62を引出し
てピン73をデフロック解除時のピン挿通孔74に挿通する
と、操作ロッド62はロック解除位置に保持されると共
に、操作ロッド62内端の雄スプライン63とセンタピン65
の中心部ボス66の雌スプライン67との係合が解離してデ
フ機構64のロックが解除される。

第10図に提示するデフロック機構75は、第８図のデフロ
ック機構60が、デフ機構64のセンタピン65とサイドベア
リング69とを操作ロッド62によってスプライン係合、解
離を行ってデフ機構64のロックおよび解除を行うのに対
し、デフ機構76のデフケース77と車軸78とをボールクラ
ッチ79によって係合、解離し、デフ機構76のロック、解
除を行うものである。

ボールクラッチ79は、車軸78に外嵌するデフケース77一
側のボス部80内面に第11図に示すような複数のボール落
込み溝81が形成され、また車軸78にボール孔82が上記ボ
ール落込み溝に対応する位置に形成され、中空の車軸78
を貫通する操作ロッド83にはロックボール84の拘束を解
除するテーパ溝85が形成されて構成されている。操作ロ
ッド83と車軸78および車輪ハブ86を貫通するピン87、お
よび上記ピン87を挿通すると共に操作ロッド83の軸方向
のストロークを規制する長孔88は前掲第８図のデフロッ
ク機構と同様であるが、操作ロッド83をデフロック位置
および解除位置に保持するのは操作ロッド83のグリップ
を兼ねた湾曲ばね89と位置決め溝90，90によっている。

叙上のデフロック機構75は、操作ロッド83を押込むと操
作ロッド83の外周面が車軸78のボール孔82の底面を塞
ぎ、ロックボール84をボール孔82とデフケース77のボス
部80のボール落込み溝81との双方に嵌入して拘束してデ
フケース77と車軸78とを直結する。逆に操作ロッド78を
引出すと、ロックボール84は拘束が解除されて車軸78の
テーパ溝85に落込み、デフケース77と車軸83との結合が
解除され、デフ機構76のロック、解除が行われる。

このデフロック機構75は、第８図のデフロック機構60と
同様、リンク機構やワイヤ等の操作系なしに直接外部か
らデフロック機構75のロック、解除を行うことができ、
かつ第８図のデフロック機構60のような加工度の高いス
プライン等を使用しないから低価格で提供でき、さらに
スパーギヤ方式のデフでも適用が可能である。

第12図に提示するデフロック機構91は、第６図に示した
自動デフロック機構50を車軸部で直接、ロックおよび解
除操作する形式にしたもので、第６図の自動デフロック
機構50と同様のロック作動部92と、デフケース93一側の
長ボス部94の端面の両係合爪は第13図に示すように角爪
95，96になっている。そしてデフロック機構91を組込ん
だ側のベアリングホルダ97には一体にリンクシャフト装
着部98が形成され、このリンクシャフト装着部98に装着
されたリンクシャフト99内端の偏心ピン100がロック作
動部92外周に形成された係合溝101に係合され、リンク
シャフト99外端の操作レバー102を回動操作することに
よって偏心ピン100がロック作動部92を角爪95，96の係
合あるいは解離位置に進退させ、デフロック機構91のロ
ック、解除がなされるようになっている。

ここで、デフロック機構91を組込んだ側の車軸ベアリン
グホルダ97はミッションケース103側面からの突出量が
大きいため、左右２分割型のミッションケース103のデ
フロック機構91組込み側半部の深さｄ₁を他側半部の深
さｄ₂より浅くし、このミッションケース103の接合面を
機体の前後方向中心線ｃに一致させ、左右車輪間隔の拡
大を極力抑えるようにしている。

第14図は、スパーギヤ型のデフ機構を装着したミッショ
ンケースにおいて、ミッションケース両外側の車軸ベア
リング間に車軸ベアリングを分散配置した車軸ベアリン
グ配置構造を提示するもので、従来、ミッションケース
幅を広くとれない耕耘機等では、第８図、第10図に例示
したミッションケースのように、ミッションケースの両
側に固設した車軸ベアリングホルダに各２連づつの車軸
ベアリングを並設し、これに車軸を支持せしめている。
この車軸ベアリングの配置によると、各連の車軸ベアリ
ング同士のスパンが小さく、かつ両側車軸ベアリング間
のスパンが大きく、このため車軸ベアリングが集中荷重
を受け耐久性を害するという問題があった。

第14図の車軸ベアリング配置構造は、ミッションケース
105両側の車軸ベアリングホルダ106には各１個の車軸ベ
アリング107を装着し、スパーギヤ型のデフ機構108のデ
フケース109は両端のボス110外周を従来と同様、車軸ベ
アリングホルダ106に装着した左右１対のデフケースベ
アリングに支持せしめる他、ボス110内周をデフケース1
09の内部で一側の車軸112にセンタベアリング113をもっ
て支持し、さらに左右車軸112，112はその分割部をニー
ドルベアリング114を介して相互に支持せしめてある。

この結果、車軸112はミッションケース105両外側の車軸
ベアリング107の中間部において、センタベアリング113
およびニードルベアリング114位置で分散支持されるた
め車軸ベアリングの集中荷重が均等化され、耐久性を向
上することができると共に車軸支持部をコンパクト化す
ることが可能となる。

〔考案の効果〕

前述のごとく、本考案に係る耕耘機における自動デフロ
ック装置は、車輪と作業部とを支持する分割型ミッショ
ンケースの内部に、作業部の負荷が所定値を超えた時に
作業部回転軸に沿って変位する負荷検出部と、常時ロッ
ク解除位置に付勢され、付勢に抗し車軸に沿って上記負
荷検出部と同方向に変位してデフ機構をロックするロッ
ク作動部とを設け、上記負荷検出部とロック作動部とを
連結するリンクロッドを、負荷検出部とロック作動部と
の近傍位置に設けた支持部で回動自在に支持すると共
に、上記リンクロッドの両端には、それぞれ負荷検出部
とロック作動部に係合するクランク部を形成して、前記
作業部の負荷が所定値を超えた時、負荷検出部の変位に
連動して回動するリンクロッドがロック作動部を変位さ
せてデフ機構をロックすることから、耕耘作業時には自
動的にデフ機構をロックし、機体回向時には自動的にデ
フ機構のロックを解除できるものでありながら、デフ機
構のロック、およびロック解除時には負荷検出部とロッ
ク作動部が同方向に変位するので、両端にクランク部を
形成したリンクロッドで負荷検出部とロック作動部とを
連結するのみの極めて簡単な構造とすることができる。
そして負荷検出部とロック作動部とにクランク部で係合
したリンクロッドが、負荷検出部とロック作動部の近傍
位置に設けた支持部で支持されているの、作業部の負荷
による負荷検出部の移動に伴ってリンクロッドが正確に
回動して確実にデフロック機構を切換え作動させること
ができる。そのうえ、装置全体が分割型ミッションケー
ス内に設けられているので、障害物に当って損傷するこ
とはなく装置の耐久性、信頼性が確保される等の効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第５図は本考案の一実施例を示し、第１図は
本考案を適用した耕耘機のデフロック機構の縦断面図、
第２図は第１図のII−II線矢視断面図、第３図は同耕耘
機の作業部負荷検出部の縦断面図、第４図(A)，(B)は作
業部の無負荷時および負荷時における負荷検出部のテー
パ爪の噛合い状態を夫々示す図、第５図は同耕耘機の全
体側面図である。 第６図は最も簡易化した自動デフロック機構の提示例の
縦断面図、第７図(A)，(B)は耕耘機の直進作業時及び回
向時における第６図の自動デフロック機構のテーパ爪の
噛合い状態を夫々示す図、第８図は直接車軸部でデフ機
構のロック、解除操作を行うようにしたデフロック機構
の提示例の縦断面図、第９図は第８図の矢線IX部の平面
図、第10図は第８図と同様、直接車軸部でデフ機構のロ
ック、解除操作を行うようにしたデフロック機構の他の
提示例の縦断面図、第11図は第10図のボールクラッチ部
の横断面図、第12図は第６図に示した自動デフロック機
構を車軸部で直接ロックおよび解除操作するようにした
提示例の縦断面図、第13図はその係合爪の形状を示す
図、第14図はスパーギヤ型のデフ機構を装着したミッシ
ョンケースにおける車軸ベアリング配置構造の提示例の
縦断面図である。 １…耕耘機、８…作業部、12…リンクロッド、22…デフ
ロック機構、25…ロック作動部、36…作業部負荷検出
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪と作業部とを支持する分割型ミッショ
   ンケースの内部に、作業部の負荷が所定値を超えた時に
   作業部回転軸に沿って変位する負荷検出部と、常時ロッ
   ク解除位置に付勢され、付勢に抗し車軸に沿って上記負
   荷検出部と同方向に変位してデフ機構をロックするロッ
   ク作動部とを設け、上記負荷検出部とロック作動部とを
   連結するリンクロッドを、負荷検出部とロック作動部と
   の近傍位置に設けた支持部で回動自在に支持すると共
   に、上記リンクロッドの両端には、それぞれ負荷検出部
   とロック作動部に係合するクランク部を形成して、前記
   作業部の負荷が所定値を超えた時、負荷検出部の変位に
   連動して回動するリンクロッドがロック作動部を変位さ
   せてデフ機構をロックすることを特徴とする耕耘機にお
   ける自動デフロック装置。