JPH0858408A

JPH0858408A - 作業車の操向輪駆動装置

Info

Publication number: JPH0858408A
Application number: JP19435494A
Authority: JP
Inventors: Naoki Yamakaji; 直樹山梶; Toshio Tsuda; 俊雄津田
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】四輪駆動車両において、操向輪に一時的に過
大な負荷がかかった場合に、操向輪の駆動系の損傷を防
止する。【構成】車体に懸架した車軸ハウジングの中にデフ装
置を内装し、該デフ装置の左右一対の出力軸を介して、
左右一対の操向輪を駆動する装置において、前記車軸ハ
ウジングの中に収容した入力軸からデフ装置の入力ギア
に至る動力伝達系の途中にトルクリミッタを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は四輪駆動車両において、
操向輪に一時的に過大な負荷がかかった場合に、操向輪
の駆動系の損傷を防止するための構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から農用トラクタ等の四輪駆動車両
の前輪を駆動するために、ミッションケースより突出し
た駆動軸と車軸ハウジングの入力軸との間を自在継手を
有するドライブシャフトにより連結していた。そして、
機体前部にフロントローダー等の作業機を装着して作業
を行った場合には、操向輪の抵抗が大きくなって、車軸
ハウジング内に装備するデフ装置等の操向輪の駆動系が
損傷して走行不能となる場合があったので、例えば実開
昭５４−３７６３９号や、アメリカ特許第２９７７７７
９号の技術の如く、ドライブシャフトの一側に、摩擦多
板式のトルクリミッタを設けることが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの従来
技術においても、トルクリミッタがトルク変動の大きな
場所に配置されているので、作動が不安定で、サイズが
大きく、コストが高くなっていた。また、実開昭５４−
３７６３９号の技術では、乾式クラッチで構成されてい
るので、長期使用に向かない。また、アメリカ特許第２
９７７７７９号の技術では湿式クラッチではあるが、そ
れ専用のケースを必要とするので、乾式タイプよりも更
に大型化してしまうのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を解決するために、次のような手段を用いるものであ
る。即ち、車体に懸架した車軸ハウジングの中にデフ装
置を内装し、該デフ装置の左右一対の出力軸を介して、
左右一対の操向輪を駆動する装置において、前記車軸ハ
ウジングの中に収容した入力軸からデフ装置の入力ギア
に至る動力伝達系の途中にトルクリミッタを設けた。

【０００５】また、車体に懸架した車軸ハウジングの中
にデフ装置を内装し、該デフ装置の左右一対の出力軸を
介して、左右一対の操向輪を駆動する装置において、入
力軸からデフ装置の入力ギアに至る動力伝達系の途中に
摩擦多板式トルクリミッタを設け、該トルクリミッタを
前記車軸ハウジングの中の潤滑油中に浸漬させた。

【０００６】また、車体に懸架した車軸ハウジングの中
にデフ装置を内装し、該デフ装置の左右一対の出力軸を
介して、左右一対の操向輪を駆動する装置において、入
力軸からデフ装置の入力ギアに至る動力伝達系の途中に
摩擦多板式トルクリミッタを介装し、前記車軸ハウジン
グの中に区画された一室に収容すると共に、該室の中に
粘性流体を封入した。

【０００７】また、前記トルクリミッタをトルク設定値
可変式に構成し、前記操向輪のステアリング角度が大き
くなるにしたがって、そのトルク設定値を弱めるように
前記操向輪のステアリング操作系に連動連係した。

【０００８】

【作用】次に作用を説明する。本機のミッションケース
の前輪駆動取出軸より、継手及びドライブシャフトを介
して車軸ハウジングへの入力軸に動力が伝えられ、該入
力軸よりトルクリミッタを介してデフ入力軸からデフ装
置へ動力が伝えられて操向輪が駆動される。このとき、
トルクリミッタはデフ装置内の潤滑油に浸漬しているの
で、摩耗が生じない。そして、操向輪に過負荷がかかる
とトルクリミッタの摩擦板部分で滑りが生じて、デフ装
置側には過大なトルクがかからず操向輪における駆動系
の損傷等を防止する。また、トルクリミッタをトルク設
定値可変式とし、ステアリングを該トルクリミッタに連
係して、ステアリングの回動角が大きくなるに従って、
トルクリミッタのトルクが弱まるようにすると、滑りが
多くなり、自動的に二輪駆動となる。

【０００９】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面に従って説明す
る。図１はトラクタにフロントローダを装着した側面
図、図２は車軸ハウジング内にトルクリミッタを配置し
た第一実施例の側面断面図、図３はトルクリミッタの第
二実施例を示す側面断面図、図４は同じく第三実施例を
示す側面断面図、図５は同じく第四実施例を示す側面断
面図、図６はトルクリミッタをステアリング操作系に連
係した実施例の底面断面図、図７は図６におけるＡ−Ａ
矢視断面図、図８は入力軸とデフ入力軸とを同一軸線上
に配置した実施例の側面断面図である。

【００１０】四輪駆動車両を例えば、トラクタとした場
合について説明する。図１において、フロント側の車軸
ハウジングＨ両側より突出した車軸２０の両側に操向輪
となる前輪２１が懸架され、リアアクスルハウジング２
２より両側へ突出した車軸２３に後輪２４が懸架されて
いる。また、ボンネット２５内のエンジンからの動力が
ミッションケース２６に伝えられて変速され、リアデフ
装置を介して後輪２４が駆動され、また、ミッションケ
ース２６より前方へ突出した前輪駆動軸より、自在継手
とドライブシャフト２７を介して後述する入力軸１０に
伝えられ、前輪２１が駆動されるように構成している。

【００１１】そして、前部作業機としてフロントローダ
Ｆが装着されており、フロントフレーム３０後部に立設
した支柱２９がフロントフレーム３０前部まで延設した
フレーム３１・３２によって補強され、該支柱２９にリ
フトアーム３３の基部が枢支され、該リフトアーム３３
先端にバケット３４が付設されて、リフトシリンダー３
５とバケットシリンダー３６の伸縮動作によってすくい
込み作業ができるようにしている。

【００１２】前記車軸ハウジングＨはハウジング本体１
とカバー９を前後に連設して成る。図２に示すように、
ハウジング本体１の上部は前後方向に沿う枢支孔１ａを
設けて、該枢支孔１ａにセンターピン２を挿入し、該セ
ンターピン２の前後両側を支持プレート３・３で固定
し、該支持プレート３・３を前記フロントフレーム３０
に固設して車軸ハウジングＨを左右揺動可能に支持して
いる。車軸ハウジングＨ下部にはデフ装置Ｄが収納さ
れ、該デフ装置Ｄにより差動的に連結された左右一対の
出力軸４・４がハウジング本体１に支持されて、ハウジ
ング外端より減速伝動機構（図示せず）と車軸２０を介
して前輪２１を駆動できるようにしている。

【００１３】そして、デフ装置Ｄのリングギア５にデフ
入力ギア６が噛合され、該デフ入力ギア６はデフ入力軸
６ａ上の一端に構成されており、該デフ入力軸６ａ上に
は歯車７が固設されている。また、ハウジング本体１と
カバー９の間にはデフ入力軸６ａと入力軸１０が回転自
在に平行に軸支され、前記歯車７が入力軸１０上に遊嵌
した歯車１１と噛合している。そして、該歯車１１と入
力軸１０の間にトルクリミッタＴを介装して入力軸１０
からデフ装置Ｄへ動力を伝える構成としている。

【００１４】トルクリミッタＴは摩擦多板式であって、
前記歯車１１に筒状のリミッタケース１２の一端を付設
し、該リミッタケース１２の溝と入力軸１０上に構成し
たスプライン溝１０ａとの間にそれぞれ摩擦板１３・１
３・・・を交互に配設し、更に、該摩擦板１３・１３・
・・を圧接するように、二重のコイルスプリング１４・
１５を該摩擦板１３の側面とリミッタケース１２の間
に、複数組入力軸１０周囲に配設している。本実施例の
場合二重のコイルスプリング１４・１５を用いている
が、規定のトルク設定値が得られるものであれば、一重
のコイルスプリングや皿バネ等各種のスプリング付勢手
段を使用することができる。そして、車軸ハウジングＨ
内にはデフ装置Ｄを潤滑するために潤滑油が充填されて
おり、トルクリミッタＴがこの潤滑油中に浸漬されるよ
うに配設されている。

【００１５】このように構成することで、入力軸１０よ
りトルクリミッタＴを介して歯車１１、歯車７、デフ入
力軸６ａ、デフ装置Ｄを介して車軸２０に動力が伝えら
れて前輪２１を駆動して、後輪２４の駆動とともに走行
するが、作業時にフロントローダＦのバケット３４で土
砂等をすくい込む時や土砂を満載した状態で急発進した
時などでは、前輪２１の駆動に過大な負荷がかかってし
まうことがよくあるが、トルクリミッタＴの摩擦板１３
・１３・・・部分において滑りが生じ、無理な力が掛か
らないようにして、前輪２１の駆動系の破損を防止して
いる。

【００１６】また、トルクリミッタＴの他の実施例とし
て図３に示すように、歯車１１とリミッタケース１１ａ
を一体的に構成することも可能である。また、他の実施
例として図４に示すように、デフ入力軸６ａを支持する
ためにハウジング本体１に設けたベアリング１６をシー
ル型として、デフ装置Ｄを収納する室Ｂと、トルクリミ
ッタＴを収納する室Ｃとに区画して、トルクリミッタＴ
を収納する室Ｃ内に粘性流体（シリンコンオイル等）を
封入している。

【００１７】また、トルクリミッタＴの他の実施例とし
て図５に示すように、摩擦多板式とする代わりに、摩擦
コーン式とすることも可能であり、入力軸１０上に駆動
側コーン１７を軸方向に摺動自在にスプライン嵌合し、
一方、従動側コーン１８を入力軸１０に遊嵌して歯車１
１に固定し、前記駆動側コーン１７が従動側コーン１８
に圧接するようにスプリング１４・１５にて付勢して、
負荷がかからない時は駆動側コーン１７と従動側コーン
１８が圧接されて摩擦で同時に回転し、前輪側に過負荷
が掛かると滑りが生じて前輪側への駆動力が減少される
ようにしている。

【００１８】また、トルクリミッタＴはその設定トルク
値を変更可能に構成している。つまり、図６、図７に示
すように、摩擦板１３とスプリング１４・１５の間でリ
ミッタケース１２に対して相対回転不能で、かつ軸方向
摺動自在な押圧プレート４０を設け、リミッタケース１
２上にリング状のディスク４１を前記押圧プレート４０
の突起に接当させて外嵌し、該ディスク４１のスプリン
グ１４・１５と反対側の面にアーム４２を当接して、該
アーム４２はカバー９に支持された軸４３に固定され
て、カバー９外の該軸４３一端には回動アーム４４が固
設されている。

【００１９】このように構成されたトルクリミッタは、
ステアリングハンドル３７を左右いずれかに回動する
と、その回動量に比例して回動アーム４４が回動され、
アーム４２がディスク４１及びプレート４０を反スプリ
ング付勢方向に押して、摩擦板１３・１３・・・間の摩
擦力を減少し、動力の伝達トルクを減少させるように、
リンク機構等を介してステアリングハンドル３７の操向
操作リンク系に連係されている。即ち、旋回角が大きく
なるほど伝達トルクが減少して、前輪２１の駆動力が減
少して、駆動負荷が減少し、路面を荒らすこともなくな
るのである。

【００２０】また、トルクリミッタＴは入力軸１０から
デフ入力軸６ａに至る間の動力伝達経路に配設すれば良
く、その配設位置を限定するものではなく、トルクリミ
ッタＴの他の実施例として、図８に示すように、デフ入
力軸６ａ後端にリミッタケース６ｂを一体あるいは別体
に設け、該リミッタケース６ｂ内に摩擦板１３・１３・
・・と入力軸１０の先端と、コイルスプリング１４・１
５を収納して、トルクリミッタＴを構成し、デフ入力軸
６ａと入力軸１０を同一軸心上に配置する構成とするこ
ともできる。このように構成することで、コンパクトな
構成とすることができるのである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので次の
ような効果を奏するものである。即ち、請求項１の如く
構成したので、トルクリミッタはトルクが一定した箇所
に設けられたため、作動が安定し、確実に作動する。ま
た、それ自体車軸ハウジングで囲まれているので専用ケ
ースが不要となる。また、車軸ハウジングを分解するこ
とで比較的容易にトルクリミッタを取り外したり、トル
ク設定値の調整作業を行える。

【００２２】請求項２の如く構成したので、係脱時のシ
ョックが少なく摩擦多板式であるにもかかわらず、潤滑
が確実に行われて、長期にわたりトルクリミッタの機能
を発揮させることができる。その潤滑油は車軸ハウジン
グ内のデフ装置等のためのものを利用して低コスト化が
できる。

【００２３】請求項３の如く構成したので、係脱時のシ
ョックが少なく摩擦多板式であるにもかかわらず、潤滑
が確実に行われて、長期にわたりトルクリミッタの機能
を発揮させることができる。その潤滑油は車軸ハウジン
グ内のデフ装置等のためのものとは別の、粘性流体を使
用することで、トルクリミッタの摩擦係数を増大させる
ことができ、摩擦板のサイズを小さくし、摩擦板の枚数
を減らして、トルクリミッタをコンパクトにすることが
できる。

【００２４】請求項４の如く構成したので、旋回角に比
例して駆動トルクが弱められ、直進時の操向輪には駆動
力が伝えられて、安定した走行ができ、急旋回時には二
輪駆動となり、操向輪側のデフ装置等に過負荷がかから
ず、損傷を防止し、地面は操向輪のグリップ力により荒
らされることもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタにフロントローダを装着した側面図で
ある。

【図２】車軸ハウジング内にトルクリミッタを配置した
第一実施例の側面断面図である。

【図３】トルクリミッタの第二実施例を示す側面断面図
である。

【図４】同じく第三実施例を示す側面断面図である。

【図５】同じく第四実施例を示す側面断面図である。

【図６】トルクリミッタをステアリング操作系に連係し
た実施例の底面断面図である。

【図７】図６におけるＡ−Ａ矢視断面図である。

【図８】入力軸とデフ入力軸とを同一軸線上に配置した
実施例の側面断面図である。

【符号の説明】

Ｄデフ装置ＴトルクリミッタＨ車軸ハウジング４出力軸６ａデフ入力軸１０入力軸１３摩擦板２１前輪３７ステアリングハンドル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体に懸架した車軸ハウジングの中にデ
フ装置を内装し、該デフ装置の左右一対の出力軸を介し
て、左右一対の操向輪を駆動する装置において、前記車
軸ハウジングの中に収容した入力軸からデフ装置の入力
ギアに至る動力伝達系の途中にトルクリミッタを設けた
ことを特徴とする作業車の操向輪駆動装置。
【請求項２】車体に懸架した車軸ハウジングの中にデ
フ装置を内装し、該デフ装置の左右一対の出力軸を介し
て、左右一対の操向輪を駆動する装置において、入力軸
からデフ装置の入力ギアに至る動力伝達系の途中に摩擦
多板式トルクリミッタを設け、該トルクリミッタを前記
車軸ハウジングの中の潤滑油中に浸漬させたことを特徴
とする作業車の操向輪駆動装置。
【請求項３】車体に懸架した車軸ハウジングの中にデ
フ装置を内装し、該デフ装置の左右一対の出力軸を介し
て、左右一対の操向輪を駆動する装置において、入力軸
からデフ装置の入力ギアに至る動力伝達系の途中に摩擦
多板式トルクリミッタを介装し、前記車軸ハウジングの
中に区画された一室に収容すると共に、該室の中に粘性
流体を封入したことを特徴とする作業車の操向輪駆動装
置。
【請求項４】請求項１又は請求項２又は請求項３にお
いて、前記トルクリミッタはトルク設定値可変式に構成
し、前記操向輪のステアリング角度が大きくなるにした
がって、そのトルク設定値を弱めるように前記操向輪の
ステアリング操作系に連動連係したことを特徴とする作
業車の操向輪駆動装置。