(57)【要約】【課題】従来の油圧シリンダを用いて車軸を伸縮させる構成としていたために、油圧シリンダは車軸と平行に配置され、車軸回りが複雑となって、車軸周囲に大きな配置スペースを必要としていた。また、油圧配管を配置するスペースも必要としていた。【解決手段】動力を伝達する車軸１６の端部外周に、スプライン１７と雄ネジ部１８を形成するとともに、車輪を支持するハブ１９に、前記スプライン１７と嵌合するスプラインボス部２０と、前記雄ネジ部１８に螺合する雌ネジ部２１を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を伝達する車軸の端部外周に、スプラインと雄ネジ部を形成するとともに、車輪を支持するハブに、前記スプラインと嵌合するスプラインボス部と、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を設けたことを特徴とするトレッド変更装置。
【請求項２】
前記スプラインボス部に複数のデテント溝を形成し、前記スプラインを設けた車軸にデテントボール固定手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトレッド変更装置。
【請求項３】
前記デテントボールは車軸の直径方向に複数配置し、デテントボール固定手段は車軸の軸端より軸方向に螺装したネジ杆で構成したことを特徴とする請求項２に記載のトレッド変更装置。
【請求項４】
前記雌ネジ部は前記スプラインボス部と別体に構成し、同一円周上に配置した複数のボルトにて前記雌ネジ部をハブに固定するとともに、前記ボルトを挿入するボルト孔にトレッド調整用操作杆を挿入してトレッド調整可能に構成したことを特徴とする請求項３に記載のトレッド変更装置。
【請求項５】
前記トレッド調整用操作杆に前記デテント溝の位置に合わせた目印を形成したことを特徴とする請求項４に記載のトレッド変更装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタや乗用型の野菜収穫機等の農用作業車や、運搬車等の建設機械等のホイル型走行部において、車輪をその駆動車軸に取り付けた状態で当該駆動車軸の軸方向に沿って移動させることにより、トレッド（車輪間距離）を変更するトレッド変更装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からトラクタ等の作業車両により畝を成形し、該畝に作物の種子を播種したり、苗を移植したり、作物がみのった場合には収穫したりするときに、播種機や移植機や収穫機を用いて機械的に作業を行う場合がある。この畝の大きさや幅は作物の種類や植え方により異なり、その畝に合わせてトラクタや播種機や移植機や収穫機のトレッドが設定される。播種機や移植機や収穫機はその作物専用の作業機となる場合が多いためにトレッドは略決まっており変更することは殆どないが、トラクタは各種作業機を牽引して、各作物に対して、播種作業や移植作業や中耕作業や収穫作業ができるようにしている。そのため畝間の幅に合わせてトレッドを変更できるようにした技術が公知となっている（特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２０１１号公報
【特許文献２】特開平１０―１００６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の技術では、油圧シリンダを用いて車軸を伸縮させる構成としていたために、油圧シリンダは車軸と平行に配置され、車軸回りが複雑となって、車軸周囲に大きなスペースを必要としていた。また、油圧配管を配置するスペースも必要としていた。また、ネジ杆を用いて、ネジ杆側又はナット側の一方を車体側に、他方を車輪側に連結固定することによってトレッドを変更する構成も考えられるが、ネジ杆を回動するのに相当な力が必要となり、また、外側から操作することが難しくモータ等を必要としていたのである。いずれも構造が複雑となり、簡単な構成とするために車軸の部分でスライドさせる構成とすれば、その嵌合部における動力伝達容量が不足し、過負荷でへたり等が生じることが予想されるのである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、動力を伝達する車軸の端部外周に、スプラインと雄ネジ部を形成するとともに、車輪を支持するハブに、前記スプラインと嵌合するスプラインボス部と、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を設けたものである。
【０００６】
請求項２においては、前記スプラインボス部に複数のデテント溝を形成し、前記スプラインを設けた車軸にデテントボール固定手段を設けたものである。
【０００７】
請求項３においては、前記デテントボールは車軸の直径方向に複数配置し、デテントボール固定手段は車軸の軸端より軸方向に螺装したネジ杆で構成したものである。
【０００８】
請求項４においては、前記雌ネジ部は前記スプラインボス部と別体に構成し、同一円周上に配置した複数のボルトにて前記雌ネジ部をハブに固定するとともに、前記ボルトを挿入するボルト孔にトレッド調整用操作杆を挿入してトレッド調整可能に構成したものである。
【０００９】
請求項５においては、前記ハブ側面からボルト穴に向かって操作杆固定孔を形成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
請求項１の如く構成することにより、動力伝達を可能としながら、ハブのネジ部を回動することにより、任意のトレッドに容易に設定することができる。また、スプラインとネジ部が同軸上に配置されるため、構成が簡単で部品点数も少なく構成でき、コスト低減化が図れる。
【００１２】
請求項２の如く構成することにより、デテント機構により段階的にトレッドを設定することができ、前後の車輪を同一幅とする時や作業地の幅に合わせる時に、作業が容易に行える。また、デテントボールを固定することで、トレッド調整部分が固定でき、作業中にトレッドが変わることがない。
【００１３】
請求項３の如く構成することにより、デテントボール固定手段を簡単に構成でき、安価に製造することができる。また、外側から簡単に前記デテントボール固定手段を操作できる。
【００１４】
請求項４の如く構成することにより、雌ネジ部固定用のボルト孔を利用してトレッドを操作でき、別に操作杆用の穴を設ける必要がない。また、通常は操作杆用の穴（ボルト孔）は固定用のボルトが塞がれている為、泥等で埋められることがない。
【００１５】
請求項５の如く構成することにより、操作杆を回転してトレッドを調整する時に、トレッド位置が容易に判り、デテント機構による固定位置も容易に判る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明のトレッド変更装置を装備したトラクタの側面図、図２はトレッドを広げた状態の正面断面図、図３はトレッド調整用操作杆を用いてトレッドを変更している様子を示した正面断面図、図４はトレッドを狭めた状態の正面断面図、図５は図２におけるＸ矢視図、図６は図３におけるＸ矢視図である。
【００１７】
まず、図１において作業車両としてトラクタ１を実施例とした全体構成から説明する。
トラクタ１には、本機の前下部に前輪２・２、後下部に後輪３・３をそれぞれ懸架して車輪が構成されており、前部のボンネット４内にはエンジン５が配設されている。前記ボンネット４の後部にはステアリングハンドル６が配設されており、該ステアリングハンドル６の後方には運転座席７が配設され、該ステアリングハンドル６や運転座席７等の操縦部がキャビン１１によって覆われている。前記運転座席７の下方には、ミッションケース８が配置されている。
前記エンジン５の後方にはクラッチハウジング９を配置し、該クラッチハウジング９の後方にミッションケース８を連結し、エンジン５からの動力を該後車軸に伝えて後輪３を駆動可能に構成している。
また、エンジン５の駆動力は、ミッションケース８後端から突出したＰＴＯ軸（動力取出し軸）１０に伝達されて、該ＰＴＯ軸１０の回転により、機体後端に接続した作業機（不図示）を駆動できるように構成している。
【００１８】
次に本発明のトレッド変更装置１４について説明する。該トレッド変更装置１４は前輪２・２においても後輪３・３においても適用可能であり、その構成について図２から図６より説明する。
【００１９】
図２に示すように、エンジンからの動力が変速装置やデフ装置等を介して車軸１６に伝達される。該車軸１６は、走行車体１２に固定した車軸ケース２２に軸受２３を介して回転可能に軸支され、該車軸１６からハブ１９を介して車輪に動力が伝えられる。
前記ハブ１９は、外周にフランジ部１９ａを形成し、該フランジ部１９ａに挿入穴１９ｂ・１９ｂ・・・を形成して、該挿入穴１９ｂ・１９ｂ・・・にボルト４３・４３・・・を螺装し、車輪のホィール１５の取付部を嵌め込んで、ホィール１５をナット４３・４３・・・で固定するようにしている。
【００２０】
前記車軸１６において、車軸ケース２２から水平外向きに突出した端部外周のうち走行車体１２寄りの部位には、動力伝達部としてスプライン１７が形成されており、該スプライン１７には、スプラインボス部２０を形成したハブ１９が摺動可能でかつ相対回転不能に被嵌（スプライン嵌合）されている。つまり、ホィール１５を取り付けるためのハブ１９の中央部には車軸１６を軸支するための軸孔１９ｃが開口され、該軸孔１９ｃの機体中央側（車体側）にはスプラインボス部２０が形成されて、車軸１６に形成したスプライン１７にスプライン嵌合している。該軸孔１９ｃのスプラインボス部２０に連続して外側には円筒面とし、その円筒内面に適宜間隔をあけてデテント溝１９ｅ・１９ｅ・・・が形成され、その外側端部に凹部１９ｄが形成されている。
【００２１】
一方、スプライン１７と同軸上に、かつ、該スプライン１７より外側端部に雄ネジ部１８が形成され、該雄ネジ部１８の外径は前記スプライン１７の外径よりも小さく構成している。該雄ネジ部１８と螺合する雌ネジ部２１はハブ１９に設けられており、該雌ネジ部２１はハブ１９と別体に構成して、ハブ１９に対して回転自在に支持されている。つまり、雌ネジ部２１はリング状に構成して中心部の孔の内周面に雌ネジを形成し、円周に沿ってボルト孔２１ａを複数開口している。一方、ハブ１９の外側面にリング状の凹部１９ｄを形成し、該凹部１９ｄに前記雌ネジ部２１を回転自在に嵌合できるようにしている。該凹部１９ｄの外側内周に環状溝を形成し、該環状溝に止め輪２７を嵌合して雌ネジ部２１が抜けないようにしている。該凹部１９ｄの奥面にはボルト穴１９ｆを前記雌ネジ部２１に形成したボルト孔２１ａに合わせて設け、該ボルト穴１９ｆと雌ネジ部２１のボルト孔２１ａとを一致させてボルト２４・２４・・・により両者を固定可能としている。
【００２２】
以上の構成において、ボルト２４・２４・・・を外した状態で、雌ネジ部２１を回動すると、雌ネジ部２１は車軸１６端部に設けた雄ネジ部１８上を回転しながら軸方向に摺動することができる。この時雌ネジ部２１とハブ１９は止め輪２７で連結されているので、ハブ１９はスプライン上を回転せずに図２に示すＡ方向に摺動する。
こうして、雌ネジ部２１を回動することにより、ハブ１９も一体的に摺動し、任意のトレッドに容易に設定することができる。また、スプライン１７とネジ部（雄ネジ部１８）が同軸上に配置されるため、部品点数が少なくコンパクトに配置できる。
【００２３】
次に、トレッド変更装置１４を車軸上で移動及び固定する手段について図３及び図６を用いて説明する。
まず、トレッド変更装置１４を車軸１６上の目的の位置に固定する手段について説明する。
前記ハブ１９の軸孔１９ｃの内周には複数適宜間隔をあけてデテント溝１９ｅ・１９ｅ・・・がリング状に軸心方向と直角方向に形成されている。一方、車軸１６のスプライン１７の外側、つまり、スプライン１７と雄ネジ部１８の境界近傍位置に、直径方向にデテント孔１６ａが穿設され、該デテント孔１６ａに複数のデテントボール３２・３２・・・が摺動自在に挿入されている。該デテント孔１６ａの直径はデテントボール３２の直径より若干大きくして摺動自在とし、前記デテント溝１９ｅの溝曲面はデテントボール３２が嵌合できる大きさに合わせている。尚、本実施例では、デテント溝１９ｅは四個、デテントボール３２は六個設けているがその数は限定するものではなく、デテント溝１９ｅは設定したいトレッド位置に合わせて形成される。デテントボール３２はその直径の偶数倍が車軸１６の略直径となるようにする。また、デテントボールの代わりに円柱状で先端を曲面とする構成であってもよい。また、デテントボール３２とデテント溝１９ｅからなる機構をデテント機構とする。
【００２４】
また、前記車軸１６の外端面から軸心方向に杆挿入穴１６ｂが穿設され、該杆挿入穴１６ｂの最奥部は前記デテント孔１６ａと連通させている。該杆挿入穴１６ｂにハブ１９固定用のネジ杆３３が挿入可能とされ、該ネジ杆３３の一端はボルト頭状に構成して頭部３３ａとしている。該ネジ杆３３の頭部寄りの外周には雄ネジ部３３ｃを形成し、他端の先端部３３ｂは略円錐状に尖った形状としている。
そして、該ネジ杆３３を車軸１６の軸心部に固定するために、円板状の固定板３６が車軸１６の外端面に固定されている。即ち、固定板３６は車軸１６の直径と略同じ直径とし、中心に前記ネジ杆３３の雄ネジ部３３ｃを螺装するためのネジ孔３６ａが形成されている。該ネジ孔３６ａの周囲には複数のボルト孔３６ｂ・３６ｂ・・・が穿設され、該固定板３６を車軸１６端面にボルト２４・２４・・・により固定している。そして、ネジ杆３３を固定板３６に固定するためにネジ杆３３上にはロックナット３４が螺装されている。
【００２５】
このような構成において、ハブ１９を車軸１６上で摺動させたい場合には、ネジ杆３３の先端部３３ｂが、図２に示すようにデテントボール３２とデテントボール３２の間に入り込んでおらず、デテント孔１６ａから抜けた状態とし、デテントボール３２は遊動状態としておく。つまり、ロック解除状態とする（図２）。こうすることで、雌ネジ部２１を回動してハブ１９を摺動させたときにデテントボール３２がデテント溝１９ｅに入り込んでも、更にハブ１９を摺動させるとデテントボール３２は規制される部材がないため浮き上がり、ハブ１９の摺動を妨げることはない。
車輪のホィール１５を所望の位置に移動して、ハブ１９を車軸１６に固定する場合には、予めロックナット３４を緩めておいて、ネジ杆３３の頭部３３ａをスパナ等の工具を用いて回動してネジ込むことで、ネジ杆３３の先端部３３ｂがデテントボール３２とデテントボール３２の間に入り込んでいき、図３に示すように該デテントボール３２・３２・・・が上下に押されて、両側のデテントボール３２・３２がデテント溝１９ｅに入り込む。そして、デテントボール３２・３２・・・が動くことができなくなった状態で、つまり、ロック状態として（図３）ロックナット３４を回動して締め付けることにより、ネジ杆３３を固定することができる。こうしてトレッド変更装置１４が固定される。
【００２６】
以上のように構成することで、デテント機構によりトレッド変更装置１４を固定し、デテント溝において段階的にトレッドを設定することができ、前後の車輪や作業地の幅に容易に合わせることができる。
【００２７】
次に、トレッド変更装置１４を操作するための操作手段について説明する。
トレッド変更装置１４における車輪の位置を変更する手段として、本発明ではトレッド調整用操作杆３７を用いる。該トレッド調整用操作杆３７は、丸棒体を平面視（または側面視）略「コ」字状に折り曲げて横棒３７ａ・３７ａと縦棒３７ｂより構成し、縦棒３７ｂの両側より側方に横棒３７ａ・３７ａを突出している。該横棒３７ａ・３７ａの間隔は車軸１６の雄ネジ部１８の直径より大きくして跨ぐように構成し、横棒３７ａの長手方向の長さは雄ネジ部１８の長手方向の長さよりも長くして、トレッドを最小幅としたときに縦棒３７ｂがネジ杆３３に当たらない長さとしている。該縦棒３７ｂの外側中央位置、つまり、車軸１６に対して反対側の直径方向の中央部位にナット３８を溶接等により一体的に固定し、スパナやレンチ等の工具を用いて回転操作できるようにしている。但し、ナット３８の代わりにハンドル等を設けて直接操作するように構成することもできる。
【００２８】
そして、前記横棒３７ａ・３７ａのいずれか一方または両方にトレッドの位置を示す目印を設けている。本実施例では一側の横棒３７ａに長手方向に対して直角方向（直径方向）に目印孔３７ｃ・３７ｃ・・・が前記デテント溝１９ｅ・１９ｅ・・・の間隔に合わせて穿設している。但し、但し、目印孔３７ｃの代わりに線や矢印や目盛り等を刻設したり印刷等を施しても良い。また、デテント溝１９ｅの位置が容易に分かるように車軸１６（スプライン１７または雄ネジ部１８）上に目印を設けることもできる。
そして、この目印孔３７ｃと車軸１６との位置関係を見ることで、トレッドがどのような幅となっているかが判るようにしている。本実施例では目印孔３７ｃと固定板３６または雄ネジ部１８との位置関係を見ることでトレッドが判るようにしている。
【００２９】
該トレッド調整用操作杆３７の横棒３７ａ・３７ａ先端の直径は前記雌ネジ部２１に設けたボルト孔の大きさに合わせて挿入できるようにしており、該横棒３７ａの先端から該雌ネジ部２１の左右幅の位置にピン孔３７ｄを開口して、横棒３７ａの直径より長く構成したストッパーピン４０を挿入して固定している。こうしてトレッド調整用操作杆３７の先端を雌ネジ部２１のボルト孔に挿入すると、ピン４０がストッパーとなって、横棒３７ａ先端はハブ１９のボルト孔内にまで入らないようにしている。
【００３０】
以上のように構成することでトレッドの調整を外側から簡単に設定できるようにしている。
具体的には、まず、ロックナット３４を緩めて、ネジ杆３３の頭部３３ａを工具等で回動して、ネジ杆３３の先端部３３ｂがデテントボール３２とデテントボール３２の間から抜く。この状態で、ハブ１９と雌ネジ部２１を固定するために螺装しているボルト２４・２４・・・を取り外す。そして、そのボルト孔２１ａ・２１ａ・・・のうちの直径方向の二つのボルト孔２１ａ・２１ａにトレッド調整用操作杆３７の横棒３７ａ・３７ａ先端を挿入し、ピン４０が雌ネジ部２１の端面に当接した状態でナット３８を工具等で回動して雌ネジ部２１を回動する。この回動によりハブ１９は右または左に摺動し、目印孔３７ｃと固定板３６の端面の位置とを見て、所望のトレッドの位置になると、ボルト孔２１ａとボルト穴１９ｆを一致させてトレッド調整用操作杆３７の回転を停止する。そして、トレッド調整用操作杆３７を取り出し、ボルト孔２１ａ・２１ａに固定用ボルト２４・２４・・・を螺嵌する。
【００３１】
この状態では、デテント溝１９ｅとデテントボール３２の位置が一致しており、ネジ杆３３の頭部３３ａを工具等で回動させてネジ込むと、ネジ杆３３の先端部３３ｂがデテントボール３２とデテントボール３２の間に入り込み、該デテントボール３２が上下に広がり、両側のデテントボール３２・３２がデテント溝１９ｅに嵌合しトレッド変更装置１４が固定される。さらに、ロックナット３４を回動することにより、ネジ杆３３を固定することができる。こうして目的とするトレッドが得られる。
通常はトレッド調整用操作杆３７の穴（ボルト孔２４ａ）は固定用のボルト２４が塞がれている為、泥等で埋められることがなく、また、雌ネジ部２１固定用のボルト孔２４ａを利用してトレッドを操作でき、別にトレッド調整用操作杆３７用の穴を設ける必要がない、などの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のトレッド変更装置を装備したトラクタの側面図である。
【図２】トレッドを広げた状態の正面断面図である。
【図３】トレッド調整用操作杆を用いてトレッドを変更している様子を示した正面断面図である。
【図４】トレッドを狭めた状態の正面断面図である。
【図５】図２におけるＸ矢視図である。
【図６】図３におけるＸ矢視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１４    トレッド変更装置
１７    スプライン
１８    雄ネジ部
１９    ハブ
１９ｅ    デテント溝
２１    雌ネジ部
３２    デテントボール
３３    ネジ杆
３７    トレッド調整用操作杆
４０    ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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