(57)【要約】【課題】農用車両において、差動装置の差動制限領域を変更して路面の状況に応じた適正な動力伝達形態で走行し、差動制限領域を調節して差動装置が差動しないように構成する。【解決手段】左・右前輪へ動力を伝動する左右の前輪アクスル５７Ｒを、夫れ夫れの駆動負荷に応じて差動させる差動装置５６を設ける。左・右前輪に動力を伝達する左右の前輪アクスル５７Ｒの相対的な回転速度差を制限する差動制限装置６１を設ける。この差動制限装置６１の差動制限領域を変更する変更手段６２を設け、変更手段６２の調節により差動装置５６が差動しないように差動制限装置６１を調節する。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の走行推進体へ動力を伝動する左右の伝動軸を夫れ夫れの駆動負荷に応じて差動させる差動装置と、前記左右の伝動軸の相対的な回転速度差を制限する差動制限装置と、該差動制限装置の差動制限領域を変更する変更手段と、前記差動装置が差動しないように前記差動制限装置の差動制限領域を変更する変更手段とを具備することを特徴とする走行車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、農用走行車両等における動力伝達機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
田植機等の農用走行車両において、旋回時や一方の車輪が畔に乗り上げた時に前輪がスリップするのを防止するために、前輪駆動系にクラッチ付きの差動装置を設けて、左右両前輪が接地している時には左右両前輪に回転動力を伝達し、左右一方の前輪が地面から浮き上がっている時には接地している側の前輪に全回転動力を伝達することにより、常に十分な推進力を確保できるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１３５２５６号公報（３頁〜４頁、図８〜図１４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような差動装置を備えた従来の走行車両は、通常の差動機能が働く状態と、クラッチが効いて左右一方の前輪だけに回転動力を伝達する状態とに択一的に切り替えるだけであった。農用走行車両の場合は、圃場での作業時と路上走行時とでは路面の状況や走行速度、運転形態が大きく異なるうえ、作業時においても圃場ごとに土質や耕盤の深さ等の条件に違いがある。このため、従来の走行車両は常に適正な動力伝達形態のもとで走行ができるとは限らなかった。そこで、この発明は、常に路面の状況や走行状態に応じた適正な動力伝達形態で走行を可能とすると共に、構成を簡素にしながら差動装置が差動しないようにも調節できるようにしようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、この発明は次のような技術的手段を講じた。
請求項１の発明は、左右の走行推進体へ動力を伝動する左右の伝動軸を夫れ夫れの駆動負荷に応じて差動させる差動装置と、前記左右の伝動軸の相対的な回転速度差を制限する差動制限装置と、該差動制限装置の差動制限領域を変更する変更手段と、前記差動装置が差動しないように前記差動制限装置の差動制限領域を変更する変更手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
前記構成によると、原動機からの動力は、差動装置を経由して左右の伝動軸に夫れ夫れ伝達され左右の走行推進体が駆動される。その際に、差動制限装置により左右の伝動軸の相対的な回転速度差が制限される。また、差動制限装置の差動制限領域を変更手段により変更することができる。また、差動制限装置を変更手段で調節することにより、差動装置が差動しないように変更することができる。
【０００７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、差動装置を経由して左右の伝動軸に夫れ夫れ伝達される動力の相対的な回転速度差を差動制限装置により制限することにより、走行推進体の十分な推進力を確保して、旋回時や一方の走行推進体が畔に乗り上げた時に走行推進体がスリップするのを防止することができる。また、差動制限装置を変更手段で調節して差動装置が差動しないように変更することにより、路面の状況の極度の悪化にも対応できると共に、別に差動ロック装置を設けなくてもよく構成を簡素化することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示すこの発明の実施例の形態について説明する。
図１及び図２は本発明による走行車両を備えた施肥田植機の全体側面図及び平面図である。この施肥田植機１は、走行車体２の後方に昇降リンク装置３を介して５条植えの苗植付部４が昇降可能に設けられ、更に、走行車両２の後部上側に施肥装置５の本体部が設けられている。また、走行車両２の前部左右両側には、左右各２段づつの予備苗枠６，…が設けられている。苗植付部４及び施肥装置５は公知の構成であるのでその説明を省略する。
【０００９】
走行車両２は、走行推進体である左右一対の前輪７，７及び後輪８，８を備えた四輪駆動車両であって、図３に示すように、機体の前部に配設されたミッションケース１０の左右両側面部から前輪アクスルケース１１，１１が側方に延設され、その先端部に変向可能に設けた前輪ファイナルケース１２，１２に前輪７，７が回転自在に支承されている。また、ミッションケース１０の背面部には左右一対のメインフレーム１３，１３の前端部が固着され、このメインフレーム１３，１３の後端部から左右両側に延びるリヤーフレーム１４の先端部に固定して設けた後輪ファイナルケース１５，１５に後輪８，８が回転自在に支承されている。
【００１０】
メインフレーム１３，１３の前後方向中間部上方にエンジン２０が搭載され、このエンジン２０の上側をエンジンカバー２１で覆い、エンジンカバー２１の上方に座席２２が設置されている。座席２２の前方には各種操作機構の内蔵されたボンネット２３が配置されていて、ボンネット２３の上方に操向輪である前輪７，７を操作するステアリングハンドル２４が設けられている。エンジンカバー２１及びボンネット２３の周囲には、人が移動したり作業をするためのステップ２５が設けられている。
【００１１】
なお、各種操作装置として変速レバー３０、副変速レバー３１、植付・昇降レバー３２、四輪ブレーキぺダル３３、四輪ブレーキレバー３４、左右の後輪ブレーキぺダル３５Ｌ，３５Ｒ、差動ロックレバー３６、差動制限荷重調節レバー３７が設けられている。
【００１２】
次ぎに、走行車両２の動力伝達機構について説明する。
エンジン２０の左側面部にエンジン出力軸４０が突出していて、そのエンジン出力軸４０の回転動力がベルト式変速装置４１と主クラッチ機能付きのベルト伝動装置４２を経由して、ミッションケース１０の左側面部に突出しているミッション入力軸４３へ伝達される。また、エンジン出力軸４０の延長線上で前記ベルト式変速装置４１よりも外側に油圧ポンプ４５が設けられていて、エンジン出力軸４０の回転動力でこの油圧ポンプ４５が直接駆動される。なお、ベルト式変速装置４１の変速作動は変速レバー３０の前後方向の操作によりなされる。
【００１３】
図４はミッションケース１０の内部構造を示す図である。主クラッチとしてのベルト伝動装置４２を介してミッション入力軸４３に入力された動力は、「路上走行速」「通常植付速」「超低速」「中立」の各シフト位置を有する副変速装置５０を経由して副変速軸５１に伝達される。副変速装置５０は副変速レバー３１でシフトチェンジする。そして、副変速軸５１の回転動力の一部は、走行動力として前後進切替装置５２を経由してブレーキ軸５３に伝達される。前後進切替装置５２は、副変速軸５１からブレーキ軸５３へ逆転動力を伝達する「前進」と、同方向に動力を伝達する「後進」と、動力を伝達しない「ＰＴＯ」とに切り替えるようになっている。この前後進切替装置５２のシフトチェンジは、変速レバー３０の左右方向の操作により行なう。ブレーキ軸５３には、四輪ブレーキぺダル３３あるいは四輪ブレーキレバー３４の操作により作動させることのできる四輪ブレーキ装置５５が設けられている。
【００１４】
ブレーキ軸５３の回転動力は、差動装置５６によって走行推進体へ伝動する伝動軸である前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒに分配して伝達され、更にこの前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒによって前輪ファイナルケース１２，１２に伝達されて前輪７，７を駆動する。また、前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒの外周部に回転自在に嵌合した差動装置５６のケースに噛み合う筒軸５８Ｌ，５８Ｒを経由してミッションケース１０の背面部から取り出され、それが後輪伝動軸５９，５９を介して後輪ファイナルケース１５，１５に伝達されて後輪８，８が駆動される。
【００１５】
左側の前輪アクスル５７Ｌには、差動装置５６の差動機能を停止させる差動ロック装置６０が設けられている。差動ロック装置６０は、前輪アクスル５７Ｌと一体回転し且つ軸方向に摺動自在な摺動体６０ａを備え、この摺動体６０ａを回転式の差動ロックピン６０ｂで摺動させて筒軸５８Ｌと噛み合わせることにより、差動装置５６の差動機能を停止して（差動ロック装置ＯＮ）、左右の前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒの回転数を同じにする構成となっている。この差動ロック装置６０は差動ロックレバー３６で操作する。
【００１６】
また、右側の前輪アクスル５７Ｒには、図５に示すように差動装置５６による左右の前輪アクスルの相対的な回転速度差を制限する差動制限装置６１が設けられている。差動制限装置６１は、前輪アクスル５７Ｒ側のプレート６１ａに軸筒５８ａに取り付けたディスク６１ｂを皿バネ６１ｃの弾発力によって押しつけている。これにより、左右の前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒの回転速度差が一定値を超えるまでは、前輪アクスル５７Ｒと筒軸５８Ｒとが一体回転して、前記差動ロック装置６０をＯＮにしたのと同様に、差動装置５６の機能が停止する。そして、回転速度差が一定値を超えると、皿バネ６１ｃの弾発力に抗してプレート６１ａからディスク６１ｂが押し戻され、前記アクスル５７Ｒと筒軸５８Ｒとが別々に回転するようになるため、差動装置５６が機能するようになる。
【００１７】
変更手段である回転式の差動制限荷重変更ピン６２によって皿バネ６１ｃをディスク６１ｂと反対側端面の位置をずらすことにより、皿バネ６１ｃの弾発力を変更可能である。皿バネ６１ｃの弾発力を強くすると、差動制限装置６１による差動制限領域が狭くなり、左右の前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒの回転速度差が一定以上大きくならない。また、逆に皿バネ６１ｃの弾発力を弱くすると、差動制限領域が広くなり、左右の前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒの回転速度差を大きくすることができるようになる。差動制限荷重変更ピン６２は差動制限荷重調節レバー３７で操作する。
【００１８】
左右の筒軸５８Ｌ，５８Ｒには、差動装置５６のケースとの噛み合いを解除して後輪駆動系への伝動を遮断すると共に、この後輪駆動系を制動する後輪クラッチ・ブレーキ装置６３Ｌ，６３Ｒが設けられている。後輪クラッチ・ブレーキ装置６３Ｌ，６３Ｒは、後輪ブレーキぺダル３５Ｌ，３５Ｒでそれぞれ別個に操作する。
【００１９】
副変速軸５１の回転動力の残りは、作業機駆動用の回転動力として、一対の株間副変速ギヤ６５，６６を経由してＰＴＯ出力軸６７に伝達される。ＰＴＯ出力軸６７の後端にはＰＴＯ伝動軸６８が接続され、ＰＴＯ伝動軸６８を介してＰＴＯ動力が植付クラッチケース６９に伝達される。そして、植付クラッチケース６９から苗植付部４及び施肥装置５に伝動される。
【００２０】
走行車両の動力伝動機構は前記のように構成されているので、路面の状況や走行速度に応じて、差動制限荷重調節レバー３７を操作して差動制限領域を変更することにより、常に路面あるいは圃場の状況や走行速度に合った適正な動力伝達形態とすることができる。具体的には、機体を旋回させるときに差動制限領域を広くすると、旋回内側の前輪アクスル５７Ｌ（５７Ｒ）と旋回外側の前輪アクスル５７Ｒ（４７Ｌ）とに動力を適正に分配して伝達することができて旋回走行を安定させることができる。また、路面が軟弱な場合に差動制限領域を広くすると、駆動負荷に応じて左右の前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒに動力が適正に分配されて伝達されるので、前輪７，７のスリップを防止しながら安定した走行が可能となる。更に、ステアリングハンドル２４を大きく切ったときに差動制限領域を広くすると、旋回半径に合った適正な旋回が可能となる。更に、路上走行時などのように車速が大きい場合に差動制限領域を狭くすると、直進性が増し走行を安定させることができる。
【００２１】
次に、図６により差動制限装置６１の他の実施例について説明する。
差動制限装置６１の差動制限荷重の変更手段である回転式の差動制限荷重変更ピン６２により、皿バネ６１ｃのディスク６１ｂと反対側端面の位置をずらすことにより皿バネ６１ｃの弾発力を変更するにあたり、差動制限荷重変更ピン６２をＡ位置に操作し、皿バネ６１ｃの弾発力を所定弾発力に調節して差動制限装置６１の差動制限領域に調節したり、あるいは、更に差動制限荷重変更ピン６２をＢ位置に操作し、皿バネ６１ｃを押圧して前輪アクスル５７Ｒ側のプレート６１ａと筒軸５８Ｒ側のディスク６１ｂを過負荷時にも滑らないように差動ロック状態に変更できるように構成している。
【００２２】
しかして、差動装置５６を介して左右の前輪アクスル５７Ｌ，５７Ｒに伝達される動力の相対的な回転速度差を差動制限装置６１によって制限することにより、走行車輪の十分な推進力を確保し円滑に旋回走行をするものでありながら、差動制限装置６１を差動ロック状態に変更することにより、走行車輪の一方が畔に乗り上げたときや路面の状況が極度に悪くなったときにも走行車輪のスリップを防止し円滑に走行することができる。また、差動制限装置６１をロック状態とすることにより差動ロック装置を兼ねることができ、構成を簡素化することができる。
【００２３】
次に、図７により差動制限装置６１の制御装置について説明する。
コントローラ７１の入力側には入力インターフェイスを経由して副変速レバーセンサ７２を接続し、コントローラ７１の出力側には出力インターフェイスを経由して差動ロックレバー駆動手段７３を接続している。
【００２４】
しかして、副変速レバー３１を「植付速」位置あるいは「超低速」位置の低速変速領域に操作したのを、副変速レバーセンサ７２が低速変速領域への操作を検出すると、コントローラ７１から差動ロック指令が出されて差動ロックレバー駆動手段７３が作動し、差動ロックレバー３６を入り側に作動し差動ロック装置６０がロック状態となる。
【００２５】
また、副変速レバー３１を「路上走行速」位置の高速変速領域に操作したのを副変速レバーセンサ７２が検出すると、コントローラ７１から差動ロック解除指令が出されて差動ロックレバー駆動手段７３の作動が解除され、差動ロックレバー３６は切り側に復帰し差動ロック装置６０が解除される。
【００２６】
しかして、低速変速状態では走行伝動経路中の差動ロック装置６０が入り状態となり、また、高速変速状態では差動ロック装置６０が解除されるので、差動ロック装置６０の解除を忘れて高速変速状態に変速しても、差動ロック装置６０のロック状態で高速走行するようなこともなく、操作の容易化を図りながら走行の安定を図ることができる。
【００２７】
なお、差動ロック装置６０の入／切に代えて、差動制限装置６１の差動制限領域を変更手段により変更して、差動装置５６を差動制限領域に切り替えたり、差動装置５６が差動しない差動ロック状態に切り替えるように構成してもよい。
次に、図８により施肥田植機１の操舵装置の他の実施例について説明する。
【００２８】
この実施例は、施肥田植機１の走行車体２には左右の傾斜を検出する左右傾斜センサ７４を設け、左右傾斜センサ７４が所定値以上の左右への傾斜を検出すると、操舵モータ７５を作動させて、操舵車輪である左右の前輪７，７を傾斜高位側に所定角操舵し、傾斜低位側への曲進を防止し走行車体２を直進させようとするものである。
【００２９】
左右に回動するピットマンアーム７６の先端部に左右の前輪７，７を操舵する操舵ロッド７７，７７を連結し、操舵手段７８をピットマンアーム７６の先端部に連結している。この操舵手段７８は、バネ７８ａ，７８ａを介してピットマンアーム７６に押し引き可能に連結されている左・右操舵ワイヤ７８ｂ，７８ｂと、左・右操舵ワイヤ７８ｂ，７８ｂの他端部が連結されているラック７８ｃと、ラック７８ｃを駆動するピニオン７８ｄにより構成されていて、操舵モータ７５によりピニオン７８ｄを駆動する。そして、コントローラ７１の入力側には入力インターフェイスを経由して左右傾斜センサ７４を接続し、コントローラ７１の出力側には出力インターフェイスを経由して操舵モータ７５を接続している。
【００３０】
しかして、左右傾斜センサ７４が所定角以上の左右への傾斜を検出すると、コントローラ７１から傾斜高位側に所定角度操舵する指令が出されて操舵モータ７５が作動され、左右の前輪７，７が傾斜高位側に所定角度操舵される制御がなされる。従って、傾斜地でも走行車体を直進走行させることができ、ハンドル操作が容易となる。尚、オペレ−タの意志でステアリングハンドル２４を操作すれば、バネ７８ａ，７８ａを抗してピットマンア−ム７６を操作し、操舵することもできる。従来のステアリングハンドル２４の操作によるものだけでは、傾斜地で直進走行させることが困難である。
【００３１】
次に図９〜図１１に基づき施肥田植機１の運転制御ついて説明する。
コントローラ７１の入力側には、入力インターフェイスを介して記憶開始スイッチ７９、記憶停止スイッチ８０、苗タンク８１の横移動量を検出する横移動量検出センサ８２、前輪７，７の操舵状態を検出する操舵センサ８３、車速センサ９４を接続し、コントローラ７１の出力側には、出力インターフェイスを介して苗植付部４の動力の入／切をする制御モータ８４、昇降リンク装置３を昇降する昇降シリンダ駆動手段８５を接続している。
【００３２】
苗植付部４の苗載せ台８６には上レール８７及び下レール（図示省略）を介して苗タンク８１を横方向に往復移動自在に支持し、苗載せ台８６のフレーム部に横移動量検出センサ８２を設けている。しかして、苗タンク８１が上レール８７に接触させながら往復横移動すると横移動量検出センサ８２回転し、苗タンク８１の横移動量を検出することができるる。
【００３３】
長方形の圃場８８において施肥田植機１を畔に沿わせて走行し苗植付作業をするにあたり、苗植付装置（図示省略）の植え始めの第一行程目Ａにおいて、苗植付作業の開始時に記憶開始スイッチ７９をＯＮして苗タンク８１の横移動量の検出を開始し、第一行程目Ａの苗植付作業の終了時に記憶停止スイッチ８０をＯＮし、横移動量検出センサ８２により第一行程の苗タンク８１の横移動量を検出し、コントローラ７１の記憶部に記憶する。
【００３４】
なお、第一行程の苗植付作業開始時には、制御モータ８４を手動操作して苗植付部４に動力を伝達し、第一行程の苗植付作業終了時には、制御モータ８４を手動操作して苗植付部４の駆動を停止し、ステアリングハンドル２４を操作して施肥田植機１を旋回させる。
【００３５】
次いで、施肥田植機１の第一行程Ａの旋回終了を操舵センサ８３が検出すると、所定距離走行すると第二行程目Ｂの苗植付作業を開始する。第二行程目Ｂの苗植付部作業の開始時にはコントローラ７１の指令により制御モータ８４が作動されて苗植付部４の駆動が開始され、横移動量検出センサ８２が苗タンク８１の横移動量の検出を開始する。次いで、横移動量検出センサ８２が苗タンク８１の前記一行程目に検出記憶した横移動距離の移動終了を検出すると、コントローラ７１からの制御指令により制御モータ８４を駆動して苗植付部４の駆動を停止する。次いで、ステアリングハンドル２４を操作して施肥田植機１の旋回を開始すると、操舵センサ８３の検出情報によりコントローラ７１の指令が出されて昇降シリンダ駆動手段８５が作動して昇降リンク装置３を上昇させ、施肥田植機１の旋回終了を操舵センサ８３が検出し所定距離走行すると、第三行程目の苗植付作業を開始する。なお、第三行程目以降は第二行程目Ｂと同様の制御がなされる。
【００３６】
従来技術にあっては、苗植付行程を終了する毎にオペレータが制御モータ８４を手動操作あるいはレバーを操作して苗植付装置の駆動を停止させる必要があり、施肥田植機１の旋回操作が煩雑となる不具合があった。
しかし、この実施例では前記のように構成したので、第一行程目Ａだけは記憶開始スイッチ７９及び記憶停止スイッチ８０の操作をすると共に、制御モータ８４を手動操作して苗植付部４の駆動及び停止をする必要があるが、第二行程目Ｂ以降は苗植付部４の駆動及び停止を自動的に行なうことができ旋回操作を簡単にすることができる。
【００３７】
次に、図１２〜図１４に基づき座席２２及びステップ２５部の他の実施例について説明する。
ステップ部８９ａ、エンジンカバー部８９ｂ、座席部８９ｃを一体化して例えば合成樹脂材により上部機体８９を構成し、座席部８９ｃにクッション材９０を貼り付け、座席部８９ａには背凭れ部８９ｄを一体構成、あるいは、別に構成した背凭れ部８９ｄを取り付ける構成である。
【００３８】
そして、前記背凭れ部８９ｂをくりぬき加工して工具入れ９１を構成し、背凭れ部８９ｄの上部を蓋材９２で被覆し、係止具９３で係止している。
前記のように構成したので、ステップ部８９ａ、エンジンカバー部８９ｂ及び座席８９ｃを一体化してコストの低減を図ることができ、また、座席部８９ｃの背凭れ部８９ｄに工具入れ９１を構成したので便利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体の側面図
【図２】全体の平面図
【図３】要部の平面図
【図４】要部の切断平面図
【図５】要部の切断走行
【図６】要部の切断側面図
【図７】制御ブロック図
【図８】要部の平面図
【図９】圃場の平面図
【図１０】要部の側面図、正面図
【図１１】制御ブロック図
【図１２】要部の側面図、正面図
【図１３】要部の平面図
【図１４】要部の斜視図
【符号の説明】
１    施肥田植機
７    左右の前輪
８    左右の後輪
３７    差動制限荷重調節レバー
５６    差動装置
５７Ｒ    右側の前輪アクスル
６１    差動制限装置
６１ａ    プレート
６１ｂ    ディスク
６１ｃ    皿バネ
６２    差動制限荷重変更ピン（変更手段）
【図１】
2004340215.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004340215.tif 000012
【図１１】
2004340215.tif 000013
【図１２】
2004340215.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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