(57)【要約】【課題】四輪駆動・前輪増速駆動の切換時のショックを減少させることができ、また、コスト削減を図ることができる四輪駆動・前輪増速駆動切換機構及びその動力伝達機構を提供する。【解決手段】前輪１を後輪２の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪１を後輪２の周速よりも増速して駆動する前輪増速駆動状態とに切換可能とした走行車両において、前輪への駆動出力軸である前輪駆動出力軸３６と同軸上に前輪駆動入力軸３０を設け、該前輪駆動入力軸３０と前輪駆動出力軸３６の間にワンウェイクラッチ９０を設けるとともに、前輪駆動入力軸３０上に四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９を設けて、該四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９を介して前輪駆動出力軸３６に動力を伝えるように構成し、四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９の切り換えにより四輪駆動状態と前輪増速駆動状態とに切り換え可能に構成した。【選択図】        図３
2004256058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪を後輪の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪を後輪の周速よりも増速して駆動する前輪増速駆動状態とに切換可能とした走行車両において、
前輪への駆動出力軸である前輪駆動出力軸と同軸上に前輪駆動入力軸を設け、該前輪駆動入力軸と前輪駆動出力軸の間にワンウェイクラッチを設けるとともに、前輪駆動入力軸上に前輪増速切換機構を設けて、該前輪増速切換機構を介して前輪駆動出力軸に動力を伝えるように構成し、前輪増速切換機構の切り換えにより四輪駆動状態と前輪増速駆動状態とに切り換え可能に構成したことを特徴とする四輪駆動・前輪増速駆動切換機構。
【請求項２】
前輪を後輪の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪を後輪の周速よりも増速して駆動する前輪増速駆動状態とに切換可能とした走行車両において、
副変速軸上に副変速装置の高低切換機構と、前輪増速切換機構の四輪駆動側へ動力を伝える伝動手段とを設けるとともに、該副変速軸より中間軸を介して前輪増速切換機構の増速側へ動力を伝える伝動手段を設け、高速走行時の四輪駆動時の前輪への変速比と前輪増速時の前輪への変速比を同一としたことを特徴とする四輪駆動・前輪増速駆動切換機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ等の走行車両における、四輪駆動・前輪増速駆動切換機構及びその動力伝達機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラクタ等の走行車両において、ステアリングハンドルの操作量や、前輪の切れ角の変化等により、車体の旋回操作を検出し、車体の旋回時には後輪の周速度よりも前輪の周速度を増速するよう駆動を切り換えることにより車体の旋回速度を速くしながら圃場面を荒らさないようにする四輪駆動・前輪増速駆動切換機構を備えたものが知られている。
従来の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構は、四輪駆動・前輪増速駆動の切り換えをクラッチで行っており、前輪の切れ角が設定角以上切られると、クラッチが切り換わり前輪増速駆動を行う構成としていた（例えば、特許文献１参照）。
また、前記四輪駆動・前輪増速駆動切換機構においては、比較的高速時には小回りの必要が無く、増速させるとかえって急旋回して運転が難しくなる面があるため、高速走行時は前輪の切れ角が設定角以上切られても、前輪が増速しないようにする牽制装置を設けていた（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−０８６６８４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１７７８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構において、四輪駆動・前輪増速駆動の切り換えをクラッチで行う構成においては、四輪駆動状態から前輪増速駆動状態、または、前輪増速駆動状態から四輪駆動状態に切り換える時、駆動側から伝達軸側へ動力が伝達されない状態が発生する。つまり、四輪駆動状態を切ってから瞬時であるが慣性回転（駆動力が伝わっていない状態）を経て前輪増速駆動状態に移る。または逆になる。よって、慣性回転からクラッチを接続する時のショックが大きくなるという不具合があった。
また、従来は、牽制装置を設けることで、高速走行時には前輪の切れ角が設定角以上切られた場合であっても、前輪が増速しないようにして、運転を行いやすくしていたが、牽制装置を設けるとコストがかかるという問題があった。
そこで、本発明では、四輪駆動・前輪増速駆動の切換時のショックを減少させることができ、また、コスト削減を図ることができる四輪駆動・前輪増速駆動切換機構及びその動力伝達機構を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００６】
即ち、請求項１においては、前輪を後輪の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪を後輪の周速よりも増速して駆動する前輪増速駆動状態とに切換可能とした走行車両において、前輪への駆動出力軸である前輪駆動出力軸と同軸上に前輪駆動入力軸を設け、該前輪駆動入力軸と前輪駆動出力軸の間にワンウェイクラッチを設けるとともに、前輪駆動入力軸上に前輪増速切換機構を設けて、該前輪増速切換機構を介して前輪駆動出力軸に動力を伝えるように構成し、前輪増速切換機構の切り換えにより四輪駆動状態と前輪増速駆動状態とに切り換え可能に構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、前輪を後輪の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪を後輪の周速よりも増速して駆動する前輪増速駆動状態とに切換可能とした走行車両において、副変速軸上に副変速装置の高低切換機構と、前輪増速切換機構の四輪駆動側へ動力を伝える伝動手段とを設けるとともに、該副変速軸より中間軸を介して前輪増速切換機構の増速側へ動力を伝える伝動手段を設け、高速走行時の四輪駆動時の前輪への変速比と前輪増速時の前輪への変速比を同一としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係るトラクタの全体的な構成を示した側面図、図２は同じく平面図、図３は動力伝達構成を示したスケルトン図、図４は四輪駆動・前輪増速駆動切換機構を示す図、図５はワンウェイクラッチの拡大図、図６は別実施例の動力伝達構成を示したスケルトン図、図７は低速での走行における動力伝達構成の拡大図、図８は高速での走行における動力伝達構成の拡大図。
【０００９】
図１及び図２に示す如く、この走行車両はトラクタを実施例としており、本機の前後に前輪１・１及び後輪２・２が支承され、前部のボンネット６内部にはエンジン５が配置され、該ボンネット６の後方にはステアリングハンドル１０が配設されている。前記ステアリングハンドル１０の後方には座席１１が配設され、該座席１１の側部には主変速レバー７７や副変速レバー７３等の操作レバーが配設されている。
【００１０】
また、エンジン５の後部にクラッチハウジング７が配置され、該クラッチハウジング７の後部にミッションケース９が配設され、エンジン５からの動力を後輪２に伝達して駆動し、後述する本発明の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９（図３）を介して前輪１にも同時に駆動力を伝達することを可能としている。
【００１１】
前記エンジン５の駆動力はミッションケース９後端から突出したＰＴＯ軸１５に伝達されて、該ＰＴＯ軸１５から図示しないユニバーサルジョイント等を介して車両後端に作業機装着装置を介して装着した作業機１００（図３）を駆動するように構成している。そして、前記座席１１前下方のステップ上にはクラッチを断接操作するためのクラッチペダル１６とブレーキペダルが配設されている。
【００１２】
次に、動力伝動系の構成について図３及び図４より説明する。
前記クラッチハウジング７内には多板式の主クラッチ２１が収納され、前記クラッチペダル１６（図１）に連係されている。そして、前記エンジン５の出力軸（クランク軸）２２の回転が主クラッチ２１に入力され、該主クラッチ２１の出力軸２３は車両後方に延出され、ＰＴＯクラッチ軸２９と同一軸心に配設されている。
【００１３】
前記出力軸２３の後端上に伝動歯車６４とＰＴＯ三速爪６４ａが配置され、ＰＴＯクラッチ軸２９上には三枚のＰＴＯ変速歯車、すなわち、ＰＴＯ一速歯車６１、ＰＴＯ二速歯車６２、ＰＴＯ逆転歯車６３、が遊嵌される。該ＰＴＯ変速歯車６１・６２と伝動歯車６４は、主軸２５に固設あるいは形設した三枚の前記伝達歯車４１・４２・４４に噛合しており、ＰＴＯ逆転歯車６３はカウンタ歯車３７を介して伝達歯車４３と噛合し、ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４の摺動により、伝達歯車４１・４２・４３・ＰＴＯ三速爪６４ａからＰＴＯクラッチ軸２９に回転駆動力が伝達される。
【００１４】
また、ＰＴＯクラッチ軸２９には二つのＰＴＯクラッチスライダ９３・９４が軸方向摺動可能にスプライン嵌合されており、該ＰＴＯクラッチスライダ９３・９４は、図略のＰＴＯ変速レバーに連係されている。そして、ＰＴＯ変速レバーの操作によりＰＴＯクラッチスライダ９３・９４とＰＴＯ一速歯車６１、ＰＴＯ二速歯車６２、ＰＴＯ逆転歯車６３に形成した爪とＰＴＯ三速爪６４ａとの咬合を選択しＰＴＯクラッチ軸２９に回動力が伝達される。
前記ＰＴＯクラッチ軸２９の回転動力は減速歯車９１を介してＰＴＯ軸１５伝達され、該ＰＴＯ軸１５は後方に延出され、作業車後端に接続された作業機１００を駆動する。
【００１５】
前記主軸２５に固設あるいは形設した四枚の前記伝達歯車４１・４２・４３・４４は、主変速軸２４にそれぞれ遊嵌された主変速歯車、すなわち、主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３、主変速四速歯車３４と噛合している。
主変速軸２４には二つの主変速クラッチスライダ５１・５２が軸方向摺動可能にスプライン嵌合されており、該主変速クラッチスライダ５１・５２は、主変速レバー７７（図１）に連係されている。そして、主変速レバー７７の操作により主変速クラッチスライダ５１・５２と主変速一速歯車３１、主変速二速歯車３２、主変速三速歯車３３、主変速四速歯車３４に形成した爪との咬合を選択し、選択されたいずれか一つの主変速歯車３１・３２・３３・３４を介して主軸２５から主変速軸２４へ動力が伝達される。このようにして、四段階の変速を可能とした主変速装置を構成し、主軸２５からの変速後の回転が主変速軸２４に伝達される。
【００１６】
そして、主変速軸２４は前方に延長されて、該延長部分には正逆転機構が構成されて正転側歯車２６及び逆転側歯車２７がそれぞれ同一軸心上に遊嵌されている。そして、リバーサレバー７１（図２）の操作によりリバーサクラッチ５７が前進側又は後進側いずれかが選択されて接続され、主変速軸２４の回転は正転側歯車２６又は逆転側歯車２７のいずれかに伝達される。但し、リバーサレバー７１がニュートラル位置の場合は、回転は両歯車２６・２７のいずれにも伝達されない。
【００１７】
正転側歯車２６は伝達軸４８に嵌合又は固設された歯車４５に噛合しており、また、逆転側歯車２７は、カウンタ軸３８に嵌合又は固設されたカウンタ歯車３９に噛合しており、該カウンタ歯車３９は伝達軸４８に嵌合又は固設された歯車４７と噛合している。
従って、リバーサクラッチ５７が前進側に接続されたときには、主変速軸２４の回転動力が正転側歯車２６を介して伝達軸４８に伝達され、リバーサクラッチ５７が後進側に接続されたときには、主変速軸２４の回転動力が、逆転側歯車２７から、カウンタ軸３８を介して伝達軸４８を逆転方向に回転するよう伝達される。
【００１８】
伝達軸４８に嵌合又は固設された歯車４５は、前記正転側歯車２６と噛合するとともに、副変速軸３５に遊嵌した歯車５９に噛合している。副変速軸３５には副変速シフタ９２がスプライン嵌合しており、該副変速シフタ９２は副変速レバー７３（図１）によって操作され、副変速シフタ９２の前部に形成された副変速二速歯と、前記歯車５９の後部に形成された歯が噛合する状態と、副変速シフタ９２に設けられた副変速一速歯と、伝達軸４８に形成された歯車４６が噛合する状態と、副変速シフタ９２に回転動力が伝達されない状態に、切換可能とした副変速装置が構成されている。
このように、副変速シフタ９２の摺動に基づく選択により、伝達軸４８の回転が高低二段の変速を経て出力され、副変速軸３５に入力される。
そして、副変速装置によって変速されて、伝達軸４８より副変速軸３５に伝達された回転動力は、該副変速軸３５上の二つの歯車１９・２０によって、後輪駆動系と前輪駆動系の二方向に出力される。
【００１９】
前記ミッションケース９後部には後輪デフ装置６６ｂが配置され、前記副変速軸３５の回転が、その後端に形設した傘歯車２０を介して該後輪デフ装置６６ｂに入力され、リアアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を経由して後輪２が駆動される。９６はブレーキ装置である。
また、副変速軸３５上に固設した歯車１９は、前輪駆動入力軸３０に嵌合又は固設された駆動入力歯車５０に噛合しており、副変速軸３５から歯車１９・５０を介して前輪駆動入力軸３０に動力が入力される。そして、前輪駆動入力軸３０に入力された動力は、後述する四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９を介して、前輪駆動出力軸３６の前端に連結する前輪伝達軸１４に伝えられて、ユニバーサルジョイント等を介して前輪側のデフ装置６６ａに入力され、フロントアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を介して前輪１が駆動される。
【００２０】
次に、図３、図４、図５より四輪駆動・前輪増速駆動切換機構について説明する。
本発明の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９は、低速で四輪駆動状態での走行時に、前輪の切れ角より車体の旋回操作が検出され、設定角度以上に前輪がきられると、後輪の周速度よりも前輪の周速度を増速する前輪増速駆動状態に自動的に切り換えられて、車体が速やかに旋回できるように制御されている。
四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９は、前記前輪駆動入力軸３０と、前記前輪駆動出力軸３６との間に介設されており、前記前輪駆動入力軸３０と前記前輪駆動出力軸３６と前輪伝達軸１４は同一軸心上に配置して連結している。また、前記前輪駆動出力軸３６は、前記前輪駆動入力軸３０と同軸上に配置している。
本実施例の四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９は、図４に示すように、前輪増速クラッチスライダ５３、ワンウェイクラッチ（一方向クラッチ）９０、及び、動力増速経路を構成する増速歯車５５、増速入力軸５６、伝達歯車５４・５８等で構成されている。
【００２１】
増速歯車５５は、前輪駆動入力軸３０に遊嵌されており、該増速歯車５５の前方には、前輪増速クラッチスライダ５３が設けられている。
前輪増速クラッチスライダ５３は、前輪駆動入力軸３０に相対回転不能、かつ、軸方向摺動可能にスプライン嵌合されており、前輪増速クラッチスライダ５３の歯部を前記増速歯車５５の歯部と噛合して前輪駆動入力軸３０の動力を増速歯車５５に伝達する状態（図４（ｂ））と、増速歯車５５と接続せずに動力を増速歯車５５に伝達しない状態（図４（ａ））とに切換可能としている。但し、切換手段となる前輪増速クラッチスライダ５３の代わりに電磁クラッチや油圧クラッチ等により切り換えるように構成することもできる。
そして、該前輪増速クラッチスライダ５３の切換は、前記前輪１の切れ角が所定角度回転されると、旋回操作を検出してアクチュエータを作動するように制御し、又は、ステアリングハンドルの回動に連動して切り換えられる。
【００２２】
前記増速歯車５５は、前記前輪駆動入力軸３０と平行に配置した増速入力軸５６に嵌合又は固設されている伝達歯車５４と噛合している。また、該増速入力軸５６には、伝達歯車５８が嵌合又は固設されており、該伝達歯車５８は、前輪駆動入力軸３０前方に配置した前輪駆動出力軸３６に嵌合又は固設されている増速駆動入力歯車６０に噛合している。
また、前記前輪入力軸３０から、増速歯車５５、伝達歯車５４、増速入力軸５６、伝達歯車５８、増速駆動入力歯車６０を介して前輪駆動出力軸３６伝達される動力は、ワンウェイクラッチ９０を介して前輪駆動出力軸３６に伝達される動力に比べて、前輪駆動出力軸３６の回転数が大きくなるように、増速歯車５５、伝達歯車５４、伝達歯車５８、及び、増速駆動入力歯車６０の歯数を決定している。
また、該動力増速経路は、ワンウェイクラッチ９０と並列に配置している。
【００２３】
次に、前記ワンウェイクラッチ９０について説明する。
図４、図５に示すように、ワンウェイクラッチ９０は、外輪６５、内輪６７、外輪６５と内輪６７の間に設けられた転動体６８・６８・・・で構成されている。
該ワンウェイクラッチ９０は、外輪６５から内輪６７の一方向しか動力が伝達されないもので、外輪６５が逆転、或いは、内輪６７の回転速度が外輪６５よりも大きくなると、空回りして動力は外輪６５から内輪６７に伝達されない構成としている。
前記外輪６５は、前輪駆動入力軸３０に嵌合又は固設されており、一方、前記内輪６７は、前記増速駆動入力歯車６０に相対回転不能に固設され、前記前輪駆動入力軸３０にはベアリング等で遊嵌されている。
また、前記外輪６５と内輪６７との間には、複数の転動体６８・６８・・・が配設されており、該転動体６８・６８・・・は、本実施例ではひょうたん型に形成されている。
該転動体６８・６８・・・により、外輪６５の動力を内輪６７に伝達できるようにしている。また、内輪６７の回転数が、外輪６５の回転数より大きい場合は、外輪６５は空転して、外輪６５の動力が内輪６７に伝達しないようにしている。但し、ワンウェイクラッチは上記構成に限定するものではなく、ラチェット等一方向に動力を伝達する構成であれば限定するものではない。
【００２４】
このような構成とすることで、副変速軸３５の動力が、歯車１９、駆動入力歯車５０を介して、前輪駆動入力軸３０に伝達される。
ここで、四輪駆動の場合は、図４（ａ）に示すように、前輪増速クラッチスライダ５３は、増速歯車５５と断とされており、前輪駆動入力軸３０の動力は、ワンウェイクラッチ９０にのみ伝達される。
具体的には、前記駆動入力軸３０の動力が、ワンウェイクラッチ９０の外輪６５に伝達される。図５（ａ）に示すように、転動体６８・６８・・・は外輪６５の回転により起き上がり内輪６７とかみ合い内輪６７に動力が伝達される。そして、図４（ａ）に示すように、前記内輪６７と同時に増速駆動入力歯車６０が回転し、該増速駆動入力歯車６０と一体的に前輪駆動出力軸３６が回転して、前輪駆動出力軸３６の前方に配置している前輪伝達軸１４に動力が伝達される。
【００２５】
そして、旋回操作の検出値が設定値以上になった場合は、つまり、設定以上に前輪が切られた場合は、図４（ｂ）に示すように、前輪増速クラッチスライダ５３は、増速歯車５５と接続され、前輪駆動入力軸３０の動力は、ワンウェイクラッチ９０の外輪６５及び増速歯車５５に伝達される。
増速歯車５５に伝達された動力は、伝達歯車５４、増速入力軸５６、伝達歯車５８を介して、増速駆動入力歯車６０に伝達され、該増速駆動入力歯車６０と同時にワンウェイクラッチ９０の内輪６７が回転する。
ここで、前記前輪入力軸３０から、増速歯車５５、伝達歯車５４、増速入力軸５６、伝達歯車５８、増速駆動入力歯車６０を介して内輪６７に動力が伝達される場合の、内輪６７の回転数は、前記前輪入力軸３０からワンウェイクラッチ９０の外輪６５に動力が伝達される場合の、外輪６５の回転数に比べて、大きくなる。
【００２６】
図５（ｂ）に示すように、内輪６７の回転数が、外輪６５の回転数に比べて大きい場合は、内輪６７と外輪６５との間に設けられている転動体６８・６８・・・が斜めに傾き、外輪６５は遊転して内輪６７に動力が伝達されない。
従って、前記前輪駆動出力軸３６は増速駆動入力歯車６０の動力が伝達され、つまり、増速された動力が前輪駆動出力軸３６を介して前輪伝動軸１４に伝達される。よって、後輪２の周速度よりも前輪１の周速度を増速して車体が速やかに旋回できるようになる。但し、ワンウェイクラッチ９０を前記と逆方向に回転させて動力伝達するように使用する場合には、内輪側に低速動力を、外輪側に高速動力を伝達するように構成する。
【００２７】
このような構成とすることで、前輪増速駆動状態と四輪駆動状態の切換時に前輪駆動出力軸３６の回転数が０になることが無くなり、前輪増速駆動状態と四輪駆動状態の切換時のショックが小さくなる。
また、四輪駆動・前輪増速駆動切換機構７９において、前記ワンウェイクラッチ９０を介して前輪駆動出力軸３６に動力を伝達する伝達経路と、前輪増速駆動時に使用する、増速歯車５５、伝達歯車５４、増速入力軸５６、伝達歯車５８、増速駆動入力歯車６０を介して前輪駆動出力軸３６に動力が伝達される伝達経路とを並列に配置することで、前進時だけでなく後進時の前輪増速も可能となる。
【００２８】
次に、四輪駆動・前輪増速駆動切換機構、及び、副変速機構の別実施例について説明する。
図６に示すように、前述の実施例と同様に、エンジン５の出力軸２２から、主軸２５、主変速軸２４を介して伝達軸４８に動力が伝達される。
該伝達軸４８に嵌合又は固設された歯車４５は、副変速軸３５に遊嵌された副変速歯車５９に嵌合しており、該歯車４５・５９により該伝達軸４８から副変速軸３５に動力が伝達される。このとき、歯車４５の歯数を歯車５９の歯数より少なくして、伝達軸４８の動力を減速して副変速軸３５に伝えるようにしている。
該副変速軸３５上には、二枚の伝達歯車５９・８３が遊嵌されており、二枚の伝達歯車８６・２０が固設あるいは形成されている。
該伝達歯車２０は、副変速軸３５の後端に形設されており、副変速軸３５の回転が、伝達歯車２０を介して、ミッションケース９後部に配置している後輪デフ装置６６ｂに入力され、リアアクスルケース内の車軸、伝達歯車等を経由して後輪２が駆動される。
【００２９】
図６、図７、図８に示すように、前記副変速軸３５上には、副変速クラッチスライダ８１が軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されており、副変速クラッチスライダ８１は、副変速レバー７３（図２）に連係されている。
そして、副変速レバー７３の操作により副変速クラッチスライダ８１と前記副変速歯車５９、副変速歯車８３に形成した爪との咬合を選択し、副変速軸３５及び中間軸８５へ動力が伝達される。該副変速軸３５と中間軸８５と前輪駆動出力軸３６は平行に前後方向に配置されている。
また、副変速軸３５に設けられている副変速歯車５９・８３、及び、伝達歯車８６は、中間軸８５に固設あるいは形成されている中間歯車８２・８４、及び、遊嵌されている歯車４９にそれぞれ噛合されている。このとき、副変速歯車５９の歯数を中間歯車８２の歯数と同じにして同一回転数で動力を伝達し、副変速歯車８３の歯数を中間歯車８４の歯数より多くして減速（減速比α）して副変速軸３５に動力が伝達されるようにし、伝達歯車８６を前輪駆動出力軸３６に遊嵌されている四輪駆動入力歯車８８と噛合して、伝達歯車８６の歯数を四輪駆動入力歯車８８の歯数より少なくして減速（減速比β）して前輪駆動出力軸３６に伝える。
また、中間軸８５の後端に、前輪増速用歯車１９が固設又は形成されており、前輪駆動出力軸３６に遊嵌されている前輪増速入力歯車８７と噛合されている。このとき、前輪増速用歯車１９の歯数を前輪増速入力歯車８７の歯数より少なくし減速（減速比β）して前輪駆動出力軸３６に伝える。
【００３０】
前輪駆動出力軸３６には、前輪増速クラッチスライダ７９ａが軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されており、前輪増速クラッチスライダ７９ａは、前輪１の切れ角が設定値を超えたり、車体の旋回操作の検出値により制御されて切り換えられる構成としている。
四輪駆動の場合は、前記前輪増速クラッチスライダ７９ａは、四輪駆動入力歯車８８に形成した爪と咬合して、副変速軸３５の動力を伝達歯車８６、歯車４９、及び、四輪駆動入力歯車８８を介して前記前輪伝達軸１４に伝達する。
そして、設定以上に前輪１が切られると、前輪増速クラッチスライダ７９ａは、前輪増速入力歯車８７に形成した爪と咬合して、中間軸８５の動力を前輪増速用歯車１９と四輪駆動入力歯車８８とを介して増速された動力を前記前輪伝達軸１４に伝達する。
【００３１】
このような構成で、前後進切換、主変速切換が行われた後の動力が、副変速「高」側の歯車５９に伝えられ、副変速「低」のとき、後輪へは平行に設けた中間軸８２上の歯車８２・８４、副変速歯車８３、副変速クラッチスライダ８１を介して副変速軸３５に動力を伝え、前輪へは四輪駆動の時は変速軸３５上の歯車８６から中間軸８５上の歯車４９を介して前輪駆動出力軸３６上の四輪駆動入力歯車８８に動力を伝える。前輪増速の時は中間軸８５より前輪増速入力歯車８７に動力を伝える。
また、副変速「高」のとき、後輪へは副変速クラッチスライダ８１を介して副変速軸３５に動力を伝え、前輪へは四輪駆動の時は変速軸３５上の歯車８６から中間軸８５上の歯車４９を介して前輪駆動出力軸３６上の四輪駆動入力歯車８８に動力を伝える。前輪増速の時は中間軸８５より前輪増速入力歯車８７に動力を伝える。このとき後述するように変速比は同じとしている。
【００３２】
詳述すると、副変速レバーが「低」に操作されているときは、図７に示すように、副変速クラッチスライダ８１は、副変速歯車８３に形成した爪と咬合する。
また、図７（ａ）に示すように、四輪駆動の場合は、前記前輪増速クラッチスライダ７９ａは、四輪駆動入力歯車８８に形成した爪と咬合している。
このような状態において、伝達軸４８の駆動力は、図７（ａ）の矢印に示すように、歯車４５から、副変速高速歯車５９、中間歯車８２を介して中間軸８５に伝達される。
そして、該中間軸８５の動力が、中間歯車８４、副変速歯車８３を介して、副変速軸３５に伝達され、該副変速軸３５から、伝達歯車８６、歯車４９、四輪駆動入力歯車８８を介して、前輪駆動出力軸３６に伝達され、前輪伝達軸１４に動力が伝達される。
【００３３】
また、図７（ｂ）に示すように、旋回操作の検出値が設定値以上になった場合は、つまり、設定以上に前輪１が切られた場合は、前輪増速クラッチスライダ７９ａは、前輪増速入力歯車８７に形成した爪と咬合する。
このような状態において、伝達軸４８の駆動力は、図７（ｂ）の矢印に示すように、歯車４５から、副変速高速歯車５９、中間歯車８２を介して中間軸８５に伝達される。
そして、該中間軸８５の動力が、中間軸８５上に固設又は嵌合されている歯車１９、前輪増速入力歯車８７を介して前輪駆動出力軸３６に伝達され、前輪伝達軸１４に動力が伝達される。
【００３４】
一方、副変速レバーが「高」に操作されているときは、図８に示すように、副変速クラッチスライダ８１は、副変速高速歯車５９に形成した爪と咬合する。
また、図８（ａ）に示すように、四輪駆動の場合は、前記前輪増速クラッチスライダ７９ａは、四輪駆動入力歯車８８に形成した爪と咬合している。
このような状態において、伝達軸４８の駆動力は、図８（ａ）の矢印に示すように、歯車４５から、副変速高速歯車５９を介して副変速軸３５に伝達される。
そして、該副変速軸３５の動力が、該副変速軸３５上に嵌合又は固設している伝達歯車８６、歯車４９、四輪駆動入力歯車８８を介して、前輪駆動出力軸３６に伝達され、前輪伝達軸１４に動力が伝達される。
【００３５】
また、図８（ｂ）に示すように、副変速レバーが「高」で、設定以上に前輪１が切られた場合は、前輪増速クラッチスライダ７９ａは、前輪増速入力歯車８７に形成した爪と咬合する。
このような状態において、伝達軸４８の駆動力は、図８（ｂ）の矢印に示すように、歯車４５から、副変速高速歯車５９、中間歯車８２を介して中間軸８５に伝達される。
そして、該中間軸８５の動力が、中間軸８５上に固設又は嵌合されている歯車１９、前輪増速入力歯車８７を介して前輪駆動出力軸３６に伝達され、前輪伝達軸１４に動力が伝達される。このとき、前輪伝達軸１４に伝達される回転数は前輪増速クラッチスライダ７９ａが切り換えられる前と同じ回転数となるように歯車が設定されているので、前輪増速とならず、通常の回転数となる。
【００３６】
言い換えれば、副変速が「低」で四輪駆動の時は（図７（ａ））、中間軸からα（第一減速比）減速して副変速軸３５に伝え、更にβ（第二減速比）減速して前輪駆動出力軸３６に伝える。副変速が「低」で前輪増速の時は（図７（ｂ））、中間軸８５からβ減速して前輪駆動出力軸３６に伝える。よって、四輪駆動時は前輪増速時よりもα多く減速されているので、前輪増速に切り換えると、四輪駆動時よりも前輪増速されたことになる。
【００３７】
また、副変速が「高」で四輪駆動の時は（図８（ａ））、副変速軸３５からβ減速して前輪駆動出力軸３６に伝える。つまり、前記（「低」）よりα増速されている。そして、副変速が「高」で前輪増速側に切り換えられた時は（図８（ｂ））、中間軸８５からβ減速して前輪駆動出力軸３６に伝える。つまり、前輪駆動出力軸３６へ伝わるときには両経路ともβ減速して伝わるので、副変速軸３５と中間軸８５へは同じ回転数が伝達され、前輪駆動出力軸３６へは同じβ減速された回転数が伝えられ、前輪増速に切り換えられても同じ回転数で前輪は駆動されるのである。
従って、副変速高速時の前輪増速の牽制機構は不要となるのである。また、副変速機構と前輪増速切り換え機構を一つのユニットとすることができ、構成を簡単にしてコスト低減化が図れるのである。
【００３８】
ここで、具体的歯数を用いて説明する、例えば、歯車４５の歯数Ｚ４５を１５枚、副変速歯車５９の歯数Ｚ５９、中間歯車８２の歯数Ｚ８２及び歯車４９の歯数Ｚ４９をそれぞれ３０枚、副変速歯車８３の歯数Ｚ８３を４０枚、中間歯車８４の歯数Ｚ８４を２０枚、伝達歯車８６の歯数Ｚ８６及び前輪増速用歯車１９の歯数Ｚ１９をそれぞれ１７枚、四輪駆動入力歯車８８の歯数Ｚ８８及び前輪増速入力歯車８７の歯数Ｚ８７をそれぞれ２４枚とする。
図７（ａ）に示すように、低速での走行における四輪駆動の場合の減速比ｉ１は、ｉ１＝（Ｚ８２／Ｚ４５）×（Ｚ８３／Ｚ８４）×（Ｚ４９／Ｚ８６）×（Ｚ８８／Ｚ４９）で求めることができ、上記数値を代入すると、近似的にｉ１＝５．６４７となる。
図７（ｂ）に示すように、低速での走行における前輪増速駆動の場合の減速比ｉ２＝（Ｚ８２／Ｚ４５）×（Ｚ８７／Ｚ１９）で求めることができ、上記数値を代入すると、近似的にｉ２＝２．８２４となる。
また、図８（ａ）に示すように、高速での走行における四輪駆動の場合の減速比ｉ３は、ｉ３＝（Ｚ５９／Ｚ４５）×（Ｚ４９／Ｚ８６）×（Ｚ８８／Ｚ４９）で求めることができ、上記数値を代入すると、近似的にｉ３＝２．８２４となる。
図８（ｂ）に示すように、高速での走行における前輪増速駆動の場合の減速比ｉ４＝（Ｚ８２／Ｚ４５）×（Ｚ８７／Ｚ１９）で求めることができ、上記数値を代入すると、近似的にｉ４＝２．８２４となる。
【００３９】
従って、低速での走行における四輪駆動の場合は、減速比ｉ１が大きいので、伝達軸４８の動力を大きく減速して前輪伝達軸１４に伝えることができ、低速で走行する。
低速での走行における前輪増速駆動の場合は、後輪２への動力は、四輪駆動と同じ動力が伝達されるが、前輪１へは、前述した伝達経路（図７（ｂ）の矢印に示す）で動力が伝達されるので、減速比ｉ２がｉ１に比べて小さくなる。つまり、四輪駆動の場合と比べて前輪１が増速するように、伝達軸４８から前輪伝達軸１４に動力が減速されて伝達される。
よって、低速での走行では、設定角度以上に前輪１が切られると、後輪２の周速度よりも前輪１の周速度を増速するよう駆動を切り換える。
【００４０】
一方、高速での走行における四輪駆動の場合は、伝達軸４８の動力は、減速比ｉ３で減速されて、前輪伝達軸１４へ伝達されて、高速で走行する。
また、高速での走行における前輪増速駆動の場合は、前輪増速クラッチスライダ７９ａは前輪増速入力歯車８７に形成した爪と咬合して、伝達軸４８の動力は、減速比ｉ４で減速されて、前輪伝達軸１４へ伝達される。ここで、四輪駆動時の減速比ｉ３と前輪駆動時の減速比ｉ４は同じ値であるので、四輪駆動時と前輪増速駆動時の前輪１の周速度は同じになる。つまり、設定角度以上に前輪１が切られても、高速走行時は、前輪が増速しないようにしている。
【００４１】
以上のような構成とすることで、低速走行時においては、設定角度以上に前輪１が切られると、後輪２の周速度よりも前輪１の周速度を増速させることができるので、車体の旋回操作が行いやすく、また、圃場面を荒らさないように旋回することができる。
また、高速走行時においては、設定角度以上に前輪１が切られても、前輪１の周速度は増速しないので、牽制装置を設けなくても高即時の運転が行いやすくなり、また、牽制装置を設ける必要がなくコスト削減を図ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００４３】
即ち、請求項１に示す如く、前輪を後輪の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪を後輪の周速よりも増速して駆動する前輪増速駆動状態とに切換可能とした走行車両において、前輪への駆動出力軸である前輪駆動出力軸と同軸上に前輪駆動入力軸を設け、該前輪駆動入力軸と前輪駆動出力軸の間にワンウェイクラッチを設けるとともに、前輪駆動入力軸上に前輪増速切換機構を設けて、該前輪増速切換機構を介して前輪駆動出力軸に動力を伝えるように構成し、前輪増速切換機構の切り換えにより四輪駆動状態と前輪増速駆動状態とに切り換え可能に構成したので、
前輪増速駆動と四輪駆動の切換時に前輪駆動出力軸の回転数が０になることが無くなり、前輪増速駆動状態と四輪駆動状態の切換時のショックが小さくなる。
また、該ワンウェイクラッチと並列に動力増速経路を設けているので、前進時だけでなく後進時の前輪増速も可能となる。
【００４４】
請求項２に示す如く、前輪を後輪の周速と略同速に駆動する四輪駆動状態と、前輪を後輪の周速よりも増速して駆動する前輪増速駆動状態とに切換可能とした走行車両において、副変速軸上に副変速装置の高低切換機構と、前輪増速切換機構の四輪駆動側へ動力を伝える伝動手段とを設けるとともに、該副変速軸より中間軸を介して前輪増速切換機構の増速側へ動力を伝える伝動手段を設け、高速走行時の四輪駆動時の前輪への変速比と前輪増速時の前輪への変速比を同一としたので、
低速走行時においては、設定角度以上に前輪が切られると、後輪の周速度よりも前輪１の周速度を増速させることができるので、車体の旋回操作が行いやすく、また、圃場面を荒らさないように旋回することができる。また、高速走行時においては、設定角度以上に前輪が切られても、前輪の周速度は増速しないので、牽制装置を設けなくても高即時の運転が行いやすくなり、また、牽制装置を設ける必要がなくコスト削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るトラクタの全体的な構成を示した側面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】動力伝達構成を示したスケルトン図。
【図４】四輪駆動・前輪増速駆動切換機構を示す図。
【図５】ワンウェイクラッチの拡大図。
【図６】別実施例の動力伝達構成を示したスケルトン図。
【図７】低速での走行における動力伝達構成の拡大図。
【図８】高速での走行における動力伝達構成の拡大図。
【符号の説明】
１  前輪
２  後輪
３０  前輪駆動入力軸
３６  前輪駆動出力軸
７９  四輪駆動・前輪増速駆動切換機構（前輪増速切換機構）
９０  ワンウェイクラッチ
【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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【図７】
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【図８】
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