乗用作業車両
【課題】小回り旋回時の左右駆動輪、及び前後駆動輪に生じる旋回差を吸収して、旋回径に応じた駆動力を全ての車輪に伝達して機体を確実に旋回させることができる乗用作業車両を提供する。
【解決手段】後輪３、３を駆動する後輪駆動系４０は、後輪減速装置６０を介して走行駆動系２５から駆動されるが、後輪減速装置６０には、入力軸６１と出力軸６２とが同速となる経路と、減速となる経路との２つの経路を有しており、ステアリングハンドル１０の操舵に連動して経路を切換えることができる。また、後輪駆動系４０には、左右の後車軸６９Ｌ、６９Ｒを強制的に差動させる右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂを有しており、小回り旋回の方向に応じて左右いずれかのクラッチが作動する。これにより、機体１が田面を小回り旋回する際には、旋回径に応じた駆動力を全ての車輪に伝達して、田面上をスリップすることなく、確実に小旋回することができる。
【解決手段】後輪３、３を駆動する後輪駆動系４０は、後輪減速装置６０を介して走行駆動系２５から駆動されるが、後輪減速装置６０には、入力軸６１と出力軸６２とが同速となる経路と、減速となる経路との２つの経路を有しており、ステアリングハンドル１０の操舵に連動して経路を切換えることができる。また、後輪駆動系４０には、左右の後車軸６９Ｌ、６９Ｒを強制的に差動させる右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂを有しており、小回り旋回の方向に応じて左右いずれかのクラッチが作動する。これにより、機体１が田面を小回り旋回する際には、旋回径に応じた駆動力を全ての車輪に伝達して、田面上をスリップすることなく、確実に小旋回することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定以上の操向操作に連動して駆動後輪の減速比を変更し、小回り旋回を可能とした乗用作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、乗用田植機のような乗用作業車両では、次ぎの植付行程に入る際に小回り旋回する必要があるが、代掻き後のぬかるんだ圃場を旋回するにあたり、これから苗を植え付ける圃場を極力荒らさないようにするため、前輪駆動系に差動装置、及び後輪駆動系にサイドクラッチを設け、各車輪の旋回半径に応じた周速を現出するようにしている。また、一部の乗用作業車両では、サイドクラッチとサイドブレーキとを併用して内輪を制動することにより、より小回り旋回を可能としている。
【０００３】
小回り旋回をするためには、前輪の所定角度以上の操向操作により、左右の駆動後輪の旋回内側となる側の操向クラッチを切り操作して小回り旋回を行えるようにした乗用作業車両が有る（特許文献１参照）。また、左右の駆動前輪軸間に変速装置を設け、旋回時のステアリング操作に連動して変速装置のギヤ比を異なる減速比に切換え、強制的に左右の駆動輪に回転差を生じさせて小回り旋回を可能にした乗用作業車両が有る（特許文献２参照）。
【０００４】
これら乗用作業車両は、いずれもリンク機構を介して、ステアリングの操作を操向クラッチや変速装置に伝達しており、ステアリングの操舵量に応じて操向クラッチの継断、及び変速装置の変速がなされる。さらに、ステアリング操作とは別に、ペダル操作などにより左右の駆動軸を連結する差動装置をロック可能としている乗用作業車両が有る（特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３５０５０６号公報
【特許文献２】特許第２８４０１８６号公報
【特許文献３】特開２００４−２６７１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載される乗用作業車両では、旋回中にある旋回内側後輪の駆動力が断たれ、残る３輪の駆動力で小回り旋回を行うため、深田では駆動力が不足する場合がある。また、特許文献３に記載される乗用作業車両は、駆動力が不足した場合にサイドクラッチの切断を解除する操作具を設けているが、別途解除操作が必要な上に、解除した場合には後輪の差動がなくなり旋回半径が大きくなってしまい、次工程の条合わせが困難になる場合がある。さらに、特許文献２に記載される乗用作業車両では、前輪軸と後輪軸とが同じ周速で駆動されているため、小回り旋回時に生じる前輪の旋回径と後輪の旋回径との旋回径差を吸収できず、前後いずれかの車輪がスリップして駆動力を田面に伝えることができない場合がある。
【０００７】
前記の事情に鑑み、本発明は、小回り旋回時のステアリング操作に連動して、前輪に対して後輪を減速すると共に、左右後輪を差動させた状態で固定し、小回り旋回時であっても４輪に駆動力が伝わり、田面に対して確実に機体を旋回させることができる乗用作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、エンジンの動力を前輪差動装置（４１）を介して左右の前輪（２、２）に伝達すると共に、後輪差動装置（７２）を介して左右の後輪（３、３）に伝達し、かつ前記左右の前輪をステアリング（１０）により操舵してなる、乗用作業車両（１）において、
前記前輪（２、２）への動力伝達系（３９）から分岐されて前記後輪（３、３）へ動力伝達する後輪伝達系（４０）に介在し、前記前輪（２、２）と前記後輪（３、３）とが同速となる経路（６１ａ、６２ａ）と、前記後輪（３、３）が前記前輪（２、２）に対して減速となる経路（６１ｂ、６２ｂ）とに切換える後輪減速装置（６０）と、
前記右後輪（６９Ｒ）が前記左後輪（６９Ｌ）に対して速くなる左旋回位置又は前記左後輪（６９Ｌ）が前記右後輪（６９Ｒ）に対して速くなる右旋回位置に前記後輪差動装置（７２）の差動を固定する後輪用変速クラッチ（７１ａ、７１ｂ）と、を備え、
前記ステアリング（１０）を所定切角度に操作すると、前記後輪減速装置（６０）を減速となる経路（６１ｂ、６２ｂ）に切換えると共に、前記ステアリング（１０）の操舵方向に応じて前記後輪用変速クラッチ（７１ａ、７１ｂ）を前記右旋回位置又は左旋回位置に切換える、
ことを特徴とする乗用作業車両（１）にある。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記右前輪（４６Ｒ）が前記左前輪（４６Ｌ）に対して速くなる左旋回位置又は前記左前輪（４６Ｌ）が前記右前輪（４６Ｒ）に対して速くなる右旋回位置に前記前輪差動装置（４１）の差動を固定する前輪用変速クラッチ（５０）を備え、
前記ステアリング（１０）を前記所定切角度に操舵すると、前記ステアリング（１０）の操舵方向に応じて前記前輪用変速クラッチ（５０）を前記右旋回位置又は左旋回位置に切換えてなる、
請求項１記載の乗用作業車両（１）にある。
【００１０】
なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであり、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであって、特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、小回り旋回によりステアリングを所定切角度に操作すると、後輪伝達系に介在する後輪減速装置の減速比を切換えて、動力伝達系からの動力が前輪に対して後輪を減速して駆動するので、小回り旋回により生じる前輪の旋回径と後輪の旋回径との旋回径差に応じた動力を後輪駆動系に伝達することができ、乗用作業車両を確実に旋回させることができる。さらに、ステアリングの操舵方向に応じて後輪差動装置の差動を固定する後輪用変速クラッチを左右いずれかの旋回位置に切換えるので、左旋回位置に切換えた際には右後輪が左後輪に対して速く回転し、右旋回位置に切換えた際には左後輪が右後輪に対して速く回転して、４輪全てに動力を伝達して、各車輪を旋回径に応じた周速で回転させるため、充分な駆動力により、圃場を荒らさない旋回が可能となる。
【００１２】
請求項２に係る発明によると、前記前輪に対する後輪の減速駆動、及び前記後輪差動装置の差動の固定に加え、さらに、ステアリングの操舵方向に応じて前輪差動装置の差動を固定する前輪変速クラッチを左右いずれかの旋回位置に切換え、左旋回位置に切換えた際には右前輪が左前輪に対して速く回転し、右旋回位置に切換えた際には左前輪が右前輪に対して速く回転するので、４輪全てを旋回径に応じた周速で強制的に駆動することができ、左右一方の車輪が空転しても他方の車輪の駆動力で旋回するため、特別な操作を必要とせず小回り旋回を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１乃至図５は、本発明の実施の形態を示すもので、図１は、本発明を実施する水田作業車の一例を示す乗用田植機の側面図である。
【００１５】
図１に示すように、乗用田植機１は、駆動前輪２、２および駆動後輪３、３を備えた走行機体５の前部に、ボンネット６で覆われたエンジン７が搭載されている。前記ボンネット６の後方には、運転席９が配設されており、その前方ではステアリングハンドル１０が延出している。
【００１６】
前記走行機体５の後部には、平行リンク機構１１を介して植付部１２が昇降自在に支持されている。前記植付部１２は、苗載台１３、プランターケース１５、植付杆１６、フロート１７等により構成されている。一方前記走行機体５の前部には、前記ボンネット６及びステアリングハンドル１０の両側に位置するように、補助苗台１９が配設されている。
【００１７】
そして、前記走行機体５の走行に伴なって前記フロート１７で均した田面に、植付け作動する植付杆１６が苗載台１３から掻き取った単位植付け株の苗を植付けるようになっている。
【００１８】
前記乗用田植機１に動力を伝達するトランスミッション２０は、図２及び図３に示すように、ミッションケース２１の側面に装着されたＨＳＴ変速装置２２により主変速された前記エンジン７（図１参照）の動力を前記植付部１２（図１参照）に伝達する植付部駆動系２３と、前記駆動前輪２、２及び駆動後輪３、３（図２参照）に伝達する走行駆動系２５とを備えている。なお、前記植付部駆動系２３は、本発明との関連がないので説明を省略する。
【００１９】
前記走行駆動系２５は、前記ＨＳＴ変速装置２２の出力を受け入れる入力軸２６を有し、該入力軸２６は、前記ミッションケース２１に回転自在に支持され、かつ前記ＨＳＴ変速装置２２の出力軸（図示せず）に接続された駆動軸２６ａと、該駆動軸２６ａに回転自在に被嵌する従動軸２６ｂとの２重構造になっている。そして、前記駆動軸２６ａと従動軸２６ｂの間にはメインクラッチ２７が配置しており、該メインクラッチ２７の入り、切りにより駆動軸２６ａと従動軸２６ｂの間の動力の伝達、遮断を切換えるようになっている。なお、前記従動軸２６ｂには、出力歯車２９が固定されている。
【００２０】
前記ミッションケース２１に前記入力軸２６と所定の間隔で並行に回転自在に支持された中間軸３０は、前記出力歯車２９と噛合う入力歯車３１と、該入力歯車３１に入力された駆動力を伝動下手側に伝達する出力歯車３２とを備えている。
【００２１】
前記ミッションケース２１に前記中間軸３０と所定の間隔で並行に回転自在に支持された分岐軸３３は、前記出力歯車３２と噛合い駆動力を受ける入力歯車３５と、一端部に固定された前輪駆動出力歯車３６と、他端部に固定された後輪駆動出力歯車３７と、両出力歯車３６、３７の間に固定された第１前車軸駆動歯車３３ａ及び第２前車軸駆動歯車３３ｂとを備えている。そして、前記分岐軸３３は、前輪駆動出力歯車３６を介して前輪駆動系３９を駆動すると共に、前記後輪駆動出力歯車３７を介して後輪駆動系４０を駆動している。
【００２２】
前記前輪駆動系３９は、前記ミッションケース２１の一側方で前輪２、２を駆動する前輪用差動機構（前輪差動装置）４１を回転自在に内装している。前輪差動装置４１を構成するデフケース４２には、前輪駆動出力歯車３６と噛合う入力歯車４３が形成されている。また、前車軸４６Ｌ、４６Ｒは、ミッションケース２１の後部両側に固定された一対の車軸ケース４５Ｌ、４５Ｒにそれぞれ回転自在に支持され、それぞれ一端が前輪差動装置４１に接続されている。さらに、前輪差動装置４１の前車軸４６Ｒ側には、前車軸４６Ｒとスプライン嵌合するデフロッククラッチ４２ａが配設している。そして、前輪差動装置４１には、分岐軸３３の前輪駆動出力歯車３６と入力歯車４３を介して駆動力が伝達され、前車軸４６Ｌ、４６Ｒを駆動する。なお、前車軸４６Ｌ、４６Ｒには、それぞれ出力歯車が固定されており、左右のフロントアクスルケースの端部に支持された前輪２、２に動力を伝達している。
【００２３】
さらに、本前輪駆動系３９には、乗用田植機１の旋回時に、いずれかの前車軸４６Ｌ、４６Ｒを強制的に駆動する前輪用変速クラッチ５０を備えている。
【００２４】
本実施の形態では、前輪用変速クラッチ５０は、ミッションケース２１内で、右側の前車軸４６Ｒにスプライン嵌合して、軸方向に摺動自在となっている。さらに、前輪用変速クラッチ５０の両側部には、分岐軸３３に固設した第１前車軸駆動歯車３３ａ及び第２前車軸駆動歯車３３ｂにそれぞれ常時噛合する第１前車軸遊動歯車５１及び第２前車軸遊動歯車５２が所定間隔により被嵌しており、該第１及び第２前車軸固定歯車５１、５２間で前輪用変速クラッチ５０が摺動していずれかの歯車５１、５２と圧着することで、前記分岐軸３３からの駆動力を前輪差動装置４１を介すことなく、直接、前車軸４６Ｒに伝達することができる。
【００２５】
この場合に、第１前車軸駆動歯車３３ａと第１前車軸遊動歯車５１との組合わせによるギヤ比は、第２前車軸駆動歯車３３ｂと第２前車軸遊動歯車５２との組合わせによるギヤ比と比べて異なるギヤ比が選択されており、例えば、出力歯車３６を経て前輪差動装置４１による前車軸４６Ｒの回転を基準として比較すると、第１前車軸駆動歯車３３ａと第１前車軸遊動歯車５１との組合わせは前車軸４６Ｒを増速回転させる駆動力を伝達し、第２前車軸駆動歯車３３ｂと第２前車軸遊動歯車５２との組合わせは前車軸４６Ｒを減速回転させる駆動力を伝達することができる。
【００２６】
即ち、前輪用変速クラッチ５０は、一対の第１前車軸駆動歯車３３ａと第１前車軸遊動歯車５１に対する圧着操作に基づいて、前車軸４６Ｒの回転数を強制的に増減すべく構成されている。そして、前車軸４６Ｒを増速した場合には、前輪差動装置４１の作用に基づいて前車軸４６Ｌ側が減速されるため、前車軸４６Ｌ、４６Ｒ間に左旋回に対応した一定の回転差を強制的に生じさせる。同様に、前輪用変速クラッチ５０が第２前車軸駆動歯車５２と圧着して前車軸４６Ｒを減速した場合には、前輪差動装置４１の作用に基づいて前車軸４６Ｌが増速されるため、前車軸４６Ｌ、４６Ｒ間に右旋回に対応した一定の回転差を強制的に生じさせることができる。なお、本実施の形態では、前輪用変速クラッチ５０が第１前車軸遊動歯車５１と圧着した状態を左旋回位置、前輪用変速クラッチ５０が第２前車軸駆動歯車５２と圧着した状態を右旋回位置としている。
【００２７】
つづいて、前輪駆動系３９と後輪駆動系４０との間に介在する後輪減速装置６０について説明する。
【００２８】
後輪減速装置６０は、図３に示すとおり、ミッションケース２１から後方に向けて分岐するプロペラシャフト５７の動力を受けて、必要な変速をした後に、さらに後方に繋がる後輪駆動系４０まで伝達している。本後輪減速装置６０では、プロペラシャフト５７に繋がる入力軸６１と、後輪駆動系４０に繋がる出力軸６２とが並行しており、それぞれの軸６１、６２どうしは、異なるギヤ比の２対の歯車により連結している。
【００２９】
すなわち、入力軸６１には、軸線上に第１入力歯車６１ａと第２入力歯車６１ｂとが固設されおり、出力軸６２には第１入力歯車６１ａに常時噛合する第１出力歯車６２ａと、及び第２入力歯車６１ｂに常時噛合する第２出力歯車６２ｂとが、それぞれ回転自在に被嵌している。出力軸６２の第１出力歯車６２ａと第２出力歯車６２ｂとの間には、後輪減速クラッチ６３が摺動自在にスプライン嵌合しており、いずれかの出力歯車６２ａ、６２ｂと選択的に圧着することができる。
【００３０】
本実施の形態では、第１入力歯車６１ａと第１出力歯車６２ａとは、駆動前輪２、２と駆動後輪３、３とが同じ周速となるように噛合して、同速となる経路を形成している。一方、第２入力歯車６１ｂと第２出力歯車６２ｂとは、駆動前輪２、２に対して駆動後輪３、３を減速するように噛合して、減速となる経路を形成している。また、後輪減速クラッチ６３は、後述するステアリング１０の操舵角度に応じて、機体が直線或いは大回り旋回する際には第１出力歯車６２ａ側と圧着し、機体が小回り旋回する際には第２出力歯車６２ｂ側と圧着するよう、ステアリング１０に連動して作動する。
【００３１】
次に、後輪駆動系４０は、走行機体５（図１参照）の後部に配置された後車軸ケースに内装されており、後輪減速装置６０を介して入力軸６６に入力された動力を、例えば整地ロータを駆動するＰＴＯ出力軸６７及び後輪３、３側とに分岐している。入力軸６６に入力された動力はＰＴＯクラッチ６７ａを介してＰＴＯ出力軸６７に出力すると共に、入力軸６６の中段に固設した出力歯車６６ａにより後輪３、３側に出力している。この場合の出力歯車６６ａはベベルギヤであり、入力軸６６と略垂直に回転自在に配置した中間軸６８に固設した入力歯車６８ａと噛合して動力を伝達している。
【００３２】
後輪駆動系４０の主伝達経路は、上述したトランスミッション２０と略同様の構成であるが、中間軸６８に入力した動力は、該中間軸６８の中段に固設した出力歯車６８ｂを介して、左右の後車軸６９Ｌ、６９Ｒに伝達している。また、出力歯車６８ｂを挟んだ中間軸６８の左右位置には、右後車軸遊動歯車７０ａ及び左後車軸遊動歯車７０ｂが回動自在に被嵌しており、これら右左後車軸遊動歯車７０ａ、７０ｂを介して右左の後車軸６９Ｒ、６９Ｌを直接駆動することができる。右左後車軸遊動歯車７０ａ、７０ｂには、中間軸６８の軸方向に摺動自在にスプライン嵌合した右後輪用変速クラッチ７１ａ、及び左後輪用変速クラッチ７１ｂが圧着することによって、中間軸６８に入力した動力を出力することができる。なお、右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂはステアリングハンドル１０の操舵角度に連動して、それぞれ左右後車軸遊動歯車７０ａ、７０ｂと圧着することができる。本実施の形態では、右後輪用変速クラッチ７１ａが右後車軸遊動歯車７０ａに圧着した状態を右旋回位置、左後輪用変速クラッチ７１ｂが左後車軸遊動歯車７０ｂに圧着した状態を左旋回位置としている。
【００３３】
出力歯車６８ｂは、後輪駆動系４０に回転自在に内装された後輪用差動機構（後輪差動装置）７２に形成した入力歯車７２ｂと噛合しており、後輪差動装置７２には左右の後車軸６９Ｌ、６９Ｒの一端が接続して、中間軸６８に入力した動力を左右の後車軸６９Ｌ、６９Ｒまで伝達している。さらに、右車軸６９Ｒは、後輪差動装置７２のデフケース７２ａに固設したデフロッククラッチ７２ｃとスプライン嵌合しており、デフロッククラッチ７２ｃをロックすることにより、中間軸６８に入力した動力を、直接、右後車軸６９Ｒに伝達できる。
【００３４】
また、右後車軸６９Ｒ及び左後車軸６９Ｌには、それぞれ右後車軸遊動歯車７０ａと常時噛合する右後車軸駆動歯車６９ａ、及び左後車軸遊動歯車７０ｂと常時噛合する左後車軸駆動歯車６９ｂが固定しており、中間軸６８に入力した動力を、後輪差動装置７２を介すことなく、直接に右後車軸６９Ｒまたは左後車軸６９Ｌに伝達することができる。
【００３５】
そして、右後車軸６９Ｒ及び左後車軸６９Ｌは、それぞれ外側端部に固設した出力歯車６９ｃ、６９ｄにより、リヤアクスル内に回動自在に内装した右左駆動中間軸７３Ｒ、７３Ｌ、及び右左駆動軸７４Ｒ、７４Ｌを介して左右の後輪３、３に連結している。
【００３６】
なお、本実施の形態では、前輪駆動系３９に左右前車軸４６Ｌ、４６Ｒを強制的に駆動する前輪用変速クラッチ５０を有すると共に、後輪駆動系４０に左右後車軸６９Ｌ、６９Ｒを強制的に駆動する右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂを有する構成としたが、前輪用変速クラッチ５０を省略して、右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂのみを配設した後輪駆動系４０の強制駆動とすることもできる。
【００３７】
次に、上述したメインクラッチ２７、前輪用変速クラッチ５０、後輪減速クラッチ６３、及び右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂ等を操作する操向機構１００について説明する。操向機構１００は、図４及び図５に示すように、ステアリングハンドル１０（図１参照）のパワーステアリング操作に連動するピットマンアーム１０１が、ミッションケース２１の操作軸２１ａに連結して前輪用変速クラッチ５０の継断操作をすると共に、ピットマンアーム１０１の左右端部１０１ａ、１０１ｂには連動杆１０２、リンク体１０３、連結杆１０５等からなる連動機構１０６、１０６が連結しており、後輪駆動系６５の右後輪用変速クラッチ７１ａ、及び左後輪用変速クラッチ７１ｂの継断を操作している。また、ピットマンアーム１０１の後端１０１ｃには、ワイヤハーネス１０７が連結しており、後輪減速装置６０の後輪減速クラッチ６３の継断を操作している。なお、直進時における後輪減速クラッチ６３は第１出力歯車６２ａ側に付勢されており、前記同速となる経路を形成している。
【００３８】
一方、乗用田植機１の制動機構１０９であるクラッチ・ブレーキペダル１１０は、乗用田植機１の平面視右方向（図４参照）で前方に向けて延出しており、連動機構１１１を介してミッションケース２１内の入力軸２６に配置されたメインクラッチ２７（図２参照）に連結されて、クラッチの継断を操作している。
【００３９】
ここで、小回り旋回中における旋回径と各車輪の周速との関係について説明すると、本実施の形態における走行機体５では、図６に示すとおり、内側後輪３ａの旋回半径をｒ１、内側前輪２ａの旋回半径をｒ２、外側後輪３ｂの旋回半径をｒ３、外側前輪２ｂの旋回半径をｒ４とすると、各車輪の周速比はｒ１：ｒ２：ｒ３：ｒ４＝１：３：５：６の関係にあり、前輪車軸と後輪車軸とは２：３の関係（前輪軸に対する後輪軸の減速比は約０．６〜０．７の時）にある。すなわち、内側後輪３ａを基準とすると、内側前輪２ａは３倍の周速、外側後輪３ｂは５倍の周速、外側前輪２ｂは６倍の周速により駆動され、旋回円周に沿って旋回することができる。本周速比を各車輪に設定することにより、各車輪の駆動力は圃場面に均等に伝達され、小回り旋回であっても圃場を荒らすことなく旋回できる。ただし、本周速比は、各乗用田植機１ごとに、前輪車軸と後輪車軸との距離、及び左右車輪の距離に合わせて適応する数値が設定される。
【００４０】
本実施の形態における乗用田植機１は、前記のような構成であるので、ステアリングハンドル１０をほぼ中立位置にした状態で乗用田植機１を田面に対して直進或いは大Ｒ旋回で走行する場合では、ピットマンアーム１０１から延びる操向機構１００も中立状態にある。すなわち、直進或いは大Ｒ旋回で走行する場合では、中立状態にある操向機構１００により、メインクラッチ２７が入り状態、前輪用変速クラッチ５０が中立状態、後輪減速クラッチ６３が同速となる経路を形成し、右左後車軸遊動歯車７０ａ、７０ｂが切り状態となる。
【００４１】
本中立状態による動力の伝達経路は、前輪駆動系３９のＨＳＴ変速装置２２で主変速されたエンジン７の出力が、入力軸２６ａの駆動軸２６ａに入力され、メインクラッチ２７を介して従動軸２６ｂに伝わり出力歯車２９を駆動する。すると、出力歯車２９の駆動により中間軸３０、分岐軸３３が駆動され、分岐軸３３に繋がる前輪差動装置４１が回動して前車軸４６Ｌ、４６Ｒを同速により駆動する。
【００４２】
一方、後輪減速装置６０では、前輪駆動系３９より分岐した動力がプロペラシャフト５７を介して入力軸６１に入力され、後輪減速クラッチ６３に圧着した第１出力歯車６２ａにより、駆動前輪２、２と駆動後輪３、３とが同じ周速となるように駆動する。
【００４３】
後輪駆動系４０では、出力軸６２に繋がる入力軸６６に入力された動力が、中間軸６８を介して後輪差動装置７２を回動して、後車軸６９Ｌ、６９Ｒを同速により駆動している。本中立状態による直進或いは大Ｒ旋回にある乗用田植機１は、前車輪２、２及び後車輪３、３が同じ周速度で駆動され、かつ、左右の車輪も同じ速度で駆動されるので、田面上を直進等する際にはスムースに移動することができる。
【００４４】
なお、中立状態では、前輪差動装置４１に配設したデフロッククラッチ４２ａ、及び後輪差動装置７２に配設したデフロッククラッチ７２ｃのいずれか、又は両方をロック操作することで、左右の前輪及び左右の後輪を同じ速度で駆動することができ、直進性が増して、よりスムースに田面を移動することができる。
【００４５】
次に、畔際等で機体をＵターンさせて次ぎの植付行程に入る際には、ステアリングハンドル１０を大きく左又は右に操作する。ステアリングハンドル１０の操舵により、ピットマンアーム１０１から延びる操向機構１００が左右いずれかの方向に回動する。ここでは説明を簡略するため、右旋回時の操行について説明し、左旋回時の操行については括弧内に併記して省略する。
【００４６】
ステアリングハンドル１０を大きく右（左）に操舵すると、ピットマンアーム１０１が図４の平面視で時計方向回り（反時計回り）に回動し、操向機構１００を介して前輪用変速クラッチ５０が第２前車軸遊動歯車５２（５１）と、後輪減速クラッチ６３が第２出力歯車６２ｂ（６２ｂ）と、右後輪用変速クラッチ７１ａ（７１ｂ）が右後車軸遊動歯車７０ａ（７０ｂ）と、それぞれ圧着する。
【００４７】
本右（左）操舵による動力の伝達経路では、上述した前輪駆動系３９の分岐軸３３まで伝達した動力が、前車軸４６Ｌには前輪差動装置４１を介して入力される一方、前車軸４６Ｒには、第２前車軸駆動歯車３３ｂ（３３ａ）及び第２前車軸遊動歯車５２（５１）を介して減速（増速）した駆動力が直接に入力される。本状態では、前車軸４６Ｌに対して前車軸４６Ｒが減速（増速）した右旋回位置（左旋回位置）となる。
【００４８】
後輪減速装置６０では、第１出力歯車６２ａに付勢部材（図示せず）を介して圧着されていた後輪減速クラッチ６３が、ピットマンアーム１０１から延びるワイヤハーネス１０７に引かれ、第２出力歯車６２ｂに圧着することによって、入力軸６１に入力した動力を出力軸６２に減速（減速）して伝達している。本後輪減速装置６０の作用により、小回り旋回時に生じる前輪に対する後輪の旋回径差を、後輪側の駆動回転数を減速することにより、それぞれの旋回径に合わせた周速により駆動して、泥土で車輪の滑りの生じ易い環境に拘らず、圃場を荒らすことなく確実に機体を小回り旋回する。
【００４９】
後輪駆動系４０では、入力軸６６に入力された動力が、中間軸６８、出力歯車６８ｂ、及び後輪差動装置７２を介して後車軸６９Ｌ（６９Ｒ）を駆動する一方、後車軸６９Ｒ（６９Ｌ）には、右後車軸遊動歯車７０ａ（７０ｂ）及び右後車軸駆動歯車６９ａ（６９ｂ）を介して減速（増速）した駆動力が直接に入力される。本状態では、後車軸６９Ｒ、６９Ｌどうしが差動した右旋回位置（左旋回位置）にある。
【００５０】
以上のように、右操舵による小回り旋回時の動力伝達では、前車軸４６Ｒを前車軸４６Ｌに対して減速して駆動すると共に、後車軸６９Ｒを後車軸６９Ｌに対して減速して駆動する。さらには、前輪２、２に対して後輪３、３を減速して駆動している。本乗用田植機１では、小回り旋回する際に通過する各車輪の旋回径に応じて、全ての駆動輪が旋回径に沿って駆動することができ、小旋回であっても全ての車輪の駆動力を田面に伝えることができ、泥土などで車輪の滑りの生じ易い環境に拘らず、田面とスリップすることなく、正確に小回り旋回することができる。また、メインクラッチ２７、前輪用変速クラッチ５０、後輪減速クラッチ６３、右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂ等は、ステアリングハンドル１０にリンクする操向機構１００により継断等の操作がされるので、操作系を複雑にすることなく、容易な操作により乗用田植機１を小回り旋回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を実施する水田作業車の一例を示す乗用田植機の側面図である。
【図２】乗用田植機に動力を伝達するトランスミッションの構成図である。
【図３】乗用田植機の動力伝達を示す系統図である。
【図４】乗用田植機の操向機構を示す平面図である。
【図５】乗用田植機の操向機構を示す側面図である。
【図６】旋回中における旋回径と各車輪の周速との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 乗用作業車両（乗用田植機）
２、２ 前輪
３、３ 後輪
１０ ステアリング
３９ 動力駆動系
４０ 後輪駆動系
４１ 前輪差動装置
４６Ｒ 右前車軸
４６Ｌ 左前車軸
５０ 前輪用変速クラッチ
６０ 後輪減速装置
６１ａ、６２ａ 同速となる経路
６１ｂ、６２ｂ 減速となる経路
６５ 後輪伝達系
６９Ｒ 右後車軸
６９Ｌ 左後車軸
７１ａ、７１ｂ 後輪用変速クラッチ
７２ 後輪差動装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定以上の操向操作に連動して駆動後輪の減速比を変更し、小回り旋回を可能とした乗用作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、乗用田植機のような乗用作業車両では、次ぎの植付行程に入る際に小回り旋回する必要があるが、代掻き後のぬかるんだ圃場を旋回するにあたり、これから苗を植え付ける圃場を極力荒らさないようにするため、前輪駆動系に差動装置、及び後輪駆動系にサイドクラッチを設け、各車輪の旋回半径に応じた周速を現出するようにしている。また、一部の乗用作業車両では、サイドクラッチとサイドブレーキとを併用して内輪を制動することにより、より小回り旋回を可能としている。
【０００３】
小回り旋回をするためには、前輪の所定角度以上の操向操作により、左右の駆動後輪の旋回内側となる側の操向クラッチを切り操作して小回り旋回を行えるようにした乗用作業車両が有る（特許文献１参照）。また、左右の駆動前輪軸間に変速装置を設け、旋回時のステアリング操作に連動して変速装置のギヤ比を異なる減速比に切換え、強制的に左右の駆動輪に回転差を生じさせて小回り旋回を可能にした乗用作業車両が有る（特許文献２参照）。
【０００４】
これら乗用作業車両は、いずれもリンク機構を介して、ステアリングの操作を操向クラッチや変速装置に伝達しており、ステアリングの操舵量に応じて操向クラッチの継断、及び変速装置の変速がなされる。さらに、ステアリング操作とは別に、ペダル操作などにより左右の駆動軸を連結する差動装置をロック可能としている乗用作業車両が有る（特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３５０５０６号公報
【特許文献２】特許第２８４０１８６号公報
【特許文献３】特開２００４−２６７１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載される乗用作業車両では、旋回中にある旋回内側後輪の駆動力が断たれ、残る３輪の駆動力で小回り旋回を行うため、深田では駆動力が不足する場合がある。また、特許文献３に記載される乗用作業車両は、駆動力が不足した場合にサイドクラッチの切断を解除する操作具を設けているが、別途解除操作が必要な上に、解除した場合には後輪の差動がなくなり旋回半径が大きくなってしまい、次工程の条合わせが困難になる場合がある。さらに、特許文献２に記載される乗用作業車両では、前輪軸と後輪軸とが同じ周速で駆動されているため、小回り旋回時に生じる前輪の旋回径と後輪の旋回径との旋回径差を吸収できず、前後いずれかの車輪がスリップして駆動力を田面に伝えることができない場合がある。
【０００７】
前記の事情に鑑み、本発明は、小回り旋回時のステアリング操作に連動して、前輪に対して後輪を減速すると共に、左右後輪を差動させた状態で固定し、小回り旋回時であっても４輪に駆動力が伝わり、田面に対して確実に機体を旋回させることができる乗用作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、エンジンの動力を前輪差動装置（４１）を介して左右の前輪（２、２）に伝達すると共に、後輪差動装置（７２）を介して左右の後輪（３、３）に伝達し、かつ前記左右の前輪をステアリング（１０）により操舵してなる、乗用作業車両（１）において、
前記前輪（２、２）への動力伝達系（３９）から分岐されて前記後輪（３、３）へ動力伝達する後輪伝達系（４０）に介在し、前記前輪（２、２）と前記後輪（３、３）とが同速となる経路（６１ａ、６２ａ）と、前記後輪（３、３）が前記前輪（２、２）に対して減速となる経路（６１ｂ、６２ｂ）とに切換える後輪減速装置（６０）と、
前記右後輪（６９Ｒ）が前記左後輪（６９Ｌ）に対して速くなる左旋回位置又は前記左後輪（６９Ｌ）が前記右後輪（６９Ｒ）に対して速くなる右旋回位置に前記後輪差動装置（７２）の差動を固定する後輪用変速クラッチ（７１ａ、７１ｂ）と、を備え、
前記ステアリング（１０）を所定切角度に操作すると、前記後輪減速装置（６０）を減速となる経路（６１ｂ、６２ｂ）に切換えると共に、前記ステアリング（１０）の操舵方向に応じて前記後輪用変速クラッチ（７１ａ、７１ｂ）を前記右旋回位置又は左旋回位置に切換える、
ことを特徴とする乗用作業車両（１）にある。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記右前輪（４６Ｒ）が前記左前輪（４６Ｌ）に対して速くなる左旋回位置又は前記左前輪（４６Ｌ）が前記右前輪（４６Ｒ）に対して速くなる右旋回位置に前記前輪差動装置（４１）の差動を固定する前輪用変速クラッチ（５０）を備え、
前記ステアリング（１０）を前記所定切角度に操舵すると、前記ステアリング（１０）の操舵方向に応じて前記前輪用変速クラッチ（５０）を前記右旋回位置又は左旋回位置に切換えてなる、
請求項１記載の乗用作業車両（１）にある。
【００１０】
なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであり、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであって、特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、小回り旋回によりステアリングを所定切角度に操作すると、後輪伝達系に介在する後輪減速装置の減速比を切換えて、動力伝達系からの動力が前輪に対して後輪を減速して駆動するので、小回り旋回により生じる前輪の旋回径と後輪の旋回径との旋回径差に応じた動力を後輪駆動系に伝達することができ、乗用作業車両を確実に旋回させることができる。さらに、ステアリングの操舵方向に応じて後輪差動装置の差動を固定する後輪用変速クラッチを左右いずれかの旋回位置に切換えるので、左旋回位置に切換えた際には右後輪が左後輪に対して速く回転し、右旋回位置に切換えた際には左後輪が右後輪に対して速く回転して、４輪全てに動力を伝達して、各車輪を旋回径に応じた周速で回転させるため、充分な駆動力により、圃場を荒らさない旋回が可能となる。
【００１２】
請求項２に係る発明によると、前記前輪に対する後輪の減速駆動、及び前記後輪差動装置の差動の固定に加え、さらに、ステアリングの操舵方向に応じて前輪差動装置の差動を固定する前輪変速クラッチを左右いずれかの旋回位置に切換え、左旋回位置に切換えた際には右前輪が左前輪に対して速く回転し、右旋回位置に切換えた際には左前輪が右前輪に対して速く回転するので、４輪全てを旋回径に応じた周速で強制的に駆動することができ、左右一方の車輪が空転しても他方の車輪の駆動力で旋回するため、特別な操作を必要とせず小回り旋回を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１乃至図５は、本発明の実施の形態を示すもので、図１は、本発明を実施する水田作業車の一例を示す乗用田植機の側面図である。
【００１５】
図１に示すように、乗用田植機１は、駆動前輪２、２および駆動後輪３、３を備えた走行機体５の前部に、ボンネット６で覆われたエンジン７が搭載されている。前記ボンネット６の後方には、運転席９が配設されており、その前方ではステアリングハンドル１０が延出している。
【００１６】
前記走行機体５の後部には、平行リンク機構１１を介して植付部１２が昇降自在に支持されている。前記植付部１２は、苗載台１３、プランターケース１５、植付杆１６、フロート１７等により構成されている。一方前記走行機体５の前部には、前記ボンネット６及びステアリングハンドル１０の両側に位置するように、補助苗台１９が配設されている。
【００１７】
そして、前記走行機体５の走行に伴なって前記フロート１７で均した田面に、植付け作動する植付杆１６が苗載台１３から掻き取った単位植付け株の苗を植付けるようになっている。
【００１８】
前記乗用田植機１に動力を伝達するトランスミッション２０は、図２及び図３に示すように、ミッションケース２１の側面に装着されたＨＳＴ変速装置２２により主変速された前記エンジン７（図１参照）の動力を前記植付部１２（図１参照）に伝達する植付部駆動系２３と、前記駆動前輪２、２及び駆動後輪３、３（図２参照）に伝達する走行駆動系２５とを備えている。なお、前記植付部駆動系２３は、本発明との関連がないので説明を省略する。
【００１９】
前記走行駆動系２５は、前記ＨＳＴ変速装置２２の出力を受け入れる入力軸２６を有し、該入力軸２６は、前記ミッションケース２１に回転自在に支持され、かつ前記ＨＳＴ変速装置２２の出力軸（図示せず）に接続された駆動軸２６ａと、該駆動軸２６ａに回転自在に被嵌する従動軸２６ｂとの２重構造になっている。そして、前記駆動軸２６ａと従動軸２６ｂの間にはメインクラッチ２７が配置しており、該メインクラッチ２７の入り、切りにより駆動軸２６ａと従動軸２６ｂの間の動力の伝達、遮断を切換えるようになっている。なお、前記従動軸２６ｂには、出力歯車２９が固定されている。
【００２０】
前記ミッションケース２１に前記入力軸２６と所定の間隔で並行に回転自在に支持された中間軸３０は、前記出力歯車２９と噛合う入力歯車３１と、該入力歯車３１に入力された駆動力を伝動下手側に伝達する出力歯車３２とを備えている。
【００２１】
前記ミッションケース２１に前記中間軸３０と所定の間隔で並行に回転自在に支持された分岐軸３３は、前記出力歯車３２と噛合い駆動力を受ける入力歯車３５と、一端部に固定された前輪駆動出力歯車３６と、他端部に固定された後輪駆動出力歯車３７と、両出力歯車３６、３７の間に固定された第１前車軸駆動歯車３３ａ及び第２前車軸駆動歯車３３ｂとを備えている。そして、前記分岐軸３３は、前輪駆動出力歯車３６を介して前輪駆動系３９を駆動すると共に、前記後輪駆動出力歯車３７を介して後輪駆動系４０を駆動している。
【００２２】
前記前輪駆動系３９は、前記ミッションケース２１の一側方で前輪２、２を駆動する前輪用差動機構（前輪差動装置）４１を回転自在に内装している。前輪差動装置４１を構成するデフケース４２には、前輪駆動出力歯車３６と噛合う入力歯車４３が形成されている。また、前車軸４６Ｌ、４６Ｒは、ミッションケース２１の後部両側に固定された一対の車軸ケース４５Ｌ、４５Ｒにそれぞれ回転自在に支持され、それぞれ一端が前輪差動装置４１に接続されている。さらに、前輪差動装置４１の前車軸４６Ｒ側には、前車軸４６Ｒとスプライン嵌合するデフロッククラッチ４２ａが配設している。そして、前輪差動装置４１には、分岐軸３３の前輪駆動出力歯車３６と入力歯車４３を介して駆動力が伝達され、前車軸４６Ｌ、４６Ｒを駆動する。なお、前車軸４６Ｌ、４６Ｒには、それぞれ出力歯車が固定されており、左右のフロントアクスルケースの端部に支持された前輪２、２に動力を伝達している。
【００２３】
さらに、本前輪駆動系３９には、乗用田植機１の旋回時に、いずれかの前車軸４６Ｌ、４６Ｒを強制的に駆動する前輪用変速クラッチ５０を備えている。
【００２４】
本実施の形態では、前輪用変速クラッチ５０は、ミッションケース２１内で、右側の前車軸４６Ｒにスプライン嵌合して、軸方向に摺動自在となっている。さらに、前輪用変速クラッチ５０の両側部には、分岐軸３３に固設した第１前車軸駆動歯車３３ａ及び第２前車軸駆動歯車３３ｂにそれぞれ常時噛合する第１前車軸遊動歯車５１及び第２前車軸遊動歯車５２が所定間隔により被嵌しており、該第１及び第２前車軸固定歯車５１、５２間で前輪用変速クラッチ５０が摺動していずれかの歯車５１、５２と圧着することで、前記分岐軸３３からの駆動力を前輪差動装置４１を介すことなく、直接、前車軸４６Ｒに伝達することができる。
【００２５】
この場合に、第１前車軸駆動歯車３３ａと第１前車軸遊動歯車５１との組合わせによるギヤ比は、第２前車軸駆動歯車３３ｂと第２前車軸遊動歯車５２との組合わせによるギヤ比と比べて異なるギヤ比が選択されており、例えば、出力歯車３６を経て前輪差動装置４１による前車軸４６Ｒの回転を基準として比較すると、第１前車軸駆動歯車３３ａと第１前車軸遊動歯車５１との組合わせは前車軸４６Ｒを増速回転させる駆動力を伝達し、第２前車軸駆動歯車３３ｂと第２前車軸遊動歯車５２との組合わせは前車軸４６Ｒを減速回転させる駆動力を伝達することができる。
【００２６】
即ち、前輪用変速クラッチ５０は、一対の第１前車軸駆動歯車３３ａと第１前車軸遊動歯車５１に対する圧着操作に基づいて、前車軸４６Ｒの回転数を強制的に増減すべく構成されている。そして、前車軸４６Ｒを増速した場合には、前輪差動装置４１の作用に基づいて前車軸４６Ｌ側が減速されるため、前車軸４６Ｌ、４６Ｒ間に左旋回に対応した一定の回転差を強制的に生じさせる。同様に、前輪用変速クラッチ５０が第２前車軸駆動歯車５２と圧着して前車軸４６Ｒを減速した場合には、前輪差動装置４１の作用に基づいて前車軸４６Ｌが増速されるため、前車軸４６Ｌ、４６Ｒ間に右旋回に対応した一定の回転差を強制的に生じさせることができる。なお、本実施の形態では、前輪用変速クラッチ５０が第１前車軸遊動歯車５１と圧着した状態を左旋回位置、前輪用変速クラッチ５０が第２前車軸駆動歯車５２と圧着した状態を右旋回位置としている。
【００２７】
つづいて、前輪駆動系３９と後輪駆動系４０との間に介在する後輪減速装置６０について説明する。
【００２８】
後輪減速装置６０は、図３に示すとおり、ミッションケース２１から後方に向けて分岐するプロペラシャフト５７の動力を受けて、必要な変速をした後に、さらに後方に繋がる後輪駆動系４０まで伝達している。本後輪減速装置６０では、プロペラシャフト５７に繋がる入力軸６１と、後輪駆動系４０に繋がる出力軸６２とが並行しており、それぞれの軸６１、６２どうしは、異なるギヤ比の２対の歯車により連結している。
【００２９】
すなわち、入力軸６１には、軸線上に第１入力歯車６１ａと第２入力歯車６１ｂとが固設されおり、出力軸６２には第１入力歯車６１ａに常時噛合する第１出力歯車６２ａと、及び第２入力歯車６１ｂに常時噛合する第２出力歯車６２ｂとが、それぞれ回転自在に被嵌している。出力軸６２の第１出力歯車６２ａと第２出力歯車６２ｂとの間には、後輪減速クラッチ６３が摺動自在にスプライン嵌合しており、いずれかの出力歯車６２ａ、６２ｂと選択的に圧着することができる。
【００３０】
本実施の形態では、第１入力歯車６１ａと第１出力歯車６２ａとは、駆動前輪２、２と駆動後輪３、３とが同じ周速となるように噛合して、同速となる経路を形成している。一方、第２入力歯車６１ｂと第２出力歯車６２ｂとは、駆動前輪２、２に対して駆動後輪３、３を減速するように噛合して、減速となる経路を形成している。また、後輪減速クラッチ６３は、後述するステアリング１０の操舵角度に応じて、機体が直線或いは大回り旋回する際には第１出力歯車６２ａ側と圧着し、機体が小回り旋回する際には第２出力歯車６２ｂ側と圧着するよう、ステアリング１０に連動して作動する。
【００３１】
次に、後輪駆動系４０は、走行機体５（図１参照）の後部に配置された後車軸ケースに内装されており、後輪減速装置６０を介して入力軸６６に入力された動力を、例えば整地ロータを駆動するＰＴＯ出力軸６７及び後輪３、３側とに分岐している。入力軸６６に入力された動力はＰＴＯクラッチ６７ａを介してＰＴＯ出力軸６７に出力すると共に、入力軸６６の中段に固設した出力歯車６６ａにより後輪３、３側に出力している。この場合の出力歯車６６ａはベベルギヤであり、入力軸６６と略垂直に回転自在に配置した中間軸６８に固設した入力歯車６８ａと噛合して動力を伝達している。
【００３２】
後輪駆動系４０の主伝達経路は、上述したトランスミッション２０と略同様の構成であるが、中間軸６８に入力した動力は、該中間軸６８の中段に固設した出力歯車６８ｂを介して、左右の後車軸６９Ｌ、６９Ｒに伝達している。また、出力歯車６８ｂを挟んだ中間軸６８の左右位置には、右後車軸遊動歯車７０ａ及び左後車軸遊動歯車７０ｂが回動自在に被嵌しており、これら右左後車軸遊動歯車７０ａ、７０ｂを介して右左の後車軸６９Ｒ、６９Ｌを直接駆動することができる。右左後車軸遊動歯車７０ａ、７０ｂには、中間軸６８の軸方向に摺動自在にスプライン嵌合した右後輪用変速クラッチ７１ａ、及び左後輪用変速クラッチ７１ｂが圧着することによって、中間軸６８に入力した動力を出力することができる。なお、右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂはステアリングハンドル１０の操舵角度に連動して、それぞれ左右後車軸遊動歯車７０ａ、７０ｂと圧着することができる。本実施の形態では、右後輪用変速クラッチ７１ａが右後車軸遊動歯車７０ａに圧着した状態を右旋回位置、左後輪用変速クラッチ７１ｂが左後車軸遊動歯車７０ｂに圧着した状態を左旋回位置としている。
【００３３】
出力歯車６８ｂは、後輪駆動系４０に回転自在に内装された後輪用差動機構（後輪差動装置）７２に形成した入力歯車７２ｂと噛合しており、後輪差動装置７２には左右の後車軸６９Ｌ、６９Ｒの一端が接続して、中間軸６８に入力した動力を左右の後車軸６９Ｌ、６９Ｒまで伝達している。さらに、右車軸６９Ｒは、後輪差動装置７２のデフケース７２ａに固設したデフロッククラッチ７２ｃとスプライン嵌合しており、デフロッククラッチ７２ｃをロックすることにより、中間軸６８に入力した動力を、直接、右後車軸６９Ｒに伝達できる。
【００３４】
また、右後車軸６９Ｒ及び左後車軸６９Ｌには、それぞれ右後車軸遊動歯車７０ａと常時噛合する右後車軸駆動歯車６９ａ、及び左後車軸遊動歯車７０ｂと常時噛合する左後車軸駆動歯車６９ｂが固定しており、中間軸６８に入力した動力を、後輪差動装置７２を介すことなく、直接に右後車軸６９Ｒまたは左後車軸６９Ｌに伝達することができる。
【００３５】
そして、右後車軸６９Ｒ及び左後車軸６９Ｌは、それぞれ外側端部に固設した出力歯車６９ｃ、６９ｄにより、リヤアクスル内に回動自在に内装した右左駆動中間軸７３Ｒ、７３Ｌ、及び右左駆動軸７４Ｒ、７４Ｌを介して左右の後輪３、３に連結している。
【００３６】
なお、本実施の形態では、前輪駆動系３９に左右前車軸４６Ｌ、４６Ｒを強制的に駆動する前輪用変速クラッチ５０を有すると共に、後輪駆動系４０に左右後車軸６９Ｌ、６９Ｒを強制的に駆動する右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂを有する構成としたが、前輪用変速クラッチ５０を省略して、右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂのみを配設した後輪駆動系４０の強制駆動とすることもできる。
【００３７】
次に、上述したメインクラッチ２７、前輪用変速クラッチ５０、後輪減速クラッチ６３、及び右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂ等を操作する操向機構１００について説明する。操向機構１００は、図４及び図５に示すように、ステアリングハンドル１０（図１参照）のパワーステアリング操作に連動するピットマンアーム１０１が、ミッションケース２１の操作軸２１ａに連結して前輪用変速クラッチ５０の継断操作をすると共に、ピットマンアーム１０１の左右端部１０１ａ、１０１ｂには連動杆１０２、リンク体１０３、連結杆１０５等からなる連動機構１０６、１０６が連結しており、後輪駆動系６５の右後輪用変速クラッチ７１ａ、及び左後輪用変速クラッチ７１ｂの継断を操作している。また、ピットマンアーム１０１の後端１０１ｃには、ワイヤハーネス１０７が連結しており、後輪減速装置６０の後輪減速クラッチ６３の継断を操作している。なお、直進時における後輪減速クラッチ６３は第１出力歯車６２ａ側に付勢されており、前記同速となる経路を形成している。
【００３８】
一方、乗用田植機１の制動機構１０９であるクラッチ・ブレーキペダル１１０は、乗用田植機１の平面視右方向（図４参照）で前方に向けて延出しており、連動機構１１１を介してミッションケース２１内の入力軸２６に配置されたメインクラッチ２７（図２参照）に連結されて、クラッチの継断を操作している。
【００３９】
ここで、小回り旋回中における旋回径と各車輪の周速との関係について説明すると、本実施の形態における走行機体５では、図６に示すとおり、内側後輪３ａの旋回半径をｒ１、内側前輪２ａの旋回半径をｒ２、外側後輪３ｂの旋回半径をｒ３、外側前輪２ｂの旋回半径をｒ４とすると、各車輪の周速比はｒ１：ｒ２：ｒ３：ｒ４＝１：３：５：６の関係にあり、前輪車軸と後輪車軸とは２：３の関係（前輪軸に対する後輪軸の減速比は約０．６〜０．７の時）にある。すなわち、内側後輪３ａを基準とすると、内側前輪２ａは３倍の周速、外側後輪３ｂは５倍の周速、外側前輪２ｂは６倍の周速により駆動され、旋回円周に沿って旋回することができる。本周速比を各車輪に設定することにより、各車輪の駆動力は圃場面に均等に伝達され、小回り旋回であっても圃場を荒らすことなく旋回できる。ただし、本周速比は、各乗用田植機１ごとに、前輪車軸と後輪車軸との距離、及び左右車輪の距離に合わせて適応する数値が設定される。
【００４０】
本実施の形態における乗用田植機１は、前記のような構成であるので、ステアリングハンドル１０をほぼ中立位置にした状態で乗用田植機１を田面に対して直進或いは大Ｒ旋回で走行する場合では、ピットマンアーム１０１から延びる操向機構１００も中立状態にある。すなわち、直進或いは大Ｒ旋回で走行する場合では、中立状態にある操向機構１００により、メインクラッチ２７が入り状態、前輪用変速クラッチ５０が中立状態、後輪減速クラッチ６３が同速となる経路を形成し、右左後車軸遊動歯車７０ａ、７０ｂが切り状態となる。
【００４１】
本中立状態による動力の伝達経路は、前輪駆動系３９のＨＳＴ変速装置２２で主変速されたエンジン７の出力が、入力軸２６ａの駆動軸２６ａに入力され、メインクラッチ２７を介して従動軸２６ｂに伝わり出力歯車２９を駆動する。すると、出力歯車２９の駆動により中間軸３０、分岐軸３３が駆動され、分岐軸３３に繋がる前輪差動装置４１が回動して前車軸４６Ｌ、４６Ｒを同速により駆動する。
【００４２】
一方、後輪減速装置６０では、前輪駆動系３９より分岐した動力がプロペラシャフト５７を介して入力軸６１に入力され、後輪減速クラッチ６３に圧着した第１出力歯車６２ａにより、駆動前輪２、２と駆動後輪３、３とが同じ周速となるように駆動する。
【００４３】
後輪駆動系４０では、出力軸６２に繋がる入力軸６６に入力された動力が、中間軸６８を介して後輪差動装置７２を回動して、後車軸６９Ｌ、６９Ｒを同速により駆動している。本中立状態による直進或いは大Ｒ旋回にある乗用田植機１は、前車輪２、２及び後車輪３、３が同じ周速度で駆動され、かつ、左右の車輪も同じ速度で駆動されるので、田面上を直進等する際にはスムースに移動することができる。
【００４４】
なお、中立状態では、前輪差動装置４１に配設したデフロッククラッチ４２ａ、及び後輪差動装置７２に配設したデフロッククラッチ７２ｃのいずれか、又は両方をロック操作することで、左右の前輪及び左右の後輪を同じ速度で駆動することができ、直進性が増して、よりスムースに田面を移動することができる。
【００４５】
次に、畔際等で機体をＵターンさせて次ぎの植付行程に入る際には、ステアリングハンドル１０を大きく左又は右に操作する。ステアリングハンドル１０の操舵により、ピットマンアーム１０１から延びる操向機構１００が左右いずれかの方向に回動する。ここでは説明を簡略するため、右旋回時の操行について説明し、左旋回時の操行については括弧内に併記して省略する。
【００４６】
ステアリングハンドル１０を大きく右（左）に操舵すると、ピットマンアーム１０１が図４の平面視で時計方向回り（反時計回り）に回動し、操向機構１００を介して前輪用変速クラッチ５０が第２前車軸遊動歯車５２（５１）と、後輪減速クラッチ６３が第２出力歯車６２ｂ（６２ｂ）と、右後輪用変速クラッチ７１ａ（７１ｂ）が右後車軸遊動歯車７０ａ（７０ｂ）と、それぞれ圧着する。
【００４７】
本右（左）操舵による動力の伝達経路では、上述した前輪駆動系３９の分岐軸３３まで伝達した動力が、前車軸４６Ｌには前輪差動装置４１を介して入力される一方、前車軸４６Ｒには、第２前車軸駆動歯車３３ｂ（３３ａ）及び第２前車軸遊動歯車５２（５１）を介して減速（増速）した駆動力が直接に入力される。本状態では、前車軸４６Ｌに対して前車軸４６Ｒが減速（増速）した右旋回位置（左旋回位置）となる。
【００４８】
後輪減速装置６０では、第１出力歯車６２ａに付勢部材（図示せず）を介して圧着されていた後輪減速クラッチ６３が、ピットマンアーム１０１から延びるワイヤハーネス１０７に引かれ、第２出力歯車６２ｂに圧着することによって、入力軸６１に入力した動力を出力軸６２に減速（減速）して伝達している。本後輪減速装置６０の作用により、小回り旋回時に生じる前輪に対する後輪の旋回径差を、後輪側の駆動回転数を減速することにより、それぞれの旋回径に合わせた周速により駆動して、泥土で車輪の滑りの生じ易い環境に拘らず、圃場を荒らすことなく確実に機体を小回り旋回する。
【００４９】
後輪駆動系４０では、入力軸６６に入力された動力が、中間軸６８、出力歯車６８ｂ、及び後輪差動装置７２を介して後車軸６９Ｌ（６９Ｒ）を駆動する一方、後車軸６９Ｒ（６９Ｌ）には、右後車軸遊動歯車７０ａ（７０ｂ）及び右後車軸駆動歯車６９ａ（６９ｂ）を介して減速（増速）した駆動力が直接に入力される。本状態では、後車軸６９Ｒ、６９Ｌどうしが差動した右旋回位置（左旋回位置）にある。
【００５０】
以上のように、右操舵による小回り旋回時の動力伝達では、前車軸４６Ｒを前車軸４６Ｌに対して減速して駆動すると共に、後車軸６９Ｒを後車軸６９Ｌに対して減速して駆動する。さらには、前輪２、２に対して後輪３、３を減速して駆動している。本乗用田植機１では、小回り旋回する際に通過する各車輪の旋回径に応じて、全ての駆動輪が旋回径に沿って駆動することができ、小旋回であっても全ての車輪の駆動力を田面に伝えることができ、泥土などで車輪の滑りの生じ易い環境に拘らず、田面とスリップすることなく、正確に小回り旋回することができる。また、メインクラッチ２７、前輪用変速クラッチ５０、後輪減速クラッチ６３、右左後輪用変速クラッチ７１ａ、７１ｂ等は、ステアリングハンドル１０にリンクする操向機構１００により継断等の操作がされるので、操作系を複雑にすることなく、容易な操作により乗用田植機１を小回り旋回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を実施する水田作業車の一例を示す乗用田植機の側面図である。
【図２】乗用田植機に動力を伝達するトランスミッションの構成図である。
【図３】乗用田植機の動力伝達を示す系統図である。
【図４】乗用田植機の操向機構を示す平面図である。
【図５】乗用田植機の操向機構を示す側面図である。
【図６】旋回中における旋回径と各車輪の周速との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 乗用作業車両（乗用田植機）
２、２ 前輪
３、３ 後輪
１０ ステアリング
３９ 動力駆動系
４０ 後輪駆動系
４１ 前輪差動装置
４６Ｒ 右前車軸
４６Ｌ 左前車軸
５０ 前輪用変速クラッチ
６０ 後輪減速装置
６１ａ、６２ａ 同速となる経路
６１ｂ、６２ｂ 減速となる経路
６５ 後輪伝達系
６９Ｒ 右後車軸
６９Ｌ 左後車軸
７１ａ、７１ｂ 後輪用変速クラッチ
７２ 後輪差動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力を前輪差動装置を介して左右の前輪に伝達すると共に、後輪差動装置を介して左右の後輪に伝達し、かつ前記左右の前輪をステアリングにより操舵してなる、乗用作業車両において、
前記前輪への動力伝達系から分岐されて前記後輪へ動力伝達する後輪伝達系に介在し、前記前輪と前記後輪とが同速となる経路と、前記後輪が前記前輪に対して減速となる経路とに切換える後輪減速装置と、
前記右後輪が前記左後輪に対して速くなる左旋回位置又は前記左後輪が前記右後輪に対して速くなる右旋回位置に前記後輪差動装置の差動を固定する後輪用変速クラッチと、を備え、
前記ステアリングを所定切角度に操作すると、前記後輪減速装置を減速となる経路に切換えると共に、前記ステアリングの操舵方向に応じて前記後輪用変速クラッチを前記右旋回位置又は左旋回位置に切換える、
ことを特徴とする乗用作業車両。
【請求項２】
前記右前輪が前記左前輪に対して速くなる左旋回位置又は前記左前輪が前記右前輪に対して速くなる右旋回位置に前記前輪差動装置の差動を固定する前輪用変速クラッチを備え、
前記ステアリングを前記所定切角度に操舵すると、前記ステアリングの操舵方向に応じて前記前輪用変速クラッチを前記右旋回位置又は左旋回位置に切換えてなる、
請求項１記載の乗用作業車両。
【請求項１】
エンジンの動力を前輪差動装置を介して左右の前輪に伝達すると共に、後輪差動装置を介して左右の後輪に伝達し、かつ前記左右の前輪をステアリングにより操舵してなる、乗用作業車両において、
前記前輪への動力伝達系から分岐されて前記後輪へ動力伝達する後輪伝達系に介在し、前記前輪と前記後輪とが同速となる経路と、前記後輪が前記前輪に対して減速となる経路とに切換える後輪減速装置と、
前記右後輪が前記左後輪に対して速くなる左旋回位置又は前記左後輪が前記右後輪に対して速くなる右旋回位置に前記後輪差動装置の差動を固定する後輪用変速クラッチと、を備え、
前記ステアリングを所定切角度に操作すると、前記後輪減速装置を減速となる経路に切換えると共に、前記ステアリングの操舵方向に応じて前記後輪用変速クラッチを前記右旋回位置又は左旋回位置に切換える、
ことを特徴とする乗用作業車両。
【請求項２】
前記右前輪が前記左前輪に対して速くなる左旋回位置又は前記左前輪が前記右前輪に対して速くなる右旋回位置に前記前輪差動装置の差動を固定する前輪用変速クラッチを備え、
前記ステアリングを前記所定切角度に操舵すると、前記ステアリングの操舵方向に応じて前記前輪用変速クラッチを前記右旋回位置又は左旋回位置に切換えてなる、
請求項１記載の乗用作業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２８３９７３（Ｐ２００７−２８３９７３Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１５７３０（Ｐ２００６−１１５７３０）
【出願日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（０００００１８７８）三菱農機株式会社 (1,502)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（０００００１８７８）三菱農機株式会社 (1,502)
【Ｆターム（参考）】
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