特許 5823276 作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5823276

(24)【登録日】2015年10月16日

(45)【発行日】2015年11月25日

(54)【発明の名称】作業機

(51)【国際特許分類】

   F16H 48/30 20120101AFI20151105BHJP

   A01C 11/02 20060101ALI20151105BHJP

   A01B 63/10 20060101ALI20151105BHJP

   F16H 1/16 20060101ALI20151105BHJP

   F16H 29/00 20060101ALI20151105BHJP

【ＦＩ】

   F16H48/30

   A01C11/02 331B

   A01B63/10 E

   F16H1/16 Z

   F16H29/00

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-269242(P2011-269242)

(22)【出願日】2011年12月8日

(65)【公開番号】特開2013-119937(P2013-119937A)

(43)【公開日】2013年6月17日

【審査請求日】2014年8月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080621

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 寿一郎

(72)【発明者】

【氏名】竹山 智洋

(72)【発明者】

【氏名】土井 邦夫

【審査官】 塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３１０２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３７３５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ４８／３０

Ａ０１Ｂ ６３／１０

Ａ０１Ｃ １１／０２

Ｆ１６Ｈ １／１６

Ｆ１６Ｈ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンギヤと、プラネタリギヤを回転自在に支持するプラネタリキャリアと、リングギヤと、の三つの要素を備える遊星歯車機構からなる左右の差動装置と、
前記左右の遊星歯車機構にエンジンからの動力を伝達する入力軸と、
前記左右の遊星歯車機構からの動力を伝達し、左右の後車輪に動力を伝達する左右の後輪伝動軸と、
前記左右の遊星歯車機構に動力を伝達する左右のウォームギヤ機構と、
前記左右のウォームギヤ機構に動力を伝達可能な左右のワンウェイクラッチと、
前記左右のワンウェイクラッチに対して、分岐した動力を伝達可能なアクチュエータと、
操向操作具の操作に応じて前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、
前記左右のウォームギヤ機構を構成する左右のウォームホイールが、前記左右の遊星歯車機構に動力を入力し、
前記左右のウォームギヤ機構を構成する左右のウォーム軸が、前記左右のワンウェイクラッチと連結されている
ことを特徴とする作業機。

【請求項2】

前記左右のウォームギヤ機構及び左右のワンウェイクラッチは、前記左右の差動装置の間に配置される請求項１に記載の作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無段変速装置を備える作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、操向ハンドルの操作量に応じて旋回方向側の後車輪が適切な回転速度となるように減速させて、圃場を荒らすことなくスムーズに旋回を行うことができるように構成された作業機が公知である（例えば特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の作業機は、無段変速装置から左右の後車輪までの駆動力伝達経路の間に、車体の左右で対をなすように差動装置が設けられ、左側の差動装置に左後車輪と左側の電動モータが接続され、右側の差動装置に右後車輪と右側の電動モータが接続される。そして、操向ハンドルの操作量に応じて左右の電動モータを駆動して、該電動モータで無段変速装置の出力を打ち消すことで、後車輪を減速するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０―２０８４４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の作業機は、左右の後車輪に対応する左右の電動モータによって旋回方向側の後車輪を減速する構成であるので、アクチュエータである電動モータが二つ必要であった。

【0006】

本発明は、上記の如き課題を鑑みてなされたものであり、一つのアクチュエータで旋回方向側の後車輪を減速して旋回性の向上を図ることができる作業機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】

【0007】

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。

【0008】

請求項１においては、サンギヤと、プラネタリギヤを回転自在に支持するプラネタリキャリアと、リングギヤと、の三つの要素を備える遊星歯車機構からなる左右の差動装置と、前記左右の遊星歯車機構にエンジンからの動力を伝達する入力軸と、前記左右の遊星歯車機構からの動力を伝達し、左右の後車輪に動力を伝達する左右の後輪伝動軸と、前記左右の遊星歯車機構に動力を伝達する左右のウォームギヤ機構と、前記左右のウォームギヤ機構に動力を伝達可能な左右のワンウェイクラッチと、前記左右のワンウェイクラッチに対して、分岐した動力を伝達可能なアクチュエータと、操向操作具の操作に応じて前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、前記左右のウォームギヤ機構を構成する左右のウォームホイールが、前記左右の遊星歯車機構に動力を入力し、前記左右のウォームギヤ機構を構成する左右のウォーム軸が、前記左右のワンウェイクラッチと連結されている作業機である。

【0009】

請求項２においては、前記左右のウォームギヤ機構及び左右のワンウェイクラッチは、前記左右の差動装置の間に配置されるものである。

【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においては、２つのアクチュエータを設けることなく、一つのアクチュエータで旋回方向側の後車輪を減速して旋回性の向上を図ることができる。

【0012】

また、ウォームギヤ機構は、セルフロック機能を有しているので、差動装置からの動力をワンウェイクラッチに伝達させず遮断する。

【0013】

即ち、左右のリングギヤからの動力を左右のワンウェイクラッチに伝達させず遮断することができるのである。

【0014】

請求項２においては、左右のウォームギヤ機構及び左右のワンウェイクラッチを左右の差動装置の外側に配置する構成に比べて、コンパクトに構成することができ、小さなスペース内に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】田植機の基本的な構造を示す右側面図。

【図2】田植機の駆動力伝達機構を示す模式図。

【図3】リヤアクスルケース内の構成を示す模式図。

【図4】電動モータの制御構成を示すブロック図。

【図5】右旋回操作時における電動モータの動力の流れを示す模式図。

【図6】左旋回操作時における電動モータの動力の流れを示す模式図。

【図7】別実施形態のリヤアクスルケース内の構成を示す模式図。

【図8】別実施形態のリヤアクスルケース内の構成を示す模式図。

【図9】別実施形態のリヤアクスルケース内の構成を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１に示すように、本実施形態の作業機としての田植機１は、エンジン２と、運転座席３と、操向ハンドル１０と、変速ペダル１１と、前車輪２０Ｌ・Ｒと、後車輪２１Ｌ・２１Ｒと、植付部６と、を備えた車体を有している。

【0017】

エンジン２は、一般的なガソリンエンジンとして構成されているが、例えばディーゼルエンジンとして構成されていても良い。このエンジン２から図略のＰＴＯ軸（動力取出し軸）によって駆動力が取り出され、図略の植付変速部によって変速された後、植付部６に伝達されることにより、当該植付部６を駆動することができる。また、エンジン２からの駆動力が後述の駆動力伝達機構を介して左右の前車輪２０Ｌ・２０Ｒ及び後車輪２１Ｌ・２１Ｒに伝達されることにより、田植機１の車体を走行させることができる。

【0018】

植付部６は、左右に往復摺動可能な苗載台７と、上下昇降可能に構成された植付爪８を有する植付機構と、を備えている。植付部６は、苗載台７に苗マットを載置して田植機１が圃場を走行することにより、苗マットから植付爪８によって苗を１株ずつ取り出して植え付ける植付動作を連続的に行うことができるように構成されている。

【0019】

走行装置としての前車輪２０Ｌ・２０Ｒ及び後車輪２１Ｌ・２１Ｒは、それぞれ車体の左右に対になって設けられている（従って、田植機１は計４つの車輪を有する）。また、田植機１は四輪駆動式とされ、駆動力が各車輪に伝えられるように構成されている。

【0020】

操作部４は、操向操作具となる操向ハンドル１０と、変速操作具となる変速ペダル１１と、を備える。

【0021】

操向ハンドル１０は、ステアリングホイール式の操向操作具として構成され、左右に回転させることができるように構成されている。田植機１のオペレータは、この操向ハンドル１０を回転操作することにより、前車輪２０Ｌ・２０Ｒの切れ角を変更して田植機１を旋回させることができる。なお、操向操作具を操向ハンドル１０ではなくジョイスティックで構成することも可能である。

【0022】

変速ペダル１１は踏み込み可能に構成され、当該変速ペダル１１の操作量に応じて車体の走行速度を変更可能に構成されている。例えば変速ペダル１１を最も踏み込むと田植機１が最高速で走行し、変速ペダル１１の踏み込みを停止すると田植機１の走行が停止する。変速ペダル１１は操作位置を無段階に調整できるように構成されており、田植機１のオペレータは、変速ペダル１１の操作に応じて、田植機１の走行速度を無段階に調整することができる。

【0023】

次に、図２を参照して、エンジン２からの駆動力を変速して各車輪に伝達するための構成について説明する。なお、植付部６は省略されている。

【0024】

図２に示すように、田植機１は、電動モータ３０と、ジェネレータ（発電機）２２と、ＨＳＴ（静油圧式無段変速装置）９と、を備えている。電動モータ３０は、図略のバッテリから電力の供給を受けて回転することができる。一方、ジェネレータ２２はエンジン２の回転軸に連結されており、当該回転軸の回転によって発電して、前記バッテリを充電するように構成されている。

【0025】

ＨＳＴ９には、エンジン出力軸を介してエンジン２からの出力が入力されている。このＨＳＴ９は、可動斜板式のアキシャルピストンポンプとして構成された油圧ポンプ９ａと、固定斜板式のアキシャルピストンモータとして構成された油圧モータ９ｂと、を有し、油圧ポンプ９ａと油圧モータ９ｂとが油圧回路によって接続された構成である。ＨＳＴ９によって入力を無段階に変速して出力する構成は公知であるので詳細な説明は省略するが、このＨＳＴ９は、エンジン出力軸によって油圧ポンプ９ａを駆動するとともに、油圧モータ９ｂによってＨＳＴ出力軸を回転駆動するように構成されている。

【0026】

前記可動斜板は、図略のトラニオン軸を揺動軸として、その傾斜角を無段階に変更可能に構成されている。この傾斜角を変更することで、油圧ポンプ９ａからの圧油の吐出量が変更され、油圧モータ９ｂから取り出される回転駆動力を変更することができる。また、前記可動斜板の傾斜角は、変速ペダル１１の操作量に連動して変更されるように構成されている。ただし、変速ペダル１１の操作と連動して、可動斜板の傾斜角とともにエンジン２の回転数が変更される構成とすることも可能である。以上の構成で、オペレータが変速ペダル１１を操作することにより、エンジン２の出力をＨＳＴ９によって無段階に変速し、ＨＳＴ出力軸から出力することができる。

【0027】

そして、ＨＳＴ９の出力とエンジン２からの出力が、ミッションケース２４に内装された遊星歯車機構２４ａにより合成された後に、主変速装置２４ｂにより変速される。変速後の動力は、二方向に分岐されて、一方の動力はミッションケース２４内の差動装置２４ｃを介して、左右の前車輪２０Ｌ・２０Ｒに伝達され、他方の動力は、リヤアクスルケース２５内の左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒ及び左右の最終減速装置７０Ｌ・７０Ｒを介して左右の後車輪２１Ｌ・２１Ｒに伝達される。こうして、左右の前車輪２０Ｌ・２０Ｒ及び後車輪２１Ｌ・２１Ｒが回転して、田植機１の走行が行われる。

【0028】

次に、図２から図６を参照して、リヤアクスルケース２５の内部の構成について詳細に説明する。

【0029】

図２及び図３に示すように、リヤアクスルケース２５の内部には、後輪走行入力軸３１と、分配軸３４と、左右の後輪伝動軸３６Ｌ・３６Ｒと、左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒと、左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒと、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒと、左右の最終減速装置７０Ｌ・７０Ｒと、が設けられる。また、リヤアクスルケース２５の外部には、アクチュエータとしての電動モータ３０が設けられる。

【0030】

ここで、左右の後輪伝動軸３６Ｌ・３６Ｒと、左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒと、左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒと、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒと、最終減速装置７０Ｌ・７０Ｒと、がそれぞれ左右略対称であり、その構成は略同じであることから、以下の説明では、左側の後輪伝動軸３６Ｌと、左側のウォームギヤ機構４０Ｌと、左側のワンウェイクラッチ５０Ｌと、左側の差動装置６０Ｌと、左側の最終減速装置７０Ｌと、の構成を中心に説明する。

【0031】

後輪走行入力軸３１は、リヤアクスルケース２５の前部で、長手方向を前後方向として配置される。後輪走行入力軸３１は、リヤアクスルケース２５の前面から突出されて、該突出部からエンジン２からの動力を入力するように構成される。後輪走行入力軸３１の後端部には、ベベルギヤ３２が固設される。

【0032】

分配軸３４は、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒ（詳細には、左右のサンギヤ６１・６１）にエンジン２からの動力を入力する入力軸である。分配軸３４は、後輪走行入力軸３１の後方で、長手方向を左右方向として配置される。分配軸３４の左右中途部には、前記ベベルギヤ３２と歯合するベベルギヤ３３が固設される。分配軸３４の左右両端部は、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒと連結される。

【0033】

前記分配軸３４の近傍には、回転数センサ８２が配設される。回転数センサ８２は、変速後のエンジン２の出力回転数（回転速度）を検出するものである。但し、回転数センサ８２は、変速後のエンジン２の出力回転数を検出できるものであればよく、例えば、後輪走行入力軸３１の回転数を検出する構成とすることも可能である。

【0034】

差動装置６０Ｌは、分配軸３４からの動力と、ウォームギヤ機構４０Ｌからの動力と、の差動動力を後輪伝動軸３６Ｌに伝達するものである。差動装置６０Ｌは、分配軸３４の左側に配置される。差動装置６０Ｌは、サンギヤ６１と、プラネタリギヤ６２を回転自在に支持するプラネタリキャリア６３と、リングギヤ６４と、の三つの要素を備える遊星歯車機構で構成される。

【0035】

サンギヤ６１は、分配軸３４の左端に固設される。プラネタリキャリア６３は、後輪伝動軸３６Ｌの右端に固設される。リングギヤ６４は内歯６４ａと外歯６４ｂを有し、リングギヤ６４の内歯６４ａはプラネタリギヤ６２と歯合され、リングギヤ６４の外歯６４ｂは入力ギヤ３７Ｌと歯合される。つまり、プラネタリギヤ６２はサンギヤ６１とリングギヤ６４の内歯６４ａと歯合される。

【0036】

後輪伝動軸３６Ｌは、後車輪２１Ｌに差動装置６０Ｌからの動力を伝達させるものである。後輪伝動軸３６Ｌは、差動装置６０Ｌの左側に、分配軸３４と同軸上に配置される。前述のように、後輪伝動軸３６Ｌの右端には、差動装置６０Ｌのプラネタリキャリア６３が固設される。後輪伝動軸３６Ｌの左端には、複数の平歯車で構成された最終減速装置７０Ｌが設けられ、後輪伝動軸３６Ｌに伝達された動力は、最終減速装置７０Ｌで減速された後に、後車輪２１Ｌに伝達される（図２参照）。

【0037】

ウォームギヤ機構４０Ｌは、差動装置６０Ｌのリングギヤ６４にワンウェイクラッチ５０Ｌからの動力を伝達させるものである。ウォームギヤ機構４０Ｌは、セルフロック機能を有しており、差動装置６０Ｌからの動力をワンウェイクラッチ５０Ｌに伝達させず遮断する。ウォームギヤ機構４０Ｌは、分配軸３４の後方で、入力ギヤ３７Ｌの右方に配置される。ウォームギヤ機構４０Ｌは、ウォーム軸４１と、ウォームホイール４２と、ウォーム出力軸４３と、を備える。

【0038】

ウォーム軸４１は、分配軸３４の後方で差動装置６０Ｌよりも右側に、長手方向を前後方向として配置される。ウォーム軸４１の長手方向途中部には、螺旋状に形成されたウォーム４１ａが設けられる。ウォームホイール４２は、ウォーム４１ａと歯合している。ウォーム出力軸４３は、長手方向を左右方向として配置される。ウォーム出力軸４３の右端は、ウォームホイール４２に固設される。ウォーム出力軸４３の左端には、入力ギヤ３７Ｌに固設されている。つまり、ウォームホイール４２が、ウォーム出力軸４３及び入力ギヤ３７Ｌを介して、リングギヤ６４と連結される。

【0039】

ワンウェイクラッチ５０Ｌは、ウォームギヤ機構４０Ｌの後部に配置される。ワンウェイクラッチ５０Ｌの一方は、電動モータ３０の出力軸となるモータ出力軸３８Ｌの前端と連結されて、ワンウェイクラッチ５０Ｌの他方は、ウォーム軸４１の後端と連結される。つまり、ウォームギヤ機構４０Ｌを構成するウォーム軸４１が、ワンウェイクラッチ５０Ｌと連結される。

【0040】

モータ出力軸３８Ｌは、ワンウェイクラッチ５０Ｌの後部で、ウォーム軸４１と同軸上に配置される。モータ出力軸３８Ｌには、モータ出力ギヤ３９Ｌが固設される。また、これらモータ出力軸３８Ｌ及びモータ出力ギヤ３９Ｌと左右対称にモータ出力軸３８Ｒ及びモータ出力ギヤ３９Ｒが構成されて、モータ出力ギヤ３９Ｌ・３９Ｒがそれぞれ歯合される。また、左側のモータ出力軸３８Ｌのみ、リヤアクスルケース２５から後方に突出して、該突出部が電動モータ３０と連結されている。

【0041】

電動モータ３０は、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒに伝達された変速後のエンジン２の動力を打ち消すものである。電動モータ３０は、モータ出力軸３８Ｌと連結されて、該モータ出力軸３８Ｌを介してワンウェイクラッチ５０Ｌに動力を伝達可能に構成される。また、電動モータ３０は、モータ出力軸３８Ｌ、モータ出力ギヤ３９Ｌ・３９Ｒ、及びモータ出力軸３８Ｒを介して、クラッチ５０Ｒに動力を伝達可能に構成される。電動モータ３０は、正逆転可能に構成される。

【0042】

電動モータ３０が正転方向に回転すると、モータ出力軸３８Ｌがα１方向（図５参照）に回転してワンウェイクラッチ５０Ｌが「入」となり、ウォームギヤ機構４０Ｌに電動モータ３０からの動力が伝達可能とされる。また、電動モータ３０が逆転方向に回転すると、モータ出力軸３８Ｌ、モータ出力ギヤ３９Ｌ、モータ出力ギヤ３９Ｒを介して、モータ出力軸３８Ｒがβ１方向（図６参照）に回転してワンウェイクラッチ５０Ｒが「入」となり、ウォームギヤ機構４０Ｒに電動モータ３０からの動力が伝達可能とされる。つまり、左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒは、左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒの一方に電動モータ３０からの動力を伝達可能に構成される。

【0043】

電動モータ３０は、図４に示す制御部８０と接続される。制御部８０は、操向ハンドル１０の操作（操作量及び操作方向）に応じて電動モータ３０の回転方向及び回転速度を制御する。制御部８０には、ハンドルセンサ８１と、回転数センサ８２と、前後進検出センサ８３と、が接続されている。ハンドルセンサ８１は、操向ハンドル１０の回動基部等に設けられて、操向ハンドル１０の回転角度を検出する。前後進検出センサ８３は、主変速レバーまたは前後進切り換えレバーの変速位置を検出する。

【0044】

制御部８０は、ハンドルセンサ８１の検出値に応じて、電動モータ３０の回転方向を制御する。例えば、操向ハンドル１０が左旋回操作されて、ハンドルセンサ８１が基準値（操向ハンドル１０が直進位置（中立位置）時に検出される値）よりも大きい値（または小さい値）を検出すると、制御部８０は、電動モータ３０を正転方向（または逆転方向）に回転させる。また、操向ハンドル１０が右旋回操作されて、ハンドルセンサ８１が前記基準値よりも小さい値（または大きい値）を検出すると、制御部８０は、電動モータ３０を逆転方向（または正転方向）に回転させる。

【0045】

制御部８０は、ハンドルセンサ８１及び回転数センサ８２の検出値に応じて、電動モータ３０の回転速度を制御する。制御部８０は、ハンドルセンサ８１の検出値と回転数センサ８２の検出値との関係を示す制御マップを有しており、この制御マップから、電動モータ３０の目標回転速度を算出し、この目標回転速度となるように電動モータ３０の回転速度を制御する。なお、制御部８０は、前後進検出センサ８３により田植機１が後進時と判断されると、ハンドルセンサ８１及び回転数センサ８２の検出値によらず、電動モータ３０を停止させる。

【0046】

以上のような構成の田植機１において、前進時に操向ハンドル１０が直進位置に位置する場合は、ハンドルセンサ８１の検出値が基準値となり、制御部８０は、電動モータ３０を停止させる。これにより、電動モータ３０の動力が左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒに伝達されることがない。この際、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒにおいて、エンジン２の動力が分配軸３４に伝達されて、該分配軸３４とともにサンギヤ６１・６１が回転するが、ウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒのセルフロック機能によりリングギヤ６４・６４が制動（ロック）される。つまり、左右の後輪伝動軸３６Ｌ・３６Ｒが同じ回転数となるので、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒがデフロックされた状態となる。これにより、左右の後車輪２１Ｌ・２１Ｒが同じ回転数となるので、田植機１の直進性の向上が図れる。

【0047】

また、操向ハンドル１０が直進位置から左旋回操作されると、ハンドルセンサ８１の検出値が基準値よりも大きく（または小さく）なり、制御部８０は、電動モータ３０を正転方向（または逆転方向）に回転させる。これにより、図５に示すように、モータ出力軸３８Ｌがα１方向に回転して、ワンウェイクラッチ５０Ｌが「入」となる。そして、太い二点鎖線に示すように、電動モータ３０の動力が、ウォームギヤ機構４０Ｌに伝達されて、このウォームギヤ機構４０Ｌから入力ギヤ３７Ｌを介して、左側の差動装置６０Ｌに伝達される。この際、差動装置６０Ｌのリングギヤ６４は、エンジン２の動力で回転するサンギヤ６１と反対方向に回転するので、左側の差動装置６０Ｌに伝達されたエンジン２の動力を打ち消すことができ、左側の後車輪２１Ｌを減速させることができる。

【0048】

なお、モータ出力軸３８Ｌがα１方向に回転すると、左右のモータ出力ギヤ３９Ｌ・３９Ｒを介してモータ出力軸３８Ｒがβ２方向に回転するが、ワンウェイクラッチ５０Ｒが「切」となる。これにより、電動モータ３０の動力が、ウォームギヤ機構４０Ｒに伝達されず、差動装置６０Ｒにも伝達されない。つまり、右側の後車輪２１Ｒを減速させることもない。

【0049】

また、操向ハンドル１０が直進位置から右旋回操作されると、ハンドルセンサ８１の検出値が基準値よりも小さく（または大きく）なり、制御部８０は、電動モータ３０を逆転方向（または正転方向）に回転させる。これにより、図６に示すように、モータ出力軸３８Ｌがα２方向に回転して、このモータ出力軸３８Ｌの回転により左右のモータ出力ギヤ３９Ｌ・３９Ｒを介してモータ出力軸３８Ｒがβ１方向に回転して、ワンウェイクラッチ５０Ｒが「入」となる。そして、太い二点鎖線に示すように、電動モータ３０の動力が、ウォームギヤ機構４０Ｒに伝達されて、このウォームギヤ機構４０Ｒから入力ギヤ３７Ｒを介して、右側の差動装置６０Ｒに伝達される。この際、差動装置６０Ｒのリングギヤ６４は、エンジン２の動力で回転するサンギヤ６１と反対方向に回転するので、右側の差動装置６０Ｒに伝達されたエンジン２の動力を打ち消すことができ、右側の後車輪２１Ｒを減速させることができる。

【0050】

なお、モータ出力軸３８Ｌがα２方向に回転すると、ワンウェイクラッチ５０Ｌが「切」となる。これにより、電動モータ３０の動力が、ウォームギヤ機構４０Ｌに伝達されず、差動装置６０Ｌにも伝達されない。つまり、左側の後車輪２１Ｌを減速させることもない。

【0051】

このように、操向ハンドル１０の操作量に応じて、電動モータ３０の回転方向を変更することで、左右何れかの後車輪２１Ｌ・２１Ｒを減速させることができるので、一つの電動モータ３０で旋回方向側の後車輪を減速させることができる。つまり、従来に用いられる左右の電動モータを一つの電動モータ３０で兼ねることができ、二つの電動モータが不要となるので、コストの低減を図ることができる。また、ウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒのセルフロック機能によりリングギヤ６４・６４を制動させることができるので、ブレーキ付の電動モータが不要となり、電動モータ３０のコストアップや重量が増加することなく、直進性の向上が図れる。

【0052】

また、左右旋回操作時において、制御部８０は、操向ハンドル１０の直進位置に対する回動角度が大きいほど、電動モータ３０の回転数は増加されて、後車輪２１Ｌ又は後車輪２１Ｒの減速量が大きく、小旋回半径となり、また、操向ハンドル１０の回動角度が一定で、走行速度が変更されたときも同じ旋回半径となるように、その走行速度に合わせて、電動モータ３０の回転数を変更し、左右の後車輪２１Ｌ・２１Ｒの速度比が同じとなるように制御している。これにより、田植機１は、圃場を荒らすことなく最適な旋回ができ旋回性能の向上が図れる。

【0053】

なお、ワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒをそれぞれ電磁クラッチで構成して、これらを制御部８０と接続し、左旋回操作が行われてハンドルセンサ８１の検出値が基準値より大きい（または小さい）場合は、左側の電磁クラッチを「入」、右側の電磁クラッチを「切」とし、差動装置６０Ｌに動力を伝達して後車輪２１Ｌを減速するように構成し、右旋回操作が行われてハンドルセンサ８１の検出値が基準値よりも小さい（または大きい）場合は、左側の電磁クラッチを「切」、右側の電磁クラッチを「入」とし、差動装置６０Ｒに動力を伝達して後車輪２１Ｒを減速するように構成することも可能であるが、本実施形態のようにワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒを用いることで、安価でコンパクトに構成することができる。

【0054】

なお、田植機１が後進時には、電動モータ３０を停止させて、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒをともにデフロックさせた状態で左右旋回が行われることとなるが、ワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒではなくツーウェイクラッチや電磁クラッチで構成して、これらを主変速レバーや前後進切り換えレバーの後進操作と連動して、前進操作時と逆側にこれらクラッチを切り換えるようにして、後進時においても旋回方向側の後車輪の回転速度を減速させるように構成することも可能である。この場合、後進時における旋回性能の向上が図れる。

【0055】

なお、本実施形態によると、遊星歯車機構の第一の要素となるサンギヤ６１・６１に、分配軸３４を介してエンジン２からの動力を伝達し、遊星歯車機構の第二の要素となるプラネタリキャリア６３・６３からは、後輪伝動軸３６Ｌ・３６Ｒを介して後車輪２１Ｌ・２１Ｒを駆動する構成とし、遊星歯車機構の第三の要素となるリングギヤ６４・６４に、ウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒ及びワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒを介して電動モータ３０からの動力を伝達する構成としているが、次のような組み合わせとすることも可能である。

【0056】

つまり、サンギヤ６１・６１、プラネタリキャリア６３・６３、リングギヤ６４・６４の歯数を適宜選択することにより、リングギヤ６４・６４にエンジン２からの動力を伝達し、プラネタリキャリア６３・６３から後車輪２１Ｌ・２１Ｒを駆動し、サンギヤ６１・６１に電動モータ３０からの動力を伝達する構成としたり（図７参照）、サンギヤ６１・６１にエンジン２からの動力を伝達し、リングギヤ６４・６４から後車輪２１Ｌ・２１Ｒを駆動し、プラネタリキャリア６３・６３に電動モータ３０からの動力を入力する構成としたり（図８参照）、することも可能である。

【0057】

また、図７及び図８に示す左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒ及び左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒは、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒの間に配置される。これにより、左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒ及び左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒを左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒの外側に配置する構成に比べて、コンパクトに構成することができ、小さなスペース内に配置することができる。

【0058】

また、図３に示す差動装置６０Ｌ・６０Ｒによると、電動モータ３０の動力がウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒから、入力ギヤ３７Ｌ・３７Ｌを介して差動装置６０Ｌ・６０Ｒに伝達される構成とされるが、図９に示すようにリングギヤ６４・６４の外周にウォームギヤ機構４０のウォームホイール４２・４２を構成して、ウォームギヤ機構４０・４０から差動装置６０Ｌ・６０Ｒに直接動力を伝達する構成とすることも可能である。つまり、リングギヤ６４・６４の外歯６４ｂ・６４ｂをウォームギヤ機構４０・４０のウォームホイール４２・４２として構成するのである。この場合、入力ギヤ３７Ｌ・３７Ｒやウォーム出力軸４３・４３が不要となるので、部品点数を削減することができる。

【0059】

なお、左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒは、大きな減速比を有しており、従来の減速装置としての機能を兼ねることができる。さらに、差動装置６０Ｌ・６０Ｒが有する大きな減速比により、電動モータ３０を駆動させるために必要なトルクを低減することができ、電動モータ３０の小型化が可能となる。これにより、電動モータ３０を安価で軽量に構成することができる。

【0060】

なお、本実施形態の田植機１においては、直進時の左右の前車輪２０Ｌ・２０Ｒの回転速度が左右の後車輪２１Ｌ・２１Ｒよりも僅かに早くなるように構成している。これにより、田植機１の直進性が高くなる。

【0061】

以上のように、本発明の一実施形態に係る作業機となる田植機１においては、サンギヤ６１と、プラネタリギヤ６２を回転自在に支持するプラネタリキャリア６３と、リングギヤ６４と、の三つの要素を備える遊星歯車機構からなる左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒと、前記遊星歯車機構の左右の第一の要素となるサンギヤ６１・６１にエンジン２からの動力を伝達する入力軸となる分配軸３４と、前記遊星歯車機構の左右の第二の要素となるプラネタリキャリア６３・６３と連結され、左右の後車輪２１Ｌ・２１Ｒに動力を伝達する左右の後輪伝動軸３６Ｌ・３６Ｒと、前記遊星歯車機構の左右の第三の要素となるリングギヤ６４・６４に動力を伝達する左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒと、前記左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒの一方に動力を伝達可能な左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒと、前記左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒに動力を伝達可能なアクチュエータである電動モータ３０と、操向操作具となる操向ハンドル１０の操作量に応じて前記電動モータ３０の回転方向及び回転速度を制御する制御部８０と、を備える作業機であるので、一つの電動モータ３０で旋回方向側の後車輪を減速して旋回性の向上を図ることができる。

【0062】

また、前記左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒ及び左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒは、前記左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒの間に配置されるものであるので、左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒ及び左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒを左右の差動装置６０Ｌ・６０Ｒの外側に配置する構成に比べて、コンパクトに構成することができ、小さなスペース内に配置することができる。

【0063】

また、前記左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒを構成する左右のウォームホイール４２・４２が前記左右の第三要素となるリングギヤ６４・６４と連結され、前記左右のウォームギヤ機構４０Ｌ・４０Ｒを構成する左右のウォーム軸４１・４１が前記左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒと連結されるものであるので、左右のリングギヤ６４・６４からの動力を左右のワンウェイクラッチ５０Ｌ・５０Ｒに伝達せず遮断することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ 田植機（作業機）
２ エンジン
１０ 操向ハンドル（操向操作具）
２１Ｌ 左側の前車輪
２１Ｒ 右側の後車輪
３０ 電動モータ（アクチュエータ）
３４ 分配軸（入力軸）
３６Ｌ 左側の後輪伝動軸
３６Ｒ 右側の後輪伝動軸
４０Ｌ 左側のウォームギヤ機構
４０Ｒ 右側のウォームギヤ機構
５０Ｌ 左側のワンウェイクラッチ
５０Ｒ 右側のワンウェイクラッチ
６０Ｌ 左側の差動装置
６０Ｒ 右側の差動装置
６１ サンギヤ（第一の要素）
６３ プラネタリキャリア（第二の要素）
６４ リングギヤ（第三の要素）
８０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】