JP4180981B2 - 差動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は差動装置の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
差動装置は、伝動部材から左右の従動軸へ動力を分配するようにしたものであって、種々の機構が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３１８７４５号公報（第５−６頁、図２３−２６）
【０００４】
特許文献１による従来の差動装置の概要を、次の図１５で詳しく説明する。
図１５は従来の差動装置の概要図であり、特開平８−３１８７４５号公報の図２４を再掲する。なお、符号は公報に記載されたものを引用した。
従来の差動装置は、回転可能な一次側伝達部材８１の内部に挿通孔８１ｃを有し、この挿通孔８１ｃに一次側伝達部材８１の回転中心線と同一直線上で相対回転可能な左右２つの車軸４，４（出力軸Ａ，Ａに相当）の一端部を配置し、一次側伝達部材８１から左右の継脱機構８，８を介して左右の車軸４，４へ動力を分配するようにしたというものである。
【０００５】
左右の継脱機構８，８は、一次側伝達部材８１の両端面（円形凹所）８１ｂ、８１ｂを挟むように左右の二次側伝達部材８２，８２を配置し、これら左右の二次側伝達部材８２，８２を左右の車軸４，４にそれぞれに取付け、一次側伝達部材８１の両端面８１ｂ、８１ｂと二次側伝達部材８２，８２との間に、軸方向に弾発されたボール８０，８０を介在させたものである。
なお、２９Ｔはスプロケット、８０ａは左右のボール８０，８０を弾発するコイルスプリング、８０ｂは左右のボール８０，８０間に介在した規制ピン、８１ａは一次側伝達部材８１に開けた貫通孔、８２ｂはワッシャ、８２ｃは抜止めリングである。
【０００６】
車軸４に作用する負荷が一定以上となったときには、ボール８０が係合溝８２ａから外れて、係合位置から解除位置へ待避することで、一次側伝達部材８１から車軸４への動力の伝達を自動的に断つことができる。
このような差動装置を作業機に採用したので、作業機を旋回させるときには、旋回内側の車輪の走行抵抗が一定以上になるように、作業機を旋回操作すればよく、特別なレバー操作は必要ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術は、車輪の走行抵抗が一定以上となると、継脱機構８が車軸４への動力の伝達を断ってしまう。この結果、作業者が意図しないときに継脱機構８が自動的に働く場合があるので、作業機の走行性能を確保するには改良の余地がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、伝動部材の正転・逆転にかかわらず、伝動部材から左右２つの従動軸への動力の分配性能を十分に確保することができる、簡単な構成の差動装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、回転可能な伝動部材の内部に空間部を有し、この空間部に伝動部材の回転中心線と同一直線上で相対回転可能な左右２つの従動軸の一端部を配置し、伝動部材から左右の係脱機構を介して前記左右の従動軸へ動力を分配するようにした差動装置において、
伝動部材が、左右の従動軸の軸方向に移動可能な部材であり、
左右の係脱機構が、伝動部材の移動方向両端面を挟むように左右の従動部材を配置し、これら左右の従動部材を左右の従動軸にそれぞれ相対回転を規制し且つ軸方向に一定量だけ移動可能に取付け、伝動部材と左右の従動部材との各対向面に互いに噛合う噛合い爪をそれぞれ形成し、左右の従動部材を伝動部材の端面に向けて弾発した構成であり、
左の噛合い爪同士及び右の噛合い爪同士が、伝動部材の正転時には、左の噛合い爪間に作用する負荷と右の噛合い爪間に作用する負荷との差が基準値を超えたときに、左右一方の噛合い状態を解除するとともに、伝動部材の逆転時には、常に左右共に噛合い状態を維持するように構成し、
さらに、伝動部材の端面に対する、左右の従動部材の一方又は両方の後退を任意に規制することによって、左右の噛合い爪同士の噛合い状態を強制的に維持させる爪解除規制機構を設けたことを特徴とする。
【００１０】
正転時には、伝動部材の両側面に形成された噛合い爪と左右の従動部材に形成された噛合い爪が噛合うことで、伝動部材から左右の従動軸へ動力を分配することができる。
正転時で、左の噛合い爪間に作用する負荷と右の噛合い爪間に作用する負荷との差が基準値を超えたときには、一方の噛合い状態を解除することができる。このため、差動装置を作業機や車両に搭載した場合に、左右の従動部材に基準値を超えるアンバランス負荷（不均等な負荷）が発生するように旋回操作をするだけで、容易に旋回させることができる。
【００１１】
逆転時には、常に左右共に噛合い状態を維持することで、伝動部材から左右の従動部材へ動力を分配することができる。このため、左右の従動部材にアンバランス負荷が発生しても、伝動部材から２つの従動軸への動力の分配性能を十分に確保することができる。
【００１２】
伝動部材の端面に対する、左右の従動部材の一方又は両方の後退を、爪解除規制機構で規制することによって、左右の噛合い爪同士の噛合い状態を強制的に維持させることができる。このため、左右の従動部材にアンバランス負荷が発生しても、伝動部材から２つの従動軸への動力の分配性能を十分に確保することができる。
【００１３】
このように、伝動部材の正転・逆転にかかわらず、伝動部材から２つの従動軸への動力の分配性能を十分に確保することができる。しかも、簡単な構成の差動装置によって達成することができる。従って、このような差動装置を搭載した作業機等の各種車両の走行性能を、前進時と後進時とで共に、十分に確保することができる。後退させながら旋回させることがない作業機等の各種車両に、差動装置を搭載した場合には、構成が簡単なので特に有効である。
【００１４】
請求項２は、伝動部材の両端面並びに左右の従動部材に形成された各噛合い爪が、逆転時に常に噛合い状態を維持するべく伝動部材の回転中心線に平行に形成した突当て面と、この突当て面に連なり正転時に噛合わせるべく突当て面に対して回転方向に傾斜した傾斜面と、からなることを特徴とする。
作動装置を、部品数が少なく簡単な構成にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の差動装置を歩行型自走式作業機に適用した例で、本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１６】
図１は本発明に係るフロントロータリ式作業機の左側面図である。フロントロータリ式作業機１０（以下、単に「作業機１０」と言う。）は、機体としてのトランスミッションケース１２の後部に左右の走行輪１３Ｌ，１３Ｒを備え、トランスミッションケース１２の前方にロータリ作業部１４を備え、トランスミッションケース１２の上部に設けたエンジン１５で走行輪１３Ｌ，１３Ｒ並びにロータリ作業部１４を駆動する小型の歩行型自走式耕耘機、すなわち歩行型自走式作業機である。
【００１７】
詳しく説明すると、この図１は、エンジン１５の下方にメインクラッチ（図示せず）を介してトランスミッション１１を配置し、トランスミッション１１のケース（トランスミッションケース）１２の前部及び後部から各々出力軸２３，５３Ｌ，５３Ｒを出し、前部の出力軸（ロータリ側中間軸）２３でロータリ作業部１４を駆動し、後部の出力軸（車軸）５３Ｌ，５３Ｒで走行輪１３Ｌ，１３Ｒを駆動するようにしたことを示す。
【００１８】
動力源としてのエンジン１５は、クランク軸を略鉛直に向けたバーチカルエンジンである。トランスミッション１１の入力軸２１は、クランク軸にメインクラッチを介して連結した略鉛直な軸である。
入力軸２１の下端部に設けた駆動ベベルギヤ２２と、ロータリ側中間軸２３に設けた第１従動ベベルギヤ２４とを噛み合わせることで、入力軸２１からロータリ側中間軸２３へ動力を伝達することができる。
【００１９】
このような作業機１０は、ロータリ側中間軸２３とロータリ作業部１４との間を伝動軸２５で連結し、この伝動軸２５を筒状ケース２６で囲い、この筒状ケース２６をトランスミッションケース１２に取付け、さらに、トランスミッションケース１２の後部から後上方へ左右の操作ハンドル３１Ｌ，３１Ｒを延ばし、左の操作ハンドル３１Ｌにクラッチレバー３２を備えたものである。クラッチレバー３２は、メインクラッチを操作するクラッチレバーである。トランスミッション１１は、後上方へ延びる解除レバー９２を備える。
【００２０】
図２は本発明に係るフロントロータリ式作業機の平面図であり、トランスミッションケース１２から左右へ延びた車軸５３Ｌ，５３Ｒにそれぞれ走行輪１３Ｌ，１３Ｒを取付け、ロータリ作業部１４の耕耘軸３５に複数の耕耘爪３６・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）を取付けたことを示す。
【００２１】
図３は本発明に係るトランスミッションを上方から見た断面図である。トランスミッション１１は、それぞれ機体幅方向に水平な、ロータリ側中間軸２３、中間軸４１、左右の従動軸としての車軸５３Ｌ，５３Ｒを、前から後へこの順に配列し、これらの各軸２３，４１，５３Ｌ，５３Ｒをギヤ機構によって連結したものである。トランスミッションケース１２は、例えば左右二分割可能なケースである。
【００２２】
ロータリ側中間軸２３に設けた第１従動ベベルギヤ２４と、伝動軸２５に設けた第２従動ベベルギヤ２７とを噛み合わせることで、ロータリ側中間軸２３から伝動軸２５へ動力を伝達することができる。
【００２３】
一方、ロータリ側中間軸２３に第１ギヤ４２を形成し、中間軸４１に第２ギヤ４３を回転可能に取付け、左右の車軸５３Ｌ，５３Ｒに第３ギヤ５１を回転可能に取付けることで、ロータリ側中間軸２３から第１ギヤ４２及び第２ギヤ４３を介して第３ギヤ５１へ、動力を伝達することができる。第３ギヤ５１から左右の車軸５３Ｌ，５３Ｒに対しては、差動装置５０を介して動力を伝達することができる。第１・第２・第３ギヤ４２，４３，５１は平歯車である。
【００２４】
なお、第３ギヤ５１は差動装置５０の構成部材の一部を兼ねる。すなわち、第３ギヤ５１は、左右の車軸５３Ｌ，５３Ｒへ動力を伝達する差動装置５０の、伝動部材であると言うことができる。差動装置５０について説明するときには、第３ギヤ５１のことを適宜「伝動部材５１」と言い換えることにする。以下、差動装置５０を詳しく説明する。
【００２５】
図４は本発明に係る差動装置の断面図であり、差動装置５０を上記図３に対応させて表した。
第３ギヤからなる伝動部材５１は、回転可能で且つその回転中心線Ｃｒに沿って移動可能な円筒状の部材であり、内部には回転中心線Ｃｒを中心とする貫通した空間部（貫通孔）５１ａを有する。
【００２６】
差動装置５０は、伝動部材５１の回転中心線Ｃｒと同一直線上で相対回転可能な、左右２つの車軸（従動軸）５３Ｌ，５３Ｒの一端部を伝動部材５１の空間部５１ａに配置し、伝動部材５１から左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒを介して左右の車軸５３Ｌ，５３Ｒへ動力を分配するようにした構成であり、さらに爪解除規制機構９０を備える。
なお、差動装置５０について説明するときには、左右の車軸５３Ｌ，５３Ｒのことを適宜「左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒ」と言い換えることにする。
【００２７】
トランスミッションケース１２は、軸受５２，５２を介して左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒを回転可能に支持することができる。左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒの一端部同士を中央の軸受５４を介して嵌合することにより、左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒ同士は互いに相対回転が可能である。
【００２８】
さらに左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒは、一端部同士を突当てるとともに、各一端部に回転中心線Ｃｒに直交するピン５５，５５を取付け、これらのピン５５，５５をばね受け板５６，５６及び平ワッシャ５７，５７を介して、トランスミッションケース１２の内壁１２ａ，１２ｂに当てることで、軸方向移動（回転中心線Ｃｒに沿った移動）が規制されることになる。なお、ばね受け板５６，５６及び平ワッシャ５７，５７の有無は任意である。
【００２９】
伝動部材５１は、左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒに対して回転可能且つ軸方向に移動可能である。具体的には、右の従動軸５３Ｒは、一端部に径が大きい径大部５３ａを有する。径大部５３ａの径は、右の従動軸５３Ｒの他の部分の径や左の従動軸５３Ｌの径よりも大きい。この径大部５３ａに、伝動部材５１を回転可能且つ軸方向へ移動可能に、嵌合によって取付けた。図中、５８，５８はオイルシールである。
【００３０】
図５は本発明に係る差動装置の分解図である。図４をも参照しつつ差動装置５０の詳細構造を説明する。
左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒ（図４参照）は、伝動部材５１の移動方向両端面（図左右の端面）５１ｂ、５１ｂにそれぞれ噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・を形成し、伝動部材５１の左右の端面５１ｂ、５１ｂを挟むように左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒを配置し、左の従動部材７１Ｌにそれぞれ噛合い爪７２Ｌ・・・を形成し、右の従動部材７１Ｒにそれぞれ噛合い爪７２Ｒ・・・を形成し、さらに、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒを伝動部材５１の端面５１ｂ、５１ｂに向けて、弾性部材８１，８１（図４参照）にて弾発するようにした構成である。
【００３１】
左の従動部材７１Ｌは、左の従動軸５３Ｌに嵌合する貫通した嵌合孔７１ａを形成し、この嵌合孔７１ａに回転中心線Ｃｒに対して直交する係合溝７１ｂを形成したものである。
左の従動軸５３Ｌに嵌合孔７１ａを嵌合するとともに、係合溝７１ｂにピン５５を嵌合することにより、左の従動軸５３Ｌに左の従動部材７１Ｌを相対回転を規制し且つ軸方向に移動可能に取付けることができる。
【００３２】
同様に右の従動部材７１Ｒも、右の従動軸５３Ｒに嵌合する貫通した嵌合孔７１ａを形成し、この嵌合孔７１ａに回転中心線Ｃｒに直交する係合溝７１ｂを形成したものである。
右の従動軸５３Ｒに嵌合孔７１ａを嵌合するとともに、係合溝７１ｂにピン５５を嵌合することにより、右の従動軸５３Ｒに右の従動部材７１Ｒを相対回転を規制し且つ軸方向に移動可能に取付けることができる。
【００３３】
伝動部材５１は、移動方向両端面５１ｂ、５１ｂ（左の端面５１ｂ及び右の端面５１ｂ）に、それぞれ複数の噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・を形成したものである。両端面５１ｂ、５１ｂに形成された左右の複数、例えば９個の噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・は、伝動部材５１の周方向に連続した爪であり、放射状に等ピッチで配列することになる。
【００３４】
一方、左の従動部材７１Ｌは、伝動部材５１の左の端面５１ｂに対向する対向面７１ｃに複数、例えば３個の噛合い爪７２Ｌ・・・を形成し、また、右の従動部材７１Ｒも、伝動部材５１の左の端面５１ｂに対向する対向面７１ｃに複数の噛合い爪７２Ｒ・・・を形成したものである。各対向面７１ｃ，７１ｃに形成された複数の噛合い爪７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・は、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの周方向に連続した爪であり、放射状に等ピッチで配列することになる。
このようにして、伝動部材５１と左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒとの各対向面５１ｂ，５１ｂ，７１ｃ，７１ｃに互いに噛合う噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・，７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・をそれぞれ形成することになる。
【００３５】
なお、この図５において、伝動部材５１が図反時計回り方向（図１に示す作業機１０の前進方向Ｆｒ）へ回転することを正転Ｔｆと言い、その回転方向を正転方向Ｔｆと言う。また、伝動部材５１が図時計回り方向（図１に示す作業機１０の後進方向Ｒｒ）へ回転することを逆転Ｔｒと言い、その回転方向を逆転方向Ｔｒと言う。
【００３６】
ここで図４に戻って説明を続ける。図４に示すように差動装置５０は、トランスミッションケース１２の左内壁１２ａ側のばね受け板５６と左の従動部材７１Ｌとの間に、左の弾発部材８１を介在させ、また、トランスミッションケース１２の右内壁１２ｂ側のばね受け板５６と右の従動部材７１Ｒとの間に、右の弾発部材８１を介在したものである。これら左右の弾性部材８１，８１は、例えば圧縮コイルばねである。
左の従動部材７１Ｌを伝動部材５１の左端面５１ｂに向けて弾発部材８１で弾発し、右の従動部材７１Ｒを伝動部材５１の右端面５１ｂに向けて弾発部材８１で弾発することができる。
【００３７】
さらに図４に示すように、差動装置５０は、中央の伝動部材５１とトランスミッションケース１２の左内壁１２ａとの間に左の従動部材７１Ｌを配置するとともに、伝動部材５１とトランスミッションケース１２の右内壁１２ｂとの間に右の従動部材７１Ｒを配置したものである。このため、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒが従動軸５３Ｌ，５３Ｒの軸方向に移動する量は一定量に規制されることになる。
【００３８】
具体的には、左の従動部材７１Ｌは、右の従動軸５３Ｒの左端面から左のばね受け板５６までの間で、軸方向に移動可能である。一方、右の従動部材７１Ｒは、径大部５３ａの右端面から右のばね受け板５６までの間で、軸方向に移動可能である。
【００３９】
すなわち、伝動部材５１の噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・に左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの噛合い爪７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・を噛合わせた状態において、（１）トランスミッションケース１２の左内壁１２ａ側のばね受け板５６から、左の従動部材７１Ｌの左端面までの距離ｄｉ、及び、（２）トランスミッションケース１２の右内壁１２ｂ側のばね受け板５６から、右の従動部材７１Ｒの右端面までの距離ｄｉが、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの移動可能量であり、これらの移動可能量ｄｉ，ｄｉは一定量である。
このようにして、左右の左の従動部材７１Ｌ，７１Ｒを左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒにそれぞれ相対回転を規制し且つ軸方向に一定量だけ移動可能に取付けることができる。
【００４０】
次に、噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・，７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・の具体的な構成を説明する。図６は本発明に係る噛合い爪同士を噛合わせた状態の周方向の展開図であり、図７は本発明に係る噛合い爪同士を外した状態の周方向の展開図である。
なお、図６及び図７は、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの外周面に合わせて展開して表したものである。従って、噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・，７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・の各寸法についても、この展開面における大きさである。回転中心線Ｃｒからの半径が異なる点における周方向の展開面でみても、各寸法の比率は同じである。
【００４１】
図６及び図７に示すように、複数の噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・，７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・はジョークラッチに類似した形状を呈する。ジョークラッチとは、一般にドッグクラッチと称し、クラッチ爪同士が噛合う噛み合いクラッチのことである。
【００４２】
具体的に説明すると、伝動部材５１における、左の噛合い爪６２Ｌ・・・と右の噛合い爪６２Ｒ・・・とは、伝動部材５１の幅中心線Ｃｗに対して左右対称形であり、この結果、爪の各寸法も互いに同一である。一方、伝動部材５１の噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・のピッチＰ１に対して、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの爪７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・のピッチＰ２は３倍である。左の噛合い爪７２Ｌ・・・と右の噛合い爪７２Ｒ・・・とは、幅中心線Ｃｗに対して左右対称形であり、この結果、爪の各寸法も互いに同一である。
なお、各ピッチＰ１，Ｐ２や各爪寸法は任意である。
【００４３】
左の噛合い爪６２Ｌ・・・，７２Ｌ・・・同士及び右の噛合い爪６２Ｒ・・・，７２Ｒ・・・同士は、伝動部材５１の正転Ｔｆ時には、左の噛合い爪６２Ｌ・・・，７２Ｌ・・・間に作用する負荷と右の噛合い爪６２Ｒ・・・，７２Ｒ・・・間に作用する負荷との差が、予め設定された基準値を超えたときに、左右一方の噛合い状態を解除するとともに、伝動部材５１の逆転Ｔｒ時には、常に左右の噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・，７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・共に噛合い状態を維持するように構成したものである。
【００４４】
ここで、伝動部材５１の左端面５１ｂに形成された左の噛合い爪６２Ｌ・・・のうちの、１つについて、より具体的に説明する。
左の噛合い爪６２Ｌは、回転中心線Ｃｒに平行な突当て面６３と、突当て面６３の奥端に連なる谷面６４と、谷面６４に連なり左端面５１ｂ側へ傾斜した傾斜面６５と、傾斜面６５の後端に連なる平坦な山面６６と、をこの順に逆転方向Ｔｒへ配列した爪部である。
【００４５】
突当て面６３は、逆転Ｔｒ時に常に噛合い状態を維持するように、左端面５１ｂから伝動部材５１の幅中心線Ｃｗへ向かって延びる平坦面である。谷面６４は、幅中心線Ｃｗに平行な平坦面である。傾斜面６５は、正転Ｔｆ時に噛合わせるように、突当て面６３に対して逆転方向Ｔｒに傾斜した平坦面である。山面６６は、幅中心線Ｃｗに平行な平坦面であって、左の端面５１ｂに合致する。
左の噛合い爪６２Ｌと右の噛合い爪６２Ｒとは、伝動部材５１の幅中心線Ｃｗに対して左右対称形であり、この結果、爪の各寸法も互いに同一である。
このようにすることで、左右の噛合い爪６２Ｌ，６２Ｒを全体的に見たとき、図７に示すように、正転方向Ｔｆに先細りのテーパ状を呈することになる。
【００４６】
図７に示すように、伝動部材５１において、左右の山面６６，６６間の寸法（左右の端面５１ｂ、５１ｂ間の寸法）はＬ１であり、左右の谷面６４，６４間の寸法はＬ２である。このため、突当て面６３の奥行き（谷面６４から山面６６までの距離）Ｌ３は、Ｌ３＝（Ｌ１−Ｌ２）／２の関係にある。谷面６４の周方向長さはＬ４、傾斜面６５の周方向長さはＬ５である。この結果、左右の傾斜面６５，６５間の角度はθ１である。角度（傾斜角）θ１は任意に設定すればよい。
【００４７】
次に、左の従動部材７１Ｌの対向面７１ｃ（図５参照）に形成された１つの左の噛合い爪７２Ｌついて、具体的に説明する。
左の従動部材７１Ｌにおける噛合い爪７２Ｌは、回転中心線Ｃｒに平行な突当て面７３と、突当て面７３の奥端に連なる谷面７４と、谷面７４に連なり対向面７１ｃ側へ傾斜した傾斜面７５と、傾斜面７５の後端に連なる平坦な山面７６と、をこの順に正転方向Ｔｆへ配列した爪部である。
【００４８】
突当て面７３は、逆転Ｔｒ時に常に噛合い状態を維持するように、対向面７１ｃから、幅中心線Ｃｗとは反対側へ向かって延びる平坦面である。谷面７４は、幅中心線Ｃｗに平行な平坦面である。傾斜面７５は、正転Ｔｆ時に噛合わせるように、突当て面７３に対して正転方向Ｔｆに傾斜した平坦面である。山面７６は、幅中心線Ｃｗに平行な平坦面であって、対向面７１ｃに合致する。
左の従動部材７１Ｌに形成された噛合い爪７２Ｌと、右の従動部材７１Ｒに形成された噛合い爪７２Ｒとは、伝動部材５１の幅中心線Ｃｗに対して左右対称形であり、この結果、爪の各寸法も互いに同一である。
【００４９】
図７に示すように、左の従動部材７１Ｌの突当て面７３の奥行き（谷面７４から山面７６までの距離）はＬ３、傾斜面７５の周方向長さはＬ５である。山面７６の周方向長さはＬ６であり、伝動部材５１における谷面７４の周方向長さＬ４よりも若干小さい。傾斜面７５の角度（傾斜角）はθ２であり、傾斜角θ１の１／２に相当する。
【００５０】
図６に示すように、伝動部材５１の突当て面６３，６３に左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの突当て面７３，７３を当てたときには、伝動部材５１の傾斜面６５，６５と左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの傾斜面７５，７５との間に、若干の隙間Ｓ１，Ｓ１を有する。
【００５１】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る差動装置の爪解除規制機構の構成図であり、（ａ）は爪解除規制機構９０の解除状態を示し、（ｂ）は爪解除規制機構９０の非解除状態を示す。
上記図４及び図８を参照しつつ、爪解除規制機構９０について説明する。爪解除規制機構９０は、伝動部材５１の端面５１ｂ、５１ｂに対する、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの一方又は両方の後退を、任意に規制することによって、左右の噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・，７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・同士の噛合い状態を強制的に維持させる、差動制限機構である。
【００５２】
具体的な構成を述べると、爪解除規制機構９０は、トランスミッションケース１２に回転可能に取付けた連結軸９１と、トランスミッションケース１２の外方で連結軸９１に取付けた解除レバー９２（図１も参照）と、トランスミッションケース１２の内部で連結軸９１に取付けた解除アーム９３と、解除アーム９３を非解除位置並びに解除位置に自己保持する自己保持機構９４とからなる。
解除アーム９３は、右の従動部材７１Ｒの背面７１ｄ（図４参照）に臨むようにスイング可能である。
【００５３】
自己保持機構９４は、トランスミッションケース１２に設けたボール９５及びボール９５を解除アーム９３側に弾発する圧縮コイルばね９６と、ボール９５の一部を嵌合させるべく解除アーム９３に開けた第１嵌合孔９７並びに第２嵌合孔９８とからなる。
図８（ａ）に示すように、第１嵌合孔９７にボール９５が嵌合することで、解除アーム９３を解除位置に自己保持させることができる。一方、図８（ｂ）に示すように、第２嵌合孔９８にボール９５が嵌合することで、解除アーム９３を非解除位置に自己保持させることができる。
【００５４】
図８（ａ）に示すように、解除状態においては、解除アーム９３が右の従動部材７１Ｒよりも径外方にある。
その後、解除レバー９２を図時計回り方向にスイング操作することで、解除アーム９３は図時計回り方向にスイングし、図８（ｂ）に示すように、右の従動部材７１Ｒの背面７１ｄ（図４参照）に臨む。この結果、伝動部材５１の右の端面５１ｂに対する、右の従動部材７１Ｒの後退を任意に規制することによって、左右の噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・，７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・同士（図４参照）の噛合い状態を強制的に維持させることができる。この状態を、自己保持機構９４によって保持することができる。
【００５５】
その後、解除レバー９２を図反時計回り方向にスイング操作することで、解除アーム９３は図反時計回り方向にスイングにスイングし、図８（ａ）に示すように、元の解除状態に復帰する。この状態を、自己保持機構９４によって保持することができる。
【００５６】
次に、上記構成の差動装置５０の作用について、図９〜図１４に基づき説明する。
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る差動装置の作用図（その１）である。（ａ）は差動装置５０の断面図であり、図４に対応させて表した。（ｂ）は左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒの周方向の展開図であり、図６に対応させて表した。
【００５７】
（ａ）に示すように、伝動部材５１が停止しているときには、各弾発部材８１，８１はほぼ均等な弾発力で左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒを押している。これらの従動部材７１Ｌ，７１Ｒは、中央の伝動部材５１を左右両側から挟み込むことになる。この状態で、（ｂ）に示すように左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒは、左の噛合い爪６２Ｌ・・・，７２Ｌ・・・同士及び右の噛合い爪６２Ｒ・・・，７２Ｒ・・・同士が最も深く噛合った、係合状態（ロック状態）にある。左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒにおける山面７６，７６間の間隔はＭ１であり、伝動部材５１における左右の谷面６４，６４間の寸法Ｌ２と等しい（Ｍ１＝Ｌ２）。
【００５８】
その後、伝動部材５１を正転Ｔｆさせると、伝動部材５１の左右の傾斜面６５，６５は左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの傾斜面７５，７５に当たる。伝動部材５１から従動部材７１Ｌ，７１Ｒの傾斜面７５，７５へ動力が作用する。この結果、傾斜面７５，７５には左右方向の分力（水平分力）が働く。左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒは各弾発部材８１，８１の弾発力に抗して、伝動部材５１から離れる方向Ｄｌ，Ｄｒへ移動する。この結果を図１０に示す。
【００５９】
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る差動装置の作用図（その２）である。（ａ）は差動装置の断面図であり、（ｂ）は左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒの周方向の展開図である。
（ａ）に示すように左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒは、ばね受け板５６，５６に当たって、伝動部材５１から最も離れた位置にある。この状態では（ｂ）に示すように、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒにおける山面７６，７６間の間隔はＭ２であり、伝動部材５１における左右の山面６６，６６間の寸法Ｌ１よりも小さい（Ｍ２＜Ｌ１）。従って、左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒは正転方向Ｔｆで係合状態（ロック状態）にある。
【００６０】
さらに伝動部材５１を正転Ｔｆさせると、伝動部材５１から係脱機構６０Ｌ，６０Ｒを介して、左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒへ動力を均等に分配して、正転方向Ｔｆへ回転させることができる。
すなわち、正転時には、伝動部材５１の両側面に形成された噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・と左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒに形成された噛合い爪７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・とが噛合うことで、伝動部材５１から左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒへ動力を分配することができる。従って、図２に示す作業機１０は前方Ｆｒへ直進走行する。
【００６１】
その後、前方Ｆｒへ直進走行中の作業機１０を旋回させるには、次の２つの方法がある。
旋回させる第１の方法は、図２において、旋回外側の操作ハンドル３１Ｌを旋回内側の操作ハンドル３１Ｒよりも強く押す。例えば、右旋回させる場合には、左の操作ハンドル３１Ｌを大きい押し力Ｐ１で押しつつ、右の操作ハンドル３１Ｒを小さい押し力Ｐ２で押す（Ｐ１＞Ｐ２）。押し力Ｐ２は、例えばほぼ零である。
【００６２】
走行中の左の走行輪１３Ｌは押し力Ｐ１によって、より高速で回転する。このため、左右の押し力Ｐ１，Ｐ２の差に応じて、左の走行輪１３Ｌは右の走行輪１３Ｒよりも高速になる。左の従動軸５３Ｌは右の従動軸５３Ｒよりも高速で回転する。すなわち、左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒに速度差が生じる。この結果を図１１に示す。
【００６３】
図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る差動装置の作用図（その３）である。（ａ）は差動装置５０の断面図、（ｂ）は左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒの係合途中を示す周方向の展開図、（ｃ）は左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒの係合結果を示す周方向の展開図である。
【００６４】
上述のように、（ａ）に示す左の従動軸５３Ｌが右の従動軸５３Ｒよりも高速なので、左の従動部材７１Ｌは右の従動部材７１Ｒよりも高速である。（ｂ）に示すように、左の従動部材７１Ｌは右の従動部材７１Ｒよりも正転方向Ｔｆへ先に進む。この結果、左の傾斜面６５，７５間に隙間Ｓ２が開き、右の傾斜面６５，７５同士だけが当たる。伝動部材５１が正転Ｔｆしているので、右の傾斜面６５，７５には右方向の水平分力が働く。このため、伝動部材５１には左方向Ｄｌへ水平な反力が作用する。反力によって伝動部材５１は、矢印Ｄｌ方向へ移動して左の従動部材７１Ｌに接近、又は、左の従動部材７１Ｌを矢印Ｄｌ方向へ押しつつ移動する。
【００６５】
この結果、（ｃ）に示すように、左の傾斜面６５，７５同士が当たって、左の係脱機構６０Ｌが係合する。この状態では（ａ）に示すように、右の従動部材７１Ｒがばね受け板５６に当たるとともに、左の従動部材７１Ｌがばね受け板５６に当るか当たる寸前である。（ｃ）に示すように、このときの左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒにおける山面７６，７６間の離間距離はＭ３であり、上記図１０（ｂ）に示す離間距離Ｍ２と同一か若干小さい（Ｍ３≧Ｍ２）。さらに離間距離Ｍ３は、上記図７に示す左右の谷面６４，６４間の寸法Ｌ２に、突当て面６３の奥行きＬ３を加えた値と同一か若干大きい（Ｍ３≧Ｌ２＋Ｌ３）。
【００６６】
このため、伝動部材５１の右の山面６６は右の従動部材７１Ｒの山面７６に載り上がる。この結果、右の係脱機構６０Ｒが外れて（アンロックする）、左の係脱機構６０Ｌだけが係合した状態（ロック状態）になる。このように、伝動部材５１の正転Ｔｆ時において、左の噛合い爪６２Ｌ・・・，７２Ｌ・・・間に作用する負荷と右の噛合い爪６２Ｒ・・・，７２Ｒ・・・間に作用する負荷との差が、基準値を超えたので、左右一方の噛合い状態を解除する。
【００６７】
従って、（ａ）に示すように、伝動部材５１から左の従動軸５３Ｌにのみ動力を伝えて、正転方向Ｔｆへ回転させることができる。従って、図２に示す作業機１０は右旋回する。
なお、左旋回させる場合には、右旋回のときとは逆操作をすればよい。
【００６８】
このように、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒに基準値を超えるアンバランス負荷（不均等な負荷）が発生するように、作業機１０（図２参照）を旋回操作するだけで、作業機１０を容易に旋回させることができる。
【００６９】
旋回させる第２の方法は、図２において、左右の操作ハンドル３１Ｌ，３１Ｒを旋回外側へ回す。例えば右旋回させる場合には、左右の操作ハンドル３１Ｌ，３１Ｒを矢印Ｔｕ方向（図時計回り）へ回す。この結果、作業車１０は地面に対し旋回内側（右側）の走行輪１３Ｒを旋回中心Ｏｔとして、矢印Ｔｕ方向に回ろうとする。このとき、右の走行輪１３Ｒ及び右の従動軸５３Ｒには回転を拘束しようとする大きな抗力が作用する。すなわち、右の走行輪１３Ｒの走行抵抗が増大する。この結果を図１０に示す。
【００７０】
図１０（ａ）において、右の従動軸５３Ｒには回転を拘束しようとする大きな力が作用するので、右の従動部材７１Ｒにも回転を拘束しようとする大きな力が作用する。伝動部材５１が正転Ｔｆしているので、図１０（ｂ）において、右の傾斜面６５，７５に働く右方向の水平分力は、左の傾斜面６５，７５に働く左方向の水平分力よりも大きい。左右の水平分力の差によって、伝動部材５１には左方向へ水平な反力が作用する。反力によって伝動部材５１は、左の従動部材７１Ｌを左方向へ押しつつ移動する。
【００７１】
この結果、上記図１１（ｃ）に示す第１の方法と同様に、左の傾斜面６５，７５同士だけが当たって、左の係脱機構６０Ｌだけが係合する。この状態では図１１（ａ）に示すように、右の従動部材７１Ｒがばね受け板５６に当たるとともに、左の従動部材７１Ｌがばね受け板５６に当るか当たる寸前である。このときにも、Ｍ３≧Ｍ２の関係、及び、Ｍ３≧Ｌ２＋Ｌ３の関係になる（図７、図１０（ｂ）も参照）。
【００７２】
このため、伝動部材５１の右の山面６６は右の従動部材７１Ｒの山面７６に載り上がる。この結果、右の係脱機構６０Ｒが外れて（アンロックする）、左の係脱機構６０Ｌだけが係合した状態（ロック状態）になる。このように、伝動部材５１の正転Ｔｆ時において、左の噛合い爪６２Ｌ・・・，７２Ｌ・・・間に作用する負荷と右の噛合い爪６２Ｒ・・・，７２Ｒ・・・間に作用する負荷との差が、基準値を超えたので、左右一方の噛合い状態を解除する。
【００７３】
従って、図１１（ａ）に示すように、伝動部材５１から左の従動軸５３Ｌにのみ動力を伝えて、正転方向Ｔｆへ回転させることができる。従って、図２に示す作業機１０は右旋回する。
なお、左旋回させる場合には、右旋回のときとは逆操作をすればよい。
【００７４】
このように、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒに基準値を超えるアンバランス負荷（不均等な負荷）が発生するように、作業機１０（図２参照）を旋回操作するだけで、作業機１０を容易に旋回させることができる。
【００７５】
次に、伝動部材５１を逆転Ｔｒさせた場合について説明する。
図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る差動装置の作用図（その４）である。（ａ）は差動装置５０の断面図、（ｂ）は左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒの係合状態を示す周方向の展開図である。
【００７６】
伝動部材５１を逆転Ｔｒさせると、（ｂ）に示すように、伝動部材５１の左右の突当て面６３，６３は左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの各突当て面７３，７３に当たる。従って、左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒは逆転方向Ｔｒで係合状態（ロック状態）になる。
さらに伝動部材５１を逆転Ｔｒさせると、（ａ）に示すように伝動部材５１から係脱機構６０Ｌ，６０Ｒを介して、左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒへ動力を均等に分配して、逆転方向Ｔｒへ回転させることができる。従って、図２に示す作業機１０は後方Ｒｒへ直進走行する。
【００７７】
このように、逆転時には常に左右共に、噛合い爪６２Ｌ・・・，７２Ｌ・・・間、及び噛合い爪６２Ｒ・・・，７２Ｒ・・・間の噛合い状態を維持することで、伝動部材５１から左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒへ動力を分配することができる。このため、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒにアンバランス負荷が発生しても、伝動部材５１から２つの従動軸５３Ｌ，５３Ｒへの動力の分配性能を十分に確保することができる。
【００７８】
次に、伝動部材５１が停止しているときに爪解除規制機構９０を操作した場合について説明する。
図１３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る差動装置の作用図（その５）である。（ａ）は差動装置５０の断面図、（ｂ）は左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒの係合状態を示す周方向の展開図、（ｃ）は伝動部材５１を正転Ｔｆさせたときの左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒの係合途中を示す周方向の展開図である。
【００７９】
（ａ）に示すように、伝動部材５１が停止しているとき、解除レバー９２で解除アーム９３を操作して、右の従動部材７１Ｒの背面７１ｄに臨ませる。この結果、伝動部材５１の右端面に対する右の従動部材７１Ｒの後退を規制することことができる。このため、左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒは、（ｂ）に示すように係合状態を維持する。
【００８０】
その後、伝動部材５１を正転Ｔｆさせると、（ｃ）に示すように、伝動部材５１の左右の傾斜面６５，６５は左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの傾斜面７５，７５に当たる。伝動部材５１から従動部材７１Ｌ，７１Ｒの傾斜面７５，７５へ動力が作用する。この結果、傾斜面７５，７５には左右方向の分力（水平分力）が働く。
しかし、右の従動部材７１Ｒは解除アーム９３によって移動が規制されている。一方、左の従動部材７１Ｌは弾発部材８１の弾発力に抗して、伝動部材５１から離れる方向Ｄｌへ移動する。この結果を図１４に示す。
【００８１】
図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係る差動装置の作用図（その６）である。（ａ）は差動装置５０の断面図、（ｂ）は左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒの係合状態を示す周方向の展開図である。
【００８２】
（ａ）に示すように、右の従動部材７１Ｒは解除アーム９３によって移動が規制されている。また、左の従動部材７１Ｌはばね受け板５６に当たる。このときには、（ｂ）に示すように、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒにおける山面７６，７６間の離間距離はＭ４であり、上記図１０（ｂ）に示す離間距離Ｍ２よりも小さい（Ｍ４＜Ｍ２）。さらに離間距離Ｍ４は、上記図７に示す左右の谷面６４，６４間の寸法Ｌ２に、突当て面６３の奥行きＬ３を加えた値よりも小さい（Ｍ４＜Ｌ２＋Ｌ３）。この結果、左右の係脱機構６０Ｌ，６０Ｒは係合状態を維持する。
このように、爪解除規制機構９０を操作することによって、差動装置５０の差動を制限することができる。
【００８３】
さらに伝動部材５１を正転Ｔｆさせると、伝動部材５１から係脱機構６０Ｌ，６０Ｒを介して、左右の従動軸５３Ｌ，５３Ｒへ動力を均等に分配して、正転方向Ｔｆへ回転させることができる。従って、図２に示す作業機１０は前方Ｆｒへ直進走行する。
【００８４】
このように、伝動部材５１の端面に対する、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒの一方又は両方の後退を、爪解除規制機構９０で規制することによって、左の噛合い爪６２Ｌ・・・，７２Ｌ・・・同士、及び右の噛合い爪６２Ｒ・・・，７２Ｒ・・・同士の噛合い状態を強制的に維持させることができる。このため、左右の従動部材７１Ｌ，７１Ｒにアンバランス負荷が発生しても、伝動部材５１から２つの従動軸５３Ｌ，５３Ｒへの動力の分配性能を十分に確保することができる。
【００８５】
ここで、差動装置５０に爪解除規制機構９０を設けた理由について、さらに詳しく説明する。
例えば、図２において、（１）ぬかるみや砂地などの路面抵抗が小さい路面で左の走行輪１３Ｌがスリップした場合、左の走行輪１３Ｌへの駆動力は大幅に減少する。（２）また、右の走行輪１３Ｒの走行抵抗が大幅に増大した場合には、右の走行輪１３Ｒへの駆動力は大幅に増大する。
【００８６】
左右の走行輪１３Ｌ，１３Ｒに、このようなアンバランス負荷が発生したときには、図１０において、右の従動部材７１Ｒの傾斜面７５の反力に比べて、左の従動部材７１Ｌの傾斜面７５の反力は大幅に小さい。この結果、伝動部材５１はアンバランスな右の傾斜面７５の反力によって左の従動部材７１Ｌへ押しつけられる。
【００８７】
左の従動部材７１Ｌは、傾斜面７５に作用する増大した垂直分力（前進方向の分力）によって正転方向Ｔｆへ進む。このため、左右の走行輪１３Ｌ，１３Ｒの駆動力差が基準値を超えた場合には、右旋回時と同じ作用になる。すなわち、図１１に示すように、伝動部材５１の傾斜面６５が右の従動部材７１Ｒから外れる。このような場合であっても、作業機１０（図２参照）の走行性能を確保することが求められる。これに対して本発明は、爪解除規制機構（差動制限機構）９０を設けたものである。
【００８８】
このように、伝動部材５１の正転・逆転にかかわらず、伝動部材５１から２つの従動軸５３Ｌ，５３Ｒへの動力の分配性能を十分に確保することができる。しかも、簡単な構成の差動装置５０によって達成することができる。従って、このような差動装置５０を搭載した作業機等の各種車両の走行性能を、前進時と後進時とで共に、十分に確保することができる。後退させながら旋回させることがない作業機等の各種車両に、差動装置５０を搭載した場合には、構成が簡単なので特に有効である。
【００８９】
例えば、フロントロータリ式作業機１０（図２参照）に差動装置５０を搭載した場合を考える。
（１）耕耘作業中は、作業機１０を前方へ直進走行させるだけであり、旋回させることはない。耕す地面の状況（硬さや起伏など）にかかわらず、真っ直ぐに耕耘する必要があるからである。このため、爪解除規制機構９０を操作して旋回できないようにすればよい。
（２）耕耘作業をしないで単に作業機１０を前進させる場合（移動時など）には、直進だけではなく旋回させることがある。このため、爪解除規制機構９０を操作して旋回できるようにすればよい。
（３）作業機１０を後進させる場合には、耕耘作業をすることがなく、また、旋回させなくてもすむ。このため、後方へ直進走行させるだけでよい。
【００９０】
なお、本発明の差動装置５０を適用するものは、耕耘機や除雪機等の歩行型自走式作業機１０に限定されるものではなく、例えば各種車両であってもよい。
さらには、上記本発明の実施の形態において、伝動部材５１はギヤに限定されるものではなく、例えばチェーン駆動機構のスプロケットであってもよい。
【００９１】
また、図７に示すように、噛合い爪６２Ｌ・・・，６２Ｒ・・・における傾斜面６５の傾斜角θ１、及び、噛合い爪７２Ｌ・・・，７２Ｒ・・・における傾斜面７５の傾斜角θ２（すなわち、θ２＝θ１／２）については、適宜設定することができる。これらの傾斜角θ１，θ２を適宜設定することにより、伝動部材５１から従動部材７１Ｌ，７１Ｒへ動力が作用したときの、傾斜面７５，７５に働く左右方向（図９に示す矢印Ｄｌ，Ｄｒ）の分力、すなわち、水平分力の大きさを適宜設定することができる。水平分力を適宜設定することにより、伝動部材５１の正転Ｔｆ時における「基準値」を適宜設定することができる。
【００９２】
上述のように、この「基準値」は、伝動部材５１の正転Ｔｆ時における、左の噛合い爪６２Ｌ・・・，７２Ｌ・・・間に作用する負荷と、右の噛合い爪６２Ｒ・・・，７２Ｒ・・・間に作用する負荷と、の差の大きさの基準、すなわち左右の差動の基準の値である。左右の負荷の差が基準値を超えたときに、左右一方の噛合い状態を解除することになる。
【００９３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、回転可能な伝動部材の内部に空間部を有し、この空間部に伝動部材の回転中心線と同一直線上で相対回転可能な左右２つの従動軸の一端部を配置し、伝動部材から左右の係脱機構を介して前記左右の従動軸へ動力を分配するようにした差動装置において、
伝動部材が、左右の従動軸の軸方向に移動可能な部材であり、
左右の係脱機構が、伝動部材の移動方向両端面を挟むように左右の従動部材を配置し、これら左右の従動部材を左右の従動軸にそれぞれ相対回転を規制し且つ軸方向に一定量だけ移動可能に取付け、伝動部材と左右の従動部材との各対向面に互いに噛合う噛合い爪をそれぞれ形成し、左右の従動部材を伝動部材の端面に向けて弾発した構成であり、
左の噛合い爪同士及び右の噛合い爪同士が、伝動部材の正転時には、左の噛合い爪間に作用する負荷と右の噛合い爪間に作用する負荷との差が基準値を超えたときに、左右一方の噛合い状態を解除するとともに、伝動部材の逆転時には、常に左右共に噛合い状態を維持するように構成し、
さらに、伝動部材の両端面に対する、左右の従動部材の一方又は両方の後退を任意に規制することによって、左右の噛合い爪同士の噛合い状態を強制的に維持させる爪解除規制機構を設けたことを特徴とする。
【００９４】
請求項１によれば、正転時には、伝動部材の両側面に形成された噛合い爪と左右の従動部材に形成された噛合い爪が噛合うことで、伝動部材から左右の従動軸へ動力を分配することができる。
正転時で、左の噛合い爪間に作用する負荷と右の噛合い爪間に作用する負荷との差が基準値を超えたときには、一方の噛合い状態を解除することができる。このため、差動装置を作業機や車両に搭載した場合に、左右の従動部材に基準値を超えるアンバランス負荷（不均等な負荷）が発生するように旋回操作をするだけで、容易に旋回させることができる。
【００９５】
逆転時には、常に左右共に噛合い状態を維持することで、伝動部材から左右の従動部材へ動力を分配することができる。このため、左右の従動部材にアンバランス負荷が発生しても、伝動部材から２つの従動軸への動力の分配性能を十分に確保することができる。
【００９６】
伝動部材の端面に対する従動部材の後退を、爪解除規制機構の解除アームを従動部材よりも径外方にある解除位置から従動部材の背面にスイングさせて臨ませることで規制することによって、左右の噛合い爪同士の噛合い状態を強制的に維持させることができる。このため、左右の従動部材にアンバランス負荷が発生しても、伝動部材から２つの従動軸への動力の分配性能を十分に確保することができる。
【００９７】
このように、伝動部材の正転・逆転にかかわらず、伝動部材から２つの従動軸への動力の分配性能を十分に確保することができる。しかも、簡単な構成の差動装置によって達成することができる。従って、このような差動装置を搭載した作業機等の各種車両の走行性能を、前進時と後進時とで共に、十分に確保することができる。
【００９８】
請求項２は、伝動部材の両端面並びに左右の従動部材に形成された各噛合い爪が、逆転時に常に噛合い状態を維持するべく伝動部材の回転中心線に平行に形成した突当て面と、この突当て面に連なり正転時に噛合わせるべく突当て面に対して回転方向に傾斜した傾斜面と、からなるので、作動装置を、部品数が少なく簡単な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフロントロータリ式作業機の左側面図
【図２】本発明に係るフロントロータリ式作業機の平面図
【図３】本発明に係るトランスミッションを上方から見た断面図
【図４】本発明に係る差動装置の断面図
【図５】本発明に係る差動装置の分解図
【図６】本発明に係る噛合い爪同士を噛合わせた状態の周方向の展開図
【図７】本発明に係る噛合い爪同士を外した状態の周方向の展開図
【図８】本発明に係る差動装置の爪解除規制機構の構成図
【図９】本発明に係る差動装置の作用図（その１）
【図１０】本発明に係る差動装置の作用図（その２）
【図１１】本発明に係る差動装置の作用図（その３）
【図１２】本発明に係る差動装置の作用図（その４）
【図１３】本発明に係る差動装置の作用図（その５）
【図１４】本発明に係る差動装置の作用図（その６）
【図１５】従来の差動装置の概要図
【符号の説明】
５０…差動装置、５１…伝動部材、５１ａ…空間部、５１ｂ、５１ｂ…伝動部材の移動方向両端面、５３Ｌ，５３Ｒ…左右の従動軸、６０Ｌ，６０Ｒ…左右の係脱機構、６２Ｌ，６２Ｒ，７２Ｌ，７２Ｒ…噛合い爪、７１Ｌ，７１Ｒ…左右の従動部材、８１…弾発部材、９０…爪解除規制機構、Ｃｒ…伝動部材の回転中心線、Ｔｆ…伝動部材の正転、Ｔｒ…伝動部材の逆転。

Claims (2)

1. 回転可能な伝動部材の内部に空間部を有し、この空間部に前記伝動部材の回転中心線と同一直線上で相対回転可能な左右２つの従動軸の一端部を配置し、前記伝動部材から左右の係脱機構を介して前記左右の従動軸へ動力を分配するようにした差動装置において、
   前記伝動部材は、前記左右の従動軸の前記一端部に軸方向に移動可能に嵌合している部材であり、
   前記左右の係脱機構は、前記伝動部材の移動方向両端面を挟むように左右の従動部材を配置し、これら左右の従動部材を前記左右の従動軸にそれぞれ相対回転を規制し且つ軸方向に一定量だけ移動可能に取付け、前記伝動部材と前記左右の従動部材との各対向面に互いに噛合う噛合い爪をそれぞれ形成し、前記左右の従動部材を前記伝動部材の端面に向けて弾発した構成であり、
   前記左の噛合い爪同士及び右の噛合い爪同士は、前記伝動部材の正転時には、左の噛合い爪間に作用する負荷と右の噛合い爪間に作用する負荷との差が基準値を超えたときに、左右一方の噛合い状態を解除するとともに、前記伝動部材の逆転時には、常に左右共に噛合い状態を維持するように構成し、
   さらに、前記従動部材の背面にスイングして臨む解除アームを備えて、該解除アームを前記従動部材よりも径外方にある解除位置から前記背面に臨んだ非解除位置までスイングさせることで、前記伝動部材の端面に対する、前記左右の従動部材の一方又は両方の前記従動軸の軸方向への後退を任意に規制することによって、前記左右の噛合い爪同士の噛合い状態を強制的に維持させる爪解除規制機構を設けたことを特徴とする差動装置。
2. 前記伝動部材の両端面並びに前記左右の従動部材に形成された前記各噛合い爪は、前記逆転時に常に噛合い状態を維持するべく前記伝動部材の回転中心線に平行に形成した突当て面と、この突当て面に連なり前記正転時に噛合わせるべく突当て面に対して回転方向に傾斜した傾斜面と、からなることを特徴とした請求項１記載の差動装置。

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