(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸に備えた出力プーリと、静油圧式の無段変速装置の入力軸に備えた入力プーリとに亘って無端ベルトを巻回した伝動機構を備え、前記入力軸と一体回転する冷却ファンを備えている作業機であって、
走行機体の左右中央に配置されるミッションケースの側部位置に、前記入力軸が機体左右方向の横向きになる姿勢で、前記無段変速装置が備えられて、
外側の空気を吸引して前記無段変速装置に供給するように前記冷却ファンによる冷却風の流れが設定され、この冷却ファンの外周の外側部に、前記冷却ファンの外周部から前記冷却ファンの駆動軸芯と直交する遠心方向に流れる風を前記無段変速装置の方向である走行機体の左右中央側に送る案内手段を備えている作業機。
【請求項２】
前記案内手段が、前記遠心方向に流れる風の流動方向を前記無段変速装置の方向である走行機体の左右中央側に変更する導風板で構成されている請求項１記載の作業機。
【請求項３】
前記導風板が、前記冷却ファンの側部位置に配置されると共に、その下端部が、前車輪の車軸を内装する前車軸ケースに支持されている請求項２記載の作業機。
【請求項４】
前記案内手段が、前記遠心方向に流れる風を前記無段変速装置の方向である走行機体の左右中央側に送るように前記無段変速装置の駆動力で駆動される補助冷却ファンで構成されている請求項１記載の作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力軸に備えた出力プーリと、静油圧式の無段変速装置の入力軸に備えた入力プーリとに亘って無端ベルトを巻回した伝動機構を備え、前記入力軸と一体回転する冷却ファンを備えている作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成された作業機として特許文献１には、走行機体の前部位置にエンジンを備え、この後部位置にミッションケースを備え、このミッションケースの側部に静油圧式の無段変速装置を連結した田植機が示されている。この特許文献１ではエンジンの出力軸のプーリ（出力プーリー）と、無段変速装置の入力軸のプーリ（入力プーリー）とに亘って無端ベルト（伝動ベルト）を巻回したベルト式伝動機構を備えており、入力軸に冷却ファンが備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８‐８７４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静油圧式の無段変速装置は、入力軸からの駆動力が伝えられる可変容量型の油圧ポンプからの作動油を油圧モータに供給する油圧回路を有し、油圧ポンプでの作動油の油量の調節により無段階の変速を実現する。このような構成から、作動油の油温が上昇しやすく放熱を行う必要性から特許文献１に示されるように冷却ファンから冷却風を供給するように構成されている。
【０００５】
静油圧式の無段変速装置は、油温が上昇しやすいものであるため、良好に冷却を行うことも望まれ、大型のファンを備えることも考えられるが作業機の構成からファンのサイズにも限界があり、油温上昇を招くこともあった。
【０００６】
また、無段変速装置の油温上昇を抑制するため、オイルクーラを別途備えることや、外部にオイルタンクを備え油量を増大させることも考えるが、これらの構成は、大型化を伴うだけではなく部品点数が増大しコストの上昇を招来する点で改善の余地がある。
【０００７】
本発明の目的は、簡単な改良により無段変速装置の油温の上昇を抑制する作業機を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、エンジンの出力軸に備えた出力プーリと、静油圧式の無段変速装置の入力軸に備えた入力プーリとに亘って無端ベルトを巻回した伝動機構を備え、前記入力軸と一体回転する冷却ファンを備えている作業機であって、
走行機体の左右中央に配置されるミッションケースの側部位置に、前記入力軸が機体左右方向の横向きになる姿勢で、前記無段変速装置が備えられて、
外側の空気を吸引して前記無段変速装置に供給するように前記冷却ファンによる冷却風の流れが設定され、この冷却ファンの外周の外側部に、前記冷却ファンの外周部から前記冷却ファンの駆動軸芯と直交する遠心方向に流れる風を前記無段変速装置の方向である走行機体の左右中央側に送る案内手段を備えている点にある。
【０００９】
冷却ファンの回転における冷却風の流れを考えると、冷却風の多くは回転軸芯に平行な方向に流れるものであるが、冷却ファンの外周部分では、冷却ファンの回転に伴い冷却ファンの外周部分から風が外方（遠心方向）に流れ、このように外方に流れる冷却風は無段変速装置の冷却には寄与していない。このように冷却ファンの外周部分から外方（遠心方向）に風が流れる現象は、回転軸芯に沿って冷却風が送り出される際に、この冷却風からの圧力が冷却ファンの外周側に作用することや、この冷却ファンの回転に伴って遠心力が作用することに起因すると捉えることも可能である。
従って、本発明のように冷却ファンの外周から遠心方向に流れる風を無段変速装置の方向に案内する案内手段を備えることより、回転軸芯に平行な方向に流れる冷却風に加えて、冷却ファンから外方に無駄に流れていた冷却風を積極的に無段変速装置に供給することが可能となり、オイルクーラやオイルタンクを別途備えずとも無段変速装置の冷却を行える。
このように、簡単な改良により無段変速装置の油温の上昇を良好に抑制する作業機が合理的に構成された。
【００１０】
本発明は、前記案内手段が、前記遠心方向に流れる風の流動方向を前記無段変速装置の方向である走行機体の左右中央側に変更する導風板で構成されても良い。
【００１１】
これによると、板状の部材を付加するだけで冷却ファンの外周から遠心方向に流れ出す風を導風板で無段変速装置に供給して冷却が実現する。
【００１２】
本発明は、前記導風板が、前記冷却ファンの側部位置に配置されると共に、その下端部が、前車輪の車軸を内装する前車軸ケースに支持されても良い。
【００１３】
これによると、導風板の下端が前車軸ケースに支持されることにより、車軸ケースを利用して導風板を決まった姿勢に維持して安定的な導風を実現する。
【００１４】
本発明は、前記案内手段が、前記遠心方向に流れる風を前記無段変速装置の方向である走行機体の左右中央側に送るように前記無段変速装置の駆動力で駆動される補助冷却ファンで構成しても良い。
【００１５】
これによると、冷却ファンの外周から遠心方向に流れる風を補助冷却ファンが無段変速装置に送ることになるので、この補助冷却ファンに大型のものを用いずとも、冷却ファンからの風を利用することになり効率的な冷却が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】田植機の全体側面図である。
【図２】田植機前部の縦断側面図である。
【図３】田植機前部の構成を示す平面図である。
【図４】エンジンボンネット部分の縦断正面図である。
【図５】田植機のエンジンボンネット部分の正面図である。
【図６】田植機のエンジンボンネット部分の側面図である。
【図７】田植機のエンジンボンネット部分の後面図である。
【図８】導風板の支持構成の分解斜視図である。
【図９】冷却ファンと導風板との位置関係を示す平面図である。
【図１０】冷却ファンと導風板との位置関係を示す側面図である。
【図１１】別実施形態（ａ）の案内手段の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔田植機の全体構成〕
図１に示すように、左右一対の前車輪１と左右一対の後車輪２とを備えた走行機体Ａの中央部に運転座席３を備えると共に、走行機体Ａの後端に油圧シリンダ４の作動により昇降作動するリンク機構Ｌを介して昇降自在に苗植付装置Ｂを備えて作業機としての乗用型の田植機が構成されている。
【００１８】
この田植機では図１〜図３に示すように、走行機体Ａの前部位置にエンジン５（ディーゼルエンジン）が配置され、その後部位置にミッションケース６と後車軸ケース７とが配置され、このミッションケース６の側部位置に静油圧式の無段変速装置８が備えられている。エンジン５の駆動力はベルト式伝動機構Ｄにより無段変速装置８に伝えられ、この無段変速装置８で変速された駆動力はミッションケース６に伝えられ、更に、ミッションケース６の駆動力は中間伝動軸９によって後車軸ケース７に伝えられる。そして、ミッションケース６の駆動力で左右の前車輪１を駆動する伝動構造と、後車軸ケース７の駆動力で左右の後車輪２を駆動する伝動構造とが備えられ、この田植機は４輪駆動型に構成されている。
【００１９】
苗植付装置Ｂは、複数の整地フロート１１と、マット状苗を載置する苗載台１２と、苗載台１２に載置されたマット状苗から苗を切り出して圃場面に植え付けるロータリ式の植付機構１３とを備えている。そして、苗植付け作業時には、走行機体Ａの走行に伴い複数の整地フロート１１が苗植え付け箇所の泥面を整地する一方で、外部出力軸１４から伝えられる駆動力により、苗載台１２を左右方向に一定ストロークで往復作動させ、この往復作動時に苗載台１２のマット状苗の下端からロータリ式の植付機構１３が苗を所定量ずつ切り出して圃場に植え付ける植え付け作動が行われる。
【００２０】
図１〜図７に示すように、運転座席３の前方位置にステアリングホイール２１が配置され、運転座席３の下側位置に搭乗ステップ２２が形成されている。ステアリングホイール２１の左側部位置に主変速レバー２３が配置され、運転座席３の左側部に副変速レバー２４が配置されている。図面には示していないが運転座席３の右側部には苗植付装置Ｂの昇降制御と、苗植付装置Ｂに対する動力の制御とを行う作業レバーが配置されている。尚、主変速レバー２３は無段変速装置８を変速操作し、副変速レバー２４はミッションケース６に内蔵されたギヤ式の変速装置を変速操作する。
【００２１】
走行機体Ａの前部には、エンジン５を収容するエンジンボンネット２５が備えられ、このエンジンボンネット２５の両側部には機体前方位置からの乗降を可能にする乗降ステップ２６が形成されている。エンジンボンネット２５の前端中央位置はセンターマスコット２７が設けられ、このエンジンボンネット２５の前部の左右位置には前照灯２８が設けられ、エンジンボンネット２５の後部にステアリングホイール２１が設けられている。エンジンボンネット２５の上面と、後面とに多数の吸気口２５Ａが形成され、エンジンボンネット２５の側面と前面とには多数の排出口２５Ｂが形成されている。特に、エンジンボンネット２５の後面には、その左右中央部上下に亘って多数の吸気口２５Ａが形成され、その左右両側部の下部には複数の吸気口２５Ａが形成されている。また、エンジンボンネット２５の左右の側面には、その略全域に亘って多数の排出口２５Ｂが形成されている。また、左右の前照灯２８の間に設けられた排出口２５Ｂは上下に並んだ状態で前後向きの導風経路を形成する状態で設けられている。
【００２２】
これらの吸気口２５Ａ及び排出口２５Ｂの形状はスリット状に限るものではなく、例えば、円形や方形のものを規則的に配置することや、形や大きさが異なるものを組み合わせる等、形状やサイズは任意に設定できる。具体的には、エンジンボンネット２５の上面に横長のスリット状態に形成されている吸気口２５Ａに代えて複数の孔状の吸気口２５Ａを形成しても良く、エンジンボンネット２５の後面に形成される略同じ形状となるスリット状の多数の吸気口２５Ａに代えて多数の孔状のものを用いることや比較的大きいサイズの吸気口２５Ａに網状体を張設したものでも良い。これと同様に排出口２５Ｂとして前照灯２８の下部に配置されている角孔状の排出口２５Ｂに代えて多数の孔状となる排出口２５Ｂを形成することや、縦長や横長となる多数のスリット状の排出口２５Ｂを形成しても良い。更に、エンジンボンネット２５の側面に形成される多数の排出口２５Ｂのサイズを、エンジンボンネット２５の上方位置ほど単位面積当たりの開口面積が大きくなるように、複数の排出口２５Ｂの夫々の開口面積を異なる値に設定することや、エンジンボンネット２５の上方位置ほど排出口２５Ｂの数を増大させる等、エンジンボンネット２５の位置と、単位面積当たりの開口面積とを任意に設定させるように構成しても良い。
【００２３】
エンジン５に吸気空気を供給するエアークリーナ３１がエンジンボンネット２５の内部に備えられ、一方の乗降ステップ２６の下側にエンジン排気が送られるマフラー３２が備えられている。エンジンボンネット２５の内部でエンジン５の後方位置には、電動型のファンモータ３３Ｍで駆動されるラジエータファン３３と、このラジエータファン３３から冷却風が供給されるラジエータ３４が備えられている。
【００２４】
ラジエータ３４の下端は、エンジン５を支持する前部フレーム４１に支持され、このラジエータ３４の外周とエンジンボンネット２５との間にはスポンジ等の充填材３５が備えられている。このラジエータ３４では、ラジエータファン３３に大型のものを用いることにより前後方向視において、ラジエータ３４のラジエータコアが配置される面積に対して、ラジエータファン３３の送風面積をできるだけ大きくして、冷却効率の向上が図られている。
【００２５】
図２、図３において矢印で示すように、複数の吸気口２５Ａから吸引した冷却風を、ラジエータ３４の後面側から前面側に供給すると共に、ラジエータ３４を通過した冷却風をエンジン５に接触させて左右に分かれる状態で、このエンジン５の側部を通過させ、主としてエンジンボンネット２５の両側部の複数の排出口２５Ｂからエンジンボンネット外に送り出すようにエンジン５の冷却系が構成されている。
【００２６】
このように冷却系が構成されることにより、冷却風は主に乗降ステップ２６より上側の排出口２５Ｂから排出されることになり、例えば、冷却風をエンジン５の下側に送り出す構成と比較すると、泥面がエンジン５の下側に近傍に達する作業状態でも、泥面に冷却風が阻害されることなく排出して良好な冷却状態を現出する。
【００２７】
この田植機では、エアークリーナ３１の吸気管３１Ａの端部がラジエータ３４より後方側に配置され、吸気空気をラジエータ３４より後方の空間から吸引するように構成されている。
【００２８】
図２及び図３に示すように、前部フレーム４１に対して防振ゴム４２を介してエンジン５が支持されている。この前部フレーム４１の後端はミッションケース６に連結し、このミッションケース６の後部位置に左右一対の主フレーム４３の前端が連結し、この主フレーム４３の後端位置に後車軸ケース７を支持している。前記エンジン５は、出力軸５Ａを横向き姿勢にして支持され、この出力軸５Ａには出力プーリ４５が備えらえている。
【００２９】
〔無段変速装置〕
図２、図３、図９、図１０に示すように無段変速装置８には、入力軸８Ａからの駆動力が伝えられる可変容量型の油圧ポンプ８Ｐと、この油圧ポンプ８Ｐからの供給される作動油により回転し、この回転駆動力をミッションケース６に伝える油圧モータ８Ｍとが内蔵されている。この無段変速装置８の外壁面には放熱用の多数のフィンが形成され、外壁面の上面には油圧ポンプ８Ｐの作動油の吐出量の調整が可能なトラニオン軸８Ｔが上方に突設されている。このトラニオン軸８Ｔと前述した主変速レバー２３とが機械的に連係（図示せず）し、主変速レバー２３の操作により前進方向と後進方向とにおける走行速度を無段階に設定できるように構成されている。
【００３０】
入力軸８Ａは、横向き姿勢に設定され、この入力軸８Ａに入力プーリ４６が備えられ、この入力プーリ４６と前述した出力プーリ４５とに亘って無端ベルト４７を巻回している。前部フレーム４１に揺動自在に支持されるテンションアーム４８の揺動端にテンションプーリ４９が支持され、この無端ベルト４７に張力を作用させるように、テンションプーリ４９が無端ベルト４７に圧接している。この出力プーリ４５と、入力プーリ４６と、無端ベルト４７と、テンションプーリ４９とでベルト式伝動機構Ｄが構成されている。
【００３１】
また、ミッションケース６の駆動力を左右の前車輪１に伝えるように、ミッションケース６の両側面には前車軸ケース６Ａが備えられている。
【００３２】
図２及び図３に示すように、無段変速装置８の入力軸８Ａのうち、入力プーリ４６とケースとに挟まれる位置に、外方の空気を吸引して冷却風として無段変速装置８に供給する冷却ファン５１が備えられている。この冷却ファン５１は入力軸８Ａと一体回転するものであれば良く、入力軸８Ａに対して直接的に連結されるものでも、入力プーリ４６に連結されるものでも良い。また、この冷却ファン５１は入力プーリ４６より外端側（無段変速装置８と反対側の端部）に備えられても良い。
【００３３】
この冷却ファン５１は、図８〜図１１に示すように、回転により外側から冷却風を吸引して無段変速装置８に供給して無段変速装置８を冷却すると共に、この無段変速装置８の部位を通過した冷却風をミッションケース６に供給してミッションケース６を冷却するように機能する。この冷却ファン５１は、入力軸８Ａの軸芯方向にだけ冷却風を送るものではなく、外周部から遠心方向に流れる風も作り出すものであり、この田植機では、冷却ファン５１から遠心方向に流れる風を無段変速装置８の油圧モータ８Ｍの方向に主に変更する案内手段Ｇとして、導風板５２が備えられている。この導風板５２は、平面視で無段変速装置８の後部外面形状に沿って斜めに傾斜した斜め姿勢で、かつ、側面視で、その前端が冷却ファン５１の後部の外周形状に沿う姿勢で、冷却ファン５１の直後方箇所に配備されている。
【００３４】
前車軸ケース６Ａの下面側に回り込む形状の連結部材５４と、前車軸ケース６Ａの上面に連結される支持プレート５５とがボルト５６により連結されている。支持プレート５５は、前車軸ケース６Ａに当接する連結部５５Ａと、連結部５５Ａよりも内側で、一段高い配置高さで配置された平面視で三角形状の載置支持部５５Ｂとを備えて構成されている。また、搭乗ステップ２２の下面側を支持するステップフレーム２２Ａに対してブラケット５７が支持されている。導風板５２は、上下方向の中間部が機体外方後方に膨れるように湾曲した形状をした板状であり、冷却ファン５１から遠心方向（入力軸８Ａの回転軸芯に直交する方向）に送り出される風を無段変速装置８の方向に案内するように前端側を冷却ファン５１の外周に近接させ、後端側を無段変速装置８のケースの外面に接近させるように、平面視で走行機体Ａの前後方向に対して略４５度となる斜め姿勢で支持プレート５５に対して下端が載置支持され、ブラケット５７に対して上端が連結されている。
【００３５】
導風板５２は以下の手順で支持されている。つまり、導風板５２の上部にブラケット５７を溶接等によって連結し、この導風板５２の下端を支持プレート５５に溶接等によって固定しておき、このブラケット５７の基端を連結ピン５７Ａにより左右軸芯周りでステップフレーム２２Ａに揺動自在に支持する。次に、連結部５５Ａをボルト５６によって連結部材５４によって前車軸ケース６Ａに連結する。このような支持形態を採用することによりボルト５６によって支持プレート５５を前車軸ケース６Ａに支持する際に導風板５２が吊り下がる形態となるためセットが容易であり、導風板５２の姿勢を決めるための操作の手間を軽減できる。特に、導風板５２と支持プレート５５とは必ずしも連結固定する必要はなく、例えば、支持プレート５５の上面（連結部５５Ａの上面）に対して導風板５２の下端が嵌り込む凹部や孔部等を形成しておき、これらに導風板５２の下端を嵌め込む構成を採用しても良い。また、支持プレート５５を前車軸ケース６Ａに連結した後に、導風板５２の下端部を支持プレート５５の上面（連結部５５Ａの上面）に連結できるように導風板５２の下端にフランジを形成し、このフランジと連結部５５Ａとをボルト等で連結できる構成を採用しても良い。更に、連結ピン５７Ａを挿抜自在に構成することや、この連結ピン５７を連結用のボルト等で構成することにより、導風板５２を支持プレート５５に支持した後に、その上端を搭乗ステップ２２の下面側に支持する構成を採用しても良い。このように導風板５２の下端側と上端側との支持形態は任意に設定できる。
【００３６】
これにより、エンジン５の駆動力がベルト式伝動機構Ｄにより無段変速装置８に伝えられ、冷却ファン５１が駆動される際には、無段変速装置８の入力軸８Ａの軸芯に沿う方向に冷却ファン５１の冷却風が無段変速装置８に供給されると共に、この冷却ファン５１の外周部から遠心方向に送り出される空気を導風板５２が無段変速装置８の方向に供給する。従って、冷却ファン５１の外周部から遠心方向に流れ出し、無段変速装置８の冷却に機能しない風を冷却風として無段変速装置８に供給できるので、大型のファンを用いることなく、無段変速装置８の油温上昇を抑制でき、この無段変速装置８だけではなく、ミッションケース６の温度上方も抑制する。
【００３７】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、前記実施の形態と共通の番号、符号を付している）。
【００３８】
（ａ）図１１に示すように、案内手段Ｇとして、無段変速装置８の油圧モータ８Ｍの出力軸８Ｄを無段変速装置８の外壁面から側方に突出させ、この出力軸８Ｄに対し、案内手段Ｇとして補助冷却ファン６１を備えている。この補助冷却ファン６１は、回転によって冷却風を無段変速装置８に供給するように冷却風の供給方向を設定してあり、冷却ファン５１の外周部から遠心方向に流れる風を補助冷却ファン６１が吸引して無段変速装置８の方向に案内するように機能する。これにより、冷却ファン５１の外周部から遠心方向に流れ出す風を冷却風として無段変速装置８に積極的に供給すると共に、ミッションケース６に対しても積極的に供給して冷却を行えることになる。
【００３９】
（ｂ）案内手段Ｇとして、導風板５２と、前述した補助冷却ファン６１とを組み合わせる。このように組み合わせることにより、冷却ファン５１の外周部から遠心方向に流れる風を効率的に取り込んで冷却風として無段変速装置８にたいして効率的に供給することが可能となる。
【００４０】
（ｃ）導風板５２は、冷却ファン５１の外周部のうち、上方側や下方側から流れ出す風を無段変速装置８の方向に案内するように、冷却ファン５１の上方や下方に配置しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、静油圧式の無段変速装置を備えた作業機全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１            前車輪
５            エンジン
５Ａ          出力軸
６            ミッションケース
６Ａ          前車軸ケース
８            無段変速装置
８Ａ          入力軸
４５          出力プーリ
４６          入力プーリ
４７          無端ベルト
５１          冷却ファン
５２          導風板
６１          補助冷却ファン
Ａ            走行機体
Ｄ            伝動機構（ベルト式伝動機構）
Ｇ            案内手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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