(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(17)に連動連結した操向用無段変速機(20)をミッションケース(18)に取付けて、同操向用無段変速機(20)よりミッションケース(18)内の操向用動力伝達系に動力を伝達可能とする一方、エンジン(17)に連動連結した走行用変速機を上記ミッションケース(18)とは別個に設けた他方のミッションケース(19)に取付けて、同走行用変速機より他方のミッションケース(19)を介して上記ミッションケース( 18)内の走行用動力伝達系に動力を伝達可能として、これらの操向・走行用動力伝達系の動力を、上記ミッションケース(18)内に設けた左右遊星歯車機構(40L,40R)により合流させて、その合力を左右走行部(1L,1R)の左右駆動輪(11L,11R)にそれぞれ伝達するようにしたことを特徴とする農業用トラクタの走行駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農業用トラクタの走行駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農業用トラクタにおいて、左右走行部をそれぞれ静油圧式無段変速機で駆動し、しかも、左右走行部への駆動速度を異ならせて、機体に旋回を行わせるようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、左右無段変速機の個体差や、左右無段変速機を操作する左右操作機構の不揃いやガタが原因で直進性が悪く、また、左右無段変速機が相互関連なく制御されているので、旋回が急激に行われるため圃場面を傷めるという問題もある。
【０００４】
更に上記無段変速機を静油圧式無段変速機とした場合には、同静油圧式無段変速機は高回転域では動力伝達効率が低いため、所望の走行速度範囲をカバーするには大出力のエンジンを要し、燃料消費が多くなって不経済であるという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、エンジンに連動連結した操向用無段変速機をミッションケースに取付けて、同操向用無段変速機よりミッションケース内の操向用動力伝達系に動力を伝達可能とする一方、エンジンに連動連結した走行用変速機を上記ミッションケースとは別個に設けた他方のミッションケースに取付けて、同走行用変速機より他方のミッションケースを介して上記ミッションケース内の走行用動力伝達系に動力を伝達可能として、これらの操向・走行用動力伝達系の動力を、上記ミッションケース内に設けた左右遊星歯車機構により合流させて、その合力を左右走行部の左右駆動輪にそれぞれ伝達するようにしたことを特徴とする農業用トラクタの走行駆動装置を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００７】
図１は、本発明に係る走行駆動装置DRを具備する農業用トラクタTRの側面図であり、同農業用トラクタTRはクローラ式の左右走行部1L,1R を装備した機体フレーム２の上面前部に原動機部３を載設し、その後方にキャビン４を載設して、同キャビン４中に運転部５を配置している。
【０００８】
運転部５は前部にステアリングホイール６を操向回動自在に配置し、その後方に所定間隔を保持して座席７を配置し、同座席７の右側方に前後進変速レバー８を前後傾動自在に立設している。図中、９は走行部フレーム、10は履帯、11は駆動輪、12は遊動輪、13は下部転輪、14は上部転輪、15はロアリンク、16は作業機昇降機構である。
【０００９】
図２及び図３は走行駆動装置DRの配置を示しており、機体の前後中心線に沿って、前方から原動機部３に搭載したエンジン17、フロントミッションケース18、リアミッションケース19の順に配置して、フロントミッションケース18の後面に、可変容量型油圧ポンプと定容量型油圧モータとで構成した静油圧式の操向用無段変速機20を取付けて、同操向用無段変速機20によりフロントミッションケース18内の操向用動力伝達系に動力を伝達可能とする一方、リアミッションケース19の前面に、可変容量型油圧ポンプと定容量型油圧モータとで構成した走行用変速機としての静油圧式の走行用無段変速機21を取付けて、同走行用無段変速機21を介してフロントミッションケース18内の走行用動力伝達系に動力を伝達可能として、これらの操向・走行用動力伝達系の動力を、フロントミッションケース18内に設けた左右遊星歯車機構40L,40Rにより合流させて、その合力を左右走行部1L,1Rの左右駆動輪11L,11Rにそれぞれ伝達するようにしており、以下に、動力伝達の順に走行駆動装置DRの各部について説明する。
【００１０】
図４及び図５はフロントミッションケース18、図６はリアミッションケース19を示しており、エンジン17とダブルフックジョイント22を介して連動連結したフロントミッション入力軸23を、ギヤトレイン25を介して前記操向用無段変速機20の入力軸20a に連動連結し、同入力軸20a の後端を、フロントミッションケース18とリアミッションケース19との間に設けたユニバーサルジョイント26,26 と第１連動軸27とを介し、前記走行用無段変速機21の入力軸21a の前端に連動連結しており、同入力軸21a の後端は、リアミッションケース19中に設けた動力取出しクラッチ29と中立及び２段変速可能の動力取出し変速部30と噛合減速歯車30a とを介して動力取出し軸31に連動連結している。
【００１１】
一方、走行用無段変速機21の出力軸21b  は、走行用クラッチ32と中立及び３段変速可能の副変速部33を介してリアミッション出力軸34に連動連結しており、リアミッション出力軸34の前端は、ユニバーサルジョイント26,26 と第２連動軸35とを介し、フロントミッションケース18の後面に軸支した前入力軸36の後端に連動連結しており、前入力軸36の前端に形成した走行用噛合傘歯車37を介し、左右走行部駆動軸38L,38R の間に軸支した中間軸39に連動連結している。
【００１２】
上記左右走行部駆動軸38L,38R は、中間軸39の左右側に配設した左右遊星歯車機構40 L,40R の左右プラネタリギヤ41L,41R と左右ケージ42L,42R とを介し、左右走行部1L,1R の左右駆動輪11L,11R にそれぞれ連動連結しており、中間軸39の左右両端に上記左右遊星歯車機構40L,40R の左右アウタギヤ43L,43R を嵌着している。
【００１３】
一方、操向用無段変速機20の出力軸20b の前端に操向用原動傘歯車45を形成し、同操向用原動傘歯車45に、左右操向軸46L,46R の内側端に嵌着した左右操向用受動傘歯車47L,47R を噛合させて歯車機構48を構成しており、左右操向軸4 6L,46R の外側端と左右遊星歯車機構40L,40R の左右サンギヤ49L,49R とを左右操向用噛合歯車50L,50R を介してそれぞれ連動連結しており、左右操向軸46L,46R の内側端に形成したスプライン51L,51R と、同スプライン51L,51R に嵌合可能のスリー部51a よりなるロック機構51を設けて、左右操向軸46L,46R の回動を阻止できるようにしている。図６中、52はブレーキである。
【００１４】
次に、図７〜図１１を参照して操向装置STについて説明する。
【００１５】
操向装置STは、図７及び図８で示すように、キャビン４の前側内面にステー54を突設し、同ステー54の後端に前低後高の傾斜状態で固着したステアリングポスト55に、上端にステアリングホイール６を取付けたステアリング軸56を回動自在に挿通し、ステアリング軸56の下端をユニバーサルジョイント26,26 と延長軸57とを介し、キャビン４の床の下面に取付けたステアリングボックス58の上面から突出した操作入力軸59に連動連結している。
【００１６】
ステアリングボックス58の内部には操向用増減速機構SAを設けて、操向用無段変速機20の回転速度をステアリングホイール６の操作量に比例させるようにしている。
【００１７】
操向用増減速機構SAは、図９〜図１１で示すように、同ステアリングボックス58中にラック支持軸60を左右方向に架設し、ラック支持軸60の前面にラック61を取付けたラック支持体61a を左右摺動自在に外嵌し、同ラック61に前記操作入力軸59の下端に形成したピニオン62を噛合させると共に、同ラック支持体61a の下面に、断面が下方開口略コ字形状の傾動体63の中央部を左右回動自在に枢着すると共に、ステアリングボックス58の底壁を挿通した作動軸64の内側端に連設した内部作動レバー6 5の先端部に突設した作動ピン66を、上記傾動体63の開口内部にボールベアリング67を介して挿入し、作動軸64の外側端に外部作動レバー68を連設し、同外部作動レバー68を連結ロッド69と操向変速レバー70a とを介して前記操向用無段変速機20の操向用変速操作軸70に連動連結している。
【００１８】
また、ステアリングボックス58中に左右方向に伸延した螺杆71を架設し、同螺杆71に復座付勢体72を外嵌しており、復座付勢体72は上記ラック61に固着した筒体73にコイルスプリング74を収納し、同コイルスプリング74の両端をそれぞれワッシャ75,75 と止め輪76,76 とで内側方向には摺動自在、外側方向には摺動不可に固定し、螺杆71の上記ワッシャ75,75 の外側位置に螺着した調整ナット77,77 により復座付勢体72を支持している。
【００１９】
また、ステアリングボックス58中に前後進切換機構SBを設けて、後述する前後進変速レバー８の前後傾動に連動して、操向用無段変速機20出力の回転方向を反転させることにより、前後進に関係なくステアリングホイール６の回動方向に機体を旋回させるようにしている。
【００２０】
前後進切換機構SBは、左右方向に伸延した傾動軸78を回動自在に架設し、同傾動軸78にボールスプライン79を介して摺動体80を左右摺動自在に外嵌し、同摺動体80の下方延設部80a と前記傾動体63とを連結杆81を介して連動連結すると共に、傾動軸78の突出端部に傾動操作レバー82を連設し、同傾動操作レバー82に固定端を機体フレーム２に枢着した傾動用油圧シリンダ83の作動端と、傾動軸78を中立位置に復帰させる復座機構84を連動連結している。
【００２１】
また、図７及び図８で示すように、機体フレーム２の座席７の右側方に立設した前後進変速レバー支持体85の上端部を挿通した支軸86を介して前後進変速レバー８を前後傾動自在に軸支し、同支軸86に略逆Ｔ字形状の前後進変速板87を連設し、前後進変速板87の後端を第１前後進変速ロッド88とベルクランク88a と第２前後進変速ロッド88b 走行速度操作レバー89とを介して走行用無段変速機21の走行速度操作軸90に連動連結している。
【００２２】
また、上記前後進変速板87の前端には、前後進変速レバー８を中立位置に復帰させる復座機構84を連結している。なお、上記復座機構84は、前記復座付勢体72と略同様に構成されており、筒体側が機体フレーム２に固定され、螺杆側を前後進変速板87に連結した点で前記とは異なる。
【００２３】
また、前後進変速レバー８には前後進検出センサSEが連動連結しており、同前後進検出センサSEは、上記前後進変速レバー支持体85の上端部にスイッチ支持板91を連設し、同スイッチ支持板91に前進スイッチ93と後進スイッチ94とを取付けて、前後進変速レバー８が前進側に操作されたときには、前後進変速板87の前端部と前進スイッチ93とが当接して前進スイッチ93だけがＯＮし、前後進変速レバー８が後進側に操作されたときには、前後進変速板87の後端部と後進スイッチ94とが当接して後進スイッチ94だけがＯＮし、中立位置では両方のスイッチ93,94 がＯＦＦするようにしており、各スイッチ93,94 を前記傾動用油圧シリンダ83に連通連結した電磁油圧方向制御弁92に接続して、各スイッチ93,94 の検出出力により電磁油圧方向制御弁92の油路を切換えて、傾動用油圧シリンダ83に伸縮作動させるようにしている。
【００２４】
本発明の実施形態は上記のように構成されており、エンジン17により走行用無段変速機21と操向用無段変速機20とに動力を伝達しておき、前後進変速レバー８を操作すると、走行用無段変速機21が、前後進変速レバー８の操作量に対応した速度でリアミッションケース19の副変速部33と、フロントミッションケース18の左右遊星歯車機構40L,40R とを介し、左右走行部1L,1R の左右駆動輪11L,11R を駆動して、前後進変速レバー８の操作量に対応した速度で農業用トラクタTRを前後進させることができる。
【００２５】
また、副変速部33を操作して変速比を変更することにより、走行用無段変速機21の効率のよい回転数範囲内で、広い範囲の走行速度に対応することができる。
【００２６】
また、ステアリングホイール６を操作して操向用無段変速機20を作動させると、歯車機構48の作用により、左右遊星歯車機構40L,40R の左右サンギヤ49L,49R が互いに逆方向に回動するので、左右駆動輪11L,11R の回転速度を相補的に増減させて農業用トラクタTRを旋回させることができる。
【００２７】
次に操向装置STの作用について説明する。ステアリングホイール６を操作すると、ステアリング軸56下端のピニオン62と噛合したラック61がステアリングホイール６の操作方向に対応した方向に摺動する。
【００２８】
このとき、前後進変速レバー８の操作方向により、前後進スイッチ93,94 のいずれかがＯＮして、電磁油圧方向制御弁92を介し傾動用油圧シリンダ83を作動させ、傾動軸78とボールスプライン79とを介し、ステアリングボックス58中の傾動体63を傾斜させているので、傾動体63の開口部に挿入した作動ピン66が、上記ラック61の移動軌跡に略直交する軌跡で、かつ、ステアリングホイール６の操作量に対応した量だけ移動し、内部作動レバー65、作動軸64、外部作動レバー68及び連結ロッド69を介して操向用無段変速機20の操向用変速操作軸70に伝達され、それまで中立状態にあって吐出量がゼロであった可変容量型油圧ポンプから、ステアリングホイール６の操作量に対応した回転数で操向用無段変速機20が出力し、歯車機構48を介して左右遊星歯車機構40L,40R の左右サンギヤ49L,49R を回動させる。
【００２９】
このように、ステアリングホイール６の操作を、前後進変速レバー８の操作方向に応じて傾動方向を変化させる傾動体63を介して操向用無段変速機20の操向用変速操作軸70に伝達することにより、農業用トラクタTRの前後進に関係なくステアリングホイール６の回動方向と同一方向に農業用トラクタTRを旋回させることができる。
【００３０】
なお、傾動体63を介せずにステアリングホイール６を操向用無段変速機の操向用変速操作軸70に連動連結すると、前後進のいずれかの場合に、ステアリングホイール６の回動方向と農業用トラクタTRの旋回方向とが逆になり、操向操作が極めて難しくなる。
【００３１】
また、前後進変速レバー８が中立状態、即ち、機体が停止しているときは、前後進検出センサSEの前後進スイッチ93,94 が両方とも出力しないので、傾動用油圧シリンダ83内の油圧が開放されて、復座機構84により傾動軸78が中立位置に復帰する。この状態では傾動体63が前後進いずれの側にも傾斜していないので、ステアリングホイール６を回動させても作動ピン66が中立位置を保持するので、操向用無段変速機20が停止状態を保持し、従って、機体の旋回は行われないことになる。
【００３２】
また、歯車機構48のロック機構51により、左右サンギヤ49L,49R を固定させて、左右駆動輪11L,11R の回動速度を同一にすることにより、農業用トラクタTRの直進性を向上することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
【００３４】
すなわち、本発明では、エンジンに連動連結した操向用無段変速機をミッションケースに取付けて、同操向用無段変速機よりミッションケース内の操向用動力伝達系に動力を伝達可能とする一方、エンジンに連動連結した走行用変速機を上記ミッションケースとは別個に設けた他方のミッションケースに取付けて、同走行用変速機より他方のミッションケースを介して上記ミッションケース内の走行用動力伝達系に動力を伝達可能として、これらの操向・走行用動力伝達系の動力を、上記ミッションケース内に設けた左右遊星歯車機構により合流させて、その合力を左右走行部の左右駆動輪にそれぞれ伝達するようにしている。
【００３５】
このようにして、左右走行部の走行速度の相補的増減を実現することができると共に、動力の伝達効率を良好に確保することができる。
【００３６】
そして、走行用変速機により左右走行部の回転方向を、例えば、正回転駆動させて、機体を前進走行させている状態で、操向用無段変速機により左走行部の回転方向を、例えば、正回転駆動させる共に、右走行部の回転方向を逆回転駆動させると、左走行部は両変速機により増速駆動されると共に、右走行部は両変速機により減速駆動されて、円滑に機体を右旋回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る走行部駆動装置を具備する農業用トラクタの全体側面図。
【図２】上記走行部駆動装置の概略構成を示す模式平面図。
【図３】上記走行部駆動装置の構成を示す平面図。
【図４】フロントミッションケースの構成を示す一部断面側面図。
【図５】フロントミッションケースの構成を示す一部断面平面図。
【図６】リヤミッションケースの構成を示す一部断面側面図。
【図７】操向装置の側面図。
【図８】操向装置の正面図。
【図９】ステアリングギヤボックスの断面側面図。
【図１０】ステアリングギヤボックスの断面正面図。
【図１１】ステアリングギヤボックスの断面平面図。
【符号の説明】
DR      走行駆動装置
1L,1R   左右走行部
20      操向用無段変速機
20b     出力軸
21      走行用無段変速機
21b     出力軸
33      副変速部
40L,40R 左右遊星歯車機構
41L,41R 左右プラネタリギヤ
43L,43R 左右アウタギヤ
48      歯車機構
49L,49R 左右サンギヤ
51      ロック機構
【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】
0003662547.tif 000008
【図８】
0003662547.tif 000009
【図９】
0003662547.tif 000010
【図１０】
0003662547.tif 000011
【図１１】
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