(57)【要約】【課題】冷却ファンによりミッションケースの良好な冷却を現出する構造を得る。【解決手段】エンジンの出力軸に備えた出力プーリと、伝動ケース４１の入力軸４２に備えた入力プーリ４３とに亘り無端ベルト４４が巻回され、入力プーリ４３の外端側に冷却ファン４７が備えられている。入力軸４２の軸芯Ｘを頂点する円錐状部４１Ｔが伝動ケース４１に形成され、入力プーリ４３が、円錐状部４１Ｔに添う円錐状のプーリ本体部４３Ａと、その外周のベルト巻回部４３Ｂとで構成されている。これにより、入力プーリ４３の外周側ほど冷却ファン４７との距離が拡大する空間Ｓを形成し、入力プーリ４３に妨げられることなく冷却風を流通できるようにした。【選択図】図４
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【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、ミッションケース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、
前記入力プーリの外側に前記冷却ファンが配置されると共に、前記入力プーリの外周側ほど前記冷却ファンとの間における前記入力軸の軸芯方向での距離が拡大する空間が形成されている作業機。
【請求項２】
前記ミッションケースが、前記入力軸の軸芯を頂点とする円錐状部を有しており、この円錐状部の外面に沿う円錐状に前記入力プーリのプーリ本体部が成形され、このプーリ本体部の外周にベルト巻回部が形成されている請求項１記載の作業機。
【請求項３】
前記入力軸に伝えられる駆動力を制御するクラッチ機構が、前記円錐状部の内部に配置されている請求項２記載の作業機。
【請求項４】
前記ミッションケースが、ミッションケース本体に対して前記入力軸を有する伝動ケースを連結した構造を有しており、この伝動ケースに対して潤滑油を供給する油路が形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の作業機。
【請求項５】
前記伝動ケースから前記ミッションケース本体に潤滑油を送り出す油路が形成されている請求項４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、ミッションケース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変速装置（静油圧式無段変速装置）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、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、入力プーリより外側に冷却ファンが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５‐３５００１３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるように、静油圧式無段変速装置の入力軸に対して冷却ファンを備えたものでは静油圧式無段変速装置の冷却を効率的に行えるものである。また、走行機体に備えたミッションケースが静油圧式無段変速装置を備えていないものであっても、内部のクラッチ機構やギヤ伝動系の作動に伴い発熱を招くものである。このような理由から、静油圧式無段変速装置を備えていないものであってもミッションケースの冷却を積極的に行うため、特許文献１に示されるものと同様の冷却ファンを必要とする。
【０００５】
また、ミッションケースの冷却を行う際には、ミッションケースに対して充分な風量の冷却風を供給する必要があるものの、特許文献１に記載されるように入力プーリの外側に冷却ファンが配置されたものでは、必要とする風量を得るために入力プーリと冷却ファンとの中間位置に冷却風が流動するために充分な空間を確保できないことが考えられる。
【０００６】
田植機を例に挙げると仕様によりミッションケースの構造が異なることもあるが、エンジンの出力軸の位置は仕様に拘わらず決まっているものが多い。従って、エンジンの駆動力をベルト伝動機構を介してミッションケースに伝えるものでは、ミッションケースの入力軸の位置も略決まるものとなり、冷却風の風量を確保するため入力プーリと冷却ファンとの間に大きい空間を形成しようとすると、冷却ファンが入力軸の外側に張り出す位置に配置され大型化に繋がる点において改良の余地がある。
【０００７】
本発明の目的は、冷却ファンによる冷却構造の改良により大型化を招くことなく良好な冷却を現出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、ミッションケース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、
前記入力プーリの外側に前記冷却ファンが配置されると共に、前記入力プーリの外周側ほど前記冷却ファンとの間における前記入力軸の軸芯方向での距離が拡大する空間が形成されている点にある。
【０００９】
この構成によると、入力プーリの外周側ほど入力軸の軸芯方向で冷却ファンから離間する形状となり、この離間部位に空間が形成されるので、この空間に対し入力プーリに妨げられることなく冷却風を流通させることが可能となる。
その結果、冷却ファンによる冷却構造の改良により大型化を招くことなく良好な冷却を現出する作業機が合理的に構成された。
【００１０】
本発明は、前記ミッションケースが、前記入力軸の軸芯を頂点とする円錐状部を有しており、この円錐状部の外面に沿う円錐状に前記入力プーリのプーリ本体部が成形され、このプーリ本体部の外周にベルト巻回部が形成されても良い。
【００１１】
これによると、ミッションケースの円錐状部の形状を利用し、この円錐状部の外面に沿う形状に入力プーリを成形することにより冷却ファンを外方に突出する位置に配置することなく、入力プーリと冷却ファンとの間に空間を形成できる。特に、この構成では、入力プーリと冷却ファンとを軸芯方向で離間させる必要がないので、走行機体の横幅方向に冷却ファンが張り出すことがなく結果として走行機体の大型化が抑制される。
【００１２】
本発明は、前記入力軸に伝えられる駆動力を制御するクラッチ機構が、前記円錐状部の内部に配置されても良い。
【００１３】
これによると、クラッチ機構で発生する熱を冷却風によって効率的に放熱させることが可能となる。
【００１４】
本発明は、前記ミッションケースが、ミッションケース本体に対して前記入力軸を有する伝動ケースを連結した構造を有しており、この伝動ケースに対して潤滑油を供給する油路が形成されても良い。
【００１５】
これによると、冷却ファンによる冷却に加えて伝動ケースに油路を介して供給される潤滑油によっても伝動ケースの冷却を行えることになる。
【００１６】
本発明は、前記伝動ケースから前記ミッションケース本体に潤滑油を送り出す油路が形成されても良い。
【００１７】
これによると、伝動ケースに供給された潤滑油を、油路を介してミッションケース本体に送り出すことにより、伝動ケースに対する潤滑油の供給を阻害することがなく冷却を効率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】乗用型の田植機の全体側面図である。
【図２】乗用型の田植機の全体平面図である。
【図３】ベルト式伝動機構の部位を示す側面図である。
【図４】入力プーリの部位を示す平面図である。
【図５】主クラッチの操作系を示す側面図である。
【図６】ラジエータの部位を示す側面図である。
【図７】ラジエータの部位を示す縦断面図である。
【図８】油路系を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔田植機の全体構成〕
図１及び図２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８条植え型の苗植付装置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。
【００２０】
この実施形態では、作業機として乗用型の田植機を示しているが、例えば、作業機をトラクタや播種機、あるいは、薬剤散布機として構成しても良い。
【００２１】
この田植機は、走行機体Ａの前部位置のエンジン５からの駆動力を前部ミッションケースＭｆに伝えるベルト式伝動機構Ｄを備え、この前部ミッションケースＭｆからの駆動力を後部ミッションケースＭｒに伝える中間伝動軸６を備えている。この田植機では、前部ミッションケースＭｆの駆動力で左右の前車輪１を駆動し、後部ミッションケースＭｒの駆動力で左右の後車輪２を駆動する伝動構造を構成しており、この構成により４輪駆動型に構成されている。
【００２２】
苗植付装置Ｂは、走行機体Ａから外部出力軸７により駆動力が伝えられるフィードケース（図示せず）を有しており、走行機体Ａの走行に伴って５つの整地フロート１０が苗植え付け箇所の泥面を整地する一方で、フィードケースからの分配動力で８条分のマット状苗を載置する苗載台１２を左右方向に一定ストロークで往復駆動し、この往復駆動時に苗載台１２のマット状苗の下端から８基の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を行う。
【００２３】
また、走行機体Ａの後端には、肥料ホッパー１５に貯留した粉粒状の肥料を走行と同期するタイミングで空気とともに繰出機構１６により施肥ホース１７に送り出す施肥装置を備えており、苗植付装置Ｂには、施肥ホース１７で供給される肥料を苗植付箇所の近傍に供給する作溝器１８を備えている。
【００２４】
このような構成から、苗植付作業を行う際には、走行機体Ａの走行に伴い苗の植え付けが行われると共に、この設定距離だけ走行する毎に苗植え付け箇所の近傍位置に施肥が行われる。
【００２５】
運転座席３の前方位置にはステアリングホイール２０を備え、運転座席３の下側の搭乗ステップ２１の右側にブレーキペダル２２を備え、ステアリングホイール２０の左側には変速レバー２３を備えている。また、この搭乗ステップ２１の前側で前記エンジン５を収容するエンジンボンネット２４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２５が形成されている。尚、ブレーキペダル２２を踏み込み操作した場合には前車輪１及び後車輪２の伝動系に備えたブレーキ機構（図示せず）を制動操作すると同時に、後述する主クラッチ機構Ｃ（図４を参照）が切り操作される。
【００２６】
図３〜図６に示すように、長手方向を前後向きにした左右一対の主フレーム２７の前端位置に前部ミッションケースＭｆが連結されている。この前部ミッションケースＭｆから前方に向けて延設された前部フレーム２８に、前記エンジン５がその出力軸５Ａを横向き姿勢にして防振ゴム２９を介して支持されている。このエンジン５は、水冷式３気筒のディーゼルエンジンであり、出力軸５Ａには出力プーリ３８が備えらえている。
【００２７】
このエンジン５の後方には前記ステアリングホイール２０の回転操作に基づいて油圧による回転力を作り出して前車輪１の操向操作系を作動させるトルクジェネレータ３０が配置されている。このトルクジェネレータ３０とエンジン５との中間位置に冷却用の電動ファン３１を備えたラジエータ３２が立設配備され、このラジエータ３２の吸気側には防塵網３３が備えられている。
【００２８】
図７に示すように、ラジエータ３２は、左右の前部フレーム２８を連結する中間フレーム２８Ａに載置されるように支持され、この中間フレーム２８Ａとラジエータ３２下端との間、及び、このラジエータ３２の側部とエンジンボンネット２４との間にはスポンジ材３７が配置されている。
【００２９】
このラジエータ３２は電動ファン３１の駆動により図６に破線の矢印で示す前方向に流れる冷却風を作り出し、この冷却風を防塵網３３を介し吸引しエンジン５の方向に供給する冷却風の流れを作り出すものであり、塵埃は防塵網３３に付着する。従って、電動ファン３１を設定インターバルで短時間だけ逆転させて防塵網３３に付着した塵埃を吹き飛ばすことが可能な逆転用の制御系を備えている。この制御系では設定インターバルで決まった時間だけ電動ファン３１を逆転させるように自動的な制御形態が設定されているが、例えば、作業者が所定のボタン類を人為的に操作する毎に電動ファン３１を決まった時間だけ逆転させるように制御形態を設定しても良い。
【００３０】
また、ラジエータ３２の吸引側（冷却風の流れの上流側）のフレーム３４にはホーン３５が備えられ、これと同様にラジエータ３２の吸引側にリレー等の電装部品３６が備えられている。このホーン３５や電装部品３６が冷却風の流れを阻害しないように、ホーン３５がラジエータ３２の吸気面（防塵網３３の網面と共通する）に投影する面積を小さくする姿勢でフレーム３４に支持され、リレー等の電装部品３６がラジエータ３２の吸気面に投影する面積を小さくする位置関係でフレーム等に支持されている。
【００３１】
具体的にはホーン３５は厚みがある円板状であり、この厚みを投影するように水平姿勢に設定されている。これと同様に電装部品３６も投影される面積を小さくする姿勢で、複数のものが正面視でハンドルポスト２０Ａに重なり合うように配置されている。このようにホーン３５や電装部品３６等の阻害部材を適正な位置関係で備えることにより充分な量の冷却風をラジエータ３２に供給してオーバーヒートを抑制している。
【００３２】
〔前部ミッションケース〕
前部ミッションケースＭｆは、図８に示すように、ミッションケース本体４０と、このミッションケース本体４０の側部に連結される伝動ケース４１とを備えており、ミッションケース本体４０には前車輪１に駆動力を伝える前車軸ケース４０Ａが連結している。そして、伝動ケース４１には横方向に突出する入力軸４２を備え、この入力軸４２に入力プーリ４３が備えられている。この入力プーリ４３と前述した出力プーリ３８とに亘って無端ベルト４４を巻回すると共に、テンションアーム４５に支持されたテンションプーリ４６を無端ベルト４４に圧接させている。この出力プーリ３８と入力プーリ４３と無端ベルト４４とを備えると共に、無端ベルト４４に張力を作用させるテンションプーリ４６を備えることで前述したベルト式伝動機構Ｄが構成されている。
【００３３】
図４に示すように、入力プーリ４３の外端位置（走行機体Ａを基準にして外側）には、エンジン５や前部ミッションケースＭｆ（ミッションケース本体４０と伝動ケース４１）から空気を吸引して外方に送り出す冷却ファン４７が備えられている。同図に示すように冷却ファン４７は、入力プーリ４３にボルト連結されているが、この冷却ファン４７は入力軸４２と一体回転するものであれば良く、入力軸４２に対して直接的に連結されるものでも良い。
【００３４】
前記伝動ケース４１は、入力軸４２の軸芯Ｘを頂点とする円錐状部４１Ｔが形成され、この伝動ケース４１の内部で入力軸４２と同軸に湿式多板式に構成された前記主クラッチ機構Ｃが備えられ、この主クラッチ機構Ｃにより駆動力が断続される伝動系に変速レバー２３により変速されるギヤ変速機構Ｅが備えられている。
【００３５】
前記入力プーリ４３は、伝動ケース４１の円錐状部４１Ｔの外面に沿う円錐形状に成形されたプーリ本体部４３Ａと、このプーリ本体部４３Ａの外周にベルト巻回部４３Ｂとが一体的に形成されている。プーリ本体部４３Ａの内側には円錐状の凹部４３Ｃが形成され、この凹部４３Ｃに伝動ケース４１の円錐状部４１Ｔが入り込んだ状態で入力プーリ４３が入力軸４２に連結されている。また、伝動ケース４１の内部に配置される主クラッチ機構Ｃのクラッチケースにも入力軸４２の軸芯Ｘを頂点とする円錐状部ＣＴが形成され、この円錐状部ＣＴを伝動ケース４１の円錐状部４１Ｔの内面に近接配置している。このような構造から、前記入力プーリ４３の外周側ほど前記冷却ファン４７との間における前記軸芯Ｘの方向での距離が拡大する空間Ｓが形成され、この空間Ｓに対し入力プーリ４３に妨げられることなく同図に破線の矢印で示す如く冷却風を流通させ、大型化を招くことなく効率的な冷却を実現している。尚、冷却風の流れは矢印で示す方向に限らず逆向き（外気を前部ミッションケースＭｆの方向に導く方向）であっても良い。
【００３６】
また、本発明では、冷却ファン４７の異なる実施形態として、この冷却ファン４７の外周側が、この冷却ファン４７の中心側より前部ミッションケースＭｆから離間する形状に形成されるものでも良い。このような形状を採用することにより、冷却ファン４７と入力プーリ４３との間に形成される空間Ｓを冷却ファン４７の外周側ほど拡大させ、この空間Ｓに流通させる冷却風の流量の増大を可能にする。特に、このような形状の冷却ファン４７と前述した実施形態のように入力プーリ４３のプーリ本体部４３Ａを円錐状に形成したものと組み合わせることも可能であり、このように組み合わせた場合には冷却効率を一層向上させるものとなる。
【００３７】
図５に示すように、主クラッチ機構Ｃを操作する縦向き姿勢の操作軸５１が伝動ケース４１の上面に突設され、この操作軸５１の上端に操作アーム５２が備えられている。ブレーキペダル２２の踏み込み操作に連動して回転作動する横向き姿勢の回転ロッド５３が搭乗ステップ２１の下側に回転自在に支持され、この回転ロッド５３の左側端部に備えた作動アーム５４と、前述した操作アーム５２とが操作ロッド５５により連結されている。この操作ロッド５５は入力プーリ４３の上方位置に配置されるものであり、ブレーキペダル２２が踏み込み操作された際には、作動アーム５４の揺動により操作され、操作アーム５２を揺動させて主クラッチ機構Ｃを切り操作するように連係されている。
【００３８】
このように操作ロッド５５を入力プーリ４３と重なり合う位置に配置することにより、入力プーリ４３の上方のデッドスペースを有効に利用して主クラッチ機構Ｃの操作系が合理的に構成されている。尚、前述した変速レバー２３を操作する場合は、ブレーキペダル２２を踏み操作して主クラッチ機構Ｃを切り操作することになり、この変速レバー２３の操作によりギヤ変速機構Ｅの変速操作が実現する。
【００３９】
〔油路系〕
図８に示すように、エンジン５の駆動力により駆動される油圧ポンプＰを備え、この油圧ポンプＰは前部ミッションケースＭｆのミッションケース本体４０に貯留される潤滑油を作動油として吸引してトルクジェネレータ３０に第１油路６１を介して供給し、このトルクジェネレータ３０から第２油路６２を介して油圧シリンダ４のコントロールバルブ６０に供給する。更に、このコントロールバルブ６０から第３油路６３を介して伝動ケース４１の内部に供給しこの伝動ケース４１から第４油路６４を介して前車軸ケース４０Ａに供給し、この前車軸ケース４０Ａから第５油路６５を介してミッションケース本体４０に潤滑油を戻す油路系が形成されている。尚、前車軸ケース４０Ａとミッションケース本体４０とは内部空間が連通する構造を有しているため、前述した第５油路６５は、内部空間で構成されることになる。
【００４０】
発熱を招くことが少ないトルクジェネレータ３０とコントロールバルブ６０とに作動油として供給した潤滑油を、伝動ケース４１に供給するように油路系を構成したことにより、この伝動ケース４１の主クラッチ機構Ｃの冷却を良好に行えるようにしている。
【００４１】
この油路系では第１油路６１と、第２油路６２とを配管によって形成することになるが、第３油路６３はコントロールバルブ６０の作動油を伝動ケース４１に対して直接的に送り込む開口で構成される。第４油路６４は伝動ケース４１と前車軸ケース４０Ａとの連結面に形成された孔部で形成されるものでも、配管で構成されるものでも良い。このような油路系を形成することにより、潤滑油の循環を行いながら伝動ケース４１の冷却を実現しているのである。
【００４２】
この油路系では、トルクジェネレータ３０に代えて、油圧シリンダ式のパワーステアリングユニットを備えても良い。また、この油路系では第３油路６３と第４油路６４とを配管によって形成しても良い。
【００４３】
〔実施の形態の効果〕
主クラッチ機構Ｃは比較的強い力が作用する構造であることから、断続操作した場合には発熱を伴うものであり冷却を必要とする。また、前部ミッションケースＭｆの側面に備えられる伝動ケース４１において入力軸４２が備えられる部位が、軸芯Ｘを頂点とする円錐状となる円錐状部４１Ｔとして形成されている。このような形状を利用し、この円錐状部４１Ｔの形状に沿うように入力プーリ４３のプーリ本体部４３Ａを成形することにより、この入力プーリ４３と冷却ファン４７との間に空間Ｓを形成している。これにより、入力プーリ４３に妨げられることなく空間Ｓを流通するように充分な量の冷却風を流し良好な冷却を実現しているのである。
【００４４】
また、伝動ケース４１に対して比較的低温の潤滑油を供給し、この後に排出できるように潤滑油を循環させる油路系を形成しているので、この潤滑油の供給により伝動ケース４１の冷却を実現している。
【００４５】
特に、電動ファン３１の回転方向の制御により防塵網３３の目詰まりを抑制してラジエータ３２の冷却機能を高く維持できるものにしている。また、ラジエータ３２に冷却風が供給される空間における部材の姿勢や配置の設定により、ラジエータ３２の全面に対して平均的に冷却風を供給してラジエータ３２の冷却性能を高く維持している。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、エンジンからの駆動力がベルト式伝動機構により伝えられるミッションケースの入力軸と一体回転する冷却ファン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】
【００４７】
５          エンジン
５Ａ        出力軸
３８        出力プーリ
４０        ミッションケース本体
４１        伝動ケース
４１Ｔ      円錐状部
４２        入力軸
４３        入力プーリ
４３Ａ      プーリ本体部
４３Ｂ      ベルト巻回部
４４        無端ベルト
４７        冷却ファン
６３        油路（第３油路）
６４        油路（第４油路）
Ｃ          クラッチ機構（主クラッチ機構）
Ｄ          伝動機構（ベルト式伝動機構）
Ｓ          空間
Ｘ          軸芯
Ｍｆ        ミッションケース（前部ミッションケース）
【図１】
2011247393.tif 000003
【図２】
2011247393.tif 000004
【図３】
2011247393.tif 000005
【図４】
2011247393.tif 000006
【図５】
2011247393.tif 000007
【図６】
2011247393.tif 000008
【図７】
2011247393.tif 000009
【図８】
2011247393.tif 000010