(57)【要約】【課題】田植機の伝動系を見直すことにより、走行用の制動装置を容量の小さなもので構成できるように、そして願わくばそのための操作系に必要なスペースの削減も可能となる作業機の走行用制動装置を提供する。【解決手段】エンジン動力を変速する静油圧式無段変速装置８と、これの出力が入力されるフロントミッション１０と、このフロントミッション１０からの動力を受けて左右の後輪に動力を伝達するためのリヤーミッションとを備えた田植機の走行用制動装置において、フロントミッション１０に、これにおける静油圧式無段変速装置８の出力回転が入力される第１軸８１の回転を強制停止自在な湿式摩擦構造のブレーキ機構３２Ａを装備する。【選択図】　　　　図３
2004122851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン動力を変速する静油圧式無段変速装置と、これの出力が入力されるフロントミッションと、このフロントミッションからの動力を受けて左右の後輪に動力を伝達するためのリヤーミッションとを備えた作業機の走行用制動装置であって、
前記フロントミッションに、これにおける走行用伝動軸の回転を強制停止自在なブレーキ機構を装備してある作業機の走行用制動装置。
【請求項２】
前記伝動軸は、前記静油圧式無段変速装置の動力が入力される第１軸である請求項１に記載の作業機の走行用制動装置。
【請求項３】
エンジン動力を変速する静油圧式無段変速装置と、これの出力が入力されるフロントミッションと、このフロントミッションからの動力を受けて左右の後輪に動力を伝達するためのリヤーミッションとを備えた作業機の走行用制動装置であって、
前記フロントミッションに、走行用動力を高低複数段に変速する副ギヤ変速機構を設け、この副ギヤ変速機構における高低の駆動側ギヤに咬合する低高の受動側ギヤどうし、又は高低の受動側ギヤに咬合する低高の駆動側ギヤどうしを連動連結して成る制動ギヤを設けて、高低の駆動側ギヤ又は高低の受動側ギヤと前記制動ギヤとが咬合して走行用動力を回転停止させる伝動ロック状態が現出自在に構成されている作業機の走行用制動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、田植機等の作業機に係り、詳しくは、エンジン動力を変速する静油圧式無段変速装置と、これの出力が入力されるフロントミッションと、このフロントミッションからの動力を受けて左右の後輪に動力を伝達するためのリヤーミッションとを備えた作業機の走行用制動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の田植機では、フロントミッションから縦伝動軸を介して伝達されてくる動力を左右の後輪に伝達すべく、リヤーミッションケース内にて左右に長く延びた後輪駆動軸に走行ブレーキが装備されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２２５６５１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による田植機では、機体前部に装備されたブレーキペダルと、機体後部に配置されたリヤーミッションの走行ブレーキとを、前後に長いロッドを用いて連動連結することで制動操作できるようにしてあるので、ブレーキ操作系として機体を前後に横切る大きな配設スペースを要するものであった。それ故、ロッドに近接配置される他の機械装置類との干渉が無いようにする工夫が必要であるとともに、走行機体の配置レイアウトに制約を受ける点で改善の余地があった。
【０００５】
また、伝動最上手側であるエンジン出力軸と、伝動最下手側である後輪軸とに亘って考えた場合、前記従来技術による走行ブレーキは、走行伝動系における後輪に近い箇所に配置されていることになるので、比較的大きなトルクに耐える容量の大きなブレーキ装置が必要となる不利もあった。
【０００６】
本発明の目的は、作業機の伝動系を見直すことにより、走行用の制動装置を容量の小さなもので構成できるように、そして願わくばそのための操作系に必要なスペースの削減も可能となる作業機の走行用制動装置を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１の構成は、エンジン動力を変速する静油圧式無段変速装置と、これの出力が入力されるフロントミッションと、このフロントミッションからの動力を受けて左右の後輪に動力を伝達するためのリヤーミッションとを備えた作業機の走行用制動装置において、
フロントミッションに、これにおける走行用伝動軸の回転を強制停止自在なブレーキ機構を装備してあることを特徴とする。
【０００８】
〔作用及び効果〕
請求項１の構成によれば、機体前部に配置されるフロントミッションに走行用のブレーキ機構を装備してあるから、機体前部に配置されるブレーキ操作具（ブレーキぺダル等）とブレーキ機構とを繋ぐ連係機構は機体前部において完結させることができるので、機体の前部と後部に亘っていた従来に比べて、操作系をコンパクトに配策することが可能になる。また、リヤーミッションに比べてフロントミッションは走行用伝動系では動力伝達方向で上手側になるので、回転速度は速くなるがトルクは低くなる（高回転低トルク）から、リヤーミッションに装備されている従来のブレーキ機構に比べて、ブレーキ機構の容量や必要な制動力は小さくて良く、制動装置自体を小型化することが可能になる。フロントミッションの前段に存在する静油圧無段変速装置を中立位置に操作すれば、エンジンを回転させながらブレーキ機構を作動させて走行停止させた状態でも、静油圧無段変速装置を中立位置に操作して、エンジンが回転している状態を維持することが可能である。
【０００９】
その結果、従来ではリヤーミッションに装備されていた走行用のブレーキ機構をフロントミッションに装備させることにより、ブレーキ機構自体のコンパクト化が図れるとともに、その操作系の配置スペースも削減できる合理的な作業機の走行用制動装置を提供することができた。
【００１０】
〔構成〕
請求項２の構成は、請求項１の構成において、伝動軸は、前記静油圧式無段変速装置の動力が入力される第１軸であることを特徴とする。
【００１１】
〔作用及び効果〕
請求項２の構成によれば、ブレーキ機構は、フロントミッションの走行用伝動軸における最もトルクの低い第１軸に作用するもので良いから、ブレーキ機構の容量及び必要パワーがより小さくて済む経済的なものにしながら、請求項１の構成による作用効果を奏することができる利点がある。
【００１２】
〔構成〕
請求項３の構成は、エンジン動力を変速する静油圧式無段変速装置と、これの出力が入力されるフロントミッションと、このフロントミッションからの動力を受けて左右の後輪に動力を伝達するためのリヤーミッションとを備えた作業機の走行用制動装置において、
前記フロントミッションに、走行用動力を高低複数段に変速するギヤ副変速機構を設け、このギヤ副変速機構における高低の駆動側ギヤに咬合する低高の受動側ギヤどうし、又は高低の受動側ギヤに咬合する低高の駆動側ギヤどうしを連動連結して成る制動ギヤを設けて、高低の駆動側ギヤ又は高低の受動側ギヤと前記制動ギヤとが咬合して走行用動力を回転停止させる伝動ロック状態が現出自在に構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
〔作用及び効果〕
請求項３の構成は、リヤーミッションに比べて伝動トルクが低くて済むフロントミッションに噛合式の制動装置を設ける手段であり、この構成によれば、副ギヤ変速機構の存在を利用して、ギヤ副変速機構における高低の駆動側ギヤに咬合する低高の受動側ギヤどうし、又は高低の受動側ギヤに咬合する低高の駆動側ギヤどうしを連動連結して成る制動ギヤを設け、この制動ギヤを高低の駆動側ギヤ又は高低の受動側ギヤに咬合させることにより、副ギヤ変速機構が回転できない伝動ロック状態を齎すことができる。例えば、高低２段の副ギヤ変速機構では、低速伝動状態、伝動ロック状態、高速伝動状態という具合に３位置に切換操作できるようになる。
【００１４】
そして、副ギヤ変速機構を伝動ロック状態にするための操作系としては、例えばステアリングハンドル付近に配置される副変速レバー、及び副変速レバーとフロントミッションに装備された副ギヤ変速機構とに亘る操作ロッドや操作ワイヤーで構成することができるから、リヤーミッションに装備された走行ブレーキとブレーキペダルとをロッド連動させると言った具合に、ブレーキの操作系が機体の前部と後部に亘っていた従来に比べて、操作系をコンパクトに配策することが可能になる。
【００１５】
その結果、フロントミッションに装備される副ギヤ変速機構を利用して伝動ロックできる構成を付加する工夫により、ブレーキ機構自体のコンパクト化が図れるとともに、その操作系の配置スペースも削減できる合理的な作業機の走行用制動装置を提供することができた。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には乗用水田作業機の一例である６条植え用の乗用型田植機の全体側面が、図２にはその全体平面が示されており、この乗用型田植機は、乗用型の走行機体１の後部に、油圧シリンダ２の作動で昇降揺動する四連リンク機構３を介して水田作業装置の一例である６条植え用の苗植付装置４を連結し、かつ、６条施肥用の施肥装置５を搭載することによってミッドマウント施肥仕様に構成されている。
【００１７】
図１、図２に示すように、走行機体１は、その前部に出力軸６ａが横向きになる姿勢で搭載されたエンジン６からの動力を、ベルト式伝動装置７及び静油圧式無段変速装置（主変速装置）８を介してフロントミッションケース９に内装されたギヤ式伝動装置（フロントミッションの一例）１０に伝達し、そのギヤ式伝動装置１０からの走行用動力を、左右の前車軸ケース１１に内装された前輪駆動装置１２を介して左右の前輪１３に伝達するとともに、前後向きの第１縦伝動軸１４及び後車軸ケース（リヤーミッションケース）１５に内装された後輪駆動装置（リヤーミッションの一例）１６を介して左右の後輪１７に伝達する四輪駆動形式に構成され、その後部側には、左右の前輪１３を操向操作するステアリングホイール１８、搭乗ステップ１９、及び、運転座席２０、などを備えた搭乗運転部２１が形成されている。
【００１８】
図１、図２に示すように、苗植付装置４は、機体の走行に伴って３基の整地フロート２２が苗植え付け箇所を前もって整地する一方で、ギヤ式伝動装置１０からの作業用動力が第２縦伝動軸２３を介してフィードケース２４に伝達され、そのフィードケース２４からの分配動力で、６条分の苗を載置する苗載台２５が左右方向に所定ストロークで往復駆動されるとともに、左右方向に所定間隔を隔てて並設された６基のロータリ式の植付機構２６が、苗載台２５の下端から苗を所定量ずつ取り出して圃場に植え付ける植え付け作動を行うことで、６条分の植え付けを行えるように構成されている。
【００１９】
施肥装置５は、機体の走行に伴って各植え付け条に対応するように整地フロート２２に装備された作溝器２７が施肥溝を形成する一方で、６基の繰出機構２８がギヤ式伝動装置１０からの作業用動力で肥料ホッパ２９内の肥料を所定量ずつ繰り出し、電動ファン３０の作動で各繰出機構２８にて繰り出された肥料を案内ホース３１を介して対応する作溝器２７に向けて圧送することで、圃場における植え付け苗の横側方箇所に肥料を埋没させるように構成されている。
【００２０】
図３、図４に示すように、ギヤ式伝動装置１０は、静油圧式無段変速装置８からの動力が入力される第１軸（走行用伝動軸の一例）８１、第１軸８１上に形成されたブレーキ装置（走行用制動装置）３２、第１軸８１にギヤ減速機構を介して動力伝達される第２軸８２、第２軸８２との間に高低段の副変速機構３３が介装される第３軸８３、第３軸８３の動力を走行用動力として前輪駆動装置１２及び第１縦伝動軸１４に伝達する差動機構３４、第２軸８２の正転動力のみを作業用動力として伝動する一方向クラッチ３５、一方向クラッチ３５からの作業用動力を変速する株間変更用の植付変速機構３６、及び、植付変速機構３６から第２縦伝動軸２３への伝動を断続する植付クラッチ３７、などによって構成されている。
【００２１】
図３、図４に示すように、前輪駆動装置１２は、差動機構３４から横外側方に向けて延設された左右の前輪駆動軸３８、及び、各前輪駆動軸３８に対応する前輪１３を操向可能に連動連結する図外のベベルギヤ式伝動機構、などによって構成されている。
【００２２】
図７に示すように、後輪駆動装置１６は、第１縦伝動軸１４に連動連結された横向きの後輪駆動軸３９、後輪駆動軸３９からの動力を対応する後輪１７に減速伝動する左右のギヤ式減速機構４０、後輪駆動軸３９から左右のギヤ式減速機構４０への伝動を各別に断続する左右のサイドクラッチ４１、などによって構成されている。
【００２３】
図３、図７に示すように、ブレーキ装置３２は、第１軸８１の端部に形成された湿式摩擦構造のブレーキ機構３２Ａと、その操作機構３２Ｂとで構成されている。ブレーキ機構３２Ａは、ミッションケース９の環状突出部８４に、第１軸８１の軸方向にスライド移動自在で、かつ、相対回転不能に内嵌（例：スプライン内嵌）されたリング状のディスクプレート８５、このディスクプレート８５を挟む状態で第１軸８１に軸方向にスライド移動自在で、かつ、相対回転不能に外嵌（例：スプライン外嵌）された受圧ディスク８６及び押圧ディスク８７から構成されている。
【００２４】
操作機構３２Ｂは、ブレーキペダル６５の踏み込み操作に連動した第４操作ロッド６７の前方側への押し込みで操作される操作アーム６８、操作アーム６８が固定された状態で縦向きの第６軸心Ｐ６周りに回動自在な支軸６９、支持６９の下端部に形成された操作カム７０、第１軸８１にスプライン外嵌された駆動ギヤ７１、及び軸方向移動自在に第１軸８１に外嵌されたスペーサー７２とから構成されている。
【００２５】
つまり、ブレーキペダル６５の踏み込み操作に連動した第４操作ロッド６７の前方側への押し込み操作で操作アーム６８が縦向きの第６軸心Ｐ６周りに前方に向けて揺動操作され、操作カム７０が、駆動ギヤ７１とスペーサー７２と介して押圧ディスク８７を機体右側方に向けて押圧操作し、押圧ディスク８７と受圧ディスク８６とでディスクプレート８５を挟みこむことによって制動力が生じるのである。ブレーキペダル６５の踏み込み操作を解除すれば、ディスクプレート８５の挟持力が無くなって制動力は生じない。
【００２６】
図７に示すように、搭乗運転部２１の右側足元位置に配設された単一の操作ペダル６４を、左右向きの第５軸心Ｐ５周りでの踏み込み操作が可能となるように支持する左右向きの回動軸６６と、操作アーム６８とを第４操作ロッド６７を介して連動連結してある。尚、４６はボンネットである。
【００２７】
図３、図４に示すように、副変速機構３３は、第２軸８２にスプライン外嵌された高低の駆動側ギヤ８８，８９と、第３軸８３にスプライン外嵌された低高の受動側ギヤ９０，９１と、高低の駆動側ギヤ８８，８９の間において第２軸８２にスプライン外嵌された第２の高低駆動側ギヤ９２，９３とから構成されている。低速受動側ギヤ９０と高速受動側ギヤ９１とは一体形成されて軸方向にスライド移動自在なシフトギヤｓｇに構成されている。又、第２低速駆動側ギヤ９３の内径側部分と、第２高速駆動側ギヤ９２のボス部９２ａ先端部分とが一体回転状態となるように咬合する爪クラッチ部９４に構成されており、これら第２大小駆動側ギヤ９２，９３を連動連結させて制動ギヤｂｇを形成してある。
【００２８】
つまり、副変速レバー９５の傾倒操作してのシフター５４によるシフト操作により、シフトギヤｓｇを低速位置ｔにシフト操作して、低速駆動側ギヤ８９と低速受動側ギヤ９０とのみが咬合する低速伝動状態（図３参照）と、シフトギヤｓｇを高速位置ｋにシフト操作して、高速駆動側ギヤ８８と高速受動側ギヤ９１とのみが咬合する高速伝動状態（図５参照）と、シフトギヤｓｇを中立位置ｎにシフト操作して、第２低速駆動側ギヤ９３と低速受動側ギヤ９０とが咬合し、かつ、第２高速駆動側ギヤ９２と高速受動側ギヤ９１とが咬合する伝動ロック状態（強制走行停止状態であり、図６参照）とに切換自在である。伝動ロック状態では、シフトギヤｓｇが、すなわち第３軸８３が回転不能となり、走行装置がロックされる駐車ブレーキ状態が齎される。もちろん制動ギヤｂｇ及び第２軸８２も回転不能である。
【００２９】
尚、制動ギヤｂｇを、第２低速駆動側ギヤ９３と第２高速駆動側ギヤ９２とを別体として爪クラッチ部９４で一体回動状態に連結する構造とすることにより、これら両ギヤ９２，９３との間に回転方向のガタが生じるので、そのガタが融通となって両ギヤ９２，９３とシフトギヤｓｇとの２箇所のギヤ咬合がされ易くなるとともに、そのガタを有する爪クラッチ部９４が一種のトルクリミッタ的作用を発揮し、ギヤ咬合部での破損は生じさせない安全機構として機能し得る利点がある。
【００３０】
以下、前輪１３の操向系や後輪１７のサイドクラッチ操作系等について概略説明する。図７に示すように、ステアリングホイール１８と、左右の前輪１３にナックルアーム４３とタイロッド４４とを介して連動連結されたピットマンアーム４５とを、ステアリングホイール１８のステアリング操作量に応じてピットマンアーム４５を縦向きの第１軸心Ｐ１周りに左右方向に揺動駆動する油圧パワーステアリング用のトルクジェネレータ（図示省略）を介して連動連結されている。
【００３１】
ピットマンアーム４５は、その直進姿勢から設定角（例えば３０度）以上の左右揺動に連動して第１操作ロッド４７を前後方向に押し引き操作することで機体中央に配備した中継アーム４８を縦向きの第２軸心Ｐ２周りに前後揺動させ、中継アーム４８は、それと一体揺動する天秤アーム４９を介して左右の第２操作ロッド５０を互いに前後逆向きに押し引き操作することで、各サイドクラッチ４１の操作アーム５１を互いに縦向きの第３軸心Ｐ３周りに前後逆向きに揺動操作し、各サイドクラッチ４１は、その操作アーム５１が前方に向けて揺動操作されるのに伴って操作される。
【００３２】
すなわち、操作アーム５１の支軸５２に形成された偏芯カム（図示省略）がバネ（図示省略）の付勢に抗して可動体（図示省略）を機体外方側に向けて押圧操作することによって、後輪駆動軸３９側とギヤ式減速機構４０側とに振り分け装着された複数の摩擦板（図示省略）の圧接を解除する伝動切り方向への切り換え操作が行われ、逆に、操作アーム５１が後方に向けて揺動操作されるのに伴って、偏芯カム（図示省略）による可動体（図示省略）の押圧操作が解除されてバネ（図示省略）が可動体（図示省略）を機体内方側に向けて押圧操作することによって、前記複数の摩擦板（図示省略）を圧接させる伝動入り方向への切り換え操作が行われるようになっている。
【００３３】
つまり、ステアリング操作系が油圧パワーステアリング式に構成されるとともに、ピットマンアーム４５と各サイドクラッチ４１の操作アーム５１とを連係する第１操作ロッド４７、中継アーム４８、天秤アーム４９、及び左右の第２操作ロッド５０、などによって、ステアリングホイール１８の直進状態からの設定角以上のステアリング操作に連動して旋回内側のサイドクラッチ４１を切り状態に切り換えて旋回内側の後輪１７を遊転させるサイドクラッチ操作機構５３が構成されている。そして、この構成によって、作業走行中に畦際で機体を小回り旋回させる枕地旋回時には、ステアリングホイール１８の直進状態から旋回方向への設定角以上のステアリング操作を行うだけの簡単な操作で、旋回内側の後輪１７を遊転させて圃場荒れを抑制する良好な小回り旋回を行えるようになっている。
【００３４】
〔別実施形態〕
作業機としては、田植機の他、水田直播機や耕耘機（トラクター）等でも良い。ブレーキ機構３２Ａを、第２軸８２や第３軸８３に作用する状態のものとして設けても良い。フロントミッション１０の伝動上手側に配置される静油圧式無段変速装置８を、中立状態が得られる摩擦式無段変速装置や、複数段のギヤ主変速装置等の「中立状態を現出自在な主変速装置」に置き換えることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用型田植機の側面図
【図２】乗用型田植機の平面図
【図３】フロントミッションの一部展開縦断背面図
【図４】フロントミッションの部分横断平面図
【図５】副ギヤ変速機構の高速伝動状態を示す作用図
【図６】副ギヤ変速機構の伝動ロック状態を示す作用図
【図７】走行用制動装置やサイドクラッチの操作系を示す平面図
【符号の説明】
８　　　　　　　静油圧式無段変速装置
１０　　　　　　フロントミッション
１６　　　　　　リヤーミッション
１７　　　　　　後輪
３２Ａ　　　　　ブレーキ機構
３３　　　　　　副ギヤ変速機構
８１　　　　　　走行用伝動軸（第１軸）
８８　　　　　　高速駆動側ギヤ
８９　　　　　　低速駆動側ギヤ
９０　　　　　　高速受動側ギヤ
９１　　　　　　低速受動側ギヤ
ｓｈ　　　　　　制動ギヤ
【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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