(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１）から車体前後方向にミッションケース（２）を接続し、このミッションケース（２）の左右側部に、走行装置（３）を支持するアクスルケース（４）を接続するトラクタにおいて、前記アクスルケース（４）の端部を塞ぐ蓋体（５ａ）に、同蓋体（５ａ）の内面を覆う内蓋部（５ｂ）を取り付けて空間部（Ｓ）を形成すると共に、この空間部（Ｓ）に前記走行装置（３）へ伝達する回転を増速若しくは減速させる遊星ギヤ式伝動機構（６）を構成し、前記蓋体（５ａ）には出力軸（６１）を支持する一方、内蓋部（５ｂ）には入力軸（６２）を前記出力軸（６１）と同軸上に支持し、前記内蓋部（５ｂ）をアクスルケース（４）で覆った状態で該アクスルケース（４）に対して蓋体（５ａ）を組み付ける構成とし、前記空間部（Ｓ）内の遊星ギヤ式伝動機構（６）、二段遊星ギヤ機構（５３）、正転用クラッチ（５２）、逆転用クラッチ（５１）を車体外側から順次に同一軸芯上に並設する構成としたことを特徴とするトラクタ。
【請求項２】
機体後部に連結した作業機（２４）を一定時間自動で上げ下げを繰り返す洗車モードによる作業機昇降制御を行うにあたり、エンジン（１）を始動する際、作業機（２４）を駆動するＰＴＯ軸（４０）の変速位置が中立位置であり、作業機（２４）が最上位置であり、クラッチペダルが踏み込み中であり、さらに、予め設定した範囲内で作業機（２４）を昇降する中立復帰型の作業機昇降スイッチ（２０）がエンジン始動後一定時間以上継続して入り状態のときにおいて、前記洗車モードによる作業機昇降制御を実行するコントローラ（２１）を構成したことを特徴とする請求項１に記載のトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタに関し、特に動力伝達装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、農業用トラクタには、特開平２−２９３２８１号公報に示されるように、エンジンから車体前後方向にミッションケースを接続し、このミッションケースの左右に、走行装置を支持するアクスルケースを接続する構成となっている。そして、これらアクスルケースの内部に、左右の走行装置へ動力を伝達する伝動機構を内装すると共に、この伝動機構から駆動される駆動軸に、クローラ式走行装置を取り付ける構成となっている。
【０００３】
しかしながら、前記トラクタでは、作業状態や車両の型式によりホイール式車輪とクローラ式走行装置を相互に変更する場合、或いは前記ホイール式車輪の径を大小変更する場合には、駆動軸の回転数を調整する必要が生じ、前記公報のようにアクスルケース外部に伝動機構を組み付ける構成では、アクスルケース部に段差が生じ、泥土が付着し易かったり、障害物や作物に引っかかり易かったり、更には接触時に伝動機構部が破損し易いという課題が有った。また、コンパクトで省スペースな構成とする。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
この発明は、前記課題に鑑みて、トラクタを以下のように構成した。即ち、請求項１の発明では、エンジン（１）から車体前後方向にミッションケース（２）を接続し、このミッションケース（２）の左右側部に、走行装置（３）を支持するアクスルケース（４）を接続するトラクタにおいて、前記アクスルケース（４）の端部を塞ぐ蓋体（５ａ）に、同蓋体（５ａ）の内面を覆う内蓋部（５ｂ）を取り付けて空間部（Ｓ）を形成すると共に、この空間部（Ｓ）に前記走行装置（３）へ伝達する回転を増速若しくは減速させる遊星ギヤ式伝動機構（６）を構成し、前記蓋体（５ａ）には出力軸（６１）を支持する一方、内蓋部（５ｂ）には入力軸（６２）を前記出力軸（６１）と同軸上に支持し、前記内蓋部（５ｂ）をアクスルケース（４）で覆った状態で該アクスルケース（４）に対して蓋体（５ａ）を組み付ける構成とし、前記空間部（Ｓ）内の遊星ギヤ式伝動機構（６）、二段遊星ギヤ機構（５３）、正転用クラッチ（５２）、逆転用クラッチ（５１）を車体外側から順次に同一軸芯上に並設する構成としたことを特徴とするトラクタとした。
【０００５】
また、請求項２の発明では、機体後部に連結した作業機（２４）を一定時間自動で上げ下げを繰り返す洗車モードによる作業機昇降制御を行うにあたり、エンジン（１）を始動する際、作業機（２４）を駆動するＰＴＯ軸（４０）の変速位置が中立位置であり、作業機（２４）が最上位置であり、クラッチペダルが踏み込み中であり、さらに、予め設定した範囲内で作業機（２４）を昇降する中立復帰型の作業機昇降スイッチ（２０）がエンジン始動後一定時間以上継続して入り状態のときにおいて、前記洗車モードによる作業機昇降制御を実行するコントローラ（２１）を構成したことを特徴とする請求項１に記載のトラクタとした。
【０００６】
【発明の効果】
以上のように構成した請求項１に記載の作業車両では、伝動機構（６）をアクスルケース（４）の内部に構成したので、極力アクスルケース（４）の段差を無くし、前述のように、泥土の付着、障害物や作物の引っかかりを防止することができる。また、接触時にも伝動機構部を保護し、破損を防止することができる。アクスルケース（４）の径を極力コンパクトで省スペース化に構成することができ、さらに、入出力軸（６２），（６０）及び遊星ギヤ機構（６），二段遊星ギヤ機構（５３）を同軸上で安定して回転させることができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の作業車両では、請求項１の効果に加え、洗車モードは通常作業時に安易に作動しなくなる。洗車時に作業機（２４）の洗車が容易となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を設けた作業車両の一例としてクローラ型トラクタ１０について説明する。
このクローラ型トラクタ１０は、図４乃至図５に示すように、前後四輪駆動型トラクタの車体を利用して構成され、車体前部にエンジン取付フレーム１１を配し、同フレーム１１に原動機となるエンジン１を取り付け、このエンジン１から順に後方へ、エンジン回転出力軸１２を取り囲むフレーム１３、ミッションケース２（フロントミッションケース２ａ、ミッドミッションケース２ｂ、リヤミッションケース２ｃ）と接続し主枠を構成すると共に、前記リヤミッションケース２ｃの左右側部にアクスルケース４を接続する構成となっている。
【０００９】
また、前記フロントミッションケース１ｃの前面には、上部に動力入力軸１４を突設すると共に、下部に動力出力軸１５を突出して設け、この出力軸１５の先端部を前記エンジン前方に設けたウォームギヤや巻取軸等から成るウインチ機構１６へ接続する構成となっている。
【００１０】
また前記ミッションケース２の上方には、後述する左右クローラ７，７の回転に差を付けて車体を操舵するステアリングハンドル１７や、操縦席１８、作業機２４の高さを調整するポジションレバー１９及び作業機を予め設定した範囲内で一気に昇降する中立復帰型の作業機昇降スイッチ２０、変速レバー３４等を設けると共に、これらステアリングハンドル１７やポジションレバー１９、変速レバー３４の回動基部に各種センサを設け、制御手段となるコントローラ２１へ入力する構成となっている。
【００１１】
またリヤミッションケース２ｃの上面には、作業機昇降用油圧シリンダを設け、同シリンダのピストンに軸着したリフトアーム２３を上下回動することにより、これに連結した作業機２４を昇降する構成となっている。トラクタ１０の動力伝達構造について図６に基づき説明する。
【００１２】
前記動力入力軸１４からフロントミッションケース２ａ内に入力された回転動力は、まず減速ギヤ２５によりケース下部に伝達された後、後方の主クラッチ２６へ伝達されると共に、同ケース２ａの前部に設けた油圧ポンプ２７へ伝達される。
【００１３】
また前記主クラッチ２６にて入切操作される動力は、ミッドミッションケース２ｂ内の主変速装置２８及び副変速装置２９にて適宜減速され、副変速出力軸となるピニオン軸３０を介してリヤミッションケース２ｃ内に伝達される。前記主変装置２８は、主変速駆動軸３１と主変速被駆動軸３２間に１速から３速及び１段の後進速を有するギヤ組を設け、これらギヤ組を前記主変速被駆動軸３２内に設けたスライドキー３３を前後に操作することにより何れか一つのギヤ組を介して動力を伝達する所謂キーシフト式変速装置となっている。
【００１４】
また前記副変速装置２９は、前記主変速駆動軸３１の延長上に副変速駆動軸３５を設け、同軸３５に「高速」「低速」用の二段ギヤ３６，３７を設ける一方、前記主変速被駆動軸３２の延長上に副変速被駆動軸、即ち前記ピニオン軸３０を設け、同軸３０に前記二段ギヤに噛み合わせるスライド式二段ギヤ３９を設けたコンスタントメッシュ式ギヤによる変速装置となっている。
【００１５】
尚、図中符号１５は、前記ウインチ機構１６を駆動する動力出力軸を示し、符号３９はリヤミッションケース２ｃ後部に突設するリヤＰＴＯ軸４０へ動力を伝達する伝達軸を示し、符号４２はリヤＰＴＯ軸４０の変速装置を示す。次にトラクタ１０の走行装置となるクローラ式走行装置３について説明する。
【００１６】
前記リヤミッションケース２ｃには、図１乃至図２に示すように、左右側壁間に支持軸４５を設け、この支持軸４５の中央よりやや変位した位置に前記ピニオン軸３０と噛み合うベベルギヤ４６をスプライン支持し、同ベベルギヤ４６と左右略対向位置にブレーキディスク４７を設ける構成となっている。そして、前記ブレーキディスク４７を、前記ハンドル下方に設けたブレーキペダル４８の踏込操作によって圧着し、支持軸４５、即ち左右クローラ７，７の回転を制動する構成となっている。また、前記支持軸４５の左右両端部には減速ギヤ組４９を構成し、前記ベベルギヤ４６の回転をリヤミッションケース２ｃの左右側面に接続するアクスルケース４内の正逆切替機構８に伝達する構成となっている。
【００１７】
前記アクスルケース４は、略筒状の鋳物ケースであって、前記減速ギヤ組４９を介して駆動される駆動軸５０上に、湿式多板形態の逆転用クラッチ５１（車体内側）及び正転用クラッチ５２（車体外側）を設けると共に、この正転用クラッチ５２の外側にカウンターギヤを有する所謂二段遊星ギヤ機構５３を設けている。また前記正転用クラッチ５２は、内部スプリング５４により常時圧着する構成となっており、この状態では、同クラッチ５４の駆動側ディスクと一体の駆動側サンギヤ５５とこれに噛み合う各遊星ギヤ、及び被駆動側ディスクと一体のキャリア５６とが前記駆動側サンギヤ５５を中心に一体回転する構成となっている。
【００１８】
これにより、駆動側サンギヤ５５、即ち前記ベベルギヤ４６を被駆動側サンギヤ５７へ１対１の回転比で伝達する構成となっている。また、前記逆転用クラッチ５１のピストン部６０へ圧油を送り込むと、背反的に前記正転用クラッチ５２のディスクの圧着が徐々に解除され、前記駆動側駆動側ディスクと被駆動側ディスクとの間に回転差が生じ、これに伴って前記被駆動側サンギヤ５７へ伝達される回転が減速される。そして、更に前記ピストン部６０へ圧油を送り込み、ピストンの移動量を図中車体内側に増加すると、前記正転用クラッチ５２のディスクの圧着が完全に解除されて前記被駆動側サンギヤ５７の回転はゼロとなり、今度は逆転用クラッチ５１の駆動側ディスクと被駆動側ディスクとが徐々に圧着され、キャリア５６の回転が二段遊星ギヤ５３を介して被駆動側サンギヤ５７へ伝達される。
【００１９】
これにより、前記ベベルギヤ４６の回転を、被駆動側サンギヤ５７へ逆転で伝達し、クローラ７の回転を逆転する構成となっている。尚、前記逆転時の回転比は前記正転時の略３０％に設定する構成となっているが、この逆転用クラッチ５１を作動する手段としては、トラクタ１０の旋回操作に連動して旋回内側だけを逆転する構成としても良いし、左右両逆転用クラッチ５１，５１を同時に圧着して車体を後進する構成としても良い。
【００２０】
また、前記被駆動側サンギヤ５７は、図１に示すように、前記アクスルケース４の外側開放部を遮蔽する蓋体５と一体的に組み付ける構成となっている。蓋体５は、前記アクスルケース４と同様の鋳造製であって、前記アクスルケースとの接続用ボルト穴６３…を有する外蓋部５ａと、この外蓋部５ａの内面にボルトにより取り付け内面を覆う内蓋部５ｂ、及びここでは両蓋５ａ，５ｂ間に介在させるリングギヤ５８等から構成され、この外蓋体５ａと内蓋部５ｂとの間にパック状の空間部Ｓを形成し、この内部に入力軸６２の回転を減速させて出力軸、即ちスプロケット軸６１へ伝達する遊星ギヤ式の伝動機構６を内装する構成となっている。
【００２１】
そして、以上のように構成したトラクタ１０のアクスルケース４に、伝動機構６を備えた蓋体５を組み付ける時には、最初に伝機機構６を内装しながら内蓋部５ｂを外蓋部５ａに取り付ける。そして、前記駆動軸５０の先端部を前記入力軸６２へニードルベアリングを介して同軸上に嵌合し、前記内蓋部５ｂをアクスルケース４で覆った状態でボルトにより組み付ける。
【００２２】
これにより、伝動機構６をアクスルケース４の内部に構成したので、同ケースの段差を極力無くし、作業中の泥土が付着し易かったり障害物に引っかかり易かったり、更には接触時に伝動機構部が破損し易いという課題を解消することができる。またここでは、伝動機構６を遊星ギヤ機構により構成したので、前記入力軸６２とカウンター軸を併設する減速機構と比較して、前記アクスルケース４の径を極力コンパクトに構成することができ、また更には入出力軸６２，６０及び正逆切替機構８を同軸上で安定して回転させることができる。
【００２３】
尚、図中符号７２はクローラ７を駆動するスプロケットを示し、符号６４は回転検出用ギヤであって同ギヤに対して非接触式回転検出センサ６５を近接配置して左右夫れ夫れのクローラ４，４の回転を検出する構成となっている。また前記伝動機構６は、トラクタ１０の仕様、即ちホイール仕様とクローラ仕様とを相互に変更する場合、或いはホイール仕様の車輪径を変更する場合に応じて減速機構であっても良い。
【００２４】
次に前記トラクタ１０のコントローラ２１が行う各種制御について説明する。前記コントローラ２１には、内部に各種情報を演算処理するＣＰＵ、各種センサ値、設定値等を記憶するＲＡＭ、制御プログラム等を記憶するＲＯＭ等を有する構成となっている。また、この入力部に前記ポジションレバー１９のポテンショメータ１９ｓと、リフトアーム角センサ６６、作業機昇降スイッチ２０、ＰＴＯ変速位置センサ６８、クラッチペダル踏込スイッチ６９、ハンドル切角センサ７０、そして左右クローラ７，７の回転検出センサ６５，６５を接続して設け、出力部に、リフトアーム上昇及び下降用の比例圧力制御弁のソレノイド７５ａ，７５ｂ、左右逆転用クラッチ接続用の比例圧力制御弁のソレノイド７６ａ，７６ｂを接続する構成となっている。
【００２５】
従来、農業用トラクタでは特に前記作業機２４のカバー内に泥土が付着し、これら泥土を圧力水などを吹き付けて洗車するものであるが、土質によって或いは時間が経過した後には、前記土泥がこびりつき容易に洗い落とす事ができないという課題が有った。また、前記作業後すぐに洗車を行う場合にも、圧力水を吹き付ける位置を変更するには、オペレータ自ら立ち位置を変えたり、再度トラクタに乗って作業機の高さ或いは左右傾斜姿勢を変更する煩わしさがあった。
【００２６】
そこで、前記トラクタ１０には、前記リフトアーム昇降用の比例圧力制御弁のソレノイド７６，７６ｂに通電を行い作業機２４を一定時間自動で上げ下げを繰り返す「洗車モード」による作業機昇降制御を行う構成となっている。また前記「洗車モード」は通常作業時に安易に作動しないように、図８に示すように、エンジン１を始動する際、前記ＰＴＯ軸４０の変速位置が中立位置であるか、作業機２４が最上位置にあるか、クラッチペダルが踏み込み中であるかを判定し、更に前記作業機昇降スイッチ２０をエンジン始動後一定時間以上継続してＯＮさせているかどうかを判定し、前記判定が全てＹＥＳである場合に実行される構成となっている。
【００２７】
これにより、「洗車モード」による作業機昇降制御を意図する時にだけ確実に作動させることができ、洗車中、オペレータ自ら立ち位置を変えたり、再度トラクタ１０に乗って作業機２４の高さを変更する煩わしさが無くなる。また前記ウインチ機構１６を駆動する制御では、前記変速レバー３４の低速位置にウインチ機構１６の作動位置を個別に設定し、この位置にレバー３４が操作された場合には、左右の逆転用クラッチ接続用の比例圧力制御弁のソレノイド７６ａ，７６ｂへ通電を行い、両クラッチ５１，５１を中立位置に保持した後、前記回転センサ６５，６５によりクローラ７，７の微速回転を検出したときに、ウインチの巻取り速度を超えない範囲で徐々に正転用クラッチ５２を圧着する構成となっている。
【００２８】
これにより、トラクタ１０が超湿田地にて走行不能に陥った場合は、円滑且つ圃場を荒らさないで脱出することができる。また、前記動力出力軸１５は、トラクタ１０を四輪駆動型に構成する場合の前輪駆動軸を利用する構成とし、型式変更及びウインチ機構１６を構成するにあたり極力改造によるコストアップを抑える構成となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の要部を垂直方向に断面した背面図。
【図２】アクスルケースとリヤミッションケースを垂直方向に断面した背面図。
【図３】アクスルケースの側面図。
【図４】トラクタの全体側面図。
【図５】トラクタの全体平面図。
【図６】ミッションケース内の動力伝達機構図。
【図７】コントローラの接続状態を示すブロック図。
【図８】洗車モードへの切換操作を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ｓ    空間部
１    エンジン
２    ミッションケース
３    走行装置
４    アクスルケース
５ａ  蓋体
５ｂ  内蓋部
６    遊星ギヤ式伝動機構
２０    作業機昇降スイッチ
２４    作業機
４０    ＰＴＯ軸
５１    逆転用クラッチ
５２    正転用クラッチ
５３    二段遊星ギヤ機構
６１    出力軸
６２    入力軸
【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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