JP2004210068A

JP2004210068A - 農作業機

Info

Publication number: JP2004210068A
Application number: JP2002380861A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Niiyama; 裕之新山; Hitoshi Okumura; 仁奥村
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】トロイダル型の変速装置を使用した農作業機の伝動機構における、伝動機構の機能性向上、コンパクト化。
【解決手段】動力源３０の回転動力がトロイダル型変速装置４０を介して伝達される第一軸５０と、動力源３０の回転動力が前記トロイダル型変速装置４０を介さずに伝達される第二軸５４と、これら第一軸５０及び第二軸５４の回転動力が遊星歯車機構６０により合成して伝達される第三軸５６とを設け、前記トロイダル型変速装置４０の変速比を変更することにより前記第三軸５６が正逆転可能になるように構成するとともに、該第三軸５６から左右の車輪のデフ装置７７へ伝動する構成とする。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農作業機における伝動機構の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、田植機等の農作業機は、動力源であるエンジンの回転動力をベルト式の変速装置または油圧式無段変速装置を介してミッションケースに伝達し、該ミッションケース内の主変速装置により「路上走行速」「作業速」「中立」「後進速」等の各変速位置に切り替えるように伝動機構が構成されていた。
【０００３】
【発明は解決しようとする課題】
伝動機構の改良のため、上記伝動機構の構成を改め、ベルト式の変速装置や油圧式無段変速装置の代わりにトロイダル型の変速装置を使用する試みがなされている。その場合、伝動機構全体の機能性向上、コンパクト化等の観点から、伝動機構をどのように構成するかが重要な課題となってくる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題に対し、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、請求項１に記載の農作業機は、動力源の回転動力がトロイダル型変速装置を介して伝達される第一軸と、動力源の回転動力が前記トロイダル型変速装置を介さずに伝達される第二軸と、これら第一軸及び第二軸の回転動力が遊星歯車機構により合成して伝達される第三軸とを設け、前記トロイダル型変速装置の変速比を変更することにより前記第三軸が正逆転可能になるように構成するとともに、該第三軸から左右の車輪のデフ装置へ伝動する構成としたことを特徴としている。
【０００５】
動力源からの回転動力の一部はトロイダル型変速装置を介して第一軸へ伝達され、残りはトロイダル型変速装置を介さずに第二軸に直接伝達される。これら第一軸及び第二軸の回転動力が、遊星歯車機構により合成されて第三軸に伝達される。そして、第三軸から左右の車輪のデフ装置へ伝動する。トロイダル型変速装置の変速比を変更することにより第三軸が正逆転可能であるから、後進のための歯車機構を別途設ける必要がなく、伝動機構の簡略化が図れる。
【０００６】
また、請求項２に記載の農作業機は、請求項１の内容に加えて、第一軸、第二軸及び第三軸を略同方向に向けて設け、トロイダル型変速装置に対して遊星歯車機構を前記軸方向に偏位させて配置するとともに、その偏位する側と反対側の第三軸上にトロイダル型変速装置とは別の変速装置を設けている。
【０００７】
これにより、第一軸、第二軸及び第三軸の方向における遊星歯車機構と別の変速装置とのバランスが良好となるとともに、伝動機構の変速部がコンパクトになる。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の農作業機は、請求項２の内容に加えて、トロイダル型変速装置とは別の変速装置を経由する伝動経路と経由しない伝動経路とを設け、一方の伝動経路で農作業部を駆動し、他方の伝動経路で走行部を駆動するように構成している。
【０００９】
この構成によれば、トロイダル型変速装置よりも伝動下手側で農作業部を駆動する伝動経路と走行部を駆動する伝動経路とに分岐しているので、トロイダル型変速装置により農作業部及び走行部の両方を共に変速することができる。また、農作業部への伝動速度と走行部への伝動速度を相対的に変更できるので、作業条件の変更が可能である。
【００１０】
【発明の効果】
上述のように、請求項１〜３に記載の農作業機は、トロイダル型変速装置と遊星歯車機構とを組み合わせることにより、後進のための歯車機構を別途設ける必要がなくなり、伝動機構の簡略化が図れるようになった。特に、請求項２の場合には、遊星歯車機構と、トロイダル型変速装置とは別の変速装置とのバランスが良好で、伝動機構の変速部がコンパクトにできるという効果を奏する。さらに、請求項３の場合には、トロイダル型変速装置により農作業部及び走行部の両方を共に変速することができ、変速操作が簡単であるとともに、農作業部への伝動速度と走行部への伝動速度とを相対的に変更でき、作業条件の変更が可能であるという効果を奏する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に表された実施の形態について説明する。図１及び図２に示す農作業機は乗用施肥田植機であって、この乗用施肥田植機１は、走行部として前輪２，２及び後輪３，３を備えた四輪駆動型走行車体４の後部上方に農作業部である施肥装置５を装備し、さらに走行車体４の後方に昇降リンク装置６を介して同じく農作業部である８条植え苗植付部７を昇降可能に装着している。
【００１２】
施肥装置５は、肥料タンク１０内の肥料を肥料繰出器１１によって一定量づつ下方に繰り出し、その繰り出された肥料を、ブロア１２から供給される圧力風によって施肥ホース１３内を移送して、苗植付部７に設けた作溝具１４の肥料吐出口から圃場に散布する周知の構成である。
【００１３】
また、苗植付部７も、苗を載せて左右に往復動する苗載台１５、該苗載台上の苗を圃場に植え付ける植付条数分の苗植付装置１６，…、複数の整地用フロート１７，…等を備え、フロート１７，…が泥面に接地する位置まで苗植付部７を下降させて走行車体４を前進させることにより、フロート１７，…が泥面を滑走して整地し、その整地跡に苗植付装置１６，…が苗載台１５の苗を植付けるとともに、前記作溝具１４によって整地跡に形成される溝の中に肥料を散布する周知の構成である。
【００１４】
図３は走行車体４の一部を省略した平面図である。機体の前部に配置したミッションケース２０の左右側面部から左右側方に突出する前輪アクスルフレーム２１，２１の先端部に前輪ファイナルケース２２，２２が設けられ、その前輪ファイナルケースの下部から外向きに突出する前輪車軸２ａ，２ａに前輪２，２が取り付けられている。また、ミッションケース２０の背面部には左右一対のメインフレーム２３，２３の前端部が固着連結され、そのメインフレームの後端部に左右方向の横フレーム２４が固着連結されている。そして、横フレーム２４の左右中央部に軸心が前後方向を向く後輪ローリング軸２５が固定状態で嵌合しており、その後輪ローリング軸にローリング自在に支持された後輪フレーム２６の左右端部に後輪支持ケース２７，２７が設けられ、その後輪支持ケースから外向きに突出する後輪車軸３ａ，３ａに後輪３，３が取り付けられている。
【００１５】
動力源であるエンジン３０はメインフレーム２３，２３の上に搭載されている。そのエンジン３０の左側面から突出する第一エンジン出力軸３０ａに取り出される回転動力が、第一ベルト伝動装置３１を介して油圧ポンプ３２の駆動軸３２ａに伝達され、さらに油圧ポンプ駆動軸３２ａから第二ベルト伝動装置３３を介してミッションケース２０の前部左側面から突出するミッション入力軸３４へ伝達される。また、エンジン３０の右側面には第二エンジン出力軸３０ｂが突出し、該出力軸から第三ベルト伝動装置３５を介してエンジン３０の上部に取り付けたオルタネータ３６へ動力が伝達される。
【００１６】
図４は走行車体の伝動機構図である。ミッションケース２０内には、ミッション入力軸３４を入力軸とするトロイダル型変速装置４０が設けられている。トロイダル型変速装置４０は、図５に示すように、ミッション入力軸３４にスプライン嵌合する入力ディスク４１Ａ，４１Ｂと、ミッション入力軸３４に対し軸受４２を介して回転自在なリング状出力部材４３に一体に取り付けた出力ディスク４４Ａ，４４Ｂとを備えている。入力ディスク４１Ａ（４１Ｂ）及び出力ディスク４４Ａ（４４Ｂ）の対向面は同一球面状になっている。入力ディスク４１Ａ（４１Ｂ）と出力ディスク４４Ａ（４４Ｂ）との間には、複数の球面摩擦車４５Ａ（４５Ｂ）が設けられている。変速制御装置４６により球面摩擦車４５Ａ（４５Ｂ）の角度を変えることにより、該球面摩擦車と入力及び出力両ディスクとの接触点が変わり、入力ディスク４１Ａ（４１Ｂ）から出力ディスク４４Ａ（４４Ｂ）へ変速して回転動力が伝えられる。
【００１７】
前記リング状出力部材４３は爪車になっており、この爪車であるリング状出力部材４３と変速第一軸５０に取り付けた爪車５１とにチェーン５２が掛けられている。これにより、ミッション入力軸３４の回転動力がトロイダル型変速装置４０によって変速して変速第一軸５０へ伝えられる。また、ミッション入力軸３４に取り付けた歯車５３と変速第二軸５４に取り付けた歯車５５とが噛み合い、ミッション入力軸３４の回転動力が直接に変速第二軸５４へ伝えられる。変速第一軸５０及び変速第二軸５４は筒軸で、両軸は左右方向の変速第三軸５６の外周部に回転自在に嵌合している。
【００１８】
変速第一軸５０及び変速第二軸５４の回転動力は、遊星歯車機構６０により合成されて変速第三軸５６へ伝達される。遊星歯車機構６０は、第一変速軸５０と一体回転する太陽歯車６１と、変速第三軸５６と一体回転する環状歯車６２と、回動支点軸が変速第二軸５４と一体回転し前記太陽歯車６１及び環状歯車６２の両方に噛み合う遊星歯車６３，６３とを組み合わせてなり、トロイダル型変速装置４０の変速比を変更することにより、変速第三軸５６の回転速度が無段階に変わるとともに、回転方向が正逆切り替わるように作用する。
【００１９】
遊星歯車機構６０はトロイダル型変速装置４０の左右中心に対し左側に偏位した位置に配置されている。変速第三軸５６の右端部から作業動力が取り出され、その作業動力がＰＴＯ伝動軸６５を介して、走行車体２の右側後部に設けた伝動分岐ケース６６へ伝動される。そして、この伝動分岐ケース６６から、植付伝動軸６７を介して苗植付部７へ伝動するとともに、施肥駆動機構６８により施肥装置５へ伝動する。伝動分岐ケース内６６には、苗植付部７への伝動の回転速度を変更して苗の株間を調節するための株間変速装置６９と、苗植付部７への伝動を入・切する植付クラッチ７０と、施肥装置５への伝動を入・切する施肥クラッチ７１とが設けられている。なお、これら植付クラッチ７０及び施肥クラッチ７１は、正回方向の回転だけを伝えるワンウェイクラッチとして構成されている。
【００２０】
また、変速第三軸５６のトロイダル型変速装置４０の左右中心に対し右側に偏位した位置には、変速第三軸５６から走行動力を取り出すドッグクラッチ式変速装置７２が設けられている。このドッグクラッチ式変速装置７２は、変速第三軸５６に摺動自在かつ一体回転するように嵌合するクラッチ体７３の左右両側に、変速第三軸５６に対して回転自在な作業速歯車７４と走行速歯車７５とが設けられている。作業速歯車７４は、前輪デフ装置７７のケースに取り付けた歯車７８と噛み合っている。また、走行速歯車７５は変速第三軸５６と平行なカウンタ軸７９の歯車８０と噛み合い、カウンタ軸７９のもう一つの歯車８１が作業速歯車７４と噛み合っている。
【００２１】
ドッグクラッチ式変速装置７２は次のように作動する。すなわち、クラッチ体７３を左側に移動させてクラッチ体７３の爪と作業速歯車７４の爪とを噛み合わせると、作業速歯車７４が変速第三軸５６と同速回転する「作業速」となる。クラッチ体７３を右側に移動させてクラッチ体７３の爪と走行速歯車７５の爪とを噛み合わせると、変速第三軸５６の回転が歯車７５と歯車８０、及び歯車８１と歯車７４の組み合わせにより、２段階に減速して作業速歯車７４に伝わる「路上走行速」になる。また、クラッチ体７３を左右中央に保持して左右いずれの歯車７４，７５とも噛み合わないようにすると、走行動力が伝動されない「中立」になる。
【００２２】
変速第三軸５６からドッグクラッチ式変速装置７２を介して取り出された走行動力は、前輪デフ装置７７により左右の前輪アクスル８３，８３に分配して伝達される。前輪アクスル８３，８３の回転動力の一部は、前輪ファイナル軸８４，８４、前輪車軸２ａ，２ａの順に伝達され、前輪２，２を駆動する。また、前輪アクスル８３，８３の残りの回転動力は、伝動入・切可能なサイドクラッチ装置８５，８５により後輪ファイナル軸８６，８６に伝達され、さらに後輪伝動軸８７，８７を介して後輪支持ケース２７，２７の後輪車軸３ａ，３ａに伝達され、後輪３，３を駆動する。
【００２３】
このように、この農作業機１の伝動機構は、トロイダル型変速装置４０で変速した回転動力を、ドッグクラッチ式変速装置７２を経由しない伝動経路で農作業部へ伝動するとともに、ドッグクラッチ式変速装置７２を経由する伝動経路で走行部へ伝動するようになっているので、農作業部と走行部との速度比を変えることができ、作業条件の変更を自由に行える。また、ドッグクラッチ式変速装置７２は走行動力を非伝動状態（「中立」）にすることが可能であるので、走行車体２を移動させずに農作業部５，７だけを伝動させることができ、株間等の調節が容易である。
【００２４】
トロイダル型変速装置４０の左右中心に対し左側に偏位した位置に遊星歯車機構６０を配置するとともに、右側に偏位した位置にドッグクラッチ式変速装置７２を配置することにより、変速部全体をコンパクトにすることが可能になっている。また、各変速軸５０，５４，５６を左右方向に向けて設けることにより、変速部の前後長を短くすることが可能になっている。
【００２５】
さらに、エンジン３０からミッションケース２０へはベルト伝動装置３１，３３で動力伝達するようになっているので、仮にトロイダル型変速装置４０がロックしてしまったとしても、ベルト伝動装置３１，３３の伝動ベルトがスリップしてミッションケース２０への動力伝達を遮断する。つまり、ベルト伝動装置３１，３３が安全装置として機能し、トロイダル型変速装置４０の破損を防ぐようになっている。
【００２６】
トロイダル型変速装置４０を変速作動させる前記変速制御装置４６は操向ハンドル９０の右下に設けたフィンガレバー９１で操作する。図６に示すように、フィンガレバー９１を前後に操作すると車速が増減する。その時の車速は段階的にモニタランプ９２に表示される。また、フィンガレバー９１は旋回時に苗植付部の昇降及び植付クラッチの入・切をするための操作具でもあり、該レバーを上に操作すると苗植付部が上昇するとともに植付クラッチが「切」になり、下に操作すると苗植付部が下降するとともに植付クラッチが「入」になる。このフィンガレバー９１を設けることにより、操向ハンドル９０から手を離すことなく車速調節や旋回時操作を行えるので、運転がしやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】農作業機の側面図である。
【図２】農作業機の平面図である。
【図３】一部を省略した走行車体の平面図である。
【図４】伝動機構図である。
【図５】トロイダル型変速装置の展開断面図である。
【図６】操向ハンドル周辺部の平面図である。
【符号の説明】
１乗用施肥田植機（農作業機）
２前輪（走行部）
３後輪（走行部）
４走行車体
５施肥装置（農作業部）
７苗植付部（農作業部）
２０ミッションケース
３０エンジン（動力源）
４０トロイダル型変速装置
５０変速第一軸
５４変速第二軸
５６変速第三軸
６０遊星歯車機構
７２ドッグクラッチ式変速装置（別の変速装置）
７７前輪デフ装置

Claims

動力源の回転動力がトロイダル型変速装置を介して伝達される第一軸と、動力源の回転動力が前記トロイダル型変速装置を介さずに伝達される第二軸と、これら第一軸及び第二軸の回転動力が遊星歯車機構により合成して伝達される第三軸とを設け、前記トロイダル型変速装置の変速比を変更することにより前記第三軸が正逆転可能になるように構成するとともに、該第三軸から左右の車輪のデフ装置へ伝動する構成としたことを特徴とする農作業機。
第一軸、第二軸及び第三軸を略同方向に向けて設け、トロイダル型変速装置に対して遊星歯車機構を前記軸方向に偏位させて配置するとともに、その偏位する側と反対側の第三軸上にトロイダル型変速装置とは別の変速装置を設けた請求項１に記載の農作業機。
トロイダル型変速装置とは別の変速装置を経由する伝動経路と経由しない伝動経路とを設け、一方の伝動経路で農作業部を駆動し、他方の伝動経路で走行部を駆動するように構成した請求項２に記載の農作業機。