JP2005125882A - Running work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、農作業に使用されるトラクター又は土木作業に使用されるホィルローダ等の走行作業機に関するものである。 The present invention relates to a traveling work machine such as a tractor used for agricultural work or a wheel loader used for civil engineering work.
一般に、前記したトラクター又はホィルローダ等の走行作業機においては、その走行機体の前部にエンジンを、その出力軸を後向きにして搭載する一方、前記走行機体の後部に、当該走行機体に対する走行変速機構を備えたミッションケースを搭載し、前記エンジンの動力を、その後向きの出力軸から動力伝達軸を介して前記ミッションケースに伝達して、このミッションケースからの動力伝達にて左右両後車輪を回転駆動するという構成にしている。 In general, in a traveling work machine such as a tractor or a wheel loader described above, an engine is mounted on the front part of the traveling machine body and the output shaft thereof is directed rearward, while a traveling speed change mechanism for the traveling machine body is disposed on the rear part of the traveling machine body. Equipped with a transmission case, the power of the engine is transmitted from the output shaft facing backward to the transmission case via the power transmission shaft, and the left and right rear wheels are rotated by the power transmission from the transmission case. It is configured to drive.
従来、この種の走行作業機において、その走行機体にエンジンを搭載するに際しては、、例えば、特許文献1等に記載されているように、前記エンジンを、そのクランク軸の軸線を平面視において走行方向に平行で、且つ、そのクランク軸の軸線方向の一端部に取付けられているフライホイールケースを後ろ向きにした姿勢にし、この姿勢で、前記走行機体に、当該エンジンの左右両側及び前記フライホイールケースの左右両側にクランク軸の軸線方向から見て下方に向かって斜め外向きに傾斜するように配設した防振ゴム体を介して弾性的に支持するという構成にしている。
しかし、従来は、前記エンジンを走行機体に対して弾性的に支持する各防振ゴム体のうちフライホイールケースの左右両側を支持する両後部防振ゴム体を、前記エンジンにおけるクランク軸の軸線方向から見て、前記フライホイールケースの後面から後向きに突出している出力軸(前記したミッションケースへの出力軸)と略同じ高さに位置するという構成にしているから、以下に述べるような問題があった。 However, conventionally, among the anti-vibration rubber bodies that elastically support the engine with respect to the traveling machine body, both rear anti-vibration rubber bodies that support both left and right sides of the flywheel case are provided in the axial direction of the crankshaft in the engine As seen from the above, since the output shaft projecting rearward from the rear surface of the flywheel case (the output shaft to the transmission case described above) is located at substantially the same height, there are problems as described below. there were.
すなわち、前記四つの防振ゴム体にて弾性的に支持されるエンジンには、当該エンジンにて駆動走行するときにおける駆動トルクに対する反力、つまり、駆動反力が、当該エンジンをその出力軸を中心として当該出力軸における回転方向と反対方向に回転するという偶力となって作用し、この駆動反力の偶力を、前記したようにクランク軸の軸線方向から見て下方に向かって外向きに傾斜した四つの防振ゴム体にて支持するという形態であることにより、前記各防振ゴム体のうち前記駆動反力の偶力における回転方向と反対側における防振ゴム体には、前記駆動反力の偶力に起因して、引張力と剪断力とが同時に作用する一方、前記各防振ゴム体のうち前記駆動反力の偶力における回転方向における防振ゴム体には、前記駆動反力の偶力に起因して、圧縮力と剪断力とが同時に作用する。 In other words, the engine elastically supported by the four vibration isolating rubber bodies has a reaction force against the drive torque when the engine is driven by the engine, that is, a drive reaction force that causes the engine to move from its output shaft. It acts as a couple that rotates in the direction opposite to the rotation direction of the output shaft as the center, and this couple of driving reaction force is outwardly directed downward as seen from the axial direction of the crankshaft as described above. The anti-vibration rubber body on the side opposite to the rotational direction in the couple of the driving reaction force among the anti-vibration rubber bodies is supported by the four anti-vibration rubber bodies inclined to Due to the couple of driving reaction forces, a tensile force and a shearing force act simultaneously, while among the anti-vibration rubber bodies, the anti-vibration rubber bodies in the rotational direction in the couple of the driving reaction forces Caused by a couple of driving reaction forces And, the compressive force and shearing force acts at the same time.
この場合において、前記従来のように、前記各防振ゴム体のうちフライホイールケースの左右両側を支持する両後部防振ゴム体、つまり、前記出力軸の近くを支持する両後部防振ゴム体が、前記出力軸と略同じ高さ位置にするという構成にした場合には、前記駆動反力の偶力が前記両後部防振ゴム体に対して作用する方向と、当該両後部防振ゴム体における軸線との傾き角度が大きくなり、ひいては、前記駆動反力の偶力に起因して同時に作用する引張力又は圧縮力及び剪断力のうち剪断力の成分が大きくなるから、エンジンの全体が前記駆動反力の偶力における回転方向に傾くという振れが大きくなる。 In this case, as in the prior art, both rear vibration isolation rubber bodies that support the left and right sides of the flywheel case among the vibration isolation rubber bodies, that is, both rear vibration isolation rubber bodies that support the vicinity of the output shaft. However, when the configuration is such that the output shaft has substantially the same height as the output shaft, the direction in which the couple of the driving reaction force acts on the both rear vibration isolating rubber bodies and the both rear vibration isolating rubbers Since the inclination angle with the axis in the body increases, and eventually the component of the shearing force increases in the tensile force or the compressive force and the shearing force acting simultaneously due to the couple of the driving reaction force, The swing of tilting in the rotational direction in the couple of the driving reaction force increases.
この振れを小さくするように抑制するために、前記両後部防振ゴム体としては、大きい剪断力に耐えるものを使用しなければならないから、この両後部防振ゴム体が大型化し、ひいては、走行作業機の全体の大型化及び重量のアップを招来するばかりか、価格のアップを招来するのであった。 In order to suppress the runout to be small, both the rear vibration isolating rubber bodies must use a material that can withstand a large shearing force. In addition to increasing the size and weight of the entire work machine, it also increases the price.
本発明は、この問題を解消することを技術的課題とするものである。 The present invention has a technical problem to solve this problem.
この技術的課題を達成するため本発明の請求項1は、
「走行機体の前部にエンジンを、そのクランク軸を平面視において走行方向と平行にし且つそのクランク軸方向の一端部に取付けたフライホイールケース及びエンジンから走行変速機構への出力軸を後向きにした姿勢にして搭載し、前記走行機体の後部に、前記走行変速機構を備えたミッションケースを搭載する一方、前記エンジンを、前記走行機体に、当該エンジン及び前記フライホイールケースの左右両側にクランク軸の方向から見て下方に向かって斜め外向きに傾斜するように配設した防振ゴム体を介して弾性的に支持して成る走行作業機において、
前記出力軸を、前記各防振ゴム体のうち前記フライホイールケースの左右両側を支持する両後部防振ゴム体、及び前記各防振ゴム体のうち前記エンジンの左右両側を支持する両前部防振ゴム体よりも低い高さの位置に設ける。」
ことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem,
“The engine is at the front of the vehicle, the flywheel case attached to one end of the crankshaft direction in the plan view and the output shaft from the engine to the travel transmission mechanism are turned backwards. It is mounted in a posture, and a transmission case equipped with the traveling speed change mechanism is mounted on the rear part of the traveling aircraft body, while the engine is mounted on the traveling aircraft body with crankshafts on both the left and right sides of the engine and the flywheel case. In a traveling work machine that is elastically supported via an anti-vibration rubber body disposed so as to be inclined obliquely outwardly when viewed from the direction,
The output shaft includes both rear vibration isolation rubber bodies that support the left and right sides of the flywheel case among the vibration isolation rubber bodies, and both front portions that support the left and right sides of the engine among the vibration isolation rubber bodies. Provided at a position lower than the anti-vibration rubber body. "
It is characterized by that.
また、本発明の請求項2は、
「前記請求項1の記載において、前記エンジンにおけるクランク軸と、前記出力軸との間に、前記エンジンの回転を出力軸に伝達する動力伝達機構を設ける。」
ことを特徴としている。
Further,
“In
It is characterized by that.
更にまた、本発明の請求項3は、
「前記請求項2の記載において、前記出力軸を、前記フライホイールケースに設けられ、且つ、前記動力伝達機構を内蔵した密閉ケースに軸支する。」
ことを特徴としている。
Furthermore,
“In the description of
It is characterized by that.
前記請求項1に記載したように、エンジンからミッションケースへの出力軸を、各防振ゴム体のうち前記フライホイールケースの左右両側を支持する両後部防振ゴム体、及び前記各防振ゴム体のうち前記エンジンの左右両側を支持する両前部防振ゴム体よりも低い高さの位置に設けることにより、前記エンジンをその出力軸を中心にして回転しようとする駆動反力の偶力が、前記両後部防振ゴム体に対して作用する方向は、当該両後部防振ゴム体における軸線の方向に近づくことになり、換言すると、前記駆動反力の偶力が前記両後部防振ゴム体に対して作用する方向と当該両後部防振ゴム体における軸線との間における傾き角度が小さくなり、これにより、前記両後部防振ゴム体に作用する剪断力が、前記従来の構成による場合よりも小さくなる。 According to the first aspect of the present invention, the output shaft from the engine to the transmission case has both the rear vibration isolation rubber bodies supporting the left and right sides of the flywheel case among the vibration isolation rubber bodies, and the vibration isolation rubbers. A couple of driving reaction force that attempts to rotate the engine about its output shaft by providing the body at a position lower than both front anti-vibration rubber bodies that support the left and right sides of the engine. However, the direction of acting on both rear vibration isolating rubber bodies approaches the direction of the axis of the two rear vibration isolating rubber bodies, in other words, the couple of the driving reaction force is the two rear vibration isolating bodies. The inclination angle between the direction acting on the rubber bodies and the axis of the two rear vibration isolating rubber bodies is reduced, whereby the shear force acting on both rear vibration isolating rubber bodies is due to the conventional configuration. Smaller than It made.
従って、本発明によると、前記両後部防振ゴム体に負荷する剪断力を低減できて、両後部防振ゴム体を、これだけ低い剪断力仕様のものにすることができるから、この両後部防振ゴム体の小型・軽量化、ひいては、走行作業機の小型・軽量化を図ることができるとともに、低価格化を達成できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the shearing force applied to both the rear vibration isolating rubber bodies, and to make both rear vibration isolating rubber bodies have such a low shearing force specification. The vibration rubber body can be made smaller and lighter, and thus the traveling work machine can be made smaller and lighter, and the price can be reduced.
また、請求項2によると、前記出力軸を低い位置にすることを利用して、エンジンの回転数を、動力伝達機構によって減速又は増速するように適宜変速することができるから、前記出力軸の回転数をエンジンの回転数に対して適宜変速する場合におけるスペースの有効利用及び構造の簡単化等を図ることができて、走行作業機の小型・軽量化に多大に寄与できる。 According to the second aspect of the present invention, the output shaft can be appropriately shifted so as to decelerate or increase the speed of the engine by the power transmission mechanism by utilizing the lower position of the output shaft. The space can be effectively used and the structure can be simplified when the speed of the engine is appropriately changed with respect to the speed of the engine, which can greatly contribute to the reduction in size and weight of the traveling work machine.
更にまた、請求項3によると、フライホイールケースに設けた密閉ケースにて、前記出力軸を軸支するとともに、前記動力伝達機構を収容するから、前記した請求項2の効果を更に助長できる。 Furthermore, according to the third aspect, since the output shaft is supported by the sealed case provided in the flywheel case and the power transmission mechanism is accommodated, the effect of the second aspect can be further promoted.
以下、本発明の実施の形態を、走行作業機としてのトラクターに適用した場合の図面について説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, drawings when an embodiment of the present invention is applied to a tractor as a traveling work machine will be described.
図1及び図2は、トラクター1を示し、このトラクター1は、走行機体2を左右一対の前車輪3と同じく左右一対の後車輪4とで支持し、前記走行機体2の前部に搭載したエンジン5にて前記両後車輪4及び両前車輪3のうち少なくとも両後車輪4を駆動することにより、前進走行するように構成され、前記走行機体2の上面には、操縦座席6と、前記両前車輪3を左右に動かすことによってかじ取りするようにした操縦ハンドル7とが設けられ、また、前記走行機体2の後部には、前記エンジン5の回転を適宜変速して前記両後車輪4及び両前車輪3に伝達するためのミッションケース8が搭載されている。
1 and 2 show a
この場合、前記両後車輪4は、前記ミッションケース8に対して、当該ミッションケース8の外側面から外向きに突出するように着脱可能に装着される車軸ケース9、及びこの車軸ケース9の外側端に後方に延びるように装着されるギャーケース10を介して取付けられている。
In this case, the
一方、前記エンジン5のうちそのクランク軸5aの軸線方向の一端面には、前記クランク軸5a上のフライホイール11を覆うフライホイールケース12が取付けられ、このエンジン5は、そのクランク軸5aを平面視において走行方向と平行にし且つ前記フライホイールケース12を後向きにして搭載され、更に、このエンジン5は、前記走行機体2における左右一対の車体フレーム2aに対して、エンジン5の左右両側にクランク軸5aの方向から見て軸線13aを下方に向かって斜め外向きに傾斜するように配設した一対の前部防振ゴム体13、及び、前記フライホイールケース12の左右両側にクランク軸5aの方向から見て軸線14aを下方に向かって斜め外向きに傾斜するように配設した一対の後部防振ゴム体14を介して弾性的に支持されている。
On the other hand, a
なお、前記両前部防振ゴム体13における軸線13aと、前記両後部防振ゴム体14における軸線14aは、図4に示すように、クランク軸5aの方向からみて、エンジン5における重心Gに向かうに傾斜している。なお、この重心Gは、前記クランク軸5aよりも高い部位に位置している。
As shown in FIG. 4, the
そして、前記エンジン5のフライホイールケース12における後側面には、密閉ケース15を一体的に設けて、この密閉ケース15のうち前記両後部防振ゴム体14よりも低い高さ位置に、出力軸16を、当該出力軸16が後向きに突出するように軸支する一方、前記密閉ケース15の内部に、前記エンジン5におけるクランク軸5aの回転数を、適宜増速又は減速して前記出力軸16に伝達するか、或いは、同じ回転数のままで前記出力軸16に伝達するようにした複数個の歯車による動力伝達機構17を設ける。
Further, a
また、前記密閉ケース15の後側面には、前記ミッションケース8の後部上面における作業機用昇降機構18及び後述する作業用油圧モータ54等に対して油圧を供給するための作業用の油圧ポンプ19が、前記クランク軸5aに直結するようにして取付けられている。
A work
前記密閉ケース15から後向きに突出する出力軸16と、前記ミッションケース8において、その前面から前向きに突出する入力軸20との間を、両端に自在軸継ぎ手を備えた伸縮式の動力伝達軸21を介して連結して、前記エンジン5の回転を、そのクランク軸5aから前記密閉ケース15内の動力伝達機構17、出力軸16及び動力伝達軸21を介して前記ミッションケース8における入力軸20に伝達し、次いで、前記ミッションケース8における油圧・機械式変速機構(HMT)にて適宜変速して、前記後車輪4及び両前車輪3に伝達して、走行機体2を走行駆動する。
A telescopic
前記油圧・機械式変速機構(HMT)は、以下に述べるように、変速用油圧ポンプ22及びこの油圧ポンプ22にて作動する変速用油圧モータ23による油圧式無段変速機構(HST)24と、クラッチ25にて変速操作される歯車式変速機構26とを遊星歯車機構27にて併用して成る構成である。
The hydraulic / mechanical transmission mechanism (HMT) includes, as will be described below, a hydraulic stepless transmission mechanism (HST) 24 including a transmission
すなわち、図5に示すように、前記変速用油圧ポンプ22及び前記変速用油圧モータ23は、前記ミッションケース8の前面に、当該ミッションケース8内に軸支した油圧入力軸28及び油圧出力軸29に連結するように取付ける一方、前記入力軸20上に固着した歯車30を、前記遊星歯車機構27におけるサンギャ軸31上に回転自在に被嵌した入力用歯車32に噛合する。この入力用歯車32に固着したキャリア33には、複数個の遊星歯車34を支持軸35を介して回転自在に軸支し、この各遊星歯車34を、前記サンギャ軸31上に固着した太陽歯車36と、前記サンギャ軸31上に回転自在に被嵌した内周リング歯車37との両方に噛合している。
That is, as shown in FIG. 5, the transmission
次に、前記内周リング歯車37に固着した歯車38を、前記油圧入力軸28上に固着した歯車39に噛合することにより、前記変速用油圧ポンプ22を回転駆動する一方、前記油圧出力軸29上に固着した歯車40を、前記サンギャ軸31上に固着した歯車41に噛合することにより、前記変速用油圧モータ23の回転を、前記サンギャ軸31に伝達する。
Next, the
一方、前記ミッションケース8内には、後車輪用推進軸42を軸支して、この推進軸42の後端を、前記両後車輪4に対する差動歯車機構43に連結することにより、この後車輪用推進軸42にて前記両後車輪4を回転駆動するように構成する一方、この推進軸42上に固着した歯車44を、前記ミッションケース8内に軸支した前車輪用推進軸45上に回転自在に被嵌した歯車46に噛合し、前記前車輪用推進軸45と、前記両前車輪3に対する差動歯車機構47との間を、両端に自在軸継ぎ手を備えた伸縮式の動力伝達軸48を介して連結し、更に、前記前車輪用推進軸45上には、クラッチ49を設けて、このクラッチ49を、前記歯車46を推進軸45に対して固定するように操作したとき、前記後車輪用推進軸42にて前記両前車輪3を回転駆動し、前記クラッチ49を、前記歯車46を推進軸45に対して固定しないように操作したとき、前記両前車輪3を回転駆動しないように構成する。
On the other hand, a rear
前記歯車式変速機構26において、前記後車輪用推進軸42上に回転自在に被嵌した二つの変速歯車50,51のうち一方の小径変速歯車50を、前記サンギャ軸31上に固着した歯車41に、他方の大径変速歯車51を、前記サンギャ軸31上に固着した歯車52に各々噛合し、前記歯車式変速機構26におけるクラッチ25を、当該クラッチ25にて一方の小径変速歯車50を推進軸42に対して固定するように操作したとき、前記推進軸42を高速回転し、前記クラッチ25を、当該クラッチ25にて他方の大径変速歯車51を推進軸42に対して固定するように操作したとき、前記推進軸42を低速回転し、そして、前記クラッチ25を、前記の中間、つまり、両変速歯車50,51のいずれも推進軸42に対して固定しないように中立に操作したとき、前記推進軸42への回転伝達を遮断するようにし、更に、一方の小径変速歯車50による高速回転と、前記他方の大径変速歯車51による低速回転との間を、前記油圧式無段変速機構(HST)24にて、無段に変速するように構成している。
In the gear-
また、前記ミッションケース8の後端面には、PTO軸53を備えた油圧モータ54が取付けられ、この油圧モータ54は、前記作業用油圧ポンプ19からの油圧の供給にて駆動される。
A
この構成において、前記走行作業機1の前進走行に際して、前記ミッションケース8に動力伝達する前記出力軸16が、例えば、図4に実線矢印Aで示すように、時計方向に回転すると、各防振ゴム体13,14にて弾性的に支持されているエンジン5には、当該エンジン5にて走行作業機1を前進駆動走行するときにおける駆動トルクに対する反力、つまり、駆動反力が、図4に点線矢印Bで示すように、当該エンジン5をその出力軸16を中心として当該出力軸16における回転方向Aと反対方向に回転するいう偶力となって作用する。
In this configuration, when the traveling
そして、この駆動反力の偶力を、各防振ゴム体13,14により、前記エンジン5が前記出力軸16を中心として傾き回転しないように支持するのであるが、この場合において、前記出力軸16が、例えば、クランク軸5aと略同じ高さ位置にあるという構成であるときには、前記駆動反力の偶力が前記各防振ゴム体13,14のうち両後部防振ゴム体14に対して作用する方向と、当該両後部防振ゴム体14における軸線14aとの傾き角度が大きくなるから、前記両後部防振ゴム体14に前記駆動反力の偶力に起因して同時に作用する引張力又は圧縮力及び剪断力のうち剪断力の成分が大きくなる。
The couple of the driving reaction force is supported by the
これに対して、本発明は、前記出力軸16を、前記両前部防振ゴム体13及び前記両後部防振ゴム体14より低い高さ位置にするという構成にしたもので、これにより、前記エンジン5をその出力軸16を中心にして回転しようとする駆動反力の偶力が前記両後部防振ゴム体14に対して作用する方向は、当該両後部防振ゴム体14における軸線14aの方向に近づくことになり、換言すると、前記駆動反力の偶力が前記両後部防振ゴム体14に対して作用する方向と当該両後部防振ゴム体14における軸線14aとの間における傾き角度が小さくなるから、前記両後部防振ゴム体14に作用する剪断力が、前記従来の構成による場合よりも小さくなるのである。
On the other hand, the present invention is configured such that the
1 トラクター
2 走行機体
3 前車輪
4 後車輪
5 エンジン
5a クランク軸
8 ミッションケース
12 フライホイールケース
13 前部防振ゴム体
13a 前部防振ゴム体の軸線
14 後部防振ゴム体
14a 後部防振ゴム体の軸線
15 密閉ケース
16 出力軸
17 動力伝達機構
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記出力軸を、前記各防振ゴム体のうち前記フライホイールケースの左右両側を支持する両後部防振ゴム体、及び前記各防振ゴム体のうち前記エンジンの左右両側を支持する両前部防振ゴム体よりも低い高さの位置に設けることを特徴とする走行作業機。 An attitude of the engine at the front of the traveling machine body, the crankshaft parallel to the traveling direction in a plan view, and the output shaft from the engine to the traveling transmission mechanism facing backward, attached to one end of the crankshaft direction The transmission case is mounted on the rear of the traveling machine body, while the engine is mounted on the traveling machine body on both the left and right sides of the engine and the flywheel case. In a traveling work machine that is elastically supported through a vibration isolating rubber body that is disposed so as to be inclined obliquely outward as viewed from below,
The output shaft includes both rear vibration isolation rubber bodies that support the left and right sides of the flywheel case among the vibration isolation rubber bodies, and both front portions that support the left and right sides of the engine among the vibration isolation rubber bodies. A traveling work machine characterized by being provided at a position lower than the vibration-proof rubber body.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010173603A (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Yanmar Co Ltd | Working vehicle |
JP2017030386A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 株式会社丸山製作所 | Vibration isolation structure |
-
2003
- 2003-10-22 JP JP2003362089A patent/JP4420318B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2017030386A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 株式会社丸山製作所 | Vibration isolation structure |
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