JP2005344774A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の農用作業車の動力伝達装置に関し、作業機用油圧ポンプ系統に関する実際の機械的要素（ポンプ軸等）は、エンジンが起動している状態で常時動作している状態となる。これは、単にエンジン出力のエネルギーを無駄に消費している状態とも言え、明らかに無駄である。
【解決手段】 農用作業車（トラクタ１００）のエンジン１０５の出力を、走行駆動系統と作業機用油圧ポンプ系統との２系統へ伝達可能な場合に、作業機用油圧ポンプ系統における動力伝達経路上に作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、農用作業車等の作業車の原動機出力（エンジン出力）を、走行駆動系統と作業機用油圧ポンプ系統との２系統へ伝達するための動力伝達装置に関するものである。

従来より、下記特許文献１に示すような技術が一般的に知られている。
この特許文献１には、トラクタ等の農用作業車のエンジン出力等の動力伝達装置の技術について記載されている。
特に、エンジン出力を、当該農用作業車が自走するための走行駆動系統、直接的に回転力を取り出すためのＰＴＯ系統、及び、当該農用作業車に連結する作業機を油圧駆動するための作業機用油圧ポンプ系統の３つの系統に分割する動力伝達装置について記載されてある。
特開２０００−１８３６７号公報

ところで、上記特許文献１に記載されるような従来の農用作業車の動力伝達装置に関し、作業機用油圧ポンプ系統に関する実際の機械的要素（ポンプ軸等）は、エンジンが起動している状態で常時動作している状態となる。
即ち、上記従来の農用作業車の動力伝達装置は、入力されたエンジン出力を単に動力伝達装置内部で分岐しているのみであるため、上記作業機用油圧ポンプ系統が不要な場合であっても、該作業機用油圧ポンプ系統は動作する状態となってしまう。
また、例えば、主にエンジン出力を走行駆動系統に使っている状態（単なる走行状態）であっても、該作業機用油圧ポンプ系統に関する機械的要素も回転動作等をしている状態となる。
このような作業機用油圧ポンプ系統に関する機械的要素の動作は、単にエンジン出力のエネルギーを無駄に消費している状態とも言え、明らかに無駄である。
特に、近年は環境に対して様々な問題が取り沙汰されているので、このようなエネルギー損失を極力抑制することは、今後の技術開発における重要な課題といえる。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記作業機用油圧ポンプ系統に、必要な場合にのみ動力を供給し得る動力伝達装置を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、作業車の原動機出力を、走行駆動系統と作業機用油圧ポンプ系統との２系統へ伝達するための動力伝達装置において、上記作業機用油圧ポンプ系統における動力伝達経路上に作業機用油圧ポンプ系統専用の動力断接機構を設けたものである。

請求項２においては、前記原動機の出力軸上に設ける主クラッチの後段に走行駆動系統と作業機用油圧ポンプ系統との分岐部を設け、該分岐部の後段に前記動力断接機構を設けてなるものである。

請求項３においては、前記動力断接機構を副変速装置と連動してなるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１の構成により、エンジン出力を作業機用油圧ポンプへ伝達する動力伝達経路上に、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチを設けることによって、作業機用油圧ポンプを動作させる必要がない場合に、その動作を停止させることが可能となり、無駄なエネルギーを消費することが防止することが可能となる。

請求項２の構成により、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチを具備する当該動力伝達装置に、エンジンの出力を当該動力伝達装置に取り込むか否かの選択をするための従来の入力側クラッチが設けられるので、必要なときに動力伝達装置全体の動作を停止させることが可能となる。

請求項３の構成により、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０の断接操作を容易な構成で実現することが可能となり、しかもその操作性も向上し、作業者の負担を軽減することが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の本発明を実施するための最良の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
図１は本発明の動力伝達装置を具備する作業車の一例であるトラクタ１００の概略構成図、図２は本発明の動力伝達装置の概略構成を説明するための断面図である。

＜全体構成＞
本発明の動力伝達装置は、例えば、トラクタ、コンバイン、田植機等の農用作業車やクレーンやウインチ等を装備した運搬車や建設機械等の作業車に設けられるものである。
ここでは、上記動力伝達装置の採用例として、例えばトラクタ１００等の農用作業車に採用した場合の一例について説明する。
そこで先ず、上記農用作業車の一例として例えば図１に示すようなトラクタの概略構成について簡単に説明する。
上記農用作業機の一例であるトラクタ１００の概略構成について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、トラクタ１００のエンジンフレーム１０１にフロントアクスルケースを介して前輪１０２・１０２が支承されている。
更に、該エンジンフレーム１０１の後部にクラッチハウジングを介してミッションケース４が配置されており、該ミッションケース４の両側に設けられるリアアクスルケースを介して後輪１０３・１０３が支承されている。
また、原動機の一例であるエンジン１０５の後部側には、上記リアアクスルケースを介して後輪１０３・１０３へ動力を伝達又は切断するためのクラッチ機能を具備する動力伝達装置２０が設けられている。
ミッションケース４の前下部に前輪駆動出力軸が前方に突出されて、ユニバーサルジョイント、伝動軸等を介して前輪１０２・１０２を駆動できるようにしている。
ミッションケース４の後部にトップリンク５０、ロアリンク１３等からなる三点支持装置（三点リンク式作業機装着装置）を介して作業機１２０を装着可能な構成となっている。
該作業機１２０が油圧駆動されるものである場合に備えて、トラクタ１００は、該作業機１２０に油圧を供給するための作業機用油圧ポンプ（図１には不図示、図２を参照）を具備するものであっても良い。
この場合に、作業機用油圧ポンプで発生した油圧を該作業機１２０へ供給するための、供給口（不図示）を上記三点リンク式作業機装着装置の近傍に設け、該供給口と作業機１２０側の油圧入力口とを互いに接続することによって、該作業機１２０を油圧駆動できるようにしても良い。
前記エンジンフレーム１０１にはエンジン１０５が載置され、該エンジン１０５はボンネット１０４によって覆われている。
該ボンネット１０４の後部にはダッシュボード１１１が配設され、該ダッシュボード１１１上に操作パネル１１８や操向ハンドル１１９が配置されている。
更に、該操作パネル１１８や操向ハンドル１１９の後方側には座席１１５が配置され、ダッシュボード１１１や座席１１５等の運転部はキャビン１１２によって覆われる構成としている。
該キャビン１１２はキャビンフレームとして前支柱１１３をエンジンフレーム１０１より支持ステーを介して立設し、後支柱１１４をミッションケース４より立設して、上部には梁を横設して、天井はルーフ１１６により覆い、前面はフロントガラス、後面はリヤガラスよって覆われ、側面はドア（不図示）等によって覆われても良い。

＜動力伝達装置；入力＞
次に、図２を用いて、上述した農用作業車（トラクタ１００）に設けられる本発明の動力伝達装置の一例の概略構成について説明する。
ここで説明する動力伝達装置２０は、以下に示すように、エンジン１０５の出力を、当該農用作業車（トラクタ１００）が自走するための走行駆動系統と、当該農用作業車に連結する作業機を油圧駆動するための作業機用油圧ポンプ系統との２つの系統に分岐するものについて説明する。
勿論、該動力伝達装置２０に、更にギヤ等の構成を付加することによってＰＴＯ用の出力も分岐して取り出すことも可能となる。
以下、図２に従って本発明の動力伝達装置２０の概略構成について説明する。
エンジン１０５の出力軸（クランク軸）の後部には、フライホイール４１が固設されている。
このフライホイール４１は、動力伝達装置２０の入力側に配置される主クラッチの一例である入力側クラッチ４３の前部側に配置され、クラッチペダル等の操作で入力側クラッチ４３のクラッチ板４２と、接触若しくは非接触（接触している場合であっても実質的に接触圧がないような状態）するようにしている。
該入力側クラッチ４３のクラッチ板４２は、動力伝達装置２０の内部において第一の軸となる入力軸３０に固設される構成となっている。
このように構成されているので、エンジン１０５の出力を動力伝達装置２０に入力するか否かの選択を行えるようになる。

＜走行駆動系統＞
更に、動力伝達装置２０の内部には、該入力軸３０に固設されるギヤ３１と歯合するギヤ５１が設けられており、更に、該ギヤ５１と接触するギヤ６１も動力伝達装置２０の内部に設けられている。
即ち、３つのギヤがギヤ３１→ギヤ５１→ギヤ６１の順で歯合する構成となっているため、入力軸３０の回転力はギヤ５１を介してギヤ６１に伝達されることとなる。
このギヤ６１は、上記入力軸３０の動力（即ち、回転力）をリアアクスルケースやフロントアクスルケースへ伝達するための走行駆動軸６０に固設されている。
つまり、動力伝達装置２０は、エンジン１０５の出力を走行駆動軸６０等の走行駆動系統へ伝達するものである。

＜作業機用油圧ポンプ系統＞
ところで、上記入力軸３０の入力側とは異なる他端側は、本発明の動力伝達装置２０を具備するトラクタ１００の後部に取り付けられる作業機１２０（図１参照）を油圧駆動するための作業機用油圧ポンプ９０等の作業機用油圧ポンプ系統に連結される構成となっている。
このような構成となっているため、エンジン１０５の出力は、動力伝達装置２０によって、上記走行駆動系統と上記作業機用油圧ポンプ系統との２系統に動力を分岐する機能を有するものとなる。

＜作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ概略構成＞
更に、上記作業機用油圧ポンプ系統における動力伝達経路上（即ち、入力軸３０上）に、動力断接機構の一例である作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０を設ける構成としても良い。
即ち、動力伝達装置２０でエンジン１０５の出力を、走行駆動系統と作業機用油圧ポンプ系統との二系統への分岐する分岐部の後段側に動力断接機構（作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０）を介して作業機用油圧ポンプ９０が配設される構成となっている。
この作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０は、例えば、複数のクラッチ板よりなる多板クラッチによって構成されるものであっても良い。
この場合に、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０における入力側（一次側）となる入力軸３０には、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０の外形を覆うアウタドラム７３が固設されており、このアウタドラム７３の内側には複数のアウタディスク７４が多板状に固設されている。
更に、該アウタドラム７３の内部であって、複数のアウタディスク７４においてフライホイール４１側（図２におけるアウタディスク７４のうち一番左側）には、プレッシャプレート７１が入力軸３０の方向に摺動可能に設けられている。
他方、上記作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０における出力側（２次側）となる出力軸８０には、上記アウタドラム７３と組み合わせて用いられるインナドラム８３が固設されており、このインナドラム８３外側には複数のインナディスク８４が多板状に固設されている。
更に、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０の内部にはスプリング７２が設けられている。
図２に示すように、このスプリング７２の一端は、上記インナドラム８３と当接し、他端側は上記プレッシャプレート７１の作業機用油圧ポンプ９０側の面に当接するように設けられている。
従って、プレッシャプレート７１は、常時フライホイール４１側へ付勢される状態となる。

一方、プレッシャプレート７１のフライホイール４１側の面（即ち、上記アウタドラム７３の内面と当接する面）と、アウタドラム７３の内面で囲まれる空間には油圧が掛かる空間となっている。
したがって、該油圧を掛けることによって、プレッシャプレート７１をスプリング７２の付勢力に打ち勝って出力軸８０へ移動させることによって、複数のアウタディスク７４とインナディスク８４を接触させることによって、入力軸３０の動力（回転力）を出力軸８０へ伝達する構成としている。
他方、該油圧の圧力を解放することによって、プレッシャプレート７１はスプリング７２の付勢力によって入力軸３０側へ移動されて、複数のアウタディスク７４とインナディスク８４の接触が解かれて、入力軸３０の動力は出力軸８０へ伝達されなくなる。
尚、該油圧の発生源は、例えば図２に示すような入力軸３０の回転力を利用して油圧を発生させる歯車ポンプ１０によって発生されるものであっても良い。
このように、エンジン１０５の出力を作業機用油圧ポンプ９０へ伝達する動力伝達経路上に、上述のような作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０を設けることによって、作業機用油圧ポンプ系統を動作させる必要がない場合に、その動作を停止させることが可能となって、無駄なエネルギーを消費すること防止することが可能となる。
また、無駄なエネルギーの消費を抑制することによって、他で消費するエネルギー（例えば、走行駆動系統に供給するエネルギー）を従来と比較して増加させることが可能となる。

＜連動制御等＞
また、例えば、上記作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０（動力断接機構）の断接操作を行う部位と、トラクタ１００等の作業車の状態を走行状態又は作業機１２０による作業状態の何れかに切り替えるための変速装置等と連動させても良い。
具体的には、図１に示すように、上記作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０を断接操作するための切替制御を行う切替手段８と、トラクタ１００を走行状態又は作業状態の何れかに切り替えるための副変速装置と、を連動させても良い。
更に具体的には、例えば、副変速装置を操作するための副変速レバー５と上記切替手段８とをリンク機構等を介して直接的に連結することによって、上記連動を実現しても良い。
勿論、上記切替手段８を介さずに、例えば、副変速レバー５と作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０とを直接的に連結する構成としても良い。
更に別の連結構成としては、副変速レバー５のレバー位置が走行時用の位置（所謂、高速変速位置）にあるか否かを検出するための高速位置検知センサ７の検知結果に基づいて、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０の断接操作を行うようにしても良い。
この場合には、上記高速位置検知センサ７と上記切替手段８との双方に接続される制御部６を設け、該制御部６が、高速位置検知センサ７の検知結果に基づいて切替手段８を操作することによって、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０の断接操作が行われる。
また、切替手段８は、ソレノイド等の電磁式のものであっても良いし、或いは、切替バルブ等の油圧式のものであってもよい。
このように構成することによって、作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ７０の断接操作を容易な構成で実現することが可能となり、しかもその操作性も向上し、作業者の負担を軽減することが可能となる。

本発明の動力伝達装置を具備する農用作業車の一例であるトラクタ１００の概略構成図。 本発明の動力伝達装置の概略構成を説明するための断面図。

符号の説明

１０ 歯車ポンプ
２０ 動力伝達装置
３０ 入力軸
４１ フライホイール
４２ クラッチ板
６０ 走行駆動軸
７０ 作業機用油圧ポンプ系統専用クラッチ
７１ プレッシャプレート
７２ スプリング
７３ アウタドラム
７４ アウタディスク
８０ 出力軸
８３ インナドラム
８４ インナディスク
９０ 作業機用油圧ポンプ

Claims (3)

1. 作業車の原動機出力を、走行駆動系統と作業機用油圧ポンプ系統との２系統へ伝達するための動力伝達装置において、
   上記作業機用油圧ポンプ系統における動力伝達経路上に作業機用油圧ポンプ系統専用の動力断接機構を設けたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記原動機の出力軸上に設ける主クラッチの後段に走行駆動系統と作業機用油圧ポンプ系統との分岐部を設け、該分岐部の後段に前記動力断接機構を設けてなる請求項１記載の動力伝達装置。
3. 前記動力断接機構を副変速装置と連動してなる請求項１、又は請求項２のいずれかに記載の動力伝達装置。
   

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