JP2007216805A - Crawler type working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、旋回用油圧変速ポンプ(以下、旋回用HSTポンプと称する。)および旋回用油圧変速モータ(以下、旋回用HSTモータと称する。)とが分離して配置される小型クローラ式トラクタに関し、より詳細には、旋回用HSTモータの出力が差動機構に入力され、旋回フィーリングに優れる小型クローラ式トラクタ等に関する。 The present invention relates to a small crawler tractor in which a turning hydraulic transmission pump (hereinafter referred to as a turning HST pump) and a turning hydraulic transmission motor (hereinafter referred to as a turning HST motor) are arranged separately. More specifically, the present invention relates to a small crawler tractor or the like in which the output of a turning HST motor is input to a differential mechanism and has excellent turning feeling.
図12は、従来の小型ホイール式トラクタの斜視図である。このトラクタは、後輪駆動4輪車であり、一般に、このようなホイール型トラクタは、油圧や歯車などによって昇降および駆動される耕運用アタッチメント、畦整形用アタッチメント、土壌消毒用アタッチメント、栽培床作成用アタッチメント、種芋植え付け用アタッチメント、マルチ作業用アタッチメントなどの作業機が取付けられることが一般的である。このため、作業機を装着したホイール型トラクタは機体前後バランスが崩れやすく、タイヤ接地圧も高いため、軟弱地や不整地での走行性が十分でない場合があり、特に小型トラクタの場合には、小型ゆえに牽引力が十分でない場合がある。このような場合、ホイール型トラクタを小型クローラ式トラクタに改良できれば、接地圧を低減できるため軟弱地や不整地での走行性を向上させることができ、同時に牽引力を増強させることができる。 FIG. 12 is a perspective view of a conventional small wheel tractor. This tractor is a rear-wheel drive four-wheeled vehicle. Generally, such a wheel-type tractor is lifted and driven by hydraulic pressure, gears, etc., a farming operation attachment, an attachment for paddy shaping, an attachment for soil disinfection, and a cultivation floor preparation Generally, work machines such as attachments for seeds, attachments for sowing seeds, and attachments for multi-work are attached. For this reason, wheel type tractors equipped with work implements tend to lose the balance between the front and rear of the fuselage, and tire contact pressure is high, so there are cases where running on soft and rough terrain is not sufficient, especially in the case of small tractors, Due to its small size, the traction force may not be sufficient. In such a case, if the wheel type tractor can be improved to a small crawler type tractor, the contact pressure can be reduced, so that it is possible to improve the running performance on soft or rough terrain, and at the same time increase the traction force.
このような技術として、例えばホイール式トラクタの操舵機構部を共用して、新たな小型クローラ式トラクタに改良するものがある(特許文献1)。該特許文献は、クローラ式とホイール式での旋回機構の相違、すなわちホイール式のトラクタをクローラ式に改造した場合に、旋回内側の左右いずれかのブレーキペダルを踏み込んで片側のブレーキ装置を作動させ、片側の駆動スプロケットを制動して旋回内側のクローラを減速して車体を旋回させたのでは旋回操作性が良好ではない点に鑑みてなされたものであり、円形のステアリングハンドルの回転操作によって小型クローラ式トラクタの車体を旋回できるようにするとともに、ホイール式トラクタに備えられている操舵機構部を利用して部品を共用化することによりコストダウンを図ることを目的としたものである。 As such a technique, for example, there is one that improves a new small crawler tractor by sharing a steering mechanism of a wheel tractor (Patent Document 1). The patent document describes the difference between the crawler type and the wheel type turning mechanism, that is, when the wheel type tractor is modified to the crawler type, the brake device on one side is operated by depressing either the left or right brake pedal inside the turning. This was made in view of the fact that the turning operability was not good if the driving sprocket on one side was braked to decelerate the crawler on the inside of the turn and the vehicle body was turned. An object of the present invention is to make it possible to turn the body of a crawler tractor and to reduce costs by sharing components using a steering mechanism provided in a wheel tractor.
また、ホイール式作業車両は、多少バランスが悪い場合でもホイールが接地していれば走行可能であるのに対して、クローラ式作業車両ではクローラの前端部が浮き上がり、牽引力が不足する場合がある。また、小型クローラ式トラクタは、主として湿田用に使用されるため、地上高を高く設定する必要がある。このような、トラクタの前後バランス及び地上高を簡単かつ安価な構成にて調整する技術も既に開示されている(特許文献2)。 A wheeled work vehicle can run if the wheel is in contact with the ground even if the balance is somewhat poor, whereas a crawler type work vehicle may have insufficient traction because the front end of the crawler is lifted. Moreover, since the small crawler type tractor is mainly used for wet fields, it is necessary to set a high ground clearance. A technique for adjusting the tractor front-rear balance and ground clearance with a simple and inexpensive configuration has already been disclosed (Patent Document 2).
該特許文献2には、駆動スプロケットと従動アイドラとの間にクローラを卷装した左右クローラ式走行装置を備えたトラクタであって、前記駆動スプロケットと従動アイドラとを支持するクローラフレームを、車両フレームに対して前後方向、およびまたは上下方向に取り付け位置を調整可能に形成した小型クローラ式トラクタが開示されている。該特許文献2に開示される小型クローラ式トラクタは、トラクタ部分が中型または大型のものを対象としていると推定され、駆動スプロケットと従動アイドラとを支持するクローラフレームを車両に取り付ける支持部材の先端部が、クローラ式走行装置の先端部より前部でトラクタ下部に取り付けられている。
The
一方、特に中型、大型のトラクタにおいて、小型クローラ式トラクタの駆動系を簡潔なものとし、かつ旋回性を改良する技術も開発されている(特許文献3)。例えば、該特許文献3には、機体を前後進させる前後進切換え機構より後方の駆動系に機体を旋回させる油圧変速旋回機構(以下、旋回用HST機構と称する。)を連結させた前輪駆動のクローラ形トラクタであって、旋回用HST機構を可変容量ポンプと固定容量モータとに分割し、副変速用ギア変速機構と旋回用HSTポンプとを連動させず、遊星ギア式デフ機構の入力軸に固定容量モータを連結させた小型クローラ式トラクタが開示されている。このトラクタは、走行変速機構の副変速後の出力で上記可変容量ポンプと連結され、車速と操向モータの回転を比例させることで、旋回半径を一定にさせ、ホイルトラクタと同様の操作フィーリングを確保することができる、という。
On the other hand, a technique for simplifying the drive system of a small crawler tractor and improving turning performance has been developed particularly for medium and large tractors (Patent Document 3). For example,
また、ミッション構造を改善して、軽量・シンプル・低コストで、全長が短くても前後バランスおよび取り扱い性のよい作業機構成を備えた小型クローラ式トラクタとして、ミッションケースとアクスルケースとを一体的に構成し、左右一対のクローラ走行装置の間に横架される前後連結フレームによってミッションケースを支持し、該連結フレームの前方にアクスルケースを配置した前輪駆動の小型クローラ式トラクタも開示されている(特許文献4)。 In addition, the mission structure and axle case are integrated as a compact crawler type tractor with improved work structure that is lightweight, simple, low cost, and has a good balance between front and back and easy handling even when the overall length is short. There is also disclosed a front-wheel drive small crawler tractor in which a transmission case is supported by a front and rear connection frame that is horizontally mounted between a pair of left and right crawler traveling devices, and an axle case is disposed in front of the connection frame. (Patent Document 4).
前記したように、小型クローラ式トラクタは、接地圧が低いため、湿田での作業に適し、作業機の牽引力を増強させることができるが、前記特許文献1に示すように、単にホイール式トラクタの駆動輪を駆動スプロケットとして使用したのでは、湿田での作業に適する地上高を確保することができない場合がある。特に、小型クローラ式トラクタは、左右、上下バランスの調整がより強く求められるため、このような制御がより簡便に調整できれば便利である。この場合、前記特許文献2のように、クローラフレームに取り付け孔を開穿し、車両フレームに該取り付け孔に対応する被取り付け孔を開穿し、これらによって前後、上下方向にずらして固定する方法では、固定箇所が多くて操作が煩雑である。また、小型クローラ式トラクタは、左右クローラ式走行装置がホイールと比較して重いため総重量も重くなりやすく、軽量化の必要性がより強く望まれる。
As described above, since the small crawler tractor has a low ground pressure, it is suitable for work in a wet field and can increase the traction force of the work machine. If the driving wheel is used as a driving sprocket, it may not be possible to secure a ground clearance suitable for work in a wetland. In particular, since a small crawler tractor is required to adjust the left / right and up / down balance more strongly, it is convenient if such control can be adjusted more easily. In this case, as in
加えて、小型クローラ式トラクタであっても、中型や大型の小型クローラ式トラクタと同様に、優れた操作フィーリングを確保することが好ましい。しかしながら、旋回フィーリングを改善するために使用される、機体を旋回させる操向用の油圧変速機構、機体を前後進させる前後進切換え機構、旋回用油圧変速機構の可変容量ポンプなどを、単に小型クローラ式トラクタに転用することは構造上、困難である。特に、特許文献3や特許文献4記載の小型クローラ式トラクタは、フロントアスクルケースをエンジン前方下部にトランスミッションと分離して別体的に設けた前輪駆動方式であり、後輪駆動系とはその構造が異なる。従って、小型後輪駆動のホイール式トラクタの基本構造を利用し、低コストで小型の後輪駆動の小型クローラ式トラクタを製造することは容易でない。
In addition, even in the case of a small crawler tractor, it is preferable to ensure an excellent operation feeling as in the case of a medium or large-sized small crawler tractor. However, the hydraulic transmission mechanism for steering that turns the aircraft, the forward / reverse switching mechanism that makes the aircraft move forward and backward, the variable displacement pump of the hydraulic transmission mechanism for turning, etc. that are used to improve the turning feeling are simply small. It is structurally difficult to divert to a crawler tractor. Particularly, the small crawler tractors described in
そこで本発明の第1の目的は、後輪駆動の小型ホイール式トラクタの構造を可能な限り利用して製造できる小型のクローラ式トラクタを提供するものである。
また、従来のクローラ式トラクタでは、旋回用HST機構におけるステアリングハンドルの操向位置が中立での機体の直進走行時に、路面に有する障害物や凹凸などの状況で左右クローラに発生するトルク反力によって、差動機構が作動され、長い距離を直進走行することができないという問題があった。
そこで本発明の第2の目的は、ステアリングハンドルの操向位置が中立での機体の直進走行性を向上させた小型のクローラ式トラクタを提供することにある。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a small crawler tractor that can be manufactured by utilizing as much as possible the structure of a small wheel tractor driven by a rear wheel.
In addition, in the conventional crawler type tractor, when the steering wheel steering position in the turning HST mechanism is neutral, the torque reaction force generated on the left and right crawlers due to obstacles and unevenness on the road surface when the aircraft is traveling straight ahead The differential mechanism is activated, and there is a problem that the vehicle cannot travel straight for a long distance.
Accordingly, a second object of the present invention is to provide a small crawler tractor that improves the straight traveling performance of the airframe when the steering position of the steering wheel is neutral.
このため請求項1に記載の発明は、両端に従動アイドラを回転可能に支持するクローラフレームとリアアクスルに装着された駆動スプロケットを有し、かつ前記従動アイドラと前記駆動スプロケットとの間にクローラベルトが巻装されるクローラ式走行装置を上部車体の下部に備えたクローラ式作業車両において、前記駆動スプロケットが旋回用HSTポンプおよび旋回用HSTモータからの動力によって旋回され、かつ前記旋回用HSTポンプと前記旋回用HSTモータとが分割配置されるとともに、ステアリングハンドルのステアリング機構に前記ステアリングハンドルの操向位置を検出する検出手段と、該検出手段と連動し、前記旋回用HSTモータの出力軸に該出力軸を固定する固定機構とを備えることを特徴とする。
Therefore, the invention according to
請求項2に記載の発明は、前記固定機構内にチャージポンプからのチャージ圧油を導入する部材の中途部に前記検出手段と連動する電磁弁を備えることを特徴とする。
The invention described in
請求項3に記載の発明は、前記固定機構は、前記ステアリングハンドルの操向位置が、あそび部分を含む機体の直進位置であって、前記旋回用HSTモータが作動しない中立位置であるときに、前記旋回用HSTモータの前記出力軸を固定作動することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, when the steering mechanism is a steering position of the steering wheel including a play portion and a neutral position where the turning HST motor does not operate. The output shaft of the turning HST motor is fixedly operated.
請求項4に記載の発明は、前記固定機構が、付勢手段と、前記チャージポンプからのチャージ圧油とで作動することを特徴とする。
The invention described in
請求項5に記載の発明は、前記電磁弁は、前記ステアリングハンドルの操向位置が、前記機体を旋回させるための旋回位置であるときに開くことを特徴とする。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、両端に従動アイドラを回転可能に支持するクローラフレームとリアアクスルに装着された駆動スプロケットを有し、かつ従動アイドラと駆動スプロケットとの間にクローラベルトが巻装されるクローラ式走行装置を上部車体の下部に備えたクローラ式作業車両において、駆動スプロケットが旋回用HSTポンプおよび旋回用HSTモータからの動力によって旋回され、かつ旋回用HSTポンプと旋回用HSTモータとが分割配置されるとともに、ステアリングハンドルのステアリング機構に、ステアリングハンドルの操向位置を検出する検出手段と、この検出手段と連動し、旋回用HSTモータの出力軸に、この出力軸を固定する固定機構とを備えるので、ステアリングハンドルの操向位置に連動して旋回用HSTモータ軸の固定機構を作動もしくは非作動に切り換えることができる。従って、ステアリングハンドルの操向位置が中立での機体の直進走行性を向上させた小型のクローラ式トラクタを提供する。 According to the first aspect of the present invention, the crawler frame that rotatably supports the driven idler at both ends and the drive sprocket attached to the rear axle are provided, and the crawler belt is wound between the driven idler and the drive sprocket. In a crawler type work vehicle having a crawler type traveling device mounted on the lower part of the upper vehicle body, the drive sprocket is turned by power from the turning HST pump and turning HST motor, and the turning HST pump and turning HST motor And a detecting means for detecting the steering position of the steering handle in the steering mechanism of the steering handle, and the output shaft is fixed to the output shaft of the turning HST motor in conjunction with the detecting means. Since it has a fixed mechanism, it is for turning in conjunction with the steering position of the steering wheel. Fixing mechanism ST motor shaft can be a switch to operation or non-operation. Accordingly, a compact crawler tractor is provided that improves the straight traveling performance of the airframe when the steering position of the steering wheel is neutral.
請求項2に記載の発明によれば、固定機構内にチャージポンプからのチャージ圧油を導入する部材の中途部に検出手段と連動する電磁弁を備えるので、ステアリングハンドルの旋回操向に連動してチャージポンプからのチャージ圧油を固定機構内に導入することができる。従って、機体の直進走行と旋回走行との切換えを確実に行えるとともに、安全性を向上させた小型のクローラ式トラクタを提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the electromagnetic mechanism that interlocks with the detecting means is provided in the middle of the member that introduces the charge pressure oil from the charge pump into the fixing mechanism, the steering mechanism is interlocked with the turning operation of the steering handle. Thus, charge pressure oil from the charge pump can be introduced into the fixing mechanism. Accordingly, it is possible to provide a small crawler tractor that can reliably switch between straight traveling and turning traveling of the airframe and that has improved safety.
請求項3に記載の発明によれば、固定機構は、ステアリングハンドルの操向位置が、あそび部分を含む機体の直進位置であって、旋回用HSTモータが作動しない中立位置であるときに、旋回用HSTモータの出力軸を固定作動するので、左右クローラの走行トルク反力によって直進時の旋回用HSTモータ出力軸の回転を防止することができる。従って、旋回用HSTモータ出力軸の微動回転を阻止し、機体直進時の直進精度を安定させた小型のクローラ式トラクタを提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, the fixing mechanism turns when the steering position of the steering handle is a straight position of the airframe including the play portion and is a neutral position where the turning HST motor does not operate. Since the output shaft of the motor HST motor is fixedly operated, the rotation of the output shaft of the turning HST motor can be prevented by the traveling torque reaction force of the left and right crawlers. Therefore, it is possible to provide a small crawler tractor that prevents fine rotation of the output shaft of the turning HST motor and stabilizes the straight traveling accuracy when the vehicle is traveling straight.
請求項4に記載の発明によれば、固定機構が、付勢手段と、チャージポンプからのチャージ圧油とで作動するので、チャージポンプからのチャージ圧油を利用して旋回用HSTモータ出力軸の固定または固定解除をすることができる。従って、簡単な構成による旋回用HSTモータ出力軸の固定機構を提供することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the fixing mechanism is operated by the urging means and the charge pressure oil from the charge pump. Therefore, the output HST motor output shaft for turning using the charge pressure oil from the charge pump. Can be fixed or unfixed. Accordingly, a turning HST motor output shaft fixing mechanism with a simple configuration can be provided.
請求項5に記載の発明によれば、電磁弁は、ステアリングハンドルの操向位置が、機体を旋回させるための旋回位置であるときに開くので、チャージポンプからのチャージ圧油を利用して旋回用HSTモータ出力軸の固定を解除することができる。従って、走行系統に連動し、かつ簡単な構成による旋回用HSTモータ出力軸の固定機構を提供することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the electromagnetic valve opens when the steering position of the steering handle is the turning position for turning the airframe, so that the turning is performed using the charge pressure oil from the charge pump. The HST motor output shaft can be unlocked. Therefore, it is possible to provide a turning HST motor output shaft fixing mechanism that is linked to the traveling system and has a simple configuration.
また、本発明によれば、小型のホイール式トラクタに備えられている共用部分を利用しているので、安価に小型のクローラ式トラクタを製造することができる。しかも、ホイール式トラクタと比較して農作業機を牽引する力が大きく、軟弱地や不整地での走行性にも優れる小型のクローラ式トラクタを提供することができる。 In addition, according to the present invention, since the common part provided in the small wheel tractor is used, a small crawler tractor can be manufactured at low cost. In addition, it is possible to provide a small crawler-type tractor that has a larger force for towing a farm work machine than a wheel-type tractor and is excellent in running performance on soft or rough terrain.
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図1は本発明の一実施例に係る小型クローラ式トラクタの側面図、図2は同トラクタにおけるクローラ式走行装置の斜視図、図3は同トラクタの断面平面図、図4は同トラクタにおける駆動部の断面側面図、図5はミッションケース内の差動機構付近を拡大した断面平面図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a side view of a small crawler type tractor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a crawler type traveling device in the tractor, FIG. 3 is a sectional plan view of the tractor, and FIG. 4 is a drive in the tractor. FIG. 5 is an enlarged sectional plan view of the vicinity of the differential mechanism in the transmission case.
まず、クローラ式トラクタ1の概略構成について説明する。図1に示すように、車両1前方には図示しないエンジン3を覆うボンネット2と、このボンネット2の後ろには車両1の操縦を行うためのキャビン4または不図示のロプスフレームが配設される。キャビン4の前方には車両1の操行を司るステアリングハンドル9が配設され、後方には運転席8が、この運転席8の左右には、車両1の走行や作業機6の上げ下げ等を操作するための主変速レバー、副変速レバー及びPTO操作レバーなどの図示しない各種レバーが配設されている。そして、万が一、車両1が横転したときに運転者を守るための、4本の安全フレームを含むキャビン4が運転席8全体を覆うように形成されている。そして、運転席8への昇降用のステップ10がキャビン4の下方に設けられている。また、上部車体90の後方には作業に応じて取り外し可能な作業機6が取付けられており、この作業機6によりプラウや、ロータリーなどの作業を行うものである。さらに、上部車体90の下部には車両1の走行を行う左右一対のクローラ式走行装置80が配設されている。
First, a schematic configuration of the
クローラ式走行装置80は、図2に示すとおり、進行方向に延設された左右2本のクローラフレーム81L,81Rと、このクローラフレーム81L,81R間を連結する2本のサイドフレーム82,83と、からなり、クローラフレーム81L,81Rの前後端には、それぞれ従動アイドラ85が回転自在に支持され、この2つの従動アイドラ85間には、4つのイコライザ転輪86が回転自在に支持されている。そして、2つの従動アイドラ85と、4つのイコライザ転輪86と、リアアクスルケース88より軸支された駆動スプロケット60とが、この駆動スプロケット60を頂点とし、2つの従動アイドラ85を結ぶ直線を底辺とする、略三角形状にクローラベルト95を巻回してなるクローラ式走行装置80が形成されている。なお、このクローラ式走行装置80の全長は、上部車体90の長さの50〜55%である。
As shown in FIG. 2, the crawler
前部のサイドフレーム82からは、上方へ向けてさらに2本の支持部材87が配設されており、この支持部材87を、後述するクラッチハウジング5の側面にボルト締めすることにより、上部車体90と、クローラ式走行装置80とを連結している。また、クローラフレーム81L,81Rの後部には、左右駆動スプロケット60L,60Rが接続される左右車軸(リアアクスル)89L,89Rを軸支させるための左右リアアクスルケース88L,88Rがクローラフレーム81L,81R上に左右リアアクスルケースステー99L,99Rと一体で形成されている。
Two
以下、本発明のクローラ式トラクタ1の走行系統について説明する。エンジン3からの動力は、図3に示すように、クラッチハウジング5を介してミッションケース23内の主副変速装置39で変速された後、左右の差動機構50L,50Rに入力される。そして、差動機構50L、50Rより延出された左右車軸89L,89R介して左右駆動スプロケット60L,60Rによりクローラ式走行装置80を駆動させる。また、後述する車両1を旋回させるための、旋回用の油圧変速機構(HST)ポンプ72がミッションケース23の側方に、旋回用HSTモータ73が差動機構50Lの上方にそれぞれ設けられる。また、差動機構50L,50Rは左右入れ替えも可能である。
Hereinafter, the traveling system of the
そして、可変容量型である旋回用HSTポンプ72内の図示しない可動斜板は図示しない副変速アームを介してステアリングハンドル9に連係され、このステアリングハンドル9の操向量に応じて旋回用HSTポンプ72からの吐出量が調節され、この吐出量に応じて旋回用HSTモータ73の出力回転数と回転方向とが制御される。そして、旋回用HSTモータ73の出力と副変速装置39からの出力とが、後述する差動機構50内で合成され、車軸89L,89Rを介して駆動スプロケット60L,60Rを回転駆動させる。
A movable swash plate (not shown) in the turning
本発明のクローラ式トラクタ1では、上記のように旋回用HSTポンプ72及び旋回用HSTモータ73を配備するが、通常、ミッションケース23の下部に配置される旋回用HSTポンプ72を、本発明においてはミッションケース23と並列配置させることで、高い最低地上高を確保することができる。また、旋回用HSTポンプ72と旋回用HSTモータ73とが別体であるため、旋回用HSTモータ73をミッションケース23の上方に配置することにより、旋回用HSTモータ73を修理する場合にも、ミッションケース23内に貯留されるオイルが旋回用HSTモータ73から流出することなく、旋回用HSTモータ73のメンテナンスや交換など取り外しが容易になり、作業効率が向上する。更に、旋回用HSTモータ73がミッションケース23の上部、特に後述する差動機構50の上部に配置させたことにより、旋回用HSTモータ73から遺漏するオイルを直接差動機構50に流下させることができる。
In the
続いて、ミッションケース23内の動力伝達の構成を説明する。図4に示すように、エンジン3の出力軸31は、クラッチハウジング5を介して、前後進切換機構7へと入力される。この前後進切換機構7は、車両1の前進時には、出力軸31と前進ギア32とが噛合い、一方、車両1の後進時には、出力軸31と後進ギア34とが後進用カウンタ軸35のカウンタギア36を介して噛合うことにより車両1の前後進を行わせる。
Next, the configuration of power transmission in the
そして、前後進切換機構7から主軸37を介して、さらに車両1後部の主副変速装置39へと動力が伝達される。主軸37と、この主軸37の上方に位置する主変速軸41とは、異なる歯数を有する4つの主変速ギア42を介して連結されている(主変速4段の場合)。主変速ギア42は常に主軸37上のギア66と噛合し、共に回転している。一方、主変速ギア42は、主変速軸41上に遊嵌されており、主変速ギア42の回転により主変速軸41が回転することはないが、図示しない主変速レバーによって、4つの主変速ギア42の何れかを、選択的に主変速軸41上に固定することにより、主変速軸41は、主変速軸41上に固定された主変速ギア42の歯数に応じた回転駆動を行なう。
Then, power is transmitted from the forward /
このようにして回転駆動する主変速軸41は、主変速軸41後方に位置し、主変速軸41上に固設された2つのギア62から、副変速ギア46を介して、副変速軸45へと伝達される。副変速軸45上には、異なる歯数を有する2つの副変速ギア46(副変速2段の場合)が摺動自在に形成されており、図示しない副変速レバーによって、これら2つのギア46が、副変速軸45上を前後に摺動して、選択的に前記主変速軸41上の何れかのギア62と噛合することにより、副変速後の動力を得るものである。そして、副変速後の動力は、副変速軸45後端に位置するベベルギア47を介して回転方向を前後方向から左右方向へと変え、後述するミッションケース23後方に位置する差動機構50L,50Rへと入力されることとなる。
The main transmission shaft 41 that is rotationally driven in this way is located behind the main transmission shaft 41 and is connected to the auxiliary transmission shaft 45 from the two gears 62 fixed on the main transmission shaft 41 via the auxiliary transmission gear 46. Is transmitted to. On the auxiliary transmission shaft 45, two auxiliary transmission gears 46 having different numbers of teeth (in the case of two auxiliary transmission stages) are slidably formed. The auxiliary transmission lever (not shown) causes these two gears 46 to be slidable. The power after the sub-shift is obtained by sliding back and forth on the sub-transmission shaft 45 and selectively meshing with any of the gears 62 on the main transmission shaft 41. The power after the sub-shift is changed from the front-rear direction to the left-right direction via a
エンジン3の出力の一部は、前後進切換え機構7から、PTO変速ギア48を介してPTOカウンタ軸49に連結され、車両1後部のPTO出力軸91に伝えられるようになっている。また、旋回用HSTポンプ72を駆動するための動力は、副変速軸45上に固設されたカウンタギア64を介して、副変速後の動力を複数のカウンタ軸61へと伝達され、最後にベルト駆動により、旋回用HSTポンプ72の入力軸63へと伝達される。特に、旋回用HSTポンプ72を駆動するための動力を、カウンタ軸61よりチェーン65などを介して旋回用HSTポンプ72に入力することにより、旋回用HSTポンプ72を任意の位置に配置させることが可能となる。よって、従来ではミッションケース23下部に配置することが多かった旋回用HSTポンプ72を、ミッションケース23の側面に配置することにより、車両1の最低地上高を高くすることができる。
A part of the output of the
次に、車両1の旋回をおこなうための差動機構50の構成について説明する。図5に示すように、副変速軸45の後端に固設されたベベルギア47と、ピニオン軸22の中央部分に固設されたベベルギア21とを介して、前後方向の副変速後の動力を、左右方向へと回転方向を変え、後述する左右の差動機構50L,50Rへと伝達する。ピニオン軸22の左右両端に固設されたギア25L,25Rは、このギア25L,25Rと噛合するギア27L,27Rを介して、左右の入力軸20L,20Rを駆動する。この入力軸20L,20Rは、差動機構50である遊星ギア機構50のサンギア51L,51Rを回転駆動する。この遊星ギア機構50により旋回のための差動回転が出力される。
Next, the configuration of the differential mechanism 50 for turning the
さらに遊星ギア機構50について詳述する。遊星ギア機構50L,50Rは、入力軸20L,20Rに固設されたサンギア51L,51Rと、サンギア51L,51Rの周りを自公転自在に設けられたプラネタリアギア53L,53Rと、このプラネタリアギア53L,53Rを軸支するとともに入力軸20L,20Rと車軸89L,89Rとに回転自在に遊嵌されたキャリア55L,55Rとからなる。そして、キャリア55L,55Rの外周には、さらにキャリアギア56L,56Rが形成されている。
Further, the planetary gear mechanism 50 will be described in detail. The
この遊星ギア機構50L,50Rの構成により、車両1の直進時、即ち、左右の駆動スプロケット60L、60Rの回転が等しい回転数となるときは、キャリア55L,55Rは回転せず、遊星ギア機構50L,50Rの各ギアは、その場で各軸上を自転回転して駆動スプロケット60L,60Rを回転させる。その結果、左右の駆動スプロケット60L,60Rはそれぞれ同回転数かつ同回転方向で回転し、車両1を直進させる。一方、車両1の旋回時、即ち、左右の駆動スプロケット60L,60Rの回転が異なる回転数となるときは、キャリア55L,55Rを、後述する旋回用HSTモータ73により回転駆動させて、遊星ギア機構50L,50Rのプラネタリアギア53L,53Rを、サンギア51L,51R周囲において公転させる。
Due to the configuration of the
そして、サンギア51L,51Rの回転に加え、キャリア55L,55Rの回転により、サンギア51L,51Rと、キャリア55L,55Rとの間に位置するプラネタリアギア53L,53Rがサンギア51L,51R周りを公転し始める。このとき、サンギア51L,51Rの回転と、キャリア55L,55Rの回転とが等しい方向である場合には、これらサンギア51L,51Rの回転と、キャリア55L,55Rの回転との回転和がプラネタリアギア53L,53Rの自公転を介して、車軸ギア58L,58Rを回転させる。
Then, in addition to the rotation of the sun gears 51L and 51R, the
一方、サンギア51L,51Rの回転と、キャリア55L,55Rの回転とが異なる方向である場合、これら、サンギア51L,51Rの回転と、キャリア55L,55Rの回転との回転差が、プラネタリアギア53L,53Rの自公転を介して、車軸ギア58L,58Rを回転させる。
On the other hand, when the rotation of the sun gears 51L and 51R and the rotation of the
ここで、キャリア55L,55Rの回転は、旋回用HSTモータ73により回転駆動されるが、旋回用HSTモータ73は、上述のとおりステアリングハンドル9の操向に伴い回転駆動され、旋回用HSTモータ73の回転は、この旋回用HSTモータ73の出力ギア35に噛合う左右2つの逆転ギア52L,52Rを介して左右の逆転軸43L,43Rをそれぞれ逆回転させる。そして、これら逆転軸43L,43Rはそれぞれ、逆転軸43L,43Rの一端に固設された差動ギア44L,44Rと、キャリアギア56L,56Rとを介して左右のキャリア55L,55Rを逆回転させる。このようにして、旋回用HSTモータ73の回転に伴い、遊星ギア機構50の左右のキャリア55L,55Rはそれぞれ逆回転し、その結果、一方の遊星ギア機構50は回転が足され、他方の遊星ギア機構50は回転が差し引かれるため、左右の駆動スプロケット60L,60Rはそれぞれ異なる回転数で回転し、車両1を旋回させる。
Here, the rotation of the
このように、前部のエンジン3から、ミッションケース23内の主副変速装置39を介して後部へと伝達される直進用の出力と、ステアリングハンドル9の操向により回転駆動する旋回用HSTモータ73の出力とが、差動機構(左右遊星ギア機構50L,50R)50内で合成されることにより、左右のクローラ走行装置80の駆動スプロケット60L,60Rを差動回転させ、左方向若しくは右方向へと車両1を旋回させる構成である。
In this way, the HST motor for turning which is driven to rotate by the output of the straight traveling transmitted from the
また、ピニオン軸22の片端には複数のブレーキ板29がピニオン軸22上に形成されており、運転者の操作により図示しないブレーキペダルが操作されると、ブレーキアーム28が連動して回動し、このブレーキアーム28の回動に伴い、ピニオン軸22にブレーキ作用を発生させるとともに車両1を減速させるものである。
Further, a plurality of
特に、ブレーキ板29は、ピニオン軸22の右端に位置しており、ブレーキ板や、ブレーキアームなどを収容する図示しないブレーキケースを右側の遊星ギア機構50Rを収容する右リアアクスルケース80Rと一体とすることが可能である。また、旋回用HSTモータ73が、左リアアクスルケース88L上に位置しているため、右リアアスクルケース88Rに配置されたブレーキ機構と、左リアアクスルケース88Lに配置された旋回用HSTモータ73とにより車両1の重量バランスを保つことが可能である。
In particular, the
さらには、ブレーキ機構と、旋回用HSTモータ73とを左右に分けて配置することにより、ブレーキ機構を構成する不図示のリンク関係と、旋回用HST機構を構成する不図示の油圧配管類とを左右のリアアクスルケース88L,88R内に分けて配置することが可能であり、車両1のメンテナンス性を向上させる効果がある。
Furthermore, by arranging the brake mechanism and the turning
次に、本発明の特徴である旋回用HSTモータ出力軸の固定機構について説明する。図6は、固定機構と旋回用HST機構ならびにステアリングハンドルとの連係を示す概略図、図7は旋回用HSTモータの平面図、図8は固定機構の背面図である。 Next, the turning mechanism for the turning HST motor output shaft, which is a feature of the present invention, will be described. 6 is a schematic view showing the linkage between the fixing mechanism, the turning HST mechanism and the steering handle, FIG. 7 is a plan view of the turning HST motor, and FIG. 8 is a rear view of the fixing mechanism.
旋回用HSTポンプ72と、旋回用HSTモータ73とは、配管101と配管102との2つの配管で連結された閉回路を形成し、ステアリングハンドル9の操向に伴い、 旋回用HSTポンプ72近傍に有するチャージポンプ72aから、図示しないミッションケースストレーナより吸い込まれた比較的低圧のチャージ圧油(作動油)が旋回用HSTポンプ72内に導入され、この旋回用HSTポンプ72内における図示しない可動斜板の、ステアリングハンドル9の操向度合に対応した傾斜角により、旋回用HSTポンプ72から配管101,102を介して旋回用HSTモータ73へ供給流量(吐出圧)を調節された高圧の作動油(吐出圧油)が、旋回用HSTモータ73を回転させる。このとき、右旋回(または左旋回)のときは配管101が吐出側に、配管102が吸入側になり、左旋回(または右旋回)では配管101が吸入側に、配管102が吐出側になる。なお、旋回用HSTポンプ72内の図示しない可動斜板は、それぞれ図示しないロッドやステアリングアーム、ステアリング軸などを介してステアリングハンドル9に連係されている。
The turning
チャージポンプ72aのチャージ圧油供給部72abには、配管103などの部材が連結され、この配管103の他端は、旋回用HSTモータ73の出力軸73aに設けられた固定機構100に連結される。また、配管103の中途部から分岐された配管104は固定機構100の他端に連結される。なお、固定機構100の取付スペースを設けるため、旋回用HSTモータ73の出力軸73aの長さを適宜延ばしてもよい。
A member such as a
配管103の中途部には電磁弁105が設けられ、この電磁弁105は、例えば図9〜10に示されるステアリングハンドル9のステアリング軸112下部に連設されるステアリングカム機構113内に有するステアリングアーム114およびステーなどに設けられた、ステアリングハンドル9の操向位置を検出するための発光部および受光部とを備える赤外線センサなどを用いた検出器(検出手段)106に連動される。
An
固定機構100は、図7〜8に示されるように、旋回用HSTモータ73の出力軸73aを覆うように旋回用HSTモータ73の本体後端に固設された円筒などの形状を有する外周部107と、出力軸73aの背面視左右には外周部107に、それぞれ外端部が固設されたシリンダ108L,108Rとを備え、この出力軸73aの左右外周にはシリンダ108L,108R内に有するピストン109L,109Rに連設されたライニング110L,110Rが、出力軸73aの外周に摺動自在で脱着可能に設けられる。
As shown in FIGS. 7 to 8, the
そして、シリンダ108L,108R内におけるシリンダ108L,108Rの外端と、ピストン109L,109Rのそれぞれの外端との間には、付勢手段として例えば、両端を固定されたバネ111L,111Rが設けられ、さらにシリンダ108L,108R内側には、配管103および配管104のそれぞれ末端が連結される。
And, between the outer ends of the cylinders 108L and 108R in the cylinders 108L and 108R and the outer ends of the
図9は、ステアリングハンドル9と旋回用HSTポンプ72との連結を示す側面図、図10はステアリングカム機構113を示す斜視図、図11はステアリングハンドル9 の操向位置に対する車両1の走行方向を示した模式図である。ここで、車両1の直進走行時には、図11に示すように、ステアリングハンドル9の定点位置aを中心として、右または左回りに急旋回防止のための一定のあそび位置b,b´を含む範囲内における中立状態であることにより、ステアリング軸112が回転されないため、ステアリングアーム114およびロッド115が静止状態であり、検出器106がステアリングアーム114の静止状態を検出した情報に基づいて不図示の制御部などにより電磁弁105が閉じられるので、チャージポンプ72aからのチャージ圧油は、シリンダ108L,108R内に流入されない。
9 is a side view showing the connection between the steering handle 9 and the turning
そして、シリンダ108L,108R内のバネ111L,111Rの付勢によりピストン109L,109Rがそれぞれ内側へ押されるため、このピストン109L,109Rに連設されるライニング110L,110Rが、旋回用HSTモータ73の出力軸73aに覆い付くように接触させ、出力軸73aが固定される結果、走行時に路面に有する障害物や凹凸などの状況で左右クローラに発生するトルク反力による出力軸73aの揺れや回転を防ぎ、差動機構50を作動させないので、長い距離を直進走行可能とすることができる。従って、車両1の直進走行性が向上される。
Since the
次に、車両1の旋回走行時には、ステアリングハンドル9の定点位置aが、位置bを越えてc方向に操向される右回転、または位置b´を超えてd方向に操向される左回転により、ステアリング軸112を介してステアリング入力軸116が右回転(または左回転)し、ステアリングカム機構113の右旋回用偏芯カム117(又は左旋回用偏芯カム118)が右回転(又は左回転)する。この右旋回用偏芯カム117(又は左旋回用偏芯カム118)が、右旋回用コロ119(または左旋回用コロ120及び連結部材121)を介してステアリング入力軸116を中心としてステアリングアーム114を前方(または後方)に移動させ、旋回用HSTポンプ72の可動斜板72aに連係されるロッド115を前方(または後方)に移動させて可動斜板72aの傾斜角が変動される。
Next, when the
そこで、検出器106により、ステアリングハンドル9の操向位置が旋回位置であることを、ステアリングアーム114が前方又は後方に移動したことで検出し、この情報に基づいて電磁弁105が開かれ、チャージ圧油が配管103および配管104を介してシリンダ108L,108R内に導入される。
Therefore, the
そして、シリンダ108L,108R内におけるシリンダ108L,108R内側部とピストン109L,109Rとの間のスペース108aL,108aRに流入された、バネ111L,111Rの付勢力よりも大きいチャージ圧油の圧力により、ピストン109L,109Rがバネ111L,111Rの付勢に抗して外側に押されることでライニング110L,110Rが出力軸73aから離れるため、配管101,102内を流れる旋回用HSTポンプ72からの吐出圧油により出力軸73aが回転し、作動機構50が作動される。
Then, the piston is caused by the pressure of the charge pressure oil larger than the urging force of the springs 111L and 111R flowing into the spaces 108aL and 108aR between the cylinders 108L and 108R inside the cylinders 108L and 108R and the
以上詳述したように、この例のクローラ式トラクタ1は、両端に従動アイドラ85を回転可能に支持するクローラフレーム81と車軸(リアアクスル)89に装着された駆動スプロケット60とを有し、かつ従動アイドラ85と駆動スプロケット60との間にクローラベルト95が巻装されるクローラ式走行装置80を上部車体90の下部に備え、駆動スプロケット60が旋回用HSTポンプ72および旋回用HSTモータ73からの動力によって旋回され、かつ旋回用HSTポンプ72と旋回用HSTモータ73とが分割配置されるとともに、ステアリングハンドル9のステアリングアーム114(ステアリング機構)に、ステアリングハンドル9の操向位置を検出する検出器(検出手段)106と、この検出器106と連動し、旋回用HSTモータ73の出力軸73aに、この出力軸73aを固定する固定機構100とを備えるものである。
As described above in detail, the
加えて、固定機構100内にチャージポンプ72aのチャージ圧油を導入する配管(部材)103の中途部に検出器106と連動する電磁弁105を備え、固定機構100は、ステアリングハンドル9の操向位置が、あそび部分を含む車両1の直進位置であって、旋回用HSTモータ73が作動しない中立位置であるときに、旋回用HSTモータ73の出力軸73aを固定作動するとともに、バネ111L,111R(付勢手段)と、チャージポンプ72aのチャージ圧油とで作動する。さらに電磁弁105は、ステアリングハンドル9の操向位置が、車両1を旋回させるための旋回位置であるときに開く。
In addition, an
なお、配管104を固定機構100に連結させることに限定されず、シリンダ108L,108Rのスペース108aLとスペース108aRとの間を別途配管で連結させ、一方のスペースを閉じ、一方のスペースを配管103に連結させてもよい。また、外周部107は円筒形状に限られず、シリンダ108L,108Rを固設できる形状であればよい。さらに、ライニング110L,110Rは出力軸73aの背面視左右に設けられることに限られることなく、出力軸73aの上下にシリンダ108L,108Rとともに配してもよく、ライニング110L,110Rの数も2に限定されない。さらに、付勢手段はバネ111L,111Rに限ることなく、伸縮自在かつ弾性を有するような耐圧部材を使用してもよい。
The
検出器106は、赤外線センサをステアリングアーム114に設けることに限ることなく、ロッド115に取付けてもよい。また、メイク接点とブレーク接点を有するリミットスイッチや、コイルの位置により発生する誘起電圧を測定する差動トランスなどを上記ステアリングアーム114もしくはロッド115などに設けてもよい。さらには磁石の回転により磁束を検出非接触角度センサなどをステアリング軸112に設けることもできる。
The
上述の例では、クローラ式作業車両の一例としてトラクタ(農作業機)について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、農作業機としてコンバインなど、また、建設作業機として、パワーショベル,ブルトーザなど、クローラを備えたあらゆる作業機に適用することができる。 In the above-described example, a tractor (agricultural work machine) has been described as an example of a crawler work vehicle. However, the present invention is not limited thereto, and a combiner as a farm work machine, a power shovel as a construction work machine, It can be applied to any work machine equipped with a crawler such as a bull tosa.
1 車両(クローラ式トラクタ)
9 ステアリングハンドル
50 差動機構
72 旋回用HSTポンプ
72a チャージポンプ
72ab チャージ圧油供給部
73 旋回用HSTモータ
73a 出力軸
100 固定機構
101,102,103,104 配管
105 電磁弁
106 検出器
107 外周部
108L,108R シリンダ
108aL,108aR スペース
109L,109R ピストン
110L,110R ライニング
111L,111R バネ
112 ステアリング軸
113 ステアリングカム機構
114 ステアリングアーム
115 ロッド
a,b,b´ 位置
c,d 方向
1 Vehicle (crawler tractor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Steering handle 50
106 detector 107 outer periphery 108L, 108R cylinder 108aL,
Claims (5)
前記駆動スプロケットが旋回用HSTポンプおよび旋回用HSTモータからの動力によって旋回され、かつ前記旋回用HSTポンプと前記旋回用HSTモータとが分割配置されるとともに、ステアリングハンドルのステアリング機構に前記ステアリングハンドルの操向位置を検出する検出手段と、
該検出手段と連動し、前記旋回用HSTモータの出力軸に該出力軸を固定する固定機構と、
を備えることを特徴とするクローラ式作業車両。 A crawler type traveling device having a crawler frame that rotatably supports a driven idler at both ends and a drive sprocket mounted on a rear axle, and a crawler belt wound between the driven idler and the drive sprocket. In the crawler type work vehicle provided at the bottom of the car body,
The drive sprocket is turned by power from a turning HST pump and a turning HST motor, the turning HST pump and the turning HST motor are separately arranged, and a steering mechanism of the steering handle is provided with the steering handle. Detecting means for detecting the steering position;
In conjunction with the detection means, a fixing mechanism for fixing the output shaft to the output shaft of the turning HST motor;
A crawler-type work vehicle comprising:
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