JP2008049867A - Crawler type working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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、車軸に装着された駆動スプロケットとを有し、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機体下部に備え、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、副変速軸の後端に設けた歯車と、ピニオン軸上に設けた歯車とを介し、ピニオン軸から差動機構を介して駆動スプロケットに伝達するクローラ式作業車両に関し、より詳細には、ピニオン軸上に設けた歯車をピニオン軸の両端近傍に備える軸受に連係し、軸受のそれぞれ機体内側にさらに軸受を設けるとともに、機体内側に設けた軸受の間にピニオン軸上に設けた歯車を連係することに関する。 The present invention relates to a crawler type traveling having a crawler frame that rotatably supports a driven idler at both ends, and a drive sprocket mounted on an axle, and a crawler belt wound between the driven idler and the drive sprocket. The device is installed in the lower part of the fuselage, and the driving force of the auxiliary transmission shaft by the power of the engine passes through the gear provided at the rear end of the auxiliary transmission shaft and the gear provided on the pinion shaft, and from the pinion shaft through the differential mechanism. More specifically, a crawler work vehicle that transmits to a drive sprocket is linked to a bearing provided on the pinion shaft in the vicinity of both ends of the pinion shaft, and further provided with a bearing on the inner side of each of the bearings. The present invention relates to linking a gear provided on a pinion shaft between bearings provided inside.
図7は、従来の小型ホイール式トラクタ(作業車両)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式トラクタは、油圧によって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。しかしながら、ホイール式トラクタは接地圧が高いため、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、ホイール式トラクタを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. 7 is a perspective view of a conventional small wheel tractor (work vehicle). This tractor is a rear-wheel drive four-wheeled vehicle. Generally, such a wheel-type tractor is a hydraulically driven tillage operation attachment, an attachment for paddy shaping, an attachment for soil disinfection, an attachment for creating a cultivation floor, and a seed planting It is common that work machines such as a work attachment and a multi-work attachment are attached. However, since the wheel-type tractor has a high ground pressure, the traveling performance on soft or rough terrain may not be sufficient, and particularly in the case of a small tractor, the traction force may not be sufficient due to its small size. In such a case, if the wheel type tractor can be improved to a 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、新たなクローラ式トラクタに改良するものがある(特許文献1)。この特許文献1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 crawler tractor by sharing a steering mechanism of a wheel tractor (Patent Document 1). This Patent Document 1 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. It was made in view of the fact that the turning operability was not good if the driving sprocket on one side was braked and the crawler inside the turning was decelerated to turn the vehicle body. An object of the present invention is to make it possible to turn the body of a crawler tractor and to reduce the cost by sharing components using a steering mechanism provided in the wheel tractor.
また、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2)。例えば、特許文献2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(旋回用HST機構)を連結させた前輪駆動のクローラ式トラクタであって、旋回用HST機構を可変容量ポンプと定容量モータとに分割し、遊星ギヤ式デフ機構の入力軸に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、ホイール式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。
In addition, 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 2). For example,
しかし、小型のホイール式トラクタの基本構造を利用して小型のクローラ式トラクタを製造する場合は、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。また、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無段変速機構、機体を前後進させるリバーサ機構、旋回用油圧変速機構の可変容量ポンプなどを、単に小型の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に記載のクローラ式トラクタは、フロントアクス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、低コストで小型後輪駆動のクローラ式トラクタを製造することは容易でない。 However, when manufacturing a small crawler tractor using the basic structure of a small wheel tractor, simply using the wheel-type tractor drive wheel as a drive sprocket, There are cases where it cannot be secured. In addition, the hydraulic continuously variable transmission mechanism for steering that turns the aircraft, the reverser mechanism that moves the aircraft forward and backward, and the variable displacement pump of the turning hydraulic transmission mechanism that are used to improve the turning feeling are simply compact. It is structurally difficult to divert to this crawler type tractor. In particular, the crawler tractor described in Patent Document 3 is a front wheel drive system in which a front axle case is provided separately from the transmission in the lower front part of the engine and is different in structure from the rear wheel drive system. Therefore, it is not easy to manufacture a small rear wheel drive crawler tractor at low cost by using the basic structure of a small rear wheel drive wheel tractor.
次に、このような従来のクローラ式トラクタでは、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、この副変速軸の後端に設けられた歯車と、ピニオン軸上に設けられた歯車および、この歯車に連係した軸受とを介し、ピニオン軸から差動機構を介して駆動スプロケットに伝達する際、ピニオン軸が軸受に支持されるため、このピニオン軸が、副変速軸からの駆動力を伴う荷重をピニオン軸上の歯車に連係した軸受で直接受けることにより、例えば同じ小型トラクタでも馬力を大きくした機種では、直径とともに重量が増加し、大きな駆動力を伴う副変速軸の荷重に耐え切れず、ピニオン軸が曲折してしまう問題を生じる。従って、強度を上げるためにピニオン軸の直径を大きくすると機体の重量が増加し、生産性や燃費が低下する問題があった。さらには、ピニオン軸の両端近傍に設けた左右それぞれの軸受が、副変速軸の荷重を伴うピニオン軸の荷重と、車軸などの荷重とを支持することから、軸受が早期に損傷してしまうという問題もあった。 Next, in such a conventional crawler type tractor, the driving force of the auxiliary transmission shaft by the power of the engine is such that the gear provided at the rear end of the auxiliary transmission shaft, the gear provided on the pinion shaft, and the Since the pinion shaft is supported by the bearing when it is transmitted from the pinion shaft to the drive sprocket via the differential mechanism via the bearing linked to the gear, the pinion shaft is loaded with a driving force from the auxiliary transmission shaft. Is directly received by the bearing linked to the gear on the pinion shaft, for example, in the same small tractor with increased horsepower, the weight increases with the diameter, and it cannot withstand the load of the auxiliary transmission shaft with a large driving force, This causes a problem that the pinion shaft is bent. Therefore, if the diameter of the pinion shaft is increased in order to increase the strength, the weight of the fuselage increases, and there is a problem that productivity and fuel consumption are reduced. Furthermore, since the left and right bearings provided near both ends of the pinion shaft support the load of the pinion shaft accompanied by the load of the auxiliary transmission shaft and the load of the axle, the bearing is damaged early. There was also a problem.
そこでこの発明の目的は、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小型のクローラ式トラクタを製造できるとともに、さらに生産性や燃費、軸受の耐久性を向上させたクローラ式トラクタを提供するものである。 Therefore, an object of the present invention is to produce a small crawler tractor by utilizing the structure of a small wheel tractor driven by a rear wheel as much as possible, and further improve productivity, fuel consumption, and durability of a bearing. A tractor is provided.
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、車軸に装着された駆動スプロケットとを有し、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機体下部に備え、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、前記副変速軸の後端に設けた歯車と、ピニオン軸上に設けた歯車とを介し、前記ピニオン軸から差動機構を介して前記駆動スプロケットに伝達するクローラ式作業車両において、前記ピニオン軸上に設けた歯車を前記ピニオン軸の両端近傍に備える軸受に連係し、前記軸受のそれぞれ機体内側にさらに軸受を設けるとともに、前記機体内側に設けた軸受の間に前記ピニオン軸上に設けた歯車を連係することを特徴とする。 Therefore, the invention described in claim 1 includes a crawler frame that rotatably supports a driven idler at both ends, and a drive sprocket mounted on an axle, and a crawler between the driven idler and the drive sprocket. A crawler type traveling device around which a belt is wound is provided at the lower part of the fuselage, and a driving force of an auxiliary transmission shaft by engine power is provided at a rear end of the auxiliary transmission shaft, and a gear provided on a pinion shaft. A crawler-type work vehicle that transmits from the pinion shaft to the drive sprocket via a differential mechanism, the gears provided on the pinion shaft are linked to bearings provided near both ends of the pinion shaft, and each of the bearings A bearing is further provided inside the machine body, and a gear provided on the pinion shaft is linked between the bearings provided inside the machine body.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のクローラ式作業車両において、前記ピニオン軸を中央近傍より左右に分割配置することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the crawler work vehicle according to the first aspect, the pinion shaft is divided and arranged on the left and right sides from the vicinity of the center.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のクローラ式作業車両において、前記副変速軸からの駆動力が伝わる前記ピニオン軸のトルク伝達面を、歯車の円筒歯幅内で任意に設定できることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the crawler type work vehicle according to the first aspect, a torque transmission surface of the pinion shaft to which a driving force from the auxiliary transmission shaft is transmitted is arbitrarily set within a cylindrical tooth width of the gear. It is possible to do.
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、車軸に装着された駆動スプロケットとを有し、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機体下部に備え、エンジンの動力による副変速軸の駆動力が、副変速軸の後端に設けた歯車と、ピニオン軸上に設けた歯車とを介し、ピニオン軸から差動機構を介して駆動スプロケットに伝達するクローラ式作業車両において、ピニオン軸上に設けた歯車をピニオン軸の両端近傍に備える軸受に連係し、軸受のそれぞれ機体内側にさらに軸受を設けるとともに、機体内側に設けた軸受の間にピニオン軸上に設けた歯車を連係するので、歯車に近い軸受によって副変速軸からピニオン軸を機体後方へ曲げる荷重を支持し、歯車に遠い軸受によって副変速軸からピニオン軸を回転させる荷重を支持することができる。よって、ピニオン軸には駆動力を車軸に伝えるための回転トルクしか負荷されず、機体の馬力を上げるために副変速軸の直径および重量を増大させてもピニオン軸の曲折を防止できるとともに、ピニオン軸の直径を増大させる必要がないため、機体重量の増加を防ぐことができる。従って、生産性や燃費を向上させたクローラ式トラクタを提供することができる。 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 mounted on the axle are provided, and the crawler belt is provided between the driven idler and the drive sprocket. A crawler type traveling device to be wound is provided at the lower part of the fuselage, and the driving force of the auxiliary transmission shaft by the power of the engine is via a gear provided at the rear end of the auxiliary transmission shaft and a gear provided on the pinion shaft. In a crawler type work vehicle that transmits from a shaft to a drive sprocket via a differential mechanism, gears provided on the pinion shaft are linked to bearings provided near both ends of the pinion shaft, and further bearings are provided on the inner sides of the respective bodies of the bearings. Since the gear provided on the pinion shaft is linked between the bearings provided on the inner side of the fuselage, the pinion shaft is bent from the auxiliary transmission shaft to the rear of the fuselage by the bearing close to the gear. That the load support can support the load to rotate the pinion shaft from the sub transmission shaft by far bearings gear. Therefore, only the rotational torque for transmitting the driving force to the axle is applied to the pinion shaft, and the pinion shaft can be prevented from bending even if the diameter and weight of the auxiliary transmission shaft are increased in order to increase the horsepower of the fuselage. Since it is not necessary to increase the diameter of the shaft, an increase in the weight of the airframe can be prevented. Therefore, it is possible to provide a crawler tractor with improved productivity and fuel consumption.
請求項2に記載の発明によれば、ピニオン軸を中央近傍より左右に分割配置するので、ピニオン軸の重量を減らして機体重量を減少させることができる。また、ピニオン軸が分割していることから、歯車にピニオン軸が貫通している従来に比べて、歯車の着脱が容易となる。従って、安全性、作業性および燃費を向上させたクローラ式トラクタを提供することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、副変速軸からの駆動力が伝わるピニオン軸のトルク伝達面を、歯車の円筒歯幅内で任意に設定できるので、副変速軸の直径を太くするなどして、副変速軸からピニオン軸に伝わる駆動力を大きくしても、ピニオン軸を長くすれば歯車と噛合う伝達面が広くなり、ピニオン軸にかかるトルクを一定に保つことができる。従って、トラクタの馬力の大きさに係らず、歯車や軸受の部品を汎用することができ、生産性を向上させた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 torque transmission surface of the pinion shaft to which the driving force from the auxiliary transmission shaft is transmitted can be arbitrarily set within the cylindrical tooth width of the gear, so that the diameter of the auxiliary transmission shaft is increased. Thus, even if the driving force transmitted from the auxiliary transmission shaft to the pinion shaft is increased, if the pinion shaft is lengthened, the transmission surface meshing with the gear becomes wider, and the torque applied to the pinion shaft can be kept constant. Therefore, regardless of the power of the tractor, gears and bearing parts can be used widely, and a crawler tractor with improved productivity can be provided.
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、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, a small crawler tractor can be manufactured at low cost by using a common part provided in a small wheel tractor. 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。車両1前方にはエンジン3および燃料タンク7を覆い、車体フレーム11上に積載されたボンネット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、キャビン4への昇降用のステップ10が、このキャビン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 crawler tractor 1 will be described. A
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。
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は左右の入れ替えも可能である。
Hereinafter, the traveling system of the crawler tractor 1 of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, the power from the engine 3 is shifted by the main / sub transmission 39 in 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 HST pump 72 that is a variable displacement type is linked to the steering handle 9 via a sub-transmission arm (not shown), and the turning HST pump 72 according to the steering amount of the steering handle 9. Is adjusted, and the output rotation speed and rotation direction of 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 crawler tractor 1 according to the present invention, the turning HST pump 72 and the turning
続いて、ミッションケース23付近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の動力は、出力軸31を介して主軸37に伝達される。主軸37に固設された伝達歯車37a,37b,37c,37dは、主変速軸41に遊嵌される主変速一速歯車41a、主変速二速歯車41b、主変速三速歯車41c、主変速四速歯車41dにそれぞれ噛合されている。そして、主変速軸41の軸方向摺動可能にスプライン嵌合される2つの主変速クラッチスライダ41e,41fは、機体上部4に有する不図示の主変速レバーに連係されている。この主変速レバーの操作により主変速クラッチスライダ41e,41fと主変速一速歯車41a、主変速二速歯車41b、主変速三速歯車41c、主変速四速歯車41dのそれぞれに形成された爪との咬合を選択し、選択されたいずれか1つの上記主変速歯車41a,41b,41c,41dを介して主軸37から主変速軸41へ動力が伝達される。
Next, the configuration of power transmission in the vicinity of the
また、主変速軸41の車両進行方向前方延長部分には、正転側歯車7aおよび逆転側歯車7bがそれぞれ同一軸心上に遊嵌される前後進切換機構7が設けられる。そして、機体上部4に有する不図示のリバーサレバーを操作することによりリバーサクラッチ7cが前進側または後進側のいずれかに選択接続され、主変速軸41の回転は、正転側歯車7aまたは逆転側歯車7bのいずれかに伝達される。ただし、リバーサレバーがニュートラル位置の場合は、回転は正転側歯車7aおよび逆転側歯車7bのいずれにも伝達されない。
In addition, a forward / reverse switching mechanism 7 in which the forward
正転側歯車7aは、伝達軸42に嵌合される歯車42aに、逆転側歯車7bはカウンタ軸32に嵌合されるカウンタ歯車32aにそれぞれ噛合されており、このカウンタ歯車32aは伝達軸42に嵌合される歯車42bと噛合される。その結果、リバーサクラッチ7cが前進側に接続されたときは、主変速軸41の回転動力が正転側歯車7aを介して伝達軸42に伝達され、リバーサクラッチ7cが後進側に接続されたときは、主変速軸41の回転動力が逆転側歯車7bからカウンタ軸32を介して伝達軸42を逆転方向に回転させることを可能としている。
The forward
伝達軸42に嵌合される歯車42aは、正転側歯車7aと噛合うとともに、副変速軸45の同軸線上であり車両進行方向前方に設けられる歯車34と噛合っている。副変速軸45には、副変速シフタ45aがスプライン嵌合されており、副変速軸45の前部と歯車34の後部との間を自在に摺動可能としている。
The
この副変速シフタ45aは、機体上部4に有する不図示の副変速レバーによって操作され、副変速シフタ45aの前部に形成された副変速シフタ歯45bが歯車34の後部位置34aに位置する状態の副変速三速、副変速シフタ歯45bと歯車34の後端に設けられた歯34bとが噛合う状態の副変速二速、副変速シフタ45aの中央上部に形成された歯45cと伝達軸42の中央近傍に設けられた歯車42cとが噛合う状態の副変速一速、副変速シフタ45aに回転動力が伝達されないニュートラル状態などそれぞれに切換可能とした副変速装置が構成される。これら副変速シフタ45aの摺動による歯車噛合わせの選択で、伝達軸42の回転が三段の変速を経て出力され、副変速軸45に入力された回転動力は、副変速軸45に設けられた歯車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
また、エンジン3の出力の一部は、前後進切換機構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。 A part of the output of the engine 3 is connected from the forward / reverse switching mechanism 7 to the PTO counter shaft 49 via the PTO transmission gear 48 and transmitted to the PTO output shaft 91 at the rear of the vehicle 1.
次に、本願発明の特徴である副変速軸の荷重をピニオン軸上で分散させる動力伝達の構成について、その具体的構成を説明する。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、図6はピニオン軸を分割配置した動力伝達の別の例を示すピニオン軸付近を拡大した平面図である。 Next, a specific configuration of the power transmission configuration that distributes the load of the auxiliary transmission shaft on the pinion shaft, which is a feature of the present invention, will be described. FIG. 5 is an enlarged sectional plan view of the vicinity of the differential mechanism in the transmission case, and FIG. 6 is an enlarged plan view of the vicinity of the pinion shaft showing another example of power transmission in which the pinion shaft is divided and arranged.
ピニオン軸22上であって、ピニオン軸22の平面視左右端部近傍には、ベアリングなどの軸受100L,100Rが設けられ、この軸受100L,100Rの機体内側方、かつ軸受100L,100R近傍で軸受100L,100Rに接触しない位置のピニオン軸22上左右に、さらに軸受101L,101Rが設けられる。そしてピニオン軸22がこれら軸受100L,100R,101L,101Rなどによって支持される。 Bearings 100L and 100R such as bearings are provided on the pinion shaft 22 and in the vicinity of the left and right ends of the pinion shaft 22 in plan view. The bearings 100L and 100R are inward of the fuselage and near the bearings 100L and 100R. Bearings 101L and 101R are further provided on the left and right on the pinion shaft 22 at positions not in contact with 100L and 100R. The pinion shaft 22 is supported by these bearings 100L, 100R, 101L, 101R and the like.
また、副変速軸45の後端に固設された歯車47に噛合うように、ピニオン軸22上に設けられた歯車21の両端部は、軸受101L,101Rに連設される。なお、ピニオン軸22上の歯車21が副変速軸45の歯車47に噛合う位置は、図5〜図6に示すように歯車47の平面視左右のどちらでもよい。
Further, both end portions of the
ここで、エンジン3の動力による副変速軸45の駆動力は、副変速軸45後端の歯車47と、ピニオン軸22に固設された歯車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て、ピニオン軸22に伝達されるが、このとき歯車47の両端部が軸受101L,101Rに連設されているので、副変速軸45の荷重が歯車47を介して軸受101L,101Rに伝達され、ピニオン軸22を機体1の進行方向後方に曲げる荷重は負荷されない。
Here, the driving force of the
従って、副変速軸45の、進行方向後方に向って負荷される曲げ方向の荷重が、ピニオン軸22上に負荷されないので、ピニオン軸22の曲折を防ぐことができる。さらに、例えば同じ小型トラクタでも馬力を大きくするために副変速軸45の直径および重量を増加させても、この副変速軸45の増大した荷重がピニオン軸22上で分散されるため、ピニオン軸22の曲折を防ぐとともに、これを防止するためにピニオン軸22の直径および重量を増大させることによる機体の重量増加を防ぐことができる。
Accordingly, since the load in the bending direction applied to the
歯車21は、例えばピニオン軸22の両端近傍に従来のように1つずつ設けられた軸受100Lと軸受100Rとの間に連係させることにより、上記のような副変速軸45の荷重をピニオン軸22上に分散させ、上述同様の効果が得られるが、この場合、ピニオン軸22を支持する軸受100Lと軸受100Rとが副変速軸45およびピニオン軸22などの荷重に加え、歯車25L,27Lもしくは歯車25R,27Rを介して伝達される駆動スプロケット60L,60Rおよび車軸89L,89Rなどの荷重も加わり、過負荷により軸受が早期に損傷してしまう。
For example, the
そこで、ピニオン軸22の両端近傍であって、左右それぞれに軸受100L,101Lおよび100R,101Rを備えるので、副変速軸45およびピニオン軸22などの荷重に加え、歯車25L,27Lもしくは歯車25R,27Rを介して伝達される駆動スプロケット60L,60Rおよび車軸89L,89Rなどの荷重を、ピニオン軸22の左右それぞれに設けられた2つの軸受100L,101Lもしくは100R,101Rで支持するため、軸受の早期損傷を防ぐことができる。
Therefore, the bearings 100L, 101L and 100R, 101R are provided near the both ends of the pinion shaft 22 and on the left and right, respectively, so that in addition to the loads of the
また、ピニオン軸22を中央近傍より左右に分割配置して、副変速軸45の荷重をピニオン軸に分散させることもできる。この場合、図6に示すように、中央近傍から左右に分断配置したピニオン軸22L,22Rのそれぞれ外側端部近傍に軸受100L,101Lおよび100R,101Rが設けられ、ピニオン軸22L,22R上であって、この軸受101L,101Rとの間に軸受101L,101Rに連設させてピニオン軸22L,22Rの内側部を覆うように歯車21が設けられる。
Further, the pinion shaft 22 can be divided and arranged on the left and right sides from the vicinity of the center so that the load of the
このように構成することで、上述のように副変速軸45の荷重が歯車21を介して軸受101L,101Rに伝達され、ピニオン軸22L,22Rそれぞれに副変速軸45の荷重が分散されるうえ、ピニオン軸22L,22Rの長さを短くしたことにより強度(耐荷重性)が向上するため、副変速軸45の直径および重量を増加させても、ピニオン軸22L,22Rの曲折を防ぐことができるとともに、ピニオン軸22L,22R全体の重量が減り、機体重量を減少させることができる。
With this configuration, as described above, the load on the
さらには、歯車21の円筒歯幅内で、長さを任意に設定したピニオン軸22L,22Rを左右に分割配置して、副変速軸45の荷重をピニオン軸22L,22Rに分散させることもできる。このような構成により、ピニオン軸22L,22Rのトルク伝達面を、歯車21の円筒歯幅内で任意に設定できるので、副変速軸45の直径を太くするなどして、副変速軸45からピニオン軸22L,22Rに伝わる駆動力を大きくしても、ピニオン軸45を長くすれば歯車21と噛合う伝達面が広くなり、ピニオン軸22L,22Rにかかるトルクを一定に保つことができる。従って、トラクタ1の馬力の大きさに係らず、歯車21や軸受100L,100R,101L,101Rの部品を汎用でき、トラクタ1の生産性が向上する。
Furthermore, the
そして、副変速軸45の後端に固設された歯車47と、上述してきたピニオン軸22の中央部分に固設された歯車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、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。
The power after the sub-shift in the front-rear direction is transmitted to the left and right via the
さらに遊星ギア機構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
この遊星ギア機構50L,50Rの構成により、機体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、機体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機体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 front engine 3 to the rear portion via the main auxiliary transmission 39 in the
また、ピニオン軸22の片端には、ブレーキ機構29である複数のブレーキ板29a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機体1を減速させるものである。
A plurality of brake plates 29a, which are
特に、ブレーキ板29aは、ピニオン軸22の右端に位置しており、ブレーキ板29aや、ブレーキアーム28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とにより機体1の重量バランスを保つことが可能である。
In particular, the brake plate 29a is located at the right end of the pinion shaft 22, and a brake case (not shown) that houses the brake plate 29a, the
さらには、ブレーキ機構29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29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、機体1のメンテナンス性が向上する効果がある。
Furthermore, by disposing 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を機体1下部に備え、エンジン3の動力による副変速軸45の駆動力が、副変速軸45の後端に設けた歯車47と、ピニオン軸22上に設けた歯車21とを介し、ピニオン軸22から差動機構50を介して駆動スプロケット60に伝達し、ピニオン軸22上に設けた歯車21をピニオン軸22の両端近傍に備える軸受100L,100Rに連係し、軸受100L,100Rのそれぞれ機体1内側にさらに軸受101L,101Rを設けるとともに、機体1内側に設けた軸受101L,101Rの間にピニオン軸22上に設けた歯車21を連係するものである。加えて、ピニオン軸22を中央近傍より左右に分割配置するとともに、副変速軸45からの駆動力が伝わるピニオン軸22のトルク伝達面を、歯車21の円筒歯幅内で任意に設定できる。
As described in detail above, the crawler tractor 1 of this example includes the crawler frame 81 that rotatably supports the driven idler 85 at both ends, and the drive sprocket 60 mounted on the axle 89, and the driven
なお、上述の例では、作業機の一例として小型のクローラ式トラクタ(作業車両)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、中型や大型のクローラ式トラクタのほか、農作業機としてコンバインなど、また、建設作業機としてブルトーザなど、クローラ式走行装置を備えたあらゆる作業車両に適用することができる。 In the above-described example, a small crawler tractor (work vehicle) has been described as an example of a work machine. However, the present invention is not limited to this, and other than a medium or large crawler tractor, a farm work machine It can be applied to any work vehicle equipped with a crawler type traveling device, such as a combine, etc., and a construction machine, such as a bulltoza.
3 エンジン
21,47 歯車
22,22L,22R ピニオン軸
25L,25R,27L,27R ギア
45 副変速軸
60L,60R 駆動スプロケット
89L,89R 車軸
100L,100R,101L,101R 軸受
3
Claims (3)
前記ピニオン軸上に設けた歯車を前記ピニオン軸の両端近傍に備える軸受に連係し、前記軸受のそれぞれ機体内側にさらに軸受を設けるとともに、前記機体内側に設けた軸受の間に前記ピニオン軸上に設けた歯車を連係す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 an axle, and a crawler belt wound around the driven idler and the drive sprocket. The driving force of the auxiliary transmission shaft, which is provided at the lower part of the fuselage and is driven by the engine power, is transmitted from the pinion shaft through a differential mechanism via a gear provided at the rear end of the auxiliary transmission shaft and a gear provided on the pinion shaft. In the crawler work vehicle that transmits to the drive sprocket,
Gears provided on the pinion shaft are linked to bearings provided near both ends of the pinion shaft, and further bearings are provided on the inner sides of the respective bodies of the bearings, and on the pinion shafts between the bearings provided on the inner side of the body. A crawler work vehicle characterized in that a provided gear is linked.
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