JP2008111529A - 多目的作業車の動力伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、ミッションケース内の副変速装置であまり増速比を大きくしなくても高速走行可能な多目的作業車用のミッションケース内動力伝動機構を提供することを課題とする。
【解決手段】エンジン６の出力軸の回転を受ける入力軸１９と油圧式無段変速装置１との間に、増速ギア２１，２２，２４，２５列を設けて増速して油圧式無段変速装置１に入力し、該油圧式無段変速装置１で変速した回転をさらに副変速装置８０で高速Ｈ、中速Ｍ、低速Ｌの三段階に変速伝動したことを特徴とする多目的作業車の動力伝動装置の構成とする。また、増速ギア２１，２２，２４，２５列を収納するインプットケース２０をミッションケース１４内に設けたことを特徴とする多目的作業車の動力伝動装置の構成とする。
【選択図】図５

Description

この発明は、道路上での除雪や清掃及び水撒きなどの道路作業や芝刈り或いは他の農作業等に使用する種々の作業機を装着して走行する多目的作業車に関する。

多目的作業車は、特開２００５−２１２６６５号公報や、特開２００５−３４３１８７号公報に記載の如く、機体の前側或いは後側に作業機駆動用のＰＴＯ出力軸を備えて、作業を行うための低速走行と路上走行を行うための高速走行を可能にしている。
特開２００５−２１２６６５号公報 特開２００５−３４３１８７号公報

多目的作業車やトラクタは、原動機としてディゼルエンジンを用いているが、ディゼルエンジンは変速幅が狭いので安定した出力が得られる一定回転数で回転させ、その一定回転をエンジン出力軸に連結するミッションケース内で必要な車軸回転数に変速している。そして、ミッションケース内では、エンジン出力軸の回転を直接油圧変速装置に入力して、この油圧変速装置からの出力をギア変速を用いた副変速装置でさらに増減速している。

多目的作業車は、比較的高速で路上走行をするため、ディゼルエンジンの低速回転をミッションケース内の副変速装置で大幅に増速しているが、増速比が大きくてギアが大きくなりミッションケースも大きくなっていた。

そこで、本発明では、ミッションケース内の副変速装置であまり増速比を大きくしなくても高速走行可能な多目的作業車用のミッションケース内動力伝動機構を提供することを課題とする。

上記本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、エンジン６の出力軸の回転を受ける入力軸１９と油圧変速装置１との間に、増速ギア２１，２２，２４，２５列を設けて増速して油圧式無段変速装置１に入力し、該油圧式無段変速装置１で変速した回転をさらに副変速装置８０で高速Ｈ、中速Ｍ、低速Ｌの三段階に変速伝動したことを特徴とする多目的作業車の動力伝動装置としたものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明で、増速ギア２１，２２，２４，２５列を収納するインプットケース２０をミッションケース１４内に設けたことを特徴とする多目的作業車の動力伝動装置としたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明で、副変速装置８０の複数クラッチ３，５１，５２の内で、少なくとも高速Ｈ用クラッチ５１或いは全部のクラッチ３，５１，５２を油圧クラッチにしたことを特徴とする多目的作業車の動力伝動装置としたものである。

請求項１記載の発明によれば、比較的低速回転のエンジン出力軸を増速ギア列２１，２２，２４，２５で増速し、この増速した回転を油圧変速装置１で無段階に変速し、さらに副変速装置８０で高速Ｈ、中速Ｍ、低速Ｌの三段階に変速伝動するので、副変速装置８０の部分であまり増速比を大きくしなくても高速走行に必要な車軸回転数を得られ、油圧変速装置１以降の動力伝動部を包み込むミッションケース１４をあまり大きくしなくてよく、低速走行をするトラクタのミッションケースを共用することも可能になる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、従来のミッションケース１４を利用してインプットケース２０を設ける構成にすることが出来るため、従来構造のミッションケース１４と共用化による製作コストを低減できる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は請求項２の効果に加え、副変速装置８０の複数のクラッチ３，５１，５２の内で少なくとも高速Ｈ用クラッチ５１或いは全部のクラッチ３，５１，５２を油圧クラッチにすることで、多目的作業車で少なくとも高速走行Ｈ時のクラッチ入切を円滑に走行しながら行えることになる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図１は、多目的作業車の全体を示す図面で、機体の前側に操縦席７を設けたキャビン５を構成し、機体の後部にエンジン６を搭載し、底部に前後輪８，９を装着している。

エンジン６は、図２に示す如く、機体後部の前側に配置し、その後側にラジエータ６８を配置し、最後部にマフラー６９を配置し、エンジン６とラジエータ６８の間にギアポンプからのオイルを冷却するオイルクーラ６７を配置している。この配置構成で、オイルクーラ６８がラジエータ６８の吸引風で効率良く冷却される。また、高温になるマフラー６９を最後部に配置することで、オイルクーラ６７やラジエータ６９への熱影響を少なく出来る。

キャビン５の内部には、操縦席７の前側中央にステアリングハンドル１０を立設し、ステアリングハンドル１０の左右側部にＰＴＯクラッチレバー１１と変速レバー４を設け、足元にブレーキペダル１２を設けている。キャビン５の下側で左右前輪８の中央に作業機の駆動用ＰＴＯ出力軸１３を突設している。キャビン５の前面にはフロントガラス６５を張っているが、その機体への取付下端６６が中央を下方へ凹ました形状にして操縦席７の前側に装着する作業機の状態が良く見えるようにしている。

図２に示すＰはアクセルペダルであり、このアクセルペダルＰの踏み量に応じて、油圧式無段変速装置１の可変ポンプの斜板を傾斜させる構成としており、踏み量の応じて定量油圧ポンプから出力される回転数が変更され、走行速度が変更する構成である。

次に、前後輪８，９とＰＴＯ出力軸１３に駆動力を伝動するミッションケース１４の内部構造を図５乃至図９で説明する。
ミッションケース１４は、図５に示す如く、前ケース１５、繋ぎケース１６、中間ケース１７、後ケース１８の４つの中空ケースを連結した構成で、後ケース１８に軸支した入力軸１９にエンジン６の駆動力が入力し、この入力軸１９の回転がインプットケース２０内の増速ギア２１，２２で第一中継軸２３へ伝動し、さらに増速ギア２４，２５で増速され、この増速ギア２５に油圧変速装置１の油圧入力軸３８をスプライン嵌合している。繋ぎケース１６は従来の前ケース１５と中間ケース１７を連結してミッションケース１４長くするもので、前ケース１５と中間ケース１７及び後ケース１８を共用化することで製作コストを低く出来る。

増速ギア２１，２２と増速ギア２４，２５を内装するインプットケース２０は、高速走行を可能にするためにディゼルエンジン６の出力回転を増速するために設けるもので、従来のトラクタのミッションケース１４内伝動機構を収納可能にしている。このインプットケース２０は図６に示す如く、密封ケースにして給油管７０からオイルを給油するようにすれば、増速ギア２１，２２，２４，２５の修理の際にミッションケース１４内のオイルを抜かずにインプットケース２０を取り外せるので、作業が楽になる。

或いは、図８に示す如く、インプットケース２０内と中間ケース１７内を繋ぐ行穴１を設けてオイルを共用化すれば、オイルの熱容量が大きくなってインプットケース２０内が過熱されることを防げる。

油圧変速装置１の内部では油圧変速により出力を大きく変速して、ＰＴＯ駆動軸２６と走行駆動軸２７の二つの軸へ出力する。
ＰＴＯ駆動軸２６にはＰＴＯギア軸２８を連結し、このＰＴＯギア軸２８のギア２９と第二中継軸３０に遊嵌したギア３１を噛み合わせ、このギア３１をＰＴＯ軸３２に装着したＰＴＯクラッチ３４のギア３３に噛み合わせている。ＰＴＯクラッチ３４はギア３３とＰＴＯ軸３２の回転断続を行っている。

ＰＴＯ軸３２にはＰＴＯ延長軸３５を連結し、このＰＴＯ延長軸３５のギア３６をＰＴＯ出力軸１３にスプライン嵌合したクラッチギア３７に噛み合わせてＰＴＯ出力軸１３を駆動している。

走行駆動軸２７には第三中継軸３９を連結し、この第三中継軸３９に固着したギア４０へギア４１,４２を噛み合わせて第四中継軸４３に伝動する。第四中継軸４３にはメインギア軸４４を連結している。

メインギア軸４４には、大ギア４５を固着しさらに中ギア４６をスプライン嵌合し、さらに中ギア４６にサブギア軸４７をスプライン嵌合している。このサブギア軸４７には小ギア４８を固着している。従って、大ギア４５と中ギア４６及び小ギア４８は同一回転をする。

大ギア４５はクラッチ軸４９に装着した高速油圧クラッチ５１のギア５０と噛み合い、中ギア４６はクラッチ軸４９に装着した中速クラッチ５２のギア５３と噛み合い、小ギア４８はマニアルクラッチ３でクラッチ軸４９へ連結するベベルギア軸６２に装着した低速ギア５５に噛み合っている。ベベルギア軸６２のベベルギア６３が前輪８の車軸へ装着したベベルギアへ駆動力を伝動するのである。

ベベルギア軸６２は、高速油圧クラッチ５１か中速クラッチ５２かマニアルクラッチ３のどれか一つがクラッチ入になることでそれぞれ高速Ｈ、中速Ｍ、低速Ｌのどれかで回転することになる。

また、ベベルギア軸６２の回転は、ギア５６からＰＴＯ軸３２に装着した大小ギア５９の小ギア部５７へ伝動し、さらに大ギア部５８に噛み合う後輪駆動軸６１のクラッチギア６０で後輪９へ駆動力を伝動している。

なお、図９に示す如く、マニアルクラッチ３の部分を油圧クラッチ７２に置き換えて、高速Ｈ、中速Ｍ、低速Ｌの全てを油圧クラッチにすれば、コストアップになるが変速操作が一段と楽に行えることになる。

図１０と図１１は、変速レバー４とガイド溝６４を示していて、変速レバー４をガイド溝６４に沿って直線的にシフトすれば、低速Ｌ、ニュートラルＮ、中速Ｍに変速出来、中速Ｍの位置で変速レバー４の頭部に設けるオーバードライブボタンを押すと高速クラッチ５１が入になるようにしている。

高速走行はもっぱら路上の移動に使う速度で作業時に使うと危険であるので、作業時には使用できないようにするために、ＰＴＯクラッチレバー１１を入にすると、変速レバー４が高速Ｈになっていれば中速Ｍに低下させ、変速レバー４を変速しても高速Ｈへの変速を不可能にする機構を設ければ、誤操作無く安全な作業が出来る。

また、高速走行は駆動トルクが低くなるので、車体の前後傾きを検出する傾斜計を設けて、例えば傾斜角が５°以上になれば、変速レバー４が高速Ｈになっていれば中速Ｍに低下させ、変速レバー４を変速しても高速Ｈへの変速を不可能にする機構を設ければ、エンジンの出力不足による走行停止を防げる。

多目的作業車の側面図である。 多目的作業車の一部断面を示す側面図である。 多目的作業車の一部の正面図である。 多目的作業車の一部の拡大側面図である。 ミッションケースの側断面図である。 ミッションケースの一部拡大側断面図である。 ミッションケースの一部拡大側断面図である。 ミッションケースの一部拡大側断面図である。 ミッションケースの一部拡大側断面図である。 一部の拡大斜視図である。 一部の拡大側面図である。

符号の説明

１ 油圧式無段変速装置
３ 低速用クラッチ
６ エンジン
１４ ミッションケース
１９ 入力軸
２０ インプットケース
２１ 増速ギア
２２ 増速ギア
２４ 増速ギア
２５ 増速ギア
５１ 高速用クラッチ
５２ 中速用クラッチ
８０ 副変速装置
Ａ 高速Ｈと中速Ｍの変速操作方向
Ｂ 低速Ｌの変速操作方向
Ｈ 高速
Ｍ 中速
Ｌ 低速

Claims (3)

1. エンジン（６）の出力軸の回転を受ける入力軸（１９）と油圧式無段変速装置（１）との間に、増速ギア（２１），（２２），（２４），（２５）列を設けて増速して油圧式無段変速装置（１）に入力し、該油圧式無段変速装置（１）で変速した回転をさらに副変速装置（８０）で高速（Ｈ）、中速（Ｍ）、低速（Ｌ）の三段階に変速伝動したことを特徴とする多目的作業車の動力伝動装置。
2. 前記増速ギア（２１），（２２），（２４），（２５）列を収納するインプットケース（２０）をミッションケース（１４）内に設けたことを特徴とする請求項１に記載の多目的作業車の動力伝動装置。
3. 前記副変速装置（８０）の複数のクラッチ（３），（５１），（５２）の内で、少なくとも高速（Ｈ）用クラッチ（５１）或いは全部のクラッチ（３），（５１），（５２）を油圧クラッチにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多目的作業車の動力伝動装置。

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