JP2010106959A

JP2010106959A - 作業車両

Info

Publication number: JP2010106959A
Application number: JP2008279545A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Murakami; 雄祐村上; Mitsuo Toyokawa; 光夫豊川; Noboru Sagawa; 昇佐川; Kazuhisa Tamura; 和久田邨
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-13

Abstract

【課題】静油圧式の無段変速装置を備えた作業車両において、高負荷走行時のブレーキのきき具合を良くする。
【解決手段】静油圧式の無段変速装置２２、前後進ぺダル１４，１５及びブレーキぺダル３１，３２を備えた作業車両において、前記前後進ぺダル１４，１５の操作により中間リンク機構３６及び変速ロッド３８を介して前記無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃを変速可能に構成し、前記無段変速装置２２には前後進ぺダル１４、１５の非操作時にトラニオン軸２２ｃを中立位置に復帰させる復帰スプリング４４付きの中立復帰機構４１を設け、該復帰スプリング４４と前記ブレーキぺダル３１，３２との間を、ブレーキ踏み込みに関連して復帰スプリング４４の張力を強くする張力強化手段４２，４３を介して連繋したことを特徴とする作業車両の構成とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、作業車両に関する。特に、前後輪を備え、エンジンの動力を静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）で変速して前後輪に伝達して走行する作業車両のブレーキ作動装置に関する。

ブレーキ操作時にＨＳＴを確実に中立位置に復帰させ制動距離を短縮させる技術として、ブレーキペダルに凹部を設け、ＨＳＴを操作する変速ペダルに横向きのピンを設け、ブレーキペダルを踏み込むと凹部に変速ペダルのピンが係合し、ブレーキペダルの踏み込み時にＨＳＴを中立位置に復帰させるようにしたものは公知である（特許文献１）。
特開平７−９６７８１号公報

ＨＳＴ自体に中立復帰機構が設けられていて、上り坂や圃場のぬかるみ等の走行時にＨＳＴに負荷がかかると、ＨＳＴのトラニオン軸の抵抗が大きくなり、中立復帰機構のリターンスプリングの設定している張力だけでは中立位置に戻りにくいという現象が発生する。従って、ブレーキペダルを踏み込んでも、ＨＳＴが回転を続け作業車両は停止しにくいという不具合が発生する。

そこで、本発明は、このような状態でも、ブレーキペダルの踏み込みによりＨＳＴを中立位置に復帰させ、確実に停止させようとするものである。

本発明は前記課題を解決するために次のような技術的手段を講じた。
請求項１の発明は、静油圧式の無段変速装置（２２）、前後進ペダル（１４，１５）及びブレーキペダル（３１，３２）を備えた作業車両において、前記前後進ペダル（１４，１５）の操作により中間リンク機構（３６）及び変速ロッド（３８）を介して前記無段変速装置（２２）のトラニオン軸（２２ｃ）を変速可能に構成し、前記無段変速装置（２２）には前後進ペダル（１４、１５）の非操作時にトラニオン軸（２２ｃ）を中立位置に復帰させる復帰スプリング（４４）付きの中立復帰機構（４１）を設け、該復帰スプリング（４４）と前記ブレーキペダル（３１，３２）との間を、ブレーキ踏み込みに関連して復帰スプリング（４４）の張力を強くする張力強化手段（４２，４３）を介して連繋したことを特徴とする作業車両としたものである。

前記構成によると、前後進ペダル（１４，１５）の操作により、中間リンク機構（３６）及び変速ロッド（３８）を介して無段変速装置（２２）のトラニオン軸（２２ｃ）が変速され、また、前後進ペダル（１４、１５）の非操作時には、復帰スプリング（４４）の張力により中立復帰機構（４１）が作動し無段変速装置（２２）のトラニオン軸（２２ｃ）は中立位置に復帰する。また、ブレーキペダル（３１，３２）のブレーキ踏み込みに時には、張力強化手段（４２，４３）により引っ張られて復帰スプリング（４４）の張力が強くなり、この強くなった復帰スプリング（４４）により中立復帰機構（４１）が作動し、無段変速装置（２２）のトラニオン軸（２２ｃ）は中立位置に迅速に復帰する。

請求項１の発明は、ブレーキペダル（３１，３２）のブレーキ踏み込みに関連して中立復帰機構（４１）の復帰スプリング（４４）の張力が強くなり、この強くなった復帰スプリング（４４）により中立復帰機構（４１）が作動し、無段変速装置（２２）のトラニオン軸（２２ｃ）を中立位置に迅速に復帰させることができ、上り坂や圃場のぬかるみ走行時の無段変速装置（２２）に負荷がかかるときにも、車両を確実に停止させることができる。

以下、図面に基づいてこの発明を農業用トラクタに施した実施の形態について説明する。
トラクタＴは、図１乃至図３に示すように、車体前側部のボンネット１内にエンジン（図示省略）を設け、エンジンの回転動力をミッションケース２内の伝動機構を経由して左右前輪３，３及び左右後輪４，４へ伝達している。

また、前記ミッションケース２の後側上部には、作業機昇降用の油圧シリンダ（図示省略）を内装しているシリンダケース６を設け、このシリンダケース６にリフトアーム７を上下回動自在に軸架し、昇降シリンダ（図示省略）のピストンの伸縮作動により、リフトアーム７を上下回動するように構成している。また、前記ミッションケース２の後側部には、上部リンクと左右下部リンクとからなる三点リンク機構８を設けて、各種作業機を連結し、リフトアーム７により昇降するように構成している。

また、エンジンの後方には、ハンドルポスト１１を立設し、ハンドルポスト１１の上部にステアリングハンドル１２を軸支している。ミッションケース２の上側にはフロア１３を設け、フロア１３上には前進ぺダル（図示省略）、後進ペダル（図示省略）、左右ブレーキペダル（図示省略）、クラッチペダル（図示省略）、アクセルペダル（図示省略）等を設けている。

また、図４に示すように、エンジンから出力された回転動力は、主クラッチ２１、無段変速装置２２の入力軸２２ａを経て油圧ポンプ２２ｂに伝達され、油圧ポンプ２２ｂのトラニオン軸２２ｃの調整により油圧モータ２２ｄが前後進切換及び無段変速されて出力軸２２ｅに伝達される。また、出力軸２２ｅに伝達された動力は走行伝動装置２３を経て副変速装置２４に伝達されて高低に変速され、更に、後輪伝動装置２５を経て左右後輪４，４へ伝達され、また、前輪伝動軸２６を経て左右前輪３，３に伝達される。

また、無段変速装置２２の油圧ポンプ２２ｂの出力軸２２ｆから取り出されたＰＴＯ動力は、ＰＴＯクラッチ２７ａ、ＰＴＯ伝動装置２７ｂを経てＰＴＯ変速装置２７ｃに伝達され、ＰＴＯ変速装置２７ｃで変速されたＰＴＯ動力が後部ＰＴＯ軸２７ｄ及びミッドＰＴＯ軸２７ｅから取り出される。

次に、図５乃至図７に基づきブレーキ操作に関連した無段変速装置２２の中立復帰構成について説明する。
トラクタの耐久試験等において稼動時間が長くなると、無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃの抵抗が大きくなり、上り坂や圃場のぬかるみ等の走行時に無段変速装置２２に負荷がかかると、無段変速装置２２の復帰スプリング４４の設定している張力だけでは中立位置に戻りにくいという不具合が発生する。

このような不具合は、上り坂やぬかるみ走行等の無段変速装置２２に負荷がかかったときのみに発生する現象である。従って、ブレーキペダルを踏み込んでも、無段変速装置２２が回転を続けているので、トラクタは停止しにくいこととなる。このような状態でも、ブレーキペダルの踏み込みにより無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃを中立位置に復帰させ確実にトラクタを停止させようとするものである。

図５に示すように、フロア１３には左右ブレーキペダル３１，３２を設け、機体フレームには左右方向に沿うように左ブレーキ軸３１ａを軸架し、左ブレーキペダル３１を左ブレーキ軸３１ａの左側端部に取り付け、左ブレーキ軸３１ａの左側アーム３１ｂ、左側ブレーキロッド３１ｃを介して、走行伝動経路に配設した左ブレーキ装置（図示省略）を作動可能に構成している。また、左ブレーキ軸３１ａには右ブレーキ筒３２ａを嵌合支持し、右ブレーキ筒３２ａの左側端部に右ブレーキペダル３２を取り付け、右ブレーキ筒３２ａに取り付けた右側アーム３２ｂ、右側ブレーキロッド３２ｃを介して、走行伝動経路に配設した左ブレーキ装置（図示省略）を作動可能に構成している。なお、左右ブレーキペダル３１，３２をロック部材により係合し一体的に操作可能に構成している。

また、図６に示すように、フレームには前進ペダル１４及び後進ペダル１５を左右に並列して、左右方向のペダル支持軸３５に回動自在に支持し、ペダル支持軸３５の下方には中間リンク機構３６を設けている。この中間リンク機構３６は、左右方向の中間軸３６ａに軸支されていて側面視で略Ｖ字型に屈折し、上方及び前方に延出しているアーム３６ｂと、該アーム３６ｂの前側端部と前進ペダル１４のアーム部１４ａとの間をピン連結している連結ロッド３６ｃとにより構成している。

そして、アーム３６ｂの上側端部と無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃ作動用のトラニオンアーム２２ｇとを、長さ調整自在の変速ロッド３８により連結し、アーム３６ｂの上側端部と後進ペダル１５のアーム部１５ａとの間を連係部材１５ｂを介して作動可能に連繋し、無段変速装置２２を前後進変速するように構成している。

また、中間リンク機構３６のアーム３６ｂの上側端部には、オートクルーズロッド３９の前端を連結し、コントローラ（図示省略）の制御信号がオートクルーズロッド３９を介してアーム３６ｂに伝達され、更に、変速ロッド３８を経由して無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃに伝達され、オートクルーズ制御走行をするように構成している。

また、無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃの後方には、左右ブレーキペダル３１，３２の踏み込みに関連して無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃを中立位置に強制的に復帰させる中立復帰機構４１を設けている。

この中立復帰機構４１は、トラニオン軸２２ｃの後方に位置している上下方向に沿った復帰アーム４１ａと、その復帰アーム４１ａの中間部に設けている左右方向の軸回りに回動するローラ４１ｂと、トラニオン軸２２ｃと一体的に回動するカム面の形成されている凹部４１ｃとにより構成されていて、凹部４１ｃに前記ローラ４１ｂを嵌合するにより構成している。

そして、フレームにはアーム４１ｄにより回転できる偏心軸４１ｅを設け、復帰アーム４１ａの上部に取り付けた取付板４１ｆの穴部を偏心軸４１ｅに嵌合支持している。しかして、アーム４１ｄを回動調節することにより、復帰アーム４１ａのローラ４１ｂとトラニオン軸２２ｃ側の凹部４１ｃとの関係位置を調整可能に構成している。

また、この中立復帰機構４１の復帰アーム４１ａの一端とブレーペダル３１のアーム部３１ａとの間を、ロッド４２、引張アーム４３、復帰スプリング４４により連結している。

前記構成によると、前進ペダル１４，後進ペダル１５の踏み込み操作により、トラニオン軸２２ｃが前後回動すると、凹部４１ｃに嵌合しているローラ４１ｂを介して復帰スプリング４を伸長させながら復帰アーム４１ａを回動し、無段変速装置２２は前後進に変速される。

また、左右ブレーキペダル３１，３２が踏み込まれると、アーム部３１ａが時計方向に回動し、ロッド４２を介して引張アーム４３が反時計方向に回動し、復帰スプリング４４が前方へ引っ張られ、復帰スプリング４４の張力を高めながら復帰アーム４１ａが前側に回動され、復帰アーム４１ａのローラ４１ｂ、凹部４１ｃを介してトラニオン軸２２ｃが中立位置に復帰回動される。

前記構成によると、ブレーキペダル３１，３２が非踏み込み状態では、復帰スプリング４４は引張アーム４３により前側に引っ張られていないので一定の引張力を維持しながら無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃを中立位置に復帰させるように作用している。また、ブレーペダル３１が制動位置に踏み込まれると、復帰スプリング４４は引張アーム４３により引っ張られ伸長しながら引張力をアップした状態で、無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃを中立位置に復帰させることができ、ブレーキの制動力を高めることができる。

また、無段変速装置２２の前進ペダル１４，後進ペダル１５から足を外すと、無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃが復帰スプリング４４の作用により中立位置に復帰するので、左右ブレーキぺダル３１，３２をあまり使用しないで走行速度を調整しながら走行することができる。

また、図６に示すように、引張アーム４３の下端部と復帰スプリング４４の前端部とを連結するにあたり、復帰スプリング４４の前端部に調整ねじ棒４６の一端を連結し、調整ねじ棒４６のねじ部に前後一対のナット４６ａ，ロックナット４６ｂを介して長さ調整自在に引張アーム４３の下端部固定し、ナット４６ａ，ロックナット４６ｂにより調整ねじ棒４６ｄの長さを調整し、がたつきをなくすことができる。

次に、図１６に基づき中立復帰機構４１のトラニオン軸２２ｃと一体的に回動する凹部４１ｃのカム面について説明する。
この凹部４１ｃには中心部から上下カム面４１ｃａｍ，４１ｃａｍが形成されていて、復帰アーム４１ａのローラ４１ｂはこのカム面４１ｃａｍ，４１ｃａｍに摺接しながら上下前後に移動し、無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃを中立位置に復帰させる。このカム面を仮想線で示す突出構成に対して、実線で示すように低く構成すると、前後進ぺダル１４，１５の踏み込み時のぺダル荷重を低減し、高負荷走行時の復帰スプリング４４によるトラニオン軸２２ｃの中立位置への復帰を円滑にすることができる。

また、前記引張アーム４３の一端とブレーぺダル３１のアーム部３１ａとの間を連結するロッド４２を、図８に示すように構成してもよい。プレート４２ａに調整ねじ棒４２ｂの一端を溶接して固着し、プレート４２ａの一端には引張アーム４３を連結する孔４２ｃを開け、アーム部３１ａの孔部に調整ねじ棒４２ｂのねじ部を挿入し、前後一対のナット４２ｄ，ロックナット４２ｅにより、長さ調整自在に固定する。このように構成することにより、ロッド４２の長さを調整でき、がたつきをなくすことができる。

また、図９に示すように、前記復帰スプリング４４の近傍に前輪伝動軸２６の膨出したジョイント部２６ａが位置している場合には、復帰スプリング４４のフック部４４ａを長く構成してジョイント部２６ａの側方に配置し、軸部２６ｂの側方に巻スプリング部を配置するとよい。このように構成することにより、復帰スプリング４４の巻スプリング部の径を大きくすることができ、引張力を大にすることができる。

次に、図１０について説明する。復帰スプリング４４の引張力をモータＭ１により強弱調整可能に構成している。そして、トラクタの過負荷走行の有無を、例えば、エンジン回転数センサの検出エンジン回転数と車速センサの検出車速とから所定の計算式によりを判定する。そして、過負荷走行の場合には、コントローラからの強調整指令をモータＭ１に出力し、復帰スプリング４４の引張力を強側に調整する。このように構成によると、トラクタの過負荷走行時の無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃの中立状態への復帰を迅速化し、ブレーキの効き具合を良好にすることができる。

次に、図１１及び図１２に基づき、モア５１と復帰スプリング４４の干渉回避構成について説明する。
トラクタの機体下方の前後輪３，３、４，４間には、モア５１を昇降自在に設けている。また、復帰スプリング４４と引張アーム４３とを連結するにあたり、復帰スプリング４４のスプリングフック５２を側面視で上方に迂回するように屈曲し、引張アーム４３の下側の突出長さを短く構成している。そして、引張アーム４３の下端部にスプリングフック５２のねじ部をナット及びロックナットで長さ調整自在に取り付け、スプリングフック５２の後側端部を復帰スプリング４４の後側端部に連結している。

前記構成によると、モア５１が上昇しても、モア５１の上部カバー５１ａの上方に引張アーム４３が位置し干渉を回避することができる。また、復帰スプリング４４の巻スプリング部が前輪伝動軸２６の下方に回避し、伸縮作動を円滑に行なうことができる。

次に、図１３乃至図１５に基づき復帰スプリング４４の他の実施例について説明する。
ぺダルフレーム４０に前記中間リンク機構３６を取り付け、中間リンク機構３６のアーム３６ｂの上端にオートクルーズロッド３９の前側端部を連結している。そして、中間リンク機構３６のアーム３６ｂには復帰スプリング４４を介装固定し、中間リンク機構３６を中立状態に復帰させるように構成している。

この復帰スプリング４４は、図１５に示すように、スプリング巻部４４ｍと、スプリング巻部４４ｍの両端から延出している前後復帰作用片４４ｎ，４４ｎにより構成している。この前後復帰作用片４４ｎ，４ｎは、図１５（Ａ）に示すように、無負荷状態でスプリング巻部４４ｍに対して前後方向に略９０度の角度を形成するように突出し、スプリング巻部４４ｍを中間軸３６ａに巻装固定している。そして、アーム３６ｂの前後方向への回動により、前後復帰作用片４４ｎ，４４ｎはバネ力を蓄積しながら前後に交叉回動し、その先端部でオートクルーズロッド３９とアーム３６ｂとを連結するピン３６ｄを前後から挟持するように構成している。

しかして、前進ぺダル１４、後進ぺダル１５の踏み込み操作、あるいは、オートクルーズ制御によるオートクルーズロッド３９の前後移動により、中間リンク機構３６のアーム３６ｂが回動すると、前後復帰作用片４４ｎ，４４ｎはバネ力を蓄積しながら前後に回動偏位する。また、前進ぺダル１４、後進ぺダル１５の踏み込み操作の解除、あるいは、オートクルーズ制御が解除されると、復帰スプリング４４の前後復帰作用片４４ｎ，４４ｎの蓄積したバネ力により、中間リンク機構３６のアーム３６ｂが中立位置に回動復帰し、無段変速装置２２のトラニオン軸２２ｃを中立位置に復帰させる。

前記構成によると、前進ぺダル１４、後進ぺダル１５、中間リンク機構３６及びオートクルーズ制御用のオートクルーズロッド３９を利用して、復帰スプリング４４を取り付けることができ、復帰スプリング４４をコンパクトにまとめることができる。

次に、図１７乃至図１９に基づきデフロックぺダル６１の支持構成について説明する。
従来の構成は、図１７に示すように、車体フレームには左右ホルダ６２ａ，６２ｂを取り付け、デフロックぺダル６１の軸部６１ａを左右方向に沿わせて、その左側端部を左ホルダ６２ａの凹状支持部により嵌合支持し、右ホルダ６２ｂの凸状支持部で軸部６１ａの右側端部の凹部を嵌合支持し、デフロックぺダル６１のアーム部６１ｂにデフロックロッド６１ｃを連結し、走行伝動経路中に設けたデフ機構６１ｄを入切する構成であった。

このような構成であると、車体フレームのひずみ等により、左右ホルダ６２ａ，６２ｂの軸芯がずれると、デフロックぺダル６１の軸部６１ａが回動しなくなる不具合が発生することがあった。

そこで、図１９（Ａ）に示すように、左ホルダ６２ａの凹状支持部に自動調芯ブッシュ６３を介装して、デフロックぺダル６１の軸部６１ａを嵌合支持することにより、軸部６１ａの左右の軸心を調整することができ、デフロックぺダル６１を円滑に回動させることができる。

また、図１９（Ｂ）に示すように、左ホルダ６２ａの凹状支持部に、内側に球面凹部の形成されているブッシュ６４を調整ボルト６５により軸方向に移動調整自在に取り付け、軸部６１ａの左側端部を球面凸部に加工し、ブッシュ６４の球面凹部に軸部６１ａの球面凸部を嵌合支持するように構成しても、同様の効果が期待できる。

また、図１９（Ｃ）に示すように、車体フレームに左右方向のデフロック軸６６を取り付け、デフロックぺダル６１の軸支部に設けた左右方向のパイプ６１ｃをデフロック軸６６に嵌合支持するように構成しても、同様の効果が期待できる。

トラクタの全体側面図。トラクタの全体平面図。トラクタの背面図。トラクタの伝動構成を示す切断側面図。トラクタの前後方向中間部の一部省略した側面図、平面図。トラクタの前後方向中間部の側面図。トラクタの前後方向中間部の平面図。中立復帰機構のロッドの他の実施例を示す側面図、平面図、斜視図。走行伝動軸部の側面図。トラクタの前後方向中端部の側面図。トラクタの前後方向中間部の側面図。トラクタの前後方向中間部の平面図。前後進ぺダル部の側面図、平面図。前進ぺダル、後進ぺダル部の側面図、平面図。復帰スプリングの側面図、平面図。中立復帰機構部の側面図。デフロックぺダル部の側面図。従来装置のデフロックぺダル部の切断平面図。デフロックぺダル部の切断平面図。

符号の説明

１４前進ぺダル
１５後進ぺダル
２２静油圧式の無段変速装置
２２ｃトラニオン軸
３１ブレーキぺダル
３２ブレーキぺダル
３６中間リンク機構
３８変速ロッド
４１中立復帰機構
４２張力強化手段
４３張力強化手段
４４復帰スプリング

Claims

静油圧式の無段変速装置（２２）、前後進ぺダル（１４，１５）及びブレーキぺダル（３１，３２）を備えた作業車両において、前記前後進ぺダル（１４，１５）の操作により中間リンク機構（３６）及び変速ロッド（３８）を介して前記無段変速装置（２２）のトラニオン軸（２２ｃ）を変速可能に構成し、前記無段変速装置（２２）には前後進ぺダル（１４、１５）の非操作時にトラニオン軸（２２ｃ）を中立位置に復帰させる復帰スプリング（４４）付きの中立復帰機構（４１）を設け、該復帰スプリング（４４）と前記ブレーキぺダル（３１，３２）との間を、ブレーキ踏み込みに関連して復帰スプリング（４４）の張力を強くする張力強化手段（４２，４３）を介して連繋したことを特徴とする作業車両。