JP2023095653A - 作業車 - Google Patents

作業車 Download PDF

Info

Publication number
JP2023095653A
JP2023095653A JP2021211674A JP2021211674A JP2023095653A JP 2023095653 A JP2023095653 A JP 2023095653A JP 2021211674 A JP2021211674 A JP 2021211674A JP 2021211674 A JP2021211674 A JP 2021211674A JP 2023095653 A JP2023095653 A JP 2023095653A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trunnion shaft
gear
shaft
continuously variable
variable transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021211674A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7542517B2 (ja
Inventor
大顕 長井
Hiroaki Nagai
大輔 中山
Daisuke Nakayama
広宣 野上
Hironobu Nogami
亮 増田
Akira Masuda
圭司 ▲高▼橋
Keiji Takahashi
達也 坂井
Tatsuya Sakai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2021211674A priority Critical patent/JP7542517B2/ja
Priority to EP22911225.5A priority patent/EP4455516A1/en
Priority to PCT/JP2022/046884 priority patent/WO2023120523A1/ja
Publication of JP2023095653A publication Critical patent/JP2023095653A/ja
Priority to US18/664,345 priority patent/US20240295265A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7542517B2 publication Critical patent/JP7542517B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D49/00Tractors
    • B62D49/06Tractors adapted for multi-purpose use
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/435Pump capacity control by electric actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/04Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism
    • F16H63/06Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions
    • F16H63/062Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions electric or electro-mechanical actuating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

【課題】電動モータから静油圧式無段変速装置のトラニオン軸への操作系に設けたギヤ連係機構でのバックラッシュ発生を簡単な構造で抑制する。【解決手段】動力出力用の静油圧式無段変速装置12と、変速操作用の電動モータ4と、電動モータ4の変速操作軸41と静油圧式無段変速装置12のトラニオン軸12bとを連係する連係機構5Aと、が備えられ、連係機構5Aに、変速操作軸41に連係する第一連係部G1と、トラニオン軸12bに連係する第二連係部G2と、が備えられ、第一連係部G1に備えた第一ギヤ42に対して噛合する第二連係部G2の第二ギヤ52を、第一ギヤ42の回転方向とは逆の回転方向において、歯面同士が当接するように第一ギヤ42に押しつけ付勢する付勢機構5Bが備えられている。【選択図】図4

Description

本発明は、静油圧式無段変速装置のトラニオン軸を電動モータで変速制御するようにした作業車に関する。
この種の作業車としては、電動モータの出力部に備えた駆動ギヤに対して、中継用のクランクレバーに備えた従動ギヤ部分を噛合させて、電動モータの出力により静油圧式無段変速装置のトラニオン軸を正逆に操作するようにした構造のものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2009-150414号公報
特許文献1に記載された先行技術のように、電動モータからの出力でトラニオン軸の操作を行う構造のものでは、例えば、油圧アクチュエータを用いてトラニオン軸の操作を行う構造のものに比べて、圧油のリーク等によって操作位置の不安定さを招く虞が少ない点で有利である。
しかしながら、電動モータを用いた場合には、操作速度を減速するために用いるギヤ噛合箇所でのバックラッシュによる位置の不安定さや、フィードバックの感度によってはチャタリングが発生するなどの問題がある点で改善の余地がある。このようなギヤ噛合箇所でのバックラッシュ発生を回避するための手段として、例えば二枚重ねにした特殊構造のギヤを用いた場合には、組付け分解時の調整の煩わしさや、構造の複雑さを招くなどの問題がある。
本発明は、電動モータから静油圧式無段変速装置のトラニオン軸への操作系に設けたギヤ噛合箇所でのバックラッシュ発生を簡単な構造で抑制して、安定した変速操作を行い得る作業車を提供しようとするものである。
本発明の作業車は、
動力出力用の静油圧式無段変速装置と、
変速操作用の電動モータと、
前記電動モータの変速操作軸と前記静油圧式無段変速装置のトラニオン軸とを連係する連係機構と、が備えられ、
前記連係機構に、第一ギヤを有し、前記変速操作軸に連係する第一連係部と、前記第一ギヤに対して噛合する第二ギヤを有し、前記トラニオン軸に連係する第二連係部と、が備えられ、
前記第一ギヤの回転方向とは逆の回転方向において前記第一ギヤの歯面と前記第二ギヤの歯面が当接するように、前記第二ギヤを前記第一ギヤに押しつけ付勢する付勢機構が備えられたものである。
本発明によると、電動モータの変速操作軸と静油圧式無段変速装置のトラニオン軸とを連係する連係機構に第一ギヤと第二ギヤとが備えられ、その第一ギヤと第二ギヤとの間で、歯面同士が当接するように付勢する付勢機構が備えられている。
したがって、二枚重ねのギヤ伝動機構などの複雑な構造を要することなく、第一ギヤと第二ギヤとを、常に歯面同士が当接する状態にして変速操作でき、電動モータの変速操作軸から静油圧式無段変速装置のトラニオン軸への操作を安定良く行わせることができる利点がある。
本発明において、
前記付勢機構に、前記トラニオン軸と一体に揺動する揺動アームと、前記トラニオン軸の軸心と平行な軸心回りで揺動作動する操作体と、が備えられ、
前記揺動アームにカムが備えられ、
前記操作体にカムフォロワが備えられ、
前記カムフォロワを前記カムに向けて付勢する付勢バネが備えられ、
前記付勢バネ及び前記カムフォロワによる前記カムへの押圧作用に伴う前記揺動アームの揺動方向が、前記第二ギヤの歯面を前記第一ギヤの歯面に近づける方向であると好適である。
本構成によれば、トラニオン軸と一体に揺動する揺動アームと、トラニオン軸の軸心と平行な軸心回りで揺動作動する操作体と、を備えるとともに、揺動アームに備えたカムに向けて、操作体に備えられたカムフォロワを付勢する付勢バネを備えるだけの簡単な構造で付勢機構を構成することができる。
本発明において、前記第二ギヤと前記カムとは、前記トラニオン軸の軸心方向での位置が互いに異なる箇所において、前記揺動アームに形成されていると好適である。
本構成によると、揺動アーム自体に第二ギヤとカムとの両方が形成されることで、部品点数が少なくて済み、かつ配設のための平面的な面積も少なくて済む。
本発明において、前記トラニオン軸と前記変速操作軸とを結ぶ仮想線分に直交する方向において、前記トラニオン軸の軸心を通る線分と、前記変速操作軸の軸心を通る線分との間隔内に、前記操作体の揺動支点が設けられていると好適である。
本構成によると、操作体に備えたカムフォロワと揺動アームに備えたカムとが効果的に作用し得るとともに、付勢機構をまとまりよくコンパクトに配設し易い。
本発明において、前記静油圧式無段変速装置の外壁に、前記連係機構及び前記付勢機構を内装するケーシングが取り付けられていると好適である。
本構成によると、静油圧式無段変速装置の外壁を、連係機構や付勢機構を内装するケーシングの取付手段として利用することができる。
本発明において、前記電動モータは前記ケーシングの外部で前記ケーシングに支持されていると好適である。
本構成によると、連係機構や付勢機構を内装するためのケーシングを、電動モータの支持手段として利用し、構造の簡素化を図り易い。
本発明において、前記静油圧式無段変速装置の斜板角度を検出するセンサが前記ケーシングに支持されていると好適である。
本構成によると、ケーシングをセンサの支持手段として利用できる。
本発明において、前記付勢機構に、前記トラニオン軸の軸心と平行な軸心回りで揺動作動する操作体が備えられ、
前記操作体に備えたカムフォロワを、前記トラニオン軸と一体に揺動する揺動アームに形成されたカムに向けて付勢する付勢バネが備えられ、
前記付勢バネは、前記操作体を支持する軸部に巻回された状態で、前記ケーシングに内装されたトーションバネであると好適である。
本構成によると、付勢バネとして、操作体を支持する軸部に巻回された状態でケーシングに内装されたトーションバネを用いることにより、付勢機構の構造を、比較的コンパクトで、かつ簡素に構成し易い。
本発明において、前記トーションバネは、前記カムフォロワに作用する反力を受ける側の端部が前記ケーシングに支持されていると好適である。
本構成によると、ケーシングをトーションバネの反力受けに利用して、構造の簡素化を図り得る。
本発明において、前記静油圧式無段変速装置のポンプが、トラクタに備えた主変速機構であり、前記トラニオン軸は、前記ポンプの斜板角度を変更するものであると好適である。
本構成によると、トラクタの主変速機構として静油圧式無段変速装置のポンプを用いることができる。
本発明において、前記静油圧式無段変速装置のモータが、前記トラクタに備えた副変速機構であると好適である。
本構成によると、トラクタの副変速機構として静油圧式無段変速装置のモータを用いることができる。
トラクタの全体を示す側面図である。 変速操作系の制御回路を示すブロック図である。 静油圧式無段変速装置のトラニオン軸を操作する電動モータ、及び中継操作装置を示す断面図である。 静油圧式無段変速装置のトラニオン軸を操作する電動モータ、及び中継操作装置を示す説明図である。 トラニオン軸が中立位置に操作された状態を示す中立付勢装置を示す側面図である。 トラニオン軸が前進側の最高速位置に操作された状態での中立付勢装置を示す側面図である。 トラニオン軸が後進側の最高速位置に操作された状態での中立付勢装置を示す側面図である。
以下、本発明の作業車にかかる実施形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
尚、本実施形態での説明における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、次のように記載している。つまり、本発明を適用した作業車の作業走行時における前進側の進行方向(図1における矢印F参照)が「前」、後進側への進行方向(図1における矢印B参照)が「後」、その前後方向での前向き姿勢を基準としての右側に相当する方向(図3における矢印R参照)が「右」、同様に左側に相当する方向(図3における矢印L参照)が「左」である。
〔全体構成〕
図1は、本発明の実施形態にかかる静油圧式無段変速装置12が装備された作業車の一例であるトラクタの全体を示す側面図である。この図に示すように、トラクタは、左及び右の前車輪1Fが操向及び駆動自在に装備され、左及び右の後車輪1Rが駆動自在に装備された車体1を備えている。車体1の前部に原動部2が設けられ、車体1の後部に運転キャビン30付きの運転部3が設けられている。車体1は、前車輪1F及び後車輪1Rに、原動部2及び運転部3を支持させる車体フレーム10を備えている。
車体フレーム10は、前車輪1Fに支持されたエンジン搭載フレーム10Fと、原動部2が備えるエンジン20と、エンジン20の後部に前端部が連結された伝動ケース11と、伝動ケース11の後端部に前端部が連結された静油圧式無段変速装置12と、静油圧式無段変速装置12の後端部に前端部が連結されたミッションケース13と、を備えるモノコック構造となっている。
ミッションケース13は後車輪1Rに支持されている。このミッションケース13の後部に揺動昇降操作自在に設けた左右一対のリフトアーム14を有したリンク機構15、及び車体フレーム10の後部に設けた動力取り出し軸16が備えられている。
このトラクタは、たとえば車体後部にリンク機構15を介してロータリ耕耘装置(図示せず)等の作業装置を昇降操作可能に連結することができ、かつ、連結されたロータリ耕耘装置に動力取り出し軸16から駆動力を伝達することができるように構成されている。
運転部3の運転キャビン30内には、運転座席31、及び操縦操作具としてのステアリングハンドル32の他、変速操作具としての主変速レバー33、及び前後進変速操作具としてのシャトルレバー34等の各種操作具が配備されている。
主変速レバー33は、左右の後輪フェンダ37のうちの、左側の後輪フェンダ37の前面に配設され、運転座席31に塔座した姿勢で運転者が操作可能であるように配設されている。シャトルレバー34は、ステアリングハンドル32を取り付けたハンドルポスト38の左側部に装備されており、運転座席31に塔座した姿勢の運転者が左手で操作可能であるように設けてある。
〔変速制御系〕
エンジン20の動力が伝えられる静油圧式無段変速装置12では、アキシャルプランジャ型の油圧ポンプ(図外)及び油圧モータ(図外)を備えている。油圧ポンプの斜板角(図外)が変更調節されることにより油圧モータ(図外)から出力される出力軸(図外)の回転数が変更される。この出力軸の変速された動力をミッションケース13に伝達するように構成されている。
油圧ポンプの斜板角の変更は、静油圧式無段変速装置12の外壁12aから横外方へ突出するトラニオン軸12bの正逆方向の回動操作によって行われる。トラニオン軸12bの回動操作は、静油圧式無段変速装置12の外部に設けた電動アクチュエータとしての正逆転可能な電動モータ4によって行われる。
図2に示すように、主変速レバー33及びシャトルレバー34の操作は、主変速レバー33の揺動支点部に備えたボリューム(可変抵抗器)33aの検出信号、及びシャトルレバー34の揺動支点部に備えたボリューム(可変抵抗器)34aの検出信号、によって検出され、その検出結果がECU(電子制御ユニット)35に入力される。
ECU35は電源部36に接続されており、電源部36から制御用の電力が供給されている。ECU35からの制御信号がCAN通信によって電動モータ4に送信される。電動モータ4には電源部36からの駆動用の電力が供給されており、ECU35からの制御信号に基づいて、トラニオン軸12bを正逆方向に回動操作して、静油圧式無段変速装置12の斜板角度を変更する。
主変速レバー33は、零速となる最低速位置Lsから、最高速位置Hsまでの間で、任意の変速位置に無段階で変速操作可能に構成されている。主変速レバー33の操作位置は、主変速レバー33のボリューム33aで検出され、この検出信号が指令された速度信号としてECU35に入力される。
シャトルレバー34は、無段階ではなく、前進位置FF、中立位置NN、後進位置RR、の予め設定された三位置に操作位置を切り換え可能に構成されている。シャトルレバー34が上記三位置のうちの何れの操作位置に切り換えられたかが、シャトルレバー34のボリューム34aで検出される。このボリューム34aでの操作位置の検出信号が指令された進行方向を示す信号としてECU35に入力される。
ECU35では、主変速レバー33の操作位置を検出したボリューム33aの検出信号と、シャトルレバー34の操作位置を検出したボリューム34aの検出信号から、指令された前進側又は後進側での走行速度が得られるように、電動モータ4に対して制御信号を出力する。
電動モータ4では、ECU35からの制御信号に基づいて、トラニオン軸12bを正逆方向に回動操作して、指令された駆動速度で指令された進行方向への駆動が行われるように、静油圧式無段変速装置12の作動を制御する。
〔中継操作装置〕
図1、図3、及び図4に示されるように、静油圧式無段変速装置12の右横側方の外壁12aに、中継操作装置5が取り付けられている。
この中継操作装置5は、電動モータ4による変速操作を静油圧式無段変速装置12に伝えるためのものであり、次のように構成されている。
図3及び図4に示すように、中継操作装置5は、電動モータ4に備えた変速操作軸41と静油圧式無段変速装置12のトラニオン軸12bとを連係させて、電動モータ4の変速操作をトラニオン軸12bに伝える連係機構5Aと、その連係機構5Aに備えた駆動ギヤ42(第一ギヤに相当する)と従動ギヤ52(第二ギヤに相当する)との噛合箇所におけるバックラッシュ発生を抑制するための付勢機構5Bと、を備えている。
これらの連係機構5Aと付勢機構5Bとは、共通のケーシング50に内装されている。ケーシング50は、静油圧式無段変速装置12の外壁12aに対して止めボルト17等の固定具を用いて脱着可能に固定されている。
連係機構5Aは、電動モータ4の出力軸によって構成された変速操作軸41に連係する第一連係部G1としての駆動ギヤ42と、トラニオン軸12bに連係する第二連係部G2としての従動ギヤ52と、を備えている。
電動モータ4には、ローターやステータを内装するモータケース40と、モータケース40から突出する変速操作軸41と、が備えられている。モータケース40が、ケーシング50のうちの、後述するケーシング蓋部50bの外側に連結固定されている。モータケース40から突出する変速操作軸41が、ケーシング蓋部50bを貫いて、ケーシング50のうちの、ケーシング本体50a内部に突入する状態で設置されている。
駆動ギヤ42は、変速操作軸41の軸心P1と一体に正逆回動するように、変速操作軸41に外嵌する状態で設けられている。そして、駆動ギヤ42に噛合する従動ギヤ52は、トラニオン軸12bと一体に揺動する揺動アーム51の端部に形成されている。つまり、揺動アーム51は、トラニオン軸12bの軸心P2回りで、トラニオン軸12bと一体に揺動するように装着してある。そして、トラニオン軸12bの軸心P2から離れた位置における揺動アーム51の端縁部分に、トラニオン軸12bの軸心P2を中心とするピッチ円を有したギヤが形成され、これが従動ギヤ52を構成している。
付勢機構5Bは、トラニオン軸12bと一体に揺動する揺動アーム51と、トラニオン軸12bの軸心P2と平行な軸心P3回りで揺動作動する操作体55と、を備えている。そして、揺動アーム51には、操作体55に備えるカムフォロワ56を案内するためのカム51aが形成されている。このカム51aは、揺動アーム51に従動ギヤ52が形成されている箇所よりも、トラニオン軸12bの軸心P2に近い箇所に形成されている。
カム51aは、静油圧式無段変速装置12のトラニオン軸12bが中立位置に位置している状態では、図4及び図5に示すように、トラニオン軸12bの軸心P2と変速操作軸41の軸心P1とを結ぶ仮想線分a1を境にした線対称であるように形成されている。
上記の揺動アーム51は単一の部材で構成されているが、トラニオン軸12bの軸心方向での位置が互いに異なる箇所において、従動ギヤ52とカム51aとの両者が形成されている。つまり、揺動アーム51は、図3及び図4に示すように、トラニオン軸12bに装着され、変速操作軸41の存在する側へ向けて延出された板状の部材で構成されているのであるが、トラニオン軸12bの軸心P2に近い側の板厚が軸心P2から遠い側の板厚よりも厚い段付きの板材となっている。
そして、トラニオン軸12bの軸心P2に近く板厚が大である肉厚箇所と、軸心P2から遠く板厚が小である薄肉箇所との境界となる段差部分に前記カム51aが形成され、そのカム51aの存在箇所よりもトラニオン軸12bの軸心P2から遠い箇所であるところの、揺動アーム51の端縁部分に、従動ギヤ52が形成されている。
操作体55は、トラニオン軸12bの軸心P2と平行な軸心P3を有した軸部53に支持されており、軸部53には偏心輪部分54が一体に形成されている。
操作体55には、カムフォロワ56をカム51aに向けて付勢する付勢バネ57が備えられている。付勢バネ57はトーションバネによって構成され、中間部が偏心輪部分54を巻回する状態で軸部53に装着され、一端部がカムフォロワ56の軸部56aに巻回され、他端部がケーシング50の周壁内面に当接している。
この構造により、ケーシング50の周壁内面が付勢バネ57の他端部に対する反力受けとなり、付勢バネ57の一端部がカムフォロワ56をカム51aに対して常に押し付ける方向に付勢している。
付勢バネ57の付勢力は、揺動アーム51を強制的に揺動させてトラニオン軸12bを中立に戻すほどの付勢力を有したものではなく、駆動ギヤ42と従動ギヤ52との間におけるバックラッシュ分だけ揺動アーム51を揺動させ得る程度の付勢力を有したものである。
操作体55の揺動支点となる軸心P3は、図4に示すように、トラニオン軸12bの軸心P2と変速操作軸41の軸心P1とを結ぶ仮想線分a1に直交する方向において、前記トラニオン軸12bの軸心P2を通る線分b2と、前記変速操作軸41の軸心P1を通る線分b1との間隔内に設けられている。
操作体55を支持する軸部53には、偏心輪部分54が一体に形成されている。この偏心輪部分54を軸心P3回りで回動させることにより、偏心輪部分54を巻回する状態で装着されている付勢バネ57の付勢方向を微調節し、カム51aに対するカムフォロワ56の対応位置を微調節することができる。
連係機構5A及び付勢機構5Bを内装するケーシング50は、図3及び図4に示すように、周壁部分を有したケーシング本体50aと、その開放側を閉塞する蓋状のケーシング蓋部50bを備えている。
図3に示すように、ケーシング本体50aの底部が静油圧式無段変速装置12の外壁12aに対向する状態で、ケーシング50が静油圧式無段変速装置12に固定される。電動モータ4はケーシング蓋部50bに固定されており、ケーシング50とともに静油圧式無段変速装置12に対して脱着することができる。
ケーシング蓋部50bには、図3及び図4に示すように、トラニオン軸12bの回動状態を検出するためのセンサ6として、フィードバック用のボリューム(可変抵抗器)が装着されている。このセンサ6は、揺動アーム51の揺動角度変化にともなって回転操作されるトラニオン軸12bの回転角度を検出することで、静油圧式無段変速装置12の斜板角度をリアルタイムで検出できるようにしてある。このトラニオン軸12bの検出された回転角度に対応する検出信号が、静油圧式無段変速装置12の斜板角の変化を検出するフィードバック情報としてECU35に出力される。
また、ケーシング蓋部50bの一部には、図4に示すように、ケーシング50の内部を目視可能な開口、もしくは透明部分による内部目視部58が設けられている。この内部目視部58は、偏心輪部分54の近く位置に形成されており、偏心輪部分54による調節状態を外部から確認する際に便利に用いることができる。
〔中継操作装置の動作〕
図2及び図5乃至図7に基づいて、電動モータ4の変速操作をトラニオン軸12bに伝える際の、中継操作装置5での動作形態について説明する。
主変速レバー33が最低速位置Lsに操作されている場合、又はシャトルレバー34が中立位置NNに操作されている場合には、電動モータ4は、図5に示すようにトラニオン軸12bを中立位置に操作する。
この状態において、中継操作装置5のカムフォロワ56をカム51aに向けて付勢する付勢バネ57付勢力f1の作用方向は、トラニオン軸12bの軸心P2と変速操作軸41の軸心P1とを結ぶ線分a1と合致する位置で、トラニオン軸12bの軸心P2が存在する側に向いている。
このとき、カムフォロワ56に当接する位置におけるカム51aの反力の方向は、図5に示す反力f2,f2の方向である。反力f2,f2の作用方向は、前記線分a1を挟んで互いに逆向きにほぼ等角度で交差しているので、揺動アーム51は、トラニオン軸12bの軸心P2回りで時計方向にも反時計方向にも揺動せず、中立位置に保たれる。
シャトルレバー34が前進位置FFに操作され、主変速レバー33が最低速位置Lsから最高速位置Hsに近づくように操作されている場合には、電動モータ4は、図6に示すように駆動ギヤ42を反時計回りに回動させ、これに伴って揺動アーム51が時計回りに揺動する。その結果、トラニオン軸12bも時計回りに回動して、静油圧式無段変速装置12の斜板角度を所定量変化させ、前進走行が行われる。
このとき、カムフォロワ56に当接する位置におけるカム51aの反力の方向は、図6に示す反力f2の方向である。
反力f2の作用方向は、前記線分a1の片側、図6中では左側に向いている。このとき、操作体55の軸心P3からカムフォロワ56までの距離は一定であるため、カムフォロワ56に作用している反力f2の向き(左方向)とは逆に、相対的に右方向へ揺動アーム51を引き寄せるように作用し、図中の拡大部分に示すように、揺動アーム51側の従動ギヤ52が駆動ギヤ42の歯面に当接する方向faに寄せられて、この位置を保つ状態となる。つまり、前進走行中は、常に揺動アーム51側の従動ギヤ52が駆動ギヤ42の歯面に当接した状態で駆動され、ほとんどバックラッシュが生じない状態で駆動される。
シャトルレバー34が後進位置RRに操作され、主変速レバー33が最低速位置Lsから最高速位置Hsに近づくように操作されている場合には、電動モータ4は、図7に示すように駆動ギヤ42を時計回りに回動させ、これに伴って揺動アーム51が反時計回りに揺動する。その結果、トラニオン軸12bも反時計回りに回動して、静油圧式無段変速装置12の斜板角度を所定量変化させ、後進走行が行われる。
このとき、カムフォロワ56に当接する位置におけるカム51aの反力の方向は、図6に示す反力f2の方向である。
反力f2の作用方向は、前記線分a1の片側、図7中では右側に向いている。このとき、操作体55の軸心P3からカムフォロワ56までの距離は一定であるため、カムフォロワ56に作用している反力f2の向き(右方向)とは逆に、相対的に左方向へ向けて揺動アーム51を押すように作用し、図中の拡大部分に示すように、揺動アーム51側の従動ギヤ52が駆動ギヤ42の歯面に当接する方向faに寄せられて、この位置を保つ状態となる。つまり、後進走行中は、常に揺動アーム51側の従動ギヤ52が駆動ギヤ42の歯面に当接した状態で駆動され、ほとんどバックラッシュが生じない状態で駆動される。
〔別実施形態〕
以下に、別実施形態を示す。下記の各別実施形態は、矛盾が生じない限り、複数組み合わせて用いてもよい。なお、本発明の範囲は、これらの実施形態の内容に限定されるものではない。
(1)上述した実施形態においては、変速操作軸41に連係する第一連係部G1に単一の駆動ギヤ42が設けられ、トラニオン軸12bに連係する第二連係部G2に単一の従動ギヤ52が設けられた構造のものを例示したが、必ずしもこの構造に限定されるものではない。
例えば、第一連係部G1に複数個のギヤを備えたり、第二連係部G2に複数個のギヤを備えたり、あるいは第一連係部G1と第二連係部G2との双方に複数個のギヤを備えたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
(2)実施形態では、トラニオン軸12bと一体に揺動する揺動アーム51にカム51aを備え、操作体55にカムフォロワ56が備えられた構造のものを例示したが、必ずしもこの構造に限定されるものではない。例えば、揺動アーム51にカムフォロワ56を備え、操作体55にカム51aが備えられた構造であってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
(3)実施形態では、トラニオン軸12bと一体に揺動する揺動アーム51に、従動ギヤ52とカム51aが形成された構造のものを例示したが、必ずしもこの構造に限定されるものではない。例えば、従動ギヤ52を揺動アーム51とは別の部材に取り付ける、あるいは、従動ギヤ52をトラニオン軸12bに直接取り付けて、これとは別に備えた揺動アーム51にカム51aを形成するなど、適宜の構造を採用することができる。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
(4)実施形態では、トラニオン軸12bと変速操作軸41とを結ぶ仮想線分a1に直交する方向において、トラニオン軸12bの軸心P2を通る線分b2と、変速操作軸41の軸心P1を通る線分b1との間隔内に、操作体55の揺動支点となる軸心P3が設けられた構造のものを例示したが、必ずしもこの構造に限定されるものではない。例えば、操作体55の揺動支点となる軸心P3が上記の線分b2と線分b1との間隔から外れた位置に設けられたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
(5)実施の形態では、付勢機構5Bがケーシング50に内装され、そのケーシング50に電動モータ4が支持された構造のものを例示したが、必ずしもこの構造に限定されるものではない。例えば、付勢機構5Bを内装するケーシング50を備えず、付勢機構5Bも電動モータ4も適宜機体内部の空間に格納したものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
(6)実施の形態では、中継操作装置5のケーシング50が静油圧式無段変速装置12の外壁12aに取り付けられるとともに、静油圧式無段変速装置12の斜板角度を検出するセンサ6がケーシング50に支持された構造のものを例示したが、必ずしもこの構造に限定されるものではない。例えば、中継操作装置5のケーシング50を静油圧式無段変速装置12の外壁12a以外の箇所に取り付けたものであっても差し支えない。この場合、センサ6は、ケーシング50とは別の位置でトラニオン軸12bの回転角を検出可能であるように、静油圧式無段変速装置12の外壁12aに支持させる等して、静油圧式無段変速装置12の斜板角度を検出するようにしてもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
(7)実施の形態では、付勢バネ57として、ケーシング50に内装されたトーションバネを用いた構造のものを例示したが、付勢バネ57としては、トーションバネに限らずコイルバネなど、適宜のものを採用してもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
(8)実施の形態では、静油圧式無段変速装置12のポンプが、トラクタに備えた主変速機構である構造のものを採用したが、必ずしもこの構造に限定されるものではない。例えば、トラクタに備えた主変速機構以外の変速機構であっても差し支えない。
また、静油圧式無段変速装置12のモータが、トラクタに備えた副変速機構として用いられるものであっても差し支えない。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
本発明は、電動モータから静油圧式無段変速装置に至る操作系に中立操作装置を備える作業車として、トラクタの他、コンバイン、田植機、運搬車など各種の作業車に適用し得る。
4 電動モータ
5A 連係機構
5B 付勢機構
6 センサ
12 静油圧式無段変速装置
12b トラニオン軸
41 変速操作軸
42 第一ギヤ(駆動ギヤ)
50 ケーシング
51 揺動アーム
51a カム
52 第二ギヤ(従動ギヤ)
55 操作体
56 カムフォロワ
57 付勢バネ
G1 第一連係部
G2 第二連係部
P1 軸心
P2 軸心
P3 軸心(揺動支点)
a1 仮想線分
b1 線分
b2 線分

Claims (11)

  1. 動力出力用の静油圧式無段変速装置と、
    変速操作用の電動モータと、
    前記電動モータの変速操作軸と前記静油圧式無段変速装置のトラニオン軸とを連係する連係機構と、が備えられ、
    前記連係機構に、前記変速操作軸に連係する第一連係部と、前記トラニオン軸に連係する第二連係部と、が備えられ、
    前記第一連係部に備えた第一ギヤに対して噛合する前記第二連係部の第二ギヤを、前記第一ギヤの回転方向とは逆の回転方向において、歯面同士が当接するように前記第一ギヤに押しつけ付勢する付勢機構が備えられた作業車。
  2. 前記付勢機構に、前記トラニオン軸と一体に揺動する揺動アームと、前記トラニオン軸の軸心と平行な軸心回りで揺動作動する操作体と、が備えられ、
    前記揺動アームにカムが備えられ、
    前記操作体にカムフォロワが備えられ、
    前記カムフォロワを前記カムに向けて付勢する付勢バネが備えられ、
    前記付勢バネ及び前記カムフォロワによる前記カムへの押圧作用に伴う前記揺動アームの揺動方向が、前記第二ギヤの歯面を前記第一ギヤの歯面に近づける方向である請求項1記載の作業車。
  3. 前記第二ギヤと前記カムとは、前記トラニオン軸の軸心方向での位置が互いに異なる箇所において、前記揺動アームに形成されている請求項2記載の作業車。
  4. 前記トラニオン軸と前記変速操作軸とを結ぶ仮想線分に直交する方向において、前記トラニオン軸の軸心を通る線分と、前記変速操作軸の軸心を通る線分との間隔内に、前記操作体の揺動支点が設けられている請求項2又は3記載の作業車。
  5. 前記静油圧式無段変速装置の外壁に、前記連係機構及び前記付勢機構を内装するケーシングが取り付けられている請求項1~4のいずれか一項記載の作業車。
  6. 前記電動モータは前記ケーシングの外部で前記ケーシングに支持されている請求項5記載の作業車。
  7. 前記静油圧式無段変速装置の斜板角度を検出するセンサが前記ケーシングに支持されている請求項5又は6記載の作業車。
  8. 前記付勢機構に、前記トラニオン軸の軸心と平行な軸心回りで揺動作動する操作体が備えられ、
    前記操作体に備えたカムフォロワを、前記トラニオン軸と一体に揺動する揺動アームに形成されたカムに向けて付勢する付勢バネが備えられ、
    前記付勢バネは、前記操作体を支持する軸部に巻回された状態で、前記ケーシングに内装されたトーションバネである請求項5~7のいずれか一項記載の作業車。
  9. 前記前記トーションバネは、前記カムフォロワに作用する反力を受ける側の端部が前記ケーシングに支持されている請求項8記載の作業車。
  10. 前記静油圧式無段変速装置のポンプが、トラクタに備えた主変速機構であり、前記トラニオン軸は、前記ポンプの斜板角度を変更するものである請求項1~9のいずれか一項記載の作業車。
  11. 前記静油圧式無段変速装置のモータが、前記トラクタに備えた副変速機構である請求項10記載の作業車。
JP2021211674A 2021-12-24 2021-12-24 作業車 Active JP7542517B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021211674A JP7542517B2 (ja) 2021-12-24 2021-12-24 作業車
EP22911225.5A EP4455516A1 (en) 2021-12-24 2022-12-20 Work vehicle
PCT/JP2022/046884 WO2023120523A1 (ja) 2021-12-24 2022-12-20 作業車
US18/664,345 US20240295265A1 (en) 2021-12-24 2024-05-15 Work vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021211674A JP7542517B2 (ja) 2021-12-24 2021-12-24 作業車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023095653A true JP2023095653A (ja) 2023-07-06
JP7542517B2 JP7542517B2 (ja) 2024-08-30

Family

ID=86902519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021211674A Active JP7542517B2 (ja) 2021-12-24 2021-12-24 作業車

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240295265A1 (ja)
EP (1) EP4455516A1 (ja)
JP (1) JP7542517B2 (ja)
WO (1) WO2023120523A1 (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1054461A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Kubota Corp 作業機の無段変速装置
JP4626740B2 (ja) 2003-11-27 2011-02-09 井関農機株式会社 作業機
JP2009150414A (ja) 2007-12-18 2009-07-09 Iseki & Co Ltd 無段変速式作業車両
JP5261446B2 (ja) 2010-07-28 2013-08-14 株式会社クボタ 静油圧式無段変速装置の中立付勢装置
JP5577182B2 (ja) 2010-08-04 2014-08-20 株式会社 神崎高級工機製作所 電動操作型油圧アクチュエータユニット及び油圧四輪駆動作業車輌
US9114798B1 (en) * 2012-12-12 2015-08-25 Hydro-Gear Limited Partnership Electric actuator for drive apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20240295265A1 (en) 2024-09-05
WO2023120523A1 (ja) 2023-06-29
JP7542517B2 (ja) 2024-08-30
EP4455516A1 (en) 2024-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3421283B1 (en) Work vehicle
WO2010131576A1 (ja) 作業車両の変速装置
JP4101083B2 (ja) 作業車の走行変速制御装置
JP3936854B2 (ja) 作業車両の変速装置
JP4327362B2 (ja) 車両の変速及び操向用伝動装置
JP5331569B2 (ja) 作業車両の変速装置
WO2023120523A1 (ja) 作業車
JP3868257B2 (ja) 作業車両の変速装置
JP2017178165A5 (ja) 乗用型車両
JP5771119B2 (ja) 作業車
JP3947640B2 (ja) クローラ式走行車両
JP5242534B2 (ja) 変速操作機構
JPH1159209A (ja) 歩行型管理機における無段変速操作装置
JP4779196B2 (ja) 作業車両
JP4826285B2 (ja) 作業車両における変速操作装置
JP3773830B2 (ja) 作業車両の非常用走行機構
JP5809039B2 (ja) 作業機
JP4257100B2 (ja) トラクタのpto駆動装置
JP4219430B2 (ja) 移動農機の車速制御装置
JP2000168383A (ja) 作業車両の変速装置
JP5242533B2 (ja) 変速操作機構
KR200233771Y1 (ko) 승용형 제초차량
JP4519503B2 (ja) 四輪駆動・前輪増速駆動切換機構
JP2003080964A (ja) トラクタのpto操作装置
JP4025469B2 (ja) クローラトラクタの操向装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240416

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240612

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240723

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240820

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7542517

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150