JP3032479B2 - 作業車の伝動構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト式無段変速装置
を備えた作業車の伝動構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】作業車において使用されるベルト式無段
変速装置には、上手側プーリ及び下手側プーリを、固定
プーリ片及び可動プーリ片による割プーリ型式に構成し
たものがあり、上手側及び下手側プーリの可動プーリ片
を伝動軸に沿ってスライド操作することにより、伝動ベ
ルトの巻回半径を変更して変速操作を行うように構成さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のようなベルト式
無段変速装置において、上手側プーリを支持する上手側
の伝動軸には、エンジンの動力に加えてエンジンの振動
も伝達されてくる。又、エンジンが機体フレームに防振
ゴム等により支持されていると、エンジンの振動が機体
フレームに伝達され難い反面、上手側の伝動軸に伝達さ
れるエンジンの振動は顕著なものとなる。このようにエ
ンジンの振動が伝達されてくる上手側の伝動軸に、割プ
ーリ型式の上手側プーリを備えて、上手側の伝動軸に沿
って上手側プーリの可動プーリ片をスライド操作するよ
うに構成すると、長期間に亘る使用によって上手側の伝
動軸と可動プーリ片との嵌合部にガタ付きが発生し、こ
のガタ付きがエンジンの振動により次第に大きくなるこ
とが予想され、上手側プーリの可動プーリ片のスライド
操作に支障を来すおそれがある。

【０００４】ベルト式無段変速装置においては、伝動ベ
ルトの張力が上手側及び下手側の伝動軸に常時掛かって
おり、伝動ベルトの張力による曲げモーメントが上手側
及び下手側の伝動軸に常時掛かる状態となっている。こ
れにより、回転する上手側及び下手側の伝動軸にとっ
て、前述の曲げモーメントによる圧縮及び引っ張りの繰
り返し応力が発生する状態となるので、上手側及び下手
側の伝動軸に脆性破壊が進展するおそれもある。本発明
はベルト式無段変速装置を備えた作業車の伝動構造にお
いて、上手側の伝動軸と可動プーリ片との嵌合部にガタ
付きが発生するような事態や、上手側及び下手側の伝動
軸に脆性破壊が進展するような事態、さらにベルト式無
段変速装置の変速操作系にガタ付きが発生するような事
態を防止することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな作業車の伝動構造において、次のように構成するこ
とにある。伝動系における上手側の伝動軸と、伝動系に
おける下手側の伝動軸とを、機体左右方向の同じ側に向
けて片持ち状に突出させて、上手側及び下手側の伝動軸
の各々に、割プーリ型式の上手側プーリ及び下手側プー
リを備え、上手側及び下手側プーリに亘り伝動ベルトを
巻回して、ベルト式無段変速装置を構成し、上手側プー
リにおいて、上手側の伝動軸に沿ってスライド操作され
る可動プーリ片を、上手側の伝動軸の機体左右中央側に
配置して、上手側の伝動軸に固定される固定プーリ片
を、上手側の伝動軸の機体外側に配置し、下手側プーリ
において、下手側の伝動軸に沿ってスライド操作される
可動プーリ片を、下手側の伝動軸の機体外側に配置し
て、下手側の伝動軸に固定される固定プーリ片を、下手
側の伝動軸の機体左右中央側に配置すると共に、ベルト
式無段変速装置を変速操作する為の変速操作部を、下手
側プーリの可動プーリ片に連係して、変速操作部により
下手側プーリの可動プーリ片を下手側の伝動軸に沿って
スライド操作するように構成し、変速操作部による下手
側プーリの可動プーリ片の動作を、上手側プーリの可動
プーリ片に機械的に伝達して、上手側プーリの可動プー
リ片が、上手側の伝動軸に沿ってスライド操作されるよ
うにする伝達機構を備えてある。

【０００６】

【作用】［Ｉ］ 請求項１のベルト式無段変速装置Ａでは例えば図２に示
すように、上手側の伝動軸１ａが機体左右方向の一方側
（下手側の伝動軸２ａと同じ側）に片持ち状に突出して
いるので、上手側の伝動軸１ａにエンジンの振動が伝達
された際、上手側の伝動軸１ａは機体左右中央側を中心
として、揺動するように振動すると考えられる。従っ
て、上手側の伝動軸１ａにおいて機体外側の部分ほど振
幅が大きくなり、機体左右中央側の部分ほど振幅が小さ
くなると考えられる。

【０００７】請求項１の特徴では例えば図２に示すよう
に、上手側の伝動軸１ａに備えられる上手側プーリ１１
において、可動プーリ片１１ａが機体左右中央側に配置
されて、固定プーリ片１１ｂが機体外側に配置される。
以上のように、上手側プーリ１１の可動プーリ片１１ａ
を、上手側の伝動軸１ａの振幅の大きい側である機体外
側に配置するのではなく、上手側プーリ１１の可動プー
リ片１１ａを、上手側の伝動軸１ａの振幅の小さい側で
ある機体左右中央側に配置することにより、上手側の伝
動軸１ａと可動プーリ片１１ａとの嵌合部におけるガタ
付きの発生を抑えることができる。

【０００８】［ＩＩ］ ベルト式無段変速装置において、上手側及び下手側プー
リの可動プーリ片をスライド操作して変速操作を行う
と、伝動ベルトが固定プーリ片の傾斜した内面に沿って
半径方向に移動する状態となる。これにより、可動プー
リ片による変速操作に伴い、伝動ベルトの全体が固定プ
ーリ片の内面の傾斜の分だけ、上手側及び下手側の伝動
軸の軸芯方向に沿って移動することになる。請求項１の
特徴では例えば図２に示すように、上手側の伝動軸１ａ
及び下手側の伝動軸２ａが機体左右方向の同じ側に向け
て片持ち状に突出されており、上手側の伝動軸１ａに備
えられる上手側プーリ１１において、可動プーリ片１１
ａが機体左右中央側に配置されて、固定プーリ片１１ｂ
が機体外側に配置される。逆に、下手側の伝動軸２ａに
備えられる下手側プーリ１２において、可動プーリ片１
２ａが機体外側に配置されて、固定プーリ片１２ｂが機
体左右中央側に配置される。

【０００９】これにより請求項１の特徴によると、上手
側プーリ１１の可動プーリ片１１ａを機体外側（固定プ
ーリ片１１ｂ側）にスライド操作し（上手側プーリ１１
での伝動ベルト１３の巻回半径大側）、下手側プーリ１
２の可動プーリ片１２ａを機体外側にスライド操作する
と（下手側プーリ１２での伝動ベルト１３の巻回半径小
側）、ベルト式無段変速装置Ａが高速側に変速操作され
る。逆に、上手側プーリ１１の可動プーリ片１１ａを機
体左右中央側にスライド操作し（上手側プーリ１１での
伝動ベルト１３の巻回半径小側）、下手側プーリ１２の
可動プーリ片１２ａを機体左右中央側（固定プーリ片１
２ｂ側）にスライド操作すると（下手側プーリ１２での
伝動ベルト１３の巻回半径大側）、ベルト式無段変速装
置Ａが低速側に変速操作される。

【００１０】［ＩＩＩ］ 前項［ＩＩ］に記載のように請求項１の特徴によれば、
ベルト式無段変速装置が高速側に変速操作されると、伝
動ベルトが全体的に機体外側に移動し、ベルト式無段変
速装置が低速側に変速操作されると、伝動ベルトが全体
的に機体左右中央側に移動する状態となる。この場合、
一般に高速状態では高回転低トルクの動力が伝達され、
低速状態では低回転高トルクの動力が伝達されるのであ
り、高トルクの動力ほど伝動ベルトの張力は大きなもの
となる。

【００１１】これによって、請求項１の特徴によると低
回転高トルクである低速側（伝動ベルトの張力大）ほ
ど、伝動ベルトが全体的に機体左右中央側に移動する状
態となり、伝動ベルトの張力による曲げモーメントのモ
ーメントアームが、小さくなる状態となる。従って、上
手側及び下手側の伝動軸に常時掛かる前述の曲げモーメ
ントを、全体として小さなものにすることができるので
あり、回転する上手側及び下手側の伝動軸にとって、前
述の曲げモーメントによる圧縮及び引っ張りの繰り返し
応力を、小さなものにすることができる。

【００１２】［ＩＶ］ 前述の［発明が解決しようとする課題］及び前項［Ｉ］
に記載のように、エンジンの振動が、ベルト式無段変速
装置の上手側の伝動軸に伝達されてくる場合、請求項１
の特徴によると、変速操作部を下手側プーリの可動プー
リ片に連係し、変速操作部による下手側プーリの可動プ
ーリ片の動作を、伝達機構により上手側プーリの可動プ
ーリ片に機械的に伝達するようにして、変速操作部によ
り上手側及び下手側プーリの可動プーリ片を、上手側及
び下手側の伝動軸に沿ってスライド操作して変速操作す
るように構成している。

【００１３】これにより請求項１の特徴によると、エン
ジンの振動が上手側の伝動軸に伝達された際、エンジン
の振動は変速操作部に直接的に伝達されることはなく、
伝達機構を介して間接的に伝達される状態となり、エン
ジンの振動が伝達機構により抑えられた状態で変速操作
部に伝達されることになる。従って、エンジンの振動が
伝達されてくる上手側プーリの可動プーリ片に変速操作
部を連係する構造に比べて、請求項１の特徴では変速操
作部に伝達されるエンジンの振動を抑えることができる
のであり、エンジンの振動による変速操作部のガタ付き
の発生を抑えることができる。

【００１４】請求項１の特徴のように変速操作部を下手
側プーリの可動プーリ片に連係する場合、前項［ＩＩ］
に記載のように、下手側の伝動軸に備えられる下手側プ
ーリにおいて可動プーリ片が機体外側に配置されている
ので、下手側の伝動軸における配置スペースの比較的狭
い基部側（機体左右中央側）ではなく、下手側の伝動軸
における配置スペースの比較的余裕のある端部側（機体
外側）に、変速操作部を配置することができる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１の特徴によると、ベルト式無段
変速装置を備えた作業車の伝動構造において、上手側プ
ーリの可動プーリ片を上手側の伝動軸の振幅の小さい側
である機体左右中央側に配置することにより、上手側の
伝動軸と可動プーリ片との嵌合部におけるガタ付きの発
生を抑えることができた。これにより、上手側プーリの
可動プーリ片を円滑にスライド操作できるようになっ
て、作業車の変速操作の安定化を図ることができた。

【００１６】請求項１の特徴によると、上手側及び下手
側の伝動軸を機体左右方向の同じ側に向けて片持ち状に
突出させて、上手側及び下手側の伝動軸に上手側プーリ
及び下手側プーリを備えた場合に、低回転高トルクであ
る低速側（伝動ベルトの張力大）ほど、伝動ベルトが全
体的に機体左右中央側に移動する状態とすることによ
り、上手側及び下手側の伝動軸に発生する圧縮及び引っ
張りの繰り返し応力を、全体的に小さくすることができ
た。これにより、繰り返し応力による脆性破壊の進展を
抑えることができて、ベルト式無段変速装置の耐久性を
向上させることができた。

【００１７】請求項１の特徴によると、変速操作部を下
手側プーリの可動プーリ片に連係して、エンジンの振動
が変速操作部に直接的に伝達されないように構成するこ
とによって、エンジンの振動による変速操作部のガタ付
きの発生を抑えることができた。これにより、変速操作
部によるベルト式無段変速装置の変速操作が、ガタ付き
なく円滑に行えるようになって、作業車の変速操作の安
定化及び変速操作部の耐久性の向上を図ることができ
た。請求項１の特徴によると、下手側の伝動軸における
配置スペースの比較的余裕のある端部側（機体外側）に
変速操作部が配置されて、変速操作部が下手側プーリの
可動プーリ片に連係されるので、変速操作部の配置に自
由度を増すことができた。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３に示すようにエンジン１からの動力を、ベル
ト式無段変速装置Ａを介して伝動ケース２に伝え、伝動
ケース２からの動力で前車輪３及び後車輪４を駆動する
ように伝動系を形成して、走行機体Ｂが構成されてい
る。走行機体Ｂの中央部に搭乗運転部Ｃを形成し、走行
機体Ｂの後端に油圧シリンダ５により昇降操作されるリ
ンク機構６を介して、作業装置の一例としての苗植付装
置Ｄを連結して、乗用型田植機が構成されている。

【００１９】図３に示すように、搭乗運転部Ｃに前車輪
３を操作するステアリングハンドル７、伝動ケース２に
連係される主変速レバー８及び座席９が設けられ、座席
９の横側部にベルト式無段変速装置Ａを後述する連係機
構Ｅ（図１参照）とは無関係に変速操作する人為変速レ
バー１０が設けられている。

【００２０】図１及び図２に示すように、エンジン１の
出力軸１ａ及び伝動ケース２の入力軸２ａが、機体左右
方向の同じ側に向けて片持ち状に突出している。ベルト
式無段変速装置Ａは、出力軸１ａに設けられた割プーリ
型式の出力プーリ１１、入力軸２ａに設けられた割プー
リ型式の入力プーリ１２、出力及び入力プーリ１１，１
２に巻回される伝動ベルト１３、伝動ベルト１３を緊張
付勢する為のテンションプーリ１４を備えて構成されて
おり、出力及び入力プーリ１１，１２とを連動させて伝
動ベルト１３の巻回半径を変更する連動ロッド１５が備
えられている。テンションプーリ１４は、支点Ｚ周りに
揺動自在に支持されたアーム２９に備えられている。

【００２１】出力及び入力プーリ１１，１２は、可動プ
ーリ片１１ａ，１２ａが乗り上がり型式のカム機構Ｆに
よって軸芯方向にスライド操作自在に構成されており、
カム機構Ｆにおける固定カム２３のローラ２３ａと摺接
する転動傾斜面を持つ回動カム２４が同方向に回転操作
されるように、連動ロッド１５により回動カム２４が連
動連結されている。

【００２２】この場合、図２に示すように出力プーリ１
１において、出力軸１ａに沿ってスライド操作される可
動プーリ片１１ａが、出力軸１ａの機体左右中央側に配
置されて、出力軸１ａに固定される固定プーリ片１１ｂ
が、出力軸１ａの機体外側に配置されている。入力プー
リ１２において、入力軸２ａに沿ってスライド操作され
る可動プーリ片１２ａが、入力軸２ａの機体外側に配置
されて、入力軸２ａに固定される固定プーリ片１２ｂ
が、入力軸２ａの機体左右中央側に配置されている。

【００２３】従って、入力プーリ１２での伝動ベルト１
３の巻回半径が小さくなるように（高速側）、入力プー
リ１２の可動プーリ片１２ａが機体外側にスライド操作
されると、出力プーリ１１の可動プーリ片１１ａが固定
プーリ片１１ｂ側（機体外側）にスライド操作されて、
出力プーリ１１での伝動ベルト１３の巻回半径が大きく
なる。逆に、入力プーリ１２での伝動ベルト１３の巻回
半径が大きくなるように（低速側）、入力プーリ１２の
可動プーリ片１２ａが固定プーリ片１２ｂ側（機体左右
中央側）にスライド操作されると、出力プーリ１１の可
動プーリ片１１ａが機体左右中央側にスライド操作され
て、出力プーリ１１での伝動ベルト１３の巻回半径が小
さくなる。

【００２４】図１に示すように、機体フレーム１７の左
右軸芯Ｐ周りに揺動自在に支持された揺動ブラケット１
８に、人為変速レバー１０の基端部が連結固定され、ガ
イド部材１９を介して座席９の横側部まで延出されてお
り、人為変速レバー１０が左右軸芯Ｐ周りに揺動操作で
きるように、且つガイド部材１９によって所望の操作位
置に固定できるように構成されている。

【００２５】揺動ブラケット１８の下方において、機体
フレーム１７の左右軸芯Ｑ周りに揺動自在に接当ブラケ
ット２０が支持され、接当ブラケット２０に融通として
形成された長穴２０ｈと、揺動ブラケット１８の一端と
に亘って連結ロッド２１が設けられており、入力プーリ
１２側の回動カム２４に形成された上側操作点１６と接
当ブラケット２０とが、操作ロッド２２を介して連結さ
れている。これによって、人為変速レバー１０を図１に
示す高速側Ｈに操作すると、機体の走行速度が増し、低
速側Ｌに操作すると機体の走行速度が減じられる。

【００２６】図１に示すように、接当ブラケット２０に
アーム部２０ａが形成されて、苗植付装置Ｄを上昇させ
た場合に、リンク機構６に設けられた接当片６ａの接当
押圧により、接当ブラケット２０が揺動操作されるよう
に構成されており、このようにして走行速度を自動的に
減速操作する連係機構Ｅが構成されている。

【００２７】入力プーリ１２側の回動カム２４の上側操
作点１６と接当ブラケット２０とを操作ロッド２２で連
動連結して連係機構Ｅが構成されており、上側操作点１
６をスプリング２５で出力軸１ａ側へ引っ張り付勢する
ことにより、ベルト式無段変速装置Ａを高速側Ｈに付勢
する付勢機構Ｇが構成されている。

【００２８】上側操作点１６の横向きピン１６ａが操作
ロッド２２に形成された前後に長い長孔２６に挿入され
ており、連係機構Ｅの作動とは無関係にベルト式無段変
速装置Ａの低速側Ｌへの変速操作が可能となる（横向き
ピン１６ａの後方への移動が可能となる）。操作ロッド
２２はバネ２７により常に軽く前方に向けて付勢されて
おり、接当ブラケット２０のアーム部２０ａとリンク機
構６の接当片６ａとが常に接触する状態にされている。

【００２９】出力プーリ１１側の回動カム２４の操作点
３１と連動ロッド１５とにおいて、操作ロッド１５の長
板部１５ａに形成した長穴１５ｂに、操作点３１のピン
３１ａが挿入され、ピン３１ａが２本のバネ３２で前後
に引っ張られており、ピン３１ａが長穴１５ｂの前後中
間位置で止まるように構成されている。

【００３０】前述のように苗植付装置Ｄを上昇させて、
連係機構Ｅにより走行速度が自動的に減速操作された
際、苗植付装置Ｄを作業レベルまで下降させると、人為
変速レバー１０による走行速度に復帰する。前述のよう
に自動的に減速操作された状態で、人為変速レバー１０
を低速側Ｌに操作すると、バネ２７に抗して接当ブラケ
ット２０がリンク機構６の接当片６ａから離間する方向
に揺動して、走行速度をさらに減速操作することもでき
る。接当ブラケット２０に形成された長穴２０ｈは、前
述の自動的な減速操作を許容する寸法に形成されてお
り、前述のように人為変速レバー１０によりさらに減速
操作する場合には、長穴２０ｈによって許容されたスト
ローク分だけ人為変速レバー１０が低速側Ｌに操作され
た後に減速操作される。

【００３１】人為変速レバー１０を操作しない場合に自
動的な減速操作が行われた状態において、駆動負荷が増
大すると、ベルト式無段変速装置Ａがスプリング２５に
抗して自動的に伝動トルクを増大させるように、上側操
作点１６の横向きピン１６ａが後方へ向けて移動するよ
うになるが、長孔２６によって連係機構Ｅに影響を及ぼ
すことなく、上側操作点１６の移動が行われる。次に駆
動負荷が軽減されるとベルト式無段変速装置Ａの自己変
速作用によって、ベルト式無段変速装置Ａが元の自動減
速状態に復帰する。この場合に長孔２６を、全変速操作
域をカバーする長さに設定しておけば好都合である。

【００３２】［別実施例］出力プーリ１１及び入力プー
リ１２を割プーリ型式に構成して、入力プーリ１２を伝
動ベルト１３の巻回半径が大きくなる側に付勢するバネ
（図示せず）を設けた追従型のベルト式無段変速装置Ａ
に本発明を適用しても良い。

【００３３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト式無段変速装置を示す側面図

【図２】ベルト式無段変速装置を示す平面図

【図３】乗用型田植機の側面図

【符号の説明】

１ａ 上手側の伝動軸 ２ａ 下手側の伝動軸 １０ 変速操作部 １１ 上手側プーリ １１ａ 上手側プーリの可動プーリ片 １１ｂ 上手側プーリの固定プーリ片 １２ 下手側プーリ １２ａ 下手側プーリの可動プーリ片 １２ｂ 下手側プーリの固定プーリ片 １３ 伝動ベルト １５ 伝達機構 Ａ ベルト式無段変速装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 20/02 A01C 11/02 313 F16H 9/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝動系における上手側の伝動軸（１ａ）
   と、伝動系における下手側の伝動軸（２ａ）とを、機体
   左右方向の同じ側に向けて片持ち状に突出させて、 前記上手側及び下手側の伝動軸（１ａ），（２ａ）の各
   々に、割プーリ型式の上手側プーリ（１１）及び下手側
   プーリ（１２）を備え、前記上手側及び下手側プーリ
   （１１），（１２）に亘り伝動ベルト（１３）を巻回し
   て、ベルト式無段変速装置（Ａ）を構成し、 前記上手側プーリ（１１）において、前記上手側の伝動
   軸（１ａ）に沿ってスライド操作される可動プーリ片
   （１１ａ）を、前記上手側の伝動軸（１ａ）の機体左右
   中央側に配置して、前記上手側の伝動軸（１ａ）に固定
   される固定プーリ片（１１ｂ）を、前記上手側の伝動軸
   （１ａ）の機体外側に配置し、 前記下手側プーリ（１２）において、前記下手側の伝動
   軸（２ａ）に沿ってスライド操作される可動プーリ片
   （１２ａ）を、前記下手側の伝動軸（２ａ）の機体外側
   に配置して、前記下手側の伝動軸（２ａ）に固定される
   固定プーリ片（１２ｂ）を、前記下手側の伝動軸（２
   ａ）の機体左右中央側に配置すると共に、 前記ベルト式無段変速装置（Ａ）を変速操作する為の変
   速操作部（１０）を、前記下手側プーリ（１２）の可動
   プーリ片（１２ａ）に連係して、前記変速操作部（１
   ０）により前記下手側プーリ（１２）の可動プーリ片
   （１２ａ）を前記下手側の伝動軸（２ａ）に沿ってスラ
   イド操作するように構成し、 前記変速操作部（１０）による前記下手側プーリ（１
   ２）の可動プーリ片（１２ａ）の動作を、前記上手側プ
   ーリ（１１）の可動プーリ片（１１ａ）に機械的に伝達
   して、前記上手側プーリ（１１）の可動プーリ片（１１
   ａ）が、前記上手側の伝動軸（１ａ）に沿ってスライド
   操作されるようにする伝達機構（１５）を備えてある作
   業車の伝動構造。