JP4005422B2 - Self-propelled working machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自走式作業機の改良技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
自走式作業機は、動力源の動力によって走行するものであり、例えば運搬車、除雪機、耕耘機等がある。このような自走式作業機の中には、動力源から油圧式無段変速機を介して伝動機構へ動力を伝達し、この伝動機構から車軸へ動力を伝達するようにしたものがある。この種の自走式作業機としては、例えば実開平4−13430号公報「運搬車」(以下、「従来の技術」と言う)が知られている。以下、上記従来の技術の概要を説明する。
【0003】
図13(a)、(b)は従来の自走式作業機の概要図であり、実開平4−13430号公報の第1図及び第2図を再掲する。なお、符号は振り直した。(a)は従来の自走式作業機300の側面構造を示し、(b)はその平面構造を示す。
【0004】
自走式作業機300は、機台301の左右にクローラ走行装置302,302を備え、機台301の前部上部にエンジンルーム303を備え、機台301の後部上部にダンプ荷台304を備えたクローラ式運搬車である。このような自走式作業機300は、エンジン305から油圧式無段変速機(油圧無段変速装置)306を介してギヤ伝動機構307へ動力を伝達し、このギヤ伝動機構307からクローラ走行装置302,302の車軸308へ動力を伝達するというものである。エンジンルーム303にエンジン305、油圧式無段変速機306及び油圧式無段変速機306の作動油を冷却するオイルクーラ309を配置することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の自走式作業機300は、ギヤ伝動機構307の上方において、オイルクーラ309、エンジン305及び油圧式無段変速機306を前から後へこの順に配列したものである。これらの機器305,306,309を機台301に配置する広いスペースが必要である。この結果、自走式作業機300は大型にならざるを得ない。
そこで、ギヤ伝動機構307の上に各機器305,306,309を積み重ねることで、配置スペースを削減することが考えられる。しかし、これでは各機器305,306,309を固定する固定構造が複雑になり、固定部品が増し、製造コストが増大することになり、改良の余地がある。
【0006】
そこで本発明の目的は、動力源の動力を伝動機構へ伝達する油圧式無段変速機及び油圧式無段変速機の作動油を冷却するオイルクーラを備えた自走式作業機において、簡単な構成で自走式作業機の小型化を図るとともに、オイルクーラの冷却効率をより高めることができる技術を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、動力源から油圧式無段変速機を介して伝動機構へ動力を伝達し、この伝動機構から車軸へ動力を伝達するようにした自走式作業機において、伝動機構の上に油圧式無段変速機並びにスタンドを取付け、このスタンドを油圧式無段変速機より上位まで延ばし、その上に動力源を取付け、動力源から下方へ延ばした出力軸に、油圧式無段変速機から上方へ延ばした入力軸を連結し、これらの出力軸又は入力軸には空気を上から下へ送る空冷ファンを設け、スタンドが、油圧式無段変速機及び空冷ファンを囲うように構成するとともに、内部に油圧式無段変速機の作動油を冷却しつつ通す冷却路を設けることで、オイルクーラを兼ねたことを特徴とする。
【0008】
伝動機構の上に動力源を取付けるためのスタンドの内部に、油圧式無段変速機の作動油を冷却しつつ通す冷却路を設けることによって、作動油を冷却するオイルクーラをスタンドで兼ねることができる。この結果、専用のオイルクーラ及びオイルクーラ取付部材は不要である。従って、簡単な構成でオイルクーラの設置スペースを削減し、自走式作業機の小型化を図ることができるとともに、部品数を削減し製造コストを低減することができる。
【0009】
さらには、伝動機構の上にオイルクーラを兼ねたスタンド並びに油圧式無段変速機を取付け、スタンドを油圧式無段変速機より上位まで延ばし、その上に動力源を取付けることで、動力源、油圧式無段変速機及び伝動機構からなる動力系を集約することができる。従って、簡単な構成で動力系の設置スペースをより削減し、自走式作業機の小型化を図ることができるとともに、動力系を固定する固定構造を簡単にすることができる。
【0010】
さらにまた、オイルクーラを兼ねたスタンドによって、油圧式無段変速機を囲うように構成したので、オイルクーラと油圧式無段変速機との間の距離を小さくできる。従って、オイルクーラと油圧式無段変速機との間のオイル配管を短くすることができる。
【0011】
さらには、動力源から下方へ延ばした出力軸に、油圧式無段変速機から上方へ延ばした入力軸を連結し、これらの出力軸又は入力軸に空気を上から下へ送る空冷ファンを設け、オイルクーラを兼ねたスタンドによって、油圧式無段変速機及び空冷ファンを囲うように構成したので、動力源と油圧式無段変速機との間に設けた空冷ファンにて空気を上から下へ送ることで、オイルクーラの内壁面、駆動源の下面及び油圧式無段変速機の外面を強制的に空冷することができる。そして、オイルクーラの外壁面を自然空冷することができる。従って、オイルクーラ、駆動源及び油圧式無段変速機を極めて効率良く冷却することができる。
【0012】
しかも、動力源から下方へ延ばした出力軸、又は、油圧式無段変速機から上方へ延ばした入力軸に空冷ファンを設けたので、空冷ファンを配置するスペースを新たに設ける必要はなく、スタンドによって囲まれた狭いスペースであっても、空冷ファンを容易に配置することができる。
さらには、スタンドによって空冷ファンを囲うことで、スタンドがファンカバーを兼ねることができる。このためファンカバーは不要であり、部品数を低減することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は自走式作業機を操縦する作業者から見た方向に従い、Frは前側、Rrは後側、Lは左側、Rは右側、CLは機体の幅中央(作業機中央。作業機中心)を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【0014】
図1は本発明に係る自走式作業機の左側面図であり、この自走式作業機10は、機体フレーム11の左右に取付けた2組のクローラベルト装置12,12(一方のみ図示)と、機体フレーム11の上部に取付けた荷台13と、機体フレーム11の後部に取付けたエンジン14、油圧式無段変速機15、伝動機構16並びにスタンド17と、スタンド17から後斜め上に延びた操作ハンドル18と、からなるクローラ式運搬車である。
このような自走式作業機10は、エンジン14を駆動源として左右のクローラベルト装置12,12が自力走行するとともに、図示せぬ作業者が歩行しつつ操作ハンドル18を操縦するようにした形式の、自力走行式歩行型作業機である。
【0015】
クローラベルト装置12は、機体フレーム11の後部に取付けた駆動輪21と、機体フレーム11の前部に取付けた遊転輪22と、これら駆動輪21と遊転輪22とに掛け渡したクローラベルト23とからなる。なお、24・・・は転輪、BUは荷台13に積んだ荷物である。
【0016】
図2は本発明に係る自走式作業機の動力系の模式図であり、自走式作業機10のエンジン14からクローラベルト装置12,12の車軸38,38までの動力系30を模式的に示す。
自走式作業機10の動力系30は、動力源としてのエンジン14から油圧式無段変速機15を介して伝動機構16へ動力を伝達し、この伝動機構16から左右の車軸38,38へ動力を伝達するようにしたものである。以下、動力系30を詳細に説明する。
【0017】
動力系30は、エンジン14と、エンジン14の出力軸14aに入力軸15aを連結した油圧式無段変速機15と、油圧式無段変速機15の出力軸15bに設けた駆動平歯車31と、この駆動平歯車31に個別に噛合う左右の従動平歯車32,32と、これら左右の従動平歯車32,32を個別に設けた左右の伝動軸34,34と、これら左右の伝動軸34,34に連結した左右の車軸38,38と、駆動平歯車31に隣接させて油圧式無段変速機15の出力軸15bに設けた駆動ベベルギヤ61と、この駆動ベベルギヤ61に噛合う従動ベベルギヤ62と、この従動ベベルギヤ62を設けて左右の伝動軸34,34間に配置した動力取出軸63と、を備える。
【0018】
さらに詳しく説明すると、上記動力系30は、エンジン14から下方へ出力軸14aを延ばし、油圧式無段変速機15から上方へ入力軸15aを延ばし、エンジン14の出力軸14aに油圧式無段変速機15の入力軸15aを連結し、油圧式無段変速機15から下方へ出力軸15bを延ばし、この出力軸15bに駆動ベベルギヤ61及び駆動平歯車31を上から下へこの順に並べて取付け、駆動平歯車31とこの駆動平歯車31に噛合う左右の従動平歯車32,32とを、左右1列に配列し、左右の従動平歯車32,32にクラッチ33,33を介して左右の伝動軸34,34の上部を連結し、これら左右の伝動軸34,34を油圧式無段変速機15の出力軸15bに対して平行に配置して下方へ延ばし、その下部にウォーム機構35,35を介して左右の車軸38,38を個別に連結し、左右の車軸38,38の端部に左右の駆動輪21,21を個別に取付けた構成である。
【0019】
油圧式無段変速機15は、油圧モータと油圧ポンプとの組合わせ構造品であり、入力軸15aから取り入れたエンジン14の動力に対して、出力軸15bの回転を停止させる中立位置と、出力軸15bを正転で無段階に変速させる正転変速ゾーンと、出力軸15bを逆転で無段階に変速させる逆転変速ゾーンと、に変速制御をすることができるようにした、正・逆転切換え可能な無段変速機構である。
操作レバー41は、ワイヤケーブル42を介して変速操作アーム43に連結した操作部材である。
【0020】
このような油圧式無段変速機15は、操作レバー41が実線にて示す中立位置にあるときに出力軸15bの回転を停止させ、操作レバー41が図左へ倒した前進位置にあるときに出力軸15bを正転させ、操作レバー41が図右へ倒した後進位置にあるときに出力軸15bを逆転させるものである。
【0021】
ところで、油圧式無段変速機15は、油圧により動力伝達する変速機であるから、一定以上の負荷が作用した場合に油圧を逃がすリリーフバルブを内蔵している。このリリーフバルブは、設定圧力を適宜設定することで、過負荷に対するトルクリミッタの役割を果たすことができる。別途のトルクリミッタが不要なので、自走式作業機10のコストを低減することができる。
【0022】
左右の従動平歯車32,32は、左右の伝動軸34,34に対して個別に、回転可能に且つ軸方向移動可能(上下スライド可能)に取付けたものである。
【0023】
クラッチ33は、従動平歯車32の下端に設けた複数のクラッチ爪51・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)と、伝動軸34の上部に設けた複数のクラッチ爪52・・・と、が噛合うジョークラッチであり、上下のクラッチ爪51・・・,52・・・同士を噛合わせる方向に従動平歯車32を弾発する圧縮ばね53を備える。従って、クラッチ33は通常オン(接合状態)である。ここで、ジョークラッチとは、一般にドッグクラッチと称する噛み合いクラッチのことである。
【0024】
操作ハンドル18における左右のグリップ18a,18a近傍に備えた左右のクラッチレバー54,54を握ることで、ワイヤケーブル55,55を介してアーム56,56をスイングさせ、圧縮ばね53,53の弾発力に抗して従動平歯車32,32を持ち上げて、上下のクラッチ爪51・・・,52・・・同士を離反させることにより、クラッチオフ(解除状態)に操作することができる。
自走式作業機10を旋回走行させるには、旋回内側のクラッチレバー54を握って対応するクラッチ33をオフにすることで、旋回内側の車軸38への動力伝達を遮断すればよい。
【0025】
左右のウォーム機構35,35は、鉛直な左右の伝動軸34,34に設けた左右のウォーム36,36と、水平な左右の車軸38,38に取付けた左右のウォームホイール37,37とを、個別に噛合わせた構成である。左のウォーム36と右のウォーム36とは互いに逆ねじである。
このような左右のウォーム機構35,35は、一般にセルフロック機能を有する。「セルフロック機能」とは、入力側から出力側への動力伝達を許容し、出力側から入力側への動力伝達を阻止する機能のことを言う。従って、停止状態のウォーム36,36が、ウォームホイール37,37側の外力によって駆動されることはない。
【0026】
上記伝動機構16は駆動平歯車31、左右の従動平歯車32,32、左右のクラッチ33,33、左右の伝動軸34,34、及び左右のウォーム機構35,35の組合わせ構造からなる。油圧式無段変速機15の出力軸15bに駆動平歯車31を取付けるので、出力軸15bは、伝動機構16の入力軸を兼ねることになる。従って、エンジン14は、油圧式無段変速機15を介して伝動機構16の入力軸(すなわち、出力軸15b)に動力を伝達することができる。
【0027】
左右の伝動軸34,34間に配置した動力取出軸63は、機体前方Frへ向かって水平に延びた回転軸である。エンジン14から車軸38,38へ動力を伝達する伝動機構16に、駆動ベベルギヤ61、従動ベベルギヤ62及び動力取出軸63という少ない部品からなる動力取出機構60を、一体的に組み込むことができる。
例えば、動力取出軸63に取付けた駆動プーリ64と第1外部負荷65に取付けた従動プーリ66との間にベルト67を掛けることで、エンジン14の動力を外部に取り出して任意の第1外部負荷65を駆動することができる。
【0028】
ところで、エンジン14は出力軸14aに動力取出し用プーリ71を取付けたものである。動力取出し用プーリ71と第2外部負荷72の従動プーリ73との間にベルト74を掛けることで、エンジン14の動力を外部に取り出して任意の第2外部負荷72を駆動することができる。
【0029】
このように、油圧式無段変速機15の出力側の動力取出軸63によって正逆転且つ可変速の動力、すなわち回転可変方式の動力を取り出すことができる。また、エンジン14の出力側の動力取出し用プーリ71によってエンジン直結方式の動力を取り出すことができる。
従って、動力系30を複雑化することなく、回転可変方式の動力とエンジン直結方式の動力という2種類の動力を外部へ取り出し、これらの動力を負荷の種類に応じて適宜用いることができる。動力系30が簡単な構成であるから、2種類の動力を外部へ取り出すにもかかわらず、自走式作業機10全体も簡単な構成ですむ。
【0030】
一方、油圧式無段変速機15から上方へ延ばした入力軸15aは、空冷ファン101を設けたものである。空冷ファン101の詳細については後述する。図中、81〜86は軸受である。
【0031】
図3は本発明に係るエンジン、油圧式無段変速機、スタンド並びに伝動機構周りの側面断面図であり、伝動機構16の上に油圧式無段変速機15並びにスタンド17を取付け、このスタンド17を油圧式無段変速機15より上位まで延ばし、その上に動力源としてのエンジン14を取付けたことを示す。油圧式無段変速機15は、入力軸15aよりも前方Fr位置に出力軸15bを有する。車軸38は伝動軸34の後方Rr位置に有する。
【0032】
伝動機構16は、上述の各部材31〜38を、上開放の伝動ケース91に収納したものである。伝動ケース91は伝動機構16を構成する一部である。この伝動ケース91は動力取出機構60をも収納することができる。このような伝動ケース91の上端開口91aを取外し可能なリッド92で塞ぎ、このリッド92の上に油圧式無段変速機15並びにスタンド17を個別に重ねて複数のボルト93・・・(1個のみ示す。)にて取付け、スタンド17の上端面にエンジン14の下部フランジ14bを重ねて複数のボルト94・・・(1個のみ示す。)にて取付けるようにした。リッド92は平板である。
【0033】
空冷ファン101は、エンジン14の出力軸14aに油圧式無段変速機15の入力軸15aを連結するカップリング102に設けることで、出力軸14a又は入力軸15aに設けたものである。このような空冷ファン101は、エンジン14の出力軸14aが図の矢印方向に回転したときに、空気を上から下へ送るようにした羽根(ブレード)を有する。
【0034】
図4は図3の4−4線断面図であり、(1)左右の伝動軸34,34間に動力取出軸63を配置したこと、(2)伝動ケース91の底部にて軸受81,81を介して左右の伝動軸34,34の下端を支持するとともに、リッド92にて軸受82,82を介して左右の伝動軸34,34の上端を支持したことを示す。
【0035】
図5は図3の5−5線断面図であり、(1)油圧式無段変速機の出力軸15b並びに左右の伝動軸34,34を左右一直線に配列したこと、(2)油圧式無段変速機の出力軸15b並びに動力取出軸63を作業機中央CLに配置したこと、(3)左右の車軸38,38の一端同士を突き合わせることで、左右の車軸38,38を左右一直線に配列したことを示す。
【0036】
図6は本発明に係る油圧式無段変速機、スタンド並びに伝動機構周りの平面図であり、想像線にて示すエンジン14を外した状態の構成を示す。
この図は、作業機中央CLに入・出力軸15a,15bを配置した油圧式無段変速機15を、スタンド17にて囲うようにしたことを示す。スタンド17は、前方Frを開放した平面視略C字状部材であり、アルミニウム(アルミニウム合金を含む)製の押出し材又は引抜き材からなる。
オイルクーラを兼ねたスタンド17として、押出し材又は引抜き材を採用したので、スタンド17を1部品とすることができる。このため、部品数が少なくてすむとともに、溶接等の接合工程が不要である。
【0037】
詳しく説明すると、スタンド17は、前端が開放する平面視略C字状に形成した一定肉厚のスタンド本体111と、スタンド本体111の奥に形成した前後2個の壁(前壁112及び中壁113)と、スタンド本体111の一部と前壁112と中壁113とで閉鎖した前側の冷却路114と、スタンド本体111の奥と中壁113とで閉鎖した後側の通気路115と、スタンド本体111の前後左右に形成した4個の取付ボス116・・・と、スタンド本体111の外面から左右に突出した4個のハンドル取付部117・・・と、スタンド本体111の後部外面並びに前壁112の外面から突出した複数の冷却フィン118・・・と、冷却路114に連通したオイル入口121並びにオイル出口122と、からなる一体成形品である。
【0038】
スタンド本体111の大きさは、油圧式無段変速機15を概ね囲うことができる大きさである。油圧式無段変速機15のうち、前側1/3程度がスタンド本体111から露出することは、実質的に差し支えない。スタンド本体111における前端の開口幅は、油圧式無段変速機15の幅よりも若干大きい。
前壁112及び中壁113は、作業機中心線CLに対して直角な平坦な板である。冷却路114は、平面視略矩形状の空間である。通気路115は、平面視略欠円状の空間である。
【0039】
操作ハンドル18の基部に設けたハンドル基板(ステー)161,161を、ハンドル取付部117・・・に固定具150・・・にて止めることで、スタンド17から後方へ操作ハンドル18を延ばすことができる。このため、作業者は歩行しつつ操作ハンドル18を操縦することができる。
従来は、自走式作業機10の機体から操作ハンドル18を延ばしていたので、操作ハンドル18の取付スペースの制限を受けた。これに対し、伝動機構16の上にエンジン14を取付けるスタンド17から後方へ操作ハンドル18を延ばしたので、従来に比べて操作ハンドル18の取付スペースの制限を受けにくい。従って、操作ハンドル18の取付スペースを、より容易に確保することができる。
【0040】
ここで、一旦図3に戻って説明を続ける。リッド92の上にスタンド17を重ねてボルト止めすることで、冷却路114の下端を塞ぎ、スタンド17の上端面に下部フランジ14bを重ねてボルト止めすることで、冷却路114の上端を塞ぐことができる。この結果、冷却路114は密閉された空間となる。上下の複数のボルト93・・・,94・・・は、スタンド本体111に設けた4個の取付ボス116・・・(図6参照)に止めることになる。なお、冷却路114は下端並びに上端にシール材を設けることで、密閉性がより高まる。
【0041】
この図3は、冷却路114の上部にオイル入口121を配置するとともに、冷却路114の下部にオイル出口122を配置したことを示す。油圧式無段変速機15のオイル循環出口15cにパイプ(ホースを含む)131を介してオイル入口121を接続するとともに、油圧式無段変速機15のオイル循環入口15dにオイル出口122を接続することで、オイル循環路130を設けることができる。
【0042】
オイル循環路130は、油圧式無段変速機15の作動油を、油圧式無段変速機15→オイル循環出口15c→パイプ131→オイル入口121→冷却路114→オイル出口122→オイル循環入口15d→油圧式無段変速機15の経路で循環させるものである。冷却路114で作動油を冷却することができる。
スタンド17は、油圧式無段変速機15の作動油を冷却しつつ通す冷却路114を設けることによって、作動油を冷却するオイルクーラを兼ねる。
【0043】
図7は本発明に係る冷却路のオイル出口周りの側面断面図であり、冷却路114のオイル出口122に油圧式無段変速機15のオイル循環入口15dをジョイント132にて接続したことを示す。オイル出口122は、網目が20μm程度のフィルタ133を備えることで、油圧式無段変速機15への塵の侵入を抑制している。
【0044】
図8は本発明に係るエンジン、油圧式無段変速機、スタンド及び伝動ケースの分解図である。上述のように、押出し材又は引抜き材からなるスタンド17であるから、スタンド本体111、前壁112、中壁113、冷却路114、通気路115、4個の取付ボス116・・・、4個のハンドル取付部117・・・、及び、複数の冷却フィン118・・・は、スタンド17の全高さにわたって長く延びる部材である。
【0045】
この図は、伝動ケース91の上部フランジ91b及びリッド92に対して、油圧式無段変速機15の4個の取付ボス15e・・・をボルト止めにて取付けるとともに、スタンド17の4個の取付ボス116・・・の下端をボルト止めにて取付けることができ、また、スタンド17の4個の取付ボス116・・・の上端に対して、エンジン14の下部フランジ14bをボルト止めにて取付けることができることを示す。95はシール材である。
【0046】
図9は本発明に係る油圧式無段変速機、伝動機構及び車軸の分解図であり、油圧式無段変速機15に対する伝動機構16の各部材並びに車軸38,38の配列関係を示す。クラッチ33のアーム56は、シフトフォーク57に取付けた操作部材である。シフトフォーク57によって従動平歯車32を上に移動させてクラッチオ33をオフにすることができる。
【0047】
次に、上記構成の自走式作業機10の作用について、図2、図10及び図11に基づき説明する。
上記図2において、油圧式無段変速機15の出力軸15bに設けた駆動平歯車31に、左右の従動平歯車32,32を個別に噛合わせることで、左右の従動平歯車32,32を個別に設けた2個の伝動軸34,34を入力軸15aの左右に配置することができる。左右の伝動軸34,34に左右の車軸38,38を連結することで、エンジン14の動力を左右の車軸38,38に伝達することができる。
【0048】
さらには、駆動平歯車31と隣接した駆動ベベルギヤ61を出力軸15bに設け、駆動ベベルギヤ61に噛合う従動ベベルギヤ62を有した動力取出軸63を、左右の伝動軸34,34間に配置したので、動力取出軸63を、左右の伝動軸34,34の近傍に伝動軸34,34と干渉することなく配置することができる。
【0049】
このようにして、エンジン14から車軸38,38へ動力を伝達する伝動機構16に、駆動ベベルギヤ61、従動ベベルギヤ62及び動力取出軸63という少ない部品からなる動力取出機構60を、一体的に組み込むことができる。しかも、左右の伝動軸34,34間の空きスペースに動力取出軸63を配置したので、伝動機構16が大型になることはない。
【0050】
このように、伝動機構16に動力取出機構60を組み込んだにもかかわらず、伝動機構16を簡単な構成で小型にすることができる。そして、伝動機構16に組み込んだ動力取出機構60によって、エンジン14の動力を外部へ容易に取り出すことができる。
さらには、伝動機構16が小型、軽量であるから、動力取出機構60を備えた自走式作業機10も小型、軽量になる。また、伝動機構16から外部へ動力を取り出すための別異の動力取出機構及びその機構を収納するケースを設ける必要はない。
【0051】
さらにまた、油圧式無段変速機15の出力軸15bが伝達機構16の入力軸を兼ねるので、別異の入力軸は必要ない。このため、部品数が少なくてすむ。さらには、油圧式無段変速機15の出力側から外部へ動力を取り出すので、動力取出軸63の回転方向及び回転数を、任意に設定することができる。このため、外部へ取り出した動力によって作動する第1外部負荷65の回転方向及び回転数を、車軸38,38の回転方向及び回転数に対応させることができる。従って、第1外部負荷65による作業性を、より高めることができる。
【0052】
図10は本発明に係る自走式作業機の作用図(その1)であり、図11は本発明に係る自走式作業機の作用図(その2)である。
図10及び図11に示すように、オイルクーラを兼ねたスタンド17は、前方(図左側)を開放した平面視略C字状部材であり、このC字で囲われた空間125の下部をリッド92で塞ぐととともに、空間125の上部をエンジン14の下部フランジ14bで塞いだものである。この空間125に油圧式無段変速機15及び空冷ファン101を配置した。言い換えると、スタンド17で油圧式無段変速機15及び空冷ファン101を囲った。
【0053】
エンジン14と油圧式無段変速機15との間に設けられた空冷ファン101は、平面視で時計回り方向に回転したときに、空気Wiを上から下へ送るものである。空冷ファン101によって、スタンド17の前部開口126における上部から導入された外気Wiは、白抜き矢印で示すように空間125の上部へ入り、エンジン14の下面14cを強制冷却した後に、下降しつつスタンド本体111の内壁面、前壁112並びに前壁112に設けられた冷却フィン118・・・を強制冷却し、スタンド本体111に案内されて油圧式無段変速機15の外面を強制冷却しつつ前方へ向かい、前部開口126における下部から外方へ排出される。
一方、スタンド本体111の外壁面及び外壁面に設けられた冷却フィン118・・・は、自然空冷される。
【0054】
スタンド本体111の壁面、前壁112並びに冷却フィン118・・・が冷却されることで、これらに連なる冷却路114が冷却される。この結果、オイルクーラとしての冷却路114を流れる作動油を冷却することができる。
【0055】
このように、空冷ファン101にて空気を上から下へ送ることで冷却路114、エンジン14の下面14c及び油圧式無段変速機15の外面を強制的に空冷することができる。そして、スタンド17の外壁面を自然空冷することで、冷却路114を自然空冷によっても冷却することができる。従って、オイルクーラとしての冷却路114、エンジン14及び油圧式無段変速機15を極めて効率良く冷却することができる。
【0056】
以上の説明から明らかなように、スタンド17の内部に、油圧式無段変速機15の作動油を冷却しつつ通す冷却路114を設けることによって、作動油を冷却するオイルクーラをスタンド17で兼ねることができる。この結果、専用のオイルクーラ及びオイルクーラ取付部材は不要である。従って、簡単な構成でオイルクーラの設置スペースを削減し、自走式作業機10の小型化を図ることができるとともに、部品数を削減し製造コストを低減することができる。
【0057】
さらにまた、オイルクーラを兼ねたスタンド17によって、油圧式無段変速機15を囲うように構成したので、オイルクーラ(冷却路114)と油圧式無段変速機15との間の距離を小さくできる。従って、オイルクーラと油圧式無段変速機15との間のオイル配管を短くすることができる。
【0058】
しかも、エンジン14から下方へ延ばした出力軸14a、又は、油圧式無段変速機15から上方へ延ばした入力軸15aに空冷ファン101を設けたので、空冷ファン101を配置するスペースを新たに設ける必要はなく、スタンド17によって囲まれた狭いスペースであっても、空冷ファン101を容易に配置することができる。
さらには、スタンド17によって空冷ファン101を囲うことで、スタンド17がファンカバーを兼ねることができる。このためファンカバーは不要であり、部品数を低減することができる。
【0059】
さらにまた、伝動機構16の上、すなわち伝動ケース91の上にオイルクーラを兼ねたスタンド17並びに油圧式無段変速機15を取付け、スタンド17を油圧式無段変速機15より上位まで延ばし、その上にエンジン14を取付けることで、エンジン14、油圧式無段変速機15及び伝動機構16からなる動力系を集約することができる。従って、簡単な構成で動力系の設置スペースをより削減し、自走式作業機10の小型化を図ることができるとともに、動力系を固定する固定構造を簡単にすることができる。
【0060】
図12(a)〜(c)は本発明に係る操作ハンドル取付構造の構成図兼作用図であり、(a)は分解状態を示し、(b)は組立状態を示す。
(a)に示すように、押出し材又は引抜き材のスタンド17を用いるので、ハンドル取付部117,117は、スタンド17の全高さにわたって長く延び、ハンドル取付部117,117の側面に形成した溝141,141もスタンド17の高さ方向に貫通した長い溝となる。
【0061】
これらの溝141,141は、開口幅が狭い断面視T字状の溝である。これらT字状の溝は、通称「あり溝」と言われている。詳しくは、溝141は、開口幅が狭い開口部142と、この開口部142よりも溝幅が大きい溝部143とを、この順にハンドル取付部117の端面144から内方へ連続して形成した溝である。
【0062】
固定具150は、例えば板状のスライド基板151と、スライド基板151の板面から立ち上がったボルト152と、ボルト152にねじ込むナット153とからなる。スライド基板151は、溝部143に沿って移動可能に且つ溝部143内での回転を規制して嵌合するように、板幅を溝部143の溝幅よりも若干小さくした程度の部材である。
【0063】
操作ハンドル18基部のハンドル基板161は、基板先端部分に開けた1個の丸孔162と、この丸孔162の後方に開けた上下2個の長孔163,163とを有する。長孔163,163は操作ハンドル18の延長方向に長い孔である。
【0064】
溝141,141にボルト152付きスライド基板151を嵌合し、スタンド17に対して任意の位置で、丸孔162並びに長孔163,163に通したボルト152・・・にナット153・・・をねじ込むことで、(b)に示すように、ハンドル取付部117,117にハンドル基板161を取付けることができる。このようにして、スタンド17に対して任意の位置で操作ハンドル18を固定具150・・・にて止めることができる。
また、(c)のように、ハンドル取付部117,117に対してハンドル基板161の傾きを変えることで、スタンド17に対する操作ハンドル18の取付け角度を任意に設定することができる。
【0065】
スタンド17に対して任意の位置で操作ハンドル18を固定具150・・・にて止めることができるので、操作ハンドル18の高さ調整や角度調整が容易である。作業者は自分の好みに応じて自由に操作ハンドル18の高さや取付け角度を調整することができる。
【0066】
なお、上記本発明の実施の形態において、自走式作業機10は、運搬車に限定されるものではなく、各種の作業機として採用でき、例えば除雪機や耕耘機でああってもよい。
また、スタンド17はアルミニウム(アルミニウム合金を含む)ダイカスト材であってもよい。
また、動力源はエンジン14に限定されるものではなく、例えば電動モータであってもよい。
さらにまた、エンジン14から下方へ延ばした出力軸14aに空冷ファン101を設け、油圧式無段変速機15から上方へ延ばした入力軸15aに動力取出し用プーリ71を取付けてもよい。
【0067】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、伝動機構の上に動力源を取付けるためのスタンドが、前方を開放した平面視略C字状部材で且つ内部に、油圧式無段変速機の作動油を冷却しつつ通す冷却路を設けることによって、作動油を冷却するオイルクーラをスタンドで兼ねることができる。この結果、専用のオイルクーラ及びオイルクーラ取付部材は不要である。従って、簡単な構成でオイルクーラの設置スペースを削減し、自走式作業機の小型化を図ることができるとともに、部品数を削減し製造コストを低減することができる。
【0068】
さらには、伝動機構の上にオイルクーラを兼ねたスタンド並びに油圧式無段変速機を取付け、スタンドを油圧式無段変速機より上位まで延ばし、その上に動力源を取付けることで、動力源、油圧式無段変速機及び伝動機構からなる動力系を集約することができる。従って、簡単な構成で動力系の設置スペースをより削減し、自走式作業機の小型化を図ることができるとともに、動力系を固定する固定構造を簡単にすることができる。
【0069】
さらにまた、オイルクーラを兼ねたスタンドによって、油圧式無段変速機を囲うように構成したので、オイルクーラと油圧式無段変速機との間の距離を小さくできる。従って、オイルクーラと油圧式無段変速機との間のオイル配管を短くすることができる。
【0070】
さらには、動力源から下方へ延ばした出力軸に、油圧式無段変速機から上方へ延ばした入力軸を連結し、これらの出力軸又は入力軸に空気を上から下へ送る空冷ファンを設け、オイルクーラを兼ねた、前方を開放した平面視略C字状部材のスタンドによって、油圧式無段変速機及び空冷ファンを囲うように構成したので、動力源と油圧式無段変速機との間に設けた空冷ファンにて前部開口の上部から導入された空気を上から下へ送ることで、オイルクーラの内壁面、駆動源の下面及び油圧式無段変速機の外面を強制的に空冷することができる。そして、オイルクーラの外壁面を自然空冷することができる。従って、オイルクーラ、駆動源及び油圧式無段変速機を極めて効率良く冷却することができる。
【0071】
しかも、動力源から下方へ延ばした出力軸、又は、油圧式無段変速機から上方へ延ばした入力軸に空冷ファンを設けたので、空冷ファンを配置するスペースを新たに設ける必要はなく、スタンドによって囲まれた狭いスペースであっても、空冷ファンを容易に配置することができる。
さらには、スタンドによって空冷ファンを囲うことで、スタンドがファンカバーを兼ねることができる。このためファンカバーは不要であり、部品数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自走式作業機の左側面図
【図2】本発明に係る自走式作業機の動力系の模式図
【図3】本発明に係るエンジン、油圧式無段変速機、スタンド並びに伝動機構周りの側面断面図
【図4】図3の4−4線断面図
【図5】図3の5−5線断面図
【図6】本発明に係る油圧式無段変速機、スタンド並びに伝動機構周りの平面図
【図7】本発明に係る冷却路のオイル出口周りの側面断面図
【図8】本発明に係るエンジン、油圧式無段変速機、スタンド及び伝動ケースの分解図
【図9】本発明に係る油圧式無段変速機、伝動機構及び車軸の分解図
【図10】本発明に係る自走式作業機の作用図(その1)
【図11】本発明に係る自走式作業機の作用図(その2)
【図12】本発明に係る操作ハンドル取付構造の構成図兼作用図
【図13】従来の自走式作業機の動力系概要図
【符号の説明】
10…自走式作業機、14…動力源(エンジン)、15…無段変速機構(油圧式無段変速機)、15b…入力軸(無段変速機構の出力軸)、31…駆動平歯車、32…従動平歯車、34…伝動軸、38…車軸、60…動力取出機構、61…駆動ベベルギヤ、62…従動ベベルギヤ、63…動力取出軸。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improved technique for a self-propelled working machine.
[0002]
[Prior art]
A self-propelled working machine travels by the power of a power source, and includes, for example, a transporter, a snowplow, a tiller, and the like. Among such self-propelled working machines, there is one in which power is transmitted from a power source to a transmission mechanism via a hydraulic continuously variable transmission, and power is transmitted from the transmission mechanism to an axle. As this type of self-propelled working machine, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-13430 “Transport Vehicle” (hereinafter referred to as “conventional technology”) is known. The outline of the conventional technique will be described below.
[0003]
FIGS. 13A and 13B are schematic views of a conventional self-propelled working machine, and FIG. 1 and FIG. 2 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-13430 are shown again. In addition, the code | symbol was reassigned. (A) shows the side structure of the conventional self-propelled
[0004]
The self-propelled
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional self-propelled
Therefore, it is conceivable to reduce the arrangement space by stacking the
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic continuously variable transmission that transmits power from a power source to a transmission mechanism and a self-propelled working machine that includes an oil cooler that cools hydraulic oil of the hydraulic continuously variable transmission. It is intended to provide a technology capable of reducing the size of a self-propelled working machine with the configuration and further improving the cooling efficiency of the oil cooler.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, claim 1 is directed to a self-propelled working machine configured to transmit power from a power source to a transmission mechanism via a hydraulic continuously variable transmission and transmit power from the transmission mechanism to an axle. The hydraulic continuously variable transmission and the stand are mounted on the transmission mechanism, the stand is extended to a higher position than the hydraulic continuously variable transmission, the power source is mounted thereon, and the output shaft extends downward from the power source. An input shaft extending upward from the hydraulic continuously variable transmission is connected, and an air cooling fan for sending air from the top to the bottom is provided on the output shaft or the input shaft, and the stand is provided with the hydraulic continuously variable transmission and the air cooling. It is configured so as to surround the fan, and is provided with a cooling passage through which the hydraulic oil of the hydraulic continuously variable transmission is cooled while serving as an oil cooler.
[0008]
An oil cooler that cools the hydraulic oil may be used as a stand by providing a cooling path through which the hydraulic oil of the hydraulic continuously variable transmission is cooled, inside the stand for mounting the power source on the transmission mechanism. it can. As a result, a dedicated oil cooler and oil cooler mounting member are not required. Accordingly, it is possible to reduce the installation space of the oil cooler with a simple configuration, to reduce the size of the self-propelled working machine, to reduce the number of parts, and to reduce the manufacturing cost.
[0009]
Furthermore, a stand that also serves as an oil cooler and a hydraulic continuously variable transmission are mounted on the transmission mechanism, the stand is extended to a higher position than the hydraulic continuously variable transmission, and a power source is mounted thereon, A power system including a hydraulic continuously variable transmission and a transmission mechanism can be integrated. Therefore, the installation space of the power system can be further reduced with a simple configuration, the size of the self-propelled working machine can be reduced, and the fixing structure for fixing the power system can be simplified.
[0010]
Furthermore, since the hydraulic continuously variable transmission is enclosed by the stand that also serves as the oil cooler, the distance between the oil cooler and the hydraulic continuously variable transmission can be reduced. Therefore, the oil piping between the oil cooler and the hydraulic continuously variable transmission can be shortened.
[0011]
Furthermore, an output shaft extending downward from the power source is connected to an input shaft extending upward from the hydraulic continuously variable transmission, and an air cooling fan is provided to send air from above to the output shaft or input shaft. The stand that also functions as an oil cooler is configured to surround the hydraulic continuously variable transmission and the air-cooled fan, so the air is cooled from above by the air-cooled fan provided between the power source and the hydraulic continuously variable transmission. , The inner wall surface of the oil cooler, the lower surface of the drive source, and the outer surface of the hydraulic continuously variable transmission can be forcibly air-cooled. And the outer wall surface of an oil cooler can be naturally air-cooled. Therefore, the oil cooler, the drive source, and the hydraulic continuously variable transmission can be cooled extremely efficiently.
[0012]
Moreover, since the air cooling fan is provided on the output shaft extending downward from the power source or the input shaft extending upward from the hydraulic continuously variable transmission, there is no need to newly provide a space for disposing the air cooling fan. Even in a narrow space surrounded by the air cooling fan, the air cooling fan can be easily arranged.
Further, by enclosing the air cooling fan with the stand, the stand can also serve as a fan cover. For this reason, a fan cover is unnecessary and the number of parts can be reduced.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. “Front”, “Rear”, “Left”, “Right”, “Up”, “Down” follow the direction as viewed from the operator operating the self-propelled work machine, Fr is the front side, and Rr is the rear side. , L is the left side, R is the right side, and CL is the center of the width of the machine (work machine center, work machine center). The drawings are to be viewed in the direction of the reference numerals.
[0014]
FIG. 1 is a left side view of a self-propelled working machine according to the present invention. This self-propelled working
Such a self-propelled working
[0015]
The
[0016]
FIG. 2 is a schematic diagram of the power system of the self-propelled working machine according to the present invention, and schematically shows the
The
[0017]
The
[0018]
More specifically, in the
[0019]
The hydraulic continuously
The
[0020]
Such a hydraulic continuously
[0021]
Incidentally, since the hydraulic continuously
[0022]
The left and right driven spur gears 32 and 32 are individually attached to the left and
[0023]
The clutch 33 includes a plurality of clutch claws 51 (... indicates a plurality; the same applies hereinafter) provided at the lower end of the driven
[0024]
By grasping the left and right
In order to make the self-propelled working
[0025]
The left and
Such left and
[0026]
The
[0027]
A power take-out
For example, by applying a belt 67 between a
[0028]
By the way, the
[0029]
In this way, the power take-off
Therefore, without complicating the
[0030]
On the other hand, an
[0031]
FIG. 3 is a side sectional view around the engine, hydraulic continuously variable transmission, stand and transmission mechanism according to the present invention. The hydraulic continuously
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3. (1) The power take-off
[0035]
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 3. (1) The
[0036]
FIG. 6 is a plan view around the hydraulic continuously variable transmission, the stand, and the transmission mechanism according to the present invention, and shows a configuration in a state where the
This figure shows that the hydraulic continuously
Since an extruded material or a drawing material is adopted as the
[0037]
More specifically, the
[0038]
The size of the stand
The
[0039]
It is possible to extend the operation handle 18 backward from the
Conventionally, since the operation handle 18 is extended from the body of the self-propelled working
[0040]
Here, returning to FIG. The lower end of the
[0041]
FIG. 3 shows that the
[0042]
The
The
[0043]
FIG. 7 is a side sectional view around the oil outlet of the cooling passage according to the present invention, and shows that the
[0044]
FIG. 8 is an exploded view of the engine, hydraulic continuously variable transmission, stand and transmission case according to the present invention. As described above, since the
[0045]
In this figure, four mounting
[0046]
FIG. 9 is an exploded view of the hydraulic continuously variable transmission, the transmission mechanism and the axle according to the present invention, and shows the arrangement of the members of the
[0047]
Next, the operation of the self-propelled working
In FIG. 2, the left and right driven spur gears 32, 32 are engaged with the
[0048]
Further, the
[0049]
In this way, the power take-out
[0050]
Thus, although the power take-out
Furthermore, since the
[0051]
Furthermore, since the
[0052]
FIG. 10 is an operation diagram (part 1) of the self-propelled working machine according to the present invention, and FIG. 11 is an operation diagram (part 2) of the self-propelled working machine according to the present invention.
As shown in FIGS. 10 and 11, the
[0053]
An
Meanwhile, the outer wall surface of the stand
[0054]
By cooling the wall surface of the stand
[0055]
In this way, by sending air from the top to the bottom with the
[0056]
As is apparent from the above description, the
[0057]
Furthermore, since the hydraulic continuously
[0058]
Moreover, since the
Furthermore, by enclosing the
[0059]
Furthermore, a
[0060]
12A to 12C are configuration diagrams and operation diagrams of the operation handle mounting structure according to the present invention, in which FIG. 12A shows an exploded state and FIG. 12B shows an assembled state.
As shown in (a), since the extruded material or drawn
[0061]
These
[0062]
The
[0063]
The
[0064]
The
Further, as shown in (c), by changing the inclination of the
[0065]
Since the operation handle 18 can be stopped at any position with respect to the
[0066]
In the embodiment of the present invention described above, the self-propelled working
The
Further, the power source is not limited to the
Furthermore, an
[0067]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
According to a first aspect of the present invention, the stand for mounting the power source on the transmission mechanism is a substantially C-shaped member in plan view with the front opened, and cooling is performed so that the hydraulic fluid of the hydraulic continuously variable transmission is passed through the inside. By providing the path, the stand can also serve as an oil cooler for cooling the hydraulic oil. As a result, a dedicated oil cooler and oil cooler mounting member are not required. Accordingly, it is possible to reduce the installation space of the oil cooler with a simple configuration, to reduce the size of the self-propelled working machine, to reduce the number of parts, and to reduce the manufacturing cost.
[0068]
Furthermore, a stand that also serves as an oil cooler and a hydraulic continuously variable transmission are mounted on the transmission mechanism, the stand is extended to a higher position than the hydraulic continuously variable transmission, and a power source is mounted thereon, A power system including a hydraulic continuously variable transmission and a transmission mechanism can be integrated. Therefore, the installation space of the power system can be further reduced with a simple configuration, the size of the self-propelled working machine can be reduced, and the fixing structure for fixing the power system can be simplified.
[0069]
Furthermore, since the hydraulic continuously variable transmission is enclosed by the stand that also serves as the oil cooler, the distance between the oil cooler and the hydraulic continuously variable transmission can be reduced. Therefore, the oil piping between the oil cooler and the hydraulic continuously variable transmission can be shortened.
[0070]
Furthermore, an output shaft extending downward from the power source is connected to an input shaft extending upward from the hydraulic continuously variable transmission, and an air cooling fan is provided to send air from above to the output shaft or input shaft. Since the hydraulic continuously variable transmission and the air cooling fan are enclosed by a stand of a substantially C-shaped member in plan view that also serves as an oil cooler and opened forward , the power source and the hydraulic continuously variable transmission By sending air introduced from the top of the front opening from the top to the bottom with an air cooling fan provided in between, the inner wall surface of the oil cooler, the lower surface of the drive source, and the outer surface of the hydraulic continuously variable transmission are forced Can be air-cooled. And the outer wall surface of an oil cooler can be naturally air-cooled. Therefore, the oil cooler, the drive source, and the hydraulic continuously variable transmission can be cooled extremely efficiently.
[0071]
Moreover, since the air cooling fan is provided on the output shaft extending downward from the power source or the input shaft extending upward from the hydraulic continuously variable transmission, there is no need to newly provide a space for disposing the air cooling fan. Even in a narrow space surrounded by the air cooling fan, the air cooling fan can be easily arranged.
Further, by enclosing the air cooling fan with the stand, the stand can also serve as a fan cover. For this reason, a fan cover is unnecessary and the number of parts can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left side view of a self-propelled working machine according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of a power system of the self-propelled working machine according to the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional side view of a transmission, a stand, and a transmission mechanism. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line 4-4 in FIG. FIG. 7 is a side sectional view around an oil outlet of a cooling path according to the present invention. FIG. 8 is an engine, a hydraulic continuously variable transmission, a stand and a transmission case according to the present invention. FIG. 9 is an exploded view of a hydraulic continuously variable transmission, a transmission mechanism, and an axle according to the present invention. FIG. 10 is an operation diagram of a self-propelled working machine according to the present invention (part 1).
FIG. 11 is an operation diagram of the self-propelled working machine according to the present invention (part 2).
FIG. 12 is a configuration diagram and an operation diagram of an operation handle mounting structure according to the present invention. FIG. 13 is a schematic diagram of a power system of a conventional self-propelled working machine.
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記伝動機構の上に前記油圧式無段変速機並びにスタンドを取付け、このスタンドを油圧式無段変速機より上位まで延ばし、その上に前記動力源を取付け、
前記動力源から下方へ延ばした出力軸に、前記油圧式無段変速機から上方へ延ばした入力軸を連結し、これらの出力軸又は入力軸には空気を上から下へ送る空冷ファンを設け、
前記スタンドは、前記油圧式無段変速機及び前記空冷ファンを囲うように前方を開放した平面視略C字状部材であるとともに、内部に前記油圧式無段変速機の作動油を冷却しつつ通す冷却路を設けることで、オイルクーラを兼ねたことを特徴とする自走式作業機。In a self-propelled working machine that transmits power from a power source to a transmission mechanism via a hydraulic continuously variable transmission, and transmits power from the transmission mechanism to the axle,
The hydraulic continuously variable transmission and the stand are mounted on the transmission mechanism, the stand is extended to a higher position than the hydraulic continuously variable transmission, and the power source is mounted thereon.
An input shaft extending upward from the hydraulic continuously variable transmission is connected to an output shaft extending downward from the power source, and an air cooling fan for sending air from top to bottom is provided on these output shafts or input shafts. ,
The stand is a substantially C-shaped member in plan view with the front open so as to surround the hydraulic continuously variable transmission and the air cooling fan, and while cooling the hydraulic oil of the hydraulic continuously variable transmission inside A self-propelled working machine that doubles as an oil cooler by providing a cooling passage.
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