JP4229106B2 - 作業車両の動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は作業車両の動力伝達装置に関するものであり、特に、ベルト式無段変速機構を備えた作業車両の動力伝達装置に関するものである。

田植機や乗用管理機等の小型の作業車両では、エンジンの回転動力をベルト式無段変速機構にて変速し、トランスミッションの走行入力軸へ伝達するようにした動力伝達装置が知られている。従来の此種伝達装置は、エンジンの出力軸を下向きにして配置するとともに、トランスミッションの上部に走行入力軸を突設し、エンジンの下方部とトランスミッションの上方部との間にベルト式無段変速機構を前後方向且つ水平に配置し、前記エンジンの出力軸の回転を走行入力軸へ伝達している。そして、トランスミッションの上部から入力した動力はトランスミッション内で走行系の動力とＰＴＯ系の動力とに分岐され、トランスミッションの後方に突出して設けられた走行出力軸とＰＴＯ出力軸から出力している。
特開平2-249725号

しかし、エンジンの出力軸が下向きになっているため、ベルト式無段変速機構を前後方向且つ水平に配置しなければならず、更にその下方部にトランスミッションを設置するため、動力伝達装置の設置スペースが大きくなって車両の小型化に支障を来していた。

そこで、エンジンの回転動力をベルト式無段変速機構を介してトランスミッションへ伝える動力伝達装置に於いて、装置の設置スペースを小さくして車両の小型化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、エンジン（１３）の回転動力を、同エンジン（１３）の後方に備えたトランスミッション（２０）の走行入力軸（４５）へベルト式無段変速機構（１９）を介して伝達するようにした作業車両に於いて、
前記エンジン（１３）の後方に同エンジン（１３）の回転動力を受けて回転するカウンター軸（３７）を配設すると共に、同軸（３７）にカウンタープーリ（４０）と出力プーリ（４１）を一体に設け、
前記カウンター軸（３７）からの動力を、前記トランスミッション（２０）の前方へ向けて突設され且つ同カウンター軸（３７）に対し左右一方に偏倚させた前記走行入力軸（４５）の入力プーリ（４７）へ、ベルト式無段変速機構（１９）を介して伝達する一方、
前記カウンター軸（３７）からの動力を、前記入力プーリ（４７）と併設され且つカウンター軸（３７）に対し左右他側に偏倚させたＰＴＯ入力軸（４６）のＰＴＯ入力プーリ（４９）へベルト連動機構（５０，５１）を介して伝達することを特徴とする作業車両の動力伝達装置を構成した。

本発明は上記一実施の形態に詳述したように、エンジン（１３）の回転動力は、カウンター軸（３７）に伝達され、同軸（３７）から走行入力軸（４５）の入力プーリ（４７）へベルト式無段変速機構（１９）を介してトランスミッション（２０）へ伝達され、また前記前記カウンター軸（３７）から、ＰＴＯ入力軸（４６）のＰＴＯ入力プーリ（４９）へベルト連動機構（５０，５１）を介して伝達される。

そして、前記二つの入力プーリ（４７，４９）カウンター軸（１８）に対し左右に分けて配置され、これらプーリ（４７，４９）へ動力を伝達するベルト式無段変速機構（１９）とベルト連動機構（５０，５１）は、エンジン（１３）後方で且つトランスミッション（２０）の前方に配置されるため、車両の動力伝達装置の設置スペースを極力小さくできて、車両の小型化を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１は作業車両の一例として小型の乗用管理機１０を示し、主フレーム１１の前部に前フレーム１２を固設し、主フレーム１１の前端部付近にエンジン１３が載置されている。該エンジン１３の前方にラジエータ１４を設け、該エンジン１３の上方にエアクリーナ１５、マフラ１６を設けるとともに、これらをボンネット１７にて被蔽してある。該エンジン１３の出力軸１８は後方へ向けて突設されており、該エンジン１３の回転動力はベルト式無段変速機構１９を介してトランスミッション２０へ伝達される。

ここで、前記エンジン１３とベルト式無段変速機構１９との間に排風ガイド２１を設け、エンジン１３の熱風がベルト式無段変速機構１９のベルトに直接当たらないようにしてある。前記ラジエータ１４から吸入された空気はエンジン１３の周囲を通過し、熱風となって排風ガイド２１に沿ってボンネット１７の上方へ排出される。従って、ベルト式無段変速機構１９のベルト及び他の伝達機構のベルトを熱風から保護できるとともに、運転席２２に対してエンジン音を遮断することができる。

前記トランスミッション２０の上部には後方へ向けてＰＴＯ出力軸２５が突設され、前記主フレーム１１の後部に設けたヒッチ２６に対地作業機（図示せず）を連結したときに、ＰＴＯ出力軸２５の回転が、機体後方にベアリングやメタルなどによって後部を回転支持されたＰＴＯ伝達軸２７を介して対地作業機へ伝達される。一方、トランスミッション２０の下部には走行出力軸２８が前後方向に貫通して設けられ、該走行出力軸２８の後端部は走行伝達軸２９を介してリヤデフ３０に連結され、左右の後輪３１，３１へ走行動力を伝達する。また、該走行出力軸２８の前端部は走行伝達軸３２を介してフロントデフ３３に連結され、左右の前輪３４，３４へ走行動力を伝達する。

尚、符号７０は液体タンクであり、平面視で前面が開口された「コ」字状としており、主フレーム１１上に後方から押し込んで取り付けてあり、前部を運転席２２の左右両側まで廻り込ませている。この液体タンク７０内には、単なる水や薬液等を収納しており、図示しないポンプやノズル等を介して、前後のバランスよく圃場を走行して液体を散布できる。

図２乃至図５に於いて、前記エンジンの出力軸１８にエンジンプーリ３６を嵌着し、該出力軸１８の上方にカウンタ軸３７を配設してカウンタプーリ３８を嵌着する。カウンタ軸３７は前記トランスミッション２０の上部に固設したフレーム３９に枢支され、カウンタプーリ３８の後部には小径のプーリ４０が一体形成されている。また、カウンタ軸３７にはベルト式無段変速機構１９の出力プーリ４１が取り付けられ、該出力プーリ４１は前記カウンタプーリ３８と一体に回転し、且つ、運転席２２から遠隔操作されるシフタ４２により、該出力プーリ４１のベルト受け幅が拡縮される。

ここで、前記カウンタ軸３７はトランスミッション２０の左右略中心の上方位置に設けられており、該トランスミッション２０の上部には前方へ向けて走行入力軸４５とＰＴＯ入力軸４６が突設されている。走行入力軸４５はトランスミッション２０の左右何れかに偏倚して設けられ、且つ、ＰＴＯ入力軸４６はこの走行入力軸４５とは左右反対側に偏倚して設けられている。本実施の形態では、トランスミッション２０を正面から見たときに、前記走行入力軸４５を右側に偏倚して設け（車体の左側に偏倚）、前記ＰＴＯ入力軸４６を左側に偏倚して設けてある（車体の右側へ偏倚）。前記走行入力軸４５の前端部にはベルト式無段変速機構１９の入力プーリ４７が取り付けられ、該入力プーリ４７はスプリングにより、ベルト受け幅が狭くなる方向へ付勢されている。符号４８は多板クラッチであり、図示しない操作具により入力プーリ４７の回転を走行入力軸４５に伝達または非伝達する。また、ＰＴＯ入力軸４６にＰＴＯ入力プーリ４９を嵌着する。

而して、前記エンジンプーリ３６とカウンタプーリ３８との間にベルト５０を卷装し、前記小径のプーリ４０とＰＴＯ入力プーリ４９との間にベルト５１を卷装する。また、ベルト式無段変速機構１９の出力プーリ４１と入力プーリ４７の間にはベルト５２が卷装される。従って、エンジンの出力軸１８の回転はエンジンプーリ３６からカウンタプーリ３８に伝わり、カウンタ軸３７が回転するとともに、カウンタプーリ３８と一体に回転する小径のプーリ４０からＰＴＯ入力プーリ４９に伝わり、ＰＴＯ入力軸４６が回転する。

一方、カウンタ軸３７に取り付けられたベルト式無段変速機構１９の出力プーリ４１の回転は、ベルト５２により入力プーリ４７へ伝わり、前記多板クラッチ４８を経て走行入力軸４５が回転する。前記シフタ４２が後方（運転席２２方向）へ操作されているときは、出力プーリ４１のベルト受け幅が拡張されてベルト５２の接触長さが短くなり、該出力プーリ４１に対するベルト接触半径が縮径する。このとき、該ベルト５２は弛緩しようとするが、前記入力プーリ４７のベルト受け幅がスプリングの付勢で収縮されるため、ベルト５２の接触長さが長くなってベルト５２は適正な緊張状態を保持する。斯くして、該入力プーリ４７に対するベルト接触半径が拡径され、前記カウンタ軸３７の回転が大きな減速比で減速されて走行入力軸４５へ伝達される。

これに対して、前記シフタ４２が前方へ操作されているときは、出力プーリ４１のベルト受け幅が縮小されてベルト５２の接触長さが長くなり、該出力プーリ４１に対するベルト接触半径が拡径する。このとき、該ベルト５２が引張られて過剰に緊張しようとするが、前記入力プーリ４７のベルト受け幅がスプリングに抗して拡張されるため、ベルト５２の接触長さが短くなってベルト５２は適正な緊張状態を保持する。斯くして、該入力プーリ４７に対するベルト接触半径が縮径され、前記カウンタ軸３７の回転が小さい減速比で減速されて走行入力軸４５へ伝達される。このように、前記シフタ４２の位置を運転席２２から遠隔操作することにより、ベルト式無段変速機構１９の減速比を無段階で変速することができる。

前述したように、前記走行入力軸４５はトランスミッション２０の右側に偏倚しており、該走行入力軸４５の回転は走行カウンタ軸５５を介して前記走行出力軸２８へ伝達される。走行カウンタ軸５５にはシフタギヤ５６がスライド自在に嵌合しており、走行出力軸２８の副変速ギヤ５７ａまたは５７ｂの何れか一方に該シフタギヤ５６が噛合して、減速比を変更できるようにしてある。また、走行入力軸４５と平行にアイドル軸５８を設け、走行入力軸４５にシフタギヤ５９をスライド自在に嵌合し、該シフタギヤ５９がアイドル軸５８のアイドルギヤ６０と噛合したときは、前記走行出力軸２８の回転方向が逆転して車体が後進する。

一方、前記ＰＴＯ入力軸４６はトランスミッション２０の左側に偏倚しており、該ＰＴＯ入力軸４６の回転はＰＴＯクラッチ６２によって入り切りされる。該ＰＴＯ入力軸４６の回転はＰＴＯカウンタ軸６３を介して前記ＰＴＯ出力軸２５へ伝達される。ＰＴＯカウンタ軸６３にはシフタギヤ６４がスライド自在に嵌合しており、ＰＴＯ入力軸４６のＰＴＯ変速ギヤ６５ａまたは６５ｂの何れか一方に該シフタギヤ６４が噛合して、高低２速のライブＰＴＯを選択できるようにしてある。

ここで、前記ＰＴＯ出力軸２５はトランスミッション２０の左右略中心の上部位置に設けられ、前記走行出力軸２８はトランスミッション２０の左右略中心の下部位置に設けられている。従って、走行出力軸２８の副変速ギヤ５７ｂと前記ＰＴＯカウンタ軸６３のシフタギヤ６４を噛合させれば、走行速度に比例したグランドＰＴＯを得ることができる。また、ＰＴＯ出力軸２５をトランスミッション２０の上部中心付近に配置することにより、機体後方のＰＴＯ伝達軸２７と軸心を一致させることができ、ユニバーサルジョイント等の自在継手を介さずに、１本のシャフトにてＰＴＯ系の動力を伝達できる。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

図は本発明の一実施の形態を示すものである。
小型の乗用管理機内部を示す側面図。 動力伝達装置の要部を示す側面図。 動力伝達装置の要部を示す正面図。 トランスミッション内の軸の配置を示す正面図。 トランスミッション内の軸の配置を示す展開平面図。

符号の説明

１０ 乗用管理機
１３ エンジン
１８ エンジンの出力軸
１９ ベルト式無段変速機構
２０ トランスミッション
２５ ＰＴＯ出力軸
２８ 走行出力軸
３６ エンジンプーリ
３７ カウンタ軸
３８ カウンタプーリ
４５ 走行入力軸
４６ ＰＴＯ入力軸
４７ 入力プーリ
４９ ＰＴＯ入力プーリ
５０ ベルト

Claims (1)

1. エンジン（１３）の回転動力を、同エンジン（１３）の後方に備えたトランスミッション（２０）の走行入力軸（４５）へベルト式無段変速機構（１９）を介して伝達するようにした作業車両に於いて、
   前記エンジン（１３）の後方に同エンジン（１３）の回転動力を受けて回転するカウンター軸（３７）を配設すると共に、同軸（３７）にカウンタープーリ（４０）と出力プーリ（４１）を一体に設け、
   前記カウンター軸（３７）からの動力を、前記トランスミッション（２０）の前方へ向けて突設され且つ同カウンター軸（３７）に対し左右一方に偏倚させた前記走行入力軸（４５）の入力プーリ（４７）へ、ベルト式無段変速機構（１９）を介して伝達する一方、
   前記カウンター軸（３７）からの動力を、前記入力プーリ（４７）と併設され且つカウンター軸（３７）に対し左右他側に偏倚させたＰＴＯ入力軸（４６）のＰＴＯ入力プーリ（４９）へベルト連動機構（５０，５１）を介して伝達することを特徴とする作業車両の動力伝達装置。

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