JP4231993B2 - 動力車両 - Google Patents

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JP4231993B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタや乗用芝刈機等の動力車両の変速装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
トラクタや乗用芝刈機等の動力車両の代表例として、トラクタを例にして以下説明する。トラクタは、エンジンの出力を静油圧式無段変速装置(HST)を介して走行車輪に伝動するよう構成した駆動系が設けられる場合が多い。
【0003】
また、圃場でトラクタが走行している間に、畦際での旋回を迅速、且つ小半径で行なわせるために、動力車両前輪駆動系に増速装置を組み込んだトラクタが知られている。この増速装置は通常高低速2段の変速が可能な切換装置からなり、高低速の切り換えはステアリングハンドル操作と連動している。そして、直進走行時には前記増速装置が低速側に切り換えられて前輪と後輪の回転周速度が略等しくなる標準四輪駆動状態になり、旋回時には増速装置が高速側に切り換えられて前輪の回転周速度が後輪の回転周速度よりも2倍程度速くなる前輪増速状態に切り換えられるようにしている。
【0004】
さらに、小型のトラクタであっても、機体後方に設けられるロータリ爪などの作業機や機体の中央部又は前方部の下部に設けられる芝刈機などの作業機を前記動力系からの駆動力で駆動させる構成を採用している場合が多い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ますますトラクタの多機能化の要請と小型化の要請が強くなっている。特に動力駆動系の装置をコンパクト化しながら、走行性能が従来の比較的大型のトラクタに匹敵する装置に対する要請が強くなっている。
【0006】
本発明の課題は、動力駆動系の装置をコンパクト化しながら、走行性能とその多様な走行性が従来の比較的大型のトラクタと同等以上である動力車両の変速装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、次のような技術的手段で解決される。
すなわち、請求項1の発明は、伝動ケース上方の側面視で前後方向に配置された駆動源からの動力が伝達される上部軸(HSTポンプ出力軸)30と、該上部軸30に駆動源からの動力を入・切する入・切クラッチ34と、該入・切クラッチ34を介して上部軸30の駆動力が伝達されるリヤPTOカウンタ軸35と、該リヤPTOカウンタ軸35から伝動ケースの側面視で後方外部に突出して設けられるリヤPTO軸39と、前記リヤPTOカウンタ軸35)と側面視で並列位置に配置され、リヤPTOカウンタ軸(35)からの駆動力が伝達される中間軸(ミッドPTOカウンタ軸)37と、該中間軸37に設けられた側面視で前後方向に設けられる二つの駆動ギア37a、37bのいずれかに噛合する2段ギア19a、19bを有し、伝動ケースの側面視で前方外方に突出する下部軸(ミッドPTO軸)19とを備え、正面視で伝動ケース(3)の左右方向中央部であって側面視で伝動ケース(3)の前面側に前記駆動源(2)からの動力を入力するHSTポンプ軸(17)とHSTモータに接続するためのHSTモータ軸(31)の2軸を上下方向に軸支し更に該HSTポンプ軸(17)とHSTモータ軸(31)の2軸のHSTユニットケース(18)を取付け、該HSTユニットケース(18)の下面に低圧側ポート蓋(45)と高圧側ポート蓋(46)を設け、該低圧側・高圧側ポート蓋(45)、(46)の下方よりも伝動ケース(3)の正面視で外側方に偏った位置にHST用油路フィルター(47)を取り付けて前記HSTモータ軸(31)の後方外側に後輪駆動用のカウンタ軸(41)を設け、さらに該カウンタ軸(41)の外側に前輪駆動軸(20)を設け、前記モータ軸(31)、カウンタ軸(41)、前輪駆動軸(20)の3軸(31、41、20)を伝動ケース(3)の上下方向の中間部で横並びに配設し、駆動源(2)の前方部に設けたフライホイル(51)の前方に駆動源(2)の冷却用のフィン(52)を配置し、側面視で前後方向にエア流路を有するエアクリーナ用のインレットホース(53)の前端部を駆動源(2)に連結させて、後端部を駆動源(2)の後方に配置されたラジエータ(56)と該ラジエータ(56)の後方に配置されたリザーブタンク(57)及びバッテリ(58)によって囲まれた空間に下向きに設け、前記インレットホース(53)の後端部の厚みを該インレットホース(53)の他部よりも薄くなるように変形させておき、前記ラジエータ(56)の前面上部にインレットホース(53)のエア流路に直交する方向に平面部を有する遮風板(60)を取り付け、該遮風板(60)にインレットホース(53)のエア流路の中間部を保持し、弾性部材(61)を取り付けた溝(60a)を設けて該溝(60a)にインレットホース(53)を挟み込み、インレットホース(53)の上方の開閉式のボンネット(63)の内面にも弾性部材(61)を取り付けて該弾性部材(61)を介して上方からインレットホース(53)を押さえる構成とした動力車両である。
【0008】
請求項1の発明によれば、中間軸(ミッドPTOカウンタ軸)37の2段のギヤ37a、37bによりミッドPTO軸19の回転数の設定自由度が高くなり、また、チェンジギヤ19a、19bを2段ギヤとすることで、部品点数を増やすことなく、ミッドPTOの変速段数を2段とすることができる。
【0010】
そして、HST用油路フィルター47をHSTユニットケース18の下方側で、かつHSTポンプとHSTモータを連通する低・高圧のオイルポートの鉛直方向の垂線の延長線上にラップしない一側方に偏位した位置に配置したので、HSTの油圧回路のオイル圧力の測定時に低圧ポート蓋45と高圧ポート蓋46を開けて各々に油圧圧力計である測定用端子のネジ棒を取り付けるための空間が下部にあり、容易にオイル圧力の測定ができると共に、油路フィルター47の脱着も一側方から手が届きやすく容易となる。
【0012】
また、モータ軸(31)、カウンタ軸(41)、前輪駆動軸(20)の3軸(31、41、20を伝動ケースの上下方向の中間部で横並びに配設するので、前記3軸の下方の空間が大きくとれ、リヤアスクル(最終変速部)への連通用の開口部Sが大きくなるため、オイルの循環が良好になる。
更に、フィン(52)をフライホイル(51)の前方に配置することで、エンジンルームのコンパクト性が高まる。
そして、エアクリーナのインレットホース(53)の先端をラジエータ(56)と該ラジエータ(56)の後方に配置されたリザーブタンク(57)及びバッテリ(58)によって囲まれた空間に下向きにレイアウトすることで、吸気音を低減させることができる。このとき、インレットホース(53)の先端部分の厚みが他のホース部分より薄くなるよう変形させて、前記空間に押し込むことで容易に空間に固定できる。このように、吸気音の低減効果を更に大きくすると同時に、狭い空間へのレイアウトを可能にした。
また、ラジエータ(56)の前面上部の遮風板(60)にインレットホース(53)のエア流路の中間部を保持する溝(60a)を設け、該溝(60a)にインレットホース(53)を挟み込み、開閉式のボンネット(63)の内面に取り付けられた弾性部材(61)を介してインレットホース(53)を上方からおさえる構成としておくと、該インレットホース(53)の支持を特別の部材を用いなくても行え、また新たな部品を用いないことから、エンジンルームの小型化の要請にも合致する。
【0013】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、中間軸(ミッドPTOカウンタ軸)37のギヤ37a、37bとミッドPTO軸19のチェンジギヤ19a、19bのそれぞれ対応する噛合によりミッドPTO軸19の回転数の設定自由度が高くなり、部品点数を少ないまま、ミッドPTOの変速段数を2段とすることができる。こうして、前後輪の駆動系およびリヤPTOの駆動系の他に多段のミッドPTO駆動系を追加することで多様な駆動力の要請にも容易に対応できる。
【0014】
また、油路フィルター47をHSTの低・高圧ポートの鉛直方向の垂線の延長線上にラップしない一側方に偏位した位置に配置したので、HSTの油圧回路のオイル圧力の測定時に低圧ポート蓋45と高圧ポート蓋46を開けて各々に油圧圧力計である測定用端子のネジ棒を取り付ける為の空間が下部にあり、容易にオイル圧力の測定ができると共に、油路フィルター47の脱着も一側方から手が届きやすく容易となる。
【0015】
更にモータ軸(31)、カウンタ軸(41)、前輪駆動軸(20)の3軸(31、41、20を伝動ケースの上下方向の中間部で横並びに配設するので、リヤアスクル(最終変速部)への連通用の開口部Sが大きくなるため、オイルの循環が良好になり、結果として、リヤアクスルケース内に内装したブレーキディスクの冷却が効果的に行え、さらに、この結果オイルの劣化が進みにくくなる利点がある。
また、フィン(52)をフライホイル(51)の前方に配置することで、エンジンルームのコンパクト性が高まる。
そして、エアクリーナのインレットホース(53)の先端をラジエータ(56)と該ラジエータ(56)の後方に配置されたリザーブタンク(57)及びバッテリ(58)によって囲まれた空間に下向きにレイアウトし、インレットホース(53)の先端部分の厚みが他のホース部分より薄くなるよう変形させて、前記空間に押し込むことで容易に空間に固定できる。したがって、インレットホース(53)による吸気音の低減効果が従来品に比べて大きくなり、同時に狭い空間へのレイアウトが可能になる。更に、エンジンルームの外部に出す長いエアクリーナのインレットホース(53)の脱着メンテナンス性も従来品に比べて向上する。
そして、インレットホース(53)を開閉式のボンネット(63)の内面に取り付けられた弾性部材(61)を介して上方からおさえる構成とすることで、該インレットホース(53)の支持を特別の部材を用いなくても行え、また新たな部品を用いないことから、エンジンルームの小型化の要請にも合致する。更に、エンジンルームの外部に出す長いエアクリーナのインレットホース(53)の脱着メンテナンス性も従来品に比べて向上する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面と共に以下を説明する。
図1には本発明の一実施例のトラクタの側面図を示し、図2には図1の変速装置内の動力伝動機構の展開した左側面図を示し、図3には図2の変速装置の外観右側面図を示し、図4は図2の変速装置の外観正面図を示し、図5は図2の変速装置のHSTケースを取り除いた外観正面図を示す。
【0017】
従来から周知のトラクタ1は機体の前部にエンジン2を搭載し、このエンジン2の回転動力をミッションケース3に伝えている。図例では図1に示すように、機体前部に配置するエンジン2と機体後部に配置するミッションケース3との間を、左右一対の厚肉平板状の主フレームである側板13、13で連結している。そして、エンジン2の後部とミッションケース3前方上部のHSTユニットケース18から前方突設するHSTポンプ軸17間を自在継手16を介して駆動連動している。ミッションケース3の前面部には、前輪14の駆動軸である前輪駆動軸20とミッドモーアの駆動軸19などが突出する構成になっている。
【0018】
そして、エンジン2の駆動力は、伝動ケース3前端の上方に設けたHSTポンプ軸17からHSTモータ出力軸31に伝達される。伝動ケース3内には変速装置5が設けられているが、変速装置5からの出力で後輪15又は前後輪14、15を駆動しており、伝動ケース3内の具体的構造については後述する。
【0019】
伝動ケース3の後上部には油圧シリンダケース9が取り付けられ、この油圧シリンダケース9の左右両側部にはリフトアーム10、10が回動自在に枢着されている。リフトアーム10、10とロワーリンク11、11との間にはリフトロッド12、12が設けられ、トップリンク(図示省略)とロワーリンク11、11の後端に作業機(図示せず)を連結し、リフトアーム10、10を回動させると作業機が昇降するように構成している。
【0020】
次に図2に基づきこのトラクタ1の動力伝動系について説明する。
前記HSTユニットケース18内のHSTポンプ(図示せず)のポンプ軸17へはエンジン2からの動力が入力される。入力されたエンジン動力はPTOクラッチ34を介してHSTポンプ出力軸30に出力される。PTOクラッチ34は油圧で作動する多板クラッチである。またHSTポンプ出力軸30に設けられた伝動ギア30aと噛合する伝動ギア35aがリヤPTOカウンタ軸35に軸受35’を介して取り付けられている。該軸受35’と並んでリヤPTOカウンタ軸35に入・切クラッチ36がスプライン係合しているので、入・切クラッチ36のギア36aが軸受35’に設けられたギア35bと噛合すると、リヤPTOカウンタ軸35に出力軸30の動力が伝達される。リヤPTOカウンタ軸35に伝達された動力はリヤPTO軸39へ伝達されると共に、ミッドPTOカウンタ軸37を介してミッドPTO軸19へ伝達される。ミッドPTOカウンタ軸37には前駆動ギア37aと後駆動ギア37bが固着して設けられており、またミッドPTO軸19にはスプライン係合した2段ギアからなるチェンジギア19a、19bが設けられている。従ってチェンジギア19a、19bがスライドすることで前記ミッドPTOカウンタ軸37の前駆動ギア37a、後駆動ギア37bにそれぞれ係合してミッドモーア(図示せず)などの作業機に動力が出力される。
【0021】
HSTモータのモータ軸31からの動力はカウンタ軸41を介して走行用の最終減速部(リアデフ)40に出力され、また、同時に前輪駆動出力軸20に前輪駆動用のクラッチ42を介して伝達される。前駆出力軸20は伝動ケース3から前方へ向けて突出して設けられており、図示していないフロントアクスル側の入力軸と自在継手21(図1)で連結され、動力伝達される。
【0022】
上記構成の特徴はミッドPTOカウンタ軸37にギヤ37a、37bからなる2段ギヤが設けられていることである。ミッドPTOカウンタ軸37の2段のギヤ37a、37bによりミッドPTO軸19の回転数の設定自由度が高くなり、また、チェンジギヤ19a、19bを2段ギヤとすることで、部品点数を増やすことなく、ミッドPTOの変速段数を2段とすることができ、ミッドモーアの多様な駆動力の要請にも容易に対応できる。
【0023】
また、図3の伝動ケース3の外観右側面図と図4の外観正面図に示すように、HSTポンプのポンプ軸17を配設した伝動ケース3の前面に上下方向に2軸(ポンプ軸17、モータ軸31)のHSTユニットケース18を取付け、該ユニットケース18の下面に低圧ポート蓋45と高圧ポート蓋46を設けたもので、前記低・高圧ポート蓋45、46の下方よりも外側方に偏在させてHST用の油路フィルター47を取り付ける。
【0024】
このように、HST用油路フィルター47をHSTユニットケース18の下方側で、かつHSTポンプとHSTモータを連通する低・高圧のオイルポートの鉛直方向の垂線の延長線上にラップしない一側方に偏位した位置に配置したので、HSTの油圧回路のオイル圧力の測定時に低圧ポート蓋45と高圧ポート蓋46を開けて各々に油圧圧力計である測定用端子のネジ棒を取り付けるための空間が下部にあり、容易にオイル圧力の測定ができると共に、油路フィルター47の脱着も一側方から手が届きやすく容易となる。
【0025】
HSTユニットケース18を取り外したときの伝動ケース3の正面図を図5に示す。伝動ケース3の左右方向中央部にHSTモータに接続するHSTモータ軸31を軸支し、その後方外側にリアデフ駆動用のカウンタ軸41を設け、さらにカウンタ軸41の外側に前輪駆動軸20を設ける。上記3軸31、41、20を伝動ケース3の上下方向の中間部で横並びに配設している。
【0026】
リヤアクスル一体型のHST変速装置5において、HSTモータ軸31を機体中心に配置し、HSTモータ軸31より外側にカウンタ軸41と4WD用の前輪駆動軸20をこの順で、ほぼ同一高さに配置して走行系の駆動用のギアを3軸構成とすることで、前記3軸の下方の空間が大きくとることができる。このため、リヤアスクル(最終変速部)への連通用の開口部Sが大きくなり、オイルの循環を良好に行うことができ、ブレーキディスクの冷却が効果的に行え、さらに、この結果オイルの劣化が進みにくくなる利点がある。
【0027】
また、トラクタ1に動力源として図6のエンジン2の前方部の側面図(図6(a))とフライホイル51の正面図(図6(b))に示すように、ラジエータ56(図1)をエンジン2の後ろに配置するラジエータ後式のエンジン2を用いると機体前部のフライホイル51の外側部にフィン52を設け、エンジンルーム内の風の抜けをよくしてエンジン2の冷却性能を良くすることが望ましい。
【0028】
また、図7のエンジン2の前方部の側面図(図7(a))とフライホイル51の正面図(図7(b))に示すようにフィン52をフライホイル51の前方に配置すると、図6に示す場合よりエンジンルームのコンパクト性が高まる。
【0029】
ラジエータ後式のエンジン2を用いた機体前部の要部側面図を図8(a)に、上面図を図9に示すが、トラクタ1のエアクリーナ用のインレットホース53の先端を、ラジエータ56とリザーブタンク57とバッテリ58に囲まれた空間に下向きにレイアウトした。なお、図8(b)は図8(a)の矢印Aからの矢視図である。
【0030】
エアクリーナのインレットホース53の先端をトラクタ1の構成部品に囲まれた場所に下向きにレイアウトすることで、吸気音を低減させることができる。このとき、インレットホース53の先端部分の厚みが他のホース部分より薄くなるよう変形させておくと、前記空間に押し込むことで容易に空間に固定できる。こうして、吸気音の低減効果を更に大きくすると同時に、狭い空間へのレイアウトを可能にした。
【0031】
こうしてインレットホース53による吸気音の低減効果が従来品に比べて大きくなり、同時に狭い空間へのレイアウトが可能になる。
【0032】
また、ラジエータ56の前面上部には遮風板60が弾性部材61を介して取り付けられているが、この遮風板60に前記インレットホース53の中間部を保持する溝60aを設け、該溝60aにインレットホース53を挟み込み、開閉式のボンネット63の内面に取り付けられた弾性部材61を介してホースを上方からおさえる構成としておくと該ホース53の支持を特別の部材を用いなくても行え、また新たな部品を用いないことから、エンジンルームの小型化の要請にも合致する。
【0033】
上記構成によりエンジンルームの外部に出す長いエアクリーナのホース53の脱着メンテナンス性も従来品に比べ向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態のトラクタの側面図である。
【図2】 図1の変速装置内の動力伝動機構の展開した左側面図である。
【図3】 図2の変速装置の外観右側面図である。
【図4】 図2の変速装置の外観正面図である。
【図5】 図2の変速装置のHSTケースを取り除いた外観正面図である。
【図6】 図1のトラクタのエンジンの前方部の側面図(図6(a))とフライホイルの正面図(図6(b))である。
【図7】 図1のトラクタのエンジンの前方部の側面図(図7(a))とフライホイルの正面図(図7(b))である。
【図8】 図1のトラクタのラジエータ後式のエンジンを用いた機体前部の要部側面図(図8(a))と図8(a)の矢印Aからの矢視図(図8(b))である。
【図9】 図1のトラクタのラジエータ後式のエンジンを用いた機体前部の要部上面図である。
【符号の説明】
1 トラクタ 2 エンジン
3 伝動ケース 5 変速装置
9 油圧シリンダケース 10 リフトアーム
11 ロワーリンク 12 リフトロッド
13 側板(主フレーム) 14 前輪
15 後輪 16 自在継手
17 HSTポンプ軸 18 HSTユニットケース
19 ミッドPTO軸(下部軸) 19a、19b 2段ギア
20 前輪駆動軸 21 自在継手
30 HSTポンプ出力軸(上部軸)
30a 伝動ギア 31 HSTモータ出力軸
34 クラッチ 35 リヤPTOカウンタ軸
35a,35b 伝動ギア 35’ 軸受
36 クラッチ 36a ギア
37 ミッドPTOカウンタ軸(中間軸)
37a、37b 駆動ギア 39 リヤPTO軸
40 最終減速部(リアデフ) 41 カウンタ軸
42 クラッチ 45 低圧ポート蓋
46 高圧ポート蓋 47 HST用油路フィルター
51 フライホイル 52 フィン
53 インレットホース 56 ラジエータ
57 リザーブタンク 58 バッテリ
60 遮風板 60a 溝
61 弾性部材 63 ボンネット

Claims (1)

  1. 伝動ケース上方の側面視で前後方向に配置された駆動源からの動力が伝達される上部軸(HSTポンプ出力軸)30と、
    該上部軸30に駆動源からの動力を入・切する入・切クラッチ34と、
    該入・切クラッチ34を介して上部軸30の駆動力が伝達されるリヤPTOカウンタ軸35と、
    該リヤPTOカウンタ軸35から伝動ケースの側面視で後方外部に突出して設けられるリヤPTO軸39と、
    前記リヤPTOカウンタ軸35)と側面視で並列位置に配置され、リヤPTOカウンタ軸(35)からの駆動力が伝達される中間軸(ミッドPTOカウンタ軸)37と、
    該中間軸37に設けられた側面視で前後方向に設けられる二つの駆動ギア37a、37bのいずれかに噛合する2段ギア19a、19bを有し、伝動ケースの側面視で前方外方に突出する下部軸(ミッドPTO軸)19とを備え、
    正面視で伝動ケース(3)の左右方向中央部であって側面視で伝動ケース(3)の前面側に前記駆動源(2)からの動力を入力するHSTポンプ軸(17)とHSTモータに接続するためのHSTモータ軸(31)の2軸を上下方向に軸支し
    更に該HSTポンプ軸(17)とHSTモータ軸(31)の2軸のHSTユニットケース(18)を取付け、
    該HSTユニットケース(18)の下面に低圧側ポート蓋(45)と高圧側ポート蓋(46)を設け、該低圧側・高圧側ポート蓋(45)、(46)の下方よりも伝動ケース(3)の正面視で外側方に偏った位置にHST用油路フィルター(47)を取り付けて
    前記HSTモータ軸(31)の後方外側に後輪駆動用のカウンタ軸(41)を設け、
    さらに該カウンタ軸(41)の外側に前輪駆動軸(20)を設け、前記モータ軸(31)、カウンタ軸(41)、前輪駆動軸(20)の3軸(31、41、20)を伝動ケース(3)の上下方向の中間部で横並びに配設し、
    駆動源(2)の前方部に設けたフライホイル(51)の前方に駆動源(2)の冷却用のフィン(52)を配置し、
    側面視で前後方向にエア流路を有するエアクリーナ用のインレットホース(53)の前端部を駆動源(2)に連結させて、後端部を駆動源(2)の後方に配置されたラジエータ(56)と該ラジエータ(56)の後方に配置されたリザーブタンク(57)及びバッテリ(58)によって囲まれた空間に下向きに設け、
    前記インレットホース(53)の後端部の厚みを該インレットホース(53)の他部よりも薄くなるように変形させておき、
    前記ラジエータ(56)の前面上部にインレットホース(53)のエア流路に直交する方向に平面部を有する遮風板(60)を取り付け、該遮風板(60)にインレットホース(53)のエア流路の中間部を保持し、弾性部材(61)を取り付けた溝(60a)を設けて該溝(60a)にインレットホース(53)を挟み込み、インレットホース(53)の上方の開閉式のボンネット(63)の内面にも弾性部材(61)を取り付けて該弾性部材(61)を介して上方からインレットホース(53)を押さえる構成としたことを特徴とする動力車両。
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