JP5087826B2 - トラクタ - Google Patents

Description

この発明は、静油圧式無段変速装置とミッションケースから外側に離した位置に設けた取付けベースに、変速制御用の制御モータと、これに接続した操作装置とを支持して構成した静油圧式無段変速装置の制御操作装置を備えるトラクタに関する。

従来からトラクタにおいては、走行ミッション機構を内装したミッションケースと静油圧式無段変速装置とを併設して、該静油圧式無段変速装置で変速した回転動力をミッションケースに入力し、更に、機械的に広範囲に変速した回転動力を走行装置や作業装置へ伝動する一連の変速伝動装置が広く利用されている。このような変速伝動装置は、静油圧式無段変速装置の特性により、エンジンから伝動される回転動力を正・逆転に切替えたり、無段階に増減速ができる点に特徴があり、ミッション機構の機械的変速機構と組み合わせると、広範囲の変速ができる点に特徴がある。

更に、静油圧式変速装置は、変速レバー、又は変速ペダル、或いは変速スイッチ等に電気的に接続した制御モータによって変速制御操作を行う操作機構が容易に製作できるために、制御操作に適した装置である点も、広く利用される理由になっている。

そして、特開平７−１６００１号公報には、入力側にＰＴＯ軸回転数検出センサＳ1と、車軸回転数検出センサＳ2と、耕耘速度設定器Ｓとを接続したコントローラＣから出力される制御信号に基づいて電動モータ１１が制御され、接続した変速レバーＬ１を制御操作する構成が開示されている。そして、該公開公報は、上記変速レバーＬ１によって走行駆動用ＨＳＴ変速装置Ｈ１が、制御操作されて変速され、変速した走行動力を出力する技術が開示されている。
特開平７−１６００１号公報

従来から静油圧式無段変速装置は、これの変速操作を行うには、制御モータやこれに接続する一連の操作装置を静油圧式無段変速装置と一体にして外側に取り付けて構成するのが普通であった。このように、静油圧式無段変速装置は、制御操作に関連する一連の操作装置を一体に取り付けて構成すると、必然的に容積が大きくなって、トラクタ等に搭載する自由度が大きく制限される課題があった。

特に、制御モータや操作装置は、広い取り付けスペースを必要とするから、これを静油圧式無段変速装置の外側に一体的に取り付けると、全体として容積が大きくなり過ぎて小型トラクタには搭載でき難い課題となっていた。

この出願の請求項１に記載した発明は、前輪（１２）と後輪（１３）を備え、ステアリングハンドル（１５）で操舵可能に構成したトラクタにおいて、走行ミッション機構（１）を内装したミッションケース（２）に、静油圧式無段変速装置（３）を接近させて設け、該静油圧式無段変速装置（３）、及び前記ミッションケース（２）から外側に離れた位置に、板状の取付けベース（４）を縦方向に配置して前記ミッションケース（２）に支持して設け、該取付けベース（４）には、制御モータ（５）とこれに伝動可能に接続した操作装置（６）とを支持して設け、制御モータ（５）は、取付けベース（４）の内側に取り付けて支持し、前記操作装置（６）を構成する操作軸（６ａ）は、基部を前記制御モータ（５）に接続して前記取付けベース（４）を貫通させて外側に延長した先端部に操作歯車（６ｂ）を設け、該操作歯車（６ｂ）を、トラニオン軸（７）の変速歯車（７ａ）に噛合して変速操作可能に構成し、操作軸（６ａ）と、前記トラニオン軸（７）とは、前記外側に向かって延びるように、かつ前記取付けベース（４）に平行状態を保たせて軸受して構成し、トラニオン軸（７）の下方で、かつ取付けベース（４）にトラニオン軸（７）の回動位置を検出するポテンショメータ（３５ｂ）を設け、トラニオン軸（７）とポテンショメータ（３５ｂ）はトラニオン軸（７）と一体に設けるピン（３５ａ）とポテンショメータ（３５ｂ）側から延出した係合部（３５ｃ）と係号する構成とし、ポテンショメータ（３５ｂ）を取付けベース（４）とトラニオン軸（７）の変速歯車（７ａ）との間に設け、ピン（３５ａ）及び係合部（３５ｃ）は取付けベース（４）の内側に設けたことを特徴とするトラクタとする。

このように、トラニオン軸（７）の制御操作に関する制御モータ（５）と操作装置（６）は、静油圧式無段変速装置（３）から離して上記取付けベース（４）に取り付けて変速操作ができる構成にしたものである。したがって、静油圧式無段変速装置（３）は、容積的に小型になり搭載の自由度が増して小型のトラクタにも充分に搭載できるものとなった。

更に、取付けベース（４）をミッションケース（２）や静油圧式無段変速装置（３）から離れた位置に縦方向に配置して前記ミッションケース（２）に取り付け支持する構成であるから、変速装置（３）の外側（外周部）に取り付けるのに比較すると、予め、サブ組み立てが可能になるから、組立作業が容易になる利点もある。

また、トラクタの走行に伴って車輪が跳ね上げる水や泥土が飛散しても降りかかることがなく、取付けベース（４）の板面で受け止めて保護する利点がある。そのため、制御モータ（５）は、故障の発生も大幅に減少して耐久性に富む装置となった。

また、制御操作力の伝達が正確に行われて制御精度が向上する利点がある。

そして、操作装置（６）とトラニオン軸（７）とは、精度が高いために捻じれたりすることがほとんど発生せず、耐久性に富む装置となった。

まず、請求項１に記載した発明は、静油圧式無段変速装置（３）を制御操作する制御モータ（５）と、これに接続して操作力を伝達する操作装置（６）を、静油圧式無段変速装置（３）から離して、外側に位置する取付けベース（４）に取り付けて変速操作を行なう構成としたから、静油圧式無段変速装置（３）の容積が、従来よりはるかに小さくなって、トラクタに搭載する時の自由度が大幅に増して小型のトラクタでも充分に搭載できるものとなった特徴がある。

更に、請求項1の発明は、取付けベース（４）をミッションケース（２）や静油圧式無段変速装置（３）から外側に離れた位置に配置して、前記ミッションケース（２）に支持したから、従来のように、静油圧式無段変速装置（３）の外側に直に取り付けるのに比較して、取付けベース（４）に制御モータ５と操作装置（６）をサブ組み立てすることが可能になり、制作上の組立作業がきわめて容易にできる特徴がある。

更に、制御モータ（５）を、板状に形成して縦方向に支持した取付けベース（４）の内側に取り付けて構成したから、トラクタの車輪が、走行回転に伴って水や泥土を跳ね上げても、これらが取付けベース（４）の外側板面で受け止められ、制御モータ（５）にかからず、保護される特徴がある。したがって、制御モータ（５）や付属装置は、故障の発生も大幅に減少して錆や腐食の発生も著しく減って耐久性に富む装置となった特徴がある。

更に、制御モータ（５）から操作装置（６）を経由して伝達される制御操作力が、トラニオン軸（７）に正確に伝わって制御精度が向上するもので、微妙な変速操作にも適確に対応できる優れた特徴がある。

そして、この発明は、操作装置（６）とトラニオン軸（７）との平行状態が確保されているから、無理な伝動がなく、軸が捻じれたりすることがほとんど発生しないから、これらの装置が耐久性に富む特徴がある。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
まず、トラクタ１０は、図４、及び図５に示すように、車体フレーム１１の前部に左右一対の前輪１２，１２を軸架し、後部に左右の後輪１３，１３をそれぞれ軸装して構成している。そして、操縦座席１４は、車体フレーム１１の前部寄りに配置して設け、その前方位置にステアリングハンドル１５を設けて操舵可能に構成している。

そして、エンジン１６は、図４、及び図５に示すように、車体フレーム１１の後部に搭載し、その後部位置には後部上方に向けて傾斜状態にしたラジエータ１７を搭載して構成している。そして、ラジエータ１７は、その下側にラジエータファン１８を軸装して配置し、電動式のラジエータファンモータ１９に伝動可能に連結して冷却される構成としている。

つぎに、ラジエータファン制御について、図６に基づき実施例を説明する。
このラジエータファン制御は、エンジンキースイッチのＯＮ、ＯＦＦ操作（図６（D）参照）に関連して、ラジエータファンモータ１９を停止、正転、逆転に駆動する制御（図６（Ａ）及び（Ｂ）参照）であって、逆転時にラジエータ１７の防塵網に詰まっている塵埃を逆風によって除去することを目的としている。

まず、キースイッチは、図６（Ｄ）に示すように、ａでＯＮ操作し、ｂ〜ｃ間がグロー、ｃ〜ｄの間にエンジンスタートし、エンジン駆動中は、ＯＮの状態を継続して保持し、作業が完了した後、ｆの時点でＯＦＦ操作してエンジン１６を停止する。そして、ラジエータファンモータ逆転スイッチは、図６（Ｂ）に示すように、〜ａ、ａ〜ｂ、ｄ〜ｅ、ｆ〜ｇのそれぞれの間にＯＮ操作されても、ラジエータファンモータ１９が逆転するのは、図６（Ａ）に示すように、エンジンキースイッチをＯＮ操作したａ〜ｂの間と、キースイッチがＯＦＦとなったｆ〜ｇの間に限定して有効となって、ラジエータファン１８を正転から逆転に切替えて駆動する制御に構成している。

この場合、ラジエータファンモータ１９は、図６（Ａ）に示すように、エンジン１６が始動されるｄで正転が開始され、エンジン１６の駆動中には、連続して正転を続ける構成とし、キースイッチをＯＦＦにしてエンジンを停止した時ｆに達してＯＦＦになる制御にしている。そして、ラジエータファンモータ１９は、図６（Ｃ）に示すように、エンジン１６が始動され駆動中、オイルプレッシャーＳＷがＯＮにある間（ｄ〜ｆ）、正転を継続してラジエータ１７を冷却し続けている。

以上のように、ラジエータファン制御は、エンジン１６を始動する直前と、エンジン１６を停止した直後とでラジエータファンモータ１９を、極く短い時間逆転駆動してラジエータファン１８を逆転駆動する。したがって、ラジエータファン１８は、逆風を起風して外側に噴出すから、外側の防塵網などに付着している塵を吹き飛ばして除去し、清掃できる特徴がある。なお、実施例の場合、ラジエータファンモータ逆転スイッチは、操縦位置に設けてオペレータが押し操作する構成にしているが、これを制御に組み込んで自動スイッチにすることは自由である。

そして、ミッションケース２は、図７に示すように、横側の開口部２３に着脱自由にボルトで取り付ける蓋板２４の上側に給油口２５を開口して設け、そのすぐ下側に検油窓２６を設けて構成している。このように、図７に示す実施例は、一枚の蓋板２４の上側に給油口２５を、その下側に検油窓２６をそれぞれ設けているから、給油しながら検油ができる利点があり、しかも、構成が簡単で部品点数も少なくなる特徴がある。

つぎに、静油圧式無段変速装置３の制御操作装置について説明する。
まず、静油圧式無段変速装置３は、既に、広く知られているように、油圧ポンプと油圧モータとから構成されているが、一方の油圧ポンプをエンジン１６に伝動可能に接続し、他方の油圧モータをミッションケース２の走行ミッション機構１に回転動力を出力するように接続して構成している。

そして、静油圧式無段変速装置３は、油圧ポンプから油圧モータに作動油を循環しながらポンプ側のトラニオン軸７の操作により斜板が調節されると、作動油が変更調節され、正・逆回転の切替と増減速の調節とができる構成としている。

このように構成された静油圧式無段変速装置３は、図１、乃至図３に示すように、前記ミッションケース２に接近させて設け、前述のとおり走行ミッション機構１に回転動力を入力する構成としている。そして、取付けベース４は、図面に示すように、一枚の板状に形成し、前記静油圧式無段変速装置３、及びミッションケース２から外側に離れた位置に縦方向に配置し、ミッションケース２に複数個の取付けボルト３０によって支持した構成としている。３１は取付けボルト３０に設けたカラーを示している。

そして、制御モータ５は、図１、乃至図３に示すように、前記取付けベース４の内側、すなわち、取付けベース４とミッションケース２との間に位置させてベース４に取り付けている。そして、操作装置６は、操作軸６ａと操作歯車６ｂとから構成し、操作軸６ａを取付けバース４に貫通して軸受け支持し、一方側（内側）を前記制御モータ５に伝動可能に接続し、他方（外側）に操作歯車６ｂを軸着して構成している。

そして、トラニオン軸７は、図面に示すように、前記静油圧式無段変速装置３から外側に延長して前記取付けベース４を貫通させてベース４の外側まで延長して軸受け支持し、先端部位に変速歯車７ａを軸着した構成としている。この場合、トラニオン軸７は、制御モータ５側の操作軸６ａと平行状態を保って取付けベース４に軸受して設け、先端の大径とした変速歯車７ａを、操作軸６ａの小径の操作歯車６ｂに噛合させて設け、前記制御モータ５から出力される操作力がトラニオン軸７に伝達される構成としている。

そして、制御モータ５は、具体的な図示は省略しているが、前・後進用のペダルが設けられ、その踏込み量に応じて駆動されて変速ができる構成としている。例えば、上記ペダルの踏込み角を検出するポテンショメータを構成し、該ポテンショメータの検出角に応じて制御モータ５に駆動指令信号を出力する構成とする。そして、制御モータ５は、上記前・後進用のペダルから足を離せば、自動的に正逆転に駆動されながらニュートラル位置まで戻る制御構成になっている。

このように、制御モータ５と操作装置６は、静油圧式無段変速装置３やミッションケース２から外側に離して設けた取付けベース４に取り付けて変速操作ができる構成にしたものである。したがって、静油圧式無段変速装置３は、容積的に小型になり搭載の自由度が増して小型のトラクタにも充分に搭載できるものとなった。そして、本実施例は、ミッションケース２や静油圧式無段変速装置３から外側に離れた位置に取付けベース４を配置し、前記ミッションケース２に取り付けて支持したから、制御モータ５や操作装置６をサブ組み立てすることが可能となり、組立作業がきわめて容易にできる利点もある。

又、本実施例は、前記制御モータ５を取付けベース４の内側に取り付けて支持した構成であるから、トラクタの走行に伴って車輪（前輪１２，１２）が跳ね上げる水や泥土が飛散しても直接制御モータ５に降りかかることがなく、取付けベース４が外側板面で受け止めて保護することができる。そのため、制御モータ５は、故障の発生も大幅に減少して耐久性に富む装置となった特徴がある。

更に、本実施例の操作軸６ａは、取付けベース４にトラニオン軸７と平行状態を保たせて軸受け支持しているから、制御操作力の伝達が正確に行われて制御精度が向上し、捻じれたりすることがほとんどなく、耐久性に富む装置となった。

符号３５はトラニオンセンサで、図１、及び図２に示すように、トラニオン軸７の下方に取り付け、トラニオン軸７の回動角度位置を検出する構成としている。即ち、トラニオン軸７と一体に設けるＬ型ピン３５ａを、ポテンショメータ３５ｂ側から延出し先端をＵ型に形成した係合部３５ｃに係合させてトラニオン軸７の角度変化をポテンショメータ３５ｂに連繋する構成である。もって、トラニオン軸７の角度を検出でき、正規に作動しているかあるいは中立位置に復帰しているか否かなどの動作確認や、制御モータ５による回動を補正することができる。

また符合３６はニュートラルアームで、図１に示すように、トラニオン軸７から上方に延長して設けられる。該ニュートラルアーム３６の上部にピン３６ａを突設し、夫々に同長の長孔３８，３８を形成した左右の作動杆３７Ｌ，３７Ｒを係合して構成している。そして、作動杆３７Ｌ，３７Ｒは、図１に示すように、端部に連結した操作ワイヤー３９Ｌ，３９Ｒを介してブレーキペダル４０に接続して構成している。

上記のように構成されるから、ブレーキペダル４０の非操作状態では、ニュートラルアーム３６が各長孔３８，３８で許容される範囲で変速歯車７ａに追従して回動でき、一方ブレーキペダル４０を踏んだとき、強制的にニュートラル位置に戻すことができる構成となっており、制御モータ５が故障しても静油圧式無段変速装置３の安全が確保できるものとなっている。

取付けベースに制御モータや操作装置を取り付けた側面図 図１の取付け状態の平面図 図１の取付け状態の背面図 トラクタの平面図 トラクタの側面図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）はラジエータファン制御において、各関連装置の作動を経時的変化で示すグラフ ミッションケースの一部側面図

１ 走行ミッション機構 ２ ミッションケース
３ 静油圧式無段変速装置 ４ 取付けベース
５ 制御モータ ６ 操作装置
６ａ 操作軸 ６ｂ 操作歯車
７ トラニオン軸 ７ａ 変速歯車

Claims (1)

1. 前輪（１２）と後輪（１３）を備え、ステアリングハンドル（１５）で操舵可能に構成したトラクタにおいて、
   走行ミッション機構（１）を内装したミッションケース（２）に、静油圧式無段変速装置（３）を接近させて設け、該静油圧式無段変速装置（３）、及び前記ミッションケース（２）から外側に離れた位置に、板状の取付けベース（４）を縦方向に配置して前記ミッションケース（２）に支持して設け、該取付けベース（４）には、制御モータ（５）とこれに伝動可能に接続した操作装置（６）とを支持して設け、
   制御モータ（５）は、取付けベース（４）の内側に取り付けて支持し、前記操作装置（６）を構成する操作軸（６ａ）は、基部を前記制御モータ（５）に接続して前記取付けベース（４）を貫通させて外側に延長した先端部に操作歯車（６ｂ）を設け、該操作歯車（６ｂ）を、トラニオン軸（７）の変速歯車（７ａ）に噛合して変速操作可能に構成し、
   操作軸（６ａ）と、前記トラニオン軸（７）とは、前記外側に向かって延びるように、かつ前記取付けベース（４）に平行状態を保たせて軸受して構成し、
   トラニオン軸（７）の下方で、かつ取付けベース（４）にトラニオン軸（７）の回動位置を検出するポテンショメータ（３５ｂ）を設け、
   トラニオン軸（７）とポテンショメータ（３５ｂ）はトラニオン軸（７）と一体に設けるピン（３５ａ）とポテンショメータ（３５ｂ）側から延出した係合部（３５ｃ）と係号する構成とし、ポテンショメータ（３５ｂ）を取付けベース（４）とトラニオン軸（７）の変速歯車（７ａ）との間に設け、ピン（３５ａ）及び係合部（３５ｃ）は取付けベース（４）の内側に設けたことを特徴とするトラクタ。

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