JP5488262B2 - Front wheel speed increasing device for work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、トラクタや芝刈り機等の作業車の前輪増速装置に関する。 The present invention relates to a front wheel speed increasing device for a work vehicle such as a tractor or a lawn mower.
左右前輪と左右後輪の四輪で走行装置を構成した作業車では、旋回時に前輪の周速を後輪の周速より速く駆動する急旋回のために前輪増速装置を設けている。
例えば、特開2007−45177号公報に記載の作業車の前輪増速装置では、前輪と後輪の間に車体を構成するミッションケースが配置され、このミッションケースの側面に前輪増速装置を配置し、この前輪増速装置の前輪増速率を電動モータで変更制御するようにしている。
In a work vehicle having a traveling device composed of four wheels, left and right front wheels and left and right rear wheels, a front wheel speed increasing device is provided for rapid turning that drives the peripheral speed of the front wheels faster than the peripheral speed of the rear wheels during turning.
For example, in a front wheel speed increasing device for a work vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-45177, a transmission case that constitutes a vehicle body is disposed between a front wheel and a rear wheel, and a front wheel speed increasing device is disposed on a side surface of the transmission case. The front wheel speed increasing rate of the front wheel speed increasing device is changed and controlled by an electric motor.
前記従来の作業車の前輪増速装置は、後輪近くに配置されているために機体後部に装着する耕耘装置等から土塊や泥水等が飛来して付着し易く、電動モータのスイッチ部分が漏電によって溶着し、作動不良になることがある。 Since the front wheel speed increasing device of the conventional work vehicle is arranged near the rear wheel, it is easy for dirt, mud, etc. to come and adhere from the tilling device attached to the rear of the fuselage, and the switch part of the electric motor is leaked. May cause malfunction due to welding.
このために、本発明では、増速機構を作動する増速切換モータに土塊や泥水等が付着し難くすることで、泥水による増速切換モータの作動不良を防ぐことを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to prevent malfunction of the speed increasing switching motor due to muddy water by making it difficult for dirt or muddy water to adhere to the speed increasing switching motor that operates the speed increasing mechanism.
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項1に記載の発明は、フロントアクスルハウジング60を左右に設ける帯鉄状の左右サイドフレーム80L,80Rで支持し、前記フロントアクスルハウジング60の前側であって左右のサイドフレーム80L,80Rの間にプレート状の支持台81を取り付け、該支持台81上に左右前輪6,6を増速する増速機構105を作動させる増速切換モータ82を設け、フロントアクスルハウジング60の後側に前記増速機構105と等速4輪駆動機構を内装した増速ケース61を取り付け、等速4輪駆動を切りにして増速4輪駆動を入りにするクラッチ切換プレート103と、このクラッチ切換プレート103を作動させるカム軸70を増速ケース61に設け、前記増速切換モータ82とカム軸70を連結させたことを特徴とする作業車の前輪増速装置とした。
The problems of the present invention are solved by the following technical means.
Invention of
この構成で、増速切換モータ82に対して後方の後輪や作業機から飛びかかる泥水を前フロントアクスルハウジング60で防ぎ、左右から飛びかかる泥水を左右サイドフレーム80R,80Lで防ぐ。また、支持台81で路面や圃場面から飛び散る泥水が増速切換モータ82に付着することを防ぐ。また、フロントアクスルハウジング60の後側に増速機構105と等速4輪駆動機構を内装した増速ケース61を取り付けている。そして、増速切換モータ82でカム軸70を回動させると、クラッチ切換プレート103が移動して等速4輪駆動が切りとなり増速4輪駆動状態になる。
With this configuration, muddy water splashing from the rear rear wheel or work machine with respect to the speed increasing switching
請求項2に記載の発明は、前記増速切換モータ82の上部を防護カバー85で覆ったことを特徴とする請求項1に記載の作業車の前輪増速装置とした。
この構成で、請求項1の作用に加えて、増速切換モータ82は、支持台81と左右サイドフレーム80L,80Rとフロントアクスルハウジング60及び防護カバー85で囲まれる。増速切換モータ82の上方へ回り込む泥水を防護カバー85で防ぐ。
The invention according to
In this configuration, in addition to the operation of the first aspect, the speed increase
請求項3に記載の発明は、前記支持台81上に前輪の切れ角を検出する前輪切れ角センサ90を設けたことを特徴とする請求項2に記載の作業車の前輪増速装置とした。
この構成で、請求項1の作用と請求項2の作用に加えて、前輪切れ角センサ90も支持台81と左右サイドフレーム80L,80Rとフロントアクスルハウジング60及び防護カバー85で囲まれる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a front wheel speed increasing device for a work vehicle according to the second aspect, wherein a front
In this configuration, in addition to the effects of
請求項1の発明では、増速切換モータ82の損傷を防止できる。さらに、フロントアクスルハウジング60の前側に増速切換モータ82を設け、フロントアクスルハウジング60の後側に増速ケース61を取り付けることで、前後バランスが良くなる。
請求項2の発明では、増速切換モータ82は、支持台81と左右サイドフレーム80L,80Rとフロントアクスルハウジング60及び防護カバー85で囲まれるので、増速切換モータ82に飛散する石が当たるのを防ぎ、泥水が付着するのを防ぎ、増速切換モータ82が漏電によって故障することを効果的に防止できる。
請求項3の発明では、前輪切れ角センサ90も支持台81と左右サイドフレーム80L,80Rとフロントアクスルハウジング60及び防護カバー85で囲まれるので、請求項2と同様の効果を奏する。
In the invention of
The inventions of 請 Motomeko 2, speed increasing switching
In the invention of
以下、図面に示す実施例に基づいて、本発明の実施例を説明する。
図1と図2は、本発明でいう作業車の一例として示すトラクタの全体図で、機体の前部のボンネット1内に搭載したエンジン2の動力をミッションケース3内で適宜に変速して前輪軸4と後輪軸5に伝動して前輪6と後輪7の両方或は後輪7のみを駆動し、機体上に設ける座席10に座った作業者が中央に立設するステアリングハンドル8で前輪6を操向しながら走行する。機体の後方へ突出するヒッチ9には、ロータリ耕運機などの作業機を装着し、ミッションケース3から後方へ向かって突出するリアPTO軸11でヒッチ9に装着する作業機を駆動し、ミッションケース3の後部から前方へ向かって突出するミッドPTO軸12で前輪6と後輪7の間に装着する芝刈り機などの作業機を駆動する。
Embodiments of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.
1 and 2 are general views of a tractor shown as an example of a working vehicle in the present invention. The power of an
図3は、動力伝動機構の断面図で、エンジン側ケース13から後方へ突出するメイン出力軸18とミッションケース3から前方へ突出する入力軸20をジョイント19で連結し、繋ぎカバー21で上側を覆っている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the power transmission mechanism. A
エンジン側ケース13の内部では、エンジン2の動力をメインクラッチ14で断続可能に第一出力軸15へ伝動し、第一ギヤ16と第二ギヤ17でやや減速してメイン出力軸18に伝動している。
Inside the
ミッションケース3は、前からフロントケース36とミッドケース37とリアケース45の三つの中空ケースを一体に連結して構成している。
フロントケース36内では、入力軸20の回転が第三ギヤ22と第四ギヤ23で第一伝動軸25に伝動する。
The
In the
ミッドケース37内では、第一伝動軸25の回転がそのまま第二ジョイント40でPTO伝動軸41に伝動され、さらに、第一伝動軸25に固着の第一変速ギヤ27と第二変速ギヤ29と第三変速ギヤ31が噛み合う走行軸24に嵌合した第四変速ギヤ26と第五変速ギヤ28と第六変速ギヤ30と逆転ギヤ50(この逆転ギヤ50が図示省略のギヤで第一変速ギヤ27と噛み合っている)がキーシフトクラッチ46で適宜に軸に固定されて一速から三速及び逆回転まで変速して走行軸24に伝動される。
In the
なお、第一伝動軸25とPTO伝動軸41を連結する第二ジョイント40は、図9の拡大図に示す如く、リアケース45に第一伝動軸25を軸支する軸受100との間隔nがPTO伝動軸41の挿入長さmよりも短いので、ミッドケース37内のギヤの交換の際に第一伝動軸25を第二ジョイント40から引き抜いても第二ジョイント40がPTO伝動軸41から外れてリアケース45内に落下することが無いので、リアケース45側を分解する必要が無く、分解修理の作業時間を短縮できる。
The
走行軸24の回転は、第十四ギヤ57で第一伝動軸25に遊嵌したギヤ筒69の大ギヤ部59へ伝動され、ベベルギヤ軸121にスプライン嵌合した高低クラッチギヤ32が第十四ギヤ57に噛み合ったりギヤ筒69の小ギヤ部68と噛み合ったりすることでベベルギヤ軸121が高低に変速して伝動され、ベベルギヤ軸121の回転がベベルギヤ38と車軸ベベルギヤ39で後輪軸5に伝動され、さらに、ベベルギヤ軸121にスプライン嵌合する第十五ギヤ122と第五ギヤ33とクラッチギヤ34で前輪駆動軸35に伝動され、この前輪駆動軸35の回転が図10に示すフロントアクスルハウジング60の第二前輪駆動軸101に伝動する。
The rotation of the
前記のPTO伝動軸41の回転は、後輪軸5よりも後側に設けるリアPTO軸11とミッドPTO軸12の伝動部に伝動される。
PTO伝動軸41には第十ギヤ55がスプライン嵌合し第一カウンタギヤ42が遊嵌し、リアPTO軸11には第十一ギヤ48がスプライン嵌合し第一クラッチギヤ56が遊嵌し、この第一クラッチギヤ56にPTOクラッチギヤ43が遊嵌し第十二ギヤ58がスプライン嵌合している。そして、第十一ギヤ48に常時に噛み合い第一クラッチギヤ56とPTOクラッチギヤ43に適宜噛み合うコンスタントメッシュ方式のクラッチ切換ギヤ47が外嵌している。第二クラッチギヤ43と第十一ギヤ48とクラッチ切換ギヤ47でPTOクラッチ150を構成し、このPTOクラッチ150のシフト操作は、座席10の近傍に設ける一本のPTO切換レバー149で行う。
The rotation of the
The
第十ギヤ55が第十二ギヤ58と噛み合って第一クラッチギヤ56を常時回転していて、図5の状態が第一クラッチギヤ56にクラッチ切換ギヤ47が噛み合わずリアPTO軸11とミッドPTO軸12が共に駆動されない状態で、PTOクラッチ150のクラッチの切り替えは、次のように行われる。
The
クラッチ切換ギヤ47を第十一ギヤ48と第一クラッチギヤ56に噛み合わせるようスライドすると、リアPTO軸11が駆動される。(図7)
クラッチ切換ギヤ47を第十一ギヤ48から離して、第一クラッチギヤ56とPTOクラッチギヤ43に噛み合わせるようスライドすると、第一クラッチギヤ56の回転がPTOクラッチギヤ43から第一カウンタギヤ42に伝わり、後述する伝動でミッドPTO軸12が駆動される。(図6)
クラッチ切換ギヤ47を第十一ギヤ48と第一クラッチギヤ56とPTOクラッチギヤ43の三つのギヤに噛み合わせるようスライドすると、リアPTO軸11とミッドPTO軸12が共に駆動される。(図8)
第一カウンタギヤ42の回転は、第一カウンタ軸50の第二カウンタギヤ49と第二カウンタ軸51の第三カウンタギヤ44と第三カウンタ軸53の第四カウンタギヤ52を介してミッドPTO軸12に形成した第十三ギヤ54に伝動されてミッドPTO軸12を駆動する。
When the
When the
When the
The
図10は、フロントアクスルハウジング60の断面図で、フロントアクスルハウジング60の後側に増速ケース61をボルト77で取り付け、フロントアクスルハウジング60と増速ケース61を一体として前ピポットケース96と後ピポットケース62で支持し、左右揺動可能にしている。フロントアクスルハウジング60と増速ケース61を一体化することで、軽量化出来て、トラクタ全体の前後バランスを良くしている。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the
増速ケース61の後ピポットケース62側に軸支した第二前輪駆動軸101に、図3で説明した前輪駆動軸35からの動力が入力する構成である。増速ケース61内に第一増速ギヤ63を形成し、この第一増速ギヤ63の端面に形成したクラッチ爪63aに前輪ベベル軸78にスプライン嵌合した第一クラッチ66がクラッチばね67で押圧されて係合して第二前輪駆動軸101の回転を前輪ベベル軸78に伝動する(等速4輪駆動)。
The power from the front
前輪ベベル軸78の前小ベベルギヤ74とフロントアクスルハウジング60内の前大ベベルギヤ75が噛み合ってデフギヤ組76を回転し、前輪駆動軸4R,4Lを駆動する。
増速ケース61内の増速機構105は、前輪ベベル軸78と平行に増速軸64を軸支し、前記第一増速ギヤ63と噛み合う第二増速ギヤ65をスプライン嵌合し、湿式クラッチ71を装着してこの湿式クラッチ71のクラッチギヤ72を前輪ベベル軸78へスプライン嵌合した第三増速ギヤ73と噛み合わせている。第二増速ギヤ65と湿式クラッチ71との間にクラッチ押圧リング102を増速軸64に嵌合し、このクラッチ押圧リング102と前記第一クラッチ66の両方係合するクラッチ切換プレート103を設け、クラッチ切換プレート103を移動させるカム軸70を設けている。クラッチ切換プレート103は、ガイドピン91に増速軸64の軸方向へスライド可能に支持している(図11)。即ち、カム軸70が回転するとクラッチ切換プレート103を介してクラッチ押圧リング102が湿式クラッチ71方向に移動すると共に、第一クラッチ66のクラッチ爪63aが切り状態となる。その後、クラッチ押圧リング102が湿式クラッチ71に当接して該湿式クラッチ71を入り状態にする。これにより、等速4輪駆動から前輪が増速する増速4輪駆動となる。
The small
The
増速機構105は、カム軸70を増速切換モータ82で回動させると、第一クラッチ66が第一増速ギヤ63から離れて前輪ベベル軸78の回転伝動を断ち、クラッチ押圧リング102が湿式クラッチ71を押して増速軸64の回転をクラッチギヤ72から第三増速ギヤ73に伝動して前輪ベベル軸78を増速駆動し、前輪6,6が増速して駆動される。
In the
前輪ベベル軸78には、軸中心を通る第一潤滑孔97を設け、増速軸64には、湿式クラッチ71にオイルを供給する第二潤滑孔98を設けて、増速機構の潤滑性を良くしている。
The front
図12に示す如く、カム軸70は増速ケース61から上方に突出しており、突出したカム軸70の軸端にカム軸アーム92を固着し、このカム軸アーム92に増速切換モータ82に連結する増速入切ワイヤ95のインナーワイヤを引張バネ99を介して連結している。この増速入切ワイヤ95のアウターワイヤは、増速ケース61のボス部93に取り付けたワイヤ取付プレート94に取り付けている。引張バネ99でクラッチ押圧リング102を湿式クラッチ71に押しつけることで湿式クラッチ71が摩耗しても伝動する。
As shown in FIG. 12, the
図13〜図15に、フロントアクスルハウジング60のトラクタ機体への装着構成を示している。
トラクタ機体の前後方向に設ける左右サイドフレーム80L,80Rにフロントアクスルハウジング60を取り付け、該フロントアクスルハウジング60の前上側で左右サイドフレーム80L,80Rの間に板状の支持台81を取り付け、この支持台81上に増速切換モータ82を搭載し、この増速切換モータ82の回転をギヤ減速機構84とロッド83を介して前記のカム軸70に伝動して前輪増速クラッチの切換を行えるようにしている。前述した図12の増速入切ワイヤ95については、ロッド83の替わりに増速入切ワイヤ95をギヤ減速機構84に連結する構成である。そして、図13〜図15はロッド83でカム軸70を回転させる構成である。
FIGS. 13 to 15 show a configuration for mounting the
A
ロッド83とカム軸70の動きについて具体的に説明する。
前記ギヤ減速機構84から出力される軸84aにプレート84bが固着しているので、軸84aが回転すると、プレート84bも回転する。プレート84bにはロッド83が遊嵌しており、プレート84bが回転するとロッド83は前後に動く。これらの部材は支持台81の下方にあるので、図13のように点線で示している。
The movement of the
Since the plate 84b is fixed to the shaft 84a output from the
ロッド83の後側は支持台81の後方まで延びているので実線で示している。ロッド83の後端はプレート110に遊嵌している。プレート110は回動支点111を中心に回動する構成としている。そして、プレート110にはロッド112が遊嵌しており、ロッド112の他端にはプレート113が遊嵌している。プレート113には軸114が連結されている。軸114はフロントアクスルハウジング60の中を通過する構成としている。軸114の他端にはプレート115が連結しており、プレート115には引張スプリング116が設けられており、引張スプリング116の他端はプレート117に掛けられている。そして、プレート117にカム軸70が連結している。
Since the rear side of the
これにより、前述のようにロッド83が前後に動くと、プレート110が回動支点111を中心にして回動し、ロッド112が左右方向に動き、プレート113を介して軸114が回動する。軸114が回動すると、プレート115が左右方向に動き、引張スプリング116を経由し、プレート117を介してカム軸70が回転する。
As a result, when the
前記増速切換モータ82の駆動を停止すると、引張スプリング116によりカム軸70は元の位置に戻る。
図15については、見易くするために前記点線で示している部材を省略した図である。
When the driving of the speed increasing switching
About FIG. 15, it is the figure which abbreviate | omitted the member shown with the said dotted line in order to make it easy to see.
また、左右前輪6,6のナックルアーム86,86をタイロッド87で連結して左右前輪6,6を操向するが、いずれか片方のナックルアーム86に取り付けるセンサロッド88とセンサプレート89で支持台81上に取り付けた前輪切れ角センサ90を回動して前輪切れ角を検出するようにしている。
Further, the
そして、支持台81の上には増速切換モータ82とギヤ減速機構84と前輪切れ角センサ90を覆う箱型の防護カバー85を取り外し可能に取り付けている。
この構成で、支持台81上に設ける増速切換モータ82とギヤ減速機構84と前輪切れ角センサ90が、支持台81と左右サイドフレーム80L,80Rとフロントアクスルハウジング60及び防護カバー85で囲まれて、泥水の付着による作動不良が無くなる。
A box-shaped protective cover 85 that covers the
With this configuration, the speed
なお、上記の実施例では、増速機構105を増速クラッチの入・切で説明したが、前輪6の回転速度を変速する増速機構にしても良い。
In the above-described embodiment, the
6 前輪
60 フロントアクスルハウジング
61 増速ケース
70 カム軸
80L 左サイドフレーム
80R 右サイドフレーム
81 支持台
82 増速切換モータ
85 防護カバー
90 切れ角センサ
103 クラッチ切換プレート
105 増速機構
6
61 speed increase case
70
90 cut angle sensor
103
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