JPH10306862A - 作業機のベルト式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速操作構造の大型化を招来することなく、
機体に対して合理的に配置し得る無段変速装置を構成す
る。 【解決手段】 エンジン４がボンネット２０に内装さ
れ、ボンネット２０の側部位置にボンネット２０より低
レベルにステップ２１を形成し、このステップ２１より
下方に位置に対してエンジン４からの動力が伝えられる
割りプーリ３１と、ミッションケース５に動力を伝える
割りプーリ３２とを有するベルト伝動系を配置し、又、
ボンネット２０に内装した変速モータ４６からの駆動力
を夫々の割りプーリ３１，３１の軸芯と平行する方向に
伝えて夫々の割りプーリ３１，３２のベルト巻回半径を
同時に変更するよう無段変速装置Ｖを構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの出力軸
からの動力が伝えられる割りプーリと、ミッションケー
スの入力軸に動力を伝える割りプーリと、夫々の割りプ
ーリに亘って巻回される無端ベルトと、夫々の割りプー
リのベルト巻回半径を変更して伝動速度の調節を行う操
作機構とを備えて成る作業機のベルト式無段変速装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように構成されたベルト式
無段変速装置として特開平５‐１４９３９７号公報に示
されるものが存在し、この従来例では、エンジンの出力
軸に備えた割りプーリと、ミッションケースの入力軸に
備えた割りプーリとに無端ベルトを巻回し、夫々の割り
プーリのベルト巻回半径を電動シリンダの駆動力で変更
して伝動速度の調節を行うよう構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例の無段変速装置
を考えるに、この構成の無段変速装置ではエンジンとミ
ッションケースとの側部に亘ってベルト伝動系が横方向
に張り出す形態で配置されるものとなり作業機の機体に
合理的に配置し得る構成が望まれている。又、従来例の
ようにベルト伝動系から離間した位置のアクチュエータ
からの駆動力で変速操作を行うものではアクチュエータ
とベルト伝動系の間に長い寸法の操作ロッドを必要とす
る等、操作系の大型化を招くものとなり改善の余地があ
る。

【０００４】本発明の目的は、変速操作構造の大型化を
招来することなく、又、機体に対して合理的に配置し得
るベルト式無段変速装置を構成する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴（請
求項１）は冒頭に記したように、エンジンの出力軸から
の動力が伝えられる割りプーリと、ミッションケースの
入力軸に動力を伝える割りプーリと、夫々の割りプーリ
に亘って巻回される無端ベルトと、夫々の割りプーリの
ベルト巻回半径を変更して伝動速度の調節を行う操作機
構とを備えて成る作業機のベルト式無段変速装置におい
て、前記エンジンが機体の前部位置のエンジンボンネッ
トに内装され、ベルト伝動系がエンジンボンネットの側
部位置にエンジンボンネットより低レベルに形成したス
テップ下方に配置されると共に、前記操作機構が、前記
夫々の割りプーリの軸芯に沿う方向への作動で夫々の割
りプーリのベルト巻回半径を同時に変更するシフト部材
と、割りプーリの軸芯に沿う方向へ移動することでシフ
ト部材に移動力を伝える作動部材と、この作動部材に対
してアクチュエータからの移動力を伝える送り手段とを
備えて構成され、前記アクチュエータを前記エンジンボ
ンネット内に配置し、前記アクチュエータからの動力を
前記ステップ下方に配置した前記作動部材を介して前記
シフト部材に伝えるようにしてある点にあり、その作
用、及び、効果は次の通りである。

【０００６】本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項
１において、該無段変速装置の変速目標を電気的に設定
する設定器と、前記操作機構の作動量を電気的に計測す
るセンサと、この設定器の設定値と対応する位置をセン
サで計測するまで前記アクチュエータを作動させる制御
装置とを備えている点にあり、その作用、及び、効果は
次の通りである。

【０００７】本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項
１において、前記シフト部材が前記割りプーリの軸芯と
直交する仮想平面上で、その長手方向を機体の前後方向
に設定したリンク部材を備えて構成されると共に、この
リンク部材の中央部を上方に凹状空間が形成されるよう
湾曲成形し、この凹状空間に前記エンジンからの排気を
前記ステップ下方に配置したマフラーに送る排気管を配
置してある点にあり、その作用、及び、効果は次の通り
である。

【０００８】〔作用〕上記第１の特徴によると、エンジ
ン側部からミッションケース側部に亘る部位に配置され
るベルト伝動系がステップの下部に配置されるので、例
えば、ベルト伝動系を配置する空間を確保する目的でボ
ンネットを横方向に張り出す必要が無く、又、ボンネッ
ト内に配置したアクチュエータからの作動力を送り手
段、作動部材、シフト部材夫々を介して割りプーリに対
して、該割りプーリを構成する２部材を作動させる方向
と一致する方向から作動させるので動作に無理がなく、
比較的プーリと近接する位置から操作力を作用させ得る
ものとなる。

【０００９】上記第２の特徴によると、例えば、変速レ
バーで設定器を操作するよう構成するだけで、制御装置
は設定器で設定される変速目標と対応する値をセンサで
計測されるまでアクチュエータを作動させるものとな
り、簡便な操作で目標とする走行速度を得るものとな
る。

【００１０】上記第３の特徴によると、マフラーと連な
る排気管を無段変速装置のリンク部材における湾曲成形
された部位の上方を通過させることでエンジンの側方に
離間した位置に配置されたマフラーに対してエンジン排
気を送り得るものとなる。

【００１１】〔発明の効果〕従って、大型のアクチュエ
ータでもボンネット内に配置することを可能にすると共
に、操作系の大型化を抑制してベルト伝動系に近接する
位置から変速操作力を作用させ、又、本来横方向に張り
出して形成されるステップの下方位置にベルト伝動系を
配置して機体横方向への張出しを抑制するベルト式無段
変速装置が合理的に構成されたのである（請求項１）。
又、簡便な操作で所望の走行速度を得るものとなり（請
求項２）、排気管の合理的な配置によって大型のマフラ
ーであってもステップの下方空間に配置し得るものとな
った（請求項３）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、ステアリング
操作される駆動型の前車輪１、及び、駆動型の後車輪２
を備えた走行機体３の前部にエンジン４を搭載すると共
に、この走行機体３の前部にエンジン４からの動力がベ
ルト式の無段変速装置Ｖを介して伝えられるミッション
ケース５夫々を配置し、又、走行機体３の中央部にステ
アリングハンドル６と運転座席７とを配置し、走行機体
３の後端部に対しリフトシリンダ８で駆動昇降操作され
る平行４連型のリンク機構９を介し苗植付装置Ａを連結
して作業機の一例としての田植機を構成する。

【００１３】前記苗植付装置Ａは、苗載せ台１０に載置
したマット状苗Ｗの下端から植付アームを有した植付機
構１１が１株ずつ切り出して泥面に植付ける作動を行う
よう構成され、前記ミッションケース５にはギヤ式の変
速装置と前車輪１を駆動する伝動系とが内装され、この
ミッションケース５からの動力を伝動軸１２を介して後
車輪２を駆動する後車軸ケース１３に伝える伝動系を形
成し、又、ミッションケース５からの動力を前記苗植付
装置Ａに伝える動力軸１４を備えている。

【００１４】前記ステアリングハンドル６の左側部位置
には、前進域Ｆと中立位置Ｎと後進位置Ｒとに操作自在
に構成され（図９を参照）、ミッションケース５に内蔵
したギヤ変速装置の変速操作を行う主変速レバー１５を
備え、運転座席７の前方位置のステップには主クラッチ
ペダル１６を備え、運転座席７の左側位置にはミッショ
ンケース５に内蔵されたギヤ変速装置を変速操作する副
変速レバー１７を備えている。

【００１５】図２〜図１０に示すように、機体前部位置
に前記エンジン４を収めるエンジンボンネット２０配置
し、この両側部にエンジンボンネット２０より低レベル
で作業者の移動を可能とするステップ２１，２１を形成
してある。又、前記ミッションケース５の前部位置にエ
ンジンフレーム２２を前方に突出する姿勢で連結し、こ
のエンジンフレーム２２にゴム製の防振材２３を介して
前記エンジン４を搭載し、このエンジン４とミッション
ケース５との側部位置に前記無段変速装置Ｖが配置され
ている。

【００１６】無段変速装置Ｖは、エンジン４のフライホ
イール２４と一体回転する出力軸４Ａと同軸芯上に駆動
軸２５を配置すると共に、この駆動軸２５の両端を前記
エンジンフレーム２２に設けた補助フレーム２２Ａに立
設したホルダ２７，２７に支持された一対の軸受２８に
遊転支承し、駆動軸２５とエンジン４の出力軸４Ａとを
ゴムカップリング型のジョイント２９で連結して夫々の
軸芯が不一致になる状態での伝動を許す状態に連結し、
駆動軸２５にベルト巻回径調節自在な出力側割りプーリ
３１を備え、ミッションケース５の入力軸５Ａにベルト
巻回径調節自在な入力側割りプーリ３２を備え、夫々の
割りプーリ３１，３２に無端ベルト３３を巻回し、軸体
３４周りで揺動自在に支持したテンションアーム３５の
揺動端に前記無端ベルト３３に張力を作用させるテンシ
ョンプーリ３６を支承し、このテンションプーリ３６に
ベルト緊張側に付勢力を作用させるバネ３７を備え、
又、夫々の割りプーリ３１，３２のベルト巻回径を調節
操作する操作機構を備えて成っている。

【００１７】又、前記出力側割りプーリ３１は駆動軸２
５に対して内側（エンジン４側）のプーリ片３１Ａを駆
動軸にトルク伝動自在に固設し、外側のプーリ片３１Ｂ
を該駆動軸２５の軸芯方向にトルク伝動自在、かつ、ス
ライド移動自在に備え、前記入力側割りプーリ３２は入
力軸５Ａに対して内側（ミッションケース５側）のプー
リ片３２Ａをトルク伝動自在、かつ、スライド移動自在
に備え、外側のプーリ片３２Ｂを該入力軸５Ａにトルク
伝動自在に固設し、スライド移動自在に構成されたプー
リ片３１Ｂ，３２Ａにボールベアリング３８，３８を介
して接当するシフタ３９，３９（請求項１のシフト部材
の一例）を杆状の中間フレーム４０（請求項３のリンク
部材の一例）で連結してある。前記操作機構は、前記入
力側のプーリ片３２Ａに接当するシフタ３９の基端部に
連結する作動軸４１（請求項１の作動部材の一例）を前
記駆動軸２５、出力軸５Ａ夫々と平行する姿勢に設定す
ると共に、この作動軸４１を丸パイプ状の案内筒４２に
対してスライド移動自在に内嵌し、この作動軸４１の中
間部に軸芯方向に沿って形成した溝４１Ａに係入する回
転止め用のピン４３を案内筒４２に備え、この作動軸４
１の内端部に形成されたネジ部４１Ｓにピニオンギヤ４
４を螺合し、このピニオンギヤ４４に咬合する駆動ギヤ
４５を正逆転方向に駆動する直流モータで成る変速モー
タ４６（請求項１のアクチュエータの一例）とを備えて
構成され、作動軸４１の外端部に備えたロールピン４７
の位置から変速位置を計測するポテンショメータ型の変
速センサ４８を備えている。尚、ネジ部４１Ｓと、これ
に螺合するピニオンギヤ４４とで請求項１の送り手段が
構成されている。

【００１８】又、無段変速装置Ｖは左側のステップ２１
の下方に配置され、変速モータ４６はボンネット２０内
に配置されている。この左側のステップ２１の下方にマ
フラー５０を配置し、緩やかな「Ｖ」字状となるよう湾
曲成形した中間フレーム４０の上方空間にエンジン４か
らマフラー５０への排気管５１を配置してある。又、ボ
ンネット２０内のエンジン４の上方にエアークリーナ５
２が配置され、更に、この上方に燃料タンク５３が配置
され、ボンネット２０内のエンジン４の右側部にラジエ
ータ５４を配置され、右側のステップ２１の下方位置に
バッテリー５５が配置されている。

【００１９】前記主変速レバー１５の基端部には、該レ
バー１５の操作位置を計測するポテンショメータ型の速
度設定器５６を備え、主変速レバー１５を中立位置Ｎに
設定した場合にはミッションケース５内のギヤ伝動系を
伝動遮断状態に設定し、後進位置Ｒに設定した場合には
ミッションケース５内のギヤ伝動系を逆転伝動状態に設
定し、前進域Ｆに設定した場合にはミッションケース５
内のギヤ伝動系を前進伝動状態に設定するものとなって
おり、又、前進域Ｆに設定した状態では、その操作位置
を速度設定器５６で計測して、マイクロプロセッサを備
えた制御装置５７が速度目標に設定し、前記変速センサ
４８からのフィードバック信号との比較の結果に基づい
て夫々の値が均衡するよう変速モータ４６を駆動して無
段変速装置Ｖの変速を行うように制御装置の制御動作が
設定されている。

【００２０】尚、無段変速装置Ｖを低速伝動状態に設定
した場合には図７（イ）のようにシフタ３９，３９が機
体外方に変位し、低速伝動状態に設定した場合には図７
（ロ）のようにシフタ３９，３９が機体内方に変位して
夫々の割りプーリ３１，３２に対する無端ベルト３３の
巻回半径を変更するようになっている。

【００２１】このように、本発明では従来例の如く無段
変速装置Ｖから離間した位置のアクチュエータからの駆
動力で変速操作を行うのでは無く、該無段変速装置の近
傍位置に配置したアクチュエータからの駆動力を、割り
プーリを作動させる方向に向けて伝えるので変速操作系
を構成する部材の大型化を抑制すると同時に、変速用の
アクチュエータをボンネット内に配置できるのでアクチ
ュエータに大型のものの使用を可能にしている。特に、
無段変速装置Ｖをエンジンボンネット２０の側部に張り
出す形態のステップ２１の下方に配置するのでステップ
２１の下方空間を有効に利用できるばかりで無く、該無
段変速装置Ｖを配置する空間を特別に形成しなくて済
み、又、このステップ２１の下方に配置したマフラー５
０に対して無段変速装置Ｖに妨げられずに排気管５１を
導くものとなっている。

【００２２】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、送り手段をラック・ピニオン式に構成
するあるいは、クランク部材、カム部材等を備えること
でアクチュエータの回転力を直線運動に変換するよう構
成することが可能であり、又、アクチュエータを電動シ
リンダ、油圧シリンダ等直線運動を行うものを用いて構
成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】エンジン、無段変速装置の部位の側面図

【図３】エンジン、無段変速装置の部位の平面図

【図４】エンジンの出力軸系を示す正面図

【図５】エンジンの支持構造を示す側面図

【図６】無段変速装置のシフタの配置を示す側面図

【図７】高速伝動状態と低速伝動状態とにおける無段変
速装置の平面図

【図８】エンジンの出力軸系の縦断正面図

【図９】無段変速装置の変速作動系を示す縦断正面図

【図１０】変速センサの配置の概略を示す平面図

【符号の説明】

３ 機体 ４ エンジン ４Ａ 出力軸 ５ ミッションケース ５Ａ 入力軸 ２０ エンジンボンネット ２１ ステップ ３１，３２ 割りプーリ ３９ シフト部材 ４０ リンク部材 ４１ 作動部材 ４６ アクチュエータ ４８ センサ ５０ マフラー ５１ 排気管 ５６ 設定器 ５７ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの出力軸からの動力が伝えられ
   る割りプーリと、ミッションケースの入力軸に動力を伝
   える割りプーリと、夫々の割りプーリに亘って巻回され
   る無端ベルトと、夫々の割りプーリのベルト巻回半径を
   変更して伝動速度の調節を行う操作機構とを備えて成る
   作業機のベルト式無段変速装置であって、 前記エンジンが機体の前部位置のエンジンボンネットに
   内装され、ベルト伝動系がエンジンボンネットの側部位
   置にエンジンボンネットより低レベルに形成したステッ
   プ下方に配置されると共に、前記操作機構が、前記夫々
   の割りプーリの軸芯に沿う方向への作動で夫々の割りプ
   ーリのベルト巻回半径を同時に変更するシフト部材と、
   割りプーリの軸芯に沿う方向へ移動することでシフト部
   材に移動力を伝える作動部材と、この作動部材に対して
   アクチュエータからの移動力を伝える送り手段とを備え
   て構成され、前記アクチュエータを前記エンジンボンネ
   ット内に配置し、前記アクチュエータからの動力を前記
   ステップ下方に配置した前記作動部材を介して前記シフ
   ト部材に伝えるようにしてある作業機のベルト式無段変
   速装置。
2. 【請求項２】 該無段変速装置の変速目標を電気的に設
   定する設定器と、前記操作機構の作動量を電気的に計測
   するセンサと、この設定器の設定値と対応する位置をセ
   ンサで計測するまで前記アクチュエータを作動させる制
   御装置とを備えている請求項１記載の作業機のベルト式
   無段変速装置。
3. 【請求項３】 前記シフト部材が前記割りプーリの軸芯
   と直交する仮想平面上で、その長手方向を機体の前後方
   向に設定したリンク部材を備えて構成されると共に、こ
   のリンク部材の中央部を上方に凹状空間が形成されるよ
   う湾曲成形し、この凹状空間に前記エンジンからの排気
   を前記ステップ下方に配置したマフラーに送る排気管を
   配置してある請求項１記載の作業機のベルト無段変速装
   置。