KR20180012332A

KR20180012332A - 작업차

Info

Publication number: KR20180012332A
Application number: KR1020180007499A
Authority: KR
Inventors: 도모후미 후쿠나가; 게이시로오 니시; 아키라 히와타시; 히사오 무카이; 고오지 마츠다; 다쿠야 다니가와; 다카히로 나카츠카
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2018-02-05
Also published as: KR102259138B1; US20160091078A1; JP2016070341A; JP6324285B2; US9506552B2; KR20160037777A

Abstract

본 발명의 과제는, 에어 혼입에 기인한 유압 기기의 작동 불량이나 이음의 발생 등을 효과적으로 억제하는 것이다.
엔진으로부터의 동력을 감속하여 출력하는 전동계(19)와, 전동계(19)를 내장하는 전동 케이스(9)와, 전동 케이스(9)에 저류한 오일을 유압 기기(A)에 공급하는 유압 회로(37)를 구비하고, 전동 케이스(9)는, 전동계(19)의 최저속 전동부를 수용하는 수용 공간(9Ec)을 구획 형성하고, 유압 회로(37)는, 그 흡입 유로(39)를 수용 공간(9Ec)의 저부에 접속하여, 수용 공간(9Ec)에 저류한 오일을 유압 기기(A)에 공급하도록 구성하고 있다.

Description

작업차{WORK VEHICLE}

본 발명은 엔진으로부터의 동력을 감속하여 출력하는 전동계와, 상기 전동계를 내장하는 전동 케이스와, 상기 전동 케이스에 저류한 오일을 유압 기기에 공급하는 유압 회로를 구비한 작업차에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 작업차의 일례인 트랙터에 있어서는, 전동 케이스(미션 케이스)를, 미드 케이스와 이 미드 케이스의 후단부에 연결하는 리어 케이스로 구성하고, 미드 케이스와 리어 케이스 중, 전동계의 고속 전동부측을 내장하는 미드 케이스를 오일 공급원으로 하고, 미드 케이스의 내부에 저류한 오일을, 파워 스티어링 장치나 정유압식 무단 변속 장치 등의 유압 기기에 공급하도록 구성한 것이 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).

일본 특허 출원 공개 제2014-25554호 공보(단락 번호 0014, 0022∼0024, 도 2, 도 5)

상기한 구성에서는, 전동계의 고속 전동부측을 내장하므로 전동 기어 등에 의한 오일의 교반에 의해 기포가 발생하기 쉬운 미드 케이스 내의 오일을, 파워 스티어링 장치나 정유압식 무단 변속 장치 등의 유압 기기에 공급하게 된다. 그로 인해, 에어 혼입에 기인한 각 유압 기기의 작동 불량이나 이음의 발생 등을 억제하는 데 있어서 개선의 여지가 있다.

본 발명의 목적은, 에어 혼입에 기인한 유압 기기의 작동 불량이나 이음의 발생 등을 효과적으로 억제하는 데 있다.

본 발명의 과제 해결 수단에서는,

엔진으로부터의 동력을 감속하여 출력하는 전동계와, 상기 전동계를 내장하는 전동 케이스와, 상기 전동 케이스에 저류한 오일을 유압 기기에 공급하는 유압 회로를 구비하고,

상기 전동 케이스는, 상기 전동계의 최저속 전동부를 수용하는 수용 공간을 구획 형성하고,

상기 유압 회로는, 그 흡입 유로를 상기 수용 공간의 저부에 접속하여, 상기 수용 공간에 저류한 오일을 상기 유압 기기에 공급하도록 구성하고 있다.

이 수단에 따르면, 전동계의 최저속 전동부를 수용함으로써 전동 기어 등에 의한 오일의 교반이 억제되어 기포가 발생하기 어렵게 되어 있는 수용 공간에 저류한 오일을 유압 기기에 공급하게 된다.

그 결과, 에어 혼입에 기인한 유압 기기의 작동 불량이나 이음의 발생 등을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명을 보다 적합한 것으로 하기 위한 수단의 하나로서,

상기 수용 공간을, 상기 전동계를 지지하는 베어링 홀더에 의해 구획하고,

상기 베어링 홀더에 형성한 관통 구멍이 상기 흡입 유로의 흡입구로 되도록 구성하고 있다.

이 수단에 따르면, 전동 케이스에 있어서의 수납 공간 형성용의 케이스부에 내부 유로를 형성하는 것이 아니라, 베어링 홀더에 관통 구멍을 형성함으로써, 수용 공간으로부터의 오일의 취출을 가능하게 하고 있으므로, 수납 공간 형성용의 케이스부에 내부 유로를 형성하는 경우에 비교하여, 흡입 유로(흡입구)의 형성에 필요로 하는 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

도 1은 트랙터의 우측면도.
도 2는 메인 필터와 HST 필터와 연료 탱크의 위치 관계를 나타내는 주요부의 횡단 평면도.
도 3은 전동 케이스 및 전동계의 구성을 나타내는 주요부의 종단 우측면도.
도 4는 유압 회로의 개략도.
도 5는 유로의 구성 및 메인 필터 및 HST 필터의 설치 구조를 나타내는 주요부의 횡단 평면도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 일례로서, 본 발명을, 작업차의 일례인 트랙터에 적용한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서 예시하는 트랙터는, 차체 프레임(1)의 전반부에 원동부(2)를 구비하고 있다. 또한, 차체 프레임(1)의 후반부에 탑승 운전부(3)를 형성하는 캐빈(4)을 방진 탑재하고 있다. 그리고, 차체 프레임(1)에 대한 전방부의 좌우 양 측방 개소에 구동 가능하며 조타 가능한 좌우의 전륜(5)을 배치하고 있다. 또한, 차체 프레임(1)에 대한 후방부의 좌우 양 측방 개소에 구동 가능하며 제동 가능한 좌우의 후륜(6)을 배치하고 있다. 이에 의해, 구동 가능한 좌우의 전륜(5)과 좌우의 후륜(6)을 구비하는 4륜 구동 형식으로 구성하고 있다.

도 1∼3에 도시하는 바와 같이, 차체 프레임(1)은, 엔진(7)과, 엔진(7)의 하부로부터 전방을 향해 연장되는 전방부 프레임(8)과, 엔진(7)의 후단부 하부로부터 후방을 향해 연장되는 프레임 부재 겸용의 전동 케이스(9)를 볼트 연결하여 구성하고 있다. 즉, 차체 프레임(1)의 전반부를 엔진(7) 및 전방부 프레임(8)에 의해 구성하고, 차체 프레임(1)의 후반부를 전동 케이스(9)에 의해 구성하고 있다. 그리고, 전동 케이스(9)의 후방부에, 로터리 경운 장치나 플라우 등의 작업 장치(도시하지 않음)의 연결 장비를 가능하게 하는 링크 기구(10), 링크 기구(10)를 통한 작업 장치의 승강 조작을 가능하게 하는 유압식의 승강 기구(11), 및 차체 프레임(1)의 후방부에 로터리 경운 장치 등의 구동형의 작업 장치를 연결 장비한 경우에 작업 장치에의 작업용 동력의 취출을 가능하게 하는 PTO축(12) 등을 장비하고 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 원동부(2)는, 전방부 프레임(8) 및 보닛(13) 등에 의해 형성하는 엔진 룸에, 엔진(7)과 함께 라디에이터(14) 및 배터리(15) 등을 배치하여 구성하고 있다.

탑승 운전부(3)는, 전륜 조타용의 스티어링 휠(16) 및 운전 좌석(17) 등을 구비하고 있다. 스티어링 휠(16)은, 전유압식의 파워 스티어링 유닛(이하, PS 유닛이라 칭함)(18) 등을 통해 좌우의 전륜(5)에 연계되어 있다.

도 1∼4에 도시하는 바와 같이, 전동 케이스(9)는, 제1 케이스부(9A)와 제2 케이스부(9B)와 제3 케이스부(9C)와 제4 케이스부(9D)를, 그 순서대로 전후 방향으로 볼트 연결한 4분할 구조로 구성하고 있다. 그리고, 제1 케이스부(9A)의 전단부를 엔진(7)의 후단부 하부에 볼트 연결함으로써, 전동 케이스(9)를 엔진(7)의 후단부 하부에 연접하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 전동 케이스(9)의 내부에는, 엔진(7)으로부터의 동력을 감속하여 출력하는 전동계(19)를 구비하고 있다. 전동계(19)는, 엔진(7)으로부터의 전동을 접속 해제 가능하게 하는 주 클러치(20), 주 클러치(20)를 경유한 동력을 제1 동력과 제2 동력으로 나누는 기어식의 동력 분배 기구(21), 동력 분배 기구(21)로부터의 제1 동력을 변속하는 정유압식 무단 변속 장치(이하, HST라 칭함)(22), HST(22)의 입력축(22A)으로부터 취출한 동력을 작업용으로서 PTO축(12)에 전달하는 작업 전동계(23), HST(22)의 출력축(22B)으로부터의 동력과 동력 분배 기구(21)로부터의 제2 동력을 합성하는 유성 기어식의 전동 기구(24), 전동 기구(24)로부터의 동력을 전진용과 후진용으로 전환하는 전후진 전환 기구(25), 전후진 전환 기구(25)로부터의 동력을 3단으로 변속하는 기어식의 변속 기구(26), 변속 기구(26)로부터의 동력을 후륜 구동용으로서 좌우로 분배하는 후륜 차동 기구(27), 후륜 차동 기구(27)로부터의 동력을 좌우의 후륜(6)에 출력하는 좌우의 후륜 구동축(도시하지 않음), 변속 기구(26)의 출력축(26B)으로부터 전륜 구동용의 동력을 취출하는 기어 유닛(28), 및 기어 유닛(28)으로부터의 동력을 변속하는 전륜 변속 기구(29) 등을 구비하고 있다.

작업 전동계(23)는, PTO축(12)에의 전동을 접속 해제 가능하게 하는 PTO 클러치(30), PTO 클러치(30)를 경유한 동력을 4단으로 변속하는 PTO 변속 기구(31), PTO 변속 기구(31)로부터의 동력을 감속하는 기어식의 감속 기구(32), 및 감속 기구(32)로부터의 동력을 작업용으로서 작업 장치에 출력하는 PTO축(12) 등을 구비하고 있다.

전륜 변속 기구(29)는, 그 출력축(29B)으로부터의 전륜 구동용의 동력을, 전후 방향의 외부 전동축(33), 전방 차축 케이스(34)에 내장한 전륜 차동 기구(34A), 및 좌우의 전륜 구동축(도시하지 않음) 등을 통해 좌우의 전륜(5)에 전달하도록 구성하고 있다.

즉, 전동계(19)는, 엔진(7)으로부터의 동력을, 전륜 구동용과 후륜 구동용과 작업용으로 적정하게 분배 감속하여, 전륜 구동용의 동력을 전륜 변속 기구(29)의 출력축(29B)에 의해 전동 케이스(9)의 외부에 출력하고, 후륜 구동용의 동력을 좌우의 후륜 구동축에 의해 전동 케이스(9)의 외부에 출력하고, 작업용의 동력을 PTO축(12)에 의해 전동 케이스(9)의 외부에 출력하도록 구성하고 있다.

도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 전동계(19)를 내장하는 전동 케이스(9)는, 그 내부 공간(9E)에 있어서의 제2 케이스부(9B)와 제3 케이스부(9C)의 경계 부위에 HST(22)의 포트 블록(22C)을 배치하고 있다. 또한, 제3 케이스부(9C)와 제4 케이스부(9D)의 경계 부위에, 전동계(19)를 지지하는 베어링 홀더(35)를 배치하고 있다. 이에 의해, 전동 케이스(9)의 내부 공간(9E)을, 포트 블록(22C)으로부터 전방측의 제1 수납 공간(9Ea)과, 포트 블록(22C)과 베어링 홀더(35) 사이의 제2 수납 공간(9Eb)과, 베어링 홀더(35)로부터 후방측의 제3 수납 공간(9Ec)으로 구획하고 있다. 그리고, 제1 수납 공간(9Ea)에, 주 클러치(20)와 동력 분배 기구(21)와 HST(22)를 수용하고 있다. 또한, 제2 수용 공간(9Eb)에, 전동 기구(24)와 전후진 전환 기구(25)와 PTO 클러치(30)와 PTO 변속 기구(31)와 감속 기구(32)를 수용하고 있다. 그리고, 제3 수용 공간(9Ec)에, 변속 기구(26)와 후륜 차동 기구(27)와 기어 유닛(28)과 전륜 변속 기구(29)를 수용하고 있다.

즉, 제4 케이스부(9D) 및 베어링 홀더(35)에 의해, 전동계(19)의 최저속 전동부(19A)로 되는 변속 기구(26)와 후륜 차동 기구(27)와 기어 유닛(28)과 전륜 변속 기구(29)를 수용하는 제3 수용 공간(9Ec)을 구획 형성하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 베어링 홀더(35)는, 변속 기구(26)의 입력축(26A)과 출력축(26B), 전륜 변속 기구(29)의 입력축(29A)과 출력축(29B), 및 PTO 변속 기구(31)의 출력축과 감속 기구(32)의 입력축을 겸하는 전동축(36)을, 베어링을 통해 지지하고 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 이 트랙터는, 전동 케이스(9)에 저류한 오일을, 전술한 승강 기구(11), PS 유닛(18), 및 HST(22) 등의 각 유압 기기(A)에 공급하는 유압 회로(37)를 구비하고 있다. 유압 회로(37)는, 유압 펌프(38)의 작동에 의해, 흡입 유로(39)의 흡입구(39A)로부터 흡입한 오일을 메인 필터(40)에 의해 여과하고, 여과 후의 오일을 승강 기구(11) 및 PS 유닛(18) 등에 공급하도록 구성하고 있다. 또한, 차지 펌프(41)의 작동에 의해, 메인 필터(40)에 의한 여과 후의 오일을 HST 필터(42)에 의해 더 여과하고, 여과 후의 오일을 HST(22)의 순환 유로(도시하지 않음)에 공급하도록 구성하고 있다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 트랙터에서는, 전동 케이스(9)의 좌측방 개소를 연료 탱크(43)의 배치 공간으로 설정하고 있다. 그리고, 그 연료 탱크용의 배치 공간을 크게 확보하기 위해, 종래는 전동 케이스(9)의 좌우에 분산 배치하고 있었던 메인 필터(40) 및 HST 필터(42)를, 전동 케이스(9)에 있어서의 제3 케이스부(9C)의 우측부에 집중 배치하고 있다. 이에 의해, 연료 탱크(43)의 대형화를 도모할 수 있어, 연료 탱크(43)의 용량을 크게 할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 유압 회로(37)에 있어서, 메인 필터(40)의 오일 유출부(40B)로부터 차지 펌프(41)의 흡입부(41A)에 걸치는 제1 차지 유로(44), 및 차지 펌프(41)의 토출부(41B)로부터 HST 필터(42)의 오일 유입부(42A)에 걸치는 제2 차지 유로(45)는, 전동 케이스(9)의 제3 케이스부(9C)에 캐스팅 또는 구멍 가공에 의해 형성한 내부 유로(9Ca, 9Cb)에 의해 구성하고 있다. 또한, HST 필터(42)의 오일 유출부(42B)로부터 HST(22)의 포트 블록(22C)에 걸치는 제3 차지 유로(46)는, 전동 케이스(9)의 제3 케이스부(9C)에 캐스팅 또는 구멍 가공에 의해 형성한 내부 유로(9Cc), 및 전동 케이스(9)의 제2 케이스부(9B)에 캐스팅 또는 구멍 가공에 의해 형성한 내부 유로(9Ba)에 의해 구성하고 있다. 그리고, 메인 필터(40)의 오일 유입부(40A)로부터 전동 케이스(9)의 내부 공간(9E)에 걸치는 흡입 유로(39)는, 제3 케이스부(9C)에 캐스팅 또는 구멍 가공에 의해 형성한 내부 유로(9Cd), 및 베어링 홀더(35)에 있어서의 저부의 좌우 중앙측에 캐스팅 또는 구멍 가공에 의해 형성한 관통 구멍(35A)에 의해 구성하고, 그 관통 구멍(35A)이, 제3 수용 공간(9Ec)에 있어서의 저부의 좌우 중앙측 개소에 접속하는 흡입 유로(39)의 흡입구(39A)로 되도록 구성하고 있다.

즉, 이 유압 회로(37)에 있어서는, 전동 케이스(9)의 내부 공간(9E)으로부터 HST(22)의 포트 블록(22C)에 걸치는 유로(39, 44∼46)의 전체를 전동 케이스(9)의 내부에 형성하고 있다. 이에 의해, 그들 유로(39, 44∼46)의 전체 또는 일부를 형성하는 외부 배관을 구비하는 경우에 비교하여, 부품 개수의 삭감에 의한 구성의 간소화 및 비용의 삭감 등을 도모할 수 있다.

또한, 이 유압 회로(37)에 있어서는, 전동계(19)의 최저속 전동부(19A)를 수용함으로써, 전동 기어 등에 의한 오일의 교반이 억제되어 기포가 발생하기 어렵게 되어 있는 제3 수용 공간(9Ec)에 저류한 오일을, 제3 수용 공간(9Ec)에 있어서의 저부의 좌우 중앙측 개소로부터 취출하여, 승강 기구(11), PS 유닛(18), 및 HST(22) 등의 각 유압 기기(A)에 공급하게 된다. 그 결과, 에어 혼입에 기인한 각 유압 기기(A)의 작동 불량이나 이음의 발생 등을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 차체의 좌우 경사에 수반하는 오일의 치우침에 기인한 각 유압 기기(A)에의 오일 공급량의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 제4 케이스부(9D)에 내부 유로를 형성하는 것이 아니라, 베어링 홀더(35)에 관통 구멍(35A)을 형성함으로써, 제3 수용 공간(9Ec)으로부터의 오일의 취출을 가능하게 하고 있으므로, 제4 케이스부(9D)에 내부 유로를 형성하는 경우에 비교하여, 흡입 유로(39)[흡입구(39A)]의 형성에 필요로 하는 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 전동 케이스(9)의 제3 케이스부(9C)는, 그 우측부에 있어서의 제1 차지 유로 형성 개소에, 메인 필터 설치용의 제1 나사 결합부(9Ce)를 구비하고 있다. 또한, 그 우측부에 있어서의 제3 차지 유로 형성 개소에, HST 필터 설치용의 제2 나사 결합부(9Cf)를 구비하고 있다. 메인 필터(40)는, 그 오일 유출부(40B)를 제3 케이스부(9C)의 제1 나사 결합부(9Ce)에 나사 결합 가능하게 형성하고 있다. HST 필터(42)는, 그 오일 유출부(42B)를 제3 케이스부(9C)의 제2 나사 결합부(9Cf)에 나사 결합 가능하게 형성하고 있다.

즉, 메인 필터(40) 및 HST 필터(42)를, 전동 케이스(9)에 있어서의 제3 케이스부(9C)의 우측부에 직접 설치되도록 구성하고 있다.

〔다른 실시 형태〕

〔1〕전동계(19)의 구성은 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 유성 기어식의 전동 기구(24)를 구비하고 있지 않은 것이어도 된다. 또한, 정유압식 무단 변속 장치(22) 대신 기어식의 변속 기구, 또는, 벨트식의 무단 변속 장치 등을 구비하는 것이어도 된다.

〔2〕전동 케이스(9)의 구성은 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 전동 케이스(9)를 2분할 구조 또는 3분할 구조로 구성한 것이어도 된다.

*〔3〕유압 기기(A)로서, 예를 들어, 작업 장치를 롤링 구동하는 유압식의 롤링 기구, 또는, 유압 구동식의 프론트 로더 등을 구비하는 것이어도 된다.

〔4〕유압 회로(37)의 구성은, 장비하는 유압 기기(A)의 종류 등에 따라 다양한 변경이 가능하다.

〔5〕전동계(19)에 있어서의 최저속 전동부(19A)의 구성은, 전동계(19)의 구성 등에 따라 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 오일 취출용의 수용 공간(9Ec)에 수납하는 최저속 전동부(19A)를 후륜 차동 기구(27)만으로 해도 된다.

〔6〕전동계(19)의 최저속 전동부(19A)를 수용하는 수용 공간(9Ec)을, 예를 들어, 전동계(19)를 지지하지 않는 전용의 격벽 등에 의해 구획 형성해도 된다.

〔7〕유압 회로(37)의 흡입 유로(39)를, 전동계(19)의 최저속 전동부(19A)를 수용하는 수용 공간(9Ec)에 있어서의 저부의 좌우 일단부측에 접속하도록 구성해도 된다.

본 발명은 엔진으로부터의 동력을 감속하여 출력하는 전동계와, 상기 전동계를 내장하는 전동 케이스와, 상기 전동 케이스에 저류한 오일을 유압 기기에 공급하는 유압 회로를 구비한, 트랙터, 예초기 및 다목적 작업차 등의 작업차에 적용할 수 있다.

7 : 엔진
9 : 전동 케이스
9Ec : 수용 공간
19 : 전동계
19A : 최저속 전동부
35 : 베어링 홀더
35A : 관통 구멍
37 : 유압 회로
39 : 흡입 유로
39A : 흡입구
A : 유압 기기

Claims

엔진으로부터의 동력을 감속하여 출력하는 전동계와, 상기 전동계를 내장하는 전동 케이스와, 상기 전동 케이스에 저류한 오일을 유압 기기에 공급하는 유압 회로를 구비하고,
상기 전동 케이스는, 상기 전동계의 최저속 전동부를 수용하는 수용 공간을 구획 형성하고,
상기 유압 회로는, 그 흡입 유로를 상기 수용 공간의 저부에 접속하여, 상기 수용 공간에 저류한 오일을 상기 유압 기기에 공급하도록 구성하고 있는, 작업차.
제1항에 있어서, 상기 수용 공간을, 상기 전동계를 지지하는 베어링 홀더에 의해 구획하고,
상기 베어링 홀더에 형성한 관통 구멍이 상기 흡입 유로의 흡입구로 되도록 구성하고 있는, 작업차.