JP3828528B2

JP3828528B2 - 農業用トラクタ

Info

Publication number: JP3828528B2
Application number: JP2003305478A
Authority: JP
Inventors: 功前田; 勝美藤木
Original assignee: セイレイ工業株式会社
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: JP2004099025A

Description

本発明は、農業用トラクタに関するものである。

従来、農業用トラクタにおいて、左右走行部にそれぞれ連動連結した無段変速機の駆動速度を異ならせて、機体を旋回させるようにしたものがある（たとえば、特許文献１参照）。
特開平７−８１６０８号公報

ところが、左右無段変速機にそれぞれ左右操向レバーを連動連結して、左右無段変速機を個別に操作するように構成されているため操向操作が難しく、更に、左右無段変速機の個体差や、左右無段変速機を操作する左右操作機構の不揃いやガタが原因で、直進性が悪く、また、左右無段変速機が相互関連なく制御されているので、旋回が円滑に行われず、そのため圃場面を傷めるという問題がある。

そこで、本発明では、エンジンに走行用変速機を連動連結し、同走行用変速機に左右走行部の各駆動軸を連動連結して、各駆動軸を走行用変速機により相互に同一回転方向に駆動させる一方、エンジンに操向用変速機を連動連結し、同操向用変速機に左右走行部の各駆動軸を連動連結して、各駆動軸を操向用変速機により相互に逆回転方向に駆動させて、両変速機により各駆動軸の回転数を増減させて機体を旋回増減速可能とし、ステアリングホイールを操向用変速機に連動連結する一方、前後進変速レバーを走行用変速機に連動連結した農業用トラクタにおいて、機体にフロントミッションとリアミッションとを配設し、前記フロントミッションに前記操向用変速機を取付ける一方、前記リアミッションに走行用変速機を取付け、これらの走行用変速機と操向用変速機とを第１連動軸で連動連結するとともに、フロントミッションとリアミッションとを第２連動軸で連動連結した。

本発明によれば次のような効果を得ることができる。

即ち、エンジンに走行用変速機を連動連結し、同走行用変速機に左右走行部の各駆動軸を連動連結して、各駆動軸を走行用変速機により相互に同一回転方向に駆動させる一方、エンジンに操向用変速機を連動連結し、同操向用変速機に左右走行部の各駆動軸を連動連結して、各駆動軸を操向用変速機により相互に逆回転方向に駆動させて、両変速機により各駆動軸の回転数を増減させて機体を旋回増減速可能とし、ステアリングホイールを操向用変速機に連動連結する一方、前後進変速レバーを走行用変速機に連動連結した農業用トラクタにおいて、機体にフロントミッションとリアミッションとを配設し、前記フロントミッションに前記操向用変速機を取付ける一方、前記リアミッションに走行用変速機を取付け、これらの走行用変速機と操向用変速機とを第１連動軸で連動連結するとともに、フロントミッションとリアミッションとを第２連動軸で連動連結しているために、走行用変速機により左右走行部の回転方向を、例えば、正回転駆動させて、機体を前進走行させている状態で、操向用変速機により左走行部の回転方向を、例えば、正回転駆動させると共に、右走行部の回転方向を逆回転駆動させると、左走行部は両変速機により増速駆動されると共に、右走行部は両変速機により減速駆動されて、円滑に機体を右旋回させることができる。

このように、左右走行部は、機体の旋回操作時に、両変速機により相補的に増減速させることができるために、機体を緩旋回から急旋回にわたって円滑に旋回させることができると共に、旋回時に左右走行部により圃場を傷めるという不具合の発生を防止することができる。

また、一個のステアリングホイールで機体の旋回を制御することができて操作が容易になり、しかも、前述した左右操作機構の不揃いやガタに起因する不具合が解消されるので、直進性が良くなり、更に、ステアリングホイールでは微妙な操向操作が可能であるから、任意の旋回半径で、しかも、円滑に機体を旋回させることができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る走行駆動装置DRを具備する農業用トラクタTRの側面図であり、同農業用トラクタTRはクローラ式の左右走行部1L,1Rを装備した機体フレーム２の上面前部に原動機部３を載設し、その後方にキャビン４を載設して、同キャビン４中に運転部５を配置している。

運転部５は前部にステアリングホイール６を操向回動自在に配置し、その後方に所定間隔を保持して座席７を配置し、同座席の右側方に前後進変速レバー８を前後傾動自在に立設している。図中、９は走行部フレーム、10は履帯、11は駆動輪、12は遊動輪、13は下部転輪、14は上部転輪、15はロアリンク、16は作業機昇降機構である。

図２及び図３は、走行駆動装置DRの配置を示しており、機体の前後中心線に沿って、前方から原動機部３に搭載したエンジン17、フロントミッション18、リアミッション19の順に配置して、フロントミッション18の後面に、可変容量型油圧ポンプと定容量型油圧モータとで構成した静油圧式の操向用無段変速機20を取付け、リアミッション19の前面に、可変容量型油圧ポンプと定容量型油圧モータとで構成した静油圧式の走行用無段変速機21を取付けており、動力伝達の順に走行駆動装置DRの各部について説明する。

図４及び図５はフロントミッション18、図６はリアミッション19を示しており、エンジン17とダブルフックジョイント22を介して連動連結したフロントミッション入力軸23を、ギヤトレイン25を介して前記操向用無段変速機20の入力軸20aに連動連結し、同入力軸20aの後端を、フロントミッション18とリアミッション19との間に設けたユニバーサルジョイント26,26と第１連動軸27とを介し、前記走行用無段変速機21の入力軸21aの前端に連動連結しており、同入力軸21aの後端は、リアミッション19中に設けた動力取出しクラッチ29と中立及び２段変速可能の動力取出し変速部30と噛合減速歯車30aとを介して動力取出し軸31に連動連結している。

一方、走行用無段変速機21の出力軸21bは、走行用クラッチ32と中立及び３段変速可能の副変速部33を介してリアミッション出力軸34に連動連結しており、リアミッション出力軸34の前端は、ユニバーサルジョイント26,26と第２連動軸35とを介し、フロントミッション18の後面に軸支した前入力軸36の後端に連動連結しており、前入力軸36の前端に形成した走行用噛合傘歯車37を介し、左右走行部駆動軸38L,38Rの間に軸支した中間軸39に連動連結している。

上記左右走行部駆動軸38L,38Rは、中間軸39の左右側に配設した左右遊星歯車機構40L,40Rの左右プラネタリギヤ41L,41Rと左右ケージ42L,42Rとを介し、左右走行部1L,1Rの左右駆動輪11L,11Rにそれぞれ連動連結しており、中間軸39の左右両端に上記左右遊星歯車機構40L,40Rの左右アウタギヤ43L,43Rを嵌着している。

一方、操向用無段変速機20の出力軸20bの前端に操向用原動傘歯車45を形成し、同操向用原動傘歯車45に、左右操向軸46L,46Rの内側端に嵌着した左右操向用受動傘歯車47L,47Rを噛合させて差動歯車機構48を構成しており、左右操向軸46L,46Rの外側端と左右遊星歯車機構40L,40Rの左右サンギヤ49L,49Rとを左右操向用噛合歯車50L,50Rを介してそれぞれ連動連結しており、左右操向軸46L,46Rの内側端に形成したスプライン51L,51Rと、同スプライン51L,51Rに嵌合可能のスリーブ51aよりなるデフロック機構51を設けて、左右操向軸46L,46Rの回動を阻止できるようにしている。図６中、52はブレーキである。

次に、図７〜図１１を参照して操向装置STについて説明する。

操向装置STは、図７及び図８で示すように、キャビン４の前側内面にステー54を突設し、同ステー54の後端に前低後高の傾斜状態で固着したステアリングポスト55に、上端にステアリングホイール６を取付けたステアリング軸56を回動自在に挿通し、ステアリング軸56の下端をユニバーサルジョイント26,26と延長軸57とを介し、キャビン４の床の下面に取付けたステアリングボックス5 8の上面から突出した操作入力軸59に連動連結している。

ステアリングボックス58の内部には操向用増減速機構SAを設けて、操向用無段変速機20の回転速度をステアリングホイール６の操作量に比例させるようにしている。

操向用増減速機構SAは、図９〜図１１で示すように、同ステアリングボックス58中にラック支持軸60を左右方向に架設し、ラック支持軸60の前面にラック61を取付けたラック支持体61aを左右摺動自在に外嵌し、同ラック61に前記操作入力軸59の下端に形成したピニオン62を噛合させると共に、同ラック支持体61aの下面に、断面が下方開口略コ字形状の傾動体63の中央部を左右回動自在に枢着すると共に、ステアリングボックス58の底壁を挿通した作動軸64の内側端に連設した内部作動レバー65の先端部に突設した作動ピン66を、上記傾動体63の開口内部にボールベアリング67を介して挿入し、作動軸64の外側端に外部作動レバー68を連設し、同外部作動レバー68を連結ロッド69と操向変速レバー70aとを介して前記操向用無段変速機20の操向用変速操作軸70に連動連結している。

また、ステアリングボックス58中に左右方向に伸延した螺杆71を架設し、同螺杆71に復座付勢体72を外嵌しており、復座付勢体72は上記ラック61に固着した筒体73にコイルスプリング74を収納し、同コイルスプリング74の両端をそれぞれワッシャ75,75と止め輪76,76とで内側方向には摺動自在、外側方向には摺動不可に固定し、螺杆71の上記ワッシャ75,75の外側位置に螺着した調整ナット77,77により復座付勢体72を支持している。

また、ステアリングボックス58中に前後進切換機構SBを設けて、後述する前後進変速レバー８の前後傾動に連動して、操向用無段変速機20出力の回転方向を反転させることにより、前後進に関係なくステアリングホイール６の回動方向に機体を旋回させるようにしている。

前後進切換機構SBは、左右方向に伸延した傾動軸78を回動自在に架設し、同傾動軸78にボールスプライン79を介して摺動体80を左右摺動自在に外嵌し、同摺動体80の下方延設部80aと前記傾動体63とを連結杆81を介して連動連結すると共に、傾動軸78の突出端部に傾動操作レバー82を連設し、同傾動操作レバー82に固定端を機体フレーム２に枢着した傾動用油圧シリンダ83の作動端と、傾動軸78を中立位置に復帰させる復座機構84を連動連結している。

また、図７及び図８で示すように、機体フレーム２の座席７の右側方に立設した前後進変速レバー支持体85の上端部を挿通した支軸86を介して前後進変速レバー８を前後傾動自在に軸支し、同支軸86に略逆Ｔ字形状の前後進変速板87を連設し、前後進変速板87の後端を第１前後進変速ロッド88、ベルクランク88a、第２前後進変速ロッド88b及び走行速度操作レバー89を介して走行用無段変速機21の走行速度操作軸90に連動連結している。

また、上記前後進変速板87の前端には、前後進変速レバー８を中立位置に復帰させる復座機構84を連結している。なお、上記復座機構84は、前記復座付勢体72と略同様に構成されており、筒体側が機体フレーム２に固定され、螺杆側を前後進変速板87に連結した点で前記とは異なる。

また、前後進変速レバー８には前後進検出センサSEが連動連結しており、同前後進検出センサSEは、上記前後進変速レバー支持体85の上端部にスイッチ支持板91を連設し、同スイッチ支持板91に前進スイッチ93と後進スイッチ94とを取付けて、前後進変速レバー８が前進側に操作されたときには、前後進変速板87の前端部と前進スイッチ93とが当接して前進スイッチ93だけがＯＮし、前後進変速レバー８が後進側に操作されたときには、前後進変速板87の後端部と後進スイッチ94とが当接して後進スイッチ94だけがＯＮし、中立位置では両方のスイッチ93,94がＯＦＦするようにしており、各スイッチ93,94を前記傾動用油圧シリンダ83に連通連結した電磁油圧方向制御弁92に接続して、各スイッチ93,94の検出出力により電磁油圧方向制御弁92の油路を切換えて、傾動用油圧シリンダ83に伸縮作動させるようにしている。

本発明の実施形態は上記のように構成されており、エンジン17により走行用無段変速機21と操向用無段変速機20とに動力を伝達しておき、前後進変速レバー８を操作すると、走行用無段変速機21が、前後進変速レバー８の操作量に対応した速度でリアミッション19の副変速部33と、フロントミッション18の左右遊星歯車機構4 0L,40Rとを介し、左右走行部1L,1Rの左右駆動輪11L,11Rを駆動して、前後進変速レバー８の操作量に対応した速度で農業用トラクタTRを前後進させることができる。

また、副変速部33を操作して変速比を変更することにより、走行用無段変速機21の効率のよい回転数範囲内で、広い範囲の走行速度に対応することができる。

また、ステアリングホイール６を操作して操向用無段変速機20を作動させると、差動歯車機構48の作用により、左右遊星歯車機構40L,40Rの左右サンギヤ49L,49Rが互いに逆方向に回動するので、左右駆動輪11L,11Rの回転速度を相補的に増減させて農業用トラクタTRを旋回させることができる。

次に操向装置STの作用について説明する。ステアリングホイール６を操作すると、ステアリング軸56下端のピニオン62と噛合したラック61がステアリングホイール６の操作方向に対応した方向に摺動する。

このとき、前後進変速レバー８の操作方向により、前後進スイッチ93,94のいずれかがＯＮして、電磁油圧方向制御弁92を介し傾動用油圧シリンダ83を作動させ、傾動軸78とボールスプライン79とを介し、ステアリングボックス58中の傾動体63を傾斜させているので、傾動体63の開口部に挿入した作動ピン66が、上記ラック61の移動軌跡に略直交する軌跡で、かつ、ステアリングホイール６の操作量に対応した量だけ移動し、内部作動レバー65、作動軸64、外部作動レバー68及び連結ロッド69を介して操向用無段変速機20の操向用変速操作軸70に伝達され、それまで中立状態にあって吐出量がゼロであった可変容量型油圧ポンプから、ステアリングホイール６の操作量に対応した回転数で操向用無段変速機20が出力し、差動歯車機構48を介して左右遊星歯車機構4 0L,40Rの左右サンギヤ49L,49Rを回動させる。

このように、ステアリングホイール６の操作を、前後進変速レバー８の操作方向に応じて傾動方向を変化させる傾動体63を介して操向用無段変速機20の操向用変速操作軸70に伝達することにより、農業用トラクタTRの前後進に関係なくステアリングホイール６の回動方向と同一方向に農業用トラクタTRを旋回させることができる。

なお、傾動体63を介せずにステアリングホイール６を操向用無段変速機の操向用変速操作軸70に連動連結すると、前後進のいずれかの場合に、ステアリングホイール６の回動方向と農業用トラクタTRの旋回方向とが逆になり、操向操作が極めて難しくなる。

また、前後進変速レバー８が中立状態、即ち、機体が停止しているときは、前後進検出センサSEの前後進スイッチ93,94が両方とも出力しないので、傾動用油圧シリンダ83内の油圧が開放されて、復座機構84により傾動軸78が中立位置に復帰する。この状態では傾動体63が前後進いずれの側にも傾斜していないので、ステアリングホイール６を回動させても作動ピン66が中立位置を保持するので、操向用無段変速機20が停止状態を保持し、従って、機体の旋回は行われないことになる。

また、差動歯車機構48のデフロック機構51により、左右サンギヤ49L,49Rを固定させて、左右駆動輪11L,11Rの回動速度を同一にすることにより、農業用トラクタTRの直進性を向上することができる。

本発明に係る走行部駆動装置を具備する農業用トラクタの全体側面図。上記走行部駆動装置の概略構成を示す模式平面図。上記走行部駆動装置の構成を示す平面図。フロントミッションの構成を示す一部断面側面図。フロントミッションの構成を示す一部断面平面図。リヤミッションの構成を示す一部断面側面図。操向装置の側面図。操向装置の正面図。ステアリングギヤボックスの断面側面図。ステアリングギヤボックスの断面正面図。ステアリングギヤボックスの断面平面図。

符号の説明

DR 走行駆動装置
SA 操向用増減速機構
SB 前後進切換機構
SE 前後進検出センサ
1L,1R 左右走行部
６ステアリングホイール
８前後進変速レバー
20 操向用無段変速機
21 走行用無段変速機
58 ステアリングボックス

Claims

エンジン(17)に走行用変速機を連動連結し、同走行用変速機に左右走行部(1L)(1R)の各駆動軸(38L)(38R)を連動連結して、各駆動軸(38L)(38R)を走行用変速機により相互に同一回転方向に駆動させる一方、エンジン(17)に操向用変速機を連動連結し、同操向用変速機に左右走行部(1L)(1R)の各駆動軸(38L)(38R)を連動連結して、各駆動軸(38L)(38R)を操向用変速機により相互に逆回転方向に駆動させて、両変速機により各駆動軸(38L)(38R)の回転数を増減させて機体を旋回増減速可能とし、ステアリングホイール(6)を操向用変速機に連動連結する一方、前後進変速レバー(8)を走行用変速機に連動連結した農業用トラクタにおいて、
機体にフロントミッション(18)とリアミッション(19)とを配設し、前記フロントミッション(18)に前記操向用変速機を取付ける一方、前記リアミッションに走行用変速機を取付け、これらの走行用変速機と操向用変速機とを第１連動軸(27)で連動連結するとともに、フロントミッション(18)とリアミッション(19)とを第２連動軸(35)で連動連結したことを特徴とする農業用トラクタ。