JP5921158B2

JP5921158B2 - 作業機

Info

Publication number: JP5921158B2
Application number: JP2011251878A
Authority: JP
Inventors: 梅本　英哉; 英哉梅本; 箕浦　章; 章箕浦
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2016-05-24
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Also published as: JP2013108525A; US20130125703A1; US8997914B2

Description

本発明は、エンジン動力伝達用の入力軸が導入された閉空間を構成する入力ケースの左右両側に、前記閉空間とは別に油圧式無段変速装置が内装された閉空間を構成するとともに、左又は右の走行車輪の車軸を支持する各車軸ケースを位置させて、前記油圧式無段変速装置を介して左又は右の車輪を駆動するように構成してある作業機に関する。

上記のように構成された入力ケース及び車軸ケースを備えた作業機としては、下記［１］及び［２］に示す技術が知られている。
［１］エンジン動力伝達用の入力軸が導入されたベースハウジングと、油圧式無段変速装置の油圧ポンプ本体が内装されたポンプケースとを備え、入力軸の駆動力が第１、第２ポンプ軸を介して油圧ポンプ本体に伝達され、この油圧ポンプ本体に流体接続された油圧モータ本体を介して駆動輪を駆動するように構成した作業機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［２］エンジン動力伝達用の入力軸が導入された入力ケースと、油圧式無段変速装置が内装された車軸ケースとを備え、入力軸の駆動力が走行用カウンタ軸を介して油圧式無段変速装置に伝達され、油圧式無段変速装置の駆動力で車軸ケースに支持される後輪を駆動するように構成した作業機が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−６４０１２号（段落「００２１」、「００２４」、図１、図２、図３、図７参照）特開２００７−１９６８６１号（段落「００２４」、「００３４」、「００３８」、「００４２」、「００４６」、図５、図６、図８参照）

上記［１］に記載の従来構造における作業機では、油圧式無段変速装置の油圧ポンプ本体が内装されたポンプケースと油圧モータ本体が内装されたモータユニットとが別々のケースで構成され、格別に車両フレームに支持されており、駆動輪も車両フレーム側に支持されているので、全体として大型化し易い傾向がある。
また、入力軸が導入されたベースハウジングと、油圧ポンプ本体が内装されたポンプケースや油圧モータ本体が内装されたモータユニットとが別々のケースで構成されているものの、それらの各ケース内の空間は、それらの空間同士をつなぐ外部配管などによって油圧回路的には連通している。
このため、各ケースごとに要求されるシール性能としては、最も高いシール精度が要求されるケースと共通するシール性能がすべてのケースに対して必要となる。また、油圧式無段変速装置を通過した作動油も、ベースハウジング内のギヤ機構を通った潤滑油も、ベースハウジング内の共通の貯留空間に貯められることになるので、貯留空間に存在する金属摩耗粉などが給油ポンプに吸い込まれ易くなる虞があった。

上記［２］に記載の従来構造における作業機では、後輪を車軸ケースに支持させるようにしているので、油圧式無段変速装置を内装する車軸ケースによって後輪の支持を行うことにより構造の簡素化や小型化を図り得る点では有用である。
しかしながら、この従来構造のものにおいても、入力軸が導入された入力ケースと、油圧式無段変速装置が内装された車軸ケースとを備えているものの、入力軸が導入された入力ケース内の空間と油圧式無段変速装置が配設された空間とは、それらの空間同士をつなぐ外部配管などによって油圧回路的には連通している。このため、ケースごとに独立した油路を備えたものであれば各ケースごとに様々に設定されるべきシール性能が、すべてのケース部分の油路が共通のものとなったことで、最も高いシール精度が要求されるケースと共通するシール性能をすべてのケース部分においても施す必要が生じ、この点で改善の余地がある。
また、油圧式無段変速装置を通過した作動油も、入力ケース内のギヤ機構を通った潤滑油も、共通の入力ケース内の底部の貯留空間に貯められることになるので、貯留空間に存在する金属摩耗粉などの異物が給油ポンプに吸い込まれ易くなる虞があり、これを回避するために入力ケースの形状を工夫すればケース形状が複雑になって、メンテナンス作業等が煩雑になる等の問題がある。

本発明は、油圧式無段変速装置が内装された車軸ケースに車軸を支持させて構造の簡素化や小型化を図るとともに、特定のケース部分で発生し易い金属摩耗粉などの異物を含む貯留油が、そのような異物を含む貯留油との接触を免れたい別のケース内の機器へ供給されることを避けられるようにして、摩耗による機器の早期の劣化、及びケース形状の複雑化やメンテナンス作業の煩雑化を避けながら、シール構造の適正化を図ることを目的としている。

〔解決手段１〕
上記課題を解決するために講じた本発明の技術手段は、エンジン動力伝達用の入力軸が導入された閉空間を構成する入力ケースの左右両側に、前記閉空間とは別に油圧式無段変速装置が内装された閉空間を構成するとともに、左又は右の走行車輪の車軸を支持する各車軸ケースを位置させて、前記油圧式無段変速装置を介して左又は右の車輪を駆動するように構成してある作業機であって、前記各車軸ケース内の油圧式無段変速装置に対して前記入力軸の駆動力を分岐伝動する分岐伝動軸を前記入力ケース内に配設し、前記入力ケースに貯留された貯留油の供給対象となる各機器に対して前記貯留油を供給する給油ポンプと、前記入力ケース内を循環する貯留油を濾過するためのフィルタとを、前記入力ケースに設け、前記左又は右の車軸ケースのそれぞれに設けてある油圧式無段変速装置に対して、その油圧式無段変速装置が存在している車軸ケース内の前記閉空間に貯留された貯留油を供給するための給油ポンプと、各車軸ケースの前記閉空間内で循環する貯留油を濾過するためのフィルタとを、前記左又は右の車軸ケースごとに設けてあり、前記分岐伝動軸における左右方向での各端部が、前記入力ケース側から左右方向で隣接する位置の各車軸ケース内に導入され、前記分岐伝動軸により入力される回転動力で各車軸ケース内の油圧式無段変速装置が駆動されるように構成してあり、前記入力軸が前記入力ケースから前記エンジンに向けて後方に突出して延設されており、前記入力ケースに、その入力ケースから外部に駆動力を取り出すためのＰＴＯ軸を支持させてあるとともに、そのＰＴＯ軸に対して前記入力軸から伝達される駆動力を断続するためのＰＴＯクラッチを内装させてあり、前記ＰＴＯ軸は、前記入力ケースから前方に突出して設けられており、前記ＰＴＯ軸の後端部に前記ＰＴＯ軸から前記分岐伝動軸に動力を伝達するギアが設けられ、前記ＰＴＯ軸における前記ＰＴＯクラッチと前記ギアとの間の部位に前記入力軸からの動力が伝達されるギアが設けられていることを特徴とする。

〔解決手段１にかかる発明の作用及び効果〕
上記解決手段１で示した本発明の構成によると、左又は右の走行車輪の車軸を支持する車軸ケースが、油圧式無段変速装置を内装するケースとして用いられ、入力ケースの左右両側で駆動力が伝達されるようにしてあるので、油圧式無段変速装置を内装するケースと車軸を支持する車軸ケースとを別々に構成して個別に車体フレームに支持させる構造のものに比べて、構造の簡素化やコンパクト化を図ることできる。
そして、入力ケースと、その左右両側の車軸ケースとを、それぞれ独立した閉空間を有した構造のもので構成し、各ケースごとに給油ポンプとフィルタとを備えさせたので、各ケース内の貯留油同士が混ざり合うことはない。そのため、ギヤ機構等を備えて金属摩耗粉が発生し易いケース内の貯留油が、これとは別のケース内で、油圧式無段変速装置等の摩耗による影響を受けやすい機器に対して供給する貯留油として用いられることを回避でき、摩耗による影響を受けやすい機器の損耗を避けて耐久性を向上させ易いという利点がある。
また、各ケースが独立した閉空間を有し、別々の給油ポンプやフィルタを備えた、別々の油路を構成するものであるため、夫々のケースごとに好適なシール精度等を設定して、適正なシール性能を発揮させる構造を選択できる利点がある。

〔解決手段２〕
上記課題を解決するために講じた本発明の他の技術手段は、前記入力ケースと左右両側の車軸ケースとは、左右方向で相対向する対向面側で、かつ前記分岐伝動軸の外周側箇所に、その分岐伝動軸の軸線方向での相対移動に伴って嵌合及び離脱可能な嵌合部を形成してあり、その嵌合部での嵌合状態では、互いに上下及び前後方向での相対移動が規制された状態で連結されるように構成してある点に特徴がある。

〔解決手段２にかかる発明の作用及び効果〕
入力ケースと左右両側の車軸ケースとが、対向面側に嵌合部を備えて互いに嵌合しているので、その嵌合箇所で上下及び前後方向での位置が規制される。つまり、ケース同士の嵌合箇所で上下及び前後方向の大きい負荷を支持することになるので、そのケース同士の連結構造を簡素化しやすいという利点がある。

〔解決手段３〕
上記課題を解決するために講じた本発明の他の技術手段は、前記入力ケースに、その入力ケースから外部に駆動力を取り出すためのＰＴＯ軸を支持させてあるとともに、そのＰＴＯ軸に対して前記入力軸から伝達される駆動力を断続するためのＰＴＯクラッチを内装させてある点に特徴がある。

〔解決手段３にかかる発明の作用及び効果〕
上記のように、解決手段３にかかる本発明の構成によると、入力ケースをＰＴＯ軸やＰＴＯクラッチの収容ケースとしても利用し、コンパクトに構成することができる。

〔解決手段４〕
上記課題を解決するために講じた本発明の他の技術手段は、作業機本体に対して作業装置を昇降作動させるリフトアーム、及びそのリフトアームを起伏揺動させるための昇降用シリンダを備えるとともに、前記昇降用シリンダの作動を制御する昇降用バルブを前記入力ケースに装備させて、その入力ケース内の貯留油が供給されるように構成してある点に特徴がある。

〔解決手段４にかかる発明の作用及び効果〕
上記解決手段４で示した本発明の構成によると、入力ケースに昇降用シリンダの作動を制御する昇降用バルブを装備させて、その入力ケース内の貯留油を供給するようにしているので、昇降用バルブに対する貯留油の給排構造を簡素化し易い利点がある。

乗用型草刈機の全体側面図乗用型草刈機の機体フレーム部分を示す全体平面図後輪駆動部の背面図後輪駆動部の平面図後輪駆動部の水平方向断面図後輪駆動部の上下方向断面図油圧回路図他の実施形態における後輪駆動部の平面図他の実施形態における後輪駆動部の平面図他の実施形態における油圧回路図

以下、本発明の実施の形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。

〔作業機の全体構成〕
図１に、本発明に係る作業機の一例である乗用型草刈機の全体側面が示され、図２にその機体フレーム部分の全体平面が示されている。
この乗用型草刈機は、機体フレーム１の前端部に左右一対の前輪２を備え、機体フレーム１の後端側寄り箇所に後輪３（走行車輪に相当する）を備えてあるとともに、前後輪間にバーブレード型のモーア４（作業装置に相当する）が昇降自在に吊り下げ支持された、いわゆるミッドマウント仕様に構成されている。
機体フレーム１の後部には水冷式のエンジン５を備えた原動部６が配備されるとともに、機体前後方向での中間部位には運転座席７が配備され、更に、運転座席７の背もたれ７ａに沿って後方位置に門形のロプス９が、機体フレーム１に下端側が固定された状態で立設されている。

左右一対の前輪２はキャスタ式の遊転輪で構成されるとともに、左右一対の後輪３は左右独立して無段変速および正逆転駆動される推進車輪に構成されており、運転座席７の前部に設けた左右一対の操縦操作杆１０を用いて回転方向や回転速度を制御されるように構成してある。
つまり、左右一対の操縦操作杆１０を、図１に図示された中立停止の位置から、左右同時に前方もしくは後方に揺動操作して、左右の後輪３を等速で共に正転駆動あるいは逆転駆動することで前進あるいは後進での直進走行を行い、左右各別に前後方向に揺動操作して、左右の後輪３に速度差を与えることで任意の方向に旋回することができるようになっている。

前記機体フレーム１は、図３に示すように、左右方向での横幅が広い前側フレーム部１Ｆと、前側フレーム部１Ｆよりも左右方向での横幅が狭い中間フレーム１Ｍと、平面視で前方開放のＵ字状に形成されていて、その開放側の前端部を中間フレーム１Ｍの後方側に連設させた後側フレーム部１Ｒとを備えて構成されている。

左右の前側フレーム部１Ｆは、前後２箇所が第１横架部材１ａと第２横架部材１ｂとで連結されていて、その第１，第２横架部材１ａ，１ｂの上側に運転部ステップ（図示せず）を装着してある。
そして、左右の前側フレーム部１Ｆは、その後端側が左右方向で機体中心側へ屈曲形成されて、後方側の幅狭に形成される中間フレーム部１Ｍに連なるように構成されている。つまり、前側フレーム部１Ｆと中間フレーム部１Ｍとは、断面矩形筒状の一連のフレームで構成され、前後方向での中途部を屈曲させて、左右方向で幅広の前側フレーム部１Ｆとそれよりも幅狭の中間フレーム部１Ｍとを構成している。

前記横幅の広い前側フレーム部１Ｆの後部側に連なって幅狭に形成される中間フレーム部１Ｍは、図３に示すように、その後端部近くで、左右方向に沿って架設された第３横架部材１ｃによって連結され、連結された第３横架部材１ｃは、左右の車軸ケース４０，４０の後部上側に平面視で重なるように配設されている。
この中間フレーム部１Ｍには、前記前側フレーム部１Ｆ及び中間フレーム部１Ｍの上側に装着された運転部ステップよりも高い位置に座面を有する運転座席７を装着してあり、運転座席７の左右にはフェンダ１１が配備されている。

また、前記中間フレーム部１Ｍは、その後端部が、図１及び図４に示すように、後輪３を支持する車軸ケース４０の外周に沿って後方側が下向きに湾曲するように形成してある。
そして、この中間フレーム部１Ｍの下向きに湾曲させた部分の下端部同士を、第４横架部材１ｄで連結固定し、さらに、前記中間フレーム部１Ｍの下向きに湾曲させた部分の下端部には、その後面側に連ねて、後方側へ延出されるとともに、左右の中間フレーム部１Ｍ同士を接続するように平面視でＵ字状に形成された後側フレーム部１Ｒを設けてある。
この後側フレーム部１Ｒには、その前方側の２カ所及び後方側の２カ所に設けた防振ゴム８ａを備えた保持部材８を介してエンジン５を搭載してある。このエンジン５は、水冷式ディーゼルエンジンであり、その出力軸５ａの軸心が前方へ向かう姿勢に配備されており、エンジン５の横側部及び後部の外周ならびに上部がボンネット１７で覆われている。

前側フレーム部１Ｆの前後に前リンク１３ａと後リンク１３ｂとがそれぞれ支点ａ，ｂ周りに上下揺動可能に連結され、これら前リンク１３ａと後リンク１３ｂの遊端に亘って前記モーア４が平行四連リンク状に吊り下げ支持されている。後リンク１３ｂはリフトアーム１４を介して単動型の油圧シリンダ１５に連動連結されており、油圧シリンダ１５が圧油供給によって伸長作動することで各リンク１３ａ，１３ｂが上方に駆動揺動されてモーア４が平行に上昇され、油圧シリンダ１５が排油によって短縮作動することでモーア４が平行に自重下降するようになっている。

〔後輪駆動部の構造〕
図１乃至図５に示すように、中間フレーム部１Ｍの後部箇所に後輪駆動部２０が連結支持されている。この後輪駆動部２０は、図１乃至図５に示すように、エンジン５からの出力が導入される中央の入力ケース３０と、その左右両側に連結された一対の車軸ケース４０，４０とで構成されている。

この後輪駆動部２０は、機体フレーム１に対して、中間フレーム部１Ｍの後部箇所に設けた、側面視で上部開放のチャンネル状に形成された取付ブラケット２１を介して支持されている。
すなわち、図１乃至図４に示すように、左右の車軸ケース４０，４０のうち、中間フレーム部１Ｍの横外側縁よりも外側で前記取付ブラケット２１の底面の下方に対向する箇所に、前記取付ブラケット２１との間で前後２箇所をボルト連結することが可能な取付座部２２を設けてある。したがって、この取付座部２２に対して連結ボルト２３を脱着することで、取付座部２２を取付ブラケット２１に対して脱着し、左右の車軸ケース４０，４０を着脱することができる。これによって、後輪駆動部２０の全体を機体フレーム１に対して取付固定した状態と、取付解除した状態とに切り換えることができる。

また、前記後輪駆動部２０の左右の車軸ケース４０，４０は、図３に示すように、車軸ケース４０，４０の下端側で左右方向に延設されたサブフレーム２４によって連結されている。このサブフレーム２４と夫々の車軸ケース４０，４０とは、図示しないがサブフレーム２４に形成された左右方向に長い連結位置調節用の長孔と、その長孔を貫通して車軸ケース４０，４０に螺合される連結ボルト２５とによって、着脱可能に連結されている。
尚、中央の入力ケース３０は、前記サブフレーム２４に対しては連結されていない状態で、図示しないが中間フレーム部１Ｍの適所に着脱可能の連結固定されている。

〔入力ケース〕
前記入力ケース３０は、図４乃至図６に示すように、軸芯ｐ２が前後方に向くＰＴＯ軸２７を前方側へ突出させた状態で支持する前部入力ケース３１と、軸芯ｐ１が前後方に向き、後方側のエンジン５の出力軸５ａに連動連結された入力軸２６がケース後面の上部から後方側へ突設される後部入力ケース３２とを備えて構成されている。そして、前部入力ケース３１の後端側と後部入力ケース３２の前端側とのそれぞれに形成されたフランジ部３１ａ，３２ａ同士を接合させた状態で、図示しない連結ボルトにより連結及び連結解除可能に連結されている。

この入力ケース３０の前記後部入力ケース３２には、左又は右側の車軸ケース４０に対する嵌合部３２ｂを左右それぞれに設けてあり、左又は右側の車軸ケース４０の内端側に形成されている嵌合部４０ａに後部入力ケース３２の左右の嵌合部３２ｂを嵌合させた状態で、入力ケース３０に対して左右の車軸ケース４０を連結してある。
このように後部入力ケース３２の左右の嵌合部３２ｂと左右の車軸ケース４０の嵌合部４０ａと嵌合させ連結状態では、入力ケース３０側から出力される動力が、後述するように分岐伝動軸２８を介して左右の車軸ケース４０内へ分岐伝動されるように構成されていて、後述する分岐伝動軸２８の軸芯ｐ３と、油圧式無段変速装置４１の入力軸４２の軸芯ｐ４と、車軸３Ａの軸芯ｐ５とが、前記入力軸２６の軸芯ｐ１やＰＴＯ軸２７の軸芯ｐ２に直交する方向の、同一の一直線ｐ０上に位置するように配設されている。

前記入力軸２６は、その先端部が前部入力ケース３１内の中間壁３３部分に、ボールベアリングで構成された軸受け部３４ａにより軸受け支持されているとともに、その位置よりも後方側の中間部が後部入力ケース３２に設けたボールベアリングからなる軸受け部３４ｂによって支持され、かつ、その支持箇所よりも後方側が外部へ突出している。この入力軸２６の外部への突出部分の端部に適宜自在継ぎ手（図示せず）等を介してエンジン５の出力軸５ａから駆動力が伝えられるように構成されている。
入力軸２６に伝えられた動力は、入力軸２６の前端近くで、前部入力ケース３１内に位置して、入力軸２６と一体回動するように設けられた平ギヤからなる入力ギヤ２６ａと、その入力ギヤ２６ａに噛合する大径の平ギヤからなる伝動ギヤ２７ａとで構成される減速ギヤ機構２９を介してＰＴＯ軸２７に伝達されるように構成してある。

前記ＰＴＯ軸２７は、図５及び図６に示されるように、前部入力ケース３１の前部に位置する入力ケース３０の前壁３０Ａ部分に設けたボールベアリングからなる軸受け部３４ｃよりも前方側へ突出するＰＴＯ軸前部分２７Ａと、後方側で分岐伝動軸２８に対して駆動力を伝達する分岐用ベベルギヤ２７ｂを後端部に設けたＰＴＯ軸後部分２７Ｂとを備えて構成されている。
そして、このＰＴＯ軸前部分２７ＡとＰＴＯ軸後部分２７Ｂとは、その間に介在させたＰＴＯクラッチ３５を介して、一体回転するクラッチ入り状態と、相対回転可能なクラッチ切り状態とに切り替え操作自在に構成されている。

前記ＰＴＯ軸後部分２７Ｂは、入力軸２６に設けられた入力ギヤ２６ａに噛合する大径の伝動ギヤ２７ａを外周側に備えているとともに、その伝動ギヤ２７ａよりも前方側にＰＴＯクラッチ３５の摩擦板３５ａに回転動力を付与するための筒状ボス部２７ｃを備え、後端部に形成したスプライン部２７ｄに前記分岐用ベベルギヤ２７ｂをスプライン嵌合させて、前記伝動ギヤ２７ａで受けた動力を分岐伝動軸２８に伝達するように構成してある。
このＰＴＯ軸後部分２７Ｂは、前記分岐用ベベルギヤ２７ｂのボス部外周を軸支するボールベアリングからなる軸受け部３４ｅと、前記伝動ギヤ２７ａの筒状ボス部２７ｃの外周側を軸支するボールベアリングからなる軸受け部３４ｄとを介して後部入力ケース３２に軸支されている。

前記ＰＴＯ軸前部分２７Ａは、前端側が前部入力ケース３１の前壁３０Ａ部分に設けたボールベアリングからなる軸受け部３４ｃを介して支持されているとともに、後端側が前記伝動ギヤ２７ａの筒状ボス部２７ｃの内周側に設けたボールベアリング３４ｆを介して支持されている。
これによって、ＰＴＯ軸前部分２７ＡとＰＴＯ軸後部分２７Ｂとは、ＰＴＯクラッチ３５のクラッチ入り状態では互いに一体回転し、クラッチ切り状態では同一の軸芯ｐ２上で相対回動自在に構成されている。

前記ＰＴＯクラッチ３５は油圧操作式の多板クラッチで構成されており、前記ＰＴＯ軸後部分２７Ｂにおける伝動ギヤ２７ａを一体形成した筒状ボス部２７ｃ、ＰＴＯ軸前部分２７Ａに外嵌固着されたクラッチドラム部３５ｂ、筒状ボス部２７ｃとクラッチドラム部３５ｂとのそれぞれに係合されて、交互に重合された複数の摩擦板３５ａ、クラッチドラム部３５ｂの内部に内嵌装着されたピストン部材３５ｃ、ピストン部材３５ｃを前方側（クラッチ切り方向）へ押圧するように付勢する戻しバネ３５ｄ、等を備えて構成されている。

クラッチドラム部３５ｂとピストン部材３５ｃとの間に形成された油室ｃは、ＰＴＯ軸前部分２７Ａの内部に形成された油路ｅを介して後述する切換えバルブ５４に連通接続されている。
これにより、油室ｃに圧油が供給されることで、ピストン部材３５ｃが戻しバネ３５ｄに抗して後方側へ押し出されて、摩擦板３５ａ群がストッパー３５ｅとの間で挟圧されることで、筒状ボス部２７ｃからクラッチドラム部３５ｂへの動力伝達を行う「クラッチ入り」状態がもたらされる。
油室ｃから圧が抜けることで、ピストン部材３５ｃが戻しバネ３５ｄによって後退移動し、摩擦板３５ａ群の押圧が解除されることで、筒状ボス部２７ｃからクラッチドラム部３５ｂへの動力伝達を遮断する「クラッチ切り」状態がもたらされる。

前記入力ケース３０における後部入力ケース３２には、入力ケース３０に貯留された潤滑油を吸引加圧して高圧の作動油として吐出する油圧ポンプ３６（給油ポンプに相当する）が装着されている。この油圧ポンプ３６は、前記入力軸２６の外周部に設けた周知の内接式ギヤを用いたトロコイド式の容積ポンプ（以下、トロコイドポンプと略称する）によって構成してあり、入力軸２６の回転動力によってトロコイドポンプのインナーロータを駆動し、入力ケース３０に貯留された潤滑油を給排できるように構成されている。
これによって、図７の油圧回路図に示すように、油圧ポンプ３６から吐出される圧油が制御バルブユニット５０を介してモーア昇降用の前記油圧シリンダ１５や前記ＰＴＯクラッチ３５に供給可能に構成されている。

前記入力ケース３０における後部入力ケース３２の下部には、その後部入力ケース３２の内部に大部分を挿入させた状態でオイルフィルタ３７が装着されている。
このオイルフィルタ３７は、図６に示すように、後部入力ケース３２の後部に存在する入力ケース３０の後壁３０Ｂにねじ込み式の開閉蓋３０Ｃを備えた開口を設けて、開閉蓋３０Ｃを開放することによって濾材を内装するカートリッジを外部から交換可能に構成してある。
したがって、入力ケース３０に貯留された油が、カートリッジ内の濾材を通過して浄化され、図７に示すように油圧ポンプ３６に吸引され、制御バルブユニット５０を経てモーア昇降用の前記油圧シリンダ１５や前記ＰＴＯクラッチ３５に供給された後、再び入力ケース３０に戻されて貯留される。

このように、入力ケース３０内の貯留油は、隣接する車軸ケース４０内の油路で構成される油圧系には供給されることなく、入力ケース３０内の貯留油を用いる油圧系内で循環するように構成してある。
尚、図７における符号３８は制御バルブユニット５０から入力ケース３０内に戻る油を冷却するためのオイルクーラーであり、同図の符号３９は、他の油圧機器（図示せず）を前記制御バルブユニット５０に接続した際に、制御バルブユニット５０から他の油圧機器に対して圧油を供給可能にするためのサービスポートである。

〔車軸ケース〕
図４及び図５に示すように、入力ケース３０の左右に連結される車軸ケース４０には、それぞれ油圧式無段変速装置４１が内装されており、その左右の油圧式無段変速装置４１の入力軸４２同士にわたって筒軸に構成された分岐伝動軸２８を連結してある。
この分岐伝動軸２８は、その外周部に前記ＰＴＯ軸後部分２７Ｂの分岐用ベベルギヤ２７ｂと噛合する入力ベベルギヤ２８ａがスプライン嵌合され、内周側の両端部に左右の油圧式無段変速装置４１の入力軸４２がスプライン連結されている。

油圧式無段変速装置４１は、周知の内接ギヤ式のジェロータ構造のポンプ・モータが採用されている。この油圧式無段変速装置４１の入力軸４２の軸芯ｐ４、及び後輪３を支持する車軸３Ａの軸芯ｐ５は、車軸ケース４０内で同一直線ｐ０上に位置するように配設してあり、かつ、前記分岐伝動軸２８の軸芯ｐ３に対しても同一直線ｐ０上に位置している。
そして、車軸ケース４０に固定されたジェロータ構造のポンプ４３のステータに対して、入力軸４２がロータを回転駆動するように連係され、ジェロータ構造のモータ４４の出力軸を兼ねる車軸３Ａが駆動されるように構成してある。

また、左右の車軸ケース４０には、図５に示すように、それぞれの車軸ケース４０内に貯留された貯留油を吸引加圧して高圧の作動油として吐出する油圧ポンプ４５（給油ポンプに相当する）が、それぞれの油圧式無段変速装置４１の入力軸４２の外周部に装着されている。この油圧ポンプ４５は、前記入力ケース３０における入力軸２６の周辺に設けた内接式ギヤを用いたトロコイド式の容積ポンプと同様なトロコイドポンプによって構成してあり、油圧式無段変速装置４１への入力軸４２の回転動力によってトロコイドポンプのインナーロータを駆動し、車軸ケース４０に貯留された作動油を循環させるように構成されている。
これによって、図７の油圧回路図に示すように、油圧ポンプ４５から吐出される圧油が、それぞれの車軸ケース４０内の油圧式無段変速装置４１に対する補給油となる。このように前記油圧ポンプ４５はチャージポンプとして機能するものであり、余剰油がそれぞれの車軸ケース４０内に戻されて貯留されるように構成してある。

前記車軸ケース４０においても、図４及び図５に示すように、その下部近く位置に、各車軸ケース４０の内部に大部分を挿入させた状態でオイルフィルタ４６が装着されている。
このオイルフィルタ４６も、車軸ケース４０の後側下部の外周壁４０ｂにねじ込み式の開閉蓋４０ｃを備えた開口を設けてあり、開閉蓋４０ｃ開放することによって濾材を内装するカートリッジを外部から交換可能に構成してある。
したがって、図７に示すように、それぞれの車軸ケース４０に貯留された油が、カートリッジ内の濾材を通過して浄化され、油圧ポンプ４５に吸引され、油圧式無段変速装置４１の閉回路に対して補給した後、余剰油が再び元の車軸ケース４０内に戻されて貯留される。

〔油圧回路〕
図７に示されているように、入力ケース３０内に貯留された油は、エンジン５からの駆動力が伝達される入力軸２６によって駆動される油圧ポンプ３６で吸引され、バルブユニット５０に供給される。制御バルブユニット５０に供給された圧油は、モーア昇降用のリフトアーム１４を操作する油圧シリンダ１５に圧油を供給する回路ｄと、ＰＴＯクラッチ３５に圧油を供給する回路ｅとに分岐供給される。
前記リフトアーム１４を操作する油圧シリンダ１５に圧油を供給する回路ｄには、油圧シリンダ１５の作動を司る制御バルブ５１が設けられ、入力ケース３０の図示されない壁内油路を介して制御バルブ５１に圧油が供給されるようになっている。
ＰＴＯクラッチ３５に圧油を供給する回路ｅには、前記ＰＴＯクラッチ３５を入り切り作動させる切換えバルブ５４が組み込まれており、このＰＴＯクラッチ３５に圧油を供給する回路ｅは、前記制御バルブ５１からの戻り油路ｎに接続されている。

制御バルブ５１は、スプール５１ｓを左右スライド可能に装着した直線スライド型のスプールバルブで構成されており、図示しない連係機構を介して運転座席７の近傍に配備された昇降操作レバー６４などの人為操作具と連係されている。
昇降操作レバー６４は前後揺動操作自在に構成されているとともに、中立位置へ復帰付勢して設けてあり、前方側に操作すると、制御バルブ５１のスプール５１ｓが下降位置Ｄに移動し、油圧シリンダ１５の作動油が排出され、モーア４は自重で下降側へ操作される。
昇降操作レバー６４の操作を解除すると、制御バルブ５１のスプール５１ｓは中立位置に復帰付勢されているので、操作前の状態に復帰し、制御バルブ５１のスプール５１ｓは停止位置Ｓに移動し、モーア４は下降位置Ｄのままで昇降を停止する。

昇降操作レバー６４を、後方側へ移動させると、制御バルブ５１のスプール５１ｓは上昇位置Ｕに移動し、油圧シリンダ１５に作動油が供給されて、モーア４が上昇側へ操作される。昇降操作レバー６４の操作を解除すると、制御バルブ５１のスプール５１ｓは中立位置に復帰付勢されているので、操作前の状態に復帰し、制御バルブ５１のスプール５１ｓは停止位置Ｓに移動し、モーア４はその位置で昇降を停止する。この高さ位置がモーア４の任意の高さ位置となる。

前記ＰＴＯクラッチ３５に圧油を供給する回路ｅには、ＰＴＯクラッチ３５を入り切り作動させる切換えバルブ５４が設けられている。この切換えバルブ５４はスプール５４ｓを回動操作するロータリバルブに構成されており、スプール５４ｓと運転座席７の横側に配備されたＰＴＯクラッチレバー６５とを、図示しないリンク機構を用いて連係することにより、ＰＴＯクラッチレバー６５による人為操作で入り切り操作可能に構成されている。
図７の油圧回路図に示すように、制御バルブ５１からの戻り油路ｎにはレギュレータ６７が接続されて、ＰＴＯクラッチ３５へ印加される作動圧が確保されている。レギュレータ６７から排出されたドレーン油は、ラジエータ冷却風路に配備された前記オイルクーラ３８で冷却された後、入力ケース３０内に戻されるようになっている。

したがって、図５及び図７に示すように、切換えバルブ５４がクラッチ切り位置に操作されていると、油室ｃから圧が抜けて、ピストン部材３５ｃが戻しバネ３５ｄによって後退移動し、摩擦板３５ａ群の押圧が解除されることで、筒状ボス部２７ｃからクラッチドラム部３５ｂへの動力伝達を遮断する「クラッチ切り」状態となる。
図７に示す位置からＰＴＯクラッチレバー６５を図中左方に操作してスプール５４ｓを左方に移動させると、切換えバルブ５４がクラッチ入り位置に操作され、油室ｃに圧油が供給されることで、ピストン部材３５ｃが戻しバネ３５ｄに抗して後方側へ押し出されて、摩擦板３５ａ群がストッパー３５ｅとの間で挟圧されることで、筒状ボス部２７ｃからクラッチドラム部３５ｂへの動力伝達を行う「クラッチ入り」状態となる。

〔他の実施形態の１〕
上述の実施形態では、後輪駆動部２０の車軸ケース４０，４０に設けられる油圧式無段変速装置４１を内接ギヤ式のジェロータ構造のポンプ・モータによって構成したものを示したが、これに限らず、例えば図８に示すように、油圧式無段変速装置４１を、内接ギヤ式のジェロータ構造のものではなく、ポンプ軸とモータ軸とが同一の軸芯ｐ４上に位置するように配設されたポンプ４３及びモータ４４を用いてもよい。この場合、そのポンプ４３及びモータ４４の軸芯ｐ４が車軸ケース４０内で、車軸３Ａの軸芯ｐ５及び分岐伝動軸２８の軸芯ｐ３に対しても同一直線ｐ０上に位置するように配設されるのが望ましい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様に構成されている。

〔他の実施形態の２〕
上述の実施形態では、後輪駆動部２０の車軸ケース４０，４０に設けられる油圧式無段変速装置４１を内接ギヤ式のジェロータ構造のポンプ・モータによって構成したものを示したが、これに限らず、例えば図９に示すように、油圧式無段変速装置４１を、分岐伝動軸２８の軸芯ｐ３に対して同一直線ｐ０上に位置する軸芯ｐ４を有した入力軸４２を備えるポンプ４３と、そのポンプ４３の入力軸４２と平行な出力軸４４ａを備えるモータ４４とで構成し、モータ４４の出力軸４４ａから第２減速ギヤ機構４７を介して車軸３Ａに駆動力を伝達するように構成したものであってもよい。
この場合、モータ４４の出力軸４４ａはポンプ４３の入力軸４２よりも前方側に位置していて、ポンプ４３の入力軸４２の軸芯ｐ４が前後方向でできるだけ車軸３Ａの軸芯ｐ５に近い位置に存在し、上下方向では、ポンプ４３の入力軸４２の軸芯ｐ４、モータ４４の出力軸４４ａの軸芯ｐ６、車軸３Ａの軸芯ｐ５、及びＰＴＯ軸２７の軸芯ｐ２が同一水平面上、もしくはそれに近い高さ位置に存在するように構成するのが望ましい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様に構成されている。

〔他の実施形態の３〕
上述の実施形態では、制御バルブユニット５０において、図７に示したように、モーア昇降用のリフトアーム１４を操作する油圧シリンダ１５に圧油を供給する回路ｄの制御バルブ５１と、ＰＴＯクラッチ３５に圧油を供給する回路ｅの切換えバルブ５４とを、それぞれ昇降操作レバー６４に対して機械的に連係させたもの、及びＰＴＯクラッチレバー６５に対して機械的に連係させたものを示したが、これに限るものではない。例えば図１０に示すように、前記制御バルブ５１を、電磁ソレノイドを用いた上昇用バルブ５２と下降用バルブ５３とによって構成し、かつ前記切換えバルブ５４も電磁ソレノイドを用いた構造によって構成し、電気的に連係させたものであってもよい。
この場合、昇降操作レバー６４の操作位置や、ＰＴＯクラッチレバー６５の操作位置は、図示しないが、適宜リミットスイッチや位置検出センサによって検出し、適宜制御手段によって制御バルブ５１や切換えバルブ５４の電磁ソレノイドを励磁作動させるように構成すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様に構成すればよい。

〔他の実施形態の４〕
上述の実施形態では、制御バルブユニット５０において、図７に示すように、モーア昇降用のリフトアーム１４を操作する油圧シリンダ１５に圧油を供給する回路ｄの制御バルブ５１と、ＰＴＯクラッチ３５に圧油を供給する回路ｅの切換えバルブ５４とを、それぞれ昇降操作レバー６４に対して機械的に連係させたもの、及びＰＴＯクラッチレバー６５に対して機械的に連係させたもの、あるいは、図１０に示すように、前記制御バルブ５１を、電磁ソレノイドを用いた上昇用バルブ５２と下降用バルブ５３とによって構成し、前記切換えバルブ５４を電磁ソレノイドを用いた構造によって構成したものを示したが、これに限るものではない。
例えば、制御バルブ５１と切換えバルブ５４とのうち、何れか一方を昇降操作レバー６４あるいはＰＴＯクラッチレバー６５に対して機械的に連係させ、他方を電磁ソレノイドを用いた構造のバルブで電気的に連係させるようにしたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様に構成すればよい。

〔他の実施形態の５〕
上述の実施形態では、入力ケース３０に貯留された潤滑油を給排するための油圧ポンプ３６、及び車軸ケース４０内に貯留された貯留油を吸引加圧して高圧の作動油として吐出する油圧ポンプ４５を、共に内接式ギヤを用いたトロコイド式の容積ポンプで構成したものを示したが、これに限らず、例えば、その一方の油圧ポンプ３６（又は４５）、もしくは両方の油圧ポンプ３６，４５を、二軸型のギヤポンプで構成するなど、適宜のポンプを採用してもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様に構成すればよい。

本発明の作業機としては、芝刈り機の他、管理機や小型トラクタ、及び運搬車など、ＰＴＯ軸を備える各種の作業機に適用することができる。

３走行車輪
３Ａ車軸
４作業装置
１４リフトアーム
１５昇降用シリンダ
２６入力軸
２７ＰＴＯ軸
２８分岐伝動軸
３０入力ケース
３２ｂ，４０ａ嵌合部
３５ＰＴＯクラッチ
３６給油ポンプ
３７フィルタ
４０車軸ケース
４１油圧式無段変速装置
５１昇降用バルブ

Claims

エンジン動力伝達用の入力軸が導入された閉空間を構成する入力ケースの左右両側に、前記閉空間とは別に油圧式無段変速装置が内装された閉空間を構成するとともに、左又は右の走行車輪の車軸を支持する各車軸ケースを位置させて、前記油圧式無段変速装置を介して左又は右の車輪を駆動するように構成してある作業機であって、
前記各車軸ケース内の油圧式無段変速装置に対して前記入力軸の駆動力を分岐伝動する分岐伝動軸を前記入力ケース内に配設し、
前記入力ケースに貯留された貯留油の供給対象となる各機器に対して前記貯留油を供給する給油ポンプと、前記入力ケース内を循環する貯留油を濾過するためのフィルタとを、前記入力ケースに設け、
前記左又は右の車軸ケースのそれぞれに設けてある油圧式無段変速装置に対して、その油圧式無段変速装置が存在している車軸ケース内の前記閉空間に貯留された貯留油を供給するための給油ポンプと、各車軸ケースの前記閉空間内で循環する貯留油を濾過するためのフィルタとを、前記左又は右の車軸ケースごとに設けてあり、
前記分岐伝動軸における左右方向での各端部が、前記入力ケース側から左右方向で隣接する位置の各車軸ケース内に導入され、前記分岐伝動軸により入力される回転動力で各車軸ケース内の油圧式無段変速装置が駆動されるように構成してあり、
前記入力軸が前記入力ケースから前記エンジンに向けて後方に突出して延設されており、
前記入力ケースに、その入力ケースから外部に駆動力を取り出すためのＰＴＯ軸を支持させてあるとともに、そのＰＴＯ軸に対して前記入力軸から伝達される駆動力を断続するためのＰＴＯクラッチを内装させてあり、前記ＰＴＯ軸は、前記入力ケースから前方に突出して設けられており、
前記ＰＴＯ軸の後端部に前記ＰＴＯ軸から前記分岐伝動軸に動力を伝達するギアが設けられ、前記ＰＴＯ軸における前記ＰＴＯクラッチと前記ギアとの間の部位に前記入力軸からの動力が伝達されるギアが設けられていることを特徴とする作業機。
前記入力ケースと左右両側の車軸ケースとは、左右方向で相対向する対向面側で、かつ前記分岐伝動軸の外周側箇所に、その分岐伝動軸の軸線方向での相対移動に伴って嵌合及び離脱可能な嵌合部を形成してあり、その嵌合部での嵌合状態では、互いに上下及び前後方向での相対移動が規制された状態で連結されるように構成してある請求項１記載の作業機。
作業機本体に対して作業装置を昇降作動させるリフトアーム、及びそのリフトアームを起伏揺動させるための昇降用シリンダを備えるとともに、前記昇降用シリンダの作動を制御する昇降用バルブを前記入力ケースに装備させて、その入力ケース内の貯留油が供給されるように構成してある請求項１または２記載の作業機。