JP2005082128A - 作業車両のｈｓｔ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 トラクタ等の伝動ケース内に、ＨＳＴのポンプケースとモータケースを前後に取り付ける形態では、前記ケースの外形が大きくなる上、このＨＳＴの取付構成が煩雑で大形化となり、着脱、メンテナンス作業がし難くなる。
【解決手段】 ＨＳＴのポンプケース１とモータケース２と両ケース間に介在するポートブロック３を一体構成する。この一体部品をクラッチハウジング４と伝動ケース５の連結部６，７部近くにおいて、これらクラッチハウジング４側寄り又は伝動ケース５側寄りのいずれかに偏位させながらケース内の左右側壁に架け渡して取り付ける。前記取付フランジ３の外周部に対向するクラッチハウジング４上面にはメンテナンス用の開口部８を形成して、この開口部８に蓋９を取付ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、トラクタや芝刈機等の作業車両のＨＳＴ（静油圧無段変速装置）取付構造に関する。

従来、トラクタ等では、前後に分割した伝動ケース内にＨＳＴのポンプケースとモータケースを前後に配置する構成が知られている。（例えば特許文献１参照）
特開2002-274203号公報

前記公報のＨＳＴの取付構成は、ポンプケース３０とモータケース３１との間に介在させるポートブロック２９を前後の伝動ケースの間に介在させる構成となっており、このような形態は、伝動ケースが前後に長くなって、車両のコンパクト化の妨げとなるという課題が有った。

また前記ＨＳＴを伝動ケース内に収納する構成とすると、入出力軸間の支持強度が低下したり、伝動ケース内部の油の流通を妨げたり、メンテナンスが行い難いという課題が想定される。

以上のような課題に鑑みて、この発明では、ＨＳＴの取付構成を以下のように構成した。
即ち、請求項１の発明は、伝動ケース（４，５）内にＨＳＴのポンプケース（１）とモータケース（２）を前後に配置する作業車両において、前記ポンプケース（１）とモータケース（２）をポートブロック（３）を介して一体構成すると共に、この一体部品を前記伝動ケース（４，５）内に、同ケース（４，５）の左右側壁間に亘って架け渡した状態で固定したことを特徴とする作業車両のＨＳＴ取付構造とした。

（請求項１の作用）
以上のように構成した作業車両のＨＳＴでは、ＨＳＴ自体、及びこれに連結する入出力軸の荷重は伝動ケース（４，５）の左右側壁にかかり、また伝動ケース（４，５）内の潤滑油はポンプケース（１）とモータケース（２）をポートブロック（３）からなる一体部品の下側を通じて前後に流通する。

また請求項２の発明は、前後に分割した伝動ケース（４，５）内にＨＳＴのポンプケース（１）とモータケース（２）を前後に配置する作業車両において、前記ポンプケース（１）とモータケース（２）との間に介在させるポートブロック（３）を、同ブロック（３）に備えた検圧用開口部（１２）を上方に向けながら、前記前後の伝動ケース（４，５）の連結部（６，７）に対して前後にずらせて配置すると共に、前記検圧用開口部（１２）の上方の伝動ケース（５）上面に、蓋体（９）を有する伝動ケース側検圧用開口部（８）を設けたことを特徴とする作業車両のＨＳＴ取付構造とした。

（請求項２の作用）
以上のように構成した作業車両のＨＳＴでは、伝動ケース側検圧用開口部（８）の蓋体（９）を開放すると、ＨＳＴの検圧用開口部（１２）を望むことができる。

これにより、請求項１の発明では、ＨＳＴを伝動ケース（４，５）の内部に収納することができ、伝動ケースの長さを極力短くすることができ、車両全体のコンパクト化を図ることができる上、この場合でも、ＨＳＴを伝動ケース（４，５）内の左右側壁間に亘って架け渡す構成としたので、ＨＳＴ及びＨＳＴに接続する入出力軸を安定して支持することができる。また、前記伝動ケース（４，５）内に充填した潤滑油の流れも妨げることも無く、油の高温化、或いは不純物の停滞を防止し、伝導機構を円滑に作動することができる。

また請求項２の発明では、ＨＳＴを伝動ケース（４，５）内に収納する場合でも、ポートブロック（３）に備えた検圧用開口部（１２）を利用してＨＳＴ内部のメンテナンスを行うことができ、またこの伝動ケース側検圧用開口部（８）も前後の伝動ケース（４，５）の連結部（６，７）を避けて開口することができるので、同開口部（８）を連結部（６，７）に亘って開口する構成と比較して、伝動ケース（４，５）の連結強度を低下させることが無い。

以下、この発明を農業用トラクタに搭載した例を図面に基づいて説明する。
最初にトラクタの全体構成について説明する。
トラクタは、図６と図７に示すように、ボンネット１３内にエンジン１４を設け、この後端に伝動ケースとなるクラッチハウジング４、ミッド伝動ケース５、リヤ伝動ケース１５等を順に連結し、このリヤ伝動ケース１５の上側に油圧ケース１６を設け、左右両側にはリヤアクスルハウジング１７を設けて、後輪１８の後輪軸１９を軸装する。

また前記エンジン１４側部から前方に向かって、フロントアクスルブラケット２０を突出し、この下側にはフロントアクスルハウジング２１を支持して、このハウジング２１の左右両側部に前輪２２を駆動する前輪軸２３を軸装する構成となっている。

尚、図１中の符号１１は、前記フロントアクスルブラケット２０の左右間に配置され、エンジン１４へ燃料を供給するた燃料サブタンクを示し、符号１２は操縦席３３の下方から後方へ延設された燃料メインタンクを示す。

また前記ボンネット１３の後側にはダッシュボード２４を設け、ステアリングハンドル２５のステアリングポスト２６を支持する。このダッシュボード２４の上端前縁にヒンジ２７を設け、図２に示すように、前記ボンネット１３を、このヒンジ２７の周りに上下回動自在に支持する構成となっている。符合９３は開放させたボンネット１３を支持する支持ロッドである。

また前記ダッシュボード２４の下部には、前後フレーム３０，３０が配置され、同フレーム３０，３０の前端部を、クラッチハウジング４から側方へ突出されるフロントステー２８に対して、ゴムダンパー２９を介して防振的に取付支持し、後端部を前記リヤアクスルハウジング１７部に支持させた安全フレーム３１に連結支持する構成となっている。また前記前後フレーム３０上には、前記ダッシュボード２４の他に、操縦席３３を支持するフロアボード３２、及びフェンダー３４等を装着する構成となっている。

また前記リヤ伝動ケース１５上の油圧ケース１６には、リフトアーム３５を支持するリフト軸３６が設けられ、油圧シリンダ３７の駆動によって昇降回動する構成となっている。また前記左右のリヤアクスルハウジング１７の後側部にはロワリンク３８が上下回動自在に連結されて、前記リフトアーム３５との間をリフトロッド３９で連結する構成となっている。

次に、トラクタの伝動構成について図１に基づいて説明する。
前記クラッチハウジング４は、前端部にエンジン１４から連動回転される入力軸４３やメインクラッチ４４等を内装し、この入力軸４３から走行出力軸４５とＰＴＯ出力軸４６をギヤ連動する構成となっている。また前記走行出力軸４５と、ミッド伝動ケース５内の走行ギヤ４７との間に、ＨＳＴのポンプ入力軸４８とモータ出力軸４９を連結する。前記走行ギヤ４７からは、ピニオンギヤ軸５０とＰＴＯ連動軸５１との間に配置する副変速ギヤ５２を介して後輪差動装置５３へ伝動して、リヤアクスルハウジング１７内を経て後輪軸１９を伝動する構成となっている。

また前記ピニオンギヤ軸５０からは底部の前輪出力軸５４をギヤ伝動して、この前輪出力軸５４からクラッチハウジング４底部の前輪連動軸５５を介してフロントアクスルハウジング２１内の前輪差動装置及び前輪軸２３を連動する構成となっている。

また前記前輪連動軸５５は、クラッチハウジング４の底部に配置され、この前端部はケース前壁部８２でベアリング８３で軸受けして、この軸穴８６にＣ形止めリング及びオイルシールで嵌合している。又、この前輪連動軸５５の後端部は、ミッド伝動ケース５内に一体成形のケース軸受壁８７にベアリング８８を介して軸受けし、この連動軸５５の後端を前記ミッド伝動ケース５内の前輪出力軸５４の前端にカップリング連結する。このように、前輪連動軸５５は、前端部のクラッチハウジング４の前壁部８２と、後端部のミッド伝動ケース５のケース軸受壁８７との間に挾んで軸支する形態とするため、後端部にはＣ形止めリング等を不要として、構成が簡単で、安定した軸受け伝動を行わせる。

以上のように構成したトラクタの伝動機構では、前記エンジン１４の駆動によってメインクラッチ４４を連継すると、入力軸４３から走行出力軸４５を介してＨＳＴのポンプ入力軸４８が伝動回転される。そして車上の変速レバーの操作でトラニオン軸６９を中立位置に設定するときは、モータ出力軸４９への伝動は行われないが、前進位置又は後進位置へ回転操作すると、油圧が油圧ポンプＰから後述するＨＳＴ油圧回路７２を経て油圧モータＭへ送られて、この油圧力で油圧モータＭが正回転又は逆回転され、モータ出力軸４９が回転される。

更に前記モータ出力軸４９の回転動力は、副変速ギヤ５２で副変速されてピニオンギヤ５０に伝達され、後輪差動装置５３を介して左右の後輪軸１９に伝達されて後輪１８を回転させる。又、前輪クラッチの連継によって前輪出力軸５４、及び連動軸５５等を介して前輪軸２３が駆動され、前輪２２が回転される。

また更に、前記入力軸４３からＰＴＯ出力軸４６に伝達された回転動力は、ＰＴＯクラッチ５６を介して、クラッチハウジング４からミッド伝動ケース５内に亘るＰＴＯ連動軸５７，５１を経て、リヤ伝動ケース１５内のＰＴＯ連動軸５８へ伝達され、ＰＴＯ切替クラッチ５９によってリヤＰＴＯ軸６０、又はミッドＰＴＯ軸６１へ伝達される構成となっている。これにより、車体の後部や腹部等に装着する作業機を駆動することができる。

次に前記図１乃至図５に基づいてＨＳＴの取付構造について説明する。
前記クラッチハウジング４とミッド伝動ケース５の連結部には、夫れ夫れ軸方向と直交する面を有する連結フランジ６，７が形成され、双方の連結フランジ６，７をボルト締めすることによって両ケース４，５を一体的に連結する構成となっている。

また前記ＨＳＴは、ポンプＰを内装するポンプケース１とモータＭを内装するモータケース２を、これらポンプＰ、モータＭへ油を給排する各オイルポートを有するポートブロック３を挟んでボルト６８にて一体部品として締め付け固定し、更に前記モータケース２の前部左右縁部に取り付けたケースフランジ６５，６５を、ミッド伝動ケース５の左右内壁部に形成した連結フランジ７，７の前端面に重合させてボルト６６で固定することにより、前記ＨＳＴ全体をミッド伝動ケース５内で左右両壁間に亘って架け渡した状態で支持する構成となっている。

よって、前記伝動ケース全体の長さを極力短くすることができ、車両全体のコンパクト化を図ることができる上、この場合でも、ＨＳＴを伝動ケース５内の左右側壁間に亘って架け渡す構成としたので、ＨＳＴ及びＨＳＴに接続する入出力軸４８，４９を安定して支持することができる。また、前記ＨＳＴを支持するフランジ６５，６５によって特に伝動ケース５内の下部を前後に仕切ることがないので、同ケース５内に充填した潤滑油の流れも妨げることも無く、油の高温化、或いは不純物の停滞を防止し、伝導機構を円滑に作動することができる。

尚、前記伝動ケース内の潤滑油は、前記油圧シリンダ３７といったアクチュエータを駆動する作動油としても利用され、通常前記ＰＴＯ連動軸５７，５１の高さまで充填される。また前記ＨＳＴの取付構造では、前記フランジ６６をポンプケース１側に構成し、同フランジ６６をクラッチハウジング４側に固定する構成としても良い。

また前記ＨＳＴを着脱するときは、外側のクラッチハウジング４とミッド伝動ケース５との間の連結を外し、入力軸４８を走行出力軸４５との連結を外した状態にしてモータケース２のケースフランジ６５をミッド伝動ケース５の連結フランジ７に対して着脱すると共に、出力軸４９を走行ギヤ４７のスプライン形態の軸穴に嵌合、離脱させて行う。このときＨＳＴのケースフランジ６５は、連結フランジ７の前側面から重合させて、ボルト６６で締付けて着脱するため、ＨＳＴの外周部とクラッチハウジング４内周部との間の間隔部を狭くすることができ、着脱装置も簡単容易である。

また、前記クラッチハウジング４の後端部で、且つ後述するポートブロック３上面に備えた開口部１２の直上方には、このクラッチハウジング４内部を上方から覗き易くするべくハウジング側開口部８を設け、この開口部８に、プレート状の蓋体９を開閉自在に取り付ける構成となっている。

また、トラクタの油圧回路は、図８に示すように、メインポンプ７８から送られる圧油を、パワステシリンダ７７を駆動させる制御弁７６を経由して、ＨＳＴ用油圧回路へのチャージ用油として供給する構成となっている。尚、図中符号７４は、高圧リリーフバルブ７４を示し、符号７５は後述するニュートラルバルブを示す。

前記ＨＳＴ用油圧回路に備えたニュートラルバルブ７５は、図９に示すように逆止弁１１２と、オリフィス１１３、及びポペット１１４等を有して、ＨＳＴ油圧回路７２の低流量の圧油をタンクポートＴへ逃すことにより、モータＭの中立不感帯域を形成するものである。従来はこの逆止弁１１３等がポペット１１４内に一体的に構成されて煩雑であるが、ここでは、一連のポペット穴１１５内に沿って各別に嵌合配置して、構成を簡単化し、ポペット１１４のハンチング現象を防止するものである。

ＨＳＴ油圧回路７２は、正、逆回転系の回路形態に構成されるが、両系路共にニュートラルバルブ７５が設けられる。このニュートラルバルブ７５は、ＨＳＴ油圧回路に通ずるポペット穴１１５が形成されて、このポペット穴１１５には、逆止弁座１１６、ポペット１１４をばね１１７で弾発するばね室１１８、キャップ１１９等を設ける。このポペット穴１１５には逆止弁座１１６側にばね１２０で弾発される逆止弁１１２が嵌合される。逆止弁１１２にはオリフィス１１３を形成して、このオリフィス１１３からポペット穴１１５のばね室１２１を通り、ポペット１１４の開閉切替孔１２２からオリフィス１２３を経てタンクポートへ油圧を逃すことができる。ＨＳＴ油圧回路７２では高圧、低圧に急激な油圧力変化を生ずるが、オリフィス１１３を流れる油流量の規制によってポペット１１４のハンチングを防止できる。

即ち、ＨＳＴの中立位置付近においては、ＨＳＴ油圧回路７２における微少流量域において、この油圧を逆止弁１１２、ポペット１１４を押して切替孔１２２及びオリフィス１２３を経てタンクポートＴへ逃して、ＨＳＴの中立不感帯域を確保する。次に、ＨＳＴを増速操作して、オリフィス１１６通過流量が増加すると差圧が発生し、ばね１１７で設定された規定圧力以上に回路７２圧力が上昇すると、ポペット１１４はオリフィス１２３の切替孔１２２を遮断するように作動する。

これにより、これまでタンクポートＴへ流出していた流量が一気にＨＳＴモータＭへ供給されることにより、ＨＳＴモータＭ回転数が急激に上昇するため、回路７２内圧がＨＳＴモータＭのポンプ作用によって降下してしまう。このとき、ポペット１１４はばね１１７の荷重によって原位置に復帰しようとするが、逆止弁１１２によってポペット１１４に作用する圧力の低下を防止することにより、回路７２内の急激な流量変化を防止し、ハンチング現象を防止できる。

又、このような構成では、回路７２への流量を規制するオリフィス１１３を構成して、ポペット１１４が原位置へ復帰する速度を制御するものであるから、逆止弁１１２を設けたオリフィス１１３の径のみの管理でダンパー力を管理することができ、構成が簡単であり、加工を容易に行いうる。又、ダンパー性能を安定させることができる。

次に、前記トラクタの構成として、図１０に基づいて前記操縦席３３の取付構成について説明する。
前記前後フレーム３０上のシートフレーム１０２に設けられる操縦席３３は、転倒ヒンジ１０３の周りに前方へ回動自在に取り付けられ、正規の乗用運転姿勢では、この座盤部１０４の後部のスプリング１０５がシートフレーム１０２上に支持されて緩衝作用が行なわれる。この座盤部１０４の中央部にはスイッチ取付穴を形成してエンジン始動許可条件等に利用するシートスイッチ１０６を設けるが、この座盤部１０４上にバネ１０７を介して支持されるプレート１０８を設け、このプレート１０８の中央部下側に、ブラケット１０９によって座盤部１０４に取付けられるシートスイッチ１０６が対向して設けられる。座盤部１０４上には操縦席３３のスポンジ材１１０が設けられる。

以上のように構成した操縦席３３では、この操縦席３３にオペレータが着座すると、スポンジ材１１０を介してプレート１０８が、座盤部１０４に対してバネ１０７に抗して押し下げられる。このプレート１０８の下動によってシートスイッチ１０６がＯＮされる。又、操縦席３３からオペレータが降りるとプレート１０８がバネ１０７によって押し上げられて、シートスイッチ１０６がＯＦＦとなる。

このようにシートスイッチ１０６は、ブラケット１０９によって座盤部１０４側に取り付けられているので、防塵効果を期待でき、また伝動ケース側から伝わる熱による障害も防止することができる。

伝動ケースの側断面図。 伝動ケースの側面図。 伝動ケースの平面図。 ＨＳＴの取付部の拡大側面図。 ＨＳＴの取付部の拡大正面図。 トラクタの全体側面図。 トラクタの一部側面図。 トラクタの一部油圧回路図。 ＨＳＴの中立弁の断面図。 操縦席の取付部を示す側面図。

符号の説明

１ ポンプケース
２ モータケース
３ ポートブロック
４ クラッチハウジング
５ 伝動ケース
６ 連結フランジ
７ 連結フランジ
８ 開口
９ 蓋体

Claims (2)

1. 伝動ケース（４，５）内にＨＳＴのポンプケース（１）とモータケース（２）を前後に配置する作業車両において、前記ポンプケース（１）とモータケース（２）をポートブロック（３）を介して一体構成すると共に、この一体部品を前記伝動ケース（４，５）内に、同ケース（４，５）の左右側壁間に亘って架け渡した状態で固定したことを特徴とする作業車両のＨＳＴ取付構造。
2. 前後に分割した伝動ケース（４，５）内にＨＳＴのポンプケース（１）とモータケース（２）を前後に配置する作業車両において、前記ポンプケース（１）とモータケース（２）との間に介在させるポートブロック（３）を、同ブロック（３）に備えた検圧用開口部（１２）を上方に向けながら、前記前後の伝動ケース（４，５）の連結部（６，７）に対して前後にずらせて配置すると共に、前記検圧用開口部（１２）の上方の伝動ケース（５）上面に、蓋体（９）を有する伝動ケース側検圧用開口部（８）を設けたことを特徴とする作業車両のＨＳＴ取付構造。

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