JP2011161953A

JP2011161953A - 車軸駆動装置を備えた乗用芝刈機

Info

Publication number: JP2011161953A
Application number: JP2010023419A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hirose; 伸一廣瀬
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-25
Also published as: EP2357107B1; EP2357107A1

Abstract

【課題】ゼロターン可能な乗用芝刈機に用いる車軸駆動装置は左右対称であるためハウジングを複数作らなければならずコスト高となっていた。
【解決手段】
任意の無段変速回転を出力するモータと、単一の車軸と、該モータから該車軸との間を連動連結するギアトレーンを備えた車軸駆動装置の一対、ならびに、前記車軸のそれぞれに連結する左右一対の車輪を備え、前記モータの出力をコントロールすることによって前後進および旋回を行う乗用芝刈機において、前記第車軸駆動装置を構成する一対の第一ハウジング半部、第二ハウジング半部であって、前記第一ハウジング半部、前記第二のハウジング半部の素材は同一形状に成型され、前記車軸に対して直角な平面に沿って分離自在に接合され、一方の前記車軸駆動装置を上下に反転させて他方の車軸駆動装置として構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、一対の車輪に接続する一対の出力軸と、該出力軸に連結する減速ギヤ列を共通のハウジングに一体に備える車軸駆動装置であって、出力軸に連動連結する電動モータや油圧モータ等のモータを該車軸駆動装置に設けた乗用芝刈機に関する。

従来、特許文献１に示すように、左右一対の車軸駆動装置の各々出力を変更することによって、ゼロターン（その場旋回）可能な乗用芝刈機がある。該車軸駆動装置は、一対の出力軸に連結する減速ギヤと、油圧ポンプ及び油圧モータと、それらを収容する二分割のハウジングで構成され、該車軸駆動装置を車両フレームに設けている。

米国特許第６７７５９７６号

しかし、前記ハウジングの形状は、ポンプ軸の入力位置、ブレーキレバーの位置が決まっていたため、左右の車輪に締結する際、前記車軸駆動装置を左右反転して締結することが出来なかった。また、該車軸駆動装置を構成する該ハウジングは、左右対称であるためハウジングを複数作らなければならずコスト高となっていた。

以上の目的を達成するため本発明の車軸駆動装置は、任意の無段変速回転を出力するモータと、単一の車軸と、該モータから該車軸との間を連動連結するギアトレーンを備えた車軸駆動装置の一対、ならびに、前記車軸のそれぞれに連結する左右一対の車輪を備え、前記モータの出力をコントロールすることによって前後進および旋回を行う乗用芝刈機において、前記第車軸駆動装置を構成する一対の第一ハウジング半部、第二ハウジング半部であって、前記第一ハウジング半部、前記第二のハウジング半部の素材は同一形状に成型され、前記車軸に対して直角な平面に沿って分離自在に接合され、一方の前記車軸駆動装置を上下に反転させて他方の車軸駆動装置として構成したことを特徴とする。

また、前記モータが油圧モータで構成され、配管を介して油圧ポンプに流体接続したものであって、該油圧モータと該油圧ポンプのケースの素材を同一形状に成型したものである。

本発明の車軸駆動装置によれば、次のような効果が得られる。
（１）車軸駆動装置を構成する第一、第二ハウジング半部を同一のシェル形状にしたので１つの型を用いて形成することができ安価に製作でき、一方の車軸駆動装置を反転させて他方の車軸駆動装置として、車体フレームに取り付けることができる。
（２）更に油圧ポンプ、油圧モータを収容するケースを同一にしたので、１つの型を用いてケースを安価に製作することができる。

本発明に適用する乗用芝刈機の平面模式図である。 (ａ)車軸駆動装置の第一ハウジング半部１２と第二ハウジング半部１３の断面図である。（ｂ）固定容量型モータを搭載した車軸駆動装置の断面図である。 (ａ)可変容量型油圧ポンプ３０Ｌの断面図である。（ｂ）固定容量型油圧モータ２０の断面図である。可変容量型モータを搭載した車軸駆動装置の断面図である。図４のＩ-Ｉ矢視断面図である。給油窓を示した車軸駆動装置の部分拡大図である。その他の実施例を示す説明図である。左右一対の油圧モータを電動モータに置き換えた乗用芝刈機の平面模式図である。

本発明を適用した作業車両の例である乗用芝刈機の構成について説明する。図１は、モアデッキ３を備える乗用芝刈機１００を示している。前輪は、車体フレーム５に装着された左右一対のキャスター輪１Ｌ・１Ｒで構成されている。後輪２Ｌ・２Ｒの左右両端部には、各軸受１８０を介して、左右の後輪２Ｌ・２Ｒの各車軸２ａを回転自在に支持している。左右後輪２Ｌ・２Ｒ間にて、左右一対の車軸駆動装置１０Ｌ・１０Ｒが前記車体フレーム５に取り付けられ、前記車軸駆動装置１０Ｌ・１０Ｒより左右方向に突出させた出力軸１１Ｌ・１１Ｒには、それぞれ後輪２Ｌ・２Ｒの各車軸２ａがカップリングを介して接続固定される。

前記車軸駆動装置１０Ｌ・１０Ｒは同一でシェル形状の第一ハウジング半部１２と、第二ハウジング半部１３で構成されている。第二ハウジングの外壁面に固定容量型油圧モータ２０を車両内側方向に装着している。該油圧モータ２０のモータケース本体の外端はポートブロックで閉鎖される。第一ハウジング半部１２より外方へ出力軸１１Ｌ・１１Ｒが突出している。該各車軸駆動装置は、上下反転させて車両フレーム５に取り付ける。該車軸駆動装置１０Ｌ・１０Ｒのハウジング外壁上下位置には対称形にフレーム・マウントボス１４が形成され、上下反転させて上側に位置する前記マウントボス１４に、前記車両フレーム５が取り付けられる。

更に図１には、前記油圧モータ２０に配管３６ａを介して閉回路を形成して流体接続する一対の可変容量型油圧ポンプ３０を車両中央部寄りに配置している。前記油圧ポンプの入力軸３３はそれぞれ垂直方向に向けられバーチカル・エンジン（図示無し）からの動力をベルト伝動機構を介して入力軸３３に連動連結させている。通例の如く各油圧ポンプ３０に夫々設けたコントロールアーム１２０を操作する事で、該油圧モータ２０への油吐出量及び吐出方向を調整する。該コントロールアーム１２０の左右独立操作により乗用芝刈機の前後進およびゼロターン旋回をすることができる。

前記一対の油圧ポンプ３０の間には、該油圧ポンプ３０および前記油圧モータ２０から漏れた油を戻して溜めておくためのリザーブタンク４を設けている。なお、図示を省略するがこのリザーブタンク４内の油を前記閉回路に補給するための油補充機構が備えられている。

図２ａは、左側車軸駆動装置の第一ハウジング半部１２と第二ハウジング半部１３の断面図である。第一ハウジング１２半部と第二ハウジング半部１３の素材は同一の型を用いて成型されたシェル形状となっている。前記車軸駆動装置１０Ｌ・１０Ｒを組み立てる際、第一ハウジング半部の壁面Ｙに機械加工で出力軸１１Ｌ取り出し用の孔を形成する。次に第二ハウジング半部１３の壁面に機械加工でモータ軸２５差込用の孔Ｘを形成する。図２ｂに示すように、減速ギア列１１０、ブレーキ装置４０、出力軸１１Ｌを前記第一、第二ハウジング半部に支持させて、該第一、第二ハウジング同士を締結させることで左側車軸駆動装置１０Ｌを構成している。

図１に示したように、該左側車軸駆動装置１０Ｌを上下反転させて右側車軸駆動装置１０Ｒとして後輪２Ｒに取り付ける。これにより、同一形状の２つのハウジング壁面にモータ軸２５又は出力軸１１を差込可能な孔を設けるだけで、一つのハウジング半部を成型する型を用いてを車軸駆動装置１０Ｌ・１０Ｒのハウジングを構成することができる。

図３ａは可変容量型油圧ポンプ３０Ｌ断面図である。シリンダブロック、ピストン、可変斜板及びコントロールアームを収容する該油圧ポンプ用ケース３１Ｌは、高低圧回路用の油路を設けたポートブロック３５Ｌで閉鎖させている。ポートブロック３５Ｌには、各油圧モータへの吸入・吐出孔３６・３６を備えている。該吸入・吐出孔３６・３６に図１で示す配管３６ａ・３６ａを取り付け、前記油圧モータへ閉回路を形成して流体接続している。

図３（ｂ）は、前記油圧モータ２０の断面図である。該油圧モータ２０は、固定容量型モータであり、そのケース素材は、図３（ａ）で図示された前記可変容量型油圧ポンプ３０のケース素材で使用する型と同じものを用いて成型される。具体的には、図３ｂの油圧モータ２０は、該可変容量型油圧ポンプ３０に備えた可動斜板３７と該可動斜板を操作する前記コントロールアーム１２０を除いた構成となっている。すなわち、図３（ａ）に示す可変斜板３７にコントロールアーム１２０を連係させるべくトラニオン軸の一方をケース外に突き出すための孔３８と、トラニオン軸の他方を支持する蓋３９を装着するための孔をケース壁面に機械加工し、また、該可動斜板が傾転し得る空間を機械加工して設ける。

次に図４は、車軸駆動装置１０Ｒの外壁面に取り付ける油圧モータを可変容量型２０’とした実施例を示す。前記可変容量型の油圧ポンプ３０を可変容量型の油圧モータ２０’として用いることで、１つの車両で共通する油圧ポンプ（モータ）だけで構成することができる。該各油圧モータの吐出量を制御するコントロールアーム１２０’は、該油圧モータケース２１’の同端面から同方向に各々延出されている。同方向及び互いに近い距離にコントロールアーム１２０’を設けたので、操作レバーへのリンクの取り付け接続が容易になる。該油圧モータ２０’は、モータ軸２５を備え、該モータ軸に連動連結する２段の減速ギヤ列１１０を介して各左右の車輪に出力される。また、可変容量型の各油圧モータの斜板２６を緩急２段階にアームを固定することで副変速のＨｉ/Ｌｏの変速域を現出させることができる。緩急２段階にアームを選択的に固定できるようにするため図外に、デテント機構が着脱自在に備えられる。

図５は、図４のＩ−Ｉ断面図である。減速ギヤ列１１０の手前にブレーキ装置４０を備えており、前記車軸駆動装置の上面にブレーキ装置４０を作動させるブレーキアーム４１を設けている。該車軸駆動装置を反転させた際、ブレーキアームを上面に取り付けることができるよう貫通孔４２を設けている。これにより、車軸駆動装置１０Ｌ・１０Ｒを反転させても、該ブレーキアーム４０も同様に反転させて取り付け、ブレーキアームを車軸駆動装置の上面に配置する事ができる。

図６は、給油口から油が膨張、収縮したときに合わせて最適な給油量が目視できるように温度毎に段差を設けている。これにより給油の量が見えると同時に、温度毎の給油量を測ることができる。具体的には給油する油温が４０度のときの計量壁１３０ａ、２０度１３０ｂ、０度１３０ｃの場合を示している。各々の温度数字１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃが浸かる程度になるまで注入すればよい。また、図６には、ケースの側方断面であり、上方から見ている給油者の目を示しており、油温２０度の最適量を注入した状態である。

図７はその他の実施例を示している。油圧ポンプ５０及び油圧モータ６０を収納したＨＳＴケース７０を該車軸駆動装置１０Ｌの外壁面に取り付けている。該ＨＳＴのモータ出力軸６１は、前記減速ギヤ列１１０に直接接続する。若しくは、車両の左右幅によっては、ベルト等を介して接続することもできる。

図８は、前記左右一対の油圧モータ２０を、電動モータ１４０に置き換えて電動式車軸駆動装置を構成した実施例を示している。該左右一対の電動モータ１４０は、同一形状・同一容量とし、前述の油圧モータ２０と同様に、前記第二ハウジングの外壁面に装着することができる。車軸駆動装置のハウジング内のギアトレーンは上述した実施例と同じ構成であり、該電動モータ１４０の出力軸（図示無し）は、減速ギヤ列に連結される。

なお、この乗用芝刈機１００は、走行系ならびに作業機系の全てを電気駆動式とし、モアデッキ３においても夫々のブレード３ａには電動モータ１４１が備えられる。これらの電動モータ１４１は前記電動モータ１４０と同一形状・同一容量であってもよいし、各ブレード３ａを機械的に相互連結してモアデッキ３に搭載する電動モータ１４１を単一としてもよい。

３モアデッキ、４リザーブタンク、１０Ｌ・１０Ｒ車軸駆動装置、１２第一ハウジング、１３第二ハウジング、２０油圧モータ、２１油圧モータケース、３０可変容量型油圧ポンプ、３１油圧ポンプケース、４１ブレーキアーム

Claims

任意の無段変速回転を出力するモータと、単一の車軸と、該モータから該車軸との間を連動連結するギアトレーンを備えた車軸駆動装置の一対、ならびに、前記車軸のそれぞれに連結する左右一対の車輪を備え、前記モータの出力をコントロールすることによって前後進および旋回を行う乗用芝刈機において、前記第車軸駆動装置を構成する一対の第一ハウジング半部、第二ハウジング半部であって、前記第一ハウジング半部、前記第二のハウジング半部の素材は同一形状に成型され、前記車軸に対して直角な平面に沿って分離自在に接合され、一方の前記車軸駆動装置を上下に反転させて他方の車軸駆動装置として構成したことを特徴とする車軸駆動装置。
前記モータが油圧モータで構成され、配管を介して油圧ポンプに流体接続したものであって、該油圧モータと該油圧ポンプのケースの素材を同一形状に成型されたものであることを特徴とした請求項１の車軸駆動装置。