JP2501060Y2 - 走行車輌の動力取出機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、無段変速装置を具備した走行動力伝達装置
により、作業機駆動用のPTO軸を駆動する機構に関する
ものである。

（ロ）従来技術 従来から、無段変速装置を具備した走行動力伝達装置
より、PTO軸を駆動する技術は公知とされているのであ
る。例えば、実公昭54−20355号公報に記載の技術の如
くである。

しかし、該技術においては、単一のPTO軸に対して、
無段変速装置の入力軸及び出力軸がそれぞれ一方向クラ
ッチを介して連動連結するよう構成されていた。

（ハ）考案が解決しようとする問題点 この構成では、無段変速装置の出力軸が規定回転数に
達しない時には、無段変速装置の入力軸側からPTO軸が
駆動され、該出力軸が規定回転数に達すると出力軸側か
らPTO軸が駆動されるように、各一方向クラッチの係合
・空転が自動的に切換えられるのである。

従って、 ．作業条件によっては、出力軸が前記規定回転数より
も比較的低い回転数に達した時点で、該出力軸側からPT
O軸に動力伝達する方が作業能率が上がったり、また、
出力軸が該規定回転数よりもある程度高い回転数に達す
るまでは、その入力軸側からPTO軸への動力伝達状態を
維持した方が作業精度を高められる場合があり、一方向
クラッチを採用したものではこのような要望に対処でき
なかったのである。

．また、出力軸が規定回転数以上で更に高速回転する
と、PTO軸は同調して作業に必要な回転数以上で回転さ
れ続ける為、作業後に障害の出る恐れがある。

．また、作業中にPTO軸に高負荷が掛かった場合で
も、出力軸とPTO軸とは伝動状態を維持している為、無
段変速装置に、その最大出力トルク以上に過負荷がかか
ってしまい、機能が低下して走行不能となる恐れがあ
る。

．また、作業中に作業機が異物を噛み込む等して回転
不能に陥った場合はエンストし、作業機が破損する。

という不具合が発生していたのである。

本考案は無段変速装置の入力軸及び出力軸によりPTO
軸を回転させるにあたり、走行状態や作業状態に応じて
能率良くその回転数を切り換えるようにしたものであ
る。

（ニ）問題を解決するための手段 本考案の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成
する為の構成を説明する。

作業車の走行装置を駆動する走行動力伝達装置に無段
変速装置を具備させると共に、作業機駆動用のPTO軸９
を装備させたものにおいて、無段変速装置の入力軸１と
PTO軸９の間をクラッチ３を介して連動連結し、無段変
速装置の出力軸２とPTO軸９の間をクラッチ５を介して
連動連結すると共に、各クラッチ3,5を選択的に接合さ
せるクラッチ切換装置と、出力軸２の回転数を検出する
回転数検出器８と、クラッチ切換装置のコントローラＣ
であって、回転数検出器８からの検出値が該コントロー
ラＣに設定された第１設定回転数Ｘを越えるまではクラ
ッチ３を接合させ、該回転数Ｘを越えた時はクラッチ５
を接合させるように、クラッチ切換装置を制御するコン
トローラＣを設けたものである。

また、入力軸１とPTO軸９の間を、クラッチ３を介し
て大減速比に設定する第１伝動機構と、クラッチ４を介
して小減速比に設定する第２伝動機構によりそれぞれ連
動連結すると共に、コントローラＣには、第１設定回転
数Ｘよりも高い値の第２設定回転数Ｙを設定し、回転数
検出器８からの検出値が、第２設定回転数Ｙを越えた時
にはクラッチ５を非接合とし、クラッチ４を接合すべく
クラッチ切換装置をコントローラＣが制御するよう構成
したものである。

また、PTO軸９にかかる負荷を検出する負荷検出器６
又は７を設けると共に、コントローラＣには、無段変速
装置の最大出力トルクに略相当する第１設定負荷ｍを設
定し、負荷検出器６又は７からの検出値が第１設定負荷
ｍを越えた時にはクラッチ３を接合すべく、クラッチ切
換装置をコントローラＣが制御するよう構成したもので
ある。

また、コントローラＣには、第１設定負荷ｍよりも高
い値の第２設定負荷ｎを設定し、負荷検出器6,7からの
検出値が第２設定負荷ｎを越えた時にはすべてのクラッ
チを非接合とすべくクラッチ切換装置をコントローラＣ
が制御するよう構成したものである。

（ホ）実施例 本考案の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の
図面に示した実施例の構成を説明する。

第１図は本考案の第１実施例のスケルトン図、第２図
はミッションケース内の要部後面断面図、第３図は第１
図，第２図によるPTO軸９の回転数と車速との関係を示
すグラフ、第４図は本考案の第２実施例のスケルトン
図、第５図は第４図におけるPTO軸９の回転数と車速と
の関係を示すグラフである。

まず第１図，第２図を説明する。

無段変速装置の一例として示すHST変速装置は、油圧
ポンプＰと油圧モーターＭとで構成されており、その入
力軸１と出力軸２とは互いに平行するように配置されて
いる。

入力軸１の入力プーリー1aにエンジンＥから動力が伝
達され、該油圧ポンプＰから吐出される圧油が、閉回路
Ａを形成する一対の油路a1,a2を経て油圧モーターＭに
送油され循環する。該油圧モーターＭより出力軸２が、
前後進を含めた無段変速回転を出力する。

出力軸２の固設ギア23の回転が、カウンター軸11の固
設ギア24に伝達される。該カウンター軸11の上には副変
速摺動ギア22,21が配置されており、副変速軸12上の固
設ギア25,27を選択的に噛合して、高低２段の副変速を
行う。副変速軸12の出力ギアが操向軸13上の操向入力ギ
ア30と噛合しており、また操向入力ギア30に左右の操向
クラッチギア28L,28Rを係合離脱操作することにより、
車輌の旋回を可能としている。

操向クラッチギア28L,28Rに、大径ギア29L,29Rが常時
噛合し、車軸14L,14Rを駆動している。

以上の全体構成において、入力軸１と出力軸２とに平
行して、PTO軸９が配置されている。

該PTO軸９に大径ギア17と小径ギア18が配置されてお
り、小径ギア18を入力軸１の大径遊嵌ギア15に噛合し
て、第１伝動機構を構成しており、該大径遊嵌ギア15は
クラッチ４を介して入力軸１と連動連結可能に構成され
ている。

また大径ギア17を小径遊嵌ギア16に噛合して第２伝動
機構を構成しており、該小径遊嵌ギア16はクラッチ３を
介して入力軸１と連結可能に構成されている。前記第１
伝動機構の減速比は、第２伝動機構の減速比よりも大き
く設定されている。

また出力軸２の遊嵌ギア20に大径ギア17を常時噛合し
ており、遊嵌ギア20はクラッチ５により出力軸２と連動
連結可能に構成されている。

以上の構成により、入力軸１からの高低２段の回転を
PTO軸９に、また出力軸２からの回転をPTO軸９に、それ
ぞれ選択的に伝達可能に構成している。

PTO軸９の端部に作業機駆動プーリー19が固着され、
該プーリー19からベルトを介して作業部Ｂへ動力が伝達
される。

３つのクラッチ3,4,5は全て油圧作動型のものに構成
されていて、これらを択一的に作動させるクラッチ切換
装置が、PTO動力断接弁V1及び選択接合油圧制御弁V2と
して設けている。

選択接合油圧制御弁V2よりも油圧源上流側に位置し
て、PTO動力断接弁V1が設けられている。

そして、前記クラッチ３に、クラッチ4,クラッチ５を
接合する圧油は、HST式変速装置の閉回路Ａにおいて、
車輌前進時に高圧側となる油路a1から取出して、PTO動
力断接弁V1に接続している。

ここから取出す高油圧をクラッチ3,4,5へ給油するに
あたり、クラッチの作用油圧としては高い場合には、減
圧弁等の適当な圧力調整機器（図示せず）を用いて適正
な値に調整される。

HST式変速装置が車輌後進側に変速された場合には、
この油路a1は低圧側に変わる為クラッチ3,4,5への給油
が断たれ、PTO軸９は自動的に回転を停止する。

前記カウンター軸11にはその回転数、即ち実質的には
出力軸２の回転数を検出する回転数検出器８が設けら
れ、またPTO軸９にかかる負荷を検出する負荷検出器6,7
がトルクセンサー、あるいは閉回路Ａの油路a1に配した
圧力センサーとして設けられている。

また10は、HST式変速装置の閉回路Ａへ作動油を補充
するチャージポンプである。

該選択接合油圧制御弁V2とPTO動力断接弁V1の選択切
換を制御するコントローラＣが設けられている。

該コントローラＣには、出力軸２の第１設定回転数Ｘ
及び該回転数Ｘよりも高く、作業機の許容最大回転数に
略等しい値の第２設定回転数Ｙが設定され、出力軸２の
回転数検出値と比較演算する。

また、無段変速装置の最大駆動トルクに略相当する第
１設定負荷ｍ、及び該負荷ｍよりも高い値の第２設定負
荷ｎが設定され、PTO軸にかかる負荷検出値と比較演算
する。この総合した演算結果に基づいてPTO動力断接弁V
1と選択接合弁V2を後述するように切換え制御する。

コントローラＣは、また手動で任意に選択接合切換弁
V2と、PTO動力断接弁V1の選択切換できる信号も発信す
るよう構成されている。

第４図の実施例においては、クラッチ３を一方向クラ
ッチに構成し、また、第１実施例のPTO動力断接弁V1が
無くされ、クラッチ切換装置としての選択接合切換弁V3
がコントローラＣにより制御されるよう構成されている
他は第１実施例の構成と同じである。

（ヘ）考案の作用 本考案は以上の如く構成したので、次のような作用を
なすのである。

第１図，第２図の実施例について、第３図のグラフを
用いて説明する。

作業車を前進させるべく、無段変速装置をその中立位
置から前進変速位置へ操作すると、出力軸２の回転が徐
々に高められると共に、閉回路Ａの前進側油路a1から取
り出された圧油は、PTO動力断接弁V1のａの位置を通っ
て選択接合油圧制御弁V2に至る。

回転数検出器８からの検出値がコントローラＣに設定
された、第１設定回転数Ｘを越えない時には、該コント
ローラＣは選択接合油圧制御弁V2をＩ位置に溜めるよう
制御する。よって、前記圧油がクラッチ３に供給されて
接合し、入力軸１が第１伝動機構を介してPTO軸９に連
結されて該PTO軸９が低速で一定回転するのである。

無段変速装置の増速操作を継続して出力軸２の回転数
が第１設定回転数Ｘを越えた時には、コントローラＣが
選択接合油圧制御弁V2を、II位置に切換え制御し、クラ
ッチ３の接合からクラッチ５の接合へ切換えるのであ
る。よってPTO軸９は伝動機構20,17を介して出力軸２に
連結され該出力軸２の回転数と同調して増速していく。

出力軸２の回転数が更に高くなってコントローラＣに
設定された第２設定回転数Ｙを越えるとコントローラＣ
が選択接合油圧制御弁V2をIII位置に切換え制御してク
ラッチ５の接合からクラッチ４の接合へ切換えるのであ
る。よってPTO軸９は第２伝動機構15,18を介して入力軸
１に連結されて過回転を抑制して高速で一定回転するの
である。

なお、走行作業中において作業機つまりPTO軸９にか
かる負荷を常に負荷検出器６又は７にて検知し、コント
ローラＣに入力され、前記第１設定負荷ｍ、第２設定負
荷ｎと比較演算されており、負荷の検出値が第１設定負
荷ｍを越えると選択接合油圧制御弁V2がII位置にあって
も、それを自動的にＩ位置にコントローラＣが切換え抑
制するのであってPTO軸９を低速の一回転に抑えるので
ある。

この状態になってもPTO軸９にかかる高負荷が解消さ
れずその負荷がさらに高くなって第２設定負荷ｎを越え
るとPTO動力断接弁V1をｂ位置に切換え制御してクラッ
チ３をも非接合としてPTO軸９の駆動を断つのである。

第４図の実施例においては、クラッチ３が一方向クラ
ッチにより構成されているので、PTO軸９の過負荷時に
全クラッチを離間するという操作が出来ないものの、コ
ントローラＣが、出力軸２の回転数及びPTO軸９に作用
する負荷に応じて、選択接合油圧制御弁V2をＩ位置,II
位置,III位置に切換えて、第５図に示すようにPTO軸９
の回転数を調整するようにしている。

（ト）考案の効果 本考案は以上の如く構成したので、次のような効果を
奏するものである。

請求項１の如く、作業車の走行装置を駆動する走行動
力伝達装置に、無段変速装置を具備させると共に、作業
機駆動用のPTO軸９を装備させたものにおいて、無段変
速装置の入力軸１とPTO軸９の間をクラッチ３を介して
連動連結し、無段変速装置の出力軸２とPTO軸９の間を
クラッチ５を介して連動連結すると共に、各クラッチ3,
5を選択的に接合させるクラッチ切換装置と、出力軸２
の回転数を検出する回転数検出器８と、クラッチ切換装
置のコントローラＣであって、回転数検出器８からの検
出値が該コントローラＣに設定された第１設定回転数Ｘ
を越えるまではクラッチ３を接合させ、該回転数Ｘを越
えた時はクラッチ５を接合させるように、クラッチ切換
装置を制御するコントローラＣを設けたので、PTO軸９
により駆動される作業機の作業条件により、コントロー
ラＣに設定する第１設定回転数Ｘを自在な数値に設定し
て、出力軸２が比較的低い回転数に達した時点でクラッ
チ５を接合して該出力軸側からPTO軸に動力伝達した
り、また、出力軸がある程度高い回転数に達するまでは
クラッチ５の接合を遅らせてその入力軸側からPTO軸へ
の動力伝達状態を持続させたりすることができ、作業能
率や作業精度の向上を図ることができる。

請求項２の如く、入力軸１とPTO軸９の間を、クラッ
チ３を介して大減速比に設定する第１伝動機構と、クラ
ッチ４を介して小減速比に設定する第２伝動機構により
それぞれ連動連結すると共に、コントローラＣには、第
１設定回転数Ｘよりも高い値の第２設定回転数Ｙを設定
し、回転数検出器８からの検出値が第２設定回転数Ｙを
越えた時にはクラッチ５を非接合としクラッチ４を接合
すべくクラッチ切換装置をコントローラＣが制御するよ
う構成したので、出力軸２の回転数が第２設定回転数Ｙ
に達するとPTO軸９は車速に同調せず高速の一定回転に
抑えられ、作業機は作業能力以上に必要のない過大回転
数で回転されるのが避けられ作業機を保護することがで
きる。

請求項３の如く、PTO軸９にかかる負荷を検出する負
荷検出器６又は７を設けると共に、コントローラＣに
は、無段変速装置の最大出力トルクに略相当する第１設
定負荷ｍを設定し、負荷検出器６又は７からの検出値が
第１設定負荷ｍを越えた時にはクラッチ３を接合すべく
クラッチ切換装置をコントローラＣが制御するよう構成
したので、作業中にPTO軸９に過負荷がかかると出力軸
２側からPTO軸９を駆動している最中であっても、入力
軸１側からの駆動に切換えられるので無段変速装置にか
かる負荷が軽減されその機能低下による走行不能状態が
避けられると共にPTO軸９は低速一定回転数に落とされ
て作業機に無理な力が作用するのが避けられる。

請求項４の如く、コントローラＣには、第１設定負荷
ｍよりも高い値の第２設定負荷ｎを設定し、負荷検出器
6,7からの検出値が第２設定負荷ｎを越えた時にはすべ
てのクラッチを非接合とすべくクラッチ切換装置をコン
トローラＣが制御するよう構成したので、作業機が例え
ば異物の噛み込み等で回転不能状態に陥った場合には迅
速にPTO軸９の回転が停止してエンストが回避されると
共に入力軸から作業機までの伝動経路が損傷を受けるの
が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例のスケルトン図、第２図は
ミッションケース内の要部後面断面図、第３図は第１
図，第２図によるPTO軸９の回転数と車速との関係を示
すグラフ、第４図は本考案の第２実施例のスケルトン
図、第５図は第４図におけるPTO軸９の回転数と車速と
の関係を示すグラフである。 Ｃ……コントローラ、１……入力軸 ２……出力軸、３……クラッチ ４……クラッチ、５……クラッチ 6,7……負荷検出器、８……回転数検出器 ９……PTO軸

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】作業車の走行装置を駆動する走行動力伝達
   装置に無段変速装置を具備させると共に、作業機駆動用
   のPTO軸９を装備させたものにおいて、 無段変速装置の入力軸１とPTO軸９の間をクラッチ３を
   介して連動連結し、無段変速装置の出力軸２とPTO軸９
   の間をクラッチ５を介して連動連結すると共に、 各クラッチ3,5を選択的に接合させるクラッチ切換装置
   と、 出力軸２の回転数を検出する回転数検出器８と、 クラッチ切換装置のコントローラＣであって、回転数検
   出器８からの検出値が該コントローラＣに設定された第
   １設定回転数Ｘを越えるまではクラッチ３を接合させ、
   該回転数Ｘを越えた時はクラッチ５を接合させるよう
   に、クラッチ切換装置を制御するコントローラＣを設け
   たことを特徴とする走行車輌の動力取出機構。
2. 【請求項２】請求項１において、 入力軸１とPTO軸９の間を、クラッチ３を介して大減速
   比に設定する第１伝動機構と、クラッチ４を介して小減
   速比に設定する第２伝動機構によりそれぞれ連動連結す
   ると共に、 コントローラＣには、第１設定回転数Ｘよりも高い値の
   第２設定回転数Ｙを設定し、 回転数検出器８からの検出値が、第２設定回転数Ｙを越
   えた時にはクラッチ５を非接合とし、クラッチ４を接合
   すべくクラッチ切換装置をコントローラＣが制御するよ
   う構成した走行車輌の動力取出機構。
3. 【請求項３】請求項１及び請求項２において、 PTO軸９にかかる負荷を検出する負荷検出器６又は７を
   設けると共に、 コントローラＣには、無段変速装置の最大出力トルクに
   略相当する第１設定負荷ｍを設定し、 負荷検出器６又は７からの検出値が第１設定負荷ｍを越
   えた時にはクラッチ３を接合すべく、クラッチ切換装置
   をコントローラＣが制御するよう構成した走行車輌の動
   力取出機構。
4. 【請求項４】請求項３において、 コントローラＣには、第１設定負荷ｍよりも高い値の第
   ２設定負荷ｎを設定し、 負荷検出器6,7からの検出値が第２設定負荷ｎを越えた
   時にはすべてのクラッチを非接合とすべくクラッチ切換
   装置をコントローラＣが制御するよう構成した走行車輌
   の動力取出機構。