JP3499068B2 - 農業用トラクタの走行駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農業用トラクタの
走行駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、農業用トラクタにおいて、左右走
行部をそれぞれ静油圧式無段変速機で駆動し、しかも、
左右走行部への駆動速度を異ならせて、機体に旋回を行
わせるようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、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、旋回が急
激に行われるため圃場面を傷めるという問題もある。

【０００４】更に上記無段変速機を静油圧式無段変速機
とした場合には、同静油圧式無段変速機は高回転域では
動力伝達効率が低いため、所望の走行速度範囲をカバー
するには大出力のエンジンを要し、燃料消費が多くなっ
て不経済であるという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、エ
ンジンに走行用無段変速機を連動連結し、同走行用無段
変速機に左右走行部の各駆動軸を連動連結して、各駆動
軸を走行用無段変速機により相互に同一回転方向に駆動
させる一方、エンジンに操向用無段変速機を連動連結
し、同操向用無段変速機に左右走行部の各駆動軸を連動
連結して、各駆動軸を操向用無段変速機により相互に逆
回転方向に駆動させて、両無段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たことを
特徴とする農業用トラクタであって、ステアリングホイ
ールを操向用無段変速機に連動連結する一方、前後進変
速レバーを走行用無段変速機に連動連結した農業用トラ
クタの走行駆動装置であって、以下の点に特徴を有する
農業用トラクタの走行駆動装置を提供せんとするもので
ある。

【０００６】 走行用無段変速機の出力軸を副変速部に
連動連結し、同副変速部を左右遊星歯車機構の左右アウ
タギヤに連動連結し、操向用無段変速機の出力軸を、相
互に回転方向を逆方向にして伝達する歯車機構を介して
左右遊星歯車機構の左右サンギヤに連動連結し、左右遊
星歯車機構の左右プラネタリギヤをそれぞれ左右走行部
に連動連結したこと。

【０００７】 歯車機構に左右の回転を同一方向に回転
させるロック機構を設けたこと。

【０００８】 また、次のような特徴を併せ有するもの
である。

【０００９】上記各無段変速機はそれぞれ静油圧式と
し、可変容量型油圧ポンプと定容量型油圧モータとで構
成したこと。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。

【００１１】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。

【００１２】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７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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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,51
R と、同スプライン51L,51R に嵌合可能のスリー部51a
よりなるロック機構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。

【００１８】次に、図７〜図１１を参照して操向装置ST
について説明する。

【００１９】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58の上面から突出した操作入力軸59に連動連
結している。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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76,7
6 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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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とベルクランク88a と第２前
後進変速ロッド88b 走行速度操作レバー89とを介して走
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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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40L,40R とを介し、左右走行部1L,1R の左右駆動輪11
L,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。

【００２９】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。

【００３０】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、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。

【００３１】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。

【００３２】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、歯車機構48を介して左右遊星歯車機構40L,40
R の左右サンギヤ49L,49R を回動させる。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】また、歯車機構48のロック機構51により、
左右サンギヤ49L,49R を固定させて、左右駆動輪11L,11
R 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。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果を得るこ
とができる。

【００３８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の構成、即
ち、歯車機構にロック機構を設けたことによって、左右
サンギヤの回転速度を同一にして、左右走行部の走行速
度を同一にして直進性を向上することができると共に、
また、左右走行部のうちのいずれか一方がぬかるみ等
に入って走行できなくなった時には、ロック機構により
左右走行部を直結することにより、ぬかるみ等から容易
に脱出することができる。

【００３９】 請求項２記載の構成、即ち、各無段変速
機をそれぞれ可変容量型油圧ポンプと定容量型油圧モー
タとで構成したことによって、簡単な操作で、しかも、
無段階に走行速度の変速と旋回とを行うことができる。

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】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。

【図２】上記走行部駆動装置の概略構成を示す模式平面
図。

【図３】上記走行部駆動装置の構成を示す平面図。

【図４】フロントミッションの構成を示す一部断面側面
図。

【図５】フロントミッションの構成を示す一部断面平面
図。

【図６】リヤミッションの構成を示す一部断面側面図。

【図７】操向装置の側面図。

【図８】操向装置の正面図。

【図９】ステアリングギヤボックスの断面側面図。

【図１０】ステアリングギヤボックスの断面正面図。

【図１１】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 1L,1R 左右走行部 20 操向用無段変速機 20b 出力軸 21 走行用無段変速機 21b 出力軸 33 副変速部 40L,40R 左右遊星歯車機構 41L,41R 左右プラネタリギヤ 43L,43R 左右アウタギヤ 48 歯車機構 49L,49R 左右サンギヤ 51 ロック機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−169745（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−270833（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−76931（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−143769（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−9681（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−90462（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−72078（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン(17)に走行用無段変速機(21)を
   連動連結し、同走行用無段変速機(21)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(3
   8L)(38R)を走行用無段変速機(21)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)に操向用無段変速機(20)を連動連結し、同
   操向用無段変速機(20)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
   用無段変速機(20)により相互に逆回転方向に駆動させ
   て、 両無段変速機(21)(20)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、 しかも、前記走行用無段変速機 (21) の出力軸 (21b) を副
   変速部 (33) に連動連結し、同副変速部 (33) を左右遊星歯
   車機構 (40L)(40R) の左右アウタギヤ (43L)(43R) に連動連
   結し、操向用無段変速機 (20) の出力軸 (20b) を、相互に
   回転方向を逆方向にして伝達する歯車機構 (48) を介して
   左右遊星歯車機構 (40L)(40R) の左右サンギヤ (49L)(49R)
   に連動連結し、左右遊星歯車機構 (40L)(40R) の左右プラ
   ネタリギヤ (41L)(41R) をそれぞれ左右走行部 (1L)(1R) に
   連動連結した農業用トラクタの走行駆動装置において、 前記歯車機構 (48) に左右の回転を同一方向に回転させる
   ロック機構 (51) を設けた ことを特徴とする農業用トラク
   タの走行駆動装置。
2. 【請求項２】 上記各無段変速機 (20)(21) はそれぞれ静
   油圧式とし、可変容量型油圧ポンプと定容量型油圧モー
   タとで構成したことを特徴とする請求項１記載の農業用
   トラクタの走行駆動装置。