JP4750385B2

JP4750385B2 - 走行作業機における作業機への動力伝達装置

Info

Publication number: JP4750385B2
Application number: JP2004207635A
Authority: JP
Inventors: 茂實日高; 陽一朗西; 岳史岸本
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: JP2006027404A

Description

本発明は、農作業に使用されるトラクター又は土木作業に使用されるホィルローダ等の走行作業機において、その後部に連結される耕うん機等の各種作業機に動力伝達するための装置に関するものである。

一般に、前記したトラクター又はホィルローダ等の走行作業機においては、これに着脱自在に連結される耕うん機等の各種作業機に対して動力伝達する場合があり、この場合には、前記走行作業機に搭載したミッションケースに、前記走行作業機に搭載したエンジンから動力伝達されるＰＴＯ軸を突出して設けて、このＰＴＯ軸から各種作業機に対して出力するように構成している。

この場合、従来の走行作業機においては、例えば、特許文献１等に記載されているように、前記ＰＴＯ軸、及びこのＰＴＯ軸への動力伝達機構、並びに前記ＰＴＯ軸への動力伝達をＯＮ・ＯＦＦするクラッチ機構を、前記ミッションケースに対して組み付けるという構成している。
特開平７−１１７５００号公報

しかし、この従来の構成によると、走行作業機に前記ＰＴＯ軸を必要としない場合には、工場において、走行作業機を、これに前記ＰＴＯ軸等を組み付けていない形態にして製造しなければならず、また、前記ＰＴＯ軸等を組み付けられていない走行作業機においては、これに後でＰＴＯ軸等を組み付けることができないという問題があった。

しかも、走行作業機におけるミッションケースに、前記ＰＴＯ軸、及びこのＰＴＯ軸への動力伝達機構、並びに前記ＰＴＯ軸への動力伝達をＯＮ・ＯＦＦ操作するクラッチ機構を、前記ミッションケースに対して組み付けるという構成であることにより、これらＰＴＯ軸等に対する分解しての修理及び部品交換等のメンテナンスが厄介であるという問題もあった。

本発明は、これらの問題を解消した作業機への動力伝達装置を提供することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、車輪にて支持され且つエンジンを搭載した走行機体に、ミッションケースを搭載し、前記エンジンの動力を前記ミッションケース内部の走行変速機構を介して前記車輪に伝達するように構成して成る走行作業機において、前記ミッションケースにブラケット体を着脱可能に取付け、前記走行機体に着脱可能に装着される作業機への動力伝達用のＰＴＯ軸を備え、前記ブラケット体にＰＴＯ軸を軸支する一方、前記ブラケット体に、前記エンジンから前記ＰＴＯ軸への動力入力クラッチ軸と、前記ＰＴＯ軸への動力伝達をＯＮ・ＯＦＦ操作する油圧式クラッチ機構と、前記油圧式クラッチ機構を切換える油圧ポンプ及び油圧切換弁を設ける構造であって、前記ブラケット体は後面板と前面板を有し、前記後面板と前記前面板の間に前記油圧式クラッチ機構のクラッチ軸を設け、前記前面板に設けたＰＴＯ入力軸の後端と前記後面板に前記クラッチ軸を回転自在に軸支し、前記前面板に前記油圧ポンプを取付け、前記後面板に前記油圧切換弁を設け、前記ミッションケース内の潤滑油を前記油圧ポンプにてストレーナから汲み上げ、前記油圧切換弁に油圧管路を介して前記油圧ポンプの圧油を供給するように構成し、前記油圧式クラッチ機構が配置されたクラッチ軸上にブレーキ機構を設け、前記油圧式クラッチ機構を動力伝達ＯＦＦにしたとき、前記ＰＴＯ軸の回転にブレーキを掛けるよう作動する一方、前記油圧式クラッチ機構を動力伝達ＯＮにしたときブレーキを開放作動するように構成したことを特徴としている。

前記請求項１に係る発明は、前記ＰＴＯ軸ユニットの装着又は取り外しが迅速にでき、前記ＰＴＯ軸に対する修理及び部品交換等のメンテナンスが至極簡単にできるのである。

以下、本発明の実施の形態を、走行作業機としてのトラクターに適用した場合の図面について説明する。

図１及び図２は、トラクター１を示し、このトラクター１は、走行機体２を左右一対の前車輪３と同じく左右一対の後車輪４とで支持し、前記走行機体２の前部に搭載したエンジン５にて前記両後車輪４及び両前車輪３を駆動することにより、前進走行するように構成され、前記走行機体２の上面には、操縦座席６と、前記両前車輪３を左右に動かすことによってかじ取りするようにした操縦ハンドル７とが設けられ、また、前記走行機体２の後部には、前記エンジン５の回転を適宜変速して前記両後車輪４及び両前車輪３に伝達するためのミッションケース８が搭載されている。

この場合、前記両後車輪４は、前記ミッションケース８に対して、当該ミッションケース８の外側面から外向きに突出するように着脱可能に装着される車軸ケース９、及びこの車軸ケース９の外側端に後方に延びるように装着されるギャーケース１０を介して取付けられており、前記両車軸ケース９内には、前記両後車輪４に対する車軸４ａが挿入されている。

前記エンジン５の後側面には、当該エンジン５側における駆動軸５ａを覆う歯車ケース１１を取付け、この歯車ケース１１の下部には、前記駆動軸５ａから歯車ケース１１内の歯車列機構１２を介して動力伝達される主動軸１３が後ろ向きに突出するように設けられ、更に、前記歯車ケース１１の後側面には、以下に述べる作業機用昇降機構１５及び作業機用油圧モータ等に対して油圧を供給するための作業用の油圧ポンプ１４が、前記駆動軸５ａに直結するように取付けられている。

前記ミッションケース８の後部における上面には、前記走行機体２の後部に連結される耕うん機等の作業機（図示せず）を昇降動するための油圧式の作業機用昇降機構１５が着脱可能に取付けられている。

図示していないが、前記油圧ポンプ１４と、前記作業機用昇降機構１５との間には、油圧ポンプ１４で加圧した作動油を昇降機構１５に供給し、昇降機構１５から排出される作動油を前記油圧ポンプ１４に戻すというように構成した油圧回路を設けており、もちろん、この油圧回路中には、前記昇降機構１５を、上げ、下げ及び昇降停止の三段に切り換えるための油圧切換弁等が設けられていることはいうまでもない。

前記歯車ケース１１から後ろ向きに突出する主動軸１３と、前記ミッションケース８において、その前面から前向きに突出する入力軸１８との間を、両端に自在軸継ぎ手を備えた伸縮式の動力伝達軸１９を介して連結して、前記エンジン５の回転を、その駆動軸５ａから前記歯車ケース１１内の歯車列機構１２、主動軸１３及び動力伝達軸１９を介して前記ミッションケース８における入力軸１８に伝達し、次いで、前記ミッションケース８における油圧・機械式変速機構（ＨＭＴ）にて適宜変速して、前記後車輪４及び両前車輪３に伝達する。

この油圧・機械式変速機構（ＨＭＴ）は、以下に述べるように、変速用油圧ポンプ２０及びこの油圧ポンプ２０にて作動する変速用油圧モータ２１による油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）２２と、クラッチ２３にて変速操作される歯車式変速機構２４とを遊星歯車機構２５にて併用して成る構成である。

すなわち、図４に示すように、前記変速用油圧ポンプ２０及び前記変速用油圧モータ２１は、前記ミッションケース８の前面に、当該ミッションケース８内に軸支した油圧ポンプ入力軸２６及び油圧モータ出力軸２７に連結するように取付ける一方、前記入力軸１８上に固着した歯車２８を、前記遊星歯車機構２５におけるサンギャ軸２９上に回転自在に被嵌した入力用歯車３０に噛合する。この入力用歯車３０に固着したキャリア３１には、複数個の遊星歯車３２を支持軸３３を介して回転自在に軸支し、この各遊星歯車３２を、前記サンギャ軸２９上に固着した太陽歯車３４と、前記サンギャ軸２９上に回転自在に被嵌した内周リング歯車３５との両方に噛合している。

次に、前記内周リング歯車３５に固着した歯車３６を、前記油圧ポンプ入力軸２６上に固着した歯車３７に噛合することにより、前記変速用油圧ポンプ２０を回転駆動する一方、前記油圧モータ出力軸２７上に固着した歯車３８を、前記サンギャ軸２９上に固着した歯車３９に噛合することにより、前記変速用油圧モータ２１の回転を、前記サンギャ軸２９に伝達する。

一方、前記ミッションケース８内には、後車輪用推進軸４０を軸支して、この推進軸４０の後端を、前記両後車輪４に対する従来周知の差動歯車機構４１に連結することにより、この後車輪用推進軸４０にて前記両後車輪４を回転駆動するように構成する一方、この推進軸４０上に固着した歯車４２を、前記ミッションケース８内に軸支した前車輪用推進軸４３上に回転自在に被嵌した歯車４４に噛合し、前記前車輪用推進軸４３と、前記両前車輪３に対する従来周知の差動歯車機構４５との間を、両端に自在軸継ぎ手を備えた伸縮式の動力伝達軸４６を介して連結し、更に、前記前車輪用推進軸４３上には、クラッチ４７を設けて、このクラッチ４７を、前記歯車４４を推進軸４３に対して固定するように操作したとき、前記後車輪用推進軸４０にて前記両前車輪３を回転駆動し、前記クラッチ４７を、前記歯車４４を推進軸４３に対して固定しないように操作したとき、前記両前車輪３を回転駆動しないように構成する。

前記歯車式変速機構２４において、前記後車輪用推進軸４０上に回転自在に被嵌した二つの変速歯車４８，４９のうち一方の小径変速歯車４８を、前記サンギャ軸２９上に固着した歯車３９に、他方の大径変速歯車４９を、前記サンギャ軸２９上に固着した歯車５０に各々噛合し、前記歯車式変速機構２４におけるクラッチ２３を、当該クラッチ２３にて一方の小径変速歯車４８を推進軸４０に対して固定するように操作したとき、前記推進軸４０を高速回転し、前記クラッチ２３を、当該クラッチ２３にて他方の大径変速歯車４９を推進軸４０に対して固定するように操作したとき、前記推進軸４０を低速回転し、そして、前記クラッチ２３を、前記の中間、つまり、両変速歯車４８，４９のいずれも推進軸４０に対して固定しないように中立に操作したとき、前記推進軸４０への回転伝達を遮断するようにし、更に、一方の小径変速歯車４８による高速回転と、前記他方の大径変速歯車４９による低速回転との間を、前記油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）２２にて、無段に変速するように構成している。

そして、前記ミッションケース８の後側面８ａには、図３及び図５に示すように、前記走行機体２の後部に連結される耕うん機等の作業機（図示せず）に対するＰＴＯ軸１６を備えたユニット５１が、着脱可能に取付けられている。

このＰＴＯ軸ユニット５１は、前後に二つ割りのボックス型に構成したブラケット体５２を備え、このブラケット体５２を、前記ミッションケース８の後側面８ａに対して、当該後側面８ａに穿設した開口部８ｂを塞ぐように、複数本のボルト５２ｃの締結にて着脱可能に取付けている。

前記ブラケット体５２に、前記ＰＴＯ軸１６を、当該ＰＴＯ軸１６がブラケット体５２における後面板５２ａを貫通して後ろ方向に突出するようにして回転自在に軸支する一方、前記ブラケット体５２における前面板５２ｂ、つまり、前記ミッションケース８内側の側面板５２ｂに、内部をスプライン溝を有するソケット状の軸継ぎ手５３ａに構成して成るＰＴＯ入力軸５３を、前記ＰＴＯ軸１６と平行にして回転自在に軸支し、このＰＴＯ入力軸５３におけるソケット状の軸継ぎ手５３ａに、前記ミッションケース８内に前記入力軸１８から後ろ方向に延びるように延長して配設したＰＴＯ軸用動力伝達軸５４の後端を、前記ブラケット体５２をミッションケース８に対して取り付けるとき同時に差し込み結合するように構成する。

前記ブラケット体５２のうち後面板５２ａと前面板５２ｂとの間には、前記入力軸１８と同じ軸線上を後方に延びるクラッチ軸５５を、前記ＰＴＯ入力軸５３の後端と前記ブラケット体５２の後面板５２ａとで回転自在に軸支して設けて、このクラッチ軸５５上におけるピニオン歯車５６を、前記ＰＴＯ軸１６上の歯車５７に噛合して、前記クラッチ軸５５における後方から見て半時計方向の回転を前記ＰＴＯ軸１６に伝達して、前記ＰＴＯ軸１６を後方から見て時計方向に回転するように構成する一方、前記クラッチ軸５５には、クラッチハウジング５８を嵌着して、このクラッチハウジング５８と前記入力軸５３との間に多板クラッチ５９を設け、この多板クラッチ５９を、前記クラッチハウジング５８内のシリンダ室６０内に挿入したピストン６１における前記ＰＴＯ入力軸５３の方向への戻しばね６２に抗しての前進動により締め付けることにより、前記ＰＴＯ入力軸５３から前記クラッチ軸５５に動力伝達し、前記ピストン６１の前記戻しばね６２による後退動にて前記多板クラッチ５９の締め付けが緩むことにより、前記ＰＴＯ入力軸５３から前記クラッチ軸５５への動力伝達が遮断するように構成する。

一方、前記ブラケット体５２における前面板５２ｂ、つまり、前記ミッションケース８内側の側面には、前記ミッションケース８内における潤滑油をストレーナ６３ａより汲み上げるようにした油圧ポンプ６３を取付けて、この油圧ポンプ６３におけるポンプ軸６３ｂ上の歯車６４を、前記入力軸５３上の歯車６５に噛合することにより、前記油圧ポンプ６３を回転駆動して、この油圧ポンプ６３における吐出側からの油圧を、前記ブラケット体５２のうち後面板５２ａに設けた油圧切換弁６６に油圧管路６７を介して供給し、この油圧切換弁６６により、前記油圧ポンプ６３からの油圧を、前記クラッチハウジング５８内におけるシリンダ室６０に、前記クラッチ軸５５に穿設した油圧通路６８を介して供給する一方、前記ピストン６１の背面室を前記クラッチ軸５５に穿設した油圧通路６９を介して開放する状態と、前記シリンダ室６０への油圧の供給を停止してシリンダ室６０と、ピストン６１の背面室との両方を開放する状態とに切り換えるように構成する。

なお、前記クラッチ軸５５には、前記ピストン６１の往復動に、前記クラッチハウジング５８を軸線方向に貫通する連動ピン７０を介して連動し、前記シリンダ室６０を開放してピストン６１を戻しばね６２にて後退動することで前記多板クラッチ５９を動力伝達ＯＦＦにしたとき、前記クラッチ軸５５の回転にブレーキを掛けるよう作動し、前記ピストン６１を前進動することで前記多板クラッチ５９を動力伝達ＯＮにしたときブレーキを開放作動するようにしたブレーキ機構７１が設けられている。

この構成において、ＰＴＯ軸ユニット５１は、前記ミッションケース８に穿設した抜き窓８ｂを塞ぐように構成したブラケット体５２を備えて、このブラケット体５２にＰＴＯ軸１６を軸支するとともに、このブラケット体５２に、前記ＰＴＯ軸１６に対する油圧式の多板クラッチ５９を設けるとともに、前記油圧式多板クラッチ５９に対する油圧ポンプ６３と、この油圧ポンプ６３に対する油圧切換弁６６等を設けるという構成であることにより、ＰＴＯ軸なしの仕様の走行作業機を、その後において、ミッションケース８に対して前記ＰＴＯ軸ユニット５１を取付けることで、ＰＴＯ軸装備の仕様に変更することができ、また、前記ＰＴＯ軸ユニット５１を取付けて成るＰＴＯ軸装備の仕様の走行作業機を、その後において、ミッションケース８から前記ＰＴＯ軸ユニット５１を取り外すことで、ＰＴＯ軸なしの仕様に任意に変更することができる。

前記ＰＴＯ軸ユニット５１を、ミッションケース８から取り外した場合には、前記ミッションケース８における抜き窓８ｂは、別に用意した蓋板にて塞ぐことはいうまでもない。

また、前記ＰＴＯ軸ユニット５１の装着又は取り外しによって、当該ＰＴＯ軸ユニット５１に対する修理及び部品交換等のメンテナンスを行うことができる。

本発明の実施の形態を適用したトラクターを示す側面図である。図１の平面図である。図１のIII −III 視拡大側面図である。動力伝達のスケルトン図である。ＰＴＯ軸ユニットの拡大縦断正面図である。

１トラクター
２走行機体
３前車輪
４後車輪
４ａ車軸
５エンジン
８ミッションケース
８ａミッションケースの後側面
８ｂ開口部
１６ＰＴＯ軸
５１ＰＴＯ軸ユニット
５２ブラケット体
５３ＰＴＯ入力軸
５５クラッチ軸
５９多板クラッチ
６３油圧ポンプ
６６油圧切換弁

Claims

車輪にて支持され且つエンジンを搭載した走行機体に、ミッションケースを搭載し、前記エンジンの動力を前記ミッションケース内部の走行変速機構を介して前記車輪に伝達するように構成して成る走行作業機において、
前記ミッションケースにブラケット体を着脱可能に取付け、前記走行機体に着脱可能に装着される作業機への動力伝達用のＰＴＯ軸を備え、前記ブラケット体にＰＴＯ軸を軸支する一方、前記ブラケット体に、前記エンジンから前記ＰＴＯ軸への動力入力クラッチ軸と、前記ＰＴＯ軸への動力伝達をＯＮ・ＯＦＦ操作する油圧式クラッチ機構と、前記油圧式クラッチ機構を切換える油圧ポンプ及び油圧切換弁を設ける構造であって、
前記ブラケット体は後面板と前面板を有し、前記後面板と前記前面板の間に前記油圧式クラッチ機構のクラッチ軸を設け、前記前面板に設けたＰＴＯ入力軸の後端と前記後面板に前記クラッチ軸を回転自在に軸支し、
前記前面板に前記油圧ポンプを取付け、前記後面板に前記油圧切換弁を設け、前記ミッションケース内の潤滑油を前記油圧ポンプにてストレーナから汲み上げ、前記油圧切換弁に油圧管路を介して前記油圧ポンプの圧油を供給するように構成し、
前記油圧式クラッチ機構が配置されたクラッチ軸上にブレーキ機構を設け、前記油圧式クラッチ機構を動力伝達ＯＦＦにしたとき、前記ＰＴＯ軸の回転にブレーキを掛けるよう作動する一方、前記油圧式クラッチ機構を動力伝達ＯＮにしたときブレーキを開放作動するように構成したことを特徴とする走行作業機における作業機への動力伝達装置。