JP5141217B2

JP5141217B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP5141217B2
Application number: JP2007310874A
Authority: JP
Inventors: 雅博黒河; 章弘清水; 秀司石丸
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: JP2009132309A

Description

この発明は、油圧無段変速装置を用いて走行するトラクタ等の作業車両に関する。

農業用トラクタ等の油圧駆動車両では、車両の走行方向を前進にする前進ペダルと後進にする後進ペダルを操縦席のフロアパネルに並べて設けて、操縦者が前進ペダルか後進ペダルを適宜に踏込んで車両を前後進させるようにした構成がある。例えば、特開２００２−１４５０２６号公報や特開２００６−１７７４５２号公報には、ミッションケースから突出させた油圧無段変速装置の変速軸であるトラニオン軸にメカリンク等で前後進ペダルを直接連結し、前後進の変速を行うようにしている。
特開２００２−１４５０２６号公報特開２００６−１７７４５２号公報

前記の油圧駆動車両の前後進ペダルは、油圧無段変速装置のトラニオン軸を回動させて前後進の速度変更を行うものであるために、微妙な上下の動きで走行速度が変化する。このために、エンジンの振動がミッションケースに伝わって前後進ペダルが振動して一定の踏込み角度に保持して一定速度で走行することが難しい場合がある。

そこで、本発明は、ミッショケースの振動が直接前後進ペダルに伝わらないようにして、前後進ペダルを一定の踏込み角度で保持することが容易で安定した速度で走行できるようにすることを課題とする。

上記本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、前ケース（１７）、中間ケース（１８）、後ケース（１９）の３つの中空ケースを一体に連結したミッションケース（１）に対して緩衝材（Ｋ）を介してフロアパネル（２）を装着し、油圧無段変速装置（６）で前後進可能に構成した作業車両において、前記フロアパネル（２）側には、機体を前後進させる前後進ペダル（３），（４）と、該前後進ペダル（３），（４）の動きを検出する変速センサ（５）と、前記前後進ペダル（３），（４）及び変速センサ（５）とを連結するリンク機構（Ｒ）とを設け、前記変速センサ（５）からの検出信号の入力を受けた制御装置（１００）により、油圧無段変速装置（６）のトラニオン軸（７）を作動させる油圧シリンダ（８）を前ケース（１７）に取付けて設け、
油圧シリンダ（８）には作動アーム（７３）を連結し、中間ケース（１８）から突出するトラニオン軸（７）にはカムプレート（７１）を固着し、中間ケース（１８）に取付けたシフトプレート（７４）に立設した支軸（７５）に枢支した作動アーム（７３）とカムプレート（７１）とを長さ調整可能なロッド（７２）で連結する構成とし、シフトプレート（７４）にはトラニオン軸（７）の中立保持機構を連結する構成とし、作動アーム（７３）のピン（８３）にトラニオン軸（７）の回動角度を検出するシフト角センサ（８１）のアーム（８６）を係合させる構成とし、
フロアパネル（２）の底面側に取り付けたブラケット（６０）に水平方向に突出させて設けた枢支軸（６１）に枢支した左右一対のアーム（６２，６３）をフロアパネル（２）の上面に突出させ、前後進ペダル（３，４）は、該アーム（６２，６３）それぞれの上端に取付け、一方を踏込むと他方が上がる関係に連動する構成とし、前記アーム（６２，６３）は枢支軸（６１）にそれぞれ回動可能にすると共に、枢支軸（６１）の後側でブラケット（６０）に設ける別の枢支軸（６６）に回動可能に枢支したセンサ筒（６７）へリンク（６４，６５）で上下から連結し、センサ筒（６７）には先端にピン（８４）を設けたセンサアーム（６８）を固着し、前後進ペダル（３，４）の踏込みによってセンサアーム（６８）のピン（８４）が枢支軸（６６）を中心にして回動する構成とし、該ピン（８４）の動きを検出する変速センサ（５）のアーム（８５）が係合することを特徴とする作業車両とした。

この構成で、ミッションケース（１）や機体からの振動は、緩衝材（Ｋ）で吸収されるのでフロアパネル（２）の振動は軽減される。そして、この振動の少ないフロアパネル（２）に前後進ペダル（３），（４）と、変速センサ（５）と、前後進ペダル（３），（４）及び変速センサ（５）とを連結するリンク機構（Ｒ）を設けて、前後進ペダル（３），（４）を踏込んで油圧無段変速装置（６）を変速する。

変速センサ（５）からの検出信号により、ハーネスを介してミッションケース（１）側に配置された油圧シリンダ（８）を作動して油圧無段変速装置（６）のトラニオン軸（７）を回動する。このトラニオン軸（７）の動きにより作業車両が前後進側に変速されて走行する。

請求項１記載の発明によれば、前ケース（１７）、中間ケース（１８）、後ケース（１９）の３つの中空ケースを一体に連結したミッションケース（１）に対して緩衝材（Ｋ）を介してフロアパネル（２）を装着し、油圧無段変速装置（６）で前後進可能に構成した作業車両において、前記フロアパネル（２）側には、機体を前後進させる前後進ペダル（３），（４）と、該前後進ペダル（３），（４）の動きを検出する変速センサ（５）と、前記前後進ペダル（３），（４）及び変速センサ（５）とを連結するリンク機構（Ｒ）とを設け、前記変速センサ（５）からの検出信号の入力を受けた制御装置（１００）により、油圧無段変速装置（６）のトラニオン軸（７）を作動させる油圧シリンダ（８）を前ケース（１７）に取付けて設け、油圧シリンダ（８）には作動アーム（７３）を連結し、中間ケース（１８）から突出するトラニオン軸（７）にはカムプレート（７１）を固着し、中間ケース（１８）に取付けたシフトプレート（７４）に立設した支軸（７５）に枢支した作動アーム（７３）とカムプレート（７１）とを長さ調整可能なロッド（７２）で連結する構成とし、シフトプレート（７４）にはトラニオン軸（７）の中立保持機構を連結する構成とし、作動アーム（７３）のピン（８３）にトラニオン軸（７）の回動角度を検出するシフト角センサ（８１）のアーム（８６）を係合させる構成とし、
フロアパネル（２）の底面側に取り付けたブラケット（６０）に水平方向に突出させて設けた枢支軸（６１）に枢支した左右一対のアーム（６２，６３）をフロアパネル（２）の上面に突出させ、前後進ペダル（３，４）は、該アーム（６２，６３）それぞれの上端に取付け、一方を踏込むと他方が上がる関係に連動する構成とし、前記アーム（６２，６３）は枢支軸（６１）にそれぞれ回動可能にすると共に、枢支軸（６１）の後側でブラケット（６０）に設ける別の枢支軸（６６）に回動可能に枢支したセンサ筒（６７）へリンク（６４，６５）で上下から連結し、センサ筒（６７）には先端にピン（８４）を設けたセンサアーム（６８）を固着し、前後進ペダル（３，４）の踏込みによってセンサアーム（６８）のピン（８４）が枢支軸（６６）を中心にして回動する構成とし、該ピン（８４）の動きを検出する変速センサ（５）のアーム（８５）が係合することで、ミッションケース（１）に対して緩衝材（Ｋ）を介して装着したフロアパネル（２）に前後進ペダル（３），（４）を設け、さらに前後進ペダル（３），（４）の動きを検出する変速センサ（５）も設ける構成としているので、前後進ペダル（３），（４）自体の振動が少なくなり、前後進ペダル（３），（４）を一定角度に踏み込んで所定の走行速度での走行を行い易くなる。

また、前後進ペダル（３），（４）の動きを検出する変速センサ（５）も振動の少ないフロアパネル（２）に設ける構成としているので、検出誤差が少なくなると共に変速センサ（５）の耐久性も向上するようになる。

また、ミッションケース（１）からの振動が機械的なリンク等を介して前後進ペダル（３），（４）に伝わるのを軽減できるようになる。また、前後進ペダル（３），（４）は、トラニオン軸（７）の作動部とメカ的に連結していないために、走行速度変更に伴うトラニオン軸（７）からの走行負荷に伴う反力が前後進ペダル（３），（４）に伝わらず、前後進ペダル（３），（４）を常に一定の踏込み負荷に設定出来る。

さらに、油圧シリンダ（８）を伸縮させると、作動アーム（７３）が回動し、それに伴って、ロッド（７２）で連結したカムプレート（７１）が回動し、トラニオン軸（７）を回動することになる。作動アーム（７３）の先端側に油圧シリンダ（８）を連結し基部側にロッド（７２）を連結することで、油圧シリンダ（８）のロッド（７２）の動きを細かくしてカムプレート（７１）に伝え、トラニオン軸（７）の回動角度を細かく調整できる。

さらに、変速センサ５は、前進ペダル３と後進ペダル４の動きを一個で検出しているので、コストダウンになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１と図２は、油圧駆動車両の実施例であるトラクタの全体を示す図面で、機体前側のエンジン１０を搭載した原動部１１とこの原動部１１から後方へ延びるミッションケース１で車体を構成し、ミッションケース１上に緩衝材を介してフロアパネル２を装架し、フロアパネル２の後側に作業者が搭乗して座る操縦席１２を設け、機体の前後中間位置にステアリングハンドル１３を立設し、底部のミッションケース１から左右に突設する駆動軸に前後輪１４，１５を装着している。緩衝材Ｋはフロアパネル２の前後左右の４カ所設けている。

ステアリングハンドル３の右側には前後進レバー１６を設け、フロアパネル２上の右側に前後進ペダル３，４を設け、フロアパネル２上の左側にクラッチペダル（図示省略）とブレーキペダル（図示省略）を設けている。フロアパネル２はミッションケース１の上側にマウントゴム等の緩衝材Ｋを介して取付けていて、左右中央部はミッションケース１の形状に沿って前上がりに形成している。このフロアパネル２の左右側部には、水平なサブフロアパネル９４，９５を張り出して一体的に取付けている。

図示を省略するが、操縦席１２の左側には、走行変速段を変更する主変速レバーや機体の後部に装着するロータリ等の作業機を駆動するＰＴＯ出力軸の駆動断続を行うＰＴＯクラッチレバー等を設けている。

次に、ミッションケース１内の動力伝動機構を図３で説明する。
エンジン１０の出力を前後輪１４，１５とＰＴＯ出力軸４２，４３に増減速して伝動するミッションケース１は、前ケース１７、中間ケース１８、後ケース１９の３つの中空ケースを一体に連結した中空のケースである。

前ケース１７内でエンジン１０の出力軸２０に連結したカップリング５１へスプライン嵌合した入力軸２１が油圧無段変速装置（以下、「ＨＳＴ」という）６の入力軸５２に連結して動力が伝動される。

ＨＳＴ６は可変容量型の油圧ポンプ５３と固定容量型の油圧モータ５４で構成され、油圧ポンプ５３の可動斜板の傾きを変えることで油圧モータ５４の回転を変更する。この可動斜板に連結するトラニオン軸７の回動角度は前記前後進レバー１６と前後進ペダル３，４の動きを検出して制御装置１００で作動する油圧シリンダ８によって変更されて、油圧モータ５４のモータ出力軸２４の回転が変速される。油圧ポンプ５３に繋がるポンプ出力軸２３の回転は入力軸５２の回転数と同じである。

ポンプ出力軸２３の回転は、ＰＴＯ第一中間軸５５からギア３４，３５，３６を介してＰＴＯ第二中間軸３９へ伝動され、このＰＴＯ第二中間軸３９に直結したＰＴＯ入力軸４０からＰＴＯギアケース５６，５７内のギア伝動４１で変速及び動力分岐されて最終的に後ＰＴＯ出力軸４２と中間ＰＴＯ出力軸４３で回転が外部へ取り出されて、ロータリーやモア等の作業機を駆動する。

モータ出力軸２４の回転出力は、ギア２５，２６，２７を介して中継軸２８へ伝動され、この中継軸２８に直結のギア軸２９を回転する。そして、ギア軸２９の各ギアにクラッチギア３０を噛み合わせて走行軸３１へ変速伝動し、走行軸３１のベベルギア３２を後輪駆動軸５８のベベルギア３３に噛み合わせて後輪駆動軸５８を駆動する。また、走行軸３１の回転は、ギア４５とクラッチギア４６を介して前輪駆動軸４７を適宜に駆動する。

後ケース１９の後上部にリフトアーム５０と油圧シリンダ４９を備えた作業機作動ケース４８を装着している。
図４と図５に示す如く、前後進ペダル３，４を装着するブラケット６０はフロアパネル２の底面側に取り付け、ＨＳＴ６のトラニオン軸７を回動する部材をミッションケース１の中間ケース１８に取付け、油圧シリンダ８をミッションケース１の前ケース１７に取付けている。

次に、前後進ペダル３，４の構成を図６から図９で説明する。
前後進ペダル３，４は、フロアパネル２の底面側に取り付けたブラケット６０に水平方向に突出させて設けた枢支軸６１に枢支したアーム６２，６３をフロアパネル２の上面に突出させ、そのアーム６２，６３の上端に取付けている。アーム６２，６３は枢支軸６１にそれぞれ回動可能にすると共に、枢支軸６１の後側でブラケット６０に設ける別の枢支軸６６に回動可能に枢支したセンサ筒６７へリンク６４，６５で上下から連結している。従って、前後進ペダル３，４は、一方を踏込むと他方が浮き上がる関係に連動することになり、同時に前後進ペダル３，４を踏むことがあれば踏込めず、誤操作の防止になる。

フロア２のセンサ筒６７には先端にピン８４を設けたセンサアーム６８を固着し、前後進ペダル３，４の踏込みによってピン８４が枢支軸６６を中心にして回動する。そして、このピン８４の動きを検出するポテンショメータからなる変速センサ５のアーム８５が係合している。この変速センサ５は、前進ペダル３と後進ペダル４の動きを一個で検出しているので、コストダウンになる。

また、フロア２のセンサ筒６７には回動を止めるブレーキ９１を設けて、このブレーキ９１にばね９２とワイヤ９３で連結するオートクルーズレバーを入りにすると、センサ筒６７を固定してその固定位置での走行速度を保持するようにしている。

なお、図示を省略しているが、前後進ペダル３，４を中立位置に戻すばねを設けて、踏込みを止めると中立位置に戻り、踏込み時の踏込み抵抗としている。このばねは前進ペダル３と後進ペダル４が連動しているために、一個でよい。

変速センサ５が検出する変速角すなわち前後進ペダル３，４の踏込み程度で制御装置（コントローラ）１００によって油圧シリンダ８の制御バルブを作動させてＨＳＴ６のトラニオン軸７を回動して前後進での走行速度を制御しているのであるが、そのトラニオン軸７の作動構成を図１０と図１１で説明する。

ミッションケース１の中間ケース１８から突出するトラニオン軸７にカムプレート７１を固着し、中間ケース１８に取付けたシフトプレート７４に立設した支軸７５に枢支した作動アーム７３と前記カムプレート７１を長さ調整可能なロッド７２で連結する。ミッションケース１の前ケース１７に取付けた油圧シリンダ８のロッドを作動アーム７３の先端に連結している。従って、油圧シリンダ８を伸縮させると、作動アーム７３が回動し、それに伴って、ロッド７２で連結したカムプレート７１が回動し、トラニオン軸７を回動することになる。作動アーム７３の先端側に油圧シリンダ８を連結し基部側にロッド７２を連結することで油圧シリンダ８のロッドの動きを細かくしてカムプレート７１に伝え、トラニオン軸７の回動角度を細かく調整できる。

作動アーム７３には、センサアーム８２を後方へ向けて取り付け、このセンサアーム７３のピン８３にシフト角センサ８１のアーム８６を係合させて作動アーム７３の回動即ちトラニオン軸７の回動角度を検出するようにしている。

トラニオン軸７の中立保持機構は、シフトプレート７４に枢支したＬ字状アーム７８の片側アームを中間ケース１８に取り付けたブラケット８０との間に引掛けるばね７９で他側アームに設けるローラ７７をカムプレート７１の端面に押し付けて、このローラ７７がカムプレート７１の端面凹部に入り込むとトラニオン軸７が中立位置に戻るようにしている。Ｌ字状アーム７８のばね７９を取付けた側のアーム先端にアーム８７に連結したロッド８８を連結し、アーム８７にばね８９とワイヤ９０でブレーレバーに連結して、ブレーキレバーを引くと、アーム８７とロッド８８を介してＬ字状アーム７８を回動し、ローラ７７をカムプレート７１の凹部に落とし込んでトラニオン軸７を中立位置に戻すようになる。

なお、油圧シリンダ８の伸縮を制御する電磁バルブは図示を省略するが、中間ケース１８に取付けている。また、油圧シリンダ８を後ケース１９側に取付けた構成にすると、飛び跳ねる泥土がシリンダケース内に侵入し難くなる。

この実施例では、トラニオン軸７を回動するアクチュエータとして油圧シリンダ８を用いた構成を示しているが、油圧モータでトラニオン軸７を直接回動するような構成でも本発明を実施可能である。

油圧駆動車両(トラクタ)の平面図である。油圧駆動車両(トラクタ)の側面図である。ミッションケースの側断面図である。一部の拡大側面図である。一部の拡大平面図である。一部の拡大側面図である。一部の拡大平面図である。作用状態を示す一部の側面図である。作用状態を示す一部の側面図である。一部の拡大側面図である。一部の拡大斜視図である。

１ミッションケース
２フロアパネル
３前進ペダル
４後進ペダル
５変速センサ
６油圧無段変速装置（ＨＳＴ）
７トラニオン軸
８アクチュエータ（油圧シリンダ）
１００制御装置（コントローラ）
Ｋ緩衝材
Ｒリンク機構

Claims

前ケース（１７）、中間ケース（１８）、後ケース（１９）の３つの中空ケースを一体に連結したミッションケース（１）に対して緩衝材（Ｋ）を介してフロアパネル（２）を装着し、油圧無段変速装置（６）で前後進可能に構成した作業車両において、前記フロアパネル（２）側には、機体を前後進させる前後進ペダル（３），（４）と、該前後進ペダル（３），（４）の動きを検出する変速センサ（５）と、前記前後進ペダル（３），（４）及び変速センサ（５）とを連結するリンク機構（Ｒ）とを設け、
前記変速センサ（５）からの検出信号の入力を受けた制御装置（１００）により、油圧無段変速装置（６）のトラニオン軸（７）を作動させる油圧シリンダ（８）を前ケース（１７）に取付けて設け、
油圧シリンダ（８）には作動アーム（７３）を連結し、中間ケース（１８）から突出するトラニオン軸（７）にはカムプレート（７１）を固着し、中間ケース（１８）に取付けたシフトプレート（７４）に立設した支軸（７５）に枢支した作動アーム（７３）とカムプレート（７１）とを長さ調整可能なロッド（７２）で連結する構成とし、
シフトプレート（７４）にはトラニオン軸（７）の中立保持機構を連結する構成とし、
作動アーム（７３）のピン（８３）にトラニオン軸（７）の回動角度を検出するシフト角センサ（８１）のアーム（８６）を係合させる構成とし、
フロアパネル（２）の底面側に取り付けたブラケット（６０）に水平方向に突出させて設けた枢支軸（６１）に枢支した左右一対のアーム（６２，６３）をフロアパネル（２）の上面に突出させ、前後進ペダル（３，４）は、該アーム（６２，６３）それぞれの上端に取付け、一方を踏込むと他方が上がる関係に連動する構成とし、
前記アーム（６２，６３）は枢支軸（６１）にそれぞれ回動可能にすると共に、枢支軸（６１）の後側でブラケット（６０）に設ける別の枢支軸（６６）に回動可能に枢支したセンサ筒（６７）へリンク（６４，６５）で上下から連結し、
センサ筒（６７）には先端にピン（８４）を設けたセンサアーム（６８）を固着し、前後進ペダル（３，４）の踏込みによってセンサアーム（６８）のピン（８４）が枢支軸（６６）を中心にして回動する構成とし、該ピン（８４）の動きを検出する変速センサ（５）のアーム（８５）が係合することを特徴とする作業車両。