作業車両の変速装置

【課題】本発明では、作業車両の油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を使った変速伝動構成において、振動の発生しやすいＨＳＴをミッションケースへ強固に取り付ける構成にすることによって、振動による動力伝動部の経年劣化を抑制することを課題とする。
【解決手段】エンジン５の動力を後輪３に伝動するトランスミッションケース８をフロントケース８ａとミッドケース８ｂとリアケース８ｃで構成し、トランスミッションケース８内でＨＳＴ２１を厚みのあるＨＳＴ取付板４に取り付け、このＨＳＴ取付板４をフロントケース８ａのミッドケース８ｂ側隔壁１４に固着したことを特徴とする作業車両の変速装置とする。また、ＨＳＴ２１の入力軸をエンジン５のエンジンフライホイル５ａにダンパ２０を介して取り付けたことを特徴とする作業車両の変速装置とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行伝動系に油圧式無段変速装置（以下「ＨＳＴ」という）を設け、このＨＳＴを制御部によって変速制御して走行車速を調節する作業車両の変速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、ＨＳＴをトラニオン制御によって前進側と後進側に無段階変速するＨＳＴ変速機構を走行伝動系に設けた作業車両において、その車速調節のために、幅広い変速ポジションを有する主変速レバーの操作位置に応じてＨＳＴ変速機構を制御する制御部を有する作業車両の変速制御装置が知られている。
【０００３】
この変速制御装置は、制御部が主変速レバーの選択ポジションに応じてトラニオン軸を駆動制御することによりＨＳＴ変速機構の出力軸回転数を調節する。
ＨＳＴは、エンジンとミッションケースの間に設けられ、ＨＳＴ収納ケースに直接収められてエンジン出力軸の回転を変速してミッションケース内の動力伝動軸に伝動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５０４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＨＳＴは、振動が生じやすく強固にミッションケースへ支持する必要があるが、前記の従来構成では、ＨＳＴが直接ＨＳＴ収納ケースに取り付けられているために、剛性不足による軸芯のずれによって振動が生じる。
【０００６】
そこで、本発明では、作業車両のＨＳＴを使った変速伝動構成において、振動の発生しやすいＨＳＴをミッションケースへ強固に取り付ける構成にすることによって、振動による動力伝動部の経年劣化を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、エンジン５の動力を後輪３に伝動するトランスミッションケース８をフロントケース８ａとミッドケース８ｂとリアケース８ｃで構成し、トランスミッションケース８内でＨＳＴ２１を厚みのあるＨＳＴ取付板４に取り付け、このＨＳＴ取付板４をフロントケース８ａのミッドケース８ｂ側隔壁１４に固着したことを特徴とする作業車両の変速装置とする。
【０００８】
この構成で、ＨＳＴ２１が厚みのある剛性の高いＨＳＴ取付板４を介してフロントケース８ａのミッドケース８ｂ側隔壁１４に固着されることで、ＨＳＴ２１の振動発生が抑えられ、トランスミッションケース８の振動も少なくなる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、ＨＳＴ２１の入力軸をエンジン５のエンジンフライホイル５ａにダンパ２０を介して取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の変速装置とした。
【００１０】
この構成で、エンジン５を出力の異なるものと交換する場合にエンジンフライホイル５ａを共用して取り付けることが可能になる。
請求項３に記載の発明は、ＨＳＴ２１のチャージポンプ３３を隔壁１４のミッドケース８ｂ側に設け、ＨＳＴ２１のＨＳＴ入力軸２１ａの出力側から該チャージポンプ３３を駆動したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の変速装置とした。
【００１１】
この構成で、ミッドケース８ｂ側からチャージポンプ３３のメンテナンスが行えて作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明で、ＨＳＴ２１が厚みのある剛性の高いＨＳＴ取付板４を介してフロントケース８ａのミッドケース８ｂ側隔壁１４に固着されることで、ＨＳＴ２１の振動発生が抑えられ、トランスミッションケース８の振動も少なくなる。
【００１３】
請求項２の発明で、エンジン５を出力の異なるものと交換する場合にエンジンフライホイル５ａを共用して取り付けることが可能になる。
請求項３の発明で、ミッドケース８ｂ側からチャージポンプ３３のメンテナンスが行えて作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トラクターの全体平面図である。
【図２】トランスミッションケースの側断面図である。
【図３】トランスミッションケースの拡大側断面図である。
【図４】別実施例トランスミッションケースの部分拡大側面図である。
【図５】別実施例トランスミッションケースの部分拡大側面図である。
【図６】別実施例トランスミッションケースの部分拡大側面図である。
【図７】別実施例トランスミッションケースの部分拡大側面図である。
【図８】別実施例トランスミッションケースの部分拡大側面図である。
【図９】別実施例トランスミッションケースの部分拡大側面図である。
【図１０】別実施例トランスミッションケースの部分拡大側断面図である。
【図１１】別実施例トランスミッションケースの部分拡大側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
作業車両の一例としてトラクター１を実施例にして以下に説明する。
なお、本明細書において作業車両の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後という。
【００１６】
トラクター１は、図１に示す如く、機体の前後部に前輪２，２と後輪３，３を備え、機体の前部に搭載したエンジン５の回転動力をトランスミッションケース８内のＨＳＴ２１と副変速装置２２によって適宜減速して、これら前輪２，２と後輪３，３に伝えるように構成している。
【００１７】
機体中央のハンドルポスト６にはステアリングハンドル７が設けられ、その後方にはシート９が設けられている。ステアリングハンドル７の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り換える前後進レバー１０が設けられている。この前後進レバー１０を前側に回動すると機体は前進し、後側へ回動すると後進する構成である。
【００１８】
また、ハンドルポスト６を挟んで前後進レバー１０の反対側にはエンジン回転数を調節するアクセルレバー１１が設けられ、またステップフロア１３の右コーナー部には、走行速度を調節するアクセルペダル１８と、そのアクセルペダル１８の内側に左右の後輪３，３にブレーキを作動させる左右のブレーキペダル１９Ｒ，１９Ｌが設けられている。
【００１９】
ハンドルポスト６上部のステアリングハンドル７の前側にメータパネル１６が設けられて、走行速度等の機体状況が表示される。
また、シート９の左前側部には、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー１５を設け、その後方にＰＴＯ変速レバー１２を設けている。シート９の右側部には、最高速設定ダイヤル５４とレスポンス設定ダイヤル５５とオートクルーズセットスイッチ５６を設けている。
【００２０】
トラクター１の機体後部には、ロータリ作業機等を装着するヒッチ１７を設けている。
図２は、トランスミッションケース８の側断面図を示している。
トランスミッションケース８は、フロントケース８ａとミッドケース８ｂとリアケース８ｃを一体に組み付けた構成で、フロントケース８ａ内にＨＳＴ２１を収納してフロントケース８ａ側の隔壁１４に厚みのあるＨＳＴ取付板４を介して取り付けて、エンジン５のエンジンフライホイル５ａとＨＳＴ２１のＨＳＴ入力軸２１ａをダンパ２０で連結している。ＨＳＴ取付板４は、ＨＳＴ２１の取り付け面よりやや小さく、ＨＳＴ２１は、直接ＨＳＴ取付板４にボルトで取り付けたり、ＨＳＴ取付板４を貫通するボルトでフロントケース８ａの隔壁１４に取り付けたりしている。
【００２１】
ＨＳＴ２１の出力側でミッドケース８ｂ内には、前記ＨＳＴ入力軸２１ａの出力側に第一ＰＴＯ軸３０を連結し、ＰＴＯ出力軸２１ｂに第一走行軸３４を連結している。また、隔壁１４内にチャージポンプ３３を設け、ＨＳＴ入力軸２１ａの出力側にスプライン嵌合して止め輪６３で固定した第一ギヤ３１を上側で銅パッキンにポートを設けて挟み込む構成のチャージポンプ３３の入力軸に固着の第二ギヤ３２に噛み合わせて駆動している。チャージポンプ３３は、後方に油路を設けて下方から吸い上げる。
【００２２】
第一ＰＴＯ軸３０の回転は、第三ギヤ３５と第四ギヤ３６と第五ギヤ３７でＰＴＯクラッチ４７に伝動され、ＰＴＯクラッチ４７のオンによって第二ＰＴＯ軸３８に伝動され、さらに第三ＰＴＯ軸３９に伝動され、この第三ＰＴＯ軸３９の回転が第六ギヤ４０と第七ギヤ４１で後ＰＴＯ軸４２に伝動し、さらに、第八ギヤ４３と第九ギヤ４４と第十ギヤ４５で前ＰＴＯ軸４６に伝動する。
【００２３】
ＰＴＯ出力軸２１ｂの回転は、第一スリーブ６２で連結した第一走行軸３４に伝動し、第十一ギヤ４８から第十二ギヤ４９を経て第三走行軸５０に伝動し、第二スリーブ５９で連結した走行変速軸５１に伝動される。走行変速軸５１とべベル軸５２の間で、３個のギヤ組み合わせによって高・中・低に変速され、べベル軸５２の第一べベルギヤ５３から第二べベルギヤ６０へ伝動して後輪駆動軸５４を駆動する。また、べベル軸５２の第十三ギヤ５５から第十四ギヤ５６と第十五ギヤ５７を経て前輪駆動軸５８を駆動する。
【００２４】
第一スリーブ６２には、回転検出ギヤ６１を固着し、第一走行軸３４の回転方向と回転数を検出する。回転検出ギヤ６１はレーザー加工により歯数を多くして検出精度を向上させた。なお、回転検出ギヤ６１は歯切り加工をすることでコストダウンしても良い。
【００２５】
図４に示す実施例は、ステアリングハンドル７の回転を油圧信号に変換して前輪２を操向制御するパワーステアリングユニット６５をフロントケース８ａ前側のクラッチケース６４内に収めて、ステアリングシャフト６６の回転を延長シャフト６７からパワーステアリングユニット６５に直接伝動した構成を示し、この構成でパワーステアリングユニット６５の油圧作動音を低減する効果がある。
【００２６】
図５に示す実施例は、クラッチケース６４の外側にパワーステアリングユニット６５を取り付け、ステアリングシャフト６６の回転を延長シャフト６７からクラッチケース６４内のべベルギヤ６６ａ，６６ｂを介してパワーステアリングユニット６５に伝動する。この構成もパワーステアリングユニット６５の油圧作動音を低減する効果がある。
【００２７】
図６に示す実施例は、フロントケース８ａの側面にパワーステアリングユニット６５を取り付け、ステアリングシャフト６６の延長シャフト６７をフロントケース８ａ内を通して、べベルケース６６ｃ内のべベルギヤ６６ａ，６６ｂでステアリングシャフト６６の回転をパワーステアリングユニット６５に伝動する。この構成もパワーステアリングユニット６５の油圧作動音を低減する効果がある。
【００２８】
図７に示す実施例は、ＨＳＴ２１のチャージオイルを流す第一ストレーナ６９ａと第二ストレーナ６９ｂをフロントケース８ａの外側面に配設した構成で、第一オイル管６８ａから第一ストレーナ６９ａと第二ストレーナ６９ｂを通って第二オイル管６８ｂへ流れる。
【００２９】
図８に示す実施例は、フロントケース８ａの側面にメインフィルタ７０とマニホールド７１を取り付け、ストレーナ６９からの第三オイル管７２とパワーステアリングの戻り配管７３をマニホールド７１で合流して、第四オイル管７４と第五オイル管７５でメインフィルタ７０に流している。マニホールド７１は、第三オイル管７２の流入口と戻り配管７３の流入口と第五オイル管７５の流出口と第四オイル管７４の流出口が縦方向に並んでいるので、コンパクトになる。また、第三オイル管７２を下からマニホールド７１に連結することで、空気溜まりを無くしている。
【００３０】
図９に示す実施例は、ＨＳＴ２１のメインフィルタ７０をミッドケース８ｂに取り付けた状態を示し、フロントケース８ａとミッドケース８ｂの合わせ面近くで、フロントケース８ａのチャージポンプ吐出口から下方へ湾曲する吐出パイプ７６をメインフィルタ７０に下方から連結し、ミッドケース８ｂのＨＳＴ２１への供給パイプ７７を同じく下方へ湾曲してメインフィルタ７０の下方に連結している。
【００３１】
チャージポンプ吐出口７６ａと供給口７７ａは略同じ高さ位置で、チャージポンプ吐出口７６ａに連結する吐出パイプ７６は、図１０の如く、ステップフロア１３の下部で水平に連結し下方へ湾曲している。また、供給パイプ７７もステップフロア１３の下部で水平に供給口７７ａに連結している。
【００３２】
フロントケース８ａとミッドケース８ｂの下部側面には、トランスミッションケース８側からの不足分供給パイプ７９とパワーステアリングの戻りパイプ７８を配設し、フロントケース８ａの合流口８０に連結して、チャージポンプ３３へ供給している。不足分供給パイプ７９は戻りパイプ７８からのオイル不足を補うためで、トランスミッションケース８からの吐出オイル量を少なく出来る。
【００３３】
次に、ＨＳＴ２１の制御について説明する。
ＨＳＴは、油圧ポンプと油圧モータで構成し、前後進レバー１０の前後操作で前進と後進を切り換えるが、この前後進の切換え時にいったん中立にすることなく前進から後進へ或いは後進から前進へ切り換える。この操作で走行方向の切換え時のもたつきが無くなり、走行停止後直ちに走行方向が切り換えられる。
【００３４】
前後進レバー１０の切換えタイミングでリニアクラッチにより前後進を切り換えるようにしても良い。
ＰＴＯ変速レバー１２を適宜の設定速にして発進する場合は、まずトラニオン軸を設定速に対応する角度まで回動した後に供給圧を徐々に昇圧して発進し設定速まで増速する。
【００３５】
アクセルレバー１１を最高速にしている場合の発進は、まずトラニオン軸を中速まで回動して圧油を昇圧して増速し、その後にトラニオン軸を高速まで回動して増速する。
乾式メインクラッチを備えている場合には、クラッチペダルが踏まれていることを検出すると、トラニオン軸を設定速に対応する角度まで回動し前後進クラッチを繋いだ状態にして、クラッチペダルを戻すと半クラッチで発進する。
【００３６】
副変速レバー１５で走行速度を切り換える場合には、高速から低速にする場合にはトラニオン軸を増速側にし、低速から高速にする場合にはトラニオン軸を減速側にすることで、スムースな変速が行える。
【００３７】
前後進切換え時に滑らかに停止するために、後輪３或いは前輪２と後輪３に対するブレーキに走行速度に応じたブレーキ作動力を作用させる。その後に発進する場合は、ブレーキを徐々に緩めて滑らかに発進する。
【００３８】
アクセルレバー１１を停止にしても走行している場合には、前後進レバー１０を逆方向走行に切り換える。
前後進レバー１０で走行方向切り換えを行っても停止して走行方向が切り換わらない場合や逆に加速する場合には、警告音を鳴らしてブレーキを作用させる。
【符号の説明】
【００３９】
３後輪
４ＨＳＴ取付板
５エンジン
５ａエンジンフライホイル
８トランスミッションケース
８ａフロントケース
８ｂミッドケース
８ｃリアケース
１４隔壁
２０ダンパ
２１ＨＳＴ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（５）の動力を後輪（３）に伝動するトランスミッションケース（８）をフロントケース（８ａ）とミッドケース（８ｂ）とリアケース（８ｃ）で構成し、トランスミッションケース（８）内でＨＳＴ（２１）をＨＳＴ取付板（４）に取り付け、このＨＳＴ取付板（４）をフロントケース（８ａ）のミッドケース（８ｂ）側隔壁（１４）に固着したことを特徴とする作業車両の変速装置。
【請求項２】
ＨＳＴ（２１）の入力軸をエンジン（５）のエンジンフライホイル（５ａ）にダンパ（２０）を介して取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の変速装置。
【請求項３】
ＨＳＴ（２１）のチャージポンプ（３３）を隔壁（１４）のミッドケース（８ｂ）側に設け、ＨＳＴ（２１）のＨＳＴ入力軸（２１ａ）の出力側から該チャージポンプ（３３）を駆動したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の変速装置。

【図１】