作業車
【課題】走行性能及び変速操作性などを向上できるようにした作業車を提供しようとするものである。
【解決手段】エンジン２を搭載した走行車１と、エンジン２からの伝達動力を変速する油圧ポンプ８５・油圧モータ８６式の油圧変速機構５７と、エンジン２からの伝達動力と油圧変速機構５７の変速出力とを合成する遊星ギヤ機構８３と、遊星ギヤ機構８３の合成出力が一方向の回転力として伝達される合成出力軸８４を有するミッションケース４とを備え、合成出力軸８４における一方向の回転力を走行出力軸６３に伝達する作業車において、油圧変速機構５７の変速出力が逆転方向最大の出力制御状態で合成出力軸８４の回転数がゼロになるように構成する一方、合成出力軸８４における一方向の回転力を正転出力または逆転出力に切換えるギヤ８７，８８機構を設けたものである。
【解決手段】エンジン２を搭載した走行車１と、エンジン２からの伝達動力を変速する油圧ポンプ８５・油圧モータ８６式の油圧変速機構５７と、エンジン２からの伝達動力と油圧変速機構５７の変速出力とを合成する遊星ギヤ機構８３と、遊星ギヤ機構８３の合成出力が一方向の回転力として伝達される合成出力軸８４を有するミッションケース４とを備え、合成出力軸８４における一方向の回転力を走行出力軸６３に伝達する作業車において、油圧変速機構５７の変速出力が逆転方向最大の出力制御状態で合成出力軸８４の回転数がゼロになるように構成する一方、合成出力軸８４における一方向の回転力を正転出力または逆転出力に切換えるギヤ８７，８８機構を設けたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば苗載台及び苗植付爪を備えて連続的に苗植作業を行う田植機またはトラクタまたはコンバインまたは土木建機などの作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの駆動力を油圧変速機構のポンプ軸に入力させ、油圧変速機構のモータ軸と、前記ポンプ軸に連結させるギヤとを、遊星ギヤ機構を介して合成出力軸に連結させ、油圧変速機構の変速可能範囲で、合成出力軸を一方向に回転させる遊星ギヤ機構を設ける技術がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６０２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、ギヤミッションでは高い動力伝達効率となるが、有段変速により操作性を向上し得ない不具合がある。また、油圧式無段変速機構は初速がゼロから発進させるゼロ発進可能な無段変速により優れた操作性を得られるが、動力伝達効率に限界があり、低速での動力損失が大きくなる不具合がある。また、Ｖベルト及びプーリを用いたベルト式無段変速機構は高効率の無段変速を行えるが、初速がゼロから発進させるゼロ発進を行えない不具合がある。例えば田植機などにおいて、湿田（泥土路面）での走破性、スムーズな圃場の出入、ショックの少ない変速動作、クラッチが不要な発進動作、作業または田面などの状況に適応した速度調節などが要求され、高い動力伝達効率、及びゼロ発進可能な無段変速、及び簡単な変速操作が望まれている。さらに、油圧変速機構の出力とギヤ伝動出力とを遊星ギヤ機構のデフ作用により合成出力してエンジン出力を変速伝達させることにより、高い動力伝達効率並びにゼロ発進可能な無段変速を得られるが、遊星ギヤ機構からの合成出力が停止（ゼロ）を挾んで前後進（正逆転）できるように速度設定した場合、前記合成出力の逆転側の変速領域を小さくして後進出力させ、前記合成出力の正転側の変速領域を大きくして前進出力させ、一般の作業速度において、油圧変速出力が高効率になるように構成することができるが、例えば油圧変速機構の油の粘性が温度（連続運転または気温）などにより変化すると、合成出力の停止（ゼロ）位置が後進側または前進側に移動し、変速操作位置が停止になっているときに前進または後進の出力が生じる不具合がある。そこで、合成出力の停止（ゼロ）位置を自動的に調節するための電気的な制御が必要になり、構造が複雑で製造コストが高くなる等の問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
然るに、請求項１に係る発明は、エンジンを搭載した走行車と、前記エンジンからの伝達動力を変速する油圧ポンプ・油圧モータ式の油圧変速機構と、前記エンジンからの伝達動力と前記油圧変速機構の変速出力とを合成する遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力として伝達される合成出力軸を有するミッションケースとを備え、前記合成出力軸における一方向の回転力を走行出力軸に伝達する作業車において、前記油圧変速機構の変速出力を出力制御することで前記合成出力軸の回転数を変化させるように構成する一方、前記合成出力軸における一方向の回転力を正転出力または逆転出力に切換えるギヤ機構を設けたものである。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、走行車に連結する植付部と、前記植付部を作動するＰＴＯ出力軸と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力としてＰＴＯ出力軸に伝達される作業車であって、前記油圧変速機構の変速出力が逆転方向の出力制御状態で前記エンジンからの正転回転数と前記油圧変速機構の逆転回転数とが一致する一方、前記合成出力軸には、前記合成出力軸における一方向の回転力を前進、中立、後進の出力に切換えて前記走行出力軸に伝達する前進ギヤ・後進ギヤ機構を備えているものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、エンジンを搭載した走行車と、前記エンジンからの伝達動力を変速する油圧ポンプ・油圧モータ式の油圧変速機構と、前記エンジンからの伝達動力と前記油圧変速機構の変速出力とを合成する遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力として伝達される合成出力軸を有するミッションケースとを備え、前記合成出力軸における一方向の回転力を走行出力軸に伝達する作業車において、前記油圧変速機構の変速出力を出力制御することで前記合成出力軸の回転数を変化させるように構成する一方、前記合成出力軸における一方向の回転力を正転出力または逆転出力に切換えるギヤ機構を設けたものであるから、ゼロ発進時の出力トルクを容易に確保でき、微速走行性能を容易に向上でき、しかも作業速度で伝達ギヤの高い動力伝達効率の出力を有効に利用でき、泥土路面での作業能率などを向上できる。油圧変速機構の出力特性または変速操作機構の組立誤差などに対し、油圧変速操作の停止（ゼロ速度）位置と合成出力軸のゼロ回転位置とにずれが生じても、油圧変速操作を停止にしたときに合成出力軸が回転して前後進する不具合を容易になくすことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、走行車に連結する植付部と、前記植付部を作動するＰＴＯ出力軸と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力としてＰＴＯ出力軸に伝達される作業車であって、前記油圧変速機構の変速出力が逆転方向の出力制御状態で前記エンジンからの正転回転数と前記油圧変速機構の逆転回転数とが一致する一方、前記合成出力軸には、前記合成出力軸における一方向の回転力を前進、中立、後進の出力に切換えて前記走行出力軸に伝達する前進ギヤ・後進ギヤ機構を備えているものであるから、ゼロ発進可能な無段変速と高い動力伝達効率を、簡単な油圧変速とギヤ組成とで容易に達成でき、走行性能及び変速操作性などを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】田植機の全体側面図。
【図２】田植機の全体平面図。
【図３】走行車体の側面図。
【図４】走行車体の平面図。
【図５】車体フレームの側面図。
【図６】駆動部の側面説明図。
【図７】駆動部の平面説明図。
【図８】サイドクラッチ操作系の側面説明図。
【図９】サイドクラッチ操作系の平面説明図。
【図１０】ミッションケースの断面図。
【図１１】同拡大図。
【図１２】遊星ギヤ機構の説明図。
【図１３】ミッションケースの部分図。
【図１４】遊星ギヤ機構の断面図。
【図１５】変速ペダル部の前方からの斜視図。
【図１６】変速ペダル部の後側上方からの斜視図。
【図１７】ミッションケースのギヤ配列説明図。
【図１８】油圧変速操作アーム部の側面図。
【図１９】ギヤ変速の中立状態の説明図。
【図２０】ギヤ変速の後進状態の説明図。
【図２１】ギヤ変速の植付走行状態の説明図。
【図２２】ギヤ変速のＰＴＯ空転状態の説明図。
【図２３】ギヤ変速の移動走行状態の説明図。
【図２４】遊星ギヤ機構の回転説明図。
【図２５】エンジンの出力説明図。
【図２６】低速走行のエンジン出力説明図。
【図２７】中速走行のエンジン出力説明図。
【図２８】高速走行のエンジン出力説明図。
【図２９】油圧変速機構の出力説明図。
【図３０】伝達ギヤ側の出力説明図。
【図３１】合成出力軸の出力説明図。
【図３２】変速ペダルの変速説明図。
【図３３】油圧変速出力とギヤ変速出力の相関図。
【図３４】図３３の出力と油圧損失及びギヤ損失の相関図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１は全体の側面図、図２は同平面図、図３は車体フレームの側面図、図４は同平面図を示し、図中１は作業者が搭乗する走行車であり、エンジン２を車体フレーム３に搭載させ、ミッションケース４側方にフロントアクスルケース５を介して水田走行用前輪６を支持させると共に、前記ミッションケース４後方のリヤアクスルケース７に水田走行用後輪８を支持させる。そして前記エンジン２等を覆うボンネット９両側に予備苗載台１０を取付けると共に、作業者が搭乗する車体カバー１１によって前記ミッションケース４等を覆い、前記車体カバー１１後側上方にシートフレーム１２を介して運転席１３を取付け、その運転席１３の前方で前記ボンネット９後部に操向ハンドル１４を設ける。
【００１１】
また、図中１５は５条植え用の苗載台１６並びに複数の苗植付爪１７などを具備する植付部であり、前高後低の合成樹脂製の前傾式苗載台１６を下部レール１８及びガイドレール１９を介して植付ケース２０に左右往復摺動自在に支持させると共に、一方向に等速回転させるロータリケース２１を前記植付ケース２０に支持させ、該ケース２１の回転軸芯を中心に対称位置に一対の爪ケース２２・２２を配設し、その爪ケース２２・２２先端に苗植付爪１７・１７を取付ける。
【００１２】
また、前記植付ケース２０前側のヒッチブラケット２３をトップリンク２４及びロワーリンク２５を含む昇降リンク機構２６を介し走行車１後側に連結させ、前記リンク機構２６を介して植付部１５を昇降させる油圧昇降シリンダ２７をロワーリンク２５に連結させ、前記前後輪６・８を走行駆動して移動すると同時に、左右に往復摺動させる苗載台１６から一株分の苗を植付爪１７によって取出し、連続的に苗を植える田植作業を行うように構成する。
【００１３】
また、図中２８は主変速レバー、２９は植付昇降レバー、３０はブレーキペダル、３１は変速ペダル、３２はデフロックペダル、３３は感度調節レバー、３４は植付部１５任意高さ位置に停止させるストップレバー、３５はユニットクラッチレバー３５であり、操向ハンドル１４位置近傍に変速及び昇降レバー２８・２９やブレーキ及び変速ペダル３０・３１を配設すると共に、運転席１３位置近傍に感度調節及びストップ及びユニットクラッチの各レバー３３・３４・３５やデフロックペダル３２を配設している。
【００１４】
さらに、図中３６は１条分均平用センタフロート、３７は２条分均平用サイドフロート、３８は肥料ホッパ３９内の肥料を送風機４０の送風力でフレキシブル形搬送ホース４１を介しフロート３６・３７の側条作溝器４２に排出させる５条用側条施肥機である。
図３乃至図５に示す如く、前記車体フレーム３は前部フレーム４３と中間フレーム４４と後部フレーム４５とに３分割させ、左右一対の前部フレーム４３にエンジン２を、左右一対の中間フレーム４４にフロントアクスルケース５を、左右一対の後部フレーム４５にリヤアクスルケース７及びエンジン２に燃料を供給する燃料タンク４６などを設けるもので、前部フレーム４３の前側と中間に前フレーム４７とベースフレーム４８を連結させて平面視４角枠状に形成し、固定ブラケット４９とベースフレーム４８に防振ゴムを介しエンジン２を上載させる。
【００１５】
また、前記後部フレーム４５の中間立上り部５０間をパイプフレーム５１と門形フレーム５２とで略平行に連結させると共に、リヤアクスルケース７に左右下端を固設する門形フレーム５３の後端を一体連結させ、前記の左右の立上り部５０間に燃料タンク４６を配設する。
【００１６】
さらに、前部フレーム４３後端と後部フレーム４５前端に左右中間フレーム４４の前後端をボルト５４を介して取外し自在に固定させると共に、左右中間フレーム４４の下面にボルト５５を介して左右フロントアクスルケース５を取外し自在に固定させ、前記ミッションケース４に左右フロントアクスルケース５を接続固定させる。
【００１７】
図６乃至図９に示す如く、前記ミッションケース４の前面左側にパワーステアリングケース５６を設け、かつケース４の右側に無段油圧変速機構５７を設け、油圧変速機構５７の変速入力用ポンプ軸５８を車体前方向に突出させ、エンジン２下側で前後方向の伝達軸５９にポンプ軸５８を連結させると共に、エンジン２の出力軸６０に伝達ベルト６１を介して前記伝達軸５９を連結させ、エンジン２出力を油圧変速機構５７に伝達する。
【００１８】
また、前記ミッションケース４とリヤアクスルケース７を車体の前後方向の中心ライン上でパイプ製の連結フレーム６２によって一体連結させ、ミッションケース４後方にリヤ出力軸６３及びＰＴＯ出力軸６４を突出させ、リヤアクスルケース７前方に突出させるリヤ入力軸６５にリヤ伝達軸６６を介し前記リヤ出力軸６３を連結させ、走行出力軸６３から左右の後輪８に動力を伝える。またリヤアクスルケース７上部の軸受６７に設ける中介軸６８に自在継手軸６９を介して前記ＰＴＯ出力軸６４を連結させ、前記植付ケース２０の入力軸に自在継手軸を介して中介軸６８を連結させ、ＰＴＯ出力軸６４から植付部１５に動力を伝える。
【００１９】
さらに、図１０乃至図１９に示す如く、前記ミッションケース４は、本体胴部７０と、前蓋部７１と、後蓋部７２を備え、前記胴部７０の前後に各蓋部７２を着脱自在にボルト固定させ、密閉箱形に形成すると共に、前記胴部７０の内部を前後に分割する仕切り壁部７３を設ける。また、前蓋部７１前面に前記油圧変速機構５７を取付け、ミッションケース４内に突出させるポンプ軸５８に小径の伝達ギヤ７４を係合軸支させ、伝達ギヤ７４を前蓋部７１にベアリング軸受し、後蓋部７２後面に固定させるチャージポンプ７５に伝達ギヤ７４の動力をパイプ軸７６を介して伝える。
【００２０】
また、前記ミッションケース４内に突出させる油圧変速機構５７のモータ軸７７にサンギヤ７８を係合軸支させ、サンギヤ７８を前蓋部７１にベアリング軸受すると共に、前記の小径の伝達ギヤ７４に大径のキャリヤギヤ７９を常に噛合させ、サンギヤ７８のボス部にキャリヤギヤ７９を遊転軸支させるもので、キャリヤギヤ７９に３枚のプラネタリギヤ８０を軸８１を介して回転自在に設け、サンギヤ７８にプラネタリギヤ８０を噛合させると共に、プラネタリギヤ８０に噛合させるリングギヤ８２を設け、各ギヤ７８・８０・８２によって遊星ギヤ機構８３を形成する。
【００２１】
また、前記サンギヤ７８と後蓋部７２に合成出力軸８４の前後を回転自在に軸支させ、前記リングギヤ８２を合成出力軸８４に係合軸支させるもので、油圧変速機構５７の油圧ポンプ８５及び油圧モータ８６の無段油圧変速出力である正逆回転出力と、伝達ギヤ７４及びキャリヤギヤ７９の減速回転出力（一方向の一定回転）とを、遊星ギヤ機構８３のデフ作用によって合成し、ゼロ乃至最大速の一方向の回転力として合成出力軸８４に伝える。
【００２２】
さらに、前記合成出力軸８４に前進ギヤ８７と後進ギヤ８８を遊転軸支させ、合成出力軸８４に各ギヤ８７・８８をスライダ８９によって選択的に係合させ、前進または中立または後進の出力に切換えると共に、仕切り壁部７３と後蓋部７２に前記リヤ出力軸６３をベアリング軸受する。また、差動ギヤ９０を介して左右の前車軸９１に動力を伝えるフロント出力軸９２と、ＰＴＯ変速ギヤ９３を係合軸支させるカウンタ軸９４を設け、図２０の状態下で、前記のリヤ及びフロント出力軸６３・９２に出力ギヤ９５・９６を介して後進ギヤ８８の後進動力を伝え、前後輪６・８を後進駆動させると共に、リヤ出力軸６３に移動ギヤ９７及び植付ギヤ９８を遊転軸支させ、副変速スライダ９９によって各ギヤ９７・９８をリヤ出力軸６３に選択的に係合させる。
【００２３】
また、カウンタ軸９４の高速用ギヤ１００を介して前進ギヤ８７に移動ギヤ９７を常に噛合させると共に、カウンタ軸９４の低速用のＰＴＯ変速ギヤ９３に植付ギヤ９８を常に噛合させ、図２１の状態下で、各ギヤ１００・９３・９８を介して前進ギヤ８７の動力を前記各出力軸６３・９２に伝え、前後輪６・８を苗の植付け作業速度で前進駆動する。また、図２２の状態下で、移動ギヤ９７と植付ギヤ９８の両方が遊転状態となり、植付爪１７などを作業者が手で回転させて詰った苗の除去などを行えるように、ＰＴＯ出力軸６４の手動回転を可能にすると共に、図２３の状態下で、前進ギヤ８７の動力を各ギヤ１００・９７を介して各出力軸６３・９２に伝え、圃場間の路上移動などの高速の移動速度で前後輪６・８を前進駆動する。
【００２４】
さらに、図１１のように、ＰＴＯ変速軸１０１及びＰＴＯ変速機構１０２を介してＰＴＯ変速ギヤ９３の動力をＰＴＯ出力軸６４に伝え、株間変速自在に植付部１５を駆動すると共に、ミッションケース４に内設させるチェン１０３を介してＰＴＯ出力軸６４に施肥出力軸１０４を連結させ、植付部１５と同調させて施肥機３８を駆動する。また、図１２のように、ミッションケース４にオイルゲージ１０５を設けると共に、図１３のように、前記各スライダ８９・９９を同一のシフトフォーク１０６に係止させ、変速レバー２８の５位置切換によって前後進及び副変速（低高速）の切換を行う。また、図１５乃至図１７のように、油圧ポンプ８５の斜板１０７に制御軸１０８を介して油圧変速操作アーム１０９を連結させ、該アーム１０９にロッド１１０を介して変速ペダル３１を連結させると共に、ペダル３１の足踏み解除によってペダル３１を自動的に停止（速度ゼロ）位置に復帰動作させるバネ１１１を前記アーム１０９に連結させ、また定速作動部材であるオイルダンパ１１２を前記アーム１０９に連結させ、踏み込んでいたペダル３１から足を離したとき、オイルダンパ１１２の抵抗とバネ１１１の復動力によりペダル３１が緩やかな略一定速度で戻って除々に低速になる動作を行わせる。なお、オイルダンパ１１２に代え、ガススプリングなどによって定速作動部材を形成してもよい。
【００２５】
さらに、図２４のように、前記ペダル３１から足を離している状態でバネ１１１によってペダル３１が停止（速度ゼロ）位置に戻っているとき、サンギヤ７８は最高回転で時計回りに逆転してプラネタリギヤ８０を反時計回りに自転させる動作を行わせると同時に、また伝達ギヤ７４によってキャリヤギヤ７９を回転させることにより、プラネタリギヤ８０を時計方向に公転させて反時計回りに自転させる動作を行わせ、リングギヤ８２の回転をゼロにし、合成出力軸８４を停止維持する。また、ペダル３１をバネ１１１に抗して中位置（中速域）に足で踏んだとき、サンギヤ７８は停止し、伝達ギヤ７４によってキャリヤギヤ７９を回転させ、プラネタリギヤ８０を時計方向に自転させ乍ら時計方向に公転させ、伝達ギヤ７４のギヤ動力により合成出力軸８４を回転させる。また、ペダル３１を最大に踏み込んだとき、サンギヤ７８は最高回転で反時計回りに正転し、プラネタリギヤ８０を時計方向に自転させ乍ら伝達ギヤ７４でキャリヤギヤ７９を回転させることによって時計方向に公転させ、サンギヤ７８からの油圧変速力と伝達ギヤ７４動力を加算して合成出力軸８４を回転させるもので、図２５のように、エンジン２動力を伝達ギヤ７４と油圧変速機構５７とに伝えて遊星ギヤ機構８３により合成して出力させ、ミッションケース４で前後進切換とＰＴＯ変速を行い、後進、低速前進（圃場植付走行）、高速前進（路上移動走行）の各動作を行わせる。
【００２６】
そして、例えば、一般的な入力動力１００に対して、ギヤ７４の損失が２で、油圧変速の損失が３０の条件下において、図２６のように、低速で走行時、エンジン２の入力動力を１００とし、油圧伝達動力を５０にした場合、油圧伝達動力の５０がポンプ軸５８に戻ってギヤ７４側の伝達動力が１５０になると、ギヤ７４の損失が３で、油圧変速機構５７の損失が１５となり、出力動力が８２の割合で得られる。また、図２７のように、前記油圧変速機構５７の伝達動力をゼロにする中速で走行時、ギヤ７４側の伝達動力が１００になり、ギヤ７４の損失が２となり、出力動力が９８の割合で得られる。また、図２８のように、高速で走行時、油圧伝達動力が４０で、ギヤ７４側の伝達動力が６０の場合、ギヤ７４の損失が１で、油圧変速機構５７の損失が１２となり、出力動力が８７の割合で得られるもので、例えば、図２９のように、油圧変速操作アーム１０９の角度を−１乃至０乃至１に変化させることにより、モータ軸７７が−１０００乃至０乃至１０００回転になるようにし、図３０のように、前記アーム１０９の角度に関係なくギヤ７４側を１０００回転させた場合、図３１のように、前記アーム１０９の角度に対して合成出力軸８４が０乃至２０００回転になるように、ギヤ７４・７９及び遊星ギヤ機構８３を組成する。
【００２７】
また、前記アーム１０９の全制御範囲を−１乃至０乃至１としたとき、図１８に示す如く、前記アーム１０９の低速（ゼロ速度）側及び高速側の制御動作をボルト型低速及び高速ストッパ１１３・１１４によって規制し、図３２のように、前記各ストッパ１１３・１１４によって調節自在な実際のアーム１０９の操作範囲を−０．８乃至０．６にして、０乃至１．４m/sの作業速度を得ることにより、油圧変速機構５７の組立誤差などによって生じる出力特性のバラツキに対して前記各ストッパ１１３・１１４により調整すると共に、例えば前記アーム１０９の−１乃至−０．８の位置を調整域とし、速度をゼロにすることができ、仮りにアーム１０９が−１でも速度がゼロにならない不具合をなくしている。図３３及び図３４のように、一般的な作業速度において、油圧変速機構５７とギヤ７４側の動力分担比が６０パーセント以上にし、油圧変速機構５７の有効動力に対し、ギヤ７４側の有効動力の割合を大きくし、湿田での走破性を向上させ、湿田での作業能率を向上させ、また耕盤の段差に対して余裕の脱出能力を持たせる。
【００２８】
上記から明らかなように、エンジン２の駆動力を伝える油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４を設け、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力を合成して変速出力を形成し、前記伝達ギヤ７４を用いて高い動力伝達効率の出力を得、前記油圧変速機構５７を用いてゼロ発進可能な無段変速の出力を得、簡単な変速操作で状況に応じた速度調節を行い、変速機能の向上並びに取扱い操作性の向上などを図ると共に、油圧変速機構５７の正転または逆転の各出力により、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力を合成して変速出力する合成出力軸８４を一方向に回転させ、ゼロ発進時の出力トルクを容易に確保し、微速走行性能を容易に向上させ、しかも作業速度で伝達ギヤ７４の高い動力伝達効率の出力を有効に利用し、泥土路面での作業能率の向上などを図る。
【００２９】
また、０乃至最大車速の中間の伝達速度になる減速比に伝達ギヤ７４を形成し、ゼロ発進可能な無段変速の操作を行わせ乍ら、高い動力伝達効率の伝達ギヤ７４の出力によって一定の速度を維持する連続作業を行い、走行性能の向上並びに作業能率の向上などを図ると共に、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力の割合を、発進時に略等しくし、発進に必要な大きな出力トルクを確保し乍ら、無段変速の操作によりゼロ発進並びに微速移動の各動作をスムーズに行わせ、例えば圃場または運搬トラックの荷台などへの出入或いは畦越え走行などの超低速の走行性の向上を図る。
【００３０】
また、発進時以外の低速乃至高速走行のとき、油圧変速機構５７に対して伝達ギヤ７４の出力割合を大きくし、高い動力伝達効率の伝達ギヤ７４の出力によって一定の速度を維持する連続作業を行い、走行性能の向上並びに作業能率の向上などを図ると共に、０乃至最大車速の中間以上で油圧変速機構５７の正逆転の切換を行い、ゼロ発進時の出力トルクを確保し、微速走行性能を向上させ、しかも作業速度で伝達ギヤ７４の高い動力伝達効率の出力を有効に利用し、泥土路面での作業能率の向上などを図る。
【００３１】
また、伝達ギヤ７４の伝動比率が全体の半分以上のときを作業速度にし、高い動力伝達効率の伝達ギヤ７４の出力によって一定の速度を維持する連続作業を行い、走行性能の向上並びに作業能率の向上などを図ると共に、０乃至最大車速の間で、油圧変速機構５７の逆転出力域を、正転出力域よりも大きくし、ゼロ発進及び微速走行の性能を向上させ、しかも作業速度で伝達ギヤ７４の高い動力伝達効率の出力を有効に利用し、泥土路面での作業能率の向上などを図る。
【００３２】
また、エンジン２の駆動力を油圧変速機構５７のポンプ軸５８に入力させ、油圧変速機構５７のモータ軸７７と、前記ポンプ軸５８に連結させる伝達ギヤ７４とを、遊星ギヤ機構８３を介して合成出力軸８４に連結させ、油圧伝動と伝達ギヤ７４伝動を合成して出力させる作業車において、油圧変速機構５７の変速可能範囲で、合成出力軸８４を一方向に回転させるように、伝達ギヤ７４及び遊星ギヤ機構８３を設け、ゼロ発進可能な無段変速と高い動力伝達効率を、簡単な油圧変速とギヤ組成とで達成し、走行性能及び変速操作性の向上などを図ると共に、油圧変速機構５７の油圧変速操作アーム１０９によって合成出力軸８４の回転を調節し、前記操作アーム１０９の低速出力側の最大操作位置よりも高速出力側にずらせて合成出力軸８４のゼロ回転位置を設定し、油圧変速機構５７の出力特性または変速操作機構の組立誤差などに対し、操作アーム１０９の最低速（ゼロ速度）位置と合成出力軸８４のゼロ回転位置とにずれが生じても、操作アーム１０９を最低速に操作したときに合成出力軸８４が回転する不具合をなくす。
【００３３】
また、油圧変速機構５７の出力制御を、自動的に復動させるペダル３１の一方向操作で行い、前記ペダル３１の足踏み操作により油圧変速機構５７を無段変速動作させ、両手による操向ハンドル１４操作並びに自由自在な速度調節を行い、例えば一方の手で操向ハンドル１４を操作し乍らもう一方の手で変速レバーを操作する従来の煩わしい運転を不要にし、操舵及び変速操作性の向上などを図ると共に、前後進切換用のギヤ８７・８８及びＰＴＯ出力用のギヤ９３を、合成出力軸８４の出力側に設け、合成出力軸８４の入力側をクラッチ等で動力切断することなく、合成出力軸８４をゼロ回転にするだけで前記ギヤ８７・８８・９３の切換を行い、エンジン２の出力を断続させるクラッチ等を不要にし、前後進操作またはＰＴＯ変速などを行い、しかも前記各ギヤ８７・８８・９３を近接させて前後進切換とＰＴＯ変速を同一の操作機構を兼用して行い、かつ前記各ギヤ８７・８８・９３の設置構造のコンパクト化及び簡略化などを図る。
【００３４】
以上から明らかなように、エンジン２の駆動力を伝える油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４を設け、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力を合成して変速出力を形成する作業車において、油圧変速機構５７の正転または逆転の各出力により、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力を合成して変速出力する合成出力軸８４を一方向に回転させると共に、油圧変速機構５７の低速側の最大制御位置よりも高速側の出力位置で、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４側との合成出力をゼロにするもので、ゼロ発進時の出力トルクを容易に確保でき、微速走行性能を容易に向上でき、しかも作業速度で伝達ギヤ７４の高い動力伝達効率の出力を有効に利用でき、泥土路面での作業能率の向上などを容易に図ることができると共に、油圧変速機構５７の出力特性または変速操作機構の組立誤差などに対し、油圧変速操作の停止（ゼロ速度）位置と合成出力軸８４のゼロ回転位置とにずれが生じても、油圧変速操作１０９を停止にしたときに合成出力軸８４が回転して前後進する不具合を容易になくすことができるものである。
【００３５】
また、エンジン２の駆動力を油圧変速機構５７のポンプ軸５８に入力させ、油圧変速機構５７のモータ軸７７と、前記ポンプ軸５８に連結させる伝達ギヤ７４とを、遊星ギヤ機構８３を介して合成出力軸８４に連結させ、油圧伝動と伝達ギヤ７４伝動を合成して出力させる作業車において、油圧変速機構５７の変速可能範囲で、合成出力軸８４を一方向に回転させるように、伝達ギヤ７４及び遊星ギヤ機構８３を設けたもので、ゼロ発進可能な無段変速と高い動力伝達効率を、簡単な油圧変速とギヤ組成とで容易に達成でき、走行性能及び変速操作性の向上などを容易に図ることができるものである。
【００３６】
また、油圧変速機構５７の油圧変速操作アーム１０９によって合成出力軸８４の回転を調節するもので、前記操作アーム１０９の低速出力側の最大操作位置よりも高速出力側にずらせて合成出力軸８４のゼロ回転位置を設定でき、油圧変速機構５７の出力特性または変速操作機構の組立誤差などに対し、操作アーム１０９の最低速（ゼロ速度）位置と合成出力軸８４のゼロ回転位置とにずれが生じても、操作アーム１０９を最低速に操作したときに合成出力軸８４が回転する不具合を容易になくすことができるものである。
【００３７】
また、油圧変速機構５７の出力制御を、ペダル３１の一方向操作で行うもので、前記ペダル３１の足踏み操作により油圧変速機構５７を無段変速動作させることができ、両手による操向ハンドル１４操作並びに自由自在な速度調節を容易に行うことができ、例えば一方の手で操向ハンドル１４を操作し乍らもう一方の手で変速レバーを操作する従来の煩わしい運転を不要にし、操舵及び変速操作性の向上などを容易に図ることができるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１ 走行車
２ エンジン
４ ミッションケース
５７ 油圧変速機構
６３ 走行出力軸
８３ 遊星ギヤ機構
８４ 合成出力軸
８５ 油圧ポンプ
８６ 油圧モータ
８７ 前進ギヤ
８８ 後進ギヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば苗載台及び苗植付爪を備えて連続的に苗植作業を行う田植機またはトラクタまたはコンバインまたは土木建機などの作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの駆動力を油圧変速機構のポンプ軸に入力させ、油圧変速機構のモータ軸と、前記ポンプ軸に連結させるギヤとを、遊星ギヤ機構を介して合成出力軸に連結させ、油圧変速機構の変速可能範囲で、合成出力軸を一方向に回転させる遊星ギヤ機構を設ける技術がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６０２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、ギヤミッションでは高い動力伝達効率となるが、有段変速により操作性を向上し得ない不具合がある。また、油圧式無段変速機構は初速がゼロから発進させるゼロ発進可能な無段変速により優れた操作性を得られるが、動力伝達効率に限界があり、低速での動力損失が大きくなる不具合がある。また、Ｖベルト及びプーリを用いたベルト式無段変速機構は高効率の無段変速を行えるが、初速がゼロから発進させるゼロ発進を行えない不具合がある。例えば田植機などにおいて、湿田（泥土路面）での走破性、スムーズな圃場の出入、ショックの少ない変速動作、クラッチが不要な発進動作、作業または田面などの状況に適応した速度調節などが要求され、高い動力伝達効率、及びゼロ発進可能な無段変速、及び簡単な変速操作が望まれている。さらに、油圧変速機構の出力とギヤ伝動出力とを遊星ギヤ機構のデフ作用により合成出力してエンジン出力を変速伝達させることにより、高い動力伝達効率並びにゼロ発進可能な無段変速を得られるが、遊星ギヤ機構からの合成出力が停止（ゼロ）を挾んで前後進（正逆転）できるように速度設定した場合、前記合成出力の逆転側の変速領域を小さくして後進出力させ、前記合成出力の正転側の変速領域を大きくして前進出力させ、一般の作業速度において、油圧変速出力が高効率になるように構成することができるが、例えば油圧変速機構の油の粘性が温度（連続運転または気温）などにより変化すると、合成出力の停止（ゼロ）位置が後進側または前進側に移動し、変速操作位置が停止になっているときに前進または後進の出力が生じる不具合がある。そこで、合成出力の停止（ゼロ）位置を自動的に調節するための電気的な制御が必要になり、構造が複雑で製造コストが高くなる等の問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
然るに、請求項１に係る発明は、エンジンを搭載した走行車と、前記エンジンからの伝達動力を変速する油圧ポンプ・油圧モータ式の油圧変速機構と、前記エンジンからの伝達動力と前記油圧変速機構の変速出力とを合成する遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力として伝達される合成出力軸を有するミッションケースとを備え、前記合成出力軸における一方向の回転力を走行出力軸に伝達する作業車において、前記油圧変速機構の変速出力を出力制御することで前記合成出力軸の回転数を変化させるように構成する一方、前記合成出力軸における一方向の回転力を正転出力または逆転出力に切換えるギヤ機構を設けたものである。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、走行車に連結する植付部と、前記植付部を作動するＰＴＯ出力軸と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力としてＰＴＯ出力軸に伝達される作業車であって、前記油圧変速機構の変速出力が逆転方向の出力制御状態で前記エンジンからの正転回転数と前記油圧変速機構の逆転回転数とが一致する一方、前記合成出力軸には、前記合成出力軸における一方向の回転力を前進、中立、後進の出力に切換えて前記走行出力軸に伝達する前進ギヤ・後進ギヤ機構を備えているものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、エンジンを搭載した走行車と、前記エンジンからの伝達動力を変速する油圧ポンプ・油圧モータ式の油圧変速機構と、前記エンジンからの伝達動力と前記油圧変速機構の変速出力とを合成する遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力として伝達される合成出力軸を有するミッションケースとを備え、前記合成出力軸における一方向の回転力を走行出力軸に伝達する作業車において、前記油圧変速機構の変速出力を出力制御することで前記合成出力軸の回転数を変化させるように構成する一方、前記合成出力軸における一方向の回転力を正転出力または逆転出力に切換えるギヤ機構を設けたものであるから、ゼロ発進時の出力トルクを容易に確保でき、微速走行性能を容易に向上でき、しかも作業速度で伝達ギヤの高い動力伝達効率の出力を有効に利用でき、泥土路面での作業能率などを向上できる。油圧変速機構の出力特性または変速操作機構の組立誤差などに対し、油圧変速操作の停止（ゼロ速度）位置と合成出力軸のゼロ回転位置とにずれが生じても、油圧変速操作を停止にしたときに合成出力軸が回転して前後進する不具合を容易になくすことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、走行車に連結する植付部と、前記植付部を作動するＰＴＯ出力軸と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力としてＰＴＯ出力軸に伝達される作業車であって、前記油圧変速機構の変速出力が逆転方向の出力制御状態で前記エンジンからの正転回転数と前記油圧変速機構の逆転回転数とが一致する一方、前記合成出力軸には、前記合成出力軸における一方向の回転力を前進、中立、後進の出力に切換えて前記走行出力軸に伝達する前進ギヤ・後進ギヤ機構を備えているものであるから、ゼロ発進可能な無段変速と高い動力伝達効率を、簡単な油圧変速とギヤ組成とで容易に達成でき、走行性能及び変速操作性などを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】田植機の全体側面図。
【図２】田植機の全体平面図。
【図３】走行車体の側面図。
【図４】走行車体の平面図。
【図５】車体フレームの側面図。
【図６】駆動部の側面説明図。
【図７】駆動部の平面説明図。
【図８】サイドクラッチ操作系の側面説明図。
【図９】サイドクラッチ操作系の平面説明図。
【図１０】ミッションケースの断面図。
【図１１】同拡大図。
【図１２】遊星ギヤ機構の説明図。
【図１３】ミッションケースの部分図。
【図１４】遊星ギヤ機構の断面図。
【図１５】変速ペダル部の前方からの斜視図。
【図１６】変速ペダル部の後側上方からの斜視図。
【図１７】ミッションケースのギヤ配列説明図。
【図１８】油圧変速操作アーム部の側面図。
【図１９】ギヤ変速の中立状態の説明図。
【図２０】ギヤ変速の後進状態の説明図。
【図２１】ギヤ変速の植付走行状態の説明図。
【図２２】ギヤ変速のＰＴＯ空転状態の説明図。
【図２３】ギヤ変速の移動走行状態の説明図。
【図２４】遊星ギヤ機構の回転説明図。
【図２５】エンジンの出力説明図。
【図２６】低速走行のエンジン出力説明図。
【図２７】中速走行のエンジン出力説明図。
【図２８】高速走行のエンジン出力説明図。
【図２９】油圧変速機構の出力説明図。
【図３０】伝達ギヤ側の出力説明図。
【図３１】合成出力軸の出力説明図。
【図３２】変速ペダルの変速説明図。
【図３３】油圧変速出力とギヤ変速出力の相関図。
【図３４】図３３の出力と油圧損失及びギヤ損失の相関図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１は全体の側面図、図２は同平面図、図３は車体フレームの側面図、図４は同平面図を示し、図中１は作業者が搭乗する走行車であり、エンジン２を車体フレーム３に搭載させ、ミッションケース４側方にフロントアクスルケース５を介して水田走行用前輪６を支持させると共に、前記ミッションケース４後方のリヤアクスルケース７に水田走行用後輪８を支持させる。そして前記エンジン２等を覆うボンネット９両側に予備苗載台１０を取付けると共に、作業者が搭乗する車体カバー１１によって前記ミッションケース４等を覆い、前記車体カバー１１後側上方にシートフレーム１２を介して運転席１３を取付け、その運転席１３の前方で前記ボンネット９後部に操向ハンドル１４を設ける。
【００１１】
また、図中１５は５条植え用の苗載台１６並びに複数の苗植付爪１７などを具備する植付部であり、前高後低の合成樹脂製の前傾式苗載台１６を下部レール１８及びガイドレール１９を介して植付ケース２０に左右往復摺動自在に支持させると共に、一方向に等速回転させるロータリケース２１を前記植付ケース２０に支持させ、該ケース２１の回転軸芯を中心に対称位置に一対の爪ケース２２・２２を配設し、その爪ケース２２・２２先端に苗植付爪１７・１７を取付ける。
【００１２】
また、前記植付ケース２０前側のヒッチブラケット２３をトップリンク２４及びロワーリンク２５を含む昇降リンク機構２６を介し走行車１後側に連結させ、前記リンク機構２６を介して植付部１５を昇降させる油圧昇降シリンダ２７をロワーリンク２５に連結させ、前記前後輪６・８を走行駆動して移動すると同時に、左右に往復摺動させる苗載台１６から一株分の苗を植付爪１７によって取出し、連続的に苗を植える田植作業を行うように構成する。
【００１３】
また、図中２８は主変速レバー、２９は植付昇降レバー、３０はブレーキペダル、３１は変速ペダル、３２はデフロックペダル、３３は感度調節レバー、３４は植付部１５任意高さ位置に停止させるストップレバー、３５はユニットクラッチレバー３５であり、操向ハンドル１４位置近傍に変速及び昇降レバー２８・２９やブレーキ及び変速ペダル３０・３１を配設すると共に、運転席１３位置近傍に感度調節及びストップ及びユニットクラッチの各レバー３３・３４・３５やデフロックペダル３２を配設している。
【００１４】
さらに、図中３６は１条分均平用センタフロート、３７は２条分均平用サイドフロート、３８は肥料ホッパ３９内の肥料を送風機４０の送風力でフレキシブル形搬送ホース４１を介しフロート３６・３７の側条作溝器４２に排出させる５条用側条施肥機である。
図３乃至図５に示す如く、前記車体フレーム３は前部フレーム４３と中間フレーム４４と後部フレーム４５とに３分割させ、左右一対の前部フレーム４３にエンジン２を、左右一対の中間フレーム４４にフロントアクスルケース５を、左右一対の後部フレーム４５にリヤアクスルケース７及びエンジン２に燃料を供給する燃料タンク４６などを設けるもので、前部フレーム４３の前側と中間に前フレーム４７とベースフレーム４８を連結させて平面視４角枠状に形成し、固定ブラケット４９とベースフレーム４８に防振ゴムを介しエンジン２を上載させる。
【００１５】
また、前記後部フレーム４５の中間立上り部５０間をパイプフレーム５１と門形フレーム５２とで略平行に連結させると共に、リヤアクスルケース７に左右下端を固設する門形フレーム５３の後端を一体連結させ、前記の左右の立上り部５０間に燃料タンク４６を配設する。
【００１６】
さらに、前部フレーム４３後端と後部フレーム４５前端に左右中間フレーム４４の前後端をボルト５４を介して取外し自在に固定させると共に、左右中間フレーム４４の下面にボルト５５を介して左右フロントアクスルケース５を取外し自在に固定させ、前記ミッションケース４に左右フロントアクスルケース５を接続固定させる。
【００１７】
図６乃至図９に示す如く、前記ミッションケース４の前面左側にパワーステアリングケース５６を設け、かつケース４の右側に無段油圧変速機構５７を設け、油圧変速機構５７の変速入力用ポンプ軸５８を車体前方向に突出させ、エンジン２下側で前後方向の伝達軸５９にポンプ軸５８を連結させると共に、エンジン２の出力軸６０に伝達ベルト６１を介して前記伝達軸５９を連結させ、エンジン２出力を油圧変速機構５７に伝達する。
【００１８】
また、前記ミッションケース４とリヤアクスルケース７を車体の前後方向の中心ライン上でパイプ製の連結フレーム６２によって一体連結させ、ミッションケース４後方にリヤ出力軸６３及びＰＴＯ出力軸６４を突出させ、リヤアクスルケース７前方に突出させるリヤ入力軸６５にリヤ伝達軸６６を介し前記リヤ出力軸６３を連結させ、走行出力軸６３から左右の後輪８に動力を伝える。またリヤアクスルケース７上部の軸受６７に設ける中介軸６８に自在継手軸６９を介して前記ＰＴＯ出力軸６４を連結させ、前記植付ケース２０の入力軸に自在継手軸を介して中介軸６８を連結させ、ＰＴＯ出力軸６４から植付部１５に動力を伝える。
【００１９】
さらに、図１０乃至図１９に示す如く、前記ミッションケース４は、本体胴部７０と、前蓋部７１と、後蓋部７２を備え、前記胴部７０の前後に各蓋部７２を着脱自在にボルト固定させ、密閉箱形に形成すると共に、前記胴部７０の内部を前後に分割する仕切り壁部７３を設ける。また、前蓋部７１前面に前記油圧変速機構５７を取付け、ミッションケース４内に突出させるポンプ軸５８に小径の伝達ギヤ７４を係合軸支させ、伝達ギヤ７４を前蓋部７１にベアリング軸受し、後蓋部７２後面に固定させるチャージポンプ７５に伝達ギヤ７４の動力をパイプ軸７６を介して伝える。
【００２０】
また、前記ミッションケース４内に突出させる油圧変速機構５７のモータ軸７７にサンギヤ７８を係合軸支させ、サンギヤ７８を前蓋部７１にベアリング軸受すると共に、前記の小径の伝達ギヤ７４に大径のキャリヤギヤ７９を常に噛合させ、サンギヤ７８のボス部にキャリヤギヤ７９を遊転軸支させるもので、キャリヤギヤ７９に３枚のプラネタリギヤ８０を軸８１を介して回転自在に設け、サンギヤ７８にプラネタリギヤ８０を噛合させると共に、プラネタリギヤ８０に噛合させるリングギヤ８２を設け、各ギヤ７８・８０・８２によって遊星ギヤ機構８３を形成する。
【００２１】
また、前記サンギヤ７８と後蓋部７２に合成出力軸８４の前後を回転自在に軸支させ、前記リングギヤ８２を合成出力軸８４に係合軸支させるもので、油圧変速機構５７の油圧ポンプ８５及び油圧モータ８６の無段油圧変速出力である正逆回転出力と、伝達ギヤ７４及びキャリヤギヤ７９の減速回転出力（一方向の一定回転）とを、遊星ギヤ機構８３のデフ作用によって合成し、ゼロ乃至最大速の一方向の回転力として合成出力軸８４に伝える。
【００２２】
さらに、前記合成出力軸８４に前進ギヤ８７と後進ギヤ８８を遊転軸支させ、合成出力軸８４に各ギヤ８７・８８をスライダ８９によって選択的に係合させ、前進または中立または後進の出力に切換えると共に、仕切り壁部７３と後蓋部７２に前記リヤ出力軸６３をベアリング軸受する。また、差動ギヤ９０を介して左右の前車軸９１に動力を伝えるフロント出力軸９２と、ＰＴＯ変速ギヤ９３を係合軸支させるカウンタ軸９４を設け、図２０の状態下で、前記のリヤ及びフロント出力軸６３・９２に出力ギヤ９５・９６を介して後進ギヤ８８の後進動力を伝え、前後輪６・８を後進駆動させると共に、リヤ出力軸６３に移動ギヤ９７及び植付ギヤ９８を遊転軸支させ、副変速スライダ９９によって各ギヤ９７・９８をリヤ出力軸６３に選択的に係合させる。
【００２３】
また、カウンタ軸９４の高速用ギヤ１００を介して前進ギヤ８７に移動ギヤ９７を常に噛合させると共に、カウンタ軸９４の低速用のＰＴＯ変速ギヤ９３に植付ギヤ９８を常に噛合させ、図２１の状態下で、各ギヤ１００・９３・９８を介して前進ギヤ８７の動力を前記各出力軸６３・９２に伝え、前後輪６・８を苗の植付け作業速度で前進駆動する。また、図２２の状態下で、移動ギヤ９７と植付ギヤ９８の両方が遊転状態となり、植付爪１７などを作業者が手で回転させて詰った苗の除去などを行えるように、ＰＴＯ出力軸６４の手動回転を可能にすると共に、図２３の状態下で、前進ギヤ８７の動力を各ギヤ１００・９７を介して各出力軸６３・９２に伝え、圃場間の路上移動などの高速の移動速度で前後輪６・８を前進駆動する。
【００２４】
さらに、図１１のように、ＰＴＯ変速軸１０１及びＰＴＯ変速機構１０２を介してＰＴＯ変速ギヤ９３の動力をＰＴＯ出力軸６４に伝え、株間変速自在に植付部１５を駆動すると共に、ミッションケース４に内設させるチェン１０３を介してＰＴＯ出力軸６４に施肥出力軸１０４を連結させ、植付部１５と同調させて施肥機３８を駆動する。また、図１２のように、ミッションケース４にオイルゲージ１０５を設けると共に、図１３のように、前記各スライダ８９・９９を同一のシフトフォーク１０６に係止させ、変速レバー２８の５位置切換によって前後進及び副変速（低高速）の切換を行う。また、図１５乃至図１７のように、油圧ポンプ８５の斜板１０７に制御軸１０８を介して油圧変速操作アーム１０９を連結させ、該アーム１０９にロッド１１０を介して変速ペダル３１を連結させると共に、ペダル３１の足踏み解除によってペダル３１を自動的に停止（速度ゼロ）位置に復帰動作させるバネ１１１を前記アーム１０９に連結させ、また定速作動部材であるオイルダンパ１１２を前記アーム１０９に連結させ、踏み込んでいたペダル３１から足を離したとき、オイルダンパ１１２の抵抗とバネ１１１の復動力によりペダル３１が緩やかな略一定速度で戻って除々に低速になる動作を行わせる。なお、オイルダンパ１１２に代え、ガススプリングなどによって定速作動部材を形成してもよい。
【００２５】
さらに、図２４のように、前記ペダル３１から足を離している状態でバネ１１１によってペダル３１が停止（速度ゼロ）位置に戻っているとき、サンギヤ７８は最高回転で時計回りに逆転してプラネタリギヤ８０を反時計回りに自転させる動作を行わせると同時に、また伝達ギヤ７４によってキャリヤギヤ７９を回転させることにより、プラネタリギヤ８０を時計方向に公転させて反時計回りに自転させる動作を行わせ、リングギヤ８２の回転をゼロにし、合成出力軸８４を停止維持する。また、ペダル３１をバネ１１１に抗して中位置（中速域）に足で踏んだとき、サンギヤ７８は停止し、伝達ギヤ７４によってキャリヤギヤ７９を回転させ、プラネタリギヤ８０を時計方向に自転させ乍ら時計方向に公転させ、伝達ギヤ７４のギヤ動力により合成出力軸８４を回転させる。また、ペダル３１を最大に踏み込んだとき、サンギヤ７８は最高回転で反時計回りに正転し、プラネタリギヤ８０を時計方向に自転させ乍ら伝達ギヤ７４でキャリヤギヤ７９を回転させることによって時計方向に公転させ、サンギヤ７８からの油圧変速力と伝達ギヤ７４動力を加算して合成出力軸８４を回転させるもので、図２５のように、エンジン２動力を伝達ギヤ７４と油圧変速機構５７とに伝えて遊星ギヤ機構８３により合成して出力させ、ミッションケース４で前後進切換とＰＴＯ変速を行い、後進、低速前進（圃場植付走行）、高速前進（路上移動走行）の各動作を行わせる。
【００２６】
そして、例えば、一般的な入力動力１００に対して、ギヤ７４の損失が２で、油圧変速の損失が３０の条件下において、図２６のように、低速で走行時、エンジン２の入力動力を１００とし、油圧伝達動力を５０にした場合、油圧伝達動力の５０がポンプ軸５８に戻ってギヤ７４側の伝達動力が１５０になると、ギヤ７４の損失が３で、油圧変速機構５７の損失が１５となり、出力動力が８２の割合で得られる。また、図２７のように、前記油圧変速機構５７の伝達動力をゼロにする中速で走行時、ギヤ７４側の伝達動力が１００になり、ギヤ７４の損失が２となり、出力動力が９８の割合で得られる。また、図２８のように、高速で走行時、油圧伝達動力が４０で、ギヤ７４側の伝達動力が６０の場合、ギヤ７４の損失が１で、油圧変速機構５７の損失が１２となり、出力動力が８７の割合で得られるもので、例えば、図２９のように、油圧変速操作アーム１０９の角度を−１乃至０乃至１に変化させることにより、モータ軸７７が−１０００乃至０乃至１０００回転になるようにし、図３０のように、前記アーム１０９の角度に関係なくギヤ７４側を１０００回転させた場合、図３１のように、前記アーム１０９の角度に対して合成出力軸８４が０乃至２０００回転になるように、ギヤ７４・７９及び遊星ギヤ機構８３を組成する。
【００２７】
また、前記アーム１０９の全制御範囲を−１乃至０乃至１としたとき、図１８に示す如く、前記アーム１０９の低速（ゼロ速度）側及び高速側の制御動作をボルト型低速及び高速ストッパ１１３・１１４によって規制し、図３２のように、前記各ストッパ１１３・１１４によって調節自在な実際のアーム１０９の操作範囲を−０．８乃至０．６にして、０乃至１．４m/sの作業速度を得ることにより、油圧変速機構５７の組立誤差などによって生じる出力特性のバラツキに対して前記各ストッパ１１３・１１４により調整すると共に、例えば前記アーム１０９の−１乃至−０．８の位置を調整域とし、速度をゼロにすることができ、仮りにアーム１０９が−１でも速度がゼロにならない不具合をなくしている。図３３及び図３４のように、一般的な作業速度において、油圧変速機構５７とギヤ７４側の動力分担比が６０パーセント以上にし、油圧変速機構５７の有効動力に対し、ギヤ７４側の有効動力の割合を大きくし、湿田での走破性を向上させ、湿田での作業能率を向上させ、また耕盤の段差に対して余裕の脱出能力を持たせる。
【００２８】
上記から明らかなように、エンジン２の駆動力を伝える油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４を設け、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力を合成して変速出力を形成し、前記伝達ギヤ７４を用いて高い動力伝達効率の出力を得、前記油圧変速機構５７を用いてゼロ発進可能な無段変速の出力を得、簡単な変速操作で状況に応じた速度調節を行い、変速機能の向上並びに取扱い操作性の向上などを図ると共に、油圧変速機構５７の正転または逆転の各出力により、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力を合成して変速出力する合成出力軸８４を一方向に回転させ、ゼロ発進時の出力トルクを容易に確保し、微速走行性能を容易に向上させ、しかも作業速度で伝達ギヤ７４の高い動力伝達効率の出力を有効に利用し、泥土路面での作業能率の向上などを図る。
【００２９】
また、０乃至最大車速の中間の伝達速度になる減速比に伝達ギヤ７４を形成し、ゼロ発進可能な無段変速の操作を行わせ乍ら、高い動力伝達効率の伝達ギヤ７４の出力によって一定の速度を維持する連続作業を行い、走行性能の向上並びに作業能率の向上などを図ると共に、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力の割合を、発進時に略等しくし、発進に必要な大きな出力トルクを確保し乍ら、無段変速の操作によりゼロ発進並びに微速移動の各動作をスムーズに行わせ、例えば圃場または運搬トラックの荷台などへの出入或いは畦越え走行などの超低速の走行性の向上を図る。
【００３０】
また、発進時以外の低速乃至高速走行のとき、油圧変速機構５７に対して伝達ギヤ７４の出力割合を大きくし、高い動力伝達効率の伝達ギヤ７４の出力によって一定の速度を維持する連続作業を行い、走行性能の向上並びに作業能率の向上などを図ると共に、０乃至最大車速の中間以上で油圧変速機構５７の正逆転の切換を行い、ゼロ発進時の出力トルクを確保し、微速走行性能を向上させ、しかも作業速度で伝達ギヤ７４の高い動力伝達効率の出力を有効に利用し、泥土路面での作業能率の向上などを図る。
【００３１】
また、伝達ギヤ７４の伝動比率が全体の半分以上のときを作業速度にし、高い動力伝達効率の伝達ギヤ７４の出力によって一定の速度を維持する連続作業を行い、走行性能の向上並びに作業能率の向上などを図ると共に、０乃至最大車速の間で、油圧変速機構５７の逆転出力域を、正転出力域よりも大きくし、ゼロ発進及び微速走行の性能を向上させ、しかも作業速度で伝達ギヤ７４の高い動力伝達効率の出力を有効に利用し、泥土路面での作業能率の向上などを図る。
【００３２】
また、エンジン２の駆動力を油圧変速機構５７のポンプ軸５８に入力させ、油圧変速機構５７のモータ軸７７と、前記ポンプ軸５８に連結させる伝達ギヤ７４とを、遊星ギヤ機構８３を介して合成出力軸８４に連結させ、油圧伝動と伝達ギヤ７４伝動を合成して出力させる作業車において、油圧変速機構５７の変速可能範囲で、合成出力軸８４を一方向に回転させるように、伝達ギヤ７４及び遊星ギヤ機構８３を設け、ゼロ発進可能な無段変速と高い動力伝達効率を、簡単な油圧変速とギヤ組成とで達成し、走行性能及び変速操作性の向上などを図ると共に、油圧変速機構５７の油圧変速操作アーム１０９によって合成出力軸８４の回転を調節し、前記操作アーム１０９の低速出力側の最大操作位置よりも高速出力側にずらせて合成出力軸８４のゼロ回転位置を設定し、油圧変速機構５７の出力特性または変速操作機構の組立誤差などに対し、操作アーム１０９の最低速（ゼロ速度）位置と合成出力軸８４のゼロ回転位置とにずれが生じても、操作アーム１０９を最低速に操作したときに合成出力軸８４が回転する不具合をなくす。
【００３３】
また、油圧変速機構５７の出力制御を、自動的に復動させるペダル３１の一方向操作で行い、前記ペダル３１の足踏み操作により油圧変速機構５７を無段変速動作させ、両手による操向ハンドル１４操作並びに自由自在な速度調節を行い、例えば一方の手で操向ハンドル１４を操作し乍らもう一方の手で変速レバーを操作する従来の煩わしい運転を不要にし、操舵及び変速操作性の向上などを図ると共に、前後進切換用のギヤ８７・８８及びＰＴＯ出力用のギヤ９３を、合成出力軸８４の出力側に設け、合成出力軸８４の入力側をクラッチ等で動力切断することなく、合成出力軸８４をゼロ回転にするだけで前記ギヤ８７・８８・９３の切換を行い、エンジン２の出力を断続させるクラッチ等を不要にし、前後進操作またはＰＴＯ変速などを行い、しかも前記各ギヤ８７・８８・９３を近接させて前後進切換とＰＴＯ変速を同一の操作機構を兼用して行い、かつ前記各ギヤ８７・８８・９３の設置構造のコンパクト化及び簡略化などを図る。
【００３４】
以上から明らかなように、エンジン２の駆動力を伝える油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４を設け、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力を合成して変速出力を形成する作業車において、油圧変速機構５７の正転または逆転の各出力により、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４の各出力を合成して変速出力する合成出力軸８４を一方向に回転させると共に、油圧変速機構５７の低速側の最大制御位置よりも高速側の出力位置で、油圧変速機構５７と伝達ギヤ７４側との合成出力をゼロにするもので、ゼロ発進時の出力トルクを容易に確保でき、微速走行性能を容易に向上でき、しかも作業速度で伝達ギヤ７４の高い動力伝達効率の出力を有効に利用でき、泥土路面での作業能率の向上などを容易に図ることができると共に、油圧変速機構５７の出力特性または変速操作機構の組立誤差などに対し、油圧変速操作の停止（ゼロ速度）位置と合成出力軸８４のゼロ回転位置とにずれが生じても、油圧変速操作１０９を停止にしたときに合成出力軸８４が回転して前後進する不具合を容易になくすことができるものである。
【００３５】
また、エンジン２の駆動力を油圧変速機構５７のポンプ軸５８に入力させ、油圧変速機構５７のモータ軸７７と、前記ポンプ軸５８に連結させる伝達ギヤ７４とを、遊星ギヤ機構８３を介して合成出力軸８４に連結させ、油圧伝動と伝達ギヤ７４伝動を合成して出力させる作業車において、油圧変速機構５７の変速可能範囲で、合成出力軸８４を一方向に回転させるように、伝達ギヤ７４及び遊星ギヤ機構８３を設けたもので、ゼロ発進可能な無段変速と高い動力伝達効率を、簡単な油圧変速とギヤ組成とで容易に達成でき、走行性能及び変速操作性の向上などを容易に図ることができるものである。
【００３６】
また、油圧変速機構５７の油圧変速操作アーム１０９によって合成出力軸８４の回転を調節するもので、前記操作アーム１０９の低速出力側の最大操作位置よりも高速出力側にずらせて合成出力軸８４のゼロ回転位置を設定でき、油圧変速機構５７の出力特性または変速操作機構の組立誤差などに対し、操作アーム１０９の最低速（ゼロ速度）位置と合成出力軸８４のゼロ回転位置とにずれが生じても、操作アーム１０９を最低速に操作したときに合成出力軸８４が回転する不具合を容易になくすことができるものである。
【００３７】
また、油圧変速機構５７の出力制御を、ペダル３１の一方向操作で行うもので、前記ペダル３１の足踏み操作により油圧変速機構５７を無段変速動作させることができ、両手による操向ハンドル１４操作並びに自由自在な速度調節を容易に行うことができ、例えば一方の手で操向ハンドル１４を操作し乍らもう一方の手で変速レバーを操作する従来の煩わしい運転を不要にし、操舵及び変速操作性の向上などを容易に図ることができるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１ 走行車
２ エンジン
４ ミッションケース
５７ 油圧変速機構
６３ 走行出力軸
８３ 遊星ギヤ機構
８４ 合成出力軸
８５ 油圧ポンプ
８６ 油圧モータ
８７ 前進ギヤ
８８ 後進ギヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを搭載した走行車と、前記エンジンからの伝達動力を変速する油圧ポンプ・油圧モータ式の油圧変速機構と、前記エンジンからの伝達動力と前記油圧変速機構の変速出力とを合成する遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力として伝達される合成出力軸を有するミッションケースとを備え、前記合成出力軸における一方向の回転力を走行出力軸に伝達する作業車において、
前記油圧変速機構の変速出力を出力制御することで前記合成出力軸の回転数を変化させるように構成する一方、前記合成出力軸における一方向の回転力を正転出力または逆転出力に切換えるギヤ機構を設けたことを特徴とする作業車。
【請求項２】
走行車に連結する植付部と、前記植付部を作動するＰＴＯ出力軸と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力としてＰＴＯ出力軸に伝達される作業車であって、
前記油圧変速機構の変速出力が逆転方向の出力制御状態で前記エンジンからの正転回転数と前記油圧変速機構の逆転回転数とが一致する一方、前記合成出力軸には、前記合成出力軸における一方向の回転力を前進、中立、後進の出力に切換えて前記走行出力軸に伝達する前進ギヤ・後進ギヤ機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の作業車。
【請求項１】
エンジンを搭載した走行車と、前記エンジンからの伝達動力を変速する油圧ポンプ・油圧モータ式の油圧変速機構と、前記エンジンからの伝達動力と前記油圧変速機構の変速出力とを合成する遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力として伝達される合成出力軸を有するミッションケースとを備え、前記合成出力軸における一方向の回転力を走行出力軸に伝達する作業車において、
前記油圧変速機構の変速出力を出力制御することで前記合成出力軸の回転数を変化させるように構成する一方、前記合成出力軸における一方向の回転力を正転出力または逆転出力に切換えるギヤ機構を設けたことを特徴とする作業車。
【請求項２】
走行車に連結する植付部と、前記植付部を作動するＰＴＯ出力軸と、前記遊星ギヤ機構の合成出力が一方向の回転力としてＰＴＯ出力軸に伝達される作業車であって、
前記油圧変速機構の変速出力が逆転方向の出力制御状態で前記エンジンからの正転回転数と前記油圧変速機構の逆転回転数とが一致する一方、前記合成出力軸には、前記合成出力軸における一方向の回転力を前進、中立、後進の出力に切換えて前記走行出力軸に伝達する前進ギヤ・後進ギヤ機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の作業車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【公開番号】特開２０１１−５２８３３（Ｐ２０１１−５２８３３Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７６０３０（Ｐ２０１０−２７６０３０）
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【分割の表示】特願２００１−２３３３６０（Ｐ２００１−２３３３６０）の分割
【原出願日】平成１３年８月１日（２００１．８．１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【分割の表示】特願２００１−２３３３６０（Ｐ２００１−２３３３６０）の分割
【原出願日】平成１３年８月１日（２００１．８．１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
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