JPH11157349A - 作業機の伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レバー操作のみで油圧クラッチ操作も行われ
る仕様と、シフト操作とクラッチ操作とが必要な油圧ク
ラッチ仕様とを、それらのシフト操作が軽く円滑に行え
る良好な状態で実現させる。 【解決手段】 主クラッチ５３と、前後進切換機構２５
と、これを切換操作するためのシフト軸６２とをミッシ
ョンケース１０に内装支持し、主クラッチ５３操作用の
クラッチペダルとシフト軸６２との両操作で前後進切換
機構２５を操作するクラッチ人為操作仕様と、シフト軸
６２のシフト操作で主クラッチ５３を油圧操作して前後
進切換機構２５を切換操作するための制御弁Ｖを、シフ
ト軸６２端部とこれをシフト可能に囲繞する部分のミッ
ションケース１０とで構成するクラッチ自動操作仕様
と、の両仕様を選択して設定可能となるようにミッショ
ンケース１０におけるシフト軸嵌入部分１０Ａの形状を
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、田植機やトラクタ
等の作業機の伝動装置に係り、詳しくは、変速操作に伴
って自動的にクラッチ操作される仕様と、変速操作とク
ラッチ操作との２種の操作が必要な仕様と、のいずれの
仕様でも基本的には単一のミッションケースで対応でき
るようにする技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】田植機の伝動装置として、特開平９‐１
４４３５号公報示や、先に出願した特願平９‐２４０７
４８号で提案された前後進切換機構とその操作構造が知
られている。これらのものは、ミッションケース外面に
後付けされる弁ボディーとシフト軸端部とにより、前後
進切換操作によるシフト軸のシフト移動に伴って走行用
油圧クラッチを自動的に入切り操作する制御弁を構成し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにクラッチ
操作が自動的に行われる機構を廃止して、クラッチ操作
を人為的に行う構成として廉価機種を設定することがあ
り、その場合には弁ボディーに代えて蓋部材をミッショ
ンケースに後付けするようにしていた。このように弁ボ
ディや蓋部材を後付けする構造では、シフト軸をミッシ
ョンケースと弁ボディとの双方で精度良く支持させる必
要があるが、ミッションケースと弁ボディとをボルト等
で連結した状態で夫々に形成された軸孔どうしを精度良
く厳密に一致させることは非常に高い加工精度が要求さ
れ、現実には困難である。

【０００４】そのため、実際には、ミッションケースと
弁ボディとの連結手段と、夫々の軸孔どうしの位置精度
が異なって軸心のズレが生じていることが殆どであり、
いずれかの軸支持部と軸との摩擦が大きくなって動きの
悪い状態となっていることが多かった。本発明の目的
は、ミッションケース工夫等により、シフト操作に伴っ
て油圧で自動的にクラッチ操作が行われるクラッチ自動
操作仕様と、シフト操作とは別のクラッチ操作が必要な
クラッチ人為操作仕様とを、軽く円滑に軸のシフト移動
が行える良好な状態で実現できるようにする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】〔構成〕第１発明は、走
行用クラッチと、走行用ギヤ変速機構とをミッションケ
ースに内装するとともに、ギヤ変速機構を切換操作する
ためのシフト軸を、その両軸端部夫々をミッションケー
スに嵌入してシフト自在に支承し、クラッチを人力で入
切り操作するためのクラッチ操作具を備え、このクラッ
チ操作具とシフト軸との両者の操作でギヤ変速機構を切
換操作するように構成されたクラッチ人為操作仕様と、
シフト軸のシフト操作に伴ってクラッチを油圧で入切り
操作してギヤ変速機構を切換操作するための変速用制御
弁を、シフト軸端部とこれをシフト可能に囲繞する部分
のミッションケースとで構成するクラッチ自動操作仕様
と、の両仕様が選択して設定可能となるように、ミッシ
ョンケースにおけるシフト軸嵌入部分の形状を設定して
あることを特徴とする。

【０００６】第２発明は、第１発明において、ギヤ変速
機構が正逆転切換機構であり、クラッチ自動操作仕様に
おける変速用制御弁が前後進切換用制御弁であることを
特徴とする。

【０００７】第３発明は、第２発明において、圧油がク
ラッチに供給されるとクラッチが切りとなる状態に構成
してあることを特徴とする。

【０００８】〔作用〕請求項１〜３の構成によれば、ク
ラッチ人為操作仕様とクラッチ自動操作仕様とのいずれ
の仕様でも、シフト軸はミッショケースのみで支持させ
る構造であり、シフト軸の支持に関係する部品点数が減
らせて、その分精度を高くすることができる。すなわ
ち、クラッチ自動操作仕様においてもシフト軸の両端部
をミッションケース単品で支持させてあるから、従来の
ように、軸支持機能をミッションケースとこれに連結さ
れる弁ボディとに跨がって支持させる場合に比べて、ミ
ッションケースと弁ボディとの相対位置合わせが不要で
あって、そこでの誤差を解消することができるのであ
る。

【０００９】請求項２の構成は、ギヤ変速機構を正逆転
切換機構で、そしてクラッチ自動操作仕様における変速
用制御弁を前後進切換用制御弁に設定するものであり、
前後進の切換操作時にクラッチが自動的に操作されるよ
うにしてクラッチ自動操作仕様が、かつ、前後進の切換
操作時に前後進の切換操作の他にクラッチペダル等のク
ラッチ操作具の操作を伴うようにしてクラッチ人為操作
仕様が夫々設定されるようになる。

【００１０】請求項３の構成によれば、油圧供給状態で
クラッチ切りとなるようにしてあるので、エンジン停止
時には圧が立たずにクラッチ入りとなって伝動入り状態
になるから、停止時には機体が動かないようにする制動
作用が生じる。これにより、、駐車ブレーキの掛け忘れ
があっても機体が不用意に動かないようになって好都合
である。

【００１１】〔効果〕請求項１〜３のいずれに記載の作
業機でも、クラッチ人為操作仕様とクラッチ自動操作仕
様の双方共にシフト軸をミッションケースだけで支持す
る状態にでき、仕様設定如何に拘わらずに軽く円滑なシ
フト移動による良好な変速操作性が現出できる伝動装置
が得られた。

【００１２】請求項３に記載の伝動装置では、クラッチ
を油圧供給状態で切るように構成することにより、専用
の機構を付設すること無く駐車ブレーキ機能が得られる
利点がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】−第１実施形態−（クラッチ自動
操作仕様）作業機の一例である乗用型田植機は、図１に
示すように、機体１の後部に苗植付装置２をリンク機構
３及び油圧シリンダ４を介して昇降操作自在に連結して
構成されている。

【００１４】機体１は、左右一対の操舵用の駆動操向前
輪５と左右一対の駆動後輪６とを備えた機体フレーム７
の前部に、ボンネット８で覆われたエンジン９と前輪５
を支承するミッションケース１０とを搭載し、機体フレ
ーム７の上部に運転部を配置し、機体フレーム７の後部
に後輪６を支承する車軸ケース１１を連結して構成され
ている。尚、１７は前後進切換用のシャトルレバー、１
９は主クラッチペダルである。

【００１５】水冷型のエンジン９の動力は、そのクラン
ク軸である出力軸９ａからベルト無段変速装置２３を介
してミッションケース１０の入力軸１０ａに伝動され
る。図２に示すように、ミッションケース１０内には、
クラッチ機構２４と前後進切換機構（走行用ギヤ変速機
構の一例）２５と副変速装置２６とをその記載順に並ぶ
直列状態に設け、副変速装置２６の出力軸２６ｂから前
輪デフ２７及び車軸ケース１１への伝動軸２８に動力を
伝達する出力ギヤ２９を設けてある。

【００１６】図２，図４，図７に示すように、クラッチ
機構２４は、入力軸１０ａにギヤ減速機構５０を介して
連動する第１軸Ｔ１を入力部とし、第１軸Ｔ１に回転自
在に装着した前進出力ギヤ５１及び後進出力ギヤ５２を
出力部として、シャトルレバー１７による前後進の切換
え操作に基づいて入力部から出力部への動力伝達を断続
する。つまり、動力伝達状態であるクラッチ入り状態
と、動力非伝達状態であるクラッチ切り状態とに切換え
自在である。

【００１７】具体的には、多板式の主クラッチ（走行用
クラッチの一例）５３を設け、この主クラッチ５３のハ
ウジング５３Ａに作用してクラッチ入り状態に作動付勢
する皿バネのスプリング５４を設け、前後進切換機構２
５の中立状態への切換えに伴って、クラッチハウジング
５３Ａに一体形成のピストン部５５と第１軸Ｔ１に軸芯
方向位置固定状態に設けたシリンダ部５６との間のシリ
ンダ室Ｃに圧油を供給することにより、スプリング５４
の付勢力に抗してピストン部５５を切り方向に押圧移動
させることでクラッチ５３を切り状態に切換える構造で
ある。

【００１８】前後進切換機構２５は、図２〜図４に示す
ように、副変速装置２６の入力軸２６ａに、クラッチ機
構２４の前進出力ギヤ５１に連動する前進ギヤ５７と後
進出力ギヤ５２にアイドラ５８を介して連動する後進ギ
ヤ５９とを回転自在に装着し、前進ギヤ５７と後進ギヤ
５９との間に、前進ギヤ５７にのみ噛合い連動する前進
位置と、後進ギヤ５９にのみ噛合い連動する後進位置
と、前進ギヤ５７及び後進ギヤ５９に対して共に噛合い
連動しない中立位置とにシフト自在なシフトギヤ６０を
入力軸２６ａと一体回転する状態に装着して構成されて
いる。

【００１９】つまり、前進ギヤ５７にシフトギヤ６０を
噛み合い連動させることにより前進出力ギヤ５１の前進
動力を入力軸２６ａに伝達する前進状態と、後進ギヤ５
９にシフトギヤ６０を噛み合い連動させることにより後
進出力ギヤ５２の後進動力を入力軸２６ａに伝達する後
進状態と、シフトギヤ６０を中立位置に位置させること
により入力軸２６ａに動力を伝達しない中立状態とを現
出するようになっている。

【００２０】前後進切換機構２５の操作手段を、図２〜
図８に示すように、副変速装置２６の入力軸２６ａと平
行な方向に位置変更してシフタ６１を介してシフトギヤ
６０をシフト移動可能なシフト軸６２を、その両軸端部
夫々をミッションケース１０に嵌入してシフト自在に支
承し、このシフト軸６２を前進位置、中立位置、後進位
置の夫々に位置決めするためのボールデテント機構６３
を設けて構成する。シフト軸６２をシフトする揺動アー
ム６４と、前述したシャトルレバー（クラッチ操作具の
一例）１７に機械連係された操作ロッド６５とを連結
し、運転部におけるレバー操作で揺動アーム６４を前進
位置Ｆ、中立位置Ｎ、後進位置Ｒの各位置に操作自在で
ある。

【００２１】そして、シフト軸６２のシフト操作に伴っ
て主クラッチ５３を油圧で入切り操作してギヤ変速機構
である前後進切換機構２５を切換操作するための前後進
切換用制御弁（変速用制御弁の一例）Ｖを、シフト軸６
２端部とこれをシフト可能に囲繞する部分の前記ミッシ
ョンケース１０とで構成してある。すなわち、ミッショ
ンケース１０における軸支承ケース部分（シフト軸嵌入
部分の一例）１０Ａにシフト軸心を中心として形成され
た大孔１０ｂに筒状の弁ボディ７５を嵌入し、その弁ボ
ディ７５にシフト軸６２を挿入支承してある。

【００２２】図４〜図６、及び図８に示すように、エン
ジン９で駆動される油圧ポンプ７３を軸支承ケース部分
１０Ａのポンプポートｐに接続し、第１軸Ｔ１に形成さ
れたシリンダ室Ｃへの油路７４にスローリターン機構７
７とユニオンボルト（油路が形成されたボルト）７６を
介して接続される供給ポートｋをポンプポートｐに対向
する状態で形成するとともに、第１及び第２ランド６２
ａ，６２ｂが形成されたスプール部６２Ａをシフト軸６
２の端部に形成して前後進切換用制御弁Ｖを構成してあ
る。

【００２３】スローリターン機構７７は、ユニオンボル
ト７６用の穴に、バネ６８で供給ポートｋが閉じる方向
に付勢される弁体６９を挿入して構成されており、圧油
の供給時には、その圧でバネ６８に抗して弁体６９を図
４中の下方に押し退けての広い油路を確保して、迅速な
クラッチ切り状態が得られる。そして、シリンダ室Ｃか
らの油排出時には、弁体６９に形成された小孔７０を通
ることによる絞り作用により、比較的ゆっくりと排油さ
れて緩速でのクラッチ入り挙動となり、クラッチショッ
クが少ないように主クラッチ５３が繋ぎ操作される。

【００２４】つまり、図８に示す油圧回路図では、バネ
６８と弁体６９等で成るチェック弁６６と、小孔７０等
で成る絞り６７とを並列接続してスローリターン機構７
７が構成されることに相当する。

【００２５】スプール部６２Ａには、これと弁ボディ７
５とで形成されるスプール移動用空間７５ｓをミッショ
ンケース１０内に連通させる連通路６２ｃを形成してあ
る。又、弁ボディ７５を軸支承ケース部分１０Ａにねじ
込み装着してあり、そのねじ込み量を調節することでシ
フト軸６２との相対位置が調整可能にしてある。

【００２６】図７に示すように、クラッチペダル１９の
操作で主クラッチ５３を入切り操作自在に構成してあ
る。すなわち、ハウジング５３Ａに外嵌されたレリーズ
ベアリング１２をシフト可能なクラッチフォーク１３
と、クラッチペダル１９に連動されたロッド１４で回動
操作される操作軸１６と、操作軸１６の回動でクラッチ
フォーク１３をシフト移動させるカム機構１５とでクラ
ッチ操作機構を構成してある。つまり、クラッチペダル
１９を踏込めばクラッチフォーク１３がハウジング５３
Ａを図７中で右方向にシフトさせて主クラッチ５３を切
り操作できるのであり、踏込みを解除すればスプリング
５４の付勢力で入り状態に戻るのである。

【００２７】ここで、シフト軸６２のシフト操作に伴っ
て自動的に主クラッチ５３が入切り操作される機能を説
明する。先ず、図４に示すように、揺動アーム６４が中
立位置にある中立状態では、スプール部６２Ａの第１ラ
ンド６２ａによってポンプポートｐと供給ポートｋとが
連通して圧油が主クラッチ５３に供給されており、ハウ
ジング５３Ａが突出作動してクラッチ切り状態になって
いる。

【００２８】シャトルレバー１７の操作で揺動アーム６
４が前進位置Ｆに操作された前進状態では、図５に示す
ように、第１ランド６２ａで各ポートｐ，ｋとミッショ
ンケース１０の内部空間とが連通されたドレン状態とな
り、主クラッチ５３への圧が立たなくなってクラッチ入
り状態となる。

【００２９】揺動アーム６４が後進位置Ｒに操作された
後進状態では、図６に示すように、第２ランド６２ｂで
各ポートｐ，ｋとミッションケース１０の内部空間とが
連通されたドレン状態となり、主クラッチ５３への圧が
立たなくなってクラッチ入り状態となる。

【００３０】つまり、揺動アーム６４が前進位置Ｆと後
進位置Ｒにあるときだけ主クラッチ５３が入りであり、
それ以外は主クラッチ５３は切り状態が維持されるよう
になっており、前後進切換操作によるギヤ咬合のシンク
ロ作動が終了してからクラッチ入りとなるように構成さ
れている。しかして、油路７４が開放状態にある前進状
態又は後進状態のときにクラッチペダル１９を踏込め
ば、強制的に主クラッチ５３を切り操作できるのであ
る。

【００３１】この構造は、シフト軸６２のシフト操作に
伴って主クラッチ５３を油圧で入切り操作して前後進切
換機構２５を切換操作するための前後進切換用制御弁Ｖ
を、シフト軸６２端部とこれをシフト可能に囲繞する部
分のミッションケース１０とで構成するクラッチ自動操
作仕様であり、シャトルレバー１７を動かす単一操作の
みで前後進の切換え操作が行えるものである。

【００３２】副変速装置２６は、図２に示すように、入
力軸２６ａに、超低速伝動ギヤ７８と低速伝動ギヤ７９
と高速伝動ギヤ８０とを一体回転する状態に装着し、出
力軸２６ｂに、前記超低速伝動ギヤ７８に噛み合い連動
する超低速受動ギヤ８１を回転自在に装着するととも
に、超低速受動ギヤ８１に連動するための連動ピン８２
ａと低速伝動ギヤ７９に噛み合い連動するための低速受
動ギヤ部８２ｂと高速伝動ギヤ８０に噛み合い連動する
ための高速受動ギヤ部８２ｃとを有する受動体８２をシ
フト自在でかつ一体回転する状態に装着して構成されて
いる。

【００３３】つまり、図示しない副変速レバーを「畦
越」位置に操作することにより受動体８２を連動ピン８
２ａが超低速受動ギヤ８１に連動する位置にシフトさせ
て入力軸２６ａの動力を出力軸２６ｂに超低速伝達す
る。副変速レバーを「作業」位置に操作することにより
受動体８２を低速受動ギヤ部８２ｂが低速伝動ギヤ７９
に噛み合い連動する位置にシフトさせて入力軸２６ａの
動力を出力軸２６ｂに低速伝達し、副変速レバーを「移
動」位置に操作することにより受動体８２を高速受動ギ
ヤ部８２ｃが高速伝動ギヤ８０に噛み合い連動する位置
にシフトさせて入力軸２６ａの動力を出力軸２６ｂに高
速伝達するように構成されている。

【００３４】尚、図３中の１８は、アイドラ５８を入力
軸として３段の株間変速を行う第１株間変速装置であ
り、２０は、第１株間変速装置１８の出力軸を入力軸と
して２段の株間変速を行う第２株間変速装置であり、第
１株間変速装置１８の変速と第２株間変速装置２０の変
速との組み合わせで６段の株間変速を行えるようになっ
ている。２１は、第２株間変速装置２０からの出力系に
介装されて設定以上の負荷が作用したとき下手側への動
力伝達を断つジャンプクラッチであり、２２はジャンプ
クラッチ２１の出力部に連動する植付クラッチであり、
この植付クラッチ２２の出力が苗植付装置２に伝達され
る。

【００３５】−第２実施形態−（クラッチ人為操作仕
様）図９に示すように、主クラッチ５３を人力で入切り
操作するためのクラッチペダル（クラッチ操作具の一
例）１９を備え、クラッチペダルとシフト軸６２との両
者の操作で前後進切換機構２５を切換操作するように構
成されたクラッチ人為操作仕様でも良い。つまり、ミッ
ションケース１０における軸支承ケース部分１０Ａに直
接シフト軸６２を支承し、かつ、シフト軸６２端にスプ
ール部６２Ａも形成せず、変速用制御弁Ｖを持たないも
のである。

【００３６】この構造においても、図７に示すクラッチ
ペダル１９による人為操作系が備わっており、前後進切
換機構２５を切換えるには、シャトルレバー１７による
シフト軸６２のシフト操作と同時にクラッチペダル１９
を操作して主クラッチ５３を人為的に入切りする２種の
操作が必要である。尚、このクラッチ人為操作仕様で
は、強制空冷型のエンジンを使用し、かつ、そのカム軸
からエンジン動力を直接第１軸Ｔ１に伝動してあり、ク
ラッチ自動操作仕様でのギヤ減速機構５０が省略された
ものとなっている。

【００３７】以上述べたように、ミッションケース１０
は、シフト軸６２を直接支承してシャトルレバー１７と
クラッチペダル１９との２種の操作具を用いて前後進切
換機構２５を切換操作するクラッチ人為操作仕様（強制
空冷エンジンを用いた廉価機種）と、シフト軸６２を弁
ボディ７５を介して支承してシャトルレバー１７のみの
操作で前後進切換機構２５を切換操作するクラッチ自動
操作仕様と、の両仕様が選択可能となるように軸支承ケ
ース部分１０Ａ（シフト軸６２嵌入部分の一例）の形状
が設定されている。

【００３８】つまり、図９に示すクラッチ人為操作仕様
のミッションケース１０が基本であり、クラッチ自動操
作仕様にするには軸支承ケース部分１０Ａを、金型変更
又は切削加工によって弁ボディ７５を嵌合する形状に形
成するのである。尚、このクラッチ人為操作仕様におけ
るクラッチペダル１９と主クラッチ５３との連係構造
は、図７に示すクラッチ自動操作仕様のものと基本的に
同じである。

【００３９】又、上記各実施形態は、田植機への適用例
を示したが、本発明は、コンバインやトラクタなど各種
の作業機に適用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用型田植機の側面図

【図２】走行装置への動力伝達系の展開図

【図３】苗植付装置への動力伝達系の展開図

【図４】クラッチ自動操作仕様における動力伝達系の要
部を示す横断面図

【図５】クラッチ自動操作仕様における前進状態を示す
要部の作用図

【図６】クラッチ自動操作仕様における後進状態を示す
要部の作用図

【図７】クラッチ自動操作仕様におけるクラッチ人為操
作系を示す要部の断面図

【図８】クラッチ自動操作仕様における油圧回路を示す
ブロック図

【図９】クラッチ人為操作仕様における動力伝達系の要
部を示す横断面図

【符号の説明】

１０ ミッションケース １０Ａ シフト軸嵌入部分 １９ クラッチ操作具 ２５ ギヤ変速機構 ５３ クラッチ ６２ シフト軸 Ｖ 変速用制御弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用クラッチと、走行用ギヤ変速機構
   とをミッションケースに内装するとともに、前記ギヤ変
   速機構を切換操作するためのシフト軸を、その両軸端部
   夫々を前記ミッションケースに嵌入してシフト自在に支
   承し、 前記クラッチを人力で入切り操作するためのクラッチ操
   作具を備え、このクラッチ操作具と前記シフト軸との両
   者の操作で前記ギヤ変速機構を切換操作するように構成
   されたクラッチ人為操作仕様と、 前記シフト軸のシフト操作に伴って前記クラッチを油圧
   で入切り操作して前記ギヤ変速機構を切換操作するため
   の変速用制御弁を、前記シフト軸端部とこれをシフト可
   能に囲繞する部分の前記ミッションケースとで構成する
   クラッチ自動操作仕様と、の両仕様を選択して設定可能
   となるように、前記ミッションケースにおける前記シフ
   ト軸嵌入部分の形状を設定してある作業機の伝動装置。
2. 【請求項２】 前記ギヤ変速機構が正逆転切換機構であ
   り、前記クラッチ自動操作仕様における前記変速用制御
   弁が前後進切換用制御弁である請求項１に記載の作業機
   の伝動装置。
3. 【請求項３】 圧油が前記クラッチに供給されると該ク
   ラッチが切りとなる状態に構成してある請求項２に記載
   の作業機の伝動装置。