水田作业机的制作方法

专利名称：水田作业机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有离合器、静油压式无级变速装置及变速箱的插秧机等水田作业机，特别是涉及一种其车体构造简单同时操作性好的技术。
以往的水田作业机的传动装置如特开平10～54461号公报所公开的，设有连接及断开发动机动力的离合器及接受此离合器输出的静油压式无级变速装置，此静油压式无级变速装置的输出向变速箱体内传递。
但是，在上述以往技术中，由于静油压式无级变速装置的前部设置有离合器，在离合器为耐久性好的湿式多板式离合器时，需要有变速箱以外的内装离合器的离合器箱体，导致了构造的复杂化及成本的上升。因此，以往都使用干式离合器。
本发明的目的是提供一种不会导致构造复杂化及成本上升的湿式多板式的离合器。
为了实现上述目的，本发明的水田作业机具有技术方案1所述的结构特征。
根据此特征，由于以静油压式无级变速装置、变速箱内、离合器的顺序传递动力，能够将离合器设置于变速箱内。因此，在离合器可以使用耐久性好的湿式多板式离合器的同时，不需要变速箱以外单独的离合器箱。
从而，在不需要离合器箱等结构下使得构造简单及成本下降的同时，可以使用湿式多板式离合器以提高耐久性。
若在上述结构的基础上采用技术方案2所述的结构，可以确保润滑油量充足，抑制油温上升，还有利于密封构造的简单化和成本的降低。
以往，润滑油贮存于变速箱和与其连接的前车轴箱的内部中，具体地说，例如在后述的实施例情况下，前车轴箱由从变速箱向横向外方突出的左右一对横向传动箱部及在其下方延伸设置、以下端支持前轮的左右一对纵向轴传动箱部构成，在回转部形成于纵向轴传动箱部的上下方中间位置时，润滑油贮存于全体变速箱、前车轴箱的横向传动箱部及纵向轴传动箱部的本体部中。
对此，在本发明中，前车轴箱由转向用回转部划分为传动前侧部分和传动后侧部分，传动前侧部分贮存润滑油，传动前侧部分的传动机构部分由这些贮存润滑油进行润滑。另一方面，在传动后侧部分中，由于没有贮存润滑油，传动后侧部分的传动机构部分由稠厚润滑油等方式进行润滑。因此，作为密封，在传动前侧部分和传动后侧部分之间使用简单的密封固定即可，在回转部无需复杂的密封。
从而，可以使用变速箱和前车轴箱中传动前侧的部分贮存足够量的润滑油，并能够使防止润滑油泄漏的密封结构简单及经济地构成。
若在上述技术方案1的结构的基础上采用技术方案3所述的结构，可以最大限度地抑制机体前后长度的增大及机体重量的增加，有利于自行机体前后的平衡。
根据这种结构，安装有油压式无级变速装置的变速箱作为重量物体可作为前轮负荷有效地作用。
并且，由于在变速箱的横侧面上连接有静油压式无级变速装置，所以设置于变速箱的上方的运行台可以与变速箱接近地设置。
除此之外，在变速箱的横侧面上连接静油压式无级变速机构时，由于静油压式无级变速装置以从前方进入的状态设置于前车轴箱的横向转动箱部的上方处，对横向传动箱部不形成干涉，可将静油压式无级变速装置尽量向后方设置。这样，可以减少静油压无级变速装置从变速箱向前方的突出量，在这种状态下，可将设置于变速箱前方的的发动机向变速箱侧即后方靠近。
从而，可以减少机体前后长度的增大及机体重量的增加，保持自行机体的前后平衡，并且能够降低运行台的设置，除此之外，由于发动机可尽量向后方设置，能够进一步抑制机体前后长度的增大。
若在上述技术方案1～3中任一项结构的基础上采用技术方案4所述的结构，有利于油压助力用力矩发生器的紧凑化。
以往，通过使将力矩发生器的摆动输出轴的杵捣(捣锤)运动变换为绕轴线回转、并向纵向回转轴传递(相对前述摆动输出轴自由摆动传递力矩)的中间传动部件可围绕纵向轴自由转动地安装于力矩发生器上，随着力矩发生器安装于变速箱中，中间传动部件与纵向回转轴以同轴位置连动，使纵向回转轴与力矩发生器连动地连接。但是，由于中间传动部件安装于力矩发生器上，在此状态下，力矩发生器由变速箱向上方的突出量加大。例如，在力矩发生器的输入轴相对于变速箱的顶面大致垂直地设置，以向后倾斜的姿态设置的转向轴与前述输入轴通过万向联轴节连动时，由于力矩发生器向上方的突出量大而使得输入轴与方向盘的上下间隔变小，通过万向联轴节连动的输入轴与转向轴形成较大的弯曲，转向操作力向输入轴传递的顺利性即转向操作性降低。
对此，在本发明中，在中间联轴节部件(相当于上述中间传动部件)安装于力矩发生器上的状态下，可使力矩发生器紧凑化，并能减少向变速器上方的突出量。
从而，能够加大方向盘与输入轴的上下间隙，使转向操作顺利进行。
本发明的其他特征、作用及效果将在下面参照附图的本发明最佳实施例中加以说明。


图1为本发明的水田作业机一实施例的整体侧视图。
图2为本发明的水田作业机一实施例的整体俯视图。
图3为本发明的水田作业机一实施例主要部分的侧视图。
图4为本发明的水田作业机一实施例主要部分的俯视图。
图5为本发明的水田作业机一实施例主要部分的主视图。
图6为变速箱体的纵剖后视图。
图7为变速箱体主要部分的横剖俯视图。
图8为转向装置主要部分的局剖侧视图。
图9为表示离合器联接状态及断开状态的纵向剖面图。
图10为前车轴箱的纵剖后视图。
图11为油压系统图。
图12为转向装置主要部分的局部剖主视图。
以下参照示出了做为水田作业机一例的插秧机的附图对本发明的实施例进行说明。
此插秧机如图1、图2所示，在具有左右一对转向用驱动前轮1和左右一对驱动后轮2的乘用型自行机体3的后部，通过四连杆机构5可自由升降地连接有做为水田作业装置一例的多行种植式的栽植装置4，还设有利用油缸升降此栽植装置4的升降油压缸6和施肥装置7。
自行机体3如图3、图4所示，具有通过前车轴箱8轴支承驱动前轮1的变速箱9，同时，在前述驱动后轮2通过后车轴箱10支承的机体构架中，发动机11通过防振橡胶12等的防振材料以横向状态搭载于前述变速箱9的前方附近，同时，乘座运行部13以位于前述发动机11后方的状态搭载。
前述乘座运行部13具有操作前述驱动前轮1的方向盘14、位于其后方的座席15、运行台S等。运行台S设置于比前述变速箱9更上方的水平面上。
前述栽植装置4具有公知的基本构造。即设有以设定了的左右方向的冲程往返驱动的苗台16，与此苗台16的移动相连动，在秧苗取出口与秧田之间上下循环动作而使苗台上的秧苗以种植量一份份地取出植入秧田的多个种植机构17左右以种植行的间隔设置。通过伴随走行在秧田面上滑走而在秧田面上整地的多个接地插秧机浮体18在左右以间隔相间地设置。
前述施肥装置7在自行机体3上搭载有肥料斗仓19，并设置有将此肥料斗仓19内的肥料与插秧动作相连动一份份以设定量释放出的释放装置20、伴随着走行在秧田中形成施肥用沟的同时将送出的肥料供给于沟内的作沟器21和产生把释放的肥料通过软管22向作沟器21压送的气流的电动风机23。
前述车轴箱8紧固于变速箱9上，后车轴箱10在前后向的轴芯周围可自由起伏地支承在机体构架上。这样，前车轴箱8如图5所示，由从变速箱9下部向左右横向外方突出的横向传动箱部8A和连接在此横向传动箱部8A外端的纵向传动箱部8B构成，纵向传动箱部8B的下端支承有驱动前轮1，在前述横向传动箱部8A的上方以从前方进入的状态设置有前述静油压式无级变速装置41。
此外前述静油压式无级变速装置41设置于相对自行机体3的左右中心C(左右的驱动前轮1的中央)偏向一方的位置处，变速箱9以由前述左右的中心C的另一侧进入的状态设置。
这样，如图3～图5所示，具有通过柔性传动装置40与前述发动机11的输出轴11a相连动的横向输入轴41a，并将变速箱9内的润滑油作为动作油的可自由切换前后进退的静油压式无级变速装置41以将其输出由横向轴向变速箱9的输入轴57传递同时以其输入轴41a与横向的输出轴41b成前后设置的状态连接在变速箱9的横向(左右)的一侧面上。静油压式无级变速装置41的输出轴41b与变速箱9的输入轴57由联轴器56连动地连接着(参照图6)。
前述柔性传动装置40的结构为在装在输出轴11a上的输出皮带轮40a与装在输入轴41a上的输入皮带轮40b上卷绕有传动皮带40c，并设置有对此皮带40c施加张紧力的张紧轮40d。
前述静油压式无级变速装置41的输入轴41a通过变速箱9的前部向横向(左右)的另一侧伸出。
此外，在前述变速箱9的横向(左右)的另一侧面上，如图4、图5所示，连接有由前述静油压无级变速装置41的输入轴41a的伸出部驱动的油压泵42，在变速箱9的顶面上，如图3～图5所示，安装有与前述方向盘14的方向盘轴14a相连动的油压转向助力用力矩发生器43及控制前述升降油缸6的作业装置升降操作用油压控制阀44。
以下详细说明油压系统，如图11所示，前述变速箱9作为动作油罐，在变速箱9的横向另一侧面上安装有将变速箱9内的动作油(润滑油)取出的滤油器45(取出装置的一例)，从此滤油器45将变速器9内的动作油向静油压式无级变速装置41及油压泵42供给，由油压泵42将压力油向力矩发生器43供给，此后，通过油压控制阀44供给升降油缸6，通过从静油压式无级变速装置41引出的管路100将排出油送回变速箱9内的回油口46形成于位于左右一方的前车轴箱8横向的传动箱部8A上，将排出油送回到横向的传动箱部8A中，使在升降油缸6停止动作时油压控制阀44的排出油返回到变速箱9内。
从而，润滑油按照静油压式无级变速装置41、前车轴箱8横向的传动箱部8A、变速箱9、滤油器45、静油压式无级变速装置41的顺序循环，在由横向的传动箱部8A向变速箱9流动时，主要是在横向的传动箱部8A进行放热而冷却。
L1为操作前述静油压式无级变速装置41的变速杆，L2为操作前述变速机构51的操作杆，P1为通过踩踏动操作可逆地进行前述离合器50的断开动作的离合器踏板，P2为通过踩踏动操作可逆地将前述差速机构52切换为非动作状态的差速同步器踏板。
在前述变速箱9内，如图6、图7和图8所示，作为走行传动系统的构成要素主要设置有将前述静油压式无级变速装置41的输出连接及断开的离合器50，将此离合器50的输出变速为高低二挡的变速机构51，将此变速机构51的输出向前述左右的驱动前轮1传递的差速机构52。此外，还设置有作为栽植装置4的传动系统(栽植传动系统)构成要素的单方向离合器53，变更株间距用的栽植变速机构54及栽植离合器55。
前述离合器50为湿式多板式的离合器，如图9的(A)、(B)所示，在通过花键轴式联轴器56与前述静油压式无级变速装置41的输出轴41b连动的输入轴57上，以一体回转并在轴芯方向上定位的状态安装有驱动套件58。在以相对于前述输入轴57可自由回转并可在轴芯方向自由位移的状态安装的筒状的离合器输出轴59上，以一体回转并在轴芯方向上定位的状态安装有从动套件60。伴随离合器输出轴59的位移通过从动套件60相对于驱动套件58在轴芯方向的移动，使两者在连动的连动状态和解除连动的解除状态间自由切换的磨擦板61交叉地安装于从动套件60和驱动套件58上。同时，设置有对从动套件60向连动状态施加弹性力的弹簧62。通过这种结构，由使磨擦板61为连动状态来构成离合器的连接状态，相反，由使磨擦板61为解除状态构成离合器断开状态。
这样，由于设置了通过围绕垂直于输入轴57的轴芯P的回转而推压离合器输出轴59的端面来抵抗弹簧62的弹性力的位移操作凸轮63(位移操作部件的一例)，形成的断开、连接动力的结构。即通过位移操作凸轮63来推压输出轴59，构成离合器的断开状态，通过解除操作凸轮63对离合器输出轴59的推压，离合器输出轴59由弹簧62的力移动而构成离合器的连接状态。另一方面，通过位移操作凸轮63与离合器输出轴59之间的磨擦，可以在离合器断开时，防止输出轴59与输入轴57同时回转，即所谓离合器输出轴59的共转。
因此，离合器输出轴59由位移部件63卡止，以轴芯方向的位移来断开、连接动力的结构可以以离合器输出轴59的位移部件63的卡止(磨擦)来防止离合器断开时(动力切断时)离合器输出轴59的共转。从而，虽然为湿式多板式的离合器，但无需设置防止离合器输出轴共转的特别构造，可简单、经济地实现动力的可靠断开。
此外，如上所述，在变速箱9内设置湿式多板式的离合器50，虽然离合器为比干式离合器耐久性好的湿式多板式离合器，但不需要变速箱9以外的离合器箱。其带来的另一优点是，离合器或离合器箱不会存在于前轮1的转向轨迹内而干涉转向，能够较好地保证前轮的转向角度(转向空间)。
前述变速机构51为齿轮位移式，在变速输入轴64上，以同时一体回转并在轴芯方向定位的状态安装着高速用的大直径变速齿轮65与低速用的小直径变速齿轮66，在变速输出轴67上，以一体回转的状态安装着位移齿轮70，该位移齿轮可在小直径齿轮部68与大直径变速齿轮65啮合连动的高速位置与大直径齿轮部69与小直径变速齿轮66啮合连动的低速位置上自由位移。
而且，在前述离合器输出轴59上，以一体回转状态安装有与前述大直径变速齿轮65啮合连动，减速传递动力的小直径输出齿轮71，变速输入轴64与离合器输出轴59减速连动。
前述差速机构52可自由切换为差速的动作状态及将向左右驱动前轮1的横向传动轴72共同直接连接、不进行差速的非动作状态。即，在一方的横向传动轴72上以一体回转的状态安装有位移部件74，该位移部件可在轴芯方向上自由地在与差速体73啮合连动的非动作位置及解除啮合连动的动作位置间自由位移。通过此位移部件74位移至非动作位置，横向传动轴72与差速体73一体化，构成前述非动作状态，相反，通过位移部件74位移至动作位置，允许横向传动轴72与差速体73相对回转，构成前述动作状态。
而且，在此差速机构52的差速体73上安装有与变速输出齿轮75相啮合连动的输入齿轮76，以及与安装于前述驱动后轮2的传动轴77上的齿轮78相啮合连动的输出齿轮79，齿轮75以与前述变速输出轴67一体回转的状态安装在该轴67上。
前述单方向离合器53使前述变速输入轴64作为由走行转动系统向栽植传动系统传递的分支点，使其只将变速输入轴64的回转中的前进回转向栽植传动系统传递。
在前述栽植变速机构54中，在只相对回转地安装于变速输出轴67上并通过齿轮81与前述单方向离合器53的输出齿轮80相连动的筒状栽植变速输入轴82上，以一体回转的状态安装有直径互异的多个驱动齿轮83。在通过伞形齿轮84、85与栽植离合器55连动的栽植变速输出轴86上，相对自由回转地安装有与前述驱动齿轮83分别常啮合连动的从动齿轮87。以与栽植变速输出轴86一体回转的状态装备有通过与从动齿轮87上分别形成的卡合凹部88卡合而可逆地将从动齿轮87与栽植变速输出轴86连动的传动球89。并且，设置有使传动球89择一性地与卡合凹部88卡合的操作轴90。通过这种结构，由于从动齿轮87择一性地与栽植变速输出轴86连动，变更在传动中使用的驱动齿轮83和从动齿轮87的组合进行变速。
在前述前车轴箱8中内装有前述横向传动轴72和将其动力向驱动前轮1的前车轴传递的传动轴，在后车轴箱10中，内装有通过传动轴77将变速箱9传递的动力向驱动后轮2的后车轴传递的传动机构。
在前述前车轴箱8的横向传动箱8A中，如图6、图10如示，内装有与前述差速机构54相连动的向横外方向的横向传动轴72。在前述前车轴箱8的纵向传动箱部8B中，如图10所示，内装有上端通过伞齿轮31a、31b与横向传动轴72连动的同时，下端通过伞齿轮32a、32b与驱动前轮1的前车轴33连动的纵向传动轴34，此外，纵轴传动部8B由与横轴传动部8A形成一体的上部箱体部8C和可自由围绕纵向传动轴34的轴芯回转地与此上部箱体8C连接的下部箱体部8D组成。即驱动前轮1由下部箱体部8D的回转来进行转向操作，其上部箱体8C与下部箱体8D的连接部成为转向用的回转部8E。
再者，在前述横轴传动部8A中通过轴承36支承横向传动轴72外侧端部的支承部分稍内侧与横向传动轴72之间安装有防止润滑油由横轴传动部8A向纵轴传动部8B泄漏的密封垫37。这样，由构成传动系统中比前述回转部8E更前部的部分的变速箱9与前车轴箱8的横轴传动部8A构成润滑油贮存部，用润滑油来对前述离合器50、变速机构51、差速机构52、栽植机构54进行润滑。另一方面，对于前车轴箱8的纵轴传动部8B内的润滑，即对于伞齿轮31a、31b的啮合部、伞齿轮32a、32b的啮合部、回转部8E、由纵轴传动部8B支承纵向传动轴34的各轴承35的润滑用稠厚润滑油来进行。
转向装置由图3～图5、图8及图12所示，在前述变速箱9的顶面前部上连接有转向助力用的力矩发生器43，其输入轴43a相对于变速箱9顶面为大致垂直的状态。此力矩发生器43的输入轴43a和与前述方向盘14一体回转并向后倾斜的方向盘轴14a通过万向联轴节91连动连接，与前述力矩发生器43连动连接并围绕纵轴芯Q摆动的连杆臂92安装于变速箱的下方位置上，设有将此连杆臂92与驱动前轮1的各转向节臂93连动连接的转向拉杆94。
将前述力矩发生器43与连杆臂9连动连接的装置结构为设置有以与连杆臂轴92a同轴状态与力矩发生器43连动连接的纵向回转轴95，以及将操作力由此纵向回转轴95向连杆臂轴92a减速传递的减速传动机构96。
前述减速传动机构96为齿轮减速机构，其结构为，中间传动轴97以设置于连杆臂轴92a傍侧的状态通过变速箱9中上下两端的轴承98可自由回转地安装着，在纵向回转轴95上形成小直径的第1传动齿轮G1，在前述中间传动轴97上，以一体回转的状态安装有与该第1传动齿轮G1啮合连动的大直径的第1从动齿轮g1，同时，还形成有小直径的第2传动齿轮G2，在连杆臂轴92a上，以一体回转状态安装有与前述第2传动齿轮G2啮合连动的大直径的第2从动齿轮g2。前述第1传动齿轮G1、第1从动齿轮g1、第2传动齿轮G2、第2从动齿轮g2为齿隙小的斜齿轮。
为了使纵向回转轴95与前述力矩发生器43相连动连接，中间联轴节部件99以围绕前述纵向轴芯P自由回转、同时上下贯通变速箱9的顶板状态通过衬套100支承于在变速箱9上形成的凸台9a上，其中，中间联轴节部件99具有相对于力矩发生器43的摆动输出轴(输出轴一例)43b以可自由摆动并传递力矩的状态嵌合连接的内齿花键构造的连动部99a和与纵向回转轴95的上端以传递力矩状态嵌合连接的内齿花键构造的输出部99b。连动部99a以可自由摆动并传递力矩的状态与前述摆动输出轴43b嵌合连接是通过在围绕摆动中心的圆弧面上形成摆动输出轴43b的外齿花键的带齿外面来进行的。再者，将力矩发生器43的摆动输出轴43b的杵捣运动变换为一围绕轴线的回转，向纵向回转轴95传递的中间传动部件由上述结构的中间联轴节部件99构成，除了使上述的力矩发生器结构紧凑外，还具有比由万向联轴节来构成更为经济的优点。
前述连杆臂轴92a在上端部及上下的中间部中通过轴承101可自由回转地支承于变速箱9上，纵向回转轴95上端部嵌合支承于中间联轴节部件99上，同时，下端部嵌合支承于连杆臂轴92a上。
此外，前述纵向回转轴95从侧面看以位于前述静油压式无级变速装置41的输入轴41a与输出轴41b之间的状态设置。
另外，在上述实施例中，连杆臂轴92a是通过轴承101支承于变速箱9上的，但也可将纵向回转轴95的端部通过轴承101支承于变速箱9上，而将连杆臂轴92a的端部嵌合支承于此纵向回转轴95的端部上来实施。
权利要求
1.一种水田作业机，包括产生水田作业机动力的发动机(11)；输入前述发动机动力的静油压式无级变速装置(41)；接受由前述静油压式无级变速装置输出的动力的变速箱(9)；其特征为，在前述变速箱(9)内设置有断开、连接前述静油压式无级变速装置(41)的动力的湿式多板式的离合器(50)。
2.根据权利要求1所述的水田作业机，其特征为，前述变速箱体(9)与支持走行用的前轮(1)并带有向前轮的传动机构及前轮转向用回转部(8E)的前车轴箱(8)一体形成，同时，在前述传动机构中比前述回转部(8E)靠前部分具有贮存润滑油的结构。
3.根据权利要求1所述的水田作业机，其特征为，前述静油压式无级变速装置(41)设置于前述变速箱(9)的前方横侧面、以及轴支承走行用前轮(1)的前车轴箱(8)的上方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水田作业机，其特征为，在前述变速箱(9)上连接有油压助力用力矩发生器(43)，同时，设置有以可相对此力矩发生器的输出轴(43b)自由摆动并传递力矩的状态嵌合连动的中间联轴节部件(99)。
全文摘要
在具有将由发动机(11)输入的动力向变速箱(9)内输出的静油压式无级变速装置(41)的水田作业机中,通过在前述变速箱(9)内安装将前述静油压式无级变速装置(41)输出的动力断开、连接的湿式多板式离合器(50),使其构造简单、离合器的耐久性提高。
文档编号F16H61/40GK1269962SQ9912085
公开日2000年10月18日 申请日期1999年9月30日 优先权日1999年3月25日
发明者洼津诚, 山下真, 小谷伸介, 松木直树, 清水孝式 申请人:株式会社久保田