JP4104148B2

JP4104148B2 - トラクタの伝動構造

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Publication number: JP4104148B2
Application number: JP2004083116A
Authority: JP
Inventors: 顕史西野; 初志喜屋; 清繁前沢; 茂夫正円
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: JP2005263171A

Description

本発明は、機体後部にリヤＰＴＯ軸を備えた主として農用に利用されるトラクタの伝動構造に関する。

トラクタにおいては走行用の変速手段としてギヤ式の多段変速装置や油圧式無段変速装置が適宜選択されて利用されているのであるが、近年では、各種の作業に対応できるように、仕様の異なった伝動構造のものが要求されることが多くなっており、要望される仕様の伝動構造を機種ごとに設定するとミッションケースの種類が多くなり、ケース鋳造用の金型コストが嵩むことになる。

そこで、例えば特許文献１で示されているように、ギャ変速仕様と油圧式無段変速仕様に共用できるケース構造を利用することで、金型コストの削減を図ることが提案されている。
特開平２００２−１２７７６６号公報（図３，図４，図１４）

上記したケース共用手段は、鋳造されたクラッチハウジング７とミッションケース９とをセンタープレート１２を介して一体連結して機体を構成するモノボディ型に構成されたものであって、クラッチハウジング７の後部の内部に形成された一定形状の限られた空間スペースにギヤ変速部や油圧式無段変速部を選択して組み込む構造であったために、組み込むことのできるギヤ変速部および油圧式無段変速部の外形仕様に限りがあった。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、ミッションケースを共用化して多仕様の伝動構造を得るにあたり、一層多様なギヤ変速部と油圧式無段変速部を選択装備できるようにすることを目的としている。

第１の発明に係るトラクタの伝動構造は、エンジンの後部に連結されたクラッチハウジングと機体後部の伝動ケース部分とをハウジングフレームを介して連結するとともに、機体後部の伝動ケース部分を構成するミッションケースの後端に連結したデフケースに後輪用デフ機構とリヤＰＴＯ軸を装備し、
前記ミッションケースの前部に、前面に入力軸を突設したギヤ変速ケースあるいは前面に前記入力軸の位置と同芯状に入力軸を突設した油圧式無段変速ケースを選択的にその後面部で連結するよう構成して、前記クラッチハウジングからのエンジン動力を主伝動軸を介して前記ギヤ変速ケースあるいは油圧式無段変速ケースから突設した前記入力軸に伝達するよう構成し、
前記ハウジングフレームを板金製で構成し、前記クラッチハウジングに前記ハウジングフレームの前部を連結するとともにハウジングフレームの後部をギヤ変速ケース若しくは油圧式無段変速ケース又はミッションケースに連結してあることを特徴とする。

上記構成によると、ミッションケースの前部にギヤ変速ケースを取付けると多段のギヤ変速で走行する仕様の伝動構造を構成することができ、また、同じ仕様のミッションケースの前部に油圧式無段変速ケースを取付けると無段変速で走行する仕様の伝動構造を構成することができ、ミッションケースの金型共用化によってコスト低減を図ることができる。

また、クラッチハウジングと機体後部の伝動ケース部分とをつなぐハウジングフレームは板金構造によって任意に設定することができるので、ミッションケースの前部に連結するギヤ変速ケースあるいは油圧式無段変速ケースは、軸心位置が設定される外形的な制約を受けることが少なく、エンジン出力など対応した各種仕様のギヤ変速ケースあるいは油圧式無段変速ケースを構成することが容易となり、ミッションケースを共用化して多仕様の伝動構造を得るにあたり、一層多様なギヤ変速部と油圧式無段変速部を選択装備することができる。

第２の発明に係るトラクタの伝動構造は、上記第１の発明において、
前後端が開放された前記ミッションケースの前後中間部位に中間仕切り壁を設けてケース内を前後に区分し、前記中間仕切り壁に走行系軸支部とＰＴＯ系軸支部とを所定の軸間距離をもって形成し、ミッションケースの後端開口部位に前記デフケースを連結するとともにこのデフケースに後輪用デフ機構とリヤＰＴＯ軸を装備し、ミッションケースの前端開口部位に、前記ギヤ変速ケースあるいは油圧式無段変速ケースを選択的に連結するとともに、前記中間仕切り壁より後方の区画内に走行伝動系の副ギヤ変速機構を配備してあることを特徴とする。

上記構成によると、ギヤ変速ケースを取付けた多段変速仕様、油圧式無段変速ケースを取付けた無段変速仕様のいずれにおいても副ギヤ変速機構の設置部位を共通にすることができ、各機種における副ギヤ変速機構での部品の共用率を高めやすいものとなる。

第３の発明に係るトラクタの伝動構造は、上記第２の発明において、
前記中間仕切り壁より前方の区画内のＰＴＯ伝動系にＰＴＯクラッチを配備してあることを特徴とする。

上記構成によると、ギヤ変速ケースに備えられた主ギヤ変速部の入力軸、あるいは、油圧式無段変速ケースに備えられた入力軸と、中間仕切り壁のＰＴＯ系軸支部に支承したＰＴＯ伝動軸とを同心に連動連結する部位にＰＴＯクラッチを配備することで、任意に動力を断続することのできるライブＰＴＯ伝動系（走行系に関係のないＰＴＯ伝動系）を構成することができ、第２の発明の上記効果をもたらすとともに、ＰＴＯ伝動系に連結した付設作業装置を任意のタイミングで駆動あるいは停止して所望の作業を適切に遂行することができる。

第４の発明に係るトラクタの伝動構造は、上記第２の発明において、
前記中間仕切り壁より前方の区画内のＰＴＯ伝動系にＰＴＯ変速機構を配備してあることを特徴とする。

上記構成によると、ギヤ変速ケースに備えられた主ギヤ変速部の入力軸、あるいは、油圧式無段変速ケースに備えられた入力軸から分岐されてミッションケースに伝えられた動力を、ミッションケースの前方区画に備えたＰＴＯ変速機構で任意に変速することで、任意に変速することのできるライブＰＴＯ伝動系（走行系に関係のないＰＴＯ伝動系）を構成することができ、第２の発明の上記効果をもたらすとともに、ＰＴＯ伝動系に連結した付設作業装置を任意の速度で駆動して所望の作業を適切に遂行することができ
る。

第５の発明に係るトラクタの伝動構造は、上記第２〜４のいずれか一つの発明において、
前記ミッションケースの下端部に、ミッドＰＴＯケースの取付け座を形成してあることを特徴とする。

上記構成によると、共通のミッションケースにおいてミッドＰＴＯ軸を備えた仕様と備えない仕様を構成することができ、第２〜４のいずれか一つの発明の上記効果をもたらすとともに、更に多くの仕様の伝動構造をミッションケースを共用して安価に構成することができる。

第６の発明に係るトラクタの伝動構造は、上記第２〜５のいずれか一つの発明において、
前記ミッションケースの前半下部にミッドＰＴＯ軸を装備し、前記中間仕切り壁より前方の区画内に、ＰＴＯ伝動系と前記ミッドＰＴＯ軸を連動連結する伝動機構と、前記リヤＰＴＯ軸および前記ミッドＰＴＯ軸からの動力取出し形態を切換え変更するＰＴＯモード選択機構を配備してあることを特徴とする。

上記構成によると、リヤＰＴＯ軸のみを駆動するモード、ミッドＰＴＯ軸のみを駆動するモード、および、リヤＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸とを共に駆動するモード、などを設定して任意に選択利用することができ、第２〜５のいずれか一つの発明の上記効果をもたらすとともに、作業範囲の拡大に有効となる。

第７の発明に係るトラクタの伝動構造は、上記第２〜６のいずれか一つの発明において、
前記中間仕切り壁に前輪駆動系軸支部を設けるとともに、前記ギヤ変速ケースおよび油圧式無段変速ケースに、前記前輪駆動系軸支部と同心に前輪駆動用伝動軸を軸支可能に構成してあることを特徴とする。

上記構成によると、ギヤ変速ケースを取付けた多段変速仕様、油圧式無段変速ケースを取付けた無段変速仕様のいずれにおいても四輪駆動仕様を設定することができ、第２〜６のいずれか一つの発明の上記効果をもたらすとともに、高い推進性能での走行が可能となる。

第８の発明に係るトラクタの伝動構造は、上記第７の発明において、前記クラッチハウジングに、前記前輪駆動用伝動軸から取り出された動力が伝達される前輪変速機構を内装してあることを特徴とする。

上記構成によると、前輪変速機構を、後輪の周速に近い周速で前輪を駆動する標準四輪駆動モードと、後輪周速より充分速い（例えば２倍）周速で前輪を増速駆動する前輪増速駆動モードとに切換え可能に構成することで、畦際などでの小回り旋回を円滑かつ圃場を荒らすこと少なく行うことができ、第７の発明の上記効果をもたらすとともに、一層機動性に優れた作業走行を行うことができる。

図１に本発明の伝動構造を備えた四輪駆動型の農用トラクタの全体側面が、また、図３にその機体構造の側面図がそれぞれ示されている。このトラクタは、エンジン１の後部に連結されたクラッチハウジング２と、ミッションケース３、および、デフケース５を含む後部伝動ケース部分とが板金製のハウジングフレーム４を介して連結されて機体ボディが構成された構造となっており、ミッションケース３の後端に直結されたデフケース５に左右の後輪６が軸支されるとともにリヤＰＴＯ軸７が後ろ向きに突設され、また、左右の前輪８を操向自在に備えた前車軸ケース９が、エンジン１に連結された前フレーム１０の下部にローリング自在に装着支持されている。

このトラクタにおいては、鋳造品であるクラッチハウジング２、ミッションケース３、デフケース５、および、前車軸ケース９を、各種仕様の伝動構造に対して共用にしてケース鋳造用金型のコスト節減が図られており、上記ケース類を共用した各種仕様の伝動構造のいくつかを以下に説明する。

〔第１例〕

図４，５に、第１例の伝動構造が示されている。この例において、前記クラッチハウジング２の上部には単板乾式の主クラッチ１１が装備されるとともに、後部伝動ケース部分を構成するミッションケース３の前端に走行用の油圧式無段変速ケース１２が連結され、この油圧式無段変速ケース１２に前記ハウジングフレーム４の後端が連結されている。前記油圧式無段変速ケース１２は、後方が開放されたケース本体１２ａとその後端に連結される厚肉のポートブロック１２ｂとからなり、ケース内の上方にアキシャルプランジャ式に構成された可変容量型のポンプ部Ｐが組み込まれるとともに、ケース内の下方にアキシャルプランジャ式に構成された定容量型のモータ部Ｍが組み込まれ、ポンプ軸となる入力軸１３がケース本体１２ａとポートブロック１２ｂとに亘って支承され、この入力軸１３の前方突出端とクラッチハウジング２から後方に向けて突出されたクラッチ出力軸１４とが主伝動軸１５を介して同心に連動連結されている。

そして、油圧式無段変速ケース１２に組み込まれた油圧式の無段変速機構は、ポンプ部Ｐの斜板角度を変更操作して圧油吐出量および吐出方向を変更することでモータ部Ｍの出力軸１６を正あるいは逆方向に無段階に変速駆動する周知構造が採用されており、この油圧式の無段変速機構が、零速発進が可能な無段変速と前後進の切換えとを行うペダル操作式の主変速機構とされている。

前記ミッションケース３は前後が開放されるとともにその前後中間部位に中間仕切り壁３ａが備えられて、ミッションケース３が前後に区分されている。そして、この中間仕切り壁３ａの下部と上部に走行系軸支部ａとＰＴＯ系軸支部ｂとが形成され、走行系軸支部ａとデフケース５の前壁５ａとに亘って支承した走行系の伝動軸１７とモータ部Ｍの出力軸１６とが同心に連結されている。

中間仕切り壁３ａより後方の区画において、中間仕切り壁３ａとデフケース５の前壁５ａとに亘って最終変速軸であるベベルピニオン軸１８が支承され、このベベルピニオン軸１８と前記伝動軸１７との間に走行系の副ギヤ変速機構１９が装備されている。この走行系の副ギヤ変速機構１９は、伝動軸１７にスプライン嵌合したシフトギヤＧ１をシフトしてベベルピニオン軸１８を３段に変速し、ベベルピニオンギヤＧpに咬合されたデフ機構Ｄを介して左右の後輪６を変速駆動するように構成されている。

詳述すれば、伝動軸１７の前後には大径遊嵌ギヤＧ２と小径遊嵌ギヤＧ３が装着されるとともに、ベベルピニオン軸１８には大径遊嵌ギヤＧ２に常時咬合する小径ギヤＧ４と小径遊嵌ギヤＧ３に常時咬合する大径ギヤＧ５が固着され、さらに、ベベルピニオン軸１８にはシフトギヤＧ１に直接咬合可能な中径ギヤＧ６が固着されており、シフトギヤＧ１を後方にシフトしてそのボス部を小径遊嵌ギヤＧ３のボス部に咬合連結することで、小径遊嵌ギヤＧ３と大径ギヤＧ５とのギヤ比での伝動によって「低速」がもたらされ、シフトギヤＧ１を前後中間位置にまでシフトして中径ギヤＧ６に直接咬合させることで、シフトギヤＧ１と中径ギヤＧ６とのギヤ比での伝動によって「中速」がもたらされ、更に、シフトギヤＧ１を前方にシフトしてそのボス部を大径遊嵌ギヤＧ２のボス部に咬合連結することで、大径遊嵌ギヤ２と小径ギヤＧ４とのギヤ比での伝動によって「高速」がもたらされるのである。

上記のようにして油圧式に正逆に無段変速されるとともに副ギヤ変速機構１９によって３段に変速されるベベルピニオン軸１８の前端部には前輪８への動力伝達用の出力ギヤＧ７が固着されている。また、中間仕切り壁３ａおよび油圧式無段変速ケース１２には前輪駆動系軸支部ｃが設けられて、ここに前輪駆動用伝動軸２０が貫通支架されている。この前輪駆動用伝動軸２０の後端部にはシフトギヤＧ８がスプライン嵌着されており、このシフトギヤＧ８を前方にシフトしてベベルピニオン軸１８の出力ギヤＧ７に咬合させることで、後輪駆動速度と同調した速度の前輪駆動用動力を前輪駆動用伝動軸２０から取り出す四輪駆動状態がもたらされ、また、シフトギヤＧ８を後方にシフトして出力ギヤＧ７との咬合を解除することで、前輪駆動を断って後輪６のみによる後二輪駆動状態がもたらされるようになっている。

他方、図２に示すように、クラッチハウジング２には主クラッチ１１を収容した乾式のクラッチ室ｄと、これと隔絶された湿式（オイルバス潤滑式）の変速室ｅが備えられており、この変速室ｅに、前輪駆動用伝動軸２０から前方に取り出された前輪駆動用動力を受ける前輪変速機構２１が装備されている。この前輪変速機構２１には、前輪駆動用伝動軸２０に中間軸２２を介して同心状に連結された入力軸２３とこれと平行な変速軸２４とが備えられており、変速軸２４に備えた変速クラッチ２５を入り切りすることで変速軸２４を高低２段に変速し、この変速動力をクラッチハウジング２の下端部に配備した前輪駆動軸２６にギヤ伝達し、前輪駆動軸２６から前方に取り出した高低２段の変速動力を前車軸ケース９に軸伝達するように構成されている。

前記入力軸２３には大径ギヤＧ９と小径ギヤＧ１０が備えられるとともに、変速軸２４にはこれらのギヤＧ９，Ｇ１０に常時咬合された小径遊転ギヤＧ１１と大径遊転ギヤＧ１２が備えられている。変速軸２４に備えられた変速クラッチ２５は、図６に示すように、変速軸２４に固着されたクラッチドラム２７と小径遊転ギヤＧ１１に連設されたスプラインボス部２８との間に多板式の摩擦伝動部２９を介在し、クラッチドラム２７に内嵌装着したピストン部材３０を軸内油路を経て給排される圧油および内装したバネ３１によって進退変位させることで、摩擦伝動部２９を圧接あるいは圧接解除してクラッチ入り切りを行うように構成されている。

また、クラッチドラム２７のボス部にシフト可能に外嵌したシフト部材３２が、クラッチドラム２７を貫通する連結ピン３３を介してピストン部材３０に一体化されており、ピストン部材３０の進退移動に伴ってシフト部材３２が一体にシフトされるようになっている。

そして、圧油供給が断たれている状態では、図６に示すように、ピストン部材３０が内装バネ３１によって図中左方に後退変位して変速クラッチ２５が「切り」状態になるとともに、ピストン部材３０と一体化されたシフト部材３２が大径遊転ギヤＧ１２に側面で咬合され、入力軸２３の動力が小径ギヤＧ１０、大径遊転ギヤＧ１２、シフト部材３２、および、クラッチドラム２７を経て変速軸２４に減速伝達された後、変速軸２４の前端から取出されて前輪駆動軸２６を介して前車軸ケース９に伝達される。そして、この場合、前輪８は後輪周速度と同等（あるいは、若干速い周速度）の周速度で駆動され、もって、標準の四輪駆動モードが現出される。

また、図７に示すように、圧油の供給によってピストン部材３０がバネ３１に抗して図中右方に移動して摩擦伝動部２９を圧接することで変速クラッチ２５が「入り」状態になるとともに、ピストン部材３０と一体化されたシフト部材３２が大径遊転ギヤＧ１２から咬合解除され、入力軸２３の動力が大径ギヤＧ９、小径遊転ギヤＧ１１、摩擦伝動部２９、および、クラッチドラム２７を経て変速軸２４に増速伝達された後、前輪駆動軸２６を介して前車軸ケース９に伝達される。そして、この場合、前輪８は後輪周速度の約２倍程度の周速度で駆動され、もって、前輪増速駆動モードが現出される。

図８の油圧回路図に示すように、前記変速クラッチ２５の圧油給排油路には、前輪８の操向に連動して切換え操作される前輪制御バルブＶ１と、前輪８の自動変速を入り切り選択する自動変速選択バルブＶ２と、副ギヤ変速機構１９の変速操作に連動して切換え操作される牽制バルブＶ３とが直列に配備されており、エンジン動力によって駆動される油圧ポンプＯＰからの圧油がパワーステアリングユニット６７およびオイルクーラ６８を経た後に、前輪変速用油圧回路ｆに供給され、更に、前輪変速用油圧回路ｆからの戻り油が油圧式無段変速ケース１２のチャージ回路ｇに供給されるようになっている。

図６，７に示すように、前記前輪制御バルブＶ１、自動変速選択バルブＶ２、および、牽制バルブＶ３はそれぞれロータリバルブに構成され、これらバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３がクラッチハウジング２の後部に連結された単一のバルブケーシング７０に組付けられている。そして、前輪制御バルブＶ１と牽制バルブＶ３とが平行に配備されているのに対してこれらの中間に位置する自動変速選択バルブＶ２は、そのスプール軸心が他のバルブＶ１，Ｖ２のスプール軸心と直交するように配備されている。

前輪制御バルブＶ１が、前輪８のステアリング機構７１に機械的に連動連結されており、前輪８が直進状態にある時には油路を遮断し、前輪８が直進位置から設定角度（例えば３５°）以上に左あるいは右に操向されると前輪制御バルブＶ１が回動されて油路を開放するように構成されている。また、自動変速選択バルブＶ２は切換えレバー７２にリンク連係されており、自動変速「入り」位置では油路が開放され、自動変速「切り」位置では油路が遮断される。また、牽制バルブＶ３は、走行速度を３段に変速する副ギヤ変速機構１９を切換え操作する副変速レバー７３にリンク連係されており、副ギヤ変速機構１９が「低速」あるいは「中速」に操作されている状態では油路が開放され、副ギヤ変速機構１９が「高速」に操作されている状態では油路が遮断されるようになっている。

従って、自動変速選択バルブＶ２が自動変速「入り」位置に選択されて油路が開放されるとともに、副ギヤ変速機構１９が「低速」あるいは「中速」に操作されて態牽制バルブＶ３が油路を開放している状態でのみ、前輪８の設定角度以上の操向に連動して前輪制御バルブＶ１が切換えられて、変速クラッチ２５に圧油が供給されて前輪８が増速駆動され、円滑な小回り旋回が行われる。そして、自動変速選択バルブＶ２が自動変速「入り」位置に選択されていても副ギヤ変速機構１９が「高速」にある場合には、前輪８の設定角度以上の操向にかかわらず前輪自動増速が実行されることはない。また、自動変速選択バルブＶ２が自動変速「切り」位置に選択されて油路が閉じられていれば、当然ながら、前輪操向によっても前輪自動増速が行われることはない。

なお、図９，１０に、上記油圧回路における圧油供給用の外部管路を形成する一対のパイプ７４，７５を工具を要することなく簡単容易に接続および分離することができる配管接続構造が示されている。つまり、一方のパイプ７４の端部には先端にフランジ７６ａが形成された大径接続筒７６が設けられるとともに、他方のパイプ７５の外周部には前記フランジ７６ａと同径のフランジ板７７が溶接固定されている。配管接続に際しては、先ず、他方のパイプ７５の外周に芯合わせカラー７８と２本のＯリング７９が挿嵌され、これらを装着した状態で他方のパイプ７５が大径接続筒７６に挿入され、フランジ７６ａとフランジ板７７とが接当重合される。ここで、芯合わせカラー７８が大径接続筒７６にガタなく内嵌されることで両パイプ７４，７５が同芯状に接続され、Ｏリング７９でシールされる。そして、フランジ７６ａとフランジ板７７とを接当重合させた状態で、板バネ材をＵ形に屈曲形成してなるクリップ８０がフランジ接合部位に側方から嵌め付けられる。このクリップ８０にはフランジ接合部位に係合するスリット８１が形成されており、このスリット８１にフランジ７６ａとフランジ板７７とが係止されることで両パイプ７４，７５の分離が阻止される。

図１１に、前輪駆動軸２６と前車軸ケース９の入力軸９１とを伝動軸９２を介して同心状に連動連結する構造が示されている。前輪駆動軸２６と伝動軸９２の後端部とはボールジョイント部９３を介して連結されるとともに、伝動軸９２の前端部と入力軸９１とはスプライン連結されており、伝動軸９２への異物の付着や巻き付きを防止するために、前輪駆動軸２６を囲繞するようにクラッチハウジング２の下部に備えられたボス部２ａと、前車軸ケース９の入力部に形成されたボス部９ａとに亘って筒カバー９４の両端が内嵌装着されてシールリング９５で水封されている。図１０（イ）に示すように、組み付けた筒カバー９４は、前端近くに膨出形成された環状突起９４ａが前車軸ケース９のボス部９ａの端部に接当することで筒カバー９４の前方への移動が阻止されるとともに、筒カバー９４の後端近くに外嵌止着した止めリング９６がクラッチハウジング２のボス部２ａの前端に接当することで筒カバー７４の後方への移動が阻止されるようになっている。この構成によると、図１０（ロ）に示すように、止めリング９６を外して筒カバー９４をボス部２ａに押し込むことで伝動軸９２の前部を露出させることができるようになっている。このようにして露出させた伝動軸９２の前部にプライヤなどの工具をかけることで、伝動軸９２を回転操作してスプラインの位相合わせを容易に行うことができるようになっているのである。

なお、伝動軸９２の前部を露出可能に筒カバー９４で囲繞する手段としては、上記構造以外に、例えば、図１２（イ）に示すように、筒カバー９４の中間に伸縮自在な蛇腹部９４ｂを形成し、蛇腹部９４ｂを伸長させて筒カバー９４の前後端をボス部９ａ，２ａにそれぞれ挿入して環状突起で９４ａで位置決めする手段や、図１２（ロ）に示すように、蛇腹部９４ｂを伸長させて筒カバー９４の前後端をボス部９ａ，２ａにそれぞれ挿入して環状段部９４ｃで位置決めする手段を利用することもできる。

次に、ＰＴＯ伝動系について説明する。

前記油圧式無段変速ケース１２の上部に貫通支承された入力軸１３の後端と、中間仕切り壁３ａのＰＴＯ系軸支部ｂに支承されたＰＴＯ系伝動軸３５とが同心に突き合せ配備されるとともに、両者の間に油圧操作される多板式のＰＴＯクラッチ３６が介在されている。

図１３に示すように、前記ＰＴＯクラッチ３６は、前記入力軸１３の後端にスプライン連結されたクラッチドラム３７と、ＰＴＯ系伝動軸３５にシフト可能にスプライン外嵌されたシフト部材３８、このシフト部材３８に相対シフト可能にスプライン外嵌したクラッチスリーブ３９、クラッチドラム３７とクラッチスリーブ３９との間に介在した多板式の摩擦伝動部４０、クラッチドラム３７に内嵌装備したクラッチ操作用のピストン部材４１、ピストン部材４１を摩擦解除方向に付勢するバネ４２、等によって構成されており、軸内油路を介して圧油を供給してピストン部材４１をバネ４２に抗して図中右方に変位させることで、摩擦伝動部４０が圧接された「クラッチ入り」状態がもたらされ、圧油供給を解除してピストン部材４１を内装したバネ４２で図中左方に変位させることで、摩擦伝動部４０の圧接が解除された「クラッチ切り」状態がもたらされるようになっている。

「クラッチ入り」状態においては、クラッチスリーブ３９に伝達された動力がシフト部材３８を介してＰＴＯ系伝動軸３５に伝達され、ＰＴＯ系伝動軸３５の後端に同心状に連結された中間伝動軸４３を介してデフケース５の後部にまで伝達され、デフケース５の後部に装備されたギヤＧ１３，Ｇ１４で大きく減速されて前記リヤＰＴＯ軸７から取り出されるようになっている。

また、ＰＴＯクラッチ３６の後方箇所には、「クラッチ切り」作動に連動して伝動下手側の慣性回転を阻止するＰＴＯ制動機構４５が配備されている。このＰＴＯ制動機構４５は、前記クラッチスリーブ３９にスプライン外嵌した摩擦板４６と、ミッションケース３の内部に固設した受け部材４７と、ミッションケース３の内部に回転不能に係合支持した制動板４８とで構成されており、ＰＴＯクラッチ３６が切り作動してピストン部材４１がバネ４２によって図中左方に付勢移動されると、ピストン部材４１と一体にクラッチスリーブ３９が同方向に移動し、摩擦板４６が受け部材４７と制動板４８とで挟持されてクラッチスリーブ３９に制動がかけられるようになっている。

図４に示すように、ミッションケース３における中間仕切り壁３ａより前側の下面には、前方に向けてミッドＰＴＯ軸５０を突設支持したミッドＰＴＯケース５１がボルト連結されるとともに、ミッションケース３の前記中間仕切り壁３ａより前方の区画内に、ＰＴＯ系伝動軸３５とミッドＰＴＯ軸５０をギヤ連動するミッドＰＴＯ伝動機構５２と、リヤＰＴＯ軸７とミッドＰＴＯ軸５０からの動力取出し形態を切換え変更するＰＴＯモード選択機構５３が配備されている。

ここで、前記ミッドＰＴＯ伝動機構５２は、前記ＰＴＯ系伝動軸３５の後部に遊嵌した動力取出し用ギヤＧ１５と、ミッドＰＴＯ軸５０に一体形成したギヤＧ１６とが中継ギヤＧ１７，Ｇ１８，Ｇ１９を介して咬合連動された構造となっており、中継ギヤＧ１７は前輪駆動用伝動軸２０に遊嵌されるとともに、中継ギヤＧ１８は走行系伝動軸１７に遊嵌支持され、また、中継ギヤＧ１９はミッションケース３の下壁部に装着した支軸５４に遊嵌支持されている。なお、ミッションケース３の成形時には前記取付け座３ｂの上奥部は底壁で閉塞されているが、ミッドＰＴＯケース５１が取付けられる仕様では、動力取り出しのために取付け座３ｂの上奥部が切欠き加工されることになる。

上記ＰＴＯモード選択機構５３は前記シフト部材３８を前後にシフトすることで、リヤＰＴＯ軸７のみに動力を伝達するモードと、リヤＰＴＯ軸７およびミッドＰＴＯ軸５０の両者に動力を伝達するモードと、ミッドＰＴＯ軸５０のみに動力を伝達するモードを選択するものであり、図１４に示すように、シフト部材３８を最も前方位置にシフト操作すると、シフト部材３８がＰＴＯ系伝動軸３５のスプライン部３５ａにのみ咬合された状態となり、ＰＴＯクラッチ３６を介してシフト部材３８に伝達された動力は中間伝動軸４３を経てリヤＰＴＯ軸７にのみ伝達される。

また、シフト部材３８を前後中間位置にシフト操作すると、図１３に示すように、シフト部材３８がＰＴＯ系伝動軸３５のスプライン部３５ａと動力取出し用ギヤＧ１５のボス部に亘ってスプライン咬合された状態となり、ＰＴＯクラッチ３６を介してシフト部材３８に伝達された動力が中間伝動軸４３を経てリヤＰＴＯ軸７に伝達されるとともに、ミッドＰＴＯ伝動機構５２を介してミッドＰＴＯ軸５０にも伝達される。

また、図１５に示すように、シフト部材３８を最も後方位置にシフト操作すると、シフト部材３８が動力取出し用ギヤＧ１５のボス部にのみスプライン咬合された状態となり、ＰＴＯクラッチ３６を介してシフト部材３８に伝達された動力はミッドＰＴＯ伝動機構５２を介してミッドＰＴＯ軸５０にのみ伝達される。

ここで、ＰＴＯ系伝動軸３５と中間伝動軸４３とに亘ってスプライン外嵌された軸連結スリーブ５５が、ＰＴＯモード選択機構５３によってミッドＰＴＯ軸５０のみが駆動される伝動モードが選択された際に、自由になったリヤＰＴＯ軸７が連れ周り回転するのを阻止するＰＴＯブレーキＢとして機能するよう構成されている。

前記軸連結スリーブ５５は前後シフト可能にスプライン装着されるとともに、この軸連結スリーブ５５が、ＰＴＯモード選択用のシフト部材３８と同期して逆方向にシフトされるように、その操作系が連係されている。つまり、図１６，１７に示すように、シフト部材３８に係合する偏心操作ピン５６ａが備えられた操作軸５６と、軸連結スリーブ５５に係合する操作アーム５７ａが備えられた操作軸５７とがミッションケース３の側壁に貫通支承され、操作軸５６の外端に設けられた操作ピン５６ｂと、支点ｐ周りに前後揺動可能に配備されたＰＴＯモード選択レバー５８とがロッド５９を介して連動連結されるとともに、操作軸５７の外端部から延出された連係レバー５７ｂと前記操作ピン５６ｂが長孔連係されており、ＰＴＯモード選択レバー５８の前後揺動操作によってシフト部材３８と軸連結スリーブ５５とが互いに逆方向にシフトされるようになっているのである。

従って、シフト部材３８が最前方位置および前後中間位置にシフトされて、リヤＰＴＯ軸７のみが駆動される伝動モード、あるいは、リヤＰＴＯ軸７とミッドＰＴＯ軸５０が共に駆動される伝動モードが選択された状態では、軸連結スリーブ５５はそのシフト範囲の最後方位置あるいは前後中間位置にあり、この時の軸連結スリーブ５５は単なる軸継ぎ手として機能する。そして、図１５に示すように、シフト部材３８が最後方位置にシフトされて、ミッドＰＴＯ軸５０のみが駆動される伝動モードが選択されると、シフト部材３８の後方シフトに連動して軸連結スリーブ５５が前方に移動し、ミッションケース３における中間仕切り壁３ａの後面に形成されたリブ６０に軸連結スリーブ５５の前端係合爪５５ａが後方から係合され、もって、ＰＴＯブレーキＢが機能して回転自由状態になったＰＴＯ系伝動軸３５と中間伝動軸４３の回転が阻止されるのである。

〔第２例〕

図１８，１９に、クラッチハウジング２，ミッションケース３，デフケース５を第１例と共用した第２例の伝動構造が示されている。この例は、前記ミッションケース３の前端に、前記油圧式無段変速ケース１２に代えてギヤ変速ケース６１を連結し、他の構成を前記第１例と同様の仕様としたものであり、ギヤ変速ケース６１の内部には主ギヤ変速部６２と前後進切換え部６３とが組み込まれている。

前記主ギヤ変速部６２は、入力軸１３に入力されたエンジン動力を３段に変速して中間軸６４に伝達するよう構成されるとともに、前後進切換え部６３は、中間軸６４の変速動力を正転あるいは逆転して出力軸１６に伝達するよう構成されており、このギヤ変速ケース６１で前進３段、後進３段の主変速を行うことができるようになっている。

詳述すると、主ギヤ変速部６２の入力軸１３には、小径遊転ギヤＧ２０と大径遊転ギヤＧ２１が装着されるととこに、これら遊転ギヤ間に中径のシフトギヤＧ２２がスプライン装着され、他方、中間軸６４には、前記小径遊転ギヤＧ２０および大径遊転ギヤＧ２１にそれぞれ常時咬合する大径ギヤＧ２３と小径ギヤＧ２４、および、前記シフトギヤ２２Ｇに咬合可能な中径ギヤＧ２５が固設されている。そして、シフトギヤＧ２２を前方位置にシフトして小径遊転ギヤＧ２０のボス部にスプライン咬合させることで、小径遊転ギヤＧ２０と大径ギヤＧ２３を介して中間軸６４に低速（第１速）で動力伝達がなされ、シフトギヤＧ２２を前後中間位置にシフトしてシフトギヤＧ２２を中径ギヤＧ２５に直接咬合させることで中間軸６４に中速（第２速）での動力伝達がなされ、また、シフトギヤ２２を後方位置にシフトして大径遊転ギヤＧ２１のボス部にスプライン咬合させることで、大径遊転ギヤＧ２１と小径ギヤＧ２４を介して中間軸６４に高速（第３速）での動力伝達がなされるのである。

また、出力軸１６には、中間軸６４のギヤＧ２６に常時咬合する正転伝達用遊転ギヤＧ２７と、中間軸６４のギヤＧ２８に逆転ギヤＧ２９を介して常時咬合連動された逆転伝達用遊転ギヤＧ３０が備えられており、出力軸１６にスプライン嵌合したシフトスリーブＳをシフトして正転伝達用遊転ギヤＧ２７のボス部、あるいは、逆転伝達用遊転ギヤＧ３０のボス部に選択咬合させることで、中間軸６４の変速動力を正転あるいは逆転して出力軸１６に伝達するよう構成されている。

〔第３例〕

図２０，２１に、クラッチハウジング２，ミッションケース３，デフケース５を先例と共用した第３例の伝動構造が示されている。この例においては、前記ミッションケース３の前端に、上記第１例で示した油圧式無段変速ケース１２が連結されるとともに、中間仕切り壁３ａより前側の区画におけるＰＴＯ伝動系にはギヤ式のＰＴＯ変速機構６５が配備されている。また、中間仕切り壁３ａより後側の区画における走行伝動系には副ギヤ変速機構１９が装備されている。

この例のＰＴＯ伝動系にはミッドＰＴＯ軸５０が装備されておらず、前例のミッドＰＴＯケース５１の取付け座３ｂの上奥部を切欠き開口加工しない成形時の閉塞状態のままで使用される。

前記ＰＴＯ変速機構６５には、ＰＴＯ系伝動軸３５と変速軸６６とが備えられ、油圧式無段変速ケース１２から後方に突設された入力軸１３の後端がギヤＧ３１，Ｇ３２を介して変速軸６６に連動連結されるとともに、ＰＴＯ系伝動軸３５にスプライン装着したシフトギヤＧ３３をシフトすることで、正転３段、逆転１段の変速を行うよう構成されている。

つまり、シフトギヤＧ３３が最前方の正転３速位置にシフトされると、シフトギヤＧ３３が入力用のギヤＧ３１のボス部に同心状にスプライン咬合され、入力軸１３とＰＴＯ系伝動軸３５とが直結されてリヤＰＴＯ軸７が正転第３速（正転高速）で駆動される。また、シフトギヤＧ３３が正転３速位置から後方にシフトされて正転２速位置に切換えられると、シフトギヤＧ３３が変速軸６６に固設されたギヤＧ３４に直接に咬合され、２回のギヤ咬合を経てＰＴＯ系伝動軸３５が正転駆動されてリヤＰＴＯ軸７が正転第２速（正転中速）で駆動される。また、シフトギヤＧ３３が正転２速位置から後方にシフトされて正転１速位置に切換えられると、シフトギヤＧ３３がＰＴＯ系伝動軸３５に遊嵌されたギヤＧ３５のボス部に同心状にスプライン咬合され、２回のギヤ咬合を経てＰＴＯ系伝動軸３５が正転駆動さてリヤＰＴＯ軸７が正転第１速（正転低速）で駆動される。さらに、シフトギヤＧ３３が正転１速位置から後方にシフトされて逆転位置に切換えられると、シフトギヤＧ３３がギヤＧ３５のボス部に遊嵌されたギヤＧ３６のボス部に同心状にスプライン咬合される。このギヤＧ３６は逆転ギヤＧ３７を介して変速軸６６のギヤＧ３８に咬合連動されており、これによって３回のギヤ咬合を経てＰＴＯ系伝動軸３５が逆転駆動されてリヤＰＴＯ軸７が逆転駆動される。

なお、この例における走行系の副ギヤ変速機構１９は、上記第１例および第２例と同様に３段の変速を行うものであるが、前例では駆動側となる走行系伝動軸１７にシフトギヤＧ１が装備された仕様となっているのに対して、この例では、シフトギヤＧ１が従動側となるベベルピニオン軸１８に装備された仕様となっている。

〔第４例〕

図２２，２３に、クラッチハウジン２，ミッションケース３，デフケース５を先例と共用した第４例の伝動構造が示されている。この例は、上記第３例において、ミッションケース３の前端に、第２例に示したギヤ変速ケース６１を連結した仕様となっており、第２例と同様に、主ギヤ変速部６２、前後進切換え部６３、および、副ギヤ変速機構１９によって前進９段、後進９段の走行変速を行うことができ、また、第３例と同様に、正転３段、逆転１段のＰＴＯ変速を行うことができるようになっている。

〔別実施例〕

（１）上記各実施例では、板金製のハウジングフレーム４の後端を、ミッションケース３の前端に連結した油圧式無段変速ケース１２、あるいは、ギヤ変速ケース６１に連結して機体ボディを構成する場合を例示したが、ハウジングフレーム４の後端をミッションケース３に直接に連結する形態で実施することもできる。

トラクタの全体側面図前輪伝動構造の縦断側面図機体構造の側面図第１例の伝動構造を示す縦断側面図第１例の伝動構造のギヤトレインを示す概略図標準四輪駆動モードにある前輪変速機構の縦断側面図前輪増速駆動モードにある前輪変速機構の縦断側面図油圧回路図配管接続構造の断面図配管接続構造の分解斜視図前輪駆動用伝動軸のカバー構造を示す縦断側面図前輪駆動用伝動軸のカバー構造の別実施例を示す縦断側面図ＰＴＯモード選択機構の縦断側面図ＰＴＯモード選択機構の縦断側面図ＰＴＯモード選択機構の縦断側面図ＰＴＯモード選択機構の操作構造を示す側面図ＰＴＯモード選択機構の操作構造を示す正面図第２例の伝動構造を示す縦断側面図第２例の伝動構造のギヤトレインを示す概略図第３例の伝動構造を示す縦断側面図第３例の伝動構造のギヤトレインを示す概略図第４例の伝動構造を示す縦断側面図第４例の伝動構造のギヤトレインを示す概略図

符号の説明

１エンジン
２クラッチハウジング
３ミッションケース
３ａ中間仕切り壁
４ハウジングフレーム
５デフケース
１２油圧式無段変速ケース
１３入力軸
１６出力軸
１９副ギヤ変速機構
２０前輪駆動用伝動軸
２１前輪変速機構
５１ミッドＰＴＯケース
６１ギヤ変速ケース
６２主ギヤ変速部
６３前後進切換え部
６４中間伝動軸
ａ走行系軸支部
ｂＰＴＯ系軸支部
ｃ前輪駆動系軸支部
Ｐポンプ部
Ｍモータ部

Claims

エンジンの後部に連結されたクラッチハウジングと機体後部の伝動ケース部分とをハウジングフレームを介して連結するとともに、機体後部の伝動ケース部分を構成するミッションケースの後端に連結したデフケースに後輪用デフ機構とリヤＰＴＯ軸を装備し、
前記ミッションケースの前部に、前面に入力軸を突設したギヤ変速ケースあるいは前面に前記入力軸の位置と同芯状に入力軸を突設した油圧式無段変速ケースを選択的にその後面部で連結するよう構成して、前記クラッチハウジングからのエンジン動力を主伝動軸を介して前記ギヤ変速ケースあるいは油圧式無段変速ケースから突設した前記入力軸に伝達するよう構成し、
前記ハウジングフレームを板金製で構成し、前記クラッチハウジングに前記ハウジングフレームの前部を連結するとともにハウジングフレームの後部をギヤ変速ケース若しくは油圧式無段変速ケース又はミッションケースに連結してあることを特徴とするトラクタの伝動構造。
前後端が開放された前記ミッションケースの前後中間部位に中間仕切り壁を設けてケース内を前後に区分し、前記中間仕切り壁に走行系軸支部とＰＴＯ系軸支部とを所定の軸間距離をもって形成し、ミッションケースの後端開口部位に前記デフケースを連結するとともにこのデフケースに後輪用デフ機構とリヤＰＴＯ軸を装備し、ミッションケースの前端開口部位に、前記ギヤ変速ケースあるいは油圧式無段変速ケースを選択的に連結するとともに、前記中間仕切り壁より後方の区画内の走行伝動系に副ギヤ変速機構を配備してあることを特徴とする請求項１記載のトラクタの伝動構造。
前記中間仕切り壁より前方の区画内のＰＴＯ伝動系にＰＴＯクラッチを配備してあることを特徴とする請求項２記載のトラクタの伝動構造。
前記中間仕切り壁より前方の区画内のＰＴＯ伝動系にＰＴＯ変速機構を配備してあることを特徴とする請求項２記載のトラクタの伝動構造。
前記ミッションケースの下端部に、ミッドＰＴＯ軸を支承するミッドＰＴＯケースの取付け座を形成してあることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のトラクタの伝動構造。
前記ミッションケースの前半下部にミッドＰＴＯ軸を装備し、前記中間仕切り壁より前方の区画内に、ＰＴＯ伝動系と前記ミッドＰＴＯ軸を連動連結する伝動機構と、前記リヤＰＴＯ軸および前記ミッドＰＴＯ軸からの動力取出し形態を切換え変更するＰＴＯモード選択機構を配備してあることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のトラクタの伝動構造。
前記中間仕切り壁に前輪駆動系軸支部を設けるとともに、前記ギヤ変速ケースおよび油圧式無段変速ケースに、前記前輪駆動系軸支部と同心に前輪駆動用伝動軸を軸支可能に構成してあることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のトラクタの伝動構造。
前記クラッチハウジングに、前記前輪駆動用伝動軸から取り出された動力が伝達される前輪変速機構を内装してあることを特徴とする請求項７記載のトラクタの伝動構造。