JP4201228B2

JP4201228B2 - 作業車両のトランスミッション

Info

Publication number: JP4201228B2
Application number: JP16663999A
Authority: JP
Inventors: 瑞哉松藤
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: US6360623B1; US6581744B2; US20020007698A1; JP2000355225A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は前端部にエンジン・フライホィールを内装する前部ハウジングに、走行変速装置を内装するミッションケースを連設してある作業車両において、前部ハウジング内を有効に利用して直列に接続された２種の補助変速装置を設けてあるトランスミッションに、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
前端部にエンジン・フライホィールを内装する前部ハウジングに走行変速装置を内装するミッションケースを連設してある作業車両において、ミッションケース内の走行変速装置の他に、前後進切替え装置とか高低速切替え装置といった補助変速装置を前部ハウジング内に設けることは、例えば米国特許Ｎｏ．５，０５８，４５５とか米国特許Ｎｏ．５，６１７，９３６に開示されているように既に周知であるが、このような補助変速装置を２種、直列に接続して前部ハウジング内に設けることは知られていない。
【０００３】
しかしながら前後進切替え装置と高低速切替え装置といった２種の補助変速装置を前部ハウジング内に、該ハウジングを実質的に長尺化することなく簡単な構造で設け得るならば、それに越したことはない。この場合、前部ハウジングに後続するミッションケース内の走行変速装置の仕様を実質的に変更することなく前部ハウジング内の何れかの補助変速装置を省略することによって、多種の変速仕様の作業車両を提供できることになる。
【０００４】
そこでこの発明は前部ハウジング内に一方及び他方が前後進切替え装置及び高低速切替え装置として作用する第１及び第２の補助変速装置を直列に接続して設けてある作業車両のトランスミッションであって、構造単純化及び前部ハウジングの長尺化防止を図りつつ、前記第２の補助変速装置における油圧作動型の摩擦クラッチ及びスプリング作動型の摩擦クラッチを含むクラッチ構造の油通路の単純化及び該クラッチ構造の短長化を図り得るトランスミッションを提供しようとするものである。
付随する目的は、２種の補助変速装置を設けるものでありながら組立てを容易としてあるトランスミッションを提供することにある。
【０００５】
【発明の要約】
この発明のトランスミッションは、前端部にエンジン・フライホィール（６）を内装する前部ハウジング（１）と、走行変速装置（１７，２０）を内装し且つ前記前部ハウジングに連接されるミッションケース（２）とを備えた作業車両のトランスミッションにおいて、前部ハウジング（１）内にエンジン・フライホィール（６）と同心的な原動軸（８）、この原動軸に平行な伝動軸（１１）、及び上記原動軸と同心的な出力軸（１３）を設け、出力軸（１３）を前記走行変速装置（１７，２０）に接続し、上記した原動軸（８）と伝動軸（１１）間及び上記した伝動軸（１１）と出力軸（１３）間にそれぞれ、２段の変速段を有する第１及び第２の補助変速装置（１２，１４）を配設し、これらの第１及び第２の補助変速装置のうち一方の補助変速装置（１２）を前後進切替え式のものに、他方の補助変速装置（１４）を高低速切替え式のものに、それぞれ構成し、前記第２の補助変速装置は、前記伝動軸に固定設置され且つ軸線方向中央部に隔壁（４４ａ）を有するクラッチシリンダ（４４）と、油圧作動型の第１摩擦クラッチ（４５）と、スプリング作動型第２摩擦クラッチ（４６）とを備え、前記伝動軸内の単一の作動油通路（６１）を介して前記第１及び第２摩擦クラッチに対し同時に油圧を作用させる状態と前記第１及び第２摩擦クラッチに対する油圧の作用を同時に解除する状態とを択一的に得ることで２段の変速を行うように構成されており、前記第１摩擦クラッチは、前記隔壁との間に油室（５１）が形成されるように前記隔壁の軸線方向一方側に隣接配置された第１ピストン（４９）と、前記油室（５１）への油圧の作用に応じて前記第１ピストンによって摩擦係合される摩擦エレメント（４７，４８）と、前記第１ピストンを前記摩擦エレメントから離間する方向へ付勢するピストン戻しばね（５０）とを有し、前記第２摩擦クラッチは、前記隔壁の外周側に一体形成されたシリンダ部（５８）に嵌合された第２ピストン（５９）と、前記隔壁の軸線方向他方側に配設された摩擦エレメント（５２，５３）と、前記摩擦エレメントを挟んで前記隔壁とは反対側に配設された押圧板（５４）と、前記押圧板を前記摩擦エレメントへ向けて移動付勢するスプリング（５６）とを備え、前記第２ピストンには前記押圧板の外周部（５４ａ）に接当される延出部（５９ａ）が設けられており、前記クラッチシリンダには、前記第１ピストン及び前記隔壁間の前記油室（５１）に対し前記作動油通路（６１）を連通させる油通路（６２）と前記油室（５１）を前記シリンダ部（５８）内の油室（６０）に対し連通させる油通路（６３）とが形成され、前記第１及び第２ピストンに対する油圧の作用が同時に解除されている状態において前記第１及び第２ピストンが前記クラッチシリンダの軸線方向に関し一部オーバラップするように設けられていることを特徴としてなる。
【０００６】
前部ハウジング（１）内に設けられた原動軸（８）はエンジン・フライホィール（６）と同心配置されているから該フライホィールに最も単純な構造で接続でき、また該原動軸（８）と出力軸（１３）とが同心配置されているから原動軸後端部と出力軸前端部とを、共通の軸受け壁に設けた単一の軸受け穴を介して支持させることができ、そのような原動軸及び出力軸に平行する伝動軸（１１）を設けた最小限の本数の軸（８，１１，１３）によって前部ハウジング（１）内に伝動軸（１１）により直列接続された、前後進切替え式及び高低速切替え式といった２組の補助変速装置（１２，１４）を設けた本発明のトランスミッションは、前部ハウジングを実質的に長尺化することなく２組の補助変速装置を構成設置したものとなっている。そして原動軸と伝動軸間又は伝動軸と出力軸間を、第１又は第２の補助変速装置に代えて歯車伝動機構により接続することで第１又は第２の補助変速装置を省略して、ミッションケース（２）内の走行変速装置（１７，２０）の仕様は実質的に変更することなく多種の変速仕様の作業車両を提供できることになる。
【０００７】
さらに、前記第２の補助変速装置は、前記伝動軸（１１）に固定設置され且つ軸線方向中央部に隔壁（４４ａ）を有するクラッチシリンダ（４４）と、油圧作動型の第１摩擦クラッチ（４５）と、スプリング作動型第２摩擦クラッチ（４６）とを備え、前記伝動軸内の単一の作動油通路（６１）を介して前記第１及び第２摩擦クラッチに対し同時に油圧を作用させる状態と前記第１及び第２摩擦クラッチに対する油圧の作用を同時に解除する状態とを択一的に得ることで２段の変速を行うように構成されているので、前記第２の補助変速装置に対する油圧の供給機構が故障した場合、前記第２摩擦クラッチ（４６）に対する油圧の解除によって前記第２摩擦クラッチ（４６）が自動的に係合するから前記第２の補助変速装置の部分で伝動経路が遮断されないことになり、エンジンブレーキ作用が得られる。そして伝動軸内の作動油通路（６１）が単一でありそのためのロータリジョイント（６５）も単一で済むことから、前記第２の補助変速装置のための油通路構造が極く単純となり、また前記伝動軸（１１）の長さも縮小されて前部ハウジングの長尺化が避けられる。
【０００８】
さらに、前記第１摩擦クラッチは、前記隔壁との間に油室（５１）が形成されるように前記隔壁の軸線方向一方側に隣接配置された第１ピストン（４９）と、前記油室（５１）への油圧の作用に応じて前記第１ピストンによって摩擦係合される摩擦エレメント（４７，４８）と、前記第１ピストンを前記摩擦エレメントから離間する方向へ付勢するピストン戻しばね（５０）とを有し、前記第２摩擦クラッチは、前記隔壁の外周側に一体形成されたシリンダ部（５８）に嵌合された第２ピストン（５９）と、前記隔壁の軸線方向他方側に配設された摩擦エレメント（５２，５３）と、前記摩擦エレメントを挟んで前記隔壁とは反対側に配設された押圧板（５４）と、前記押圧板を前記摩擦エレメントへ向けて移動付勢するスプリング（５６）とを備え、前記第２ピストンには前記押圧板の外周部（５４ａ）に接当される延出部（５９ａ）が設けられている。即ち、前記クラッチシリンダ（４４）は前記第１及び第２摩擦クラッチ（４５，４６）に共用とされ、また同クラッチシリンダに前記第２ピストン（５９）を嵌合する前記シリンダ部（５８）が一体形成された構造は単純であり、さらに上記構造の前記第２摩擦クラッチ（４６）はスプリング作動型のものとして無理なく構成されている。
【０００９】
さらに、前記クラッチシリンダには、前記第１ピストン及び前記隔壁間の前記油室（５１）に対し前記作動油通路（６１）を連通させる油通路（６２）と前記油室（５１）を前記シリンダ部（５８）内の油室（６０）に対し連通させる油通路（６３）とが形成されているので、前記クラッチシリンダ（４４）内の油通路構造を単純とすることができる。即ち、上記した前者の油室（５１）は前記第１ピストン（４９）を作動させるための油室となり、後者の油室（６０）は前記第２ピストン（５９）を作動させるための油室となるが、前者の油通路（６２）は前記第１ピストン（４９）を作動させるための油室（５１）に対し油圧を給排し、後者の油通路（６３）は該油室（５１）を介して前記第２ピストン（５９）を作動させるための油室（６０）に対し油圧を給排することとなって、前記クラッチハウジング内の油通路構造が単純化される。
【００１０】
さらに、前記第１及び第２ピストンに対する油圧の作用が同時に解除されている状態において前記第１及び第２ピストンが前記クラッチシリンダの軸線方向に関し一部オーバラップするように設けられているので、両ピストン（４９，５９）のストローク範囲がクラッチシリンダの軸線方向で重複することとなり、クラッチ構造が短長化されるのである。
【００１１】
組立てを容易とするためには、前記第１の補助変速装置（１２）の前端側に配置した第１の軸受け壁（１ａ）と前記した第１及び第２の補助変速装置（１２，１４）間に配置した第２の軸受け壁（４）とを、前記前部ハウジング（１）内に設ける一方、前記第２の補助変速装置（１４）の後端側に配置した第３の軸受け壁（５）を、前記前部ハウジング（１）の後端付近に設け、このうち第２の軸受け壁（４）は前記前部ハウジング（１）に、第３の軸受け壁（５）は前記前部ハウジング（１）又は前記ミッションケース（２）に、それぞれ着脱可能に取付けるのが、好ましい。この構造によれば前部ハウジング（１）の後端側から、第１の軸受け壁（１ａ）と着脱可能な第２の軸受け壁（４）とを利用して第１の補助変速装置（１２）を組込み、次に第２の軸受け壁（４）と着脱可能な第３の軸受けに壁（５）とを利用して第２の補助変速装置（１４）を組込むことができる。
【００１２】
前記伝動軸には、前記作動油通路（６１）に加えて前記第１及び第２摩擦クラッチに潤滑油を供給するための潤滑油通路（６９）が形成されており、前記作動油通路（６１）を位置固定側の油通路（６７）に接続するためのロータリジョイント（６５）を前記第２の軸受け壁（４）内に、また前記潤滑油通路（６９）を位置固定側の油通路（７３）に接続するためのロータリジョイント（７０）を前記第１の軸受け壁（１ａ）内に、それぞれ設けるのが好ましい。すなわち上記のように伝動軸内の作動油通路のためのロータリジョイント（６５）と潤滑油通路のためのロータリジョイント（７０）とを伝動軸長さ方向で分散させて設けることにより、第１の軸受け壁（１ａ）及び第２の軸受け壁（４）の各厚さを極力小さくでき前部ハウジング（１）の長尺化が避けられる。
【００１３】
この発明の他の特徴と長所とするところは、添付図面を参照して行う以下の説明から明瞭に理解できる。
【００１４】
【実施例】
図１は、この発明の一実施例を装備したトラクタの伝動機構を示している。トラクタの機体は前部ハウジング１、ミッションケース２及び後部ハウジング３を前後に連設してなる。前部ハウジング１は中間部に一体的な第１の軸受け壁１ａを有し、また第１の軸受け壁１ａ後方側の前部ハウジング１内をほぼ２分する位置で該前部ハウジング１に取付け支持させた第２の軸受け壁４、及び前部ハウジング１の後端に取付け支持させて前部ハウジング１の後端付近に位置させた第３の軸受け壁５を有する。ミッションケース２は中間部に一体的な軸受け壁２ａを有し、また後部ハウジング３は前壁３ａ、中間部の軸受け壁３ｂ及び後端の開口を閉鎖する後蓋３ｃを有する。前部ハウジング１内の最前部に位置させたエンジン・フライホィール６に対し、走行系の主クラッチ７を介して接続された中空の走行系原動軸８とＰＴＯ系のクラッチ９を介して接続されたＰＴＯ系原動軸１０とが、前部ハウジング１内に設けられている。原動軸８，１０は、フライホィール６と同心的に配置されている。
【００１５】
走行系の伝動機構は前部ハウジング１内において、第１の軸受け壁１ａと第２の軸受け壁４間で原動軸８とその下方に配置された伝動軸１１との間に配設された第１の補助変速装置１２、及び第２の軸受け壁４と第３の軸受け壁５間で伝動軸１１と原動軸８延長線上の中空の出力軸１３との間に配設された第２の補助変速装置１４を有する。ミッションケース２内には次のような走行変速装置、すなわち出力軸１３の延長線上に配置され該出力軸１３に連結された中空の駆動軸１５と伝動軸１１の延長線上に配置された従動軸１６との間でミッションケース２の前半部内に配設された主変速装置１７、及び従動軸１６とその延長線上に配置されたプロペラ軸１９間でミッションケース２の後半部内に配設された副変速装置２０であって駆動軸１５の延長線上に配置された中空のカウンタ軸１８を含む副変速装置２０を、直列に接続してある走行変速装置を、設けてある。プロペラ軸１９の後端は後部ハウジング３内に延出させてあり、左右後輪用の差動装置（図示せず）の入力傘歯車２１に対し噛合わされた小傘歯車２２を装備する。
【００１６】
ＰＴＯ系の伝動機構は、中空の走行系原動軸８内でＰＴＯ系原動軸１０に対し連結してある伝動軸２３であって中空の走行系原動軸８、出力軸１３、駆動軸１５及びカウンタ軸１８を貫通させて後部ハウジング３内まで臨ませてある伝動軸２３、この伝動軸２３の延長線上に配置され該伝動軸２３に連結してある他の伝動軸２４、及び後蓋３ｃを通し機体後方に延出させてあるＰＴＯ軸２５であって伝動軸２４に対し歯車伝動機構により接続してあるＰＴＯ軸２５を、備えている。後部ハウジング３の上面には、ＰＴＯ軸２５によって駆動を受ける作業機（図示せず）を昇降させるための、左右のリフトアーム２６ａを備えた油圧リフト装置２６を設置してある。
【００１７】
図２は、前部ハウジング１内の伝動構造を示している。第１の軸受け壁１ａは第１の補助変速装置１２の前端側に配置され、原動軸８の中途と伝動軸１１の前端部を支持している。第２の軸受け壁４は第１及び第２の補助変速装置１２，１４間に配置され、前部ハウジング１内面上のボス部に後側からボルト４ａによって取付けられていて、原動軸８の後端部及び出力軸１３の前端部と伝動軸１１の中途を支持している。第３の軸受け壁５は第２の補助変速装置１４の後端側に配置され、前部ハウジング１内面上のボス部に後側からボルト５ａによって取付けられていて、駆動軸１５を介し出力軸１３の後端部を、また従動軸１６を介し伝動軸１１の後端部を、支持している。
【００１８】
走行系の主クラッチ７及びＰＴＯ系のクラッチ９はそれぞれ周知の摩擦式のものに構成され、クラッチ７を作動させるためのシフタスリーブ２７を、支壁部１ａに取付けて原動軸８上に設けたガイド筒２８上に摺動可能に設け、このシフタスリーブ２７上にクラッチ９を作動させるためのシフタスリーブ２９を摺動可能に設けてある。シフタスリーブ２７，２９はそれぞれ、前部ハウジング１に支持させ該ハウジング１外まで延出させてある横向きの操作軸３０，３１によって、該操作軸３０，３１と共に回動するアーム３２，３３を介して摺動操作される。
【００１９】
第１の補助変速装置１２は、原動軸８上に２個の歯車３４，３５を遊嵌設置すると共に伝動軸１１の前半部に２個の歯車３６，３７を固定設置し、このうち歯車３４，３６は直接に噛合わせ、また歯車３５，３７は中間のアイドラ歯車３８（図１）を介して噛合わせて、前後進切替え式のものに構成されている。原動軸８上には歯車３４，３５間で、米国特許Ｎｏ．４，８３０，１５９等に具体構造を記載されているような摩擦式の複式同期クラッチ３９を設けてあり、該クラッチ３９のシフタスリーブ３９ａを選択的に一方向或いは他方向に摺動操作して歯車３４或いは３５を原動軸８へと結合し、伝動軸１１に車両前進或いは後進方向での回転を与えることとされている。
【００２０】
第２の補助変速装置１４は、高低速切替え式のものに構成されている。すなわち図２及びその一部を拡大した図３に示す通り、伝動軸１１の後半部上に２個の歯車４０，４１を遊嵌設置すると共に出力軸１３上に２個の歯車４２，４３を固定設置し、対応する歯車同士を噛合わせて高速用歯車４０，４２列及び低速用歯車４１，４３列を形成している。伝動軸１１上には歯車４０，４１間で、クラッチシリンダ４４を共用する２個の摩擦クラッチ４５，４６を設けてあり、摩擦クラッチ４５の係合によって歯車４０を、また摩擦クラッチ４６の係合によって歯車４１を、伝動軸１１に対し結合可能とされている。クラッチシリンダ４４は軸線方向の中央部に、摩擦クラッチ４５，４６間を隔離する隔壁４４ａを有する。
【００２１】
上記した摩擦クラッチ４５，４６のうち摩擦クラッチ４５は、図３及びその一部を拡大した図４と摩擦クラッチ４５，４６の分解斜視図である図５に示すように、クラッチシリンダ４４と歯車４０のボス部とに複数枚宛の一方及び他方の摩擦エレメント４７，４８を摺動のみ自在に支持させ、該摩擦エレメント４７，４８群に対面するピストン４９を、隔壁４４ａに隣接させ戻しばね５０によって移動付勢して設けてあるものに、構成されている。隔壁４４ａとピストン４９間には油室５１を設けてあり、摩擦クラッチ４５は該油室５１に作用させる油圧によってピストン４９を移動させ、クラッチシリンダ４４に摺動範囲を規制して支持させてある受圧板５２に対し摩擦エレメント４７，４８を押付けると共に該摩擦エレメント４７，４８間を摩擦係合させて、クラッチ係合を得るものとされている。
【００２２】
これに対し摩擦クラッチ４６は同様に図３−５に示すように、クラッチシリンダ４４と歯車４１のボス部とに複数枚宛の一方及び他方の摩擦エレメント５２，５３を摺動のみ自在に支持させ、該摩擦エレメント５２，５３群に対面する押圧板５４を、隔壁４４ａの反対側でクラッチシリンダ４４に摺動のみ自在に支持させ、この押圧板５４とクラッチシリンダ４４に装着した止輪５５との間に２枚の皿ばねであるスプリング５６を設けて、このスプリング５６の付勢力によって摩擦エレメント５２，５３を隔壁４４ａに対し押付けると共に該摩擦エレメント５２，５３間を摩擦係合させて、クラッチ係合を得るものとされている。
【００２３】
摩擦クラッチ４６の係合を解除するためには、次のような油圧シリンダ５７を設けてある。すなわち図４，５に明瞭に示すように該油圧シリンダ５７は、隔壁４４ａの外周側でクラッチシリンダ４４に一体形成した環状のシリンダ部５８に環状のピストン５９を、油密に嵌合してなる。ピストン５９には押圧板５４方向への延出部５９ａを設けてあり、また押圧板５４は外周縁上の複数の突起５４ａをクラッチシリンダ４４における軸線方向の複数のスリットに嵌入させて該クラッチシリンダ４４に支持されているが、突起５４ａはクラッチシリンダ４４の外周側にまで突出させてあって、該突起５４ａにピストン延出部５９ａを接当させて、ピストン５９背後の油室６０に対する油圧の作用でピストン５９を前進させ、もってスプリング５６力に抗し押圧板５４を摺動変位させて摩擦クラッチ４６の係合を解除することとされている。なおピストン５９の延出部５９ａには、摩擦クラッチ４６内から潤滑油を排出するための適当数の穴５９ｂを設けてある。ピストン５９は油圧クラッチ４５のピストン４９と、クラッチシリンダ４４の軸線方向において一部でオーバラップするように配置されている。
【００２４】
図２−４に示すように伝動軸１１には単一の作動油通路６１を形成してあり、この作動油通路６１はクラッチシリンダ４４の油通路６２によって、ピストン４９端の前記油室５１に連ねてある。油室５１を油圧シリンダ５７の前記油室６０に対し連通可能な他の油通路６３を、同様にクラッチシリンダ４４に形成してある。摩擦クラッチ４５のピストン４９と油圧シリンダ５７とはこれらの油通路６２，６３を介し、伝動軸１１内の作動油通路６１から同時に油圧を作用せしめられると共に作動油通路６１に対し同時に作用油圧を抜かれる。
【００２５】
図２に示すように作動油通路６１は伝動軸１１の前端面から穿設されており、穿孔端は螺栓６４によって閉鎖されている。図４に明瞭に示すように作動油通路６１は、伝動軸１１の中途を支承する前記第２の軸受け壁４内に位置させた、伝動軸１１外周面の環状溝へと開口させてあり、同環状溝の開口端を軸受け壁４の穴内周面で閉鎖して、油通路のロータリジョイント６５が形成されている。図６に示すように前部ハウジング１の一側外面にはソレノイド６６ａを備える電磁方向切換弁６６を装着してあり、この電磁方向切換弁６６の油圧給排ポート６６ｂとロータリジョイント６５に連なる軸受け壁４内の油通路６７とが、前部ハウジング１の開口１ｂを通したパイプ６８によって接続されている。
【００２６】
図２，３に示すように伝動軸１１には摩擦クラッチ４５，４６の摩擦エレメント部に連通させた潤滑油通路６９も、該伝動軸１１の前端面から穿設してある。この潤滑油通路６９を位置固定側の油通路に接続するための油通路のロータリジョイント７０は図２に示す通り、伝動軸１１の前端部をベアリングを介し支持する前記第１の軸受け壁１ａの穴に覆い７１を装着して、該覆い７１と伝動軸１１前端面間に形成されている。覆い７１を省略して、該覆い７１に対応する部分を軸受け壁１ａに一体形成してもよい。図７に示すように前部ハウジング１の一側外面には潤滑油供給パイプ継手７２を装着してあり、同継手７２とロータリジョイント７０間が、軸受け壁１ａに形成した油通路７３によって接続されている。
【００２７】
図７において７４は、前記第１の補助変速装置１２における同期クラッチ３９のシフタスリーブ３９ａを摺動操作するシフトフォークであり、第１及び第２の軸受け壁１ａ，４に支持させたフォークシャフト７５上に設置されている。シフトフォーク７４には、前部ハウジング１の一側壁に回転可能に支持させ該ハウジング１の内外にまたがらせて設けた操作軸７６上のアーム７７を、係合させてある。図７に模式的に示すように第１の補助変速装置１２における歯車３５，３７間を噛合わせる前記アイドラ歯車３８は、フォークシャフト７５上に設けられている。
【００２８】
図２，３に示すように前記した中空の出力軸１３と駆動軸１５とは、補助変速装置１４の１歯車４２のボス部をカップリング部材として連結されており、前述したように出力軸１３の後端部は、駆動軸１５を介し第３の軸受け壁５に支持されている。また伝動軸１１の後端は筒状の軸受け部に形成されて従動軸１６の前端部を支承しており、前述したように伝動軸１１の後端部は、従動軸１６を介し第３の軸受け壁５に支持されている。
【００２９】
ミッションケース２内の走行変速装置の構成を図８について説明すると、前記主変速装置１７は、駆動軸１５上に４個の歯車８０，８１，８２，８３を遊嵌設置すると共に従動軸１６上に４個の歯車８４，８５，８６，８７を固定設置し、これらの歯車のうち対応するもの同士を噛合わせ、駆動軸１５上に歯車８０，８１間及び歯車８２，８３間で２個の複式同期クラッチ８８，８９を設けてあるものに、構成されている。これにより主変速装置１７は、歯車８０−８３を選択的に駆動軸１５へと結合することで１−４速の４段の変速を得させる。
【００３０】
前記副変速装置２０は同様に図８に示すように、カウンタ軸１８を減速歯車９０，９１列を介して従動軸１６に減速接続すると共に、該カウンタ軸１８上に２個の歯車９２，９３を固定設置し、このうちの小径側の歯車９３に対し減速歯車機構９４を介し接続された歯車９５（図１）を、カウンタ軸１８外に設けてあるものに構成されている。プロペラ軸１９上には、歯車９５に対し噛合わせ得るシフト歯車９６を摺動のみ自在に設けると共に、歯車９２に対し噛合わせた歯車９７を遊嵌設置し、また歯車９７をプロペラ軸１９に対し結合する位置とプロペラ軸１９を従動軸１６に対し直結する位置とに操作される複式クラッチ９８を設けてある。これにより副変速装置２０は歯車９５，９６間の噛合わせにより１速、プロペラ軸１９に対する歯車９７の結合により２速、そして従動軸１６に対するプロペラ軸１９の直結により３速の変速比を、プロペラ軸１９に選択的に得させる。
【００３１】
同様に図８に示すように、図外の前輪を駆動可能とするためプロペラ軸１９上には動力取出し用の歯車９９を固定設置してある。ミッションケース３の下面には前輪駆動軸１００を装備する動力取出しケース１０１を装着してあり、前輪駆動軸１００上には歯車１０２を、前輪駆動クラッチ１０３によって結合可能に遊嵌設置してある。そして歯車９９と歯車１０２間が、動力取出しケース１０１に支持させた軸１０４上の２個の遊転自在な歯車１０５，１０６を介して接続されている。プロペラ軸１９上には、図外の駐車ブレーキの被制動体を構成するプーリー１０７も設けられている。
【００３２】
図９は、第２の補助変速装置１４の摩擦クラッチ４５，４６のための油圧回路を模式的に示している。油圧ポンプ１１０の吐出回路１１１に接続して前記した電磁方向切換弁６６が設けられ、この電磁方向切換弁６６は前記作動油通路６１等を介して摩擦クラッチ４５，４６に対し、図４に示した油通路６２，６３により接続されている。電磁方向切換弁６６は、弁ばね６６ｃの付勢下でとる低速位置Ｌとソレノイド６６ａの励磁によって移される高速位置Ｈとを有する。電磁方向切換弁６６が低速位置Ｌから高速位置Ｈへ移された場合に摩擦クラッチ４５のピストン４９及び摩擦クラッチ４６の油圧シリンダ５７に対し作用せしめられる油圧を緩やかに増すため、吐出回路１１１に接続して周知のモジュレート型リリーフ弁１１２を設けてある。また電磁方向切換弁６６がソレノイド６６ａの解磁により高速位置Ｈから低速位置Ｌへと移された場合に油圧を緩やかに抜くため、該切換弁６６を油タンクに接続する回路中に絞り１１３を挿入設置してある。リリーフ弁１１２の下流側には潤滑油の油圧を設定する低圧リリーフ弁１１４が設けられ、両リリーフ弁１１２，１１４間から潤滑油供給回路１１５が導き出されて、前記潤滑油通路６９に対し接続されている。電磁方向切換弁６６は図外のコントローラによって、車両操縦部のスイッチ或いは走行負荷センサー等の信号を受けて変位制御される。なお勿論、手動操作式の切換弁としてもよい。
【００３３】
図１０は電磁方向切換弁６６が低速位置Ｌから高速位置Ｈに移される場合における、摩擦クラッチ４５の摩擦エレメント４７，４８間の係合圧力及び摩擦クラッチ４６の摩擦エレメント５２，５３間の係合圧力の変化を模式的に示しており、カーブＨｉが摩擦クラッチ４５についてのもの、カーブＬｏが摩擦クラッチ４６についてのものである。スプリング５６による摩擦クラッチ４６の摩擦エレメント５２，５３間の係合圧力は、リリーフ弁１１２が設定する油圧による摩擦クラッチ４５の摩擦エレメント４７，４８間の係合圧力と実質的に等しくされている。時間ｔｏで電磁方向切換弁６６が低速位置Ｌから高速位置Ｈに移され、その後でモジュレート型リリーフ弁１１２によって摩擦クラッチ４５のピストン４９及び摩擦クラッチ４６の油圧シリンダ５７に対し油圧が、徐々に高められながら作用して行く。これによって低速用の油圧クラッチ４６はスリップ係合状態を経て係合解除し、高速用の油圧クラッチ４５はスリップ係合状態を経て完全に係合するが、低速用の油圧クラッチ４６が完全に係合解除する時点ｔａは、高速用の油圧クラッチ４５が完全に係合する時点ｔｂよりも早くなるように、ピストン４９，５９の各受圧面積の比率を設定してある。
【００３４】
第２の補助変速装置１４はその作動油供給機構に故障が生じた場合、スプリング作動型の摩擦クラッチ４６が油圧シリンダ５７からの油圧の抜けによってスブリング５６力で自動的に係合するから、該補助変速装置１４の部分で走行駆動経路が遮断されないこととしてエンジンブレーキ作用を得させる。
【００３５】
以上に説明した実施例では第３の軸受け壁５を前部ハウジング１に着脱可能に取付けて第２の補助変速装置１４の後端側に設けたが、この第３の軸受け壁５は図１１に示す第２の実施例におけるように、ミッションケース２前端内面上のボス部に対し前方側からボルト５ａによって着脱可能に取付けることにより、第２の補助変速装置１４の後端側に設けてもよい。また第１の補助変速装置１２を高低速切替え式のものとし、第２の補助変速装置１４を前後進切替え式のものとすることも勿論、可能である。
【００３６】
この発明に係るトランスミッションは前部ハウジング１内の第１の補助変速装置１２又は第２の補助変速装置１４を省略することによって、ミッションケース２内の走行変速装置１７，２０は実質的に変更することなく他の変速仕様のトランスミッションに簡単に変更できる。図１２は第２の補助変速装置１４を省略した例を示し、伝動軸１１と出力軸１３間を歯車１２０，１２１の噛合わせによって接続している。出力軸１３と駆動軸１５間は、歯車４２に代えてカップリング１２２によって連結している。
【００３７】
図１３は第１の補助変速装置１２を省略した例を示し、原動軸８と伝動軸１１間を歯車１２３，１２４の噛合わせによって接続している。車両の後進を得るためにはミッションケース２内の主変速装置１７の一歯車列を、駆動軸１５上に遊嵌設置した歯車８１’と従動軸１６上に固定設置した歯車８５’を中間のアイドラ歯車（図示せず）を介し噛合わせてあるものに、変更している。駆動軸１５上で歯車８１’，８０間に設置された複式同期クラッチ８８は、摩擦式のものに構成されている。なお図１３に示した第３の軸受け壁５は、ミッションケース２に着脱可能に取付けてある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を装備したトラクタの伝動機構を示す機構図である。
【図２】同トラクタの前部ハウジングの縦断側面図である。
【図３】図２の一部を拡大した縦断側面図である。
【図４】図３の一部を拡大した縦断側面図である。
【図５】摩擦クラッチの構造を示す分解斜視図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ線にほぼ沿った断面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線にほぼ沿った断面図である。
【図８】上記トラクタのミッションケースの縦断側面図である。
【図９】摩擦クラッチのための油圧回路を示す回路図である。
【図１０】摩擦クラッチの係合圧力の変化を示す模式的なグラフである。
【図１１】他の実施例を装備したトラクタの前部ハウジングの縦断側面図である。
【図１２】この発明に係るトラクタを他の仕様のものに変更した例を示す、前部ハウジングの縦断側面図である。
【図１３】この発明に係るトラクタを別の仕様のものに変更した例を示す、前部ハウジング及びミッションケースの縦断側面図である。
【符号の説明】
１前部ハウジング
１ａ第１の軸受け壁
４第２の軸受け壁
４ａボルト
５第３の軸受け壁
５ａボルト
６エンジン・フライホィール
８原動軸
１１伝動軸
１２第１の補助変速装置
１３出力軸
１４第２の補助変速装置
１５駆動軸
１６従動軸
１７主変速装置
１８カウンタ軸
１９プロペラ軸
２０副変速装置
３４，３５歯車
３６，３７歯車
３８アイドラ歯車
３９複式同期クラッチ
４０，４１歯車
４２，４３歯車
４４クラッチシリンダ
４４ａ隔壁
４５油圧作動型の摩擦クラッチ
４６スプリング作動型の摩擦クラッチ
４７，４８摩擦エレメント
４９ピストン
５０戻しばね
５１油室
５２，５３摩擦エレメント
５４押圧板
５４ａ突起
５６スプリング
５７油圧シリンダ
５８シリンダ部
５９ピストン
５９ａ延出部
６１作動油通路
６２油通路
６３油通路
６５ロータリジョイント
６６電磁方向切換弁
６７油通路
６９潤滑油通路
７０ロータリジョイント
７１覆い
７３油通路

Claims

前端部にエンジン・フライホィール（６）を内装する前部ハウジング（１）と、走行変速装置（１７，２０）を内装し且つ前記前部ハウジングに連接されるミッションケース（２）とを備えた作業車両のトランスミッションにおいて、
前部ハウジング（１）内にエンジン・フライホィール（６）と同心的な原動軸（８）、この原動軸に平行な伝動軸（１１）、及び上記原動軸と同心的な出力軸（１３）を設け、出力軸（１３）を前記走行変速装置（１７，２０）に接続し、上記した原動軸（８）と伝動軸（１１）間及び上記した伝動軸（１１）と出力軸（１３）間にそれぞれ、２段の変速段を有する第１及び第２の補助変速装置（１２，１４）を配設し、これらの第１及び第２の補助変速装置のうち一方の補助変速装置（１２）を前後進切替え式のものに、他方の補助変速装置（１４）を高低速切替え式のものに、それぞれ構成し、
前記第２の補助変速装置は、前記伝動軸に固定設置され且つ軸線方向中央部に隔壁（４４ａ）を有するクラッチシリンダ（４４）と、油圧作動型の第１摩擦クラッチ（４５）と、スプリング作動型第２摩擦クラッチ（４６）とを備え、前記伝動軸内の単一の作動油通路（６１）を介して前記第１及び第２摩擦クラッチに対し同時に油圧を作用させる状態と前記第１及び第２摩擦クラッチに対する油圧の作用を同時に解除する状態とを択一的に得ることで２段の変速を行うように構成されており、
前記第１摩擦クラッチは、前記隔壁との間に油室（５１）が形成されるように前記隔壁の軸線方向一方側に隣接配置された第１ピストン（４９）と、前記油室（５１）への油圧の作用に応じて前記第１ピストンによって摩擦係合される摩擦エレメント（４７，４８）と、前記第１ピストンを前記摩擦エレメントから離間する方向へ付勢するピストン戻しばね（５０）とを有し、
前記第２摩擦クラッチは、前記隔壁の外周側に一体形成されたシリンダ部（５８）に嵌合された第２ピストン（５９）と、前記隔壁の軸線方向他方側に配設された摩擦エレメント（５２，５３）と、前記摩擦エレメントを挟んで前記隔壁とは反対側に配設された押圧板（５４）と、前記押圧板を前記摩擦エレメントへ向けて移動付勢するスプリング（５６）とを備え、前記第２ピストンには前記押圧板の外周部（５４ａ）に接当される延出部（５９ａ）が設けられており、
前記クラッチシリンダには、前記第１ピストン及び前記隔壁間の前記油室（５１）に対し前記作動油通路（６１）を連通させる油通路（６２）と前記油室（５１）を前記シリンダ部（５８）内の油室（６０）に対し連通させる油通路（６３）とが形成され、
前記第１及び第２ピストンに対する油圧の作用が同時に解除されている状態において前記第１及び第２ピストンが前記クラッチシリンダの軸線方向に関し一部オーバラップするように設けられていることを特徴とするトランスミッション。
前記第１の補助変速装置（１２）の前端側に配置した第１の軸受け壁（１ａ）と前記した第１及び第２の補助変速装置（１２，１４）間に配置した第２の軸受け壁（４）とを、前記前部ハウジング（１）内に設ける一方、前記第２の補助変速装置（１４）の後端側に配置した第３の軸受け壁（５）を、前記前部ハウジング（１）の後端付近に設け、このうち第２の軸受け壁（４）は前記前部ハウジング（１）に、第３の軸受け壁（５）は前記前部ハウジング（１）又は前記ミッションケース（２）に、それぞれ着脱可能に取付けてある請求項１のトランスミッション。
前記伝動軸には、前記作動油通路（６１）に加えて前記第１及び第２摩擦クラッチに潤滑油を供給するための潤滑油通路（６９）が形成されており、前記作動油通路（６１）を位置固定側の油通路（６７）に接続するためのロータリジョイント（６５）を前記第２の軸受け壁（４）内に、また前記潤滑油通路（６９）を位置固定側の油通路（７３）に接続するためのロータリジョイント（７０）を前記第１の軸受け壁（１ａ）内に、それぞれ設けてある請求項２のトランスミッション。