JP2004217111A - ホイール式作業車両のトランスミッション - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン及びトランスミッションの回転軸を車両長手方向軸線に直交する方向に配置したホイール式作業車両において、該トランスミッションからの機械駆動動力と油圧駆動動力を車両長手方向軸線に沿った前後輪駆動出力軸に伝達する伝達機構の小型化が図れるホイール式作業車両のトランスミッションを提供する。
【解決手段】前後輪に機械駆動動力及び油圧駆動動力を伝達する前後輪駆動出力軸（２０）に傘歯車（４９）と円筒歯車（５０）を具え、前後輪駆動出力軸（２０）は、トランスミッション（１２）の機械変速機構（１５）の出力軸（２１）と傘歯車伝達機構（２２）を介して接続し、トランスミッションの油圧モータ（１７）に接続された油圧動力伝達機構（２４）と円筒歯車伝達機構（２５）を介して接続した。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイール式作業車両のトランスミッションに関し、特には、エンジンとトランスミッションを一体的に接続して車両シャーシフレームの下部に取付け、車両前後輪の差動装置に向けて機械駆動動力と油圧駆動動力を選択的に伝達することを可能としたホイール式作業車両のトランスミッションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンと、複数段の走行域に応じたクラッチを切り換えて機械駆動力および油圧駆動力を選択的に切り換え可能とした機械―油圧トランスミッション（以下、単にトランスミッションと呼ぶ）とをトルコンを介さずに一体的に接続した駆動ユニットを、シャーシフレームの下部に設置するようにしたホイール式作業車両が提案されており、例えば特許文献１に記載されている。図５および図６は、同文献１に記載されているホイール式作業車両の下部走行体の平面図、およびそのパワートレインの模式図である。
【０００３】
図５および図６において、シャーシフレーム８１の右側方にはエンジン８０がその出力軸線Ｃ−Ｃを車両左右方向に向けて設置されており、エンジン８０の出力軸８０ａ方向のシャーシフレーム８１内の下部には、トランスミッション８２が設置されている。エンジン８０の出力軸８０ａは、トランスミッション８２に一体的に接続されている。また、トランスミッション８２の左側方には、後部出力軸９８ａ及び前部出力軸９８ｂを有する前後輪駆動出力軸９８が車両長手方向に配設されており、これらの後部出力軸９８ａ及び前部出力軸９８ｂはそれぞれプロペラシャフト９５ａ，９５ｂ、差動装置８６ａ，８６ｂを経由して、後、前輪車軸８５ａ，８５ｂに接続されている。
【０００４】
トランスミッション８２は、エンジン８０の出力軸に連結された第１の入力軸８７と、第１の中間軸８８と、出力軸８９（図中に軸線Ｅ−Ｅで示す）とを並列に備え、これらの軸８７，８８，８９には減速ギヤトレイン９０及び各変速段クラッチ９２，９３，９４を設けている。減速ギヤトレイン９０及び各変速段クラッチ９２，９３，９４を経由して、エンジン８０の動力が出力軸８９に機械的に変速されて伝達されるようになっている。また、トランスミッション８２は第２の入力軸９６と第２の中間軸９７とを備えており、第２の入力軸９６には、前記第１の入力軸８７の、エンジン８０と反対側に接続された油圧ポンプ８３の吐出油を受けて図示しない制御弁を介して回転駆動される油圧モータ８４が接続されている。第２の入力軸９６及び第２の中間軸９７には減速ギヤトレイン９９及び変速段クラッチ９１が設けられており、油圧モータ８４の油圧駆動力が減速ギヤトレイン９９及び変速段クラッチ９１を経由して前記出力軸８９に伝達されるようになっている。
【０００５】
また、この出力軸８９には、傘歯車１０２を設けた軸１０１が連結されており、傘歯車１０２は前記後部出力軸９８ａに設けた傘歯車１０３と噛合している。この傘歯車１０２、１０３を経由して、トランスミッション８２の出力軸８９の出力動力を前記後部出力軸９８ａに伝達している。さらに、後部出力軸９８ａは、機械的なクラッチ機構１０４を介して前部出力軸９８ｂに選択的に接続されるようになっている。
【０００６】
上記のような構成により、変速段クラッチ９１のみを係合させると、第１速度段の低速走行域となり、油圧モータ８４の駆動動力を減速ギヤトレイン９９及び第２中間軸９７を経由して出力軸８９から出力し、変速段クラッチ９２，９３，９４をそれぞれ単独で係合させると、第２，３，４速度段の高速走行域となり、エンジン８０の駆動動力を減速ギヤトレイン９０及び第１の中間軸８８を経由して出力軸８９から出力している。すなわち、機械駆動動力と油圧駆動動力は共通の出力軸８９から出力する構成となっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３６２１７４号公報（第５−６頁、第１図、第３図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に記載されたトランスミッションにおいては、機械駆動動力と油圧駆動動力を共通の出力軸８９及び傘歯車１０２，１０３を経由して前後輪駆動出力軸９８に出力するようにしているので、油圧駆動時の低速域、高トルクでの駆動に耐え得るようにするために、前記出力軸８９、傘歯車１０２，１０３がトルク容量の大きい油圧駆動動力の伝達をしなければならなくなるので、出力軸８９及び傘歯車１０２，１０３の大型化が必要になり、トランスミッション全体が大きくなってしまうという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので、エンジン及びトランスミッションの回転軸を車両長手方向と直交する方向に配置したホイール式作業車両において、該トランスミッションからの機械駆動動力と油圧駆動動力を車両長手方向に沿った前後輪駆動出力軸に伝達する伝達機構の小型化が図れるホイール式作業車両のトランスミッションの提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するため、第１発明は、エンジンの動力を前後輪駆動出力軸を経由して前後輪に伝達する動力伝達機構に、機械的に伝達する機械変速機構と、油圧ポンプおよび該油圧ポンプの吐出油で駆動される油圧モータを有して油圧変速動力を伝達する油圧動力伝達機構とを並設したホイール式作業車両のトランスミッションであって、前記機械変速機構の出力軸を、車両長手方向と直交する方向に設け、前記前後輪駆動出力軸、及び油圧動力伝達機構の出力軸を、車両長手方向に設け、前記前後輪駆動出力軸には、前記機械変速機構の出力軸からの動力を傘歯車伝達機構を介して伝達し、油圧動力伝達機構の出力軸からの動力を円筒歯車伝達機構を介して伝達する構成としている。
【００１１】
第１発明によれば、前後輪へ動力を伝達する前後輪駆動出力軸には、機械変速機構の出力軸からの機械駆動動力が傘歯車伝達機構を経由して伝わり、低速で大トルク駆動となる、油圧動力伝達機構の油圧モータによる油圧駆動動力が上記傘歯車伝達機構を経由せずに円筒歯車伝達機構を介して直接に伝わるので、上記傘歯車伝達機構を小型化することができる。
【００１２】
第２発明は、第１発明において、前記傘歯車伝達機構は、前記前後輪駆動出力軸に設けた傘歯車と、前記機械変速機構の出力軸に接続する傘歯車とを噛合させてなり、前記円筒歯車伝達機構は、前記前後輪駆動出力軸に設けた円筒歯車と、前記油圧動力伝達機構の出力軸に有する円筒歯車とを噛合させてなる構成としている。
【００１３】
第２発明によれば、第１発明の効果に加え、前後輪駆動出力軸に傘歯車伝達機構の傘歯車と円筒歯車伝達機構の円筒歯車とを具えているため、機械変速機構の出力軸からの動力と、油圧動力伝達機構の出力軸からの動力とが直接前後輪駆動出力軸に伝達されるので、伝達効率を大きくできる。また、前後輪駆動出力軸が一軸で構成されるため、コンパクトに構成できる。
【００１４】
第３発明は、第２発明において、前記機械変速機構の出力軸を回転自在に収納すると共に、前記油圧動力伝達機構の油圧ポンプを取り付ける機械変速ハウジングと、前記前後輪駆動出力軸、及び前記油圧動力伝達機構の出力軸を回転自在に収納すると共に、前記油圧動力伝達機構の油圧モータを取り付ける動力出力ハウジングとを、別体で構成し、着脱自在に一体的に取り付けてなる構成としている。
【００１５】
第３発明によれば、前後輪駆動出力軸と油圧動力伝達機構の出力軸とを回転自在に収納した動力出力ハウジングを、機械変速機構の出力軸を回転自在に収納する機械変速ハウジングとは別体で構成し、該機械変速ハウジングにボルト等で着脱自在に一体的に取り付けるようにしたから、機械変速ハウジングと動力出力ハウジングの製作が容易になる。
【００１６】
第４発明は、第２又は第３発明において、前記前後輪駆動出力軸は、後輪側に常時回転動力を伝達する、前記傘歯車及び円筒歯車を具えた後輪駆動出力軸と、クラッチ機構を介して前記後輪駆動出力軸と選択的に分離、結合して、前輪側に選択的に回転動力を伝達する前輪駆動出力軸とを備え、２駆―４駆切換可能とした構成としている。
【００１７】
第４発明によれば、第２，３発明の効果の他に、選択的に後輪（２駆）または前後輪（４駆）へ油圧駆動走行と機械駆動走行との走行動力を伝達することができ、走行地帯の状況や作業状況に応じた走り方を選定できる。
【００１８】
第５発明は、第４発明において、２駆―４駆切換式の前記前後輪駆動出力軸のうち、前記後輪駆動出力軸は軸受を介して後輪側の回転支持体に装着され、前記前輪駆動出力軸は、軸受を介して前輪側の回転支持体に装着され、前記後輪側および前輪側の回転支持体が、それぞれ前記動力出力ハウジングに着脱自在に取り付けられた構成としている。
【００１９】
第５発明によれば、２駆―４駆切換式の前後輪駆動出力軸のうち、後輪駆動出力軸と前輪駆動出力軸が、それぞれ回転支持体を介して動力出力ハウジングにユニットとして取付け、取外しができることになり、組立、分解が容易になる。
【００２０】
第６発明は、第１，第２又は第３発明において、前記油圧動力伝達機構が、油圧作動クラッチの係合によってリングギヤの回転を止め、入力軸に備えたサンギヤを介して受けた油圧モータの回転動力を遊星ギヤの自転、公転により遊星キャリヤから出力するキャリヤ出力方式の遊星歯車式減速機構と、該遊星歯車式減速機構の入力軸の同軸線上の位置にて前記動力出力ハウジングに回転可能に保持されると共に、遊星キャリヤと一体的に結合された出力軸とを備えた構成としている。
【００２１】
第６発明によれば、油圧動力伝達機構が遊星歯車式減速機構を有し、該遊星歯車式減速機構の遊星キャリヤの回転中心に油圧動力伝達機構の出力軸を一体的に結合したので、油圧動力伝達機構の半径方向がコンパクトになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１、図２は、それぞれ実施形態に係るホイール式作業車両の下部走行体の部分断面平面図、および図１のＡ−Ａ矢視図である。なお、以下では、ホイール式作業車両として、下部走行体上に、作業機を取り付けた上部旋回体を旋回自在に搭載したホイール式油圧ショベルの例を挙げて説明する。
【００２３】
ホイール式油圧ショベルは、下部走行体１の前後部下部の左右にそれぞれ前輪１３，１３および後輪１４，１４を有し、該下部走行体１の上部に、図示しないブーム、アーム、バケット等の作業機を取り付けた上部旋回体３を旋回自在に搭載している。下部走行体１のシャーシフレーム１０の下部には、その左右いずれかの側方位置にエンジン１１が該エンジン出力軸線Ｃ−Ｃを車両長手方向（つまり、図示の車両前後方向中心線Ｘ−Ｘ）に直交する方向に向けて横置きに取り付けられている。該エンジン１１には一体的にトランスミッション１２が接続されており、トランスミッション１２はシャーシフレーム１０の内部下部に収納されている。
【００２４】
また、エンジン出力軸線Ｃ−Ｃの延長線上に位置するトランスミッション１２の入力軸には、エンジン１１と反対側に油圧ポンプ１６が取り付けてある。前記トランスミッション１２の機械変速機構１５の出力軸は、トランスミッション１２の入力軸（入力軸の軸線は図中Ｃ−Ｃで示される）に平行で、かつこの入力軸から車両長手方向に所定の間隔を置いた位置（図中Ｅ−Ｅ）に設けられており、この出力軸には傘歯車伝達機構２２が接続されている。この傘歯車伝達機構２２は機械変速機構１５による動力伝達方向をエンジン出力軸線Ｃ−Ｃ方向から車両長手方向に変換するものであり、この変換された傘歯車伝達機構２２の動力出力軸（すなわち前後輪駆動出力軸２０）にはプロペラシャフト継手４８，４７を介して前後輪プロペラシャフト１８，１９が連結されている。さらに、傘歯車伝達機構２２の側方には、その動力出力軸に円筒歯車機構で噛み合った油圧動力伝達機構２４が配設されており、該油圧動力伝達機構２４の入力軸に油圧モータ１７が接続されている。油圧モータ１７は、前記油圧ポンプ１６から吐出された圧油を図示しない制御弁で切り換えることにより回転数が制御されるようになっている。
【００２５】
なお、エンジン１１をシャーシフレーム１０の左右側方に設けたため、シャーシフレーム１０の内部スペースに余裕ができ、前後車輪１３、１４のホイールベースＬ２を短縮化し、操舵旋回半径を小さくしている。
【００２６】
トランスミッション１２は、図３の模式図に示すように、ホイール式作業車両の前後輪１３，１４に機械変速動力を伝達する機械変速機構１５と、該機械変速機構１５に取付けられ、エンジン１１と接続する可変容量型の油圧ポンプ１６と、前記油圧ポンプ１６からの吐出油により駆動されて油圧変速動力を出力する可変容量型の油圧モータ１７と、前記機械変速機構１５による機械駆動動力と前記油圧モータ１７による油圧駆動動力とを前後輪プロペラシャフト１８、１９に伝達する前後輪駆動出力軸２０とを有している。前記前後輪駆動出力軸２０は、前記機械変速機構１５の出力軸２１と直交する方向に向けて配設されると共に、該出力軸２１に傘歯車伝達機構２２を介して接続されており、これにより機械変速機構１５からの機械駆動動力が該傘歯車伝達機構２２を経由して前後輪駆動出力軸２０に伝わるようにしている。また、前記油圧モータ１７が接続された油圧動力伝達機構２４はその入力軸に設けた遊星歯車式減速機と、該遊星歯車式減速機に接続され、円筒歯車５３（本例では平歯車）を取着した出力軸２３とを有しており、該出力軸２３の軸線方向は前記前後輪駆動出力軸２０の軸線方向に平行となる方向に配置される。そして該出力軸２３の円筒歯車５３は、前記前後輪駆動出力軸２０に取着した円筒歯車５０（本例では平歯車）と噛み合って円筒歯車伝達機構２５を構成しており、前記油圧モータ１７による油圧駆動動力が該円筒歯車伝達機構２５を経由して前後輪駆動出力軸２０に伝わるようにしている。
【００２７】
次に、図４により、機械変速機構１５、油圧動力伝達機構２４および傘歯車伝達機構２２について詳細に説明する。
機械変速機構１５は、車両長手方向（すなわち、前後輪駆動出力軸２０の軸線方向）に直交し、かつ略水平な方向に、入力軸２６、中間軸２７および出力軸２１をトランスミッションハウジング３９内に回転自在に備えている。これらの入力軸２６、中間軸２７および出力軸２１は、互いに平行に、車両長手方向に間隔を置いて配置されている。入力軸２６、中間軸２７および出力軸２１には、それぞれ、１つの変速クラッチ２８，２９，３０と、各軸ごとに固定した固定歯車３１，３２，３３と、各軸に遊嵌したフリー歯車３４，３５，３６とを設けている。これらにより、多軸式機械変速機構が構成されている。
【００２８】
この多軸式機械変速機構は、入力軸２６、中間軸２７の固定歯車同士３１、３２、およびフリー歯車同士３４、３５を噛合せ、中間軸２７の固定歯車３２と出力軸２１のフリー歯車３６とを噛合せ、中間軸２７のフリー歯車３５と出力軸２１の固定歯車３３とを噛合せて構成してあり、前進３段の多軸式機械変速機構としている。すなわち、入力軸２６の変速クラッチ２８を係合したときには、入力軸固定歯車３１と入力軸フリー歯車３４とが結合され、入力軸フリー歯車３４と噛合う中間軸フリー歯車３５、中間軸フリー歯車３５と噛合う出力軸固定歯車３３を経て、出力軸２１に特定減速比の機械駆動動力を出力する。
【００２９】
また、中間軸２７の変速クラッチ２９を係合したときには、中間軸固定歯車３２と中間軸フリー歯車３５とが結合され、入力軸固定歯車３１から入力した回転動力を中間軸固定歯車３２、および中間軸フリー歯車３５と噛合う出力軸固定歯車３３を経て、出力軸２１に特定減速比の機械動力を出力する。
【００３０】
また、出力軸２１の変速クラッチ３０を係合したときには、出力軸固定歯車３３と出力軸フリー歯車３６とが結合され、入力軸固定歯車３１および中間軸固定歯車３２を経由して入力した回転動力を、出力軸フリー歯車３６および出力軸固定歯車３３を経て出力軸２１に特定減速比の機械動力を出力する。
【００３１】
上記多軸式機械変速機構を、入力軸２６に具えたトルクダンパ継手３７を介してエンジン出力軸１１ａに連結し、前記入力軸２６、中間軸２７、出力軸２１を間隔を置いて収容したトランスミッションハウジング３９を、車両長手方向に横たわるように配置してエンジンハウジング４０に結合しており、これによりエンジン１１とトランスミッション１２を一体化している。
【００３２】
図４に示すように、トランスミッションハウジング３９は、車両長手方向に延設された機械変速ハウジング４１と、車両長手方向に直交する方向に延設された動力出力ハウジング４２とを有しており、それぞれのハウジング４１，４２を別体にして形成し、平面視にて略Ｌ字形に結合している。
【００３３】
機械変速ハウジング４１は、前記機械変速機構１５を内蔵すると共に、機械変速機構１５の入力軸２６が外部に臨む回りにポンプ取付座４３を有している。前記油圧ポンプ１６の入力軸４４を前記入力軸２６に接続すると共に、前記ポンプ取付座４３に油圧ポンプハウジング取付部を当てて油圧ポンプ１６を機械変速ハウジング４１に取り付けている。
【００３４】
また、機械変速ハウジング４１は、前記機械変速機構１５の出力軸２１が外部に臨む回りにハウジング取付座４５を有している。前記動力出力ハウジング４２を、前記出力軸２１の軸線方向に延びる状態に配置し、前記ハウジング取付座４５に取り付けている。
【００３５】
動力出力ハウジング４２には、ハウジングの入口側に、前記機械変速機構１５の出力軸２１と接続する、傘歯車伝達機構２２の入力側の傘歯車４６を回転可能に配設してあり、また、前記前後輪駆動出力軸２０を、該出力軸２０の軸線方向が前記機械変速機構１５の出力軸２１の軸線方向に対して直交し、かつ、車両長手方向に配置して、回転可能に取り付けている。さらに、動力出力ハウジング４２には、前記油圧モータ１７に接続した油圧動力伝達機構２４を、該機構２４の軸線方向が前記前後輪駆動出力軸２０の軸線に平行する方向に配置している。
【００３６】
前後輪駆動出力軸２０は、前後端部のプロペラシャフト継手４７、４８と、傘歯車伝達機構２２の出力側の傘歯車４９と、円筒歯車伝達機構２５の一方の円筒歯車５０とを備えている。前記プロペラシャフト継手４７、４８は、図３に示すように前輪差動装置５１および後輪差動装置５２とそれぞれ連結されている前輪プロペラシャフト１８、後輪プロペラシャフト１９に接続する。
前記傘歯車４９は、前記動力出力ハウジング４２内に設けた前記傘歯車４６と噛合い、前記機械変速機構１５からの機械駆動動力が前後輪駆動出力軸２０に伝わるようにしている。また、前記円筒歯車５０は、油圧動力伝達機構２４の出力軸２３に設けた円筒歯車５３と噛合い、前記油圧モータ１７による油圧駆動動力が前後輪駆動出力軸２０に伝わるようにしている。
【００３７】
また、前記前後輪駆動出力軸２０は、後輪側に回転動力を伝達出力する傘歯車４９及び円筒歯車５０を具えた後輪駆動出力軸５４と、前輪側に回転動力を伝達出力する前輪駆動出力軸５５とに分割してあり、該前輪駆動出力軸５５と後輪駆動出力軸５４が向かい合う対向端面に雌雄係合部５６を形成して、前輪駆動出力軸５５を後輪駆動出力軸５４に対して回転フリーの状態に組合せると共に、前輪駆動出力軸５５をジョークラッチ機構５７を介して後輪駆動出力軸５４と選択的に結合するように構成し、これにより２駆―４駆切換が可能としている。
【００３８】
ジョークラッチ機構５７は、前輪駆動出力軸５５の外周面にスプライン係合して軸方向にスライド可能とされ、かつ後輪駆動出力軸５４との対向端面に径方向の凸形状の係合爪５８を有する円筒体クラッチ５９と、前輪駆動出力軸５５の外周面の段付端面と該円筒体クラッチ５９の外周面の段付端面との間に設けられ、かつ該円筒体クラッチ５９を後輪駆動出力軸５４へ向かう方向に付勢するばね６０と、前記円筒体クラッチ５９の係合爪５８に対向する後輪駆動出力軸５４の端面に形成した径方向凸形状の環状爪６１と、前記円筒体クラッチ５９の内周面と前輪駆動出力軸５５の外周面との間に形成した円筒体クラッチ５９移動用の油圧受圧室６２とを有している。前輪駆動出力軸５５の内部には前記油圧受圧室６２に連通する油路が形成されており、この油路から油圧受圧室６２に油を注入すると、円筒体クラッチ５９がばね６０の付勢力に打ち勝って図示の下方に移動し（図４において、円筒体クラッチ５９の左半面は下降状態を示している。）、これにより円筒体クラッチ５９の係合爪５８と後輪駆動出力軸５４の環状爪６１の係合を解除するようになっている。
【００３９】
また、前記後輪駆動出力軸５４は、テーパ円筒軸受６３を有する回転支持体６４に回転可能に支承され、前記前輪駆動出力軸５５は、球軸受６５を有する回転支持体６６に回転可能に支承されている。前記動力出力ハウジング４２には同軸心に２つの開口６７，６８が対向形成してあり、この一方の開口６７に前記回転支持体６４を取り付けて、前記後輪駆動出力軸５４を動力出力ハウジング４２に対して回転可能に位置決めし、他方の開口６８に前記回転支持体６６を取り付けて、前記前輪駆動出力軸５５を動力出力ハウジング４２に対して回転可能に位置決めするようにしている。
【００４０】
油圧モータ１７に接続された前記油圧動力伝達機構２４は、キャリヤ出力方式の遊星歯車式減速機構と、該遊星歯車式減速機構の出力キャリヤに一体結合された、円筒歯車５３付きの出力軸２３とを有している。前記遊星歯車式減速機構は、油圧モータ１７の出力軸６９に結合する入力軸７１に取着されたサンギヤ７０と、前記入力軸７１にフリー回転可能に保持したリングギヤ７２および遊星キャリヤ７３と、前記遊星キャリヤ７３に軸支されて前記サンギヤ７０およびリングギヤ７２に噛合い係合する遊星ギヤ７４と、前記リングギヤ７２に一体形成したクラッチ内筒７５および前記動力出力ハウジング４２に固定したクラッチ外筒７６の間に設けた油圧作動クラッチ７７とを有している。この油圧作動クラッチ７７の係合によってリングギヤ７２の回転を止め、遊星ギヤ７４の自転、公転により遊星キャリヤ７３から油圧モータ１７の回転動力を出力するようにしている。また前記出力軸２３は、前記入力軸７１の軸方向に位置決めされて動力出力ハウジング４２に回転可能に保持されている。
【００４１】
油圧モータ１７は、その出力軸６９を前記遊星歯車減速機の入力軸７１および前記出力軸２３の軸線方向と同軸心に置いて、動力出力ハウジング４２に具えたモータ取付部７８に取り付けている。
【００４２】
以上の構成とした本発明に係るトランスミッションは、油圧モータ１７の正逆回転制御を行い、油圧モータ１７の出力軸６９に接続した油圧動力伝達機構２４の油圧作動クラッチ７７を係合することにより、遊星歯車減速機構のサンギヤ７０、遊星ギヤ７４、遊星キャリヤ７３、出力軸２３、および円筒歯車５３を経由して、前後進１速度段の油圧駆動動力が前後輪駆動出力軸５５，５４に伝えられる。また、油圧動力伝達機構の油圧作動クラッチ７７を遮断し、機械変速機構１５側の中間軸変速クラッチ２９を係合することにより前進２速度段の機械駆動走行速度を、入力軸変速クラッチ２８を係合することにより前進３速度段の機械駆動走行速度を、出力軸変速クラッチ３０を係合することにより前進４速度段の機械駆動走行速度をそれぞれ、出力軸２１、傘歯車４６、傘歯車４９を経由して後輪駆動出力軸５４に伝えられる。
【００４３】
本発明によると、つぎのような効果が得られる。
油圧モータによる油圧駆動動力の伝達系を、機械変速機構の動力伝達系から独立させて、専用の油圧動力伝達機構を設けたため、前後輪へ動力を伝達する前後輪駆動出力軸には、機械変速機構の出力軸からの機械駆動動力が傘歯車伝達機構を経由して伝わり、低速で大トルク駆動となる、油圧動力伝達機構の油圧モータによる油圧駆動動力が上記傘歯車伝達機構を経由せずに円筒歯車伝達機構を介して直接に伝わるので、上記傘歯車伝達機構を小型化することができる。
【００４４】
また、前後輪駆動出力軸に傘歯車伝達機構の傘歯車と円筒歯車伝達機構の円筒歯車とを具えているため、機械変速機構の出力軸からの動力と、油圧動力伝達機構の出力軸からの動力とが中間軸を経由せずに直接前後輪駆動出力軸に伝達されるので、伝達効率を大きくできる。また、前後輪駆動出力軸が一軸で構成されるため、コンパクトに構成できる。
【００４５】
また、前後輪駆動出力軸と油圧動力伝達機構の出力軸とを回転自在に収納した動力出力ハウジングを、機械変速機構の出力軸を回転自在に収納する機械変速ハウジングとは別体で構成し、該機械変速ハウジングにボルト等で着脱自在に一体的に取り付けるようにしたから、機械変速ハウジングと動力出力ハウジングの製作が容易になる。
【００４６】
さらに、トランスミッションハウジングの内、機械変速ハウジングを車両長手方向に沿う方向に横たえ、動力出力ハウジングを車両長手方向に直交する方向（すなわち車両側方）に向けて延設して、上面視にて略Ｌ形に配置したから、ハウジングに配置した前後輪駆動出力軸の軸線方向を車両長手方向に向けられ、前後輪駆動出力軸に接続する前後プロペラシャフトも車両長手方向に配置できる。このような構成とすることにより、機械変速機構部分が車両長手方向に長い形状となるにもかかわらず前後輪出力軸の長さは短くすることができ、相対的に、前後輪出力軸に接続されるプロペラシャフトの長さを長くすることができるため、前後プロペラシャフトと前後輪車軸との交叉角が大きくなることを防ぐことができる。従って、駆動力を前後輪車軸に効率的に伝達することができる。
【００４７】
また、前後輪駆動出力軸を、前輪駆動出力軸と後輪駆動出力軸に分割し、両出力軸間をクラッチを介して選択的に分離、結合するようにしたから、後輪２輪による機械駆動走行と油圧駆動走行、及び、前後４輪による機械駆動走行と油圧駆動走行の４タイプの駆動走行が可能となり、作業車両の走行性を走行地帯の状況や作業状態に応じて適合させることができる。
【００４８】
またさらに、２駆―４駆切換式の前記後輪駆動出力軸を、軸受（実施形態のテーパ円筒軸受は一例）を有する回転支持体に装着し、前輪駆動出力軸を、軸受（実施形態の球軸受は一例）を有する回転支持体に装着し、動力出力ハウジングに同軸心に対向して形成した２つの開口に、前記後輪駆動出力軸と前輪駆動出力軸との回転支持体をそれぞれ着脱自在に取り付けた。このため、２駆―４駆切換式の後輪駆動出力軸と前輪駆動出力軸、及び、機械変速機構の出力軸に接続する傘歯車が、それぞれ回転支持体を介して動力出力ハウジングにユニットとして取付け、取外しができるので、組立、分解が容易になる。
【００４９】
また、油圧動力伝達機構が、遊星歯車式減速機構と、該遊星歯車式減速機構の遊星キャリヤの回転中心に一体的に結合した出力軸とを備えているので、油圧動力伝達機構の半径方向がコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるホイール式作業車両の下部走行体の部分断面平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係わるトランスミッションの模式図である。
【図４】本発明に係わるトランスミッションの平面断面図である。
【図５】従来技術に係わるホイール式作業車両の下部走行体の平面図である。
【図６】従来技術に係わるパワートレインの模式図である。
【符号の説明】
１０…シャーシフレーム、１１…エンジン、１２…トランスミッション、１３…前車輪、１４…後車輪、１５…機械変速機構、１６…油圧ポンプ、１７…油圧モータ、１８…前輪プロペラシャフト、１９…後輪プロペラシャフト、２０…前後輪駆動出力軸、２１…機械変速機構の出力軸、２２…傘歯車伝達機構、２３…出力軸、２４…油圧動力伝達機構、２５…円筒歯車伝達機構、２６…入力軸、２７…中間軸、２８，２９，３０…変速クラッチ、３１，３２，３３…固定歯車、３４，３５，３６…フリー歯車、３７…トルクダンパ継手、３９…トランスミッションハウジング、４０…エンジンハウジング、４１…機械変速ハウジング、４２…動力出力ハウジング、４３…ポンプ取付座、４４…油圧ポンプ入力軸、４５…ハウジング取付座、４６…傘歯車、４７，４８…プロペラシャフト継手、４９…傘歯車、５０…円筒歯車、５１…前輪差動装置、５２…後輪差動装置、５３…円筒歯車、５４…後輪駆動出力軸、５５…前輪駆動出力軸、５６…雌雄係合部、５７…ジョークラッチ機構、５８…係合爪、５９…円筒体クラッチ、６０…ばね、６１…環状爪、６２…油圧受圧室、６３…テーパ円筒軸受、６４…回転支持体、６５…球軸受、６６…回転支持体、６７，６８…開口、６９…油圧モータ出力軸、７０…サンギヤ、７１…入力軸、７２…リングギヤ、７３…遊星キャリヤ、７４…遊星ギヤ、７５…クラッチ内筒、７６…クラッチ外筒、７７…油圧作動クラッチ、７８…モータ取付部。

Claims (6)

1. エンジン（１１）の動力を前後輪駆動出力軸（２０）を経由して前後輪（１３，１４）に伝達する動力伝達機構に、機械的に伝達する機械変速機構（１５）と、油圧ポンプ（１６）および該油圧ポンプ（１６）の吐出油で駆動される油圧モータ（１７）を有して油圧変速動力を伝達する油圧動力伝達機構（２４）とを並設したホイール式作業車両のトランスミッションであって、
   前記機械変速機構（１５）の出力軸（２１）を、車両長手方向と直交する方向に設け、
   前記前後輪駆動出力軸（２０）、及び油圧動力伝達機構（２４）の出力軸（２３）を、車両長手方向に設け、
   前記前後輪駆動出力軸（２０）には、前記機械変速機構（１５）の出力軸（２１）からの動力を傘歯車伝達機構（２２）を介して伝達し、油圧動力伝達機構（２４）の出力軸（２３）からの動力を円筒歯車伝達機構（２５）を介して伝達する
   ことを特徴とするホイール式作業車両のトランスミッション。
2. 前記傘歯車伝達機構（２２）は、前記前後輪駆動出力軸（２０）に設けた傘歯車（４９）と、前記機械変速機構（１５）の出力軸（２１）に接続する傘歯車（４６）とを噛合させてなり、
   前記円筒歯車伝達機構（２５）は、前記前後輪駆動出力軸（２０）に設けた円筒歯車（５０）と、前記油圧動力伝達機構（２４）の出力軸（２３）に有する円筒歯車（５３）とを噛合させてなる
   ことを特徴とする請求項１記載のホイール式作業車両のトランスミッション。
3. 前記機械変速機構（１５）の出力軸（２１）を回転自在に収納すると共に、前記油圧動力伝達機構（２４）の油圧ポンプ（１６）を取り付ける機械変速ハウジング（４１）と、
   前記前後輪駆動出力軸（２０）、及び前記油圧動力伝達機構（２４）の出力軸（２３）を回転自在に収納すると共に、前記油圧動力伝達機構（２４）の油圧モータ（１７）を取り付ける動力出力ハウジング（４２）とを、
   別体で構成し、着脱自在に一体的に取り付けてなる
   ことを特徴とする請求項２記載のホイール式作業車両のトランスミッション。
4. 前記前後輪駆動出力軸（２０）は、後輪側に常時回転動力を伝達する、前記傘歯車（４９）及び円筒歯車（５０）を具えた後輪駆動出力軸（５４）と、クラッチ機構（５７）を介して前記後輪駆動出力軸（５４）と選択的に分離、結合して、前輪側に選択的に回転動力を伝達する前輪駆動出力軸（５５）とを備え、２駆―４駆切換可能とした
   ことを特徴とする請求項２又は３記載のホイール式作業車両のトランスミッション。
5. ２駆―４駆切換式の前記前後輪駆動出力軸（２０）のうち、前記後輪駆動出力軸（５４）は軸受（６３）を介して後輪側の回転支持体（６４）に装着され、
   前記前輪駆動出力軸（５５）は、軸受（６５）を介して前輪側の回転支持体（６６）に装着され、
   前記後輪側および前輪側の回転支持体（６４，６６）が、それぞれ前記動力出力ハウジング（４２）に着脱自在に取り付けられた
   ことを特徴とする請求項４記載のホイール式作業車両のトランスミッション。
6. 前記油圧動力伝達機構（２４）が、油圧作動クラッチ（７７）の係合によってリングギヤ（７２）の回転を止め、入力軸（７１）に備えたサンギヤ（７０）を介して受けた油圧モータ（１７）の回転動力を遊星ギヤ（７４）の自転、公転により遊星キャリヤ（７３）から出力するキャリヤ出力方式の遊星歯車式減速機構と、該遊星歯車式減速機構の入力軸（７１）の同軸線上の位置にて前記動力出力ハウジング（４２）に回転可能に保持されると共に、遊星キャリヤ（７３）と一体的に結合された出力軸（２３）とを備えた
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のホイール式作業車両のトランスミッション。

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