JP2008221883A - 作業車輌における前輪動力取出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性、清掃性及び整備性に優れた前輪動力取出し装置を提供する。
【解決手段】切換え弁４からミッションケース５に設けられた２つの異なる油路と、ケーシング３に設けられた油路３ａ，３ｂとは、接合面８ｂによって連結する。油路３ａ，３ｂは、前輪駆動軸２に設けられた２つの異なる油路と連結し、標準用油圧クラッチＣ１及びクイックターン用油圧クラッチＣ２に、オイルポンプからの油圧を供給する。標準用油圧クラッチＣ１が係合すると、前輪と後輪が略々同じ周速で駆動し、クイックターン用油圧クラッチＣ２が係合すると、前輪が後輪より速い周速で駆動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンからの動力を後輪に伝達すると共に、前輪にも伝達し得る作業車輌に関し、詳しくは、ミッションケース内から前輪駆動力を取りだす前輪動力取出し装置に関する。

従来、前輪の操向操作に併せて前輪を後輪の周速より高速に駆動させることにより、作業車輌を通常の旋回径よりも小さく旋回させることを可能にする前輪動力取出し装置が案出されている（特許文献１参照）。

この前輪の変速操作は、前輪駆動軸に遊嵌した複数の歯車を、油圧クラッチによって選択的に係合することにより行われ、該油圧クラッチを断接する油圧は、切換え弁及び前記複数の歯車及び油圧クラッチを収納するケーシングに設けられた油孔を介して供給される。

ケーシングは、ミッションケースとは別体からなり、ミッションケース底面の開口部を閉塞するように設けられているため、ミッションケースに設けられた切換え弁と、ケーシングに設けられた油孔は、外部配管によって連結されており、この外部配管を介してミッションケースと、ケーシング間の圧油の給排が行われる。

特開２０００−５２７９９号公報

上記外部配管を介してミッションケース内からの油圧を、油圧クラッチに供給することにより、部品点数が増加すると共に、石等との接触による外部配管の破損の虞れや、泥土や藁等の付着する虞れがある。

また、前輪駆動軸及びクラッチ等の整備の際には、ケーシングをミッションケースから取り外すが、それに伴い外部配管もケーシング及びミッションケースから脱着させる必要があり、整備性の悪化を招いていた。

そこで本発明は、外部配管によらず前輪変速用のクラッチへと油圧の供給を行うことにより、外部配管の破損の懸念もしくは清掃性の悪化を解消し、かつ整備性の優れた前輪動力取出し装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、歯車（２ｃ，２ｄ）及び油圧クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を有する前輪用駆動軸（２）を回転自在に支持するケーシング（３）を、ミッションケース（５）の開口部（６）に閉塞するように取付けて、前記ミッションケース（５）内の動力伝達装置（Ａ）から前記歯車（２ｃ，２ｄ）及び油圧クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）を介して前記前輪用駆動軸（２）に動力を伝達してなる、作業車輌における前輪動力取出し装置（１）において、
前記ミッションケース（５）に、前記油圧クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）を切換える切換え弁（４）を設け、
前記ミッションケース（５）、前記ケーシング（３）及び前記前輪用駆動軸（２）に、前記油圧クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）の油圧室（１２，１３）と前記切換え弁（４）とを連通するように互に接合面（７，８ａ，８ｂ）で連結する油孔（２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ）をそれぞれ形成してなる、
ことを特徴とする作業車輌における前輪動力取出し装置にある。

請求項２に係る発明は、前記歯車（２ｃ，２ｄ）及び油圧クラッチ（Ｃ１，Ｃ２）は、後輪と略々同じ周速となる回転を前輪に伝達する標準用歯車（２ｄ）及び油圧クラッチ（Ｃ１）と、前記後輪に比して速い周速となる回転を前記前輪に伝達するクイックターン用歯車（２ｃ）及び油圧クラッチ（Ｃ２）であり、
前記切換え弁（４）から前記標準用油圧クラッチ（Ｃ１）及びクイックターン用油圧クラッチ（Ｃ２）に、それぞれ異なる前記油孔（２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ）を介して連通してなる、
請求項１記載の作業車輌における前輪動力取出し装置にある。

請求項１に係る本発明によると、ミッションケースとは別体のケーシングに前輪動力取出し装置を設けたものでありながら、ミッションケース、ケーシング及び前輪用駆動軸に、互に連結して切換え弁と油圧クラッチとを連通する油孔をそれぞれ形成したので、パイプ等の外部配管が不要となり、安価に構成できると共に外観をスッキリとまとめることができ、また外部配管が損傷して作動不能となることを防止できる。

また、油圧クラッチ等の前輪動力取出し装置のメンテナンスを、ケーシングをミッションケースから取外すことにより容易に行うことができ、外部配管の脱着を必要とするものに比して整備性を向上することができる。

請求項２に係る本発明によると、前輪用動力取出し装置が、標準回転用の動力を入切する油圧クラッチの外に、クイックターン用の動力を入切する油圧クラッチを備えるものにあっては、配管が複雑となるが、このものにあっても、ミッションケース、ケーシング及び前輪用駆動軸に両油圧クラッチ用の油孔をそれぞれ形成して、上述した効果を確実に奏することが可能である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る作業車輌の動力伝達装置Ａの断面を示したものである。

図１において、２０は、エンジンからの動力を出力軸２１に設けた出力ギヤ２１ａを介して動力伝達する主変速装置であり、該主変速装置２０と、前後進切換え装置４０と、の間にはエンジンからの動力伝達を断接するメインクラッチ３０が配置されている。また、前後進切換装置４０と隣接して副変速装置５０が配設され、後輪車軸５７へと動力伝達される。一方、前輪にはミッションケース５底部に開口した開口部を閉塞するケーシング３に設けられた前輪動力取出し装置１によって動力伝達がなされる。

主変速装置２０は、出力ギヤ２１ａと噛合する伝達ギヤ２２ａを前端に設けた主軸２２と、内径側において該主軸２２と軸方向平行に設けられた伝達軸２３と、を有している。

主軸２２には、４つの伝動比の異なる主変速駆動側のギヤ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅを備えており、伝達軸２３に設けられた伝動比の異なる４つの主変速従動側のギヤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと噛合する。該従動側のギヤの間（ギヤ２３ａと２３ギヤｂとの間、ギヤ２３ｃと、ギヤ２３ｄとの間）には、常時噛合い式（シンクロメッシュ方式）のシフト部材２４，２５が介装されている。該シフト部材２４，２５によって、上記４つの従動側ギヤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、選択的に１つのギヤが連動状態とされる。

主変速装置２０と、前後進切換装置４０との間には、メインクラッチ３０が設けられており、伝達軸２３後端のクラッチハブと、後述する前後進切換装置４０の連動軸４１前端のクラッチドラムと、に設けられた摩擦部材をピストンにより係合することによって、エンジンからの動力を断接する。

メインクラッチ３０と隣接する前後進切換装置４０は、伝動軸２３と同軸上に設けられた連動軸４１と、内径側において連動軸４１と軸方向平行に設けられた後進用アイドル軸４２と、外径側において連動軸４１と軸方向平行に設けられた前後進軸４３とを有している。

連動軸４１には、ギヤ４１ａ、４１ｂが設けられており、ギヤ４１ａは、後進用アイドル軸４２に嵌挿された後進用伝達ギヤ４２ａと噛合し、該後進用伝達ギヤ４２ａは、前後進軸４３に嵌挿された後進用ギヤ４３ａと噛合する。また、連動軸４１のギヤ４１ｂは、前後進軸４３に嵌挿された前進用ギヤ４３ｂと噛合する。

前進用ギヤ４３ｂと後進用ギヤ４３ａとの間には、シフト部材４４が介装されており、前進用ギヤ４３ｂか、後進用ギヤ４３ａか、のどちらか一方のみが選択的に連動状態とされる。

前後進切換装置４０の後方には、副変速装置５０が設けられており、前後進軸４３と同軸上かつ後方に配設される副変速軸５１と、内径側において副変速軸５１と軸方向平行に設けられている伝動軸５２と、伝動軸５２の後端と連結している連動軸５３とを有している。

副変速軸５１には、副変速ギヤ５１ａ、５１ｂが設けられており、副変速ギヤ５１ａ，５１ｂ間にはシフト部材５６が介装されている。副変速ギヤ５１ａ、５１ｂは、伝動軸５２に嵌挿されているギヤ５２ａ，５２ｂと噛合し、シフト部材５６によってどちらか一方の副変速ギヤ５１ａ，５１ｂが、ギヤ５２ａ，５２ｂと選択的に係合される。

また、連動軸５３に設けられたギヤ５３ａ，５３ｂは、外径側において連動軸５３と軸方向平行に配設された切換え軸５４に回転自在に嵌挿された超低速用ギヤスリーブ６１ａ、ベアリングを介して切換え軸５４に回転自在に設けられたギヤ５４ｃと噛合するように設けられている。

切換え軸５４には、超低速用ギヤユニット６０の超低速用ギヤスリーブ６１ａ、ギヤ５４ｃの他に、切換え軸５４に固定された前輪駆動用ギヤ５４ｂ，クイックターン用ギヤスリーブ５４ａ及びクイックターン用ギヤスリーブ５４ａと一体に設けられた小径の切換軸駆動用ギヤ５４ｄが設けられている。

外径側において切換え軸５４と軸方向平行に設けられたファイナル軸５５には、超低速用ギヤ６１ｂ、後輪駆動用ギヤ５５ａ及び伝動ギヤ５５ｂが備わっている。超低速用ギヤ６１ｂと、後輪用駆動ギヤ５５ａとの間には、シフト部材５７が介装されており、後輪駆動用ギヤ５５ａもしくは、超低速用ギヤ６１ｂを選択的に連動状態にし、ベベルギヤ５６を介して後輪駆動軸５８に動力伝達している。また、シフト部材５７が中立位置にある場合、各ギヤ５５ａ，６１ｂは、ファイナル軸５５に対して空転している。伝動ギヤ５５ｂは、切換え軸５４の切換え軸駆動用ギヤ５４ｄと噛合しており、切換え軸５４をファイナル軸５５と連動して回転させる。

一方、前輪動力取出し装置１は、内径側において切換え軸５４と平行に前方へと延設された前輪駆動軸２を有している。該前輪駆動軸２は、ボス３ｃ、スリーブ３ｄによって支承されており、前輪動力取出し用のギヤ５４ａ，５４ｂと噛合するクイックターン用ギア２ｃと、通常、連動状態にある標準用ギヤ（標準用歯車）２ｄと、が第１クラッチ（標準用油圧クラッチ）Ｃ１及び第２クラッチ（クイックターン用油圧クラッチ）Ｃ２を介して該前輪駆動軸２に設けられている。

図２，図３及び図４に示すように、前輪動力取出し装置１は、第１及び第２クラッチＣ１，Ｃ２及び前輪駆動軸２を１つのユニットとして備えたケーシング３を有しており、該ケーシング３をミッションケース５の底面の開口部６を閉塞する形で固定するため、ボルトによってケーシング取付け面（接合面）８ａ，８ｂが接合している。また、ミッションケース５の底部側面の切換え弁取付け面（接合面）７には、切換え弁４が装着され、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２への油圧供給を制御している。

切換え弁取付け面７には、切換え弁４から第１及び第２のクラッチＣ１，Ｃ２へ供給される圧油のための２つの異なる油孔５ａ，５ｂが設けられている。この油孔５ａ，５ｂは、ミッションケース５内を通りケーシング取付け面８ａにて開口し、ケーシング側の取付け面８ｂに設けられた油孔３ａ，３ｂと連結するように構成されている。

図５に示すように異なる２つの油孔３ａ，３ｂは、ケーシング３内を通り、ミッションケース５内に収納される前輪駆動軸２に設けられた、異なる２つの油孔２ａ，２ｂと連通する。油孔２ａは、クラッチシリンダ１１に設けられた油孔ａを通って第１クラッチＣ１の油圧室１２と繋がっており、油孔２ｂは、クラッチシリンダ１１に設けられた油孔ｂを通って第２クラッチＣ２の油圧室１３と繋がっている。

第１クラッチＣ１の油圧室１２は、ピストン１４と、クラッチシリンダ１１と、キャンセルプレート１５からなり、ピストン１４の背面側と、クラッチシリンダ１１の間には、スプリング１６が設けられている。スプリング１６は、クラッチシリンダ１１のドラム部分と、標準用ギヤ２ｄのハブ部分と、に設けられた摩擦部材が係合するようにピストン１７を付勢している。

第２クラッチＣ２の作動油室１２は、ピストン１７と、クラッチシリンダ１１と、からなり、該作動油室１２の対向側にはリターンスプリング１８が設けられている。リターンスプリング１８は、クラッチシリンダ１１のドラム部分と、クイックターン用ギヤ２ｃのハブ部分と、に設けられた摩擦部材が離間するようにピストン１７を付勢している。

図６に示すように、前輪動力取出し装置１は、オイルポンプＰからの油圧を異なる２つの油路を介して四輪切り替え装置として働く第１クラッチＣ１及びクイックターン装置として働く第２クラッチＣ２にフィルターＦを介して供給する。この異なる２つ油路には、電磁切換え弁４ａ，４ｂが設けられており、上記の第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２への圧油の給排を制御している。

第１クラッチＣ１は、電磁切換え弁４ａによって圧油が供給されると、切断されるように構成され、第２クラッチＣ２は、電磁切換え弁４ｂによって圧油が供給されると、係合するように構成されている。この第１及び第２クラッチの断接により作業車輌は、前輪の周速と後輪の周速が略々等しくなる４輪駆動状態、小回り旋回が可能なクイックターン状態、２輪駆動状態の３つの走行状態を適宜に選択可能に構成されている。

以下に本実施の形態に係る前輪動力取出し装置の作用について述べる。

作業車輌は通常の４輪駆動状態で駆動する場合、両電磁切換え弁４ａ，４ｂを切断し、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の油圧室１２，１３の油圧を排出することで第１クラッチＣ１のみを係合させる。

第１クラッチＣ１がスプリング１６の付勢力によって係合すると、前輪駆動用ギヤ５４ｂと噛合する標準用ギヤ２ｄによって、エンジンからの動力が前輪駆動軸２に伝動され、前輪と後輪を略々同じ周速で駆動させる。

作業車輌が４輪駆動状態で走行中に小回り旋回をしようとすると、前輪の操向操作を検知して、両電磁切換え弁４ａ，４ｂによってオイルポンプＰからの油圧が第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の油圧室１２，１３に供給され、第１クラッチＣ１は切断され、第２クラッチＣ２は係合される。

このオイルポンプＰからの油圧は、第１クラッチＣ１には、ミッションケース５に設けられた油孔５ａ，ケーシング３に設けられた油孔３ａ，前輪駆動軸２に設けられた油孔２ａを介して油孔ａにより第１クラッチＣ１の油圧室１２に供給され、第２クラッチＣ２には、ミッションケース５に設けられた油孔５ｂ，ケーシング３に設けられた油孔３ｂ，前輪駆動軸２に設けられた油孔２ｂを介して油孔ｂにより第２クラッチＣ２の油圧室１３に供給される。

第２クラッチＣ２が係合すると、クイックターン用ギヤスリーブ５４ａと噛合するクイックターン用ギヤ２ｃによって、エンジンからの動力が前輪駆動軸２に伝動され、前輪を後輪の周速より高速に駆動させることによって小回り旋回する。

また、電磁切換え弁４ａによりオイルポンプＰからの油圧が第１クラッチＣ１の油圧室１２のみに供給されると、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は共に切断され、前輪へエンジンからの動力が伝達されず２輪駆動状態となる。

上記のように外部配管によらず標準用油圧クラッチである第１クラッチＣ１及びクイックターン用油圧クラッチである第２クラッチＣ２に油圧を供給することにより、前輪動力取出し装置１を安価に構成できると共に外観をスッキリとまとめることができ、また外部配管が損傷して作動不能となることを防止できる。

更に、第１及び第２の油圧クラッチＣ１，Ｃ２等の前輪動力取出し装置１のメンテナンスの際、外部配管の脱着を必要とせず、ケーシング３をミッションケース５から取外すことにより容易に行うことができるため、整備性が向上する。

本発明に係る動力伝達装置の断面図。 本発明に係る前輪動力取出し装置の斜視図。 機体底面からの前輪動力取出し装置の斜視図。 機体底面左側からの前輪動力取出し装置の斜視図。 前輪動力取出し装置の要部拡大断面図。 前輪動力取出し装置の油圧回路図。

符号の説明

２ａ 油孔
２ｂ 油孔
２ｃ クイックターン用歯車
２ｄ 標準用歯車
３ ケーシング
３ａ 油孔
３ｂ 油孔
４ 切換え弁
５ ミッションケース
５ａ 油孔
５ｂ 油孔
７ 接合面
８ａ 接合面
８ｂ 接合面
Ｃ１ 標準用油圧クラッチ（第１クラッチ）
Ｃ２ クイックターン用油圧クラッチ（第２クラッチ）

Claims (2)

1. 歯車及び油圧クラッチを有する前輪用駆動軸を回転自在に支持するケーシングを、ミッションケースの開口部に閉塞するように取付けて、前記ミッションケース内の動力伝達装置から前記歯車及び油圧クラッチを介して前記前輪用駆動軸に動力を伝達してなる、作業車輌における前輪動力取出し装置において、
   前記ミッションケースに、前記油圧クラッチを切換える切換え弁を設け、
   前記ミッションケース、前記ケーシング及び前記前輪用駆動軸に、前記油圧クラッチの油圧室と前記切換え弁とを連通するように互に接合面で連結する油孔をそれぞれ形成してなる、
   ことを特徴とする作業車輌における前輪動力取出し装置。
2. 前記歯車及び油圧クラッチは、後輪と略々同じ周速となる回転を前輪に伝達する標準用歯車及び油圧クラッチと、前記後輪に比して速い周速となる回転を前記前輪に伝達するクイックターン用歯車及び油圧クラッチであり、
   前記切換え弁から前記標準用油圧クラッチ及びクイックターン用油圧クラッチに、それぞれ異なる前記油孔を介して連通してなる、
   請求項１記載の作業車輌における前輪動力取出し装置。

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