JP2009029170A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ミッションケースに、前記エンジンの動力を作業部に伝達するＰＴＯ軸と、前記ＰＴＯ軸への動力伝達を継断するＰＴＯクラッチと、前記ＰＴＯ軸の出力を変速するＰＴＯ変速機構とを備える作業車両において、ＰＴＯクラッチよりも上流側の動力伝達経路の構造を複雑化することなく、ＰＴＯ軸の独立的な逆転駆動に対応する構成を実現する。
【解決手段】ミッションケース１５内のうちＰＴＯ軸１８の近傍に逆転切換機構５１を備える。ＰＴＯ軸１８には、逆転切換機構５１への回転動力の伝達を継断するための逆転クラッチ５２と、ＰＴＯ変速機構４０とを配置する。ＰＴＯ変速機構４０が中立状態で且つ逆転クラッチ５２が入り状態のときに、逆転切換機構５１からの回転動力にて中立兼逆転ギヤ４６を回転駆動させるように構成する。
【選択図】図８

Description

本発明は、農作業用のトラクタ又は土木作業用のホイルローダ等のような作業車両に関するものである。

従来から、作業車両としてのトラクタにおいては、エンジンから動力が伝達されるミッションケースに、走行出力用の走行変速機構と、左右の車輪に動力を伝達する差動ギヤ機構と、ＰＴＯ軸出力用のＰＴＯ変速機構とを備えている。ＰＴＯ軸は、エンジンの動力を作業部に伝達するためのものであり、ミッションケースから外向きに突出している。エンジンからミッションケース内に入力された動力は、走行変速機構及び差動ギヤ機構を介して左右の車輪に伝達されると共に、ＰＴＯ変速機構を介してＰＴＯ軸に伝達される。

この種のトラクタの中には、ミッションケース内に逆転ＰＴＯ機構を備えているものがある（例えば特許文献１参照）。逆転ＰＴＯ機構は、走行変速機構の駆動方向（回転方向）に関係なく、ＰＴＯ軸の出力を独立的に逆転させるためのものである。この場合、逆転ＰＴＯ機構の作用にて独立的にＰＴＯ軸を逆転駆動させることが可能なため、例えば作業部に石を噛み込んだ際に、走行機体を後進させなくても、噛み込んだ石を除去できるという利点がある。
特開２００２−１２７７７６号公報

しかし、前記従来の構成においては、ＰＴＯ軸がミッションケースの後部に設けられているのに対して、ＰＴＯ変速機構及び逆転ＰＴＯ機構が、走行変速機構と共に、ミッションケースの前部側（ＰＴＯ軸への動力伝達を継断するＰＴＯクラッチよりも上流側）に配置されているため、走行変速機構とＰＴＯ関連の機構（ＰＴＯ変速機構及び逆転ＰＴＯ機構）との組み合わせ方によっては、部品点数が増加してＰＴＯクラッチよりも上流側の動力伝達経路の構造が複雑化し、ミッションケース大型化やコスト増大の要因になるという問題があった。本願発明における第１の技術的課題は、ＰＴＯクラッチよりも上流側の動力伝達経路の構造を複雑化することなく、ＰＴＯ軸の独立的な逆転駆動に対応する構成を実現することにある。

ところで、実際にＰＴＯ軸を逆転駆動させる操作を実行する機会はまれである。このため、かかる操作に関しては、操作性向上よりも誤操作防止に重点を置いて設計すべきと考えられる。この点、ＰＴＯ軸の正転変速操作と逆転駆動操作とを１つの操作手段で実行できる構成を採用した場合は、オペレータが前記１つの操作手段を誤操作して、不要なときにＰＴＯ軸を逆転駆動させる可能性は否定できない。本願発明における第２の技術的課題は、オペレータの誤操作によるＰＴＯ軸の誤作動を抑制することにある。

この技術的課題を達成するため、請求項１の発明は、走行機体に搭載されたエンジンから動力が伝達されるミッションケースに、前記エンジンの動力を作業部に伝達するＰＴＯ軸と、前記ＰＴＯ軸への動力伝達を継断するＰＴＯクラッチと、前記ＰＴＯ軸の出力を変速するＰＴＯ変速機構とを備えている作業車両であって、前記ミッションケース内のうち前記ＰＴＯ軸の近傍には、前記ＰＴＯクラッチよりも下流側から分岐した動力を伝達可能な逆転切換機構を備えており、前記ＰＴＯ変速機構は、その中立状態のときに、前記逆転切換機構を経由した動力にて逆転駆動可能に構成されているというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載した作業車両において、前記ＰＴＯ変速機構を変速操作するためのＰＴＯ変速操作手段とは別個に、前記ＰＴＯ軸の逆転駆動操作を実行するためのＰＴＯ逆転操作手段を備えているというものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載した作業車両において、前記ＰＴＯ変速操作手段は前記走行機体の操縦部にある操縦座席の一側方に配置されている一方、前記ＰＴＯ逆転操作手段は前記ＰＴＯ変速操作手段の後方に配置されているというものである。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載した作業車両において、前記ＰＴＯ軸には、前記逆転切換機構への前記分岐動力の伝達を継断するための逆転クラッチが配置されており、前記ＰＴＯ逆転操作手段の操作にて、前記逆転クラッチが入り切り作動するように構成されているというものである。

請求項１の発明によると、走行機体に搭載されたエンジンから回転動力が伝達されるミッションケース内のうちＰＴＯ軸の近傍に、ＰＴＯクラッチよりも下流側から分岐した回転動力を伝達可能な逆転切換機構を備えており、前記ＰＴＯ軸の出力を変速するＰＴＯ変速機構は、その中立状態のときに、前記逆転切換機構を経由した動力にて逆転駆動可能に構成されている。

前記ＰＴＯ軸の近傍は、前記ミッションケースの内部の中でもスペースを確保し易い箇所であるから、このような箇所に前記ＰＴＯ軸を逆転駆動させるための前記逆転切換機構を備えることにより、前記ＰＴＯクラッチよりも上流側の動力伝達経路（例えば走行出力用の走行変速機構等）の構造を複雑化することなく、前記ＰＴＯ軸の独立的な逆転駆動に対応する構成を簡単に実現できる。このため、前記ミッションケースの小型・軽量化、ひいては製造コスト抑制に貢献できるという効果を奏する。

その上、ＰＴＯ変速機構を、その中立状態のときに、前記逆転切換機構を経由した動力にて逆転駆動可能にすることにより、前記ＰＴＯ軸を逆転駆動させる構成が採用されている。つまり、前記ＰＴＯ軸を逆転駆動させるための構成として、前記ＰＴＯ変速機構を利用しているから、前記ＰＴＯ変速機構が中立以外の状態である限り、前記ＰＴＯ軸が逆転駆動することはない。従って、前記ＰＴＯクラッチから前記ＰＴＯ軸への動力伝達経路のコンパクト化に寄与するだけでなく、前記ＰＴＯ軸の誤作動を確実に防止できるという効果も奏する。

請求項２の発明によると、前記ＰＴＯ変速機構を変速操作するためのＰＴＯ変速操作手段とは別個に、前記ＰＴＯ軸の逆転駆動操作を実行するためのＰＴＯ逆転操作手段を備えているから、オペレータは、前記ＰＴＯ変速機構の変速操作（前記ＰＴＯ軸の正転変速操作）と、前記ＰＴＯ軸の逆転駆動操作とを、それぞれ別個の操作手段の操作にて実行しなければならない。このため、前記ＰＴＯ軸を回転駆動させたい方向と逆向きに回転駆動させるような誤操作を防止又は著しく低減でき、前記ＰＴＯ軸駆動時の安全性が向上するという効果を奏する。

請求項３の発明によると、前記ＰＴＯ変速操作手段は前記走行機体の操縦部にある操縦座席の一側方に配置されている一方、前記ＰＴＯ逆転操作手段は前記ＰＴＯ変速操作手段の後方に配置されているので、通常作業の際に、前記ＰＴＯ逆転操作手段の存在が邪魔にならず、誤操作防止の点で高い効果を発揮する。

請求項４の発明によると、前記ＰＴＯ軸には、前記ＰＴＯ逆転操作手段の操作にて前記逆転切換機構への前記分岐動力の伝達を継断するための逆転クラッチが配置されているので、ＰＴＯ関連の機構が前記ＰＴＯ軸及びその近傍にまとまることになり、前記ＰＴＯクラッチから前記ＰＴＯ軸への動力伝達経路をコンパクトに構成できる。この点も、前記ミッションケースの小型・軽量化、ひいては製造コスト抑制の一助になる。

以下に、本願発明を作業車両としてのトラクタに適用した実施形態を図面（図１〜図８）に基づいて説明する。図１はトラクタの左側面図、図２はキャビン内部の平面図、図３は動力伝達系のスケルトン図、図４はミッションケース後部の側面断面図、図５はＰＴＯ変速機構が低速の状態を示す説明図、図６はＰＴＯ変速機構が高速の状態を示す説明図、図７はＰＴＯ変速機構が中立の状態を示す説明図、図８はＰＴＯ変速機構が中立で且つ逆転クラッチ入りの状態を示す説明図である。

（１）．トラクタの概要
まず始めに、図１及び図２を参照しながら、トラクタ１の概要について説明する。

実施形態におけるトラクタ１の走行機体２は、走行部としての左右一対の前車輪３と同じく左右一対の後車輪４とで支持されている。走行機体２の前部に搭載されたディーゼル式エンジン５にて前車輪３及び後車輪４を駆動することにより、トラクタ１は前後進走行するように構成されている。エンジン５はボンネット６にて覆われている。走行機体２の上面にはキャビン７（操縦部）が設置され、該キャビン７の内部には、操縦座席８と、かじ取りすることによって前車輪３の操向方向を左右に動かすようにした操縦ハンドル９（丸ハンドル）とが配置されている。キャビン７の外側部には、オペレータが乗降するステップ１０が設けられ、該ステップ１０より内側で且つキャビン７の底部より下側には、エンジン５に燃料を供給する燃料タンク１１が設けられている。

図１及び図２に示すように、キャビン７内の操縦ハンドル９は、操縦座席８の前方に位置する操縦コラム１００上に配置されている。操縦コラム１００の左側には、走行機体２の進行方向を前進と後進とに切り換え操作するための前後進切換レバー１０１と、エンジン５からの動力を継断する油圧クラッチ（図示せず）を切り操作するためのクラッチペダル１０２とが配置されている。操縦コラム１００の右側には、走行機体２を制動操作するための左右一対のブレーキペダル１０３が配置されている。キャビン７内の床板１０４のうち操縦コラム１００の右側（ブレーキペダル１０３の近傍）には、エンジン回転数を増減速させるためのアクセルペダル１０５が配置されている。

操縦座席８の左右両側にはサイドコラム１０６，１０７が設けられている。左サイドコラム１０６上には、後述する油圧式無段変速機２０の出力及び回転数を作業状態に応じて所定範囲に設定保持するための副変速レバー１０８と、後述するＰＴＯ軸１８の出力を複数段（実施形態では正転２段）及び中立に切り換え操作するＰＴＯ変速操作手段としてのＰＴＯ変速レバー１０９とが配置されている。副変速レバー１０８の前方には、ブレーキペダル１０３を踏み込み位置に保持するための駐車ブレーキレバー１１０が配置されている。ＰＴＯ変速レバー１０９の後方であって、操縦座席８における背もたれ８ａの後方一側寄り部位に、後述するＰＴＯ軸１８の逆転駆動操作を実行するＰＴＯ逆転操作手段としてのＰＴＯ逆転レバー１１１がＰＴＯ変速レバー１０９とは別個に配置されている。実施形態のＰＴＯ逆転レバー１１１は縦軸１１２回りに前後回動操作可能に構成されている。

右サイドコラム１０７上には、走行機体２の前進、停止、後退及びその車速を無段階に変更操作するための主変速レバー１１３や、走行機体２の後方に配置されるポテトハーベスタ等の作業部（図示せず）の高さ位置を手動にて変更調節するための作業部調節レバー１１４等が配置されている。

一方、図１に示すように、走行機体２は、フロントバンパ１２及び前車軸ケース（図示せず）を有するエンジンフレーム１３と、エンジンフレーム１３の後部にボルトにて取り外し可能に固定された左右の機体フレーム１４を備えている。機体フレーム１４の後部には、エンジン５からの動力を適宜変速して前車輪３、後車輪４及び後述するＰＴＯ軸１８に伝達するためのミッションケース１５が搭載されている。後車輪４は、ミッションケース１５の外側面から外向きに突出するように装着された後車軸ケース（図示せず）を介して取り付けられている。左右の後車輪４の上方は、機体フレーム１４に固定されたフェンダ１６にて覆われている。

ミッションケース１５の後部上面には、ポテトハーベスタ等の作業部を昇降動させるための油圧式昇降機構１７が着脱可能に取り付けられている。詳細は図示していないが、作業部はミッションケース１５の後部に３点リンク機構を介して連結される。ミッションケース１５の後面には、作業部にＰＴＯ駆動力を伝達するためのＰＴＯ軸１８が後ろ向きに突設されている。

（２）．トラクタの動力伝達系
次に、図３を参照しながら、トラクタ１の動力伝達系について説明する。

実施形態のトラクタ１においては、エンジン５の動力が油圧式無段変速機２０を介してミッションケース１５に伝達され、ミッションケース１５から前車輪３、後車輪４及びＰＴＯ軸１８に分配するように構成されている。油圧式無段変速機２０は、容量可変型の油圧ポンプ２１と油圧モータ２２とを備えている。油圧ポンプ２１における回転斜板（図示せず）の傾斜角度を変更調節して、油圧モータ２２への作動油の吐出方向及び吐出量を変更することにより、油圧モータ２２から突出したモータ出力軸２４の回転方向及び回転数が任意に調節される構成になっている。なお、実施形態の油圧式無段変速機２０は、ミッションケース１５に隣接して設けられるか、又は、ミッションケース１５に外付けされている。

油圧式無段変速機２０は、エンジン５から突出して油圧ポンプ２１を貫通したポンプ出力軸２３経由の動力伝達経路と、油圧モータ２２から突出したモータ出力軸２４経由の動力伝達経路との２つの経路を有している。実施形態の油圧式無段変速機２０は、ポンプ出力軸２３経由の回転動力とモータ出力軸２４経由の回転動力とからなる合成動力によって、前車輪３及び後車輪４を回転駆動させる油圧・機械式駆動モード（ＨＭＴモード）と、モータ出力軸２４経由の回転動力だけで前車輪３及び後車輪４を回転駆動させる油圧式駆動モード（ＨＳＴモード）とを切り換えて実行し得るように構成されている。

ＨＭＴモードの場合は、ミッションケース１５内にある伝動切換機構２５にて、ポンプ出力軸２３経由の回転動力とモータ出力軸２４経由の回転動力とが合成され、当該合成動力が伝動切換機構２５から中間軸２６に伝達される。ＨＳＴモードの場合は、モータ出力軸２４経由の回転動力のみが伝動切換機構２５を介して中間軸２６に伝達される。

いずれのモードの場合も、中間軸２６に伝達された回転動力は、副変速機構２７を介して前車輪３側と後車輪４側とに分岐される。前車輪３側では、副変速機構２７から前輪増速機構２８、前後両端に自在継手を有する推進軸２９及びフロントアクスル機構３０を経由して、左右の前車輪３を回転可能に支持する前輪出力軸３１に動力伝達される。後車輪４側においては、副変速機構２７から後輪デフ機構３２を介して、左右の後車輪４を回転可能に支持する後輪出力軸３３に動力伝達される。なお、中間軸２６、副変速機構２７、前輪増速機構２８及び後輪デフ機構３２等は、前述した伝動切換機構２５と同様に、ミッションケース１５内に収容されている。

（３）．ＰＴＯ駆動系の概略
次に、図３〜図８を参照しながら、ＰＴＯ駆動系の概略について説明する。

ポンプ出力軸２３の回転動力は、選択中のモードに関係なく、動力伝達継断用のＰＴＯクラッチ３９を介して、ミッションケース１５内の後部に配置されたＰＴＯ変速機構４０に伝達される。図４に示すように、実施形態では、ＰＴＯクラッチ３９として湿式多板クラッチを採用している。なお、ポンプ出力軸２３の動力の一部は、ポンプ出力軸２３のうちＰＴＯクラッチ３９よりも上流側から、伝達ギヤ機構３８（図３及び図４参照）を介して油圧式昇降機構１７のチャージポンプ（図示せず）に分岐して伝達される。

ＰＴＯ変速機構４０は、ＰＴＯ軸１８の出力を複数段（実施形態では正転２段）及び中立に変速するためのものであり、ポンプ出力軸２３にＰＴＯクラッチ３９を介して同心状に連結されたＰＴＯ推進軸４１と、ＰＴＯ推進軸４１と平行状に延びるＰＴＯ軸１８に被嵌された低速ギヤ４４、高速ギヤ４５及び中立兼逆転ギヤ４６とを備えている。

詳細は図示していないが、ＰＴＯ変速レバー１０９を中立以外（低速側又は高速側）の位置に変速操作すると、ＰＴＯクラッチ油圧電磁弁の切換駆動にてＰＴＯクラッチシリンダが作動して、ＰＴＯクラッチ３９が動力接続状態になる。その結果、ポンプ出力軸２３とＰＴＯ推進軸４１とが一体回転するように連結され、ポンプ出力軸２３からＰＴＯ推進軸４１に向けて回転動力が伝達される。

ＰＴＯ推進軸４１には、ＰＴＯ軸１８の低速ギヤ４４に常時噛み合う低速入力ギヤ４２と、ＰＴＯ軸１８の高速ギヤ４５に常時噛み合う高速入力ギヤ４３とが一体的に固着されている。これらギヤ４２，４４（又は４３，４５）の噛み合いによって、ＰＴＯ推進軸４１はＰＴＯ軸１８に動力伝達可能に連結されている。

低速ギヤ４４及び高速ギヤ４５は、ＰＴＯ軸１８の正転駆動力を変速する正転変速ギヤ手段に相当するものであり、中立兼逆転ギヤ４６は、逆転切換機構５１からの回転動力を受け取る減速ギヤ手段に相当するものである。実施形態では、ＰＴＯ軸１８の突出端側に低速ギヤ４４が位置し、基端側に高速ギヤ４５が位置している。そして、低速ギヤ４４と高速ギヤ４５との間に中立兼逆転ギヤ４６が位置している。

ＰＴＯ軸１８には、変速スライダ４７を相対回転不能で且つ軸線方向にスライド可能にスプライン嵌合させている。この変速スライダ４７の作用にて、低速ギヤ４４、高速ギヤ４５及び中立兼逆転ギヤ４６はＰＴＯ軸１８に択一的に連結される。変速スライダ４７には、ＰＴＯ推進軸４１やＰＴＯ軸１８と平行状に配置されたシフタ軸４９に沿ってスライド移動可能な変速シフトフォーク４８を係合させている。変速シフトフォーク４８は、ＰＴＯ変速リンク機構５０を介してキャビン７内のＰＴＯ変速レバー１０９に連動連結されている。

ＰＴＯ変速レバー１０９の変速操作にて変速シフトフォーク４８をシフタ軸４９に沿ってスライド移動させ、変速スライダ４７をＰＴＯ軸１８に沿ってスライド移動させることにより、択一的に選択されたギヤ４４〜４６のいずれかがＰＴＯ軸１８に連結される。低速ギヤ４４が選択された低速駆動状態、又は高速ギヤ４５が選択された高速駆動状態のときは、低速又は高速の正転方向の回転動力（正転駆動力）がＰＴＯ推進軸４１からＰＴＯ軸１８に伝達され、ＰＴＯ軸１８が正転方向に回転駆動する（図５及び図６参照）。中立兼逆転ギヤ４６にはＰＴＯ推進軸４１から直接動力伝達できないので、中立兼逆転ギヤ４６が選択された中立状態のときは、後述する逆転切換機構５１からの回転動力が中立兼逆転ギヤ４６に伝達されない限り、ＰＴＯ軸１８に回転動力が伝達されず、駆動停止状態になる（図４及び図７参照）。

ミッションケース１５内のうちＰＴＯ軸１８の下方には、ＰＴＯ推進軸４１の回転動力を利用してＰＴＯ軸１８を逆転駆動させるための逆転切換機構５１が配置されている。逆転切換機構５１は、ＰＴＯ軸１８の基端部に取り付けられた逆転クラッチ５２と、ＰＴＯ推進軸４１やＰＴＯ軸１８と平行状に配置されたカウンタ軸５３とを備えている。

逆転クラッチ５２は、カウンタ軸５３への動力伝達を継断するためのものであり、ＰＴＯ軸１８の基端部に、相対回転可能で且つ軸線方向にスライド可能に被嵌されている。実施形態では、逆転クラッチ５２として噛み合い式のドグクラッチを採用している。逆転クラッチ５２の外周前端部には、クラッチギヤ５４が一体的に形成されている。クラッチギヤ５４は、ＰＴＯ軸１８とカウンタ軸５３との間にある中継軸５７に回転可能に軸支された中継ギヤ５８と常時噛み合っている。

逆転クラッチ５２を後方にスライド移動させた入り状態のとき（図８参照）は、逆転クラッチ５２が高速ギヤ４５に一体回転するように連結される。逆転クラッチ５２を前方にスライド移動させた切り状態のとき（図４〜図７参照）は、両者５２，４５の連結が解除される。また、逆転クラッチ５２には、前述のシフタ軸４９に沿ってスライド移動可能な逆転シフトフォーク５５を係合させている。逆転シフトフォーク５５は、ＰＴＯ逆転リンク機構５６を介してキャビン７内のＰＴＯ逆転レバー１１１に連動連結されている。

カウンタ軸５３には、大径で歯数の多い逆転入力ギヤ５９と、小径で歯数の少ない逆転出力ギヤ６０とが固着されている。逆転入力ギヤ５９は中継軸５７の中継ギヤ５８に常時噛み合っており、逆転出力ギヤ６０はＰＴＯ軸１８の中立兼逆転ギヤ４６に常時噛み合っている。

この場合、ＰＴＯ変速機構４０が中立状態であれば、逆転切換機構５１からの回転動力にてＰＴＯ軸１８が逆転駆動可能になっている。実施形態においては、ＰＴＯ変速機構４０が中立状態で且つ逆転クラッチ５２が入り状態のときに、逆転切換機構５１からの回転動力にて中立兼逆転ギヤ４６を回転駆動させることによって、ＰＴＯ軸１８が逆転駆動する構成になっている。

すなわち、ＰＴＯ逆転レバー１１１の逆転入り操作にて逆転シフトフォーク５５をシフタ軸４９に沿ってスライド移動させ、逆転クラッチ５２をＰＴＯ軸１８に沿って後方にスライド移動させることにより、逆転クラッチ５２は入り状態になり、逆転クラッチ５２と高速ギヤ４５とが一体回転するように連結される。

このとき、ＰＴＯ変速レバー１０９を中立側に操作して、変速スライダ４７にて中立兼逆転ギヤ４６が選択されていれば（ＰＴＯ変速機構４０が中立状態であれば）、高速ギヤ４５はＰＴＯ軸１８に対して自由回転可能な状態になる一方、中立兼逆転ギヤ４６とＰＴＯ軸１８とが一体回転するように連結される。そうすると、ＰＴＯクラッチ３９よりも下流側にあるＰＴＯ推進軸４１の回転動力は、高速入力ギヤ４３から高速ギヤ４５及びクラッチギヤ５４と中継ギヤ５８とを介して、カウンタ軸５３の逆転入力ギヤ５９に伝達され、カウンタ軸５３の逆転出力ギヤ６０から中立兼逆転ギヤ４６を介して、ＰＴＯ軸１８に逆転方向の回転動力（逆転駆動力）として伝達される。その結果、ＰＴＯ軸１８が逆転方向に回転駆動する（図８参照）。実施形態では、このときのＰＴＯ軸１８の逆転速度が、低速での正転速度（ＰＴＯ軸１８が低速にて正転方向に回転駆動するときの速度）よりも更に遅くなるように設定されている。

なお、ＰＴＯ変速レバー１０９を中立以外（低速側又は高速側）に変速操作すると共に、ＰＴＯ逆転レバー１１１を逆転入り操作した場合は、中立兼逆転ギヤ４６がＰＴＯ軸１８に対して自由回転可能な状態になるので、逆転切換機構５１を経由した回転動力がＰＴＯ軸１８に伝達されることはない。特に実施形態では、変速シフトフォーク４８と逆転シフトフォーク５５とが共通のシフタ軸４９に沿ってスライド移動し、高速状態での変速シフトフォーク４８のスライド位置（図６参照）と、入り状態での逆転シフトフォーク５５のスライド位置（図８参照）とが一部重複するように設定されている。このため、ＰＴＯ変速レバー１０９を高速側に変速操作すると共に、ＰＴＯ逆転レバー１１１を逆転入り操作しようとしても、シフトフォーク４８，５５同士が互いにかち合うことになり、変速スライダ４７と逆転クラッチ５２との両方を同時に、高速ギヤ４５に連結する事態は生じない。

（４）．ＰＴＯ駆動系を構成する各部の詳細構造
次に、図４〜図８を参照しながら、ＰＴＯ変速機構４０を中心に、ＰＴＯ駆動系を構成する各部の詳細構造について説明する。

図４に示すように、ＰＴＯ推進軸４１は、ミッションケース１５内の後部上側に設けられた玉軸受６１，６２にて回転可能に軸支されている。ＰＴＯ推進軸４１の低速入力ギヤ４２は、ＰＴＯ軸１８の低速ギヤ４４に対応してＰＴＯ推進軸４１の後部側に位置している。高速入力ギヤ４３は、ＰＴＯ軸１８の高速ギヤ４５に対応してＰＴＯ推進軸４１の前部側に位置している。

ＰＴＯ軸１８は、ＰＴＯ推進軸４１と平行状な姿勢でミッションケース１５の後面に形成された軸穴６３を貫通しており、ミッションケース１５内の後部中央付近に設けられた玉軸受６４，６５にて回転可能に軸支されている。ＰＴＯ軸１８には、突出端側（後ろ側、図４〜図８では右側）から基端側（前側）に向かって順に、低速ギヤ４４、中立兼逆転ギヤ４６、高速ギヤ４５、逆転クラッチ５２が取り付けられている。

図５〜図８に示すように、低速ギヤ４４及び高速ギヤ４５は、それぞれ対応する玉軸受６６，６７を介してＰＴＯ軸１８に回転可能に軸支されている。高速ギヤ４５の後面側に一体形成された後ろボス部６８には玉軸受６９が被嵌されており、当該後ろボス部６８に被嵌された玉軸受６９にて中立兼逆転ギヤ４６が回転可能に軸支されている。逆転クラッチ５２はころ軸受７０を介してＰＴＯ軸１８に回転可能に軸支されている。

低速ギヤ４４の前面側に一体形成された前ボス部７１の外周前端部には、複数個の低速用係合突起７２が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている。中立兼逆転ギヤ４６の後面側に一体形成された後ろボス部７３は、高速ギヤ４５の後ろボス部６８よりも更に後方に突出しており、中立兼逆転ギヤ４６における後ろボス部７３の内周後端部には、複数個の中立用係合突起７４が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている。高速ギヤ４５における後ろボス部６８の内周後端部にも、複数個の高速用係合突起７５が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている。

高速ギヤ４５の前面側に一体形成された前ボス部７６の内周前端部には、複数個の逆転用係合突起７７が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている一方、逆転クラッチ５２の外周後端部には、高速ギヤ４５の逆転用係合突起７７に係合可能な複数個の逆転用係合爪７８が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている。

ＰＴＯ軸１８の外周のうち低速ギヤ４４と中立兼逆転ギヤ４６との間は、スプライン溝を有する前後一対のスプライン部８１，８２になっており、当該スプライン部８１，８２に、スプライン穴を有する変速スライダ４７が相対回転不能で且つ軸線方向にスライド可能に被嵌されている。

変速スライダ４７の内周後端部には、低速ギヤ４４の低速用係合突起７２と前後両スプライン部８１，８２とに係合可能な複数個の後ろ係合爪８３が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている。また、変速スライダ４７の内周中央部には、前後両スプライン部８１，８２に係合可能な複数個の中央係合爪８４が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている。更に、変速スライダ４７の内周前端部には、高速ギヤ４５の高速用係合突起７５と前スプライン部８１とに係合可能な複数個の前係合爪８５が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている。変速スライダ４７の外周前端部には、中立兼逆転ギヤ４６の中立用係合突起７４に係合可能な複数個の外周係合爪８６が円周方向に沿って適宜間隔にて形成されている。

中継ギヤ５８を回転可能に軸支する中継軸５７は、ミッションケース１５内の中仕切り壁に、後ろ向きに突出するようにして固定されている。カウンタ軸５３は、ミッションケース１５内の後部下側に設けられた玉軸受８７，８８にて回転可能に軸支されている。カウンタ軸５３の逆転入力ギヤ５９は、中継軸５７の中継ギヤ５８に対応してカウンタ軸５３の前部側に位置している。逆転出力ギヤ６０は、ＰＴＯ軸１８の中立兼逆転ギヤ４６に対応してカウンタ軸５３の後部側に位置している。

以下に、ＰＴＯ変速機構４０の切換動作について説明する。図５に示すように、ＰＴＯ逆転レバー１１１の逆転切り操作により高速ギヤ４５の逆転用係合突起７７と逆転クラッチ５２の逆転用係合爪７８との係合を解除した状態で、ＰＴＯ変速レバー１０９を低速側に変速操作すると、変速スライダ４７がＰＴＯ軸１８に沿って後方に移動して、低速ギヤ４４の低速用係合突起７２と変速スライダ４７の後ろ係合爪８３とが係合すると共に、ＰＴＯ軸１８の後ろスプライン部８２と変速スライダ４７の中央係合爪８４とが係合する。その結果、ＰＴＯ軸１８が低速にて正転方向に回転駆動する。

図６に示すように、ＰＴＯ逆転レバー１１１を逆転切り操作した状態で、ＰＴＯ変速レバー１０９を高速側に変速操作すると、変速スライダ４７がＰＴＯ軸１８に沿って前方に移動して、高速ギヤ４５の高速用係合突起７５と変速スライダ４７の前係合爪８５とが係合すると共に、ＰＴＯ軸１８の後ろスプライン部８２と変速スライダ４７の中央及び後ろ係合爪８４，８３とが係合する。その結果、ＰＴＯ軸１８が高速にて正転方向に回転駆動する。

図７に示すように、ＰＴＯ逆転レバー１１１を逆転切り操作した状態で、ＰＴＯ変速レバー１０９を中立側に操作すると、変速スライダ４７がＰＴＯ軸１８に沿って移動して、中立兼逆転ギヤ４６の中立用係合突起７４と変速スライダ４７の外周係合爪８６とが係合すると共に、ＰＴＯ軸１８の後ろスプライン部８２と変速スライダ４７の前及び中央係合爪８５，８４とが係合する。その結果、ＰＴＯ軸１８が駆動停止状態になる。

図８に示すように、ＰＴＯ変速レバー１０９を中立側に操作した状態で、ＰＴＯ逆転レバー１１１を逆転入り操作すると、逆転クラッチ５２がＰＴＯ軸１８に沿って後方に移動して、高速ギヤ４５の逆転用係合突起７７と逆転クラッチ５２の逆転用係合爪７８とが係合する。その結果、ＰＴＯ軸１８が低速正転駆動時よりも更に遅い速度で逆転方向に回転駆動する。

（５）．作用効果
以上の構成によると、走行機体２に搭載されたエンジン５から回転動力が伝達されるミッションケース１５内のうちＰＴＯ軸１８の近傍に、ＰＴＯクラッチ３９よりも下流側から分岐した回転動力を伝達可能な逆転切換機構５１を備えており、ＰＴＯ変速機構４０が中立状態のときは、逆転切換機構５１からの動力にてＰＴＯ軸１８が逆転駆動し得るように構成されている。

ＰＴＯ軸１８の近傍は、ミッションケース１５の内部の中でもスペースを確保し易い箇所であるから、このような箇所にＰＴＯ軸１８を逆転駆動させるための逆転切換機構５１を備えることにより、ＰＴＯクラッチ３９よりも上流側の動力伝達経路（例えば伝動切換機構２５や副変速機構２７等）の構造を複雑化することなく、ＰＴＯ軸１８の独立的な逆転駆動に対応する構成を簡単に実現できる。このため、ミッションケース１５の小型・軽量化、ひいては製造コスト抑制に貢献できる。

また、実施形態では、ＰＴＯ軸１８上に、ＰＴＯ推進軸４１から逆転切換機構５１に向けての回転動力の伝達を継断するための逆転クラッチ５２と、ＰＴＯ軸１８の出力を変速するＰＴＯ変速機構４０とが配置されており、ＰＴＯ変速機構４０における正転変速ギヤ手段を構成する高速ギヤ４５と逆転切換機構５１とが、逆転クラッチ５２を介して動力継断可能に連結されているので、ＰＴＯ関連の機構がＰＴＯ軸１８及びその近傍にまとまることになり、ＰＴＯクラッチ３９からＰＴＯ軸１８への動力伝達経路をコンパクトに構成できる。この点も、ミッションケース１５の小型・軽量化、ひいては製造コスト抑制の一助になる。

更に、ＰＴＯ変速機構４０が中立状態で且つ逆転クラッチ５２が入り状態のときに、逆転切換機構５１からの回転動力にて減速ギヤ手段としての中立兼逆転ギヤ４６を駆動させることによって、ＰＴＯ軸１８が逆転駆動するように構成されている。この構成から分かるように、ＰＴＯ出力用のファイナルギヤである中立兼逆転ギヤ４６と逆転切換機構５１とが別々に存在するから、ＰＴＯ軸１８近傍のスペースを有効利用して中立兼逆転ギヤ４６を大径に（歯数を多く）することが可能であり、大きな減速比で減速された逆転駆動力を簡単に得られる。

その上、ＰＴＯ軸１８を逆転駆動させるための構成として、ＰＴＯ変速機構４０を構成する中立兼逆転ギヤ４６を利用しているから、ＰＴＯ変速機構４０が低速又は高速駆動状態である限り、ＰＴＯ軸１８が逆転方向に回転駆動することはない。従って、ＰＴＯクラッチ３９からＰＴＯ軸１８への動力伝達経路のコンパクト化に寄与するだけでなく、ＰＴＯ軸１８の誤作動を確実に防止できる。

ところで、ＰＴＯ軸１８を逆転駆動させる操作を実行する機会はまれであり、かかる操作に関しては、操作性向上よりも誤操作防止に重点を置いて設計すべきと考えられる。この点、ＰＴＯ軸１８の正転変速操作と逆転駆動操作とを１つの操作手段で実行できる構成を採用した場合は、オペレータが前記１つの操作手段を誤操作して、不要なときにＰＴＯ軸１８を逆転駆動させる可能性は否定できない。

これに対して実施形態では、ＰＴＯ変速機構４０を変速操作するＰＴＯ変速操作手段としてのＰＴＯ変速レバー１０９とは別個に、ＰＴＯ軸１８の逆転駆動操作を実行するＰＴＯ逆転操作手段としてのＰＴＯ逆転レバー１１１を備えているから、オペレータは、ＰＴＯ変速機構４０の変速操作（ＰＴＯ軸１８の正転変速操作）と、ＰＴＯ軸１８の逆転駆動操作とを、それぞれ異なるレバー１０９，１１１の操作にて実行しなければならない。このため、ＰＴＯ軸１８を回転駆動させたい方向と逆向きに回転駆動させるような誤操作を著しく防止又は低減でき、ＰＴＯ軸１８駆動時の安全性が向上する。

しかも、通常あまり操作することのないＰＴＯ逆転レバー１１１がＰＴＯ変速レバー１０９の後方に配置されているので、通常作業の際に、ＰＴＯ逆転レバー１１１の存在が邪魔にならず、誤操作防止の点で高い効果を発揮するのである。

（６）．その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば本願発明はトラクタに限らず、田植機やコンバイン等の農作業機や、ホイルローダ等の特殊作業用車両にも適用可能である。また、ＰＴＯ変速操作手段やＰＴＯ逆転操作手段は、レバータイプに限らず、ボタンタイプ（スイッチタイプ）であってもよい。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

トラクタの左側面図である。 キャビン内部の平面図である。 動力伝達系のスケルトン図である。 ミッションケース後部の側面断面図である。 ＰＴＯ変速機構が低速の状態を示す説明図である。 ＰＴＯ変速機構が高速の状態を示す説明図である。 ＰＴＯ変速機構が中立の状態を示す説明図である。 ＰＴＯ変速機構が中立で且つ逆転クラッチ入りの状態を示す説明図である。

符号の説明

１ トラクタ
２ 走行機体
３ 前車輪
４ 後車輪
５ エンジン
７ キャビン
１７ 油圧式昇降機構
１８ ＰＴＯ軸
２０ 油圧式無段変速機
３９ ＰＴＯクラッチ
４０ ＰＴＯ変速機構
４１ ＰＴＯ推進軸
４４ 低速ギヤ
４５ 高速ギヤ
４６ 中立兼逆転ギヤ
４７ 変速スライダ
５１ 逆転切換機構
５２ 逆転クラッチ
５３ カウンタ軸
５４ クラッチギヤ
１０９ ＰＴＯ変速レバー
１１１ ＰＴＯ逆転レバー

Claims (4)

1. 走行機体に搭載されたエンジンから動力が伝達されるミッションケースに、前記エンジンの動力を作業部に伝達するＰＴＯ軸と、前記ＰＴＯ軸への動力伝達を継断するＰＴＯクラッチと、前記ＰＴＯ軸の出力を変速するＰＴＯ変速機構とを備えている作業車両であって、
   前記ミッションケース内のうち前記ＰＴＯ軸の近傍には、前記ＰＴＯクラッチよりも下流側から分岐した動力を伝達可能な逆転切換機構を備えており、前記ＰＴＯ変速機構は、その中立状態のときに、前記逆転切換機構を経由した動力にて逆転駆動可能に構成されている、
   作業車両。
2. 前記ＰＴＯ変速機構を変速操作するためのＰＴＯ変速操作手段とは別個に、前記ＰＴＯ軸の逆転駆動操作を実行するためのＰＴＯ逆転操作手段を備えている、
   請求項１に記載した作業車両。
3. 前記ＰＴＯ変速操作手段は前記走行機体の操縦部にある操縦座席の一側方に配置されている一方、前記ＰＴＯ逆転操作手段は前記ＰＴＯ変速操作手段の後方に配置されている、
   請求項２に記載した作業車両。
4. 前記ＰＴＯ軸には、前記逆転切換機構への前記分岐動力の伝達を継断するための逆転クラッチが配置されており、前記ＰＴＯ逆転操作手段の操作にて、前記逆転クラッチが入り切り作動するように構成されている、
   請求項２又は３に記載した作業車両。

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