以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下の説明では、前後方向とは、トラクタ1の前後方向である。さらに言えば、
前後方向とは、このトラクタ1が直進する際の進行方向であり、進行方向前方側を前後方
向前側、後方側を前後方向後側という。トラクタ1の進行方向とは、トラクタ1の直進時
において、トラクタ1の操縦席8からステアリングハンドル11に向かう方向であり、ス
テアリングハンドル11側が前側、操縦席8が後側となる。また、車幅方向とは、当該前
後方向に対して水平に直交する方向である。ここでは、前後方向前側を視た状態で右側を
車幅方向右側、前後方向前側を視た状態で左側を車幅方向左側という。さらに、鉛直方向
とは、前後方向と車幅方向とに直交する方向である。これら前後方向、車幅方向及び鉛直
方向は、互いに直交する。
図1〜図4に示す本実施形態の作業車両としてのトラクタ1は、動力源が発生する動力によって、自走しながら圃場等での作業を行う農用トラクタ等の作業車両である。トラクタ1は、前輪2と、後輪3と、動力源としてのエンジン4と、変速装置(トランスミッション)5とを備えている。このうち、前輪2は、主に操舵用の車輪、すなわち、操舵輪として設けられる。後輪3は、主に駆動用の車輪、すなわち、駆動輪として設けられる。後輪3には、機体前部1Fのボンネット6内に搭載されるエンジン4で発生した回転動力を、変速装置(トランスミッション)5で適宜減速して伝達可能になっており、後輪3は、この回転動力によって駆動力を発生する。また、この変速装置5は、エンジン4で発生した回転動力を、必要に応じて前輪2にも伝達可能になっており、この場合は、前輪2と後輪3との四輪が駆動輪となり駆動力を発生する。すなわち、変速装置5は、二輪駆動と四輪駆動との切り替えが可能になっており、エンジン4の回転動力を減速し、減速された回転動力を前輪2、後輪3に伝達可能である。また、トラクタ1は、機体後部1Rに、ロータリ(図示省略)等の作業機を装着可能な連結装置7が配設されている。連結装置7は、例えば、左右のロアリンク7aや中央のトップリンク(不図示)からなる3点リンクとされ、トラクタ1の機体後部1Rに作業機を連結する。トラクタ1は、例えば、左右のリフトアーム7bを油圧で回動することで、リフトロッド7c、このリフトロッド7cと連結しているロアリンク7a等を介して作業機を昇降させることができる。トラクタ1は、機体上の操縦席8の周りはキャビン9で覆われている。トラクタ1は、キャビン9の内部において、操縦席8前側のダッシュボード10からステアリングハンドル11が立設されると共に、操縦席8の周りにクラッチペダル、ブレーキペダル、アクセルペダル等の各種操作ペダルや前後進レバー、変速レバー等の各種操作レバーが配置されている。
図5、図6は、変速装置5のミッションケース12内の伝動機構13を示す線図である。変速装置5は、ミッションケース12(図1参照)と、このミッションケース12内に配置されエンジン4から後輪3等へ回転動力を伝達する伝動機構13とを含んで構成される。伝動機構13は、エンジン4からの回転動力を前輪2、後輪3、及び、機体に装着した作業機に伝達し、これらをエンジン4からの回転動力によって駆動するものである。
具体的には、伝動機構13は、入力軸14、前後進切替機構15、高低変速機構としてのHi−Lo変速機構16、主変速機構17、副変速機構18、2WD/4WD切替機構19、PTO(Power take−off)駆動機構20等を含んで構成される。伝動機構13は、エンジン4が発生させた回転動力を入力軸14、前後進切替機構15、Hi−Lo変速機構16、主変速機構17、副変速機構18を順に介して後輪3に伝達することができる。また、伝動機構13は、エンジン4が発生させた回転動力を入力軸14、前後進切替機構15、Hi−Lo変速機構16、主変速機構17、副変速機構18、2WD/4WD切替機構19を順に介して前輪2に伝達することができる。さらに、伝動機構13は、エンジン4が発生させた回転動力を入力軸14、PTO駆動機構20を順に介して作業機に伝達することができる。
入力軸14は、エンジン4の出力軸に結合されており、エンジン4からの回転動力が入力される。
前後進切替機構15は、エンジン4から伝達された回転動力を、前進方向回転又は後進方向回転に切り替え可能なものである。前後進切替機構15は、前進側ギヤ段15a、後進側ギヤ段15b、逆転カウンタギヤ15c、油圧多板クラッチ形態の前進油圧多板クラッチC1、後進油圧多板クラッチC2を含んで構成される。前・後進油圧多板クラッチC1、C2は、係合/解放状態を切り替えることで前後進切替機構15における動力の伝達経路を切り替え可能である。前後進切替機構15は、前・後進油圧多板クラッチC1、C2の係合/解放状態に応じて入力軸14に伝達された回転動力を、伝達経路を変えてカウンタ軸21に伝達する。
前後進切替機構15は、前進油圧多板クラッチC1が係合状態、後進油圧多板クラッチC2が解放状態である場合に、入力軸14に伝達された回転動力を、前進側ギヤ段15a、前進油圧多板クラッチC1を介して前進方向回転でカウンタ軸21に伝達する。前後進切替機構15は、前進油圧多板クラッチC1が解放状態、後進油圧多板クラッチC2が係合状態である場合に、入力軸14に伝達された回転動力を後進側ギヤ段15b、逆転ギヤ15c、後進油圧多板クラッチC2を介して後進方向回転で、カウンタ軸21に伝達する。これにより、前後進切替機構15は、トラクタ1の前後進を切り替えることができる。また、前後進切替機構15は、メインクラッチとしても機能し、前・後進油圧多板クラッチC1、C2を共に解放状態とすることで、ニュートラル状態となり、前輪2、後輪3側への動力伝達を遮断することができる。前後進切替機構15は、例えば、作業員によって前後進切替レバー43(図7参照)が操作されることで油圧制御によって前進、後進、ニュートラルを切り替えることができる。また、クラッチペダルを踏み込み操作することで前・後進油圧多板クラッチC1、C2を共に解放状態にできる。
Hi−Lo変速機構16は、エンジン4から伝達された回転動力を、高速段又は低速段で変速可能なものである。Hi−Lo変速機構16は、Hi(高速)側ギヤ段16a、Lo(低速)側ギヤ段16b、油圧多板クラッチ(Hi(高速)側クラッチ)C3、油圧多板クラッチ(Lo(低速)側クラッチ)C4を含んで構成される。油圧多板クラッチC3、C4は、係合/解放状態を切り替えることでHi−Lo変速機構16における動力の伝達経路を切り替え可能である。Hi−Lo変速機構16は、油圧多板クラッチC3、C4の係合/解放状態に応じて、カウンタ軸21に伝達された回転動力を、伝達経路を変えて変速軸22に伝達する。Hi−Lo変速機構16は、油圧多板クラッチC3が係合状態、油圧多板クラッチC4が解放状態である場合に、カウンタ軸21に伝達された回転動力を、油圧多板クラッチC3、Hi側ギヤ段16aを介して変速して変速軸22に伝達する。
Hi−Lo変速機構16は、油圧多板クラッチC3が解放状態、油圧多板クラッチC4が係合状態である場合に、カウンタ軸21に伝達された回転動力を、油圧多板クラッチC4、Lo側ギヤ段16bを介して変速して変速軸22に伝達する。これにより、Hi−Lo変速機構16は、エンジン4からの回転動力をHi側ギヤ段16aの変速比、あるいは、Lo(低速)側ギヤ段16bの変速比で変速して後段に伝達することができる。Hi−Lo変速機構16は、例えば、作業員によってHi−Lo切替スイッチ(高低変速操作スイッチ)44(図7参照)がオン/オフされることで油圧制御によってHi(高速)側、Lo(低速)側を切り替えることができ、高速と低速の2段のうちのいずれかで変速することができる。また、Hi−Lo変速機構16は、上記の構成によりトラクタ1の走行中に変速可能である。
主変速機構17は、エンジン4から伝達された回転動力を、複数の変速段のいずれかで変速可能である。主変速機構17は、シンクロメッシュ式の変速機構であり、ここでは、エンジン4から前後進切替機構15、及び、Hi−Lo変速機構16を介して伝達される回転動力を変速可能である。主変速機構17は、複数の変速段として第1速ギヤ段17a、第2速ギヤ段17b、第3速ギヤ段17c、第4速ギヤ段17d、第5速ギヤ段17e、第6速ギヤ段17fを含んで構成される。主変速機構17は、第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fの変速軸22との結合状態に応じて、変速軸22に伝達された回転動力を、第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fのいずれかを介して変速して変速軸23に伝達する。これにより、主変速機構17は、エンジン4からの回転動力を第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fのいずれかの変速比で変速して後段に伝達することができる。主変速機構17は、例えば、作業員によって主変速操作レバー45(図7参照)が操作されることで複数の変速段のうちの1つを選択し切り替えることができ、第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fの6段のうちのいずれかで変速することができる。また、主変速機構17は、上記の構成によりトラクタ1の走行中に変速可能である。
副変速機構18は、エンジン4から前後進切替機構15、Hi−Lo変速機構16、及び、主変速機構17を順に介して伝達される回転動力を変速可能である。副変速機構18は、第1副変速機24、第2副変速機25等を含んで構成され、変速軸23に伝達された回転動力を、第1副変速機24、第2副変速機25等を介して変速して変速軸26に伝達する。第1副変速機24は、エンジン4から伝達され主変速機構17等で変速された回転動力を高速段又は低速段で変速して駆動輪である後輪3側に伝達可能である。第2副変速機25は、エンジン4から伝達され主変速機構17等で変速された回転動力を第1副変速機24よりもさらに低速の超低速段で変速して駆動輪である後輪3側に伝達可能である。
副変速機構18の第1副変速機24は、第1ギヤ24a、第2ギヤ24b、第3ギヤ24c、第4ギヤ24d、シフタ24eを含んで構成される。第1ギヤ24aは、変速軸23と一体回転可能に結合され変速軸23からの回転動力が伝達(入力)される。第2ギヤ24bは、第1ギヤ24aと噛み合っている。第3ギヤ24cは、第2ギヤ24bと一体回転可能に結合されている。第4ギヤ24dは、第3ギヤ24cと噛み合っている。シフタ24eは、第1ギヤ24a、第4ギヤ24dと変速軸26との結合状態を切り替えるものである。すなわち、変速軸26と一体に設けるクラッチ爪26aと、第1ギヤ24aに一体のクラッチ爪24acと、第4ギヤ24dに一体のクラッチ爪24dcとが同径同歯数に形成されて隣接状態に配置されており、シフタ24eがクラッチ爪26aとクラッチ爪24acが同時係合すると第1ギヤ2aから変速軸26に動力が伝わり、クラッチ爪26aとクラッチ爪24dcが同時係合すると第4ギヤ24dから変速軸26に動力が伝わる構成である。なおシフタ24eがクラッチ爪24ac及びクラッチ爪24dcのいずれにも係合しない位置にシフト可能に各クラッチ爪を配置構成している。
シフタ24eは、第1ギヤ24aと変速軸26とを一体回転可能に結合するHi(高速)側位置、第4ギヤ24dと変速軸26とを一体回転可能に結合するLo(低速)側位置、第1ギヤ24a、第4ギヤ24dのいずれもが変速軸26と結合せず、解放される中立位置(ニュートラル位置)に移動可能である。第1副変速機24は、シフタ24eの位置に応じて、変速軸23に伝達された回転動力を、伝達経路を切り替えて変速軸26に伝達する。第1副変速機24は、シフタ24eがHi側位置にある場合、変速軸23に伝達された回転動力を、第1ギヤ24aから、第2ギヤ24b、第3ギヤ24c、第4ギヤ24dを介さずに、変速軸26に伝達する(変速軸23→第1ギヤ24a→変速軸26と伝達される)。第1副変速機24は、シフタ24eがLo側位置にある場合、変速軸23に伝達された回転動力を、第1ギヤ24aから第2ギヤ24b、第3ギヤ24c、第4ギヤ24d、シフタ24eを介して順次減速して変速軸26に伝達する。これにより、第1副変速機24は、エンジン4からの回転動力を、第2ギヤ24b、第3ギヤ24c、第4ギヤ24dを介さないHi(高速)側の変速比、あるいは、第2ギヤ24b、第3ギヤ24c、第4ギヤ24dを介したLo(低速)側の変速比で変速して後段に伝達することができる。また、第1副変速機24は、シフタ24eが中立位置にある場合、第1ギヤ24a、第4ギヤ24dのいずれもが変速軸26に対して空転する状態、すなわち、ニュートラルの状態となる。第1副変速機24は、例えば、作業員によって第1副変速操作レバー49(図7参照)が操作されることで、シフタ24eの位置が切り替えられてHi(高速)側、Lo(低速)側、ニュートラルを切り替えることができる。
副変速機構18の第2副変速機25は、第1ギヤ25a、第2ギヤ25b、第3ギヤ25c、第4ギヤ25d、シフタ25eを含んで構成される。第1ギヤ25aは、第1副変速機24の第4ギヤ24dと一体回転可能に結合されている。第2ギヤ25bは、第1ギヤ25aと噛み合っている。第3ギヤ25cは、第2ギヤ25bと一体回転可能に結合されている。第4ギヤ25dは、第3ギヤ25cと噛み合っている。シフタ25eは、第4ギヤ25dと変速軸26との結合状態を切り替えるものである。すなわち、変速軸26と一体に設けるクラッチ爪26bと、第4ギヤ25dに一体のクラッチ爪25dcとが同径同歯数に形成されて隣接状態に配置されており、シフタ25eがクラッチ爪26bとクラッチ爪25dcが同時係合すると第4ギヤ25dから変速軸26に動力が伝わる構成である。
シフタ25eは、第4ギヤ25dと変速軸26とを一体回転可能に結合する超Lo(超低速)側位置、第4ギヤ25dと変速軸26とが結合されず、解放される中立位置(ニュートラル位置)に移動可能である。この場合は、変速軸26の回転は、第1副変速機24のシフタ24e位置に支配される。第2副変速機25は、シフタ25eの位置に応じて、変速軸23に伝達された回転動力を、伝達経路を切り替えて変速軸26に伝達する。第2副変速機25は、第1副変速機24がニュートラルの状態で、シフタ25eが超Lo側位置にある場合、変速軸23に伝達された回転動力を、第1副変速機24の第1ギヤ24aから、第2ギヤ24b、第3ギヤ24c、第4ギヤ24d、第2副変速機25の第1ギヤ25a、第2ギヤ25b、第3ギヤ25c、第4ギヤ25d、シフタ25eを介して順次減速して変速軸26に伝達する。これにより、第2副変速機25は、エンジン4からの回転動力を、第2ギヤ24b、第3ギヤ24c、第4ギヤ24d、第1ギヤ25a、第2ギヤ25b、第3ギヤ25c、第4ギヤ25dを介した超Lo(超低速)側の変速比で変速して後段に伝達することができる。また、第2副変速機25は、シフタ25eが中立位置にある場合、第4ギヤ25dが変速軸26に対して空転する状態、すなわち、ニュートラルの状態となる。第2副変速機25は、例えば、作業員によって第2副変速操作レバー50(図7参照)が操作されることで、シフタ25eの位置が切り替えられて超Lo(超低速)側、ニュートラルを切り替えることができる。
したがって、副変速機構18は、変速軸23に伝達された回転動力を、第1副変速機24と第2副変速機25とを組み合わせることで、高速と低速と超低速の3段のうちのいずれかで変速して変速軸26に伝達することができる。すなわち、副変速機構18は、第1副変速機24がHi(高速)側、第2副変速機25がニュートラルの状態となっている場合には、Hi(高速)段で変速することができる。副変速機構18は、第1副変速機24がLo(低速)側、第2副変速機25がニュートラルの状態となっている場合には、Lo(低速)段で変速することができる。副変速機構18は、第1副変速機24がニュートラルの状態、第2副変速機25が超Lo(超低速)側となっている場合には、超Lo(超低速)段で変速することができる。副変速機構18は、トラクタ1が停車している状態で高速、低速、超低速が切り替えられる。
そして、変速装置5の伝動機構13は、変速軸26に伝達された回転動力を、後輪デフ27、後車軸28、減速用の遊星歯車減速機構29等を介して後輪3に伝達する。この結果、トラクタ1は、後輪3がエンジン4からの回転動力により駆動輪として回転駆動する。
以上の説明を要約すると、入力軸14の回転は、まず前後進切替機構15で正転又は逆転に切り替えられ、Hi−Lo変速機構16で高速と低速の2段のうちのいずれかで変速され、主変速機構17で第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fの6段のうちのいずれかで変速され、さらに副変速機構18で高速と低速と超低速の3段のうちのいずれかで変速されて、車軸28に伝達される。すなわち、入力軸14の回転は、変速装置5の伝動機構13によって、2×6×3=36段のいずれかで変速されて車軸28へ伝動される。
2WD/4WD切替機構19が油圧多板クラッチC6、C7を含んで構成されると共に、前輪増速機構としても機能する。2WD/4WD切替機構19は、伝達軸19a、Hi(高速)側ギヤ段19b、Lo(低速)側ギヤ段19c、油圧多板クラッチ(Lo(低速)側クラッチ)C6、油圧多板クラッチ(Hi(高速)側クラッチ)C7、伝達軸19dを含んで構成される。油圧多板クラッチC6、C7は、係合/解放状態を切り替えることで2WD/4WD切替機構19における動力の伝達経路を切り替え可能である。2WD/4WD切替機構19は、油圧多板クラッチC6、C7の係合/解放状態に応じて、伝達軸19aに伝達された回転動力を、伝達経路を変えて伝達軸19dに伝達する。2WD/4WD切替機構19は、油圧多板クラッチC6が係合状態、油圧多板クラッチC7が解放状態である場合に、伝達軸19aに伝達された回転動力を、Lo側ギヤ段19c、油圧多板クラッチC6を介して変速して伝達軸19dに伝達する。2WD/4WD切替機構419は、油圧多板クラッチC6が解放状態、油圧多板クラッチC7が係合状態である場合に、伝達軸19aに伝達された回転動力を、Hi側ギヤ段19b、油圧多板クラッチC7を介して変速して伝達軸19dに伝達する。これにより、2WD/4WD切替機構19は、エンジン4からの回転動力をHi側ギヤ段19bの変速比、あるいは、Lo側ギヤ段19cの変速比で変速して後段に伝達することができる。この場合、2WD/4WD切替機構19は、トラクタ1の旋回時等に必要に応じて、エンジン4からの回転動力をHi側ギヤ段19bの変速比で変速し相対的に増速して後段に伝達することで、前輪2の回転速度を増速することができ、トラクタ1の旋回半径を小さくすることができる。この場合、機体の旋回状態をステアリングハンドルの旋回操作に基づき自動的に操舵角が所定以上であることを検出して制御用クラッチバルブをHi側ギヤ段19bが入りとなるように構成する。また、この2WD/4WD切替機構19は、油圧多板クラッチC6、C7が共に解放状態となることで、伝達軸19aに伝達された回転動力の伝達軸19d側への動力伝達が遮断される。この結果、トラクタ1は、二輪駆動で走行することができる。なお、この2WD/4WD切替機構19は、例えば、Hi側ギヤ段19b、油圧多板クラッチC7等を備えず、前輪増速機構としての機能を有していなくてもよい。
2WD/4WD切替機構19は、変速軸26に伝達された回転動力を、前輪2側に伝達するか否かを切り替えるものである。2WD/4WD切替機構19は、伝達軸19a、Hi側ギヤ段19b、Lo側ギヤ段19c、伝達軸19d、シフタ19e含んで構成される。伝達軸19aは、変速軸26からの回転動力が、ギヤ30、ギヤ31、伝達軸32、カップリング33等を介して伝達(入力)される。第1ギヤ19bは、伝達軸19aが挿入され、当該伝達軸19aに対して相対回転可能に組み付けられる。
変速装置5の伝動機構13は、伝達軸19dに伝達された回転動力を、前輪デフ34、前車軸35、縦軸36、遊星歯車減速機構37等を介して前輪2に伝達する。この結果、トラクタ1は、前輪2及び後輪3がエンジン4からの回転動力により駆動輪として回転駆動し、四輪駆動で走行することができる。2WD/4WD切替機構19は、油圧多板クラッチC6、C7が共に解放状態となることで、伝達軸19aに伝達された回転動力の伝達軸19d側への動力伝達が遮断される。この結果、トラクタ1は、二輪駆動で走行することができる。2WD/4WD切替機構19は、例えば、作業員によって2WD/4WD切替レバー46(図8参照)が操作されることで、二輪駆動、四輪駆動を切り替えることができる。
PTO駆動機構20は、エンジン4から伝達される回転動力を変速して機体後部のPTO軸40(図3参照)から作業機に出力することで、エンジン4からの動力によって作業機を駆動するものである。PTO駆動機構20は、PTOクラッチ機構38、PTO変速機構39、PTO軸40等を含んで構成される。
PTOクラッチ機構38は、PTO軸40側への動力の伝達と遮断とを切り替えるものである。PTOクラッチ機構38は、ギヤ38a、油圧多板クラッチC5、伝達軸38bを含んで構成される。ギヤ38aは、入力軸14と一体回転可能に結合されたギヤ41と噛み合っている。油圧多板クラッチC5は、係合/解放状態が切り替わることで、ギヤ38aと伝達軸38bとの間の動力の伝達状態を切り替えるものである。PTOクラッチ機構38は、油圧多板クラッチC5が係合状態となることでPTO軸40側へ動力を伝達するPTO駆動状態となり、入力軸14からギヤ41を介してギヤ38aに伝達された回転動力を、油圧多板クラッチC5を介して伝達軸38bに伝達する。PTOクラッチ機構38は、油圧多板クラッチC5が解放状態となることでPTO軸40側への動力の伝達が遮断されたPTO非駆動状態(ニュートラル状態)となり、ギヤ38aに伝達された回転動力の伝達軸38b側への伝達が遮断される。PTOクラッチ機構38は、例えば、作業員によってPTO切替スイッチ47(図8参照)がオン/オフされることで油圧制御によってPTO駆動状態、PTO非駆動状態を切り替えることができる。
なお、このトラクタ1は、ギヤ38aと噛み合うギヤ70a、当該ギヤ70aと噛み合うギヤ70b等を介してギヤポンプ70が設けられている。ギヤポンプ70は、伝動機構13等の油圧系統に油圧を付与するものである。
PTO変速機構39は、PTO軸40側に動力を伝達する際に変速を行うものである。PTO変速機構39は、Hi(高速)側ギヤ段39a、Lo(低速)側ギヤ段39b、伝達軸39c、シフタ39dを含んで構成される。PTO変速機構39は、シフタ39dの位置に応じて、伝達軸38bに伝達された回転動力を、Hi側ギヤ段39a、あるいは、Lo側ギヤ段39bを介して変速して、伝達軸39cに伝達する。シフタ39dは、Hi側ギヤ段39a、Lo側ギヤ段39bと伝達軸39cとの結合状態を切り替えるものである。シフタ39dは、Hi側ギヤ段39aと伝達軸39cとを結合するHi(高速)側位置、Lo側ギヤ段39bと伝達軸39cとを結合するLo(低速)側位置、Hi側ギヤ段39a、Lo側ギヤ段39bのいずれもが伝達軸39cと結合せず、解放される中立位置(ニュートラル位置)に移動可能である。PTO変速機構39は、シフタ39dがHi側位置にある場合、伝達軸38bに伝達された回転動力を、Hi側ギヤ段39aを介して伝達軸39cに伝達する。PTO変速機構39は、シフタ39dがLo側位置にある場合、伝達軸38bに伝達された回転動力を、Lo側ギヤ段39bを介して伝達軸39cに伝達する。これにより、PTO変速機構39は、エンジン4からの回転動力を、Hi側ギヤ段39aの変速比、あるいは、Lo側ギヤ段39bの変速比で変速して後段に伝達することができる。また、PTO変速機構39は、シフタ39dが中立位置にある場合、Hi側ギヤ段39a、Lo側ギヤ段39bのいずれもが伝達軸39cに対して空転する状態、すなわち、ニュートラルの状態となる。PTO変速機構39は、例えば、作業員によって後述のPTO変速操作レバー48(図8参照)が操作されることで、シフタ39dの位置が切り替えられてHi(高速)側、Lo(低速)側、ニュートラルを切り替えることができ、高速と低速の2段のうちのいずれかで変速することができる。
PTO軸40は、自在継ぎ手軸(図示せず)を介して作業機側入力軸(図示せず)に結合され、エンジン4からの回転動力を作業機に伝達するものである。PTO軸40は、伝達軸39cが機体中心から偏った位置にあるため、第1ギヤ41、第2ギヤ42等を介して伝動可能に機体左右中心に配置される。
以上の説明を要約すると、入力軸14の回転は、PTOクラッチ機構38を介してPTO変速機構39に伝達され、このPTO変速機構39で高速と低速の2段のうちのいずれかで変速されて、PTO軸40に伝達され、このPTO軸40を回転駆動する。この結果、トラクタ1は、エンジン4から伝達される回転動力を変速してPTO軸40から作業機に出力し、作業機を駆動することができる。
トラクタ1は、図8に示すように、キャビン9(図1参照)内や機体後部1Rに各種操作レバーが配置されている。トラクタ1は、キャビン9内に、前後進切替レバー43、Hi−Lo切替スイッチ44、主変速操作レバー45、2WD/4WD切替レバー46、PTO切替スイッチ47が設けられる。また、トラクタ1は、機体後部1RにPTO変速操作レバー48が設けられる。前後進切替レバー43は、前後進切替機構15の前後進切替操作を行うものであり、作業員がこの前後進切替レバー43を操作することで、前後進切替機構15を前進、後進、ニュートラルに切り替えることができる。Hi−Lo切替スイッチ44は、Hi−Lo変速機構16のHi−Lo変速操作(高低変速操作)を行うものであり、作業員がこのHi−Lo切替スイッチ44を操作することで、Hi−Lo変速機構16を高速、低速に切り替えることができる。主変速操作レバー45は、主変速機構17の主変速操作を行うものであり、作業員がこの主変速操作レバー45を操作することで、主変速機構17を第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fの6段のうちのいずれか、あるいは、ニュートラルに切り替えることができる。2WD/4WD切替レバー46は、2WD/4WD切替機構19の2WD/4WD切替操作を行うものであり、作業員がこの2WD/4WD切替レバー46を操作することで、2WD/4WD切替機構19を二輪駆動、四輪駆動に切り替えることができる。PTO切替スイッチ47は、PTOクラッチ機構38のクラッチ切替操作を行うものであり、作業員がこのPTO切替スイッチ47を操作することで、PTOクラッチ機構38をPTO駆動状態、PTO非駆動状態に切り替えることができる。PTO変速操作レバー48は、PTO変速機構39のPTO変速操作を行うものであり、作業員がこのPTO変速操作レバー48を操作することで、PTO変速機構39を高速、低速、ニュートラルに切り替えることができる。
そして、本実施形態のトラクタ1は、副変速機構18の第1副変速機24の第1副変速操作を行う第1副変速操作レバー49と、副変速機構18の第2副変速機25の第2副変速操作を行う第2副変速操作レバー50とが別個に設けられることで、汎用性の向上を図っている。第1副変速操作レバー49、第2副変速操作レバー50は、ともにキャビン9内に設けられる。本実施形態のトラクタ1は、例えば、副変速機構18において、第1副変速機24に対して第2副変速機25を後付で追加することで変速段(例えば、超低速段)を追加可能に構成し、この第2副変速機25の追加による変速段を操作する第2副変速操作レバー50を第1副変速操作レバー49とは別個に設ける。
具体的には、図9、図10、図11、図12に示すように、第1副変速操作レバー49は、作業者による第1副変速操作に応じて、シフタ24eをHi(高速)側位置、Lo(低速)側位置、中立位置(ニュートラル位置)に移動させるものである。また、第2副変速操作レバー50は、作業者による第2副変速操作に応じて、シフタ25eを超Lo(超低速)側位置、中立位置(ニュートラル位置)に移動させるものである。ここでは、シフタ24e、シフタ25eは、ともに1つの共通のシフタステー51に軸方向に相対移動可能に設けられている。シフタステー51は、前後方向に沿って設けられる。シフタ24eは、上述したように、Hi側位置にて第1ギヤ24aと変速軸26とを一体回転可能に結合し、Lo側位置にて第4ギヤ24dと変速軸26とを一体回転可能に結合し、中立位置にて第1ギヤ24a、第4ギヤ24dと変速軸26との結合を解放する。シフタ25eは、上述したように、超Lo側位置にて第4ギヤ25dと変速軸26とを一体回転可能に結合し、中立位置にて第4ギヤ25dと変速軸26との結合を解放する。
本実施形態のトラクタ1は、上記を踏まえて、図8に示すように、規制機構52を備えることで、副変速機構18におけるメカロックを防止している。規制機構52は、第1副変速機24で変速しているときに第2副変速操作レバー50による第2副変速操作を規制すると共に、第2副変速機25で変速しているときに第1副変速操作レバー49による第1副変速操作を規制するものである。
一例として、本実施形態の規制機構52は、突起部53と、長孔54とを含んで構成される。突起部53は、リンク部材49e又はリンク部材50eの一方、ここでは、リンク部材49eに設けられる。長孔54は、リンク部材49e又はリンク部材50eの他方、ここでは、リンク部材50eに設けられる。突起部53は、リンク部材49eにおいて、回動軸49dを基準として、リンク機構49bを構成する他の部材を介してロッド部49aが連結される端部とは反対側の端部に設けられる。長孔54は、回動軸50dを基準として、リンク機構50bを構成する他の部材を介してロッド部50aが連結される端部とは反対側の端部に設けられる。
上記のように構成されるトラクタ1は、副変速機構18を構成する第1副変速機24の第1副変速操作を行う第1副変速操作レバー49と、副変速機構18を構成する第2副変速機25の第2副変速操作を行う第2副変速操作レバー50とが別個に設けられる。これにより、トラクタ1は、例えば、副変速機構18において、追加の変速段を容易に追加可能な構成とすることができると共に、第1副変速操作レバー49とは別個に第2副変速操作レバー50を追加することで、容易に廉価に追加の変速段(例えば、超低速段)を設けた仕様とすることができ、汎用性を向上することができる。この場合、トラクタ1は、規制機構52を備えることで、第1副変速機24で変速している状態で第2副変速操作レバー50による第2副変速操作がなされること、及び、第2副変速機25で変速している状態で第1副変速操作レバー49による第1副変速操作がなされることを規制することができる。この結果、トラクタ1は、副変速機構18におけるメカロックを防止することができる。
また、トラクタ1は、動力の伝達経路に対して副変速機構18より上流側、すなわち、エンジン4側に前後進切替機構15、Hi−Lo変速機構16、主変速機構17が設けられ、副変速機構18が前後進切替機構15、Hi−Lo変速機構16、及び、主変速機構17を介して伝達される回転動力を変速可能である。この結果、トラクタ1は、変速装置5の伝動機構13をさらなる多段構成とすることができ、汎用性を向上することができる。さらに詳細に言えば、トラクタ1は、動力の伝達経路に対して前後進切替機構15、Hi−Lo変速機構16がエンジン4側に配置されることで、前後進切替機構15、Hi−Lo変速機構16を構成する油圧多板クラッチC1、C2、C3、C4を副変速機構18や主変速機構17より動力伝達の上流側に配置することができる。この結果、トラクタ1は、動力の伝達経路において回転動力の速度が比較的に高く伝達トルクの大きさが相対的に小さい位置に油圧多板クラッチC1、C2、C3、C4を配置することができる。したがって、トラクタ1は、これら油圧多板クラッチC1、C2、C3、C4のトルク容量を比較的に小さいもので構成することができるので、装置を小型化することができ、また、製造コストを抑制することができる。この点でも、トラクタ1は、汎用性を向上することができる。さらに、トラクタ1は、上記Hi−Lo変速機構16、上記主変速機構17が走行中に変速可能であることから、走行中において状況に応じて多くの変速段の中から選択して変速することができるので、この点でも汎用性を向上することができる。
なお、本実施形態のミッションケース12は、図13に示すように、前後方向前側のフロントミッションケース12Fと、前後方向後側のリヤミッションケース12Rとに分かれている。そして、本実施形態のフロントミッションケース12Fは、図14、図15に示すように、前後進切替機構15の油圧多板クラッチC1、C2の制御用のクラッチバルブ55、Hi−Lo変速機構16の油圧多板クラッチC3、C4の制御用のクラッチバルブ56、PTOクラッチ機構38の油圧多板クラッチC5の制御用のクラッチバルブ57、2WD/4WD切替機構19の油圧多板クラッチC6,C7の制御用のクラッチバルブ64、ギヤポンプ70等が左右の面に振り分けて配置されている。ここでは、フロントミッションケース12Fは、図14に示すように、車幅方向右側の面にクラッチバルブ55、クラッチバルブ56、クラッチバルブ64が配置される。一方、フロントミッションケース12Fは、図15に示すように、車幅方向左側の面にクラッチバルブ57、ギヤポンプ70が配置される。この結果、このトラクタ1は、クラッチバルブ55、56、57、64、ギヤポンプ70等をフロントミッションケース12Fの外面に効率的に配置することができる。
フロントミッションケース12Rとリヤミッションケース12Rの2つのケース構成でもよいが、本実施例では、更にスペーサ状のスペーサケース12Sをこれらのケース12F,12Rとの間に挟んで構成している(図13)。即ち、ミッションケース12のフロントミッションケース12Fとリヤミッションケース12Rの間にスペーサケース12Sを設け、主変速機構17の前記変速軸22及び変速軸23、2WD/4WD切替機構19への前記伝達軸32を支持するメタル部12Saを形成している。このように構成すると、フロントミッションケース12Fとリヤミッションケース12Rとの間のスペーサケース12Sのメタル部12Saによって変速軸22,23や伝達軸32を支持することで、リヤミッションケース12R前側のメタル構成を省略できる。フロントミッションケース12Fとスペーサケース12Sを接続すべく組み立てるが、フロントミッションケース12F内で後方に延出する上記変速軸22,23や伝達軸32は、比較的重量的にも大きさ的にも取り扱い易いスペーサケース12Sを巧みに調整し芯あわせしながらメタル部12Saにこれら軸を軸支でき、同時にフロントミッションケース12Fの後面に接合でき、結果として内装ギヤやシャフトの組み付けと共にスペーサケース12Saの接合作業を容易とさせる。
また、スペーサケース12Sはフロントミッションケース12Fの左右幅よりもやや広いフランジ部に形成されており、フロントミッションケース12Fの左右側面にデッドスペースを形成する形態となるが、このデッドスペース部分を利用してに前記制御クラッチバルブ55,56,57,64を配設できる。
前記フロントミッションケース12Fの左右両側方には燃料タンク65L,65Rを設ける。左右燃料タンク65L,65Rは、ミッションケース12の下方から側方に延出する補強支持部材77に載置する構成とし、エンジン4後端とフロントミッションケース12F前端の接合部から左右方向に突出させて設けた縦支持部材78等によって支持される。このため、前記制御クラッチバルブ55,56,57,64及びギヤポンプ70の側方を囲うこととなり、これらを他物との衝突などから保護する(図17,18)。
また、本実施形態の変速装置5は、図19に示すように、2WD/4WD切替機構19とPTO駆動機構20とが、フロントミッションケース12F内において、車幅方向の中心線を基準として、相対する位置に配置されている。ここでは、変速装置5は、2WD/4WD切替機構19が車幅方向右側、PTO駆動機構20が車幅方向左側となるように、左右に振り分けて配置されている。この結果、変速装置5は、2WD/4WD切替機構19、PTO駆動機構20を効率的に配置することができ、鉛直方向に沿った高さを抑制することができ、例えば、鉛直方向下側への出っ張りを抑制し、車高を相対的に高くすることができる。
また、本実施形態の主変速操作レバー45は、作業者による主変速操作に応じて、主変速機構17を第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fの6段のうちのいずれか、あるいは、ニュートラルに切り替えるものである。主変速操作レバー45は、図20に示すように、主変速操作の方向、ここでは、車幅方向、及び、前後方向に沿って操作されることで、中立位置を基準として、第1速ギヤ段17aに対応した第1速変速位置、第2速ギヤ段17bに対応した第2速変速位置、第3速ギヤ段17cに対応した第3速変速位置、第4速ギヤ段17dに対応した第4速変速位置、第5速ギヤ段17eに対応した第5速変速位置、第6速ギヤ段17fに対応した第6速変速位置に操作可能である。
主変速操作レバー45は、図21、図22、図23に示すように、主変速操作に応じて、3つのシフタステー58、59、60のうちのいずれかを動かし、各シフタステー58、59、60にそれぞれ1つずつ設けられたシフタ61、62、63を第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fに応じた所定の位置に移動させるものである。これにより、主変速操作レバー45は、1つのレバーによって、3×2=6つのポジションを実現し、これに応じて主変速機構17を第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fの6段のうちのいずれか、あるいは、ニュートラルに切り替えることができる。
各シフタステー58、59、60は、前後方向に沿って移動可能に設けられる。シフタステー58、59、60は、車幅方向に沿った断面視(図22参照)にて、シフタステー59を中心として、シフタステー58とシフタステー60とが車幅方向の左右に相対するような位置関係で設けられる。ここでは、シフタステー58は、シフタステー59に対して車幅方向右上側に位置し、シフタステー60は、シフタステー59に対して車幅方向左上側に位置している。シフタステー58とシフタステー60とは、鉛直方向に対してシフタステー59と一部がオーバーラップするようにして配置される。また、シフタステー58は、車幅方向に対してシフタステー59と一部がオーバーラップするようにして配置される。同様に、シフタステー60は、車幅方向に対してシフタステー59と一部がオーバーラップするようにして配置される。これにより、この主変速機構17は、よりコンパクトな構成とすることができ、この点でもトラクタ1の汎用性を向上することができる。
シフタ61は、シフタステー58に固定して設けられている。シフタ61は、第1速ギヤ段17a、第2速ギヤ段17bと変速軸22との結合状態を切り替えるものであり、前後方向に対して第1速ギヤ段17aと第2速ギヤ段17bとの間に配置される。シフタ61は、シフタステー58の前後方向に沿った移動に伴って、第1速ギヤ段17aと変速軸22とを一体回転可能に結合する第1速側位置、第2速ギヤ段17bと変速軸22とを一体回転可能に結合する第2速側位置、第1速ギヤ段17a、第2速ギヤ段17bのいずれもが変速軸22と結合せず、解放される中立位置(ニュートラル位置)に移動可能である。シフタ62は、シフタステー59に固定して設けられている。シフタ62は、第3速ギヤ段17c、第4速ギヤ段17dと変速軸22との結合状態を切り替えるものであり、前後方向に対して第3速ギヤ段17cと第4速ギヤ段17dとの間に配置される。シフタ62は、シフタステー59の前後方向に沿った移動に伴って、第3速ギヤ段17cと変速軸22とを一体回転可能に結合する第3速側位置、第4速ギヤ段17dと変速軸22とを一体回転可能に結合する第4速側位置、第3速ギヤ段17c、第4速ギヤ段17dのいずれもが変速軸22と結合せず、解放される中立位置(ニュートラル位置)に移動可能である。シフタ63は、シフタステー60に固定して設けられている。シフタ63は、第5速ギヤ段17e、第6速ギヤ段17fと変速軸22との結合状態を切り替えるものであり、前後方向に対して第5速ギヤ段17eと第6速ギヤ段17fとの間に配置される。シフタ63は、シフタステー60の前後方向に沿った移動に伴って、第5速ギヤ段17eと変速軸22とを一体回転可能に結合する第5速側位置、第6速ギヤ段17fと変速軸22とを一体回転可能に結合する第6速側位置、第5速ギヤ段17e、第6速ギヤ段17fのいずれもが変速軸22と結合せず、解放される中立位置(ニュートラル位置)に移動可能である。
主変速操作レバー45は、ロッド部45a、リンク機構45b等を介してシフタアーム45cが連結されている。主変速操作レバー45は、中立位置(図20中の中央の位置)にある状態で、シフタアーム45cがシフタステー59のボス部59a(図23参照)の係合溝59b(図23参照)に係合している。主変速操作レバー45は、中立位置にある状態から車幅方向左側に倒されることで、シフタアーム45cがシフタステー58のボス部58a(図23参照)の係合溝58b(図23参照)に係合する。一方、主変速操作レバー45は、中立位置にある状態から車幅方向右側に倒されることで、シフタアーム45cがシフタステー60の係合溝60a(図23参照)に係合する。
そして、主変速操作レバー45は、中立位置にある状態から車幅方向左側に倒されシフタアーム45cが係合溝58bに係合した状態で、さらに前後方向前側に倒されることで第1速変速位置に移動し、これに伴ってシフタ61をシフタステー58と共に第1速側位置に移動させることができる。これにより、主変速操作レバー45は、主変速機構17の変速段を第1速ギヤ段17aに切り替えることができる。また、主変速操作レバー45は、中立位置にある状態から車幅方向左側に倒されシフタアーム45cが係合溝58bに係合した状態で、さらに前後方向後側に倒されることで第2速変速位置に移動し、これに伴ってシフタ61をシフタステー58と共に第2速側位置に移動させることができる。これにより、主変速操作レバー45は、主変速機構17の変速段を第2速ギヤ段17bに切り替えることができる。また、主変速操作レバー45は、中立位置にある状態(シフタアーム45cが係合溝59bに係合した状態)から前後方向前側に倒されることで第3速変速位置に移動し、これに伴ってシフタ62をシフタステー59と共に第3速側位置に移動させることができる。これにより、主変速操作レバー45は、主変速機構17の変速段を第3速ギヤ段17cに切り替えることができる。また、主変速操作レバー45は、中立位置にある状態から前後方向後側に倒されることで第4速変速位置に移動し、これに伴ってシフタ62をシフタステー59と共に第4速側位置に移動させることができる。これにより、主変速操作レバー45は、主変速機構17の変速段を第4速ギヤ段17dに切り替えることができる。また、主変速操作レバー45は、中立位置にある状態から車幅方向右側に倒されシフタアーム45cが係合溝60aに係合した状態で、さらに前後方向前側に倒されることで第5速変速位置に移動し、これに伴ってシフタ63をシフタステー60と共に第5速側位置に移動させることができる。これにより、主変速操作レバー45は、主変速機構17の変速段を第5速ギヤ段17eに切り替えることができる。また、主変速操作レバー45は、中立位置にある状態から車幅方向右側に倒されシフタアーム45cが係合溝60aに係合した状態で、さらに前後方向後側に倒されることで第6速変速位置に移動し、これに伴ってシフタ63をシフタステー60と共に第6速側位置に移動させることができる。これにより、主変速操作レバー45は、主変速機構17の変速段を第6速ギヤ段17fに切り替えることができる。以上のようにして、主変速操作レバー45は、作業者による主変速操作に応じて、主変速機構17を第1速ギヤ段17a〜第6速ギヤ段17fの6段のうちのいずれか、あるいは、ニュートラルに切り替えることができる。
なお、上述した係合溝60aは、シフタステー60に直接的に形成されている。一方、係合溝58b、59bは、シフタステー58、59本体とは別個に形成されるボス部58a、59aに形成され、このボス部58a、59aがそれぞれシフタステー58、59本体にボルト止めされることで組み付けられている。これにより、この主変速機構17は、シフタステー58、59、60や係合溝58b、59b、60a、シフタアーム45cの組み付け性を向上することができ、この結果、生産性を向上することができるので、この点でもトラクタ1の汎用性を向上することができる。
以上で説明した実施形態に係るトラクタ1によれば、エンジン4から伝達され主変速機構17で変速された回転動力を変速して後輪3側に伝達可能である第1副変速機24と、主変速機構17で変速された回転動力を第1副変速機24よりもさらに低速で変速して駆動輪側に伝達可能である第2副変速機25とを有する副変速機構18と、第1副変速機24の第1副変速操作を行う第1副変速操作レバー49と、第1副変速操作レバー49とは別個に設けられ、第2副変速機25の第2副変速操作を行う第2副変速操作レバー50とを備える。したがって、トラクタ1は、例えば、副変速機構18において、追加の変速段を容易に追加可能な構成とすることができ、容易に追加の変速段を設けた仕様とすることができるので、汎用性を向上することができる。
前記前輪2を駆動する前車軸35を支持する前輪アクスルハウジング71を支持するアクスルブラケット72の構成について、エンジン4から前方に左右のフレーム72L,72R及びこれらを連結する横フレーム72Sからなるアクスルブラケット72には、アクスルハウジング71の左右中央部の前後に支持メタル73F,73Rを設け、これら支持メタル73F,73Rによってアクスルハウジング71は前後軸回りに揺動自在に支持されている。上記アクスルブラケット72の後端は、エンジン4のブロック部4aに連結されるものであるが、アクスルブラケット72とエンジン4のブロック部4aとの間に中間メタル74を介在して両者を剛体連結する。即ちアクスルブラケット72の前端側上下に側面側からボルト75を挿通して中間メタル74を取り付け固定し、エンジン4のブロック部4aに対して、該中間メタル74のアクスルブラケット72への取り付け状態で前後方向のスタッドボルト76を上下に複数本(図例では3本)挿通し、このスタッドボルト76の後端側を、エンジンブロック部4aに形成した雌螺子部に螺子嵌合させて固定する構成である。なお、スタッドボルト76の各前側端をナットで締付固着している。このように構成すると、エンジン4のブロック部4aには前側にボルト用螺子孔を形成するだけで良く外側面にはボルト締付用の構成を不要にできるから外観をシンプル化できる。