JP2018184171A - トラクタに備えられる伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動時の負荷トルクを低減させることによりスタータのサイズアップを回避することができる伝動装置を提供する。【解決手段】伝動装置Ｄは、エンジン３ａから出力された動力を、主クラッチ機構を兼ねる前後進切替機構５０、主変速機構である静油圧式の無段変速機構２０、遊星歯車機構４０および副変速機構６０を介して前車輪１や後車輪２等の走行装置に伝動する走行系伝動装置Ｄ１と、エンジン３ａから出力された動力を、作業クラッチ７０、作業変速機構７１および動力取出軸７を介して作業装置に伝動する作業系伝動装置Ｄ２とを備え、遊星歯車機構４０は、作業クラッチ入力部７２ａと同一軸心上に配設されている。【選択図】図３

Description

本発明は、トラクタに備えられ、エンジンが出力する動力を走行装置および作業装置に伝動する伝動装置に関する。

上記の伝動装置として、従来、例えば特許文献１に記載されたものがあった。特許文献１に記載された伝動装置は、エンジンから出力された動力は、乾式クラッチ機構、静油圧式の無段変速機構としてのＨＳＴ、遊星歯車機構、前後進切替機構、副変速機構を順に介して後車輪駆動軸へと伝動される。

特開２０１２−４０９４４号公報

上記した伝動装置を、トラクタに採用する場合に、次のような問題が生じる虞があった。
大型のトラクタは、エンジンから出力される動力が大きいため、クラッチ機能として乾式クラッチ機構の摩耗が激しく、交換の頻度が高くなりがちである。
そこで、乾式クラッチ機構を備えないことが考えられる。この場合は前後進切替機構が備える湿式クラッチ機構にクラッチ機能を頼ることとなる。
しかし、前後進切替機構は、遊星歯車機構より後段に配設されているため、エンジンの始動時には、エンジンの出力軸から、ＨＳＴ、遊星歯車機構および前後進切替機構の湿式クラッチまでを一体的に回転させる必要がある。ＨＳＴ、遊星歯車機構および前後進切替機構の湿式クラッチまでの慣性力や抵抗トルクは大きいため、スタータには大きな負荷トルクがかかり、スタータのサイズアップが必要となってしまう。

本発明の目的は、エンジンの始動時の負荷トルクを低減させることによりスタータのサイズアップを回避することができる伝動装置を提供することにある。

上述の目的を達成するための、本発明による伝動装置の特徴は、トラクタに備えられ、エンジンが出力する動力を走行装置および作業装置に伝動する伝動装置であって、前後進切替機構、静油圧式の無段変速機構、遊星歯車機構、後車輪駆動部および作業クラッチとを備え、前記前後進切替機構は、前記エンジンが有するエンジン出力部から出力された動力が入力される前後進切替機構入力部と、前記前後進切替機構入力部に入力された動力を正回転または逆回転に切り替えて出力する前後進切替機構出力部とを有し、前記無段変速機構は、前記前後進切替機構出力部から出力された動力が入力される無段変速機構入力部と、前記無段変速機構入力部にされた動力を無段変速して出力する無段変速機構出力部とを有し、前記遊星歯車機構は、前記無段変速機構出力部から出力された動力が入力される遊星歯車機構第一入力部と、前記前後進切替機構出力部から出力された動力が、前記無段変速機構によって無段変速されることなく入力される遊星歯車機構第二入力部と、前記遊星歯車機構第一入力部および前記遊星歯車機構第二入力部に入力された動力を合成し、合成した動力を出力する遊星歯車機構出力部とを有し、前記後車輪駆動部は、前記遊星歯車機構出力部から出力された動力が入力される後車輪駆動部入力部を有し、前記作業クラッチは、前記エンジン出力部から出力された動力が入力される作業クラッチ入力部と、前記作業クラッチ入力部に入力された動力を出力可能な作業クラッチ出力部とを有する点にある。

上述の構成によると、前後進切替機構は、エンジンのすぐ後段に配設されることになる。エンジンの始動時に、前後進切替機構によって、エンジン出力部から出力される動力を前後進切替機構より後段の各機構に伝動しない状態が実現できる。このため、前後進切替機構を遊星歯車機構より後段に配設する場合のような負荷トルクの増大を回避することができ、スタータのサイズアップを回避することができる。スタータのサイズアップが回避される。これにより、スタータ、バッテリ、ハーネス等の占有スペースの増大やコストアップが回避される。

本発明においては、少なくとも前記エンジン出力部、前記前後進切替機構入力部、前記遊星歯車機構第一入力部、前記遊星歯車機構第二入力部、前記遊星歯車機構出力部および前記作業クラッチ入力部の各回転軸心が同一の第一軸心上に配設され、前記第一軸心より下方に、前記後車輪駆動部入力部の回転軸心と一致する第二軸心が配設され、前記前後進切替機構出力部および前記無段変速機構入力部の回転軸心と一致する第三軸心および前記無段変速機構出力部の回転軸心と一致する第四軸心は、前記第一軸心より下方であって前記第二軸心より上方に配設され、前記第一軸心、前記第二軸心、前記第三軸心および第四軸心は、前記トラクタの側面視で、前記トラクタの前後方向に沿って互いに平行に配設されていると好適である。

一般的に、二本の平行な回転軸の一方から他方に動力を伝動するためには、両回転軸に備えた歯車どうしを噛み合わせたり、両回転軸に備えたスプロケット間にチェーンや伝動ベルトを配設したりする必要があり、その分大きなスペースが必要となってしまう。また、歯車等を介在させればさせるほど伝動効率は低下する。
上記のように少なくとも前記エンジン出力部、前記前後進切替機構入力部、前記前後進切替機構出力部、前記遊星歯車機構第一入力部、前記遊星歯車機構第二入力部、前記遊星歯車機構出力部および前記作業クラッチ入力部の各回転軸心を同一の第一軸心上に配設することで、前記スペースの増大や、伝動効率の低下が回避される。

本発明においては、前記第三軸心および前記第四軸心は、前記トラクタの正面視で、前記第一軸心の左右のいずれかに振り分けて配設されていると好適である。

無段変速機構は、少なくとも油圧ポンプと油圧モータとそれら間に配設された油圧回路と油圧ポンプの斜板を駆動させるための油圧シリンダ等の機構を有し、それなりの設置スペースを必要とする。仮に無段変速機構をトラクタの正面視で第一軸心の左右のどちらか一方に寄せて配設すると、無段変速機構が配設される側の車体フレームを強化したり車幅を増大したりする必要が生じる。
無段変速機構入力部としてのポンプ軸を有する油圧ポンプおよび前記無段変速機構出力部としてのモータ軸を有する油圧モータを、トラクタの正面視でエンジン出力部の回転軸心に対して左右に振り分けて配設することで、車体フレームの左右不均等な強化や車幅の左右不均等な増大をしなくてよい。

本発明においては、前記作業クラッチ出力部から出力された動力が入力され、前記動力を前記作業装置に出力する動力取出部を備え、前記動力取出部の回転軸心は前記第二軸心と一致するように配設されていると好適である。

トラクタの車体後部に連結される各種の作業装置が備える、動力取出部から出力された動力を入力する作業装置入力部を、後車輪駆動部と同じ高さに配設することができるため、前記作業装置入力部をエンジン出力部と同じ高さに配設する場合に比べて、作業装置もコンパクト化を図ることができる。

本発明においては、前記第二軸心の高さに潤滑油の油面が設定されていると好適である。

通常伝動装置のケーシング内部には各機構を必要に応じて潤滑するための潤滑油が封入されている。
潤滑油の油面は、後車輪駆動軸は常に潤滑油が供給されていることが好ましいことから、後車輪駆動部の高さあたりに設定されている。
一方、前後進切替機構、遊星歯車機構および作業クラッチは、常に潤滑油を必要としない。このように常に潤滑油を必要としない前後進切替機構、遊星歯車機構および作業クラッチを潤滑油の油面以下の高さに配設すると、前後進切替機構、遊星歯車機構および作業クラッチの回転の抵抗となるばかりか、潤滑油が撹拌されることによる不要な発熱等の不都合が生じる。
そこで、第一軸心より下方に配設された第二軸心の高さに潤滑油を設定することにより、少なくとも、前後進切替機構、遊星歯車機構および作業クラッチは、後車輪駆動部よりも上方に配設されることとなり、上記不都合の発生を回避することができる。

トラクタの全体を示す側面図 伝動装置を示すブロック図 伝動装置を示すスケルトン図 各軸心の位置関係を示す説明図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るトラクタの全体を示す側面図である。本発明の実施形態に係るトラクタは、特に限定はされないが、大型に分類される、例えば６０から１００馬力程度のトラクタである。
このトラクタは、左右一対の操向操作および駆動自在な前車輪１、左右一対の駆動自在な後車輪２、車体前部に設けたエンジン３ａを有した原動部３、車体後部に設けた運転座席４ａを有した運転部４が備えられた自走車に、車体フレーム５の後端部の両側に振り分けて設けた左右一対の上下揺動操作自在なリフトアーム６ａを有したリンク機構６および車体フレーム５の後端部から車体後方向きに突出する動力取出軸７を備えて構成してある。なお、動力取出軸７が動力取出部である。

このトラクタは、車体後部にリンク機構６を介して昇降操作自在にロータリ耕耘装置（図示せず）が連結されるとともにエンジン３ａから出力される動力を動力取出軸７からロータリ耕耘装置の入力軸に伝動するように構成されることによって例えば乗用型耕耘機を構成する。なお、ロータリ耕耘装置の入力軸が作業装置入力部である。
このように車体後部に各種の作業装置が昇降操作および駆動自在に連結されることによって各種の乗用型作業機を構成する。

車体フレーム５は、エンジン３ａと、エンジン３ａの後部に連設されたクラッチハウジング１０と、このクラッチハウジング１０の後部に前部が脱着自在に連結された無段変速ケース２１と、この無段変速ケース２１の後部に連結されたミッションケース１１などを備えている。クラッチハウジング１０と無段変速ケース２１とは一体に構成されているが、内部隔壁によって内部は二つの領域に区画されている。なお、クラッチハウジング１０と無段変速ケース２１とを別体構成にして、クラッチハウジング１０の後壁に無段変速ケース２１の前壁を脱着自在に連結する構成であってもよい。

図２，３は、エンジン３ａが出力する動力を前車輪１、後車輪２および動力取出軸７に伝動するようにトラクタに備えられた伝動装置Ｄを示している。

図２に示すように、伝動装置Ｄは、走行系伝動装置Ｄ１と、作業系伝動装置Ｄ２とを備えている。
走行系伝動装置Ｄ１は、エンジン３ａから出力された動力を、主クラッチ機構を兼ねる前後進切替機構５０、主変速機構である静油圧式の無段変速機構２０、遊星歯車機構４０および副変速機構６０を介して前車輪１や後車輪２等の走行装置に伝動する。
作業系伝動装置Ｄ２は、エンジン３ａから出力された動力を、作業クラッチ７０、作業変速機構７１および動力取出軸７を介してロータリ耕耘装置のような作業装置に伝動する。

図３に基づいて、伝動装置Ｄの詳細を説明する。
走行系伝動装置Ｄ１は、エンジン３ａが出力軸３ｂから出力する動力を、前後進切替機構５０を介して、無段変速機構２０および遊星歯車機構４０に入力し、遊星歯車機構４０の出力軸４８から、副変速機構６０に伝動し、副変速機構６０の出力軸６４から、後車輪駆動軸３２および後車輪差動機構３３を介して後車輪軸３１に伝動するとともに、副変速機構６０からギヤ連動機構３４、前車輪駆動軸３５、前車輪変速機構３６および前車輪変速駆動軸３７を介して前車輪差動機構３８に伝動する。なお、出力軸３ｂがエンジン出力部である。後車輪軸３１、後車輪駆動軸３２および後車輪差動機構３３等が後車輪２を駆動する後車輪駆動部であり、後車輪駆動軸３２が後車輪駆動部入力部である。出力軸４８が遊星歯車機構出力部である。

作業系伝動装置Ｄ２は、エンジン３ａが出力軸３ｂから出力する動力を作業クラッチ７０を介して作業変速機構７１に入力し複数段に変速し、変速した動力を動力取出軸７に伝動する。作業クラッチ７０は、後述する前後進切替機構５０を介して、出力軸３ｂと一体回転自在に連結された入力側動力伝動軸７２ａに一体回転自在に備えられた入力側クラッチ板と、出力側動力伝動軸７２ｂに一体回転自在に備えられた出力側クラッチ板が、圧接または離間することで、入力側動力伝動軸７２ａの動力を出力側動力伝動軸７２ｂから出力するまたは出力しないことができる。なお、入力側動力伝動軸７２ａが作業クラッチ入力部であり、出力側動力伝動軸７２ｂが作業クラッチ出力部である。

前後進切替機構５０は、無段変速ケース２１の前部に設けられたクラッチハウジング１０に配設されている。無段変速機構２０は、前部ミッションケース１１ａの前部に連結された無段変速ケース２１に配設されている。遊星歯車機構４０は前部ミッションケース１１ａに配設されている。副変速機構６０、後車輪差動機構３３、前車輪変速機構３６、前車輪差動機構３８、作業クラッチ７０および作業変速機構７１は、後部ミッションケース１１ｂに配設されている。

前後進切替機構５０は、エンジン３ａの出力軸３ｂと一体回転自在に連結された入力軸５１と、入力軸５１の動力を前進クラッチ５２および前進出力ギヤ５３を介して、伝動ギヤ５４と一体回転する出力軸５５に伝動する前進伝動部と、入力軸５１の動力を後進クラッチ５６、伝動ギヤ５７、逆転ギヤ５８および後進出力ギヤ５９を介して、伝動ギヤ５４と一体回転する出力軸５５に伝動する後進伝動部とを備えている。なお、入力軸５１が前後進切替機構入力部であり、出力軸５５が前後進切替機構出力部である。

したがって、前後進切替機構５０は、前進クラッチ５２が入り状態に操作され、後進クラッチ５６が切り状態に操作されることにより、前進状態になり、エンジン３ａの出力軸３ｂから入力軸５１に伝動された動力を、前進伝動部によって前進動力に変換して出力軸５５から無段変速機構２０に出力する。
前後進切替機構５０は、前進クラッチ５２が切り状態に操作され、後進クラッチ５６が入り状態に操作されることにより、後進状態になり、エンジン３ａの出力軸３ｂから入力軸５１に伝動された動力を、後進伝動部によって後進動力に変換して出力軸５５から無段変速機構２０に出力する。
前後進切替機構５０は、前進クラッチ５２および後進クラッチ５６が切り状態に操作されることにより、動力を伝動しない状態になり、エンジン３ａの出力軸３ｂから入力軸５１に伝動された動力を出力軸５５から無段変速機構２０に出力しない。なお、前進クラッチ５２および後進クラッチ５６は湿式クラッチで構成されている。

エンジン３ａの始動時に、前後進切替機構５０によってエンジン３ａの動力を前後進切替機構５０以後の各機構に伝動しない状態が実現できる。これにより前後進切替機構５０を遊星歯車機構４０より後段に配設する場合のような負荷トルクの増大を回避することができ、スタータのサイズアップを回避することができる。スタータのサイズアップが回避されることにより、スタータ、バッテリ、ハーネス等の占有スペースの増大やコストアップが回避される。

無段変速機構２０は、無段変速ケース２１の内部に油圧ポンプ２０Ｐと油圧モータ２０Ｍを備えている。油圧ポンプ２０Ｐと油圧モータ２０Ｍは、無段変速ケース２１の内部で車体平面視で車体横方向に並べられている。油圧ポンプ２０Ｐは可変容量形でかつアキシャルプランジャ形の油圧ポンプによって構成され、油圧モータ２０Ｍは、アキシャルプランジャ形の油圧モータによって構成されている。無段変速ケース２１は、図示しないポートプレートを備えている。

無段変速機構２０は、前後進切替機構５０の出力軸５５から出力された動力が油圧ポンプ２０Ｐのポンプ軸２２に入力され、油圧ポンプ２０Ｐのシリンダブロックがポンプ軸２２によって回転駆動され、油圧ポンプ２０Ｐが油圧モータ２０Ｍに圧油を供給し、油圧モータ２０Ｍのシリンダブロックが油圧ポンプ２０Ｐからの圧油によって回転駆動されてモータ軸２５を回転駆動し、モータ軸２５から遊星歯車機構４０に出力するように構成されている。なお、ポンプ軸２２が無段変速機構入力部であり、モータ軸２５が無段変速機構出力部である。

無段変速機構２０は、油圧ポンプ２０Ｐの斜板２７に連動されている油圧シリンダが操作されることにより、前記油圧シリンダによって斜板２７の角度変更が行なわれ、正回転状態、逆回転状態および正回転状態と逆回転状態の間に位置する中立状態に変速され、かつ正回転状態に変速された場合においても逆回転状態に変速された場合においても、油圧ポンプ２０Ｐの回転速度を無段階に変更して油圧モータ２０Ｍの回転速度を無段階に変更し、モータ軸２５から遊星歯車機構４０に出力する動力の回転速度を無段階に変更する。
無段変速機構２０は、中立状態に変速された場合、油圧ポンプ２０Ｐによる油圧モータ２０Ｍの駆動を停止、モータ軸２５から遊星歯車機構４０に対する出力を停止する。

遊星歯車機構４０は、前部ミッションケース１１ａの内部に設けられた遊星歯車ケース４１にベアリングを介して、無段変速機構２０から出力された動力が入力される、ボス部４３ａが回転自在に支持されているサンギヤ４３と、サンギヤ４３の周囲に等間隔を隔てて分散して位置する３個の遊星ギヤ４４と、各遊星ギヤ４４を支軸４５を介して回転自在に支持する、前後進切替機構５０から出力される動力が、無段変速機構２０によって無段変速されることなく入力されるキャリヤ４６と、３個の遊星ギヤ４４に噛み合うリングギヤ４７と、遊星歯車ケース４１にベアリングを介して回転自在に支持される出力軸４８とを備えて構成してある。なお、サンギヤ４３が遊星歯車機構第一入力部であり、キャリヤ４６が遊星歯車機構第二入力部である。

キャリヤ４６は、サンギヤ４３のボス部４３ａにベアリングを介して相対回転自在に支持されている。リングギヤ４７のボス部４７ａは、遊星歯車ケース４１にベアリングを介して回転自在に支持され、かつサンギヤ４３のボス部４３ａにベアリングを介して回転自在に支持されている。
各遊星ギヤ４４の支軸４５は、一端側のみにおいてキャリヤ４６に連結する片持ち状態でキャリヤ４６に支持されている。３本の支軸４５は、一枚の環状の支持板によって連結され、サンギヤ４３およびリングギヤ４７に対する遊星ギヤ４４の噛み合い状態が維持されている。

遊星歯車ケース４１に回転自在に筒軸形の入力回転体４２が支持されている。入力回転体４２は、スプライン嵌合構造によってモータ軸２５に一体回転自在に連動している。入力回転体４２とサンギヤ４３は、入力回転体４２の外周面側に一体回転自在に設けた伝動ギヤ４２ａとサンギヤ４３のボス部４３ａの外周部に一体回転自在に設けた受動ギヤ４３ｂとの噛み合いによって連動している。

リングギヤ４７は、ボス部４７ａと出力軸４８にわたって設けたスプライン嵌合構造によって出力軸４８に一体回転自在に連動している。

遊星歯車ケース４１に回転自在に筒軸形の入力回転体４９が支持されている。入力回転体４９は、スプライン嵌合構造によってポンプ軸２２に一体回転自在に連動している。
入力回転体４９とキャリヤ４６は、入力回転体４９の外周面側に一体回転自在に設けた伝動ギヤ４９ａとキャリヤ４６の外周部に一体回転自在に設けた受動ギヤ４６ａとの噛み合いによって連動している。

つまり、遊星歯車機構４０は、前後進切替機構５０が出力軸５５から出力した動力を、ポンプ軸２２を介して、入力回転体４９に入力することにより、前後進切替機構５０からの動力を無段変速機構２０による変速作用を受けない状態でキャリヤ４６に入力し、無段変速機構２０がモータ軸２５から出力する動力をサンギヤ４３に入力して、無段変速機構２０からの動力と無段変速機構２０の変速作用を受けない前後進切替機構５０からの動力とを合成し、合成した動力を出力軸４８から副変速機構６０へと出力する。

副変速機構６０は、遊星歯車機構４０の出力軸４８と一体形成された入力軸６１と、この入力軸６１に一体回転自在に設けた第一ギヤ６２ａおよび第二ギヤ６３ａと、第一ギヤ６２ａに噛み合った状態で出力軸６４に相対回転自在に設けた第三ギヤ６２ｂと、第二ギヤ６３ａに噛み合った状態で出力軸６４に相対回転自在に設けた第四ギヤ６３ｂと、出力軸６４に一体回転自在に設けられ、第三ギヤ６２ｂまたは第四ギヤ６３ｂに接続可能な第一伝動クラッチ６５と、第四ギヤ６３ｂと一体回転する第五ギヤ６６ｂと、第五ギヤ６６ｂと噛み合った状態で伝動軸６７に一体回転自在に設けた第六ギヤ６６ａと、伝動軸６７と第二伝動クラッチ６８を介して接続可能な第七ギヤ６９ａと、第七ギヤ６９ａと噛み合った状態で、出力軸６４に一体回転自在に設けた第八ギヤ６９ｂを備えている。

シフト操作により第一伝動クラッチ６５が第三ギヤ６２ｂと接続され、かつ第二伝動クラッチ６８が第七ギヤ６９ａとの接続が解除されると、遊星歯車機構４０から入力軸６１に伝動された動力が、第一ギヤ６２ａ、第三ギヤ６２ｂおよび第一伝動クラッチ６５を介して出力軸６４に高速状態で伝動される。
シフト操作により第一伝動クラッチ６５が第四ギヤ６３ｂと接続され、かつ第二伝動クラッチ６８が第七ギヤ６９ａとの接続が解除されると、遊星歯車機構４０から入力軸６１に伝動された動力が、第二ギヤ６３ａ、第四ギヤ６３ｂおよび第一伝動クラッチ６５を介して出力軸６４に低速状態で伝動される。
シフト操作により第一伝動クラッチ６５が第三ギヤ６２ｂおよび第四ギヤ６３ｂとの接続が解除され、かつ第二伝動クラッチ６８が第七ギヤ６９ａと接続されると、遊星歯車機構４０から入力軸６１に伝動された動力が、第二ギヤ６３ａ、第四ギヤ６３ｂ、第五ギヤ６６ｂ、第六ギヤ６６ａ、伝動軸６７、第二伝動クラッチ６８、第七ギヤ６９ａおよび第八ギヤ６９ｂを介して出力軸６４に中速状態で伝動される。

後車輪駆動軸３２は、スプライン嵌合構造によって副変速機構６０の出力軸６４に一体回転自在に連動している。
出力軸６４から出力された動力は、後車輪駆動軸３２から後車輪差動機構３３を介して後車輪２に伝動される。
出力軸６４から出力された動力は、ギヤ連動機構３４を介して後車輪駆動軸３２に連動された前車輪駆動軸３５に伝動され、前車輪変速機構３６を介して前車輪変速駆動軸３７に伝動され、前車輪変速駆動軸３７から前車輪差動機構３８を介して前車輪１に伝動される。

走行系伝動装置Ｄ１は、エンジン３ａの出力を前後進切替機構５０によって前進動力と後進駆動機構に切換え、前後進切替機構５０が出力する前進動力や後進動力を遊星歯車機構４０で無段変速し、その出力軸４８による出力を、副変速機構６０によって低速、中速、高速の複数段階に変速し、副変速機構６０が変速した前進動力や後進動力を、副変速機構６０の出力軸６４から後車輪差動機構３３を介して伝動して後車輪２を駆動し、かつ副変速機構６０の出力軸６４からギヤ連動機構３４、前車輪変速機構３６および前車輪差動機構３８を介して伝動して前車輪１を駆動する。

図４に示すように、エンジン３ａの出力軸３ｂ、前後進切替機構５０の入力軸５１、遊星歯車機構４０のサンギヤ４３とキャリヤ４６と出力軸４８、副変速機構６０の入力軸６１、作業クラッチ７０の入力側動力伝動軸７２ａと出力側動力伝動軸７２ｂおよび作業変速機構７１の動力変速伝動軸７３は各回転軸心が同一の第一軸心Ｐ１上に配設されている。

一般的に、二本の平行な回転軸の一方から他方に動力を伝動するためには、両回転軸に備えた歯車どうしを噛み合わせたり、両回転軸に備えたスプロケット間にチェーンや伝動ベルトを配設したりする必要があり、その分大きなスペースが必要となってしまう。また、歯車等を介在させればさせるほど伝動効率は低下する。
上記のように前後進切替機構５０の入力軸５１、遊星歯車機構４０のサンギヤ４３とキャリヤ４６と出力軸４８、副変速機構６０の入力軸６１、作業クラッチ７０の入力側動力伝動軸７２ａと出力側動力伝動軸７２ｂおよび作業変速機構７１の動力変速伝動軸７３の各回転軸心を、エンジン３ａの出力軸３ｂの回転軸心と同一の第一軸心Ｐ１上に配設することで、スペースの増大や、伝動効率の低下が回避される。

副変速機構６０の出力軸６４、後車輪差動機構３３、後車輪２のブレーキ軸ないし後車輪軸３１および動力変速伝動軸７３からギヤ７４，７５を介して動力が伝動される動力取出軸７は、各回転軸心が同一の第二軸心Ｐ２上に配置されている。第二軸心Ｐ２の高さは第一軸心Ｐ１より低い位置となる位置に配置されている。

ポンプ軸２２と、モータ軸２５は、ポンプ軸２２の回転軸心と一致する第三軸心Ｐ３と、モータ軸２５の回転軸心と一致する第四軸心Ｐ４の高さが、第一軸心Ｐ１より低い位置かつ、第二軸心Ｐ２より高い位置に、車体正面視で第一軸心Ｐ１に対して左右に振り分けて配置されている。なお、第三軸心Ｐ３は、第一軸心Ｐ１に対して左に配置され、第四軸心Ｐ４は第一軸心Ｐ１に対して右に配置され、第三軸心Ｐ３はＰ４のより若干高い位置に配置されている。

無段変速機構２０は、少なくとも油圧ポンプ２０Ｐと油圧モータ２０Ｍの間に配設された油圧回路や、油圧ポンプ２０Ｐの斜板２７を駆動させるための前記油圧シリンダ等の機構を有し、それなりに設置スペースが必要である。仮に無段変速機構２０を、トラクタの正面視で、第一軸心Ｐ１の左右のどちらか一方に寄せて配設すると、無段変速機構が配設される側の車体フレーム５を強化したり、車幅を増大する必要が生じる。

油圧ポンプ２０Ｐと油圧モータ２０Ｍを、トラクタの正面視で、エンジン３ａの出力軸３ｂの回転軸心に対して左右に振り分けて配設することで、特に第三軸心Ｐ３および第四軸心Ｐ４を、トラクタの正面視で、第一軸心Ｐ１の左右いずれかに振り分けて配設することで、車体フレーム５の左右不均等な強化や、車幅の左右不均等な増大をしなくてよい。

前後進切替機構５０の出力軸５５は、スプライン嵌合構造によってポンプ軸２２に一体回転自在に連接されるため、第三軸心Ｐ３と同軸である。また、副変速機構６０の伝動軸６７は、ポンプ軸２２とは直接接続されていないが、ポンプ軸２２の後方に、第三軸心Ｐ３と略同一の軸心上に配置されている。

前車輪駆動軸３５や、前車輪変速機構３６のクラッチの各回転軸心と一致する第五軸心Ｐ５は第二軸心Ｐ２より低い位置で、車体正面視で第二軸心Ｐ２に対してやや左かつ第三軸心Ｐ３に対して右に配置されている。前車輪変速駆動軸３７や、前車輪差動機構３８の各回転軸心と一致する第六軸心Ｐ６は、第五軸心Ｐ５より低い位置で、車体正面視で第二軸心Ｐ２に対してやや左かつ第五軸心Ｐ５に対して右に配置されている。

潤滑油面は第二軸心Ｐ２と同じ程度の高さに設定され、エンジン３ａの出力軸３ｂ、前後進切替機構５０、遊星歯車機構４０、副変速機構６０の一部、作業クラッチ７０、作業変速機構７１および油圧ポンプ２０Ｐは、油面より上方に配設されている。

副変速機構６０の一部、後車輪２のブレーキ軸ないし後車輪軸３１および動力取出軸７は、油面の高さに配設されている。
前車輪駆動軸３５、前車輪変速機構３６のクラッチ、前車輪変速駆動軸３７、前車輪差動機構３８および前車輪１のブレーキ軸ないし前車輪軸３９は、油面より下方に配設されている。

前後進切替機構５０、遊星歯車機構４０といった構造的に大きい機構を油面より上方に配置することで、前後進切替機構５０や遊星歯車機構４０が備えるギヤの回転の抵抗となることによる動力の伝動ロスや、前記ギヤにより潤滑油が撹拌されることによる不要な発熱をなくすることができる。

一方、前車輪１のブレーキ軸ないし前車輪軸３９や、後車輪２のブレーキ軸ないし後車輪軸３１は、常に潤滑油に接しているため、ブレーキにより発生する摩擦熱は速やかに冷却される。

以上のように構成された伝動装置Ｄは、前後進切替機構５０の前進クラッチ５２および後進クラッチ５６や、作業クラッチ７０が切り状態で、トラクタのエンジン３ａが始動される。すなわち、トラクタのエンジン３ａの始動は、走行系伝動装置Ｄ１や、作業系伝動装置Ｄ２と接続されていない状態で行うことができる。したがって、エンジン３ａの始動時の負荷トルクを低減させることによりスタータのサイズアップを回避することができる。

走行系伝動装置Ｄ１や作業系伝動装置Ｄ２を構成する各機構を、車体正面視で、全体的に伝動装置Ｄの横幅が狭くなるように配置することで、トラクタの車体の幅広化を防ぐことができる。

伝動装置Ｄのクラッチハウジング１０および前部ミッションケース１１ａの形状を、既存のトラクタのエンジン３ａ、後部ミッションケース１１ｂと接続可能な形状とすることで、既存のトラクタにも本発明による伝動装置Ｄを容易に組み込むことができる。

本発明による伝動装置は、車体後部に作業装置が連結されるトラクタの他、車体の前後車輪間あるいは車体の前部に草刈装置などの作業装置が連結されるトラクタにも利用可能である。

３ａ エンジン
３ｂ 出力軸（エンジン出力部）
７ 動力取出軸（動力取出部）
２０ 無段変速機構
２０Ｍ 油圧モータ
２０Ｐ 油圧ポンプ
２２ ポンプ軸（無段変速機構入力部）
２５ モータ軸（無段変速機構出力部）
３１ 後車輪軸（後車輪駆動部）
３２ 後車輪駆動軸（後車輪駆動部、後車輪駆動部入力部）
３３ 後車輪差動機構（後車輪駆動部）
４０ 遊星歯車機構
４３ サンギヤ（遊星歯車機構第一入力部）
４６ キャリヤ（遊星歯車機構第二入力部）
４８ 出力軸（遊星歯車機構出力部）
５０ 前後進切替機構
５１ 入力軸（前後進切替機構入力部）
５５ 出力軸（前後進切替機構出力部）
６１ 入力軸
６４ 出力軸
６７ 伝動軸
７０ 作業クラッチ
７２ａ 入力側動力伝動軸（作業クラッチ入力部）
７２ｂ 出力側動力伝動軸（作業クラッチ出力部）
Ｄ 伝動装置
Ｄ１ 走行系伝動装置
Ｄ２ 作業系伝動装置
Ｐ１ 第一軸心
Ｐ２ 第二軸心
Ｐ３ 第三軸心
Ｐ４ 第四軸心

Claims (3)

1. トラクタに備えられ、エンジンが出力する動力を走行装置および作業装置に伝動する伝動装置であって、
   前後進切替機構、静油圧式の無段変速機構、遊星歯車機構、後車輪駆動部および作業クラッチとを備え、
   前記前後進切替機構は、前記エンジンが有するエンジン出力部から出力された動力が入力される前後進切替機構入力部と、前記前後進切替機構入力部に入力された動力を正回転または逆回転に切り替えて出力する前後進切替機構出力部とを有し、
   前記無段変速機構は、前記前後進切替機構出力部から出力された動力が入力される無段変速機構入力部と、前記無段変速機構入力部にされた動力を無段変速して出力する無段変速機構出力部とを有し、
   前記遊星歯車機構は、前記無段変速機構出力部から出力された動力が入力される遊星歯車機構第一入力部と、前記前後進切替機構出力部から出力された動力が、前記無段変速機構によって無段変速されることなく入力される遊星歯車機構第二入力部と、前記遊星歯車機構第一入力部および前記遊星歯車機構第二入力部に入力された動力を合成し、合成した動力を出力する遊星歯車機構出力部とを有し、
   前記後車輪駆動部は、前記遊星歯車機構出力部から出力された動力が入力される後車輪駆動部入力部を有し、
   前記作業クラッチは、前記エンジン出力部から出力された動力が入力される作業クラッチ入力部と、前記作業クラッチ入力部に入力された動力を出力可能な作業クラッチ出力部とを有し、
   前記遊星歯車機構は、前記作業クラッチ入力部と同一軸心上に配設されていることを特徴とする伝動装置。
2. 前記エンジン出力部は、前記遊星歯車機構と同一軸心上に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の伝動装置。
3. 前記前後進切替機構入力部は、前記遊星歯車機構と同一軸心上に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の伝動装置。

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