JP3349042B2 - トラクタのミッション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタのミッシ
ョンに係り、より具体的には前・後輪駆動（４ＷＤ）と
後輪駆動（２ＷＤ）とに切換え可能なトラクタのミッシ
ョンに関する。

【０００２】

【従来の技術】トラクタ、２軸４車輪形トラクタにおい
ては、２ＷＤと４ＷＤとに切換え可能にしたものがあ
り、例えば、実公昭６１−１４６８８号公報で開示され
ているように、デフ駆動軸上に前輪駆動ギヤを設け、こ
のギヤに咬合する伝動ギヤを伝動軸上に設け、この伝動
軸上に切換クラッチを設けたものであった。

【０００３】また、前記切換クラッチに代えてギヤを摺
動したり、シフタを摺動するようにしたものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、デフ
駆動軸の下方に、これと平行な伝動軸が不可欠であり、
この軸のために軸受および軸受加工部が必要となり、部
品点数の増大を招いて在庫管理が面倒であるだけでな
く、組立分解も煩雑で構造の複雑化となり、ユティリテ
ィ（汎用形）トラクタのニーズに呼応でき難いものであ
った。

【０００５】そこで本発明は、伝動軸とデフ駆動軸との
軸カップリングを４ＷＤと２ＷＤの切換え用シフタの担
持部材として共用することによって、部品点数の節減、
組立分解の容易化等を図ったことを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジン１の
回転動力を最終変速伝動軸３４とデフ駆動軸４６を介し
て後輪デフ装置１３に伝達し、前記デフ駆動軸４６から
分岐して前輪デフ装置に伝動する前輪動力切換装置４
８，４９，５０，５１を備えているトラクタのミッショ
ンにおいて、前述の目的を達成するために、次の技術的
手段を講じている。

【０００７】すなわち、本発明は、前記最終変速伝動軸
３４とデフ駆動軸４６とを接合する軸カップリング４７
を設け、前記伝動軸３４上に前輪駆動ギヤ４９を設け、
このギヤ４９と咬合する伝動ギヤ５０を前輪デフ装置に
連動する前輪伝動軸５１に設け、前記軸カップリング４
７上に前記前輪駆動ギヤ４９に断接するシフタ４８を設
けていることを特徴とするものであり、このような構成
を採用したことにより、前輪伝動軸の本数を少なく又は
長さを短くすることができ、これに起因して軸受および
その加工部分も必要でなくなったのである（請求項
１）。

【０００８】また、本発明では、前記最終変速伝動軸３
４は、副変速装置１０およびクリープ変速装置１１の伝
動軸を共用しており、該伝動軸３４上に副変速装置１０
およびクリープ変速装置１１の切換え用シフタ４０，４
５，４８を備えていることにより、各シフタ４０，４
５，４８は同一径にできて操作も軽快になったのである
（請求項２）。

【０００９】更に、本発明では、前記シフタ４０，４
５，４８に係合するシフトフォーク５２は軸間距離が同
一のフォーク軸５３に備えられていることにより、シフ
タ４０，４５，４８は同一部品を採用できるに到ったの
である（請求項３）。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態について説明する。トラクタのミッションの全体
構成を模式的に示している図１において、エンジン１の
後面に連結されていて該エンジン１とともにトラクタの
車体を構成するクラッチハウジング２は、第１室３と第
２室４とを前後に連設して備え、第２室４の後部は後方
開口部５とされ、該開口端にミッションケース６がボル
ト接合等によって連設され、ここに、エンジン１、クラ
ッチハウジング２およびミッションケース６によって２
軸４車輪形トラクタの車体を実質的に構成している。

【００１１】クラッチハウジング２の第１室（クラッチ
室）３には主クラッチ７が収容されており、第２室４に
は主クラッチ７を介してエンジン１に連動する走行伝動
系としてのシャトル変速装置８と主変速装置９が収容さ
れ、更に、後方開口部５には副変速装置１０およびクリ
ープ変速装置１１が収容され、ミッションケース６には
前輪動力断接装置１２、後輪デフ装置１３およびＰＴＯ
系の油圧クラッチ装置１４等が内蔵されている。

【００１２】主クラッチ７は、図２で示すようにエンジ
ンのフライホイール１５に装着されており、ダンパー手
段１６を介して走行系の推進軸１７が連結され、該推進
軸１７には推進軸ケース１８が套嵌され、該推進軸ケー
ス１８の軸部上にはクラッチレリーズ手段１９が装着さ
れ、図では該レリーズ手段１９の摺動を介してダイヤフ
ラム式で示す主クラッチ７を断接し、推進軸１７が断続
回転されるようになっている。

【００１３】推進軸ケース１８は第１室３と第２室４と
を実質的に区画するため区画壁２０に形成した開口部
（実質的に正背面視で円形）に嵌合される挿嵌部１８Ａ
をその基部に一体に備え、該挿嵌部１８Ａを区画壁２０
の開口部に前方から嵌合して基部１８Ｂを区画壁２０に
ボルト止めしている。推進軸ケース１８の挿嵌部１８Ａ
には、上下２段で軸受嵌合凹部１８Ｃ，１８Ｄを有し、
上段の軸受嵌合凹部１８Ｃと軸心を一致して筒状軸部１
８Ｅが前方に延伸され、該筒状軸部１８Ｅに推進軸１７
が挿通されていて該推進軸１７の前後端が軸受２１，２
２によって回転自在に支持されている。

【００１４】推進軸１７は筒軸であって、その後部はや
や膨径部１７Ａとされて軸受２２によって支持され、第
２室４に臨入しており、この筒内にフライホイール１５
に接手２３を介して連結されているＰＴＯ推進軸２４が
相対回転自在として挿通されている。図２および図３で
示すように、前記第２室４に収容したシャトル変速装置
８と主変速装置９は、軸方向で互いに平行として架設さ
れている変速主軸２５と変速副軸２６のそれぞれに同軸
上で軸方向に並設して備えられている。

【００１５】すなわち、変速主軸２５は筒軸構成であっ
て、前記推進軸１７の軸心延長線上に位置し、その前部
が推進軸１７の膨径部１７Ａに挿入されてニードル軸受
２５Ａによって支持され、後部は第２区画壁２７に軸受
２５Ｂによって支持されていて変速副軸２６はその前後
が軸受２６Ａ，２６Ｂによって支持されている。更に、
シャトル変速装置８と主変速装置９はともに同期咬合形
のギヤ変速であり、変速主軸２５を上部でかつ入力側と
して位置づけられ、変速副軸２６を下部でかつ出力側と
して位置づけられ、同期変速手段２８は変速主軸２５上
に備えられているとともに、シャトル変速装置８が第２
室４の前側でかつエンジン１に近い側に配置され、主変
速装置９が第２室４の後側でかつエンジン１から遠い側
に配置されている。

【００１６】このように、同期変速手段２８を入力側で
エンジン１に近い側の走行主軸２５上に備えることによ
り、該手段２８を走行副軸２６上に備えたものよりもト
ルクが小さくなって、これにより径を小径にしても支障
なく、このことがクラッチハウジング２の高さ及び横幅
も小さくできて図９に示すように乗降ステップ２Ｂの装
着も容易でオペレータの車体またぎが従来では車体上部
が仮想線となるのに対し容易となったのであり、更に、
同期変速手段２８を摺動するシフトフォークの長さも短
くできて摺動も軽快にできるのである。

【００１７】同期咬合形ギヤ変速によるシャトル変速装
置８は、推進軸１７の膨径部１７Ａに取付けている第１
ギヤ８Ａと、この第１ギヤ８Ａに咬合していて変速副軸
２６上に備えている第２ギヤ８Ｂと、この第２ギヤ８Ｂ
と一体に形成されている第３ギヤ８Ｃと、この第３ギヤ
８Ｃにアイドルギヤ８Ｄを介して連動されていて、前記
第１ギヤ８Ａの後方で走行変速軸２５上に備えている第
４ギヤ８Ｅとからなり、第１ギヤ８Ａと第４ギヤ８Ｅと
の間に介装されている同期変速手段２８を、図１の矢符
Ｆの方向に摺動すると前進（正転）で、矢符Ｒの方向に
摺動すると後進（逆転）となり、中立を含めて前後進に
切換え可能である。

【００１８】同期咬合形ギヤ変速による主変速装置９
は、実施の形態においては第１速（１Ｆ）から第４速
（４Ｆ）の４段変速が可能であり、第４速変速ギヤ９Ａ
から第１速変速ギヤ９Ｄの順で走行変速主軸２５上に回
転自在に套嵌支持して列設しており、走行変速副軸２６
上には前記変速ギヤ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄに対応して
咬合している第４〜１の変速伝達ギヤ９Ｅ，９Ｆ，９
Ｇ，９Ｈが固着されており、第４速変速ギヤ９Ａと第３
速変速ギヤ９Ｂとの間、および第２速変速ギヤ９Ｃと第
１速変速ギヤ９Ｄとの間にそれぞれ同期変速手段２８が
介装されていて、該手段２８を図１に示す矢符１Ｆ〜４
Ｆの方向に摺動することで、中立を含めて４段変速が可
能とされている。

【００１９】なお、シャトル変速装置８および主変速装
置９の同期変速手段２８は、図では、キー式のイナーシ
ャロック形で示しているが、ピン式のイナーシャロック
形であっても、コンスタントロード形でも、サーボ形で
あっても構わない。更に、クラッチハウジング２の第２
室４と対応する上壁には、図２および図５で示すように
方形状の開口部２Ａが形成されていて、該開口部２Ａを
着脱自在として塞ぐ蓋体３０に、主変速装置９の同期変
速手段２８を操作する変速レバー３１が立設され、該蓋
体３０の内面に該変速レバー３１にて摺動するシフトフ
ォークを有するシフトロッド等が前後摺動自在として支
持されているとともに、クラッチハウジング２の側壁に
はシャトル変速装置８の同期変速手段２８を操作する操
作軸３２が左右方向として支持されている。

【００２０】上記のように、クラッチハウジング２の第
２室４にシャトル変速装置８と主変速装置９とを同軸的
に軸方向に並設することによって、変速操作系（変速レ
バー３１、操作軸３２等）を集約できて操作が容易にな
るだけでなく、クラッチハウジング２の後部に開口部５
を形成することにより、クラッチハウジング２にシャト
ル変速装置８、主変速装置９および副変速装置１０並び
にクリープ変速装置１１の全てを組付けることが可能と
なって、ユティリティ（汎用形）トラクタのニーズに対
応できるに到ったのである。

【００２１】また、シャトル変速装置８および主変速装
置９の同期変速手段２８は操作負荷が軽い走行変速主軸
２５上に同軸的に軸方向で並設したことにより、操作が
軽快にできるだけでなく、シフトフォーク等も短くでき
て車体の高さ及び横幅も狭くできることとなり、これに
よって車体の左右側壁に備えられる乗降ステップの装着
も広くかつ確実にできて乗降が軽快でオペレータに優し
いユティリティトラクタを提供できるのである。

【００２２】図３および図４を参照すると、クラッチハ
ウジング２の後方開口部５に収められる副変速装置１０
およびクリープ変速装置１１の詳細が示されている。図
１、図３および図４において、走行変速副軸２６は第２
区画壁２７より後方に突出していて開口部５に臨入して
おり、該突出部２６Ｃには軸端から前方にくり抜き形成
された凹部２６Ｄを有するとともに、副変速用第１ギヤ
３３と咬合い部３３Ａを備えている。

【００２３】走行変速副軸２６の軸心延長上に最終変速
の出力である伝動軸３４が配置され、該伝動軸３４の前
部が前記凹部２６Ｄに挿入されて軸受３４Ａで支持され
ているとともに、該伝動軸３４の後部は後方開口部５の
後縁部に備えている軸受３４Ｂで支持され、かつ、該軸
受３４Ｂより後方に延伸されている。走行変速主軸２５
の軸心延長上に、筒軸構造の副変速副軸３５が配置さ
れ、該副軸３５の前部は軸受抑え３６に嵌着した軸受３
５Ａによって支持されているとともに、副軸３５の後部
は軸受３５Ｂによって支持され、ここに、前記伝動軸３
４と副軸３５は互いに軸方向平行として上下に配置され
ている。

【００２４】なお軸受抑え３６は、第２壁２７の後面に
ボルト止めされていて軸受２５Ｂを位置決めしていると
ともに、該抑え３６に嵌着した軸受３５Ａは、走行変速
主軸２５の後部と副軸３５の前部にまたがって配置され
ている。但し、主軸２５と副軸３５の回転数は異なるた
め軸受３５Ａと主軸２５の間には僅かなスキマを有す
る。

【００２５】副変速副軸３５上には、前記第１ギヤ３３
と咬合している減速用第２ギヤ３７と、この第２ギヤ３
７と一体に形成した小径の第３ギヤ３８とがニードル軸
受等を介して回転自在に套嵌されており、第３ギヤ３８
に咬合している副変速低側の第４ギヤ３９が伝動軸３４
上にニードル軸受等を介して回転自在に套嵌されてい
る。

【００２６】第４ギヤ３９には咬合い部３９Ａを有し、
この咬合い部３９Ａと突出部２６Ｃに形成した咬合い部
３３Ａとが軸方向で相対しており、両咬合い部３３Ａ，
３９Ａに対して係脱自在なシフタ４０が伝動軸３４上に
摺動自在として備えられている。従って、シフタ４０を
図１の矢符Ｈの方向に摺動して咬合い部３３Ａに係合す
ることにより走行変速副軸２６と伝動軸３４を直結して
副変速高とし、一方、シフタ４０を図１の矢符Ｌの方向
に摺動して咬合い部３９Ａにシフタ４０を係合すること
によって副変速低を得るのであり、ここに、副変速装置
１０はシフタ４０の摺動で中立を含めて高低速の２段に
変速可能である。

【００２７】クラッチハウジング２の後方開口部５に
は、副変速装置１０とクリープ変速装置１１が軸方向の
前後で並設して収容されており、該クリープ変速装置１
１は、副変速装置１０の構成軸（副軸３５および伝動軸
３４）を利用して別軸を用いることなく構成されてい
て、これにより、部品点数を節減しているとともに組立
分解も容易にし、更に、副変速装置１０の高速側でなく
低速側にてのみクリープ変速を確保し、無駄な変速段を
なくし、必要なクリープ変速だけを得るようにされてい
る。

【００２８】すなわち、図１および図３において、副変
速装置１０の低速用第３ギヤ３９に、これと一体として
のクリープ入力ギヤ４１を設けて伝動軸３４上に套嵌し
ており、一方、副変速副軸３５上には、前記入力ギヤ４
１と咬合する減速ギヤ４２とこのギヤ４２より小径のク
リープ出力ギヤ４３とを軸方向に並設して備え、更に、
伝動軸３４上には、クリープ出力ギヤ４３と咬合する大
径のクリープギヤ４４を相対回転自在に備え、伝動軸３
４上には、クリープギヤ４４の咬合部４４Ａに対して係
脱自在なクリープ用シフタ４５を備え、該シフタ４５を
図１の矢符Ｃの方向に摺動してクリープギヤ４４の咬合
部４４Ａと伝動軸３４とを接合することにより、副変速
装置１０の低速域においてのクリープ変速を確保し得る
ようにされている。

【００２９】副変速装置１０およびクリープ変速装置１
１の伝動を共用している伝動軸３４は、軸受３４Ｂより
後方に突出してあり、該伝動軸３４の軸心延長上には後
輪デフ装置１３のベベルピニオン形とされたデフ駆動軸
４６がミッションケース６内に配置されており、伝動軸
３４の突出部とデフ駆動軸４６の前部とが軸カップリン
グ４７で連動連結され、該軸カップリング４７上には、
前輪動力切換用のシフタ４８が摺動自在としてスプライ
ン等で套嵌されており、該シフタ４８を図１の矢符Ｄの
方向に摺動して、前輪駆動ギヤ４９の咬合部４９Ａに係
合することによって、前輪伝動ギヤ５０、前輪伝動軸５
１等を介して後輪を駆動しつつ前輪デフ装置へも同期し
た動力を分岐伝達し、ここに、後輪駆動と前後輪の全輪
駆動とが選択できるようにされている。

【００３０】前輪駆動ギヤ４９は伝動軸３４の突出部に
ニードル軸受等を介して套嵌支持されているとともに、
クラッチハウジング２の下部において走行変速副軸２６
および伝動軸３４と平行に架設されている伝動軸５１に
前記駆動ギヤ４９に咬合する前輪伝動ギヤ５０が備えら
れている。ここに、前輪動力断接（切換）装置４８，４
９，５０，５１には、カウンタ軸等を採用しなくとも構
成できてこの点においても部品点数を節減しているとと
もに組立分解も容易になっているのである。

【００３１】更に、伝動軸３４、デフ駆動軸４６を同一
軸心上に配置したことにより、図７および図８で示すよ
うに副変速用シフタ４０、クリープ用シフタ４５および
前輪断接用シフタ４８は同一径のシフタに構成できる
し、各シフタ４０，４５，４８に係合するシフトフォー
ク５２を支持するフォーク軸５３は軸間距離が同一にで
き、これによってフォーク、フォーク軸並びに操作支軸
５４等は、同一部品を採用することも可能となってこの
点からも部品点数の節減、在庫部品の管理、操作性の向
上等が期待できるのである。

【００３２】図１および図４等を参照すると、推進軸１
７，走行変速主軸２５および副変速副軸３５のそれぞれ
を挿したＰＴＯ推進軸２４は、ミッションケース６の前
上部において弾性緩衝軸接手５５を有するＰＴＯ油圧ク
ラッチ１４を介して伝動軸５６に連動されており、伝動
軸５６はミッションケース６の後面に所謂外付けで装着
したＰＴＯ変速ケース５７内のＰＴＯ変速装置５８に連
動されてＰＴＯ軸５９を変速連動可能としている。

【００３３】ＰＴＯ油圧クラッチ１４は図外の制御弁か
らの圧油を加圧ピストン１４Ａに作用させ、複数のクラ
ッチ板１４Ｂを圧接することで断接されるものであり、
該クラッチの戻り油が、同期変速手段２８の強制潤滑油
として利用されている。すなわち、ＰＴＯ伝動軸５６と
ＰＴＯ推進軸２４とに互いに連通する油通路２４Ａ，５
６Ａを軸心方向に形成し、この通路２４Ａ，５６Ａにク
ラッチ戻り油（クラッチ冷却油でもよい）を供給するよ
うに構成し、ＰＴＯ推進軸２４と走行変速主軸２５およ
び副変速副軸３５との僅少スキマに潤滑油を流入させ、
変速主軸２５には、同期変速手段２８と対応して径方向
の潤滑油噴出孔を形成することによって同期変速手段２
８の摺動部に対する潤滑油送液手段６０を備えているの
である。

【００３４】このように構成することによって、走行変
速主軸２５上に同期変速手段２８を具備しても、該手段
２８の潤滑は確保されて円滑かつ軽快にして故障の少な
い変速が可能となったのである。なお、クラッチハウジ
ング２の第２室４およびミッションケース６等にはギヤ
潤滑油（油面をＬで示す）が収容されており、この潤滑
油がクラッチ室３（第１室）に流入するのを阻止するた
め推進軸ケース１８の挿嵌部１８Ａの外周にはオイルリ
ングが装着され、また、前輪伝動軸５１の軸受部６１お
よび軸受２２にはオイルシール６２が備えられ、更に、
強制潤滑油が推進軸ケース１８内に漏出するのを防止す
るためオイルシール６３が備えられている（図２参
照）。

【００３５】また、前輪伝動軸５１はクラッチ室２の下
部の軸受部６１に挿通してエンジンオイルパン６４の下
面に沿って延伸して前輪デフ駆動軸（図示せず）に連動
する場合と、第２室２の底壁に形成した開口部６５を介
してギヤ連動させて前輪デフ駆動軸に連動するいずれの
場合であってもよく、前者のときは開口部６５はシール
付蓋体で閉塞され、後者のときは軸受部６１はシール付
蓋体で閉塞される。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、２Ｗ
Ｄと４ＷＤとの切換えが容易でありながら部品点数は少
なくでき、これによって組立も容易で操作性に優れたユ
ティリティトラクタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す全体構成図である。

【図２】本発明の実施の形態を示すミッション前半部の
側断面図である。

【図３】本発明の実施の形態を示すミッション中間部の
側断面図である。

【図４】本発明の実施の形態を示すミッション後半部の
側断面図である。

【図５】本発明の実施の形態を示す車体前半部の平面図
である。

【図６】本発明の実施の形態を示す車体後半部の平面図
である。

【図７】本発明の実施の形態を示す副変速装置とクリー
プ変速装置の側断面図である。

【図８】本発明の実施の形態を示す副変速装置とクリー
プ変速装置の正面断面図である。

【図９】本発明の実施の形態を示す車体の正面（立面）
図である。

【符号の説明】

１ エンジン ９ 副変速装置 １０ クリープ変速装置 １３ 前輪デフ装置 ３４ 伝動軸 ４６ デフ駆動軸 ４７ 軸カップリング ４８ シフタ ４９ 前輪駆動ギヤ ５０ 前輪伝動ギヤ ５１ 前輪伝動軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−95531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−94820（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−155155（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭61−14688（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/34 B60K 23/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（１）の回転動力を最終変速伝
   動軸（３４）とデフ駆動軸（４６）を介して後輪デフ装
   置（１３）に伝達し、前記デフ駆動軸（４６）から分岐
   して前輪デフ装置に伝動する前輪動力切換装置（４８）
   （４９）（５０）（５１）を備えているトラクタのミッ
   ションにおいて、 前記最終変速伝動軸（３４）とデフ駆動軸（４６）とを
   接合する軸カップリング（４７）を設け、前記伝動軸
   （３４）上に前輪駆動ギヤ（４９）を設け、このギヤ
   （４９）と咬合する伝動ギヤ（５０）を前輪デフ装置に
   連動する前輪伝動軸（５１）に設け、前記軸カップリン
   グ（４７）上に前記前輪駆動ギヤ（４９）に断接するシ
   フタ（４８）を設けていることを特徴とするトラクタの
   ミッション。
2. 【請求項２】 最終変速伝動軸（３４）は、副変速装置
   （１０）およびクリープ変速装置（１１）の伝動軸を共
   用しており、該伝動軸（３４）上に副変速装置（１０）
   およびクリープ変速装置（１１）の切換え用シフタ（４
   ０）（４５）（４８）を備えていることを特徴とする請
   求項１に記載のトラクタのミッション。
3. 【請求項３】 シフタ（４０）（４５）（４８）に係合
   するシフトフォーク（５２）は軸間距離が同一のフォー
   ク軸（５３）に備えられていることを特徴とする請求項
   ２に記載のトラクタのミッション。