JP3608680B2 - 作業車両のトランスミッション - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行車両の前輪及び後輪を走行駆動するトランスミッションのハウジング内に配置する前輪駆動軸の配置構成と、後進変速の牽制機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、油圧式無段変速装置を装備した、前輪と後輪とを駆動するためのトランスミッションは公知となっている。例えば、特開平７−１１７５００号の技術である。該技術はエンジン動力が入力される入力軸により油圧式無段変速装置の油圧ポンプを駆動し、油圧式無段変速装置の油圧モータの出力軸の後端からはギア式変速装置を介してデフギア装置に動力を伝えて後輪を駆動し、出力軸の前端は前方へ突出して、ユニバーサルジョイントを介して前輪を駆動するように構成していた。また、油圧式無段変速装置にギア式変速装置を備えたものにおいて、ギア式変速装置を高速操作位置に変速すると、油圧式無段変速装置の変速操作ペダルを後進側へ一定以上増速操作できないように構成した技術も公知となっている。例えば、実公昭６２−５９４２号の技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前者の従来技術では、油圧ポンプと油圧モータの両方はハウジング内に収容されており、更に油圧式無段変速装置の油圧モータの出力軸から直接に前輪を駆動する構成であるので、ギア式変速装置を切り換えたときに、前輪と後輪との速度比が同期しなくなる状態が発生し、これを回避するためにギア式変速装置を高速側に切り換えたときには前輪を駆動しないようにする牽制機構を設ける必要があった。
また、後者の従来技術のように、油圧式無段変速装置の変速操作具に対する後進側への牽制装置は、ギア式変速装置を変速するためにハウジングの外に配置した操作レバーと油圧式無段変速装置の変速操作ペダルとの間に、ハウジングの外方で牽制リンクを介装して、牽制機構を構成していたために、長期間の使用でゴミ等がリンクにからまったりすると完全に牽制できない事態が生じることがあり、信頼性に欠けていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決する為に次の如く構成したものである。
請求項１においては、エンジン動力を前後輪へ伝動するためのトランスミッションを、前後進切換え可能な油圧式無段変速装置と、走行速度を複数段に変更可能なギア式変速装置とを連動連結して構成すると共に、前記トランスミッションのハウジングに形成した第一の部屋に前記油圧式無段変速装置を収容し、第二の部屋に前記ギア式変速装置を収容したものにおいて、前記ハウジングの、前記第一の部屋を構成する前壁の内外面の各々に、前記油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータとを振り分け装着して互いに流体接続し、油圧ポンプと油圧モータのうちの一方を前記第一の部屋に収容し他方を前記第一の部屋外に位置させる一方、前記ギア式変速装置に連動連結する前輪駆動軸を、前記第一の部屋内に回転自在に支持し前記前壁を貫いて前方へ突設せしめ、該第一の部屋に、前記前輪駆動軸を前記ギア式変速装置の出力部に対して係脱するためのクラッチ機構を収容したものである。
【０００５】
請求項２においては、前記前輪駆動軸を、同一軸線上で相対回転自在に嵌合した第一軸部と第二軸部とで構成し、各々の軸部を、第一の部屋を構成する前壁と後壁とで軸受支持させると共に、第一軸部と第二軸部との間に、両者を係脱するクラッチ機構を介装したものである。
【０００６】
請求項３においては、前記油圧式無段変速装置の速度制御アームを前記ハウジングの一側方に配置すると共に、前記クラッチ機構の操作アームを前記ハウジングの他側方に配置したものである。
【０００７】
請求項４においては、エンジン動力を前後輪へ伝動するためのトランスミッションを、前後進切換え可能な油圧式無段変速装置と、走行速度を複数段に変更可能なギア式変速装置とを連動連結して構成すると共に、前記トランスミッションのハウジングに形成した第 一の部屋に前記油圧式無段変速装置を収容し、第二の部屋に前記ギア式変速装置を収容したものにおいて、前記ハウジングの、前記第一の部屋を構成する前壁の内外面の各々に、前記油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータとを振り分け装着して互いに流体接続し、油圧ポンプと油圧モータのうちの一方を前記第一の部屋に収容し他方を前記第一の部屋外に位置させる一方、前記ギア式変速装置が高速側に切り換えられたときに前記油圧式無段変速装置の速度制御レバーによる後進側への所定以上の増速操作を阻止する牽制機構を前記第一の部屋に収容したものである。
【０００８】
請求項５においては、前記牽制機構を、前記ギア式変速装置の切換操作に連動して第一の部屋内で機体前後方向に変位自在なカム手段と、前記ハウジングの外壁面における速度制御レバーの後進側変速範囲中の所定の規制位置に設けた、その一端側が該速度制御レバーに向けて出退自在な牽制ピンと、前記第一の部屋内で機体前後方向軸線まわりに揺動自在に支持した、前記カム手段に接当する第一アーム部と、前記牽制ピンの他端側に接当する第二アーム部とを備えた牽制アームとで構成すると共に、ギア式変速装置の高速側への切換操作でカム手段の浅部に第一アーム部が乗り上げた時に、第二アーム部が牽制ピンを速度制御レバーに向けて押し出すように牽制アームが揺動するものである。
【０００９】
請求項６においては、前記ハウジングの前記前壁における、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを装着する部位を、前記ハウジングより分離可能に構成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に添付の図面に示した本発明の実施例の構成を説明する。
図１は作業車両の全体側面図である。
【００１１】
図１において、本発明のトランスミッションを搭載したミッドマウントモア型の作業車両の全体構成から説明する。機体前部上のボンネット１内にエンジンＥを収納し、該ボンネット１後部にダッシュボード２を配置し、該ダッシュボード２上にハンドル３を配置している。該ダッシュボード２下部の両側方にステップ４を配置し、左側のステップ４にブレーキペダル５Ｌ・５Ｒを配置し、右側のステップに図示しない主変速ペダルを配置している。前記ダッシュボードの後方には座席６を配置し、該座席６の側方に副変速レバー７、ＰＴＯ切換レバー９が配置されている。
【００１２】
前記座席６下方に本発明のトランスミッションが配置されており、該トランスミッションは、前ケース１０と後ケース１１からなるハウジング内に油圧式無段変速装置とギア式変速装置とＰＴＯ伝動装置とを収納して構成されている。
【００１３】
該前ケース１０から前方に入力軸１２と前輪駆動軸の第一軸部１３とミッドＰＴＯ軸１４を突出し、入力軸１２には前記エンジンＥのクランク軸が、機体フレーム１５内のダンパー、伝動軸１６を介して連動連結されている。前記前輪駆動軸の第一軸部１３にはユニバーサルジョイント１７を介してフロントアクスルケース１８より突出した入力軸１９が連結され、該入力軸１９に動力が伝えられて、フロントアクスルケース１８の左右両側に軸支した前輪２０を駆動できるようにしている。
【００１４】
２２は、ハンドル３の操作により前輪２０を操向するための油圧シリンダーである。前記ミッドＰＴＯ軸１４にはユニバーサルジョイント２３を介して、モア２４のギアボックス２５より突出した入力軸２６と連動連結されている。該モア２４は図示しない昇降装置によって、前輪２０と後輪２１との間の空間内で地面に対して昇降可能に構成されている。
【００１５】
前記後ケース１１の後部両側面からは車軸２７を左右側方へ突出して後輪２１を軸支して駆動できるようにしている。後ケース１１上面には、油圧昇降装置用の油圧シリンダーケース２９を載置し、該ケース２９より左右一対のリフトアーム３０を後方へ突出している。後ケース１１の後面には、ロアリンク３１・３１の前部を枢支し、下端にドローバーヒッチ３２を備えたプレートを装着している。そして、前記リフトアーム３０とロアリンク３１と図示しないトップリンクに作業機を昇降自在に装着できるようにし、また、ドローバーヒッチ３２に牽引作業機を装着できるようにしている。
【００１６】
次にトランスミッションの構成を説明する。図２は走行系及びＰＴＯ系の動力伝達のスケルトン図、図３は前ケース部分の側面断面図、図４は第二の部屋内のギア式変速装置とミッドＰＴＯ軸への動力伝達機構を示す側面断面図、図５は前輪駆動軸への動力伝達機構とリアＰＴＯ軸への動力伝達機構を示すハウジング上部側面断面図、図６は慣性空転防止ブレーキ装置とＰＴＯクラッチの拡大断面図、図７は走行系及びＰＴＯ系の動力伝動軸の配置を示す正面図、図８は図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図、図９はギア式変速装置の変速操作部と、変速操作部に連係される後進変速牽制装置部の平面断面図、図１０は図３における右側のＹ−Ｙ矢視断面図と左側のＹ’−Ｙ’矢視断面図、図１１はハウジングの前部斜視図、図１２は油圧回路図である。
【００１７】
前記ハウジングは、前ケース１０と後ケース１１に前後に分割可能に接合されており、該前ケース１０は前面に前壁１０ａを、後面に後壁１０ｂを形成して、前壁１０ａの周囲にフランジ部１０ｈが形成され、該前ケース１０の前壁１０ａの一部に設けた開口部を閉塞するためにセンタセクション４０が固設され、前ケース１０の後壁１０ｂとセンタセクション４０との間に第一の部屋Ｒ１を形成している。該センタセクション４０は後述する油圧ポンプＰ１とモーターＭを装着支持するためのものであって前壁１０ａの一部を構成している。そして、前壁１０ａの、上下方向でみて下方で、左右方向でみて略中央に位置する部位には前輪駆動軸１３・４４を挿入するための貫通孔が形成されている。そして、後ケース１１の機体前後方向略中央部に隔壁１１ａを設けて、後ケース１１内を前後に仕切り、前記前ケース１０の後壁１０ｂと前記隔壁１１ａとの間に第二の部屋Ｒ２を形成し、該隔壁１１ａと後ケース１１の後壁１１ｃとの間に第三の部屋Ｒ３を形成している。更に、後ケース１１の後壁１０ｃの外面には凹部を形成して、該凹部は蓋体７９によって閉塞され、第四の部屋Ｒ４を形成している。
【００１８】
そして、前記センタセクション４０と後壁１０ｂとの間の第一の部屋Ｒ１内において、上部に入力軸１２を支持する一方、センタセクション４０の内面に油圧ポンプＰ１を装着して、該入力軸１２により油圧ポンプＰ１を駆動している。前記センタセクション４０の外面には、チャージポンプＰ２を収容したポンプケース１０５を装着し、入力軸１２によりチャージポンプＰ２を駆動している。また、第一の部屋Ｒ１内の上下方向略中央に走行第一伝動軸４１を支持している。センタセクション４０の外面には、走行伝動一軸４１と同一軸心上にその回転軸心が位置するように油圧モータＭを装着している。センタセクション４０内に穿設した後述する油路を通じて油圧ポンプＰ１と油圧モータＭとを流体接続することにより油圧式無段変速装置が構成されている。
【００１９】
前記油圧ポンプＰ１は次のように構成される。即ち、センターセクション４０の上部内面に設けたポンプ付設面５０にシリンダブロック５１が回転自在に配置され、該シリンダブロック５１の中心に入力軸１２が貫通して係合されている。該シリンダブロック５１の複数のシリンダ孔内に、付勢バネを介してピストン５２・５２・・・が往復動自在に嵌合され、該ピストン５２・５２・・・の頭部には可動斜板５３のスラストベアリング５３ａを当接している。該可動斜板５３はその側方へ突出したトラニオン軸５３ｂ・５３ｂを中心として傾倒させることができ、図８に示すように、トラニオン軸５３ｂ・５３ｂの一方は前ケース１０の内壁側面に回転自在に支持され、他方は、前ケース１０の右側面に形成した開口部を閉塞する側板６０に回転自在に支持されている。また、この他方のトラニオン軸５３ｂ上には中立戻しバネ５９が外嵌されて、可動斜板５３を中立位置へ戻すように付勢し、このトラニオン軸５３ｂは更に延長して側板６０より突出し、この突出部分に速度制御アーム６１を固定している。該速度制御アーム６１には後述する連結ロッド１２５等を介して前記ステップ４上に配置した主変速ペダル（図示せず）と連動連結されている。
【００２０】
前記センターセクション４０の下部外面にはモータ付設面５４が構成されており、該モータ付設面５４に、シリンダブロック５５が回転自在に配置され、該シリンダブロック５５の中心に出力軸４５が貫通して係合されている。該シリンダブロック５５の複数のシリンダ孔内に付勢バネを介して複数のピストン５６・５６・・・が往復動自在に嵌装されている。該ピストン５６の頭部は固定斜板５７に接当している。固定斜板５７及びシリンダブロック５５はセンタセクション４０の前面に装着したモーターケース５８内に収納されている。よって、モータ付設面５４とは反対側のセンターセクション４０の下部内面には何も配置されていないので、第一の部屋Ｒ１内には後述する高速後進の牽制機構や前輪駆動のクラッチ機構Ｃを収容するためのスペースが広く確保されているのである。
【００２１】
そして、前記油圧ポンプＰ１と油圧モータＭは、センタセクション４０内に穿設した一対の油路４０ａ・４０ｂ（図９）によって流体的に結合され、該油路４０ａ・４０ｂによって閉回路を構成し、該閉回路内には入力軸１２上に設けたチャージポンプＰ２から圧油が補給される。図１０に示すように、前ケース１０の下部外側面には油フィルター４６が配置され、図８、図１１に示すように、前ケース１０の下部外側面にフィルター取付部１０ｇが形成されている。該油フィルター４６の入口孔４６ａは、図８に示すように、後壁１０ｂに穿設した孔１２０を通じて第二の部屋Ｒ２と連通している。第二の部屋Ｒ２内に溜められた潤滑油は、孔１２０から入口孔４６ａを通じて油フィルター４６内に導入され、油フィルター４６によりろ過された後に油フィルター４６の出口孔４６ｂ（図１０）より前ケース１０の側壁に設けた油路１２１ａ、及び、側板６０の内面と前ケース１０の外側面との合わせ面に形成した油路１２１ｂ、並びに、前ケース１０の前壁１０ａに開口する油路１２１ｃ、センタセクション４０内の油路を通じて前記チャージポンプＰ２の吸入ポートに導かれる。
【００２２】
このように第一の部屋Ｒ１内には油圧ポンプＰ１を収納してしているので、長時間の稼動によりその内部に溜められた油は比較的高温となる。一方、第二の部屋Ｒ２内には後述するギア式変速装置とＰＴＯ伝動装置を収納しているだけなので、その中の油はあまり高温にはならない。よって、相対的に温度の低い油を前記油フィルター４６を介してチャージポンプＰ２に吸い込んで油圧式無段変速装置の閉回路に補給することにより、耐久性を向上させている。また、前ケース１０に油フィルター４６の関連要素を集中配置することにより、配管することなく、短く簡単な油路構成で後ケース１１内の油を吸入できるようにして、コスト低減化を図っている。
【００２３】
前記チャージポンプＰ２の吐出ポートから吐出される油の圧力は、図１２に示すように、メインリリーフ弁４７によって設定され、その圧油の一部は、チャージポンプＰ２のケース１０５に収容した抵抗弁４８を介して配管を通ってパワーステアリング用の切換弁２００に送油され、ハンドル３の回動によって該切換弁２００が切り換えられるとステアリングシリンダー２２に送油され、前輪２０が操向される。該ステアリングシリンダー２２からの戻り油は配管を通じて、オイルクーラー１２３、モーターケース５８内に戻され、更にセンタセクション４０の貫通孔を介して第一の部屋Ｒ１、後壁１０ｂの軸受部を介して第二の部屋Ｒ３へと流れる。また、チャージポンプＰ２からの吐出油は、チャージポンプＰ２のケース１０５に内装した減圧弁４９により調圧され、チェック弁１２４・１２４の低圧側のチェック弁１２４より前記閉回路内に補給される。また、高圧側の油路４０ａまたは４０ｂが設定圧より高くなるとリリーフ弁１０４よりリリーフされる。減圧弁４９が調圧作動したときに、ここから排出されるドレン油は後述するＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１に送油される。
【００２４】
また、前記閉回路を構成する油路４０ａ・４０ｂには、図９に示すように、第一の部屋Ｒ１との間にチェック弁１０２・１０２と油フィルター１０３・１０３が介装されており、エンジンＥを停止して坂道に駐車する場合等において、油圧モータＭや油圧ポンプＰ１などの各部分から閉回路内の油が漏れて作動油の不足を生じたときに油フィルター１０３・１０３を通じてチェック弁１０２から第一の部屋Ｒ１内の潤滑油を閉回路に補給できるようにしている。そして、図３に示すように、センタセクション４０の上部には前記メインリリーフ弁４７が設けられて、チャージポンプＰ２の吐出油圧を規定圧に設定している。
【００２５】
また、図２、図４、図５に示すように、前記前ケース１０の後壁１０ｂと後ケース１１の隔壁１１ａとの間に、ＰＴＯカウンター軸３９、ＰＴＯ伝動軸３３、走行伝動第二軸４２、走行伝動第三軸４３が軸受を介して回転自在に前後方向に沿って平行に横架されている。更に前ケース１０と後ケース１１との接合部において下斜め側方へ突出形成した膨出部１０ｉ・１１ｂの中にカウンター軸９９及びミッドＰＴＯ軸１４が軸受を介して回転自在に前後方向に横架されている。
【００２６】
また、図５に示すように、前記後ケース１１の隔壁１１ａと後ケース１１の後壁１１ｃの間の第三の部屋Ｒ３内には、上部にリアＰＴＯ駆動軸３５を前後方向に横架して設け、底部にデフギア装置Ｄと油圧リフト用の油フィルター３８とを並置している。該リアＰＴＯ駆動軸３５の後端は前記第四の部屋Ｒ４に挿入され、該第四の部屋Ｒ４内のリアＰＴＯ駆動軸３５上に歯車３５ａを設け、更に、後壁１１ｃと蓋体７９との間の第４の部屋Ｒ４内にリアＰＴＯ軸３６を回転自在に横架して、第四の部屋Ｒ４内のリアＰＴＯ軸３６上に歯車３７を固設して、該歯車３７を前記歯車３５ａと噛合させている。そして、蓋体７９より後方へリアＰＴＯ軸３６の後端を突出している。
【００２７】
次に、図２〜図７よりトランスミッションの動力伝達機構を説明する。前記入力軸１２には前述のようにエンジンＥよりダンパー、伝動軸１６を介して動力が伝えられる。該入力軸１２により油圧ポンプＰ１とチャージポンプＰ２が駆動され、該油圧ポンプＰ１からの圧油が油圧モータＭに送油されて出力軸４５が駆動される。該出力軸４５の後端には前記走行第一伝動軸４１の前端がスプライン嵌合されて、一体的に回動するように構成し、該走行第一伝動軸４１の後壁１０ｂを突き抜けた後端に歯車６２を固設している。
【００２８】
次にギア式変速装置について説明する。前記走行第一伝動軸４１上の歯車６２は、図２、図４に示すように、走行第二伝動軸４２上に固設した大径歯車６３と噛合し、該大径歯車６３は走行第三伝動軸４３上に回転自在に遊嵌した小径歯車６５ａと常時噛合している。また、走行第二伝動軸４２上には小径歯車６４が設けられて、該小径歯車６４は走行第三伝動軸４３上に回転自在に遊嵌した大径歯車６６ａと常時噛合している。該小径歯車６５ａと大径歯車６６ａとの間の軸４３上にスプラインカラー６７が固定され、該スプラインカラー６７上にスライダー６８が相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に嵌合されている。
【００２９】
前記スライダー６８の外周に形成した環状凹部６８ａには、図１０に示すように、シフター１０６が係止されている。該シフター１０６はシフター軸１０７に固設され、該シフター軸１０７の前部が後述する速度制御アーム６１の後進変速牽制機構と連係され、後部がアーム１０８より突出したピンと係合される。該アーム１０８は後ケース１１の左側面に軸支した高低切換軸１０９の内端に固定され、該高低切換軸１０９の外端に高低切換アーム１１０が固定され、該高低切換アーム１１０はリンク等を介して前述の副変速レバー７と連結されている。
【００３０】
そして、前記歯車６５ａ・６６ａに夫々備わる係合子６５ｂ・６６ｂは前記スライダー６８の内歯と噛合可能に構成され、副変速レバー７を操作すると、高低切換アーム１１０、高低切換軸１０９、アーム１０８、シフター軸１０７、シフター１０６を介してスライダー６８が軸方向に摺動されて、前記歯車６５ａ・６５ｂのうちの一方が走行第三伝動軸４３に係止されて高低の二段変速を可能としている。
【００３１】
従って、前記副変速レバー７を高速位置へ操作すると、スライダー６８の内歯が前記小径歯車６５ａの係合子６５ｂと噛合し、前記出力軸４５からの動力が、走行第一伝動軸４１→歯車６２→大径歯車６３→小径歯車６５ａ→係合子６５ｂ→スライダー６８→スプラインカラー６７→走行第三伝動軸４３と伝えられて、走行第三伝動軸４３の後端に設けたベベルピニオン６９からデフギア装置Ｄを介して車軸２７に高速回転の動力を伝える。
【００３２】
また、副変速レバー７を低速位置へ操作すると、スライダー６８の内歯が前記大径歯車６６ａの係合子６６ｂと噛合し、前記出力軸４５からの動力が、走行第一伝動軸４１→歯車６２→大径歯車６３→走行第二伝動軸４２→小径歯車６４→大径歯車６６ａ→係合子６６ｂ→スライダー６８→スプラインカラー６７→走行第三伝動軸４３と伝えられて、前記同様に車軸２７に低速回転の動力を伝える。
【００３３】
次に、前記速度制御アーム６１の後進変速時の牽制機構について説明する。図３、図８、図９に示すように、前記シフター軸１０７の前端は第一の部屋Ｒ１内に延びており、そこには断面視半円形状に削られ最深部１０７ａを有するカム面が形成されている。油圧ポンプＰ１の下方には牽制アーム１１１が配置されている。該牽制アーム１１１は互いに異なる方向に延びる第一アーム部１１１ａと第二アーム部１１１ｂとを有し、中途部は支軸１１３に固定され、該支軸１１３はセンターセクション４０と前ケース１０の後壁１０ｂとの間に、機体前後軸線方向に沿って横架され、牽制アーム１１１を左右方向に揺動自在に支持している。前記牽制アーム１１１の第一アーム部１１１ａの先端に設けたピン１１２は、前記シフター軸１０７のカム面に接当し、また、第二アーム部１１１ｂの先端は牽制ピン１１４の一端面に当接されている。該牽制ピン１１４は側板６０の外面上において前記速度制御アーム６１の後進側変速回動範囲（ＲＢ）の略中間位置に位置決めされて、ブッシュ１１５を介して進退自在に可動斜板５３の傾転軸線と平行に枢支され、第一の部屋Ｒ１内に位置する牽制ピン１１４上にはバネ１１６が外嵌されて、牽制ピン１１４を第一の部屋Ｒ１内に引っ込めるように付勢している。
【００３４】
速度制御アーム６１は、図１７〜図２０に示すように、側板６０より突出したトラニオン軸５３ｂの先端に固設されており、該速度制御アーム６１の回動基部側には接当部６１ａを設けてあり、該接当部６１ａは側板６０より外側方へ突出した凹状のストッパー６０ａ内に臨ませて配置している。該ストッパー６０ａの凹部の内側の寸法は、接当部６１ａが回動して接当したときに、速度制御アーム６１の最大前進増速位置Ｆと最大後進増速位置Ｒとなるように設定されている。そして、速度制御アーム６１の先端には連結ロッド１２５とショックアブソーバ１２６の伸縮体１２６ａが連結され、連結ロッド１２５は前記ステップ４上に配置した主変速ペダルと連動連結され、ショックアブソーバ１２６の基端１２６ｂは後ケース１１の側面に揺動自在に枢支されて、伸縮体１２６ａは速度制御アーム６１の急速な回動を防止している。
【００３５】
そして、副変速レバー７を中立位置及び低速位置に操作したときには、図８に示すように、ピン１１２がカム面の最深部１０７ａに位置しており、牽制アーム１１１は図示の状態に保たれ、速度制御アーム６１は、図１８及び図２０に示すように、ストッパー６０ａで設定された前進側変速回動範囲（ＦＢ）と後進側変速回動範囲（ＲＢ）の全範囲で回動することができる。そして、副変速レバー７を高速位置に操作したときには、シフター軸１０７が前方へ摺動されるので、牽制アーム１１１の第一アーム部１１１ａ先端に設けたピン１１２がカム面の最浅部に乗り上げ、これにより牽制アーム１１１が図８でみて紙面左回りに回動されて、第二アーム部１１１ｂが牽制ピン１１４の端面を押し、該牽制ピン１１４の他端を側板６０より突出させるように構成している。よって、速度制御アーム６１を中立位置（図１７）から後進側へ回動しようとするときに、図１９に示すように、後進側の回動範囲の略中間位置にさしかかった時点で、速度制御アーム６１の端面が牽制ピン１１４の外周面に当たるのでそれ以上の増速操作が制限され、後進側変速回動範囲（ＲＢ’）に縮小されるのである。つまり、副変速レバー７を高速側へ切り換えた状態で後進させると、高速で後進してしまうので、実用上不必要な高速後進状態を自動的にカットし、低速側へ切り換えたときのみ、速度制御アーム６１の全回動範囲（ＲＢ）で後進増速できるようにしているのである。
【００３６】
次に前輪駆動のための動力伝達機構を説明する。図２、図３、図４、図５、図７に示すように、前記走行第三伝動軸４３上の前端側にスプライン嵌合した歯車７１は、前記走行第二伝動軸４２の前端側に回転自在に遊嵌した歯車７０と噛合し、該歯車７０は前輪駆動第二軸部４４（図３、図５）上に固設した歯車７２と噛合している。前輪駆動軸は、図３に示すように、２本の第一軸部１３と第二軸部４４とからなり、前輪駆動第一軸部１３は前ケース１０の前壁１０ａに設けた前記貫通孔にベアリングを介して回転自在に支持され、前輪駆動第二軸部４４は後壁１０ｂにベアリングを介して回転自在に支持され、前輪駆動第一軸部１３の後端に軸心を一致させて前輪駆動第二軸部４４の前端を遊嵌支持している。
【００３７】
該前輪駆動第二軸部４４の前端と前輪駆動軸の第一軸部１３の後端との間に前輪駆動の入・切を行うクラッチ機構Ｃが設けられている。即ち、該前輪駆動第二軸部４４の前端と前輪駆動軸の第一軸部１３の後端との夫々の外周にはスプライン溝を形成し、前輪駆動第一軸部１３の後端上にはスライダー７３を相対回転不能でかつ軸方向摺動自在にスプライン嵌合している。該スライダー７３は、図８に示すように、その外周に形成した環状凹部７３ａにシフター７４の先端が係止されて、該シフター７４はシフター軸７５の内端に固設されている。該シフター軸７５は前記前ケース１０の左外側面に固設した側板７７に回動自在に軸支されて、シフター軸７５の外端に前輪駆動入・切用操作アーム７６が固定されて速度制御アーム６１に対して反対側に配置している。該前輪駆動入・切用操作アーム７６はリンク等を介して運転部に設けた前輪駆動入・切レバー（図示せず）と連結される。なお、スライダー７３と前輪駆動第一軸部１３との間にはスライダー７３を「４ＷＤ」位置と「２ＷＤ」位置とに保持できるようにボールデデント機構が設けられている。
【００３８】
このような構成において、前輪駆動入・切用操作アーム７６が「４ＷＤ」側に操作されると、スライダー７３が、前輪駆動第二軸部４４と前輪駆動第一軸部１３との両者を係合し、前記走行第三伝動軸４３に伝えられた動力が、歯車７１→遊嵌歯車７０→歯車７２→前輪駆動第二軸部４４→スライダー７３→前輪駆動第一軸部１３→ユニバーサルジョイント１７→入力軸１９→フロントアクスルケース１８と伝えられて前輪２０を駆動し、同時に前記走行第三伝動軸４３からデフギア装置Ｄを介して後輪２１が駆動されているので四輪駆動（４ＷＤ）となる。前輪駆動入・切用操作アーム７６が「２ＷＤ」側に操作されると、スライダー７３が前輪駆動第二軸部４４と前輪駆動第一軸部１３との動力伝達を断って後輪２１のみが駆動され二輪駆動（２ＷＤ）となる。
【００３９】
次にＰＴＯ伝動装置について説明する。図２、図５、図６に示すように、前記入力軸１２の後端は前ケース１０の後壁１０ｂを貫いて第二の部屋Ｒ２内に突出されており、その入力軸１２の端部上に歯車８０が固設され、該歯車８０は前記ＰＴＯカウンター軸３９上に固設した歯車８１と噛合し、該歯車８１は、ＰＴＯ伝動軸３３上にベアリング８３を介して回転自在に遊嵌した歯車８２と噛合している。該歯車８２の側面にはボス部が設けられ、図６に拡大して示すように、該ボス部と、ＰＴＯ伝動軸３３上に固設したクラッチケース８４との間に摩擦板を交互に介装して摩擦多板式の油圧作動型ＰＴＯクラッチ８５を構成している。該摩擦板は後述する油圧供給によってピストン８６が摺動されると摩擦板を圧接して歯車８２をＰＴＯ伝動軸３３に係合し入力軸１２からＰＴＯ伝動軸３３へ動力を伝えるようにしている。８９はピストン８６を摩擦板押圧解除方向へ付勢するバネである。
【００４０】
前記ＰＴＯ伝動軸３３の前端は前ケース１０の後壁１０ａを突き抜けて第一の部屋Ｒ１内に突出され、そこに慣性空転防止ブレーキ装置Ｇが構成されている。即ち、ＰＴＯ伝動軸３３前端の外周にスプライン溝３３ａを形成し、該スプライン溝３３ａと、前ケース１０の後壁１０ｂの前面に形成した凹部との間に摩擦板を交互に介装し、前端の摩擦板は円板状のアクチュエータ９０の中央部に形成した押圧部９０ａに当接されている。アクチュエータ９０はその中央部に突出形成された押圧部９０と、その押圧部９０ａをとり囲むように同じ方向に突出形成した環状のピストン部９０ｂとを備えてあり、該ピストン部９０ｂは前記摩擦板の外径より大きく形成して、後壁１０ｂの前記凹部の外周にリング状に形成したシリンダー室に挿入している。このようにアクチュエータ９０は押圧部９０ａの外周にピストン部９０ｂを設けることによって、アクチュエータ９０の軸方向寸法を小さくし、慣性空転防止ブレーキ装置Ｇの全長を短くしてトランスミッションの小型化を図っている。そして、該アクチュエータ９０は前ケース１０の後壁１０ｂの前面に固設した蓋体８７に介装したバネ８８によって、摩擦板を押圧する向きに付勢されている。
【００４１】
そして、前記ＰＴＯ伝動軸３３の軸内には油路３３ｂ・３３ｃを穿設し、該油路３３ｂの一端は前記ＰＴＯクラッチ８５のピストン８６を収納したシリンダー室に開口して、該油路３３ｂの他端は、ＰＴＯ伝動軸３３の外周に形成した環状溝３３ｃを通じて前ケース１０の後壁１０ｂにおいて前記側板７７方向に穿設した油路１０ｆと連通しており、更に前ケース１０の左側面と側板７７との間に形成された油路７７ａを介して側板７７に装着したＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１の出力ポートと接続している。該ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１は３ポート２位置切換式の電磁弁に構成され、運転席近傍に配置したＰＴＯ切換スイッチのＯＮ・ＯＦＦにより切換操作することができる。そしてまた、該油路１０ｆは、慣性空転防止ブレーキ装置Ｇのピストン部９０ｂのシリンダー室に油路１０ｃを介して連通されている。
【００４２】
また、側板７７は、図１３、図１４、図１５に示す如く構成されており、前記油路７７ａは、図１０の右半分に示すように、アキュムレータ１１７と接続されている。前ケース１０の後壁１０ｂ内に入力軸１２と直交する方向に沿ってシリンダー室１０ｄを設け、該シリンダー室１０ｄにバネ１１７ｂとピストン１１７ａを挿入してピストン１１７ａの前面を側板７７で蓋してその前面を油路７７ａに臨ませることによりアキュムレータ１１７を簡単に構成している。なお、シリンダー室１０ｄのバネ収容側は、入力軸１２の軸受室１０ｊに連通しており、アキュムレータ１１７の作動時にシリンダー室１０ｄとピストン１１７ａとの間隙から漏れた油は入力軸１２の軸受の潤滑油として利用されるようになっている。
【００４３】
また、前記ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１が側板７７の上部に配置され、該ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１の出力ポートに接続される油路７７ａには、側板７７に装着した、クラッチ作動圧を設定するリリーフバルブ１１９が接続され、リリーフバルブ１１９の作動時に排出されるリリーフ油は側板７７と前ケース１０の接合面に形成された油路７７ｂへ流されて、図８、図１２に示すように、油路１０ｅから慣性空転防止ブレーキ装置Ｇの摩擦板へ潤滑油として送られ、更に、ＰＴＯ伝動軸３３の軸内に穿設した油路３３ｃと連通して、前記ＰＴＯクラッチ８５の摩擦板や歯車等を潤滑するようにしている。ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１の入力ポートは、側板７７と前ケース１０との接合面において形成された油路７７ｃ及び前ケース１０の側壁内においてセンタセクション４０方向に延びる油路７７ｅを介して前記減圧弁４９の排出ポートと接続されている。
【００４４】
このように構成することで、ＰＴＯ切換スイッチをＯＮとすると、ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１の入力ポートと出力ポートとが通じてチャージポンプＰ２から吐出された油の一部は、油路７７ｃより油路７７ａ、油路１０ｆ、油路３３ｂを介してクラッチケース８４のシリンダー室に供給され、その中のピストン８６が摩擦板を押圧する向きに摺動されＰＴＯクラッチ８５が係合し、歯車８２からクラッチケース８４を介してＰＴＯ伝動軸３３に入力軸１２からの動力が伝えられる。そして同時に、油路１０ｆに流れた圧油は油路１０ｃを通じてアクチュエータ９０をバネ８８に抗して摺動させて、ＰＴＯ伝動軸３３に対する慣性空転防止ブレーキ装置Ｇの制動力を解除する。ＰＴＯ切換スイッチをＯＦＦとすると、油路７７ｃからの圧油は、第一の部屋Ｒ１の油溜まりに通じる油路７７ｄへ送油されて、油路１０ｆに圧油が送油されないので、ピストン８６はバネ８９の付勢力によって戻され、ＰＴＯクラッチ８５は非係合となりＰＴＯ伝動軸３３に動力を伝えず、油路１０ｃにも圧油が送油されないために、アクチュエータ９０はバネ８８の付勢力によって慣性空転防止ブレーキ装置Ｇを作動させてＰＴＯ伝動軸３３の回転を停止させ、ＰＴＯクラッチ８５を非係合とすると速やかに、後述するリア・ミッド両方のＰＴＯ軸を制動して、全ての作業機を停止させる。
【００４５】
このＰＴＯ伝動軸３３に作用する軸トルクと時間との関係は、図１６で示す如くであり、波形ａが、慣性空転防止ブレーキ装置ＧによるＰＴＯ伝動軸３３を制動するブレーキトルクであり、時間（ｔ０）でＰＴＯ切換スイッチがＯＦＦの時にトルク値（Ｔ１）のブレーキトルクがＰＴＯ伝動軸３３に作用している。そしてＰＴＯ切換スイッチをＯＮとすると、油圧供給によりアクチュエータ９０が押されてバネ８８の付勢力が弱められ時間の経過とともに、ブレーキトルクは減少していく。一方、時間（ｔ１）に至るまでＰＴＯクラッチ８５のピストン８６のシリンダー室に作動油が充填されるまでの間、ＰＴＯ伝動軸３３には伝動トルクが発生しない。そして、時間（ｔ１）に達して波形ｂで示す伝動トルクがＰＴＯ伝動軸３３に与えられ、時間（ｔ１）〜（ｔ２）の間でバネ１１７ｂに抗してピストン１１７ａが変位して、シリンダー室１０ｄ内に作動油を充填するので、ピストン８６に作用する油圧上昇は穏やかとなり摩擦板に対する押圧力を徐々に高めながらＰＴＯクラッチ８５が穏やかに係合し始め、伝動トルクが上昇していく。そして、時間（ｔ２）に到着したところでピストン１１７ａの変位が停止し、時間（ｔ２）〜（ｔ３）の間でバネ８９の付勢力に抗してピストン８６が摩擦板を強く押して、時間（ｔ３）でＰＴＯクラッチ８５が完全係合し、ＰＴＯ伝動軸３３には設定最大の伝動トルクＴ２が与えられる。
【００４６】
前記ＰＴＯ伝動軸３３の中途部上にはミッドＰＴＯ駆動歯車９１を遊嵌し、その後部にスプラインカラー９２（図６）をＰＴＯ伝動軸３３に固定し、ＰＴＯ伝動軸３３の後端に互いの軸心を一致させて、リアＰＴＯ駆動軸３５に連結する伝動軸３４の前端を遊嵌支持している。前記ミッドＰＴＯ駆動歯車９１の側面上には係合子９３を形成し、伝動軸３４の前端上にも係合子９４を形成し、スプラインカラー９２上にはスライダー９５が相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に外嵌されている。該スライダー９５の外周に形成した環状凹部には図示しないシフターが挿入され、該シフターは、図１０に示すシフター軸１２２に固定されている。該シフター軸１２２は前ケース１０の後壁１０ａと後ケース１１の隔壁１１ａとの間に前後方向に摺動自在に横架され、その前端は第一の部屋Ｒ１内に臨んでいる。一方、側板７７には切換軸１２４が回動自在に横架され、その内端にアーム１２３が固着され、アーム１２３はシフター軸１２２に係止している。切換軸１２４の外端にはＰＴＯ切換アーム２５が固着され、ＰＴＯ切換アーム１２５はリンク等を介して前記運転席側部に配置したＰＴＯ切換レバー９と連結される。
【００４７】
前記ミッドＰＴＯ駆動歯車９１は、図２、図４に示すように、前記走行第三伝動軸４３の軸方向中途部上にベアリング９６・９６を介して回転自在に遊嵌されたアイドル歯車９７と噛合し、該アイドル歯車９７はカウンター軸９９上に固設した歯車９８と噛合し、該歯車９８はミッドＰＴＯ軸１４上に固設した歯車１００と噛合して、ミッドＰＴＯ駆動歯車９１からミッドＰＴＯ軸１４に動力を伝達するように構成している。このように、ミッドＰＴＯ軸１４に動力を伝達するためのＰＴＯ伝動ギアトレーン（ミッドＰＴＯ駆動歯車９１、アイドル歯車９７、歯車９８、歯車１００）を、ハウジング内の第二の部屋Ｒ２に収納し、アイドル歯車９７が、ギア式変速装置を構成する軸の１つを利用してここに設置しているのでコンパクトな構成になっている。
【００４８】
従って、前記運転席側部に配置したＰＴＯ切換レバー９を操作して、スライダー９５を図５の紙面後方向へ摺動させると、スプラインカラー９２と伝動軸３４上の歯車９４とがスライダー９５を介して連結して、動力はＰＴＯ伝動軸３３→スプラインカラー９２→スライダー９５→係合子９４→伝動軸３４→リアＰＴＯ駆動軸３５と伝えられ、リアＰＴＯ軸３６のみが駆動される。スライダー９５を一段前方向へ摺動させると、スライダー９５は、ミッドＰＴＯ駆動歯車９１の係合子９３とスプラインカラー９２と伝動軸３４の係合子９４とを連結して、前述したリアＰＴＯ軸３６を駆動すると共に、動力はＰＴＯ伝動軸３３→スプラインカラー９２→スライダー９５→係合子９３→ミッドＰＴＯ駆動歯車９１と伝えられ、ＰＴＯ伝動ギアトレーンを介してミッドＰＴＯ軸１４を駆動し、ミッドＰＴＯ軸１４とリアＰＴＯ軸３６の両方が駆動される。更にスライダー９５を前方向へ摺動させると、スライダー９５はミッドＰＴＯ駆動歯車９１の係合子９３のみをスプラインカラー９２に連結して、動力はＰＴＯ伝動軸３３→スプラインカラー９２→スライダー９５→係合子９３→ミッドＰＴＯ駆動歯車９１と伝えられ、ミッドＰＴＯ軸１４のみが駆動される。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１の如く、ハウジングの第一の部屋を構成する前壁の内外面の各々に、前記油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータとを振り分け装着して互いに流体接続し、油圧ポンプと油圧モータのうちの一方を前記第一の部屋に収容し他方を前記第一の部屋外に位置させたので、例えば、実施例の場合には、油圧モータの固定斜板５７及びシリンダブロック５５はセンタセクション４０の前面に装着したモーターケース５８内に収納され、モータ付設面５４とは反対側のセンターセクション４０の下部内面には何も配置されていないので、第一の部屋Ｒ１内には後述する高速後進の牽制機構や前輪駆動のクラッチ機構Ｃを収容するためのスペースを広く確保することが出来たのである。
また、第一の部屋に、前輪駆動軸とギア式変速装置の出力部とを係脱するためのクラッチ機構を収容したので、第一の部屋に空いた下部空間を有効に利用しながら前輪駆動の駆動・非駆動を任意に選択することができる。
【００５０】
請求項２の如く、前輪駆動軸を、同一軸線上で相対回転自在に嵌合した第一軸部と第二軸部とで構成し、各々の軸部を、第一の部屋を構成する前壁と後壁とで軸受支持させると共に、第一軸部と第二軸部との間に、両者を係脱するクラッチ機構を介装したので、第一の部屋に空いたスペースを有効に利用しつつ、クラッチ機構を簡素、かつ、コンパクトに構成できる。
【００５１】
請求項３の如く、油圧式無段変速装置の速度制御アームを前記ハウジングの一側方に配置すると共に、前記クラッチ機構の操作アームを前記ハウジングの他側方に配置したので、運転部の変速操作具や前輪駆動入・切操作具に対する連係が何の干渉もなく容易にできるようになる。
【００５２】
請求項４の如く、ギア式変速装置が高速側に切り換えられたときに、油圧式無段変速装置の速度制御レバーによる後進側への一定以上の増速操作を阻止する牽制機構を第一の部屋に収容したので、第一の部屋内の空いたスペースを有効に利用して牽制機構を合理的に配置でき、実用上必要のない高速での後進状態を自動的に阻止することができる。
また、牽制機構が第一の部屋に収容されるので、長期間にわたる耐久性・信頼性の向上が図れる。
【００５３】
請求項５の如く、牽制機構を、ギア式変速装置の切換操作に連動して第一の部屋内で機体前後方向に変位自在なカム手段と、前記ハウジングの外壁面における速度制御レバーの後進側変速範囲中の所定の規制位置に設けた、その一端側が該速度制御レバーに向けて出退自在な牽制ピンと、前記第一の部屋内で機体前後方向軸線まわりに揺動自在に支持した、前記カム手段に接当する第一アーム部と、前記牽制ピンの他端側に接当する第二アーム部とを備えた牽制アームとで構成したので、牽制機構を少ない部品点数で低コストで製作できるようになった。
【００５４】
請求項６の如く、ハウジングの前記前壁における、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを装着する部位を、前記ハウジングより分離可能に構成したので、油圧式無段変速装置の組立、並びに第一の部屋内への組み付けが容易にできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】作業車両の全体側面図である。
【図２】走行系及びＰＴＯ系の動力伝達のスケルトン図である。
【図３】前ケース部分の側面断面図である。
【図４】第二の部屋内のギア式変速装置とミッドＰＴＯ軸への動力伝達機構を示す側面断面図である。
【図５】前輪駆動軸への動力伝達機構とリアＰＴＯ軸への動力伝達機構を示すハウジング上部側面断面図である。
【図６】慣性空転防止ブレーキ装置とＰＴＯクラッチの拡大断面図である。
【図７】走行系及びＰＴＯ系の動力伝動軸の配置を示す正面図である。
【図８】図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図９】ギア式変速装置の変速操作部と、変速操作部に連係される後進変速牽制装置部の平面断面図である。
【図１０】図３における右側のＹ−Ｙ矢視断面図と左側のＹ’−Ｙ’矢視断面図である。
【図１１】ハウジングの前部斜視図である。
【図１２】油圧回路図である。
【図１３】油路板の左側面図である。
【図１４】油路板の正面図である。
【図１５】油路板の右側面図である。
【図１６】ＰＴＯ伝動軸に作用する軸トルクと時間の関係を示す図である。
【図１７】速度制御アームが中立位置の牽制機構を示す側面図である。
【図１８】速度制御アームが前進側最大増速位置の牽制機構を示す側面図である。
【図１９】速度制御アームが後増速規制位置の牽制機構を示す側面図である。
【図２０】速度制御アームが後進側最大増速位置の牽制機構を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｃ クラッチ機構
Ｐ 油圧ポンプ
Ｍ 油圧モータ
１０ 前ケース
１１ 後ケース
１２ 入力軸
１３ 前輪駆動軸
４０ センタセクション
６１ 速度制御アーム
１０７ シフター軸
１１１ 牽制アーム
１１４ 牽制ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行車両の前輪及び後輪を走行駆動するトランスミッションのハウジング内に配置する前輪駆動軸の配置構成と、後進変速の牽制機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、油圧式無段変速装置を装備した、前輪と後輪とを駆動するためのトランスミッションは公知となっている。例えば、特開平７−１１７５００号の技術である。該技術はエンジン動力が入力される入力軸により油圧式無段変速装置の油圧ポンプを駆動し、油圧式無段変速装置の油圧モータの出力軸の後端からはギア式変速装置を介してデフギア装置に動力を伝えて後輪を駆動し、出力軸の前端は前方へ突出して、ユニバーサルジョイントを介して前輪を駆動するように構成していた。また、油圧式無段変速装置にギア式変速装置を備えたものにおいて、ギア式変速装置を高速操作位置に変速すると、油圧式無段変速装置の変速操作ペダルを後進側へ一定以上増速操作できないように構成した技術も公知となっている。例えば、実公昭６２−５９４２号の技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前者の従来技術では、油圧ポンプと油圧モータの両方はハウジング内に収容されており、更に油圧式無段変速装置の油圧モータの出力軸から直接に前輪を駆動する構成であるので、ギア式変速装置を切り換えたときに、前輪と後輪との速度比が同期しなくなる状態が発生し、これを回避するためにギア式変速装置を高速側に切り換えたときには前輪を駆動しないようにする牽制機構を設ける必要があった。
また、後者の従来技術のように、油圧式無段変速装置の変速操作具に対する後進側への牽制装置は、ギア式変速装置を変速するためにハウジングの外に配置した操作レバーと油圧式無段変速装置の変速操作ペダルとの間に、ハウジングの外方で牽制リンクを介装して、牽制機構を構成していたために、長期間の使用でゴミ等がリンクにからまったりすると完全に牽制できない事態が生じることがあり、信頼性に欠けていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決する為に次の如く構成したものである。
請求項１においては、エンジン動力を前後輪へ伝動するためのトランスミッションを、前後進切換え可能な油圧式無段変速装置と、走行速度を複数段に変更可能なギア式変速装置とを連動連結して構成すると共に、前記トランスミッションのハウジングに形成した第一の部屋に前記油圧式無段変速装置を収容し、第二の部屋に前記ギア式変速装置を収容したものにおいて、前記ハウジングの、前記第一の部屋を構成する前壁の内外面の各々に、前記油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータとを振り分け装着して互いに流体接続し、油圧ポンプと油圧モータのうちの一方を前記第一の部屋に収容し他方を前記第一の部屋外に位置させる一方、前記ギア式変速装置に連動連結する前輪駆動軸を、前記第一の部屋内に回転自在に支持し前記前壁を貫いて前方へ突設せしめ、該第一の部屋に、前記前輪駆動軸を前記ギア式変速装置の出力部に対して係脱するためのクラッチ機構を収容したものである。
【０００５】
請求項２においては、前記前輪駆動軸を、同一軸線上で相対回転自在に嵌合した第一軸部と第二軸部とで構成し、各々の軸部を、第一の部屋を構成する前壁と後壁とで軸受支持させると共に、第一軸部と第二軸部との間に、両者を係脱するクラッチ機構を介装したものである。
【０００６】
請求項３においては、前記油圧式無段変速装置の速度制御アームを前記ハウジングの一側方に配置すると共に、前記クラッチ機構の操作アームを前記ハウジングの他側方に配置したものである。
【０００７】
請求項４においては、エンジン動力を前後輪へ伝動するためのトランスミッションを、前後進切換え可能な油圧式無段変速装置と、走行速度を複数段に変更可能なギア式変速装置とを連動連結して構成すると共に、前記トランスミッションのハウジングに形成した第 一の部屋に前記油圧式無段変速装置を収容し、第二の部屋に前記ギア式変速装置を収容したものにおいて、前記ハウジングの、前記第一の部屋を構成する前壁の内外面の各々に、前記油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータとを振り分け装着して互いに流体接続し、油圧ポンプと油圧モータのうちの一方を前記第一の部屋に収容し他方を前記第一の部屋外に位置させる一方、前記ギア式変速装置が高速側に切り換えられたときに前記油圧式無段変速装置の速度制御レバーによる後進側への所定以上の増速操作を阻止する牽制機構を前記第一の部屋に収容したものである。
【０００８】
請求項５においては、前記牽制機構を、前記ギア式変速装置の切換操作に連動して第一の部屋内で機体前後方向に変位自在なカム手段と、前記ハウジングの外壁面における速度制御レバーの後進側変速範囲中の所定の規制位置に設けた、その一端側が該速度制御レバーに向けて出退自在な牽制ピンと、前記第一の部屋内で機体前後方向軸線まわりに揺動自在に支持した、前記カム手段に接当する第一アーム部と、前記牽制ピンの他端側に接当する第二アーム部とを備えた牽制アームとで構成すると共に、ギア式変速装置の高速側への切換操作でカム手段の浅部に第一アーム部が乗り上げた時に、第二アーム部が牽制ピンを速度制御レバーに向けて押し出すように牽制アームが揺動するものである。
【０００９】
請求項６においては、前記ハウジングの前記前壁における、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを装着する部位を、前記ハウジングより分離可能に構成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に添付の図面に示した本発明の実施例の構成を説明する。
図１は作業車両の全体側面図である。
【００１１】
図１において、本発明のトランスミッションを搭載したミッドマウントモア型の作業車両の全体構成から説明する。機体前部上のボンネット１内にエンジンＥを収納し、該ボンネット１後部にダッシュボード２を配置し、該ダッシュボード２上にハンドル３を配置している。該ダッシュボード２下部の両側方にステップ４を配置し、左側のステップ４にブレーキペダル５Ｌ・５Ｒを配置し、右側のステップに図示しない主変速ペダルを配置している。前記ダッシュボードの後方には座席６を配置し、該座席６の側方に副変速レバー７、ＰＴＯ切換レバー９が配置されている。
【００１２】
前記座席６下方に本発明のトランスミッションが配置されており、該トランスミッションは、前ケース１０と後ケース１１からなるハウジング内に油圧式無段変速装置とギア式変速装置とＰＴＯ伝動装置とを収納して構成されている。
【００１３】
該前ケース１０から前方に入力軸１２と前輪駆動軸の第一軸部１３とミッドＰＴＯ軸１４を突出し、入力軸１２には前記エンジンＥのクランク軸が、機体フレーム１５内のダンパー、伝動軸１６を介して連動連結されている。前記前輪駆動軸の第一軸部１３にはユニバーサルジョイント１７を介してフロントアクスルケース１８より突出した入力軸１９が連結され、該入力軸１９に動力が伝えられて、フロントアクスルケース１８の左右両側に軸支した前輪２０を駆動できるようにしている。
【００１４】
２２は、ハンドル３の操作により前輪２０を操向するための油圧シリンダーである。前記ミッドＰＴＯ軸１４にはユニバーサルジョイント２３を介して、モア２４のギアボックス２５より突出した入力軸２６と連動連結されている。該モア２４は図示しない昇降装置によって、前輪２０と後輪２１との間の空間内で地面に対して昇降可能に構成されている。
【００１５】
前記後ケース１１の後部両側面からは車軸２７を左右側方へ突出して後輪２１を軸支して駆動できるようにしている。後ケース１１上面には、油圧昇降装置用の油圧シリンダーケース２９を載置し、該ケース２９より左右一対のリフトアーム３０を後方へ突出している。後ケース１１の後面には、ロアリンク３１・３１の前部を枢支し、下端にドローバーヒッチ３２を備えたプレートを装着している。そして、前記リフトアーム３０とロアリンク３１と図示しないトップリンクに作業機を昇降自在に装着できるようにし、また、ドローバーヒッチ３２に牽引作業機を装着できるようにしている。
【００１６】
次にトランスミッションの構成を説明する。図２は走行系及びＰＴＯ系の動力伝達のスケルトン図、図３は前ケース部分の側面断面図、図４は第二の部屋内のギア式変速装置とミッドＰＴＯ軸への動力伝達機構を示す側面断面図、図５は前輪駆動軸への動力伝達機構とリアＰＴＯ軸への動力伝達機構を示すハウジング上部側面断面図、図６は慣性空転防止ブレーキ装置とＰＴＯクラッチの拡大断面図、図７は走行系及びＰＴＯ系の動力伝動軸の配置を示す正面図、図８は図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図、図９はギア式変速装置の変速操作部と、変速操作部に連係される後進変速牽制装置部の平面断面図、図１０は図３における右側のＹ−Ｙ矢視断面図と左側のＹ’−Ｙ’矢視断面図、図１１はハウジングの前部斜視図、図１２は油圧回路図である。
【００１７】
前記ハウジングは、前ケース１０と後ケース１１に前後に分割可能に接合されており、該前ケース１０は前面に前壁１０ａを、後面に後壁１０ｂを形成して、前壁１０ａの周囲にフランジ部１０ｈが形成され、該前ケース１０の前壁１０ａの一部に設けた開口部を閉塞するためにセンタセクション４０が固設され、前ケース１０の後壁１０ｂとセンタセクション４０との間に第一の部屋Ｒ１を形成している。該センタセクション４０は後述する油圧ポンプＰ１とモーターＭを装着支持するためのものであって前壁１０ａの一部を構成している。そして、前壁１０ａの、上下方向でみて下方で、左右方向でみて略中央に位置する部位には前輪駆動軸１３・４４を挿入するための貫通孔が形成されている。そして、後ケース１１の機体前後方向略中央部に隔壁１１ａを設けて、後ケース１１内を前後に仕切り、前記前ケース１０の後壁１０ｂと前記隔壁１１ａとの間に第二の部屋Ｒ２を形成し、該隔壁１１ａと後ケース１１の後壁１１ｃとの間に第三の部屋Ｒ３を形成している。更に、後ケース１１の後壁１０ｃの外面には凹部を形成して、該凹部は蓋体７９によって閉塞され、第四の部屋Ｒ４を形成している。
【００１８】
そして、前記センタセクション４０と後壁１０ｂとの間の第一の部屋Ｒ１内において、上部に入力軸１２を支持する一方、センタセクション４０の内面に油圧ポンプＰ１を装着して、該入力軸１２により油圧ポンプＰ１を駆動している。前記センタセクション４０の外面には、チャージポンプＰ２を収容したポンプケース１０５を装着し、入力軸１２によりチャージポンプＰ２を駆動している。また、第一の部屋Ｒ１内の上下方向略中央に走行第一伝動軸４１を支持している。センタセクション４０の外面には、走行伝動一軸４１と同一軸心上にその回転軸心が位置するように油圧モータＭを装着している。センタセクション４０内に穿設した後述する油路を通じて油圧ポンプＰ１と油圧モータＭとを流体接続することにより油圧式無段変速装置が構成されている。
【００１９】
前記油圧ポンプＰ１は次のように構成される。即ち、センターセクション４０の上部内面に設けたポンプ付設面５０にシリンダブロック５１が回転自在に配置され、該シリンダブロック５１の中心に入力軸１２が貫通して係合されている。該シリンダブロック５１の複数のシリンダ孔内に、付勢バネを介してピストン５２・５２・・・が往復動自在に嵌合され、該ピストン５２・５２・・・の頭部には可動斜板５３のスラストベアリング５３ａを当接している。該可動斜板５３はその側方へ突出したトラニオン軸５３ｂ・５３ｂを中心として傾倒させることができ、図８に示すように、トラニオン軸５３ｂ・５３ｂの一方は前ケース１０の内壁側面に回転自在に支持され、他方は、前ケース１０の右側面に形成した開口部を閉塞する側板６０に回転自在に支持されている。また、この他方のトラニオン軸５３ｂ上には中立戻しバネ５９が外嵌されて、可動斜板５３を中立位置へ戻すように付勢し、このトラニオン軸５３ｂは更に延長して側板６０より突出し、この突出部分に速度制御アーム６１を固定している。該速度制御アーム６１には後述する連結ロッド１２５等を介して前記ステップ４上に配置した主変速ペダル（図示せず）と連動連結されている。
【００２０】
前記センターセクション４０の下部外面にはモータ付設面５４が構成されており、該モータ付設面５４に、シリンダブロック５５が回転自在に配置され、該シリンダブロック５５の中心に出力軸４５が貫通して係合されている。該シリンダブロック５５の複数のシリンダ孔内に付勢バネを介して複数のピストン５６・５６・・・が往復動自在に嵌装されている。該ピストン５６の頭部は固定斜板５７に接当している。固定斜板５７及びシリンダブロック５５はセンタセクション４０の前面に装着したモーターケース５８内に収納されている。よって、モータ付設面５４とは反対側のセンターセクション４０の下部内面には何も配置されていないので、第一の部屋Ｒ１内には後述する高速後進の牽制機構や前輪駆動のクラッチ機構Ｃを収容するためのスペースが広く確保されているのである。
【００２１】
そして、前記油圧ポンプＰ１と油圧モータＭは、センタセクション４０内に穿設した一対の油路４０ａ・４０ｂ（図９）によって流体的に結合され、該油路４０ａ・４０ｂによって閉回路を構成し、該閉回路内には入力軸１２上に設けたチャージポンプＰ２から圧油が補給される。図１０に示すように、前ケース１０の下部外側面には油フィルター４６が配置され、図８、図１１に示すように、前ケース１０の下部外側面にフィルター取付部１０ｇが形成されている。該油フィルター４６の入口孔４６ａは、図８に示すように、後壁１０ｂに穿設した孔１２０を通じて第二の部屋Ｒ２と連通している。第二の部屋Ｒ２内に溜められた潤滑油は、孔１２０から入口孔４６ａを通じて油フィルター４６内に導入され、油フィルター４６によりろ過された後に油フィルター４６の出口孔４６ｂ（図１０）より前ケース１０の側壁に設けた油路１２１ａ、及び、側板６０の内面と前ケース１０の外側面との合わせ面に形成した油路１２１ｂ、並びに、前ケース１０の前壁１０ａに開口する油路１２１ｃ、センタセクション４０内の油路を通じて前記チャージポンプＰ２の吸入ポートに導かれる。
【００２２】
このように第一の部屋Ｒ１内には油圧ポンプＰ１を収納してしているので、長時間の稼動によりその内部に溜められた油は比較的高温となる。一方、第二の部屋Ｒ２内には後述するギア式変速装置とＰＴＯ伝動装置を収納しているだけなので、その中の油はあまり高温にはならない。よって、相対的に温度の低い油を前記油フィルター４６を介してチャージポンプＰ２に吸い込んで油圧式無段変速装置の閉回路に補給することにより、耐久性を向上させている。また、前ケース１０に油フィルター４６の関連要素を集中配置することにより、配管することなく、短く簡単な油路構成で後ケース１１内の油を吸入できるようにして、コスト低減化を図っている。
【００２３】
前記チャージポンプＰ２の吐出ポートから吐出される油の圧力は、図１２に示すように、メインリリーフ弁４７によって設定され、その圧油の一部は、チャージポンプＰ２のケース１０５に収容した抵抗弁４８を介して配管を通ってパワーステアリング用の切換弁２００に送油され、ハンドル３の回動によって該切換弁２００が切り換えられるとステアリングシリンダー２２に送油され、前輪２０が操向される。該ステアリングシリンダー２２からの戻り油は配管を通じて、オイルクーラー１２３、モーターケース５８内に戻され、更にセンタセクション４０の貫通孔を介して第一の部屋Ｒ１、後壁１０ｂの軸受部を介して第二の部屋Ｒ３へと流れる。また、チャージポンプＰ２からの吐出油は、チャージポンプＰ２のケース１０５に内装した減圧弁４９により調圧され、チェック弁１２４・１２４の低圧側のチェック弁１２４より前記閉回路内に補給される。また、高圧側の油路４０ａまたは４０ｂが設定圧より高くなるとリリーフ弁１０４よりリリーフされる。減圧弁４９が調圧作動したときに、ここから排出されるドレン油は後述するＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１に送油される。
【００２４】
また、前記閉回路を構成する油路４０ａ・４０ｂには、図９に示すように、第一の部屋Ｒ１との間にチェック弁１０２・１０２と油フィルター１０３・１０３が介装されており、エンジンＥを停止して坂道に駐車する場合等において、油圧モータＭや油圧ポンプＰ１などの各部分から閉回路内の油が漏れて作動油の不足を生じたときに油フィルター１０３・１０３を通じてチェック弁１０２から第一の部屋Ｒ１内の潤滑油を閉回路に補給できるようにしている。そして、図３に示すように、センタセクション４０の上部には前記メインリリーフ弁４７が設けられて、チャージポンプＰ２の吐出油圧を規定圧に設定している。
【００２５】
また、図２、図４、図５に示すように、前記前ケース１０の後壁１０ｂと後ケース１１の隔壁１１ａとの間に、ＰＴＯカウンター軸３９、ＰＴＯ伝動軸３３、走行伝動第二軸４２、走行伝動第三軸４３が軸受を介して回転自在に前後方向に沿って平行に横架されている。更に前ケース１０と後ケース１１との接合部において下斜め側方へ突出形成した膨出部１０ｉ・１１ｂの中にカウンター軸９９及びミッドＰＴＯ軸１４が軸受を介して回転自在に前後方向に横架されている。
【００２６】
また、図５に示すように、前記後ケース１１の隔壁１１ａと後ケース１１の後壁１１ｃの間の第三の部屋Ｒ３内には、上部にリアＰＴＯ駆動軸３５を前後方向に横架して設け、底部にデフギア装置Ｄと油圧リフト用の油フィルター３８とを並置している。該リアＰＴＯ駆動軸３５の後端は前記第四の部屋Ｒ４に挿入され、該第四の部屋Ｒ４内のリアＰＴＯ駆動軸３５上に歯車３５ａを設け、更に、後壁１１ｃと蓋体７９との間の第４の部屋Ｒ４内にリアＰＴＯ軸３６を回転自在に横架して、第四の部屋Ｒ４内のリアＰＴＯ軸３６上に歯車３７を固設して、該歯車３７を前記歯車３５ａと噛合させている。そして、蓋体７９より後方へリアＰＴＯ軸３６の後端を突出している。
【００２７】
次に、図２〜図７よりトランスミッションの動力伝達機構を説明する。前記入力軸１２には前述のようにエンジンＥよりダンパー、伝動軸１６を介して動力が伝えられる。該入力軸１２により油圧ポンプＰ１とチャージポンプＰ２が駆動され、該油圧ポンプＰ１からの圧油が油圧モータＭに送油されて出力軸４５が駆動される。該出力軸４５の後端には前記走行第一伝動軸４１の前端がスプライン嵌合されて、一体的に回動するように構成し、該走行第一伝動軸４１の後壁１０ｂを突き抜けた後端に歯車６２を固設している。
【００２８】
次にギア式変速装置について説明する。前記走行第一伝動軸４１上の歯車６２は、図２、図４に示すように、走行第二伝動軸４２上に固設した大径歯車６３と噛合し、該大径歯車６３は走行第三伝動軸４３上に回転自在に遊嵌した小径歯車６５ａと常時噛合している。また、走行第二伝動軸４２上には小径歯車６４が設けられて、該小径歯車６４は走行第三伝動軸４３上に回転自在に遊嵌した大径歯車６６ａと常時噛合している。該小径歯車６５ａと大径歯車６６ａとの間の軸４３上にスプラインカラー６７が固定され、該スプラインカラー６７上にスライダー６８が相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に嵌合されている。
【００２９】
前記スライダー６８の外周に形成した環状凹部６８ａには、図１０に示すように、シフター１０６が係止されている。該シフター１０６はシフター軸１０７に固設され、該シフター軸１０７の前部が後述する速度制御アーム６１の後進変速牽制機構と連係され、後部がアーム１０８より突出したピンと係合される。該アーム１０８は後ケース１１の左側面に軸支した高低切換軸１０９の内端に固定され、該高低切換軸１０９の外端に高低切換アーム１１０が固定され、該高低切換アーム１１０はリンク等を介して前述の副変速レバー７と連結されている。
【００３０】
そして、前記歯車６５ａ・６６ａに夫々備わる係合子６５ｂ・６６ｂは前記スライダー６８の内歯と噛合可能に構成され、副変速レバー７を操作すると、高低切換アーム１１０、高低切換軸１０９、アーム１０８、シフター軸１０７、シフター１０６を介してスライダー６８が軸方向に摺動されて、前記歯車６５ａ・６５ｂのうちの一方が走行第三伝動軸４３に係止されて高低の二段変速を可能としている。
【００３１】
従って、前記副変速レバー７を高速位置へ操作すると、スライダー６８の内歯が前記小径歯車６５ａの係合子６５ｂと噛合し、前記出力軸４５からの動力が、走行第一伝動軸４１→歯車６２→大径歯車６３→小径歯車６５ａ→係合子６５ｂ→スライダー６８→スプラインカラー６７→走行第三伝動軸４３と伝えられて、走行第三伝動軸４３の後端に設けたベベルピニオン６９からデフギア装置Ｄを介して車軸２７に高速回転の動力を伝える。
【００３２】
また、副変速レバー７を低速位置へ操作すると、スライダー６８の内歯が前記大径歯車６６ａの係合子６６ｂと噛合し、前記出力軸４５からの動力が、走行第一伝動軸４１→歯車６２→大径歯車６３→走行第二伝動軸４２→小径歯車６４→大径歯車６６ａ→係合子６６ｂ→スライダー６８→スプラインカラー６７→走行第三伝動軸４３と伝えられて、前記同様に車軸２７に低速回転の動力を伝える。
【００３３】
次に、前記速度制御アーム６１の後進変速時の牽制機構について説明する。図３、図８、図９に示すように、前記シフター軸１０７の前端は第一の部屋Ｒ１内に延びており、そこには断面視半円形状に削られ最深部１０７ａを有するカム面が形成されている。油圧ポンプＰ１の下方には牽制アーム１１１が配置されている。該牽制アーム１１１は互いに異なる方向に延びる第一アーム部１１１ａと第二アーム部１１１ｂとを有し、中途部は支軸１１３に固定され、該支軸１１３はセンターセクション４０と前ケース１０の後壁１０ｂとの間に、機体前後軸線方向に沿って横架され、牽制アーム１１１を左右方向に揺動自在に支持している。前記牽制アーム１１１の第一アーム部１１１ａの先端に設けたピン１１２は、前記シフター軸１０７のカム面に接当し、また、第二アーム部１１１ｂの先端は牽制ピン１１４の一端面に当接されている。該牽制ピン１１４は側板６０の外面上において前記速度制御アーム６１の後進側変速回動範囲（ＲＢ）の略中間位置に位置決めされて、ブッシュ１１５を介して進退自在に可動斜板５３の傾転軸線と平行に枢支され、第一の部屋Ｒ１内に位置する牽制ピン１１４上にはバネ１１６が外嵌されて、牽制ピン１１４を第一の部屋Ｒ１内に引っ込めるように付勢している。
【００３４】
速度制御アーム６１は、図１７〜図２０に示すように、側板６０より突出したトラニオン軸５３ｂの先端に固設されており、該速度制御アーム６１の回動基部側には接当部６１ａを設けてあり、該接当部６１ａは側板６０より外側方へ突出した凹状のストッパー６０ａ内に臨ませて配置している。該ストッパー６０ａの凹部の内側の寸法は、接当部６１ａが回動して接当したときに、速度制御アーム６１の最大前進増速位置Ｆと最大後進増速位置Ｒとなるように設定されている。そして、速度制御アーム６１の先端には連結ロッド１２５とショックアブソーバ１２６の伸縮体１２６ａが連結され、連結ロッド１２５は前記ステップ４上に配置した主変速ペダルと連動連結され、ショックアブソーバ１２６の基端１２６ｂは後ケース１１の側面に揺動自在に枢支されて、伸縮体１２６ａは速度制御アーム６１の急速な回動を防止している。
【００３５】
そして、副変速レバー７を中立位置及び低速位置に操作したときには、図８に示すように、ピン１１２がカム面の最深部１０７ａに位置しており、牽制アーム１１１は図示の状態に保たれ、速度制御アーム６１は、図１８及び図２０に示すように、ストッパー６０ａで設定された前進側変速回動範囲（ＦＢ）と後進側変速回動範囲（ＲＢ）の全範囲で回動することができる。そして、副変速レバー７を高速位置に操作したときには、シフター軸１０７が前方へ摺動されるので、牽制アーム１１１の第一アーム部１１１ａ先端に設けたピン１１２がカム面の最浅部に乗り上げ、これにより牽制アーム１１１が図８でみて紙面左回りに回動されて、第二アーム部１１１ｂが牽制ピン１１４の端面を押し、該牽制ピン１１４の他端を側板６０より突出させるように構成している。よって、速度制御アーム６１を中立位置（図１７）から後進側へ回動しようとするときに、図１９に示すように、後進側の回動範囲の略中間位置にさしかかった時点で、速度制御アーム６１の端面が牽制ピン１１４の外周面に当たるのでそれ以上の増速操作が制限され、後進側変速回動範囲（ＲＢ’）に縮小されるのである。つまり、副変速レバー７を高速側へ切り換えた状態で後進させると、高速で後進してしまうので、実用上不必要な高速後進状態を自動的にカットし、低速側へ切り換えたときのみ、速度制御アーム６１の全回動範囲（ＲＢ）で後進増速できるようにしているのである。
【００３６】
次に前輪駆動のための動力伝達機構を説明する。図２、図３、図４、図５、図７に示すように、前記走行第三伝動軸４３上の前端側にスプライン嵌合した歯車７１は、前記走行第二伝動軸４２の前端側に回転自在に遊嵌した歯車７０と噛合し、該歯車７０は前輪駆動第二軸部４４（図３、図５）上に固設した歯車７２と噛合している。前輪駆動軸は、図３に示すように、２本の第一軸部１３と第二軸部４４とからなり、前輪駆動第一軸部１３は前ケース１０の前壁１０ａに設けた前記貫通孔にベアリングを介して回転自在に支持され、前輪駆動第二軸部４４は後壁１０ｂにベアリングを介して回転自在に支持され、前輪駆動第一軸部１３の後端に軸心を一致させて前輪駆動第二軸部４４の前端を遊嵌支持している。
【００３７】
該前輪駆動第二軸部４４の前端と前輪駆動軸の第一軸部１３の後端との間に前輪駆動の入・切を行うクラッチ機構Ｃが設けられている。即ち、該前輪駆動第二軸部４４の前端と前輪駆動軸の第一軸部１３の後端との夫々の外周にはスプライン溝を形成し、前輪駆動第一軸部１３の後端上にはスライダー７３を相対回転不能でかつ軸方向摺動自在にスプライン嵌合している。該スライダー７３は、図８に示すように、その外周に形成した環状凹部７３ａにシフター７４の先端が係止されて、該シフター７４はシフター軸７５の内端に固設されている。該シフター軸７５は前記前ケース１０の左外側面に固設した側板７７に回動自在に軸支されて、シフター軸７５の外端に前輪駆動入・切用操作アーム７６が固定されて速度制御アーム６１に対して反対側に配置している。該前輪駆動入・切用操作アーム７６はリンク等を介して運転部に設けた前輪駆動入・切レバー（図示せず）と連結される。なお、スライダー７３と前輪駆動第一軸部１３との間にはスライダー７３を「４ＷＤ」位置と「２ＷＤ」位置とに保持できるようにボールデデント機構が設けられている。
【００３８】
このような構成において、前輪駆動入・切用操作アーム７６が「４ＷＤ」側に操作されると、スライダー７３が、前輪駆動第二軸部４４と前輪駆動第一軸部１３との両者を係合し、前記走行第三伝動軸４３に伝えられた動力が、歯車７１→遊嵌歯車７０→歯車７２→前輪駆動第二軸部４４→スライダー７３→前輪駆動第一軸部１３→ユニバーサルジョイント１７→入力軸１９→フロントアクスルケース１８と伝えられて前輪２０を駆動し、同時に前記走行第三伝動軸４３からデフギア装置Ｄを介して後輪２１が駆動されているので四輪駆動（４ＷＤ）となる。前輪駆動入・切用操作アーム７６が「２ＷＤ」側に操作されると、スライダー７３が前輪駆動第二軸部４４と前輪駆動第一軸部１３との動力伝達を断って後輪２１のみが駆動され二輪駆動（２ＷＤ）となる。
【００３９】
次にＰＴＯ伝動装置について説明する。図２、図５、図６に示すように、前記入力軸１２の後端は前ケース１０の後壁１０ｂを貫いて第二の部屋Ｒ２内に突出されており、その入力軸１２の端部上に歯車８０が固設され、該歯車８０は前記ＰＴＯカウンター軸３９上に固設した歯車８１と噛合し、該歯車８１は、ＰＴＯ伝動軸３３上にベアリング８３を介して回転自在に遊嵌した歯車８２と噛合している。該歯車８２の側面にはボス部が設けられ、図６に拡大して示すように、該ボス部と、ＰＴＯ伝動軸３３上に固設したクラッチケース８４との間に摩擦板を交互に介装して摩擦多板式の油圧作動型ＰＴＯクラッチ８５を構成している。該摩擦板は後述する油圧供給によってピストン８６が摺動されると摩擦板を圧接して歯車８２をＰＴＯ伝動軸３３に係合し入力軸１２からＰＴＯ伝動軸３３へ動力を伝えるようにしている。８９はピストン８６を摩擦板押圧解除方向へ付勢するバネである。
【００４０】
前記ＰＴＯ伝動軸３３の前端は前ケース１０の後壁１０ａを突き抜けて第一の部屋Ｒ１内に突出され、そこに慣性空転防止ブレーキ装置Ｇが構成されている。即ち、ＰＴＯ伝動軸３３前端の外周にスプライン溝３３ａを形成し、該スプライン溝３３ａと、前ケース１０の後壁１０ｂの前面に形成した凹部との間に摩擦板を交互に介装し、前端の摩擦板は円板状のアクチュエータ９０の中央部に形成した押圧部９０ａに当接されている。アクチュエータ９０はその中央部に突出形成された押圧部９０と、その押圧部９０ａをとり囲むように同じ方向に突出形成した環状のピストン部９０ｂとを備えてあり、該ピストン部９０ｂは前記摩擦板の外径より大きく形成して、後壁１０ｂの前記凹部の外周にリング状に形成したシリンダー室に挿入している。このようにアクチュエータ９０は押圧部９０ａの外周にピストン部９０ｂを設けることによって、アクチュエータ９０の軸方向寸法を小さくし、慣性空転防止ブレーキ装置Ｇの全長を短くしてトランスミッションの小型化を図っている。そして、該アクチュエータ９０は前ケース１０の後壁１０ｂの前面に固設した蓋体８７に介装したバネ８８によって、摩擦板を押圧する向きに付勢されている。
【００４１】
そして、前記ＰＴＯ伝動軸３３の軸内には油路３３ｂ・３３ｃを穿設し、該油路３３ｂの一端は前記ＰＴＯクラッチ８５のピストン８６を収納したシリンダー室に開口して、該油路３３ｂの他端は、ＰＴＯ伝動軸３３の外周に形成した環状溝３３ｃを通じて前ケース１０の後壁１０ｂにおいて前記側板７７方向に穿設した油路１０ｆと連通しており、更に前ケース１０の左側面と側板７７との間に形成された油路７７ａを介して側板７７に装着したＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１の出力ポートと接続している。該ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１は３ポート２位置切換式の電磁弁に構成され、運転席近傍に配置したＰＴＯ切換スイッチのＯＮ・ＯＦＦにより切換操作することができる。そしてまた、該油路１０ｆは、慣性空転防止ブレーキ装置Ｇのピストン部９０ｂのシリンダー室に油路１０ｃを介して連通されている。
【００４２】
また、側板７７は、図１３、図１４、図１５に示す如く構成されており、前記油路７７ａは、図１０の右半分に示すように、アキュムレータ１１７と接続されている。前ケース１０の後壁１０ｂ内に入力軸１２と直交する方向に沿ってシリンダー室１０ｄを設け、該シリンダー室１０ｄにバネ１１７ｂとピストン１１７ａを挿入してピストン１１７ａの前面を側板７７で蓋してその前面を油路７７ａに臨ませることによりアキュムレータ１１７を簡単に構成している。なお、シリンダー室１０ｄのバネ収容側は、入力軸１２の軸受室１０ｊに連通しており、アキュムレータ１１７の作動時にシリンダー室１０ｄとピストン１１７ａとの間隙から漏れた油は入力軸１２の軸受の潤滑油として利用されるようになっている。
【００４３】
また、前記ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１が側板７７の上部に配置され、該ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１の出力ポートに接続される油路７７ａには、側板７７に装着した、クラッチ作動圧を設定するリリーフバルブ１１９が接続され、リリーフバルブ１１９の作動時に排出されるリリーフ油は側板７７と前ケース１０の接合面に形成された油路７７ｂへ流されて、図８、図１２に示すように、油路１０ｅから慣性空転防止ブレーキ装置Ｇの摩擦板へ潤滑油として送られ、更に、ＰＴＯ伝動軸３３の軸内に穿設した油路３３ｃと連通して、前記ＰＴＯクラッチ８５の摩擦板や歯車等を潤滑するようにしている。ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１の入力ポートは、側板７７と前ケース１０との接合面において形成された油路７７ｃ及び前ケース１０の側壁内においてセンタセクション４０方向に延びる油路７７ｅを介して前記減圧弁４９の排出ポートと接続されている。
【００４４】
このように構成することで、ＰＴＯ切換スイッチをＯＮとすると、ＰＴＯクラッチ・ブレーキ制御弁１０１の入力ポートと出力ポートとが通じてチャージポンプＰ２から吐出された油の一部は、油路７７ｃより油路７７ａ、油路１０ｆ、油路３３ｂを介してクラッチケース８４のシリンダー室に供給され、その中のピストン８６が摩擦板を押圧する向きに摺動されＰＴＯクラッチ８５が係合し、歯車８２からクラッチケース８４を介してＰＴＯ伝動軸３３に入力軸１２からの動力が伝えられる。そして同時に、油路１０ｆに流れた圧油は油路１０ｃを通じてアクチュエータ９０をバネ８８に抗して摺動させて、ＰＴＯ伝動軸３３に対する慣性空転防止ブレーキ装置Ｇの制動力を解除する。ＰＴＯ切換スイッチをＯＦＦとすると、油路７７ｃからの圧油は、第一の部屋Ｒ１の油溜まりに通じる油路７７ｄへ送油されて、油路１０ｆに圧油が送油されないので、ピストン８６はバネ８９の付勢力によって戻され、ＰＴＯクラッチ８５は非係合となりＰＴＯ伝動軸３３に動力を伝えず、油路１０ｃにも圧油が送油されないために、アクチュエータ９０はバネ８８の付勢力によって慣性空転防止ブレーキ装置Ｇを作動させてＰＴＯ伝動軸３３の回転を停止させ、ＰＴＯクラッチ８５を非係合とすると速やかに、後述するリア・ミッド両方のＰＴＯ軸を制動して、全ての作業機を停止させる。
【００４５】
このＰＴＯ伝動軸３３に作用する軸トルクと時間との関係は、図１６で示す如くであり、波形ａが、慣性空転防止ブレーキ装置ＧによるＰＴＯ伝動軸３３を制動するブレーキトルクであり、時間（ｔ０）でＰＴＯ切換スイッチがＯＦＦの時にトルク値（Ｔ１）のブレーキトルクがＰＴＯ伝動軸３３に作用している。そしてＰＴＯ切換スイッチをＯＮとすると、油圧供給によりアクチュエータ９０が押されてバネ８８の付勢力が弱められ時間の経過とともに、ブレーキトルクは減少していく。一方、時間（ｔ１）に至るまでＰＴＯクラッチ８５のピストン８６のシリンダー室に作動油が充填されるまでの間、ＰＴＯ伝動軸３３には伝動トルクが発生しない。そして、時間（ｔ１）に達して波形ｂで示す伝動トルクがＰＴＯ伝動軸３３に与えられ、時間（ｔ１）〜（ｔ２）の間でバネ１１７ｂに抗してピストン１１７ａが変位して、シリンダー室１０ｄ内に作動油を充填するので、ピストン８６に作用する油圧上昇は穏やかとなり摩擦板に対する押圧力を徐々に高めながらＰＴＯクラッチ８５が穏やかに係合し始め、伝動トルクが上昇していく。そして、時間（ｔ２）に到着したところでピストン１１７ａの変位が停止し、時間（ｔ２）〜（ｔ３）の間でバネ８９の付勢力に抗してピストン８６が摩擦板を強く押して、時間（ｔ３）でＰＴＯクラッチ８５が完全係合し、ＰＴＯ伝動軸３３には設定最大の伝動トルクＴ２が与えられる。
【００４６】
前記ＰＴＯ伝動軸３３の中途部上にはミッドＰＴＯ駆動歯車９１を遊嵌し、その後部にスプラインカラー９２（図６）をＰＴＯ伝動軸３３に固定し、ＰＴＯ伝動軸３３の後端に互いの軸心を一致させて、リアＰＴＯ駆動軸３５に連結する伝動軸３４の前端を遊嵌支持している。前記ミッドＰＴＯ駆動歯車９１の側面上には係合子９３を形成し、伝動軸３４の前端上にも係合子９４を形成し、スプラインカラー９２上にはスライダー９５が相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に外嵌されている。該スライダー９５の外周に形成した環状凹部には図示しないシフターが挿入され、該シフターは、図１０に示すシフター軸１２２に固定されている。該シフター軸１２２は前ケース１０の後壁１０ａと後ケース１１の隔壁１１ａとの間に前後方向に摺動自在に横架され、その前端は第一の部屋Ｒ１内に臨んでいる。一方、側板７７には切換軸１２４が回動自在に横架され、その内端にアーム１２３が固着され、アーム１２３はシフター軸１２２に係止している。切換軸１２４の外端にはＰＴＯ切換アーム２５が固着され、ＰＴＯ切換アーム１２５はリンク等を介して前記運転席側部に配置したＰＴＯ切換レバー９と連結される。
【００４７】
前記ミッドＰＴＯ駆動歯車９１は、図２、図４に示すように、前記走行第三伝動軸４３の軸方向中途部上にベアリング９６・９６を介して回転自在に遊嵌されたアイドル歯車９７と噛合し、該アイドル歯車９７はカウンター軸９９上に固設した歯車９８と噛合し、該歯車９８はミッドＰＴＯ軸１４上に固設した歯車１００と噛合して、ミッドＰＴＯ駆動歯車９１からミッドＰＴＯ軸１４に動力を伝達するように構成している。このように、ミッドＰＴＯ軸１４に動力を伝達するためのＰＴＯ伝動ギアトレーン（ミッドＰＴＯ駆動歯車９１、アイドル歯車９７、歯車９８、歯車１００）を、ハウジング内の第二の部屋Ｒ２に収納し、アイドル歯車９７が、ギア式変速装置を構成する軸の１つを利用してここに設置しているのでコンパクトな構成になっている。
【００４８】
従って、前記運転席側部に配置したＰＴＯ切換レバー９を操作して、スライダー９５を図５の紙面後方向へ摺動させると、スプラインカラー９２と伝動軸３４上の歯車９４とがスライダー９５を介して連結して、動力はＰＴＯ伝動軸３３→スプラインカラー９２→スライダー９５→係合子９４→伝動軸３４→リアＰＴＯ駆動軸３５と伝えられ、リアＰＴＯ軸３６のみが駆動される。スライダー９５を一段前方向へ摺動させると、スライダー９５は、ミッドＰＴＯ駆動歯車９１の係合子９３とスプラインカラー９２と伝動軸３４の係合子９４とを連結して、前述したリアＰＴＯ軸３６を駆動すると共に、動力はＰＴＯ伝動軸３３→スプラインカラー９２→スライダー９５→係合子９３→ミッドＰＴＯ駆動歯車９１と伝えられ、ＰＴＯ伝動ギアトレーンを介してミッドＰＴＯ軸１４を駆動し、ミッドＰＴＯ軸１４とリアＰＴＯ軸３６の両方が駆動される。更にスライダー９５を前方向へ摺動させると、スライダー９５はミッドＰＴＯ駆動歯車９１の係合子９３のみをスプラインカラー９２に連結して、動力はＰＴＯ伝動軸３３→スプラインカラー９２→スライダー９５→係合子９３→ミッドＰＴＯ駆動歯車９１と伝えられ、ミッドＰＴＯ軸１４のみが駆動される。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１の如く、ハウジングの第一の部屋を構成する前壁の内外面の各々に、前記油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータとを振り分け装着して互いに流体接続し、油圧ポンプと油圧モータのうちの一方を前記第一の部屋に収容し他方を前記第一の部屋外に位置させたので、例えば、実施例の場合には、油圧モータの固定斜板５７及びシリンダブロック５５はセンタセクション４０の前面に装着したモーターケース５８内に収納され、モータ付設面５４とは反対側のセンターセクション４０の下部内面には何も配置されていないので、第一の部屋Ｒ１内には後述する高速後進の牽制機構や前輪駆動のクラッチ機構Ｃを収容するためのスペースを広く確保することが出来たのである。
また、第一の部屋に、前輪駆動軸とギア式変速装置の出力部とを係脱するためのクラッチ機構を収容したので、第一の部屋に空いた下部空間を有効に利用しながら前輪駆動の駆動・非駆動を任意に選択することができる。
【００５０】
請求項２の如く、前輪駆動軸を、同一軸線上で相対回転自在に嵌合した第一軸部と第二軸部とで構成し、各々の軸部を、第一の部屋を構成する前壁と後壁とで軸受支持させると共に、第一軸部と第二軸部との間に、両者を係脱するクラッチ機構を介装したので、第一の部屋に空いたスペースを有効に利用しつつ、クラッチ機構を簡素、かつ、コンパクトに構成できる。
【００５１】
請求項３の如く、油圧式無段変速装置の速度制御アームを前記ハウジングの一側方に配置すると共に、前記クラッチ機構の操作アームを前記ハウジングの他側方に配置したので、運転部の変速操作具や前輪駆動入・切操作具に対する連係が何の干渉もなく容易にできるようになる。
【００５２】
請求項４の如く、ギア式変速装置が高速側に切り換えられたときに、油圧式無段変速装置の速度制御レバーによる後進側への一定以上の増速操作を阻止する牽制機構を第一の部屋に収容したので、第一の部屋内の空いたスペースを有効に利用して牽制機構を合理的に配置でき、実用上必要のない高速での後進状態を自動的に阻止することができる。
また、牽制機構が第一の部屋に収容されるので、長期間にわたる耐久性・信頼性の向上が図れる。
【００５３】
請求項５の如く、牽制機構を、ギア式変速装置の切換操作に連動して第一の部屋内で機体前後方向に変位自在なカム手段と、前記ハウジングの外壁面における速度制御レバーの後進側変速範囲中の所定の規制位置に設けた、その一端側が該速度制御レバーに向けて出退自在な牽制ピンと、前記第一の部屋内で機体前後方向軸線まわりに揺動自在に支持した、前記カム手段に接当する第一アーム部と、前記牽制ピンの他端側に接当する第二アーム部とを備えた牽制アームとで構成したので、牽制機構を少ない部品点数で低コストで製作できるようになった。
【００５４】
請求項６の如く、ハウジングの前記前壁における、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを装着する部位を、前記ハウジングより分離可能に構成したので、油圧式無段変速装置の組立、並びに第一の部屋内への組み付けが容易にできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】作業車両の全体側面図である。
【図２】走行系及びＰＴＯ系の動力伝達のスケルトン図である。
【図３】前ケース部分の側面断面図である。
【図４】第二の部屋内のギア式変速装置とミッドＰＴＯ軸への動力伝達機構を示す側面断面図である。
【図５】前輪駆動軸への動力伝達機構とリアＰＴＯ軸への動力伝達機構を示すハウジング上部側面断面図である。
【図６】慣性空転防止ブレーキ装置とＰＴＯクラッチの拡大断面図である。
【図７】走行系及びＰＴＯ系の動力伝動軸の配置を示す正面図である。
【図８】図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図９】ギア式変速装置の変速操作部と、変速操作部に連係される後進変速牽制装置部の平面断面図である。
【図１０】図３における右側のＹ−Ｙ矢視断面図と左側のＹ’−Ｙ’矢視断面図である。
【図１１】ハウジングの前部斜視図である。
【図１２】油圧回路図である。
【図１３】油路板の左側面図である。
【図１４】油路板の正面図である。
【図１５】油路板の右側面図である。
【図１６】ＰＴＯ伝動軸に作用する軸トルクと時間の関係を示す図である。
【図１７】速度制御アームが中立位置の牽制機構を示す側面図である。
【図１８】速度制御アームが前進側最大増速位置の牽制機構を示す側面図である。
【図１９】速度制御アームが後増速規制位置の牽制機構を示す側面図である。
【図２０】速度制御アームが後進側最大増速位置の牽制機構を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｃ クラッチ機構
Ｐ 油圧ポンプ
Ｍ 油圧モータ
１０ 前ケース
１１ 後ケース
１２ 入力軸
１３ 前輪駆動軸
４０ センタセクション
６１ 速度制御アーム
１０７ シフター軸
１１１ 牽制アーム
１１４ 牽制ピン
Claims (6)
- エンジン動力を前後輪へ伝動するためのトランスミッションを、前後進切換え可能な油圧式無段変速装置と、走行速度を複数段に変更可能なギア式変速装置とを連動連結して構成すると共に、前記トランスミッションのハウジングに形成した第一の部屋に前記油圧式無段変速装置を収容し、第二の部屋に前記ギア式変速装置を収容したものにおいて、前記ハウジングの、前記第一の部屋を構成する前壁の内外面の各々に、前記油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータとを振り分け装着して互いに流体接続し、油圧ポンプと油圧モータのうちの一方を前記第一の部屋に収容し他方を前記第一の部屋外に位置させる一方、
前記ギア式変速装置に連動連結する前輪駆動軸を、前記第一の部屋内に回転自在に支持し前記前壁を貫いて前方へ突設せしめ、該第一の部屋に、前記前輪駆動軸を前記ギア式変速装置の出力部に対して係脱するためのクラッチ機構を収容してあることを特徴とする作業車両のトランスミッション。 - 前記前輪駆動軸を、同一軸線上で相対回転自在に嵌合した第一軸部と第二軸部とで構成し、各々の軸部を、第一の部屋を構成する前壁と後壁とで軸受支持させると共に、第一軸部と第二軸部との間に、両者を係脱するクラッチ機構を介装してあることを特徴とする請求項１記載の作業車両のトランスミッション。
- 前記油圧式無段変速装置の速度制御アームを前記ハウジングの一側方に配置すると共に、前記クラッチ機構の操作アームを前記ハウジングの他側方に配置したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両のトランスミッション。
- エンジン動力を前後輪へ伝動するためのトランスミッションを、前後進切換え可能な油圧式無段変速装置と、走行速度を複数段に変更可能なギア式変速装置とを連動連結して構成すると共に、前記トランスミッションのハウジングに形成した第一の部屋に前記油圧式無段変速装置を収容し、第二の部屋に前記ギア式変速装置を収容したものにおいて、前記ハウジングの、前記第一の部屋を構成する前壁の内外面の各々に、前記油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプと油圧モータとを振り分け装着して互いに流体接続し、油圧ポンプと油圧モータのうちの一方を前記第一の部屋に収容し他方を前記第一の部屋外に位置させる一方、
前記ギア式変速装置が高速側に切り換えられたときに前記油圧式無段変速装置の速度制御レバーによる後進側への所定以上の増速操作を阻止する牽制機構を前記第一の部屋に収容したことを特徴とする作業車両のトランスミッション。 - 前記牽制機構を、前記ギア式変速装置の切換操作に連動して第一の部屋内で機体前後方向に変位自在なカム手段と、前記ハウジングの外壁面における速度制御レバーの後進側変速範囲中の所定の規制位置に設けた、その一端側が該速度制御レバーに向けて出退自在な牽制ピンと、前記第一の部屋内で機体前後方向軸線まわりに揺動自在に支持した、前記カム手段に接当する第一アーム部と、前記牽制ピンの他端側に接当する第二アーム部とを備えた牽制アームとで構成すると共に、ギア式変速装置の高速側への切換操作でカム手段の浅部に第一アーム部が乗り上げた時に、第二アーム部が牽制ピンを速度制御レバーに向けて押し出すように牽制アームが揺動することを特徴とする請求項４に記載の作業車両のトランスミッション。
- 前記ハウジングの前記前壁における、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを装着する部位を、前記ハウジングより分離可能に構成してあることを特徴とする請求項１または請求項４に記載の作業車両のトランスミッション。
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