JP3921170B2 - Rear wheel drive device for work vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ等の作業車両の後輪駆動装置の技術に関する。より詳しくは、後輪駆動装置の最終減速機構の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、トラクタ等の作業車両の走行動力伝達機構は、エンジンの動力をメインクラッチ、主変速機構、副変速機構を介して、後輪駆動装置に伝達している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平3−14729号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術は複数の歯車と軸により階段状に配置して、車輪のリム内部方向に収納できるが、軸の支持構成が複雑となり、部品点数も増加してしまうのである。そこで、図4に示すように、内歯式の最終減速機構が考えられるが、この最終減速機構120は、後輪102のリム132内に配設されており、伝達軸であるドライブシャフト151に固定されているファイナルピニオンギヤ121、及び、ホイールシャフト123にスプラインで嵌合固定されている内歯車122で構成されている。そして、ドライブシャフト151の動力を該最終減速機構120により減速してホイールシャフト123に伝達して後輪102を駆動する構成とする。また、最終減速機構120は、ケースカバー118及びファイナルケース117により覆う。
【0005】
しかし、この後輪駆動装置の最終減速機構120において、前記ファイナルピニオンギヤ121は、前記ドライブシャフト151に片持ち支持される構成となるので、ファイナルピニオンギヤ121の負荷が大きくなると、ドライブシャフト151のたわみが大きくなるという不具合があった。
一方、最終減速機構120の内歯車122は、ホイールシャフト123にスプラインで嵌合固定されているため、スプライン部の老朽化等により(ガタの影響で)、ファイナルピニオンギヤ121と内歯車122との歯当たりが悪化し、歯車が破損するおそれが生じる。
また、以上の不具合を解消するために、ファイナルピニオンギヤ121や内歯車122の歯幅を大きくしたり、内歯車122のスプライン部分を長くして、強度化を図っても、最終減速機構120の幅も大きくなるため、トレッドも広くなり、車両全体が大きくなるという問題があった。
そこで、本実施例では、最終減速機構における歯車(ファイナルピニオンギヤ121と内歯車122と)の歯当たりを改善して歯車の強度化を図ることで、最終減速機構をコンパクトに構成し、トレッドが狭いコンパクトな作業車両を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0007】
エンジン(6)からの動力を、変速装置、デフ装置(14)、最終減速機構(20)を介して後輪(2)に伝達する作業車両の後輪駆動装置において、前記最終減速機構(20)を後輪(2)のリム(32)内に配置し、該最終減速機構(20)を、ミッションケース(9)の出力側に連結されるドライブシャフト(51)に固定したピニオンギヤ(21)と、ホイールシャフト(23)に固定された内歯車(22)とを噛合し、該内歯車(22)は、内側側面にリング状の溝(22a)を形成し、前記ピニオンギヤ(21)の外側方であって、前記ドライブシャフト(51)の端部に軸受(91)を嵌合し、該軸受(91)を前記内歯車(22)の溝(22a)内に嵌入し、該軸受(91)は、前記溝(22a)の外周面(22c)との間に隙間を設け、該溝(22a)の内周面(22b)とは、軸受(91)の外輪が転動する位置に配置し、前記内歯車(22)とホイールシャフト(23)の嵌合部のスプライン部のガタにより、該内歯車(22)が傾こうとすると、前記軸受(91)の外輪と、溝(22a)の内周面(22b)が接し、該内歯車(22)の傾きが規制されるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施例に係るトラクタの全体概略図、図2は後輪駆動装置を示す平面断面図、図3は後輪駆動装置を示す側面図、図4は参考後輪駆動装置を示す平面断面図である。
【0009】
まず、本発明に係る後輪駆動装置を具備した作業車両の一実施例であるトラクタ10の概略構成について説明する。
図1に示すように、本機前部のボンネット3内にエンジン6が配置され、該エンジン6をボンネット3にて覆い、該ボンネット3の後部のダッシュボード44上に操向手段となるハンドル4を突出している。該ダッシュボード44側部に図示せぬ主変速レバー等レバー類が突出され、前記ハンドル4の後方に座席シート5を配設している。該座席シート5の側方には、フェンダー41・41を配置し、該フェンダー41・41の後部上にはロプス(安全フレーム)42を配設している。また、前記ダッシュボード44の下方には、ステップ43を配置して、クラッチペダル45やブレーキペダル等を配置している。
【0010】
また、本機前部両側に前輪1・1を支架し、後部両側に後輪2・2を支架している。前記座席シート5下部にミッションケース9配置され、該ミッションケース9の後方に各種作業機を装着するための三点リンク式の作業機装着装置47が取り付けられている。該ミッションケース9の後面よりPTO軸(図示せず)が突出されて、作業機を駆動可能としている。
前記ミッションケース9の前下部に前輪動力取出ケースが設けられ、該前輪動力取出ケースより前方に伝動軸49を介してフロントアクスルケースに動力を伝え、該フロントアクスルケースに支持した前輪1を駆動可能とする構成としている。
前記後輪2・2は、車体に対する高さを変更可能に取り付けられており、使用する圃場に応じて、また、高畝移植作業等の作業内容にあわせて車体地上高さを所望の高さに設定できるようにしている。
【0011】
また、前記エンジン6からの駆動力は、エンジン6の出力軸から図示しないダンパーまたはクラッチを介してミッションケース9内に配置した主変速装置となるHST(油圧式無段変速装置)に伝達される。そして、該HSTから図示しない副変速装置、ドライブ軸を介して、図2に示すように、後輪のデフ装置14に動力が伝えられ、該デフ装置14よりデフシャフト15・15、伝達軸であるドライブシャフト51・51、最終減速機構20・20等を介して後輪2・2が駆動される構成としている。
なお、前記デフシャフト15、ドライブシャフト51、最終減速機構20、後輪2等は、左右対称に構成されているため、進行方向左側のデフシャフト15、最終減速機構20、ドライブシャフト51、後輪2等について説明し、右側については省略する。
【0012】
図2に示すように、前記ミッションケース9から左右両側方に突出しているデフシャフト15、ドライブシャフト51、及び前記最終減速機構20は、リアアクスルケース52、ファイナルケース17及びケースカバー18により覆われ、密閉されている。該リアアクスルケース52は、一側(内側)をミッションケース9にボルト等の固定手段8・・により固定されており、他側(外側)に前記ファイナルケース17の一側(内側)を固定している。そして、該ファイナルケース17の他側(外側)には、ケースカバー18を取り付けている。
前記ファイナルケース17は、平面断面視略コ字状に形成されており、前記最終減速機構20の内側面を覆っている。そして、前記最終減速機構20の外側面は、前記ケースカバー18により覆われている。
また、前記リアアクスルケース52は、平面視L字状に形成されて、内側面をミッションケース9の側面に固設している。該リアアクスルケース52の後部は、パイプ状に左右方向に長く延設して形成されており、前記ドライブシャフト51を覆っている。前記リアアクスルケース52の前部内には、該ミッションケース9から突出しているデフシャフト15及び該デフシャフト15に装着されているブレーキ装置16が配設されている。そして、該リアアクスルケース52とファイナルケース17とで平面視コ字状に構成している。
【0013】
図2に示すように、前記ブレーキ装置16は、前記デフ装置14の外側方に配設されている。該ブレーキ装置16は、前記デフシャフト15の外側端部に固定されているディスク16aとリアアクスルケース52に嵌合されているディスクを、当接部材16bの押圧により圧接することでブレーキが作動する構成としている。そして、該当接部材16bは、リアアクスルケース52の外側に配設されているブレーキレバー16cと連動連結しており、該ブレーキレバー16cは、前記ステップ43上に配置しているブレーキペダル(図示せず)とワイヤ等を介して連動連結しており、該ブレーキペダルが操作されると、ブレーキレバー16cが回動し、当接部材16bを摺動させ、該当接部材16bをディスク16aに押圧して、デフシャフト15の回転を制動している。
また、前記当接部材16bには、バネ等の弾性部材16dの一端が取り付けられており、前記ブレーキ装置16が作動しない時は、前記当接部材16bがディスク16aに当接しないように、弾性部材16dにより当接部材16bをディスク16aと反対方向に付勢している。
【0014】
また、前記デフシャフト15は、左右方向に配置しており、ミッションケース9内のデフ装置14から、外側方に突出している。そして、該デフシャフト15は、ミッションケース9に固定されている軸受61及びリアアクスルケース52に固定されている軸受62に回転自在に枢支されている。該デフシャフト15の中途部上には、第一の固定ギヤ53がスプラインにより嵌合固定されている。該第一の固定ギヤ53は、リアアクスルケース52内であって、前記デフ装置14とブレーキ装置16との間、つまり、前記軸受61・62間に配置している。
前記第一の固定ギヤ53は、第二の固定ギヤ54と噛合している。そして、該第二の固定ギヤ54は、ドライブシャフト51の内側の端部にスプラインにより嵌合固定されている。該第一の固定ギヤ53と第二の固定ギヤ54は略同じ歯数として同速の回転数を伝達する。しかし、車高を変更しない使用の場合には第一の固定ギヤ53の歯数は少なく、第二の固定ギヤ54の歯数は多くして減速する構成としている。
前記ドライブシャフト51は、リアアクスルケース52の後部に、左右方向に配置している。そして、該ドライブシャフト51の外側端部は、リアアクスルケース52から突出して、前記ファイナルケース17内に挿入している。
そして、該ドライブシャフト51のファイナルケース17内に挿入されている部分、つまり、ドライブシャフト51の外側端部に、最終減速機構20を構成するファイナルピニオンギヤ21が固定されている。または一体的に成形されている。
また、前記ドライブシャフト51は、リアアクスルケース52内に取り付けられ、第二の固定ギヤ54の外側方に配設されている軸受63、リアアクスルケース52の外側端部に固定されている軸受64、前記ファイナルケース17の内側端部に固定されている軸受65により枢支されている。また、ドライブシャフト51の外側端部には、後述する軸受91が圧入されている。
【0015】
次に、最終減速機構について説明する。
最終減速機構20・20は、エンジン6からの出力を変速した後の回転を、適切な回転数に減速して後輪2・2を駆動するもので、後輪2・2の近傍に設けられている。
最終減速機構20・20は、前記ファイナルピニオンギヤ21、該ファイナルピニオンギヤ21に噛合する内歯車22、内歯車22を軸支している車軸であるホイールシャフト23等で構成されており、ファイナルケース17及びケースカバー18により覆われている。
前記ファイナルケース17及びケースカバー18は、側面視円形状に形成されている。該ケースカバー18の中央部には、ボス部18aが形成されており、該ボス部18aに、前記ホイールシャフト23が挿通する構成としている。また、該ファイナルケース17の中央部にもボス部17aが形成されており、該ボス部17aにホイールシャフト23の一端が軸受66を介して回転自在に支持され、内側の側面円周部には貫通孔を開口して前記ドライブシャフト51が挿通する構成としている。
【0016】
また、前記後輪2は、ディスク31の外周に固定されている後輪リム32にタイヤを装着して形成され、該ディスク31は、前記ホイールシャフト23の外側端に形成したフランジ23bにボルト33・33・・・で固定され、ホイールシャフト23と一体的に後輪2を回転させている。該ホイールシャフト23は、シャフト部23aとフランジ23bとで構成されている。該フランジ23bは、側面視円形としてケースカバー18のボス部18aから外側方に配置しており、シャフト部23aは、前記ファイナルケース17に固定されている軸受66と、ケースカバー18に固定されている軸受67に回転自在に軸支されている。該シャフト部23aの外側端と前記ボス部18aとの間にはオイルシール28を介設して水等が浸入しないようにしている。該シャフト部23aは、前記ファイナルケース17及びケースカバー18により覆われている。
また、前記シャフト部23a上において、前記軸受66と軸受67との間にはスプライン23cが形成されており、該スプライン23c上に前記内歯車22が嵌合されている。そして、前記スプライン23c外側端のシャフト部23a外周上には、U溝23dが形成されており、該U溝23dに、ホイールシャフト23の抜け止め用の止め輪26が装着されている。また、前記内歯車22の外側のシャフト部23a上にカラー27が外嵌されており、該カラー27の外側面に前記軸受67が当接するように配置している。このように構成して、前記内歯車22の軸方向の移動を規制してホイールシャフト23が抜けるのを防止し、位置決めも行っている。
【0017】
そして、前記内歯車22は断面視凹状の構成して、中心部にボス部を形成して前述のようにシャフト部23a上にスプライン嵌合し、外周のリング部の内面に歯部を形成して内歯22dとし、該内歯22dが前記ファイナルピニオンギヤ21と噛合して、ドライブシャフト51の回転をファイナルピニオンギヤ21に伝達し、該ファイナルピニオンギヤ21から内歯車22を介してホイールシャフト23に伝達して、エンジン6から変速装置を介して伝達された動力を減速して後輪2に伝えるように構成している。
また、前記内歯車22の内側の側面にはリング状の溝22aが形成されており、ファイナルピニオンギヤ21の外側方に(対向するように)配設され、前記ドライブシャフト51の先端に軸受91が圧入されて軸受の内輪側が固定され、該軸受91が前記溝22a内に挿入されている。該軸受91は、ファイナルピニオンギヤ21に負荷がかかっていない際に、該溝22aの内周面22bに接触して、外周面22cに接触しない位置(または内周面22bに接触せず、外周面22cに接触する位置)に配置して、取り付けられ、ドライブシャフト51は溝22aに対して回転自在に支持される構成としている。
【0018】
このような構成で、作業時等においてファイナルピニオンギヤ21に負荷がかかると、ファイナルピニオンギヤ21の先端に圧入された軸受91の外輪が、内歯車22の溝22aの内周面22bに接して回転する。よって、ファイナルピニオンギヤ21が両持ち支持されることになり、ドライブシャフト51のたわみを減らして、負担を軽減することがでる。
また、前記内歯車22のスプライン部のガタにより内歯車22が傾こうとすると、前記軸受91の外輪と、溝22aの内周面22bが接して、内歯車22の傾きが規制され、両持ち支持と同様にスプライン部と溝22aとの2点支持となり、強度アップ化を図ることができる。
このように構成することで、ファイナルピニオンギヤ21と内歯車22の支持剛性が上がり、両者の歯当たりの状態が改善されて、強度アップを図ることができる。
【0019】
このように、内歯車22の内側側面にリング状の溝22aを形成し、ドライブシャフト51先端に設けられた軸受91を該溝22aに嵌入して、軸受91を、前記溝22aの外周面22cとの間に隙間を設けて配置するとともに、該溝22aの内周面22bに軸受91の外輪が転動する位置に配置することで、ファイナルピニオンギヤ21と内歯車22の支持剛性が上がり、両者の歯当たりの状態が改善されて、強度アップを図ることができる。よって、ファイナルピニオンギヤ21や内歯車22を薄く構成でき、最終減速機構をコンパクトに構成することができる。また、トレッドが狭いコンパクトな作業車両を構成することができる。
【0020】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【0021】
エンジン(6)からの動力を、変速装置、デフ装置(14)、最終減速機構(20)を介して後輪(2)に伝達する作業車両の後輪駆動装置において、前記最終減速機構(20)を後輪(2)のリム(32)内に配置し、該最終減速機構(20)を、ミッションケース(9)の出力側に連結されるドライブシャフト(51)に固定したピニオンギヤ(21)と、ホイールシャフト(23)に固定された内歯車(22)とを噛合し、該内歯車(22)は、内側側面にリング状の溝(22a)を形成し、前記ピニオンギヤ(21)の外側方であって、前記ドライブシャフト(51)の端部に軸受(91)を嵌合し、該軸受(91)を前記内歯車(22)の溝(22a)内に嵌入し、該軸受(91)は、前記溝(22a)の外周面(22c)との間に隙間を設け、該溝(22a)の内周面(22b)とは、軸受(91)の外輪が転動する位置に配置し、前記内歯車(22)とホイールシャフト( 23)の嵌合部のスプライン部のガタにより、該内歯車(22)が傾こうとすると、前記軸受(91)の外輪と、溝(22a)の内周面(22b)が接し、該内歯車(22)の傾きが規制されるので、ピニオンギヤと内歯車の支持剛性が上がり、伝達軸の負担を軽減するとともに、両者の歯当たりの状態が改善されて、強度アップを図ることができる。 また、両歯車の剛性を上げることで、最終減速機構をコンパクトにでき、トレッドが狭いコンパクトな作業車両に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るトラクタの全体概略図。
【図2】 後輪駆動装置を示す平面断面図。
【図3】 後輪駆動装置を示す側面図。
【図4】 参考後輪駆動装置を示す平面断面図。
【符号の説明】
2 後輪
6 エンジン
9 ミッションケース
14 デフ装置
20 最終減速機構
21 ファイナルピニオンギヤ(ピニオンギヤ)
22 内歯車
22a 溝
23 ホイールシャフト(車軸)
32 リム
51 ドライブシャフト(伝達軸)
91 軸受[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology of a rear wheel drive device for a work vehicle such as a tractor. More specifically, the present invention relates to the technology of the final reduction mechanism of the rear wheel drive device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a traveling power transmission mechanism of a work vehicle such as a tractor transmits engine power to a rear wheel drive device via a main clutch, a main transmission mechanism, and an auxiliary transmission mechanism (see, for example, Patent Document 1). .
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-14729
[Problems to be solved by the invention]
Although the above technique can be arranged stepwise by a plurality of gears and shafts and stored in the direction of the wheel rim, the support structure of the shaft becomes complicated and the number of parts increases. Therefore, as shown in FIG. 4, an internal-tooth type final reduction mechanism is conceivable. This
[0005]
However, since the
On the other hand, since the
Further, in order to solve the above problems, even if the
Therefore, in this embodiment, the final reduction mechanism is made compact and the tread is narrow by improving the tooth contact of the gears (
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
[0007]
In a rear wheel drive device for a work vehicle that transmits power from an engine (6) to a rear wheel (2) via a transmission, a differential device (14), and a final reduction mechanism (20), the final reduction mechanism (20 ) Is disposed in the rim (32) of the rear wheel (2), and the final reduction mechanism (20) is fixed to a drive shaft (51) connected to the output side of the transmission case (9). And an internal gear (22) fixed to the wheel shaft (23). The internal gear (22) forms a ring-shaped groove (22a) on the inner side surface, and the outside of the pinion gear (21). The bearing (91) is fitted to the end of the drive shaft (51), the bearing (91) is fitted into the groove (22a) of the internal gear (22), and the bearing (91 ) Between the outer peripheral surface (22c) of the groove (22a) A clearance is provided, and the inner peripheral surface (22b) of the groove (22a) is disposed at a position where the outer ring of the bearing (91) rolls, and the fitting portion between the internal gear (22) and the wheel shaft (23). When the internal gear (22) tries to incline due to the backlash of the spline part of the shaft, the outer ring of the bearing (91) comes into contact with the inner peripheral surface (22b) of the groove (22a), and the inclination of the internal gear (22) Is regulated .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the invention will be described.
1 is an overall schematic view of a tractor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view showing a rear wheel drive device, FIG. 3 is a side view showing the rear wheel drive device, and FIG. 4 is a reference rear wheel drive device. FIG.
[0009]
First, a schematic configuration of a
As shown in FIG. 1, an
[0010]
Also, front wheels 1 and 1 are supported on both sides of the front part of the machine, and
A front wheel power take-out case is provided at the front lower part of the
The
[0011]
The driving force from the
The differential shaft 15, the
[0012]
As shown in FIG. 2, the differential shaft 15, the
The
The
[0013]
As shown in FIG. 2, the
Further, one end of an
[0014]
The differential shaft 15 is arranged in the left-right direction and protrudes outward from the
The first fixed
The
A
The
[0015]
Next, the final deceleration mechanism will be described.
The
The final reduction gears 20 and 20 include the
The
[0016]
The
A
[0017]
The
Further, a ring-shaped
[0018]
With such a configuration, when a load is applied to the
Further, if the
By comprising in this way, the support rigidity of the
[0019]
Thus, the ring-shaped
[0020]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0021]
In a rear wheel drive device for a work vehicle that transmits power from an engine (6) to a rear wheel (2) via a transmission, a differential device (14), and a final reduction mechanism (20), the final reduction mechanism (20 ) Is disposed in the rim (32) of the rear wheel (2), and the final reduction mechanism (20) is fixed to a drive shaft (51) connected to the output side of the transmission case (9). And an internal gear (22) fixed to the wheel shaft (23). The internal gear (22) forms a ring-shaped groove (22a) on the inner side surface, and the outside of the pinion gear (21). The bearing (91) is fitted to the end of the drive shaft (51), the bearing (91) is fitted into the groove (22a) of the internal gear (22), and the bearing (91 ) Between the outer peripheral surface (22c) of the groove (22a) Provided the gap, the inner peripheral surface of the groove (22a) and (22b) is disposed at a position outer race of the bearing (91) to roll, the inner fitting portion of the gear (22) and the wheel shaft (23) When the internal gear (22) tries to incline due to the backlash of the spline, the outer ring of the bearing (91) comes into contact with the inner peripheral surface (22b) of the groove (22a), and the inclination of the internal gear (22) because There is restricted, raise the support rigidity of the pinion and the internal gear, as well as reduce the burden of the transmission shaft, is improved state per two teeth, you are possible to increase the strength. Further, by increasing the rigidity of both gears, the final reduction mechanism can be made compact and a compact work vehicle with a narrow tread can be constructed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic view of a tractor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan sectional view showing a rear wheel drive device.
FIG. 3 is a side view showing a rear wheel drive device.
FIG. 4 is a plan sectional view showing a reference rear wheel drive device.
[Explanation of symbols]
2
22
32
91 Bearing
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