JP4302603B2 - トラクターの変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、トラクターの変速装置に関するものである。

従来より、走行系の推進軸に前後進切換装置を設け、この前後進切換装置の伝動後方側に主変速装置を設け、前後進切換装置の切換により主変速装置に前進動力又は後進動力を伝達するトラクターの変速装置として特許文献１に開示するものがある。
この変速装置の前後進切換装置は、推進軸と略平行に配置された後進伝動軸と、推進軸に相対回転自在に設けられて前進動力伝達時に推進軸と直結する前進用インナー筒体と、推進軸に相対回転自在に設けられて後進動力伝達時に推進軸と直結する後進用インナー筒体と、後進伝動軸と後進用インナー筒体との間に設けられたアイドラ軸とから主構成されている。アイドラ軸には後進用インナー筒体に設けられたギアと後進伝動軸に設けられた前ギアとに噛合するアイドラギアが設けられている。また、後進伝動軸に設けた後ギアは、前進用インナー筒体に設けたギアと噛合し、前進用インナー筒体が主変速装置の入力軸と一体回転するように連結している。

したがって、後進動力伝達時に後進用インナー筒体を推進軸と直結させることでアイドラギアがアイドル軸により回転して推進軸の回転方向とは逆回転の後進動力が後進伝動軸及び前進用インナー筒体を経て入力軸に伝動されるようになっている。
主変速装置の入力軸は推進軸と同一軸芯上に配置され、この入力軸は前進用インナー筒体と直結可能となっており、前進動力伝達時に前進用インナー筒体と主変速装置の入力軸とを直結することによって推進軸の回転と同じ回転の前進動力が入力軸に伝達されるようになっている。
特開２００３−０９７６８３号公報

従来の変速装置では、回転を逆転させるためのアイドラギアが必要であり、このアイドラギアを回転支持するためのアイドラ軸を構造上、後進伝動軸と推進軸との間に設けなければならず、そのためアイドラを設けるための構造が複雑となって部品点数も多くなることがら製造コストが高価になるという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、アイドラ軸を不要にして構造の簡素化が図れると共に製造コストを低減できるトラクターの変速装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。即ち、走行系の推進軸５とこの推進軸５に平行な後進伝動軸２４とを有する前後進切換装置６を設け、この前後進切換装置６の伝動後方側に前記推進軸５に平行な入力軸３５を有する主変速装置７を設け、前記推進軸５の延長上に前記主変速装置７のカウンタ軸３７を設け、このカウンタ軸３７の動力出力側に、該カウンタ軸３７に平行な伝動軸４５を有する副変速装置８を設け、この副変速装置８の高速側ギア４８をカウンタ軸３７上の主変速装置７の変速ギア３８Ｆに噛合させ、前記前後進切換装置６の伝動後方側に、前記主変速装置７の入力ギア２５に噛合して前後進切換装置６の前進動力を伝達する前進伝動ギア２６を配置すると共に、前記入力ギア２５に噛合して前後進切換装置６の後進動力を伝達する後進伝動ギア３１を配置し、前記入力ギア２５を前記前進伝動ギア２６と前記後進伝動ギア３１とに同時に噛合させており、前記前後進切換装置６の推進軸５及び後進伝動軸２４の前側をクラッチハウジング１１の第１隔壁１４に支持し、前記前後進切換装置６の推進軸５及び後進伝動軸２４の後側と前記主変速装置７の入力軸３５及びカウンタ軸３７の前部とを、クラッチハウジング１１の第２隔壁１７に支持し、前記入力軸３５の前端を前記第２隔壁１７より前記前後進切換装置６側に突設してその突設部分に前記入力ギア２５を設け、前記前進伝動ギア２６及び後進伝動ギア３１を前記第２隔壁１７近傍で前記推進軸５及び後進伝動軸２４のそれぞれの後側に設けている点にある。

本発明における課題解決のための他の技術的手段は、前記前後進切換装置６の後進伝動軸２４を前記推進軸５の下方に配置し、前記主変速装置７の入力軸３５を前記推進軸５及び後進伝動軸２４の側方に配置し、前記副変速装置８の伝動軸４５を前記カウンタ軸３７と平行でかつ前記後進伝動軸２４と同一軸心上に配置し、前記副変速装置８を前記前後進切換装置６の伝動後方側かつ前記主変速装置７の下方に配置している点にある。
本発明における課題解決のための他の技術的手段は、走行系の推進軸上に前後進切換装置を設け、この前後進切換装置の伝動後方側に主変速装置を設け、前記推進軸の延長上に前記主変速装置のカウンタ軸を設け、このカウンタ軸の動力出力側に、該カウンタ軸に平行な伝動軸を有する副変速装置を設け、この副変速装置の高速側ギアをカウンタ軸上の主変速装置の変速ギアに噛合させ、前記前後進切換装置の伝動後方側に、主変速装置の入力ギアに噛合して前後進切換装置の前進動力を伝達する前進伝動ギアを配置すると共に、前記入力ギアに噛合して前後進切換装置の後進動力を伝達する後進伝動ギアを配置し、前記入力ギアと前記前進伝動ギアと後進伝動ギアとはそれぞれ同一位置で同時に噛合噛合させている点にある。

これによれば、前進伝動ギア及び後進伝動ギアとによって回転方向が異なる動力を主変速装置の入力ギアに与えることが可能になり、アイドル軸が不要となって製造のコストダウンが計れると共に部品の削減をすることができる。また、簡単な構成で入力ギアに前進動力又は後進動力を伝達することができる。
さらに、主変速装置の入力軸の変速ギア、カウンタ軸のギア及び低速側ギアの３つのギアによって伝動軸に低速の動力が伝達可能となり、その結果、主変速装置から副変速装置を経て伝動軸に低速な動力を伝えるための伝動ギアの数を少なくすることができる。

本発明における課題解決のための他の技術的手段は、前記カウンタ軸上に主変速装置の変速ギアとは別にギアを設け、このギアに前記副変速装置の低速側ギアを噛合している点にある。
これによれば、主変速装置の入力軸の主変速ギア、前記ギア及び低速側ギアの３連ギアによって伝動軸に低速の動力が伝達可能となり、その結果、主変速装置から副変速装置を経て伝動軸に低速な動力を伝えるためのギアの数を少なくすることができる。
本発明における課題解決のための他の技術的手段は、前記副変速装置の低速側ギアの側方にこの低速側ギアよりも小径の小径ギアを設け、この小径ギアにクリープ装置の超低速ギアを噛合している点にある。

これによれば、副変速装置からの動力を低速側ギアを介してクリープ装置に直接入力できるようになり、副変速装置からクリープ装置への動力伝達のためのギアが不要となるためギアの数を少なくすることができる

アイドラ軸を不要にして構造の簡素化が図れると共に、製造コストを低減できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１はトラクターのトランスミッション１（変速装置）の前側の内部図を示している。図２はトラクターのトランスミッション１の後側の内部図を示している。
図１、２に示すように、トラクターのエンジンのクランク軸３に連結されたフライホイール４には、回転方向の衝撃を緩和するコイルプリング等の緩衝部材（図示せず）を介して走行系の推進軸５が連結されている。この推進軸５には、前後進を切り換える前後進切換装置６（シャトル）が設けられ、前後進切換装置６の動力伝動方向の後方側には主変速装置７が設けられ、主変速装置７の下方側に副変速装置８が設けられ、副変速装置８の後方側に後輪デフ装置９が設けられている。

変速装置１は、推進軸５の回転運動を主変速装置７、副変速装置８によって変速して後輪デフ装置９に伝達することによって左右の後輪を多段変速で駆動できるようにすると共に、前後進切換装置６によって後輪の前後進を切換可能にするものである。
推進軸５の前側は、フライホイール４が設けられたクラッチハウジング１１の第１室１２と前後進切換装置６が設けられたクラッチハウジング１１の第２室１３とを区画する第１隔壁１４に軸受１５を介して支持されている。
推進軸５の後側は、クラッチハウジング１１の第２室１３と主変速装置７や副変速装置８が設けられたクラッチハウジング１１の第３室１６とを区画する第２隔壁１７に軸受１８を介して支持されている。

前後進切換装置６は、推進軸５の動力を前進動力又は後進動力として選択的に主変速装置７に伝達するものである。
この前後進切換装置６は、推進軸５に同軸心上に固定されて入力側伝動体として機能するクラッチボディ２０と、クラッチボディ２０の内部に同軸心上で且つ相対回転自在に設けられて出力側伝動体として機能する前進用インナー筒体２１Ｆ及び後進用インナー筒体２１Ｒと、これらクラッチボディ２０と各インナー筒体２１Ｆ、２１Ｒとの間に介装された前進用クラッチ部材２２Ｆ及び後進用クラッチ部材２２Ｒと、クラッチボディ２０の内部に軸心方向に摺動自在に設けられた前進用押圧ピストン２３Ｆ及び後進用押圧ピストン２３Ｒと、推進軸５の下方側に推進軸５と略平行に設けられた後進伝動軸２４と、を備えている。

前後進用の各クラッチ部材２２Ｆ、２２Ｒは、多数の摩擦板を互いに近接させてなる油圧多板式ものであり、図示しない切換バルブからの作動油で駆動する前後進用の各押圧ピストン２３Ｆ、２３Ｒによって操作可能となっている。
前後進用インナー筒体２１Ｆ、２１Ｒは、一対の軸受を介して推進軸５に相対回転自在に外嵌している。
前進用インナー筒体２１Ｆの後方側には、主変速装置７の入力ギア２５に直接噛合する前進伝動ギア２６が設けられ、後進用インナー筒体２１Ｒの前方側には、後進伝動軸２４の前側に設けられた第１後進ギア２７に直接噛合する第２後進ギア２８が設けられている。

これら前進伝動ギア２６及び第２後進ギア２８は、前進用インナー筒体２１Ｆ及び後進用インナー筒体２１Ｒにそれぞれ一体形成されている。
後進伝動軸２４の前側は、第１隔壁１４に軸受２９を介して支持され、後進伝動軸２４の後側は、第２隔壁１７に軸受３０を介して支持されている。
後進伝動軸２４の後側には、主変速装置７の入力ギア２５に直接噛合する後進伝動ギア３１が設けられている。後進伝動ギア３１は前進伝動ギア２６の下方に位置されている。
前後進切換装置６によれば、前進用押圧ピストン２３Ｆを作動させて前進用クラッチ部材２２Ｆを近接させれば、前進用インナー筒体２１Ｆがクラッチボディ２０に直結して推進軸５の動力が前進伝動ギア２６に伝えられ、この前進伝動ギア２６から主変速装置７の入力ギア２５に前進動力が伝達される。

また、後進用押圧ピストン２３Ｒを作動させて後進用クラッチ部材２２Ｒを近接させれば、後進用インナー筒体２１Ｒがクラッチボディ２０に直結して推進軸５の動力が第１後進ギア２７、第２後進ギア２８及び後進伝動軸２４を経由して後進伝動ギア３１に伝えられ、この後進伝動ギア３１から主変速装置７の入力ギア２５に後進動力が伝達されるようになっている。
主変速装置７は、第１速から第４速まで変速が可能なもので、前後進切換装置６の伝達後方側で推進軸５と略平行に配置された入力軸３５と、推進軸５の後部で直結されたＰＴＯ系の駆動軸３６に相対自在に外嵌されたカウンタ軸３７と、入力軸３５上に相対回転自在に設けられると共に、カウンタ軸３７上に一体回転自在に設けられた複数の主変速ギア３８Ａ〜３８Ｈと、変速を選択するシフタ３９とで主構成されている。

主変速装置７の入力軸３５の前部は、第２隔壁１７に軸受４０を介して支持されており、入力軸３５の前端は第２隔壁１７から前方側（前後進切換装置６側）に突設していて第２室１３に配設されている。入力軸３５の前端に前記入力ギア２５が一体回転自在に設けられている。また、主変速装置７の入力軸３５は推進軸５及び後進伝動軸２４の側方に配置されている。
したがって、入力軸３５の前端を前後進切換装置６側に突設して突設部分に入力ギア２５を設け、図３に示すように、入力軸３５を推進軸５及び後進伝動軸２４の側方に配置することで、入力ギア２５を前進伝動ギア２６と後進伝動ギア３１との間の側方でこれらに同時に噛合させている。

なお、図３において、図中の矢印は、前後進切換装置６を後進側に切り換えたときの動力伝達経路を示している。
入力軸３５上に設けられた第４速主変速ギア３８Ａ、第３速主変速ギア３８Ｂ、第２速主変速ギア３８Ｃ及び第１速主変速ギア３８Ｄは、カウンタ軸３７上に設けられた第４速主変速ギア３８Ｅ、第３速主変速ギア３８Ｆ、第２速主変速ギア３８Ｇ及び第１速主変速ギア３８Ｈにそれぞれ噛合しており、入力軸３５上に設けられた第４速主変速ギア３８Ａ及び第３速主変速ギア３８Ｂとの間及び、第２速主変速ギア３８Ｃと第１速主変速ギア３８Ｄとの間にはそれぞれ前記シフタ３９が介装されていてこのシフタ３９を摺動することで中立を含めて４段変速が可能となっている。

カウンタ軸３７の第３速主変速ギア３８Ｆと第２速主変速ギア３８Ｇとの間には、前記変速ギア群３８とは別のギア４２が設けられ、このギア４２は副変速装置８の低速側ギア４３に噛合している。
副変速装置８は、カウンタ軸３７と略平行で且つ、後進伝動軸２４と同一軸心上に配置された伝動軸４５と、この伝動軸４５上に相対回転自在に設けられた副変速ギア４６と、変速を選択するシフタ４７とで主構成されている。
副変速ギア４６は高速側ギア４８と前記低速側ギア４３との２つのギアから構成され、高速側ギア４８と低速側ギア４３との間には、副変速装置８のシフタ４７が設けられている。高速側ギア４８はカウンタ軸３７上の第３速主変速ギア３８Ｆに噛合され、低速側ギア４３はカウンタ軸３７上のギア４２に噛合されている。

低速側ギア４３の側方には、この低速側ギア４３よりも径が小さい小径ギア４９が一体回転自在に設けられており、この小径ギア４９はクリープ装置５０の超低速ギア５１に噛合されている。
クリープ装置５０は、伝動軸４５と略平行に設けられたクリープ軸５２と、副変速装置８の低速側ギア４３に噛合して超減速する超低速ギア５１と、副変速装置８の伝動軸４５に一体回転自在に設けられた伝動ギア５３と、この伝動ギア５３とクリープ軸５２とを直結、断続するシフタ５４とで主構成されている。

したがって、副変速装置８のシフタ４７を高速側ギア４８側に摺動させてシフタ４７を高速側ギア４８側に直結させれば伝動軸４５を高速回転させることができ、副変速装置８のシフタ４７を低速側ギア４３側に摺動させてシフタ４７を低速側ギア４３側に直結させれば伝動軸４５を低速回転させることができ、副変速装置８によって高低速の２段に変速が可能である。
また、副変速装置８のシフトを中立とした状態でクリープ装置５０のシフタ５４を伝動ギア５３側にシフトさせて伝動ギア５３とクリープ軸５２とを直結させれば、副変速装置８の小径ギア４９、超低速ギア５１及びクリープ軸５２を経て動力が伝達するようになり伝動軸４５を超低速に回転させることができる。

伝動軸４５の後部には、後輪デフ装置９に連結するデフ駆動軸５７が設けられており、このデフ駆動軸５７の動力が後輪デフ装置９に伝達されるようになっている。
ＰＴＯ系の駆動軸３６の後方には、油圧で作動するＰＴＯクラッチ装置５８が設けられ、ＰＴＯクラッチ装置５８の後部にＰＴＯ伝動軸５９が設けられている。
ＰＴＯ伝動軸５９の後部にはＰＴＯ変速装置６０が設けられており、前記駆動軸３６の動力は、ＰＴＯクラッチ装置５８を介してＰＴＯ伝動軸５９に伝達されて、ＰＴＯ変速装置６０の伝動ギア６１と減速ギア６２との噛合により減速されＰＴＯ軸６３に伝達されるようになっている。

以上、トラクターの変速装置１によれば、走行系の推進軸５に前後進切換装置６を設け、この前後進切換装置６の伝動後方側に主変速装置７を設け、前後進切換装置６は主変速装置７の入力ギア２５に直接噛合して前進動力を伝達する前進伝動ギア２６と、前記主変速装置７の入力ギア２５に直接噛合して後進動力を伝達する後進伝動ギア３１とを有しているため、前進伝動ギア２６及び後進伝動ギア３１とによって回転方向が異なる動力を主変速装置７の入力ギア２５に与えることが可能になり、アイドル軸が不要となって製造のコストダウンが計れると共に部品の削減をすることができる。

前進伝動ギア２６の下方に後進伝動ギア３１を配置し、前進伝動ギア２６と後進伝動ギア３１との間の側方にそれらのギアと同時に噛合する入力ギア２５を配置しているので、簡単な構成で入力ギア２５に前進動力又は後進動力を伝達することができる。
前記主変速装置７のカウンタ軸３７の動力出力側に、該カウンタ軸３７に平行な伝動軸４５を有する副変速装置８を設け、この副変速装置８の高速側ギア４８をカウンタ軸３７上の主変速装置７の入力軸３５の第３速主変速ギア３８Ｂに噛合させているので、主変速装置７の入力軸３５の第３速主変速ギア３８Ｂ、カウンタ軸３７の第３速主変速ギア３８Ｆ及び高速側ギア４８の３つのギアによって伝動軸４５に高速の動力が伝達可能となり、その結果、主変速装置７から副変速装置８を経て伝動軸４５に高速な動力を伝えるためのギアの数を少なくすることができる。

カウンタ軸３７上に主変速装置７の主変速ギア３８とは別にギア４２を設け、このギア４２に前記副変速装置８の低速側ギア４３を噛合しているので、主変速装置７の入力軸３５の主変速ギア３８、カウンタ軸３７のギア４２及び低速側ギア４３の３連ギアによって伝動軸４５に低速の動力が伝達可能となり、その結果、主変速装置７から副変速装置８を経て伝動軸４５に低速な動力を伝えるためのギアの数を少なくすることができる。
副変速装置８の低速側ギア４３の側方にこの低速側ギア４３よりも小径の小径ギア４９を設け、この小径ギア４９にクリープ装置５０の超低速ギア５１を噛合しているので、副変速装置８からの動力を低速側ギア４３を介してクリープ装置５０に直接入力できるようになり、副変速装置８からクリープ装置５０への動力伝達のためのギアが不要となるためギアの数を少なくすることができる。

本発明のトラクターのトランスミッションの前側の内部図を示している。 トラクターのトランスミッションの後側の内部図を示している。 図１のＡ−Ａ断面概略図である。

符号の説明

１ トランスミッション（変速装置）
５ 推進軸
６ 前後進切換装置
７ 主変速装置
２５ 入力ギア
２６ 前進伝動ギア
３１ 後進伝動ギア

Claims (3)

1. 走行系の推進軸（５）とこの推進軸（５）に平行な後進伝動軸（２４）とを有する前後進切換装置（６）を設け、この前後進切換装置（６）の伝動後方側に前記推進軸（５）に平行な入力軸（３５）を有する主変速装置（７）を設け、前記推進軸（５）の延長上に前記主変速装置（７）のカウンタ軸（３７）を設け、このカウンタ軸（３７）の動力出力側に、該カウンタ軸（３７）に平行な伝動軸（４５）を有する副変速装置（８）を設け、この副変速装置（８）の高速側ギア（４８）をカウンタ軸（３７）上の主変速装置（７）の変速ギア（３８Ｆ）に噛合させ、前記前後進切換装置（６）の伝動後方側に、前記主変速装置（７）の入力ギア（２５）に噛合して前後進切換装置（６）の前進動力を伝達する前進伝動ギア（２６）を配置すると共に、前記入力ギア（２５）に噛合して前後進切換装置（６）の後進動力を伝達する後進伝動ギア（３１）を配置し、前記入力ギア（２５）を前記前進伝動ギア（２６）と前記後進伝動ギア（３１）とに同時に噛合させており、
   前記前後進切換装置（６）の推進軸（５）及び後進伝動軸（２４）の前側をクラッチハウジング（１１）の第１隔壁（１４）に支持し、前記前後進切換装置（６）の推進軸（５）及び後進伝動軸（２４）の後側と前記主変速装置（７）の入力軸（３５）及びカウンタ軸（３７）の前部とを、クラッチハウジング（１１）の第２隔壁（１７）に支持し、
   前記入力軸（３５）の前端を前記第２隔壁（１７）より前記前後進切換装置（６）側に突設してその突設部分に前記入力ギア（２５）を設け、前記前進伝動ギア（２６）及び後進伝動ギア（３１）を前記第２隔壁（１７）近傍で前記推進軸（５）及び後進伝動軸（２４）のそれぞれの後側に設けていることを特徴とするトラクターの変速装置。
2. 前記前後進切換装置（６）の後進伝動軸（２４）を前記推進軸（５）の下方に配置し、前記主変速装置（７）の入力軸（３５）を前記推進軸（５）及び後進伝動軸（２４）の側方に配置し、前記副変速装置（８）の伝動軸（４５）を前記カウンタ軸（３７）と平行でかつ前記後進伝動軸（２４）と同一軸心上に配置し、前記副変速装置（８）を前記前後進切換装置（６）の伝動後方側かつ前記主変速装置（７）の下方に配置していることを特徴とする請求項１に記載のトラクターの変速装置。
3. 前記カウンタ軸（３７）上に主変速装置（７）の変速ギア（３８Ｆ）とは別にギア（４２）を設け、このギア（４２）に前記副変速装置（８）の低速側ギア（４３）を噛合していて、
   前記副変速装置（８）の低速側ギア（４３）の側方にこの低速側ギア（４３）よりも小径の小径ギア（４９）を設け、この小径ギア（４９）にクリープ装置（５０）の超低速ギア（５１）を噛合していることを特徴とする請求項１又は２に記載のトラクターの変速装置。

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