JP4670220B2

JP4670220B2 - トラクタ用伝動機

Info

Publication number: JP4670220B2
Application number: JP2003041604A
Authority: JP
Inventors: 文顕西川
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: JP2004251352A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静油圧式無段変速機を内設して原動機動力を作業系と走行系との２系統に分ける動力分割部、その動力を変速機等の切換部に伝動する伝動部等を略筒状のケースに内設して構成されるトラクタ用伝動機に関し、特に、動力分割部や伝動部等を収容するケースの構成を簡易化することができるトラクタ用伝動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原動機動力を受けて走行系とＰＴＯ系の動力を出力するトラクタ用伝動機が知られている。このトラクタ用伝動機１０１は、図４の縦断面図に示すように、略筒状のケース１０２〜１０５内に、原動機動力を断接するクラッチ１０６による主クラッチ部と、その動力を変速するＨＳＴと略称される静油圧式無段変速機１０７を介してポンプ軸からＰＴＯ動力を出力するＰＴＯ用動力軸１０７ａおよびモータ軸から走行動力を出力する走行用動力軸１０７ｂによる動力分割部と、この動力分割部から受けた動力を伝達するＰＴＯ用クラッチ軸１０８と走行用伝動軸１０９とによる伝動部と、この伝動部から動力を出力する走行用およびＰＴＯ用の出力軸１１０，１１１による出力部とをこの順に内設して構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記トラクタ用伝動機は、主クラッチ部１０６、動力分割部１０７、伝動部１０８，１０９、出力部１１０，１１１のそれぞれをケース１０２〜１０５またはケースと一体に形成した支持壁１０３ａ〜１０５ａによって支持することから、それぞれと対応してケースを分割可能に構成する必要があり、その結果、全体の構成が複雑化して機器の剛性低下および製造コストの点で不利を避けることができなかった。
【０００４】
本発明の目的は、静油圧式無段変速機を内設して原動機動力を作業系と走行系との２系統に分ける動力分割部、その動力を変速機等の切換部に伝動する伝動部等を収容するケースの構成を簡易化することができるトラクタ用伝動機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、静油圧式無段変速機の出力側のポンプ軸とモータ軸により原動機動力を作業系と走行系との２系統に分ける動力分割部と、この動力分割部による各動力を伝動するＰＴＯ伝動軸及び走行伝動軸と、この走行伝動軸による動力の回転比を切り換える副変速機構による切換部と、これらを動力入力側から順に収容する略筒状のケースとを備えるトラクタ用伝動機において、上記ケースと一体に前側の支持壁と後側の支持壁を形成し、この前側の支持壁には、その前側に別体構成の前側の支持メタルを設け、後側の支持壁にはその後側に別体構成の後側の支持メタルを設け、前記走行伝動軸が、静油圧式無段変速機による走行系のモータ軸から走行入力ギヤ軸を介して動力を受けるものであり、前側の支持壁と前側の支持メタルとによって上記モータ軸、走行伝動軸および走行入力ギヤ軸を支持し、前記後側の支持壁に支持されたＰＴＯ伝動軸が、静油圧式無段変速機による作業系のＰＴＯ用動力軸から直結カプラを介して動力を受けるものであり、前記後側の支持メタルによって、走行伝動軸と直結した延長カウンタ軸、前記切換部に入力伝動する切換入力軸、及び作業系の動力をリヤケースの後部にまで延びて出力するクラッチ軸の一端を支持することを特徴とする。
【０００６】
上記伝動部の前後の支持メタルは、ケースと別体の構成であることから、走行伝動軸は前後の支持メタルによって組み付け支持される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記走行伝動軸が、静油圧式無段変速機による走行系のモータ軸から動力を受けるものであり、前記カウンタ軸は、上記走行伝動軸から動力を受けて回転比を切換えるものであり、このカウンタ軸と上記走行伝動軸との間に両者を直結して同速伝動するカプリング手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記カプリング手段により伝動部の走行伝動軸と切換部のカウンタ軸とが直結され、このカウンタ軸によって構成される副変速機構により変速比が切り換えられる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明のトラクタ用伝動機は以下の効果を奏する。
上記トラクタ用伝動機は、ＰＴＯ伝動軸及び走行伝動軸とを単一構成のケース内に構成し、ＰＴＯ伝動軸及び走行伝動軸についてケースの分割を要しないことから構成の簡易化とともに剛性の向上が容易となる。
【００１０】
逆転出力の構成をベースにして走行入力ギヤ軸の組換え操作によって構成可能とした場合は、トラクタ用伝動機は、特段の対応仕様を要することなく、共通部材とギヤの組換えにより逆進構成の機種を含む幅広い対象機種について適用することができる。
【００１１】
上記伝動部からの走行伝動軸の動力をカプリング手段によって直接的にカウンタ軸に伝動する場合は、上記トラクタ用伝動機は、中継用のギヤ機構等を要しないので、副変速機構に到る走行伝動系の構成の簡易化とともに動力伝達効率を向上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について、以下に図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
本発明のトラクタ用伝動機の構成例について説明する。トラクタ用伝動機の展開縦断面図を図１に示す。図１において、トラクタ用伝動機１は、図示せぬエンジン側からフロントケース２、ミッドケース３、リヤケース４に分割可能に連結した略筒状のケースと、フロントケース２内の主クラッチ部、ミッドケース３内の動力分割部および伝動部、リヤケース４内の切換部および出力部等から構成される。
【００１４】
フロントケース２内の主クラッチ部は、原動機動力を受ける不図示の主クラッチをフロントケース２に内装し、動力を断接出力する出力軸５ａを後側のミッドケース３に向けて配置構成する。
【００１５】
ミッドケース３の前段側に位置する動力分割部には、主クラッチ５の出力軸５ａと連結しＨＳＴと略称される静油圧式無段変速機６を内設し、ＨＳＴポンプ軸からＰＴＯ動力を出力するＰＴＯ用動力軸６ａおよびＨＳＴモータ軸から走行動力を出力する走行用動力軸６ｂにより原動機動力を分割出力する。
【００１６】
ミッドケース３の後段側に位置する伝動部には、作業系と走行系の伝動部を内設する。作業系としては、動力分割部のＰＴＯ用動力軸６ａから直結カプラ７ａによって動力を受けるＰＴＯ伝動軸７と、その動力を仲介伝動するアイドルギヤ８と、このアイドルギヤ８を介して動力を受けるクラッチ９ａと、このクラッチ９ａの伝達動力を出力するためにリヤケース４の後部にまで延びるクラッチ軸９とを備える。走行系としては、走行用動力軸６ｂを受ける走行伝動軸１０と、アイドルギヤ８を支持するとともに走行伝動軸１０からギヤ機構１０ａ，１１ａによりリヤケース４の切換部に入力する切換入力軸１１とを備える。
【００１７】
リヤケース４の前段側に位置する切換部には、切換入力軸１１の軸端に同心支持した走行出力軸１２ｂ、同切換入力軸１１から減速動力を受ける減速カウンタ軸１３、走行出力軸１２ｂ上に回転自在に遊嵌されていて減速カウンタ軸１３
側から動力を受ける小径ギヤと大径ギヤとからなる２段ギヤ１４、この２段ギヤ１４から更に減速する下部カウンタ軸１５、走行出力軸１２から分けた前輪動力を仲介伝動するアイドルギヤ１６、このアイドルギヤ１６から前輪動力をミッドケース３の前側に出力する前輪出力軸１７を備える。
【００１８】
走行出力軸１２には３段のシフト位置を選択可能に伝動切換するコンスタントメッシュギヤ１２ａを設けるとともに２段ギヤ１４を同心に支持する。コンスタントメッシュギヤ１２ａは、そのシフト位置に応じて上記切換入力軸１１、２段ギヤ１４、下部カウンタ軸１５から選択して走行出力軸１２ｂとの間の伝動を切換え可能に構成することにより３段（高速Ｈ，超低速ＬＬ，低速Ｌ）の副変速機構を形成する。３段の変速は、コンスタントメッシュギヤ１２ａを前方に移動させると切換入力軸１１と走行出力軸１２ｂが直結状態となり、副変速の高速Ｈが得られる。このコンスタントメッシュギヤ１２ａを後方の中間位置に移動させると、切換入力軸１１→減速カウンタ軸１３→走行出力軸１４→下部カウンタ軸１５→コンスタントメッシュギヤ１２ａを経て大きく減速された超低速の回転ＬＬが得られ、コンスタントメッシュギヤ１２ａを一番後まで移動させると切換入力軸１１→減速カウンタ軸１３→走行出力軸１４→コンスタントメッシュギヤ１２ａを経て走行出力軸１２ｂに低速Ｌの回転動力が伝達され。また、アイドルギヤ１６は、クラッチ軸９に支持するとともに、アイドルギヤ１６による前輪動力をシフト位置に応じて断接するコンスタントメッシュギヤ１７ａを前輪出力軸１７に設ける。
【００１９】
上記ミッドケース３内における支持手段は、ミッドケース３と一体に前側の支持壁１８と後側の支持壁１９とを形成し、前側の支持壁１８にはその前側に別体構成の前側の支持メタル１８ａを設け、同様に後側の支持壁１９にはその後側に別体構成の後側の支持メタル１９ａを設けることにより構成する。
【００２０】
前側の支持壁１８には、ＰＴＯ伝動軸７、走行用動力軸６ｂ、切換入力軸１１、クラッチ軸９の一端側を支持し、後側の支持壁１９には、ＰＴＯ伝動軸７の他端側を支持する。また、前側の支持メタル１８ａには、走行用動力軸６ｂ、走行伝動軸１０の一端側を支持し、後側の支持メタル１９ａには、走行伝動軸１０、切換入力軸１１の他端側、クラッチ軸９、減速カウンタ軸１３、下部カウンタ軸１５の一端側を支持する。
【００２１】
上記構成のトラクタ用伝動機１は、動力分割部において、原動機動力を受ける静油圧式無段変速機６からＰＴＯ用動力軸６ａによるＰＴＯ動力と走行用動力軸６ｂによる走行動力とを分割出力する。ＰＴＯ系動力は、ＰＴＯ伝動軸７からアイドルギヤ８を介してクラッチ軸９に伝達され、また、走行系動力は、走行伝動軸１０から切換入力軸１１に受け、この切換入力軸１１からコンスタントメッシュギヤ１２ａにより、減速カウンタ軸１３、下部カウンタ軸１５による減速伝動を含む３段の伝動比で走行出力軸１２に伝動される。その一部動力は前輪出力としてアイドルギヤ１６からコンスタントメッシュギヤ１７ａによって断接可能に前輪出力軸１７に伝達される。
【００２２】
このような伝動構成において、伝動部の両支持メタル１８ａ，１９ａは、ケース３と別体の構成であることから、伝動部の各軸はケース一体の前後の支持壁１８，１９と前後の支持メタル１８ａ，１９ａとによって組み付け支持され、この前側の支持壁１８の前側に静油圧式無段変速機６を配置することにより、同支持壁１８を間に挟んで動力分割部と伝動部とを単一構成のミッドケース３内に構成することができる。したがって、トラクタ用伝動機１は、動力分割部と伝動部についてケースの分割を要しないので、構成の簡易化とともに剛性の向上が容易となる。
【００２３】
前輪動力伝達系については、走行出力軸１２から前輪動力を分けるアイドルギヤ１６をクラッチ軸９に支持することにより、従来の構成、すなわち、ＰＴＯのクラッチ軸９と同心に支持壁にパイプ軸を支持してギヤを取付けた複雑な支持構造を要することのない簡易な構成により、パイプ軸や軸受等の部品点数を削減することができる。
【００２４】
切換部については、上記リヤケース４内の軸配置、副変速機構の変速ギヤの配置、変速段数を、メカニカルミッション式のトラクタ用伝動機と同じになるように構成することにより部材の共用化を図ることができる。詳細には、メカニカルミッション式のトラクタ用伝動機３１は、たとえば、図２の展開縦断面図に示すように、ミッドケース３３内に、機体の進行方向を前後に切り換える逆転機構３４、およびシンクロメッシュギヤによる主変速機構３５が構成され、そのリヤケース３６内にメカニカルミッション式の副変速機構３７とＰＴＯクラッチ軸３８が構成される。このリヤケース３６内の軸配置、副変速機構３７のギヤ配置、その変速段数と合わせてトラクタ用伝動機１を構成することにより、リヤケース４とリヤアクスルを両者間で共用化することができる。また、副変速機構１２ａの変速段数、配置およびシフトストロークまで同一仕様とすることにより、副変速機構（シフトフォーク、アーム、レバー、レバーガイド等）をメカニカルミッション式の場合と共用することができる。
【００２５】
さらに、上記トラクタ用伝動機１のフロントケース２とミッドケース３とを連結した全長寸法が、メカニカルミッション式のフロントケース３２の全長寸法Ｌと同じになるように構成することにより、リヤケース４の共用が可能となる上、両者の全長およびホイルベースが同一となることから、外装部品の共用化を図ることができる。
【００２６】
つぎに、走行系の別の構成について説明する。トラクタ用伝動機４１の走行系は、図３の縦断面図に示すように、走行用動力軸６ｂとこれを受ける走行伝動軸１０ｂとの間に走行入力ギヤ軸４２を介設する。この走行伝動軸１０ｂは、延長カウンタ軸１３ａに対してカプリング手段としての直結継手４３により直結する。
【００２７】
詳細には、ミッドケース３と一体に前側の支持壁４４形成し、この前側の支持壁４４にはその前側に別体構成の前側の支持メタル４４ａを設け、同様に後側の支持壁１９にはその後側に別体構成の後側の支持メタル４５ａを設けることにより支持手段を構成する。走行用動力軸６ｂ、走行入力ギヤ軸４２および走行伝動軸１０ｂを前側の支持壁４４と前側の支持メタル４４ａとによって支持する。また、後側の支持メタル４５ａには、延長カウンタ軸１３ａ、切換入力軸１１、クラッチ軸９、下部カウンタ軸１５の一端側を支持する。
【００２８】
上記走行入力ギヤ軸４２は、走行系の分割動力軸（モータ軸）６ｂと走行伝動軸１０ｂとの間で前側の支持メタル４４ａによって支持壁４４の前側に独立して構成されることから、走行入力ギヤ軸４２の介設なしにモータ軸６ｂから走行伝動軸１０ｂに直接伝動する逆転出力の場合、共用構成の部材と走行入力ギヤ軸４２ｂの組換え操作によって構成することができる。
トラクタとフロントモアは製造コストを下げるため、同じミッションやケースを用いるが、図３に記載された伝動機をトラクタに使用する場合、図面に向かって左側を前進方向にしているのに対して、フロントモアにおいては右側（即ち、トラクタで言えば後進側）を前進方向にしている。従って、フロントモアにおいて、ＨＳＴペダルを前進側に踏み込んで機体を前進させようとすれば、ミッション内に逆転機構を組み込む必要がある。
このように、上記トラクタ用伝動機４１は、ペダリング対応によるＨＳＴ操作性能の影響を受けることなく、フロントモーア等の逆進構成の機種を含む幅広い対象について適用することができる。
【００２９】
また、上記構成の切換部の延長カウンタ軸１３ａは、カプリング手段４３によって伝動部の走行伝動軸１０ｂと直結され、副変速機構により走行出力軸１２ｂの変速比が切り換えられる。したがって、上記トラクタ用伝動機４１は、ギヤ機構１０ａ，１１ａを要しないので、走行伝動系の構成の簡易化とともに動力伝達効率の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトラクタ用伝動機の展開縦断面図
【図２】メカニカルミッション式伝動機の展開縦断面図
【図３】走行系の別の構成を示すトラクタ用伝動機の縦断面図
【図４】従来のトラクタ用伝動機の縦断面図
【符号の説明】
１トラクタ用伝動機
２フロントケース
３ミッドケース
４リヤケース
６静油圧式無段変速機（動力分割部）
６ａＰＴＯ用動力軸（ＨＳＴポンプ軸）
６ｂ走行用動力軸（ＨＳＴモータ軸）
７ＰＴＯ伝動軸（伝動部）
７ａ直結カプラ
１０走行伝動軸（伝動部）
１０ｂ走行伝動軸（伝動部）
１１切換入力軸
１２走行出力軸（切換部）
１３ａ延長カウンタ軸
１８，１９支持壁
１８ａ，１９ａ支持メタル
４１トラクタ用伝動機
４２走行入力ギヤ軸
４３直結継手（カプリング手段）
４４支持壁
４４ａ，４５ａ支持メタル

Claims

静油圧式無段変速機（６）の出力側のポンプ軸（６ａ）とモータ軸（６ｂ）により原動機動力を作業系と走行系との２系統に分ける動力分割部と、この動力分割部による各動力を伝動するＰＴＯ伝動軸（７）及び走行伝動軸（１０ｂ）と、この走行伝動軸（１０ｂ）による動力の回転比を切り換える副変速機構による切換部と、これらを動力入力側から順に収容する略筒状のケース（３）とを備えるトラクタ用伝動機（１）において、
上記ケース（３）と一体に前側の支持壁（４４）と後側の支持壁（１９）を形成し、この前側の支持壁（４４）には、その前側に別体構成の前側の支持メタル（４４ａ）を設け、後側の支持壁（１９）にはその後側に別体構成の後側の支持メタル（４５ａ）を設け、
前記走行伝動軸（１０ｂ）が、静油圧式無段変速機（６）による走行系のモータ軸（６ｂ）から走行入力ギヤ軸（４２）を介して動力を受けるものであり、
前側の支持壁（４４）と前側の支持メタル（４４ａ）とによって上記モータ軸（６ｂ）、走行伝動軸（１０ｂ）および走行入力ギヤ軸（４２）を支持し、
前記後側の支持壁（１９）に支持されたＰＴＯ伝動軸（７）が、静油圧式無段変速機（６）による作業系のＰＴＯ用動力軸（６ａ）から直結カプラ（７ａ）を介して動力を受けるものであり、
前記後側の支持メタル（４５ａ）によって、走行伝動軸（１０ｂ）と直結した延長カウンタ軸（１３ａ）、前記切換部に入力伝動する切換入力軸（１１）、及び作業系の動力をリヤケース（４）の後部にまで延びて出力するクラッチ軸（９）の一端を支持することを特徴とするトラクタ用伝動機。
前記走行伝動軸（１０ｂ）が、静油圧式無段変速機（６）による走行系のモータ軸（６ｂ）から動力を受けるものであり、
前記カウンタ軸（１３ａ）は、上記走行伝動軸（１０ｂ）から動力を受けて回転比を切換えるものであり、このカウンタ軸（１３ａ）と上記走行伝動軸（１０ｂ）との間に両者を直結して同速伝動するカプリング手段（４３）を備えることを特徴とする請求項１記載のトラクタ用伝動機。