JP4927004B2

JP4927004B2 - トラクタ

Info

Publication number: JP4927004B2
Application number: JP2008052055A
Authority: JP
Inventors: 直樹内田
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2028-03-03
Also published as: JP2009208552A

Description

本発明は、トランスミッションケースに、エンジンの動力を変速して車軸に伝達する走行変速装置と、エンジンからＰＴＯ軸に伝達する動力を入り切りするＰＴＯクラッチと、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置とを内装したトラクタに関する。

トランスミッションケースに、エンジンの動力を変速して車軸に伝達する走行変速装置と、エンジンからＰＴＯ軸に伝達する動力を変速するＰＴＯ装置と、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置とを内装したトラクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。近年、この種のトラクタでは、トラクタの機能性を一段とアップさせるために、走行変速装置の多段化、インディペンデントＰＴＯ（ＰＴＯクラッチ）の付加、一対の摩擦多板式油圧クラッチで構成される倍速伝動装置の装備などが検討されている。
特許第３７８６６７９号公報

しかしながら、走行変速装置の多段化と、インディペンデントＰＴＯ（ＰＴＯクラッチ）の付加と、一対の摩擦多板式油圧クラッチで構成される倍速伝動装置の装備を同時に行うべくトランスミッションを再構築すると、新たな型費が発生するだけでなく、トランスミッションケースの大型化が余儀なくされたり、組立工程の大幅な変更によって組立性が低下するという問題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、クラッチハウジングケース、センターケース及びデファレンシャルケースを連結して構成されるトランスミッションケースに、エンジンの動力を変速して車軸に伝達する走行変速装置と、エンジンからＰＴＯ軸に伝達する動力を入り切りするＰＴＯクラッチと、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置とを内装したトラクタにおいて、前記走行変速装置は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成される主変速装置並びに高低変速装置と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成される副変速装置とを備え、このうち、主変速装置並びに高低変速装置は、それぞれクラッチハウジングケース並びにデファレンシャルケースに内装される一方、副変速装置は、センターケースに内装され、さらに、該センターケースは、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されるＰＴＯクラッチ並びに倍速伝動装置を内装すると共に、主変速装置から伝動される入力軸並びに出力軸と、ＰＴＯクラッチ入力軸と、デフピニオン軸から伝動される変速軸と、前車軸を駆動する動力取出軸とをそれぞれ軸支し、そのうち、副変速装置は、入力軸、出力軸及びＰＴＯクラッチ入力軸上に設けた変速歯車の選択結合によって多段変速を可能とし、また、倍速伝動装置は、変速軸と動力取出軸に設けた標準及び倍速歯車と一対の油圧クラッチの選択結合又は非結合によって、前車軸に伝動する動力を高低に変速又は切断するように構成してあることを特徴とする。このようにすると、トランスミッションケースを構成するクラッチハウジングケース、センターケース及びデファレンシャルケースのうち、クラッチハウジングケース及びデファレンシャルケースは従来のケースを踏襲し、センターケースのみを変更するだけで、走行変速装置の多段化、インディペンデントＰＴＯ（ＰＴＯクラッチ）の付加、一対の摩擦多板式油圧クラッチで構成される倍速伝動装置の装備などによる機能アップに対応することができるので、機能性の高いトランスミッションを安価に提供することができる。しかも、センターケースに内装する副変速装置は、ＰＴＯクラッチ入力軸上の空きスペースを利用して変速歯車を配置し、また、倍速伝動装置の一対の油圧クラッチに選択結合される標準及び倍速歯車は専用の変速軸に配置したので、副変速装置、ＰＴＯクラッチ及び倍速伝動装置をコンパクトに内装してセンターケースの大型化を阻止しつつ、組立性にも優れたトランスミッションを提供することができる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１において、Ｔは農用のトラクタであって、該トラクタＴには、トランスミッションケース１が搭載されている。図２〜図５に示すように、トランスミッションケース１は、主クラッチ機構２を介してエンジンＥの動力を入力すると共に、入力した動力を走行動力伝動経路３とＰＴＯ動力伝動経路４とに分岐させる。走行動力伝動経路３には、走行動力を多段に変速するために、複数の変速装置が設けられている。走行動力伝動経路３に設けられる変速装置には、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成され、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構２を切る必要がない油圧クラッチ式変速装置と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成され、変速操作に際して主クラッチ機構２を切る必要がある噛み合い式変速装置とが含まれており、油圧クラッチ式変速装置と噛み合い式変速装置の組み合せにより走行動力の多段変速を行うようになっている。

具体的に説明すると、走行動力伝動経路３には、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成され、４段の変速を行う主変速装置５と、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成され、走行動力の正逆転切換えを行う前後進切換装置６と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成され、３段の変速を行う副変速装置７と、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成され、高低２段の変速を行う高低変速装置８とが設けられており、主変速装置５、副変速装置７及び高低変速装置８による変速の組み合せによって２４段の走行変速が可能になると共に、前後進切換装置６による前後進切換えが可能となっている。つまり、トランスミッションケース１では、走行変速装置の多段化が図られている。

主変速装置５、副変速装置７及び高低変速装置８で変速された走行動力は、前車軸及び後車軸に伝動される。前車軸への動力伝動経路には、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置９が設けられており、該倍速伝動装置９による動力の変速又は切断によって、旋回時における前輪倍速駆動や４駆、２駆の切換えが行われるようになっている。そして、倍速伝動装置９は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されることにより、円滑な変速や切断が可能となっている。

ＰＴＯ動力伝動経路４には、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されるＰＴＯクラッチ１０と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成されるＰＴＯ変速装置１１とが設けられており、走行状態に影響されない独立したＰＴＯ動力伝動系、すなわち、インディペンデントＰＴＯ仕様のＰＴＯ動力伝動経路４を構成している。

上記のように、トランスミッションケース１では、トラクタＴの機能性を一段とアップさせるために、走行変速装置の多段化、インディペンデントＰＴＯ（ＰＴＯクラッチ１０）の付加、一対の摩擦多板式油圧クラッチで構成される倍速伝動装置９の装備などが実現されている。従来、これらの装備を同時に付加するには、トランスミッションを再構築する必要があるので、新たな型費が発生するだけでなく、トランスミッションケース１の大型化が余儀なくされたり、組立工程の大幅な変更によって組立性が低下するという問題があった。

そこで、本発明の実施形態に係るトランスミッションケース１は、クラッチハウジングケース１２と、センターケース１３と、デファレンシャルケース１４とを連結して構成されるものとし、該トランスミッションケース１に、エンジンＥの動力を変速して車軸に伝達する走行変速装置と、エンジンＥからＰＴＯ軸に伝達する動力を入り切りするＰＴＯクラッチ１０と、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置９とを内装するにあたり、走行変速装置は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成される主変速装置５並びに高低変速装置８と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成される副変速装置７とを備え、このうち、主変速装置５並びに高低変速装置８は、それぞれクラッチハウジングケース１２並びにデファレンシャルケース１４に内装される一方、副変速装置７は、センターケース１３に内装され、さらに、該センターケース１３は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されるＰＴＯクラッチ１０並びに倍速伝動装置９を内装すると共に、主変速装置５から伝動される入力軸１５並びに出力軸１６と、ＰＴＯクラッチ入力軸１７と、デフピニオン軸１８から伝動される変速軸１９と、前車軸を駆動する動力取出軸２０とをそれぞれ軸支し、そのうち、副変速装置７は、入力軸１５、出力軸１６及びＰＴＯクラッチ入力軸１７上に設けた変速歯車２１〜２７の選択結合によって多段変速を可能とし、また、倍速伝動装置９は、変速軸１９と動力取出軸２０に設けた標準歯車２８、２９及び倍速歯車３０、３１と一対の油圧クラッチ９ａ、９ｂの選択結合又は非結合によって、前車軸に伝動する動力を高低に変速又は切断するように構成してある。

このようにすると、トランスミッションケース１を構成するクラッチハウジングケース１２、センターケース１３及びデファレンシャルケース１４のうち、クラッチハウジングケース１２及びデファレンシャルケース１４は従来のケースを踏襲し、センターケース１３のみを変更するだけで、走行変速装置の多段化、インディペンデントＰＴＯ（ＰＴＯクラッチ１０）の付加、一対の摩擦多板式油圧クラッチで構成される倍速伝動装置９の装備などによる機能アップに対応することができるので、機能性の高いトランスミッションを安価に提供することができる。しかも、センターケース１３に内装する副変速装置７は、ＰＴＯクラッチ入力軸１７上の空きスペースを利用して変速歯車２６、２７を配置し、また、倍速伝動装置９の一対の油圧クラッチ９ａ、９ｂに選択結合される標準歯車２８、２９及び倍速歯車３０、３１は専用の変速軸１９に配置したので、副変速装置７、ＰＴＯクラッチ１０及び倍速伝動装置９をコンパクトに内装してセンターケース１３の大型化を阻止しつつ、組立性にも優れたトランスミッションを提供することができる。

ＰＴＯクラッチ１０は、油圧によって操作される摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されており、入力軸１７に設けたクラッチハブ３２と、クラッチ軸３３にスプライン係合するクラッチドラム３４との間に設けた摩擦板３５の接離によって動力の入り切りを行うようになっている。ＰＴＯクラッチ１０を摩擦多板式の油圧クラッチで構成した場合、トランスミッションケース１とクラッチドラム３４の摺動面を介して、油圧クラッチに対する圧油の給排を行う関係上、クラッチドラム３４に倒れ（偏心）が生じると、クラッチドラム３４とトランスミッションケース１の摺動面（シール部分３６）が損傷し、シール漏れによる圧の抜けでＰＴＯクラッチ１０の接続不良が発生する可能性がある。

そこで、本発明の実施形態に係るトランスミッションケース１では、エンジンＥからＰＴＯ軸へ伝動される動力をＰＴＯクラッチ１０で入り切りすると共に、該ＰＴＯクラッチ１０を油圧によって操作される摩擦多板式の油圧クラッチで構成するにあたり、ＰＴＯクラッチ１０は、トランスミッションケース１に設けた第一の軸受３７によって軸支される入力軸１７と、第二の軸受３８によって軸支されるクラッチ軸３３との間に設けられると共に、該クラッチ軸３３は、第二の軸受３８の後方に設けた第三の軸受３９でさらに軸支されている。このようにすると、クラッチ軸３３を２箇所で軸支したので、クラッチ軸３３を中心として回転するクラッチドラム３４の倒れを防止でき、その結果、クラッチドラム３４の倒れに起因するシール部分３６の損傷を防止し、シール漏れによるＰＴＯクラッチ１０の作動不良を回避できる。

また、トランスミッションケース１は、クラッチハウジングケース１２、センターケース１３及びデファレンシャルケース１４を連結して構成され、このうち、センターケース１３にＰＴＯクラッチ１０を内装すると共に、クラッチハウジングケース１２の後部に装着される蓋体４０に設けた第一の軸受３７と、センターケース１３に形成した中間壁１３ａに設けた第二の軸受３８と、デファレンシャルケース１４の前部に装着される蓋体４１に設けた第三の軸受３９によって、入力軸１７及びクラッチ軸３３を軸支してある。このようにすると、ＰＴＯクラッチ１０を装着しない仕様のトラクタＴを構成する場合に、前後のクラッチハウジングケース１２及びデファレンシャルケース１４の構成を変更せず、センターケース１３の構成のみを変更することによって、多種のトランスミッションを提供することができるだけでなく、ＰＴＯクラッチ１０の分解修理の際、クラッチハウジングケース１２とセンターケース１３との間を割れば、容易にＰＴＯクラッチ１０を取り出してメンテナンスを行うことができる。さらに、第三の軸受３９は、デファレンシャルケース１４の蓋体４１を利用して設けられるので、特別な軸支部材を設けることが不要になる。

本実施形態のトラクタＴには、図６に示すような油圧回路が構成されている。この油圧回路は、２つの油圧ポンプＰ１、Ｐ２を備え、一方の油圧ポンプＰ１から供給される油圧で、倍速伝動装置９、リフトシリンダ４２及びリフトロッドシリンダ４３を動作させ、他方の油圧ポンプＰ２から供給される油圧で、ステアリングユニット４４、主変速装置５、前後進切換装置６、高低変速装置８、ＰＴＯクラッチ１０及び自動ブレーキ旋回装置４５を動作させるように構成されている。なお、図６において、符号の４６〜４９は、主変速装置５の各油圧クラッチを選択的に入り切りさせる電磁バルブ、符号の５０は、前後進切換装置６の各油圧クラッチを選択的に断続させる手動バルブ、符号の５２は、高低変速装置８の各油圧クラッチを選択的に断続させる電磁バルブ、符号の５３は、ＰＴＯクラッチ１０の油圧クラッチを断続させる電磁バルブである。

上記のような油圧回路を構成する場合、トランスミッションケース１の中間壁や蓋体に油路を形成し、該油路を介して走行変速装置やＰＴＯクラッチ１０に対する圧油の給排を行うことになるが、上記の油路は、トランスミッションケース１の中間壁や蓋体に機械加工で形成されるため、圧油の給排対象が多いトランスミッションケース１の場合は、複数の部材（ケースや蓋体）を取り替えて加工したり、ケースの面を変更しながら加工する必要があり、製作費がアップするという問題がある。また、上記の油路に圧油を供給する方向切換弁のバルブブロックも、トランスミッションケース１の複数箇所に点在することになるので、部材費もアップするという問題がある。

そこで、本発明の実施形態に係るトランスミッションケース１は、クラッチハウジングケース１２、センターケース１３及びデファレンシャルケース１４を連結して構成され、エンジンＥの動力を変速して車軸に伝達する油圧操作式の走行変速装置と、エンジンＥからＰＴＯ軸へ伝達する動力を入り切りする油圧操作式のＰＴＯクラッチ１０とを内装するにあたり、走行変速装置としては、主変速装置５と、該主変速装置５によって変速された動力をさらに変速する油圧クラッチ式の高低変速装置８とを備え、主変速装置５をクラッチハウジングケース１２に、高低変速装置８をデファレンシャルケース１４に、また、ＰＴＯクラッチ１０をセンターケース１３にそれぞれ分散して内装すると共に、デファレンシャルケース１４に内装した高低変速装置８のクラッチ軸であるデフピニオン軸１８をセンターケース１３の中間壁１３ａに形成した油圧継手部１３ｂまで延長して、高低変速装置８に対する圧油の給排を中間壁１３ａ及びデフピニオン軸１８に形成した油路１８ａを介して行うように構成する一方、ＰＴＯクラッチ１０のクラッチドラム３４を同じくセンターケース１３の中間壁１３ａに形成した油圧継手部１３ｃに接続して、ＰＴＯクラッチ１０に対する圧油の給排を中間壁１３ａ及びクラッチドラム３４に形成した油路３４ａを介して行うように構成してある。このようにすると、高低変速装置８及びＰＴＯクラッチ１０に対して圧油の給排を行う油路を、センターケース１３の共通の中間壁１３ａに設けることができるので、油路を機械加工する際の工数を削減することができ、製作費の低減が可能となる。なお、中間壁１３ａに形成される油路の図示は省略する。

また、センターケース１３の中間壁１３ａに形成した高低変速装置用及びＰＴＯクラッチ用の油路は、センターケース１３の左右方向一側に装着した単一のバルブブロック５４に連通させることが好ましい。このようにすると、高低変速装置用及びＰＴＯクラッチ用のバルブブロック５４を共通化することができるので、部材費を低減してトランスミッションのコストダウンが図れる。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、クラッチハウジングケース１２、センターケース１３及びデファレンシャルケース１４を連結して構成されるトランスミッションケース１に、エンジンＥの動力を変速して車軸に伝達する走行変速装置と、エンジンＥからＰＴＯ軸に伝達する動力を入り切りするＰＴＯクラッチ１０と、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置９とを内装したトラクタＴにおいて、走行変速装置は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成される主変速装置５並びに高低変速装置８と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成される副変速装置７とを備え、このうち、主変速装置５並びに高低変速装置８は、それぞれクラッチハウジングケース１２並びにデファレンシャルケース１４に内装される一方、副変速装置７は、センターケース１３に内装され、さらに、該センターケース１３は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されるＰＴＯクラッチ１０並びに倍速伝動装置９を内装すると共に、主変速装置５から伝動される入力軸１５並びに出力軸１６と、ＰＴＯクラッチ入力軸１７と、デフピニオン軸１８から伝動される変速軸１９と、前車軸を駆動する動力取出軸２０とをそれぞれ軸支し、そのうち、副変速装置７は、入力軸１５、出力軸１６及びＰＴＯクラッチ入力軸１７上に設けた変速歯車２１〜２７の選択結合によって多段変速を可能とし、また、倍速伝動装置９は、変速軸１９と動力取出軸２０に設けた標準歯車２８、２９及び倍速歯車３０、３１と一対の油圧クラッチ９ａ、９ｂの選択結合又は非結合によって、前車軸に伝動する動力を高低に変速又は切断するように構成してあるので、トランスミッションケース１を構成するクラッチハウジングケース１２、センターケース１３及びデファレンシャルケース１４のうち、クラッチハウジングケース１２及びデファレンシャルケース１４は従来のケースを踏襲し、センターケース１３のみを変更するだけで、走行変速装置の多段化、インディペンデントＰＴＯ（ＰＴＯクラッチ１０）の付加、一対の摩擦多板式油圧クラッチで構成される倍速伝動装置９の装備などによる機能アップに対応することができるので、機能性の高いトランスミッションを安価に提供することができる。しかも、センターケース１３に内装する副変速装置７は、ＰＴＯクラッチ入力軸１７上の空きスペースを利用して変速歯車２６、２７を配置し、また、倍速伝動装置９の一対の油圧クラッチ９ａ、９ｂに選択結合される標準歯車２８、２９及び倍速歯車３０、３１は専用の変速軸１９に配置したので、副変速装置７、ＰＴＯクラッチ１０及び倍速伝動装置９をコンパクトに内装してセンターケース１３の大型化を阻止しつつ、組立性にも優れたトランスミッションを提供することができる。

トラクタの斜視図である。トランスミッションケースの全体を示す側面図である。トランスミッションケースの全体を示す断面図である。トランスミッションケースの中間部を示す断面図である。トランスミッションケースのＰＴＯクラッチ組み込み部分を示す断面図である。トラクタの油圧構成を示す油圧回路図である。

符号の説明

１トランスミッションケース
５主変速装置
６前後進切換装置
７副変速装置
８高低変速装置
９倍速伝動装置
１０ＰＴＯクラッチ
１２クラッチハウジングケース
１３センターケース
１４デファレンシャルケース
１５入力軸
１６出力軸
１７クラッチ入力軸
１８デフピニオン軸
１９変速軸
２０動力取出軸
Ｅエンジン
Ｔトラクタ

Claims

クラッチハウジングケース、センターケース及びデファレンシャルケースを連結して構成されるトランスミッションケースに、エンジンの動力を変速して車軸に伝達する走行変速装置と、エンジンからＰＴＯ軸に伝達する動力を入り切りするＰＴＯクラッチと、前車軸に伝達する動力を高低に変速又は切断する倍速伝動装置とを内装したトラクタにおいて、
前記走行変速装置は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成される主変速装置並びに高低変速装置と、常時噛合式の歯車変速装置を用いて構成される副変速装置とを備え、このうち、主変速装置並びに高低変速装置は、それぞれクラッチハウジングケース並びにデファレンシャルケースに内装される一方、副変速装置は、センターケースに内装され、さらに、該センターケースは、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されるＰＴＯクラッチ並びに倍速伝動装置を内装すると共に、主変速装置から伝動される入力軸並びに出力軸と、ＰＴＯクラッチ入力軸と、デフピニオン軸から伝動される変速軸と、前車軸を駆動する動力取出軸とをそれぞれ軸支し、そのうち、副変速装置は、入力軸、出力軸及びＰＴＯクラッチ入力軸上に設けた変速歯車の選択結合によって多段変速を可能とし、また、倍速伝動装置は、変速軸と動力取出軸に設けた標準及び倍速歯車と一対の油圧クラッチの選択結合又は非結合によって、前車軸に伝動する動力を高低に変速又は切断するように構成してあることを特徴とするトラクタ。