JP5016559B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

この発明は、エンジン、エンジン後方のクラッチハウジング、クラッチハウジング後方のセンタケース及びセンタケース後方のリアケースを一体的に連結して走行機体の少なくとも一部を構成した作業車両に関する。

エンジン、エンジン後方のクラッチハウジング、クラッチハウジング後方のセンタケース及びセンタケース後方のリアケースを一体的に連結して走行機体の少なくとも一部を構成し、センタケース前端部側に回転自在に支持された前後方向の前輪伝動軸を介して前輪に動力を伝動する特許文献１に示す作業車両が公知になっている。
実公昭５９−８８９７号公報

上記特許文献１の作業車両は、センタケース後部やリアケースに前後方向の前輪伝動軸を設けたものと比較して、前輪への動力伝動経路を短くできるというメリットがある一方で、センタケース前壁と該前壁の前面側を覆うカバー体との間に前輪伝動軸を回転自在に架設支持（両持ち支持）するとともにセンタケース前壁とカバー体との間に設置された歯車伝動機構を介して、前輪伝動軸に動力を伝動しているため、カバー体をセンタケースとは別に設ける必要があり、部品点数が多くなり製造コストを低く抑えることが困難になるという課題がある。
本発明は、上記課題を解決し、エンジン、エンジン後方のクラッチハウジング、クラッチハウジング後方のセンタケース及びセンタケース後方のリアケースを一体的に連結して走行機体の少なくとも一部を構成した作業車両において、部品点数を少なくして製造コストを低く抑えることが可能な作業車両を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明の作業車両は、エンジン７、エンジン７後方のクラッチハウジング８、クラッチハウジング８後方のセンタケース９及びセンタケース９後方のリアケース１１を一体的に連結して走行機体３の少なくとも一部を構成し、センタケース９前端部側に回転自在に支持された前後方向の前輪伝動軸Ｓ２を介して前輪１に動力を伝動する作業車両において、センタケース９内前端部からリアケース１１内に至る前後方向のドライブシャフトＳ５及び変速軸Ｓ６をセンタケース９及びリアケース１１に回転可能に軸支し、ギヤの噛合いを変更することによってエンジン７からドライブシャフトＳ５に伝動される動力の変速切換を行う走行変速機構をドライブシャフトＳ５上及び変速軸Ｓ６上に設け、前輪伝動軸Ｓ２をセンタケース９前壁９ａに片持ち支持し、走行変速機構後方に位置するドライブシャフトＳ５後端部の後輪伝動ギヤ１６を介してドライブシャフトＳ５の動力を後輪２に伝動し、走行変速機構前方に位置し且つセンタケース９前壁９ａ後面に近接配置されたドライブシャフトＳ５前端部の四輪駆動歯車４９及び変速軸Ｓ６前端部の中間歯車４７を噛合わせるとともに、該中間歯車４７に前輪伝動軸Ｓ２後端部の前輪伝動歯車４４を噛合わせることによりドライブシャフトＳ５の動力を前輪伝動軸Ｓ２に伝動することを特徴としている。

以上のように構成される本発明の作業車両によれば、前後方向の前輪伝動軸がセンタケースの前壁に片持ち支持されているため、前輪伝動軸を両持ち支持するためにセンタケース前壁の前面側を覆うカバー体をセンタケースとは別に設ける必要がなくなり、部品点数が減少して製造コストを低く抑えることが可能になる。くわえて、センタケースの前壁後面に近接配置されたドライブシャフト側歯車及び変速軸側歯車を介してドライブシャフトから前輪伝動軸に動力を伝動するため、前輪伝動軸支持位置であるセンタケース前壁からの前輪伝動軸の突出量を少することが可能になり、前輪伝動軸を片持ち支持した場合の前輪伝動軸の振れを最小限に抑制できるという効果もある。

以下、図示する例に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の作業車両を適用したトラクタの全体側面図であり、図２は、本トラクタのエンジン、クラッチハウジング、センタケース及びリアケースの側面図である。本トラクタは、主に、前輪１及び後輪２を有する走行機体３と、走行機体３の後部に昇降リンク４を介して昇降自在に連結された図示しないロータリ耕耘装置（作業機）とを備えており、前後輪１，２により走行機体３を前進走行しながらロータリ耕耘装置を圃場に接地させて圃場の耕耘作業を行うように構成されている。

走行機体３の前半部のボンネット６に覆われたエンジン７後方にはクラッチハウジング８が配置され、該クラッチハウジング８の後方にはセンタケース９が配置され、センタケース９の後方にはリアケース１１が配置されており、これらをボルト等により一体的に連結固定することにより走行機体の前後方向の床部側を構成している。くわえて、走行機体３におけるボンネット６の後方には操縦部１２が設けられている。

エンジン７側の動力は、クラッチハウジング８内の主クラッチ１３に伝動される。クラッチハウジング８の前後方向中央付近の中間壁８ａとセンタケース９の前壁９ａとの間には、前後方向の入力軸Ｓ１が軸回りに回転自在に支持されており、主クラッチは操縦部のオペレータの入切操作によって操作され、エンジン７側の動力を入力軸Ｓ１に断続伝動するように構成されている。

入力軸Ｓ１の動力は、センタケース９の前壁９ａから前方に突出した状態で軸回りに回転自在に支持された前後方向の前輪伝動軸Ｓ２に伝動される他、リングギヤ１４と常時噛合うピニオンギヤ（後輪伝動ギヤ，ベベルギヤ）１６に伝動される。くわえて、入力軸Ｓ１の動力は、リアケース１１の後壁１１ａ側に回転自在に支持された前後方向のリアＰＴＯ軸（ＰＴＯ軸）Ｓ３に伝動されるとともに、リアケース１１の後部に軸回りに回転自在に支持された前後方向のミッドＰＴＯ軸Ｓ４に伝動される。

前輪伝動軸Ｓ２の動力がフロントアクスルケース１７内の伝動機構に伝えられて左右の前輪１を駆動させ、リングギヤ１４の動力がリアアクスルケース１８内の伝動機構に動力を伝えられて左右の後輪２を駆動させる。くわえて、リアＰＴＯ軸Ｓ３の動力によって前述したロータリ耕耘装置が駆動される他、ミッドＰＴＯ軸Ｓ４によって走行機体３に着脱自在に取付ける草刈機等の作業機（図示しない）を駆動させる。

次に、図３に基づき、入力軸Ｓ１から前輪伝動軸Ｓ２及びピニオンギヤ１６への動力伝動構造について説明する。
図３は、入力軸Ｓ１から前輪伝動軸Ｓ２及びピニオンギヤ１６への動力伝動構造を示すクラッチハウジング、センタケース及びリアケースの要部側断面図である。入力軸Ｓ１の後端部には入力軸Ｓ１と一体回転し且つ入力ギヤ（入力歯車）１９が取付固定されており、該入力ギヤ１９はセンタケース９内の前部に位置している。

この入力ギヤ１９は、センタケース９内の前端部からリアケース１１に至る前後方向のドライブシャフトＳ５外周に回転自在な状態（遊転状態）で外装された前後方向の筒状体２１の前部から外方に一体的に突出形成された大径ギヤ２２と常時噛合っており、入力ギヤ１９の動力が上記筒状態２１に常時回転伝動される。大径ギヤ２２の他、筒状体２１の中途部には中径ギヤ２３が、後部には小径ギヤ２４がそれそれ外方に向かって一体的に突出形成されている。

ドライブシャフトＳ５は、上記入力軸Ｓ１に対して平行に配置され、センタケース９前壁９ａに設置されたベアリング２６とリアケース１１中間壁１１ｂに設置された前後一対のベアリング２７，２７とによって、上記前壁９ａと中間壁１１ｂとの間に軸回りに回転自在に架設支持されている。

上記ドライブシャフトＳ５に対して平行に配置された変速軸Ｓ６は、センタケース９の上記前壁９ａに設置されたベアリング２８とリアケース１１の上記中間壁１１ｂに設置されたベアリング２９とにより、上記前壁９ａと中間壁１１ｂとの間に軸回りに回転自在に架設支持されている。

この前後方向の変速軸Ｓ６の前半部には、変速軸Ｓ６と一体回転するとともに変速軸Ｓ６の軸方向にスライド移動可能な第１切換歯車３１及び第２切換歯車３２が支持されている。第１切換歯車３１は、筒状体２１の大径ギヤ２２と噛合い可能な小径の３速ギヤ３３と、中径ギヤ２３と噛合い可能な中径の２速ギヤ３４とを有しており、第１切換歯車３１後方の第２切換歯車３２が筒状体２１の小径ギヤ２４と噛合い可能な１速ギヤになる。

第１切換歯車３１を前方にスライド移動させて大径ギヤ２２と３速ギヤ３３とを噛合せることにより、入力軸Ｓ１の動力が変速軸Ｓ６に高速伝動され、変速軸Ｓ６が走行機体３を前進走行させる方向（正転方向）に回転駆動される。第１切換歯車３１を後方にスライド移動させて中径ギヤ２３と２速ギヤ３４とを噛合せることにより、入力軸Ｓ１の動力が正転状態で変速軸Ｓ６に中速伝動される。１速ギヤ３２を後方にスライド移動させて小径ギヤ２４に噛合せることにより、入力軸Ｓ１の動力が正転状態で変速軸Ｓ６に低速伝動される。

すなわち、筒状体２１、第１切換歯車３１及び第２切換歯車３２が主変速部（走行変速機構）を構成しており、ドライブシャフトＳ５上の上記ギヤ２２，２３，２４と、変速軸Ｓ６上の上記ギヤ３３，３４，３２との噛合いを択一的に切換えることにより、３段階の変速切換が行われ、エンジン７から変速軸Ｓ６に動力が変速伝動される。

なお、筒状体２１の中径ギヤ２３は、センタケース９に回転自在に支持された反転歯車３６に常時噛合っている。上記第２切換歯車３２を前方スライド移動させることにより、該第２切換歯車３２が反転歯車３６に噛合い、入力軸Ｓ１の動力が逆転状態で変速軸Ｓ６に伝動され、走行機体３を後進駆動させる。すなわち、第２切換ギヤ３２及び反転歯車３６等により、走行機体３の前後進切換を行う前後進切換部を構成している。

変速軸Ｓ６の後半部には、変速軸Ｓ６と一体回転する小径歯車３７及び小径歯車３７後方の大径歯車３８が一体的に取付固定されている。一方、ドライブシャフトＳ５の筒状体２１後方箇所には、ドライブシャフトＳ５と一体回転するとともにドライブシャフトＳ５の軸方向にスライド自在な副変速歯車３９が支持されている。

副変速歯車３９は、低速ギヤ４１と低速ギヤ４１後方の高速ギヤ４２とを一体的に備えている。副変速歯車３９を前方にスライド移動させることにより、ドライブシャフトＳ５上の低速ギヤ４１と変速軸Ｓ６上の小径歯車３７が噛合い、変速軸Ｓ６の動力が低速でドライブシャフトＳ５に伝動される。一方、副変速歯車３９を後方にスライド移動させることにより、ドライブシャフトＳ５上の高速ギヤ４１と変速軸Ｓ６上の大径歯車３８が噛合い、変速軸Ｓ６の動力が高速でドライブシャフトＳ５に伝動される。

すなわち、小径歯車３７及び大径歯車３８と、副変速歯車３９とが副変速部（走行変速機構）を構成しており、ドライブシャフトＳ５上の上記ギヤ４１，４２と、変速軸Ｓ６上の上記ギヤ３７，３８との噛合いを択一的に切換えることにより、低速、高速の２段階の変速切換が行われ、変速軸Ｓ６の動力がドライブシャフトＳ５に変速伝動される。

主変速部及び副変速部後方のベアリング２７，２７のさらに後方に位置するドライブシャフトＳ５後端部には、ドライブシャフトＳ５と一体回転する前述のピニオンギヤ１６が取付固定され、ドライブシャフトＳ５の動力が後輪２に伝動される。

センタケース９の前端部側の上記前輪伝動軸Ｓ２は、センタケース９の前壁９ａに設置された前後一対のベアリング４３，４３によって、センタケース９の前壁９ａに片持ち支持されている。前輪伝動軸Ｓ２の後端部である上記ベアリング４３，４３の後方には、前輪伝動軸Ｓ２と一体回転する前輪伝動歯車４４が取付固定されている。

上記前輪伝動歯車４４は、主変速部及び副変速部の前方且つ上記ベアリング２８の後方に位置してセンタケース９の前壁９ａ後面に近接する変速軸Ｓ６前端部の中間歯車４６の下流ギヤ４７に常時噛合っている。中間歯車４６は、変速軸Ｓ６に回転自在な状態（遊転状態）で支持されており、前述の下流ギヤ４７及び該下流ギヤ４７後方の上流ギヤ４８が外周側に突出形成されている。

この上流ギヤ４８は、主変速部及び副変速部の前方且つ上記ベアリング２６の後方に位置してセンタケース９の前壁９ａ後面に近接するドライブシャフトＳ５前端部の四輪駆動歯車４９と噛合い可能に構成されている。四輪駆動歯車４９は、ドライブシャフトＳ５に対して一体回転するとともに軸方向にスライド自在に支持されている。

四輪駆動歯車４９を後方スライドすることにより、四輪駆動歯車４９が中間歯車４６の上流ギヤ４８に噛合い、ドライブシャフトＳ５の動力が前輪伝動軸Ｓ２に伝動される一方で、四輪駆動歯車４９を前方スライドすることにより、四輪駆動歯車４９と中間歯車４６の上流ギヤ４８との噛合いが解除され、ドライブシャフトＳ５から前輪伝動軸Ｓ２への動力伝動が遮断される。

次に、図２及び４に基づき、入力軸Ｓ１からリアＰＴＯＳ３及びミッドＰＴＯＳ４への動力伝動構造について説明する。
入力軸Ｓ１後端部が入力軸Ｓ１の同心軸上に配置されたセンタケース９及びリアケース１１内の連結軸Ｓ７前端部とカップリング５１によって連結され、該連結軸Ｓ７後端部が連結軸Ｓ７の同心軸上に位置するようにリアケース１１内の後半部に配置された作業機伝動軸Ｓ８前端部とカップリング５２によって連結されており、この連結軸Ｓ７及び作業機伝動軸Ｓ８が入力軸Ｓ１とともに一体回転するように構成されている。

図４は、入力軸からリアＰＴＯ及びミッドＰＴＯへの動力伝動構造を示すリアケースの要部側断面図である。作業機伝動軸Ｓ８は、後壁１１ａ前方且つ上記中間壁１１ｂ後方の後側中間壁１１ｃと、後壁１１ａとの間に回転自在に架設支持されている。リアケース１１内の作業機伝動軸Ｓ８の後端部には、作業機伝動軸Ｓ８と一体回転する伝動ギヤ５３が設けられている。該伝動ギヤ５３は、リアケース１１内に配置され前述のリアＰＴＯ軸Ｓ３に遊転状態で支持される伝動ギヤ５４に常時噛合っている。

上記リアＰＴＯ軸Ｓ３は、後端部が後壁１１ａからリアケース１１外に突出した状態で、後壁１１ａと後側中間壁１１ｃとの間に両持ち支持されている。リアＰＴＯ軸Ｓ５３における上記伝動ギヤ５４前方且つ後側中間壁１１ｃ後方の箇所には、リアＰＴＯ軸Ｓ５３に対して一体回転するとともに軸方向にスライド自在な筒状の切換部材５６が支持されている。

切換部材５６を上記伝動ギヤ５４側にスライド移動させることにより、該伝動ギヤ５４が切換部材５６と一体的に回転して、伝動ギヤ５４の動力がリヤＰＴＯ軸Ｓ３に伝動される。一方、切換部材５６を上記伝動ギヤ５４から離間する側にスライド移動させることにより、伝動ギヤ５４からリヤＰＴＯ軸Ｓ３への動力伝動が遮断される。すなわち、切換部材５６がエンジン７からリアＰＴＯ軸Ｓ３への動力伝動の入切を行うクラッチ機構を構成している。

また、作業機伝動軸Ｓ８における後側中間壁１１ｃと伝動ギヤ５３との間には、作業機伝動軸Ｓ８に対して一体回転するとともに軸方向にスライド自在な切換ギヤ５７が支持されている。これに対して後側中間壁１１ｃと切換部材５６との間には、ベアリング５８を介してリヤＰＴＯ軸Ｓ３に回転自在に支持され且つ上記切換ギヤ５７と噛合い可能な伝動ギヤ５９が配置されている。

切換ギヤ５７を後方にスライドさせることにより、切換ギヤ５７と上記伝動ギヤ５９とが噛合って該伝動ギヤ５９に動力が伝動される一方で、切換ギヤ５７を前方にスライドさせることにより、切換ギヤ５７と上記伝動ギヤ５９との噛合いが解除されて該伝動ギヤ５９への動力伝動が遮断される。

伝動ギヤ５９の動力は、伝動ギヤ６１によって、ミッドＰＴＯ軸Ｓ４と一体回転する駆動ギヤ６２に伝動され、ミッドＰＴＯ軸Ｓ４を回転駆動させる。すなわち、切換ギヤ５７がエンジン７からミッドＰＴＯ軸Ｓ４への動力伝動の入切を行うクラッチ機構を構成している。なお、ミッドＰＴＯ軸Ｓ４は前端部がリアケース１１外に突出した状態で、後半部がリアケース１１内に支持されている。

上記構成の本トラクタによれば、全体を分割することなく、クラッチハウジング８、センタケース９又はリアケース１１の何れか分割することにより、必要箇所のメンテナンス等が行うことができるため、利便性が高い。

本発明の作業車両を適用したトラクタの全体側面図である。 本トラクタのエンジン、クラッチハウジング、センタケース及びリアケースの側面図である。 入力軸Ｓ１から前輪伝動軸Ｓ２及びピニオンギヤ１６への動力伝動構造を示すクラッチハウジング、センタケース及びリアケースの要部側断面図である。 入力軸からリアＰＴＯ及びミッドＰＴＯへの動力伝動構造を示すリアケースの要部側断面図である。

符号の説明

１ 前輪
２ 後輪
７ エンジン
８ クラッチハウジング
９ センタケース
９ａ 前壁
１１ リアケース
１６ ピニオンギヤ（後輪伝動ギヤ，ベベルギヤ）
４４ 前輪伝動歯車
４７ 中間歯車
４９ 四輪駆動歯車
Ｓ２ 前輪伝動軸
Ｓ５ ドライブシャフト
Ｓ６ 変速軸

Claims (1)

1. エンジン（７）、エンジン（７）後方のクラッチハウジング（８）、クラッチハウジング（８）後方のセンタケース（９）及びセンタケース（９）後方のリアケース（１１）を一体的に連結して走行機体（３）の少なくとも一部を構成し、センタケース（９）前端部側に回転自在に支持された前後方向の前輪伝動軸（Ｓ２）を介して前輪（１）に動力を伝動する作業車両において、センタケース（９）内前端部からリアケース（１１）内に至る前後方向のドライブシャフト（Ｓ５）及び変速軸（Ｓ６）をセンタケース（９）及びリアケース（１１）に回転可能に軸支し、ギヤの噛合いを変更することによってエンジン（７）からドライブシャフト（Ｓ５）に伝動される動力の変速切換を行う走行変速機構をドライブシャフト（Ｓ５）上及び変速軸（Ｓ６）上に設け、前輪伝動軸（Ｓ２）をセンタケース（９）前壁（９ａ）に片持ち支持し、走行変速機構後方に位置するドライブシャフト（Ｓ５）後端部の後輪伝動ギヤ（１６）を介してドライブシャフト（Ｓ５）の動力を後輪（２）に伝動し、走行変速機構前方に位置し且つセンタケース（９）前壁（９ａ）後面に近接配置されたドライブシャフト（Ｓ５）前端部の四輪駆動歯車（４９）及び変速軸（Ｓ６）前端部の中間歯車（４７）を噛合わせるとともに、該中間歯車（４７）に前輪伝動軸（Ｓ２）後端部の前輪伝動歯車（４４）を噛合わせることによりドライブシャフト（Ｓ５）の動力を前輪伝動軸（Ｓ２）に伝動する作業車両。

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