JP5066109B2

JP5066109B2 - トラクタの変速装置

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Publication number: JP5066109B2
Application number: JP2009012058A
Authority: JP
Inventors: 信繁市川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2029-01-22
Also published as: JP2010169187A

Description

本発明は、第１変速装置と、第２変速装置とを変速操作する操作具を備えるトラクタの変速装置に関する。

上記変速装置として、第１変速装置としての、主変速機構より減速比の大きな変速を行う超減速機構と、第２変速装置としての、前段からの動力を増速するオーバードライブ機構とを、単一の変速操作具で操作する構成を採っていた（特許文献１参照）。
上記構成においては、二つの変速装置を単一の変速操作具で操作できるので、操作構造としては、二つの変速操作具で操作するものに比べて構造の簡素化を図れるものである。

しかし、第１変速装置用のシフトフォークと、第２変速装置用のシフトフォークとの間に単一の変速操作具を配置して、変速操作具の操作経路を、第１の変速装置を高低に変速すべき第１の変速経路と、第２の変速装置を高低に変速すべき第２の変速経路とを平行に配置して構成し、これらの第１、第２の変速経路に直交する方向に変速操作具を一旦移動させて、第１の変速経路と第２の変速経路とを選択する構成を採っていた。
そうすると、二つのシフトフォークに対して変速操作具を選択係合する構成が複雑なものとなり、かつ、第１の変速経路と第２の変速経路とを選択するために、直交する方向に変速操作具を一旦操作する必要があり、操作も煩雑なものとなっていた。

そこで、変速操作具の操作構造を簡素化するものとして、第１変速装置としてのクリープ変速装置（超減速機構）（公報内番号：４３）を操作する第１シフトフォーク部（公報内番号：１２２）と、第２変速装置としての副変速装置（副変速機構）（公報内番号：４２）を操作する第２シフトフォーク部（公報内番号：１２３）とを一体に形成した単一のシフトフォークを単一の変速操作具（公報内番号：１２５）で操作する形態を採る構造のものがあった（特許文献２参照）。

特開２００１‐１３０２８１号公報（段落番号〔００３８〕から〔００４１〕、及び、図１３）特開２００６‐２３４０１０号公報（段落番号〔００３８〕から〔００４２〕、及び、図６、図１２）

特許文献２の構成においては、副変速用の第２シフトフォーク部（公報内番号：１２３）は、第２被操作部材としての副変速用シフトスリーブ（公報内番号：１０４）に係合する第２係合凹入部と第２係合凹入部の周縁部に位置する両脚部とを有し、両脚部を細い幅に収束させた脚基端部を延出し、その脚基端部に副変速用の第２シフトフォーク部をスライド移動可能に支持する支持部としての支持孔を設けて、支持孔を支持軸（公報内名称：第４シフトロッド１２４）に外嵌して、変速用のシフトフォークを支持軸に取付構成してある。これに対して、第１シフトフォーク部は、第１係合凹入部とその第１係合凹入部の周縁部に位置する両脚部とを形成し、両脚部を収束することなく、その両脚部を前記第２シフトフォーク部の脚基端部の横側面に一体的に連結して、構成してある。

上記した点を考慮して、特許文献２に記載の発明を考えてみると、第１シフトフォーク部と第２シフトフォーク部とを合体した変速用のシフトフォークにおける操作力付与位置となる支持部は、第２シフトフォーク部における両脚部を収束した（例えば、両脚部を結ぶ仮想線を想定し、その想定した仮想線に直交する方向に延出する延出線上）脚基端部に設けてあるが、第１シフトフォーク部における両脚部を収束した位置にはなく、第１係合凹入部と第２係合凹入部との中心同士を結ぶ仮想線に対して直交する方向又は略直交する方向に延出した延長線から偏位した位置にある。

このために、操作力付与位置となる支持部から第１シフトフォーク部における第１係合凹入部の中心位置までの間隔と、支持部から第２シフトフォーク部における第２係合凹入部の中心位置までの間隔とが大きく異なるものになるところから、変速用シフトフォークを駆動移動させる際の駆動移動力が両シフトフォーク部に均等に作用し難く、変速シフトフォークに偏芯力が作用して動きに円滑さを欠くこととなる虞があった。

本発明の目的は、単一の変速操作具で第１変速装置と第２変速装置に作用する単一のシフトフォークを、円滑に変速操作可能なトラクタの走行変速装置を提供する点にある。

〔構成〕
本願発明の特徴構成は、第１変速装置を変速操作する第１シフトフォーク部と、第２変速装置を変速操作する第２シフトフォーク部とを一体形成した変速用シフトフォークを設け、前記第１シフトフォーク部に前記第１変速装置の第１被操作部材に係合する第１係合凹入部を設け、前記第２シフトフォーク部に前記第２変速装置の第２被操作部材に係合する第２係合凹入部を設け、前記第１係合凹入部と前記第２係合凹入部との中間位置に、前記第１被操作部材と前記第２被操作部材とに係合する共通脚部分を形成し、前記共通脚部分を前記第１係合凹入部と前記第２係合凹入部との中心同士を結ぶ仮想線に対して直交する方向又は略直交する方向に延出して脚基端部を形成し、前記変速用シフトフォークにおける支持軸に支持される支持部を、前記脚基端部に形成してあり、
前記変速用シフトフォークを操作可能とする変速操作具を備え、
前記変速用シフトフォークには、前記変速操作具に連係される連係操作部を設けてあり、
その連係操作部と前記変速用シフトフォークとの連結箇所を、前記第１係合凹入部と前記第２係合凹入部との中心同士を結ぶ仮想線に対して、前記支持部より接近する側に配置してある点にある。

〔作用〕
本発明は、二つのシフトフォーク部５０Ａ、５０Ｂを有するものにおいては、第１シフトフォーク部５０Ａにおける両脚部５０ｃ、５０ｅが囲む第１係合凹入部５０ａと、第２シフトフォーク部５０Ｂにおける両脚部５０ｄ、５０ｅが囲む第２係合凹入部５０ｂとの夫々の中心位置ａ、ｂを、結んでできる仮想線ｚの二等分位置から直交又は略直交する方向に延出した延出線上に前記した支持部５０ｆを配置すると、支持部５０ｆに加えられた操作力が第１シフトフォーク部５０Ａと第２シフトフォーク部５０Ｂとに略等しく伝達されることとなり、第１シフトフォーク部５０Ａと第２シフトフォーク部５０Ｂとが円滑に作動するものである、とする見地に基づくものである（図５参照）。

そこで、本願発明においては、図５で示すように、変速用シフトフォーク５０の支持部５０ｆが前記第１係合凹入部５０ａと前記第２係合凹入部５０ｂとの中心ａ、ｂ同士を結ぶ仮想線ｚに対して直交する方向又は略直交する方向に延出した脚基端部５０ｇに形成してあるので、支持部５０ｆと第１係合凹入部５０ａとの間隔、支持部５０ｆと第２係合凹入部５０ｂとの間隔が大きく異なるものにならず、変速用シフトフォーク５０がコジレを生ぜずに第１、第２被操作部材Ｓ６、Ｓ７に略等しい操作駆動力を及ぼすことができる。
したがって、第１シフトフォーク部５０Ａと第２シフトフォーク部５０Ｂとに適切な操作ストロークが付与されて、円滑な変速操作が行われる。

〔効果〕
単一の変速操作具で単一の変速用シフトフォークを駆動操作して、２つの変速装置を同時に変速できるものでありながら、確実で円滑な操作が可能なトラクタの変速構造を提供できるに至った。

（構成）
本願発明の更なる特徴構成は、前記第１又は第２被操作部材を出力デフ機構の入力軸に支持させ、前記変速用シフトフォークを前記入力軸の上方に配置し、前記連係操作部をミッションケースの側壁近傍に配置し、運転部に備えられた前記変速操作具と前記連係操作部とを連係させて、前記変速用シフトフォークを前記変速操作具で操作可能に構成してある点にある。

（作用効果）
請求項１に記載の発明に対する作用効果に加えて次のような作用効果を奏することができる。
つまり、変速用シフトフォークを出力デフ機構の近傍上方に配置して、運転部に備えられた変速操作具との設置間隔をできるだけ小さなものに抑制しながら、変速シフトフォークの連係操作部をミッションケースの側壁近傍に配置して、変速操作具と連係操作部とを連係する機構をできるだけ短縮簡素なものにして、変速操作機構を構成することができた。

トラクタを示す全体側面図である。伝動系を示すブロック図である。伝動系を示す概略構成図である。変速制御用の油圧回路図である。超減速機構とオーバードライブ機構とを変速操作する変速操作具と変速用シフトフォークとの連係状態を示す正面図である。超減速機構とオーバードライブ機構とを変速操作する変速用シフトフォークを示す斜視図である。超減速機構とオーバードライブ機構とを示す縦断側面図である。変速レバー部分を示す側面図である。変速レバー部分を示す背面図である。変速用レバーガイド部を示す平面図である。副変速レバーの基部を示す斜視図である。検出センサを一体的に備える前後進切換レバーの取付前状態を示す斜視図である。検出センサを備えない前後進切換レバーとその前後進切換レバーで操作されるシフトロッドに対して検出センサを備えている状態を示す構成図である。ＰＴＯ用変速レバーのレバー軸とＰＴＯ用変速機構の連係軸との連係結合される前の状態を示す側面図である。ＰＴＯ用変速レバーのレバー軸とＰＴＯ用変速機構の連係軸との連係結合状態を示す側面図である。（ａ）ＰＴＯ用変速レバーで操作されるシフトロッドに作用するデテント機構の構成を示す縦断正面図、（ｂ）ＰＴＯ用変速レバーが操作位置から元の基準位置にデテント機構によって付勢される状態を示す縦断正面図である。ＰＴＯ用変速レバーで操作されるシフトロッドの構造を示す縦断側面図である。

図１にトラクタの全体側面が示されている、及び、図２に伝動系の概略を示すブロック図が示されている。この例のトラクタは、運転部１を覆う運転キャビン７５を備えたトラクタ本機２の後部に外装式のリフトシリンダ３によって駆動昇降可能にロータリ耕耘装置Ｋを連結して、乗用耕耘作業を行う形態に構成されており、機体前部に搭載したエンジン４の出力が主クラッチ５を介してミッションケース６に伝達され、ここで走行系とＰＴＯ系に分岐され、分岐された走行系の動力は適宜変速された後、主推進車輪である後輪７および操向車輪である前輪８が駆動されるようになっている。また、分岐されたＰＴＯ系の動力も適宜変速された後、機体後部のＰＴＯ軸９を介してロータリ耕耘装置Ｋに伝達されるようになっている。

図３にミッションケース６に内蔵された変速装置の概略が示されている。主クラッチ５を介してミッションケース６に伝達されたエンジン出力は、カウンター軸１０を介して走行系とＰＴＯ系に分岐される。走行系には、４段の変速を行う主変速機構１１、多板式の変速用油圧クラッチ１２、前後進切換え機構１３、小さい伝動比で高低２段の変速を行う高低変速機構１４、大きい伝動比で高低２段の変速を行う副変速機構１５、および、超減速機構１６が直列に配備されており、この副変速機構１５と超減速機構１６とに対して並列状態でオーバードライブ機構４５が配備されている。

各変速機構で変速された動力が後部デフ機構１７を介して後輪７に伝達されるとともに、伝動軸１８および前部デフ機構１９を介して前輪８に伝達されるようになっている。また、ＰＴＯ系には、カウンター軸１０で分岐された動力を、正転３段、逆転１段に変速してＰＴＯ軸９に伝達するＰＴＯ変速機構２０が配備されている。

〔ＰＴＯ変速レバー〕
ＰＴＯ変速レバー７３とＰＴＯ変速機構２０との連係構造について説明する。図１４及び図１５に示すように、ＰＴＯ変速レバー７３のレバー軸７３Ａと、レバー軸７３Ａの作動を受けてＰＴＯ変速機構２０のシフトロッド（図示せず）に伝達する連係軸７４とでＰＴＯ変速用の操作連係機構を構成してある。

レバー軸７３Ａの下端位置には連係用ボス７３ａが設けてあり、連係軸７４の上端位置には連係用ロッド７４ａが形成してある。レバー軸７３Ａは運転キャビン７５に設けて操作ガイド盤（図示せず）に取り付けてあり、連係軸７４はミッションケース６に取付て、図１４に示すように、運転キャビン７５を取り付ける前は、レバー軸７３Ａと連係軸７４とは分離した状態にある。

図１５に示すように、運転キャビン７５を所定位置に取り付けると、レバー軸７３Ａの連係用ボス７３ａが連係軸７４の連係用ロッド７４ａに係合して、両者が連係される。そして、レバー軸７３Ａを振れ止めする板状ブラケット７６をミッションケース６の外面にボルト締めすることによって、レバー軸７３Ａと連係軸７４との連係が確定する。

図１４及び図１５に示すように、連係軸７４は、ミッションケース６の側方に張り出した軸受け部６Ｃ内に支持されているシフトロッド７７とカップリング７７Ａで連係してある。図１６に示すように、軸受け部６Ｃ内において、シフトロッド７７は、ＰＴＯ用のシフトフォーク７８が取付けてあり、シフトロッド７７を軸芯周りに回転させることによって、３つのシフタ８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃに選択係合させて変速位置を選択し、かつ、シフトロッド７７を軸芯方向にスライド移動させることによって、変速操作が可能である。

図示してはいないが、ＰＴＯ変速の変速パターンは正逆転が可能な５段変速のものになっており、正転第２速と正転第４速との変速経路を中心に、正転第１速と正転第３速との変速経路を左右の一方に、左右の他方に逆転用の変速経路を設けてあり、ＰＴＯ変速レバー７３を正転第２速と正転第４速との変速経路に復帰するように、位置付勢する必要がある。

つまり、３つのシフタ８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃのうち中央に位置する第２シフタ８０Ｂに係合する状態に維持すると、正転第２速と正転第４速との変速経路を選択していることとなり、左右の一方に位置する第１シフタ８０Ａを選択すると正転第１速と正転第３速との変速経路を選択することとなり、左右他方に位置する第３シフタ８０Ｃを選択すると、逆転位置の変速経路を選択することとなる。
そこで、図１６及び図１７に示すように、シフトロッド７７のシフトフォーク７８取付部分にデテント機構７９を設けて、ＰＴＯ変速レバー７３を正転第２速と正転第４速との変速経路に復帰するように構成してある。

図１６及び図１７に示すように、シフトフォーク７８の基端ボス部７８Ａ内にシフトロッド７７に沿った係合溝７８ａを設け、係合溝７８ａ内にデテント用のボール７９ａを収納してある。軸受け部６Ｃ内には、ボール７９ａを押し付け付勢するバネ７９ｂが設けてあり、このボール７９ａとバネ７９ｂでデテント機構７９を構成してある。

図１６（ａ）（ｂ）に示すように、正転第１速と正転第３速とを結ぶ変速経路から正転第２速と正転第４速とを結ぶ変速経路に切換えるべく、シフトロッド７７を軸芯周りで回転操作した場合にも、バネ７９ｂの付勢力でシフトロッド７７を正転第２速と正転第４速とを結ぶ変速経路に復帰するように構成してある。

〔主変速機構〕
図３に示すように、主変速機構１１は、２つのシフトスリーブＳ1，Ｓ２を択一的にシフト操作して４段の変速を行うように構成されている。シフトスリーブＳ２を中立に維持した状態でシフトスリーブＳ1を後方にシフトすることで１速が、シフトスリーブＳ1を前方にシフトすることで２速が得られ、シフトスリーブＳ1を中立に維持した状態でシフトスリーブＳ２を後方にシフトすることで３速が、シフトスリーブＳ２を前方にシフトすることで４速が得られる。各シフトスリーブＳ1，Ｓ２がそれぞれシーケンス弁を兼用した油圧シリンダＣ1，Ｃ２によってシフト操作されるようになっている。

主変速機構１１を操作する油圧シリンダＣ1,Ｃ２、副変速機構１５を操作する油圧シリンダＣ５、高低変速機構１４を操作する油圧シリンダＣ４、および、変速用油圧クラッチ１２に対する油圧制御回路の構成が図４に示されている。図４において、Ｐは油圧ポンプ、及び、Ｖ1〜Ｖ７は電磁式アンロード弁、Ｖ８は電磁比例制御弁、Ｖ９はパイロット式アンロード弁であり、３０は運転席２８の左横側に前後揺動可能に配備された変速レバー、３１はこの変速レバー３０の操作位置を検出するポテンショメータであり、電磁式アンロード弁Ｖ1〜Ｖ6、電磁比例制御弁Ｖ7、とともに制御装置３２に接続されている。

変速レバー３０は、図８〜図１０に示すように、左側後輪フェンダ３３の内側に固定されたレバーガイド３４のガイド溝３５から突設されており、その操作ストロークの最後端が中立Ｎに設定されるとともに、これより前方前進１２段、後進８段の変速位置が設定されている。

後輪フェンダ３３の内側には板金製の支持ブラケット３６が固着されるとともに、この支持ブラケット３６に回転自在に横架した支軸３７にレバー支点部材３８が固着され、レバー支点部材３８に変速レバー３０の基端が支軸３７と直交する前後向き支点ｘを介して左右揺動可能に枢支連結されている。また、図８に示すように、支持ブラケット３６に連設した支持辺３６ａにはポテンショメータ３１が取付けられ、その操作軸３１ａと支軸３７とが同芯状に連結され、変速レバー３０の前後揺動位置がポテンショメータ３１によって検出可能となっている。
変速レバー３０は、その左右揺動支点ｘに装備されたねじりバネ３９によって常に左側に揺動付勢されており、段差状に形成されたガイド溝３５の左側縁に沿って案内移動されるようになっている。

また、支持ブラケット３６には側方から見て扇形の位置決めプレート部３６ｂが起立連設されている。この位置決めプレート部３６ｂの外周縁には、中立および１２段の変速位置に相当する位置決め凹部４１が形成されるとともに、レバー支点部材３８には、支点ｙ回りに上下揺動可能かつバネ４２によって下向きに揺動付勢されたデテントアーム４３が装着され、このデテントアーム４３に備えたローラ４４が位置決めプレート部３６ｂの外周縁の位置決め凹部４１に弾性係入されることで、変速レバー３０を中立および１２段の変速位置に安定保持することができるように構成されている。

〔前後進切換え機構〕
前後進切換え機構１３は、シフトスリーブＳ３を前方にシフトすることで前進が、後方にシフトすることで後進が得られるものであり、ステアリングハンドル２１の左横側に設けた前後進切換えレバー２２にシフトスリーブＳ３が連係されている。
そして、前後進切換え機構１３が前進に切り換えられると、変速用油圧クラッチ１２の出力側伝動軸２３の動力が中間遊転軸２４を介して高低変速機構１４に伝達される。高低変速機構１４で変速された動力は変速軸２５を介して副変速機構１５に伝達される。また、前後進切換え機構１３が後進に切り換えられると、出力側伝動軸２３の動力が高低変速機構１４を介することなく直接に変速軸２５に伝達される。

前後進切換え機構１３を操作する操作構造について説明する。図１２及び図１３に示すように、二種類の前後進切換え操作構造について説明する。ここでは、まず、前後進切換レバー２２の近くに検出センサ６０を設け、検出センサ６０の検出結果に基づいて油圧クラッチを油圧制御で切換操作して前後進を切換える電子制御式の前後進切換操作構造と、前後進切換え操作具を操作して、シフトフォーク等を人為的に切換えて変速操作を行う機械式の前後進切換操作構造（検出センサ７１をシフトロッド７３近くに設けてフィードバック制御を行う）とをハンドルポストに装着切換可能にする構成を、低コストでできる構造について説明する。
尚、電子制御式の前後進切換操作構造としては、後記するシーケンス弁を兼用した油圧シリンダＣ４を利用した構造を採用してもよい。

まず、前後進切換レバー２２の近くに検出センサ６０を設ける電子制御による前後進切換操作構造について説明する。
図１２に示すように、ハンドルポストに取付フレーム６１を設け、取付フレーム６１の先端部に半円弧状の凹入部６１Ａを形成し、その凹入部６１Ａの内部に操作軸６２を配置する。

操作軸６２は、装着フレーム６３に取り付けてあり、装着フレーム６３はチャンネル状に折り曲げ形成された上部フレーム部分６３Ａとその上部フレーム部分６３Ａから横側方にアングル状に折り曲げ形成された下部フレーム部分６３Ｂとで構成してある。上部フレーム部分６３Ａに操作軸６２を回転自在に支持してあり、操作軸６２を上部フレーム部分６３Ａから上下貫通突出させて、上方に突出した操作軸６２の上部四角軸部６２Ａに前後進切換レバー２２を着脱可能に取り付けてある。

上部フレーム部分６３Ａの下端に突出した下端部には、回転板６４が取付固定してあり、この回転板６４の周縁部にデテント機構用の係合孔６４ａが形成してある。回転板６４の下面には駆動ピン６４ｂが延出されており、後記する検出センサ６０に回転量を伝達する構成となっている。

一方、下部フレーム部分６３Ｂには、検出センサ６０が取り付けてあり、検出センサ６０の上向き検出軸６０Ａに受動回転板６５が一体回転可能に取り付けてある。受動回転板６５には、受動回転板６５の長手方向に沿った係合長孔６５ａを設けてあり、係合長孔６５ａに回転板６４から延出された駆動ピン６４ｂが係合している。

以上のような構成になる装着フレーム６３を取付フレーム６１に取り付けるには、取付フレーム６１の凹入部６１Ａを挟む左右脚部６１Ｂに取付用孔６１ａを形成し、その取付用孔６１ａと上部フレーム部６３Ａの左右張出し部６３Ｃに形成した取付用孔６３ａとをボルトで連結して、着脱自在な構成を採っている。

次に、機械式の前後進切換操作構造について説明する。まず、前記した装着フレーム６３を取付フレーム６１から取り外す必要がある。操作軸６２から前後進切換レバー２２を取り外し、前記したボルトを連結解除して装着フレーム６３を取付フレーム６１より取り外す。

図１３に示すように、取付フレーム６１に付け替えるものは、ユニバーサルジョイン６７を備えた板状フレーム６８であり、板状フレーム６８の左右張出し部６８Ａに取付用孔６８ａを形成する。ユニバーサルジョイン６７には操作軸６２を貫通させ、操作軸６２におけるユニバーサルジョイント６７の上方に突出した部分に、前後進切換レバー２２を取り付ける上部四角軸部６２Ａを形成してある。

以上のように、操作軸６２を取り付けた板状フレーム６８を、ボルトを介して取付フレーム６１に取り付けることによって、検出センサ６０を装備していない操作軸６２の構造のものに取付換えることができる。

図１３に示すように、前後進切換レバー２２に検出センサ６０を備えない場合には、操作軸６２から駆動力を受けて操作されるシフトロッド６６に対して検出センサ７１を設けることとしてある。その検出センサ構造について説明する。図１３に示すように、ミッションケース６内の支持壁６Ａにシフトロッド６６をスライド自在に支持し、一端を前記した操作軸６２と連係する。

前記した支持壁６Ａには、３つの非接触式の検出センサ７１が埋め込み固定してあり、シフトロッド６６の表面に形成された３つの環状溝６６Ａを検出可能に構成してある。検出センサ７１としては、静電容量式、または、光学式、近接センサ式等のものが採用できる。
このように、シフトロッド６６に直接検出センサ７１を作用させる構成を採ることによって、前後進切換レバー２２位置をリミットセンサで検出する構成に比べて、レバーの製作誤差に基づくリミットセンサの調整が必要でなく、組み付け作業性の向上、及び、信頼性の向上を図ることができる。

〔高低変速機構〕
高低変速機構１４は、シフトスリーブＳ４を前方にシフトすることで低速「Ｌｏ」が得られ、後方にシフトすることで高速「Ｈｉ」が得られるものであり、その高低変速による伝動比は、主変速機構１１における各変速段の間での伝動比より小さく設定されている。また、シフトスリーブＳ４は、シーケンス弁を兼用した油圧シリンダＣ４によってシフト操作されるようになっている。

〔副変速機構〕
副変速機構１５は、シフトスリーブＳ５を前方にシフトすることで低速「Ｌ」が得られ、後方にシフトすることで高速「Ｈ」が得られるものであり、その高低変速による伝動比は、主変速機構１１における各変速段の間での伝動比より大きく設定されている。また、シフトスリーブＳ５は、シーケンス弁を兼用した油圧シリンダＣ５によってシフト操作されるようになっている。

副変速レバー５３と変速操作軸５４との連係構造について説明する。図１１に示すように、副変速レバー５３をデフロック操作軸５５に支持し、ミッションケース６から延出された変速操作軸５４に受動アーム５６を取り付けて、副変速レバー５３と受動アーム５６とを連係ロッド５７で連係して、副変速レバー５３で変速操作軸５４を操作可能に連係してある。
変速操作軸５４を支持するボス部５４Ａには変速操作軸５４の回転角度を検出する角度センサ５８が取付てあり、副変速レバー５３の操作位置を検出している。角度センサ５８としては、ポテンショメータやロータリエンコーダを使用することができる。

以上のように、副変速レバー５３と変速操作軸５４とをリンク機構を介して連係してあるので、機種毎の違いを越えて変速操作軸５４の操作角度を変更する必要がない。つまり、小型機種と大型機種では、副変速レバー５３の長さが異なる。そうすると、操作方向への移動量を同一のものにすると、変速操作軸５４の回転角度は、大型機種程小さくなる傾向にあり、変速操作軸５４の回転角度によって変速操作する副変速機構１５のシフト量が十分でないこととなる。
そこで、連係ロッド５７と受動アーム５６との連結部位を、受動アーム５７の長手方向に変更することによって、修正が可能になる。
尚、このような構造は、副変速レバー５３の構造に限らず、主変速レバーや他の変速レバーに適用してもよい。

〔超減速機構及びオーバードライブ機構〕
第１変速装置としての超減速機構１６と第２変速装置としてのオーバードライブ機構４５との構成について説明する。図３に示すように、副変速機構１５の変速軸２５の後端部と、後部デフ機構１７に出力する最終変速軸２６との間にオーバードライブ機構４５が設けてある。オーバードライブ機構４５と平行な位置に、最終変速軸２６とその最終変速軸２６に平行に架設された減速軸２７とに亘って超減速機構１６が設けてある。

図３及び図７に示すように、変速軸２５の後端部にはオーバードライブ機構４５の大径出力ギヤ４５Ａがニードルベアリングを介して遊嵌してあり、大径出力ギヤ４５Ａの前方に向かって延びる長尺ボス部４５ａが変速軸２５に直接遊嵌してある。

長尺ボス部４５ａの前端側には、変速軸２５の大径クラッチ部２５Ａが形成してあり、この変速軸２５の大径クラッチ部２５Ａとオーバードライブ機構４５の大径出力ギヤ４５Ａの長尺ボス部４５ａとの外周面にスプライン構造が形成してある。このスプライン部分にシフトスリーブＳ７（第２被操作部材の一例）がスプライン外嵌されて、大径クラッチ部２５Ａと長尺ボス部４５ａとに亘ってスライド移動かつ一体回転可能に構成してある。

一方、最終変速軸２６には、副変速機構１５の大径入力ギヤ１５Ｂと小径出力ギヤ１５Ｃ、及び、超減速機構１６の小径出力ギヤ１６Ｂとを一体形成した複合ギヤがニードルベアリングを介して遊転支承してある。副変速機構１５の小径出力ギヤ１５Ｃより更に後端側に最終変速軸２６に遊転支承されるクラッチボス部１５Ｄが延出してある。
クラッチボス部１５Ｄの後端側には、クラッチスリーブ５２が最終変速軸２６にスプライン外嵌してあり、軸用止め輪によって、最終変速軸２６の軸芯方向へのスライド移動が規制されている。

クラッチスリーブ５２の後端側には超減速機構１６の大径ギヤ１６Ａが最終変速軸２６に遊転支承してあり、クラッチスリーブ５２に向けてクラッチボス部１６ａが延出してある。

３つ並んで最終変速軸２６に支持されている、副変速機構１５の小径出力ギヤ１５Ｃのクラッチボス部１５Ｄと、クラッチスリーブ５２と、超減速機構１６の大径ギヤ１６Ａのクラッチボス部１６ａとの、夫々の外周面にスプライン構造が形成してある。このスプライン部分にシフトスリーブＳ６（第１被操作部材の一例）がスプライン外嵌されて、クラッチボス部１５Ｄと、クラッチスリーブ５２と、クラッチボス部１６ａとに亘ってスライド移動かつ一体回転可能に構成してある。

超減速用のシフトスリーブＳ６とオーバードライブ用のシフトスリーブＳ７とは、後記する単一の変速用シフトフォーク５０によって操作される。超減速用のシフトスリーブＳ６とオーバードライブ用のシフトスリーブＳ７とを同時前方にシフトさせて、図７で示す（ａ）位置に位置させる。これによって、オーバードライブ用のシフトスリーブＳ７を変速軸２５の大径クラッチ部２５Ａに咬合させる（この場合に、超減速用のシフトスリーブＳ６は最終変速軸２６に遊嵌されたクラッチボス部１５Ｄに咬合して、減速軸２７からの動力伝達を受けない位置に操作される）。これによって、「オーバードライブ入り状態」と「超減速切り状態」がもたらされる。

次に、超減速用のシフトスリーブＳ６とオーバードライブ用のシフトスリーブＳ７とを同時にかつやや後方にシフトさせて、図７で示す（ｂ）位置に位置させる。これによって、オーバードライブ用のシフトスリーブＳ７を副変速機構１５の大径クラッチ部２５Ａから離間させると同時に、最終変速軸２６に遊嵌したクラッチボス部１５Ｄに咬合する状態を維持させ、最終変速軸２６にスプライン嵌合したクラッチスリーブ５２に咬合させる。これによって、「オーバードライブ切り状態」と「超減速切り状態」がもたらされ、走行出力は、副変速機構１５からの低速「Ｌ」及び高速「Ｈ」の出力が最終出力軸２６に伝達される。

超減速用のシフトスリーブＳ６とオーバードライブ用のシフトスリーブＳ７とを同時にかつ更に後方にシフトさせて、図７で示す（ｃ）位置に位置させる。これによって、オーバードライブ用のシフトスリーブＳ７を副変速機構１５の大径クラッチ部２５Ａから離間する状態を維持させながら、超減速用のシフトスリーブＳ６を減速用の大径ギヤ１６Ａのクラッチボス部１６ａと最終変速軸２６にスプライン嵌合したクラッチスリーブ５２とに亘って咬合させる。これによって、「オーバードライブ切り状態」が維持され、副変速機構１５からの出力は、減速軸２７を迂回した動力に変換されて最終変速軸２６に伝達され、［超減速入り状態］が現出される。

次に、シフトスリーブＳ６及びシフトスリーブＳ７を操作する変速用シフトフォーク５０について説明する。図５及び図６に示すように、変速軸２５と最終変速軸２６とを上下に平行に配置し、変速軸２５にシフトスリーブＳ７、最終変速軸２６にシフトスリーブＳ６を配置してある。

変速用シフトフォーク５０は、超減速機構１６を変速操作する第１シフトフォーク部５０Ａと、オーバードライブ機構４５を変速操作する第２シフトフォーク部５０Ｂとを一体形成してある。第１シフトフォーク部５０ＡにシフトスリーブＳ６に係合する第１係合凹入部５０ａを設け、第２シフトフォーク部５０ＢにシフトスリーブＳ７に係合する第２係合凹入部５０ｂを設けてある。

第１係合凹入部５０ａの半円弧状縁部を形成する脚部分５０ｃと第２係合凹入部５０ｂの半円弧状縁部を形成する脚部分５０ｄを形成する。その脚部分５０ｃ、５０ｄのうちの第１係合凹入部５０ａと第２係合凹入部５０ｂとの中間に位置する部分は、第１係合凹入部５０ａと第２係合凹入部５０ｂとの縁部に兼用される共通脚部分５０ｅに形成してある。

共通脚部分５０ｅを、第１係合凹入部５０ａの中心ａと前記第２係合凹入部５０ｂの中心ｂを結ぶ仮想線ｚに対して直交する方向又は略直交する方向に延出して、脚基端部５０ｇを形成する。変速用シフトフォーク５０を変速移動自在に支持する支持部５０ｆを、脚基端部５０ｇに形成してある。この支持部５０ｆを変速操作用の支持軸５１に外嵌させて、変速用シフトフォーク５０を後記する変速操作具２９で操作可能に構成してある。

以上のように、操作力を受ける支持部５０ｆを脚基端部５０ｇに設けたので、支持部５０ｆで受けた操作力を第１シフトフォーク部５０Ａと第２シフトフォーク部５０Ｂに略等しく及ぼすことができ、コジレ等を生じることなく変速用シフトフォーク５０を操作することができる。

変速用シフトフォーク５０を最終変速軸２６（入力軸の一例）の上方に配置し、変速用シフトフォーク５０の基端部に設けてある連係操作部５０Ｄをミッションケース６の側壁近傍に配置してある。
図1及び図５に示すように、運転部１の運転席２８の近傍において、ミッションケース６の横側面に内外貫通する状態で配置された回転操作軸８４の外部突出端部に変速操作具２９が取り付けられている。回転操作軸８４の内部突出端部に変速用シフトフォーク５０を駆動操作する駆動アーム８５が一体回転駆動される状態で取付られている。

一方、変速用シフトフォーク５０の支持軸５１をミッションケース６の側壁近傍に沿って配置してあり、変速用シフトフォーク５０における支持軸５１に外嵌されている支持部５０ｆに、図６に示すように、凹入部が形成してあり、その凹入部を駆動アーム８５の先端部が係合連係される連係操作部５０Ｄに構成してある。このように、駆動アーム８５の先端部を変速用シフトフォーク５０の連係操作部５０Ｄに連係させて、変速用シフトフォーク５０を変速操作具２９で操作可能に構成してある。
以上、直接変速操作具２９で操作する構成を採っているので、変速操作具２９と変速用シフトフォーク５０との間にリンク機構とを介在させるものに比べて操作構造が簡単になる。

つぎに、変速用シフトフォーク５０の変速位置が変動し難いものとなるように、シフトスリーブＳ６とシフトスリーブＳ７と、それらをスライド移動自在に支持するスプライン構造との間に、変速位置規制機構を構成してある。この変速位置規制構造について説明する。

図示はしていないが、変速軸２５の大径クラッチ部２５Ａ、副変速機構１５の小径出力ギヤ１５Ｃのクラッチボス部１５Ｄ、超減速機構１６の大径ギヤ１６Ａのクラッチボス部１６ａとの外周面に設けてあるスプライン部の構造としては、シフトスリーブＳ６、Ｓ７のスプライン歯部が相手側のスプライン歯部の間に入り込んで抜け難くなるように、変速軸２５の大径クラッチ部２５Ａ、副変速機構１５の小径出力ギヤ１５Ｃのクラッチボス部１５Ｄ、超減速機構１６の大径ギヤ１６Ａのクラッチボス部１６ａの隣接する歯部同士の間隔を奥側にある程、狭くなるように構成し、奥側でシフトスリーブＳ６、Ｓ７のスプライン歯部を横側方から強く締め付けるべく構成してある。

一方、中間に位置するクラッチスリーブ５２の外周面に形成されるスプライン部の構造としては、スプライン部の歯部の歯の高さを軸芯方向に沿って異なる高さのものに設定し、クラッチスリーブ５２とシフトスリーブＳ６、Ｓ７とのスプライン歯部同士の接触を軸芯方向に沿って部分的なものに構成し、歯部が軸芯方向の全長に亘って接触する構成を採る場合に比べて却って抵抗を大きくできる構成を採っている。

〔別実施形態〕
本発明は以下のような形態で実施することもできる。
（１）上記実施形態では、第１変速装置としての超減速機構１６、及び、第２変速装置としてのオーバードライブ機構４５を選択して説明したが、主変速機構１１、副変速機構１５、及び、高低変速機構１４等に、前記した変速用シフトフォーク５０の構造を適用してもよい。
（２）第１被操作部材Ｓ６、第２被操作部材Ｓ７としては、シフトスリーブだけでなくシフトフォークでシフト移動されるシフトギヤ自体であってもよい。

本発明は、トラクタにおけるアクチュエータとして油圧機器を使用した走行変速構造について記したが、アクチュエータを使用しない人為的操作具で全て操作する形態の走行変速装置に適用でき、又は、アクチュエータとして電動シリンダ等を使用した走行変速構造に適用してもよい。更には、ＰＴＯ変速に適用してもよい。

１運転部
１６超減速機構（第１変速装置）
１７出力デフ機構
２６最終変速軸（入力軸）
２９変速用操作具
４５オーバードライブ機構
５０変速用シフトフォーク
５０Ａ第１シフトフォーク部
５０Ｂ第２シフトフォーク部
５０Ｄ連係操作部
５０ａ第１係合凹入部
５０ｂ第２係合凹入部
５０ｅ共通脚部分
５０ｆ支持部
５０ｇ脚基端部
５１支持軸
Ｓ６シフトスリーブ（第１被操作部材）
Ｓ７シフトスリーブ（第２被操作部材）
ｚ仮想線

Claims

第１変速装置を変速操作する第１シフトフォーク部と、第２変速装置を変速操作する第２シフトフォーク部とを一体形成した変速用シフトフォークを設け、前記第１シフトフォーク部に前記第１変速装置の第１被操作部材に係合する第１係合凹入部を設け、前記第２シフトフォーク部に前記第２変速装置の第２被操作部材に係合する第２係合凹入部を設け、前記第１係合凹入部と前記第２係合凹入部との中間位置に、前記第１被操作部材と前記第２被操作部材とに係合する共通脚部分を形成し、前記共通脚部分を前記第１係合凹入部と前記第２係合凹入部との中心同士を結ぶ仮想線に対して直交する方向又は略直交する方向に延出して脚基端部を形成し、前記変速用シフトフォークにおける支持軸に支持される支持部を、前記脚基端部に形成してあり、
前記変速用シフトフォークを操作可能とする変速操作具を備え、
前記変速用シフトフォークには、前記変速操作具に連係される連係操作部を設けてあり、
その連係操作部と前記変速用シフトフォークとの連結箇所を、前記第１係合凹入部と前記第２係合凹入部との中心同士を結ぶ仮想線に対して、前記支持部より接近する側に配置してあるトラクタの変速装置。
前記第１又は第２被操作部材を出力デフ機構の入力軸に支持させ、前記変速用シフトフォークを前記入力軸の上方に配置し、前記連係操作部をミッションケースの側壁近傍に配置し、運転部に備えられた前記変速操作具と前記連係操作部とを連係させて、前記変速用シフトフォークを前記変速操作具で操作可能に構成してある請求項１記載のトラクタの変速装置。