JP5686471B2

JP5686471B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP5686471B2
Application number: JP2011032326A
Authority: JP
Inventors: 久保田　幸雄; 幸雄久保田; 裕輔橋本; 史洋江川; 洋輔花田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: JP2012172698A

Description

本発明は、作業車両の技術に関し、より詳細には、可動斜板の傾斜角度を変更することにより変速可能な無段変速機を具備する作業車両の動力伝達機構の配置構成の技術に関する。

従来、可動斜板の傾斜角度を変更することにより変速可能な無段変速機を具備する作業車両の動力伝達機構の配置構成に関する技術は公知となっている。

特許文献１に記載の作業車両は、エンジンと、エンジンの出力軸と同軸上に配置され、可動斜板の傾斜角度を変更することにより変速可能な無段変速機と、を具備する。

このような作業車両において、エンジンからの動力は、無段変速機において変速された後に車輪に伝達される。作業車両は、無段変速機における変速比を任意に変更されることにより、所望の速度で走行することができる。

特開２００９−８１９０号公報

一方、トランスミッションケースの形状及び大きさ等の条件によっては動力伝達機構の配置が制限されるため、エンジンの出力軸とは異なる軸上に無段変速機を配置する必要がある場合がある。

このような場合、エンジンの出力軸から無段変速機の入力軸へと動力を伝達する機構が必要となるが、コストの抑制及び省スペースの観点から、当該機構を簡素に構成することが要求される。

本発明は以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、動力伝達機構を安価かつコンパクトに構成することが可能な作業車両を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、エンジンから出力された動力を伝達する第一軸と、前記第一軸と平行に配置され、軸線上に無段変速機を備える第二軸と、前記第一軸に配置される第一歯車、及び前記第二軸に配置される第二歯車からなり、前記第一軸から前記第二軸へと動力を伝達する一対の歯車とを備え、前記第一軸の一側に前記エンジンからの動力が入力され、他側に前記第一歯車が配置され、前記第二軸と同軸上に配置され、前記無段変速機から出力された動力を伝達する第三軸と、前記第一軸の軸上に配置され、前記第三軸からの動力を伝達可能な伝達歯車とを具備し、前記第一軸を支持するとともに、前記伝達歯車を、前記第一軸の軸線と異なる、偏心した軸線上に支持する支持部材を具備するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、エンジンからの動力を無段変速機に伝達する際に、簡単な構成で無段変速機に適した動力になるように増減速することができる。したがって、動力伝達機構を安価かつコンパクトに構成することができる。

また、仕様が異なるエンジンを適用する場合には、一対の歯車を変更するだけで増減速比を調節することができ、無段変速機等のその他の部品の共用化を図ることができる。また、一対の歯車の組み換えを容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。

また、無段変速機からの動力を取り出すための伝達歯車を第一軸上に配置することで、別途軸を配置するスペースが必要ないため、動力伝達機構をコンパクトに構成することができる。

また、支持部材を介して伝達歯車を支持することにより、第一軸とは異なる軸線上に伝達歯車を支持することができる。したがって、第三軸と第一軸との軸間距離に制限されることなく、第三軸と伝達歯車との軸間距離を設定することができ、所望の伝達歯車を選定することができる。

また、支持部材を適宜変更することで、第三軸と伝達歯車との軸間距離を変更することができ、所望の伝達歯車に変更することで当該伝達歯車による増減速比を所望の値に設定することができる。

本発明の実施の一形態に係るトラクタの左側面図。トラクタのトランスミッションケース前部の内部を示す側面断面図。トラクタのトランスミッションケース後部の内部を示す側面断面図。無段変速機を示す一部断面図。アイドルギヤの配置を示す側面断面拡大図。アイドルギヤの偏心配置を示す背面模式図。

以下では、本発明に係る作業車両の実施の一形態（第一実施形態）であるトラクタ１について説明する。なお、本発明に係る作業車両は、本実施形態に係るトラクタ１に限るものではなく、その他の農業車両や建設車両、産業車両等、広く車両全般に適用することが可能である。また、以下では図中の矢印Ｆの方向を前方向と定義して説明を行う。

図１に示すように、トラクタ１においては、機体フレーム２が長手方向を前後方向として配置され、その後部でエンジン３に連結される。エンジン３の後部には、トラクタ１の動力伝達機構の一部を収納するトランスミッションケース１０が長手方向を前後方向として連結される。機体フレーム２の前部はフロントアクスルを介して左右一対の前輪４・４に支持され、トランスミッションケース１０の後部はリアアクスルを介して左右一対の後輪５・５に支持される。

そして、エンジン３の動力が前記動力伝達機構で変速された後、前記フロントアクスルを経て左右一対の前輪４・４に伝達可能とされるとともに、前記リアアクスルを経て左右一対の後輪５・５に伝達可能とされる。エンジン３の動力が伝達されることによって、左右一対の前輪４・４及び左右一対の後輪５・５が回転駆動され、トラクタ１の走行が行われる。

また、エンジン３の動力が前記動力伝達機構で変速された後、トランスミッションケース１０に対して作業機装着装置６を介して装着された図示しない耕耘装置等の作業機にも伝達可能とされる。さらに、エンジン３の動力によって駆動される、図示しない油圧ポンプにより圧送される作動油を、機体フレーム２及びトランスミッションケース１０に対して装着された図示しないフロントローダ等の作業機に供給可能とされる。このようにして、エンジン３の動力が伝達されることによって、種々の作業機が駆動される。

トランスミッションケース１０の上部においては、作業者が搭乗してトラクタ１を操作するための運転操作部７が設けられ、キャビン８によって覆われる。また、キャビン８の前方には、エンジン３を覆うボンネット９が設けられる。

以下では、トランスミッションケース１０内に収納される動力伝達機構について説明する。

図２及び図３に示すように、トランスミッションケース１０内には、前記動力伝達機構の一部であるミッション入力軸２０、ギヤ機構３０、無段入力軸４０、無段変速機５０、無段出力軸７０、アイドルギヤ８０、走行出力軸９０、正逆転切換クラッチ機構１００、遊星歯車機構１１０、高低速切換クラッチ機構１２０、及び副変速クラッチ機構１３０等が収納される。また、トランスミッションケース１０内には、前記動力伝達機構を支持するための第一リテーナ１１、支持部材としての第二リテーナ１２、第三リテーナ１３、及び第四リテーナ１４等が固定される。

第一軸としてのミッション入力軸２０は、第一ミッション入力軸２１、第二ミッション入力軸２２、カップリング２３、第三ミッション入力軸２４等から構成される。第一ミッション入力軸２１は、その軸線方向を前後方向に向けて配置される。第一ミッション入力軸２１の前端部は、軸受を介して第一リテーナ１１に回転可能に支持される。第二ミッション入力軸２２は、その軸線方向を前後方向に向けて第一ミッション入力軸２１の後方に配置される。第二ミッション入力軸２２の前端部近傍は、軸受を介して第二リテーナ１２に回転可能に支持される。第二ミッション入力軸２２の後端部は、後述する第一ギヤ３１及び軸受を介して第三リテーナ１３に回転可能に支持される。カップリング２３は、第一ミッション入力軸２１の後端部及び第二ミッション入力軸２２の前端部とスプライン嵌合することにより、第一ミッション入力軸２１と第二ミッション入力軸２２とを相対回転不能となるように連結する。第三ミッション入力軸２４は、その軸線方向を前後方向に向けて第二ミッション入力軸２２の後方に配置される。第三ミッション入力軸２４の前端部は、第二ミッション入力軸２２の後端部とともに第一ギヤ３１及び軸受等を介して第三リテーナ１３に回転可能に支持される。第三ミッション入力軸２４の後端部は、図示しないギヤ等を介して、トラクタ１に装着される耕耘装置等に動力を伝達するための図示しないＰＴＯ軸と連結される。

図３に示す一対の歯車としてのギヤ機構３０は、第一歯車としての第一ギヤ３１及び第二歯車としての第二ギヤ３２等から構成される。第一ギヤ３１は、第二ミッション入力軸２２上（より詳細には、第二ミッション入力軸２２の後端部）に配置される。第一ギヤ３１は、第二ミッション入力軸２２及び第三ミッション入力軸２４とスプライン嵌合される。これによって、第一ギヤ３１は第二ミッション入力軸２２及び第三ミッション入力軸２４と一体的に回転することができるとともに、当該第一ギヤ３１によって第二ミッション入力軸２２と第三ミッション入力軸２４とが相対回転不能となるように連結される。第二ギヤ３２は、後述する第一無段入力軸４１上（より詳細には、第一無段入力軸４１の後端部近傍）に配置されるとともに、第一ギヤ３１と歯合される。第二ギヤ３２は、第一無段入力軸４１とスプライン嵌合され、第一無段入力軸４１と一体的に回転することができる。

図２及び図３に示す第二軸としての無段入力軸４０は、第一無段入力軸４１、第二無段入力軸４２、及びカップリング４３等から構成される。第一無段入力軸４１は、その軸線方向を前後方向に向けて、すなわちミッション入力軸２０（第一ミッション入力軸２１、第二ミッション入力軸２２、及び第三ミッション入力軸２４）と平行に配置される。第一無段入力軸４１の後端部は、第二ミッション入力軸２２の後端部と前後方向において略同一位置に配置される。第一無段入力軸４１の後端部は、軸受を介して第三リテーナ１３に回転可能に支持される。第一無段入力軸４１の中途部は、軸受を介して第四リテーナ１４に回転可能に支持される。第二無段入力軸４２は、その軸線方向を前後方向に向けて第一無段入力軸４１の前方に配置される。第二無段入力軸４２の前端部は、第一リテーナ１１に回転可能に支持される。カップリング４３は、第一無段入力軸４１の前端部及び第二無段入力軸４２の後端部とスプライン嵌合することにより、第一無段入力軸４１と第二無段入力軸４２とを相対回転不能となるように連結する。

図２及び図４に示す無段変速機５０は、前記動力伝達機構の一部を成すものであり、エンジン３からの動力を無段階に変速させることが可能なものである。

無段変速機５０は、可変容量型の油圧ポンプ５１、固定容量型の油圧モータ５９、油圧サーボ機構６５等を備えており、油圧ポンプ５１は入力側ハウジング５２、斜板保持部材５３、入力側斜板５４、シリンダブロック５５、入力側プランジャ５６・５６・・・、入力側タイミングスプール５７・５７・・・、入力側スプールカム５８等によって構成され、また、油圧モータ５９はシリンダブロック５５、出力側プランジャ６０・６０・・・、出力側タイミングスプール６１・６１・・・、出力側スプールカム６２、出力側斜板６３等によって構成されている。

さらに詳述すると、シリンダブロック５５は、第二無段入力軸４２とスプライン嵌合により相対回転不能に固定されており、シリンダブロック５５と第二無段入力軸４２が一体的に回転する構成としている。また、シリンダブロック５５には、第二無段入力軸４２の軸線方向に往復動する入力側プランジャ５６・５６・・・及び出力側プランジャ６０・６０・・・と、同じく軸線方向に往復動する入力側タイミングスプール５７・５７・・・及び出力側タイミングスプール６１・６１・・・を収容している。

また、入力側プランジャ５６・５６・・・は、第二無段入力軸４２の軸線に対する傾斜角度を後述する油圧サーボ機構６５により変更可能な入力側斜板５４（可動斜板）と、斜板面５４ａにおいて当接しており、また、出力側プランジャ６０・６０・・・は、前記軸線に対して所定の傾斜角度を成す出力側斜板６３と、斜板面６３ａにおいて当接している。そして、入力側斜板５４の軸線に対する傾斜角度を変更することにより、入力側プランジャ５６・５６・・・が往復動する振幅量が変化するため、往復動に伴って吸入及び排出する作動油量が変化する。入力側プランジャ５６・５６・・・と出力側プランジャ６０・６０・・・はシリンダブロック５５内の油路により連通しているため、作動油量の変化は出力側プランジャ６０・６０・・・へと伝達される。出力側プランジャ６０・６０・・・の往復動する振幅量は変化しないため、出力側プランジャ６０・６０・・・へ供給される作動油量の変化によって、出力側プランジャ６０・６０・・・が当接している出力側斜板６３の回転数を可変とする構成としている。

このように、無段変速機５０は、第二無段入力軸４２に入力される入力回転を、入力側斜板５４の斜板面５４ａの軸線に対する傾斜角度を変更することにより、出力側斜板６３の回転数を所望する回転数に調整しつつ回転出力を行うものである。

次に、出力側斜板６３について説明する。出力側斜板６３は、出力側プランジャ６０を往復動させる力（即ち、シリンダブロック５５内に形成された油圧回路内の作動油の圧力）を後述する無段出力軸７０等の回転駆動力に変換するものである。また、出力側斜板６３は第二無段入力軸４２が貫通する貫通孔が設けられた略円筒形状の部材であり、その前部には斜板面６３ａが形成されている。斜板面６３ａには出力側プランジャ６０の突出端が当接する。斜板面６３ａは第二無段入力軸４２の軸線に対して所定の傾斜角を成している。

出力側斜板６３の後端部には出力ケース６４が固定され、出力側斜板６３と出力ケース６４が一体的に回転する構成としている。なお、出力側斜板６３と第二無段入力軸４２との間には軸受が介装されるので、出力側斜板６３は第二無段入力軸４２と相対回転可能である。出力ケース６４には、略円柱状（中空軸状）に形成された後述する無段出力軸７０が連結され、無段変速機５０において変速された動力は当該無段出力軸７０を介して取り出すことが可能である。

以下では、油圧サーボ機構６５について説明する。油圧サーボ機構６５は、入力側ハウジング５２に前後方向に形成されたシリンダ６６と、当該シリンダ６６において前後方向に往復摺動可能に内挿されるピストン６７と、当該ピストン６７の後端部に固設される掛止部材６８等で構成されている。

ピストン６７の前端部には拡径部６７ａが形成される。ピストン６７の拡径部６７ａによってシリンダ６６内部の空間が２つに仕切られることにより、当該拡径部６７ａの前後に２つの油室が形成される。そして、図示せぬ電磁比例弁、サーボスプール等によって前記２つの油室内の油圧を変化させることにより、ピストン６７を前後方向に往復摺動可能としている。

掛止部材６８は、略直方体状の部材の一部に切り欠き６８ａを設け、平面視略Ｕ字状に形成したものである。掛止部材６８は、切り欠き６８ａの開放側を側方に向けた状態で、ピストン６７の後端部（突出端部）に固設されている。掛止部材６８は、入力側斜板５４の一端部（左端部）に設けられた円柱状の掛止部５４ｂを掛止する。

上述の如く構成された無段変速機５０において、トラクタ１の操作レバー等の操作に基づいてピストン６７が前後方向に往復摺動されると、掛止部材６８及び掛止部５４ｂを介して入力側斜板５４の傾斜角度が変更される。これによって、無段変速機５０による変速比を変更（変速）することができる。

図２及び図３に示す第三軸としての無段出力軸７０は、略円柱状に形成された中空軸である。無段出力軸７０は、その軸線方向を前後方向に向けて、無段入力軸４０（第一無段入力軸４１及び第二無段入力軸４２）と同一軸線上に配置される。すなわち、無段出力軸７０の内部には第一無段入力軸４１及び第二無段入力軸４２が挿通されるとともに、無段出力軸７０と第一無段入力軸４１及び第二無段入力軸４２とは相対回転可能とされる。無段出力軸７０の中途部には、低速出力ギヤ部７０ａが形成される。無段出力軸７０の前端部は出力ケース６４と相対回転不能に連結される（図４参照）。無段出力軸７０の前端部近傍は、軸受を介してトランスミッションケース１０に回転可能に支持される。無段出力軸７０の後端部は、軸受を介して第四リテーナ１４に回転可能に支持される。無段出力軸７０上（より詳細には、無段出力軸７０の後端部近傍）には、逆転出力ギヤ７１及び高速出力ギヤ７２が配置される。逆転出力ギヤ７１及び高速出力ギヤ７２は無段出力軸７０とスプライン嵌合され、無段出力軸７０と一体的に回転することができる。

伝達歯車としてのアイドルギヤ８０は、第二リテーナ１２に形成される略円柱状の軸受部１２ａに支持されるとともに、無段出力軸７０の低速出力ギヤ部７０ａと歯合される。より詳細には、軸受部１２ａには第二リテーナ１２を前後方向に貫通する貫通孔１２ｂが形成され、当該貫通孔１２ｂに第二ミッション入力軸２２が挿通されている。軸受部１２ａには軸受８１・８１が外嵌され、当該軸受８１・８１を介してアイドルギヤ８０が回転可能に支持される。

走行出力軸９０は、第一走行出力軸９１、第二走行出力軸９２、カップリング９３、及び第三走行出力軸９４等から構成される。第一走行出力軸９１は、その軸線方向を前後方向に向けて、すなわちミッション入力軸２０（第一ミッション入力軸２１、第二ミッション入力軸２２、及び第三ミッション入力軸２４）と平行に配置される。第一走行出力軸９１の前端部は、軸受を介して第二リテーナ１２に回転可能に支持される。第一走行出力軸９１の後端部は、軸受を介して第三リテーナ１３に回転可能に支持される。第二走行出力軸９２は、その軸線方向を前後方向に向けて第一走行出力軸９１の後方に配置される。第二走行出力軸９２の前端部は、軸受を介して第三リテーナ１３に回転可能に支持される。第二走行出力軸９２の後端部は、軸受及び後述する高速ギヤ１３２を介してトランスミッションケース１０に回転可能に支持される。カップリング９３は、第一走行出力軸９１の後端部及び第二走行出力軸９２の前端部とスプライン嵌合することにより、第一走行出力軸９１と第二走行出力軸９２とを相対回転不能となるように連結する。第三走行出力軸９４は、その軸線方向を前後方向に向けて第二走行出力軸９２の後方に配置される。第三走行出力軸９４の前端部は、軸受及び高速ギヤ１３２を介してトランスミッションケース１０に回転可能に支持される。第三走行出力軸９４の後端部は、図示しないギヤ、リアアクスル等を介して、後輪５・５に連結される。

正逆転切換クラッチ機構１００は、正転ギヤ１０１、逆転ギヤ１０２、及び正逆転切換クラッチ１０３等から構成される。正転ギヤ１０１は、第一走行出力軸９１上（より詳細には、第一走行出力軸９１の前端部近傍）に配置されるとともに、アイドルギヤ８０と歯合される。正転ギヤ１０１は、軸受を介して第一走行出力軸９１に相対回転可能に支持される。逆転ギヤ１０２は、第一走行出力軸９１上（より詳細には、第一走行出力軸９１の前端部近傍であって正転ギヤ１０１の後方）に配置されるとともに、逆転出力ギヤ７１と歯合される。逆転ギヤ１０２は、軸受を介して第一走行出力軸９１に相対回転可能に支持される。正逆転切換クラッチ１０３は、第一走行出力軸９１上（より詳細には、第一走行出力軸９１の正転ギヤ１０１と逆転ギヤ１０２との間）に配置される油圧クラッチである。正逆転切換クラッチ１０３は、図示しない電磁バルブを切り換えることにより、正転ギヤ１０１及び逆転ギヤ１０２のうちいずれか一方と第一走行出力軸９１とを相対回転不能に連結する状態、又は正転ギヤ１０１及び逆転ギヤ１０２のいずれも第一走行出力軸９１と連結しない状態に切り換えることができる。

図３に示す遊星歯車機構１１０は、サンギヤ１１１、キャリヤ１１２、プラネタリギヤ１１３・１１３・・・、リングギヤ１１４、及び遊星出力ギヤ１１５等から構成される。サンギヤ１１１は、第二ミッション入力軸２２上（より詳細には、第二ミッション入力軸２２の中途部）に配置される。サンギヤ１１１は、軸受を介して第二ミッション入力軸２２に相対回転可能に支持される。サンギヤ１１１の前端部及び後端部には、それぞれギヤ部が形成される。サンギヤ１１１の前端部に形成されるギヤ部は、高速出力ギヤ７２と歯合される。キャリヤ１１２は、第二ミッション入力軸２２上（より詳細には、第二ミッション入力軸２２の中途部であってサンギヤ１１１の後方）に配置される。キャリヤ１１２は、第二ミッション入力軸２２とスプライン嵌合される。これによって、キャリヤ１１２は第二ミッション入力軸２２と一体的に回転することができる。プラネタリギヤ１１３・１１３・・・は、プラネタリ軸１１３ａ・１１３ａ・・・を介してそれぞれキャリヤ１１２に回転可能に支持される。プラネタリギヤ１１３・１１３・・・はキャリヤ１１２の前方に配置され、第二ミッション入力軸２２の軸線を中心とする同心円上に配置される。プラネタリギヤ１１３・１１３・・・は、サンギヤ１１１の後端部に形成されるギヤ部と歯合される。リングギヤ１１４は、円筒形状の歯車であり、その内周面にギヤ部が形成される。リングギヤ１１４のギヤ部は、プラネタリギヤ１１３・１１３・・・と歯合される。遊星出力ギヤ１１５は、第二ミッション入力軸２２上（より詳細には、第二ミッション入力軸２２の中途部であってキャリヤ１１２の後方）に配置される。遊星出力ギヤ１１５は、軸受を介して第二ミッション入力軸２２に相対回転可能に支持される。遊星出力ギヤ１１５の前端部及び後端部には、それぞれギヤ部が形成される。遊星出力ギヤ１１５の前端部に形成されるギヤ部は、リングギヤ１１４のギヤ部と歯合される。

高低速切換クラッチ機構１２０は、高速ギヤ１２１及び高低速切換クラッチ１２２等から構成される。高速ギヤ１２１は、第一走行出力軸９１上（より詳細には、第一走行出力軸９１の後端部近傍）に配置されるとともに、遊星出力ギヤ１１５の後端部に形成されるギヤ部と歯合される。高速ギヤ１２１は、軸受を介して第一走行出力軸９１に相対回転可能に支持される。高低速切換クラッチ１２２は、第一走行出力軸９１上（より詳細には、第一走行出力軸９１の後端部近傍であって高速ギヤ１２１の前方）に配置される油圧クラッチである。高低速切換クラッチ１２２は、図示しない電磁バルブを切り換えることにより、高速ギヤ１２１と第一走行出力軸９１とを相対回転不能に連結する状態、又は高速ギヤ１２１と第一走行出力軸９１とを連結しない状態に切り換えることができる。

副変速クラッチ機構１３０は、低速ギヤ１３１、高速ギヤ１３２、副変速クラッチ１３３、中空軸１３４、入力ギヤ１３５、及び出力ギヤ１３６等から構成される。低速ギヤ１３１は、第二走行出力軸９２上に配置される。低速ギヤ１３１は、軸受を介して第二走行出力軸９２に相対回転可能に支持される。高速ギヤ１３２は、第二走行出力軸９２上（より詳細には、低速ギヤ１３１の後方）に配置される。高速ギヤ１３２は、軸受を介してトランスミッションケース１０に回転可能に支持される。また、高速ギヤ１３２は、第三走行出力軸９４とスプライン嵌合される。これによって、高速ギヤ１３２は第三走行出力軸９４と一体的に回転することができる。副変速クラッチ１３３は、第二走行出力軸９２上（より詳細には、低速ギヤ１３１と高速ギヤ１３２との間）に配置される。副変速クラッチ１３３は、図示しないアームによって第二走行出力軸９２の軸線方向に摺動されることにより、低速ギヤ１３１及び高速ギヤ１３２のうちいずれか一方と第二走行出力軸９２とを相対回転不能に連結する状態、又は低速ギヤ１３１及び高速ギヤ１３２のいずれも第二走行出力軸９２と連結しない状態に切り換えることができる。中空軸１３４は、その軸線方向を前後方向に向けて、第三ミッション入力軸２４と同一軸線上に配置される。すなわち、中空軸１３４の内部には第三ミッション入力軸２４が挿通されるとともに、中空軸１３４と第三ミッション入力軸２４とは相対回転可能とされる。中空軸１３４の前端部は、軸受を介して第三リテーナ１３に回転可能に支持される。中空軸１３４の後端部は、軸受を介してトランスミッションケース１０に回転可能に支持される。入力ギヤ１３５は、中空軸１３４上（より詳細には、中空軸１３４の前端部）に配置されるとともに、低速ギヤ１３１と歯合される。入力ギヤ１３５は、中空軸１３４とスプライン嵌合される。これによって、入力ギヤ１３５は中空軸１３４と一体的に回転することができる。出力ギヤ１３６は、中空軸１３４上（より詳細には、中空軸１３４の後端部）に配置されるとともに、高速ギヤ１３２と歯合される。出力ギヤ１３６は、中空軸１３４とスプライン嵌合される。これによって、出力ギヤ１３６は中空軸１３４と一体的に回転することができる。

以下では、図３及び図４を用いて、上述の如く構成された動力伝達機構における、動力の伝達の態様について説明する。

エンジン３からの動力は、図示せぬクラッチを介して第一ミッション入力軸２１に伝達され、当該第一ミッション入力軸２１が回転される。第一ミッション入力軸２１の回転は、カップリング２３、及び第二ミッション入力軸２２を介して第一ギヤ３１に伝達される。また、第二ミッション入力軸２２の回転は、第一ギヤ３１を介して第三ミッション入力軸２４に伝達され、ひいては前記ＰＴＯ軸へと伝達される。さらに、第二ミッション入力軸２２と一体的にキャリヤ１１２が回転する。

第一ギヤ３１の回転は、第二ギヤ３２を介して第一無段入力軸４１に伝達される。この際、第一ギヤ３１及び第二ギヤ３２によって、第二ミッション入力軸２２の回転は増速されて、第一無段入力軸４１に伝達される。

第一無段入力軸４１の回転は、カップリング４３、及び第二無段入力軸４２を介して無段変速機５０に伝達される。無段変速機５０に伝達された回転は、当該無段変速機５０によって変速され、当該変速後の回転は無段出力軸７０に伝達される。

無段出力軸７０の回転は、アイドルギヤ８０を介して正転ギヤ１０１に、逆転出力ギヤ７１を介して逆転ギヤ１０２に、高速出力ギヤ７２を介してサンギヤ１１１に、それぞれ伝達される。

サンギヤ１１１に伝達された回転は、プラネタリギヤ１１３・１１３・・・において、第二ミッション入力軸２２からキャリヤ１１２に伝達された回転と合成され、リングギヤ１１４を介して遊星出力ギヤ１１５に伝達される。

高低速切換クラッチ１２２により高速ギヤ１２１と第一走行出力軸９１とが相対回転不能に連結されず、正逆転切換クラッチ１０３によって正転ギヤ１０１と第一走行出力軸９１とが相対回転不能に連結されている場合、正転ギヤ１０１と共に第一走行出力軸９１が回転する。この場合、無段出力軸７０と正転ギヤ１０１との間にアイドルギヤ８０が介在するため、第一走行出力軸９１は無段出力軸７０と同一方向（正転方向）に回転する。高低速切換クラッチ１２２により高速ギヤ１２１と第一走行出力軸９１とが相対回転不能に連結されず、正逆転切換クラッチ１０３によって逆転ギヤ１０２と第一走行出力軸９１とが相対回転不能に連結されている場合、逆転ギヤ１０２と共に第一走行出力軸９１が回転する。この場合、無段出力軸７０と逆転ギヤ１０２との間にギヤは介在しないため、第一走行出力軸９１は無段出力軸７０と逆方向（逆転方向）に回転する。正逆転切換クラッチ１０３によって正転ギヤ１０１及び逆転ギヤ１０２と第一走行出力軸９１とが相対回転不能に連結されず、高低速切換クラッチ１２２により高速ギヤ１２１と第一走行出力軸９１とが相対回転不能に連結されている場合、高速ギヤ１２１と共に第一走行出力軸９１が正転方向に回転する。この場合の第一走行出力軸９１の回転数は、正転ギヤ１０１の回転により第一走行出力軸９１が回転する場合よりも高速となる。

第一走行出力軸９１に伝達された回転は、カップリング９３を介して第二走行出力軸９２に伝達される。

副変速クラッチ１３３により低速ギヤ１３１と第二走行出力軸９２とが相対回転不能に連結されている場合、第二走行出力軸９２と共に低速ギヤ１３１が回転する。この場合、低速ギヤ１３１の回転は、入力ギヤ１３５、中空軸１３４、出力ギヤ１３６、及び高速ギヤ１３２を介して第三走行出力軸９４に伝達される。副変速クラッチ１３３により高速ギヤ１３２と第二走行出力軸９２とが相対回転不能に連結されている場合、第二走行出力軸９２と共に高速ギヤ１３２が回転する。この場合、高速ギヤ１３２の回転は第三走行出力軸９４に伝達される。また、この場合の第三走行出力軸９４の回転数は、副変速クラッチ１３３により低速ギヤ１３１と第二走行出力軸９２とが連結されている場合よりも高速となる。

第三走行出力軸９４に伝達された回転は、図示しないリアアクスル等を介して後輪５・５へと伝達される。このように、トラクタ１はエンジン３の動力を、無段変速機５０、正逆転切換クラッチ機構１００、高低速切換クラッチ機構１２０、及び副変速クラッチ機構１３０によって適宜変速して所望の速度で走行することができる。

以下ではギヤ機構３０についてさらに詳細に説明する。

上述の如く、ギヤ機構３０は、ミッション入力軸２０を介して伝達されるエンジン３からの動力を、増速した後に無段入力軸４０へと伝達する。この際の第一ギヤ３１と第二ギヤ３２とのギヤ比（増速比）を適切に選択することにより、無段変速機５０に最適な回転数を伝達することができる。また、仕様の異なるエンジン３をトラクタ１に搭載する場合であっても、一対のギヤ（第一ギヤ３１及び第二ギヤ３２）を変更するだけで、適切なギヤ比（増速比）を任意に選択することができ、無段変速機５０に最適な回転数を伝達することができる。このように、無段変速機５０へ伝達する動力を簡単な構成で増速することができ、かつ、仕様の異なるエンジン３を搭載する場合にも容易にギヤ比（増速比）を変更することができる。さらに、ギヤ機構３０は、ミッション入力軸２０の軸線方向において、エンジン３が連結される側と他側に配置されているため、一対のギヤ（第一ギヤ３１及び第二ギヤ３２）の組み換えを容易に行うことができる。

以下ではアイドルギヤ８０についてさらに詳細に説明する。

上述の如く、アイドルギヤ８０は、第二ミッション入力軸２２を支持する軸受部１２ａに、軸受８１・８１を介して外嵌される。このように、アイドルギヤ８０を支持するための軸を別途設けることなく、第二ミッション入力軸２２を支持する軸受部１２ａにより支持することで、動力伝達機構をコンパクトに構成することができる。また、図５及び図６に示すように、本実施形態に係るアイドルギヤ８０の中心軸（軸線）と、第二ミッション入力軸２２の中心軸（軸線）とは、一致しないように配置される。詳細には、第二リテーナ１２の軸受部１２ａの中心軸Ｘに対して、貫通孔１２ｂの中心軸Ｙが偏心した状態で当該貫通孔１２ｂが形成されている。これによって、軸受部１２ａに外嵌されるアイドルギヤ８０は、貫通孔１２ｂに支持される第二ミッション入力軸２２に対して偏心した状態に配置される。このように、軸受部１２ａの中心軸Ｘを、貫通孔１２ｂの中心軸Ｙに対して任意の位置に偏心するように形成することにより、無段出力軸７０とミッション入力軸２０との軸間距離に制限されることなく、アイドルギヤ８０を任意の軸線上に配置することができる。

以上の如く、本実施形態に係るトラクタ１（作業車両）は、エンジン３から出力された動力を伝達するミッション入力軸２０（第一軸）と、ミッション入力軸２０と平行に配置され、軸線上に無段変速機５０を備える無段入力軸４０（第二軸）と、ミッション入力軸２０に配置される第一ギヤ３１（第一歯車）、及び無段入力軸４０に配置される第二ギヤ３２（第二歯車）からなり、ミッション入力軸２０から無段入力軸４０へと動力を伝達するギヤ機構３０（一対の歯車）と、を備え、ミッション入力軸２０の一側にエンジン３からの動力が入力され、他側に第一ギヤ３１が配置されるものである。このように構成することにより、エンジン３からの動力を無段変速機５０に伝達する際に、簡単な構成で無段変速機５０に適した動力になるように増減速することができる。したがって、動力伝達機構を安価かつコンパクトに構成することができる。また、仕様が異なるエンジン３を適用する場合には、一対の歯車（ギヤ機構３０）を変更するだけで増減速比を調節することができ、無段変速機５０等のその他の部品の共用化を図ることができる。また、一対の歯車（ギヤ機構３０）の組み換えを容易に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。

また、トラクタ１は、無段入力軸４０と同軸上に配置され、無段変速機５０から出力された動力を伝達する無段出力軸７０（第三軸）と、ミッション入力軸２０の軸上に配置され、無段出力軸７０からの動力を伝達可能なアイドルギヤ８０（伝達歯車）と、を具備するものである。このように構成することにより、無段変速機５０からの動力を取り出すためのアイドルギヤ８０をミッション入力軸２０上に配置することで、別途軸を配置するスペースが必要ないため、動力伝達機構をコンパクトに構成することができる。

また、トラクタ１は、ミッション入力軸２０を支持するとともに、アイドルギヤ８０をミッション入力軸２０の軸線と異なる軸線上に支持する第二リテーナ１２（支持部材）を具備するものである。このように構成することにより、第二リテーナ１２を介してアイドルギヤ８０を支持することにより、ミッション入力軸２０とは異なる軸線上にアイドルギヤ８０を支持することができる。したがって、無段出力軸７０とミッション入力軸２０との軸間距離に制限されることなく、無段出力軸７０とアイドルギヤ８０との軸間距離を設定することができ、所望のアイドルギヤ８０を選定することができる。また、第二リテーナ１２を適宜変更することで、無段出力軸７０とアイドルギヤ８０との軸間距離を変更することができ、所望のアイドルギヤ８０に変更することで当該アイドルギヤ８０による増減速比を所望の値に設定することができる。

１トラクタ（作業車両）
３エンジン
１０トランスミッションケース
１２第二リテーナ（支持部材）
２０ミッション入力軸（第一軸）
３０ギヤ機構（一対の歯車）
３１第一ギヤ（第一歯車）
３２第二ギヤ（第二歯車）
４０無段入力軸（第二軸）
５０無段変速機
７０無段出力軸（第三軸）
８０アイドルギヤ（伝達歯車）

Claims

エンジンから出力された動力を伝達する第一軸と、前記第一軸と平行に配置され、軸線上に無段変速機を備える第二軸と、前記第一軸に配置される第一歯車、及び前記第二軸に配置される第二歯車からなり、前記第一軸から前記第二軸へと動力を伝達する一対の歯車とを備え、
前記第一軸の一側に前記エンジンからの動力が入力され、他側に前記第一歯車が配置され、
前記第二軸と同軸上に配置され、前記無段変速機から出力された動力を伝達する第三軸と、前記第一軸の軸上に配置され、前記第三軸からの動力を伝達可能な伝達歯車とを具備し、
前記第一軸を支持するとともに、前記伝達歯車を、前記第一軸の軸線と異なる、偏心した軸線上に支持する支持部材を具備する
ことを特徴とする作業車両。