JP6862199B2 - 作業機 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＴＯ変速装置を備えた作業機に関する。

従来、特許文献１に開示された作業機が知られている。
特許文献１に開示された作業機は、ミッションケースと、ミッションケースの後壁部から後方に突出したＰＴＯ駆動軸と、ＰＴＯ駆動軸の回転を変速してＰＴＯ軸に伝達する変速機構（遊星減速逆転機構）と、変速機構を収容する変速機構ケース（変速ケース）とを備えている。

特開昭６１−１５７４３４号公報

上記作業機において、変速機構ケースは、ミッションケースの後壁部に当接した状態でボルトにより固定されている。そのため、ミッションケースの内部で発生した熱が直接的に変速機構ケースへと伝達され、変速機構ケース内の温度が過度に上昇する虞がある。
本発明は、このような実情に鑑みて、ミッションケースの内部で発生する熱が直接的に変速機構ケースへと伝達されることが防がれ、変速機構ケース内の過熱を防止することができるＰＴＯ変速装置を備えた作業機を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
本発明の一態様に係る作業機は、車体と、前記車体に設けられたミッションケースと、前記ミッションケースから突出するＰＴＯ軸と、前記ＰＴＯ軸に対して装着されたＰＴＯ変速装置と、を備え、前記ＰＴＯ変速装置は、前記ＰＴＯ軸に接続可能な変速機構と、前記変速機構を収容した変速機構ケースと、前記ミッションケースに取り付けられ且つ前記変速機構ケースを前記ミッションケースから離間して支持するブラケットと、を有し、前記ブラケットは、前記ミッションケースに取り付けられる取付部と、前記変速機構ケースを支持する支持部と、前記取付部と前記支持部とを前記ＰＴＯ軸の軸方向に離間させて接続する接続部と、を有し、前記接続部は、車体幅方向の一方側に設けられた一方側接続部と、前記一方側と反対側の他方側に設けられた他方側接続部とを有し、前記支持部は、前記一方側接続部と前記他方側接続部とを連結しており、前記ブラケットの上方及び下方は開放され、前記ミッションケースと前記変速機構ケースの間の部分の上方及び下方は前記ブラケットにより覆われておらず、前記ＰＴＯ軸は、前記一方側接続部と前記他方側接続部との間に配置され、前記ブラケットにより上方及び下方が覆われていない部分にて前記変速機構ケースに挿入されている。

上記作業機によれば、ブラケットにより変速機構ケースをミッションケースから離間した位置に支持することができる。そのため、ミッションケースの内部で発生する熱が直接的に変速機構ケースへと伝達されることが防がれ、変速機構ケース内の過熱を防止することができる。

ミッションケース、ＰＴＯ変速装置等を示す側面図である。 ＰＴＯ変速装置の斜視図である。 変速機構、第２変速機構を示す断面図である。 第２変速機構を示す拡大断面図である。 ＰＴＯ変速装置を後方から見た斜視図である。 第２変速機構の一部を後方から見た斜視図である。 第２変速機構の一部を前方から見た斜視図である。 作業機の側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図８は、作業機（作業車両）１の一実施形態を示す側面図である。本実施形態の場合、作業機１はトラクタである。但し、作業機１は、トラクタに限定されず、コンバインや移植機等の農業機械（農業車両）であってもよいし、ローダ作業機等の建設機械（建設車両）等であってもよい。

以下、トラクタ（作業機）１の運転席８に着座した運転者の前側（図８の左側）を前方、運転者の後側（図８の右側）を後方、運転者の左側（図８の手前側）を左方、運転者の右側（図８の奥側）を右方として説明する。また、作業機１の前後方向に直交する方向である水平方向（図８の奥行方向）を車体幅方向として説明する。
トラクタ１は、車体２と、走行装置３と、連結装置４と、を備えている。

車体２は、車体フレーム５と、クラッチハウジング６と、ミッションケース７とを有している。車体フレーム５は、車体２の前後方向に延びている。車体フレーム５には、エンジンＥが搭載されている。エンジンＥは、本実施形態の場合は、ディーゼルエンジンである。エンジンＥは、車体フレーム５に搭載されて車体２の前部に配置されている。クラッチハウジング６は、エンジンＥの後部に連設されており、クラッチを収容している。ミッションケース７は、クラッチハウジング６の後部に連結されて後方に延びている。ミッションケース７は、後述する第１変速機構９や後輪差動装置（図示略）等を収容している。

走行装置３は、車体２の前部に設けられた前輪３Ｆと、車体２の後部に設けられた後輪３Ｒとを有している。前輪３Ｆは、車体フレーム５に支持されている。後輪３Ｒは、後輪差動装置の出力軸に支持されている。
連結装置４は、圃場（農地）等に対して作業を行う作業装置をトラクタ１の後部に連結するための装置である。連結装置４は、リフトアーム４ａと、ロアーリンク４ｂと、リフトロッド４ｃと、を有している。

トラクタ１は、当該トラクタ１を駆動するエンジンＥからの動力を、作業装置等に伝達するためのＰＴＯ軸１１を備えている。図２、図３、図８に示すように、ＰＴＯ軸１１は、ミッションケース７から後方に向けて突出している。
図１、図８に示すように、ミッションケース７は、本体ケース７１と後部ケース７２とを有している。本体ケース７１には、後輪差動装置等が収容されている。本体ケース７１の左及び右の側壁部には、後輪差動装置の出力軸を突設させるための開口部７１ａが設けられており、当該開口部７１ａから突出した出力軸は後輪３Ｒに接続される。本体ケース７１の上部には、リフトアーム４ａを揺動させるリフトシリンダを収容するシリンダ収容部７１ｂが設けられている。シリンダ収容部７１ｂの後上部には、リフトアーム４ａの基端部が枢支される第１枢支部７１ｃが設けられている。本体ケース７１の後下部には、ロアーリンク４ｂの基端部が枢支される第２枢支部７１ｄが設けられている。

図１、図８に示すように、後部ケース７２は、本体ケース７１の後部に連結されている。後部ケース７２の内部空間と本体ケース７１の内部空間とは連通している。図２、図５に示すように、後部ケース７２の後部（後面）には、給油部７２ａ（以下、「第１給油部７２ａ」という）が設けられている。第１給油部７２ａは、ミッションケース７（後部ケース７２）に収容された変速機構９（以下、「第１変速機構９」という）に潤滑油を供給するために設けられている。第１給油部７２ａは、不使用時にはプラグ（図示略）により塞がれる。

図３に示すように、後部ケース７２には、第１変速機構９が収容されている。後部ケース７２の後壁部（ミッションケース７の後壁部７ａ）からは、ＰＴＯ軸１１が後方に向けて突出している。
ＰＴＯ軸１１は、第１変速機構９によって複数の回転数に変速（切り換え）可能とされている。本実施形態の場合、ＰＴＯ軸１１は、第１変速機構９により、第１回転数と第２回転数とに変速可能とされている。言い換えれば、第１変速機構９は、ＰＴＯ軸１１の回転数を、第１回転数と第２回転数とに変速する（切り換える）ことができる。

第１回転数及び第２回転数は、規格等により予め定められた回転数（以下、所定回転数という）である。所定回転数は、例えば、第１回転数が５４０ｒｐｍであり、第２回転数が１０００ｒｐｍである。つまり、第２回転数は、第１回転数よりも大きく設定される。但し、第１変速機構９は、ＰＴＯ軸１１の回転数を、３種類以上の異なる回転数に切り換えることが可能なものであってもよい。

図３に示すように、第１変速機構９は、入力軸１３、第１伝動歯車１４、第２伝動歯車１５、第１変速歯車１６、第２変速歯車１７、シフタ１８を有している。
入力軸１３は、クラッチハウジング６に収容されたクラッチ等を介してエンジンＥのクランク軸と接続されており、前後方向に延びている。
入力軸１３には、第１伝動歯車１４及び第２伝動歯車１５が軸方向に並んで固定されている。第２伝動歯車１５は、入力軸１３の軸方向において、第１伝動歯車１４の後方に配置されている。第２伝動歯車１５の歯数は、第１伝動歯車１４の歯数よりも多い。

入力軸１３と平行にＰＴＯ軸１１が配置されている。第１変速歯車１６及び第２変速歯車１７は、ＰＴＯ軸１１の軸方向に並んで配置されている。第１変速歯車１６及び第２変速歯車１７は、ＰＴＯ軸１１に対して空転可能に設けられている。後述するように、第１変速歯車１６及び第２変速歯車１７は、シフタ１８により選択的にＰＴＯ軸１１に接続可能である。第２変速歯車１７は、ＰＴＯ軸１１の軸方向において、第１変速歯車１６の後方に配置されている。第２変速歯車１７の歯数は、第１変速歯車１６の歯数よりも少ない。

第１変速歯車１６は、第１伝動歯車１４と噛み合っている。第２変速歯車１７は、第２伝動歯車１５と噛み合っている。第１変速歯車１６の歯数は、第１伝動歯車１４の歯数よりも多い。第２変速歯車１７の歯数は、第２伝動歯車１５の歯数よりも多い。これにより、ＰＴＯ軸１１の回転数は、入力軸１３の回転数よりも少なくなる。つまり、第１変速機構９は、入力軸１３の回転を減速してＰＴＯ軸１１から取り出すことができる。本実施形態の場合、減速の度合い（減速比）を２段階で設定（変更）することができる。減速比の設定は、シフタ１８により行われる。

シフタ１８は、第１変速歯車１６と第２変速歯車１７とを、ＰＴＯ軸１１に対して選択的に接続する。シフタ１８は、シフトフォーク（図示略）を介してシフトレバー（図示略）と接続されており、シフトレバーの揺動操作によってＰＴＯ軸１１に沿って移動する。シフタ１８は、第１変速歯車１６と第２変速歯車１７との間に配置されており、シフトレバーの揺動操作によって、ＰＴＯ軸１１に沿う前後方向の３つの位置（第１位置、第２位置、第３位置）に移動する。

シフタ１８が第１位置（前方位置）にあるとき、第１変速歯車１６がＰＴＯ軸１１に接続される。これにより、第１伝動歯車１４の回転が第１変速歯車１６を介してＰＴＯ軸１１に伝達される。その結果、ＰＴＯ軸１１は、第１伝動歯車１４と第１変速歯車１６との歯数比に基づく回転数（第１回転数）で低速回転する。
シフタ１８が第２位置（後方位置）にあるとき、第２変速歯車１７がＰＴＯ軸１１に接続される。これにより、第２伝動歯車１５の回転が第２変速歯車１７を介してＰＴＯ軸１１に伝達される。その結果、ＰＴＯ軸１１は、第２伝動歯車１５と第２変速歯車１７との歯数比に基づく回転数（第２回転数）で高速回転する。

シフタ１８が第３位置（中間位置）にあるとき、第１変速歯車１６と第２変速歯車１７のいずれもＰＴＯ軸１１に接続されていない状態（中立状態）となる。このとき、第１変速歯車１６及び第２変速歯車１７はいずれも空転し、入力軸１３の回転はＰＴＯ軸１１に伝達されない。
つまり、第１変速機構９によれば、シフトレバーを操作することによって、ＰＴＯ軸１１を、低速回転状態、高速回転状態、中立状態のいずれかに選択的に切り換えることができる。

ＰＴＯ軸１１は、ＰＴＯ変速装置２０と接続可能とされている。
図２〜図４等に示すように、ＰＴＯ変速装置２０は、変速機構ケース２１と、第１変速機構９とは異なる変速機構２２（以下、「第２変速機構２２」という）とを有している。
ＰＴＯ変速装置２０は、ＰＴＯ軸１１から伝達される回転数を変更（減速）して第２ＰＴＯ軸１２から出力することができる。以下、ＰＴＯ変速装置２０について説明するが、ＰＴＯ変速装置２０の向き（前、後、左、右）については、ＰＴＯ軸１１と接続された状態（以下、単に「接続状態」ということがある）（図８に示す状態）を基準として説明する。

変速機構ケース２１はミッションケース７と別体に構成されており、変速機構ケース２１の内部空間とミッションケース７の内部区間とは独立している（連通していない）。変速機構ケース２１は、略円筒状であって、接続状態において、筒の中心軸が前後方向を向いて配置される。変速機構ケース２１は、径が異なる部分が中心軸方向に並んで設けられている。具体的には、図２、図４等に示すように、変速機構ケース２１は、大径部２１ａと、第１小径部２１ｂと、テーパ部２１ｃと、第２小径部２１ｄと、を有している。

大径部２１ａは、第１小径部２１ｂ及び第２小径部２１ｄに比べて外径及び内径が大きく形成されている。第１小径部２１ｂは、大径部２１ａから前方に向けて延出している。テーパ部２１ｃは、大径部２１ａから後方に向かうにつれて次第に外径が小さくなるように延出している。第２小径部２１ｄは、テーパ部２１ｃの後端部から後方に向けて延出している。図２、図４、図５に示すように、テーパ部２１ｃの外周面には、外径方向に膨出する第１膨出部２１ｅと第２膨出部２１ｆとが形成されている。第１膨出部２１ｅと第２膨出部２１ｆとは、中心軸を挟んで反対側に設けられている。具体的には、第１膨出部２１ｅがテーパ部２１ｃの外周面の上部に設けられ、第１膨出部２１ｅがテーパ部２１ｃの外周面の下部に設けられている。図４に示すように、第１膨出部２１ｅ及び第２膨出部２１ｆが設けられている部分（上部と下部）は、他の部分よりも厚肉となっている。この厚肉部分には、後述する第２給油部２５が設けられている。これにより、第２給油部２５を設けることによる変速機構ケース２１の強度低下を防止することができる。

図２、図３等に示すように、変速機構ケース２１は、接続状態において、第１小径部２１ｂが前方に配置され、第２小径部２１ｄが後方に配置される。変速機構ケース２１の前端部（第１小径部２１ｂ側の端部）は、接続状態において、ミッションケース７の後壁部７ａに対向して且つ後壁部７ａと離間して配置される。
図４に示すように、変速機構ケース２１の前部（第１小径部２１ｂ側）には、ＰＴＯ軸１１が挿通される円筒状の第１挿通部２３が設けられている。変速機構ケース２１の後部（第２小径部２１ｄ側）には、第２ＰＴＯ軸１２が挿通される円筒状の第２挿通部２４が設けられている。第１挿通部２３の中心（軸心）と第２挿通部２４の中心（軸心）とは、同一軸線上に配置されている。

本実施形態では、変速機構ケース２１は、第１挿通部２３と第２挿通部２４を除く部分において第２変速機構２２を覆っている。つまり、変速機構ケース２１は、第２変速機構２２の略全体を覆っている。但し、変速機構ケース２１の形状は図示の形状には限定されない。例えば、変速機構ケース２１は、第２変速機構２２の略全体を覆う形状ではなく、第２変速機構２２を部分的に覆う形状であってもよい。

図４等に示すように、本実施形態では、変速機構ケース２１は、２つの部材（前部材２１１と後部材２１２）を組み合わせて構成されている。前部材２１１は変速機構ケース２１の前部を構成し、後部材２１２は変速機構ケース２１の後部を構成している。詳しくは、前部材２１１は、第１小径部２１ｂと大径部２１ａの前部を構成している。後部材２１２は、第２小径部２１ｄとテーパ部２１ｃと大径部２１ａの後部とを構成している。

図２、図４に示すように、前部材２１１と後部材２１２とは、ボルトＢ１及びボルトＢ４により結合されている。図６、図７において、符号ｂ１１，ｂ１２はボルトＢ１が挿入される穴であり、符号ｂ４はボルトＢ４が挿入される穴である。
ボルトＢ１は、前部材２１１側から穴ｂ１１に挿入され、後部材２１２の穴ｂ１２に形成された雌ねじに螺合される。ボルトＢ１、穴ｂ１１、ｂ１２は、それぞれ第２ＰＴＯ軸１２の軸回りに間隔をあけて複数（本実施形態の場合は８つ）設けられている。

ボルトＢ４は、前部材２１１と後部材２１２の穴ｂ４を貫通してナットＮ１と螺合されることにより、前部材２１１及び後部材２１２と後述するブラケット４３とを固定している。ボルトＢ４、穴ｂ４及びナットＮ１は、それぞれ第２ＰＴＯ軸１２の軸回りに間隔をあけて複数（本実施形態の場合は４つ）設けられている。ボルトＢ１とボルトＢ４とは、周方向に交互に設けられており、且つ、互いに反対方向から（ボルトＢ１は前方から、ボルトＢ４は後方から）穴に挿入される。

図４に示すように、変速機構ケース２１は、給油部２５（以下、「第２給油部２５」という）を有している。第２給油部２５は、変速機構ケース２１の内部に収容された第２変速機構２２に潤滑油を補給するために設けられている。第２給油部２５は、油供給部２６と油排出部２７とを含んでいる。第２給油部２５（油供給部２６と油排出部２７）は、接続状態において、変速機構ケース２１の後側（ミッションケース７側と反対側）に配置される。これにより、ＰＴＯ変速装置２０をＰＴＯ軸１１に装着した状態において、第２給油部２５からの給油及び排油の作業を、ミッションケース７に妨げられることなく、容易に且つ確実に行うことができる。

図２〜図５に示すように、油供給部２６は、変速機構ケース２１の上部に設けられている。油供給部２６は、テーパ部２１ｃの第１膨出部２１ｅに設けられた第１貫通孔２６ａと、当該第１貫通孔２６ａに対して着脱可能な第１プラグ２６ｂとを含んでいる。油排出部２７は、変速機構ケース２１の下部に設けられている。油排出部２７は、テーパ部２１ｃの第２膨出部２１ｆに設けられた第２貫通孔２７ａと、当該第２貫通孔２７ａに対して着脱可能な第２プラグ２７ｂとを含んでいる。第１貫通孔２６ａ及び第２貫通孔２７ａは、前後方向に延びており、変速機構ケース２１の内部空間と変速機構ケース２１の外部とを連通している。

図４に示すように、第１貫通孔２６ａ及び第２貫通孔２７ａは、第２変速機構２２を構成する遊星歯車機構３０（後述する）の周囲に形成された空間Ｓ１と連通している。これにより、第１貫通孔２６ａから供給された潤滑油によって、遊星歯車機構３０を確実に潤滑することができる。空間Ｓ１は、変速機構ケース２１の大径部２１ａの内側に形成されており、第１小径部２１ｂの内側に形成された空間Ｓ２と、第２小径部２１ｄ及びテーパ部２１ｃの内側に形成された空間Ｓ３と連通している。これにより、第１貫通孔２６ａから供給された潤滑油によって、空間Ｓ２に配置された第１軸受３５や、空間Ｓ３に配置された第２軸受３６及び第３軸受３７も併せて潤滑することができる。

油供給部２６の第１貫通孔２６ａは、油排出部２７の第２貫通孔２７ａよりも大径に形成されている。また、油供給部２６は、油排出部２７よりも後方（ミッションケース７と反対側）に突出して設けられている。これにより、油供給部２６からの給油作業を容易に且つ確実に行うことができる。また、油供給部２６と油排出部２７とを区別して視認することができるため、ＰＴＯ変速装置２０をＰＴＯ軸１１に装着する際に、油供給部２６と油排出部２７とが変速機構ケース２１の向き（上、下、左、右）を正しく把握するための目印となる。そのため、ＰＴＯ変速装置２０をＰＴＯ軸１１に対して正確に且つ容易に装着することができる。

図３〜図５は、第１プラグ２６ｂを第１貫通孔２６ａから取り外し、第２プラグ２７ｂを第２貫通孔２７ａから取り外した状態を示している。図１、図２は、第１プラグ２６ｂを第１貫通孔２６ａに装着し、第２プラグ２７ｂを第２貫通孔２７ａに装着した状態を示している。
第１プラグ２６ｂを貫通孔２６ａから取り外すことにより、第１貫通孔２６ａを介して変速機構ケース２１の内部に潤滑油を供給することができる。これにより、変速機構ケース２１の内部に収容された第２変速機構２２を潤滑することができる。また、第２プラグ２７ｂを第２貫通孔２７ａから取り外すことにより、第２貫通孔２７ａを介して変速機構ケース２１の内部から潤滑油を排出することができる。これにより、劣化した潤滑油の交換等を行うことができる。通常時（潤滑油の供給又は排出を行っていない時）には、第１プラグ２６ｂは第１貫通孔２６ａに装着され、第２プラグ２７ｂは第２貫通孔２７ａに装着されている。これにより、変速機構ケース２１の内部にある潤滑油が、変速機構ケース２１の外部に漏れ出すことが防がれ、第２変速機構２２を長期間にわたって良好に潤滑することができる。

上述したように、第２給油部２５は、ミッションケース７とは別体に構成された変速機構ケース２１に設けられている。つまり、ミッションケース７に第１給油部７２ａが設けられ、変速機構ケース２１に第２給油部２５が設けられている。これにより、ミッションケース７に収容された第１変速機構９と、変速機構ケース２１に収容された第２変速機構２２に対して、夫々の給油部（第１給油部７２ａ、第２給油部２５）を介して個別に給油することができる。また、変速機構ケース２１をミッションケース７から取り外さなくても、変速機構ケース２１に収容された第２変速機構２２に給油することができる。また、第２給油部２５は、変速機構ケース２１の後側（ミッションケース７と反対側）に設けられているため、潤滑油の供給及び排出の作業を容易に行うことができる。

第２変速機構２２は、ＰＴＯ軸１１に接続可能である。第２変速機構２２がＰＴＯ軸１１に接続されることにより、ＰＴＯ軸１１の回転動力が第２変速機構２２を介して第２ＰＴＯ軸１２に伝達される。言い換えれば、第２変速機構２２は、第１変速機構９により変速されたＰＴＯ軸１１の回転速度を変更して第２ＰＴＯ軸１２に伝達する。
図１〜図３等に示すように、第２ＰＴＯ軸１２は、変速機構ケース２１から突出している。詳しくは、第２ＰＴＯ軸１２は、第２変速機構２２がＰＴＯ軸１１に接続された状態において、変速機構ケース２１からＰＴＯ軸１１と反対側（後方）に突出している。

以下、図３、図４、図６、図７を主に参照しながら第２変速機構２２の構成について説明する。尚、説明及び図示の都合上、図６及び図７では、変速機構ケース２１等の一部を省略している。具体的には、図６では後部材２１２等を省略しており、図７では前部材２１１等を省略している。
第２変速機構２２は、ＰＴＯ軸１１が嵌合される嵌合部２９と、遊星歯車機構３０とを有している。遊星歯車機構３０は、太陽歯車３１、遊星歯車３２、遊星キャリア３３、内歯車３４を有している。本実施形態の場合、遊星歯車機構３０は、プラネタリ型の遊星歯車機構である。

図４、図７に示すように、ＰＴＯ軸１１の後部の外周面には、外スプライン１１ａが形成されている。外スプライン１１ａは、ＰＴＯ軸１１のミッションケース７からの突出部分に形成されている。
嵌合部２９は、円筒状のボスから構成されている。嵌合部（ボス）２９の内周面には、内スプライン２９ａが形成されている。内スプライン２９ａは、嵌合部２９の長さ方向（中心軸方向）の全長に亘って形成されている。嵌合部２９の長さは、ＰＴＯ軸１１の前記突出部分の長さよりも長く設定されている。嵌合部２９の後端部は、ＰＴＯ軸１１の後端部よりも後方に位置している。

嵌合部２９の内周面は、ＰＴＯ軸１１の後部の外周面に嵌合されている。即ち、嵌合部２９の内スプライン２９ａは、ＰＴＯ軸１１の外スプライン１１ａに対して噛み合わされている。これにより、嵌合部２９は、ＰＴＯ軸１１の回転に伴って回転する。また、嵌合部２９はＰＴＯ軸１１に沿って前後方向に移動させることが可能である。嵌合部２９を後方に移動させて内スプライン２９ａと外スプライン１１ａとの噛み合いを解除することにより、嵌合部２９をＰＴＯ軸１１から取り外すことができる。

図４に示すように、嵌合部２９の外周面の前部と第１挿通部２３との間には、第１シール材４１が介装されている。第１シール材４１は、嵌合部２９の外周面と第１挿通部２３の内面との間を封止して油漏れ等を防いでいる。嵌合部２９の外周面の第１シール材４１の後方部分は、第１軸受３５により支持されている。第１軸受３５は、変速機構ケース２１の第１小径部２１ｂの内面に固定されている。

嵌合部２９の外周面の後部には、太陽歯車３１が嵌合されている。太陽歯車３１は、嵌合部２９の回転に伴って回転する。太陽歯車３１の外周（外歯）には、遊星歯車３２の外周（外歯）が噛み合わされている。図７に示すように、遊星歯車３２は、太陽歯車３１の外周側に複数（本実施形態の場合は３つ）設けられている。遊星歯車３２は、遊星キャリア３３により支持されている。

図４、図６、図７に示すように、遊星キャリア３３は、第１支持部３３ａと、第２支持部３３ｂと、連結部３３ｃと、支持軸３３ｄと、円筒部３３ｅとを有している。
第１支持部３３ａ及び第２支持部３３ｂは、円環状に形成されており、前後方向（第２ＰＴＯ軸１２の軸方向）に間隔をあけて対向して配置されている。第１支持部３３ａは、遊星歯車３２の前方に配置されている。第２支持部３３ｂは、遊星歯車３２の後方に配置されている。連結部３３ｃは、第１支持部３３ａと第２支持部３３ｂとを連結している。支持軸３３ｄは、一端側が第１支持部３３ａに支持され、他端側が第２支持部３３ｂに支持されている。支持軸３３ｄは、遊星歯車３２の中心を貫通して、当該遊星歯車３２を支持している。

円筒部３３ｅは、第２支持部３３ｂから後方に向けて延出しており、第２支持部３３ｂよりも外径及び内径が小さく形成されている。円筒部３３ｅの内周面には、内スプライン３３ｆが形成されている。内スプライン３３ｆには、第２ＰＴＯ軸１２の外周面に形成された外スプライン１２ａが噛み合わされている。円筒部３３ｅの外周面は、第２軸受３６により支持されている。第２軸受３６は、変速機構ケース２１のテーパ部２１ｃの内面に固定されている。テーパ部２１ｃの内面は、テーパ状ではなく円筒状に形成されている。円筒部３３ｅが第２軸受３６により支持されることによって、円筒部３３ｅは中心軸回りに回転可能となっており、円筒部３３ｅの回転に伴って第２ＰＴＯ軸１２が回転する。

遊星歯車３２の外歯には、内歯車３４の内歯が噛み合わされている。内歯車３４は、変速機構ケース２１の大径部２１ａの内側（内周面）に嵌められている。図６、図７に示すように、内歯車３４の外周面と変速機構ケース２１の大径部２１ａの内周面との間には、ピン３９が挿入されている。ピン３９は、内歯車３４の外周面と大径部２１ａの内周面との境界部分を跨いで形成された穴に嵌め入れられており、内歯車３４の回転を防止している。これにより、太陽歯車３１が回転すると、内歯車３４は回転せずに遊星歯車３２が回転（自転）しながら内歯車３４の内周面に沿って移動（公転）する。

図４に示すように、第２ＰＴＯ軸１２の外周面は、第３軸受３７により支持されている。第３軸受３７は、変速機構ケース２１の第２小径部２１ｄの内面に固定されている。第２ＰＴＯ軸１２の前端部には、抜け止め部材３８がボルトＢ２により固定されている。抜け止め部材３８は、遊星キャリア３３の円筒部３３ｅの前端側に当接している。これにより、第２ＰＴＯ軸１２が、後方に移動して円筒部３３ｅから抜けることが防止される。

第２ＰＴＯ軸１２の中心軸は、ＰＴＯ軸１１の中心軸と同一軸線上に位置している。第２ＰＴＯ軸１２の後端側は、変速機構ケース２１の第２挿通部２４からＰＴＯ軸１１と反対側（後方）に突出している。
第２ＰＴＯ軸１２と第２挿通部２４との間には、第２シール材４２が介装されている。第２シール材４２は、第２ＰＴＯ軸１２の外周面と第２挿通部２４の内面との間を封止して油漏れ等を防いでいる。

以下、第２変速機構２２の作用（動作）について説明する。
ＰＴＯ軸１１が回転すると、ＰＴＯ軸１１の回転に伴って嵌合部２９が回転し、嵌合部２９の回転に伴って太陽歯車３１が回転する。太陽歯車３１の回転は、遊星歯車３２に伝達され、遊星歯車３２は、太陽歯車３１の回転に伴って、回転（自転）しながら内歯車３４の内周面に沿って移動（公転）する。この遊星歯車３２の移動（公転）に伴って、遊星キャリア３３が中心軸回りに回転し、当該遊星キャリア３３の円筒部３３ｅと共に第２ＰＴＯ軸１２が回転する。

第２ＰＴＯ軸１２の回転方向はＰＴＯ軸１１の回転方向と同じであり、第２ＰＴＯ軸１２の回転数はＰＴＯ軸１１の回転数よりも減少する。つまり、第２変速機構２２によって、ＰＴＯ軸１１から入力された回転方向を維持しながら回転数を減少させて第２ＰＴＯ軸１２から出力することができる。
上記ＰＴＯ変速装置２０では、第２変速機構２２を遊星歯車機構３０から構成することによってコンパクトに構成することが可能となり、ＰＴＯ変速装置２０を小型化することができる。

また、ＰＴＯ変速装置２０は、太陽歯車３１を直接的にＰＴＯ軸１１に嵌合させずに、嵌合部２９を介してＰＴＯ軸１１に嵌合させる構成としている。そのため、ＰＴＯ軸１１とＰＴＯ変速装置２０との連結長さ（内スプライン２９ａと外スプライン１１ａとの噛み合い長さ）を長くとることができ、連結を確実に行わせることができる。また、ミッションケース７からのＰＴＯ軸１１の突出長さに応じて、ＰＴＯ軸１１とＰＴＯ変速装置２０との連結長さ（内スプライン２９ａと外スプライン１１ａとの噛み合い長さ）を調整することができる。

また、ＰＴＯ変速装置２０は、遊星キャリア３３の円筒部３３ｅの外周面が第２軸受３６により支持され、且つ、第２ＰＴＯ軸１２の外周面が第３軸受３７により支持されているため、第２ＰＴＯ軸１２の回転ぶれが防止できる。加えて、嵌合部２９の外周面が第１軸受３５により支持されているため、ＰＴＯ軸１１と第２ＰＴＯ軸１２の軸心のぶれを防止して、ＰＴＯ軸１１の回転を円滑に第２ＰＴＯ軸１２へと伝達することができる。

また、遊星キャリア３３の内スプライン３３ｆと、第２ＰＴＯ軸１２の外スプライン１２ａとを噛み合わせることにより、遊星キャリア３３と第２ＰＴＯ軸１２とを連結している。これにより、遊星キャリア３３と第２ＰＴＯ軸１２との連結長さ（内スプライン３３ｆと外スプライン１２ａとの噛み合い長さ）を長くとることができ、連結を確実に行わせることができる。また、遊星キャリア３３と第２ＰＴＯ軸１２との連結長さ（内スプライン３３ｆと外スプライン１２ａとの噛み合い長さ）を変更することで、変速機構ケース２１からの第２ＰＴＯ軸１２の突出長さを調整することができる。

図１〜図３、図５に示すように、ミッションケース７と変速機構ケース２１との間にはブラケット４３が介装されている。ブラケット４３は、取付部４３１Ｌ，４３１Ｒと、支持部４３２と、接続部４３３Ｌ，４３３Ｒと、を有している。取付部４３１Ｌ，４３１Ｒは、ミッションケース７に取り付けられている。支持部４３２は、変速機構ケース２１を支持している。接続部４３３Ｌ，４３３Ｒは、ミッションケース７側から変速機構ケース２１側へと延設されており、取付部４３１Ｌ，４３１Ｒと支持部４３２とをＰＴＯ軸１１の軸方向（前後方向）に離間させて接続している。

取付部４３１Ｌは、車体幅方向の一方側（左側）に配置されている。取付部４３１Ｒは、車体幅方向の他方側（右側）に配置されている。取付部４３１Ｌと取付部４３１Ｒとは、車体幅方向に間隔をあけて配置され、ボルトＢ３によりミッションケース７の後壁部７ａに取り付けられている。
接続部４３３Ｌは、車体幅方向の一方側（左側）に設けられている。接続部４３３Ｒは、車体幅方向の他方側（右側）に設けられている。以下、接続部４３３Ｌを「一方側接続部４３３Ｌ」と称し、接続部４３３Ｒを「他方側接続部４３３Ｒ」と称する。

一方側接続部４３３Ｌは、取付部４３１Ｌの他方側（右側）の端部から後方に延びている。他方側接続部４３３Ｒは、取付部４３１Ｒの一方側（左側）の縁部から後方に延びている。
支持部４３２は、一方側接続部４３３Ｌと他方側接続部４３３Ｒとを連結している。支持部４３２は、板状であって、ボルトＢ４及びナットＮ１により変速機構ケース２１の大径部２１ａの前面に固定されている。ボルトＢ４は、変速機構ケース２１の前部材２１１と後部材２１２に設けられた穴ｂ４（図６、図７参照）に挿入され、支持部４３２を貫通して、ナットＮ１に螺合されている。つまり、ボルトＢ４は、変速機構ケース２１の前部材２１１及び後部材２１２と、ブラケット４３の支持部４３２とを共締めしている。これにより、変速機構ケース２１が、支持部４３２に取り付けられる（支持される）。

ブラケット４３の支持部４３２に変速機構ケース２１を取り付けた状態にて、ブラケット４３の取付部４３１Ｌ，４３１Ｒをミッションケース７の後壁部７ａに取り付けることで、ＰＴＯ変速装置２０をミッションケース７の後方に取り付けることができる。ここで、ＰＴＯ変速装置２０は、変速機構ケース２１の前部材２１１及び後部材２１２と、ブラケット４３の支持部４３２とが共締めにより一体化されている。そのため、ＰＴＯ変速装置２０をブラケット４３と変速機構ケース２１とが一体化した状態で、ミッションケース７に対して着脱することが可能となり、着脱作業を容易に行うことができる。

ＰＴＯ変速装置２０をＰＴＯ軸１１に装着する際に、ＰＴＯ変速装置２０とＰＴＯ軸１１との連結長さ（内スプライン２９ａと外スプライン１１ａとの噛み合い長さ）を調整する場合、取付部４３１Ｌ，４３１Ｒとミッションケース７の後壁部７ａとの間、或いは、支持部４３２と変速機構ケース２１との間に、スペーサを介在させる等の方法により調整を行うことができる。

図４に示すように、支持部４３２は開口部４３２ａを有しており、当該開口部４３２ａから変速機構ケース２１の第１小径部２１ｂ及び第１挿通部２３が突出している。第１小径部２１ｂ及び第１挿通部２３は、一方側接続部４３３Ｌと他方側接続部４３３Ｒとの間において、開口部４３２ａからミッションケース７側に突出している。ＰＴＯ軸１１は、一方側接続部４３３Ｌと他方側接続部４３３Ｒとの間に配置され、前後方向に延びて開口部４３２ａを貫通している。

これにより、ＰＴＯ軸１１の一方側（左側）にブラケット４３の一方側接続部４３３Ｌが位置し、ＰＴＯ軸１１の他方側（右側）にブラケット４３の他方側接続部４３３Ｒが位置するため、ＰＴＯ軸１１への作業者等の接触を効果的に防止することができ、安全性に優れている。また、ＰＴＯ軸１１の上方及び下方にはブラケット４３が位置しないため、必要時（メンテナンス時など）には、ブラケット４３を取り外さなくても、上方又は下方からＰＴＯ軸１１にアクセスすることが可能である。

ブラケット４３は、変速機構ケース２１をミッションケース７から離間した位置に支持している。つまり、変速機構ケース２１の前端部（第１小径部２１ｂ側の端部）は、ミッションケース７の後壁７ａと当接しておらず、当該後壁７ａから隔てられている。これにより、ミッションケース７の内部で発生する熱が、直接的に変速機構ケース２１へと伝達されることが防がれる。そのため、変速機構ケース２１内の過熱を防止することができる。

また、ブラケット４３は、嵌合部２９がＰＴＯ軸１１に対して嵌合可能な位置に変速機構ケース２１を支持している。つまり、ブラケット４３（取付部４３１Ｌ，４３１Ｒ、支持部４３２、接続部４３３Ｌ，４３３Ｒ）は、ブラケット４３をミッションケース７に取り付けたときに、嵌合部２９がＰＴＯ軸１１に対して嵌合される形状とされている。別の言い方をすれば、ブラケット４３は、単にＰＴＯ変速装置２０をミッションケース７に取り付けるだけでなく、ＰＴＯ変速装置２０をＰＴＯ軸１１に対して位置決めする機能を有している。これにより、ＰＴＯ軸１１に対してＰＴＯ変速装置２０を容易に且つ確実に装着することができる。

また、ブラケット４３は、変速機構ケース２１を第１給油部７２ａから離間した位置に支持している。これにより、第１給油部７２ａからミッションケース７内への給油作業を、変速機構ケース２１によって妨げられずに、容易に且つ確実に行うことができる。
また、ブラケット４３は、一方側接続部４３３Ｌと他方側接続部４３３Ｒと支持部４３２によりコの字型に形成されており、取付部４３１Ｌ，４３１Ｒは上下方向に延びている。図２に示すように、ブラケット４３をミッションケース７に取り付けた状態において、一方側接続部４３３Ｌと他方側接続部４３３Ｒは車体幅方向の一方側と他方側に位置し、ブラケット４３の上部及び下部は開放される。言い換えれば、ミッションケース７と変速機構ケース２１の間の部分の上方及び下方は、ブラケット４３により覆われない。そのため、ミッションケース７や変速機構ケース２１からの潤滑油漏れの確認をブラケット４３の上方又は下方から行うことができる。また、ミッションケース７や変速機構ケース２１から発生した熱をブラケット４３の開放部分から上方や下方へと逃がすことができる。

尚、ブラケット４３の形状は、コの字型には限定されず、例えばＣ字型や箱型（直方体型）等の他の形状とすることもできる。但し、他の形状とする場合でも、上述した潤滑油漏れの確認や熱を逃がすという観点から、ブラケット４３の形状は、上部及び／又は下部（好ましくは上部）が開放された形状（即ち、ブラケット４３がミッションケース７と変速機構ケース２１の間の部分の上方及び／又は下方を覆わない形状）とすることが好ましい。

また、ブラケット４３に開口部４３２ａが設けられていることにより、嵌合部２９は当該開口部４３２ａからＰＴＯ軸１１側（ミッションケース７側）に向けて突出する。これによって、嵌合部２９がミッションケース７に接近するため、ＰＴＯ変速装置２０をミッションケース７に接近させて取り付けることができ、ＰＴＯ変速装置２０が作業機１の後方に大きく突出することが防がれる。

トラクタ３は、ＤＰＦ(Diesel particulate filter)（図示略）を備えている。ＤＰＦは、ディーゼルエンジンＥからの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する。この捕集された粒子状物質は、徐々にＤＰＦに堆積する。そのため、ＤＰＦを搭載した作業機では、ディーゼルエンジンＥの排気温度を上昇させて、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼し、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を低減させる作業（ＤＰＦ再生）を行う必要がある。

ＰＴＯ軸１１に作業装置を連結して作業を行う場合、作業装置の種類や作業の内容等によっては、作業装置に入力される回転数を、ＰＴＯ軸１１についての所定回転数（第１回転数、第２回転数）よりも低い回転数（以下、「第３回転数」という）とすることが要求される場合がある。この要求を満たすための方法としては、エンジンＥの回転数を定格回転数よりも減少させることによって、ＰＴＯ軸１１の回転数を第３回転数まで減少させる方法がある。しかし、エンジンＥの回転数を減少させると、ディーゼルエンジンＥの排気温度が低下するため、ＤＰＦ再生を行うことができなくなる虞がある。

本実施形態によれば、ＰＴＯ軸１１に対して第２変速機構２２を介して第２ＰＴＯ軸１２を接続することにより、第２ＰＴＯ軸１２からＰＴＯ軸１１の回転数よりも低い回転数の出力を取り出すことができる。つまり、エンジンＥの回転数を減少させることなく、ＰＴＯ軸１１の所定回転数よりも低い回転数（第３回転数）の出力を取り出すことができる。

具体的には、エンジンＥの回転数を定格回転数（例えば、２４００ｒｐｍ）に維持した状態で、第１変速機構９により定格回転数を所定回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）に減速してＰＴＯ軸１１から出力した後、第２変速機構２２により第２回転数を第３回転数（例えば、２７０ｒｐｍ）に減速して第２ＰＴＯ軸１２から取り出すことができる。
そのため、作業装置に入力される回転数を、ＰＴＯ軸１１の所定回転数（第１回転数、第２回転数）よりも低い回転数（第３回転数）とした場合であっても、エンジンＥの回転数が定格回転数に維持されているため、作業装置による作業とＤＰＦ再生とを共に良好に行うことができる。

尚、作業装置の種類や作業の内容によっては、ＰＴＯ軸１１の所定回転数（第１回転数、第２回転数）よりも低い回転数（第３回転数）への減速が必要でない場合もある。この場合は、ＰＴＯ変速装置２０をミッションケース７から取り外して、ＰＴＯ軸１１から所定回転数（第１回転数、第２回転数）の出力を取り出して利用すればよい。つまり、ＰＴＯ変速装置２０は、作業機１に既存のミッションケース７に対して、必要に応じて着脱して使用することができる。また、ＰＴＯ変速装置２０をミッションケース７から取り外した後に、ミッションケース７に対する作業（蓋を取り付ける等の作業）は不要である。

ＰＴＯ変速装置２０を使用する場合、第１変速機構９による減速後のＰＴＯ軸１１の回転数は、第１変速機構９により切り換え可能な複数の回転数のうち最も高い回転数（本実施形態の場合、第２回転数）に設定することが好ましい。第２変速機構２２は、遊星歯車機構３０を利用しているため、減速比が大きくなる。そのため、第１変速機構９による減速後のＰＴＯ軸１１の回転数が低い場合、第２変速機構２２による減速後に第２ＰＴＯ軸１２から出力される回転数が低くなり過ぎる可能性がある。これに対して、第１変速機構９による減速後のＰＴＯ軸１１の回転数を最も高い回転数（第２回転数）に設定した場合、第２変速機構２２による減速後に第２ＰＴＯ軸１２から出力される回転数が低くなり過ぎることが防止できる。

つまり、本実施形態のＰＴＯ変速装置２０は、第１変速機構９と第２変速機構２２との両方を備えることにより、第２変速機構２２に入力される回転数（ＰＴＯ軸１１の回転数）を第１変速機構９によって適切な値に設定することができる。そのため、第２変速機構２２として減速比が大きい遊星歯車機構３０を利用した場合でも、第２ＰＴＯ軸１２から適切な回転数の出力を取り出すことが可能となる。これにより、ＰＴＯ変速装置２０を遊星歯車機構３０から構成することで小型化しながら、第２ＰＴＯ軸１２から適切な回転数の出力を取り出すことができる。

また、ミッションケース７と変速機構ケース２１とが別体に構成されているため、ミッションケース７内の確認とは別に変速機構ケース２１内を確認することが可能となり、変速機構ケース２１内が潤滑油で満たされているかを確認することができる。また、ミッションケース７内への潤滑油の供給とは別に変速機構ケース２１内に潤滑油を供給することが可能となるため、変速機構ケース２１内に潤滑油を充分に到達させることができる。

以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 作業機
２ 車体
７ ミッションケース
１１ ＰＴＯ軸
１２ 第２ＰＴＯ軸
２０ ＰＴＯ変速装置
２１ 変速機構ケース
２２ 変速機構（第２変速機構）
２９ 嵌合部（ボス）
４３ ブラケット
４３１ 取付部
４３２ 支持部
４３３Ｌ 接続部（一方側接続部）
４３３Ｒ 接続部（他方側接続部）
４３２ａ 開口部

Claims (6)

1. 車体と、
   前記車体に設けられたミッションケースと、
   前記ミッションケースから突出するＰＴＯ軸と、
   前記ＰＴＯ軸に対して装着されたＰＴＯ変速装置と、を備え、
   前記ＰＴＯ変速装置は、
   前記ＰＴＯ軸に接続可能な変速機構と、
   前記変速機構を収容した変速機構ケースと、
   前記ミッションケースに取り付けられ且つ前記変速機構ケースを前記ミッションケースから離間して支持するブラケットと、
   を有し、
   前記ブラケットは、
   前記ミッションケースに取り付けられる取付部と、
   前記変速機構ケースを支持する支持部と、
   前記取付部と前記支持部とを前記ＰＴＯ軸の軸方向に離間させて接続する接続部と、
   を有し、
   前記接続部は、車体幅方向の一方側に設けられた一方側接続部と、前記一方側と反対側の他方側に設けられた他方側接続部とを有し、
   前記支持部は、前記一方側接続部と前記他方側接続部とを連結しており、
   前記ブラケットの上方及び下方は開放され、前記ミッションケースと前記変速機構ケースの間の部分の上方及び下方は前記ブラケットにより覆われておらず、
   前記ＰＴＯ軸は、前記一方側接続部と前記他方側接続部との間に配置され、前記ブラケットにより上方及び下方が覆われていない部分にて前記変速機構ケースに挿入されている作業機。
2. 前記ミッションケースは、前記第１変速機構に潤滑油を供給するための第１給油部を有し、
   前記ブラケットは、前記ミッションケースに取り付けられ且つ前記変速機構ケースを前記第１給油部から離間して支持し、
   前記第１給油部は、前記ブラケットよりも上方であって、且つ前記車体幅方向において前記一方側接続部と前記他方側接続部の間に設けられている請求項１に記載の作業機。
3. 前記変速機構ケースは、前記ミッションケース側に配置された前部材と、前記ミッションケース側と反対側に配置された後部材とを組み合わせて構成されており、前記前部材及び前記後部材が前記ブラケットの支持部とボルトにより共締めされることによって、前記支持部に取り付けられている請求項１又は２に記載の作業機。
4. 前記車体に搭載されたディーゼルエンジンと、
   作業装置を連結可能な連結装置と、
   前記ディーゼルエンジンからの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
   前記ＰＴＯ軸の回転動力が前記変速機構を介して伝達され且つ前記変速機構ケースから突出する第２ＰＴＯ軸と、
   を備え、
   前記ＰＴＯ軸は、前記エンジンからの動力を前記作業装置に伝達可能であり、
   前記第２ＰＴＯ軸の回転方向は、前記ＰＴＯ軸の回転方向と同じであり、
   前記第２ＰＴＯ軸から前記ＰＴＯ軸の回転数よりも低い回転数の出力を取り出すことができる請求項１又は２に記載の作業機。
5. 前記変速機構は、前記ＰＴＯ軸が嵌合される嵌合部を有し、
   前記ブラケットは、前記嵌合部が前記ＰＴＯ軸に対して嵌合される位置に前記変速機構ケースを支持する請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業機。
6. 前記変速機構ケースは、前記ＰＴＯ軸が挿通される第１挿通部と、前記第２ＰＴＯ軸が挿通される第２挿通部を有し、
   前記支持部は、当該支持部から前記第１挿通部を前記ミッションケース側に突出させる開口部を有している請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業機。

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