JP7390987B2 - トラクターの走行伝動装置 - Google Patents
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Description
この種のトラクターの走行伝動装置としては、例えば、特許文献1に示されるトラクターの変速伝動装置がある。特許文献1に示されるトラクターの変速伝動装置では、変速伝動部としての変速出力部や前後進切換え装置が備えられている。変速出力部には、ギヤ連動機構としての入力歯車、変速歯車が備えられ、多板クラッチとしての段階分けクラッチが備えられている。前後進切換え装置には、入力軸と出力軸とにわたって設けられたギヤ連動機構、多板クラッチとして前進クラッチおよび後進クラッチが備えられている。
エンジンからの動力を変速して出力する変速装置と、前記変速装置の後方に設けられ、前記変速装置の出力を前進動力と後進動力とに変換する前後進切換装置と、前記変速装置の後方に設けられ、前記前後進切換装置の出力を入力して後車輪に伝達する後輪差動機構と、前記前後進切換装置の出力軸の動力を前記後輪差動機構の入力軸に伝達するギヤ伝動機構と、前記変速装置、前記前後進切換装置、前記後輪差動機構及び前記ギヤ伝動機構を収容するミッションケースと、が備えられ、前記ミッションケースは、前記変速装置を収容する前ケース部と、前記前後進切換装置、前記後輪差動機構及び前記ギヤ伝動機構を収容する後ケース部と、に分割可能に構成されており、前記ギヤ伝動機構は、前記ミッションケースの内部のうち、前記後ケース部の前端部分に対応する部位に脱着可能に設けられ、前記変速装置は、前記エンジンの動力が入力され、入力された前記動力を変速して出力する静油圧式の無段変速部と、前記エンジンの動力と前記無段変速部の出力とが入力され、入力された前記動力と前記出力とを合成して合成動力を出力する複合遊星伝動部と、を有し、前記複合遊星伝動部は、当該複合遊星伝動部における太陽歯車の軸芯と前記エンジンの出力軸の軸芯とが一直線上に位置し、かつ、前記太陽歯車の軸芯が前記後輪差動機構の前記入力軸の軸芯よりも上方に位置するように配置され、前記エンジンの出力軸に連動連結され、かつ、前記複合遊星伝動部の軸芯部を前後方向に通された回転軸と、前記無段変速部の後部に前後向き軸芯を回転中心にして回転可能に設けられた無段入力ギヤと、前記回転軸の動力を前記無段入力ギヤに伝達する第2動力伝達機構と、が備えられ、前記第2動力伝達機構は、前記前後向き軸芯に対して平行に設けられた回転可能な第2中継軸と、前記複合遊星伝動部の後方で前記回転軸に相対回転不能に設けられた動力取出しギヤと、前記動力取出しギヤに噛み合う状態で前記第2中継軸の後端部に相対回転不能に設けられた第3中継ギヤと、前記無段入力ギヤに噛み合う状態で前記第2中継軸の前端部に相対回転不能に設けられた第4中継ギヤと、を有している。
本構成によると、後輪差動機構がミッションケース内に溜まる潤滑油に入り込むようにしつつ、複合遊星伝動部が潤滑油に入り込まず、潤滑油による抵抗を受けずに回動して効率よく動力伝達するようにできる。
本構成によると、動力取出しギヤと無段入力ギヤとを第3中継ギヤ、中継軸及び第4中継ギヤによって連動させつつ、無段入力ギヤを動力取出しギヤに対して前方に位置ずれさせ得るので、無段変速部を収容する無段ケース部の前後長さを短く済ませられる。
前記ミッションケースの内部に設けられ、前記前後進切換装置からの動力を前車輪に向けて出力する前輪伝動機構と、前記ミッションケースの内部のうち、前記後ケース部の前端部分に対応する部位に脱着可能に設けられ、前記前後進切換装置からの動力を前記前輪伝動機構に入力する第2ギヤ伝動機構と、が備えられていると好適である。
前記第2ギヤ伝動機構は、前記後輪差動機構の前記入力軸の動力を前記前輪伝動機構に入力するよう構成されていると好適である。
前記後ケース部は、当該後ケース部のうちの前記前端部分と、前記後ケース部のうちの前記前端部分以外の部分と、に分割可能であると好適である。
前記複合遊星伝動部が出力する合成動力を複数段の速度レンジに段階分けして出力する段階分け伝動部が備えられ、前記段階分け伝動部に向けて潤滑油を吐出する給油部が備えられていると好適である。
前記無段変速部の前部に前後向き軸芯を回転中心にして回転可能に設けられた無段出力ギヤと、前記複合遊星伝動部の前部に回転可能に設けられた遊星入力ギヤと、前記無段出力ギヤの動力を前記遊星入力ギヤに伝達する動力伝達機構と、が備えられ、前記動力伝達機構は、前記前後向き軸芯に対して平行に設けられた回転可能な前後向きの中継軸と、前記無段出力ギヤに噛み合う状態で前記中継軸の後端部に相対回転不能に設けられた第1中継ギヤと、前記遊星入力ギヤに噛み合う状態で前記中継軸の前端部に相対回転不能に設けられた第2中継ギヤと、を有していると好適である。
なお、以下の説明では、トラクターの走行車体に関し、図1に示される矢印Fの方向を「車体前方」、矢印Bの方向を「車体後方」、矢印Uの方向を「車体上方」、矢印Dの方向を「車体下方」、紙面表側の方向を「車体左方」、紙面裏側の方向を「車体右方」とする。
トラクターの走行車体は、図1に示されるように、エンジン1、エンジン1の後部に連結されたクラッチハウジング2、クラッチハウジング2の後部に連結されたミッションケース3、エンジン1の下部から前方に延ばされた前輪支持フレーム4によって構成された車体フレーム5を備えている。車体フレーム5の前部に、左右一対の前車輪6が駆動可能かつ操向可能に装備され、車体フレーム5の後部に、左右一対の後車輪7が駆動可能に装備されている。走行車体の前部に、エンジン1を有する原動部8が形成されている。走行車体の後部に、運転座席9、及び、前車輪6を操向操作するステアリングホィール10を有する運転部11が形成されている。運転部11には、搭乗空間を覆うキャビン12が備えられている。車体フレーム5の後部に、ロータリ耕耘装置などの各種の作業装置を昇降可能に連結するリンク機構13が装備されている。ミッションケース3の後部に、連結された作業装置にエンジン1からの動力を伝達する動力取出し軸14が備えられている。
エンジン1の動力を前車輪6及び後車輪7に伝達する走行伝動装置15が、図2に示される如く構成されている。走行伝動装置15は、エンジン1の出力軸1aの動力が主クラッチ16から入力軸17に入力され、入力された動力を変速する変速装置18、変速装置18の出力が入力され、入力された動力を前進動力と後進動力とに変換する前後進切換装置19、前後進切換装置19が出力する前進動力及び後進動力が入力され、入力された前進動力及び後進動力を左右の後車輪7に伝達する後輪差動機構20、前後進切換装置19が出力する前進動力及び後進動力が入力され、入力された前進動力及び後進動力を前車輪6に向けて出力する前輪伝動機構21、前輪伝動機構21が出力する前進動力及び後進動力が入力され、入力された前進動力及び後進動力を左右の前車輪6に伝達する前輪差動機構22が備えられている。
変速装置18は、図2に示されるように、エンジン1の動力が入力される無段変速部18Aと、無段変速部18Aの出力及びエンジン1の動力が入力される複合遊星伝動部18Bと、複合遊星伝動部18Bの出力を段階分けして出力する段階分け伝動部18Cと、を有している。図8は、複合遊星伝動部18B、無段変速部18A、後輪差動機構20などの配置を示す概略図である。図8に示される矢印Uの方向は、「車体上方」を示し、矢印Dの方向は、「車体下方」を示し、矢印Lの方向は、「車体左方」、矢印Rの方向は、「車体右方」を示す。変速装置18のミッションケース3への収容は、図8に示されるように、前後方向視において、段階分け伝動部18Cの出力軸75と前後進切換装置19の入力軸90とが、複合遊星伝動部18Bの太陽歯車51,54の軸芯Xに対して横一側方に位置し、無段変速部18Aの無段出力ギヤ35の前後向き軸芯37aが太陽歯車51,54の軸芯Xに対して横他側方に位置し、太陽歯車51,54の軸芯Xが後輪差動機構20の入力軸20aの軸芯Yよりも上方に位置する状態で行われている。
無段変速部18Aは、図2,3に示されるように、可変容量型かつアキシャルプランジャ形の油圧ポンプ30、定容量型かつアキシャルプランジャ形の油圧モータ31、及び、油圧ポンプ30と油圧モータ31とを接続する駆動油路32を備えている。無段変速部18Aは、静油圧式の無段変速部である。図3に示されるように、前ケース部3Aのうちの無段変速部18Aを覆う無段ケース部分33は、前ケース部3Aのうちの無段ケース部分以外の部分に対して脱着可能になっている。図2,3に示されるように、無段変速部18Aには、無段変速部18Aの後部に回転可能に設けられた無段入力ギヤ34と、無段変速部18Aの前部に回転可能に設けられた無段出力ギヤ35とが備えられている。無段入力ギヤ34は、ポンプ軸36に相対回転不能に設けられ、ポンプ軸36の前後向き軸芯36aを回転中心にして回転する。無段出力ギヤ35は、モータ軸37に相対回転不能に設けられ、モータ軸37の前後向き軸芯37aを回転中心にして回転する。
図2に示されるように、複合遊星伝動部18Bは、二つの太陽歯車51,54を有し、二つの太陽歯車51,54の軸芯Xとエンジン1の出力軸1aの軸芯Zとが一直線上に位置する状態で設けられている。複合遊星伝動部18Bは、前後方向に並ぶ二列の遊星歯車機構50A,50Bを備えている。一列目の遊星歯車機構50Aには、図2,6に示されるように、太陽歯車51、内歯歯車52、及び、三つの遊星歯車53が備えられている。
二列目の遊星歯車機構50Bには、図2,7に示されるように、太陽歯車54、内歯歯車55、及び、三つの遊星歯車56が備えられている。図6に示されるように、一列目の遊星歯車機構50Aに、三つの遊星歯車53に各別に噛み合った三つの連動歯車57が備えられている。図2に示されるように、三つの連動歯車57は、二列目の遊星歯車機構50Bの三つの遊星歯車56に各別に連動連結されている。連動歯車57と遊星歯車56との連動連結は、連動歯車57と遊星歯車56とを一体的に形成することによって行われている。
段階分け伝動部18Cは、図2,5に示されるように、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第4クラッチCL4を備えている。第1乃至第4クラッチは、油圧操作式の多板クラッチによって構成されている。第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第4クラッチCL4それぞれの出力側回転部材に、出力軸75が相対回転不能に連動連結されている。第1クラッチCL1の入力側回転部材と複合遊星伝動部18Bの第1出力軸71とに亘り、1速レンジを設定する1速ギヤ連動機構76が設けられている。第2クラッチCL2の入力側回転部材と複合遊星伝動部18Bの第3出力軸73とに亘り、2速レンジを設定する2速ギヤ連動機構77が設けられている。第3クラッチCL3の入力側回転部材と複合遊星伝動部18Bの第2出力軸72とに亘り、3速レンジを設定する3速ギヤ連動機構78が設けられている。第4クラッチCL4の入力側回転部材と複合遊星伝動部18Bの第3出力軸73とに亘り、4速レンジを設定する4速ギヤ連動機構79が設けられている。
前後進切換装置19及び後輪差動機構20は、図2に示されるように、変速装置18の後方に設けられている。前後進切換装置19は、段階分け伝動部18Cの出力軸75(変速装置18の出力軸)に連結部材85を介して相対回転不能に連動連結された入力軸90、入力軸90に対して平行に配置された出力軸91を備えている。出力軸91は、中継軸45に相対回転可能に外嵌された筒軸によって構成されている。出力軸91の軸芯は、複合遊星伝動部18Bの太陽歯車51,54の軸芯と同じ軸芯上に位置している。入力軸90に、前進クラッチCLF及び後進クラッチCLRそれぞれの入力側回転部材が相対回転不能に連結されている。前進クラッチCLFの出力側回転部材と出力軸91とにわたって前進ギヤ機構92が設けられている。後進クラッチCLRの出力側回転部材と出力軸91とにわたって後進ギヤ機構93が設けられている。後進ギヤ機構93の逆転ギヤ93aは、後輪差動機構20の入力軸20aに相対回転可能に支持されている。前後進切換装置19の出力軸91の前部と後輪差動機構20の入力軸20aの前部とにわたってギヤ連動機構95が設けられている。
前輪伝動機構21は、図2に示されるように、後輪差動機構20の入力軸20aの前部に第2ギヤ連動機構100、中継軸101及び連結部材102を介して連動連結された入力軸103と、入力軸103に対して平行に配置された出力軸104とを備えている。入力軸103に等速クラッチ105及び増速クラッチ106の入力側回転部材が相対回転不能に連結されている。等速クラッチ105の出力側回転部材と出力軸104とにわたり、入力軸103の回転速度をほぼ等速の伝動で出力軸104に伝達する等速ギヤ機構107が設けられている。増速クラッチ106の出力側回転部材と出力軸104とにわたり、入力軸103の回転速度を増速して出力軸104に伝達する増速ギヤ機構108が設けられている。出力軸104は、回転軸109を介して前輪差動機構22の入力軸22aに連動連結されており、左右の前車輪6に向けて出力する。
四つのギヤ連動機構76,77,78,79のうち1速ギヤ連動機構76、3速ギヤ連動機構78、4速ギヤ連動機構79の各ギヤ連動機構76,78,79に対応する吐出ノズル117は、図14,16に示されるように、各ギヤ連動機構76,78,79に向けて下向きに開口された吐出口を有し、ギヤ連動機構76,78,79に向けて直接に潤滑油を吐出する。四つのギヤ連動機構76,77,78,79のうち、2速ギヤ連動機構77に潤滑油を吐出する吐出ノズル117は、図14,16に示されるように、後向きに開口された吐出口を有している。2速ギヤ連動機構77に対応する吐出ノズル117の後方において、ミッションケース3に傾斜ガイド118が備えられている。2速ギヤ連動機構77に対応する吐出ノズル117は、潤滑油を傾斜ガイド118に向けて吐出し、傾斜ガイド118に当った潤滑油が2速ギヤ連動機構77に向かって流下するように傾斜ガイド118によって案内される。2速ギヤ連動機構77に対応する吐出ノズル117は、2速ギヤ連動機構77に向けて間接的に潤滑油を吐出する。図16に示されるように、四つのギヤ連動機構76,77,78,79の各ギヤ連動機構76,77,78,79に対応する吐出ノズル117にオリフィス117aが備えられている。
給油管115は、図5に示される給油部110に備えられた給油管115の構成と同じ構成を備えている。給油管115は、ミッションケース3に一体成形されている。給油管115のうち、前進ギヤ機構92、後進ギヤ機構93の各ギヤ機構92,93に対応する部位に、各ギヤ機構92,93に向けて潤滑油を吐出する吐出ノズル122が接続されている。前進ギヤ機構92に対応する吐出ノズル122は、図14,17に示されるように、前進ギヤ機構92に向けて下向きに開口された吐出口を有し、前進ギヤ機構92に向けて直接に潤滑油を吐出する。後進ギヤ機構93に対応する吐出ノズル122は、図14,17に示されるように、前向きに開口された吐出口を有している。後進ギヤ機構93に対応する吐出ノズル122の前方においてミッションケース3に傾斜ガイド123が備えられている。後進ギヤ機構93に対応する吐出ノズル122は、傾斜ガイド123に向けて潤滑油を吐出し、傾斜ガイド123に当った潤滑油が後進ギヤ機構93に向かって流下するように傾斜ガイド123によって案内される。後進ギヤ機構93に対応する吐出ノズル122は、後進ギヤ機構93に向けて間接的に潤滑油を吐出する。図17に示されるように、前進ギヤ機構92、後進ギヤ機構93の各ギヤ機構92.93に対応する吐出ノズル122にオリフィス122aが備えられている。
(1)上記した実施形態では、変速装置18は、無段変速部18A、複合遊星伝動部18B及び段階分け伝動部18Cを備える例を示したが、これに限らない。例えば、無段変速部と遊星伝動部とを備え、段階分け伝動部を備えない変速装置、あるいは、シフトギヤのシフト操作やクラッチの切り換えによって複数段に変速される変速装置であってもよい。
1a 出力軸
2 軸芯
3 ミッションケース
3A 前ケース部
3B 後ケース部
3C 前端部分
3D 前端部分以外の部分
6 前車輪
7 後車輪
18 変速装置
18A 無段変速部
18B 複合遊星伝動部
18C 段階分け伝動部、変速伝動部(第1変速伝動部)
19 前後進切換装置、変速伝動部(第2変速伝動部)
20 後輪差動機構
20a 入力軸
21 前輪伝動機構
23 変速部(第1変速部、第2変速部、第3変速部、第4変速部)
25 変速部(前進変速部、後進変速部)
34 無段入力ギヤ
35 無段出力ギヤ
36a 前後向き軸芯
37a 前後向き軸芯
38 回転軸
40 第2動力伝達機構
41 第2中継軸
42 動力取出しギヤ
43 第3中継ギヤ
44 第4中継ギヤ
51 太陽歯車
54 太陽歯車
58 遊星入力ギヤ
60 動力伝達機構
61 中継軸
62 第1中継ギヤ
63 第2中継ギヤ
91 出力軸
95 ギヤ連動機構
75 出力軸
76 ギヤ連動機構(1速ギヤ連動機構)
77 ギヤ連動機構(2速ギヤ連動機構)
78 ギヤ連動機構(3速ギヤ連動機構)
79 ギヤ連動機構(4速ギヤ連動機構)
91 出力軸
92 ギヤ連動機構(前進ギヤ機構)
93 ギヤ連動機構(後進ギヤ機構)
110 給油部(第1の給油部)
111 給油管
117 吐出ノズル
117a オリフィス
115 給油管
122 吐出ノズル
122a オリフィス
CL1 多板クラッチ(第1クラッチ)
CL2 多板クラッチ(第2クラッチ)
CL3 多板クラッチ(第3クラッチ)
CL4 多板クラッチ(第4クラッチ)
CLF 多板クラッチ(前進クラッチ)
CLR 多板クラッチ(後進クラッチ)
OS 標準油面
X 軸芯
Y 軸芯
Claims (6)
- エンジンからの動力を変速して出力する変速装置と、
前記変速装置の後方に設けられ、前記変速装置の出力を前進動力と後進動力とに変換する前後進切換装置と、
前記変速装置の後方に設けられ、前記前後進切換装置の出力を入力して後車輪に伝達する後輪差動機構と、
前記前後進切換装置の出力軸の動力を前記後輪差動機構の入力軸に伝達するギヤ伝動機構と、
前記変速装置、前記前後進切換装置、前記後輪差動機構及び前記ギヤ伝動機構を収容するミッションケースと、が備えられ、
前記ミッションケースは、前記変速装置を収容する前ケース部と、前記前後進切換装置、前記後輪差動機構及び前記ギヤ伝動機構を収容する後ケース部と、に分割可能に構成されており、
前記ギヤ伝動機構は、前記ミッションケースの内部のうち、前記後ケース部の前端部分に対応する部位に脱着可能に設けられ、
前記変速装置は、前記エンジンの動力が入力され、入力された前記動力を変速して出力する静油圧式の無段変速部と、前記エンジンの動力と前記無段変速部の出力とが入力され、入力された前記動力と前記出力とを合成して合成動力を出力する複合遊星伝動部と、を有し、
前記複合遊星伝動部は、当該複合遊星伝動部における太陽歯車の軸芯と前記エンジンの出力軸の軸芯とが一直線上に位置し、かつ、前記太陽歯車の軸芯が前記後輪差動機構の前記入力軸の軸芯よりも上方に位置するように配置され、
前記エンジンの出力軸に連動連結され、かつ、前記複合遊星伝動部の軸芯部を前後方向に通された回転軸と、
前記無段変速部の後部に前後向き軸芯を回転中心にして回転可能に設けられた無段入力ギヤと、
前記回転軸の動力を前記無段入力ギヤに伝達する第2動力伝達機構と、が備えられ、
前記第2動力伝達機構は、前記前後向き軸芯に対して平行に設けられた回転可能な第2中継軸と、前記複合遊星伝動部の後方で前記回転軸に相対回転不能に設けられた動力取出しギヤと、前記動力取出しギヤに噛み合う状態で前記第2中継軸の後端部に相対回転不能に設けられた第3中継ギヤと、前記無段入力ギヤに噛み合う状態で前記第2中継軸の前端部に相対回転不能に設けられた第4中継ギヤと、を有しているトラクターの走行伝動装置。 - 前記ミッションケースの内部に設けられ、前記前後進切換装置からの動力を前車輪に向けて出力する前輪伝動機構と、
前記ミッションケースの内部のうち、前記後ケース部の前端部分に対応する部位に脱着可能に設けられ、前記前後進切換装置からの動力を前記前輪伝動機構に入力する第2ギヤ伝動機構と、が備えられている請求項1に記載のトラクターの走行伝動装置。 - 前記第2ギヤ伝動機構は、前記後輪差動機構の前記入力軸の動力を前記前輪伝動機構に入力するよう構成されている請求項2に記載のトラクターの走行伝動装置。
- 前記後ケース部は、当該後ケース部のうちの前記前端部分と、前記後ケース部のうちの前記前端部分以外の部分と、に分割可能である請求項1から3のいずれか一項に記載のトラクターの走行伝動装置。
- 前記複合遊星伝動部が出力する合成動力を複数段の速度レンジに段階分けして出力する段階分け伝動部が備えられ、
前記段階分け伝動部に向けて潤滑油を吐出する給油部が備えられている請求項1に記載のトラクターの走行伝動装置。 - 前記無段変速部の前部に前後向き軸芯を回転中心にして回転可能に設けられた無段出力ギヤと、
前記複合遊星伝動部の前部に回転可能に設けられた遊星入力ギヤと、
前記無段出力ギヤの動力を前記遊星入力ギヤに伝達する動力伝達機構と、が備えられ、
前記動力伝達機構は、前記前後向き軸芯に対して平行に設けられた回転可能な前後向きの中継軸と、前記無段出力ギヤに噛み合う状態で前記中継軸の後端部に相対回転不能に設けられた第1中継ギヤと、前記遊星入力ギヤに噛み合う状態で前記中継軸の前端部に相対回転不能に設けられた第2中継ギヤと、を有している請求項1または5に記載のトラクターの走行伝動装置。
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