JP7480084B2 - 作業車両の動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両の動力伝達装置に関する。

特許文献１は、エンジンの出力軸に接続された油圧ポンプの回転軸に接続されるクラッチを含む、作業車両の動力伝達装置を記述している。当該クラッチの一端は油圧ポンプの回転軸に接続され、当該クラッチの他端はパワーテイクオフ（ＰＴＯ）シャフトに接続される。当該クラッチが係合されると、油圧ポンプの回転軸の駆動力がＰＴＯシャフトに伝達される。当該クラッチをＰＴＯクラッチと呼ぶ。

特開２００９－２７０６８３号公報

ＰＴＯクラッチの耐久性を向上させることが求められている。

本開示の第１態様に係る動力伝達装置は、第１シャフトと、第２シャフトと、クラッチと、第１回転伝達機構と、第２回転伝達機構とを備える。第１シャフトは、エンジンによって駆動される油圧ポンプの第１回転軸線の周りに回転可能に設けられる。第２シャフトは、第１回転軸線の周りに回転可能で、パワーテイク軸を回動させる。クラッチは、第１回転軸線に実質的に平行で、第１回転軸線より鉛直方向下方に設けられた第３回転軸線の周りに回転可能である。クラッチは、第３回転軸線において対向して配置された第１回転部と第２回転部とを有する。第１回転部は、第２回転部と接続可能および第２回転部と分離可能である。第１回転伝達機構は、第１シャフトの回転を第１回転部に伝達するように構成される。第２回転伝達機構は、第２回転部の回転を第２シャフトに伝達するように構成される。

本願に開示される構成は、例えば、ＰＴＯクラッチを潤滑油に浸しやすくするため、ＰＴＯクラッチの耐久性を向上させることができる。

図１は、作業車両の側面図である。 図２は、ハウジングの前半部分の断面図である。 図３は、図２の動力取り出し機構及び変速機構の付近の拡大図である。 図４は、図３の切断面線ＩＶ－ＩＶ’によって切断された断面図である。 図５は、支持部材を前面から見た図である。 図６は、クラッチの外郭を示す図である。 図７は、ハウジングの後半部分の断面図である。 図８は、エンジン周辺の斜視図である。 図９は、エンジン周辺の左側面図である。 図１０は、エンジン周辺の上面図である。 図１１は、エンジンに接続する部品の模式図である。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、図中において同じ符号は、対応するまたは実質的に同一の構成を示している。
＜実施形態＞
＜全体構成＞

図１は、作業車両の一例であるトラクタ１の側面図である。トラクタ１は、前フレーム２Ａと、後フレーム２Ｂと、前輪３Ａと、後輪３Ｂと、エンジン４と、ハウジング５と、運転席（driver's compartment）６と、ＰＴＯシャフト７と、リフトアーム８とを備えている。前フレーム２Ａは、エンジン４と前輪３Ａとを支持する。エンジン４は、トラクタ１の前後方向に延びるクランクシャフト４Ｓを含む。図１では、クランクシャフト４Ｓの回転軸を一点鎖線で示している。後フレーム２Ｂは、後輪３Ｂが接続される後車軸３Ｓ及び後車軸ケース３Ｃ、並びに、運転席６を支持する。ハウジング５は、後フレーム２Ｂに取り付けられる。ＰＴＯシャフト７及びリフトアーム８には、図示しないロータリ耕転装置などの作業装置が取り付けられる。ハウジング５は、前ケース部５Ａと、中間ケース部５Ｂと、後ケース部５Ｃとを含む。このうち、潤滑油を貯留可能な前ケース部５Ａの後半分の領域と、中間ケース部５Ｂと、後ケース部５Ｃとを含む部分をトランスミッションケース５Ｔと呼んでもよい。

前ケース部５Ａは、入力シャフト１１及び静油圧式無段変速機構１６を収容する。入力シャフト１１及び静油圧式無段変速機構１６については後述する。中間ケース部５Ｂは、ＰＴＯシャフト７への動力取り出し機構２０、及び、トラクタ１の速度段を切り替える変速機構５０を収容する。動力取り出し機構２０及び変速機構５０の詳細については後述する。後ケース部５Ｃは、変速機構５０による変速後の動力を左右の後輪３Ｂに伝達する後輪３Ｂの差動装置３ＢＤ、変速機構５０による変速後の動力から前輪駆動用の動力を取り出すギヤユニット７０、リフトアーム８を駆動するリフトシリンダ（図示せず）、及び、ＰＴＯシャフト７などを収容する。入力シャフト１１と動力取り出し機構２０と変速機構５０と中間ケース部５Ｂとを含む構成を動力伝達装置１０と呼ぶ。

なお、本願に係る実施形態において、トラクタ１の前後方向（前方向／後方向）とは、運転席６のシート６Ａに着座したオペレータから見て前後方向（前方向／後方向）を意味する。トラクタ１の左方向、右方向、幅方向とは、当該オペレータから見てそれぞれ、左方向、右方向、左右方向を意味する。トラクタ１の上方向、下方向、高さ方向とは、当該オペレータから見て上方向、下方向、高さ方向を意味する。トラクタ１の前後／左右（幅）／上下（高さ）方向とは、それぞれ、当該オペレータから見た前後／左右（幅）／上下（高さ）方向と一致するものとする。

図２は、エンジン４の出力部４Ｐに接続される動力伝達装置１０の入力シャフト１１を通り、トラクタ１の上下方向に延伸する切断面によってハウジング５を切断した断面図である。具体的には、出力部４Ｐとは、クランクシャフト４Ｓに接続されるフライホイールである。なお、フライホイールは、トルクコンバータなど、クランクシャフト４Ｓと入力シャフト１１との間に配置される別の動力伝達機構に置き換わってもよい。図２では、ハウジング５の外部の部品については図示を省略している。図２において、入力シャフトは、入力シャフト１１の中心軸がクランクシャフト４Ｓの回転軸と同軸となるように、クランクシャフト４Ｓに接続される。このため、入力シャフト１１は、トラクタ１の前後方向に延びる。本実施形態では、入力シャフト１１の中心軸を第４回転軸線Ａｘ４と呼ぶ。第４回転軸線Ａｘ４は、トラクタ１の前後方向に延びる。入力シャフト１１は、第４回転軸線Ａｘ４の周りを回転可能である。入力シャフト１１の駆動力は、第３回転伝達機構１３に伝達される。エンジン４と第３回転伝達機構１３との間にはクラッチが設けられない。

動力伝達装置１０は、第３回転伝達機構１３を備える。第３回転伝達機構１３は、ミッション入力ギヤ１４と第１シャフト接続ギヤ１５とを含む。ミッション入力ギヤ１４は、入力シャフト１１に接続され、第４回転軸線Ａｘ４の周りに回転可能である。動力取り出し機構２０は、第１シャフト２１と、第１回転伝達機構２２と、クラッチ３０と、第２回転伝達機構２５と、第２シャフト２８と、第３シャフト２９とを備える。トランスミッションケース５Ｔは、第１シャフト２１、第２シャフト２８、クラッチ３０、第１回転伝達機構２２、及び、第２回転伝達機構２５を収容する。

第１シャフト２１は、トラクタ１の前後方向に延びる。第１シャフト２１は、第１回転軸線Ａｘ１の周りを回転可能である。つまり、第１回転軸線Ａｘ１は、トラクタ１の前後方向に延び、第４回転軸線Ａｘ４と実質的に平行である。第１回転軸線Ａｘ１は、第４回転軸線Ａｘ４よりも上方に位置する。鉛直方向から見て第１回転軸線Ａｘ１は第４回転軸線Ａｘ４と概ね重畳するように配置されているが、第１回転軸線Ａｘ１は第４回転軸線Ａｘ４に対してトラクタ１の幅方向においてわずかにずれていてもよい。第１シャフト２１は、前ケース部５Ａに支持される複数の軸受Ｂ１、Ｂ２と、中間ケース部５Ｂに支持されるニードルベアリングＮＢ１によって回転自在に支持される。第１シャフト２１の一端には第１シャフト接続ギヤ１５が取り付けられる。第１シャフト接続ギヤ１５は第１シャフト２１と一体となって第１回転軸線Ａｘ１の周りに回転する。第１回転軸線Ａｘ１に沿う軸方向Ｄｘにおける第１シャフト２１の上記一端と反対側の他端には、第１回転伝達機構２２が取り付けられる。

静油圧式無段変速機構１６は、油圧ポンプ１７と油圧モータ１８とを含む。静油圧式無段変速機構１６は、油圧ポンプ１７の斜板の角度を変更することによって変速比を変更することが可能である。第１シャフト２１の上記一端と上記他端との間の中間部には、油圧ポンプ１７が接続される。油圧ポンプ１７は、第１シャフト２１によって第１回転軸線Ａｘ１の周りに回動されるように構成される。油圧ポンプ１７は、エンジン４、即ち、第１シャフト２１の回転によって駆動され、圧油を図示しない油路によって油圧モータ１８に出力する。油圧モータ１８は、このように油圧ポンプ１７によって駆動され、第４シャフト３９を回転させる。第４シャフト３９の詳細は後述する。

上述する第１回転伝達機構２２は、ボス付きギヤ２３とボス付きギヤ２４とを含む。ボス付きギヤ２３は、ボス部２３Ａとギヤ部２３Ｂとを含む。ボス部２３Ａとギヤ部２３Ｂとは一体に形成されている。ボス部２３Ａは、ボス付きギヤ２３が第１シャフト２１と一体に第１回転軸線Ａｘ１の周りに回転するように、第１シャフト２１に接続される。例えば、第１シャフト２１の外周面が雄スプラインを有しており、ボス部２３Ａの内周面が当該雄スプラインと係合可能な雌スプラインを有していてもよい。あるいは、ボス部２３Ａはネジなどによって第１シャフト２１に固定されてもよい。ボス部２３Ａの外周面は、軸受Ｂ３と接続する。ボス付きギヤ２３は、軸受Ｂ３を介して中間ケース部５Ｂに支持される。ギヤ部２３Ｂの外周面にははすば歯車が形成されており、ギヤ部の２３Ｂの内周面はニードルベアリングＮＢ２が取り付けられている。

図３は、図２の動力取り出し機構２０及び変速機構５０の付近の拡大図である。図２及び図３を参照すると、ボス付きギヤ２４は、ギヤ部２４Ａとボス部２４Ｂとを含む。ボス部２４Ｂとは一体に形成されている。ボス付きギヤ２４の内周面はニードルベアリングＮＢ３が取り付けられており、ボス付きギヤ２４は、ニードルベアリングＮＢ３を介して第３シャフト２９に対して回転自在に支持される。ギヤ部２４Ａにはボス付きギヤ２３のギヤ部２３Ｂが接続され、ボス部２４Ｂにはクラッチ３０が接続される。クラッチ３０は、第３シャフト２９によって回転可能に支持される。第３シャフト２９は、第１回転軸線Ａｘ１に実質的に平行で、第１回転軸線Ａｘ１より鉛直方向下方に設けられた第２回転軸線Ａｘ２に沿って延びる。したがって、クラッチ３０は、第２回転軸線Ａｘ２の周りに回転可能である。なお、前後方向に見て、第２回転軸線Ａｘ２は、第１回転軸線Ａｘ１からわずかに左右方向にずれている（図４を参照）。

クラッチ３０は、油圧クラッチである。クラッチ３０は、シリンダ３１、ピストン３４、第１回転部３６、第２回転部３７、及び、ばね３８を含む。第１回転部３６及び第２回転部３７は、第２回転軸線Ａｘ２において対向して配置されたクラッチディスクである。第１回転部３６は第２回転部３７と接続可能および第２回転部３７から分離可能である。第１回転部３６は、ボス付きギヤ２４のボス部２４Ｂと係合する。例えば、ボス部２４Ｂは軸方向Ｄｘに延びる雄スプラインを有し、第１回転部３６は当該雄スプラインと係合可能な雌スプラインを有し、雄スプラインと雌スプラインとが係合することによってボス部２４Ｂの回転が第１回転部３６に伝達される。このため、第１回転伝達機構２２は、第１シャフト２１の回転を第１回転部３６に伝達することができる。ばね３８は、第２回転部３７が第１回転部３６から軸方向Ｄｘに離間するようにピストン３４を軸方向Ｄｘに押し付ける。

シリンダ３１とピストン３４とは油室ＯＣを定義する。第３シャフト２９は、その内部に油路ＨＰ１、ＨＰ２を有し、その外周に溝Ｇ１を有している。シリンダ３１は、油路ＨＰ３を有している。図４は、図３の切断面線ＩＶ－ＩＶ’によって切断された断面図である。図３を参照すると、油路ＨＰ１は、第２回転軸線Ａｘ２に沿って軸方向Ｄｘに延びる。油路ＨＰ２は、第２回転軸線Ａｘ２に対して垂直に、即ち、径方向に延びる。油路ＨＰ３も、第２回転軸線Ａｘ２に対して垂直に、即ち、径方向に延びる。なお、油路ＨＰ１のことを第１油路と呼んでもよい。

図２及び図３を参照すると、中間ケース部５Ｂは、第３シャフト２９を回転可能に支持する支持部材５ＢＳを含む。第３シャフト２９は、軸受Ｂ４を介して支持部材５ＢＳに支持される。さらに、第３シャフト２９は、軸受Ｂ５を介して中間ケース部５Ｂの別の部分に支持される。図５は、支持部材５ＢＳを前面から見た図である。図４と図５を参照すると、支持部材５ＢＳは油路ＨＰ１と接続可能な油路ＨＰ４、ＨＰ５を有する。油路ＨＰ４は左右方向に延び、油路ＨＰ５は上下方向に延びる。油路ＨＰ５には、油室ＯＣに作動油を供給し、油室ＯＣから作動油を排出するための作動油制御装置１９に接続されている。したがって、油路ＨＰ１～ＨＰ５を介して作動油を油室ＯＣに供給可能である。作動油制御装置１９は、アキュムレータや切換弁を含む。油室ＯＣに作動油を供給するとき、切換弁はアキュムレータと油室ＯＣとを接続する。油室ＯＣから作動油を排出するとき、切換弁はオイルパンへの排出油路と油室ＯＣとを接続する。油室ＯＣに作動油が供給されると、ピストン３４は、ばね３８の圧力に抗して第２回転部３７の方に移動し、第２回転部３７を第１回転部３６に押し付ける。

図６は、クラッチ３０の外郭を示す図である。クラッチ３０は、シリンダ３１の外郭から延伸された延伸部３２を有する。第２回転部３７は、その外周に延伸部３２と係合する凸部を有している。さらに、図３に示されるように、クラッチ３０は、第３シャフト２９と係合するためのスプライン３３をさらに有している。このため、ピストン３４によって第２回転部３７が第１回転部３６に押し付けられると、ボス付きギヤ２４の回転が、第１回転部３６、第２回転部３７、延伸部３２、シリンダ３１、及び、スプライン３３を介して第３シャフト２９に伝達される。このため、ボス付きギヤ２４は、第３シャフト２９と一体となって回転する。

オイルパンへの排出油路と油室ＯＣとが接続されると、ばね３８の押圧力により、ピストン３４が第１回転部３６から離れるように移動し、第２回転部３７が第１回転部３６から離間する。その結果、第１回転部３６の回転が第２回転部３７に伝達しない。上述のように、ボス付きギヤ２４は、ニードルベアリングＮＢ３を介して第３シャフト２９に対して回転自在に支持されているため、ボス付きギヤ２４は、第３シャフト２９に対して独立して回転する。

第２回転伝達機構２５は、ギヤ２６とギヤ２７とを含む。ギヤ２６の内周面は、第３シャフト２９と係合するスプライン２６Ｓを含む。このため、ギヤ２６は、第３シャフト２９と一体となって第２回転軸線Ａｘ２の周りに回転可能である。ギヤ２７は、第２シャフト２８と一体形成されている。このため、ギヤ２７は、第２シャフト２８と一体となって回転可能である。このため、第３シャフト２９の回転が第２シャフト２８に伝達される。なお、ギヤ２７は、第２シャフト２８と別体であってもよい。第２シャフト２８は、ニードルベアリングＮＢ２、軸受Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８によって支持される。軸受Ｂ６は、中間ケース部５Ｂによって支持される。軸受Ｂ７、Ｂ８は、後ケース部５Ｃによって支持される（図７参照）。第２シャフト２８は、第１シャフト２１と同軸となるように配置される。したがって、第２シャフト２８は、第１回転軸線Ａｘ１に対して回転可能である。以上の構成によって、第２回転伝達機構２５は、第２回転部３７の回転を第２シャフト２８に伝達することができる。

図７は、ハウジング５の後半部分の断面図である。図７に示されるように、第２シャフト２８は、後ケース部５Ｃまで延びる。動力取り出し機構２０は、第４回転伝達機構４０をさらに備える。第２シャフト２８は、第４回転伝達機構４０を介してＰＴＯシャフト７へ接続される。つまり、第２シャフト２８は、ＰＴＯシャフト７を回動させるように構成される。第４回転伝達機構４０は、第１ＰＴＯ駆動ギヤ４１と、第１ギヤ組立体４２と、第２ＰＴＯ駆動ギヤ４５とを備える。第１ＰＴＯ駆動ギヤ４１は、第２シャフト２８上に設けられる。第１ＰＴＯ駆動ギヤ４１は、第２シャフト２８とともに第１回転軸線Ａｘ１とともに回転可能である。より具体的には、第１ＰＴＯ駆動ギヤ４１は、第２シャフト２８と一体形成されている。ただし、第１ＰＴＯ駆動ギヤ４１は、第２シャフト２８と別体であってもよい。

第１ギヤ組立体４２は、ニードルベアリングＮＢ４、ＮＢ５を介して第５シャフト５１に支持される。第５シャフト５１は、第３シャフト２９と同軸となるように配置されている。したがって、第５シャフト５１は、第２回転軸線Ａｘ２の周りに回転可能である。このため、第１ギヤ組立体４２は、第５シャフト５１に対して第２回転軸線Ａｘ２の周りに回転可能に第５シャフト５１に支持される。第５シャフト５１の詳細は後述する。第１ギヤ組立体４２は、第３ギヤ部４３と第４ギヤ部４４とを有する。第３ギヤ部４３は、第１ＰＴＯ駆動ギヤ４１と係合し、第２回転軸線Ａｘ２の周りに回転可能である。第４ギヤ部４４は、第３ギヤ部４３とともに第２回転軸線Ａｘ２の周りに回転可能である。第３ギヤ部４３と第４ギヤ部４４とは一体成形されている。第２ＰＴＯ駆動ギヤ４５は、その内周面にＰＴＯシャフト７と係合するためのスプライン４５Ｓを有している。第２ＰＴＯ駆動ギヤ４５は、ＰＴＯシャフト７とともに回転可能にＰＴＯシャフト７に支持され、第４ギヤ部４４と係合する。

つぎに、前輪３Ａと後輪３Ｂとを駆動する走行系の動力伝達経路について説明する。図２を参照すると、動力伝達装置１０は、静油圧式無段変速機構１６と、第４シャフト３９と、変速機構５０とを含む。第４シャフト３９は、油圧モータ１８によって回動されるように構成される。第４シャフト３９は、軸受Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１及びニードルベアリングＮＢ６によって支持される。軸受Ｂ９は、前ケース部５Ａによって支持される。軸受Ｂ１０、Ｂ１１及びニードルベアリングＮＢ６は、中間ケース部５Ｂによって支持される。第４シャフト３９は、第１回転軸線Ａｘ１と実質的に平行な第３回転軸線Ａｘ３の周りを回転可能である。第３回転軸線Ａｘ３は、第１回転軸線Ａｘ１より鉛直方向下方に設けられる。なお、図４に示されるように、前後方向に見て、第３回転軸線Ａｘ３は、第１回転軸線Ａｘ１からわずかに左右方向にずれている。図７に示されるように、第４シャフト３９とＰＴＯシャフト７とは、第３回転軸線Ａｘ３の周りに回転可能である。第４シャフト３９は、第３回転軸線Ａｘ３に沿ってＰＴＯシャフト７から離間する。

図２、図３、及び、図７を参照すると、変速機構５０は、第１ミドルギヤ５４、第１ローギヤ５５、第１ハイギヤ５６、第５シャフト５１、第１フリーギヤ５７、第２フリーギヤ６０、及び、摺動ギヤ６３を備える。第１ミドルギヤ５４は、第４シャフト３９に設けられ、第４シャフト３９とともに回転可能である。第１ローギヤ５５は、第４シャフト３９に設けられ、第４シャフト３９とともに回転可能である。第１ローギヤ５５の歯数は、第１ミドルギヤ５４の歯数より少ない。第１ハイギヤ５６は、第４シャフト３９に設けられ、第４シャフト３９とともに回転可能である。第１ハイギヤ５６の歯数は、第１ミドルギヤ５４の歯数よりも多い。より具体的には、第１ミドルギヤ５４、第１ローギヤ５５、及び、第１ハイギヤ５６は、第４シャフト３９と一体形成されている。ただし、第１ミドルギヤ５４、第１ローギヤ５５、及び、第１ハイギヤ５６は、第４シャフト３９と別体であってもよい。

第５シャフト５１は、第２回転軸線Ａｘ２に沿って延び、作業車両（トラクタ１）の走行装置（前輪３Ａ、後輪３Ｂ）に接続される。より具体的には、図７に示すように、第５シャフト５１は、後輪３Ｂの差動装置３ＢＤに接続される。また、第５シャフト５１は、ギヤユニット７０を介して、前輪３Ａの差動装置３ＡＤ（図１参照）に接続される。ギヤユニット７０は、第５シャフト５１の末端に取り付けられた第１前輪駆動ギヤ７１、ＰＴＯシャフト７に支持される第２ギヤ組立体７２、第２前輪駆動ギヤ７５、及び、前輪駆動シャフト７６を含む。第１前輪駆動ギヤ７１は、第５シャフト５１とともに第２回転軸線Ａｘ２の周りに回転可能である。第２ギヤ組立体７２は、ニードルベアリングＮＢ７を介してＰＴＯシャフト７に支持され、第３回転軸線Ａｘ３の周りにＰＴＯシャフト７に対して回転可能である。第２ギヤ組立体７２は、第１前輪駆動ギヤ７１と係合する第５ギヤ部７３と、第２前輪駆動ギヤ７５と係合する第６ギヤ部７４とを有する。第５ギヤ部７３と第６ギヤ部７４とは一体成形されているが、それらは別体であってもよい。第２前輪駆動ギヤ７５は、前輪駆動シャフト７６とともに回転可能である。

図２及び図３に示されるように、第５シャフト５１は、第２回転軸線Ａｘ２に沿って第３シャフト２９から離間する。第５シャフト５１は、第１雄スプライン５１Ｓと、第１支持部５２と、第２支持部５３とを有する。第１雄スプライン５１Ｓは、第２回転軸線Ａｘ２に沿って延びる雄スプラインである。第１支持部５２は、第１雄スプライン５１Ｓの第２回転軸線Ａｘ２に沿う一端と隣接し、第１フリーギヤ５７を回転可能に支持する。第２支持部５３は、第２回転軸線Ａｘ２に沿って第１雄スプライン５１Ｓの一端と反対の、第１雄スプライン５１Ｓの他端と隣接し、第２フリーギヤ６０を回転可能に支持する。

第１フリーギヤ５７は、第２回転軸線Ａｘ２の周りに第５シャフト５１に対して回転可能に第５シャフト５１に支持される。第１フリーギヤ５７は、第１ローギヤ５５と第１ミドルギヤ５４と第１ハイギヤ５６とのうちの１つのギヤと係合する。具体的には、第１フリーギヤ５７は、第１ローギヤ５５と係合する。第１フリーギヤ５７は、第１内周面５７ＩＳと、第１ギヤ部５８と、第２雄スプライン５９とを有する。第１内周面５７ＩＳと、第１ギヤ部５８と、第２雄スプライン５９とは一体成形されているが、これらは互いに結合していれば一体成形されていなくてもよい。第１内周面５７ＩＳは、第１支持部５２に面する。具体的には、第１内周面５７ＩＳは、ニードルベアリングＮＢ８を介して第１支持部５２と接続する。第１ギヤ部５８は、第２回転軸線Ａｘ２に対する径方向における第１内周面５７ＩＳの反対側において、第１ローギヤ５５と係合する。なお、第１ギヤ部５８は、第１ミドルギヤ５４または第１ハイギヤ５６と係合してもよい。第２雄スプライン５９は、第１内周面５７ＩＳの反対側において第１雄スプライン５１Ｓと実質的に同一形状を有する雄スプラインである。第２雄スプライン５９は、第２回転軸線Ａｘ２に沿う方向において第１ギヤ部５８よりも第１雄スプライン５１Ｓの上記一端に近い。

第２フリーギヤ６０は、第２回転軸線Ａｘ２の周りに第５シャフト５１に対して回転可能に第５シャフト５１に支持される。第２フリーギヤ６０は、第１フリーギヤ５７と係合する上記１つのギヤ以外の第１ローギヤ５５と第１ミドルギヤ５４と第１ハイギヤ５６とのうちの別の１つのギヤと係合する。具体的には、第２フリーギヤ６０は、第１ハイギヤ５６と係合する。第２フリーギヤ６０は、第２内周面６０ＩＳと、第２ギヤ部６１と、第３雄スプライン６２とを有する。第２内周面６０ＩＳと、第２ギヤ部６１と、第３雄スプライン６２とは一体成形されているが、これらは互いに結合していれば一体成形されていなくてもよい。第２内周面６０ＩＳは、第２支持部５３に面する。具体的には、第２内周面６０ＩＳは、ニードルベアリングＮＢ９を介して第１支持部５２と接続する。第２ギヤ部６１は、上記径方向における第２内周面６０ＩＳの反対側において、上記別の１つのギヤと係合する。第３雄スプライン６２は、第２内周面６０ＩＳの反対側において第１雄スプライン５１Ｓと実質的に同一形状を有する雄スプラインである。第３雄スプライン６２は、第２回転軸線Ａｘ２に沿う方向において第２ギヤ部６１よりも第１雄スプライン５１Ｓの上記他端に近い。

摺動ギヤ６３は、第２回転軸線Ａｘ２の周りに第５シャフト５１とともに回転可能に第５シャフト５１に支持される。摺動ギヤ６３は、第２回転軸線Ａｘ２に沿って第５シャフト５１上を摺動可能である。具体的には、摺動ギヤ６３は、シフトフォーク６６によって第２回転軸線Ａｘ２に沿う方向に動かされる。摺動ギヤ６３は、雌スプライン６４と、第３ギヤ部６５とを有する。雌スプライン６４は、第５シャフト５１に面し、第１雄スプライン５１Ｓ、第２雄スプライン５９、及び、第３雄スプライン６２と嵌合可能である。第３ギヤ部６５は、径方向において雌スプライン６４と反対側に設けられ、第１フリーギヤ５７と係合する上記１つのギヤ及び第２フリーギヤ６０と係合する上記別の１つのギヤ以外の第１ローギヤ５５と第１ミドルギヤ５４と第１ハイギヤ５６とのうちの残りのギヤと係合可能である。

具体的には、摺動ギヤ６３は、第１ミドルギヤ５４と係合可能である。第３ギヤ部６５が上記残りのギヤ（第１ミドルギヤ５４）と係合するとき、雌スプライン６４は第１雄スプライン５１Ｓのみと係合する。このとき、第４シャフト３９の回転が、上記残りのギヤ、第３ギヤ部６５、雌スプライン６４、第１雄スプライン５１Ｓを経由して、第５シャフト５１に伝達される。雌スプライン６４が第１雄スプライン５１Ｓと第２雄スプライン５９との両方と係合するとき、第３ギヤ部６５が上記残りのギヤ（第１ミドルギヤ５４）と係合しない。このとき、第４シャフト３９の回転が、上記１つのギヤ、第１ギヤ部５８、第２雄スプライン５９、雌スプライン６４、第１雄スプライン５１Ｓを経由して、第５シャフト５１に伝達される。雌スプライン６４が第１雄スプライン５１Ｓと第３雄スプライン６２との両方と係合するとき、第３ギヤ部６５が上記残りのギヤ（第１ミドルギヤ５４）と係合しない。このとき、第４シャフト３９の回転が、上記別の１つのギヤ、第２ギヤ部６１、第３雄スプライン６２、雌スプライン６４、第１雄スプライン５１Ｓを経由して、第５シャフト５１に伝達される。

トランスミッションケース５Ｔは、その内部に潤滑油を格納可能となるようにその外枠が封止されている。具体的には、図２に示される前ケース部５Ａは、隔壁５ＴＷと蓋部５ＴＣとを有し、入力シャフト１１が貫通する蓋部５ＴＣの貫通孔５ＴＨから潤滑油が流出しないように、第１シールＳ１が設けられている。また、図７に示されるＰＴＯシャフト７が貫通する後ケース部５Ｃの貫通孔７ＴＨから潤滑油が流出しないように第２シールＳ２が設けられている。隔壁５ＴＷ、蓋部５ＴＣ、第１シールＳ１、前ケース部５Ａの外郭、中間ケース部５Ｂの外郭、後ケース部５Ｃの外郭、及び、第２シールＳ２によって囲まれた空間が封止される。したがって、トランスミッションケース５Ｔは、隔壁５ＴＷ、蓋部５ＴＣ、第１シールＳ１、前ケース部５Ａの外郭、中間ケース部５Ｂの外郭、後ケース部５Ｃの外郭、及び、第２シールＳ２を含み、潤滑油を貯留可能である。クラッチ３０は湿式クラッチであり、潤滑油は、クラッチ３０の少なくとも一部を潤滑できるように、トランスミッションケース５Ｔに貯留されている。
＜エンジン４の周辺部品＞

図８は、エンジン４の周辺の斜視図である。図９は、エンジン４の周辺の左側面図である。図１０は、エンジン４の周辺の上面図である。図１１は、エンジン４に接続する部品の模式図である。図８～１１を参照すると、エンジン４のシリンダヘッド４Ｂには、ディーゼルパーティキュレートトラップ（ＤＰＴ）８３が接続され、それによって浄化されたエンジン４の排気は給気管８４を介して吸気口８５に送られる。吸気口８５にはエアクリーナ８６から送られてきた空気も送られ、エンジン４のクランクケース４Ａに送られる。給気管８４にはヒータが取り付けられ、給気管８４の内部が凍結によって閉塞しないように、給気管８４は構成されている。しかし、ヒータ等の故障によって給気管８４が閉塞されると、エンジン４内部の内圧が上昇してしまう。バルブ８１は、シリンダヘッド４Ｂの内圧が所定圧以上となった場合、エンジン４の内圧を下げるためにエンジン４内部の気体を排出するように構成されている。

さらに、エンジン４のクランクケース４Ａの側面（クランクシャフトの軸方向に対して側方）には、スイッチ８２が取り付けられている。スイッチ８２は、クランクケース４Ａの内圧が所定圧を超えると、信号をトラクタ１の制御装置８７に送るように構成されている。信号が制御装置４７に送られると、制御装置８７は、トラクタ１のコントロールパネルにアラームを表示させるように構成されている。
＜実施形態の作用及び効果＞

本実施形態に係る動力伝達装置１０は、エンジン４によって回転される第１シャフト２１と、ＰＴＯシャフト７に接続される第２シャフト２８との下方に、クラッチ３０を設けられており、第１シャフト２１の動力をクラッチ３０に伝達する第１回転伝達機構２２と、クラッチ３０にかかった動力を第２シャフト２８に伝達するための第２回転伝達機構２５とを備える。このため、クラッチ３０を潤滑するのが容易となる。

本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。

「～部材」、「～部」、「～要素」、「～体」、および「～構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。

「第１」や「第２」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味（例えば特定の順序など）は有していない。例えば、「第１要素」があるからといって「第２要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第２要素」があるからといって「第１要素」が存在することを暗に意味するわけではない。

程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、実施形態に特段の説明がない限りにおいて、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。

本願において「Ａ及びＢの少なくとも一方」という文言は、Ａだけ、Ｂだけ、及びＡとＢの両方を含むように解釈されるべきである。

上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。

Claims (14)

1. エンジンによって駆動される油圧ポンプに接続され、第１回転軸線の周りに回転可能に設けられた第１シャフトと、
   前記第１回転軸線の周りに回転可能で、パワーテイクオフシャフトを回動させるように構成される第２シャフトと、
   前記第１回転軸線に実質的に平行で、前記第１回転軸線より鉛直方向下方に設けられた第２回転軸線の周りに回転可能であり、前記第２回転軸線において対向して配置された第１回転部と第２回転部とを有し、前記第１回転部は前記第２回転部と接続可能および前記第２回転部から分離可能なクラッチと、
   前記第１シャフトの回転を前記第１回転部に伝達するように構成される第１回転伝達機構と、
   前記第２回転部の回転を前記第２シャフトに伝達するように構成される第２回転伝達機構と、
   前記油圧ポンプによって駆動される油圧モータによって回動されるように構成される第４シャフトと、
   作業車両の走行装置に接続され、前記第２回転軸線に沿って延び、前記第２回転軸線の周りに回転可能な第５シャフトと、
   前記第４シャフトの回転を回転速度を変更して第５シャフトに伝達する変速機構と、
   前記第２シャフト上に設けられ、前記第２シャフトとともに前記第１回転軸線とともに回転可能な第１ＰＴＯ駆動ギヤと、
   前記第１ＰＴＯ駆動ギヤと係合し、前記第２回転軸線の周りに回転可能な第３ギヤ部と、前記第３ギヤ部とともに前記第２回転軸線の周りに回転可能な第４ギヤ部とを有し、前記第５シャフトに対して前記第２回転軸線の周りに回転可能に前記第５シャフトに支持されるギヤ組立体と、
   パワーテイクオフシャフトと、
   前記パワーテイクオフシャフトとともに回転可能に前記パワーテイクオフシャフトに支持され、前記第４ギヤ部と係合する第２ＰＴＯ駆動ギヤと、
   を備える、
   作業車両の動力伝達装置。
   
2. 前記第１シャフト、前記第２シャフト、前記クラッチ、前記第１回転伝達機構、及び、前記第２回転伝達機構を収容し、潤滑油を貯留可能なトランスミッションケースをさらに備える、
   請求項１に記載の動力伝達装置。
   
3. 前記クラッチは油圧クラッチである、
   請求項２に記載の動力伝達装置。
   
4. 前記第２回転軸線に沿って延びる第３シャフトをさらに備え、
   前記クラッチは、前記第３シャフトによって回転可能に支持され、
   前記クラッチは、油室を定義するシリンダとピストンとを有し、
   前記第３シャフトは、前記第２回転軸線に沿って延びる第１油路を有し、
   前記第１油路を介して作動油を前記油室に供給可能である、
   請求項３に記載の動力伝達装置。
   
5. 前記トランスミッションケースは、前記第３シャフトを回転可能に支持する支持部材を含み、
   前記支持部材は、前記第１油路と接続可能な第２油路を有し、
   前記第１油路及び前記第２油路を介して前記作動油を前記油室に供給可能である、
   請求項４に記載の動力伝達装置。
   
6. 前記変速機構は、
   前記第４シャフトに設けられ、第４シャフトとともに回転可能な第１ミドルギヤと、
   前記第４シャフトに設けられ、第４シャフトとともに回転可能であって、前記第１ミドルギヤよりも歯数が少ない第１ローギヤと、
   前記第４シャフトに設けられ、第４シャフトとともに回転可能であって、前記第１ミドルギヤよりも歯数が多い第１ハイギヤと、
   前記第２回転軸線の周りに前記第５シャフトに対して回転可能に前記第５シャフトに支持され、前記第１ローギヤと前記第１ミドルギヤと前記第１ハイギヤとのうちの１つのギヤと係合する第１フリーギヤと、
   前記第２回転軸線の周りに前記第５シャフトに対して回転可能に前記第５シャフトに支持され、前記第１フリーギヤと係合する前記１つのギヤ以外の前記第１ローギヤと前記第１ミドルギヤと前記第１ハイギヤとのうちの別の１つのギヤと係合する第２フリーギヤと、
   前記第２回転軸線の周りに前記第５シャフトとともに回転可能に前記第５シャフトに支持され、前記第２回転軸線に沿って前記第５シャフト上を摺動可能な摺動ギヤと、
   を備え、
   前記第５シャフトは、
   前記第２回転軸線に沿って延びる第１雄スプラインと、
   前記第１雄スプラインの前記第２回転軸線に沿う一端と隣接し、前記第１フリーギヤを回転可能に支持する第１支持部と、
   前記第２回転軸線に沿って前記第１雄スプラインの前記一端と反対の、前記第１雄スプラインの他端と隣接し、前記第２フリーギヤを回転可能に支持する第２支持部と、
   を有し、
   前記第１フリーギヤは、
   前記第１支持部に面する第１内周面と、
   前記第２回転軸線に対する径方向における前記第１内周面の反対側において、前記１つのギヤと係合する第１ギヤ部と、
   前記第１内周面の前記反対側において前記第１雄スプラインと実質的に同一形状であって、前記第２回転軸線に沿う方向において前記第１ギヤ部よりも前記第１雄スプラインの前記一端に近い第２雄スプラインと、
   を有し、
   前記第２フリーギヤは、
   前記第２支持部に面する第２内周面と、
   前記径方向における前記第２内周面の反対側において、前記別の１つのギヤと係合する第２ギヤ部と、
   前記第２内周面の前記反対側において前記第１雄スプラインと実質的に同一形状であって、前記第２回転軸線に沿う前記方向において前記第２ギヤ部よりも前記第１雄スプラインの前記他端に近い第３雄スプラインと、
   を有し、
   前記摺動ギヤは、
   前記第５シャフトに面し、前記第１雄スプライン、前記第２雄スプライン、及び、前記第３雄スプラインと嵌合可能な雌スプラインと、
   前記径方向において前記雌スプラインと反対側に設けられ、前記第１フリーギヤと係合する前記１つのギヤ及び前記第２フリーギヤと係合する前記別の１つのギヤ以外の前記第１ローギヤと前記第１ミドルギヤと前記第１ハイギヤとのうちの残りのギヤと係合可能な第３ギヤ部と、
   を有し、
   前記第３ギヤ部が前記残りのギヤと係合するとき、前記雌スプラインは前記第１雄スプラインのみと係合し、
   前記雌スプラインが前記第１雄スプラインと前記第２雄スプラインとの両方と係合するとき、前記第３ギヤ部が前記残りのギヤと係合せず、
   前記雌スプラインが前記第１雄スプラインと前記第３雄スプラインとの両方と係合するとき、前記第３ギヤ部が前記残りのギヤと係合しない、
   請求項４または５に記載の動力伝達装置。
   
7. 前記第１フリーギヤは、前記第１ローギヤと係合し、
   前記第２フリーギヤは、前記第１ハイギヤと係合し、
   前記摺動ギヤは、前記第１ミドルギヤと係合可能である、
   請求項６に記載の動力伝達装置。
   
8. 前記第５シャフトは、前記第２回転軸線に沿って前記第３シャフトから離間する、
   請求項６または７に記載の動力伝達装置。
   
9. 前記第４シャフトと前記パワーテイクオフシャフトとは、第３回転軸線の周りに回転可能であり、前記第４シャフトは、前記第３回転軸線に沿って前記パワーテイクオフシャフトから離間する、
   請求項６から８のいずれかに記載の動力伝達装置。
   
10. 前記第１回転軸線より下方に設けられた、前記エンジンの出力部に接続される入力シャフトと、
    回転を前記第１シャフトに伝達するように構成される第３回転伝達機構と、
    をさらに備える、
    請求項１から９のいずれかに記載の動力伝達装置。
    
11. 前記エンジンと前記第３回転伝達機構との間にはクラッチが設けられない、
    請求項１０に記載の動力伝達装置。
    
12. 前記第３回転伝達機構は、前記入力シャフトに接続されるミッション入力ギヤを有し、
    前記ミッション入力ギヤは、前記第１回転軸線の下方で且つ前記第１回転軸線に対して平行な回転軸の周りに回転可能である、
    請求項１０または１１に記載の動力伝達装置。
    
13. 前記クラッチは湿式クラッチである、
    請求項１から１２のいずれかに記載の動力伝達装置。
    
14. 前輪の差動装置に接続される前輪駆動シャフトと、
    前記第５シャフトの回転を前記前輪駆動シャフトに伝達するように構成されるギヤユニットと、
    をさらに備え、
    前記ギヤユニットは、
    前記第５シャフトに取り付けられ、前記第５シャフトとともに回転するように構成される第１前輪駆動ギヤと、
    前記パワーテイクオフシャフトに対して回動可能に前記パワーテイクオフシャフトに支持される第２ギヤ組立体と、
    前記前輪駆動シャフトとともに回転可能な第２前輪駆動ギヤと、
    を備え、
    前記第２ギヤ組立体は、
    前記第１前輪駆動ギヤと係合する第５ギヤ部と、
    第２前輪駆動ギヤ７５と係合する第６ギヤ部と、
    を有し、
    前記第６ギヤ部は、前記第５ギヤ部と一体的に回転する、
    請求項１から１３のいずれかに記載の動力伝達装置。
    

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