JPH0720432Y2 - 農用トラクタの変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、カウンター軸からPTO軸と走行用主変速軸に
それぞれ変速するようにした農用トラクタの変速装置に
関する。

［従来技術および考案が解決しようとする問題点］ 従来、農用トラクタの変速装置としてPTO変速を２段と
し、走行変速を重要視して多段にすることは、特開昭57
−137861号公報により既に知られている。しかし、前記
農用トラクタはPTO変速が２段しかないため多様な作業
に対応することができなかつた。このような問題点を解
決するため副変速を変速段数を多くすることも提案され
たが、副変速が煩雑になつて操作し難かつた。

そこで、共通のカウンター軸から走行主変速とPTO変速
とを行うようにして、PTO変速についても走行変速に対
応させた多段の変速ができるようにしたものを特開昭62
−85720号公報により提案した。この場合に、PTO軸の変
速は、JIS規格で540±10rpmと、1000±25rpmに規定され
ているので、例えば４段変速とした場合に、１速を540r
pm、２速を770rpm、３速を1000rpm、４速を1230rpmとな
るようにして比例的な変速にすることが作業性の点から
みて好ましい。

これに対し、走行速度は、作業走行と路上走行とに対応
させる必要があるが、作業走行に使用される低速段の変
速比を、そのまま路上走行において使用される最高速段
について適用したのでは充分な路上走行速度を得ること
ができないことになる。そこで、最高速用の変速歯車を
別途カウンター軸に設けることが提唱されるが、該最高
速用の変速歯車は、変速比を大きく取らなければならな
いためどうしても大径となり、これを配置するためのス
ペースを確保することが難しいという新たな問題があ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記の如き実情に鑑みこれらの問題を解決す
るために創案されたものであつて、エンジン側に連動連
結される変速入力軸11に一体回動するよう取付けた駆動
歯車15を、カウンター軸18に一体回動するよう取付けた
受動歯車20に常時噛合させ、カウンター軸18に設けた変
速用駆動歯車に、PTO軸17に設けたPTO軸変速用歯車を噛
合させて構成されるPTO軸変速装置と、走行主変速軸19
に設けた主変速用歯車を噛合させて構成される走行主変
速装置とを備えてなる農用トラクタにおいて、前記駆動
歯車15に、PTO軸17に軸方向移動自在に設けられるPTO軸
変速用スリーブ27に選択噛合するクラツチ歯15aを軸方
向間隙を存して一体に形成して、PTO軸変速用スリーブ2
7のクラツチ歯15aの噛合で最高速のPTO軸変速を行うよ
うに構成する一方、カウンター軸18には、駆動歯車15と
クラツチ歯15aとのあいだの間隙に形成される凹陥部15b
に遊嵌するようにして受動歯車20よりも大径の最高速の
主変速用駆動歯車21を設け、該最高速の主変速用駆動歯
車21を、走行主変速軸19に設けた最高速用の変速受動歯
車35に噛合させたことを特徴とするものである。

そして本考案は、この様に構成することによつて、共通
したカウンター軸からPTO軸変速と走行主変速とを行う
ものでありながら、各最高速段の変速を、PTO軸変速と
走行主変速にそれぞれ対応させることができるものであ
る。

［実施例］ 本考案の一実施例を図面に基づいて説明すると、エンジ
ン１の動力はクラツチハウジング２内のフライホイル３
に取付けられたメインクラツチを介して主軸４に伝達さ
れ、主軸４の後部の歯車５は中間ケース６に支架された
中間軸７の前部の歯車８に伝動し、中間軸７の後端にス
プライン継手10により連結した変速入力軸11はミツシヨ
ンケース12に支承されていて大小の歯車からなる超低速
歯車組13と前輪伝動系の中間歯車組14とを回転自在にニ
ードルベアリングを介して支持しており、変速入力軸11
の後端にスプライン嵌合した駆動歯車15を後部隔壁16に
ベアリングを介して支承し、PTO変速軸を兼ねたPTO軸17
は前部を前記駆動歯車15の内径部にベアリングを介して
支承し、後部はミツシヨンケース12の後壁に支持されて
いる。

また、カウンター軸18及び走行主変速軸19も後部隔壁16
と後壁にベアリングを介して支持されており、カウンタ
ー軸18には前方から順に前記駆動歯車15に噛合する受動
歯車20、それより大径の４速（本考案の最高速に相当す
る）用の変速駆動歯車21、３速〜１速用の変速駆動歯車
22、23、24をスプライン嵌合させて一体回転するように
なし、PTO軸17にはリテーナ25、26、バブ27、27をスプ
ライン嵌合して固定し、後方のリテーナ26にニードルベ
アリングを介して（以下同様）装着した１速用の変速受
動歯車28を前記変速駆動歯車24に噛合し、中間のリテー
ナ25には２速用及び３速用の変速受動歯車29、30を回転
自在に支持し、前方のハブ27の外周には駆動歯車15に間
隙を存して一体に形成されるクラツチ歯15aと変速受動
歯車30のクラツチ歯30aとに選択的に噛合するスリーブ3
1をスプライン嵌合し、後方のハブ27の外周には変速受
動歯車29、28のクラツチ歯に選択的に噛合するスリーブ
32をスプライン嵌合してあり、走行主変速軸19にも３個
のリテーナ33……と２個のハブ34……をスプライン嵌合
し、前方のリテーナ33には変速駆動歯車21に噛合する変
速受動歯車35を回転自在に装着し、中間及び後方のリテ
ーナ33、33には前記変速駆動歯車22、23、24に噛合する
３〜１速用の変速受動歯車36、37、38を回転自在に装着
し、前方のハブ34には変速受動歯車35、36のクラツチ歯
に選択的に係脱するスリーブ39を、また後方のハブ34に
は変速受動歯車37、38に選択的に係脱するスリーブ40を
スプライン嵌合してある。

ここで、前記４速用の変速駆動歯車21は、駆動歯車15と
これに一体に形成されるクラツチ歯15aとの間隙に形成
される凹陥部15bに遊嵌するようにして設けられてい
る。

前記主変速軸19の前部には副変速軸41をスプライン継手
42にて連結してあり、副変速軸41には外周に前後動のみ
可能なスリーブ43を有するハブ45をスプライン嵌合さ
せ、後進歯車列と噛合する後進歯車46及び３個の歯車を
有する副変速駆動歯車47を回転自在に支承してあり、ピ
ニオンが後輪差動装置のリングギヤに噛合するピニオン
軸48の前部には、前記副変速駆動歯車47の最前位の歯車
と超低速歯車組13の大歯車とに噛合する中間歯車50を回
転自在にニードルベアリングを介して支持し、中間部に
は超低速歯車組13の小歯車又は副変速駆動歯車47の中間
の歯車に係脱する第１の副変速切換歯車51と副変駆動速
歯車47の大歯車に係脱して高速伝動する第２の副変速切
換歯車52とを前後摺動可能にスプライン嵌合し、後部に
は前輪駆動歯車53をスプライン嵌合すると共に止め輪に
より位置決めしてあり、前記超低速歯車組13、中間歯車
組14及び中間歯車50等は前後面をそれぞれスラストライ
ナー54及び止め輪55によりそれぞれの軸に位置決めされ
ており、スラストライナー54は、従来、第３図に示すよ
うに所定厚（3mm）のリングで構成し、それに直径方向
の油溝を穿設していたのでその重量が大でかつ加工が面
倒であつた。しかし、第４図に示す如くプレス加工によ
り薄い鉄板（1mm）から内外径打ち抜きと放射状の油溝5
4bの成型とを同時に行ない、この円板54aを２枚背面
（油溝が突出している面）を重合して一方のスラストラ
イナー54にすると、製造工程が一工程ですみ、重量は2/
3程度になり、前記各歯車と軸とに介装したニードルベ
アリングへの給油を確実に行なうことができる。

56は前輪PTO軸であつて、それにスプライン嵌合した切
換歯車57を後方へ移動して中間歯車組14の大径歯車に噛
合させると前輪に動力が伝達されて４駆状態になり、前
方へ移動して離脱させると伝動が断たれて、２駆状態に
なる。

前述の農用トラクタにおける伝動装置のPTO軸17を変速
する場合、PTO変速レバーによりスリーブ32を後方へ移
動して変速受動歯車28のクラツチ歯に噛合させると１
速、前方へ移動して変速受動歯車29のクラツチ歯に噛合
させると２速、前方のスリーブ31を後方へ移動させて変
速受動歯車30のクラツチ歯30aに噛合させると３速、前
方へ移動して駆動歯車15のクラツチ歯15aに噛合させる
と４速になる。

また、走行主変速軸19を変速する場合、副変速レバーに
より第１の副変速切換歯車51を後方へ移動して副変速駆
動歯車47の中間の小歯車に噛合させると低速になり、こ
の状態で主変速レバーにより後方のハブ45を後方へ移動
させて変速受動歯車38のクラツチ歯に噛合させると１
速、前方へ移動して変速受動歯車37のクラツチ歯に噛合
させると２速、前方のスリーブ39を後方へ移動させて変
速受動歯車36のクラツチ歯に噛合させると３速、前方へ
移動して変速受動歯車35に噛合させると４速になる。前
記副変速レバーにより第２の変速切換歯車52を前方へ移
動して副変速駆動歯車47の後端の大径歯車に噛合させる
と高速になり、この状態で前述の４段の主変速切換を行
なうと、５〜８速の走行変速を行なうことができ、PTO
変速及び走行変速は次ぎのように設定される。

但し、JIS規格によるPTO軸の回転速度は540±10rpm、10
00±25rpmであるから、これを４速にするにあたり、比
例的な変速にすることが好ましく、そこで、これらの変
速を１速、３速とし、その中間を２速、最高速となる４
速をその比率配分となるようにする。つまり、 （1000−540）/2＝230 となるから、 ２速 540＋230＝770 ４速 1000＋230＝1230 となる。これを表にすると、 一方、増速及び減速時の各速度段の比率と等しくする車
速をＹとしたとき、Ｙは （ｍ−１）／（ｎ−１） Ｙ＝Ｂ×（A/B） で算出される。また、小型特殊車両の最高制限速度Ａは
13.7km/Hrと定められており、最低速度Ｂがは通常1.09k
m/Hrに設定される。そうしたときに、作業走行と路上走
行とを考慮した走行変速比は、次表のようになることが
好ましい。

この様に、PTO軸変速と走行主変速との変速比を比較し
たとき、２速同志は凡そ一致するため同一の変速比を用
いても殆ど支障はなく、また３速同志は若干の差がある
が、この差は、歯車転移によつて充分に対応できる量で
ある。これに対し、４速同志は差がありすぎ、歯車転移
での調整はできず、そこで前記主変速用変速駆動歯車21
を大径にして前記変速比に対応するよう設定してあり、
これによつて、共通するカウンター軸18からPTO軸変速
と走行主変速とを行うものでありながら、PTO軸17の最
高速である４速については、変速入力軸11に設けられる
駆動歯車15から動力伝動がなされ、また走行主変速の最
高速である４速については、カウンター軸18に設けた主
変速用駆動歯車21から動力伝動がなされることになつ
て、各変速に適した最高速の変速比にすることができ
る。

第５図は軸継手の抜け防止手段を示すもので、従来はそ
れを有しないことが多く、分解時に余分な部品まで分解
しなくてはならない等の不具合があり、また抜け防止手
段を施すにしても、それをスプリングピンで行ない、止
め輪のそりをライナーで防止していたが、その位置がミ
ツシヨンケースの下部である場合、組立が困難であつ
た。

第５図は別のチプのPTO変速を示すものであつて、短い
筒状の止め具58の基部のフランジ部58aをスラスト荷重
を受ける軸受59の外側に重合して止め輪55で止め、先端
部の小径部58bにスプライン継手10の段部10aを嵌合した
ので、変速駆動歯車となるヘリカルギヤａ、ｂ、ｃ、ｄ
はいずれか１個で伝動した時のスラスト荷重が前方へか
かるようにねじれているので、軸受59にスラスト荷重が
かかり、それが止め具58を介して止め輪55及びケースに
かかる。その時、上記荷重を止め具58のフランジ58aを
介して受け止めるこおにより止め輪の変形及び駆動軸60
の遊びを防止することができる。また、分解する時、ス
プライン継手10の段部10aが小径部58bに受け止められる
ので脱落することがなく、しかも止め具58は前記のよう
な両作用するもの拘等ず単一部品で部品点数を少なくす
ることができる。

第６〜10図は前記PTO変速の操作装置を示すものであつ
て、前記スリーブ31、32の外周の溝に嵌合するフォーク
61、62はミツシヨンケース12に固定したシフトレール63
摺動自在に遊嵌してあり、それらのフォーク61、62のボ
スの半割部を互いに重合すると共に第10図に示すように
一方のフォークが中立位置にある時のみ他方のフォーク
を移動させることができるようになつており、外周には
前記スリーブ31、32の中立位置、前後の切換位置に対応
する複数のＵ溝64……を有しており、二重構造になつた
内外の変速ロツド65、66は基部を運転部に設けたPTO変
速レバー67により別々に回動するアーム68、69に連結
し、それらの後部には孔70を有するプレート71、72を固
定してある。

また、前記フォーク61、62のボス部に立設した取付部に
は、前記プレート71、72が嵌合する溝73と、ボール74及
びそれを加圧するスプリング75を収容する縦孔76と、横
孔77とを穿設してあり、前記プレート71、72を溝73、73
に嵌合してスプリング75を圧縮した状態で前記プレート
71、72の孔70、70と上記横孔77、77とを一致させること
ができる。連結ピン78は第８図（ａ）に示す如く中間部
に偏心位置を中心として切削した円弧状の係止溝79を有
し、この連結ピンを前記一致した孔70、77に係止溝79が
下位になるようにして挿入して手を離すとプレート71、
72がそれぞれスプリング75により押し上げられてプレー
ト71、72の孔の下部が係止溝79に嵌合することとなり、
これにより連結ピン78がいずれの方向にも抜け出すこと
がない。

第11〜13図は他のフォーク80を示すものであつて、例え
ば走行主変速のスリーブ39又はPTO変速等に適用する断
面は第11図に示す如く逆Ｖ字状の受溝81になつており、
両側下位部の内面には上下２個の突起82、83を設けてあ
る。

そして、前記スリーブ39の下部はミツシヨンケース12内
の潤滑油に一部浸漬された状態で回転するので、潤滑油
を遠芯力により跳上げ、それが下向きになつた逆Ｖ字状
の受溝81により受止められて溝の深い部分に集まり、そ
の状態で溝底に沿つて流下すると、２つの突起82、83の
先端部から油滴となつて落下するので作用部に注油され
ることとなり、給油量が多くなつて良好な油膜が形成さ
れる。

［作用効果］ 以上要するに、本考案は叙述の如く構成されたものであ
るから、PTO軸変速および走行主変速をカウンター軸18
から共通して行うものにおいて、PTO軸の最高速は、カ
ウンター軸18ではなく、変速入力軸11側の駆動歯車15に
一体に形成されるクラツチ歯15aから得られることにな
る一方、走行主変速の最高速は、前記駆動歯車15が噛合
する受動歯車20ではなく、これよりも大径の最高速用の
変速駆動歯車21からなされることになつて、走行主変速
の最高速とPTO軸の最高速とを、それぞれの最高速とし
て好ましい変速状態になるよう自由に設定することがで
きる。

しかもこの最高速用の変速駆動歯車21は、駆動歯車15と
クラツチ歯15aとのあいだの間隙に形成される凹陥部15b
に遊嵌するようにして配されるから、該駆動歯車15とク
ラツチ歯15aとのあいだの間隙を、大径な最高速用の変
速駆動歯車21の配設スペースとして有効利用できるう
え、クラツチ歯15aに対するPTO軸変速用スリーブ27の選
択噛合が、大径の最高速用変速駆動歯車21を設けたこと
によつて損なわれることがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであつて、第１図は
要部の展開断面図、第２図は農用トラクタの伝動装置の
断面図、第３図は従来のライナーの斜視図、第４図は本
案のライナーの分解斜視図、第５図（ａ）は軸継手の保
持具を有する伝動装置の断面図、（ｂ）は拡大断面図、
第６図は農用トラクタの一部を破断した側面図、第７図
はフォーク取付装置の横断面図、第８図（ａ）は連結ピ
ンの斜視図、（ｂ）は同上断面図、第９図は分解斜視
図、第10図は前後のフォークの重合部の断面図、第11図
は他のフォーク及び変速部の一部の縦断面図、第12図は
同上横断面図、第13図（ａ）は下方の突起の断面図、
（ｂ）は上方の突起の断面図である。 11……変速入力軸、12……ミツシヨンケース、15……駆
動歯車、18……カウンター軸、19……主変速軸、20……
受動歯車、21……変速駆動歯車、22、23、24……変速駆
動歯車、28、29、30、35、36、37、38……変速受動歯車

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン側に連動連結される変速入力軸
   （11）に一体回動するよう取付けた駆動歯車（15）を、
   カウンター軸（18）に一体回動するよう取付けた受動歯
   車（20）に常時噛合させ、カウンター軸（18）に設けた
   変速用駆動歯車にPTO軸（17）に設けたPTO軸変速用歯車
   を噛合させて構成されるPTO軸変速装置と、走行主変速
   軸（19）に設けた主変速用歯車を噛合させて構成される
   走行主変速装置とを備えてなる農用トラクタにおいて、
   前記駆動歯車（15）に、PTO軸（17）に軸方向移動自在
   に設けられるPTO軸変速用スリーブ（27）に選択噛合す
   るクラツチ歯（15a）を軸方向間隙を存して一体に形成
   して、PTO軸変速用スリーブ（27）のクラツチ歯（15a）
   の噛合で最高速のPTO軸変速を行うように構成する一
   方、カウンター軸（18）には、駆動歯車（15）とクラツ
   チ歯（15a）とのあいだの間隙に形成される凹陥部（15
   b）に遊嵌するようにして受動歯車（20）よりも大径の
   最高速の主変速用駆動歯車（21）を設け、該最高速の主
   変速用駆動歯車（21）を、走行主変速軸（19）に設けた
   最高速用の変速受動歯車（35）に噛合させたことを特徴
   とする農用トラクタの変速装置。