JPH10203185A - トラクタのミッションケース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量の重いフレーム兼用型ミッションケース
を軽量化する。 【解決手段】 機体フレームを兼るミッションケースＭ
を、エンジン３に直結されたケース前部Ｍａの上面より
もその後方に続くケース中間部Ｍｂの上面を低くして、
フロア高さを低めてある湿田用トラクタのミッションケ
ースＭを鋳造アルミダイカスト製とする。主クラッチが
配備されるケース前部Ｍａとケース中間部Ｍｂとの間に
おけるケース断面変化部に、ケース前部内空間とケース
中間部内空間とを仕切る隔壁を設け、その隔壁に軸支持
のための前後向きの筒状部３３ｃを形成して断面係数を
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタにおける
機体フレームを兼用したエンジン直結型ミッションケー
スに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のミッションケースとしては、特
開平３‐２５０３０号公報や、特開平４‐１１３９３４
号公報に示されたものが知られている。これらフレーム
兼用ミッションケースでは、ステップの居住性向上のた
めにケース中間部の上面をケース前部に比べて低めた形
状としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】湿田用の小型トラクタ
では、車輪の沈み込みを抑えるために軽量であることが
望ましいが、従来のフレーム兼用のミッションケースは
強度の点から鋳鉄製であり、大変重いものであった。本
発明の目的は、重量の重いフレーム兼用型ミッションケ
ースを、必要な強度を確保しながら軽量化させる点にあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕第１発明は、トランスミッションケースを、そ
の前後方向中間のケース中間部の上面が、エンジンに直
結されたケース前部の上面よりも低くなるように構成し
てあるトラクタのミッションケースであって、ケース前
部とケース中間部とを鋳造アルミ合金によって一体形成
するとともに、主クラッチが配備されるケース前部とケ
ース中間部との間におけるケース断面変化部に、ケース
前部内空間とケース中間部内空間とを仕切る隔壁を形成
してあることを特徴とする。

【０００５】第２発明は、第１発明において、隔壁に前
後向きの筒状部を形成してあることを特徴とする。

【０００６】第３発明は、第１又は第２発明において、
ケース中間部に前輪の駆動速度を変更可能な前輪変速機
構を配設してあることを特徴とする。

【０００７】第４発明は、第１〜３発明において、トラ
ンスミッションケースにおける後輪用デフ機構を備えた
ケース後部とケース中間部とを、鋳鉄製のケーシングを
備えたＨＳＴを介して連結一体化してあることを特徴と
する。

【０００８】第５発明は、第１〜３発明において、トラ
ンスミッションケースにおけるケース前部とケース中間
部以外の部分を、鋳造アルミ合金によって形成してある
ことを特徴とする。

【０００９】第６発明は、第１〜５発明において、トラ
ンスミッションケースにおける鋳造アルミ合金製ケース
部分の内側及び外側に補強リブを形成してあることを特
徴とする。

【００１０】〔作用〕請求項１の構成によれば、ミッシ
ョンケースの前側を鋳鉄から鋳造によるアルミ合金に変
更することにより、製造コストを抑えながら軽量化が図
れるものであるが、一般に鋳造アルミ合金は鋳鉄に比べ
て材料強度に劣るので、単純に材料置換することができ
ない。特に、ステップ高さを低くするためにケース中間
部を低くした構造では、前後方向の曲げモーメントが大
きくなるケース中間部の縦方向長さが制限されてしま
い、その部分での上下方向の断面係数を十分に確保し難
いことから、材料置換を一層難しくしている。

【００１１】そこで、ケース前部からケース中間部にか
けての応力集中し易い断面変化部に、ケース内空間を前
後に仕切る隔壁を設けるようにしたので、その隔壁の存
在によって断面変化部の断面係数を容易に増大させるこ
とができる。ギヤ変速機構類が配設されるケース中間部
にはミッション油が存在するが、乾式クラッチ等の主ク
ラッチが配設されるケース前部には油が存在しないこと
が多いから、隔壁でもってミッション油存在範囲を分け
る機能が兼用できる点で好都合である。しかして、ケー
ス強度確保のためのその他の工夫としては、ケースの肉
厚アップ程度の比較的簡単な設計変更で良く、周辺レイ
アウトに影響を及ぼすケース断面形状の大型化を行わず
に済む点で好都合である。

【００１２】請求項２の構成によれば、隔壁に前後向き
の筒状部を形成してあるから、このケース前部と中間部
付近でのミッションケースの断面係数を効率的に増大で
き、軽量な鋳造アルミ合金製としながら十分な強度を持
たせることができる。又、鋳造品であるから、その筒状
部のための専用の鋳型は不要であり、設備費の増大を招
くことなく強度を改善できる点で有利である。

【００１３】請求項３の構成によれば、前輪変速機構を
ケース中間部に装備することにより、その変速機構の軸
を支承するためのケース壁が形成されるので、そのケー
ス壁がケースに対してリブ的な作用をしてケース中間部
の強度を向上することに寄与できる。前輪変速機構は、
通常はギヤや湿式クラッチ等で構成されるから、この点
でミッション油の存在するケース中間部に配置すること
が好都合でもある。

【００１４】請求項４の構成によれば、ＨＳＴ（静油圧
式無段変速装置）がミッションケースの一部、すなわち
強度部材を兼ねるものである。従来では、特開平７‐３
２９５８７号公報や、特開平５‐２８０６１５号公報に
示されるように、ＨＳＴは１個の部品としてミッション
ケースに付設される構造であり、ＨＳＴのケーシングに
はそれ自体を支持するだけで良く、機体を支持するとい
った強度部材に構成されてはいなかった。

【００１５】そこで、ＨＳＴを強度部材としてミッショ
ンケースの一部を兼ねることにより、ミッションケース
内にＨＳＴケーシングがあるという二重構造を採らずに
済み、その分のミッションケースを省略することができ
る。つまり、主として油圧ポンプと油圧モータとで成る
ＨＳＴは、そのケーシング内に補強リブを設けることが
困難であるが、鋳鉄化することで強度を大きく改善する
ことができ、強度部材として用いることを可能にしてい
る。これにより、ミッションケースを小型化できると
か、ケースの大型化を招くことなく他の軸や機械装置類
を配策できるといったことが可能になる。

【００１６】請求項５の構成によれば、ケース前部とケ
ース中間部以外の部分も鋳造アルミ合金化することによ
り、ミッションケース全体の重量をより軽くすることが
できる。

【００１７】請求項６の構成によれば、補強リブをケー
ス内外に設けることにより、鋳造物の機械的強度向上に
最も効果的な表面積を増大でき、軽量ながら十分な強度
を備えたミッションケースを構成することができる。

【００１８】〔効果〕請求項１〜６のいずれに記載され
たミッションケースでも、ミッション油の有る無しを仕
切るために形成される隔壁を補強部材に兼用させる工夫
により、鋳鉄に比べて強度の劣る鋳造アルミ合金でケー
ス前部及び中間部を構成でき、強度不足のない状態で軽
量化することができた。特に、湿田用トラクタには好適
なものである。

【００１９】請求項２に記載のミッションケースでは、
ケース前部及びケース中間部とを、隔壁部分に筒状部を
形成することで機械的強度がさらに改善され、強度十分
な鋳造アルミ合金製とすることができた。

【００２０】請求項３に記載のミッションケースでは、
前輪変速機構を配置するためのケース壁を、ケース中間
部の強度改善に有効利用できる合理的なものにし得た。

【００２１】請求項４に記載のミッションケースでは、
ＨＳＴのケーシングを鋳鉄製とすることにより、そのケ
ーシングで強度部材でもあるミッションケースの一部を
兼用でき、小型化やスペースの有効利用が図れるものに
できた。

【００２２】請求項５に記載のミッションケースでは、
ケース前部及び中間部の他の部分、すなわち、ケース後
部や後車軸ケースといった部分も鋳造アルミ合金化する
ことにより、さらに軽量化することができた。

【００２３】請求項６に記載のミッションケースでは、
ケース内外に補強リブを設けることにより、製造コスト
を上げることなく鋳造アルミ合金製としながら十分な強
度を確保することができた。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１、図２にトラクタが示さ
れ、１は駆動可能な操向前輪、２は駆動後輪、３はエン
ジン、４は前車軸フレーム、Ｍはミッションケース、５
は運転部、６はロプス、７は昇降リンク機構、８は後輪
用フェンダーである。ミッションケースＭは、その後部
に後車軸ケース２７，２７を有し、かつ、前端がエンジ
ン３に直結された機体フレーム兼用型のものであり、ス
テップフロア１０の高さを低くするために、ケース中間
部Ｍｂ，Ｍｃの上面が、エンジンに直結されるケース前
部Ｍａの上面よりも低くなるように構成されている。

【００２５】ミッションケースＭは、エンジン３背面に
直結されるとともに主クラッチ１１を備えたクラッチハ
ウジング部であるケース前部Ｍａと、前輪変速機構Ａを
備えた第１ケース中間部Ｍｂと、各種ギヤ変速機構を備
えたケース後部Ｍｄと、このケース後部Ｍｄと第１ケー
ス中間部Ｍｂとを連結する第２ケース中間部Ｍｃとを一
体連結して構成されている。次に、ケース各部の構造に
ついて説明する。

【００２６】図３に示すように、ケース前部Ｍａは、エ
ンジン出力軸３ａに連動するクラッチシャフト１２が挿
通され、フライホイール９と乾式の主クラッチ１１とが
配設されている。又、ケース前部Ｍａの下方には前輪駆
動用の伝動軸１３を配設してある。

【００２７】第１ケース中間部Ｍｂは、その上方にクラ
ッチシャフト１２が、かつ、下方に前輪変速機構Ａが配
備されている。前輪変速機構Ａは、前輪１の駆動速度が
ほぼ後輪２の駆動速度に等しい等速駆動状態と、前輪１
の駆動速度を後輪２の駆動速度の約２倍に速める増速駆
動状態とに切換える公知構造のものであり、ケース後部
Ｍｄから前方延出された前輪駆動軸１４の回転を高低２
段に変速して伝動軸１３に伝える。

【００２８】図３、図４に示すように、第２ケース中間
部Ｍｃは、クラッチシャフト１２に連動される伝動軸１
５を上部に、かつ、前述した前輪駆動軸１４の後部が下
部に配置されており、第１ケース中間部Ｍｂとケース後
部Ｍｄとを一体化する連結部材になっている。

【００２９】図４、図５に示すように、正転３段かつ逆
転１段の走行用主変速機構１６と、高低３段のＰＴＯ変
速機構１７とを備えた前ケース１９、高低３段の走行用
の副変速機構２０と、走行用の超減速機構２１と、後輪
駆動状態と４輪駆動状態とを切換えるＤＴクラッチ２２
と、後輪用デフ機構２３と、ＰＴＯ用の正逆転切換機構
２４とを備えた本体ケース２５、及び正逆転切換機構２
４の蓋となるカバーケース２６からケース後部Ｍｄを構
成する。

【００３０】尚、図５における１８は、走行用主変速機
構１６における逆転状態を現出するためのバックギヤで
ある。又、ケース後部Ｍｄの左右両サイドには後車軸ケ
ース２７が連結され、上部にはリフトアーム２８駆動用
の油圧シリンダ２９が一体連結されている。

【００３１】図６に示すように、後車軸ケース２７に
は、デフ機構２３の出力軸２３ａと後車軸３０とに跨が
る遊星減速機構３１が構成されるとともに、デフ出力軸
２３ａには湿式のサイドブレーキ３２が装備されてい
る。従来では、遊星減速機構３１のリングギヤ３１ａを
支持するとともに、サイドブレーキ３２操作時の押圧力
を受け止める鋳鉄製のブレーキケースが存在していた
が、本後車軸ケース２７ではブレーキカム３１ｂの貫通
支持部も含めてそのブレーキケース部分も一体形成して
ある。又、後車軸ケース２７の下面側には、チェックチ
ェーン（図示せず）用のブラケット４７をボルト止めす
るための左右向きの下方突出部２７ａが形成してあり、
それによって後車軸ケース２７の強度向上にも役立てて
ある。

【００３２】次に、ミッションケースＭ自体について説
明する。ミッションケースＭの材質は、全てＡＤＣ１２
等のアルミダイカスト（鋳造アルミ合金の一例）であ
り、機械的強度を向上して機体フレームとしての強度を
確保するために、各ケース部Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ及
び後車軸ケース２７，２７には、ケース内外のリブ３
４，３５を要所に多数形成して補強してある。そして、
ケース前部Ｍａとケース中間部Ｍｂとにはその他の工夫
がなされており、次に説明する。

【００３３】図８、図９に示すように、略円形の断面形
状を有したケース前部Ｍａと、横に長い略長方形の断面
形状を有したケース中間部Ｍｂは一体形成されており、
ケース前部Ｍａとケース中間部Ｍｂとの間におけるケー
ス断面変化部に、ケース前部Ｍａ内空間Ｓa とケース中
間部Ｍｂ内空間Ｓｂとを仕切る隔壁３３を形成してあ
る。すなわち、隔壁３３は、前輪変速機構Ａが装備され
てミッション油が存在する第１中間部空間Ｓｂと、乾式
主クラッチ１１が装備されてミッション油が不必要な前
部空間Ｓａとを仕切るとともに、応力集中し易い断面変
化部の断面係数を上げて補強する内側のリブとして機能
するものである。

【００３４】隔壁３３には、クラッチシャフト１２が貫
通する上縦壁部３３ａと、前輪変速機構Ａにおける変速
軸５３をベアリング軸支するための下縦壁部３３ｂとが
前後に離れており、それによってケース外面と相まって
上下に前後向きの筒状部３３ｃ，３３ｄが形成されてい
るので、それによってケース断面変化部の断面係数をさ
らに向上させている。又、ケース中間部Ｍｂにおける前
輪変速機構Ａの出力軸３６を覆う部分は下方に突出して
おり、その突出ケース部分ｍによっても補強されてい
る。

【００３５】以上の説明は、ギヤ式の走行用主変速機構
１６を備えたギヤ変速仕様のものであるが、それに代え
てＨＳＴ３７を搭載したＨＳＴ仕様のものがある。すな
わち、図７に示すように、第２ケース中間部Ｍｃに代え
てＨＳＴ３７を、そのケーシング３８と油路ブロック３
９とを直接第１ケース中間部Ｍｂとケース後部Ｍｄとの
間に介装してＨＳＴ仕様のミッションケースＭが構成さ
れている。ＨＳＴ３７は、クラッチシャフト１２とＰＴ
Ｏ変速機構１７とを連動する油圧ポンプ４０と、走行用
の副変速機構２０に出力回転を伝える油圧モータ４１と
を備えるとともに、第２ケース中間部Ｍｃと同様に前輪
駆動軸１４を支承している。

【００３６】ＨＳＴ３７は、ほぼ前輪１と後輪２との前
後中央に位置しており、ミッションケースＭに作用する
曲げモーメントの最も大きくなる箇所であり、フロント
ローダや耕耘装置等の作業装置が前後に付設された場合
には、側面視でミッションケースＭが上向き凸状に変形
する方向に最大曲げモーメントが作用する。しかしなが
ら、ＨＳＴ３７は、その構造上内部にリブが殆ど形成で
きないとともに、ステップフロア１０が直上に配置され
ることのよってケース外上面にも有効なリブを形成でき
ないことから、ケーシング３８と油路ブロック３９は強
度に優れる鋳鉄で形成されている。

【００３７】そして、曲げモーメントによって上側に存
在するケースの連結ボルト４２に最も応力が作用するの
で、ケーシング３８と油路ブロック３９とをその上部で
左右中央部において連結する隠しボルト４３を１本追加
してあり、強大な引っ張り応力に対抗できるように、か
つ、油漏れが生じないようにしてある。つまり、隠しボ
ルト４３は油路ブロック３９にその頭部が埋め込まれる
状態で配置され、油路ブロック３９とケース後部Ｍｄと
を連結した状態では、隠しボルト４３は外部から見えな
いようになっている。

【００３８】図４に示すように、ケース後部Ｍｄの前端
部上面には注油部４４が設けてあり、ギヤ変速仕様のミ
ッションケースＭではそこからミッション油を供給す
る。ＨＳＴ仕様では、図７に示すように、ケーシング３
８によってＨＳＴ３７用の作動油とミッション油とが分
離されており、専用の注油口４５がケーシング３８上面
に設けてある。尚、ＨＳＴ仕様では、前輪駆動軸１４を
囲繞する隔離パイプ４６をケーシング３８と油路ブロッ
ク３９とに亘って架設してあり、その隔離パイプ４６内
空間によってケース後部Ｍｄの内部空間Ｓｄと第１中間
部空間Ｓｂとが連通され、ミッション油が第１ケース中
間部Ｍｂに及ぶようにしてある。

【００３９】図１、図２、図１０に示すように、エンジ
ンボンネット４８は、その後側上部の支点Ｐで揺動開閉
可能な上ボンネット４８Ａと、機体に固定の下ボンネッ
ト４８Ｂとを備えており、上ボンネット４８Ａの閉じ状
態ではボンネット内面４８ａとラジエータ５２のファン
シュラウド４９とが密着して、冷却排風の逆戻りが無い
ように構成されている。

【００４０】そして、ファンシュラウド４９側及びボン
ネット内面４８ａ側の双方に貼着された密着用のスポン
ジ製シール部材５０，５１が、エンジンボンネット４８
の開閉に伴う擦れによって剥がれるのを防止するため
に、図１０に示すように、それら両シール部材５０，５
１の接触面が下に行くほど横外側に寄る略「ハ」字形状
となるように傾斜を付けてある。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタの側面図

【図２】ミッションケース全体を示すトラクタ側面図

【図３】ミッションケース前部の構造を示す断面図

【図４】ミッションケース後部の構造を示す断面図

【図５】走行用主変速機構の逆転部、及び超減速機構を
示す展開図

【図６】後車軸ケースの構造を示す断面図

【図７】ＨＳＴ仕様ミッションケースの要部を示す断面
図

【図８】ミッションケース前部の形状を示す正面図

【図９】ミッションケース前部の形状を示す断面図

【図１０】ラジエータ部分におけるエンジンボンネット
の断面図

【符号の説明】

１ 操向前輪 ３ エンジン １１ 主クラッチ ２３ 後輪用デフ機構 ３３ 隔壁 ３３ｃ 筒状部 ３４ 内補強リブ ３５ 外補強リブ ３７ ＨＳＴ ３８ ケーシング Ａ 前輪変速機構 Ｍ ミッションケース Ｍａ ケース前部 Ｍｂ ケース中間部 Ｍｄ ケース後部 Ｓａ 前部空間 Ｓｂ 中間部空間

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスミッションケースを、その前後
   方向中間のケース中間部の上面が、エンジンに直結され
   たケース前部の上面よりも低くなるように構成してある
   トラクタのミッションケースであって、 前記ケース前部と前記ケース中間部とを鋳造アルミ合金
   によって一体形成するとともに、主クラッチが配備され
   る前記ケース前部と前記ケース中間部との間におけるケ
   ース断面変化部に、前記ケース前部内空間と前記ケース
   中間部内空間とを仕切る隔壁を形成してあるトラクタの
   ミッションケース。
2. 【請求項２】 前記隔壁に、前後向きの筒状部を形成し
   てある請求項１に記載のトラクタのミッションケース。
3. 【請求項３】 前記ケース中間部に前輪の駆動速度を変
   更可能な前輪変速機構を配設してある請求項１又は２に
   記載のトラクタのミッションケース。
4. 【請求項４】 前記トランスミッションケースにおける
   後輪用デフ機構を備えたケース後部と前記ケース中間部
   とを、鋳鉄製のケーシングを備えたＨＳＴを介して連結
   一体化してある請求項１〜３のいずれか一つに記載のト
   ラクタのミッションケース。
5. 【請求項５】 前記トランスミッションケースにおける
   前記ケース前部と前記ケース中間部以外の部分を、鋳造
   アルミ合金によって形成してある請求項１〜３のいずれ
   か一つに記載のトラクタのミッションケース。
6. 【請求項６】 前記トランスミッションケースにおける
   鋳造アルミ合金製ケース部分の内側及び外側に補強リブ
   を形成してある請求項１〜５のいずれか一つに記載のト
   ラクタのミッションケース。