(57)【特許請求の範囲】
【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設け、
この隔壁に、前後方向に長い筒状部を形成するとともに、隔壁のうちの上部側を構成する上縦壁部と下部側を構成する下縦壁部とが、前記筒状部の前後方向に離れた位置で該筒状部と一体に形成されているトラクタのミッションケース。
【請求項２】
上縦壁部は主クラッチの一側に対向して主クラッチシャフトが貫通し、下縦壁部は前輪変速機構の一側に対向して該前輪変速機構における変速軸を軸支するように設けられていて、主クラッチと前輪変速機構との間を前後に仕切るように構成されている請求項１記載のトラクタのミッションケース。
【請求項３】
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とともに、外側の補強リブは前記隔壁の前後にまたがる状態で形成され、内側の補強リブはミッションケース周壁と隔壁とにわたって形成されている請求項１または２記載のトラクタのミッションケース。
【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。
【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。
【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設け、
この隔壁に、前後方向に長い筒状部を形成するとともに、隔壁のうちの上部側を構成する上縦壁部と下部側を構成する下縦壁部とが、前記筒状部の前後方向に離れた位置で該筒状部と一体に形成されていることを特徴とする。
【０００５】
第２発明は、第１発明において、上縦壁部は主クラッチの一側に対向して主クラッチシャフトが貫通し、下縦壁部は前輪変速機構の一側に対向して該前輪変速機構における変速軸を軸支するように設けられていて、主クラッチと前輪変速機構との間を前後に仕切るように構成されてい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、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とともに、外側の補強リブは前記隔壁の前後にまたがる状態で形成され、内側の補強リブはミッションケース周壁と隔壁とにわたって形成されてい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】
【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。
また、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。
【００１２】
【００１３】
請求項３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。
【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７‐３２９５８７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】
【００１８】
〔効果〕
請求項１〜５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】
また、こ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、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。
【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】
【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１５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２４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３４，３５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３９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ＰＴＯ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に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３８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５０，５１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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003575937.tif 000008
【図８】
0003575937.tif 000009
【図９】
0003575937.tif 000010
【図１０】
0003575937.tif 000011