(57)【要約】【課題】農用のトラクタにおいて過不足がない２４段という好ましい変速段数を実現しつつ、オペレータの操作労力を軽減する。【解決手段】ミッションケース１内の走行動力伝動経路３に多段の変速機構を備えるトラクタＴにおいて、走行動力伝動経路３に、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構２を切る必要がない油圧クラッチ式変速機構Ｃと、変速操作に際して主クラッチ機構２を切る必要がある噛み合い式変速機構Ｋとを設けると共に、油圧クラッチ式変速機構Ｃによる変速段数を８段、噛み合い式変速機構Ｋによる変速段数を３段として、２４段の走行変速を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミッションケース内の走行動力伝動経路に多段の変速機構を備えるトラクタであって、
前記走行動力伝動経路に、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構を切る必要がない油圧クラッチ式変速機構と、変速操作に際して主クラッチ機構を切る必要がある噛み合い式変速機構とを設けると共に、油圧クラッチ式変速機構による変速段数を８段、噛み合い式変速機構による変速段数を３段として、２４段の走行変速を行うことを特徴とするトラクタ。
【請求項２】
前記走行動力伝動経路には、伝動上手側から順に、
４段変速の油圧クラッチ式変速機構からなる第一の主変速機構と、
油圧クラッチ式変速機構からなる前後進切換機構と、
３段変速の噛み合い式変速機構からなる副変速機構と、
２段変速の油圧クラッチ式変速機構からなる第二の主変速機構と
が設けられることを特徴とする請求項１記載のトラクタ。
【請求項３】
前記ミッションケースを、少なくとも、前部ケースと、後部ケースと、前部ケース及び後部ケースに比して小さい中間ケースとで構成し、ミッションケース内の走行動力伝動経路に、前記油圧クラッチ式変速機構及び前記噛み合い式変速機構を設けると共に、ミッションケース内のＰＴＯ動力伝動経路に、ＰＴＯ動力を断続するＰＴＯクラッチを設け、さらに、該ＰＴＯクラッチ及び噛み合い式変速機構を中間ケース内に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミッションケース内の走行動力伝動経路に多段の変速機構を備えるトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、農業用のトラクタは、ミッションケースの内部に、走行動力伝動経路及びＰＴＯ動力伝動経路を構成すると共に、各動力伝動経路に変速機構を設けて走行動力及びＰＴＯ動力の変速を行っている。変速機構としては、ギヤや爪の噛み合わせ変更により伝動経路を切換える噛み合い式や、並列状に配置される油圧クラッチの選択的な断続動作により伝動経路を切換える油圧クラッチ式などがある。そして、油圧クラッチ式変速機構は、伝動上手側の主クラッチ機構を切り操作することなく、走行動力を円滑に変速できるという長所を有する反面、機構が大型で、かつ、コスト高になるという短所を有している。また、噛み合い式変速機構は、比較的小型で、かつ、低コストという長所を有する反面、変速に際して主クラッチ機構を切り操作しなければならないという短所を有している。
【０００３】
近年、油圧クラッチ式変速機構と噛み合い式変速機構の組み合せで、走行動力を多段に変速するトラクタが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。このようなトラクタによれば、全ての変速機構を油圧クラッチ式変速機構で構成する場合に比べてコストダウンが図れ、また、全ての変速機構を噛み合い式変速機構で構成する場合に比べて主クラッチ機構の操作労力を軽減できるという利点がある。
【特許文献１】特許第３７８６６７９号公報
【特許文献２】特開２０００−３２０６６６号公報
【特許文献３】特開２０００−３５２４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されるトラクタでは、８段変速（４段×２段）の油圧クラッチ式変速機構と、２段変速の噛み合い式変速機構との組み合せで、１６段の走行変速を行うことが可能であるが、１６段の変速では、変速段数が不足して多様な作業形態に対応できない惧れがある。特に、使用頻度が高いロータリ作業等を基準として変速レンジを設定した場合、畔塗り作業やプラウ作業で使用される低速レンジの変速段数が不足し、所望の走行速度が得られない可能性がある。
【０００５】
また、特許文献２、３に記載されるトラクタでは、６段変速（２段×３段）の油圧クラッチ式変速機構と、４段変速の噛み合い式変速機構との組み合せや、１２段変速（４段×３段）の油圧クラッチ式変速機構と、２段変速の噛み合い式変速機構との組み合せで、２４段の走行変速を行うようになっている。２４段という変速段数は、トラクタにおいて過不足がない好ましい変速段数であり、多様な作業形態に対応することが可能であるが、特許文献２、３のトラクタでは、噛み合い式変速機構の変速段数が偶数であるために、中速レンジの真ん中で噛み合い式変速機構及び主クラッチ機構の操作が要求されるという問題がある。また、特許文献３のトラクタでは、油圧クラッチ式変速機構の変速段数が多いため、コスト高になるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、ミッションケース内の走行動力伝動経路に多段の変速機構を備えるトラクタであって、前記走行動力伝動経路に、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構を切る必要がない油圧クラッチ式変速機構と、変速操作に際して主クラッチ機構を切る必要がある噛み合い式変速機構とを設けると共に、油圧クラッチ式変速機構による変速段数を８段、噛み合い式変速機構による変速段数を３段として、２４段の走行変速を行うことを特徴とする。このようにすると、農用のトラクタにおいて過不足がない２４段という好ましい変速段数を実現し、多様な作業形態に対応することができる。しかも、噛み合い式変速機構の変速段数を３段にしたので、変速レンジを低速レンジ、中速レンジ、高速レンジの３つに分けることができ、その結果、使用頻度が高い中速レンジ内で噛み合い式変速機構や主クラッチ機構を操作する必要がなくなり、オペレータの操作労力を軽減できる。
また、前記走行動力伝動経路には、伝動上手側から順に、４段変速の油圧クラッチ式変速機構からなる第一の主変速機構と、油圧クラッチ式変速機構からなる前後進切換機構と、３段変速の噛み合い式変速機構からなる副変速機構と、２段変速の油圧クラッチ式変速機構からなる第二の主変速機構とが設けられることを特徴とする。このようにすると、大型の油圧クラッチ式変速機構を分散させることにより、ミッションケース内における変速機構の配置を最適化することが可能になる。
また、前記ミッションケースを、少なくとも、前部ケースと、後部ケースと、前部ケース及び後部ケースに比して小さい中間ケースとで構成し、ミッションケース内の走行動力伝動経路に、前記油圧クラッチ式変速機構及び前記噛み合い式変速機構を設けると共に、ミッションケース内のＰＴＯ動力伝動経路に、ＰＴＯ動力を断続するＰＴＯクラッチを設け、さらに、該ＰＴＯクラッチ及び噛み合い式変速機構を中間ケース内に配置したことを特徴とする。このようにすると、走行状態に影響されない独立したＰＴＯ動力伝動経路を有し、かつ、該伝動経路にＰＴＯクラッチを備えるインディペンデントＰＴＯ仕様のトラクタを構成するにあたり、少なくとも、前部ケース及び後部ケースを他機種との間で共通化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図３において、１は農用のトラクタＴに搭載されるミッションケースであって、該ミッションケース１は、主クラッチ機構２を介してエンジンＥの動力を入力すると共に、入力した動力を走行動力伝動経路３とＰＴＯ動力伝動経路４とに分岐させる。走行動力伝動経路３には、走行動力を多段に変速するために、複数の変速機構が設けられている。走行動力伝動経路３に設けられる変速機構には、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構２を切る必要がない油圧クラッチ式変速機構Ｃと、変速操作に際して主クラッチ機構２を切る必要がある噛み合い式変速機構Ｋとが含まれており、油圧クラッチ式変速機構Ｃと噛み合い式変速機構Ｋの組み合せにより走行動力の多段変速を行うようになっている。
【０００８】
本発明のミッションケース１は、油圧クラッチ式変速機構Ｃによる変速段数を８段、噛み合い式変速機構Ｋによる変速段数を３段として、２４段の走行変速を行うようになっている。このようにすると、農用のトラクタＴにおいて過不足がない２４段という好ましい変速段数を実現し、多様な作業形態に対応することができる。しかも、噛み合い式変速機構Ｋの変速段数を３段にしたので、図４に示すように、走行動力の変速レンジを低速レンジ、中速レンジ、高速レンジの３つに分けることができ、その結果、使用頻度が高い中速レンジ内で噛み合い式変速機構Ｋや主クラッチ機構２を操作する必要がなくなり、オペレータの操作労力を軽減できる。
【０００９】
具体的に説明すると、走行動力伝動経路３には、伝動上手側から順に、４段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃからなる第一の主変速機構５と、油圧クラッチ式変速機構Ｃからなる前後進切換機構６と、３段変速の噛み合い式変速機構Ｋからなる副変速機構７と、２段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃからなる第二の主変速機構８とが設けられており、主変速機構５、８による変速と副変速機構７による変速の組み合せにより２４段の走行変速が可能になると共に、前後進切換機構６による前後進切換えが可能となっている。そして、このようにすると、大型の油圧クラッチ式変速機構Ｃを一箇所に集約することなく、分散状に配置することができるので、ミッションケース１内における変速機構の配置を最適化することが可能になる。
【００１０】
本実施形態のトラクタＴは、ミッションケース１を、前部ケース９と、後部ケース１０と、前部ケース９及び後部ケース１０に比して小さい中間ケース１１とで構成すると共に、このミッションケース１内に、走行状態に影響されない独立したＰＴＯ動力伝動経路４、すなわち、インディペンデントＰＴＯ仕様のＰＴＯ動力伝動経路４を構成している。インディペンデントＰＴＯ仕様のＰＴＯ動力伝動経路４には、通常、ＰＴＯ変速機構（本実施形態では、２段の変速を行う第一ＰＴＯ変速機構１２と、正転２段、逆転１段の変速を行う第二ＰＴＯ変速機構１３）だけでなく、ＰＴＯ動力を断続するＰＴＯクラッチ機構１４が設けられるが、インディペンデントＰＴＯ仕様ではない他機種との間でミッションケース１を共通化する場合、ＰＴＯクラッチ機構１４の配置スペースを確保することが極めて困難となっている。このような問題を解決するために、本実施形態のミッションケース１では、油圧クラッチ機構からなるＰＴＯクラッチ機構１４を、噛み合い式変速機構Ｋからなる副変速機構７と一緒に中間ケース１１内に配置している。つまり、比較的小型な噛み合い式変速機構Ｋと組み合せることにより、ＰＴＯクラッチ機構１４の配置が容易になると共に、少なくとも、前部ケース９及び後部ケース１０を他機種との間で共通化することが可能になる。
【００１１】
次に、走行動力伝動経路３に設けられる各変速機構の構成をより具体的に説明する。図２及び図３に示すように、走行動力伝動経路３は、複数の伝動軸Ｓ１〜Ｓ１１と、４段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃ１、Ｃ２からなる第一の主変速機構５と、油圧クラッチ式変速機構Ｃ３からなる前後進切換機構６と、３段変速の噛み合い式変速機構Ｋからなる副変速機構７と、２段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃ４からなる第二の主変速機構８と、２段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃ５からなる前輪増速機構１５とを備えて構成されている。
【００１２】
本実施形態の油圧クラッチ式変速機構Ｃは、図５に示すように、隣接する伝動軸との間に並列する２つの伝動経路１００、２００を構成すると共に、各伝動経路１００、２００に介在する２つの油圧クラッチ１０１、２０１を選択的に入り／切りすることにより、２段の変速を行うようになっている。例えば、一方の油圧クラッチ１０１のピストン１０２を入り動作させると、ギヤ１０３、内筒１０４、内筒側ディスク１０５、外筒側ディスク１０６及び外筒１０７を経由して伝動軸Ｓに動力が伝動され、また、他方の油圧クラッチ２０１のピストン２０２を入り動作させると、ギヤ２０３、内筒２０４、内筒側ディスク２０５、外筒側ディスク２０６及び外筒２０７を経由して伝動軸Ｓに動力が伝動される。
【００１３】
第一の主変速機構５は、前部ケース９内に配置される油圧クラッチ式変速機構Ｃ１、Ｃ２を備えて構成されている。油圧クラッチ式変速機構Ｃ１は、伝動軸Ｓ１と伝動軸Ｓ２との間に１速伝動経路１６及び４速伝動経路１７を構成し、これらの伝動経路を選択的に断続させる。また、油圧クラッチ式変速機構Ｃ２は、伝動軸Ｓ１と伝動軸Ｓ３との間に２速伝動経路１８及び３速伝動経路１９を構成し、これらの伝動経路を選択的に断続させる。
【００１４】
前後進切換機構６は、前部ケース９内に配置される油圧クラッチ式変速機構Ｃ３を備えて構成されている。油圧クラッチ式変速機構Ｃ３は、伝動軸Ｓ２と伝動軸Ｓ５との間に前進伝動経路２０及び後進伝動経路２１を構成し、これらの伝動経路を選択的に断続させる。
【００１５】
副変速機構７は、中間ケース１１内に配置される噛み合い式変速機構Ｋを備えて構成されている。図２及び図６に示すように、本実施形態の噛み合い式変速機構Ｋは、伝動軸Ｓ５から伝動軸Ｓ７の間に構成されており、２つのスリーブ２２、２３の選択的な噛み合わせにより、３段（Ｌ、Ｍ、Ｈ）の走行変速を行うようになっている。例えば、スリーブ２２を図６に示すＬ側にスライドさせると、伝動軸Ｓ５、ハブ２４、スリーブ２２、ギヤ２５、ギヤ２６、伝動軸Ｓ６、ギヤ２７、ギヤ２８及びギヤ２９を介して、伝動軸Ｓ８に走行動力が伝動される。また、スリーブ２３を図６に示すＭ側にスライドさせると、伝動軸Ｓ５、ハブ２４、スリーブ２２、ギヤ２８及びギヤ２９を介して、伝動軸Ｓ８に走行動力が伝動される。また、スリーブ２２をＮ位置とし、スリーブ２３を図６に示すＨ側にスライドさせると、伝動軸Ｓ５、ギヤ３０、ギヤ３１、伝動軸Ｓ７、スリーブ２３及びハブ３２を介して、伝動軸Ｓ８に走行動力が伝動される。
【００１６】
第二の主変速機構８は、後部ケース１０内に配置される油圧クラッチ式変速機構Ｃ４を備えて構成されている。油圧クラッチ式変速機構Ｃ４は、伝動軸Ｓ８と伝動軸Ｓ９との間にＬ伝動経路３３及びＨ伝動経路３４を構成し、これらの伝動経路を選択的に断続させる。そして、伝動軸Ｓ９に伝動された走行動力は、リヤアクスルケース（図示せず）に入力されると共に、伝動軸Ｓ１０及び伝動軸Ｓ１１を介してフロントアクスルケース（図示せず）に入力される。
【００１７】
前輪増速機構１５は、油圧クラッチ式変速機構Ｃ５を備えて構成されている。油圧クラッチ式変速機構Ｃ５は、伝動軸Ｓ１０と伝動軸Ｓ１１との間に通常伝動経路３５及び倍速伝動経路３６を構成し、これらの伝動経路を選択的に断続させる。
【００１８】
油圧クラッチ式変速機構Ｃ１〜Ｃ５やＰＴＯクラッチ機構１４は、例えば、図７に示すような油圧回路を用いて断続操作することができる。図７に示す油圧回路は、２つの油圧ポンプＰ１、Ｐ２を備え、一方の油圧ポンプＰ１から供給される油圧で、油圧リフト機構３７、自動ブレーキ旋回機構３８、前輪駆動切換機構３９及び油圧クラッチ式変速機構Ｃ５（前輪倍速機構１５）を動作させ、他方の油圧ポンプＰ２から供給される油圧で、ステアリングユニット４０、油圧クラッチ式変速機構Ｃ１〜Ｃ４（第一の主変速機構５、前後進切換機構６及び第二の主変速機構８）及びＰＴＯクラッチ機構１４を動作させるように構成されている。なお、図７において、符号の４１、４２は、油圧クラッチ式変速機構Ｃ１の油圧クラッチ１０１、２０１を選択的に断続させる電磁バルブ、符号の４３、４４は、油圧クラッチ式変速機構Ｃ２の油圧クラッチ１０１、２０１を選択的に断続させる電磁バルブ、符号の４５は、油圧クラッチ式変速機構Ｃ３の油圧クラッチ１０１、２０１を選択的に断続させる手動バルブ、符号の４６は、油圧クラッチ式変速機構Ｃ４の油圧クラッチ１０１、２０１を選択的に断続させる電磁バルブ、符号の４７は、ＰＴＯクラッチ機構１４を断続させる電磁バルブである。
【００１９】
叙述の如く構成された本実施形態によれば、ミッションケース１内の走行動力伝動経路３に多段の変速機構を備えるトラクタＴにおいて、走行動力伝動経路３に、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構２を切る必要がない油圧クラッチ式変速機構Ｃと、変速操作に際して主クラッチ機構２を切る必要がある噛み合い式変速機構Ｋとを設けると共に、油圧クラッチ式変速機構Ｃによる変速段数を８段、噛み合い式変速機構Ｋによる変速段数を３段として、２４段の走行変速を行うようにしたので、農用のトラクタＴにおいて過不足がない２４段という好ましい変速段数を実現し、多様な作業形態に対応することができる。しかも、噛み合い式変速機構Ｋの変速段数を３段にしたので、変速レンジを低速レンジ、中速レンジ、高速レンジの３つに分けることができ、その結果、使用頻度が高い中速レンジ内で噛み合い式変速機構Ｋや主クラッチ機構２を操作する必要がなくなり、オペレータの操作労力を軽減できる。
【００２０】
また、走行動力伝動経路３には、伝動上手側から順に、４段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃからなる第一の主変速機構５と、油圧クラッチ式変速機構Ｃからなる前後進切換機構６と、３段変速の噛み合い式変速機構Ｋからなる副変速機構７と、２段変速の油圧クラッチ式変速機構Ｃからなる第二の主変速機構８とが設けられるので、大型の油圧クラッチ式変速機構Ｃを分散させることにより、ミッションケース１内における変速機構の配置を最適化することが可能になる。
【００２１】
また、ミッションケース１を、少なくとも、前部ケース９と、後部ケース１０と、前部ケース９及び後部ケース１０に比して小さい中間ケース１１とで構成し、ミッションケース１内の走行動力伝動経路３に、油圧クラッチ式変速機構Ｃ及び噛み合い式変速機構Ｋを設けると共に、ミッションケース１内のＰＴＯ動力伝動経路４に、ＰＴＯ動力を断続するＰＴＯクラッチ機構１４を設け、さらに、該ＰＴＯクラッチ機構１４及び噛み合い式変速機構Ｋを中間ケース１１内に配置したので、走行状態に影響されない独立したＰＴＯ動力伝動経路４を有し、かつ、該伝動経路４にＰＴＯクラッチ機構１４を備えるインディペンデントＰＴＯ仕様のトラクタＴを構成するにあたり、少なくとも、前部ケース９及び後部ケース１０を他機種との間で共通化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】トラクタの斜視図である。
【図２】ミッションケースの伝動構成を示す伝動回路図である。
【図３】ミッションケースの全体展開図である。
【図４】変速段数と車速の関係を示すグラフである。
【図５】油圧クラッチ式変速機構の説明図である。
【図６】噛み合い式変速機構の説明図である。
【図７】トラクタの油圧構成を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    ミッションケース
２    主クラッチ機構
３    走行動力伝動経路
４    ＰＴＯ動力伝動経路
５    第一の主変速機構
６    前後進切換機構
７    副変速機構
８    第二の主変速機構
９    前部ケース
１０  後部ケース
１０  伝動軸
１１  中間ケース
１４  ＰＴＯクラッチ機構
Ｃ    油圧クラッチ式変速機構
Ｋ    噛み合い式式変速機構
Ｔ    トラクタ
【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】
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