(57)【要約】【課題】トランスミッション側にコンパクトに設けることができる走行車両における前輪増速機構を提供することを課題としている。【解決手段】後輪と共に前輪を駆動することが可能なトランスミッション６側に設けられ、前輪２を後輪２に比較して高速で駆動し、旋回半径を小さくして走行機体１を旋回させることができる前輪増速機構を、前輪２を増速することなく駆動するための駆動力を伝動する標準クラッチ３８と、前輪２を増速して駆動するための駆動力を伝動する増速クラッチ３６とから構成し、標準クラッチ３８と増速クラッチ３６とをミッションケース１１内のディファレンシャルギヤ２８を収容するデフ室４３と少なくとも一部の変速用のギヤを収容する変速室４２とに振り分けて配置した。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪と共に前輪を駆動することが可能なトランスミッション（６）を備え、該トランスミッション（６）側に、前輪（２）を後輪（２）に比較して高速で駆動し、旋回半径を小さくして走行機体（１）を旋回させることができる前輪増速機構を設け、上記トランスミッション（６）のミッションケース（１１）が、少なくとも一部の変速用のギヤを収容する変速室（４２）と、ディファレンシャルギヤ（２８）を収容するデフ室（４３）とを、内壁（４４）により区切って設けた走行車両において、前輪増速機構を、前輪（２）を増速することなく駆動するための駆動力を伝動する標準クラッチ（３８）と、前輪（２）を増速して駆動するための駆動力を伝動する増速クラッチ（３６）とから構成し、標準クラッチ（３８）と増速クラッチ（３６）とをデフ室（４３）と変速室（４２）に振り分けて配置した走行車両における前輪増速機構。
【請求項２】
標準クラッチ（３８）をデフ室（４３）に、増速クラッチ（３６）を変速室（４２）にそれぞれ設け、ミッションケース（１１）内のオイルを循環させる循環機構へのオイルの供給口（４６）をデフ室（４３）側に設けた請求項１の走行車両における前輪増速機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、後輪と共に前輪を駆動することが可能なトラクタ等の走行車両における前輪増速機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来回向時にステアリングハンドルを切ると、前輪を後輪の２倍速で回転させ、回転半径を極小さくして走行機体を旋回させることができる前輪増速機構をトランスミッション側に設けたトラクタが公知となっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５３−１１９５３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前輪を通常の速度で駆動する標準速度ギヤと、増速させて駆動する増速ギヤが共にミッションケース内の同一空間内に収容されるため、ミッションケース内のスペースの関係で、増速機構を後付けすることが困難であるという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の走行車両における前輪増速機構は、後輪と共に前輪を駆動することが可能なトランスミッション６を備え、該トランスミッション６側に、前輪２を後輪２に比較して高速で駆動し、旋回半径を小さくして走行機体１を旋回させることができる前輪増速機構を設け、上記トランスミッション６のミッションケース１１が、少なくとも一部の変速用のギヤを収容する変速室４２と、ディファレンシャルギヤ２８を収容するデフ室４３とを、内壁４４により区切って設けた走行車両において、前輪増速機構を、前輪２を増速することなく駆動するための駆動力を伝動する標準クラッチ３８と、前輪２を増速して駆動するための駆動力を伝動する増速クラッチ３６とから構成し、標準クラッチ３８と増速クラッチ３６とをデフ室４３と変速室４２に振り分けて配置したことを第１の特徴としている。
【０００６】
また標準クラッチ３８をデフ室４３に、増速クラッチ３６を変速室４２にそれぞれ設け、ミッションケース１１内のオイルを循環させる循環機構へのオイルの供給口４６をデフ室４３側に設けたことを第２の特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のトランスミッションを採用したトラクタの正面斜視図であり、該トラクタは、従来同様左右の前後輪２，３が設けられた走行機体１の後方に、ロータリ作業機等の作業機５が昇降自在に連結されている。
【０００８】
そして走行機体１のボンネット４内にはエンジンが設けられ、該エンジンからの駆動力が、図２に示されるトランスミッション６内に入力され、該トランスミッション６によって変速されてリヤアクスル，フロントアクスル，作業機駆動軸（ＰＴＯ軸７）側に出力される。
【０００９】
これにより走行機体１は後輪３のみの２輪駆動状態又は前後輪２，３の４輪駆動状態により走行せしめられるとともに、ＰＴＯ軸７から作業機５側に駆動力を出力して作業機５の駆動を行う。そしてオペレータは運転席８内のステアリングハンドル９を操作して走行機体１の操向操作を行うことができる。
【００１０】
上記トランスミッション６は、図２に示されるように、ミッションケース１１内に構成されており、エンジンからの駆動力がインプットシャフト１２に入力され、インプットシャフト１２からギヤ１３を介して、シャフト１４に自由回転自在に軸支されたギヤ１６に伝動される。
【００１１】
そしてギヤ１６に伝動された駆動力は、ギヤ１６から主変速部１７のギヤ１８，ギヤ１９を介して主変速されてシャフト２１に伝動され、さらにシャフト２１から副変速部２２のギヤ２３，ギヤ２４を介して副変速されてシャフト１４に伝動される。
【００１２】
そしてシャフト１４に伝動された駆動力はピニオンシャフト２７を介してリヤのディファレンシャルギヤ２８側に伝動され、リヤアクスルが駆動される。なお主変速部１７のギヤ１８からはＰＴＯ変速部２９のギヤ３１を介してシャフト３２にもＰＴＯ変速されて伝動され、シャフト３２からＰＴＯ軸７に駆動力が伝動される。
【００１３】
一方シャフト１４に伝動された駆動力は、ギヤ３３を介してシャフト３２に自由回転自在に軸支されたギヤ３４に伝動され、ギヤ３４に伝動された駆動力は、ギヤ３４から前輪増速クラッチ３６に伝動されるとともに、ギヤ３４と一体的に回転するギヤ３７から標準４駆クラッチ３８に伝動される。このとき前輪増速クラッチ３６側には標準４駆クラッチ３８側に伝動される駆動力より高速回転の駆動力が入力されるようにギヤがセットされている。
【００１４】
これにより両クラッチ３６，３８を連動させて操作するシフタ軸３９を作動させ、標準４駆クラッチ３８又は前輪増速クラッチ３６を択一的に入り切りさせることによって、いずれか一方のクラッチ３６又は３８を介して、前輪駆動軸４１を異なる回転数で駆動（前輪増速クラッチ３６の入り作動で高速駆動）することができる。また標準４駆クラッチ３８及び前輪増速クラッチ３６を共に切り作動させることにより、前輪駆動軸４１の駆動を切ることもできる。
【００１５】
トランスミッション６は以上のように構成されており、前輪駆動軸４１からフロントアクスル側に駆動力が伝動されるため、標準４駆クラッチ３８の入り作動により通常の４輪駆動走行を、前輪増速クラッチ３６の入り作動により通常の４輪駆動走行時より高速に前輪２を駆動する４輪駆動走行（前輪増速４輪駆動）を、両クラッチ３６，３８を切り作動させることにより後輪３のみの２輪駆動走行を行わせることができ、上記前輪増速４輪駆動によって回転半径を極小さくして走行機体１を旋回させることができる。
【００１６】
このため上記シフタ軸３９は前述のステアリングハンドル９の操作に連動して操作され、ステアリングハンドル９の切れ角が所定角度より大きくなると、前輪増速クラッチ３６を入り作動させて、前輪２を高速駆動させ、走行機体１を極小さな旋回半径で旋回（急旋回）させる。
【００１７】
すなわち本トランスミッション６には、独立した標準４駆クラッチ３８と前輪増速クラッチ３６とをシフタ軸３９で連係動作させ、ステアリングハンドル９の切れ角に応じて前輪２を増速駆動して走行機体１を前記急旋回させる前輪増速機構が設けられている。
【００１８】
一方上記ミッションケース１１は、リヤのディファレンシャルギヤケースと一体的であり、図２に示されるように、前述のトランスミッション６の各ギヤが配置される変速室４２と上記ディファレンシャルギヤ２８が配されるデフ室４３とが内壁４４によって分けられて設けられた構造となっている。このとき内壁４４に軸受けが設けられて各軸が軸支されている。
【００１９】
そして前述の前輪駆動軸４１は、内壁４４に設けられた軸受け４７を介して変速室４２側からデフ室４３内に突出しており、前輪駆動軸４１におけるデフ室４３内に標準４駆クラッチ３８が、前輪駆動軸４１における変速室４２内に前輪増速クラッチ３６がそれぞれ振り分けられて設けられている。なお標準４駆クラッチ３８はデフ室４３内における、ディファレンシャルギヤ２８の下方のスペースＳ内に配置されている。
【００２０】
そして上記のように前輪増速機構を独立した標準４駆クラッチ３８と前輪増速クラッチ３６とをシフタ軸３９で連係動作させる構造とし、前輪増速クラッチ３６と標準４駆クラッチ３８が一体となった大型の前輪増速機構を構成する必要が無いことにより、前輪増速クラッチ３６と標準４駆クラッチ３８とを別々に小型化することができる。
【００２１】
これによりミッションケース１１を大型化することなく、トランスミッション６側に前輪増速機構を設けることができる他、前輪増速機構が設けられていないトランスミッションに、デフ室４３内に標準４駆クラッチ３８を、変速室４２内に前輪増速クラッチ３６を振り分けて設けることによって、前輪増速機構を容易に後付けすることができる。
【００２２】
一方前述のギヤ３４から駆動力が伝動される前輪増速クラッチ３６の増速入力ギヤ４８は、前述のギヤ３７から駆動力が伝動される標準４駆クラッチ３８の入力ギヤ４９に比較して高速回転するため、標準４駆クラッチ３８に比較して前輪増速クラッチ３６は高速回転し、ミッションケース１１内のオイルを大きく撹拌する。
【００２３】
しかし本実施形態においては、上記のように前輪増速クラッチ３６に比較して低回転で、オイルを大きく撹拌することがない標準４駆クラッチ３８が、デフ室４３に設けられている。そしてミッションケース１１内のオイルをミッションケース１１から取り出して図示しないポンプに供給し、再度ミッションケース１１に戻すオイルの循環機構におけるミッションケース１１のポンプへのオイルの供給口４６がデフ室４３に設けられている。
【００２４】
これによりオイルの供給口４６が設けられているデフ室４３側においてオイルをギヤ等が大きく撹拌して気泡を発生させるという不具合が防止され、オイル内の気泡による油圧作動不良や異音等の問題が防止される。
【００２５】
なお上記標準４駆クラッチ３８は、入力ギヤ４９側に設けられたボール５０を、スライドスリーブ４５によって、前輪駆動軸４１の溝４１ａに係合させることにより、入力ギヤ４９から前輪駆動軸４１に駆動力を伝動する構造となっており、スライドスリーブ４５をスライドさせ、ボール５０と溝４１ａとの係合を解除することにより、入力ギヤ４９から前輪駆動軸４１への駆動力の伝動を断つことができる。
【００２６】
また標準４駆クラッチ３８と前輪増速クラッチ３６は、ミッションケース１１内において、シフタ軸３９によって機械的に連結された２つのフォーク（標準４駆クラッチフォーク５１と前輪増速クラッチフォーク５２）によって、それぞれ入り切りが操作される構成となっており、２つのクラッチ３６，３８を簡単な構造でステアリングハンドル９の切れ角に対応して連動して入り切りさせることができる。
【００２７】
また図３に示されるように、標準４駆クラッチ３８と前輪増速クラッチ３６とを図示しないアーム等の機械要素の部品等を使用して機械的に連結するとともに（図３の点線Ｌ１は機械的な連結を示す）、前輪駆動軸４１の前輪増速機構側に圧油路５６を設け、前輪駆動軸４１の端部側の油圧供給口５７から圧油路５６に供給される圧油を、前輪駆動軸４１の周面から排出させることによって両クラッチ３６，３８をスライドさせるように全体として油圧シリンダ化し、油圧により両クラッチ３６，３８の入り切りを切り換えるように構成することもできる。
【００２８】
これにより両クラッチ３６，３８を１つの油圧源で、油圧により容易に制御することができ、このとき特に両クラッチ３６，３８を機械的に連係させているため、油圧回路や油圧の制御回路等を簡単に構成することができる。
【００２９】
また前輪増速クラッチ３６側への圧油の排出経路にオリフィス（絞り）５８を設け、図４に示されるように、標準４駆クラッチ３８が切り状態となった際に、標準４駆クラッチ３８への圧油供給口５９が閉状態となるように構成することにより、前輪増速クラッチ３６の接続時（入り作動時）のショックが少なくなり、応答性が高く且つショックが少ない前輪の増速駆動が可能となる。
【００３０】
なお図３において、エンジン側から前輪駆動軸４１までの駆動力の伝動構造は図１のトランスミッション６と同様であり、図３，図４において図１と同一符号は同一機構を示し、同一機能については説明を省略する。
【００３１】
一方図５は、シャフト１４から前輪駆動軸４１に駆動力を伝動する他の実施形態を有するトランスミッションの要部を示し、この場合シャフト３２に自由回転自在に軸支され、大小２つの歯車６１ａ，６１ｂが一体的に構成された１つのアイドルギヤ６１を介して前輪増速クラッチ３６及び標準４駆クラッチ３８に駆動力を入力するように構成されている。
【００３２】
すなわちシャフト１４のギヤ３３から大歯車６１ａを介してアイドルギヤ６１に駆動力が入力され、アイドルギヤ６１は、大歯車６１ａから前輪増速クラッチ３６の高速入力ギヤ４８に駆動力を、小歯車６１ｂから標準４駆クラッチ３８の入力ギヤ４９に駆動力をそれぞれ伝動する。
【００３３】
そして大歯車６１ａと小歯車６１ｂとが一体構成された１つのアイドルギヤ６１によって、前輪増速クラッチ３８及び標準４駆クラッチ３６に共に駆動力を入力することができ、変速室４２内の伝動機構をシンプルに且つ簡単に構成することができ、トランスミッション６をコンパクトに形成することができる。
【００３４】
なお図５においては、デフ室４３に前輪増速クラッチ３６が、変速室４２に標準４駆クラッチ３８がそれぞれ配置されているが、デフ室４３内での前輪増速クラッチ３６によるオイルの撹拌が大きな不都合を発生させない場合には、このように図２のトランスミッション６とは反対に、前輪増速クラッチ３６と標準４駆クラッチ３８とを配置することができる。
【００３５】
さらに図５においては、前輪駆動軸４１内に、前輪駆動軸４１側と標準４駆クラッチ３８のボール５０との係合及び係合解除を操作する操作軸６２をスライド自在に設け、該操作軸６２の端部に、前輪増速クラッチ３６の入り切りを操作することができる操作部材６３を設け、該操作部材６３にシフタ軸３９をフォーク６４を介して連結し、ステアリングハンドル９の切れ角に応じて両クラッチ３６，３８を連動して操作するように構成されている。
【００３６】
そして上記のように前輪駆動軸４１内に操作軸６２を設け、操作軸６２の端部に操作部材６３を設けることにより、標準４駆クラッチ３８及び前輪増速クラッチ３６の切り換え機構をコンパクトに形成することができる他、操作軸６２上に操作部材６３が設けられているため、別の牽制機構を設けることなく前輪増速クラッチ３６側の誤作動等を避けることができる。
【００３７】
また図５においては、標準４駆クラッチ３８の入力ギヤ４９のボスに、ボール５０を確認する視認窓６５が穿設されており、標準４駆クラッチ３８の組み立て後においてもボール５０を視認して確認することができ、ボール５０の組み忘れ等を防止することができる。
【００３８】
なお図５において、エンジン側からシャフト１４までの駆動力の伝動構造は図２のトランスミッション６と同様であり、図５において図１と同一符号は同一機構を示し、同一機能については説明を省略する。
【００３９】
さらに図６に示されるように、図５に示される標準４駆クラッチ３８の入力ギヤ４９のボスの先端部分を分割可能な構成とし、図７，図８に示されるように、入力ギヤ４９の歯車側部分４９ａに切欠部６６を、入力ギヤ４９のボス先端側部分４９ｂに上記切欠部６６に対応する突部６７を設けることによって、入力ギヤ４９の組み立て及びボール５０の組み付け作業等を容易に行うことができる。
【００４０】
このとき上記切欠部６６により、入力ギヤ４９のボス部分と前輪駆動軸４１の周面との間の入力ギヤ４９側の溝６８の加工を容易に行うことができる。そして溝６８は図８に示されるように、ボール５０に対して周方向に余裕を有しており、前輪駆動軸４１側の強度を確保しながらボール５０による噛み合いを円滑に行うことができる。
【００４１】
なお図６において、図５と同一符号は同一機構を示し、同一機能については説明を省略する。
【００４２】
一方図９に示されるように、図６と同様に前輪駆動軸４１内にスライド自在に収容された操作軸６２を、操作部材６３に対して単独でスライド可能となるように設け、フォーク６４によって両クラッチ３６，３８を連繋させて入り切り駆動することができるとともに、操作アーム６９により操作軸６２のみを操作して標準４駆クラッチ３８を単独で入り切りさせることができるように構成してもよい。
【００４３】
これにより前輪増速クラッチ３６が切り状態で、標準４駆クラッチ３８のみが入り状態にある場合に、操作アーム６９によって標準４駆クラッチ３８を独立して切り作動させることにより、走行機体１の４輪駆動状態と２輪駆動状態との切り換え機構がシンプルに構成され、４輪駆動状態と２輪駆動状態とを容易に切り換えることができる。そして２輪駆動と４輪駆動とを切り換える機構の部品点数等が減少し、トランスミッションをコンパクトに構成することができる。
【００４４】
なお図９において図５及び図６と同一符号は同一部品を示し、同一機能については説明を割愛する。
【００４５】
また図５，図６，図９は、前輪増速クラッチ３６がデフ室４３内に、標準４駆クラッチ３８が変速室４２内に設けられた場合の例であるが、図５，図６，図９に示される前述の各機構を、図２，図３に示される前輪増速クラッチ３６が変速室４２内に、標準４駆クラッチ３８がデフ室４３内に設けられたトランスミッション６に採用する他、各機構を組み合わせて採用しても良く、この場合図２，図３に示されるトランスミッション６の構造のもとで、図５，図６，図９に示される前述の各機構に対する効果等を得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の構造によると、標準クラッチと増速クラッチとが、デフ室と変速室に振り分け配置され、特にデフ室におけるディファレンシャルギヤの下方の空きスペースに標準クラッチ又は増速クラッチをコンパクトに収容することにより、ミッションケースを大型化することなく、前輪増速機構を設けることができる他、前輪増速機構が設けられていないトランスミッションに、前輪増速機構を容易に後付けすることができるという効果がある。
【００４７】
また増速クラッチに比較して低回転で、オイルを大きく撹拌することがない標準クラッチを、ミッションケース内のオイルを循環させる循環機構へのオイルの供給口が設けられるデフ室に設けることにより、ミッションケース内に導入されるオイルをギヤ等が大きく撹拌して気泡を発生させるという不具合が防止され、オイル内の気泡による油圧作動不良や異音等の問題が防止されるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの前方斜視図である。
【図２】ミッションケースの要部断面図である。
【図３】他のトランスミッション構造を備えたミッションケースの要部断面図である。
【図４】図３における前輪駆動軸の要部断面図である。
【図５】他のトランスミッション構造を備えたミッションケースの要部断面図である。
【図６】他のトランスミッション構造を備えたミッションケースの要部断面図である。
【図７】図６における標準４駆クラッチの入力ギヤの分解側面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図９】他のトランスミッション構造を備えたミッションケースの要部断面図である。
【符号の説明】
１      走行機体
２      前輪
３      後輪
６      トランスミッション
１１    ミッションケース
２８    ディファレンシャルギヤ
３６    前輪増速クラッチ（増速クラッチ）
３８    標準４駆クラッチ（標準クラッチ）
４２    変速室
４３    デフ室
４４    内壁
４６    供給口
【図１】
2004284459.tif 000003
【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】
2004284459.tif 000008
【図７】
2004284459.tif 000009
【図８】
2004284459.tif 000010
【図９】
2004284459.tif 000011