(57)【要約】【課題】最終減速機構における歯車の歯当たりを改善して歯車の強度化を図ることで、最終減速機構をコンパクトに構成し、トレッドが狭いコンパクトな作業車両を提供する。【解決手段】エンジン６からの動力を、変速装置、デフ装置１４、最終減速機構２０を介して後輪２に伝達する作業車両において、前記最終減速機構２０を後輪２のリム３２内に配置し、該最終減速機構２０を、ミッションケース９の出力側に連結されるドライブシャフト５１に固定したファイナルピニオンギヤ２１と、ホイールシャフト２３に固定され内部側面にリング状の溝２２ａを有する内歯車２２とで構成し、該ファイナルピニオンギヤ２１の外側方であって前記ドライブシャッフト２３の端部に軸受９１を設け、該軸受９１を前記溝２２ａ内に挿入した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの動力を、変速装置、デフ装置、最終減速機構を介して後輪に伝達する作業車両において、
前記最終減速機構を後輪のリム内に配置し、該最終減速機構を、ミッションケースの出力側に連結される伝達軸に固定したピニオンギヤと、車軸に固定され内部側面にリング状の溝を有する内歯車とで構成し、該ピニオンギヤの外側方であって前記伝達軸の端部に軸受を設け、該軸受を前記溝内に挿入したことを特徴とする作業車両の後輪駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ等の作業車両の後輪駆動装置の技術に関する。より詳しくは、後輪駆動装置の最終減速機構の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トラクタ等の作業車両の走行動力伝達機構は、エンジンの動力をメインクラッチ、主変速機構、副変速機構を介して、後輪駆動装置に伝達している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−１４７２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術は複数の歯車と軸により階段状に配置して、車輪のリム内部方向に収納できるが、軸の支持構成が複雑となり、部品点数も増加してしまうのである。そこで、図４に示すように、内歯式の最終減速機構が考えられるが、この最終減速機構１２０は、後輪１０２のリム１３２内に配設されており、伝達軸であるドライブシャフト１５１に固定されているファイナルピニオンギヤ１２１、及び、ホイールシャフト１２３にスプラインで嵌合固定されている内歯車１２２で構成されている。そして、ドライブシャフト１５１の動力を該最終減速機構１２０により減速してホイールシャフト１２３に伝達して後輪１０２を駆動する構成とする。また、最終減速機構１２０は、ケースカバー１１８及びファイナルケース１１７により覆う。
【０００５】
しかし、この後輪駆動装置の最終減速機構１２０において、前記ファイナルピニオンギヤ１２１は、前記ドライブシャフト１５１に片持ち支持される構成となるので、ファイナルピニオンギヤ１２１の負荷が大きくなると、ドライブシャフト１５１のたわみが大きくなるという不具合があった。
一方、最終減速機構１２０の内歯車１２２は、ホイールシャフト１２３にスプラインで嵌合固定されているため、スプライン部の老朽化等により（ガタの影響で）、ファイナルピニオンギヤ１２１と内歯車１２２との歯当たりが悪化し、歯車が破損するおそれが生じる。
また、以上の不具合を解消するために、ファイナルピニオンギヤ１２１や内歯車１２２の歯幅を大きくしたり、内歯車１２２のスプライン部分を長くして、強度化を図っても、最終減速機構１２０の幅も大きくなるため、トレッドも広くなり、車両全体が大きくなるという問題があった。
そこで、本実施例では、最終減速機構における歯車（ファイナルピニオンギヤ１２１と内歯車１２２と）の歯当たりを改善して歯車の強度化を図ることで、最終減速機構をコンパクトに構成し、トレッドが狭いコンパクトな作業車両を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、エンジンからの動力を、変速装置、デフ装置、最終減速機構を介して後輪に伝達する作業車両において、前記最終減速機構を後輪のリム内に配置し、該最終減速機構を、ミッションケースの出力側に連結される伝達軸に固定したピニオンギヤと、車軸に固定され内部側面にリング状の溝を有する内歯車とで構成し、該ピニオンギヤの外側方であって前記伝達軸の端部に軸受を設け、該軸受を前記溝内に挿入したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るトラクタの全体概略図、図２は後輪駆動装置を示す平面断面図、図３は後輪駆動装置を示す側面図、図４は参考後輪駆動装置を示す平面断面図である。
【０００９】
まず、本発明に係る後輪駆動装置を具備した作業車両の一実施例であるトラクタ１０の概略構成について説明する。
図１に示すように、本機前部のボンネット３内にエンジン６が配置され、該エンジン６をボンネット３にて覆い、該ボンネット３の後部のダッシュボード４４上に操向手段となるハンドル４を突出している。該ダッシュボード４４側部に図示せぬ主変速レバー等レバー類が突出され、前記ハンドル４の後方に座席シート５を配設している。該座席シート５の側方には、フェンダー４１・４１を配置し、該フェンダー４１・４１の後部上にはロプス（安全フレーム）４２を配設している。また、前記ダッシュボード４４の下方には、ステップ４３を配置して、クラッチペダル４５やブレーキペダル等を配置している。
【００１０】
また、本機前部両側に前輪１・１を支架し、後部両側に後輪２・２を支架している。前記座席シート５下部にミッションケース９配置され、該ミッションケース９の後方に各種作業機を装着するための三点リンク式の作業機装着装置４７が取り付けられている。該ミッションケース９の後面よりＰＴＯ軸（図示せず）が突出されて、作業機を駆動可能としている。
前記ミッションケース９の前下部に前輪動力取出ケースが設けられ、該前輪動力取出ケースより前方に伝動軸４９を介してフロントアクスルケースに動力を伝え、該フロントアクスルケースに支持した前輪１を駆動可能とする構成としている。
前記後輪２・２は、車体に対する高さを変更可能に取り付けられており、使用する圃場に応じて、また、高畝移植作業等の作業内容にあわせて車体地上高さを所望の高さに設定できるようにしている。
【００１１】
また、前記エンジン６からの駆動力は、エンジン６の出力軸から図示しないダンパーまたはクラッチを介してミッションケース９内に配置した主変速装置となるＨＳＴ（油圧式無段変速装置）に伝達される。そして、該ＨＳＴから図示しない副変速装置、ドライブ軸を介して、図２に示すように、後輪のデフ装置１４に動力が伝えられ、該デフ装置１４よりデフシャフト１５・１５、伝達軸であるドライブシャフト５１・５１、最終減速機構２０・２０等を介して後輪２・２が駆動される構成としている。
なお、前記デフシャフト１５、ドライブシャフト５１、最終減速機構２０、後輪２等は、左右対称に構成されているため、進行方向左側のデフシャフト１５、最終減速機構２０、ドライブシャフト５１、後輪２等について説明し、右側については省略する。
【００１２】
図２に示すように、前記ミッションケース９から左右両側方に突出しているデフシャフト１５、ドライブシャフト５１、及び前記最終減速機構２０は、リアアクスルケース５２、ファイナルケース１７及びケースカバー１８により覆われ、密閉されている。
該リアアクスルケース５２は、一側（内側）をミッションケース９にボルト等の固定手段８・・により固定されており、他側（外側）に前記ファイナルケース１７の一側（内側）を固定している。そして、該ファイナルケース１７の他側（外側）には、ケースカバー１８を取り付けている。
前記ファイナルケース１７は、平面断面視略コ字状に形成されており、前記最終減速機構２０の内側面を覆っている。そして、前記最終減速機構２０の外側面は、前記ケースカバー１８により覆われている。
また、前記リアアクスルケース５２は、平面視Ｌ字状に形成されて、内側面をミッションケース９の側面に固設している。該リアアクスルケース５２の後部は、パイプ状に左右方向に長く延設して形成されており、前記ドライブシャフト５１を覆っている。前記リアアクスルケース５２の前部内には、該ミッションケース９から突出しているデフシャフト１５及び該デフシャフト１５に装着されているブレーキ装置１６が配設されている。そして、該リアアクスルケース５２とファイナルケース１７とで平面視コ字状に構成している。
【００１３】
図２に示すように、前記ブレーキ装置１６は、前記デフ装置１４の外側方に配設されている。該ブレーキ装置１６は、前記デフシャフト１５の外側端部に固定されているディスク１６ａとリアアクスルケース５２に嵌合されているディスクを、当接部材１６ｂの押圧により圧接することでブレーキが作動する構成としている。そして、該当接部材１６ｂは、リアアクスルケース５２の外側に配設されているブレーキレバー１６ｃと連動連結しており、該ブレーキレバー１６ｃは、前記ステップ４３上に配置しているブレーキペダル（図示せず）とワイヤ等を介して連動連結しており、該ブレーキペダルが操作されると、ブレーキレバー１６ｃが回動し、当接部材１６ｂを摺動させ、該当接部材１６ｂをディスク１６ａに押圧して、デフシャフト１５の回転を制動している。
また、前記当接部材１６ｂには、バネ等の弾性部材１６ｄの一端が取り付けられており、前記ブレーキ装置１６が作動しない時は、前記当接部材１６ｂがディスク１６ａに当接しないように、弾性部材１６ｄにより当接部材１６ｂをディスク１６ａと反対方向に付勢している。
【００１４】
また、前記デフシャフト１５は、左右方向に配置しており、ミッションケース９内のデフ装置１４から、外側方に突出している。そして、該デフシャフト１５は、ミッションケース９に固定されている軸受６１及びリアアクスルケース５２に固定されている軸受６２に回転自在に枢支されている。
該デフシャフト１５の中途部上には、第一の固定ギヤ５３がスプラインにより嵌合固定されている。該第一の固定ギヤ５３は、リアアクスルケース５２内であって、前記デフ装置１４とブレーキ装置１６との間、つまり、前記軸受６１・６２間に配置している。
前記第一の固定ギヤ５３は、第二の固定ギヤ５４と噛合している。そして、該第二の固定ギヤ５４は、ドライブシャフト５１の内側の端部にスプラインにより嵌合固定されている。該第一の固定ギヤ５３と第二の固定ギヤ５４は略同じ歯数として同速の回転数を伝達する。しかし、車高を変更しない使用の場合には第一の固定ギヤ５３の歯数は少なく、第二の固定ギヤ５４の歯数は多くして減速する構成としている。
前記ドライブシャフト５１は、リアアクスルケース５２の後部に、左右方向に配置している。そして、該ドライブシャフト５１の外側端部は、リアアクスルケース５２から突出して、前記ファイナルケース１７内に挿入している。
そして、該ドライブシャフト５１のファイナルケース１７内に挿入されている部分、つまり、ドライブシャフト５１の外側端部に、最終減速機構２０を構成するファイナルピニオンギヤ２１が固定されている。または一体的に成形されている。
また、前記ドライブシャフト５１は、リアアクスルケース５２内に取り付けられ、第二の固定ギヤ５４の外側方に配設されている軸受６３、リアアクスルケース５２の外側端部に固定されている軸受６４、前記ファイナルケース１７の内側端部に固定されている軸受６５により枢支されている。また、ドライブシャフト５１の外側端部には、後述する軸受９１が圧入されている。
【００１５】
次に、最終減速機構について説明する。
最終減速機構２０・２０は、エンジン６からの出力を変速した後の回転を、適切な回転数に減速して後輪２・２を駆動するもので、後輪２・２の近傍に設けられている。
最終減速機構２０・２０は、前記ファイナルピニオンギヤ２１、該ファイナルピニオンギヤ２１に噛合する内歯車２２、内歯車２２を軸支している車軸であるホイールシャフト２３等で構成されており、ファイナルケース１７及びケースカバー１８により覆われている。
前記ファイナルケース１７及びケースカバー１８は、側面視円形状に形成されている。該ケースカバー１８の中央部には、ボス部１８ａが形成されており、該ボス部１８ａに、前記ホイールシャフト２３が挿通する構成としている。また、該ファイナルケース１７の中央部にもボス部１７ａが形成されており、該ボス部１７ａにホイールシャフト２３の一端が軸受６６を介して回転自在に支持され、内側の側面円周部には貫通孔を開口して前記ドライブシャフト５１が挿通する構成としている。
【００１６】
また、前記後輪２は、ディスク３１の外周に固定されている後輪リム３２にタイヤを装着して形成され、該ディスク３１は、前記ホイールシャフト２３の外側端に形成したフランジ２３ｂにボルト３３・３３・・・で固定され、ホイールシャフト２３と一体的に後輪２を回転させている。
該ホイールシャフト２３は、シャフト部２３ａとフランジ２３ｂとで構成されている。該フランジ２３ｂは、側面視円形としてケースカバー１８のボス部１８ａから外側方に配置しており、シャフト部２３ａは、前記ファイナルケース１７に固定されている軸受６６と、ケースカバー１８に固定されている軸受６７に回転自在に軸支されている。該シャフト部２３ａの外側端と前記ボス部１８ａとの間にはオイルシール２８を介設して水等が浸入しないようにしている。該シャフト部２３ａは、前記ファイナルケース１７及びケースカバー１８により覆われている。
また、前記シャフト部２３ａ上において、前記軸受６６と軸受６７との間にはスプライン２３ｃが形成されており、該スプライン２３ｃ上に前記内歯車２２が嵌合されている。そして、前記スプライン２３ｃ外側端のシャフト部２３ａ外周上には、Ｕ溝２３ｄが形成されており、該Ｕ溝２３ｄに、ホイールシャフト２３の抜け止め用の止め輪２６が装着されている。また、前記内歯車２２の外側のシャフト部２３ａ上にカラー２７が外嵌されており、該カラー２７の外側面に前記軸受６７が当接するように配置している。このように構成して、前記内歯車２２の軸方向の移動を規制してホイールシャフト２３が抜けるのを防止し、位置決めも行っている。
【００１７】
そして、前記内歯車２２は断面視凹状の構成して、中心部にボス部を形成して前述のようにシャフト部２３ａ上にスプライン嵌合し、外周のリング部の内面に歯部を形成して内歯２２ｄとし、該内歯２２ｄが前記ファイナルピニオンギヤ２１と噛合して、ドライブシャフト５１の回転をファイナルピニオンギヤ２１に伝達し、該ファイナルピニオンギヤ２１から内歯車２２を介してホイールシャフト２３に伝達して、エンジン６から変速装置を介して伝達された動力を減速して後輪２に伝えるように構成している。
また、前記内歯車２２の内側の側面にはリング状の溝２２ａが形成されており、ファイナルピニオンギヤ２１の外側方に（対向するように）配設され、前記ドライブシャフト５１の先端に軸受９１が圧入されて軸受の内輪側が固定され、該軸受９１が前記溝２２ａ内に挿入されている。
該軸受９１は、ファイナルピニオンギヤ２１に負荷がかかっていない際に、該溝２２ａの内周面２２ｂに接触して、外周面２２ｃに接触しない位置（または内周面２２ｂに接触せず、外周面２２ｃに接触する位置）に配置して、取り付けられ、ドライブシャフト５１は溝２２ａに対して回転自在に支持される構成としている。
【００１８】
このような構成で、作業時等においてファイナルピニオンギヤ２１に負荷がかかると、ファイナルピニオンギヤ２１の先端に圧入された軸受９１の外輪が、内歯車２２の溝２２ａの内周面２２ｂに接して回転する。よって、ファイナルピニオンギヤ２１が両持ち支持されることになり、ドライブシャフト５１のたわみを減らして、負担を軽減することがでる。
また、前記内歯車２２のスプライン部のガタにより内歯車２２が傾こうとすると、前記軸受９１の外輪と、溝２２ａの内周面２２ｂが接して、内歯車２２の傾きが規制され、両持ち支持と同様にスプライン部と溝２２ａとの２点支持となり、強度アップ化を図ることができる。
このように構成することで、ファイナルピニオンギヤ２１と内歯車２２の支持剛性が上がり、両者の歯当たりの状態が改善されて、強度アップを図ることができる。
【００１９】
このように、内歯車２２の内側側面にリング状の溝２２ａを形成し、ドライブシャフト５１先端に設けられた軸受９１を該溝２２ａに嵌入して、軸受９１を、前記溝２２ａの外周面２２ｃとの間に隙間を設けて配置するとともに、該溝２２ａの内周面２２ｂに軸受９１の外輪が転動する位置に配置することで、ファイナルピニオンギヤ２１と内歯車２２の支持剛性が上がり、両者の歯当たりの状態が改善されて、強度アップを図ることができる。よって、ファイナルピニオンギヤ２１や内歯車２２を薄く構成でき、最終減速機構をコンパクトに構成することができる。また、トレッドが狭いコンパクトな作業車両を構成することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２１】
即ち、請求項１に示す如く、エンジンからの動力を、変速装置、デフ装置、最終減速機構を介して後輪に伝達する作業車両において、前記最終減速機構を後輪のリム内に配置し、該最終減速機構を、ミッションケースの出力側に連結される伝達軸に固定したピニオンギヤと、車軸に固定され内部側面にリング状の溝を有する内歯車とで構成し、該ピニオンギヤの外側方であって前記伝達軸の端部に軸受を設け、該軸受を前記溝内に挿入したので、
ピニオンギヤと内歯車の支持剛性が上がり、伝達軸の負担を軽減するとともに、両者の歯当たりの状態が改善されて、強度アップを図ることができ、また、両歯車の剛性を上げることで、最終減速機構をコンパクトにでき、トレッドが狭いコンパクトな作業車両に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るトラクタの全体概略図。
【図２】後輪駆動装置を示す平面断面図。
【図３】後輪駆動装置を示す側面図。
【図４】参考後輪駆動装置を示す平面断面図。
【符号の説明】
２  後輪
６  エンジン
９  ミッションケース
１４  デフ装置
２０  最終減速機構
２１  ファイナルピニオンギヤ（ピニオンギヤ）
２２  内歯車
２２ａ  溝
２３  ホイールシャフト（車軸）
３２  リム
５１  ドライブシャフト（伝達軸）
９１  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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