(57)【要約】【課題】構成が簡潔でケース内にコンパクトに収容でき、後輪からクローラに履き替えたときの車速の設定が容易に行なえると共に、その切換えの状態を確実に維持できる装置を提供する。【解決手段】クラッチハウジング８の中壁１３０の前部側に主クラッチ５１を設け、この中壁１３０の反対側に高低速切換機構５５を設け、更にその伝動下手に前後進切換機構６３を設けてなる動力車両において、高低速切換機構５５と側面視で略重なる位置に前輪駆動系を高低速に切り換える切換機構１３３を設け、後車軸９に装着された後輪３に代えてクローラ７を装着したときに前記高低速切換機構１３３を低速側に切換えるように構成する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチハウジング８の中壁１３０の前部側に主クラッチ５１を設け、この中壁１３０の反対側に高低速切換機構５５を設け、更にその伝動下手に前後進切換機構６３を設けてなる動力車両において、前記高低速切換機構５５と側面視で略重なる位置に前輪駆動系を高低速に切り換える切換機構１３３を設けたことを特徴とする動力車両。
【請求項２】
後車軸９に装着された後輪３に代えてクローラ７を装着したときに前記高低速切換機構１３３を低速側に切換えるように構成したことを特徴とする請求項１記載の動力車両。
【請求項３】
前記高低速切換機構１３３の切換アーム１７８には、低速から高速への、あるいは高速から低速への切換えを阻止する牽制機構１８２が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の動力車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホイルタイプの走行装置からクローラタイプの走行装置に移行できる動力車両に関し、トラクタや乗用管理機等に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
農用トラクターのような動力車両においては、畑地のように固い圃場ではホイル仕様として用い、軟弱な湿田圃場ではホイルからクローラに履き替えて使用するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般にホイル仕様の場合に比べてクローラ仕様の場合は後車軸に取り付けられるスプロケットの外径が小さくなる分だけ前輪の回転速度を遅くしなければならない。これは前後輪のリード比を適正な状態に保持しなければならないからである。しかも、ホイル式の場合であってもクローラ式の場合であっても前輪側の方が後輪側あるいはクローラ側よりも数パーセント分だけ回転周速がリードしていなければならない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０―４５０５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来装置にあっては、後輪からクローラに履き替えたときに前後の走行装置のリード比を揃える高低速切換機構が単に前輪駆動系の中に組み込まれているだけであって、その配設位置については何ら考慮がされていなかったので、ミッションケース内で場所を大きく取ったりしてミッションケース自体が大きく嵩張るといった不具合を有していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記した問題点に鑑みて提案するものであって、高低速切換装置をミッションケース内にコンパクトに収容できるようにしたものである。このため、次のような技術的手段を講じた。
【０００７】
即ち、請求項１の発明では、クラッチハウジング８の中壁１３０の前部側に主クラッチ５１を設け、この中壁１３０の反対側に高低速切換機構５５を設け、更にその伝動下手に前後進切換機構６３を設けてなる動力車両において、前記高低速切換機構５５と側面視で略重なる位置に前輪駆動系を高低速に切り換える切換機構１３３を設けたことを特徴とする動力車両とした。
【０００８】
請求項２では、後車軸９に装着された後輪３に代えてクローラ７を装着したときに前記高低速切換機構１３３を低速側に切換えるように構成したことを特徴とする請求項１記載の動力車両とした。
請求項３では、前記高低速切換機構１３３の切換アーム１７８には、低速から高速への、あるいは高速から低速への切換えを阻止する牽制機構１８２が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の動力車両とした。
【０００９】
上記構成において、トラクタをホイル式として利用する場合には高低速切換機構を高速側に切換え、クローラ式として利用する場合には高低速切換機構を低速側に切換えて使用する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。まず、構成から説明すると、１はトラクターで、前輪２と後輪３を備え、機体前部に搭載されたエンジン４の回転動力をミッションケース５内の変速装置６に伝え、この変速装置６で減速された回転動力を前輪２と後輪３に伝えるように構成している。
【００１１】
トラクター１は後輪に代えてクローラ７で走行することが可能で、この実施例では最初からクローラ７を履いたもので説明する。
クローラ７を有する走行装置部分の構成について説明すると、後車軸９にはスプロケット１０を着脱自在に取り付け、トラックフレーム１１側には前側遊輪１２と後側遊輪１３と複数個の転輪１４を設ける。
【００１２】
なお、この実施例ではトラックフレーム１１の上面外側部から上方へ向けて支持マスト１６を立設し、支持マスト１６の上部に軸受部１８を形成し、この軸受部１８で軸付きフランジ１９を回動自在に支持している。軸付きフランジ１９の内側面に前記スプロケット１０を重合させ、複数個のボルト２０によりスプロケット１０とフランジ１９とを合体する。
【００１３】
そして、前記２つの遊輪１２，１３とスプロケット１０間にクローラ７を巻き掛け、しかもトラックフレーム１１自体はスプロケット１０の回動軸芯を中心として前後方向に所定範囲だけ揺動できるように構成している。
前側遊輪１２は前後方向に伸縮調節ができるようになっており、クローラ７の張り量を調節できるようになっている。符号２１はクローラ７の外れを防止する外れ止め用のレールである。このレール２１は硬い鉄製の丸棒等で形成されていて、通常はクローラ７の溝内に収まっていて、クローラ７に対して横から強い力が働いたときにクローラ７が外れないようにしている。また、機体とトラックフレーム１１との間にはトラックフレーム１１自体の横方向への倒れを防止すると共に上下揺動量を規制する規制具２４が設けられており、次にこの規制具２４の構成について説明する。
【００１４】
規制具２４はトラックフレーム１１側に固着支持された第１ピン２６と、機体側に固着支持された第２ピン２７と、これらのピン２６，２７間にあって揺動自在に支持された２つのリンク部材２８，２９及びリンク部材２８，２９同士を枢支連結する枢支ピン３０とからなり、第１ピン２６はトラックフレーム１１に水平横向きに固着され、第２ピン２７はリヤアクスルハウジング３２の下方部位に固着されている。
【００１５】
２つのリンク部材２８，２９の両端部には夫々円筒部２８ａ，２８ａ，２９ａ，２９ａが設けられ、これら円筒部２８ａ，２９ａに前記ピン２６，２７，３０が嵌合されている。従って、トラックフレーム１１がスプロケット１０の回動軸芯を中心として上下に揺動すると、リンク部材２８，２９同士はその相対的角度を変えながら上下に揺動するようになっている。
【００１６】
また図７に示すように一方のリンク部材２９側には機体の腹下部に形成したストッパ部３４，３５に下から当たってトラックフレーム１１の揺動を規制する当接部３６，３７が形成されている。
そして、前後のストッパ部３４，３５には夫々硬質のゴム３９，４０が着脱自在に取り付けられ、ゴムを介してトラックフレーム１１の揺動が抑えられるようにしている。特に前側にあってはゴム３９の変形だけでなく、その下の鉄板４１に当たってトラックフレーム１１の上動を阻止するようにしている。
【００１７】
このため、リンク部材２９の当接部３６には切削加工が施されており、ある程度の精度を保った状態でトラックフレーム１１の揺動を規制するようにしている。
図８に示すように、枢支ピン３０の両端と中間には円形のカラー４３，４３，４４が設けられ、中間部を除く内外のカラー４３，４３にあっては円筒部２８ａ，２９ａの端面と枢支ピン３０の端面を覆った状態でボルト４６，４６にてカラー４３，４３を締付固定するようにしている。
【００１８】
従来は、枢支ピン３０の外側には溝を切ってここにＣ型止め輪で抜け止めの対策を講じていたが、そのような構成であれば、シールを嵌挿するときに傷を付ける恐れがあった。しかしながら、前述のように、枢支ピン３０の外端周面部に溝を切らないでカラー４３，４３で抑える方式を採用すれば、シールを損傷する恐れが無くなり、また、枢支ピン３０端面の塗装も省略することができて生産コストを引き下げることができる特徴を有するものである。
【００１９】
なお、このような処理は枢支ピン３０の部分だけでなく、第１ピン２６、第２ピン２７の端面処理においても同様であり、カラーで抑えるように構成することにより生産コストを低くすることが可能となるものである。
次にこのトラクター１の動力伝達系について説明する。
【００２０】
エンジン４の動力はクラッチハウジング８内に収容されている主クラッチ５１を介して走行用の高低速ギヤ５２，５３に伝達される。これらのギヤ５２，５３の下方には高低２段の変速が可能な油圧多板式クラッチ５５が設けられていて、高低の切換機構１３３を構成している。
【００２１】
低速ギヤ５２は油圧多板式クラッチ５５の前側ギヤ５６に噛み合い、高速ギヤ５３は油圧多板式クラッチ５５の後側ギヤ５７に噛み合う。油圧多板式クラッチ５５の回転ドラム５９内に収容されている前側ピストンが油圧作動すると低速が得られ、後側ピストンが作動すると高速が得られる。回転ドラム５９と一体の出力軸６０後方には、出力軸６０と同芯で後進ギヤ６１と前進ギヤ６２が設けられ、後進ギヤ６１はカウンタギヤ６４を介して前後進クラッチ６５の前側ギヤ６６に噛み合い、前進ギヤ６２は前後進クラッチ６５の後側ギヤ６７と常時噛み合っている。
【００２２】
前後進クラッチ６５の回転ドラム６９内に収容されている前側ピストンを作動させると後進クラッチが接続されて機体は後進し、反対に前後進クラッチ６５の後側ピストンが作動すると前進クラッチが入りとなって機体は前進する。符号６３は前後進切換機構全体を示すものである。
【００２３】
機体の前後進操作は、ステアリングハンドル７１下方に設けた前後進操作レバー７２によって行なわれ、このレバー７２を前方に押すと機体は前進、後方に引くと後進、中間位置にするとニュートラル状態となって機体は停止する。
前後進クラッチ６５の出力軸７４の軸芯延長上には主変速軸７５が設けられ、この主変速軸７５上には４段変速可能なシンクロメッシュ式の主変速装置７８が設けられている。主変速軸７５と平行にカウンタ軸８４が設けられ、このカウンタ軸８４上には４個のカウンタギヤ８５，８６，８７，８８が設けられている。そして、主変速装置７８の前側スライダ９０を前に移動させると主変速の４速、後ろに移動させると主変速の３速、後側スライダ９２を前に移動させると主変速の２速、後ろに移動させると主変速の１速が得られるように構成している。
【００２４】
主変速装置７８の伝動下手にはコンスタントメッシュ式の副変速装置９５が設けられ、前後２つのスライダ９６，９７を適宜操作することによって３段の変速が行なえるようにしている。
この実施例では、前側のスライダ９６を前方に移動させると副変速の高速Ｈが得られ、後ろに移動させると副変速の中（Ｍ）が得られ、後側スライダ９７を後方に移動させると副変速の低（Ｌ）が得られるように構成している。
【００２５】
このようにして、高低速２段、主変速４段、副変速３段の合わせて２４段の変速された回転動力が最終軸であるドライブピニオンシャフト９８に伝達されるように構成している。
そして、ドライブピニオンシャフト９８に固着されているギヤ９９の回転はＰＴＯドライブシャフト１００に回動自在に遊嵌されている２段ギヤ１０１を介して前輪動力取出軸１０５上のギヤ１０３に伝達されるように構成している。
【００２６】
この前輪動力取出軸１０５の延長線上には前輪２の回転速度を増速させる前輪増速装置１０７が設けられ、前輪増速装置１０７の回転ドラム１０８内に設けられた後側のピストンを作動させると前輪動力取出軸１０５と前輪増速装置１０７の出力軸１１０とが直結されて標準四駆状態となり、反対に前側のピストンが作動するとギヤ１１１、ギヤ１１２、ギヤ１１３、ギヤ１１４を順次介して増速した回転が出力軸１１０に伝達されるように構成している。前輪増速装置１０７の働きについては従来装置と同様なので説明を省略するが、ステアリングハンドル７１操作と連動されて切換えが行なわれ、低速作業中にあって直進走行中は標準四駆状態になり、畔際で旋回するときだけ、前輪２の回転周速が後輪よりも約２倍程度増速されるように構成している。
【００２７】
そして、前輪増速装置１０７の出力軸１１０の前端部にはカップリング１１６を介してギヤ付きシャフト１１８が連結されている。このギヤ付きシャフト１１８についてその支持の仕方を説明する。
前記クラッチハウジング８に連設されるスペーサミッションケース１２０の縦壁１２２にはインローによる嵌め合いによってメタル１２４が取り付けられ、このメタル１２４内周面部に設けた前後２つのベアリング１２５，１２６によって前記のギヤ付きシャフト１１８を回転自在に支持している。
【００２８】
このギヤ付きシャフト１１８の凹部内には減速シャフト１２８が差し込まれ、ニードルベアリング１２９を介してそのシャフト１２８の後端を支持すると共に、前部側はクラッチハウジング８の中壁１３０に設けたベアリング１３２で回転自在に支持するように構成している。前記ギヤ付きシャフト１１８にはギヤ１３４と歯部１３５が設けられ、一方、減速シャフト１２８上には１枚の減速ギヤ１３７が遊嵌されている。そして、ギヤ１３４はカウンタ軸１３９後部のギヤ１４０に噛み合い、減速ギヤ１３７はカウンタ軸１３９上の前部ギヤ１４１に常時噛み合うようにしている。スライダ１４４を後側に移動させるとスライダ１４４の内周に設けた歯部がギヤ付きシャフト１１８側の歯部１３５に噛み合って直結状態となる。反対にスライダ１４４を前側に移動させるとギヤ１３４、ギヤ１４０、前部ギヤ１４１、減速ギヤ１３７を順次介して１／２に減速された回転がこのシャフト１２８から取り出されるようにしている。
【００２９】
後車軸９に後輪を取り付けてホイル仕様として使う場合には前記スライダ１４４を後方に移動させ、後車軸９にスプロケット１０を取り付けてクローラ７を駆動する場合には前記スライダ１４４を前側に移動させて前輪２へ伝える回転を約１／２に減速するものである。
【００３０】
なお、図示は省略するが、減速シャフト１２８の前端部には自在継手軸が装着され、フロントアクスルハウジングの後端から後向きに突出軸架される前輪駆動用の入力軸にこの自在継手軸の前端部が着脱自在に連結される。
次にＰＴＯ駆動系について簡単に構成を説明すると、エンジン４側の動力は走行用の主クラッチ５１とは独立したＰＴＯクラッチ１４７に伝達される。
【００３１】
即ち、ギヤ１４９，ギヤ１５０，ギヤ１５１，ギヤ１５２を順次経てＰＴＯクラッチ１４７の入力部に伝達され、ＰＴＯクラッチ１４７がＯＮになって接続状態になるとＰＴＯ出力軸１５５が回転駆動される。
そして、スペーサミッションケース１２０の縦壁１２２後方部位にはＰＴＯ出力軸１５５の回転方向を正逆に切り換えるクラッチ機構１５７が設けられている。スライダ１５８を前側に移動させるとＰＴＯ出力軸１５５の回転がそのままＰＴＯドライブシャフト１００に伝達されて、ＰＴＯドライブシャフト１００は正転方向に回転する。
【００３２】
一方、スライダ１５８を後方に移動させるとＰＴＯ出力軸１５５の回転はギヤ１６１、ギヤ１６２、ギヤ１６３、ギヤ１６４、ギヤ１６５を順次介して逆転方向の回転をＰＴＯドライブシャフト１００に伝達するように構成している。
なお、説明は省略するが、ミッションケース５の後部において後向きに突出するＰＴＯ軸の回転はミッションケース５後部に収容されている変速装置１６７により、正転及び逆転共に３段が取れるようになっている。
【００３３】
次に図３、図４に基づいてスライダ１４４の切換機構とその牽制機構について説明する。スライダ１４４を前後方向に移動させるシフター１６８はシフタステー１６９上を前後にスライドして減速装置を切り換えるものであり、シフター１６８の下部に形成された凹部１７０に係止ピン１７２の先端部が嵌入している。係止ピン１７２は背面から見るとＬ字状に屈曲形成され、その上端部はクラッチハウジング８の通孔１７４に挿通した回動ピン１７６の内端に固着されている。
【００３４】
回動ピン１７６の外端部には切換アーム１７８が固着され、この切換アーム１７８を前後方向に回動させることにより、スライダ１４４が前後方向に移動するようになっている。
また、クラッチハウジング８の外壁部にはスタッドボルト１７９が埋め込まれ、更にこれに長ナット１８０が螺着され、この長ナット１８０の先端部に牽制ボルト１８２が装着されるようになっている。牽制ボルト１８２の埋め込み位置は図３に示すようにアーム１７８を切り換えた後にこれがその位置から動かないように牽制する位置に設定されている。
【００３５】
即ち、図３において、切換アーム１７８の実線位置（イ）がホイル仕様の位置であり、点線（ロ）がクローラ仕様の切換位置である。切換えにあたっては牽制ボルト１８２を取り外してアーム１７８を前後方向に回動させ、回動後に再び牽制ボルト１８２を長ナット１８０にねじ込むようにしている。
【００３６】
このように、アーム１７８を切換えた後に牽制ボルト１８２を取り付けることにより、切換アーム１７８が不用意に動くことがなく確実に牽制できるものである。なお、図４において符号１８４はロックナットである。符号１８５は支持メタル１２４をスペーサミッションケース１２０に固定するための取付ボルトである。図５、図６はこの切換部の位置を示すものである。ミッションケース５の左右両側部には燃料タンク１８６，１８６が設けられ、右側の燃料タンク１８６とミッションケース５との間に切換アーム１７８が配設され、しかも図５に示すようにミッションケース５の底部よりも高い所に切換アーム１７８が位置するように構成している。
【００３７】
最後に図９、図１０に基づいて油圧式前後進切換機構６３を構成する前後進クラッチ６５の油圧回路の改良について説明する。
図９は従来、図１０は改良したものであるが、構成が同じか若しくは類似するものには同一の符号を付け、構成が異なるものだけ別の符号を付けて説明する。
【００３８】
従来の構成について説明すると、油圧ポンプ２００から送り出された作動油は前後進切換用の制御弁２０２に入り、ここで切換えられて前進側クラッチ室Ｆあるいは後進側クラッチ室Ｒに流入し、クラッチを繋いで機体を前後進させていた。前進から後進、あるいは後進から前進に切換える場合、制御弁２０２は中立位置を通るが、タンク２０３（ミッションケースが兼ねる）に戻る回路２０５内には１個の絞り２１０が介装されており、この絞り２１０が働いて一方の圧が抜けて他方の圧が立つときに抜けた圧油がタンク２０３に戻らずに一部が反対側の室に入り込むことがあり、この結果、反対側のクラッチが繋がる時間が極端に短くなると共にサージ圧が生じてクラッチ接続時のショックを発生させる原因になっていた。
【００３９】
図１０はこのような不具合に鑑みて回路の一部を改良したものであり、制御弁２０２の中立位置に２個の絞り２１４を設ける構成とした。
このような簡単な構成を採用することによって、クラッチ接続の切換えのタイミングが僅かに遅れることになり、前進から後進、あるいは後進から前進側への切換えがスムーズに行なえるものである。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、クラッチハウジング８の中壁１３０の前部側に主クラッチ５１を設け、この中壁１３０の反対側に高低速切換機構５５を設け、更にその伝動下手に前後進切換機構６３を設けてなる動力車両において、前記高低速切換機構５５と側面視で略重なる位置に前輪駆動系を高低速に切り換える切換機構１３３を設ける構成としたので、動力車両に必要な高低速切換機構５５の配設部を有効に利用して切換機構１３３も同じ空間部に設けることができ、ケース内にこれらの機構をコンパクトに収めることができた。
【００４１】
また、請求項２では、後車軸９に装着された後輪３に代えてクローラ７を装着したときに前記高低速切換機構１３３を低速側に切換えるように構成したことを特徴とする請求項１記載の動力車両としたので、ホイル仕様、クローラ仕様のいずれの場合であっても前側走行装置と後側走行装置のリード比を最適に設定できるものである。
【００４２】
また、請求項３では、前記高低速切換機構１３３の切換アーム１７８には、低速から高速への、あるいは高速から低速への切換えを阻止する牽制機構１８２が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の動力車両としたので、高低速切換機構１３３による切換え操作後は確実にその状態を維持することが可能になり、作業中に誤って切換えられるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの側面図である。
【図２】ミッションの断面図である。
【図３】要部の側面図である。
【図４】一部を切欠いた要部の正面図である。
【図５】要部の側面図である。
【図６】要部の平面図である。
【図７】要部の側面図である。
【図８】一部を切欠いた要部の背面図である。
【図９】油圧回路図である。
【図１０】油圧回路図である。
【符号の説明】
１      トラクタ
２      前輪
４      エンジン
５      ミッションケース
６      変速装置
７      クローラ
８      クラッチハウジング
９      後車軸
１０    スプロケット
１１    トラックフレーム
１２    前側遊輪
１３    後側遊輪
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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