(57)【要約】【課題】変速動作がスムーズでシンクロ容量も小さくなる変速装置を提供することを目的とする。【解決手段】エンジン５の回転動力を主クラッチ１８を介してその伝動下手に設けた変速装置に伝えて車輪２、３を駆動するように構成した動力車輌１において、機体の前後進切換えを行なう油圧式リバーサ機構２０を設けると共に、油圧式リバーサ機構２０の伝動上手には油圧式多段変速装置１９、又はアクチュエータ４６で作動可能なシンクロメッシュ式多段変速装置４５を設け、油圧式リバーサ機構２０の伝動下手にはアクチュエータ２１、２２で作動可能な別のシンクロメッシュ式変速装置２４を設ける。【選択図】　　　　　図４
2004069028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン５の回転動力を主クラッチ１８を介してその伝動下手に設けた変速装置に伝えて車輪２、３を駆動するように構成した動力車輌１において、
走行用伝動経路中に機体の前後進切換えを行なう油圧式リバーサ機構２０を設けると共に、油圧式リバーサ機構２０の伝動上手には油圧式多段変速装置１９、又はアクチュエータ４６で作動可能なシンクロメッシュ式多段変速装置４５を設け、油圧式リバーサ機構２０の伝動下手にはアクチュエータ２１、２２で作動可能な別のシンクロメッシュ式変速装置２４を設けたことを特徴とする動力車輌の変速装置。
【請求項２】
油圧式リバーサ機構２０の伝動上手に設けた油圧式多段変速装置１９が遊星ギヤ式変速装置であることを特徴とする請求項１記載の動力車輌の変速装置。
【請求項３】
油圧式リバーサ機構２０の伝動上手に設けたシンクロメッシュ式多段変速装置４５が高低２段の変速装置であることを特徴とする請求項１記載の動力車輌の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ノークラッチ操作で多段の変速が行なえるトラクタ等の動力車輌の変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の変速装置としては、例えば特開平８−１２８５２９号公報に記載されているように主クラッチの伝動下手に油圧式リバーサ機構を設け、その伝動下手にシンクロメッシュ式の主変速装置を設け、さらにその伝動下手にコンスタントメッシュ式の副変速装置を設けたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来装置の場合、通常は主変速４段、副変速は２段で合計８段の変速が可能であるが、オペレータが主クラッチペダルを踏まないで変速をするノークラッチ操作が可能になるのは主変速の４段のみで、副変速についてはクラッチペダル操作を必要としている。
【０００４】
この発明の課題は、４段以上の多段変速をノークラッチ操作で行なうことができ、しかも、変速時の同期に必要なシンクロ容量が小さくて済むシンクロメッシュ式変速機付きの動力車輌を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では次のような技術的手段を講じた。
請求項１の発明は、エンジン５の回転動力を主クラッチ１８を介してその伝動下手に設けた変速装置に伝えて車輪２、３を駆動するように構成した動力車輌１において、走行用伝動経路中に機体の前後進切換えを行なう油圧式リバーサ機構２０を設けると共に、油圧式リバーサ機構２０の伝動上手には油圧式多段変速装置１９、又はアクチュエータ４６で作動可能なシンクロメッシュ式多段変速装置４５を設け、油圧式リバーサ機構２０の伝動下手にはアクチュエータ２１、２２で作動可能な別のシンクロメッシュ式変速装置２４を設けた動力車輌の変速装置の構成とした。
【０００６】
請求項２の発明は、油圧式リバーサ機構２０の伝動上手に設けた油圧式多段変速装置１９が遊星ギヤ式変速装置である請求項１記載の動力車輌の変速装置とした。
【０００７】
請求項３の発明は、油圧式リバーサ機構２０の伝動上手に設けたシンクロメッシュ式多段変速装置４５が高低２段の変速装置である請求項１記載の動力車輌の変速装置とした。
【０００８】
上記構成による作用は次のとおりである。
押しボタンスイッチ若しくは操作レバーを操作して油圧リバーサ機構２０の伝動上手に設けた油圧式多段変速装置を切換える時、この変速装置は油圧クラッチで構成されるため滑らかに変速が行なわれ、しかもエンジン５近くの回転の高い入力部の近くに変速装置を設けてあるのでクラッチ容量も小さくて済み変速装置全体の構成をコンパクトにすることができる。
【０００９】
そして、シンクロメッシュ式変速装置を自動的に切換えるときには、油圧リバーサ機構２０が一旦中立にされ、変速完了後に再び油圧リバーサ機構２０が接続されるので変速動作がスムーズであると共に同期に必要なシンクロ容量も小さくて済み、ミッション内の変速部の構成をコンパクトにすることができる。
【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、動力車輌としての一例を示すトラクタ１は車体の前後部に前輪２、２と後輪３、３を備え、車体前部に搭載したエンジン５の回転動力をミッションケース７内の変速装置によって適宜減速してこれらの前輪２、２と後輪３、３に伝えるように構成している。
【００１１】
機体中央のハンドルポスト８にはステアリングハンドル９が支持され、その後方には座席１０が設けられている。ステアリングハンドル９の下方には機体の進行方向を前後方向に切換える前後進操作レバー６が設けられている。この前後進操作レバー６を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する。
【００１２】
座席１０の下方にはリフトアーム１１、１１を回動枢支する油圧シリンダケース１２が設けられ、リフトアーム１１、１１とロワーリンク１３、１３との間にはリフトロッド１５、１５が連結され、ここに油圧昇降機構が形成されている。
【００１３】
図２及び図３は、この発明に係る変速装置を有するトラクタ１の走行伝動系を表したものである。
まず、図２の構成を説明すると、エンジン５の回転動力は主クラッチ１８に伝えられた後、４段の変速が可能な遊星ギヤ式油圧変速装置１９、機体の進行方向を切換える油圧式リバーサ機構２０、２個の油圧シリンダ２１、２２を切換えて４段の変速を可能とするシンクロメッシュ式の主変速装置２４、２段の変速が可能なコンスタントメッシュ式の副変速装置２５に順次伝達され、後輪デフ装置２８と最終減速ギヤ機構３０を介して後輪３、３を駆動するように構成している。図示は省略するが、前輪２、２へは後輪デフ装置２８の伝動上手から動力を分岐させて前輪駆動系を駆動する。
【００１４】
また、前記遊星ギヤ式油圧変速装置１９は２組の遊星ギヤ機構３２、３４を前後２段に設けて形成されるものであって、例えば、同図に示すように２つの油圧ピストン３３、３５が共にＯＦＦの状態では前後のインターナルギヤＢ１、Ｂ２とキャリヤＬ１、サンギヤＡ２は夫々同回転となり、減速比は１となってエンジン５側の回転数が、そのまま出力されるようにしている。
【００１５】
これ以外に、油圧ピストン３３がＯＮで油圧ピストン３５がＯＦＦの場合、油圧ピストン３３がＯＦＦで油圧ピストン３５がＯＮの場合、油圧ピストン３３、油圧ピストン３５が共にＯＮの場合の、合わせて４通りの組合せにより、ノークラッチ操作で４段の変速が行なえるようにしている。
【００１６】
なお、遊星ギヤ式油圧変速装置１９の１速から４速までの選択は押しボタン式のスイッチ操作で行なうものであり、座席１０横の操作部にスイッチを設けるか、ステアリングハンドル９の近傍に設けるようにすればよい。
【００１７】
そして、減速された回転動力はその下手に設けられた油圧式リバーサ機構２０に伝達されるように構成している。前側の前進用油圧クラッチ２０Ｆが接続されるとその出力軸３７は正転して機体を前進させ、後側の油圧クラッチ２０Ｒが接続されると出力軸３７は逆転して機体を後進させる。
【００１８】
この油圧式リバーサ機構２０の伝動下手に設けられたシンクロメッシュ式主変速装置２４は変速レバー若しくはボタンスイッチで操作されるものであり、ここでは副変速レバー２７の把手部に設けたスイッチ２９により変速を行なうようにしている。即ち、副変速レバー２７に設けたアップスイッチ２９Ｕを押すと１段ずつ変速段数が増加し、ダウンスイッチ２９Ｄを押すと１段ずつ変速段数が減少する。変速自体は先に述べたように２つの油圧シリンダ２１、２２によって行なわれ、前側の油圧シリンダ２１によりスライダ３９が前側に移動させられると前記出力軸３７と変速軸３８が直結されて１速、後側に移動させられると主変速の２速が得られ、後側油圧シリンダ２２によりスライダ４０が前側に移動させられると主変速の３速、後側に移動させられると主変速の４速が得られるように構成している。
【００１９】
なお、いずれの場合も主変速装置２４を切換えるときは、その直前に設けた油圧式リバーサ機構２０をマイコンからなるコントローラの指令により中立位置にし、変速完了後に油圧式リバーサ機構２０を接続する構成としている。これら変速時における油圧リバーサ機構２０のクラッチを切るタイミングと接続するタイミングも前記コントローラからの指令によって行なわれるものである。
【００２０】
また、主変速装置２４の後方に設けられた副変速装置２５は副変速レバー２７を前後方向に操作してスライダ４２を操作するものであり、スライダ４２を前側に操作すると副変速の高（Ｈ）、後側に移動させると低（Ｌ）が得られ、このように、遊星ギヤ式油圧変速装置１９と主変速装置２４と副変速装置２５の３組の変速装置の組合せにより前進後進ともに３２段の変速が可能となっている。なお、後進側については牽制機構を設けて高速後進を牽制したり、後進変速段数を減らすように構成してもよい。
【００２１】
上例においては副変速装置２５による２段の変速段を除く１６段変速がノークラッチ操作で行なえるため、変速操作が楽になり切り換わりもスムーズになる。
【００２２】
そして、油圧式リバース機構２０の上手であって、主クラッチ１８の直後に遊星ギヤからなる油圧式多段の変速装置１９が設けられているので、この変速装置１９の切換え時のショックが少なく、クラッチ容量も小さくできる特徴がある。さらにシンクロメッシュ式の主変速装置２４もその直前に設けた油圧リバース機構２０を一旦中立に戻して変速を行なわせる構成のため、シンクロ容量を小さくでき、従って、ミッションケース７内に変速装置をコンパクトに配設することができるものである。
【００２３】
次に図３について説明する。この図３の場合は先に説明した遊星ギヤ式油圧変速装置１９に代えて高低２段からなるシンクロメッシュ式の変速装置４５を組み込んだものである。副変速装置２５は高速・低速・超高速の３段が得られる点で図２の場合と構成が僅かに相違するが、基本的構成が同じか類似する部分については図２と同一符号を付して説明を行なう。
【００２４】
油圧式リバーサ機構２０の直前に設けたシンクロメッシュ式変速装置４５は油圧シリンダ４６で切換えられ、押ボタン式の高低選択スイッチを操作することにより、この油圧シリンダ４６に作動油が供給若しくは排出され、スライダ４８が前後方向に移動させられて高速若しくは低速が選択される。この場合、スイッチ操作がなされると油圧式リバーサ機構２０が一旦中立に戻され、変速完了後に再び油圧式リバーサ機構２０が接続される。
【００２５】
油圧式リバーサ機構２０の伝動下手に設けた主変速装置２４を操作する場合も同じで、主変速操作用のスイッチボタン２９を押すと前記油圧式リバーサ機構２０が一旦中立に戻され、変速完了後に再び油圧式リバーサ機構２０が接続される。副変速装置２５を切換えるときには運転者が主クラッチペダルを踏み込んで主クラッチ１８を入切する操作が必要であるが、このような操作に代えて、例えば副変速レバー２７による切換え操作が行なわれていることを電気的に検出して、そのときだけ油圧式リバーサ機構２０を切り、変速完了後に油圧式リバース機構２０を接続するように電気的に制御させる構成としてもよい。
【００２６】
この図３においてはスライダ４９を前側に移動させると副変速の「高」、後側に移動させると副変速の「低」、スライダ５０を前側に移動させると路上速に適した副変速の「超高速」が得られる。
【００２７】
図４は、これまで線図で表していたものをより具体化したものであり、図３で示す多段変速装置４５の部分に高低２段からなる油圧式変速装置５５を組み込み、副変速装置２５は２段としたものである。
【００２８】
全体的構成を簡単に説明すると主クラッチ１８の伝動下手に高低２段の油圧式変速装置５５を組み込み、その伝動下手に油圧式リバーサ機構２０、その下手に４段の変速が可能なシンクロメッシュ式の主変速装置２４と高低２段の変速が可能な副変速装置２５を設けている。
【００２９】
動力の伝達経路を説明すると、主クラッチ１８を介して伝達される動力は出力軸５７後端のギヤ５８からカウンタ軸５９上の前側ギヤ６０に伝達され、この前側ギヤ６０は油圧式変速装置５５の高速ギヤ６２と噛み合っている。
【００３０】
カウンタ軸５９後部に設けたギヤ６３は油圧式変速装置５５の低速ギヤ６と常時噛み合っている。油圧式変速装置５５は常態では中立位置にあり、運転者によってステアリングハンドル９の近傍に設けた高速あるいは低速スイッチがＯＮされると、選択された側の油圧クラッチ５５ａ（５５ｂ）が接続されて、高速の回転、または低速の回転がその伝動下手の油圧リバーサ機構２０に伝達される。
【００３１】
すなわち、前記油圧式変速装置５５の出力軸５６と同心状に設けられたカウンタ軸６７前側のギヤ６８が油圧リバーサ機構２０の前進ギヤ６９に噛合い、後側のギヤ７０は図示外の中間ギヤを経由して後進ギヤ７２に噛み合っている。従って、前後進操作レバー６を前進側に操作すると前進クラッチ２０Ｆが接続されてその出力軸３７は正転方向に回転し、反対に前後進操作レバー６を後進側に操作する後進クラッチ２０Ｒが接続されてその出力軸３７が逆転するように構成している。
【００３２】
油圧式リバーサ機構２０の出力軸３７と主変速装置２４の変速軸７４とは同心状で、且つ軸同士はスプライン嵌合され、変速軸７４と平行にカウンタ軸７５が設けられている。
【００３３】
変速軸７４上には４段の変速を可能にする４枚の変速ギヤ７６、７７、７８、７９が設けられ、これらに対向してカウンタ軸７５上にはカウンタギヤ８０、８１、８２、８３が設けられ、４段変速部を構成する各組のギヤ同士が常時噛み合っている。最後部のカウンタギヤ８３は２段ギヤ構成であり、このギヤ８３はカウンタ軸７５上に回転自在に遊嵌され、その小径ギヤ８３ｂが変速軸７４上に遊嵌された２段ギヤ８５の大径ギヤ８５ａと噛合うようにしている。
【００３４】
２段ギヤ８５の小径ギヤ８５ｂはカウンタ軸７５に固着されたギヤ８７と噛み合っている。このような構成になっているため、主変速装置２４の操作スイッチを押して４速を選択すると油圧アクチュエータである油圧シリンダ２１によりスライダ８８が前側に動かされ、ギヤ７６、ギヤ８０を順次介して４速の回転がカウンタ軸７５後端のギヤ９０に伝達される。
【００３５】
主変速の３速を選択するとスライダ８８が後側に移動させられ、ギヤ７７、ギヤ８１で減速された動力がギヤ９０から取り出される。
【００３６】
主変速の２速を選択すると油圧シリンダ２２により後側のスライダ８９が前側に動かされ、ギヤ７８、ギヤ８２を介して減速された動力がカウンタ軸７５の後端ギヤ９０に伝えられる。
【００３７】
主変速の１速を選択するとスライダ８９が後方に動かされ、ギヤ７９、ギヤ８３ａ、ギヤ８３ｂ、ギヤ８５ａ、ギヤ８５ｂ、ギヤ８７を順次介して減速された動力がカウンタ軸７５の後端ギヤ９０に伝えられる。
【００３８】
後端ギヤ９０を有するカウンタ軸７５に対してその後方に設けられた副変速軸９２は同軸芯上で且つ回転自在に遊嵌された状態にあり、副変速軸９２上にはスプライン嵌合されて前後に移動可能なスライドギヤ９４と、副変速軸９２上にあって移動不能な状態で固着された小径ギヤ９５とが設けられている。この小径ギヤ９５はドライブピニオン軸９７上の大径ギヤ９８に常時噛合い、ドライブピニオン軸９７上には２段ギヤ９９が回転自在に遊嵌されている。この２段ギヤ９９の大径ギヤ９９ａは前記カウンタ軸７５後端のギヤ９０に常時噛み合っている。
【００３９】
スライドギヤ９４を前方に移動させるとその内側に形成したスプライン溝部と後端ギヤ９０側のスプライン山とが係合して副変速の「高」が得られ、ギヤ９５、ギヤ９８を介して高速の回転動力がドライブピニオン軸９７に伝達される。スライドギヤ９４を後方に移動させてこれを２段ギヤ９９の小径ギヤ９９ｂに噛み合せると、ギヤ９０、ギヤ９９ａ、ギヤ９９ｂ、ギヤ９４、ギヤ９５、ギヤ９８を順次介して減速された低速の回転がドライブピニオン軸９７に伝達される。
【００４０】
上記実施例においては主変速装置２４のスライダ８８、８９が操作されるときにはその直前に設けた油圧式リバーサ機構２０が中立位置になり、変速完了後に再び元の位置に復帰されるように電気的に制御されるものである。
【００４１】
なお、図４において、符号１００は前輪動力を取り出すためのカウンタギヤであって、このカウンタギヤ１００はＰＴＯ駆動軸１０１上に回転自在に遊嵌され、前記大径ギヤ９８に噛合っている。
【００４２】
カウンタギヤ１００と前輪駆動軸１０３上のギヤ１０４とは常時噛合い、前輪駆動軸１０３上には前輪増速機構１０５が設けられている。
【００４３】
前輪増速機構１０５は従来周知の構成であり、ステアリングハンドル９操作と連動されていて、作業中で旋回時のみ前輪増速クラッチ１０５ｂが接続されて前輪２が高速で回され、直進中は低速クラッチ１０５ａが接続されて前輪と後輪が略同速で回転するものである。
【００４４】
図５について説明する。この伝動機構は図４に記載したミッションケース７をそのまま共用化して廉価型の変速装置を組み込んだ例を開示したものである。
【００４５】
即ち、ミッションケースの外形はほとんど同じものとし、支持壁等については一部加工を施し、素材の共用化を図って製造コストを下げたものである。
【００４６】
廉価な形態とするために、主クラッチ１８の伝動下手に油圧式リバーサ機構２０を設け、その伝動下手にはコンスタントメッシュ式の高低２段の変速装置１２０と、４段変速が可能なコンスタントメッシュ式主変速装置２４と４段の変速が可能な副変速装置２５とを組み込んだものである。
【００４７】
図５の構成を詳細に説明すると、主クラッチ１８を介して伝達される出力軸５７の後端に設けたギヤ５８からカウンタ軸１０８前側のギヤ１０９を介して油圧式リバーサ機構２０の前進ギヤ１１０に動力が伝達される。カウンタ軸１０８後側のギヤ１１１はアイドル軸１１２上のギヤ１１４を介して後進ギヤ１１５に噛合う。従って、前進クラッチ２０Ｆが作動するとその出力軸１１６に正転方向の回転が伝えられ、後進クラッチ２０Ｒが作動すると出力軸１１６には逆転方向の回転が与えられる。
【００４８】
この出力軸１１６の回転はその伝動下手に設けた高低２段の変速装置１２０に伝えられる。変速装置１２０は出力軸１１６延長線上に設けられたカウンタ軸１２１と変速軸１２２との間に設けられた２組のギヤ群によって構成され、具体的には、カウンタ軸１２１前側の大径ギヤ１２４と変速軸１２２上に回転自在に遊嵌された小径ギヤ１２６とが噛合い、変速軸１２２後部に遊嵌された大径ギヤ１２８とカウンタ軸１２１後部のギヤ１２９とが常時噛み合っている。変速軸１２２上のスライダ１３０を前後に動かすことによって高低２段の変速が行なえる。
【００４９】
なお、この変速装置１２０は手動操作レバーによって操作されるものであり、手動操作レバーを前後方向に動かすことによってスライダ１３０が前後に移動させられる。
【００５０】
また、前記変速軸１２２には筒状のカップリング１３２を介して主変速装置２４のカウンタ軸１３４が一体的に連結されている。このカウンタ軸１３４には４枚のギヤ１３６、１３７、１３８、１３９が前側からこの順番で固着されている。
【００５１】
一方、カウンタ軸１３４と平行に設けられた主変速軸１４０上には４枚のギヤ１４１、１４２、１４３、１４４が回転自由に遊嵌され（ギヤ１４１の上にギヤ１４２が遊嵌され、ギヤ１４４の上にギヤ１４３が遊嵌される）ギヤ１３６とギヤ１４１が噛み合って主変速の３速、ギヤ１３７とギヤ１４２が噛み合って主変速の４速、ギヤ１３８とギヤ１４３が噛み合って主変速の１速、ギヤ１３９とギヤ１４４が噛み合って主変速の２速の変速ギヤ部を形成している。前記主変速軸１４０の中央に置かれたスライダ１５０を前後方向に直線的に移動させることによって４段の直線シフト機構が得られる（図８参照）。
【００５２】
前記ギヤ１４１、１４２、１４３、１４４の内側にはスライダ１５０のスプライン溝が噛合う歯部１４１ａ、１４２ａ、１４３ａ、１４４ａが夫々設けられており、４速ギヤ１４２の歯部１４２ａと３速ギヤ１４１の歯部１４１ａは、３速ギヤ１４１の歯部１４１ａの方が４速ギヤ１４２の歯部１４２ａよりも後方に位置するように構成している。２速、１速についても同様である。
即ち、１速ギヤ１４３の歯部１４３ａの方が２速ギヤ１４４の歯部１４４ａよりも後方に位置するようにしている。
【００５３】
このような構成により、スライダ１５０を前側から後側へ向けて順次移動させると、主変速の４速、３速、２速、１速がこの順番で得られるのである。
【００５４】
また、主変速軸１４０の後端には小径ギヤ１４６が設けられ、この小径ギヤ１４６はドライブピニオン軸１５８上の大径ギヤ１４８に常時噛み合っている。この大径ギヤ１４８の後方には大径ギヤ１４８と一体で回転する小径ギヤ１５６が設けられ、前記変速ギヤ１５３を前方に移動させてその内周部に形成したスプライン溝部を前記小径ギヤ１４６後部のスプライン歯部に噛み合せると高速側の回転が副変速軸１５２側に伝わり、変速ギヤ１５３を後方に移動させるとギヤ１４６、ギヤ１４８、ギヤ１５６、ギヤ１５３を順次介して副変速軸１５２に減速した低速回転を与える。
【００５５】
そして、この副変速軸１５２上をスライドする後側の変速ギヤ１５４を更に前後に移動させることによってその小径ギヤ１５４ａと大径ギヤ１５４ｂがドライブピニオン１５８に固着された２段ギヤ１６０の大径ギヤ１６０ａ又は小径ギヤ１６０ｂに択一的に噛合うようにしている。
【００５６】
このようにして高低２段の変速装置１２０と４段変速可能な主変速装置２４と４段変速可能な副変速装置２５とによって合計３２段が得られるようにしている。
【００５７】
なお、この図５に示すミッションの場合全ての変速は機械的に行なうものであって、主クラッチ１８操作を伴うものである。前輪駆動系については図４の場合と同じであるから説明は省略するものとする。
【００５８】
以上図４、図５のミッション構成からわかるように同じミッションケース７であって変速装置の形態と各変速装置の組付位置を変更することによって自動変速用と手動変速用とに簡単に仕様変更できるものである。
【００５９】
図４に示すようにシンクロメッシュ式変速装置２４の直前に油圧リバーサ機構２０を設け、主変速装置２４の変速時にはこの油圧リバーサ機構２０を中立にして変速を行なわせるように電気回路を組んでいるので、シンクロの慣性モーメントを低くすることができる。
【００６０】
また、図５に示すように、いわゆるメカ式変速装置の場合には、油圧リバーサ２０の配設位置を主クラッチ１８に近い前側に移動させて、エンジン５入力部に近い箇所に設けるようにしたので、入力トルクを低く抑えることができ、これにより、油圧リバース機構２０を構成する油圧クラッチのライニングの枚数を減少させ、小さな油圧クラッチを構成することができるのである。
【００６１】
最後にミッションで改良を加えた他の構成について説明する。
図６は主変速装置２４と副変速装置２５を前後に直列に設ける場合にあたってそのギヤの枚数を減らして製造コストを削減した例である。更に詳述すると、シンクロメッシュ式主変速装置２４を４段変速方式とし、最後部に設けた変速ギヤを副変速装置の「高」切換えにも利用したものである。
【００６２】
油圧式リバーサ機構２０の伝動下手に主変速軸１７０とカウンタ軸１７２が平行に軸架されており、更に主変速軸１７０は前部主変速軸１７０ａと後部主変速軸１７０ｂとからなり、後部後部主変速軸１７０ｂは前部主変速軸１７０ａに対してフリーな状態で回転自在に支持されている。そして、変速軸１７０には５枚の変速ギヤ１７３、１７４、１７５、１７６、１７７が前から順に設けられ、カウンタ軸１７２側にも５枚のギヤ１８０、１８１、１８２、１８３、１８４が設けられ、これらが対となって変速ギヤ部を構成している。
【００６３】
変速ギヤ１７３とギヤ１８０が噛み合って主変速の１速のギヤの組合せをなし、変速ギヤ１７４とギヤ１８１が噛み合って主変速の２速、変速ギヤ１７５とギヤ１８２が噛み合って主変速の３速、変速ギヤ１７６とギヤ１８３が噛み合って主変速の４速、又は副変速の「高」を構成し、変速ギヤ１７７とギヤ１８４が噛み合って副変速の「低」を構成している。
【００６４】
従って、前側のスライダ１９０が前方に移動すると、主変速の１速、スライダ１９０が後方に移動すると主変速の２速、中央のスライダ１９２が前方に移動すると主変速の３速、後方に移動すると主変速の４速が得られる。
【００６５】
そして、その後方に設けられた後側のスライダ１９４を前方に移動させると副変速の「高」が得られ、後方に移動させると副変速の「低」が得られるように構成している。主変速４段と副変速２段、合わせて８段の変速が５枚の変速ギヤと５枚のカウンタギヤの組合せで得られるようになっており、従来方式に比べて２枚のギヤを減らすことができてコスト低減型の設計になっている。
【００６６】
主変速４段と副変速２段の掛け合わせ８段変速の出力は後部主変速軸１７０ｂ後端のギヤ１９５から取り出され、その伝動下手の後輪駆動系と前輪駆動系に動力が伝えられる。
【００６７】
図７は高速対応化に適した変速装置の構成を開示したものである。即ち、圃場内での作業を主体とするトラクタとはいえ、圃場間移動、あるいは路上を走行するときには高速で走行できることが作業能率向上の面からも望ましい。
【００６８】
主変速装置と副変速装置のギヤ比を全体的に高速走行向きにすることもできるが、そうすると作業に使える作業速が少なくなって作業性が悪くなる不具合が生じる。
そこで、ここで説明するものは、従来のミッション構造をそのまま残して副変速装置の一部にのみ改良を加え、高速走行を可能にしたものである。
【００６９】
図７の構成について説明する。
エンジン５の回転を主クラッチ１８、高低２段のシンクロメッシュ式変速装置２００、油圧式リバーサ機構２０、４段変速可能な主変速装置２４に伝え、更に伝動下手に設けた３段変速可能な副変速装置２０１に伝える。
【００７０】
主変速装置２４の変速軸２０２後端には副変速装置２０１のカウンタ軸２０３に動力を伝える大径ギヤ２０４が固着されている。大径ギヤ２０４には小径ギヤ２０５が噛合う。カウンタ軸２０３上には大径ギヤ２０８ａと小径ギヤ２０８ｂを有する２段ギヤ２０８が回転自在に遊嵌されている。この２段ギヤ２０８の各ギヤ２０８ａ、２０８ｂはドライブピニオン軸２１０上で遊嵌されているギヤ２１１、２１２と噛み合っている。
【００７１】
スライダ２１４を前方に移動させると副変速装置が「高」に切り換わり、反対にスライダ２１４を後方に移動させるとギヤ２１１、２０８ａ、２０８ｂ、２１２を順次経て低速の回転がドライブピニオン軸２１０に伝達される。
【００７２】
前記カウンタ軸２０３には後端に大径ギヤ２１６が固着されており、このギヤ２１６はドライブピニオン軸２１０に遊嵌された小径ギヤ２１８に噛み合っている。後側のスライダ２２０を前方に移動させると、この小径ギヤ２１８の歯部にスライダ２２０が係合し、ドライブピニオン軸２１０に超高速の回転を伝える。この場合の速度は副変速装置の「高」の速度よりも遥かに速く、１５ｋｍ／ｈ程度の路上走行に適した速度となるようにギヤ比が設定されている。
【００７３】
次に図８について説明する。この図８は先に説明した図５の直線シフト部分を拡大したものでスライダ１５０の内周部に形成した前後２つの歯部１５０ａ、１５０ａに斜めのカット１５０ｃ（図１０）を入れてスライダ１５０移動時の引っ掛かりをなくしたものである。
【００７４】
図５では説明を省略したが、主変速軸１４０には、この軸１４０と一体で回転するボス２５０がスプライン嵌合されており、このボス２５０の外周には軸芯方向に沿ってスプライン２５０ａが設けられている。スライダ１５０はこのスプライン２５０ａ上を前後に摺動して各ギヤによる変速動力を変速軸１４０側に伝える。このときスライダ１５０の内周前後両端には回転動力を伝える歯部１５０ａ、１５０ａが間隔をあけて形成されるが、スライダ１５０の前側の歯部１５０ａがギヤ１４２側の歯部（スプライン山）１４２ａに係合したとき、スライダ１５０の後側の歯部１５０ａがボス２５０のスプラインに係合した状態になっており、スライダ１５０の前後の歯部１５０ａ、１５０ａに挟まれたギヤ１４１の歯部１４１ａには噛み合わないようになっている。スライダ１５０を中立の状態から前方に移動させて、あるいは後方に移動させて変速操作する場合には各ギヤの歯部にはチャンファリングがしてあるのでスムーズな変速が行なえるのであるが、スライダ１５０を４速から３速に移動させる場合と、１速から２速にする場合、スライダ１５０の内周は図９の１５０ｄで示すように無加工でストレート形状になっていたためにこのスライダ１５０が引っ掛かり易く変速が重かったりこじれたりすることがあった。そこで、スライダ１５０内周に設けた歯部の加工を図１０に示すように斜めにしてテーパ部１５０ｃを形成して変速時の引っ掛かりをなくすようにしたのである。このように構成することによって４速から３速、または１速から２速に変速する場合のスライダ１５０の引っ掛かりがなくなる。
【００７５】
図１１はカップリング部の構成を開示したものである。従来、油圧式リバーサ機構２０後方の主変速装置側の軸２５９に動力を伝達する際にカップリング２６０を介して伝えるようにしていたが、このときベアリング２６１と油圧式リバーサ機構２０側のギヤとの間にはスラストカラー２６２を入れている。
このようにスラストカラー２６２とカップリング２６０とを別々に構成すると部品点数が増えるだけでなく管理コストも増加する問題点がある。
【００７６】
図１２はスラストカラー２６２とカップリング２６０とを一体化して部品の製造コストと管理コストを引き下げたものである。
【００７７】
【発明の効果】
この発明は、次のように構成したので、以下のような効果を奏する。
請求項１の発明は、エンジン５の回転動力を主クラッチ１８を介してその伝動下手に設けた変速装置に伝えて車輪２、３を駆動するように構成した動力車輌１において、走行用伝動経路中に機体の前後進切換えを行なう油圧式リバーサ機構２０を設けると共に、油圧式リバーサ機構２０の伝動上手には油圧式多段変速装置１９、又はアクチュエータ４６で作動可能なシンクロメッシュ式多段変速装置４５を設け、油圧式リバーサ機構２０の伝動下手にはアクチュエータ２１、２２で作動可能な別のシンクロメッシュ式変速装置２４を設けたので、クラッチペダルを踏まないで４段以上の多段の変速を迅速、且つスムーズに行なうことができる。しかも、変速動作はショックがなく滑らかであり油圧リバーサ機構２０の後方に設けられる主変速装置のシンクロ容量を小さくでき、変速装置全体の構成をコンパクトにすることができるものである。
【００７８】
また、請求項２では、油圧式リバーサ機構２０の伝動上手に設けた油圧式多段変速装置１９を遊星ギヤ式変速装置としたので、切り換わりの際のショックが少なく滑らかに変速がなされる。
【００７９】
請求項３では、油圧式リバーサ機構２０の伝動上手に設けたシンクロメッシュ式多段変速装置４５を高低２段の変速装置としたので、構成が簡潔でありながらも前後進ともに４段以上の多段のノークラッチ変速が可能となり、操作性に優れ、作業性も向上する特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一部を拡大して示すトラクタの側面図である。
【図２】動力伝達線図である。
【図３】動力伝達線図である。
【図４】ミッションケースの断面図である。
【図５】ミッションケースの断面図である。
【図６】別形態のミッションケースの断面図である。
【図７】動力伝達線図である。
【図８】直線シフト部分を拡大した変速部の断面図である。
【図９】従来の加工を用いて製作したスライダ歯部の側面と底面の関係を示した図である。
【図１０】図９を改良したものの側面と底面の関係を示した図である。
【図１１】従来のカップリング方法による接合部の断面図である。
【図１２】図１１を改良した図である。
【符号の説明】
１　トラクタ　　　　　　　　　　　２　前輪
３　後輪　　　　　　　　　　　　　５　エンジン
６　前後進操作レバー　　　　　　　７　ミッションケース
８　ハンドルポスト　　　　　　　　９　ステアリングハンドル
１０　座席　　　　　　　　　　　　１１　リフトアーム
１２　油圧シリンダケース　　　　　１３　ロワーリンク
１５　リフトロッド　　　　　　　　１８　主クラッチ
１９　遊星ギヤ式油圧変速装置　　　２０　油圧式リバーサ機構
２１、２２　油圧シリンダ　　　　　２４　主変速装置
２５　副変速装置　　　　　　　　　２７　副変速レバー
２９　スイッチ　　　　　　　　　　２８　後輪デフ装置
３０　最終減速ギヤ機構　　　　　　３２、３４　遊星ギヤ機構
３３、３５　油圧ピストン　　　　　３７　出力軸
３８　変速軸　　　　　　　　　　　３９、４０、４２　スライダ
４５　シンクロメッシュ式変速装置　４６　油圧シリンダ
４９、５０　スライダ　　　　　　　５５　油圧式変速装置
５６、５７　出力軸　　　　　　　　５８　ギヤ
５９　カウンタ軸
６０、６２、６５、６８、６９、７０　ギヤ
７４　変速軸　　　　　　　　　　　７５　カウンタ軸
７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３　ギヤ
８５、８７、９０　ギヤ　　　　　　８８、８９　スライダ
９２　副変速軸
９４、９５、９８、９９、１００　ギヤ
９７　ドライブピニオン軸　　　　　１０１　ＰＴＯ駆動軸
１０３　前輪駆動軸　　　　　　　　１０４　ギヤ
１０５　前輪増速機構　　　　　　　１０８　カウンタ軸
１０９、１１０、１１１、１１４　ギヤ
１１６　出力軸　　　　　　　　　　１２０　変速装置
１２１　カウンタ軸　　　　　　　　１２２　変速軸
１２４、１２６、１２８、１２９　ギヤ
１３０　スライダ　　　　　　　　　１３２　カップリング
１３４　カウンタ軸
１３６、１３７、１３８、１３９　ギヤ
１４０　主変速軸
１４１、１４２、１４２、１４４、１４６、１４８　ギヤ
１５０　スライダ　　　　　　　　　１５２　副変速軸
１５３、１５４、１５６　ギヤ　　　１５８　ドライブピニオン軸
１６０　ギヤ　　　　　　　　　　　１７０　主変速軸
１７２　カウンタ軸
１７３、１７４、１７５、１７６、１７７　ギヤ
１８０、１８１、１８２、１８３、１８４　ギヤ
１９０、１９２、１９４　スライダ
２００　シンクロメッシュ式変速装置
２０１　副変速装置　　　　　　　　２０３　カウンタ軸
２０４、２０５、２０８　ギヤ　　　２１０　ドライブピニオン軸
２１１、２１２、　ギヤ　　　　　　２１４　スライダ
２１６、２１８　ギヤ　　　　　　　２２０　スライダ
２５０　ボス　　　　　　　　　　　２５９　軸
２６０　カップリング　　　　　　　２６１　ベアリング
２６２　スラストカラー
【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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【図１１】
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【図１２】
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