(57)【要約】【課題】変速装置の全長増加を招くことなく、バリエータへの逆転入力を簡易な構成により防止することができるトロイダル型変速機を有する作業車両を提供することにある。【解決手段】ケース入力軸３を備えるトランスミッションケース２内に、パワーローラ４４により無段変速するバリエータ機構２１及びその変速動力を高低二段階に切替えるＨｉＬｏクラッチ２３を有するトロイダル変速機構を内装すると共に、ケース入力軸（３）の入力動力を分岐してＰＴＯ軸Ｋへ伝達する作業車両において、上記トランスミッションケース２内には、上記ケース入力軸３から常時噛み合いギヤ３ａ，４ａ、３ｂ、６ｂ、５ｂを介して分岐動力を上記ＰＴＯ軸Ｋに伝達するＰＴＯ伝動軸４及び上記バリエータ機構２１を支持する走行伝動軸５を設け、ＰＴＯ伝動軸４についてその一方向回転のみを許容するワンウェイクラッチ１１を設ける。【選択図】図２
2005297700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから動力を受けるケース入力軸（３）を備えるトランスミッションケース（２）の後部に作業機昇降用油圧シリンダ（Ｙ）を備え、同ケース（２）内に、パワーローラ（４４，４４…）の駆動によりケース入力軸（３）の入力動力を無段変速するバリエータ機構（２１）及びその変速動力の伝達トルクを高低二段階に切替えるＨｉＬｏクラッチ（２３）を有するトロイダル変速機構を内装すると共に、ケース入力軸（３）の入力動力を分岐してＰＴＯ軸（Ｋ）へ伝達する作業車両において、
上記トランスミッションケース（２）内には、上記ケース入力軸（３）から常時噛み合いギヤ（３ａ，４ａ）（３ｂ、６ｂ、５ｂ）を介して分岐動力を上記ＰＴＯ軸（Ｋ）に伝達するＰＴＯ伝動軸（４）及び上記バリエータ機構（２１）を支持する走行伝動軸（５）を設け、ＰＴＯ伝動軸（４）についてその一方向回転のみを許容するワンウェイクラッチ（１１）を設けたことを特徴とするトロイダル型変速機を有する作業車両。
【請求項２】
エンジンから動力を受けるケース入力軸（３）を備えるトランスミッションケース（２）の後部に作業機昇降用油圧シリンダ（Ｙ）を備え、同ケース（２）内に、入出力ディスク（４２，４３）間に介設するパワーローラ（４４，４４…）の駆動によりケース入力軸（３）の入力動力を無段変速するバリエータ機構（２１）及びその変速動力の伝達トルクを高低二段階に切替えるＨｉＬｏクラッチ（２３）を有するトロイダル変速機構を内装すると共に、ケース入力軸（３）の入力動力を分岐してＰＴＯ軸（Ｋ）へ伝達する作業車両において、
前記出力ディスク（４３）には、圧入嵌合による外周部材（４７）を設け、この外周部材（４７）は、パワーローラ（４４）の転動面（Ｓ，Ｓ）の外周を囲むフェンス状に形成したことを特徴とするトロイダル型変速機を有する作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションケース内にトロイダル変速機を備えた作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、トラクタ等の作業車に適用され、入力と出力のディスクを対向配置したフルトロイダル型バリエータによる変速機構をミッションケース内に備えて入出力ディスク間に介設するパワーローラの傾斜調節により動力を変速制御する作業車用変速装置が知られている。この作業車用変速装置は、トロイダル変速機構の出力ディスクから取出した変速動力を並列する中間伝動軸上の遊星ギヤ機構に導いて正逆転を含む幅広い速度幅の走行動力を効率良く変速出力することができる。
【０００３】
その一方で、上記トロイダル変速機構については、エンジンの停止等の際の揺り戻しによる逆転動作がバリエータに入力されると、時としてパワーローラが入出力のディスクの間から外れるという問題がある。これを解決するためには、バリエータへの逆転入力を防止するためにワンウェイクラッチを設ける必要がある。しかし、バリエータの入力軸にワンウェイクラッチを設けると変速装置の全長が増加し、これを搭載して作業車両を構成した場合は、機体のホイルベース寸法の増大を招くこととなる。
【特許文献１】特開２００３−７４６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、変速装置の全長増加を招くことなく、バリエータのパワーローラの係脱を簡易な構成により防止することができるトロイダル型変速機を有する作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、エンジンから動力を受けるケース入力軸を備えるトランスミッションケースの後部に作業機昇降用油圧シリンダを備え、同ケース内に、パワーローラの駆動によりケース入力軸の入力動力を無段変速するバリエータ機構及びその変速動力の伝達トルクを高低二段階に切替えるＨｉＬｏクラッチを有するトロイダル変速機構を内装すると共に、ケース入力軸の入力動力を分岐してＰＴＯ軸へ伝達する作業車両において、上記トランスミッションケース内には、上記ケース入力軸から常時噛み合いギヤを介して分岐動力を上記ＰＴＯ軸に伝達するＰＴＯ伝動軸及び上記バリエータ機構を支持する走行伝動軸を設け、ＰＴＯ伝動軸についてその一方向回転のみを許容するワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成により、エンジン動力は、ケース入力軸からＰＴＯ伝動軸と走行伝動軸に分岐され、それぞれ、ＰＴＯ軸、トロイダル変速機構に伝動される。この場合において、ケース入力軸がエンジンから揺り戻しを受けた時は、上記ＰＴＯ伝動軸上のワンウェイクラッチにより、ケース入力軸の逆転回動が規制される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、エンジンから動力を受けるケース入力軸を備えるトランスミッションケースの後部に作業機昇降用油圧シリンダを備え、同ケース内に、入出力ディスク間に介設するパワーローラの駆動によりケース入力軸の入力動力を無段変速するバリエータ機構及びその変速動力の伝達トルクを高低二段階に切替えるＨｉＬｏクラッチを有するトロイダル変速機構を内装すると共に、ケース入力軸の入力動力を分岐してＰＴＯ軸へ伝達する作業車両において、前記出力ディスクには、圧入嵌合による外周部材を設け、この外周部材は、パワーローラの転動面の外周を囲むフェンス状に形成したことを特徴とする。
【０００８】
上記外周部材は、出力ディスクに対する圧入嵌合よってフェンス状にパワーローラの転動面を囲むことから、出力ディスクの強度を確保しつつ、パワーローラの飛び出しを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明の効果は、上記変速装置は、ケース後段まで延びるＰＴＯ伝動軸の隙間位置に取付けたワンウェイクラッチによる簡易な構成により、ケース入力軸の逆転回動を規制することができるので、変速装置の全長増加を招くことなく、バリエータ機構への逆転入力を阻止することによりパワーローラの飛び出しを防止して安定した変速動作を確保することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明の効果は、上記外周部材により、急激な負荷変動状態によるパワーローラの飛び出しを防止してフェイルセイフができ、また、圧入嵌合により、ディスクの強度低下を招くことなく、応力歪みを最大限取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について、以下に図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る作業車両の１例を示す農用トラクタの側面図である。農用トラクタは、前輪ａと後輪ｂとを備えた機体前部にエンジンｃを搭載し、このエンジンｃの回転動力を変速装置１に伝達し、この変速装置１で適宜減速された動力を前輪ａと後輪ｂとに伝達するとともに、後部のＰＴＯ軸ｋを介して作業機Ｋ１に出力するように構成している。この作業機Ｋ１は、作業機昇降用油圧シリンダＹにより昇降可能に三点リンク機構Ｒを介して機体後部に連結されている。また、オペレータによる操作のために、ステアリングハンドルｈの前側に運転状態を表示するモニタｍ、下側に前後進切換の前後進切換レバーｎとアクセルレバーＬ、基部にブレーキペダルｔ１とアクセルペダルｐ、ミッションケース２の上部に設けた操縦席ｑの脇に変速レバー７等が配置され、図示せぬ制御部により自動変速可能に構成される。
【００１２】
図２は、変速装置１の軸線展開による要部断面図である。
図２において、変速装置１は、ミッションケースの前段位置にケース入力軸３、ＰＴＯ伝動軸４、走行伝動軸５等を前後方向に平行に軸支する。ケース入力軸３は、ミッションケース２の前端部に軸支されてエンジンｃの動力を受ける。ＰＴＯ伝動軸４は、ケース入力軸３から分岐動力を受けて後段に延び、作業系伝動制御用の図示せぬＰＴＯ正逆切替クラッチに伝動する。走行伝動軸５は、ケース入力軸３から受けた動力を入出力ディスク４１，４２，４３とパワーローラ４４…とによって無段変速するバリエータ２１、その後側に続く遊星機構による差動部２２等からなるフルトロイダル型変速機構を同一軸線上に備えて走行系に伝動するべく構成する。
【００１３】
上記変速装置１において、ＰＴＯ伝動軸４の前端部には、図３の拡大図に示すように、ケース入力軸３からギヤ機構３ａ，４ａを介して動力を受け、このギヤ４ａからＰＴＯ正逆切替クラッチに到る範囲でギヤ４ａと近接する位置にワンウェイクラッチ１１を設ける。このワンウェイクラッチ１１は、ＰＴＯ伝動軸４の逆転動作を阻止する向きにホルダ１２によって支持し、このホルダ１２は、図４の透視正面図に示すように、ミッションケース２の内周面に形成した取付座１３に締結して回り止めを形成する。また、ケース入力軸３の軸端から中間軸Ｐ６によるギヤ機構３ｂ、６ｂ、５ｂを介して回転動力を走行伝動軸５の前段側に伝動する。
【００１４】
このように、ＰＴＯ伝動軸４がギヤ機構３ａ，４ａによってケース入力軸３と連結されるとともに、ＰＴＯ伝動軸４がワンウェイクラッチ１１によって逆転動作が規制されることから、エンジンｃの揺り戻しによるケース入力軸３の逆転回動を阻止し、走行伝動軸５からバリエータ２１への逆転入力を防止することができる。また、ＰＴＯ伝動軸４上にワンウェイクラッチ１１を配置することにより、走行伝動軸５の全長増加を要することなく、変速装置１を構成することができる。したがって、変速装置１の全長寸法の範囲内で簡易な構成により、バリエータ２１への逆転入力を防止してパワーローラ４４…の安定した変速伝動を確保することができる。
【００１５】
次に、バリエータ２１について説明する。
図５の拡大図に示すように、走行伝動軸５上に構成したバリエータ２１は、前後配置の２つの入力ディスク４１，４２と、その間に配置した出力ディスク４３と、互いの対向面を円環凹面状に形成してこれらの対向面間に１２０°の等分周間隔で介設する６つのパワーローラ４４…等によって構成する。入力ディスク４１の背面部にはドラム４６を設け、エンドロードによってパワーローラ４４…の伝動を確保するべく油圧を導入する。
【００１６】
上記パワーローラ４４…は、進退駆動用のシリンダ４４ｃをそれぞれ備え、隣接する２つのシリンダ４４ｃ，４４ｃの軸線を平行に、かつ、ミッションケース２の後段側に倒して配置する。これらパワーローラ４４…は、シリンダ軸線を同一角度で傾斜配置することにより、シリンダの加工が容易になるのみならず、油圧ストップエンドが取れること、および、部品の共通化の観点において多くの利点を有するものである。
【００１７】
上記出力ディスク４３には、外周部材４７を圧入によって取付ける。外周部材４７は、パワーローラ４４の転動面Ｓ，Ｓの外周を囲むようにフェンス状に形成し、かつ、回転検出用の溝４７ａ…を等間隔に全周に形成する。一般に、出力ディスク４３の外形方向にはフェンス加工ができないので、パワーローラ４４…の飛び出しを抑えることができず、また、回転検出用の溝４７ａ…をディスク４３に直接加工すると、強度低下を招くが、上記外周部材４７により、急激な負荷変動状態によるパワーローラ４４…の飛び出しを防止してフェイルセイフを確保できる。また、外周部材４７の圧入嵌合により、ディスク４３の強度低下を招くことなく、応力歪みを最大限取ることができ、かつ、回転検出用の溝４７ａ…により、出力ディスク４３の回転を確実に検出することができるので、完全な制御が可能となる。
【００１８】
上記ドラム４６の背面には、プリロード用の皿バネ４８とその押さえ用のカラー４８ａを取付け、このカラー４８ａと接して走行伝動軸５の入力ギヤ５ｂを配置し、この入力ギヤ５ｂを押さえるようにロックナット４９を走行伝動軸５に設ける。このように構成することにより、ロックナット４９と接する入力ギヤ５ｂとカラー４８ａによって皿バネ４８を押さえ、ドラム４６にプリロードを作用することができるので、部品を削減してコンパクトにディスクのプリロード部を構成することができる。
【００１９】
バリエータ２１の後段の構成は、図６の拡大図に示すように、走行伝動軸５を中心に、出力ディスク４３から後方に延びるスリーブ状の伝動部材４５，４５ａ、４５ｂと、さらに、走行伝動軸５の後端部に一体に取付けた軸端部材５１のスリーブ部５１ａとが同心に構成され、それぞれの間に介設するニードルベアリング等による軸支部を潤滑するために、軸端部材５１のスリーブ部５１ａから走行伝動軸５の中心油路５ｃまで貫通するように各部材にポート５１ｐ、４５ｐ、５ｐを横断形成する。このように潤滑油路を形成することにより、一番回転数の高い出力ディスクのニードル４３ｒについて十分に潤滑油を供給することができるので、耐久性を向上することができる。
【００２０】
変速装置の潤滑系は、図７の系統図に示すように、パワーローラ４４…に強制給油路Ｂを接続することにより、冷却効果とともにトラクション油膜を確保して焼付きを防止することができる。また、パワーローラ４４…の作動シリンダ４４ｃ…の制御圧力を２つの比例圧力制御弁Ｖ，Ｖを介して各々単独に制御することにより、パワーローラの細かな位置（圧力）制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の作業車両の側面図である。
【図２】変速装置の軸線展開による要部断面図である。
【図３】ケース入力軸部の拡大図である。
【図４】変速装置の透視正面図である。
【図５】バリエータの拡大図である。
【図６】バリエータの後段部の拡大図である。
【図７】変速装置の油圧系統図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    変速装置
２    トランスミッションケース
３ａ，４ａ    ギヤ機構
３ｂ、５ｂ、６ｂ    ギヤ機構
３    ケース入力軸
４    ＰＴＯ伝動軸
５    走行伝動軸
１１    ワンウェイクラッチ
１２    ホルダ
１３    取付座
２１    バリエータ機構
２２    差動部
４１，４２    入力ディスク
４３    出力ディスク
４４    パワーローラ
４７    外周部材
４７ａ    溝
ｃ    エンジン
Ｋ    ＰＴＯ軸
【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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