(57)【要約】【課題】本発明は、ミッションケースに変更を加えることなく、ケース内の変速機構の変速段を変更することで幅広い変速段の変更に対応できるミッションケースの構成とすることを課題とする。【解決手段】エンジン（５）の出力をミッションケース（８）内の変速機構（３８），（４７）を介して前輪（２）と後輪（３）等の走行装置に伝動する作業車両において、ミッションケース（８）内に複数の変速機構（３８），（４７）を内装し、各変速機構（３８），（４７）をミッションケース（８）内から分離して取り出し可能にすると共に、該変速機構（３８），（４７）の変速段数を変更してミッションケース（８）内に組み込み可能にしたことを特徴とする作業車両とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（５）の出力をミッションケース（８）内の変速機構（３８），（４７）を介して前輪（２）と後輪（３）等の走行装置に伝動する作業車両において、ミッションケース（８）内に複数の変速機構（３８），（４７）を内装し、各変速機構（３８），（４７）をミッションケース（８）内から分離して取り出し可能にすると共に、該変速機構（３８），（４７）の変速段数を変更してミッションケース（８）内に組み込み可能にしたことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
ミッションケース（８）内に回転を伝動する複数の伝動軸（２４），（４３），（２１），（３４），（４５）を設け、入力側伝動軸（２４），（２１）の軸延長上に出力側伝動軸（４３），（３４），（４５）を配置したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
エンジン（５）からの回転を入力した直下に走行伝動軸（２４）とＰＴＯ伝動軸（２８）に分岐するメイン伝動分岐部（５３）を設け、該メイン伝動分岐部（５３）の走行伝動軸（２４）側に正逆反転機構を組み込み可能にしたことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に関し、特に農業機械であるトラクター等の作業車両におけるミッションケース内の変速伝動構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業車両は、エンジンの出力をミッションケース内の変速伝動機構で細かく変速して走行車輪に動力を伝動して所望の走行速度で走行するようにしているが、作業車両の機種別に異なる変速段数を設定している。このような多機種構成において共用部品を多くすることで、作業車両の生産コストを低下しようとしている。
【０００３】
例えば、特開２００９−２０８５５２号公報には、クラッチハウジングケースとセンターケースとデファレンシャルケースで構成するミッションケースにおいて、変速機構を内装したセンターケースをケース毎に交換することで、変速段の異なる作業車両とすることが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０８５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記公知の構成では、変速段数の変更がセンターケースに限られているので、変速段の変更幅が狭く、大きな構成部品であるセンターケースが共用部品でないために、生産コストがあまり低下しないという問題点が有る。
【０００６】
本発明は、ミッションケースに変更を加えることなく、ケース内の変速機構の変速段を変更することで幅広い変速段の変更に対応できる作業車両のミッションケースの構成とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、エンジン（５）の出力をミッションケース（８）内の変速機構（３８），（４７）を介して前輪（２）と後輪（３）等の走行装置に伝動する作業車両において、ミッションケース（８）内に複数の変速機構（３８），（４７）を内装し、各変速機構（３８），（４７）をミッションケース（８）内から分離して取り出し可能にすると共に、該変速機構（３８），（４７）の変速段数を変更してミッションケース（８）内に組み込み可能にしたことを特徴とする作業車両とする。
【０００８】
この構成で、ミッションケース８の変速機構３８，４７を除くほとんどの部品が共用されて、変速段数の異なる作業車両用のミッションケースを構成出来る。
請求項２に記載の発明は、ミッションケース（８）内に回転を伝動する複数の伝動軸（２４），（４３），（２１），（３４），（４５）を設け、入力側伝動軸（２４），（２１）の軸延長上に出力側伝動軸（４３），（３４），（４５）を配置したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両とする。
【０００９】
この構成で、入力側伝動軸２４，２１と出力側伝動軸４３，３４，４５が一直線状に並ぶことになって、この部分を囲むミッションケース８の側壁張り出しが少なくなって、ミッションケース８の容積が小さくなり、軽量化及び低コスト化になる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、エンジン（５）からの回転を入力した直下に走行伝動軸（２４）とＰＴＯ伝動軸（２８）に分岐するメイン伝動分岐部（５３）を設け、該メイン伝動分岐部（５３）の走行伝動軸（２４）側に正逆反転機構を組み込み可能にしたことを特徴とする請求項２に記載の作業車両とする。
【００１１】
この構成で、メイン伝動分岐部５３に逆転機構を組み込むと、伝動初期に逆駆動が行われて伝動効率がよい逆駆動で変速段の多いミッションケースを構成できる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明で、ミッションケース８の変速機構３８，４７を除くほとんどの部品が共用されて、変速段数の異なる作業車両用のミッションケースを構成出来る。
請求項２に記載の発明で、入力側伝動軸２４，２１と出力側伝動軸４３，３４，４５が一直線状に並ぶことになって、この部分を囲むミッションケース８の側壁張り出しが少なくなって、ミッションケース８の容積が小さくなり、軽量化及び低コスト化になる。
【００１３】
請求項３に記載の発明で、メイン伝動分岐部５３に逆転機構を組み込むと、伝動初期に逆駆動が行われて伝動効率がよい逆駆動で変速段の多いミッションケースを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の作業車両として、トラクターの全体側面図である。
【図２】ミッションケースの断面展開図である。
【図３】ミッションケースの正断面図である。
【図４】別実施例のミッションケースの一部断面展開図である。
【図５】ミッションケースの一部断面図である。
【図６】ミッションケースの一部断面図である。
【図７】別実施例のミッションケースの一部断面図である。
【図８】ミッションケースの一部断面図である。
【図９】ミッションケースの一部断面図である。
【図１０】別実施例のミッションケースの一部断面図である。
【図１１】別実施例のミッションケースの一部断面図である。
【図１２】別実施例のミッションケース内動力伝動線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
作業車両の一例としてトラクターにおける実施例を以下に説明する。
なお、本明細書において作業車両の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後という。
【００１６】
トラクター１は、図１に示す如く、機体の前後部に前輪２，２と後輪３，３を備え、機体の前部に搭載したエンジン５のエンジン出力軸２０の回転をミッションケース８内の複数の変速装置によって多段に減速して、これら前輪２，２と後輪３，３に伝えるように構成している。
【００１７】
キャビン１９０内のハンドルポスト６にはステアリングハンドル７が設けられ、その後方にはシート９が設けられている。ステアリングハンドル７の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り換える前後進レバー１０が設けられている。この前後進レバー１０を前側にシフトすると機体は前進し、後側へシフトすると後進する構成である。
【００１８】
また、ハンドルポスト６を挟んで前後進レバー１０の反対側にはエンジン回転数を調節するアクセルレバー１１が設けられ、またステップフロア１３の右コーナー部には、同様にエンジン回転数を調節するアクセルペダル１８と、左右の後輪３，３にブレーキを作動させる左右のブレーキペダル１９Ｒ，１９Ｌが設けられている。
【００１９】
ハンドルポスト６上部のステアリングハンドル７の前側にメータパネル１６が設けられて、走行速度等の機体状況が表示される。
また、主変速機構を変速する主変速レバー１４はシート９の左前側部にあり、副変速機構を変速する副変速レバー１５はその後方にあり、さらにその右側にＰＴＯ出力軸１１１を変速するＰＴＯ変速レバー１２を設けている。
【００２０】
トラクター１の機体後部には、ロータリ作業機１７を装着して、ミッションケース８から後方へ突出するＰＴＯ出力軸１１１で駆動するようにしている。
図２は、フロントケース８Ｆとリアケース８Ｒを連結面８Ｃで一体に組み付けたミッションケース８内の変速装置の動力伝動機構を示す断面展開図で、エンジン５から前輪２と後輪３及びロータリ作業機１７へのＰＴＯ出力軸１１１への変速伝動機構を説明する。
【００２１】
エンジン５のエンジン出力軸２０の回転がメインクラッチ１１２を介して入力軸２１に伝動され、この入力軸２１に固着の第一出力ギヤ２２が第一走行軸２４の第一入力ギヤ２３と噛み合って伝動し、入力軸２１の第二出力ギヤ２５がＰＴＯ入力ギヤ２６に噛み合って伝動してＰＴＯクラッチ２７を介して第一ＰＴＯ軸２８に伝動し、さらにスリーブ２９で連結したＰＴＯ出力軸１１１を駆動する。なお、ＰＴＯクラッチ２７は多板クラッチで、図８の如く、潤滑油を供給するオイルポンプの取付座５５がフロントケース８Ｆの外側面に設けられ、この取付座５５から内部に向かってオイル供給路５６を設けられ、潤滑油を直接出来るようにしている。
【００２２】
第一出力ギヤ２２が第一走行軸２４の第一入力ギヤ２３と噛み合った部分をメイン伝動分岐部５３といい、図４のごとく、第一走行軸２４の第一入力ギヤ２３に換えてクラッチギヤ２３を組み付け、クラッチギヤ２３の一方の正転ギヤ２３ａを第一出力ギヤ２２に噛み合わせ他方の逆転ギヤ２３ｂを反転ギヤ５４に噛み合わせた構成にすると、第一走行軸２４を正転と逆転に切り換えられるようになる。
【００２３】
第一走行軸２４のスプライン軸部２４Ｓには、入力側一速・二速一体ギヤ３０と入力側三速ギヤ３１をスライド可能に嵌合して、第二走行軸３４に固着の出力側一速ギヤ３５と出力側二速ギヤ３６と出力側三速ギヤ３７及びアイドル軸３２に固着のバックギヤ３３に適宜に噛み合うことで、前進一・二・三速と後進一速に変速する主変速機構３８を構成している。なお、出力側三速ギヤ３７の軸位置は、図９のごとく、出力側二速ギヤ３６との間に第一スリーブ５７を介在し軸受との間に第二スリーブ５８と介在させた構成としたり、図１０の如く、出力側三速ギヤ３７に形成する膨出部３７ａと出力側二速ギヤ３６に形成する膨出部３６ａを当接したり、図１１の如く、出力側二速ギヤ３６と出力側三速ギヤ３７を一体化したりすることで、組み立て易く出来る。
【００２４】
この主変速機構３８では、スプライン軸部２４Ｓと第二走行軸３４に組み付けるギヤを増減することで変速段を変更するが、フロントケース８Ｆとリアケース８Ｒの連結面８Ｃの近くでフロントケース８Ｆ側であるために、その変速段数変更が容易である。
【００２５】
主変速機構３８で変速された第二走行軸３４の回転は、第三ギヤ３９に噛み合う第四ギヤ４０で第三走行軸４３に伝動される。
第三走行軸４３には小ギヤ４１と大ギヤ４２が固着され、ベベルギヤ軸４５のスプライン部にスプライン嵌合した大小スライドギヤ４４と適宜に噛み合うことで、高・低の二段に変速される副変速機構４７が構成されている。
【００２６】
この副変速部４７では、第三走行軸４３とベベルギヤ軸４５に組み付けるギヤを増減することで変速段を変更するが、フロントケース８Ｆとリアケース８Ｒの連結面８Ｃに重なっているために、その変速段数変更が容易である。
【００２７】
第三走行軸４３は、第一走行軸２４の軸延長上に位置しているために、リアケース８Ｒを横に太らせる必要がない。
また、第二走行軸３４とベベルギヤ軸４５とは、入力軸２１の軸延長上に位置しているために、フロントケース８Ｆとリアケース８Ｒを横に太らせる必要がない。
【００２８】
ベベルギヤ軸４５の回転がベベルギヤ部４５ａから大ベベルギヤ４６に伝動され、後車軸４８を駆動するようになる。
また、ベベルギヤ軸４５の回転は、該ベベルギヤ軸４５に固着の第五ギヤ５０から大小ギヤ４９に伝動され、前クラッチギヤ５１を介して前輪駆動軸５２に伝動され、最終的に前輪２を駆動する。
【００２９】
図５は、ブレーキアーム９６の取り付け部を示し、ディスクブレーキ９４を作動させるブレーキアーム支点ピン９５を二個のＯリング９８でシールしてそのケース突出部を四角軸に形成して、ブレーキアーム９６の四角孔を嵌合してナット９７を軸端に締め付けることで構成を簡略化してコストダウンを図っている。
【００３０】
図６と図７は、差動機構をロックする部分の図面で、デフケース１００内のデフギヤ９９の軸側から円周４等配位置に設けるロックピン１０１を設けたピンリング１０２をロック作動アーム１０３で軸方向へスライドさせて、ロックピン１０１をデフギヤ９９に係合させることで差動をロックするようにしている。
【００３１】
そして、４本のロックピン１０１は２本を長くして、長い２本がまずデフギヤ９９に係合し次に短い２本が係合することで滑らかに係合し易くなる。
図６では、ロックピン１０１に圧縮バネ１０４を嵌めることでロックピン１０１をロック解除方向に付勢し、図７では、ピンリング１０２を解除方向に引っ張る引張バネ１０５を設けてロック解除方向に付勢することで、ロック解除が確実に行われる。
【００３２】
図１２は、油圧無段変速装置（ＨＳＴ）６０を動力伝動系に組み込んだトランスミッションの構成を示す動力伝動線図である。
エンジン５のエンジン出力軸２０にメインクラッチ１１２を介してＨＳＴ６０を連結し、ポンプ出力軸６１に固着したＰＴＯ第一ギヤ６２を第一ＰＴＯ軸２８に固着のＰＴＯ第二ギヤ６３に噛み合わせ、ＰＴＯクラッチ２７を介してＰＴＯ出力軸１１１を駆動する。
【００３３】
なお、ポンプ出力軸６１と第一ＰＴＯ軸２８の間隔は、ＨＳＴ６０が無い構成と同一にすることで、ギヤ変速ミッションケースとの共用部品を多くできる。
また、ＨＳＴ６０のモータ出力軸６４に固着の第一走行ギヤ６５に第二走行ギヤ６６と第三走行ギヤ６７と第四走行ギヤ６８とを噛み合わせ、さらに第一走行軸７０に固着の第五走行ギヤ６９と噛み合わせて伝動する。第三走行ギヤ６７と第四走行ギヤ６８は一体にして前記ポンプ出力軸６１に軸支することで、伝動空間の省スペース化を図っている。
【００３４】
なお、図示の第四走行ギヤ６８と第五走行ギヤ６９を噛み合わせた構成では設計的に車速の調整変更が可能であるが、第四走行ギヤ６８を無くして、第三走行ギヤ６７を第五走行ギヤ６９に直接噛み合わせると、部品を少なく出来る。
【００３５】
第一走行軸７０には、第六走行ギヤ７１と第七走行ギヤ７２と第八走行ギヤ７３を固着し、アイドル軸７４と走行ベベル軸７９にスプライン嵌合したシフトチェンジ７６の三つのシフトギヤ７６ａ，７６ｂ，７６ｃに適宜に噛み合わせて走行ベベル軸７９を三段に変速する。
【００３６】
走行ベベル軸７９の回転は、ベベルギヤ８０とで後デフギヤ８１と第九走行ギヤ８２と第十走行ギヤ８３に伝動され、後輪３の後車軸８４駆動する。
また、走行ベベル軸７９の回転は、第十一走行ギヤ８５と第十二走行ギヤ８６と第十三走行ギヤ８７と走行クラッチギヤ８８を介して前輪駆動軸５２に伝動され、前デフギヤ８９と前第一走行軸９０と前第二走行軸９１で前車軸９２に伝動され、前輪２を駆動する。
【符号の説明】
【００３７】
２    前輪
３    後輪
５    エンジン
８    ミッションケース
２１    入力軸
２４    第一走行軸
２８    ＰＴＯ伝動軸
３４    第二走行軸
３８    主変速機構
４３    第三走行軸
４５    ベベルギヤ軸
４７    副変速機構
５３    メイン伝動分岐部
【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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