JP2004114909A - トラクタのｐｔｏ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トラクタのミッションケース１３内において後車軸６１からリアＰＴＯ軸２５までの前後方向距離の短縮を図り、作業機装着時の車体のバランス及び、作業安定性の向上を図る。
【解決手段】ミッションケース１３の後部内に後車軸差動装置６０とＰＴＯ駆動装置を配し、該ＰＴＯ駆動装置２１の一部を側面視で、後車軸差動装置６０を構成するリングギア６３投影範囲内に配置し、前記ＰＴＯ駆動装置２１をリングギア６３の歯面側に設けることである。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタのＰＴＯ駆動装置に関し、特に後輪の差動装置とリアＰＴＯ軸との前後間隔を短くしてミッションケースをコンパクトにするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車体の後方に作業機を装着可能とし、作業機を牽引するとともに駆動させて種々の作業を行うトラクタは公知とされている。
このトラクタのミッションケース内において、後輪の差動装置の後方にＰＴＯ駆動装置を配する構造は既に知られており、このＰＴＯ駆動装置により作業機へ動力を伝達するようにしている。
そして、このような後輪の差動装置の後方にＰＴＯ駆動装置を配設する構成においては、リアＰＴＯ軸へ動力を伝達するために、減速装置やＰＴＯ変速装置等の煩雑な装置がミッションケースの後部に集中し、ミッションケース内の差動装置と作業機へ動力を伝達するリアＰＴＯ軸との前後間隔がどうしても長くなり易く、作業機装着時の車体の前後バランスが悪くなっていたのである。このため、例えば特許文献１に示すようなＰＴＯ駆動装置を後車軸差動装置の後部にコンパクトに設けて、差動装置とリアＰＴＯ軸との前後間隔を短くするための技術が知られている。
【０００３】
図６は従来のミッションケースの構成を示す側断面図であり、矢視Ａがミッションケースの前方である。
例えば図６に示すように、従来のミッションケース１１３は側方視における後部に後輪（後車軸）の差動装置のリングギア１６３が配置され、その後方にＰＴＯ駆動装置（減速装置とＰＴＯクラッチ）１２１が配設されていたのである。そして、リングギア１６３はベベルギヤで構成してその歯面を左右一側に向けて配置されており、該リングギア１６３側方視投影範囲上の歯面側にリアＰＴＯ軸２５’の入力軸が配置されているものの、入力軸からリアＰＴＯ軸に変速して動力を伝達する変速装置はリングギアの投影範囲の更に後方に配設されていたのである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−５０８６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の構造においては、側面視において、ミッションケース内においてリングギアの投影範囲とＰＴＯ駆動装置とが接触しない距離を有して配置されている。そして、このような構造であるため、後車軸からリアＰＴＯ軸までの前後方向の距離が長くなり、リアＰＴＯ軸と入力軸間のジョイント軸設置のスペースを確保しなければならず、後車軸と作業機取付位置との距離も大きくなってしまい、作業機装着時の車体の前後バランス、作業安定性が悪くなっていたのである。
以上のような課題を鑑み、本発明においては作業機をできるだけ前方に装着して作業安定性の向上を図るものである。
【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、ミッションケースの後部内に後車軸差動装置とＰＴＯ駆動装置を配し、該ＰＴＯ駆動装置の一部を側面視で、後車軸差動装置を構成するリングギア投影範囲内に配置したものである。
【０００８】
請求項２においては、前記ＰＴＯ駆動装置をリングギアの歯面側に設けたものである。
【０００９】
【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はトラクタの全体構成を示す側面図、図２はミッションケースの側断面図、図３はＰＴＯ第一伝動軸の後半部の構成を示すミッションケースの拡大断面図、図４はミッションケースの背面断面図、図５は同じく平面図である。
【００１０】
まず、本発明に係るＰＴＯ駆動装置２１を具備したトラクタの概略構成について説明する。
図１において、機体フレーム１の前部上にエンジン２が配置され、該エンジン２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４上に操向手段となるハンドル５を突出している。該ハンドル５の後方に座席シート６を配設し、該座席シート６の側部に主変速レバーや副変速レバーやＰＴＯ変速レバー等が配置され、該座席シート６や主変速レバーやハンドル５等が配設されている部分を操縦部９としている。
【００１１】
また、前記機体フレーム１の後部にはミッションケース１３が連結されて、該ミッションケース１３の両側にリアアクスルケース１２を介して後輪１５を支承している。前記ミッションケース１３の前部には静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を備えて、エンジンの出力は伝動軸を介してＨＳＴの入力軸５１に動力が伝達できるようにしている。また、該ミッションケース１３内には左右に軸架される後車軸６１を駆動するための副変速装置や差動装置等が配置され、該差動装置の後方にＰＴＯ駆動装置が配設されてリアＰＴＯ軸２５へ動力を伝達できるようにしている。そして、該ミッションケース１３の後部には、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１６が設けられ、該ミッションケース１３の後面より突出されるリアＰＴＯ軸２５により、作業機を駆動可能としている。また、ミッションケース１３の前下部より前方に前輪駆動取出軸とフロントＰＴＯ軸２７を突出し、前輪駆動取出軸より伝動軸１９を介してフロントアクスルケース２０に動力を伝え、該フロントアクスルケース２０に支持した前輪１４を駆動可能にする構成としている。
【００１２】
次に、本発明に係るミッションケース１３の内部構成について説明する。
まず、図２に示すようにミッションケース１３の前端部には主変速機構としての静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）５０が取付けられ、伝動ケース１０で覆われ、その入力軸５１を前方へ突出している。該入力軸５１の前部は伝動軸、ダンパーを介してエンジンの出力軸と連結され、該入力軸５１はＨＳＴケース５６内を貫通して後方に延出され、該入力軸５１の後端はＰＴＯ伝動軸たるＰＴＯ第一伝動軸２２の前端と、入力軸５１の軸心と一致させて配置している。
【００１３】
前記静油圧式無段変速装置５０はＨＳＴケース５６内に可変容量型の油圧ポンプと固定容量型の油圧モータが収納され、油圧ポンプは前記入力軸５１により駆動され、主変速レバーに連動連結されるトラニオン軸が可動斜板と連結されて、主変速レバーを回動して変速すると可動斜板の傾倒角が変更され、油圧ポンプからの圧油の吐出方向と吐出量が変更されて、油圧モータの出力軸５２の回転方向と回転数が変更される構成としている。前記出力軸５２はＨＳＴケース５６の下部後面より後方に突出され、該出力軸５２の後端に出力ギア５３が固定されている。該出力ギア５３は、前記ドライブ軸５２の下方へ配設される走行出力軸５４に遊嵌された伝動ギア５５と噛合し、該伝動ギア５５より図示しない副変速装置を介して走行出力軸５４上に固設した走行出力ギア５７に動力が伝えられている。そして、前記走行出力軸５４の後端部に形設されたベベルギア５４ａは後車軸差動装置６０のリングギア６３（図４）と噛合されて動力が入力され、該後車軸差動装置６０に軸架された後車軸６１を駆動できるようにしている。
【００１４】
また、前記入力軸５１後端とＰＴＯ第一伝動軸２２の前端の間には、摩擦クラッチ等より構成されるＰＴＯクラッチ装置３３が配設されている。該ＰＴＯクラッチ装置３３は、入力軸５１上にスプライン嵌合されるボス体３５、クラッチケース５８、該ボス体３５とクラッチケース５８の間に交互に配設される摩擦板、該摩擦板を押圧する押圧部材５９、該押圧部材５９にボルト等を介して摺動体６２、該摺動体６２にベアリングを介してＰＴＯ第一伝動軸２２上に遊嵌される当接体６６、該当接体６６を押すカム体３４等から構成されている。
【００１５】
このＰＴＯクラッチ装置３３はミッションケース１３の前後中央部に形成した壁部１３ａの前部に形成した空間の上部空間内に配設され、前記カム体３４は操縦部９に設けたＰＴＯクラッチ操作具の操作により回動され、該カム体３４の回動により当接体６６がＰＴＯ第一伝動軸２２上を前方に摺動して摺動体６２、ボルト、押圧部材５９を介して摩擦板を押圧して、ボス体３５とＰＴＯ第一伝動軸２２上に固設されるクラッチケース５８を一体的に回動するようにしている。つまり、ＰＴＯクラッチ操作具の操作でＰＴＯクラッチ装置３３を「接」としてエンジンからの動力をＰＴＯ軸２５に伝えるようにしている。
【００１６】
前記ＰＴＯ第一伝動軸２２の後部はミッションケースの後部の壁部３１に軸受支持され、ＰＴＯ第一伝動軸２２の後部上にニードルベアリング３６を介してミッドＰＴＯ軸駆動ギア４４が遊嵌され、その後部のＰＴＯ第一伝動軸２２上にスプラインを形成して切換スライダ４１をスプライン嵌合している。該切換スライダ４１には内歯を形成して前記ミッドＰＴＯ軸駆動ギア４４と噛合可能としている。
【００１７】
ＰＴＯ第一伝動軸２２の後端部同軸上にはリアＰＴＯ駆動軸４２の前部を相対回転自在にニードルベアリング３７を介して嵌合し、ＰＴＯ第一伝動軸２２前部外周にはスプラインを形成して前記切換スライダ４１とスプライン嵌合可能とし、リアＰＴＯ駆動軸４２の後部はミッションケース１３後部の壁部３０にベアリングを介して回転自在に軸受支持されている。
更に、該リアＰＴＯ駆動軸４２上には歯部４２ａが形成され、リアＰＴＯ軸２５の前部上に固定されたギア４５とが噛合しており、リアＰＴＯ軸２５へ動力を伝達可能としている。
【００１８】
また、前記壁部３０・３１にはＰＴＯ第一伝動軸２２の下方に第二伝動軸２３がベアリングを介して回転自在に平行に支持されている。前記壁部３１の後下方には壁部３２が設けられ、該壁部３２と壁部３０の間の前記第二伝動軸２３の下方に第三伝動軸２４と第四伝動軸２６が平行に回転自在に支持されている。そして、壁部３０と前記壁部１３ａとの間の伝動軸２２・２３・２４・２６下方にミッドＰＴＯ軸２７が平行で回転自在に軸受支持されている。
【００１９】
前記ミッドＰＴＯ軸駆動ギア４４は、ＰＴＯ第一伝動軸２２の下方に配設される第二伝動軸２３に固着されるギア４３と常時噛合し、該ギア４３第二伝動軸２３の下方に配置した第三伝動軸２４上に固設したギア４６と噛合されている。そして、ギア４６の後部の第三伝動軸２４上には、ギア４７が固定されており、該ギア４７は第四伝動軸２６上に固定されたギア４８と常時噛合している。前記第四伝動軸２６上のギア４８は、その下方に配設されるミッドＰＴＯ軸２７の後部に固定されたギア４９と噛合している。このような構成からミッドＰＴＯ軸駆動ギア４４から伝達された動力をミッドＰＴＯ軸１９へ伝達できるようにしているのである。
【００２０】
このような構成において、切換スライダ４１に連結されるＰＴＯ切換レバーを操作して、切換スライダ４１を軸方向に摺動することによって、切換スライダ４１とリアＰＴＯ駆動軸４２とＰＴＯ第一伝動軸２２との３者をスプライン嵌合する位置に切換スライダ４１を位置させると、つまり、リアＰＴＯ駆動位置に切り換えると、ＰＴＯ第一伝動軸２２から切換スライダ４１、リアＰＴＯ駆動軸４２、ギア４５を介してリアＰＴＯ軸２５を回動駆動することができる。
【００２１】
また、切換スライダ４１の内歯４１ａがミッドＰＴＯ駆動ギア４４と噛合し、リアＰＴＯ駆動軸４２とはスプライン嵌合しないように位置させると、つまり、ミッドＰＴＯ駆動位置に切り換えると、ＰＴＯ第一伝動軸２２から切換スライダ４１、ミッドＰＴＯ駆動ギア４４、ギア４３、ギア４６、第三伝動軸２４、ギア４７、ギア４８、ギア４９を介してミッドＰＴＯ軸２７に伝達され、該ミッドＰＴＯ軸２７からミッドマウント作業機に動力が伝達されるのである。
また、切換スライダ４１をリアＰＴＯ駆動軸４２とＰＴＯ第一伝動軸２２とをスプライン嵌合するとともに、ミッドＰＴＯ駆動ギア４４と噛合させる位置に摺動すると、つまり、リアＰＴＯ・ミッドＰＴＯ駆動位置に切り換えると、前記同様にリアＰＴＯ軸２５とミッドＰＴＯ軸２７の両者に動力が伝達されるのである。なお、図５における符号６７はＰＴＯ切換レバーに接続される切換軸である。
【００２２】
次に、本発明に係るＰＴＯ駆動装置２１と後車軸差動装置６０との配置構成について図２、図４、図５により詳しく説明する。
ＰＴＯ駆動装置２１は切換機構２１ａと減速歯車機構２１ｂより構成され、ミッションケース１３後部に配置されている。そして、後車軸差動装置６０の上方をＰＴＯ第一伝達軸２２が前後方向に通過するように位置し、後車軸差動装置６０の後上方位置に切換機構２１ａが配設されている。
【００２３】
減速歯車機構２１ｂ（ＰＴＯ駆動装置２１）はその一部が、側面視において後車軸差動装置６０と重複するように配置されている。つまり、リアＰＴＯ軸駆動系の減速歯車はミッションケース１３の後端の壁部３０の後部に位置してギアケース７１により覆われ、後車軸差動装置６０と側面視で重複せず、ミッドＰＴＯ駆動系の減速歯車のギア４３・４６が側面視で重複するように配置されている。即ち、後車軸差動装置６０のリングギア６３はベベルギヤで構成しているため、ミッションケース１３の左右略中心に走行出力軸５４のベベルギヤ５４ａを配置した場合には、リングギア６３は左右一側（歯面側６３ａ、本実施例では進行方向右側）に偏心して配置されるので、ミッションケース１３内の他側（左側）には空間（デッドスペース）６５が発生する。本発明はこの空間６５にミッドＰＴＯ駆動系の伝動機構を配置することで、側面視では一部重複するが、平面視及び後面視で重複することがないので、その空間６５を有効利用して、ミッションケース１３の前後方向の長さを短くしようとしているのである。
【００２４】
また、減速歯車機構２１ｂの一部が、側面視において後車軸差動装置６０と重複するように構成するために、前記第二伝動軸２３、第三伝動軸２４、第四伝動軸２６、ミッドＰＴＯ軸２７は図４に示すように、上下方向に略一列に配置し、図２に示すように、側面視で第二伝動軸２３、第三伝動軸２４、第四伝動軸２６は段階的に短くして下方に向かって階段状に配置され、各軸の前部を後車軸差動装置６０の投影範囲内に臨ませて配置している。こうしてできるだけリングギア６３の外周近傍で重複するように配置して、リングギア６３の中央部に配設されるデフサイドキアやデフピニオン等と干渉しないようにしている。また、前記第二伝動軸２３の前部を支持する壁部３１と、前記第三伝動軸２４及び第四伝動軸２６の前部を支持する壁部３２がそれぞれ側面視で後車軸差動装置６０と重なり合うように階段状に配置されている。
【００２５】
また、ミッションケースの歯面と逆側にはリングギア６３の外径より若干大きい開口部６９を設けており、該開口部６９は着脱自在の蓋体７０により閉じられている。該蓋体７０を取り外すことでミッションケース１３に内装された後車軸差動装置６０を着脱可能としているのである。
【００２６】
このようにＰＴＯ駆動装置２１を構成する軸及び、該軸に固定されるギアを側方視におけるリングギア６３の投影範囲に臨んで配置したことで、後車軸差動装置の中心部に備えられる後車軸とリアＰＴＯ軸２５との前後間隔を短縮することができ、作業機装着時のトラクタ本体の前後バランスがよくなり、作業安定性を向上することができる。また、ミッションケースのコンパクト化及び、軽量化を図ることができるのである。
【００２７】
【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。
【００２８】
即ち、請求項１に示す如く、ミッションケースの後部内に後車軸差動装置とＰＴＯ駆動装置を配し、該ＰＴＯ駆動装置の一部を側面視で、後車軸差動装置を構成するリングギア投影範囲内に配置したので、リアＰＴＯ軸と後車軸中心間の距離を短くすることができる。また、トラクタ車両の前後バランスがよくなり作業安定性が向上する。さらに、ミッションケースのコンパクト化、軽量化を図ることができる。
【００２９】
請求項２に示す如く、前記ＰＴＯ駆動装置をリングギアの歯面側に設けたので、ミッションケース内にＰＴＯ駆動装置をコンパクトに収納でき、リアＰＴＯ軸と後車軸中心間の距離を短くすることができ、作業安定性が向上するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの全体構成を示す側面図。
【図２】ミッションケースの側断面図。
【図３】ＰＴＯ第一伝動軸の後半部の構成を示すミッションケースの拡大断面図。
【図４】ミッションケース背面断面図。
【図５】同じく平面図。
【図６】従来のミッションケースの構成を示す側断面図。
【符号の説明】
１３　　ミッションケース
２１　　ＰＴＯ駆動装置
２２　　ＰＴＯ第一伝動軸
２３　　第二伝動軸
２４　　第三伝動軸
２５　　リアＰＴＯ軸
２６　　第四伝動軸
２７　　ミッドＰＴＯ軸
６０　　後車軸差動装置
６１　　後車軸
６３　　リングギア
６３ａ　歯面側

Claims (2)

1. ミッションケースの後部内に後車軸差動装置とＰＴＯ駆動装置を配し、該ＰＴＯ駆動装置の一部を側面視で、後車軸差動装置を構成するリングギア投影範囲内に配置したことを特徴とするトラクタのＰＴＯ駆動装置。
2. 前記ＰＴＯ駆動装置をリングギアの歯面側に設けたことを特徴とする請求項１記載のトラクタのＰＴＯ駆動装置。

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