JP2015171880A - 作業車両用伝動装置 - Google Patents

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Koji Iwaki
浩二 岩木
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Akihiro Ima
昭博 井馬
紀史 安田
Akifumi Yasuda
紀史 安田
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Abstract

【課題】エンジンが水平の出力軸を有し、走行用の一対の車軸駆動装置が鉛直の入力軸を有し、作業機が水平の入力軸を有する作業車両に搭載するのに好適な伝動装置を提供する。
【解決手段】 伝動装置(2)のケース(20)に、水平で平行な入力軸(11)、PTOクラッチ軸(12)、PTO軸(14)と、鉛直の出力軸(13)とが軸支されており、入力軸(11)はケース(2)内に配置されるエンジン(1)のフライホイール(1c)に接続される。入力軸(11)から出力軸(13)に、PTOクラッチ軸(12)上の平ギア(32)・ベベルギア(33)を有する第一ギア列(30)が延設され、PTOクラッチ(40)よりPTO軸(14)に、第二ギア列(50)が延設される。
【選択図】 図3

Description

本発明は、水平の出力軸を有するエンジン(所謂ホリゾンタルエンジン)、左右駆動輪を各別に駆動する一対の車軸駆動装置、及び作業機を備えた作業車両に適用される伝動装置に関する。
従来、左右一対の車軸駆動装置を備え、左右一対の車軸を該左右車軸駆動装置に各別に支持し、左右車軸駆動装置にて各車軸を独立して駆動することで、芯地旋回(ゼロターン)を可能とする、所謂ゼロターン車両が公知となっている。特許文献1が開示するのは、このようなゼロターン車両の一列としてのモアトラクタ(乗用芝刈機)であり、水平のエンジン出力軸を有するエンジンが搭載されており、このエンジンに伝動装置が連設されている。該伝動装置は、エンジン出力軸に接続される水平の入力軸を有し、該入力軸と同一軸芯上に、作業機としてのモアユニット駆動用のPTO軸を設けている。なお、モアユニットが水平の入力軸を有している関係上、PTO軸も水平に延設している。該伝動装置のケースの、エンジン側外端より該入力軸が突出し、反エンジン側外端より該PTO軸が突出している。
前記の左右各車軸駆動装置は、その車軸の駆動用に、油圧モータを各別に設けており、該伝動装置のケース内には、左右両車軸駆動装置の油圧モータに対し各別に作動油を供給すべく、一対の油圧ポンプが設けられている。各油圧ポンプから各油圧モータへの作動油供給は配管によるものとしている。該伝動装置のケース内において、これらの油圧ポンプを駆動すべく、該入力軸から両油圧ポンプのポンプ軸へと動力を伝達するためのギア列が設けられている。このギア列の終端ギアとPTO軸との間に、PTO軸用のクラッチが設けられており、また、クラッチに連動する慣性回転制止用のブレーキが設けられている。
以上のように、特許文献1に開示されるような車両においては、二つの油圧ポンプの配列により伝動装置が大型化する傾向にあり、内燃機関近傍のスペースが限られている車両にはこのような伝動装置を取り付けにくい。また、該伝動装置の油圧ポンプと各車軸駆動装置に備えた各油圧モータとの間に作動油供給用の配管を施さなければならず、配管の手間を必要とし、また、配管用のスペースも確保しなければならない。
そこで、両油圧ポンプも、左右各車軸駆動装置に分けて、それぞれの油圧モータとともに各車軸駆動装置に設けるものとすることが考えられる。これにより、配管が不要となり、伝動装置からは油圧ポンプが除かれてコンパクト化される。このように、油圧ポンプ・モータを左右各車軸駆動装置それぞれに設けるものとする場合、前述の如き水平のPTO軸に対応しつつ、これらの車軸駆動装置を駆動するのに好適な伝動構造を備えた伝動装置が望まれる。
米国特許出願公開第2003/0188909号明細書
本発明は、前述の如きゼロターン型の作業車両において、特に左右各車軸駆動装置に油圧ポンプ・モータを備えるような構造とした場合に好適な、左右両車軸駆動装置及び作業機に原動機(エンジン)の動力を伝達するための、作業車両用の伝動装置を提供することを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、以下の如き技術的解決手段を用いる。
すなわち、本発明に係る作業車両用伝動装置は、
水平の出力軸を有するエンジン、左右の走行用駆動輪を各別に駆動する一対の車軸駆動装置、及び作業機を搭載した作業車両に適用される伝動装置であって、
水平の入力軸と、
該一対の車軸駆動装置に接続可能な出力軸と、
該入力軸から該出力軸へと動力を伝達する第一ギア列と、
該入力軸に対し平行な水平のPTO軸と、
該入力軸から該PTO軸へと動力を伝達する第二ギア列と、
該入力軸から該PTO軸への動力伝達を断接するPTOクラッチと、
該入力軸及び該出力軸を支持するとともに、該第一、第二ギア列、及び該PTOクラッチを収容する共通のケースとからなっており、
該入力軸の一端には、該エンジンのフライホイールに接続可能な接続部を備え、
該PTO軸には、該作業機に接続可能なユニバーサルジョイントを備えている。
前記伝動装置の第一態様として、前記ケースの一側端には、前記エンジンに連接可能なマウンティングフランジを設けている。
前記伝動装置の第二態様として、前記第一ギア列は、前記入力軸の回転速度を略そのまま前記出力軸に伝達するギア比を有し、前記第二ギア列は、前記入力軸の回転速度を低下(減速)させて前記PTO軸に伝達するギア比を有している。
前記伝動装置の第三態様として、前記ケースの反エンジン側の端部に、鉛直下方に延出する延出部を設け、該延出部にて前記PTO軸を支持しており、
前記出力軸は、前記入力軸の軸芯方向において、該ケースの、前記エンジンへの連接端と該延出部との間の部分にて、鉛直に軸支され、該ケースより鉛直下方に突出している。
あるいは、前記伝動装置の第四態様として、前記出力軸は、作業車両の左右方向に水平の一対の出力軸となっており、それぞれ、前記ケースの左右各端より左右外方に突出し、各車軸駆動装置の入力軸に同一軸芯上に接続可能となっており、
前記第一ギア列は、前記入力軸に固設されたベベルギアと、該一対の出力軸のそれぞれに固設されて、該入力軸上のベベルギアに噛合するベベルギアとよりなる。
本発明に係る作業車両用伝動装置は、エンジンの出力を受ける入力軸、走行用の一対の車軸駆動装置に出力するための出力軸、及び作業機に出力するためのPTO軸を備えるものであって、該入力軸の一端に前記接続部、該出力軸に前記出力プーリ、該PTO軸に前記ユニバーサルジョイントを備えていることで、エンジンフライホイールへの該入力軸の接続、一対の車軸駆動装置に対する該出力軸の接続、作業機に対する該PTO軸の接続を、それぞれ容易に行うことができ、作業車両において、水平の出力軸を有する所謂ホリゾンタルエンジンから、該一対の車軸駆動装置及び該作業機への動力伝達系構造を容易に構成することができる。また、該入力軸はエンジン出力軸の方向に合わせて水平であり、該PTO軸は該入力軸に対し平行に水平方向に延設されているので、前記作業機が例えばモアユニット等であって、水平の入力軸を有するものである場合に、該作業機の入力軸に対しての、ユニバーサルジョイント及び伝動軸を用いての連動連係に好適である。
また、前記第一態様に係る伝動装置においては、前記ケースに設けたマウンティングフランジにより、該ケースの側端を前記エンジンに容易に連接することができ、入力軸のフライホイールへの接続に際して、エンジンへの伝動装置の取付も容易に行うことができる。
また、前記第二態様に係る伝動装置においては、前記第一ギア列及び前記第二ギア列のギア比については、該第一ギア列のギア比が、前記入力軸の回転速度をほぼそのまま前記出力軸に伝達するものに設定されていることで、該出力軸を比較的高速で回転させることができ、前記一対の車軸駆動装置が、作業車両における前記駆動輪の走行駆動に相応しい回転速度の入力を該伝動装置の該出力軸より受けることができる。一方、該第二ギア列のギア比が、該入力軸の回転速度を低下(減速)させて前記PTO軸に伝達するものに設定されていることで、前記作業機が、作業用に相応しい低速回転で高トルクの入力を該PTO軸より得ることができる。
また、前記第三態様に係る伝動装置においては、前記出力軸が鉛直に延設されているので、作業車両が例えばゼロターン車両であって、該一対の車軸駆動装置がそれぞれ鉛直の入力軸を有するものである場合に、該一対の車軸駆動装置の入力軸に対しての、ベルト・プーリを用いての連動連係に好適である。前記ケースには、前述の如き延出部を設けることで、PTO軸の高さが、例えばモアユニットのように比較的低い位置に入力軸を有する作業機に対して連動連係するのに好適な高さとなり、ユニバーサルジョイント及び伝動軸を用いてPTO軸と作業機の入力軸とを連動連係する場合に、PTO軸及び作業機の入力軸に対する伝動軸の角度を小さくして伝動効率を高めることができる。そして、この延出部を構成することにより、該延出部に沿って、ケースの下方に空間が確保され、この空間を利用して、鉛直の出力軸をケース下方に突出させ、前記一対の車軸駆動装置へと接続されるベルト・プーリを配置することができるのである。
あるいは、前記第四態様に係る伝動装置においては、前記出力軸が一対の水平の出力軸とされ、それぞれ、前記ケースの左右各端より左右外方に突出しているので、作業車両が例えばゼロターン車両であって、該一対の車軸駆動装置がそれぞれ水平の入力軸を有するものである場合に、該一対の車軸駆動装置の入力軸に対しての、スプライン筒等を介しての同一軸芯上の連動連係に好適である。そして、前記第一ギア列を、該入力軸上のベベルギア及び各出力軸上のベベルギアを噛合してなるものとしているので、該第一ギア列全体が、構成部品点数の少ないコンパクトなものとなり、入力軸と出力軸との間の高低差もなくすことができる。また、入力軸におけるベベルギアの前後位置を確定することで、それに噛合する両出力軸のベベルギアの前後位置が確定され、各出力軸と各車軸駆動装置の入力軸の同一軸芯上での接続も相まって、伝動装置と両車軸駆動装置とを、隙間の少ない状態で接続することができ、伝動装置及び両車軸駆動装置を合わせての一つの動力伝達用のアセンブリがコンパクトな状態で構成される。
第一実施例に係る伝動装置を備えた作業車両としてのモアトラクタ(乗用芝刈機)の側面略図である。 図1のモアトラクタの正面略図である。 該第一実施例に係る伝動装置の側面断面図である。 第二実施例に係る伝動装置を備えた作業車両としてのモアトラクタ(乗用芝刈機)の側面略図である。 図4のモアトラクタの正面略図である。 該第二実施例に係る伝動装置の平面展開断面図及びこれに接続される車軸駆動装置の平面断面図である。 第二実施例に係る伝動装置の平面展開断面図である。 第二実施例に係る伝動装置の側面断面図である。 第二実施例に係る伝動装置に接続されるよう構成された図6に示す車軸駆動装置の平面断面図である。 第二実施例に係る伝動装置に接続されるよう構成された車軸駆動装置の別実施例の平面断面図である。 第二実施例に係る伝動装置を備えたモアトラクタの動力系統を示すスケルトン図及び油圧回路図である。
まず、図1乃至図3に示す実施例について説明する。図1及び図2は、水平前後方向の出力軸を有するエンジンを備えたゼロターン型作業車両の一実施例としてのモアトラクタ(以下、単に「車両」とする)V1を図示している。車両V1の概略構成について図1及び図2より説明する。車両V1は、その前端から後端にわたって延設される車体フレーム15を有している。車体フレーム15の前端には、車両1の前輪としてのキャスタ輪17が支持されている。車体フレーム15の上部は車体カバー16に覆われており、該車体カバー16の上方にて、車両の前後中央部に座席7が搭載され、該座席7の左右両側に、左右一対の操作レバー8L・8R(総称して操作レバー8)が設けられている。座席7の前方には、ブレーキペダル9が配置されている。
座席7の後方にて、車体カバー16はエンジンルーム16aを構成しており、該エンジンルーム16a内に、車体フレーム15にて支持されるエンジン1が搭載されている。エンジン1は、エンジン1の前側端1aより前方に突設される水平前後方向のエンジン出力軸1b(図3参照)を有する、所謂ホリゾンタルエンジンであり、エンジン出力軸1bにフライホイール1cが固設されている。このエンジン1の前側端1aには伝動装置2のケース20の後端が連接されており、これにより、エンジン1より伝動装置2を前方に延設するものであり、該ケース20内にフライホイール1cが収容される。
車体フレーム15は、その左端部及び右端部に、前後方向に延設される側板部15aを有しており、左右一対の車軸駆動装置3L・3R(総称して車軸駆動装置3)が、各々、左右各側板部15aより垂設されている。左右の車軸駆動装置3L・3Rは、それぞれ、左右各車軸4L・4R(総称して車軸4)を軸支しており、各車軸4L・4Rは、車両の左右外に突出して、その外端に設けられているハブ4aを、車両1の後輪である左右各駆動輪5L・5R(総称して駆動輪5)の中心部に固着している。
各車軸駆動装置3はケース3aを有し、該ケース3aには、図示されない無段変速装置を構成する油圧ポンプ及び油圧モータが収容されている。油圧モータは各車軸4を駆動するものであり、油圧ポンプは、油圧モータに作動油を供給して油圧モータを駆動する。油圧ポンプのポンプ軸は、各車軸駆動装置3の入力軸3bとして、鉛直上方にケース3aより突出し、その上端部に入力プーリ3c及び冷却ファン3dが固設されている。
また、図2に示すように、左右各車軸駆動装置3のケース3aの外側には、変速アーム3e及びブレーキアーム3fが装備されている。変速アーム3eは、ケース3a内の速度調整部(例えば油圧ポンプの可動斜板)に連係されており、変速アーム3eの回動に基づいて車軸4の回転速度または回転方向が変更される。左右各車軸駆動装置3L・3Rの変速アーム3eは、それぞれ、左右各操作レバー8L・8Rの操作量及び操作方向に基づいて回動操作される。なお、例えば右操作レバー8Rをある前進速度位置とし、左操作レバー8Lを同じ速度の後進速度位置にすれば、右車軸駆動装置3Rの車軸4Rは前進回転、左車軸駆動装置3Lの車軸4Lは同じ速度で後進回転し、車両V1は右回りに芯地旋回(ゼロターン)する。このようにゼロターンが可能であることから、車両V1をゼロターン型作業車両と称している。
左右操作レバー8L・8Rと左右車軸駆動装置3L・3Rの変速アーム3eとの連関については、車両V1にコントローラを設けて、操作レバー8L・8Rの操作位置の検出信号に基づいて該コントローラがアクチュエータを制御することで各変速アーム3eを回動制御するものとしてもよいし、機械的なリンク機構を介して、左右各車軸駆動装置3L・3Rの変速アーム3eを、左右各操作レバー8L・8Rに機械的に連動連係してもよい。
また、左右各車軸駆動装置3L・3Rのブレーキアーム3fは、ケース3a内に設けられたブレーキに連係され、ブレーキアーム3fの回動に基づき、該ブレーキが制動状態と非制動状態とに切り換えられる。右車軸駆動装置3Rのブレーキアーム3f及び左車軸駆動装置3Lのブレーキアーム3fは、ブレーキペダル9の踏み込みにより同時に回動して同時に左右両車軸4L・4Rが制動されるものとしている。
車体フレーム15の前部より、昇降リンク6eを介して昇降自在に、モアユニット6が垂設され、車両1の前後方向において、前輪としてのキャリア17と後輪としての駆動輪5L・5Rとの間の、車体フレーム15下方の空間に配置されている。モアユニット6は、モアデッキ6aと、モアデッキ6a内に配置される、鉛直の回転軸を有する回転刃6bとを具備しており、該モアデッキ6aの上部にはギアボックス6cが設けられており、該ギアボックス6cより前方水平に、モアユニット6の入力軸6dを突設している。この入力軸6dは、ギアボックス6c内のギア等を介して、回転刃6bの鉛直回転軸に連動連係されている。
図1乃至図3より、伝動装置2の構造について説明し、併せて、伝動装置2の備える出力軸13と左右両車軸駆動装置3L・3Rの入力軸3bとの連動連係構造、及び、伝動装置2の備えるPTO軸14とモアユニット6の入力軸6dとの連動連係構造について説明する。
伝動装置2のケース20は、別個の3つのハウジング21、22、23を、前後に連接してなるものである。すなわち、ボルト24を介して後ハウジング21の前端に中ハウジング22の後端を締止し、ボルト25を介して中ハウジング22の前端に前ハウジング23を締止し、こうして連接したハウジング21、22、23にてケース20を構成するものである。
後ハウジング21の後部は、正面視円形のフライホイールハウジング部21aとなっており、後ハウジング21の前部は、該フライホイールハウジング部21aより左右幅が小さく縦長状の軸受ハウジング部21bとなっている。フライホイールハウジング部21aの後端が開口状となっており、このフライホイールハウジング部21aの後端が、前述の、エンジン1の前側端1aに連接されるケース20の後端に該当するものであり、ここにマウンティングフランジ21gを形成している。フライホイールハウジング部21aのマウンティングフランジ21gをエンジン1の前側端1aに連接することで、フライホイール1cがフライホイールハウジング部21a内に収容される。なお、本願明細書で、「縦長」とは鉛直方向に長いことをいうのとする。
軸受ハウジング部21bは、フライホイールハウジング部21aより前方延出状に形成されている。後ハウジング21の下端部は、後述の出力軸軸受部21fを除いて、フライホイールハウジング部21aから軸受ハウジング部21bまで均一の高さに構成されている。一方、軸受ハウジング部21bの上端部はフライホイールハウジング部21aの上端部より低くなっていて、これにより、後ハウジング21の上部に、側面視で図1や図3に示すように、段差をなしている。
軸受ハウジング部21b内には、鉛直状の軸受壁21cが形成されていて、該軸受壁21cの上部には入力軸軸受部21dが前後方向に膨出するように形成されており、該軸受壁21dの下部にはPTOクラッチ軸軸受部21eが前後方向に膨出するように形成されている。軸受壁21cの下端は、軸受ハウジング部21bの下端部よりも上方に配置されており、該軸受ハウジング部21bの下端部には、上下方向に膨出するように出力軸軸受部21fが形成されている。出力軸軸受部21fの上端と軸受壁21cの下端との隙間は、後述の如く中ハウジング22内に配設されるベベルギア33に噛合するようにベベルギア34を配設するためのスペースとしている。
中ハウジング22の後端部は、後ハウジング21の軸受ハウジング部21bの前端の正面視形状に合わせて縦長状の第一ギアハウジング部22aとなっている。中ハウジング22の前端部は、縦長状の第二ギアハウジング部22cとなっている。第一ギアハウジング部22aと第二ギアハウジング部22cとの間の、中ハウジング22の前後途中部は、前後方向円筒状のクラッチハウジング部22bとなっている。後ハウジング21に連接された中ハウジング22において、第一ギアハウジング部22aの上端は後ハウジング21の軸受ハウジング部21bの上端と同じ高さであり、第一ギアハウジング部22a及びクラッチハウジング部22bの下端は後ハウジング22の下端(出力軸軸受部21fを除く)と同じ高さであり、この後ハウジング21の下端と、中ハウジング22のうち第一ギアハウジング部22a及びクラッチハウジング部22bの下端とで、ケース20の下端部20aを画している。出力軸軸受部21fは、このケース20の下端部20aの、前後途中部より、鉛直下方に延出されているものである。
クラッチハウジング部22bの上端と第二ギアハウジング部22cの上端は同じ高さであるが、これらの上端は、第一ギアハウジング部22a(及び後ハウジング21の軸受ハウジング部21b)の上端よりも一段低くなっており、この段差により形成される第一ギアハウジング部22aの鉛直前端壁に、入力軸軸受部22dを形成している。
第二ギアハウジング部22cの下端は、第一ギアハウジング部22a及びクラッチハウジング部22bの下端(すなわちケース20の下端部20a)より一段低くなっており、この段差により形成される第二ギアハウジング部22cの鉛直後端壁に、PTO軸軸受部22eを形成している。
前ハウジング23は、中ハウジング22の第二ギアハウジング部22cの前端形状に合わせた正面視縦長の、略鉛直板状の部材となっている。中ハウジング22に連接された前ハウジング23において、前ハウジング23の上端は中ハウジング22のクラッチハウジング部22b及び第二ギアハウジング部22cの上端と同じ高さにあり、前ハウジング23の下端は中ハウジング22の第二ギアハウジング部22cの下端と同じ高さにある。前ハウジング23の上部には前後方向に膨出するようにPTOクラッチ軸軸受部23aが形成され、その近傍にはバルブ装着部23bが形成されている。前記のケース20の下端部20aより低い位置にて、前ハウジング23に、前後方向膨出状のPTO軸軸受部23cを形成している。
以上のように構成したケース20において、前述の如く、中ハウジング22の第二ギアハウジング部22c及び前ハウジング23の下端がケース20の下端部20aより低く配置されており、第二ギアハウジング部22cにおけるPTO軸軸受部22eを形成した部分と、前ハウジング23のPTO軸軸受部23cを形成した部分とが、ケース20の下端部20aよりも下方に延出していることとなる。この、PTO軸軸受部22e及び23cを含めて、ケース20の下端部20aの高さより下方に延出するように、第二ギアハウジング部22c及び前ハウジング23の下部にて構成される部分を、ケース20の延出部20bとする。言い換えれば、ケース20は、その下端部20aの前端部にて、該下端部20aよりさらに下方に延出する延出部20bを設けている。この延出部20bの後方におけるケース20の下端部20aの下方の空間内に、前述の如くケース20の下端部20aより下方に突出する出力軸軸受部21fが配置されることとなる。
ケース20内において、前後方向水平に延設される入力軸11の前端を、中ハウジング22の入力軸軸受部22dにて、軸受を介して軸支しており、該入力軸11の軸芯方向途中部を、後ハウジング21の入力軸軸受部21dにて、軸受を介して軸支している。入力軸11は入力軸軸受部21dから後方に延出し、該入力軸11の後端が、フライホイールハウジング部21a内に配置されるフライホイール1cの前端に、ダンパ10を介して接続される。
中ハウジング22のクラッチハウジング部22bを前後に貫通するように、前後方向水平状のPTOクラッチ軸12が延設されており、PTOクラッチ軸12の前端が、前ハウジング23のPTOクラッチ軸軸受部23aにて、軸受を介して軸支されており、PTOクラッチ軸12の後端が、後ハウジング21のPTOクラッチ軸軸受部21eにて、軸受を介して軸支されている。こうして、PTOクラッチ軸12が、入力軸11の鉛直下方の位置にて、入力軸11に対し平行に延設されている。
軸受壁21cの直前における第一ギアハウジング22の画する室内にて、入力軸には平ギア31が固設されており、PTOクラッチ軸12には軸受を介して平ギア32が周設されており、平ギア31・32同士が噛合している。平ギア32の中心ボス部32aの後端部は後方に延出しており、この中心ボス部32aの後端部に、平ギア32の後端面に沿って、ベベルギア33が固設されている。
出力軸軸受部21fには、軸受を介して、鉛直の出力軸13が軸支されている。出力軸13の上端は、ケース20(後ハウジング21)内にて、出力軸軸受部21fの上端より上方に突出しており、この出力軸13の上端に、ベベルギア34が固設され、ベベルギア33の下部とベベルギア34の前部とが噛合している。前述の軸受壁21cの下端と出力軸軸受部21fの上端との間の隙間は、軸受壁21cの前方に配置されるベベルギア33の下部に、軸受壁21よりも後方に配置された出力軸13の上端に固設したベベルギア34の前部を噛合させるためのスペースとして設けられている。
こうして、入力軸11から出力軸13へとエンジン1の動力を伝達するための第一ギア列30が、平ギア31・32及びベベルギア33・34にて構成されている。なお、後述のPTOクラッチ40が係合した場合に限り、第一ギア列30の駆動力がPTOクラッチ軸12に伝達されるが、平ギア32及びこれに固設されるベベルギア33は、軸受を介してPTOクラッチ軸12に周設されており、すなわち、PTOクラッチ軸12に対しギア32・33が相対回転自在となっているので、PTOクラッチ軸12に動力が伝達されているか否か(PTOクラッチ軸12が回転しているか否か)にかかわらず、第一ギア列30を介して入力軸11から出力軸13への動力伝達が確保される。
なお、本実施例では、第一ギア列30の平ギア31・32の歯数を略同一とし、ベベルギア33・34の歯数を略同一としている。すなわち、第一ギア列30を等速ギア列とし、入力軸11と出力軸13の回転速度を等しくするものとしている。すなわち、第一ギア列30のギア比(入力軸11と出力軸13との間の回転数比)は、入力軸11の回転速度をそのまま変化させることなく出力軸13に伝達するよう設定されている。こにより、比較的高速の入力軸11(エンジン出力軸1b)の回転速度をそのまま利用して、車両V1の走行駆動に相応しい駆動輪5の回転速度を得るものとしている。
出力軸軸受部21fの下端より下方に突出する出力軸13の下端部には、プーリ35が固設されており、該プーリ35より後方(すなわちエンジン側)にベルト36が延設されている。ベルト36は左右両車軸駆動装置3L・3Rの入力軸3bに固設された入力プーリ3cに巻回される。こうして、プーリ35及び左右両プーリ3cにベルト36を巻回して、伝動装置2から左右車軸駆動装置3L・3Rへの連動連係構造を構成している。このプーリ35・3c及びベルト36よりなる連動連係構造の配置スペースとして、伝動装置2のケース20の延出部20bの後方における、伝動装置2のケース20の下端部20aの下方及びエンジン1の下方の空間が確保されている。
中ハウジング22の第二ギアハウジング部22cの画する室上部内において、PTOクラッチ軸12にギア部材45が周設され、後述のPTOクラッチ40のクラッチドラム41の前端部に固設されている。このギア部材45には、平ギア45aが形成されており、後述の平ギア46と噛合している。
中ハウジング22のPTO軸軸受部22eにて、前後方向水平状のPTO軸14の後端が、軸受を介して軸支されており、前ハウジング23のPTO軸軸受部23cにて、PTO軸14の軸芯方向途中部が軸支されている。PTO軸14の前端部は、前ハウジング23のPTO軸軸受部23c(ケース20の延出部20b)より前方に、すなわち、反エンジン1側に、突出している。こうして、PTO軸14が、PTOクラッチ軸12の鉛直下方の位置にて、PTOクラッチ軸12(及び入力軸11)に対し平行に延設されている。
中ハウジング22の第二ギアハウジング部22cの画する室下部内にて、PTO軸14に平ギア46が固設され、平ギア46の上端部がその上方のギア部材45の平ギア44の下端部に噛合している。こうして、平ギア45a・46にて、PTO軸14へと動力を伝達するための第二ギア列50を構成している。なお、本実施例では、平ギア46を平ギア45aよりも大径とし、また、歯数を多くしており、第二ギア列50は、減速ギア列として構成され、(入力軸11と同じ速度の)ギア部材45の回転速度よりも減速した状態で、PTO軸14を駆動するものとしている。これにより、作業機としてのモアユニット6の回転刃6bを回転駆動するのに相応しいように、PTO軸14を低速かつ高トルクで駆動するものである。
ケース20の延出部20bの前方に突出するPTO軸14の前端部には、図1に示すように、ユニバーサルジョイント37が設けられており、伝動軸38及びユニバーサルジョイント39を介して、モアユニット6の入力軸6dに接続されている。ケース20の前方は、車両1の前後方向において、反エンジン1側であり、これらユニバーサルジョイント37・39及び伝動軸38を用いてのPTO軸と作業機であるモアユニット6の入力軸6dとの連動連係構造が、エンジン1との干渉なく、車両1に確保される。また、ケース20の延出部20bにPTO軸14を設けることで、ケース20の下端部20aよりさらに低い位置にPTO軸14が配置され、モアユニット6の入力軸6dに連動連係されるのに好適な高さとなり、伝動軸38の上下傾斜角度が小さくなって、PTO軸14から入力軸6dへの伝動効率が高められ、騒音を低減できる。
PTOクラッチ40は、第一ギア列30の平ギア32と第二ギア列50の平ギア45aとの間で動力伝達の断接を行うものである。PTOクラッチ40が係合すれば、第一ギア列30から第二ギア列50へとエンジン動力が伝達され、該動力にてPTO軸14が駆動される。PTOクラッチ40を非係合とすれば、第二ギア列50が第一ギア列30の動力から遮断され、PTO軸14は駆動されない。
以下、このPTOクラッチ40の構造について説明し、併せて、伝動装置2に構成されるクラッチ作動油給排用の油路構造について説明する。PTOクラッチ40は、中ハウジング22のクラッチハウジング部22bの画する前後方向円筒状の室内において、PTOクラッチ軸12に周設されている。PTOクラッチ40は、油圧式多板クラッチであり、クラッチドラム41、ピストン42、摩擦板群43、バネ44を備えている。クラッチドラム41は、後方開口状の前後方向円筒状のドラム部41aと、中心ボス部41bとを有しており、該中心ボス部41bは、PTOクラッチ軸12の外周面に、キー12aを介して相対回転不能に装着されている。
クラッチドラム41のドラム部41aと中心ボス部41bとの間の空間であるクラッチ室内には、該クラッチドラム41の後端開口を介して、平ギア32の中心ボス部32aの前端部が前方に延出して挿入されており、ドラム部41aと平ギア32の中心ボス部32aの前端部との間に、摩擦板群43が介装されている。
該クラッチドラム41のクラッチ室内に、摩擦板群43の前方にて、前後摺動自在にピストン42が設けられているとともに、該ピストン42を前方に付勢するためのバネ44が設けられている。クラッチ室内の、ピストン42より前方の空間は、後述のPTOクラッチ切換弁47の制御に基づいてクラッチ作動油が供給された場合に、このクラッチ作動油を受ける油室となっている。
このPTOクラッチ40を係合する(クラッチ入り状態とする)には、ピストン42の前方の前記油室に作動油を供給するものであり、クラッチ作動油が該油室に供給されると、ピストン42がバネ43に抗して後方に摺動し、摩擦板群43の摩擦板同士を圧接し、これにより、平ギア32に対しクラッチドラム41を相対回転不能に係合し、クラッチドラム41に固着されたPTOクラッチ軸12が平ギア32と一体回転する状態となる。一方、PTOクラッチ40を非係合とする(クラッチ切り状態とする)には、該油室よりクラッチ作動油を排出する。図3は、PTOクラッチ40を非係合とした状態(クラッチ切り状態)を図示しており、ピストン42の前方には作動油が供給されておらず、すなわち、該油室から作動油が抜かれ、ピストン42はバネ43の付勢力でその摺動前端位置に配置されている。
前ハウジング23のバルブ装着部23bには、PTOクラッチ切換弁47としての電磁弁が前方突出状に装着されている。車両1には図示されないPTOクラッチ入り切り操作用のスイッチ等の操作具が設けられており、この操作具の操作に基づき、PTOクラッチ切換弁47が制御され、前記のピストン42前方の油室へのクラッチ作動油の供給及び該油室からの作動油の排出を制御する。このPTOクラッチ切換弁47とPTOクラッチ40との間でクラッチ作動油を流通するための油路構造について、以下説明する。
前ハウジング23には、前述の如くPTOクラッチ軸12の前端部を軸支するためのPTOクラッチ軸軸受部23aが形成されているが、ここには軸孔23eが設けられ、該軸孔23eにPTOクラッチ軸12の前端部が挿入される。前ハウジング23のバルブ装着部23bの壁内において、該バルブ装着部23b内に装着した電磁バルブ46と該軸孔23eの前方延出部とを連通するための油路23dが形成されている。
PTOクラッチ軸12内には、軸芯方向の油路12bと、径方向の油路12cとが形成されている。該油路12bは、PTOクラッチ軸12の前端にて開口し、軸孔23eの前方延出部に連通している。油路12cは、軸芯方向の油路12bの後端より径方向に延伸し、PTOクラッチ軸12の外周面にて開口している。
一方、クラッチドラム41の中心ボス部41bには、略径方向の油路41cが形成されている。油路41cの内端は、中心ボス部41bの内周面にて開口し、この開口端は、PTOクラッチ軸12の外周面における油路12cの開口端に連接されている。油路41cの外端は、中心ボス部41bの外周面にて開口し、クラッチドラム41の前記クラッチ室内におけるピストン42の前方の前記油室に連通する。
伝動装置2のケース20(詳しくは中ハウジング22)には、PTOブレーキ60が装着されている。PTOブレーキ60は、PTOクラッチ40を切った(非係合とした)後における第二ギア列50及びPTO軸14の慣性回転を阻止し、クラッチを切ると直ちに作業機の駆動を停止する、すなわち、モアユニット6の回転刃6bの回転を所定時間内に停止するようにするためのものである。このPTOブレーキ60の構造について説明する。
PTOブレーキ60は、ブレーキカバー61、押圧ピン62、シュー63、ピストン64、バネ群65を具備している。押圧ピン62は、PTOクラッチ軸12の軸芯方向と直角の方向に延設され、ケース20(中ハウジング22)の壁に進退摺動自在に軸支されており、その内端を、シュー63を介して、ギア部材45の、平ギア45aよりも後方の部分の外周面に押接可能としている。
ケース20(中ハウジング22)の外側にはブレーキカバー61が装着されており、押圧ピン62の外端部が該ブレーキカバー61内に配置されている。ブレーキカバー61内にて、押圧ピン61にピストン64が設けられており、また、該ピストン64をギア部材45側に付勢するバネ65がブレーキカバー61内に配置されている。
PTOブレーキ60は油圧によるピストン64の移動にて入り切り制御されるものとなっており、このブレーキ操作用の作動油の給排を、PTOクラッチ切換弁47とPTOクラッチ40との間で給排制御される作動油の流れを利用して行うものとしている。すなわち、PTOブレーキ60とPTOクラッチ40とで共通の作動油を使用し、PTOクラッチ40とPTOブレーキ60に対する作動油の給排制御を、共通のPTOクラッチ切換弁47にて行うものとしている。このことに関連して、前ハウジング23及び中ハウジング22の壁内には、PTOクラッチ切換弁47とブレーキカバー61内とを連通する油路23f・22fが設けられている。
図3は、前述の如く、非係合状態にあるPTOクラッチ40を図示しており、この状態において、PTOクラッチ切換弁47から、前記油路23d・12b・12c・41c及び軸孔23eを介しての、クラッチドラム41内の前記油室への油の供給は停止されている。したがって、このときに、PTOクラッチ切換弁47から、油路23f・22fを介しての、ブレーキカバー61内への油の供給も停止されており、ピストン64がバネ65にてギア部材45側に付勢されていることにより、押圧ピン62の内端は、シュー63を介して、ギア部材45の外周面に押接される。このことにより、ギア部材45が制動され、PTO軸14も制動される。すなわち、PTOクラッチ40を切ると、その切り操作のための作動油の流れを利用して、自然にPTOブレーキ60がかかって、PTO軸14の慣性回転を阻止するものとなっている。
PTOクラッチ40を係合する場合には、PTOクラッチ切換弁47より、前記油路23d・12b・12c・41c及び軸孔23eを介して、クラッチドラム41内の前記油室に油が供給される。同時に、PTOクラッチ切換弁47より、油路23f・22fを介して、ブレーキカバー61へと油が供給され、この油圧にて、ピストン64がバネ65に抗して反ギア部材45側へと押動され、これに伴って、押圧ピン62が反ギア部材45側に移動する。よって、ギア部材45が、シュー63を介しての押圧ピン62の内端からの押圧力より解放され、ギア部材45は、係合されたPTOクラッチ40を介して平ギア32より伝達される動力にて回転する。すなわち、PTOクラッチ40を係合すると、その係合操作のための作動油の流れを利用して、自然にPTOクラッチ60が切れ、PTO軸14は、PTOブレーキ60による制動を受けることなく、第一ギア列30及び第二ギア列50を介して伝達されるエンジン動力により駆動される。
次に、図4乃至図11に示す実施例について説明する。なお、図4乃至図11において、図1乃至図3に示す車両V1の部材や部分を指すものと同じ符号が付されている部材や部分は、当該部材や部分と同じもの、または同様の機能を有するものであり、その詳細な説明を省略する。
図4及び図5は、水平前後方向の出力軸を有するエンジンを備えたゼロターン型作業車両の他の実施例としてのモアトラクタ(以下、単に「車両」とする)V2を図示している。車両V2においては、左右駆動輪5L・5Rに接続される車軸204L・204R(総称して車軸204)を軸支し、かつ該車軸204を駆動するものとして、左右車軸駆動装置200R・200L(総称して車軸駆動装置200)を備えており、これらをそれぞれ、車体フレーム15の左右各側板部15aより垂設している。各車軸駆動装置200は、車軸204を軸支するケース210を有し、該ケース210に、後述の如く、油圧式無段変速装置(以後、「HST」)220、及び、HST220から車軸104へと動力を伝達する減速ギア列230とを収容している(図6等参照)。
車両V2においては、車両V1と同様に前後方向水平の入力軸6dを有するモアユニット6を備えている一方、左右各車軸駆動装置200は、左右方向水平の入力軸(ポンプ軸)201を有するものとしている。そして、エンジン1における前後方向水平のエンジン出力軸1bの動力を、左右両車軸駆動装置200の入力軸201及びモアユニット6の入力軸6dに伝達すべく、伝動装置100を設けている。伝動装置100は、ケース120を有している。ケース120には、前後方向水平の入力軸51、左右方向水平の左右一対の出力軸52、及び、前後方向水平のPTO軸53が軸支されている。入力軸51は、エンジン1のフライホイール1cに同一軸芯上にて接続される。左右各出力軸52は、スプラインカップリング205を介して、左右各車軸駆動装置200の入力軸201に同一軸芯上にて接続される。PTO軸53は、車両V1のPTO軸14と同様に、伝動軸38及びユニバーサルジョイント37・39を介して、モアユニット6の入力軸6dに接続される。
スプラインカップリング205は、内周面をスプライン状にした両端開口状の円筒部材であり、これに対応し、該スプラインカップリング205に挿入される出力軸52及び入力軸201の端部の外周面上にスプラインが形成されている。スプラインカップリング205の一開口端より出力軸52の端部が挿入されてスプラインカップリング205に対しスプライン嵌合し、スプラインカップリング205の他開口端より入力軸201の端部が挿入されてスプラインカップリング205にスプライン嵌合することで、出力軸52と入力軸201とが一体回転自在の状態で接続される。なお、出力軸52・入力軸201の端部を挿入した後、スプラインカップリング205の両端には止め輪及びOリングを設ける等して、出力軸52・入力軸201の軸芯方向の移動を阻止している。
なお、車両V2においては、伝動装置100のケース120の後端と、エンジン1の前端との間に、フライホイールハウジング110が介設されており、該フライホイールハウジング110に、エンジン1のエンジン出力軸1b及びフライホイール1cを収容している。入力軸51の後端部が、ケース110の後端より後方に突出し、フライホイールハウジング110内にて、車両V1の入力軸11と同様にダンパ10(本実施例において図示せず)を介して、フライホイール1cの前端に接続される。
図4乃至図8より、伝動装置100について詳述する。ケース120は、左右一対の出力軸52を軸支する後側の第一ハウジング26の前端における鉛直の接合面と、後述のPTOクラッチ150を収容するよう形成されている前側の第二ハウジング27の後端における鉛直の接合面とを接合してなる。第一ハウジング27の後端部に、前述のケース120の後端としての、フランジ26aが形成されており、これを、フライホイールハウジング110の前端に接合するものとしている。このフランジ26aより後方に、前述の入力軸51の後端部が突出しており、該フランジ26aをフライホイールハウジング110に接合した状態において、該フライホイールハウジング110内にて該入力軸51の後端部がフライホイール1cに接続されるものとしている。
ケース120は、図5でよくわかるように、入力軸51を軸支する上部からPTO軸53を軸支する下部にかけて、左右一方に傾斜する(本実施例では、該上部から該下部にかけて右方に傾斜している)ように延設されている。以後、ケース120の、入力軸51とその周囲を画する部分をケース上部120Uとし、PTO軸53とその周囲を画する部分をケース下部120Lとする。図4乃至図7に示すように、ケース上部120Uの前端面には、油圧ポンプユニット70及び作業用油圧ポンプユニット80が取り付けられており、ケース下部120Lでは、PTO軸53の前端部が前方に突設されている。
図6乃至図8に示すように、ケース上部120Uに該当する部分にて、第一ハウジング26の後端に、前述の、フライホイールハウジング110への接続用のフランジ26aが形成されている一方、ケース上部120Uからケース下部120Lにかけて、第一ハウジング26の前端に、第二ハウジング27への接続用のフランジ26bが形成されている。
図8でわかるように、第一ハウジング26のフランジ26bの周縁部には、ボルト28を挿通するためのボスが形成されている。一方、図7に示すように、第二ハウジング27には、その後端開口を囲むようにフランジ27aが形成されていて、該フランジ27aに、第一ハウジング26のフランジ26bの各ボスと合うように、ボルト螺入用のボスが形成されており、第一ハウジング26前端のフランジ26bの周縁部と第二ハウジング27後端のフランジ27aとを接合し、フランジ26b・27aのボルト用ボス同士を合わせ、各ボスにボルト28を挿通・螺入することにより、第一・第二ハウジング26・27同士を締結するものとしている。
ケース上部120Uに該当する部分の、前後のフランジ26a・26b間にて、第一ギア列130を収容するためのギア室部26cが形成されており、その内部空間を、前方開放状の第一ギア室121aとしている。第一ギア室121aの前端は開口しており、フランジ26bは、ケース上部120Uにおいては、この第一ギア室121aの前端開口を囲むように形成されている。
一方、ケース下部120Lでは、フランジ26bが、第一ハウジング26の前端全面を覆うように延設されており、また、該ケース下部120Lにて、油路ブロック部26dが、該フランジ26bより後方に延出するように形成されており、この油路ブロック部26dに、ケース上部120Lに配置されるPTO軸53の後端部が軸支される。
第一・第二ハウジング26・27を接合してなるケース120内には、ギア室121が形成されている。ギア室121は、ケース上部120Uにおいて第一ハウジング25内にて形成される第一ギア室121aと、ケース上部120Uからケース下部120Lにかけて第二ハウジング27内にて形成される第二ギア室121bとよりなる。すなわち、ケース上部120Uにて、第一ハウジング26前端部の開口と第二ハウジング27後端部の開口とが合致して、第一ギア室121aと第二ギア室121bとを連通し、ひとつながりのギア室121を構成している。
第一ギア室121aは第一ギア列130を収容する。第一ギア列130は、入力軸111に固設されるベベルギア54と、左右一対の出力軸52(左出力軸52L及び右出力軸52R)にそれぞれ固設されてベベルギア54と噛合する左右一対のベベルギア55とよりなる。
ベベルギア54は、第二ギア室121bへとつながる第一ギア室121aの前端近傍にて、入力軸51に固設されている。左右の出力軸52L・52Rは、入力軸51と同じ軸芯高さにて、入力軸51を介して左右対称状に配置され、互いに同一軸芯上にて、左右方向水平状に延設されている。各出力軸52は、第一ギア室121aの左端部及び右端部を構成する第一ハウジング26の側壁にて、軸受を介して軸支されている。第一ギア室121a内にて、左側の出力軸52Lの内端部(すなわち右端部)に固設されたベベルギア55が、ベベルギア54の左部に噛合し、右側の出力軸52Rの内端部(すなわち左端部)に固設されたベベルギア55が、ベベルギア54の右部に噛合して、第一ギア列130を構成している。したがって、左右両出力軸52L・52Rの回転方向は互いに逆方向となっている。
第二ハウジング27の後端は、ケース上部120Uからケース下部120Lにかけて、開口している。これにより、ケース上部120Uでは、前述の如く、第二ハウジング27の後端開口と第一ハウジング26の前端開口とを介して、第二ギア室121bを第一ギア室121aに連通している一方、ケース下部120Lでは、第一ハウジング26の前端壁面としてのフランジ26bが第二ギア室121bの後端を画している。
この第二ハウジング27の後端に沿って、第二ギア室121b内に、第二ギア列140を構成する平ギア56・57を配設している。平ギア56は、ケース上部220Uにおいて、第一ギア列130のベベルギア53に隣接するように、入力軸51に固設されている。平ギア57は、ケース下部120Lにおいて、PTO軸53に、軸受58を介して相対回転自在に周設され、平ギア56と噛合している。
なお、本実施例では、第二ギア列140を、直接噛合する二つの平ギア56・57よりなるものとしており、したがって、PTO軸53の回転方向は、入力軸51の回転方向に対して逆になる。
あるいは、平ギア56と平ギア57との間にアイドルギアを介設することも考えられる。なお、伝動装置100の動力伝達系統をスケルトン図にて示した図11では、第二ギア列140は、平ギア55・56間にアイドルギア59を介設した構成のものとしている。このように、アイドルギアを介設することで、PTO軸53と入力軸51の回転方向を同じにすることができる。また、アイドルギアの介設分、PTO軸53を軸支するケース下部120Lが低くなり、そのことで、PTO軸53とモアユニット6の入力軸6dとの高低差が低減されてモアユニット6への伝動効率が増す場合があることも考えられる。
また、平ギア56・57の間にアイドルギアを介設する場合、後述の油路管76をアイドルギア軸とすることが考えられる。これにより、部品を共用し、部品点数の削減及び伝動装置100のコンパクト化を図ることができる。
ケース下部120Lにおける第二ギア室121b内において、PTO軸53に、PTOクラッチ150及びPTOブレーキ160が周設されている。PTOクラッチ150は、第二ギア列140の平ギア57とPTO軸53との間で動力伝達の断接を行うものである。PTOクラッチ150が係合すれば、第二ギア列140に伝達されている入力軸51からのエンジン動力が、PTO軸53に伝達される。PTOクラッチ150を非係合とすれば、PTO軸53は、第二ギア列140に伝達されている該エンジン動力より遮断される。
PTOクラッチ150は、図3に示す伝動装置2におけるPTOクラッチ40と同じ構造の、クラッチドラム41、ピストン42、摩擦板群43、バネ44を備える油圧式多板クラッチであり、その詳細な説明を省略する。なお、平ギア57の中心ボス部が前方に延設され、後方開口状のクラッチドラム41内に挿入されており、PTOクラッチ150の摩擦板群43は、クラッチドラム41に相対回転不能に係合された摩擦板と、平ギア57の中心ボス部に相対回転不能に係合された摩擦板とを交互に配列してなるものである。
PTOクラッチ150への作動油供給用に、図4乃至図8に示す如き油圧ポンプユニット70が設けられている。油圧ポンプユニット70は、油路板71及び油路板71内に設けられるポンプ72よりなる。油路板71は、伝動装置100のケース上部120Uにおける第二ハウジング27の前端面に固設され、この状態において、入力軸51の前部が該油路板71を前後貫通し、該油路板71において、ポンプ72の駆動軸となっている。必要な機能を満たすものであれば、ポンプ72の構成はどのようなものでもよい。図8に示すポンプ72は、入力軸51に固設されたインナロータと、その周囲に配設されるアウタロータとよりなるトロコイドポンプであり、油路板71の後端、すなわち、ケース上部120Uにおける第二ハウジング27の前端面に沿って配設されている。
油路板71内の油路構造について、図11の油圧回路図を参照しつつ、図6乃至図8より説明する。入力軸51の近傍にて、ポンプ72の吸入口・吐出口に臨むギャラリ71bが形成されている。ギャラリ71bより一方(図7において左方)に、吸入油路71aが延設され、油路板71の外側面に、該吸入油路71aの開口端を設けている。この開口端は、図11を用いて後述するように、リザーバタンク90より油を受けるための油吸入ポートとされる。
ギャラリ71bより他方(図7において右方)に、吐出油路71cが延設され、油路板71内で曲折してさらに後方に延設され、油路板71の後端に該吐出油路71cの開口端を設けている。油路板71の後端面に接合されている第二ハウジング27の壁内には、該吐出油路71cの開口端より水平後方に延設されるように、接続油路27bが形成されている。一方、その後方の第一ハウジング26のフランジ26b・油路ブロック部26d内にも、接続油路27bに対し同一軸芯上に、前後水平状の接続油路26eが形成されている。第二ギア室121bを前後に貫通するように、前後方向水平状の油路管76が延設されている。該油路管76の前端部は、第二ハウジング27の前記壁部に嵌入され、接続油路27bに連通している。該油路管76の後端部は、第一ハウジング26の、フランジ26b及び油路ブロック部26dにて構成される壁部に嵌入され、接続油路26eに連通している。
図7及び図8に示すように、第一ハウジング26の前記油路ブロック部26d内にて、高さの異なる油路26f・26gが左右水平方向に延設されている。該油路ブロック部26dの下方より鉛直に、PTOクラッチ切換弁47としての電磁弁が該油路ブロック部26dに嵌入され、油路26f・27g間に介設されており、油路26fがPTOクラッチ切換弁47の吸入口に、油路26gがPTOクラッチ切換弁47の吐出口に、それぞれ連通している。
図7及び図8に示すように、前記の接続油路26eの後端が油路26fに接続されており、油路71c・油路管76、油路26e・26fにて、図11に示す、ポンプ72の吐出油を、後述の減圧弁73からPTOクラッチ切換弁47へと供給するための油路L2を構成している。また、油路ブロック部26d・フランジ26bにて、図8に示すように、PTOクラッチ切換弁47のタンクポートよりドレン油路26kが前方に延設され、ギア室121(第二ギア室121b)に開口している。このドレン油路26kを、図11に示す、PTOクラッチ切換弁47のタンクポートからの油をギア室121内の油溜まりへと排出するためのドレン油路L3としている。
図7及び図8に示すように、ケース下部120Lにおける第一ハウジング26のフランジ26b・油路ブロック部26dに、前方開口状の軸孔26iが凹設されていて、該軸孔26iにPTO軸53の後端部が相対回転自在に嵌入されている。軸孔26iの前後途中部より、その下方の油路26gの途中部に、接続油路26hが鉛直下方に延設されている。PTO軸53の軸芯部には、前後方向に軸芯油路53cが形成されている。軸孔26i内のPTO軸53の後端部の外周面には環状溝53aが形成されていて、該軸芯油路53cの後端より径方向の油路53bがPTO軸53の後端部内にて形成されており、該油路53bが環状溝53aにて開口している。こうして、PTOクラッチ切換弁47の吐出する油が、油路26g・26hを介して、軸孔26i内に入り、この油が、PTO軸53の外周面上の環状溝53a、PTO軸53内の径方向の油路53bを介して、PTO軸53内の軸芯油路53cに流入する構成となっている。
図7に示すように、軸芯油路53cの前端からは、伝動装置2におけるPTOクラッチ軸12の径方向の油路12cと同様に、径方向の油路53dがPTO軸53内に穿設され、PTOクラッチ150におけるクラッチドラム41の中心ボス部41b内の油路41cに連通している。軸芯油路53c内の油が油路53d・41cを介して、PTOクラッチ150のクラッチドラム41内の油室に流入すると、バネ44に抗してピストン42を後方に摺動し、摩擦板群43の摩擦板同士を押接して、PTOクラッチ150を係合状態(クラッチを入れた状態)にする。該油室より油が流出すると、バネ44の付勢力にてピストン42が前方始動し、摩擦板群43の摩擦板同士が離間し、PTOクラッチ150を非係合状態(クラッチを切った状態)にする。
こうして、ケース120の第一ハウジング26内に形成される油路26g・26h及び軸孔26i、PTO軸53に形成される外周溝53a及び油路53b・53c・53d、並びにクラッチドラム41の中心ボス部41b内の油路41cにより、PTOクラッチ切換弁47からの吐出油をPTOクラッチ140のピストン42作動用の油室へと供給するための、図11に示す油路L4が構成されている。
図7及び図8に示すように、ケース下部120Lにおける油路ブロック部26dの左右一端部(本実施例で右端部)に、左右水平軸芯状のアキュムレータ48が嵌入されていて、油路26gの、PTOクラッチ切換弁47に対し左右反対側の端部(本実施例で右端部)に、同一軸芯上に接続されている。また、図8に示すように、油路ブロック部26dの上方より、該油路ブロック部26dにリリーフ弁49が嵌入されている。該油路ブロック部26d内にて、油路26gにおける、接続油路26hとの接続部と、アキュムレータ48との接続部との間の部分より、鉛直上方に接続油路26jが延設され、その上端をリリーフ弁49の下端に接続しており、これにより、油路26gをリリーフ弁49に接続し、油路26g内の油量をリリーフ弁49にて調整するものとしている。
図11でわかるように、PTOクラッチ切換弁47は、「ON」位置と「OFF」位置の2位置間で切り換えられるものであり、そのソレノイドを励磁することで「ON」位置に、ソレノイドを解磁することで「OFF」位置に切り換えられる。図11におけるPTOクラッチ切換弁47は「OFF」位置にあり、このとき、PTOクラッチ切換弁47は、タンクポートを開き、油路L2からの油と、油路L4に連通する吐出ポート内の油とをタンクポートにて合流させ、ドレン油路L3(ドレン油路26k)を介して、ギア室121内の油溜まりへと油を排出する。したがって、油路L4内には、バネ44に抗してピストン42を押動するだけの油圧が立たず、ピストン42はバネ44の付勢による初期位置に戻り、PTOクラッチ140が非係合状態となる。ピストン42の初期位置への復帰により、PTOクラッチ140の前記油室内の残留油も油路L4へと流出するものであり、この際、アキュムレータ48が当該油を回収し、さらに余剰の油をリリーフ弁49がギア室121内の油溜まりへと排出する。
PTOクラッチ切換弁47を「ON」位置に切り換えると、PTOクラッチ切換弁47は、タンクポートを閉じ、油路L2からの油の全量を油路L4へと流す。油路L4を介してPTOクラッチ240へとクラッチ作動油が供給される際に、リリーフ弁49が、PTOクラッチ150へと供給されるクラッチ作動油の流量を調整し、余剰油をギア室121内の油溜まりへと排出する。こうして、流量を調整された状態で、油路L3内の油がPTOクラッチ150の前記油室内に供給され、PTOクラッチ150を係合状態にする。
ケース下部120Lにおける第二ハウジング27の前端壁とPTOクラッチ150との間にて、PTO軸53に、PTOブレーキ160が周設されている。PTOブレーキ160は、PTO軸53に相対回転不能に係合した制動板と、第二ハウジング27に相対回転不能に係合した制動板とを、前後摺動可能な状態で交互に配列してなる、制動板群66を有しており、制動板群66の後方に押動板67を有する。PTOクラッチ140のクラッチドラム41前端部には、前後摺動自在に連結杆68が挿通されており、該連結杆68を介して、該押動板67が、PTOクラッチ150のピストン42に連結されている。
PTOクラッチ150を非係合状態とすべく、ピストン42が前方に摺動すると、連結杆68を介して、押動板67を前方に押動し、これにより、制動板群66の制動板同士が圧接される。こうして、PTO軸53に係合する制動板が第二ハウジング27に係合する制動板にて制動され、PTOクラッチ150が切られる際には自動的にPTO軸53が制動され、PTO軸53の慣性回転を防止する構成となっている。
PTOクラッチ150を係合状態とすべく、ピストン42が後方に摺動すると、連結杆68を介して、押動板67が後方に戻され、これにより、制動板群66の制動板同士が離間する。こうして、PTO軸53に係合する制動板が第二ハウジング27に係合する制動板より解放され、PTOクラッチ150を入れる際には自動的にPTO軸53の制動状態が解除され、PTO軸53を駆動可能な状態とする構成となっている。
次に、作業用油圧ポンプユニット80の構造について、図6及び図7にて説明する。油圧ポンプユニット70の油路板71の前端面に、作業用油圧ポンプユニット80のハウジング81の後端が取り付けられており、ハウジング81内には、ポンプ82が設けられている。ポンプ82は、一対の噛合し合うギアを有するギアポンプであって、そのうち一方のギアのギア軸83の後端部にスプライン状の凹部が凹設され、ここに入力軸51の前端のスプライン突起51aが嵌入し、ギア軸83が入力軸51と一体に回転するものとなっている。
ハウジング81には、ポンプ82より吐出される油を取り出すための図外の吐出ポートが開口している。作業用油圧ポンプユニット80の該吐出ポートより取り出される圧油は、例えば、車両V2におけるモアユニット6を昇降するための昇降用アクチュエータに供給される。
図11における、油圧ポンプユニット70におけるポンプ72を用いてのPTOクラッチ150への作動油供給用の油圧回路構造には、前述したもの以外に、図6乃至図8には図示されない構成要素が含まれており、これらについて説明する。
まず、油圧ポンプユニット70のポンプ72への油圧源として、伝動装置100及び左右車軸駆動装置200とは別個のリザーバ90が設けられている。リザーバ90から、前述の油路板71に設けた吸入油路71aの開口端まで、油管91を延設している。なお、ポンプ82への油も、油管91を介して供給されるものとしている。これに関しては、例えば、油路板71及びハウジング81内にて油路71aからポンプ82の吸入口への油路を連接状に穿設するものとしてもよい。
図6乃至図8では図示されないものとして、伝動装置100には、ポンプ72の吐出口に油路L1を介して接続される減圧弁73が設けられている。減圧弁73にて一定圧に調整された油は、後述の如く、両車軸駆動装置200のハウジング210内のHST220へのチャージ油として供給され、一方、減圧弁73における余剰圧分の油が、図7に図示される吐出油路71cを含む油路L2を介してPTOクラッチ切換弁47へと供給される。
さらに、伝動装置100には、ポンプ72と減圧弁73との間の油路L1に接続されるように、油路L1内の油の流量調整用のリリーフ弁74、及び、油補充用チェック弁75が設けられている。油補充用チェック弁75は、エンジン1が駆動されていないときに、ギア室121内の油溜まりより油を吸入し、減圧弁73を介して両車軸駆動装置200のHST220に油を補充するのであり、これにより、坂道上で停車中の車両V2の駆動輪5が空転して坂道を下ってしまうような不測の事態を防止するものである。
減圧弁73、リリーフ弁74、油補充用チェック弁75については、主に、油路板71内に設けることが考えられるが、伝動装置100における適宜の箇所に設けられればよい。
また、リザーバタンク90により、伝動装置100のケース120(ギア室121)内へと油管91が配管されていて、ギア室121内の油溜まりにリザーバタンク90を連通しており、これにより、第一ギア列130・第二ギア列140のギア等を潤滑するための油をケース120内に確保するものとしている。また、左右車軸駆動装置200のケース210内の油溜まりより油を回収(またはケース210内の油溜まりの油量を調整)すべく、リザーバ90より各ケース210へと油管93を延設している。
次に、車軸駆動装置200の構造について説明する。車軸駆動装置200のケース210は、図4に示すように、一対の半割ハウジング211・212同士を接合してなるものであり、ハウジング211・212を接合してなるケース210内には、図9等に示すように、HST220を収容するHST室210aと、減速ギア列230を収容するギア室210bと、車軸204を収容する車軸室210cとが形成される。HST室210a、ギア室210b、車軸室210cのそれぞれに、HST220、減速ギア列230、車軸204を収容した場合において、両ハウジング211・212同士を接合する接合面上に、HST220における油圧ポンプ221のポンプ軸201(車軸駆動装置200の入力軸201)の左右方向の軸芯、油圧モータ222のモータ軸202の左右方向の軸芯、減速ギア列230の中間軸203の左右方向の軸芯、及び、車軸204の左右方向の軸芯の全てが、平行に配置される。
したがって、一つのケース210を構成するハウジング211・212同士は、両ハウジング211・212の接合面を介して互いに対称の形状となっており、一方のハウジング211にて、HST220、減速ギア列230、及び車軸204の、該接合面より一側の半分を、他方のハウジング212にて、HST220、減速ギア列230、及び車軸204の、該接合面より反対側の半分を、それぞれ収容している。このことは、後述の、別実施例の車軸駆動装置300のケース310を構成するハウジング311・312についても同様である。
車軸駆動装置200をこのような構成とすることにより、一つの車軸駆動装置200を、左車軸駆動装置200Lとして提供できる一方で、それを左右反転することで、右車軸駆動装置200Rとしても提供できる。すなわち、左右両車軸駆動装置200L・200Rとして、共通の車軸駆動装置200を用いることができ、車軸駆動装置200の規格化が促進される。
また、図4乃至図6、図9に示す車軸駆動装置200の実施例では、図4でよくわかるように、側面視で、ポンプ軸(入力軸)201、モータ軸202、中間軸203、車軸204が、この順番にて、一直線上に配列されており、モータ軸202及び中間軸203が介設される分、ポンプ軸201と車軸204との間に、相応の距離が確保される。したがって、このように軸201、202、203、204を配列した車軸駆動装置200は、側面視で、伝動装置100の出力軸51と車軸駆動装置200の支持する車軸204との間の距離(上下方向でも左右方向でも)が相当程度離れているレイアウト構成の車両に適するものである。
特に、図4に示すV2では、左右駆動輪5L・5R間にエンジン1が配置され、そのエンジン1の前方に伝動装置100が配置される。したがって、伝動装置100の出力軸52の位置は、側面視では、図4に示すように、(車軸204と同一軸芯上の)駆動輪5の中心より、かなりの距離をおいて、前上方に配置されており、このような位置関係にある(ポンプ軸201と同一軸芯上に配される)出力軸52と(車軸204と同一軸芯上に配される)駆動輪5とを連結するのに対応して、ハウジング211・212間の接合面上の軸201・202・203・204の配列方向を適宜調整して、車軸駆動装置200のケース210が車両V2にて配置される。
このように、ハウジング211・212の接合面、すなわち、軸201・202・203・204の配列方向は、必ずしも前後水平方向や鉛直方向にする必要はなく、出力軸52と車軸204との高低差等に応じて、例えば図4に示すように、前後上下に傾斜させた状態にして、車軸駆動装置200を車体フレーム15に対し固定すればよい。
以下、車軸駆動装置200の構成について説明するが、便宜上、ハウジング211・212の接合面を水平とし、軸201・202・203・204が前から後へと配列されているとの前提での説明とする。なお、左右方向において、伝動装置100寄りの側を内側、その反対側の、駆動輪5寄りの側を外側とする。
このような前提で、図9に示すHST室210a、ギア室210b、車軸室210cのレイアウトを説明すると、ケース220は、その前部が左右内側寄りに、その後部が左右外側寄りに形成されており、該左右内側寄りのケース220の前部内にHST室210aが形成され、該左右外側寄りのケース220の後部内にギア室210bが形成され、該ギア室210bの後部より左右外側に延出するように、車軸室210cが形成されている。
HST220は、油圧ポンプ221と、その後側の油圧モータ222と、油圧ポンプ221・油圧モータ222の左右内側に配置されるセンタセクション223とを組み合わせてなり、前記HST室210aに収容されている。該センタセクション223は、左右内側と外側とに鉛直面を有する平板形状となっており、そのうち左右内側の一鉛直面に、ポンプ取付面及びモータ取付面がともに設けられていて、それぞれに油圧ポンプ221・油圧モータ222のシリンダブロック221a・222aが回転摺動自在に取り付けられている(弁板を介して取り付けるものとしてもよい)。また、油圧ポンプ221のシリンダブロック221aの回転軸である左右方向水平のポンプ軸201、及び、油圧モータ222のシリンダブロック222aの回転軸である左右方向水平のモータ軸202が、センタセクション223にて回転自在に軸支されている。ポンプ軸201はセンタセクション223を貫通して、シリンダブロック221aに対し左右反対側にて、その左右内側の先端部がケース210より突出し、スプラインカップリング205を介して、伝動装置100の左右各出力軸52の左右外側端と、同一軸芯上で一体回転可能に接続されている。前記ハウジング211・212のそれぞれには前記センタセクション223のポンプ取付面及びモータ取付面の略半分を収容する凹部が形成されている。
また、図9に示すように、センタセクション223には係合凸部223aが形成され、ハウジング211・212には係合凹部211a・212aが形成されていて、ハウジング211・212の接合により、係合凹部211aと係合凹部212aとが一繋がりになって一つの係合凹部を形成し、この係合凹部にセンタセクション213の係合凸部223aが嵌め込まれることで、センタセクション223がハウジング211・212に係止されている。具体的には、ハウジング211・212の接合前に、例えばハウジング211内に、センタセクション223の半分を入れた状態にしておく。この状態において、ハウジング211の係合凹部211aにはセンタセクション223の係合凸部223aの半分が嵌入されている。この状態で、センタセクション223の残り半分を覆うようにハウジング212を被せ、ハウジング211に接合すると、ハウジング212の係合凹部212aがハウジング211の係合凹部211aに連接するものであり、この際に、センタセクション223の係合凸部223aの残り半分が係合凹部212aに嵌入され、前述の如く、センタセクション223がハウジング211・212に係止された状態となる。これにより、ハウジング211・212を接合してなるケース210内におけるセンタセクション223の移動を阻止している。
油圧ポンプ221には、シリンダブロック221aの左右外側にて、そのシリンダブロック221aに嵌入されているプランジャの頭部に押接された可動斜板221bが備えられている。可動斜板221bは、機械的リンク機構を介して機械的に、または、コントローラを介して電気的に、図4及び図5に示す左右操作レバー8L・8Rの各々に連係されており、可動斜板221bの傾倒方向及び角度が各操作レバー8にて制御され、これにより、油圧ポンプ221から油圧モータ222への吐出方向及び吐出量を制御し、モータ軸202の回転方向及び速度を制御するものとしている。
油圧モータ222には、シリンダブロック222aの左右外側にて、そのシリンダブロック222aに嵌入されているプランジャの頭部に押接された固定斜板222bが備えられている。なお、油圧モータ222の斜板を可動斜板とし、その斜板の傾動にてモータ軸202の出力速度を変更するものとしてもよい。
HST220の油圧回路構成について図11より説明する。センタセクション223内には、センタセクション223に取り付けた状態の油圧ポンプ221と油圧モータ222との間に介設される一対の油路223a・223bが形成されている。このように、車軸駆動装置200のケース210内に配置したセンタセクション223内に、油圧ポンプ221と油圧モータ222とを接続するメイン油路223a・223bを形成しているので、伝動装置に一対の油圧ポンプを設け、左右両車軸駆動装置の各々に油圧モータを設けて、油圧配管にて各油圧ポンプと各油圧モータとを接続するものとしていた従来のHST構造に比べ、耐久性、コンパクト性、部品点数の低減、組立上の利便性等において優れている。
センタセクション223には、各メイン油路223a・223b宛てに、一対のチャージチェック弁224が設けられており、メイン油路223aまたは223bの油量が不足すると、該当のチャージチェック弁224が開弁し、メイン油路223a・223bに油を補充する。一方のチャージチェック弁224(両チャージチェック弁224に設けてもよい)には、当該チャージチェック弁224をバイパスする中立拡張用のオリフィス225が設けられている。
油圧ポンプ70からの吐出油を受ける前述の減圧弁73からは、定圧の油が、油路L5を介して、両チャージチェック弁224に供給される。この油路L5については、油圧ポンプユニット70の油路板71より左右各車軸駆動装置200のケース210へと油圧配管することによって構成することが考えられる。なお、前述の如く、リザーバタンク90と左右各車軸駆動装置200のケース210内の油溜まりとが、油圧配管等で構成される各油路93にて接続されている。
車軸駆動装置200における減速ギア列230及び車軸204の構成について、図4乃至図6、図9、図11より説明する。HST室210aの後部内に収容されている油圧モータ222のモータ軸202の左右外側の先端部が、HST室210aより延出され、ギア室210bの前部内に突入しており、該モータ軸202の先端部に、ピニオン231が固設(または形成)されている。
一方、車軸204は車軸室210c内に収容され、該車軸室210cの左右内側・外側にて、軸受206・207を介して両ハウジング211・212間に支持されている。車軸204の左右内側の先端部は、軸受206より左右内側に連接されるギア室210bの後部内に突出しており、このギア室210bの後部内にて、車軸204の該左右内側端部にブルギア234が固設されている。また、車軸204の左右外側の先端部は、軸受207を介して、ケース210の外側に延出し、その外端にフランジ状のハブ204aが設けられ、該ハブ204aを各駆動輪5のリムに固着可能としている。
ギア室210bの左右両側において、ハウジング211・212に挟持されるように、左右方向水平の中間軸203の左右両端が支持されており、ギア室210b内にて、中間軸203に、大径の中間ギア232及び小径の中間ギア233が固設(または形成)されている。大径の中間ギア232の前端は、それより小径の前記ピニオン231の後端と噛合している。小径の中間ギア233は、中間軸203において、大径の中間ギア232の左右外側に隣接配置されており、小径の中間ギア233の後端が、それより大径のブルギア234の前端と噛合している。なお、図9には示されていないが、モータ軸202を人為的にロックするための、ピニオン231の歯と噛合可能な爪部を備えるパークロック機構を、ケース210内に設けている。
以上の如き構成の車軸駆動装置200は、前述の如くハウジング211・212同士の接合面(軸201・202・203・204の配列方向)を水平とし、ポンプ軸201の側を前側、車軸204の側を後側とした前提において、側面視では、HST室210aの後部内の油圧モータ222と、ギア室210bの前部内のピニオン231とが同一軸芯上に重なり合っており、油圧モータ222・ピニオン231より前方に油圧ポンプ221が、油圧モータ222・ピニオン231より後方に中間軸203及びこれに周設される中間ギア232・233が、そして、該中間軸203・ギア232・233の後方に、車軸204及びこれに周設されるブルギア234が、配列されている。すなわち、HST220における油圧ポンプ221と、中間ギア列230における中間軸203より後方の部分とが、互いに重なり合うことなく、油圧モータ222・モータ軸202を介して前後に振り分けられた状態となっている。
一方、正面視または後面視においては、ギア室210bにおいて、モータ軸202の左右外側端部及びここに設けられるピニオン231と、車軸204の左右内側端部及びここに設けられるブルギア234とが、中間軸203及びこれに周設される中間ギア232・233と重なりあっており、これらの左右内側に、HST220が配置され、また、左右外側に、車軸204が延出されている。すなわち、HST220は、モータ軸202が左右外側に延出してその先端部にピニオン231が設けられていることを除いては、減速ギア列230及び車軸204とは重なり合うことなく、左右に振り分けられた状態となっている。
さらにいえば、中間軸203上において、中間ギア232・233が左右に振り分け配置されており、左右内側の大径の中間ギア232及びこれに噛合するモータ軸202の左右外側端部上のピニオン231と、左右外側の小径の中間ギア233に噛合する車軸204の左右内側端部上のブルギア234とが、正面視または後面視において、重なることなく、左右に振り分けられた状態となっている。したがって、本実施例のケース210では、ギア室210bの前部には、モータ軸202の左右外側端部及びその外周上のピニオン231を収容するだけの小さなスペースしか確保されていないが、ギア室210bにおけるこの部分のスペースを拡張すれば、逆にブルギア234を中間ギア233の前方に配置して、この拡張スペースに配置することも可能となる。
図10に示す車軸駆動装置300は、車軸駆動装置200の変容例であって、そのケース310は、ギア室における中間ギア232前方の上述のスペースを拡張し、そこにブルギア234を配置するように構成されている。以下、車軸駆動装置200と対比する形で、車軸駆動装置300の構成について説明する。
車軸駆動装置300のケース310は、ハウジング311・312同士を接合してなるものとしている。ケース310内の、HST220及び減速ギア列230の構成要素、及び車軸204は、車軸駆動装置200のものと同じであり、軸201・202・203・204の左右方向の軸芯が全て、両ハウジング311・312の接合面に配置される点も、車軸駆動装置200と同じである。さらに、入力軸(ポンプ軸)201の突出するケース310の左右内側端から、車軸204の突出するケース310の左右外側端までの、ケース310の左右方向の幅も、同様に設定されるケース210の左右方向の幅と略同一とされる。つまり、伝動装置100の各出力軸52の外端と、その側の駆動輪5との間の左右方向の間隔が、車軸駆動装置200を配置するのに適したものであれば、そこに車軸駆動装置300を配置することも可能ということである。
以下の説明は、特に別段の記述のない限り、車軸駆動装置200のケース210におけるハウジング211・212の接合面も、車軸駆動装置300のケース310におけるハウジング311・312の接合面も、水平に配されており、車軸駆動装置200・300のいずれについても、油圧ポンプ221が油圧モータ222の前方に配置されている状態であるとの前提でのものとする。
車軸駆動装置200のケース210では、前後に長く形成された減速ギア室210bの前部の左右内側にHST室210aが設けられ、減速ギア室210bの後部の左右外側に車軸室210cが設けられて、HST210aと車軸室210cとが前後にずれた状態で配置されている。これに対し、車軸駆動装置300のケース310では、ハウジング311・312の接合により構成されるHST室310a・減速ギア室310b・車軸室310cが、左右方向に一列に配列されている。これにより、側面視において、ケース310に収容されたHST220、減速ギア列230、車軸204が重なり合い、特に、側面視において、伝動装置100の出力軸52に対し同一軸芯上に配置される車軸駆動装置200の入力軸(ポンプ軸)201と、車軸204との間の距離が、非常に小さいものとなっている。したがって、車両V2における伝動装置100及び駆動輪5のレイアウトが、側面視において、出力軸52と車軸204との間の上下方向や前後方向の距離が大きくなるように設計されているものについては、車軸駆動装置200を適用すればよく、当該距離が小さくなるように設計されているものについては、車軸駆動装置300を適用すればよい。
車軸駆動装置300におけるHST220・減速ギア列230・車軸204の配置構成について詳述する。ケース310における左右方向内側のHST室310a内に、油圧ポンプ221・油圧モータ222・センタセクション223よりなるHST220が、車軸駆動装置200のケース210におけるHST室210a内に収容された場合と同様の状態で収容されている。ハウジング311・312にはハウジング211・212の係合凹部211a・212aと同様の係合凹部311a・312aが形成されており、ハウジング311・312同士の接合でひと繋がりとなった係合凹部311a・312aにセンタセクション223の係合凸部223aが嵌入されている。HST室310aの後部内に配置されている油圧モータ222よりモータ軸202の左右内側端部が、HST室310aより、ケース310における左右方向中間のギア室310b内へと延出され、該モータ軸202の左右内側端部にピニオン231が固設(形成)されている。
ギア室310b内において、モータ軸202の後方に配置された中間軸203の外周面上にて、大径の中間ギア232が固設(形成)され、その左右外側に隣接するように、小径の中間ギア233が固設(形成)されている。大径の中間ギア232の前端が、モータ軸202のピニオン231の後端と噛合している。以上に説明した車軸駆動装置300のケース310内における、HST220、及び、減速ギア列230のうち、モータ軸202のピニオン231及び中間軸203の大径の中間ギア232のレイアウトは、車軸駆動装置200のケース210内における当該レイアウトと同様である。
車軸駆動装置200では、車軸204が中間軸203の後方に配置され、ギア室210b内において、小径の中間ギア233の後端が車軸204の左右内側端部上のブルギア234の前端に噛合しているのに対し、車軸駆動装置300では、車軸204が中間軸203の前方に配置され、ギア室210b内において、小径の中間ギア233の前端が車軸204の左右内側端部上のブルギア234の後端に噛合している。ここで、前述の如く、車軸駆動装置200のケース210では、中間軸203上の左右外側の小径の中間ギア233の後方におけるギア室210bの後部が拡張されて、ブルギア234を配置するスペースを確保する構造になっているのに対し、車軸駆動装置300のケース310においては、前述の如く、中間ギア233の前方におけるギア室310aの前部が拡張されていて、ブルギア234の配置用スペースを確保する構造となっている。
車軸駆動装置200と同様に、車軸駆動装置300においても、中間ギア233に噛合するブルギア234と、中間ギア232及び該中間ギア232と噛合するモータ軸202の左右外側端部上のピニオン231とは、正面視または後面視で、重なり合うことなく、左右に振り分けられた状態となっている。したがって、逆にいえば、HST220、HST220より延出されるモータ軸202の左右外側端部上のピニオン231、中間軸203及びその外周上の中間ギア232・233のレイアウトを一定に保持した状態で、車軸204及びその左右内側端部上のブルギア234を、中間軸203の後方に配置すれば、車軸駆動装置200のケース210に収容されるのに適したHST220・減速ギア列230・車軸204のレイアウトとなり、中間軸203の前方に配置すれば、車軸駆動装置300のケース310に収容されるのに適したHST220・減速ギア列230・車軸204のレイアウトとなるのであり、前述のように、側面視で伝動装置100の出力軸52と車軸204とが離れた状態に適した車軸駆動装置200と、側面視で伝動装置100の出力軸52と車軸204とが近接した状態の車軸駆動装置300とで、ケースを除いて、構成要素を共有化することができ、コスト低減の効果を奏するものである。
本発明に係る伝動装置の実施例として、特に前述の如き構成のゼロターン型作業車両に適用した場合の実施例を以上に説明してきたが、本発明に係る伝動装置は、ホリゾンタルエンジンへの連動連係に適した水平の入力軸と、ユニバーサルジョイント・伝動軸を介しての作業機との連動連係に適した水平のPTO軸とを有するものであって、このような軸配置が好適な作業車両であれば、ゼロターン型等に限らず、様々なタイプの作業車両への適用が考えられる。
V1 モアトラクタ(車両)
1 エンジン
1b エンジン出力軸
1c フライホイール
2 伝動装置
3(3L・3R) 車軸駆動装置
4(4L・4R) 車軸
5(5L・5R) 駆動輪
6 モアユニット(作業機)
11 入力軸
12 PTOクラッチ軸
13 出力軸
14 PTO軸
20 ケース
20a ケースの下端部
20b ケースの延出部
21f 出力軸軸支部
21g マウンティングフランジ
30 第一ギア列
35 プーリ
36 ベルト
37 ユニバーサルジョイント
38 伝動軸
39 ユニバーサルジョイント
50 第二ギア列
V2 モアトラクタ(車両)
51 入力軸
52 出力軸
53 PTO軸
100 伝動装置
110 ケース
130 第一ギア列
54 ベベルギア
55 ベベルギア
140 第二ギア列
56 平ギア
57 平ギア
200 車軸駆動装置
201 入力軸(ポンプ軸)
204 車軸
205 スプラインカップリング
300 車軸駆動装置

Claims (5)

  1. 水平の出力軸を有するエンジン、左右の走行用駆動輪を各別に駆動する一対の車軸駆動装置、及び作業機を搭載した作業車両に適用される伝動装置であって、
    水平の入力軸と、
    該一対の車軸駆動装置に連動連係可能な出力軸と、
    該入力軸から該出力軸へと動力を伝達する第一ギア列と、
    該入力軸に対し平行な水平のPTO軸と、
    該入力軸から該PTO軸へと動力を伝達する第二ギア列と、
    該入力軸から該PTO軸への動力伝達を断接するPTOクラッチと、
    該入力軸及び該出力軸を支持するとともに、該第一、第二ギア列、及び該PTOクラッチを収容する共通のケースとからなっており、
    該入力軸の一端には、該エンジンのフライホイールに接続可能な接続部を備え、
    該PTO軸には、該作業機に接続可能なユニバーサルジョイントを備えていることを特徴とする作業車両用伝動装置。
  2. 前記ケースの一側端には、前記エンジンに連接可能なマウンティングフランジを設けていることを特徴とする請求項1に記載の作業車両用伝動装置。
  3. 前記第一ギア列は、前記入力軸の回転速度を略そのまま前記出力軸に伝達するギア比を有し、前記第二ギア列は、前記入力軸の回転速度を低下させて前記PTO軸に伝達するギア比を有していることを特徴とする請求項1に記載の作業車両用伝動装置。
  4. 前記ケースの反エンジン側の端部に、鉛直下方に延出する延出部を設け、該延出部にて前記PTO軸を支持しており、
    前記出力軸は、前記入力軸の軸芯方向において、該ケースの、前記エンジンへの連接端と該延出部との間の部分にて、鉛直に軸支され、該ケースより鉛直下方に突出していることを特徴とする請求項1に記載の作業車両用伝動装置。
  5. 前記出力軸は、作業車両の左右方向に水平の一対の出力軸となっており、それぞれ、前記ケースの左右各端より左右外方に突出し、各車軸駆動装置の入力軸に同一軸芯上に接続可能となっており、
    前記第一ギア列は、前記入力軸に固設されたベベルギアと、該一対の出力軸のそれぞれに固設されて、該入力軸上のベベルギアに噛合するベベルギアとよりなることを特徴とする請求項1に記載の作業車両用伝動装置。

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