JP3921075B2

JP3921075B2 - 作業車の動力取出し装置

Info

Publication number: JP3921075B2
Application number: JP2001341497A
Authority: JP
Inventors: 瑞哉松藤; 源吉井
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-11-07
Also published as: US6854541B2; EP1310399B1; US20030085061A1; EP1310399A2; JP2003136985A; DE60235063D1; EP1310399A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は作業車の動力取出し装置、特に機体一端部内において機体軸線方向に沿わせて設けられ変速回転される中空の出力軸内に、機体内から外方に延出させるＰＴＯ軸であって、一端部と他端部とに互いに歯数を異にするスプラインを形成してあるＰＴＯ軸を、該ＰＴＯ軸によって駆動される作業機の種類に応じ前後逆として挿入し、該出力軸と相対回転不能に接続するように構成された動力取出し装置に、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
機体内から外方に延出させるＰＴＯ軸によって駆動される作業機は、その種類に応じて比較的低速（５４０ｒｐｍ）で駆動させるものと、比較的高速（１０００ｒｐｍ）で駆動させるものとがあり、対応して作業機側のユニバーサルジョイントへ接続されるＰＴＯ軸延出部のスプラインは、低速駆動される作業機用では歯数の少ないもの（６歯数）が用いられ、高速駆動される作業機用では歯数の多いもの（２１歯数）が用いられる。
【０００３】
このため、単一のＰＴＯ軸の一端部と他端部とに、互いに歯数を異にするスプラインを形成しておいて、機体一端部内の中空出力軸に、該ＰＴＯ軸を、選択的に前後を逆として挿入し出力軸に対し相対回転不能に接続する技術が、米国特許Ｎｏ．３，５１３，７１２から公知である。
本米国特許のものでは、出力軸が低速と高速とで変速回転されるものであるのに対し、ＰＴＯ軸を前後逆として該出力軸に挿入した場合にも、出力軸回転数を変更させることは行われていない。
【０００４】
一端部と他端部とに互いに歯数を異にするスプラインを形成してあるＰＴＯ軸を中空の出力軸に対し、選択的に前後を逆として挿入するのと同時に、出力軸の回転数も変更することとした技術は、例えば米国特許Ｎｏ．３，３５２，１６５、Ｎｏ．３，４６４，２７７及びＮｏ．５，６６７，３３０から公知である。
これらの米国特許のものは、ＰＴＯ軸の前後入れ替えに応じて出力軸の回転数を変更して、同変更状態に拘束するためのアクチュエータ機構を、出力軸上に遊嵌設置された、回転数を異にする２個の歯車の設置位置で、ＰＴＯ軸と出力軸間に設けている。
【０００５】
このように、ＰＴＯ軸の駆動経路中にアクチュエータ機構を設けると、出力軸の回転数を変更するための機構が大型化するきらいがある。またアクチュエータ機構を設けず出力軸の回転数変更を専らレバー操作で行うこととしたものと、仕様が全く異別となって互換性を欠く。
【０００６】
そこでこの発明は、中空の出力軸に対しＰＴＯ軸を前後入れ替えて挿入するのと同時に、出力軸の回転数を変更ないし同変更状態に拘束する機構を、ＰＴＯ軸の駆動経路を外れた位置に設けて、従来のものの欠点を解消してある、作業車の新規な動力取出し装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【発明の要約】
本発明の請求項１は、機体一端部内に設けた中空の出力軸（３０）上に、回転数を異にする２個の歯車（４７，４８）を遊嵌設置し、該２個の歯車（４７，４８）間で出力軸（３０）上に、該歯車（４７，４８）の１個宛を選択的に出力軸（３０）に対し結合するためのシフタカラー（５０）を設置し、機体内から外方に延出させるＰＴＯ軸（３２）を、一端部と他端部とに互いに歯数を異にするスプライン（３２ａ，３２ｂ）を形成し、歯数の少ないスプライン（３２ａ）側の端面には軸心に穴（６７）を穿設し、該ＰＴＯ軸を選択的に前後逆として上記出力軸（３０）に挿入し、該出力軸（３０）と相対回転不能に接続するように構成された作業車の動力取出し装置において、前記出力軸（３０）の内端部上に、前記シフタカラー（５０）と一体的に摺動変位されるように接続されたカラー部材（５６）を設け、前記出力軸（３０）の内端部内に摺動可能に感知体（６５）を設け、該感知体（６５）の軸線方向に、傾斜するカム面（６５ａ）と、前記ＰＴＯ軸（３２）の一端に穿設した穴（６７）に挿入する小径部（６５ｂ）、及びその反対側の大径部（６５ｃ）を設け、前記出力軸（３０）に形成した穴（３０ｂ）に嵌合して放射方向に沿設され、内端が前記感知体（６５）のカム面（６５ａ）に対し当接するピン（６６）を設け、該ピン（６６）の外端は、出力軸（３０）の穴（３０ｂ）から突出して、前記出力軸（３０）の内端部上に遊嵌したカラー部材（５６）の内周面に形成された凹面部（５６ａ）に対し係合可能とし、前記シフタカラー（５０）を摺動変位させるシフトフォーク（５４）と、前記カラー部材（５６）に対し係合させたフォーク部材（５７）とを、同一のフォークシャフト（５３）に相対摺動不能に固定したので、次のような作用・効果を奏するのである。
【０００８】
歯数の多いスプライン（３２ｂ）を出力軸（３０）に挿入した状態では歯数の少ないスプライン（３２ａ）が機体外に延出されるから、その状態で回転数が小さい歯車（４７）を出力軸に対し結合することとしたことで、ＰＴＯ軸（３２）は所定のように低速で回転される。この状態でカラー部材（５６）、したがってシフタカラー（５０）を位置拘束することとしているから、歯数の少ないスプライン（３２ａ）の延出状態で作業機が高速回転駆動されることはなく、安全が確保される。歯数の多いスプライン（３２ｂ）を機体外に延出させた状態では、シフタカラー（５０）の摺動操作で歯車（４８）を出力軸へと結合して該出力軸が所定のように高速回転する状態を得ることができ、また仮に出力軸を低速で駆動される状態としたままでも安全性上で問題はない。
【０００９】
また、この発明は歯数の多いスプライン（３２ｂ）を出力軸（３０）に挿入した状態でＰＴＯ軸（３２）の端面により作動されて、シフタカラー（５０）が低速位置をとるように拘束するアクチュエータ機構（６５，６６）を、出力軸の内端部上に設けたカラー部材（５６）を拘束するものに構成したから、アクチュエータ機構は出力軸の内端部に対応する位置に設けられることとなり、該アクチュエータ機構がＰＴＯ軸の駆動経路を外れた位置に設けられている。したがってアクチュエータ機構が出力軸の回転数変更機構を拡大せず、またアクチュエータ機構を設けずして出力軸の回転数変更を専らシフタカラーのレバー操作によることとしたものと、該シフタカラー（５０）をそのまま用いるようにして、仕様変更を容易に行えることとなる。
【００１０】
この構成によれば回転数が大きい歯車（２８）を出力軸（３０）に結合している状態、つまり出力軸を高速回転させる状態で、歯数の多いスプライン（３２ｂ）を出力軸に挿入し歯数の少ないスプライン（３２ａ）を機体外に延出させてＰＴＯ軸（３２）を低速で駆動させることが不可能となり、シフタカラー（５０）及びカラー部材（５６）を一旦、回転数が小さい歯車（２７）を出力軸に結合する低速位置まで戻した上でなければ、歯車の少ないスプライン（３２ａ）を機体外に延出させる状態が得られず、安全性が確保される。本構成の効果とするところは、前述したものと変わりない。
【００１１】
前記出力軸（３０）の内端部内に摺動可能に設けられ軸線方向において傾斜するカム面（６５ａ）を有する感知体（６５）、及び出力軸（３０）に形成した穴（３０ｂ）に嵌合して放射方向に沿わせ設けられ上記カム面（６５ａ）に対し当接するピン（６６）であって、出力軸から突出して前記カラー部材（５６）の内周面に形成された凹面部（５６ａ）に対し係合可能なピン（６６）を、備えているものに構成するのが、確実な作用を得る上で好ましい。
【００１２】
カラー部材（５６）をシフタカラー（５０）に対し、該カラーと一体に摺動変位されるように接続する手段としては、前記シフタカラー（５０）を摺動変位させるシフトフォーク（５４）を、摺動可能に支持したフォークシャフト（５３）に固定し、前記カラー部材（５６）に対し係合させたフォーク部材（５７）を該フォークシャフトに、相対摺動不能としている。このときはフォークシャフトまでが、アクチュエータ機構を設けずして出力軸の回転数変更を専らレバー操作によることとしたものと兼用されることになる。
【００１３】
請求項２においては、機体一端部内に設けた中空の出力軸（３０）上に、回転数を互いに異にする２個の歯車（４７，４８）を遊嵌設置し、機体内から外方に延出させるＰＴＯ軸（３２）を、一端部と他端部とに互いに歯数を異にするスプライン（３２ａ，３２ｂ）を形成し、歯数の少ないスプライン（３２ａ）側の端面には軸心に穴（６７）を穿設し、該ＰＴＯ軸（３２）を選択的に前後逆として、該出力軸（３０）に挿入し、相対回転不能に接続するように構成された作業車の動力取出し装置において、前記出力軸（３０）に対し、前記２個の歯車（４７，４８）の歯部（４７ａ・４８ａ）と選択的に結合する為のカラー部材（１５０）を、該出力軸（３０）の内端部上の内外径位置に、相対回転不能かつ摺動可能に設置し、前記２個の歯車（４７，４８）のうち機体外端側に配置した歯車（４７）のボス部を、前記カラー部材（１５０）方向に延長し、該延長部の外周面に前記カラー部材（１５０）内周面の歯部（１５０ａ）を噛合わせ得る歯部（４７ａ）を形成し、他方の歯車（４８）を上記ボス部に、ベアリング（１５１）を介して遊嵌し、該他方の歯車（４８）を上記ベアリング（１５１）から、前記カラー部材（１５０）方向にはみ出させて、該はみ出し部の内周面に、カラー部材（１５０）外周面に形成した歯部（１５０ｂ）を噛合わせ得る歯部（４８ａ）を形成し、前記スプライン（３２ａ，３２ｂ）のうち歯数の多いスプライン（３２ｂ）を出力軸（３０）に挿入した状態では、前記歯車（４７，４８）のうち回転数が小さい歯車（４７）を、また歯数の少ないスプライン（３２ａ）を出力軸（３０）に挿入した状態では回転数が大きい歯車（４８）を、それぞれ該出力軸（３０）に対し結合する位置へと該カラー部材（１５０）を摺動変位すべく、該出力軸（３０）に対する前記ＰＴＯ軸（３２）の挿入状態に応じ、軸線方向での位置を変更するピン（１５４）を、前記出力軸（３０）に軸線方向の一定範囲にわたって形成した溝穴（１５２）内に備え、該ピン（１５４）は前記ＰＴＯ軸（３２）の穴（６７）に挿入可能とし、該ピン（１５４）を、前記ＰＴＯ軸（３２）方向に付勢するスプリング（１５７）と、穴（６７）の穿設されていない側のＰＴＯ軸（３２）の端面とで、両側から強制的に押して位置変更し、前記ピン（１５４）に対し係合する放射方向のピン（１５３）を、該溝穴（１５２）内を通過させて設け、該放射方向のピン（１５３）をカラー部材（１５０）に係合固定したものである。
【００１４】
このように構成された動力取出し装置ではＰＴＯ軸（３２）における歯数の多いスプライン（３２ｂ）を出力軸（３０）に挿入した状態、つまり歯数の少ないスプライン（３２ａ）を機体外に延出させた状態では出力軸、したがってＰＴＯ軸が低速で駆動され、逆にＰＴＯ軸（３２）における歯数の少ないスプライン（３２ａ）を出力軸（３０）に挿入した状態、つまり歯数の多いスプライン（３２ｂ）を機体外に延出させた状態では出力軸、したがってＰＴＯ軸が高速で駆動されることとなって、出力軸に対するＰＴＯ軸の挿入状態に応じたＰＴＯ軸回転数が自動的に得られる。
【００１５】
この発明は２個の歯車（４７，４８）の１個宛を前記出力軸（３０）に対し選択的に結合するためのカラー部材（１５０）を特に、出力軸の内端部上に設けて、該カラー部材を、ＰＴＯ軸（３２）の挿入状態に応じ軸線方向での位置を変更するピン（１５４）を備えたアクチュエータ機構（１５９）によって摺動変位させることとしているから、アクチュエータ機構は出力軸の内端部に対応する位置に設けられることとなり、該アクチュエータ機構が出力軸の回転数変更機構を実質的に拡大しない。
【００１６】
またアクチュエータ機構を設けずして出力軸の回転数変更を専らカラー部材のレバー操作によることとしたものと、該カラー部材（１５０）をそのまま用いるようにして、仕様変更を容易に行えることとなる。
【００１７】
すなわち前記出力軸（３０）に溝穴（１５２）を軸線方向の一定範囲にわたって形成して、前記ピン（１５４）に対し係合する放射方向のピン（１５３）を、該溝穴内を通過させて設ける一方、前記ピン（１５４）を前記ＰＴＯ軸（３２）方向に付勢するスプリング（１５７）とＰＴＯ軸（３２）の端面とで該ピン（１５４）位置を変更して、上記溝穴（１５２）の一端面及び他端面位置に放射方向の上記ピン（１５３）を位置させるように構成してあるものとするのが、確実な作用を得る上で好ましい。
【００１８】
２個の歯車（４７，４８）の１個宛をカラー部材（１５０）によって選択的に出力軸（３０）に対し結合するための構造としては、前記歯車（４７，４８）のうち機体外端側に配置した歯車（４７）のボス部を前記カラー部材（１５０）方向に延長して、該延長部の外周面に、カラー部材内周面に形成した歯部（１５０ａ）を噛合わせ得る歯部（４７ａ）を形成する一方、他方の歯車（４８）を上記ボス部に、ベアリング（１５１）を介して遊嵌し、該他方の歯車（４８）を上記ベアリング（１５１）からカラー部材（１５０）方向にはみ出させて該はみ出し部の内周面に、カラー部材外周面に形成した歯部（１５０ｂ）を噛合わせ得る歯部（４８ａ）を形成するのが、好ましい。
【００１９】
すなわちこのときは２個の歯車を結合するための２個の歯部（１５０ａ，１５０ｂ）がカラー部材の内周面と外周面とに形成されるから、内周面或いは外周面に２個の歯部を形成するものと対比してカラー部材の摺動範囲を小さくでき、該カラー部材の軸線方向長さを極力小さくしても差し支えないことになる。
この発明の他の特徴と長所とするところは、図面を参照して行う以下の説明から明瞭に理解できる。
【００２０】
【実施例】
図１−１１が第１の実施例を示しており、図１は同実施例を装備したトラクタの伝動機構を示している。
図１に示すようにトラクタの機体は、前部ハウジング１、ミッションケース２及び後部ハウジング３を、前後に連設してなる。前部ハウジング１内の最前部にはエンジン・フライホィール４を設けてあり、このエンジン・フライホィール４に、主クラッチ５を介し接続された走行系の中空原動軸６と、緩衝接手７を介し接続されたＰＴＯ系の原動軸８とが、前部ハウジング１内に設けられている。
【００２１】
走行系の中空原動軸６は、その下方に配置した駆動軸９に、歯車１０，１１の噛合わせにより接続されている。駆動軸９と原動軸６の延長線上に配置した中空従動軸１２との間には、高低速切替え装置１３が設けられている。ミッションケース２の前半部内には、従動軸１２と同心配置して該軸１２に連結した中空駆動軸１４と駆動軸９の延長線上に配置した従動軸１５との間で主変速装置１６が、設けられている。
ミッションケース２の後半部内には、従動軸１５とその延長線上に配置したプロペラ軸１８との間で、駆動軸１４の延長線上に配置した中空カウンタ軸１７を含む副変速装置１９が設けられている。プロペラ軸１８の後端部は後部ハウジング３内へ延出させてあり、左右後輪用の差動装置（以上、図示せず）の大径入力歯車２０に対し噛合わされた、ベベルピニオン２１を装備している。
左右の後輪を駆動して車両の走行を行わせるほか、必要に応じ左右の前輪も駆動することとされており、そのためにはミッションケース２の下面に、前輪駆動力取出しケース２２を装着してある。この前輪駆動力取出しケース２２内には前輪駆動力取出し軸２３、該取出し軸２３上に遊嵌設置されプロペラ軸１８によって回転駆動される歯車２４、及びこの歯車２４を前輪駆動力取出し軸２３に対し選択的に結合する前輪駆動クラッチ２５が、設けられている。
【００２２】
ＰＴＯ系の原動軸８はそれに同心配置の伝動軸２６に連結されており、伝動軸２６は中空の走行系原動軸６、従動軸１２、駆動軸１４及びカウンタ軸１７内を後方へ延びて、後部ハウジング３内へ延出させてある。後部ハウジング３の後半部内には、該伝動軸２６に連結した他の伝動軸２７とそれに同心配置のクラッチ軸２８との間にＰＴＯクラッチ２９を設置すると共に、クラッチ軸２８とその下方に配置した中空出力軸３０との間にＰＴＯ変速装置３１を設置してある。
後部ハウジング３内から後方へ延出させてあるＰＴＯ軸３２は、中空出力軸３０に挿入し該出力軸３０に解除可能に結合して設けられている。
【００２３】
後部ハウジング３の上面上には、機体後部に連結されＰＴＯ軸３２によって駆動されるロータリ耕耘機等の作業機を昇降させるための、左右のリフトアーム３３ａを備えた油圧リフト装置３３を設けてある。
【００２４】
後部ハウジング３内の中途には、該ハウジング３と一体の支壁部３４が設けられ、また後部ハウジング３の後端には開口を設けて該開口をカバー部材３５によって閉鎖してある。
図２に明瞭に示すように、伝動軸２７の後端部は支壁部３４に支持され、またクラッチ軸２８は伝動軸２７端の軸支承穴とカバー部材３５とに両端部を支持されている。中空の出力軸３０は、支壁部３４とカバー部材３５とに両端部を支持させてある。ＰＴＯ軸３２は両端部に作業機側のユニバーサルジョイント（図示せず）への、互いに歯数を異にする連結用スプライン３２ａ，３２ｂを形成してあるものに構成されており、中空の出力軸３０に対し前後を入れ替えて挿入し、中央のスプライン部３２ｃを出力軸３０内面のスプライン部３０ａに噛合わせて、出力軸３０に対し一体回転するように結合するものとされている。
【００２５】
同様に図２に示すようにＰＴＯクラッチ２９は、伝動軸２７の後端部上に固定設置した回転支持金物３６と、クラッチ軸２８の前端部上に固定設置したクラッチハウジング３７とに複数枚宛の摩擦エレメントを、摺動自在ではあるが相対回転不能に支持させてあるものに構成されている。
クラッチハウジング３７内にはピストン３８を、戻しスプリング３９により後退方向に移動付勢して設けてあり、ＰＴＯクラッチ２９は油圧の作用によって該ピストン３８を前進させることで摩擦エレメント間を圧接させてクラッチ係合を得る、摩擦多板式の油圧クラッチに構成されている。
クラッチ軸２８内にはピストン３８の背後に開口させた作動油通路４０を、その基端をクラッチ軸２８背後の油室４１に開口させて形成してある。またクラッチ軸２８にはＰＴＯクラッチ２９の摩擦エレメント部に対し潤滑油を供給するための潤滑油通路４２を、該通路４２のクラッチハウジング３７内への開口端が図示のクラッチ切り状態ではピストン３８によって閉鎖され同ピストン３８が前進したクラッチ入れ状態ではピストン３８に形成した油穴３８ａによって開放されるようにして、形成してある。
潤滑油通路４２の基端は、クラッチ軸２８とカバー部材３５間に形成された環状油室４３に開口させてあり、該油室４３に、カバー部材３５に設けた潤滑油ポート４４を連ねてある。
【００２６】
図２に示すようにＰＴＯ変速装置３１は、クラッチ軸２８上に一体回転するように設けられた２個の歯車４５，４６と出力軸３０上に遊転自在に設けられた２個の歯車４７，４８とを、それぞれ噛合わせてあるものに構成されている。
出力軸３０上には歯車４７，４８間でスプライン筒４９が嵌着され、該スプライン筒４９上にシフタカラー５０が、相対回転不能に設けられている。シフタカラー５０は、歯車４７，４８のボス部に形成された歯部４７ａ，４８ａに対しそれぞれ噛合わせ得るスプライン歯を内周面に有する。
以上によりシフタカラー５０を選択的に摺動変位させ、歯部４７ａでもって歯車４７を出力軸３０に対し結合することにより１速（５４０ｒｐｍ）の変速比を、また歯部４８ａでもって歯車４８を出力軸３０に対し結合することにより２速（１０００ｒｐｍ）の変速比を、出力軸３０に選択的に得ることができる。
カバー部材３５内で出力軸３０上には、歯輪５１を固定設置してあり、この歯輪５１に対設した回転ピックアップ５２をカバー部材３５に支持させてある。回転ピックアップ５２は出力軸３０の回転数、したがってＰＴＯ軸３２の回転数を検出する。
【００２７】
図３，４に示すように支壁部３４とカバー部材３５とに、両端で摺動自在に支持させたフォークシャフト５３を設けてあり、シフタカラー５０に対し係合させたシフトフォーク５４を該フォークシャフト５３に、ピン５５でもって取付けてある。図２に示すように出力軸３０上には、歯車４８よりも軸線方向の内方側でカラー部材５６を摺動可能に設置したあり、このカラー部材５６に対し係合させたフォーク部材５７を、図３，４に示すようにフォークシャフト５３に支持させてある。
このフォーク部材５７は、シフトフォーク５４と該フォーク部材５７間にスペーサスリーブ５８を介装すると共にフォークシャフト５３に装着した止輪５９をフォーク部材５７端に設けることによって、フォークシャフト５３及びシフトフォーク５４と一体的に摺動変位するように図られている。
フォーク部材５７は、フォークシャフト５３の軸線まわりで回動可能であり、これによって組立てに際しフォーク部材５７がカラー部材５６と位相を一致していなくても、該フォーク部材５７を若干回動変位させて該フォーク部材５７をカラー部材５６に対し係合させ得るように、図られている。変速レバー（図示せず）によって回転操作される操作軸６０を、後部ハウジング３の一側壁を貫通させて設けてあり、この操作軸６０の内端に取付けた操作アーム６１を、シフトフォーク５４に対し係合させてある。操作軸６０及び操作アーム６１は図４に示す１速位置Ｉ及び２速位置ＩＩでそれぞれ、シフタカラー５０を１速位置及び２速位置に変位させる。
【００２８】
図２，５がＰＴＯ軸３２における歯数が少ない（６歯数）のスプライン３２ａを機体外に延出させた状態で該ＰＴＯ軸３２を出力軸３０内に挿入した状態を示し、図６がＰＴＯ軸３２における歯数が多い（２１歯数）のスプライン３２ｂを機体外に延出させた状態で該ＰＴＯ軸３２を出力軸３０内に挿入した状態を示している。
何れの状態でもＰＴＯ軸３２の抜け出しは、スプライン部３２ｃの外端に当接する止輪６２を出力軸３０の内周面に装着することによって阻止することとされている。そして図２，５の状態ではＰＴＯ変速装置３１が１速（５４０ｒｐｍ）位置をとり、図６の状態ではＰＴＯ変速装置３２が２速（１０００ｒｐｍ）位置をとるように図られており、そのためには次のようなアクチュエータ機構を設けてある。
【００２９】
すなわち図２及び図５，６に示すように出力軸３０の内端部にはスリーブ６３を、ピン６４により出力軸３０に固定して嵌合してある。このスリーブ６３には軸線方向で傾斜する中央のカム面６５ａ、ＰＴＯ軸３２側の小径部６５ｂ及びその反対側の大径部６５ｃを有する感知体６５を、小径部６５ｂと大径部６５ｃとでスリーブ６３に摺動可能に嵌め合わせて設けてある。そして放射方向に沿わせてある複数本（例えば２本）のピン６６を、スリーブ６３の穴６３ａと出力軸３０の穴３０ｂとを貫通させ、感知体６５のカム面６５ａと前記カラー部材５６の内周面とに当接させて、摺動可能に設けてある。
カラー部材５６の基端部内周面には、ピン６６が出力軸３０外への突出状態で係合して該カラー部材５６の摺動変位を規制する凹面部５６ａを形成してある。ＰＴＯ軸３２における歯数の少ないスプライン３２ａ側の端面には、該スプライン３２ａ側を出力軸３０に挿入した図６に図示の状態で感知体６５の小径部６５ｂが嵌合する穴６７を、形成してある。
【００３０】
ＰＴＯ軸３２の長さは、図２，５に示すように歯数が多いスプライン３２ｂを出力軸３０内に挿入した場合には感知体６５の小径部６５ｂ端を該ＰＴＯ軸３２の内端面により押すことによって該感知体６５を、カム面６５ａの大径部がピン６６を押す位置へと変位させ、ピン６６を出力軸３０外に突出させるように、また図６に示すように歯数が少ないスプライン３２ａを出力軸３０内に挿入した場合には感知体６５の小径部６５ｂがＰＴＯ軸３２端面の穴６７に入り込んで該感知体６５を、カム面６５ａの小径部がピン６６へと当接して、ピン６６を出力軸３０内に没入させるように、設定されている。
図２，５に示す状態ではピン６６がカラー部材５６の凹面部５６ａに係合して、該カラー部材５６の図示位置からの摺動変位が阻止され、これによって互いに一体変位することとしてある図３，４のフォーク部材５７及びシフトフォーク５４の摺動変位が阻止されるから、シフタカラー５０は図２，５に示す１速位置をとる。
図６に示す状態ではピン６６が出力軸３０内に没入していることからカラー部材５６を該出力軸３０上で自由に摺動変位させ得、したがってシフトフォーク５４及びフォーク部材５７をシフト操作して、図６に示すようにシフタカラー５０を２速位置におく状態から、図２，５に示すように該シフタカラー５０を１速位置におく状態へと移すことができる。
【００３１】
より具体的に説明すると、ＰＴＯ軸３２を図６に示す状態から図５に示す状態へと前後を入れ替えて出力軸３０内に挿入するには先ず、図外の変速レバーによる操作でシフタカラー５０及びカラー部材５６を、図５の位置へと摺動変位させ図７に示す状態を得た上で、ＰＴＯ軸３２の入れ替えを行う。
この時は、ＰＴＯ軸３２の端面に押されて感知体６５が、図５に示す位置をとり、ピン６６が出力軸３０外へ突出してカラー部材５６の凹面部５６ａに係合し、これによってカラー部材５６及びシフタカラー５０が前述のように１速位置をとる。
逆にＰＴＯ軸３２を図５に示す状態から図６に示す状態へと前後を入れ替えて挿入するときは図８に示すように、感知体６５の小径部６５ｂがＰＴＯ軸３２の穴６７に対面した状態で該ＰＴＯ軸３２が出力軸３０内に挿入される。この状態では感知体６５の小径部６５ｂがＰＴＯ軸３２の穴６７内に入り込み得るから、変速レバーによってシフタカラー５０及びカラー部材５６を、ピン６６を押し感知体６５を図６の右方向に変位させつつ図６の２速位置へと変位させることができる。
【００３２】
また図９に示すように回転数が大きい歯車４８を出力軸３０に対し結合した状態でのシフタカラー５０の位置、したがってカラー部材５６の位置では、歯数の多いスプライン３２ｂを出力軸３０に対し挿入しようとすると、ＰＴＯ軸３２の端面が感知体６５の小径部６５ｂに当接する位置で歯数の多いスプライン３２ｂの挿入が阻止され、出力軸３０内周面の止輪溝３０ｃがＰＴＯ軸３２のスプライン部３２ｃに対面位置して、ＰＴＯ軸３２の抜け出しを阻止するための止輪６２を止輪溝３０ｃに装着することができない。すなわち回転数が大きい歯車４８を出力軸３０に対し結合した状態でのカラー部材５６の位置において、歯数の多いスプライン３２ｂの所定位置までの出力軸３０に対する挿入を不能としているのであり、シフタカラー５０及びカラー部材５６を一旦、回転数が小さい歯車４７を出力軸３０に対し結合する位置へと移さなければ歯数の多いスプライン３２ｂを出力軸３０に挿入できないこととして、安全を図っているのである。
【００３３】
なお図１２，１３に示すように感知体６５と前記ピン６４間に、感知体６５を図１２，１３の右方向に移動付勢する圧縮スプリング６８を設けることもでき、この場合にはＰＴＯ軸３２を、図１２の状態から図１３の状態へと前後を入れ替えて挿入するとき、感知体６５は直ちに図１３の位置をとり、その後で変速レバーによってカラー部材５６及びシフタカラー５０を２速位置へと移せる。図１２，１３に図示の変形例では前記スリーブ６３が省略され、また圧縮スプリング６８はバネ受け６４ａを介してピン６４に受けさせてある。
【００３４】
他の部分の構成を説明しておくと、図３に示すようにＰＴＯクラッチ２９のクラッチハウジング３７には、ＰＴＯクラッチ２９の切り状態で該クラッチ２９従動側の慣性回転を速やかに停止させると共に、摩擦エレメントの連れ回りを防止するためのブレーキ７０を、付設してある。
このブレーキ７０は、支壁部３４とカバー部材３５とに両端を支持させたブレーキ支軸７１に、回動自在に支持させてあるブレーキシュー７２を備え、このブレーキシュー７２は、該シュー７２と支壁部３４とに両端を係合させてブレーキ支軸７１上に設けてあるスプリング７３によって、クラッチハウジング３７の外周面から離隔する向きに付勢されている。
後部ハウジング３の一側壁には、ブレーキシュー７２の自由端側に当接するピストン７４を有する油圧シリンダ７５を装着してあり、該油圧シリンダ７５を油圧の作用で前進動作させブレーキシュー７２をクラッチハウジング３７外周面に圧接させて、ブレーキ７０の作動を得ることとされている。
【００３５】
図４に示すようにフォークシャフト５３には、ＰＴＯクラッチ２９の入り状態で該フォークシャフト５３の摺動変位を不能とするシフトロック機構７６を付設してある。このシフトロック機構７６は、フォークシャフト５３に２個の溝穴７７Ｉ，７７ＩＩを形成し、該溝穴の１個に対し選択的に臨むボール７８を、ロッド７９上のスプリング８０により付勢させてカバー部材３５内に設けてあるものに構成されている。
スプリング８０の基端はカバー部材３５の穴内に設けたピストン８１に受けさせてあり、該穴の開口端を蓋８２にて閉鎖して穴内に油室８３を形成してある。油室８３にはＰＴＯクラッチ２９の入り状態で油圧が作用せしめられることとされており、この油圧によってピストン８１が、該ピストン８１とボール７８間でロッド７９が移動不能となる位置まで前進せしめられ、これによってボール７８が何れかの溝穴７７Ｉ又は７７ＩＩに対し、フォークシャフト５３の摺動変位を不能とするように嵌合せしめられる。
これによってフォークシャフト５３が１速位置又は２速位置に拘束されて、ＰＴＯ変速装置３１がシフト不能にロックされる。油室８３に油圧が作用していないＰＴＯクラッチ２９の切り状態ではボール７８及びスプリング８０によってフォークシャフト５３は解除可能に位置拘束されるもので、該ボール７８及びスプリング８０によってデテント機構が提供されている。
【００３６】
図１０に示すようにＰＴＯクラッチ２９用の電磁方向切換弁８４をカバー部材３５内に、上下方向に沿わせて設けてあり、また図２，３に示すように電磁方向切換弁８４の中立位置から作用位置への変位時点からＰＴＯクラッチ２９への作用油圧を漸増させるモジュレート型リリーフ弁８５も、カバー部材３５の後方向き張り出し部に横方向に沿わせて設けてある。電磁方向切換弁８４はポンプポート８６Ｐ、クラッチポート８６Ｃ，ブレーキポート８６Ｂ、及び後部ハウジング３内に連通させてあるタンクポート８６Ｔを有し、図１０に示す中立位置ではポンプポート８６Ｐとブレーキポート８６Ｂ間を連通させると共にクラッチポート８６Ｃとタンクポート８６Ｔ間を連通させ、またソレノイド８４ａの励磁によって移される上方の作用位置ではポンプポート８６Ｐとクラッチポート８６Ｃ間を連通させると共にブレーキポート８６Ｂとタンクポート８６Ｔ間を連通させるものに、構成されている。
モジュレート型リリーフ弁８５は周知のように、図３に示す弁体８５ａと制御ピストン８５ｂ間に油圧設定用スプリング８５ｃを設けてあるものに、構成されている。
【００３７】
電磁方向切換弁８４のクラッチポート８６Ｃは図３，１０に示すように、カバー部材３５内の横向きの油通路８７によってクラッチ軸２８端の前記油室４１に連通させてあると共に、油通路８７端に連なる前後方向の油通路８８によってシフトロック機構７６の前記油室８３に連通させてある。
また該クラッチポート８６Ｃは油通路８７に連なる前後方向の油通路８９によってモジュレート型リリーフ弁８５の弁体８５ａ背後に、さらに上記油通路８８によって、モジュレート型リリーフ弁８５の制御ピストン８５ｂ背後に、それぞれ連通させてある。
ブレーキポート８６Ｂはカバー部材３５内の油通路９０と後部ハウジング３の一側壁内の油通路９１とを介し、ブレーキ７０作動用の前記油圧シリンダ７５へと連通させてある。カバー部材３５にはモジュレート型リリーフ弁８５のリリーフポート９２も、後部ハウジング３内に連ねて形成してある。
【００３８】
図１に示す前記高低速切替え装置１３は、駆動軸９と従動軸１２との間に高速用歯車列９３と低速用歯車列９４とを設け、それらの歯車列において駆動軸９に遊嵌設置した２個の歯車を、駆動軸９上に設けた高速用油圧クラッチ９５及び低速用油圧クラッチ９６によって選択的に駆動軸９へと結合して、高低２段の変速を行うものに構成されている。
なお図示を省略するが低速用油圧クラッチ９６は特開２０００−３５２４４６号公報に示されているように、スプリングの作用によって入れられ油圧の作用によって切られるスプリングロード型のものに構成されており、駆動軸９内の単一の油路を介して両油圧クラッチ９５，９６に対し同時に作動油を給排して、変速が行われる。
【００３９】
同様に図１に示す前記主変速装置１６は駆動軸１４と従動軸１５間に４組の変速歯車列を設け、このうちの１組の変速歯車列には中間のアイドラ歯車９７を設けて前進３段、後進１段の変速を得るものに構成されている。４組の変速歯車列において駆動軸１４に遊嵌設置した４個の歯車を選択的に駆動軸１４へと結合するために、該駆動軸１４上には２個の複式同期クラッチ９８，９９を設けてある。
【００４０】
図１に示すように副変速装置１９における前記カウンタ軸１７は、主変速装置１６の従動軸１５へと減速歯車列１００によって接続されており、該カウンタ軸１７上の１変速歯車によって減速歯車機構１０１を介し駆動される変速歯車１０２を、カウンタ軸１７外に設けてある。プロペラ軸１８上にはシフト歯車１０３と複式クラッチ１０４とを設けてあり、副変速装置１９は、これらのシフト歯車１０３及び複式クラッチ１０４を選択的に摺動させて４段の変速を得るものに構成されている。
【００４１】
主変速装置１６における複式同期クラッチ９８，９９の構成を説明しておくと、図１１はそのうちの１個の複式同期クラッチ９８を示している。図１１において１０６，１０７は駆動軸１４上に遊嵌設置した変速歯車であり、複式同期クラッチ９８はこれらの歯車１０６，１０７間で駆動軸１４上に設置されている。この複式同期クラッチ９８は通例のように、駆動軸１４にスプライン嵌合して固定されたハブ１０８、このハブ１０８の外周歯に摺動自在にスプライン嵌合されシフタ１０９によって軸線方向に摺動変位されるスリーブ１１０、歯車１０６，１０７にそれぞれスプライン結合されたシンクロコーン１１１であってギヤ歯１１１ａを形成してあると共に円錐状摩擦面１１１ｂを有するシンクロコーン１１１、ギヤ歯１１２ａを有すると共にシンクロコーン１１１の円錐状摩擦面１１１ｂに対向位置させた円錐状摩擦面１１２ｂを有するシンクロナイザーリング１１２、及びハブ１０８の外周切欠き内に軸線方向に移動可能に配置されたストラット１１３であってハブ１０８に支持させたスプリング１１４に付勢されてスリーブ１１０内周面の凹部１１０ａに嵌合する突起１１３ａを有するストラット１１３を、備えている。
【００４２】
そして特にシンクロコーン１１１の円錐状摩擦面１１１ｂとシンクロナイザーリング１１２の円錐状摩擦面１１２ｂとの間には、１対の中間コーン１１５，１１６を配置してある。このうち外周側の中間コーン１１５は、それに設けた突起１１５ａをシンクロコーン１１１の係合穴１１１ｃに突入させて該シンクロコーン１１１と一体回転するように図られており、また内周側の中間コーン１１６は、それに設けた突起１１６ａをハブ１０８の係合穴１０８ａに突入させて該ハブ１０８と一体回転するように図られている。スリーブ１１０を、図１１上で左又は右方向にシフト操作して歯車１０６又は１０７を駆動軸１４に対し結合する場合の同期作用は、周知の同期クラッチ同様であるが、１対の中間コーン１１５，１１６を両円錐状摩擦面１１１ｂ，１１２ｂ間に介装しているため図示の同期クラッチ９８は、そのような中間コーンを設けない通例の同期クラッチと対比して同期容量が格段に増大されている。シンクロコーン１１１における係合穴１１１ｃの内面上には同期作用中に圧縮される、ゴム等の弾性体からなる復元部材１１７であって同期完了後にその復元力により中間コーン１１５を摩擦係合解除方向に付勢する復元部材１１７を、貼着してある。
【００４３】
図１４−１７は、第２の実施例を示している。
本実施例に係る動力取出し装置は、図１４に示すように前述の実施例とほぼ同様に構成されているが、図１４−１６に示すように前記シフタカラー５０に対応するカラー部材１５０が出力軸３０の内端部上にスプライン嵌めして設けられていて、前記カラー部材５６に対応するカラー部材は設けられていない。出力軸３０上に遊嵌設置された、ＰＴＯ変速装置３１の２個の歯車４７，４８のうち、歯車４７のボス部は出力軸３０上でカラー部材１５０方向に大きく延出させてあり、カラー部材１５０の内周面に形成した歯部１５０ａに対し噛合わせ得る歯部４７ａを、延出部端の外周面に有する。
また歯車４８は１対のボールベアリング１５１を介して歯車４７のボス部に遊嵌されており、該ベアリング１５１からはみ出すボス部内周面に、カラー部材１５０の外周面に形成した歯部１５０ｂに対し、噛合わせ得る歯部４８ａを有する。すなわち２個の歯車４７，４８を出力軸３０へと選択的に結合するための歯部１５０ａ，１５０ｂをカラー部材１５０の内周面と外周面とに分けて形成して、カラー部材１５０の摺動範囲を小さくするように図っているのである。
【００４４】
図１４−１７に示すように出力軸３０の内端部には一直径線に沿う溝穴１５２を、出力軸３０軸線方向の一定幅にわたって形成してあり、両端でカラー部材１５０の穴に嵌合して該カラー部材１５０に固定した弾性ピン１５３を、該溝穴１５２に挿通してある。溝穴１５２の軸線方向一側で出力軸３０にはピン１５４を摺動自在に支持させてあり、また弾性ピン１５３の軸線方向内側にバネ受け１５５を設けて、該バネ受け１５５と出力軸３０内端に固定したバネ受け１５６との間に圧縮スプリング１５７を設けてある。したがって弾性ピン１５３は圧縮スプリング１５７によって図１４−１６上で右方向に付勢され、この弾性ピン１５３を介してピン１５４も同様に右方向に付勢されて、バネ受け１５５とピン１５４とが常に弾性ピン１５３に対し当接する。ＰＴＯ軸３２における歯数の少ないスプライン３２ａ側の端面には、前記のもの同様の穴６７を形成してある。
【００４５】
溝穴１５２の軸線方向幅は図１５に示す、ＰＴＯ軸３２における歯数が多いスプライン３２ｂを出力軸３０に挿入した状態では弾性ピン１５３が溝穴１５２の図上左側の端面に当接し、逆に図１６に示す、ＰＴＯ軸３２における歯数が少ないスプライン３２ａを出力軸３０に挿入した状態では弾性ピン１５３が溝穴１５２の図上右側の端面に当接するように、設定されている。図１５の状態でピン１５４は、ＰＴＯ軸３２の穴６７に入り込む。そして図１５の状態ではカラー部材１５０の歯部１５０ａが歯車４７の歯部４７ａに対し噛合わされて歯車４７が出力軸３０へと結合され、ＰＴＯ変速装置３１の１速変速状態が得られ、図１６の状態ではカラー部材１５０の歯部１５０ｂが歯車４８の歯部４８ａに対し噛合わされて歯車４８が出力軸３０へと結合され、ＰＴＯ変速装置３１の２速変速状態が得られることとされている。
すなわちこのように機能するアクチュエータ機構１５９によって、カラー部材１５０の所定の摺動変位を得ることとされているのである。
【００４６】
したがって図１４−１７に示す第２の実施例では出力軸３０に対しＰＴＯ軸３２を、単に前後入れ替えて挿入することのみで、ＰＴＯ軸３２における歯数が少ないスプライン３２ａの機体外への突出状態では対応してＰＴＯ軸３２が低速（５４０ｒｐｍ）で回転する状態が得られ、ＰＴＯ軸３２における歯数が多いスプライン３２ｂの機体外への突出状態では対応してＰＴＯ軸３２が高速（１０００ｒｐｍ）で回転する状態が得られる。なお図示のカラー部材１５０はフォーク係合溝１５０ｃを形成してあるものに構成されており、弾性ピン１５３等を設けない装置であってレバー操作により同カラー部材１５０をシフト操作することとした装置においても、該カラー部材１５０をそのまま使用できることとしてある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を装備したトラクタの伝動機構を示す機構図である。
【図２】同トラクタの後部ハウジング後半部の縦断側面図である。
【図３】同後部ハウジング後半部の縦断平面図である。
【図４】図２とは異なった縦断面に沿う、後部ハウジング後半部の一部の縦断側面図である。
【図５】図２の一部分を拡大した縦断側面図である。
【図６】図５と類似の縦断側面図で、異なった状態を示している。
【図７】図６の状態から図５の状態へと移す過程の中途の状態を示す縦断側面図である。
【図８】図５の状態から図６の状態へと移す過程の中途の状態を示す縦断側面図である。
【図９】不測のＰＴＯ軸挿入状態を示す縦断側面図である。
【図１０】後部ハウジング後半部の一部の横断背面図である。
【図１１】図１のトラクタに設けられた主変速装置の一部を示す縦断側面図である。
【図１２】第１の実施例の変形例を示す縦断側面図で、図５に対応した状態を示している。
【図１３】同変形例の縦断側面図で、図１２とは異なった状態を示している。
【図１４】図２に類似の縦断側面図で、この発明の第２の実施例を示している。
【図１５】図１４の一部分を拡大した縦断側面図である。
【図１６】図１５と類似の縦断側面図で、異なった状態を示している。
【図１７】図１４のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
３後部ハウジング
２８クラッチ軸
３０出力軸
３０ｂ穴
３１ＰＴＯ変速装置
３２ＰＴＯ軸
３２ａ，３２ｂスプライン
３２ｃスプライン部
３４支壁部
３５カバー部材
４７，４８歯車
４７ａ，４８ａ歯部
５０シフタカラー
５３フォークシャフト
５４シフトフォーク
５６カラー部材
５６ａ凹面部
５７フォーク部材
６２止輪
６５感知体
６５ａカム面
６６ピン
６７穴
６８圧縮スプリング
１５０カラー部材
１５０ａ，１５０ｂ歯部
１５１ボールベアリング
１５２溝穴
１５３弾性ピン
１５４ピン
１５５バネ受け
１５７圧縮スプリング
１５９アクチュエータ機構

Claims

機体一端部内に設けた中空の出力軸（３０）上に、回転数を異にする２個の歯車（４７，４８）を遊嵌設置し、該２個の歯車（４７，４８）間で出力軸（３０）上に、該歯車（４７，４８）の１個宛を選択的に出力軸（３０）に対し結合するためのシフタカラー（５０）を設置し、機体内から外方に延出させるＰＴＯ軸（３２）を、一端部と他端部とに互いに歯数を異にするスプライン（３２ａ，３２ｂ）を形成し、歯数の少ないスプライン（３２ａ）側の端面には軸心に穴（６７）を穿設し、該ＰＴＯ軸を選択的に前後逆として上記出力軸（３０）に挿入し、該出力軸（３０）と相対回転不能に接続するように構成された作業車の動力取出し装置において、前記出力軸（３０）の内端部上に、前記シフタカラー（５０）と一体的に摺動変位されるように接続されたカラー部材（５６）を設け、前記出力軸（３０）の内端部内に摺動可能に感知体（６５）を設け、該感知体（６５）の軸線方向に、傾斜するカム面（６５ａ）と、前記ＰＴＯ軸（３２）の一端に穿設した穴（６７）に挿入する小径部（６５ｂ）、及びその反対側の大径部（６５ｃ）を設け、前記出力軸（３０）に形成した穴（３０ｂ）に嵌合して放射方向に沿設され、内端が前記感知体（６５）のカム面（６５ａ）に対し当接するピン（６６）を設け、該ピン（６６）の外端は、出力軸（３０）の穴（３０ｂ）から突出して、前記出力軸（３０）の内端部上に遊嵌したカラー部材（５６）の内周面に形成された凹面部（５６ａ）に対し係合可能とし、前記シフタカラー（５０）を摺動変位させるシフトフォーク（５４）と、前記カラー部材（５６）に対し係合させたフォーク部材（５７）とを、同一のフォークシャフト（５３）に相対摺動不能に固定したことを特徴とする作業車の動力取出し装置。
機体一端部内に設けた中空の出力軸（３０）上に、回転数を互いに異にする２個の歯車（４７，４８）を遊嵌設置し、機体内から外方に延出させるＰＴＯ軸（３２）を、一端部と他端部とに互いに歯数を異にするスプライン（３２ａ，３２ｂ）を形成し、歯数の少ないスプライン（３２ａ）側の端面には軸心に穴（６７）を穿設し、該ＰＴＯ軸（３２）を選択的に前後逆として、該出力軸（３０）に挿入し、相対回転不能に接続するように構成された作業車の動力取出し装置において、前記出力軸（３０）に対し、前記２個の歯車（４７，４８）の歯部（４７ａ・４８ａ）と選択的に結合する為のカラー部材（１５０）を、該出力軸（３０）の内端部上の内外径位置に、相対回転不能かつ摺動可能に設置し、前記２個の歯車（４７，４８）のうち機体外端側に配置した歯車（４７）のボス部を、前記カラー部材（１５０）方向に延長し、該延長部の外周面に前記カラー部材（１５０）内周面の歯部（１５０ａ）を噛合わせ得る歯部（４７ａ）を形成し、他方の歯車（４８）を上記ボス部に、ベアリング（１５１）を介して遊嵌し、該他方の歯車（４８）を上記ベアリング（１５１）から、前記カラー部材（１５０）方向にはみ出させて、該はみ出し部の内周面に、カラー部材（１５０）外周面に形成した歯部（１５０ｂ）を噛合わせ得る歯部（４８ａ）を形成し、前記スプライン（３２ａ，３２ｂ）のうち歯数の多いスプライン（３２ｂ）を出力軸（３０）に挿入した状態では、前記歯車（４７，４８）のうち回転数が小さい歯車（４７）を、また歯数の少ないスプライン（３２ａ）を出力軸（３０）に挿入した状態では回転数が大きい歯車（４８）を、それぞれ該出力軸（３０）に対し結合する位置へと該カラー部材（１５０）を摺動変位すべく、該出力軸（３０）に対する前記ＰＴＯ軸（３２）の挿入状態に応じ、軸線方向での位置を変更するピン（１５４）を、前記出力軸（３０）に軸線方向の一定範囲にわたって形成した溝穴（１５２）内に備え、該ピン（１５４）は前記ＰＴＯ軸（３２）の穴（６７）に挿入可能とし、該ピン（１５４）を、前記ＰＴＯ軸（３２）方向に付勢するスプリング（１５７）と、穴（６７）の穿設されていない側のＰＴＯ軸（３２）の端面とで、両側から強制的に押して位置変更し、前記ピン（１５４）に対し係合する放射方向のピン（１５３）を、該溝穴（１５２）内を通過させて設け、該放射方向のピン（１５３）をカラー部材（１５０）に係合固定したことを特徴とする作業車の動力取出し装置。