JPH1178589A - トラクタの油圧ポンプ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧昇降装置の油圧ポンプをトラクタ車体の
上面に備えて配管部材の長大化を防止する。 【解決手段】 油圧昇降装置１０のための油圧ポンプ８
０をトラクタ車体８の上面に備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタの油圧ポ
ンプ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラクタは走行動力車であり、トラクタ
車体の後部上面にリフトアームを有する油圧昇降装置を
備えて、各種作業機を昇降制御するように構成されてい
る。従来、前記油圧昇降装置の油圧源としての油圧ポン
プは、ギアポンプが主流であって、搭載エンジンの側面
に当該油圧ポンプを直装してエンジンにて駆動するよう
に構成されていた。

【０００３】エンジンの側面に油圧ポンプを直装した場
合には、トラクタではトラクタ車体（ミッションケー
ス）が通常タンクと兼用されていることから、油圧ポン
プとタンクとを結ぶインレット配管部材が長大になると
いう第１の課題があった。また、油圧ポンプをエンジン
の側面に直装した場合、エンジン側面より油圧ポンプが
外側方に突出し、これがために前輪切角が油圧ポンプの
突出により小さくなるという第２の課題があった。

【０００４】特開昭６３−３０４９０５号公報には、前
述した第１〜２の課題についての認識はない（意図して
いない）けれどもトラクタ車体（主ケースの上方に位置
させて中間ケースの前方に）の上部に油圧ポンプを備え
た技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述公報で開示の技術
では、油圧ポンプをエンジンにて駆動するために、プロ
ペラシャフト、これに連動する入力軸、この入力軸にギ
アを介して連動する入力軸というように、多数の部品、
部材が必要であってコスト高であるとともに各部のメン
テナンスも困難であるという第３の課題があった。

【０００６】本発明は前述した第１〜３の課題を解決
し、併せて油圧昇降装置用の油圧ポンプだけでなく、パ
ワーステアリング用の油圧ポンプおよび油圧クラッチ
（ＰＴＯ系、走行系）のシステム圧用の油圧ポンプをも
ひとつの駆動ギアにて駆動可能としたトラクタの油圧ポ
ンプ駆動装置を提供することが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンにて
駆動される油圧ポンプをトラクタ車体の上面（上部）に
備えているトラクタの油圧ポンプ駆動装置であって、前
述の目的を達成するために、次の技術的手段を講じてい
る。すなわち、本発明に係るトラクタの油圧ポンプ駆動
装置は、前記油圧ポンプの駆動ギアが、ＰＴＯ系ミッシ
ョンにおける独立ＰＴＯクラッチの入力軸に連動されて
いることを特徴とするものである（請求項１）。

【０００８】このような構成を採用したことによって油
圧ポンプはタンクに接近できて配管部材の長大化を招く
こともなく、前輪切角の制約も受けることがなくなって
前述した第１〜２の課題が解決できるだけでなく、独立
ＰＴＯクラッチの入力軸をポンプ駆動用として利用でき
ることとなって前述した第３の課題を解決したのであ
る。

【０００９】また、本発明に係るトラクタの油圧ポンプ
駆動装置は、請求項１の構成に加えて、油圧ポンプの吐
出側にリリーフ弁を設け、該リリーフ弁の排油をポンプ
駆動ギアの油滑としていることを特徴とするものである
（請求項２）。このような構成を採用したことにより、
油圧ポンプの駆動ギアの耐久性が大幅に向上できるとと
もに駆動ギアの咬合も円滑になったのである。

【００１０】更に、本発明に係るトラクタの油圧ポンプ
駆動装置は、請求項１および２の構成に加えて、リリー
フ弁は独立ＰＴＯクラッチ、前輪駆動油圧クラッチのシ
ステム回路用とされていることを特徴とするものである
（請求項３）。このような構成を採用したことにより、
前掲した従来特許（特開昭６３−３０４９０５号公報）
のように潤滑ポンプは必要でなくなったのである。

【００１１】また、本発明に係るトラクタの油圧ポンプ
駆動装置は、請求項１の構成に加えて、油圧ポンプは、
少なくとも油圧昇降装置およびパワーステアリング用の
２連以上で構成されていることを特徴とするものである
（請求項４）。このような構成を採用したことにより、
複数の油圧ポンプをひとつの駆動ギアで駆動することが
可能となり、高価な分流弁（フロープライオリティバル
ブ）は必要でなくなったのである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
ポンプ駆動装置について説明するが、説明の理解を助け
るため本発明が適用されるトラクタ全体の構成を図１を
参照して説明し、本発明を適用したトランスミッション
の全体構成（走行系ミッションとＰＴＯ系ミッション）
を図２を参照して説明し、併せて、図３および図４を参
照してＰＴＯ変速装置を説明してから、図５〜図７を参
照して本発明に係る油圧ポンプ駆動装置の詳細につき説
明する。

【００１３】図１において、トラクタ１は左右の前輪２
と左右の後輪３を有する２軸４車輪形であり、操縦ハン
ドル４と運転席５とを取囲んでキャビン６が搭載されて
いる。勿論、キャビン６を備えていないトラクタであっ
ても構わない。トラクタエンジン７の後面にクラッチハ
ウジングを介してミッションケースが連設されることで
トラクタ車体８が構成されており、このトラクタ車体８
内に、図２で示す走行系ミッションとＰＴＯ系ミッショ
ンとを含むトランスミッションが内蔵されている。

【００１４】トラクタ車体８の後部上面には左右のリフ
トアーム９を有する油圧昇降装置１０が備えられてお
り、三点リンクで示すリンク装着体１１によって本図示
例ではロータリ耕耘機で示す作業機１２が装着されてお
り、該作業機１２はＰＴＯ軸１３を介して駆動可能であ
る。図２において、エンジンクランク軸（出力軸）１４
には走行系の主クラッチ１５を介して走行系推進軸１６
が断続自在に連結されており、該推進軸１６上の伝動ギ
ア群１７と咬合している変速ギア群１８を有する変速軸
１９とで、図示例では同期咬合式で４段変速可能な走行
系ミッションとしての主変速装置２０を構成している。

【００１５】主変速装置２０の下流側（変速軸１９の出
側）にはインナーシャブレーキ用の油圧クラッチ２１を
介してシャトル変速装置２２の伝動軸２３が架設されて
おり、該伝動軸２３には正転用ギア２４と逆転用ギア２
５を有して両ギア２４，２５はシフター２６によって入
切自在である。シャトル変速装置２２の出軸は副変速装
置２７の変速軸２８を兼ねており、この変速軸２８上に
はバックギア２９を介して逆転用ギア２５に咬合してい
る伝動ギア３０と正転用伝動ギア３１および副変速高速
用の伝動ギア３２を有している。

【００１６】副変速装置２７のカウンター軸３３にはギ
ア３０に咬合する低速ギア３４とギア３２に咬合する高
速ギア３５とを有し、両ギア３４，３５を入切するシフ
タ３６を有してここに副変速装置２７は高低２段に変速
可能である。カウンター軸３３は筒軸構成とされていて
このカウンター軸３３には伝動軸３７が内挿され、この
伝動軸３７はカップリング３８を介して後輪デフ装置３
９の駆動軸４０に接合されている。

【００１７】副変速装置２７の前側下方にはクリープ変
速装置４１が配置されていて、このクリープ変速装置４
１はクリープ第１軸４２とクリープ第２軸４３を備えて
構成されていてクリープ第１軸４２上のギアを経由して
伝動軸３７に連動する第１クリープ変速と、クリープ第
１軸４２およびクリープ第２軸上のギアを経由して伝動
軸３７に連動する第２クリープ変速とがシフターの入切
によって可能とされている。

【００１８】クリープ変速装置４１の前方で主変速装置
２０の下方側には前輪駆動装置４４が配置されている。
前輪駆動装置４４は、等速用油圧クラッチ４５と増速用
油圧クラッチ４６とを有するクラッチ軸４７を備え、こ
のクラッチ軸４７は伝動軸３７上のギア４８に連動され
ており、クラッチ軸４７の下方に前輪駆動軸４９が架設
されており、クラッチ軸４７と前輪駆動軸４９とは前後
の連動ギア群５０，５１によって連動され、前輪駆動軸
４９は推進軸５２を介して前輪デフ装置に連動されてい
る。

【００１９】以上の主変速装置２０、シャトル変速装置
２２、副変速装置２７、クリープ変速装置４１が走行系
ミッションを構成しており、図示例では前後進がそれぞ
れ２４段に変速されて後輪デフ装置３９に伝動され、後
輪デフ装置３９の左右ヨーク軸から終減速装置を介して
左右の後輪３が駆動可能であり、左右の前輪２について
は油圧クラッチ４５，４６とともに断にすることで非駆
動状態（後輪のみの駆動）と、油圧クラッチ４５，４６
の入切選択により後輪３と同期した前輪駆動状態と後輪
３よりも増速された所謂倍速前輪駆動状態が可能とされ
ている。

【００２０】後輪デフ装置３９の前側にはＰＴＯ変速装
置５３が内装されており、このＰＴＯ変速装置５３はエ
ンジンに直結された（図ではクランク軸１４に直結）独
立ＰＴＯクラッチ５４にて断続されるものであり、これ
故、走行推進軸１６、変速軸２８はいずれも同一軸心上
にあって筒軸構成とされており、ＰＴＯ推進軸（入力
軸）５５がこれら筒軸１６，２８に内挿されている。

【００２１】ＰＴＯ変速装置５３の出力はカップリング
５６を介して伝動軸５７に接合され、この伝動軸５７は
ＰＴＯ減速ギア装置５８を介してＰＴＯ軸１３に連動連
結されていてここにＰＴＯ系ミッションを構成してい
る。図３および図４を参照して独立ＰＴＯクラッチ５４
とＰＴＯ変速装置５３について説明する。

【００２２】独立ＰＴＯクラッチ５４は入力軸５５上に
クラッチ板５６の装着カップリング５７を有し、出力軸
５８にクラッチハウジング５９を備え、該ハウジング５
９にはバネ６０に抗して油圧によってクラッチ板５６を
圧接（クラッチ入）する油圧ピストン６１が内装されて
いる。クラッチハウジング５９にはブレーキ手段６２が
備えられていて、該ブレーキ手段６２は油圧ピストン６
１がクラッチ切方向にバネ６０にて戻るとき、この動き
に連動してブレーキ手段６２を作用するもので、クラッ
チ入から切に切替えるときの慣性空転を止めるものであ
り、このため連動ピン６３が備えられている。

【００２３】クラッチ出力軸（ＰＴＯ変速の入力）５８
の後端には咬合部６４Ａを有する駆動ギア６４が刻成さ
れており、クラッチ出力軸５８と同軸心としてＰＴＯ変
速軸６５が架設されており、このＰＴＯ変速軸６５にカ
ップリング５６を介して伝動軸５７が接合されている。
ＰＴＯ変速軸６５には外スプライン６６Ａ，６６Ｂが軸
方向中間部位に形成したくり抜き部６６Ｃによって前後
に区分して形成されており、この前後外スプライン６６
Ａ，６６Ｂに係合する内スプライン６７Ａ，６７Ｂを有
するシフトギア６８が変速軸６５上に軸方向摺動自在と
して套嵌されている。

【００２４】シフトギア６８は大小ギア６８Ａ，６８Ｂ
を有する２連構成であり、内スプライン６７Ａ，６７Ｂ
の軸方向中間部位にくり抜き部６７Ｃを形成して内スプ
ライン６７Ａ，６７Ｂを前後に区分している。ＰＴＯ変
速軸６５と平行としてカウンター軸６９が架設されてお
り、このカウンター軸６９は筒軸構成とされていてデフ
駆動軸４０に相対回転自在（空転自在）として套嵌され
ている。

【００２５】カウンター軸６９には駆動ギア６４に咬合
する伝動ギア７０と、ＰＴＯ２速用の変速ギア７１、Ｐ
ＴＯ１速用の変速ギア７２およびＰＴＯ逆転用のギア７
３が前方から後方にかけて軸方向の間隔を有して刻成さ
れており、逆転用のギア７３はバック軸７４上に備えて
いるアイドルギア７５に咬合されている。シフトギア６
８には図示しないシフトフォークが係合されていて変速
軸６５の軸方向一方側から他方側に沿って矢符Ｘのよう
に往復摺動することでＰＴＯ３速（３Ｐ）、ＰＴＯ２速
（２Ｐ）、中立（ＮＰ）、ＰＴＯ１速（１Ｐ）、ＰＴＯ
逆転（ＰＲ）の順（逆順も含む）で変速可能であり、こ
こに、シフトギア６８はＩ型変速パターンで入切自在と
されているのである。

【００２６】このＰＴＯ変速について具体的に説明する
と、図示のシフトギア６８の位置がＰＴＯ逆転（ＰＲ）
であって、シフトギア６８の大ギア６８Ａが逆転ギア７
３に対してアイドルギア７５を介して連動されており、
ＰＴＯクラッチ５４を入（接）にしておくと、駆動ギア
６４→ギヤ７０→ギア７３→ギア７５→ギア６８Ａを経
由して変速軸６５が逆転駆動されて減速装置５８を介し
てＰＴＯ軸１３が逆転駆動され、例えば、作業機１２が
アップカットロータリのときに利用されるのである。

【００２７】このＰＴＯ逆転のときは、シフトギア６８
に対して図３および図４において後方（図では右方）に
スラスト力が作用しているが、シフトギア６８はベアリ
ング等の壁で受止めることから、変速抜けはないのであ
る。シフトギア６８を矢符Ｘ方向に摺動して（ＩＰ）位
置にすると、シフトギア６８の大ギア６８Ａが変速ギア
７２に咬合してＰＴＯ第１速となり、このとき、シフト
ギア６８の後内スプライン６７Ｂが変速軸６５の後外ス
プライン６６Ｂに咬合していてシフトギア６８の前内ス
プライン６７Ａは変速軸６５のくり抜き部６６Ｃに位置
して咬合していないことから、シフトギア６８のスラス
ト力（このときは図左方に作用する）は軽減されて変速
抜けが防止されるのである。

【００２８】更に、シフトギア６８を（ＮＰ）位置にす
ると、シフトギア６８の大小ギア６８Ａ，６８Ｂはいず
れの変速ギア７１，７２にも咬合せず変速ギア７１，７
２間に位置して中立となるのであり、この状態からシフ
トギア６８を（２Ｐ）位置にすると、シフトギア６８の
小ギア６８Ｂが変速ギア７１に咬合し、シフトギア６８
の前内スプライン６７Ａが変速軸６５の前外スプライン
６６Ａに咬合し、シフトギア６８の後内スプライン６７
Ｂは変速軸６５のくり抜き部６６Ｃに対応して咬合して
いないことからシフトギア６８のスラスト力（図左方に
作用する）は軽減されて変速抜けが防止されるのであ
る。

【００２９】すなわち、Ｉ型変速パターンにおいて、シ
フトギア６８が変速軸６５の軸方向中間部位で変速位置
にあるとき、内外スプラインのうち前後のいずれか一方
が咬合状態にあることによって、シフトギア６８の変速
抜けが防止されているのである。また、シフトギア６８
を（３Ｐ）位置にすると前内スプライン６７Ａが駆動ギ
ア６４の咬合部６４Ａに係合して出力軸５８と変速軸６
５が直結されここにＰＴＯ第３速を得るのであり、この
とき、シフトギア６８に図左方のスラスト力が作用して
も駆動ギア６４等が壁となって変速抜けはないのであ
る。

【００３０】なお、上述したＰＴＯ第１〜３速において
は、ＰＴＯ変速軸６５から変速装置５８を経由してＰＴ
Ｏ軸１３を駆動することは明らかであり、Ｉ型変速パタ
ーンであることを条件に、図示とは逆に前（図では左
方）から後にかけて（ＰＲ），（ＩＰ），（ＮＰ），
（２Ｐ），（３Ｐ）としても良い。図５〜図７を参照し
て本発明に係る油圧ポンプ駆動装置について説明する。

【００３１】本発明が対象とする油圧ポンプ８０は、ト
ラクタ車体８の上面、図１では油圧昇降装置１０のやや
前方に備えられており、システム圧用のポンプ８０１、
油圧昇降装置１０用のポンプ８０２、パワーステアリン
グ用のポンプ８０３の所謂直列３連ポンプとして例示さ
れており、独立ＰＴＯクラッチ５４の入力軸５５上のギ
ア８１にポンプ駆動ギア８２が中継ギア８３を介して連
動連結されている。

【００３２】ポンプ８０１，８０２，８０３はいずれも
ギアポンプであって、駆動ギア８２および中継ギア８３
を含めてユニット（組立体）とされており、トラクタ車
体８のボス部８Ａに、ポンプケース８４のボス部８４Ａ
が着脱自在に設けられることでトラクタ車体８の上面に
備えられている。ポンプ８０１〜８０３はポンプ起動軸
８５に起動ポンプギア８６を備え、ポンプ従動軸８７に
従動ポンプギア８８を備え、両ギア８６，８８の咬合部
の一方に給入ポート８９Ａ，８９Ｂ，８９Ｃが連通さ
れ、咬合部の他方に吐出ポート９０が連通されていて、
図示ではポンプ８０１についてギア８６，８８及び吐出
ポート９０が図示されている。

【００３３】なお、油圧ポンプ８０は、ポンプ８０２，
８０３でもって構成することができるが、図示ではポン
プ８０２，８０３の２連ポンプに、システム用のポンプ
８０１を付帯させており、このため、ポンプ起動軸８５
に、ポンプ８０１用の軸８５Ａがカップリング８５Ｂに
て結合されている。システム用のポンプ８０１は、前述
した油圧クラッチ２１、独立ＰＴＯクラッチ５４、前輪
駆動装置４４の油圧クラッチ４５，４６等のように比較
的低圧のシステム圧用であって、各クラッチ２１，５
４，４５，４６用の図示しない制御バルブに配管部材を
介して吐出ポート９０に連通されているのであり、各制
御バルブを介して各クラッチ２１，５４，４５，４６に
システム圧が給油可能とされている。

【００３４】システム用のポンプ８０１には、リリーフ
弁９１が備えられており、システム油圧をリリーフして
おり、該リリーフ弁９１からの排油が油路９２を介して
駆動ギア８２、中継ギア８３およびギア８１の各咬合部
に対して潤滑油として給油可能であり、これらを潤滑し
た後の油はトラクタ車体８が実質的に作動油タンクを構
成していることから、タンクに戻るようになっている。

【００３５】なお、各給入ポート８９Ａ，８９Ｂ，８９
Ｃに対しては図示しないが給入用配管部材を介して作動
油タンクに連通（好ましくはフィルターを備える）され
ており、ポンプ８０がトラクタ車体８上に備えてあるこ
とから当該配管部材は長大化する必要がないのである。
また、ポンプ８０２，８０３の吐出ポートには配管部材
を介して各制御バルブに油圧を供給可能であることは言
うまでもなく、パワーステアリング用のポンプ８０３
は、左右の前輪３を操向するものである。

【００３６】また、リリーフ弁９１については図７に示
すリリーフバネ９１Ａの弾性力をネジ調整具９１Ｂで強
弱調整可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、ＰＴ
Ｏ系のミッションを構成する独立ＰＴＯクラッチの入力
軸によって油圧ポンプをエンジン直結で駆動できて、配
管部材の長大化の防止、前輪切角の狭少化等を併せて防
止できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧ポンプ駆動装置を装備したト
ラクタの側面図である。

【図２】本発明に係る油圧ポンプ駆動装置を装備するＰ
ＴＯ変速装置を含むトランスミッションの全体側面図で
あり、一部展開して示している。

【図３】ＰＴＯ変速装置の側面図である。

【図４】図３の要部断面図である。

【図５】本発明に係る油圧ポンプ駆動装置の一部断面側
面図である。

【図６】図５の正面図である。

【図７】図６のＸ−Ｘ断面図である。

【符号の説明】

７ エンジン ８ トラクタ車体 ５４ ＰＴＯクラッチ ５５ ＰＴＯ入力軸 ８０ 油圧ポンプ ８２ ポンプ駆動ギア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにて駆動される油圧ポンプをト
   ラクタ車体の上面（上部）に備えているトラクタの油圧
   ポンプ駆動装置であって、 前記油圧ポンプの駆動ギアが、ＰＴＯ系ミッションにお
   ける独立ＰＴＯクラッチの入力軸に連動されていること
   を特徴とするトラクタの油圧ポンプ駆動装置。
2. 【請求項２】 油圧ポンプの吐出側にリリーフ弁を設
   け、該リリーフ弁の排油をポンプ駆動ギアの油滑として
   いることを特徴とする請求項１記載のトラクタの油圧ポ
   ンプ駆動装置。
3. 【請求項３】 リリーフ弁は独立ＰＴＯクラッチ、前輪
   駆動油圧クラッチのシステム回路用とされていることを
   特徴とする請求項２記載のトラクタの油圧ポンプ駆動装
   置。
4. 【請求項４】 油圧ポンプは、少なくとも油圧昇降装置
   およびパワーステアリング用の２連以上で構成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のトラクタの油圧ポン
   プ駆動装置。