JP3824665B2

JP3824665B2 - 作業車用トランスミッション

Info

Publication number: JP3824665B2
Application number: JP19351994A
Authority: JP
Inventors: 宣広石井; 薫徳咲川
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2021-09-20
Also published as: FR2722856B1; DE19522877A1; FR2722856A1; DE19522877B4; JPH0834251A; US5560447A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、トラクタ等の作業車両に用いられる走行駆動用のトランスミッション、より詳しくは車速を無段に変更可能とする油圧伝動装置を備えたトランスミッションに、関するものである。特にこの発明は、車両を前後輪４輪の駆動によって走行させるのに適した作業車用トランスミッションに係る。
【０００２】
【従来の技術】
車両用油圧伝動装置は、単に構造の複雑化を避ける目的からのみではなく変速操作の複雑化を避ける目的で、可変容積式の油圧ポンプと定容積式の油圧モータとの組合せから成るものに構成されるのが、一般的である。また、四輪駆動構造の作業車用トランスミッションは、主駆動輪（後輪又は前輪）２輪の常時駆動に加えて左右の副駆動輪（前輪又は後輪）を選択的に駆動可能とするものに構成される場合がほとんどである。
【０００３】
このような油圧伝動装置及び四輪駆動構造を備える作業車用トランスミッションとして最も単純な構造のものは、実開平３−７３７５１号公報に開示されているように、油圧伝動装置の出力軸の前端側に、前輪駆動力取出し用の前輪駆動軸と、該駆動軸を上記出力軸に対し断接する、前輪駆動クラッチを備えた前輪駆動装置を設置する構造のものである。しかし、本構造のものは、作業車両が作業時と路上走行時とで車速レンジを大幅に異にする点に鑑み、後輪駆動機構中に車速レンジ変更用の変速装置を設けてある作業車両では、採用できない。すなわち変速装置のシフトによって後輪の周速が変更されるのに対し、上記前輪駆動軸から伝動を受けて駆動される前輪の周速は変更されずして、前後輪の周速が大きく異なる事態が生じ得るからである。
【０００４】
したがって上記のような車速レンジ変更用の変速装置を含むトランスミッションでは例えば米国特許Ｎｏ．４，５７９，１８３に開示されているように、変速装置従動側の伝動軸に対しクラッチを介して接続された前輪駆動軸が設けられることになる。しかし、このような前輪駆動軸は上記変速装置を内装するミッションケースを大型化するとか、ミッションケース前面側の油圧伝動装置に制約されて、該駆動軸から前輪へ伝動する伝動軸を適正レベル或は左右の片寄りが無い位置に設置可能とする配置で設け難くするといった、問題点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明の主たる目的とするところは、車速レンジの変更を油圧伝動装置自体で得ることを可能とし、上記のような変速装置を不要として、四輪駆動構造を簡単に採用可能としてある新規な作業車用トランスミッションを、提供するにある。付随する目的は、トランスミッションのコストを大幅に低減しつつ変速操作が単純化されることとしてあるトランスミッション構造を提供するにある。
【０００６】
この発明の他の目的は、トラクタ等の作業車両が各種作業に用いられるもので、且つ路上走行時には比較的高速で走行させるものである点に鑑み、車両の駆動モードの変更を可能としてある作業車用四輪駆動トランスミッションを、提供するにある。付随する目的は他の駆動方式のものに転換容易な四輪駆動トランスミッションであって、両種方式のトランスミッションのコスト低減に寄与する構造のものを、提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために次のように構成したものである。
請求項１においては、車両を走行駆動するための油圧伝動装置（１４）を備えた作業車用トランスミッションであって、該油圧伝動装置（１４）は、油圧ポンプ（１５）と油圧モータ（１６）により構成され、該油圧ポンプ（１５）は、エンジン（３）により駆動される入力軸（１７）により駆動され、中立位置から一方向及び他方向に無段階に傾動操作されるポンプ斜板（２８）を有し、前記油圧モータ（１６）は、油圧ポンプ（１５）に対し流体的に接続され駆動される可変容積式の油圧モータ（１６）であって、中立位置から一方向にのみ複数の傾角位置へと傾動操作されるモータ斜板（２９）を有し、該モータ斜板（２９）を、前記中立位置と前記複数の傾角位置の各々の位置で拘束解除可能に拘束する位置保持機構（３７）を設け、該油圧モータ（１６）により駆動される出力軸（１８）を設け、該出力軸（１８）を車両の主駆動輪（２）に対し常時駆動する機械式伝動機構（２１）を介して接続すると共に、車両の副駆動輪（１）に対し、該副駆動輪（１）を選択的に駆動するクラッチ（２６）を介して接続し、前記ポンプ斜板（２８）とモータ斜板（２９）を、一の方向へ変位操作されるとポンプ斜板を傾動させ、別の方向へ変位操作されるとモータ斜板を傾動させる単一の操作具（１３０）に対し接続したものである。
【０００８】
請求項２においては、請求項１記載の作業車用トランスミッションにおいて、操作具（１３０）をガイドするガイド部材（８０）を設けて、前記ポンプ斜板（２８）をその前記中立位置に保ったままで前記モータ斜板（２９）をその中立位置から前記複数の傾角位置の各々に移した上でのみポンプ斜板（２８）の中立位置からの一方向及び他方向への傾動を許容するように、操作具（１３０）をガイドしたものである。
【０００９】
請求項３においては、請求項１記載の作業車用トランスミッションにおいて、ポンプ斜板（２８）を両側１対の支軸（２８ａ，２８ｂ）を有し、傾動可能に支持するトラニオン式のものに構成すると共に、前記モータ斜板（２９）を固定ガイド部材（３３）に支承させ、傾動可能に支持するクレードル式のものに構成したものである。
【００１０】
【実施例】
図１は第１の実施例を装備したモア・トラクタを示している。同トラクタは左右１対宛の、副駆動輪として用いられる前輪１及び主駆動輪として用いられる後輪２間で機体の下面位にモアＭを装備させるものに構成されている。なおフロント・マウント型のモアを装備させるトラクタ等、前輪常時駆動とするのが望ましい作業車両では、図例のトランスミッション構造を前後逆配置として前輪常時駆動、後輪選択的駆動方式のトランスミッションとする。
【００１１】
図１に示すように駆動源としてのエンジン３は、機体の前部に搭載され、左右の後輪２間には後輪車軸２ａを装備するミッションケース４が設置されている。エンジン３の動力は前後方向に沿わせた伝動軸５によって、ミッションケース４内へ伝えられる。ミッションケース４内で左右の後輪車軸２ａを回転駆動して後輪２を駆動する他、ミッションケース４の前面側からフロントアクスルケース６内へ伝動する伝動軸７を設けて、必要に応じ該アクスルケース６内で左右の前輪車軸１ａを回転駆動して前輪１を駆動することにより、車両の走行を得ることとされている。
【００１２】
同様に図１に示すようにミッションケース４内の中間レベルから後方へ突出するリヤＰＴＯ軸８と、低レベルから前方へ突出するミッドＰＴＯ軸９を設けてある。リヤＰＴＯ軸８は機体後部に連結して車両に牽引されるロータリティラー、グラス・コレクタ等の作業機（図示せず）を駆動するために用いられ、またミッドＰＴＯ軸９は伝動軸１０によって、モアＭのギヤボックスＭａ内に駆動力を伝えるものとしてある。シート１１はミッションケース４の上方位置に設置してあり、その前方位置に、左右の前輪１を操舵旋回させるためのステアリング・ホイール１２を臨ませてある。
【００１３】
図２に示すように、ミッションケース４の前面には下方部分を残して厚手の板体１３を装着してあり、この板体１３の上半部背面に装着してミッションケース４内の上部に設置した可変容積式の油圧ポンプ１５と板体１３の下半部前面に装着してミッションケース４外に設置した可変容積式の油圧モータ１６とを備える油圧伝動装置１４が、設けられている。この油圧伝動装置１４は油圧ポンプ１５のポンプ軸である入力軸１７と油圧モータ１６のモータ軸である出力軸１８を備え、入力軸１７は板体１３の前方へと突出させて、図１に示す前記伝動軸５に連結されている。なお板体１３の前面には、入力軸１７を自らのポンプ軸とする油ポンプ１９を装着してあり、この油ポンプ１９によって油圧伝動装置１４に対し作動油を補給させることとしてある。また入力軸１７は油圧ポンプ１５から後方向きにも突出させて、後述するように前記した両ＰＴＯ軸８，９を駆動するためにも用いることとされている。
【００１４】
同様に、図２に示すように油圧伝動装置１４の出力軸１８の後端側は板体１３を貫通させてミッションケース４内に臨ませてあり、後端に小径の傘歯車２０を装備する。ミッションケース４内には、該傘歯車２０から伝動を受けて左右の後輪車軸２ａを回転駆動する機械式伝動機構２１を、油圧ポンプ１５の下方側で設置してある。油圧モータ１６は板体１３の前面にボルト２３によって装着してあるハウジング２２内に設置されており、このハウジング２２には前方向きに突出するクラッチケース部２２ａを一体形成してある。出力軸１８は油圧モータ１６から前方向きにも突出させてあり、その前端をクラッチケース部２２ａ内に臨ませてある。そして前蓋２２ｂを有するクラッチケース部２２ａに支持させて、出力軸１８と同心配置の前輪駆動軸２５を設けてあり、この前輪駆動軸２５を出力軸１８に対し選択的に接続するための前輪駆動クラッチ２６が、クラッチケース部２２ａ内に設置されている。前輪駆動軸２５は前蓋２２ｂ外へ突出する前端で、図１に示す前記伝動軸７に連結されている。
【００１５】
同様に図２に示すように、アキシャル・プラジャ型の可変容積式油圧ポンプ１５及び油圧モータ１６はそれぞれ、傾角を変更調節可能な斜板２８及び２９を備えている。これらの斜板２８，２９の傾角の変更調節はそれぞれ、図１に示すようにシート１１の一側に配置されたポンプ制御レバー３０及びモータ制御レバー３１によって行うこととされている。
【００１６】
図２−４に示すように、ポンプ斜板２８は、ミッションケース４の左右の側壁に回転自在に支持させる左右１対の支軸２８ａ，２８ｂを備えるトラニオン式のものに構成され、一側の支軸２８ａをミッションケース４外へと突出させてある。支軸２８ａにはミッションケース４外でアーム３２を取付けてあり、このアーム３２を操作ケーブル又はリンク機構（図示せず）によって、図１のポンプ制御レバー３０へと接続してある。ポンプ斜板２８は、ポンプ制御レバー３０によって油圧ポンプ１５のポンプ作用を停止させる中立位置から一方向及び他方向に回転操作され、油圧ポンプ１５の油吐出方向を変更すると共に吐出油量を無段に変更する。
【００１７】
図２及び図４−６に示すようにモータ斜板２９は、前記ハウジング２２の前部内面に装着した円弧状のガイド板３３にガイドさせるクレードル式のものに構成されている。ハウジング２２の一側壁には開口を形成して側蓋２２ｃにより閉鎖してあり、この側蓋２２ｃに回転自在に支持させた操作軸３４を、ハウジング２２の内外にまたがらせて設けてある。操作軸３４の内端には斜板２９に対し係合するシフタ３５ａを備えるアーム３５を取付けてあり、操作軸３４の回転変位によるアーム３５の揺動によって斜板２９の傾角が変更されることとしてある。操作軸３４の外端には他のアーム３６を取付けてあり、この他のアーム３６を操作ケーブル又はリンク機構（図示せず）によって図１のモータ制御レバー３１へと接続してある。そして特にモータ斜板２９は、モータ制御レバー３１によって、油圧モータ１６を中立状態ないし駆動停止状態とする中立位置から一方向にのみ、しかも油圧モータ１６の容積を２つの値とする２つの傾角位置へのみ、操作されることとしてある。すなわち図５，６に示す位置保持機構３７を上記したアーム３６と側蓋２２ｃ間に配設しており、この位置保持機構３７は、アーム３６に設けた３個の穴３８Ｎ，３８Ｈ，３８Ｌと側蓋２２ｃの外側面の穴にスプリング３９により突出付勢させて嵌めたボール４０とを備えたものに構成されている。図６に示すアーム３６の３つの回動位置Ｎ，Ｈ，Ｌが、モータ斜板２９の中立位置Ｎ、設定高速位置Ｈ及び設定低速位置Ｌに対応しており、これらの各位置Ｎ，Ｈ，Ｌでボール４０は対応する穴３８Ｎ，３８Ｈ，３８Ｌ内に突入してアーム３６を拘束解除可能に位置保持することとされている。
つまりポンプ斜板２９は中立位置Ｎと予め選択した高速位置Ｈ及び低速位置Ｌの３位置にのみ、操作されるものとされている。
【００１８】
ミッションケース４内の前記伝動機構２１の構造を図２、３について説明すると、ミッションケース４内に出力軸１８と等レベルの駆動軸４１を横架して、この駆動軸４１上に固定設置した大径の傘歯車４２を出力軸１８上の前記傘歯車２０に対し噛合せてある。左右の後輪車軸２ａ間には差動装置４３を設けてあり、駆動軸４１に一体形成した小径の歯車４４を差動装置４３の大径入力歯車４５に対し噛合せてある。差動装置４３のデフケースは左右のケース半部を、その間に入力歯車４５を挟持してボルト４６により締結して形成されている。一側ケース半部４７のボス部上にはデフロック・クラッチ４８を摺動可能に設けてある。該クラッチ４８はケース半部４７の透孔に挿通されたロックピン４８ａを備え、該ピン４８ａを一側のデフ・サイドギヤ４９のボス部の凹溝４９ａに突入させることで、ギヤ４９をデフケースに対し相対回転不能に拘束して差動装置４３の機能を解除するものに構成されている。デフロック・クラッチ４８を操作するためには、駆動軸４１の後方位置でミッションケース４内に横架したフォークシャフト５０に支持させたクラッチ・フォーク５１を、該クラッチ４８に対し係合させて設けてある。
【００１９】
次に前輪駆動クラッチ２６の構造を図５，７について説明すると、本クラッチ２６は前輪駆動軸２５の外周面に形成したスプライン２５ａを利用して該駆動軸２５上に摺動のみ自在に設けた可動クラッチ金物５３を備えている。出力軸１８の前端部上には前輪駆動軸２５のスプライン２５ａと整列するスプライン５４ａを外周面に有する筒体５４を、固定設置してある。クラッチ金物５３は図５の上半部に示すようにスプライン５４ａ，５３ａにまたがって噛合い前輪駆動軸２５を出力軸１８に対し接続する前輪駆動クラッチ２６の入り位置と、図５の下半部に示すようにスプライン５３ａのみと噛合い上記両軸１８，２５間の接続を断つ前輪駆動クラッチ２６の切り位置とに、変位操作されるものとされている。この変位操作のためにはクラッチケース部２２ａの一側壁を貫通させた回転可能な操作軸５５を設けて、この操作軸５５の内端に、クラッチ金物５３に対し係合するシフタ５６ａを備えたアーム５６を取付けてある。操作軸５５の外端には他のアーム５７を取付けてあり、該アーム５７を、図１に示すようにシート１１の前方位置に設置した前輪駆動レバー５８に対し操作索条又はリンク機構（図示せず）によって接続している。前輪駆動軸２５とクラッチ金物５３間には、クラッチ金物５３を上記したクラッチ入り位置と切り位置とで拘束解除可能に拘束するための、スプリング５９ａ及び１対のボール５９ｂを備えたデテント機構５９を配設してある。
【００２０】
前記ＰＴＯ軸８，９を駆動するための駆動機構の構造を説明しておくと、図２に示すように油圧伝動装置１４の入力軸１７は油圧ポンプ１５から、ミッションケース４内の一体的な仕切り壁４ａの後方にまで後向きに延出させてある。そしてこの入力軸１７の延長線上に伝動軸６０を、入力軸１７後端部とミッションケース４の後蓋４ｂとに支持させて設けてある。入力軸１７と伝動軸６０間には、入力軸１７後端部に嵌着した支持金物６２と伝動軸６０上に固定設置したクラッチハウジング６３とにそれぞれ摩擦エレメントを摺動のみ自在に支持させてなる油圧多板式のＰＴＯクラッチ６１を、配設してある。クラッチハウジング６３には歯車６４を一体形成してあり、この歯車６４を、仕切り壁４ａと後蓋４ｂとに支持させて設けてある前記リヤＰＴＯ軸８上に設置した歯車６５に対し、噛合せてある。そしてさらに、後端を後蓋４ｂに支持させてある前記ミッドＰＴＯ軸９の後端部上に歯車６６を設置して、この歯車６６をリヤＰＴＯ軸８上の上記歯車６５に対し噛合せてある。ＰＴＯクラッチ６１に対する作動油の供給は前記油ポンプ１９によって行うこととされ、後蓋４ｂ内には伝動軸６０の後端面で前端側を仕切られた油室６７を設けてある。作動油は油ポンプ１９からミッションケース４壁内の油路６８（図３）と後蓋４ｂ背面上の電磁コントロールバルブ６９とを介し油室６７に導かれ、伝動軸６０内の油路（図示せず）を介してＰＴＯクラッチ６１に対し供給される。なおリヤＰＴＯ軸８及びミッドＰＴＯ軸９を各独立的に駆動可能とするためには、上記歯車６５，６６を該各ＰＴＯ軸８，９上に遊嵌設置し、これらの歯車６５，６６をＰＴＯ軸８，９に対し選択的に結合可能とする機械式のリヤＰＴＯクラッチ及びミッドＰＴＯクラッチ（図示せず）を設ければよい。
【００２１】
なお油圧伝動装置１４における油圧ポンプ１５及び油圧モータ１６間を接続する油路（図５にその一部を符号７０Ａ，７０Ｂで指して示す。）及び必要なバルブ類（図示せず）は、板体１３内に設けられている。図２，５において７１，７２はそれぞれ、板体１３と油圧ポンプ１５ないし油圧モータ１６のシリンダブロック間に介在させた弁板である。
【００２２】
第１の実施例は以上に説明して来たように構成されていて、モータ斜板２９を図１に示すモータ制御レバー３１によって低速位置Ｌ又は高速位置Ｈに操作し図５，６に示す位置保持機構３７により同位置に保持し、ポンプ斜板２８を図１に示すポンプ制御レバー３０によって中立位置から一方向或は他方向に無段に操作することにより車両を前進方向或は後進方向に無段に変更される速度で走行させることができる。そして図１に示す前輪駆動レバー５８により図２，５に示す前輪駆動クラッチ２６を入り切りして、前後輪１，２を駆動する四輪駆動状態と後輪２のみを駆動する二輪駆動状態とを自在に選択できる。
【００２３】
図１に示すトラクタを用いた各種作業時には普通、モータ斜板２９を低速位置Ｌとして作業が進められる。そしてモアＭを用いた芝刈り作業時等の軽作業時には一般に二輪駆動が選択され、トラクタにトレーラとかローダを付設する重作業時には一般に四輪駆動を選択して牽引力の増大が図られる。二輪駆動による車両走行中に後輪２が凹地にはまるとか登坂時或は旋回時にスリップする事態が起きると、前輪駆動クラッチ２６を入れて四輪駆動状態を得ることにより、スリップ状態から迅速に脱出することができる。牽引力を必要としない路上走行時には一般に、モータ斜板２９を高速位置Ｈとすると共に前輪駆動クラッチ２６を切った二輪駆動状態で車両を走行させる。
【００２４】
バッテリーの容量低下等でエンジンの始動が不可能になり車両を他の車両により牽引させることが必要となった場合、モータ斜板２９を中立位置Ｎとする。このときは油圧伝動装置１４の出力軸１８が車輪１，２側から駆動されても油圧モータ１６がポンプ作用を生じるようなことはなく、したがって油圧モータ１６と油圧ポンプ１５間で油圧の閉込めが起きて牽引抵抗が発生する事態は生じない。
【００２５】
図８は、図１に示したポンプ制御レバー３０とモータ制御レバー３１とを単一の変速レバー１３０にまとめた変形例を示している。本変形例では軸線７３ａまわりで回転変位可能に支持した操作軸７３に、変速レバー１３０を下端フォーク部１３０ａで、操作軸々線７３ａに対し直交する軸線７４ａを有するピン７４によって該ピン７４まわりで回動自在に支持させている。そしてレバーフォーク部１３０ａの一脚を、ピン軸線７４ａに平行する回動軸線７５ａまわりで回動自在に支持させたベルクランク７５の一アームに連杆７６により接続すると共に、ベルクランク７５の他アームを前記のもの同様のポンプ斜板操作用のアーム３２に対し、連杆７７により接続して、変速レバー１３０をピン７４まわりで図示Ｘ方向に回動操作することによりアーム３２を、ポンプ斜板を中立位置Ｎから前進方向Ｆの傾斜角度及び後進方向Ｒの傾斜角度に無段に傾動できることとしている。また、操作軸７３に直交方向で取付けたアーム７８を前記のもの同様のモータ斜板操作用のアーム３６に対し連杆７９により接続して、変速レバー１３０を操作軸７３まわりで該操作軸７３を回転させつつ図示Ｙ方向に回動操作することによってアーム３６を、モータ斜板を中立位置Ｎから高速位置Ｈ、そして低速位置Ｌへとする位置に傾動できることとしている。
【００２６】
変速レバー１３０をガイドするレバーガイド８０には図示のように、Ｙ方向に沿っていてアーム３６が上記した中立位置Ｎから高速位置Ｈ、そして低速位置Ｌへと移されるように変速レバー１３０をガイドするガイド溝と、該ガイド溝に直交しＸ方向に沿っている２つのガイド溝であってアーム３６の高速位置Ｈ及び低速位置Ｌでそれぞれ、ポンプ斜板操作用のアーム３２を中立位置Ｎから前進方向Ｆと後進方向Ｒとの両方向へと操作可能に変速レバー１３０をガイドする２つのガイド溝を、形成してある。
【００２７】
したがって図８の変形例によれば、モータ斜板の中立位置Ｎではポンプ斜板が必ず中立位置Ｎにおかれると共に、単一の変速レバー１３０により、ポンプ斜板を中立位置Ｎに保ったままモータ斜板を高速位置Ｈ又は低速位置Ｌへと移した上で、ポンプ斜板を前進方向或は後進方向に無段に傾動できることになる。このようにポンプ斜板を中立位置Ｎに保った車両の停止状態で先ずモータ斜板の高速位置又は低速位置へのセットを行い、次にポンプ斜板を中立位置から前進方向又は後進方向に傾動させて車両の発進を得ることとすることにより、安全な車両発進を確保できる。図８に示すようにモータ斜板の高速位置ＨでのＸ方向のガイド溝は、後進方向Ｒでの溝長さを前進方向Ｆでの溝長さよりもかなり小さくしてあり、車両を高速で後進させることに伴う危険が生じることをレバーガイド８０によって防止してある。
【００２８】
図９，１０は、前輪駆動クラッチ２６をモータ斜板の操作に連動して入り切り制御するように構成してある、他の変形例を示している。本変形例では、図９に示すように前輪駆動クラッチ２６を、第１の実施例の場合と同様に構成しているが、可動クラッチ金物５３を、特に図９の上半部について示す前記同様のクラッチ入り位置の他、図９の下半部について実線図示の第１のクラッチ切り位置と鎖線図示の第２のクラッチ切り位置との３位置に、変位操作されるものとしている。図９ではクラッチ金物５３の後端位置でみてクラッチ入り位置、第１のクラッチ切り位置及び第２のクラッチ切り位置をそれぞれ、Ｉ，II及びIII で示してある。そして前記のもの同様のデテント機構５９は、そのような３位置Ｉ，II，III でクラッチ金物５３を拘束解除可能に拘束するものに構成されている。
【００２９】
そして図１０に示すように前記のもの同様のモータ斜板操作用のアーム３６とクラッチ操作用のアーム５７間をロッド８２により接続して、モータ斜板ないしその操作用アーム３６の中立位置Ｎ、高速位置Ｈ及び低速位置Ｌでクラッチ金物ないしその操作用アーム５７が第２のクラッチ切り位置III 、第１のクラッチ切り位置II及びクラッチ入り位置Ｉに位置せしめられることとしている。アーム３６はレバーガイド８３にガイドされているモータ制御レバー３１によって操作され、前記前輪駆動レバー５８に対応するクラッチ操作手段は設けないこととされている。したがって本変形例によると、モータ斜板の位置に応じ前輪駆動クラッチ２６が次の表１に示す状態をとることになる。
【表１】

【００３０】
図９，１０に示した変形例は、比較的重負荷の作業に用いる車両用のトランスミッションとして使用するのに適している。なお、図８の変形例と図９，１０の変形例を組合せて、単一の変速レバーによりポンプ斜板及びモータ斜板に加えて前輪駆動クラッチも操作可能とする構成とすることも、可能である。
【００３１】
図１１，１２は第２の実施例を示しており、本実施例では前輪駆動クラッチ１２６が一方向クラッチを含むものに構成されている。すなわち先ず本実施例では図１１に示すように油圧伝動装置の出力軸１８の前端部に前輪駆動軸２５の後端部外周に張出す筒軸１５４を固定し、この筒軸１５４の前端部内周面に爪１５４ａを形成すると共に、前輪駆動軸２５上にスプライン嵌めにより摺動のみ自在に設けた可動クラッチ金物１５３の後端部外周面に、爪１５４ａに対し噛合せ得る爪１５３ａを形成している。可動クラッチ金物１５３は図１１の下半部に示すように爪１５３ａ，１５４ａ間が噛合されるクラッチ入り位置Ｉと、図１１の上半部に示すように爪１５３ｂ，１５４ａ間の噛合いが解除されるクラッチ切り位置IIとに、前述のもの同様の操作機構により摺動変位せしめられ、該各位置Ｉ，IIでデテント機構５９により拘束解除可能に拘束されるものとしてある。
【００３２】
そして図１１，１２に示すように筒軸１５４と前輪駆動軸２５間に、一方向クラッチ８５を配設してある。この一方向クラッチ８５は図１２に示すように、筒軸１５４と前輪駆動軸２５間に位置させる保持リング８５ａに多数の係合子８５ｂを図示の傾斜姿勢で保持させ、もって矢印Ｆで示す車両前進方向での筒軸１５４の回転数が前輪駆動軸２５の回転数よりも大であるとクラッチ係合して、筒軸１５４の回転を前輪駆動軸２５に対し伝達するものとされている。
【００３３】
したがって前輪駆動クラッチ１２６は爪１５４ａ，１５３ａが噛合うクラッチ入り状態では出力軸１８及び筒軸１５４の回転が常時前輪駆動軸２５へと伝達される前輪常時駆動モードを得させ、爪１５４ａ，１５３ａ間の噛合いが解除されるクラッチ切り状態では出力軸１８及び筒軸１５４の回転数が前輪駆動軸２５の回転数より大である場合にのみ一方向クラッチ８５を介して前輪駆動軸２５を駆動する前輪選択的駆動モードを得させる。可動クラッチ金物１５３により後者の選択的駆動モードを選んで車両を前進走行させている状態では、前輪駆動軸２５が後輪の駆動による車両走行によって回転せしめられる前輪側から駆動を受けて出力軸１８及び筒軸１５４と等速で回転するから、一方向クラッチ８５の係合は生じない。
【００３４】
上述した前輪常時駆動モードは、作業車にトレーラとかローダを付設する重作業時に選択される。また前輪選択的駆動モードは図１に示すようなモアＭを用いた芝刈り作業時等の軽作業時及び路上走行時に、選択される。前輪選択的駆動モードを選択し二輪駆動により車両を走行させている状態で後輪が凹地にはまるとか登坂時或は旋回時にスリップする事態が起きると、後輪の回転数と対比した車両前進速度が低下することからして前輪の回転数が低められ、これによって前輪駆動軸２５の回転数が低下する。そしてこの時は、一方向クラッチ８５が出力軸１８側から相対的に車両前進方向に駆動されることになって係合し、前輪駆動軸２５が強制的に駆動されるから前輪が積極的に駆動され、スリップ状態から迅速に脱出でき、走行状態が安定する。すなわち図１１，１２の第２の実施例によれば二輪駆動による車両走行中に後輪がスリップする事態が生じると、前輪駆動クラッチ１２６を操作せずとも自動的に四輪駆動状態が得られ、車両の安定した走行状態が確保されることになる。
【００３５】
図１３は第３の実施例を示しており、本実施例では前輪駆動モードを３通りに変更可能とする前輪駆動クラッチ２２６を設けている。すなわち本実施例では図１３に示す通り、前輪駆動軸２５の後方に該駆動軸２５と同心配置の中間軸８８を、該中間軸８８の外周に張出す前記のもの同様の筒軸１５４に回転自在に支持させて設けて、前記のもの同様の一方向クラッチ８５を筒軸１５４と該中間軸８８間に配設している。そして前輪駆動軸２５上にスプライン嵌めにより摺動のみ自在に設けた可動クラッチ金物２５３に筒軸１５４の爪１５４ａに対し噛合せ得る爪２５３ａを形成すると共に、該クラッチ金物２５３を前述のもの同様の操作機構により図１３の下半部に示すように爪２５３ａ，１５４ａ間の噛合いを得る位置Ｉと、図１３の上半部に示すように内周面のスプラインを中間軸８８外周面のスプライン８８ａと駆動軸２５外周面のスプライン２５ａとにまたがって噛合せる位置IIと、駆動軸２５上にのみ位置する位置III とに、摺動変位させることとしている。可動クラッチ金物２５３は、上記した各位置Ｉ，II，III で前述のもの同様のデテント機構５９により位置拘束されることとしてある。
【００３６】
可動クラッチ金物２５３の上記位置Ｉでは筒軸１５４に対し前輪駆動軸２５が結合されるから、出力軸１８によって該駆動軸２５が常時駆動される前輪の常時駆動モードが得られる。また可動クラッチ金物２５３の上記位置IIでは中間軸８８と前輪駆動軸２５間が結合されこれらの両軸８８，２５が一体回転する状態にあるから、一方向クラッチ８５は出力軸１８及び筒軸１５４の回転数が中間軸８８及び前輪駆動軸２５の回転数よりも大である場合にのみ係合して、前輪駆動軸２５が出力軸１８により駆動されることとする。そしてクラッチ金物２５３の上記位置III では前輪駆動軸２５が中間軸８８と切り離されるから、該駆動軸２５が出力軸１８側から駆動を受けることはない。つまり図１３に示した前輪駆動クラッチ２２６は可動クラッチ金物２５３の位置に応じ、位置Ｉ，IIではそれぞれ、第２の実施例の場合同様に前輪の常時駆動モード及び選択的駆動モードを得させ、位置III では前輪の駆動停止モードを得させることとする。
【００３７】
第３の実施例を装備する作業車の使用状態に応じたモータ斜板位置及び前輪駆動モードの選択は、一般に次の表２に示す基準に従って行われる。
【表２】

【００３８】
これ迄に述べて来たところから明らかなように、表２の路上走行中には二輪駆動により燃費が節減され、軽作業中には二輪駆動により燃費の節減及び地面を荒らすことのない小回り車両旋回が達成されつつ前輪スリップ状態時の自動的な四輪駆動による走行状態の安定化が得られ、重作業中には必要な高牽引力が確保される。
【００３９】
図１４は図１０に示したようなモータ制御レバー３１用のレバーガイド８３の構造を例示しており、レバー３１は、モータ斜板の中立位置Ｎ、高速位置Ｈ及び低速位置Ｌに対応する位置にそれぞれロック溝を有するガイド溝８３ａにガイドさせることとしてある。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を奏するものである。
請求項１の如く、車両を走行駆動するための油圧伝動装置（１４）を備えた作業車用トランスミッションであって、該油圧伝動装置（１４）は、油圧ポンプ（１５）と油圧モータ（１６）により構成され、該油圧ポンプ（１５）は、エンジン（３）により駆動される入力軸（１７）により駆動され、中立位置から一方向及び他方向に無段階に傾動操作されるポンプ斜板（２８）を有し、前記油圧モータ（１６）は、油圧ポンプ（１５）に対し流体的に接続され駆動される可変容積式の油圧モータ（１６）であって、中立位置から一方向にのみ複数の傾角位置へと傾動操作されるモータ斜板（２９）を有し、該モータ斜板（２９）を、前記中立位置と前記複数の傾角位置の各々の位置で拘束解除可能に拘束する位置保持機構（３７）を設け、該油圧モータ（１６）により駆動される出力軸（１８）を設け、該出力軸（１８）を車両の主駆動輪（２）に対し常時駆動する機械式伝動機構（２１）を介して接続すると共に、車両の副駆動輪（１）に対し、該副駆動輪（１）を選択的に駆動するクラッチ（２６）を介して接続し、前記ポンプ斜板（２８）とモータ斜板（２９）を、一の方向へ変位操作されるとポンプ斜板を傾動させ、別の方向へ変位操作されるとモータ斜板を傾動させる単一の操作具（１３０）に対し接続したので、次のような効果を奏するのである
このような油圧伝動装置を備えたトランスミッションを、四輪駆動構造のものとすることは例えば、前記出力軸を車両の主駆動輪（後輪又は前輪）に対し該主駆動輪を常時駆動するように、機械式伝動機構を介して接続すると共に、該出力軸を車両の副駆動輪（前輪又は後輪）に対し、該別駆動輪を選択的に駆動可能とするクラッチを介して接続すればよい。
【００４１】
上述のモータ斜板を有する油圧モータには、モータ斜板の複数傾角位置に対応する複数の容積から選択した１つの容積をセット可能であるから、車速を複数段に変更制御可能とする。したがって作業車両が走行条件に応じ異なったレンジの速度で走行せしめられるものであるのに対し、そのような異別車速レンジの設定を油圧モータによって得ることができる。
そして、車両の前後進切替えを含む車速の無段の変更制御は、油圧ポンプのポンプ斜板の傾角を無段に変更して行える。したがって油圧伝動装置の出力軸には、モータ斜板によって設定されたレンジ内でポンプ斜板により無段に変更制御される回転数が与えられることになり、四輪駆動構造としても前，後輪間に周速差が生じることはない。
【００４２】
傾角を有段に変更されるモータ斜板は、その操作機構中に位置決め手段或はロック手段を設けておくことにより所与の各傾角位置に確実に位置させ得るから、無段の傾角変更を行うものと対比して操作が簡単で誤操作を生じさせない。このモータ斜板を中立位置におくと油圧伝動装置による流体伝動経路が油圧モータによって断たれることになるから、油圧伝動装置を設けた車両用トランスミッションに一般に設けられている、次のようなアンロード弁を省略できることになる。
すなわち油圧伝動装置を設けた車両用トランスミッションでは、エンジン始動用のバッテリーの容量低下等の原因でエンジンの始動が不能になり、車両を他の車両に牽引させなければならない場合に備え、つまり同牽引時に油圧モータが車輪側から逆駆動されてポンプ作用し、このため油圧伝動装置の油圧ポンプと油圧モータ間の１対の接続油路のうちの一方の油路に油圧の閉じ込みが起きて車両の走行に抵抗を与える場合に備えて、上記の油圧を排除するための油圧アンロード弁、例えば上記１対の油路を短絡して高圧側油路から低圧側油路に油圧を排除可能とするアンロード弁、が一般に設けられているのであるが、本発明トランスミッションにおいてはモータ斜板を中立位置とすることで油圧モータが逆駆動されてもポンプ作用を生じないこととできるから、上記のような油圧アンロード弁を省略できるのである。
【００４３】
油圧モータにより車速レンジを有段に変更可能とした本発明トランスミッションによれば、前述したような車速レンジ変更用の変速装置が無くされる。そして上述のように中立位置を有するモータ斜板によって油圧アンロード弁を省略できるから、油圧モータを可変容積式のものとしてあると言っても本発明トランスミッションは低いコストのものに維持される。
【００４４】
請求項２の如く、作業車用トランスミッションにおいて、操作具（１３０）をガイドするガイド部材（８０）を設けて、前記ポンプ斜板（２８）をその前記中立位置に保ったままで前記モータ斜板（２９）をその中立位置から前記複数の傾角位置の各々に移した上でのみポンプ斜板（２８）の中立位置からの一方向及び他方向への傾動を許容するように、操作具（１３０）をガイドしたことにより、次のような効果を奏するのである。
油圧伝動装置の操作機構を単純化するために、単一の操作具ないし変速レバー、すなわち一の方向へ変位操作されるとポンプ斜板を傾動させ別の方向へ変位操作されるとモータ斜板を傾動させる単一の操作具ないし変速レバーを、設けることにより、このような操作具ないし変速レバーにはガイド部材を付設して、ポンプ斜板を中立位置に保ったままでモータ斜板をその中立位置から前記複数の傾角位置の各々に移した上でのみ、ポンプ斜板の中立位置からの傾動操作を許容することとし、安全な車両発進を得るようにできる。
【００４５】
請求項３の如く、ポンプ斜板（２８）を両側１対の支軸（２８ａ，２８ｂ）を有し、傾動可能に支持するトラニオン式のものに構成すると共に、前記モータ斜板（２９）を固定ガイド部材（３３）に支承させ、傾動可能に支持するクレードル式のものに構成したので、次のような効果を奏するのである。
ポンプ斜板とモータ斜板に関し、ポンプ斜板は両側１対の支軸を有するトラニオン式のものに、モータ斜板は固定ガイド部材に支承させるクレードル式のものに、それぞれ構成することにより、トラニオン式のポンプ斜板は両側の支軸によって操作力を軽くされ、また精密なコントロールができて、走行中に頻繁に操作されると共に車速の精密コントロールを行うためのものとして適している。クレードル式のモータ斜板は構造が単純で、加工及び組立てが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従ったトランスミッションの第１の実施例を装備したモア・トラクタの一部切欠き概略側面図である。
【図２】第１の実施例を示す一部展開縦断側面図である。
【図３】図２のIII −III 線にほぼ沿った縦断面図である。
【図４】図２のIV−IV線にほぼ沿った縦断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線にほぼ沿った拡大横断面図である。
【図６】図５の矢印VI−VIに沿ってみた側面図である。
【図７】図６のVII −VII 線に沿った断面図である。
【図８】第１の実施例の一部の変形例を示す概略斜視図である。
【図９】第１の実施例の一部の変形例を示す縦断側面図である。
【図１０】図９の変形例に設けた操作機構を示す模式図である。
【図１１】第２の実施例の一部分を示す縦断側面図である。
【図１２】図１１のXII −XII 線に沿った拡大断面図である。
【図１３】第３の実施例の一部分を示す縦断側面図である。
【図１４】モータ制御レバー用のレバーガイドを例示する平面図である。
【符号の説明】
１前輪
２後輪
２ａ後輪車軸
３エンジン
４ミッションケース
６フロントアクスルケース
７伝動軸
１４油圧伝動装置
１５油圧ポンプ
１６油圧モータ
１７入力軸
１８出力軸
２１機械式伝動機構
２２ハウジング
２２ａクラッチケース部
２５前輪駆動軸
２６前輪駆動クラッチ
２８ポンプ斜板
２８ａ，２８ｂ支軸
２９モータ斜板
３０ポンプ制御レバー
３１モータ制御レバー
３２アーム
３３ガイド板
３６アーム
３７位置保持機構
３８Ｎ，３８Ｈ，３８Ｌ穴
３９スプリング
４０ボール
５３可動クラッチ金物
５４筒体
５７アーム
５８前輪駆動レバー
７３操作軸
７４ピン
８０レバーガイド
８２ロッド
８３レバーガイド
８３ａガイド溝
８５一方向クラッチ
８８中間軸
１２６前輪駆動クラッチ
１３０変速レバー
１５３可動クラッチ金物
１５４筒軸
２２６前輪駆動クラッチ
２５３可動クラッチ金物

Claims

車両を走行駆動するための油圧伝動装置（１４）を備えた作業車用トランスミッションであって、該油圧伝動装置（１４）は、油圧ポンプ（１５）と油圧モータ（１６）により構成され、該油圧ポンプ（１５）は、エンジン（３）により駆動される入力軸（１７）により駆動され、中立位置から一方向及び他方向に無段階に傾動操作されるポンプ斜板（２８）を有し、前記油圧モータ（１６）は、油圧ポンプ（１５）に対し流体的に接続され駆動される可変容積式の油圧モータ（１６）であって、中立位置から一方向にのみ複数の傾角位置へと傾動操作されるモータ斜板（２９）を有し、該モータ斜板（２９）を、前記中立位置と前記複数の傾角位置の各々の位置で拘束解除可能に拘束する位置保持機構（３７）を設け、該油圧モータ（１６）により駆動される出力軸（１８）を設け、該出力軸（１８）を車両の主駆動輪（２）に対し常時駆動する機械式伝動機構（２１）を介して接続すると共に、車両の副駆動輪（１）に対し、該副駆動輪（１）を選択的に駆動するクラッチ（２６）を介して接続し、前記ポンプ斜板（２８）とモータ斜板（２９）を、一の方向へ変位操作されるとポンプ斜板を傾動させ、別の方向へ変位操作されるとモータ斜板を傾動させる単一の操作具（１３０）に対し接続したことを特徴とする作業車用トランスミッション。
請求項１記載の作業車用トランスミッションにおいて、操作具（１３０）をガイドするガイド部材（８０）を設けて、前記ポンプ斜板（２８）をその前記中立位置に保ったままで前記モータ斜板（２９）をその中立位置から前記複数の傾角位置の各々に移した上でのみポンプ斜板（２８）の中立位置からの一方向及び他方向への傾動を許容するように、操作具（１３０）をガイドしたことを特徴とする作業車用トランスミッション。
請求項１記載の作業車用トランスミッションにおいて、ポンプ斜板（２８）を両側１対の支軸（２８ａ，２８ｂ）を有し、傾動可能に支持するトラニオン式のものに構成すると共に、前記モータ斜板（２９）を固定ガイド部材（３３）に支承させ、傾動可能に支持するクレードル式のものに構成したことを特徴とする作業車用トランスミッション。