説明

作業車両

【課題】複数のディテント機構を備えた変速装置を介して多段の走行変速を行なう農業用トラクタ等の作業車両において、前記ディテント機構を構成する部品のコスト低減と組立及び分解時の作業性を向上させる。
【解決手段】ディテントボール58と、該ディテントボール58をシフトシャフト48,49の軸心方向に押圧するスプリング62とを、伝動ケース14に形成した複数の位置決め孔H1,H2に収容した状態で、これら複数の位置決め孔H1,H2の外側開口部を1つのプレート63でもって閉塞するように構成すると共に、該プレート63を変速操作具36の操作位置を検出する検出スイッチ65の装着手段として兼用した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、伝動ケースに内装した主変速装置及び副変速装置等によって多段の走行変速を行なう農業用トラクタ等の作業車両に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ダンプカーやミキサー等の特装車(作業車両)においては、油圧シリンダ等の油圧作動機器を駆動させるためにトランスミッションの動力を取出すことができる動力取出装置を設けている。この動力取出装置は、トランスミッションケースに摺動可能に取り付けたシフトシャフトにボス部を支持したシフトフォークを備えており、該シフトフォークの摺動操作により駆動系の歯車に出力歯車を噛合または解離させて動力を断接すると共に、前記出力歯車の位置決め機構として、出力歯車を操作するシフトフオークとトランスミッションケースとの間にディテント機構を設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平8−210502号公報(第3−4頁、図1−図2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、上述した特許文献1のディテント機構は、シフトフォークのボス部外周に所定の間隔で形成した凹溝に係脱するディテントボールと、このディテントボールを常時シフトシャフトの軸心方向に押圧するスプリングとを収容するメインプラグを、トランスミッションケースに貫設したネジ部を有する位置決め孔に締着し、更に前記メインプラグの筒孔にサブプラグを締着するものであり、当該ディテント機構を複数備える変速装置によって多段の走行変速を行なう農業用トラクタ等の作業車両では、トランスミッションケースに貫設する位置決め孔のネジ部の機械加工費と、前記位置決め孔に締着するメインプラグ及び該メインプラグに締着するサブプラグの部品代が高くなるといったコスト面での欠点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって、変速操作具の操作に連動して左右動するシフトシャフトと、該シフトシャフトに固設したシフトフォークを伝動ケースに内装し、前記シフトフォークを介して変速ギヤの噛合を変更する変速装置を構成するにあたり、前記シフトシャフトの外周にディテント溝を形成すると共に、該ディテント溝に嵌入してシフトシャフトの位置決めを行なうディテントボールと、該ディテントボールをシフトシャフトの軸心方向に押圧するスプリングとを、前記伝動ケースに貫設した複数の位置決め孔に収容する作業車両において、前記ディテントボールとスプリングとを複数の位置決め孔に収容した状態で、これら複数の位置決め孔の外側開口部を1つのプレートでもって閉塞できるように構成したことを第1の特徴としている。
そして、前記プレートを変速操作具の操作位置を検出する検出スイッチの装着手段として兼用することを第2の特徴としている。
【発明の効果】
【0005】
請求項1の発明によれば、シフトシャフトの外周に形成したディテント溝に嵌入してシフトシャフトの摺動位置を規定するディテントボールと、該ディテントボールをシフトシャフトの軸心方向に押圧するスプリングとを、伝動ケースに貫設した複数の位置決め孔に収容した状態で、これら複数の位置決め孔の外側開口部を1つのプレートでもって閉塞できるように構成したことによって、従来のように、前記複数の位置決め孔をメインプラグと該メインプラグに締着するサブプラグ等で一々塞がなくて済むので、組立及び分解時の作業性が向上すると共に、前記メインプラグを伝動ケースの位置決め孔に締着するためのネジ部の機械加工が不要となり、且つ専用の前記メインプラグやサブプラグが不要となるのでコストの低減を図ることができる。
そして、請求項2の発明によれば、前記プレートを変速操作具の操作位置を検出する検出スイッチの装着手段として兼用することによって、前記検出スイッチ専用の装着手段を設けなくて済むのでコストの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、作業車両の一例である農業用トラクタ1の一部を省略した側面図であって、農業用トラクタ1は、左右一対の前輪2及び後輪3を有する走行機体4の前部にエンジンEをボンネット5で覆った状態で配設すると共に、その後方にステアリングホイール6及び座席7等を備える操縦部8を設け、更に座席7の後方には、正面視で門型状の安全フレーム9を立設している。
【0007】
そして、農業用トラクタ1の走行機体4は、エンジンEの側部に取付けるシャーシフレーム11と、エンジンEに連結するクラッチハウジング12、及びこのクラッチハウジング12とトランスミッションケース13とを一体的に連結する中間伝動ケース14等から構成しており、クラッチハウジング12と中間伝動ケース14の上方には、操縦部8のフロアを形成するステップ15を設けている。更に、ステップ15の後部から左右のフェンダー16を後方に向けて一体的に延設すると共に、このフェンダー16によって後輪3の前方及び上方を覆っている。
【0008】
また、図2及び図3は、農業用トラクタ1における走行伝動装置の全体断面図と油圧回路図であって、エンジンEの動力は、主クラッチ機構18を介して走行動力伝達経路19に伝達されると共に、PTO動力伝達経路21に伝達される。そして、走行動力伝達経路19には、複数の変速装置を設けてあり、これら複数の変速装置は、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構18を切る必要がない油圧クラッチ式変速装置と、変速操作に際して伝動上手側の主クラッチ機構18を切る必要がある常時噛合い式の歯車変速装置を備えており、この油圧クラッチ式変速装置と常時噛合い式の歯車変速装置の組み合わせにより走行動力を多段に変速できるように構成している。
【0009】
具体的に説明すると、走行動力伝達経路19には、摩擦多板式の油圧クラッチC1〜C4を用いて4段の変速を行なう主変速装置22と、摩擦多板式の油圧クラッチCF,CRを用いて走行動力の正逆転切換を行なう前後進切換装置23と、常時噛合い式の歯車変速装置を用いて3段の変速を行なう高中低変速装置24と、摩擦多板式の油圧クラッチCL,CHを用いて2段の変速を行なう副変速装置25とを設けてあり、通常の作業においては、図4に示す走行変速パターンのように、主変速装置22と副変速装置25による変速組み合わせによって8段の変速走行が行なえると共に、前後進切換装置23による前後進切換えが可能である。更に、上述の高中低変速装置24の変速を組み合わせることによって合計24段の変速走行が行なえるようになっている。
【0010】
そして、上述したように、主変速装置22、高中低変速装置24及び副変速装置25の組み合わせによって変速された走行動力は、前輪2の車軸2a及び後輪3の車軸3aに伝達される。更に詳しく説明すると、前輪2の車軸2aへの動力伝達経路には、前輪2の車軸2aに伝達する動力を高低に変速、または切断する倍速伝動装置26を設けてあり、この倍速伝動装置26による動力の変速または切断によって、旋回時における前輪2の倍速駆動や四輪駆動及び二輪駆動の切換えがなされる。尚、倍速伝動装置26は、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成してあり、円滑な変速や切断が行なえるようになっている。
【0011】
また、PTO動力伝達経路21には、摩擦多板式の油圧クラッチを用いて構成されるPTOクラッチ27と、常時噛合い式の歯車変速装置を用いて構成されるPTO変速装置28を設けてあり、走行状態に影響されない独立したPTO動力の伝動系、即ちインディペンデントPTO仕様のPTO動力伝達経路21を構成している。
【0012】
そして、農業用トラクタ1は、図3に示す油圧回路図のように、2つの油圧ポンプP1,P2を備えており、一方の油圧ポンプP1から供給される作動油によって倍速伝動装置26、リフトシリンダ29、及びリフトロッドシリンダ31を作動させ、他方の油圧ポンプP2から供給される作動油によってステアリングユニット32、主変速装置22、前後進切換装置23、副変速装置25、PTOクラッチ27、及び自動ブレーキ旋回装置33を作動させるように構成している。
【0013】
また、主変速装置22を構成する摩擦多板式の油圧クラッチC1〜C4の作動を、それぞれ電磁比例弁34a〜34dの昇圧制御に基づいて択一的に制御し、副変速装置25を構成する摩擦多板式の油圧クラッチCL,CHの作動を、電磁方向切換弁35の切換え制御に基づいて制御している。このようにすると、主変速装置22及び副変速装置25の各油圧クラッチC1〜C4、CL,CHの作動を、全て電磁比例弁で制御するものと比べ走行変速装置を安価に構成することができる。更に、変速の度に副変速装置25の油圧クラッチCL,CHを断接する必要がないので、該油圧クラッチCL,CHの耐久性が向上する。
【0014】
ところで、上述した常時噛合い式の歯車変速装置を用いて3段の変速を行なう高中低変速装置24は、図5に示すように、操縦部8の左右一側に配設した変速操作レバー(変速操作具)36によって変速操作することができるようになっている。この変速操作レバー36の基部は、トランスミッションケース13の上部に固設したステー37に支承してあり、当該変速操作レバー36をレバーガイド38のガイド溝に沿って図6に示す如く左右方向と前後方向に揺動操作することができるように構成している。
【0015】
例えば、図6に示す変速操作レバー36の変速パターンを示す説明図のように、変速操作レバー36をL位置に揺動操作した時は、低速用の変速ギヤの噛合による動力伝達がなされ、変速操作レバー36をM位置に揺動操作した時は、中速用の変速ギヤの噛合による動力伝達がなされるように構成している。更に、前記L位置とM位置の略中間部には、変速操作レバー36のニュートラル位置Nが設けてあり、このニュートラル位置Nを経由して変速操作レバー36をH位置まで揺動操作した時は、高速用の変速ギヤの噛合による動力伝達がなされるように構成している。
【0016】
そして、高中低変速装置24は、摩擦多板式の油圧クラッチCF,CRを用いて走行動力の正逆転切換を行なう前後進切換装置23の伝動下流側に設けてあり、変速軸(筒軸)41に摺動自在にスプライン嵌合するスリーブ42を摺動操作することによって、変速軸41に遊嵌させた高速用の変速ギヤ43に噛合する従動ギヤ44´への動力伝達がなされると共に、変速軸44に摺動自在にスプライン嵌合するスリーブ45を摺動操作することによって、変速軸41の出力ギヤ41´に噛合する中速用の変速ギヤ46への動力伝達と、PTOドライブシャフト39に遊嵌する中間ギヤ40の小径ギヤ40aと噛合する低速用の変速ギヤ47への動力伝達の切換えがなされる。即ち、両スリーブ42,45は、図7及び図8に示すように、変速操作レバー36の変速操作に連動して左右動するシフトシャフト48,49に固設したシフトフォーク48a,49aを介して摺動し、各変速ギヤ43,46,47を介しての出力側への動力伝達の切換えを行なうことができる。尚、上述した変速ギヤ46は、変速軸44に遊嵌すると共に、当該変速ギヤ46と一体に設けた小径ギヤ46´を中間ギヤ40を構成する大径ギヤ40bに噛合させている。
【0017】
更に詳しく説明すると、図5〜図8に示すように、変速操作レバー36の基部は、支点軸P1,P2を回動支点として左右方向及び前後方向に揺動操作可能な揺動リンク51を構成している。そして、揺動リンク51の前方斜め下方位置には、中間伝動ケース14に内装したシフトシャフト48,49を左右動させる作動アーム52,53の回動軸52a,53aにボス部54a,55aを外嵌固定すると共に、該ボス部54a,55aに固設した回動操作アーム54,55を中間伝動ケース14の側方に突出させてあり、この回動操作アーム54,55と前記揺動リンク51とを連係ロッド56,57を介して連結している。
【0018】
以上説明した構成により、変速操作レバー36をレバーガイド38のガイド溝に沿って左右方向または前後方向に揺動操作することによって、当該変速操作レバー36に連係する揺動リンク51、連係ロッド56,57、回動操作アーム54,55、作動アーム52,53、及びシフトシャフト48,49、そしてシフトフォーク48a,49aを介して、上述の変速ギヤ43,46,47を介して出力側への動力伝達の切換えを行なうことができる。
【0019】
また、変速操作レバー36の揺動操作に連係して摺動するシフトシャフト48,49の外周には、図7及び図8に示すようにディテント溝Gを形成してあり、このディテント溝Gにディテントボール58を嵌入させることによってシフトシャフト48,49の左右方向における摺動位置を規定できるように構成している。即ち、両シフトシャフト48,49は、中間伝動ケース14に設けた肉厚部14aに摺動自在に支持しており、該肉厚部14aの側壁側から両シフトシャフト48,49の軸心方向に向けて位置決め孔H1,H2を貫設すると共に、両位置決め孔H1,H2の最奥側にディテントボール58を収容し、更にその外側に寸法調整ピン59a,59b、ボール61、及び当該ディテントボール58をシフトシャフト48,49の軸心方向に押圧するスプリング62を収容できるように構成している。
【0020】
そして、上述の如くディテントボール58、寸法調整ピン59a,59b、ボール61、及びスプリング62を位置決め孔H1,H2に収容した状態で、その外側開口部を1つのプレート63でもって閉塞できるように構成している。即ち、前記プレート63をボルト64を用いて中間伝動ケース14の側壁に螺設できるように構成してあり、従来のように、複数の位置決め孔H1,H2をメインプラグと該メインプラグに締着するサブプラグ等で一々塞がなくて済むので組立及び分解時の作業性が向上すると共に、前記メインプラグを中間伝動ケース14の位置決め孔H1,H2に締着するためのネジ部の機械加工が不要となり、且つ専用のメインプラグやサブプラグが不要となるのでコストの低減を図ることができる。
【0021】
尚、図7に示すシフトシャフト48,49の摺動位置は、そのニュートラル位置Nのディテント溝Gにディテントボール58が嵌入してシフトシャフト48,49が位置決めされた状態を示し、シフトシャフト48のH位置のディテント溝Gにディテントボール58が嵌入した時は、高速用の変速ギヤ43を介した動力伝達がなされ、またシフトシャフト49のM位置のディテント溝Gにディテントボール58が嵌入した時は、中速用の変速ギヤ46を介した動力伝達がなされ、更にシフトシャフト49のL位置のディテント溝Gにディテントボール58が嵌入した時は、低速用の変速ギヤ47を介した動力伝達がなされるようになっている。
【0022】
また、図9は、上述したプレート63及び回動操作アーム54,55周辺の構成を示す
要部拡大図であって、プレート63の前側を幅狭に形成すると共に、その先端部63aが、変速操作レバー36の揺動操作に連係して作動する連係ロッド57の作動方向Aに対して略直交するように、トランスミッションケース13の外側方に向けて曲げ加工を施すことによって、当該先端部63aに変速操作レバー36の操作位置を検出する検出スイッチ65を装着できるように構成している。
【0023】
この検出スイッチ65は、図6において、変速操作レバー36がL位置(低速)に揺動操作されたことを検出するものであり、回動操作アーム55の裏面側、即ち中間伝動ケース14側に固設したプレート55bと検出スイッチ65が当接することによって、当該変速操作レバー36がL位置に揺動操作されたことが検出され、これが例えば、主変速装置22及び副変速装置25の変速制御に利用される。
【0024】
以上説明したように、ディテントボール58を収容する位置決め孔H1,H2の外側開口部を閉塞するプレート63を、変速操作レバー36の操作位置を検出する検出スイッチ65の装着手段として兼用することによって、この検出スイッチ65を取り付けるためのブラケットを設けなくて済むのでコストの低減が図れる。尚、図中符号67は、変速操作レバー36が図6に示すM位置(中速)に揺動操作されたことを検出すべく前記検出スイッチ65に対向して設けた検出スイッチである。また、変速操作レバー36の基部を構成する揺動リンク51の近傍には、変速操作レバー36が図6に示すH位置(高速)に揺動操作されたことを検出する検出スイッチ68を設けると共に、当該変速操作レバー36のニュートラル位置Nを検出する図示しない検出スイッチをレバーガイド38の下方に設けている。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】農業用トラクタの側面図。
【図2】走行伝動装置の全体断面図。
【図3】農業用トラクタの油圧回路図。
【図4】走行変速パターンの説明図。
【図5】変速操作レバーの連係構成を示す斜視図。
【図6】変速操作レバーの変速パターン(ガイド)を示す説明図。
【図7】シフトシャフトの構成を示す一部を省略した側面図。
【図8】シフトシャフト及びプレートの構成を示す要部断面図。
【図9】プレートの構成を示す要部拡大図。
【符号の説明】
【0026】
14 伝動ケース
24 変速装置
36 変速操作具
43 変速ギヤ
46 変速ギヤ
47 変速ギヤ
48 シフトシャフト
49 シフトシャフト
48a シフトフォーク
49a シフトフォーク
58 ディテントボール
63 プレート
65 検出スイッチ
G ディテント溝
H1 位置決め孔
H2 位置決め孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
変速操作具(36)の操作に連動して左右動するシフトシャフト(48,49)と、該シフトシャフト(48,49)に固設したシフトフォーク(48a,49a)を伝動ケース(14)に内装し、前記シフトフォーク(48a,49a)を介して変速ギヤ(43,46,47)の噛合を変更する変速装置(24)を構成するにあたり、前記シフトシャフト(48,49)の外周にディテント溝(G)を形成すると共に、該ディテント溝(G)に嵌入してシフトシャフト(48,49)の位置決めを行なうディテントボール(58)と、該ディテントボール(58)をシフトシャフト(48,49)の軸心方向に押圧するスプリング(62)とを、前記伝動ケース(14)に貫設した複数の位置決め孔(H1,H2)に収容する作業車両において、前記ディテントボール(58)とスプリング(62)とを複数の位置決め孔(H1,H2)に収容した状態で、これら複数の位置決め孔(H1,H2)の外側開口部を1つのプレート(63)でもって閉塞するように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項2】
前記プレート(63)を変速操作具(36)の操作位置を検出する検出スイッチ(65)の装着手段として兼用することを特徴とする請求項1に記載の作業車両。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−60029(P2010−60029A)
【公開日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−225366(P2008−225366)
【出願日】平成20年9月3日(2008.9.3)
【出願人】(000001878)三菱農機株式会社 (1,502)
【Fターム(参考)】