作業車

【課題】本発明では、作業車で、ミッションケース内にリアＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸の動力伝動の切換を行うＰＴＯクラッチを設けるにあたって、ＰＴＯクラッチ周辺のメンテナンスを容易に行えるようにし、リアＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸の操作系を簡素にする。
【解決手段】エンジン２の動力をミッションケース３内で変速して前後輪を駆動する作業車において、ミッションケース３内の後輪駆動軸５よりも後側までＰＴＯ伝動軸４１を延長して設けると共にミッションケース３の最後部にＰＴＯクラッチ１５０を介してリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２への動力伝動機構を設け、前記ミッションケース３の後部を解放してＰＴＯクラッチ１５０周辺の点検作業を可能に構成したことを特徴とする作業車の構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業車に関する。特に、トラクタや乗用管理機等の作業車において作業機への動力出力軸（ＰＴＯ軸）を機体の後方へ向けた後出力軸（リアＰＴＯ軸）と機体の前方へ向けた前出力軸（ミッドＰＴＯ軸）とを設けたトランスミッションケースの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタにおいて、リアＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸を設けて、リアＰＴＯ軸にロータリ耕運機を装着したりミッドＰＴＯ軸に芝刈り機を装着したり出来るようにした機種が有る。例えば、特開２００６−１１８４３号公報に記載のトラクタでは、リアＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸を設けて、リアＰＴＯ軸或はミッドＰＴＯ軸のみを駆動したりリアＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸の両方を駆動したり出来るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のリアＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸を設けたトラクタでは、リアＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸の駆動変更をミッションケース内に設けるＰＴＯクラッチの切換で行っているが、ＰＴＯ軸には作業機から過大な駆動反力が加わり、ＰＴＯクラッチの破損や摩耗などで交換などのメンテナンスが必要になるが、このＰＴＯクラッチは前記の特開２００６−１１８４３号公報に記載の従来構成ではミッションケースの前後略中央に在るために、トラクタのステップフロアや操縦席の下側になるミッションケースの一部を解放してメンテナンス作業を行うことになって、作業性が悪くメンテナンスが困難である。
【０００５】
そこで、本発明では、作業車で、ミッションケース内にリアＰＴＯ軸とミッドＰＴＯ軸の動力伝動の切換を行うＰＴＯクラッチを設けるにあたってＰＴＯクラッチ周りのメンテナンスを容易に行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、エンジン（２）の動力をミッションケース（３）内で変速して前後輪を駆動する作業車において、ミッションケース（３）内の後輪駆動軸（５）よりも後側までＰＴＯ伝動軸（４１）を延長して設けると共にミッションケース（３）の最後部にＰＴＯクラッチ（１５０）を介してリアＰＴＯ軸（１１）とミッドＰＴＯ軸（１２）への動力伝動機構を設け、前記ミッションケース（３）の後部を解放してＰＴＯクラッチ（１５０）周辺の点検作業を可能に構成したことを特徴とする作業車とするものである。
【０００７】
この構成により、ＰＴＯクラッチ（１５０）とリアＰＴＯ軸（１１）とミッドＰＴＯ軸（１２）への動力伝動切換機構のメンテナンスがミッションケース（３）の後部を解放することで行える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記リアＰＴＯ軸（１１）とミッドＰＴＯ軸（１２）への動力伝達を入り切りするレバーは、一本のＰＴＯ切換レバー（１４９）で行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車とするものである。
【０００９】
リアＰＴＯ軸（１１）とミッドＰＴＯ軸（１２）の駆動の入り切り変速は、一本のＰＴＯ切換レバー（１４９）で行う。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、ＰＴＯクラッチ（１５０）とリアＰＴＯ軸（１１）とミッドＰＴＯ軸（１２）への動力伝動切換機構のメンテナンスが着脱容易な作業車の後部においてミッションケース（３）の後部を解放して行えるので、作業が楽で効率的である。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、リアＰＴＯ軸（１１）とミッドＰＴＯ軸（１２）の駆動の入り切り変速は、一本のＰＴＯ切換レバー（１４９）で行えるので、操作が容易となり又レバーの本数も減るので簡素で廉価な構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例作業車（トラクタ）の全体側面図である。
【図２】実施例作業車の全体平面図である。
【図３】実施例作業車のミッションケースの側断面図である。
【図４】ミッションケース内の一部拡大側断面図である。
【図５】ＰＴＯクラッチの切状態を示す拡大側断面図である。
【図６】ミッドＰＴＯ軸の駆動状態を示すＰＴＯクラッチの拡大側断面図である。
【図７】リアＰＴＯ軸の駆動状態を示すＰＴＯクラッチの拡大側断面図である。
【図８】ミッドＰＴＯ軸とリアＰＴＯ軸を共に駆動する状態を示すＰＴＯクラッチの拡大側断面図である。
【図９】別実施例のミッドＰＴＯ軸の駆動状態を示すＰＴＯクラッチの拡大側断面図である。
【図１０】別実施例のリアＰＴＯ軸の駆動状態を示すＰＴＯクラッチの拡大側断面図である。
【図１１】別実施例のミッドＰＴＯ軸とリアＰＴＯ軸を共に駆動する状態を示すＰＴＯクラッチの拡大側断面図である。
【図１２】ＰＴＯクラッチの切状態を示す別実施例のＰＴＯクラッチの拡大側断面図である。
【図１３】油圧無段変速装置を装着したミッションケースの全体側断面図である。
【図１４】油圧無段変速装置付きミッションケースを用いた作業車の部分拡大側面図である。
【図１５】油圧無段変速装置の部分拡大側面図である。
【図１６】前記ミッションケースのカムプレートの側面図である。
【図１７】油圧無段変速装置付きミッションケースを用いた作業車の部分拡大側面図である。
【図１８】油圧無段変速装置付きミッションケースを用いた作業車の部分拡大平面図である。
【図１９】作業車の部分拡大平面図である。
【図２０】作業車の部分拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に示す実施例に基づいて、本発明の実施例を説明する。
図１と図２は、本発明でいう作業車の一例として示すトラクタの全体図で、機体の前部のボンネット１内に搭載したエンジン２の動力をミッションケース３内で適宜に変速して前輪軸４と後輪軸５に伝動して前輪６と後輪７の両方或は後輪７のみを駆動し、機体上に設ける座席１０に座った作業者が中央に立設するステアリングハンドル８で前輪６を操向しながら走行する。機体の後方へ突出するヒッチ９には、ロータリ耕運機などの作業機を装着し、ミッションケース３から後方へ向かって突出するリアＰＴＯ軸１１でヒッチ９に装着する作業機を駆動し、ミッションケース３の後部から前方へ向かって突出するミッドＰＴＯ軸１２で前輪６と後輪７の間に装着する芝刈り機などの作業機を駆動する。
【００１４】
図３は、動力伝動機構の断面図で、エンジン側ケース１３から後方へ突出するメイン出力軸１８とミッションケース３から前方へ突出する入力軸２０をジョイント１９で連結し、繋ぎカバー２１で上側を覆っている。
【００１５】
エンジン側ケース１３の内部では、エンジン２の動力をメインクラッチ１４で断続可能に第一出力軸１５へ伝動し、第一ギヤ１６と第二ギヤ１７でやや減速してメイン出力軸１８に伝動している。
【００１６】
ミッションケース３は、前からフロントケース３６とミッドケース３７とリアケース４５の三つの中空ケースを一体に連結して構成している。
フロントケース３６内では、入力軸２０の回転が第三ギヤ２２と第四ギヤ２３で第一伝動軸２５に伝動する。
【００１７】
ミッドケース３７内では、第一伝動軸２５の回転がそのまま第二ジョイント４０でＰＴＯ伝動軸４１に伝動され、さらに、第一伝動軸２５に固着の第一変速ギヤ２７と第二変速ギヤ２９と第三変速ギヤ３１が噛み合う走行軸２４に嵌合した第四変速ギヤ２６と第五変速ギヤ２８と第六変速ギヤ３０と逆転ギヤ５０（この逆転ギヤ５０が図示省略のギヤで第一変速ギヤ２７と噛み合っている）がキーシフトクラッチ４６で適宜に軸に固定されて一速から三速及び逆回転まで変速して走行軸２４に伝動される。
【００１８】
走行軸２４の回転は、第十四ギヤ５７で第一伝動軸２５に遊嵌したギヤ筒６９の大ギヤ部５９へ伝動され、ベベルギヤ軸１２１にスプライン嵌合した高低クラッチギヤ３２が第十四ギヤ５７に噛み合ったりギヤ筒６９の小ギヤ部６８と噛み合ったりすることでベベルギヤ軸１２１が高低に変速して伝動され、ベベルギヤ軸１２１の回転がベベルギヤ３８と車軸ベベルギヤ３９で後輪軸５に伝動され、さらに、ベベルギヤ軸１２１にスプライン嵌合する第十五ギヤ１２２と第五ギヤ３３とクラッチギヤ３４で前輪駆動軸３５に伝動され、この前輪駆動軸３５で前輪軸４が駆動される。
【００１９】
前記のＰＴＯ伝動軸４１の回転は、後輪軸５よりも後側に設けるリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２の伝動部に伝動される。
ＰＴＯ伝動軸４１には第十ギヤ５５がスプライン嵌合し第一カウンタギヤ４２が遊嵌し、リアＰＴＯ軸１１には第十一ギヤ４８がスプライン嵌合し第一クラッチギヤ５６が遊嵌し、この第一クラッチギヤ５６にＰＴＯクラッチギヤ４３が遊嵌し第十二ギヤ５８がスプライン嵌合している。そして、第十一ギヤ４８に常時に噛み合い第一クラッチギヤ５６とＰＴＯクラッチギヤ４３に適宜噛み合うコンスタントメッシュ方式のクラッチ切換ギヤ４７が外嵌している。第二クラッチギヤ４３と第十一ギヤ４８とクラッチ切換ギヤ４７でＰＴＯクラッチ１５０を構成し、このＰＴＯクラッチ１５０のシフト操作は、座席１０の近傍に設ける一本のＰＴＯ切換レバー１４９で行う。
【００２０】
第十ギヤ５５が第十二ギヤ５８と噛み合って第一クラッチギヤ５６を常時回転していて、図５の状態が第一クラッチギヤ５６にクラッチ切換ギヤ４７が噛み合わずリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２が共に駆動されない状態で、ＰＴＯクラッチ１５０のクラッチの切り替えは、次のように行われる。
【００２１】
クラッチ切換ギヤ４７を第十一ギヤ４８と第一クラッチギヤ５６に噛み合わせるようスライドすると、リアＰＴＯ軸１１が駆動される。（図７）
クラッチ切換ギヤ４７を第十一ギヤ４８から離して、第一クラッチギヤ５６とＰＴＯクラッチギヤ４３に噛み合わせるようスライドすると、第一クラッチギヤ５６の回転がＰＴＯクラッチギヤ４３から第一カウンタギヤ４２に伝わり、後述する伝動でミッドＰＴＯ軸１２が駆動される。（図６）
クラッチ切換ギヤ４７を第十一ギヤ４８と第一クラッチギヤ５６とＰＴＯクラッチギヤ４３の三つのギヤに噛み合わせるようスライドすると、リアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２が共に駆動される。（図８）
第一カウンタギヤ４２の回転は、第一カウンタ軸５０の第二カウンタギヤ４９と第二カウンタ軸５１の第三カウンタギヤ４４と第三カウンタ軸５３の第四カウンタギヤ５２を介してミッドＰＴＯ軸１２に形成した第十三ギヤ５４に伝動されてミッドＰＴＯ軸１２を駆動する。
【００２２】
図９乃至図１１に示す実施例では、クラッチ切換ギヤ４７の内歯にブランクを設けず、図９がミッドＰＴＯ軸１２のみの駆動状態で、図１０がリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２の両方を駆動する状態で、図１１がリアＰＴＯ軸１１のみの駆動状態で、クラッチ切換ギヤ４７をさらに右へ移動して第一クラッチギヤ５６との噛合いを外すとリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２の両方を駆動しない状態になる。
【００２３】
図１２は、リアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２の駆動切換の別構成で、ＰＴＯ伝動軸４１に第一ギヤ部６０と第二ギヤ部６１を形成し、ミッドＰＴＯ軸１２への第六カウンタギヤ６７を噛み合わせた第五カウンタギヤ６６を遊嵌し、リアＰＴＯ軸１１に大ギヤ部６２と小ギヤ部６３を形成したクラッチギヤ６４をシフタ６５でシフト可能にスプライン嵌合する。
【００２４】
この構成で、小ギヤ部６３を第一ギヤ部６０に噛み合わせるとリアＰＴＯ軸１１のみの駆動となり、クラッチギヤ６４を第一ギヤ部６０と第二ギヤ部６１の両方から外すとリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２の両方が駆動されず、第六カウンタギヤ６７を第二ギヤ部６１と第五カウンタギヤ６６に噛み合わせるとリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸１２の両方が駆動される状態になる。
【００２５】
図１３は、油圧無段変速装置（以下、ＨＳＴという）８０を装着した作業車のミッションケースの実施例である。
エンジン側ケース７０から後方へ突出する出力軸７７とミッションケース７５に装着したＨＳＴ８０から前方へ突出する入力軸７９をファン付きジョイント７８で連結し、繋ぎカバー７６で上側を覆っている。
【００２６】
ミッションケース７５は、前からフロントケース７１とミッドケース７２とリアケース７３の三つの中空ケースを一体に連結して構成している。
フロントケース７１に装着したＨＳＴ８０の第一出力軸８１は、ＰＴＯ駆動系に出力し、第二出力軸７４は、走行駆動系に出力する。
【００２７】
第一出力軸８１の回転は、第一クラッチ８２を介して第一ＰＴＯ軸８３に伝動し、第一ギヤ８４から第二カウンタギヤ８５と第三カウンタギヤ８６と第四カウンタギヤ８７とクラッチギヤ８８を介してミッドＰＴＯ軸９０を駆動する伝動と、第三カウンタギヤ８６から第二クラッチ８９で第二ＰＴＯ軸９１を駆動する伝動に分岐する。第二ＰＴＯ軸９１は、第一ＰＴＯギヤ９２と第二ＰＴＯギヤ９３を介してリアＰＴＯ軸９４を駆動する。
【００２８】
第二出力軸７４の回転は、第一走行ギヤ９５から第一走行軸９７の第二走行ギヤ９６へ伝動し、この第二走行ギヤ９６と第三走行軸９９との間に設ける三段ギヤ変速機構９８で第三走行軸９９を駆動し、さらに第一ベベルギヤ１０５と第二ベベルギヤ１００で後輪駆動軸１０１を駆動する。また、第三走行軸９９の回転は、第三走行ギヤ１０２から第四カウンタギヤ１０３と第三クラッチギヤ１０４を介して前輪駆動軸１０６を駆動する。
【００２９】
図１４は、作業車の操縦席足元部の側面図で、前進ペダル１１５と後進ペダル１１６を繋ぎカバー７６に設ける枢支軸１１９に枢支し、前進ペダル１１５と後進ペダル１１６の踏み込み動作をアーム１１７とリンク１１８でＨＳＴ８０の変速軸であるトラニオン軸１０７に固着のカムプレート１０８に伝動して、前進ペダル１１５を踏み込むとトラニオン軸１０７を前進側に回動し、後進ペダル１１６を踏み込むとトラニオン軸１０７を後進側に回動するようにしている。
【００３０】
カムプレート１０８には、トラニオン軸１０７に対してリンク１１８の取付部と略反対側にカム凹部１１４を形成し、Ｌ字状アーム１０９の一方片１０９ａの一端に枢支したローラ１１０をカム凹部１１４に落とし込むように他方片１０９ｂに引っ掛けた中立ばね１２０で付勢してトラニオン軸１０７が中立に戻るようにしている。
【００３１】
そして、Ｌ字状アーム１０９の他方片１０９ｂの先端側には、エンジン２のガバナに連結するワイヤ１１１が引張ばね１１２を介して連結されている。他方片１０９ｂと引張ばね１１２の連結は複数の穴１１３で係合する穴１１３を変えてワイヤ１１１の引き調整を可能にしている。
【００３２】
前進ペダル１１５と後進ペダル１１６を踏み込むとカムプレート１０８がそれぞれ逆方向に回動してトラニオン軸１０７を回して機体を前方或は後方へ走行させるのであるが、カム凹部１１４がローラ１１０を押し出してワイヤ１１１を引き、エンジン２の回転を上昇するようになる。
【００３３】
図１６は、カムプレート１０８の拡大図で、ローラ１１０が落ち込んでカム凹部１１４が安定する位置はトラニオン軸１０７を僅かに後進側にした位置としてＨＳＴ８０の中立用オリフィスが後進側に在る特性対応させて中立調整を容易にしている。また、前後発進時にカム凹部１１４がローラ１１０を押し出して機体が移動を始める発進接点Ｓを滑らかな凸曲面にすることで、発進時の前進ペダル１１５と後進ペダル１１６の踏み込み力を軽くしている。また、中立から中速時にローラ１１０が接触する中速接触域Ａの傾きを急にして中速から高速時にローラ１１０が接触する高速接触域Ｂの傾きを緩くすることで、前進ペダル１１５と後進ペダル１１６の中速から中立への戻りが易くなり、中速から高速での前進ペダル１１５と後進ペダル１１６の踏み込み抵抗を柔らかくする。なお、前進時のローラ１１０の接触域長さと後進時のローラ１１０の接触域長さを適宜に変更して、連動機構の違いに合わせて前後進の最高速時にエンジン２が最高回転数になるようにしても良い。
【００３４】
図１７と図１８は、ブレーキペダル１２５の取り付けを示している。
機体のフロアフレームに横架する横軸１２７にブレーキペダル１２５のブレーキアーム１２６を固着したアーム支持筒１２３を枢支し、アーム支持筒１２３には上方へ作用アーム１２８を突設し、後下方にストップアーム１２９を突設する。
【００３５】
作用アーム１２８の先端部には連結ピン１２４でブレーキロッド１３３の取付け金具１３５とオートクルーズの戻しケーブル１３４と取付ピン１３２との間に設ける引張ばね１３１の三部材を連結する。
【００３６】
ストップアーム１２９は、フロアフレームに取り付けるストップボルト１３０に当接してブレーキペダル１２５の踏込み限界を決める。
ブレーキペダル１２５のブレーキアーム１２６を固着したアーム支持筒１２３を取り付ける横軸１２７は、図１９の如く、機体の左右中央に立設するハンドルポスト１３７を貫通して設け、この横軸１２７の回動で機体後部に設けるブレーキを作動するようにリンク機構で連動する。１３６はブレーキを作動状態に保持する駐車ブレーキアームである。そうすると、右側取付用ブレーキ部材（ブレーキペダルとブレーキアームとアーム支持筒と駐車ブレーキアーム）と左側取付用ブレーキ部材（左ブレーキペダル１２５Ｌと左ブレーキアーム１２６Ｌと左アーム支持筒１２３Ｌと左駐車ブレーキアーム）を用意していれば、右側ブレーキ仕様と左側ブレーキ仕様が共用部品を多くしてコストダウンで作成できる。
【００３７】
図２０は、作業車の底部にモア１４５をモア用リンク１４７で取り付けて、前記ミッドＰＴＯ軸９０から二つの自在継ぎ手１４２，１４８とモア駆動軸１４０でモアギヤケース１４１に動力を伝動するようにした構成である。モア駆動軸１４０をブーツ状の軸筒１４４で覆って回転部が外部に露出しないようにしているが、このモア駆動軸１４０のモア１４５側の自在継ぎ手１４２をモア外装ケースにボルトとナットで取り付けた金属製の軸カバー１４６でモア外装ケースのモア駆動軸１４０側切欠き部とともにさらに覆っている。なお、モア駆動軸１４０のミッドＰＴＯ軸９０側自在継ぎ手１４８もミッションケース７５に取り付ける金属カバーで覆っても良い。また、モア用リンク１４７の動きを検出するセンサを設けて、モア１４５を上昇させるとミッドＰＴＯ軸９０の回転を停止するようにして安全を図っている。
【符号の説明】
【００３８】
２エンジン
３ミッションケース
５後輪軸
１１リアＰＴＯ軸
１２ミッドＰＴＯ軸
４１ＰＴＯ伝動軸
１４９ＰＴＯ切換レバー
１５０ＰＴＯクラッチ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（２）の動力をミッションケース（３）内で変速して前後輪を駆動する作業車において、ミッションケース（３）内の後輪駆動軸（５）よりも後側までＰＴＯ伝動軸（４１）を延長して設けると共にミッションケース（３）の最後部にＰＴＯクラッチ（１５０）を介してリアＰＴＯ軸（１１）とミッドＰＴＯ軸（１２）への動力伝動機構を設け、前記ミッションケース（３）の後部を解放してＰＴＯクラッチ（１５０）周辺の点検作業を可能に構成したことを特徴とする作業車。
【請求項２】
前記リアＰＴＯ軸（１１）とミッドＰＴＯ軸（１２）への動力伝達を入り切りするレバーは、一本のＰＴＯ切換レバー（１４９）で行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車。

【図１】