车辆动力传递装置的制作方法

文档序号:5742081阅读:217来源:国知局
专利名称:车辆动力传递装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种在发动机连设离合器壳和变速箱体地构成的车辆动力传递装置,该车辆动力传递装置通过使适当部位组件化而使得可容易地在该离合器壳和该变速箱体装拆,从而使该离合器壳和该变速箱体通用化,并可根据用途和要求提供各种各样的规格。
背景技术
过去,作为拖拉机那样的车辆的动力传递装置,从发动机到作为驱动车轴的后轴连设离合器壳和变速箱体的构造的动力传递装置已为公知技术。另外,为了降低制造成本,在提供不同规格的动力传递装置的场合,过去进行了使离合器或变速箱体通用化的各种各样的尝试。
例如,公开于日本实开昭59-110468号公报中的动力传递装置可将离合器壳兼用作后轴壳,可选择液压式变速规格和机械(齿轮)式变速规格中的一种。
另外,公开于日本特开平5-169995号公报中的动力传递装置使变速箱体通用,同时,设置不同的离合器壳,该不同的离合器壳分别对应于与行走传动系一起由主离合器断(开)接(合)向PTO传递系的动力传递的规格和设置PTO离合器使得可与行走传递系独立地断接的规格。
然而,这些公报未公开可使离合器壳和变速箱体都通用地提供各种规格的技术,即使将它们中的各公开的技术引入到其它公报公开技术中,也不能想到这样的动力传递装置。例如,为了使得可使用通用的变速箱体将动力传递装置构成机械式变速规格和液压式变速规格,可使用日本特开平5-169995号公报的技术,但不能从上述3个公报公开的现有技术想到可使用离合器壳和变速箱体双方都通用的构成提供使PTO传递系的离合器与行走传动系的离合器独立的类型和由主离合器共用的类型这样2个类型。
另外,公开于日本特开平5-178103号公报的动力传递装置可使用通用的变速箱体提供机械(齿轮)式变速规格和液压式变速规格这样2种规格。
另外,在由这样的离合器壳和变速箱体构成的车辆用动力传递装置中,为了适用于将割草机等中间悬挂作业设备安装到前轮与后轮之间的行走车辆而设置了中间PTO传递系的技术例如已由日本特开平5-278481号公报和日本特开平6-62611号公报等所公开。
在日本特开平5-278481号公报公开的动力传递装置中,将中间PTO轴凸设到变速箱体下部的前方,构成在变速箱体内从主要(后)PTO传递系分支的向中间PTO轴的传动系。该构造为了配置中间PTO轴,使变速箱体下部朝下方伸出,所以,车辆的最低地上高度降低,相对地上的障碍物的防御性较差。
在日本特开平6-62611号公报中,变速箱体前部的一部朝侧方凸出,在该凸出部的前方凸设中间PTO轴,构成变速箱体内的、从与后PTO传动系通用的PTO变速齿轮机构向该中间PTO轴的中间PTO传动系。该构造虽然解决了确保足够的最低地上高度的问题,但该凸出部与变速箱体一体成形,变速箱体的构成复杂,加工成本高。另外,即使在根据规格的改变除去中间PTO轴的场合,在变速箱体也残留该凸出部,不仅外观差,而且由不需要的凸出部限制了连杆机构等的配置空间。
在所有这些构造中,具有中间PTO离合器的中间PTO传动系设置到变速箱体内的变速机构,仅中间PTO轴的配置部分可相对变速箱体装拆,便使得构造复杂而困难。
另外,PTO轴如即使断开离合器也惯性回转,则特别是在安装割草机那样的作业设备的场合,存在无意地碰到其它物品而受伤的危险。因此,过去已知有在断开PTO离合器的同时对该PTO轴进行制动的技术。
例如,公开于日本特开平10-24746号公报的动力传递装置在变速箱体内的上部配置PTO离合器,在从该PTO离合器到中间PTO轴的传递路径途中,在差动装置的前方位置配置作为惯性制动器的PTO制动器,由连杆机构连接该PTO离合器与该PTO制动器。在该构造中,PTO离合器与PTO制动器分离到不同的位置,分别对其进行安装很麻烦,安装对它们进行连接的连杆机构的作业也很麻烦。另外,部件数量多,成本高。
另外,公开于日本特开平6-137349号公报的动力传递装置在PTO传动轴(即同一轴)上并排设置液压驱动式的PTO离合器和PTO制动器。它们通过供给压力油使PTO离合器接合,同时解除PTO制动器,通过泄去压力油,由弹性力切断PTO离合器,施加PTO制动器。这样的液压驱动式的离合器或制动器需要配置液压泵、液压阀、配管等,所以不仅成本高,而且难以根据PTO离合器和PTO制动器的有无的变更对规格加以改变。
另外,在拖拉机等动力传递装置中,通常在行走传动系上直列配置主变速机构和副变速机构,作为主变速机构设置液压变速装置(以后称“HST”),这也是公知技术。
作为该HST的配置方法,例如,公开于日本特开平9-11769号公报的动力传递装置在收容副变速机构的变速箱体内还收容作为主变速装置的HST,该HST的容积改变用的(操作可动斜盘的)变速操作轴凸出到该变速箱体侧方,通过连杆将固设于该操作轴上的臂连接到主变速操作杆。在该构造的HST中,通过该操作轴和固设于该操作轴的臂,将工作中的HST的液压泵的柱塞往复移动等产生的噪声直接漏到变速箱体外部,存在该变速箱体的HST收容部分的周围的噪声增大的问题。另外,该HST的水平状输入轴(泵轴)和水平状输出轴(马达轴)排列到铅直方向,HST的下端位置相应地变低,存在地上高度降低的问题。
另外,公开于日本特开平5-155260号公报的动力传递装置在收容设于发动机输出轴上的主离合器的离合器壳与收容副变速机构的变速箱体之间的外壳内配置HST。在该HST的变速操作轴固设臂的一端,使销穿过设于该臂另一端的长孔,另外,该销通过配置到外壳外的另一操作臂的长孔,从该操作臂通过连杆等连接到驾驶员进行脚踏操作的变速踏板。然而,在连接该变速踏板与变速操作轴之间的连杆机构中,存在以长孔为中心的兼容部分,所以,存在HST相对踏板的踏下操作的反应不正确的问题。
另外,在该构造中,HST的泵轴和马达轴为水平状,沿铅直方向排列,与上述同样,存在地上高度降低的问题。另外,为了配置连杆机构,当在HST侧方在与外壳之间设置空间时,成为沿上下伸长的空间,产生未配置连杆机构的无用空间。
发明的公开本发明涉及一种在发动机的前后方向上连设离合器壳和变速箱体构成的车辆用动力传递装置,其第1目的在于提供一种可在该离合器壳和该变速箱体双方通用的状态下改变主变速机构和PTO离合器和前轮驱动装置等的各部的规格的车辆动力传递装置。
为了达到该第1目的,在本发明中,提供一种车辆动力传递装置,该车辆动力传递装置在通用的离合器壳与通用的变速箱体之间配置安装了从各种各样的传递装置中选择的传递装置的中间板,从而将该传动装置收容于该离合器壳或该变速箱体内。
该传动装置对主变速机构、PTO变速机构、前轮驱动机构、副变速机构等各种机构准备不同的多种,分别作为传动装置构成,例如,作为主变速机构的传动装置,组合前进后退切换装置和机械(齿轮)式主变速装置的组合,另外,作为该组合的替代构成,准备HST装置。
在传动装置中,HST装置和前进后退切换装置收容于离合器壳内,该HST装置和前进后退切换装置选择其一地安装到中间板,收容到离合器壳内。
通过这样构成,在提供变化范围宽的动力传递装置的场合,关于规格变更,仅将安装到中间板的传动装置更换成不同的传动装置即可简单地进行,另外,即使安装的传动装置变化,在离合器壳与变速箱体之间安装中间板并将传动装置组装到该离合器壳和变速箱体内自身可由同一生产线进行,所以,可迅速对应各种规格的生产台数的增减。另外,可不对各规格改变地共用成为重而大的部件的离合器壳和变速箱体,只需对应规格变化地准备安装于中间板的小型的传动装置,所以,库存管理容易,而且,对于传动装置,通过使用通用的轴和齿轮等,也可将成本的增加减小到最小限度。
另外,特别是作为传动装置的一种,构成具有中间PTO轴和输入轴支承部的中间PTO装置,关于这一点,通过在变速箱体的侧面开口的插入孔插入该输入轴支承部,可自由装拆地安装于变速箱体,在该输入轴从主要(后)PTO传动系分支地导入动力。另外,在将中间PTO装置安装于变速箱体的状态下,使中间PTO轴从安装于变速箱体的外侧部的中间PTO装置的外壳(朝前方)凸出。
这样,可使用同一变速箱体容易地对应中间PTO传动系的有无。另外,安装于变速箱体侧部的中间PTO装置可容易地进行维修。另外,由齿轮的更换等可容易地进行转速的改变。另外,由于不是安装在变速箱体的下方而是安装到侧方,所以,地上高度不变低,另外,可有效地利用变速箱体侧方的死空间。
另外,如将变速箱体侧面的插入孔位置配置到靠后方的位置(远离中间悬挂作业设备的输入部的一方),则从变速箱体前端部向前方凸出的现有类型相比,中间PTO轴的凸出位置靠向后方,安装到中间悬挂作业设备的输入部与中间PTO轴之间的传动轴的折角可较小,可减轻传动损失和角速度的变动等。
另外,在该中间PTO装置的外壳内,将中间PTO离合器设置到中间PTO轴上,因此,与主要PTO系的离合器无关地仅进行中间PTO系的动力传递的通断操作的规格和由主要PTO系的离合器操作进行中间PTO传动系的离合器操作的规格的变更也可按是否在该外壳内设置离合器而实现,所以,对此没有必要改变变速箱体的设计。
另外,关于主要PTO离合器,配置在同一PTO传动轴上以直列状与干式PTO离合器和干式PTO制动器组合构成的、可由1个操作构件操作的PTO离合装置,该操作构件可切换到离合器断开而施加制动的制动位置、解除制动(器)并断开离合器的中立位置、在制动(器)解除的状态下接通离合器的接合器接合位置这样3个位置。这样,可提供操作容易、紧凑而且与湿式相比成本低的构造的PTO离合装置。
如由HST装置构成行走传动系的主变速机构,则将该PTO离合装置安装到动力传递装置,从而不需要在行走传动系和PTO传动系通用的、配置到发动机的飞轮附近的主离合器。
该PTO离合装置在设置中间PTO传动系的场合,配置到主要PTO系与中间PTO系的分支点上游侧的PTO传动系上,从而在使主要PTO与中间PTO的离合器和惯性制动器同步的场合,不需要在中间PTO传动系独自设置离合器或制动器。
作为该PTO离合装置的配置部位,通过利用变速箱体内的差动装置的上方空间配置到这里,可保持变速箱体的紧凑性。另外,该位置由于接近配置到变速箱体上方的驾驶座附近,所以,设于与驾驶座近旁的操作构件(操作杆等)的连杆机构也较短,可减少操作力的传递损失,构造也可简单。
另外,在作为主变速机构将HST装置设置到离合器壳内的场合,对于在中间板安装于上下的液压泵和液压马达的水平状泵轴和马达轴,该泵轴和马达轴相对铅直线排列成倾斜状。
这样,可在反倾斜侧的离合器壳内形成空间,所以,可利用该空间将成为噪声的发生源的变速操作轴收容到该离合器壳内,从而使得噪声不易漏出到离合器壳外,提高作业者的驾驶环境。另外,该连杆机构的配置空间为配置形成于倾斜的HST装置与外壳之间的正面视图下大体呈三角形的连杆机构时最小极限的空间,可确保紧凑性。
另外,该泵轴和马达轴中的下方的轴(一般为马达轴)与相对上方的轴配置于铅直下方的状态相比配置到较高的位置,所以,相对该马达轴接合的中间轴和前轮驱动轴等的位置也变高,可提高地上高度。
另外,通过将连接到该变速操作轴的连杆机构也收容到离合器壳内,该连杆机构不暴露到灰尘和泥水中,可提高耐久性和可靠性。另外,可不设置现有技术中的连杆机构那样的长孔等兼容部分,使HST的操作反应性正确。
以上的和除此以外的目的、特征、效果可通过根据附图所作的以下说明更加清楚。


图1为作为适用本发明动力传递装置的车辆的拖拉机的侧面图。
图2为构成本发明的动力传递装置的通用的离合器壳和变速箱体的平面示意图,示出作为动力传递装置的构成要素的各传动装置的在该离合器壳和该变速箱体的收容例。
图3为示出图2所示传动装置中的构成主变速机构和PTO传动系的传动装置的互换例的表。
图4(a)~(d)为示出与各规格对应的该离合器壳和该变速箱体内的传动装置的布置的几个例的本发明的动力传递装置的侧面示意图。
图5为示于图3(a)的安装中间装置C1构成的动力传递装置的侧面断面图。
图6为图3(a)所示的、安装中间装置C1并安装PTO离合装置18的动力传递装置的侧面断面图。
图7为图3(b)所示的、安装中间装置C2构成的动力传递装置的侧面断面图。
图8为图3(c)所示的、安装中间装置C3构成的动力传递装置的侧面断面图。
图9为图3(d)所示的、安装中间装置C3并安装中间PTO装置111的动力传递装置的侧面断面图。
图10为在各规格的动力传递装置通用的后轮差动齿轮装置64的平面断面图。
图11为安装于图4(a)和图5所示动力传递装置的中间装置C1的前半部,为主要示出安装于离合器壳7的前进后退切换装置50的侧面断面图。
图12为安装于图4(a)和图5所示动力传递装置的中间装置C1的后半部,为安装于变速箱体9的第1室R1内的主变速齿轮装置35、副变速齿轮装置30、及PTO变速齿轮装置80的侧面断面图。
图13为安装于示于图12的变速箱体9的第1室R1的开口部9c的爬行齿轮装置57的侧面断面图。
图14为附设于图12所示PTO变速齿轮装置80的正反向反转机构的正面断面图。
图15为安装于变速箱体9的第1室R1的前轮驱动装置75的侧面断面图。
图16为变速箱体9的第3室R3内的PTO减速装置110的侧面断面图。
图17为可安装于变速箱体9的第2室R2内的PTO离合装置18的侧面断面图。
图18为安装于图4(b)和图7所示的动力传递装置的中间装置C2的、设于变速箱体9的第1室R1内的主变速齿轮装置35′、PTO变速齿轮装置80′、及副变速齿轮装置30′的侧面断面图。
图19为安装于图4(c)和图8所示动力传递装置的中间装置C3的、配置到离合器壳7内的HST装置130、配置到变速箱体9的第1室R1内的PTO变速齿轮装置80和副变速齿轮装置30′的侧面断面图。
图20为包含由点划线表示的图8的Y-Y线向视断面的图8的X-X线向视断面图。
图21为在图4(d)和图9所看到的、变速箱体9的第3室R3内的后PTO变速齿轮装置127的侧面断面图。
图22为在变速箱体9的第3室R3内安装后PTO变速齿轮装置127的场合的动力传递装置的、拆除了后盖8的状态下的变速箱体9的后面图。
图23为中间PTO装置111的侧面断面图。
图24为示出安装中间装置C1的场合的动力传递装置的变速箱体9内和中间PTO装置111内的各轴的配置的正面图。
实施发明的最佳形式下面参照图1说明作为可适用本发明动力传递装置的车辆的一例的拖拉机的整体构成。该拖拉机在本体的前后支承前轮1和后轮2,在前部的机罩6内配置发动机5,在该机罩6的后方设置转向柄10,在该转向柄10的后方配置驾驶座11。另外,在驾驶座11的侧部凸设主变速杆3。另外,在驾驶座11的旁部或转向柄10的近旁等设置图中未示出的换向杆和副变速杆、PTO变速杆、驱动模式(2WD/4WD)切换操作构件等各种操作构件。
另外,在发动机5的后部配置离合器壳7,在该离合器壳7的后部连设变速箱体9。发动机5的动力可通过构成于离合器壳7和变速箱体9内的行走传动系传递到后轮2,另外,同时也将驱动力从变速箱体9内的传动机构1传递到前轮1。
另外,发动机5的动力传递到从变速箱体9后端凸出的(后)PTO轴15,相对通过作业设备安装装置可升降地安装于机体后端的作业设备,从该PTO轴15通过万向联轴节等传递。另外,在变速箱体9上部载置液压箱73,由收容于该液压箱73内的液压缸的作动使作业设备安装装置的提升臂74回转,使该作业设备升降。在该液压箱73附设控制阀,可进行作业设备的升降用的该液压缸的液压控制。另外,在作业设备安装装置还包含作业设备的水平控制用的液压促动器,也可由该液压控制阀控制该水平控制用液压促动器,进行作业设备的水平控制。另外,在变速箱体9对应于规格地安装外部取出用的液压阀,可驱动前部作业设备或中间悬挂作业设备或进行升降。
在上述驾驶座11前下方的踏板上可根据规格配置离合器踏板16(即在后述的设置主离合器21的场合配置),另外,配置图中未示出的制动踏板。
作为本发明的车辆用动力传递装置的外壳构成,如图2等所示那样,在发动机5的输出部(飞轮20配置部分)的前后方向(在本实施例中为后方)连设离合器壳7和变速箱体9,在该变速箱体9的左右侧面分别固设后轴壳177,另外,由后盖8闭塞该变速箱体9的后端开口。在变速箱体9的后半部的上部固设液压箱73。
将作为这些外壳构件的离合器壳7、变速箱体9、后盖8、后轴壳177、液压箱73作为通用构件,在该离合器壳7与该变速箱体9之间安装中间板12(12′、12″),该中间板12(12′、12″)安装将作为动力传递装置的构成要素的各种机构构成为组件的各种各样的传动装置U,另外,对于不安装于中间板12(12′、12″)的传动装置U,也通过适当地安装到离合器壳7和变速箱体9内,从而可构成各种各样的动力传递装置。
在变速箱体9内的前后设置分隔壁9a、9b,内部空间从前依次分成第1室R1、第2室R2、第3室R3。
图2示出在离合器壳7内、该变速箱体9的第1室R1、第2室R2、第3室R3中的哪一个收容各种各样的传动装置U。
作为收容于离合器壳7的传动装置U,配置主离合器21或缓冲器22的任一个。另外,在变速箱体9的第2室R2内配置无论是否改变规格都通用的后轮差动齿轮装置64,差动连接左右后轮2、2。但是,也可使用随规格不同不存在差异的构造。例如,也可根据需要使用具有差动锁定机构的构成。
另外,在变速箱体9的第3室R3内支承(后)PTO轴15,根据规格安装PTO减速装置110或后PTO变速齿轮装置127中的任一个。
如图2和图3所示那样,主变速机构安装到中间板,通过将该中间板设置到离合器壳7与变速箱体9之间,可将构成安装于该中间板的主变速机构的传动装置U配置到离合器壳7或变速箱体9的第1室R1内。将这样安装主变速机构地构成的组件特别作为中间装置。
在该实施例中,准备了3种中间装置C1、C2、C3。中间装置C1在中间板12安装可进行4档变速的主变速齿轮装置35和前进后退切换装置50,中间装置C2在中间板12′安装可变速成前进3档和后退1档的主变速齿轮装置35′,中间装置C3在中间板12″安装HST装置130。在改变主变速机构的规格的场合,可将从中间装置C1、C2、C3中选择的1个安装到离合器壳7与变速箱体9之间。
当选择中间装置C1时,如图3所示那样,由主变速齿轮装置35和前进后退切换装置50构成主变速机构。当将中间板12安装到离合器壳7与变速箱体9之间时,在该离合器壳7内收容前进后退切换装置50,在该变速箱体9的第1室R1内收容主变速齿轮装置35。当选择中间装置C2、将中间板12′安装到该离合器壳7与该变速箱体9之间时,不在该离合器壳7内配置构成主变速机构的构件,在该变速箱体9的第1室R1内收容主变速齿轮装置35′。当选择中间装置C3、在该离合器壳7与该变速箱体9之间安装中间板12″时,在该离合器壳7内收容HST装置130。
另外,在中间装置C1、C2、C3分别作为副变速机构组合可进行2档变速(如后述的那样通过组合后装的爬行齿轮装置57可进行3档变速)的副变速齿轮装置30或可进行3档变速的副变速齿轮装置30′,由该中间装置的安装收容于变速箱体9的第1室R1内。该副变速齿轮装置30、30′分别使所用的齿轮和滑套等通用,根据主变速机构的规格的不同(即中间装置的不同)使安装有该齿轮等的回转轴自身不同。
另外,在各中间装置安装组合前轮驱动离合器72和前轮增速离合器71构成的前轮驱动装置75,但在不需要前轮增速离合器71的场合,可仅组装前轮驱动离合器72。该前轮驱动装置75(或仅前轮驱动离合器72)由中间装置的安装收容于变速箱体9的第1室R1内。
另外,在中间装置C1、C2、C3安装可进行正转3档和反转1档变速的PTO变速齿轮装置80或可进行正转3档变速的PTO变速齿轮装置80′中的任一个,由该中间装置的安装收容于变速箱体9的第1室R1内。该PTO变速齿轮装置80、80′分别使齿轮和滑套通用,随着主变速机构的规格不同(即中间装置的不同),安装了该齿轮等的回转轴自身不同。
如图3所示,PTO传动系可将PTO变速齿轮装置80或80′与如上述那样配置于第3室R3内的PTO减速装置110的组合更换成配置于第3室R3内的后PTO变速齿轮装置127。在使用该后PTO变速齿轮装置127的场合,不在中间装置安装80和80′,不在第1室R1内配置PTO变速机构。
作为不预先在中间装置安装的传动装置U,在变速箱体9的第2室R2内根据需要配置如后述那样组合PTO离合器和PTO制动器构成的PTO离合装置18。另外,可在变速箱体9的侧部安装中间PTO装置111,特别是如后述那样,在安装后PTO变速齿轮装置127的场合,与该后PTO变速齿轮装置127组合地安装。
图4(a)~(d)和图5~图9示出通过任意地从如以上那样安装传动装置U构成的中间装置C1~C3和其它传动装置U中选择并将其配置到离合器壳7和变速箱体9内构成的几个规格的动力传递装置。
首先,图4(a)、图5和图6所示动力传递装置安装中间装置C1,由主变速齿轮装置35和前进后退切换装置50构成主变速机构,图4(b)和图7所示动力传递装置安装中间装置C2,由具有前进后退切换功能(没有前进后退切换装置50的)的主变速齿轮装置35′构成主变速机构,图4(c)和图8所示动力传递装置和图4(d)、图9所示动力传递装置安装有中间装置C3,由HST装置130构成主变速机构。
在图4(a)~(d)、图5~图9中作为副变速机构使用副变速齿轮装置30或30′中的任一个,分别安装到中间板,配置到变速箱体9的第1室R1内,分别可适当地变换成副变速齿轮装置30′或30。另外,作为前轮驱动系,需要前轮驱动离合器72,分别安装于中间板,配置到变速箱体9的第1室R1内,前轮增速离合器71可任意使用,也可如图4(b)和图7所示那样拆除。
PTO传动系在图4(a)~(c)、图5~图8的动力传递装置中,组合安装于中间装置并配置于变速箱体9的第1室R1内的PTO变速齿轮装置80或80′和配置于变速箱体9的第3室R3内的后PTO减速装置110。可适当地与PTO变速齿轮装置80和80′交换。
图4(d)和图9的动力传递装置将图4(c)和图8所示动力传递装置的PTO传动系更换成可驱动中间悬挂作业设备的构造的传动系。即,不在变速箱体9的第1室R1内设置PTO变速机构,在第3室R3内设置后PTO变速齿轮装置127,同时,将中间PTO装置111安装到变速箱体9。
图4(d)和图9所示的、具有主要PTO(后PTO)传动系和中间PTO传动系的规格的场合如图4(a)、(b)和图5~图7所示那样,在使用中间装置C1或C2组装机械(齿轮)式主变速机构的构造的动力传递装置中也可提供。图23示出中间PTO装置111相对安装中间装置C1的变速箱体9的安装状态。
另外,关于图4(a)的规格的动力传递装置,公开有如图5所示那样不存在PTO离合装置18的类型和如图6所示那样设置了PTO离合装置18的类型,但对于图4(b)和图4(c)的动力传递装置,也可设置PTO离合装置18,使PTO传动系的离合器从行走传动系的离合器独立。在图4(d)的动力传递装置中,在PTO传动系设置PTO离合装置18,行走传动系的HST装置130可中立地设定,所以,将主离合器21置换成缓冲器22。
这样,通过改变中间装置C1~C3和传动装置U,可在使离合器壳7和变速箱体9等成为通用构件的同时,构成图4(a)~(d)所示那样的以及图示以外的各种各样的规格的动力传递装置。
下面,在主要安装于动力传递装置的形式下,说明通过组合各传动装置U的具体构成和由几个传动装置U的组合构成的中间装置C1~C3等各种传动机构。
首先,根据图10说明对所有规格都通用地使用的后轮差动齿轮装置64。后轮差动齿轮装置64如图5等所示那样配置到变速箱体9的第2室R2内,在行走传动系的在后面详细说明的副变速齿轮装置30或30′的作为最终输出构件的副变速轴26的后端形成的小齿轮26a与作为后轮差动齿轮装置64的输入齿轮的齿圈70啮合。
下面,根据图10说明该后轮差动齿轮装置64。齿圈70固设于差动齿轮箱(デフケ一ス)171外周,在该差动齿轮箱171内收容1对差动小齿轮171和1对差动侧齿轮172,将各差动小齿轮171啮合到两差动侧齿轮172。各差动侧齿轮172固设于左右1对的差动轭轴173的各一端上,在各差动轭轴173的另一端部固设小直径齿轮174,另外,在其外侧的端部上外嵌多制动盘175。在变速箱体9的左右各侧如图2也示出的那样,分别以朝左右凸出状固设后轴壳177,各差动轭轴173通过轴承可自由回转地支承于变速箱体9和各后轴壳177。
嵌合于各差动轭轴173的多制动盘175与配合到各后轴壳177的摩擦板交替地配置,由用制动踏板的操作作动的凸轮压接多制动盘175和摩擦板,从而可对各差动轭轴173进行制动。
另外,在各后轴壳177平行于各差动轭轴173可自由回转地横架后轮车轴179。在各后轮车轴179的内侧端固设大齿轮176,与上述小直径齿轮174啮合,构成最终减速齿轮列。在各后轮车轴179的外侧端固设各后轮2。
这样,传递到后轮差动齿轮装置64的动力从左右差动轭轴173通过减速齿轮174、176传递到左右的后轮车轴179,可驱动左右的后轮2。
如上述那样,后轴壳177与离合器壳7、变速箱体9一起在后述的各规格中通用。然而,对于后轮车轴,通常使用长度L1的后轮车轴179,但如图4(d)和图9所示那样,为了驱动中间悬挂作业设备在具有中间PTO传动系的类型的动力传递装置中,安装在图10中示于上侧的长的后轮车轴179′(具有比L1大的长度L2),在其上安装大宽度的轮胎,可稳定地行走。
下面,说明配置于离合器壳7内的主离合器21的构成。
如图5所示,对行走传动系和PTO传动系通用的作为离合器的摩擦式主离合器21收容于离合器壳7的前部内,连接到图1所示离合器踏板16,由该离合器踏板16的踏下操作可进行主离合器21的断接。通过该主离合器21使固设于发动机5的曲柄轴的飞轮20与行走传动系和PTO传动系的作为输入轴的离合器轴23进行接合和脱离。
如图5等所示,离合器轴23延伸出到飞轮20的后方,通过离合器壳7内,将其后端固定到由中间装置C1或C2的中间板12或12′支承的输入轴28或由中间装置C3的中间板12″支承的输入轴135的前端,使该离合器轴23和该输入轴28成为一体。该输入轴28、135为对行走传动系与PTO传动系通用的输入轴。
作为行走传动系的主变速机构设置HST装置130,另外,在将PTO离合装置18设置到PTO传动系的由图4(d)和图9所示规格的场合,通过使HST装置130中立,切断向其下游侧的行走传动系的动力传递,另外,切断PTO离合装置18的PTO离合器,从而切断向PTO轴15(和中间PTO轴120)的传动,所以,为了仅是防振地将离合器轴23接合到飞轮20,设置缓冲器22代替主离合器21。
另外,在图6的实施例中,将PTO传动轴23′的前端接合到飞轮20代替离合器轴23,将PTO离合装置18设到变速箱体9内,主离合器21仅作为行走传动系的离合器设于动配合到该PTO传动轴23′的输入用管轴102与飞轮20之间。关于该构造,将在以后的PTO传动系的说明中详细说明。
在发动机5连设离合器壳7,在将主离合器21或缓冲器22或离合器轴23配置到其中的状态下,将支承输入轴28(135)的中间板12或12′(12″)安装固设于该离合器壳7的后端,该输入轴28(135)自然地配置到与该离合器轴23相同的轴线上,可容易地连接到离合器轴23。
中间板12、12′、12″这样将其前端面固定于离合器壳7的后端面,此后,将其后端面固定于变速箱体9的前端面,如上述那样,夹持固设于该离合器壳7与变速箱体9之间。
例如,在用于图4(a)和图5所示规格的中间装置C1中,通过这样地配置中间板12,在离合器壳7内配置前进后退切换装置50,在变速箱体9内收容安装于中间板12的主变速齿轮装置35、副变速齿轮装置30、PTO变速齿轮装置80、及前轮驱动装置75。
在中间板12预先通过轴承以水平状可自由回转地支承该输入轴28及中间轴24、主变速轴25、副变速轴26、前轮驱动轴14,另外,将PTO变速轴13按同一轴线状连接到该输入轴28,在这些回转轴群设置各种齿轮等,从而构成主变速齿轮装置35、前进后退切换装置50、副变速齿轮装置30、前轮驱动装置75、PTO变速齿轮装置80。
当将这样安装各种传动装置U获得的中间装置C1的中间板12安装固定到离合器壳7的后端时,前进后退切换装置50自然地收容配置到该离合器壳7内。另外,前轮驱动轴14支承于离合器壳7的下方延伸部,朝前方凸出。如上述那样,将该输入轴28连接到离合器轴23。
在这样固设于离合器壳7后端的中间板12的后部构成PTO变速齿轮装置18、主变速齿轮装置35、副变速齿轮装置30、前轮驱动装置75,对其进行覆盖地配置变速箱体9,另外,将该中间轴24、主变速轴25、副变速轴26的后端部支承到变速箱体9的前隔壁9a,将该变速箱体9的前端面固定安装到该中间板12的后端面,从而可完成变速箱体9的第1室R1内的这些传动装置U的安装收容。
对于中间装置C2、C3也同样,将中间板12′或12″安装到规定位置,将输入轴28或输入轴135连接到离合器轴23,此外,将各回转轴支承到离合器壳7和变速箱体9(的前隔壁9a),从而完成在离合器壳7和变速箱体9内的安装。
下面说明各规格的行走传动系。
在用于图4(a)和图5所示动力传递装置的中间装置C1安装主变速齿轮装置35、前进后退切换装置50、副变速齿轮装置30,通过在离合器壳7与变速箱体9内的规定位置安装这些传动装置U,构成从离合器壳7内的主离合器21通过主变速齿轮装置35、前进后退切换装置50、副变速齿轮装置30将动力传递到后轮差动齿轮装置64的行走传动系。另外,在该中间装置C1安装前轮驱动装置75,分支副变速齿轮装置30的输出,传递到前轮驱动轴14。
下面根据图11和图12等说明主变速齿轮装置35、前进后退切换装置50、副变速齿轮装置30。
在输入轴28后端形成设置输入齿轮28a,固设于动配合到该中间轴24的管轴17的前端部上的4档中间齿轮34与该输入齿轮28a啮合。在该管轴17上从前依次固设2档中间齿轮32、3档中间齿轮33、1档中间齿轮31。该4档中间齿轮34、2档中间齿轮32、3档中间齿轮33、及1档中间齿轮31分别时常啮合到动配合于主变速轴25上的4档齿轮44、2档齿轮42、3档齿轮43、1档齿轮41。
在该主变速轴25上将花键轴环45固设于2档齿轮42与4档齿轮44之间,在该花键轴环45上外嵌滑套47,另一方面,在1档齿轮41与3档齿轮43之间固设花键轴环46,在该花键轴环46上外嵌滑套48。该滑套47、48通过图24所示那样的拨叉或换档装置等连接到主变速杆3,由该主变速杆3的操作在各花键轴环45、46上滑动。
当主变速档为1档时,使滑套48滑动,在1档齿轮41跨于附设的小齿轮41a和花键轴环46地使该滑套48啮合,使主变速轴25按1档的速度回转。当为2档时,使滑套47位于2档齿轮42附设的小齿轮42a和花键轴环45上。当为3档时,使滑套48位于3档齿轮43的小齿轮43a和花键轴环46,当为4档时,使滑套47位于4档齿轮44的小齿轮44a和花键轴环45上。这样,构成从输入轴28通过管轴17上的齿轮将动力传递到主变速轴25的主变速齿轮装置35。
如图11所示,中间轴24和主变速轴25贯通中间板12地凸出到前方,在该凸出部分构成前进后退切换装置50。该中间轴24和主变速轴25的前端通过轴承可自由回转地支承在固设于中间板12的前部的罩体27,在该罩体27内构成该前进后退切换装置50。因此,通过安装到中间板12的规定位置,将该前进后退切换装置50按各该罩体27收容于离合器壳7内。
前进后退切换装置50具有通过轴承动配合到中间轴24前部上的前进从动齿轮51和后退从动齿轮52,该前进从动齿轮51时常与固设于主变速轴25上的前进驱动齿轮55啮合,构成前进齿轮列,后退从动齿轮52时常通过图中未示出的空转齿轮(反转齿轮)与固设于该主变速轴25上的后退驱动齿轮56啮合,构成后退齿轮列。
另外,在前进从动齿轮51和后退从动齿轮52之间的中间轴24上固设轮毂53,在该前进从动齿轮51与后退从动齿轮52与轮毂53之间构成同步啮合机构。即,通过拨叉和连杆等将可在轮毂53上滑动地设置的同步套筒54连动连接到如上述那样设于车辆的驾驶部的换向杆,通过操作该换向杆,使同步套筒54滑动,通过使其与附设于前进从动齿轮51的小齿轮或附设于后退从动齿轮52的小齿轮中的任一个啮合,可切换前进后退。这样,从主变速轴25通过前进后退切换装置50的前进齿轮列或后退齿轮列中的任一个将动力传递到中间轴24。在换向杆处于中立位置的场合,同步套筒54既不与后退齿轮列51啮合也不与后退从动齿轮52啮合,因此,发动机5的动力既不传递到前进齿轮列,也不传递到后退齿轮列,中间轴24不受到驱动。
在图12所示的中间装置C1中,在中间轴24与副变速轴26之间构成副变速齿轮装置30。
在管轴17的后方,在中间轴24固设中间齿轮60、61,或一体形成设置。另一方面,在副变速轴26上动配合高速齿轮62,时常与中间齿轮61啮合,另外,在副变速轴26上用花键配合滑动齿轮63,该滑动齿轮63通过换档装置等与设于车辆驾驶部的副变速杆连动连接。
操作该副变速杆,使滑动齿轮63滑动,使该滑动齿轮63的大直径齿轮63a与中间齿轮60啮合,从而使副变速轴26低速回转,另一方面,通过使滑动齿轮63的内齿63b与高速齿轮62的小齿轮62a啮合,从而可使副变速轴26高速回转。
在变速箱体9安装如图13所示那样的爬行齿轮装置57,通过组合到配置于该变速箱体9内的副变速齿轮装置30,作为副变速段,可追加爬行速度档。
该爬行齿轮装置57在支承体59可自由回转地横架支承在图24也示出的爬行变速轴36和中间轴38,在该中间轴38固设图12也示出的爬行减速齿轮37、39,该爬行减速齿轮39时常与动配合于爬行变速轴36上的二连齿轮40的一个啮合。
该爬行齿轮装置57如图12所示那样从在变速箱体9的侧面开口的开口部9c插入,将该支承体59固定配置到该变速箱体9。该爬行减速齿轮37时常啮合到副变速齿轮装置30的中间齿轮60,该二连齿轮40的另一个齿轮可由上述滑动齿轮63的滑动与大直径齿轮63a啮合。
在这样的构成中,通过使滑动齿轮63与二连齿轮40啮合,可从中间轴24通过中间齿轮60、爬行减速齿轮37、39、滑动齿轮63将发动机动力传递到副变速轴26,使车辆爬行(超低速行走)。
如上述那样,使用中间装置C1的行走传动系从输入轴28通过管轴17、主变速轴25、中间轴24将动力传递到副变速轴26,从该副变速轴26通过小齿轮26a将动力传递到后轮差动齿轮装置64,同时,通过前轮驱动装置75将动力传递到前轮驱动轴14。
前轮驱动装置75的构成将在后面详细说明。
下面说明由使用中间装置C2的示于图4(b)、图7、图18的主变速齿轮装置35′和副变速齿轮装置30′构成的行走传动系。
在使用主变速齿轮装置35′的场合,在其上设置后退用的齿轮列,所以,不需要配置于离合器壳7内的前进后退切换装置50那样的传动装置U。为此,在中间装置C2使用中间板12′代替以前后贯通状支承中间轴24和主变速轴25的构造的中间板12。
在中间板12′与中间板12同样地以前后贯通状支承应连接到离合器轴23的输入轴28,另外,支承代替中间轴24的中间轴142的前端部和代替主变速轴25的主变速轴145的前端部。
输入轴28的后端的输入齿轮28a与固设于中间轴142上的中间齿轮143啮合,输入轴28的动力传递到中间轴142。该中间轴142成为使上述中间轴24和管轴17成一体的构造,在该中间轴142上从前面依次固设后退中间齿轮144、中间齿轮143、3档中间齿轮153、1档中间齿轮151、2档中间齿轮152。在主变速轴145上动配合3档齿轮156、1档齿轮154、2档齿轮155,在该中间轴142上的3档中间齿轮153、1档中间齿轮151、2档中间齿轮152分别时常啮合,另外,在该主变速轴145上动配合后退齿轮146,通过图中未示出的空转齿轮啮合到该后退中间齿轮144。
在主变速轴145上,将花键轴环固设于1档齿轮154与2档齿轮155之间,在其上以花键配合滑套157。该滑套157沿主变速轴145滑动,在1档齿轮154与2档齿轮155啮合分别形成的小齿轮154a、155a中的任一个,从而可实现前进1档或前进2档中的任一个主变速档。另外,在该主变速轴145中,将滑套158以花键配合到固设于3档齿轮156与后退齿轮146之间的花键轴环上。通过滑动该滑套158,使其啮合到分别形成于3档齿轮156和后退齿轮146的小齿轮156a、146a中的任一个,可实现前进3档或后退档中的任一个主变速档。
在用于图4(b)和图7所示动力传递装置的中间装置C2中,在主变速轴145与副变速轴26之间构成3档变速可能的副变速齿轮装置30′。
在主变速轴145的后部固设齿轮160、161、162,在副变速轴26上可相对自由回转地设置齿轮163、164。齿轮160、163相互时常啮合,构成高速齿轮列,齿轮162、164相互时常啮合,构成低速齿轮列。
在齿轮163、164之间的副变速轴26上,由花键配合可朝轴向自由滑动地安装滑动齿轮165,可啮合到齿轮163附设的小齿轮163a、齿轮164附设的小齿轮164a、齿轮161中的任一个。如滑动齿轮165与齿轮161啮合,则构成中速齿轮列,通过该中速齿轮列将主变速轴145的回转动力传递到副变速轴26。如滑动齿轮165与小齿轮163a啮合,则通过由齿轮160、163组成的高速齿轮列将主变速轴145的回转动力传递到副变速轴26;如滑动齿轮165啮合到小齿轮164a,则通过由齿轮160、164构成的低速齿轮列将主变速轴145的回转动力传递到副变速轴26。
另外,也可将该副变速齿轮装置30′更换成上述副变速齿轮装置30。在该场合,在中间装置C1将固设于中间轴24的齿轮60、61作为固设于主变速轴145的齿轮,在副变速轴26设置齿轮62、63,分别啮合到齿轮60、61。
另外,在上述的中间装置C1中,当将副变速齿轮装置30更换成副变速齿轮装置30′时,将齿轮160、161、162固设于中间轴24,在副变速轴23上设置齿轮163、164、165。
下面,说明使用中间装置C3构成的由图4(c)、图8、图19、图20所示的行走传动系的作为主变速机构的HST装置130。
中间装置C3的中间板12″成为支承输入轴135、HST输出轴136、中间轴24′、副变速轴26、前轮驱动轴14的构成。另外,如图19所示那样,在其前面固设HST壳132,对HST装置130进行单侧支承,在其内部形成油路,兼用作HST装置130的中间段,实现低成本化。
HST装置130以并列状将轴向活塞式的可变容积型液压泵和固定容积型液压马达收容于HST壳132内,使液压泵与液压马达相互进行流体连接,因此,输入轴135、HST输出轴136分别配置到液压泵、液压马达的轴线上。输入轴135作为该液压泵的泵轴沿前后贯通该HST装置130,其前端连接到离合器轴23。HST输出轴136为该液压马达的马达轴,朝后方凸设地贯通中间板12″,连接固定到同一轴线状的副变速驱动轴137。
在将中间装置C3安装到规定位置的场合,在HST装置130的液压泵和液压马达大体为上下,但可朝左右错开某种程度地排列。即,如图20所示,在正面视图下,相对铅直线V连接输入轴135(泵轴)的轴线和HST输出轴136(马达轴)的轴线的直线朝左右方向倾斜角度α。这样,与过去的铅直地沿上下排列泵轴和马达轴的HST相比,可提高下端位置,配置到其下方的前轮驱动轴14的位置也变高,可确保车辆的最低地上高度较高。
另外,由这样的HST装置130的倾斜配置在HST壳132下部的左右一侧如作为图8的X-X线断面图的图20的实线所示那样,在与离合器壳7的内面之间形成空间,在该空间内配置从HST壳132朝斜下方凸设的变速操作轴133和变速臂134。该变速操作轴133为了改变HST输出轴136的回转速度和回转方向而回转,驱动该液压泵的可动斜盘(即,改变液压泵的容量)。该变速臂134的基端部固设于变速操作轴133,在其前端部连接连接杆129的后端,该连接杆129在离合器壳7内延伸到前方,通过该离合器壳7前部的侧面连接到上述的主变速杆3。
图20的点划线为作为图8的Y-Y线断面图的、HST装置130的收容部分前方部分的离合器壳7的断面图,可以看出,在该离合器壳7内确保了用于配置延伸到该变速臂134前方的连接杆129的足够的空间。
这样,在本实施例中,通过使用安装HST装置130的中间装置C3,将成为噪声源的变速操作轴133和变速臂134的部分封闭到离合器壳7内,另外,从变速臂134延伸设置连接杆129,在HST装置130与离开的部位通过离合器壳7内外连接到主变速杆3,所以,可由HST作动减轻漏到离合器壳7外部的噪声。
变速臂134和连接杆129都收容到离合器壳7内,所以,不附着来自外部的泥或灰尘等,这些连杆构件的动作不会不稳定,另外,可不在主变速杆3与变速操作轴133之间设置过去那样的兼容部分,所以,可确保相对主变速杆3的操作的正确的HST作动反应较长。
另外,虽然这样将变速臂134和连接杆129配置到离合器壳7内,HST装置130和这些连杆机构并不并列设置到左右,而是按上下配置的那样的状态配置液压泵和连杆机构,可确保紧凑性。
另外,在图8和图19所示的中间装置C3安装副变速齿轮装置30′。在变速箱体9的第1室R1内从HST输出轴136以同一轴线状与该HST输出轴136成一体状地延伸设置副变速驱动轴137,其后端支承于前隔壁9a。在该副变速驱动轴137固设齿轮160、161、162,与设于副变速轴26的齿轮163、164、165一起构成副变速齿轮装置30′。
在图15中,说明配置于变速箱体9内的前轮驱动装置75。该前轮驱动装置75通用地设于中间装置C1、C2、C3,构成在支承于中间板12(12′、12″)的前轮驱动轴14周围,从副变速轴26取出前轮驱动用的动力。在前轮驱动轴14上通过轴承动配合齿轮67、68,分别时常啮合到固设于副变速轴26的前部上的齿轮65、66,由齿轮65、67构成前轮减速齿轮列,由齿轮66、68构成前轮增速齿轮列。
在前轮驱动轴14上固设离合器壳69,在该前轮驱动轴14上将前轮驱动离合器72设于该齿轮67与离合器壳69之间,将前轮增速离合器71设于该齿轮68与该离合器壳69之间。通过接合该前轮驱动离合器72,将副变速轴26的回转通过构成前轮减速齿轮列的齿轮65、57传递到前轮驱动轴14。另一方面,通过接合该前轮增速离合器71,将副变速轴26的回转通过构成前轮增速齿轮列的齿轮66、58传递到前轮驱动轴14,使该前轮驱动轴14高速回转。前轮驱动离合器72和前轮增速离合器71为电磁控制式的液压驱动离合器。
前轮驱动轴14的前端凸出到中间板12的前方,当将该中间板12如规定的那样安装到离合器壳7时,凸出到离合器壳7的前方。从该凸出前端通过万向联轴节和传动轴等将动力传递到前轴箱内的前轮差动机构,可驱动前轮1。
该前轮驱动离合器72可通过由驾驶部的2WD/4WD切换操作构件的操作切换电磁阀而进行接合脱离,当作业时,离合器接通,进行四轮驱动,在路上行走等时,离合器脱离,切换为二轮驱动。
另外,在车辆设置用于检测转向柄10的回转角的装置,连接到用于控制该前轮增速离合器71的电磁阀,当使转向柄10回转设定角度以上时,前轮增速离合器71接合。因此,在车辆回行时等,如转向角增大,则前轮增速离合器71接合,从副变速轴26通过前轮增速齿轮列(齿轮66、68)将动力传递到前轮驱动轴14,这样,可使前轮1迅速回转,可不使田地变乱地旋转。当前轮增速离合器71接合时,前轮驱动离合器72自动地断开。
相应于规格的不同等,例如图4(b)和图7所示那样,在不需要前轮增速的场合,也可取消前轮增速离合器71,仅设置前轮驱动离合器72。另外,也可通过改变齿轮66、68间的齿数比,改变前轮增速齿轮列的齿轮比,改变前轮1增速时的回转速度。
图15中,将构成副变速齿轮装置30的高速齿轮62、63设置到副变速轴26上,但当然也可更换成副变速齿轮装置30′。
下面说明PTO传动系。
在组合PTO变速齿轮装置80或80′与PTO减速装置110构成PTO传动系的场合,PTO变速齿轮装置80或80′组装到中间装置C1、C2、C3。
图12公开了安装到中间装置C1的可变速成正转3档反转1档的PTO变速齿轮装置80。由此说明PTO变速齿轮装置80。
从支承于中间板12的输入轴28以同一轴状朝后方延伸设置PTO变速轴13,在支承于前隔壁9a、后隔壁9b、及后盖8的状态下,通过变速箱体9的第1室R1、第2室R2、第3室R3支承。PTO传动轴13的前端可相对自由回转地嵌入到输入轴28的后端。本实施例的PTO变速轴13以一体状连接于前轴13a和后轴13b,前轴13a配置到第1室R1内,该前轴13a的后端部由前隔壁9a支承,在第2室R2内的前部连接前轴13a和后轴13b。
在第1室R1内,在PTO变速轴13(前轴13a)动配合PTO 1档齿轮81和PTO 2档齿轮82,分别啮合到固设于上述管轴17的2档中间齿轮32和3档中间齿轮33。
在输入轴28的后端,除与固设于上述管轴17上的4档中间齿轮34啮合的输入齿轮28a外,还形成小齿轮28b。另外,以与该小齿轮28b相向状在PTO 1档齿轮81形成小齿轮81a,在小齿轮28b、81a之间,将花键13c形成于PTO变速轴13(前轴13a),在其上以花键配合滑套83。另外,在PTO2档齿轮82的后端形成小齿轮82a,在固设于PTO变速轴13上的花键轴环84上花键配合滑套85,可与该小齿轮82a啮合。
在将滑套83啮合到小齿轮81a的场合,输入轴28的回转动力通过输入齿轮28a、34、管轴17、齿轮32、81按最大的减速比传递到PTO变速轴13,以低速使PTO变速轴13回转。另外,在将滑套85啮合到小齿轮82a的场合,输入轴28的回转动力通过输入齿轮28a、34、管轴17、齿轮33、82按比上述场合小的减速比传递到PTO变速轴13,按中速使PTO变速轴13回转。如将滑套83啮合到小齿轮28b,则PTO变速轴13与输入轴28一体化,高速地回转。
另外,在花键轴环84的后方,将反转PTO齿轮86动配合到该PTO变速轴13,在该反转PTO齿轮86形成小齿轮86a,可啮合到该滑套85。在该反转PTO齿轮86和1档中间齿轮31的侧方的变速箱体9的侧面设置图中未示出的开口部,如图14所示那样,将反转轴89固定于支承体88的前端部,将怠速齿轮87可自由回转地支承于该反转轴89上,从上述开口部插入该支承体88,固定到变速箱体9侧面,关闭开口部,将怠速齿轮87啮合到反转PTO齿轮86和1档中间齿轮31。
因此,通过使滑套85与小齿轮86a啮合,从输入轴28通过输入齿轮23a、4档中间齿轮34、管轴17、1档中间齿轮31、怠速齿轮87、反转PTO齿轮86、滑套85、花键轴环84将动力传递到PTO变速轴13,可使PTO变速轴13反向回转。但也可为不设置反转PTO的规格,在该场合,拆下支承体88,由盖体封闭。也可形成后面安装反转PTO的机构。
这样,在中间装置C1的主变速齿轮装置35与PTO变速齿轮装置80之间共用管轴17和环设固定于其上的4档中间齿轮34、32、33、31,成为紧凑、低成本的构造。
图19公开了组装到中间装置C3的PTO变速齿轮装置80。在该场合,输入轴135的后部从HST装置130朝后方凸出,以一体状连接到支承于中间板12″连接轴139,在该连接轴139可相对自由回转地连接PTO变速轴13(前轴13a)。在该连接轴139,在变速箱体9的第1室R1内形成替换成输入齿轮28a的PTO输入齿轮139a和替换成小齿轮28b的小齿轮139b,在PTO变速轴13(前轴13a)与上述中间装置C1同样设置可与小齿轮139b啮合的滑套83、PTO1档齿轮81、PTO2档齿轮82、滑套85、反转PTO齿轮86,该反转PTO齿轮86与怠速齿轮87啮合。
中间轴24′为拆除了管轴17的状态的中间轴24,在该中间轴24′固设替换成上述中间齿轮34、32、33、31的中间齿轮34′、32′、33′、31′,分别时常与齿轮139a、81、82、87啮合,构成可变速成正转3档反转1档的PTO变速齿轮装置80。因此,在中间装置C3,中间轴24′和环设固定于其上的中间齿轮34′、32′、33′、31′不用于行走变速,仅用于PTO变速。
在图18中公开了组装到中间装置C2的可变速成正转3档的PTO变速齿轮装置80′。下面说明该PTO变速齿轮装置80′。
在变速箱体9的第1室R1内,在以同一轴线状而且可相对自由回转地连接到输入轴28的PTO变速轴13(前轴13a)上从前依次动配合PTO 3档齿轮173、PTO 1档齿轮171、PTO 2档齿轮172。在PTO3档齿轮173的前端形成小齿轮173a,在PTO 1档齿轮171的后端形成小齿轮171a,在PTO 2档齿轮172的前端形成小齿轮172a。在输入轴28后端的输入齿轮28a与小齿轮173a之间将滑套175以花键配合到PTO变速轴13,可与小齿轮173a啮合,在小齿轮173a、172a之间,将滑套174以花键配合到PTO变速轴13,可与各小齿轮173a、172a啮合。
固设于中间轴142上的主变速齿轮装置35′的3档中间齿轮153、1档中间齿轮151、2档中间齿轮152兼用于PTO变速齿轮装置80′,分别时常与PTO 3档齿轮173、PTO 1档齿轮171、PTO 2档齿轮172啮合。这样,通过将小齿轮171a、172a、173a中的任一个啮合到PTO3档齿轮173或174,从而可通过中间轴142将输入轴28的回转动力传递到PTO变速轴13,可仅在正转方向将该PTO变速轴13的回转速度变速成共3档。
在将PTO变速齿轮装置80安装到中间装置C2代替PTO变速齿轮装置80′的场合,可将PTO变速轴13(前轴13a)上的齿轮和滑套等替换成设于图12和图19所示PTO变速轴13上的构件,另外,安装图14所示的PTO反转齿轮机构,使其与中间轴142上的中间齿轮153、151、152接合。但需要相应于中间轴142上的中间齿轮群的排列,替换PTO变速轴13上的齿轮的排列,考虑PTO反转齿轮机构的配置位置。
另一方面,在中间装置C1、C3,也可将PTO变速齿轮装置80替换成PTO变速齿轮装置80′。在该场合,为了使其与管轴17和中间轴24′上的齿轮啮合,可改变PTO变速轴13上的齿轮排列。
如以上那样,在PTO变速轴13(前轴13a)上,在变速箱体9的第1室R1内构成PTO变速齿轮装置80或80′,另外,该PTO变速轴13的后部(后轴13b)如图16所示那样,导入至第3室R3内,将其后端支承于后盖8,在该第3室R3内,在后轴13b的后部上固设小直径齿轮123,使其与固设于PTO轴15上的大直径齿轮124啮合,构成PTO减速装置110。
作为这样由变速箱体9的第1室R1内的PTO变速齿轮装置80或80′与第3室R3内的PTO减速装置110的组合构成PTO传动系的齿轮列的替代方案,在图4(d)和图9所示实施例中,不在第1室R1内设置变速用的齿轮,在第3室R3内设置可进行高低2档变速的后PTO变速齿轮装置127。下面由图21~图24说明该后PTO变速齿轮装置127。
如上述那样,将PTO变速轴13(后轴13b)导入至第3室R3内,由后隔壁9b和后盖8支承。如后述那样,设置PTO离合装置18的场合,该PTO变速轴13(后轴13b)代替PTO离合器轴29。
在该第3室R3内,在该PTO变速轴13固设齿轮104、105,分别啮合到动配合于(后)PTO轴15上的从动齿轮106、107,由齿轮104、106构成高速齿轮列,由齿轮105、107构成低速齿轮列。在该从动齿轮106、107分别附设小齿轮106a、107a,在该小齿轮107a、107b之间的PTO轴15上通过花键轴环108可滑动地设置滑套109。
因此,使该滑套109滑动,使其与小齿轮106a、107a中的任一个啮合,从而可进行PTO轴15的高低2档的变速。而且,也可不啮合到任一个小齿轮106a、107a,而是使PTO轴15成为中立状态。即,使滑套109滑动的操作构件(操作杆等)不仅可进行PTO变速,而且也可兼进行PTO离合器的操作。
利用设于该第3室内的PTO轴15上的从动齿轮107,将中间PTO传动系的齿轮机构组装到第3室R3内,从而可将来自PTO变速轴13的动力传递到安装于变速箱体9的中间PTO齿轮装置111上。
即,如图21、图22所示,在第3室R3内,通过轴承可自由回转地将中间轴112支承于PTO轴15下方的后隔壁9b与后盖8之间,在该中间轴112上固设中间齿轮114,如上述那样时常啮合到动配合于PTO轴15的从动齿轮107。
在第3室R3内的该中间轴112的下方从变速箱体9的第2室R2导入中间PTO输入轴113,由后盖8进行支承,在该中间PTO输入轴113上固设齿轮115,啮合到中间轴114。
也包含上述PTO减速齿轮装置110在内,齿轮和轴在第3室R3内的配置可通过拆下后盖8而容易地进行。
中间PTO装置111为图23那样的构造,如图24所示,从侧方安装变速箱体9。由该安装将该中间PTO装置111的中间PTO箱体116的本体部配置到变速箱体9的外侧方,从中间PTO箱体116延伸出的输入轴支承部116a如图15所示那样通过在变速箱体9的侧面开口的插入孔9d配置到变速箱体9的第2室R2内的前轮驱动装置75后方。上述的中间PTO输入轴113的前端支承于第2室R2内的输入轴支承部116a。如图22所示,在该第2室R2内,中间PTO输入轴113在后轮差动齿轮装置64的齿圈70的侧方和副变速齿轮装置30(30′)的下方配置,避免与这些齿轮的干涉。
如图23和图24所示那样,在变速箱体9的中间PTO箱体116的本体部,在前后水平方向上支承中间PTO轴120,朝前方凸出,在中间PTO轴120与中间PTO输入轴113之间以平行状配置中间轴117,该中间轴117的前端嵌入固设于输入轴支承部116a。在中间PTO输入轴113前端固设齿轮118,与动配合于中间轴117上的中间齿轮119啮合,该中间齿轮119与动配合于中间PTO轴120后部上的齿轮121啮合。
在中间PTO轴120上以花键配合滑套122,通过使该滑套122滑动,可与形成于齿轮121的小齿轮121a啮合。滑套122通过拨叉125与操作轴126连接,该操作轴126从中间PTO箱体116凸出到外部,可直接或从驾驶部进行遥控操作。这样,由滑套122等构成相对中间PTO轴120的传动系的离合器(中间PTO离合器)。
变速箱体9的第3室R3内的齿轮107由于动配合于后PTO轴15,所以,与由滑套109等构成的后PTO离合器的通断和后PTO变速无关地将PTO变速轴13的回转动力传递到中间PTO输入轴113,因此,后PTO离合器与中间PTO离合器相互独立。
该中间PTO轴120的前端从中间PTO箱体116朝前方凸出,通过万向联轴节等与中间悬挂作业设备的输入部进行驱动连接,使得可驱动该中间悬挂作业设备。
中间PTO输入轴113、中间轴116、中间PTO轴120如图24所示那样,大体沿水平方向排列,中间PTO轴120由于配置到变速箱体9的左右侧方,所以,与过去的从变速箱体的下方延伸部朝前方凸出的构成相比,位置变高,因此,可提高车辆的最低地上高度。另外,安装中间PTO装置111的位置不为变速箱体9的前端部,而是为前轮驱动装置75的后方,所以,中间PTO轴120比过去更位于后方,因此,安装于与中间悬挂作业设备的输入部之间的传动轴相对中间PTO轴120的折角减小,可提高传动效率和传动稳定性。
在变速箱体第3室R3内由滑套109等构成的后PTO离合器不能停止切断离合器后的后PTO轴15的惯性回转。对于由滑套122等构成的中间PTO离合器也同样不能停止中间PTO轴120的惯性回转。
另外,在图5所示那样的通过PTO变速轴13组合PTO变速齿轮装置80(或80′)与PTO减速装置110构成的PTO传动系中,通过切断主离合器21,从而切断向PTO变速轴13的动力传递,停止PTO轴15,但同样不能停止惯性回转。另外,不能从行走传动系的离合器操作独立地操作PTO离合器。
图6和图17所示的PTO离合装置18配置到变速箱体9的第2室R2内的后轮差动齿轮装置64上方,具有在离合器切断时停止惯性回转的PTO制动器。设置了该PTO离合装置18的PTO传动系的部位在设置中间PTO装置111的场合为对PTO轴15和中间PTO轴120通用的部位,所以,可对两PTO轴15、120相等地产生离合效果和制动效果。
下面说明该PTO离合装置18。
在将PTO离合装置18收容于第2室R2内的场合,从输入轴28或输入轴135的后端到后盖8成一根的PTO变速轴13(或以一体状连接前轴13a与后轴13b获得的构成)通过PTO离合器在前后分割,在切断PTO离合器的状态下必须使得相互可相对自由回转。
在图17中,通过PTO离合装置18将PTO传动轴分割成在第1室R1横架的PTO传动前轴13a与在第2室R2和第3室R3横架的(替代PTO传动后轴13b的)PTO离合器轴29。
另外,在图6的实施例中,作为PTO传动前轴13a替代,将其前端部固设于离合器壳7内的飞轮20,使其后端部为支承于变速箱体9的前隔壁9a的1根PTO传动轴23′,在变速箱体9的第2室R2内通过PTO离合装置18连接到PTO离合器轴29。即,PTO传动轴23′与飞轮20成一体地作为发动机输出轴进行回转。
如图8等那样,在使用HST装置130作为主变速机构的场合,可将该PTO传动轴23′共用为HST的泵轴。这是因为,HST即使在作为泵轴的PTO传动轴23′回转时,也可通过使液压泵的可动斜盘处于中立位置,从而停止输出轴(马达轴)。
然而,图6的实施例由于将机械式的主变速齿轮装置35用作主变速机构,所以,在设置PTO离合装置18的PTO传动系之外需要主离合器21。因此,作为输入轴28的替代,在离合器壳7内将管轴102动配合到PTO传动轴23′,在该输入用管轴102的前端与飞轮20之间设置主离合器21。另外,在变速箱体9的第1室R1内,在管轴102的后端形成用于替代输入齿轮28a的行走输入齿轮102a,啮合到管轴17上的4档中间齿轮34。
这样,通过将PTO离合装置18配置到PTO传动系,从而可使行走传动系的离合器与PTO的传动系的离合器相互独立。
下面说明图10所示PTO离合装置18。在变速箱体9的第2室R2内,在PTO传动前轴13a(在图6的实施例中为PTO传动轴23′)的后端可一体回转地接合轮毂体90的前端部,通过轴承可自由回转地将该轮毂体90支承于前隔壁9a。另一方面,在该PTO离合器轴29的前部固设离合器壳91。
在该离合器壳91前部与轮毂体90后部之间交替地安装可自由滑动地配合于轮毂体90的摩擦板92、92…和可自由滑动地配合于离合器壳91的摩擦板93、93…。在离合器壳91内收容活塞64,该活塞94通过由配置于驾驶座11近旁的PTO离合器杆77的操作推动而使该摩擦板92、93相互压接,这样,可从与该PTO变速前轴13a(PTO传动轴23′)成一体状的轮毂体90朝与该PTO离合器轴29成一体状的离合器壳91传递。在活塞94前端与离合器壳91之间安装弹簧97,切断PTO离合器地推压该活塞94。这样,构成PTO离合器78。
另外,在该离合器壳91的后部外周与变速箱体9之间交替地配置可自由滑动地配合到该离合器壳91的多个摩擦板95和可自由滑动地配合到变速箱体9的多个摩擦板96,构成干式的PTO制动器79。另外,在活塞94与可自由滑动地外嵌于该活塞94后部的支承体99之间安装弹簧98,朝前方(即PTO离合器78的接合方向和PTO制动器79的解除方向)对该活塞94施加弹性力,该弹簧97的弹性力设定得比该弹簧98的弹性力大。
在支承体99的后部,通过轴承将接触体100可自由回转地配置到PTO离合器轴29上,该接触体100接触到连设于上述PTO离合器杆77的臂101。
这样,将PTO离合器78和PTO制动器79作为一个装置构成,将这些PTO的构成系集成,对一个PTO离合器杆77进行操作即可通过臂101等移动活塞94,可操作PTO离合器的断接和PTO制动器的工作/停止。
在PTO离合器杆77的操作部设置PTO“接合”(PTO制动器解除)的位置、PTO离合器“断开”而且PTO制动器解除即中立位置、PTO制动器工作(PTO离合器“断开”)位置即制动位置这样3个位置。
另外,该PTO离合装置18如图9所示那样,有效地利用第2室R2内的后轮差动齿轮装置64的上方即变速箱体9的第2室R2上方的空闲的空间配置,可如图1所示那样尽可能地缩短配置于该第2室R2上方的PTO离合器杆77间的距离,缩短连接两者的连杆等,还可减小误差,使构成简单。
在这样的构成中,当使PTO离合器杆77处于PTO制动器工作位置时,即不驱动后PTO轴15(及中间PTO轴120)地制动的状态时,将弹簧97的弹性力朝后方作用到活塞94,所以,摩擦板92、93相互离开,PTO传动前轴13a的回转不传递到PTO离合器轴29,另一方面摩擦板95、96相互压接,PTO离合器轴29被制动,作业设备还会无意地受到驱动。
当使PTO离合器杆77处于PTO中立位置时,使臂101回转,通过接触体100、支承体99朝前方推动活塞94,从而解除摩擦板95、摩擦板96相互的压接,PTO离合器轴29相对变速箱体9自由。另外,此时,由于活塞94不到达推压最后面的摩擦板93的位置,所以,摩擦板92、摩擦板93仍相互离开,PTO离合器轴29从PTO传动前轴13a自由。因此,后PTO轴15(及中间PTO轴120)也可不受限制地自由回转,当由联轴节等连接后PTO轴15或中间PTO轴120与作业设备的输入轴时,后PTO轴15和中间PTO轴120可容易地回转,连接容易。
另外,当PTO离合器杆77位于PTO“接合”位置时,臂101进一步回转,通过接触体100、支承体99进一步朝前方推动活塞94,压接摩擦板92、93,所以,轮毂体90和离合器壳91一体地回转,从PTO传动前轴13a向PTO离合器轴29传递动力。
以上说明了本发明的优选实施例,这以外的构造的细节和部件的组合、或配置等,在本领域技术人员可理解的程度上,只要不脱离后述的权利要求,则可进行变更。
产业上利用的可能性如以上那样,本发明的车辆用动力传递装置可在使离合器壳和变速箱体通用的同时,将在中间板安装了各种传动装置构成的中间装置和从其它各种各样的传动装置选择出的装置配置到离合器壳和变速箱体内,形成各种各样的规格的构造。因此,例如可使用对于安装了中间悬挂式割草机的割草用拖拉机和在后部安装耕耘机等的通常的农耕用拖拉机都通用的离合器壳和变速箱体提供动力传递装置,另外,通过使主变速机构为机械式或为HST式,或通过使PTO离合器和行走传动系的离合器通用或独立,可提供使用通用的离合器壳和变速箱体并与各种用途对应的动力传递装置。这样,在推进部件和装置的通用化和生产线的通用化方面,可对车辆的生产成本的降低作出贡献。
另外,动力传递装置成为不太朝下方延伸出的构造,可提供最低地上高度较高即对地上障碍物的防御性高的行走车辆。
权利要求
1.一种车辆用动力传递装置,在发动机(5)的前后方向连设离合器壳(7)和变速箱体(9),在该离合器壳(7)内至少设置发动机输出部(20),在该变速箱体(9)内至少设置驱动车轴的差动机构(64);其特征在于将从各种各样的传动装置(U)中选择的传动装置(U)安装到中间板(12、12′、12″)构成中间装置(C1、C2、C3),将该中间板(12、12′、12″)配置到通用的离合器壳(7)与通用的变速箱体(9)之间,从而将该中间装置(C1、C2、C3)的传动装置(U)收容到该离合器壳(7)或该变速箱体(9)内。
2.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置,其特征在于作为安装到上述中间装置(C1、C2、C3)的传动装置(U),存在构成机械式或液压式的主变速机构和副变速机构的传动装置(35、35′、130、30、30′),设置到上述离合器壳(7)内的发动机输出部(20)与上述变速箱体(9)内的驱动轮差动机构(64)之间。
3.根据权利要求2所述的车辆用动力传递装置,其特征在于在使用安装了构成上述机械式主变速机构的传动装置(35、35′)的中间装置(C1、C2)的场合,构成该机械式主变速机构和副变速机构的传动装置(35、35′、30、30′)收容于上述变速箱体(9)内。
4.根据权利要求3所述的车辆用动力传递装置,其特征在于在使用安装了构成上述机械式主变速机构的传动装置(35)的中间装置(C1)的场合,构成前进后退切换机构的传动装置(50)安装到中间板(12),可收容到上述离合器壳(7)内。
5.根据权利要求2所述的车辆用动力传递装置,其特征在于在使用安装了构成上述液压式主变速机构的传动装置(130)的中间装置(C3)的场合,构成该液压式主变速机构的传动装置(130)收容于上述离合器壳(7)内。
6.根据权利要求5所述的车辆用动力传递装置,其特征在于构成在上述离合器壳(7)内配置的上述液压式主变速机构的传动装置(130)对上下配置的液压泵和液压马达进行流体连接,该液压泵的泵轴(135)的轴线和该液压马达的马达轴(136)的轴线都为水平状,在该轴线方向观看时连接两轴线的直线相对铅直线(V)倾斜。
7.根据权利要求6所述的车辆用动力传递装置,其特征在于从构成上述液压主变速机构的传动装置(130)的液压泵或液压马达的容量改变用的操作轴(133)延伸设置的连杆机构(129)配置到上述离合器壳(7)内。
8.根据权利要求2所述的车辆用动力传递装置,其特征在于在上述中间装置(C1、C2、C3)组装构成用于将动力传递到配置于上述变速箱体(9)外部的车轴驱动机构的传动装置(75)。
9.根据权利要求2所述的车辆用动力传递装置,其特征在于上述变速箱体(9)具有PTO轴(15),可在上述中间装置(C1、C2、C3)安装构成PTO变速机构的传动装置(80、80′)。
10.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置,其特征在于作为上述传动装置(U)的一个,构成具有中间PTO轴(120)和输入轴支承部(116a)的中间PTO装置(111),可安装到上述变速箱体(9)上,当安装时,通过在该变速箱体(9)的侧面开口的插入孔(9d)插入该输入轴支承部(116a),与该变速箱体(9)内的传动机构驱动连接,形成在该变速箱体(9)的外侧方配置该中间PTO轴(120)的状态。
11.根据权利要求10所述的车辆用动力传递装置,其特征在于在上述变速箱体(9)的外侧方的上述中间PTO装置(111)的外壳(116)内的上述中间PTO轴(120)设置中间PTO离合器(121a、122)。
12.根据权利要求10所述的车辆用动力传递装置,其特征在于在上述变速箱体(9)内,可将通过直列PTO离合器(78)和PTO制动器(79)构成的PTO离合装置(18)配置到在分支成中间PTO系和主要PTO系之前的通用的PTO传动轴(29)上。
13.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置,其特征在于在上述变速箱体(9)内,可将通过直列PTO离合器(78)和PTO制动器(79)构成的PTO离合装置(18)配置到通用的PTO传动轴(29)上。
14.根据权利要求13所述的车辆用动力传递装置,其特征在于上述PTO离合装置(18)的PTO离合器(78)和PTO制动器(79)都为干式。
全文摘要
一种车辆用动力传递装置,在发动机(5)的前后方向连设离合器壳(7)和变速箱体(9),在该离合器壳(7)内至少设置发动机输出部(20),在该变速箱体(9)内至少设置驱动车轴的差动机构(64)。将从各种各样的传动装置(U)中选择的传动装置(U)安装到中间板(12、12′、12″)构成中间装置(C1、C2、C3),将该中间板(12、12′、12″)配置到通用的离合器壳(7)与通用的变速箱体(9)之间,从而将该中间装置(C1、C2、C3)的传动装置(U)收容到该离合器壳(7)或该变速箱体(9)内。作为安装到该中间装置(C1、C2、C3)的传动装置(U),存在构成机械式或液压式的主变速机构和副变速机构的传动装置(35、35′、130、30、30′),设置到该离合器壳(7)内的发动机输出部(20)与该变速箱体(9)内的驱动轮差动机构(64)之间。
文档编号F16H57/02GK1469820SQ01817638
公开日2004年1月21日 申请日期2001年10月18日 优先权日2000年10月20日
发明者成宫靖幸, 久保田幸雄, 幸雄 申请人:洋马农机株式会社
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