本發明是涉及一種例如像拖拉機等農業作業機或起重機等特殊作業機那樣的作業車輛。
背景技術:
以往,在拖拉機或所謂輪式裝載機的作業車輛中,在動力被從發動機傳遞來的變速箱體具有液壓機械式變速機(hmt)。本申請之申請人以前在專利文獻1中提出過:以液壓泵的輸入軸和液壓馬達的輸出軸位于同心狀位置的方式,將液壓泵和液壓馬達直列地配置的直列型(一列串聯型)的液壓機械式變速機。
在直列型的液壓機械式變速機中,以能夠相對旋轉的方式使輸出軸外嵌于從發動機傳遞來動力的輸入軸。此外,使液壓泵、缸體、液壓馬達外嵌于輸入軸。缸體可以單獨地兼用作液壓泵用的和液壓馬達用的,從液壓馬達將動力傳遞給輸出軸。由此,直列型的液壓機械變速機具有下述的優點:不同于一般的液壓機械式變速機,可以不用設置行星齒輪機構地將液壓的變速動力和發動機的動力進行合成而輸出,從而可以獲得較高的動力傳遞效率。
專利文獻
專利文獻1:日本特開2005-83497號公報
技術實現要素:
于是,為了將這種液壓機械式變速機搭載在中型或大型的作業車輛上,需要實現:液壓機械式變速機的高輸出化。為了達到液壓機械式變速機的高輸出化,例如,可以例舉出:將液壓機械式變速機進行大容量化。然而,單單將液壓機械式變速機進行大容量化,會產生下述的問題:液壓機械式變速機本身不僅僅被大型化,制造成本提高,而且還犧牲了動力傳遞效率(特別是低負載區域的效率)的問題。
本申請的發明的技術課題在于,提供一種對上述現狀進行研討而對之改善后的作業車輛。
本申請發明的作業車輛,在搭載在行駛機體上的變速箱體具有:從發動機傳遞來動力的主變速輸入軸、以及以能夠相對旋轉的方式外嵌于所述主變速輸入軸的主變速輸出軸;在所述主變速輸入軸呈直列狀地配置有:構成液壓機械式變速機的液壓泵部、缸體和液壓馬達部;借助所述液壓馬達部而將變速動力傳遞給所述主變速輸出軸;在所述變速箱體具有:將來自所述發動機的動力和朝向所述主變速輸出軸傳遞的變速動力進行合成的行星齒輪機構、以及能夠傳遞經由所述主變速輸出軸的變速動力和經由所述行星齒輪機構的合成動力的傳遞軸。
在所述作業車輛中,可以使所述液壓泵部的斜板傾斜角從正轉傾斜角經由零而變化到反轉傾斜角來使朝向所述主變速輸出軸傳遞的變速動力從高速減速到零,在所述行星齒輪機構中,也可以將來自所述發動機的動力和朝向所述主變速輸出軸的減速動力進行合成,通過所述合成動力,使所述傳遞軸從前進中間速旋轉狀態變化到前進最高速旋轉狀態。
在上述作業車輛中,可以使所述液壓泵部的斜板傾斜角從反轉傾斜角經由零而變化到正轉傾斜角來使朝向所述主變速輸出軸的變速動力從零增速到高速,通過朝向所述主變速輸出軸的增速動力,使所述傳遞軸從最低速旋轉狀態變化到前進中間速旋轉狀態。
在上述作業車輛中,可以是在所述變速箱體具有:將從所述主變速輸出軸朝向所述傳遞軸的動力傳遞進行接合和斷開的前進低速離合器、以及將從所述行星齒輪機構朝向所述傳遞軸的動力傳遞進行接合和斷開的前進高速離合器。
在上述作業車輛中,可以是在所述變速箱體具有:將來自所述發動機的動力傳遞給所述主變速輸入軸的輸入副軸;所述輸入副軸、所述主變速輸入軸、所述主變速輸出軸以及所述傳遞軸相互平行地配置,將所述行星齒輪機構配置于所述輸入副軸,將所述前進低速離合器以及所述前進高速離合器配置于所述傳遞軸。
發明效果
根據本申請的發明,在作業車輛的搭載在行駛機體的變速箱體具有:從發動機傳遞來動力的主變速輸入軸、以及以能夠相對旋轉的方式外嵌于所述主變速輸入軸的主變速輸出軸;在所述主變速輸入軸呈直列狀地配置構成液壓機械式變速機的液壓泵部、缸體和液壓馬達部;借助所述液壓馬達部而將變速動力傳遞給所述主變速輸出軸;在所述變速箱體具有:將來自所述發動機的動力和朝向所述主變速輸出軸傳遞的變速動力進行合成的行星齒輪機構、以及能夠傳遞經由所述主變速輸出軸的變速動力和經由所述行星齒輪機構的合成動力的傳遞軸,因此,不用使得所述液壓機械式變速機成大容量化,就可以利用所述行星齒輪機構,來擴大變速可能范圍。從而,確保了所述液壓機械式變速機的高效率化、輕量化以及低成本化,并且能夠實現包含所述液壓機械式變速機在內的所述變速箱體的高輸出化。
根據本申請的發明,可以使所述液壓泵部的斜板傾斜角從正轉傾斜角經由零而變化到反轉傾斜角,并使朝向所述主變速輸出軸傳遞的變速動力從高速減速到零,在所述行星齒輪機構中,也可以將來自所述發動機的動力和朝向所述主變速輸出軸的減速動力進行合成,通過所述合成動力,使所述傳遞軸從前進中間速旋轉狀態變化到前進最高速旋轉狀態,因此,不用使得所述液壓機械式變速機大容量化,就可以可靠地實現:利用所述行星齒輪機構來擴大變速可能范圍,從而確實可以使所述液壓機械變速機的高效率化、輕量化以及低成本化、和所述變速箱體的高輸出化并存。
根據本申請的發明,可以使所述液壓泵部的斜板傾斜角從反轉傾斜角經由零而變化到正轉傾斜角,并使朝向所述主變速輸出軸傳遞的變速動力從零增速到高速,通過朝向所述主變速輸出軸的增速動力,使所述傳遞軸從最低速旋轉狀態變化到所述前進中間速旋轉狀態,因此,可以可靠地確保:使作業車輛從初速為零的狀態啟動的零啟動時的輸出扭矩。由此,可以使所述液壓機械變速機的高效率化、輕量化以及低成本化、和所述變速箱體的高輸出化并存,并且可以提高作業車輛的微速行駛性能。
根據本申請的發明,在所述變速箱體具有:將來自所述發動機的動力傳遞給所述主變速輸入軸的輸入副軸,將所述輸入副軸、所述主變速輸入軸、所述主變速輸出軸以及所述傳遞軸相互平行地配置,將所述行星齒輪機構配置于所述輸入副軸,將所述前進低速離合器以及所述前進高速離合器配置于所述傳遞軸,因此,可以將所述液壓機械式變速機、所述行星齒輪機構、所述前進低速離合器以及所述前進高速離合器配置成小型,有助于所述變速箱體的小型化。
附圖說明
圖1是拖拉機的左視圖。
圖2是拖拉機的右視圖。
圖3是拖拉機的俯視圖。
圖4是行駛機體的左視說明圖。
圖5是行駛機體的右視說明圖。
圖6是行駛機體的俯視圖。
圖7是從左后方觀察行駛機體的立體圖。
圖8是從右后方觀察行駛機體的立體圖。
圖9是從左側方觀察行駛機體的放大立體圖。
圖10是從右側方觀察行駛機體的放大立體圖。
圖11是從左前方觀察行駛機體的立體圖。
圖12是從右前方觀察行駛機體的立體圖。
圖13是拖拉機的動力傳遞系統的骨架示意圖。
圖14是拖拉機的動力傳遞系統簡化后的說明圖。
圖15是變速箱體的左視圖。
圖16是變速箱體的俯視圖。
圖17是表示變速箱體內部結構的左視說明圖。
圖18是表示變速箱體內部結構的俯視說明圖。
圖19是表示變速箱體內部結構的立體說明圖。
圖20是變速箱體前部的左視截面圖。
圖21是變速箱體中間部的左視截面圖。
圖22是變速箱體后部的左視截面圖。
圖23是表示液壓機械式變速機的工作油吐出量和車速之間關系的說明圖。
圖24是拖拉機的液壓回路圖。
具體實施方式
下面,基于附圖,說明本申請發明具體化后的農業作業用拖拉機的實施方式。如圖1~圖8所示,拖拉機1的行駛機體2通過作為行駛部的左右一對前車輪3和相同的左右一對后車輪4被支撐。左右一對后車輪4相當于后方行駛部。構成為:在行駛機體2的前部搭載柴油發動機5(以下僅僅稱之為發動機),通過由發動機5驅動后車輪4或前車輪3,拖拉機1進行前進后退行駛。發動機5通過發動機蓋6(罩)被覆蓋。在行駛機體2的上面設置駕駛室7。在該駕駛室7的內部配置有:操縱座席8、以及對前車輪3的轉向進行操作的操縱駕駛盤9。在駕駛室7的左右外側設置有供操作者乘降用的腳踩踏板10。在駕駛室7底部的下側設置有將燃料供給于發動機5的燃料箱11。
行駛機體2由具有前保險杠12以及前車軸箱體13的發動機框架14、和拆裝自如地固定于發動機框架14后部的左右的機體框架15來構成。使前車軸16能夠旋轉地從前車軸箱體13的左右兩端側朝向外側突出。借助前車軸16而將前車輪3安裝在前車軸箱體13的左右兩端側。在機體框架15的后部連結有:用于使來自發動機5的旋轉動力適當變速并且傳遞給前后四個輪子3、3、4、4的變速箱體17。在左右的機體框架15以及變速箱體17的下面側,利用螺栓緊固連結有:左右朝向外側伸出的仰視呈矩形架板狀的箱框架18。實施方式中的燃料箱11被分成左右2個。左右的燃料箱11被分配搭載在箱框架18的左右伸出部的上面側。將左右的后車軸箱體19以朝向外側突出的方式安裝在變速箱體17的左右外側面。將左右的后車軸20以能夠旋轉地插入于左右的后車軸箱體19之內。經由后車軸20而將后車輪4安裝于變速箱體17。左右的后車輪4的上方通過左右的后擋泥板21被覆蓋。
在變速箱體17的后部,以能夠拆裝的方式安裝有:使例如旋耕機等對地作業機(省略圖示)進行升降動作的液壓式升降機構22。所述對地作業機借助由左右一對的下連桿23和上連桿24構成的3點連桿機構111而被連結于變速箱體17的后部。將pto軸25朝向后方地突出設置于變速箱體17的后側面,該pto軸25用于將pto驅動力傳遞給旋耕機等作業機。
在從發動機5的后側面朝向后方地突出設置的發動機5的輸出軸(活塞桿),以直接連結方式安裝有飛輪26(參照圖4~圖6、圖10以及圖11)。借助在兩端具有萬向接頭的動力傳遞軸29而將從飛輪26朝向后方突出的主動軸27、和從變速箱體17前面側朝向前方突出的輸入副軸28連結起來(圖4~圖6參照)。在變速箱體17內配置有:液壓機械式變速機500、前進后退切換機構501、行駛變速齒輪機構以及后輪用差動齒輪機構506等。構成為:發動機5的旋轉動力經由主動軸27以及動力傳遞軸29而被傳遞給變速箱體17的輸入副軸28,通過液壓機械式變速機500以及行駛變速齒輪機構而被適當變速,該變速動力借助后輪用差動齒輪機構506而被傳遞給左右的后車輪4。
借助前車輪驅動軸31,將從內置有前輪用差動齒輪機構507的前車軸箱體13朝向后方突出的前車輪傳遞軸508連結于:從變速箱體17的前面下部朝向前方突出的前車輪輸出軸30。構成為:由變速箱體17內的液壓機械式變速機500以及行駛變速齒輪機構確定的變速動力從前車輪輸出軸30、前車輪驅動軸31以及前車輪傳遞軸508經由前車軸箱體13內的前輪用差動齒輪機構507而被傳遞給左右的前車輪3。
接著,參照圖3、圖7以及圖8等,說明駕駛室7的內部結構。在駕駛室7內的操縱座席8前方配置有轉向柱32。轉向柱32以埋設于在駕駛室7內部的前面側配置的儀表板33的背面側的狀態被豎立設置。在從轉向柱32上表面朝向上方突出出來的駕駛盤軸的上端側安裝有俯視呈大致圓形的操縱駕駛盤9。
在轉向柱32的右側配置有:用于對行駛機體2進行制動操作的左右一對的制動踏板35。在轉向柱32的左側配置有:用于將行駛機體2的行進方向在前進和后退間切換操作的前進后退切換桿36(換向桿)、以及對動力接合斷開用的主控制電磁閥635(參照圖24)進行工作油斷開操作的離合器踏板37。
在轉向柱32的左側,且在前進后退切換桿36的下方配置有:沿著前進后退切換桿36延伸的誤操作防止體38(反向保護)。通過在前進后退切換桿36下方配置作為接觸防止器具的誤操作防止體38,可以防止:操作者在乘降拖拉機1時不經意接觸前進后退切換桿36的問題。在儀表板33的背面上部側設置有:內置有液晶面板的操作顯示盤39。
在處于駕駛室7內的操縱座席8的前方的地板40上,且在轉向柱32的右側配置有:對發動機5的旋轉速度或車速等進行控制的油門踏板41。另外,地板40上表面的大致整體形成為平坦面。隔著操縱座席8而在其左右兩側配置側柱42。在操縱座席8和左側柱42之間配置有:用于執行將左右兩后車輪4維持在制動狀態的操作的停車制動桿43、強制性地使拖拉機1的行駛速度(車速)大幅降低的超低速桿44(慢行(creep)桿)、用于切換變速箱體17內的行駛副變速齒輪機構的輸出范圍的副變速桿45、以及用于對pto軸25的驅動速度進行切換操作的pto變速桿46。在操縱座席8的下方配置有:用于對左右兩后車輪4的差動驅動進行接通斷開的差速器鎖止踏板47。在操縱座席8的后方左側配置有:執行以車速同步驅動pto軸25的操作或者執行反轉驅動pto軸25的操作的副pto桿48。
在操縱座席8和左側柱42之間設置有:供落座于操縱座席8的操作者臂部或肘部擱置的扶手49。扶手49具有:與操縱座席8分體地構成并且使拖拉機1的行駛速度的增減的主變速桿50、以及手動地對所謂旋耕機的對地作業機的高度位置進行變更調節的刻度盤式的作業部位置刻度盤51(升降刻度盤)。另外,扶手49構成為:以后端下部作為支點而能夠進行多級升降轉動。
在左側柱42,從前側依次配置有:對發動機5的旋轉速度進行設定保持的節氣門桿52、對從pto軸25朝向旋耕機等作業機傳遞動力進行接合和斷開操作的pto離合器開關53、以及用于對配置在變速箱體17的上表面側的液壓外部取出閥430(圖24參照)進行切換操作的多個液壓操作桿54(scv桿)。在此,液壓外部取出閥430用于控制:將工作油供給于后安裝于拖拉機1的所謂前裝載機的其他作業機的液壓機器。在實施方式中,對應于液壓外部取出閥的個數(4個)而配置4個液壓操作桿54。
此外,如圖9~圖12等所示,具有:支撐駕駛室7的前側的左右的前部支撐臺96、以及支撐駕駛室7的后部的左右的后部支撐臺97。利用螺栓,將前部支撐臺96緊固連結于:左右的機體框架15的機外側面之中的前后中間部;并且經由防振橡膠體98而將駕駛室7的前側底部能夠防振地支撐于前部支撐臺96的上表面側,而且,利用螺栓,將后部支撐臺97緊固連結于:左右方向上水平延伸設置的左右的后車軸箱體19的上表面之中的左右寬度中間部;并且經由防振橡膠體99而將駕駛室7的后側底部能夠防振地支撐于后部支撐臺97的上表面側。另外,如圖4以及圖5等所示,在后車軸箱體19的上表面側配置有后部支撐臺97,在后車軸箱體19的下表面側配置有阻振托架101,并且利用螺栓而將后部支撐臺97和阻振托架101緊固連結起來,而且將附帶有能夠伸縮調節的螺旋扣的阻振桿體103的兩端部連結于:在前后方向上延伸設置的下連桿23的中間部和阻振托架101;從而防止下連桿23的左右方向的搖晃振動。
接著,參照圖4~圖8等,說明發動機蓋6下面的發動機5和發動機室結構。構成為,發動機5在內置有發動機輸出軸和活塞的缸體上搭載有氣缸蓋,在發動機5(氣缸蓋)右側面配置有:經由渦輪增壓器2而連接于空氣過濾器221的吸氣歧管203、以及使來自廢氣歧管204的廢氣的一部分再循環的egr裝置210,通過排出到廢氣歧管204的廢氣的一部分回流至吸氣歧管203,使得高負載運轉時的最高燃燒溫度降低,從而來自發動機5的nox(氮氧化物)的排出量降低。另一方面,在發動機5(氣缸蓋)左側面配置有:連接于尾管229的廢氣歧管204、以及渦輪增壓器211。亦即,在發動機5,在沿著發動機輸出軸的左右側面分別配置有吸氣歧管203和廢氣歧管204。在發動機5(缸體)前面側配置有冷卻風扇206。
除此之外,如圖4~圖8等所示,還構成為,發動機5具有:在發動機5的上面側(廢氣歧管204上方)配置的連續再生式的廢氣凈化裝置224(dpf),在廢氣凈化裝置224的排氣側連接有尾管229。通過廢氣凈化裝置224,能夠除去:從發動機5經由尾管229而被排出到機器外部的廢氣中的粒子狀物質(pm),而且,降低了廢氣中的一氧化碳(co)、碳氫(hc)。
此外,如圖1~圖3等所示,發動機蓋6在前部下側具有前格柵231,覆蓋發動機室200的上表面側和前面側。在發動機蓋6的左右下側配置有利用多孔板形成的側部發動機罩232,用以覆蓋發動機室200左右側方。亦即,通過發動機蓋6以及發動機罩232,覆蓋發動機5的前方、上方以及左右。
另外,如圖4~圖8所示,將背面側安裝有風扇護罩234的散熱器235以位于發動機5的前面側位置的方式豎立設置于發動機框架14上。風扇護罩234包圍冷卻風扇206的外周側,使散熱器235和冷卻風扇206連通起來。在散熱器235前表面的上方位置配置有空氣過濾器221。另外,在散熱器235前面側,除了上述的中央冷卻器之外,還設置有:機油冷卻器、燃油冷卻器等。
另一方面,如圖9~圖12等所示,左右一對的機體框架15通過支撐用梁框架236被連結起來。支撐用梁框架236利用螺栓而分別與左右的機體框架15緊固連結,并且架設在左右的機體框架15的前端部(發動機5后面側),借助具有防振橡膠的發動機腳體,將發動機5的后部連結于支撐用梁框架236上表面。另外,如圖1、圖2、圖4、圖5、圖11以及圖12所示,借助具有防振橡膠的左右的前部發動機腳體238,將發動機5前部的左右側面連結于左右一對的發動機框架14的中途部。亦即,能夠防振地使發動機5前側支撐于發動機框架14,而且借助支撐用梁框架236,能夠防振地使發動機5的后部支撐于左右一對的機體框架15的前端側。
接著,參照圖4~圖12,說明變速箱體17、液壓式升降機構22以及3點連桿機構111的安裝結構。所述變速箱體17具有:具有輸入副軸28等的前部變速箱體112、具有后車軸箱體19等的后部變速箱體113、以及使后部變速箱體113前側連結于前部變速箱體112后側的中間箱體114。借助左右的上下機體連結軸體115、116,將左右的機體框架15的后端部連結于中間箱體114的左右側面。亦即,構成為:利用2個上機體連結軸體115和2個下機體連結軸體116,使左右的機體框架15的后端部連結于中間箱體114的左右兩側面,將機體框架15和變速箱體17連接設置成一體,從而構成行駛機體2的后部,而且在左右的機體框架15之間配置有前部變速箱體112或動力傳遞軸29等,來保護前部變速箱體112等。左右的后車軸箱體19以朝向外側突出方式安裝于后部變速箱體113的左右兩側。在實施方式中,將中間箱體114以及后部變速箱體113制成鑄鐵制的,另一方面,將前部變速箱體112制成鋁合金壓鑄制的。
根據上述構成,由于將變速箱體17構成為:分成前部變速箱體112、中間箱體114以及后部變速箱體113這三者,因此,可以將軸、齒輪等零部件預先組合于各箱體112~114之后,來組裝前部變速箱體112、中間箱體114以及后部變速箱體113這三者。因此,可以準確且高效地進行變速箱體17的組裝。
另外,由于將左右的后車軸箱體19安裝于后部變速箱體113的左右兩側,將把前部變速箱體112和后部變速箱體113連接起來的中間箱體114連結于構成行駛機體2的左右的機體框架15,因此,例如,能夠在將中間箱體114以及后部變速箱體113安裝于機體框架15的狀態下,僅僅卸下前部變速箱體112,就可以執行所謂軸和齒輪的更換的作業。因此,可以大幅降低將變速箱體17整體從拖拉機1拆解(卸下)下來的頻度,從而可以實現:提高維護保養時或修理時的作業性。
此外,由于將中間箱體114以及后部變速箱體113制成鑄鐵制的,另一方面,將前部變速箱體112制成鋁合金壓鑄制的,因此,可以把連結于機體框架15的中間箱體114和、連結有左右的后車軸箱體19的后部變速箱體113構成為:高剛性的構成行駛機體2的作為強度構件。在此基礎上,可以使得不是強度構件的前部變速箱體112呈現輕量化。因此,可以充分確保行駛機體2的剛性,并且實現作為變速箱體17整體的輕量化。
另外,如圖4~圖12所示,液壓式升降機構22具有:左右的液壓提升缸117,其利用作業部位置刻度盤51等的操作來進行動作控制;左右的提升臂120,其借助提升支點軸119而使基端側能夠轉動地軸支撐于能夠開閉的上面蓋體118,且該上面蓋體118設置在變速箱體17之中的后部變速箱體113上面側;以及左右的提升桿121,其使左右的提升臂120連結于左右的下連桿23。構成為:利用液壓控制用的水平缸122來形成右提升桿121的一部分,利用水平缸122,可以調節右提升桿121的長度伸縮。
另外,如圖7、圖8以及圖10等所示,將上連桿鉸鏈123固定安裝于上面蓋體118的背面側,借助鉸鏈銷,將上連桿24連結于上連桿鉸鏈123。構成為:在將對地作業機支撐于上連桿24和左右的下連桿23的狀態下,使水平缸122的活塞伸縮,變更右提升桿121的長度的情況下,所述對地作業機的左右傾斜角度發生變化。
接著,主要參照圖13~圖23,說明變速箱體17的內部結構以及拖拉機1的動力傳遞系統。變速箱體17具有:具備輸入副軸28等的前部變速箱體112、具備后車軸箱體19等的后部變速箱體113、以及將后部變速箱體113的前側連結于前部變速箱體112的后側的中間箱體114。變速箱體17整體形成為中空箱形。
在變速箱體17的前表面亦即前部變速箱體112的前表面配置有前蓋部件491。前蓋部件491利用多個螺栓能夠拆裝地緊固連結于前部變速箱體112的前表面。在變速箱體17的后表面亦即后部變速箱體113的后表面配置有后蓋部件492。后蓋部件492利用多個螺栓能夠拆裝地緊固連結于后部變速箱體113的后表面。在中間箱體114內的前表面側,一體地形成:把前部變速箱體112和中間箱體114隔開的中間隔開壁493。在后部變速箱體113的前后中途部,一體地形成:將后部變速箱體113內隔開成前后的后部隔開壁494。
因此,變速箱體17內部通過中間以及后部隔開壁493、494而被形成出前室495、后室496以及中間室497三個室。變速箱體17內部之中的前蓋部件491和中間隔開壁493之間的空間(前部變速箱體112內部)成為前室495。后蓋部件492和后部隔開壁494之間(后部變速箱體113后側的內部)成為后室496。中間隔開壁493和后部隔開壁494之間的空間(中間箱體114和后部變速箱體113前側的內部)成為中間室497。另外,前室495、中間室497以及后室496通過切除各隔開壁493、494的一部分而連通,以使得各室495~497內的工作油(潤滑油)能夠相互流動。
在變速箱體17的前室495內(前部變速箱體112內)配置有:液壓機械式變速機500、對經由后面說明的前進后退切換機構501之后的旋轉動力進行變速的機械式的慢行變速齒輪機構502以及行駛副變速齒輪機構503、以及對前后車輪3、4的二驅和四驅進行切換的二驅四驅切換機構504。在變速箱體17的中間室497內(中間箱體114盒后部變速箱體113前側的內部)配置有:將來自液壓機械式變速機500的旋轉動力切換成正轉或反轉方向的前進后退切換機構501。在變速箱體17的后室496內(后部變速箱體113后側的內部)配置有:將來自發動機5的旋轉動力進行適當變速而傳遞給pto軸25的pto變速機構505、以及將經由慢行變速齒輪機構502或行駛副變速齒輪機構503之后的旋轉動力傳遞給左右的后車輪4的后輪用差動齒輪機構506。慢行變速齒輪機構502以及行駛副變速齒輪機構503相當于:將經由前進后退切換機構501的變速輸出進行多級變速的行駛變速齒輪機構。在后部變速箱體113的右外面前部安裝有:收納著利用發動機5的旋轉動力進行驅動的作業機用液壓泵481以及行駛用液壓泵482的泵殼體480。
如圖4~圖6所示,在從發動機5的后側面朝向后方突出設置的發動機5的輸出軸上,直接連結有飛輪26。借助在兩端具有萬向接頭的動力傳遞軸29,將從變速箱體17前表面(前蓋部件491)側朝向前方突出出來的輸入副軸28連結于:從飛輪26朝向后方突出出來的主動軸27。發動機5的旋轉動力經由主動軸27以及動力傳遞軸29而被傳遞給變速箱體17(前部變速箱體112)的輸入副軸28,并通過液壓機械式變速機500和慢行變速齒輪機構502或行駛副變速齒輪機構503而被適當變速,之后,被傳遞給后輪用差動齒輪機構506,來驅動左右的后車輪4。經由慢行變速齒輪機構502或行駛副變速齒輪機構503的變速動力從二驅四驅切換機構504經由前車輪輸出軸30、前車輪驅動軸31以及前車輪傳遞軸508而被傳遞給前車軸箱體13內的前輪用差動齒輪機構507,來驅動左右的前車輪3。
從前蓋部件491朝向前方突出出來的輸入副軸28從前部變速箱體112跨越中間箱體114(從前室495至中間室497)而在前后方向上延伸。輸入副軸28的前后中途部能夠旋轉地被軸支撐于中間隔開壁493。輸入副軸28的后端側能夠旋轉地被軸支撐于中間加強板498,其中,該中間加強板498能夠拆裝地緊固連結于后部隔開壁494的前面側(中間室497側)。中間加強板498和后部隔開壁494被配置成:在兩者498和494之間空出有前后方向上的間隙。從前部變速箱體112跨越中間箱體114(從前室495跨越中間室497),將被從輸入副軸28傳遞來動力的主變速輸入軸511配置成與輸入副軸28平行狀。借助主變速輸入軸511,將液壓機械式變速機500配置在前部變速箱體112內(前室495內)。液壓機械式變速機500的前部側安裝在:以能夠拆裝方式對前部變速箱體112的前面開口部進行封堵的前蓋部件491的內面側。主變速輸入軸511的后端側能夠旋轉地被軸支撐于中間加強板498和后部隔開壁494。
處于前室495內的液壓機械式變速機500構成為:將主變速輸出軸512呈同心狀地配置于主變速輸入軸511并且將液壓泵部521、缸體800和液壓馬達部522配置成直列狀的直列型(一列串聯型)。在主變速輸入軸511之中的中間室497內的部位,外嵌有圓筒形的主變速輸出軸512。主變速輸出軸512的前端側貫通中間隔開壁493且能夠旋轉地被軸支撐于中間隔開壁493。主變速輸出軸512的后端側能夠旋轉地被軸支撐于中間加強板498。因此,主變速輸入軸511的輸入側亦即后端側這一方比主變速輸出軸512的后端還向后方突出。在輸入副軸28的后端側(中間加強板498和后部隔開壁494之間)以不可相對旋轉的方式外嵌有主變速輸入齒輪513。在主變速輸入軸511的后端側(中間加強板498和后部隔開壁494之間)固定安裝有:總是與主變速輸入齒輪513嚙合的輸入傳遞齒輪514。因此,輸入副軸28的旋轉動力經由主變速輸入齒輪513、輸入傳遞齒輪514以及主變速輸入軸511而被傳遞給液壓機械式變速機500。在主變速輸出軸512上,作為行駛輸出用,以不可相對旋轉的方式外嵌有:主變速高速齒輪516、主變速反轉齒輪517以及主變速低速齒輪515。主變速輸入軸511的輸入側和主變速輸出軸512的輸出側位于相同一側(從液壓機械式變速機500觀察時均為后方側)位置。
液壓機械式變速機500具有:可變容量形的液壓泵部521、以及通過從該液壓泵部521排出的高壓的工作油進行動作的恒定容量式的液壓馬達部522。在液壓泵部521設置有:相對于主變速輸入軸511的軸線能夠改變傾斜角來調節工作油供給量的泵斜板523。在泵斜板523上聯動地連結有:能夠改變調節泵斜板523相對于主變速輸入軸511的軸線的傾斜角的主變速液壓缸524。在實施方式中,將主變速液壓缸524組裝于液壓機械式變速機500,作為一個部件而實現單元化。
在主變速輸入軸511上,隔著缸體800而在一方配置有液壓泵部521,在另一方配置有液壓馬達部522。缸體800以不可相對旋轉的方式花鍵嵌合于主變速輸入軸511。在缸體800的液壓泵部521側設置有多個輸入側柱塞801,在缸體800的液壓馬達部522側設置有多個輸出側柱塞802。使多個輸入側柱塞801抵接于泵斜板523,使多個輸出側柱塞802抵接于設置在液壓馬達部522的馬達固定斜板803。利用主變速液壓缸524的驅動來改變泵斜板523的傾斜角,由此使輸入側柱塞801組的沖程量(相當于工作油量)發生變化,從而改變輸出側柱塞802組的沖程量(改變調節從液壓泵部521供給至液壓馬達部522的工作油量)。其結果,可以調節馬達固定斜板803乃至液壓馬達部522的旋轉速度,進行液壓機械式變速機500的主變速動作。
亦即,一旦與主變速桿50的操作量成正比例地驅動主變速液壓缸524,與之相伴地改變泵斜板523相對于主變速輸入軸511的軸線的傾斜角。實施方式的泵斜板523可以在中間夾著傾斜大致為零(包含零在內的前后)的中立角度的、其一方(正)的最大傾斜角度和另一方(負)的最大傾斜角度之間的范圍進行角度調節,而且,可以設定在:當行駛機體2的車速在最低時,傾斜到任意一方的角度(這種情況下,為負且是最大附近的傾斜角度)。
當泵斜板523的傾斜角大致為零(中立角度)時,在液壓泵部521,輸入側柱塞801組不被按壓提拉。缸體800雖然以與主變速輸入軸511相同方向且大致相同旋轉速度進行旋轉,但是,由于沒有供給來自液壓泵部521的工作油,所以沒有驅動缸體800的輸出側柱塞802組乃至液壓馬達部522,主變速輸出軸512以與主變速輸入軸511大致相同的旋轉速度進行旋轉。
使泵斜板523相對于主變速輸入軸511的軸線朝向一方向(也可以稱之為正的傾斜角或正轉傾斜角)側傾斜時,液壓泵部521按壓提升輸入側柱塞801組,將工作油供給于液壓馬達部522,借助缸體800的輸出側柱塞802組,使液壓馬達部522朝向與主變速輸入軸511相同方向旋轉。此時,由于缸體800以與主變速輸入軸511相同方向且大致相同旋轉速度進行旋轉,因此,主變速輸出軸512是以比主變速輸入軸511更快的旋轉速度進行旋轉。亦即,液壓馬達部522的旋轉速度加上主變速輸入軸511的旋轉速度(也可以稱之為缸體800的旋轉速度),之后被傳遞給主變速輸出軸512。其結果,可以在比主變速輸入軸511的旋轉速度更高的旋轉速度的范圍,與泵斜板523的傾斜角(也可以稱之為正的傾斜角或正轉傾斜角)成正比例地改變主變速輸出軸512的變速動力。當泵斜板523為正且是最大附近的傾斜角度時,主變速輸出軸512雖然是進行高速旋轉,但是,行駛機體2處于從最低速(大致為零)至最高速為止的正好中間的中間速(參照圖23中的空白四邊形)。
當使泵斜板523相對于主變速輸入軸511的軸線朝向另一方向(也可以稱之為負的傾斜角或反轉傾斜角)側傾斜時,液壓泵部521按壓提升輸入側柱塞801組,將工作油供給于液壓馬達部522,借助缸體800的輸出側柱塞802組,使液壓馬達部522朝向與主變速輸入軸511相反方向旋轉。此時,由于缸體800以與主變速輸入軸511相同方向且大致相同旋轉速度進行旋轉,因此,主變速輸出軸512是以比主變速輸入軸511低的旋轉速度進行旋轉。亦即,從主變速輸入軸511的旋轉速度(也可以稱之為缸體800的旋轉速度)減去液壓馬達部522的旋轉速度,之后被傳遞給主變速輸出軸512。其結果,可以在比主變速輸入軸511的旋轉速度低的旋轉速度的范圍,與泵斜板523的傾斜角(也可以稱之為負的傾斜角或反轉傾斜角)成正比例地改變主變速輸出軸512的變速動力。當泵斜板523為負且是最大附近的傾斜角度時,主變速輸出軸512成為最低速(大致為零)(參照圖23中的空白圓形)。詳細雖將在后面說明,但在實施方式中,構成為:當泵斜板523為負且是最大附近的傾斜角度時,行駛機體2為最低速(大致為零)或最高速。
另外,將泵驅動齒輪484以不可相對旋轉的方式外嵌于:驅動作業機用以及行駛用液壓泵481、482兩者的泵驅動軸483。泵驅動齒輪484借助平齒輪機構485以能夠傳遞動力的方式連結輸入副軸28的主變速輸入齒輪513。另外,在中間加強板498和后部隔開壁494之間配置有:將潤滑用的工作油供給于液壓機械式變速機500和前進后退切換機構501等的潤滑油泵518。固定安裝于潤滑油泵518的泵軸519的泵齒輪520總是與主變速輸入軸511的輸入傳遞齒輪514嚙合。因此,作業機用以及行駛用液壓泵481、482和潤滑油泵518通過發動機5的旋轉動力而驅動。
接著,說明借助前進后退切換機構501而執行的前進和后退的切換結構。在輸入副軸28之中的中間室497內的部位(輸入副軸28的后部側)配置有:作為前進高速齒輪機構的行星齒輪機構526、以及作為前進低速齒輪機構的低速齒輪對525。行星齒輪機構526具有:與能夠旋轉地軸支撐于輸入副軸28的輸入側傳動齒輪529一體地進行旋轉的太陽齒輪531、對多個行星齒輪533在相同半徑上能夠旋轉地進行軸支撐的支架532、以及在內周面具有內齒的環形齒輪534。太陽齒輪531以及環形齒輪534能夠旋轉地外嵌于輸入副軸28。支架532以不可相對旋轉的方式外嵌于輸入副軸28。太陽齒輪531從半徑內側與支架532的各行星齒輪533嚙合。另外,環形齒輪534的內齒從半徑外側與各行星齒輪533嚙合。與環形齒輪534一體地旋轉的輸出側傳動齒輪530也能夠旋轉地被軸支撐于輸入副軸28。構成低速齒輪對525的輸入側低速齒輪527和輸出側低速齒輪528成一體結構,能夠旋轉地被軸支撐于輸入副軸28之中的行星齒輪機構526和主變速輸入齒輪513之間。
在變速箱體17的中間室497內(中間箱體114和后部變速箱體113前側的內部)配置有:與輸入副軸28、主變速輸入軸511及主變速輸出軸512平行地延伸的行駛中轉軸535、以及行駛傳動軸536。行駛中轉軸535的前端側能夠旋轉地被軸支撐于中間隔開壁493。行駛中轉軸535的后端側能夠旋轉地被軸支撐于中間加強板498。行駛傳動軸536的前端側能夠旋轉地被軸支撐于中間隔開壁493。行駛傳動軸536的后端側能夠旋轉地被軸支撐于中間加強板498。
前進后退切換機構501設置在作為傳遞軸的行駛中轉軸535。亦即,在行駛中轉軸535上外嵌有:利用濕式多板型的前進高速液壓離合器539連結的前進高速齒輪540、利用濕式多板型的后退液壓離合器541連結的后退齒輪542、以及利用濕式多板型的前進低速液壓離合器537連結的前進低速齒輪538。在行駛中轉軸535之中的前進高速液壓離合器539和后退齒輪542之間,以不可相對旋轉的方式外嵌有行駛中轉齒輪543。在行駛傳動軸536上,以不可相對旋轉的方式外嵌有:與行駛中轉齒輪543總是嚙合的行駛傳動齒輪544。主變速輸出軸512的主變速低速齒輪515總是與處于輸入副軸28側的低速齒輪對525的輸入側低速齒輪527嚙合,輸出側低速齒輪528總是與前進低速齒輪538嚙合。主變速輸出軸512的主變速高速齒輪516總是與處于輸入副軸28側的行星齒輪機構526的輸入側傳動齒輪529嚙合,輸出側傳動齒輪530總是與前進高速齒輪540嚙合。主變速輸出軸512的主變速反轉齒輪517總是與后退齒輪542嚙合。
一旦將前進后退切換桿36操作到前進側,前進低速液壓離合器537或前進高速液壓離合器539則成為動力連接狀態,前進低速齒輪538或前進高速齒輪540與行駛中轉軸535以不可相對旋轉的方式被連結起來。其結果,前進低速或前進高速的旋轉動力從主變速輸出軸512經由低速齒輪對525或行星齒輪機構526而被傳遞給行駛中轉軸535,并且動力從行駛中轉軸535被傳遞給行駛傳動軸536。一旦將前進后退切換桿36操作到后退側,后退液壓離合器541則成為動力連接狀態,后退齒輪542與行駛中轉軸535以不可相對旋轉的方式被連結起來。其結果,后退的旋轉動力從主變速輸出軸512經由主變速反轉齒輪517以及后退齒輪542而被傳遞給行駛中轉軸535,并且動力從行駛中轉軸535被傳遞給行駛傳動軸536。
另外,通過前進后退切換桿36的前進側操作,前進低速液壓離合器537以及前進高速液壓離合器539的哪一個成為動力連接狀態,是根據主變速桿50的操作量來決定的。另外,當前進后退切換桿36處于中立位置時,所有的液壓離合器537、539、541均處于動力斷開狀態,來自主變速輸出軸512的行駛驅動力大致為零(主離合器斷開的狀態)。
在此,圖23表示液壓機械式變速機500的工作油吐出量(泵斜板523的傾斜角度)和拖拉機1的車速之間的關系。在實施方式中,當無論前進后退切換桿36的操作狀態如何都使主變速桿50為中立操作的情況下,通過主變速液壓缸524的驅動,泵斜板523為負且是最大附近的傾斜角度(反轉傾斜角)(參照空白圓形),主變速輸出軸512、行駛中轉軸535處于最低速旋轉狀態(大致為零)。從而拖拉機1的車速大致為零。
在將前進后退切換桿36操作到前進側的狀態下而將主變速桿50從中立朝向增速側操作至中間速程度為止的情況下,通過主變速液壓缸524的驅動,泵斜板523則從為負且是最大附近的傾斜角度(反轉傾斜角)經由零而變化到為正且是最大附近的傾斜角度(正轉傾斜角)(參照空白四邊形),從而將從液壓馬達部522朝向主變速輸出軸512的變速動力自大致為零增速至高速。此時,前進低速液壓離合器537成為動力連接狀態,前進低速齒輪538或前進高速齒輪540與行駛中轉軸535以不可相對旋轉的方式被連結起來。其結果,前進低速的旋轉動力從主變速輸出軸512經由低速齒輪對525而被傳遞給行駛中轉軸535,通過朝向主變速輸出軸512的增速動力,行駛中轉軸535則從最低速旋轉狀態變化到前進中間速旋轉狀態(參照前進低速區域fl)。而且,動力從行駛中轉軸535被傳遞給行駛傳動軸536。
在將前進后退切換桿36操作到前進側的狀態下而將主變速桿50從中間速朝向增速側操作到最高速程度為止的情況下,通過主變速液壓缸524的驅動,從為正且是最大附近的傾斜角度(正轉傾斜角)經由零而變化到為負且是最大附近的傾斜角度(反轉傾斜角),泵斜板523使從液壓馬達部522朝向主變速輸出軸512的變速動力自高速減速到大致為零。此時,前進高速液壓離合器539成為動力連接狀態,前進高速齒輪540與行駛中轉軸535以不可相對旋轉的方式被連結起來。其結果,前進高速的旋轉動力從主變速輸出軸512經由行星齒輪機構526而被傳遞給行駛中轉軸535。亦即,在行星齒輪機構526,來自發動機5的動力和朝向主變速輸出軸512的減速動力被合成,之后,通過該合成動力,行駛中轉軸535從前進中間速旋轉狀態變化到前進最高速旋轉狀態(參照前進高速區域fh)。而且,動力從行駛中轉軸535被傳遞給行駛傳動軸536。行駛機體2成為最高速。
在將前進后退切換桿36操作到后退側的狀態下將主變速桿50從中立朝向增速側操作的情況下,通過主變速液壓缸524的驅動,泵斜板523則從為負且是最大附近的傾斜角度(反轉傾斜角)經由零而變化到為正且是最大附近的傾斜角度(正轉傾斜角),使從液壓馬達部522朝向主變速輸出軸512的變速動力自大致為零增速到高速。此時,后退液壓離合器541成為動力連接狀態,后退齒輪542與行駛中轉軸535以不可相對旋轉的方式被連結起來。其結果,后退的旋轉動力從主變速輸出軸512經由主變速反轉齒輪517以及后退齒輪542而被傳遞給行駛中轉軸535,通過朝向主變速輸出軸512的增速動力,行駛中轉軸535從最低速旋轉狀態變化到后退高速旋轉狀態(參照后退區域r)。而且,動力從行駛中轉軸535被傳遞給行駛傳動軸536。
根據上述說明、圖13、圖14以及圖23等,明顯可知,作業車輛的搭載在行駛機體2上的變速箱體17具有:從發動機5傳遞來動力的主變速輸入軸511、以能夠相對旋轉的方式外嵌于所述主變速輸入軸511的主變速輸出軸512,在所述主變速輸入軸511上呈直列狀地配置有:構成液壓機械式變速機500的液壓泵部521、缸體800和液壓馬達部522,借助所述液壓馬達部522而將變速動力傳遞給所述主變速輸出軸512,所述變速箱體17具有:將來自所述發動機5的動力和朝向所述主變速輸出軸512的變速動力進行合成的行星齒輪機構526、以及能夠傳遞經由所述主變速輸出軸512的變速動力和經由所述行星齒輪機構526的合成動力的傳遞軸535,因此,不用使得所述液壓機械式變速機500大容量化,就可以利用所述行星齒輪機構526,來擴大變速可能范圍。從而,確保了所述液壓機械式變速機500的高效率化、輕量化以及低成本化,并且能夠實現包含所述液壓機械式變速機500在內的所述變速箱體17的高輸出化。
另外,在實施方式中,使所述液壓泵部521的斜板傾斜角從正轉傾斜角經由零而變化到反轉傾斜角來使朝向所述主變速輸出軸512的變速動力從高速減速到零,在所述行星齒輪機構526中,將來自所述發動機5的動力和朝向所述主變速輸出軸512的減速動力進行合成,通過所述合成動力,使所述傳遞軸535從前進中間速旋轉狀態變化到前進最高速旋轉狀態,因此,不用使得所述液壓機械式變速機500大容量化,就可以可靠地實現:利用所述行星齒輪機構526來擴大變速可能范圍,從而確實可以使所述液壓機械變速機500的高效率化、輕量化以及低成本化、和所述變速箱體17的高輸出化并存。
此外,在實施方式中,使所述液壓泵部521的斜板傾斜角從反轉傾斜角經由零而變化到正轉傾斜角來使朝向所述主變速輸出軸512傳遞的變速動力從零增速到高速,通過朝向所述主變速輸出軸512的增速動力,使所述傳遞軸535從最低速旋轉狀態變化到前進中間速旋轉狀態,因此,可以可靠地確保:使拖拉機1從初速為零的狀態啟動的零啟動時的輸出扭矩。由此,可以使所述液壓機械變速機500的高效率化、輕量化以及低成本化、和所述變速箱體17的高輸出化并存,并且可以提高拖拉機1的微速行駛性能。
特別是,根據實施方式,在所述變速箱體17具有:將來自所述發動機5來自的動力傳遞給所述主變速輸入軸511的輸入副軸28,將所述輸入副軸28、所述主變速輸入軸511、所述主變速輸出軸512以及所述傳遞軸535相互平行地配置,將所述行星齒輪機構526配置于所述輸入副軸28,將所述前進低速離合器537以及所述前進高速離合器539配置于所述傳遞軸535,因此,可以將所述液壓機械式變速機500、所述行星齒輪機構526、所述前進低速離合器537以及所述前進高速離合器539(前進后退切換機構501)配置成小型,有助于所述變速箱體17的小型化。
接著,說明借助作為行駛變速齒輪機構的慢行變速齒輪機構502以及行駛副變速齒輪機構503而執行的超低速、低速和高速的切換結構。在變速箱體的前室495內(前部變速箱體112內)配置有:對經由前進后退切換機構501的旋轉動力進行變速的機械式的慢行變速齒輪機構502以及行駛副變速齒輪機構503。這種情況下,在前室495內(前部變速箱體112內)配置有:與行駛傳動軸536同軸狀地延伸的行駛副軸545。另外,從前部變速箱體112至后部變速箱體113(從前室495經由中間室497而至后室496),配置有:與行駛副軸545平行地延伸的副變速軸546。行駛副軸545的前端側能夠旋轉地被軸支撐于前蓋部件491。行駛副軸545的后端側能夠旋轉地被軸支撐于中間隔開壁493。副變速軸546的前端側能夠旋轉地被軸支撐于前蓋部件491。副變速軸546的前后中途部能夠旋轉地被軸支撐于中間隔開壁493。副變速軸546的后端側能夠旋轉地被軸支撐于中間加強板498以及后部隔開壁494。
在行駛副軸545的后部側設置有傳遞齒輪547和慢行齒輪548。傳遞齒輪547能夠旋轉地外嵌于行駛副軸545,而且,在與行駛傳動軸536以一體地旋轉的方式連結的狀態下能夠轉動地被軸支撐于中間隔開壁493。慢行齒輪548以不可相對旋轉的方式外嵌于行駛副軸545。在行駛副軸545之中的傳遞齒輪547和慢行齒輪548之間的位置,使慢行切換機構549以不可相對旋轉且沿軸線方向能夠滑動的方式花鍵嵌合。通過接入斷開操作超低速桿44,慢行切換機構549進行滑動移動,傳遞齒輪547以及慢行齒輪548單一選擇地連結于行駛副軸545。在副變速軸546之中的前室495(前部變速箱體112)內的部位,能夠旋轉地外嵌有減速齒輪對550。構成減速齒輪對550的輸入側減速齒輪551和輸出側減速齒輪552成為一體結構,行駛副軸545的傳遞齒輪547總是與副變速軸546的輸入側減速齒輪551嚙合,慢行齒輪548總是與輸出側減速齒輪552嚙合。
在行駛副軸545的前部側設置有低速中轉齒輪553和高速中轉齒輪554。低速中轉齒輪553固定安裝于行駛副軸545。高速中轉齒輪554以不可相對旋轉的方式外嵌于行駛副軸545。在副變速軸546之中的比減速齒輪對550還靠前部的一側,能夠旋轉地外嵌有:與低速中轉齒輪553嚙合的低速齒輪555、和與高速中轉齒輪554嚙合的高速齒輪556。在副變速軸546之中的低速齒輪555和高速齒輪556之間的位置,使副變速切換機構557以不可相對旋轉且沿著軸線方向能夠滑動的方式花鍵嵌合。通過操作副變速桿45,副變速切換機構557進行滑動移動,低速齒輪555以及高速齒輪556單一選擇地連結于副變速軸546。
在實施方式中,一旦接入操作超低速桿44并且將副變速桿45操作到低速側,則慢行齒輪548以不可相對旋轉的方式連結于行駛副軸545,而且低速齒輪555以不可相對旋轉的方式連結于副變速軸546,超低速的行駛驅動力從行駛傳動軸536經過行駛副軸545以及副變速軸546而朝向前車輪3或后車輪4輸出。另外,超低速桿44和副變速桿45構成為:借助變速牽制部件(詳細將在后面說明)而進行聯動連結,以便禁止同時出現副變速桿45的高速側操作和超低速桿45的接入操作。亦即,構成為:在對超低速桿44進行接入操作的狀態下不能將副變速桿45操作到高速側,而在將副變速桿45操作到高速側的狀態下不能對超低速桿44進行接入操作。
一旦斷開操作超低速桿44而且將副變速桿45操作到低速側,傳遞齒輪547則以不可相對旋轉的方式連結于行駛副軸545,而且低速齒輪555以不可相對旋轉的方式連結于副變速軸546,低速的行駛驅動力從行駛傳動軸536經過行駛副軸545以及副變速軸546而朝向前車輪3或后車輪4輸出。一旦斷開操作超低速桿44而且將副變速桿45操作高速側,傳遞齒輪547則以不可相對旋轉的方式連結于行駛副軸545,而且高速齒輪556以不可相對旋轉的方式連結于副變速軸546,高速的行駛驅動力從行駛傳動軸536經過行駛副軸545以及副變速軸546而朝向前車輪3或后車輪4輸出。
副變速軸546的后端側貫通后部隔開壁494并且延伸到后室496內部。在副變速軸546的后端部設置有小齒輪558。另外,在后室496內(后部變速箱體113后側的內部)配置有:將行駛驅動力傳遞給左右的后車輪4的后輪用差動齒輪機構506。后輪用差動齒輪機構506具有:與副變速軸546的小齒輪558嚙合的環形齒輪559、設置在環形齒輪559的差動齒輪箱體560、以及沿著左右方向延伸的一對差動輸出軸561。差動輸出軸561借助末端傳動齒輪562等而連結于后車軸20。在后車軸20的前端側安裝后車輪4。
在左右的差動輸出軸561分別配置制動機構563。制動機構563通過制動踏板35以及停車制動桿43的操作和自動控制這2個系統,來對左右的后車輪4施加制動。亦即,各制動機構563構成為:通過制動踏板35的踩入操作和停車制動桿43的提拉操作,對所對應的差動輸出軸561乃至后車輪4施加制動。構成為:如果操縱駕駛盤9的操舵角達到規定角度以上,則通過自動制動電磁閥631(參照圖24)針對回轉內側的后車輪4進行的切換動作,制動缸630(參照圖24)進行動作,制動機構563針對回轉內側的后車輪4自動地進行制動動作(所謂自動制動)。由此,拖拉機1可以簡單地執行調頭(在田間未耕種地方的方向轉換)等的小回轉行駛。
另外,后輪用差動齒輪機構506設置有:使自身的差動停止(總是以等速來驅動左右的差動輸出軸561)的差速機鎖機構585。通過對差速機鎖踏板47的踩入操作,使差速機鎖機構585的差速機鎖體753(詳細將在后面說明)卡合于差動齒輪箱體560,在左右一方的差動輸出軸561(實施方式中為左差動輸出軸561)固定有差動齒輪箱體560,差動齒輪箱體560的差動功能停止,左右的差動輸出軸561則以等速驅動。
接著,對借助二驅四驅切換機構504來執行的前后車輪3、4的二驅和四驅的切換結構進行說明。在變速箱體的前室495(前部變速箱體112)內配置有二驅四驅切換機構504。這種情況下,在前室495內(前部變速箱體112內)配置有:與行駛副軸545和副變速軸546平行地延伸的前車輪輸入軸568以及前車輪輸出軸30。使得以不可相對旋轉的方式外嵌于前車輪輸入軸568的從動齒輪570總是與:在以不可相對旋轉的方式外嵌于副變速軸546的前端側的主動齒輪569嚙合。使倍速中轉齒輪571和四驅中轉齒輪572隔著從動齒輪570而被分配于前后兩側并且以不可相對旋轉的方式外嵌于前車輪輸入軸568。
在前車輪輸出軸30設置有二驅四驅切換機構504。亦即,利用濕式多板型的倍速液壓離合器573連結的倍速齒輪574和利用濕式多板型的四驅液壓離合器575連結的四驅齒輪576外嵌于前車輪輸出軸30。前車輪輸入軸568的倍速中轉齒輪571總是與前車輪輸出軸30的倍速齒輪574嚙合,四驅中轉齒輪572與四驅齒輪576嚙合。
一旦將驅動切換開關或驅動切換桿(省略圖示)操作到四驅側,則四驅液壓離合器575成為動力連接狀態,前車輪輸出軸30和四驅齒輪576以不可相對旋轉的方式連結起來。而且,旋轉動力從副變速軸546經由前車輪輸入軸568以及四驅齒輪576而被傳遞給前車輪輸出軸30,其結果,拖拉機1成為:前車輪3與后車輪4一起驅動的四輪驅動狀態。另外,一旦對操縱駕駛盤9進行調頭操作等,操舵角達到規定角度以上,倍速液壓離合器573則成為動力連接狀態,前車輪輸出軸30和倍速齒輪574以不可相對旋轉的方式被連結起來。而且,旋轉動力從副變速軸546經由前車輪輸入軸568以及倍速齒輪574而被傳遞給前車輪輸出軸30,其結果,與經由四驅齒輪576的旋轉動力所確定的前車輪3的旋轉速度相比,前車輪3大約以二倍的高速度進行驅動。
通過將動力傳遞給前車輪3的前車輪驅動軸31,將從前車軸箱體13朝向后方突出的前車輪傳遞軸508、和從所述變速箱體17(前蓋部件491)的前面下部朝向前方突出的前車輪輸出軸30連結起來。在前車軸箱體13內配置有:將行駛驅動力傳遞給左右的前車輪3的前輪用差動齒輪機構507。在前輪用差動齒輪機構507具有:與設置在前車輪傳遞軸508前端側的小齒輪577嚙合的環形齒輪578、設置在環形齒輪578的差動齒輪箱體579、以及沿著左右方向延伸的一對差動輸出軸580。差動輸出軸580借助末端傳動齒輪581等而連結于前車軸16。在前車軸16的前端側安裝有前車輪3。另外,在前車軸箱體13的外側面設置有:通過操縱駕駛盤9的操舵操作,將前車輪3的行駛方向朝向左右變更的動力轉向用的操舵液壓缸622(參照圖24)。
接著,對借助pto變速機構505而執行的pto軸25的驅動速度的切換結構(正轉三級以及反轉一級)進行說明。在變速箱體17的后室496內(后部變速箱體113后側的內部)配置有:將來自發動機5的動力傳遞給pto軸25的pto變速機構505。這種情況下,借助動力傳遞接合斷開用的pto液壓離合器590,將與輸入副軸28同軸狀地延伸的pto輸入軸591連結于輸入副軸28的后端側。pto輸入軸591配置在后室496內。這種情況下,pto輸入軸591的前端側能夠旋轉地軸支撐于后部隔開壁494。如圖20所示,在后室496內一體地形成有:將后室496劃分成前后的上下的支撐壁部613、614。pto輸入軸591的前后中途部能夠旋轉地軸支撐于后室496內的上支撐壁部613。pto輸入軸591的后端側能夠旋轉地軸支撐于后蓋部件492的內面側。
在后室496內配置有:與pto輸入軸591平行地延伸的pto變速軸592、pto副軸593以及pto軸25。pto變速軸592的前端側能夠旋轉地軸支撐于上支撐壁部613,pto變速軸592的后端側能夠旋轉地軸支撐于后蓋部件492的內面側。pto副軸593的前端側能夠旋轉地軸支撐于下支撐壁部614,pto副軸593的后端側能夠旋轉地軸支撐于后蓋部件492的內面側。pto軸25從后蓋部件492朝向后方突出。pto軸25的前端側能夠旋轉地軸支撐于下支撐壁部614。
一旦對pto離合器開關53進行動力連接操作,則pto液壓離合器590成為動力連接狀態,輸入副軸28和pto輸入軸591以不可相對旋轉的方式被連結起來。其結果,旋轉動力被從輸入副軸28朝向pto輸入軸591傳遞。
在pto輸入軸591從前側依次設置有:中速輸入齒輪597、低速輸入齒輪595、高速輸入齒輪596以及反轉切換齒輪598。中速輸入齒輪597、低速輸入齒輪595以及高速輸入齒輪596以不可相對旋轉的方式外嵌于pto輸入軸591。反轉切換齒輪598以不可相對旋轉且能夠沿著軸線方向滑動的方式花鍵嵌合于pto輸入軸591。
另一方面,與中速輸入齒輪597嚙合的pto中速齒輪601、與低速輸入齒輪595嚙合的pto低速齒輪599、以及與高速輸入齒輪596嚙合的pto高速齒輪600能夠旋轉地外嵌于pto變速軸592。使前后一對pto變速切換機構602、603以不可相對旋轉且能夠沿著軸線方向滑動的方式花鍵嵌合于pto變速軸592。第一pto變速切換機構602配置在pto中速齒輪601和pto低速齒輪599之間。第二pto變速切換機構603配置在比pto高速齒輪600還靠后端的一側。前后一對pto變速切換機構602、603構成為:伴隨pto變速桿46的操作而聯動地沿著軸線方向進行滑動移動。在pto變速軸592之中的pto低速齒輪599和pto高速齒輪600之間的位置固定安裝有pto傳動齒輪604。
與pto傳動齒輪604嚙合的pto副齒輪605、與以不可相對旋轉的方式外嵌于pto軸25的pto輸出齒輪608嚙合的pto中轉齒輪606、以及pto反轉齒輪607以不可相對旋轉的方式外嵌于pto副軸593。構成為:在將pto變速桿46操作于中立的狀態下對副pto桿48進行接入操作,由此,反轉切換齒輪598進行滑動移動,反轉切換齒輪598與pto副軸593的pto反轉齒輪607相嚙合。
一旦對pto變速桿46進行變速操作,前后一對pto變速切換機構602、603則沿著pto變速軸592進行滑動移動,pto低速齒輪595、pto中速齒輪597、以及pto高速齒輪596單一選擇地連結于pto變速軸592。其結果,低速~高速的各pto變速輸出則從pto變速軸592經由pto傳動齒輪604以及pto副齒輪605而被傳遞給pto副軸593,此外,經由pto中轉齒輪607以及pto輸出齒輪608而被傳遞給pto軸25。
一旦對副pto桿48進行接入操作,反轉切換齒輪598則與pto反轉齒輪607嚙合,pto輸入軸591的旋轉動力經由反轉切換齒輪598以及pto反轉齒輪607而被傳遞給pto副軸593。而且,反轉的pto變速輸出從pto副軸593經由pto中轉齒輪607以及pto輸出齒輪608而被傳遞給pto軸25。
根據上述說明明顯可知,實施方式的pto變速機構505位于:后室496之中的比上下支撐壁部613、614還靠后方一側的位置。在后室496之中的比上下支撐壁部613、614還靠前方一側配置有:后輪用差動齒輪機構506。這樣,在實施方式中,在變速箱體17的后室496內,選出后輪用差動齒輪機構506和pto變速機構505(pto傳動系統)而將它們配置成簡單且小型,從而可以實現:所述變速箱體17的組裝作業性以及維護保養性的提高。
另外,根據pto軸25等的各軸25、591、592、593的軸支撐結構,可以明顯可知,構成為:通過拆裝對變速箱體17的后面開口部以能夠拆裝方式進行封堵的后蓋部件492,可以使pto變速機構505出入于后室496之中的比上下支撐壁部613、614還靠后方的一側。而且,在將pto變速機構505安裝于后室496之中的比上下支撐壁部613、614還靠后方一側的狀態下,通過上下支撐壁部613、614和后蓋部件492,對pto變速機構505進行支撐。由此,如果將后蓋部件492從變速箱體17拆下來,就能夠露出pto變速機構505。因此,可以實現:變速箱體17的組裝作業性以及分解作業性、pto變速機構505的維護保養性的進一步提高。
在實施方式中,通過上支撐壁部613和后蓋部件492,對pto輸入軸591以及pto變速軸592進行軸支撐,通過下支撐壁部614和后蓋部件492,對pto副軸593以及pto軸25進行軸支撐。而且,設定成:這些各軸25、591~593的位置關系在后視時處于矩形的各頂點的位置,并且構成為:將pto輸出從上級的pto輸入軸591經由中級的pto變速軸592以及pto副軸593而傳遞給下級的pto軸25。根據這樣構成,可以使伴隨pto輸出的高輸出化而產生的各軸25、591~593的反向力相抵消。其結果,可以減輕振動朝向變速箱體17以及行駛機體2的傳遞。
另外,在后部變速箱體113內,從中間室497至后室496,配置有與副變速軸546平行地延伸的前后較長的車速同步軸564。車速同步輸入齒輪565以不可相對旋轉的方式外嵌于車速同步軸564的前端側。車速同步輸入齒輪565總是與:以不可相對旋轉的方式外嵌于副變速軸546之中的中間室497內的位置的動力分歧齒輪566嚙合。固定安裝于車速同步軸564的后端部的車速同步中轉齒輪609總是與:能夠旋轉地外嵌于pto軸25之中的比pto輸出齒輪608還靠前部一側的車速同步輸出齒輪610嚙合。在pto軸25之中的車速同步輸出齒輪610和pto輸出齒輪608之間的位置,使車速同步切換機構611以不可相對旋轉且能夠沿著軸線方向滑動的方式花鍵嵌合。通過在將pto變速桿46操作于中立的狀態下對副pto桿48進行接入操作,車速同步切換611進行滑動移動,車速同步輸出齒輪610被連結于pto軸25。其結果,從副變速軸546經由車速同步軸564的車速同步輸出被傳遞給pto軸25。
在此,在實施方式中,可以根據pto軸25的驅動規格,使副pto桿48的功能不同。亦即,當是可以對pto軸25進行反轉驅動的規格時,則構成為:通過副pto桿48的手動操作,使反轉切換齒輪598滑動移動,并將反轉的pto變速輸出傳遞給pto軸25。當是可以對pto軸25進行車速同步驅動的規格時,則構成為:通過副pto桿48的手動操作,使車速同步切換機構611滑動移動,并將與車速同步的pto變速輸出傳遞給pto軸25。
另外,不管是哪種規格,pto變速桿46和副pto桿48都構成為:借助pto牽制部件(詳細將在后面說明)而進行聯動連結,以便禁止同時出現pto變速桿46的中立以外的變速操作和副pto桿48的接入操作。亦即,在對副pto桿48進行接入操作的狀態下不能將pto變速桿46變速操作到中立以外位置,而在將pto變速桿46變速操作到中立以外位置的狀態下不能對副pto桿48進行接入操作。
接著,參照圖24,說明拖拉機1的液壓回路620結構。拖拉機1的液壓回路620具有:通過發動機5的旋轉動力被驅動的作業機用液壓泵481以及行駛用液壓泵482。在實施方式中,變速箱體17作為作業油箱被利用,變速箱體17內的工作油被供給于作業機用液壓泵481以及行駛用液壓泵482。行駛用液壓泵482借助動力轉向液壓機構621而連接于由操縱駕駛盤9確定的動力轉向用的操舵液壓缸622,而且還連接于將液壓機械式變速機500的液壓泵521和液壓馬達522連接起來的閉循環油路623。在發動機5的驅動中,來自行駛用液壓泵482的工作油總是被補充于閉循環油路623。
另外,行駛用液壓泵482連接于下述各閥:針對液壓機械式變速機500的主變速液壓缸524的主變速液壓切換閥624、針對倍速液壓離合器573的倍速液壓切換閥625、針對四驅液壓離合器575的四驅液壓切換閥626、針對pto液壓離合器590的pto離合器電磁閥627、以及據此而進行動作的切換閥628。
此外,行駛用液壓泵482連接于下述各閥:驅使左右一對自動制動用的制動缸630分別動作的作為切換閥的左右自動制動電磁閥631、驅使前進低速液壓離合器537動作的前進低速離合器電磁閥632、驅使前進高速液壓離合器539動作的前進高速離合器電磁閥633、驅使后退液壓離合器541動作的后退離合器電磁閥634、以及對朝向所述各離合器電磁閥632~634供給工作油進行控制的主控制電磁閥635。
作業機用液壓泵481連接于下述各閥:在處于變速箱體17的上面后部側位置的液壓式升降機構22的上表面層疊配置的多個液壓外部取出閥430、對朝向用于調節左右后車輪4之間的輪距(車輪間距離)的左右輪距調節液壓缸645供給工作油進行控制的左右輪距調節電磁閥646、對朝向設置在右提升桿121的水平缸122供給工作油進行控制的傾斜控制電磁閥647、對朝向液壓式升降機構22中的液壓提升缸117供給工作油進行控制的上升液壓切換閥648及下降液壓切換閥649、使上升液壓切換閥648進行切換動作的上升控制電磁閥650、以及驅使下降液壓切換閥649動作的下降控制電磁閥651。
一旦對左右輪距調節電磁閥646進行切換驅動,左右輪距調節液壓缸645則進行伸縮動作,使左右后車軸箱體19沿著左右方向進行伸縮動作。其結果,可以使得左右后車輪4之間的輪距變長或者變短。一旦對傾斜控制電磁閥647進行切換驅動,水平缸122則進行伸縮動作,右側的下連桿23以處于前部側位置的下連桿銷為支點進行上下動作。其結果,借助左右兩下連桿23,對地作業機相對于行駛機體2向左右方向傾斜移動,對地作業機的左右傾斜角度發生變化。通過上升控制電磁閥650,對上升液壓切換閥648進行切換動作,或者通過下降控制電磁閥651,對下降液壓切換閥649進行切換動作時,液壓提升缸117進行伸縮動作,提升臂120以及左右兩下連桿23一起進行上下動作。其結果,對地作業機進行升降移動,從而對地作業機的升降高度位置發生變化。
拖拉機1的液壓回路620除了前面所述的作業機用液壓泵481以及行駛用液壓泵482以外還具有利用發動機5的旋轉動力進行驅動的潤滑油泵518。潤滑油泵518連接于:將工作油(潤滑油)供給于pto液壓離合器590的潤滑部的pto離合器液壓切換閥641、對液壓機械式變速機500進行軸支撐的主變速輸入軸511的潤滑部、將工作油(潤滑油)供給于前進低速液壓離合器537的潤滑部的前進低速離合器液壓切換閥642、將工作油(潤滑油)供給于前進高速液壓離合器539的潤滑部的前進高速離合器液壓切換閥643、以及將工作油(潤滑油)供給于后退液壓離合器541的潤滑部的后退離合器液壓切換閥644。另外,液壓回路620具有:液壓調節閥或流量調節閥、單向閥、機油冷卻器、機油過濾器等。
另外,本申請發明中的各部構成不僅僅限定于圖示的實施方式,在不脫離本申請發明的宗旨的范圍內可以進行各種變更。
符號說明
2行駛機體
3前車輪
4后車輪
5柴油發動機
8操縱座席
17變速箱體
112前部變速箱體
113后部變速箱體
114中間箱體
500液壓機械式變速機
501前進后退切換機構
511主變速輸入軸
512主變速輸出軸
521液壓泵部
522液壓馬達部
523泵斜板
524主變速液壓缸
526行星齒輪機構
535行駛中轉軸
537前進低速液壓離合器
539前進高速液壓離合器
800缸體