JP2001287554A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、サンギヤとリングギヤとの間に２つの
プラネタリギヤを介在させて回転動力を正逆に切替えて
伝達する遊星ギヤ機構が知られている。しかしながら、
このリングギヤを固定する構成は、同リングギヤにディ
スク式ブレーキを設け、これを制動する構成としていの
で軸周囲に大きなスペースが必要であった。 【解決手段】 駆動軸１端部に駆動ギヤ２と、被駆動軸
３端部の第一被駆動ギヤ４と、遊星ギヤ機構Ｐのキャリ
ア９に設けた第二被駆動ギヤ１０とを一軸上に併設す
る。そしてこれら３つのギヤ溝上を筒状のクラッチカッ
プ５０により連結する。またリングギヤ８もケース１１
内部のロックギヤ１２と筒状のロックカップ５２により
連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両や船舶、工
作機械、或いは施設等に用いる動力伝達装置の構成に関
する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従
来、特開昭６０−２６０７１４号公報に示されるよう
に、サンギヤとリングギヤとの間に２つのプラネタリギ
ヤを介在させて回転動力を伝達する遊星ギヤ機構が知ら
れている。

【０００３】このものは、回転を逆転して伝達する時に
は、リングギヤを固定し、キャリアから伝達された回転
を逆転してサンギヤへ伝達する構成となっている。しか
しながら、前記従来の構成は、リングギヤやプラネタリ
ギヤを支承するキャリアを固定する為に、ディスク式の
ブレーキを設ける構成であったので軸周囲に大きなスペ
ースが必要であり、また生産コストがかかるという課題
があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を鑑
み、動力伝達装置を以下のように構成した。即ち、請求
項１の発明では、駆動軸１の端部に駆動ギヤ２を設け、
前記駆動軸１延長上に延設した被駆動軸３の端部に前記
駆動ギヤ径と同径に形成した第一被駆動ギヤ４を設ける
と共に、前記被駆動軸３には、同軸３と一体回転する外
歯ギヤ５を設け、この外歯ギヤ５をサンギヤとして、順
に第一プラネタリギヤ６、第二プラネタリギヤ７、リン
グギヤ８と噛合みあわせる遊星ギヤ機構Ｐを構成して設
け、更に前記第一プラネタリギヤ６と第二プラネタリギ
ヤ７を支承するキャリア９には、前記第一被駆動ギヤ４
と併設する第二被駆動ギヤ１０を設け、前記駆動ギヤ
２、第一被駆動ギヤ４及び第二被駆動ギヤ１０上には、
これらギヤ溝上をスライドして駆動ギヤ２の回転を第一
被駆動ギヤ４、若しくは第二被駆動ギヤ１０を選択して
伝達するクラッチ機構Ｃを設け、一方、前記リングギヤ
８には、同ギヤの回転を停止させるロック機構Ｌを設け
た動力伝達装置とした。

【０００５】また、請求項２の発明では、前記リングギ
ヤ８の外周部に被ロックギヤ１３を設け、被駆動軸３を
枢着するケース１１に、前記被ロックギヤ１３と同軸同
径のロックギヤ１２を設けると共に、前記両ギヤ１２，
１３のギヤ溝上をスライドして被ロックギヤ１３をロッ
クギヤ１２に連結するロック機構Ｌを設けたことを特徴
とする請求項１に記載の動力伝達装置とした。

【０００６】更に請求項３の発明では、前記ロック機構
Ｌとクラッチ機構Ｃを、単一の回転部材１５により機械
的に連携して操作する構成とした請求項１または請求項
２に記載の動力伝達装置とした。

【０００７】

【発明の効果】以上のように構成した請求項１に記載の
動力伝達装置は、駆動ギヤ２と第一被駆動ギヤ４、及び
第二被駆動ギヤ１０を併設して配置し、これらギヤ２，
４，１０の溝上をスライドして連結するクラッチ機構Ｃ
を設けたので、前記ディスクによる構成と比較して、軸
周囲の拡大を極力抑えコンパクトに構成することがで
き、且つ安価に構成することができる。

【０００８】また請求項２の動力伝達装置は、ロック機
構Ｌも、ロックギヤ１２と被ロックギヤ１３のギヤ溝上
をスライドする構成としたので、前述同様、コンパクト
且つ安価に構成することができる。また請求項３に記載
の動力伝達装置は、正転逆転を切り替える際、単一の回
転部材１５により駆動する構成としたので、クラッチ機
構Ｃとロック機構Ｌを夫れ夫れ別系統に作動する構成と
比較して、両機構のタイミングのずれが生じ難く、円滑
な切り替えを行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の動力伝達装置を
農業用トラクタ（以下、トラクタ）のクローラ用駆動装
置に用いた場合について説明する。最初にトラクタ２０
の全体構成に付いて説明する。

【００１０】トラクタ２０は、図２に示すように、車体
前部のボンネット２２内部にディーゼルエンジン２３を
備え、このエンジン２３の回転動力を後述する複数の変
速装置へ入力し適宜減速した後、駆動スプロケット２４
へ伝達してクローラ２５を駆動する構成となっている。

【００１１】操縦席２６の前方には前記クローラ２５の
回転を変更するステアリングハンドル２７を突出して設
け、この下方に左右の駆動スプロケット２４，２４を独
立して制動するブレーキペダル２８や、主クラッチ２９
の動力伝達を入切操作するクラッチペダル等を設けてい
る。

【００１２】また、操縦席２６側方には、主変速レバー
３１や副変速バー３２を突出して設け、夫れ夫れの変速
装置を切り替える構成となっている。トラクタ２０の車
体後部には、作業機昇降用油圧シリンダを内装するシリ
ンダケースを備え、前記シリンダのピストン伸縮により
ケース左右に支持するリフトアーム３３を上下回動する
構成となっている。また、前記リフトアーム３３には、
所謂２点リンク機構を設け、同リンク機構に各種作業機
を連結する構成となっている。

【００１３】次に、図３に基づいて、トラクタ２０の動
力伝達構成について説明する。前記エンジン２３の回転
動力は、エンジン出力軸３５を介して後方のミッション
ケース２１内に伝達する構成となっている。ミッション
ケース２１内では、最初に減速ギヤ３６により車体下方
へ伝達され、前記作業機昇降用油圧シリンダ等の各種ア
クチュエータへ圧油を送る油圧ポンプＰや湿式多板形態
の主クラッチ２９に伝達する構成となっている。そして
主クラッチ２９から出力した回転動力は、後方の主変速
装置３７、副変速装置３８に伝達する構成となってい
る。

【００１４】前記主変速装置３７は、図３中左側の主変
速駆動軸３９と、右側主変速被駆動軸４０間に４組の常
時噛合のギヤ組を設け、前記主変速被駆動軸４０内に、
軸外側に付勢したスライドキー４１を挿通し、このスラ
イドキー４１の係合部と噛合いギヤ組の駆動側ギヤ軸部
の被係合部とを係合させて動力を伝達する所謂「キーシ
フト」形態の変速装置となっている。尚、前記常時噛合
のギヤ組の１つはカウンターギヤ４２を介して主変速駆
動軸３９から主変速被駆動軸４０へ動力を伝達する後進
用ギヤとなっている。

【００１５】これにより、主変速装置３７は４段の変速
と１段の逆転速を得ることができる。また、副変速装置
３８は、前記主変速装置３７から伝達された回転動力
を、副変変速被駆動軸４５上のスライドギヤ４６を前後
に操作して「高（軸直結）」「低」二段のギヤを噛合わ
せる構成となっている。これにより、副変速装置は二段
の変速を得ることができる。

【００１６】更に、副変速装置３８から出力した回転動
力は、デフ機構４７へ伝達され、このデフ機構４７の左
右より駆動軸１を突出して、この発明の動力伝達装置を
設けている。尚、駆動軸１上の符号４８は、左右ブレー
キペダル２８，２８の踏込み操作、若しくは別途設けた
制御部となるコントローラの通電によりブレーキ用油圧
シリンダ４９，４９のピストン伸縮によって圧着制動す
るブレーキディスクを示す。

【００１７】前記動力伝達装置は、図１及び図３に示す
ように、駆動軸１端部に同軸１と一体回転する駆動ギヤ
２を軸着して設け、前記駆動軸１延長上に被駆動軸３を
回転自在に設けている。そして被駆動軸３端部には、前
記駆動ギヤ２同軸同径に形成した第一被駆動ギヤ４を軸
着して設けている。

【００１８】また、前記第一被駆動ギヤ４の基部には、
サンギヤとなる外歯ギヤ５を設け、この外歯ギヤ５に３
組のプラネタリギヤ組（第一プラネタリギヤ６、第二プ
ラネタリギヤ７）を噛合わせる構成となっている。ま
た、前記第一プラネタリギヤ６と第二プラネタリギヤ７
を接続するキャリア９の外周には、前記第一被駆動ギヤ
４と同軸同径に併設する第二被駆動ギヤ１０を設け、更
にリングギヤ８の外周部には、ギヤケース１１近傍まで
延設する被ロックギヤ１３を設けている。

【００１９】次に、前記駆動ギヤ２及び第一、第二被駆
動ギヤ２，４，１０間の動力を接続するクラッチ機構
Ｃ、及びリングギヤ８のロック機構Ｌについて説明す
る。前記駆動軸１及び被駆動軸３の駆動ギヤ２、第一被
駆動ギヤ４、第二被駆動ギヤ１０は夫れ夫れのギヤ外周
を同じくして支持し、これらギヤ溝上をカップリング形
態のクラッチ（以下、クラッチカップ５０）が摺動する
構成となっている。また前記クラッチカップ５０の内部
爪には、側面視で一部切欠部５１を有する構成となって
いる。

【００２０】一方、前記被ロックギヤ１３近傍のギヤケ
ース１１内面には、この被ロックギヤ１３と同軸同径に
形成したロックギヤ１２を前記クラッチカップ５０と側
面視左右幅を重ねた形で設け、ロックギヤ１２と被ロッ
クギヤ１３のギヤ溝上を、カップリング形態のロックカ
ップ５２内の内部爪が摺動し両ギヤ１２，１３を連結す
る構成となっている。

【００２１】また前記クラッチカップ５０とロックカッ
プ５２は夫れ夫れ外周部を把持するシフタ５３，５４に
より左右に操作され、更にこの２つのシフタ５３，５４
は、ケース１１内部に軸受けした回転部材となる回転軸
１５のガイド溝５５，５６に摺動自在に嵌合する構成と
なっている。

【００２２】前記ガイド溝は、駆動軸１の回転を被駆動
軸に正転で伝達する正転位置と、逆転して伝達する逆転
位置と、これらを接続する移行位置を設けている。以上
のように構成したこの発明の動力伝達装置は、通常時、
駆動軸１の回転を被駆動軸３へ正転で伝達する場合は、
図１及び図４の（Ａ）に示すように、クラッチカップ５
０が被駆動３側へ移動し、且つロックカップ５２が駆動
軸１側へ移動することで、駆動ギヤ２、第一被駆動ギヤ
４、及び第二被駆動ギヤ１０の３つのギヤが一体的に連
結して、リングギヤ８を回転自在な状態とする。

【００２３】一方、駆動軸１の回転を被駆動軸３へ逆転
で伝達する場合は、図１及び図４に示す（Ｂ）に示すよ
うに、クラッチカップ５０が駆動側１へ移動し、且つロ
ックカップ５２が被駆動軸３側へ移動することで、駆動
ギヤ２と第二被駆動ギヤ１０を一体的に連結し、被ロッ
クギヤ１３をロックギヤ１２と連結してリングギヤ８を
回転不能な状態とする。

【００２４】以上のように、駆動ギヤ２と第一被駆動ギ
ヤ４、及び第二被駆動ギヤ１０を併設して配置し、これ
らギヤ２，４，１０の溝上をスライドするクラッチ機構
Ｃを設けたので、前記油圧によるクラッチの場合と比較
して、安価且つコンパクトに構成することができる。

【００２５】またこの動力伝達装置は、ロックギヤ１２
と被ロックギヤ１３もギヤ溝上をスライドするロック機
構Ｌとしたので、前記従来の構成と比較して、ケースの
上下幅をコンパクトに構成することができる。次に、前
記動力伝達装置を利用したトラクタ２０の旋回制御につ
いて説明する。

【００２６】前記回転軸１５は、図１の左側に示すよう
に、ケース１１外側でステアリングハンドル２７と連結
ロッド５８及びカム機構５９等を介して連結する構成と
なっている。またステアリングハンドル２７の回転基部
には、旋回操作を検出する手段としてポテンショメータ
式のハンドル切角センサ６０を設け、前記コントローラ
に接続する構成となっている。

【００２７】前記カム機構５９は、側面視、略「コ」の
字型の回動プレート６１と、この回動プレート６１の開
放面（「コ」の字開放部）端部に当接するピン６２を有
し且つ前記回転軸１５に一体的に接続した回動アーム６
３等から構成され、所定角以上のハンドル操作があった
ときに前記回転軸１５を回転する構成となっている。

【００２８】そして、このハンドル操作時には、図５に
示すように、ハンドル回転操作に連動して旋回内側の前
記ブレーキ用油圧シリンダ４９，４９を作動する構成と
なっている。ここでは、トラクタ２０のハンドル回転が
左右約６０度から約１５０度になるまでブレーキ力を徐
々に増大し、前記駆動軸１の回転を制動する。よって、
旋回内側のクローラ２５の回転が減速されると共に、デ
フ機構４７により旋回外側のクローラ２５の回転が増速
される。

【００２９】その後、ブレーキ最大位置を約２７０度ま
で維持し、駆動軸１の回転が略停止する間に前記動力伝
達装置のクラッチカップ５０とロックカップ５２とを作
動し、回転伝達状態を逆転に切り替える。よって、トラ
クタ２０は旋回内側のクローラ接地位置を中心に旋回す
る。

【００３０】更にその後、ハンドル切角約３９０度とな
るまでブレーキ力を徐々に弱める構成となっている。よ
ってこの時には、旋回内側のクローラ２５が低速で徐々
に逆転することとなり、トラクタ２０の進行方向が旋回
開始時の方向に対し１８０度変更される。

【００３１】以上のように、正転逆転を切り替える際、
単一の回転軸１５により駆動する構成としたので、クラ
ッチ機構Ｃとロック機構Ｌは、夫れ夫れ別系統に作動す
る構成と比較して故障が生じた時には容易に修理するこ
とができる。また、トラクタ２０の旋回時には、ブレー
キ最大位置、即ち駆動軸１をロックした時点で動力伝達
装置の回転を逆転する構成となっているので、前記クラ
ッチカップ５０やロックカップ５２の切替時に生じるシ
ョックを無くし、円滑な旋回を行うことができる。

【００３２】尚、この発明の別形態としては、デフ機構
４７の左右両側部に設ける構成に替えて、このデフ機構
４７の動力伝達上手側、例えば主変速装置３７や副変速
装置３８部近傍に設ける構成としても良いし、回転動力
を被駆動軸３から被駆動軸１へ伝達する構成としても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】動力伝達装置の操作系を示す図（右）と動力伝
達装置の側断面図（左）。

【図２】トラクタの全体側面図。

【図３】トラクタの動力伝達線図。

【図４】遊星ギヤ機構の動力回転方向を示す図。

【図５】ハンドル切角とクローラ回転速度、ブレーキ力
の関係を示す図。

【符号の説明】

１ 駆動軸 ２ 駆動ギヤ ３ 被駆動軸 ４ 第一被駆動ギヤ ５ サンギヤ ６ 第一プラネタリギヤ ７ 第二プラネタリギヤ ８ リングギヤ １０ 第二被駆動ギヤ １１ ギヤケース １２ ロックギヤ １３ 被ロックギヤ Ｃ クラッチ機構 Ｌ ロック機構 Ｐ 遊星ギヤ機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA03 AA04 AA05 AB12 AB22 AC03 AC21 AC23 AC37 AC40 AD06 AD11 AD53 3J027 FA17 FA36 FB13 GB05 GC14 GC24 GC26 GD03 GD09 GD12 GE01 GE11 GE29 3J028 EA07 EA21 EA25 EB09 EB14 EB23 EB25 EB33 EB35 EB37 EB62 FA06 FB05 FC16 FC24 FC32 FC64 FD01 FD11 GA14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸１の端部に駆動ギヤ２を設け、前
   記駆動軸１延長上に延設した被駆動軸３の端部に前記駆
   動ギヤ径と同径に形成した第一被駆動ギヤ４を設けると
   共に、前記被駆動軸３には、同軸３と一体回転する外歯
   ギヤ５を設け、この外歯ギヤ５をサンギヤとして、順に
   第一プラネタリギヤ６、第二プラネタリギヤ７、リング
   ギヤ８と噛合みあわせる遊星ギヤ機構Ｐを構成して設
   け、更に前記第一プラネタリギヤ６と第二プラネタリギ
   ヤ７を支承するキャリア９には、前記第一被駆動ギヤ４
   と併設する第二被駆動ギヤ１０を設け、前記駆動ギヤ
   ２、第一被駆動ギヤ４及び第二被駆動ギヤ１０上には、
   これらギヤ溝上をスライドして駆動ギヤ２の回転を第一
   被駆動ギヤ４、若しくは第二被駆動ギヤ１０を選択して
   伝達するクラッチ機構Ｃを設け、一方、前記リングギヤ
   ８には、同ギヤの回転を停止させるロック機構Ｌを設け
   た動力伝達装置。
2. 【請求項２】 前記リングギヤ８の外周部に被ロックギ
   ヤ１３を設け、被駆動軸３を枢着するケース１１に、前
   記被ロックギヤ１３と同軸同径のロックギヤ１２を設け
   ると共に、前記両ギヤ１２，１３のギヤ溝上をスライド
   して被ロックギヤ１３をロックギヤ１２に連結するロッ
   ク機構Ｌを設けたことを特徴とする請求項１に記載の動
   力伝達装置。
3. 【請求項３】 前記ロック機構Ｌとクラッチ機構Ｃを、
   単一の回転部材１５により機械的に連携して操作する構
   成とした請求項１または請求項２に記載の動力伝達装
   置。