JP2006082645A

JP2006082645A - コンスタントメッシュ式の伝動切換装置

Info

Publication number: JP2006082645A
Application number: JP2004268298A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kato; 賢治加藤; Tatsuyuki Kashimoto; 龍幸樫本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】構造上、伝動軸の被噛合部に対する伝動ギヤの位置を変更できないことで、従来のコンスタントメッシュ式の伝動切換装置を採用すると、操作レバーの動作をそのままシフタに伝える単純構造のリンク機構では操作レバーとシフタの操作方向が対応しなくなる伝動構成において、リンク機構の複雑化による組み付け性の低下などを招くことなく、操作レバーとシフタとをそれらの操作方向が対応する状態に連係できるようにする。
【解決手段】伝動軸１９に、伝動ギヤ２２を相対回転可能に、かつ、シフタ２４を伝動軸１９の軸心に沿う方向に相対摺動可能に外嵌して、シフタ２４の摺動操作で、その噛合部２３を介して伝動軸１９の被噛合部１８と伝動ギヤ２２の被噛合部２０とを連動連結する伝動状態と、シフタ２４の噛合部２３が伝動軸１９の被噛合部１８から離間して、その連動連結を解除する非伝動状態とに切り換えるように構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、伝動切り換え用の被噛合部を備えた伝動軸に、伝動切り換え用の被噛合部を備えた伝動ギヤを相対回転可能に、かつ、それらの各噛合部に噛合可能な噛合部を備えたシフタを、前記伝動軸の軸心に沿う方向に相対摺動可能に外嵌して、前記シフタの前記軸心に沿う方向での摺動操作で、前記噛合部を介して前記伝動軸の前記被噛合部と前記伝動ギヤの前記被噛合部とを連動連結する伝動状態と、その連動連結を解除する非伝動状態とに切り換え可能に構成してあるコンスタントメッシュ式の伝動切換装置に関する。

従来、上記のようなコンスタントメッシュ式の伝動切換装置としては、シフタを、伝動軸の軸心に沿って伝動ギヤに対して接近する方向に摺動操作すると、シフタの噛合部が、伝動軸の被噛合部と伝動ギヤの被噛合部とにわたって、それら伝動軸と伝動ギヤとを連動連結する伝動状態に切り換わり、逆に、伝動軸の軸心に沿って伝動ギヤに対して離間する方向に摺動操作すると、シフタの噛合部が、伝動軸の被噛合部との噛合を維持しながら伝動ギヤの被噛合部との噛合を解除して、それら伝動軸と伝動ギヤとの連動連結を解除する非伝動状態に切り換わるように構成されたものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−１９３８３５号公報（段落番号００２６、図９）

つまり、上記の従来技術に基づくコンスタントメッシュ式の伝動切換装置では、シフタを伝動ギヤ側に変位させた状態が伝動状態となり、シフタを伝動ギヤから離間する側に変位させた状態が非伝動状態となるように設定されている。

そのため、上記の従来技術に基づくコンスタントメッシュ式の伝動切換装置を、トラクタなどの作業車におけるミッションケースの内部に配備される伝動切換装置として採用した場合に、ミッションケースの内部に込み入った状態で配備される各種の伝動軸や伝動ギヤなどによって、伝動切換装置における伝動ギヤの配置に制約を受けて、その伝動ギヤの配置が限定されると、その限定に伴って、伝動状態を切り換える際のシフタの操作方向が確定されることになる。

そして、このようにシフタの操作方向が確定された場合において、そのシフタの操作方向と、このシフタを操作する操作レバーの操作方向とが対応している場合には、操作レバーの動作をそのままシフタに伝えるだけの簡単な連係構成で、操作レバーとシフタとを連係することができるのであるが、シフタの操作方向と操作レバーの操作方向とが対応していない場合には、操作レバーとシフタとの間において、シフタの操作方向と操作レバーの操作方向とが対応するように操作方向を反転させる構造を備える必要がある。

又、操作レバーとシフタとを連係する連係領域の確保が難しい小型機種の作業車において、シフタの操作方向と操作レバーの操作方向とが対応しない不都合が生じた場合には、上記のような反転構造を備えることが殆ど不可能になることから、シフタの操作方向と操作レバーの操作方向とを対応させるためには、操作レバーの操作方向を反転させるしかなく、このように操作レバーの操作方向を反転させると、操作レバーの操作方向が、この小型機種の作業車と同じシリーズの関連性のある作業車や一般的な作業車などと異なることになる。

要するに、上記の従来技術に基づくコンスタントメッシュ式の伝動切換装置を、トラクタなどの作業車におけるミッションケースの内部に配備される伝動切換装置として採用すると、伝動切り換え用の操作系を構成する上での自由度がかなり制限されることがあり、この制限によって、連係構成が複雑化することに起因した組み付け性やメンテナンス性の低下、あるいは、操作レバーの操作方向を反転させることで、その操作レバーによる伝動切り換え操作の際に操縦者に違和感を覚えさせる、などの不都合を招くことになる。

本発明の目的は、コンスタントメッシュ式の伝動切換装置を採用しながらも、伝動切り換え用の操作系を構成する上において高い自由度を確保できるようにして、違和感のない伝動切り換え操作を、伝動切り換え用の操作系の複雑化による組み付け性やメンテナンス性の低下などを招くことなく行えるようにすることにある。

上記の課題を解決するための手段として、本発明では、伝動切り換え用の被噛合部を備えた伝動軸に、伝動切り換え用の被噛合部を備えた伝動ギヤを相対回転可能に、かつ、それらの各被噛合部に噛合可能な噛合部を備えたシフタを、前記伝動軸の軸心に沿う方向に相対摺動可能に外嵌して、前記シフタの前記軸心に沿う方向での摺動操作で、前記噛合部を介して前記伝動軸の前記被噛合部と前記伝動ギヤの前記被噛合部とを連動連結する伝動状態と、その連動連結を解除する非伝動状態とに切り換えられ、前記非伝動状態では、前記シフタの前記噛合部が前記伝動軸の前記被噛合部から離間するように前記シフタが前記伝動ギヤ側に変位して、前記シフタの前記噛合部と前記伝動ギヤの前記被噛合部との噛合を維持しながら、前記シフタの前記噛合部と前記伝動軸の前記被噛合部との噛合を解除するように構成してある。

この構成によると、伝動軸の被噛合部に対する伝動ギヤの配置を変更することなく、伝動状態と非伝動状態とに切り換える際のシフタの操作方向を、従来構成のコンスタントメッシュ式の伝動切換装置におけるシフタの操作方向と反対にできる。

つまり、作業車のミッションケース内に配備される伝動切換装置としてコンスタントメッシュ式のものを採用する上において、ミッションケース内に込み入った状態で配備される各種の伝動軸や伝動ギヤなどによって、伝動切換装置における伝動ギヤの配置が限定される場合には、従来構成のコンスタントメッシュ式の伝動切換装置と本発明によるコンスタントメッシュ式の伝動切換装置とを使い分けることで、伝動切換装置のシフタと、そのシフタを操作する操作レバーとを操作連係する連係構成を、操作レバーの動作をそのままシフタに伝えるだけの簡単な構成としながら、操作レバーと伝動切換装置のシフタとを、それらの操作方向が対応する状態に連係することができる。

又、従来構成のコンスタントメッシュ式の伝動切換装置と本発明によるコンスタントメッシュ式の伝動切換装置とを使い分けることで、操作レバーと伝動切換装置のシフタとを操作連係する連係構成として同じものを採用しながら、操作レバーの操作方向を、操縦者の要望に応じて操縦者の操作し易い方向に変更することも可能になる。

従って、作業車のミッションケース内に配備される伝動切換装置としてコンスタントメッシュ式のものを採用しながらも、伝動切り換え用の操作系を構成する上において高い自由度を確保することができ、これによって、操作レバーと伝動切換装置のシフタとを操作連係する連係構成の複雑化による組み付け性やメンテナンス性の低下あるいはコストの高騰などを招くことなく、操作レバーと伝動切換装置のシフタとをそれらの操作方向が対応する状態に連係できて、操縦者に違和感を覚えさせることのない操作レバーによる伝動切り換え操作を実現できる上に、操縦者の要望に応じた操作設定が可能な操作性に優れた伝動切り換え構造を提供できる。

図１には作業車の一例であるトラクタの全体側面が、図２にはその伝動系が示されており、このトラクタは、その前部に搭載したエンジン１からの動力を、主クラッチ２による断続切り換えが可能な状態で走行伝動系３と作業伝動系４とに分配し、走行伝動系３を経由する動力を走行用として左右の前輪５及び左右の後輪６に伝達する四輪駆動型に構成されている。

作業伝動系４を経由する動力は、作業用としてミッションケース７の後端から後方に向けて突出させた動力取出軸８から機外に取り出すことができ、ミッションケース７の後部に備えた左右一対のリフトアーム９やリンク機構１０などを介して連結される図外の各種作業装置に供給することができる。

走行伝動系３は、搭乗運転部１１に備えた主変速レバー１２による変速操作が可能なスライディングメッシュ式の主変速装置１３や、搭乗運転部１１に備えた副変速レバー１４による変速操作が可能なスライディングメッシュ式の副変速装置１５などを備えて構成されている。

作業伝動系４は、搭乗運転部１１に備えたＰＴＯレバー１６による伝動状態の切り換え操作が可能なコンスタントメッシュ式の伝動切換装置としてのＰＴＯクラッチ１７などを備えて構成されている。

図３〜５に示すように、ＰＴＯクラッチ１７は、伝動切り換え用の被噛合部としてのスプライン加工部１８を備えた伝動軸１９に、伝動切り換え用の被噛合部としてのスプライン加工部２０を有する筒軸２１を一体回転する状態に内嵌装備した伝動ギヤ２２を、その筒軸２１が伝動軸１９との相対回転が可能となるように、かつ、それらの両スプライン加工部１８，２０に噛合可能な噛合部としてのスプライン加工部２３を備えたシフタ２４を、伝動軸１９の軸心に沿う方向に相対摺動可能に外嵌して、伝動軸１９の軸心に沿う方向へのシフタ２４の摺動操作で、それらのスプライン加工部１８，２０，２３を介して伝動軸１９と伝動ギヤ２２とを連動連結する伝動状態と、その連動連結を解除する非伝動状態とに切り換えられ、その非伝動状態においては、シフタ２４が、そのスプライン加工部２３が伝動軸１９のスプライン加工部１８から離間するように伝動ギヤ２２側に変位して、シフタ２４のスプライン加工部２３と伝動ギヤ２２側のスプライン加工部２０との噛合を維持しながら、シフタ２４のスプライン加工部２３と伝動軸１９のスプライン加工部１８との噛合を解除するように構成されている。

そして、この構成から、機体前方側が伝動切り位置で機体後方側が伝動入り位置となるように操作設定されたＰＴＯレバー１６と、その前下方に機体前方側が伝動入り位置で機体後方側が伝動切り位置となるように配備されたＰＴＯクラッチ１７のシフタ２４とを、シフタ２４と伝動軸１９の軸心方向に一体摺動するシフトフォーク２５、そのシフトフォーク２５を摺動操作するようにミッションケース７の左横側部に揺動可能に支持されたクランクアーム２６、及び、ＰＴＯレバー１６の連係アーム２７からクランクアーム２６にわたる連係ロッド２８、などを備えて、ＰＴＯレバー１６の動作をそのままシフタ２４に伝えるように単純に構成されたリンク機構２９によって、そのリンク機構２９がＰＴＯレバー１６の揺動支点とクランクアーム２６の揺動支点との間に位置するコンパクトな状態で、それらＰＴＯレバー１６とシフタ２４の操作方向が対応する状態に簡単に連係できる。

又、上記構成のＰＴＯクラッチ１７と、このＰＴＯクラッチ１７とは操作方向が反対になるＰＴＯクラッチ５０、つまり、図６に示すように、非伝動状態においては、シフタ５１が、そのスプライン加工部５２が伝動ギヤ５３側のスプライン加工部５４から離間するように伝動軸５５のスプライン加工部５６側に変位して、シフタ５１のスプライン加工部５２と伝動軸５５のスプライン加工部５６との噛合を維持しながら、シフタ５１のスプライン加工部５２と伝動ギヤ５３側のスプライン加工部５４との噛合を解除するように構成されたものとを使い分けるようにすれば、ＰＴＯレバー１６とＰＴＯクラッチ１７のシフタ２４とを連係するリンク機構２９を、ＰＴＯレバー１６とＰＴＯクラッチ５０のシフタ５１との連係に利用するなどの部品共用化を図りながら、ＰＴＯレバー１６の操作方向を、操縦者の要望に応じた操縦者の操作し易い方向に簡単に設定変更することができる。

ちなみに、上記の構成ではリンク機構２９以外に、ＰＴＯクラッチ１７におけるシフタ２４や伝動ギヤ５３などの共用化を図れることになる。

更に、例えば、図７に示すように、ミッションケース７や主変速装置１３などを共用しながら、コンスタントメッシュ式のものとは構成の異なる例えばスライディングメッシュ式のＰＴＯクラッチ３０が採用された関連機種に対しても、上述したＰＴＯクラッチ１７，５０の使い分けによって、それらに連係されるＰＴＯレバー１６の操作方向を簡単に一致させることができ、これによって、関連機種で使用する形式とは異なるコンスタントメッシュ式のＰＴＯクラッチ１７，５０を採用するようにしても、その形式の違いからＰＴＯレバー１６の操作方向が反対になった場合に操縦者に覚えさせる虞のある、ＰＴＯレバー１６による伝動切り換え操作の際に、その操作方向が関連性のある機種などにおけるＰＴＯレバー１６の操作方向と反対になることに起因した操作の違和感を無くすことができる。

しかも、上述したＰＴＯクラッチ１７，５０の使い分けによって、コンスタントメッシュ式のＰＴＯクラッチ１７，５０を採用した場合でのシフタ２４，５１の操作方向を、関連機種に採用されたスライディングメッシュ式のＰＴＯクラッチ３０におけるシフトギヤ３１の操作方向と一致させるようにすれば、採用するＰＴＯクラッチ１７，３０，５０の形式に関係なく、これらのＰＴＯクラッチ１７，３０，５０のシフタ２４，５１又はシフトギヤ３１とＰＴＯレバー１６とを連係するリンク機構２９などの共用化を図ることも可能になる。

ちなみに、図４及び図５に示す符号３２はシフトフォーク２５を摺動案内する案内軸であり、図５に示す符号３３は、シフタ２４の伝動切り位置及び伝動入り位置での位置保持を可能にするためにシフトフォーク２５と案内軸３２との間に構成されたデテント機構である。

図１及び図８に示すように、エンジン１の前方には、冷却ファン３４及びラジエータ３５が配備され、ラジエータ３５の前方には、後部支点周りに揺動開閉可能なボンネット３６の吸気グリル３７から取り込まれた外気を浄化して、ラジエータ３５の上方を通るように配設された吸気ホース３８を介してエンジン１に供給するエアークリーナ３９が装備されている。

図１、図７及び図８に示すように、エアークリーナ３９は、その左右中央に備えた単一の脚部４０が、前部フレーム４１におけるラジエータ３５の前方箇所に立設された支持枠４２から前方に向けて延設された支持ステー４３に着脱可能に載置支持されており、エアークリーナ３９を支持ステー４３から取り外して左右一側方に移動させることで、吸気ホース３８をラジエータ３５の上方から外れた位置に変位させることができ、もって、ラジエータ３５に対する上下方向での防塵ネット４４の着脱を行えるようになる。

支持ステー４３は、エアークリーナ３９の脚部４０を載置支持する載置部４５が、その前側ほど上方に位置する前上がり傾斜姿勢となるように形成され、その前端部に、エアークリーナ３９の脚部４０が単一のノブ付きボルト４６を介して連結されるようになっている。

そして、上記のように支持ステー４３の載置部４５を前上がり傾斜させたことで、ボンネット３６を開放揺動させた状態では、載置部４５を水平姿勢に設定する場合に比較して、その開放部からノブ付きボルト４６を容易に視認できるとともに、その開放部からのノブ付きボルト４６の回動操作が行い易くなり、もって、エアークリーナ３９を支持ステー４３に着脱する際の作業性が向上し、防塵ネット４４の清浄作業などが行い易くなる。

尚、図８及び図９に示す符号４７は、エアークリーナ３９の支持ステー４３に対する前後方向での位置決め用として支持ステー４３の前後中間部に形成した移動規制部であり、又、符号４８は、エアークリーナ３９の支持ステー４３に対する左右方向での位置決め用で、かつ、ノブ付きボルト４６を支点にした回り止め用として支持ステー４３の前後中間部に備えた左右一対のストッパである。

〔別実施例〕
コンスタントメッシュ式の伝動切換装置としては、ＰＴＯクラッチ１７以外のクラッチ、例えば、左右の前輪５への伝動を断続する前輪クラッチなどであってもよく、又、複数段の変速操作が可能となるように構成された変速装置であってもよい。

トラクタの全体側面図トラクタの伝動構成を示す図ＰＴＯクラッチの構成を示す要部の縦断側面図ＰＴＯクラッチの操作構造を示す要部の側面図ＰＴＯクラッチの構成及び操作構造を示す要部の横断平面図操作方向の異なるＰＴＯクラッチの構成を示す縦断側面図スライディングメッシュ式のＰＴＯクラッチの構成を示す要部の縦断側面図エアークリーナの支持構造を示す要部の縦断側面図エアークリーナの支持構造を示す要部の分解正面図

符号の説明

１８被噛合部（伝動軸）
１９伝動軸
２０被噛合部（伝動ギヤ）
２２伝動ギヤ
２３噛合部
２４シフタ

Claims

伝動切り換え用の被噛合部を備えた伝動軸に、伝動切り換え用の被噛合部を備えた伝動ギヤを相対回転可能に、かつ、それらの各被噛合部に噛合可能な噛合部を備えたシフタを、前記伝動軸の軸心に沿う方向に相対摺動可能に外嵌して、前記シフタの前記軸心に沿う方向での摺動操作で、前記噛合部を介して前記伝動軸の前記被噛合部と前記伝動ギヤの前記被噛合部とを連動連結する伝動状態と、その連動連結を解除する非伝動状態とに切り換えられ、前記非伝動状態では、前記シフタの前記噛合部が前記伝動軸の前記被噛合部から離間するように前記シフタが前記伝動ギヤ側に変位して、前記シフタの前記噛合部と前記伝動ギヤの前記被噛合部との噛合を維持しながら、前記シフタの前記噛合部と前記伝動軸の前記被噛合部との噛合を解除するように構成してあるコンスタントメッシュ式の伝動切換装置。