JP2016138595A

JP2016138595A - 摩擦円板式無段変速装置

Info

Publication number: JP2016138595A
Application number: JP2015013776A
Authority: JP
Inventors: 和弘成田; Kazuhiro Narita
Original assignee: Yoka Industry Co Ltd
Current assignee: Yoka Industry Co Ltd
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2016-08-04

Abstract

【課題】駆動円板と従動円板との間でスリップが発生したときには、駆動円板と従動円板のいずれか一方を他方に更に押し付けるようにして、摩擦力を増加させてスリップをなくして確実に走行できるようにする。【解決手段】エンジン６０からの動力が伝達される変速入力軸２７の端部に固定される駆動円板２２と、該駆動円板２２に対して軸心が直交して配置され走行装置５０に動力を伝達する従動円板２３と、前記駆動円板２２を従動円板２３の外周側へ押圧接触または解除可能とする走行クラッチ８と、前記従動円板２３を駆動円板２２の直径方向に摺動させる変速操作手段とを備える摩擦円板式無段変速装置２１において、前記走行クラッチ８には、駆動円板２２を従動円板２３に押圧接触するように付勢する弾性部材となる「入」用バネ８８が設けられ、該「入」用バネ８８には押付力増加手段９０が連結される。【選択図】図４

Description

本発明は、駆動円板と従動円板とを備える摩擦円板式無段変速装置において、結露等により駆動円板と従動円板との間で発生するスリップを防止して確実に走行部へ動力を伝達する技術に関する。

従来から、摩擦円板式無段変速装置を備え、エンジンからの動力を摩擦円板式無段変速装置により変速して走行装置に伝達する除雪機は、公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
摩擦円板式無段変速装置は、エンジンからの動力が入力軸に伝達され、該入力軸の端部に駆動円板の中心が固定され、該駆動円板に従動円板の外周を押圧して接触させ、前記駆動円板の回転力を従動円板に伝えるようにしている。該従動円板の中心には走行駆動軸が固定されて、該走行駆動軸の左右両側に駆動スプロケットを固設して、クローラ式走行装置に動力を伝達して走行駆動可能としていた。

前記摩擦円板式無段変速装置は、二つの円板の接触位置を変更して変速する構成であるため、接触位置が濡れていると滑ることがあり、走行できないことがあった。つまり、駆動円板は金属で構成され、夜間外気温が低下すると駆動円板の表面に結露が発生しやすく、この結露によって駆動円板に対して従動円板が滑り動力が伝達されず、表面が乾くまで走行できない状態となることがあった。

特許第３８４４８１４号公報

そこで本発明は、駆動円板と従動円板との間でスリップが発生したときには、駆動円板と従動円板のいずれか一方を他方に更に押し付けるようにして、摩擦力を増加させてスリップをなくして確実に走行できるようにすることを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、エンジンからの動力が伝達される変速入力軸の端部に固定される駆動円板と、該駆動円板に対して軸心が直交して配置され走行装置に動力を伝達する従動円板と、前記駆動円板を従動円板の外周側へ押圧接触または解除可能とする走行クラッチと、前記従動円板を駆動円板の直径方向に摺動させる変速操作手段とを備える摩擦円板式無段変速装置において、前記走行クラッチには、駆動円板を従動円板に押圧接触するように付勢する弾性部材が設けられ、該弾性部材には押付力増加手段が連結されるものである。

請求項２においては、前記押付力増加手段は操作手段と前記弾性部材と連結する連結手段により構成され、前記操作手段は操縦部に設けるものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、駆動円板と従動円板との間に結露が発生したり濡れたりして走行駆動時にスリップが発生したときに、押付力増加手段を作動することで駆動円板が従動円板に強く圧接されて摩擦力が増加してスリップをなくし走行駆動力を伝達でき、走行できるようになる。そして、駆動円板が乾くと押付力増加手段の操作力を解除するだけで押付力増加を解除でき、接触部分の摩耗を低減できる。また、経年変化で駆動円板と従動円板との摩擦力が低下し、大きな負荷がかかったときに滑りが発生した場合には、押付力増加手段を操作して作動することにより滑りをなくして走行駆動できるようになる。

本発明に係わる除雪機の全体構成を示す側面図である。摩擦円板式無段変速装置の側面図である。摩擦円板式無段変速装置の後面図である。押付力増加手段の側面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
なお、図中の矢印Ｆで示す方向を除雪機の前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とする。なお、本発明の摩擦円板式無段変速装置の搭載は除雪機に限定するものではなく、管理機や運搬車等に搭載することも可能である。

図１において、除雪機１００の全体構成から説明する。除雪機１００は除雪部１と走行部２０からなり、走行部２０の機体フレーム９の前部に除雪部１が配設される。除雪部１はブロア、掻込オーガ４５、投雪シュート４７等からなり、ブロアは掻き込んで砕かれた雪を飛ばすものであり、走行部２０の機体フレーム９の前端に連設したブロアカバー４６内に収納され、駆動源となるエンジン６０からの動力により駆動される。ブロアカバー４６は筒状に構成して、上部に左右回動可能に投雪シュート４７を突出し、前部にオーガカバー４８を連設している。オーガカバー４８は前面を開放し、左右水平方向に螺旋軸を支持し、螺旋状に形成した掻込オーガ４５を螺旋軸上に固定してオーガカバー４８内に収納している。
前記掻込オーガ４５と前記ブロアとは同時に駆動されて、該掻込オーガ４５の回動によって雪を砕いて中央側へ掻き込み、ブロアによって上方へ吹き飛ばし、投雪シュート４７によってガイドされて任意の方向へ排出できるようにしている。

前記投雪シュート４７は、下部が筒状でその上部は前面が解放されて、徐々に前方へ曲げられている。投雪シュート４７の下端はブロアカバー４６の上部に連通するとともに、左右回転可能に嵌合され、投雪シュート４７の下部に形成したギヤ状のフランジ部に歯合させた歯部を投雪シュートモータの駆動軸上に設けた歯部と歯合させ、操縦部に設けた操作レバーを操作することで回動する構成としている。
前記投雪シュート４７の上端には、投雪距離を調節するための投雪キャップ４９が配設されている。

前記機体フレーム９の側部にはクローラ式走行装置５０が配置され、クローラ式走行装置５０はトラックフレーム４２の前部に駆動輪軸４が支持され、該駆動輪軸４の端部に駆動輪２が固設され、トラックフレーム４２の後部には従動輪軸１１が横架され、該従動輪軸１１に従動輪３が回転自在に軸支され、該従動輪３と駆動輪２との間にクローラベルト５を巻回して、クローラ式走行装置５０を構成している。つまり、駆動輪２、従動輪３、クローラベルト５、トラックフレーム４２等により、クローラ式走行装置５０を構成している。

前記トラックフレーム４２の両内側面の後部より後上方に、左右一対のハンドル１０・１０が突出され、該ハンドル１０・１０の上部に操縦部４０が形成されている。つまり、ハンドル１０・１０の下端がトラックフレーム４２の後部内側に固設され、左右のハンドル１０・１０の上部間に操作ボックス１４が配置され、操作ボックス１４上に除雪クラッチレバーと変速操作手段となる主変速レバー５３とアクセルレバー５１が配設され、左側のハンドル１０の後部上に走行クラッチレバー５２が配設されている。該走行クラッチレバー５２は握っているときのみ作動し、放すと停止するデッドマンクラッチレバーとしている。左側のハンドル１０後端のグリップ下部には、後述する押付力増加手段９０の操作手段となる操作レバー９１が配設される。

図１乃至図４に示すように、前記機体フレーム９上にはエンジン６０が載置され、該エンジン６０の前部より出力軸６１が突出されて、該出力軸６１上にプーリ６２ａ・６２ｂが固設される。該プーリ６２ａよりベルト６３を介して入力プーリ２６に動力が伝達され機体フレーム９下部内に配置した摩擦円板式無段変速装置２１に動力が入力され、プーリ６２ｂより図示しないベルトと除雪入力プーリを介して除雪部１に動力が伝達される。

摩擦円板式無段変速装置２１は、入力軸２５と走行クラッチ８と駆動円板２２と従動円板２３と変速アーム２４等からなる。前記入力軸２５の前端は機体フレーム９より前方へ突出され、該入力軸２５の前端に入力プーリ２６が固設されている。こうして、前記プーリ６２と入力プーリ２６との間にベルト６３を巻回して摩擦円板式無段変速装置２１に動力を入力できるようにしている。

前記入力軸２５の後部には変速入力軸２７の前部がスプライン嵌合されて前後摺動自在に嵌合されており、変速入力軸２７上に軸受を介して係合体２８が回転自在に外嵌され、前記走行クラッチレバー５２または後述する操作レバー９１の操作により移動可能とされている。変速入力軸２７の後端に駆動円板２２の中心が固定され、該駆動円板２２に対して直交して従動円板２３が配置され、駆動円板２２の後面に従動円板２３の外周が当接可能に配置される。この駆動円板２２を従動円板２３の外周に圧接させる構成は後述する。

前記駆動円板２２は鋼板で構成され、従動円板２３の外周には耐久性を有し所定の摩擦抵抗を有するゴム等で構成される接触体が貼り付けられる。前後水平方向に配置される変速入力軸２７の後端に駆動円板２２が固定され、その後方であって左右水平方向に走行駆動軸２９が配置され、走行駆動軸２９の左右両側が機体フレーム９に回転自在に支持され、左右中央部に従動円板２３の中心部が配置される。

前記従動円板２３の中心部には、ボス部２３ａを形成して前記走行駆動軸２９上にスプライン嵌合され、相対回転不能、かつ、摺動自在に外嵌される。前記ボス部２３ａには軸受を介して操作体３０を回転自在に外嵌し、該操作体３０には係合ピン３１・３１が直径方向に突設され、該係合ピン３１・３１に変速アーム２４が係合される。該変速アーム２４はワイヤ等を介して操縦部４０の主変速レバー５３と連結される。

こうして、主変速レバー５３が中立位置のときは、従動円板２３の外周は駆動円板２２の中心に位置する。そして、前進方向に主変速レバー５３を回動すると、従動円板２３が左右一方に摺動され、駆動円板２２が従動円板２３へ前進増速回転が伝達される。逆に、主変速レバー５３を後進方向に回動すると、前記と逆方向に増速回転が従動円板２３に伝達される。

そして、前記走行駆動軸２９の両端に出力歯車７０が固設され、該出力歯車７０は減速歯車７１と歯合し、該減速歯車７１と同軸上には減速歯車７２が設けられて前記駆動輪軸４上に固設した駆動歯車７３と歯合されている。前記駆動輪軸４の他端にはクローラ式走行装置５０の駆動輪２が固設される。

以上のような構成において、エンジン６０からの動力は、出力軸６１、プーリ６２ａ、ベルト６３、入力プーリ２６を介して摩擦円板式無段変速装置２１の入力軸２５に動力が伝達される。入力軸２５に伝達された動力は、駆動円板２２と従動円板２３の接触位置が変更されることによりにより変速される。変速後の動力は走行駆動軸２９から出力歯車７０、減速歯車７１・７２、駆動歯車７３を介して駆動輪軸４に動力が伝達されて、左右のクローラ式走行装置５０が同速で駆動されて直進する。

走行クラッチ８は、走行駆動力を断接するために、入力軸２５と従動円板２３との間に配置される。走行クラッチ８は駆動円板２２を前後移動させて、従動円板２３の外周に圧接させる「入」位置と、駆動円板２２を従動円板２３の外周から離す「切」位置とに切り換えるものであり、走行クラッチレバー５２の操作により切り換えられる。

図２、図４に示すように、走行クラッチ８は、駆動円板２２を固定した変速入力軸２７上に回転自在に外嵌される係合体２８と、係合体２８に係合するクラッチアーム８１と、クラッチアーム８１の基部を固定するクラッチ軸８２と、該クラッチ軸８２に固定される操作アーム８３からなる。操作アーム８３は、係合プレート８４を介して「切」用バネ８６と、延長アーム８７を介して弾性部材として「入」用バネ８８と連結されている。

詳述すると、前記変速入力軸２７上に回転自在に嵌合した係合体２８の外周からは、直径方向に係合ピン２８ａ・２８ａが突出され、該係合ピン２８ａ・２８ａはクラッチアーム８１・８１の先端に形成した凹部に係合される。該クラッチアーム８１・８１の基部は左右方向に機体フレーム９に回転自在に支持されるクラッチ軸８２に固定され、該クラッチ軸８２上には操作アーム８３の基部が固定される。該操作アーム８３の先端には係止ピン８３ａが突設され、該係止ピン８３ａは係合プレート８４に開口した係合孔８４ａに挿入して係合される。該係合プレート８４には「切」用バネ８６の一端と連結され、「切」用バネ８６の他端は機体フレーム９に係止させる。こうして、該「切」用バネ８６の付勢力により操作アーム８３、クラッチ軸８２、クラッチアーム８１、係合体２８を介して駆動円板２２を従動円板２３から離す方向に付勢している。

また、前記係合プレート８４には操作ワイヤ８５の一端と連結され、該操作ワイヤ８５の他端は前記操縦部４０の走行クラッチレバー５２と連結されている。
更に、前記操作アーム８３の中途部から延長アーム８７が上方に延設され、該延長アーム８７の先端に弾性部材として「入」用バネ８８の一端が係止される。該「入」用バネ８８の他端は押付力増加手段９０と連結される。なお、前記延長アーム８７の「入」用バネ８８を係止する部分とクラッチ軸８２を結ぶ線と、「入」用バネ８８の引っ張り方向が略直角方向となるようにワイヤ９２が延設され、走行駆動軸２９を避け操作力を低減している。

こうして、走行クラッチ８が構成され、走行クラッチレバー５２をハンドル１０のグリップとともに握って下方へ回動して「入」位置とすると、操作アーム８３を後方へ回動し、駆動円板２２を後方へ移動させて従動円板２３の外周に圧接させる。このとき、「入」用バネ８８の付勢力により圧接力がアシストされる。この圧接により、エンジン６０からの動力がクローラ式走行装置５０に伝えられる。
また、走行クラッチレバー５２を放すと、「切」用バネ８６の付勢力により、操作アーム８３は前方へ回動され、駆動円板２２は前方へ移動し、駆動円板２２の後面は従動円板２３の外周から離れて動力が伝達されないようにしている。

また、前記押付力増加手段９０は、操作手段となる操作レバー９１と、連結手段となるワイヤ９２からなり、操作レバー９１は走行クラッチレバー５２が設けられるハンドル１０のグリップ下方に設けられ、ワイヤ９２の一端と連結される。該ワイヤ９２の他端（前端）は前記「入」用バネ８８の他端と連結される。

このような構成において、走行クラッチレバー５２を握って走行クラッチ８を「入」としたときに、駆動円板２２に結露が発生したり濡れたりしてスリップして走行できないときは、操作レバー９１を更に握ることにより、ワイヤ９２が引っ張られて「入」用バネ８８、延長アーム８７を介して操作アーム８３が後方へ引っ張られて、駆動円板２２は更に強く従動円板２３の外周に押し付けられるようになり、摩擦力が増加してスリップしなくなり、エンジン６０からの動力がクローラ式走行装置５０に伝えられて走行できるようになる。駆動円板２２の表面が乾くと、操作レバー９１を放しても走行は続行される。また、従動円板２３の外周が擦り減って摩擦力が低下した場合にスリップが発生したときも操作レバー９１を握ることにより、駆動円板２２の従動円板２３の外周への圧接力を増加してクローラ式走行装置５０を駆動させることができるようになる。

以上のように、エンジン６０からの動力が伝達される変速入力軸２７の端部に固定される駆動円板２２と、該駆動円板２２に対して軸心が直交して配置され走行装置５０に動力を伝達する従動円板２３と、前記駆動円板２２を従動円板２３の外周側へ押圧接触または解除可能とする走行クラッチ８と、前記従動円板２３を駆動円板２２の直径方向に摺動させる変速操作手段とを備える摩擦円板式無段変速装置２１において、前記走行クラッチ８には、駆動円板２２を従動円板２３に押圧接触するように付勢する弾性部材となる「入」用バネ８８が設けられ、該「入」用バネ８８には押付力増加手段９０が連結されるので、駆動円板２２に結露が発生したり濡れたりして走行駆動時にスリップが発生したときに、押付力増加手段９０を作動することで駆動円板２２が従動円板２３に強く圧接されて摩擦力が増加してスリップをなくし走行駆動力を伝達でき、走行できるようになる。そして、駆動円板２２が乾くと操作力を解除するだけで押付力増加も解除でき、接触部分の摩耗を低減できる。また、経年変化で駆動円板２２と従動円板２３との摩擦力が低下し、大きな負荷がかかったときに滑りが発生した場合には、押付力増加手段９０を操作することにより滑りをなくして走行駆動できるようになる。

また、前記押付力増加手段９０は、操作手段となる操作レバー９１と、前記弾性部材となる「入」用バネ８８とを連結する連結手段となるワイヤ９２により構成され、前記操作レバー９１は操縦部４０に設けるので、スリップが発生したときに操縦部４０で容易に、走行操作をしながら押付力を増加させる操作ができる。また、押付力増加手段９０は部品点数が少なく、簡単な構成で実現できる。

８走行クラッチ
２１摩擦円板式無段変速装置
２２駆動円板
２３従動円板
２５入力軸
２７変速入力軸
４０操縦部
５０クローラ式走行装置
６０エンジン
８８「入」用バネ
９０押付力増加手段

Claims

エンジンからの動力が伝達される変速入力軸の端部に固定される駆動円板と、該駆動円板に対して軸心が直交して配置され走行装置に動力を伝達する従動円板と、前記駆動円板を従動円板の外周側へ押圧接触または解除可能とする走行クラッチと、前記従動円板を駆動円板の直径方向に摺動させる変速操作手段とを備える摩擦円板式無段変速装置において、前記走行クラッチには、駆動円板を従動円板に押圧接触するように付勢する弾性部材が設けられ、該弾性部材には押付力増加手段が連結されることを特徴とする摩擦円板式無段変速装置。
前記押付力増加手段は操作手段と前記弾性部材と連結する連結手段により構成され、該操作手段は操縦部に設けることを特徴とする請求項１に記載の摩擦円板式無段変速装置。