JP2562712B2 - 歯車機構の切替え装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、小型トラクタの走行のための駆動軸用と
して好適な歯車機構を切替え装置に関するもので、特
に、回転動力を変速し或いは回転方向を正逆に切替える
のに用いられる２組の摩擦クラッチとそれら摩擦クラッ
チを係脱操作するカム機構に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、自走農機に使用される変速や正逆転の切替え
のために使用される歯車機構では、歯車列ごとに多板ク
ラッチを介在させ、これを歯車ケース内に設けた油圧シ
リンダやカムなどのアクチュエータによって係脱させる
ことが行なれている。

ところが、多板クラッチを係脱させるカム機構を歯車
ケース内に設ける従来のものでは、多板クラッチとして
大容量のものを使用せんとする、それを係脱するのに大
きな作動力を要し、カム機構も大型となってそれを収容
する歯車ケースが大型化してしまう不具合があった。そ
こで、そのような不具合を解消するべく、前記アクチュ
エータを歯車ケースの外に配した構成も提案されている
（例えば、特開平３−9149号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような構成では、回転する多板ク
ラッチと歯車ケースに固定されたアクチュエータとの間
に、摺動ロッドを介在させていたので、それらアクチュ
エータと摺動ロッドとの接点は点接触となっていた。

そのため、大型の多板クラッチを作動させるとき、前
記接点の面圧が極端に高くなって、その耐久性を低下さ
せ、あるいは、その耐久性の低下を避けようとすると、
その材質や構造が極めて高価なものとなった。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記した不具合を解消し、作動が確実で大
きな作動力の得られる歯車機構の切替え装置を得ること
を目的とするもので、歯車ケースに支持された芯孔付き
の伝動軸の端部にフランジを介してクラッチを構成する
略円筒状の外輪を取付け、そのフランジを挟んで一側と
他側とに、後退を阻止された受圧板とそれに向けて進退
する押圧板およびそれらの間に介装される摩擦板からな
る２組の摩擦クラッチを対称形に配置し、両クラッチの
押圧板の間に軸方向移動可能な作動部材を介在させると
共に、その作動部材と一側のクラッチの押圧板とをスラ
スト軸受によって作動軸上に支持してそれらの間にばね
を縮設し、前記一側のクラッチの押圧板とその摩擦板と
を、また、作動部材と他側の押圧板とを押しピンを介し
てそれぞれ対向させると共に、作動部材を支持した作動
軸の一端を伝動軸の芯孔を通して歯車ケースの外方へ引
出し、そこに設けた確動カム機構の揺動腕に連結すると
共に、その揺動腕の遊端に設けた環状部の内面に形成さ
れた内側カム面と、その内側に常時係合する回動カム部
材とによって確動カム機構を構成した点に特徴がある。

〔作用〕

変速操作が回転運動として与えられると、その操作は
確動カム機構によって往復運動に変換され、作動軸に伝
えられる。

作動軸の往復運動はスラスト軸受を介して、それに支
持された作動部材、あるいは一側の押圧板に伝達され
る。

作動部材は一側の押圧板を、また、他側の押圧板が同
側の摩擦板をそれぞれ拮抗して押し引きし、それら一側
と他側との摩擦クラッチを交互に係脱させる。

作動部材が一側の押圧板と、また、他側の押圧板が同
側の摩擦板と係合するとき生じる衝撃は、それらの間に
介装されたばねを圧縮することによって吸収される。

〔実施例〕

以下、図示の実施例によってこの発明を説明する。図
中、１は歯車ケースであり、これには駆動軸２と従動軸
３とが同軸に配置され軸受されている。両軸２、３は直
結クラッチ４を介して直接に結合および切断され、或い
は補助クラッチ５と歯車列６、６を持つ補助軸７を介し
て間接的に結合され、或いは切断される。なお、この実
施例では補助軸７の一端は歯車ケース１の外側へ取り出
され農用作業機を駆動するのに用いられる。また、この
実施例では補助クラッチ５と補助軸７とは従来公知のよ
うに、伝動軸たる駆動軸２の回転を変速し、或いは正逆
に切替えるために用いられる。

直結クラッチ４と補助クラッチ５とは駆動軸２上に同
軸に配置されており、それらは一方が係合されたとき他
方が拮抗して解放されるように構成されている。すなわ
ち、直結クラッチ４が係合するとき補助クラッチ５が解
放され、駆動軸２と従動軸３とが直結されて、従動軸３
には駆動軸２と同方向の同速度の回転が与えられる。ま
た、補助クラッチ５が係合するとき直結クラッチ４が解
放され、駆動軸２と従動軸３との間に減速歯車列６、６
を持つ減速軸７が介装されて、従動軸３には駆動軸２と
同方向の減速された回転が与えられる。

減速クラッチ４と補助クラッチ５について詳述する
と、それらは芯孔付きの駆動軸２上にフランジ8aを介し
て固着された外輪８の内側に設けられている。外輪８は
それらクラッチ４、５の一部を構成するもので、内面に
はサークリップ8b、8bで後退を阻止された受圧板8c、8c
と受圧板8c、8cに向けて進退する押圧板8d、8dとが支持
されており、それらの間には摩擦板8e、8eが挟持されて
いる。前記受圧板8c、8cと押圧板8d、8dとは周知のよう
に外周面に突出形成した突起を外輪８に形成した軸方向
のスリット8fに係合させてあり、軸方向へのみ移動可能
に支持され、それと一体的に回転する。摩擦板8e、8eは
内周部に係合歯が形成され前記減速歯車列６、６の歯車
から軸方向へ突出された軸部とスプライン係合してお
り、押圧板8d、8dが受圧板8c、8cに向けて進出したとき
に挟圧されて減速歯車列６、６の歯車を外輪８と同速度
で駆動する。

こゝで、押圧板8d、8dの進退はそれらの間に介装され
た作動部材９と、作動部材９に連なる作動軸9aを介して
歯車ケース１の外部に設けられた確動カム機構10によっ
てなされる。作動軸9aは歯車ケース１によって軸受さ
れ、かつ、その外周に緩く嵌合された駆動軸２を支持し
ている。また、前記作動部材９は直結クラッチ４の押圧
板８と共に駆動軸２に設けた鍔2aと駆動軸２へ嵌合され
サークリップ2cとの間に配され、それら作動部材９と押
圧板８との間には皿ばね2b、2bが縮設されている。そし
て、直結クラッチ４の押圧板８はその摩擦板8eに対向
し、作動部材９は前記フランジ8aに摺動自在に嵌合され
支持された押しピン8h、8hを介して補助クラッチ５の押
圧板8dと対向している。2d、2dはスラスト軸受である。

確動カム機構10は歯車ケース１に揺動自在に軸支され
た揺動腕11の遊端に設けた環状部の内面に形成された内
側カム面11aと、そのカム面11aに常時係合する回動カム
部材12とによって構成されている。この実施例において
確動カム機構10は３個の位置において一旦停止する。す
なわち、前記回動カム部材12は図示していない操作ハン
ドルにより第１図で示す中立位置から第２図に示す前進
位置および第３図で示す後退位置へ人為的に操作され、
それに伴って内側カム面11aを持つ揺動腕11が所定の位
置へ揺動し、作動軸9aを摺動させる。すなわち、作動部
材９が第３図で示す左方の位置へ移動すれば、押しピン
8h、8hを介して補助クラッチ５の押圧板8dが押されて左
動し、補助クラッチ５の押圧板8dを受圧板8c側へ進出さ
せ摩擦板8eを介してそれを係合させると共に、サークリ
ップ2cおよびスラスト軸受2dを介して直結クラッチ４の
押圧板8dを受圧板8cから引き離し解放させる。

なお、このとき確動カム機構10の内側カム面11aの角
部（ａ）と確動カム部材12との接点（ｂ）と、回動カム
部材12の回動軸芯とを結ぶ直線14は作動軸9aと平行か接
点（ｂ）がやゝ作動軸9aへ接近するようになっており、
作動軸9aから作用する反力ちよって回動カム部材12が回
動されることがないよう、いわゆるトグル機構としてあ
る。また、内側カム面11aの直線部（ｃ）は揺動腕11が
前進か後進の何れかに傾動したとき前記作動軸9aに対し
て略直角になるよう設定され、且つ、円弧部（ｄ）は回
動カム部材12の外周円弧よりやゝ小さい半径で構成され
ている。

斯くて、確動カム機構10により、作動部材９を第３図
で示す左端へ移動させれば従動軸２に逆回転が与えられ
車両を後進駆動する。逆に作動部材９を右端へ移動させ
れば第２図で示すように、上記と逆の動作が行われ直結
クラッチ４が結合して補助クラッチ５が解かれ、従動軸
３は駆動軸２と直結されて車両を前進駆動する。また、
作動部材９が中間の第１図の位置にあれば、両クラッチ
４、５が共に解放され、車両は前後いずれの方向へも駆
動されない。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように、回転運動によって与えられ
る変速操作は、確動カム機構によって往復運動に変換さ
れ、正確、かつ確実に作動軸9aへ伝えられる。

摩擦クラッチ４、５の係脱は作動部材９と一方のクラ
ッチの押圧板8dとによって行われ、かつ、それらの間に
はばね2bが縮設されているから、両摩擦クラッチ４、５
が係合されるときの衝撃がばね2bによって吸収され、係
脱作動が円滑に行われると共に、一方のクラッチの押圧
板8dが作動部材９の一部として機能するから作動部材９
の構造が簡単となる。

前記作動軸9aと作動部材９との間における操作力の伝
達はスラスト軸受2dを介して行われるので、その間に高
い面圧の発生を伴うことがないので、高価な材料や工程
が不要となる。

さらに、作動部材９の往復には歯車ケース１の外側に
配置した確動カム機構10を用いるので、大容量の摩擦ク
ラッチを断続するための大型の作動装置の設置が容易で
あるなど歯車機構の切替え装置の構造を簡単にし、性能
を犠牲にすることなく、廉価に製造できるものとする効
果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は中立
状態を示す断面図、第２図は前進状態を示す断面図、第
３図は後退状態を示す断面図である。 ２……伝動軸（駆動軸）、2a……鍔ラスト軸受、2d……
スラスト軸受、 ４……直結クラッチ、５……補助クラッチ、8a……フラ
ンジ、 8c……受圧板、8d……押圧板、8e……摩擦板、 8h……押しピン、９……作動部材、9a……作動軸、 10……確動カム機構、12……回動カム部材、

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯車ケースに支持された芯孔付きの伝動軸
   の端部にフランジを介してクラッチを構成する略円筒状
   の外輪を取付け、そのフランジを挟んで一側と他側と
   に、外側に配されかつ後退を阻止された受圧板とそれに
   向けて進退する押圧板、およびそれらの間に介装される
   摩擦板からなる２組の摩擦クラッチを配置し、両クラッ
   チの押圧板の間に軸方向移動可能な作動部材を介在させ
   ると共に、その作動部材と一側のクラッチの押圧板とを
   スラスト軸受によって作動軸上に支持してそれらの間に
   ばねを縮設し、前記一側のクラッチの押圧板とその摩擦
   板とを、また、作動部材と他側の押圧板とを押しピンを
   介してそれぞれ対向させると共に、作動部材を支持した
   作動軸の一端を伝動軸の芯孔を通して歯車ケースの外方
   へ引出し、そこに設けた確動カム機構の揺動腕に連結す
   ると共に、その揺動腕の遊端に設けた環状部の内面に形
   成された内側カム面と、その内側に常時係合する回動カ
   ム部材とによって確動カム機構を構成してなる歯車機構
   の切替え装置。