JP2821890B2 - 車両の動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は装軌式の車両や多数の車輪を有する多輪式
の車両に主として使用される動力伝達装置に関し，特に
農耕作業用運搬車や除雪機に用いて好適である。

（従来の技術） 従来クローラにより走行する装軌式車両や，多輪式車
両に搭載された動力伝達装置は，第14図に示すように前
後進切換え用のベベルギヤa,bをを有していて，何れか
一方の回転がクラッチギヤｃを介して横軸ｄに伝達され
るようになっている。

また上記横軸ｄの両端側には，サイドクラッチｅが設
けられていて，これらサイドクラッチｅを介して横軸ｄ
の回転が出力軸ｆに伝達され，出力軸ｆに取付けられた
駆動輪（図示せず）などが駆動されるようになってい
る。上記従来の動力伝達装置では，サイドクラッチｅに
設けられたサイドクラッチギヤｇを横軸ｄに沿ってシフ
トさせて，一方の出力軸ｆへ伝達される動力を遮断する
と共に，その出力軸ｆを制動することにより，他方の出
力軸ｆに設けられた駆動輪により車両を旋回させるよう
になっている。

このため車両は制動された側の駆動輪を中心に旋回す
るため，旋回に車幅のほぼ２倍のスペースを必要とし，
第15図（イ）に示すような狭い場所では，第15図（イ）
ないし（ヘ）に示すように前進及び後進を繰返しながら
進行方向を反転しなければならず，車両の反転に多くの
時間を要する不具合があった。

本願発明者は上記不具合を改善するため，狭い場所で
も容易に旋回できるようにした車両の動力伝達装置を先
に提案し，すでに出願している。（特願昭63−273094号
（特開平２−120551号）参照） 上記出願の動力伝達装置は，エンジンの出力を左右独
立したサイドクラッチを介して左右の出力軸へ伝達する
車両の動力伝達装置において，上記左右出力軸の間に差
動装置を設けると共に，上記差動装置の差動ケースと，
上記サイドクラッチの動作に連動して制動するブレーキ
装置とを設けて，車両の旋回時上記ブレーキ装置により
差動ケースを制動することにより，左右出力軸が同時に
逆方向へ回転駆動できるようにして，車両をその場で旋
回できるようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし上記車両の動力伝達装置では左右の車輪やクロ
ーラが逆方向に等速度で回転して車両の旋回を行なうた
め，旋回時の遠心力で運転者や積荷が振り落されるなど
の不具合があった。

この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもの
で，運転者や積荷が振り落されることなく安全に旋回で
きるようにした車両の動力伝達装置を提供しようとする
ものである。

（課題を解決するための手段及び作用） この発明は上記目的を達成するために，エンジンの出
力を左右独立したサイドクラッチを介して左右の出力軸
へ伝達する車両の動力伝達装置において，動力入力側に
設置された無段変速機の変速アームに連動する可変板と
サイドクラッチレバーの差動により駆動するラックを設
け，旋回時のサイドクラッチの作動によりラックと可変
板を連結させ，変速アームと連動させることによって旋
回速度を半減する半減速装置を設けものである。

従って旋回時左右の車輪やクローラが同じ速度で逆方
向へ回転される際に自動変速機の速度を半減して，旋回
時遠心力により運転者や積荷が振り落されるのを防止す
ると共に，旋回後自動的に元の速度に迅速に復帰するた
め，旋回時の速度を半減しても作動能率が低下するおそ
れがない。

（実施例） この発明の一実施例を第１図ないし第４図に示す図面
を参照して詳述する。

図において１は動力伝達装置の本体で，図示しないエ
ンジンの出力は無段変速機２を介して本体１上部に設け
られた前後進切換え機構３へ入力される。なお無段変速
機２は第１図に示すようにリングコーン式無段変速機を
用いており，潤滑油の封入された密閉構造の変速機ケー
スに，入力軸1a及び出力軸2aが軸受4'を介して一直線上
に支承されている。

上記出力軸2aの入力軸1a側端部には，軸受5'を介して支
持筒6'が回転自在に支承されており，この支承筒6'の一
端が上記入力軸1aに接続されて入力軸1aと一体に回転す
ると共に，出力軸2aには，軸方向へ移動自在なディスク
7'が取付けられている。上記ディスク7'は圧縮ばね8'に
より上記支持筒6'側へ付勢されていると共に，支持筒6'
の外周部に突設された突条6"と上記ディスク7'の外周面
にコーン9'の内面が当接されている。

上記コーン9'は突条6"及びディスク7'の周囲に等間隔に
複数個設けられ，支持筒6'とディスク7'の間に設けられ
た支持リング10'に軸部9"が回転自在に支承されている
と共に，各コーン9'の外周部にはリング11'が当接され
ていて，このリング11'により各コーン’の内面が支持
筒６の突条6"と，これより径の大きいディスク7'へ圧接
され，入力軸1aの回転を無段変速して出力軸2aへ伝達す
るようになっている。

上記前後進切換え機構３は横軸４の中間部に２枚のベ
ベルギヤ５が互いに対向するように回転自在に支承され
ていて，これらベベルギヤ５に，上記無段変速機２の出
力軸2aに取付けられたベベルピニオン６が同時に噛合さ
れている。

また上記ベベルギヤ５の間には，横軸４にスプライン
係合された前後進切換えギヤ７が設けられていて，この
前後進切換えギヤ７は前後進切換え軸８に設けられたシ
フタ8aにより横軸４に沿って移動自在となっていると共
に，各ベベルギヤ５の互いに対向する面には，シフトさ
れた上記前後進切換えギヤ７が選択的に噛合する内歯ギ
ヤ5aが形成されている。

一方上記横軸４の両端側には，サイドクラッチ10が設
けられている。これらサイドクラッチ10は横軸４の両端
に回転及びシフト自在に取付けられたサイドクラッチギ
ヤ11と，横軸４にスプライン係合されたクラッチ部材12
とより成り，クラッチ部材12には上記サイドクラッチギ
ヤ11が係脱自在に噛合する内歯ギヤ12aが形成されてい
ると共に，各サイドクラッチギヤ11は，クラッチばね13
によりクラッチ部材12と係合する方向へ付勢されてい
る。そして上記各サイドクラッチギヤ11はカウンタ軸14
aに設けられたカウンタギヤ14を介して出力ギヤ15に噛
合されている。

上記出力ギヤ15は第２図のように，左右に２分割され
た出力軸16にそれぞれスプライン係合されていて，伝達
された動力を出力軸16へ出力するようになっていると共
に，各出力軸の間に差動装置17が設置されている。

上記差動装置17は差動ケース17a内に，出力軸16側に
スプライン係合された一対のベベルギヤ18と，これらベ
ベルギヤ18に同時に噛合され，かつ差動ケース17a側に
軸19を介して回転自在に支承されたベベルギヤピニオン
20を有している。そして差動ケース17aの外周部に固着
された大ベベルギヤ21にブレーキ装置22のブレーキ軸23
に設けられたベベルピニオン24が噛合されている。

上記ブレーキ装置22は第１図における本体１の後部に
設けられていて，ブレーキケース22a内に上記ブレーキ
軸23にキー止めされたブレーキドラム25を有している。
そしてこのブレーキドラム25の内側にブレーキドラム25
を制動するブレーキシュー26が設けられていて，このブ
レーキシュー26は支軸27を回転することにより，ブレー
キドラム25の内周面に圧接されるようになっている。

一方上記支軸27には第３図に示すようにブレーキアー
ム28が，また前後進切換え軸８には切換えレバー29が，
そしてサイドクラッチ10に設けられたサイドクラッチギ
ヤ11をシフトするサイドクラッチ軸30にはサイドクラッ
チアーム31がそれぞれ取付けられている。

上記各サイドクラッチアーム31はブレーキ杆32により
ブレーキアーム28の両端に遊びｈを介して連動されてい
て，クラッチレバー33により上記サイドクラッチアーム
31を回転すると，ブレーキアーム28も回転されるように
なっていると共に，上記ブレーキアーム28に半減速機構
35がフレキシブルワイヤや連結杆などの連動手段36を介
して接続されている。

上記半減速機構35は第４図ないし第10図に示すように
無段変速機２の変速軸37に取付けられた変速レバー38と
平行する可変軸ガイド39を有しており，これら変速レバ
ー38と可変軸ガイド39の両端間には互に平行するよう可
変軸40が枢着されている。

そしてこれら可変軸40のほぼ円錐状に形成された端部
が円板状の可変板41の表面に当接されている。

上記可変板41は中心部に長孔41aが穿設されていて，
この長孔41aの中心に横架された軸42を介して回転軸43
の一端側に回動自在に支承されている。

上記回転軸43は両端側が軸受け44により取付け基台45
に回転自在に支承されていると共に，中間部に十字方向
にスリット43a,43bが穿設されていて，一方のスリット4
3aに可変板固定アーム46の基端部が，そして他方のスリ
ット43bに上記可変板固定アーム46の基端部に貫通され
た軸ピン47がそれぞれ挿入されている。

上記可変板固定アーム46の先端は可変板41の裏面にピ
ン48により枢着されていると共に，軸ピン47の両端には
ピニオン49が固着されている。

一方上記回転軸43にはストッパピン50が植設されてい
て，このストッパピン50を中立位置に係止する中立スト
ッパ51とストッパピン50の先端間にはストッパ51を中立
方向へ付勢する引張りばね52が張設されている。

また回転軸43には軸受け53を介して一対の軸受けケー
ス54が回転自在に支承されており，これら軸受けケース
54の間に，上記ピニオン49の上下方向に位置し，かつ回
転軸43が回転された際上記ピニオン49が噛合する位置に
ラック55が，そしてこれらラック55と対向する位置にス
ペーサ56がそれぞれ横架されていると共に，軸受けケー
ス54の一方にブレーキアーム28と半減速機構35を連動手
段36の一端が接続された連動レバー57が突設されてい
る。

なお図中58は可変板復帰ばね,59は可変板復帰ストッパ
である。

次に作用を説明すると，図示しないエンジンの出力は
無段変速機２により所定回転に変速された後，前後進切
換え機構３へと入力され，このとき前進段が選択されて
いると，一方のベベルギヤ５より，これに噛合された前
後進切換えギヤ７を介して横軸４へ動力が伝達される。
また直進が選択されていると，両サイドクラッチ10のサ
イドクラッチギヤ11とクラッチ部材12がクラッチばね13
により係合状態に維持されているため，横軸４へ伝達さ
れた動力は，これらサイドクラッチ10よりカウンタギヤ
14及び出力ギヤ15を介して出力軸16へ同時に出力される
ため，車両は直進すると共に，直進時変速レバー38が回
動されると，これに連動された可変軸ガイド39も回動さ
て，第12図（イ）に示す中立状態から第12図（ロ）に示
すように任意な速度に変速され，これにより可変板41の
角度も変わるが，このときピニオン49にラック55が噛合
されていないため，ピニオン49を支承する軸ピン47が回
転軸43のスリット43b内を移動するだけで，半減速機構3
5は作用しない。

一方走行中に方向を変換したり旋回する場合は，旋回
方向のサイドクラッチレバー33を引くと，これによって
一方のサイドクラッチアーム31が回動されて，サイドク
ラッチシフト軸30が回動されるため，サイドクラッチギ
ヤ11が横軸４に沿ってシフトされてサイドクラッチ10が
切れる。これによって一方のサイドクラッチ10により一
方の出力軸16へのみ動力が伝達されるため，この出力軸
16に取付けられた図示しない駆動輪により大きな旋回半
径で旋回を開始すると共に，駆動輪がクローラの場合，
車輪に比べて接地抵抗が大きいため，片側駆動でも直進
しようとするが，回転差がでてくるので，これを差動装
置17が吸収するようになる。

またサイドクラッチレバー33によりサイドクラッチア
ーム31が回動されると，ブレーキ杆32を介してブレーキ
アーム28が支軸27を中心に回動され，これによってブレ
ーキアーム28の上部に一端が接続された連動手段36を介
して半減速機構35の連動レバー57が第３図矢印方向へ約
45゜回動されるため，これによって軸受けケース54と共
にラック55が回動されて第13図（ロ）に示すようにピニ
オン49と噛合し，ピニオン49が固定されるので，ピニオ
ン49の設けられた可変杆固定アーム46を介して可変板41
の傾斜がその位置で固定される。

上記状態からさらにサイドクラッチレバー33を引く
と，サイドクラッチアーム31とブレーキアーム28を連動
しているブレーキ杆32の遊びｈがなくなって，ブレーキ
アーム28が回動されるため，ブレーキシュー26がブレー
キドラム25の内面に圧接されてブレーキドラム25が制動
される。

これによってブレーキ軸23及びベベルピニオン24を介
して差動ケース17aが制動されるため，差動ケース17aの
回転数が遅くなり，差動ケース17aの回転数が駆動側出
力軸16の回転数の1/2になったところで，サイドクラッ
チレバーを引いた側の出力軸16はロック状態となる。

従って車両はロックされた側の出力軸16に取付けられ
た駆動輪を中心に旋回を開始すると共に，さらに差動ケ
ース17aの回転が遅くなると，サイドクラッチレバーを
引いた側の駆動軸16が逆転を開始する。同時に半減速機
構35の連動アーム57がさらに約45゜引かれることによ
り，ラック55によりピニオン49が押されるため，可変板
41は可変軸に対する角度を維持しながら回転軸43を中心
に約45゜回動される。

これによって可変軸ガイド39に対する可変板41の傾斜
角が約1/2となるため，変速レバー38は変速位置より約1
/2だけ戻され，自動変速機２の速度が半減される。

そして差動ケース17aの回転が完全に停止されると，
左右駆動軸16が同じ回転数，かつ半減された速度で逆方
向へ回転されるようになるため，車両は車体の中心部Ｏ
を中心に第11図（イ）に示すように旋回されるようにな
り，これによって狭い場所でも第11図（ロ），（ハ）に
示すように容易に車両の進行方向を反転できるようにな
ると共に，半減速機構35により速度が半減された状態で
旋回が行われるため，旋回中，運転者や積荷が振り落と
されることもない。

また旋回後直進する場合は，サイドクラッチレバーを
元の位置へ戻すことにより，まず差動装置17の制動が解
除され，その後いままで遮断されていたサイドクラッチ
10が接続されて左右出力軸16へ回転が伝達されるため，
左右駆動輪が同じ方向へ駆動されて車両が直進すると共
に，ブレーキアーム28の復帰により半減速機構35の連動
レバー57及び軸受けケース54が可変板復帰用ばね58の作
用で戻されるため，ラック55とピニオン49の噛合が外れ
て可変板固定アーム46が自由になり，これによって可変
板41が回転軸43を中心に可変板復帰ストッパ59に当接す
るまで回動されて元の状態，すなわち設定された速度に
復帰するようになる。

（発明の効果） この発明は以上詳述したように，半減速機構を設けて
旋回時左右の車輪またはクローラの回転速度を自動的に
半減するようにしたことから，運転者や積荷などが旋回
時の遠心力で振り落とされることもなく完全に旋回でき
るようになる。

また旋回時のみ速度が半減されることから直進時の変
速操作は従来と同様なフィーリングで行えると共に，旋
回後自動的に元の速度へ迅速に復帰するため，旋回時の
速度を半減しても作業能率が低下する虞れもない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し，第１図は縦断面図，
第２図は第１図II−II線に沿う断面図，第３図は第１図
III方向からの矢視図，第４図は半減速機構の平面図，
第５図は同側面図，第６図は第４図Ａ−Ａ線に沿う断面
図，第７図は第４図Ｂ−Ｂ線に沿う断面図，第８図は第
４図Ｃ方向からの矢視図，第９図は第５図Ｄ方向からの
矢視図，第10図は第４図Ｅ方向からの矢視図，第11図
（イ），（ロ），（ハ），第12図（イ），（ロ），第13
図（イ），（ロ）はそれぞれ作用説明図，第14図及び第
15図（イ），（ロ），（ハ），（ニ），（ホ），（ヘ）
は従来の説明図である。 ２……無段変速機,10……サイドクラッチ,16……出力
軸， 17……差動装置,17a……差動ケース,22……ブレーキ装
置， 28……ブレーキアーム,33……サイドクラッチレバー， 35……半減速機構,36……連動手段,38……変速アーム， 41……可変板,55……ラック。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/00 B62D 11/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの出力を左右独立したサイドクラ
   ッチ（10）を介して左右の出力軸へ伝達する車両動力伝
   達装置において，動力入力側に設置された無段変速機
   （２）の変速アーム（38）に連動する可変板（41）とサ
   イドクラッチレバー（33）の作動により駆動するラック
   （55）を設け，旋回時のサイドクラッチ（10）の作動に
   よりラック（55）と可変板（41）を連結させ，変速アー
   ム（38）と連動させることによって旋回速度を半減する
   半減速装置（35）を設けた車両の動力伝達装置。