JP4862194B2 - 車軸駆動装置 - Google Patents
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Description
出力軸と、入力軸と、該入力軸に入力された主変速機からの動力を変速して前記出力軸に伝達するギア式変速機とを備える車軸駆動装置であって、
前記ギア式変速機は、
走行負荷を検出する走行負荷検出手段と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、高速クラッチが介装されている高速ギア列と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、低速クラッチが介装されている低速ギア列とを備え、
前記走行負荷検出手段は、
前記出力軸上に相対回転可能に設けられ、かつ、前記高速ギア列または低速ギア列と一体回転相対回転選択可能な上流側検出部材と、
前記出力軸上に相対回転不能に設けられる下流側検出部材と、
前記上流側検出部材と下流側検出部材とを互いに近づく方向に付勢する付勢部材とを備えてなり、
前記上流側検出部材または下流側検出部材を前記軸方向に摺動可能としており、
前記上流側検出部材及び下流側検出部材の少なくとも一方に、前記上流側検出部材と前記下流側検出部材とが係合する係合部を有し、
前記係合部は前記上流側検出部材または下流側検出部材が前記付勢部材の付勢方向側に摺動している場合に係合する第一係合部と,前記上流側検出部材または下流側検出部材が前記付勢部材の付勢方向逆側に摺動している場合に係合する第二係合部とからなり、
前記第一係合部及び前記第二係合部は前記出力軸にかかる走行負荷に応じて前記上流側検出部材または下流側検出部材を前記付勢部材の付勢方向に抗して摺動させる力を生じるように構成し、
前記走行負荷が増大して第一切換ポイント以上になると、前記付勢部材の付勢力に抗して前記上流側検出部材・下流側検出部材の一方が他方より遠ざかるよう摺動することにより、前記高速クラッチが離間されて、低速クラッチが係合されるように連動し、
前記軸にかかる走行負荷が減少して前記第一切換ポイントより低い第二切換ポイントより低くなると、前記付勢部材の付勢力にて前記上流側検出部材・下流側検出部材の一方が他方に近づくよう摺動することにより、前記高速クラッチが係合されて、低速クラッチが離間されるように連動するものである。
前記高速クラッチの切換用アクチュエータは電気制御式とし、前記走行負荷検出手段は、前記上流側検出部材または下流側検出部材の摺動により、該アクチュエータの電気スイッチをON・OFFさせるものである。
前記高速クラッチは、油圧クラッチとされているものである。
前記高速クラッチは、前記走行負荷検出手段の、前記出力軸方向に摺動可能な上流側検出部材または下流側検出部材に機械的に連結されているものである。
前記高速クラッチは、前記走行負荷検出手段と同一軸上に設けられるものである。
前記高速クラッチは、前記走行負荷検出手段と異なる軸上に設けられるものである。
前記高速クラッチは、ドッグクラッチとされているものである。
前記高速クラッチは、てこ作動式摩擦板クラッチとされているものである。
前記低速クラッチは、オーバーランニングクラッチとされているものである。
前記第一係合部及び前記第二係合部は、該上流側検出部材及び該下流側検出部材のそれぞれに連続状に形成した、該軸方向に対する角度の異なる面としたものである。
前記上流側検出部材及び前記下流側検出部材は、中間部材を介して係合されるものである。
前記中間部材は、球状部材とされているものである。
前記下流側検出部材を前記の軸方向に摺動可能な摺動部材とし、前記中間部材は、該摺動部材と一体に回転及び摺動可能であり、前記低速ギア列に属する低速ギアを前記上流側検出部材とし、該低速ギアに前記第一係合部及び第二係合部を形成しているものである。
前記軸上にて、低速ギアを挟んで前記摺動部材と反対側に、前記高速ギア列に属する高速ギアを配設し、前記高速クラッチは、前記摺動部材より前記低速ギアを摺動可能に貫通して該高速ギアに係合・離間可能な係合部材より構成されるものである。
切換ポイント付近での僅かな走行負荷の変動により、高速段及び低速段が頻繁に切り換わることがないため、走行負荷を安定させることができる。即ち、高速ギア列から低速ギア列へ切り換えられる第一切換ポイントよりも、低速ギア列から高速ギア列へ切り換えられる第二切換ポイントが、低い走行負荷に設定されることによりヒステリシスが発生する。このため、例えば、走行負荷が第一切換ポイントであることが検出されると、高速ギア列から低速ギア列へ切り換えられるが、低速ギア列から高速ギア列に切り換えられる第二切換ポイントが、第一切換ポイントよりも低い走行負荷に設定されているため、第一切換ポイント付近で走行負荷が僅かに変動(低下)しても、低速ギア列から高速ギア列に切り換わることがない。
ギア式変速機の周囲に油圧クラッチを制御するための複雑な機械構造を設けずにすみ、装置のコンパクト性を確保する。
走行負荷に応じて係合または離間する高速クラッチを構成することができる。
高速クラッチの制御手段を別途設ける必要がなく、車軸駆動装置に内蔵される走行負荷検出手段と高速クラッチとの間の機械的連係構造のみで高速クラッチを制御できる。
高速クラッチ、走行負荷検出手段、及びその間の機械的連係構造が、同一軸上に配設され、装置における軸の径方向のコンパクト性を確保する。
高速クラッチと走行負荷検出手段とが異なる軸に振り分けられ、装置における当該軸方向のコンパクト性を確保する。
ドッグクラッチの摺動部材を前記走行負荷検出手段の前記軸方向に摺動可能な上流側検出部材または下流側検出部材に機械的に連係させるだけの単純な構造で負荷検出に基づく高速クラッチ制御を実現できる。
油圧や電気スイッチを用いずに、てこを前記軸方向に摺動可能な上流側検出部材または下流側検出部材に機械的に連係させることで、走行負荷に応じて係合または離間する摩擦板式の高速クラッチを構成することができる。
高速クラッチの係合または離間に連動して、離間または係合する低速クラッチを構成し、高速ギア列または低速ギア列を自動的に切り換えることができる。
上流側検出部材と下流側検出部材とに第一係合部・第二係合部に該当する面を形成するだけで、前述のヒステリシスを生じさせることができ、新たな部材を全く必要とせず、装置のコンパクト性、低コスト性を確保する。
中間部材を上流側検出部材と下流側検出部材との間に介設した構造の走行負荷検出手段において、該上流側検出部材と該下流側検出部材とに第一係合部・第二係合部に該当する面を形成するだけで、前述のヒステリシスを生じさせることができ、新たな部材を全く必要とせず、装置のコンパクト性、低コスト性を確保する。
球状部材よりなる中間部材を上流側検出部材と下流側検出部材との間に介設した構造の走行負荷検出手段において、該上流側検出部材と該下流側検出部材とに第一係合部・第二係合部に該当する面を形成するだけで、前述のヒステリシスを生じさせることができ、新たな部材を全く必要とせず、装置のコンパクト性、低コスト性を確保する。
走行負荷検出手段の上流側検出部材を、低速ギア列に属する低速ギアにて兼用するので、部品点数の削減、コンパクト性の確保、低コスト性を確保する。
さらに、高速クラッチを構成する係合部材が、高速ギアに並設される低速ギア内に配設されることとなるので、軸方向のコンパクト性を確保する。
ミッションケース3は、エンジン1と同じく防振ゴムを介して機体フレーム100に弾性的に支持(防振マウント)されている。ミッションケース3からは、水平前方に出力軸6が突設されている。
ここで、側面視においてシフタ56の歯と後進従動ギア55(クラッチ歯55a)の歯とが、一致しない場合は、バネ79の付勢力によりシフタ56が右方に付勢されたままで、シフタ56が右方に摺動されない。そして、シフタ56の歯と後進従動ギア55(クラッチ歯55a)の歯とが一致すると、バネ79の付勢力によりシフタ56が右方に摺動され、シフタ56を介して、第二伝動部材59と後進従動ギア55(クラッチ歯55a)とが噛合される。
ここで、側面視においてシフタ56の歯と第一伝動部材58の歯とが、一致しない場合は、バネ79の付勢力によりシフタ56が左方に付勢されたままで、シフタ56が左方に摺動されない。そして、シフタ56の歯と第一伝動部材58の歯とが一致すると、バネ79の付勢力によりシフタ56が左方に摺動され、シフタ56を介して、第二伝動部材59と第一伝動部材58とが噛合される。
そして、変速従動軸26にかかる走行負荷が増大して所定値(以下、「第一切換ポイント」という。)以上になると、トルクセンシングピン292は、第一係合部297から離間されて、第二係合部298に係合される(図14及び図15参照)。トルクセンシングピン292が左方向に摺動されると、連結部材254を介して、連結部材254に連結固定されている摺動部材296が、連動して一体的に摺動されて、前進低速従動ギア252より最も遠ざかる。
そして、摺動部材296が前進低速従動ギア252より最も遠ざかるよう左方向に摺動されると、摺動部材296に連結部材254を介して固定されているドッグピン273aが、連動して左方向に移動される。ドッグピン273aが左方向に最も移動されると、ドッグピン273aがドッグ穴251aから離間され、前進高速クラッチ273が離間される。
即ち、前進高速ギア列250Hから前進低速ギア列250Lへ切り換えられる第一切換ポイントよりも、前進低速ギア列250Lから前進高速ギア列250Hへ切り換えられる第二切換ポイントが、低い走行負荷に設定されることによりヒステリシスが発生する。このため、例えば、走行負荷が第一切換ポイントであることが検出されると、前進高速ギア列250Hから前進低速ギア列250Lへ切り換えられるが、前進低速ギア列250Lから前進高速ギア列250Hに切り換えられる第二切換ポイントが、第一切換ポイントよりも低い走行負荷に設定されているため、第一切換ポイント付近で走行負荷が僅かに変動(低下)しても、前進低速ギア列250Lから前進高速ギア列250Hに切り換わることがない。そして、トルクセンサ290の上流側検出部材を、前進低速ギア列250Lに属する前進低速従動ギア252にて兼用するので、部品点数の削減、コンパクト性の確保、低コスト性を確保することができる。また、前進高速クラッチ273を構成するドッグピン273aが、前進高速従動ギア251に並設される前進低速従動ギア252内に配設されることとなるので、軸方向のコンパクト性を確保することができる。
また、前進高速クラッチ573は、トルクセンサ90と異なる軸上に設けられるものであるため、前進高速クラッチ573とトルクセンサ90とが異なる軸に振り分けられ、装置における当該軸方向のコンパクト性を確保する。
そして、前進高速クラッチ573は、てこ作動式摩擦板クラッチとされているものであるため、油圧や電気スイッチを用いずに、てこを下流側検出部材96に機械的に連係させることで、走行負荷に応じて係合または離間する摩擦板式の前進高速クラッチ573を構成することができる。
26 変速従動軸
40 CVT
50 ギア式変速機
50H 前進高速ギア列
50L 前進低速ギア列
72 前進低速クラッチ
73 前進高速クラッチ
86 電気スイッチ
90 トルクセンサ
91 上流側検出部材
94 付勢部材
96 下流側検出部材
97 第一係合部
98 第二係合部
273a ドッグピン
Claims (14)
- 出力軸と、入力軸と、該入力軸に入力された主変速機からの動力を変速して前記出力軸に伝達するギア式変速機とを備える車軸駆動装置であって、
前記ギア式変速機は、
走行負荷を検出する走行負荷検出手段と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、高速クラッチが介装されている高速ギア列と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、低速クラッチが介装されている低速ギア列とを備え、
前記走行負荷検出手段は、
前記出力軸上に相対回転可能に設けられ、かつ、前記高速ギア列または低速ギア列と一体回転相対回転選択可能な上流側検出部材と、
前記出力軸上に相対回転不能に設けられる下流側検出部材と、
前記上流側検出部材と下流側検出部材とを互いに近づく方向に付勢する付勢部材とを備えてなり、
前記上流側検出部材または下流側検出部材を前記軸方向に摺動可能としており、
前記上流側検出部材及び下流側検出部材の少なくとも一方に、前記上流側検出部材と前記下流側検出部材とが係合する係合部を有し、
前記係合部は前記上流側検出部材または下流側検出部材が前記付勢部材の付勢方向側に摺動している場合に係合する第一係合部と,前記上流側検出部材または下流側検出部材が前記付勢部材の付勢方向逆側に摺動している場合に係合する第二係合部とからなり、
前記第一係合部及び前記第二係合部は前記出力軸にかかる走行負荷に応じて前記上流側検出部材または下流側検出部材を前記付勢部材の付勢方向に抗して摺動させる力を生じるように構成し、
前記走行負荷が増大して第一切換ポイント以上になると、前記付勢部材の付勢力に抗して前記上流側検出部材・下流側検出部材の一方が他方より遠ざかるよう摺動することにより、前記高速クラッチが離間されて、低速クラッチが係合されるように連動し、
前記軸にかかる走行負荷が減少して前記第一切換ポイントより低い第二切換ポイントより低くなると、前記付勢部材の付勢力にて前記上流側検出部材・下流側検出部材の一方が他方に近づくよう摺動することにより、前記高速クラッチが係合されて、低速クラッチが離間されるように連動することを特徴とする車軸駆動装置。 - 前記高速クラッチの切換用アクチュエータは電気制御式とし、前記走行負荷検出手段は、前記上流側検出部材または下流側検出部材の摺動により、該アクチュエータの電気スイッチをON・OFFさせることを特徴とする請求項1に記載の車軸駆動装置。
- 前記高速クラッチは、油圧クラッチとされていることを特徴とする請求項2に記載の車軸駆動装置。
- 前記高速クラッチは、前記走行負荷検出手段の、前記出力軸方向に摺動可能な上流側検出部材または下流側検出部材に機械的に連結されていることを特徴とする請求項1に記載の車軸駆動装置。
- 前記高速クラッチは、前記走行負荷検出手段と同一軸上に設けられることを特徴とする請求項4に記載の車軸駆動装置。
- 前記高速クラッチは、前記走行負荷検出手段と異なる軸上に設けられることを特徴とする請求項4に記載の車軸駆動装置。
- 前記高速クラッチは、ドッグクラッチとされていることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の車軸駆動装置。
- 前記高速クラッチは、てこ作動式摩擦板クラッチとされていることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の車軸駆動装置。
- 前記低速クラッチは、オーバーランニングクラッチとされていることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の車軸駆動装置。
- 前記第一係合部及び前記第二係合部は、該上流側検出部材及び該下流側検出部材のそれぞれに連続状に形成した、該軸方向に対する角度の異なる面としたことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の車軸駆動装置。
- 前記上流側検出部材及び前記下流側検出部材は、中間部材を介して係合されることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の車軸駆動装置。
- 前記中間部材は、球状部材とされていることを特徴とする請求項11に記載の車軸駆動装置。
- 前記下流側検出部材を前記の軸方向に摺動可能な摺動部材とし、前記中間部材は、該摺動部材と一体に回転及び摺動可能であり、前記低速ギア列に属する低速ギアを前記上流側検出部材とし、該低速ギアに前記第一係合部及び第二係合部を形成していることを特徴とする請求項11または請求項12に記載の車軸駆動装置。
- 前記軸上にて、低速ギアを挟んで前記摺動部材と反対側に、前記高速ギア列に属する高速ギアを配設し、前記高速クラッチは、前記摺動部材より前記低速ギアを摺動可能に貫通して該高速ギアに係合・離間可能な係合部材より構成されることを特徴とする請求項13に記載の車軸駆動装置。
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