JP5167224B2

JP5167224B2 - ギヤ切換装置

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Publication number: JP5167224B2
Application number: JP2009225282A
Authority: JP
Inventors: 清繁前沢
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: JP2011073514A

Description

本発明は、操作レバーの操作により２以上の切換位置に切換可能なギヤ切換装置に関する。

従来、２以上の切換位置を有するギヤ切換装置では、操作者が意図しないギヤの切換位置の切換りを防止するために様々な検討が行われている。例えば、多段変速機構の多段変速レバーを案内するためのレバーガイドと、ＰＴＯ系変速装置のＰＴＯ変速レバーを案内するためのレバーガイドとを、有する作業車において、レバーガイドは、座席の一側で、機体前後方向に沿って直線状に、且つ、互いに平行になるように配置し、ＰＴＯ系変速装置は、正転作業域と中立域と逆転作業域を有し、正転作業域と中立域から逆転作業域への操作を牽制・解除可能な逆転シフト防止手段を設けている作業車の変速装置がある（特許文献１参照）。

特開２００５−２２５４９０号公報（段落番号０００５−０００６、図２）

上述の特許文献１の技術では、逆転シフト防止手段により正転作業域と中立域から逆転作業域への操作が牽制されているため、ＰＴＯ系変速装置が勝手に他の作業域に切換ることを防止することができる。

しかしながら、特許文献１の技術では、操作者がＰＴＯ系変速装置を切換える際には、逆転シフト防止手段の牽制を解除した後にＰＴＯ変速レバーを操作しなければならず、操作者に不便を強いている。

本発明の目的は、このような課題に鑑み、操作レバーの切換操作により、切換位置の切換りの許容、規制を制御可能なギヤ切換装置を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明のギヤ切換装置は、少なくとも第１切換位置と第２切換位置とを有するギヤ切換部と、前記ギヤ切換部の切換位置に対応する位置に切換操作可能な操作レバーと、前記操作レバーに対する切換操作がなされた際に、当該切換操作を前記ギヤ切換部に伝達し、前記ギヤ切換部の切換位置を前記操作レバーの切換位置に対応する切換位置に切換操作する第１伝達部材と、前記ギヤ切換部の前記第１切換位置から前記第２切換位置への切換りを規制する規制位置および前記ギヤ切換部の前記第１切換位置から前記第２切換位置への切換りを許容する許容位置に変位可能に備えられた規制部材と、前記操作レバーが前記第１切換位置に切換操作された際に当該切換操作を前記規制部材に伝達し、前記規制部材を前記規制位置に変位させ、前記操作レバーが前記第１切換位置から前記第２切換位置に切換操作される際に当該切換操作を前記規制部材に伝達し、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置に変位させる第２伝達部材と、を備えている。

この構成では、操作者が操作レバーを第１切換位置に切換操作した際には、規制部材によりギヤ切換部が第１切換位置から第２切換位置に切換ることを規制している。これにより、ギヤ切換部の負荷変動等により、操作者が意図しないギヤ切換部の第１切換位置から第２切換位置への切換りを回避することができる。一方、操作者の意図によりギヤ切換部を第１切換位置から第２切換位置に切換える際には、操作者の操作レバーへの切換操作により、規制部材が許容位置に変位され、ギヤ切換部を第１切換位置から第２切換位置に切換えることができる。このとき、特許文献１のように操作レバーの操作とは別に逆転シフト防止手段の解除等の作業は不要である。

本発明のギヤ切換装置の請求項２の構成では、前記規制部材は、揺動軸芯を中心に揺動自在に支持され、当該揺動軸芯から延出する受動アームと作動アームとを備え、前記第１伝達部材が接続される前記ギヤ切換部の部材または前記第１伝達部材に当接部材を備え、前記第２伝達部材と前記受動アームとが接続されており、前記第２伝達部材は、前記操作レバーの前記切換操作に応じて前記規制位置と前記許容位置との間を揺動し、前記規制位置において前記当接部材と前記作動アームの先端部とが当接することにより前記規制を実現するよう構成され、前記揺動軸芯と前記作動アームの先端部との間隔は、前記揺動軸芯と前記受動アームの前記第２伝達部材の接続位置との間隔よりも長く設定している。

この構成では、受動アームと作動アームとを備えた規制部材が操作レバーの切換操作に伴い、規制位置と許容位置の間を揺動する。また、当接部材は規制部材の作動アームの先端部と当接させることにより、第１切換位置から第２切換位置に切換ることを抑制することができる。揺動軸芯と作動アームの先端部との間隔は、揺動軸芯と受動アームの第２伝達部材の接続位置との間隔よりも長く設定しているため、操作レバーへの切換操作は増幅されて作動アームに伝達されて、作動アーム（規制部材）をいち早く規制位置から許容位置に、もしくは、許容位置から規制位置に変位させ、操作者の切換操作を阻害することを回避することができる。

本発明のギヤ切換装置の請求項３の構成では、前記作動アームの先端部を前記揺動軸芯と平行な軸芯周りに形成され、前記当接部材側に凸な略円弧状に形成し、前記当接部材の前記作動アームの先端部が当接する部位を前記揺動軸芯と平行な軸芯周りに形成され、前記作動アームの先端部側に凸な略円弧状に形成している。

この構成では、作動アームの先端部と当接部材とが当接する部位は、互いに向かい合う略円弧状に形成されている。これにより、作動アーム（規制部材）が許容位置から規制位置に変位する際に、当接部材の変位が遅れた場合であっても、作動アームに対する当接部材の抵抗を低減することができ、作動アームが規制位置に抵抗少なく変位することができる。

本発明のギヤ切換装置の請求項４の構成では、前記ギヤ切換部の前記第１切換位置が、前記ギヤ切換部の伝動下手側に備えられた第１出力軸および第２出力軸に前記ギヤ切換部の動力を伝達する切換位置であり、前記ギヤ切換部の前記第２切換位置が、前記ギヤ切換部の伝動下手側に備えられた前記第１出力軸に前記ギヤ切換部の動力を伝達する切換位置である。

この構成では、ギヤ切換部が第１切換位置にあるときには、規制部材が規制位置にあり、ギヤ切換部が第２切換位置に切換ることを規制するため、的確に第１切換位置から第２切換位置への切換りを抑制することができる。したがって、第１切換位置が第１出力軸および第２出力軸に動力を伝達する切換位置であり、第２切換位置が第１出力軸にのみ動力を伝達する切換位置であった場合に、ギヤ切換部において負荷の大きい第１切換位置から第２切換位置に切換る力が作用したとしても、的確に第１切換位置から第２切換位置への切換りを抑制することができる。

本発明のギヤ変速装置を用いたトラクタの全体側面図である。図１のトラクタの前輪伝動構造の縦断側面図である。図１のトラクタの伝動構造全体を示す縦断側面図である。図１のトラクタの伝動構造全体のギヤトレインを示す概略図である。標準四輪駆動モードにある図１のトラクタの前輪変速機構の縦断側面図である。前輪増速駆動モードにある図１のトラクタの前輪変速機構の縦断側面図である。図１のトラクタの油圧回路図である。本発明のギヤ切換装置のＰＴＯ伝動構造の縦断側面図である。本発明のギヤ切換装置のＰＴＯ伝動構造の縦断側面図である。本発明のギヤ切換装置のＰＴＯ伝動構造の縦断側面図である。本発明のギヤ切換装置のリヤミッドモードにおけるＰＴＯモード切換操作伝動機構とＰＴＯモード選択機構との連係構造を示す図である。本発明のギヤ切換装置のミッドモードにおけるＰＴＯモード切換操作伝動機構とＰＴＯモード選択機構との連係構造を示す図である。本発明のギヤ切換装置のＰＴＯモード選択機構の操作構造を示す正面図である。本発明のギヤ切換装置の別実施形態におけるＰＴＯモード切換操作伝動機構の側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

〔全体構造〕
図１は、本発明のギヤ変速装置の制御機構を採用した四輪駆動型のトラクタの全体側面である。このトラクタは、エンジン１の後部に連結されたクラッチハウジング２と、ミッションケース３とが板金製のハウジングフレーム４を介して連結されて機体ボディを構成している。エンジン１の下部には、前方に延出された前フレーム５に操向用の前輪６を備えた前車軸ケース７がローリング自在に支持されている。また、ミッションケース３の後部に後輪８が装着されている。

ミッションケース３は、前部ケース３ｆ、ミッドケース３ｍ、およびデフケース３ｄとを連結して構成されている。デフケース３ｄの左右には、減速ケース３ｅを介して後輪８が軸支されている。デフケース３ｄの上部には、リフトアーム９を備えたシリンダケース１０が連結されており、油圧駆動されるリフトアーム９によって作業装置連結用の３点リンク機構１１が昇降されるようになっている。また、デフケース３ｄの後面からは、リヤＰＴＯ軸１２（本発明の第２出力軸）が後ろ向きに突設されている。一方、ミッドケース３ｍの下部には、ミッドＰＴＯ軸１３（本発明の第１出力軸）が前向きに突設配備されている。

〔伝動構造〕
図２，３，４は本実施形態におけるトラクタの伝動構造である。クラッチハウジング２の上部には単板乾式の主クラッチ１４が装備されている。また、前部ケース３ｆの内部にはＨＳＴ（Hydro Static Transmission）が組み込まれ、ミッドケース３ｍの内部に副ギヤ変速部１７が組み込まれている。

〔伝動機構：前輪変速機構〕
図２に示すように、クラッチハウジング２には主クラッチ１４を収容した乾式のクラッチ室ａと、クラッチ室ａと隔絶された湿式（オイルバス潤滑式）の変速室ｂが備えられている。この変速室ｂの上部には、エンジン１の動力を後述するＨＳＴに伝達する主伝動軸２５が挿通支持されている。一方、変速室ｂの下部には、ＨＳＴからの前輪駆動用動力を受けて前輪６を変速駆動する前輪変速機構が備えられている。この前輪変速機構２６には、ＨＳＴからの前輪駆動用動力を伝達する中間伝動軸２７と同心状に連結された入力軸２８および、入力軸２８と平行な変速軸２９が備えられている。

変速軸２９には変速クラッチ３０が備えられており、この変速クラッチ３０を入り切りすることにより変速軸２９を高低２段に変速することができる。この変速動力は、ケース下端部に備えられた前輪駆動軸３１にギヤ伝達され、前輪駆動軸３１から前方に取り出した高低２段の変速動力は前車軸ケース７に軸伝達される。

入力軸２８には大径ギヤＧ２０と小径ギヤＧ２１とが備えられている。一方、変速軸２９には大径ギヤＧ２０および小径ギヤＧ２１に常時咬合する小径遊転ギヤＧ２２と大径遊転ギヤＧ２３とが備えられている。図５に示すように、変速クラッチ３０は、変速軸２９に固着されたクラッチドラム３２と小径遊転ギヤＧ２２に連設されたスプラインボス部３３との間に多板式の摩擦伝動部３４を介在させている。また、クラッチドラム３２には、ピストン部材３５が内嵌装着されている。ピストン部材３５は、軸内油路を介して給排される圧油および内装したバネ３６によって進退変位可能であり、その進退変位により摩擦伝動部３４を圧接あるいは圧接解除してクラッチ入り切りを行うように構成されている。

クラッチドラム３２のボス部にシフト可能に外嵌したシフト部材３７が、クラッチドラム３２を貫通する連結ピン３８を介してピストン部材３５に一体化されており、ピストン部材３５の進退移動に伴ってシフト部材３７が一体にシフトされるようになっている。

図５に示すように、変速クラッチ３０への圧油供給が断たれている状態では、バネ３６の付勢力によってピストン部材３５が図中左方に後退変位し、変速クラッチ３０が「切り」状態となる。このとき、ピストン部材３５と一体化されたシフト部材３７が大径遊転ギヤＧ２３の側面に咬合連結される。この連結により、入力軸２８の動力が小径ギヤＧ２１、大径遊転ギヤＧ２３、シフト部材３７、および、クラッチドラム３２を介して変速軸２９に減速伝達される。さらに、動力は変速軸２９の前端から前輪駆動軸３１を介して前車軸ケース７に伝達される。このとき、前輪６は後輪周速度と同等（あるいは、若干速い周速度）の周速度で駆動されるため、標準の四輪駆動モードとなる。

一方、図６は、変速クラッチ３０が「入り」状態になった状態を示している。図から明らかなように、圧油の供給によってピストン部材３５がバネ３６に抗して図中右方に移動し、摩擦伝動部３４を圧接することで変速クラッチ３０が「入り」状態となっている。このとき、ピストン部材３５と一体化されたシフト部材３７は大径遊転ギヤＧ２３から咬合解除されている。これにより、入力軸２８の動力が大径ギヤＧ２０、小径遊転ギヤＧ２２、摩擦伝動部３４、および、クラッチドラム３２を介して変速軸２５に増速伝達され、さらに、前輪駆動軸３１を介して前車軸ケース７に伝達される。このとき、前輪６は後輪周速度の約２倍程度の周速度で駆動されるため、前輪増速駆動モードとなる。

〔伝動機構：油圧回路〕
図７に示すように、変速クラッチ３０の圧油給排油路には、前輪６の操向に連動して切換え操作される前輪制御バルブＶ１と、前輪６の自動変速を入り切り選択する自動変速選択バルブＶ２と、後述する副ギヤ変速部１７の変速操作に連動して切換え操作される牽制バルブＶ３とが直列に備えられている。エンジン１の動力は油圧ポンプＯＰを駆動して油圧を発生され、その油圧はパワーステアリングユニット３９およびオイルクーラ４０を経て、前輪変速用油圧回路ｃに供給される。

図５および６に示すように、前輪制御バルブＶ１、自動変速選択バルブＶ２、および、牽制バルブＶ３はそれぞれロータリバルブにより構成されており、クラッチハウジング２の後部に連結された単一のバルブケーシング４１に組付けられている。また、前輪制御バルブＶ１と牽制バルブＶ３とは、互いに平行に配置されている。一方、前輪制御バルブＶ１と牽制バルブＶ３との中間に位置する自動変速選択バルブＶ２は、そのスプール軸心が前輪制御バルブＶ１と牽制バルブＶ３のスプール軸心と直交するように配置されている。

図８に示すように、前輪制御バルブＶ１は、前輪６のステアリング機構４２に機械的に連動連結されており、前輪６が直進状態にある時には油路を遮断し、前輪６が直進位置から設定角度（例えば３５°）以上に左あるいは右に操向された際に、回動して油路を開放するように構成されている。一方、自動変速選択バルブＶ２は、切換えレバー４３にリンク連係されており、切換えレバー４３が自動変速「入り」位置に操作されている状態では油路を開放し、切換えレバー４３が自動変速「切り」位置に操作されている状態では油路を遮断するように構成されている。他方、牽制バルブＶ３は、走行速度を３段に変速する副ギヤ変速部１７を切換え操作する副変速レバー４４にリンク連係されており、副変速レバー４４が「低速」あるいは「中速」に操作されている状態では油路を開放し、副変速レバー４４が「高速」に操作されている状態では油路を遮断するように構成されている。

したがって、切換えレバー４３が自動変速「入り」位置に選択され、自動変速選択バルブＶ２が油路を開放し、副変速レバー４４が「低速」あるいは「中速」に操作され、牽制バルブＶ３が油路を開放している状態でのみ、前輪６の設定角度以上の操向に連動して前輪制御バルブＶ１が切換えられて、変速クラッチ３０に圧油が供給されて前輪６が増速駆動され、円滑な小回り旋回を実現することができる。一方、切換えレバー４３が自動変速「入り」位置に選択されていても、副変速レバー４４が「高速」にある場合には、前輪６が設定角度以上に操向されても前輪自動増速が実行されることはない。また、切換えレバー４３が自動変速「切り」位置に選択され、自動変速選択バルブＶ２により油路が閉じられていれば、当然ながら、前輪６の操向によっても前輪自動増速が行われることはない。

〔伝動機構：ＨＳＴ〕
ＨＳＴは、エンジン１の動力を油圧に変換するポンプＰと、ポンプＰにより発生された油圧を回転力に変換するモータＭとを備えている。ポンプＰには、エンジン１からの動力を伝達する入力軸１８が接続されている。この入力軸１８は、上述した主伝動軸２５と同心状に連結されており、エンジン１からの動力をポンプＰに伝動することができる。一方、モータＭが発生した動力は、出力軸２０に伝達され、前輪６および後輪８を駆動する（詳細は後述）。

〔伝動機構：副ギヤ変速部〕
副ギヤ変速部１７は、出力軸２０に突き合わせ連結された伝動軸２１と、伝動軸２１と平行に配置された最終出力軸２２との間で３段の変速を行い、最終出力軸２２の後端に備えたベベルピニオンギヤＧｐを介してデフ機構Ｄを駆動し、左右の後輪８を駆動するように構成されている。

伝動軸２１の前後には大径遊嵌ギヤＧ１２と小径遊嵌ギヤＧ１３が装着され、大径遊嵌ギヤＧ１２および小径遊嵌ギヤＧ１３の間でシフト操作されるシフトギヤＧ１４がスプライン装着されている。一方、最終出力軸２２には大径遊嵌ギヤＧ１２および小径遊嵌ギヤＧ１３に常時咬合する小径ギヤＧ１５および大径ギヤＧ１６が固着されている。また、小径ギヤＧ１５と大径ギヤＧ１６との間には、シフトギヤＧ１４に直接咬合可能な中径ギヤＧ１７が固着されている。

シフトギヤＧ１４を後方にシフトしてそのボス部を小径遊嵌ギヤＧ１３のボス部に咬合連結することで、小径遊嵌ギヤＧ１３と大径ギヤＧ１６のギヤ比での伝動によって、出力軸２０の動力を最終出力軸２２に「低速」に伝動することができる。一方、シフトギヤＧ１４を前後中間位置にまでシフトして中径ギヤＧ１７に直接咬合させることで、シフトギヤＧ１４と中径ギヤＧ１７とのギヤ比での伝動によって「中速」での伝動を行うことができる。他方、シフトギヤＧ１４を前方にシフトしてそのボス部を大径遊嵌ギヤＧ１２のボス部に咬合連結することで、大径遊嵌ギヤＧ１２と小径ギヤＧ１５とのギヤ比での伝動によって「高速」での伝動を行うことができる。

最終出力軸２２の前端部には前輪６への動力伝達用の出力ギヤＧ１８が固着されている。また、前部ケース３ｆとミッドケース３ｍとにわたって前輪駆動用伝動軸２３が貫通支架されている。前輪駆動用伝動軸２３の後端部にはシフトギヤＧ１９がスプライン嵌着されており、このシフトギヤＧ１９を前方にシフトして最終出力軸２２の出力ギヤＧ１８に咬合させることにより、出力軸２０の動力を前輪駆動用伝動軸２３に伝達することができる。この前輪駆動用伝動軸２３の前端は中間伝動軸２７と同心状に連結されているため、伝達された動力は、上述したように中間伝動軸２７等を介して前輪６を駆動する。このとき、前輪６と後輪８とは同調駆動されるため四輪駆動状態となる。一方、シフトギヤＧ１９を後方にシフトして出力ギヤＧ１８との咬合を解除することにより、前輪６への動力伝達を断ち、後輪８のみによる後二輪駆動状態となる。

〔ＰＴＯ（Power Take Off）伝動機構〕
図２，３および８に示すように、入力軸１８の後端と、前部ケース３ｆおよびミッドケース３ｍにわたって支承された伝動軸４５とがＰＴＯクラッチ４７を介して同心状に連結配置されている。伝動軸４５の後端には中継伝動軸４８が同心状に連結され、この中継伝動軸４８の後端部には設けた小径ギヤＧ２４が設けられている。一方、リヤＰＴＯ軸１２には大径ギヤＧ２５が設けられており、小径ギヤＧ２４と大径ギヤＧ２５とが咬合し、走行系とは独立してリヤＰＴＯ軸１２を定速で駆動することができる。

ＰＴＯクラッチ４７は、伝動軸４５の前部に遊嵌支持されたドラム状のクラッチドラム５１、伝動軸４５に外挿されたクラッチスリーブ５４、クラッチドラム５１とクラッチスリーブ５４との間に介在した多板式の摩擦伝動部５５、クラッチドラム５１に内嵌配置されたクラッチ操作用のピストン部材５６、ピストン部材５６を摩擦解除方向（図８の左方向）に付勢するバネ５７等によって構成されている。伝動軸４５には油路ｅが穿設されている。この油路ｅを介して供給される油圧でピストン部材５６をバネ５７に抗して変位（図８の右方向）させることにより、摩擦伝動部５５が圧接され、「クラッチ入り」状態となる。一方、圧油供給を解除し、バネ５７の付勢力によりピストン部材５６を摩擦解除方向に変位させることにより、摩擦伝動部５５の圧接が解除され、「クラッチ切り」状態となる。

伝動軸４５の油路ｅは、ミッドケース３ｍの前後中間位置に設けられた軸受け壁３ｍｗの内部油路ｆを介して、ミッションケース３の外面に取り付けられた操作バルブＶ４に連通接続されている。トラクタの運転部には、ＰＴＯクラッチレバー（図示せず）が備えられており、操作者によるＰＴＯクラッチレバーの操作に応じて操作バルブＶ４の連通／遮断状態が切換えられ、操作バルブＶ４の状態に応じて油路ｅの油圧が変化し、ＰＴＯクラッチ４７の入り切り操作を実現している。

ＰＴＯクラッチ４７の後方箇所には、「クラッチ切り」作動に連動して伝動下手側の慣性回転を阻止するＰＴＯブレーキ６０が備えられている。このＰＴＯブレーキ６０は、クラッチスリーブ５４にスプライン外嵌した摩擦板６１、摩擦板６１を後方から受止める受け板６２、前部ケース３ｆにステー６３を介して固定した制動板６４とで構成されており、ＰＴＯクラッチ４７が切り作動してピストン部材５６がバネ５７によって図中左方に付勢移動されると、ピストン部材５６と一体にクラッチスリーブ５４が同方向に移動し、摩擦板６１が受け板６２と制動板６４とで挟持されてクラッチスリーブ５４に制動がかけられるようになっている。

図３に示すように、ミッドケース３ｍの下面には、前方に向けてミッドＰＴＯ軸１３を突設支持したミッドＰＴＯケース６５が連結されている。また、ＰＴＯクラッチ４７の伝動下手側には、ＰＴＯ動力をリヤＰＴＯ軸１２とミッドＰＴＯ軸１３とから取出す形態を切換え選択するＰＴＯモード選択機構６６が備えられている。

図４に示すように、ミッドＰＴＯ軸１３への伝動系は、伝動軸４５の後部に遊嵌した動力取出し用ギヤＧ２６と、ミッドＰＴＯ軸１３に一体形成したギヤＧ２７とが、中継ギヤＧ２８，Ｇ２９，Ｇ３０を介して咬合連動された構造となっている。中継ギヤＧ２８は前輪駆動用伝動軸２３に遊嵌されている。一方、中継ギヤＧ２９は走行系の伝動軸２１に遊嵌支持されている。他方、中継ギヤＧ３０はミッドケース３ｍの下壁部に装着した支軸６７に遊嵌支持されている。

〔ＰＴＯモード選択機構〕
ＰＴＯモード選択機構６６は、後述するＰＴＯモード切換操作伝動機構８０からの切換操作を受けて、ＰＴＯクラッチ４７におけるクラッチスリーブ５４の後部にスプライン内嵌されたシフト部材６８を前後にシフトすることにより、リヤＰＴＯ軸１２のみに動力を伝達するモード（以下、リヤモードと称する）と、リヤＰＴＯ軸１２およびミッドＰＴＯ軸１３の両者に動力を伝達するモード（本発明の第１切換位置。以下、リヤミッドモードと称する）と、ミッドＰＴＯ軸１３のみに動力を伝達するモード（本発明の第２切換位置。以下、ミッドモードと称する）を選択するよう構成されている。

図９に示すように、シフト部材６８を最も前方位置（図中の左方向）にシフト操作すると、シフト部材６８が伝動軸４５に備えたスプライン部４５ａにのみ咬合された状態となる。このとき、ＰＴＯクラッチ４７を介してシフト部材６８に伝達された動力は中継伝動軸４８を経由し、リヤＰＴＯ軸１２のみに伝達される。

一方、図８に示すように、シフト部材６８を前後中間位置にシフト操作すると、シフト部材６８が伝動軸４５のスプライン部４５ａと動力取出し用ギヤＧ２６のボス部にかけてスプライン咬合された状態となる。このとき、ＰＴＯクラッチ４７を介してシフト部材６８に伝達された動力は、中継伝動軸４８を経由し、リヤＰＴＯ軸１２および、ミッドＰＴＯ軸１３に伝達される。

他方、図１０に示すように、シフト部材６８を最も後方位置（図中の右方向）にシフト操作すると、シフト部材６８が動力取出し用ギヤＧ２６のボス部にのみスプライン咬合された状態となる。このとき、ＰＴＯクラッチ４７を介してシフト部材６８に伝達された動力は、ミッドＰＴＯ軸１３のみに伝達される。

また、ＰＴＯ系の伝動軸４５と中継伝動軸４８とにわたって軸連結スリーブ６９がスプライン外嵌されている。軸連結スリーブ６９は前後シフト可能にスプライン装着されるとともに、この軸連結スリーブ６９が、ＰＴＯモード選択用のシフト部材６８と同期して逆方向にシフトされるように、その操作系が連係されている。この軸連結スリーブ６９は、ＰＴＯモード選択機構６６によってミッドモードが選択された際に、自由になったリヤＰＴＯ軸１２が連れ回り回転するのを阻止するよう機能している。

したがって、シフト部材６８が最前方位置および前後中間位置にシフトされて、リヤモードまたはリヤミッドモードが選択された状態では、軸連結スリーブ６９はそのシフト範囲の最後方位置（図中の右方向）または前後中間位置にある。このとき、軸連結スリーブ６９は単なる軸継ぎ手として機能する。図１０に示すように、シフト部材６８が最後方位置にシフトされて、ミッドモードが選択されると、シフト部材６８の後方シフトに連動して軸連結スリーブ６９が前方（図中の左方向）に移動する。このとき、軸連結スリーブ６９の前端係合爪６９ａが、ミッドケース３ｍの軸受け壁３ｍｗの後面に形成されたリブ７４に後方から係合される。これにより、回転自由状態になったＰＴＯ系の伝動軸４５と中継伝動軸４８の回転を阻止することができる。

〔ギヤ切換部〕
図１１および図１３に示すように、ミッドケース３ｍの側壁には、回転軸芯ｖを中心に回転可能な操作軸９２と、回転軸芯ｖと平行な回転軸芯ｗを中心に回転可能な操作軸９４と、が貫通支承されている。操作軸９２の内側端部には偏心操作ピン９２ａが備えられており、この偏心操作ピン９２ａがシフト部材６８の係合溝６８ａと係合するよう構成されている。また、操作軸９２には、回転軸芯ｖから偏芯するように連結部材９１および９３が備えられている。この連結部材９３には、回転軸芯ｖと平行に操作ピン９３ａが備えられている。さらに、操作ピン９３ａは、操作軸９４の外端部から延出された連係レバー９５と長孔連係されている。操作軸９４の内側端部には操作アーム９６が連結されており、操作アーム９６の端部は軸連結スリーブ６９の係合溝６９ｂと係合するよう構成されている。

このような構成により、操作軸９２に加えられる回転操作がシフト部材６８および軸連結スリーブ６９に伝達され、シフト部材６８と軸連結スリーブ６９とが互いに逆方向にシフトすることができる。

なお、ＰＴＯモード選択機構６６、連結部材９１、操作軸９２、連結部材９３、操作軸９４、連係レバー９５および操作アーム９６により、本発明のギヤ切換部が構成されている。

〔ＰＴＯモード切換操作伝動機構〕
図１１は、本発明のギヤ切換装置のリヤミッドモード時のＰＴＯモード切換操作伝動機構８０とＰＴＯモード選択機構６６との連係構造を示している。操作レバー８１は、揺動軸芯ｖと平行な揺動軸芯ｘ周りで揺動可能に支持されており、操作者からの切換操作に伴い揺動作動する。図１１に示すように、操作レバー８１は、ＰＴＯモード選択機構６６と同様に、リヤモード、リヤミッドモードおよびミッドモードに切換可能に構成されている。操作レバー８１の端部には、切換ロッド８２（本発明の第１伝達部材）の一端が連結されている。切換ロッド８２の他の端部は、上述の連結部材９１に連結されている。

切換ロッド８２の上方には、揺動軸芯ｘと平行な揺動軸芯ｙ周りで揺動可能に支持された略Ｌ字形状の揺動部材８３（本発明の規制部材）が備えられている。この揺動部材８３は、揺動軸芯ｙから切換ロッド８２の軸芯方向に延出する作動アーム８３ｂおよび揺動軸芯ｙから切換ロッド８３の軸芯方向に直交する方向に延出する受動アーム８３ａから構成されている。この受動アーム８３ａには、長さ調節自在な揺動ロッド８４（本発明の第２伝達部材）の一端が連結されており、揺動ロッド８４の他の端部は操作レバー８１と切換ロッド８２との連結部分に連結されている。図から明らかなように、揺動軸芯ｙと作動アーム８３ｂとの間隔Ｌ１は、揺動軸芯ｙと受動アーム８３ａの揺動ロッド８４の接続位置との間隔Ｌ２よりも長く構成されている。

また、切換ロッド８２の上部には、切換ロッド８２と一体的に移動するストッパ８５（本発明の当接部材）を備えている。ストッパ８５は、揺動軸芯ｙ方向視で円形（揺動軸芯ｙと平行な軸芯周りに形成される円形）な短い円柱であり、作動アーム８３ｂの先端部分はストッパ８５側に凸な略円弧形状をしている。このような形状とすることにより、作動アーム８３ｂが下方に揺動する際に、ストッパ８５が図中左方に移動するのが遅れたとしても、ストッパ８５が作動アーム８３ｂの揺動を阻害する力を小さくすることができる。

図１１から明らかなように、リヤミッドモードの状態では、揺動部材８３の作動アーム８３ｂと切換ロッド８２とが略平行姿勢となっており、作動アーム８３ｂの先端部とストッパ８５が当接している。リヤミッドモードでは、ＰＴＯモード選択機構６６にかかる負荷が大きいため、負荷の小さいミッドモード（またはリヤミッドモードとミッドモードの間のニュートラル位置）にシフト部材６８を変位させようとする力が生じる場合がある。このとき、シフト部材６８への力は偏心操作ピン９２ａを介して操作軸９２への回転力（図中の時計回りの力）として伝達される。操作軸９２の回転力は、連結部材９１を介して切換ロッド８２に図中右方向への力として作用する。しかしながら、上述したように、リヤミッドモードでは切換ロッド８２に備えられているストッパ８５が作動アーム８３ｂの先端部に当接しているため（本発明の規制位置）、切換ロッド８２の図中右方向への移動を規制している。これにより、負荷変動等に伴って生じる、リヤミッドモードからミッドモード（またはリヤミッドモードとミッドモードの間のニュートラル位置）への意図しない切換りを防止することができる。

一方、操作者の意図によりリヤミッドモードからミッドモードへ切換操作が行われる場合には、まず操作者により操作レバー８１がミッドモードに対応する位置に切換操作される。このとき、操作レバー８１は揺動軸芯ｘを中心として図中の反時計回りに揺動する。操作レバー８１の揺動は、揺動ロッド８４に伝達され、揺動ロッド８４は図中の右下方向に移動する。それに伴い、揺動ロッド８４が連結された受動アーム８３ａの端部が図中の右下方向に引かれ、揺動部材８３を揺動軸芯ｙ周りで図中の時計回りに揺動させる。これにより、作動アーム８３ｂとストッパ８５との当接が解除される（本発明の許容位置）。

また、操作レバー８１の揺動力は、切換ロッド８２にも伝達される。このとき、切換ロッド８２には、図中の右方向への力が作用する。リヤミッドモードでは、作動アーム８３ｂとストッパ８５とが当接することにより、切換ロッド８２が図中の右方向へ移動することを規制していたが、上述したように、操作者が操作レバー８１をミッドモードに切換操作した場合には作動アーム８３ｂとストッパ８５との当接が解除されているため、切換ロッド８２は図中右方向への移動が可能となる。これ移動が連結部材９１を介して操作軸９２に図中時計回りの回転として伝達される。上述したように、操作軸９２の回転はシフト部材６８に伝達され、ＰＴＯモード選択機構６６をミッドモードに切換えることができる。図１２は、このようにしてミッドモードに切換えられたＰＴＯモード切換操作伝動機構８０である。

一方、ミッドモードからリヤミッドモードに切換える際には、ＰＴＯモード切換操作伝動機構８０の各部材は、図１２の状態から下記のように作動する。まず、操作レバー８１は揺動軸芯ｘを中心として図中時計回りに揺動し、切換ロッド８２および揺動ロッド８４に対して図中左方向への力を加える。切換ロッド８２への力は、連結部材９１を介して操作軸９２に図中反時計回りの回転力として伝達され、ＰＴＯモード選択機構６６をリヤミッドモードに切換える力として作用する。一方、揺動ロッドへの力は、揺動部材８３を揺同軸芯ｙ周りの図中反時計回りに揺動させる。なお、ストッパ８５は切換ロッド８２とともに左方に移動するため、揺動部材８３の揺動を阻害することはない。もし、ストッパ８５が左方に移動するタイミングが遅れた場合でも、作動アーム８３ｂとストッパ８５との互いに当接する部位は、互いに向かい合う略円弧形状となっているため、作動アーム８３ｂに対するストッパ８５の抵抗を低減することができ、作動アーム８３ｂの揺動を阻害する力を小さくすることができる。さらに、図から明らかなように、作動アーム８３ｂの先端部の下部の曲率半径は、ストッパ８５の周囲の曲率半径よりも大きく形成しているため、ストッパ８５の移動タイミングが揺動部材８３の揺動タイミングよりも若干遅れたとしても、曲率半径の違いにより揺動部材８３の揺動を阻害する力をより小さくすることができる。

他方、リヤミッドモードからリヤモードへ切換える際には、図１１の状態から下記のように作動する。まず、操作レバー８１は揺動軸芯ｘを中心として図中時計回りに揺動し、切換ロッド８２および揺動ロッド８４に対して図中左方向への力を加える。切換ロッド８２への力は、連結部材９１を介して操作軸９２に図中反時計回りの回転力として伝達され、ＰＴＯモード選択機構６６をリヤモードに切換える力として作用する。一方、揺動ロッド８４への力は、揺動部材８３を揺同軸芯ｙ周りの図中反時計回りに揺動させる。このとき、ストッパ８５は作動アーム８３ｂの先端部から離間する方向に移動するため、ストッパ８５の移動タイミングと揺動部材８３の揺動タイミングのずれは問題とならない。

〔別実施形態〕
（１）上述の実施形態では、第１切換位置をリヤミッドモード、第２切換位置をミッドモードして説明したが、第２切換位置をリヤミッドモードとミッドモードの間に位置するニュートラルとしても構わない。

（２）上述の実施形態では、ストッパ８５は切換ロッド８２に備えられていたが、本発明の目的を達する限りにおいて他の位置に備えても構わない。例えば、図１４に示すように、連結部材９１に備えても構わない。この場合には、作動アーム８３ｂの長さを適切なものにする必要がある。

本発明は、２以上の切換位置を有するギヤ切換装置に利用することができる。

１２：リヤＰＴＯ軸（第２出力軸）
１３：ミッドＰＴＯ軸（第１出力軸）
８１：操作レバー
８２：切換ロッド（第１伝達部材）
８３：揺動部材（規制部材）
８３ａ：受動アーム
８３ｂ：作動アーム
８４：揺動ロッド（第２伝達部材）
８５：ストッパ（当接部材）
Ｌ１：間隔
Ｌ２：間隔

Claims

少なくとも第１切換位置と第２切換位置とを有するギヤ切換部と、
前記ギヤ切換部の切換位置に対応する位置に切換操作可能な操作レバーと、
前記操作レバーに対する切換操作がなされた際に、当該切換操作を前記ギヤ切換部に伝達し、前記ギヤ切換部の切換位置を前記操作レバーの切換位置に対応する切換位置に切換操作する第１伝達部材と、
前記ギヤ切換部の前記第１切換位置から前記第２切換位置への切換りを規制する規制位置および前記ギヤ切換部の前記第１切換位置から前記第２切換位置への切換りを許容する許容位置に変位可能に備えられた規制部材と、
前記操作レバーが前記第１切換位置に切換操作された際に当該切換操作を前記規制部材に伝達し、前記規制部材を前記規制位置に変位させ、前記操作レバーが前記第１切換位置から前記第２切換位置に切換操作される際に当該切換操作を前記規制部材に伝達し、前記規制部材を前記規制位置から前記許容位置に変位させる第２伝達部材と、を備えたギヤ切換装置。
前記規制部材は、揺動軸芯を中心に揺動自在に支持され、当該揺動軸芯から延出する受動アームと作動アームとを備え、
前記第１伝達部材が接続される前記ギヤ切換部の部材または前記第１伝達部材に当接部材を備え、
前記第２伝達部材と前記受動アームとが接続されており、前記第２伝達部材は、前記操作レバーの前記切換操作に応じて前記規制位置と前記許容位置との間を揺動し、前記規制位置において前記当接部材と前記作動アームの先端部とが当接することにより前記規制を実現するよう構成され、
前記揺動軸芯と前記作動アームの先端部との間隔は、前記揺動軸芯と前記受動アームの前記第２伝達部材の接続位置との間隔よりも長く設定している請求項１記載のギヤ切換装置。
前記作動アームの先端部を前記揺動軸芯と平行な軸芯周りに形成され、前記当接部材側に凸な略円弧状に形成し、
前記当接部材の前記作動アームの先端部が当接する部位を前記揺動軸芯と平行な軸芯周りに形成され、前記作動アームの先端部側に凸な略円弧状に形成した請求項２記載のギヤ切換装置。
前記ギヤ切換部の前記第１切換位置が、前記ギヤ切換部の伝動下手側に備えられた第１出力軸および第２出力軸に前記ギヤ切換部の動力を伝達する切換位置であり、
前記ギヤ切換部の前記第２切換位置が、前記ギヤ切換部の伝動下手側に備えられた前記第１出力軸に前記ギヤ切換部の動力を伝達する切換位置である請求項１から３のいずれか一項に記載のギヤ切換装置。