JP6944417B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力を伝達する動力伝達装置に関する。

たとえば、コンバインなどの作業車両には、左右一対の走行装置にクローラを採用したものがある。このクローラを採用した作業車両では、機体を左右に旋回させるため、左右のクローラに伝達される動力を変速する必要がある。たとえば、一方のクローラに伝達される動力よりも低速の動力が他方のクローラに伝達されることにより、機体が他方のクローラ側に緩旋回する。また、一方のクローラに伝達される動力と逆方向の動力が他方のクローラに伝達されることにより、機体が他方のクローラ側に超信地旋回する。

動力の変速や伝達経路の切り換えのため、動力を左右のクローラに伝達する動力伝達装置には、複数のクラッチが備えられている。複数のクラッチが備えられる構成では、油圧でクラッチを作動させる構造をクラッチごとに設けるのが一般的である。しかし、機体の停止状態を維持する駐車ブレーキの作動には、油圧ではなく機械的な方法によりクラッチを作動させなければならないので、たとえば、第１軸の制動かつ第１軸と第２軸との結合により駐車ブレーキが作動する場合、第１軸を制動するクラッチ（ブレーキ）および第１軸と第２軸とを結合させるクラッチごとに、それらのクラッチを機械的に作動させる構造が必要となる。そのため、動力伝達装置の構造が複雑かつ大型化する。

特開２０１８−３９１６号公報

本発明の目的は、構造の簡素化を図ることができる、動力伝達装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力伝達装置は、動力を走行装置に伝達する動力伝達装置であって、第１軸を制動／制動解除するために係合／解放される第１クラッチと、第１軸と第２軸とを結合／分離させるために係合／解放される第２クラッチと、第１クラッチおよび第２クラッチの一方を押圧して係合させる押圧部材とを含み、第１クラッチおよび第２クラッチは、同一軸線上に配置されて、押圧部材により第１クラッチおよび第２クラッチの一方が押圧されたときに、その押圧力が第１クラッチおよび第２クラッチの他方に伝達されるように設けられている。

この構成によれば、押圧部材により第１クラッチおよび第２クラッチの一方が押圧されて係合すると、その押圧力が第１クラッチおよび第２クラッチの他方に伝達される。これにより、第１クラッチおよび第２クラッチの両方が係合する。よって、第１クラッチおよび第２クラッチごとにそれらを作動させる構造を設ける必要をなくすことができ、構造の簡素化を図ることができる。

動力伝達装置は、弾性部材をさらに含み、押圧部材は、弾性部材の弾性力により第１クラッチを押圧してもよい。

動力伝達装置は、第１クラッチに対して押圧部材が近接する第１方向および押圧部材が離間する第２方向に移動可能に設けられる移動部材をさらに含み、第１クラッチが係合している状態から移動部材が第２方向に移動して、移動部材が押圧部材を押圧し、押圧部材が弾性部材の弾性力に抗して移動することにより第１クラッチが解放されてもよい。

動力伝達装置は、ケースをさらに含み、移動部材は、ケースに形成された挿通孔に挿通される円柱状部を有し、円柱状部には、ケースの外部に突出した部分にねじが形成され、ケースの外部で円柱状部のねじに螺合されるボルトを締めることにより、移動部材が第２方向に移動する構成が採用されてもよい。この構成により、移動部材の位置がナットの締め量で決まるので、移動部材の位置を精度よく調節することができる。

本発明によれば、構造の簡素化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の要部の構成を示す断面図であり、駐車ブレーキおよび２軸結合クラッチが係合した状態を示す。 本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の要部の構成を示す断面図であり、駐車ブレーキおよび２軸結合クラッチが油圧により解放された状態を示す。 本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の要部の構成を示す断面図であり、駐車ブレーキが解放され、２軸結合クラッチが係合した状態を示す。 本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の要部の構成を示す断面図であり、駐車ブレーキおよび２軸結合クラッチが解放した状態を示す。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜動力伝達装置＞
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図１Ｄは、本発明の一実施形態に係る動力伝達装置１の要部の構成を示す断面図である。

動力伝達装置１は、たとえば、コンバインに搭載されて、動力を左右の走行装置に伝達する。コンバインは、左右の走行装置のそれぞれに対応してＨＳＴ（Hydro Static Transmission：静油圧式無段変速機）を備える２ポンプ２モータの構成のものであってもよいし、左右の走行装置に共通にＨＳＴを備える構成のものであってもよい。

動力伝達装置１は、第１軸１１および第２軸１２を備えている。第１軸１１は、円柱状に形成されている。第２軸１２は、円筒状に形成されている。そして、第１軸１１が第２軸１２の中心線に沿って第２軸１２に挿通され、第１軸１１の中心線と第２軸１２の中心線とが一致することにより、第１軸１１および第２軸１２は、二重軸構造をなしている。第１軸１１と第２軸１２との間には、ニードルベアリング１３が介在されている。これにより、第１軸１１は、第２軸１２にニードルベアリング１３を介して回転可能に保持されている。また、第２軸１２は、ベアリング１４を介して、動力伝達装置１の外殻をなすケース１５に回転可能に保持されている。

第１軸１１は、一端面から回転軸線方向に一定長さの部分がその一定長さを超える部分よりも小径に形成されている。そして、その小径部分には、スプライン１６が形成されている。スプライン１６には、共用部材２１がスプライン結合している。共用部材２１は、第１軸１１からその回転径方向に延出する円環部２２と、円環部２２の先端部から第１軸１１の回転軸線方向の一方側に延びる第１円筒部２３と、円環部２２の先端部から第１軸１１の回転軸線方向の他方側に延びる第２円筒部２４とを一体に有している。

第１円筒部２３の外周面には、複数の円環板状のクラッチディスク２５が第１円筒部２３の回転軸線方向に間隔を空けて保持されている。ケース１５は、第１円筒部２３の外側を第１円筒部２３と平行をなして取り囲む円筒状に形成された第３円筒部２６を有している。第３円筒部２６の内周面には、複数の円環板状のクラッチプレート２７が第３円筒部２６の中心線方向に間隔を空けて保持されている。クラッチディスク２５とクラッチプレート２７とは、中心線方向に交互に並ぶように配置されている。クラッチディスク２５とクラッチプレート２７とが圧接されることにより、クラッチディスク２５の回転が阻止され、それらの圧接が解除されることにより、クラッチディスク２５の回転が許容される。すなわち、クラッチディスク２５およびクラッチプレート２７は、第１軸１１を制動／制動解除するために係合／解放される駐車ブレーキ２８を構成している。

第２円筒部２４の内周面には、複数の円環状のクラッチプレート３１が第２円筒部２４の回転軸線方向に間隔を空けて保持されている。第２円筒部２４は、第２軸１２に第２軸１２の径方向外側から対向している。第２軸１２の外周面には、第２円筒部２４と対向する部分に、複数の円環状のクラッチディスク３２が第２軸１２の回転軸線方向に間隔を空けて保持されている。クラッチプレート３１とクラッチディスク３２とは、回転軸線方向に交互に並ぶように配置されている。クラッチプレート３１とクラッチディスク３２とが圧接されることにより、第１軸１１と第２軸１２とが一体に回転するよう結合され、それらの圧接が解除されることにより、第１軸１１と第２軸１２とが相対回転可能に分離する。すなわち、クラッチプレート３１およびクラッチディスク３２は、第１軸１１と第２軸１２とを係合／分離させるために係合／解放される２軸結合クラッチ３３を構成している。

また、共用部材２１の円環部２２と第１軸１１の外周面に径の違いで生じている面との間には、スプリング３４が圧縮状態で介在されている。

共用部材２１の円環部２２に対してスプリング３４と反対側には、ピストン３５が設けられている。ピストン３５は、第１軸１１に外嵌されて、第１軸１１の回転軸線方向に移動可能に設けられている。ピストン３５に対して円環部２２と反対側には、シリンダ３６が設けられている。シリンダ３６は、第１軸１１に外嵌されて、第１軸１１に対して固定的に設けられている。そして、ピストン３５とシリンダ３６との間には、油室３７が形成されている。第１軸１１の内部には、油路３８が形成されている。油路３８は、接続油路３９を介して、油室３７と連通している。

駐車ブレーキ２８に対して２軸結合クラッチ３３と反対側には、押圧部材４１が設けられている。押圧部材４１は、クラッチディスク２５とクラッチプレート２７とが重なる部分を押圧する円環状の作用部４２を有している。押圧部材４１とケース１５との間には、複数のスプリング４３が介在されており、押圧部材４１は、それらのスプリング４３の弾性力により、クラッチプレート２７側に弾性的に付勢されている。

押圧部材４１には、貫通穴４４が形成されている。貫通穴４４は、第１軸１１の回転軸線を中心とする円筒面４５，４６を第１軸１１側からこの順に有している。円筒面４６は、円筒面４５よりも小径であり、円筒面４５と円筒面４６との間には、円環状の段差面４７を有している。

第１軸１１と押圧部材４１との間には、移動部材５１が設けられている。移動部材５１は、押圧部材４１の円筒面４５に対応した外径を有する扁平な円柱状の第１円柱状部５２と、第１円柱状部５２に対して第１軸１１側と反対側に形成され、押圧部材４１の円筒面４６に対応した外径を有する第２円柱状部５３と、第２円柱状部５３に対して第１軸１１側と反対側に形成され、第２円柱状部５３よりも小径かつ長く延びる第３円柱状部５４を一体に有している。

そして、第１円柱状部５２は、押圧部材４１の円筒面４５に囲まれる部分に嵌まっている。第２円柱状部５３は、押圧部材４１の円筒面４６に囲まれる部分に挿通されている。第３円柱状部５４は、押圧部材４１の貫通穴４４を抜け出て、ケース１５に貫通して形成された挿通孔５５に挿通されている。第３円柱状部５４には、ケース１５の外部に突出した部分にねじ５７が形成されており、そのねじ５７が形成された部分には、ナット５８が螺着されている。

押圧部材４１と移動部材５１との間には、油室６１が形成されている。また、移動部材５１には、その中心線に沿って、油路６２が形成されている。油路６２は、第３円柱状部５４の先端面で開放されている。また、油路６２は、接続油路６３を介して、油室６１と連通している。

＜動作＞
油路３８，６２に作動油が流れていない状態では、図１Ａに示されるように、スプリング４３の弾性力により、押圧部材４１が駐車ブレーキ２８側に付勢され、押圧部材４１の作用部４２がクラッチプレート２７を押圧している。これにより、クラッチディスク２５とクラッチプレート２７とが圧接されて、駐車ブレーキ２８が係合し、第１軸１１が制動されている。また、その押圧力が共用部材２１を介して２軸結合クラッチ３３に伝達され、クラッチプレート３１およびクラッチディスク３２が圧接される。これにより、２軸結合クラッチ３３が係合し、第１軸１１と第２軸１２とが結合している。

この状態から、図１Ｂに示されるように、油路６２に作動油（圧油）が供給され、その作動油が油路６２から接続油路６３を介して油室６１に供給されると、油室６１内の油圧により、押圧部材４１がスプリング４３の弾性力に抗して駐車ブレーキ２８から離間する方向に移動する。その結果、駐車ブレーキ２８が解放され、第１軸１１の制動が解除される。また、２軸結合クラッチ３３への押圧力の伝達がなくなるので、２軸結合クラッチ３３も解放され、第１軸１１と第２軸１２との結合が解除される。その結果、第１軸１１および第２軸１２がそれぞれ独立して回転可能となる。

その後、図１Ｃに示されるように、油路３８にも作動油が供給され、その作動油が油路３８から接続油路３９を介して油室３７に供給されると、油室３７内の油圧により、ピストン３５が共用部材２１を押圧する。この押圧力により、２軸結合クラッチ３３のクラッチプレート３１およびクラッチディスク３２が圧接される。これにより、２軸結合クラッチ３３が係合し、第１軸１１と第２軸１２とが結合する。

コンバインの牽引時や調整時には、ナット５８が締められる。ナット５８が締められると、移動部材５１が駐車ブレーキ２８から離間する側に移動する。移動部材５１の移動の途中で、図１Ｄに示されるように、移動部材５１の周縁部が押圧部材４１に当接し、移動部材５１が押圧部材４１を押圧する。これにより、押圧部材４１が駐車ブレーキ２８から離間する方向に移動し、駐車ブレーキ２８が解放され、第１軸１１の制動が解除される。また、２軸結合クラッチ３３への押圧力の伝達がなくなるので、２軸結合クラッチ３３も解放され、第１軸１１と第２軸１２との結合が解除される。その結果、第１軸１１および第２軸１２がそれぞれ独立して回転可能となる。

＜作用効果＞
以上のように、油路６２への作動油の供給により、駐車ブレーキ２８および２軸結合クラッチ３３を解放することができ、その作動油の供給の停止により、駐車ブレーキ２８および２軸結合クラッチ３３を係合させることができる。１つの油圧操作構造により、駐車ブレーキ２８および２軸結合クラッチ３３の操作が可能である。また、駐車ブレーキ２８の操作に操作レバーが不要である。よって、動力伝達装置１の構造の簡素化を図ることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することも可能であり、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：動力伝達装置
１１：第１軸
１２：第２軸
２８：駐車ブレーキ（第１クラッチ）
３３：２軸結合クラッチ（第２クラッチ）
４１：押圧部材
４３：スプリング（弾性部材）
５１：移動部材
５５：挿通孔
５８：ナット

Claims (2)

1. 動力を走行装置に伝達する動力伝達装置であって、
   第１軸を制動／制動解除するために係合／解放される第１クラッチと、
   前記第１軸と第２軸とを結合／分離させるために係合／解放される第２クラッチと、
   弾性部材と、
   前記弾性部材の弾性力により前記第１クラッチを押圧して係合させる押圧部材と、
   前記第１クラッチに対して前記押圧部材が近接する第１方向および前記押圧部材が離間する第２方向に移動可能に設けられる移動部材と、
   ケースとを含み、
   前記第１クラッチおよび前記第２クラッチは、同一軸線上に配置されて、前記押圧部材により前記第１クラッチが押圧されたときに、その押圧力が前記第２クラッチに伝達されるように設けられ、
   前記第１クラッチが係合している状態から前記移動部材が前記第２方向に移動して、前記移動部材が前記押圧部材を押圧し、前記押圧部材が前記弾性部材の弾性力に抗して移動することにより前記第１クラッチが解放され、
   前記移動部材は、前記ケースに形成された挿通孔に挿通される円柱状部を有し、
   前記円柱状部には、前記ケースの外部に突出した部分にねじが形成され、
   前記ケースの外部で前記円柱状部のねじに螺合されるナットを締めることにより、前記移動部材が前記第２方向に移動する、動力伝達装置。
2. 前記押圧部材を前記弾性部材の弾性力に抗して前記第１クラッチから離間させるための圧油が供給される油室をさらに含む、請求項１に記載の動力伝達装置。

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