JPH0257748A - ミッション構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば芝刈機、或いは、農用トラクタ等に搭載
されて使用されるもので、前後進変速が可能なミッショ
ン構造に関する。

〔従来の技術〕

前後進とその前後進何れかの状態で複数段の変速が行な
える構成としてディスク式無断変速装置がある（例えば
実開昭６３−８４４５０号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

確かにこのディスク式無断変速装置では、前後進変速が
可能であり、かつ、その前後進状態で無段に変速が可能
で、それらが単一のディスク式無断変速装置で行なえる
特徴を有するものの、実質的には伝動効率の極端な低下
を来すことのない構成のものにするとすれば、駆動ディ
スク及び受動ディスク共に大径のものが必要になり、単
一のディスク式無断装置だけで前後進変速構造と高低速
変速構造を兼用する割りには構造が大型化する点は否め
なかった。しかも、ディスク式無断変速装置自体は駆動
ディスクを受動ディスクに圧接して伝動を行うものであ
るので、ディスクの大径化によって伝動効率の改善を図
ったとしてもその伝動効率はギヤ伝動構造のものに比べ
て良くなることはないのである。

本発明の目的は前後進及び高低の変速を行なえるもので
、伝動効率を高くかつコンパクトな構造を採れるものを
提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による特徴構成は ■　人力軸に対して直交する状態で架設された伝動軸に
一対の正逆転用入力ベベルギヤを択一的に伝動可能に取
付ける点と、 ■　前記伝動軸に平行に架設された左右の車軸に動力を
伝達すべくデフケースを取付ける点と、 ■　前記伝動軸からデフケースに動力伝達するギヤ伝動
機構を、 前記正逆転用人カベベルギヤと並列状態で伝動軸に支持
される複数個の出力ギヤと、この出力ギヤと咬合してデ
フケースと一体で回転すべく左右一方の車軸に遊嵌支持
される複数個の入力ギヤと、 で構成している点とにあり、その作用効果は次の通りで
ある。

〔作　用〕

■　クラッチによって正逆転用人カベベルギヤの一方を
人力軸と伝動可能な状態に設定することによって正逆転
変速が行なえ、かつ、その変速出力は伝動軸に一旦伝動
され、前記ギヤ伝動機構で高低に変速されて、デフ機構
に伝達される。

■　従って、前後進変速及び高低変速共にギヤ伝動構造
を採っているので、ディスク式無断変速装置より伝動効
率を大きく採れる。

■　しかも、これら二つの変速構造を配置構成する・に
、通常空きスペースとなることが多いデフケースの横側
方を利用して、そこにギヤ伝動機構を配置することによ
って、占有スペースを拡大することなく、ミッション構
造を構成することができる。

〔発明の効果〕

その結果、伝動効率の高いかつコンパクトな構成のミッ
ション構造を作り上げることができ、特に実施例でも示
すような小型の芝刈機等に搭載する際に有効である。

〔実施例〕

第７図に示すように、モータ（Ｍ　、）動力によって操
向される単一前輪（ＩＦ）及び左右一対の駆動後輪（Ｉ
Ｒ）、　（ＩＲ）　とを取付けている車体（Ｖ）に、縦
軸心（Ｘ）周りで芝を刈取る回転刃体（２）、及び、エ
ンジン（Ｅ）、操縦者の手元側送信機（図示せず）より
送られる信号を受けて制御を行う受信機（３）を搭載す
るとともに、車体後端に刈芝を収容する集草容器（６）
を設けて、遠隔操縦式の芝刈機を構成してある。

一方、第９図に示すように、機体後端には集草容器取付
用のブラケッ）　（４７）が設けてあり、集草バッグ形
式の集草容器（４９）と図示するように集草枠（５２）
に集草用ビニール袋（４８）を内装した集草容器（６）
との両タイズのものを取付けることができるように構成
してある。つまり、第８図に示すように集草バッグ形式
の集草容器（４９）を取付けることができるように、前
記ブラケッ）　（４７）の両側面に第２取付は用スタッ
ドポル）　（５２）を形成するとともに、集草用ビニー
ル袋形式の集草容器（６）を取付けることができるよう
に前記ブラケット（４７）の側面に第１取付は用スタッ
ドボルト（５０）を形成してある。

左右駆動後輪（ＩＲ）、　（ＩＲ）に対する変速装置（
４）について説明する。第１図に示すように、前記後輪
（ＪＲ）を前進状態、停止状態、並びに、後進状態の各
状態に切り換える前後進切り換え部（４Ａ）と、その前
後進切り換え部（４Ａ）の出力を、低速、中速、高速の
３段階に切り換えるギヤ伝動機構式変速部（４Ｂ）と、
その変速部（４Ｂ）の出力にて駆動される、前記左右一
対の後輪（ＩＲ）に対する差動部（４Ｃ）とからなる。

前記前後進切り換え部（４Ａ）について説明すれば、第
１図及び第２図に示すように、前記左右後輪（ＩＲ）の
車軸（１１）と平行な方向の横軸芯周りに回転自在に支
承された一つの伝動軸（１２）が設けられ、その伝動軸
（１２）に、前記エンジン（Ｅ）に連動連結された駆動
入力軸（５）の先端部に固着された出力ベベルギヤ（１
３）に咬合して互いに逆方向に回転駆動される前進用入
力ベベルギヤ（１４）及び後進用人カベベルギヤ（１５
）の夫々が、遊転自在な状態で外嵌支持されている。

第３図にも示すように、前記前進用入力ギヤ（１４）及
び後進用入力ギヤ（１５）夫々のボス部の内側面には、
咬合用凹部（ａ）の複数個が、前記伝動軸（１２）の周
方向に沿って等間隔で形成され、その咬合用凹部（ａ）
に咬合する咬合用ピン（１６）が設けられている（第３
図参照）。

説明を加えれば、前記咬合用ピン（１６）は、前記伝動
軸（１２）にその軸芯方向に沿って挿脱自在に内嵌支持
される前後進切り換え用のシフトロッド（１８）の先端
側に、その軸芯方向に直交する方向に貫通する状態で支
持され、前記シフトロッド（１８）が前記伝動軸（１２
）の軸芯方向に沿って挿脱自在な状態で前記伝動軸（１
２）と一体回転するように、前記伝動軸（１２）にそれ
の軸芯方向に沿って形成した長孔（１９）に挿入されて
いる。

つまり、前記シフトロッド（１８）を、前記伝動軸（１
２）の軸芯方向に沿って移動させることにより、前記前
進用人力ギヤ（１４）及び前記後進用人力ギヤ（１５）
の一方の咬合用凹部（ｉｌ）が、前記伝動軸（１２）と
一体回転する前記咬合用ピン（１６）と咬合して、前記
伝動軸（１２）が正逆回転駆動されるように構成されて
いるのである。

但し、前記咬合用ピン（１６）が、前記前進用入力ギヤ
（１４）及び前記後進用入力ギヤ（１５）の間に位置す
る状態において、前記面入力ギヤ（１４）。

（１５）の前記咬合用凹部（ａ）の夫々に対して咬合し
ない状態となり、前記伝動軸（１２）への前記エンジン
（Ｂ）からの動力の伝達が断たれて、走行停止状態に切
り換えられるようになっている。

又、後記する操作アーム（３５）とロッド（３４）との
連結部位に設けられたスプリング（１７）が前記ピン（
１６）と咬合用凹部（ａ）　　との位相が合致するまで
の融通になっている。

前記変速部（４Ｂ）について説明すれば、第１図及び第
２図に示すように、前記伝動軸（１２）の−側方に、夫
々径が異なる変速用の３個の出力ギヤ（２０Ａ）、　（
２０Ｂ＞、　（２０Ｃ）が、前記伝動軸（１２）の軸芯
方向に並ぶ状態で遊転自在に外嵌され、それら３個の出
力ギヤ（２０Ａ）、　（２０Ｂ）、　（２０Ｃ）の夫々
に咬合する３個の入力ギヤ（２１Ａ）、　（２１Ｂ）、
　（２１Ｃ）が、前記差動部（４Ｃ）のケースのボス部
に外嵌固着されている。

前記３個の出力ギヤ（２０Ａ）、　（２０Ｂ）、　（２
０Ｃ）の前記伝動軸（１２）に外嵌するボス部の内側面
の夫々には、軸芯方向に貫通する溝状の咬合用凹部（ａ
）の複数個が、前記伝動軸（１２）の周方向に沿って等
間隔で設けられている（第４図参照）。

そして、前記各出力ギヤ（２０Ａ）、　（２０Ｂ）、、
（２０Ｃ）の何れか一つの咬合用凹部（ａ）に咬合する
咬合用突起（ｂ）を先端部に形成した上下一対の板バネ
（２２）が、前記咬合用突起（ｂ）を前記咬合用凹部（
ａ）側に向けて弾性付勢する状態で、前記伝動軸（１２
）の軸芯方向に沿って形成されて凹溝１（２３）に沿っ
て移動自在に設けられると共に、前記伝動軸（１２）の
軸芯方向に沿って移動自在な状態で前記伝動軸（１２）
の先端側に外嵌支持されたシフター（２４）が設けられ
、そのシフター（２４）に、前記板バネ（２２）の基端
部が固着されている。

つまり、前言己シフター（２４）を前記伝動軸（１２）
の軸芯方向に沿って移動させるに伴って、前記板バネ（
２２）が前記伝動軸（１２）の周面に形成された軸芯方
向に沿う凹溝（２３）に沿って移動して、前記伝動軸（
１２）の回転を前記各出力ギヤ（２０Ａ＞。

（２０Ｂ）、　（２０Ｃ）の何れに伝動するかを切り換
えるように構成されている。

但し、前記３個の出力ギヤ（２０Ａ）、　（２０Ｂ）、
　（２０Ｃ）のうちの最も内側に位置する最低速用の出
力ギヤ（２０Ａ）のボス部は、他の出力ギヤ（，２０Ｂ
）、　（２０Ｃ）のボス部よりも幅広に形成してあり、
後述の如く、前記前後進切り換え部（４Ａ）が、走行停
止状態に切り換えられている場合であっても、前記最低
速用の出力ギヤ（２０Ａ）と前記伝動軸（１２）とが伝
動状態を維持できるようになっている。

つまり、前記前後進切り換え部（４Ａ）及び前記変速部
（４Ｂ）における各咬合部が、咬合式のクラッチに対応
することになる。

尚、第１図中、（２５）は、前記シフター（２４）の操
作用シフト爪であって、前記伝動軸（１２）の軸芯方向
に直交する軸芯（００周りに揺動自在に枢支されている
。（２６）は、前記伝動軸（１２）に外嵌固着されたブ
レーキディスクである。又、（２７）は、前記ブレーキ
ディスク（２６）に圧接されて制動作用するピストンで
ある。

次に、差動部（Ｃ）について説明する。第１図に示すよ
うに、デフケース（４１）の中心を貫通する支軸（４２
）に二つのデフピニオンギヤ（４３）を遊嵌するととも
に、このデフピニオンギヤ（４３）と常咬式の左右のデ
フサイドギヤ（４４）、　（４４）を夫々左右の車軸（
１１）にスプライン嵌合して差動部（Ｃ）を構成してあ
る。前記デフケース（４１）の横側方に延出した左右の
車軸枢支用ボス部（４１Ａ）。

（４１Ａ）はミッションケース（４５）の内壁（４５ａ
）に達するべく長く延出され、車軸（１１）との嵌合長
１さを長くすることによって車軸（１１）との密着性を
良くして、デフケース（４１）が車軸（１１）だけで支
持されるように構成されている。又、前記車軸枢支用ボ
ス（４１Ａ）、　（４１Ａ）がスラスト受け（４６）を
介してミッションケース（４５）内壁（４５ａ）　に接
当されているので、デフケース（４１）の倒れが阻止さ
れている。

次に、前記前後進切り換え部（４Ａ）及び前記変速部（
４Ｂ）夫々に対する操作構成について説明する。

但し、前記前後進切り換え部（４Ａ）及び前記変速部（
４Ｂ）は、後述の如く、一つの操作用アクチユエータと
しての変速用の電動モータ０，１）にて、同時に切り換
え操作されるように構成されている。

第８図及び第９図に示すように、前記変速用モータ（Ｍ
）　にて回転駆動される駆動ギヤ（２８）、その駆動ギ
ヤ（２８）に咬合するカムギヤ（３０）の夫々が、前記
変速用のシフト爪（２５）の揺動軸芯（Ｑ、）に平行な
横軸芯周りに、正逆転自在に枢着され、そして、前記カ
ムギヤ（３０）に、前後進切り換え用のカムとして作用
する長孔（３１）と、変速用のカムとして作用する長孔
（３２）の夫々が形成されている。

第２図及び第５図に示すように、前記前後進切り換え用
の長孔（３１）に係合するピン（３３）が−端側に取り
付けられたロッド（３４）が設けられ、そのロッド（３
４）の他端側に、前記シフトロッド（１８）を前記伝動
軸（１２）の軸芯方向に沿って挿脱操作する前後進切り
換え用の操作アーム（３５）の一端側が連動連結されて
いる。尚、前記操作アーム（３５）は、その中間部にお
いて、前記伝動軸（１２）の軸芯方向に直交する縦軸芯
（Ｑ３）周りに揺動自在に枢着されている。

つまり、前記カムギヤ（３０）がその軸芯（Ｑ、）周り
に正逆転駆動されるに伴って、前記ロッド（３４）が前
記伝動軸（１２）の軸芯方向に沿う方向に往復移動し、
その往復移動に伴って、前記操作アーム（３５）が前記
縦軸芯（口、）周りに揺動して前記シフトロッド（４８
）が挿脱操作されて、前後進が切り換えられることにな
る。

又、第２図及び第５図に示すように、前記シフト爪（２
５）の操作軸（３６）の一端側に、その操作軸（３６）
を揺動操作する操作アーム（３７）が固着され、その操
作アーム（３７）の一端側に、前記カムギヤ（３０）に
形成された変速用の長孔（３２）に係合するピン（３８
）が取り付けられている。

つまり、前記カムギヤ（３０）が走行停止位置から前進
側又は後進側に向けて正逆転駆動されるに伴って、前記
操作アーム（３７）が揺動操作されて、前記シフター（
２４）に取り付けられた前記板バネ（２２）を前記低速
側出力ギヤ（２０Ａ）と高速側出力ギヤ（２０Ｃ）　　
との間に亘って移動させて、変速操作するように構成さ
れている。

但し、前記カムギヤ（３０）の正逆転に拘らず、前記操
作ア・−ム（３７）が同一方向に揺動操作されるように
、前記操作アーム（３７）に取り付けられたピン（３８
）が係合する長孔（３２）は、図示の走行停止位置に対
して上下対称に形成されている。

従って、前記変速部（４４ａ）は、前記カムギヤ（３０
）が正転駆動されて、前記前後進切り換え部（４Ａ）が
走行停止位置から前進側に操作されるに伴って、低速側
から高速側へと切り換えられることになり、前記カムギ
ヤ（３０）が逆転駆動されて、前記前後進切り換え部（
４Ａ）が走行停止位置から後進側に操作されるに伴って
、低速側から高速側へと切り換えられることになる。つ
まり、前記変速装置（４）は、前後進切り換え自在で、
且つ、前進３段階、後進１段階に変速できるように構成
されているのである。そして、前記カムギヤ（３０）が
、前記前後進切り換え部（４Ａ）及び変速部（４Ｂ）を
切り換え操作する操作部材に対応することになる。

尚、第２図中、（Ｒ）は前後進切り換え位置並びに変速
位置つまり前記カムギヤ（３０）の操作位置を検出する
操作位置検出手段としてのポテンショメータであって、
前記変速操作用のカムギヤ（３０）の回転軸芯（Ｑ２）
と同軸芯周りで回転されるように設けられている。

次に、前記ブレーキの操作構成について説明する。

第５図及び第６図に示すように、前記ブレーキディスク
（２６）に対して制動作用するピストン（２７）を押圧
操作するブレーキアーム（３９）が、その一端側におい
て縦軸芯（Ｑ、）周りに揺動自在に枢着され、前記ブレ
ーキアーム（３９）の他端側と、前記変速用の操作アー
ム（３７）の他端側とが、スプリング（４０）にて連動
連結されている。

つまり、前記変速用の操作アーム（３７）は、前後進の
何れの状態においても、走行停止状態から高速側に向け
て時計側りに揺動操作されることから、前記スプリング
（４０）が連結された前記操作アーム（３７）の他端側
は、前記スプリング（４０）に対する引っ張り付勢を解
除する方向に移動して、前記変速装置（４）が走行停止
状態から前後進何れかの走行状態に切り換えられるに伴
って、自動的に前記ピストン（２７）を制動作用状態か
ら制動解除状態に切り倹えるように構成されているので
ある。

但し、前記変速用の操作アーム（３７）が走行停止に対
応する位置に揺動されるに伴って、前記スプリング（４
０）による引っ張り力によって、前記ピストン（２７）
が前記ブレーキディスク（２６）に押圧されてブレーキ
作用状態に維持されることになる。

説明を加えれば、走行停止状態では、前記変速部（４Ｂ
）の低速側出力ギヤ（２０Ａ）と前記ブレーキディスク
（２６）が固着された前記伝動軸（１２）とが伝動状態
に維持されていることから、前記後輪（ＩＲ）は、自動
的にブレーキ作用状態に維持されるのである。

もって、ブレーキ操作が、走行停止状態から前後進への
切り換え操作に連動するように構成されているのである
。

〔別実施例〕

■　−ヒ記実施例のものは、芝刈機に適用し、た場合を
示したが、他の農機および他の一般車に適用してもよい
。

■　前後進切換部（４Ａ）の構造は芝刈用モーア等の作
業装置を正逆転させる場合に使用してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るミッション構造の実施例を示し、第
１図はミッションケース内構造の縦断面図、第２図はミ
ッションケース内構造の横断面図、第３図は前後進用係
合構造を示す断面図、第４図は変速ギヤ構造を示す断面
図、第５図は前後進変速・高低変速・ブレーキ操作の連
係構造を示す縦断面図、第６図はブレーキ操作構造を示
す平面図、第７図は芝刈機の側面図、第８図は集草バッ
クを取付けた状態を示す側面図、第９図は集草容器取付
ブラケットを示す斜視図である。 （４Ｂ）・・・・・・ギヤ伝動機構、（５）・・・・・
・駆動入力軸、（１１）・・・・・・車軸、（１２）・
・・・・・伝動軸、（１４）、　（１５）・・・・・・
正逆転用人力ヘヘルギャ、（２０Ａ）、　（２０Ｂ）、
　（２０Ｃ）・・・・・・出力ギヤ、（２１Ａ）、　（
２１Ｂ＞、　（２ＩＣ）・・団・入力ギヤ、（４１）・
・・：・・デフケース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動入力軸（５）に対して直交する状態で架設された伝
   動軸（１２）に一対の正逆転用入力ベベルギヤ（１４）
   、（１５）を択一的に伝動可能に取付けるとともに、前
   記伝動軸（１２）に平行に架設された左右の車軸（１１
   ）、（１１）に動力を伝達すべくデフケース（４１）を
   取付け、かつ、前記伝動軸（１２）から前記デフケース
   （４１）に動力伝達するギヤ伝動機構（４Ｂ）を、前記
   正逆転用入力ベベルギヤ（１４）、（１５）と並列状態
   で伝動軸（１２）に支持される複数個の出力ギヤ（２０
   Ａ）、（２０Ｂ）、（２０Ｃ）と、この出力ギヤと咬合
   して前記デフケース（４１）と一体で回転すべく左右一
   方の前記車軸（１１）に遊嵌支持される複数個の入力ギ
   ヤ（２１Ａ）、（２１Ｂ）、（２１Ｃ）とで構成してあ
   るミッション構造。