JPH03172657A - 超小型シヨベルカーに於ける前後進切替軸の衝撃吸収装置 - 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］ この発明は、超小型ショベルカーに於ける前後進切替軸
の衝撃吸収装置に関するものであり、特に、爪クラッチ
の接続時やクローラ側の抵抗が大となったときに発生す
る衝撃を低減する前後進切替軸の衝撃吸収装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、狭所で掘削作業を行うことができる超小型ショベ
ルカーは存在しない。此柵超小型ショベルカーを製作す
るに当っては、車体を小さくするために重心を低くする
ことが考えられる。そして、車体の前部に作業用のブー
ムを取り付け、車体の後部にエンジン及びトランスミッ
ションを設けて前後の重量バランスをとる。又、車体を
小型化するためにミッションケースを小型化することも
一つの手段として考えられる。

そして、左右のクローラを夫々独立して駆動し、Ｈつス
ピンターンを容易ならしめるために、ミッションケース
内に左右別個に前後進切替軸を設けると共に夫々の前後
進切替軸に爪クラッチ等を設け、入力軸からの前後進駆
動力を夫々別個に左右の前後進切替軸へ断接自在に伝動
し、更に、左右のクローラの駆動軸と前後進切替軸との
間に夫々ウオームギヤを介装し、逆転防止を図ってブレ
ーキ機構を省略する構成も考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した超小型ショベルカーは、入力軸の前後進駆動力
を爪クラッチ等によって左右の前後進切替軸へ伝動する
が、爪クラッチの接続時の衝撃が大である。又、エンジ
ンの回転が急上昇したときにはクローラへ急激に駆動力
が伝達され、急発進や急旋回等の事態を生じる虞れもあ
って危険であると共に、爪クラッチやウオームギヤ等に
過負荷がかかつて部品の寿命に悪影響を与えることにも
なる。

そこで、超小型ショベルカーを製作するに当って、トラ
ンスミッションの爪クラッチ等の部品を保護し、急発進
等の危険を未然に防止して操作性を向上するために解決
せられるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明
はこの課題を解決することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するために提案せられたもの
であり、ミッションケース内の前後方向に入力軸を設け
、該入力軸の左右に入力軸と平行に夫々前後進切替軸を
枢設し、前後進切替軸に設けた爪クラッチにて入力軸か
らの前後進駆動力を夫々別個に伝動すると共に、左右の
クローラの駆動軸と前後進切替軸との間に夫々ウオーム
ギヤを介装したトランスミッションであって、夫々の前
後進切替軸の端部にウオームギヤを枢着し、このウオー
ムギヤと一体に前後進切替軸上を遊転し、且つ、前記爪
クラッチ側の先端部が開放された中空円筒状のクラッチ
ブラケットを設け、該先端部に摺動自在に連設した従動
側クラッチ板と、前後進切替軸にスプライン嵌合した駆
動側クラッチ板とを交互に積層して多板クラッチを形成
し、該多板クラッチの爪クラッチ側の前後進切替軸にス
トッパプレートを嵌着し、該多板クラッチとストッパプ
レートとの間にスライドプレートを摺動自在にスプライ
ン嵌合すると共に、第１のスプリングを介装してスライ
ドプレートを多板クラッチ側へ付勢し、更に、クラッチ
ブラケットの中空円筒内に前後進切替軸に遊嵌したカム
プレートを配設し、カムプレートの表面に四部を穿設す
ると共に対向するクラッチブラケットの表面に挿入孔を
穿設し、該挿入孔に第２のスプリング及びボールを挿入
してカムプレートの凹部ヘボールが係合するように付勢
したことを特徴とする超小型ショベルカーに於ける前後
進切替軸の衝撃吸収装置を提供せんとするものである。

［作用］ 爪クラッチによって前後進切替軸へ駆動力が伝動される
と駆動側クラッチ板が回転し、第１のスプリングの抑圧
によるスライドプレートの付勢により、駆動側クラッチ
板と従動側クラッチ板とが滑りながら接触して多板クラ
ッチは半クラッチ状態となる。このとき、カムプレート
は多板クラッチとの摩擦で前後進切替軸上を遊転し、該
カムプレートの凹部に係合しているボールは凹部から転
勤しながら突出しようとする。然し、クラッチブラケッ
トに穿設された挿入孔内に第２のスプリングが介装され
ており、この第２のスプリングの抑圧によってボールは
凹部内に留まり、逆にカムプレートを多板クラッチ側へ
押圧する。

従って、該カムプレートが第１のスプリングの押圧力に
抗して徐々に多板クラッチを圧接しながら移動し、スラ
イドプレートがストッパプレートに当接してカムプレー
トの移動が停止したとき、前記多板クラッチは完全に密
着して前後進切替軸とクラッチブラケットとは同一回転
となる。そして、クラッチブラケットと一体に回転する
ウオームギヤからウオームホイルへ駆動力が伝動され、
クローラを駆動して車体が前後進する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面に従って説明
する。第１図乃至第３図は超小型ショベルカーを示した
ものであり、フレーム（１）の前部に作業用ブームの取
付部（２）が設けられ、フレーム（１）の後部にエンジ
ン（３）が載置されている。前記取付部（２）にはスイ
ングブラケット（４）が取り付けられており、ブーム（
５）の基部（５１）が枢着されている。このスイングブ
ラケット（４）の−側部にはアームブラケット（６）が
突設され、フレーム（１）の−側部に設けたスイングシ
リンダ（ηの先端部を該アームブラケット（６）へ枢着
し、このスイングシリンダ（ηの伸縮作動によって前記
ブーム（５）は左右に旋回する。そして、スイングブラ
ケット（４）とブーム（５）の中間部（５ｂ）との間に
架設したブームシリンダ（８）によって、該ブーム（５
）は基部（５１）を中心として上下に回動する。該ブー
ム（５）の先端部（５ｃ）にはアーム（９）の一端部（
９りが枢着され、ブームの中間部（５ｂ）とアームの一
端部（９りとの間に設けられたアームシリンダ（１０）
により上下に回動する。更に、アームの先端部（９ｂ）
ニパケット００を枢着し、パケットシリンダ０２によっ
て該パケット（１１）を回動するように形成しである。

前記エンジン（３）の下部にはミッションケース（１つ
が固設され、ミッションケース（１１の両側に駆動軸（
ゆを突出して、その左右に夫々駆動スプロケット（１つ
０→を設けである。そして、フレーム（１）の前側下部
の左右に夫々受動輪（ＩＦＤ（１Ｇを枢着し、前記駆動
スプロケット（１ツθつとの間にクローラ＠（ｒｌ）を
巻装する。

又、受動輪（＋１１９　（１０間に排土板（日のアーム
（ト）（υを枢着し、油圧シリンダ（イ）で上下動させ
る。

そして、エンジン（３）の動力はエンジンプーリＱ＋）
に巻回されたベルトに）を介してミッションプーリ（ハ
）へ伝達され、トランスミッションの入力軸（ロ）を回
転させる。該ミッションプーリ（ハ）は２段プーリとな
っており、同軸のプーリ（ハ）へベルト（１）を巻回し
て油圧ポンプに）のプーリ翰へ動力を伝達する。

尚、符号（ト）はブーム（５）及びパケット（Ｉ＋）等
の操作レバーでありコントロールバルブ（至）に連結さ
れており、０１）は前後進切替のための走行レバーであ
る。

左右の走行レバー＜３１）（３＋）は、夫々別個にリン
ク＠（ロ）を介してミッションケース（１罎の左右壁に
配設され、後述するシフタへ連結されている。又、（至
）は副変速レバーである。

次に、トランスミッションの内部構成について説明する
。第４図は各軸及びギヤの噛合状態を説明するための展
開図であり、ミッションケース（１陣内の前後方向に入
力軸（ロ）が枢設され、前述したように、該入力軸に）
の前端部はミッションケース（１→から前方へ突出して
ミッションプーリ（ハ）が嵌着すれている。該入力軸に
）の後部には円筒状のスリーブ（ロ）を遊転自在に外嵌
し、該入力軸（ロ）と平行にその上部へ副変速軸（ハ）
を枢設すると共に、左右へ夫々前後進切替軸（２）（１
）を枢設する。

入力軸に）の回転は副変速ギヤ（Ｇ１）によって減速さ
れ、−旦副変速軸（至）へ伝動された後に駆動ギヤ（Ｇ
２）によってスリーブ（ロ）へ伝動される。一方、左右
の前後進切替軸（１）には前進ギヤ（Ｇ３）及び後進ギ
ヤ（Ｇ４）が対峙して遊嵌されており、双方のギヤ（Ｇ
３）　（Ｇ４）の中間に爪クラッチ（ロ）を設けてシフ
タ（イ）にてスライドできるように形成しである。前記
駆動ギヤ（Ｇ２）は前進ギヤ（Ｇ３）と常時噛合してお
り、スリーブ（ロ）のギヤ（Ｇ５）は後進ギヤ（Ｇ４）
と常時噛合する。そして、夫々の前後進切替軸（１）の
前部に後述するサーボクラッチ（イ）及びウオームギヤ
（Ｇ６）を設け、前後進切替軸（１）に直交して枢着さ
れたクローラの駆動軸（ｖＯにウオームホイル（Ｇ７）
を嵌着して前記ウオームギヤ（Ｇ６）と噛合しである。

第５図は前後進切替軸（２）の要部を示したものであり
、前述したように該前後進切替軸（１）の後部に前進ギ
ヤ（Ｇ３）と後進ギヤ（Ｇ４）とが爪クラッチ（ロ）を
挟んで対峙している。該前後進切替軸（イ）の前部には
ウオームギヤ（Ｇ６）が枢着され、その後面に中空円筒
状のクラッチブラケット（４１をビス（４りにて螺着し
・双方が一体となって前後進切替軸（至）上を遊転する
ようにしである。該クラッチブラケット（４の前記爪ク
ラッチ（ロ）側の先端部に複数枚の従動側クラッチ板（
４２）（４２）・・・を軸方向へ摺動自在に連設し１前
後進切替軸（至）にスプライン嵌合した複数枚の駆動側
クラッチ板（４３）（４３）・・・と交互に積層して多
板クラッチ（４４）を構成する。又、前後進切替軸（１
）にストッパブレー）　（４５）を嵌着し、前記多板ク
ラッチ（４４）とストッパプレート（４５）との間にス
ライドプレー）　（４Ｂ）を摺動自在にスプライン嵌合
すると共に、第１のスプリング（４７）を介装してスラ
イドプレート（４６）を多板クラッチ（４０側へ付勢し
、スライドプレート（４６）とストッパプレート（４５
）との間に間隙＾ｌを設ける。

一方、クラッチブラケット（４の中空円筒内に前後進切
替軸（至）に遊嵌したカムプレート（４８）を配設し、
カムプレート（４８）の表面に円周方向へ適宜間隙をも
って深さＡ２なる凹部（４９）（４９）・・・を穿設す
る。

そして、該カムプレート（４Ｂ）に対向するクラッチブ
ラケット（イ）の表面に、前記四部（４９）（４９）・
・・と対応した位置に挿入孔（５０Ｈ５０）・・・を穿
設し、夫々の挿入孔（５０）へ第２のスプリング（５１
）を挿入すると共に円板状のプレート（５２）を介装す
る。第６図も併せて説明すれば、挿入孔（５０）の中間
部には膨拡部（５３）が設けられており、前記プレート
（５２）は第２のスプリング（５１）の抑圧によってク
ラッチブラケット■の表面側へ付勢され、膨拡部（５３
）の段部（５３ｓ）で係止される。更に、該挿入孔（５
０）の表面近傍にボール（５０を遊挿し、ボール（５４
）の一部をクラッチブラケット（４の表面へ突出させて
前記カムフレー）　（４Ｂ）の四部（４９）へ係合しで
ある。

次に、上記サーボクラッチ（ロ）の作動について説明す
る。第５図に於て、シフタ（至）により爪クラッチ（ロ
）が前後何れかにスライドして前進ギヤ（Ｇ３）又は後
進ギヤ（Ｇ４）と係合し、前進駆動力或は後進駆動力が
前後進切替軸（至）へ伝動される。然るとき、該前後進
切替軸（至）にスプライン嵌合している駆動側クラッチ
板（４３Ｈ４３）・・・が回転し、第１のスブリ：ｌ’
（４７）の押正によりスライドプレート（４Ｇ）ｂｃ前
方（図中左方）へ付勢され、駆動側クラッチ板（４３）
　（４３）・・・と従動側クラッチ板（４２）（４２）
・・・とが滑りながら接触して多板クラッチ（４４）は
半クラッチ状態となる。そして、前記カムプレート（４
８）は多板クラッチ（４０との摩擦によって前後進切替
軸（２）上を遊転し、カムブレー）　（４Ｂ）の凹部（
４ｇ）に係合しているボール（５４）は四部（４９）か
ら転勤しながら突出しようとする。然し、ボール（５４
）を前方へ移動しようとすれば、第２のスプリング（５
１）に押圧されているブレー）　（５２）へ当接し、第
１のスプリング（４７）の押圧力より第２のスプリング
（５１）の押圧力を強めに設定しであることから、該ボ
ール（５０はそれ以上前方へ移動しない。

而して、多板クラッチ（４４）が半クラッチ状態である
ためカムプレート（４８）の回転にやや遅れてクラッチ
ブラケットも追随しながら回転し、第７図に示すように
凹部（４！ｌ）の傾斜面にボール（５４）が留まり、逆
にカムブレー）　（４８）を多板クラッチ（４４）側へ
押圧する。従って、第８図に示すように、該カムプレー
ト（４８）が第１のスプリング（４７）の抑圧力に抗し
て、徐々に多板クラッチ（４４）を圧接しながら後方へ
移動し、前記スライドプレート（４Ｂ）とストッパブレ
ー）　（４５）との間隙ＡＩが零となったときに該カム
プレート（４Ｂ）の移動が停止し、多板クラッチ（４４
）は完全に密着して前後進切替軸（ト）とクラッチブラ
ケット（イ）とが同一回転となる。勿論、前記凹部（４
９）の深さＡ２が間隙ＡＩより大であるように形成しで
あるので、スライドプレート（４６）がストッパブレー
）　（４５）へ当接してもボール（５４）が凹部（４９
）から外れてしまうことはない。

斯（して、クラッチブラケット（７）にビス止めされて
いるウオームギヤ（Ｇ６）がクラッチブラケット（４と
一体に回転し、ウオームホイル（Ｇ７）により減速され
て駆動軸（ロ）に回転が伝動される。即ち、前後進切替
軸（１）の回転は前記サーボクラッチ（ト）を介してウ
オームギヤ（Ｇ６）へ伝動される際、半クラッチ状態を
経ながら徐々に回転が上昇して同一回転に達する。従っ
て、爪クラッチ（ロ）の接続時の衝撃及びエンジン回転
上昇中の衝撃が吸収される。

ここで、エンジンの回転を高（した場合やクローラ側の
抵抗が大の場合は、前後進切替軸（ト）の回転が上昇す
るため、前記カムプレート（４Ｂ＞の四部（４９）から
ボール（５４）が急激に突出しようとし、その反力で該
カムプレー）　（４Ｂ）が多板クラッチ（４４）側へ移
動する。依って、多板クラッチ（４４）が急激に密着し
てクラッチブラケット（イ）へのトルク伝達が急速に立
ち上ろうとするが、前記ボール（５４）が四部（４９）
から突出しようとして挿入孔（５０）内のプレート（５
２）を前方へ押圧するため、瞬間的に多板クラッチ（４
４）の摩擦力を減少させて急激なトルク伝達を回避する
。然る後に、ボルル（５４）が第２のスプリング（５１
）の抑圧によってカムプレート（４８）側へ押し戻され
、カムプレート（４８）の後方移動によって前記間隙＾
１が零になるまで半クラッチ状態が続き、徐々に多板ク
ラッチ（４４）が全圧接触するようになる。

又、第２のスプリング（５１）はトルクリミッタとして
も作用する。例えば、クローラが石噛みゃ木材噛み等を
起したときや、土中へ沈下したとき等駆動軸（時に過負
荷がかかった場合には、そのままでは爪クラッチ（ロ）
やウオームギヤ（Ｇ６）等の部品が破損する虞れがある
。然るときには、前後進切替軸（１）の急速な回転トル
ク−上昇により、カムプレー）　（４Ｂ）の四部（４９
）からボール（５４）が突出し、第９図に示すように、
ボール（５４）が第２のスプリング（５１）の押圧力に
抗してプレー）　（５２）を膨拡部（５３）の段部（５
３ｂ）まで抑圧移動する。このため、該ボール（５４）
はカムプレート（４８）の凹部（４９）からその全部が
突出し、該カムプレート（４８）はボール（５４）との
係合が外れて空転する。依って、該カムプレー）　（４
８）は多板クラッチ（４４）側へ移動せず、前記多板ク
ラッチ（４４）は半クラッチ状態となってスリップし、
前後進切替軸（至）は空転する。斯くして、従来のシャ
ービン（一定の負荷で切断するビン）に代って、急激な
トルクの立ち上がりによる動力伝達系の破損を防止でき
る。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々
の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せら
れたものに及ぶことは当然である。

［発明の効果１ この発明は上記一実施例に詳述したように、前後進切替
軸の爪クラッチとウオームギヤとの間にサーボクラッチ
を設けて動力の伝達を遅延しているので、爪クラッチ接
続時の衝撃を吸収して操作感を良好にできる。そして、
エンジンの急回転による急発進や急旋回を防止でき、又
、クローラ側に過負荷が生じても多板クラッチがスリッ
プして爪クラッチやウオームギヤ等の部品の破損を未然
に防止できる。

斯くして、超小型ショベルカーを製作するに当って、動
力伝達系の部品の破損を保護すると共に、操作性並びに
安全性を向上することができる等正に諸種の効果を奏す
る発明である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示したものであり、第１図は超
小型ショベルカーの側面図、第２図は同一部切欠平面図
、第３図は同背面図、第４図はミッションケース内の各
軸及びギヤの噛合状態を説明するための展開図、第５図
は半クラッチ状態の前後進切替軸の要部縦断面図、第６
図は同状態の凹部の要部横断面図、第７図はクラッチが
接続された状態の四部の要部横断面図、第８図は同状態
の前後進切替軸の要部縦断面図、第９図は過負荷状態の
凹部の要部横断面図である。 ０１・・・・・・ミッションケース （Ｉ７０・・・・−・駆動軸　　　　　　（ロ）・・・
・・・クローラ（ロ）・・・・・・入力軸　　　　　（
１）・・・・・・前後進切替軸（ロ）・・・・・・爪ク
ラッチ　　　（イ）・旧・・サーボクラッチ（４・・・
・・・クラッチブラケット （４２）・・・・・・従動側クラッチ板（４３）・・・
・・・駆動側クラッチ板（４４）・・・・・・多板クラ
ッチ （４５）・・・・・・ストッパプレート（４６）・・・
・・・スライドプレート（４７）・・・・・・第１のス
プリング（４８）・・・・・・カムプレー）　　（４９
）・・・・・・凹部（５０）・・・・・・挿入孔 （５Ｉ）・・・第２のスプリング （５４）・・・・・・ボール　　　　（Ｇ６）・旧・・
ウォーノ、ギヤ（Ｇ７）・・・・・・ウオームホイル 第６図 Ａ２ １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ミッションケース内の前後方向に入力軸を設け、該入力
   軸の左右に入力軸と平行に夫々前後進切替軸を枢設し、
   前後進切替軸に設けた爪クラッチにて入力軸からの前後
   進駆動力を夫々別個に伝動すると共に、左右のクローラ
   の駆動軸と前後進切替軸との間に夫々ウォームギヤを介
   装したトランスミッションであつて、夫々の前後進切替
   軸の端部にウォームギヤを枢着し、このウォームギヤと
   一体に前後進切替軸上を遊転し、且つ、前記爪クラッチ
   側の先端部が開放された中空円筒状のクラッチブラケッ
   トを設け、該先端部に摺動自在に連設した従動側クラッ
   チ板と、前後進切替軸にスプライン嵌合した駆動側クラ
   ッチ板とを交互に積層して多板クラッチを形成し、該多
   板クラッチの爪クラッチ側の前後進切替軸にストッパプ
   レートを嵌着し、該多板クラッチとストッパプレートと
   の間にスライドプレートを摺動自在にスプライン嵌合す
   ると共に、第１のスプリングを介装してスライドプレー
   トを多板クラッチ側へ付勢し、更に、クラッチブラケッ
   トの中空円筒内に前後進切替軸に遊嵌したカムプレート
   を配設し、カムプレートの表面に凹部を穿設すると共に
   対向するクラッチブラケットの表面に挿入孔を穿設し、
   該挿入孔に第２のスプリング及びボールを挿入してカム
   プレートの凹部へボールが係合するように付勢したこと
   を特徴とする超小型ショベルカーに於ける前後進切替軸
   の衝撃吸収装置。