JPH0547892Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えばトラクター等の走行車輌に
おける走行動力伝達系の高低速変速装置に関す
る。

〔従来の技術〕

トラクター等においては、エンジンから伝達さ
れる走行伝動系の動力を、高低速油圧変速装置を
介して高低２段に変速するものがある。

この高低速油圧変速装置は、高低速２つの油圧
クラツチ部を有し、切換弁を介して圧油の送り先
を切り換えることにより、どちらか一方の油圧ク
ラツチ部のピストンを作動させている。

２つの油圧クラツチ部は、クラツチボデー内に
コンパクトに納め且つ油路も容易に形成できるよ
うに背中合わせに配置され、２つのピストンは互
いに逆方向に油圧作動され、スプリングで戻り動
作をするようになつており、２つのピストンは連
携されていない。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような従来装置においては、一定速度で走
行中に走行抵抗が増加した場合走行速度を少し減
速して増加の負荷を乗り切り、負荷が少なくなつ
たら元の走行速度に戻して走行しようとするもの
であり、クラツチを瞬間的に接続しても運転者に
シヨツクを与えない２割程度の減速速度範囲とし
ているが、このクラツチ部の油圧作動のピストン
は、図示しない各種油圧機構の作動操作によりク
ラツチ操作用の油圧圧力が低下するとクラツチ作
動速度が遅くなつて、一方のクラツチが切れてか
ら他方へのクラツチが入るまでにトルクの伝達が
途切れる時間が生じ、この駆動伝達が途切れる時
間の間の車速が低下してしまい、次に、クラツチ
接続時に運転者にシヨツクを与えるほど車速変化
することがある。

また、このような小さな減速比では瞬間的にク
ラツチを接続していればクラツチ部の部品の摩耗
は余り無いが、油圧圧力の低下によりだらだらと
滑りを生じながら接続させていると、クラツチ部
の部品の早期摩耗を引越し耐久性に不具合を有す
る。

〔問題を解決するための手段〕

この考案は、従来装置のこのような不具合を解
消しようとするものであつて、次のような技術的
手段を講じた。即ち、駆動軸１の回転を出力軸２
に、略同一回転比で駆動伝達する第１クラツチ３
とわずかに減速した減速比を有する第２クラツチ
５で駆動伝達する高低変速装置において、この第
１クラツチ３と第２クラツチ５とを筒状ケースの
キヤリア１５内に背中合わせ状に設け、この第１
クラツチ３と第２クラツチ５とを連動具２３を介
して一体移動自在に連結し、前記第１、第２クラ
ツチ３，５のいずれか一方のクラツチに設けた油
圧ピストン２４の作動圧低下に伴いこの油圧ピス
トン２４を機械的弾発力によりクラツチ切り側に
移動すると共に、第１、第２クラツチ３，５のい
ずれか他方のクラツチを入り側に荷重をかけるバ
ネ２８を設け、第１クラツチ３作動時は駆動軸１
と出力軸２を略同一回転比とし、第２クラツチ５
作動時は駆動軸１の回転を減速機構４を介して減
速して出力軸２に伝えることを特徴とする高低速
変速装置の構成とした。

〔作用〕

第１クラツチ３を接続操作すると、コントロー
ルバルブ３５を介して油圧ポンプ３６の圧油が油
室２５に連通する。

油圧ポンプ３６の吐出圧が一定以上の高圧の場
合、油室２５に入つた圧油はピストン２４を動か
し、フリクシヨンプレート１８，１８……とプレ
ツシヤープレート２０，２０……を加圧密着させ
る。この時、前方の加圧板２１がピストン２４で
同時に押され、連動具２３，２３により皿バネ２
８をクラツチ切り側に戻しながら第１クラツチ３
を接続する。

第１クラツチ３の接続により、キヤリア１５と
回転具１９と出力軸２が一体回転となるから、キ
ヤリア１５に一体の回転枠３に取り付けた減速機
構４の前後歯車７，８部は、単なる伝動爪の役目
として駆動軸１の回転を略同回転で出力軸２に伝
達する。

この時、油圧ポンプ３６の吐出圧が低下して皿
バネ２８の荷重より低くなつた場合は、皿バネ２
８により後方の加圧板２２が第２クラツチ５側の
フリクシヨンプレートとプレツシヤープレートを
加圧密着して、第２クラツチ５の接続状態を保持
する。即ち、第１クラツチ３をON.操作しても
ON.にならない。

第１クラツチ３接続状態で走行中、出力軸２側
の負荷増大による抵抗やエンジン回転低下による
作動油の内圧低下が生じて走行速度を少し遅くし
てやりたい場合、運転者は第２クラツチ５のON.
操作を行なう。

第２クラツチ５のON.操作に伴い、油室２５内
の圧油はコントロールバルブ３５の切換動によ
り、オイルタンク側に開放される。この油室２５
の内圧低下と同時に皿バネ２８が前後加圧板２
１，２２と連動具２３により、一定荷重で瞬間的
に第２クラツチ５の接続を行なう。

第２クラツチ５の接続指令は、特別に行なわな
くても、油室２５内の圧油がバネ２８の荷重に負
けると自動的にバネ２により行なわれる。

〔実施例〕

以下に、図面を参照して、この考案の実施例を
くわしく説明する。

図例は、小減速比の高低速変速機構付き動力伝
達装置であつて、トラクターの車体を構成するミ
ツシヨンケースである機枠９内に配置されてお
り、前方のエンジンからの動力を高低２段に変速
して、後方の変速機構に伝達する。

１は駆動軸であつて走行伝動系に組み込まれて
おり、図示外の主クラツチから動力が断、接自在
に伝達され、動力を車輪に伝える。

駆動軸１は、機枠９に取り付けた軸受１０に支
持され、その後方の軸端内径１１部には、別の機
枠１３に軸受１４を介して支持された出力軸２の
前端部がニードルベアリング１２を介して軸承さ
れている。

この駆動軸１の後端部には歯車６が設けられ、
また、出力軸２の前端部には伝動歯車１７がキー
やスプライン等の係止体１６部に取り付けられて
おり、この両歯車に歯数を異にした減速機構４で
ある前後歯車７，８が噛み合つている。

この前後歯車７，８は、後述するキヤリア１５
に一体的に固着する回転枠３７に軸３８を介して
遊転取付される。

キヤリア１５は円筒形の内外筒体とそれを連結
する壁面から成り、出力軸２の前後方向中間部外
周に同軸芯で遊転状に設けられ、軸受２７により
機枠１３に支持されている。

このキヤリア１５の壁面前方には、ピストン２
４が取り付けられ油室２５を構成しており、さら
に前方に向かつて第１クラツチ３のフリクシヨン
プレート１８，１８……とプレツシヤープレート
２０，２０……を介して、キヤリア１５の前面に
前述の回転枠３７がボルト等の係止具で固着され
る。

出力軸２前端の係止体１６部に取り付けた伝動
歯車１７と、出力軸２に遊転状に取り付けたキヤ
リア１５の内筒体前端部間には、回転具１９が係
止体１６部に取り付けられ出力軸２と一体と成つ
ている。

この回転具１９外周に、第１クラツチ３のフリ
クシヨンプレート１８，１８……が軸方向スライ
ド自由で回転方向規制に取り付けられ、フリクシ
ヨンプレート１８，１８……間に、外周部をキヤ
リア１５の外筒体に軸方向スライド自由で回転方
向規制に取り付けたプレツシヤープレート２０，
２０……を挾持取付けしている。

２１は前方の加圧板であつて、ピストン２４と
フリクシヨンプレート１８間に挾持配設され、外
周部の一部をキヤリア１５の外筒体より更に外方
に突設する。

２６は油路であつて、油室２５へ圧油を出し入
れする油通路であり、機枠１３に設けられる。

この第１クラツチ３は、油室２５に高圧油が流
入するとピストン２４が矢印「イ」方向へ移動
し、加圧板２１とフリクシヨンプレート１８，１
８……とプレツシヤープレート２０，２０……と
を回転枠３７に押しつけて、キヤリア１５と回転
枠３７を回転具１９を介して出力軸２と一体にす
るから、駆動軸１と出力軸２は同回転数で廻る。

これに対し、キヤリア１５の壁面後方には皿バ
ネ２８，２８……が後方の加圧板２２を押圧する
ように設けられており、その後方のキヤリア１５
の円筒形の内外筒体間には機枠１３の軸受２７外
周筒部が位置し、この外周筒部に第１クラツチ３
と同様に、フリクシヨンプレートが軸方向スライ
ド自由に回転方向は規制して取り付けられると共
に、その間にプレツシヤープレートがキヤリア１
５の外筒体に軸方向はスライド自由に回転方向は
規制して取り付けられて第２クラツチ５を構成す
る。

前後の加圧板２１，２２は、キヤリア１５の外
筒体外方突出部間を連動具２３で連動連結してお
り、油室２５の圧力が低下して皿バネ２８，２８
……の押圧力がピストン２４の矢印「イ」側への
移動荷重を超えた瞬間に反矢印「イ」側への移動
を行なつて、第２クラツチ５の接続動作が作用す
る。逆に述べると、油室２５に圧油を流して第１
クラツチ３をON.操作しても、油室２５内の内圧
が一定以上に成るまでは、第２クラツチ５を接続
したままの状態を保持するから、両クラツチが切
れたままと成ることが無い。

この連動具２３は、キヤリア１５の外周に複数
本設けられ、前後の加圧板２１，２２の突出部に
取り付けられたスタツドボルト状の物であり、ナ
ツトを締め付けて両部材の動くタイミングを調節
可能とし、一方の接続移動により他方の動力を断
とする連動を行なう。

第２クラツチ５が接続すると、キヤリア１５は
機枠１３の軸受２７外周筒部を介して、伝動的に
機枠１３と一体化する。

この動作により、キヤリア１５の一部である回
転枠３７も機枠１３と一体化し、ここで回転枠３
７内に設けた減速機構４が、次のように働く。即
ち、固定の軸３８にベアリングにより軸承された
二段歯車式の減速機構４の前後歯車７，８の歯数
差により、駆動軸１の回転が小さな減速比に減速
されて出力軸２から後車輪側に伝達される。

図例のものは歯数を記入していないが、通常の
小減速比では駆動軸１が1.172回転時に出力軸２
を１回転程度に２割前後の減速比とする。

第２クラツチ５は、上述のように減速伝達側の
クラツチである。

２９，３０は歯車であつて出力軸２の後端に設
けられており、車輪側の駆動伝達用の別歯車と噛
み合い自在と成つて、出力軸２の駆動力を車輪に
伝える。

駆動軸１と出力軸２には、夫々前後の回転検出
センサー３１と３２が設けられ、駆動軸１と出力
軸２の回転数を測定している。

従来の構成では、油路内が高圧の場合は、油室
２５に圧油を出し入れして、第１クラツチ３の
「断、接」操作を自由に行なえるが、出力軸２側
の負荷増大による抵抗や、エンジン回転低下によ
る作動油の内圧低下が進むと、第１クラツチ３を
ON.操作しても皿バネ２８の荷重に対し差が少な
くて、第１クラツチ３のスリツプが続く場合が生
じる。

この、圧油のピストン２４押圧荷重が皿バネ２
８の荷重より弱ければ前述の通り、第２クラツチ
５入りのままであり問題は無いが、変にバランス
してクラツチ部がスリツプを続けると、第１クラ
ツチ３の構成部材であるフリクシヨンプレート１
８，１８……やプレツシヤープレート２０，２０
……が摩耗したり、このクラツチ部を覆う潤滑油
の油温上昇がひどくなり、車輌の走行が停止して
しまう不具合を生じる。

この時、図例の構成としておくと、前後の回転
検出センサー３１と３２により、駆動軸１に対す
る出力軸２の回転低下を読み取り、出力軸２にス
リツプが生じたり所定回転比以下になつたことが
判明した場合、コントロールバルブ３５を制御部
３４により自動操作して油路２６への圧油を断と
して第２クラツチ５のみを働かせて、上記の不具
合を解消することができる。３３は比較器、３６
は油圧ポンプである。

通常走行は、第１クラツチ３を使用して駆動軸
１と出力軸２の回転を略同回転として走行し、出
力軸２側の負荷増大が生じそうな場合、運転者が
事前に減速機構４を介した機械式の第２クラツチ
５に、手動操作で切り換える。

この手動切換を行なわない場合、エンジン回転
低下により油圧ポンプ３６の吐出圧力が低下し第
１クラツチ３のスリツプが生じると、駆動側の回
転センサー３１と出力側の回転センサー３２や比
較器３３と制御部３４等により、自動的にコント
ロールバルブ３５を操作して自動減速したり、自
然にまかせて、油室２５内の一定以上の圧力低下
を待ち、自然に第２クラツチ５の作動を待つこと
もできる。

また、図例に示さないが、この減速機構４は、
一定時間経過すると自動で第１クラツチ３に戻る
ようにしてもよい。この時、スリツプが続けば再
度第２クラツチ５に切り替わるように構成する。

他には、手動で第１クラツチ３側に戻してもよ
い。

また、エンジン回転数による負荷の大小を測定
したり、油路２６中の油圧を測定して第１クラツ
チ３に戻してもよい。

〔考案の効果〕

この考案は、前記の構成により、次のような技
術的効果を奏する。即ち、第１クラツチ３を油圧
式、第２クラツチ５を機械式としているので、第
２クラツチを操作する時の切換作動速度が油圧圧
力にかかわらず一定の作動押圧力で作動するか
ら、両方油圧の従来クラツチの圧力低下時に比較
しタイムラグがなく、すばやく作動し、シヨツク
無く、滑り無くクラツチの接続ができる。

また、第１クラツチ３を接続操作しても圧油が
一定以上に成らないと、バネ２８により第２クラ
ツチ５が切れないから、トルク伝達がOFF.にな
つて車速が大きく落ちることがなく、圧油復帰後
のクラツチ接続時にシヨツクが生じることが無
い。

【図面の簡単な説明】

図例は、この考案の一実施例であつて、第１図
は要部の側断面図、第２図は制御回路説明線図で
ある。 図中、符号１は駆動軸、２は出力軸、３は第１
クラツチ、５は第２クラツチ、１５はキヤリア、
２３は連動具、２４はピストン、２８はバネであ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 駆動軸１の回転を出力軸２に、略同一回転比で
   駆動伝達する第１クラツチ３とわずかに減速した
   減速比を有する第２クラツチ５で駆動伝達する高
   低変速装置において、この第１クラツチ３と第２
   クラツチ５とを筒状ケースのキヤリア１５内に背
   中合わせ状に設け、この第１クラツチ３と第２ク
   ラツチ５とを連動具２３を介して一体移動自在に
   連結し、前記第１、第２クラツチ３，５のいずれ
   か一方のクラツチに設けた油圧ピストン２４の作
   動圧低下に伴いこの油圧ピストン２４を機械的弾
   発力によりクラツチ切り側に移動すると共に、第
   １、第２クラツチ３，５のいずれか他方のクラツ
   チを入り側に荷重をかけるバネ２８を設け、第１
   クラツチ３作動時は駆動軸１と出力軸２を略同一
   回転比とし、第２クラツチ５作動時は駆動軸１の
   回転を減速機構４を介して減速して出力軸２に伝
   えることを特徴とする高低速変速装置。