JPH0596622U - 変速切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】前輪駆動部に高低速切換装置を備えた四輪駆動
車両において、カム爪の頂部の両側に傾斜面を設け、前
進及び後進時に高低速の切り換えを行うことができ、高
速から低速への切り換えを確実に行うことができる高低
速切換装置を構成することを目的とする。 【構成】 変速された回転を伝達する筒状伝達部材６と
該回転を出力軸に伝達するクラッチ爪体１との間にスプ
リング１２・１２を張設し、該スプリング１２・１２に
よりセンタリングを行い、前記筒状伝達部材６とクラッ
チ爪体１を所定位置に維持すべく構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、四輪駆動車両の高低変速装置における前輪の高速、低速の切換装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、トラクター等の四輪駆動車両において、前輪駆動部に高低速切換装置を 設けて前輪の高速、低速の切り換えを行う技術は、公知とされているのであり、 例えば、本出願と同一出願人による実願昭６３−４４０９２号出願や実願昭６３ −４４０９５号出願に記載の技術の如くである。該従来技術において、通常の低 速駆動状態のときには、スプリングの付勢によりクラッチ爪同士、カム爪同士が 噛み合うようにし、高速駆動状態のときには、クラッチ爪の頂部同士、カム爪の 頂部同士が当接するラップ代を構成することによりクラッチ同士、カム同士が繰 り返し噛み合わないようにして高速駆動状態を維持する構造としている。そして 、高速駆動状態から低速駆動状態に戻す為には、前記ラップ代を無くす必要があ り、該方法としては、カム爪の頂部をギア側のカム爪に当接させてラップ代を無 くす方法と、スプリングの付勢によりカム爪を片側に寄せてラップ代を無くす方 法がある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前記従来技術において、カム爪の頂部をギア側のカム爪に当接させて ラップ代を無くす方法は、該カム爪のオーバーランによる作動不良やつれ回りに よる作動不良が生じるのであり、ギア側のカム爪の角部にカム爪の頂部を当接さ せる為に、異常音の発生や磨耗の原因となるのである。また、スプリングの付勢 によりカム爪を片側に寄せてラップ代を無くす方法は、該カム爪の頂部の片側に 傾斜面を設けた場合には、該傾斜面の反対方向にカム爪を寄せることができるが 、正回転及び逆回転に対応すべくカム爪の頂部の両側に傾斜面を設けた場合には 、カム爪を寄せることができないのである。そこで、本考案は、カム爪の頂部の 両側に傾斜面を設け、前進及び後進時に高低速の切り換えを行うことができ、高 速から低速への切り換えを確実に行うことができる高低速切換装置を構成するこ とを目的とするのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

以上のような課題を解決するための手段として、本考案は、前輪駆動部に高低 速切換装置を備えた四輪駆動車両において、変速された回転を伝達する筒状伝達 部材と該回転を出力軸に伝達するクラッチ爪体との間にスプリングを張設し、該 スプリングによりセンタリングを行い、前記筒状伝達部材とクラッチ爪体を所定 位置に維持すべく構成したものである。

【０００５】

【作用】

作用について説明すると、先ず、通常の四輪駆動状態の場合には、クラッチ爪 体１のクラッチ爪１ａがギア３のクラッチ爪３ａと噛合するとともに、カム爪体 ２のカム爪２ａが前記ギア３のカム爪３ｂと噛合することにより、エンジンＥか らの動力によるギア３の回転がクラッチ爪体１を介してドライブシャフト４に伝 達されている。このとき前記クラッチ爪体１は、軸方向へ摺動可能であり、該ク ラッチ爪体１と筒状伝達部材６は、クラッチ爪体１と筒状伝達部材６との間に張 設されているスプリング１２・１２によるセンタリング機構により、所定位置に 維持されている。

【０００６】 次に、高速駆動状態の場合には、ソレノイド４９がＯＮの状態となり、シフト リンク４７を介して高低速切換用シフトアーム３８が回動し、シフタフォーク５ にてクラッチ摺動体１１のクラッチ爪１１ａとギア１０のクラッチ爪１０ａが噛 合することにより、前記ギア３、中間軸２０上のギア２１・２２、ギア１０、ク ラッチ摺動体１１、軸受けスリープ９を介して、筒状伝達部材６に動力の伝達が 行われ、該筒状伝達部材６のクラッチ部Ａを介してカム爪体２も一体的に回転駆 動されるのであり、筒状伝達部材６とギア３との回転数の差により、カム爪２ａ ・３ｂ同士が噛合を解除する方向の力が作用し、カム爪体２がギア３から離反す る方向に移動し、該カム爪体２に押されてクラッチ爪体１もクラッチ爪１ａ・３ ａ同士が噛合を解除する方向に摺動するのである。そして、カム爪２ａ・３ｂ同 士及びクラッチ爪１ａ・３ａ同士の噛合が解除された後、筒状伝達部材６とカム 爪体２とが設定角度進角すると、クラッチ部Ａを介してクラッチ爪体１が筒状伝 達部材６と一体的に回転駆動され、ドライブシャフト４が筒状伝達部材６の回転 数に応じて回転するのである。このとき前記筒状伝達部材６の進角方向のスプリ ング１２は収縮し、反対方向のスプリング１２は伸長している。

【０００７】 前記高速駆動状態において、ソレノイド４９をＯＦＦの状態にすると、シフタ フォーク５が操作されてギア１０のクラッチ爪１０ａとクラッチ摺動体１１のク ラッチ爪１１ａの噛合が解除され、筒状伝達部材６を回転させていた駆動力が消 滅し、該筒状伝達部材６が軸受けスリープ９とクラッチ摺動体１１とともに回転 自在な状態になり、スプリング１２・１２の付勢により、カム爪体２とともに回 転方向と逆の方向に戻され、前記筒状伝達部材６とクラッチ爪体１が所定位置に 維持されて、クラッチ爪体１に対するカム爪体２の進角状態が解消され、クラッ チ爪体１のクラッチ爪１ａとカム爪体２のカム爪２ａとの位相が一致し、クラッ チ爪１ａとカム爪２ａがそれぞれギア３のクラッチ爪３ａとカム爪３ｂに噛合可 能を状態で対向したときに、スプリング１３の付勢によりクラッチ爪体１がカム 爪体２とともにギア３側に摺動し、クラッチ爪１ａ・３ａ同士、カム爪２ａ・３ ｂ同士がそれぞれに噛合し、エンジンＥからの動力がギア３、クラッチ爪体１を 介してドライブシャフト４に伝達され、通常の四輪駆動状態に戻るのである。

【０００８】

【実施例】

本考案の解決すべき課題及び解決する手段は以上の如くであり、次に添付の図 面に示した実施例について説明すると、図１は、四輪駆動車両であるトラクター Ｔの側面図一部断面図、図２は、本考案の実施例を示す動力取出ケース３０の平 面断面図、図３は、同じく側面図、図４は、クラッチ部Ａが噛合している状態の 断面図、図５は、同じく切れている状態の断面図、図６は図４に置けるＸ−Ｘ断 面図、図７は図５における前進時の高速駆動状態のＹ−Ｙ断面図、図８は図５に おける後進時の高速駆動状態のＹ−Ｙ断面図、図９は図４における展開図、図１ ０は図５における展開図である。

【０００９】 本考案の変速切換装置の実施例を図１に示す四輪駆動車両であるトラクターＴ において説明すると、トラクターＴには、前輪３１及び後輪３２が配設されてお り、前部のボンネット３３内には、エンジンＥが配設されている。前記ボンネッ ト３３の後部には、ステアリング３４が配設されており、該ステアリング３４の 後方には、運転座席３５が配設されている。該運転座席３５の下方には、ミッシ ョンケースＭが配設されており、該ミッションケースＭ下部に動力取出ケース３ ０が配設されている。

【００１０】 該動力取出ケース３０内には、前輪駆動用のドライブシャフト４の後端部が軸 受け支持されており、該ドライブシャフト４の前端部はアクスルフレーム３６に 支持されているフロントアクスルケース３７に挿入されている。該フロントアク スルケース３７の両端には、回動ケース３８が配設されており、前記ドライブシ ャフト４の回転は、フロントアクスルケース３７内の前輪駆動軸４５、回動ケー ス３８内のベベルギア等を介して前輪３１に伝達されるのである。

【００１１】 図２において、前記動力取出ケース３０には、ドライブシャフト４が軸受け２ ４・２５にて支持されるとともに、該ドライブシャフト４と平行な中間軸２０が 軸受け２６・２７にて支持されており、該中間軸２０には、小径のギア２１と大 径のギア２２とが一体的に形成され、第四の回転体として構成されている。前記 ドライブシャフト４の一端側外周部には、前記ギア２１と噛合する第一の回転体 であるギア３が軸受け２８を介して支持されており、該ギア３の前側端面には、 内周側に位置するクラッチ爪３ａと外周側に位置するカム爪３ｂとが放射状に一 体的に形成されている。

【００１２】 前記ドライブシャフト４上には、第三の回転体であるギア１０と軸受けスリー プ９とが回転自在に外嵌されるとともに、前記ギア３と軸受けスリープ９との間 の位置にクラッチ爪体１が摺動自在にスプライン嵌合されており、前記軸受けス リープ９上には、クラッチ摺動体１１と第二の回転体である筒状伝達部材６がス プライン嵌合されている。前記ギア１０とクラッチ摺動体１１には、互いに選択 的に噛合するクラッチ爪１０ａとクラッチ爪１１ａとが放射状に形成されており 、前記クラッチ摺動体１１には、クラッチ爪１０ａ・１１ａ同士を噛合させる方 向にクラッチ摺動体１１を摺動させるシフタフォーク５が設けられている。

【００１３】 前記筒状伝達部材６には、複数個の凸部６ａと該凸部６ａの間に形成されてい る溝部６ｂとからなるクラッチ部Ａが形成されており、スプリング１２・１２の 一端が係止孔６ｃに係止されている。前記クラッチ爪体１には、外周方向に突出 した第一の凸部１ｂと、該第一の凸部１ｂの先端から突出した突起部１ｃと、前 記ギア３のクラッチ爪３ａに係脱自在に噛合するクラッチ爪１ａとが形成されて いる。前記第一の凸部１ｂは、前記筒状伝達部材６の溝部６ｂ内に突出されてお り、第一の凸部１ｂの側面と前記筒状伝達部材６の凸部６ａの側面との間には、 クラッチ爪体１と筒状伝達部材６とが設定角度内で相対的に回動可能なように所 定寸法の隙間が設けられている。図４、図６、図９に示す如く、前記クラッチ爪 体１の突起部１ｃ・１ｃには、前記スプリング１２・１２の他端が保持され、該 スプリング１２・１２は、クラッチ爪体１の突起部１ｃ・１ｃと筒状伝達部材６ の係止孔６ｃとの間に張設されており、前記クラッチ爪体１の凸部１ｂを筒状伝 達部材６の溝部６ｂ内の中央部に位置（センタリング）するように維持している 。

【００１４】 前記クラッチ爪体１には、カム爪体２が回転自在に嵌合されており、該カム爪 体２には、前記ギア３のカム爪３ｂに係脱自在に噛合するカム爪２ａが形成され ているとともに、前記筒状伝達部材６の溝部６ｂ内に延出する第二の凸部２ｂが 形成されている。前記カム爪２ａの頂部両側には、前進及び後進時における高低 速駆動の切換に対応する為に傾斜面２ｃ・２ｃが設けられている。前記第二の凸 部２ｂの回転方向の両側面は、筒状伝達部材６の凸部６ａの側面に常時当接され ており、前記筒状伝達部材６とクラッチ爪体１との間には、クラッチ爪体１をギ ア３側に向けて付勢するスプリング１３が設けられている。

【００１５】 前記ドライブシャフト４の端面からは、牽制用シャフト８が嵌挿されており、 該牽制用シャフト８は、スプリング１４にて付勢されている。前記ドライブシャ フト４には、孔部４ａが、牽制用シャフト８には、溝部８ａがそれぞれ相対する 位置に設けられており、該孔部４ａと溝部８ａには、スチールボール７が嵌入さ れている。該スチールボール７は、牽制用シャフト８が摺動することによりドラ イブシャフト４表面に押し出されるのであり、該ドライブシャフト４にスプライ ン嵌合されているクラッチ爪体１の嵌合部には、スチールボール７が押し出され ときに嵌入される溝部１ｄが設けられている。

【００１６】 前記牽制用シャフト８の後端には、カム１５が設けられており、該カム１５は 、回動軸１６の一端部にボルト４３にて取付られている。該回動軸１６の動力取 出ケース３０側面の支持部材５８から突出した他端部には、牽制用シフトアーム １７が固設されている。該牽制用シフトアーム１７の先端部には、図３に示す如 く、牽制用スプリング１８が外嵌されているロッド１９の上端部がナット４４に て係止されており、該ロッド１９の下端部は、高低速切換用シフトアーム３９に 固設されているピン５６に枢結されている。高低速切換用シフトアーム３９の一 端部には、回動軸４６が固設され、該回動軸４６には、前記シフタフォーク５が 固設されている。高低速切換用シフトアーム３９の他端部に固設されているピン ５７には、シフトリンク４７が枢結されており、該シフトリンク４７は、ターン バックル４８を介してソレノイド４９に連結されている。

【００１７】 以上のような構成において、先ず、通常の四輪駆動状態の場合には、クラッチ 爪体１のクラッチ爪１ａがスプリング１３の付勢にてギア３のクラッチ爪３ａと 噛合するとともに、カム爪体２のカム爪２ａが前記ギア３のカム爪３ｂと噛合す ることにより、エンジンＥからの動力によるギア３の回転がクラッチ爪体１を介 してドライブシャフト４に伝達され、ドライブシャフト４を介して前輪３１が回 転駆動されているのである。このとき前記クラッチ爪体１は、軸方向へ摺動可能 であり、クラッチ爪体１と筒状伝達部材６との間に張設されているスプリング１ ２・１２により、図６、図９に示す如く、クラッチ爪体１と筒状伝達部材６は中 立位置に維持されており、前記ドライブシャフト４内の牽制用シャフト８は、ス チールボール７が溝部８ａに嵌入しているので固定された状態である。

【００１８】 なお、前記クラッチ爪体１の第一の凸部１ｂの回転方向前方側面が筒状伝達部 材６の凸部６ａの回転方向後方側面に当接しているので、筒状伝達部材６は、前 記第一の凸部１ｂからの力を受けてクラッチ爪体１と一体的に回転しており、該 筒状伝達部材６をスプライン嵌合している軸受けスリープ９は、クラッチ摺動体 １１とともに回転している。前記ギア１０は、中間軸２０を介して回転している が、クラッチ爪１０ａ・１１ａ同士の噛合が解除された状態であるので空転して いる。

【００１９】 次に、図５、図７、図１０に示す前進時における高速駆動状態の場合には、ソ レノイド４９がＯＮの状態となり、シフトリンク４７を介して高低速切換用シフ トアーム３８が回動し、シフタフォーク５にてクラッチ摺動体１１のクラッチ爪 １１ａとギア１０のクラッチ爪１０ａ噛合することにより、前記ギア３の回転が 中間軸２０上のギア２１・２２、ギア１０、クラッチ摺動体１１を介して、筒状 伝達部材６に伝達され、該筒状伝達部材６の凸部６ａの側面には、カム爪体２の 第二の凸部２ｂの回転方向の両側面が常時当接されているので、該カム爪体２も 筒状伝達部材６と一体的に回転駆動されるのである。そして、筒状伝達部材６と ギア３との回転数の差により、カム爪２ａ・３ｂ同士が噛合を解除する方向の力 が作用し、カム爪体２がギア３から離反する方向に移動し、該カム爪体２に押さ れてクラッチ爪体１もクラッチ爪１ａ・３ａ同士が噛合を解除する方向に摺動す るのである。

【００２０】 前記の如くカム爪２ａ・３ｂ同士及びクラッチ爪１ａ・３ａ同士の噛合が解除 された後、筒状伝達部材６とカム爪体２とが設定角度進角すると、筒状伝達部材 ６の凸部６ａの回転方向前方側面がクラッチ爪体１の第一の凸部１ｂの回転方向 後方側面に当接し、クラッチ爪体１が筒状伝達部材６と一体的に回転駆動され、 ドライブシャフト４が筒状伝達部材６の回転数に応じて回転するのであり、該ド ライブシャフト４の回転により前輪３１が回転駆動されるのである。このとき前 記シフタフォーク５を操作する高低速切換用シフトアーム３９の回動に連動して 、ロッド１９を介して牽制用シフトアーム１７が回動し、カム１５が回動し、該 カム１５にて牽制用シャフト８が摺動し、該牽制用シャフト８がドライブシャフ ト４表面からスチールボール７を押し出してクラッチ爪体１の溝部１ｄに嵌入す ることにより、該クラッチ爪体１は、軸方向へ摺動しないように固定されるので ある。

【００２１】 そして、前記スチールボール７のクラッチ爪体１の溝部１ｄへの嵌入は、前記 ロッド１９の牽制用スプリング１８の付勢により、クラッチ爪体１が摺動し、ク ラッチ爪１ａ・３ａ同士が噛合を解除した後に行われるように時間差が設けられ ている。また、高速駆動状態において、前記筒状伝達部材６は、クラッチ爪体１ に対して設定角度進角した状態に維持されているので、前記クラッチ爪体１の突 起部１ｃ・１ｃと筒状伝達部材６との間に張設されているスプリング１２・１２ は、図７に示す如く、前記筒状伝達部材６の進角方向のスプリング１２は収縮し 、反対方向のスプリング１２は伸長した状態であり、前記カム爪体２は、クラッ チ爪体１より設定角度進角した状態で回転している。

【００２２】 次に、前記高速駆動状態において、ソレノイド４９をＯＦＦの状態にすると、 シフタフォーク５が操作されてギア１０のクラッチ爪１０ａとクラッチ摺動体１ １のクラッチ爪１１ａの噛合が解除され、筒状伝達部材６を回転させていた駆動 力が消滅し、該筒状伝達部材６が軸受けスリープ９とクラッチ摺動体１１ととも に回転自在な状態になり、スプリング１２・１２の付勢により、カム爪体２とと もに回転方向と逆の方向に戻されると同時に、カム１５による押圧が解除され、 牽制用シャフト８がスプリング１４の付勢にて牽制用シャフト８の溝部８ａとド ライブシャフト４の孔部４ａとが相対する位置まで戻される。

【００２３】 そして、筒状伝達部材６の側面がクラッチ爪体１の第一の凸部１ｂの回転方向 前方側面に当接する位置に戻り、該筒状伝達部材６とクラッチ爪体１がスプリン グ１２・１２の付勢にて所定位置に維持されることにより、クラッチ爪体１に対 するカム爪体２の進角状態が解消され、クラッチ爪体１のクラッチ爪１ａとカム 爪体２のカム爪２ａとの位相が一致し、クラッチ爪１ａとカム爪２ａがそれぞれ ギア３のクラッチ爪３ａとカム爪３ｂに噛合可能を状態で対向したときに、スプ リング１３の付勢によりクラッチ爪体１がカム爪体２とともにギア３側に摺動し 、クラッチ爪１ａ・３ａ同士、カム爪２ａ・３ｂ同士がそれぞれに噛合すると同 時に、スチールボール７が牽制用シャフト８の溝部８ａに嵌入されて、エンジン Ｅからの動力がギア３、クラッチ爪体１を介してドライブシャフト４に伝達され 、通常の四輪駆動状態に戻るのである。

【００２４】 また、カム爪２ａの頂部の両側面に傾斜面を設けているので、図８に示す如く 、ギア３が逆回転する後進時においても、前記同様に高低速切換装置を作動させ て高低速の駆動の切換を行うことができるのである。なお、図２において、ドラ イブシャフト４の中心線の上側の部分は、通常の四輪駆動状態を示しており、中 心線の下側の部分は、高速駆動状態を示しているのである。また、本実施例にお いては、高低速の駆動の切換をクラッチ爪１０ａ・１１ａ同士の噛合により行っ ているが、油圧式多板クラッチ等を用いてもよく、特に限定するものではないの である。

【００２５】

【考案の効果】

本考案は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。即ち 、筒状伝達部材とクラッチ爪とをスプリングにて中立位置に維持し、カム爪の頂 部の両側面に傾斜面を設けたので、正回転及び逆回転のいずれの回転においても 高低速切換装置を作動させることができ、カム爪同士が噛合することによる異常 音の発生及び磨耗を防止することができるのである。また、常にラップ代を無く すようにスプリングが付勢しているので、高速駆動状態から低速駆動状態への切 換をスムーズに、かつ、確実に行うことができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】四輪駆動車両であるトラクターＴの側面図一部
断面図である。

【図２】本考案の実施例を示す動力取出ケース３０の平
面断面図である。

【図３】同じく側面図である。

【図４】クラッチ部Ａが噛合している状態の断面図であ
る。

【図５】同じく切れている状態の断面図である。

【図６】図４に置けるＸ−Ｘ断面図である。

【図７】図５における前進時の高速駆動状態のＹ−Ｙ断
面図である。

【図８】図５における後進時の高速駆動状態のＹ−Ｙ断
面図である。

【図９】図４における展開図である。

【図１０】図５における展開図である。

【符号の説明】

１ クラッチ爪体 １ａ クラッチ爪 ２ カム爪体 ２ａ カム爪 ３ ギア ３ａ クラッチ爪 ３ｂ カム爪 ４ ドライブシャフト ５ シフタフォーク ６ 筒状伝達部材 ７ スチールボール ８ 牽制用シャフト １２ スプリング １５ カム １７ 牽制用シフトアーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪駆動部に高低速切換装置を備えた四
   輪駆動車両において、高速変速された回転を伝達する筒
   状伝達部材と該回転を出力軸に伝達するクラッチ爪体と
   の間にスプリングを張設し、該スプリングによりセンタ
   リングを行い、前記筒状伝達部材とクラッチ爪体を所定
   位置に維持すべく構成したことを特徴とする変速切換装
   置。