JPH0653857U - 作業機の同期式走行変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同期式走行変速装置において、通常の変速操
作では生じ難いが、主に素早い変速操作時に駆動系全体
のガタによって生じるギア鳴りを防止する。 【構成】 同期式走行変速装置の変速操作に連動して、
現在の変速段から次の変速段へ切り換わるまでの規定時
間内だけ同期側慣性回転部品にブレーキ作用を与えるべ
く構成したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、同期式変速装置に置ける変速操作時のギア鳴りを防止するための技 術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からボルグワーナー式等同期変速装置は公知となっており、変速する際に スリーブを一方のギアから他方のギアへ摺動させた時にシンクロリングを介して 二つのギアを同じ回転数に同期させて、ギア噛みやギア鳴りが生じないように、 スムースに変速できるようにするのが同期式変速装置である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、減速比が比較的大きく設定される作業車の走行変速装置にこの技術 を採用した場合、素早い変速操作、特に増速方向への変速操作が行われた時に、 ギア鳴りが発生することがある。この現象は駆動系全体のガタ（つまりギア、ス プライン、ユニバーサルジョイント等のバックラッシュ）に起因しており、ギア 鳴りは不快な音を発生するだけでなく、ギアの損傷にもつながるので出来るだけ 発生しないようにしなければならない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案の解決すべき課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する手段を説 明する。即ち、同期式走行変速装置の変速操作に連動して、現在の変速段から次 の変速段へ切り換わるまでの規定時間内だけ同期側慣性回転部品にブレーキ作用 を与えるべく構成したものである。

【０００５】

【作用】

このような構成によって、例えば前進２速から前進３速へ変速する時に、変速 レバーの回動によりスリーブを摺動し、変速操作途中に設けたスイッチがＯＮし てタイマーを作動させると共に、ソレノイドを作動させて同期軸３に設けたブレ ーキディスクにピストンを圧接させて制動を与え、同期軸３上のギア２０にブレ ーキトルクを付与し、もって、同期変速ギア７の持つ車軸側からの等価バックラ ッシュを詰めることにより、疑似同期現象が発生せず、ギア鳴りが生じることな く通常シンクロ操作と略同等の変速がなされるのである。

【０００６】

【実施例】

次に本考案の一実施例について説明すると、図１はミッションケースの側面断 面図、図２は制動部の油圧回路図と要部断面図、図３はソレノイドを作動させる 電気回路図、図４は変速レバーガイド平面図であり、図１においてミッションケ ース１内の構成から説明すると、ミッションケース１内には入力軸２、同期軸３ 、出力軸４、逆転軸５が横架され、入力軸２の一端はミッションケース１より突 出してクラッチを介してエンジンＥの駆動軸に接続され、ミッションケース１内 の入力軸２上には２速及び３速の変速ギア６・７を遊嵌し、その間にハブ９を入 力軸２にスプライン嵌合し、該ハブ９上にスリーブ１０を外嵌してシフトフォー クにて摺動可能とし、該スリーブ１０と変速ギア６・７の間にシンクロリング１ １・１１を介装して前進２速Ｆ２と前進３速Ｆ３のシンクロメッシュ機構（同期 式変速装置）を構成している。

【０００７】 また、入力軸２上には動力取出ギア１２、１速駆動ギア１３、後進駆動ギア１ ４を固設し、１速駆動ギア１３は同期軸３上に遊嵌した１速従動ギア１５と常時 噛合し、後進駆動ギア１４は逆転軸５上の後進カウンターギア１６を介して後進 従動ギア１７と噛合し、同期軸３上の１速従動ギア１５と後進従動ギア１７の間 には前記同様に前進１速Ｆ１と後進速Ｒのシンクロメッシュ機構を構成している 。そして、同期軸３上には更に２速従動ギア１９、３速従動ギア２０、副変速出 力ギア２１・２２が固設され、同期軸３端部に本考案の制動装置Ｂが付設されて いる。

【０００８】 前記副変速出力ギア２１・２２には出力軸４上に遊嵌した副変速従動ギア２４ ・２５とそれぞれ噛合され、該副変速従動ギア２４・２５に摺動スライダ２３を 摺動させて噛合させることにより高低の副変速を可能としている。２６は前輪駆 動のための出力ギアである。そして、出力軸４端部に形成したピニオン４ａより デフ装置のベベルギア２７に動力を伝えるのである。

【０００９】 本考案の要部である前記制動装置Ｂの構成は図２に示すように、同期軸３端部 にブレーキディスク３０を固設し、該ブレーキディスク３０の周囲をカバーする ブレーキケース２９内にピストン３１を収納してスプリング３２にて外方向に付 勢し、該ブレーキケース２９にはピストン３１をブレーキディスク３０側へ摺動 させるように圧油を供給する供給口２９ａを設け、該供給口２９ａは電磁バルブ ３３の出力ポートと連通し、該電磁バルブ３３のもう一つの出力ポートには潤滑 部３４と連通され、通常は油圧ポンプＰからの圧油を潤滑部３４に送油し、後述 する２速Ｆ２から３速Ｆ３への変速時には電磁バルブ３３を切り換えてブレーキ ケース２９へ送油して、ピストン３１をブレーキディスク３０に圧接して同期軸 ３に制動を与えるようにしている。

【００１０】 この電磁バルブ３３を切り換えるために、図３に示すように、ソレノイド３３ ａはリレー３６とタイマー３７に並列に接続され、スイッチ３５と直列に接続さ れ、該スイッチ３５は図４に示すように、主変速レバー４０のレバーガイド３９ の前進２速Ｆ２と前進３速Ｆ３への変速途中でＯＮするように配設されており、 該スイッチ３５がＯＮすると、ソレノイド３３ａが作動してピストン３１を圧接 して同期軸３に制動を与えると共に、リレー３６及びタイマー３７が作動して、 リレー３６の接点３６ａは閉となって自己保持となりリレー３６、タイマー３７ 、ソレノイド３３ａに電力を供給し続け、タイマー３７による設定時間が経過す ると、その接点３７ａが開いてリレー３６がＯＦＦとなり接点３６ａも開いて自 己保持が解除されてソレノイド３３ａもＯＦＦとなり、制動も解除される。

【００１１】 上記前進２速Ｆ２から前進３速Ｆ３へ変速する時に同期軸３を制動する理由は 、このときにギア鳴りが生ずるからであり、このギア鳴りの発生メカニズムは、 従来同期中の伝達力の釣り合いは、〔被同期側（入力軸）イナーシャ＜＜同期側 （シンクロギア側）イナーシャ〕という関係で運動方程式を考えていたが、駆動 系のガタを考慮すると、この関係が成立せず、〔被同期側イナーシャ＞同期側イ ナーシャ〕となる状況が極めて短時間だが成立する。図８〜図１０は２速から３ 速への変速時のガタとイナーシャの関係を示す模式図であり、このガタは例えば ２速変速ギア６と２速従動キア１９の間のバックラッシュａやピニオン４ａとベ ベルギア２７の間のバックラッシュｂ、スプライン嵌合部の隙間等であり、イナ ーシャ４３は走行輪等の走行装置である。そして、図７は入力軸２の回転数（イ ）と３速変速ギア７の回転数（ロ）の経時変化を示している。

【００１２】 図８の状態は同期開始直前を示しており、駆動系ガタａ・ｂはタイヤ側から回 転させられる方向に詰まっている。図９の状態は同期中であり、シンクロトルク は被同期側及び同期側それぞれの角速度変化をもたらす。駆動系ガタを考慮する と、同期側イナーシャが各々の要素間で分割され、同期初期においてはガタａ手 前のイナーシャ４４のみがシンクロトルクにより加速される。これにより駆動系 ガタａは図８の状態から逆方向に瞬時に詰められる。図１０は駆動系ガタが図８ とは逆方向に詰められ、車両側の大きなイナーシャ４３が同期側に作用した状態 を示す。図１０の状態になる前に、被同期側と同期側ガタａ・ｂ手前のイナーシ ャ部４４・４５の回転数が一致、つまり、図７に於けるｃ点の疑似同期状態にな れば、スリーブ１０はシンクロリング１１をすり抜けてギャチャンファに到達す るまでに駆動系ガタが詰まることにより発生する相対回転によりギア鳴りを発生 する。このギア鳴りの発生は図７におけるｄ域である。

【００１３】 本考案はこのギア鳴りを防止するものであり、スリーブ１０が２速変速ギア６ から抜けて３速変速ギア７に至る途中の前記疑似同期状態ｃに達するまでの極め て短い時間ソレノイド３３ａを所定時間（タイマーによる）作動させて、３速変 速ギア７に制動を与えて図７に示す（ハ）の如く、同期変速ギア７の回転数を制 御している。

【００１４】 この制動を与える他の実施例として図５に示すように、油圧によりピストン３ １を押圧する代わりに、ピストン３１をソレノイド３３ａ’の作動軸３３ｂ’に 直結し、前述した図３の電気回路のスイッチ３５がＯＮされると所定時間ソレノ イド３３ａ’が作動してピストン３１をブレーキディスク３０に圧接して制動を 与えるように構成することも可能であり、また、図６に示すように、油圧ポンプ Ｐを同期軸３の端部に設けて、該油圧ポンプＰからの圧油を電磁バルブ３３”の ポンプポートと連通して、前記同様にソレノイド３３ａ”が作動されると、電磁 バルブ３３”を切り換えてポンプポートをブロックし、油圧ポンプＰのギアＰａ の回転を抑制して同期軸３に制動を与えるように構成することも可能である。

【００１５】

【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のである。即ち、 同期側慣性回転部品にブレーキ作用が与えられるために疑似同期状態が起こらず 素早い変速操作、特に、増速方向への変速を行った時にボークされた手ごたえが あり、ギア鳴りの発生を確実に防止できたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミッションケースの側面断面図である。

【図２】制動部の油圧回路図と要部断面図である。

【図３】ソレノイド駆動電気回路図である。

【図４】変速レバーガイド平面図である。

【図５】ソレノイドにより同期側に制動を与える実施例
を示す要部断面図である。

【図６】油圧ポンプの駆動負荷により制動を与える実施
例を示す要部断面図である。

【図７】入力軸と３速変速ギアの回転数と時間の関係を
示す図である。

【図８】同期開始前の伝達を示す模式図である。

【図９】同期中の伝達を示す模式図である。

【図１０】同期後の伝達を示す模式図である。

【符号の説明】

Ｂ 制動装置 ２ 入力軸 ３ 同期軸 ６ ２速変速ギア ７ ３速変速ギア １０ スリーブ １１ シンクロリング ３３ 電磁バルブ ３３ａ ソレノイド ３５ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松林 利員 兵庫県尼崎市猪名寺２丁目18番１号 株式 会社神崎高級工機製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期式走行変速装置の変速操作に連動し
   て、現在の変速段から次の変速段へ切り換わるまでの規
   定時間内だけ同期側慣性回転部品にブレーキ作用を与え
   るべく構成したことを特徴とする作業機の同期式走行変
   速装置。