JPH07247512A - 転圧機械の動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】前後進の切換操作を容易に且つ円滑に行い得る
転圧機械の動力伝達装置を提供する。 【構成】一定方向に回転するエンジン１の出力側に変速
装置２と前後進切換装置５１を設けた転圧機械の動力伝
達装置において、歯車式クラッチ機構を有する前後進切
換装置５１を変速装置２の入力側に配置し、前記歯車式
クラッチ機構の噛合構造を常時噛合方式又は同期噛合方
式に構成した、ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転圧機械の前後進切換
操作を容易に且つ円滑に行い得る転圧機械の動力伝達装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】転圧機械の動力伝達装置として図５に示
すものがある。この装置は一定方向に回転するエンジン
１の回転数を４速に変速する変速装置２と、両端部に自
在継手（図示せず）を取り付けた推進軸３と、出力側の
歯車４の回転方向を正逆方向に切り替える前後進切換装
置５と、左右の駆動輪６，６，６…の内輪差を吸収する
差動歯車装置７と、左右一対のチェーン減速装置８，８
等によって構成されており、これ等の装置２，３，５，
７，８は図示の順序で相互に連結されて一連の動力伝達
装置を構成している。尚、図中の９はクラッチである。

【０００３】変速装置２は入力軸１０に固定した第１の
変速歯車１２と、前記入力軸１０と同心に配置した出力
軸１３に遊転自在に取り付けた第２，第３及び第４の変
速歯車１４，１５，１６と、前記入力軸１０及び出力軸
１３に平行に配置した副軸１７に取り付けられ且つ前記
第１ないし第４の各変速歯車１２，１４，１５，１６に
噛合する第１ないし第４の中間歯車１８，１９，２０，
２１と、前記第１及び第２の変速歯車１２，１４の中間
位置にくるように前記出力軸１３に固定した第１のクラ
ッチ用歯車２３と、前記第３及び第４の変速歯車１５，
１６の中間位置にくるように前記出力軸１３に固定した
第２のクラッチ用歯車２３ａと、後述するクラッチ用歯
車のスリーブ２８，２８を駆動するシフターフォーク２
９，２９ａ等によって構成されている。

【０００４】各クラッチ用歯車２３，２３ａは同形であ
るので、第１のクラッチ用歯車２３について説明する
と、この歯車２３は円板状に形成され且つ外周に外歯２
５を刻んだハブ２６と、このハブ２６の外歯２５に係合
する内歯２７を有し前記外歯２５に沿って前後方向に移
動する円環状のスリーブ２８等によって構成されてお
り、各スリーブ２８，２８の外周に設けた溝の中にシフ
ターフォーク２９，２９ａの先端部が嵌入している。

【０００５】また、各変速歯車１２，１４，１５，１６
の側部には各スリーブ２８，２８の内歯２７に係合する
係合用の外歯３２，３３，３４，３５が設けられてい
る。

【０００６】尚、ここには図示していないが、２個のシ
フターフォーク２９，２９ａに対して変速レバーが１個
だけ設けられており、この単一の変速レバーを前後の中
立位置から左右に移動し、更に前後に動かすと、実公昭
５７−５１９４９号に記載された要領で各シフターフォ
ーク２９，２９ａのとちらかがスリーブ２３，２３ａの
どちらかを前方又は後方に移動し、所望の変速状態を選
択するようになっている。

【０００７】すなわち、スリーブ２３が係合用外歯３２
又は３３のどちらかに係合すると、入力軸１０と出力軸
１３が直結又は中間歯車１８，１９を介して連結され
る。またスリーブ２３ａが係合用外歯３４又は３５のど
ちらかに係合すると、入力軸１０と出力軸１３が中間歯
車１８，２０又は１８，２１を介して連結される。

【０００８】各変速歯車１２，１４，１５，１６の外径
は後方に行くのに従って逐次、増大し、また中間歯車１
８，１９，２０，２１の外径は逐次、減小しているの
で、第２のクラッチ用歯車２３ａが第４の変速歯車の外
歯３５に係合したとき、この変速装置２は第１速（最低
速）の状態となり、また第１のクラッチ用歯車２３が第
１の変速歯車の外歯３２に係合したとき第４速（最高
速）となる。

【０００９】前後進切換装置５は、推進軸３に直結した
駆動用の傘歯車３６と、この傘歯車３６に係合する正逆
転用の傘歯車３７，３８と、各傘歯車３７，３８の中心
部を遊転自在に貫通する軸３９と、この軸３９の外周に
刻んだスプライン（図示せず）に嵌合して軸方向に移動
する出力歯車４等によって構成されており、図示してい
ない前後進レバーを操作すると、出力歯車４が軸３９に
沿って矢印の方向に移動し、傘歯車３７，３８に設けた
係合用の内歯４２，４２のいずれか一方に係合して出力
歯車４を正逆方向に回転させるようになっている。

【００１０】そして、この出力歯車４が大歯車４４を介
して差動歯車装置７を回転させ、その結果、左右の駆動
軸４５，４５が回転し、更にチェーン減速機８，８を介
して駆動輪６，６，６…が回転する。尚、図中の４６は
駐車ブレーキである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】転圧機械は、路面等を
均一に締固めるために、ほぼ一定の速度で何度も路面等
の上を往復する。従って、転圧機械は、変速操作よりも
前後進の切換操作を頻繁に行う。ところが、従来の動力
伝達装置には次に述べるような問題点があった。 (1) 前後進の切換操作が円滑でない。これは前後進切換
装置５が変速装置２の出力側にあって低回転・高トルク
の出力を伝達するので、出力歯車４及び係合用内歯４２
の歯厚が大きく設定されているためである。従って切換
操作のタイミングが適当でないと前後進の切換が困難と
なったり、場合によっては歯と歯が衝突してガリガリと
いう不愉快な音響を発生することもあり、係合させるた
めにクラッチ９の接・断操作を頻繁に行う場合もある。

【００１２】(2) 前後進切換の噛合開始後、噛合が完了
するまでの操作に可成りの力を必要とする。これは噛合
した出力歯車４の歯面に、変速装置２の可動部の慣性質
量、すなわちクラッチ９を切り離されたのち惰勢で回転
している歯車１２，１４，１５，１６，１８，１９，２
０，２１の慣性質量が出力歯車４に作用するため、噛合
した歯面間の摺動抵抗が大きいからである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の問題点に
鑑み、前後進の切換操作を容易に且つ円滑に行い得る転
圧機械の動力伝達装置を提供することを課題とする。

【００１４】前記の課題を解決するため、本発明では次
の手段を構成した。 〔請求項１〕 一定方向に回転するエンジンの出力側に
変速装置と前後進切換装置を設けた転圧機械の動力伝達
装置において、歯車式クラッチ機構を有する前後進切換
装置を変速装置の入力側に配置し、前記クラッチ機構の
噛合構造を常時噛合方式又は同期噛合方式に構成したこ
とを特徴とする転圧機械の動力伝達装置。 〔請求項２〕 歯車式クラッチ機構が入力軸に固定した
正転用の歯車と、前記入力軸と同心に配置した出力軸に
遊転自在に嵌着され且つ前記正転用の歯車によって駆動
される中間歯車機構を介して正転用歯車と反対の方向に
回転する逆転用の歯車と、前記正逆転用の歯車の中間位
置にくるように前記出力軸に固定され且つ前後進レバー
の操作によって中立状態から前記正逆転用歯車のいずれ
か一方に係合するクラッチ用歯車とを備え、前記中間歯
車機構は前記入力軸及び出力軸に平行に配置した副軸
と、前記副軸の一方の端部側に取り付けられ且つ前記正
転用歯車に噛合する第１の中間歯車と、前記副軸の他方
の端部側に取り付けた第２の中間歯車と、前記第２の中
間歯車と逆転用歯車の双方に同時に噛合する第３の中間
歯車とを有している請求項１に記載の転圧機械の動力伝
達装置。

【００１５】

【作用】(1) 前後進切換装置を変速装置の入力側に配置
したので、前後進切換装置は従来に比べて高回転・低ト
ルクの動力を伝達する。従って、クラッチ用歯車の歯厚
を小さく設定することが可能になり、噛合動作を円滑に
行うことができる。

【００１６】(2) 前第 (1)項と同じ理由により、クラッ
チ用歯車が噛合した際、歯面に作用する慣性質量が従来
に比べて変速装置の可動部の慣性質量に相当する分だけ
小さくなる。従って、噛合部の歯面間に作用する摺動抵
抗が小さくなり、その結果、噛合のための操作力が大幅
に軽減される。

【００１７】(3) 歯車式クラッチ機構を利用して前後進
切換装置を構成したので装置の構造が簡単で操作が確実
である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１ないし図３は本発明の第１の実施例を示すも
ので、この実施例の主要部は前後進切換装置５１と、変
速装置２と、推進軸３と、減速装置５２と、差動歯車装
置７と、チェーン減速装置８等によって構成されてお
り、これ等の装置５１，２，３，５２，７，８は図示の
順序でエンジン１の出力側に相互に連結されて一連の動
力伝達装置を構成している。

【００１９】尚、変速装置２，推進軸３，差動歯車装置
７及びチェーン減速装置８は従来のものと同形であるの
で、これ等については、従来の技術を説明した際の符号
及び記号を付して示し、詳細な説明を省略する。

【００２０】前後進切換装置５１は多数の歯車を組合せ
た歯車式のクラッチ機構とシフターフォーク５７等によ
って構成されている。クラッチ機構は入力軸５３に固定
した正転用の歯車５４と、前記入力軸５３と同心に配置
した出力軸５５に軸受６２を介して遊転自在に嵌着した
逆転用の歯車５６と、前記正逆転用の歯車５４，５６の
中間位置にくるように前記出力軸５５にスプライン７１
を介して相対回転不能に取り付けられ且つシフターフォ
ーク５７の操作によって図示の中立状態から正逆転用の
歯車５４，５６のいずれか一方に係合するクラッチ用歯
車５８と、前記入力軸５３及び出力軸５５に平行な副軸
５９に固定した第１の中間歯車６０及び第２の中間歯車
６１と、これ等を内蔵したケーシング５０等によって構
成されており、前記第１の中間歯車６０は前記正転用歯
車５４に噛合しており、また第２の中間歯車６１は第３
の中間歯車６３を介して逆転用歯車５６に噛合してい
る。

【００２１】クラッチ用歯車５８は図２に示すように外
周に外歯６４を刻んだ円板状のハブ６５と、このハブ６
５の外歯６４に係合する内歯６６を有し且つ前記外歯６
４に沿って出力軸５５と同方向（図２矢印ａ，ｂ参照）
に移動する円環状のスリーブ６７等によって構成されて
おり、このスリーブ６７の外周に設けた溝の中にシフタ
ーフォーク５７の先端部が嵌入している。

【００２２】尚、図中の７０はシフターフォーク５７を
回動自在に支持する支点であり、シフターフォーク５７
が矢印ｃ方向に動くと、前記スリーブ６７が矢印ａ方向
に移動してスリーブの内歯６６が正転用歯車５４の内側
に設けた係合用歯輪６８の外歯６９に係合し、出力軸５
５を入力軸５３に連結するようになっている。またシフ
ターフォーク５７が矢印ｄ方向に動くと、スリーブ６７
が矢印ｂ方向に移動してスリーブの内歯６６が逆転用歯
車５６の内側に設けた係合用歯輪６８の外歯６９に係合
し、中間歯車６０，６１，６３を介して出力軸５５を入
力軸５３に連結するようになっている。

【００２３】尚、本発明では、前後進切換装置５１が変
速装置２の入力側，すなわち高回転・低トルクの位置に
配置されているので、スリーブの内歯６６及び係合用歯
輪の外歯６９の歯厚が従来に比べて遥かに小さく設定さ
れている。

【００２４】更に細部について説明すると、図１におけ
る７３は駐車ブレーキ、図３における７５はＰＴＯ軸
（図示せず）を駆動するための増速用の歯車であり、こ
のＰＴＯ軸及び増速用歯車７５は必要に応じて設置され
る。

【００２５】次に、この実施例の装置の取扱要領及び作
動について説明する。いま、前進中の転圧機械（図示せ
ず）を後進させる場合は、先ず、クラッチ９を「脱」の
状態にしたのち、各駆動輪６，６，６…に設けたブレー
キ７６，７６，７６…を作動させて転圧機械をほぼ停止
状態とし、ここで前後進レバー（図示せず）を操作して
シフターフォーク５７を前進位置ｃから後進位置ｄに移
動させる。

【００２６】この操作によって、それまで正転用歯車の
係合用外歯６９に係合していたスリーブの内歯６６は今
度は逆転用歯車５６の係合用外歯６９に係合する。この
際、すでに段落番号２３に述べたようにスリーブの内歯
６６及び係合用歯輪の外歯６９の歯厚が従来に比べて小
さく設定されているので、噛合動作が円滑に行われる。

【００２７】また前記したようにスリーブの内歯６６が
係合用の外歯６９に係合した際、惰勢で回転していたク
ラッチのディスク７７及び前後進切換装置の各歯車５
４，５６，６０，６１，６３の慣性質量がスリーブ６７
の歯面に作用するが、この慣性質量は従来に比べて変速
装置の可動部の慣性質量の分だけ小さいので、スリーブ
の内歯６６を係合用の外歯６９に沿って摺動する際の摺
動抵抗が小さく済む。従って、前後進レバーを操作する
力が従来に比べて大幅に軽減される。

【００２８】本発明の第２の実施例を図４に示す。この
例は歯車式クラッチ機構の噛合構造を同期式（シンクロ
メッシュ式）に構成したもので、この構造におけるハブ
６５ａの両側には、円錐面７８を有する凹部７９が環状
に形成されており、また正逆転用の各歯車５４ａ，５６
ａの内側には、前記ハブ６５ａが矢印ａ又はｂ方向に移
動した際、前記凹部７９に係合して前記円錐面７８と面
接触する円錐面８０を有する凸部８２，８２が形成され
ている。

【００２９】更に、ハブ６５ａには、その外周に沿って
等間隔に複数の係止機構が設けられている。各係止機構
はハブ６５ａの半径方向にハブ６５ａに穿設した円筒形
の穴８３と、この穴８３の中に配置した圧縮スプリング
８４と、この圧縮スプリング８４によって外方に付勢さ
れるボール８５等によって構成されており、このボール
８５の頂部がスリーブ６７ａの内歯６６に設けた球面状
の凹み８６に係合している。

【００３０】次に、このクラッチ機構の取扱要領及び作
動について説明する。いま、中間位置にあるスリーブ６
７ａの内歯６６を正転用歯車の係合用外歯６９に係合さ
せるためには、先ず、前後進レバー（図示せず）を操作
してシフターフォーク（図示せず）を作動させ、ハブ６
５ａの凹部７９を正転用歯車５４ａの凸部８２に嵌合さ
せて押圧する。この操作によって相互に接触した円錐面
７８，８０間に摩擦力が発生し、この摩擦力が正転用歯
車５４ａの回転速度を急速に低下させる。

【００３１】ここで、前後進レバーを更に操作してシフ
ターフォークを作動させると、スリーブ６７ａの内歯６
６の歯先面がボール８５を穴８３の中に押し込みながら
前進し、スリーブの内歯６６が係合用歯輪の外歯６９に
係合する。この際、正転用歯車５４ａの回転速度がクラ
ッチ用歯車５８ａのそれにほぼ等しいか、あるいは接近
しているので、噛合動作が更に円滑に且つ容易に行われ
る。

【００３２】尚、中間位置にあるスリーブ６７ａの内歯
６６を逆転用歯車の係合用外歯６９に係合させるには、
前後進レバーを反対方向に操作すれがよく、この際、反
対側の円錐面７８，８０間に発生した摩擦力によって逆
転用歯車５６ａの回転速度が急速に低下し、クラッチ用
歯車と逆転用歯車の係合を容易にする。

【００３３】尚、本発明は前述の実施例にのみ限定され
るものではなく、例えば変速装置は別の構造を有するも
のであってもよいこと等、その他本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

【００３４】以上に述べたように、本発明は転圧機械の
頻繁に行う前後進操作に係わり、次のような優れた効果
を発揮する。 (1) 前後進切換装置を変速装置の入力側に配置したの
で、クラッチ用歯車の歯厚を小さくすることが可能にな
り、前後進切換の噛合動作を円滑に行うことができる。 (2) 前第 (1)項と同じ理由により、クラッチ用歯車が噛
合した際、歯面に作用する摺動抵抗が小さくなり、噛合
のための前後進切換の操作力が大幅に軽減される。 (3) 歯車式クラッチ機構を利用して前後進切換装置を構
成したので、装置の構造が簡単で作動が確実である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す全体概略図であ
る。

【図２】図１に示す前後進切換装置の部分切断側面図で
ある。

【図３】図２における III−III 方向からの歯車の配列
を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例における前後進切換装置
の部分を示す切断側面図である。

【図５】従来の装置の構成を示す全体概略図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 変速装置 ５０ ケーシング ５１ 前後進切換装置 ５３ 入力軸 ５４，５４ａ 正転用歯車 ５５ 出力軸 ５６，５６ａ 逆転用歯車 ５７ シフターフォーク ５８，５８ａ クラッチ用歯車 ５９ 副軸 ６０ 第１の中間歯車 ６１ 第２の中間歯車 ６３ 第３の中間歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福 繁 神奈川県厚木市上依知3010番地 大久保歯 車工業株式会社開発部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定方向に回転するエンジンの出力側に
   変速装置と前後進切換装置を設けた転圧機械の動力伝達
   装置において、歯車式クラッチ機構を有する前後進切換
   装置を変速装置の入力側に配置し、前記クラッチ機構の
   噛合構造を常時噛合方式又は同期噛合方式に構成したこ
   とを特徴とする転圧機械の動力伝達装置。
2. 【請求項２】 歯車式クラッチ機構が入力軸に固定した
   正転用の歯車と、前記入力軸と同心に配置した出力軸に
   遊転自在に嵌着され且つ前記正転用の歯車によって駆動
   される中間歯車機構を介して正転用歯車と反対の方向に
   回転する逆転用の歯車と、前記正逆転用の歯車の中間位
   置にくるように前記出力軸に固定され且つ前後進レバー
   の操作によって中立状態から前記正逆転用歯車のいずれ
   か一方に係合するクラッチ用歯車とを備え、前記中間歯
   車機構は前記入力軸及び出力軸に平行に配置した副軸
   と、前記副軸の一方の端部側に取り付けられ且つ前記正
   転用歯車に噛合する第１の中間歯車と、前記副軸の他方
   の端部側に取り付けた第２の中間歯車と、前記第２の中
   間歯車と逆転用歯車の双方に同時に噛合する第３の中間
   歯車とを有している請求項１に記載の転圧機械の動力伝
   達装置。