JPH0791503A - ギヤ変速構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ギヤ変速装置において、３組のギヤ歯の咬合
部分により４段の変速段数が得られるように構成する。 【構成】 第１伝動ギヤ５３、２組のギヤ歯５４ａ，５
４ｂを備えた第１伝動ギヤ対５４、及び第１シフトギヤ
Ｓ４を第１伝動軸５１に外嵌し、第２伝動ギヤ５５、２
組のギヤ歯５６ａ，５６ｂを備えた第２伝動ギヤ対５
６、及び第２シフトギヤＳ５を第２伝動軸５２に外嵌す
る。そして、第１伝動ギヤ５３と第２伝動ギヤ対５６の
一方のギヤ歯５６ａとを咬合させ、第２伝動ギヤ５５と
第１伝動ギヤ対５４の一方のギヤ歯５４ａとを咬合さ
せ、且つ、第１伝動ギヤ対５４の他方のギヤ歯５４ｂと
第２伝動ギヤ対５６の他方のギヤ歯５６ｂとを咬合させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、互いに平行に配置され
た上手側の第１伝動軸と下手側の第２伝動軸との間で、
シフトギヤのスライド操作により複数段に変速操作する
ギヤ変速構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のようなギヤ変速構造の一例が、特
開平４‐１１３９３５号公報に開示されている。この構
造では前記公報の第２図に示すように、上手側の第１伝
動軸（前記公報の第２図中の２０）に第１，２，３，４
伝動ギヤ（前記公報の第２図中のＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ
４）を固定し、下手側の第２伝動軸（前記公報の第２図
中の２３）に第５，６，７，８伝動ギヤ（前記公報の第
２図中のＧ６，Ｇ７，Ｇ８，Ｇ９）を相対回転自在に外
嵌して、第１，２，３，４伝動ギヤと第５，６，７，８
伝動ギヤとを咬合させている。そして、第２伝動軸に２
つのシフトギヤ（前記公報の第２図中の２４）を外嵌し
ている。

【０００３】以上の構造により、前記公報の第２図中の
紙面右のシフトギヤを第５又は第６伝動ギヤ（前記公報
の第２図中のＧ６，Ｇ７）に咬合させ、前記公報の第２
図中の紙面左のシフトギヤを第７又は第８伝動ギヤ（前
記公報の第２図中のＧ８，Ｇ９）に咬合させることによ
り、第１伝動軸の動力が４段に変速操作されて下手側に
第２伝動軸に伝達される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の構造では、第
１，２，３，４伝動ギヤと第５，６，７，８伝動ギヤと
の４組のギヤ歯の咬合部分、及び２個のシフトギヤによ
り４段の変速段数が得られるように構成している。本発
明は前述のようなギヤ変速構造において、変速段数を同
じにしながらギヤ歯の咬合部分を少なくすることを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うなギヤ変速構造において、次のように構成することに
ある。つまり、上手側の第１伝動軸と下手側の第２伝動
軸とを平行に配置して、１組のギヤ歯を備えた第１伝動
ギヤと、２組のギヤ歯を備えた第１伝動ギヤ対とを、第
１伝動軸に相対回転自在に外嵌して、第１伝動ギヤを第
１伝動軸に連結する位置、及び第１伝動ギヤ対を第１伝
動軸に連結する位置にスライド操作自在な第１シフトギ
ヤを、第１伝動軸に外嵌し、１組のギヤ歯を備えた第２
伝動ギヤと、２組のギヤ歯を備えた第２伝動ギヤ対と
を、第２伝動軸に相対回転自在に外嵌して、第２伝動ギ
ヤを第２伝動軸に連結する位置、及び第２伝動ギヤ対を
第２伝動軸に連結する位置にスライド操作自在な第２シ
フトギヤを、第２伝動軸に外嵌すると共に、第１伝動ギ
ヤのギヤ歯と第２伝動ギヤ対の一方のギヤ歯とを咬合さ
せ、第２伝動ギヤのギヤ歯と第１伝動ギヤ対の一方のギ
ヤ歯とを咬合させ、且つ、第１伝動ギヤ対の他方のギヤ
歯と第２伝動ギヤ対の他方のギヤ歯とを咬合させてあ
る。

【０００６】

【作用】本発明のように構成すると例えば図６に示すよ
うに、第１シフトギヤＳ４を第１伝動ギヤ対５４に咬合
させ、第２シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ対５６に咬合
させると、第１伝動軸５１からの動力が第１及び第２伝
動ギヤ対５４，５６を介して、ある変速比で第２伝動軸
５２に伝達される。第１シフトギヤＳ４を第１伝動ギヤ
対５４に咬合させ、第２シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ
５５に咬合させると、第１伝動軸５１の動力が第１伝動
ギヤ対５４及び第２伝動ギヤ５５を介して、前述の変速
比とは異なる変速比で第２伝動軸５２に伝達される。

【０００７】そして、第１シフトギヤＳ４を第１伝動ギ
ヤ５３に咬合させ、第２シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ
対５６に咬合させると、第１伝動軸５１の動力が第１伝
動ギヤ５３及び第２伝動ギヤ対５６を介して、前述の２
つの変速比とは異なる変速比で第２伝動軸５２に伝達さ
れる。第１シフトギヤＳ４を第１伝動ギヤ５３に咬合さ
せ、第２シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ５５に咬合させ
ると、第１伝動軸５１の動力が第１伝動ギヤ５３、第２
伝動ギヤ対５６、第１伝動ギヤ対５４及び第２伝動ギヤ
５５を介して、前述の３つの変速比とは異なる変速比で
第２伝動軸５２に伝達される。

【０００８】以上のように、第１伝動ギヤ５３と第２伝
動ギヤ対５６の一方のギヤ歯５６ａとの咬合部分、第２
伝動ギヤ５５のギヤ歯と第１伝動ギヤ対５４の一方のギ
ヤ歯５４ａとの咬合部分、及び第１伝動ギヤ対５４の他
方のギヤ歯５４ｂと第２伝動ギヤ対５６の他方のギヤ歯
５６ｂとの咬合部分の３組の咬合部分、並びに、第１及
び第２シフトギヤＳ４，Ｓ５により、４つの変速段数が
得られるのである。

【０００９】

【発明の効果】以上のように４段の変速段数を得る場
合、従来の構造よりも伝動用のギヤ歯の咬合部分を１組
省略することができるようになった。これにより、省略
されたギヤ歯の咬合部分のスペースの分だけ、ギヤ変速
構造の全体のコンパクト化、並びに生産コストの低減が
図れる。

【００１０】

〔第１実施例〕

（１）図１は四輪駆動型作業車の一例である農用トラク
タのミッションケース８内を示しており、エンジン１か
らの動力が主クラッチ２８、伝動軸２及びクラッチ機構
３を介して、ＰＴＯ軸４に伝達されてＰＴＯ系が構成さ
れている。エンジン１からの動力が、前進クラッチ５又
は後進クラッチ６、第１円筒軸１１、主変速装置Ａ、第
１副変速装置Ｂ、変速クラッチ１９、第２副変速装置Ｃ
及び後輪デフ装置７ａを介して左右一対の後輪７に伝達
されて走行系が構成されている。後輪デフ装置７ａの直
前から分岐した動力を伝動軸９、前輪変速装置Ｄ、前輪
クラッチ２９、前輪伝動軸１２及び前輪デフ装置１０ａ
を介して、左右一対の操向操作自在な前輪１０に伝達す
るように構成している。

【００１１】前進クラッチ５及び後進クラッチ６は、摩
擦板（図示せず）とピストン（図示せず）とを組み合わ
せた多板摩擦式の油圧操作式で、作動油を供給すること
により伝動側に操作される。そして、前進クラッチ５を
伝動側に操作すると、エンジン１の動力が前進クラッチ
５から第１円筒軸１１に直接流れて機体は前進する。後
進クラッチ６を伝動側に操作すると、エンジン１の動力
が後進クラッチ６及び第２円筒軸３１を介して、逆転状
態で第１円筒軸１１に伝達されて機体は後進する。

【００１２】主変速装置Ａは２組のシフトギヤＳ１をス
ライド操作するシンクロメッシュ型式に構成されて、４
段に変速可能に構成されており、第１副変速装置Ｂもシ
フトギヤＳ２をスライド操作するシンクロメッシュ型式
に構成されて、高低２段に変速可能に構成されている。
そして、主変速装置Ａの両シフトギヤＳ１をスライド操
作する油圧アクチュエータＴ１，Ｔ２、第１副変速装置
ＢのシフトギヤＳ２をスライド操作する油圧アクチュエ
ータＴ３を備えている。これにより、エンジン１側の第
１円筒軸１１からの動力が、主変速装置Ａにより４段に
変速操作されて第２円筒軸３５に伝達され、第２円筒軸
３５からの動力が第１副変速装置Ｂにより高低２段に変
速操作されて、変速クラッチ１９に伝達される。

【００１３】各油圧アクチュエータＴ１，Ｔ２，Ｔ３に
より変速操作を行う際において、その開始に連動して変
速クラッチ１９を伝動遮断側に操作し、各油圧アクチュ
エータＴ１，Ｔ２，Ｔ３による変速操作終了に連動し
て、変速クラッチ１９の伝動側への操作を行う油圧制御
系（図２参照）を備えており、油圧により変速操作が行
えるように構成している。又、第２副変速装置Ｃは、変
速レバー（図示せず）によりシフトギヤを直接にスライ
ド操作する手動操作式である。

【００１４】図１に示すように、第２及び第３円筒軸３
１，３５を貫通して伝動軸３４が、第２及び第３円筒軸
３１，３５に対し相対回転自在に配置されて、この伝動
軸３４の紙面右端に変速クラッチ１９の伝動下手側のク
ラッチケースが連結されており、伝動軸３４の紙面右端
が第２副変速装置Ｃの入力軸となっている。そして、伝
動軸３４の紙面左端と第１円筒軸３１との間に、油圧操
作式の伝動クラッチＥを備えている。

【００１５】（２）次に油圧アクチュエータＴ１，Ｔ
２，Ｔ３、変速クラッチ１９及び伝動クラッチＥの油圧
制御系について説明する。図２に示すように、油圧ポン
プ１３からの作動油をロータリ弁１５を介して３組の油
圧アクチュエータＴ１，Ｔ２，Ｔ３に供給しており、こ
れら３組の油圧アクチュエータＴ１，Ｔ２，Ｔ３の作動
時においてパイロット作動油が給排操作されるパイロッ
ト油路１６が備えられている。油圧ポンプ１３からの作
動油が油路１７を介してロータリ弁１５に供給されてお
り、作動油が油路１８及び前後進切換弁２７を介して前
進及び後進クラッチ５，６に供給されている。

【００１６】油路１８から分岐した油路２０からの作動
油が、パイロット操作式の切換弁２６を介して変速クラ
ッチ１９及び伝動クラッチＥに供給されており、パイロ
ット油路１６が切換弁２６に接続されている。パイロッ
ト油路１６のパイロット作動油の給排を制御する制御弁
２１，２２が設けられており、主変速装置Ａ用の油圧ア
クチュエータＴ１，Ｔ２からのパイロット油路２３，２
４、及び第１副変速装置Ｂ用の油圧アクチュエータＴ３
からのパイロット油路２５が、制御弁２１，２２に各々
図２に示すように接続されている。ロータリ弁１５を機
械的に中立位置及び１速〜８速位置に操作可能な変速レ
バー１４が備えられ、前後進切換弁２７を前進位置Ｆ、
中立位置Ｎ及び後進位置Ｒの３位置に操作可能な前後進
レバー３３が備えられている。

【００１７】（３）次に、変速操作時における各部の動
作について説明する。図２は前後進レバー３３を前進位
置Ｆに操作し、変速レバー１４を１速位置に操作してい
る状態であり、主変速装置Ａの油圧アクチュエータＴ１
が１速位置に移動して油圧アクチュエータＴ２が中立位
置に位置し、第１副変速装置Ｂの油圧アクチュエータＴ
３が低速側に位置している。これにより、油圧アクチュ
エータＴ１からのパイロット作動油によって制御弁２１
が切換操作されており、油圧アクチュエータＴ３からの
パイロット作動油が、パイロット油路２５及び制御弁２
２，２１を介してパイロット油路１６に供給されて、切
換弁２６が走行位置２６ａに切換操作されている。

【００１８】従って、油路１８からの作動油が前後進切
換弁２７を介して前進クラッチ５に供給されて、これが
伝動側に操作されている（後進クラッチ６は前後進切換
弁２７により伝動遮断側に操作）。そして、油路２０か
らの作動油が切換弁２６を介して変速クラッチ１９に供
給されてこれが伝動側に操作され、伝動クラッチＥから
作動油が抜かれてこれが伝動遮断側に操作されて、機体
は前進１速状態で走行している。

【００１９】以上の構成により図１に示すような前進１
速状態において、変速レバー１４を１速位置から２速位
置に操作し始めたとする。この場合、ロータリ弁１５か
らの作動油により油圧アクチュエータＴ１が１速位置か
ら２速位置側に移動し始めると、図３及び図２に示すよ
うにパイロット油路２３が排油状態となり制御弁２１が
切換操作され、パイロット油路１６が排油状態となる。
これにより、切換弁２６が変速位置２６ｂに切換操作さ
れて、変速クラッチ１９から作動油が抜かれてこれが伝
動遮断側に操作され、伝動クラッチＥに作動油が供給さ
れてこれが伝動側に操作される（図３の時点Ａ１）。

【００２０】このように、図１に示す変速クラッチ１９
を伝動遮断側に操作すると、この変速クラッチ１９から
下手側の第２副変速装置Ｃ、前輪１０及び後輪７には、
エンジン１の動力は流れなくなる。しかし、これと同時
に伝動クラッチＥが伝動側に操作されるので、エンジン
１の動力が前進クラッチ５（又は後進クラッチ６）、第
２円筒軸３１、伝動クラッチＥ及び伝動軸３４を介して
第２副変速装置Ｃに伝達され、前輪１０及び後輪７に伝
達されて、走行負荷や牽引負荷が在っても機体は前進
（又は後進）していくのである。

【００２１】以上のように、伝動クラッチＥを伝動側に
操作してエンジン１の動力を前輪１０及び後輪７に伝達
し機体を前進させている間において、図３に示す時点Ａ
１から時点Ａ２の間で油圧アクチュエータＴ１による２
速位置への変速操作が行われる。そして、この変速操作
が完了すると図２に示すように、油圧アクチュエータＴ
１からパイロット油路２３にパイロット作動油が再び供
給されて、制御弁２１が図２に示す位置に切換操作さ
れ、パイロット油路１６に再びパイロット作動油が供給
されて、切換弁２６が図２に示す走行位置２６ａに切換
操作される。これにより、図３の時点Ａ２から時点Ａ３
に示すように変速クラッチ１９に作動油が供給されて、
変速クラッチ１９が伝動側に操作されていくのであり、
伝動クラッチＥから作動油が抜かれて、伝動クラッチＥ
が伝動遮断側に操作されていくのである。

【００２２】以上の状態は前進１速状態と前進２速状態
との間、前進５速状態と前進６速状態との間の状態であ
るが、前進３速状態と前進４速状態との間、前進７速状
態と前進８速状態との間では、図２の油圧アクチュエー
タＴ２が作動して制御弁２２が切換操作され前述のよう
な自動的な操作が行われるのであり、前進４速状態と前
進５速状態との間では、油圧アクチュエータＴ１，Ｔ
２，Ｔ３が作動して前述のような自動的な操作が行われ
る。そして、前後進レバー３３を後進位置Ｒに操作し
て、作動油を後進クラッチ６に供給した後進状態におい
ても、後進１速状態から後進８速状態の間で前述のよう
な自動的な操作が行われるのである。

【００２３】（４）次に、前輪変速装置Ｄについて説明
する。図１に示すように、伝動軸９と前輪クラッチ２９
側の伝動軸３０とが同芯状に配置され、伝動軸９に第１
増速ギヤ３２が相対回転自在に外嵌されており、伝動軸
３０に固定された第２増速ギヤ３６に第１増速ギヤ３２
からの動力を伝達する伝動軸３７が備えられている。伝
動軸３０の端部に咬合する標準位置と、第１増速ギヤ３
２に咬合する増速位置とにスライド操作自在なシフトギ
ヤＳ３が備えられて前輪変速装置Ｄがシンクロメッシュ
型式のギヤ変速式に構成されており、シフトギヤＳ３を
スライド操作する油圧アクチュエータＴ４が備えられて
いる。

【００２４】以上の構造により油圧アクチュエータＴ４
によって、シフトギヤＳ３をスライド操作して、伝動軸
３０の端部に咬合させていると伝動軸９，３０が直結状
態となり、前輪１０が後輪７と略同じ速度で駆動される
状態で、前輪１０に動力が伝達される。そして、油圧ア
クチュエータＴ４によってシフトギヤＳ３を逆方向にス
ライド操作して第１増速ギヤ３２に咬合させると、第１
増速ギヤ３２、伝動軸３７及び第２増速ギヤ３６を介し
て、前輪１０が後輪７よりも高速で駆動される状態で、
前輪１０に動力が伝達される。

【００２５】次に油圧アクチュエータＴ４の油圧制御系
の構成について説明する。図４に示すように、シフトロ
ッド３８が紙面左右方向にスライド自在に支持されて、
図１の前輪変速装置ＤのシフトギヤＳ３に係合するシフ
トフォーク３９がシフトロッド３８に固定されて、油圧
アクチュエータＴ４が構成されている。シフトロッド３
８の紙面左端に油室４０が形成されており、シフトロッ
ド３８の紙面右端に設けられたバネ４１により、図１の
シフトギヤＳ３が伝動軸３０の端部に咬合する標準位置
側にシフトロッド３８が付勢されている。

【００２６】油圧ポンプ１３からの作動油が、油路４３
及び電磁操作式の第１切換弁４２を介して油室４０に供
給されており、油路４３から分岐した油路４４がパイロ
ット操作式の第２切換弁４５を介して前輪クラッチ２９
に接続されている。油路４４から分岐したパイロット油
路４６が、第２切換弁４５の操作部及びシフトロッド３
８の内部油路３８ａに並列的に接続されており、この分
岐点よりも油路４４側の位置に絞り部４７が備えられて
いる。

【００２７】図１及び図４に示すように、前輪クラッチ
２９は前輪変速装置Ｄに対して直列に配置されており、
作動油が供給されることで伝動側に操作される油圧多板
式である。又、直進位置Ｌに対する前輪１０の左右の操
向角度を検出する操向角度センサー４８が備えられてお
り、この操向角度センサー４８の検出値に基づいて、第
１切換弁４２を切換操作する制御装置４９が備えられて
いる。

【００２８】（５）次に、旋回時の前輪変速装置Ｄの切
換操作について説明する。図４，５，１に示すように、
操向角度センサー４８の検出値に基づき前輪１０が直進
位置Ｌを挟んで右又は左の設定角度Ｍ以内に操向操作さ
れていると、制御装置４９により第１切換弁４２が排油
位置４２ｂに操作されて、バネ４１の付勢力でシフトロ
ッド３８が紙面左方に移動して、シフトギヤＳ３が伝動
軸３０の端部に咬合している（標準位置）。

【００２９】このようにシフトロッド３８が標準位置側
に移動していると、シフトロッド３８の内部油路３８ａ
が遮断されているので、パイロット油路４６のパイロッ
ト作動油により第２切換弁４５が供給位置４５ａに切換
操作されて、油圧ポンプ１３からの作動油が前輪クラッ
チ２９に供給され、前輪クラッチ２９が伝動側に操作さ
れている。以上の状態で、前輪１０と後輪７が略同じ速
度で駆動されている（時点Ａ４）。

【００３０】次に前輪１０が右又は左の設定角度Ｍを越
えて右又は左に操向操作されると、操向角度センサー４
８の検出値に基づき、制御装置４９が第１切換弁４２を
供給位置４２ａに切換操作し、油室４０に作動油が供給
されてシフトロッド３８が紙面右方に移動し始める（時
点Ａ５）。このように、シフトロッド３８が紙面右方に
移動し始めた場合、その途中においてシフトギヤＳ３が
伝動軸３０及び第１増速ギヤ３２の両方に咬合しない中
立位置に達すると、シフトロッド３８の内部油路３８ａ
が連通状態となり、パイロット油路４６のパイロット作
動油が内部油路３８ａを介して排出されて、第２切換弁
４５が排油位置４５ｂに切換操作される。これにより、
前輪クラッチ２９から作動油が抜かれて、前輪クラッチ
２９が伝動遮断操作される。

【００３１】以上のように油圧アクチュエータＴ４によ
り、シフトギヤＳ３を伝動軸３０の端部に咬合する標準
位置から、第１増速ギヤ３２に咬合する増速位置にまで
スライド操作する間は前輪クラッチ２９が伝動遮断操作
されているので、油圧アクチュエータＴ４によるシフト
ギヤＳ３の第１増速ギヤ３２への咬合操作が円滑に行え
る。

【００３２】そして、油圧アクチュエータＴ４によるシ
フトギヤＳ３の第１増速ギヤ３２への咬合操作が終了す
ると（時点Ａ６）、シフトロッド３８の内部油路３８ａ
が再び遮断されて、パイロット油路４６にパイロット作
動油が再び供給され、第２切換弁４５が供給位置４５ａ
に切換操作される。これにより、油圧ポンプ１３からの
作動油が前輪クラッチ２９に供給されて、前輪クラッチ
２９が伝動側に操作される。これにより、前輪１０を設
定角度以上に操向操作した旋回時に、前輪変速装置Ｄに
より前輪１０が後輪７よりも高速で駆動されて、圃場を
荒らすことなく円滑に小回り旋回が行える。

【００３３】以上のようにして旋回が終了して前輪１０
を直進位置に戻すと、制御装置４９により第１切換弁４
２が排油位置４２ｂに切換操作され、増速位置に在るシ
フトロッド３８がバネ４１の付勢力で標準位置側に移動
し始めて、この途中で前述のようにシフトロッド３８の
内部油路３８ａが一時連通状態となり、第２切換弁４５
が排油位置４５ｂに切換操作されて、前輪クラッチ２９
が伝動遮断側に操作される（時点Ａ７）。そして、油圧
アクチュエータＴ４によるシフトギヤＳ３の伝動軸３０
への咬合操作が終了すると（時点Ａ８）、シフトロッド
３８の内部油路３８ａが再び遮断されて、第２切換弁４
５が供給位置４５ａに切換操作され、前輪クラッチ２９
が伝動側に操作されるのである。

【００３４】〔第２実施例〕図１の前輪変速装置Ｄを次
のように構成してもよい。図６に示すように、前輪変速
装置Ｄにおける上手側の入力軸５１（本発明の第１伝動
軸に相当）と下手側の出力軸５２（本発明の第２伝動軸
に相当）とを平行に配置しており、１組のギヤ歯を備え
た第１伝動ギヤ５３と、２組のギヤ歯５４ａ，５４ｂを
備えた第１伝動ギヤ対５４とを、入力軸５１に相対回転
自在に外嵌している。第１伝動ギヤ５３を入力軸５１に
連結する位置、及び第１伝動ギヤ対５４を入力軸５１に
連結する位置に、スライド操作自在なシフトギヤＳ４
（本発明の第１シフトギヤに相当）を入力軸５１に外嵌
しており、シフトギヤＳ４と第１伝動ギヤ５３及び第１
伝動ギヤ対５４との間を、シンクロメッシュ型式に構成
している。

【００３５】これに対し１組のギヤ歯を備えた第２伝動
ギヤ５５と、２組のギヤ歯５６ａ，５６ｂを備えた第２
伝動ギヤ対５６とを出力軸５２に相対回転自在に外嵌し
ている。第２伝動ギヤ５５を出力軸５２に連結する位
置、及び第２伝動ギヤ対５６を出力軸５２に連結する位
置に、スライド操作自在なシフトギヤＳ５（本発明の第
２シフトギヤに相当）を出力軸５２に外嵌しており、シ
フトギヤＳ５と第２伝動ギヤ５５及び第２伝動ギヤ対５
６との間を、シンクロメッシュ型式に構成している。

【００３６】第１伝動ギヤ５３のギヤ歯と第２伝動ギヤ
対５６の一方のギヤ歯５６ａとが咬合し、第２伝動ギヤ
５５のギヤ歯と第１伝動ギヤ対５４の一方のギヤ歯５４
ａとが咬合して、第１伝動ギヤ対５４の他方のギヤ歯５
４ｂと第２伝動ギヤ対５６の他方のギヤ歯５６ｂとが咬
合している。そして、図１の後輪デフ装置７ａの直前か
ら分岐した動力が、伝動ギヤ５０を介して入力軸５１に
伝達されており、出力軸５２の下手側に前輪クラッチ２
９及び、前輪１０への前輪伝動軸１２が配置されてい
る。

【００３７】以上の構造により、シフトギヤＳ４を第１
伝動ギヤ対５４に咬合させ、シフトギヤＳ５を第２伝動
ギヤ対５６に咬合させると、入力軸５１の動力が第１及
び第２伝動ギヤ対５４，５６を介して、前輪１０及び後
輪７が略同じ速度で駆動される標準位置で、出力軸５２
に伝達される。シフトギヤＳ４を第１伝動ギヤ対５４に
咬合させ、シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ５５に咬合さ
せると、入力軸５１の動力が第１伝動ギヤ対５４及び第
２伝動ギヤ５５を介して、前述の標準位置よりも少し前
輪１０が高速で駆動される第１増速位置で、出力軸５２
に伝達される。

【００３８】シフトギヤＳ４を第１伝動ギヤ５３に咬合
させ、シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ対５６に咬合させ
ると、入力軸５１の動力が第１伝動ギヤ５３及び第２伝
動ギヤ対５６を介して、前述の第１増速位置よりも少し
前輪１０が高速で駆動される第２増速位置で、出力軸５
２に伝達される。シフトギヤＳ４を第１伝動ギヤ５３に
咬合させ、シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ５５に咬合さ
せると、入力軸５１の動力が第１伝動ギヤ５３、第２伝
動ギヤ対５６、第１伝動ギヤ対５４及び第２伝動ギヤ５
５を介して、前述の第２増速位置よりも少し前輪１０が
高速で駆動される第３増速位置で、出力軸５２に伝達さ
れる。

【００３９】以上のように、第１伝動ギヤ５３と第２伝
動ギヤ対５６の一方のギヤ歯５６ａとの咬合部分、第２
伝動ギヤ５５のギヤ歯と第１伝動ギヤ対５４の一方のギ
ヤ歯５４ａとの咬合部分、及び第１伝動ギヤ対５４の他
方のギヤ歯５４ｂと第２伝動ギヤ対５６の他方のギヤ歯
５６ｂとの咬合部分の３組の咬合部分、並びに、２個の
シフトギヤＳ４，Ｓ５により、標準位置及び第１，２，
３増速位置の４つの変速位置が得られるのである。

【００４０】次に、図６の前輪変速装置Ｄの油圧制御系
について説明する。図７に示すように、前輪変速装置Ｄ
の２つのシフトギヤＳ４，Ｓ５をスライド操作する一対
の油圧アクチュエータＴ５，Ｔ６が備えられており、シ
フトロッド５７，５８が紙面左右方向にスライド自在に
支持されて、図６の前輪変速装置ＤのシフトギヤＳ４，
Ｓ５に係合するシフトフォーク５９，６０がシフトロッ
ド５７，５８に固定されて、油圧アクチュエータＴ５，
Ｔ６が構成されている。

【００４１】シフトロッド５７の紙面右端に油室６１が
形成されており、シフトロッド５７の紙面左端に設けら
れたバネ６２により、図６のシフトギヤＳ４が第１伝動
ギヤ対５４に咬合する側に、シフトロッド５７が付勢さ
れている。シフトロッド５８の紙面左端に油室６３が形
成されており、シフトロッド５８の紙面右端に設けられ
たバネ６４により、図６のシフトギヤＳ５が第２伝動ギ
ヤ対５６に咬合する側に、シフトロッド５８が付勢され
ている。

【００４２】油圧ポンプ１３からの作動油が、電磁操作
式の第１及び第２切換弁６５，６６を介して油室６１，
６３に並列的に供給されており、第１及び第２切換弁６
５，６６と油圧ポンプ１３との間から分岐した油路６７
が、パイロット操作式の第３切換弁６８を介して前輪ク
ラッチ２９に接続されている。油路６７から分岐したパ
イロット油路６９が、第３切換弁６８の操作部及びシフ
トロッド５７，５８の内部油路５７ａ，５８ａに並列的
に接続されており、この分岐点よりも油路６７側の位置
に絞り部７０が備えられている。

【００４３】次に、旋回時の前輪変速装置Ｄの切換操作
について説明する。図６，７，８に示すように、操向角
度センサー４８の検出値に基づき前輪１０が、直進位置
Ｌを挟んで右又は左の第１設定角度Ｍ１以内に操向操作
されていると、制御装置４９により第１及び第２切換弁
６５，６６が排油位置６５ｂ，６６ｂに操作されてい
る。これにより、バネ６２の付勢力でシフトロッド５７
が紙面右方に移動してシフトギヤＳ４が第１伝動ギヤ対
５４に咬合し、バネ６４の付勢力でシフトロッド５８が
紙面左方に移動してシフトギヤＳ５が第２伝動ギヤ対５
６に咬合している（標準位置）。

【００４４】この状態において入力軸５１の動力が第１
及び第２伝動ギヤ対５４，５６を介して、前輪１０及び
後輪７が略同じ速度駆動される標準状態で、出力軸５２
に伝達されている。そして、シフトロッド５７，５８の
内部油路５７ａ，５８ａが遮断されているので、パイロ
ット油路６９のパイロット作動油により第３切換弁６８
が供給位置６８ａに切換操作され、油圧ポンプ１３から
の作動油が前輪クラッチ２９に供給されて、前輪クラッ
チ２９が伝動側に操作されている。以上の状態で、前輪
１０と後輪７が略同じ速度で駆動されている。

【００４５】次に前輪１０が右又は左の第１設定角度Ｍ
１を越えて右又は左に操向操作されると、操向角度セン
サー４８の検出値に基づき、制御装置４９が第２切換弁
６６を供給位置６６ａに切換操作し、油室６３に作動油
が供給されてシフトロッド５８が紙面右方に移動し始め
る（時点Ａ９）。このように、シフトロッド５８が紙面
右方に移動し始めた場合、その途中においてシフトギヤ
Ｓ５が第２伝動ギヤ対５６及び第２伝動ギヤ５５の両方
に咬合しない中立位置に達すると、シフトロッド５８の
内部油路５８ａが連通状態となって、パイロット油路６
９のパイロット作動油が内部油路５８ａを介して排出さ
れて、第３切換弁６８が排油位置６８ｂに切換操作され
る。これにより、前輪クラッチ２９から作動油が抜かれ
て、前輪クラッチ２９が伝動遮断操作される。

【００４６】以上のように油圧アクチュエータＴ６によ
り、シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ対５６に咬合する位
置から、第２伝動ギヤ５５に咬合する位置にまでスライ
ド操作する間は前輪クラッチ２９が伝動遮断操作される
ので、油圧アクチュエータＴ６によるシフトギヤＳ５の
第２伝動ギヤ５５への咬合操作が円滑に行える。

【００４７】そして、油圧アクチュエータＴ６によるシ
フトギヤＳ５の第２伝動ギヤ５５への咬合操作が終了す
ると（時点Ａ１０）、シフトロッド５８の内部油路５８
ａが再び遮断されて、パイロット油路６９にパイロット
作動油が再び供給され、第３切換弁６８が供給位置６８
ａに切換操作される。これにより、油圧ポンプ１３から
の作動油が前輪クラッチ２９に供給されて、前輪クラッ
チ２９が伝動側に操作される。以上のように、シフトギ
ヤＳ４を第１伝動ギヤ対５４に咬合させたままで、シフ
トギヤＳ５を第２伝動ギヤ５５に咬合させると、入力軸
５１の動力が第１伝動ギヤ対５４及び第２伝動ギヤ５５
を介して、前述の標準位置よりも少し前輪１０が高速で
駆動される第１増速位置で、出力軸５２に伝達される。

【００４８】次に前輪１０が右又は左の第２設定角度Ｍ
２を越えて右又は左に操向操作されると、操向角度セン
サー４８の検出値に基づき、制御装置４９が第１切換弁
６５を供給位置６５ａに切換操作し、第２切換弁６６を
排油位置６６ｂに切換操作する。これにより、油室６１
に作動油が供給されてシフトロッド５７が紙面左方に移
動し始め、油室６３から作動油が抜かれてシフトロッド
５８も紙面左方に移動し始める（時点Ａ１１）。このよ
うに、シフトロッド５７，５８が移動し始めると、前述
のようにシフトロッド５７，５８の内部油路５７ａ，５
８ａの作用で、第３切換弁６８が排油位置６８ｂに切換
操作されて前輪クラッチ２９が伝動遮断操作される。

【００４９】そして、油圧アクチュエータＴ５によるシ
フトギヤＳ４の第１伝動ギヤ５３への咬合操作が終了
し、油圧アクチュエータＴ６によるシフトギヤＳ５の第
２伝動ギヤ対５６への咬合操作が終了すると（時点Ａ１
２）、シフトロッド５７，５８の内部油路５７ａ，５８
ａが再び遮断されて、第３切換弁６８が供給位置６８ａ
に切換操作され、前輪クラッチ２９が伝動側に操作され
る。以上のように、シフトギヤＳ４を第１伝動ギヤ５３
に咬合させ、シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ対５６に咬
合させると、入力軸５１の動力が第１伝動ギヤ５３及び
第２伝動ギヤ対５６を介して、前述の第１増速位置より
も少し前輪１０が高速で駆動される第２増速位置で、出
力軸５２に伝達される。

【００５０】次に前輪１０が右又は左の第３設定角度Ｍ
３を越えて右又は左に操向操作されると、操向角度セン
サー４８の検出値に基づき、制御装置４９が第１切換弁
６５を供給位置６５ａに切換操作したままで、第２切換
弁６６を供給位置６６ａに切換操作する。これにより、
油室６３に作動油が供給されてシフトロッド５８が紙面
右方に移動し始める（時点Ａ１３）。このように、シフ
トロッド５８が移動し始めると、前述のようにシフトロ
ッド５８の内部油路５８ａの作用で、第３切換弁６８が
排油位置６８ｂに切換操作されて前輪クラッチ２９が伝
動遮断操作される。

【００５１】そして、油圧アクチュエータＴ６によるシ
フトギヤＳ５の第２伝動ギヤ５５への咬合操作が終了す
ると（時点Ａ１４）、シフトロッド５８の内部油路５８
ａが再び遮断されて、第３切換弁６８が供給位置６８ａ
に切換操作され、前輪クラッチ２９が伝動側に操作され
る。以上のように、シフトギヤＳ４を第１伝動ギヤ５３
に咬合させたままで、シフトギヤＳ５を第２伝動ギヤ５
５に咬合させると、入力軸５１の動力が第１伝動ギヤ５
３、第２伝動ギヤ対５６、第１伝動ギヤ対５４及び第２
伝動ギヤ５５を介して、前述の第２増速位置よりも少し
前輪１０が高速で駆動される第３増速位置で出力軸５２
に伝達される。

【００５２】〔第３実施例〕図６及び図７の構成では本
発明を農用トラクタの前輪変速装置Ｄに適用した場合を
示しているが、本発明のギヤ変速構造は前輪変速装置Ｄ
以外に、走行用の主変速装置Ａや、ＰＴＯ軸用の変速装
置（図示せず）等の各種のギヤ変速装置に適用できる。
この場合、図６及び図７に示すように２つのシフトギヤ
Ｓ４，Ｓ５を油圧アクチュエータＴ５，Ｔ６によりスラ
イド操作するのではなく、２つのシフトギヤＳ４，Ｓ５
を変速レバー（図示せず）により直接にスライド操作す
るように構成してもよい。

【００５３】又、図６における第１伝動ギヤ５３と第２
伝動ギヤ対５６の一方のギヤ歯５６ａとの変速比、第２
伝動ギヤ５５のギヤ歯と第１伝動ギヤ対５４の一方のギ
ヤ歯５４ａとの変速比、並びに第１伝動ギヤ対５４の他
方のギヤ歯５４ｂと第２伝動ギヤ対５６の他方のギヤ歯
５６ｂとの変速比において、この３つの変速比の大小関
係は任意に設定変更することが可能である。そして、図
６に示す構成をもう１組備えれば、６組のギヤ歯の咬合
部分及び４個のシフトギヤにより、８段の変速段数を備
えたギヤ変速構造が得られる。

【００５４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例におけるミッションケース内の走行
伝動系の概略を示す図

【図２】第１実施例における変速操作用の油圧アクチュ
エータ、変速クラッチ、伝動クラッチ、前進及び後進ク
ラッチ等の油圧回路図

【図３】第１実施例において前進１速位置から前進２速
位置への変速操作時における油圧アクチュエータ、変速
クラッチ及び伝動クラッチの状態を示す図

【図４】第１実施例における前輪変速装置用の油圧アク
チュエータ及び前輪クラッチ付近の油圧回路図

【図５】第１実施例において前輪を直進位置から右又は
左に操向操作した場合の第１及び第２切換弁、油圧アク
チュエータ、前輪クラッチの状態を示す図

【図６】第２実施例における前輪変速装置の縦断側面図

【図７】第２実施例における前輪変速装置用の油圧アク
チュエータ及び前輪クラッチ付近の油圧回路図

【図８】第２実施例において前輪を直進位置から右又は
左に操向操作した場合の第１，２，３切換弁、油圧アク
チュエータ、前輪クラッチの状態を示す図

【符号の説明】

５１ 第１伝動軸 ５２ 第２伝動軸 ５３ 第１伝動ギヤ ５４ 第１伝動ギヤ対 ５４ａ，５４ｂ 第１伝動ギヤ対のギヤ歯 ５５ 第２伝動ギヤ ５６ 第２伝動ギヤ対 ５６ａ，５６ｂ 第２伝動ギヤ対のギヤ歯 Ｓ４ 第１シフトギヤ Ｓ５ 第２シフトギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 義文 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上手側の第１伝動軸（５１）と下手側の
   第２伝動軸（５２）とを平行に配置して、 １組のギヤ歯を備えた第１伝動ギヤ（５３）と、２組の
   ギヤ歯（５４ａ），（５４ｂ）を備えた第１伝動ギヤ対
   （５４）とを、前記第１伝動軸（５１）に相対回転自在
   に外嵌して、前記第１伝動ギヤ（５３）を第１伝動軸
   （５１）に連結する位置、及び前記第１伝動ギヤ対（５
   ４）を第１伝動軸（５１）に連結する位置にスライド操
   作自在な第１シフトギヤ（Ｓ４）を、前記第１伝動軸
   （５１）に外嵌し、 １組のギヤ歯を備えた第２伝動ギヤ（５５）と、２組の
   ギヤ歯（５６ａ），（５６ｂ）を備えた第２伝動ギヤ対
   （５６）とを、前記第２伝動軸（５２）に相対回転自在
   に外嵌して、前記第２伝動ギヤ（５５）を第２伝動軸
   （５２）に連結する位置、及び前記第２伝動ギヤ対（５
   ６）を第２伝動軸（５２）に連結する位置にスライド操
   作自在な第２シフトギヤ（Ｓ５）を、前記第２伝動軸
   （５２）に外嵌すると共に、 前記第１伝動ギヤ（５３）のギヤ歯と前記第２伝動ギヤ
   対（５６）の一方のギヤ歯（５６ａ）とを咬合させ、前
   記第２伝動ギヤ（５５）のギヤ歯と前記第１伝動ギヤ対
   （５４）の一方のギヤ歯（５４ａ）とを咬合させ、且
   つ、前記第１伝動ギヤ対（５４）の他方のギヤ歯（５４
   ｂ）と前記第２伝動ギヤ対（５６）の他方のギヤ歯（５
   ６ｂ）とを咬合させてあるギヤ変速構造。