JPH1076857A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 農用トラクター等に設ける伝動装置であって
同軸延長線上に設ける駆動側の軸と従動側の軸との駆動
・非駆動機構を小型化する。 【解決手段】 駆動側の回転体６５の軸心延長線上に従
動側の回転体７５が設けられた動力伝達装置において、
両カム部６５ａ、７２ａの噛み合いにより駆動側回転体
６５側から従動リング体７２側に回転動力を伝えるよう
にし、更に従動リング体７２と従動側回転体７５には係
脱可能で動力伝達可能な係止爪７２ｂ、７５ｂを設け、
駆動側回転体のカム部６５ａが正転時あるいは逆転時に
従動リング体のカム部７２ａを押圧するとき係止爪が噛
み合って従動回転体が強制駆動され、従動側回転体の先
行回転により従動側回転体の回転速度が駆動側回転体の
回転速度を越えると付勢手段７８により従動リング体を
駆動側回転体側に移動させて係止爪同士の噛み合いを外
し従動側回転体への回転駆動力を断つように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、動力伝達装置に関
し、例えば、農用トラクタ−等の前輪駆動装置に利用で
きる。

【０００２】

【従来技術】圃場内で農用トラクタ−を旋回させると
き、作業能率を向上させ、しかも圃場を荒らさないで小
半径で機体を旋回させることが望ましい。また、地盤が
軟弱な圃場内で大きな推力を得るためには二輪駆動より
も四輪駆動で機体を走行させる方が良い。このため、従
来は四輪駆動型の農用トラクタ−において、前輪駆動系
に前輪増速装置を設け、直進時には前輪増速装置を低速
側に切換え、旋回時には高速側に切換えて前輪の周速を
上げ、旋回時間と旋回半径を小さくするように構成した
所謂倍速機構付のトラクタ−が出現している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来装置にあっては、旋回時に前輪の回転速度が増速され
て機体の旋回半径が小さくなるものの、前輪増速装置が
切換わるときにショックが発生する不具合や増速された
前輪が後輪を引きずるようにして走行するため、前輪が
地面を引っ掻いて荒らすという問題点を有していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は前記した不具
合に鑑みて提案するものであって、以下のような技術的
手段を講じた。即ち、駆動側の回転体６５と従動側の回
転体７５とが同一軸心上にあり、且つ駆動側の回転体６
５の軸心延長線上に従動側の回転体７５が設けられた動
力伝達装置において、前記駆動側回転体６５の従動回転
体７５側に対向する部位に凹凸状のカム部６５ａを設
け、駆動側回転体６５と従動側回転体７５との間には凹
凸状のカム部７２ａを有する従動リング体７２を設けて
両カム部６５ａ、７２ａの噛み合いにより駆動側回転体
６５側から従動リング体７２側に回転動力を伝えるよう
になし、更に前記従動リング体７２と従動側回転体７５
には係脱可能で動力伝達可能な係止爪７２ｂ、７５ｂを
設け、駆動側回転体６５のカム部６５ａが正転時あるい
は逆転時に従動リング体７２のカム部７２ａを押圧する
とき前記係止爪７２ｂ、７５ｂが噛み合って従動回転体
７５が強制駆動され、従動側回転体７５の先行回転によ
り従動側回転体７５の回転速度が駆動側回転体６５の回
転速度を越えると付勢手段７８により従動リング体７２
を駆動側回転体６５側に移動させて係止爪７２ｂ、７５
ｂ同士の噛み合いを外し、従動側回転体７５への回転駆
動力を断つように構成したことを特徴とする動力伝達装
置の構成とする。

【０００５】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて、この発
明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１
はトラクタ−で走行装置として機体の前後部に夫々前輪
２、２と後輪３、３を有し、機体前部にはエンジン４を
搭載し、その後部にクラッチハウジング５を連結してい
る。クラッチハウジング５内のクラッチ６はクラッチペ
ダル７を踏み込むことにより切り離され、後述する変速
装置側への動力伝達を阻止する。

【０００６】クラッチハウジング５の後面部には前後進
切換機構１０が収容されており、図示外の前後進切換レ
バ−を前側に倒すと機体は前進し、逆に後側に倒すと後
進する。即ち、変速軸１２上にはシンクロメッシュタイ
プの前後進切換変速機１３が設けられ、シフトフォ−ク
を操作してスリ−ブ１４を前側に移動させると、正転側
のギヤ１６が変速軸１２と直結され、クラッチ軸８端部
に形成したギヤ１７、変速軸１２上のギヤ１６を介して
変速軸１２に正転方向の動力が伝達される。

【０００７】前記スリ−ブ１４を後側に移動操作する
と、ギヤ１６の回転は、変速軸１２下部に軸架されたカ
ウンタ−シャフト１８の大径ギヤ２０、カウンタ−シャ
フト１８後部の小径ギヤ２１、バックカウンタ−ギヤ
（図示省略）を順次介して変速軸１２上のギヤ２２に伝
達され、このギヤ２２は変速軸１２に直結されて逆転方
向の動力が伝達される。

【０００８】そして、変速軸１２は筒状のカップラ−２
４を介してフロントミッションケ−ス２５から突設され
た入力軸２６と連動連結される。入力軸２６の後方に
は、ドライブピニオン２８が同芯状に軸架され、このド
ライブピニオン２８の前部には大径ギヤ２９ａ、中径ギ
ヤ２９ｂ、小径ギヤ２９ｃ、爪部２９ｄからなる主変速
カウンタ−ギヤ２９が回転自在に遊嵌されている。

【０００９】３３はその後方にあってドライブピニオン
２８とスプライン嵌合された円筒状のボスであり、この
ボス３３上には摺動ギヤ３５が前後移動可能にスプライ
ン嵌合されている。３６はドライブピニオン２８に遊嵌
された副変速用のギヤであって、最前部に爪部３６ａを
有する。この副変速用のギヤ３６の後部には前輪動力取
出用のギヤ３８がドライブピニオン２８にスプライン嵌
合されている。

【００１０】一方、このドライブピニオン２８の下方に
あって前後方向に沿わせて配設されたＰＴＯカウンタ−
シャフト４０は２つの筒状カップリング４１、４２等を
介して前記カウンタ−シャフト１８と連動連結される。
リヤ−ミッションケ−ス４４内に位置するＰＴＯカウン
タ−シャフト４０の前部には、ボス４５を回転自在に遊
嵌し、このボス４５の前部にはギヤ４７をスプライン嵌
合している。

【００１１】そして、このギヤ４７は前記入力軸２６の
後端に形成したギヤ４９と常時噛み合っている。また、
前記ボス４５上の前後には、２枚のギヤ５０、５１が回
転自在に遊嵌され、各ギヤ５０、５１の後部には夫々爪
部５０ａ、５１ａが形成されると共に、前側のギヤ５０
は主変速カウンタ−ギヤ２９の大径ギヤ２９ａに常時噛
み合い、後側のギヤ５１は中径ギヤ２９ｂに常時噛み合
うように構成している。

【００１２】前記ボス４５の後部におけるＰＴＯカウン
タ−シャフト４０上には、大小２枚のギヤ５２、５３を
備えるカウンタ−ギヤ５４を遊嵌し、大径ギヤ５２を主
変速カウンタ−ギヤ２９の小径ギヤ２９ｃに噛み合わ
せ、後側の小径ギヤ５３を副変速用のギヤ３６に常時噛
み合わせている。そして、前記のボス４５上のシフタ−
５６を図３の状態から前側に移動させてボス４５とギヤ
５０とを連結すると、主変速の「１速」が得られ、シフ
タ−５７を同図の状態から前側に移動させると、ボス４
５とギヤ５１が連結されて主変速の「２速」が得られ、
シフタ−５７を逆に後方へ移動させてボス４５と大径ギ
ヤ５２とを連結すると、「第３速」が得られるように構
成している。なお、このとき、摺動ギヤ３５を前側に移
動させて主変速カウンタ−ギヤ２９の爪部２９ｄとボス
３３とを連結しておくと、副変速装置は「高速」とな
り、この摺動ギヤ３５を後側に移動させてボス３３と副
変速用のギヤ３６の爪部３６ａとを連結しておくと、副
変速の「低速」が得られる。

【００１３】この実施例では、主変速装置と副変速装置
との組合せにより、前後進共、６段の変速が可能であ
り、ここで減速された回転動力が後輪３、３の差動装置
（図示省略）に伝達され、後輪３、３を回転駆動する。
次に前輪駆動系について説明する。ＰＴＯカウンタ−シ
ャフト４０上に遊嵌されたカウンタ−ギヤ５４の後端部
にはギヤ６０が回転自在に遊嵌され、このギヤ６０は前
輪動力取出用ギヤ３８と噛み合うように構成されると共
に、リヤ−ミッションケ−ス４４下部に軸架された前輪
駆動ギヤ６２にも噛み合うように構成されている。６
３、６４は前輪駆動ギヤ６２を支えるベアリングであ
る。駆動体である前輪駆動ギヤ６２の前部には、これと
一体的に駆動リング体６５を設け、その前側には複数個
の凹凸部からなる山型状のカム部６５ａを設けている。

【００１４】６７は前記前輪駆動ギヤ６２と同芯上にあ
ってその前方に配設された従動側の第１軸であり、この
第１軸６７の後側軸端は前輪駆動ギヤ６２に形成された
軸孔６８に遊嵌されている。７０は前輪駆動ギヤ６２と
第１駆動軸６７との重合部分を覆うように設けられた筒
状の回転体であって、前記駆動リング体６５により回転
駆動される。

【００１５】７２はこの回転体７０の中にあって、駆動
リング体６５によって回転される従動リング体であり、
後面外周部位には複数個の凹凸部からなる山型状のカム
面からなるカム部７２ａを設けている。このカム部７２
ａと前記駆動リング体６５のカム部６５ａとは、軸心方
向と回転方向には僅かに移動できる間隙を持って両者噛
み合いながら動力を伝達する。

【００１６】そして、この従動リング体７２の前側外周
にはクラッチ爪７２ｂを設けている。７５は第１軸６７
の軸端部にスプライン嵌合された従動片であり、その後
面外周にはクラッチ爪７５ｂが形成されている。従動リ
ング体７２のクラッチ爪７２ｂと従動片７５のクラッチ
爪７５ｂが噛み合っているときには、前輪駆動ギヤ６２
側の回転動力が従動片７５を介して第１軸６７に伝達さ
れるが、この噛み合いが外れたときには、第１軸６７は
自由回転状態となって、駆動側である前輪駆動ギヤ６２
の動力は伝達されない。７８は回転体７０の中にあって
その内壁と従動リング体７２との間に配設された付勢手
段としてのスプリングであり、従動リング体７２を常時
後方に向けて付勢している。

【００１７】８０は回転体７０の小径部に外嵌された受
部で、その一端はリヤ−ミッションケ−ス４４の壁４４
ａに回り止めのために係止されている。８２は回転体７
０の壁を前後方向に貫通してその後端部が従動リング体
７２と一体的に固着された制動片で、この制動片８２が
貫通している回転体７０の壁内には、この制動片８２が
円周方向において僅かに移動できる隙間７０ａが設けて
あり、また、その制動片８２の前端外周部はブレ−キシ
ュ−８５ａを介してリング状のスプリング８５が巻きつ
けられている。

【００１８】そして、前輪駆動ギヤ６２が正転側（機体
前進方向）に回転しているときであって、駆動側の前輪
駆動ギヤ６２と従動側である第１軸６７との間に回転差
が生じていないときには、前輪駆動ギヤ６２の回転動力
は、駆動リング体６５のカム部６５ａ、従動リング体７
２のカム部７２ａ、従動リング体７２のクラッチ爪７２
ｂ、従動片７５のクラッチ爪７５ｂを順次経て、第１軸
６７に伝達されるが、機体旋回時や下り坂時等に、第１
軸６７側の回転が前輪駆動ギヤ６２側の回転速度よりも
速くなったときには、駆動リング体６５のカム部６５ａ
と従動リング体７２のカム部７２ａとの間に回転方向に
おいて隙間が生じ、このため、従動リング体７２はスプ
リング７８によって後方へ押され、従動リング体７２の
クラッチ爪７２ｂと従動片７５のクラッチ爪７５ｂとの
係合が外れて動力の伝達が一時停止される。

【００１９】即ち、前輪駆動ギヤ６２側から従動側であ
る第１軸６７側に動力が伝達されることはない。機体が
後退する場合も同様であり、第１軸６７の回転が、前輪
駆動ギヤ６２側よりも速くなると、第１軸６７側には動
力が伝達されず、したがって、一時的に後輪駆動の状態
となる。

【００２０】なお、この実施例では、駆動リング体６
５、回転体７０、従動リング体７２、従動体７５等をま
とめてクラッチ機構９０と総称する。次にフロントミッ
ションケ−ス２５に収容されている前輪増速機構９５に
ついて説明する。９６は入力ギヤで、ベアリング９７、
９８にて壁１００に軸支されている。

【００２１】１０１は第１軸６７の前部に設けられた第
２軸であり、その後端はベアリング１０２を介して入力
ギヤ９６に軸支され、前端はベアリング１０３によりフ
ロントミッションケ−ス２５の前壁に軸支されている。
１０５は第２駆動軸１０１に固着された筒状の回転ドラ
ムであり、中央部の壁を挾んで前後に摩擦クラッチ部１
０６、１０７が設けられている。

【００２２】１０８は後側の摩擦クラッチ部１０７を押
圧するための皿バネ、１０９は前側の摩擦クラッチ部１
０６を押圧するピストンである。１１０は第２軸１０１
に平行に軸架されたカウンタ−シャフトであり、このカ
ウンタ−シャフト１１０の前後にはギヤ１１１、１１２
が固着されている。後側のギヤ１１１は入力ギヤ９６と
噛み合い、前側のギヤ１１２は第２軸１０１に遊嵌され
たギヤ１１３に噛み合う。

【００２３】機体が直進しているときには、後側の摩擦
クラッチ部１０７が常時押圧され、このため、第１軸６
７の回転動力は、入力ギヤ９６、摩擦クラッチ部１０
７、回転ドラム１０５を介して第２軸１０１に伝達され
る。この場合の前輪２、２の周速と後輪３、３の周速は
略同一となるように各伝動ギヤのギヤ比を設定する。機
体を旋回させるべくステアリングハンドル１１８を回動
して前輪２、２を所定角度以上操作すると、ピストン１
０９が前方に押し出されて前側の摩擦クラッチ部１０６
が接続され、後側の摩擦クラッチ部１０７はフリ−とな
る。

【００２４】この場合の前輪増速機構９５による増速の
割合は、前輪２、２の周速が後輪３、３の周速よりも
大、具体的には、周速比で１．４倍程度に増速されるよ
うなギヤ比を設定することが望ましい。なお、図中符号
１２０は第２軸１０１に接続されて前輪差動装置（図示
省略）を駆動する第３駆動軸、１２２はシャフトカバ−
である。

【００２５】上例において、圃場内でトラクタ−１を走
行させるとき、直進走行状態であれば、前輪増速機構９
０は標準四駆状態、即ち、前後輪２、３の周速比が略一
定の状態となって機体は走行する。そして、畦際で機体
を旋回させるべくステアリングハンドル１１８を回して
所定角度以上前輪２、２を舵取操作すると、標準四駆の
状態から増速状態に切り換えられ、前輪２、２の周速が
後輪３、３の周速よりも１．４倍程度に増速される。

【００２６】前後輪２、３の周速が略同速の状態から略
１．４倍に変わる際に、従来装置の場合では、所定の前
輪操舵角度を境にして前輪２、２の周速が一気に変化
し、このため、前後輪共に駆動する形態のトラクタ−で
は後輪３、３に対する前輪２、２の周速が約１．０倍
か、あるいは１．４倍の状態しか作り出し得なかった
が、この実施例に示す装置では、前輪増速機構９５の手
前にクラッチ機構９０が設けられているので、前輪２、
２の周速が１．０倍から１．４倍に移る間であって前輪
２、２が地面からの反力を受けて増速されようとしたと
きには、前輪２、２の駆動が解かれて後輪３、３のみが
駆動される状態が生じ、この結果、前輪２、２の周速が
略１．０倍〜１．４倍以下の範囲で徐々に上昇させられ
る区間が作り出され、前輪２、２の増速切換をショック
なくスム−ズに行なうことができるのである。

【００２７】また、このとき、前輪２、２の周速は徐々
に上昇して滑らかに動力が伝えられるので前輪２、２が
地面を掻いて圃場を荒らすこともなく、このため旋回も
容易となる。さらに、片ブレ−キを踏んで心地旋回をし
たときには、地面からの接地抵抗を受けて前輪２、２
は、その周速が１．４倍以上の速さで回転しようとする
が、このような場合には、前輪増速機構９５の手前に設
けたクラッチ機構９０が作動して前輪２、２側には回転
動力が伝えられず、後輪３、３のみの駆動で機体を旋回
させることになるので、所謂前輪２、２の土押し作用が
なくなり、前輪２、２は単に転動するだけで圃場を荒ら
すことがない。

【００２８】

【発明の効果】この発明は前記の如く、駆動側の回転体
６５と従動側の回転体７５とが同一軸心上にあり、且つ
駆動側の回転体６５の軸心延長線上に従動側の回転体７
５が設けられた動力伝達装置において、前記駆動側回転
体６５の従動回転体７５側に対向する部位に凹凸状のカ
ム部６５ａを設け、駆動側回転体６５と従動側回転体７
５との間には凹凸状のカム部７２ａを有する従動リング
体７２を設けて両カム部６５ａ、７２ａの噛み合いによ
り駆動側回転体６５側から従動リング体７２側に回転動
力を伝えるようになし、更に前記従動リング体７２と従
動側回転体７５には係脱可能で動力伝達可能な係止爪７
２ｂ、７５ｂを設け、駆動側回転体６５のカム部６５ａ
が正転時あるいは逆転時に従動リング体７２のカム部７
２ａを押圧するとき前記係止爪７２ｂ、７５ｂが噛み合
って従動回転体７５が強制駆動され、従動側回転体７５
の先行回転により従動側回転体７５の回転速度が駆動側
回転体６５の回転速度を越えると付勢手段７８により従
動リング体７２を駆動側回転体６５側に移動させて係止
爪７２ｂ、７５ｂ同士の噛み合いを外し、従動側回転体
７５への回転駆動力を断つように構成したので、従動側
の回転体７５が駆動側の回転体６５よりも速く回される
ようなときには従動側回転体７５への駆動力が断たれて
動力伝動系に過大な負荷が掛かることがない。しかも、
この装置は正転時だけでなく逆転時にもワンウェイクラ
ッチとして働くので便利であり、ミッションケ−ス内に
コンパクトに収納できる。

【００２９】特に、この装置を農用トラクタ−の前輪駆
動装置に利用すると、前進旋回時も後進旋回時も前輪が
後輪に対してブレ−キとなるようなことがなく、スム−
ズな旋回が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体側面図である。

【図２】ミッションの断面図である。

【図３】ミッションの断面図である。

【符号の説明】

１ トラクタ− ２ 前輪 ３ 後輪 ４ エンジン １０ 前後進切換装置 ２５ フロントミッションケ−ス ２８ ドライブピニオン ３８ 前輪動力取出装置 ４４ リヤ−ミッションケ−ス ６２ 駆動体（前輪駆動ギヤ） ６５ 駆動リング体 ６５ａ カム部 ６７ 従動体（第１軸） ７２ 従動リング体 ７２ａ カム部 ７２ｂ 係止爪 ７５ 従動回転体 ７５ｂ 係止爪 ７８ 付勢手段（スプリング） ９０ 前輪速度制御機構 ９５ 前輪増速機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動側の回転体６５と従動側の回転体７５
   とが同一軸心上にあり、且つ駆動側の回転体６５の軸心
   延長線上に従動側の回転体７５が設けられた動力伝達装
   置において、前記駆動側回転体６５の従動回転体７５側
   に対向する部位に凹凸状のカム部６５ａを設け、駆動側
   回転体６５と従動側回転体７５との間には凹凸状のカム
   部７２ａを有する従動リング体７２を設けて両カム部６
   ５ａ、７２ａの噛み合いにより駆動側回転体６５側から
   従動リング体７２側に回転動力を伝えるようになし、更
   に前記従動リング体７２と従動側回転体７５には係脱可
   能で動力伝達可能な係止爪７２ｂ、７５ｂを設け、駆動
   側回転体６５のカム部６５ａが正転時あるいは逆転時に
   従動リング体７２のカム部７２ａを押圧するとき前記係
   止爪７２ｂ、７５ｂが噛み合って従動回転体７５が強制
   駆動され、従動側回転体７５の先行回転により従動側回
   転体７５の回転速度が駆動側回転体６５の回転速度を越
   えると付勢手段７８により従動リング体７２を駆動側回
   転体６５側に移動させて係止爪７２ｂ、７５ｂ同士の噛
   み合いを外し、従動側回転体７５への回転駆動力を断つ
   ように構成したことを特徴とする動力伝達装置。