JPS5815656B2 - 変速歯車伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は転位可能な変速歯車伝動装置、さらに詳しく
いえば弾性的に変位可能な転位機構をもち、かつ転位操
作がかなり簡素化された伝動装置に関するものである。

とくにトラックに用いられるような重負荷伝動装置の設
計において、種々の速度比に亘る伝動装置の転位に関す
る問題が長い間の懸案となっており、この問題は伝動装
置が速度比の数を増すために補助伝動部を具える場合に
はさらに大きい問題となる。

既知の伝動装置においてはおおむね、転位操作は比較的
困難であり、転位機構は比較的複雑である。

よって、転位作用の改善、転位の迅速比、転位機構の複
雑さの減少及びその製作費の低減を目的とする設計上の
努力が続けられてきた。

したがって、既知の多くの転位機構の作動性を減するこ
となしに、この発明においてはこれらの一般的目的を既
知のものよりも一層高い程度にまで達成する。

とくに、大部分の既知の伝動装置は、多くの異ったタイ
プの同期装置を使用し、この同期装置は伝動装置が１つ
の速度比から別の速度比へ転位するに際し、ジョー付き
又は歯付クラッチの速度を、それらが相互に係合する前
にほぼ同期させるために必要とされる。

同期装置の使用は転位操作を実施し易くするが、多くの
場合、伝動装置の機構的複雑さを増すばかりでなく、同
期装置のためにさらに余分の空間を必要とするから、伝
動装置は必然的に大形となって重量が増し、製作費の増
加をきたす。

同期装置はまたかなりな摩耗を受け、したがって定期整
備を必要とする。

したがって、普通の同期装置の使用を必要とせずに長期
間有効に作動でき、しかも有効でかつ簡易な転位操作が
可能な有用な重負荷用伝動装置に対する要求が長い量線
いている。

普通の同期装置を用いるものを含めて、多くの既知の伝
動装置のもつ別の不利な点は、１つの速度比から別の速
度比に正しく転位するために、乗物運転者が多大な努力
を払い、または力を必要とすることである。

このような既知の伝動装置の転位操作は一般に、１つの
ジョークラッチ部材を軸方向に移動して別のジョークラ
ッチ部材と噛合わせるために、転位リンク機構を介して
運転者が力を加えることが必要である。

さらに、転位を実施するために運転者によって加えられ
るべき力は、しばしばかなりの大きさになる。

転位操作をするためにこのような努力をする必要がある
ことは重荷重運輸または山路走行のように頻繁に転位操
作を行わねばならないときは、運転者を極度にわずられ
せることになるから、明らかに望ましくないことである
。

既知の伝動装置の転位機構のさらに別の不利な点は、転
位操作の実施に要する時間が長いことである。

大部分の既知の伝動装置は、同期装置およびその他の関
連構造を具える必要があるために、必然的に主伝動軸に
かなり大きな質量物が取付けられることとなる。

このような質量物は主伝動軸の慣性を相当に増すから、
大形の同期装置を用いなければ同期された速度状態を急
速に得ることができない。

この結果、一層その寸法が大きくなりかつ高価となる。

さらに、補助伝動部をもつ伝動装置においては、上述の
諸問題は一層困難性を増すとともに複雑化する。

とくに補助伝動部が第１速度比を発生するように設定さ
れるときには、エンジン速度は主伝動部を１つの比から
つぎの比に転位するように、あらかじめ定めた範囲に変
更されなければならない。

しかし、補助伝動部が第２速度比を発生するように設定
されると、エンジン速度は主伝動部内の歯車を転位する
ために別の量に変更されなければならない。

よって、補助伝動部および主伝動部の両方の転位が必要
なときは、既知の伝動装置の多くを備えた乗物の駆動は
、２つの速度範囲に亘って転位するための複雑な制御機
構や運転者による精神的および肉体的な努力を必要とす
るから困難であった。

米国特許第３，７９９，００２号明細書には改良された
弾性転位構造をもつ伝動装置が述べられ、この伝動装置
はその作動において高度の有用性を示し、かつ上述の不
利点を有効に解決した。

しかし、この伝動装置についてさらに改良を継続し、と
くに特殊な環境または構造状態において使用するのに好
適である弾性転位機構を見出す努力をし、この弾性転位
機構について、前記伝動装置の転位を助長するために該
装置内で用いるのに好適なように変更がなされた。

したがってこの発明の目的は、上述の不利点を解決する
ために改良された転位機構をもつ伝動装置を提供するこ
とである。

とくにこの発明の目的は、以下の装置、すなわち、 （１）転位作用の容易さを改善し、大形の同期装置を必
要とせずに転位の迅速性を改良し、機構の複雑性を減じ
、かつその価格を低減するための装置をもつ伝動装置、 （２）普通の同期装置の使用を必要としない転位機構を
もつ上述の伝動装置、 （３）所望の速度同期状態に達したのちにジョークラッ
チ部材の噛合いを発生させる弾性部材を使用する上述の
伝動装置、 （４）きわめて小さい慣性をもち、これによって同期装
置を不必要とする主軸装置をもつ上述の伝動装置、 （５）主伝動部と、速度比の数を増加するための補助伝
動部との両方をもち、慣性を極減しかつ転位操作を容易
迅速にするために主伝動部および補助伝動部の両方を貫
通する単一の連続した主軸を含む上述の伝動装置、 （６）クラッチペダルの押圧および駆動クラッチの離脱
を行わずに転位操作をさせ、かつトラックのような乗物
を経験の少ない転転者によっても容易に駆動および転位
させる上述の伝動装置、を提供することである。

この発明の他の目的は、以下の記述を読み、かつ添付図
面を検討することによって、この形式の装置をよく知る
人にはあきらかになるのであろう。

以下の説明においていくつかの用語が用いられるが、必
ずしもこれに限定するものではない。

「上方へ」、「下方へ」、「右方へ」、「左方へ」とい
う用語は参照する図における方向を示す。

「前方へ」、「後方へ」という用語は、伝動装置が乗物
に普通の状態で取付けられるとき、この伝動装置の前方
および後方に関して唱え、第１図についていえば伝動装
置の左側および右側を指す。

「内方へ」、「外方へ」という用語は、装置およびその
部品の幾何学中心に向かう方向および離間する方向をい
う。

前記の用語には、前文で特記した語、その派生語および
類似の意味をもつ語を含む。

この発明の目的は、転位作用の容易さおよび迅速性を改
善するばかりでなく、伝動装置の構造を実質的に簡易化
し、かつ回転慣性を極減する協働装置とともに、弾性変
位可能な転位機構をもつ伝動装置を提供することによっ
て達せられる。

この伝動装置は、それぞれが同じ中間軸歯車組を取付け
た複数の中間軸を含む。

主軸歯車は伝動装置主軸を囲み、かつ対応する中間軸歯
車組と連続的に噛合う。

変位可能な転位機構は各主軸歯車と作用し合ってそれと
ともに回転する。

変位可能な転位機構は主軸を囲む第１、第２環状クラッ
チ部材を含み、第１クラッチ部材はそれぞれの主軸歯車
に非回転的に結合され、また第２クラッチ部材は主軸に
非回転的に結合される。

第１クラッチ部材はそのそれぞれの主軸歯車および主軸
の両方に対して軸方向に転位可能である。

この転位機構はクラッチ部材と協働する弾性部材を含む
。

協働するクラッチ部材がクラッチ係合するように相互に
向かって相対的に軸方向に移動されると、弾性部材は所
望の同期速度状態が達せられてしまうまでは係合作用を
遅延させる。

クラッチ部材の接合面は協働する円錐状の表面をもつこ
とが好ましく、この表面はクラッチ部材を相互に押当て
させて非同期状態にある間は係合を防止し、弾性部材は
それからクラッチ部材間の相対軸方向運動を起して、所
望の速度同期状態に達するとクラッチ部材を係合させる
。

図面を参照すると、図示の伝動装置１１は主伝動部１２
および補助伝動部１３の両方をもち、各伝動部は複数の
選択可能の比をもつ。

主伝動部および補助伝動部はともに普通のハウジング１
４によって適当に囲われる。

伝動装置１１は、軸受１７によってその後方端の近くを
支持され、かつスプラインなどを用いてこれを非回転的
に結合された入力歯車１８をもつ入力軸１６を含む。

入力歯車１８は、複数の中間軸を同一速度で同時に駆動
する。

図示の実施例において、伝動装置１１は主軸２３の直径
上に対向する両側に配置された２つの平行な中間軸２１
゜２２を具え、主軸２３は入力軸１６と同軸的に整合し
、かつ入力軸の後方端内に回転可能に受入れられて支持
される前方端に設けられた案内部分をもっている。

中間軸２１．２２に中間軸歯車列２６，２７゜２８．２
９をもち、これらの両歯車列における同一符号の歯車は
同一寸法および同一歯数をもち、かつ主軸２３の直径上
に対向する側に配置された複数のものからなる。

複数の主軸駆動歯車３１，３２，３３は、主軸２３を囲
んで配置され、かつ変位可能のクラッチ機構３６．３７
．３８それぞれによって１度に１つずつ主軸２３と選択
的にクラッチ係合可能であり、上記クラッチ機能につい
ては後文で詳述する。

別の変位可能なりラッチ機構３９が入力歯車１８と組合
わされて、これを主軸２３に選択的にクラッチ係合させ
る。

歯車３１，３２は主軸２３を囲み、かつその直径上に対
向して配置された中間軸歯車組２７゜２８とそれぞれ継
続的に噛合う。

歯車３３は後進歯車であり、普通の中間歯車３０によっ
て中間歯車組２９と継続的に噛合う。

最前方の中間軸歯車組２６は入力軸１８と継続的に噛合
ってそれにより駆動され、入力軸１６が回転駆動される
ときは常に中間軸２１．２２を同時に回転させる。

主軸歯車３１，３２．３３はそれぞれ主軸２３に対して
は軸方向に移動できず、かつそれぞれの変位可能なりラ
ッチ機構が離脱されるときは主軸に対して回転可能とな
る。

主軸に対して個々の歯車を軸方向に抑止するために、任
意適当な構造を用いることができる。

たとえば、第２図に示すように、歯車３１は一対のスラ
ストリング３４間で軸方向に抑止され、これらリングは
さらにスナップリング３５によって主軸２３に対して軸
方向に固定される。

歯車３１，３２，３３は、主軸２３に対して半径方向に
移動可能で、かつ直径上に対向配置された協働する中間
軸歯車組によって支持され、この取付装置およびこれに
よって得られる特別な利点については米国特許第３，１
０５，３９５号および第３，３３５，６１６号明細書に
詳述されてばいる。

この発明は主軸に対して半径方向の偏倚運動を行うよう
に主軸歯車を配置することが好ましいが、所望の偏倚運
動はもし要望されるならば伝動装置内のある場所におい
てもまた実行できることが考えられる。

たとえば、偏倚運動は主軸を半径方向に偏倚させ、ある
いはこれとは別に中間軸を半径方向に偏倚させることに
よって実行できる。

後者の場合、歯車は主軸上に、両者間に配置された普通
の軸受によるなどして直接取付けるととができる。

第２図において、主軸歯車３１と組合わされた変形可能
なりラッチ機構３６は、歯車３１に取付けられた環状第
１クラッチ部材４１を含む。

クラッチ部材４１は外歯４２をもち、この外歯４２は、
クラッチ部材４１を歯車３１とともに回転するように連
結するために歯車３１に設けられた内歯４３内に配置さ
れる。

協働する歯４２．４３はクラッチ部材４１を歯車３１に
対して軸方向に自由に摺動させる。

止リング４４はスプライン４３の内周に形成された適当
な溝内に着座し、かつクラッチ部材４１と接触してその
軸方向の運動を制限するように配置される。

クラッチ部材４１はばね４６によって通常は止リング４
４と接触係合するように弾力的に押されている。

クラッチ機構３６は主軸２３を囲む別の環状第２クラッ
チ部材４７を具え、このクラッチ部材４７は、内歯４８
をもち、この内歯スプライン４８は、クラッチ部材４７
を主軸２３に非回転的に連結し、かつ同時にクラッチ部
材４７を主軸２３に対して軸方向に自由に摺動させるよ
うに、主軸２３に設けられた対応する外歯に係合される
。

この目的のために、クラッチ部材４Ｔは、通常の方法で
制御される普通の転位フォーレ５１に連結される。

クラッチ部材４７は、クラッチ部材４１に形成された内
歯５３と噛合う外歯５２をもっている。

クラッチ部材４７の外歯５２後縁５４及び内歯５３の前
縁５６は傾斜円錐表面を形成する。

向合った傾斜円錐表面５４．５６は、それぞれ主軸２３
の軸線に対して好ましくは３０°と４００との間の角度
で延びる。

この傾斜の正解な角度ならびにその効果については、米
国特許第３，２６５，１７３号明細書に詳細に述べられ
ている。

弾性的で転位可能なりラッチ機構３９は、第２図に示す
ように、クラッチ機構３６とほぼ同一であり、かつ入力
歯車１８と主軸２３との間で選択的にクラッチ係合する
ように向合って配置されている。

クラッチ機構３９の個々の構成部品は、クラッチ機構３
６の構成部品とほぼ同一であるから、それらは同一数字
にｒＡＪを付して示されている。

図示の実施例において、クラッチ部材４７゜４７Ａは、
転位フォーク５１によって制御される単一の転位可能な
部材を形成するように固定（本例では一体造り）結合さ
れる。

クラッチ部材４１゜４１Ａは十分な距離だけ軸方向に隔
たっているから、クラッチ部材４７．４７Ａは中央に配
置されることができ、それによって第２図に示すように
両方のクラッチ機構３６．３９を離間させる。

弾性転位可能なりラッチ機構３７．３８に関し、これら
はクラッチ機構３６とほぼ同一である。

事実、クラッチ機構３７．３８は、クラッチ機構３９．
３６について第２図に示したとほぼ同じ方法でそれぞれ
の主軸歯車３２．３３と協働する。

よって、クラッチ機構３７，３８の個々の構成部品は、
クラッチ機構３９．３６のそれぞれの構成部品を識別す
るのに用いられるものと同一の参照数字によって識別さ
れるが、この場合にはその数度に（′）を付ける。

さて、補助伝動部１３について考察するに、この部分は
それぞれが同一の中間軸歯車６３，６４を具えた複数の
中間軸６１．６２を含む。

第１中間軸歯車６３は主軸歯車６６と対向してこれと継
続的に噛合い、この歯車６６は歯車６３によって主軸２
３に対して半径方向に偏倚運動をするように支持される
ことが好ましい。

同様にして、別の中間軸歯車組６４は別の主軸歯車６７
と継続的に噛合い状態にあり、この歯車６７はまた、中
間軸歯車組６４によって主軸２３に対して半径方向に偏
倚運動をするように支持されることが好ましい。

主軸歯車６６．６７はともに、第２図に示すものと類似
のスラストワッシャ３４によって主軸２３に対して軸方
向に固定される。

そして主軸歯車６７は出力軸６９の前方端にたとえばス
プライン結合等によって非回転的に結合され、このスプ
ライン結合によって歯車６７の半径方向の偏倚運動が可
能にされる。

主軸２３は主伝動部１２ばかりでなく、補助伝動部１３
をもってほぼ連続的に貫通する。

主軸２３の後方端には普通の案内部分が設けられ、これ
は出力軸６９の端部内に回転可能に受入れられて支持さ
れる。

変速部の主軸歯車６６．６７は、それぞれ弾性クラッチ
機構７１．７２によって主軸２３と個別にクラッチ係合
が可能であり、これらのクラッチ機構はそれぞれ上述の
クラッチ機構３６と同一構造となっている。

事実、クラッチ機構７１．７２は、クラッチ機構３９．
３６に関して第２図で示したと同じ方法で主軸歯車と主
軸との間で協働するので、クラッチ機構７１，７２につ
いてのこれ以上の説明は不必要と考える。

そこでクラッチ機構７１．７２に用いられた構成部品は
、クラッチ機構３９，３６の対応する部品に用いられた
符号に２重ダッシュ（”）を付加したものとした。

この発明による伝動装置の作動を、装置の理解シのため
に簡単に説明する。

まず最初に、主伝動部１２及び補助伝動部１３が低速状
態にあるものとすると、主軸歯車３２は中間クラッチ部
材４１Ａ′、４１Ａ′によって主軸２３とクラッチ係合
され、かつ主軸歯車６６はり一ラツチ部材４１Ａ”、４
７Ａ“によって主軸２３にクラッチ係合される。

主軸と同軸状の残余の歯車、すなわち歯車１８，３１，
３３，６７は、伝動装置がこの作動状態にあるときは、
主軸２３に直接クラッチ係合されない。

低速歯車にあるときは、動力は入力軸１６から入力歯車
１８及び中間軸歯車組２６を介して伝達されて中間軸２
１．２２に同一回転を与える。

これらの中間軸が回転すると、中間軸歯車組２８が対応
する回転をし、さらに主軸歯車３２を回転させて主軸２
３を回転させる。

主軸２３は主軸歯車６６を駆動してトルクを中間軸歯車
組６３．６４を介して別の主軸歯車６７に伝達し、主軸
歯車６７は出力軸６９に駆動的に直結されて出力軸６９
を回転する。

乗物が運動状態に入ってから、第２速度比に転位したい
ときには、運転者はクラッチ部材４１Ａ／からクラッチ
部材４７′を離脱するように、普通の転位リンク機構を
介して転位フォーク５１′を後方へ（第１図において右
方へ）動かし、これによって歯車３２を主軸２３から離
脱させる。

この転位は継続されて転位フォーク５１およびこれと組
合わされたクラッチ部材４７〜４７Ａの後方への転位を
も生じさせ、これによってクラッチ部材４７の傾斜面５
４はクラッチ部材４１の傾斜表面５６と接触する。

しかし、歯車３１およびクラッチ部材４１はクラッチ部
材４７（これは軸２３とともに回転する）よりも速く回
転するから、部材４１゜４７は噛合うことはなく、ばね
４６の弾性押圧力に抗して軸方向へ（第１，２図におい
て右方へ）移動する。

クラッチ部材４１，４７の速度を同期させるために、乗
物運転者は入力軸１６の速度を減するために乗物のスロ
ットルまたは加速器を放しくもし望むならば普通の中間
軸制動操作によって一層迅速な作動を促進し）、これに
よって歯車３１およびクラッチ部材４１は減速してクラ
ッチ部材４７の速度に近づく。

クラッチ部材４１゜４７間が所望の同期状態に達すると
、ばね４６がクラッチ部材４１を前方へ（第１，２図に
おいて左方へ）移動させて自動的に噛合い係合させ、こ
れによって歯車３１を主軸２３に駆動接合させる。

第３速度比に転位したいときは、転位フォーク５１およ
びクラッチ部材４７〜４７Ａが左方に動かされ、これに
よってクラッチ部材４７とクラッチ部材４１とを離脱さ
せて、クラッチ部材４７Ａを入力歯車１８と組合わされ
たクラッチ部材４１Ａと接触させる。

入力歯車１８はクラッチ部材４７Ａよりも速く回転され
るから、クラッチ部材４１Ａはエンジン速度が十分に低
下してほぼ同期された速度状態が提供されるまで、ばね
４６Ａの押圧力に抗して軸方向左方へ移動され、その後
ばね４６Ａはクラッチ部材４１Ａを右方へ動かしてクラ
ッチ部材４７Ａと噛合い係合させ、これによって入力歯
車１８を主軸２３に直接駆動結合させる。

第４速度比に転位するには、主伝動部１２の転位ばかり
でなく補助伝動部１３の転位を行うことが必要である。

第４速度比へ転位するには、主伝動部１２と組合わされ
た転位レバー及び補助伝動部１３と組合わされた補助転
位制御装置の両方を作動させる。

米国特許第２，６３７，２２１号明細書に述べられてい
るように、補助転位制御装置はあらかじめ選択され、か
つ主伝動部と組合わされた転位レバーがその中立位置に
入ると自動的に作動されることが好ましい。

よって、前記特許に述べるように補助転位制御装置が適
切に事前選択されたのちに、主伝動部と組合わされた転
位レバー（図示されていない）が転位フォーク５１を右
方に動かすように作動され、これによって歯車１８が軸
２３から離脱するから、主伝動部１２は再び中立状態と
なる。

この時点で作動状態にある補助転位制御装置は、転位フ
ォーク５１“を第１図に示す位置から後方へ（図におい
て右方へ）移動させ、この結果クラッチ部材４７Ａ“は
クラッチ部材４１Ａ”から離脱するから、クラッチ部材
４７“〜４７Ａ“は瞬間的に中立位置をとる。

クラッチ部材４７“〜４７Ａ″は、これが部材４１“と
接触してばね４６“の弾性押圧力に抗してこれを軸方向
右方へ移動させるまでさらに後方へ移動される。

この状態において、主軸２３は出力軸６９から離脱され
、かつ主軸２３はその上に少しも大きい構造品をもたな
いからそれがもつ慣性は小さく、したがって主軸２３は
急速に減速されて出力軸６９との同期速度に達する。

この状態になると、ばね４６“はクラッチ部材４１“を
軸方向左方へ移動してクラッチ部材４７“と噛合い係合
させ、これによって主軸２３を出力軸６９に直接駆動係
合させる。

主軸機構を第４速度比位置に向けて運動させ続けると、
転位カラー５１′は、クラッチ部材４ｒＡ′。

をクラッチ部材４１Ａ′と接触状態になるように移動さ
せるため再び軸方向左方へ移動され、速度同期状態に達
すると部材４７Ａ′と噛合い係合するようにばね４６Ａ
′によって右方へ軸方向に移動され、これによって歯車
３２を主軸２３に駆動結合する。

第４速度比から第６速度比への転位順序は、上述した第
１速度比から第３速度比への転位操作に含まれる順序と
同じである。

減速転位作用は上述の方法を逆に行えばよく、したがっ
てこの転位順序の説明は不必要と考える。

しかし、減速転位作用中、主軸の速度はこれとクラッチ
係合される主軸歯車の速度よりもわずかに大きいことが
予想される。

したがって減速転位操作中、かつ１つの主軸歯車が主軸
から離脱されたのち、乗物運転者はエンジン速度を十分
に増加させるために乗物のスロットルまたは加速器を押
して加速して、つぎの低速度比と組合わされた主軸歯車
を加速し、これによってっぎの低速度比と組合わされた
主軸歯車を主軸上のクラッチ部材と速度同期状態にさせ
、これによって組合わされたばねが自動的にクラッチ係
合作用を起させて減速転位作用を完了する。

この発明の弾性クラッチ機構は第２図に示され、これは
他の伝動装置構成部品と組合わされた状態において、主
軸上に取付けられかつ主軸とともに回転される質量を最
小限にし、これによって主軸の慣性を最少にするからき
わめて望ましいものである。

第２図に示す変位可能なりラッチ機構の別の利点は、こ
れが転位フォークまたは転位レバーに作用する力とは無
関係に係合力を発生することである。

さらに、この係合力は、ばね４６の強さによって決めら
れるように最小係合力を提供し、これによって摩耗も最
小限にさせるように各速度比に対して個々に設計するこ
とができる。

たとえば低速度比における転位可能な歯車カラーは、所
望の同期速度においてそのそれぞれの主軸カラーとの係
合を制御するために、大きい質量または小さい係合力を
要求するかも知れない。

これに反して、高速度比においては係合力は増加され、
又は転位カラーの質量は減少されると同時に、なお所望
の同期速度においてそれぞれの主軸カラーとの係合につ
いての制御を許す。

したがって、この発明による変位可能なりラッチ機構は
、個別の転位可能なりラッチ部材の質量及びばねによっ
て発生される係合力を各転位可能クラッチ装置に対して
個別に設計できる。

ある状態において、とくに伝動装置が転位される部分間
で相対速度に極度の急速な変化を起すような重負荷の下
で操作されるとき、クラッチ歯がこれに負荷がかけられ
る前に十分な停台状態になることを確保するために、適
当なブロッカ装置をクラッチ機構内に含ませることが望
ましい。

このようなブロッカ装置は米国特許第３，７９９，００
２号明細書にその詳細が述べられていて、必要あらば類
似したこのようなブロッカ装置をこの発明のクラッチ機
構に組込むことができる。

この発明の伝動装置は、図示および説明の便宜を考えて
、主伝動部にただ３つの前進速度比のみを組合わせて示
されている。

しかし、伝動装置技術分野において通常の技能をもつ人
々には、主伝動部内の前進速度比の数は所望により、第
１図に示すものとほぼ同じ方法で付加される主軸歯車お
よび中間軸歯車を伝動装置内に含ませることだけで、適
当に増加することができることが明らかであろう。

よって、この発明の伝動装置、とくにこの装置と組合わ
される改良されたクラッチ機構は、主伝動部又は補助伝
動部のいずれかに任意所望数の速度をもつ伝動装置に同
様に適用可能である。

第３図にはこの発明の変形、とくに弾性転位可能クラッ
チ機構の変形を示し、この変形は第１図に図式的に示さ
れた伝動装置内に組込むことができる。

第３図に示す弾性転位可能なりラッチ機構１３６は、主
軸歯車３１に非回転的屹結合された環状クラッチ部材１
４１を含む。

クラッチ部材１４１はまた、これに形成されかつ歯車３
１に形成された同類の内歯１４３と噛合って配置された
外歯１４２を含み、これによってクラッチ部材１４１は
歯車３１に非回転的に結合されるとともに、これに対し
て軸方向に摺動可能となる。

クラッチ部材１４１は別のクラッチ部材１４７に形成さ
れた外歯１５２と噛合うように動かされる内歯１５３を
もち、クラッチ部材１４７は主軸２３に固く動かないよ
うに結合される。

スプライン１５２．１５３はそれぞれ傾斜した向合った
表面１５４．１５６を具え、これらの表面は第２図で示
される表面５４．５６に相当する。

クラッチ部材１４１は外方へ突出するフランジ１７６を
もち、これに複数の細長い滑り棒１７７が固定結合され
、これらの滑り棒は主軸２３と平行に延び、かつ歯車３
１に設けられた適当な孔１７８を摺動貫通する。

棒１７７の反対端は、主軸２３を囲みかつこれに回転可
能に支持されたスリーブ１８１と組合わされたフランジ
１７９に固定結合される。

スリーブ１８１はその上ζこ転位カラー１８２を支持し
、このカラー１８２はスリーブ１８１に対して回転とと
もに軸方向運動もできる。

転位カラー１８２はつぎに普通の転位フォーク１５１と
係合する。

圧縮ばね１４６がスリーブ１８１を取囲んで配置され、
フランジ１７９と係合するように配置された一端と、転
位カラー１８２と係合するように配置された他端とをも
っている。

また、別の圧縮ばね１８３が棒１７７を取囲んで配置さ
れ、かつ板１７９および歯車３１との間で軸方向に封納
される。

複数のばね１８３の力伝達能力はばね１４６の力伝達能
力よりもかなり小さく、これはそのばね常数がばね１８
３の綜合ばね常数よりも数倍大きいばね１４６を提供す
ることによって達成される。

ばね１４６は第２図に示すばね４６と同様な機能をもち
、すなわち、これをクラッチ部材１４１，１４７の弾性
係合を生じさせるのに用いられる。

これに反しばね１８３は、クラッチ部材１４１，１４７
をそれらが離脱位置にある場合に、相互に選択された位
置関係を通常維持するのに用いられる。

よってばね１８３は一般にフランジ１７６を歯車３１に
形成された端面１８４と接触係合状態に維持し、これに
よって転位フォーク１５１がその離脱位置に維持される
ときクラッチ部材１４１をクラッチ部材１４７から離脱
して維持する。

クラッチ機構１３６の作動は、上述のクラッチ機構３６
とほぼ同様な方法で実施される。

すなわち、クラッチの係合が望まれるときは、転位フォ
ーク１５１は右方へ移動される。

ばね１４６はばね１８３よりもかなり強いから転位フォ
ーク１５１の右方への移動は、ばね１８３の圧縮によっ
てスリーブ１８１の右方への運動を生じさせる。

スリーブ１８１の右方への運動は、面１５６がクラッチ
部材１４７に形成された面１５４と接触するまで、クラ
ッチ部材１４１の右方への運動を生じさせる。

歯車１３１と軸２３とは速度同期状態にはならないから
、部材１４１，１４７の瞬間的な噛合いは防止され、部
材１４１及びスリーブ１８１のそれ以上の右方への運動
は防止される。

よって、転位フォーク１５１の継続する右方への運動は
、転位カラー１８２をフランジ１７９に向かって右方へ
移動させてばね１４６の圧縮を生じさせる。

部材１４１，１４７間の所望の速度同期作用が達成され
ると、ばね１４６はスリーブ１８１および部材１４１を
右方へ押すから歯１５３は歯１５２と噛合う。

クラッチ機構１３６は、第３図に示すように、残余の主
軸歯車を主軸にクラッチ結合するのとほぼ同じ方式で用
いられる。

さらに、転位可能スリーブ１８１は軸方向に延び、かつ
第２図に示すような入力歯車と組合わされたクラッチ機
構と協働するために作られ、このクラッチ機構は、スリ
ーブ１Ｂ１，１８２間で協働するために提供されたばね
１４６Ａを含むクラッチ機構１３６と組合わされた同一
の構成部品をもつであろう。

第４図はこの発明のさらに別の変形であって、弾性転位
可能なりラッチ機構２３６が、主軸２３と歯車３１のよ
うな主軸歯車の１つとの間で選択的なりラッチ係合を可
能にするように位置づけられる。

クラッチ機構２３６はまた、歯車３１に形成された内歯
２４３と係合する外歯２４２をもつクラッチ部材２４１
を含み、部材２４１はこの歯車に非回転的に結合される
が、軸方向には歯車に対して摺動可能である。

クラッチ部材２４１はまた、クラッチ部材２４７に形成
されな外歯２５２と噛合うように位置づけられた内歯２
５３をもち。

この部材２４は軸２３に固定結合される。

ばね２８３がクラッチ部材２４１と協働して、通常は部
材２４１を離脱位置に維持する。

クラッチ機構２３６は流体系統によって作動され、これ
は第４図に示すように軸２３と同軸的に形成された室２
８７内に摺動可能に配置されたピストン２８６を含み、
この軸２３は室２８７を形成するように複数の軸部から
形成される。

ピストン２８６は、それに固定されかつ軸２３に形成さ
れた適当な溝孔２８９を外方へ貫通するピン２８８をも
ち、こレニよってピン２８８の外方端はクラッチ部材２
４１に形成された環状溝孔２９０内に延びる。

ばね２８３はピン２８８に対して作用して、通常はクラ
ッチ部材２４１及びピストン２８６を第４図に示す引込
位置に維持する。

しかし、通路２９１から室２８７に加圧流体を供給する
と、ピストン２８６を右方へ動かし、さらにクラッチ部
材２４１をばね２８３の押圧力に抗して右方へ移動させ
る。

クラッチ部材２４１のこの右方への運動は、これに設け
られた傾斜前面が部材２４７に形成された傾斜前面と係
合するまで続く。

室２８７に供給された加圧流体の弾性は、かなりの速度
同期状態に達するまで、クラッチ部材２４１をクラッチ
部材２４７と接触係合状態に維持し、これによって加圧
流体はピストン２８６を右方に移動させるから、部材２
４１は部材２４７と噛合い係合する。

その結果、歯車３１は主軸２３にクラッチ係合してそれ
とともに回転される。

よって、ピストン２８６に供給された加圧流体は、所望
の速度同期状態が達せられたときにクラッチ部材間の弾
性係合を生じさせるために、既述の実施例におけるばね
４６，１４６と同様にしてその機能を果す。

説明の目的をもってこの発明の特定実施例の詳岬につい
て記述したが、この発明の範囲内で、諸部品の再配置を
含めて既述の装置の変更または変形を実施できることが
理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の解説線図、第２図は第１図
のものの弾性クラッチ機構の実施例の拡１犬部分断面図
、第３図は弾性クラッチ構造の別の実施例を示す第２図
と同様の断面図、第４図は弾性クラッチ構造のさらに別
の実施例を示す第２図と同様の断面図である。 １１……伝動装置、１２……主伝動部、１３……補助伝
動部、１４……ハウジング、１６……入力軸、１７……
軸受、１８……入力歯車、２１゜２２……中間軸、２３
…畠主軸、２６〜２９……中間軸歯車組、３１〜３３二
…主軸歯車、３６〜３９……クラッチ機構、３４……ス
ラストリンベ３５……スナツプリング、４１，４１’、
４１Ａ。 ４１“、４１Ａ′、４１Ａ“……クラッチ部材、４２゜
４３……スプライン、４４……止リング、４６゜４６’
、４６“、４６Ａ、４６Ａ’、４６Ａ“……ばね、４７
．４γ、４７Ａ、４７“、４７Ａ′、４７Ａ“……クラ
ッチ部材、４８，４９……スプライン、５１゜５１’、
５１“……転位フォーク、５２……スプライン、５３…
…内歯、５４，５６……傾斜面、６１゜６２……中間軸
、６３，６４……中間軸歯車組、６６．６７……主軸歯
車、６９……出力軸、７１゜７２……クラッチ機構、１
３６……クラッチ機構、１４１……クラッチ部材、１４
２，１４３……スプライン、１４６，１４６Ａ……ばね
、１４７……クラッチ部材、１５１……転位フォーク、
１５２．１５３……歯、１５４，１５６……傾斜面、１
７６……フランジ部分、１７８……孔、１７９……フラ
ンジ、１８１……スリーブ、１８２……転位カラー、１
８３……ばね、２３６……クラツチ構造、２４１……ク
ラッチ部材、２４７……カラー、２５２，２５３……歯
、２８３……ばね、２８６……ピストン、２８７……室
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相互にほぼ平行になった主軸及び中間軸と、交互に
   選択可能な複数の速度比を提供するために、主軸及び中
   間軸を駆動的に結合する歯車装置であって、中間軸に支
   持された中間軸歯車と、主軸とほぼ同心状をなし、中間
   軸歯車と噛合い可能で、かつ主軸に対して軸方向に固定
   された回転可能な主軸歯車とを含む歯車装置と、主軸歯
   車を主軸に選択的に駆動結合子るためのものであって、
   主軸歯車に結合されて主軸歯車とともに回転し、かつ主
   軸歯車に対して軸方向に連動するように取付けられた環
   状の第１クラッチ部材と、主軸に組合されて主軸ととも
   に回転する環状の第２クラッチ部材とを含むクラッチ機
   構と、第１クラッチ部材と協働して、第１クラッチ部材
   を第２クラッチ部材に向けて軸方向に弾性的に押圧し、
   第１、第２クラッチ部材が相互に接近する方向に相対的
   に軸方向変位することに応答して、第１、第２クラッチ
   部材を噛合い係合させるばね部材と、第１クラッチ部材
   と協働し、かつばね部材の押圧力に抗して作用して、第
   １、第２クラッチ部材が離脱しているとき、第１クラッ
   チ部材を主軸歯車に対して選択された軸方向位置に維持
   する止めリング部材とを具え、第１、第２クラッチ部材
   が相互に接近する方向に相対的に軸方向変位すると第１
   、第２クラッチ部材が相互に接触し、それによりばね部
   材が第１、第２クラッチ部材の相互の回転速度が実質的
   に同期したとき、第１、第２クラッチ部材を噛合い係合
   させるようになっていることを特徴とする変速歯車伝動
   装置。