JPS61103038A - 変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、農用トラクタ等における機体の走行を停止さ
せることなく変速操作を行ないうる変速装置に関するも
のである。

従来の技術 従来、農用トラクタ等における変速装置としては、多く
の変速段数を有するとともに作業中に機体の走行を停止
させるとこなく変速繰作を行ないうるちのが要望されて
いる。

かかる要望を満たす変速装置の代表的なものの一つに特
開昭５９−１４０９４１号公報記載のものが存する。す
なわち、エンジンから駆動部に至る動力伝達経路中に変
速比の異なる変速ギヤを二系統のカウンタ軸上に分けて
設けるとともにそれぞれのカウンタ軸の入力部にクラッ
チを介装している。そして、変速時に１±一方のクラッ
チを徐々に切離して半クラツチ状態とし、同時に他方の
クラッチを徐々に接続して半クラツチ状態とし、両クラ
ッチの回転変度が一致したところで動力伝達経路を滑ら
かに一方のカウンタ軸から他方のカウンタ軸へ変換して
変速を行なっている。

発明が解決しようとする問題点 一方のクラッチを徐々に切離しながら同時に他方のクラ
ッチを徐々に接続させるよう両クラッチを適切に制御す
るためには複雑な制御機構が必要であり、また、変速操
作の都度雨クラッチは半クラツチ状態となり、クラッチ
の耐久性が著しく低下するという欠点がある。

本発明は、このような点に鑑みなされもので、変速時に
おけるクラッチの制御を簡素化するとともにクラッチの
耐久性を向上させうる変速装置を得ることを目的とする
。

問題点を解決するための手段 第一のクラッチ１０を介してエンジン１に連結される第
一のカウンタ軸２０と、第二のクラッチ１１を介してエ
ンジン１に連結される第二のカウンタ軸２１と、複数個
の受動ギヤ５１〜５４が固設された出力軸１９とを並列
に設け、複数個の遊嵌ギヤ３５〜３８．４４〜４７とこ
れらの遊嵌ギヤ３５〜３８．４４〜４７をカウンタ軸２
０，２１に選択的に連結するシンクロメツシュ機構３９
゜４０．４８．４９よりなる同一構造の二つの変速歯車
列４１．５０を設け、第一の変速歯車列４１を第一のカ
ウンタ軸２０に設けるとともに第二の変速歯車列５０を
第二のカウンタ軸２１に設け、各受動ギヤ５１〜５４に
第一の変速歯車列４１の一個の受動ギヤ３５〜３８と第
二の変速歯車列５０の一個の助動ギヤ４４〜４７とを噛
合わせ、第二のクラッチ１１と第二のカウンタ軸２１と
の間にクラッチ１１側からカウンタ軸２１側への動力の
みを伝える一方向クラッチ４２を設ける。

作用 通常の作業時等には双方のカウンタ軸２０，２１の変速
歯車列４１．５０を介して出力軸１９への動力伝達を行
ない、変速時には一方のクラッチ１０．１１を切ってそ
のクラッチ１０．１１側の変速歯車列４１．５０におい
て変速操作を行なうとともに他方のクラッチ１１．１０
の変速歯車列５０．４１を介して動力伝達を続行し、変
速操作終了後に再びクラッチｔｏ、ｔｔを接続して双方
のクラッチ１０．１１を接続状態とし、一方向のクラッ
チ４２の働きにより変速操作を行なった側の変速歯車列
４１．５０を経た動力を出力軸１９に伝達する。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

トラクタの動力伝達機構は、エンジン１．クラッチ２．
主変速装置３．副変速装置４．最終減速装置５及び駆動
輪６から構成されている。エンジン１のクランク軸７は
フライホイール８を介してＰＴ○伝動軸９とクラッチ２
とに連結されている。

なお、クラッチ２は前後に配置されて各々単独に前記フ
ライホイール８と接離する第一のクラッチ１０と第二の
クラッチ１１とからなり、これらのクラッチ１０．１１
は前記ＰＴＯ伝動軸９と同一軸心をもって外嵌する第一
の入力軸１２及び第二の入力軸１３に各々連結されてい
る。前記第一の、　　クラッチ１０及び入力軸１２並び
に第二のクラッチ１１及び入力軸１３はクラッチケース
１４内に収納されており、このクラッチケース１４に前
記主変速装置３を収納するミッションケース１５が連結
固定されている。

まず、前記主変速装置３について説明する。前記入力軸
１２．１３は各々前記ミッションケース１５内まで延出
され、第一の入力軸１２の端部には二個の出力ギヤ１６
．１７が形成され、第二の入力軸１３の端部には一個の
出力ギヤ１８が形成されている。前記ミッションケース
１５には、前記ＰＴｏ軸９に外嵌された出力軸１９と第
一のカウンタ軸２０と第二のカウンタ軸２１とが第３図
に示すように出力軸１９を頂点とした三角形状に並列に
架設されている。前記カウンタ軸２０の前部にはスリー
ブ２２及びニードルベアリング２３を介して前進用入力
ギヤ２４と後進用入力ギヤ２５とが遊嵌され、前進用入
力ギヤ２４は前記出力ギヤ１６と噛合い、後進用入力ギ
ヤ２５はアイドラギヤ２６を介して前記出力ギヤ１７と
噛合っている。そして、これらの前進用入力ギヤ２４と
後進用入力ギヤ２５とは、シンクロナイザハブ２７、ス
リーブ２８、シンクロナイザピン２９、シンクロナイザ
リング３０、アウタリング３１等からなるシンクロメツ
シュ機構３２により第一のカウンタ軸２０と選択的に連
結されている。

前記第一のカウンタ軸２０上にはそれぞれスリーブ３３
及びニードルベアリング３４を介して第１速用の遊嵌ギ
ヤ３５、第２速用の遊嵌ギヤ３６、第３速用の遊嵌ギヤ
３７、第４速用の遊嵌ギヤ３８が遊嵌され、各遊嵌ギヤ
３５，３６，３７．３８は前記シンクロメツシュ機構３
２と同一構造のシンクロメツシュ機構３９．４０により
前記カウンタ軸２０に選択的に連結されている。そして
。

これらの遊嵌ギヤ３５．３６，３７．３８及びシンクロ
メツシュ機構３９．４０により第一の変速歯車列４１が
構成されている。

前記第二のカウンタ軸２１の前端には一方向クラッチ４
２を介して入力ギヤ４３が固定され、こ）′　　　　。

いヵやヤ、３．より２！８カイヤ１８、。つア５、る。

なお、前記一方向クラッチ４２は入力ギヤ４３の回転を
第二のカウンタ軸２１に伝達する働きをするもので、第
二のカウンタ軸２１の回転を入力ギヤ４３に伝達しない
構造である。即ち、入力ギヤ４３の回転がカウンタ軸２
１の回転より速い場合にのみ動力が伝達され、入力ギヤ
４３の回転がカウンタ軸２１の回転より遅い場合には一
方向クラッチ４２を介しての動力伝達は行なわれない。

また、第二のカウンタ軸２１上には遊嵌ギヤ４４゜４５
．４６．４７及びシンクロメツシュ機構４８゜４９より
なる前記第一の変速歯車列４１と同一構造の第二の変速
歯車列５０が設けられている。

前記出力軸１９には、前記遊嵌ギヤ３５．４４と噛合う
第１連用の受動ギヤ５１．前記遊嵌ギヤ３６．４５と噛
合う第２連用の受動ギヤ５２．前記遊嵌ギヤ３７．４６
と噛合う第３連用の受動ギヤ５３．前記遊嵌ギヤ３８．
４７と噛合う第４連用の受動ギヤ５４が形成されている
。なお、−個の受動ギヤと噛合う二個の遊嵌ギヤ、即ち
、遊嵌ギヤ３５，４４、遊嵌ギヤ３６，４５、遊嵌ギヤ
３７．４６、遊嵌ギヤ３８．４７同志は同一歯数。

同一モジュールであり、エンジンｌの回転数が同一の場
合には、例えば遊嵌ギヤ３５を介して出力軸１９に伝達
される回転数と遊嵌ギヤ４４を介して出力軸１９に伝達
される回転数とは同一である。

つぎに、前記副変速装置４及び前記最終減速装置５につ
いて説明する。前記出力軸１９は後方に延出して副変速
装置４の入力軸とされ、高速用駆動ギヤ５５と中速用駆
動ギヤ５６とが固定されるとともに二個のアイドルギヤ
５７，５８が遊嵌されている。前記出力軸１９と並列に
ピニオン軸５９が架設され、このピニオン軸５９には前
記高速用駆動ギヤ５５と噛合う受動ギヤ６０．前記中速
用駆動ギヤ５６と噛合う受動ギヤ６１が遊嵌されている
。さらに、受動ギヤ６１は前記アイドルギヤ５７を介し
てピニオン軸５９上に遊嵌された低速用の受動ギヤ６２
に連結され、この受動ギヤ６２は前記アイドルギヤ５８
を介してピニオン軸５９上に遊嵌された超低速用の受動
ギヤ６３に連結されている。そして、これらの受動ギヤ
６０，６１．６２．６３はクラッチギヤ６４．６５を介
してピニオン軸５９に選択的に連結されている。

前記ピニオン軸５９の後端にはベベルピニオン６６が設
けられ、このベベルビニオン６６には差動装置の一部を
構成するベベルギヤ６７が噛合っている。さらに、ベベ
ルギヤ６７は最終減速ギヤ６８．６９を介して車軸７０
に連結され、車軸７０には前記駆動幅６が取付けられて
いる。

このような構成において、まず第１速よりの発進動作及
び第１速での走行状態について説明する。

第一のクラッチ１０及び第二のクラッチ１１を切った状
態でエンジン１を始動させる。第１速走行の指示信号に
よりアクチュエータ（図示せず）がシフターフォーク（
図示せず）を介してシンクロメツシュ機構３９．４８の
スリーブ２８を遊嵌ギヤ３５．４４側に移動し、遊嵌３
５を第一・のカウンタ軸２０に及び遊嵌ギヤ４４を第二
のカウンタ軸２１に連結する。なお、シンクロメツシュ
機構３２のスリーブ２８を前進用入力ギヤ２・１側に移
動することにより前進用入力ギヤ２４と第一のカウンタ
軸２０とが連結されており、副変速装置４においても受
動ギヤ６０，６１，６２．６３のいずれか−個がクラッ
チギヤ６４，６５によりピニオン軸５９に連結されてい
る。このような状態で双方のクラッチｔｏ、１１を同時
に接続すると、エンジン１からの動力は、クラッチ１０
、入力軸１２、出力ギヤ１６、前進用入力ギヤ２４、シ
ンクロメツシュ機構３２、第一のカウンタ軸２０、シン
クロメツシュ機構３９、遊嵌ギヤ３５からなる動力伝達
経路と、クラッチ１１．入力軸１３゜出力ギヤ１８、入
力ギャ４３．一方向クラッチ４２、第二のカウンタ軸２
１．シンクロメツシュ機構４８、遊嵌ギヤ４４からなる
動力伝達経路との二系統の動力伝達経路を経て受動ギヤ
５１から出力軸１９に伝達され、さらに、副変速装置４
、最終減速装置５を経て駆動軸６へ伝達される。このよ
うにして第１速よりの発進及び第１速での走行を行なえ
る。なお、シンクロメツシュ機構３９゜４８を操作して
遊嵌ギヤ３６．４５を第−及び第フ　　　　　　ニのカ
ウンタ軸２０．２１に連結することしこよって第２速で
の発進及び走行を行なえる。第３速。

第４速の場合も同様である。また、副変速装置４におい
て、クラッチギヤ６４，６５を受動ギヤ６０．６１，６
２．６３に選択的に噛合わせることにより、主変速装置
３の第１速〜第４速に対して高速、中速、低速及び超低
速の各変速段が得られる。

つぎに、後進時について説明する。シンクロメツシュ機
構３２により後進用入力ギヤ２５を第一のカウンタ軸２
０と連結し、第一のクラッチＩＯを接続するとともに第
二のクラッチ１１を切る。

これにより、エンジン１からの動力伝達は第一の変速歯
車列４１を介して行なわれ、シンクロメツシュ機構３９
．４０の操作により後進１速〜後速４速の変速を行なえ
る。

つぎに、シフトアップについて第１速から第２速への変
速を例にとって説明する。まず、第１速での走行時には
クラッチｔｏ、ｔｔが接続され、遊嵌ギヤ３５．４４が
それぞれカウンタ軸２０゜２１に連結されている。この
状態での走行中に第２速への変速指示信号がなされると
、第二のクラッチ１１は接続されたまま第一のクラッチ
１０が切れ、続いてシンクロメツシュ機構３９のスリー
ブ２８を遊嵌ギヤ３６側へ移動することによりシンクロ
メツシュ機構３９の働きによって駆動側である第一のカ
ウンタ軸２０の回転速度に対して被駆動側である遊嵌ギ
ヤ３６の回転速度が同調し、噛合連結が行なわれる。つ
いで、第一のクラッチＩＯを接続する。これにより、エ
ンジン１からの動力は当初双方のカウンタ軸２９．２１
から出力軸１９に伝達される状態となるが、第一のカウ
ンタ軸２０及び遊嵌ギヤ３６等を経た動力伝達によって
出力軸１９の回転数が第１速走行時より上昇し、受動ギ
ヤ５１、遊嵌ギヤ４４１、シンクロメツシュ機構４８を
介して出力軸１９に連結された第二のカウンタ軸２１の
回転数が第二のクラッチ１３に連結された入力ギヤ４３
の回転数より上昇する。このため、一方向クラッチ４２
により入力ギヤ４３とカウンタ軸２１との間の動力伝達
状態が切れ、カウンタ軸２１は空転状態となる。この状
態から第二のクラッチ１３を切ってシンクロメツシュ機
構４８のスリーブ２８を遊嵌ギヤ４５側に移動し、シン
クロメシュ機構４８を介して遊嵌ギヤ４５を第二のカウ
ンタ軸２１に連結する。ついで、第二のクラッチ１３を
接続することによってエンジン１から出力軸１９への動
力伝達は第一・のカウンタ軸２０側と第二のカウンタ軸
２１側との二つの動力伝達経路から行なわれるようにな
り。

第２速へのシフトアップが完了する。

つぎに、シフトダウンについて第４速から第３速への変
速を例にとって説明する。第４速での走行時にはシンク
ロメツシュ機構４０．４９により遊嵌ギヤ３８．４７が
それぞれカウンタ軸２０゜２１に連結されるとともに、
第−及び第二のクラッチｔｏ、ｔ’ｔが接続されている
。この状態での走行中に第３速への変速指示信号が出さ
れると、まず、第二のクラッチ１１が切られ、続いてシ
ンクロメツシュ機構４９のスリーブ２８が遊嵌ギヤ４６
側に移動されて遊嵌ギヤ４６と第二のカウンタ軸２１と
が連結される。そして、第二のクラッチ１１を接続する
。すると、第１速から第２速への変速において説明した
のと同様に、遊嵌ギヤ３８側から出力４ｉ１１１１９へ
の動力伝達によって遊嵌ギヤ４６等を介して出力軸１９
に連結された第二のカウンタ軸２１の回転数は第４速走
行時より上昇し、一方向クラッチ４２の働きによりカウ
ンタ軸２１は空転状態となる。ついで、第一のクラッチ
１０を切ると、第一のカウンタ軸２０への動力伝達が断
たれ、第二のカウンタ軸２１の回転が低下する。そして
、この回転が所定値まで低下するとエンジン１から出力
軸１９への動力伝達が一方向クラッチ４２、第二のカウ
ンタ軸２１等を介して行なわれる。そして、シンクロメ
ツシュ機構４０のスリーブ２８を遊嵌ギヤ３７側に移動
して遊嵌ギヤ３７と第一のカウンタ軸２０とを連結し、
第一のクラッチ１０を接続することにより、エンジンｌ
から出力軸１９への動力伝達は第一のカウンタ軸２０側
と第二のカウンタ軸２１側との二つの（動力伝達経路か
ら行なわれるようになり、第３速へのシフトダウンが完
了する。

なお、シフトアップ及びシフトダウン時のクラッチ１０
．１１及びシンクロメツシュ機構３９゜４０．４８．４
９の一連の操作は、操縦者の変速指示操作に基づき制御
装置からの信号によりアクチュエータによって順次自動
的に行なわれるものである。

発明の効果 本発明は、上述のように第一のクラッチと第二のクラッ
チとを互いに順次独立して断接することによって変゛速
を行なうことができ、したがって、クラッチの断接制御
装置を簡単なものとすることができ、また、一方のクラ
ッチを切った際にも他方のクラッチ側からの動力伝達を
確実に行なって変速時における機体の走行停止を確実に
防止することができ、また、変速時において一方向クラ
ッチの働きによって二つのカウンタ軸の回転数が一致す
るまで半クラツチ状態を維持する必要がなくなり、クラ
ッチの半クラツチ状態が非常に短くなってクラッチの耐
久性を向上させることができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は縦断正
面図、第２図は動力伝達経路を簡略化して示す説明図、
第３図は縦断側面図である。 ■・・・エンジン、１０〜１１・・・クラッチ、１９・
・・出力軸、２０．２１・・・カウンタ軸、３５〜３８
・・・遊嵌ギヤ、３９〜４ｏ・・・シンクロメツシュ機
構、４１・・・変速歯車列、４２・・・一方向クラッチ
、４４〜４７・・・遊嵌ギヤ、４８．４９・・・シンク
ロメツシュ機構、５０・・・変速歯車列、５１〜５４・
・受動ギヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第一のクラッチを介してエンジンに連結される第一のカ
   ウンタ軸と、第二のクラッチを介して前記エンジンに連
   結される第二のカウンタ軸と、複数個の受動ギヤが固設
   された出力軸とを並列に設け、前記第一のカンンタ軸に
   遊嵌される複数個の遊嵌ギヤとこれらの遊嵌ギヤを前記
   第一のカウンタ軸に選択的に連結するシンクロメッシュ
   機構とよりなる第一の変速歯車列を前記第一のカウンタ
   軸に設けるとともに、この第一の変速歯車列と同一構造
   の第二の変速歯車列を前記第二のカウンタ軸に設け、前
   記各受動ギヤに前記第一の変速歯車列の前記遊嵌ギヤと
   前記第二の変速歯車列の遊嵌ギヤとを噛合わせ、前記第
   二のクラッチと前記第二のカウンタ軸との間に前記第二
   のクラッチ側から前記第二のカウンタ軸側への動力のみ
   を伝える一方向クラッチを設けたことを特徴とする変速
   装置。