JPS6116646B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エンジンと連動回転する駆動軸と
車輪またはクローラである最終駆動手段と連動回
転する被動軸間に複数組の変速歯車ユニツトを設
け、該各組の変速歯車ユニツトにおける遊転歯車
をそれをのせた軸に対し、該軸上でその遊転歯車
に配設された油圧クラツチの嵌入により選択的結
合して走行動力の複数段の変速を得、またこられ
の油圧クラツチを全て離脱させて中立状態を得る
ように構成された、トラクター等における走行動
力変速装置に関するものである。

すなわち、上記のような油圧クラツチ式の変速
装置を備えたトラクター等の走行中にエンジン・
ストツプを生じた場合には、該エンジンにより駆
動される油ポンプにて作動油を供給される、上記
変速装置における油圧クラツチからの油抜けが生
じるから、該油圧クラツチ部分で走行動力の伝達
径路が遮断され、エンジンの引きがけが不能とな
る。そして、このような状態がトラクター等の登
下坂時とか或は農用トラクターにおいてよく行な
われるように圃場間での移動時におけるトラクタ
ー等の傾斜路に沿つてのトラツク等への積込み時
を生じると、トラクター等の傾斜下方向きの暴走
が起り危険である。また車輌の駐車時にはエンジ
ンを切り駐車ブレーキをかけておくのに対し、坂
道での駐車時にはさらに安全のため、停止させた
エンジンにブレーキ作用を行なわせるべく変速装
置を中立状態ではなく作用状態として車輌が降坂
しようとすれば最終駆動手段の回転がエンジンへ
と伝えられることとし、駐車ブレーキの効きが不
良であつてもエンジンにより車両の降坂が阻止さ
れるようにすることはよく行なわれるところであ
るが、油圧クラツチ式の変速装置を備えたトラク
ター等ではエンジンを切ることで油圧ポンプも停
止して該変速装置を作用状態とすることができな
い。

そこでこの発明は油圧クラツチ式の変速装置を
備えたトラクター等において、エンジンの停止時
にもエンジンと最終駆動手段間の接続が断たれな
いように図つて上述のような問題点を解消してあ
る。新規な走行動力変速装置を提供しようとする
ものである。

図示の実施例について、この発明に係るトラク
ター等における走行動力変速装置の構成を説明す
ると、第１図に示すように、前後に左右１対宛の
車輪１，２を配し、機体上の座席３に操縦者が座
乗して操縦ハンドル４により前輪１を回動操作し
トラクターの操向を行なうと共に、機体最前部の
エンジン５により後輪２を回転駆動させてトラク
ターの走行を行なわせ、またこのトラクターに連
結される作業機を、油圧リフト機構６により昇降
させると共にPTO軸７により駆動するようにさ
れたトラクターにおいて、その走行動力の伝導機
構は、第２図に示すように、エンジン５に主クラ
ツチ８を介して連動連結された駆動軸９とこの駆
動軸９に平行させて設けられた被動軸１０との間
に配置された油圧クラツチ式変速装置１１と、駆
動軸９の延長部９ａ上の一連の遊転歯車１２ａ−
１２ｆであつて被動軸１０より入力される遊転歯
車１２ａ−１２ｆ及び被動軸１０延長線上の中間
軸１３上にスプライン嵌合されたシフト歯車１４
ａ−１４ｃ並びに被動軸１０と中間軸１３間に配
された噛合いクラツチ１５より構成された機械式
変速装置１６とを、含むものに構成されている。
そして、上記の油圧クラツチ式変速装置１１は、
駆動軸９に嵌着されたF₁歯車１７と被動軸１０
に遊嵌されこのF₁歯車１７と噛合わされたF₁歯
車１８との組合せから成るF₁変速歯車ユニツト
と、駆動軸９に嵌着されたF₂歯車１９と被動軸
１０に遊嵌されこのF₂歯車１９に噛合わされた
F₂歯車２０との組合せから成るF₂変速歯車ユニ
ツトと、駆動軸９に嵌着されたF₃歯車２１と被
動軸１０に遊嵌されこのF₃歯車２１に噛合され
たF₃歯車２２との組合せから成るF₃変速歯車ユ
ニツトと、駆動軸９に嵌着されたＲ歯車２３と遊
転自在に支持されこのＲ歯車２３と噛合されたＲ
中間歯車２４と被動軸１０に遊嵌されこのＲ中間
歯車２４に噛合わされたＲ歯車２５との組合せか
ら成るＲ変速歯車ユニツトとの４組の変速歯車ユ
ニツトを備えたものに構成されており、被動軸１
０に遊嵌された上記のF₁、F₂、F₃及びＲ歯車１
８，２０，２２及び２５にはそれぞれF₁、F₂、
F₃及びＲ油圧クラツチ２６，２７，２８及び２
９を配設してあつて、これらの油圧クラツチ２６
−２９の何れか一を選択的に嵌入させることによ
り、その油圧クラツチ２６，２７，２８または２
９が属する何れか一の遊転歯車１８，２０，２２
または２５を被動軸１０に結合し、もつて駆動軸
９と被動軸１０間を何れかの変速歯車ユニツトに
よる減速比でもつて連動連結して、変速を得るよ
うに構成されているのであるが、この油圧クラツ
チ式変速装置１１は特に、この発明に従つて次の
ような構成のものとされているのである。

すなわち、前記した各油圧クラツチ２６−２９
は、第３図にF₂油圧クラツチ２８について示す
ように、被動軸１０に嵌着して設けられたクラツ
チハウジング３０と、このクラツチハウジング３
０内に油密に嵌合されバネ３１によりクラツチ離
脱方向に摺動附勢されたピストン３２と、クラツ
チハウジング３０に摺動のみ自在に支持させた一
組の摩擦板３３と、被動軸１０上の遊転歯車２２
にそのハブ部分で摺動のみ自在に支持させた他の
一組の摩擦板３４等を備えた多板式のものに構成
されており、被動軸１０に形成せる油路（図示せ
ず）とクラツチハウジング３０に形成せる油路３
５を介しピストン３２背後の油室３６に圧油を供
給するときは、ピストン３２の前進により摩擦板
３３，３４が圧接せしめられてクラツチが嵌入
し、遊転歯車２２が被動軸１０に結合されるもの
であるが、油圧クラツチ２６，２７或は２８の選
択的な嵌入により被動軸１０を正転方向に回転さ
せる前記F₁、F₂、F₃変速歯車ユニツトのうち、
被動軸１０に最大回転数を与えるF₃変速歯車ユ
ニツトにおける、被動軸１０上のF₃遊転歯車２
２と被動軸１０間に、次のような一方向クラツチ
３７を配設してある。すなわち、この一方向クラ
ツチ３７自体は公知のものであるが、該一方向ク
ラツチ３７は、被動軸１０の正転により該被動軸
１０に駆動され係合せしめられてその係合により
F₃遊転歯車２２を該被動軸１０に結合するも
の、したがつて被動軸１０の逆転時には空転ない
しオーバーランするもの、逆に言えばF₃遊転歯
車２２の逆転時に該F₃遊転歯車２２に駆動され
て係合しF₃遊転歯車２２の正転時には空転ない
しオーバーランするものとされているのである。

なお、前記した機械式変速装置１６は、シフト
歯車１４ａ−１４ｃの中間軸１３上での変位操作
により、シフト歯車１４ｃと遊転歯車１２ｅとの
噛合せで１速（超低速）を、シフト歯車１４ｃと
遊転歯車１２ｄとの噛々せで２速を、シフト歯車
１４ｂと遊転歯車１２ｃとの噛合せで３速を、シ
フト歯車１４ａと遊転歯車１２ｂとの噛合せで４
速を、噛合いクラツチ１５の嵌入で５速を、それ
ぞれ選択的に得ることができるものに構成されて
おり、また第２図において、３９は左右後輪２用
の差動装置、４０は左右後輪２用の１対のブレー
キ、４１，４２は前記駆動軸９の延長線上に位置
し該駆動軸９に連動連結された中間軸、４３は中
間軸４２とPTO軸７間に配したPTO変速装置で
ある。

この発明に係る走行動力変速装置は、上記のよ
うに構成されているから、この変速装置を構成す
る油圧クラツチ式変速装置１１の如何なる運転条
件下においても、所要の変速作用が支障なく達成
されると共に、トラクターの前進走行中或は後進
走行中にエンジン・ストツプが起きたとすると、
選択的に嵌入せしめられていた油圧クラツチ２
６，２７，２８或は２９から油抜けが起きるにも
拘らず、走行動力伝導径路の遮断が実質的に生じ
ないこととなる。すなわち、先ず所望の変速作用
が支障なく達成される点についてみると、駆動軸
９の回転数をno、F₁、F₂、F₃及びＲ変速歯車ユ
ニツトのそれぞれの作動時における被動軸１０の
回転数をn₁、n₂、n₃及びｎ_r（ｎ_rは負）としｎ_rの
絶対値をＮ（Ｎ＝−ｎ_r）とし（したがつて、n₃
＞n₂＞n₁である。）、被動軸１０の回転数をｎであ
らわすと、先ず全油圧クラツチ２６−２９が離脱
せしめられている油圧クラツチ式変速装置１１の
中立時には、ｎ_p＞０、ｎ＝０であるから、一方
向クラツチ３７が正転方向に回転するF₃遊転歯
車２２により前記の回転数n₃で正転方向に駆動さ
れる関係となつて空転し、油圧クラツチ式変速装
置１１の中立状態が支障なく保持される。次に前
進１速時、つまりF₁油圧クラツチ２６の嵌入時
について考えると、この場合には被動軸１０が回
転数ｎ＝n₁で正転方向に回転せしめられるが、
F₃遊転歯車２２が回転数n₃で正転方向に回転せ
しめられているから、一方向クラツチ３７は相対
的に、F₃遊転歯車２２により回転数n₃−n₁＞ｏで
正転方向に駆動される関係となつて、空転するか
ら、F₁変速歯車ユニツト１７，１８による他に
F₃変速歯車ユニツト２１，２２により駆動軸９
と被動軸１０間が連動連結されるといつた支障が
生じないものである。またF₂油圧クラツチ２７
の嵌入による前進２速時にもこれと同様であつ
て、一方向クラツチ３７は、F₃遊転歯車２２に
より相対的に回転数n₃−n₂＞ｏで正転方向に駆動
されて空転し、支障を生じないものである。次に
F₃油圧クラツチ２８の嵌入による前進３速時に
ついてみると、一方向クラツチ３７は、F₃遊転
歯車２２により回転数n₃で正転方向に駆動される
と共に被動軸１０により同様回転数n₃で正転方向
に駆動される関係、つまり相対的には駆動を受け
ない関係となり、離脱状態を保持するが、この前
進３速時はF₃油圧クラツチ２８によりF₃遊転歯
車２２が被動軸１０に結合されているから、仮令
一方向クラツチ３７の係合が生じて該クラツチ３
７によりF₃遊転歯車２２が被動軸１０に結合さ
れても差支えないものである。さらにＲ油圧クラ
ツチ２９を嵌入させた後進時には、ｎ＝ｎ_r＝−
Ｎとなるから、一方向クラツチ３７の駆動回転数
はn₃−ｎ＝n₃＋Ｎ＞ｏでF₃遊転歯車２２側からの
正転駆動となつて該クラツチ３７が空転し、同様
に支障を生じないものである。

以上のように、図示の油圧クラツチ式変速装置
１１は、一方向クラツチ３７を設けてあるにも拘
らず、所要の変速作用を支障なく達成するもので
あるが、またこの油圧クラツチ式変速装置１１
は、トラクターの走行中にエンジン・ストツプが
生じたときは、次のように作用するものである。
すなわち、このようなエンジン・ストツプが生じ
た場合には、傾斜走行中であつて車輌の自動的な
前進が生じる場合には、被動軸１０が後輪車軸２
ａから駆動を受けて回転せしめられる関係となる
が、この場合の被動軸１０の回転数ｎは正（ｎ＞
ｏ）であり、F₃遊転歯車２２の回転数は零であ
るから、一方向クラツチ３７は、被動軸１０によ
り正転方向に駆動せしめられて係合し、これによ
りF₃遊転歯車２２が該一方向クラツチ３７を介
し被動軸１０に結合され、駆動軸９が被動軸１０
側より正転方向に回動駆動される関係となるもの
である。このように、エンジン５停止状態で後輪
車軸２ａ側からの前進駆動がなされると、一方向
クラツチ３７を介して被動軸１０と駆動軸９間が
連動連結される関係となるから、次のような長所
が与えられる。すなわち傾斜走行中において不測
のエンジン・ストツプが生じ車輌が自動的に前進
する場合には、後輪車軸２ａとエンジン５間が連
動連結されて、エンジン５が後輪車軸２ａ側から
駆動される関係となるから、アクセルペダルから
足を離しスロツトルバルブを閉じてやれば該エン
ジン５が車輌自走を抑制するブレーキとして作用
して、車輌の暴走が阻止される。この場合、車速
が低ければ車輌がそのまま停止せしめられ、また
車速が或る程度以上であると一旦ストツプしたエ
ンジン５が上記した後輪車軸２ａ側からの駆動で
再始動せしめられて通常のエンジンブレーキ作用
により車輌が惰行することとなる。

また坂道エンジン５を切り駐車したとき、駐車
ブレーキの効きが不良であり車輌が降坂しようと
しても、そのとき油圧クラツチ式変速装置１１の
全油圧クラツチ２６−２９が離脱状態にあるにも
拘らず一方向クラツチ３７によりエンジン５と後
輪車軸２ａ間が接続されることからして停止中の
エンジン５がブレーキとして機能し、車輌の自発
的な発進を阻止する。

また不測のエンジン・ストツプ時に車輌の前進
方向への自走により前記のようにエンジン５が引
きがけされて再始動せしめられる他、バツテリー
の容量低下等の、エンジン始動装置の不調時に
も、車輌を前進させるとエンジン５が後輪車軸２
ａ側から駆動を受けることで、容易に引きがけさ
れる。このエンジン始動は自動車の場合同様に、
主クラツチ８を切つた状態で車輌を引くか押して
もらい、車輌の前進中に主クラツチ８を入れるこ
とで行なえるが、油圧クラツチ式変速装置１１を
バルブ操作で中立状態としておいてこのエンジン
始動を行なえば、エンジン５の始動後に該エンジ
ン５によつて車輌がそのまま強制走行せしめられ
る事態が起きず安全である。

なお以上の実施例は、互に平行させた１本の駆
動軸９と１本の被動軸１０間に複数組の変速歯車
ユニツトを配した変速装置としてこの発明を実施
した例であるが、この発明は、例えば第４図に示
すように１本の駆動軸９と２本の被動軸１０ａ，
１０ｂを平行させて設け、駆動軸９と各被動軸１
０ａ，１０ｂ間に複数組の変速歯車ユニツトとそ
の油圧クラツチを配設してあるような変速装置と
しても、実施し得るものである。

以上の説明から明らかなように、この発明のト
ラクター等における走行動力変速装置は、エンジ
ンと連動回転する駆動軸と最終駆動手段と連動回
転する被動軸間に複数組の変速歯車ユニツトを設
け、該各組の変速歯車ユニツトにおける遊転歯車
をそれをのせた軸に対し、該軸上でその遊転歯車
に配設された油圧クラツチの嵌入により選択的に
結合して走行動力の複数段の変速を得、またこれ
らの油圧クラツチを全て離脱させて中立状態を得
るように構成された走行動力変速装置であつて、
前記被動軸１０を正転方向に回転させる変速歯車
ユニツトのうち該被動軸１０に最大回転数を与え
る変速歯車ユニツト２１，２２における前記遊転
歯車２２に配して、前記被動軸１０側から正転駆
動されると係合する一方向クラツチ３７であつて
その係合により該遊転歯車２２をそれをのせた軸
１０に対し結合する一方向クラツチ３７を設けて
なり、次の効果を奏する。

すなわちこの発明は油圧クラツチ式の変速装置
において、走行動力の変速に支障を生ぜしめるこ
とのない前進用変速歯車ユニツト、つまり減速比
が最小である変速歯車ユニツトに配して、該変速
歯車ユニツトにおける遊転歯車とそれをのせた軸
とを、エンジン停止状態での車輌前進時に結合す
る一方向クラツチを設けることで、エンジン停止
時には油圧クラツチ式変速装置の油圧クラツチか
らの油抜けが生じるにも拘らず、車輌前進により
走行動力伝導径路が該一方向クラツチにより接続
されるようにされたものであるから、トラクター
等の不測のエンジン・ストツプ時とか、或は特定
季節にのみ使用される農用トラクターにおいてよ
くみられるような、非使用時における自己放電に
よるエンジン始動用バツチリーの容量低下時に
も、極く容易にエンジン始動を行い得ることとす
るものである。なおエンジン始動のために車輌を
押し引きしてエンジンの押しがけ或は引きがけを
行なうに際し機械式の変速装置を設けられた車輌
では変速装置を最高変速段にシフトしておく必要
があるのに対し、エンジン停止状態からエンジン
の押しかけ或は引きがけを行なうときに作動して
エンジンと最終走行駆動手段間を接続する上記一
方向クラツチが、油圧クラツチ式変速装置におけ
る駆動軸と被動軸間の最小減速比の変速歯車列中
に挿入されていることからして、該一方向クラツ
チが変速装置を最高速変速段にシフトしたような
条件に対応する、押しがけ或は引きがけのための
条件を自動的にととのえることとなる。またかか
るエンジン始動に際し、油圧クラツチ式変速装置
をバルブ操作で予め中立状態としておけば前述の
ように始動したエンジンにより車輌がそのまま強
制走行せしめられることがなく、安全である。

また坂道での駐車時には、駐車ブレーキの効き
が不良で車輌が降坂しようとするとき一方向クラ
ツチを介しエンジンと最終駆動手段間が接続さ
れ、そのとき切られているエンジンがブレーキと
して機能することで車輌の発進が阻止され、これ
また安全が確保される。

なおエンジンが正常に稼働している状態でのエ
ンジン・ブレーキ作用、つまり降坂時とか車輌を
高速から停止させようとする時にアクセルペダル
の踏込みを止めてエンジンにブレーキ作用を行な
わせる場合についてみると、アクセルペダルから
足を離し油圧クラツチ式の変速装置を高速変速段
から順次、低速変速段へとシフト・ダウンして行
つてエンジン・ブレーキをきかせることとなるか
ら、エンジンの正常稼働状態でエンジン・ブレー
キをきかせる時は最高速変速段中の一方向クラツ
チはエンジン・ブレーキ作用に関与しないことと
なり、これよりして一方向クラツチがいわば非常
時にのみ係合作動するもので頻繁に係合及び係合
解除を繰返すことがなく、該一方向クラツチの寿
命が長いこととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を装備したトラク
ターの概略側面図、第２図は同トラクターの動力
伝導系統図、第３図は同実施例要部の一部省略縦
断面図、第４図は他の実施例の模式的斜視図であ
る。 ２……後輪（最終駆動手段）、５……エンジ
ン、９……駆動軸、１０……被動軸、１１……油
圧クラツチ式変速装置、１７……F₁歯車、１８
……F₁（遊転）歯車、１９……F₂歯車、２０…
…F₂（遊転）歯車、２１……F₃歯車、２２……
F₃（遊転）歯車、２３，２４……Ｒ歯車、２５
……Ｒ（遊転）歯車、２６……F₁油圧クラツ
チ、２７……F₂油圧クラツチ、２８……F₃油圧
クラツチ、２９……Ｒ油圧クラツチ、３７……一
方向クラツチ、１０ａ，１０ｂ……被動軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンと連動回転する駆動軸と最終駆動手
   段と連動回転する被動軸間に複数組の変速歯車ユ
   ニツトを設け、該各組の変速歯車ユニツトにおけ
   る遊転歯車をそれをのせた軸に対し、該軸上でそ
   の遊転歯車に配設された油圧クラツチの嵌入によ
   り選択的に結合して走行動力の複数段の変速を
   得、またこれらの油圧クラツチを全て離脱させて
   中立状態を得るように構成された、トラクター等
   における走行動力変速装置であつて、前記被動軸
   を正転方向に回転させる変速歯車ユニツトのうち
   該被動軸に最大回転数を与える変速歯車ユニツト
   における前記遊転歯車に配して、前記被動軸側か
   ら正転駆動されると係合する一方向クラツチであ
   つてその係合により該遊転歯車をそれをのせた軸
   に対し結合する一方向クラツチを設けたことを特
   徴とする走行動力変速装置。