JPS62270848A - 歯車変速装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 、　　（７）１皿上１ 本発明は、一方の軸から他方の軸へ歯車を介して種々の
変速比で回転ＡＪ力を伝達する＠車変速装置に関し、特
に農業用等の作業用トラクタのトランスミッション装置
として適用した装置に関するものである。

支釆且Ｉ 従来トラクタの走行速度の変速や動力取出軸速度の変速
の多段性を向上させるために、各種のトラクタ用ミッシ
ョンが提案されているが、例えば特公昭５１−２６６８
９号公報に示されているトラクタ用ミッションにおいて
は、エンジンからの動力が伝達される中軸から、この中
軸に平行に軸架された上軸に、歯車を介して４段の変速
比で回転を伝達するようになっている。このため中軸に
は４個の歯車がそれぞれ固定されており、これに対して
上軸上に、それぞれスプラインを介して、前記４ｇの歯
車にそれぞれ対応する４ｆｌ！ｉｔの歯車が摺動自由に
軸支されている。そして上軸上の４個の歯車のうら１つ
を摺動させて中軸上の対応する歯車と噛合わさせること
により、これらの歯車の組合せにより設定される所定の
変速比で動力が中軸から上軸へ伝達される。このように
して上軸上の４個の歯Ｉの１つを任意に選択して摺動さ
せて中軸上の１つの歯車と噛合わさせることにより、４
段の変速が得られる。この装置においては中軸から上軸
へ４段の変速比で回転を伝達可能とするために８個の歯
車が使用されている。

口が　゛しようとする口　、 本発明は、上記のような従来の歯車変速装置を改良して
、使用歯車の個数をできるだけ少くすることにより装置
の小形化、軽量化を図ろうとするものである。また、上
記従来の装置においては、少くとも一方の軸には各歯巾
をそれぞれスプラインを介して）言動自在に装架しなけ
ればならず、このため軸を長くしなければならないが、
本発明はこの点をも克服して装置を一層小形化、軽量化
しようとするものである。

。　　を　°するための　　および このため、本発明においては、第１の軸から第２の軸へ
種々の回転速度比で回転を伝達する歯車変速装置におい
て、前記第１および第２の軸にそれぞれ視数個の歯車を
遊嵌するとともに、これらの各歯車に隣接して前記軸に
摺動自在に嵌装され該軸と該歯車とにまたがる位置にお
いて該軸と該歯車とに係合して両者を連結するセレクタ
ーを設け、かつ前記第１の軸と第２の軸の対応する歯車
どうしを、中間軸に遊嵌された互いに連結されもしくは
連結可能な各歯車を介して常時噛合い状態に保持する。

本発明により第１の軸と第２の軸との間に例えば４段の
変速比を設定する場合には、第１の軸、第２の軸および
中間軸にそれぞれ２個ずつすなわら従来の８個に対して
６個の歯車を設けるだけでよい。第１の軸に遊嵌した２
個の歯車のうち一方の歯車を、これに隣接するセレクタ
ーを該歯車と軸とにまたがる位置に摺動さゼることによ
り、第１の軸に連結し、この状態で、第２の軸に遊嵌し
た２個の歯車のいずれか一方を同様にして隣接するセレ
クターにより第２の軸に連結することにより、２段の変
速が１ｑられる。同様に第１の軸の他方の歯車をセレク
ターにより該軸に連結し、この状態で、第２の軸の歯車
のいずれか一方を該第２の軸にセレクターにより連結す
ることにより、さらに２段の変速が得られる。そしてこ
の間、すべての歯車は互いに噛合っている。しかしセレ
クターを介して軸に連結されている歯車以外は、軸に対
して回転可能であるので、自由に回転し、第１の軸から
第２の軸への動力伝達に干渉することはない。またどの
歯車も軸上を軸線方向に１習動しないので、各軸の長さ
は短かくてよく、前記した歯車の個数の減少と相俟って
、装置全体が小形かつ軽量となる。

支ＪＬ［ 以下、本発明を図示の実施例について説明する。

第１図は本発明による歯車変速装置を順次各軸を含む平
面に沿って切断し展開して示した縦断面図、第２図はそ
の軸配置を示す側面図である。本実施例は農業用トラク
タに用いられる前進４段、後進２段のミッション装置で
エンジンからの動力が入力軸２１により歯車変速装置２
０に入）〕される。入力１噛２１には入力歯車１が一体
に固設されており、該入力歯車１が歯車変速装置２０の
歯車２と噛合っているａ歯車２は、ベアリング２２によ
り回転自在に支承された第１の軸１４に一体的に固定さ
れている。

この第１の軸１４には２個の歯車４，５がそれぞれベア
リング２３．２４を介して該軸に相対的に回転可能にＴ
ｉ嵌されている。入力歯車１はまた、第２図に示すよう
に、中間軸１５に固定された歯車３とも噛合っている。

中間軸１５はベアリング２５により回転自在に支承され
ており、該中間軸１５にも２個の歯車６．７がそれぞれ
ベアリング２６．２７を介して該軸に相対的に回転可能
に遊嵌されている。そして歯車６が前記歯車４と噛合い
、歯車７が前記歯車５と噛合っている。歯車変速装置２
０はさらに出力軸である第２の軸１６を備え、該軸１６
はベアリング２８′により回転自在に支承されている。

第２の軸１６にも２個の＋’Ｊ車８．９がそれぞれベア
リング２８゜２つを介して該軸に相対的に回転可能にＴ
ｔ嵌されており、歯車８が前記歯車６と噛合い、歯車９
　／）＜　＋’＋ｆ記歯車７と噛合っている。

第１の軸１４上の歯車４．５は前述のようにベアリング
２３．２４を介してＭ嵌されており、このままでは第１
の軸１４の回転力が歯車４．５に伝達されないので、歯
車４．５を選択的に第１の軸１４に連結して回転力の伝
達を可能にするため、第１の軸１４に軸線方向に摺動可
能なセレクター１０が嵌着されている。セレクター１０
は、第３図および第４図に示すように円筒状をなし、外
周面に周方向の溝３１を有し、この溝３１に図示してな
いフォーク状の作動部材の先端部が係合し、この作動部
材によってセレクター１０が第１の軸１４に沿って左右
に摺動するようになっている。セレクター１０の内周面
にはスプライン３２が形成されており、第１の軸１４の
外周面にはこのスプライン３２が係合するスプライン溝
３３が刻設されている。従って第１の軸１４の回転力は
このスプライン嵌合を通じてセレクター１０に伝達され
る。一方、歯車４．５にも、第１の軸１４の前記スプラ
イン溝３３を刻設した部分に隣接し該部分と同径のボス
部分に同様なスプライン溝３４が刻設されている。従っ
てセレクター１０を第１図に実線で示すように第１の軸
１４と歯車４をまたぐ位置に摺動させれば、第１の軸１
４の回転力は第１の軸１４からセレクター１０を介して
歯車４に伝達される。セレクター１０を第１図に破線で
示すように第１の軸１４と歯車５をまたぐ位置に１習勤
させれば、回転力は第１の軸１４からセレクター１０を
介して歯車５に伝達され、このようにして歯車４または
歯車５を選択的に第１の軸１４に連結することができる
。第２の軸１６にも同様なセレクター１３が設けられて
おり、このセレクター１３をどちらかへ駆動させること
により歯車８または歯車９を選択的に第２の軸１６に連
結することができる。

中間軸１５にも同様なセレクター１１．１２が嵌着され
ているが、これらのセレクター１１．１２は前記セレク
ター１０．１３とは幾分構造を異にしている。第５図お
よび第６図はセレクター１２の縦断面図４３よび横断面
図であるが、前記セレクター１０．１３と同一構造をな
す本体部分１２ａのセレクター１１と向い合う端面に、
該端面の外周部に沿って互いに所定の間隔を置いて軸線
方向に延出する多数の係合爪３５が列設されている。セ
レクター１１にも同様な係合爪３５ａ（第７図）が設け
られており、これらの係合爪３５．３５ａが交互に重な
り合って互いに係合している。しかしセレクター１１と
セレクター１２はこのように係合した状態で相互に＠線
方向に摺動可能である。第７図ａに示すように、セレク
ター１１がそのスプライン３２により歯車６と噛合い、
セレクター１２がそのスプライン３２により歯車７と噛
合っている時には、歯車６と歯車７とが連結され、これ
らの歯車は一体となって回転するが、中間軸１５に対し
ては自由である。第７図すにおいてはセレクター１２が
中間軸１５と噛合い、セレクター１１が歯車６と噛み合
っている。この状態では歯車６が中Ｉ５１軸１５に連結
され、歯車７は中間軸１５に対して自由に回転できる。

同様に第７図Ｃにおいては歯車７が中間ｌＮ１１５に連
結され、歯車６は自由である。

第７図ｄにおいては歯車６も歯車７も中間軸１５に対し
て自由であり、かつ歯車６と歯車７相互間も自由である
。

本実施例においては、トラクタを前進駆動する時には、
セレクター１１．１２を第１図および第７図ａに示すよ
うに位置させ、歯車６と歯車７とがセレクター１１．１
２を介して互いに連結され、しかも中間軸１５に相対的
に回転可能な状態にしておく。

そして前進１速では、第１図に実線で示すように、セレ
クター１０を第１の軸１４と歯車４をまたぐ位置に置き
、セレクター１３を第２の軸１６と歯車９をまたぐ位置
に置く。入力軸２１から入ノｊ歯車１．歯車２を介して
第１のｌＮ１１４に伝達された動力は、セレクター１０
を介して歯車４に伝えられ、次いで歯車６、セレクター
１１．セレクター１２．歯車７を経て歯車９に伝えられ
、さらにセレクター１３を介して出力軸である第２の軸
１６に伝達される。この時、歯車６と噛合っている歯車
８および歯車７と噛合っている歯車５も共に回転するが
、歯車８．５はそれぞれ第２の軸１６および第１の軸１
４に回転自在に支承されているので、これらの歯車が上
記した動力伝達を妨げることはない。

前進２速においては、上記の状態からセレクター１３を
第１図に点線で示すように歯車８と第２の軸１６をまた
ぐ位置に摺動させる。入力軸２１の入力動力は次の順序
で第２の軸１６に伝達され、該軸１Ｇから出力される。

入力歯車１→歯車２→第１の軸１４→セレクター１０→
歯車４→歯車６→歯車８→セレフター１３→第２の軸１
６゜ 前進３速では、セレクター１０を第１図に点線で示すよ
うに第１の軸１４と歯車５をまたぐ位置にし、セレクタ
ー１３を第２の軸１６と歯車９をまたぐ実線位置にする
。入力軸２１の動力は次の順序で第２の軸１６に伝達さ
れる。入力歯車１→歯車２→第１の軸１４→セレクター
１０→歯車５→歯車７→歯車９→セレクター１３→第２
の軸１６゜ 前進４速では、上記の状態からセレクター１３を第２の
軸１６と歯車８をまたぐ点線位置に摺動させる。動力は
次の順序で伝達される。入力歯車１→歯車２→第１の軸
１４→セレクター１０→歯車５→歯車７→セレクター１
２→セレクター１１→歯車６→歯車８→セレクター１３
→第２の軸１６゜このようにして、通常８個の歯車を必
要とする４段の速度切替えを、歯車４．５．６．７．８
゜および９の６個の歯車によって行うことができる。

しかもこれら６個の歯車は常に噛み合い状態に保持され
ており、従来のように選択した歯車どうしを噛み合わさ
せるためにこれらの歯車を軸上に摺動可能に支承する必
要はない。

本実施例においてはさらに後進２段の速度切替えを行う
ことができ、前進４段、後進２段の計６段の変速が可能
である。後進時にはセレクター１０を第１の軸１４とだ
け噛合う中間位置に置く。従って歯車４．５は第１の＠
１４に対して自由に回転でき、動力伝達系路から外され
る。そして後進１速では、セレクター１１．１２を第７
図Ｃの位置すなわち中間軸１５がセレクター１１．１２
を介して歯車７に連結される位置に置き、セレクター１
３を第１図の実線位置に置く。入力軸２１の入力動力は
次の順序で第２の軸１６に伝達され、第２の軸１６が後
進方向に回転枢動される。入力歯車１→歯車３→中間軸
１５→セレクター１１→セレクター１２→歯車７→歯車
９→セレクター１３→第２の軸１６゜ 後進２速では、セレクター１１．１２を第７図すに示す
位置すなわち中間軸１５がセレクター１２．１１を介し
て歯車６に連結される位置に置き、セレクター１３を第
１図の点線位置に置く。入力軸２１の入力動力は次の順
序で第２の軸１６に伝達される。入力歯車１→歯車３→
中間軸１５→セレクター１２→セレクター１１→歯車６
→歯車８→セレクター１３→第２の軸１６゜ 本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の範囲内で多くの変形、変更が可能である。

例えば歯車６と歯車７とをセレクター１１．１２を介し
て連結する代りに、歯車６と歯車７と゛を一体の部片と
して中間軸１５に固定し、中間軸１５を歯車３を固定し
た部分と歯車６，７を固定した部分とに分割し、これら
の両部分をクラッチを介して係脱自在に連結するように
してもよい。前准時には上記クラッチを外して中間軸１
５の歯車６．７部分が自由に回転できるようにし、後進
時には上記クラッチを係合させて中間軸１５の前記両部
分が一体的に歯車３を介して駆動されるようにすれば、
前記実施例と同様に前進４段、後進２段の変速を行うこ
とができる。

また、各軸１４．１５．１６に設ける歯車の数はそれぞ
れ２個に限定されない。例えば第１の軸１４にさらに１
１１！ｌの歯車を加え、中間軸１５にこの歯車と噛合う
歯車を付は加えれば、８個の歯車で前進６段の変速が得
られることとなる。

ｌ更り憇」 以上の通り、本考案においては、第１の軸から第２の軸
へ種々の回転速度比で回転を伝達する歯車変速装置にお
いて、前記第１および第２の軸にそれぞれ複数個の歯車
を遊嵌するとともに、これらの各歯車に隣接して前記軸
に摺動自在に嵌装され該軸と該歯車とにまたがる位置に
おいて該軸と該歯車とに係合して両者を連結するセレク
ターを設け、かつ前記第１の軸と第２の軸の対応する歯
車どうしを、中間軸に遊嵌された互いに連結されもしく
は連結可能な各歯車を介して常時噛合い状態に保持した
ので、同じ変速段数を有する従来のｌ′８車変速装置に
比して所要歯車数が少く、また歯車を支承する軸の長さ
を短かくでき、装置全体を小形化かつ軽量化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による歯車変速装置を順次各軸を含む平
面に沿って切断し展開して示した縦断面図、第２図はそ
の軸配置を示す側面図、第３図はセレクターの縦断面図
、第４図は同横断面図、第５図は他のセレクターの縦断
面図、第６図は第５図のｖｒ　−Ｖｌ線に沿う横断面図
、第７図は第５図および第６図のセレクターの各種の状
態を示す部分的縦断面図である。 １・・・入力歯車、２，３，４，５，６．７．８゜９・
・・歯車、１０．１１．１２．１３・・・セレクター、
１４・・・第１の軸、１５・・・中間軸、１６・・・第
２の軸、２０・・・歯車変速装置、２１・・・入力軸、
２２．２３．２４．、２５．２６．２７゜２８、２９．
３０・・・ベアリング、３１・・・溝、３２・・・スプ
ライン、３３．３４・・・スプライン溝、３５・・・係
合爪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の軸から第２の軸へ種々の回転速度比で回転を伝達
   する歯車変速装置において、前記第１および第２の軸に
   それぞれ複数個の歯車を遊嵌するとともに、これらの各
   歯車に隣接して前記軸に摺動自在に嵌装され該軸と該歯
   車とにまたがる位置において該軸と該歯車とに係合して
   両者を連結するセレクターを設け、かつ前記第１の軸と
   第２の軸の対応する歯車どうしを、中間軸に遊嵌された
   互いに連結されもしくは連結可能な各歯車を介して常時
   噛合い状態に保持したことを特徴とする歯車変速装置。