WO1981000439A1 - Reduction gear shifting device - Google Patents

Description

明 細

発明の名称

減速切替装置 技'術分野

こ の発明は設定'された或る回転速度 と、. この回転速 度に対 してい く らか減速された減速回転速度の相互の 変速切替が容易 ί二行われる減速切替装置に関する もの でミ 例えば農用 ト ラク タ一の ミ ッ シ ョ ンケー ス におけ る走行変速機構や、 動力取出変速機構におけ'る使用に 適 した減速切替装置に関する も のである。

月 示技術

農用 ト ラ ク タ 一 にて例えば 口 一 タ リ を用いて耕耘作 業を行 う と き 、 耕土の土質、 即ち、 粘結性の大小や、 粒度等、 'よ っ て耕耘抵抗が大小に変化する も の であ - るが、 耕耘作業中のかかる耕耘抵抗の変動は農用 ト ラ ク タ 一及びロ ー タ リ の各部分に波動的、 衝撃的な負荷 を与え、 耐久度の低下や、 運転操作性能の低下を も た らす も の である 。

そこで、 この対策と して耕深を変更する こ と無 く 、 その耕耘速度、 例えば農用 ト ラ ク タ 一の牽引走行速度 或いは、 ロ ー タ リ の耕起回転速度を調節する こ とが望 ま しいので あ る。 そ してかかる耕耘速度の切替を速か に、 かつ、 容易 に行 う 装置と して歯車列の変速歯車を 切替える構造の も のな どが知 られている。 し力 し、 か かる変速歯車の摺動に よ る .嚙合せの切替は、 ク ラ ッ チ に よ る 回転動力の 1 時的な 断続を必要 とする 構造、 又 は、 同期嚙合に よ る複雑な 歯車機構を必要 とする も の であっ て、 夫々 、 切替操作が複雑 と る か、 逆に、 構 造が複雑化す る か、 何れかの問題点がある 。

そ して、 かかる変速切替装置は農用 ト ラ ク タ ーの大 小型式の如 き 仕様に応 じて適宜、 容易に附設で き て、 その作動の確認が組立作業途中 において容易に行い得 る よ う 構造で あっ て、 かつ、 小形化さ れて いる こ と が望ま れる も の であ ！） 、 この発明の変速切替'装置は力 力 ^sる 要請に適 した も ので ある 。 - 発明の開示

即ち この発 明は 、 原動機に よ 回転駆動さ れる 内歯 ギヤ と 、 こ の内歯ギヤ に嚙合 う 遊星 ギヤ を回転 自 在に 軸支した 出 力軸部 と、 この 内歯 ギヤ と 同一軸線上に て 上記遊星ギヤ に嚙合 う 太陽ギヤ と 、 上記内歯 ギヤ の軸 線方向側方に設け られて こ の出 力軸部を上記太陽ギヤ と 1 体に結合さ せ、 又は太陽ギヤカゝ ら分離で き る よ う に したク ラ ッ-チ部 と 、 この ク ラ ッ チ部の軸線方向側方 に設け られて上記太陽 ギヤ を静止又は回転可能 にで き る よ う に した ブ レーキ部力 ら る も の であって、 ク ラ ツ チ部を接続状態 と して出 力軸部を太陽ギヤ と 1 体に 結合さ せる と共に、 太陽ギ ヤが回転可能 と な る よ う に ブレー キ部を維持すれ ば、 内歯 ギヤ と 出 力軸'部が 1 体 に結合さ れて 内歯 ギヤの 回転勤力は変速さ

く 直結状態で出力軸部に伝え られる こ と に 、 これ に よ ]? 農用 ト ラ ク タ ーは この減速切替装置の伝達前位 と後位に夫々 設け られている主变速ギャ列及び副変速 ギヤ列に よって所望の速度に変速された設定速度にて 耕耘作業走行する こ と にな る。 これに対 してク ラ ッ チ 部を切状態 と して出力軸部か ら太陽ギャを切離して こ の太陽ギヤ を ブ レーキ部の作動に よ つて静止させれば 出力軸部の回転速度は前述の設定速度に対 してい く ら か減速される こ と に な 、 即ち、 その速度比は

内歯ギヤ の歯数

内歯ギヤの歯数 + 太陽ギヤの歯数. と' る の で あっ て、 内歯ギヤ の歯数を太陽ギヤ の歯数 に比べて大き く 定めておけば、 内歯ギャの回転速度に 対 してゎづかに減速 した回転速度が出力軸部か ら得 ら れる こ と にな る 。

したがって、 例えば上記の設定速度じて耕耘作業中 に耕 _耘抵抗が増大 した と感 じた と き 、 ク ラ ッチ部を切 状態 と し、 ブ レー キ部を作動状態に切替えれば、 農用 ト ラ ク タ 一 の走行耕耘速度はわづかに低下する こ と、二 ¾ つ て、 耕耘抵抗増大に速かに対応でき る も ので ぁ しか も こ の切替操作じ あたつて変速ギャの入換操作の 如 き ゎづらわ しい手数を必要と しないので ある。

そ して、 こ の発明にお いては これ らのク ラ ッ チ部及 びブ レ ー キ部を共に内歯ギヤの軸線方向側方に設けて いる の で、 ク ラ ッ チ音 15 と ブレー キ部の外形を内歯ギヤ の外径とほぼ等 しい円柱状に形成でき る こ と になって、 これらの各部か ら る減速切替装置はその外周外形が 小さ い中空円筒状の支え枠内に小形に内装でき る も の である。 そして この発明装置は 出力軸部を軸支 してい る この支え枠に上記内歯ギヤ とク ラ ッ チ部及びブ レ ー キ部を内装 して、 しカゝ も この支え枠はブレーキ部の静 止側部材を兼ねる よ う に構成 しているので、 この発明 装置の組付作業の と き 内歯ギヤ等を予め内装 した支え 枠をフ ロ ン ト ミ ッ シ ョ ンケー ス へ取付ければ、 フ ロ ン ト ミ ッ シ ョ ンケー ス側に取付け られている切 '替弁と送 液管か らク ラ ツ チ部又は ブ レー キ部に.圧力液-を送 込 んでこの発明装置を作動させる こ とができ る こ と にな

！)、 リ ャ ミ ッ シ ョ ン ケー スの組付作業前 に こ の発明装 置を仮に作動させて出力軸部が、 夫々 、 直結駆動さ れ、 或いは減速回転させる こ とを直接に確認、 検査でき る のである。 又、 この支え枠はフ ロ ン ト ミ ッ シ ョ ンケ一 スの壁部へ着脱可能に形成 しているので、 この フ ロ ン ト ミ ッ シ ヨ ン ケー ス へ取付ける前に予め支え枠内に出 力軸部と ク ラ ツ チ部及びブ レーキ部を組込んでおいて、 こ の後に こ の支え枠をフ ロ ン ト ミ ッ シ ヨ ンケー ス に取 付けでき る こ と に る 、 こ の よ う に予めの組込操作は、 芯合せ等を容易化でき るのである。

又、 この発明装置のク ラ ッチ部 と ブ レーキ部は、 共 に圧力液体の負荷にて押動さ れる ビ ス ト ンが同一軸線 方向に移動でき る よ う に した複数の摩擦板を押動する

OMPI 多板式の構造の も の と し て 、 夫 々 の ピ ス ト ン に て直接

に押動さ れる ク ラ ッ チ部 と ブ レ ー キ部の夫々 の摩擦板

力； 1 体に移動する よ う 、 これ らの摩擦板を連結 ビ ン に て互に連結 している ので、 ク ラ ッ チ部を接続状態 と し

た と き は ブ レーキ部の摩擦板は互 に確実に分離する の

で太陽ギヤ に ブレー キが作用す る こ と が起 得ず、 内

歯ギヤ と 出力軸部は確実に直結状態 と な 、 逆 に 、 ブ

レーキ部を ブ レ ー キ作動状態 とすれば ク ラ ツ チ部の摩

擦板は互に確実に分離する の で、 太陽ギヤは 固定状態

に切替え られ、 出力軸部の減速切替操作が確'実に実行

さ れる こ と に な る。

さ ら に この発明装置にお いて太陽 ギヤ は、 夫々 の ピ ス ト ン へ の送液路を僱えたハ ウ ジ ン グの筒軸部 に設け、 これ らの ビ ス ト ンは送液路が開 口する 部分における 筒

軸部の 中央ボ ス部に嵌入 した 力 ラ 一 へ軸方向移動 自 在

に外嵌 している の で、 カ ラ ーの直径方向の厚さ 分だけ、 ハ ゥ ジ ン グの 中央ボ ス 部の外径が小.さ く な ]? 、 このた

め、 第 5 図に示す よ う にハ ウ ジ ン グの製作加工におけ

る 中央ボ ス部（30c)への送液路. ,(30h)及び（30i)の穿孔の際 に外 周筒部（³0e)の軸方向側面が ド リ ル S ) に支障す る

こ と が無い。 参考ま でに こ の発明装置の如 き カ ラ 一を

使用 しな いハ ウ ジ ン グ ⁷ ) の場合の送液路（47a) (47b)を

穿孔する 状態を第 6 図に示 したが、 このハ ウ ジ ン グ (47)

に お い ては上述の 力 ラ 一の直径方向の厚さ 分だけその

中央ボ ス部（⁴" c)が大径 と なっ て いる の で、 ハ ウ ジン グ

ΟΛ1Ρ1

* > (47 の外周筒部（47d)の軸方向側面が障害 と なって ド リ ル ⁸) の使用ができ な く なっている。

図面の簡単な説明 '

第 1 図はこの発明装置を適用 した農用 ト ラ ク タ一の 動力伝達径路図でぁ 、 第 2 図は この発明 に係る好ま しい減速切替装置を示す断面図、 第 3 図は第 2 図の要 部拡大図でぁ 、 第 4 図 (ィ）は同上装置に使用するハ ウ ジ ングの斜視図、 第 4 図 (口）と第 4 図 )はク ラ ッ チ部と ブ レー キ部に用いる摩擦板の斜視図、 第 5 図は第 4 図 (ィ）のハ ウ ジ ン グの送液口 の孔あけ状態を、 又、 第 6 図 は力 ラ ーを使用 しな いハ ウ ジン グの送液口の孔あけ状 態を、 夫 々 示す断面図である。

発明を実施するため の最良の形態

この発明を よ 詳細に説明するため に、 以下、 農用 ト ラ ク タ ーに適用 した場合について添付図面に従って これを説明する。

第 1 図 にこの発明に係る好ま しい形態の減速切替装 置を適用 した農用 ト ラ ク タ 一の ミ ッ シ ヨ ン ケ ー スの動 力伝達径路図を示 したが、 原動機（1)に よる ク ラ ンク軸 (2)の回転をフ 口 ン ト ミ ッ シ ヨ ン ケー ス （3)に軸支した入 力軸（4)ヘ メ イ ンク ラ ッ チ（5)を介 して伝達 し、 又、 フ ロ ン ト ミ ッ シ ョ ンケー ス （3) に軸支 している P T 0軸（6)と 主変速軸（7)に夫 々装架 した主変速ギヤ列（8)に よって こ の主変速軸（7)か ら所望の回転速度が得 られる よ う に構 成 している。

O PI そこで この発明に係る減速切替装置（9)を この農用 ト ラ ク タ 一の後輪 ο)が軸支されている リ ャ ミ ッ シ ヨ ン ケ ース ttl)内 に設けて主変速軸（7)か ら こ の減速切替装置（9) に伝達される 回転動力を減'速切替装置（9)の出力軸部（13 へ直結状態で出力 し、 或いは、 この直結時の回転速度 に対 してい く らか減速された回転速度にて出 力軸部（12) へ出力する よ う に設け、 こ の農甩 ト ラ ク タ ー の後輪駆 動ギヤ部（13)を回転駆動する よ う リ ャ ミ ッ シ ヨ ンケー ス (11)に軸支 した副変速軸（14)と P T 0軸（6)に夫 々 装'架 した 副変速ギヤ列（15)に よ って出力軸部（12)か らの回'転動力を 更に変速 して副変速軸 (^に伝達す る も のであ'る。 そ し て、 上述の動力伝達径路の要部を第 2 図に縦新面図 と して示 し、 又、 こ の発明の変速切替装置の詳細な縦断 面図を第 3 図に示 して、 以下じ詳述すれば、 ベア リ ン グ（L6) に て フ ロ ン ト ミ ッ シ ヨ ンケー ス （3) に軸支 した主変 速軸（7)の後部に内歯ギヤ （7a) を設け、 両端を開口 した 中空筒状の支え枠（17)の 1 端に端盖（L8)をボ ル ト （L9)… に て 取付け、 内歯ギヤ （7a) に外嵌する よ う に この支え枠 (17) を フ ロ ン ト ミ ッ シ ヨ ンケー ス （3)の壁部 （3a) へ ボル ト （30) … に て取付けて、 後部に歯部（12a)を設けた出力軸部（12) の前端はべァ リ ン グ (21)を介して主変速軸（7)の後部に軸 支 し、 端蓋 (18)に取付けたベア リ ン グ (22)に出力軸部 (12)の 後端を軸支する。 そ して空隙（² ） を備えたフ ラ ンジ部

(23b)と 中空円筒の外周にス プラ イ ン ボ ス状の突条（²3c) (²3c>"を設けたキヤ リ ャ（23)を出力軸部（12)の前部にス ブ

0 P1 ラ イ ン篏着 （²⁴) し、 こ の空隙（²3a)を貫通する よ う に フ ラ ン ジ部（²¾)に揷通 した ピ ン （ ） …を押え板 （²⁶) と ボ ル ド (27) に て 固定 して、 ベ ア リ ン グ （28) を介 して空隙

(23a)内 にて回転 自 在 と る よ う 夫 々 の ビン （25) に回転 自在に嵌入 した遊星ギヤ （ ） (29) …を内歯ギヤ C7a) に 嚙合せる。

そして第 4 図 (ィ）に斜視図 と して、 又、 第 6 図に縦断 面図 と して示 した よ う に 、 中空筒状の筒軸部（30a)の前 端に太陽ギヤ（30b) を設け、 又、 この筒軸部（30a)の中央 附近に肉厚の中央ボ ス部（30c)を形成 して、 中 '央ボ ス部

(30 c)か ら外周に円板状の隔壁部（30d)を張出 し'て この隔 壁部（30d)の外周か ら筒芯方向へ前後に外周筒部（30e)を 延設し、 外周筒部（30e)の筒長方向の前後部分に筒長に 平行な溝（30i) (30f)… と（30g) (30g)…を設けてハ ウ ジ ン グ

(³0) を形成する。 そ して出力軸部 （I²) へペア リ ング (31)

(32) を介 して筒軸部（30a)を回転自 在に外嵌 して太陽ギ ャ（³0b)を遊星ギヤ（29) (29)… に嚙合せれば、 支え枠 （17) 内 にキヤ リ ャ （ ） が揷入され、 又、 キヤ リ ャ （²³) の突 条（²3c)…は溝（30ί)…の内周内方に、 又、 端蓋 （IS) の中 空円筒部の外周に設けたスブラ ィ ン ボ ス状の突条（ISa)

(ISa：)…の外周外方に溝（³0g) (30g)… 、 夫々 、 位置する よ う に構成する。

そ して第 4 図 に示 した よ う 外周 に歯部（ a)を設 けた摩擦板（³ 3) の内孔（33b)をキヤ リ ャ （23 )の突条（23c) 及び、 端蓋（IS ) の突条（ISa) の外周に遊嵌 して歯部（33a)

ΟΛ'ΡΙ はハ ウ ジン グ（30) の溝（30f )… と溝（30g)… に係合さ せ、 この よ う に して組込んだ摩擦板（33)(33)…の間に夫 々 、 第 4 図 （口） に示 した摩擦板（34) を介在さ せて こ の摩擦 板（34) の 内孔に設けた歯部（34a)を突条（²3c) 及び（ISa) に 係合さ せて摩擦板 3) はハ ウ ジ ン グ（SO) に対 して その 筒芯方向にのみ溝（30i) (30g)に沿って摺動でき る よ う に 、 又、 摩擦板 （34)は キ ヤ リ ャ （23)及び端蓋 （IS) に対 して その筒芯方向にのみ突条（23c)、 (18a) に沿 って搢動でき る よ う に して 、 前後両端の摩擦板（33)(33)の外方への移 動止を キヤ リ ャ （23) に篏着 した止め輪（3⁵)(35)'にて 行つ て いる。 そ して 隔壁部（30d) の前後における 中.央ボ ス部

(30c)に夫 々 、 円輪状の カ ラ 一（36) (36)を嵌着 し、 カ ラ ー (36) と 隔壁部（³0d)及び外周筒部（30e) に て 形成さ れる前後 の室 (37) (38) に夫 々 、 円輪状の ピ ス ト ン （39) と （⁴<3)を夫々 、 嵌入 して 室（³⁷) の側に ク ラ ッ チ部（41) を、 又、 室 （38) の側に ブレーキ部 （ ）を夫 々 形成す る。 又、 端蓋 （IS) に開 口 した送液路（lSb) (18 c) は 出力軸部 (12)の送液路 （12b)

(12c)に連通 して、 この送液路（1 ) (ISc) は中央ボ ス部 (30c) の送液路（30h) (30i)を経て カ ラ ー （3S) (36)の送液路（36a) (36b)に連通して いる ビ ス ト ソ (39) と （40) の背面の凹穴

(39a)と Oa)に通 じる よ う に設け、 原動機 （1) にて駆動 さ れる 図示外の ポ ン プの圧力液は フ ロ ン ト ミ ッ シ ヨ ン ケー ス （3)に取付けた切替弁 3)に送 られ、 こ の切替弁

(43) に取付け られて 壁部（3a) 力 ら リ ャ ミ ッ シ ョ ン ケ一 ス （11) 内に配管さ れる送液管 （⁴⁴)又は（45) か ら端蓋 (18) の送液路〔lSb)又は（IS c)に送 られ、 供給 して ピス ト ン (39) 又は 0) の凹穴（ a)又は（40a)か ら室（³⁷) 又は（3S ) に送 られ、 或いは、 この室（37) 又は（38 ) の圧力液が上記の 切替弁 （43)を経由 して図示外のタ ンクに棑出 される よ う に形成する。 したがっ て圧力液が第 3 図の矢線 A方 向に ピス ト ン（³9) を押動すれば摩擦板（3³) と （34) が 1 体に接合されてハ ウ ジング（30) と キヤ リ ャ（23) は合体 する こ とにな る ため、 出力軸部ひ²) は主変速軸 （⁷ ) に 直結さ れて 1 体に回転する こ と に ¾る が、 ピス ト ン (40) を同図の矢線 B 方向に押動 した と き はハ ウ ジ'ング (30) に係合 している摩擦 ¾ (3³) が端盞（IS ) に係合'して常に 静止 して い る摩擦板（34) に接合する ため太陽ギヤ（30b) も静止 して、 主変速軸 （7 ) の回転は太陽ギヤ（30b)の廻 リ を公転 し 力； ら内齒ギヤ（7a) と嚙合って 自 転する遊 星ギャ （²9) … に よ っ て減速されてキヤ リ ャ（²3) と 1 体 の出力軸部ひ²) に伝達される よ う に構成する。

即ち、 この減速比'を計算するため に内歯ギヤ（7a) の 歯数を Z ₇ 、 回転数を N ₇ 、 遊星ギヤ （29 )の歯数を Z₂₉、 回転数を N₂₉ 、 太陽ギヤ（30b)の歯数を Z ₃ Q 、 回転数を N₃₀ 、 キ ヤ リ ャ（27) の回転数を N₂₇ とすれば、 第 1 表 の とお となって、 内歯ギヤ （⁷a) と 1 体の主変速軸（7) の回転数 N₇ に対する キヤ リ ャ （ ） と 1 体の出力軸部 (12) の回転数 N ₁₂ の比、 即ち、 回転速度比は

と なる

第 1.表 合成回転計算表

そこで、 例えば Z Z 30 = 9 ： 1 に選べば上記の

と なっ て フ' レ一キ部（42)を動作させれば主変速軸 （7) の回転速度の 1 割減の 回転速度が出力軸部（12) に伝達 さ れる こ と に な る 。 そ して、 前後 の ピス ト ン (39)と (40)が 直接に当接する摩擦板 (33) (33) を連結 ピ ン（46) にて相互 に連結 して、 例えば圧力液がク ラ ツ チ部 1) の ピス ト ン（39) を矢線 A方向に押動する と き は、 この連結 ピ ン

(46) に よ っ て プ レー キ部 （42) の ピ ス ト ン 0) も 同一方 向 に移動する こ と に な って 凹穴（ Oa)に残留する圧力液 を送液路（3⁶b)の方へ押 し戻す と 共に、 ブ レー キ部 （42) の摩擦板（33) と (34) の圧接を強制的に解除 し て摩擦板

(33)(34)間のいわゆる キ レを良 く する よ う に し て レ、る も

Ο ΡΓ■ の であって、 ブ レー キ部（42) の ビ ス ト ン （40) を矢線 B 方向に押動する と き に も 、 上述 と 同様な連結 ビ ン （⁴⁶ ) の作用 に よって ク ラ ッ チ部 （42)の摩擦板 （33) と （34) の キ レを 良 く する よ う に構成 している。

Claims

請 求 の 範

1. 原動機に よ J 回転駆動さ れる 内歯ギ ヤ と 、 こ の内 歯ギヤ に嚙合 う 遊星ギヤ を回転自在に軸支 した出力軸 部 と、 上記内歯ギヤ と 同一軸線上にて上記遊星ギ ヤ に 嚙合 う 太陽ギヤ と 、 上記内歯ギ ヤ の軸線方向側方に設 けられてこ の出力軸部を上記太陽ギヤ と 1 体し糸口 a <^ せ、 又は太陽ギヤカゝ ら分離でき る よ う （二 したク ラ ッ チ 部 と、 このク ラ ッ チ部の軸線方向側方に設け られて上 記太陽ギヤ を静止又は回転可能にでき る よ う に したブ レーキ部 と、 上記出力軸部を軸支 し 力；ら上'記内歯ギ ャ と上記ク ラ ツ チ部及び ブ レーキ部を内装 し'て ブ レー キ部の静止側部材を兼ねた支え枠と カゝ ら る減速切替

2. 上記支え枠は フ ロ ン ト ミ ツ シ ョ ン ケ ー ス の壁部へ 着脱可能に形成 してな る特許請求の範囲第 1 項記載の 減速切替装置。

a 上記ク ラ ッ チ部 と ブ レーキ部は、 共に圧力液体の 負荷にて押動される夫々 の ビ ス ト ン が同.一軸線方向に 移動でき る よ う に した複数の摩擦板を押勤する多板式 に構成 し、 上記夫々 の ビ ス ト ン にて直接に押動される ク ラ ツ チ部 と ブ レー キ部の夫 々 の摩擦板が 1 体に移動 する よ う 互に連結 して る特許請求の範囲第 1 項又は 第 2 項記載の滅速切替装置。

4 上記太陽ギヤは上記夫 々 の ピス ト ンへの送液路を 備えたハ ゥ ジ ン グの筒軸部に形成 し、 これ らの ピ ス ト

1 ヒ

ΟΛ'ΡΙ 人 —、^ν"'ο ンは上記送液路が開 口する部分における上記筒軸部の 中央ボ ス部に嵌入 した力 ラ ー へ軸方向移動 自 在に外嵌 してな る特許請求の範囲第 1 項、 第 2 項、 又は第 3 項 記載の減速切替装置。

OMPI WIPO

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