JPH0125931B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は乗用芝刈機の如き作業用車両等に用い
られる変速装置の改良に関するものである。

乗用芝刈機は作業者が芝刈機に搭乗して運転
し、芝上を走行して芝刈作業を行い、後二輪を備
え、これを駆動して走行するため自動車と同様の
機能を備える変速装置を必要とし、変速は芝刈作
業中では微低速走行を要求され、一方、作業場所
への移動や作業後の移動は迅速に行う必要があ
り、かなりの高速走行を要求されることから変速
の範囲が大きい。

一方、乗用芝刈機は乗員が１名で運転されれる
ため前後方向、左右方向ともに小さく、小型に構
成され、従つて変速装置を小型であることを要求
されること、又作業用車両でああるためコスト等
の要求から変速装置も上記条件を満足にさせつつ
簡素なものであることが要求され、且つ機能性、
信頼性の点でも充分なものが要求される。

かかる変速装置として従来では米国特許第
4103566号が知られており、第４図に示される如
くである。

即ち従来技術は、ミツシヨンケース５１の中間
部に入力軸５２を横架し、これに平行する如く変
速軸５３を図では前方に、又平行に車輪の駆動軸
５４，５５を差動装置５６を介して図では後方に
配設する。入力軸５２の軸方向に中間部には入力
用被動ベベルギヤ５７が該軸とスプライン嵌合等
で設けられて不図示の推進軸の駆動ベベルギヤで
駆動され、該ギヤ５７の図中右側、即ち軸５７の
中間部から一方に偏した部位にギヤ５７に隣接す
るものを小径とし、軸端方向に径を順次増大した
駆動ギヤ５８Ａ〜５８Ｅ該軸５２とスプライン等
で一体に回転する如く設けられている。

一方、平行する変速軸５３上には軸端側を小径
とし、軸中間部方向に径を順次増大した変速被動
ギヤ５９Ａ〜５９Ｅが該軸５３に対して回転自在
なる如く嵌合支持され、かかるギヤ５９Ａ〜５９
Ｅは前記ギヤ５８Ａ〜５８Ｅの対向するものと噛
合し、従つてギヤ５７への入力で軸５２が駆動さ
れ、ギヤ５８Ａ〜５８Ｅでギヤ５９Ａ〜５９Ｅは
駆動され、軸５３上で空転している。以上の変速
被動ギヤ５９Ａ〜５９Ｅの内径部の一部には係合
溝５９ａが夫々設けられ、ギヤ間の５９ｂはスペ
ーサリングである。

変速軸５３の中間部の前記ギヤの配設部位の反
対側寄り部には後退用被動スプロケツト６０を遊
嵌し、これの端部に近い方向に延出した筒状ボス
部６０ａをスペーサとして軸５３端にこれとスプ
ライン係合等して出力ギヤ６１を設け、該スプロ
ケツト３０を入力軸５２の既述のギヤ５７と軸方
向に離間して一体回転する如く設けた駆動スプロ
ケツト６２とチエン６３を介して連結する。出力
ギヤ６１は入力軸５２のスプロケツト６２外方端
周に遊合せるフアイナルギヤ６４端に設けた大径
の被動ギヤ６５に噛合し、フアイナルギヤ６４は
差動装置５６のデフ・ケージ６６に設けたギヤ６
７に噛合せしめる。

ところで変速操作機構は変速軸５３のギヤ５９
Ａとスプロケツト６０間に設けられ、この間の軸
上に摺動自在にのみ嵌合されたスライダ６８と、
スライダ６８の一端側に設けられた半径方向に揺
動可能な係合杆６９と、他端側に設けられた突部
７０とを備え、シフトフオーク７１でスライダ６
８を軸方向に摺動させ、スプロケツト６０の内端
面には突部７０と係脱する凹部６０ａを備え、こ
れら７０，６０ａとでドグクラツチを構成する。

以上において、図はニユートラル状態を示し、
シフトフオーク７１を図中右動させることにより
係合杆６９先端の係合部６９ａはギヤ５９Ａ〜５
９Ｅの係合溝５９ａ…にストロークに応じて選択
的に係合し、所定の変速比の回転駆動力を得て軸
５３を回転駆動し、動力はギヤ６１，６５，６４
を介して差動装置に伝えられて車軸５４，５５に
出力する。尚係合杆６９の揺動は軸５３に設けた
溝５３ａで許容される。後退時は図の位置からス
ライダ６８を左動させて突部７０と凹部６０ａと
が係合し、これにより軸５３にスプロケツト６２
の出力が伝えられ、既述の系６１，６５，６４，
６７で車軸５４，５５を逆転させ、後退動を行
う。

以上の従来技術は、軸５３上の軸方向両端部に
前進用の変速ギヤ群５９Ａ〜５９Ｅを、他端部に
後退用スプロケツト６０を振り分けて設け、この
間にシフト操作機構を設け、変速軸５３の出力ギ
ヤ６１はシフト操作機構に干渉しないようにスプ
ロケツト６０の側の外端に設けざるを得ない。こ
れにより駆動側の入力軸５２のギヤ、スプロケツ
トも対応する如く配設せざるを得ず、これにより
変速軸５３、入力軸５２の軸長が長くなり、軸端
にギヤ６１，６５が設けられることと相俟つてミ
ツシヨンケース５１を含んで変速装置の幅が大き
くなること、次に差動装置５６はギヤ６１，６５
が一端に偏し、差動装置５６のギヤ６７も一端側
に偏寄して配設せざるを得ないことから車体の中
心線から一側に偏より、左右の車軸５４，５５を
等長とする要請に反すること、更には入力軸５２
のギヤ５８Ａ〜５８Ｅの車軸側空間を上記レイア
ウトにより利用できないためスペース利用上不利
であり、且つ差動装置の配置がギヤ５８Ａ〜５８
Ｅの軸方向反対側でこの部分にベベルギヤ５７そ
の他の機構があるため前後方向の長さが大きくな
り、ミツシヨンケース５１の長さが大きくなる。

このように変速装置全体が大型化し、且つ重量
的にも不利である。

本発明は以上に鑑みなされたもので、その目的
とする処は、幅方向、前後方向ともに従来に比し
て寸法を小さくすることが可能で、変速装置のコ
ンパクト化、軽量化を図ることができ、且つ差動
装置も可及的に車体中心線上に配設することが可
能で、車輪駆動上も有利である変速装置を提供す
るにある。

以上の目的を達成するため本発明は、入力軸上
に被動ベベルギヤ、後退用スプロケツト、複数の
前進用駆動ギヤを隣接して一体的に設け、入力軸
と平行に配設した変速軸に前記スプロケツトと連
結するスプロケツト及び前記ギヤと噛合する前進
用変速ギヤを遊合し、該スプロケツト及びギヤの
内径部には係合溝を、変速軸上には軸方向摺動の
み可能で該係合溝と選択的に係脱する係合部を備
えた係合杆を配設し、変速ギヤ群の外端に変速軸
に一体化された出力ギヤを設け、該ギヤを中間軸
に設けた入力ギヤに噛合せしめ、中間軸に設けた
最終出力ギヤを差動装置のデフ・ケージに設けた
ギヤと噛合せしめる如くしたことをその要旨とす
る。

次に本発明の好適一実施例を添付図面に従つて
詳述する。

第１図は本発明が実施される作業用車両の一例
としての乗用芝刈機１の概略を示し、ボデイ２の
前部にはエンジン３を搭載し、後部にはシート４
を備え、前後の下部には二輪の操向輪をなす前輪
５及び駆動輪をなす二輪の後輪６，６を備える。
中間の下部には前後に配設された芝刈用のカツタ
ブレード７，７を覆うハウジング８が設けられ、
ブレード７，７はエンジン３の前方に延出した駆
動プーリ、方向転換プーリ、被動プーリ、ベルト
等から構成されるベルト駆動機構９で駆動され
る。

エンジン３の後部から若干下傾する如く後方に
延出された推進軸（プロペラシヤフト）１０で変
速装置１１を介して後輪６，６を駆動する。

第２図は変速装置を示す拡大断面図で、第１図
の２−２線に沿つた展開的横断平面図、第３図は
同要部の拡大図で、図中１０は前後方向に設けら
れた既述の推進軸で、これの端部に出力用ベベル
ギヤ部１０１が設けられ、ベベルギヤを含む変速
機構、差動装置はミツシヨンケース１１１で囲ま
れて外部から保護され、ケース１１１は実施例で
は左右割りの半体１１２，１１３の接合体からな
り、推進軸１０の先部はカバー１１４で覆われて
いる。

推進軸１０の後方には該軸１０と直交する如く
入力軸１２を設け、入力軸１２は車幅方向にケー
ス１１１を横断する如く配設され、両端は左右の
半体１１２，１１３に軸受１３，１３を介して支
持される。入力軸１２の推進軸１０側の一端部上
には入力（被動）用のベベルギヤ１４をスプイン
嵌合等で設け、該ギヤ１４を推進軸１０のベベル
ギヤ１０１と噛合せしめる。入力軸１２の該ギヤ
１４の軸方向内方には隣接して後退用駆動スプロ
ケツト１５を設け、該スプロケツト軸方向内方か
ら他端部方向の軸上に前進用駆動ギヤ１６を配設
し、ギヤ１６は本実施例では前進５段であるため
５個１６１〜１６５相隣接して設ける。ギヤは軸
方向の最も内側のもの１６１が最も小径で、端部
方向に順次径を増大せしめ、図中左側のケース半
体１１２の内側にある端部のもの１６５の径が最
も大きく、実施例では一速のもの１６１を軸１２
に一体に成形し、二速１６２、三速１６３、四速
１６４、五速１６５は軸１２上にスプライン嵌合
して一体化した。

以上により推進軸１０の出力はベベルギヤ部１
０１、ベベルギヤ１４を介して入力軸１２に伝達
され、スプロケツト１５、ギヤ１６１〜１６５を
駆動する。

入力軸１２の後方に変速軸１７を平行に配設
し、変速軸１７は入力軸１２よりも長く、図中左
端１７１をケースの左半体１１２の軸支部１１２
ａに軸受１８を介して支持し、右端１７２は長く
て入力軸１２のこの側の端部からこの側の側方に
延出され、従つてケースの右半体１１３のこの部
分は外側方に膨出１１３ｂされ、膨出部１１３ｂ
に設けた軸支部１１３ａに軸受１８を介して右端
１７２を支持する。

変速軸１７上には中間部に前記スプロケツト１
５と対応する後退用被動スプロケツト１９を遊合
し、これの内側に隣接して以後のギヤよりも小径
のニユートラル用カラー２０を遊合し、カラー２
０に隣接して前進用変速ギヤ２１を相互に隣接し
て順次遊合配設する。最も中央でカラー２０に隣
接する第１のギヤ２１１は最も径が大きくて前記
ギヤ１６の最も小型のギヤ１６１と噛合して最小
の減速比を得、第２〜第５のギヤ２１２〜２１５
は順次その径を小とし、最も端部の第５のギヤ２
１５は最小型で既述のギヤの最大径のもの１６５
と噛合して最大の減速比を得、他のギヤ２１２〜
２１４は中間の他のギヤ１６２〜１６４の夫々と
相噛合する。尚図中２２…はギヤ、スプロケツ
ト、カラー間に介設されたリング状スペーサで、
ギヤ２１１〜２１５、カラー２０、スプロケツト
１９の内径部には例えば180゜離間して半径方向外
方にもぐる係合凹部２１１ａ〜２１５ａ，２０
ａ，１９ａが設けられている。

以上の変速軸１７の軸上でギヤ、カラー、スプ
ロケツトの内径部内には軸方向に長い係合杆２
３，２３を180゜離間して軸方向に摺動自在に設
け、軸１７には軸方向に該係合杆２３，２３を受
容するキー溝１７３，１７３を設ける。係合杆２
３，２３はギヤ２１５〜２１１、カラー２０、ス
プロケツト１９の軸方向合計長さと略等長の本体
２３１と、先端に設けられた半径方向に突出する
係合部２３２と、本体の基端部に設けられた半径
方向に突出する基部２３３とからなる。基部２３
３は軸１７上摺動自在に嵌装されたスライダ２４
の先部２４１の欠部に嵌挿されてピン２４２をも
つて揺動自在、即ち軸上において本体２３１がこ
れと近接、離間自在に枢着され、中間部には半径
方向外方に突出する筒部２４３，２４３を設け、
これの前壁下部を開口２４４，２４４し、開口２
４４，２４４に係合杆２３，２３の基部延出部２
３４，２３４を遊合し、バネ２４５，２４５で内
方に付勢されたボール２４６，２４６を筒部２４
３，２４３に嵌合して延出部２３４，２３４にボ
ール２４６，２４６を当接させ、延出部２３４，
２３４を半径方向内方に常時弾圧付勢し、反作用
で本体２３１先端の係合部２３２を半径方向外方
に持ち上げる如く弾圧付勢する。尚図中２４７は
バネのストツパである。

スライダ２４の基部２４８外周にはリング上溝
２４９を設け、これにシフトフオーク２５の双股
状の脚片２５１の先部に設けたピン２５２を係合
し、シフトフオーク２５の基部２５３を不図示の
外部操作機構、例えば変速レバー等で操作される
支軸２５４に結着する。

以上において、既述の駆動ギヤ１６１〜１６
５、スプロケツト１５の駆動は変速用ギヤ２１１
〜２１５及びチエン２６を介してスプロケツト１
９に伝えられ、ニユートラルの場合には軸１７上
でこれら２１１〜２１５、１９は回転する。図は
何れも減速比が最も大きい五速の位置を示し、係
合杆２３の係合部２３２が第５のギヤ２１５の内
径部に設けた溝２１５ａに係合し、従つてギヤ１
６５の動力は変速軸１７に伝えられ、これを高速
回転させ、他のギヤ２１１〜２１４及びスプロケ
ツト１９は係合開係にないため空転する。シフト
フオーク２５を軸２５４の回動で図中反時計方向
に揺動させるとスライダ２４は軸１７上を右動
し、スペーサ２２でバネ２４５、ボール２４６に
抗して係合部２３２が半径方向内方に揺動し、手
前の溝２１４ａに係合してシフトダウンを行い、
更なる右動で溝２１３ａ〜２１１ａを経由してニ
ユートラルカラー２０の溝２０ａに係合し、これ
により軸１２の動力の軸１７への伝達は遮断され
る。逆方向へのシフトフオーク２５の操作で係合
部２３２は溝２１１ａ〜２１５ａの任意のものと
係合し、１速〜５速の走行を行い、ニユートラル
カラー２０から更なる右動で後退用スプロケツト
１９の溝９ａに係合部２３２が係合し、チエン２
６を介してスプロケツト１９に伝えられる後退用
の逆転駆動力は軸１７に伝達され、後退を行う。

以上の変速軸１７のギヤ２３２の先には駆動ギ
ヤ２７を一体回転する如く設け、これを軸１７の
下方に隣接して平行に設けた中間軸２８の軸端の
大径のギヤ２８１に噛合せしめ、中間軸２８は軸
方向中間部にフアイナル出力ギヤ２８２を備え、
中間軸２８の両端部２８３，２８４は半体１１
２，１１３の軸支部１１２ｃ，１１３ｃに軸受２
９，２９を介して回転自在に支持される。

ケース１１は下方に延出され、延出部１１１ａ
の左右には中空延出部１１２ｄ，１１３ｄを設
け、これに左右の車軸３０，３１の基部及び中間
部を軸受３２…を介して支持し、車軸３０，３１
間に差動装置３３を配設し、これのデフ・ケージ
３３１周に設けたギヤ３３２をギヤ２８２と相噛
合せしめ、ケージ３３１の中間部に貫設したピニ
オンシヤフト３３３にピニオン３３４，３３４を
遊合し、これに車軸３０，３１の対向軸端に設け
たサイドギヤ３０１，３１１を噛合せしめる。こ
れにより変速軸１７の動力はギヤ２７，２８１，
２８２，３３２，３３４，３０１，３１１を介し
て左右の車軸３０，３１に伝達されることとな
る。

次にその作用、効果を詳述すると、推進軸１０
の動力は既知の如く入力軸１２に伝達され、スプ
ロケツト１５及びギヤ１６１〜１６５を駆動し動
力は変速ギヤ２１１〜２１５の何れか、後退用被
動スプロケツト１９の選択的係合によつ中間軸２
８、差動装置３３、車軸３０，３１に伝達され
る。

ところで軸１２，１７上においてギヤ１６，２
１の一側に偏よらせて配設し、ギヤ１６，２１に
隣接して後退用スプロケツト１５，１９に配設し
たためケース１１１の幅が従来に比し大幅に小さ
くなり、変速操作系２３，２４，２５の部分だけ
が外側方に延出されるだけとなり、全体的な幅が
小さくなる。そして軸１２，１７の軸方向両側に
ギヤ、後退用スプロケツトを振り分けていないた
め、軸１２，１７が短かくなり、中間での軸支構
造を必要とせず、軸径の減少、軽量化が図れる。
又ギヤ１６，２１、スプロケツト１５，１９を隣
接して配接したためこれらに対し前後方向に近接
して差動装置が配設でき、これにより全体の前後
寸法が可及的に小さくなり、前記と併せ全形のコ
ンパクト化、軽量化を変速機能を充分に確保しつ
つ実現でき、更に差動装置も車体中心線に近く配
置できて車軸３０，３１を略等長化が図れ、旋回
時のバランスが良くなり、機能上も優れる。

本発明は以上の如き利点を有する。

【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
は乗用芝刈機の側面図、第２図は変速装置の展開
的横断平面図で第１図２−２線断面図、第３図は
同要部の拡大図、第４図は従来例の同様の図、で
ある。 尚図面中１０は推進軸、１０１，１４はベベル
ギヤ、１２は入力軸、１５，１９はスプロケツ
ト、１６１〜１６５，２１１，２１５はギヤ、１
７は変速軸、２３，２４，２５はシフト機構、２
８は中間軸、３３は差動装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前後方向に配置され、端部に一体に備える駆
   動ベベルギヤがミツシヨンケース内に組み込まれ
   た推進軸と、 左右方向に配置され、一端部側に前記駆動ベベ
   ルギヤと噛合する被動ベベルギヤを一体に備える
   とともに、該一端部が前記推進軸の略延長線上で
   前記ミツシヨンケースの一側壁に軸承され、他端
   部が前記ミツシヨンケースの他側壁に軸承された
   入力軸と、 該入力軸上で前記被動ベベルギヤの隣に配設さ
   れ、入力軸と一体の後退用駆動スプロケツトと、 該後退用駆動スプロケツトの隣から前記入力軸
   上の他端部にかけて配設され、且つ後退用駆動ス
   プロケツト側から入力軸他端部側へ外径が順次増
   大する、入力軸と一体の前進用駆動ギヤ列と、 左右方向に配置され、前記入力軸より延長する
   一端部で前記ミツシヨンケースの一側壁に形成さ
   れた膨出部に軸承され、他端部が前記ミツシヨン
   ケースの他側壁に軸承された変速軸と、 該変速軸上の略中間部に配設され、前記後退用
   駆動スプロケツトとチエンで連結された、変速軸
   と相対回転可能な後退用被動スプロケツトと、 該後退用被動スプロケツトの隣から前記変速軸
   上の他端部にかけて配設され、且つ後退用被動ス
   プロケツト側から変速軸他端部側へ外径が順次減
   少して前記前進用駆動ギヤ列と夫々噛合する、変
   速軸と相対回転可能な前進用被動ギヤ列と、 該前進用被動ギヤ列の隣で前記変速軸上の他端
   部間に配設され、変速軸と一体の駆動ギヤと、 前記変速軸の外周で略中間部から他端部側にか
   けて形成されたキー溝内に一端部側から摺動自在
   に係合するとともに、前記後退用被動スプロケツ
   ト及び前記前進用被動ギヤ列の内径に形成された
   各凹部に選択的に係合する係合部材と、 該係合部材の一端部側に連結され、前記変速軸
   の外周で一端部側への延長部上に摺動自在に配設
   され、且つ変速軸と一体に回転するスライダと、 該スライダの外周に回転を許容して連結され、
   且つ前記ミツシヨンケース一側壁の前記膨出部内
   に配設されたシフト部材と、 左右方向に配置され、一端部が前記ミツシヨン
   ケースの一側壁に軸承され、他端部が前記ミツシ
   ヨンケースの他側壁に軸承された中間軸と、 該中間軸上の他端部側に配設され、前記駆動ギ
   ヤに噛合する、中間軸と一体の被動ギヤと、 該被動ギヤの隣で前記中間軸上の略中間部寄り
   に配設され、中間軸と一体の出力ギヤと、 左右方向に配置され、前記ミツシヨンケースの
   一側壁と他側壁に夫々軸承された左右の車軸と、 車体の略中心線上に配置され、該左右の車軸間
   に介設された差動装置と、 該差動装置のケージ外周に一体に備えられ、前
   記出力ギヤに噛合する入力ギヤと、 から成ることを特徴とする変速装置。