JPH0548369B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多くの変速段階を有するとともに機
体の走行を停止させることなく変速を行ないうる
農用トラクタ等におけ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変速操作を
機体の走行を停止することなく行ないうるものが
要望されている。まず、多くの変速段数を得るた
めには、変速部を第一の変速装置と第二の変速装
置とに分けることが一般的に行なわれている。ま
た、機体の走行を停止させることなく変速操作を
行なうためには、エンジンから駆動輪に至る動力
伝達経路中に油圧クラツチ又はシンクロメツシユ
機構を設けることが一般的に行なわれている。そ
して、このような変速装置の代表的なものとして
は特開昭59−140941号公報記載のものがある。

発明が解決しようとする問題点 特開昭59−140941号公報記載の変速装置によれ
ば、カウンタ軸が同一軸心上に前後方向に配列さ
れているため、変速装置の全長が長くなり、さら
に、カウンタ軸に設けたカウンタギヤと同数の受
動ギヤを出力軸に設けなければならない。

また、大きな減速を行なう第二の変速装置にお
いては慣性モーメントが大きく、シンクロメツシ
ユ機構の容量的な問題から減速比の小さい第一の
変速装置においてのみシンクロメツシユ機構を設
けていることが一般的である。したがつて、全変
速段において機体の走行を停止させることなく変
速を行なうことは困難である。

本発明は、このような点に鑑みなされたもの
で、多くの変速段数を得るとともに全変速段にお
いて機体の走行を停止させることなく変速を行な
い、しかも、変速装置の全長を短くして装置全体
の小型化を図り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 エンジン１からの動力を伝える伝動軸１２と並
列に第一のカウンタ軸１６を設け、第一のカウン
タ軸１６の出力側に第二のカウンタ軸２６を連結
し、第二のカウンタ軸２６と並列に第三のカウン
タ軸３９と出力軸４０とを設ける。伝動軸１２上
には、正回転を出力する固定ギヤ１４と逆回転を
出力する固定ギヤ１５とを設ける。第一のカウン
タ軸１６上には、伝動軸１２上の固定ギヤ１４，
１５と常時噛み合う複数個のカウンタギヤ１７，
１８とこれらのカウンタギヤ１７，１８を第一の
カウンタ軸１６に選択的に連結する連結部材１９
とを有する第一の変速歯車列２０を設ける。第二
のカウンタ軸２６上には、複数個のカウンタギヤ
２７，２８とこれらのカウンタギヤ２７，２８を
選択的に第二のカウンタ軸２６に連結する油圧ク
ラツチ２９，３０とを有する第二の変速歯車列３
１を設ける。第三のカウンタ軸３９上には、第二
のカウンタ軸２６上のカウンタギヤ２７，２８と
常時噛み合う複数庫の固定ギヤ４１，４２を設け
る。出力軸４０上には、第三のカウンタ軸３９上
のカウンタギヤ４１，４３と常時噛み合う複数個
のカウンタギヤ４４，４５とこれらのカウンタギ
ヤ４４，４５を出力軸４０に選択的に連結する油
圧クラツチ４６，４７とを有する第三の変速歯車
列４８を設ける。さらに、出力軸４０の出力側に
入力軸４９を連結し、入力軸４９と平行にカウン
タ軸５０と出力軸５１とを設ける。入力軸４９上
にはカウンタ軸５０上の固定ギヤ５６，５７に常
時噛み合う複数個の遊嵌ギヤ５３，５４とこれら
の遊嵌ギヤ５３，５４を入力軸４９に選択的に連
結するシンクロメツシユ機構５５とを設ける。出
力軸５１上にはカウンタ軸５０上の固定ギヤ５
６，５８に常時噛み合う複数個の遊嵌ギヤ５９，
６０とこれらの遊嵌ギヤ５９，６０を入力軸５１
に選択的に連結するシンクロメツシユ機構６１と
を設ける。

作 用 エンジン１からの動力は第一のカウンタ軸１６
上の第一の変速歯車列２０、第二のカウンタ軸２
６上の第二の変速歯車列３１、第三のカウンタ軸
３９上の固定ギヤ４１，４２，４３、出力軸４０
上の第三の変速歯車列４８を介して伝達される。
第二のカウンタ軸２６、第三のカウンタ軸３９、
主力軸４０が並列に配置されており、変速装置の
全長が短縮され、変速装置が小型化される。第一
の変速歯車列２０において正回転と逆回転との切
り換えが行なわれ、第二の変速歯車３１及び第三
の変速歯車列４８とにおいて出力軸４０に伝達さ
れる回転数の切り換えが行なわれ、したがつて、
前進及び後進のそれぞれにおいて出力軸４０上の
カウンタギヤ４４，４５の数の少なくとも二倍の
数の変速段数が得られる。さらに、入力軸４９上
のシンクロメツシユ機構５５及び出力軸５１上の
シンクロメツシユ機構６１によりさらに多段の変
速を行なう。これらのシンクロメツシユ機構５
５，６１の操作を出力軸４０上の油圧クラツチ４
６，４７を切つた状態で行なうことにより、シン
クロメツシユ機構５５，６１の容量を問題とする
ことなく全変速段においてトラクタ等の走行を停
止することなく変速操作を行なう。

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、ダンパー
２、正逆転変速装置３、第一の変速装置４、第二
の変速装置５、作動装置を含む最終減速装置６及
び駆動輪７から構成され、正逆転変速装置３及び
第一の変速装置４は第一のミツシヨンケース８内
に収納され、第二の変速装置５は第二のミツシヨ
ンケース９内に収納されている。なお、エンジン
１のクランク軸１０はフライホイール１１を介し
て伝動軸１２とPTO軸１３とに連結されている。

まず、前記正逆転変速装置３について説明す
る。前記ダンパー２には前記PTO伝動軸１３に
外嵌された前記伝動軸１２が連結され、この伝動
軸１２には正回転出力用の固定ギヤ１４と逆回転
出力用の固定ギヤ１５とが固定されている。ま
た、伝動軸１２と並列に第一のカウンタ軸１６が
軸支されており、このカウンタ軸１６上には二個
のカウンタギヤ１７，１８とこれらのカウンタギ
ヤ１７，１８の間に位置する連結部材であるシン
クロメツシユ機構１９とを有する第一の変速歯車
列２０が設けられている。なお、カウンタギヤ１
７，１８は第一のカウンタ軸１６に遊嵌され、一
方のカウンタギヤ１７は前記固定ギヤ１４に常時
噛み合い、他方のカウンタギヤ１８はアイドルギ
ヤ２１を介して前記固定ギヤ１５に常時噛み合つ
ている。また、前記シンクロ機構１９は、前記カ
ウンタギヤ１７，１８を前記カウンタ軸１６に選
択的に連結するもので、シンクロナイザハブ２
２、スリーブ２３、シンクロナイザピン２４、シ
ンクロナイザリング２５及びアウタリング２５ａ
等により構成されている。

つぎに、前記第一の変速装置４について説明す
る。前記第一のカウンタ軸１６の出力側端部には
この第一のカウンタ軸１６の同一軸心上に位置し
て第二のカウンタ軸２６が連結されている。この
カウンタ軸２６上には二個のカウンタギヤ２７，
２８とこれらのカウンタギヤ２７，２８の間に位
置する油圧クラツチ２９，３０とを有する第二の
変速歯車列３１が設けられている。前記油圧クラ
ツチ２９，３０は、カウンタ軸２６に遊嵌された
クラツチボス３２、カウンタ軸２６に連結された
クラツチハウジング３３、クラツチハウジング３
３とクラツチボス３２との間に回転方向には固定
的で軸方向には移動自在に設けられた複数枚のク
ラツチ板３４、クラツチ板３４を挾持状態に押圧
するピストン３５、ピストン３５を付勢するバネ
３６等により構成されている。前記カウンタ軸２
６と前記クラツチハウジング３３とは前記ピスト
ン３５の背面に油圧を供給する油通路３７，３８
が形成されている。なお、前記カウンタギヤ２７
は前記油圧クラツチ２９のクラツチボス３２に一
体的に形成されており、前記カウンタギヤ２８は
前記油圧クラツチ３０のクラツチボス３２に一体
的に形成されている。

前記第一のミツシヨンケース８内には、第一の
変速装置４の一部をなす第三のカウンタ軸３９と
出力軸４０とが前記第二のカウンタ軸２６と並列
に軸支されている。第三のカウンタ３９は前記
PTO伝動軸１３に回転自在に外嵌されており、
外周には三個の固定ギヤ４１，４２，４３が固定
されている。固定ギヤ４１は前記カウンタギヤ２
７と常時噛み合い、固定ギヤ４２は前記カウンタ
ギヤ２８と常時噛み合つている。前記出力軸４０
上には二個のカウンタギヤ４４，４５とこれらの
カウンギヤ４４，４５の間に位置する油圧クラツ
チ４６，４７とを有する第三の変速歯車列４８が
設けられている。そして、カウンタギヤ４４は前
記固定ギヤ４１と常時噛み合い、カウンタギヤ４
５は前記固定ギヤ４３と常時噛み合つている。な
お、油圧クラツチ４６，４７は前記油圧クラツチ
２９，３０と同一構造であり、カウンタギヤ４
４，４５を選択的に出力軸４０に連結する。ま
た、カウンタギヤ４４は油圧クラツチ４６のクラ
ツチボス３２に一体的に形成され、カウンタギヤ
４５は油圧クラツチ４７のクラツチボス３２に一
体的に形成されている。

つぎに、前記第二の変速装置５について説明す
る。前記出力軸４０の一端は後方に延出して前記
第二のミツシヨンケース９内に突出しており、第
二のミツシヨンケース９内には入力軸４９とカウ
ンタ軸５０と出力軸５１とが並列に軸支されてい
る。入力軸４９は前記出力軸４０と同一軸心上に
位置しており、セツシユ５２により一体的に連結
されている。入力軸４９上には低速用の遊嵌ギヤ
５３と高速用の遊嵌ギヤ５４とが遊嵌され、これ
らの遊嵌ギヤ５３，５４の間に位置してシンクロ
メツシユ機構５５が設けられている。なお、シン
クロメツシユ機構５５は前記シンクロメツシユ機
構２０と同一構造であり、遊嵌ギヤ５３，５４を
選択的に入力軸４９に連結する。

前記カウンタ軸５０は前記PTO伝動軸１３に
回転自在に外嵌されており、外周には三個の固定
ギヤ５６，５７，５８が固定されている。固定ギ
ヤ５６は前記遊嵌ギヤ５３と常時噛み合い、固定
ギヤ５７は前記遊嵌ギヤ５４と常時噛み合つてい
る。

前記出力軸５１上には前記固定ギヤ５８と常時
噛み合う低速用の遊嵌ギヤ５９及び前記固定ギヤ
５６と常時噛み合う高速用の遊嵌ギヤ６０が遊嵌
され、これらの遊嵌ギヤ５９，６０の間に位置し
てシンクロメツシユ機構６１が設けられている。
なお、シンクロメツシユ機構６１は前記シンクロ
メツシユ機構２０と同一構造であり、遊嵌ギヤ５
９，６０を選択的に出力軸５１に連結する。

つぎに、前記最終減速装置６について説明す
る。前記出力軸５１の先端部にはベベルピニオン
６２が連結され、このベベルピニオン６２には差
動装置の一部を構成するベベルギヤ６３が噛み合
つている。ベベルギヤ６３は最終減速部６４を介
して車軸６５に連結され、車軸６５には前記駆動
輪７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。油圧クラツチ２９，３０，４６，４７をニユ
ートラルにした状態でエンジン１を始動させ、つ
いで、第二の変速装置５のシフトレバー（図示せ
ず）をセレクトすることによりシフタフオーク
（図示せず）を介してシンクロメツシユ機構６１
のスリーブ２３を遊嵌ギヤ５９側に移動し、遊嵌
ギヤ５９を出力軸５１に連結する。さらに、その
シフトレバーをシフトすることによりシフタフオ
ーク（図示せず）を介してシンクロメツシユ機構
５５のスリーブ２３を遊嵌ギヤ５３側に移動し、
遊嵌ギヤ５３を入力軸４９に連結する。なお、正
逆転変速装置３においては、シンクロメツシユ機
構２０によりカウンタギヤ１７をカウンタ軸１６
に連結する。この状態から油圧クラツチ２９，４
７を接続すると、エンジン１からの動力は、伝動
軸１２、固定ギヤ１４、カウンタギヤ１７、シン
クロメツシユ機構１９、第一のカウンタ軸１６、
第二のカウンタ軸２６、油圧クラツチ２９、カウ
ンタギヤ２７、固定ギヤ４１、第三のカウンタ軸
３９、固定ギヤ４３、カウンタギヤ４５、油圧ク
ラツチ４７、出力軸４０、入力軸４９、シンクロ
メツシユ機構５５、遊嵌ギヤ５３、固定ギヤ５
６、カウンタ軸５０、固定ギヤ５８、遊嵌ギヤ５
９、シンクロメツシユ機構６１、出力軸５１へと
伝達され、出力軸５１から最終減速装置６を経て
駆動輪７に伝達される。このようにして、第１速
よりの発進及び第１速での走行が行なわれる。

なお、油圧クラツチ２９，４７を接続すること
にかえて油圧クラツチ３０，４７を接続すると、
第２速よりの発進及び第２速での走行が行なわれ
る。同様に、油圧クラツチ２９，４６を接続する
ことにより第３速での発進及び走行、油圧クラツ
チ３０，４６を接続することにより第４速での発
進及び走行が行なわれる。

さらに、第二の変速装置５において、シンクロ
メツシユ機構５５による遊嵌ギヤ５３，５４と入
力軸４９との連結及びシンクロメツシユ機構６１
による遊嵌ギヤ５９，６０と出力軸５１との連結
の組合せにより、第一の変速装置４における第１
速〜第４速の各変速段に対して低速、中速、高
速、超高速の各変更段が得られる。また、第二の
変速装置５においては、減速比が大きく、作用す
る慣性モーメントが大きいものであるが、シンク
ロメツシユ機構５５，６１の操作を第三の変速歯
車列４８の油圧クラツチ４６，４７を切つた状態
で行なう。また、慣性モーメントをより少なくす
るため油圧クラツチ４６，４７から遠くにあるシ
ンクロメツシユ機構６１から操作している。した
がつて、シンクロメツシユ機構５５，６１操作時
において問題となる慣性モーメントは油圧クラツ
チ４６，４７以降の慣性モーメントのみとなり、
シンクロメツシユ機構５５，６１の容量上の問題
を生じない。そして、減速比の大きい第二の変速
装置５における変速操作をトラクタ等の走行を停
止することなく行なえる。

後進発進及び後進走行については、油圧クラツ
チ２９，３０を切つた状態でシンクロメツシユ機
構１９を操作してカウンタ軸１６とカウンタギヤ
１８とを連結し、油圧クラツチ２９，３０のいず
れか初めに接続されていた油圧クラツチ２９又は
３０を接続することにより行なう。

つぎに、第１速から第２速への変速操作につい
て説明する。第１速での走行中に第２速への変速
操作指示がなされると、油圧クラツチ２９が切り
離されるとともに油圧クラツチ３０が接続され、
動力伝達が油圧クラツチ３０，４７を介して行な
われる第２速の走行状態となる。

第１速から第３速への変速操作は、第３速への
変速操作指示に基づいて油圧クラツチ４７が切り
離されるとともに油圧クラツチ４６が接続され、
動力伝達が油圧クラツチ２９，４６を介して行な
われる第３速の走行状態となる。また、第１速か
ら第４速への変速操作は、油圧クラツチ２９，４
７を切り離すとともに油圧クラツチ３０，４６を
接続することにより行なわれる。同様にして、油
圧クラツチ２９，３０，４６，４７の接続状態を
変更することにより第２速から第１速、第３速、
第４速、及び第３速から第１速、第２速、第４速
等への変速を行なえる。

つぎに、第二の変速装置５における変速操作を
中速から高速へのシフトアツプを例にとり説明す
る。中速での走行時には、シンクロメツシユ機構
５５により遊嵌ギヤ５４が入力軸４９に連結さ
れ、シンクロメツシユ機構６１により遊嵌ギヤ５
９が出力軸５１に連結されている。この状態から
第三の変速歯車列４８の油圧クラツチ４６，４７
を切り、エンジン１からの動力伝達を切る。つい
で、シフトレバーの操作によりシンクロメツシユ
機構５５のスリーブ２３を移動させて遊嵌ギヤ５
４と入力軸４９との連結を切り、シンクロメツシ
ユ機構６１のスリーブ２３を移動させて遊嵌ギヤ
５９と出力軸５１との連結を切る。さらに、シン
クロメツシユ機構６１のスリーブ２３を遊嵌ギヤ
６０側に移動させることにより、シンクロメツシ
ユ機構６１の働きによつて出力軸５１の回転速度
に対して遊嵌ギヤ６０の回転速度が同調し、噛み
合い連結が行なわれる。また、シンクロメツシユ
機構５５のスリーブ２３を遊嵌ギヤ５３側に移動
させることにより、シンクロメツシユ機構５５の
働きによつて遊嵌ギヤ５３の回転速度に対して入
力軸４９の回転速度が同調し、噛み合い連結が行
なわれる。この状態から、第三の変速歯車列４８
の油圧クラツチ４６，４７のいずれか初めに接続
されていた油圧クラツチ４６又は４７を再び接続
することにより、エンジン１からの動力は入力軸
４９から遊嵌ギヤ５３、固定ギヤ５２、遊嵌ギヤ
６０、を経て出力軸５１に伝達され、中速から高
速へのシフトアツプが完了する。

なお、第二の変速装置５における低速から中速
へのシフトアツプはシンクロメツシユ機構５５の
スリーブ２３の移動により行なわれ、高速から超
高速へのシフトアツプはシンクロメツシユ機構６
１のスリーブ２３の移動により行なわれる。ま
た、高速から中速、中速から低速等へのシフトダ
ウンも同様にシンクロメツシユ機構５５，６１の
スリーブ２３を移動させることにより行なわれ
る。

なお、本実施例においては第一のカウンタ軸１
６と第二のカウンタ軸２６とを別個に形成して同
一軸心上に配置したが、これらのカウンタ軸１
６，２６を一体的に形成してもよい。

発明の効果 本発明は、上述のように第二のカウンタ軸と第
三のカウンタ軸と出力軸とを並列に設けことによ
り、変速装置の全長を短くして変速装置の小型化
を図ることができ、また、エンジンから出力軸上
の第三の変速歯車列に至る動力伝達経路中に正回
転と逆回転との切り換えを行なう第一の変速歯車
列を設けるとともに回転数の切り換えを行なう第
二の変速歯車列を設けたことにより、第三の変速
歯車列のカウンタギヤの数を少なくするにも係わ
らず前進及び後進において多段変速を行なうこと
ができ、さらに、入力軸上のシンクロメツシユ機
構及び出力軸上のシンクロメツシユ機構の操作に
よりより多くの変速段数を得ることができ、シン
クロメツシユ機構の操作を第三の変速歯車列の油
圧クラツチを切つた状態で行なうことにより、シ
ンクロメツシユ機構に作用する慣性モーメントを
軽減し、シンクロメツシユ機構の容量的な問題を
生ずることなく全変速段においてトラクタ等の走
行を停止することなく変速操作を行なうことがで
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
は動力伝達経路を簡略化して示す説明図、第２図
は縦断正面図である。 １……エンジン、１２……伝動軸、１４，１５
……固定ギヤ、１６……第一のカウンタ軸、１
７，１８……カウンタギヤ、１９……シンクロメ
ツシユ機構（連結部材）、２０……第一の変速歯
車列、２６……第二のカウンタ軸、２７，２８…
…カウンタギヤ、２９，３０……油圧クラツチ、
３１……第二の変速歯車列、３９……第三のカウ
ンタ軸、４０……出力軸、４１，４２，４３……
固定ギヤ、４４，４５……カウンタギヤ、４６，
４７……油圧クラツチ、４８……第三の変速歯車
列、４９……出力軸、５０……カウンタ軸、５１
……出力軸、５３，５４……遊嵌ギヤ、５５……
シンクロメツシユ機構、５６，５７，５８……固
定ギヤ、５９，６０……遊嵌ギヤ、６１……シン
クロメツシユ機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンからの動力を伝える伝動軸と並列に
   第一のカウンタ軸を設けるとともにこの第一のカ
   ウンタ軸の出力側に第二のカウンタ軸を連結し、
   前記第二のカウンタ軸と並列に第三のカウンタ軸
   と出力軸とを設け、正回転を出力する固定ギヤと
   逆回転を出力する固定ギヤとを前記伝動軸上に設
   け、前記固定ギヤと常時噛み合う複数個のカウン
   タギヤとこれらのカウンタギヤを前記第一のカウ
   ンタ軸に選択的に連結する連結部材とを有する第
   一の変速歯車列を前記第一のカウンタ軸上に設
   け、複数個のカウンタギヤとこれらのカウンタギ
   ヤを選択的に前記第二のカウンタ軸に連結する油
   圧クラツチとを有する第二の変速歯車列を前記第
   二のカウンタ軸上に設け、前記第二のカウンタ軸
   上の前記カウンタギヤと常時噛み合う複数個の固
   定ギヤを前記第三のカウンタ軸に設け、前記第三
   のカウンタ軸上に設けられた固定ギヤと常時噛み
   合う複数個のカウンタギヤとこれらのカウンタギ
   ヤを前記出力軸に選択的に連結する油圧クラツチ
   とを有する第三の変速歯車列を前記出力軸上に設
   けたことを特徴とする変速装置。 ２ エンジンからの動力を伝える伝動軸と並列に
   第一のカウンタ軸を設けるとともにこの第一のカ
   ウンタ軸の出力側に第二のカウンタ軸を連結し、
   前記第二のカウンタ軸と並列に第三のカウンタ軸
   と出力軸とを設け、正回転を出力する固定ギヤと
   逆回転を出力する固定ギヤとを前記伝動軸上に設
   け、前記固定ギヤと常時噛み合う複数個のカウン
   タギヤとこれらのカウンタギヤを前記第一のカウ
   ンタ軸に選択的に連結する連結部材とを有する第
   一の変速歯車列を前記第一のカウンタ軸上に設
   け、複数個のカウンタギヤとこれらのカウンタギ
   ヤを選択的に前記第二のカウンタ軸に連結する油
   圧クラツチとを有する第二の変速歯車列を前記第
   二のカウンタ軸上に設け、前記第二のカウンタ軸
   上の前記カウンタギヤと常時噛み合う複数個の固
   定ギヤを前記第三のカウンタ軸に設け、前記第三
   のカウンタ軸上に設けられた固定ギヤと常時噛み
   合う複数個のカウンタギヤとこれらのカウンタギ
   ヤを前記出力軸に選択的に連結する油圧クラツチ
   とを有する第三の変速歯車列を前記出力軸上に設
   け、前記出力軸の出力側に入力軸を連結し、この
   入力軸と平行に複数個の固定ギヤが固定されたカ
   ウンタ軸と出力軸とを設け、前記入力軸上に前記
   固定ギヤに常時噛み合う複数個の遊嵌ギヤとこれ
   らの遊嵌ギヤをこの入力軸に選択的に連結するシ
   ンクロメツシユ機構とを設け、前記出力軸上に前
   記固定ギヤに常時噛み合う複数個の遊嵌ギヤとこ
   れらの遊嵌ギヤをこの出力軸に選択的に連結する
   シンクロメツシユ機構とを設けことを特徴とする
   変速装置。