JPH0571820B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、農用トラクタ等における機体の走行
を停止させることなく変速操作を行ないうる変速
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作業中に機
体の走行を停止させることなく変速操作を行ない
うるものが要望されている。

かかる要望を満たす変速装置の代表的なものの
一つに特開昭59−140941号公報記載のものが存す
る。すなわち、エンジンから駆動部に至る動力伝
達経路中に変速比の異なる変速ギヤを二系統のカ
ウンタ軸上に分けて設けるとともにそれぞれのカ
ウンタ軸の入力部にクラツチを介装している。そ
して、変速時には一方のクラツチを徐々に切離し
て半クラツチ状態とし、同時に他方のクラツチを
徐々に接続して半クラツチ状態とし、両クラツチ
の回転変度が一致したところで動力伝達経路を滑
らかに一方のカウンタ軸から他方のカウンタ軸へ
変換して変速を行なつている。

発明が解決しようとする問題点 一方のクラツチを徐々に切離しながら同時に他
方のクラツチを徐々に接続させるよう両クラツチ
を適切に制御するためには複雑な制御機構が必要
であり、また、変速操作の都度両クラツチは半ク
ラツチ状態となり、クラツチの耐久性が著しく低
下するという欠点がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもの
で、変速時におけるクラツチの制御を簡素化する
とともにクラツチの耐久性を向上させうる変速装
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 第一のクラツチ１０を介してエンジン１に連結
される第一のカウンタ軸２０と、第二のクラツチ
１１を介してエンジン１に連結される第二のカウ
ンタ軸２１と、複数個の受動ギヤ５１〜５４が固
設された出力軸１９とを並列に設け、複数個の遊
嵌ギヤ３５〜３８，４４〜４７とこれらの遊嵌ギ
ヤ３５〜３８，４４〜４７をカウンタ軸２０，２
１に選択的に連結するシンクロメツシユ機構３
９，４０，４８，４９よりなる同一構造の二つの
変速歯車列４１，５０を設け、第一の変速歯車列
４１を第一のカウンタ軸２０に設けるとともに第
二の変速歯車列５０を第二のカウンタ軸２１に設
け、各受動ギヤ５１〜５４に第一の変速歯車列４
１の一個の遊嵌ギヤ３５〜３８と第二の変速歯車
列５０の一個の遊嵌ギヤ４４〜４７とを噛合わ
せ、第二のクラツチ１１と第二のカウンタ軸２１
との間にクラツチ１１側からカウンタ軸２１側へ
の動力のみを伝える一方向クラツチ４２を設け
る。

作 用 通常の作業時等には双方のカウンタ軸２０，２
１の変速歯車列４１，５０を介して出力軸１９へ
の動力伝達を行ない、変速時には一方のクラツチ
１０，１１を切つてそのクラツチ１０，１１側の
変速歯車列４１，５０において変速操作を行なう
とともに他方のクラツチ１１，１０の変速歯車列
５０，４１を介して動力伝達を続行し、変速操作
終了後に再びクラツチ１０，１１を接続して双方
のクラツチ１０，１１を接続状態とし、一方向の
クラツチ４２の働きにより変速操作を行なつた側
の変速歯車列４１，５０を経た動力を出力軸１９
に伝達する。

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、クラツ
チ２、主変速装置３、副変速装置４、最終減速装
置５及び駆動輪６から構成されている。エンジン
１のクランク軸７はフライホイール８を介して
PTO伝動軸９とクラツチ２とに連結されている。
なお、クラツチ２は前後に配置されて各々単独に
前記フライホイール８と接離する第一のクラツチ
１０と第二のクラツチ１１とからなり、これらの
クラツチ１０，１１は前記PTO伝動軸９と同一
軸心をもつて外嵌する第一の入力軸１２及び第二
の入力軸１３に各々連結されている。前記第一の
クラツチ１０及び入力軸１２並びに第二のクラツ
チ１１及び入力軸１３はクラツチケース１４内に
収納されており、このクラツチケース１４に前記
主変速装置３を収納するミツシヨンケース１５が
連結固定されている。

まず、前記主変速装置３について説明する。前
記入力軸１２，１３は各々前記ミツシヨンケース
１５内まで延出され、第一の入力軸１２の端部に
は二固の出力ギヤ１６，１７が形成され、第二の
入力軸１３の端部には一固の出力ギヤ１８が形成
されている。前記ミツシヨンケース１５には、前
記PTO軸９に外嵌された出力軸１９と第一のカ
ウンタ軸２０と第二のカウンタ軸２１とが第３図
に示すように出力軸１９を頂点とした三角形状に
並列に架設されている。前記カウンタ軸２０の前
部にはスリーブ２２及びニードルベアリング２３
を介して前進用入力ギヤ２４と後進用入力ギヤ２
５とが遊嵌され、前進用入力ギヤ２４は前記出力
ギヤ１６と噛合い、後進用入力ギヤ２５はアイド
ラギヤ２６を介して前記出力ギヤ１７と噛合つて
いる。そして、これらの前進用入力ギヤ２４と後
進用入力ギヤ２５とは、シンクロナイザハブ２
７、スリーブ２８、シンクロナイザピン２９、シ
ンクロナイザリング３０、アウタリング３１等か
らなるシンクロメツシユ機構３２により第一のカ
ウンタ軸２０と選択的に連結されている。

前記第一のカウンタ軸２０上にはそれぞれスリ
ーブ３３及びニードルベアリング３４を介して第
１速用の遊嵌ギヤ３５、第２速用の遊嵌ギヤ３
６、第３速用の遊嵌ギヤ３７、第４速用の遊嵌ギ
ヤ３８が遊嵌され、各遊嵌ギヤ３５，３６，３
７，３８は前記シンクロメツシユ機構３２と同一
構造のシンクロメツシユ機構３９，４０により前
記カウンタ軸２０に選択的に連結されている。そ
して、これらの遊嵌ギヤ３５，３６，３７，３８
及びシンクロメツシユ機構３９，４０により第一
の変速歯車列４１が構成されている。

前記第二のカウンタ軸２１の前端には一方向ク
ラツチ４２を介して入力ギヤ４３が固定され、こ
の入力ギヤ４３は前記出力ギヤ１８と噛合つてい
る。なお、前記一方向クラツチ４２は入力ギヤ４
３の回転を第二のカウンタ軸２１に伝達する働き
をするもので、第二のカウンタ軸２１の回転を入
力ギヤ４３に伝達しない構造である。即ち、入力
ギヤ４３の回転がカウンタ軸２１の回転より速い
場合にのみ動力が伝達され、入力ギヤ４３の回転
がカウンタ軸２１の回転より遅い場合には一方向
クラツチ４２を介しての動力伝達は行なわれな
い。また、第二のカウンタ軸２１上には遊嵌ギヤ
４４，４５，４６，４７及びシンクロメツシユ機
構４８，４９よりなる前記第一の変速歯車列４１
と同一構造の第二の変速歯車列５０が設けられて
いる。

前記出力軸１９には、前記遊嵌ギヤ３５，４４
と噛合う第１速用の受動ギヤ５１、前記遊嵌ギヤ
３６，４５と噛合う第２速用の受動ギヤ５２、前
記遊嵌ギヤ３７，４６と噛合う第３速用の受動ギ
ヤ５３、前記遊嵌ギヤ３８，４７と噛合う第４速
用の受動ギヤ５４が形成されている。なお、一個
の受動ギヤと噛合う二個の遊嵌ギヤ、即ち、遊嵌
ギヤ３５，４４、遊嵌ギヤ３６，４５、遊嵌ギヤ
３７，４６、遊嵌ギヤ３８，４７同志は同一歯
数、同一モジユールであり、エンジン１の回転数
が同一の場合には、例えば遊嵌ギヤ３５を介して
出力軸１９に伝達される回転数と遊嵌ギヤ４４を
介して出力軸１９に伝達される回転数とは同一で
ある。

つぎに、前記副変速装置４及び前記最終減速装
置５について説明する。前記出力軸１９は後方に
延出して副変速装置４の入力軸とされ、高速用駆
動ギヤ５５と中速用駆動ギヤ５６とが固定される
とともに二個のアイドルギヤ５７，５８が遊嵌さ
れている。前記出力軸１９と並列にピニオン軸５
９が架設され、このピニオン軸５９には前記高速
用駆動ギヤ５５と噛合う受動ギヤ６０、前記中速
用駆動ギヤ５６と噛合う受動ギヤ６１が遊嵌され
ている。さらに、受動ギヤ６１は前記アイドルギ
ヤ５７を介してピニオン軸５９上に遊嵌された低
速用の受動ギヤ６２に連結され、この受動ギヤ６
２は前記アイドルギヤ５８を介してピニオン軸５
９上に遊嵌された超低速用の受動ギヤ６３に連結
されている。そして、これらの受動ギヤ６０，６
１，６２，６３はクラツチギヤ６４，６５を介し
てピニオン軸５９に選択的に連結されている。

前記ピニオン軸５９の後端にはベベルビニオン
６６が設けられ、このベベルビニオン６６には差
動装置の一部を構成するベベルギヤ６７が噛合つ
ている。さらに、ベベルギヤ６７は最終減速ギヤ
６８，６９を介して車軸７０に連結され、車軸７
０には前記駆動輪６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。第一のクラツチ１０及び第二のクラツチ１１
を切つた状態でエンジン１を始動させる。第１速
走行の指示信号によりアクチユエータ（図示せ
ず）がイフターフオーク（図示せず）を介してシ
ンクロメツシユ機構３９，４８のスリーブ２８を
遊嵌ギヤ３５，４４側に移動し、遊嵌３５を第一
のカウンタ軸２０に及び遊嵌ギヤ４４を第二のカ
ウンタ軸２１に連結する。なお、シンクロメツシ
ユ機構３２のスリーブ２８を前進用入力ギヤ２４
側に移動することにより前進用入力ギヤ２４と第
一のカウンタ軸２０とが連結されており、副変速
装置４においても受動ギヤ６０，６１，６２，６
３のいずれか一個がクラツチギヤ６４，６５によ
りピニオン軸５９に連結されている。このような
状態で双方のクラツチ１０，１１を同時に接続す
ると、エンジン１からの動力は、クラツチ１０、
入力軸１２、出力ギヤ１６、前進用入力ギヤ２
４、シンクロメツシユ機構３２、第一のカウンタ
軸２０、シンクロメツシユ機構３９、遊嵌ギヤ３
５からなる動力伝達経路と、クラツチ１１、入力
軸１３、出力ギヤ１８、入力ギヤ４３、一方向ク
ラツチ４２、第二のカウンタ軸２１、シンクロメ
ツシユ機構４８、遊嵌ギヤ４４からなる動力伝達
経路との二系統の動力伝達経路を経て受動ギヤ５
１から出力軸１９に伝達され、さらに、副変速装
置４、最終減速装置５を経て駆動輪６へ伝達され
る。このようにして第１速よりの発進及び第１速
での走行を行なえる。なお、シンクロメツシユ機
構３９，４８を操作して遊嵌ギヤ３６，４５を第
一及び第二のカウンタ軸２０，２１に連結するこ
とによつて第２速での発進及び走行を行なえる。
第３速，第４速の場合も同様である。また、副変
速装置４において、クラツチギヤ６４，６５を受
動ギヤ６０，６１，６２，６３に選択的に噛合わ
せることにより、主変速装置３の第１速〜第４速
に対して高速、中速、低速及び超低速の各変速段
が得られる。

つぎに、後進時について説明する。シンクロメ
ツシユ機構３２により後進用入力ギヤ２５を第一
のカウンタ軸２０と連結し、第一のクラツチ１０
を接続するとともに第二のクラツチ１１を切る。
これにより、エンジン１からの動力伝達は第一の
変速歯車列４１を介して行なわれ、シンクロメツ
シユ機構３９，４０の操作により後進１速〜後速
４速の変速を行なえる。

つぎに、シフトアツプについて第１速から第２
速への変速を例にとつて説明する。まず、第１速
での走行時にはクラツチ１０，１１が接続され、
遊嵌ギヤ３５，４４がそれぞれカウンタ軸２０，
２１に連結されている。この状態での走行中に第
２速への変速指示信号がなされると、第二のクラ
ツチ１１は接続されたまま第一のクラツチ１０が
切れ、続いてシンクロメツシユ機構３９のスリー
ブ２８を遊嵌ギヤ３６側へ移動することによりシ
ンクロメツシユ機構３９の働きによつて駆動側で
ある第一のカウンタ軸２０の回転速度に対して被
駆動側である遊嵌ギヤ３６の回転速度が同調し、
噛合連結が行なわれる。ついで、第一のクラツチ
１０を接続する。これにより、エンジン１からの
動力は当初双方のカウンタ軸２９，２１から出力
軸１９に伝達される状態となるが、第一のカウン
タ軸２０及び遊嵌ギヤ３６等を経た動力伝達によ
つて出力軸１９の回転数が第１速走行時より上昇
し、受動ギヤ５１、遊嵌ギヤ４４、シンクロメツ
シユ機構４８を介して出力軸１９に連結された第
二のカウンタ軸２１の回転数が第二のクラツチ１
３に連結された入力ギヤ４３の回転数より上昇す
る。このため、一方向クラツチ４２により入力ギ
ヤ４３とカウンタ軸２１との間の動力伝達状態が
切れ、カウンタ軸２１は空転状態となる。この状
態から第二のクラツチ１３を切つてシンクロメツ
シユ機構４８のスリーブ２８を遊嵌ギヤ４５側に
移動し、シンクロメツシユ機構４８を介して遊嵌
ギヤ４５を第二のカウンタ軸２１に連結する。つ
いで、第二のクラツチ１３を接続することによつ
てエンジン１から出力軸１９への動力伝達は第一
のカウンタ軸２０側と第二のカウンタ軸２１側と
の二つの動力伝達経路から行なわれるようにな
り、第２速へのシフトアツプが完了する。

つぎに、シフトダウンについて第４速から第３
速への変速を例にとつて説明する。第４速での走
行時にはシンクロメツシユ機構４０，４９により
遊嵌ギヤ３８，４７がそれぞれカウンタ軸２０，
２１に連結されるとともに、第一及び第二のクラ
ツチ１０，１１が接続されている。この状態での
走行中に第３速への変速指示信号が出されると、
まず、第二のクラツチ１１が切られ、続いてシン
クロメツシユ機構４９のスリーブ２８が遊嵌ギヤ
４６側に移動されて遊嵌ギヤ４６と第二のカウン
タ軸２１とが連結される。そして、第二のクラツ
チ１１を接続する。すると、第１速から第２速へ
の変速において説明したのと同様に、遊嵌ギヤ３
８側から出力軸１９への動力伝達によつて遊嵌ギ
ヤ４６等を介して出力軸１９に連結された第二の
カウンタ軸２１の回転数は第４速走行時により上
昇し、一方向クラツチ４２の働きによりカウンタ
軸２１は空転状態となる。ついで、第一のクラツ
チ１０を切ると、第一のカウンタ軸２０への動力
伝達が断たれ、第二のカウンタ軸２１の回転が低
下する。そして、この回転が所定値まで低下する
とエンジン１から出力軸１９への動力伝達が一方
向クラツチ４２、第二のカウンタ軸２１等を介し
て行なわれる。そして、シンクロメツシユ機構４
０のスリーブ２８を遊嵌ギヤ３７側に移動して遊
嵌ギヤ３７と第一のカウンタ軸２０とを連結し、
第一のクラツチ１０を接続することにより、エン
ジン１から出力軸１９への動力伝達は第一のカウ
ンタ軸２０側と第二のカウンタ軸２１側との二つ
の動力伝達経路から行なわれるようになり、第３
速へのシフトダウンが完了する。

なお、シフトアツプ及びシフトダウン時のクラ
ツチ１０，１１及びシンクロメツシユ機構３９，
４０，４８，４９の一連の操作は、操縦者の変速
指示操作に基づき制御装置からの信号によりアク
チユエータによつて順次自動的に行なわれるもの
である。

発明の効果 本発明は、上述のように第一のクラツチと第二
のクラツチとを互いに順次独立して断接すること
によつて変速を行なうことができ、したがつて、
クラツチの断接制御装置を簡単なものとすること
ができ、また、一方のクラツチを切つた際にも他
方のクラツチ側からの動力伝達を確実に行なつて
変速時における機体の走行停止を確実に防止する
ことができ、また、変速時において一方向クラツ
チの働きによつて二つのカウンタ軸の回転数が一
致するまで半クラツチ状態を維持する必要がなく
なり、クラツチの半クラツチ状態が非常に短くな
つてクラツチの耐久性を向上させることができる
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
は縦断正面図、第２図は動力伝達経路を簡略化し
て示す説明図、第３図は縦断側面図である。 １…エンジン、１０〜１１…クラツチ、１９…
出力軸、２０，２１…カウンタ軸、３５〜３８…
遊嵌ギヤ、３９〜４０…シンクロメツシユ機構、
４１…変速歯車列、４２…一方向クラツチ、４４
〜４７…遊嵌ギヤ、４８，４９…シンクロメツシ
ユ機構、５０…変速歯車列、５１〜５４…受動ギ
ヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第一のクラツチを介してエンジンに連結され
   る第一のカウンタ軸と、第二のクラツチを介して
   前記エンジンに連結される第二のカウンタ軸と、
   複数個の受動ギヤが固設された出力軸とを並列に
   設け、前記第一のカウンタ軸に遊嵌される複数個
   の遊嵌ギヤとこれらの遊嵌ギヤを前記第一のカウ
   ンタ軸に選択的に連結するシンクロメツシユ機構
   とよりなる第一の変速歯車列を前記第一のカウン
   タ軸に設けるとともに、この第一の変速歯車列と
   同一構造の第二の変速歯車列を前記第二のカウン
   タ軸に設け、前記各受動ギヤに前記第一の変速歯
   車列の前記遊嵌ギヤと前記第二の変速歯車列の遊
   嵌ギヤとを噛合わせ、前記第二のクラツチと前記
   第二のカウンタ軸との間に前記第二のクラツチ側
   から前記第二のカウンタ軸側への動力のみを伝え
   る一方向クラツチを設けたことを特徴とする変速
   装置。