JPH0596621U - 変速切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前輪駆動部に高低速切換装置を備えた四輪駆
動車両において、低速から高速へ切り換えるときにも確
実に四輪駆動状態を維持し、高速駆動状態でのクラッチ
爪の移動を阻止してクラッチ爪同士の噛み合いを無く
し、かつ、外乱によりクラッチ爪が不安定な動きをしな
い高低速切換装置を構成することを目的とする。 【構成】 高低速切換装置が高速駆動状態のときに、ク
ラッチ爪体１の軸方向の移動を防止すべく、ドライブシ
ャフト４の孔部４ａと牽制用シャフト８の溝部８ａに嵌
入されているスチールボール７を、前記牽制用シャフト
８の摺動にてクラッチ爪体１嵌合部の溝部１ｂに嵌入す
る牽制機構を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、四輪駆動車両の高低変速装置における前輪の高速、低速の切換装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、トラクター等の四輪駆動車両において、前輪駆動部に高低速切換装置を 設けて前輪の高速、低速の切り換えを行う技術は、公知とされているのであり、 例えば、同一出願人による特願昭６３−６５４０８号出願や実願昭６３−４４０ ９２号出願に記載の技術の如くである。該従来技術において、通常の低速駆動状 態のときには、スプリングの付勢によりクラッチ爪同士、カム爪同士が噛み合う ようにし、高速駆動状態のときには、クラッチ爪の頂部同士、カム爪の頂部同士 が当接するラップ代を構成することによりクラッチ同士、カム同士が繰り返し噛 み合わないようにして低速駆動状態に戻り難い構造としている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前記従来技術における高速駆動状態において、クラッチ爪同士、カム 爪同士のラップ代を構成したことにより、高速駆動状態から低速駆動状態に切り 換わるときに、スムーズな切り換えを行うことができず、四輪駆動の状態を維持 することができずに二輪駆動の状態となり易いのであり、クラッチ爪がスプリン グにより付勢されていることにより、高速駆動状態における圃場の状態やトラク ターの作業機の種類やタイヤのラグのたわみ等の外乱にて、クラッチ爪がタイヤ から押されたり、エンジンから押されたりして、ラップ代が変化し、クラッチ爪 同士、カム同士が繰り返し噛み合うので、低速駆動状態に戻る現象が起こるとと もに異常音が発生するのである。また、前記不具合を解消する為にラップ代を無 くしてしまうと、クラッチ爪がスプリングに付勢されているので、高速駆動状態 を維持したいときにおいても低速駆動状態に戻ってしまい、クラッチ爪同士、カ ム爪同士が繰り返し噛み合うことにより、騒音の発生や磨耗の発生が起こるので ある。そこで、本考案は、低速から高速へ切り換えるときにも確実に四輪駆動状 態を維持し、高速駆動状態でのクラッチ爪の移動を阻止してクラッチ爪同士の噛 み合いを無くし、かつ、外乱によりクラッチ爪が不安定な動きをしない高低速切 換装置を構成することを目的とするのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

以上のような課題を解決するための手段として、本考案は、前輪駆動部に高低 速切換装置を備えた四輪駆動車両において、高低速切換装置が高速駆動状態のと きに、クラッチ爪体の軸方向の移動を防止すべく牽制機構を設けたものである。

【０００５】

【作用】

作用について説明すると、先ず、通常の四輪駆動状態の場合には、クラッチ爪 体１のクラッチ爪１ａが第一の回転体であるギア３のクラッチ爪３ａと噛合する とともに、カム爪体２のカム爪２ａが前記ギア３のカム爪３ｂと噛合することに より、ギア３の回転がクラッチ爪体１を介してドライブシャフト４に伝達されて いるのである。このとき前記クラッチ爪体１は、軸方向へ摺動可能であり、牽制 機構を構成するドライブシャフト４の孔部４ａのスチールボール７は、牽制用シ ャフト８の溝部８ａに嵌入されており、該牽制用シャフト８を固定しているので ある。

【０００６】 次に、高速駆動状態の場合には、シフタフォーク５を操作して、前記ギア３、 第四の回転体である中間軸２０上のギア２１・２２、第三の回転体であるギア１ ０、クラッチ摺動体１１、軸受けスリーブ９を介して、第二の回転体である筒状 伝達部材６に動力の伝達を行うことにより、該筒状伝達部材６のクラッチ部Ａを 介してカム爪体２も一体的に回転駆動されるのであり、筒状伝達部材６とギア３ との回転数の差により、カム爪２ａ・３ｂ同士が噛合を解除する方向の力が作用 し、カム爪体２がギア３から離反する方向に移動し、該カム爪体２に押されてク ラッチ爪体１もクラッチ爪１ａ・３ａ同士が噛合を解除する方向に摺動するので ある。

【０００７】 そして、カム爪２ａ・３ｂ同士及びクラッチ爪１ａ・３ａ同士の噛合が解除さ れた後、筒状伝達部材６とカム爪体２とが設定角度進角すると、クラッチ部を介 してクラッチ爪体１が筒状伝達部材６と一体的に回転駆動され、ドライブシャフ ト４が筒状伝達部材６の回転数に応じて回転するのである。このとき前記シフタ フォーク５とともに操作される牽制機構が作動し、牽制用シャフト８が摺動して スチールボール７を押し出し、該スチールボール７がクラッチ爪体１内周部の溝 部１ｂに嵌入されることにより、該クラッチ爪体１は、軸方向へ摺動しないよう に固定されるのである。前記スチールボール７のクラッチ爪体１の溝部１ｄへの 嵌入は、ロッド１９に周設されている牽制用スプリング１８の付勢により、クラ ッチ爪体１が摺動し、クラッチ爪１ａ・３ａ同士が噛合を解除した後に行われる ように時間差が設けられている。

【０００８】

【実施例】

本考案の解決すべき課題及び解決する手段は以上の如くであり、次に添付の図 面に示した実施例について説明すると、図１は、四輪駆動車両であるトラクター Ｔの側面部分断面図、図２は、本考案の実施例を示す動力取出ケース３０の平面 断面図、図３は、牽制機構を示す側面図、図４は、高速駆動状態を示す図２のＸ −Ｘ線断面図である。

【０００９】 本考案の変速切換装置の実施例を図１に示す四輪駆動車両であるトラクターＴ において説明すると、トラクターＴには、前輪３１及び後輪３２が配設されてお り、前部のボンネット３３内には、エンジンＥが配設されている。前記ボンネッ ト３３の後部には、ステアリング３４が配設されており、該ステアリング３４の 後方には、運転座席３５が配設されている。該運転座席３５の下方には、ミッシ ョンケースＭ並びにデフケース２９が配設されており、該デフケース２９の下面 には、図４に示す動力取出孔２３に対応して動力取出ケース３０が固設されてい る。

【００１０】 該動力取出ケース３０内には、前輪駆動用のドライブシャフト４の後端部が軸 受け支持されており、該ドライブシャフト４の前端部は、前部にバンパー４０を 有するアクスルフレーム３６に前後ホルダー４１・４２を介して配設されている フロントアクスルケース３７に支持されている。該フロントアクスルケース３７ の両端には、回動ケース３８が配設されており、前記ドライブシャフト４の回転 は、フロントアクスルケース３７内の前輪駆動軸４５、回動ケース３８内のベベ ルギア等を介して前輪３１に伝達されるのである。

【００１１】 図２において、前記動力取出ケース３０には、ドライブシャフト４が軸受け２ ４・２５にて支持されるとともに、該ドライブシャフト４の軸心と平行な軸心を 有する中間軸２０が軸受け２６・２７にて支持されており、該中間軸２０には、 小径のギア２１と大径のギア２２とが一体的に形成され、第四の回転体として構 成されている。前記ドライブシャフト４の一端側外周部には、前記ギア２１と噛 合する第一の回転体であるギア３が軸受け２８を介して支持されており、該ギア ３の前側端面には、内周側に位置するクラッチ爪３ａと外周側に位置するカム爪 ３ｂとが放射状に形成されている。

【００１２】 前記ドライブシャフト４上には、第三の回転体であるギア１０と軸受けスリー ブ９とが回転自在に外嵌されるとともに、前記ギア３と軸受けスリーブ９との間 の位置にクラッチ爪体１が摺動自在にスプライン嵌合されており、前記軸受けス リーブ９上には、クラッチ摺動体１１と第二の回転体である筒状伝達部材６がス プライン嵌合されている。前記ギア１０とクラッチ摺動体１１には、互いに選択 的に噛合するクラッチ爪１０ａとクラッチ爪１１ａとが放射状に形成されており 、前記クラッチ摺動体１１には、クラッチ爪１０ａ・１１ａ同士を噛合させる方 向にクラッチ摺動体１１を摺動させるシフタフォーク５が設けられている。

【００１３】 前記筒状伝達部材６には、複数個の凸部６ａと該凸部６ａの間に形成されてい る溝部６ｂとからなるクラッチ部Ａが形成されており、スプリング１２の一端が 係止されている。前記クラッチ爪体１には、外周方向に突出した第一の凸部１ｂ と、該第一の凸部１ｂの先端から突出した突起部１ｃと、前記ギア３のクラッチ 爪３ａに係脱自在に噛合するクラッチ爪１ａとが形成されている。前記第一の凸 部１ｂは、前記筒状伝達部材６の溝部６ｂ内に延出されており、第一の凸部１ｂ の側面と前記筒状伝達部材６の凸部６ａの側面との間には、クラッチ爪体１と筒 状伝達部材６とが設定角度内で相対的に回動可能なように所定寸法の隙間が設け られている。前記クラッチ爪体１の突起部１ｃには、前記スプリング１２の他端 が保持されており、該スプリング１２は、クラッチ爪体１の突起部１ｃと筒状伝 達部材６との間に張設されている。

【００１４】 前記クラッチ爪体１には、カム爪体２が回転自在に嵌合されており、該カム爪 体２には、前記ギア３のカム爪３ｂに係脱自在に噛合するカム爪２ａが形成され ているとともに、前記筒状伝達部材６の溝部６ｂ内に延出する第二の凸部２ｂが 形成されている。該第二の凸部２ｂの回転方向の両側面は、筒状伝達部材６の凸 部６ａの側面に常時当接されており、前記筒状伝達部材６とクラッチ爪体１との 間には、クラッチ爪体１をギア３側に向けて付勢するスプリング１３が設けられ ている。

【００１５】 次に、本考案の要部である牽制機構について説明すると、前記ドライブシャフ ト４の端面からは、牽制用シャフト８が挿嵌されており、該牽制用シャフト８は 、スプリング１４にて付勢されている。前記ドライブシャフト４には、孔部４ａ が、牽制用シャフト８には、溝部８ａがそれぞれ相対する位置に設けられており 、該孔部４ａと溝部８ａには、スチールボール７が嵌入されている。該スチール ボール７は、牽制用シャフト８が摺動することによりドライブシャフト４表面に 押し出されるのであり、該ドライブシャフト４にスプライン嵌合されているクラ ッチ爪体１の嵌合部には、スチールボール７が押し出されときに嵌入される溝部 １ｄが設けられている。

【００１６】 前記牽制用シャフト８の後端には、カム１５が設けられており、該カム１５は 、回動軸１６の一端部にボルト４３にて取付られている。該回動軸１６の動力取 出ケース３０側面の支持部材５８から突出した他端部には、牽制用シフトアーム １７が固設されている。該牽制用シフトアーム１７の先端部には、図３に示す如 く、牽制用スプリング１８が周設されているロッド１９の上端部がナット４４に て係止されており、該ロッド１９の下端部は、高低速切換用シフトアーム３９に 固設されているピン５６に枢結されている。高低速切換用シフトアーム３９の一 端部には、回動軸４６が固設され、該回動軸４６には、前記シフタフォーク５が 固設されている。高低速切換用シフトアーム３９の他端部に固設されているピン ５７には、シフトリンク４７が枢結されており、該シフトリンク４７は、ターン バックル４８を介してソレノイド４９に連結されている。このように牽制機構は 、ロッド１９、牽制用シフトアーム１７等を介して高低速切換装置に連動するよ うに構成されている。

【００１７】 以上のような構成において、先ず、通常の四輪駆動状態の場合には、クラッチ 爪体１のクラッチ爪１ａがスプリング１３の付勢にてギア３のクラッチ爪３ａと 噛合するとともに、カム爪体２のカム爪２ａが前記ギア３のカム爪３ｂと噛合す ることにより、エンジンＥからの動力にてＰＴＯ軸５２上のギア５３及びアイド ラ軸５０上のギア５１を介してファイナルピニオン軸５４にスプライン固定され たギア５９と噛合しているギア３が回転し、該ギア３の回転がクラッチ爪体１を 介してドライブシャフト４に伝達され、ドライブシャフト４を介して前輪３１が 回転駆動されているのである。このとき前記クラッチ爪体１は、牽制機構が作動 していないので軸方向へ摺動可能であり、ドライブシャフト４内の牽制用シャフ ト８は、スチールボール７が溝部８ａに嵌入しているので固定された状態である 。

【００１８】 なお、前記カム爪体２のカム爪２ａとギア３のカム爪３ｂが噛合しているので 、カム爪体２の第二の凸部２ｂの回転方向前方側面が筒状伝達部材６の凸部６ａ の回転方向後方側面に当接して、筒状伝達部材６は、ギア３と一体的に回転して おり、該筒状伝達部材６をスプライン嵌合している軸受けスリープ９は、クラッ チ摺動体１１とともに回転している。前記ギア１０は、中間軸２０を介して回転 しているが、クラッチ爪１０ａ・１１ａ同士の噛合が解除された状態であるので 空転している。また、図４に示す如く、エンジンＥからの動力は、図示しない走 行用変速装置を介してファイナルピニオン軸５４に伝達され、後輪３２が回転駆 動されるのであり、ＰＴＯ用変速装置（図示せず）を介してＰＴＯ軸５２へ伝達 されるのである。

【００１９】 次に、図４に示す高速駆動状態の場合には、ソレノイド４９がＯＮの状態とな り、シフトリンク４７を介して高低速切換用シフトアーム３９が回動し、シフタ フォーク５にてクラッチ摺動体１１のクラッチ爪１１ａとギア１０のクラッチ爪 １０ａ噛合することにより、前記ギア３の回転が中間軸２０上のギア２１・２２ 、ギア１０、クラッチ摺動体１１を介して、筒状伝達部材６に伝達され、該筒状 伝達部材６の凸部６ａの側面には、カム爪体２の第二の凸部２ｂの回転方向の両 側面が常時当接されているので、該カム爪体２も筒状伝達部材６と一体的に回転 駆動されるのである。そして、筒状伝達部材６とギア３との回転数の差により、 カム爪２ａ・３ｂ同士が噛合を解除する方向の力が作用し、カム爪体２がギア３ から離反する方向に移動し、該カム爪体２に押されてクラッチ爪体１もクラッチ 爪１ａ・３ａ同士が噛合を解除する方向に摺動するのである。

【００２０】 前記の如くカム爪２ａ・３ｂ同士及びクラッチ爪１ａ・３ａ同士の噛合が解除 された後、筒状伝達部材６とカム爪体２とが設定角度進角すると、筒状伝達部材 ６の凸部６ａの回転方向前方側面がクラッチ爪体１の第一の凸部１ｂの回転方向 後方側面に当接し、クラッチ爪体１が筒状伝達部材６と一体的に回転駆動され、 ドライブシャフト４が筒状伝達部材６の回転数に応じて回転するのであり、該ド ライブシャフト４の回転により前輪３１が回転駆動されるのである。このとき前 記シフタフォーク５を操作する高低速切換用シフトアーム３９の回動に連動して 、ロッド１９を介して牽制用シフトアーム１７が回動し、カム１５が回動し、該 カム１５にて牽制用シャフト８が摺動し、該牽制用シャフト８がドライブシャフ ト４表面からスチールボール７を押し出してクラッチ爪体１の溝部１ｄに嵌入す ることにより、該クラッチ爪体１は、軸方向へ摺動しないように固定されるので ある。

【００２１】 そして、前記スチールボール７のクラッチ爪体１の溝部１ｄへの嵌入は、前記 ロッド１９の牽制用スプリング１８の付勢により、クラッチ爪体１が摺動し、ク ラッチ爪１ａ・３ａ同士が噛合を解除した後に行われるように時間差が設けられ ている。また、高速駆動状態において、前記筒状伝達部材６は、クラッチ爪体１ に対して設定角度進角した状態に維持されているので、前記クラッチ爪体１の突 起部１ｃと筒状伝達部材６との間に張設されているスプリング１２は、伸長した 状態であり、前記カム爪体２は、クラッチ爪体１より設定角度進角した状態で回 転している。

【００２２】 次に、前記高速駆動状態において、ソレノイド４９をＯＦＦの状態にすると、 シフタフォーク５が操作されてギア１０のクラッチ爪１０ａとクラッチ摺動体１ １のクラッチ爪１１ａの噛合が解除され、筒状伝達部材６を回転させていた駆動 力が消滅し、該筒状伝達部材６が軸受けスリープ９とクラッチ摺動体１１ととも に回転自在な状態になり、スプリング１２の付勢によりカム爪体２とともに回転 方向と逆の方向に戻されると同時に、カム１５による押圧が解除され、牽制用シ ャフト８がスプリング１４の付勢にて牽制用シャフト８の溝部８ａとドライブシ ャフト４の孔部４ａとが相対する位置まで戻される。

【００２３】 そして、筒状伝達部材６の側面がクラッチ爪体１の第一の凸部１ｂの回転方向 前方側面に当接する位置に戻り、クラッチ爪体１に対するカム爪体２の進角状態 が解消され、クラッチ爪体１のクラッチ爪１ａとカム爪体２のカム爪２ａとの位 相が一致し、クラッチ爪１ａとカム爪２ａがそれぞれギア３のクラッチ爪３ａと カム爪３ｂに噛合可能を状態で対向したときに、スプリング１３の付勢によりク ラッチ爪体１がカム爪体２とともにギア３側に摺動し、クラッチ爪１ａ・３ａ同 士、カム爪２ａ・３ｂ同士がそれぞれに噛合すると同時に、スチールボール７が 牽制用シャフト８の溝部８ａに嵌入されて、入力軸５０の回転がギア３、クラッ チ爪体１を介してドライブシャフト４に伝達され、通常の四輪駆動状態に戻るの である。

【００２４】 なお、図２において、ドライブシャフト４の中心線の上側の部分は、通常の四 輪駆動状態を示しており、中心線の下側の部分は、高速駆動状態を示しているの である。また、本実施例においては、通常時の四輪駆動状態を低速駆動状態とし て、高速駆動状態に切り換える変速切換装置を構成したが、通常時を高速駆動状 態とし、低速駆動状態に切り換える変速切換装置として構成してもよいのであり 、高低速の駆動の切換をクラッチ爪１０ａ・１１ａ同士の噛合により行っている が、油圧式多板クラッチ等を用いてもよく、特に限定するものではないのである 。

【００２５】

【考案の効果】

本考案は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。即ち 、牽制機構にてクラッチ爪の軸方向の動きを固定することにより、ラップ代を少 なくするこどができるので、二輪駆動状態となることを防止することができ、常 に四輪駆動状態を維持することができるのであり、高速駆動状態を維持してクラ ッチ爪を固定することができるので、いかなる外乱に対しても、クラッチ爪が不 安定な動きをすることが無くなり、異常音の発生を防止することができ、ラップ 代を無くしても、クラッチ爪同士が噛合を繰り返さないので、クラッチ爪の係脱 時の連続音の発生を防止することができるのである。また、高速駆動の切換とク ラッチ爪の固定に時間差を設け、自動的にクラッチ爪を牽制すべく構成したこと により、スムーズで確実に牽制することができる構造となっているのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】四輪駆動車両であるトラクターＴの側面部分断
面図である。

【図２】本考案の実施例を示す動力取出ケース３０の平
面断面図である。

【図３】牽制機構を示す側面図である。

【図４】高速駆動状態を示す図２のＸ−Ｘ線断面図であ
る。

【符号の説明】

１ クラッチ爪体 １ａ クラッチ爪 ２ カム爪体 ２ａ カム爪 ３ ギア ３ａ クラッチ爪 ３ｂ カム爪 ４ ドライブシャフト ５ シフタフォーク ６ 筒状伝達部材 ７ スチールボール ８ 牽制用シャフト １２ スプリング １５ カム １７ 牽制用シフトアーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪駆動部に高低速切換装置を備えた四
   輪駆動車両において、高低速切換装置が高速駆動状態の
   ときに、クラッチ爪体の軸方向の移動を防止すべく牽制
   機構を設けたことを特徴とする変速切換装置。