JPH0717879Y2 - 正逆転無段変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、コンバイン等のトランスミツシヨンに利用で
きる正逆転無段変速装置に関し、さらに詳しくは、同一
軸芯上に相対回転自在に配設した変速入力軸支と定速入
力軸とを、遊星歯車機構によつて連結するようにした正
逆転無段変速装置に関するものである。

〔従来技術〕

この種の遊星歯車機構を有する正逆転無段変速装置とし
て，例えば、特開昭57−51050号公報が提案されてい
る。この正逆転無段変速装置は、入力軸と平行にプーリ
式無段変速機構を介して中間軸が設けられ、この中間軸
には中間歯車が固定され、上記入力軸には太陽歯車が固
定され、この太陽歯車に外嵌され外周面に設けられた外
歯歯車が上記中間歯車に噛合する内歯歯車と、この内歯
歯車および太陽歯車に噛合する遊星歯車を支架し外周面
に外歯歯車が設けられたキヤリアとを入力軸に遊嵌し、
このキヤリアの外歯歯車に噛合する出力歯車が固定され
た出力軸を、入力軸と平行に設けた構造となつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した従来装置では、太陽歯車を有する入力
軸と、キヤリアを有する出力軸とが、異なる位置に別個
に平行配設されているので、各軸の配列が非常に複雑に
なる上に、これら各軸を連結する遊星歯車機構も複雑に
なるという欠点があつた。

そこで、本考案は上述した従来の実情に鑑み、その問題
を解消すべく創案されたもので、同一軸芯に配設した変
速入力軸と定速入力軸とを遊星歯車機構により連結し、
構造をシンプルにすることが可能な正逆転無段変速装置
を提供することを目的として実施するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明は、ミッションケースの一方
側に回転自在に支持された、正回転が付与される変速入
力軸と、ミッションケースの他方側に回転自在に支持さ
れた、逆回転が付与される定速入力軸とを同一軸芯上に
配設すると共に、それらの対向する端部を互いの入力軸
が回転自在となるように凹凸形状に嵌合させ、前記ミッ
ションケースの外側の前記両入力軸に動力をそれぞれ入
力する各プーリを設け、該両入力軸を正逆回転可能な遊
星歯車機構により連結し、該遊星歯車機構のギヤから出
力するように構成にしたことを特徴とするものである。

〔作用〕

上述したように本発明は構成され、同一軸芯上に変速入
力軸と定速入力軸とを設けると共に、遊星歯車機構を介
して両入力軸を連結するようにし、その遊星歯車機構の
ギヤから出力する構成にしたので、各軸の配列や連結構
造を容易にして、装置の構造を極めてシンプルにするこ
とができる。

また、ミッションケースの外側に、両入力軸に動力をそ
れぞれ伝達する各プーリを設けた構成としたので、プー
リを有する伝達機構の保守点検を容易に行うことがで
き、更に、変速入力軸と定速入力軸との耐候する端部を
互いの入力軸が回転自在となるように嵌合させたので、
ミッションケースに配設された装置のコンパクト化を図
ることができ、しかも、嵌合した両入力軸がそれぞれミ
ッションケースに支持されているので、両側支持と同様
に、変速入力軸と定速入力軸とをミッションケースに強
固な状態で支持することができる。

〔実施例〕

以下、本考案を一実施例として示す図面について説明す
る。

第１図において、機体に搭載したエンジン１のエンジン
プーリ２と、機体に固定の中間伝動ケース３に回転自在
に軸支した中間入力軸支４に固定の中間入力プーリ５と
には、Ｖベルト６が巻掛けられており、この中間伝動ケ
ース３には中間軸７、中間第１出力軸８、および中間第
２出力軸９がそれぞれ回転自在に支架されている。上記
中間軸７に固定の大径ギヤ7aは、中間入力軸４に固定の
小径ギヤ4aと、中間第１出力軸８に固定の小径ギヤ11に
夫々噛合されると同時に、上記小径ギヤ11を中間第２出
力軸９に固定の逆転ギヤ12に噛合させることで、これら
中間第１出力軸８と中間第２出力軸９とは、中間第１出
力軸８が正逆方向に回転すると中間第２出力軸９は逆転
方向に回転する中間出力軸10に構成されている。

上記中間第１出力軸８は中間伝動ケース３の右側に突出
され、一方の中間第２出力軸９は中間伝動ケース３の左
側に突出されており、この中間第２出力軸９の軸端には
定速出力プーリ13が固定されている。一方、中間第１出
力軸８の軸端には割りカム14により該軸８の軸芯方向に
沿つて拡縮自在に構成された固定側プーリ15aと移動側
プーリ15bとよりなる出力側変速プーリ15が設けられて
いる。また割りカム14は固定側割りカム14aと移動側割
りカム14bとから構成され、この移動側割りカム14bには
連動アーム16が一体的に突出されている。

また機体には上記中間伝動ケース３に連動連結されるミ
ツシヨンケース17が固定されており、このミツシヨンケ
ース17にはその一方側に回転自在に支持された、正回転
が付与される変速入力軸19と、他方側に回転自在に支持
された、逆回転が付与される定速入力軸20とを同一軸芯
上に配設すると共に、それらの対向する端部を互いの入
力軸19,20が回転自在となるように凹凸形状に嵌合させ
た構成になっている。該ケース17より外側で左側に突出
する定速入力軸20の軸端に固定の定速入力プーリ21と、
上記定速出力プーリ13とにＶベルト22を巻掛けることに
より、中間伝動ケース３とミツシヨンケース17の右側に
位置するベルト式の定速伝動機構23が構成されている。

上記ミッションケース17より外側で右側に突出する変速
入力軸19上には、ケース17に接近する内側から割りカム
29、この割りカムの一方を構成するクラツチアーム24、
このクラツチカム24により断続される多板式のクラツチ
25、この多板式クラツチ25外側には入力側変速プーリ26
がその順に設けられている。この入力側変速プーリ26
は、固定側プーリ26aと移動側プーリ26bから構成されて
いるが、上記クラツチ25の切状態で該軸19上を空転し、
入状態で該軸19と一体的に回転するよう構成されてお
り、この入力側変速プーリ26と上記出力側変速プーリ15
との間にはＶベルト27が巻掛けられ、この移動側プーリ
26bをバネ18により常に固定側プーリ26a側に向けて附勢
することにより、中間伝動ケース３とミツシヨンケース
17の右側に位置するベルト式の無段変速機構28が構成さ
れている。

上記ケース17内の変速入力軸19には、内歯を有するリン
グギヤ30が固定され、このリングギヤ30の内歯に噛合す
る複数の遊星ギヤ31は、定速入力軸20上に遊転自在に設
けられたキヤリアギヤ32と一体形成されたキヤリア32a
側に回転自在に支架されており、この遊星ギヤ31を中心
部に位置する定速入力軸20に固定のサンギヤ33に噛合さ
せることにより、変速入力軸19と定速入力軸20との間は
正逆転可能な遊星歯車機構35により連結されている。

上記キヤリアギヤ32は副変速軸36の左側に固定の伝動ギ
ヤ37に噛合され、この伝動ギヤ37に遊転自在に設けた遊
転ギヤ39は、ブレーキ軸40に固定の伝動ギヤ41に噛合さ
れている。また、副変速軸36の右側に遊転自在に設けた
遊転ギヤ43はブレーキ軸40に固定の伝動ギヤ44に噛合さ
れるが、副変速軸36上に摺動のみ自在に設けた変速ギヤ
45は、図示しないシフトフオークにより遊転ギヤ39、ま
たは遊転ギヤ43に選択的に噛合し、ブレーキ軸40を高低
に変速できるようになつており、このシフトフオーク
は、第８図および第９図に示す如く主定速レバー84の外
側に設けられた案内溝96a内を中立位置Ｎを中心にして
上方側の高速位置Ｈおよび下方側の定速位置Ｌにわたつ
て移動する副変速レバー96に連動して切換えられる。

また、ブレーキ軸40の右側軸端に固定した拡張式のブレ
ーキ46は、ブレーキアーム47の固定角度の回転に連動し
てブレーキ軸40を制動するようになつており、このブレ
ーキアーム47は第５図に示すペタル87に連動連結されて
いる。上記した変速入力軸19上のクラツチアーム24、お
よび中間第１出力軸９上の連動アーム16とは後述する連
動機構85により連動連結される。

上記ブレーキ軸40の中央部に一体形成したギヤ49はサイ
ドクラツチ軸50に固定のセンターギヤ51に噛合されてい
るが、このサイドクラツチ軸50の両側には、右側クラツ
チギヤ52および左側クラツチギヤ53が常にセンターギヤ
51の側方にドツグ噛合、つまりクラツチ入状態となるよ
う夫々のスプリング54により附勢されている。

この両クラツチギヤ52、53が図外のシフトフオークによ
りスプリング54に抗してセンターギヤ51から抜け出るこ
とでクラツチ切状態となるが、この両クラツチギヤ52、
53にはブレーキ軸55上の伝動ギヤ56および57が夫々噛合
され、この伝動ギヤ56および57を夫々固定する小径ギヤ
59および60はブレーキ軸55上に遊転自在に支架され、こ
の小径ギヤ59および60は左右一対設けた車軸61および62
に夫々固定されたフアイナルギヤ63および64に夫々噛合
されている。

したがつて、両クラツチギヤ52、53のクラツチ入状態で
は、該両クラツチギヤ52、53がブレーキ軸55上の小径ギ
ヤ59および60を経由してフアイナルギヤ63および64を駆
動することで、左右の車軸61および62が同時に駆動され
るが、クラツチギヤ52、または53のクラツチ切状態で
は、クラツチギヤ52、または53が遊転しブレーキ軸55上
の小径ギヤ59、または60が駆動されないので、クラツチ
切状態となつた側の車軸61、または62は駆動されず、機
体は右側または左側に旋回することになる。

上述した車軸61および62の内側軸端は、デファレンシヤ
ル機構65（以下、デフ機構と称する）により連結固定さ
れており、このデフ機構65を構成するリングギヤ66は、
ブレーキ軸55に一体形成された駆動ギヤ67に噛合され、
このブレーキ軸55のケース17より突出する軸端には多板
式のブレーキ69が設けられ、このブレーキ69は、ブレー
キケース70の内側に設けた押圧筒71がアーム72と一体で
図示しない油圧伸縮機構の動作に連動して所定角度だけ
回動することで、ブレーキ69を押圧するよう構成されて
いる。また車軸61および62の外側軸端には、機体を走行
せしめるクローラ（図外）を駆動する駆動スプロケツト
73が夫々固定されている。

第２図に示すように、変速入力軸19側の割りカムの一方
を構成するクラツチアーム24と、中間第１出力軸８側の
割りカム14bを有する連動アーム16との間は連動機構85
により連結されており、この連動機構85は次のように構
成されている。つまり、クラツチアーム24に一端が枢支
連結された連結ロツド75の他端は、中間第１出力軸８側
の上方を超えて長く延長されると共に、支点軸76を中心
にして回動自在なＬ字状リンク77の下側リンク77aに枢
支連結されている。また、複動型の油圧シリンダ79およ
び油圧ピストン81とよりなる油圧伸縮機構80が設けられ
ており、上記したＬ字状リンク77の上側リンク77bは、
油圧ピストン81の先端に連結ピン81aを介して枢支連結
されている。また上記連結ピン81aにより油圧ピストン8
1の先端に同軸状に枢支連結された連結ロツド82の他端
は、中間出力軸８側のクラツチアーム16に枢支連結され
ている。

上記油圧シリンダ79は、第２図〜第４図のように、変速
入力軸19側が連結ピン79aにより枢支連結されると共
に、図示しない切換便の切換えにより中立Ｎ状態、前進
Ｆ状態、後進Ｒ状態の各状態にわたつて作動するよう構
成されており、この油圧シリンダ79に至る油路を切り換
える切換弁は、第５図、第８図のように操作パネルＰ後
方の運転席83近傍に設けた主変速レバー84の操作に連動
して切換えられるが、この主変速レバー84は、第９図の
ように上下方向に設けた前進溝84aおよび後進溝84bと、
これら両溝を水平方向に連結する中立溝84cからなる案
内溝内を移動するよう設けられている。

したがつて、主変速レバー84を操作して切換えた切換弁
により油圧伸縮機構80を第３図に示す中立Ｎ状態に移動
させると、出力側変速プーリ15の割幅が略中間となり、
これに伴い入力側変速プーリ25の割幅も略中間となるの
で、変速入力軸19は中間回転数で駆動される。この中間
回転数を車軸61、62の回転数、つまり車速０近傍で遊星
歯車機構35を構成するキヤリアギヤ32の回転数が０とな
る位置に設定しておくことによつて、中立Ｎ状態に移動
した油圧伸縮機構80によりＬ字状リンク77の下側リンク
77aと連結ロツド75とが略直角状となつてクラツチアー
ム24がクラツチ25の切位置に移動され、入力側変速プー
リ26が駆動されることがないので、第６図の如く、クラ
ツチ25を切位置とすることによつて、キヤリアギヤ32の
回転数０、つまり車速０近傍の中立ゾーン範囲を広くで
きる。

このように、キヤリアギヤ32の回転数０、つまり車速０
近傍の中立ゾーン範囲を広くできるので、冒頭に記載し
た特開昭57−51050号公報のように、キヤリア回転数が
０となる中立ゾーンを設定しても、第10図の如くキヤリ
ア回転数が０点となる範囲が１点であるため、中立ゾー
ンで車速０を設定することが非常に困難であるという欠
点を解消できる。

第３図に示す中立Ｎ状態から主変速レバー84を操作して
油圧伸縮機構80を第２図に示す前進Ｆ状態まで縮小させ
る間は、連動アーム16が時計方向に回動して出力側変速
プーリ15は割幅が次第に最大となり、これに伴い入力側
変速プーリ26の割幅も次第に最小となるので、変速入力
軸19は次第に回転数が遅くなる方向に変速され、第２図
に示す状態では最低回転数で変速駆動される。一方、ク
ラツチアーム24は第３図に示す位置を若干超えると反時
計方向に回動しクラツチ25の入状態に保持されている。

また、第３図に示す中立Ｎ状態から主変速レバー84を操
作して油圧伸縮機構80を第４図に示す後進Ｒ状態まで伸
長させる間は、出力側変速プーリ15は割幅が次第に狭く
なり、これに伴い入力側変速プーリ26の割幅は次第に広
くなるので、変速入力軸19は回転数が次第に高速となる
方向に変速され、第４図に示す状態では最高回転数で変
速駆動される。一方、クラツチアーム24は第３図に示す
位置を若干超えると反時計方向に回動しクラツチ25の入
状態に保持されている。

また、第２図〜第４図に示す割りカム29のリレーズ量
は、 ａ＝ｃ＜ｂ に設定されている。

前例では遊星歯車機構35のサンギヤ33を定速入力軸20側
に固定した例を示したが、両入力軸19、20は同一軸芯上
に相対回転自在に設けられているので、遊星歯車機構35
を構成するサンギヤ33は、第７図の如く、変速入力軸19
側に固定し、このサンギヤ33に噛合する遊星ギヤ31を支
架するキヤリア32aを変速入力軸19上に遊転自在に設
け、この遊星ギヤ31に噛合するリングギヤ30側を定速入
力軸20に固定することも簡単にできる。このようにサン
ギヤ33を変速入力軸19、または定速入力軸20のいずれか
一方に設けても、同一軸芯に配設した両入力軸19、また
は20上に位置するキヤリア32aから出力できる利点があ
るが、この第７図の場合、副変速軸36上の伝動ギヤ37、
遊転ギヤ43は前例の場合とは左右が入れ換わるようにす
ればよい。

〔考案の効果〕

上述したように本発明は、ミッションケースの一方側に
回転自在に支持された、正回転が付与される変速入力軸
と、ミッションケースの他方側に回転自在に支持され
た、逆回転が付与される定速入力軸とを同一軸芯上に配
設すると共に、それらの対向する端部を互いの入力軸が
回転自在となるように凹凸形状に嵌合させ、前記ミッシ
ョンケースの外側の前記両入力軸に動力をそれぞれ入力
する各プーリを設け、該両入力軸を正逆転可能な遊星歯
車機構により連結し、該遊星歯車機構のギヤから出力す
るように構成にしたので、以下のような優れた効果を奏
するものである。

即ち、変速入力軸と定速入力軸とを同一軸芯上に配設
し、遊星歯車機構を介して両入力軸を連結し、該遊星歯
車機構のギヤから出力する構成であるため、各軸の配列
や連結構造を複雑にすることなく、装置の構造を極めて
シンプルにすることができる。

また、ミッションケースの外側に、両入力軸に動力をそ
れぞれ伝達する各プーリを設けたので、伝達機構の保守
点検が容易であり、更に、変速入力軸と定速入力軸との
対向する端部を互いの入力軸が回転自在となるように嵌
合させることにより、ミッションケースに配設した装置
をコンパクトにすることができ、しかも、嵌合した両入
力軸がそれぞれミッションケースに支持されているの
で、両側支持と同様に、変速入力軸と定速入力軸とを強
固にミッションケースに支持することができる。

また、変速入力軸と定速入力軸との端部を回転自在に凹
凸形状に嵌合構成するので、軸受等の回転支持部材が不
要で部品点数の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図はコンバインに
おける動力伝達装置の平面展開図、第２図は無段変速機
構の前進状態を示す作用説明図、第３図は無段変速機構
の中立状態を示す作用説明図、第４図は無段変速機構の
後進状態を示す作用説明図、第５図は無段変速機構の側
面図、第６図はキヤリア回転数とプーリ割幅との関係
図、第７図は遊星歯車機構のキヤリアを変速入力上に配
設した例を示す動力伝達装置の部分平面展開図、第８図
はコンバインに設けた操作パネルの斜視図、第９図は主
変速レバーおよび副変速レバーの案内溝を示す平面図で
ある。 第10図は従来例におけるキヤリア回転数とプーリ割幅と
の関係図である。 １……エンジン、８……中間第１出力軸、９……中間第
２出力軸、10……中間出力軸、14……割りカム、16……
連動アーム、17……ミツシヨンケース、19……変速入力
軸、20……定速入力軸、21……定速入力プーリ、23……
定速伝動機構、24……クラツチアーム、25……クラッ
チ、26……入力側変速プーリ、28……無段変速機構、29
……割りカム、30……リングギヤ、31……遊星ギヤ、32
……キャリアギヤ、33……サンギヤ、35……遊星歯車機
構、75……連結ロツド、77……Ｌ字状リンク、80……油
圧伸縮機構、82……連結ロツド、84……主変速レバー、
85……連動機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ミッションケースの一方側に回転自在に支
   持された、正回転が付与される変速入力軸と、ミッショ
   ンケースの他方側に回転自在に支持された、逆回転が付
   与される定速入力軸とを同一軸芯上に配設すると共に、
   それらの対向する端部を互いの入力軸が回転自在となる
   ように凹凸形状に嵌合させ、前記ミッションケースの外
   側の前記両入力軸に動力をそれぞれ入力する各プーリを
   設け、該両入力軸を正逆転可能な遊星歯車機構により連
   結し、該遊星歯車機構のギヤから出力するように構成に
   した正逆転無段変速装置。