JPH0747643Y2 - 変速切換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、車両の走行用変速機構に適した変速切換装
置に関するものである。

従来の技術 従来、車両の走行用変速機構においては種々の変速切換
装置が用いられており、例えば、駆動軸と複数個の受動
ギヤを回転自在に嵌合した従動軸とを同一軸心上に配列
し、前記受動ギヤと噛み合う駆動ギヤを固定的に取付け
た中間軸を駆動軸及び従動軸と平行な軸心をもつて配列
し、駆動軸から中間軸への動力伝達を行うとともに連結
機構によつて受動ギヤと従動軸とを選択的に連結する変
速切換装置がある。

考案が解決しようとする問題点 このような変速切換装置においては、駆動軸に設けたギ
ヤと中間軸に設けたギヤとを噛み合わせることによつて
駆動軸から中間軸への動力伝達を行つている。このた
め、使用するギヤの数が多くなつてコスト高となり、ま
た、ギヤ同士の噛合部において発生する騒音が大きくな
る等の欠点がある。

問題点を解決するための手段 駆動軸２と従動軸３とを同一軸心上に配列するとともに
これらの駆動軸２及び従動軸３と平行な軸心をもつて中
間軸９を配列し、前記中間軸９上に径の異なる駆動ギヤ
12,13を固定的に設け、前記駆動ギヤ12と噛み合う受動
ギヤ19と前記駆動ギヤ13と噛み合う第一の回転体16とを
前記従動軸３上に回転自在に嵌合するとともにこの従動
軸３上に第二の回転体24を回転自在に嵌合し、前記受動
ギヤ19と前記第二の回転体24との間に動力を断続する動
力伝達断続部23を設け、前記第一の回転体16と前記第二
の回転体24との間に位置して前記第一の回転体16側に付
勢されるクラツチ爪体25を前記従動軸３上にスライド自
在にスプライン嵌合するとともにこのクラツチ爪体25の
前記第一の回転体16側にカム爪体36を回転自在に嵌合
し、前記第一の回転体16の側端面の内周側に第二のクラ
ツチ爪39を形成するとともに外周側に第二の斜面付カム
爪40を形成し、前記第二のクラツチ爪39と軸方向に係脱
自在に噛み合う第一のクラツチ爪34を前記クラツチ爪体
25に形成するとともに前記第二の回転体24側からの駆動
時には前記第二の斜面付カム爪40と斜面をもつて噛み合
つて前記カム爪体36を前記クラツチ爪体25とともに軸方
向に移動させ前記第一の回転体16側からの駆動時には回
転方向に固定的に噛み合う第一の斜面付カム爪37を前記
カム爪体36に形成し、前記クラツチ爪体25に外周方向へ
突出させて第一の凸部32を形成するとともに前記カム爪
体36に外周方向へ延出させて第二の凸部38を形成し、こ
の第二の凸部38に固定的に嵌合するとともに前記第一の
凸部32に設定角度内で回動自在に嵌合する動力伝達部30
を前記第二の回転体24に設け、前記駆動軸２上にこの駆
動軸２と一体的に回転する継手体14を設け、この継手体
14に第一の噛合継手部15を設けるとともにこの第一の噛
合継手部15と噛み合う第二の噛合継手部22を前記第一の
回転体16の側端面に形成した。

作用 従動軸３上に回転自在に外嵌されるとともに選択的に従
動軸３に連結される受動ギヤとして作用する第一の回転
体16を中間軸９上に固定的に設けた一つの駆動ギヤ13に
噛み合わせるとともに、この第一の回転体16に設けた第
二の噛合継手部22と駆動軸２上に設けた継手体14の第一
の噛合継手部15とを噛み合わせたことにより、駆動軸２
から中間軸９への動力伝達を行う専用のギヤを設けるこ
となく駆動軸２から中間軸９への動力伝達を行うことが
でき、従つて、使用するギヤの数を減らしてコストダウ
ンを図ることができるとともに装置全体の小型化を図る
ことができ、さらに、ギヤ同士の噛合部の数を減らすこ
とによつてギヤ同士の噛合部において発生する騒音を低
減させることができる。

実施例 この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。トラク
タのミツシヨンケース１内にはエンジン（図示せず）に
連結された駆動軸である入力軸２の一端が延出されると
ともに前輪（図示せず）に連結された従動軸である出力
軸３の一端が延出されており、これらの入力軸２と出力
軸３とは同一軸心上に配列されている。そして、前記入
力軸２の先端部に形成された円柱状突起部４が前記出力
軸３の先端部に形成された凹部５に挿入され、円柱状突
起部４の外周面と凹部５の内周面との間には軸受６が介
装されている。なお、前記入力軸２は前記ミツシヨンケ
ース１に取付けられた軸受７と他の軸受（図示せず）と
により支持され、前記出力軸３は前記ミツシヨンケース
１に取付けられた軸受８と前記軸受６とにより支持され
ている。さらに、前記ミツシヨンケース１内には前記入
力軸２及び出力軸３の軸心と平行な軸心を有する中間軸
９が軸受10,11により支持され、この中間軸９には歯数
の異なる大小の駆動ギヤ12,13が一体的に形成されてい
る。

前記入力軸２上の端部には継手体14がスプライン嵌合さ
れており、この継手体14の外周部には第一の噛合継手部
15が形成されている。また、前記出力軸３上には前記駆
動ギヤ13と噛み合う第一の回転体となる受動ギヤ16が軸
受17,18を介して回転自在に支持されるとともに前記駆
動ギヤ12と噛み合う受動ギヤ19が軸受20を介して回転自
在に支持されている。そして、前記出力軸３上には前記
受動ギヤ16,19を前記出力軸３に選択的に連結するため
の連結機構21が設けられている。ここで、前記受動ギヤ
16の一方の側端面には前記第一の噛合継手部15と噛み合
う第二の噛合継手部22が形成されている。

つぎに、前記連結機構21について説明する。まず、前記
受動ギヤ19を介しての動力伝達を断続する動力伝達断続
部として作用する湿式摩擦クラツチ23と第二の回転体と
しての円筒形伝達部品24とが前記出力軸３上に回転自在
に嵌合され、さらに、この円筒形伝達部品24と前記受動
ギヤ16との間に位置するクラツチ爪体25が前記出力軸３
上にスライド自在にスプライン嵌合されている。前記円
筒形伝達部品24には前記湿式摩擦クラツチ23に形成され
た噛合継手部26と噛み合う噛合継手部27が形成され、さ
らに、複数個の凸部28とこれらの凸部28の間に形成され
た溝部29とからなる動力伝達部30が形成されるととも
に、後述するスプリングの一端を保持する突起部31が形
成されている。前記クラツチ爪体25には、外周方向に突
出した第一の凸部32と、この第一の凸部32の先端からさ
らに突出した突起部33と、前記受動ギヤ16側に対向する
第一のクラツチ爪34とが形成されている。そして、前記
第一の凸部32が前記溝部29内に延出し、この第一の凸部
32の側面と前記凸部28の側面との間には前記クラツチ爪
体25と前記円筒形伝達部品24とが設定角度内で相対的に
回動できるように所定寸法の隙間が設けられている。ま
た、前記突起部33と前記突起部31との間に前記円筒形伝
達部品24の回転方向にそつてスプリング35が張設されて
いる。さらに、前記クラツチ爪体25にはカム爪体36が回
転自在に嵌合されており、このカム爪体36には前記受動
ギヤ16側に対向する第一の斜面付カム爪37が形成される
とともに前記溝部29内に延出する第二の凸部38が形成さ
れている。なお、この第二の凸部38における回転方向の
両側面は前記凸部28の側面に常時当接されている。ここ
で、前記受動ギヤ16の他方の側端面には前記第一のクラ
ツチ爪34と係脱自在に噛み合う第二のクラツチ爪39と、
前記第一の斜面付カム爪37と係脱自在に噛み合う第二の
斜面付カム爪40とが形成されている。そして、前記円筒
形伝達部品24と前記クラツチ爪体25との間にはこのクラ
ツチ爪体25を前記カム爪体36とともに前記受動ギヤ16側
に向けて付勢するスプリング41が設けられている。

このような構成において、第１図は低速伝動状態を示す
ものであり、湿式摩擦クラツチ23は作動していない。ま
た、スプリング41の付勢力によつてクラツチ爪体25とカ
ム爪体36とが受動ギヤ16側にスライドしており、第４図
（ａ）に示すように第一及び第二のクラツチ爪34,39同
士及び第一及び第二の斜面付カム爪37,40が噛み合つて
いる。この状態においてエンジンからの動力により入力
軸２が回転すると、入力軸２と一体的に継手体14が回転
し、第一及び第二の噛合継手部15,22同士の噛み合いに
よつて受動ギヤ16が継手体14と一体的に回転する。

ここで、受動ギヤ16の回転は一方では駆動ギヤ13に伝達
されて中間軸９が回転し、さらに、駆動ギヤ12から受動
ギヤ19に伝達されて受動ギヤ19が回転する。しかし、湿
式摩擦クラツチ23が作動していないため受動ギヤ19は空
転している。また、他方では受動ギヤ16の回転は第一及
び第二のクラツチ爪34,39同士の噛み合いによりクラツ
チ爪体25に伝達されるとともに第一及び第二の斜面付カ
ム爪37,40の噛み合いによりカム爪体36に伝達され、ク
ラツチ爪体25とカム爪体36とが受動ギヤ16と一体的に回
転する。そして、クラツチ爪体25と出力軸３とが一体的
に回転することにより前輪への動力伝達が行われる。

なお、第３図（ａ）に示すようにクラツチ爪体25に形成
された第一の凸部32の回転方向前方の側面が凸部28の回
転方向後方の側面に当接しており、円筒形伝達部品24は
第一の凸部32からの力を受けてクラツチ爪体25と一体的
に回転している。そして、湿式摩擦クラツチ23が作動し
ていないため、円筒形伝達部品24の噛合継手部27と噛み
合つている湿式摩擦クラツチ23の噛合継手部26が円筒形
伝達部品24と一体的に空転している。

つぎに、第２図は高速伝動状態を示すものであり、湿式
摩擦クラツチ23が作動している。なお、第一及び第二の
噛合継手部15,22の噛み合いにより受動ギヤ16は引き続
き継手体14と一体的に回転し、受動ギヤ16と駆動ギヤ13
との噛み合いによつて中間軸９が回転駆動されている。
湿式摩擦クラツチ23を作動させると、受動ギヤ19の回転
が噛合継手部26に伝達され、さらに、噛合継手部26,27
同士の噛み合いにより円筒形伝達部品24が回転駆動され
る。すると、カム爪体36の第二の凸部38が円筒形伝達部
品24の凸部28の間に固定的に嵌合されているためにカム
爪体36が円筒形伝達部品24と一体的に回転する。そし
て、このときのカム爪体36の回転数と受動ギヤ16の回転
数との差によつてカム爪体36は受動ギヤ16から離反する
方向に力を受け、第４図（ｂ）に示すように円筒形伝達
部品24が受動ギア16に対して25°進角した時点で第一及
び第二の斜面付カム爪37,40の噛み合いが解除される。
さらに、カム爪体36に押されたクラツチ爪体25も受動ギ
ヤ16から離反する方向にスライドし、第４図（ｂ）に示
すように第一及び第二のクラツチ爪34,39同士の噛み合
いも解除される。ついで、受動ギヤ16よりも高速で回転
する円筒形伝達部品24が受動ギヤ16に対して設定角度
（30°）進角すると、第３図（ｃ）に示すように凸部28
の回転方向前方の側面が第一の凸部32の回転方向後方の
側面に当接し、以後、クラツチ爪体25は円筒形伝達部品
24からの力を受けて第３図（ｄ）〜（ｇ）に示すように
円筒形伝達部品24と一体的に回転駆動される。そして、
クラツチ爪体25と一体的に出力軸３が回転し、前輪が高
速で回転駆動される。従つて、低速伝動状態から高速伝
動状態への変速切換を、湿式摩擦クラツチ23を作動させ
る操作のみによつて簡単かつ円滑に行える。なお、この
高速伝動状態においては、クラツチ爪体25の突起部33に
対して円筒形伝達部品24の突起部31が設定角度進角した
状態に維持されるため、第５図（ｂ）に示すようにスプ
リング35が伸ばされている。

ここで、湿式摩擦クラツチ23を介しての高速状態での動
力伝達が行われている場合には、カム爪体36はクラツチ
爪体25より設定角度進角した状態で回転している。この
ため、第４図（ｆ）に示すように円筒形伝達部品24が受
動ギヤ16より120°進角して第一及び第二の斜面付カム
爪37,40が噛み合い可能な状態に対向した場合におい
て、第一及び第二のクラツチ爪34,39同士が非噛み合い
状態で対向しており、スプリング41の付勢力によつてカ
ム爪体36がクラツチ爪体25とともに受動ギヤ16側にスラ
イドすることがなく、第一及び第二の斜面付カム爪37,4
0の噛み合いは起こらない。また、第４図（ｇ）に示す
ように円筒形伝達部品24が受動ギヤ16より150°進角し
て第一及び第二のクラツチ爪34,39同士が噛み合い可能
な状態で対向した場合において、第一及び第二の斜面付
カム爪37,40が非噛み合い状態で対向しており、スプリ
ング41の付勢力によつてクラツチ爪体25がカム爪体36と
ともに受動ギヤ16側にスライドすることがなく、第一及
び第二のクラツチ爪34,39同士の噛み合いは起こらな
い。従つて、第一及び第二の斜面付カム爪37,40や第一
及び第二のクラツチ爪34,39同士が噛み合いを繰返すこ
とによる騒音の発生や摩耗の発生がなく、出力軸３は高
速伝動状態での回転を続行する。

湿式摩擦クラツチ23の作動を停止させると、円筒形伝達
部品24を回転させていた駆動力が消滅し、円筒形伝達部
品24は回転自在な状態になる。すると、スプリング35の
付勢力によつて円筒形伝達部品24が回転していた方向と
反対方向に戻される。これにより、円筒形伝達部品24の
凸部28によりカム爪体36も回転していた方向と反対方向
に戻され、凸部28の側面がクラツチ爪体25の第一の凸部
32の回転方向前方の側面に当接する位置まで戻されたと
きにクラツチ爪体25に対するカム爪体36の進角状態が解
消され、クラツチ爪体25の第一のクラツチ爪34とカム爪
体36の第一の斜面付カム爪37との位相が一致する。従つ
て、第一及び第二のクラツチ爪34,39同士が噛み合い可
能な状態で対向した際に第一及び第二の斜面付カム爪3
7,40も噛み合い可能な状態で対向し、このとき、スプリ
ング41の付勢力によつてクラツチ爪体25がカム爪体36と
ともに受動ギヤ16側にスライドし、第一及び第二の斜面
付カム爪37,40及び第一及び第二のクラツチ爪34,39同士
が噛み合う。そして、入力軸２の回転が継手体14と受動
ギヤ16とクラツチ爪体25とを介して出力軸３に伝達さ
れ、低速伝達状態に戻る。従つて、高速伝動状態から低
速伝動状態への変速切換を、湿式摩擦クラツチ23の作動
を停止させる操作のみによつて簡単かつ円滑に行える。

なお、本実施例においては、湿式摩擦クラツチ23を作動
させた際に高速伝達状態となり、湿式摩擦クラツチ23の
作動を停止させている際に低速伝達状態となる変速装置
について説明したが、駆動ギヤ12,13の歯数を変更する
こと等により湿式摩擦クラツチ23を作動させた際に低速
伝達状態となる変速装置としてもよい。

考案の効果 この考案は上述のように、従動軸３上に回転自在に外嵌
されるとともに選択的に従動軸３に連結される受動ギヤ
として作用する第一の回転体16を中間軸９上に固定的に
設けた一つの駆動ギヤ13に噛み合わせるとともに、この
第一の回転体16に設けた第二の噛合継手部22と駆動軸２
上に設けた継手体14の第一の噛合継手部15とを噛み合わ
せたことにより、駆動軸２から中間軸９への動力伝達を
行う専用のギヤを設けることなく駆動軸２から中間軸９
への動力伝達を行うことができ、従つて、使用するギヤ
の数を減らしてコストダウンを図ることができるととも
に装置全体の小型化を図ることができ、さらに、ギヤ同
士の噛合部の数を減らすことによつてギヤ同士の噛合部
において発生する騒音を低減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】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１図は低速
伝動状態を示す縦断側面図、第２図は高速伝動状態を示
す縦断側面図、第３図は円筒形伝達部品の受動ギヤに対
する進角状態を示す説明図、第４図は円筒形伝達部品の
受動ギヤに対する進角状態及びそのときのカム爪同士と
クラツチ爪同士の位置関係を示す説明図、第５図は低速
伝動状態と高速伝動状態におけるスプリングの伸縮状態
を示す説明図である。 ２……駆動軸、３……従動軸、９……中間軸、12……駆
動ギヤ、13……駆動ギヤ、14……継手体、15……第一の
噛合継手部、16……受動ギヤ、19……受動ギヤ、21……
連結機構、22……第二の噛合継手部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸２と従動軸３とを同一軸心上に配列
   するとともにこれらの駆動軸２及び従動軸３と平行な軸
   心をもつて中間軸９を配列し、前記中間軸９上に径の異
   なる駆動ギヤ12,13を固定的に設け、前記駆動ギヤ12と
   噛み合う受動ギヤ19と前記駆動ギヤ13と噛み合う第一の
   回転体16とを前記従動軸３上に回転自在に嵌合するとと
   もにこの従動軸３上に第二の回転体24を回転自在に嵌合
   し、前記受動ギヤ19と前記第二の回転体24との間に動力
   を断続する動力伝達断続部23を設け、前記第一の回転体
   16と前記第二の回転体24との間に位置して前記第一の回
   転体16側に付勢されるクラツチ爪体25を前記従動軸３上
   にスライド自在にスプライン嵌合するとともにこのクラ
   ツチ爪体25の前記第一の回転体16側にカム爪体36を回転
   自在に嵌合し、前記第一の回転体16の側端面の内周側に
   第二のクラツチ爪39を形成するとともに外周側に第二の
   斜面付カム爪40を形成し、前記第二のクラツチ爪39と軸
   方向に係脱自在に噛み合う第一のクラツチ爪34を前記ク
   ラツチ爪体25に形成するとともに前記第二の回転体24側
   からの駆動時には前記第二の斜面付カム爪40と斜面をも
   つて噛み合つて前記カム爪体36を前記クラツチ爪体25と
   ともに軸方向に移動させ前記第一の回転体16側からの駆
   動時には回転方向に固定的に噛み合う第一の斜面付カム
   爪37を前記カム爪体36に形成し、前記クラツチ爪体25に
   外周方向へ突出させて第一の凸部32を形成するとともに
   前記カム爪体36に外周方向へ延出させて第二の凸部38を
   形成し、この第二の凸部38に固定的に嵌合するとともに
   前記第一の凸部32に設定角度内で回動自在に嵌合する動
   力伝達部30を前記第二の回転体24に設け、前記駆動軸２
   上にこの駆動軸２と一体的に回転する継手体14を設け、
   この継手体14に第一の噛合継手部15を設けるとともにこ
   の第一の噛合継手部15と噛み合う第二の噛合継手部22を
   前記第一の回転体16の側端面に形成したことを特徴とす
   る変速切換装置。