JP2005308022A - Transmission for travelling vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラクタなどの走行車両に備えられる変速装置に関する。特に、直線シフト型の変速装置に関する。 The present invention relates to a transmission provided in a traveling vehicle such as a tractor. In particular, the present invention relates to a linear shift type transmission.
従来、トラクタなどの走行車両の変速装置は、クラッチハウジングにメインクラッチを備え、ミッションケースに主変速装置、副変速装置、PTOクラッチ、PTO変速装置などを備えて構成されている。このような変速装置において、主変速装置では、主変速軸に主変速一速歯車、主変速二速歯車、主変速三速歯車、主変速四速歯車が遊嵌されるとともに、主変速四速歯車と主変速一速歯車との間、主変速三速歯車と主変速二速歯車との間において、スプラインカラーがスプライン嵌合され、スプラインカラーに摺動自在に嵌合されたスライダを介して、スプラインカラーといずれか一つの歯車とが連結されるようにしてカラーシフト式の切換機構やシンクロ式の変速機構が構成されていた。そして、スライダと適宜のリンク機構を介して変速レバーとが連動連結されて、該変速レバーの操作によりスライダを直線的に摺動して変速段を切り換えたり、H形のレバーガイドに沿って切り換えたりすることで、変速が行われるように構成されていた(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a transmission for a traveling vehicle such as a tractor includes a main clutch in a clutch housing and a main transmission, a sub-transmission, a PTO clutch, a PTO transmission, and the like in a transmission case. In such a transmission, in the main transmission, the main transmission first speed gear, the main transmission second speed gear, the main transmission third speed gear, and the main transmission fourth speed gear are loosely fitted to the main transmission shaft, and the main transmission fourth speed A spline collar is spline-fitted between the gear and the main transmission first speed gear, and between the main transmission third speed gear and the main transmission second speed gear, via a slider that is slidably fitted to the spline collar. The color shift type switching mechanism and the synchro type transmission mechanism are configured such that the spline collar and any one of the gears are connected. Then, the slider and the transmission lever are interlocked and connected via an appropriate link mechanism, and the slider is linearly slid by the operation of the transmission lever to switch the gear stage or switch along the H-shaped lever guide. In other words, the gears are configured to perform shifting (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).
しかし、変速装置において、主変速装置の各変速段の切換を行う切換機構がカラーシフト式に構成されていると、トレーラー作業などで特に望まれている走行車両の高速化を図ることができなかった。つまり、従来のトラクタの場合、変速段を順番に上げてつなぐ構成ではなく、各変速段から発進することになり、重い負荷を牽引するような場合高速段からの発進ができず、低速走行しかできなかった。また、シンクロメッシュ式の変速装置とした場合には、走行しながら低速段から高速段に変速可能であるが、変速装置の歯車の配置が4段の場合高低2組設ける必要があるため、変速レバーのレバーガイドはH形となり、直線配置とすることが難しく、スムースな操作ができず、油圧クラッチ式やHST式としなければならず、伝達効率の低下となっていた。 However, in the transmission, if the switching mechanism for switching each gear stage of the main transmission is configured as a color shift type, it is not possible to increase the speed of the traveling vehicle that is particularly desired in trailer work or the like. It was. In other words, the conventional tractor does not have a structure in which the gear stages are connected in order, but starts from each gear stage.When a heavy load is towed, it cannot start from the high speed stage, and only low speed traveling is possible. could not. Further, in the case of a synchromesh transmission, it is possible to shift from a low speed to a high speed while traveling. However, if the gear arrangement of the transmission is four, it is necessary to provide two sets of high and low. The lever guide of the lever is H-shaped, it is difficult to make a linear arrangement, smooth operation cannot be performed, and it has to be a hydraulic clutch type or HST type, resulting in a decrease in transmission efficiency.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
即ち、請求項1においては、多段の変速を手動で行う主変速装置を備えた走行車両の変速装置において、主変速装置の最も高速側の変速段への切換を行う切換機構のみをシンクロメッシュ式に構成し、他の変速段への切換を行う切換機構を歯車噛合式としたものである。 That is, in claim 1, in a transmission for a traveling vehicle having a main transmission that manually performs multi-stage shifting, only the switching mechanism that switches the main transmission to the highest speed shift stage is the synchromesh type. The switching mechanism for switching to another gear stage is a gear meshing type.
請求項2においては、前記主変速装置の変速レバーの操作パターンを一速−二速−三速−ニュートラル−四速の順として直線的に配置した構成としたものである。 According to a second aspect of the present invention, the operation pattern of the shift lever of the main transmission is linearly arranged in the order of 1st speed-2nd speed-3rd speed-neutral-fourth speed.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、多段の変速を手動で行う主変速装置を備えた走行車両の変速装置において、主変速装置の最も高速側の変速段への切換を行う切換機構のみをシンクロメッシュ式に構成し、他の変速段への切換を行う切換機構を歯車噛合式としたことから、変速装置を四段変速とした場合、三速で走行車両を発進させた後、クラッチを操作することなくスムースに四速に切り換えて変速を行うことができ、走行車両の高速化を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, in a transmission for a traveling vehicle including a main transmission that manually performs multi-stage shifting, only a switching mechanism that switches the main transmission to the highest speed is configured as a synchromesh type. In addition, since the switching mechanism for switching to another gear stage is a gear meshing type, when the transmission is set to a four-speed transmission, after the traveling vehicle is started at the third speed, it is smoothly operated without operating the clutch. The speed can be changed by switching to the fourth speed, and the speed of the traveling vehicle can be increased.
請求項2においては、前記主変速装置の変速レバーの操作パターンを一速−二速−三速−ニュートラル−四速の順として直線的に配置した構成としたことから、変速段が容易に分かるようになり、簡単な操作で変速を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, since the operation pattern of the shift lever of the main transmission is linearly arranged in the order of 1st speed-2nd speed-3rd speed-neutral-fourth speed, the shift stage can be easily understood. Thus, gear shifting can be performed with a simple operation.
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施例に係るトラクタの全体的な構成を示した側面図、図2は駆動力伝達構成を示すスケルトン図、図3は駆動力伝達構成を示すミッションケースの側面断面図、図4は主変速装置を示す側面断面図、図5は主変速レバーを示す平面図である。
Next, embodiments of the invention will be described.
1 is a side view showing an overall configuration of a tractor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a skeleton diagram showing a driving force transmission configuration, and FIG. 3 is a side sectional view of a transmission case showing a driving force transmission configuration. 4 is a side sectional view showing the main transmission, and FIG. 5 is a plan view showing the main transmission lever.
まず、本発明の一実施例に係る変速装置を採用した走行車両をトラクタとして、その概略構成について説明する。 First, a schematic configuration of a traveling vehicle employing a transmission according to an embodiment of the present invention will be described as a tractor.
図1に示すように、機体フレーム2の前下部にはフロントアクスルが揺動自在に配設され、該フロントアクスルに軸支された前車軸3の両端に前輪4が取り付けられている。また、機体フレーム2の後部にはミッションケース5が固設され、該ミッションケース5の後部の左右両側面にリアクスルケースが取り付けられて、該リアクスルケースに軸支された後車軸6の両端に後輪7が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, a front axle is swingably disposed at the front lower portion of the
機体フレーム2の前後中途部上にはエンジン8が載置されている。該エンジン8の前方にはラジエータ9やバッテリ10が配置され、これらがボンネット11により覆われている。ボンネット11の後部内には燃料タンク12が配設され、該燃料タンク12の後方にダッシュボード13が配設されている。ダッシュボード13内にはハンドルコラムが配設され、ハンドルコラムに支持されたハンドル軸の上端にハンドル14が設けられている。そして、ハンドル14の後方に座席15が配置され、該座席15とダッシュボート13との間の下方にステップ16が配置されて、運転部が構成されている。
An
エンジン8の後部にクラッチハウジングが配置され、該クラッチハウジングの後部に前記ミッションケース5が配設されている。そして、エンジン8からの駆動力がクラッチハウジングに備えられた主クラッチ23やミッションケース5に備えられた主変速装置50、副変速装置80などからなる変速装置を経て後輪7に伝達されると同時に、四輪駆動・前輪増速駆動切換機構100を介して前輪4に伝達されるように構成されている。また、前記エンジン8の駆動力は、ミッションケース5後端から突出したPTO軸48にも伝達されるように構成されており、該PTO軸48からユニバーサルジョイントや伝動軸などを介して車両後端の作業機装着装置に装着した作業機49に駆動力が伝達可能とされている。
A clutch housing is disposed at the rear of the
次に、変速装置の駆動力伝動系の構成について、図2と図3を用いて説明する。
前記エンジン8から出力軸21が機体後方に突出され、該出力軸21にクラッチハウジングに軸支された出力軸22が多板式の主クラッチ23を介して同心軸上に連結されている。出力軸22は主クラッチ23から後方に延出され、その更に後方にPTOクラッチ軸35が同心軸上に配設されている。
Next, the configuration of the driving force transmission system of the transmission will be described with reference to FIGS.
An output shaft 21 projects rearward from the
前記出力軸22の後端上には伝動歯車33が配置され、PTOクラッチ軸35前端上にはPTO一速歯車31、PTO二速歯車32、PTO逆転歯車34が遊嵌されている。これらの歯車31・32・33・34のうち、PTO変速歯車31・32と伝動歯車33が、主軸45に固設或いは形設された伝達歯車41・42・44にそれぞれ噛合され、PTO逆転歯車34がカウンタ歯車36を介して伝達歯車43に噛合されている。
A
前記PTOクラッチ軸35には、PTO一速歯車31とPTO二速歯車32との間において、スライダ38が軸方向摺動自在にスプライン嵌合され、PTO逆転歯車34と伝動歯車33との間において、スプラインカラーを介してスライダ39が軸方向摺動自在にスプライン嵌合されている。スライダ38・39は適宜のリンク機構を介して、運転部に配設されたPTO変速レバーに連動連結されている。
A
また、前記PTO一速歯車31、PTO二速歯車32、PTO逆転歯車34、伝動歯車33にはそれぞれスライダ38・39にスプライン嵌合可能なスプライン部が形成され、PTO変速レバーの操作によりスライダ38・39が軸方向に摺動して、PTO一速歯車31、PTO二速歯車32、PTO逆転歯車34、伝動歯車33のうち、いずれか一つの歯車のスプライン部とスプライン嵌合するように構成されている。こうして、PTO変速装置30が構成され、出力軸22の駆動力が該出力軸22上の伝動歯車33から、又はPTOクラッチ軸35上の歯車31・32・33のうちのいずれか一つの歯車からPTOクラッチ軸35に出力されるようになっている。なお、PTO変速レバーがニュートラル位置の場合には、PTOクラッチ軸35に駆動力は伝達されない。
Further, the PTO
PTOクラッチ軸35の後端には歯車46が固設され、該歯車46にPTO軸48の前端に固設された歯車47が噛合されている。そして、該PTO軸48の後端がミッションケース5から後方に突出され、ユニバーサルジョイントや伝動軸を介して機体後端に接続された作業機49の入力軸に連結されている。
A gear 46 is fixed to the rear end of the
前記主軸45上の四枚の伝達歯車41・42・43・44は、主変速軸55に遊嵌された主変速二速歯車52、主変速三速歯車53、主変速一速歯車51、主変速四速歯車54にそれぞれ噛合されている。図4に示すように、主変速二速歯車52と主変速三速歯車53との間にはスプラインカラー56がスプライン嵌合され、主変速二速歯車52と主変速三速歯車53とスプラインカラー56との間にカラーシフト式の切換機構が構成されている。該カラーシフト式の切換機構では、スプラインカラー56にスライダ57が軸方向摺動自在にスプライン嵌合され、スライダ57に嵌合されたシフトフォーク58がリンク機構を介して運転部に配設された主変速レバー110に連動連結されている。そして、前記主変速二速歯車52、主変速三速歯車53にそれぞれスライダ57にスプライン嵌合可能なスプライン部52a・53aが形成され、主変速レバー110の操作によりスライダ57が軸方向に摺動して、前記主変速二速歯車52、主変速三速歯車53のうち、いずれか一方の歯車のスプライン部52a・53aにスプライン嵌合するように構成されている。
The four
また、主変速一速歯車51と主変速四速歯車54との間においては、ハブ111が主変速軸55にスプライン嵌合され、主変速一速歯車51とハブ111との間にカラーシフト式(または歯車噛合式)の切換機構が構成され、主変速四速歯車54とハブ111との間にシンクロメッシュ式の切換機構が構成されている。ハブ111には、スライダ112が軸方向摺動自在にスプライン嵌合され、該スライダ112に嵌合されたシフトフォーク113がリンク機構を介して主変速レバー110に連動連結されている。
Further, between the main transmission
前記ハブ111の外周には複数のキー溝が形成され、各キー溝にシンクロナイザーキー114が嵌入されている。シンクロナイザーキー114とハブ111との間にはバネ115が介設され、該バネ115によりシンクロナイザーキー114がスライダ112に形成された溝に押圧されている。
A plurality of key grooves are formed on the outer periphery of the
そして、主変速一速歯車51とハブ111との間のカラーシフト式の切換機構では、主変速一速歯車51に前記スライダ112にスプライン嵌合可能なスプライン部51aが形成され、主変速レバー110の操作によりスライダ112が軸方向に摺動して、前記主変速一速歯車51のスプライン部51aにスプライン嵌合するように構成されている。
In the color shift type switching mechanism between the main transmission
このように、一速又は二速又は三速に変速する際には、カラーシフト式の切換機構で変速段の切換が行われるように構成されている。つまり、一速に変速する場合には、スライダ112を主変速レバー110の操作により主変速一速歯車51側に移動させると、スライダ112が主変速一速歯車51のスプライン部51aにスプライン嵌合されて、変速段が一速へ切り換えられ、エンジン8からの駆動力が主軸45、伝達歯車43、主変速一速歯車51、スプライン部51a、スライダ112、ハブ111、主変速軸55の順に伝達される。二速又は三速に変速する場合も同様に、スライダ57を主変速レバー110の操作により主変速二速歯車52側又は主変速三速歯車53側に移動させて、スライダ57を主変速二速歯車52のスプライン部52a又は主変速三速歯車53のスプライン部53aにスプライン嵌合させることで、変速段が二速又は三速に切り換えれる。
As described above, when shifting to the first speed, the second speed, or the third speed, the shift stage is switched by the color shift type switching mechanism. That is, when shifting to the first speed, if the
一方、主変速四速歯車54とハブ111との間のシンクロメッシュ式の切換機構では、主変速四速歯車54に前記スライダ112にスプライン嵌合可能なスプライン部54aが形成され、該スプライン部54aとスライダ112との間に、シンクロナイザーリング116が配置されている。該シンクロナイザーリング116は、主変速四速歯車54のコーン部54bに遊嵌されており、外周に形成されたスプライン部116aがスライダ112と嵌合可能に、内周面がコーン部54bと接触可能に構成されている。そして、該シンクロナイザーリング116の周方向に設けられた複数の溝116bに各シンクロナイザーキー114端部が常時嵌入されている。
On the other hand, in the synchromesh type switching mechanism between the main transmission
このような構成において、四速に変速する場合には、スライダ112を主変速レバー110の操作により、主変速四速歯車54側に移動させると、該スライダ112と共にシンクロナイザーキー114も主変速四速歯車54側に移動して、該シンクロナイザーキー114がシンクロナイザーリング116を押し、該シンクロナイザーリング116が主変速四速歯車54のコーン部54bを押圧する。この際、シンクロナイザーリング116と主変速四速歯車54との回転差により、シンクロナイザーリング116と主変速四速歯車54のコーン部54bとの間で摩擦力が発生し、該摩擦力及びシンクロナイザーキー114端部とシンクロナイザーリング116の溝116bとの係合によって、主変速四速歯車54の駆動力がシンクロナイザーリング116を介して主変速軸55と一体となって回転するシンクロナイザーキー114、ハブ111に伝達され、主変速軸55が回転し始める。
In such a configuration, when shifting to the fourth speed, if the
スライダ112を更に移動させると、スライダ112とシンクロナイザーキー114との係合が外れ、同期が完了した時点で、スライダ112がシンクロナイザーリング116のスプライン部116aにスプライン嵌合したままの状態で、主変速四速歯車54のスプライン部54aとにスプライン嵌合する。これにより、変速段の四速への切換が完了し、エンジン8からの駆動力が伝達歯車44、主変速四速歯車54、スプライン部54a、スライダ112、ハブ111、主変速軸55の順に伝達される。
When the
こうして、4段変速の主変速装置50が構成され、エンジン8からの駆動力が上述のように主変速軸上の歯車31・32・33・34のうち、いずれか一つの歯車に出力されて、該歯車より変速後の駆動力が主変速軸55に出力されるようになっている。なお、主変速レバー110がニュートラル位置の場合は、スライダ57・112が主変速軸55上の歯車31・32・33・34のスプライン部31a・32a・33a・34aのいずれとも噛合せず、主変速軸55に駆動力は伝達されない。
Thus, the four-speed
また、前記主変速軸24は前方に延長され、該延長部分に正転側歯車61と逆転側歯車62とが遊嵌されている。正転側歯車61には伝達軸74に固設された歯車71が噛合されている。一方、逆転側歯車62にはカウンタ軸63に固設されたカウンタ歯車64が噛合され、該カウンタ歯車64に伝達軸74に固設された歯車72が噛合されている。
The main transmission shaft 24 extends forward, and a forward
前記正転側歯車61と逆転側歯車62との間においては、ハブが主変速軸55上に固設され、該正転側歯車61と逆転側歯車62とハブとの間にシンクロメッシュ式の切換機構が構成されている。該シンクロメッシュ式の切換機構では、ハブにスライダ65が軸方向摺動自在にスプライン嵌合され、該スライダ65に適宜のリンク機構を介してリバーサレバーが連動連結されている。そして、該リバーサレバーの操作によりスライダ65が軸方向に摺動して、正転側歯車61又は逆転側歯車62に形成されたスプライン部と噛合可能とされている。このようにして、前後進切換装置60が構成され、主変速軸24の駆動力が、スライダ65が正転側歯車61のスプライン部にスプライン嵌合されたときには、正転側歯車61より伝達軸74に出力され、逆に、スライダ65が逆転側歯車62のスプライン部にスプライン嵌合したときには、逆転側歯車62よりカウンタ軸63を介して伝達軸74に出力されて、該駆動力により伝達軸74が逆転方向に回転するようになっている。但し、リバーサレバーがニュートラル位置の場合、駆動力は両歯車61・62のいずれにも伝達されない。
A hub is fixed on the
伝達軸74には前記歯車71・72が固設されており、該歯車71に前記正転側歯車61が噛合されるとともに、副変速軸83に遊嵌された副変速二速歯車82が噛合されている。また、副変速軸83には副変速シフタ81が軸方向摺動自在にスプライン嵌合され、副変速シフタ81に副変速レバーが適宜のリンク機構を介して連動連結されている。
The
前記副変速シフタ81においては、その前部に前記副変速二速歯車82後部に形成されたスプライン部とスプライン嵌合可能なスプライン部が形成される一方、後部に伝達軸74上の歯車73と噛合可能な副変速一速歯車81aが設けられ、副変速レバーの操作により副変速シフタ81が軸方向に摺動して、スプライン部が副変速二速歯車82のスプライン部とスプライン嵌合する、又は副変速一速歯車81aが歯車73と噛合するように構成されている。こうして、二段変速の副変速装置80が構成され、伝達軸74の駆動力が副変速軸83上の歯車81a・82のいずれか一方の歯車に出力されて、該歯車より伝達軸74の変速後の駆動力が副変速軸83に出力されるようになっている。
In the
さらに、前記副変速軸83には歯車84・85・86が固設され、これらの歯車84・85・86のうち、副変速軸83後端に配置された歯車86には後輪7側のデフ装置91の歯車92が噛合されている。デフ装置91の出力軸93には歯車94・95を介して後車軸6が連結されるとともに、ブレーキ装置96が配設されている。こうして、副変速軸83の駆動力がデフ装置91に入力され、その出力軸93から出力される駆動力により後輪7が駆動されるように構成されている。
Further, gears 84, 85, and 86 are fixed to the
また、前記歯車84・85・86のうち、歯車84・85は前輪駆動出力軸103に遊嵌された歯車101・102にそれぞれ噛合され、四輪駆動・前輪増速駆動切換機構100によって、副変速軸83の駆動力が歯車101・102のうちのいずれか一方の歯車を介して前輪駆動出力軸103に入力される。そして、該前輪駆動出力軸103からの駆動力が、前輪伝達軸104やユニバーサルジョイントなどを介して前輪側のデフ装置106に入力されて、その出力軸から出力される駆動力により前輪4が駆動されるように構成されている。
Of the
以上のように、本発明の変速装置では、多段の変速を手動で行う主変速装置50において、最も高速側の変速段への切換、本実施例では三速から四速への切換を行う切換機構のみをシンクロメッシュ式に構成し、他の変速段への切換を行う切換機構をカラーシフト式に構成したので、走行車両を三速で発進させた後、主クラッチ23を操作することなくスムースに四速に切り換えて変速を行うことができ、走行車両の高速化を図ることができる。
As described above, in the transmission according to the present invention, in the
さらに、図5に示すように、主変速装置50の主変速レバー110の変速パターンを一速−二速−三速−ニュートラル−四速の順として直線的に配置した構成とし、主変速レバー110をレバーガイド118の長孔118aに挿入して、一直線上に回動して変速を行う構成とすることで、変速段を容易に分かるようにして、簡単な操作で変速できるようにしている。但し、一速と二速の間にニュートラルを配置することもできる。
Further, as shown in FIG. 5, the shift pattern of the
50 主変速装置
51 主変速一速歯車
52 主変速二速歯車
53 主変速三速歯車
54 主変速四速歯車
55 主変速軸
56 スプラインカラー
57 スライダ
111 ハブ
112 スライダ
116 シンクロナイザーリング
DESCRIPTION OF
Claims (2)
The shifting of the traveling vehicle according to claim 1, wherein the operation pattern of the shift lever of the main transmission is linearly arranged in the order of 1st speed-2nd speed-3rd speed-neutral-4th speed. apparatus.
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JP4336609B2 (en) | 2009-09-30 |
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