JP3388182B2 - One-way clutch for four-wheel drive vehicles - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、例えば農用トラ
クタ等の四輪駆動車輌に利用するワンウェイクラッチに
関する。 【０００２】 【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】駆動
側一次軸と被動側二次軸との間に、凸部を有するドライ
ブカムと、片面にこの凸部に係合して連動回転しうる凹
部を他面にクラッチ歯を夫々備えたセンタカムと、この
クラッチ歯に噛み合うよう対向するクラッチ係合歯を有
したドリブンカムとを、常時はこれら歯が非噛合状態に
なるようセンタカムをドリブンカムから離反すべく付勢
するリターンスプリングを設け、上記一次軸又は二次軸
に上記ドライブカム又はドリブンカムを一体的に設け
て、正逆方向いずれにおいても、駆動一次軸側よりも被
動二次軸側が速く回転されると一次側から二次側への駆
動を断つワンウェイクラッチを設けたものを出願人は以
前に提案しているが、このものは、上記リターンスプリ
ングに抗してクラッチ歯の係合作動が確実でない問題点
があった。 【０００３】 【課題を解決するための手段】この発明は、クラッチ歯
の係合作動を円滑且つ確実化しようとするものであっ
て、次のような技術的手段を講じた。即ち、非操舵輪３
駆動系と連動して駆動される駆動側一次軸３７と操舵輪
２を駆動する被動側二次軸４９との間に、凸部６３を有
するドライブカム５１と、片面にこの凸部６３に係合し
て連動回転しうる凹部６５を他面に歯６７，…を夫々備
えたセンタカム５３と、この歯６７，…に噛み合うよう
対向する歯６８，…を有したドリブンカム５２とを、常
時はこれら歯６７，６８，…が非噛合状態になるようセ
ンタカム５３をドリブンカム５２から離反すべく付勢す
るリターンスプリング５６を設け、上記一次軸３７と二
次軸４９とに夫々ドライブカム５１とドリブンカム５２
を一体的に設けてなる四輪駆動車両のワンウェイクラッ
チ５０において、上記センタカム５３の回転に抵抗を付
与すべく摩擦抵抗部を設け、この摩擦抵抗部は、センタ
カム５３から軸長手方向に延出する複数の抵抗アーム５
７と、この抵抗アーム５７の回転方向外周に設けるブレ
ーキシュー６０と、このブレーキシュー６０に制動力を
付与するスプリング６１とで構成したものである。 【０００４】 【作用、及び発明の効果】非操舵輪３駆動系と連動して
駆動される駆動側一次軸３７が回転すると、ドライブカ
ム５１が回転し、センタカム５３も回転する。このセン
タカム５３の回転は、リターンスプリング５６に抗して
センタカム５３を前方に移動させ、センタカム５３の歯
６７，…とドリブンカム５２の歯６８，…が噛み合いワ
ンウェイクラッチ５０は「入」となり、センタカム５３
からドリブンカム５２ひいては操舵輪２を駆動する二次
軸４９へ動力が伝達される。また、旋回時に二次軸４９
側が速く回転するときは、ドリブンカム５２でセンタカ
ム５３を回転させる作用が生じ、その結果リターンスプ
リング５６の作用でドライブカム５１の凸部６３はセン
タカム５３の凹部６５に押しつけられた状態となって、
センタカム５３とドリブンカム５２とは互いに離反し、
ワンウェイクラッチ５０は「切」となり操舵輪２側への
動力伝動が断たれる。 【０００５】上記のワンウェイクラッチ５０「入」に至
る過程で、リターンスプリング５６に抗してセンタカム
５３はドリブンカム５２側に移動しなければならない
が、この発明ではセンタカム５３の回転に抵抗を付与す
べく摩擦抵抗部を構成するから、ドライブカム５１の回
転はその凸部６３がセンタカム５３の凹部６５を回転連
動しつつセンタカム５３は徐々に押されて移動する。こ
のときリターンスプリング５６の作用で元に戻ろうとし
ても当該摩擦抵抗を受けて逆移動し難く終には歯６７，
…と歯６８，…とが噛合できるものであり、リターンス
プリング５６に抗してのクラッチ「入」側の作動を円滑
に行い得る。特に、摩擦抵抗部を、センタカム５３から
軸長手方向に延出する複数の抵抗アーム５７と、この抵
抗アーム５７の回転方向外周に設けるブレーキシュー６
０と、このブレーキシュー６０に制動力を付与するスプ
リング６１とで構成したものであるから、センタカム５
３外周部から半径方向への突出を少なくできワンウェイ
クラッチ５０全体を小さく且つコンパクトに構成でき、
ミッションケース５内への組み込みも容易になる。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下この発明の一実施例を図面に
基づき説明する。図１は四輪駆動車輌の一例である農用
トラクタの側面図であり、このトラクタ１は、操舵輪と
しての左右一対の前輪２，２及び非操舵輪としての後輪
３，３を備え、機体の前部にエンジン４が搭載され、そ
の後部にクラッチハウジング６が固着され、さらにその
後方にミッションケース５が設けられている。クラッチ
ハウジング６の後部から後方に向けて延出する出力軸８
とミッションケース５から前方に向けて軸架された入力
軸１０との間に、ユニバーサルジョイント１１が着脱自
在に連結されている。これら出力軸８および入力軸１０
の突出部とユニバーサルジョイント１１の上方および側
方は、クラッチハウジング６とミッションケース５を連
結するカバー９で覆われている。 【０００７】つぎに、図３および図４に示すミッション
ケース５内の構造について説明する。入力軸１０の後端
部に一体に設けられたギヤ１２は、変速軸１４の前端部
に取り付けた入力ギヤ１５と常時咬み合っている。変速
軸１４には主変速駆動ギヤとして１速ギヤ１６と、Ｒ速
ギヤ１７と、２速ギヤ１８と、大径ギヤ１９ａおよび小
径ギヤ部１９ｂを有する３速ギヤ１９がそれぞれ回転自
在に嵌合し、一方、変速軸１４に対向するドライブシャ
フト２０には大径ギヤ部２１ａ、中径ギヤ部２１ｂおよ
び小径ギヤ部２１ｃを有する主変速従動ギヤ２１が回転
自在に遊嵌しており、１速ギヤ１６は従動ギヤの大径ギ
ヤ部２１ａに常時噛合し、２速ギヤ１８は従動ギヤの中
径ギア部２１ｂに常時噛合し、３速ギヤの大径部１９ａ
は従動ギヤの小径ギヤ部２１ｃに常時噛合している。ま
た、Ｒ速ギヤ１７はバックアイドルギヤ２２を介して従
動ギヤの中径部２１ｂに噛合している。１速ギヤ１６と
Ｒ速ギヤ１７の間隔部にシフタ２４が、２速ギヤ１８と
３速ギヤ１９の間隔部にシフタ２５が、いずれも変速軸
１４にスプライン嵌合した状態で設けられており、これ
らシフタ２４，２５を軸方向に移動させて上記主変速駆
動ギヤ１６〜１９に選択的にスプライン嵌合させ、いず
れかの主変速駆動ギヤを変速軸１４と一体化することに
より主変速を行なう。すなわち、１速ギヤ１６が伝動一
体化されると前進１速、２速ギヤ１８が伝動一体化され
ると前進２速、３速ギヤ１９が伝動一体化されると前進
２速。３速ギヤ１９が伝動一体化されると前進３速、Ｒ
速ギヤ１７が伝動一体化されると後進速となる。 【０００８】ドライブシャフト２０には、前記主変速医
従動ギヤ２１とは別に大径ギヤ部２７ａと小径ギヤ部２
７ｂを有する副変速要の低速ギヤ２７が固定位置に回転
自在に嵌合しているとともに、この低速ギヤ２７と主変
速従動ギヤ２１の間隔部に副変速ギヤ２９が軸方向に摺
動自在に設けられている。なお、低速ギヤの大径ギヤ部
２７ａは３速ギヤの小径部１９ｂに常時噛合している。
副変速ギヤ２９を主変速従動ギヤ２１とスプライン嵌合
させると、主変速従動ギヤ２１から副変速ギヤ２９に直
接動力が伝達され、高速伝動が行なわれる。また、副変
速ギヤ２９を低速ギヤ２７にスプライン嵌合させると、
主変速従動ギヤ２１から３速ギヤ２９、低速ギヤ２７を
経由して副変速ギヤ２９に動力が伝達され。低速伝動が
行なわれる。 【０００９】さらに、ドライブシャフト２０と平行に固
定軸３１が設けられており、該固定軸にクリープギヤ３
２を回転自在に取り付けることができるようになってい
る。副変速ギヤ２９をニュートラル位置にしてクリープ
ギヤ３２を取り付けると、その大径部３２ａが低速ギヤ
の小径部２７ｂと噛合し、その小径部３２ｂが副変速ギ
ヤ２９に噛合し、前記低速伝動状態よりもさらに減速さ
せることができる。なお、このクリープ変速機構は必ず
しも設ける必要はなく、任意に装備するようにしておけ
ばよい。 【００１０】ドライブシャフト２０の回転動力はリヤデ
フ装置３４に伝えられ、該リヤデフ装置からリヤアクス
ル（図示省略）等を介して左右の後輪３，３に伝えられ
る。さらに、ドライブシャフト２０には前輪動力取出用
ギヤ３５が取り付けられており、ドライブシャフト２０
の回転動力は、この動力取出用ギヤ３５から、３速ギヤ
１９の後端部に回転自在に嵌合するカウンタギヤ３６を
介して、前輪駆動一次軸３７の後端部に取り付けた前輪
動力取込用ギヤ３８にも伝達される。 【００１１】また、変速軸１４の後端部はＰＴＯ変速軸
４０に接続されている。このＰＴＯ変速軸４０には歯数
の異なる第１、第２、第３駆動ギヤ４１，４２，４３が
一体に設けられている。ＰＴＯ変速軸４０と平行に支承
されたＰＴＯ軸４５には、第１駆動ギヤ４１と常時噛合
する第１従動ギヤ４６が定位置に回転不能に嵌合してい
るとともに、大径ギヤ部４７ａと小径ギヤ部４７ｂを有
する第２従動ギヤ４７が軸方向に摺動自在かつ回転不能
に設けられている。第１従動ギヤ４６の爪４６ａと第２
従動ギヤ４７の爪４７ｃを係合させると低速、第２駆動
ギヤ４２と第２従動ギヤの大径ギヤ部４７ａを噛合させ
ると中速、第３駆動ギヤ４３と第２従動ギヤの小径ギヤ
部４７ｂを噛合させると高速となり、３段階の伝動比に
選択的に切り替えることができるようになっている。な
お、ＰＴＯ軸４５の後端部は機体の背面部からケース外
に突出している。 【００１２】前輪駆動一次軸３７の前方には同軸心上に
前輪駆動二次軸４９が支承されており、両軸３７，４９
の接続部にワンウェイクラッチ５０が設けられている。
ワンウェイクラッチ５０は、一次軸３７の前端部に一体
に取り付けたドライブカム５１、二次軸４９の後端部に
一体に取り付けたドリブンカム５２、両カム５１，５２
の間に回転自在かつ前後動自在に設けられたセンタカム
５３、上記各カムを収容する回転ドラム５４、ロック装
置用のロックスリーブ５５、センタカム５３をドライブ
カム５１側に付勢するリターンスプリング５６等を備え
てなる。図中の５７はセンタカム５３の外周面から後方
に延出する板状の抵抗アームで、回転ドラム５４に穿設
された通孔５８を挿通している。また、６０はブレーキ
シューで、図５に示す如く、その外周部に設けたスプリ
ング６１によって前記アーム５７に抵抗を付与する方向
に付勢されている（摩擦抵抗部）。 【００１３】ドライブカム５１の前端面外周部には、セ
ンタカム５３に回転動力を伝える傾斜面を６３ａを有す
る凸部６３と、回転動力を伝えない凹部６４とが交互に
設けられており、一方、これに対向するセンタカム５３
の後端面外周部にも、ドライブカム５１から回転動力を
受ける傾斜面６５ａを有する凹部６５と、動力伝達に関
与しない平坦部６６とが交互に設けられている。ドライ
ブカム５１の凸部６３及びセンタカム５３の凹部６５
は、逆回転方向の回転動力をセンタカム５３かドライブ
カム５１に伝達する傾斜面６３ｂ，６５ｂも有してい
る。また、センタカム５３とドリブンカム５２の対向面
の外周部には断面台形状の歯６７，…，６８，…が形成
されており、両カムの歯が噛み合っているときはセンタ
カム５３の回転がドリブンカム５２に伝えられ、センタ
カム５３が後方に僅かに移動してその噛合が解けると伝
動が停止されるようになっている。ドリブンカム５２が
回転するときは前後輪２，２，３，３がともに駆動され
る四輪駆動状態となり、ドリブンカム５２が停止してい
るときは後輪３，３のみが駆動される二輪駆動状態とな
る。なお、ドライブカム５１とセンタカム５３の伝動部
の圧力角θ1の方がセンタカム５３とドリブンカム５２
の伝動部の圧力角θ2よりも大きく（θ1＞θ2）なって
いる。 【００１４】ロックスリーブ５５は、ドライブカム５１
の筒部５１ａの外周部に摺動自在に嵌合している。ロッ
クスリーブ５５の前面部に突設されたロックピン７０，
…は、ドライブカム５１のハブ５１ｂに穿設した通孔７
１，…を貫通して前方に突出し、その先端部がセンタカ
ム５３の後面に対向している。ロックスリーブ５５には
環状の係合溝７２が設けられており、アーム支持軸７４
に取り付けたロック操作部材７３のアーム７３ａの先端
部がこの係合溝７２に係合している。ロック操作部材７
３はアーム支持軸７４に対して摺動自在に設けられてお
り、後記作動手段でロック操作部材７３でロックスリー
ブ５５を前向きに移動させると、ロックピン７０，…に
よってセンタカム５３が前方に押し出され、該センタカ
ム５３の歯６７，…がドリブンカムの歯６８，…と常時
噛合するようになり、四輪駆動状態に固定される。 【００１５】本実施例では、上記ロック装置の作動手段
としてモータ７５が使用されている。このモータ７５は
ミッションケース５の上部前方に設けられ、その出力軸
に取り付けたピニオン軸７６に前記アーム支持軸７４の
前方に設けたウォームギヤ７７が噛合し、さらに該ウォ
ームギヤ７７の雌ねじ部７８にアーム支持軸７４の延長
軸７９に形成された雄ねじ部８０が螺合している。ロッ
ク操作部材７３はスプリング８１によって延長軸７９側
に付勢され、両者７３，７９は互いに突き合った状態と
なっており、延長軸７９からロック操作部材７３に軸方
向の押圧力は伝わるが、回転力は伝わらないようになっ
ている。モータ７５を所定方向に回転させると、ピニオ
ン７６に噛合するウォームギヤ７７が一定方向に回転
し、延長軸７９が前方に移動する。これに伴い、スプリ
ング８１の反発力によってロック操作部材７３も前方に
移動し、前述の如くワンウェイクラッチ５０が「入」に
固定され、四輪駆動状態に保持される。この状態からモ
ータ７５を逆向きに回転させると、延長軸７９がロック
操作部材７３を後方に押圧することにより、ロック操作
部材７３によるセンタカム５３の拘束が解除され、ワン
ウェイクラッチ５０がフリーになる。 【００１６】なお、図１における８５は操縦ハンドル、
８６はフェンダ、８７はフロントアクスルハウジングで
ある。フロントアクスルハウジング８７内には前輪デフ
装置（図示せず）が設けられ、前輪駆動二次軸４９の回
転動力がユニバーサルジョイント８８を介して前輪デフ
装置に伝えられ、さらにフロントアクスルハウジング８
７内において水平横向きに回転軸架された駆動軸（図示
せず）を介して前輪２，２を回転駆動する。 【００１７】つぎにこのトラクタ１の動力伝動例の作動
説明を行なう。この動力伝達系においては、エンジン４
の回転動力は、主変速装置および副変速装置で主変速及
び副変速を行なった後、後輪駆動系のドライブシャフト
２０に伝えられるとともに、このドライブシャフト２０
から分岐して前輪駆動系の前輪一次軸３７に伝えられ、
さらに前輪駆動一次軸３７からワンウェイクラッチ５０
を介して前輪駆動二次軸４９に伝えられる。このワンウ
ェイクラッチ５０は、一次軸３７から二次軸４９への順
方向にのみ伝動が可能で、前輪２，２の走行抵抗に応じ
て適宜自動的に入／切に切り替えられるようになってい
るのである。 【００１８】エンジン停止時や主変速もしくは副変速が
ニュートラル位置にあるときは、後輪駆動系にも前輪駆
動系にも伝動が行われておらず、このときワンウェイク
ラッチ５０は、図６（ａ）に示すように、リターンスプ
リング５６によってセンタカム５３がドライブカム５１
側に押し付けられた状態となっており、センタカム５３
とドリブンカム５２とは互いに離反している。 【００１９】前輪駆動一次軸３７が回転すると、ドライ
ブカム５１が回転することによりセンタカム５３も回転
するが、該センタカム５３が回転することにより抵抗ア
ーム５７とブレーキシュー６０との間に摩擦力が発生
し、この摩擦による抵抗力がリターンスプリング５６の
反発力に抗してセンタカム５３を前方に移動させ、図６
（ｂ）に示すように、センタカム５３の歯６７，…とド
リブンカム５２の歯６８，…が噛み合い、センタカム５
３からドリブンカム５２へも動力が伝達されるようにな
る。すなわち、直進時の通常の走行時にはワンウェイク
ラッチ５０が「入」となり、四輪駆動状態となる。 【００２０】旋回時等には、機体に押されて前輪２，２
が速く回転しようとするため、ドリブンカム５２でセン
タカム５３を回転させる作用が生じる。その結果、図６
（ｃ）で示すように、ドライブカム５１の傾斜面６３ａ
からセンタカム５３の傾斜面６５ａが離れて二輪駆動状
態となる。さらに、リターンスプリング５６の押圧作用
と歯５８，…の反力によってセンタカム５３がドライブ
カム５１側に押し戻され、図６（ｄ）に示すように、セ
ンタカム５３とドリブンカム５２の噛合も外れ、各カム
５１，５２，５３が各々フリーとなる。この状態では、
前輪２，２は後輪３，３よりもオーバーラン可能である
ので、旋回を円滑に行なうことができる。センタカム５
３の回転数がドライブカム５１の回転数以下になると、
再び両者の傾斜面６３ａ，６５ａが当接して、ドライブ
カム５１とセンタカム５３が伝動連結されるとともに、
それにともないセンタカム５３が前方に移動して、セン
タカム５３とドリブンカム５２も伝動連結され、四輪駆
動状態になる。この時点でまだ前輪２，２が機体に押さ
れた状態にあるときは、上記と同様の動作を行ない二輪
駆動状態に戻る。すなわち、オーバラン中は図６
（ｂ），（ｃ），（ｄ）の動作を順に繰り返す。そし
て、旋回を完了し、前輪２，２の回転数が一定以下にな
ると、四輪駆動状態に自動的に固定される。 【００２１】なお、地盤が軟弱な圃場等では、旋回中に
二輪駆動状態となっても、路面抵抗により前輪２，２が
充分回転せず、後輪３，３がスリップをするが、スリッ
プによって機体の移動速度が低下すると、ドリブンカム
５２の回転数よりもドライブカム５１の回転数の方が大
きくなり、すぐに四輪駆動状態に復帰するので、容易に
スリップを脱出することができるのである。 【００２２】上記の動作は機体が後進する場合について
も当てはまり、その場合は、傾斜面６３ｂと傾斜面６５
ｂを通じてドライブカム５１からセンタカム５３へ伝動
が行なわれるとともに、歯６７と歯６８の前記と反対側
の面を通じてセンタカム５３とドリブンカム５２との伝
動が行なわれる。また、このワンウェイクラッチ５０は
坂道等でも有効であり、たとえば下り坂で前輪２，２の
回転数が強制駆動力を受けて回転する速さよりも大きく
なるときは二輪駆動状態となり、逆に登り坂で後輪３，
３がスリップを起こし、前輪２，２の回転数が所定の回
転数まで低下すると再び四輪駆動状態に復帰して推進力
を向上させるようになっている。 【００２３】このように、ワンウェイクラッチ５０を設
けることにより、四輪駆動状態と二輪駆動状態とに適宜
切り替えられ、旋回や坂道操向を円滑に行なうことがで
きるのである。装着する作業機の種類によって大きな推
進力を必要とする場合や、前輪に対してエンジンブレー
キが必要な場合等には、ロック状態でワンウェイクラッ
チ５０の機能を四輪駆動状態に固定することができる。
このロック装置はモータ７５で駆動するようになってい
るので動作が確実である。なお、ロック装置の駆動手段
としては、モータ以外のアクチュエータ、例えばソレノ
イド等を使用してもよい。 【００２４】以上、ワンウェイクラッチ５０で四輪駆動
状態と二輪駆動状態に適宜切り替えることにより、旋回
を円滑に、かつ小半径で行えるとともに、例えば従来車
両のように前輪の高低速切替時にショックが生じるとい
った問題も解消できる。また、ワンウェイクラッチ５０
を常時「入」の状態に固定し、四輪駆動状態に保持する
ロック装置も設けられているので、大きなトレーラを牽
引して坂道を下る場合でも、前輪にエンジンブレーキが
かかり、安全に走行できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a one-way clutch used for a four-wheel drive vehicle such as an agricultural tractor. 2. Description of the Related Art A drive cam having a convex portion between a driving-side primary shaft and a driven-side secondary shaft, and a drive cam having a single-sided engagement with the convex portion. A center cam having clutch teeth on the other surface with a concave portion capable of interlocking rotation, and a driven cam having clutch engaging teeth opposed to mesh with the clutch teeth, and a center cam such that these teeth are normally in a non-meshing state. A return spring is provided to urge the driven shaft away from the driven cam, and the drive cam or the driven cam is integrally provided on the primary shaft or the secondary shaft. The applicant provided a one-way clutch that cuts off the drive from the primary side to the secondary side when the side is rotated quickly.
As suggested before, this one is
Problem that the engagement operation of clutch teeth is not reliable against
There was . [0003] The present invention relates to a clutch tooth.
To ensure smooth and reliable engagement of the
The following technical measures were taken. That is, the non-steered wheels 3
Drive- side primary shaft 37 driven in conjunction with the drive system and steered wheels
A drive cam 51 having a convex portion 63 between the driven side secondary shaft 49 for driving the drive shaft 2 and a concave portion 65 on one surface capable of engaging and rotating with the convex portion 63 and having a tooth 67 on the other surface. , And a driven cam 52 having teeth 68,... Opposed to each other so as to mesh with the teeth 67,. A return spring 56 is provided to urge the main shaft 52 away from the primary shaft 37.
A drive cam 51 and a driven cam 52 are attached to the next shaft 49, respectively.
Is provided integrally with the one-way clutch 50 of the four-wheel drive vehicle, a friction resistance portion is provided to impart resistance to the rotation of the center cam 53, and the friction resistance portion extends from the center cam 53 in the longitudinal direction of the shaft. Multiple resistance arms 5
7, a brake shoe 60 provided on the outer periphery of the resistance arm 57 in the rotation direction, and a spring 61 for applying a braking force to the brake shoe 60. Operation and effect of the invention In conjunction with the non-steered wheel 3 drive system
When the driven primary shaft 37 rotates, the drive cam 51 rotates and the center cam 53 also rotates. The rotation of the center cam 53 moves the center cam 53 forward against the return spring 56, and the teeth 67,... Of the center cam 53 mesh with the teeth 68,.
Is transmitted to the driven cam 52 and eventually to the secondary shaft 49 that drives the steered wheels 2 . Also, at the time of turning, the secondary shaft 49
When the side rotates rapidly, an operation of rotating the center cam 53 by the driven cam 52 occurs, and as a result, the convex portion 63 of the drive cam 51 is pressed against the concave portion 65 of the center cam 53 by the operation of the return spring 56.
The center cam 53 and the driven cam 52 separate from each other,
The one-way clutch 50 is turned "off" to the steered wheel 2 side.
Power transmission is cut off. The center cam 53 must move toward the driven cam 52 against the return spring 56 in the course of the above-described one-way clutch 50 "engagement". Since the frictional resistance portion is formed, the rotation of the drive cam 51 causes the center cam 53 to be gradually pushed and moved while the projection 63 rotates in conjunction with the recess 65 of the center cam 53. At this time, even if an attempt is made to return to the original state by the action of the return spring 56, the frictional resistance causes the reverse movement and the teeth 67,
Can engage with the teeth 68, so that the operation of the clutch "on" side against the return spring 56 can be performed smoothly. In particular, the friction resistance portion is moved from the center cam 53
Brake shoes 6 and a plurality of resistors arms 57 extending in the axial longitudinal direction, provided in the rotational direction outer periphery of the resistor <br/> anti arm 57
0, and a spring 61 for applying a braking force to the brake shoe 60.
(3) One-way that can reduce radial protrusion from the outer periphery
The entire clutch 50 can be configured to be small and compact,
Incorporation into the mission case 5 is also facilitated. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an agricultural tractor as an example of a four-wheel drive vehicle. This tractor 1 includes a pair of left and right front wheels 2 and 2 as steering wheels and rear wheels 3 and 3 as non-steering wheels. The engine 4 is mounted on a front part of the vehicle, a clutch housing 6 is fixed to a rear part thereof, and a transmission case 5 is further provided behind the clutch housing 6. An output shaft 8 extending rearward from the rear of the clutch housing 6
A universal joint 11 is detachably connected between the transmission case 5 and an input shaft 10 which extends forward from the transmission case 5. These output shaft 8 and input shaft 10
And the upper side and the side of the universal joint 11 are covered with a cover 9 connecting the clutch housing 6 and the transmission case 5. Next, the structure inside the transmission case 5 shown in FIGS. 3 and 4 will be described. The gear 12 integrally provided at the rear end of the input shaft 10 always meshes with the input gear 15 attached to the front end of the transmission shaft 14. A first-speed gear 16, an R-speed gear 17, a second-speed gear 18, and a third-speed gear 19 having a large-diameter gear 19a and a small-diameter gear portion 19b are rotatably fitted to the transmission shaft 14 as main transmission gears. On the other hand, a main transmission driven gear 21 having a large-diameter gear portion 21a, a medium-diameter gear portion 21b, and a small-diameter gear portion 21c is rotatably fitted to the drive shaft 20 facing the transmission shaft 14 so as to freely rotate. The gear 16 always meshes with the large diameter gear portion 21a of the driven gear, the second speed gear 18 meshes constantly with the medium diameter gear portion 21b of the driven gear, and the large diameter portion 19a of the third speed gear.
Is always meshed with the small-diameter gear portion 21c of the driven gear. Further, the R speed gear 17 meshes with the middle diameter portion 21b of the driven gear via the back idle gear 22. A shifter 24 is provided at an interval between the first-speed gear 16 and the R-speed gear 17, and a shifter 25 is provided at an interval between the second-speed gear 18 and the third-speed gear 19. By shifting the shifters 24 and 25 in the axial direction to selectively spline-fit the main transmission drive gears 16 to 19, any one of the main transmission drive gears is integrated with the transmission shaft 14 to perform the main transmission. Do. That is, when the first speed gear 16 is integrated with the transmission, the first forward speed is set, and when the second speed gear 18 is integrated with the transmission, the second speed is set when the third gear 19 is integrated with the transmission. When the third speed gear 19 is integrated with the transmission, the third forward speed, R
When the speed gear 17 is integrated with the transmission, the reverse speed is achieved. The drive shaft 20 has a large-diameter gear 27a and a small-diameter gear 2 separately from the main transmission medical driven gear 21.
7b is rotatably fitted at a fixed position, and the sub-transmission gear 29 is slidable in the axial direction at the space between the low-speed gear 27 and the main transmission driven gear 21. Is provided. The large-diameter gear portion 27a of the low-speed gear is always meshed with the small-diameter portion 19b of the third-speed gear.
When the sub transmission gear 29 is spline-fitted to the main transmission driven gear 21, power is transmitted directly from the main transmission driven gear 21 to the auxiliary transmission gear 29, and high-speed transmission is performed. Further, when the auxiliary transmission gear 29 is spline-fitted to the low-speed gear 27,
Power is transmitted from the main transmission driven gear 21 to the auxiliary transmission gear 29 via the third speed gear 29 and the low speed gear 27. Low speed transmission is performed. Further, a fixed shaft 31 is provided in parallel with the drive shaft 20, and the creep gear 3 is attached to the fixed shaft 31.
2 can be attached rotatably. When the creep gear 32 is mounted with the sub-transmission gear 29 in the neutral position, the large diameter portion 32a meshes with the small diameter portion 27b of the low speed gear, and the small diameter portion 32b meshes with the sub transmission gear 29, which is lower than the low speed transmission state. Further deceleration can be achieved. The creep speed change mechanism is not necessarily provided, but may be arbitrarily provided. The rotational power of the drive shaft 20 is transmitted to a rear differential device 34, and is transmitted from the rear differential device to left and right rear wheels 3, 3 via a rear axle (not shown). Further, a gear 35 for taking out front wheel power is attached to the drive shaft 20.
Of the front wheel drive attached to the rear end of the front wheel drive primary shaft 37 via a counter gear 36 rotatably fitted to the rear end of the third speed gear 19 from the power take-out gear 35. The transmission is also transmitted to the insertion gear 38. The rear end of the transmission shaft 14 is connected to a PTO transmission shaft 40. The PTO transmission shaft 40 is integrally provided with first, second, and third drive gears 41, 42, and 43 having different numbers of teeth. A first driven gear 46 that always meshes with the first drive gear 41 is non-rotatably fitted in a fixed position on a PTO shaft 45 supported in parallel with the PTO speed change shaft 40, and a large-diameter gear portion 47a A second driven gear 47 having a small diameter gear portion 47b is provided slidably in the axial direction and non-rotatably. The pawl 46a of the first driven gear 46 and the second
When the pawl 47c of the driven gear 47 is engaged, the speed is low. When the second drive gear 42 and the large diameter gear portion 47a of the second driven gear are meshed, the speed is medium. When the third drive gear 43 and the second driven gear are small diameter gear portions. When the gear 47b is engaged, the speed becomes high, so that the transmission ratio can be selectively switched to three stages. The rear end of the PTO shaft 45 protrudes out of the case from the back of the fuselage. A front wheel drive secondary shaft 49 is mounted coaxially in front of the front wheel drive primary shaft 37.
A one-way clutch 50 is provided at the connection part of the.
The one-way clutch 50 includes a drive cam 51 integrally attached to the front end of the primary shaft 37, a driven cam 52 integrally attached to the rear end of the secondary shaft 49, and both cams 51 and 52.
A center drum 53 rotatably and reciprocally movable between them, a rotating drum 54 for accommodating each of the cams, a lock sleeve 55 for a lock device, a return spring 56 for urging the center cam 53 toward the drive cam 51, and the like. Be prepared. Reference numeral 57 in the figure denotes a plate-like resistance arm extending rearward from the outer peripheral surface of the center cam 53, and passes through a through hole 58 formed in the rotary drum 54. Reference numeral 60 denotes a brake shoe, which is urged by a spring 61 provided on an outer peripheral portion thereof in a direction for applying resistance to the arm 57 (frictional resistance portion), as shown in FIG. On the outer peripheral portion of the front end face of the drive cam 51, a convex portion 63 having an inclined surface 63a for transmitting rotational power to the center cam 53 and a concave portion 64 for transmitting no rotational power are provided alternately. Center cam 53 facing this
Also, a concave portion 65 having an inclined surface 65a receiving rotational power from the drive cam 51 and a flat portion 66 not involved in power transmission are alternately provided on the outer peripheral portion of the rear end surface. The convex portion 63 of the drive cam 51 and the concave portion 65 of the center cam 53
Also have inclined surfaces 63b and 65b for transmitting rotational power in the reverse rotation direction to the center cam 53 or the drive cam 51. Also, teeth 67,..., 68,... Having a trapezoidal cross section are formed on the outer peripheral portion of the opposing surface of the center cam 53 and the driven cam 52. When the teeth of both cams are meshed, the rotation of the center cam 53 is controlled. When the center cam 53 slightly moves rearward and disengages, the transmission is stopped. When the driven cam 52 rotates, the front and rear wheels 2, 2, 3, and 3 are driven together in a four-wheel drive state. When the driven cam 52 is stopped, only the rear wheels 3, 3 are driven. Become. It should be noted that the pressure angle θ1 of the transmission portion between the drive cam 51 and the center cam 53 is larger than that of the center cam 53 and the driven cam 52.
(Θ1> θ2). The lock sleeve 55 is connected to the drive cam 51.
Is slidably fitted to the outer peripheral portion of the cylindrical portion 51a. A lock pin 70 projecting from the front surface of the lock sleeve 55,
... are through holes 7 formed in the hub 51b of the drive cam 51.
1, and project forward, and the front end thereof faces the rear surface of the center cam 53. The lock sleeve 55 is provided with an annular engagement groove 72, and the arm support shaft 74
The distal end of the arm 73a of the lock operation member 73 attached to the engaging groove 72 is engaged with the engaging groove 72. Lock operation member 7
Reference numeral 3 is provided slidably with respect to the arm support shaft 74. When the lock sleeve 55 is moved forward by the lock operating member 73 by the operating means described later, the center cam 53 is pushed forward by the lock pins 70,. , The teeth 67 of the center cam 53 always mesh with the teeth 68,... Of the driven cam, and are fixed in the four-wheel drive state. In this embodiment, a motor 75 is used as an operating means of the lock device. The motor 75 is provided at the upper front of the transmission case 5. A worm gear 77 provided at the front of the arm support shaft 74 meshes with a pinion shaft 76 attached to the output shaft of the motor 75. A male screw portion 80 formed on an extension shaft 79 of the support shaft 74 is screwed. The lock operating member 73 is urged by the spring 81 toward the extension shaft 79, and the two 73 and 79 are in a state where they abut each other. Although the axial pressing force is transmitted from the extension shaft 79 to the lock operation member 73, The torque is not transmitted. When the motor 75 is rotated in a predetermined direction, the worm gear 77 meshing with the pinion 76 rotates in a certain direction, and the extension shaft 79 moves forward. Along with this, the lock operating member 73 also moves forward due to the repulsive force of the spring 81, and the one-way clutch 50 is fixed to "ON" as described above, and the four-wheel drive state is maintained. When the motor 75 is rotated in the reverse direction from this state, the extension shaft 79 pushes the lock operation member 73 backward, whereby the lock of the center cam 53 by the lock operation member 73 is released, and the one-way clutch 50 becomes free. Incidentally, reference numeral 85 in FIG. 1 denotes a steering handle,
86 is a fender, and 87 is a front axle housing. A front wheel differential device (not shown) is provided in the front axle housing 87, and the rotational power of the front wheel drive secondary shaft 49 is transmitted to the front wheel differential device via the universal joint 88.
The front wheels 2 and 2 are rotationally driven through a drive shaft (not shown) that is horizontally and horizontally rotated in the inside 7. Next, the operation of the power transmission example of the tractor 1 will be described. In this power transmission system, the engine 4
Is transmitted to the drive shaft 20 of the rear wheel drive system after the main transmission and the auxiliary transmission perform the main transmission and the auxiliary transmission, and
And is transmitted to the front wheel primary shaft 37 of the front wheel drive system,
Further, the one-way clutch 50 is connected to the front wheel drive primary shaft 37.
To the secondary shaft 49 of the front wheel drive. The one-way clutch 50 is capable of transmitting power only in the forward direction from the primary shaft 37 to the secondary shaft 49, and is automatically switched on / off according to the running resistance of the front wheels 2, 2. It is. When the engine is stopped or when the main shift or the auxiliary shift is in the neutral position, power is not transmitted to either the rear wheel drive system or the front wheel drive system. At this time, the one-way clutch 50 ), The center cam 53 is moved by the return spring 56 to the drive cam 51.
Side, and the center cam 53
And the driven cam 52 are separated from each other. When the front wheel drive primary shaft 37 rotates, the drive cam 51 rotates to rotate the center cam 53, but the rotation of the center cam 53 generates a frictional force between the resistance arm 57 and the brake shoe 60. Then, the resistance force due to this friction moves the center cam 53 forward against the repulsion force of the return spring 56, and FIG.
As shown in (b), the teeth 67,... Of the center cam 53 and the teeth 68,.
Power is also transmitted from 3 to the driven cam 52. That is, at the time of normal traveling when traveling straight, the one-way clutch 50 is turned on, and the four-wheel drive state is set. At the time of turning or the like, the front wheels 2
Is driven to rotate faster, so that the driven cam 52 rotates the center cam 53. As a result, FIG.
As shown in (c), the inclined surface 63a of the drive cam 51
And the inclined surface 65a of the center cam 53 is separated from the center cam 53 and the two-wheel drive state is established. Further, the center cam 53 is pushed back to the drive cam 51 side by the pressing action of the return spring 56 and the reaction force of the teeth 58,..., The meshing of the center cam 53 and the driven cam 52 is released as shown in FIG. 51, 52 and 53 become free, respectively. In this state,
The front wheels 2, 2 can be overrun more than the rear wheels 3, 3, so that turning can be performed smoothly. Center cam 5
When the number of rotations of 3 becomes equal to or less than the number of rotations of the drive cam 51,
Again, the two inclined surfaces 63a and 65a come into contact with each other, so that the drive cam 51 and the center cam 53 are operatively connected.
As a result, the center cam 53 moves forward, and the center cam 53 and the driven cam 52 are also operatively connected to each other, and the four-wheel drive state is established. At this time, if the front wheels 2 and 2 are still pressed by the fuselage, the same operation as described above is performed to return to the two-wheel drive state. That is, FIG.
The operations (b), (c), and (d) are repeated in order. Then, when the turning is completed and the rotation speed of the front wheels 2 becomes lower than a certain value, the front wheels 2 are automatically fixed to the four-wheel drive state. In a field or the like where the ground is soft, the front wheels 2 and 2 do not sufficiently rotate due to the road surface resistance and the rear wheels 3 and 3 slip even if the two wheels are driven during turning. When the moving speed of the body decreases, the rotational speed of the drive cam 51 becomes larger than the rotational speed of the driven cam 52, and the vehicle immediately returns to the four-wheel drive state, so that the slip can be easily escaped. The above operation also applies to the case where the aircraft moves backward, in which case, the inclined surfaces 63b and 65
The transmission from the drive cam 51 to the center cam 53 is performed through the b, and the transmission between the center cam 53 and the driven cam 52 is performed through the surfaces of the teeth 67 and the teeth 68 on the opposite side. The one-way clutch 50 is also effective on a slope or the like. For example, when the number of revolutions of the front wheels 2 and 2 becomes higher than the speed at which the front wheels 2 and 2 receive the forcible driving force on a downhill, the two-wheel drive state is set. And rear wheel 3,
When the number 3 slips and the rotation speed of the front wheels 2 and 2 decreases to a predetermined rotation speed, the vehicle returns to the four-wheel drive state again to improve the propulsion force. By providing the one-way clutch 50 as described above, the vehicle can be appropriately switched between the four-wheel drive state and the two-wheel drive state, and the turning and the sloping on the slope can be performed smoothly. When a large propulsion force is required depending on the type of the working machine to be mounted, or when an engine brake is required for the front wheels, the function of the one-way clutch 50 can be fixed to the four-wheel drive state in the locked state. .
Since this lock device is driven by the motor 75, the operation is reliable. Note that an actuator other than a motor, for example, a solenoid, may be used as a driving unit of the lock device. As described above, by appropriately switching between the four-wheel drive state and the two-wheel drive state with the one-way clutch 50, turning can be performed smoothly and with a small radius, and a shock occurs when the front wheels are switched between high and low speeds as in a conventional vehicle, for example. Can also be solved. Also, one-way clutch 50
There is also a lock device that constantly locks the vehicle in the `` on '' state and keeps it in a four-wheel drive state, so even if you pull a large trailer down a hill, the engine brake is applied to the front wheels and you can travel safely .

【図面の簡単な説明】 【図１】農用トラクタの側面図。 【図２】ミッションケースの正面図。 【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図。 【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図。 【図５】図４におけるＣ−Ｃ断面図。 【図６】ワンウェイクラッチの動作を説明するための模
式図。 【符号の説明】 １…トラクタ（四輪駆動車両） ２…前輪（操舵輪） ３…後輪（非操舵輪） ５…ミッションケース ２０…ドライブシャフト ３７…前輪駆動（駆動側）一次軸 ４９…前輪駆動（被動側）二次軸 ５０…ワンウェイクラッチ ５１…ドライブカム ５２…ドリブンカム ５３…センタカム ５６…リターンスプリング ５７…抵抗アーム ６０…ブレーキシューBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view of an agricultural tractor. FIG. 2 is a front view of a transmission case. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2; FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2; FIG. 5 is a sectional view taken along line CC in FIG. 4; FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the one-way clutch. [Description of Signs] 1 ... Tractor (four-wheel drive vehicle) 2 ... Front wheel (steering wheel) 3 ... Rear wheel (non-steering wheel) 5 ... Transmission case 20 ... Drive shaft 37 ... Front wheel drive (drive side) primary shaft 49 ... Front wheel drive (driven side) secondary shaft 50 One-way clutch 51 Drive cam 52 Driven cam 53 Center cam 56 Return spring 57 Resistance arm 60 Brake shoe

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−32812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−82404（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−163032（ＪＰ，Ｕ)Continuation of front page       (56) References JP-A-64-32812 (JP, A)                 JP-A-60-82404 (JP, A)                 Japanese Utility Model Showa 57-163032 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 非操舵輪３駆動系と連動して駆動され
る駆動側一次軸３７と操舵輪２を駆動する被動側二次軸
４９との間に、凸部６３を有するドライブカム５１と、
片面にこの凸部６３に係合して連動回転しうる凹部６５
を他面に歯６７，…を夫々備えたセンタカム５３と、こ
の歯６７，…に噛み合うよう対向する歯６８，…を有し
たドリブンカム５２とを、常時はこれら歯６７，６８，
…が非噛合状態になるようセンタカム５３をドリブンカ
ム５２から離反すべく付勢するリターンスプリング５６
を設け、上記一次軸３７と二次軸４９とに夫々ドライブ
カム５１とドリブンカム５２を一体的に設けてなる四輪
駆動車両のワンウェイクラッチ５０において、上記セン
タカム５３の回転に抵抗を付与すべく摩擦抵抗部を設
け、この摩擦抵抗部は、センタカム５３から軸長手方向
に延出する複数の抵抗アーム５７と、この抵抗アーム５
７の回転方向外周に設けるブレーキシュー６０と、この
ブレーキシュー６０に制動力を付与するスプリング６１
とで構成したことを特徴とする四輪駆動車両のワンウェ
イクラッチ。(57) [Claims 1] Driven in conjunction with a non-steered wheel 3 drive system
That the drive-side primary shaft 37 and between the driven side secondary shaft 49 to drive the steering wheel 2, a drive cam 51 having a convex portion 63,
A concave portion 65 on one side, which can engage with the convex portion 63 and rotate in conjunction therewith.
Are provided on the other side with a center cam 53 having teeth 67,... And a driven cam 52 having teeth 68,.
Return spring 56 for urging center cam 53 to be separated from driven cam 52 so that
And drive the primary shaft 37 and the secondary shaft 49 respectively.
Four wheels integrally provided with a cam 51 and a driven cam 52
In the one-way clutch 50 of the driving vehicle, a frictional resistance portion is provided to impart resistance to the rotation of the center cam 53.
The frictional resistance portion is moved from the center cam 53 in the axial longitudinal direction.
A plurality of resistors arms 57 extending into, the resistance arm 5
7 and a spring 61 for applying a braking force to the brake shoe 60.
A four-wheel-drive vehicle one-way
Eclat .