(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１平ギヤ及び第２平ギヤを備えて、
前記第１平ギヤのギヤ歯に前記第２平ギヤのギヤ歯が咬合する咬合位置、及び前記第１平ギヤのギヤ歯から前記第２平ギヤのギヤ歯が離間する離間位置に亘って、前記第２平ギヤを軸芯方向にスライド操作自在に構成したギヤ伝動構造であって、
前記第１平ギヤを、該第１平ギヤを軸支する軸が貫入されるボス部を備えた一枚の平ギヤで構成し、前記ボス部の軸芯方向の長さを、前記第１平ギヤのギヤ歯の幅より長く構成し、前記第２平ギヤを、回転軸芯が共通の平行な複数枚の平ギヤを隣接させた一体の多段ギヤのいずれかの平ギヤで構成し、前記第２平ギヤのギヤ歯面を、回転軸芯と平行な面に形成してあるとともに、
前記第１平ギヤのギヤ歯面を、前記ギヤ歯面の咬合位置側が前記ギヤ歯面の離間位置側よりも回転方向に沿って先行するように、回転方向に対して傾斜させてあるギヤ伝動構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１及び第２平ギヤ（内歯ギヤ及び外歯ギヤ）を互いに咬合及び離間させることにより、伝動及び伝動遮断操作できるように構成されたギヤ伝動構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前述のようなギヤ伝動構造としては第１及び第２平ギヤを備えて、第１平ギヤのギヤ歯に第２平ギヤのギヤ歯が咬合する咬合位置、及び第１平ギヤのギヤ歯から第２平ギヤのギヤ歯が離間する離間位置に亘って、第２平ギヤを軸芯方向にスライド操作自在に構成したものがあり、咬合位置において第１平ギヤから第２平ギヤに、又は第２平ギヤから第１平ギヤに動力が伝達される。
【０００３】
前述とは別のギヤ伝動構造としては内歯ギヤ及び外歯ギヤを備えて、外歯ギヤ（又は内歯ギヤ）を、内歯ギヤ及び外歯ギヤが咬合する咬合位置、及び内歯ギヤ及び外歯ギヤが離間する離間位置に亘ってスライド操作自在に構成したものがあり、咬合位置において内歯ギヤから外歯ギヤに、又は外歯ギヤから内歯ギヤに動力が伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようなギヤ伝動構造において、第２平ギヤを支持軸に沿ってスライド操作自在に構成した場合、支持軸と第２平ギヤとの嵌合部分における公差や機械加工での誤差等によって、第２平ギヤが支持軸に対して少し傾斜する状態になることがある（倒れ現象）（図７参照）。
【０００５】
このような倒れ現象の発生した状態で、第１及び第２平ギヤにより動力が伝達されると、第１及び第２平ギヤのギヤ歯のギヤ歯面に支持軸と平行なスラスト力が発生し、支持軸に沿って第２平ギヤが次第に移動していき、最後には第２平ギヤのギヤ歯が第１平ギヤのギヤ歯から外れると言う自脱現象が発生する。このような自脱現象は、内歯ギヤ及び外歯ギヤによるギヤ伝動構造においても同様に発生する。
本発明は、平ギヤ（内歯ギヤ又は外歯ギヤ）のスライド操作により伝動及び伝動遮断操作できるように構成されたギヤ伝動構造において、スライド操作される平ギヤ（内歯ギヤ又は外歯ギヤ）の自脱現象を抑えることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の特徴によると、第１平ギヤのギヤ歯のギヤ歯面を、ギヤ歯面の咬合位置側がギヤ歯面の離間位置側も回転方向に沿って先行するように、回転方向に対して傾斜させている。
これにより、第１平ギヤを咬合させた状態で動力が伝達されると、傾斜しているギヤ歯面にスラスト力が発生し、このスラスト力が、スライド操作される第２平ギヤを、咬合位置側に引き戻そうとするように作用する。
従って、スライド操作される第２平ギヤに倒れ現象が発生して、第２平ギヤが第１平ギヤから、咬合位置から離間位置側に移動しようとしても、前述のスラスト力によって、第２平ギヤの離間位置側への移動が阻止される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は作業車の一例であるコンバインの走行用のミッションケース１の内部を示しており、エンジン（図示せず）の動力が静油圧式無段変速装置２に伝達されて変速操作され、静油圧式無段変速装置２の出力ギヤ３からの動力が、高中低の３段に変速操作自在な副変速装置４に伝達されて、副変速装置４の出力軸６からの動力が下手側のクローラ走行装置（図示せず）に伝達される。
【０００８】
次に副変速装置４について説明する。
図１に示すように入力軸５及び出力軸６が配置されて、静油圧式無段変速装置２の出力ギヤ３からの動力が、入力ギヤ７を介して入力軸５に伝達されており、入力軸５にシフトギヤ部材１２が、スプライン構造によりスライド操作自在に外嵌されている。出力軸６に高速ギヤ８、中速ギヤ９及び低速ギヤ１０がスプライン構造にて固定されており、入力軸５に相対回転自在に外嵌された出力ギヤ１１が、出力軸６の高速ギヤ８に咬合している。
【０００９】
以上の構造により、図１に示すようにシフトギヤ部材１２を紙面右方にスライド操作して、シフトギヤ部材１２の低速ギヤ１３を、出力軸６の低速ギヤ１０に咬合させると、入力軸５の動力がシフトギヤ部材１２及び低速ギヤ１０を介して低速状態で出力軸６に伝達される。シフトギヤ部材１２を紙面中程にスライド操作して、シフトギヤ部材１２の中速ギヤ１４を、出力軸６の中速ギヤ９に咬合させると、入力軸５の動力がシフトギヤ部材１２及び中速ギヤ９を介して中速状態で出力軸６に伝達される。
シフトギヤ部材１２を紙面左方にスライド操作して、図４に示すようにシフトギヤ部材１２の内歯ギヤ１６を、出力ギヤ１１の外歯ギヤ１５に咬合させると、入力軸５の動力がシフトギヤ部材１２、出力ギヤ１１及び高速ギヤ８を介して高速状態で出力軸６に伝達される。
【００１０】
次に、シフトギヤ部材１２の低速ギヤ１３と出力軸６の低速ギヤ１０との関係について説明する。
図２及び図３（イ）に示すように、出力軸６の低速ギヤ１０は平ギヤに構成されており、低速ギヤ１０のギヤ歯１７において、中速ギヤ９側（紙面左側）の端部１７ｃが円錐面に形成されている。ギヤ歯１７の前進側ギヤ歯面１７ａにおいて、中速ギヤ９とは反対側（紙面右側）が中速ギヤ９側（紙面左側）よりも、前進の回転方向に沿って先行するように、前進の回転方向に対し傾斜角Ａ（例えば４０分±５分程度）を持って、前進側ギヤ歯面１７ａが傾斜している（図３（ロ）参照）。
【００１１】
ギヤ歯１７の後進側ギヤ歯面１７ｂにおいても同様に、中速ギヤ９とは反対側（紙面右側）が中速ギヤ９側（紙面左側）よりも、後進の回転方向に沿って先行するように、後進の回転方向に対し傾斜角Ａ（例えば４０分±５分程度）を持って、後進側ギヤ歯面１７ｂが傾斜している（図３（ハ）参照）。
これに対しシフトギヤ部材１２の低速ギヤ１３のギヤ歯においては、前進側ギヤ歯面及び後進側ギヤ歯面の両方が、前進及び後進の回転方向に対して直交している（図３（イ）に示す傾斜角Ａが零の状態）。
【００１２】
以上の構成により、シフトギヤ部材１２の低速ギヤ１３を出力軸６の低速ギヤ１０に咬合させた状態で、静油圧式無段変速装置２から前進の動力が副変速装置４に伝達されてくると、シフトギヤ部材１２の低速ギヤ１３のギヤ歯が、出力軸６の低速ギヤ１０の前進側ギヤ歯面１７ａに接当して、出力軸６の低速ギヤ１０が図２及び図３（ロ）に示すように前進の回転方向に回転駆動される。
【００１３】
この場合、出力軸６の低速ギヤ１０は位置固定なので、ボス部１０ａ（図１参照）を充分に長いものに設定し、出力軸６と低速ギヤ１０との嵌合部分の精度を高いものに設定して、出力軸６の低速ギヤ１０に倒れ現象が発生しないようにしている。これにより図７及び図３（ロ）に示すように、前述の状態においてシフトギヤ部材１２に倒れ現象が発生しても、出力軸６の低速ギヤ１０の前進側ギヤ歯面１７ａに、中速ギヤ９とは反対側（図３（ロ）の紙面右方）のスラスト力が発生して、スラスト力がシフトギヤ部材１２に掛かり、シフトギヤ部材１２が中速ギヤ９側（図３（ロ）の紙面左方）に移動しようとする自脱現象が防止される。
【００１４】
シフトギヤ部材１２の低速ギヤ１３を出力軸６の低速ギヤ１０に咬合させた状態で、静油圧式無段変速装置２から後進の動力が副変速装置４に伝達されてくると、シフトギヤ部材１２の低速ギヤ１３のギヤ歯が、出力軸６の低速ギヤ１０の後進側ギヤ歯面１７ｂに接当して、出力軸６の低速ギヤ１０が図２及び図３（ハ）に示すように後進の回転方向に回転駆動される。
この場合においても前述と同様に図７及び図３（ハ）に示すように、シフトギヤ部材１２に倒れ現象が発生しても、出力軸６の低速ギヤ１０の後進側ギヤ歯面１７ｂに、中速ギヤ９とは反対側（図３（ハ）の紙面右方）のスラスト力が発生して、スラスト力がシフトギヤ部材１２に掛かり、シフトギヤ部材１２が中速ギヤ９側（図３（ハ）に左方）に移動しようとする自脱現象が防止される。
【００１５】
次に、シフトギヤ部材１２の内歯ギヤ１６と出力ギヤ１１の外歯ギヤ１５との関係について説明する。
図１及び図５に示すように、出力ギヤ１１の横側面に外歯ギヤ１５が形成されており、図６（イ）に示すように外歯ギヤ１５のギヤ歯１８の前進側ギヤ歯面１８ａにおいて、中速ギヤ９とは反対側（紙面左側）が中速ギヤ９側（紙面右側）よりも、前進の回転方向に沿って先行するように、前進の回転方向に対し傾斜角Ｂ（例えば２度３０分±３０分程度）を持って、前進側ギヤ歯面１８ａが傾斜している（図６（ロ）参照）。
【００１６】
ギヤ歯１８の後進側ギヤ歯面１８ｂにおいても同様に、中速ギヤ９とは反対側（紙面左側）が中速ギヤ９側（紙面右側）よりも、後進の回転方向に沿って先行するように、後進の回転方向に対し傾斜角Ｂ（例えば２度３０分±３０分程度）を持って、後進側ギヤ歯面１８ｂが傾斜している（図６（ハ）参照）。
【００１７】
これに対しシフトギヤ部材１２の内歯ギヤ１６のギヤ歯１９においては、図５及び図６（イ）に示すように、シフトギヤ部材１２の横側面とギヤ歯１９との間がえぐられるようにして、全周に亘り溝部２０が形成されており、シフトギヤ部材１２の横側面からギヤ歯１９が少し離れている。ギヤ歯１９において、前進側ギヤ歯面及び後進側ギヤ歯面の両方が、前進及び後進の回転方向に対して直交している（図６（イ）に示す傾斜角Ｂが零の状態）。
【００１８】
以上の構成により、シフトギヤ部材１２の内歯ギヤ１６を出力ギヤ１１の外歯ギヤ１５に咬合させた状態で、静油圧式無段変速装置２から前進の動力が副変速装置４に伝達されてくると、図５及び図６（ロ）に示すようにシフトギヤ部材１２の内歯ギヤ１６のギヤ歯１９が、出力ギヤ１１の外歯ギヤ１５の前進側ギヤ歯面１８ａに接当して、出力ギヤ１１が前進の回転方向に回転駆動される。
【００１９】
この場合、出力ギヤ１１は位置固定なので、ボス部１１ａ（図１参照）を充分に長いものに設定し、入力軸５と出力ギヤ１１との嵌合部分の精度を高いものに設定して、出力ギヤ１１に倒れ現象が発生しないようにしている。これにより、前述の状態においてシフトギヤ部材１２に倒れ現象が発生しても、出力ギヤ１１の外歯ギヤ１５の前進側ギヤ歯面１８ａに、中速ギヤ９とは反対側（図６（ロ）の紙面左方）のスラスト力が発生して、スラスト力がシフトギヤ部材１２に掛かり、シフトギヤ部材１２が中速ギヤ９側（図６（ロ）の紙面右方）に移動しようとする自脱現象が防止される。
【００２０】
シフトギヤ部材１２の内歯ギヤ１６を出力ギヤ１１の外歯ギヤ１５に咬合させた状態で、静油圧式無段変速装置２から後進の動力が副変速装置４に伝達されてくると、図５及び図６（ハ）に示すように、シフトギヤ部材１２の内歯ギヤ１６のギヤ歯１９が、出力ギヤ１１の外歯ギヤ１５の後進側ギヤ歯面１８ｂに接当して、出力ギヤ１１が後進の回転方向に回転駆動される。
この場合においても前述と同様に、シフトギヤ部材１２に倒れ現象が発生しても、出力ギヤ１１の外歯ギヤ１５の後進側ギヤ歯面１８ｂに、中速ギヤ９とは反対側（紙面左方）のスラスト力が発生して、スラスト力がシフトギヤ部材１２に掛かり、シフトギヤ部材１２が中速ギヤ９側（図６（ハ）に紙面右方）に移動しようとする自脱現象が防止される。
【００２１】
シフトギヤ部材１２の内歯ギヤ１６において、全周に亘り溝部２０が形成されており、シフトギヤ部材１２の横側面からギヤ歯１９が少し離れている。これにより、図５及び図３（ロ）（ハ）に示すように内歯ギヤ１６のギヤ歯１９が、外歯ギヤ１５のギヤ歯１８において、前進側及び後進側ギヤ歯面１８ａ，１８ｂの中程に接当する状態となり、中速ギヤ９とは反対側（紙面左方）へのスラスト力が、シフトギヤ部材１２に確実に掛かるようにしている。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、平ギヤのスライド操作により、伝動及び伝動遮断操作できるように構成されたギヤ伝動構造において、スライド操作される平ギヤの咬合位置からの自脱現象を抑えることができて、ギヤ伝動構造における動力の伝達の確実性及び耐久性を向上させることができた。
この場合、ギヤ歯のギヤ歯面を少し傾斜させる程度の加工を施すだけで自脱現象を抑えることができて、自脱現象を抑える特別な装置を別に備える必要がないので、構造の簡素化の面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】副変速装置の低速状態での縦断正面図
【図２】出力軸における低速ギヤのギヤ歯の斜視図
【図３】出力軸における低速ギヤのギヤ歯と、シフトギヤ部材における低速ギヤのギヤ歯との咬合状態を示す平面図
【図４】副変速装置の高速状態での縦断正面図
【図５】入力軸における出力ギヤの外歯ギヤと、シフトギヤ部材の内歯ギヤとの咬合状態を示す縦断側面図
【図６】入力軸における出力ギヤの外歯ギヤと、シフトギヤ部材の内歯ギヤとの咬合状態を示す平面図
【図７】シフトギヤ部材の倒れ現象を示す縦断側面図
【符号の説明】
１０            第１平ギヤ
１３            第２平ギヤ
１５            外歯ギヤ
１６            内歯ギヤ
１７            第１平ギヤのギヤ歯
１７ａ，１７ｂ  第１平ギヤのギヤ歯のギヤ歯面
１８            外歯ギヤのギヤ歯
１８ａ，１８ｂ  外歯ギヤのギヤ歯のギヤ歯面
１９            内歯ギヤのギヤ歯
【図１】
0003601914.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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