(57)【要約】【課題】駆動車軸に掛かる負荷に応じて、駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスク間の押圧力を調整し得る構造簡単な摩擦変速伝動ユニットを提供する。【解決手段】入力軸から出力軸へ動力を伝達し得るように構成された摩擦変速装置として、入力軸に相対回転不能且つ軸方向移動不能に支持された第１駆動側回転ディスクと、第１駆動側回転ディスクと対向配置された第２駆動側回転ディスクと、出力軸に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持され、周縁部が第２駆動側回転ディスクのディスク面に摩擦接触し得るように構成された従動側回転ディスクと、第１駆動側回転ディスクの回転を第２駆動側回転ディスクに伝達しつつ、出力軸に作用する負荷に応じて第２駆動側回転ディスクを従動側回転ディスクへ向けて押圧移動させる押動機構とを有する摩擦変速装置を備える。【選択図】　　図３
2004068837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌に備えられた駆動源から駆動車軸へ至る伝動経路に介挿される摩擦変速伝動ユニットであって、
ハウジングと、
該ハウジングに支持された入力軸と、
前記入力軸と直交するように、前記ハウジングに支持された出力軸と、
前記ハウジング内に配設された摩擦変速装置であって、前記入力軸から前記出力軸へ動力を伝達し得るように構成された摩擦変速装置とを備え、
前記摩擦変速装置は、前記入力軸に相対回転不能且つ軸方向移動不能に支持された第１駆動側回転ディスクと、
前記第１駆動側回転ディスクと対向配置された第２駆動側回転ディスクと、
前記出力軸に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持され、周縁部が前記第２駆動側回転ディスクのディスク面に摩擦接触し得るように構成された従動側回転ディスクと、
前記第１駆動側回転ディスクの回転を前記第２駆動側回転ディスクに伝達しつつ、前記出力軸に作用する負荷に応じて前記第２駆動側回転ディスクを前記従動側回転ディスクへ向けて押圧移動させる押動機構とを備えている摩擦変速伝動ユニット。
【請求項２】
前記押動機構は、前記第１及び第２駆動側回転ディスクの一方の対向面に設けられた凸部と、
前記第１及び第２駆動側回転ディスクの他方の対向面に設けられ、前記凸部が係入される周方向溝とを備え、
前記周方向溝は、最深部と、該最深部から周方向に行くに従って浅くなる傾斜部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の摩擦変速伝動ユニット。
【請求項３】
前記傾斜部は、前記最深部を挟んで周方向双方に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の摩擦変速伝動ユニット。
【請求項４】
前記凸部は、前記一方の対向面に形成された溝に係入されるボールであることを特徴とする請求項２又は３に記載の摩擦変速伝動ユニット。
【請求項５】
前記溝は、最深部と、該最深部から周方向に行くに従って浅くなる傾斜部とを有する周方向溝であることを特徴とする請求項４に記載の摩擦変速伝動ユニット。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記入力軸の軸線方向に沿って分離可能な少なくとも第１及び第２ハウジング要素を有し、
前記出力軸は、該第１及び第２ハウジング要素の合わせ面と略同一平面内に回転軸線を有し、且つ、該第１及び第２ハウジング要素を連結することによって保持されることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の摩擦変速伝動ユニット。
【請求項７】
前記摩擦変速装置を収納する前記ハウジングは、前記駆動車軸及び、この駆動車軸と前記出力軸とを駆動的に連結する減速伝動機構を収容すると共に、前記前記摩擦変速装置と前記減速伝動機構とで共用する潤滑油が充填されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の摩擦変速伝動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の伝動経路に介挿される摩擦変速伝動ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動源からの動力の無段変速及び／又は正逆切換を行って駆動車軸に伝えることができる無段変速装置の一形態として摩擦式無段変速装置が知られている。
より詳しくは、該摩擦式無段変速装置は、駆動源に作動的に連結された入力軸と、該入力軸に相対回転不能に支持された駆動側回転ディスクと、前記入力軸と直交するように配設された出力軸と、該出力軸に相対回転不能に支持された従動側回転ディスクとを備えており、駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスクの一方のディスク面を他方の周縁部に摩擦係合させると共に、該一方のディスク面に対する他方の周縁部の相対位置を変化させることによって、前記出力軸に正逆可変出力を得るようになっている。
【０００３】
斯かる摩擦式無段変速装置においては、駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスクが摩擦係合するように、一方の回転ディスクを他方の回転ディスクへ向けて押圧する必要がある。
この点に関し、例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐ　Ｎｏ．５，１９５，９３３　には、出力軸に外挿されたコイルスプリングによって、従動側回転ディスクを駆動側回転ディスクへ向けて押圧付勢するように構成された摩擦式無段変速装置が開示されている。
【０００４】
しかしながら、該米国特許公報に記載の構成は、単に、コイルスプリングの付勢力によって駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスクを押圧する構成である為、以下の不都合を有している。
【０００５】
即ち、前記駆動側回転ディスクと従動側回転ディスクとを摩擦係合させる為に要する押圧力は、該従動側回転ディスクに作動的に連結された駆動車軸に掛かる負荷によって変動する。
例えば、作業時や走行時等において駆動車軸に過大な負荷が作用した場合には、駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスク間で「滑り」が生じにないように大きな押圧力が必要となる。
該「滑り」を防止する為に、相当に大きな付勢力を発生するコイルスプリングを用いることも可能であるが、斯かる場合には、不必要時（例えば、平滑な走行面を走行している低負荷時）においても変速操作荷重が増大し実用に適さない。又、大きな付勢力を発生するコイルスプリングを圧縮させた状態で、駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスクを組み立てるのは困難であるという問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、駆動車軸に掛かる負荷に応じて、駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスク間の押圧力を調整し得る構造簡単な摩擦変速伝動ユニットの提供を、一の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、車輌に備えられた駆動源から駆動車軸へ至る伝動経路に介挿される摩擦変速伝動ユニットであって、ハウジングと、該ハウジングに支持された入力軸と、前記入力軸と直交するように、前記ハウジングに支持された出力軸と、前記ハウジング内に配設された摩擦変速装置であって、前記入力軸から前記出力軸へ動力を伝達し得るように構成された摩擦変速装置とを備えた摩擦変速伝動ユニットを提供する。
前記摩擦変速装置は、前記入力軸に相対回転不能且つ軸方向移動不能に支持された第１駆動側回転ディスクと、前記第１駆動側回転ディスクと対向配置された第２駆動側回転ディスクと、前記出力軸に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持され、周縁部が前記第２駆動側回転ディスクのディスク面に摩擦接触し得るように構成された従動側回転ディスクと、前記第１駆動側回転ディスクの回転を前記第２駆動側回転ディスクに伝達しつつ、前記出力軸に作用する負荷に応じて前記第２駆動側回転ディスクを前記従動側回転ディスクへ向けて押圧移動させる押動機構とを備えている。
【０００８】
好ましくは、前記押動機構は、前記第１及び第２駆動側回転ディスクの一方の対向面に設けられた凸部と、前記第１及び第２駆動側回転ディスクの他方の対向面に設けられ、前記凸部が係入される周方向溝とを備え得る。
前記周方向溝は、最深部と、該最深部から周方向に行くに従って浅くなる傾斜部とを有し得る。
一態様において、前記傾斜部は、前記最深部を挟んで周方向双方に設けられ得る。
【０００９】
好ましくは、前記凸部は、前記一方の対向面に形成された溝に係入されるボールとされる。
斯かる好ましい態様において、前記溝は、最深部と、該最深部から周方向に行くに従って浅くなる傾斜部とを有する周方向溝とされる。
【００１０】
好ましくは、前記ハウジングは、前記入力軸の軸線方向に沿って分離可能な少なくとも第１及び第２ハウジング要素を有し得る。
前記出力軸は、該第１及び第２ハウジング要素の合わせ面と略同一平面内に回転軸線を有し、且つ、該第１及び第２ハウジング要素を連結することによって保持されるように構成される。
【００１１】
好ましくは、前記摩擦変速装置を収納する前記ハウジングは、前記駆動車軸及び、この駆動車軸と前記出力軸とを駆動的に連結する減速伝動機構を収容すると共に、前記前記摩擦変速装置と前記減速伝動機構とで共用する潤滑油が充填され得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る摩擦変速伝動ユニットの好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態においては、摩擦変速伝動ユニットが車輌のリアトランスアクスルに適用された場合を例に説明する。
【００１３】
図１（ａ）は本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１が適用された作業車輌１００の模式側面図である。又、図２は本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１の一部横断平面図、図３は該摩擦変速伝動ユニットの縦断背面図、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００１４】
図２〜図４に示すように、本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１は、ハウジング１０と、該ハウジング１０に支持された入力軸２０と、前記ハウジング１０に支持された出力軸３０と、前記ハウジング１０内に配設された摩擦無段変速装置４０とを備えている。
【００１５】
前述の通り、本実施の形態においては、前記摩擦変速伝動ユニット１は駆動車軸１１０を変速駆動するトランスアクスルに適用されており、従って、前記ハウジング１０は、車輌幅方向に沿った一対の駆動車軸１１０を支持し得るように構成されると共に、伝動方向上流側に前記摩擦変速伝動ユニット１を収容する第１収容部１０ａを有し、且つ、伝動方向後流側に前記駆動車軸１１０を差動的に駆動するディファレンシャルギア装置１２０を収容する第２収容部１０ｂを有している。
【００１６】
前記入力軸２０は、図３及び図４に良く示されるように、外端部２１が駆動源１３０に作動的に連結されるように前記ハウジング１０から外方に延在され、且つ、内端部２２が該ハウジング１０内に延びるように、該ハウジング１０に支持されている。本実施の形態においては、前記入力軸２０は、垂直方向に沿うように前記ハウジング１０に支持されている。
なお、図３及び図４中の符号１４１は、前記駆動源１３０と前記入力軸２０とを作動的に連結する為に、該入力軸２０の外端部２１に相対回転不能に支持されたベルト伝動用プーリである。又、符号１４２は、前記摩擦変速伝動ユニット１に冷却風を供給すべく、前記入力軸２０の外端部２１に相対回転不能に支持された冷却ファンである。
【００１７】
前記出力軸３０は、前記入力軸２０と直交するように、前記ハウジング１０に支持されている。本実施の形態においては、該出力軸３０は、車輌幅方向に沿うように前記ハウジング１０に支持されている。
本実施の形態においては、前記ハウジング１０は、前記入力軸の軸線方向に沿って分離可能とされた第１ハウジング要素１１及び第２ハウジング要素１５を有している。
【００１８】
前記第１ハウジング要素（本実施の形態においては、下方ハウジング体）１１は、底壁１２と、該底壁１２との共働下に下方凹部１１ａを形成するように該底壁１２の周縁から上方に延びる下方側壁１３とを有し、該下方側壁１３の自由端面が前記第２ハウジング要素（本実施の形態においては、上方ハウジング体）１５との合わせ面を形成している。
【００１９】
他方、前記第２ハウジング要素１５は、前記入力軸２０を支持する上壁１６と、該上壁１６との共働下に上方凹部１５ａを形成するように該上壁１６の周縁から下方に延びる上方側壁１７とを有している。
なお、図２中の符号１８は、後述の減速伝動機構１５０を回転自在に支持する中間軸である。
【００２０】
前記出力軸３０は、前記第１及び第２ハウジング要素１１，１５の合わせ面から設置可能とされており、且つ、該第１及び第２ハウジング要素１１，１５を連結することによって保持され得るようになっている。
即ち、前記第１ハウジング要素１１の下方側壁１３及び前記第２ハウジング要素１５の上方側壁１７には、それぞれ、第１及び第２ハウジング要素１１，１５を連結した状態において、軸受部材３７を介して前記出力軸３０を相対回転自在に支持する半円状の軸受部１４，１９が形成されている。
【００２１】
前記摩擦変速装置４０は、前記入力軸２０に相対回転不能且つ軸方向移動不能に支持された第１駆動側回転ディスク４１ａと、前記第１駆動側回転ディスク４１ａと対向配置された第２駆動側回転ディスク４１ｂと、前記出力軸３０に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持され、周縁部４２ｂが前記第２駆動側回転ディスク４１ｂのディスク面４１ｂ’’に摩擦接触し得るように構成された従動側回転ディスク４２と、前記第１駆動側回転ディスク４１ａの回転を前記第２駆動側回転ディスク４１ｂに伝達しつつ、前記出力軸３０に掛かる負荷に応じて前記第２駆動側回転ディスク４１ｂを前記従動側回転ディスク４２へ向けて押圧移動させる押動機構５０とを有している。
【００２２】
前記第１駆動側回転ディスク４１ａは、図３及び図４に良く示されるように、ディスク面４１ａ’が前記出力軸３０を向く状態（本実施の形態においては、下方を向く状態）で前記入力軸２０の内端部２２に相対回転不能に係合され、且つ、前記第２ハウジング要素１５における上方凹部１５ａ内に配設され軸方向移動不能に支持されている。
【００２３】
前記従動側回転ディスク４２は、前記出力軸３０に相対回転不能且つ軸線方向摺動自在に支持された状態で、前記第１ハウジング要素１１の下方凹部１１ａ及び前記第２ハウジング要素１５の上方凹部１５ａに収容されている。
詳しくは、前記出力軸３０は、外周面に、軸線方向に沿った溝３１を有している。該出力軸３０には、前記従動側回転ディスク４２を相対回転不能に支持する伝動筒軸７１が外挿されている。
【００２４】
前記伝動筒軸７１は、軸線方向略中央における外周面に設けられたスプライン部７１ａと、該スプライン部７１ａを挟んだ軸線方向両側において外周面及び内周面を連通する連通孔７１ｂとを有している。
前記スプライン部７１ａは、前記従動側回転ディスク４２のスプライン孔４２ａと噛合するように構成されている。
前記連通孔７１ｂには転動体７２が内挿されている。該転動体７２は、伝動筒軸７１の連通孔７１ｂ及び出力軸３０の軸線溝３１の双方と係合した状態で保持されており、該転動体７２を介して、伝動筒軸７１は出力軸３０に相対回転不能且つ軸線方向移動可能とされている。
【００２５】
前記伝動筒軸７１には、前記連通孔７１ｂの外端開口を覆うように、第１及び第２リング部材７３，７４が外挿されている。該第１及び第２リング部材７３，７４は、前記従動側回転ディスク４２を狭持した状態で、スナップピン等の係止手段により軸線方向移動不能とされている。
即ち、本実施の形態においては、前記従動側回転ディスク４２，前記伝動筒軸７１，前記転動体７２，前記第１及び第２リング部材７３，７４が一体的に前記出力軸３０に対して相対回転不能且つ軸線方向移動可能とされた従動側ユニットを構成している。
【００２６】
前記第２駆動側回転ディスク４１ｂは、前記第１駆動側回転ディスク４１ａと対向する状態で、該第１駆動側回転ディスク４１ａのディスク面４１ａ’と前記従動側回転ディスク４２の周縁部４２ｂとによって狭持されている。
詳しくは、該第２駆動側回転ディスク４１ｂは、一方のディスク面４１ｂ’が前記押動機構５０を介して前記第１駆動側回転ディスク４１ａのディスク面４１ａ’に連動連係され、且つ、他方のディスク面４１ｂ’’が前記従動側回転ディスク４２の周縁部４２ｂと当接している。
【００２７】
好ましくは、前記第２駆動側回転ディスク４１ｂにおける他方のディスク面４１ｂ’’の中央部に窪み部を設けることができる。該窪み部は、前記第２駆動側回転ディスク４１ｂから前記従動側回転ディスク４２への動力伝達を遮断するクラッチ部として作用する。
【００２８】
ここで、前記押動機構５０について詳述する。
図５（ａ）に、図３におけるＶ−Ｖ線に沿った，前記第２駆動側回転ディスク４１ｂにおける一方のディスク面４１ｂ’の平面図を示す。
図３〜図５に示すように、本実施の形態においては、前記押動機構５０は、前記第１駆動側回転ディスク４１ａのディスク面４１ａ’に形成された第１周方向溝５１と、前記第２駆動側回転ディスク４１ｂの一方のディスク面４１ｂ’に形成された第２周方向溝５２と、該第１及び第２周方向溝５１，５２に係入されるボール５３とを備えている。
【００２９】
好ましくは、前記第１周方向溝５１は、最深部５１ａと、該最深部５１ａから前記第１駆動側回転ディスクの回転方向上流側へ行くに従って浅くなる傾斜部５１ｂとを有する。
他方、前記第２周方向溝５２は、最深部５２ａと、該最深部５２ａから前記第１駆動側回転ディスク４１ａの回転方向下流側へ行くに従って浅くなる傾斜部５２ｂとを有する。
なお、図５中の矢印は、入力軸２０によって回転駆動される第１駆動側回転ディスク４１ａの回転方向を示している。
【００３０】
斯かる押動機構５０は、下記のように作動する。
例えば、車輌が平滑な走行面を走行しているような場合には、駆動車軸１１０に掛かる負荷が小さい。斯かる低負荷時には、従動側回転ディスク４２を駆動回転する為に要する第２駆動側回転ディスク４１ｂと従動側回転ディスク４２との間の摩擦力、即ち、第２駆動側回転ディスク４１ｂ及び従動側回転ディスク４２間の押圧力は小さくて良い。
【００３１】
本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット５０は、該低負荷時においては、図５（ｂ）に示すように、前記ボール５３が前記第１及び第２周方向溝５１，５２の最深部５１ａ，５２ａに係入された状態で、第１及び第２駆動側回転ディスク４１ａ，４１ｂが一体的に回転する。即ち、斯かる低負荷時においては、第２駆動側回転ディスク４１ｂの他方のディスク面４１ｂ’’と従動側回転ディスク４２の周縁部４２ｂとの相対位置は、組立時における初期状態のままである。この状態において、第２駆動側回転ディスク４１ｂと従動側回転ディスク４２とは、前者の他方のディスク面４１ｂ’’と後者の周縁部４２ｂとが摩擦係合するに十分な初期設定押圧力で押圧されている。
【００３２】
これに対し、車輌が登り坂を走行している際や作業中の場合には、駆動車軸１１０には大きな負荷が掛かる。斯かる高負荷時には、従動側回転ディスク４２を駆動回転する為に要する第２駆動側回転ディスク４１ｂと従動側回転ディスク４２との間の摩擦力、即ち、第２駆動側回転ディスク４１ｂ及び従動側回転ディスク４２間の押圧力を大きくする必要がある。
斯かる高負荷時においては、本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１は、第２駆動側回転ディスク４１ｂと従動側回転ディスク４２との間の摩擦力が大きくなったときにそれに見合うように第２駆動側回転ディスク４１ｂが従動側回転ディスク４２へ向けて押動され、これにより、両者の間の押圧力が高まるようになっている。
【００３３】
即ち、高負荷時においては、従動側回転ディスク４２の回転抵抗は大きくなっている。
前記第１駆動側回転ディスク４１ａは、スラストボール軸受１６ａにより第２駆動側回転ディスク４１ｂと反対側への軸線方向移動が阻止されているから、従動側回転ディスク４２の回転抵抗が大きくなり、ボール５３が第１及び第２周方向溝５１，５２の傾斜部５１ｂ，５２ｂに乗り上げると、第２駆動側回転ディスク４１ｂが従動側回転ディスク４２へ向けて押動される。これにより、第２駆動側回転ディスク４１ｂと従動側回転ディスク４２との間の押圧力が増大し、前者における他方のディスク面４１ｂ’’と後者における周縁部４２ｂとの間の摩擦力が増える。従って、従動側回転ディスク４２の回転抵抗が大きくても、該従動側回転ディスク４２を有効に回転駆動することができる。
【００３４】
このように、本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１は、駆動車軸１１０に掛かる負荷に応じて、第２駆動側回転ディスク４１ｂと従動側回転ディスク４２との間の押圧力が調整され得るように構成されており、これにより、低負荷時における不要な操作力の増大を防止しつつ、高負荷時における「滑り」を有効に防止できる。
【００３５】
即ち、低負荷時においては、第２駆動側回転ディスク４１ｂと従動側回転ディスク４２とは組立時の初期状態のままである。従って、両ディスクは、「滑り」が生じない程度の比較的小さい押圧力で互いに押圧されており、従動側回転ディスク４２を軸線方向に移動させる際の操作力は小さくて済む。
これに対し、高負荷時においては、第２駆動側回転ディスク４１ｂは従動側回転ディスク４２へ向けて押動される。従って、両ディスク４１ｂ，４２は、前記初期状態よりも大きな押圧力で互いに押圧される。それ故、両ディスク４１ｂ，４２間の「滑り」を有効に防止できる。
【００３６】
さらに、本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１は、前記構成を備えることにより、組立を容易に行うことができるという効果も奏する。
即ち、該摩擦変速伝動ユニット１の組立に際しては、まず、合わせ面が上方を向くように前記第２ハウジング要素１５を逆向きにし、該第２ハウジング要素１５の上方凹部１５ａ内に第１駆動側回転ディスク４１ａを設置する。この際、該第１駆動側回転ディスク４１ａは、入力軸２０に相対回転不能に係合される。また、上方凹部１５ａと第１駆動側回転ディスク４１ａとの間にはスラストボール軸受１６ａが介在されており、これにより、第１駆動側回転ディスク４１ａは第２駆動側回転ディスク４１ｂと反対側へは軸線方向摺動不能とされる。
【００３７】
次に、前記ボール５３を介挿した状態で、第２駆動側回転ディスク４１ｂを載置してから、前記従動側ユニットを支持した状態の出力軸３０を前記第２ハウジング要素１５の軸受部１９に載置する。なお、該出力軸３０は、両端部に軸受部材３７が外挿された状態で、前記軸受部１９に載置される。
そして、最後に、第１ハウジング要素１１を第２ハウジング要素１５に連結することで、組立が終了する。
【００３８】
このように、本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１においては、従来の摩擦変速伝動ユニットにおけるように、コイルスプリングを圧縮させた状態で、駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスクを組み付ける必要が無く、極めて簡単に組立作業を行うことができる。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、押動機構５０が前記第１及び第２周方向溝５１，５２と、該両溝に係入されるボール５３とを備えるものとしたが、これは、前記ボール５３が傾斜部５１ｂ，５２ｂに乗り上げる際の該ボール５３の摺動抵抗の低減を図ったものである。
即ち、本実施の形態においては、前記ボール５３が最深部５１ａ，５２ａから傾斜部５１ｂ，５２ｂに乗り上げる際に転動する（ボール５３が転動体として作用する）ように構成し、これにより、前記ボール５３の摺動抵抗の低減を図っているが、本発明は斯かる形態に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、前記第１及び第２周方向溝５１，５２の一方に代えて半球状窪みを設け、該半球状窪みと他方の周方向溝とによってボール５３を狭持するように構成することもできる。
又、押動機構５０を、第１及び第２駆動側回転ディスク４１ａ，４１ｂの対向面の一方に設けられた凸部と、第１及び第２駆動側回転ディスク４１ａ，４１ｂの対向面の他方に設けられた周方向溝とにより構成することも可能である。
【００４１】
さらに、本実施の形態においては、前記第１周方向溝５１の傾斜部５１ｂを最深部５１ａから第１駆動側回転ディスク４１ａの回転方向上流側へ行くに従って浅くなるものとし、且つ、前記第２周方向溝５２の傾斜部５２ｂを最深部５２ａから第１駆動側回転ディスク４１ａの回転方向下流側へ行くに従って浅くなるものとしたが、これは、入力軸２０が軸線回り一方側にのみ回転する場合を想定としている為である。従って、入力軸２０の前段に回転方向を切り替える方向転換装置等が介在されている場合には、前記傾斜部５１ｂ，５２ｂを周方向双方に設けることができる。
【００４２】
本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１は、さらに、前記従動側回転ディスク４２を軸線方向に沿って移動させる変速操作機構８０を備えている。
以下、該変速操作機構８０について説明する。
【００４３】
該変速操作機構８０は、図２〜図４に示すように、少なくとも一端部が外方へ延在するように前記ハウジング１０に支持された変速軸８１と、該変速軸８１の外方延在部に相対回転不能に連結された変速アーム８２と、基端側が前記変速軸８１に相対回転不能に支持され且つ先端側が前記従動側ユニットに連結された接続アーム８３とを備えている。
詳しくは、前記第２リング部材７４には外方に開く環状溝７４ａが設けられ、且つ、前記接続アーム８３の先端側には長孔８３ａが形成されている。そして、該接続アーム８３は、該長孔８３ａ及び前記環状溝７４ａに係入されるピン９０を介して、連結されている。
【００４４】
斯かる構成により、外部操作に基づき前記変速アーム８２を介して前記変速軸８１を軸線回りに回転させると、前記接続アーム８３が該変速軸８１回りに回転し、これにより、前記従動側ユニットが軸線方向に沿って移動する。従動側回転ディスク４２を含む該従動側ユニットが軸線方向に沿って移動すると、前記第２駆動側回転ディスク４１に対する従動側回転ディスク４２の相対位置が変化し、これにより、該従動側回転ディスク４２の回転速度が変化する。
【００４５】
本実施の形態においては、前記従動側回転ディスク４２が前記第２駆動側回転ディスク４１の中心に位置する中立位置（図２及び図３の実線参照）を基準にして、従動側回転ディスク４２を摺動方向一方側（図２においては左側）へ移動させると該従動側回転ディスク４２に車輌後進方向の回転が伝達され、且つ、従動側回転ディスク４２を摺動方向他方側（図２において右側）へ移動させると該従動側回転ディスク４２に車輌前進方向の回転が伝達される。
なお、駆動側回転ディスク４１から従動側回転ディスク４２に伝達される回転速度は、前記中立位置からの前記従動側回転ディスク４２の移動距離に応じて定まる。
【００４６】
ところで、本実施の形態においては、前記従動側回転ディスク４２の中立位置から摺動方向一方側（図２においては左側）への摺動可能範囲を、摺動方向他方側（図２においては右側）への摺動可能範囲よりも狭くしており、これにより、従動側回転ディスク４２へ伝達される車輌後進方向の回転速度の不必要な上昇を防止している。
【００４７】
具体的には、前記長孔８３ａと前記環状溝７４ａとに係入されるピン９０を介して接続される接続アーム８３と第２リング部材７４との接続構造により定まる該接続アーム８３の揺動可能範囲の中心を基準にして、該中心から接続アーム８３が一方側へ所定距離だけ変位している際に、前記従動側回転ディスク４２が中立位置に位置するように構成している。
これにより、前記従動側ユニット（即ち、従動側回転ディスク４２）を摺動方向一方側へ移動させる前記接続アーム８３の一方側への揺動範囲を、他方側への揺動範囲よりも狭くすることができ、結果的に、車輌後進方向における変速幅を抑えることができる。
【００４８】
好ましくは、前記変速操作機構８０は、変速アーム８２への外部操作を解除すると、前記接続アーム８３を自動的に中立位置へ戻す中立戻し装置８５を備えることができる。
該中立戻し装置８５は、前記接続アーム８３の基端側に設けられ、該接続アーム８３の前記変速軸８１回りの揺動に応じて該変速軸回りに揺動する揺動ピン８６と、前記ハウジング１０に固定された固定ピン８７と、前記変速軸８１回りに支持されたねじりスプリング８８であって、両端部８８ａ，８８ｂが前記揺動ピン８６及び固定ピン８７を狭圧するように構成されたねじりスプリング８８とを備えている。
【００４９】
斯かる構成により、前記変速アーム８２に操作力を付加して前記接続アーム８３を中立位置から一方側（例えば、図２において反時計回り）へ揺動させると、前記固定ピン８７が前記ねじりスプリング８８の一端部８８ａを係止した状態で、前記揺動ピン８６が前記ねじりスプリング８８の他端部８８ｂを保有弾性に抗して一方側（図２において、反時計回り）へ押動する。従って、前記変速アーム８２への操作力を解除すると、前記ねじりスプリング８８の保有弾性によって、前記接続アーム８３が中立位置へ自動的に戻される。
【００５０】
好ましくは、図４に示すように、前記固定ピン８７は、前記ハウジング１０に螺合される第１軸部８７ａと、該第１軸部８７ａに対して偏心され、前記ねじりスプリング８８の両端部８８ａ，８８ｂ間に位置する第２軸部８７ｂとを有する偏心ピンとすることができる。
斯かる構成により、前記第２軸部８７ｂの前記変速軸８１に対する相対位置を容易に変更することができる。従って、前記接続アーム８３の中立位置を容易に調整できる。
なお、図４中の符号８７ｃは前記固定ピン８７における第１軸部８７ａのハウジング１０に対する螺合位置を固定するロックナットである。
【００５１】
さらに、本実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニット１は、図２に示すように、前記出力軸３０に対して選択的に制動力を付加するブレーキ機構９０を備えている。
該ブレーキ機構９０は、前記出力軸３０に相対回転不能且つ軸線方向摺動自在に支持されたブレーキディスク９１と、該ブレーキディスク９１を挟むように配設された固定ブレーキパッド９２及び可動ブレーキパッド９３とを備えており、外部操作に基づき該可動ブレーキパッド９３を移動させ、該可動パッド９３と固定ブレーキパッド９２とで前記ブレーキディスク９１を狭圧することにより、出力軸３０に制動力を付加し得るようになっている。
なお、図中符号９４は、前記可動ピンを押動させる為に操作アームである。
【００５２】
本実施の形態におけるように、摩擦変速伝動ユニット１をトランスアクスルに適用する場合、通常、前記出力軸３０は減速伝動機構１５０及びディファレンシャルギア機構１２０を介して一対の駆動車軸１１０に連結される。従って、該駆動車軸１１０よりも高速で回転する前記出力軸３０に対して制動力を付加するように構成すれば、低トルクで制動力を付加させることができる。
【００５３】
又、本実施の形態においては、前記摩擦変速伝動ユニット１を、後輪を駆動するトランスアクスルに適用した場合を説明したが、当然ながら前輪を駆動するトランスアクスルに適用することも可能である（図１（ａ）における破線）。
【００５４】
さらに、本実施の形態において例示した車輌（図１（ａ））は、駆動源１３０が車輌の長手方向前方に配設され、且つ、該駆動源１３０から車輌長手後方へ順に前記入力軸２０及び駆動車軸１１０が配設されているが、本発明に係る摩擦変速伝動ユニットは斯かる形態の車輌への適用に限定されるものではなく、種々の車輌に適用できる。即ち、当然ながら、本発明に係る摩擦変速伝動ユニットは、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、駆動源１３０が車輌長手方向略中央又は後方に配設された車輌や、車輌長手方向に沿って順に、駆動源１３０，駆動車軸１１０及び入力軸２０が配設されている車輌にも適用できる。
又、当然ながら、本発明に係る摩擦変速伝動ユニットが適用される車輌に、モア等の作業機を付設することもできる（図１（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る摩擦変速伝動ユニットによれば、入力軸から出力軸へ動力を伝達する摩擦変速装置として、前記入力軸に相対回転不能且つ軸方向移動不能に支持された第１駆動側回転ディスクと、前記第１駆動側回転ディスクと対向配置された第２駆動側回転ディスクと、前記出力軸に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持され、周縁部が前記第２駆動側回転ディスクのディスク面に摩擦接触し得るように構成された従動側回転ディスクと、前記第１駆動側回転ディスクの回転を前記第２駆動側回転ディスクに伝達しつつ、前記出力軸に作用する負荷に応じて前記第２駆動側回転ディスクを前記従動側回転ディスクへ向けて押圧移動させる押動機構とを有する摩擦変速装置を備えたので、駆動車軸に掛かる負荷が小さい場合には従動側回転ディスクの操作力を小さくできると共に、駆動車軸に掛かる負荷が大きい場合には第２駆動側回転ディスク及び従動側回転ディスク間の「滑り」を有効に防止することができる。
【００５６】
又、前記押動機構を、前記第１及び第２駆動側回転ディスクの各対向面に設けられた周方向溝と、該周方向溝に係入されるボールとを備えるものとすれば、第２駆動側回転ディスクを従動側回転ディスクへ向けて押動する際の前記ボールの摺動抵抗を低減させることができる。従って、前記第２駆動側回転ディスクの押動を低負荷で行うことができる。
【００５７】
さらに、前記摩擦変速装置を収容するハウジングとして、入力軸の軸線方向に沿って分離可能な少なくとも第１及び第２ハウジング要素を有するハウジングを用い、出力軸は、該第１及び第２ハウジング要素の合わせ面から設置可能とされ、且つ、該第１及び第２ハウジング要素を連結することによって保持されるように構成すれば、組立を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニットが適用され得る作業車輌の模式側面図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施の形態に係る摩擦変速伝動ユニットの一部横断平面図である。
【図３】図３は、図２に示す摩擦変速伝動ユニットの縦断背面図である。
【図４】図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図３におけるＶ−Ｖ線に沿って視た第２駆動側回転ディスクの平面図である。図５（ｂ）は、第１及び第２駆動側回転ディスクの縦断面図であり、駆動車軸に掛かる負荷が小さい低負荷状態を示している。図５（ｃ）は、第１及び第２駆動側回転ディスクの縦断面図であり、駆動車軸に掛かる負荷が大きい高負荷状態を示している。
【符号の説明】
１　　　　　　　摩擦変速伝動ユニット
１０　　　　　　ハウジング
１１　　　　　　第１ハウジング要素
１５　　　　　　第２ハウジング要素
２０　　　　　　入力軸
３０　　　　　　出力軸
４０　　　　　　摩擦無段変速装置
４１ａ　　　　　第１駆動側回転ディスク
４１ａ’　　　　第１駆動側回転ディスクのディスク面（第２駆動側回転ディスクとの対向面）
４１ｂ　　　　　第２駆動側回転ディスク
４１ｂ’　　　　第２駆動側回転ディスクの一方のディスク面（第１駆動側回転ディスクとの対向面）
４１ｂ’’　　　　第２駆動側ディスクの他方のディスク面（従動側回転ディスクとの摩擦接触面）
４２　　　　　　従動側回転ディスク
４２ｂ　　　　　従動側回転ディスクの周縁部（第２駆動側回転ディスクとの摩擦接触部）
５０　　　　　　押動機構
５１　　　　　　第１周方向溝
５１ａ　　　　　最深部
５１ｂ　　　　　傾斜部
５２　　　　　　第２周方向溝
５２ａ　　　　　最深部
５２ｂ　　　　　傾斜部
５３　　　　　　ボール（凸部）
１００　　　　　車輌
１１０　　　　　駆動車軸
１３０　　　　　駆動源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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