(57)【要約】【課題】歯車切換機構において、切換時にクラッチ歯同士の弾き合いによる衝撃の発生をなくすとともに、クラッチ歯同士の回転位相が合致した際に、自動的に切換を成立させるようにする。【解決手段】クラッチ歯１３ａ・１４ａを設けた第一・第二のギア１３・１４と、前記クラッチ歯１３ａ・１４ａのいずれか一方と択一的に噛合するクラッチ歯１６ａを設けた歯車切換スライダ１６と、該歯車切換スライダ１６と係合するシフト体３０と、該シフト体３０を介して前記歯車切換スライダ１６を移動させる操作体５０と、を有し、各クラッチ歯１３ａ・１４ａ・１６ａの端面は、それぞれフラットな形状とし、前記シフト体３０と操作体５０との間には弾性体７０を介設し、該弾性体７０を介して前記操作体５０の操作力をシフト体３０に伝達させる形態とする。【選択図】図４
2005172115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と走行車輪との間の走行伝動径路中に備わる車軸駆動装置の歯車切換機構であって、
カウンター軸の同軸上に遊嵌され、クラッチ歯を設けた第一・第二のギアと、
同じく前記カウンター軸に同軸上に、相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に固設され、前記第一、第二のギアの間に配されるスプラインハブと、
該スプラインハブ上で相対回転不能であって、かつ軸方向摺動自在に配され、前記第一・第二のギアのクラッチ歯のいずれか一方と択一的に噛合するクラッチ歯を設けた歯車切換スライダと、
該歯車切換スライダと係合するシフト体と、
該シフト体を介して前記歯車切換スライダを移動させ、該歯車切換スライダのクラッチ歯と、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯との噛合／非噛合の切換えを行う操作体と、を有し、
前記歯車切換スライダのクラッチ歯の両側端面と、
該歯車切換スライダのクラッチ歯の両側端面と対向する、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯の端面は、
それぞれフラットな形状とし、
前記シフト体と操作体との間には弾性体を介設し、
該弾性体を介して前記操作体の操作力をシフト体に伝達させる形態とし、
該弾性体の付勢力により、前記歯車切換スライダのクラッチ歯の、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯と噛合する向きに移動させる構成とする、車軸駆動装置の歯車切換機構。
【請求項２】
前記弾性体は、前記シフト体の内部に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の車軸駆動装置の歯車切換機構。
【請求項３】
前記操作体は、ミッションケースの外部に配され、
該操作体は、
シフト体と連結される歯車切換アーム軸に枢結され、オペレータの操作する歯車切換レバーとリンクを介して接続される歯車切換アームと、
前記歯車切換アーム軸に固定される従動アームと、から構成し、
前記歯車切換アームと、従動アームの間に弾性体を設ける構成とする、ことを特徴とする請求項１に記載の車軸駆動装置の歯車切換機構。
【請求項４】
前記歯車切換機構においては、中立から第一段、又は、中立から第二段への切換の操作の際に、前記操作体による切換操作の完了の後に、切換が成立する寸法設定としている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車軸駆動装置の歯車切換機構。
【請求項５】
前記スプラインハブの歯底は、軸方向において、中央部を浅底とし、第一、第二のギアのクラッチ歯に対向する側を深底とするテーパー形状とする、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の車軸駆動装置の歯車切換機構。
【請求項６】
前記弾性体が所定量収縮された後は、前記シフト体と前記操作体とが機械的に当接するように構成する、ことを特徴とする請求項１に記載の車軸駆動装置の歯車切換機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬車、農用トラクタ、乗用芝刈機、建設機械等の各種産業車両に備えられる車軸駆動装置の歯車切換機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運搬車、農用トラクタ、乗用芝刈機、建設機械等の各種産業車両に用いる車軸駆動装置において、エンジンなどの駆動源と走行車輪との間の走行伝動径路中に逆転機能を持たないベルト式自動無段変速機を設ける場合には、該ベルト式自動無段変速機の後段に歯車切換機構を備え、該歯車切換機構により、無段回転で駆動される走行車輪の正転／逆転を切換えて、車両の進行方向を前進又は後進に切換える構成としている（例えば、特許文献１参照。）。
また、逆転機能を持つＨＳＴ式無段変速装置の場合には、その変速域を拡大するために、少なくとも高低２段の変速歯車切換機構を備える構成としている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
特許文献１に開示される歯車切換機構の構成では、軸方向左右に摺動する歯車切換スライダのクラッチ歯を、選択的に前進ギア又は後進スプロケットの側面に形成したクラッチ歯に噛合させ、該前進ギア又は後進スプロケットを原動機からの駆動の入力軸と一体化させるものであり、これにより、走行車輪に接続される出力軸の正逆回転を切換えるようにしている。
そして、歯車切換スライダは、オペレータによる歯車切換レバーの操作と、車軸駆動装置に備えるシフト体とを連動させることにより、該シフト体によって軸方向左右に摺動されるように構成されている。
ここでいうシフト体とは、当該特許文献に開示されるＳｈｉｆｔｅｒ  ｐａｗｌ（シフト爪）のことをいい、前記歯車切換スライダに係合するものである。そして、このシフト体はシフトアームに固定されており、該シフトアームを固定する歯車切換レバー軸、該歯車切換レバー軸を回動操作する歯車切換レバー等のリンク機構を介することにより、オペレータが操作する歯車切換レバーに連結される構成となっている。
また、特許文献２に開示される変速歯車切換機構においても、歯車切換スライダ両側に位置するギアの各々の回転方向が同一でその回転数が異なる点以外は、基本的に特許文献１で開示されるものと略同様の構成である。
【０００４】
上記のような歯車切換機構においては、図１３に示すごとく、一般に、切換操作により互いに噛合することになるクラッチ歯１１３ａ・１１４ａ・１１６ａの端面には、それぞれチャンファ１１３ｂ・１１４ｂ・１１６ｂを形設し、該チャンファ１１３ｂ・１１４ｂ・１１６ｂによって、切換の際にクラッチ歯１１３ａ・１１４ａ・１１６ａ同士の噛合をし易くするようにしている。
尚、同図において、３８Ａはシフト体、１３Ａは第一段ギア（歯車切換機構の場合なら前進ギア、変速歯車切換機構の場合なら高速ギア）、１４Ａは第ニ段ギア（歯車切換機構の場合なら後進ギア、変速歯車切換機構の場合なら低速ギア）、１６Ａは歯車切換スライダを示すものである。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５３６６０４０号明細書
【特許文献２】特許第２７４７８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、当該特許文献に開示されるごとくの従来構成において、走行中に歯車切換操作が行われる場合には、互いに噛合しようとするクラッチ歯の端面に形成したチャンファ同士が衝突して弾かれることがある。互いに噛合しようとするクラッチ歯の回転方向の回転位相は、切換操作時において、必ずしも一致しないためである。そして、この弾かれる現象はクラッチ歯の回転位相が合致するまで継続されることになる。
そして、このクラッチ歯が弾かれる現象によって生じる衝撃は、前記歯車切換スライダからシフタ体へ伝わり、リンク機構を介して歯車切換レバーへ伝わってしまい、オペレータに違和感を与えることになっていた。
また、このクラッチ歯が弾かれる現象は、前記チャンファの損傷といった不具合を発生させていた。
【０００７】
そこで、以上の問題点につき、「クラッチ歯が弾かれる現象が生じる原因」について検討したところ、チャンファの存在が原因となっていることが解った。即ち、チャンファの存在によりクラッチ歯同士の噛合し易くなるため、互いの回転位相が合致していない場合でも、一方のクラッチ歯が他方のクラッチ歯の歯溝に進入してしまい、結果、弾かれることになるのである。このことから、チャンファを形設せず、クラッチ歯の端面をフラットにすることによれば、クラッチ歯が弾かれる現象自体をなくすことができる。
一方、クラッチ歯の端面をフラットにすることで、弾かれる現象自体をなくせるようになるが、噛合しようとする互いの回転位相が合致した際には、一方のクラッチ歯を他方のクラッチ歯の歯溝に進入させ、切換を成立させる必要がある。ところが、オペレータは、クラッチ歯の回転位相が合致する瞬間を認識できず、歯車切換レバーの操作のタイミングを、この回転位相が合致する瞬間に意図的に一致させるといったことはできない。
したがって、位相が合わずにクラッチ歯の端面同士が当接し、歯車切換レバーの操作のストロークの途中において、操作が一端停止する場合が生じ得る。このような場合、オペレータによっては、クラッチ歯を押し込もうと無理やり力を掛けてしまうことが想定される。そして、このように無理やり力を掛けてしまうと、回転位相が合致した瞬間に、急激にクラッチ歯が噛み合ってしまい、この際に大きな衝撃が発生して駆動系を破損してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
即ち、請求項１に記載のごとく、駆動源と走行車輪との間の走行伝動径路中に備わる車軸駆動装置の歯車切換機構であって、
カウンター軸の同軸上に遊嵌され、クラッチ歯を設けた第一・第二のギアと、
同じく前記カウンター軸に同軸上に、相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に固設され、前記第一、第二のギアの間に配されるスプラインハブと、
該スプラインハブ上で相対回転不能であって、かつ軸方向摺動自在に配され、前記第一・第二のギアのクラッチ歯のいずれか一方と択一的に噛合するクラッチ歯を設けた歯車切換スライダと、
該歯車切換スライダと係合するシフト体と、
該シフト体を介して前記歯車切換スライダを移動させ、該歯車切換スライダのクラッチ歯と、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯との噛合／非噛合の切換えを行う操作体と、を有し、
前記歯車切換スライダのクラッチ歯の両側端面と、
該歯車切換スライダのクラッチ歯の両側端面と対向する、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯の端面は、
それぞれフラットな形状とし、
前記シフト体と操作体との間には弾性体を介設し、
該弾性体を介して前記操作体の操作力をシフト体に伝達させる形態とし、
該弾性体の付勢力により、前記歯車切換スライダのクラッチ歯の、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯と噛合する向きに移動させる構成とすることである。
【００１０】
また、請求項２に記載のごとく、前記弾性体は、前記シフト体の内部に設けられることである。
【００１１】
また、請求項３に記載のごとく、前記操作体は、ミッションケースの外部に配され、
該操作体は、
シフト体と連結される歯車切換アーム軸に枢結され、オペレータの操作する歯車切換レバーとリンクを介して接続される歯車切換アームと、
前記歯車切換アーム軸に固定される従動アームと、から構成し、
前記歯車切換アームと、従動アームの間に弾性体を設ける構成とすることである。
【００１２】
また、請求項４に記載のごとく、前記歯車切換機構においては、中立から第一段、又は、中立から第二段への切換の操作の際に、前記操作体による切換操作の完了の後に、切換が成立する寸法設定としていることである。
【００１３】
また、請求項５に記載のごとく、前記スプラインハブの歯底は、軸方向において、中央部を浅底とし、第一、第二のギアのクラッチ歯に対向する側を深底とするテーパー形状とすることである。
【００１４】
また、請求項６に記載のごとく、前記弾性体が所定量収縮された後は、前記シフト体と前記操作体とが機械的に当接するように構成することである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
即ち、請求項１に記載の発明では、前記操作体が中立位置から動力出力位置へ切換えられる際において、第一または第二のギアのクラッチ歯と歯車切換スライダのクラッチ歯との回転位相が一致しない場合には、両クラッチ歯のフラットな端面同士が当接し合い、クラッチ歯のクラッチ歯の歯溝への進入が規制されるだけにとどまることから、両クラッチ歯で弾き合ってしまうといった現象を防ぐことができる。
また、後に前記回転位相が一致した瞬間には、前記弾性体の付勢力により、自動的に、歯車切換を成立させることができる。
また、前記弾性体の存在により、歯車切換スライダとシフト体（シフト爪）の摺接個所の磨耗を低減させることができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明では、シフトケースにより弾性体が覆われて、他の部材との衝突から保護されるため、弾性体による弾性作用の信頼性を確保することができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明では、車軸駆動装置を組み立てた後においても、ミッションケースの外部にて、弾性体の反力の調整等が可能となり、車軸駆動装置の個体差により生じ得るシフトフィーリングのバラツキを解消することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明では、オペレータによる切換操作自体は先に完了しているため、オペレータは通常は歯車切換レバーを手放すことから、前記回転位相が一致するまでの間に生じる衝撃がオペレータに伝わることはない。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明では、歯車切換スライダのクラッチ歯が第一、第二ギアのクラッチ歯と噛合状態にあるときに、歯車切換スライダがその係合を外れようとする向きの力が掛かっても、テーパーの向きによって押さえ込むことができて噛合状態を確実に保持することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明では、ブレーキにより走行車輪を制動している状態において、歯車切換機構の入力側に連れ回りトルクが作用しているような場合には、いわゆる「トルクの閉じ込み」により歯車切換スライダのシフト操作が重くなるが、このような場合でも、弾性体を介さずに歯車切換スライダが強制的に操作されることにより、連れ回りトルクに打ち勝って歯車切換スライダを確実に中立位置にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
車軸駆動装置の歯車切換機構において、切換時にクラッチ歯同士の弾き合いによる衝撃の発生をなくすとともに、クラッチ歯同士の回転位相が合致した際に、自動的に切換を成立させるという目的を、カウンター軸の同軸上に遊嵌され、クラッチ歯を設けた第一・第二のギアと、同じく前記カウンター軸に同軸上に、相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に固設され、前記第一、第二のギアの間に配されるスプラインハブと、該スプラインハブ上で相対回転不能であって、かつ軸方向摺動自在に配され、前記第一・第二のギアのクラッチ歯のいずれか一方と択一的に噛合するクラッチ歯を設けた歯車切換スライダと、該歯車切換スライダと係合するシフト体と、該シフト体を介して前記歯車切換スライダを移動させ、該歯車切換スライダのクラッチ歯と、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯との噛合／非噛合の切換えを行う操作体と、を有し、前記歯車切換スライダのクラッチ歯の両側端面と、該歯車切換スライダのクラッチ歯の両側端面と対向する、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯の端面は、それぞれフラットな形状とし、前記シフト体と操作体との間には弾性体を介設し、該弾性体を介して前記操作体の操作力をシフト体に伝達させる形態とし、該弾性体の付勢力により、前記歯車切換スライダのクラッチ歯の、前記第一、又は第二のギアのクラッチ歯と噛合する向きに移動させる構成とすることで達成する。
【実施例１】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は原動機から駆動車軸までの動力伝達系統を示す図、図２は車軸駆動装置の実施例１の構成を示す後面断面図、図３は同じく右側面断面図、図４は歯車切換機構の構成を示す後面一部断面図、図５はシフタ体の構成を示す後面断面図、図６は後進位置への変速切換成立前にロック機構が作用する状態を示す後面断面図、図７は後進位置への切換が成立した状態を示す後面断面図、図８は実施例２の構成を示す後面断面図、図９は実施例２の操作体の構成について示す図、図１０は実施例２の操作体の動作を段階的に示す図、図１１は実施例３の構成を示す後面断面図、図１２は実施例３の操作体の構成について示す図、図１３の（ａ）はクラッチ歯にチャンファを形設した従来構成について示す図、（ｂ）は同構成のクラッチ歯の噛合い説明図である。
【００２４】
図１は、運搬車（図示せず）に搭載される原動機２０の原動機軸４２から駆動車軸４６Ｌ・４６Ｒ、４７Ｌ・４７Ｒまでの動力伝達系統を図示している。
車軸駆動装置１は、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒを備え、該ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒより突出される出力軸１Ｌ・１Ｒに対し、継手４４ａ・４４ｂを介して前記駆動車軸４６Ｌ・４６Ｒ、４７Ｌ・４７Ｒがそれぞれ連結されている。
原動機２０の原動機軸４２には、原動機プーリー４０が固設されており、該原動機プーリー４０と、車軸駆動装置１の入力軸２に固設された入力プーリー４１とは、Ｖベルト４３により動力伝達可能に構成されるものであり、また、両プーリー４０・４１は、割プーリーにより構成され、これらプーリー径を原動機２０の回転数に応じて変更することにより、原動機軸４２から入力軸２への伝達回転数が無段変速されるようになっている。
【００２５】
また、図２乃至図４に示すごとく、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒの内部に入力軸２が挿入されて軸受支持されている。
また、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒの内部において、前記入力軸２の上には前進駆動ギア１１と後進駆動ギア１２が刻設されるとともに、前記入力軸２の前進駆動ギア１１側の端部には、ガバナ機構２３が配設されている。
【００２６】
また、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒの内部においては、カウンター軸１８が前記入力軸２と平行に軸受支持されている。該カウンター軸１８には、前記前進駆動ギア１１と噛合される前進被駆動ギア１３が遊嵌される。また、該カウンター軸１８には、後進被駆動ギア１４が遊嵌されており、該後進被駆動ギア１４は、カウンター軸１８と平行配置した中継軸１７（図３参照）に遊嵌される中継ギア１７ａを介して前記後進駆動ギア１２に噛合される。
【００２７】
また、カウンター軸１８において、前記前進被駆動ギア１３と後進後進被駆動ギア１４との間には、スプラインハブ１５がスプライン嵌合されている。
【００２８】
また、前記前進被駆動ギア１３のスプラインハブ１５側には、該スプラインハブ１５の外ギアと同形状のクラッチ歯１３ａが形設されている。また、前記後進被駆動ギア１４のスプラインハブ１５側には、該スプラインハブ１５の外ギアと同形状のクラッチ歯１４ａが形設されている。
【００２９】
そして、スプラインハブ１５をクラッチ歯１３ａ・１４ａのいずれか一方に対して連結させるべく、該スプラインハブ１５に対して歯車切換スライダ１６を摺動自在でかつ相対回転不能に外環配置している。これにより、前記クラッチ歯１３ａとスプラインハブ１５が歯車切換スライダ１６により連結される場合には、出力軸１Ｌ・１Ｒが前進駆動される。
【００３０】
一方、前記クラッチ歯１４ａとスプラインハブ１５が歯車切換スライダ１６により連結される場合には、出力軸１Ｌ・１Ｒが後進駆動されるようになっている。尚、歯車切換スライダ１６が前進被駆動ギア１３、後進被駆動ギア１４のいずれにも係合せずに、スプラインハブ１５のみと係合する場合には、中立状態となって、出力軸１Ｌ・１Ｒへの駆動の入力が行われないようになっている。
【００３１】
また、図２に示すごとく、カウンター軸１８において、前記前進被駆動ギア１３が配される側の端部には、中間出力ギア１９が刻設されている。
【００３２】
また、図２に示すごとく、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒにおいては、それぞれ出力軸１Ｌ・１Ｒが前記入力軸２と平行に軸受支持されており、両出力軸１Ｌ・１Ｒはミッションケース９０Ｌ・９０Ｒ内においてデフ機構２５により差動的に連結されている。
該デフ機構２５は、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒに軸受支持されるデフケース２５ａと、該デフケース２５ａの外環に固定され、前記中間出力ギア１９と噛合される入力ギア２５ｂと、前記デフケース２５ａ内に前記駆動軸２４Ｌ・２４Ｒと直交する方向に嵌設されるピニオン軸２５ｃと、該ピニオン軸２５ｃに自転自在に支持されるピニオン２５ｄ・２５ｄと、該ピニオン２５ｄ・２５ｄと噛合し、前記駆動軸２４Ｌ・２４Ｒの端部に固定されるサイドギア２５ｅ・２５ｅとから構成される。
また、該デフ機構２５は、デフロックシフタ２８（シフト爪２８ａ；（図３参照））によるデフロックスライダー２６の操作によりロックされ、出力軸１Ｌ・１Ｒを一体回転可能とすべく構成されている。
【００３３】
また、図２に示すごとく、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒの外側壁面おいては、出力軸１Ｌ・１Ｒと同心状の凹部２７・２７が形成され、該凹部２７・２７にはブレーキ装置５Ｌ・５Ｒが配設される。
該ブレーキ装置５Ｌ・５Ｒは、それぞれカバー１０Ｌ・１０Ｒにより覆われて凹部２７・２７内に収容されるものであり、出力軸１Ｌ・１Ｒと一体回転する駆動側摩擦板８と、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒ側に固定される制動側摩擦板９と、該制動側摩擦板９を駆動側摩擦板８に密着させるアクチュエータ７と、該アクチュエータ７を動作させるカム３ａを設けたブレーキカム軸３等から構成される。
左右のブレーキカム軸３・３は、ブレーキアーム４・４を図示せぬ車両運転席近傍に配した駐車ブレーキレバーにて操作することにより回動操作され、これにより、左右のブレーキ装置５Ｌ・５Ｒが同時に作動するようになっている。
【００３４】
次に、歯車切換機構の構成について説明する。
本発明に係る歯車切換機構は、例えば、図４乃至図７に示すごとく、ベルト式自動無段変速機の後段に設けられる歯車切換機構に適用されるものであって、カウンター軸１８の同軸上に遊嵌され、クラッチ歯１３ａ・１４ａを設けた第一のギア１３、第二のギア１４と、同じく前記カウンター軸１８に同軸上に、相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に固設され、前記第一、第二のギア１３・１４の間に配されるスプラインハブ１５と、該スプラインハブ１５上で相対回転不能であって、かつ軸方向摺動自在に配され、前記第一・第二のギア１３・１４のクラッチ歯１３ａ・１４ａのいずれか一方と択一的に噛合するクラッチ歯１６ａを設けた歯車切換スライダ１６と、該歯車切換スライダ１６と係合するシフト体３０と、該シフト体３０を介して前記歯車切換スライダ１６を移動させ、該歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａと、前記第一、又は第二のギア１３・１４のクラッチ歯１３ａ・１４ａとの噛合／非噛合の切換えを行う操作体５０と、を有する。
【００３５】
そして、前記歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａの両側端面と、該歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａの両側端面と対向する、前記第一、又は第二のギア１３・１４のクラッチ歯１３ａ・１４ａの端面は、それぞれフラットな形状とし、前記シフト体３０と操作体５０との間には弾性体７０を介設し、該弾性体７０を介して前記操作体５０の操作力をシフト体３０に伝達させる形態とし、該弾性体７０の付勢力により、前記歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａを、前記第一、又は第二のギア１３・１４のクラッチ歯１３ａ・１４ａと噛合する向きに移動させる構成とするものである。
【００３６】
尚、歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａの両側端面、及び、前記第一、又は第二のギア１３・１４のクラッチ歯１３ａ・１４ａの端面を、それぞれギア１３・１４の回転軸線に対して直角な方向に沿うフラットな形状とする、ということは、図４に示すごとく、これらクラッチ歯１３ａ・１４ａ・１６ａのエッジを残した状態とすることをいうものであり、図１３に示すクラッチ歯１１３ａ・１１４ａ・１１６ａに形設したチャンファ１１３ｂ・１１４ｂ・１１６ｂを意図的に形設しないことをいうものである。
【００３７】
この構成によれば、前記操作体５０が中立位置から後進位置（又は前進位置）へ切換えられる際において、後進被駆動ギア１４のクラッチ歯１４ａ（又は前進被駆動ギア１３のクラッチ歯１３ａ）と歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａの回転位相が一致しない場合には、両クラッチ歯１４ａ（又はクラッチ歯１３ａ）・１６ａのフラットな端面同士が当接し合い、クラッチ歯１６ａのクラッチ歯１４ａ（又はクラッチ歯１３ａ）の歯溝への進入が阻止されるため、両クラッチ歯１４ａ（又はクラッチ歯１３ａ）・１６ａで弾き合ってしまうといった現象が起きることもない。
【００３８】
しかしながら、上記のように、クラッチ歯１６ａのクラッチ歯１４ａ（又はクラッチ歯１３ａ）の歯溝への進入が阻止された際には、切換途中でレバー操作が一時停止することになり、オペレータによっては、歯車切換スライダ１６を押し込もうと無理な力を掛けてしまうことがあり得る。また、両クラッチ歯１４ａ（又はクラッチ歯１３ａ）・１６ａは、相対回転が続いているが故に、前記回転位相が一致したときには瞬時に噛み合うため、その衝撃がオペレータに伝わることとなる。
そこで本発明では、両クラッチ歯１４ａ（又はクラッチ歯１３ａ）・１６ａのフラットな端面同士が当接し合ってもレバー操作そのものは見かけ上、切換操作終了まで続けることができるように前記弾性体７０を設け、後に前記回転位相が一致した瞬間には、該弾性体７０の付勢力により、自動的に、切換を成立させることができるようにしたものである。
【００３９】
以下、本実施例１の構成について具体的に説明する。
図４に示すごとく、カウンター軸１８には、前進被駆動ギア１３と後進被駆動ギア１４がそれぞれ遊嵌され、両ギア１３・１４の間にスプラインハブ１５が固定される。また、前記前進被駆動ギア１３及び後進被駆動ギア１４におけるスプラインハブ１５側には、該スプラインハブ１５の外ギア１５ａと同形状のクラッチ歯１３ａ、クラッチ歯１４ａがそれぞれ形設されている。さらに、スプラインハブ１５上には、歯車切換スライダ１６が同軸上に設けられており、前記クラッチ歯１３ａ・１４ａ・１５ａに対し、歯車切換スライダ１６の内周に刻設されたクラッチ歯１６ａが噛合されるようになっている。
【００４０】
そして、該歯車切換スライダ１６は、前記シフト体３０によりスプラインハブ１５の軸方向に移動操作されるものであり、前記クラッチ歯１６ａがギア１５ａとクラッチ歯１３ａを跨ぐ位置（前進位置）に移動した場合には、該クラッチ歯１６ａを介して両クラッチ歯１３ａ・１５ａが連結され、前進被駆動ギア１３、スプラインハブ１５、歯車切換スライダ１６が一体となって回転し、前記出力軸１Ｌ・１Ｒが機体を前進させる方向に駆動される。
また、前記クラッチ歯１６ａがギア１５ａとのみ噛合する位置（中立位置）に移動した場合には、カウンター軸１８と前進被駆動ギア１３及び後進被駆動ギア１４との係合が解かれ、カウンター軸１８への駆動の入力が切断された状態となり、前記出力軸１Ｌ・１Ｒが駆動されない状態となる。
また、前記クラッチ歯１６ａがギア１５ａとギア１４ａを跨ぐ位置（後進位置）に移動した場合には、該クラッチ歯１６ａを介して両ギア１４ａ・１５ａが連結され、後進被駆動ギア１４、スプラインハブ１５、歯車切換スライダ１６が一体となって回転し、前記出力軸１Ｌ・１Ｒが機体を後進させる方向に駆動される。
【００４１】
また、図５に示すごとく、前記シフト体３０は、カウンター軸１８と平行配置されるシフト軸３５に設けられるシフトケース３１と、該シフトケース３１より突設されシフト爪３７ａが前記歯車切換スライダ１６の凹部１６ｂに係合されるシフトフォーク３７から構成される。
【００４２】
走行中、路面の状態によって出力軸１Ｌ・１Ｒに作用する負荷は様々に変化し、特に、湿地を走行するときなどでは該負荷が大きく、これが各ギア１３・１４を通じて切換スライダ１６に対し中立位置方向への推力として作用する。
前記スプラインハブ１６のクラッチ歯１６ａが単純なストレートな溝形状であると切換スライダ１６が中立位置に抜け易く、前記シフト爪３７ａでこれを抑え込もうとすれば、凹部１６ｂとの間で面圧が高くなり異常磨耗が起きる。
本実施例では、スプラインハブ１５に関し、前記ギア１５ａの歯底１５ｂは、歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａが中立位置にあるときに載置する中央部が浅底に形成され、前進被駆動ギア１３、後進被駆動ギア１４にそれぞれ向かうにしたがって深底となるテーパー形状とするものである。
このように、スプラインハブ１５の歯底１５ｂにおいて、両端面側の方が底が深くなった断面凸形のテーパー溝形状とすることによれば、歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａが前記前進被駆動ギア１３のクラッチ歯１３ａもしくは後進被駆動ギア１４のクラッチ歯１４ａと噛合状態にあるときに、歯車切換スライダ１６に対してその噛合を外れようとする中立位置方向への推力が作用しても、テーパーの形状（前記中央部側の相対的な盛り上がり）によって該推力を押さえ込むことができて前記の噛合状態を確実に保持することができる。
【００４３】
前記シフトケース３１は筒状としており、内部に設けた一対の筒状のカラー３２Ｌ・３２Ｒを介して前記シフト軸３５に支持されている。該カラー３２Ｌ・３２Ｒは、シフト軸３５に対して摺動自在に設けられており、その摺動範囲は、シフトケース３１の両端部にそれぞれ配されるカシメ部３１ａと止め輪３１ｂにより、シフトケース３１の内でのみの摺動が許容される範囲となっている。
また、両カラー３２Ｌ・３２Ｒにおいては、互いに対向する側の外径を小さくした小径部３２Ｌａ・３２Ｒａを構成して側面視凸形状とするとともに、該小径部３２Ｌａ・３２Ｒａに弾性体７０としてのコイルスプリングが巻装されている。そして、該弾性体７０の弾性力により、カラー３２Ｌ・３２Ｒが互いに離れ合う方向に付勢され、両カラー３２Ｌ・３２Ｒがそれぞれ前記カシメ部３１ａ、止め輪３１ｂに当着するようになっており、また、これにより、両カラー３２Ｌ・３２Ｒの小径部３２Ｌａ・３２Ｒａの間には所定の間隔Ｌ１（図５参照）が形成されるようになっている。
また、両カラー３２Ｌ・３２Ｒにおいては、小径部３２Ｌａ・３２Ｒａと反対側となる端面にそれぞれ凹部３２Ｌｂ・３２Ｒｂが形成されており、該凹部３２Ｌｂ・３２Ｒｂには、シフト軸３５に嵌着された止め輪３６Ｌ・３６Ｒが当着するようになっている。
【００４４】
以上のようにシフト体３０のシフトケース３１の内部に弾性体７０を設けることによれば、シフトケース３１により弾性体７０が覆われて、他の部材との衝突から保護されるため、弾性体７０による弾性作用の信頼性を確保することができる。
また、前記弾性体７０が存在することにより、シフト爪３７ａ（シフト体３０）の軸方向の移動がある程度許容される。これにより、前記したように各ギア１３・１４に作用する負荷によって切換スライダ１６に中立位置方向への推力が付与されたときでも、前記歯車切換スライダ１６の凹部１６ｂとシフト爪３７ａとの間で起こる面圧上昇が抑制され、その摺接個所の磨耗を低減させることができる。
【００４５】
また、図４に示すごとく、前記シフト軸３５の両端部は、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒの壁面に水平方向に形設されたボス穴９１Ｌ・９１Ｒに対し、それぞれ摺動自在に支持され、これにより、前記カウンター軸１８に対して平行配置されるようになっている。
また、該シフト軸３５の軸方向中途部には係合部３５ａが形設されており、該係合部３５ａには、前記操作体５０により回動操作されるシフトアーム５３が係合されている。
該操作体５０は、ミッションケース９０Ｒの上面にボス穴９２を形設し、該ボス穴９２に貫設される歯車切換アーム軸５２を、該歯車切換アーム軸５２に固定される歯車切換アーム５１にて回転操作することにより、前記シフトアーム５３が回動操作される構成とするものである。また、前記歯車切換アーム５１は、リンクを介して、運転席低積近傍に配置した歯車切換レバー（図示せず）に接続されるものであり、オペレータが該歯車切換レバーを切換案内ガイド（図示せず）に沿って操作することにより、前記シフト軸３５が軸方向に移動するようになっている。
【００４６】
また、図４に示すごとく、前記ミッションケース９０Ｒのボス穴９１Ｒの近傍にはデテント手段６０が設けられており、該デテント手段６０によって、シフト軸３５が既定の位置で保持されるようになっている。
該デテント手段６０は、ミッションケース９０Ｒに上下方向に形設したガイド穴６３にバネ６４が内装され、該バネ６４の付勢力にて球６１をシフト軸３５の溝３５Ｆ・３５Ｎ・３５Ｂに押圧させることで、シフト軸３５を前進位置・中立位置・後進位置のいずれかの位置にて保持する構成とするものである。前記ガイド穴６３は、プラグ６５により上方の開口が閉じられており、これにより、バネ６４が球６１とプラグ６５の間にて挟装されるようになっている。
そして、該シフト軸３５が前進位置に保持される場合には、前記歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａがギア１５ａとクラッチ歯１３ａを跨ぐ位置に配され、同様に、中立位置に保持される場合には、クラッチ歯１６ａがギア１５ａとのみ噛合する位置に配され（図４参照）、後進位置に保持される場合には、クラッチ歯１６ａがギア１５ａとギア１４ａを跨ぐ位置に配されるようになっている（図７参照）。
【００４７】
また、図５に示すごとく、前記溝３５Ｆと溝３５Ｎの底部の間隔と、溝３５Ｎと溝３５Ｂの底部の間隔は、略同一の間隔Ｌ２とするとともに、該間隔Ｌ２は、前記カラー３２Ｌ・３２Ｒ間に形成される間隔Ｌ１よりも広くなる関係としている。
また、前記シフト軸３５が中立位置での歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａの右端面とクラッチ歯１３ａの左端面との間隔Ｌ３と、前記間隔Ｌ１の合計幅は前記間隔Ｌ２よりも広くなる関係としている。同様に、前記シフト軸３５が中立位置での歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａの左端面とクラッチ歯１４ａとの右端面との間隔Ｌ４と、前記間隔Ｌ１の合計幅は、前記間隔Ｌ２よりも広くなる関係としている。この関係とする寸法設定を第一の寸法設定とし、この第一の寸法設定により、後述するごとく、切換を成立させる前に、オペレータによる切換操作自体を先に完了できるようになる（段落００４４参照）。
また、前記シフト軸３５が前進位置での、クラッチ歯１３ａと歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａとの係合幅Ｌ５と、前記間隔Ｌ１の合計幅は、前記間隔Ｌ２よりも狭くなる関係としている。同様に、クラッチ歯１４ａと歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａとの係合幅Ｌ６と、前記間隔Ｌ１の合計幅は、前記間隔Ｌ２よりも狭くなる関係としている。この関係とする寸法設定を第二の寸法設定とし、この第二の寸法設定により、後述するごとく、中立位置への切換操作が行われた場合には、確実に切換を成立させることができるようになる（段落００４５参照）。
【００４８】
以上の構成による切換操作の際の動作につき、中立位置から後進位置への切換操作の場合について説明すると、図４及び図６に示されるように、歯車切換アーム５１が手前側に回動され、歯車切換アーム軸５２、シフトアーム５３を介してシフト軸３５が左方向に移動操作される。
この場合の歯車切換アーム５１の回動量は、シフト軸３５をＬ２（図５参照）だけ移動させる量であり、これにより、球６１が溝３５Ｎ（図４参照）から溝３５Ｂに乗り移り（図６参照）、シフト軸３５は後進位置となって歯車切換レバーは切換案内ガイド（図示せず）の終端に到達しオペレータによる切換操作が完了される。
【００４９】
また、この際、シフト軸３５は止め輪３６Ｒを介してシフトケース３１内のカラー３２Ｒを左方へ移動させ、弾性体７０を介して、又は小径部３２Ｌａ・３２Ｒａ同士を直接当接させてカラー３２Ｌを左方へ移動させる。そして、該カラー３２Ｌがカシメ部３１ａを押圧し、シフトケース３１が左方へ移動され、シフトアーム５３を介して歯車切換スライダ１６が左方へ移動されることになる。
ここで、スプラインハブ１５のギア１５ａの回転位相と、後進被駆動ギア１４のクラッチ歯１４ａの回転位相が一致する瞬間においては、ギア１５ａとクラッチ歯１４ａにより一連の歯溝が形成されるため歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａのクラッチ歯１４ａの歯溝への進入が許容され、後進駆動への切換が成立し、図７に示される状態となる。
【００５０】
一方、前記回転位相が一致しない場合には、後進被駆動ギア１４のクラッチ歯１４ａと歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａのフラットな端面同士が当接し合い、クラッチ歯１６ａのクラッチ歯１４ａの歯溝への進入が規制される。これにより、シフトケース３１の左方への移動は規制され、後進駆動への切換は成立しないことになり、図６に示す状態でひとたび停止することになる。
このように、従来のようにクラッチ歯１４ａ・１６ａにチャンファを付けずに、クラッチ歯１４ａ・１６ａの端面をフラットな形状としているため、クラッチ歯１６ａがクラッチ歯１４ａの歯溝へ進入して、両者で弾き合ってしまうといった現象が起きることもない。
【００５１】
また、この切換操作の際に、該シフトケース３１内においては、カラー３２Ｒは間隔Ｌ１だけ左方へ移動することが許容され、また、フラットな端面同士が衝突するまでに要するシフト軸３５の移動距離は間隔Ｌ４（図５参照）であり、該間隔Ｌ４と間隔Ｌ１の合計幅は、前記間隔Ｌ２よりも広く構成されることから（上記第一の寸法設定）、シフト軸３５の左方への間隔Ｌ２の移動自体は許容されることになる。即ち、切換は成立しないが、前記切換操作自体は先に完了されることになる（図６の状態）。
【００５２】
さらに、この際、止め輪３６Ｒに押されてカラー３２Ｒが左方へ移動し、これにより前記弾性体７０は収縮されて付勢力を有することになる。
そして、後に前記回転位相が一致した瞬間には、自動的に、該弾性体７０の付勢力によってカラー３２Ｌと一緒にシフトケース３１が左方へ移動されることになる（図７の状態）。このシフトケース３１の左方への移動により、シフトアーム５３を介して歯車切換スライダ１６が左方へ移動してクラッチ歯１６ａがクラッチ歯１４ａの歯溝へ進入し、これにより切換が成立することになる。尚、カラー３２Ｌの移動は、止め輪３６Ｌに当接するまで許容される。
【００５３】
また、上記の作用は、中立位置から前進位置への切換操作の場合についても同様である。
【００５４】
一方、後進位置から中立位置への切換操作については、図７に示される状態において、シフト軸３５は止め輪３６Ｌを介してシフトケース３１内のカラー３２Ｌを右方へ移動させ、弾性体７０を介して、又は小径部３２Ｌａ・３２Ｒａ同士を直接当接させてカラー３２Ｒを右方へ移動させる。そして、該カラー３２Ｒが止め輪３１ｂを押圧し、シフトケース３１が右方へ移動され、シフトアーム５３を介して歯車切換スライダ１６が右方へ移動されることになる。
ここで、上述のスプラインハブ１５に形成したテーパーの作用により、各クラッチ歯１４ａ・１６ａ間の係合が強く、弾性体７０の付勢力ではクラッチ歯１４ａ・１６ａ同士の係合が解除されない場合であっても、図５に示すごとく、前記係合幅Ｌ６と間隔Ｌ１の合計幅は、前記間隔Ｌ２よりも狭く構成されるため（上記第二の寸法設定）、シフト軸３５が間隔Ｌ２分だけ操作された場合には必ずクラッチ歯１４ａ・１６ａ同士の係合が解除され、中立位置への切換えが弾性体７０を介さずに強制的、かつ、確実に行われる。つまり、前記弾性体７０が所定量収縮された後は、前記シフト体３０と前記操作体５０とが機械的に当接するように構成されるものである。
以上の構成において、ブレーキにより走行車輪を制動して停車しているときには、その制動トルクが歯車切換機構の出力側に作用する状態となるが、この状態において、歯車切換機構の入力側にベルト式自動無段変速機やＨＳＴ式無段変速装置からの連れ回りトルクが作用すると、いわゆる「トルクの閉じ込み」が生じる場合がある。この場合には、歯車切換スライダ１６のシフト操作が重くなるが、このような場合でも、弾性体７０を介さずに歯車切換スライダ１６が強制的に操作されることにより、連れ回りトルクに打ち勝って歯車切換スライダ１６を確実に中立位置にすることができる。
【００５５】
以上の作用は、前進位置から中立位置への切換操作においても同様である。
【実施例２】
【００５６】
本実施例では、上述の実施例１において弾性体７０をシフト体３０に設ける構成とするところを、図８に示すごとく、前記操作体８０側に弾性体８５を設けることで、上記実施例１と同様の作用・効果を呈するようにするものである。
即ち、前記操作体８０は、ミッションケースの外部に配され、該操作体８０は、シフト体３８と連結される歯車切換アーム軸８２に枢結され、オペレータの操作する図示せぬ歯車切換レバーとリンクを介して接続される歯車切換アーム８１と、前記歯車切換アーム軸８２に固定される従動アーム８４とから構成し、前記歯車切換アーム８１と、従動アーム８４の間に弾性体８５を設ける構成とするものである。
【００５７】
図８に示すごとく、本実施例において、シフト軸１３５はミッションケース９０Ｌ・９０Ｒに対して両持ちに支持固定され軸方向摺動不能とされており、一方、該シフト軸１３５に対しシフト体３８の基部筒３８ｃが軸方向摺動自在に支持されている。該基部筒３８ｃの摺動範囲は、シフト軸１３５に嵌着される止め輪３９Ｌ・３９Ｒによって規制されるようにしている。
また、該基部筒３８ｃの上部に設けた係合穴３８ｂには、シフトアーム８３に上下方向に貫設された係合ピン８３ａが回転自在に挿入されており、歯車切換アーム８１による歯車切換アーム軸８２の回動操作により、シフト体３８の基部筒３８ｃが摺動操作される。
また、該基部筒３８ｃには、歯車切換スライダ１６に向けてシフト３８ａが突設され、該シフト３８ａの先端部のシフト爪３８ｄが歯車切換スライダ１６の凹部１６ｂに係合されている。これにより、シフト体３８の摺動により歯車切換スライダ１６が摺動するようになっている。
【００５８】
また、前記歯車切換アーム８１は、ミッションケース９０Ｒの外部において歯車切換アーム軸８２に枢結されて、オペレータの操作する図示せぬ歯車切換レバーとリンクを介して接続されるものである。
また、前記歯車切換アーム軸８２は、ミッションケース９０Ｒの上部に形設されるボス９２ａのボス穴９２に上下方向に貫設され、該歯車切換アーム８１の下方であって、ミッションケース９０Ｒの外部においては、従動アーム８４が固定されるものである。
そして、前記歯車切換アーム８１の下面からは係合ピン８１ａが突設される一方、前記従動アーム８４の上面からは係合ピン８４ａが突設され、両係合ピン８１ａ・８４ａが、歯車切換アーム軸８２に外環される弾性体８５の両端部８５ａ・８５ｂで挟み込まれるように構成されている（図９参照）。該弾性体８５はトルクバネに構成され、該トルクバネの両端部８５ａ・８５ｂは互いに交差させて歯車切換アーム軸８２より両係合ピン８１ａ・８４ａ側へ延出される。そして、該トルクバネにおいては、両端部８５ａ・８５ｂを既定の開度（応力がかからない状態での開度）に維持する方向に付勢力が生じ、歯車切換アーム８１の回動に従動アーム８４を追従させるように機能する。
【００５９】
また、図８に示すごとく、歯車切換アーム軸８２を支持するボス９２ａには、側面視略「Ｌ」字状のステー９３が上方に向けて突設されており、該ステー９３の立設部９３ａには、ガイド穴９３ｂを水平方向に形設するとともに、該ガイド穴９３ｂにバネ９４と球９５を内装してなるデテント手段９６が構成されている。
このデテント手段９６は、球９５を前記歯車切換アーム８１に設けた溝８１Ｆ・８１Ｎ・８１Ｆに押圧させることにより、該歯車切換アーム８１を前進位置・中立位置・後進位置のいずれかの位置に保持し、これにより、前記シフト体３８を前進位置・中立位置・後進位置のいずれかの位置に保持するようにしている。
【００６０】
また、図８に示すごとく、前記歯車切換アーム８１においては、従動アーム８４より突設した前記係合ピン８４ａを貫通させる長穴８１ｂが形設されており、該長穴８１ｂに係合ピン８４ａが挿入される位置関係としている。
また、図９及に示すごとく、該長穴８１ｂの形状は、前記歯車切換アーム軸８２を中心として円弧状としている。
【００６１】
また、図１０は、前記歯車切換アーム８１を中立位置から後進位置に操作する場合について示すものであり、第一段階１０１に示すごとく、前記シフト体３８が中立位置での歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａの左端面とクラッチ歯１４ａとの右端面との間隔Ｌ７とすると、第二段階１０２に示すごとく、シフト体３８が図において左方向へ間隔Ｌ７分だけ移動するまでは、前記弾性体８５の作用により、歯車切換アーム８１の回動に従動アーム８４が追従して操作される。
【００６２】
そして、第三段階１０３に示すごとく、クラッチ歯１６ａとクラッチ歯１４ａの回転位相が一致しない場合には、従動アーム８４の回動が規制されことになるが、この状態から、弾性体８５の付勢力に抗して歯車切換アーム８１を後進位置まで回動操作させることで、デテント手段９６により歯車切換アーム８１が後進位置に保持され、切換を成立させる前に、切換操作自体を先に完了できるようになる。
【００６３】
また、このように切換操作自体を先に完了できるようにするため、第二段階１０２に示すごとく、シフト体３８を左方向へ間隔Ｌ７分だけ移動させるために必要な歯車切換アーム８１の操作角を角度Ｒ１とし、さらにこの状態から、シフト体３８を左方向へ後進位置まで移動させるために必要な歯車切換アーム８１の操作角、即ち、歯車切換アーム８１を後進位置まで回動させるために必要な操作角を角度Ｒ２とすると、該角度Ｒ２は、前記係合ピン８４ａが長孔８１ｂの内面に当接するまでの角度Ｒ３よりも小さくなるような寸法設定とされている（第三の寸法設定とする）。これにより、従動アーム８４の回動が規制された場合でも、角度Ｒ３の範囲では歯車切換アーム８１の回動が許容され、角度Ｒ２分だけ回動された時点で切換操作を完了させることができる。
【００６４】
そして、第四段階１０４に示すごとく、この後に前記回転位相が一致した瞬間において、前記弾性体８５の付勢力によって従動アーム８４が歯車切換アーム８１と重なる方向へ回動され、これにより、シフト体３８、歯車切換スライダ１６が左方へ移動してクラッチ歯１６ａがクラッチ歯１４ａへ乗り移り噛合し、これにより切換が成立することになり、両クラッチ歯１６ａ・１４ａには間隔Ｌ８の係合代が形成される。
なお、以上については、中立位置から前進位置に操作される場合についても同様である。
【００６５】
一方、後進位置（又は前進位置）から中立位置に操作される場合について、歯車切換アーム８１を中立位置側に操作すると、前記弾性体８５の付勢力によって、歯車切換アーム８１の回動に従動アーム８４が追従して回動し、歯車切換スライダ１６が右方（又は左方）へ移動してクラッチ歯１６ａとクラッチ歯１４ａ（又はクラッチ歯１３ａ）との係合が解除され、切換が成立することになる。
ここで、上述のスプラインハブ１５に形成したテーパーの作用により、各クラッチ歯１４ａ（又は１３ａ）・１６ａ間の係合が強く、弾性体８５の付勢力によっては従動アーム８４が追従しない場合がある。この場合、前記長孔８１ｂの内面が係合ピン８４ａに係合するまで範囲、即ち、前記角度Ｒ３の分だけ歯車切換アーム８１が単独で回動し、その後、長孔８１ｂの内面が係合ピン８４ａに係合することで、従動アーム８４が歯車切換アーム８１に追従して回動されることになる。そして、両クラッチ歯１６ａ・１４ａ（又は１３ａ）の係合を解除するためには、図１０の第四段階１０４の歯車切換スライダ１６の係合状態に示すごとく、間隔Ｌ８の分だけ歯車切換スライダ１６を右方（又は左方）へ移動させなければならないことから、従動アーム８４は、前記角度Ｒ２だけ回動される必要がある。従動アーム８４の角度Ｒ２の回動によって間隔Ｌ８の係合が形成されるためである。
これらのことから、両クラッチ歯１６ａ・１４ａ（又は１３ａ）の係合が強い場合でも、確実に両者の係合を解除して従動アーム８４を中立位置まで回動させるべく、前記長孔８１ｂの寸法設定は、前記角度Ｒ３を前記角度Ｒ１よりも小さくするように設定されている（第四の寸法設定とする）。
この設定により、歯車切換アーム８１が単独で回動する角度Ｒ３と、前記角度Ｒ２の和は、歯車切換アーム８１の中立位置までの全回動角度、即ち、角度Ｒ１と角度Ｒ２の和よりも小さくなるので、歯車切換アーム８１が中立位置まで操作された際には、従動アーム８４が必ず角度Ｒ２だけ回動操作され、両クラッチ歯１６ａ・１４ａ（又は１３ａ）の係合を確実に解除することができる。つまり、前記弾性体７０が所定量収縮された後は、前記シフト体３８と前記操作体８０とが機械的に当接するように構成されるものである。
【００６６】
以上の構成による切換操作の際の動作につき、中立位置から後進位置への切換操作の場合について説明すると、図８において、歯車切換アーム８１が手前側に回動されると、弾性体８５を介して、従動アーム８４が手前側に回動され、これにより歯車切換アーム軸８２、シフトアーム８３を介して基部筒３８ｃが左方向に移動操作される。
この場合の歯車切換アーム８１の回動量は、図１０の第二段階に示す角度Ｒ１と角度Ｒ２を足したものであり、これにより、球９５が溝８１Ｎから溝８１Ｂに乗り移り、歯車切換アーム８１は後進位置となって切換操作は完了される。
また、この際、クラッチ歯１６ａとクラッチ歯１４ａの回転位相が合致しない場合でも、上述した第三の寸法設定により、切換操作自体は完了される。
【００６７】
また、該切換操作により、弾性体８５を介して従動アーム８４が回動し、これにより歯車切換アーム軸８２が回動される。そして、シフト体３８の基部筒３８ｃが左方へ移動し、シフト３８ａを介して歯車切換スライダ１６が左方に移動され、前記歯車切換スライダ１６のクラッチ歯１６ａがクラッチ歯１４ａと噛合し、これにより、後進駆動への切換が成立することになる。
また、切換操作時に、クラッチ歯１６ａとクラッチ歯１４ａの回転位相が合致しない場合においては、該回転位相が一致した瞬間に、自動的に、前記弾性体８５に生じた付勢力によって、クラッチ歯１６ａがクラッチ歯１４ａの歯溝に進入して噛合し、切換が成立することになる。
【００６８】
また、上記の動作は、中立位置から前進位置への切換操作の場合についても同様である。
【００６９】
一方、前進位置又は後進位置から中立位置への切換操作においては、前記第四の寸法設定により、長穴８１ｂの内面に係合ピン８４ａを係合させ、歯車切換アーム８１と従動アーム８４を一体として回転させることにより、中立位置への切換を確実に完了させることができる。
【００７０】
そして、以上のようにミッションケース９０Ｌ・９０Ｒの外部に配される操作体８０に、前記弾性体７０を設ける構成とすることによれば、車軸駆動装置１を組み立てた後であっても、ミッションケース９０Ｌ・９０Ｒの外部において、弾性体の反力の調整や、前記歯車切換アーム軸８２に対する歯車切換アーム８１、及び従動アーム８４の取付け角度の調整が可能となる。これにより、車軸駆動装置の個体差により生じ得るシフトフィーリングのバラツキを解消することができる。
【実施例３】
【００７１】
本実施例では、上述の実施例２の実施例と同様、図１１に示すごとく、前記操作体８０側に弾性体１８５を設けることで、上記実施例２と同様の作用・効果を呈するようにするものである。
即ち、図１１及び図１２に示すごとく、操作体８０は、シフト体３８と連結される歯車切換アーム軸８２に枢結されるとともに、オペレータの操作する図示せぬ歯車切換レバーとリンクを介して接続される歯車切換アーム１８１と、前記歯車切換アーム軸８２に固定される従動アーム１８４とから構成し、前記歯車切換アーム１８１と、従動アーム１８４の間に弾性体１８５を設ける構成とするものである。
なお、図において、実施例２と同一符号のものについては、構成及び機能が同一であるものとする。
【００７２】
前記歯車切換アーム１８１においては、上下方向に長孔１８１ｂが貫通して形成される。該長孔１８１ｂには、前記従動アーム１８４より上方に突設した係合ピン１８４ａが挿入され、該係合ピン１８４ａの上部を歯車切換アーム１８１の上表面よりも上方に位置させている。
また、歯車切換アーム１８１の上面には、係合ピン１８４ａを開放する筒型の弾性体ケース１８５ａが設けられており、該弾性体ケース１８５ａ内に弾性体１８５が内装される。また、該弾性体ケース１８５ａにおいては、その開放側より棒状のストッパー１８６が摺動自在に挿入され、該ストッパー１８６を前記係合ピン１８４ａと弾性体１８５の間に配するようにしている。該ストッパー１８６の係合ピン１８４ａ側の端部は、平面視略Ｖ字状に構成されており、Ｖ字状の溝１８６ａによって係合ピン１８４ａが挟み込まれるようにしている。
【００７３】
以上の構成において、歯車切換アーム１８１が歯車切換アーム軸８２を中心に回動操作される場合には、ストッパー１８６の溝１８６ａが係合ピン１８４ａを保持することで、歯車切換アーム１８１の回動に伴って従動アーム１８４が回動されることになる。
また、この歯車切換アーム１８１の回動において、クラッチ歯１６ａとクラッチ歯１４ａの回転位相が合致しない場合においては、従動アーム１８４の回動が規制され、ストッパー１８６が弾性体ケース１８５ａのより奥に進入し、これにより、弾性体１８５に付勢力が発生する。そして、該弾性体１８５に発生した付勢力によって、クラッチ歯１４ａ（又は１３ａ）・１６ａの回転位相が一致した瞬間に、クラッチ歯１６ａのクラッチ歯１４ａ（又は１３ａ）の歯溝への進入が許容され、自動的に、切換が成立することになる。
なお、実施例３の長孔１８１ｂにおいても、実施例２で述べた長孔８１ｂの第三・第四の寸法設定が適用される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の車軸駆動装置は、運搬車、農用トラクタ、乗用芝刈機、建設機械等のあらゆる産業車両に適用可能である。また、前後進の切換機構として用いるのはもとより、多段変速の切換機構としても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】原動機から駆動車軸までの動力伝達系統を示す図である。
【図２】車軸駆動装置の実施例１の構成を示す後面断面図である。
【図３】同じく右側面断面図である。
【図４】歯車切換機構の構成を示す後面一部断面図である。
【図５】シフタ体の構成を示す後面断面図である。
【図６】後進位置への変速切換成立前にロック機構が作用する状態を示す後面断面図である。
【図７】後進位置への切換が成立した状態を示す後面断面図である。
【図８】実施例２の構成を示す後面断面図である。
【図９】実施例２の操作体の構成について示す図である。
【図１０】実施例２の操作体の動作を段階的に示す図である。
【図１１】実施例３の構成を示す後面断面図である。
【図１２】実施例３の操作体の構成について示す図である。
【図１３】（ａ）はクラッチ歯にチャンファを形設した従来構成について示す図である。（ｂ）は同構成のクラッチ歯の噛合い説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１      車軸駆動装置
１３      第一のギア
１３ａ    クラッチ歯
１４      第二のギア
１４ａ    クラッチ歯
１６      歯車切換スライダ
１６ａ    クラッチ歯
３０      シフト体
５０      操作体
７０      弾性体
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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