JP2004036835A - 変速機 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来は、変速機の最終軸に大径の歯車が２個装着されていたので、装置の重量が増加するという問題があった。本発明は、変速機の最終軸に装着する大径歯車を１個だけとして、変速機の重量軽減を図ろうとするものである。
【解決手段】出力軸と、同出力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と中間軸、カウンタ軸に回転可能に保持された前進用駆動歯車、カウンタ軸に回転可能に保持された後進用駆動歯車、中間軸に回転可能に保持され後進用駆動歯車に常時噛合う第１中間歯車、中間軸に回転可能に保持され第１中間歯車と連動して同一回転する第２中間歯車、出力軸に固定され前進用駆動歯車と第２中間歯車とに共に常時噛合う出力軸従動歯車、およびカウンタ軸に軸方向移動可能に装着され、上記の回転可能に保持されている前進用駆動歯車と後進用駆動歯車とを選択的にカウンタ軸に固定する歯車選択固定手段を備えた。
【選択図】 図５
【解決手段】出力軸と、同出力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と中間軸、カウンタ軸に回転可能に保持された前進用駆動歯車、カウンタ軸に回転可能に保持された後進用駆動歯車、中間軸に回転可能に保持され後進用駆動歯車に常時噛合う第１中間歯車、中間軸に回転可能に保持され第１中間歯車と連動して同一回転する第２中間歯車、出力軸に固定され前進用駆動歯車と第２中間歯車とに共に常時噛合う出力軸従動歯車、およびカウンタ軸に軸方向移動可能に装着され、上記の回転可能に保持されている前進用駆動歯車と後進用駆動歯車とを選択的にカウンタ軸に固定する歯車選択固定手段を備えた。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は荒地走行用鞍乗り型車両（バギー車）の変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭６３−６１２１２号公報に従来の変速機の構成が掲載されている。この変速機は、プライマリ軸、メイン軸、およびカウンタ軸から構成され、この順で動力が伝達され、カウンタ軸が変速機の最終軸となっている。動力の伝達の際に、回転速度が順次低下するよう、一般に、後段の軸には、前段の軸の歯車より大径の歯車が装着されている。このため上記従来技術においても、最終軸には大径の歯車が装着されている。
【０００３】
上記最終軸（上記文献のカウンタ軸）には直径の異なる大径の歯車が２個固定されている。これらに常時噛合う２個のやや小径の歯車が、最終軸の一つ前の軸（上記文献のメイン軸）に相対的に回転可能に保持され、これらの小径歯車の間に歯車選択固定手段（上記文献のギヤ選択機構）が設けてある。この手段により、何れかのギヤが選択され固定されることによって、異なる運転状態の選択が可能になる。
【０００４】
【解決しようとする課題】
従来の構造では、変速機の最終軸に大径の歯車が２個装着されていたので、装置の重量が増加するという問題があった。本発明は、変速機の最終軸に装着する大径歯車を１個だけとして、変速機の重量軽減を図ろうとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、出力軸と、同出力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と中間軸、上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された前進用駆動歯車、上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された後進用駆動歯車、上記中間軸に相対的に回転可能に保持され上記後進用駆動歯車に常時噛合う第１中間歯車、上記中間軸に相対的に回転可能に保持され上記第１中間歯車と連動して同一回転する第２中間歯車、上記出力軸に固定され上記前進用駆動歯車と上記第２中間歯車とに共に常時噛合う出力軸従動歯車、および上記カウンタ軸に軸方向移動可能に装着され、相対的に回転可能に保持されている前進用駆動歯車と後進用駆動歯車とを選択的にカウンタ軸に固定する歯車選択固定手段を備えたことを特徴とする変速機に関するものである。
【０００６】
本発明はこのように構成されているので、変速機の最終軸に装着される大径歯車は、出力軸従動歯車１個のみであるから、変速機の重量軽減を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の変速機を備えた４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。このバギー車は車体フレーム１の前後にそれぞれ左右一対づつの前輪２および後輪３を備え、車体フレーム１の中央部に内燃機関４と変速機５とを一体化したパワーユニット６が支持されている。パワーユニット６はクランク軸７を車体の前後方向へ向けて配置されている。クランク軸７の回転は、変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸１０（いずれも図３に図示）を経て出力軸１１に伝達される。これらの軸はいずれもクランク軸と平行であり、車体の前後方向へ向けて配置されている。前輪２は出力軸１１の前端に連なる前輪駆動軸１２によって、後輪３は出力軸１１の後端に連なる後輪駆動軸１３によって駆動される。車体上部には、前から順に操縦用ハンドル１４、燃料タンク１５、鞍型シート１６が装備されている。
【０００８】
図２は上記パワーユニット６の正面図であり、パワーユニット６の前面を前から見た図である。このパワーユニット６の本体部分は、大きく分けて上からシリンダヘッドカバー２０、シリンダヘッド２１、シリンダブロック２２、およびクランクケース２３の４部分から成っている。また、クランクケース２３はクランク軸７に直交する面で４個の部分に分割され、後述の図４，図５に部分的に示してあるように、前から、前クランクケースカバー２４、前クランクケース２５、後クランクケース２６、および後クランクケースカバー２７からなっている。図２には前クランクケースカバー２４が見えており、その周囲部に僅かに前クランクケース２５が見えている。前クランクケースカバー２４の前面には各種の機器や配管が取付けられている。
【０００９】
図３は後クランクケース２６を後から見た図である。図には、クランク軸７、変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸１０、および出力軸１１の位置が示してある。図４、図５は、クランクケース内の主要な軸を経由するクランクケース内部の縦断面図であり、図４はクランク軸７と主軸８の関係を、図５は主軸８、カウンタ軸９、中間軸１０、および出力軸１１の関係を示している。これらの図において、矢印Ｆは前方を指している。
【００１０】
図４はクランク軸７と主軸８との間の動力伝達機構を示している。クランク軸７は前後のクランクケース２５、２６に軸受を介して支持されている。クランク軸７の前方延長部は前クランクケースカバー２４に軸受を介して支持されている。クランク軸７は前後の部分に分かれ、そのクランクウエブ７ａにおいてクランクピン７ｂによって結合されている。クランク軸７の後端にはクランク軸７の回転によって発電する交流発電機２８が装着されている。２９は前クランクケースカバー２４に設けてあるオイルフィルタであり、クラッチ用作動油の浄化に用いられるものである。
【００１１】
クランク軸７には、トルクコンバータ３０を介してプライマリ駆動歯車３１が設けてある。プライマリ駆動歯車３１は、ニードル軸受３２を介してクランク軸７に相対的に回転可能に保持されている。トルクコンバータ３０は、クランク軸７に固定されているポンプインペラ３３とそれに対向するタービンランナ３４、およびステータ３５を備えている。クランク軸７に対して回転可能な前記プライマリ駆動歯車３１はタービンランナ３４に結合されており、クランク軸７からの動力は作動油を介してプライマリ駆動歯車３１に伝達される。変速機の主軸８の前端部に、前記プライマリ駆動歯車３１に常時噛み合うプライマリ従動歯車３６が固定されている。クランク軸７の回転は、プライマリ駆動歯車３１とプライマリ従動歯車３６とによる１次減速を経て主軸８に伝達される。
【００１２】
図５は変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸１０、および出力軸１１の間の動力伝達機構を示している。変速機の主軸８は前後のクランクケース２５、２６に軸受を介して支持されている。主軸８には、変速比に応じてそれぞれ歯数の異なる１速駆動歯車４０、２速駆動歯車４１、および３速駆動歯車４２が設けてある。２速駆動歯車４１と３速駆動歯車４２は、主軸８に固定された固定歯車であるが、１速駆動歯車４０は、ニードル軸受４３を介して主軸８に相対的に回転可能に保持されている。以下の説明において、一般に、ニードル軸受によって回転軸に対して相対的に回転可能に保持されている歯車を、遊動歯車と呼ぶ。主軸８と１速駆動歯車４０との間には１速用油圧式多板クラッチ５０が介装されている。このクラッチは、クラッチアウタ５１が主軸８に固定され、クラッチインナ５２が前記１速駆動歯車４０に接続されている。クラッチアウタ５１には軸方向に移動可能なプレッシャープレート５３が嵌装されている。主軸８には、その前端から前部中心孔５５が穿設され、後端から前記中心孔５５よりやや大径の後部中心孔５６が穿設されている。両中心孔は連通しないよう間に仕切り部が残されている。主軸８には、前部中心孔５５と１速用油圧式多板クラッチ５０とを連通する作動油供給孔５７、および後部中心孔５６とニードル軸受４３とを連通する潤滑油供給孔５８が設けてある。
【００１３】
１速用油圧式多板クラッチ５０の作動油は、図５に示されるように、前クランクケースカバー２４側から作動油供給管５９を経て前部中心孔５５へ送られ、作動油供給孔５７を経てクラッチ５０に供給される。その作動油は、クラッチアウタ５１とプレッシャープレート５３との間に入る。その油圧によってプレッシャープレート５３が動き、クラッチを結合状態にした時、１速駆動歯車４０は主軸８に固定され、主軸８の回転が１速駆動歯車４０に伝達される。１速駆動歯車４０を支えるニードル軸受４３への潤滑油は、後部中心孔５６側から潤滑油供給孔５８を経由して供給される。
【００１４】
カウンタ軸９は、前部カウンタ軸９ａと後部カウンタ軸９ｂとが結合されて、一体のカウンタ軸９となっている。カウンタ軸９は前クランクケース２５、後クランクケース２６、および後クランクケースカバー２７に軸受を介して支持されている。前部カウンタ軸９ａには、前記主軸８の１速駆動歯車４０、２速駆動歯車４１、および３速駆動歯車４２にそれぞれ常時噛み合う１速従動歯車６０、２速従動歯車６１、および３速従動歯車６２が設けてある。１速従動歯車６０は固定歯車であり、前部カウンタ軸９ａに固定されている。２速従動歯車６１と３速従動歯車６２は遊動歯車であり、それぞれニードル軸受６３、６４を介して前部カウンタ軸９ａに対して相対的に回転可能に保持されている。前部カウンタ軸９ａとこれらの遊動歯車との間にはそれぞれ２速用油圧式多板クラッチ６５、３速用油圧式多板クラッチ６６が介装されている。これらのクラッチはクラッチアウタが前部カウンタ軸９ａに固定され、クラッチインナが前記遊動歯車に接続されている。これらのクラッチの構成作用は前述の１速用油圧式多板クラッチ５０と同様である。これらのクラッチにおいては、前部カウンタ軸９ａに穿設された作動油供給孔６７、６８を経由して作動油を供給することによって、遊動歯車の遊動を止め、動力伝達を可能にし、２速または３速の減速を行う。２速従動歯車６１および３速従動歯車６２を支えるニードル軸受６３、６４へ向かう潤滑油供給孔６９、７０も前部カウンタ軸９ａに穿設されている。
【００１５】
前部カウンタ軸９ａには両端から中心孔が穿設されている。前端から穿設されている前部中心孔７８の内径は段付きとなっている。後端から穿設されている後部中心孔７９は、前部中心孔７８より大径である。上記両中心孔は連通しないように間に仕切り部が残されている。一方、後部カウンタ軸９ｂには、軸方向に貫通する貫通中心孔８０が穿設されている。後部カウンタ軸９ｂの前端が、前部カウンタ軸９ａの後部中心孔７９に嵌入され、前後一体となって回転する一体のカウンタ軸９となっている。前部カウンタ軸９ａの後部中心孔７９と、後部カウンタ軸９ｂの貫通中心孔８０とは連通している。
【００１６】
２速用および３速用油圧式多板クラッチ６５、６６への作動油の供給は、前クランクケースカバー２４側からカウンタ軸９の前部中心孔７８に挿入された二重管８１を介して行われる。二重管８１は外管８１ａと内管８１ｂとからなっている。２速用油圧式多板クラッチ６５への作動油は外管８１ａと内管８１ｂの間の油路と作動油供給孔６７とを経由して供給される。３速用油圧式多板クラッチ６６への作動油は内管８１ｂの内側の油路と作動油供給孔６８とを経由して供給される。２速従動歯車６１のニードル軸受６３への潤滑油は、前クランクケース２５側から前部カウンタ軸９ａと外管８１ａとの間の油路と潤滑油供給孔６９を経由して供給される。３速従動歯車６２のニードル軸受６４への潤滑油は、後クランクケースカバー２７側からカウンタ軸９の貫通中心孔８０、後部中心孔７９および潤滑油供給孔７０を経由して供給される。
【００１７】
後部カウンタ軸９ｂには、前進用駆動歯車７１と後進用駆動歯車７２が設けてある。これらはいずれも遊動歯車であり、それらの中間に設けてある手動のドッグクラッチ７３（請求項で述べた歯車選択固定手段）を係合した方の歯車が軸に固定され、動力伝達が可能になる。前進用駆動歯車７１と後進用駆動歯車７２をそれぞれ支えるニードル軸受７４、７５に潤滑油を供給する潤滑油供給孔７６、７７は後部カウンタ軸９ｂに穿設されている。ニードル軸受７４、７５への潤滑油は、後クランクケースカバー２７側から後部カウンタ軸９ｂの貫通中心孔８０と潤滑油供給孔７６、７７を経由して供給される。
【００１８】
中間軸１０は後クランクケース２６と後クランクケースカバー２７とに支持されている。中間軸１０には、前記後進用駆動歯車７２に常時噛み合う第１中間歯車８２と、同第１中間歯車８２に長いスリーブ部８３ａで接続された第２中間歯車８３とが、相対的に回転可能に保持されている。これらの歯車はいずれもアイドル歯車である。第１中間歯車８２および第２中間歯車８３の中間軸１０に対する摺動部への潤滑油は、後クランクケース２６から中間軸の中心孔を経て、潤滑油供給孔８４を通して供給される。
【００１９】
出力軸１１は前クランクケースカバー２４、後クランクケース２６、および後クランクケースカバー２７に軸受を介して支持されている。出力軸１１は前クランクケース２５に接触することなく前クランクケース２５を貫通している。出力軸１１には前記の前進用駆動歯車７１と第２中間歯車８３とに常時噛み合う出力軸従動歯車８５が固定されている。この出力軸従動歯車８５は前記ドッグクラッチ７３が係合した方の歯車を介して正転駆動又は逆転駆動され、出力軸１１を、車両の前進又は後進に適合した方向に回転させる。逆転駆動は、カウンタ軸９が１速で回転している時のみ接続されるよう制御されている。
【００２０】
上述の変速機における歯車はいずれも常時噛み合い式の歯車であり、どの変速比を実行するかは、油圧式多板クラッチ５０、６５、６６のうちのどのクラッチを接続状態にするかによって決まる。この油圧制御を行うのが、ソレノイドバルブや油圧切換えバルブを集めて一体的な油圧制御装置として組立てられたバルブボディ９０であり、その位置は図２に示してあるように、前クランクケースカバー２４の前面に取付けられている。
【００２１】
バルブボディ９０から１速用油圧式多板クラッチ５０へ向かう作動油は、図５に示すように、前クランクケースカバー２４の油路９１を経て、主軸８の前部中心孔５５へ掛け渡された作動油供給管５９を介して前部中心孔５５内へ送られ、１速用油圧式多板クラッチ５０へ供給される。
【００２２】
バルブボディ９０から２速用油圧式多板クラッチ６５または３速用油圧式多板クラッチ６６へ向かう作動油は、図５に示すように、前クランクケースカバー２４の油路９２、９３を経て、カウンタ軸９の前部中心孔７８に掛け渡された作動油供給用二重管８１の外側流路または内側流路のいずれかを経て、前部中心孔７８内へ送られ、２速用油圧式多板クラッチ６５または３速用油圧式多板クラッチ６６へ供給される。
【００２３】
車両の前進・後進を切換える前述のドッグクラッチ７３の駆動機構は、図６と図３に示してある。図６において、ドッグクラッチ７３の外面には周方向溝７３ａが設けられ、その溝にシフトフォーク１００が嵌っている。シフトフォーク１００は、ガイド軸１０１に軸方向摺動可能に嵌装されている。ガイド軸１０１は後クランクケース２６と後クランクケースカバー２７とに支持された固定軸である。シフトフォーク１００にはフォークとは反対側にシフトピン１０２が一体的に突設され、その先端はシフトドラム１０３に設けられた螺旋溝１０３ａに摺動可能に嵌入されている。
【００２４】
シフトドラム１０３の螺旋溝１０３ａは半周程度の短い溝であるから、シフトドラム１０３は重量軽減のために、不要部が切り欠いてある。シフトドラム１０３はドラム軸１０４により支持されている。ドラム軸１０４にはドラム従動歯車１０５とシフトカム１０６も装着されている。シフトドラム１０３とドラム従動歯車１０５とシフトカム１０６とは、連動ピン１０７によって回動方向に相互に拘束されており、一体となって回動するようになっている。
【００２５】
後クランクケース２６と後クランクケースカバー２７によって、シフトスピンドル１０８が回動可能に支持されている。シフトスピンドル１０８には、前記ドラム従動歯車１０５に噛み合う扇形歯車１０９が固定されている。シフトスピンドル１０８が回動した時、前記扇形歯車１０９によって、前記ドラム従動歯車１０５、シフトドラム１０３、およびシフトカム１０６が共に回動駆動される。シフトスピンドル１０８は、車両のハンドル１４に設けてあるシフトレバー（図示せず）に操作ケーブル（図示せず）を介して接続されており、手動で回動操作される。
【００２６】
シフトカム１０６は、図３に示されているように、星型の板状のものであり、その外周にシフトドラムストッパ１１０の先端のローラ１１１が当接する。シフトドラムストッパ１１０はピン１１２によって回動可能に支持され、バネ１１３によってローラ１１１をシフトカム１０６の外周に押しつけている。この機構は、シフトドラム１０３の回動位置保持装置であり、ローラ１１１がシフトカム１０６外周の谷部の中央へ落ち込んだ時、シフトドラム１０３の位置が安定する。安定位置は、前進・中立・後進の各状態に対応している。
【００２７】
車両のハンドル１４に設けられたシフトレバーが、中立位置から前進または後進の位置へ回動操作されると、シフトスピンドル１０８と共に扇形歯車１０９が回動し、これによってドラム従動歯車１０５が回動し、シフトカム１０６の安定位置で止まる。シフトドラム１０３は、連動ピン１０７の作用で、上記の過程において、ドラム軸１０４の回りでドラム従動歯車１０５と共に回動し、外周面の螺旋溝１０３ａの縁でシフタピン１０２を押す。ガイド軸１０１に支持されているシフトフォーク１００は、押されて軸方向に摺動し、ドッグクラッチ７３の周方向溝７３ａを介してドッグクラッチ７３をカウンタ軸の軸線方向へ押し動かす。この時、ドッグクラッチの両端の突起の何れかが、前進用駆動歯車７１または後進用駆動歯車７２の何れかに係合し、これらのいずれかの歯車をカウンタ軸９に固定させ、動力の伝達を可能にし、車両を前進または後進させる。
【００２８】
以上に詳述したように、本実施形態においては、出力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と中間軸とを設け、上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された前進用駆動歯車と、上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された後進用駆動歯車から中間軸に設けた第１中間歯車を経てつながる第２中間歯車とに、共に常時噛合う出力軸従動歯車を最終軸である出力軸に１個設け、カウンタ軸に相対的に回転可能に保持されている前進用駆動歯車と後進用駆動歯車とを選択的にカウンタ軸に固定する歯車選択固定手段であるドッグクラッチを設けて、異なる運転状態を選択できるようにしてあり、変速機の最終軸に装着される大径歯車は、出力軸従動歯車１個のみであるから、変速機の重量軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の変速機を備えた４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。
【図２】本発明の変速機を備えたパワーユニットの正面図である。
【図３】後クランクケースを後から見た図である。
【図４】クランク軸と主軸との関係を示すクランクケース内部の縦断面図である。
【図５】主軸、カウンタ軸、中間軸、および出力軸の関係を示すクランクケース内部の縦断面図である。
【図６】前後進切換え用ドッグクラッチの駆動機構を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…車体フレーム、２…前輪、３…後輪、４…内燃機関、５…変速機、６…パワーユニット、７…クランク軸、７ａ…クランクウエブ、７ｂ…クランクピン、８…主軸、８ａ…主軸中心線の延長位置、９…カウンタ軸、９ａ…前部カウンタ軸、９ｂ…後部カウンタ軸、１０…中間軸、１１…出力軸、１２…前輪駆動軸、１３…後輪駆動軸、１４…操縦用ハンドル、１５…燃料タンク、１６…鞍型シート、２０…シリンダヘッドカバー、２１…シリンダヘッド、２２…シリンダブロック、２３…クランクケース、２４…前クランクケースカバー、２５…前クランクケース、２６…後クランクケース、２７…後クランクケースカバー、２８…交流発電機、２９…オイルフィルタ、３０…トルクコンバータ、３１…プライマリ駆動歯車、３２…ニードル軸受、３３…ポンプインペラ、３４…タービンランナ、３５…ステータ、３６…プライマリ従動歯車、４０…１速駆動歯車、４１…２速駆動歯車、４２…３速駆動歯車、４３…ニードル軸受、５０…１速用油圧式多板クラッチ、５１…クラッチアウタ、５２…クラッチインナ、５３…プレッシャープレート、５５…前部中心孔、５６…後部中心孔、５７…作動油供給孔、５８…潤滑油供給孔、５９…作動油供給管、６０…１速従動歯車、６１…２速従動歯車、６２…３速従動歯車、６３…ニードル軸受、６４…ニードル軸受、６５…２速用油圧式多板クラッチ、６６…３速用油圧式多板クラッチ、６７…作動油供給孔、６８…作動油供給孔、６９…潤滑油供給孔、７０…潤滑油供給孔、７１…前進用駆動歯車、７２…後進用駆動歯車、７３…ドッグクラッチ、７４…ニードル軸受、７５…ニードル軸受、７６…潤滑油供給孔、７７…潤滑油供給孔、７８…前部中心孔、７９…後部中心孔、８０…貫通中心孔、８１…二重管、８１ａ…外管、８１ｂ…内管、８２…第１中間歯車、８３…第２中間歯車、８３ａ…スリーブ部、８４…潤滑油供給孔、８５…出力軸従動歯車、９０…バルブボディ、９１…１速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、９２…２速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、９３…３速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、１００…シフトフォーク、１０１…ガイド軸、１０２…シフタピン、１０３…シフトドラム、１０３ａ…螺旋溝、１０４…ドラム軸、１０５…ドラム従動歯車、１０６…シフトカム、１０７…連動ピン、１０８…シフトスピンドル、１０９…扇形歯車、１１０…シフトドラムストッパ、１１１…ローラ、１１２…ピン、１１３…バネ。
【発明の属する技術分野】
本発明は荒地走行用鞍乗り型車両（バギー車）の変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭６３−６１２１２号公報に従来の変速機の構成が掲載されている。この変速機は、プライマリ軸、メイン軸、およびカウンタ軸から構成され、この順で動力が伝達され、カウンタ軸が変速機の最終軸となっている。動力の伝達の際に、回転速度が順次低下するよう、一般に、後段の軸には、前段の軸の歯車より大径の歯車が装着されている。このため上記従来技術においても、最終軸には大径の歯車が装着されている。
【０００３】
上記最終軸（上記文献のカウンタ軸）には直径の異なる大径の歯車が２個固定されている。これらに常時噛合う２個のやや小径の歯車が、最終軸の一つ前の軸（上記文献のメイン軸）に相対的に回転可能に保持され、これらの小径歯車の間に歯車選択固定手段（上記文献のギヤ選択機構）が設けてある。この手段により、何れかのギヤが選択され固定されることによって、異なる運転状態の選択が可能になる。
【０００４】
【解決しようとする課題】
従来の構造では、変速機の最終軸に大径の歯車が２個装着されていたので、装置の重量が増加するという問題があった。本発明は、変速機の最終軸に装着する大径歯車を１個だけとして、変速機の重量軽減を図ろうとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、出力軸と、同出力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と中間軸、上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された前進用駆動歯車、上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された後進用駆動歯車、上記中間軸に相対的に回転可能に保持され上記後進用駆動歯車に常時噛合う第１中間歯車、上記中間軸に相対的に回転可能に保持され上記第１中間歯車と連動して同一回転する第２中間歯車、上記出力軸に固定され上記前進用駆動歯車と上記第２中間歯車とに共に常時噛合う出力軸従動歯車、および上記カウンタ軸に軸方向移動可能に装着され、相対的に回転可能に保持されている前進用駆動歯車と後進用駆動歯車とを選択的にカウンタ軸に固定する歯車選択固定手段を備えたことを特徴とする変速機に関するものである。
【０００６】
本発明はこのように構成されているので、変速機の最終軸に装着される大径歯車は、出力軸従動歯車１個のみであるから、変速機の重量軽減を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の変速機を備えた４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。このバギー車は車体フレーム１の前後にそれぞれ左右一対づつの前輪２および後輪３を備え、車体フレーム１の中央部に内燃機関４と変速機５とを一体化したパワーユニット６が支持されている。パワーユニット６はクランク軸７を車体の前後方向へ向けて配置されている。クランク軸７の回転は、変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸１０（いずれも図３に図示）を経て出力軸１１に伝達される。これらの軸はいずれもクランク軸と平行であり、車体の前後方向へ向けて配置されている。前輪２は出力軸１１の前端に連なる前輪駆動軸１２によって、後輪３は出力軸１１の後端に連なる後輪駆動軸１３によって駆動される。車体上部には、前から順に操縦用ハンドル１４、燃料タンク１５、鞍型シート１６が装備されている。
【０００８】
図２は上記パワーユニット６の正面図であり、パワーユニット６の前面を前から見た図である。このパワーユニット６の本体部分は、大きく分けて上からシリンダヘッドカバー２０、シリンダヘッド２１、シリンダブロック２２、およびクランクケース２３の４部分から成っている。また、クランクケース２３はクランク軸７に直交する面で４個の部分に分割され、後述の図４，図５に部分的に示してあるように、前から、前クランクケースカバー２４、前クランクケース２５、後クランクケース２６、および後クランクケースカバー２７からなっている。図２には前クランクケースカバー２４が見えており、その周囲部に僅かに前クランクケース２５が見えている。前クランクケースカバー２４の前面には各種の機器や配管が取付けられている。
【０００９】
図３は後クランクケース２６を後から見た図である。図には、クランク軸７、変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸１０、および出力軸１１の位置が示してある。図４、図５は、クランクケース内の主要な軸を経由するクランクケース内部の縦断面図であり、図４はクランク軸７と主軸８の関係を、図５は主軸８、カウンタ軸９、中間軸１０、および出力軸１１の関係を示している。これらの図において、矢印Ｆは前方を指している。
【００１０】
図４はクランク軸７と主軸８との間の動力伝達機構を示している。クランク軸７は前後のクランクケース２５、２６に軸受を介して支持されている。クランク軸７の前方延長部は前クランクケースカバー２４に軸受を介して支持されている。クランク軸７は前後の部分に分かれ、そのクランクウエブ７ａにおいてクランクピン７ｂによって結合されている。クランク軸７の後端にはクランク軸７の回転によって発電する交流発電機２８が装着されている。２９は前クランクケースカバー２４に設けてあるオイルフィルタであり、クラッチ用作動油の浄化に用いられるものである。
【００１１】
クランク軸７には、トルクコンバータ３０を介してプライマリ駆動歯車３１が設けてある。プライマリ駆動歯車３１は、ニードル軸受３２を介してクランク軸７に相対的に回転可能に保持されている。トルクコンバータ３０は、クランク軸７に固定されているポンプインペラ３３とそれに対向するタービンランナ３４、およびステータ３５を備えている。クランク軸７に対して回転可能な前記プライマリ駆動歯車３１はタービンランナ３４に結合されており、クランク軸７からの動力は作動油を介してプライマリ駆動歯車３１に伝達される。変速機の主軸８の前端部に、前記プライマリ駆動歯車３１に常時噛み合うプライマリ従動歯車３６が固定されている。クランク軸７の回転は、プライマリ駆動歯車３１とプライマリ従動歯車３６とによる１次減速を経て主軸８に伝達される。
【００１２】
図５は変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸１０、および出力軸１１の間の動力伝達機構を示している。変速機の主軸８は前後のクランクケース２５、２６に軸受を介して支持されている。主軸８には、変速比に応じてそれぞれ歯数の異なる１速駆動歯車４０、２速駆動歯車４１、および３速駆動歯車４２が設けてある。２速駆動歯車４１と３速駆動歯車４２は、主軸８に固定された固定歯車であるが、１速駆動歯車４０は、ニードル軸受４３を介して主軸８に相対的に回転可能に保持されている。以下の説明において、一般に、ニードル軸受によって回転軸に対して相対的に回転可能に保持されている歯車を、遊動歯車と呼ぶ。主軸８と１速駆動歯車４０との間には１速用油圧式多板クラッチ５０が介装されている。このクラッチは、クラッチアウタ５１が主軸８に固定され、クラッチインナ５２が前記１速駆動歯車４０に接続されている。クラッチアウタ５１には軸方向に移動可能なプレッシャープレート５３が嵌装されている。主軸８には、その前端から前部中心孔５５が穿設され、後端から前記中心孔５５よりやや大径の後部中心孔５６が穿設されている。両中心孔は連通しないよう間に仕切り部が残されている。主軸８には、前部中心孔５５と１速用油圧式多板クラッチ５０とを連通する作動油供給孔５７、および後部中心孔５６とニードル軸受４３とを連通する潤滑油供給孔５８が設けてある。
【００１３】
１速用油圧式多板クラッチ５０の作動油は、図５に示されるように、前クランクケースカバー２４側から作動油供給管５９を経て前部中心孔５５へ送られ、作動油供給孔５７を経てクラッチ５０に供給される。その作動油は、クラッチアウタ５１とプレッシャープレート５３との間に入る。その油圧によってプレッシャープレート５３が動き、クラッチを結合状態にした時、１速駆動歯車４０は主軸８に固定され、主軸８の回転が１速駆動歯車４０に伝達される。１速駆動歯車４０を支えるニードル軸受４３への潤滑油は、後部中心孔５６側から潤滑油供給孔５８を経由して供給される。
【００１４】
カウンタ軸９は、前部カウンタ軸９ａと後部カウンタ軸９ｂとが結合されて、一体のカウンタ軸９となっている。カウンタ軸９は前クランクケース２５、後クランクケース２６、および後クランクケースカバー２７に軸受を介して支持されている。前部カウンタ軸９ａには、前記主軸８の１速駆動歯車４０、２速駆動歯車４１、および３速駆動歯車４２にそれぞれ常時噛み合う１速従動歯車６０、２速従動歯車６１、および３速従動歯車６２が設けてある。１速従動歯車６０は固定歯車であり、前部カウンタ軸９ａに固定されている。２速従動歯車６１と３速従動歯車６２は遊動歯車であり、それぞれニードル軸受６３、６４を介して前部カウンタ軸９ａに対して相対的に回転可能に保持されている。前部カウンタ軸９ａとこれらの遊動歯車との間にはそれぞれ２速用油圧式多板クラッチ６５、３速用油圧式多板クラッチ６６が介装されている。これらのクラッチはクラッチアウタが前部カウンタ軸９ａに固定され、クラッチインナが前記遊動歯車に接続されている。これらのクラッチの構成作用は前述の１速用油圧式多板クラッチ５０と同様である。これらのクラッチにおいては、前部カウンタ軸９ａに穿設された作動油供給孔６７、６８を経由して作動油を供給することによって、遊動歯車の遊動を止め、動力伝達を可能にし、２速または３速の減速を行う。２速従動歯車６１および３速従動歯車６２を支えるニードル軸受６３、６４へ向かう潤滑油供給孔６９、７０も前部カウンタ軸９ａに穿設されている。
【００１５】
前部カウンタ軸９ａには両端から中心孔が穿設されている。前端から穿設されている前部中心孔７８の内径は段付きとなっている。後端から穿設されている後部中心孔７９は、前部中心孔７８より大径である。上記両中心孔は連通しないように間に仕切り部が残されている。一方、後部カウンタ軸９ｂには、軸方向に貫通する貫通中心孔８０が穿設されている。後部カウンタ軸９ｂの前端が、前部カウンタ軸９ａの後部中心孔７９に嵌入され、前後一体となって回転する一体のカウンタ軸９となっている。前部カウンタ軸９ａの後部中心孔７９と、後部カウンタ軸９ｂの貫通中心孔８０とは連通している。
【００１６】
２速用および３速用油圧式多板クラッチ６５、６６への作動油の供給は、前クランクケースカバー２４側からカウンタ軸９の前部中心孔７８に挿入された二重管８１を介して行われる。二重管８１は外管８１ａと内管８１ｂとからなっている。２速用油圧式多板クラッチ６５への作動油は外管８１ａと内管８１ｂの間の油路と作動油供給孔６７とを経由して供給される。３速用油圧式多板クラッチ６６への作動油は内管８１ｂの内側の油路と作動油供給孔６８とを経由して供給される。２速従動歯車６１のニードル軸受６３への潤滑油は、前クランクケース２５側から前部カウンタ軸９ａと外管８１ａとの間の油路と潤滑油供給孔６９を経由して供給される。３速従動歯車６２のニードル軸受６４への潤滑油は、後クランクケースカバー２７側からカウンタ軸９の貫通中心孔８０、後部中心孔７９および潤滑油供給孔７０を経由して供給される。
【００１７】
後部カウンタ軸９ｂには、前進用駆動歯車７１と後進用駆動歯車７２が設けてある。これらはいずれも遊動歯車であり、それらの中間に設けてある手動のドッグクラッチ７３（請求項で述べた歯車選択固定手段）を係合した方の歯車が軸に固定され、動力伝達が可能になる。前進用駆動歯車７１と後進用駆動歯車７２をそれぞれ支えるニードル軸受７４、７５に潤滑油を供給する潤滑油供給孔７６、７７は後部カウンタ軸９ｂに穿設されている。ニードル軸受７４、７５への潤滑油は、後クランクケースカバー２７側から後部カウンタ軸９ｂの貫通中心孔８０と潤滑油供給孔７６、７７を経由して供給される。
【００１８】
中間軸１０は後クランクケース２６と後クランクケースカバー２７とに支持されている。中間軸１０には、前記後進用駆動歯車７２に常時噛み合う第１中間歯車８２と、同第１中間歯車８２に長いスリーブ部８３ａで接続された第２中間歯車８３とが、相対的に回転可能に保持されている。これらの歯車はいずれもアイドル歯車である。第１中間歯車８２および第２中間歯車８３の中間軸１０に対する摺動部への潤滑油は、後クランクケース２６から中間軸の中心孔を経て、潤滑油供給孔８４を通して供給される。
【００１９】
出力軸１１は前クランクケースカバー２４、後クランクケース２６、および後クランクケースカバー２７に軸受を介して支持されている。出力軸１１は前クランクケース２５に接触することなく前クランクケース２５を貫通している。出力軸１１には前記の前進用駆動歯車７１と第２中間歯車８３とに常時噛み合う出力軸従動歯車８５が固定されている。この出力軸従動歯車８５は前記ドッグクラッチ７３が係合した方の歯車を介して正転駆動又は逆転駆動され、出力軸１１を、車両の前進又は後進に適合した方向に回転させる。逆転駆動は、カウンタ軸９が１速で回転している時のみ接続されるよう制御されている。
【００２０】
上述の変速機における歯車はいずれも常時噛み合い式の歯車であり、どの変速比を実行するかは、油圧式多板クラッチ５０、６５、６６のうちのどのクラッチを接続状態にするかによって決まる。この油圧制御を行うのが、ソレノイドバルブや油圧切換えバルブを集めて一体的な油圧制御装置として組立てられたバルブボディ９０であり、その位置は図２に示してあるように、前クランクケースカバー２４の前面に取付けられている。
【００２１】
バルブボディ９０から１速用油圧式多板クラッチ５０へ向かう作動油は、図５に示すように、前クランクケースカバー２４の油路９１を経て、主軸８の前部中心孔５５へ掛け渡された作動油供給管５９を介して前部中心孔５５内へ送られ、１速用油圧式多板クラッチ５０へ供給される。
【００２２】
バルブボディ９０から２速用油圧式多板クラッチ６５または３速用油圧式多板クラッチ６６へ向かう作動油は、図５に示すように、前クランクケースカバー２４の油路９２、９３を経て、カウンタ軸９の前部中心孔７８に掛け渡された作動油供給用二重管８１の外側流路または内側流路のいずれかを経て、前部中心孔７８内へ送られ、２速用油圧式多板クラッチ６５または３速用油圧式多板クラッチ６６へ供給される。
【００２３】
車両の前進・後進を切換える前述のドッグクラッチ７３の駆動機構は、図６と図３に示してある。図６において、ドッグクラッチ７３の外面には周方向溝７３ａが設けられ、その溝にシフトフォーク１００が嵌っている。シフトフォーク１００は、ガイド軸１０１に軸方向摺動可能に嵌装されている。ガイド軸１０１は後クランクケース２６と後クランクケースカバー２７とに支持された固定軸である。シフトフォーク１００にはフォークとは反対側にシフトピン１０２が一体的に突設され、その先端はシフトドラム１０３に設けられた螺旋溝１０３ａに摺動可能に嵌入されている。
【００２４】
シフトドラム１０３の螺旋溝１０３ａは半周程度の短い溝であるから、シフトドラム１０３は重量軽減のために、不要部が切り欠いてある。シフトドラム１０３はドラム軸１０４により支持されている。ドラム軸１０４にはドラム従動歯車１０５とシフトカム１０６も装着されている。シフトドラム１０３とドラム従動歯車１０５とシフトカム１０６とは、連動ピン１０７によって回動方向に相互に拘束されており、一体となって回動するようになっている。
【００２５】
後クランクケース２６と後クランクケースカバー２７によって、シフトスピンドル１０８が回動可能に支持されている。シフトスピンドル１０８には、前記ドラム従動歯車１０５に噛み合う扇形歯車１０９が固定されている。シフトスピンドル１０８が回動した時、前記扇形歯車１０９によって、前記ドラム従動歯車１０５、シフトドラム１０３、およびシフトカム１０６が共に回動駆動される。シフトスピンドル１０８は、車両のハンドル１４に設けてあるシフトレバー（図示せず）に操作ケーブル（図示せず）を介して接続されており、手動で回動操作される。
【００２６】
シフトカム１０６は、図３に示されているように、星型の板状のものであり、その外周にシフトドラムストッパ１１０の先端のローラ１１１が当接する。シフトドラムストッパ１１０はピン１１２によって回動可能に支持され、バネ１１３によってローラ１１１をシフトカム１０６の外周に押しつけている。この機構は、シフトドラム１０３の回動位置保持装置であり、ローラ１１１がシフトカム１０６外周の谷部の中央へ落ち込んだ時、シフトドラム１０３の位置が安定する。安定位置は、前進・中立・後進の各状態に対応している。
【００２７】
車両のハンドル１４に設けられたシフトレバーが、中立位置から前進または後進の位置へ回動操作されると、シフトスピンドル１０８と共に扇形歯車１０９が回動し、これによってドラム従動歯車１０５が回動し、シフトカム１０６の安定位置で止まる。シフトドラム１０３は、連動ピン１０７の作用で、上記の過程において、ドラム軸１０４の回りでドラム従動歯車１０５と共に回動し、外周面の螺旋溝１０３ａの縁でシフタピン１０２を押す。ガイド軸１０１に支持されているシフトフォーク１００は、押されて軸方向に摺動し、ドッグクラッチ７３の周方向溝７３ａを介してドッグクラッチ７３をカウンタ軸の軸線方向へ押し動かす。この時、ドッグクラッチの両端の突起の何れかが、前進用駆動歯車７１または後進用駆動歯車７２の何れかに係合し、これらのいずれかの歯車をカウンタ軸９に固定させ、動力の伝達を可能にし、車両を前進または後進させる。
【００２８】
以上に詳述したように、本実施形態においては、出力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と中間軸とを設け、上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された前進用駆動歯車と、上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された後進用駆動歯車から中間軸に設けた第１中間歯車を経てつながる第２中間歯車とに、共に常時噛合う出力軸従動歯車を最終軸である出力軸に１個設け、カウンタ軸に相対的に回転可能に保持されている前進用駆動歯車と後進用駆動歯車とを選択的にカウンタ軸に固定する歯車選択固定手段であるドッグクラッチを設けて、異なる運転状態を選択できるようにしてあり、変速機の最終軸に装着される大径歯車は、出力軸従動歯車１個のみであるから、変速機の重量軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の変速機を備えた４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。
【図２】本発明の変速機を備えたパワーユニットの正面図である。
【図３】後クランクケースを後から見た図である。
【図４】クランク軸と主軸との関係を示すクランクケース内部の縦断面図である。
【図５】主軸、カウンタ軸、中間軸、および出力軸の関係を示すクランクケース内部の縦断面図である。
【図６】前後進切換え用ドッグクラッチの駆動機構を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…車体フレーム、２…前輪、３…後輪、４…内燃機関、５…変速機、６…パワーユニット、７…クランク軸、７ａ…クランクウエブ、７ｂ…クランクピン、８…主軸、８ａ…主軸中心線の延長位置、９…カウンタ軸、９ａ…前部カウンタ軸、９ｂ…後部カウンタ軸、１０…中間軸、１１…出力軸、１２…前輪駆動軸、１３…後輪駆動軸、１４…操縦用ハンドル、１５…燃料タンク、１６…鞍型シート、２０…シリンダヘッドカバー、２１…シリンダヘッド、２２…シリンダブロック、２３…クランクケース、２４…前クランクケースカバー、２５…前クランクケース、２６…後クランクケース、２７…後クランクケースカバー、２８…交流発電機、２９…オイルフィルタ、３０…トルクコンバータ、３１…プライマリ駆動歯車、３２…ニードル軸受、３３…ポンプインペラ、３４…タービンランナ、３５…ステータ、３６…プライマリ従動歯車、４０…１速駆動歯車、４１…２速駆動歯車、４２…３速駆動歯車、４３…ニードル軸受、５０…１速用油圧式多板クラッチ、５１…クラッチアウタ、５２…クラッチインナ、５３…プレッシャープレート、５５…前部中心孔、５６…後部中心孔、５７…作動油供給孔、５８…潤滑油供給孔、５９…作動油供給管、６０…１速従動歯車、６１…２速従動歯車、６２…３速従動歯車、６３…ニードル軸受、６４…ニードル軸受、６５…２速用油圧式多板クラッチ、６６…３速用油圧式多板クラッチ、６７…作動油供給孔、６８…作動油供給孔、６９…潤滑油供給孔、７０…潤滑油供給孔、７１…前進用駆動歯車、７２…後進用駆動歯車、７３…ドッグクラッチ、７４…ニードル軸受、７５…ニードル軸受、７６…潤滑油供給孔、７７…潤滑油供給孔、７８…前部中心孔、７９…後部中心孔、８０…貫通中心孔、８１…二重管、８１ａ…外管、８１ｂ…内管、８２…第１中間歯車、８３…第２中間歯車、８３ａ…スリーブ部、８４…潤滑油供給孔、８５…出力軸従動歯車、９０…バルブボディ、９１…１速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、９２…２速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、９３…３速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、１００…シフトフォーク、１０１…ガイド軸、１０２…シフタピン、１０３…シフトドラム、１０３ａ…螺旋溝、１０４…ドラム軸、１０５…ドラム従動歯車、１０６…シフトカム、１０７…連動ピン、１０８…シフトスピンドル、１０９…扇形歯車、１１０…シフトドラムストッパ、１１１…ローラ、１１２…ピン、１１３…バネ。
Claims (1)
- 出力軸と、同出力軸に対して平行に設けられたカウンタ軸と中間軸、
上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された前進用駆動歯車、
上記カウンタ軸に相対的に回転可能に保持された後進用駆動歯車、
上記中間軸に相対的に回転可能に保持され上記後進用駆動歯車に常時噛合う第１中間歯車、
上記中間軸に相対的に回転可能に保持され上記第１中間歯車と連動して同一回転する第２中間歯車、
上記出力軸に固定され上記前進用駆動歯車と上記第２中間歯車とに共に常時噛合う出力軸従動歯車、および
上記カウンタ軸に軸方向移動可能に装着され、相対的に回転可能に保持されている前進用駆動歯車と後進用駆動歯車とを選択的にカウンタ軸に固定する歯車選択固定手段を備えたことを特徴とする変速機。
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