JP2010054056A - 変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の動力が、第１の変速機構または第２の変速機構を経由してシフトドラムの回動操作により伝達される形式の変速装置にコンパクトな構造を与え、これによって、安価な変速装置を得ること。
【解決手段】変速操作機構は、変速操作に基づいて複数の回転位置にわたり回転する１つのシフトドラム４と、シフトドラムの回転に応じてシフトドラムに設けられるカム溝41により案内されて移動するシフタ５とを備える。シフタ５は、複数の変速段を選択する複数の選択変速段位置LOW, 2ND, 3RD, 4TH, 5THおよび変速段を選択しないニュートラル位置Nに、第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って移動可能である。カム溝41は、シフトドラム４の複数の回転位置のそれぞれに対して、第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、シフタ５を複数の選択変速段位置LOW, 2ND, 3RD, 4TH, 5THおよびニュートラル位置Ｎのそれぞれに案内する。
【選択図】図３

Description

本発明は、シフトドラム駆動機構を備える変速装置に関し、特に、内燃機関の動力が、第１の変速機構または第２の変速機構を経由してシフトドラムの回動操作により伝達される変速装置に関する。

変速装置のシフトドラム駆動機構として、足動式ペダル等の操作によりシフトスピンドルを駆動してシフトドラムを回動させることで変速作動を行う所謂マニュアル式の変速装置が良く知られている。また、変速装置のシフトドラムを電動モータにより駆動して変速作動を行う電動式変速装置が知られており、たとえば、その一つは前記足動式ペダル操作によるシフトスピンドルの駆動の駆動方式を基本的には踏襲しながら足動式ペダル操作に換えてシフトスピンドルを電動モータで駆動する形式とした駆動方式である（例えば、特許文献１参照）。
さらに、この電動式変速装置の他の方式としてシフトドラムの駆動をゼネバストップ機構である間歇送り機構を介して行うものが知られており（例えば、特許文献２参照）、この電動式変速装置においては、シフトドラムに対して、ドラム駆動関係の構造部が、すなわち、その駆動源である電動モータ、該モータの駆動力伝達の歯車伝達機構、さらには間歇的送り機構であるゼネバストップ機構等が配置された構造とされている。
また、シフトドラムの回動を電動モータもしくはつまみ等の手動で選択的に駆動可能として変速する変速装置も知られている。
特開平１１−８２７３４号公報（第４頁−第５頁、第５図） 特開平 ５−３９８６５号公報（第３頁−第４頁、第５図）

ところで、上記文献に記載された変速装置はもとより、内燃機関の動力が、第１の変速機構または第２の変速機構を経由してシフトドラムの回動操作により伝達される従来の変速装置は、大型になり、製造コストが大きくなる傾向があり、シフトドラムを含む変速装置の小型化が望まれている。

上記を踏まえ、本発明の課題は、内燃機関の動力が、第１の変速機構または第２の変速機構を経由してシフトドラムの回動操作により伝達される形式の変速装置にコンパクトな構造を与えることにある。

本発明は、上述した課題を解決するための変速装置の改良に関し、とりわけ、シフトドラムの駆動方式にその視点がおけられた改良構造に関する。そして、請求項１に記載の発明は、内燃機関に連結された第１の変速機構および第２の変速機構と、前記第１の変速機構を構成する第１の軸に対する内燃機関からの動力の伝達および遮断を行う第１のクラッチと、前記第２の変速機構を構成する第２の軸に対する内燃機関からの動力の伝達および遮断を行う第２のクラッチと、前記第１および前記第２の変速機構での変速段を選択する変速操作機構とを備え、前記第１および第２のクラッチの嵌脱操作を伴って、前記第１の変速機構での変速段と前記第２の変速機構での変速段とが前記変速操作機構により切り換えられる変速装置において、前記変速操作機構は、変速操作に基づいて複数の回転位置にわたり回転する１つのシフトドラムと、前記シフトドラムの回転に応じて前記シフトドラムに設けられるカム溝により案内されて移動するシフタとを備え、前記シフタは、前記第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、複数の変速段を選択する複数の選択変速段位置および変速段を選択しないニュートラル位置に移動可能であり、前記カム溝は、前記シフトドラムの前記複数の回転位置のそれぞれに対して、前記第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、前記シフタを複数の前記選択変速段位置およびニュートラル位置のそれぞれに案内することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の変速装置において、前記変速操作機構は、１つの電動モータと、前記電動モータにより回転駆動されて前記シフトドラムに回転を伝達するシフトスピンドルとを備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の変速装置において、前記変速操作機構は、前記シフトスピンドルの回転に応じて前記シフトドラムを間歇的に回転させる間歇送り機構を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の変速装置において、前記電動モータを前記シフトドラムの一側に設け、前記間歇送り機構を前記シフトドラムの他側に配置したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか１項に記載の変速装置において、前記電動モータの動力を前記間歇送り機構に伝達するシフトスピンドルがシフトドラム内部を貫通していることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の変速装置において、前記間歇送り機構は内歯式ゼネバストップ機構であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の変速装置において、前記シフトドラムの両端部を異なる内径のベアリングで支持したことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の変速装置において、前記シフトドラムの軸方向の一部に外径を狭めた狭径部を設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、変速操作に基づいて複数の回転位置にわたり回転する１つのシフトドラムの回転に応じてシフトドラムのカム溝により案内されて移動するシフタが、第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、複数の変速段を選択する複数の選択変速段位置および変速段を選択しないニュートラル位置に移動可能であり、カム溝は、シフトドラムの複数の回転位置のそれぞれに対して、第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、シフタを複数の選択変速段位置およびニュートラル位置のそれぞれに案内するようになっているから、シフトドラムは１つあればよく、シフトドラムの回転駆動手段も１つでよく、シフトドラムを含む部分の構造が簡素化され、部品点数が少なくてすむのでコストが低減される。

請求項２に係る発明のように、前記変速操作機構が、１つの電動モータ(M)と、前記電動モータ(M)により回転駆動されて前記シフトドラム(4)に回転を伝達するシフトスピンドル(7)とを備えるようにし、また、請求項３に係る発明のように、シフトスピンドル(7)の回転に応じてシフトドラム(4)を間歇的に回転させる間歇送り機構(9)を備えるようにし、
請求項４に係る発明のように、電動モータ(M)をシフトドラム(4)の一側に設け、間歇送り機構(9)をシフトドラム(4)の他側に配置し、さらに、請求項５に係る発明のように、電動モータ(M)の動力を間歇送り機構(9)に伝達するシフトスピンドル(7)がシフトドラム(4)内部を貫通するように構成することにより、シフトドラムの外側に該ドラム駆動のための別の軸を持つ必要性がなく、該ドラムの配設に際しクランクケース等内燃機関ケース部の変更を極力小さく抑えることができるとともに、シフトドラムを複数の回転位置のそれぞれに間歇的に回動させることができる。また、シフトドラム内にシフトスピンドルが収められることから該ドラム周辺構造が簡素化されコンパクトとなり、その取扱い性が向上する。

請求項６に係る発明のように、間歇送り機構を内歯式ゼネバストップ機構にすることにより、小スペース化が可能となり、また、該ゼネバストップ機構の配設に際しクランクケース等内燃機関ケース部の変更を少なくすることができる。

本発明の実施例に係る変速装置を備える内燃機関の主要部の概要を示す該機関の縦断面図である。 本発明の実施例に係る変速装置を備える内燃機関の主要部の概要を示す該機関の側断面図である。 本発明の変速装置におけるシフトドラム駆動部の主要部を示す図である。 本発明の変速装置におけるシフトドラムと、該シフトドラムに装着されたゼネバストッパ機構を側断面にて示す図であり、図５におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の変速装置におけるゼネバストッパ機構を示す図であり、駆動ロータの円弧状凸部が従動ロータの円弧状凹部に嵌合したニュートラル位置を示す図である。 本発明の変速装置におけるシフトドラム内における捩りばね取付構造を示す図であり、図４のＢ−Ｂ断面である。 本発明の変速装置におけるゼネバストッパ機構の一作動状態を示す図であり、駆動ロータの駆動ピンが上死点に達した状態図、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。 本発明の変速装置におけるゼネバストッパ機構の作動説明図である。

図１ないし図８に基づいて本発明の実施例について説明する。

図１，２には、本発明の変速装置を備えた車両用内燃機関構造の一部と該機関構造部と一体構造である変速装置の構造部が図されている。
内燃機関Ｅは、クランクケースＡとシリンダブロックＢとが一体構造とされた機関ケースと、この機関ケースのシリンダブロックＢ上部に連接される明確には図示されないシリンダヘッドＣ、さらにはシリンダヘッドカバー等を備えている。

クランクケースＡ内には、クランクシャフト１がジャーナル部を介して回転可能に支持され、その４つのクランクピン１１にはそれぞれコンロッド１２を介してピストン１３が支持され、これらピストン１３はそれぞれ機関ケースのシリンダブロックＢに形成されたシリンダボアＢ１内を往復摺動する。本実施例のこの内燃機関Ｅは４気筒の４サイクル内燃機関である。

変速装置は、クランクケースＡ内において、クランクシャフト１と平行で、かつ互いに平行に配設されたメインシャフト２とカウンタシャフト３とを備えている。
メインシャフト２には２つのドリブンギア２１，２２が遊嵌されており、ドリブンギア２１はドリブンギア２２よりやや大きなギアであり、該ギアはクランクシャフト１の小さな方のドライブギア１４と噛合い、また小さなドリブンギア２２はクランクシャフト１の大きなドライブギア１５と噛合っている。

メインシャフト２は同一軸線上に配置される２重構造の軸であり、クラッチ２３は該軸の中空軸である第１の軸２ａに装着され、またクラッチ２４は該第１の軸２ａ内を貫通する軸である第２の軸２ｂに装着され、そして、ドリブンギア２１はクラッチ２３に一体連接され、またドリブンギア２２はクラッチ２４に一体連接されている。したがって、クラッチ２３，２４のいずれかのクラッチ結合が選択されることで、クランクシャフト１の回転駆動力がドライブギア１４とドリブンギア２１の噛合いを介して第１の軸２ａに、また、ドライブギア１５とドリブンギア２２の噛合いを介して第２の軸２ｂに伝達される。ドリブンギア２１、クラッチ２３、第１の軸２ａ等は第１の変速機構を構成し、ドリブンギア２２、クラッチ２４、第２の軸２ｂ等は第２の変速機構を構成する。

そして、メインシャフト２の第１の軸２ａもしくは第２の軸２ｂには変速ギア２５が装着され、これらギア２５が実質的に前記両軸２ａ，２ｂからなるメインシャフト２に装着される複数の変速ギア２５からなるギア群Ｇ１を構成している。

一方、カウンタシャフト３には、メインシャフト２に装着された前記複数の変速ギア２５からなるギア群Ｇ１の所定のギアに適宜選択的に噛合することができる複数の変速ギア３１を備えるギア群Ｇ２が装着されており、また、車両走行用の図示されない駆動輪を駆動させるためのスプロケット３２も設けられている。

メインシャフト２とカウンタシャフト３には、両シャフト２，３に装着されたギア群Ｇ１，Ｇ２における所定の変速ギア２５，３１の噛合いを選択して所望の変速を行う変速操作機構が併設されており、この変速操作機構は、複数（３条）のカム溝４１がその外周面上に形成された後述される電動モータＭにより駆動回転されるシフトドラム４と、これらカム溝４１に嵌合されるガイドピン５１を備えて、シフトドラム４の回転により図示において左右動して変速ギア２５，３１の選択的な噛合いをなす３本のシフタ５とを備えている。なお、図２におけるＤはオイルポンプ、Ｅはオイルストレーナ、Ｆはオイルフィルタ、Ｇはオイルクーラである。

シフトドラム４の構造と、シフトドラム４の回転のための駆動機構について図３，４を参照して少し詳しく説明する。

図３，４を参照して、シフトドラム４は、中空の所定長さで所定の径を備える円筒体とされ、その外周部には既述した３条のシフタ移動用のカム溝４１が形成されて、これらのカム溝４１は該外周部を所定の深さをもって延長しており、カム溝４１には、図１の参照により理解できるように、シフタ５がそのガイドピン５１を該カム溝４１に嵌合させるとともに、シフトドラム４と平行配置のシフトフォークシャフト６にその基部摺動孔５２が摺動可能に嵌合されて、シフトドラム４に対して図示左右方向において後述される変速作動のために移動可能に配設されている。

シフトドラム４は、図３に示すように、その両端部に筒状の開口とされる突出部４２，４３を備えており、これら突出部４２，４３の外周部がそれぞれボールベアリング４４により回転可能に軸受支持されることでクランクケースＡの一部に支持されている。中空であるシフトドラム４の内部には、シフトドラム４の実質的な駆動軸であるシフトスピンドル７が貫通しており、このスピンドル７は、図示左方筒状突出部４２内において、該突出部４２内に臨むように配置されるクランクケースＡの一部構造部である軸受部Ａ１に軸受支持され、該軸受部Ａ１から延出した実質的に前記筒状突出部４２内からドラム４外へ延出した軸部７１の軸端７２は後述される歯車ケース８５に設けられた軸受部で支持されている。

シフトスピンドル７の左方側の筒状突出部４２内から外部へ延出した延出軸部７１には、歯車７３が取付けられており、この歯車７３は減速機構である歯車伝動機構８を介して電動モータＭの軸のピニオン歯車Ｍ１に駆動的に連結されている。つまり、電動モータ軸のピニオン歯車Ｍ１が第１の大径歯車８１に噛合い、この第１の大径歯車８１と同軸の第１の小径歯車８２が第２の大径歯車８３と噛合い、第２の大径歯車８３と同軸の第２の小径歯車８４がシフトスピンドル７の前記延出軸部７１の歯車７３に噛合うことで歯車伝動機構８を介して駆動的に連結され、これにより電動モータＭの駆動によりシフトスピンドル７が回転駆動される。

上述の複数段の減速歯車の噛合い構造を備える減速歯車伝動機構８はクランクケースＡの外側に配置され、この歯車伝動機構８は、２つ割りの歯車ケース８５内に収納される。
歯車ケース８５の一方の分割ケース８５ａがクランクケースＡの一側部に当接され、歯車伝動機構８が組付けられてから、他方の分割ケース８５ｂが該歯車伝動機構８を外側から覆うようにして一方の分割ケース８５ａに対して組付けられてボルトＢ１により締付け固定されることで、該ケース８５はクランクケースＡに取付け固定される。

歯車ケース８５には、上述の歯車伝動機構８駆動のための歯車噛合い結合を維持する電動モータＭが収納されるモータケース８６が、その取付け開口側を該歯車ケース８５の他方分割ケース８５ｂのモータ取付開口部に当接されてボルトＢ２により締付けられることで取付けられている。

シフトスピンドル７は、その他方軸端７４が、シフトドラム４の右方筒状突出部４３内において、後述される間歇送り機構であるゼネバストップ機構９の駆動歯車９１の軸部９２に継手部７５を介して接続されている。継手部７５は、駆動歯車９１の軸部９２の軸端凹状加工部９２ａとシフトスピンドル７軸端７４の凸状加工部７４ａが互いに嵌合して接続される構造部であり、この継手部７５を介してシフトスピンドル７と駆動歯車９１は共に一体回転する（図３参照）。そして、シフトドラム４の右方筒状突出部４３内には、ゼネバストップ機構９の一部と後述される捩りバネＳＰ１，ＳＰ２の収納部等のシフトスピンドル７の駆動力をシフトドラム４に伝達する駆動機構の一部が収納されている。

駆動歯車９１は、以下に説明される被動歯車９３、駆動ロータ９５、従動ロータ９６等と共に間歇送り機構であるゼネバストップ機構９を構成するものであり、駆動歯車９１の歯部は筒状突出部４３内から延出した位置にあり、この位置において駆動歯車９１には被動歯車９３が噛合っている。
被動歯車９３は、その軸部９４の外端寄りの位置においてクランクケースＡのカバー部材Ａ２にスリーブ軸受Ａ３を介して回転可能に支持されている。

被動歯車９３の軸部９４の歯部とスリーブＡ３による軸受支持部間の軸部分には、該軸部分からその径方向外方へ延びたアーム９５ａの先端に設けられることで該被動歯車９３の軸部９４の回転軸心から径方向に離れた位置とされる駆動ピン９５ｂと、このピン９５ｂと反対側に形成される被動歯車９３よりその径方向でやや突出する円弧状凸部９５ｃとを備える駆動ロータ９５が取付けられている。 そして、駆動ロータ９５は、その取付状態においてその外側部がスリーブＡ３の鍔部Ａ３１側面（図４参照）に当接しており、駆動ロータ９５のスリーブＡ３の鍔部Ａ３１側面への当接は、被動歯車軸９４の軸端への座金を介した留め金９４ａの装着と相俟って被動歯車９３の抜け止め構造を形成している。

図７（ａ）（ｂ）も併せて参照して、駆動ロータ９５の外周側には、駆動ロータ９５の回転においてその駆動ピン９５ｂが摺動係合する径方向に指向して延長する複数の溝部９７ａとその円弧状凸部９５ｃが当接する複数の円弧状凹部９７ｂとを備える（図７（ａ）参照）後述される従動ロータ９６の大きな環状筒状部９７が位置付けられている。従動ロータ９６は、実質的にシフトドラム４の右方筒状突出部４３の外径より大きな外径を有し該突出部４３の外側に位置しかつその回転軸方向で延びる既述の大きな環状筒状部９７と、その外径が該環状筒状部９７より一段と小さくシフトドラム４の右方筒状突出部４３内に位置した環状の突出部９８を備えている（図４参照）。

従動ロータ９６は、図４に示すように、その環状の突出部９８の外周部９８ａがシフトドラム４の筒状突出部４３の内周部４３ａにスリーブ４３ｂを介して支持されるとともに、その内周基部９８ｂのボス部９８ｃが、上述のシフトスピンドル７と駆動歯車９１の軸部９２の継手部７５を覆いつつその回転軸方向で延長して該継手部７５に支持されることで、シフトドラム４とシフトスピンドル７に対して相対回転可能な回転体として形成されている。

従動ロータ９６の大きな環状筒状部９７は、その筒状部９７の外端面９７ｃに上述の駆動ロータ９５の駆動ピン９５ｂが摺動係合する上述の溝部９７ａを備えている（図７（ｂ）も参照）。
溝部９７ａは、変速段数の段数に応じた数だけ設けられており、筒状部９７の外端面９７ｃの周方向に等間隔で複数設けられ、本実施例においては５段変速であるからニュートラル位置への対応溝部も含めて計６個所の溝部９７ａがそれぞれ前記周方向において６０度の間隔をもって形成されている。

これらの溝部９７ａは、図７（ａ）（ｂ）の参照から明らかなように、全てその延長方向が軸心に向かう線上にあって放射状に外方に延び、環状筒状部９７の外端面９７ｃの面部を所定の深さでかつ所定の幅で切り落とした形状を呈し、結果として筒状部９７の外端面９７ｃ隣接の内周部の一部と筒状部９７外端面９７ｃ隣接の外周部の一部を削り落とすように前記外端面９７ｃにおいて内周から外周へ切り抜けた溝であり、この溝部９７ａの上述の所定の深さと所定の幅は、駆動ロータ９５の駆動ピン９５ｂとの関係において決められたものである。

そして、この筒状部外端面９７ｃ隣接の内周部の一部が等間隔で切り落とされたそれぞれの溝部９７ａ間の比較的幅広の残された内周部に前記駆動ロータ９５の円弧状凸部９５ｃ係合のための円弧状凹部９７ｂが形成されている。したがって、これらの円弧状凹部９７ｂも等間隔に６個所、つまり５段の変速段とニュートラル位置に対応して６０度間隔に６個所形成され、その円弧状凹部９７ｂの形状は駆動ロータ９５の円弧状凸部９５ｃの形状との関係において決められたものであり、後述されるところであるが、両者円弧状凹凸部９５ｃ，９７ｂの係合は、所定の変速段対応位置における保持状態を確保するものである。

駆動ロータ９５の駆動ピン９５ｂは、その変速のための所定変速段の切換えにおいてアーム９５ａの回転を介して回転され、この回転において従動ロータ９６の所定変速段対応の溝部９７ａに摺動係合するが、その正逆方向の１回転において一箇所の所定変速段対応の溝部９７ａに摺動係合し、この摺動係合において本実施例では６０度の回転角をもって従動ロータ９６を回転させることができるようになされ、換言すれば、駆動ロータ９５は、その正逆方向への３６０度の回転における６０度の範囲においてのみ従動ロータ９６の所定変速段対応の溝部９７ａと摺動係合し、従動ロータ９５をその回転角６０度の移動範囲で間歇送りのために回転駆動する（図８も参照）。

また、駆動ロータ９５は、その回転における駆動ピン９５ｂの従動ロータ９６回転軸心Ｏへの指向位置（図５参照）において、該駆動ロータ９５の駆動ピン９５ｂと反対側に位置する円弧状凸部９５ｃが従動ロータ９６の円弧状凹部９７ｂに係合して保持される構造とされ、これにより所定の選択変速段位置で駆動ロータ９５と従動ロータ９６が相対的に安定した保持状態が確保され、結果として従動ロータ９６を介したシフトドラム４の保持がなされる。したがって、変速における変速段の切換は、駆動ロータ９５の正逆、すなわちシフトアップもしくはシフトダウン方向への、いずれかの選択される方向への１回転毎の間歇的な送りにより達成される。

再び図４に戻って、シフトドラム４の右方突出筒状部４３内には、既述のように従動ロータ９６の環状突出部９８が回転可能に収納支持されるが、この環状突出部９８の内周基部９８ｂのボス部９８ｃ外周は環状の凹部９８ｄとされており、環状の凹部９８ｄには径が異なる２つの捩りバネＳＰ１，ＳＰ２が装着されている。

２つの捩りバネのうち、径が小さい一方の捩りバネＳＰ１は、環状突出部９８の内周基部９８ｂのボス部９８ｃ外周上を巻装するように該外周に近接して環状凹部９８ｄの内側寄りに配設され、そのバネの一端ＳＰ１１は環状凹部９８ｄのボス部９８ｃ基端に、また他端ＳＰ１２は２枚の摺接板Ｐ１，Ｐ２を介して後述されるバネ止めプレートＰの内周寄りの位置に係止され、径が大きな他方の捩りバネＳＰ２は、環状凹部９８ｄの上部壁に沿うように巻装されて該環状凹部９８ｄの外側寄りに配設され、その一端ＳＰ２１は環状凹部９８ｄの上部側壁に、また、他端ＳＰ２２は２枚の摺接板Ｐ１，Ｐ２を介して後述されるバネ止プレートＰのやや外側寄りの位置に係止されている。

バネ止プレートＰは、図３，４に示されるように所定幅の環状部材からなり、その外周部が、シフトドラム４の右方環状筒状部４３の内周部４３ａにおける図示左方最奥部において嵌合され、この位置においてシフトドラム４の外側からボルトＢ３，Ｂ４により締付け固定され、このボルトＢ３，Ｂ４による締付け固定は、シフトドラム４外側の１８０度をもって対向する位置からの２本のボルトＢ３，Ｂ４のねじ込みによりなされている（図６参照）。

バネ止プレートＰの内周には、該内周からプレートＰの内方へ向かって互いに対向するように延びる一対の突部Ｐａが設けられており、これらの突部Ｐａがそれぞれ上述の一方および他方の捩りバネＳＰ１，ＳＰ２の他端ＳＰ１２，ＳＰ２２の係止部とされ、この突部Ｐａにおける捩りバネＳＰ１，ＳＰ２の他端ＳＰ１２，ＳＰ２２の係止は単に当接によりなされているがその周方向における当接方向は互いに反対方向とされている（図６参照）。

径の異なる一方および他方のこれら２つの捩りバネＳＰ１，ＳＰ２は、上述のようにいずれもその一端ＳＰ１１，ＳＰ２１は環状凹部９８ｄの部分構造部に、すなわち従動ロータ９６に、また他端ＳＰ１２，ＳＰ２２はバネ止プレートＰに、すなわち実質シフトドラム４に係止されており、しかもこの２つの捩りバネＳＰ１，ＳＰ２は互いに反対方向の捩り付勢力を前記両者部材間、つまり、従動ロータ９６とシフトドラム４間に作用させるように該両者に係止されている。したがって、シフトドラム４駆動のための回転力が作用しない状態においては両者捩りバネＳＰ１，ＳＰ２は互いにバランスを保ち中立状態とされている。

ところで、既述したようにシフトドラム４の外周部には、３条のカム溝４１が設けられ、これらのカム溝４１には、図１に示されるようにガイドピン５１の嵌合を介してそれぞれ一本のシフタ５が配設されるが、３条のカム溝４１に配設されるシフタ５は、つまり、３本のシフタ５は、それぞれその基部５０が、ガイドピン５１を介してカム溝４１に嵌合されるとともに該基部５０の摺動孔５２がシフトフォークシャフト６に摺動可能に嵌合支持される。

そして、シフトフォークシャフト６に支持された３本のシフタ５は、その内の２本がカウンタシャフト３に装着のギア群Ｇ２における所定の変速ギア３１の移動に、また１本がメインシャフト２に装着のギア群Ｇ１における所定の変速ギア２３の移動に供されるシフタ５とされている。各シフタ５は、上述のギア群Ｇ１，Ｇ２における所定の変速ギア２５もしくは３１の移動のためにその基部５０の摺動孔５２を介して前記シフトフォークシャフト６にガイドされてそれぞれ左右に摺動するが、これらシフタ５は変速ギア２５，３１の移動のためのその先端部は二又に分岐したシフトフォーク部５３（図２参照）として形成されている。

この二又に分岐したシフトフォーク部５３は、メインシャフト２もしくはカウンタシャフト３上のギア郡Ｇ１，Ｇ２の該所定の変速ギア２５，３１のスリーブの周溝の一部を抱え込むように該周溝に跨り係合して、変速操作に基づくシフトドラム４の回転によるシフタ５の移動に伴ない該ギアスリーブを介して変速ギア２５，３１を該シャフト２，３上で左右に摺動させる。

シフトドラム４の構造と、該ドラム４の駆動機構は上述のようなものである。

ここで、変速操作におけるシフトドラム４の駆動の概要を説明しておく。
例えば、図５に示される駆動ロータ９５の位置は、ニュートラル位置Ｎを示しており、この状態における駆動ロータ９５のアーム９５ａ先端の駆動ピン９５ｂは、従動ロータ９６の回転軸心Ｏに指向し、駆動ピン９５ｂと反対側の円弧状凸部９５ｃは、従動ロータ９６の溝部９７ａ間の円弧状凹部９７ｂ、すなわち、ニュートラル位置Ｎ対応の円弧状凹部９７ｂに係合され、駆動ロータ９５と従動ロータ９６は互いに相対移動することなく保持されている。

変速のためのクラッチ２１の切断がなされ、変速作動の電動モータＭが駆動され、該モータＭの駆動力は、減速歯車伝動装置８における歯車の噛合いを介してシフトスピンドル７へと伝動され、該スピンドル７右方端７４の駆動歯車９１が回転する。
駆動歯車９１の回転は、被動歯車９３との噛合いを介して駆動ロータ９５に伝達され、駆動ロータ９５を、例えば図５における図示時計方向（矢印Ｘ方向）に回転させる。
回転を開始した駆動ロータ９５のアーム９５ａ先端の駆動ピン９５ｂは、図５に示すニュートラル位置Ｎから図８に示されるシフトドラム４における第１速段ＬＯＷ選択の間歇送り達成のために従動ロータ９６の溝部９７ａへと摺動係合する（図８（ａ）参照）。

駆動ロータ９５のＸ方向への回転による駆動ピン９５ｂの溝部９７ａ内における摺動係合は、該溝部９７ａを介した従動ロータ９６の押動作用を生起させ、従動ロータ９６は、駆動ロータ９５の回転と共にＹ方向に回転される。
そして、両者、すなわち駆動ロータ９５と従動ロータ９６は、互いにその摺動係合に基づく上記回転において従動ロータ９６の溝部９７ａ内の駆動ピン９５ｂが、上述の押動作用とともに実質該溝部９７ａ内の上死点で折返す（図８（ｂ）参照）１往復摺動をなす関係を保持するものとされている。

つまり、駆動ピン９５ｂの溝部９７ａへの係合初期から上死点における前半の摺動は往路方向への移動であり、上死点を折返す後半の摺動は復路方向となり、この駆動ピン９５ｂの１往復摺動により従動ロータ９６を所定量、つまり回転角が６０度となる位置まで回転され（図８（ｃ）参照）、回転角が６０度に達した時点において駆動ロータ９５の駆動ピン９５ｂは従動ロータ９６の前記溝部９７ａから抜け出て両者の共回りは解除される。
この時シフトドラム４の第１速段ＬＯＷ選択のための間歇送りは実質的に完了し、シフタ５は変速ギアの切換を達成する。

両者の共回りの解除と同時に、従動ロータ９６はその負荷抵抗が大であるから直ちに停止する。共回りの解除は図示されるところでないが適宜検知手段により検知され、これにより電動モータＭがその作動を停止する。しかし駆動ロータ９５はその回転慣性により直ちに停止することなく停止状態の従動ロータ９６に対して少許相対回転して、その駆動ピン９５ｂと反対側の円弧状凸部９５ｃが従動ロータ９６の円弧状凹部９７ｂに、すなわち、第１速段ＬＯＷ対応の円弧状凹部９７ｂに係合状態となり駆動ロータ９５は停止する。

上述の従動ロータ９６の回転Ｙは、該ロータ９６の大きな筒状部９７からシフトドラム４の筒状突出部４３内に位置する該ロータ９６の環状突出部９８を経て捩りバネＳＰ１，ＳＰ２を介してシフトドラム４へと伝達され、シフトドラム４を所定量回転させる。より具体的には、従動ロータ９６の環状突出部９８の回転が、該Ｙ方向回転においては、小さな径の捩りバネＳＰ１の一方端部ＳＰ１１から他方端部ＳＰ１２を経て、バネ止めプレートＰの突部Ｐａを介してシフトドラム４に伝達され、シフトドラム４を所定量回転させる。

シフトドラム４の所定量の回転は、図１の参照により理解できるように、シフトドラム４の外周部のカム溝４１に嵌合するガイドピン５１を介して所定の第１速段ＬＯＷ選択のためのシフタ５を移動させ、上述の従動ロータ９６の回転角である６０度回転の作動行程において既述のようにシフトドラム４の第１速段ＬＯＷ選択のための間歇送りは完了し、この間にメインシャフト２とカウンタシャフト３上のギア群Ｇ１，Ｇ２における変速ギア２５，３１の第１速段ＬＯＷのための変速ギアの切換がなされる。

第１速段ＬＯＷへの変速のためのギア２５，３１の切換がなされ、これと時を同じくした上述の駆動ロータ９５の円弧状凸部９５ｃの従動ロータ９６の第１速段ＬＯＷ対応の円弧状凹部９７ｂへの嵌合による駆動ロータ９５の停止における該嵌合での安定した保持状態の確保において、先に変速のため切断状態とされたクラッチ２１もしくは２２が係合されて車両は第１速段ＬＯＷによる走行を行う。
引続く第２速段２ＮＤへの変速のための間歇送り作動、さらには第３速３ＲＤ、第４速４ＴＨおよび第５速段５ＴＨへの変速ギア２５，３１の切換のための間歇送り作動も上述と同様に行われる。

なお、変速に際してのクラッチ２１もしくは２２の嵌脱操作を、電動モータＭの駆動と連動させることは適宜可能である。

本実施例においては、シフトドラム４駆動用アクチュエータとして、回転式の電動モータＭが使用されるが、回転式の電動モータＭに換えて、例えば、油圧モータを使用することは可能であり、さらに往復駆動方式のピストン機構の使用も可能であり、このものにおいては、油圧もしくは気体圧力によるピストンの往復作動をラック歯車とピニオン歯車の噛合い機構を介してシフトスピンドル７の回転駆動とするもので、ピストンの往路行程において該スピンドル７を回転駆動し、ピストンの復路行程においては該スピンドル７の駆動が解除され、このためにラチェット機構が設けられている。

本発明の変速装置は、上記のような構成を備えるものであるから、以下に述べる作用効果を奏し得るものである。

変速操作に基づいて複数の回転位置にわたり回転する１つのシフトドラム４の回転に応じてシフトドラムのカム溝４１により案内されて移動するシフタ５が、第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、複数の変速段を選択する複数の選択変速段位置および変速段を選択しないニュートラル位置に移動可能であり、カム溝４１は、シフトドラム４の複数の回転位置のそれぞれに対して、第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、シフタ５を複数の選択変速段位置ＬＯＷ，２ＮＤ，３ＲＤ、４ＴＨ，５ＴＨおよびニュートラル位置Ｎのそれぞれに案内するようになっているから、シフトドラム４は１つあればよく、シフトドラムを含む部分の構造が簡素化される。

シフトドラム４の駆動用アクチュエータである電動モータＭをシフトドラム４の一側に配置し、また、電動モータＭにより駆動される間歇送り機構９を該シフトドラム４の他方側に配置したので、シフトドラム４の駆動のための駆動機構がシフトドラム４の両側において分割され、駆動機構部の大型化、複雑化が解消される。また、機構部品の配置に余裕が生じるので設計における自由度が増す。

シフトドラム４の駆動のためのシフトスピンドル７は、シフトドラム４の内部中空部を貫通して上述の分割されたシフトドラム４の駆動機構を互いに連結する配置構造とされるから、シフトドラム４の外側に該ドラム４駆動のための他の軸部材が存在しないので、その分クランクケースＡ（機関ケース部）の変更部分が少なくなり、また、シフトドラム４の周辺構造が単純化されコンパクト化される。

シフトドラム４の駆動機構の一部が該ドラム４内に収納されるから、駆動機構部品のドラム４周りの配置が整理されて駆動機構部品配置のための小スペース化が図られる。

ゼネバストップ機構９は、モータＭの駆動トルクが伝達される駆動ロータ９５が従動ロータ９６の内部に配置される構造であるから、小スペース化が図られ、その分クランクケースＡ（機関ケース部）における変更部分を少なくできる。
本実施例ではゼネバストップ機構９を用いたが、内接式パラレルカム機構等他の間歇送り機構を用いることも可能である。

１・・・クランクシャフト、２・・・メインシャフト、３・・・カウンタシャフト、４・・・シフトドラム、４１・・・カム溝、５・・・シフタ、６，６ａ，６ｂ・・・シフタフォークシャフト、７・・・シフトスピンドル、８・・・減速歯車伝動機構、９・・・ゼネバストッパ機構、９１・・・駆動歯車、９３・・・被動歯車、９５・・・駆動ロータ、９５ａ・・・アーム、９５ｂ・・・駆動ピン、９５ｃ・・・円弧状凸部、９６・・・従動ロータ、９７・・・大きな環状筒状部、９７ａ・・・溝部、９７ｂ・・・円弧状凹部、９８・・・環状突出部、Ｍ・・・電動モータ、ＳＰ１，ＳＰ２・・・捩りバネ。Ｍ・・・電動モータ、Ｐ・・・バネ止プレート。

Claims (8)

1. 内燃機関に連結された第１の変速機構および第２の変速機構と、前記第１の変速機構を構成する第１の軸に対する内燃機関からの動力の伝達および遮断を行う第１のクラッチと、前記第２の変速機構を構成する第２の軸に対する内燃機関からの動力の伝達および遮断を行う第２のクラッチと、前記第１および前記第２の変速機構での変速段を選択する変速操作機構とを備え、前記第１および第２のクラッチの嵌脱操作を伴って、前記第１の変速機構での変速段と前記第２の変速機構での変速段とが前記変速操作機構により切り換えられる変速装置において、
   前記変速操作機構は、変速操作に基づいて複数の回転位置にわたり回転する１つのシフトドラムと、前記シフトドラムの回転に応じて前記シフトドラムに設けられるカム溝により案内されて移動するシフタとを備え、
   前記シフタは、前記第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、複数の変速段を選択する複数の選択変速段位置および変速段を選択しないニュートラル位置に移動可能であり、
   前記カム溝は、前記シフトドラムの前記複数の回転位置のそれぞれに対して、前記第１および第２の変速機構の嵌脱操作を伴って、前記シフタを複数の前記選択変速段位置およびニュートラル位置のそれぞれに案内することを特徴とする変速装置。
2. 前記変速操作機構は、１つの電動モータと、前記電動モータにより回転駆動されて前記シフトドラムに回転を伝達するシフトスピンドルとを備えることを特徴とする請求項１記載の変速装置。
3. 前記変速操作機構は、前記シフトスピンドルの回転に応じて前記シフトドラムを間歇的に回転させる間歇送り機構を備えることを特徴とする請求項２記載の変速装置。
4. 前記電動モータを前記シフトドラムの一側に設け、前記間歇送り機構を前記シフトドラムの他側に配置したことを特徴とする請求項３記載の変速装置。
5. 前記電動モータの動力を前記間歇送り機構に伝達するシフトスピンドルがシフトドラム内部を貫通していることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の変速装置。
6. 前記間歇送り機構は内歯式ゼネバストップ機構であることを特徴とする請求項４または５に記載の変速装置。
7. 前記シフトドラムの両端部を異なる内径のベアリングで支持したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の変速装置。
8. 前記シフトドラムの軸方向の一部に外径を狭めた狭径部を設けたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の変速装置。

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