JP2680833B2 - 車両の変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、前進複数段の変速を行なう主変速機と、少
なくとも前後進の切換えを行なう副変速機とを備えた車
両の変速装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば低圧幅広のバルーンタイヤを装備した自動四輪
車は、不整地や湿地等も無理なく走行できるため、近年
では例えば農業用として農耕機械を牽引したり、荷物を
運搬する実用的な用途にも使用されている。

ところで、自動四輪車を農業用として使用する場合に
は、エンジンに加わる負荷が大きく変動するとともに、
後進も必要となることから、従来の自動四輪車では、例
えば「特開昭61−24858号公報」に見られるように、ク
ランクケースに収容された主変速機の出力端に、前進用
ＨレンジとＬレンジの切換えおよび前後進の切換えを行
なう副変速機を付設し、変速段数を多くすることが行な
われている。

この従来の副変速機は、主変速機の変速軸の出力端を
延長するとともに、この延長部と平行に副変速軸を設
け、これら変速軸の延長部と副変速軸上に、互いに噛み
合う空転歯車と軸方向に移動可能なクラッチ歯車を設
け、このクラッチ歯車をシフト操作にもとづいて選択的
に空転歯車に噛み合わせることで、これら歯車の組み合
わせを変えている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、変速軸の出力端を延長して、この延長部分
を副変速機の一部として利用する従来の構成では、副変
速機が主変速機の側方に位置するために、変速軸の延長
部は勿論のこと、副変速機の副変速軸もクランクケース
に支持させる必要が生じてくる。

このため、副変速機を装備する車種と、装備しない車
種とでクランクケースの形状や構造が異なってくるか
ら、車種毎に専用のクランクケースが必要となり、その
分、コスト高となる不具合がある。

しかも、変速軸を延長した分だけ副変速機がクランク
ケースの側方に張り出してしまい、このクランクケース
の幅が広がるといった問題もある。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、クランクケースに副変速機を付設するに当たり、既
存のクランクケースをそのまま流用でき、高価なクラン
クケースを新たに作り直す必要がないとともに、このク
ランクケースの幅を狭く抑えることができ、しかも、副
変速機の出力軸と駆動軸との連結部の地上高を引き上げ
ることができ、この連結部と地上の突起物との干渉を防
止できる車両の変速装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明
は、 クランクケースの内部に、主変速機の変速軸を車体の
左右方向に沿って横置きに収容し、この変速軸の出力端
に副変速機を付設するとともに、 この副変速機の出力端に上記車体の後方に向けて延び
る駆動軸を連結し、この駆動軸を後車軸に連動させた車
両の変速装置を前提としている。

そして、上記副変速機は、上記クランクケースとは別
体をなすミッションケースと、このミッションケースの
内部に収容され、上記車体の前後方向に沿って互いに平
行に配置された入力軸および出力軸と、これら各軸上に
配置され、噛み合うことにより上記入力軸と出力軸とを
連動させる歯車と、を有し、 この副変速機のミッションケースは、上記クランクケ
ースに対し後方から取り外し可能に連結され、上記副変
速機の入力軸と上記主変速機の変速軸とは、傘歯車を介
して互いに連動されているとともに、上記駆動軸に連結
される副変速機の出力軸は、上記入力軸の上方に配置さ
れていることを特徴としている。

〔作用〕

この構成によれば、副変速機はクランクケースとは独
立してユニット化されているので、クランクケース側に
副変速機の入力軸および出力軸を支持させる必要もな
く、副変速機を装備しない既存のクランクケースに、単
にミッションケースを連結するための小改良を施すだけ
で副変速機を組み込むことができる。このため、副変速
機を装備する車種と、装備しない車種とにおいて、クラ
ンクケースを共通化することができる。

また、従来のように主変速機の変速軸を延長する必要
もないとともに、副変速機の入力軸および出力軸は前後
方向に延びているから、この副変速機自体がクランクケ
ースの側方に大きく張り出すこともなく、クランクケー
スの幅の増大を抑えることができる。

しかも、駆動軸に連動する出力軸は、入力軸の上方に
配置されているので、この出力軸と駆動軸との連結部
を、ミッションケースの上部に位置させることができ
る。そのため、上記連結部と地上高を無理なく引き上げ
ることができ、車両の走行中に、出力軸と駆動軸との連
結部が地上の突起物に衝突し難くなる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を、自動四輪車に適用した図面
にもとづいて説明する。

第４図および第５図中符号１は車体を構成するフレー
ムであり、このフレーム１は燃料タンク２を支持する左
右の上部レール３を備えている。上部レール３は互いに
平行をなして前後方向に延びており、その前後両端部は
下向きに曲げられるとともに、前後方向に延びる左右の
下部レール４によって連結されている。このフレーム１
の前端両側部には、左右の前輪５が配置されており、こ
れら前輪５はステアリング軸６およびバーハンドル７を
介して操向操作される。

なお、上部レール３の後部から後方に延びる左右のシ
ートレール８上には、運転者が跨いだ姿勢で着座するシ
ート９や荷台9aが設置されているとともに、下部レール
４には上記シート９上に着座した運転者の足置きとなる
左右のフートレスト10が設けられている。

ところで、上部レール３と下部レール４とで囲まれる
空間部分には、エンジン11が搭載されている。このエン
ジン11のクランクケース12は、第４図に示すようにフー
トレスト10の間に位置されており、このクランクケース
12内には、第１図に示すように車体の左右方向に沿って
横置きされたクランク軸13が収容されている。クランク
軸13の右端部には遠心クラッチ14および減小歯車15が取
付けられており、減小歯車15は遠心クラッチ14が繋がれ
た場合に、クランク軸13と一体に回転される。

また、クランクケース12内にはクランク軸13の後方に
位置して、前進複数段の変速を行なう常時噛合い式の主
変速機16が収容されている。主変速機16はクランク軸13
と平行をなす第１の変速軸17と第２の変速軸18を備えて
おり、第１の変速軸17の右端部には、摩擦クラッチ19を
介して減大歯車20が設けられている。減大歯車20は減小
歯車15と噛み合っており、摩擦クラッチ19が繋がれた場
合に、クランク軸13の回転が第１の変速軸17に伝えられ
る。

第１および第２の変速軸17,18上には、複数の空転歯
車21と、軸方向にのみ移動可能なクラッチ歯車22が設け
られており、このクラッチ歯車22をシフト操作により選
択的に空転歯車21に噛み合わせることによって、第１の
変速軸17の回転が複数段に変速されて第２の変速軸18に
伝えられる。この場合、摩擦クラッチ19はシフト操作に
連動して切れるようになっており、変速操作中はクラン
ク軸13から主変速機16への動力伝達が遮断される。主変
速機16の出力端となる第２の変速軸18は、クランクケー
ス12の左側面を貫通して外方に導出されており、この導
出部分に隣接するクランクケース12の後面には軸受ハウ
ジング23が取付けられている。この軸受ハウジング23に
は軸受24を介して伝達軸25が軸支されている。伝達軸25
は第２の変速軸18と直交して前後方向に延びており、こ
の伝動軸25の前端と第２の変速軸18の導出端とが、互い
に噛み合う傘歯車26,27を介して連動されているととも
に、伝動軸25の後端は軸受ハウジング23を貫通してクラ
ンクケース12の後方に導出されている。

なお、傘歯車26,27の噛合い部分は、側方からカバー2
9によって覆われている。

一方、クランクケース12の左端部には、伝動軸25に連
動する副変速機30が組み付けられている。この副変速機
30は前後進の切換えを行なうとともに、前進用Ｈレンジ
とＬレンジの前進二段の切換えを行なうものであり、第
１図に示すようにクランクケース12とは別体のミッショ
ンケース31を備えている。ミッションケース31は前後に
二分割されており、その前ケース32と後ケース33とが複
数本のボルト28を介して締付け固定されている。そし
て、このボルト28の一部はミッションケース31を貫通し
てクランクケース12側にねじ込まれており、このミッシ
ョンケース31をクランクケース12に連結している。ミッ
ションケース31内には第１ないし第３の副変速軸34,35,
36が互いに平行をなして軸支されており、これら副変速
軸34,35,36は上記主変速機16の変速軸17,18と直交して
前後方向に延びている。副変速機30の入力軸となる第１
の副変速軸34は、上記伝動軸25と同軸状に配置されてお
り、これら両軸34,25は、外歯歯車37とと内歯歯車38と
の噛み合いにより互いに連動されている。そして、第２
図に示すように、第１の副変速軸34の上方に、副変速機
30の出力軸となる第３の副変速軸36が配置されていると
ともに、これら両軸34,36間の側方に第２の副変速軸35
が配置されている。第３の副変速軸36の後端部は、ミッ
ションケース31を貫通して、このミッションケース31の
後方に導出されている。

第１の副変速軸34上には、後進用小歯車40,Hレンジ用
小歯車41およびＬレンジ用小歯車42がスプライン係合さ
れており、これら各歯車40,41,42は、第１の副変速軸34
と一体に回転駆動される。また、第２の副変速軸35上に
は、後進用小歯車40と常時噛み合う後進用第１大歯車43
が回転自在に軸支されているとともに、第２の副変速軸
35と一体に回転する後進用第２大歯車44が設けられてお
り、これら両大歯車43,44の間には、第２の副変速軸35
と共に回転しつつ、軸方向に移動可能なドッグクラッチ
45が設けられている。さらに、第３の副変速軸36上には
Ｈレンジ用小歯車41と常時噛み合うＨレンジ用大歯車46
と、Ｌレンジ用小歯車42と常時噛み合うＬレンジ用大歯
車47が夫々回転自在に軸支されており、これら大歯車4
6,47の間には、第３の副変速軸36と共に回転しつつ、軸
方向に移動可能で、かつ上記後進用第２大歯車44と常時
噛み合うクラッチ歯車48が設けられている。

なお、第２の副変速軸35上には駆動歯部39が形成され
ており、この駆動歯部39はスピードメータあるいは距離
計を駆動する駆動歯車49と噛み合っている。

また、ミッションケース31内には、ドッグクラッチ45
およびクラッチ歯車48を軸方向に移動させて、各歯車の
組み合わせを変えるシフト機構50が設けられている。シ
フト機構50は第３図に示すように、ミッションケース31
に回転自在に軸支されたシフトカム51を備えており、こ
のシフトカム51は図示しないシフトレバーによって一定
角度回動される。シフトカム51が回動されると、その外
周面のカム溝52に案内された一対のシフトフォーク53が
シフトバー54に沿って軸方向に往復移動するようになっ
ており、このシフトフォーク53の先端部がドッグクラッ
チ45およびクラッチ歯車48のボス部45a,48aに係合され
て、これらドッグクラッチ45およびクラッチ歯車48を第
２の副変速軸35および第３の副変速軸36の軸方向に選択
的に移動させる。

このため、シフトレバーを後進位置にセットすると、
ドッグクラッチ45がシフトフォーク53を介して後進用第
１および第２大歯車43,44の間の中立位置から前方に移
動され、このドッグクラッチ45が後進用第１大歯車43に
噛み合い、第１の副変速軸34の回転が第１図中矢印Ｒで
示すように、後進用小歯車40から後進用第１大歯車43、
ドッグクラッチ45、第２の副変速軸35、後進用第２大歯
車44、クラッチ歯車48を通じて第３の副変速軸36に伝え
られる。

シフトレバーを前進側のＨレンジにセットすると、ド
ッグクラッチ45が中立位置に戻るとともに、クラッチ歯
車48がシフトフォーク53を介してＨレンジ用大歯車46と
Ｌレンジ用大歯車47の間の中立位置から前方に移動さ
れ、このクラッチ歯車48がＨレンジ用大歯車46に噛み合
う。このため、第１の副変速軸34の回転が第１図中矢印
Ｈで示すように、Ｈレンジ用小歯車41、Ｈレンジ用大歯
車46、クラッチ歯車48を経て第３の副変速軸36に伝えら
れる。また、シフトレバーをＬレンジにセットした場合
には、クラッチ歯車48が上記中立位置から後方に移動さ
れ、このクラッチ歯車８がＬレンジ用大歯車47に噛み合
う。このため、第１の副変速軸34の回転が第１図中矢印
Ｌで示すように、Ｌレンジ用小歯車42、Ｌレンジ用大歯
車47、クラッチ歯車48を経て第３の副変速軸36に伝えら
れる。

したがって、副変速機30はそのシフト機構50も含めて
ミッションケース31内に一体的に組み込まれてユニット
化されており、このミッションケース31がクランクケー
ス12に対し後方から上記ボルト28を介して着脱可能に締
付け固定されている。

なお、上記ミッションケース31の前面には、第１の変
速軸34と伝動軸25との位置合わせを容易に行なうため、
クランクケース12側の軸受ハウジング23の外周に嵌合す
る嵌合壁部55が突設されている。

また、副変速機30の出力端となる第３の副変速軸36に
は、そのミッションケース31から導出された後端部に自
在継手58を介して駆動軸59が連結されており、この駆動
軸59は上記フレーム１に枢支された中空のリヤアーム60
内を挿通されている。リヤアーム60の後端部にはギヤケ
ース61が連結されており、このギヤケース61には駆動軸
59によって回転駆動される後車軸62が支持されている。
後車軸62の両端部には左右の後輪63が取付けられてお
り、これら後輪63およびリヤーム60は油圧緩衝器64によ
って懸架されている。

なお、リヤアーム60とミッションケース31との間に
は、自在継手58を覆うゴム製のブーツ65が架設されてい
る。

このような構成によれば、主変速機16の出力端に連な
る副変速機30は、クランクケース12とは別体のミッショ
ンケース31にユニット化され、このミッションケース31
をクランクケース12に対し後方から着脱可能にボルト締
めすることで、このクランクケース12と一体化されてい
るので、従来のようにクランクケース12側に副変速機30
の各副変速軸34,35,36を支持させる必要はなく、副変速
機30を装備しない既存のクランクケース12に、単にミッ
ションケース31を連結するための小改良を施すだけで、
副変速機30の組み込みが可能となる。したがって、副変
速機30を装備する車種と、装備しない車種との間におい
て、クランクケース12を共通化することができるから、
副変速機30を装備するに当たって高価なクランクケース
12を新たに作り直す必要もなくなり、その分、安価に提
供することができる。

また、各副変速軸34,35,36は前後方向に延びているの
で、ミッションケース31自体が側方に大きく張り出すこ
ともなく、従来のように変速軸18を延長する必要もない
ことと相まって、クランクケース12の幅の増加、つまり
車体の側方への張り出し量を少なく抑えることができ
る。このため、クランクケース12の両側にフートレスト
10が位置するにも拘らず、フートレスト１が幅広となる
こともなく、乗車姿勢が損われずに済むといった利点が
ある。

しかも、上記構成によると、副変速機30の出力軸とな
る第３の副変速軸36は、入力軸となる第１の副変速軸34
の上方に配置されているので、この第３の副変速軸36と
駆動軸59との連結部を、ミッションケース31の上部に位
置させることができる。そのため、第３の副変速軸36と
駆動軸59との連結部の地上高を無理なく引き上げること
ができ、自動四輪車で不整地を走行した場合でも、これ
ら両軸36,59の連結部やブーツ65が地上の突起物に衝突
し難くなる。

なお、上記実施例の副変速機は、前後進の切換えの他
に、前進用ＨレンジとＬレンジを装備したが、場合によ
ってはこの前進用ＨレンジとＬレンジを省略して前後進
の切換えのみとしても良い。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、副変速機を装備しない
既存のクランクケースに、単にミッションケースを連結
するための小改良を施すのみで、副変速機を組み込むこ
とが可能となるので、副変速機を装備するに当たって、
従来のように高価なクランクケースを新たに作り直す必
要もなく、その分、安価に提供することができる。

それとともに、副変速軸は前後に延びるから、ミッシ
ョンケース自体が側方に大きく張り出さずに済むととも
に、クランクケース幅の増大も抑えることができ、装置
全体をコンパクト化することができる。

しかも、副変速機の出力軸は、入力軸の上方に配置さ
れているので、この出力軸と駆動軸との連結部をミッシ
ョンケースの上部に位置させることができる。そのた
め、出力軸と駆動軸との連結部の地上高を無理なく引き
上げることができ、凹凸の激しい不整地を走行した場合
でも、これら両軸の連結部が地上の突起物に衝突し難く
なるといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は変速装置全体
の断面図、第２図は副変速機を一部断面した後面図、第
３図は第２図中III−III線に沿う断面図、第４図は自動
四輪車の平面図、第５図は自動四輪車の側面図である。 １……車体（フレーム）、12……クランクケース、16…
…主変速機、17……第１の変速軸、18……第２の変速
軸、26,27……傘歯車、30……副変速機、31……ミッシ
ョンケース、34……入力軸（第１の副変速軸）、36……
出力軸（第３の副変速軸）、40……後進用小歯車、41…
…Ｈレンジ用小歯車、42……Ｌレンジ用小歯車、43……
後進用第１大歯車、44……後進用第２大歯車、46……Ｈ
レンジ用大歯車、47……Ｌレンジ用大歯車、48……クラ
ッチ歯車。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクケースの内部に、主変速機の変速
   軸を車体の左右方向に沿って横置きに収容し、この変速
   軸の出力端に副変速機を付設するとともに、 この副変速機の出力端に上記車体の後方に向けて延びる
   駆動軸を連結し、この駆動軸を後車軸に連動させた車両
   の変速装置において、 上記副変速機は、上記クランクケースとは別体をなすミ
   ッションケースと、このミッションケースの内部に収容
   され、上記車体の前後方向に沿って互いに平行に配置さ
   れた入力軸および出力軸と、これら各軸上に配置され、
   噛み合うことにより上記入力軸と出力軸とを連動させる
   歯車と、を有し、 この副変速機のミッションケースは、上記クランクケー
   スに対し後方から取り外し可能に連結され、上記副変速
   機の入力軸と上記主変速機の変速軸とは、傘歯車を介し
   て互いに連動されているとともに、上記駆動軸に連結さ
   れる上記副変速機の出力軸は、上記入力軸の上方に配置
   されていることを特徴とする車両の変速装置。