JP5086956B2 - 多段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、互いに平行な歯車軸にそれぞれ複数の駆動歯車と被動歯車が変速段毎に常時噛み合い状態で軸支された多段変速機に関する。

この常時噛合い式の多段変速機は、駆動歯車と被動歯車の一方が歯車軸に固定され、他方が歯車軸に回転自在に軸支され、係合手段により回転自在の歯車のうち歯車軸に係合する歯車を切り換えることで変速を行う。
この歯車と歯車軸の係合に、カム部材により作動する揺動爪部材を用いた構成が、同じ出願人により先に出願された例にある（特許文献１）。

特願２００８−０９３７０２

同特許文献１に開示された多段変速機の係合手段は、歯車軸に設けられた支軸ピンに軸支されて揺動する揺動爪部材が、支軸ピンに巻回されたねじりコイルスプリングにより係合する揺動方向に付勢されるようにしており、軸方向に摺動するカムロッドのカム面に当接するピン部材が進退することで該揺動爪部材が揺動して係合および係合解除を行う。

ねじりコイルスプリングは揺動爪部材に寄り添って支軸ピンに数回巻いて巻回されるので、軸方向にねじりコイルスプリング専用のスペースが必要とされ、歯車軸が軸方向に大型化する。

また、ねじりコイルスプリングが揺動爪部材の一方の側に寄り添って配置され、揺動爪部材のピン部材が当接するピン受部側が軸方向片側部が欠損されて幅狭くし他方の係合爪部を幅広くして遠心力が係合爪部に大きく作用するようにしており、よって揺動爪部材は軸方向両側が非対称である。

歯車と歯車軸の相対回転方向の両方向で係合および係合解除がなされるべくピン受部と係合爪部を周方向に互いに反対に配置させた２種類の揺動爪部材が歯車軸に設けられているが、揺動爪部材自体が非対称であり、かつ揺動爪部材の一方の側に寄り添ってねじりコイルスプリングが配置される構造なので、２種類の揺動爪部材は互いに形状が異なり、同じ形状の揺動爪部材を使用することができない。

本発明は、先願の多段変速機におけるかかる点を改良したもので、その目的とする処は、揺動爪部材を揺動付勢する付勢手段専用の軸方向スペースを必要とせず、歯車と歯車軸の相対回転方向の両方向で係合および係合解除する２種類の揺動爪部材に同じものを使用することができる多段変速機を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、互いに平行な歯車軸にそれぞれ複数の駆動歯車と被動歯車が変速段毎に常時噛み合い状態で軸支され、前記駆動歯車と前記被動歯車の一方の複数の歯車が歯車軸に固定され、他方の複数の歯車と歯車軸との間に設けられ互いの係合を行う係合手段が切り換え駆動されて変速を行う多段変速機において、前記係合手段は、各歯車の内周面に周方向に係合面を有して突出して形成された係合凸部と、前記歯車軸の中空内周面に軸方向に移動自在に摺接され摺接面に複数のカム溝が軸方向所要箇所に形成されたカムロッドと、前記歯車軸の所要箇所に径方向に貫通した貫通孔に嵌挿され前記軸方向に移動するカムロッドの摺接面と前記カム溝に交互に接して進退するピン部材と、前記歯車軸に設けられた支軸ピンに軸支されて揺動し前記ピン部材を受けるピン受部と前記係合凸部の係合面に当接する係合爪部とを揺動中心に関して互いに反対側に有し前記ピン部材の進退で揺動して前記係合爪部で前記係合凸部と係合および係合解除を行う揺動爪部材と、前記係合爪部を係合凸部の係合面に係合する揺動方向に前記揺動爪部材を付勢する付勢手段とを備え、前記付勢手段は、前記揺動爪部材の係合爪部の内側面と対向する前記歯車軸の面との間に介装された圧縮スプリングであり、前記揺動爪部材は、前記ピン受部が揺動中心に関して反対側の前記係合爪部側より幅が狭く形成されている多段変速機とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の多段変速機において、前記圧縮スプリングは、前記歯車軸の軸方向を長径とする楕円形状をなし、前記楕円形状をした圧縮スプリングの長径は、前記揺動爪部材のピン受部の幅より大きいことを特徴とする。

請求項１記載の多段変速機によれば、揺動爪部材を揺動付勢する付勢手段が、揺動爪部材の係合爪部の内側面と対向する前記歯車軸の面との間に介装された圧縮スプリングであるので、軸方向にスプリング専用のスペースが不要であり、歯車軸の軸方向の大型化を避けることができる。

また、圧縮スプリングを揺動爪部材の軸方向幅の中央に配置して揺動爪部材自体を軸方向両側を対称に形成することができ、よって歯車と歯車軸の相対回転方向の両方向で係合および係合解除がなされる２種類の揺動爪部材を同じ形状の揺動爪部材とすることができ、形状の異なる揺動爪部材を用意する必要がない。

揺動爪部材は、ピン受部が揺動中心に関して反対側の前記係合爪部側より幅が狭く形成されているので、幅広の係合爪部側に遠心力が大きく作用して係合する側に揺動爪部材を揺動することができる。

また、ピン受部は、ピン部材を受け止めるだけの幅を具えれば足りるので、揺動爪部材を小型に形成することができ、かつ他方の係合爪部の遠心力による揺動を容易にすることができる。

請求項２記載の多段変速機によれば、圧縮スプリングが歯車軸の軸方向を長径とする楕円形状をなし、楕円形状をした圧縮スプリングの長径は、揺動爪部材のピン受部の幅より大きいので、揺動爪部材のピン受部を揺動可能に嵌合する溝を歯車軸に周方向に一周に亘って形成しても圧縮スプリングは溝を跨いで受け止められる。
したがって、歯車軸の加工を容易にするとともに、揺動爪部材を安定して歯車軸に組み付けることができる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図２０に基づいて説明する。
本実施の形態に係る多段変速機10は、自動二輪車に搭載される内燃機関に組み込まれて構成されている。
図１は、該多段変速機10の断面図であり、同図１に示すように、該多段変速機10は、内燃機関と共通の機関ケース１に設けられている。
左右割りの左機関ケース１Ｌと右機関ケース１Ｒが合体して構成された機関ケース１は、変速室２を形成しており、同変速室２にメイン歯車軸11とカウンタ歯車軸12が互いに平行に左右方向に指向して回転自在に軸支されている。

メイン歯車軸11は、左機関ケース１Ｌの側壁と右機関ケース１Ｒの側壁１RRにベアリング３Ｌ，３Ｒを介して回転自在に軸支され、右ベアリング３Ｒを貫通して変速室２から突出した右端部には多板式の摩擦クラッチ５が設けられている。

摩擦クラッチ５の左側には、図示されないクランク軸の回転が伝達されるプライマリ被動ギヤ４がメイン歯車軸11に回転自在に軸支されている。
内燃機関のクランク軸の回転がプライマリ被動ギヤ４から係合状態の摩擦クラッチ５を介してメイン歯車軸11に伝達される。

他方、カウンタ歯車軸12も、左機関ケース１Ｌの側壁と右機関ケース１Ｒの側壁１RRにベアリング７Ｌ，７Ｒを介して回転自在に軸支され、左ベアリング７Ｌを貫通して変速室２から突出した左端部には出力スプロケット（図示せず）がスプライン嵌合して固定される。

出力スプロケットに巻き掛けられた駆動チェーンが後方の図示されない後輪を駆動するスプロケットに巻き掛けられ、カウンタ歯車軸12の回転動力が後輪に伝達され、車両が走行する。

メイン歯車軸11には、左右のベアリング３Ｌ，３Ｒの間に駆動変速歯車ｍ群がメイン歯車軸11と一体に回転可能にメイン歯車軸11に構成されている。
右ベアリング３Ｒに沿って第１駆動変速歯車ｍ１がメイン歯車軸11に一体に形成され、メイン歯車軸11の同第１駆動変速歯車ｍ１と左ベアリング３Ｌとの間に形成されたスプラインに右から左へ順に順次径を大きくした第２，第３，第４，第５，第６駆動変速歯車ｍ２，ｍ３，ｍ４，ｍ５，ｍ６がスプライン嵌合されている。

他方、カウンタ歯車軸12には、左右のベアリング７Ｌ，７Ｒの間に被動変速歯車ｎ群が円環状の軸受カラー部材13を介して回転自在に軸支されている。
カウンタ歯車軸12において、右ベアリング７Ｒの左に介装されたカラー部材14Ｒを介して外装された右端の軸受カラー部材13と、左ベアリング７Ｌの右に介装されたカラー部材14Ｌを介して外装された左端の軸受カラー部材13との間に、等間隔に５つの軸受カラー部材13が外装され、この全部で７つの軸受カラー部材13の隣り合う軸受カラー部材13，13間に跨るようにして右から左へ順に順次径を小さくした第１，第２，第３，第４，第５，第６被動変速歯車ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６が回転自在に軸支されている。

メイン歯車軸11と一体に回転する第１，第２，第３，第４，第５，第６駆動変速歯車ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４，ｍ５，ｍ６は、カウンタ歯車軸12に回転自在に軸支される対応する第１，第２，第３，第４，第５，第６被動変速歯車ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６にそれぞれ常時噛み合っている。

第１駆動変速歯車ｍ１と第１被動変速歯車ｎ１の噛合が、最も減速比の大きい１速を構成し、第６駆動変速歯車ｍ６と第６被動変速歯車ｎ６の噛合が、最も減速比の小さい６速を構成し、その間順次減速比が小さくなって２速、３速、４速、５速が構成される。

カウンタ歯車軸12に変速段が奇数段の奇数段歯車（第１，第３，第５被動変速歯車ｎ１，ｎ３，ｎ５）と変速段が偶数段の偶数段歯車（第２，第４，第６被動変速歯車ｎ２，ｎ４，ｎ６）が交互に配列されることになる。

中空筒状をなすカウンタ歯車軸12は、各被動変速歯車ｎと係合可能な係合手段20が後記するように組み込まれ、後記するように係合手段20の１構成要素である種類ごと２本ずつ４種類の計８本のカムロッドＣ（Ｃao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbe）がカウンタ歯車軸12の中空内周面に形成された後記するカム案内溝12ｇに嵌合して軸方向に移動自在に設けられる。

このカムロッドＣを駆動して変速する変速駆動手段50の１構成要素であるコントロールロッド51が、カウンタ歯車軸12の中空中心軸に挿入されており、コントロールロッド51の軸方向の移動は、ロストモーション機構52，53を介して連動してカムロッドＣを軸方向に移動する。

このコントロールロッド51を軸方向に移動する機構が、右機関ケース１Ｒに設けられている。
コントロールロッド51の軸方向の移動は、ロストモーション機構52，53を介してカムロッドＣを軸方向に連動し、このカムロッドＣの移動がカウンタ歯車軸12に組み込まれた係合手段20により各被動変速歯車ｎを選択的にカウンタ歯車軸12と係合して変速を行う。

図６を参照して、変速駆動手段50のコントロールロッド51は、円柱棒状をなし、軸方向の左右２か所に縮径して形成された外周凹部51ａ，51ｂがそれぞれ所定長さに亘って形成されている。

コントロールロッド51の左端は平行な平面で円弧部が切欠かれた２面巾カット端部51aaとなっており、その２面巾カット端部51aaにピン孔51ｈが両平面を貫通するように穿孔されている。
コントロールロッド51の右端は雄ねじが形成された雄ねじ端部51bbとなっており、雄ねじ端部51bbの手前に６角形状のナット部51ｃが形成されている。

このコントロールロッド51の左右の外周凹部51ａ，51ｂにそれぞれ対応してロストモーション機構52，53が組み付けられる。
左右のロストモーション機構52，53は、同じ構造のものを互いに左右対称になるように配設している。

左側のロストモーション機構52は、コントロールロッド51を摺動自在に嵌挿するスプリングホルダ52ｈが長尺ホルダ52hlと短尺ホルダ52hsの連結で構成され、内周面にコントロールロッド51の外周凹部51ａに対応する内周凹部52haが形成されている。

このスプリングホルダ52ｈにコントロールロッド51を貫通させてスプリングホルダ52ｈを外周凹部51ａに位置させたとき、スプリングホルダ52ｈの内周凹部52haとコントロールロッド51の外周凹部51ａの両空間が共通の空間を構成する。

スプリングホルダ52ｈの内周凹部52haとコントロールロッド51の外周凹部51ａの両空間に跨るようにスプリング受けである左右一対のコッタ52ｃ，52ｃが対向して嵌挿され、両コッタ52ｃ，52ｃ間にコントロールロッド51に巻回される圧縮コイルスプリング52ｓが介装されて両コッタ52ｃ，52ｃを離間する方向に付勢する。
なお、コッタ52ｃは、スプリングホルダ52ｈの内周凹部52haの内径を外径とし、コントロールロッド51の外周凹部51ａの外径を内径とした中空円板状をなし、組み付けのため半割りにされている。

右側のロストモーション機構53（スプリングホルダ53ｈ，長尺ホルダ53hl，短尺ホルダ53hs，内周凹部53ha，コッタ53ｃ，圧縮コイルスプリング53ｓ）も同じ構造をしてコントロールロッド51の外周凹部51ｂに配設される。
したがって、コントロールロッド51が軸方向に移動すると、左右のロストモーション機構52，53の圧縮コイルスプリング52ｓ，53ｓを介してスプリングホルダ52ｈ，53ｈが軸方向に移動する。

このコントロールロッド51の左右の外周凹部51ａ，51ｂに取り付けられたロストモーション機構52，53のスプリングホルダ52ｈ，53ｈの外周面に、８本のカムロッドＣ（Ｃao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbe）が放射位置にあって当接される（図７参照）。

カムロッドＣは、断面が矩形で軸方向に長尺に延びる角柱棒状部材であり、スプリングホルダ52ｈ，53ｈと接する内周側面の反対側の外周側面がカム面を形成しており、カム面にカム溝ｖが所要３か所に形成され、内周側面にはスプリングホルダ52ｈ，53ｈのいずれか一方を左右から挟むように係止する一対の係止爪ｐが突出している。
カムロッドＣは、断面が特別な形状をしておらず概ね外形が単純な矩形の角柱棒状部材であるので、カムロッドＣを容易に製造することができる。

カム溝ｖ１，ｖ３，ｖ５が奇数段歯車（第１，第３，第５被動変速歯車ｎ１，ｎ３，ｎ５）に対応する３か所に形成された奇数段用カムロッドＣao，Ｃboには、正回転（加速時に被動変速歯車ｎからカウンタ歯車軸12に力が加わる回転方向）用と逆回転（減速時に被動変速歯車ｎからカウンタ歯車軸12に力が加わる回転方向）用の２種類があり、一方の正回転奇数段用カムロッドＣaoは、内周側面に右側スプリングホルダ53ｈに係止する係止爪ｐを有し、他方の逆回転奇数段用カムロッドＣboは、内周側面に左側スプリングホルダ52ｈに係止する係止爪ｐを有する（図７参照）。

同様に、カム溝ｖ２，ｖ４，ｖ６が偶数段の偶数段歯車（第２，第４，第６被動変速歯車ｎ２，ｎ４，ｎ６）に対応する３か所に形成された偶数段用カムロッドＣae，Ｃbeには、正回転用と逆回転用の２種類があり、一方の正回転偶数段用カムロッドＣaeは、内周側面に左側スプリングホルダ52ｈに係止する係止爪ｐを有し、他方の逆回転偶数段用カムロッドＣbeは、内周側面に右側スプリングホルダ53ｈに係止する係止爪ｐを有する（図７参照）。

したがって、コントロールロッド51の軸方向の移動により、右側のロストモーション機構53の圧縮コイルスプリング53ｓを介してスプリングホルダ53ｈとともに正回転奇数段用カムロッドＣaoと逆回転偶数段用カムロッドＣbeが軸方向に連動し、左側のロストモーション機構52のコイルスプリング52ｓを介してスプリングホルダ52ｈとともに逆回転奇数段用カムロッドＣboと正回転偶数段用カムロッドＣaeが軸方向に連動する。

図７に示すように、コントロールロッド51のナット部51ｃより右側の右端部分には、円筒状をしたコントロールロッド操作子55が、その内側に嵌装されたボールベアリング56を介して取り付けられる。

ボールベアリング56は、軸方向に２個連結したもので、コントロールロッド51のナット部51ｃより右側の右端部分に嵌入され、雄ねじ端部51bbに螺合されるナット57によりナット部51ｃとの間で挟まれて締結される。

したがって、コントロールロッド操作子55は、コントロールロッド51の右端部を回転自在に保持している。
このコントロールロッド操作子55の螺着されたナット57より右側に延出した円筒部に直径方向に穿孔したピン孔55ｈが形成されており、同ピン孔55ｈにシフトピン58が貫通する。
なお、コントロールロッド51の左端の２面巾カット端部51aaに形成されたピン孔51ｈには係合ピン59が貫通する。

コントロールロッド操作子55に貫通されたシフトピン58は、図１を参照して、両端を突出させている。
右機関ケース１Ｒの側壁１RRの右方に突出したガイド部１Raに溝条60が左右方向に指向して形成されており、この溝条60にシフトピン58の突出した一端頭部が摺動自在に嵌合してシフトピン58の回り止めとしている。

側壁１RRには右方に突出して支軸65が植設されて、同支軸65にベアリング66を介してシフトドラム67が回動自在に軸支されており、このシフトドラム67のシフト溝67ｖにシフトピン58の突出した他端部が摺動自在に嵌合している。

シフトドラム67のシフト溝67ｖは、ドラム外周面に略一周に亘って螺旋を描くように形成され、その間に所定回動角度（例えば60度）毎に１速から６速までの各変速段位置およびその途中にニュートラル位置が形成されている。

したがって、シフトドラム67の回動は、シフト溝67ｖに嵌合するシフトピン58をコントロールロッド操作子55とともに軸方向に移動させる。
コントロールロッド操作子55はコントロールロッド51の右端部を回転自在に保持しているので、結局シフトドラム67の回動はコントロールロッド51を軸方向に移動させる。

このシフトドラム67は、図示されないシフトセレクトレバーの手動操作によってシフト伝達手段（図示せず）を介して回動する。
シフト伝達手段は、シフトドラム67を所定角度毎の変速段位置に安定して保持させるシフトカム部材などの機構を備えてシフトセレクトレバーの操作動力をシフトドラム67の側縁に形成されたギヤ67ｇに伝達してシフトドラム67を順次変速段位置に回動する。

以上のように、変速駆動手段50は、シフトセレクトレバーの手動操作によってシフトドラム67が回動し、シフトドラム67の回動がシフト溝67ｖに嵌合したシフトピン58を案内して軸方向に移動し、シフトピン58の移動がコントロールロッド操作子55を介してコントロールロッド51を軸方向に移動し、コントロールロッド51の移動がロストモーション機構52，53を介して係合手段20の８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeを連動する。

ロストモーション機構52，53が組み付けられたコントロールロッド51は、カウンタ歯車軸12の中空内に挿入され中心軸に配設される。
この中空円筒状のカウンタ歯車軸12は、内径がロストモーション機構52，53のスプリングホルダ52ｈ，53ｈの外径に略等しく、コントロールロッド51に取り付けられたスプリングホルダ52ｈ，53ｈを摺動自在に嵌挿する。

そして、カウンタ歯車軸12の中空の内周面における８か所の放射位置に断面が矩形の８本のカム案内溝12ｇが軸方向に指向して延出形成されている（図９参照）。
８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeは、図７に示す配列で対応するカム案内溝12ｇに摺動自在に嵌合する。
同種類のカムロッドＣは、対称位置に配設される。
カウンタ歯車軸12に対するカム部材Ｃの回り止めとなるカム案内溝12ｇは、断面コ字状の単純な形状をして簡単に加工成形できる。

カム案内溝12ｇの深さはカムロッドＣの放射方向の幅に等しく、よってカムロッドＣの外周側面であるカム面はカム案内溝12ｇの底面に摺接し、内周側面は中空内周面と略同一面をなしてスプリングホルダ52ｈ，53ｈの外周面に接し、内周側面から突出した係止爪ｐはスプリングホルダ52ｈ，53ｈのいずれかを両側から挟むようにして掴む。

中空筒状をなすカウンタ歯車軸12は、軸受カラー部材13を介して被動変速歯車ｎが軸支される中央円筒部12ａの左右両側に外径が縮径された左側円筒部12ｂと右側円筒部12ｃが形成されている（図８参照）。

左側円筒部12ｂにはワッシャ14Ｌを介してベアリング７Ｌが嵌合されるとともに、一部スプライン12ｓが形成されて出力スプロケット（図示せず）がスプライン嵌合され、他方、右側円筒部12ｃにはワッシャ14Ｒを介してベアリング７Ｒが嵌合される（図１，図２，図３参照）。

カウンタ歯車軸12の中空内は、カム案内溝12ｇが形成される内径がスプリングホルダ52ｈ，53ｈの外径に等しい小径内周面と、同小径内周面の両側の内径がカム案内溝12ｇの底面と略同一周面をなす大径内周面とが形成されている（図２，図３参照）。
右側の拡大内径部の内側に前記コントロールロッド操作子55が半分程挿入されている。

コントロールロッド51の左端の２面巾カット端部51aaに形成されたピン孔51ｈを貫通した係合ピン59は、その両端を対称位置にあるカム案内溝12ｇ，12ｇに係合して回り止めとしており、よってコントロールロッド51はカウンタ歯車軸12に対して軸方向に相対的に移動することを可能としながら相対的な回転を規制されて一体的に回転する。
カム案内溝12ｇを利用して係合ピン59を係合する簡単な構成で、カウンタ歯車軸12に対するコントロールロッド51の回り止めとすることができる。

このように、カウンタ歯車軸12の中空内にコントロールロッド51とロストモーション機構52，53と８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeが組み込まれると、これら全てが一緒に回転し、コントロールロッド51が軸方向に移動すると、左側ロストモーション機構52のコイルスプリング52ｓを介して逆回転奇数段用カムロッドＣboと正回転偶数段用カムロッドＣaeが軸方向に連動し、右側ロストモーション機構53のコイルスプリング53ｓを介して正回転奇数段用カムロッドＣaoと逆回転偶数段用カムロッドＣbeが軸方向に連動する。

ロストモーション機構52，53がカウンタ歯車軸12の軸方向に並んでコントロールロッド51の外周面と複数のカムロッドＣの内側面との間に介装されるので、カウンタ歯車軸12の中空内にあってコントロールロッド51，ロストモーション機構52，53，カムロッドＣと径方向に重なる構造で多段変速機10の軸方向の拡大を避け、ロストモーション機構52，53をカウンタ歯車軸12の中空内にコンパクトに収容して、多段変速機10自体の小型化を図ることができる。

ロストモーション機構52，53は、コントロールロッド51上に軸方向に２つ設け、各ロストモーション機構52，53は互いに別のカムロッドＣを連動するので、１本のコントロールロッド51の移動に対して複数のカムロッドＣに２種類の異なる動きをさせて変速を滑らかにさせることを可能とするとともに、ロストモーション機構52，53を対称な構造として、製造コストを抑えるとともに組立て時の部品管理を容易とする。

ロストモーション機構52，53がコントロールロッド51の外周面と複数のカムロッドＣの内側面との間に介装されるスプリングホルダ52ｈ，53ｈの内周凹部52ha，53haとコントロールロッド51の外周凹部51ａ，51ｂで形成される空間にコイルスプリング52ｓ，53ｓが介装されるので、同じ形状のロストモーション機構52，53をコントロールロッド51上に構成することができる。

図８に示すように、カウンタ歯車軸12の軸受カラー部材13を介して被動変速歯車ｎが軸支される中央円筒部12ａは、外径が大きく厚肉に構成されており、この厚肉の外周部に周方向に一周する幅狭の周方向溝12cvが第１，第２，第３，第４，第５，第６被動変速歯車ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６に対応して軸方向に亘って等間隔に６本形成されるとともに、軸方向に指向した軸方向溝12avが周方向に亘って等間隔に４本形成されている。

さらに、カウンタ歯車軸12の中央円筒部12ａの外周部には、４本の軸方向溝12avで区画された４つの部分が各周方向溝12cvにおいて周方向溝12cvの溝幅を隣り合う軸方向溝12av，12av間に亘って長尺に左右均等に拡大した長尺矩形凹部12ｐと、周方向溝12cvの溝幅を隣り合う軸方向溝12av，12av間の一部で左右均等に拡大した短尺矩形凹部12ｑとが、軸方向に交互に形成されている。

長尺矩形凹部12ｐの底面の周方向に離れた２か所に軸方向に長尺の楕円形をして周方向溝12cvに跨って若干凹んだスプリング受部12ｄ，12ｄが形成されている。
また、短尺矩形凹部12ｑと軸方向溝12avとの間の厚肉部で周方向溝12cv上にピン孔12ｈが前記カム案内溝12ｇまで径方向に穿孔されている。

すなわち、カウンタ歯車軸12の中空内周面から周方向の８か所に刻設されたカム案内溝12ｇの放射方向にピン孔12ｈが穿孔される。
各周方向溝12cv上にはそれぞれ４か所ピン孔12ｈが形成される。

スプリング受部12ｄには、楕円形に巻回された圧縮スプリング22がその端部を嵌装させて設けられる。
ピン孔12ｈにはピン部材23が摺動自在に嵌挿される。
なお、ピン孔12ｈが連通するカム案内溝12ｇの幅は、ピン部材23の外径幅より小さい。
したがって、ピン孔12ｈを進退するピン部材23がカム案内溝12ｇに脱落することがないので、カウンタ歯車軸12への係合手段20の組み付けを容易にする。

カム案内溝12ｇにはカムロッドＣが摺動自在に嵌合されるので、ピン孔12ｈに嵌挿されたピン部材23は中心側端部が対応するカムロッドＣのカム面に接し、カムロッドＣの移動でカム溝ｖがピン孔12ｈに対応するとピン部材23がカム溝ｖに落ち込み、カム溝ｖ以外の摺接面が対応するとピン部材は摺接面に乗り上げ、カムロッドＣの移動により進退する。
ピン孔12ｈ内でのピン部材23の進退は、その遠心側端部を周方向溝12cvの底面より外側に出没させる。

以上のような構造のカウンタ歯車軸12の中央円筒部12ａの外周部に形成された長尺矩形凹部12ｐと短尺矩形凹部12ｑと両凹部間を連通する周方向溝12cvに、揺動爪部材Ｒが埋設され、軸方向溝12avに揺動爪部材Ｒを揺動自在に軸支する支軸ピン26が埋設される。
このようにして、全ての揺動爪部材Ｒが組み付けられた状態を図１１に示す。

図１０の分解斜視図には、奇数段歯車（第１，第３，第５被動変速歯車ｎ１，ｎ３，ｎ５）に対応する周方向溝12cvおよび長尺矩形凹部12ｐ，短尺矩形凹部12ｑに埋設される４個の揺動爪部材Ｒと、偶数段の偶数段歯車（第２，第４，第６被動変速歯車ｎ２，ｎ４，ｎ６）に対応する周方向溝12cvおよび長尺矩形凹部12ｐ，短尺矩形凹部12ｑに埋設される４個の揺動爪部材Ｒとが、互いの相対角度位置関係を維持した姿勢で図示されており、加えて各揺動爪部材Ｒを軸支する支軸ピン26および各揺動爪部材Ｒに作用する圧縮スプリング22とピン部材23が示されている。

揺動爪部材Ｒは、全て同じ形状のものを使用しており、軸方向視で略円弧状をなし、中央に支軸ピン26が貫通する貫通孔の外周部が欠損して軸受凹部Ｒｄが形成されており、同軸受凹部Ｒｄの揺動中心に関して一方の側に長尺矩形凹部12ｐに揺動自在に嵌合する幅広矩形の係合爪部Ｒｐが形成され、他方の側にはピン孔12ｈが形成された周方向溝12cvに揺動自在に嵌合する幅狭のピン受部Ｒｒが延出し、その端部は短尺矩形凹部12ｑに至り幅広に拡大した幅広端部Ｒｑが形成されている。

揺動爪部材Ｒは、ピン受部Ｒｒがピン孔12ｈが形成された周方向溝12cvに嵌合し、一方の係合爪部Ｒｐが長尺矩形凹部12ｐに嵌合するとともに軸受凹部Ｒｄが軸方向溝12avに合致し、他方の幅広端部Ｒｑが短尺矩形凹部12ｑに嵌合する。
そして、合致した軸受凹部Ｒｄと軸方向溝12avに支軸ピン26が嵌合される。

揺動爪部材Ｒは、嵌合する周方向溝12cvに関して左右対称に形成されており、一方の幅広矩形の係合爪部Ｒｐが他方のピン受部Ｒｒおよび幅広端部Ｒｑより重く、支軸ピン26に軸支されてカウンタ歯車軸12とともに回転したとき、遠心力に対して係合爪部Ｒｐが重錘として作用して遠心方向に突出するように揺動爪部材Ｒを揺動させる。

揺動爪部材Ｒは、ピン受部Ｒｒが揺動中心に関して反対側の係合爪部Ｒｐ側より幅が狭く形成されている。
また、ピン受部Ｒｒは、ピン部材23を受け止めるだけの幅を具えれば足りるので、揺動爪部材Ｒを小型に形成することができ、かつ他方の係合爪部Ｒｐの遠心力による揺動を容易にすることができる。

周方向に隣り合う揺動爪部材Ｒは、互いに対称な姿勢にカウンタ歯車軸12に組み付けられるので、互いに所定間隔を存して対向する係合爪部Ｒｐ，Ｒｐは共通の長尺矩形凹部12ｐに嵌合し、他方の互いの近接する幅広端部Ｒｑは共通の短尺矩形凹部12ｑに嵌合する。

揺動爪部材Ｒの係合爪部Ｒｐの内側にカウンタ歯車軸12のスプリング受部12ｄに一端を支持された圧縮スプリング22が介装され、ピン受部Ｒｒの内側にピン孔12ｈに嵌挿されたピン部材23がカムロッドＣとの間に介装される。

このようにして、揺動爪部材Ｒが、支軸ピン26に揺動自在に軸支されてカウンタ歯車軸12の長尺矩形凹部12ｐ，短尺矩形凹部12ｑ，周方向溝12cvに埋設され、一方の係合爪部Ｒｐが圧縮スプリング22により外側に付勢され、他方のピン受部Ｒｒがピン部材23の進退により押圧されることで、圧縮スプリング22の付勢力に抗して揺動爪部材Ｒが揺動する。

ピン部材23が遠心方向に進行して揺動爪部材Ｒを揺動したときは、揺動爪部材Ｒは係合爪部Ｒｐが長尺矩形凹部12ｐに没してカウンタ歯車軸12の中央円筒部12ａの外周面より外側に突出するものはない。
また、ピン部材23が退行したときは、圧縮スプリング22により付勢された係合爪部Ｒｐがカウンタ歯車軸12の中央円筒部12ａの外周面より外側に突出し被動変速歯車ｎと係合可能とする。

揺動爪部材Ｒの係合爪部Ｒｐの内側面と対向するカウンタ歯車軸12の長尺矩形凹部12ｐとの間に圧縮スプリング22が介装されるので、軸方向にスプリング専用のスペースが不要であり、カウンタ歯車軸12の軸方向の大型化を避けることができるとともに、圧縮スプリング22を揺動爪部材Ｒの軸方向幅の中央に配置して揺動爪部材Ｒ自体を軸方向両側を対称に形成することができ、よって被動変速歯車ｎとカウンタ歯車軸12の相対回転方向の両方向で係合および係合解除がなされる２種類の揺動爪部材を同じ形状の揺動爪部材Ｒとすることができ、形状の異なる揺動爪部材を用意する必要がない。

圧縮スプリング22がカウンタ歯車軸12の軸方向を長径とする楕円形状をなし、楕円形状をした圧縮スプリング22は、長径が揺動爪部材Ｒのピン受部Ｒｒの幅より大きく、ピン受部Ｒｒを揺動可能に嵌合する周方向に一周に亘って形成される周方向溝12cvを跨いで受け止められるので、カウンタ歯車軸12の加工を容易にするとともに、揺動爪部材Ｒを安定してカウンタ歯車軸12に組み付けることができる。

奇数段歯車（第１，第３，第５被動変速歯車ｎ１，ｎ３，ｎ５）に対応する４個の揺動爪部材Ｒと、偶数段の偶数段歯車（第２，第４，第６被動変速歯車ｎ２，ｎ４，ｎ６）に対応する４個の揺動爪部材Ｒは、互いに軸中心に90度回転した相対角度位置関係にある。

奇数段歯車（第１，第３，第５被動変速歯車ｎ１，ｎ３，ｎ５）に対応する４個の揺動爪部材Ｒは、歯車の正回転方向で当接して各奇数段被動変速歯車ｎ１，ｎ３，ｎ５とカウンタ歯車軸12とが同期して回転するように係合する正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoと、歯車の逆回転方向で当接して各奇数段被動変速歯車ｎ１，ｎ３，ｎ５とカウンタ歯車軸12とが同期して回転するように係合する逆回転奇数段係合部材Ｒboとが、それぞれ対称位置に一対ずつ設けられる。

同様に、偶数段歯車（第２，第４，第６被動変速歯車ｎ２，ｎ４，ｎ６）に対応する４個の揺動爪部材Ｒは、歯車の正回転方向で当接して各偶数段被動変速歯車ｎ２，ｎ４，ｎ６とカウンタ歯車軸12とが同期して回転するように係合する正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeと、歯車の逆回転方向で当接して各偶数段被動変速歯車ｎ２，ｎ４，ｎ６とカウンタ歯車軸12とが同期して回転するように係合する逆回転偶数段係合部材Ｒbeとが、それぞれ対称位置に一対ずつ設けられる。

正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoが前記正回転奇数段用カムロッドＣaoの移動により進退するピン部材23により揺動し、逆回転奇数段係合部材Ｒboが前記逆回転奇数段用カムロッドＣboの移動により進退するピン部材23により揺動する。
同様に、正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeが前記正回転偶数段用カムロッドＣaeの移動により進退するピン部材23により揺動し、逆回転偶数段係合部材Ｒbeが前記逆回転偶数段用カムロッドＣbeの移動により進退するピン部材23により揺動する。

カウンタ歯車軸12に係合手段20を組み込む場合、まず右端の軸受カラー部材13を中央円筒部12ａの外周端部に外装し、その軸受カラー部材13の内側の軸方向溝12avに支軸ピン26の一端を嵌入するようにして右端の係合手段20を組み込み、次の軸受カラー部材13を前記支軸ピン26の他端を覆うように外装した後、前段と同じようにして次段の係合手段20を組み込むことを、順次繰り返して、最後に左端の軸受カラー部材13を外装して終了する。

図１２に示すように、軸受カラー部材13は、中央円筒部12ａの長尺矩形凹部12ｐおよび短尺矩形凹部12ｑ以外の軸方向位置に外装され、それは軸方向溝12avに一列に連続して埋設される支軸ピン26の隣り合う支軸ピン26，26に跨って配置され、支軸ピン26および揺動爪部材Ｒの脱落を防止する。
カウンタ歯車軸12の中央円筒部12ａの軸方向溝12avに埋設される支軸ピン26は、中央円筒部12ａの外周面に接する深さに埋設されるので、軸受カラー部材13が外装されると、ガタなく固定される。

７個の軸受カラー部材13がカウンタ歯車軸12に等間隔に外装され、隣り合う軸受カラー部材13，13間に跨るようにして被動変速歯車ｎが回転自在に軸支される。
各被動変速歯車ｎは、左右内周縁部（内周面の左右周縁部）に切欠きが形成されて左右切欠きの間に薄肉環状の突条30が形成されており、この突条30を挟むように左右の軸受カラー部材13，13が切欠きに滑動自在に係合する（図２，図３参照）。

この各被動変速歯車ｎの内周面の突条30に係合凸部31が周方向に等間隔に６箇所形成されている（図２，図３，図４，図５参照）。
係合凸部31は、側面視（図４，図５に示す軸方向視）で薄肉円弧状をなし、その周方向の両端面が前記揺動爪部材Ｒの係合爪部Ｒｐと係合する係合面をなす。

正回転奇数段揺動爪部材Ｒao（正回転偶数段揺動爪部材Ｒae）と逆回転奇数段係合部材Ｒbo（逆回転偶数段係合部材Ｒbe）は、互いに対向する側に係合爪部Ｒｐ，Ｒｐを延出しており、正回転奇数段揺動爪部材Ｒao（正回転偶数段揺動爪部材Ｒae）は被動変速歯車ｎ（およびカウンタ歯車軸12）の正回転方向で係合凸部31に当接して係合し、逆回転奇数段係合部材Ｒbo（逆回転偶数段係合部材Ｒbe）は被動変速歯車ｎの逆の回転方向で、係合凸部31に当接して係合する。

なお、正回転奇数段揺動爪部材Ｒao（正回転偶数段揺動爪部材Ｒae）は被動変速歯車ｎの逆の回転方向では係合爪部Ｒｐが外側に突出していても係合せず、同様に、逆回転奇数段係合部材Ｒbo（逆回転偶数段係合部材Ｒbe）は被動変速歯車ｎの正回転方向では係合爪部Ｒｐが外側に突出していても係合しない。

以上の係合手段20をカウンタ歯車軸12に組み付ける手順について説明する。
コントロールロッド操作子55および係合ピン59を取付けたコントロールロッド51に左右２つのロストモーション機構52，53を組み付け、ロストモーション機構52，53の外周囲に８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeを配設した状態で、カウンタ歯車軸12の中空内に嵌挿する。

その際、８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeは、対応する８本のカム案内溝12ｇにそれぞれ挿入される。
そして、８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeのカウンタ歯車軸12に対する左右移動位置は、ニュートラル位置になるように設定しておく。

このような状態のカウンタ歯車軸12を、左を上にして立てた姿勢とする。
そして、まず図１２に実線で示すように中央円筒部12ａの下端（右端）に右端の軸受カラー部材13を外装してから、最も下の第１被動変速歯車ｎ１に対応する周方向溝12cvにおけるピン孔12ｈにピン部材23を挿入し、スプリング受部12ｄに圧縮スプリング22の一端を支持させて揺動爪部材Ｒを長尺矩形凹部12ｐ，短尺矩形凹部12ｑ，周方向溝12cvに嵌合し、支軸ピン26を右端の軸受カラー部材13の内側の軸方向溝12avに嵌入すると同時に揺動爪部材Ｒの軸受凹部Ｒｄに嵌合して揺動爪部材Ｒを組み付ける。

カムロッドＣはニュートラル位置にあって、ピン部材23はカム溝以外の摺接面に接して進行して揺動爪部材Ｒのピン受部Ｒｑを内側から押圧して圧縮スプリング22の付勢力に抗して揺動し係合爪部Ｒｐを長尺矩形凹部12ｐに没して中央円筒部12ａの外周面より外側に突出するものがない状態にしている。

第１被動変速歯車ｎ１に対応する周方向溝12cvにおける４個揺動爪部材Ｒを組み付けると、第１被動変速歯車ｎ１を上から嵌挿して軸受カラー部材13に第１被動変速歯車ｎ１の突条30を当接し切欠きを係合して組み付け、次に第２の軸受カラー部材13を上から嵌挿し第１被動変速歯車ｎ１の切欠きに係合してカウンタ歯車軸12の所定位置に外装して第１被動変速歯車ｎ１を軸方向に位置決めして取り付ける。

次に、第２被動変速歯車ｎ２用の係合手段20を組み付け、第２被動変速歯車ｎ２を取り付け、以後、この作業を繰り返して残りの第３，第４，第５，第６被動変速歯車ｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６が順次組み付けられ、最後に第７の軸受カラー部材13を外装する。

こうして６個の被動変速歯車ｎがカウンタ歯車軸12に組み付けられた状態で、図１に示すように、カウンタ歯車軸12が左機関ケース１Ｌと右機関ケース１Ｒの側壁１RRに嵌着される左右のベアリング７Ｌ，７Ｒにカラー部材14Ｌ，14Ｒを介して挟まれるようにして回転自在に軸支されると、６個の被動変速歯車ｎと７個の軸受カラー部材13が交互に組み合わされて左右から挟まれ、軸方向の位置決めがなされる。
軸受カラー部材13は、各被動変速歯車ｎの軸方向の力を支え、軸方向の位置決めとスラスト力を受けることができる。

このようにしてカウンタ歯車軸12に軸受カラー部材13を介して第１，第２，第３，第４，第５，第６被動変速歯車ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６が回転自在に軸支される。

カムロッドＣがニュートラル位置にあるので、全ての被動変速歯車ｎは、それぞれ対応する係合手段20のカムロッドＣの移動位置によりピン部材23が突出して揺動爪部材Ｒのピン受部Ｒｑを内側から押し上げ係合爪部Ｒｐを内側に引っ込めた係合解除状態にあって、カウンタ歯車軸12に対して自由に回転する。

一方、係合手段20のカムロッドＣのニュートラル位置以外の移動位置によりピン部材23がカム溝ｖに入り揺動爪部材Ｒが揺動して係合爪部Ｒｐを外側に突出した係合可能状態となれば、対応する被動変速歯車ｎの係合凸部31が係合爪部Ｒｐに当接して、該被動変速歯車ｎの回転がカウンタ歯車軸12に伝達されるか、またはカウンタ歯車軸12の回転が該被動変速歯車ｎに伝達される。

前記変速駆動手段50において、シフトセレクトレバーの手動操作によってシフトドラム67を所定量回動し、シフトドラム67の回動がシフト溝67ｖに嵌合したシフトピン58を介してコントロールロッド51を軸方向に所定量移動し、ロストモーション機構52，53を介して係合手段20の８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeを連動する。

カムロッドＣが軸方向に移動することで、カムロッドＣのカム面に摺接するピン部材23がカム溝ｖに入ったり抜けたりして進退し、揺動爪部材Ｒを揺動して、被動変速歯車ｎとの係合を解除し、他の被動変速歯車ｎと係合してカウンタ歯車軸12と係合する被動変速歯車ｎを変えることで変速が行われる。

なお、変速駆動手段として、シフトセレクトレバーの手動操作によってシフトドラム67を回転して変速を行うようにしているが、変速駆動モータを駆動してゼネバ・ストップ機構等を介してシフトドラムを回転させるようにして変速を行うようにしてもよい。

以下、内燃機関の駆動による加速時に、１速状態から減速比が１段小さい２速状態にシフトアップする過程を、図１３ないし図１７に従って説明する。
図１３ないし図１７は、順次経時的変化を示しており、各図において、図（ａ）は図２（図４，図５のII−II線断面図）の歯車等を省略した断面図であり、図（ｂ）は図３（図４，図５のIII−III線断面図）の歯車等を省略した断面図であり、図（ｃ）は図（ａ），図（ｂ）のｃ−ｃ線断面図（第１被動変速歯車ｎ１の断面図）、図（ｄ）は図（ａ），図（ｂ）のｄ−ｄ線断面図（第２被動変速歯車ｎ２の断面図）である。

内燃機関の動力は、摩擦クラッチ５を介してメイン歯車軸11に伝達されて、第１，第２，第３，第４，第５，第６駆動変速歯車ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４，ｍ５，ｍ６を一体に回転しており、これらにそれぞれ常時噛合する第１，第２，第３，第４，第５，第６被動変速歯車ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６をそれぞれの回転速度で回転させている。

図１３は、１速状態を示しており、図１３（ｃ）では第１被動変速歯車ｎ１が矢印方向に回転し、図１３（ｄ）では第２被動変速歯車ｎ２が矢印方向に回転しており、第１被動変速歯車ｎ１よりも第２被動変速歯車ｎ２が高速で回転している。

第１被動変速歯車ｎ１に対応する係合手段20のピン部材23のみが正回転奇数段用カムロッドＣaoのカム溝ｖ１に入っており（図１３（ａ）参照）、したがって該係合手段20の正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoが係合爪部Ｒｐを外側に突出して、回転する第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31が正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoの係合爪部Ｒｐに係合して（図１３（ｃ）参照）、カウンタ歯車軸12を第１被動変速歯車ｎ１とともに第１被動変速歯車ｎ１と同じ回転速度で回転している。
なお、図１３ないし図２０において、有効に動力伝達している揺動爪部材Ｒと係合凸部31には格子ハッチを施している。

この１速状態では、第２被動変速歯車ｎ２は、対応する係合手段20のピン部材23が偶数段用カムロッドＣae，Ｃbeのカム溝ｖ２から出て突出し（図１３（ｂ）参照）、該係合手段20の偶数段揺動爪部材Ｒae，Ｒbeが係合爪部Ｒｐを内側に引っ込めているので、空回りしている。
他の第３，第４，第５，第６被動変速歯車ｎ３，ｎ４，ｎ５，ｎ６も同様で空回りしている（図１３（ａ），（ｂ）参照）。

ここで、２速に変速すべくシフトセレクトレバーの手動操作があり、シフトドラム67が回動してコントロールロッド51が軸方向右方に移動し始めると、ロストモーション機構52，53のコイルスプリング52ｓ，53ｓを介して８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeを連動して軸方向右方に移動しようとする。

図１４（ａ），（ｃ）を参照して、一方の逆回転奇数段用カムロッドＣboはピン部材23を介して作動する逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboが第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31と係合していないので、あまり抵抗なく移動してそのカム溝ｖ１に入っていたピン部材23を抜け出させて突出し（図１４（ａ）参照）、逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboを揺動してその係合爪部Ｒｐを内側に引っ込めていく（図１４（ｃ）参照）。

これに対して、他方の正回転奇数段用カムロッドＣaoは、ピン部材23を介して作動する正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoが第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31と係合して第１被動変速歯車ｎ１から動力を受けているので、正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoを揺動して係合を解除するのに相当大きな摩擦抵抗があり、よってロストモーション機構53のコイルスプリング53ｓの力により正回転奇数段用カムロッドＣaoが移動してピン部材23をカム溝ｖ１の傾斜した側面に沿って突出させようとしても正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoを押し上げて揺動させることはできず、カム溝ｖ１の傾斜した側面をピン部材23が上がりかけたところで正回転奇数段用カムロッドＣaoは停止されて、係合を解除できないままとなる（図１４（ａ），（ｃ）参照）。

図１４に示す状態では、第２被動変速歯車ｎ２においては、正回転偶数段用カムロッドＣaeは抵抗なく移動するが、まだピン部材23がカム溝ｖ２に入るまでに至らず偶数段揺動爪部材Ｒae，Ｒbeに変化がない（図１４（ｂ），（ｄ）参照）。
なお、正回転奇数段用カムロッドＣaoがこれと係止するロストモーション機構53のスプリングホルダ53ｈとともに停止しているので、同スプリングホルダ53ｈに係合する逆回転偶数段用カムロッドＣbeも停止している。

正回転奇数段用カムロッドＣaoが停止した状態で、さらにコントロールロッド51が右方に移動して２速位置に達すると、逆回転奇数段用カムロッドＣboとともに正回転偶数段用カムロッドＣaeもさらに右方に移動し、図１５（ｂ）に示すように、正回転偶数段用カムロッドＣaeのカム溝ｖ２にピン部材23が入り、よって正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeが圧縮スプリング22の付勢力および係合爪部Ｒｐの遠心力により揺動して係合爪部Ｒｐを外側に突出する（図１５（ｄ）参照）。
なお、逆回転偶数段用カムロッドＣbeは停止したままで、逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeも係合爪部Ｒｐを内側に引っ込めたままである。

すると、第１被動変速歯車ｎ１とともに回転するカウンタ歯車軸12より高速で回転する第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31が正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeの外側に突出した係合爪部Ｒｐに追いつき当接する（図１６（ｄ）参照）。
この瞬間、図１６（ｃ）と図１６（ｄ）を参照して、第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31の正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeへの当接と第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31の正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoへの当接とが、同時に発生する。

したがって、この直後から、より高速で回転する第２被動変速歯車ｎ２によりカウンタ歯車軸12が第２被動変速歯車ｎ２と同じ回転速度で回転し始め（図１７（ｄ）参照）、第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31から正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoの係合爪部Ｒｐが離れ、実際の１速から２速へのシフトアップが実行される。

第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31から正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoの係合爪部Ｒｐが離れることで、正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoを固定する摩擦抵抗が無くなり、ロストモーション機構53のコイルスプリング53ｓにより付勢されていた正回転奇数段用カムロッドＣaoが後れて右方に移動してカム溝ｖ１に入っていたピン部材23が抜け出し、正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoを揺動してその係合爪部Ｒｐを内側に引っ込める（図１７（ｃ）参照）。

正回転奇数段用カムロッドＣaoの移動は、ロストモーション機構53のスプリングホルダ53ｈを介して逆回転偶数段用カムロッドＣbeも移動し、逆回転偶数段用カムロッドＣbeのカム溝ｖ２にピン部材23が入り、逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeが揺動して係合爪部Ｒｐを外側に突出して変速を完了する（図１７（ｄ）参照）。
このようにして１速から２速への変速作業は完了し、図１７に示す状態が２速状態である。

以上のように、１速状態から減速比が１段小さい２速状態にシフトアップする際に、図１６に示すように、第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31が正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoの係合爪部Ｒｐに当接して係合しカウンタ歯車軸12を第１被動変速歯車ｎ１と同速度で回転させている状態で、より高速で回転する第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31が正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeの係合爪部Ｒｐに追いつき当接してカウンタ歯車軸12を第２被動変速歯車ｎ２とともにより高速度で回転させて変速するので、第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31から正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoの係合爪部Ｒｐは自然と離れていき係合が円滑に解除されるため、係合解除に力を要せず滑らかに作動して滑らかなシフトアップを行うことができる。

２速から３速、３速から４速、４速から５速、５速から６速の各シフトアップも同様に、被動変速歯車ｎが揺動爪部材Ｒに係合している状態で、減速比が１段小さい被動変速歯車ｎが揺動爪部材Ｒに係合してシフトアップがなされるので、係合解除に力を要せず滑らかに作動して変速用のクラッチを必要とせず、かつシフトアップ時の切換え時間に全くロスがなく、駆動力の抜けがないとともに変速ショックも小さく、滑らかなシフトアップを行うことができる。

例えば、１速状態にあるとき、図１３（ｃ）に示すように、第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31に正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoが係合していると同時に、他方の逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboの係合爪部Ｒｐが係合凸部31に間近で係合可能状態にある。
したがって、車速が減速されて後輪からカウンタ歯車軸12への駆動力が働き、駆動力の方向が変化した時には、第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31が正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoから逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboに係合が速やかに切り換わり、係合が滑らかに引き継がれて維持されることができる。

次に、車速を減速している時に、２速状態から減速比が１段大きい１速状態にシフトダウンする過程を、図１８ないし図２０に従って説明する。
図１８は、変速段が２速状態で、減速した直後の状態を示している。
減速により後輪からカウンタ歯車軸12への駆動力が働き、図１８（ｄ）に示すように、回転速度が低下した第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31に、係合可能状態にあった逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeの係合爪部Ｒpが係合してカウンタ歯車軸12の回転動力を第２被動変速歯車ｎ２に伝達する所謂エンジンブレーキが働いている。

この状態で、１速にシフトダウンするために、シフトセレクトレバーの手動操作によってシフトドラム67を前記とは逆方向に所定量回動し、コントロールロッド51を軸方向左方に移動すると、ロストモーション機構52，53のコイルスプリング52ｓ，53ｓを介して８本のカムロッドＣao，Ｃao，Ｃae，Ｃae，Ｃbo，Ｃbo，Ｃbe，Ｃbeを連動して軸方向左方に移動しようとするが、逆回転偶数段用カムロッドＣbeは、ピン部材23を介して作動する逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeが第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31と係合して第２被動変速歯車ｎ２から動力を受けているので、逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeを揺動して係合を解除するのに相当大きな摩擦抵抗があり、カム溝ｖ２の傾斜した側面をピン部材23が上がりかけたところで逆回転偶数段用カムロッドＣbeは停止されて、係合を解除できないままとなる（図１９（ｂ），（ｄ）参照）。
なお、逆回転偶数段用カムロッドＣbeとともに正回転奇数段用カムロッドＣaoもロストモーション機構53のスプリングホルダ53ｈを介して停止状態にある。

他方、正回転偶数段用カムロッドＣaeはピン部材23を介して作動する正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeが第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31と係合していないので、あまり抵抗なく左方に移動してそのカム溝ｖ２に入っていたピン部材23を抜けださせて突出し、正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeを揺動してその係合爪部Ｒｐを内側に引っ込める（図１９（ｄ）参照）。

第１被動変速歯車ｎ１においては、逆回転奇数段用カムロッドＣboが抵抗なく左方への移動し、逆回転奇数段用カムロッドＣboのカム溝ｖ１にピン部材23が入り（図１９（ａ）参照）、逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboが圧縮スプリング22の付勢力および係合爪部Ｒｐの遠心力により揺動して係合爪部Ｒｐを外側に突出する（図１９（ｃ）参照）。
前記正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeが係合爪部Ｒｐを内側に引っ込めた後に、逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboが係合爪部Ｒｐを外側に突出する。

そして、カウンタ歯車軸12とともに逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboが回転して第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31に追いつき当接すると、図１９（ｃ）と図１９（ｄ）に示すように、第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31と第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31がそれぞれ逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeの係合爪部Ｒｐと逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboの係合爪部Ｒｐに同時に当接する瞬間がある。
この直後から、より低速で回転する第１被動変速歯車ｎ１との係合が有効になり、第２被動変速歯車ｎ２との係合は解除され、２速から１速へのシフトダウンが実行される。

第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31と逆回転偶数段用カムロッドＣbeとの係合が解除されることで、逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeを固定する摩擦抵抗が無くなり、ロストモーション機構53のコイルスプリング53ｓにより付勢されていた逆回転偶数段用カムロッドＣbeが後れて左方に移動して、カム溝ｖ２に入っていたピン部材23が抜け出し（図２０（ｂ）参照）、逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeを揺動してその係合爪部Ｒｐを内側に引っ込める（図２０（ｄ）参照）。

逆回転偶数段用カムロッドＣbeの移動は、ロストモーション機構53のスプリングホルダ53ｈを介して正回転奇数段用カムロッドＣaoも移動し、正回転奇数段用カムロッドＣaoのカム溝ｖ１にピン部材23が入り、正回転奇数段揺動爪部材Ｒaoが揺動して係合爪部Ｒｐを外側に突出して変速を完了する（図２０（ｃ）参照）。
この状態で２速から１速への変速作業は完了する。

以上のように、２速状態から減速比が１段大きい１速状態にシフトダウンする際に、図１９に示すように、第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31に逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeの係合爪部Ｒｐが当接して係合している状態で、より低速で回転する第１被動変速歯車ｎ１の係合凸部31に逆回転奇数段揺動爪部材Ｒboの係合爪部Ｒｐが追いつき当接して係合を切り換えるので、第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31と逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeの係合爪部Ｒｐとの係合が円滑に解除されるため、係合解除に力を要せず滑らかに作動して滑らかなシフトダウンを行うことができる。

６速から５速、５速から４速、４速から３速、３速から２速の各シフトダウンも同様に、被動変速歯車ｎが揺動爪部材Ｒに係合している状態で、減速比が１段大きい被動変速歯車ｎに揺動爪部材Ｒが係合してシフトダウンがなされるので、係合解除に力を要せず滑らかに作動して変速用のクラッチを必要とせず、かつシフトダウン時の切換え時間に全くロスがなく、駆動力の抜けがないとともに変速ショックも小さく、滑らかなシフトダウンを行うことができる。

例えば、２速状態にあるとき、図１８（ｄ）に示すように、第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31に逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeが係合していると同時に、他方の正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeの係合爪部Ｒｐが係合凸部31に間近で係合可能状態にある。
したがって、車速が加速されて内燃機関から第２被動変速歯車ｎ２へ駆動力が働き、駆動力の方向が変化した時には、第２被動変速歯車ｎ２の係合凸部31が逆回転偶数段揺動爪部材Ｒbeから正回転偶数段揺動爪部材Ｒaeに係合が速やかに切り換わり、係合が滑らかに引き継がれて維持されることができる。

なお、本多段変速機10は、内燃機関の駆動による加速時は、シフトダウンしようとしてコントロールロッド51を軸方向左方に移動したとしても、そのままでは動力を伝達している被動変速歯車ｎと揺動爪部材Ｒとの係合状態を解除することができないので、加速時にシフトダウンするときは、変速操作をする前に摩擦クラッチ５を一時切断して減速させた状態で変速操作を行うことで１段減速比の大きい被動変速歯車ｎと揺動爪部材Ｒの係合に円滑に切り換え、それから摩擦クラッチ５を係合して加速する。

前記摩擦クラッチ５を採用していない場合は、別途点火時期制御や燃料噴射量制御などの駆動源回転減速手段により一時的に被動変速歯車ｎの回転速度を低下させることで、加速時でもシフトダウンを円滑に実行することができる。

車速を減速して後輪からカウンタ歯車軸12へ駆動力が働いるときに、シフトアップしようとしてコントロールロッド51を軸方向右方に移動しても変速できず、その後加速したときに、１段減速比の小さい被動変速歯車ｎが揺動爪部材Ｒに係合するときに、変速ショックを生じるので、減速時のシフトアップ作業は禁止することで、変速ショックの生じるのを未然に防止することができる。

カウンタ歯車軸12の中空内周面に形成されたカム案内溝12ｇに嵌挿されたカムロッドＣを軸方向に移動することで、カウンタ歯車軸12の所要箇所に嵌合したピン部材23を進退して揺動爪部材Ｒを揺動し、被動変速歯車ｎの係合凸部31との係合および係合解除を行うので、カムロッドＣの小さい移動量で所要のピン部材23を進退させて係合を切り換えて変速を行うことができ、図１に示すようにカウンタ歯車軸12に軸支される隣り合う被動変速歯車ｎ間を接近させた構造が可能で、多段変速機10の軸方向幅を小さくできる。

本多段変速機10によれば、揺動爪部材Ｒを揺動付勢する付勢手段が、揺動爪部材Ｒの係合爪部Ｒｐの内側面と対向するカウンタ歯車軸12のスプリング受部12ｄとの間に介装された圧縮スプリング22であるので、軸方向にスプリング専用のスペースが不要であり、カウンタ歯車軸12の軸方向の大型化を避けることができる。

また、圧縮スプリング22を揺動爪部材Ｒの軸方向幅の中央に配置して揺動爪部材Ｒ自体を軸方向両側を対称に形成することができ、よって被動変速歯車ｎとカウンタ歯車軸12の相対回転方向の両方向で係合および係合解除がなされる２種類の揺動爪部材を同じ形状の揺動爪部材とすることができ、形状の異なる揺動爪部材を用意する必要がない。

揺動爪部材Ｒは、ピン部材23を受けるピン受部Ｒｒが揺動中心に関して反対側の係合爪部Ｒｐ側より幅が狭く形成されているので、幅広の係合爪部Ｒｐ側に遠心力が大きく作用して係合する側に揺動爪部材Ｒを揺動することができる。
ピン受部Ｒｒは、ピン部材23を受け止めるだけの幅を具えれば足りるので、揺動爪部材Ｒを小型に形成することができ、かつ他方の係合爪部Ｒｐの遠心力による揺動を容易にすることができる。

揺動爪部材Ｒを付勢する圧縮スプリング22がカウンタ歯車軸12の軸方向を長径とする楕円形状をなし、楕円形状をした圧縮スプリング22の長径は、揺動爪部材Ｒのピン受部Ｒｒの幅より大きいので、揺動爪部材Ｒのピン受部Ｒｒを揺動可能に嵌合する周方向溝12cvをカウンタ歯車軸12に周方向に一周に亘って形成しても圧縮スプリング22は周方向溝12cvを跨いで受け止められる。
したがって、カウンタ歯車軸12の加工を容易にするとともに、揺動爪部材Ｒを安定してカウンタ歯車軸12に組み付けることができる。

本発明の一実施の形態に係る多段変速機の断面図である。 カウンタ歯車軸およびその周りの構造を示す断面図（図４，図５のII−II線断面図）である。 カウンタ歯車軸およびその周りの構造を示す別の断面図（図４，図５のIII−III線断面図）である。 図２，図３のIV−IV線断面図である。 図２，図３のＶ−Ｖ線断面図である。 コントロールロッドとロストモーション機構の分解斜視図である。 コントロールロッドにロストモーション機構組み付けた状態とカムロッド等の分解斜視図である。 カウンタ歯車軸およびピン部材とスプリングの一部の分解斜視図である。 カウンタ歯車軸の左側面図（図８のIX矢視図）である。 揺動爪部材および支軸ピン，ピン部材，スプリングの分解斜視図である。 コントロールロッドに変速駆動手段の一部および係合手段を組み付けた状態を示す斜視図である。 図１１に示す状態のカウンタ歯車軸に１軸受カラー部材を外装した状態を示す斜視図である。 シフトアップ開始時の１速状態を示す説明図である。 シフトアップ作業途中の１過程を示す説明図である。 次の過程を示す説明図である。 次の過程を示す説明図である。 シフトアップ完了時の２速状態を示す説明図である。 シフトダウン開始時の２速状態を示す説明図である。 シフトダウン作業途中の１過程を示す説明図である。 シフトダウン完了時の１速状態を示す説明図である。

符号の説明

ｍ…駆動変速歯車、ｍ１〜ｍ６…第１〜第６駆動変速歯車、
ｎ…被動変速歯車、ｎ１〜ｎ６…第１〜第６被動変速歯車、
１Ｌ…左機関ケース、１Ｒ…右機関ケース、２…変速室、４…プライマリ被動ギヤ、５…摩擦クラッチ、７Ｌ，７Ｒ…ベアリング、
10…多段変速機、11…メイン歯車軸、12…カウンタ歯車軸、12cv…周方向溝、12av…軸方向溝、12ｐ…長尺矩形凹部、12ｑ…短尺矩形凹部、12ｇ…カム案内溝、12ｈ…ピン孔、12ｄ…スプリング受部、13…軸受カラー部材、
20…係合手段、22…圧縮スプリング、23…ピン部材、26…支軸ピン、31…係合凸部、
Ｃ…カムロッド、Ｃao…正回転奇数段用カムロッド、Ｃae…正回転偶数段用カムロッド、Ｃbo…逆回転奇数段用カムロッド、Ｃbe…逆回転偶数段用カムロッド、ｐ…係止爪、ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，ｖ５，ｖ６…カム溝、
Ｒ…揺動爪部材、Ｒao…正回転奇数段揺動爪部材、Ｒae…正回転偶数段揺動爪部材、Ｒbo…逆回転奇数段揺動爪部材、Ｒbe…逆回転偶数段揺動爪部材、Ｒｐ…係合爪部、Ｒｒ…ピン受部、Ｒｑ…幅広端部、
50…変速駆動手段、51…コントロールロッド、51ａ，51ｂ…外周凹部、52，53…ロストモーション機構、52ｈ，53ｈ…スプリングホルダ、52ha，53ha…内周凹部、52ｓ，53ｓ…コイルスプリング、55…コントロールロッド操作子、56…ボールベアリング、57…ナット、58…シフトピン、59…係合ピン、60…溝条、65…支軸、66…ベアリング、67…シフトドラム、67ｖ…シフト溝。

Claims (2)

1. 互いに平行な歯車軸にそれぞれ複数の駆動歯車と被動歯車が変速段毎に常時噛み合い状態で軸支され、前記駆動歯車と前記被動歯車の一方の複数の歯車が歯車軸に固定され、他方の複数の歯車と歯車軸との間に設けられ互いの係合を行う係合手段が切り換え駆動されて変速を行う多段変速機において、
   前記係合手段は、
   各歯車の内周面に周方向に係合面を有して突出して形成された係合凸部と、
   前記歯車軸の中空内周面に軸方向に移動自在に摺接され摺接面に複数のカム溝が軸方向所要箇所に形成されたカムロッドと、
   前記歯車軸の所要箇所に径方向に貫通した貫通孔に嵌挿され前記軸方向に移動するカムロッドの摺接面と前記カム溝に交互に接して進退するピン部材と、
   前記歯車軸に設けられた支軸ピンに軸支されて揺動し前記ピン部材を受けるピン受部と前記係合凸部の係合面に当接する係合爪部とを揺動中心に関して互いに反対側に有し前記ピン部材の進退で揺動して前記係合爪部で前記係合凸部と係合および係合解除を行う揺動爪部材と、
   前記係合爪部を係合凸部の係合面に係合する揺動方向に前記揺動爪部材を付勢する付勢手段とを備え、
   前記付勢手段は、前記揺動爪部材の係合爪部の内側面と対向する前記歯車軸の面との間に介装された圧縮スプリングであり、
   前記揺動爪部材は、前記ピン受部が揺動中心に関して反対側の前記係合爪部側より幅が狭く形成されていることを特徴とする多段変速機。
2. 前記圧縮スプリングは、前記歯車軸の軸方向を長径とする楕円形状をなし、
   前記楕円形状をした圧縮スプリングの長径は、前記揺動爪部材のピン受部の幅より大きいことを特徴とする請求項１記載の多段変速機。

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