JP5869459B2 - ドラム式変速機のシフトドラム構造 - Google Patents

Description

本発明は、シフトドラムの回動によりドラム本体の外周面に周方向に形成された案内溝に案内されてシフトフォークが軸方向に移動してシフタ部材を移動することで、変速段を切り換えるドラム式変速機に関する。

このドラム式変速機は、シフトフォークを軸方向に移動自在に軸支するシフトフォーク軸の近傍にシフトドラムが、軸方向を平行にし、かつシフトフォークの突出した係合ピン部がドラム本体の外周面に周方向に形成された案内溝に係合して組み込まれている（例えば、特許文献１参）。

特許第２５１５９８９号公報

特許文献１では、シフトフォーク軸に２つのシフトフォークが軸方向に摺動自在に、かつばねにより軸方向の一方に付勢されて軸支され、シフトドラムには２つのシフトフォークのそれぞれに突出した係合ピン部が係合する案内溝がドラム本体の外周面に周方向に２本形成されている。

２つのシフトフォークを軸支したシフトフォーク軸が、ドラム式変速機の変速機ケースに組付けられた後に、シフトフォーク軸に対して所定相対位置にシフトドラムが２つのシフトフォークの係合ピン部を２本の案内溝にそれぞれ係合して変速機ケースに組付けられる必要がある。

２つのシフトフォークをそれぞれシフタ部材に嵌めて軸支したシフトフォーク軸を変速機ケースに組付けることは容易であるが、こうして軸支された２つのシフトフォークはシフトフォーク軸を軸方向に互いに独立に移動できるので、この互いに独立に移動する２つのシフトフォークの係合ピン部を、ドラム本体の外周面の２本の案内溝にそれぞれ係合させながらシフトドラムを変速機ケースに組付ける作業は、容易ではなく、組付け性に課題があった。

また、シフタ部材が移動して円滑にクラッチ歯が噛み合うように、一般にシフトフォークを軸方向一方に付勢するばねが組み込んだ場合には、このばねの弾発力により、益々シフトドラムを組付ける作業は難しくなり、熟練を要する困難な作業となっていた。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、シフトフォーク軸とともにシフトドラムを変速機ケースに組付ける作業を、容易に実施できる組付け性に優れたドラム式変速機のシフトドラム構造を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
円筒状をしたドラム本体(91)の両側にそれぞれドラム端壁(92w,93w)からドラム支軸(92,93)を両外側に突出させて構成されたシフトドラム(90)の回動により前記ドラム本体(91)の外周面に周方向に形成された案内溝(91f,91r)に案内されてシフトフォーク軸(81)上を軸方向に移動するシフトフォーク(82,83)が、変速歯車(62,65,68)を軸支する動力伝達回転軸(61)上のシフタ部材(63,66)を摺動させて変速を行うドラム式変速機(Ts)のシフトドラム構造において、
前記シフトドラム(90)は、前記ドラム本体(91)の外周面に前記案内溝(91f,91r)と直交する軸方向に指向して作業溝(91s)が一方の端面から他方の端面または他方の端面の近傍の前記案内溝(91f,91r)まで形成され、
少なくとも一方の前記ドラム端壁(92w,93w)は、前記作業溝(91s)の一方の端面の開口を閉塞しないことを特徴とするドラム式変速機のシフトドラム構造とした。

請求項２記載の発明は、
請求項１記載のドラム式変速機のシフトドラム構造において、
前記ドラム式変速機(Ts)は、軸方向に半割りに構成された一対の変速機ケース(41,42)に覆われ、
前記動力伝達回転軸(61)の両端部が、一対の前記変速機ケース(41,42)の所定の各軸受部(44fh,44rh)にそれぞれ軸支され、
前記シフトフォーク軸(81)の両端部が、一対の前記変速機ケース(41,42)の所定の軸穴(46fh,46rh)にそれぞれ軸支され、
前記シフトドラム(90)の両端のドラム支軸(92,93)が、一対の前記変速機ケース(41,42)の所定の各軸受部(47fh,47rh)にそれぞれ軸支されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
請求項２記載のドラム式変速機のシフトドラム構造において、
前記シフトフォーク軸(81)には、前記シフトフォーク(82,83)が複数軸方向に移動自在に軸支され、各シフトフォーク(82,83)がばね(84)により軸方向に付勢されることを特徴とする。

請求項１記載のドラム式変速機(Ts)のシフトドラム構造によれば、シフトドラム(90)は、ドラム本体(91)の外周面に案内溝(91f,91r)と直交する軸方向に指向して作業溝(91s)が一方の端面から他方の端面または他方の端面の近傍の案内溝(91f,91r)まで形成されている。

複数のシフトフォーク(82,83)をそれぞれシフタ部材(63,66)に嵌めた状態で軸支したシフトフォーク軸(81)を変速機ケース(42)に組付けると、各シフトフォーク(82,83)の係合ピン部(82p,83p)が軸方向に一列に並ぶため、この一列に並んだ係合ピン部(82p,83p)を、軸方向に指向した作業溝(91s)に係合しながらシフトドラム(90)をシフトフォーク軸(81)に平行に位置決めすることが可能で、その姿勢でシフトドラム(90)を軸方向に移動して一方のドラム支軸(93)を軸支して所定位置に配置し、次いで各シフトフォーク(82,83)を係合ピン部(82p,83p)がそれぞれの案内溝(91f,91r)に合うように軸方向に位置決めしてシフトドラム(90)を回動することで、各シフトフォーク(82,83)の係合ピン部(82p,83p)をそれぞれの案内溝(91f,91r)に係合することができ、シフトドラム(90)を容易に組付けることが可能で、組付け性を向上することができる。

シフトフォーク(82,83)を軸方向一方に付勢するばねが組み込まれていても、各シフトフォーク(82,83)の係合ピン部(82p,83p)をそれぞれの案内溝(91f,91r)に係合することは簡単にでき、熟練作業者でなくとも容易にシフトドラム(90)を組付けることができる。

少なくとも一方の前記ドラム端壁(93w)は、作業溝(91s)の一方の端面の開口を閉塞しないので、閉塞されない開口にシフトフォーク(82,83)の係合ピン部(82p,83p)を臨ませてシフトドラム(90)をシフトフォーク軸(81)に平行に位置決めすることが可能で、その姿勢でシフトドラム(90)を軸方向に移動して一方のドラム支軸(93)を軸支して所定位置に配置し、次いで各シフトフォーク(82,83)を係合ピン部(82p,83p)がそれぞれの案内溝(91f,91r)に合うように軸方向に位置決めしてシフトドラム(90)を回動することで、各シフトフォーク(82,83)の係合ピン部(82p,83p)をそれぞれの案内溝(91f,91r)に係合することができ、シフトドラム(90)を容易に組付けることができる。

請求項２記載のドラム式変速機のシフトドラム構造によれば、ドラム式変速機(Ts)は、軸方向に半割りに構成された一対の変速機ケース(41,42)に覆われ、変速歯車(62,65,68)およびシフタ部材(63,66)を組み込んだ動力伝達回転軸(61)の端部を、一方の変速機ケース(42)の所定の軸受部(44rh)に軸受(44r)を介して位置決め支持するとともに、シフトフォーク(82,83)を組み込んだシフトフォーク軸(81)の端部を、一方の変速機ケース(42)の所定の軸穴(46rh)に嵌入して予め位置決め支持した状態で、ドラム本体(91)の作業溝(91s)にシフトフォーク(82,83)の係合ピン部(82p,83p)を係合しながらシフトドラム(90)を、シフトフォーク軸(81)に平行にした姿勢で軸方向に移動して、一方のドラム支軸(93)を一方の変速機ケース(42)の所定の軸受部(47rh)に軸受(47r)を介して軸支して組み付けるので、動力伝達回転軸(61)の端部，シフトフォーク軸(81)の端部とともにシフトドラム(90)の一方のドラム支軸(93)の端部が、一方の変速機ケース(42)に簡単に軸支され、その後は各シフトフォーク(82,83)を係合ピン部(82p,83p)がそれぞれの案内溝(91f,91r)に合うように軸方向に位置決めしてシフトドラム(90)を回動することで、各シフトフォーク(82,83)の係合ピン部(82p,83p)をそれぞれの案内溝(91f,91r)に係合することが容易にでき、次いで他方の変速機ケース(41)を被せて、動力伝達回転軸(61)の他端部，シフトフォーク軸(81)の他端部，シフトドラム(90)の他方のドラム支軸(92)を軸支するようにすればよい。

請求項３記載のドラム式変速機のシフトドラム構造によれば、シフトフォーク軸(81)には、シフトフォーク(82,83)が複数軸方向に移動自在に軸支され、各シフトフォーク(82,83)がばね(84)により軸方向に付勢される構成でも、各シフトフォークの係合ピン部(82p,83p)をばね(84)の付勢力に抗して移動してそれぞれの案内溝(91f,91r)に臨ませることが容易で、その後シフトドラム(90)を回動して係合ピン部を案内溝(91f,91r)に係合することは簡単にでき、熟練作業者でなくとも容易にシフトドラム(90)を組付けることができる。

本実施の形態に係るパワーユニットを搭載した不整地走行用車両の側面図である。 本パワーユニットの全体斜視図である。 同パワーユニットの前面図である。 同パワーユニットの動力伝達系の全体を示す動力伝達装置の断面図である。 副変速機の断面図（図３，図６のＶ−Ｖ線断面図）である。 副変速機の前側副変速機ケースを外した高速状態の前面図である。 副変速機の前側副変速機ケースを外したパーキング状態の前面図である。 シフトドラムの断面図である。 同シフトドラムの前面図である。 変速駆動機構およびパーキング機構の一部を示す斜視図である。 後側副変速機ケースの内面図である。 シフトドラムを後側副変速機ケースに軸支する直前の状態を示す副変速機の断面図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１２に基づいて説明する。
本実施の形態に係るパワーユニットＰは、４輪駆動可能なルーフ付きの５人乗り不整地走行用車両１に搭載されるものである。
図１を参照して、不整地走行用車両１は、不整地用の低圧のバルーンタイヤが装着される前輪２，２と後輪３，３がそれぞれ左右一対車体フレーム５の前後に懸架されている。

車体フレーム５の前後中央位置に、パワーユニットＰが内燃機関Ｅのクランク軸21を前後方向に指向させて搭載されており、パワーユニットＰの出力軸71が前後に突出しており、同出力軸71の回転動力は、出力軸71の前端から前ドライブシャフト６および前ファイナルリダクションギヤユニット７を介して左右の前輪２，２に伝達され、後端から後ドライブシャフト８および後ファイナルリダクションギヤユニット９を介して左右の後輪３，３に伝達される。
なお、前ファイナルリダクションギヤユニット７には前輪への動力伝達を断接して２輪駆動と４輪駆動の切換えを行うクラッチが組み込まれている。

パワーユニットＰの上方を前シート11が左右に３席並んで配置され、車体フレーム５の後部に後シート12が左右に２席配置されている。
前シート11の中央の席が運転席であり、若干左右の席より前方に出ている。
この運転席の前方にステアリングコラム14から突出して操舵ハンドル15が設けられている。
前シート11と後シート12の上方はルーフ16が覆っている。

この不整地走行用車両１に搭載されるパワーユニットＰは、直列２気筒の水冷式４ストロークの内燃機関Ｅに主変速機Ｔｍと副変速機Ｔｓが組み合わされて動力伝達装置20が構成されている。
そして、パワーユニットＰは、内燃機関Ｅのクランク軸21を車体前後方向に指向させた所謂縦置きの姿勢で、車体フレーム５に搭載されている。

図２および図３を参照して、パワーユニットＰは、内燃機関Ｅのクランク軸21を軸支するクランクケース22の斜め右上方にシリンダブロック23，シリンダヘッド24，シリンダヘッドカバー25が順次重ねられて突出している。

クランクケース22は右方に膨出して主変速機Ｔｍを収容する主変速機ケース22ｔを構成している。
この主変速機Ｔｍは、内燃機関Ｅのクランク軸21の右方に位置し、主変速機Ｔｍの前方に略重なって副変速機Ｔｓが突設されている。

本動力伝達装置20の全体を図４に断面図で示す。
内燃機関Ｅのシリンダブロック23には、２本のシリンダが前後直列に並んで形成され、各シリンダボア内を往復摺動するピストン26とクランク軸21とをコンロッド27が連結して、ピストン26の往復動をクランク軸21の回転に変換して出力する。
前後方向に指向するクランク軸21の前端部にプライマリ駆動歯車28が嵌着されている。

クランク軸21の右方に位置する主変速機Ｔｍのメイン軸31は、長尺のメイン軸内筒31ａの外周にメイン軸外筒31ｂとクラッチ部外筒31ｃが左右に並んで回転自在に嵌合して構成されている。
メイン軸31には６個の駆動変速ギヤ31ｇが設けられ、カウンタ軸32には駆動変速歯車31ｇに対応して、これらと常時噛み合う６個の被動変速ギヤ32ｇが設けられている。
奇数変速段の駆動変速歯車31ｇはメイン軸内筒31ａに、偶数変速段の駆動変速歯車31ｇはメイン軸外筒31ｂに設けてある。

第１クラッチ30ａと第２クラッチ30ｂとからなる一対のツインクラッチ30はクラッチ部外筒31ｃ上に構成されており、クラッチ部外筒31ｃの中央にプライマリ従動歯車29、その両側に第１クラッチ30ａと第２クラッチ30ｂのクラッチアウタ30ao、30boがスプライン嵌合して軸方向の移動を規制されて設けられている。
中央のプライマリ従動歯車29がクランク軸21に設けられたプライマリ駆動歯車28に噛合する。

そして、第１クラッチ30ａのクラッチインナ30aiはメイン軸内筒31ａに軸方向の移動を規制されてスプライン嵌合され、第２クラッチ30ｂのクラッチインナ30biはメイン軸外筒31ｂに軸方向の移動を規制されてスプライン嵌合されている。
クラッチアウタ30ao（30bo）側の一緒に回転する駆動摩擦板とクラッチインナ30ai（30bi）側の一緒に回転する被動摩擦板とを交互に配列した摩擦板群30af（30bf）を加圧プレート30ap（30bp）が加圧可能である。

加圧プレート30ap，30bpを選択的に駆動する油圧回路が、メイン軸内筒31ａとクラッチ部外筒31ｃおよび右クランクケースカバーに形成されている。
加圧プレート30apが駆動されて摩擦板群30afが加圧されると、第１クラッチ30ａが接続し、プライマリ従動ギヤ29に入力された動力がメイン軸内筒31ａに伝達され、奇数変速段の駆動変速歯車31ｇが回転する。
他方、加圧プレート30bpが駆動されて摩擦板群30bfが加圧されると、第２クラッチ30ｂが接続し、プライマリ従動ギヤ29に入力された動力がメイン軸外筒31ｂに伝達され、偶数変速段の駆動変速歯車31ｇが回転する。

メイン軸31に軸支される６個の駆動変速ギヤ31ｇのうち２個は、軸方向に摺動するシフタ歯車であり、カウンタ軸32に軸支される６個の被動変速ギヤ32ｇのうち２個は、軸方向に摺動するシフタ歯車である。
カウンタ軸32上の２個のシフタ歯車を移動させるシフトフォーク33，33がシフトフォーク軸33ａに軸支されて設けられる。
メイン軸31上の２個のシフタ歯車を移動させるシフトフォーク33，33およびシフトフォーク軸も、図示されていないが設けられている。

４つのシフトフォーク33は、シフトドラム34の回動により外周面に形成された案内溝に案内されて移動して有効に動力伝達される歯車の噛み合いを切り換える。
シフトドラム34は変速用モータ35により回動する。
変速用モータ35の駆動力は、減速歯車機構36を介してシフトスピンドル37の回動に伝達され、シフトスピンドル37の回動が間欠送り機構38を介してシフトドラム34の回動に伝達される。

したがって、主変速機Ｔｍは、ツインクラッチ30の油圧制御と、変速用モータ35の駆動制御により、１速から６速の変速段を円滑に切り換えて変速することができる。
主変速機Ｔｍの出力軸は、カウンタ軸32であり、カウンタ軸32はクランクケース22の前側壁22ｆを前方に貫通して、その突出した前端に主変速機出力歯車39が嵌着されている。

本パワーユニットＰは、この主変速機Ｔｍの前方に副変速機Ｔｓが設けられている。
副変速機Ｔｓは、前後割りとされた前側副変速機ケース41と後側副変速機ケース42が合体されて、内部に構成される。
副変速機Ｔｓは、カム式トルクダンパ52を備えている。

図５は、副変速機Ｔｓの構造を示す断面図である。
副変速機Ｔｓの互いに変速歯車を噛み合わせる変速駆動軸61と変速従動軸71およびカム式トルクダンパ52を支持するダンパ軸51等の回転支軸がクランク軸21と平行で前後方向に指向して、前後端が前側副変速機ケース41と後側副変速機ケース42に軸支され架設される。

ダンパ軸51が、副変速機Ｔｓの入力軸に相当し、副変速機Ｔｓの左右幅方向の中央の上部に配設され（図６参照）、図５に示すように、中央のフランジ51ｃより前方の前側ダンパ軸51ｆが後方の後側ダンパ軸51ｒより外径が大きく、前側ダンパ軸51ｆの前端が前側副変速機ケース41の軸受凹部43fhに嵌入されたベアリング43ｆにより軸支され、後側ダンパ軸51ｒの後部が後側副変速機ケース42の軸受孔43rhに嵌入されたベアリング43ｒにより軸支されて、ダンパ軸51が回転自在に架設される。

後側ダンパ軸51ｒはベアリング43ｒを貫通して後方に突出し、突出した後端部に副変速機入力歯車50が嵌着されている。
この副変速機入力歯車50が主変速機出力歯車39と噛合して主変速機Ｔｍの出力が副変速機Ｔｓの副変速機入力歯車50に入力される。

カム式トルクダンパ52は、後側ダンパ軸51ｒに設けられている。
後側ダンパ軸51ｒには、カム部材53がスプライン嵌合されて、相対回転が規制され軸方向に摺動可能に軸支され、同カム部材53の後方に対向してカムフォロワ歯車部材54が軸方向の移動が規制され相対回転可能に軸支されて設けられている。

カム部材53は、カムフォロワ歯車部材54に向けてカム凸部53ａが傾斜したカム面を有して突出形成されている。
カムフォロワ歯車部材54は、カム部材53のカム凸部53ａのカム面に接する凹部を有するとともに、外周部に歯車が形成されている。
そして、カム部材53とフランジ51ｃとの間に介装されたコイルスプリング55によりカム部材53が後方のカムフォロワ歯車部材54に向けて付勢されてカム部材53のカム凸部53ａのカム面がカムフォロワ歯車部材54の凹部に接するようにしている。

したがって、副変速機入力歯車50からダンパ軸51に入力されたトルクが急激に増減したような場合でも、カム式トルクダンパ52のカム部材53とカムフォロワ歯車部材54との間で緩衝作用が働き、カムフォロワ歯車部材54の下流側の変速機構への影響を抑え、変速を円滑に行えるようにすることができる。

前側ダンパ軸51ｆには、中間円筒歯車部材57が相対回転自在に軸支されている。
中間円筒歯車部材57には、大径アイドル歯車57ａと小径アイドル歯車57ｂが前後に一体に形成されている。

副変速機Ｔｓの互いに変速歯車を噛み合わせる変速駆動軸61と変速従動軸71のうち変速駆動軸61は、ダンパ軸51の下方に軸方向同じ位置で平行に配設される（図５，図６参照）。
図５に示すように、変速駆動軸61は、前端が前側副変速機ケース41の軸受凹部44fhに嵌入されたベアリング44ｆにより軸支され、後端が後側副変速機ケース42の軸受孔44rhに嵌入されたベアリング44ｒにより軸支されて回転自在に架設される。

変速駆動軸61の後部にベアリング44ｒに沿って駆動軸入力歯車60が定位置にスプライン嵌合されて設けられ、同駆動軸入力歯車60がダンパ軸51に軸支されたカムフォロワ歯車部材54と噛合して、カム式トルクダンパ52を経た動力が変速駆動軸61に入力される。

変速駆動軸61には、後部の駆動軸入力歯車60の前側に隣接して高速駆動歯車62が回転自在に軸支されるとともに、中央に低速駆動歯車65が回転自在に軸支され、前部にリバース用駆動歯車68が回転自在に軸支されている。

そして、高速駆動歯車62と低速駆動歯車65との間に高低速切換シフタ部材63による高低速切換クラッチ機構が設けられている。
高低速切換シフタ部材63は、変速駆動軸61の軸方向所定位置にスプライン結合された円筒基部63ａの外周に直動ベアリング63ｂを介して軸方向に移動自在に軸支され、前後両側に向けて形成されたクラッチ歯63ｔ，63ｔの間にシフトフォーク溝63ｖが形成されている。

後側のクラッチ歯63ｔに対向してクラッチ受部材64Ｈが高速駆動歯車62に嵌着されて設けられ、前側のクラッチ歯63ｔに対向してクラッチ受部材64Ｌが低速駆動歯車65に嵌着されて設けられている。

したがって、高低速切換シフタ部材63が後方に移動すれば、後側クラッチ歯63ｔが高速駆動歯車62に嵌着されたクラッチ受部材64Ｈに噛み合い、変速駆動軸61とともに高速駆動歯車62を回転し、高低速切換シフタ部材63が前方に移動すれば、前側クラッチ歯63ｔが低速駆動歯車65に嵌着されたクラッチ受部材64Ｌに噛み合い、変速駆動軸61とともに低速駆動歯車65を回転する。
高低速切換シフタ部材63がクラッチ受部材64Ｈ，64Ｌの間の中央にいずれとも噛み合わずに位置すると、変速駆動軸61の回転は高速駆動歯車62および低速駆動歯車65のいずれにも伝達されない。

一方、低速駆動歯車65とリバース用駆動歯車68との間には前後進切換シフタ部材66による前後進切換クラッチ機構が設けられている。
前後進切換シフタ部材66は、高低速切換シフタ部材63と同様に、変速駆動軸61の軸方向所定位置にスプライン結合された円筒基部66ａの外周に直動ベアリング66ｂを介して軸方向に移動自在に軸支され、前後両側に向けて形成されたクラッチ歯66ｔ，66ｔの間にシフトフォーク溝63ｖが形成されている。

前後進切換シフタ部材66の前側のクラッチ歯66ｔに対向してクラッチ受部材67Ｒがリバース用駆動歯車68に嵌着されて設けられている。
前後進切換シフタ部材66の後側のクラッチ歯66ｔは噛み合う相手がない。

したがって、前後進切換シフタ部材66が後方に位置すれば、後側クラッチ歯66ｔは噛み合う相手がなく、変速駆動軸61の回転は前後進切換シフタ部材66を介して伝達されることはなく、前記高低速切換シフタ部材63を介しての前進に係る高速駆動歯車62または低速駆動歯車64への伝達のみとなる。
前後進切換シフタ部材66が前方に移動すると、前側クラッチ歯66ｔがリバース用駆動歯車68に嵌着されたクラッチ受部材67Ｒに噛み合い、変速駆動軸61とともにリバース用駆動歯車68を回転する。

リバース用駆動歯車68は、前記ダンパ軸51に相対回転自在に軸支された中間円筒歯車部材57の大径アイドル歯車57ａに噛み合っている。
また、変速駆動軸61の前端を軸支するベアリング44ｆの後方にリバース用駆動歯車68の前側に隣接してパーキング用歯車69が、リバース用駆動歯車68に嵌着されて設けられている。

副変速機Ｔｓの左右幅方向の中央に上下に配設されたダンパ軸51と変速駆動軸61の右方（図６の正面視では左方）に、変速従動軸71が変速駆動軸61と平行に配設される。
図５に示すように、変速従動軸71は、前部が前側副変速機ケース41の軸受孔45fhに嵌入されたベアリング45ｆを貫通して軸支され、後部が後側副変速機ケース42の軸受孔45rhに嵌入されたベアリング45ｒを貫通して軸支され、前後端を前後に突出させて回転自在に架設される。

変速従動軸71の後部でベアリング45ｒに沿って高速従動歯車72が定位置にスプライン嵌合されて設けられ、変速従動軸71の中央で前側のベアリング45ｆとの間にカラー部材74を介した定位置に低速従動歯車75がスプライン嵌合されて設けられている。
したがって、高速従動歯車72と低速従動歯車75は軸方向所定位置で変速従動軸71と一体に回転する。

高速従動歯車72と低速従動歯車75は、変速駆動軸61に回転自在に軸支される高速駆動歯車62と低速駆動歯車65にそれぞれ常時噛み合っている。
また、低速従動歯車75は、前記ダンパ軸51に相対回転自在に軸支された中間円筒歯車部材57の小径アイドル歯車57ｂにも噛み合っている。
したがって、変速駆動軸61上のリバース用駆動歯車68の回転は、ダンパ軸51上の中間円筒歯車部材57の大径アイドル歯車57ａと小径アイドル歯車57ｂを介して回転方向を後進方向にして低速従動歯車75に伝達して変速従動軸71を後進方向に回転できる。

変速従動軸71は、副変速機Ｔｓの前側副変速機ケース41と後側副変速機ケース42を前後に貫通して前後端を前後に突出した副変速機Ｔｓの出力軸であり、かつパワーユニットＰの出力軸71でもある。
すなわち、変速従動軸（出力軸）71の前端は前ドライブシャフト６に連結され、変速従動軸71の後端は後ドライブシャフト８に連結されて、前輪２，２と後輪３，３に動力が伝達される。

前記変速駆動軸61上の高低速切換シフタ部材63および前後進切換シフタ部材66を軸方向に移動する変速駆動機構80が、変速駆動軸61の左方（図６で右方）すなわちクランク軸21側に設けられている。

高低速切換シフタ部材63のシフトフォーク溝63ｖに嵌合するシフトフォーク82と前後進切換シフタ部材66のシフトフォーク溝66ｖに嵌合するシフトフォーク83を貫通して軸方向に摺動自在に軸支するシフトフォーク軸81が、前後端を前側副変速機ケース41と後側副変速機ケース42の各軸穴46fh，46rhに嵌入して架設される。
前後のシフトフォーク83とシフトフォーク82との間にはコイルスプリング84が介装されてシフトフォーク82とシフトフォーク83を互いに離間する方向に付勢しており、シフトフォーク82，83により移動するシフタ部材63，66のクラッチ歯の噛み合いを円滑にしている。

シフトフォーク軸81のさらに左方にシフトドラム90が設けられている。
シフトドラム90は、図８ないし図１０に示すように、円筒状をしたドラム本体91の前後両端に中心軸上にドラム支軸92，93を前後に突出させて設けている。
前側のドラム支軸92は後端の拡径部であるドラム端壁92ｗをドラム本体91の前端開口に嵌入して取り付けられ、後側のドラム支軸93は前端のドラム端壁が外周に凹凸カム面をなす花形カム部93ｗを形成してドラム本体91の後端部にピン部材94により結合されている。
なお、ドラム端壁92ｗから長尺に延出するドラム支軸92にはシフトドラム入力歯車95が嵌着されている。

ドラム本体91の外周面には、前後に周方向に所要の形状をもって案内溝91ｆ，91ｒが形成されており、同案内溝91ｆ，91ｒに前記シフトフォーク82，83の同じ方向に突出して形成された係合ピン部82ｐ，83ｐが摺動可能に係合し、シフトドラム90の回転によりシフトフォーク82，83がそれぞれ案内溝91ｆ，91ｒに案内されて軸方向に移動して高低速切換シフタ部材63および前後進切換シフタ部材66を移動して変速を行う。

ドラム本体91の外周面には、この周方向に形成された案内溝91ｆ，91ｒに直交する軸方向に指向した作業溝91ｓが、一方の端面から他方の端面まで形成されている。
この作業溝91ｓは、後記するように、変速駆動機構80を組付けるときに利用される。
なお、ドラム支軸92のドラム端壁92ｗはドラム本体91の前端開口に嵌入していて、かつ作業溝91ｓの前端開口を塞ぐことなく開放している。

以上のようなシフトドラム90は、図５に示すように、前側のドラム支軸92が前側副変速機ケース41の軸孔47fhに貫通して軸支され、後側のドラム支軸93が後側副変速機ケース42の軸受凹部47rhに嵌入されたベアリング47ｒにより軸支され、回転自在に架設される。
前側副変速機ケース41は軸孔47fhのさらに前方に凹部47ｄが形成されていて、同凹部47ｄにシフトポジションセンサ96が嵌合支持され、同シフトポジションセンサ96の駆動軸がドラム支軸92に同軸で連結され、シフトドラム90の回動角度を同シフトポジションセンサ96が検出する。

図５を参照して、シフトフォーク軸81の下方にシフトスピンドル101が、前端を前側副変速機ケース41の軸孔48fhを貫通させ、後端を後側副変速機ケース42の軸穴48rhに嵌入して回転自在に架設される。
前側副変速機ケース41より前方に突出したシフトスピンドル101の前端に、手動によるシフト操作が作動してシフトスピンドル101が回動する。

シフトスピンドル101の所定位置に扇形をしたギヤシフトアーム102が嵌着され、ギヤシフトアーム102は、シフトドラム90のドラム支軸92に嵌着されたシフトドラム入力歯車95に噛合する。

また、シフトスピンドル101には前側副変速機ケース41の軸孔48fhに沿ってパーキング作動アーム111が揺動可能に軸支されており、シフトスピンドル101とパーキング作動アーム111との間にはトーションスプリング113が介装されてシフトスピンドル101の回動はトーションスプリング113を介してパーキング作動アーム111の揺動に伝達される。
パーキング作動アーム111の先端にはローラ112が回転自在に軸支されている。

図６を参照して、シフトスピンドル101の右方で変速駆動軸61の下方にレバー支軸115が、前後方向に指向して前側副変速機ケース41と後側副変速機ケース42に前後端を支持されて架設されており、同レバー支軸115に基端を軸支されたパーキング係止レバー116が揺動自在に軸支されている。

前面視である図６を参照して、パーキング係止レバー116は、変速駆動軸61に軸支されたパーキング用歯車69と前後軸方向で同じ位置にあって、レバー支軸115に軸支される基端部から、パーキング用歯車69とパーキング作動アーム111との間を斜め上方に延出して設けられている。
パーキング係止レバー116は、レバー支軸115に巻回されたトーションスプリング117により前面視で時計回りに付勢され、前側副変速機ケース41から所定位置で突設されたストッパ118により先端が接して揺動が規制されている。

パーキング係止レバー116のパーキング用歯車69に向いた辺に係止突起116ａが突出形成され、反対側のパーキング作動アーム111に向いた辺には、パーキング作動アーム111の先端のローラ112が接するパーキング用傾斜面116ｐとリバース用凹面116ｒが形成されている（図６，図７参照）。

パーキング作動アーム111，パーキング係止レバー116およびパーキング用歯車69によりパーキング機構110が構成されている。
図６は、副変速機Ｔｓが前進高速状態にあるときを示しており、パーキング係止レバー116は、トーションスプリング117により付勢されたパーキング係止レバー116はストッパ118に接してパーキング用歯車69から離れて停止している。

シフトスピンドル101が回動してパーキング作動アーム111が揺動し、パーキング作動アーム111の先端のローラ112がパーキング係止レバー116のパーキング用傾斜面116ｐに当接して転動すると、パーキング係止レバー116を揺動し、パーキング係止レバー116の係止突起116ａがパーキング用歯車69に押圧され、パーキング用歯車69の歯間の溝に嵌合することでパーキング用歯車69に係止して回転を禁止する。
図７は、このパーキング用歯車69の回転を禁止したパーキング状態を示している。

すなわち、パーキング用歯車69の回転が禁止されると、図５を参照して、パーキング用歯車69と一体のリバース用駆動歯車68がともに回転が規制され、リバース用駆動歯車68と噛合する大径アイドル歯車57ａおよびこれと一体の中間円筒歯車部材57，小径アイドル歯車57ｂ、さらに小径アイドル歯車57ｂと噛み合う低速従動歯車75も回転が規制されることになり、低速従動歯車75が嵌着された出力軸である変速従動軸71が固定されてパーキング状態となる。

なお、図７に２点鎖線で示すように、パーキング状態からさらにパーキング作動アーム111が揺動すると、パーキング作動アーム111の先端のローラ112がパーキング係止レバー116のリバース用凹面116ｒに嵌合して、パーキング係止レバー116がトーションスプリング117の付勢力により揺動してパーキング用歯車69から離れ、係止突起116ａの係止が解かれ、パーキング状態が解除されてリバース状態となる。

リバース状態では、シフトドラム90の回動で前後進切換シフタ部材66がクラッチ受部材67Ｒと噛み合い変速駆動軸61の回転をリバース用駆動歯車68に伝達し、リバース用駆動歯車68と噛合する大径アイドル歯車57ａおよびこれと一体の中間円筒歯車部材57，小径アイドル歯車57ｂ、さらに小径アイドル歯車57ｂと噛み合う低速従動歯車75にも伝達され、中間円筒歯車部材57を介することで変速従動軸（出力軸）71に後進回転として伝達する。

本副変速機Ｔｓは、図７に示すパーキング状態からシフトスピンドル101が手動により図７に示す前面視で時計回りに回動されると、パーキング作動アーム111の時計回りの揺動で、先端のローラ112がパーキング係止レバー116のパーキング用傾斜面116ｐから外れ、パーキング係止レバー116の時計回りの揺動で係止突起116ａの係止が解かれパーキング状態が解除されるとともに、ギヤシフトアーム102が時計回りに揺動してシフトドラム入力歯車95を介してシフトドラム90を反時計回りに回動し、シフトドラム90の案内溝91ｆ，91ｒにシフトフォーク82，83がそれぞれ案内されて、高低速切換シフタ部材63が軸方向前方に移動してクラッチ受部材64Ｌに噛み合って変速駆動軸61の回転を低速駆動歯車65に伝達し、さらに同低速駆動歯車65と噛合する低速従動歯車75および変速従動軸（出力軸）71に伝達する低速前進状態とする。
なお、低速前進状態では前後進切換シフタ部材66は、クラッチ受部材67Ｒと噛合していない。

シフトスピンドル101がさらに時計回りに回動され、ギヤシフトアーム102が時計回りに揺動して、図６に示す状態になると、シフトドラム90の回動で、案内溝91ｒにシフトフォーク82が案内されて高低速切換シフタ部材63が軸方向後方に移動してクラッチ受部材64Ｈに噛み合って変速駆動軸61の回転を高速駆動歯車62に伝達し、さらに同高速駆動歯車62と噛合する高速従動歯車72および変速従動軸（出力軸）71に伝達する高速前進状態とする。
なお、高速前進状態でも前後進切換シフタ部材66は、クラッチ受部材67Ｒと噛合していない。
本副変速機Ｔｓは、手動により以上のような変速操作が行われる。
なお、高速前進状態は２輪駆動で、低速前進状態および後進状態は４輪駆動で運転される。

この副変速機Ｔｓを組立てる際に、変速駆動機構のシフトドラムの組付け作業が、複数のシフトフォークの係合ピン部をそれぞれ所要の案内溝に係合させなければならないので、従来熟練を要する困難な作業であったが、本変速駆動機構80では、シフトドラム90のドラム本体91の外周面に周方向に形成される２本の案内溝91ｆ，91ｒと直交する軸方向に指向した作業溝91ｓが一方の端面から他方の端面まで形成されているので、この作業溝91ｓを用いて作業を容易にしている。

主変速機Ｔｍの前方に略重なって突設される副変速機Ｔｓを組立てる場合、まず、主変速機Ｔｍの側の後側副変速機ケース42に、カム式トルクダンパ52，中間円筒歯車部材57を組み込んだダンパ軸51と、駆動歯車62，63，68，シフタ部材63，66，駆動軸入力歯車，パーキング用歯車69を組み込んだ変速駆動軸61と、従動歯車72，75を組み込んだ変速従動軸（出力軸）71とを、互いに歯車を噛み合わせながら軸支させる。

図１１は、後側副変速機ケース42の内面図（前面図）であり、左右方向中央の上部にダンパ軸51を軸支する軸受孔43rhが形成され、同軸受孔43rhの下方に変速駆動軸61を軸支する軸受孔44rhが形成され、この上下の軸受孔43rh，43rhの右方（図１１では左方）に変速従動軸（出力軸）71を軸支する軸受孔45rhが形成されている。
後側副変速機ケース42には、その他、軸受孔44rhの左方にシフトドラム90を軸支する軸受凹部47rh、軸受孔44rhと軸受凹部47rhとの間にシフトフォーク軸81を軸支する軸穴46rh、軸穴46rhの下方にシフトスピンドル101を軸支する軸穴48rh、軸受孔44rhの下方にレバー支軸115を軸支する軸穴49rhが、それぞれ形成されている。

ダンパ軸51は後端を軸受孔43rhにベアリング43ｒを介して軸支され、変速駆動軸61は後端を軸受孔44rhにベアリング44ｒを介して軸支され、変速従動軸（出力軸）71は後端を軸受孔45rhにベアリング45ｒを介して軸支される。
さらに、間にコイルスプリング84を挟んだ前後のシフトフォーク83とシフトフォーク82を軸支して組み込んだシフトフォーク軸81を、軸穴46rhに嵌入して軸支する。
その際、シフトフォーク82を高低速切換シフタ部材63のシフトフォーク溝63ｖに嵌合し、シフトフォーク83を前後進切換シフタ部材66のシフトフォーク溝66ｖに嵌合する。

このように、後側副変速機ケース42に、ダンパ軸51，変速駆動軸61，変速従動軸（出力軸）71およびシフトフォーク軸81を軸支して組付けた状態を、図１２に示している。
前後のシフトフォーク83とシフトフォーク82はコイルスプリング84に付勢されて大きく離れており、互いに付勢されたシフトフォーク82，83の係合ピン部82ｐ，83ｐをそれぞれシフトドラム90の案内溝91ｆ，91ｒに係合させてシフトドラム90を後側副変速機ケース42の所定の軸受凹部47rhに軸支させることが容易でなかったわけであるが、本シフトドラム90では、案内溝91ｆ，91ｒに直交する作業溝91ｓを用いて以下のように簡単にシフトドラム90を後側副変速機ケース42に組付けることができる。

シフトフォーク82，83をそれぞれシフタ部材63，65に嵌めた状態でシフトフォーク軸81を後側副変速機ケース42に軸支すると、各シフトフォーク82，83の係合ピン部82ｐ，83ｐは軸方向に一列に並んでいるので、図１２に実線で示すように、この一列に並んだ係合ピン部82ｐ，83ｐを、軸方向に指向した作業溝91ｓに係合しながらシフトドラム90を、シフトフォーク軸81に平行にしてドラム支軸93を後側副変速機ケース42の軸受凹部47rhに圧入されたベアリング47ｒのインナレースの孔に臨ませて位置決めすることができる。
この位置からシフトドラム90を軸方向後方に移動してドラム支軸93を軸受凹部47rhに圧入されたベアリング47ｒのインナレースに圧入してシフトドラム90を所定位置に軸支することができる（図１２の２点鎖線参照）。

次に、シフトフォーク82，83をコイルスプリング84の付勢力に抗して互いに近づけながら各シフトフォーク82，83の係合ピン部82ｐ，83ｐをそれぞれの案内溝91ｒ，91ｆに臨むように軸方向に位置決めし、シフトドラム90を回動することで、図１０に示すように、各シフトフォーク82，83の係合ピン部82ｐ，83ｐをそれぞれの案内溝91ｒ，91ｆに係合することができ、シフトドラム90を後側副変速機ケース42の軸受凹部47rhにベアリング47ｒを介して軸支することができる。
以上のシフトドラム90を後側副変速機ケース42に軸支する組付け作業は、熟練作業者でなくとも容易にできる。

その後は、シフトスピンドル101を後側副変速機ケース42に組み込んで、ベアリング43ｆ，44ｆ，45ｆを軸受凹部43fh，44fh，軸受孔45fhに圧入した前側副変速機ケース41を前方から被せ、ダンパ軸51，変速駆動軸61，変速従動軸（出力軸）71，シフトフォーク軸81，ドラム支軸92、シフトスピンドル101の前端を軸支して副変速機Ｔｓを容易に組立てることができる。

なお、前側のドラム支軸92のドラム端壁92ｗは作業溝91ｓの前端開口を塞ぐことなく開放しているので、図１２に実線で示す位置にシフトドラム90を位置決めしたときに、前側のシフトフォーク83の係合ピン部83ｐが作業溝91ｓに係合せず前方に外れていても作業溝91ｓに臨ませておくことができるので、シフトドラム90を後側副変速機ケース42に軸支した後でも作業溝91ｓに係合させることができ、その後案内溝91ｆに容易に係合することができる。

本実施の形態に係るシフトドラム90は、ドラム本体91とはドラム支軸92，93およびドラム端壁92ｗ，93ｗが別体であったが、一体に形成されるものであってもよい。

Ｐ…パワーユニット、Ｅ…内燃機関、Ｔｍ…主変速機、Ｔｓ…副変速機、
１…不整地走行用車両、２…前輪、３…後輪、４…、５…車体フレーム、６…前ドライブシャフト、７…前ファイナルリダクションギヤユニット、８…後ドライブシャフト、９…後ファイナルリダクションギヤユニット、
10…、11…前シート、12…後シート、14…ステアリングコラム、15…操舵ハンドル、16…ルーフ、
20…動力伝達装置、21…クランク軸、22…クランクケース、23…シリンダブロック、24…シリンダヘッド、25…シリンダヘッドカバー、26…ピストン、27…コンロッド、28…プライマリ駆動歯車、29…プライマリ従動歯車、
30…ツインクラッチ、30ａ…第１クラッチ、30ｂ…第２クラッチ、31…メイン軸、32…カウンタ軸、33…シフトフォーク、34…シフトドラム、35…変速用モータ、36…減速歯車機構、37…シフトスピンドル、38…間欠送り機構、39…主変速機出力歯車、
41…前側副変速機ケース、42…後側副変速機ケース、
50…副変速機入力歯車、51…ダンパ軸、52…カム式トルクダンパ、53…カム部材、54…カムフォロワ歯車部材、55…コイルスプリング、57…中間円筒歯車部材、57ａ…大径アイドル歯車、57ｂ…小径アイドル歯車、
60…駆動軸入力歯車、61…変速駆動軸、62…高速駆動歯車、63…高低速切換シフタ部材、64Ｈ，64Ｌ…クラッチ受部材、65…低速駆動歯車、66…前後進切換シフタ部材、67Ｒ…クラッチ受部材、68…リバース用駆動歯車、69…パーキング用歯車、
71…変速従動軸（出力軸）、72…高速従動歯車、74…カラー部材、75…低速従動歯車、
80…変速駆動機構、81…シフトフォーク軸、82，83…シフトフォーク、82ｐ，83ｐ…係合ピン部、84…コイルスプリング、
90…シフトドラム、91…ドラム本体、91ｆ，91ｒ…案内溝、91ｓ…作業溝、92…ドラム支軸、93…ドラム支軸、94…ピン部材、95…シフトドラム入力歯車、96…シフトポジションセンサ、
101…シフトスピンドル、102…ギヤシフトアーム、110…パーキング機構、111…パーキング作動アーム、112…ローラ、113…トーションスプリング、114…、115…レバー支軸、116…パーキング係止レバー、117…トーションスプリング、118…ストッパ。

Claims (3)

1. 円筒状をしたドラム本体(91)の両側にそれぞれドラム端壁(92w,93w)からドラム支軸(92,93)を両外側に突出させて構成されたシフトドラム(90)の回動により前記ドラム本体(91)の外周面に周方向に形成された案内溝(91f,91r)に案内されてシフトフォーク軸(81)上を軸方向に移動するシフトフォーク(82,83)が、変速歯車(62,65,68)を軸支する動力伝達回転軸(61)上のシフタ部材(63,66)を摺動させて変速を行うドラム式変速機(Ts)のシフトドラム構造において、
   前記シフトドラム(90)は、前記ドラム本体(91)の外周面に前記案内溝(91f,91r)と直交する軸方向に指向して作業溝(91s)が一方の端面から他方の端面または他方の端面の近傍の前記案内溝(91f,91r)まで形成され、
   少なくとも一方の前記ドラム端壁(92w,93w)は、前記作業溝(91s)の一方の端面の開口を閉塞しないことを特徴とするドラム式変速機のシフトドラム構造。
2. 前記ドラム式変速機(Ts)は、軸方向に半割りに構成された一対の変速機ケース(41,42)に覆われ、
   前記動力伝達回転軸(61)の両端部が、一対の前記変速機ケース(41,42)の所定の各軸受部(44fh,44rh)にそれぞれ軸支され、
   前記シフトフォーク軸(81)の両端部が、一対の前記変速機ケース(41,42)の所定の軸穴(46fh,46rh)にそれぞれ軸支され、
   前記シフトドラム(90)の両端のドラム支軸(92,93)が、一対の前記変速機ケース(41,42)の所定の各軸受部(47fh,47rh)にそれぞれ軸支されることを特徴とする請求項１記載のドラム式変速機のシフトドラム構造。
3. 前記シフトフォーク軸(81)には、前記シフトフォーク(82,83)が複数軸方向に移動自在に軸支され、各シフトフォーク(82,83)がばね(84)により軸方向に付勢されることを特徴とする請求項２記載のドラム式変速機のシフトドラム構造。

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