JPH062064Y2 - キーシフト式変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は例えば米国特許NO.4,673,055とかNO.4,702,1
20等から周知であり、小型の作業車両の変速目的に好適
しているキーシフト式変速装置に、関するものである。

従来の技術とその問題点 キーシフト式変速装置は周知のように、変速軸上に遊嵌
設置された複数個の変速歯車を、変速軸上に摺動可能に
設けられたシフトカラーに基端で相対摺動不能に接続し
て変速軸外周面の長溝穴内に設けられたシフトキーの先
端のクラッチ突起により択一的に変速軸へと結合して多
段の変速を行なうものに構成され、複数個の変速歯車を
変速軸上に僅か宛の間隔をおいて配置しうることからコ
ンパクトに構成でき、小型の作業車両用に好適してい
る。

かかるキーシフト式変速装置として、変速軸上でシフト
カラーを摺動変位操作するのにプッシュ・プル型の操作
索条を用いているものを開示している刊行物は見当らな
い。

これは単に入り切り操作されるクラッチとは異なりキー
シフト式変速装置のシフトカラーが、多段の変速段に対
応して変速軸上でかなりの距離、摺動せしめられるもの
であり、操作索条の押し操作方向でそのような距離、シ
フトカラーを摺動変位させるには無理があると考えられ
たため、及び例えそれができたとしてもシフトカラーを
摺動変位させるのに操作索条の引き操作方向と押し操作
方向とでは操作力が著変し変速操作フィーリングが極め
て不良となると判断されたためと、考えられる。

しかしながらリンク機構よりずっと安価につく操作索条
を不都合なく採り入れることができれば変速装置のコス
ト低減に大きく寄与できるから、この考案はプッシュ・
プル型の操作索条を含む操作機構により変速操作を行な
えることとした、新規なキーシフト式変速装置を提供す
ることを狙らいとする。

問題点を解決するための技術的手段 そのためにこの考案は第２図に示すように、変速軸１上
に遊嵌設置された複数個の変速歯車２Ｉ，２II，２II
I，２IV，２Ｖを、変速軸１上に摺動可能に設けられた
シフトカラー３に基端で相対摺動不能に接続して変速軸
１外周面の長溝穴４内に設けられたシフトキー５の先端
のクラッチ突起６により択一的に変速軸１へと結合して
変速を行なうように構成されたキーシフト式変速装置に
おいて、次のような技術的手段を講じる。

すなわちこの考案は先ず上記シフトカラー３を、第３図
に示すようにプッシュ・プル型の操作索条７を含む操作
機構を介して変速レバー８により変速軸１上で摺動変位
させるように構成する。図例では第４図に示すようにミ
ッションケース９に回動変位可能に支持させてシフトカ
ラー３へと係合させてあるシフトフォーク１０にミッシ
ョンケース９外で変速アーム１１を取付け、第３図に示
すように車両の操縦ハンドル１２に設けてある上記変速
レバー８と変速アーム１１間を、上記した操作索条７に
より接続している。

そして操作索条７によるシフトカラー３の押し操作方向
が第１図に図示の矢印Ａ方向であるのに対し、前記クラ
ッチ突起６の針面部分の傾斜角度について第１図に示す
ように、押し操作方向の斜面６ａの傾斜角度θ_１を引き
操作方向の斜面６ｂの傾斜角度θ_２よりも小さく（θ_１
＜θ_２）、設定する。

第８図に図示の場合には引き操作方向の斜面６ｂの傾斜
角度θ_２を単一に設定したのに対し、押し操作方向の斜
面６ａに角度θ_２よりも傾斜角度θ_３を小とする部分
（θ_３＜θ_２）の他に傾斜角度θ_１を角度θ_２と等しく
する部分（θ_１＝θ_２）を、傾斜基端側で設けている。

作用 第３図に図示の変速レバー８の操作でシフトカラー３を
変速軸１上で摺動変位させるとき、第１図に図示のよう
に何れかの変速歯車（第１図の場合には変速歯車２Ｉ）
内周面の凹溝１４内に突入して該歯車２Ｉを変速軸１に
対し結合していたクラッチ突起６は、各変速歯車間に配
置されているスペーサリング１５（凹溝１４が歯車幅方
向の一部分のみに形成されている場合には凹溝１４端に
位置することとなる歯車ボス部）に斜面６ａ或は６ｂを
摺接しつつ、凹溝１４から抜き出される。

押し操作方向（矢印Ａ方向）の斜面６ａの傾斜角度θ_１
の方が引き操作方向の斜面６ｂの傾斜角度θ_２よりも小
とされていることから、操作索条７が若干たわみ操作力
が十分に伝達されないこととなる押し操作時にも引き操
作時とほぼ同程度の操作力でもって凹溝１４からのクラ
ッチ突起６の抜き出しを得ることができる。

第８図に図示の場合には斜面６ａにおいて、凹溝１４内
へのクラッチ突起６の完全な突入状態では傾斜角度θ_１
を大とする部分がリング１５に接当しているが、それよ
りクラッチ突起６が僅かに引き出されると傾斜角度θ_２
を小とする部分がリング１５に対し接当するように、両
角度θ_１，θ_２の相対配置関係が設定されている。した
がってシフトキー５が押し操作方向（矢印Ａ方向）に変
位操作されるとき、操作索条７に実質的にたわみが生ぜ
ず操作力がさほど減殺されない初期の間に傾斜角度θ_３
が小な部分までのクラッチ突起６の抜き出しが得られ、
事後、第１図に図示の場合と同様に引き操作時と同程度
の操作力でもってクラッチ突起６の抜き出しを得ること
ができる。

実施例 図示の実施例は第３図に図示のような自走式の歩行型芝
刈機において、この考案を実施した例に係る。

第３図に示すように芝刈機の機体を構成するデッキ１７
が設けられ、前記ミッションケース９はデッキ１７に支
持させ該デッキ１７の下面側で左右の後輪１８間に配置
されている。第３図において１９はデッキ１７の前端部
に支持させた左右１対の前輪、２０はデッキ１７の上面
上に出力軸20aを下向きとして設置したエンジン、２１
はエンジン出力軸２０ａにて駆動されるようにデッキ17
の下面側に配置してある刈刃である。

ミッションケース９はデッキ１７の上面側にまで突出す
る鉛直な入力軸２２を備え、この入力軸２２に取付けた
プーリー２３とエンジン出力軸２０ａ上のプーリー２４
とにベルト２５が捲回されている。ベルト２５を緊張・
弛緩させてミッションケース９への入力を入断するテン
ション・クラッチ２６が設けられており、このテンショ
ン・クラッチ２６はデッキ１７に取付けて後上方向きに
延出させてある前記操縦ハンドル１２に設けたクラッチ
レバー２７により、操作索条２８を介し入断操作され
る。

左右の後輪１８の各車軸１８ａはデッキ１７に支持させ
てあり、各後輪１８には内歯々車３０を装備させてあ
る。ミッションケース９内から左右に突出する車輪駆動
軸３１の両端には左右の内歯々車３０と噛合うピニオン
３２が取付けられ、車輪駆動軸３１の回転を減速して左
右の後輪１８に伝えることとされている。

ミッションケース９内には第２，４図に示すように、前
記変速軸１と平行させて左右方向に沿わせてある駆動軸
３４が設けられ、この駆動軸３４には前記入力軸２２の
内端に一体形成した小傘歯車３５と噛合された大傘歯車
３６を嵌着してある。変速軸１は中空軸に形成されてお
り、前記車輪駆動軸３１は該変速軸１内を貫通させて設
けられている。なお変速軸１において前記変速歯車２Ｉ
−２Ｖを遊嵌装備していない部分はプラスチックス製の
別体中空軸１Ａとされ、前記シフトカラー３は該別体中
空軸１Ａ部分にのせられている。

第２図に示すように駆動軸３４上には、変速軸１上の変
速歯車２Ｉ−２Ｖに対しそれぞれ噛合された駆動歯車３
７Ｉ，３７II，３７III，３７IV，３７Ｖを固定設置し
てある。前記シフトキー５はその基端の内向き凸部を挟
持する板ばね３８を長溝穴４内に設けることにより、該
板ばね３８によりクラッチ突起６が長溝穴４内から放射
方向外向きの突出する方向に附勢されている。シフトキ
ー５自体を板ばね製のものとしてもよい。

第４図に示すように前記シフトフォーク１０は板金製の
ものとされ、基幹部の下端と上端に筒体４０，４１（上
端の筒体４１は前記変速アーム11と一体）を外挿して、
該両筒体４０，４１を介しミッションケース９に回動変
位可能に支持されている。このシフトフォーク１０には
上記筒体４０の上面側で板ばね製のデテントアーム４２
を、該デテントアーム４２の基端部に穿けた角形穴４２
ａ（第５図）にシフトフォーク１０基幹部を挿通するこ
とによって一体回動するように取付けてある。他方、ミ
ッションケース９の内底面の凹溝43には、長方形状をな
すデテント板４４を保持させてあり、デテントアーム４
２の先端にプレス成形した下向き突起４５を第６図に示
すようにデテント板４４に間欠配置して形成してある穴
４６Ｉ，４６II，４６III，４６IV，４６Ｖに対しデテ
ントアーム４２が有する弾力でもって係合させることと
してある。穴４６Ｉ−４６Ｖの配置は、変速軸１上での
変速歯車２Ｉ−２Ｖの配置に対応させてあり、以上によ
り変速軸１上でシフトカラー３を各変速作用位置に位置
拘束するためのデテント機構４７が構成されている。

そしてこのデテント機構４７におけるデテントアーム４
７端の上述突起４５は第７図に示すように、第１図の前
記矢印Ａに対応するデテントアーム４２の回動変位方向
が図示矢印Ｂの方向であるのに対し、前記操作索条７に
よるシフトカラー３の押し作用方向である矢印Ｂ方向の
凸面４５ａを緩かとし、その反対側の凸面４５ｂをそれ
よりも急とする形状のものに、形成されている。すなわ
ちクラッチ突起６の斜面部分の傾斜角度について前述し
たところに類似して、シフトカラー３を変速軸１上で位
置拘束するためのデテント機構47の拘束解除操作荷重に
ついて、操作索条７によるシフトカラー３の押し操作方
向（第７図では矢印Ｂ方向）の操作荷重の方を引き操作
方向の操作荷重よりも小さく設定しているのである。

したがって図示のキーシフト式変速装置では、シフトキ
ー５のクラッチ突起６部分とデテント機構４７との両部
において操作索条７による押し操作時と引き操作時とで
レバー８操作力を均一化する作用が得られる。

なお第２図において４９は中空の変速軸１とそれに貫通
させてある車輪駆動軸３１間を断続するために設けたボ
ール式のクラッチで、第１図に図示の前記クラッチレバ
ー２７により操作索条５０を介し入断操作される。した
がって前記テンション・クラッチ２６と連係して入断操
作されるものとなっており、キーシフト式変速装置の変
速操作に先立ちテンション・クラッチ２６が切られると
クラッチ４９も自動的に切られ、変速軸１のフリーな回
転変位が後輪１８及び車輪駆動軸３１側から制約されて
変速操作が重くなることが防がれる。なお操縦ハンドル
１２により芝刈機を引張って後退させるときも、クラッ
チ４９を切ることにより操作力を軽減できる。

第８図は前述したようにクラッチ突起６の斜面６ａの傾
斜角度を大小２重（θ_１，θ_３）としたものであり、本
構造によれば第１図に図示の構造と対比してクラッチ突
起６の面積減少が抑制され、クラッチ突起６の強度がよ
り維持されることになる。歯車凹溝１４への完全突入状
態で傾斜角度θ_１が大きい部分がリング１５に接当して
いるから、クラッチ突起６の自動的な抜け出しも起き難
くなる。

第９図はデテント機構についての変形例を示すもので、
前述のようなデテントアーム４２の先端のボール５２を
保持させ、デテント板４４には前記穴４６Ｉ−４６Ｖに
代えて凹溝５３Ｉ−５３Ｖ（凹溝５３III−５３Ｖは図
示せず。）を形成することとしている。各凹溝５３Ｉ−
５３Ｖにおいて前述同様の矢印Ｂ方向側の内端面５３ａ
はその反対側の内端面５３ｂより緩やかとされ、前述の
デテント機構４７について述べたのと同様の作用が得ら
れるように図られている。

考案の効果 この考案は変速レバー８により、プッシュ・プル型の操
作索条７を介して変速軸１上でのシフトカラー３の摺動
変位操作を行なうべくするのに、シフトキー５先端のク
ラッチ突起６の斜面部分の傾斜角度について、操作索条
７によるシフトカラー３の押し操作方向での傾斜角度を
引き操作方向での傾斜角度より小さくすることによっ
て、押し操作方向で必要な操作力を積極的に小さくし両
操作方向での変速レバー８の操作力の均一化を図って、
プッシュ・プル型の操作索条を介し変速操作されるキー
シフト式変速装置を提供し得たものであり、操作フィー
リング上も難がなく、製作コストの低減に大きく寄与す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の要部を示す横断面図、第
２図は同実施例の横断平面図、第３図は同実施例を装備
する歩行型芝刈機を示す概略斜視図、第４図は同実施例
の一部省略断面図、第５図は第４図に図示の一部材の斜
視図、第６図は第５図に図示のデテント機構の平面図、
第７図は同デテント機構の一部分の縦断面図、第８図は
他の実施例の要部を示す横断平面図、第９図はデテント
機構の他例の一部分を示す縦断面図である。 １…変速軸、２Ｉ，２II，２III，２IV，２Ｖ…変速歯
車、３…シフトカラー、４…長溝穴、５…シフトキー、
６…クラッチ突起、７…操作索条、８…変速レバー、９
…ミッションケース、１０…シフトフォーク、１１…変
速アーム、３４…駆動軸、３８…板ばね、４２…デテン
トアーム、４４…デテント板、４５…突起、４６Ｉ，４
６II，46III，４６IV，４６Ｖ…穴、４７…デテント機
構、５２…ボール、５３Ｉ，５３II…凹溝。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】変速軸１上に遊嵌設置された複数個の変速
   歯車２Ｉ，２II，２III，２IV，２Ｖを、変速軸１上に
   摺動可能に設けられたシフトカラー３に基端で相対摺動
   不能に接続して変速軸１外周面の長溝穴４内に設けられ
   たシフトキー５の先端のクラッチ突起６により択一的に
   変速軸１へと結合して変速を行なうように構成され、上
   記シフトカラー３を、プッシュ・プル型の操作索条７を
   含む操作機構を介して変速レバー８により変速軸１上で
   摺動変位させるキーシフト式変速装置において、前記ク
   ラッチ突起６の斜面部分の傾斜角度について、前記操作
   索条７による前記シフトカラー３の押し操作方向の傾斜
   角度の方を引き操作方向の傾斜角度よりも小さく設定し
   たことを特徴とするキーシフト式変速装置。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項に記載のキ
   ーシフト式変速装置において、前記シフトカラー３を変
   速軸１上で位置拘束するためのデテント機構４７の拘束
   解除操作荷重について、前記操作索条７による前記シフ
   トカラー３の押し操作方向の操作荷重の方を引き操作方
   向の操作荷重よりも小さく設定してあるキーシフト式変
   速装置。