JPH0632516Y2 - キー式変速装置のシフトキー附勢装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は先端にクラツチ突起を設けたシフトキーを変
速軸外周面の長溝穴内に摺動自在に配設し、変速軸上の
シフタスリーブによりシフトキーを摺動操作し、そのク
ラツチ突起により変速軸上の複数変速歯車を変速軸に対
し択一的に結合して変速を行なうものとされるキー式変
速装置において、クラツチ突起を変速軸外に突出させる
ようにシフトキーを附勢するためのシフトキー附勢装置
に関する。

〔従来の技術〕

かかるシフトキー附勢装置として最も単純な構造のもの
は例えば米国特許No.3,812,735に開示されているよう
に、シフトキー自体を板ばね製として該キー自身に附勢
作用をもたせたものである。しかし本構造によると繰返
しの使用によりシフトキーの弾性疲労が甚だしく附勢力
が不足して来、歯車結合力に不足を生じ変速抜けが起き
易くなる不具合がある。

そのため例えば米国特許No.3,028,763に開示されている
ような別の板ばねを用いる構造、つまり変速軸長溝穴の
内底面側からシフトキーを附勢する板ばねを用いる構造
が採用される場合が多い。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記した米国特許No.3,028,763に開示のシフトキー附勢
装置は板ばねをシフトキーにねじ止めして取付けている
が、厚さが極く小さいシフトキーにねじ穴をあけるのは
極く厄介であり、またねじ止め作業も面倒である。

そこで考えられるのはシフトキーに対し板ばねを、固定
具を用いることなく一部で係合させて取付ける構造であ
り、第１１図はそのために従来試みられている手段を示
している。

第１１図において、変速軸５０の長溝穴５１内に設けら
れシフタスリーブ５２によつて摺動操作されるシフトキ
ー５３は板ばね５４により、先端のクラツチ突起５３ａ
が変速軸５０外への突出して変速歯車５５，５６を択一
的に変速軸５０へと結合するように附勢されている。板
ばね５４の取付けのためにはシフトキー５３の基端部に
内向きの突起５３ｂが形成され、該突起５３ｂを嵌合す
るコの字形の溝形成部５４ａが板ばね５４の基端部に設
けられている。板ばね５４は長さ方向の中間部で長溝穴
５１の内底面に摺接し自由端でシフトキー５３に当接し
て該キー５３を附勢するように、彎曲されている。板ば
ね５４の最先端５４ｂは、板ばね５４の角（かど）部を
シフトキー５３に当てないようにするために長溝穴５１
の内底面側に向けて若干曲げられている。

第１１図に図示のシフトキー５３も突起５３ｂを有する
ことから製作がやや面倒であるが、同図に図示の板ばね
５４は溝形成部５４ａを設けた形状からして複雑なダイ
スを要求し製作が極く面倒である。内向きに曲げられた
板ばね最先端５４ｂが長溝穴５１の内底面を擦過しない
ように、該最先端５４ｂの内面側を研摩しておく必要も
ある。板ばね５４の長さ方向でみた内幅を小とする溝形
成部５４ａを押拡げつつシフトキー５３の突起５３ｂを
嵌め込む作業も、決つして容易ではない。

そこでこの考案は、シフトキー及び板ばねを極く単純で
低コストで製作できると共にシフトキーに対し板ばねを
容易に取付け可能としてあるシフトキー附勢装置を提供
して、上述の問題点を解消しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

そのためにこの考案は第１−３図に示すように、変速軸
１上に摺動可能に設けたシフタスリーブ２に対し基端部
で相対摺動不能に接続されたシフトキー３を、変速軸外
周面の長溝穴４内に摺動自在に設け、このシフトキー３
の先端に設けたクラツチ突起３ａを変速軸１外へと突出
させて、該クラツチ突起３ａにより変速軸１上の複数変
速歯車を変速軸１に対し択一的に結合して変速を行なう
キー式変速装置において、次のよな技術的手段を講じ
た。

すなわち第１図に明瞭に図示したように、前記シフトキ
ー３の長さ方向での両端面３ｂ，３ｃに係合して該シフ
トキー３を挾持する板ばね５を前記長溝穴４内に、該板
ばね５がその長さ方向の中間部５ａで長溝穴４の内底面
に摺接するように彎曲状として配設した。

〔作用〕

板ばね５は、その長さ方向で最大の間隔をおく両端部で
シフトキー３に対して係合させて取付けられるから、該
板ばね５を中間部５ａ側からやや押えて伸ばしつつ極く
簡単にシフトキー３を挾持させて組付けることができ
る。

板ばね５の彎曲中間部５ａを溝穴４の内底面に摺接させ
ることから、該板ばね５によつてシフトキー３のクラツ
チ突起３ａを変速軸１外へ突出させる附勢力が与えら
れ、変速軸１上の複数変速歯車のうちの１つがクラツチ
突起３ａを介して変速軸１に対し択一に結合される。

〔実施例〕

第２図は除雪車等の自走式作業車のミツシヨンケース１
０を示し、この考案の一実施例を装備するキー式変速装
置１１は該ミツシヨンケース１０内において駆動軸１２
と前記変速軸１間に配設されている。

上記ミツシヨンケース１０は入力軸１３と上記した駆動
軸１２及び変速軸１と減速軸１４と左右の車軸１５Ｌ，
１５Ｒとを、左右方向に沿わせ平行状で支持している。
入力軸１３の一端部分はミツシヨンケース１０外に突出
され、図外のエンジンから入力伝導を受けるプーリー１
６を装備している。ミツシヨンケース１０内から左右の
アクスルケース１７Ｌ，１７Ｒ内を経て外部に延出させ
てある左右の車軸１５Ｌ，１５Ｒ端には、図外の左右の
車輪或は左右のクローラ駆動輪を装備させる。

入力軸１３上には一体的な２個のシフト歯車１８，１９
を摺動のみ自在に設置してあり、これらのシフト歯車１
８，１９を選択的に噛合せる２個の変速歯車２０，２１
を駆動軸１２上に固定設置して、２段の変速を行なう歯
車シフト式変速装置２２が構成されている。

伝動方向下手側のキー式変速装置１１は、駆動軸１２上
に４個の駆動歯車２３Ｆ_１，２３Ｆ_２，２３Ｆ_３，２３
Ｆ_４と１個の駆動スプロケツト２３Ｒを固定設置すると
共に変速軸１上に４個の変速歯車２４Ｆ_１，２４Ｆ_２，
２４Ｆ_３，２４Ｆ_４と１個の変速スプロケツト２４Ｒを
遊嵌設置して、駆動歯車２３Ｆ_１−２３Ｆ_４と変速歯車
２４Ｆ_１−２４Ｆ_４をそれぞれ噛合せると共に両スプロ
ケツト２３Ｒ，２４Ｒ間にチエーン２５を捲回し前進４
段、後進１段の変速を行なうべくされている。変速歯車
及びスプロケツト２４Ｆ_１−２４Ｒの内周面には通例の
ようにシフトキー３のクラツチ突起３ａが突入する凹溝
２６が形成され、また１速用変速歯車２４Ｆ_１とスプロ
ケツト２４Ｒ間で変速軸１上には変速装置１１の中立状
態でクラツチ突起３ａが突入する環状溝を備えるニユー
トラルカラー２７を設置してある。

シフトキー３及び前記長溝穴４は第３図に示すように、
３個宛設けられている。各シフトキー３の基端部には変
速軸１外へ突出するフオークが形成され、該フオークで
シフタスリーブ２を挾ませることにより、シフタスリー
ブ２に対するシフトキー３の相対摺動不能な接続が行わ
れている。第１図に示すように変速歯車及びスプロケツ
ト２４Ｆ_１−２４Ｒの間と端には、凹溝２６へのクラツ
チ突起３ａの出入りに際し該クラツチ突起３ａが摺接す
ることとなるスナツプリング８を、変速軸１に装着して
配置してある。前記板ばね５はその両端に変速軸放射方
向の外向きの折曲部５ｂ，５ｃを形成することによつ
て、該両折曲部５ｂ，５ｃでシフトキー３の前記両端面
３ｂ，３ｃに係合しシフトキー３を挾持するものとされ
ている。

図例では、シフトキー３の基端部内面に、該シフトキー
３の基端側から先端側にかけて前記長溝穴４の内底面と
の間隔を小さくして行くように傾斜させた斜面部６を設
けており、この斜面部６を設けた構造により、次の作用
を期待できる。

すなわち第１図に図示の状態から伝達トルクの一時的な
著増とか衝撃的な振動等に起因してクラツチ突起３ａが
変速歯車から外れようとし第４図、第５図及び第６図に
順次図示したようにシフトキー３の姿勢が変更されて行
くときは、該シフトキー３が基端側で板ばね５を押す点
が第１図に図示の点Ｐａから順次、第４−６図に図示の
点Ｐｂ、Ｐｃ，Ｐｄと先端側に移つて行く。そしてシフ
トキー３の姿勢変更により板ばね５は撓んでばね荷重を
大として行くが、上記のようにシフトキー３の斜面部６
により該キー３が板ばね５を押圧する点が先端側へと変
更されて行くことにより、クラツチ突起３ａが長溝穴４
に没入する方向へと移動するに従い板ばね撓み量が著増
して行く。このため第７図に例示するようにクラツチ突
起３ａの没入方向への移動量ｘとばね荷重Ｆとの関係
が、破線図示の荷重増加率一定の関係ではなく実線図示
のように荷重増加率が高められて行く関係となる。第７
図で荷重Ｆ_０は第１図のシフトキー３姿勢でのばね荷重
であり、点ａ，ｂ，ｃはそれぞれ第４図、第５図及び第
６図に図示のシフトキー３姿勢に対応する点を示す。

したがつてシフトキー３のクラツチ突起３ａが変速歯車
から外れる方向に変位するほど、該クラツチ突起３ａに
対する板ばね５の附勢力が著増して行くことになり、変
速抜けが確実に防止される。

変速軸１の回転は前記減速軸１４を利用し２段に減速し
て、左右の車軸１５Ｌ，１５Ｒに伝えることとされてい
る。すなわち第２図に示すように変速軸１上に固定設置
した小歯車２９と減速軸１４上に固定設置した大歯車３
０とを噛合せて第１段目の減速歯車列が、また減速軸１
４上に固定設置した小歯車３１と左右の車軸１５Ｌ，１
５Ｒ上にまたがらせて設置した大歯車３２とを噛合せて
第２段目の減速歯車列が、それぞれ構成さてている。

変速軸１上の上記小歯車２９は、シフトキー３を収容す
る長溝穴４を利用して変速軸１に締結されている。すな
わち第２，８図に示すように長溝穴４を小歯車２９側の
変速軸端にまで延長させると共に、３個の長溝穴４に対
応する３個の締結用キー溝穴３３を小歯車２９の内周面
に形成し、これらの溝穴４，３３にまたがらせて締結用
キー３４を嵌合している。締結用キー３４の抜止めは第
２図に示すように、変速軸１の環状段部に当てたリング
３５を小歯車２９の一面側で変速軸１上でキー３４に当
てて設けると共に、締結用キー溝穴３３内でキー３４を
押える押え板片３６を小歯車２９の他面側で変速軸１上
のベアリング押えリング３７で抜止めして、得ている。

前記大歯車３２は左右の車軸１５Ｌ，１５Ｒの内端部上
に遊嵌設置されていて、この大歯車３２と左右の車軸１
５Ｌ，１５Ｒ間にはそれぞれ、大歯車３２ボス部の穴３
２ａに保持させたボール３８をクラツチスリーブ３９に
よつて各車軸１５Ｌ，１５Ｒ外周面の溝穴４０へと押込
んでクラツチ係合を得る左右のサイドクラツチ４１Ｌ，
４１Ｒが配設されている。各クラツチスリーブ３９はス
プリング４２によつて、クラツチ入り方向に摺動附勢さ
れている。

各サイドクラツチ４１Ｌ，４１Ｒの切り後に各車軸１５
Ｌ，１５Ｒを制動するための左右のロツク型のサイドブ
レーキ４３Ｌ，４３Ｒも設けられており、そのためには
先ず第２，９図に示すように、各クラツチスリーブ３９
と各車軸１５Ｌ，１５Ｒとに対し常時係合して該スリー
ブと車軸とを回転方向において結合するボール４４が設
けられている。またクラツチスリーブ３９外周面上の鍔
部には爪穴４５を形成してあり、第２，１０図に示すよ
うに該爪穴４５に嵌合する爪４６を各アクスルケース１
７Ｌ，１７Ｒの内端面上に形成してある。各アクスルケ
ース１７Ｌ，１７Ｒはミツシヨンケース１０に対しキー
４７止めして回転不能とされており、クラツチスリーブ
３９を爪穴４５に対し爪４６が嵌合する位置まで摺動操
作すると各車軸１５Ｌ，１５Ｒの回転が阻止される。

第２図に示すように変速軸１上の変速歯車２４Ｆ_１−２
４Ｆ_４は右手側に小径の歯車が来るように配置されてお
り、それによつて変速歯車群の下方に与えたスペースを
利用し２つ割りミツシヨンケース１０の一半部側壁をケ
ース１０内方向に入り込ませ、ブレーキケース４８を形
成してある。そして減速軸１４を該ブレーキケース４８
内に突入させて該減速軸１４にブレーキドラム４９ａを
嵌着し、カム軸４９ｂの回転により拡張するブレーキシ
ユー４９ｃをブレーキケールス４８内に設けて、走行ブ
レーキと駐車ブレーキを兼ねる内拡式のブレーキ４９が
構成されている。

第２図に図示のミツシヨンケース１０内のトランスミツ
シヨンは、歯車シフト式変速装置２２とキー式変速装置
１１との組合せにより自走式作業車の車速を前進８段、
後進２段に変更制御する。サイドクラツチ４１Ｌ，４１
Ｒとサイドブレーキ４３Ｌ，４３Ｒとは車両を、小廻り
旋回から急旋回までの任意の旋回半径で回行させるよう
に用いられる。

〔考案の効果〕

長さ方向の中間部５ａで変速軸長溝穴４の内底面に摺接
させることとした彎曲形状の板ばね５を、シフトキー３
の長さ方向の両端面３ｂ，３ｃに係合させてシフトキー
３を挾持させて設ける本案シフトキー附勢装置によれ
ば、板ばね５長さ方向で最大の間隔をおく両端部で該板
ばね５をシフトキー３に係合させて取付けることになる
から、板ばね５を中間部５ａ側からやや押えて伸ばしつ
つ極く簡単にシフトキー３を挾持させることができ、ば
ね組付け作業が極めて容易とされる。シフトキー３に第
１１図に図示のような突起５３ｂを形成する必要がない
と共に、板ばね５はその両端に若干の折曲げを附与して
おけがシフトキー３を挾持させえ、しかも板ばね５の最
先端を研摩しておく必要もないから、シフトキー３と板
ばね５の形状が単純で済み、加工経費が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の縦断側面図、第２図は同
実施例を備えるキー式変速装置を装備した自走式作業車
のミツシヨンケースの一部展開縦断面図、第３図は第２
図のIII-III線に沿う断面図、第４図，第５図及び第６
図はそれぞれ、作用を説明するための第１図同様の縦断
側面図、第７は作用を説明するためのグラフ、第８図は
第２図のVIII-VIII線に沿う断面図、第９図は第２図のI
X-IX線に沿う断面図、第１０図は第２図に図示の一部材
の一部を示す斜視図、第１１図は従来提案されている構
造例の縦断面図である。 １……変速軸、２……シフタスリーブ、３……シフトキ
ー、３ａ……クラツチ突起、３ｂ，３ｃ……端面、４…
…長溝穴、５……板ばね、５ａ……中間点、５ｂ，５ｃ
……折曲部、６……斜面部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】変速軸１上に摺動可能に設けたシフタスリ
   ーブ２に対し基端部で相対摺動不能に接続されたシフト
   キー３を、変速軸外周面の長溝穴４内に摺動自在に設
   け、このシフトキー３の先端に設けたクラツチ突起３ａ
   を変速軸１外へと突出させて、該クラツチ突起３ａによ
   り変速軸１上の複数変速歯車を変速軸１に対し択一的に
   結合して変速を行なうキー式変速装置において、前記シ
   フトキー３の長さ方向での両端面３ｂ，３ｃに係合して
   該シフトキー３を挾持する板ばね５を前記長溝穴４内
   に、該板ばね５がその長さ方向の中間部５ａで長溝穴４
   の内底面に摺接するように彎曲状として配設してなる、
   キー式変速装置のシフトキー附勢装置。