(57)【要約】【課題】シフトシャフトを軸方向に移動して変速作動を行わせる変速装置において、シフトポジション検出装置を小型、コンパクト化する。【解決手段】カウンターシャフト１５上に軸方向に移動可能に配設されたクラッチスリーブ１６と、カウンターシャフトと平行に配設されたシフトシャフト７２と、このシフトシャフトに結合されて先端がクラッチスリーブに係止されたシフトフォーク７５とを有してシフト機構７０が構成される。シフト操作に応じてシフトフォークを介してクラッチスリーブ１６を軸方向に移動させてシフトポジションの選択を行う。シフトポジション検出装置が、シフトフォークの円筒部７６に設けられたＦ，Ｒ，Ｎシフト検出部７６ａ，７６ｂ，７２ｂと、これらに対向するＦ，Ｒ，Ｎポジションセンサ８１〜８３とを備えて構成され、Ｆシフト検出部７６ａおよびＲシフト検出部７６ｂが、円筒部７６の軸に直角な略同一平面上における外周面における円周方向に約６０度離れた位置に設けられている。【選択図】  図１０
2004324772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達シャフト上に軸方向に移動可能に配設されたクラッチ部材と、前記動力伝達シャフトと平行に延びて配設されたシフトシャフトと、前記シフトシャフトに結合して取り付けられるとともに先端が前記クラッチ部材に係止されたシフトフォークとを有して構成され、シフト操作に応じて前記シフトシャフトおよび前記シフトフォークを前記軸方向に移動させ、前記クラッチ部材を前記動力伝達シャフト上で軸方向に移動させてシフトポジションの選択を行うように構成され、
前記シフトシャフトもしくは前記シフトフォークに複数のシフトポジションに対応して設けられた複数のシフト検出部と、前記シフト検出部にそれぞれ対向して配設された複数のポジションセンサとを備え、前記シフトシャフトの軸方向移動に伴う前記シフト検出部の軸方向移動を前記ポジションセンサにより検出してシフトポジションの検出を行うように構成され、
前記複数のシフト検出部の少なくとも二つが、前記シフトシャフトの軸に直角な略同一平面上における異なる位置に設けられていることを特徴とする変速装置のシフトポジション検出装置。
【請求項２】
前記シフトフォークが、前記シフトシャフト上に嵌合して取り付けられる円筒部と、前記円筒部の外周面から外径方向に突出して延びて前記クラッチ部材に係止されるフォーク部とから構成され、
前記少なくとも二つのシフト検出部が、前記シフトシャフトの軸直角な略同一平面上における前記円筒部の外周面の異なる位置に形成された凹部もしくは凸部からなることを特徴とする請求項１に記載のシフトポジション検出装置。
【請求項３】
前記少なくとも二つのシフト検出部が、前記シフトシャフトの軸直角な略同一平面上における前記シフトシャフトの外周面の異なる位置に形成された凹部もしくは凸部からなることを特徴とする請求項１に記載のシフトポジション検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シフト操作部材のシフト動作に応じてシフトシャフトおよびシフトフォークを軸方向に移動させ、クラッチ部材を動力伝達シャフト上で移動させてシフトポジションの選択を行う変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のギヤ列から構成されるギヤ式変速機構において、いずれかのギヤ列を選択する変速装置は従来から種々の形式のものが知られている。この変速装置に用いられる変速機構としては、例えば、動力伝達シャフト上で動力伝達ギヤ自体を移動させてギヤの噛合を選択する選択摺動式の変速機構、動力伝達ギヤは常時噛合させた状態で動力伝達ギヤとこれを回転自在に支持する動力伝達シャフトとの係脱制御を行う常時噛合式の変速機構等が従来から良く知られている。なお、常時噛合式変速機構にシンクロメッシュ機構（同期噛合機構）を用いることも良く知られている。
【０００３】
二輪車、四輪車等の変速機においては、このような変速装置を用いた変速機が一般的に採用されており、一例を挙げれば特許文献１に開示の変速装置がある。この変速装置は、動力伝達シャフト上に軸方向に移動可能に配設されたクラッチ部材と、先端がこのクラッチ部材に係止されたシフトフォークと、このシフトフォークが取り付けられるシフトドラムと、シフトドラムとシフトフォークの間に設けられたカム機構とを有して構成され、シフト操作に応じてシフトドラムを回転させ、カム機構によりシフトフォークを軸方向に移動させてクラッチ部材を動力伝達シャフト上で軸方向に移動させ、シフトポジションの選択を行うように構成されている。
【０００４】
変速装置においては、一般的に、シフトポジションの選択（すなわち、変速作動）が行われたときに、そのシフトポジションを検出して各シフトポジションに対応する制御を行うように構成されている。このため、上記特許文献１に開示の装置には、シフトドラムの回転角度位置を検出してシフトポジションを検出する装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３２５８４３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、変速装置は上記のようにシフトドラムを用いるものばかりではなく、動力伝達シャフトと平行に延びて配設されたシフトシャフトにシフトフォークを結合して取り付け、シフト操作に応じてシフトシャフトおよびシフトフォークを軸方向に移動させ、クラッチ部材を動力伝達シャフト上で軸方向に移動させてシフトポジションの選択を行うように構成されるものもある。このようにシフトシャフトを軸方向に移動させて変速作動を行う変速装置では、上記特許文献１におけるようなシフトポジション検出装置を用いることができず、シフトシャフトの軸方向位置を各シフトポジションに対応して検出する複数のポジションセンサが必要となり、シフトポジション検出装置の構成が大型化、複雑化しやすいという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、シフトシャフトを軸方向に移動して変速作動を行わせる変速装置において、シフトポジション検出装置を小型、コンパクト化することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明においては、動力伝達シャフト（例えば、実施形態におけるカウンターシャフト１５）上に軸方向に移動可能に配設されたクラッチ部材（例えば、実施形態におけるクラッチスリーブ１６）と、動力伝達シャフトと平行に延びて配設されたシフトシャフトと、このシフトシャフトに結合して取り付けられるとともに先端がクラッチ部材に係止されたシフトフォークとを有して変速装置が構成され、シフト操作に応じてシフトシャフトおよびシフトフォークを軸方向に移動させ、クラッチ部材を動力伝達シャフト上で軸方向に移動させてシフトポジションの選択を行う。そして、この変速装置のシフトポジション検出装置が、シフトシャフトもしくはシフトフォークに複数のシフトポジションに対応して設けられた複数のシフト検出部（例えば、実施形態におけるＦシフト検出部７６ａ、Ｒシフト検出部７６ｂおよびＮシフト検出部７２ｂ）と、これらシフト検出部にそれぞれ対向して配設された複数のポジションセンサ（例えば、実施形態におけるＦポジションセンサ８１、Ｒポジションセンサ８２およびＮポジションセンサ８３）とを備え、シフトシャフトの軸方向移動に伴うシフト検出部の軸方向移動をポジションセンサにより検出してシフトポジションの検出を行うように構成され、複数のシフト検出部の少なくとも二つ（例えば、実施形態におけるＦシフト検出部７６ａおよびＲシフト検出部７６ｂ）が、シフトシャフトの軸に直角な略同一平面上における異なる位置に設けられている。
【０００９】
このような構成の本発明に係るシフトポジション検出装置によれば、シフト検出部の少なくとも二つがシフトシャフトの軸に直角な略同一平面上における異なる位置に設けられているので、少なくとも二つのシフト検出部およびこれらに対向するポジションセンサを軸直角な略同一平面上に（すなわち、軸方向同一位置に）位置して配設する構成となり、変速装置の軸方向寸法を増大させることがなく、これを小型、コンパクトにすることができる。
【００１０】
なお、シフトフォークを、シフトシャフト上に嵌合して取り付けられる円筒部と、この円筒部の外周面から外径方向に突出して延びてクラッチ部材に係止されるフォーク部とから構成し、上記少なくとも二つのシフト検出部が、シフトシャフトの軸直角な略同一平面上における円筒部の外周面の異なる位置に形成された凹部もしくは凸部からなるように構成することができる。また、上記少なくとも二つのシフト検出部が、シフトシャフトの軸直角な略同一平面上におけるシフトシャフトの外周面の異なる位置に形成された凹部もしくは凸部からなるように構成しても良い。
【００１１】
このような構成とすることにより、シフトシャフトの長さを抑えて変速装置を小型、コンパクト化できる。特に、シフトフォークの円筒部の外周に少なくとも二つのシフト検出部を設ければ、シフトシャフト上に設けるシフト検出部の数を減らしてシフトシャフト長さを短縮することができ、変速装置を一層小型、コンパクトに構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。まず、図２〜図４に本発明に係る変速装置を備えた油圧式無段変速機を有して構成される不整地走行用車両ＲＴＶを示している。この車両ＲＴＶは、内部にフレーム構造を有した車体８０にパワーユニットＰＵを内蔵し、このパワーユニットＰＵの出力を受けて駆動される左右の前後輪ＦＷ，ＲＷを有する。なお、車体８０は、フロントガード８１ａを有して車体前部に位置するフロントフェンダ部８１と、車体中央に上方に盛り上がって前後に延びた鞍部８２と、鞍部８２の左右下部に左右に延びて形成された左右ステップ部８４，８４と、リアガード８５ａを有して車体後部に位置するリアフェンダ部８５とからなり、鞍部８２に運転者が跨って座るシート８３が設けられている。このように鞍部８２を跨いでシート８３に座った運転者は、左右ステップ部８４に足を置き、前方に位置して左右に揺動操作可能な操舵ハンドル８６を揺動操作するようになっている。なお、鞍部８２の前方に燃料タンクＦＴが図１に示すように配設されている。
【００１３】
鞍部８２の内部にはパワーユニットＰＵが配設されており、このパワーユニットＰＵは、後述するように、エンジンＥと、メインクラッチＣＬと、油圧式無段変速機ＣＶＴと、伝達ギヤ列ＧＴとから構成される。エンジンＥは、エアフィルターＡＦを介して吸入した空気と燃料タンクＦＴの燃料とを気化器Ｃにおいて混合して作られた混合気を吸気し、シリンダ内で燃焼させて回転駆動力を発生する。なお、エンジンＥで燃焼されて排出される排気は、排気管ＥＰから消音器Ｍを通って排出される。
【００１４】
エンジンＥの回転駆動力はクランクシャフトから、メインクラッチＣＬ、油圧式無段変速機ＣＶＴおよび伝達ギヤ列ＧＴを介して変速されて伝達され、前後のプロペラシャフトＦＰ，ＲＰに出力される。前プロペラシャフトＦＰはフロントディファレンシャル機構ＦＤに繋がり、前プロペラシャフトＦＰに出力された回転駆動力は、フロントディファレンシャル機構ＦＤから左右のフロントアクスルシャフトＦＡを介して左右の前輪ＦＷに伝達されて前輪ＦＷが駆動される。後プロペラシャフトＲＰはリアディファレンシャル機構ＲＤに繋がり、後プロペラシャフトＲＰに出力された回転駆動力は、リアディファレンシャル機構ＲＤから左右のリアアクスルシャフトＲＡを介して左右の後輪ＲＷに伝達されて後輪ＲＷが駆動される。
【００１５】
上記パワーユニットＰＵについて、図５を参照して説明する。パワーユニットＰＵは、回転駆動力を発生するエンジンＥと、その回転駆動力の伝達制御を行うメインクラッチＣＬと、メインクラッチＣＬを介して伝達された回転駆動力を無段階に変速する油圧式無段変速機ＣＶＴと、この油圧式無段変速機ＣＶＴの出力回転の方向切換および伝達を行う伝達ギヤ列ＧＴとを有して構成される。なお、このパワーユニットＰＵは、エンジンクランクシャフトが車体前後に延びるようにして、鞍部８２の内部に配設されている。
【００１６】
エンジンＥは、ヘッド部に給排気バルブ１ａ，１ｂを有したシリンダ１内にピストン２を配設して構成される。エンジンＥにおいては上述のように、エアフィルターＡＦを介して吸入した空気と燃料タンクＦＴの燃料とを気化器Ｃにおいて混合して混合気を作り、この混合気を吸気バルブ１ａを所定タイミングで開放してシリンダ室内に吸入し、これをシリンダ室内で燃焼させてピストン２を往復動させ、このピストン２の往復運動が連結ロッド２ａを介してクランク部３ａに伝達され、クランクシャフト３が回転駆動される。クランクシャフト３の端部にはメインクラッチＣＬが設けられており、クランクシャフト３の上に回転自在に配設された入力駆動ギヤ４とクランクシャフト３との係脱制御が行われる。このため、メインクラッチＣＬの係脱制御に応じて入力駆動ギヤ４にクランクシャフト３の回転駆動力が伝達される。なお、メインクラッチＣＬは、例えば、遠心クラッチからなる。
【００１７】
油圧式無段変速機ＣＶＴは斜板プランジャ式の油圧ポンプＰと斜板プランジャ式の油圧モータＭとを有して構成される。斜板プランジャ式の油圧ポンプＰを構成するポンプケーシングに結合された入力従動ギヤ５が上記入力駆動ギヤ４と噛合しており、エンジンＥの回転駆動力が入力従動ギヤ５に伝達されてポンプケーシングが回転駆動される。油圧式無段変速機ＣＶＴの詳細は後述するが、この油圧式無段変速機ＣＶＴにより無段階に変速された出力回転は、変速機出力シャフト６に出力されるように構成されている。
【００１８】
変速機出力シャフト６には、上記伝達ギヤ列ＧＴを構成する変速機出力ギヤ１１が結合されており、変速機出力シャフト６の回転は変速機出力ギヤ１１から伝達ギヤ列ＧＴを介して伝達される。
【００１９】
この伝達ギヤ列ＧＴの構成を図９に詳しく示しており、図９を併用してその構成を説明する。伝達ギヤ列ＧＴは、変速機出力シャフト６と平行に配設されたカウンターシャフト１５およびアイドラーシャフト１３を有する。カウンターシャフト１５には、前進ギヤ１２および後進ギヤ１４が回転自在に配設されており、出力駆動ギヤ１７が結合配設されている。一方、アイドラシャフト１３には第１アイドラギヤ１３ａおよび第２アイドラギヤ１３ｂが回転自在に配設されている。前進ギヤ１２は変速機出力ギヤ１１と噛合し、第１アイドラギヤ１３ａも変速機出力ギヤ１１と噛合している。また、第２アイドラギヤ１３ｂは後進ギヤ１４と噛合している。
【００２０】
前進ギヤ１２および後進ギヤ１４にはそれぞれ、内歯クラッチギヤ１２ａおよび１４ａが設けられ、前進ギヤ１２と後進ギヤ１４の間にカウンターシャフト１５と一体回転して軸方向に移動可能なクラッチスリーブ１６が設けられている。クラッチスリーブ１６の外周には外歯クラッチギヤ１６ａ，１６ａが形成されており、クラッチスリーブ１６を軸方向に移動させて内歯クラッチギヤ１２ａ，１４ａと選択的に噛合するように構成されており、ドグ歯クラッチが構成されている。なお、このクラッチスリーブ１６は、シフト機構７０により、運転者の前進側および後進側へのシフトレバー操作に応じて軸方向に移動されるようになっている。
【００２１】
シフト機構７０は、図１０にも示すように、変速機ハウジングＨＳＧに支持された回転軸７１ａを中心として回転自在な回転アーム７１と、回転アーム７１の先端に連結ピン７１ｂを介して連結されるとともに軸方向（図９における矢印Ａ方向）に移動可能なシフトシャフト７２と、シフトシャフト７２に結合して取り付けられたシフトフォーク７５とから構成される。シフトフォーク７５は、シフトシャフト７２を嵌入させてこれと結合された円筒部７６と、円筒部７６と一体に繋がって外径方向に突出し、クラッチスリーブ１６の外歯クラッチギヤ１６ａ，１６ａの間に形成された円周状の係合溝１６ｂと係合するフォーク部７７とから構成される。なお、回転軸７１ａは、操舵ハンドル８６に備えられたシフトレバー（図示せず）のシフト操作に応じて回転されて回転アーム７１を回転軸７１ａを中心として回動させ、シフトシャフト７２を軸方向に移動させるように構成されている。
【００２２】
シフトシャフト７２の外周には、前進シフト位置（Ｆ位置）、中立位置（Ｎ位置）および後進シフト位置（Ｒ位置）に対応する三つの円周状デテント溝７２ａが形成されており、いずれかのデテント溝７２ａにデテント機構７３のスプール７３ａがバネ７３ｂに押されて係合され、シフトシャフト７２の軸方向移動位置が上記三つの位置のいずれかに位置決めされるようになっている。
【００２３】
シフトシャフト７２の外周には円周突起状のＮシフト検出部７２ｂが形成されている。このＮシフト検出部７２ｂはシフトシャフト７２が中立位置（Ｎ位置）に位置したことを検出するためのもので、シフトシャフト７２が中立位置（Ｎ位置）に位置したときにＮシフト検出部７２ｂと対向する位置にＮポジションセンサ８３が変速機ハウジングＨＳＧに取り付けられて設けられている。シフトシャフト７２が中立位置（Ｎ位置）に位置したときには、図１０に示すように、Ｎポジションセンサ８３のセンサ突起８３ａがＮシフト検出部７２ｂに当接して押し込められるので、Ｎポジションセンサ８３はシフトシャフト７２が中立位置（Ｎ位置）に位置したことを検出する。
【００２４】
また、シフトフォーク７５の円筒部７６の外周７６ｃには、円周方向に所定角度（例えば、本例では約６０度）離れて位置する切り欠きもしくは溝からなるＦシフト検出部７６ａおよびＲシフト検出部７６ｂが形成されている。これらＦシフト検出部７６ａおよびＲシフト検出部７６ｂはシフトシャフト７２が前進位置（Ｆ位置）および後進位置（Ｒ位置）に位置したことを検出するためのもので、シフトシャフト７２が中立位置（Ｎ位置）に位置したときにＦシフト検出部７６ａと対向する位置にＦポジションセンサ８１が、また、Ｒシフト検出部７６ｂと対向する位置にＲポジションセンサ８２が、それぞれ図示のように変速機ハウジングＨＳＧに取り付けられて設けられている。シフトシャフト７２が前進位置（Ｎ位置）および後進位置（Ｒ位置）に位置したときに、Ｆポジションセンサ８１およびＲポジションセンサ８２のセンサ突起８１ａ，８２ａが円筒部７６の外周７６ｃに乗り上げて押し込められるので、これらＦおよびＲポジションセンサ８１，８２はシフトシャフト７２が前進位置および後進位置に位置したことをそれぞれ検出する。
【００２５】
このように、本実施形態では、円筒部７６の外周面に円周方向に所定角度離れてＦおよびＲシフト検出部７６ａ，７６ｂが形成され、これらに対向してＦおよびＲポジションセンサ８１，８２を設ける構成としている。これにより、まず、シフトシャフト７２の外周面にＦおよびＲシフト検出部を設ける必要がないため、その分シフトシャフト７２を短縮化できる。また、円筒部７６の外周面に所定角度度離れて、且つ軸直角な略同一面上に位置してＦおよびＲシフト検出部７６ａ，７６ｂが形成されており、これら検出部７６ａ，７６ｂのために必要とされる円筒部７６の軸方向寸法が短くなり、且つＦおよびＲポジションセンサ８１，８２を軸直角な略同一面上に位置して配設することができ、これらポジションセンサ８１，８２の配設のための軸方向寸法を短縮化できる。このため、シフト機構７０の軸方向寸法を短縮化して、これを小型、コンパクト化できる。
【００２６】
なお、本実施形態では、円筒部７６の外周面７６ｃに所定角度離れてＦおよびＲシフト検出部７６ａ，７６ｂが形成されているが、この所定角度はポジションセンサが重ならない限り任意の角度を設定可能である。また、ＦおよびＲシフト検出部７６ａ，７６ｂをシフトシャフト７２の軸直角な略同一面上に位置する外周面上に形成しても良い。さらに、円筒部７６もしくはシフトシャフト７２の外周面に所定角度離れて、Ｆ，Ｎ，Ｒ検出部７６ａ，７２ｂ，７６ｂのいずれの二つを形成しても良く、さらに、外周面に所定角度離れて三つの検出部すべてを形成しても良い。
【００２７】
運転者が前進側へのシフトレバー操作を行うと、その操作はシフト機構７０により伝達されてシフトシャフト７２を図９および図１０において左方向に移動させ、シフトフォーク７５によりクラッチスリーブ１６は図において左方向に移動される。これにより外歯クラッチギヤ１６ａは内歯クラッチギヤ１２ａと噛合して前進ギヤ１２がカウンターシャフト１５と結合される。このため、この状態では、変速機出力ギヤ１１の回転は前進ギヤ１２からカウンターシャフト１５に伝達され、出力駆動ギヤ１７が回転駆動される。なお、このとき、Ｆポジションセンサ８１のセンサ突起８１ａが円筒部７６の外周７６ｃに乗り上げて押し込められ、Ｆポジションセンサ８１はシフトシャフト７２が前進位置に位置したことを検出する。
【００２８】
一方、運転者が後進側へのシフトレバー操作を行うと、その操作はシフト機構７０により伝達されてシフトシャフト７２を右方向に移動させ、シフトフォーク７５によりクラッチスリーブ１６は図において右方向に移動される。これにより外歯クラッチギヤ１６ａは内歯クラッチギヤ１４ａと噛合して後進ギヤ１４がカウンターシャフト１５と結合される。この状態では、変速機出力ギヤ１１の回転は第１アイドラギヤ１３ａからアイドラシャフト１３を介して第２アイドラギヤ１３ｂに伝達され、さらに第２アイドラギヤ１３ｂからこれと噛合する後進ギヤ１４を介してカウンターシャフト１５に伝達され、出力駆動ギヤ１７が回転駆動される。このときの出力駆動ギヤ１７の回転方向は上記前進側のシフトレバー操作の場合に対して逆方向（後進方向）となる。なお、このとき、Ｒポジションセンサ８２のセンサ突起８２ａが円筒部７６の外周７６ｃに乗り上げて押し込められ、Ｒポジションセンサ８２はシフトシャフト７２が後進位置に位置したことを検出する。
【００２９】
出力駆動ギヤ１７は、ドライブシャフト１９に結合されて取り付けられた出力従動ギヤ１８と噛合しており、出力駆動ギヤ１７の回転は出力従動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９に伝達される。ドライブシャフト１９の前端は前プロペラシャフトＦＰに繋がれ、ドライブシャフト１９の後端は後プロペラシャフトＲＰに繋がれており、ドライブシャフト１９に伝達された回転駆動力は前後プロペラシャフトＦＰ，ＲＰに伝達され、上述したように前後輪ＦＷ，ＲＷが駆動される。
【００３０】
次に、上記油圧式無段変速機ＣＶＴについて、図１および図６〜図８を参照して説明する。油圧式無段変速機ＣＶＴは斜板プランジャ式の油圧ポンプＰと斜板プランジャ式の油圧モータＭとを有して構成され、変速機出力シャフト６がその中心を貫通して延びて配設されている。なお、変速機出力シャフト６は変速機ハウジングＨＳＧに対してボールベアリング７ａ，７ｂにより回転自在に支持されている。
【００３１】
油圧ポンプＰは、変速機出力シャフト６の上にこれと同軸且つ相対回転自在に配設されたポンプケーシング２０と、ポンプケーシング２０の内部にポンプケーシング２０の回転中心軸に対して所定角度傾いて配設されたポンプ斜板部材２１と、このポンプ斜板部材２１と対向して配設されたポンプシリンダ２２と、ポンプシリンダ２２においてその中心軸を囲む環状配列で軸方向に延びて形成された複数のポンププランジャ孔２２ａ内に摺動自在に配設された複数のポンププランジャ２３とから構成される。ポンプケーシング２０は、変速機出力シャフト６の上にベアリング８ａにより回転自在に支持されるとともに変速機ハウジングＨＳＧに対してベアリング８ｂにより回転自在支持されている。ポンプ斜板部材２１は、ポンプケーシング２０に対してベアリング２１ａ，２１ｂにより上記所定角度傾いた軸を中心として回転自在に配設されている。ポンプシリンダ２２は、ベアリング２２ｃにより、ポンプケーシング２０に対して同軸上で相対回転自在に支持されている。
【００３２】
ポンプケーシング２０の外周には、ボルト５ａにより締結されて入力従動ギヤ５が取り付けられている。また、ポンププランジャ２３の外側端部は外方に突出してポンプ斜板部材２１の斜板面２１ａに当接係合され、ポンププランジャ孔２２ａ内に位置する内側端部は後述する分配バルブ５０のバルブボディ５１と対向してポンププランジャ孔２２ａ内にポンプ油室２３ａを形成する。なお、ポンププランジャ孔２２ａの端部にはポンプ吐出口および吸入口として作用するポンプ開口２２ｂが形成されている。上述したように入力従動ギヤ５が回転駆動されるとポンプケーシング２０が回転駆動され、その内部に配設されたポンプ斜板部材２１がポンプケーシング２０の回転に伴って揺動され、ポンププランジャ２３は斜板面２１ａの揺動移動に応じてポンププランジャ孔２２ａ内を往復移動し、ポンプ油室２３ａの内部の作動油を圧縮したり、膨張させたりする。
【００３３】
油圧モータＭは、変速機ハウジングＨＳＧに結合されて固定保持されたモータケーシング３０と、モータケーシング３０の内面に形成された支持球面３０ｂに摺接して支持され、変速機出力シャフト６の中心軸に対して直角方向（紙面に垂直な方向）に延びる揺動中心Ｏを中心として揺動自在に支持されたモータ揺動部材３５と、モータ揺動部材３５内にベアリング３１ａ，３１ｂにより回転自在に支持されて配設されたモータ斜板部材３１と、このモータ斜板部材３１と対向するモータシリンダ３２と、モータシリンダ３２においてその中心軸を囲む環状配列で軸方向に貫通形成された複数のモータプランジャ孔３２ａ内に摺動自在に配設された複数のモータプランジャ３３とから構成される。なお、モータシリンダ３２はその外周部においてベアリング３２ｃを介してモータケーシング３０により回転自在に支持されている。
【００３４】
モータプランジャ３３の外側端部は外方に突出してモータ斜板部材３１の斜板面３１ａに当接係合され、プランジャ孔３２ａ内に位置する内側端部はバルブボディ５１と対向してモータプランジャ孔３２ａ内にモータ油室３３ａを形成する。なお、モータプランジャ孔３２ａの端部にはモータ吐出口および吸入口として作用するモータ開口３２ｂが形成されている。モータ揺動部材３５の端部が外径側に突出して形成されたアーム部３５ａは径方向外方に突出してモータサーボ機構ＳＶに連結されており、モータサーボ機構ＳＶによりアーム部３５ａが図における左右に移動する制御が行われ、モータ揺動部材３５を揺動中心Ｏを中心として揺動させる制御が行われる。このようにモータ揺動部材３５が揺動されると、その内部に回転自在に支持されたモータ斜板部材３１も一緒に揺動され、その斜板角度が変化する。
【００３５】
ポンプシリンダ２２およびモータシリンダ３２の間に分配バルブ５０が配設されている。この分配バルブ５０のバルブボディ５１は、ポンプシリンダ２２及びモータシリンダ３２の間に挟持されて一体結合され、且つ変速機出力シャフト６に結合されている。このため、ポンプシリンダ２２、分配バルブ５０、モータシリンダ３２および変速機出力シャフト６は一体回転する。
【００３６】
その符号を特に図７に分かりやすく示すように、分配バルブ５０を構成するバルブボディ５１内には、径方向に延びて円周方向に等間隔で形成された複数のポンプ側スプール孔５１ａおよび複数のモータ側スプール孔５１ｂが２列に並んで形成されている。ポンプ側スプール孔５１ａ内にポンプ側スプール５３が、モータ側スプール孔５１ｂ内にモータ側スプール５５がそれぞれ摺動自在に配設されている。
【００３７】
ポンプ側スプール孔５１ａはポンププランジャ孔２２ａに対応して形成されており、バルブボディ５１に、それぞれ対応するポンプ開口２２ｂ（ポンプ油室２３ａ）とポンプ側スプール孔５１ａとを連通する複数のポンプ側連通路５１ｃが形成されている。モータ側スプール孔５１ｂはモータプランジャ孔３２ａに対応して形成されており、バルブボディ５１に、それぞれ対応するモータ開口３２ｂ（モータ油室３３ａ）とモータ側スプール孔５１ｂとを連通する複数のモータ側連通路５１ｄが形成されている（図１参照）。
【００３８】
分配バルブ５０においてはさらに、ポンプ側スプール５３の外周端部を囲む位置にポンプ側カムリング５２が配設され、モータ側スプール５５の外周端部を囲む位置にモータ側カムリング５４が配設されている。ポンプ側カムリング５２は、ポンプケーシング２０の先端内面にその回転中心軸から偏心して形成された偏心内周面２０ａ内に取り付けられており、ポンプケーシング２０と一体に回転される。モータ側カムリング５４はモータケーシング３０の先端内面にモータシリンダ３２の回転中心軸から偏心して形成された偏心内周面３０ａ内に取り付けられている。なお、ポンプ側カムリング５２の内周面にポンプ側スプール５３の外周端が相対回転自在に係止されており、モータ側カムリング５４の内周面にモータ側スプール５５の外周端が相対回転自在に係止されている。
【００３９】
バルブボディ５１の内周面と変速機出力シャフト６の外周面との間に内側通路５６が形成されており、ポンプ側スプール孔５１ａおよびモータ側スプール孔５１ｂの内周端部がこの内側通路５６に連通している。また、バルブボディ５１内にはポンプ側スプール孔５１ａとモータ側スプール孔５１ｂとを連通する外側通路５７が形成されている。
【００４０】
ここで、上記構成の分配バルブ５０の作動について説明する。エンジンＥの駆動力が入力従動ギヤ５に伝達されてポンプケーシング２０が回転駆動されると、この回転に応じてポンプ斜板部材２１が揺動する。このため、ポンプ斜板部材２１の斜板面２１ａに当接係合されたポンププランジャ２３は、ポンプ斜板部材２１の揺動によってポンププランジャ孔２２ａ内を軸方向に往復移動され、ポンププランジャ２３の内方への移動に応じてポンプ油室２３ａからポンプ開口２２ｂを通って作動油が吐出され、且つ外方への移動に応じてポンプ開口２２ｂを通ってポンプ室２３ａ内に作動油が吸入される。
【００４１】
このとき、ポンプケーシング２０の端部に取り付けられたポンプ側カムリング５２はポンプケーシング２０とともに回転されるが、ポンプ側カムリング５２はポンプケーシング２０の回転中心に対して偏心して取り付けられているため、ポンプ側カムリング５２の回転に応じてポンプ側スプール５３がポンプ側スプール孔５１ａ内を径方向に往復動される。このようにポンプ側スプール５３が往復動され、図１の上半分側に示すようにポンプ側スプール５３が内径側に移動されるとスプール溝５３ａを介してポンプ側連通路５１ｃと外側通路５７とが連通し、図１の下半分側に示すようにポンプ側スプール５３が外径側に移動されるとスプール溝５３ａを介してポンプ側通路５１ｃと内側通路５６とが連通する。
【００４２】
ここで、ポンプケーシング２０の回転に伴って斜板部材２１が揺動されてポンププランジャ２３が往復移動されるときに、ポンププランジャ２３が最も外側に押し出された位置（これを下死点と称する）から最も内側に押し込まれた位置（これを上死点と称する）まで移動されるポンプケーシング２０の半回転において、ポンプ側カムリング５２はポンプ側スプール５３を内径側に移動させ、ポンププランジャ２３が上死点から下死点まで移動されるポンプケーシング２０の半回転において、ポンプ側カムリング５２はポンプ側スプール５３を外径側に移動させるように、偏心取り付け位置が設定されている。
【００４３】
この結果、ポンプケーシング２０の回転に伴ってポンププランジャ２３が下死点から上死点に移動してポンプ油室２３ａ内の作動油がポンプ開口２２ｂから吐出されると、この作動油はポンプ側連通路５１ｃを通って外側通路５７内に送出される。一方、ポンプケーシング２０の回転に伴ってポンププランジャ２３が上死点から下死点に移動するときには、内側通路５６内の作動油がポンプ側連通路５１ｃおよびポンプ開口２２ｂを通ってポンプ油室２３ａ内に吸入される。このことから分かるように、ポンプケーシング２０が回転駆動されると、外側通路５７には油圧ポンプＰから吐出された作動油が供給され、内側通路５６からは油圧ポンプＰに作動油が吸入される。
【００４４】
一方、モータケーシング３０の端部に取り付けられたモータ側カムリング５４もモータケーシング３０の回転中心に対して偏心して取り付けられているため、モータシリンダ３２が回転されるとその回転に応じてモータ側スプール５５がモータ側スプール孔５１ｂ内を径方向に往復動される。このようにモータ側スプール５５が往復動され、図１の上半分側に示すようにモータ側スプール５５が内径側に移動されるとスプール溝５５ａを介してモータ側連通路５１ｄと外側通路５７とが連通し、図１の下半分側に示すようにモータ側スプール５５が外径側に移動されるとスプール溝５５ａを介してモータ側通路５１ｄと内側通路５６とが連通する。
【００４５】
ここで、上述したように、油圧ポンプＰから吐出された作動油が外側通路５７に送られており、この作動油はモータ側連通路５１ｄからモータ開口３２ｂを通ってモータ油室３３ａ内に供給され、モータプランジャ３３は軸方向外方に押圧される。このように軸方向外方への押圧力を受けるモータプランジャ３３の外側端部が図１のようにモータ揺動部材３５が揺動された状態のモータ斜板部材３１における上死点から下死点に至る部分に摺接するように構成されており、この軸方向外方への押圧力によりモータプランジャ３３がモータ斜板部材３１に沿って上死点から下死点まで移動するようにモータシリンダ３２が回転駆動される。
【００４６】
このような回転駆動を行わせるために、モータシリンダ３２の回転に伴ってモータプランジャ３３がモータ斜板部材３１の傾斜に沿って往復移動されるときに、モータプランジャ３３が最も外側に押し出された位置（下死点）から最も内側に押し込まれた位置（上死点）まで移動されるモータシリンダ３２の半回転において、モータ側カムリング５４はモータ側スプール５５を外径側に移動させ、モータプランジャ３３が上死点から下死点まで移動されるモータシリンダ３２の半回転において、モータ側カムリング５４はモータ側スプール５５を外径側に移動させるように、モータ側カムリング５４の偏心取り付け位置が設定されている。
【００４７】
このようにしてモータシリンダ３２が回転駆動されると、この回転に応じてモータプランジャ３３がモータ斜板部材３１に沿って下死点から上死点まで移動するときに内方に押されて移動し、モータ油室３３ａ内の作動油がモータ開口３２ｂからモータ側連通路５１ｄを通って内側通路５６に送られる。このようにして内側通路５６に送られた作動油は、上述したように、ポンプ側連通路５１ｃおよびポンプ開口２２ｂを通ってポンプ油室２３ａ内に吸入される。
【００４８】
以上の説明から分かるように、エンジンＥの回転駆動力を受けてポンプケーシング２０が回転駆動されると、油圧ポンプＰから外側通路５７に作動油が吐出され、これが油圧モータＭに送られてモータシリンダ３２を回転駆動する。モータシリンダ３２を回転駆動した作動油は内側通路５６に送られ、内側通路５６から油圧ポンプＰに吸入される。このように油圧ポンプＰと油圧モータＭとを繋ぐ油圧閉回路が分配バルブ５０により構成され、油圧ポンプＰの回転に応じて油圧ポンプＰから吐出された作動油が油圧閉回路を介して油圧モータＭに送られてこれが回転駆動され、さらに油圧モータＭの駆動を行って吐出された作動油は油圧閉回路を介して油圧ポンプＰに戻される。
【００４９】
このとき、ポンプシリンダ２２とモータシリンダ３２は変速機出力シャフト６に結合されて一体回転するため、上記のようにモータシリンダ３２が回転駆動されるとポンプシリンダ２２も一緒に回転し、ポンプケーシング２０とポンプシリンダ２２との相対回転速度が小さくなる。このため、ポンプケーシング２０の回転速度Ｎｉと、変速機出力シャフト６の回転速度Ｎｏ（すなわち、ポンプシリンダ２２およびモータシリンダ３２の回転速度）との関係は、ポンプ容量Ｖｐおよびモータ容量Ｖｍとに対して次式（１）のようになる。
【００５０】
【数１】
Ｖｐ・（Ｎｉ−Ｎｏ）＝Ｖｍ・Ｎｏ          （１）
【００５１】
モータ容量Ｖｍは、モータサーボ機構ＳＶによりモータ揺動部材３５を揺動させる制御により無段階に変化させることが可能である。このため、上記式（１）においてポンプ斜板部材２１の回転速度Ｎｉが一定とした場合、モータ容量Ｖｍを無段階に変化させる制御を行うと変速機出力シャフト６の回転が無段階に変速する変速制御が行われる。
【００５２】
モータ揺動部材３５の揺動角度を小さくする制御を行うと、モータ容量Ｖｍは小さくなり、上記式（１）の関係においてポンプ容量Ｖｐは一定で、ポンプ斜板部材２１の回転速度Ｎｉが一定とした場合、変速機出力シャフト６の回転がポンプ斜板部材２１の回転速度Ｎｉに近づくように増速される制御、すなわち、トップ変速段への無段階変速制御となる。そして、モータ斜板角度が零、すなわち直立状態となった時点で、理論的にはＮｉ＝Ｎｏの変速比（トップ変速比）となり、油圧ロック状態となってポンプケーシング２０がポンプシリンダ２２、モータシリンダ３２および変速機出力シャフト６と一体回転して機械的な動力伝達がなされる。
【００５３】
上記のようにモータ容量を無段階に変化させる制御はモータ揺動部材３５を揺動させてモータ斜板角度を可変制御することにより行われるが、このようにモータ揺動部材３５を揺動させるためのモータサーボ機構ＳＶについて、主として図６を参照して、以下に説明する。
【００５４】
モータサーボ機構ＳＶは、モータ揺動部材３５のアーム部３５ａの近傍に位置して変速機出力シャフト６と平行に延び、ベアリング６０ａ，６０ｂにより変速機ハウジングＨＳＧに対して回転自在に支持されたボールネジシャフト６１と、このボールネジシャフト６１の外周に形成された雄ネジ６１ａに螺合して配設されたボールナット６２とを有する。なお、ボールナット６２の内周にはケージによりネジ状に並んで保持された多数のボールによりボール雌ネジ６２ａが形成されており、このボール雌ネジ６２ａが雄ネジ６１ａに螺合する。ボールナット６２はモータ揺動部材３５のアーム部３５ａと連結されており、ボールネジシャフト６１を回転駆動するとボールナット６２がこのシャフト６１上を左右に移動され、モータ揺動部材３５が揺動される。
【００５５】
このようにボールネジシャフト６１を回転駆動するために、変速機ハウジングＨＳＧの外側面に斜板制御モータ（電気モータ）６７が取り付けられている。この斜板制御モータ６７の駆動軸６７ａはカップリング６６を介してスペーサシャフト６５と連結されている。スペーサシャフト６５は、変速機ハウジングＨＳＧ内を変速機出力シャフト６と平行に延び、入力従動ギヤ５の外周を超えて上記ボールネジシャフト６１の端部近傍まで延びており、変速機ハウジングＨＳＧにより回転自在に支持されている。一方、スペーサシャフト６５と平行に延びるアイドルシャフト６４ｃが変速機ハウジングＨＳＧに支持されて配設されており、このアイドルシャフト６４ｃの上にアイドルギヤ部材６４が回転自在に取り付けられている。
【００５６】
スペーサシャフト６５の先端には第１ギヤ６５ａが形成されており、これがアイドルギヤ部材６４に一体に設けられた第２ギヤ６４ｂと噛合している。また、アイドルギヤ部材６４に一体に設けられた第３ギヤ６４ａは上記ボールネジシャフト６１の端部に結合されて取り付けられた第４ギヤ６３と噛合している。このため、斜板制御モータ６７の回転駆動制御を行って駆動軸６７ａを回転させると、この回転がアイドルギヤ部材６４を介して第４ギヤ部材６３に伝達され、ボールネジシャフト６１を回転駆動させ、ボールナット６２がこのシャフト６１上を左右に移動され、モータ揺動部材３５を揺動させる制御が行われる。このように斜板制御モータ６７の回転をアイドルギヤ列を介してネジシャフト６１に伝達する構成であるため、アイドルギヤ列のギヤ比を適宜設定することにより、その伝達レシオを自由に変更設定可能である。
【００５７】
ところで、上記のように油圧閉回路を介して油が流れて油圧ポンプＰと油圧モータＭとの間で油圧力の伝達が行われるときに、油圧閉回路からの油の漏れおよびポンプ及びモータプランジャ孔２２ａ，３２ａとポンプおよびモータプランジャ２３，３３との嵌合部からの油の漏れが発生する。このため、変速機出力シャフト６に軸方向に延びてチャージ油供給孔６ａが形成されており、これが、図７に示すように、変速機出力シャフト６に形成された油路６ｂおよびポンプシリンダ２２に形成された油路５１ｅを介して、ポンプシリンダ２２内に配設された第１チェックバルブＣＶ１と繋がり、さらに、第１チェックバルブＣＶ１から油路５１ｆを介して内側通路５６に繋がっている。このため、図示しないチャージ油供給源からチャージ油供給孔６ａに供給されたチャージ油が、必要に応じて第１チェックバルブＣＶ１を通って内側通路５６に供給される。
【００５８】
なお、チャージ油供給孔６ａは、変速機出力シャフト６に形成された油路６ｃおよびポンプシリンダ２２に形成された油路５１ｇを介して、ポンプシリンダ２２内に配設された第２チェックバルブＣＶ２と繋がり、さらに、第２チェックバルブＣＶ２から油路５１ｈを介して外側通路５７に繋がっている。このため、チャージ油供給孔６ａに供給されたチャージ油は、必要に応じて第２チェックバルブＣＶ２を通って外側通路５７に供給される。
【００５９】
上記の油圧ポンプＰおよび油圧モータＭの作動説明から分かるように、通常の走行状態すなわち油圧ポンプＰからの作動油供給を受けて油圧モータＭが回転駆動される状態では、外側通路５７内が高圧で内側通路５６内が低圧となるため、第１チェックバルブＣＶ１を介して内側通路５６内にチャージ油供給が行われる。しかしながら、エンジンブレーキ作用を行わせて走行している状態では、外側通路５７内が低圧で内側通路５６内が高圧となるため、第２チェックバルブＣＶ２を介して外側通路５７内にチャージ油供給が行われる。
【００６０】
図８に示すように、ポンプシリンダ２２内には第１および第２リリーフバルブＲＶ１，ＲＶ２も配設されている。まず、第１リリーフバルブＲＶ１は、外側通路５７と内側通路５６とを繋いで配設され、外側通路５７内の油圧が所定圧以上となると開放して内側通路５６に逃がし、外側通路５７内の油圧が過度に高くなるのを防止する。第２リリーフバルブＲＶ２は、内側通路５６と外側通路５７とを繋いで配設され、内側通路５６内の油圧が所定圧以上となると開放して外側通路５７に逃がし、内側通路５６内の油圧が過度に高くなるのを防止する。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シフトシャフトもしくはシフトフォークに複数のシフトポジションに対応して設けられた複数のシフト検出部と、これらシフト検出部にそれぞれ対向して配設された複数のポジションセンサとを備え、シフトシャフトの軸方向移動に伴うシフト検出部の軸方向移動をポジションセンサにより検出してシフトポジションの検出を行うようにシフトポジション検出装置が構成され、複数のシフト検出部の少なくとも二つが、シフトシャフトの軸に直角な略同一平面上における異なる位置に設けられているので、少なくとも二つのシフト検出部およびこれらに対向するポジションセンサを軸直角な略同一平面上に（すなわち、軸方向における同一位置に）位置して配設する構成となり、変速装置の軸方向寸法を増大させることがなく、これを小型、コンパクトにすることができる。
【００６２】
なお、シフトフォークを円筒部と外径方向に突出して延びてクラッチ部材に係止されるフォーク部とから構成し、上記少なくとも二つのシフト検出部が、シフトシャフトの軸直角な略同一平面上における円筒部の外周面の異なる位置に形成された凹部もしくは凸部からなるように構成したり、上記少なくとも二つのシフト検出部が、シフトシャフトの軸直角な略同一平面上におけるシフトシャフトの外周面の異なる位置に形成された凹部もしくは凸部からなるように構成したりしても良い。このような構成とすることにより、シフトシャフトの長さを抑えて変速装置を小型、コンパクト化できる。特に、シフトフォークの円筒部の外周に少なくとも二つのシフト検出部を設ければ、シフトシャフト上に設けるシフト検出部の数を減らしてシフトシャフト長さを短縮することができ、変速装置を一層小型、コンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速装置を備えた油圧式無段変速機の断面図である。
【図２】上記油圧式無段変速機を有した不整地走行用車両の側面図である。
【図３】上記油圧式無段変速機を有した不整地走行用車両の平面図である。
【図４】上記油圧式無段変速機を有した不整地走行用車両の背面図である。
【図５】上記油圧式無段変速機を有して構成されるパワーユニットの動力伝達経路構成を示す概略図である。
【図６】上記油圧式無段変速機の断面図である。
【図７】上記油圧式無段変速機の断面図である。
【図８】上記油圧式無段変速機の断面図である。
【図９】上記油圧式無段変速機における伝達ギヤ列およびシフト機構の構成を示す断面図である。
【図１０】上記シフト機構を図９の矢印Ｘ−Ｘに沿って示す部分断面図である。
【符号の説明】
１５  カウンターシャフト（動力伝達シャフト）
１６  クラッチスリーブ（クラッチ部材）
７０  シフト機構
７１  回転アーム
７２  シフトシャフト
７５  シフトフォーク
７６  円筒部
７６ａ，７６ｂ  シフト検出部
７７  フォーク部
８１〜８３  ポジションセンサ
ＧＴ  伝達ギヤ列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004324772.tif 000009
【図８】
2004324772.tif 000010
【図９】
2004324772.tif 000011
【図１０】
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