(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後方向へ向けて配置された内燃機関のクランク軸に平行に設けられた主軸およびカウンタ軸と、車両の前進時に動力を出力軸に伝達する前進用歯車と、前記車両の後進時に動力を前記出力軸に伝達する後進用歯車と、を有する変速機において、
前記前進用歯車および前記後進用歯車が設けられた第１の軸と、前記車両の後進時に動力を前記出力軸に伝達する中間歯車が設けられた第２の軸とが、クランクケースとクランクケースカバーとの間に互いに平行に設けられ、前記第１の軸は前記カウンタ軸と同軸であり、前記第２の軸は軸方向で見て前記主軸とラップしていることを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記前進用歯車は前記カウンタ軸からの動力を前記出力軸に伝達し、前記中間歯車は前記カウンタ軸から前記後進用歯車を経た動力を前記出力軸に伝達し、前記第１の軸には、前記前進用歯車と前記後進用歯車との間にそれら歯車の何れかに係合する１つのドッグクラッチが設けられることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荒地走行用鞍乗り型車両（バギー車）の変速機に関するものである
【０００２】
【従来の技術】
従来の鞍乗り型車両の内燃機関は、特公平８―１２５１号公報に見られるように、クランク軸横置き形式であり、変速機は、前記クランク軸に平行な主軸、カウンタ軸、前進用中間軸、後進用中間軸、および出力軸を備えている。
【０００３】
【解決しようとする課題】
従来の構造では、すべての軸が平行横向き配置となっているので、クランクケースの横幅が大きくなり、クランクケースの水平投影面積が大きくなってしまうという欠点があった。また中間軸が前進用と後進用の２本あり、回転軸の数が多いので、部品点数の増加、重量増加、コスト増加となっていた。また、軸数が多いので、軸に直交する断面積が大きくなるという欠点があった。
【０００４】
本発明は、変速機のコンパクト化を図ろうとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、車体の前後方向へ向けて配置された内燃機関のクランク軸に平行に設けられた主軸およびカウンタ軸と、車両の前進時に動力を出力軸に伝達する前進用歯車と、前記車両の後進時に動力を前記出力軸に伝達する後進用歯車と、を有する変速機において、前記前進用歯車および前記後進用歯車が設けられた第１の軸と、前記車両の後進時に動力を前記出力軸に伝達する中間歯車が設けられた第２の軸とが、クランクケースとクランクケースカバーとの間に互いに平行に設けられ、前記第１の軸は前記カウンタ軸と同軸であり、前記第２の軸は軸方向で見て前記主軸とラップしていることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明はこのように構成されているので、クランクケースとクランクケースカバーとの間に形成される空間を有効利用して、第１の軸がカウンタ軸と同軸である分および第２の軸が軸方向で見て主軸とラップする分、変速機の、主軸およびカウンタ軸に直交する断面積が減少する。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の変速機において、前記前進用歯車は前記カウンタ軸からの動力を前記出力軸に伝達し、前記中間歯車は前記カウンタ軸から前記後進用歯車を経た動力を前記出力軸に伝達し、前記第１の軸には、前記前進用歯車と前記後進用歯車との間にそれら歯車の何れかに係合する１つのドッグクラッチが設けられることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の油圧式自動変速機付き内燃機関を搭載した４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。このバギー車は車体フレーム１の前後にそれぞれ左右一対づつの前輪２および後輪３を備え、車体フレーム１の中央部に内燃機関４と変速機５とを一体化したパワーユニット６が支持されている。パワーユニット６は内燃機関４のクランク軸７を車体の前後方向へ向けて配置されている。クランク軸７の回転は、変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸10（いずれも図３に図示）を経て出力軸11に伝達される。これらの軸はいずれもクランク軸と平行であり、車体の前後方向へ向けて配置されている。前輪２は出力軸11の前端に連なる前輪駆動軸12によって、後輪３は出力軸11の後端に連なる後輪駆動軸13によって駆動される。車体上部には、前から順に操縦用ハンドル14、燃料タンク15、鞍型シート16が装備されている。
【００１０】
図２は本発明のパワーユニット６の正面図であり、パワーユニット６の前面を前から見た図である。このパワーユニット６の本体部分は、大きく分けて上からシリンダヘッドカバー20、シリンダヘッド21、シリンダブロック22、およびハウジング23の４部分から成っている。また、ハウジング23はクランク軸７に直交する面で４個の部分に分割され、前から、前クランクケースカバー24、前クランクケース25、後クランクケース26、および後クランクケースカバー27からなっている（これらは図４，図５に部分的に示してある）。図２には前クランクケースカバー24が見えており、その周囲部に僅かに前クランクケース25が見えている。前クランクケースカバー24の前面には各種の機器や配管が取付けられている。図３は後クランクケース26を後から見た図である。
【００１１】
図３に、クランク軸７、変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸10、および出力軸11の位置が示してある。図４、図５は、ハウジング内の主要な軸を経由するハウジング内部の縦断面図であり、図４はクランク軸７と主軸８の関係を、図５は主軸８、カウンタ軸９、中間軸10、および出力軸11の関係を示している。これらの図において、矢印Ｆは前方を指している。
【００１２】
図４はクランク軸７と主軸８との間の動力伝達機構を示している。クランク軸７は前後のクランクケース25、26に軸受を介して支持されている。クランク軸７の前方延長部は前クランクケースカバー24に軸受を介して支持されている。クランク軸７は前後の部分に分かれ、そのクランクウエブ７ａにおいてクランクピン７ｂによって結合されている。クランク軸７の後端にはクランク軸７の回転によって発電する交流発電機28が装着されている。29は前クランクケースカバー24に設けてあるオイルフィルタであり、クラッチ用作動油の浄化に用いられるものである。
【００１３】
クランク軸７には、トルクコンバータ30を介してプライマリ駆動歯車31が設けてある。プライマリ駆動歯車31は、ニードル軸受32を介してクランク軸７に回転可能に保持されている。トルクコンバータ30は、クランク軸７に固定されているポンプインペラ33とそれに対向するタービンランナ34、およびステータ35を備えている。クランク軸７に対して回転可能な前記プライマリ駆動歯車31はタービンランナ34に結合されており、クランク軸７からの動力は作動油を介してプライマリ駆動歯車31に伝達される。変速機の主軸８の前端部に、前記プライマリ駆動歯車31に常時噛み合うプライマリ従動歯車36が固定されている。クランク軸７の回転は、プライマリ駆動歯車31とプライマリ従動歯車36とによる１次減速を経て主軸８に伝達される。
【００１４】
図５は変速機の主軸８、カウンタ軸９、中間軸10、および出力軸11の間の動力伝達機構を示している。変速機の主軸８は前後のクランクケース25、26に軸受を介して支持されている。主軸８には、変速比に応じてそれぞれ歯数の異なる１速駆動歯車40、２速駆動歯車41、および３速駆動歯車42が設けてある。２速駆動歯車41と３速駆動歯車42は、主軸８に固定された固定歯車であるが、１速駆動歯車40は、ニードル軸受43を介して主軸８に回転可能に支持されている。以下の説明において、一般に、ニードル軸受によって回転軸に対して回転可能に保持されている歯車を、遊動歯車と呼ぶ。主軸８と１速駆動歯車40との間には１速用油圧式多板クラッチ50が介装されている。このクラッチは、クラッチアウタ51が主軸８に固定され、クラッチインナ52が前記１速駆動歯車40に接続されている。クラッチアウタ51には軸方向に移動可能なプレッシャープレート53が嵌装されている。主軸８にはその中心線上に内径が段差状に変化している中心孔が設けられ、最狭部に鋼ボール54が圧入されて、前部中心孔55と後部中心孔56に仕切られている。主軸８には、前部中心孔55と１速用油圧式多板クラッチ50とを連通する作動油供給孔57、および後部中心孔56とニードル軸受43とを連通する潤滑油供給孔58が設けてある。
【００１５】
１速用油圧式多板クラッチ50の作動油は、図５に示されるように、前クランクケースカバー24側から作動油供給管59を経て前部中心孔55へ送られ、作動油供給孔57を経てクラッチ50に供給される。その作動油は、クラッチアウタ51とプレッシャープレート53との間に入る。その油圧によってプレッシャープレート53が動き、クラッチを結合状態にした時、１速駆動歯車40は主軸８に固定され、主軸８の回転が１速駆動歯車40に伝達される。１速駆動歯車40を支えるニードル軸受43への潤滑油は、後部中心孔56側から潤滑油供給孔58を経由して供給される。
【００１６】
カウンタ軸９は、前部カウンタ軸９ａと後部カウンタ軸９ｂとが結合されて、一体のカウンタ軸９となっている。カウンタ軸９は前クランクケース25、後クランクケース26、および後クランクケースカバー27に軸受を介して支持されている。前部カウンタ軸９ａには、前記主軸８の１速駆動歯車40、２速駆動歯車41、および３速駆動歯車42にそれぞれ常時噛み合う１速従動歯車60、２速従動歯車61、および３速従動歯車62が設けてある。１速従動歯車60は軸に固定された固定歯車であるが、２速従動歯車61と３速従動歯車62は遊動歯車であり、それぞれニードル軸受63、64を介してカウンタ軸９に対して回転可能に支持されている。カウンタ軸９とこれらの遊動歯車との間にはそれぞれ２速用油圧式多板クラッチ65、３速用油圧式多板クラッチ66が介装されている。これらのクラッチはクラッチアウタがカウンタ軸９に固定され、クラッチインナが前記遊動歯車に接続されている。これらのクラッチの構成作用は前述の１速用油圧式多板クラッチ50と同様である。これらのクラッチにおいても、カウンタ軸に穿設された作動油供給孔67、68を経由して作動油を供給することによって、遊動歯車の遊動を止め、動力伝達を可能にし、２速または３速の減速を行う。２速従動歯車61および３速従動歯車62を支えるニードル軸受63、64へ向かう潤滑油供給孔69、70もカウンタ軸９に穿設されている。
【００１７】
前部カウンタ軸９ａと後部カウンタ軸９ｂとを一体としたカウンタ軸９には中心孔が形成され、その最狭部に圧入された鋼ボール78によって、前部中心孔79と後部中心孔80に仕切られている。２速用および３速用油圧式多板クラッチ65、66への作動油の供給は、前クランクケースカバー24側から二重管81を介して行われる。二重管81は外管81ａと内管81ｂとからなっている。２速用油圧式多板クラッチ65への作動油は外管81ａと内管81ｂの間の油路と作動油供給孔67とを経由して供給される。３速用油圧式多板クラッチ66への作動油は内管81ｂの内側の油路と作動油供給孔68とを経由して供給される。２速従動歯車61のニードル軸受63への潤滑油は、前クランクケース25側から前部カウンタ軸９ａと外管81ａとの間の油路と潤滑油供給孔69を経由して供給される。３速従動歯車62のニードル軸受64への潤滑油は、後クランクケースカバー27側からカウンタ軸９の後部中心孔80と潤滑油供給孔70を経由して供給される。
【００１８】
前部カウンタ軸９ａと同軸の後部カウンタ軸９ｂには、前進用駆動歯車71と後進用駆動歯車72が設けてある。これらはいずれも遊動歯車であり、それらの中間に設けてある手動のドッグクラッチ73を係合した方の歯車が軸に固定され、動力伝達が可能になる。前進用駆動歯車71と後進用駆動歯車72をそれぞれ支えるニードル軸受74、75に潤滑油を供給する潤滑油供給孔76、77は後部カウンタ軸９ｂに穿設されている。ニードル軸受74、75への潤滑油は、後クランクケースカバー27側からカウンタ軸９の後部中心孔80と潤滑油供給孔76、77を経由して供給される。
【００１９】
後部カウンタ軸９ｂと互いに平行な中間軸10は後クランクケース26と後クランクケースカバー27とに支持されている。中間軸10には、前記後進用駆動歯車72に常時噛み合う第１中間歯車82と、同第１中間歯車82に長いスリーブ部83ａで接続された第２中間歯車83とが、回転可能に保持されている。第１中間歯車82および第２中間歯車83の中間軸10に対する摺動部への潤滑油は、後クランクケース26から中間軸の中心孔を経て、潤滑油供給孔84を通して供給される。
【００２０】
出力軸11は前クランクケースカバー24、後クランクケース26、および後クランクケースカバー27に軸受を介して支持されている。出力軸11は前クランクケース25に接触することなく前クランクケース25を貫通している。出力軸11には前記の前進用駆動歯車71と第２中間歯車83とに常時噛み合う出力軸従動歯車85が固定されている。この出力軸従動歯車85は前記ドッグクラッチ73が係合した方の歯車を介して正転駆動又は逆転駆動され、出力軸11を、車両の前進又は後進に適合した方向に回転させる。逆転駆動は、カウンタ軸９が１速で回転している時のみ接続されるよう制御されている。
それゆえ、前進用駆動歯車71は、車両の前進時に、カウンタ軸９からの動力を出力軸11に伝達し、後進用駆動歯車72は、車両の後進時に、カウンタ軸９からの動力を、第１，第２中間歯車を経て出力軸に伝達する。
【００２１】
上述の変速機における歯車はいずれも常時噛み合い式の歯車であり、どの変速比を実行するかは、油圧式多板クラッチ50、65、66のうちのどのクラッチを接続状態にするかによって決まる。この油圧制御を行うのが、ソレノイドバルブや油圧切換えバルブを集めて一体的な油圧制御装置として組立てられたバルブボディ90であり、その位置は図２に示してあるように、前クランクケースカバー24の前面に取付けられている。
【００２２】
バルブボディ90から１速用油圧式多板クラッチ50へ向かう作動油は、図５に示すように、前クランクケースカバー24の油路91を経て主軸８の前部中心孔55へ掛け渡された作動油供給管59を介して前部中心孔55内へ送られ、１速用油圧式多板クラッチ50へ供給される。
【００２３】
バルブボディ90から２速用油圧式多板クラッチ65または３速用油圧式多板クラッチ66へ向かう作動油は、図５に示すように、油路92、93を経て、カウンタ軸９の前部中心孔79に掛け渡された作動油供給用二重管81の内外いずれかの流路を経て、前部中心孔79内へ送られ、２速用油圧式多板クラッチ65または３速用油圧式多板クラッチ66へ供給される。
【００２４】
車両の前進・後進を切換える前述のドッグクラッチ73の駆動機構は、図６と図３に示してある。図６において、ドッグクラッチ73の外面には周方向溝73ａが設けられ、その溝にシフトフォーク100が嵌っている。シフトフォーク100は、ガイド軸101に軸方向摺動可能に嵌装されている。ガイド軸101は後クランクケース26と後クランクケースカバー27とに支持された固定軸である。シフトフォーク100にはフォークとは反対側にシフトピン102が一体的に突設され、その先端はシフトドラム103に設けられた螺旋溝103ａに摺動可能に嵌入されている。
【００２５】
シフトドラム103の螺旋溝103ａは半周程度の短い溝であるから、シフトドラム103は重量軽減のために、不要部が切り欠いてある。シフトドラム103はドラム軸104により支持されている。ドラム軸104にはドラム従動歯車105とシフトカム106も装着されている。シフトドラム103とドラム従動歯車105とシフトカム106とは、連動ピン107によって回動方向に相互に拘束されており、一体となって回動するようになっている。
【００２６】
後クランクケース26と後クランクケースカバー27によって、シフトスピンドル108が回動可能に支持されている。シフトスピンドル108には、前記ドラム従動歯車105に噛み合う扇形歯車109が固定されている。シフトスピンドル108が回動した時、前記扇形歯車109によって、前記ドラム従動歯車105、シフトドラム103、およびシフトカム106が共に回動駆動される。シフトスピンドル108は、車両のハンドル14に設けてあるシフトレバー（図示せず）に操作ケーブル（図示せず）を介して接続されており、手動で回動操作される。
【００２７】
シフトカム106は、図３に示されているように、星型の板状のものであり、その外周にシフトドラムストッパ110の先端のローラ111が当接する。シフトドラムストッパ110はピン112によって回動可能に支持され、バネ113によってローラ111をシフトカム106の外周に押しつけている。この機構は、シフトドラム103の回動位置保持装置であり、ローラ111がシフトカム106外周の谷部の中央へ落ち込んだ時、シフトドラム103の位置が安定する。安定位置は、前進・中立・後進の各状態に対応している。
【００２８】
車両のハンドル14に設けられたシフトレバーが、中立位置から前進または後進の位置へ回動操作されると、シフトスピンドル108と共に扇形歯車109が回動し、これによってドラム従動歯車105が回動し、シフトカム106の安定位置で止まる。シフトドラム103は、連動ピン107の作用で、上記の過程において、ドラム軸104の回りでドラム従動歯車105と共に回動し、外周面の螺旋溝103ａの縁でシフタピン102を押す。ガイド軸101に支持されているシフトフォーク100は、押されて軸方向に摺動し、ドッグクラッチ73の周方向溝73ａを介してドッグクラッチ73をカウンタ軸の軸線方向へ押し動かす。この時、ドッグクラッチの端部突起が、前進用駆動歯車71または後進用駆動歯車72の何れかに係合し、これらのいずれかの歯車をカウンタ軸９に固定させ、動力の伝達を可能にし、車両を前進または後進させる。
【００２９】
以上に詳述したように、本実施形態においては、中間軸は、後部カウンタ軸９ｂから出力軸11へ向かう動力伝達経路の中間に設けられた後進用中間軸10のみであり、かつその中間軸10を、上から見た時に、主軸８とほぼ重なるエンジン後方側に配置してある。したがって、部品点数の減少、重量軽減、コスト低下を図ることが出来ると共に、ハウジングの水平投影面積の減少に役立っている。また、これらの切換え機構は、クランクケースとクランクケースカバーとの間に形成される空間を有効に利用して設けられているので、変速機５がコンパクトになっている。また、後部カウンタ軸９ｂは前部カウンタ軸９ａと同軸であり、中間軸10は主軸８の方向で見て主軸８と一部ラップしているので、後部カウンタ軸９ｂが前部カウンタ軸９ａと同軸である分および中間軸10が主軸８とラップする分、変速機５の、前後方向軸である主軸８およびカウンタ軸９に直交する横断面積も縮小している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の内燃機関を搭載した４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）の側面図である。
【図２】  本発明のパワーユニットの正面図である。
【図３】  後クランクケースを後から見た図である。
【図４】  クランク軸と主軸との関係を示すハウジング内部の縦断面図である。
【図５】  主軸、カウンタ軸、中間軸、および出力軸の関係を示すハウジング内部の縦断面図である。
【図６】  前後進切換え用ドッグクラッチの駆動機構を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…車体フレーム、２…前輪、３…後輪、４…内燃機関、５…変速機、６…パワーユニット、７…クランク軸、７ａ…クランクウエブ、７ｂ…クランクピン、８…主軸、８ａ…主軸中心線の延長位置、９…カウンタ軸、９ａ…前部カウンタ軸、９ｂ…後部カウンタ軸、10…中間軸、11…出力軸、12…前輪駆動軸、13…後輪駆動軸、14…操縦用ハンドル、15…燃料タンク、16…鞍型シート、20…シリンダヘッドカバー、21…シリンダヘッド、22…シリンダブロック、23…ハウジング、24…前クランクケースカバー、25…前クランクケース、26…後クランクケース、27…後クランクケースカバー、28…交流発電機、29…オイルフィルタ、30…トルクコンバータ、31…プライマリ駆動歯車、32…ニードル軸受、33…ポンプインペラ、34…タービンランナ、35…ステータ、36…プライマリ従動歯車、40…１速駆動歯車、41…２速駆動歯車、42…３速駆動歯車、43…ニードル軸受、50…１速用油圧式多板クラッチ、51…クラッチアウタ、52…クラッチインナ、53…プレッシャープレート、54…鋼ボール、55…前部中心孔、56…後部中心孔、57…作動油供給孔、58…潤滑油供給孔、59…作動油供給管、60…１速従動歯車、61…２速従動歯車、62…３速従動歯車、63…ニードル軸受、64…ニードル軸受、65…２速用油圧式多板クラッチ、66…３速用油圧式多板クラッチ、67…作動油供給孔、68…作動油供給孔、69…潤滑油供給孔、70…潤滑油供給孔、71…前進用駆動歯車、72…後進用駆動歯車、73…ドッグクラッチ、74…ニードル軸受、75…ニードル軸受、76…潤滑油供給孔、77…潤滑油供給孔、78…鋼ボール、79…前部中心孔、80…後部中心孔、81…二重管、81ａ…外管、81ｂ…内管、82…第１中間歯車、83…第２中間歯車、83ａ…スリーブ部、84…潤滑油供給孔、85…出力軸従動歯車、90…バルブボディ、91…１速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、92…２速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、93…３速用油圧式多板クラッチへ向かう作動油の油路、100…シフトフォーク、101…ガイド軸、102…シフタ
ピン、103…シフトドラム、103ａ…螺旋溝、104…ドラム軸、105…ドラム従動歯車、106…シフトカム、107…連動ピン、108…シフトスピンドル、109…扇形歯車、110…シフトドラムストッパ、111…ローラ、112…ピン、113…バネ。
【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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