(57)【要約】  変速機（２０）は、回転軸（２１）と、回転軸（２１）の軸心（ＡＸ）を中心として回転可能なカップリングスリーブ（２３）と、カップリングスリーブ（２３）の外周に係合されるシフトフォーク（２４）と、回転軸（２１）と平行に配置され、シフトフォーク（２４）を支持するシフト軸（２５）とを備える。シフトフォーク（２４）は、シフト軸（２５）に支持される支持部（３０）と、支持部（３０）から回転軸（２１）の周方向に沿って延び、カップリングスリーブ（２３）の上方に配置される第１腕部（３１）と、第１腕部（３１）上に配置されるオイル受け部（３３）とを有する。オイル受け部（３３）は、上面視において回転軸（２１）の軸方向と垂直な方向に延びる長孔（３３ａ）を含む。
2020008676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸の軸心を中心として回転可能なスリーブと、
前記スリーブの外周に係合されるフォークと、
前記回転軸と平行に配置され、前記フォークを支持するシフト軸と、
を備え、
前記フォークは、
前記シフト軸に支持される支持部と、
前記支持部から前記回転軸の周方向に沿って延び、前記スリーブの上方に配置される第１腕部と、
前記第１腕部上に配置されるオイル受け部と、
を有し、
前記オイル受け部は、上面視において前記回転軸の軸方向と垂直な方向に延びる長孔を含む、
変速機。
【請求項２】
前記回転軸の軸方向において、前記オイル受け部の最大幅は、前記第１腕部の最大幅以下である、
請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記回転軸の軸方向において、前記オイル受け部の最大幅は、スリーブの最大幅以下である、
請求項１又は２に記載の変速機。
【請求項４】
前記フォークは、前記支持部から前記周方向に沿って延び、前記スリーブの下方に配置される第２腕部を更に有する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の変速機。
【請求項５】
前記回転軸の軸方向において、前記フォークの平均幅は、前記オイル受け部の最大幅±１０％より小さく、かつ、前記長孔の最大幅より大きい、
請求項４に記載の変速機。
【請求項６】
前記フォークは、前記第１腕部の内周面に配置され、前記スリーブに係合される爪部を有し、
前記オイル受け部は、鉛直方向において前記爪部の上方に位置する、
請求項１乃至５のいずれかに記載の変速機。
【請求項７】
前記オイル受け部のうち前記支持部と反対側の先端部は、前記周方向において、前記爪部より突出している、
請求項６に記載の変速機。
【請求項８】
前記オイル受け部のうち前記支持部と反対側の先端部は、前記周方向において、前記第１腕部のうち前記支持部と反対側の先端部より突出している、
請求項１乃至７のいずれかに記載の変速機。
【請求項９】
前記オイル受け部は、前記第１腕部と一体成形されている、
請求項１乃至８のいずれかに記載の変速機。
【請求項１０】
前記フォークは、前記長孔の底面と前記第１腕部の内周面とに連通するオイル供給孔を有する、
請求項１乃至９のいずれかに記載の変速機。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の変速機と、
前記変速機を収容する変速機ケースと、
を備える作業車両。
【請求項１２】
前記変速機ケースは、
鉛直方向に沿って延びる第１内壁と、
前記第１内壁の下端に連なり、前記第１内壁に対して傾斜する第２内壁と、
を有し、
前記オイル受け部は、前記第１内壁と前記第２内壁との境界部の下方に配置される、
請求項１１に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、変速機における変速比の変更は、シフトフォークにより出力軸の軸方向に移動するカップリングスリーブを所望の変速ギヤと噛み合わせることによって行われる。【０００３】
特許文献１では、上方に開口するオイル受け部をシフトフォークに設置し、オイル受け部からカップリングスリーブに通じる供給通路を介して、シフトフォークとカップリングスリーブとの係合部にオイルを供給する手法が提案されている。オイル受け部は、変速機ケース内を飛散するオイルを捕集する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５４−６０１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フォークの大型化を抑えつつ、オイル受け部による効率的なオイルの捕集を図りたいという要請がある。【０００６】
本発明は、フォークの大型化を抑えつつ、効率的にオイルを捕集できる変速機、及びそれを備える作業車両の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る変速機は、回転軸と、回転軸の軸心を中心として回転可能なスリーブと、スリーブの外周に係合されるフォークと、回転軸と平行に配置され、フォークを支持するシフト軸とを備える。フォークは、シフト軸に支持される支持部と、支持部から回転軸の周方向に沿って延び、スリーブの上方に配置される第１腕部と、第１腕部上に配置されるオイル受け部とを有する。オイル受け部は、上面視において回転軸の軸方向と垂直な方向に延びる長孔を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フォークの大型化を抑えつつ、効率的にオイルを捕集できる変速機、及びそれを備える作業車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】変速装置の内部構造を示す斜視図
【図２】変速装置の内部構造を示す斜視図
【図３】回転軸に平行な変速機２０の断面図
【図４】シフトフォークを回転軸の軸方向から見た側面図
【図５】シフトフォークを上方から見た斜視図
【図６】シフトフォークを下方から見た斜視図
【図７】シフトフォークの上面図
【図８】シフトフォークの外周面の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る変速機を含む変速装置について、図面を参照しながら説明する。本発明に係る変速機を含む変速装置は、作業車両（建設用車両、農業用車両、運搬車両など）、自動車、自動二輪車などの各種の車両に適用することができ、特に作業車両に好適である。なお、本実施形態において、「上」「下」とは、鉛直方向を基準とする用語である。
【００１１】
図１及び図２は、本実施形態に係る変速装置１００の内部構造を示す斜視図である。図１及び図２では、本発明の要部を図示するために、構成部材が適宜省略されている。
【００１２】
変速装置１００は、変速機ケース１０と、変速機２０とを備える。
【００１３】
（変速機ケース１０）
変速機ケース１０は、変速機２０を収容する。変速機ケース１０の内部には、所定高さまでオイルが溜められている。変速機２０の一部は、変速機ケース１０に溜められたオイルに浸漬されている。変速機ケース１０に溜められたオイルは、変速機２０の作動によってケース内に飛散し、それにより変速機２０の全体にオイルが供給される。
【００１４】
図２に示すように、変速機ケース１０は、第１内壁１１と、第２内壁１２とを有する。第１内壁１１は、鉛直方向に沿って延びる。第２内壁１２は、第１内壁１１の下端に連なる。第２内壁１２は、第１内壁１１に対して傾斜する。第１内壁１１と第２内壁１２との境界部１３は、変速機ケース１０の内部に向かって凸状に形成される。
【００１５】
変速機ケース１０内を飛散して第１内壁１１に付着したオイルは、第１内壁１１を伝って下方に流れた後、境界部１３付近から下方に落下する。境界部１３の下方には、後述するシフトフォーク２４のオイル受け部３３が配置されている。よって、境界部１３付近から滴下するオイルは、境界部１３の下方に配置されたオイル受け部３３によって効率的に捕集される。なお、オイル受け部３３は、境界部１３付近から滴下するオイルだけでなく、変速機ケース１０内を飛散するオイルも捕集可能である。
【００１６】
（変速機２０）
変速機２０は、回転軸２１と、シンクロハブ２２と、カップリングスリーブ２３（「スリーブ」の一例）と、シフトフォーク２４（「フォーク」の一例）と、シフト軸２５とを備える。
【００１７】
回転軸２１は、変速機２０の出力軸である。本実施形態において、回転軸２１は、水平方向に延びる。シンクロハブ２２は、回転軸２１を取り囲む環状部材である。シンクロハブ２２は、例えばスプライン嵌合によって回転軸２１に固定される。シンクロハブ２２の外周面には、歯車２２ａが形成されている。
【００１８】
カップリングスリーブ２３は、シンクロハブ２２を取り囲む環状部材である。カップリングスリーブ２３の内周面には、歯車２３ａが形成されている。カップリングスリーブ２３の歯車２３ａは、シンクロハブ２２の歯車２２ａと噛み合う。
【００１９】
ここで、図３は、回転軸２１に平行な変速機２０の断面図である。
【００２０】
図３に示すように、回転軸２１の軸方向において、カップリングスリーブ２３の両側には変速歯車２６，２７が配置されている。各変速歯車２６，２７は、回転軸２１に遊嵌されている。カップリングスリーブ２３が回転軸２１の軸方向に沿って変速歯車２６側に移動して、カップリングスリーブ２３が変速歯車２６と同期すると、変速歯車２６の回転がカップリングスリーブ２３を介してシンクロハブ２２に伝達される。その結果、回転軸２１が回転する。同様に、カップリングスリーブ２３が回転軸２１の軸方向に沿って変速歯車２７側に移動して、カップリングスリーブ２３が変速歯車２７と同期すると、変速歯車２７の回転がカップリングスリーブ２３を介してシンクロハブ２２に伝達されることによって、回転軸２１が回転する。
【００２１】
シフトフォーク２４は、カップリングスリーブ２３を取り囲む環状部材である。シフトフォーク２４は、シフト軸２５に固定される。シフトフォーク２４は、カップリングスリーブ２３を回転軸２１の軸方向に移動させるための部材である。シフトフォーク２４は、カップリングスリーブ２３の外周に形成された係合溝２３ｂ（図３参照）に係合される。カップリングスリーブ２３が回転部材であるのに対して、シフトフォーク２４は非回転部材である。カップリングスリーブ２３が各変速歯車２６，２７と同期して回転すると、カップリングスリーブ２３はシフトフォーク２４に対して摺動する。
【００２２】
図３に示すように、本実施形態に係るシフトフォーク２４は、回転軸２１の軸方向において、変速歯車２６，２７の間に配置される。従って、シフトフォーク２４の移動範囲は、変速歯車２６，２７間に制限されている。回転軸２１の軸方向に垂直な径方向において、シフトフォーク２４の外径は、変速歯車２７より大きい変速歯車２６の外径より小さい。このように、シフトフォーク２４を変速歯車２６より突出させないことにより、変速機２０の小型化が図られている。
【００２３】
なお、本実施形態では、径方向において、シフトフォーク２４の外径が変速歯車２７の外径より大きいが、変速歯車２７の外径以下であってもよい。
【００２４】
シフト軸２５は、シフトフォーク２４を支持する。シフト軸２５は、回転軸２１と平行に配置される。シフト軸２５は、回転軸２１の軸方向に移動可能である。シフト軸２５は、オペレータのシフトチェンジ操作に応じて軸方向に移動される。これにより、シフトフォーク２４が回転軸２１の軸方向に移動する。
【００２５】
（シフトフォーク２４）
次に、シフトフォーク２４の構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、シフトフォーク２４を回転軸２１の軸方向から見た側面図である。図５は、シフトフォーク２４を上方から見た斜視図である。図６は、シフトフォーク２４を下方から見た斜視図である。
【００２６】
シフトフォーク２４は、支持部３０と、第１腕部３１と、第２腕部３２と、オイル受け部３３と、第１爪部３４と、第２爪部３５と、リブ３６と、オイル供給孔３７とを有する。
【００２７】
支持部３０は、第１腕部３１と第２腕部３２との間に配置される。支持部３０は、挿通孔３０ａを有する。挿通孔３０ａには、図１に示したシフト軸２５が挿通される。支持部３０は、挿通孔３０ａに挿通されたシフト軸２５に支持及び固定される。本実施形態において、シフトフォーク２４を支持するための支持力は、シフト軸２５と支持部３０との間においてのみ作用する。シフトフォーク２４を支持する機能は支持部３０のみによって担われており、第１及び第２腕部３１，３２はシフトフォーク２４を支持する機能を担っていない。従って、シフトフォーク２４のうち支持力が作用する部位が支持部３０であり、支持力が作用しない部位が第１及び第２腕部３１，３２であると言える。
【００２８】
第１腕部３１は、回転軸２１の軸心ＡＸを中心とする周方向に沿って、支持部３０から延びる。第１腕部３１は、支持部３０から斜め上方に向かって延びる。第１腕部３１のうち支持部３０に接続される基端部３１ａは固定端であり、支持部３０と反対側の先端部３１ｂは自由端である。
【００２９】
第１腕部３１は、図１に示したカップリングスリーブ２３の上方に配置される。本実施形態において、第１腕部３１は、カップリングスリーブ２３の外周の約１／４を覆っているが、第１腕部３１の全長は適宜変更可能である。
【００３０】
第１腕部３１は、内周面３１Ｓと、外周面３１Ｔとを有する。内周面３１Ｓは、図１に示したカップリングスリーブ２３と対向する。外周面３１Ｔは、内周面３１Ｓの反対側に設けられる。内周面３１Ｓ及び外周面３１Ｔのそれぞれは、周方向に延びる。
【００３１】
第２腕部３２は、回転軸２１の軸心ＡＸを中心とする周方向に沿って、支持部３０から延びる。第２腕部３２は、支持部３０から斜め下方に向かって延びる。第２腕部３２のうち支持部３０に接続される基端部３２ａは固定端であり、支持部３０と反対側の先端部３２ｂは自由端である。
【００３２】
第２腕部３２は、図１に示したカップリングスリーブ２３の下方に配置される。本実施形態において、第２腕部３２は、カップリングスリーブ２３の外周の約１／４を覆っているが、第２腕部３２の全長は適宜変更可能である。
【００３３】
第２腕部３２は、内周面３２Ｓと、外周面３２Ｔとを有する。内周面３２Ｓは、図２に示したカップリングスリーブ２３と対向する。外周面３２Ｔは、内周面３２Ｓの反対側に設けられる。内周面３２Ｓ及び外周面３２Ｔのそれぞれは、周方向に延びる。
【００３４】
オイル受け部３３は、第１腕部３１上に配置される。オイル受け部３３は、第１腕部３１の外周面３１Ｔ上に配置される。
【００３５】
ここで、図７は、シフトフォーク２４を鉛直方向上方から見た上面図である。オイル受け部３３は、上面視において回転軸２１の軸方向と垂直な方向（以下、「垂直方向」という。）に延びる長孔３３ａを有する。長孔３３ａは、オイル受け部３３の上面３３ｂに形成される。長孔３３ａは、上方に向かって開口する。長孔３３ａは、図１に示した第１内壁１１と第２内壁１２との境界部１３付近から滴下するオイルと、変速機ケース１０内を飛散するオイルとを捕集する。長孔３３ａは、捕集したオイルを貯留する。長孔３３ａに貯留されたオイルは、オイル供給孔３７を介して、カップリングスリーブ２３の外周面に供給される。
【００３６】
上面視において、垂直方向における長孔３３ａの長さＬａは、回転軸２１の軸方向における長孔３３ａの最大幅Ｗａより大きい。従って、境界部１３付近から滴下するオイルと、変速機ケース１０内を飛散するオイルとの両方を効率的に捕集できるため、カップリングスリーブ２３の潤滑を良好に維持することができる。
【００３７】
長孔３３ａの長さＬａは、幅Ｗａの１．５倍以上であることが好ましく、２．０倍以上であることがより好ましい。これによって、長孔３３ａにおけるオイルの捕集効率をより向上させることができる。
【００３８】
上面視において、オイル受け部３３の第１側面３３ｐは、第１腕部３１の第１側面３１ｐと滑らかに連なる。オイル受け部３３の第１側面３３ｐと第１腕部３１の第１側面３１ｐとの間には、屈曲した段差が設けられていない。本実施形態において、オイル受け部３３の第１側面３３ｐは、第１腕部３１の第１側面３１ｐと略面一である。
【００３９】
同様に、上面視において、オイル受け部３３の第２側面３３ｑは、第１腕部３１の第２側面３１ｑと滑らかに連なる。オイル受け部３３の第２側面３３ｑと第１腕部３１の第２側面３１ｑとの間には、屈曲した段差が設けられていない。本実施形態において、オイル受け部３３の第２側面３３ｑは、第１腕部３１の第２側面３１ｑと略面一である。
【００４０】
図４乃至図６に示すように、オイル受け部３３は、第１腕部３１のうち先端部３１ｂ上に配置される。オイル受け部３３の先端部３３ｃは、周方向において、第１腕部３１の先端部３１ｂより突出する。オイル受け部３３の先端部３３ｃが第１腕部３１の先端部３１ｂから周方向に突出する長さは適宜変更可能である。
【００４１】
オイル受け部３３は、鉛直方向において爪部３４の上方に位置する。従って、オイル受け部３３は、鉛直方向において爪部３４と重なる。本実施形態では、オイル受け部３３の一部のみが、鉛直方向において爪部３４と重なっている。オイル受け部３３が爪部３４と重なる垂直方向の長さは適宜変更可能である。
【００４２】
オイル受け部３３の先端部３３ｃは、周方向において、爪部３４より突出する。オイル受け部３３の先端部３３ｃが爪部３４から周方向に突出する長さは適宜変更可能である。
【００４３】
本実施形態において、オイル受け部３３は、第１腕部３１と一体成形されている。第１腕部３１とオイル受け部３３とは、鍛造されたシフトフォーク２４用の素材部品を切削加工することによって、一体成形することができる。
【００４４】
図４乃至図６に示すように、第１爪部３４は、第１腕部３１の内周面３１Ｓに配置される。第２爪部３５は、第２腕部３２の内周面３２Ｓに配置される。第１爪部３４及び第２爪部３５のそれぞれは、図３に示したカップリングスリーブ２３の係合溝２３ｂに係合される。
【００４５】
リブ３６は、第１腕部３１の内周面３１Ｓから第２腕部３２の内周面３２Ｓにわたって配置される。本実施形態において、リブ３６は、第１爪部３４から第２爪部３５まで連なるように配置されている。リブ３６は、シフトフォーク２４を補強する部材である。
【００４６】
オイル供給孔３７は、オイル受け部３３に形成された長孔３３ａの底面と第１腕部３１の内周面３１Ｓとに連通する。オイル供給孔３７は、長孔３３ａに貯留されたオイルをカップリングスリーブ２３の外周面に供給する。
【００４７】
（シフトフォーク２４のサイズ）
次に、シフトフォーク２４のサイズについて、図面を参照しながら説明する。図８は、シフトフォーク２４の外周面を平面に展開した展開図である。
【００４８】
回転軸２１の軸方向において、オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３は、第１腕部３１の最大幅Ｗ３１以下である。本実施形態において、オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３は、第１腕部３１の最大幅Ｗ３１と略同じであるが、第１腕部３１の最大幅Ｗ３１より小さくてもよい。
【００４９】
回転軸２１の軸方向において、オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３は、カップリングスリーブ２３の最大幅Ｗ２３（図８において不図示、図３参照）以下である。本実施形態において、オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３は、カップリングスリーブ２３の最大幅Ｗ２３と略同じであるが、カップリングスリーブ２３の最大幅Ｗ２３より小さくてもよい。
【００５０】
回転軸２１の軸方向において、シフトフォーク２４全体の平均幅Ｗ２４は、オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３±１０％より小さく、かつ、長孔３３ａの最大幅Ｗａより大きい。シフトフォーク２４全体の平均幅Ｗ２４は、軸方向におけるシフトフォーク２４の両端辺それぞれを最小二乗法で直線近似して得られる２本の直線の間隔を、軸方向に垂直な方向におけるシフトフォーク２４の全長を１１等分する１０点において測定し、その測定値を算術平均することによって算出される。オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３±１０％とは、最大幅Ｗ３３の０．９倍〜１．１倍の範囲を意味する。このようにオイル受け部３３の最大幅Ｗ３３に範囲を持たせているのは、鍛造されたシフトフォーク２４用の素材部品に不可避的に勾配が設けられる場合があること、及び、素材部品の切削加工時にオイル受け部３３と第１腕部３１との間に不可避的な段差が設けられる場合があることを考慮したものである。
【００５１】
（特徴）
シフトフォーク２４は、第１腕部３１上に配置されるオイル受け部３３を有する。オイル受け部３３は、上面視において回転軸２１の軸心ＡＸと垂直な方向に延びる長孔３３ａを含む。従って、シフトフォークの大型化を抑えつつ、変速機ケース１０の内壁から滴下するオイル及び変速機ケース１０内を飛散するオイルを効率的に捕集することができる。
【００５２】
回転軸２１の軸方向において、オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３は、第１腕部３１の最大幅Ｗ３１以下である。従って、軸方向においてシフトフォーク２４をコンパクト化できる。
【００５３】
回転軸２１の軸方向において、オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３は、カップリングスリーブ２３の最大幅Ｗ２３以下である。従って、カップリングスリーブ２３の両側に配置された変速歯車２６，２７とオイル受け部３３とが干渉することを抑制できるため、変速歯車２６，２７の間隔を狭くすることによって変速機２０を小型化できる。
【００５４】
回転軸２１の軸方向において、シフトフォーク２４の平均幅Ｗ２４は、オイル受け部３３の最大幅Ｗ３３±１０％より小さく、かつ、長孔３３ａの最大幅Ｗａより大きい。従って、軸方向においてシフトフォーク２４を全体的にコンパクト化できる。
【００５５】
オイル受け部３３の先端部３３ｃは、周方向において、爪部３４より突出している。従って、長孔３３ａの長さＬａを大きくすることによって、長孔３３ａにおけるオイルの捕集効率をより向上させることができる。
【００５６】
オイル受け部３３の先端部３３ｃは、周方向において、第１腕部３１の先端部３１ｂより突出している。従って、長孔３３ａの長さＬａを大きくすることによって、長孔３３ａにおけるオイルの捕集効率をより向上させることができる。
【００５７】
（変形例）
上記実施形態では、図８を参照しながら、シフトフォーク２４のサイズについて説明したが、各部位の幅の大小関係は適宜変更可能である。
【００５８】
上記実施形態において、オイル受け部３３の先端部３３ｃは、周方向において、爪部３４及び第１腕部３１の先端部３１ｂそれぞれより突出していることとしたが、オイル受け部３３の位置は適宜変更可能である。
【００５９】
上記実施形態において、オイル受け部３３は、第１腕部３１と一体成形されることとしたが、第１腕部３１と別体であってもよい。
【００６０】
上記実施形態において、オイル受け部３３は、第１内壁１１と第２内壁１２との境界部１３の下方に配置されることとしたが、境界部１３の下方からずれた位置に配置されていてもよい。この場合であっても、オイル受け部３３に長孔３３ａが設けられているため、オイルの効率的な捕集を図ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００      変速装置
１０        変速機ケース
１１        第１内壁
１２        第２内壁
１３        境界部
２０        変速機
２１        回転軸
ＡＸ        軸心
２２        シンクロハブ
２３        カップリングスリーブ
２４        シフトフォーク
２５        シフト軸
３０        支持部
３１        第１腕部
３１ｂ      第１腕部の先端部
３２        第２腕部
３３        オイル受け部
３３ａ      長孔
３３ｂ      上面
３３ｃ      オイル受け部の先端部
３４        第１爪部
３５        第２爪部
３６        リブ
３７        オイル供給孔
Ｗａ        長孔の最大幅
Ｗ２３      カップリングスリーブの最大幅
Ｗ２４      シフトフォークの平均幅
Ｗ３１      第１腕部の最大幅
Ｗ３３      オイル受け部の最大幅
【図１】
2020008676.tif 000003
【図２】
2020008676.tif 000004
【図３】
2020008676.tif 000005
【図４】
2020008676.tif 000006
【図５】
2020008676.tif 000007
【図６】
2020008676.tif 000008
【図７】
2020008676.tif 000009
【図８】
2020008676.tif 000010
【国際調査報告】
2020008676.tif 000011
2020008676.tif 000012
2020008676.tif 000013