多级变速器的制作方法

专利名称：多级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多级变速器，该多级变速器在相互平行的齿轮轴上 分别轴支承有在每个变速级都处于常啮合状态的多个驱动齿轮和从动齿 轮。
背景技术：
在该常啮合式多级变速器中，驱动齿轮和从动齿轮中的一方固定在 齿轮轴上，另一方旋转自如地支撑在齿轮轴上，并利用卡合装置来切换 旋转自如的齿轮中的与齿轮轴卡合的齿轮，从而进行变速。
对于这种齿轮与齿轮轴的卡合，本申请人在先申请的案例中存在采 用通过凸轮部件进行动作的摆动爪部件的结构(专利文献1)。
专利文献l:日本特愿2008-093702
在该专利文献1中所公开的多级变速器的卡合装置中，巻绕在支轴 销上的扭转螺旋弹簧对被轴支承在设于齿轮轴上的支轴销上并进行摆动 的摆动爪部件向形成卡合的摆动方向施力，并且通过与沿轴向滑动的凸 轮杆的凸轮面抵接的销部件的进退移动，该摆动爪部件摆动并进行卡合 和解除卡合。
由于扭转螺旋弹簧紧靠摆动爪部件并在支轴销上巻绕有多圈，因此 轴向上需要扭转螺旋弹簧专用的空间，因而导致齿轮轴在轴向上大型化。
此外，扭转螺旋弹簧紧靠摆动爪部件的一侧进行配置，摆动爪部件 的供销部件抵接的销支撑部侧形成为轴向单侧部被切去使得宽度变窄并 增大另一侧的卡合爪部宽度，从而有较大的离心力作用在卡合爪部上， 因此摆动爪部件的轴向两侧是不对称的。
为了在齿轮和齿轮轴的相对旋转方向的两个方向上进行卡合和解除 卡合，在齿轮轴上设置以沿周向彼此相反的方式配置有销支撑部和卡合爪部的两种摆动爪部件，但是由于摆动爪部件自身是不对称的，且是紧 靠挨摆动爪部件的一侧配置有扭转螺旋弹簧的结构，因此两种摆动爪部 件的形状相互不同，因而不能使用相同形状的摆动爪部件。

发明内容
本发明是对在先申请中的多级变速器的上述缺点进行改良而得到 的，其目的在于提供一种多级变速器，该多级变速器无需对摆动爪部件 施力使其摆动的施力部件专用的轴向空间，并且在齿轮和齿轮轴的相对 旋转方向的两个方向上进行卡合和解除卡合的两种摆动爪部件能够采用 相同的摆动爪部件。
为了达成上述目的，第一发明的一种多级变速器在 相互平行的齿轮 轴上分别轴支承有在每个变速级都处于常啮合状态的多个驱动齿轮和从 动齿轮，所述驱动齿轮和所述从动齿轮中的一方的多个齿轮固定在齿轮 轴上，通过驱动被设置于另一方的多个齿轮和齿轮轴之间并使齿轮和齿 轮轴相互卡合的卡合装置进行切换，从而进行变速，其中，所述卡合装 置具有卡合凸部，其在各齿轮的内周面上沿周向突出形成并且具有卡 合面；凸轮杆，其以沿轴向移动自如的方式与所述齿轮轴的中空内周面 滑动接触，并且在滑动接触面上的轴向预定部位形成有多个凸轮槽；销 部件，其嵌插于沿径向贯穿所述齿轮轴的预定部位的贯通孔中，并且与 沿所述轴向移动的凸轮杆的滑动接触面和所述凸轮槽交替接触地进行进 退动作；摆动爪部件，其被轴支承在设于所述齿轮轴上的支轴销上进行 摆动，并且相对于摆动中心在彼此相反侧分别具有用于支撑所述销部件 的销支撑部和与所述卡合凸部的卡合面抵接的卡合爪部，该摆动爪部件 通过所述销部件的进退动作而摆动，利用所述卡合爪部与所述卡合凸部 进行卡合和解除卡合；以及施力装置，其对所述摆动爪部件向使所述卡 合爪部卡合于卡合凸部的卡合面上的摆动方向施力，所述施力装置是被 夹装于所述摆动爪部件的卡合爪部的内侧面和与该内侧面对置的所述齿 轮轴的表面之间的压縮弹簧。
在第一发明所述的多级变速器的基础上，第二发明的特征在于，所述摆动爪部件形成为所述销支撑部的宽度小于相对于摆动中心位于相反 侧的所述卡合爪部侧的宽度。
在第二发明所述的多级变速器的基础上，第三发明的特征在于，所 述压縮弹簧成为以所述齿轮轴的轴向为长径的椭圆形状，呈所述椭圆形 状的压縮弹簧的长径大于所述摆动爪部件的销支撑部的宽度。
根据第一发明所述的多级变速器，由于对摆动爪部件施力使其摆动 的施力装置为夹装于所述摆动爪部件的卡合爪部的内侧面和与该内侧面 对置的所述齿轮轴的表面之间的压縮弹簧，因此轴向上无需弹簧专用的 空间，能够避免齿轮轴在轴向上大型化。
此外，将压縮弹簧配置于摆动爪部件轴向宽度的中央，能够使摆动 爪部件自身形成为轴向两侧对称，因此在齿轮和齿轮轴的相对旋转方向 的两个方向上进行卡合和解除卡合的两种摆动爪部件能够采用相同形状 的摆动爪部件，无需准备形状不同的摆动爪部件。
根据第二发明的多级变速器，由于摆动爪部件形成为销支撑部的宽 度小于相对于摆动中心位于相反侧的所述卡合爪部侧的宽度，因此作用 在宽度较宽的卡合爪部侧的离心力较大，能够使摆动爪部件向形成卡合 的一侧摆动。
此外，由于销支撑部仅具有能够阻挡销部件的宽度即可，因此能够 使摆动爪部件形成得更为小型，并且更容易在另一侧的卡合爪部的离心 力作用下进行摆动。
根据第三发明的多级变速器，压縮弹簧形成为以齿轮轴的轴向为长 径的椭圆形状，并且呈椭圆形状的压縮弹簧的长径大于摆动爪部件的销 支撑部的宽度，因此即使供摆动爪部件的销支撑部以能够摆动的方式嵌 合的槽沿周向横贯齿轮轴一周，压縮弹簧也能够跨该槽而被挡住。
因此，齿轮轴的加工变得容易，并且能够将摆动爪部件稳定地组装 到齿轮轴上。


图1是本发明的一个实施方式中的多级变速器的剖视图。图2是示出中间齿轮轴及其周边结构的剖视图(沿图4、图5的II-II
线的剖视图)。
图3是示出中间齿轮轴及其周边结构的另一剖视图(沿图4、图5
的m-in线的剖视图)。
图4是沿图2、图3的IV-IV线的剖视图。
图5是沿图2、图3的V-V线的剖视图。
图6是控制杆和空转(lost motion)机构的分解立体图。
图7是在控制杆上组装有空转机构的状态和凸轮杆等的分解立体图。
图8是中间齿轮轴以及销部件和弹簧的一部分的分解立体图。 图9是中间齿轮轴的左侧视图(图8的IX箭头方向的视图)。 图10是摆动爪部件、支轴销、销部件和弹簧的分解立体图。 图11是示出将变速驱动装置的一部分和卡合装置组装到控制杆上的 状态的立体图。
图12是示出在图11所示的状态下的中间齿轮轴上外装单轴承挡圈 部件的状态的立体图。
图13是示出开始加档时的一档状态的说明图。 图14是示出加档作业中途的一个过程的说明图。 图15是示出接下来的过程的说明图。 图16是示出接下来的过程的说明图。 图17是示出加档结束时的二档状态的说明图。 图18是示出开始减档时的二档状态的说明图。 图19是示出减档作业中途的一个过程的说明图。 图20是示出减档结束时的一档状态的说明图。 标号说明
m:驱动变速齿轮；ml m6:第一 第六驱动变速齿轮；m从动 变速齿轮；nl n6:第一 第六从动变速齿轮；1L:内燃机左壳体；1R: 内燃机右壳体；2:变速室；4:初级从动齿轮；5:摩擦离合器；7L、 7R: 轴承；10:多级变速器；11:主齿轮轴；12:中间齿轮轴；12cv:周向
6槽；12aV:轴向槽；12p:长条矩形凹部；12q:短条矩形凹部；12g:凸 轮引导槽；12h:销孔；12d:弹簧座部；13:轴承挡圈(collar)部件； 20-卡合装置；22:压缩弹簧；23:销部件；26:支轴销；31:卡合凸 部；C:凸轮杆；Cao:正转奇数级用凸轮杆；Cae:正转偶数级用凸轮杆; Cb0:反转奇数级用凸轮杆；Cbe:反转偶数级用凸轮杆；p:卡定爪；vl、 V2、 V3、 V4、 V5、 V6:凸轮槽；R:摆动爪部件；RaO:正转奇数级摆动 爪部件；Rae:正转偶数级摆动爪部件；Rbo:反转奇数级摆动爪部件； Rbe:反转偶数级摆动爪部件；Rp:卡合爪部；Rr:销支撑部；Rq:宽 幅端部；50:变速驱动装置；51:控制杆；51a、 51b:外周凹部；52、
53:空转机构；52h、 53h:弹簧保持器；52ha、 53ha:内周凹部；52s、
53S:螺旋弹簧；55:控制杆操作件；56:滚珠轴承；57:螺母；58:换 档销；59:卡合销；60:槽条；65:支轴；66:轴承；67:换档鼓；67v: 换档槽。
具体实施例方式
下面，基于图1至图20对本发明的一个实施方式进行说明。 本实施方式中的多级变速器10组装在搭载于机动两轮车上的内燃机中。
图1是该多级变速器10的剖视图，如图1所示，该多级变速器10 与内燃机共同设置于内燃机壳体1中。
由左右分开的内燃机左壳体1L和内燃机右壳体1R合体而成的内燃 机壳体1形成变速室2，并且在该变速室2中以旋转自如的方式轴支承有 相互平行且指向左右方向的主齿轮轴11和中间齿轮轴12。
主齿轮轴11经由轴承3L、 3R以旋转自如的方式轴支承在内燃机左 壳体1L的侧壁和内燃机右壳体1R的侧壁1RR上，并且在该主齿轮轴11 的贯穿右轴承3R并从变速室2中突出来的右端部上设有多板式摩擦离合 器5 。
在摩擦离合器5的左侧，用于传递未图示的曲轴的旋转的初级从动 齿轮4旋转自如地轴支承在主齿轮轴11上。内燃机中的曲轴的旋转从初级从动齿轮4经由卡合状态下的摩檫离 合器5传递给主齿轮轴11。
另一方面，中间齿轮轴12也经由轴承7L、 7R以旋转自如的方式轴 支承在内燃机左壳体1L的侧壁和内燃机右壳体1R的侧壁1RR上，并且 在该中间齿轮轴12的贯穿左轴承7L并从变速室2中突出来的左端部上 以花键嵌合的方式固定有输出链轮(未图示)。
绕挂在输出链轮上的驱动链条被绕挂在后方未图示的驱动后轮的链 轮上，中间齿轮轴12的旋转动力传递给后轮，从而使车辆行驶。
在主齿轮轴ll上，在左右轴承3L、 3R之间，以能够与主齿轮轴ll 一体旋转的方式构成有驱动变速齿轮m组。
第一驱动变速齿轮ml沿着右轴承3R—体地形成于主齿轮轴11上， 在形成于主齿轮轴11的该第一驱动变速齿轮ml和左轴承3L之间的花键 上，从右向左依次花键嵌合有直径依次增大的第二、第三、第四、第五、 第六驱动变速齿轮m2、 m3、 m4、 m5、 m6。
另一方面，在屮间齿轮轴12上，在左右轴承7L、 7R之间，经由圆 环状的轴承挡圈部件13以旋转自如的方式轴支承有从动变速齿轮n组。
在中间齿轮轴12上，在经由夹装于右轴承7R左侧的挡圈部件14R 进行外装的右端的轴承挡圈部件13、和经由夹装于左轴承7L右侧的挡圈 部件14L进行外装的左端的轴承挡圈部件13之间，等间隔地外装有五个 轴承挡圈部件13，并且以跨接于所述全部七个轴承挡圈部件13中相邻的 轴承挡圈部件13、 13间的方式从右向左依次旋转自如地轴支承有直径依 次减小的第一、第二、第三、第四、第五、第六从动变速齿轮nl、 n2、 n3、 n4、 n5、 n6。
与主齿轮轴ll 一体旋转的第一、第二、第三、第四、第五、第六驱 动变速齿轮ml、 m2、 m3、 m4、 m5、 m6分别与所对应的旋转自如地轴 支承在中间齿轮轴12上的第--、第二、第三、第四、第五、第六从动变 速齿轮nl、 n2、 n3、 n4、 n5、 n6常啮合。
第一驱动变速齿轮ml与第一从动变速齿轮nl的啮合构成减速比最 大的一档，第六驱动变速齿轮m6与第六从动变速齿轮n6的啮合构成减速比最小的六档，并且在它们之间减速比依次减小，构成二档、三档、 四档、五档。
在中间齿轮轴12上交替排列有变速级为奇数级的奇数级齿轮(第
--、第三、第五从动变速齿轮nl、 n3、 n5)和变速级为偶数级的偶数级 齿轮(第二、第四、第六从动变速齿轮n2、 n4、 n6)。
在形成为中空筒状的中间齿轮轴12上如后所述地组装有能够与各 从动变速齿轮n卡合的卡合装置20，并且如后所述地，作为卡合装置20 的一个构成要件的每种两根四种共计八根的凸轮杆C (Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe)设置成与在中间齿轮轴12的中空内周面上 形成的后述的凸轮引导槽12g嵌合并沿轴向移动自如。
作为驱动该凸轮杆C进行变速的变速驱动装置50的一个构成要件的 控制杆51插入到中间齿轮轴12的中空中心轴中，控制杆51的轴向移动 经由空转机构52、 53联动地使凸轮杆C沿轴向移动。
使该控制杆51沿轴向移动的机构设于内燃机右壳体1R上。
控制杆51的轴向移动经由空转机构52、 53与凸轮杆C在轴向上联 动，该凸轮杆C的移动通过组装在中间齿轮轴12上的卡合装置20使各 从动变速齿轮n选择性地与中间齿轮轴12卡合并进行变速。
参照图6，变速驱动装置50的控制杆51形成为圆柱杆状，并且在 轴向的左右两个部位直径缩小而形成的外周凹部51a、 51b分别在预定长 度范围内形成。
控制杆51的左端形成为以平行平面切圆弧面而形成的两面平切端 部51aa，在该两面平切端部51aa上以贯穿两个平面的方式穿孔形成销孔 51h。
控制杆51的右端为形成有外螺纹的外螺纹端部51bb，在外螺纹端 部51bb的近前侧形成有六角形状的螺母部51c。
在该控制杆51的左右外周凹部51a、 51b上分别对应地组装有空转 机构52、 53。
左右的空转机构52、 53将相同结构的部件彼此左右对称地配设而成。在左侧的空转机构52中，供控制杆51滑动自如地嵌插的弹簧保持
器52h由长条保持器52W和短条保持器52hs连接构成，并且在其内周面 上形成有与控制杆51的外周凹部51a对应的内周凹部52ha。
在使控制杆51贯穿该弹簧保持器52h并使弹簧保持器52h位于外周 凹部51a的位置上后，弹簧保持器52h的内周凹部52ha和控制杆51的 外周凹部51a这两个空间构成共用空间。
以跨接于弹簧保持器52h的内周凹部52ha和控制杆51的外周凹部 51a这两个空间之间的方式对置地嵌插有作为弹簧座的左右一对的楔部 52c、 52c，巻绕在控制杆51上的压縮螺旋弹簧52s夹装于两楔部52c、 52c之间，并向使两楔部52c、 52c分离的方向施力。
另外，楔部52c形成为中空圆板状，以弹簧保持器52h的内周凹部 52ha的内径为外径，以控制杆51的外周凹部51a的外径为内径，并且为 了组装方便而被分成两半。
右侧的空转机构53 (弹簧保持器53h、长条保持器53W、短条保持 器53hs、内周凹部53ha、楔部53c、压缩螺旋弹簧53s)也为相同结构， 并且配设于控制杆51的外周凹部51b上。
因此，当控制杆51沿轴向移动时，经由左右的空转机构52、 53的 压縮螺旋弹簧52s、 53s使弹簧保持器52h、 53h沿轴向移动。
在安装于该控制杆51的左右的外周凹部51a、51b上的空转机构52、 53的弹簧保持器52h、 53h的外周面上，按照放射状位置抵接有八根凸轮 杆C (Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe)(参照图7)。
凸轮杆C是截面为矩形且沿轴线呈长条状延伸的棱柱杆状部件，并 且与供弹簧保持器52h、 53h接触的内周侧面相反侧的外周侧面形成为凸 轮面，在凸轮面上的预定三个位置处形成有凸轮槽v，在内周侧面上突出 形成有以从左右方向夹持弹簧保持器52h、 53h中的任一方的方式与弹簧 保持器52h、 53h卡定的一对卡定爪p。
凸轮杆C的截面不是特别形状，而是大体外形为简单矩形的棱柱杆 状部件，因此能够容易地制造出凸轮杆C。
奇数级用凸轮杆Cao、 Cbo在与奇数级齿轮(第一、第三、第五从
10动变速齿轮nl、 n3、 n5)对应的三个位置处形成有凸轮槽vl、 v3、 v5， 所述奇数级用凸轮杆Cao、 Cbo有着正转(在加速时由从动变速齿轮n 向中间齿轮轴12施力的旋转方向)用和反转(在减速时由从动变速齿轮 n向中间齿轮轴i2施力的旋转方向)用这两种， 一方的正转奇数级用凸 轮杆Cao在内周侧面形成有与右侧弹簧保持器53h卡定的卡定爪p，另一 方的反转奇数级用凸轮杆Cbo在内周侧面形成有与左侧弹簧保持器52h 卡定的卡定爪p (参照图7)。
同样地，偶数级用凸轮杆Cae、 Cbe在与偶数级的偶数级齿轮(第二、 第四、第六从动变速齿轮n2、 n4、 n6)对应的三个位置处形成有凸轮槽 v2、 v4、 v6，所述偶数级用凸轮杆Cae、 Cbe有着正转用和反转用这两种， 一方的正转偶数级用凸轮杆Cae在内周侧面形成有与左侧弹簧保持器 52h卡定的卡定爪p，另一方的反转偶数级用凸轮杆Cbe在内周侧面形成 有与右侧弹簧保持器53h卡定的卡定爪p (参照图7)。
因此，通过使控制杆51沿轴向移动，正转奇数级用凸轮杆Cao和反 转偶数级用凸轮杆Cbe经由右侧的空转机构53中的压縮螺旋弹簧53s与 弹簧保持器53h —起沿轴向联动，反转奇数级用凸轮杆Cbo和正转偶数 级用凸轮杆Cae经由左侧的空转机构52中的螺旋弹簧52s与弹簧保持器 52h—起沿轴向联动。
如图7所示，形成为圆筒形状的控制杆操作件55经由嵌装于其内侧 的滚珠轴承56被安装在控制杆51的相对于螺母部51c位于右侧的右端 部分上。
两个滚珠轴承56沿轴向连接在一起，并嵌入于控制杆51的相对于 螺母部51c位于右侧的右端部分上，并且利用与内螺纹端部51bb螺合的 螺母57被夹在该螺母57和螺母部51c之间进行紧固。
因此，控制杆操作件55旋转自如地被保持在控制杆51的右端部。
在该控制杆操作件55的比被螺合连接的螺母57向右侧延伸出的圆 筒部上具有沿径向穿孔形成的销孔55h，在该销孔55中贯穿有换档销58。
另外，在控制杆51左端的两面平切端部51aa上形成的销孔51h中 贯穿有卡合销59。参照图1，贯穿于控制杆操作件55中的换档销58的两端突出来。
在内燃机右壳体1R的侧壁1RR的向右方突出的引导部1Ra上沿左 右方向形成有槽条60，换档销58的突出来的一端头部滑动自如地嵌合在 该槽条60中从而阻止换档销58转动。
在侧壁1RR上向右方突出地植设有支轴65，换档鼓67经由轴承66 旋转自如地轴支撑在该支轴65上，换档销58的突出来的另一端部滑动 自如地嵌合在该换档鼓67的换档槽67v中。
换档鼓67的换档槽67v在换档鼓外周面上在大致一周范围内以螺旋 形状形成，并且在其间每隔预定转动角度(例如60度)形成有从一档至 六档的各变速级位置并且在它们中间形成中立位置。
因此，换档鼓67的转动使与换档槽67v嵌合的换档销58与控制杆 操作件55—起沿轴向移动。
控制杆操作件55旋转自如地保持在控制杆51的右端部，因此最终 换档鼓67的转动使控制杆51沿轴向移动。
通过手动操作未图示的换档选择柄经由换档传递装置(未图示)使 该换档鼓67转动。
换档传递装置具有在各预定角度的变速级位置稳定地保持换档鼓67 的换档凸轮部件等机构，将换档选择柄的操作动力传递到在换档鼓67侧 缘形成的齿轮67g，并使换档鼓67依次转动到变速级位置。
如上所述，变速驱动装置50通过手动操作换档选择柄使换档鼓67 转动，换档鼓67的转动引导与换档槽67v嵌合的换档销58沿轴向移动， 换档销58的移动经由控制杆操作件55使控制杆51沿轴向移动，控制杆 51的移动经由空转机构52、 53使卡合装置20的八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe联动。
组装有空转机构52、 53的控制杆51被插入到中间齿轮轴12的中空 部内，配设于中心轴位置。
该中空圆筒状的中间齿轮轴12中滑动自如地嵌插有被安装在控制 杆51上的弹簧保持器52h、 53h，并且中间齿轮轴12的内径与空转机构 52、 53的弹簧保持器52h、 53h的外径大致相等。
12并且，在中间齿轮轴12的中空的内周面上的呈放射状的八个位置处，沿轴向延伸形成有截面为矩形的八条凸轮引导槽12g (参照图9)。
八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe以图7所示的排列方式滑动自如地嵌合在所对应的凸轮引导槽12g内。同种类的凸轮杆C配设于对称位置。
作为阻止凸轮部件C相对于中间齿轮轴12转动的凸轮引导槽12g能够简单地被加工成形为截面为〕字形状的简单形状。
凸轮引导槽12g的深度与凸轮杆C的放射方向的宽度相等，因而作为凸轮杆C的外周侧面的凸轮面与凸轮引导槽12g的底面滑动接触，而凸轮杆C的内周侧面与中间齿轮轴12的中空内周面形成为大致同一面并与弹簧保持器52h、 53h的外周面接触，从内周侧面突出来的卡定爪p从两侧夹持弹簧保持器52h、 53h中的任一个并卡紧。
在形成为中空筒状的中间齿轮轴12的、经由轴承挡圈部件13轴支撑从动变速齿轮n的中央圆筒部12a的左右两侧，形成有外径縮小了的左侧圆筒部12b和右恻圆筒部12c (参照图8)。
在左侧圆筒部12b上经由挡圈部件14L嵌合有轴承7L，并且左侧圆筒部12b—部分形成有花键12s并花键嵌合有输出链轮(未图示)，另一方面，在右侧圆筒部12c上经由挡圈部件14R嵌合有轴承7R(参照图1、图2、图3)。
在中间齿轮轴12的中空部内形成有小径内周面，其形成有凸轮引导槽12g的内径与弹簧保持器52h、 53h的外径相等；和大径内周面，其通过使所述小径内周面两侧的内径形成为与凸轮引导槽12g的底面大致在同一周面而形成(参照图2、图3)。
在右侧的扩大内径部的内侧插入有一半左右的所述控制杆操作件55。
贯穿于在控制杆51的左端的两面平切端部51aa上形成的销孔51h中的卡合销59的两端与位于对称位置的凸轮引导槽12g、 12g卡合以免转动，从而控制杆51能够相对于中间齿轮轴12沿轴向相对移动，同时被限制相对转动而与中间齿轮轴12—体地转动。通过采用凸轮引导槽12g与卡合销59卡合这样简单的结构就能够防
止控制杆51相对于中间齿轮轴12转动。
这样，将控制杆51、空转机构52、 53和八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe组装到中间齿轮轴12的中空部内后，所有这些部件一起旋转，控制杆51沿轴向移动时，反转奇数级用凸轮杆Cbo和正转偶数级用凸轮杆Cae经由左侧空转机构52的螺旋弹簧52s沿轴向联动，正转奇数级用凸轮杆Cao和反转偶数级用凸轮杆Cbe经由右侧空转机构53的压縮螺旋弹簧53s沿轴向联动。
空转机构52、 53沿中间齿轮轴12的轴向排列，并且夹装于控制杆51的外周面和多个凸轮杆C的内侧面之间，因此通过控制杆51、空转机构52、 53和凸轮杆C在中间齿轮轴12的中空部内沿径向重叠的结构来避免多级变速器10的轴向扩大，能够将空转机构52、 53紧凑地收纳在中间齿轮轴12的中空部内，从而能够实现多级变速器10自身的小型化。
空转机构52、 53在控制杆51上沿轴向设有两个，各空转机构52、53分别与不同的凸轮杆C联动，因此能够相对于一根控制杆51的移动使多个凸轮杆C进行两种不同的动作从而使变速顺畅地进行，并且空转机构52、 53形成为对称结构，因此能够控制制造成本并且组装时的部件管理也变得容易。
对于空转机构52、 53，在控制杆51的外周面和多个凸轮杆C的内侧面之间夹装有弹簧保持器52h、 53h，并且在由所述弹簧保持器52h、53h的内周凹部52ha、 53ha和控制杆51的外周凹部51a、 51b所形成的空间中夹装有螺旋弹簧52s、 53s，因此，能够在控制杆51上构成相同形状的空转机构52、 53。
如图8所示，中间齿轮轴12的经由轴承挡圈部件13轴支承从动变速齿轮n的中央圆筒部12a的外径较大且壁厚较厚，在该厚壁的外周部上，与第一、第二、第三、第四、第五、第六从动变速齿轮nl、 n2、 n3、
n4、 n5、 n6对应地在轴向范围上等间隔地形成有六条沿周向绕一周且宽度较窄的周向槽12cv，并且在周向范围内等间隔地形成有四条指向轴向的轴向槽12av。
14进而，在中间齿轮轴12的中央圆筒部12a的外周部上沿轴向交替形成有如下部分长条矩形凹部12p，其通过由四根轴向槽12av所划分出的四个部分在各周向槽12cv中使周向槽12cv的槽宽在相邻的轴向槽12av、 12av之间的范围内呈长条状且左右均等地扩大而形成；和短条矩形凹部12q，其通过使周向槽12cv的槽宽在相邻的轴向槽12av、 12av之间的一部分上左右均等地扩大而形成。
在长条矩形凹部12p底面的周向上相互离开的两个位置形成有轴向呈长条的椭圆形状且跨周向槽12cv地稍稍凹入的弹簧座部12d、 12d。
此外，在短条矩形凹部12q和轴向槽12av之间的厚壁部处，在周向槽12cv上沿径向穿孔至所述凸轮引导槽12g为止形成有销孔12h。
艮口，从中间齿轮轴12的中空内周面开始沿形成于周向的八个位置的凸轮引导槽12g的放射方向穿孔形成销孔12h。
在各周向槽12cv上分别形成四处销孔12h。
在弹簧座部12d中嵌装设置有呈椭圆形缠绕的压縮弹簧22的端部。销部件23滑动自如地嵌插于销孔12h中。
另外，与销孔12h连通的凸轮引导槽12g的宽度比销部件23的外径宽度小。
因此，在销孔12h中进退动作的销部件23不会脱落到凸轮引导槽12g中，因此容易将卡合装置20组装到中间齿轮轴12上。
由于凸轮杆C滑动自如地与凸轮引导槽12g嵌合，因此嵌插于销孔12h中的销部件23与其中心侧端部所对应的凸轮杆C的凸轮面接触，由于凸轮杆C的移动使得凸轮槽v与销孔12h对应时，销部件23落入到凸轮槽v中，与凸轮槽v以外的滑动接触面对应时销部件23骑在滑动接触面上，由此销部件23通过凸轮杆C的移动而进退动作。
销部件23在销孔12h内进退动作时，其离心侧端部出没于相对周向槽12cv的底面位于外侧的位置。
在如上所述结构的中间齿轮轴12的中央圆筒部12a的外周部上形成的长条矩形凹部12p、短条矩形凹部12q和连通两凹部间的周向槽12cv中，埋设有摆动爪部件R，摆动自如地轴支承摆动爪部件R的支轴销26埋设于轴向槽12av中。
在图11中示出了像这样将全部摆动爪部件R组装好的状态。在图io的分解立体图中，使埋设于与奇数级齿轮(第一、第三、第五从动变速齿轮nl、 n3、 n5)对应的周向槽12cv、长条矩形凹部12p和短条矩形凹部12q中的四个摆动爪部件R、以及埋设于与偶数级的偶数级齿轮(第二、第四、第六从动变速齿轮n2、 n4、 n6)对应的周向槽12cv、长条矩形凹部12p和短条矩形凹部12q中的四个摆动爪部件R以维持相互的相对角度位置关系的姿势进行图示，另外还示出了轴支承各摆动爪部件R的支轴销26和作用于各摆动爪部件R上的压縮弹簧22和销部件23。
摆动爪部件R釆用形状完全相同的摆动爪部件，其轴向视图呈大致圆弧形状，在其中央切去供支轴销26贯通的贯通孔的外周部而形成轴支承凹部Rd，相对于该轴支承凹部Rd的摆动中心在一侧形成有摆动自如地与长条矩形凹部12p嵌合的宽幅矩形的卡合爪部Rp，在另一侧延伸出摆动自如地与形成有销孔12h的周向槽12cv嵌合的窄幅的销支撑部Rr，销支撑部Rr的端部直至短条矩形凹部12q，并形成有扩大至宽幅的宽幅端部Rq。
在摆动爪部件R中，销支撑部Rr与形成有销孔12h的周向槽12cv嵌合， 一侧的卡合爪部Rp与长条矩形凹部12p嵌合，并且轴支承凹部Rd与轴向槽12av吻合，另一侧的宽幅端部Rq与短条矩形凹部12q嵌合。
并且，支轴销26嵌合在相吻合的轴支承凹部Rd和轴向槽12av中。
摆动爪部件R形成为相对于所嵌合的周向槽12cv左右对称， 一侧的宽幅矩形形状的卡合爪部Rp比另一侧的销支撑部Rr和宽幅端部Rq重，当摆动爪部件R被轴支承在支轴销26上并与中间齿轮轴12 —起旋转时，卡合爪部Rp相对于离心力起到重锤的作用，以向离心方向突出的方式使摆动爪部件R摆动。
摆动爪部件R形成为销支撑部Rr的宽度小于相对于摆动中心位于相反侧的卡合爪部Rp侧的宽度。
此外，销支撑部Rr仅具有能够阻挡销部件23的宽度即可，因此能够使摆动爪部件R小型化，且能够容易地在另一侧的卡合爪部Rp的离心力作用下摆动。
在周向上相邻的摆动爪部件R以相互对称的姿势组装在中间齿轮轴
12上，因此相互之间存在预定间隔并对置的卡合爪部Rp、 Rp嵌合在共同的长条矩形凹部12p中，另一侧的相互接近的宽幅端部Rq嵌合在共同的短条矩形凹部12q中。
在摆动爪部件R的卡合爪部Rp内侧夹装有一端被支撑在中间齿轮轴12的弹簧座部12d上的压缩弹簧22，在销支撑部Rr内侧，嵌插于销孔12h中的销部件23夹装于销支撑部Rr与凸轮杆C之间。
这样，摆动爪部件R被摆动自如地轴支承在支轴销26上，并且被埋设在中间齿轮轴12的长条矩形凹部12p、短条矩形凹部12q和周向槽12cv中， 一侧的卡合爪部Rp被压縮弹簧22向外侧施力，另一侧的销支撑部Rr在销部件23的进退动作下被按压，从而使摆动爪部件R克服压縮弹簧22的作用力而摆动。
在销部件23向离心方向行进而使摆动爪部件R摆动时，摆动爪部件R的卡合爪部Rp没入到长条矩形凹部12p中，不存在从中间齿轮轴12的中央圆筒部12a的外周面向外侧突出的部分。
此外，当销部件23后退时，被压縮弹簧22施力的卡合爪部Rp从中间齿轮轴12的中央圆筒部12a的外周面向外侧突出并能够与从动变速齿轮n卡合。
由于压縮弹簧22夹设于摆动爪部件R的卡合爪部Rp的内侧面和与该内侧面对置的中间齿轮轴12的长条矩形凹部12p之间，因此轴向上无需弹簧专用的空间，能够避免中间齿轮轴12的轴向大型化，并且能够将压缩弹簧22配置于摆动爪部件R的轴向宽度的中央，使摆动爪部件R自身形成为轴向两侧对称，由此能够使在从动变速齿轮n和中间齿轮轴12的相对旋转方向的两个方向上进行卡合和解除卡合的两种摆动爪部件形成为相同形状的摆动爪部件R，无需准备形状不同的摆动爪部件。
压縮弹簧22形成为以中间齿轮轴12的轴向为长径的椭圆形状，呈椭圆形状的压缩弹簧22的长径大于摆动爪部件R的销支撑部Rr的宽度，
17所以压縮弹簧22跨在供销支撑部Rr以能够摆动的方式嵌合并沿周向在 一周范围内形成的周向槽12cv上而被挡住，因此能够更容易地加工中间 齿轮轴12，并且能够将摆动爪部件R稳定地组装到中间齿轮轴12上。
与奇数级齿轮(第一、第三、第五从动变速齿轮nl、 n3、 n5)对应 的四个摆动爪部件R和与变速级为偶数级的偶数级齿轮(第二、第四、 第六从动变速齿轮n2、 n4、 n6)对应的四个摆动爪部件R处于相互以轴 为中心旋转90度的相对角度位置关系。
与奇数级齿轮(第一、第三、第五从动变速齿轮nl、 n3、 n5)对应 的四个摆动爪部件R分别在对称位置各设有一对如下部件正转奇数级 摆动爪部件Rao，其在齿轮的正转方向上抵接，并且以使各奇数级从动变 速齿轮nl、 n3、 n5和中间齿轮轴12同步旋转的方式进行卡合；和反转 奇数级卡合部件Rbo，其在齿轮的反转方向上抵接，并且以使各奇数级 从动变速齿轮nl、 n3、 n5和中间齿轮轴12同步旋转的方式进行卡合。
同样地，与偶数级齿轮(第二、第四、第六从动变速齿轮n2、 n4、
n6)对应的四个摆动爪部件R分别在对称位置各设有一对如下部件正
转偶数级摆动爪部件Rae，其在齿轮的正转方向上抵接，并且以使各偶数
级从动变速齿轮n2、 n4、 n6和中间齿轮轴12同步旋转的方式进行卡合；
和反转偶数级卡合部件Rbe，其在齿轮的反转方向上抵接，并且以使各偶
数级从动变速齿轮n2、 n4、 n6和中间齿轮轴12同步旋转的方式进行卡 合。
利用通过所述正转奇数级用凸轮杆Cao的移动而进退动作的销部件 23使正转奇数级摆动爪部件Rao摆动，并且利用通过所述反转奇数级用 凸轮杆Cbo的移动而进退动作的销部件23使反转奇数级卡合部件Rbo 摆动。
同样地，利用通过所述正转偶数级用凸轮杆Cae的移动而进退动作 的销部件23使正转偶数级摆动爪部件Rae摆动，并且利用通过所述反转 偶数级用凸轮杆Cbe的移动而进退动作的销部件23使反转偶数级卡合部 件Rbe摆动。
在将卡合装置20组装到中间齿轮轴12上时，首先将右端的轴承挡圈部件13外装在中央圆筒部12a的外周端部，并在该轴承挡圈部件13 内侧的轴向槽12av中嵌入支轴销26的一端从而将右端的卡合装置20组 装好，将下一个轴承挡圈部件13以覆盖所述支轴销26的另一端的方式 外装好之后，与前一档相同地依次重复组装下一档的卡合装置20，最后 外装左端的轴承挡圈部件13而结束。
如图12所示，轴承挡圈部件13外装在中央圆筒部12a的除长条矩 形凹部12p和短条矩形凹部12q以外的轴向位置，其跨过连成一列地埋 设于轴向槽12av中的支轴销26中的相邻的支轴销26、 26进行配置，防 止支轴销26和摆动爪部件R脱落。
埋设于中间齿轮轴12的中央圆筒部12a的轴向槽12av中的支轴销 26以与中央圆筒部12a的外周面相切的深度被埋设起来，因此在外装轴 承挡圈部件13时能够不会产生晃动地进行固定。
七个轴承挡圈部件13被等间隔地外装在中间齿轮轴12上，并且以 跨相邻的轴承挡圈部件13之间的方式旋转自如地轴支承从动变速齿轮n。
各从动变速齿轮n在左右内周缘部(内周面的左右周缘部)上形成 有切口，并且在左右切口之间形成有薄壁环状的突条30，左右的轴承挡 圈部件13、 13以夹持该突条30的方式滑动自如地卡合在切口中(参照 图2、图3)。
在所述各从动变速齿轮n的内周面的突条30上沿周向等间隔地形成 有六处卡合凸部31 (参照图2、图3、图4、图5)。
卡合凸部31在侧视图(图4、图5所示的轴向视图)中呈薄壁圆弧 状，其周向两端面为用于与所述摆动爪部件R的卡合爪部Rp卡合的卡合面。
正转奇数级摆动爪部件Rao (正转偶数级摆动爪部件Rae)和反转奇 数级卡合部件Rbo (反转偶数级卡合部件Rbe)在相互对置的一侧延伸出 卡合爪部Rp、 Rp，正转奇数级摆动爪部件Rao (正转偶数级摆动爪部件 Rae)在从动变速齿轮n (和中间齿轮轴12)的正转方向上与卡合凸部31 抵接并卡合，反转奇数级卡合部件Rbo (反转偶数级卡合部件Rbe)在从 动变速齿轮n的反转方向上与卡合凸部31抵接并卡合。另外，对于正转奇数级摆动爪部件Rao (正转偶数级摆动爪部件 Rae)，即使卡合爪部Rp在从动变速齿轮n的反转方向上向外侧突出也不 进行卡合，同样，对于反转奇数级卡合部件Rbo (反转偶数级卡合部件 Rbe)，即使卡合爪部Rp在从动变速齿轮n的正转方向上向外侧突出也不 进行卡合。
对将上述的卡合装置20组装到中间齿轮轴12上的步骤进行说明。
在安装有控制杆操作件55和卡合销59的控制杆51上组装左右两个 空转机构52、 53，并在空转机构52、 53的外周上配设八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe，在该状态下，将空转机构52、 53嵌插到中间齿轮轴12的中空部内。
此时，八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe分 别插入到所对应的八根凸轮引导槽12g中。
并且，八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe相 对于中间齿轮轴12的左右移动位置被设定在中立位置。
将该状态下的中间齿轮轴12调整成左方朝上的立起姿势。
并且，首先，如图12的实线所示，将右端的轴承挡圈部件13外装 在中央圆筒部12a的下端(右端)，然后，将销部件23插入到最下方的 与第一从动变速齿轮nl对应的周向槽12cv中的销孔12h中，使压縮弹 簧22的一端支撑在弹簧座部12d上并将摆动爪部件R嵌合到长条矩形凹 部12p、短条矩形凹部12q和周向槽12cv中，在将支轴销26嵌入到右端 的轴承挡圈部件13内侧的轴向槽12av中的同时也与摆动爪部件R的轴 支承凹部Rd嵌合从而组装好摆动爪部件R。
凸轮杆C位于中立位置，销部件23抵接于凸轮杆C的除凸轮槽以 外的滑动接触面上并前进，并且从内侧按压摆动爪部件R的销支撑部Rq 从而克服压缩弹簧22的作用力进行摆动，使卡合爪部Rp没入到长条矩 形凹部12p中，并形成没有从中央圆筒部12a的外周面向外侧突出的部 分的状态。
将四个摆动爪部件R组装到与第一从动变速齿轮nl对应的周向槽 12cv中后，从上方嵌插第一从动变速齿轮nl并使第一从动变速齿轮nl
20的突条30抵接在轴承挡圈部件13上并与切口卡合进行组装，接着，从
上方嵌插第二轴承挡圈部件13，与第一从动变速齿轮nl的缺口卡合并外 装在中间齿轮轴12的预定位置，从而将第一从动变速齿轮nl沿轴向固 定并安装。
接着，组装第二从动变速齿轮n2用的卡合装置20，安装第二从动 变速齿轮n2，然后，重复此作业依次组装余下的第三、第四、第五、第 六从动变速齿轮n3、 n4、 n5、 n6，最后外装第七轴承挡圈部件13。
这样，在将六个从动变速齿轮n组装到中间齿轮轴12上的状态下， 如图1所示，将中间齿轮轴12以经由挡圈部件14L、 14R被夹持的方式 旋转自如地轴支承在被嵌装于内燃机左壳体1L和内燃机右壳体1R的侧 壁1RR上的左右轴承7L、 7R上后，将六个从动变速齿轮n与七个轴承 挡圈部件13交替组合并从左右夹持，以进行轴向定位。
轴承挡圈部件13支撑各从动变速齿轮n的轴向力，并且能够进行轴 向定位和承受推力。
这样，第一、第二、第三、第四、第五、第六从动变速齿轮nl、 n2、 n3、 n4、 n5、 n6经由轴承挡圈部件13旋转自如地被轴支承在中间齿轮轴 12上。
凸轮杆C处于中立位置，因此所有的从动变速齿轮n都处于卡合解 除状态并相对于中间齿轮轴12自由旋转，在所述卡合解除状态下，由于 与所有从动变速齿轮n分别对应的卡合装置20的凸轮杆C的移动位置使 得销部件23突出来并从内侧将摆动爪部件R的销支撑部Rq推起，将卡 合爪部Rp向内侧拉入。
另一方面，通过使卡合装置20的凸轮杆C位于除中立位置以外的移 动位置，形成销部件23进入到凸轮槽v中使得摆动爪部件R摆动并且卡 合爪部Rp向外侧突出的可卡合状态，这样的话，所对应的从动变速齿轮 n的卡合凸部31与卡合爪部Rp抵接，从而该从动变速齿轮n的旋转被 传递给中间齿轮轴12，或者中间齿轮轴12的旋转被传递给该从动变速齿 轮n。
在所述变速驱动装置50中，通过手动操作换档选择柄使换档鼓67转动预定量，换档鼓67的转动经由与换档槽67v嵌合的换档销58使控 制杆51沿轴向移动预定量，并且经由空转机构52、 53使卡合装置20的 八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe联动动作。
通过使凸轮杆C沿轴向移动，与凸轮杆C的凸轮面滑动接触的销部 件23以进入凸轮槽v或从其中脱出的方式进退动作，使摆动爪部件R摆 动，从而解除其与从动变速齿轮n的卡合而与其他从动变速齿轮n卡合， 从而通过改变与中间齿轮轴12卡合的从动变速齿轮n进行变速。
另外，作为变速驱动装置，通过手动操作换档选择柄来使换档鼓67 旋转进行变速，然而也可以驱动变速驱动电机，通过马氏间歇机构等使 换档鼓旋转，从而进行变速。
下面，依照图13至图17，对通过内燃机的驱动进行加速时，从一 档状态加档至减速比小一级的二档状态的过程进行说明。
图13至图17示出了按照时间顺序的变化，在各图中，(a)图为图2 (沿图4、图5的II-II线的剖视图)省略了齿轮等的剖视图，(b)图为 图3 (沿图4、图5的III-m线的剖视图)省略了齿轮等的剖视图，(c) 图为沿(a)图、(b)图的c-c线的剖视图(第一从动变速齿轮nl的剖视 图)，(d)图为沿(a)图、(b)图的d-d线的剖视图(第二从动变速齿轮 n2的剖视图)。
内燃机的动力经由摩擦离合器5传递给主齿轮轴11，使第一、第二、 第三、第四、第五、第六驱动变速齿轮ml、 m2、 m3、 m4、 m5、 m6 — 体旋转，与它们分别常啮合的第一、第二、第三、第四、第五、第六从 动变速齿轮nl、 n2、 n3、 n4、 n5、 n6以各自的旋转速度旋转。
图13示出了一档状态，在图13 (c)中第一从动变速齿轮nl沿箭头 方向旋转，在图13 (d)中第二从动变速齿轮n2沿箭头方向旋转，第二 从动变速齿轮n2以比第一从动变速齿轮nl更高的速度旋转。
仅与第一从动变速齿轮nl对应的卡合装置20的销部件23进入到正 转奇数级用凸轮杆Cao的凸轮槽vl中(参照图13 (a))，因此该卡合装 置20的正转奇数级摆动爪部件Rao的卡合爪部Rp向外侧突出，旋转着 的第--从动变速齿轮nl的卡合凸部31与正转奇数级摆动爪部件Rao的卡合爪部Rp卡合(参照图13 (C))，使中间齿轮轴12与第一从动变速齿
轮nl —起以与第一从动变速齿轮nl相同的旋转速度旋转。
另外，在图13至图20中，在有效地传递动力的摆动爪部件R和卡 合凸部31上标有网格线。
在该一档状态下，第二从动变速齿轮n2所对应的卡合装置20的销 部件23从偶数级用凸轮杆Cae、 Cbe的凸轮槽离开并突出来(参照图 13 (b))，该卡合装置20的偶数级摆动爪部件Rae、 Rbe的卡合爪部Rp 被推入到内侧，因此第二从动变速齿轮n2空转。
其他的第三、第四、第五、第六从动变速齿轮n3、 n4、 n5、 n6也同 样在空转(参照图13 (a)、 (b))。
此时，对换档选择柄进行手动操作以变速至二档，换档鼓67转动， 控制杆51开始向轴向右方移动，经由空转机构52、 53的螺旋弹簧52s、 53s使八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe联动地 向轴向右方移动。
参照图14 (a)、图M (c)，对于一方的反转奇数级用凸轮杆Cbo， 由于经由销部件23进行动作的反转奇数级摆动爪部件Rbo未与第一从动 变速齿轮nl的卡合凸部31卡合，因此一方的反转奇数级用凸轮杆Cbo 基本不受阻力地移动，使嵌入到其凸轮槽vl中的销部件23脱出并突出 来(参照图14 (a))，使得反转奇数级摆动爪部件Rbo摆动，其卡合爪部 Rp被推入内侧(参照图14 (c))。
与此相对地，对于另一方的正转奇数级用凸轮杆Cao，由于经由销 部件23进行动作的正转奇数级摆动爪部件Rao与第一从动变速齿轮nl 的卡合凸部31卡合并受到来自第一从动变速齿轮nl的动力，因此想要 使正转奇数级摆动爪部件Rao摆动并解除卡合存在相当大的摩擦阻力， 因而即使通过空转机构53的螺旋弹簧53s的力使正转奇数级用凸轮杆 Cao移动并使销部件23沿凸轮槽vl的倾斜的侧面突出，也不能够将正转 奇数级摆动爪部件Rao推起使其摆动，当销部件23上升到凸轮槽vl的 倾斜的侧面上时，正转奇数级用凸轮杆Cao停止，保持无法解除卡合的 状态(参照图14 (a)、 (c))。
23在图14所示的状态中，在第二从动变速齿轮n2中，正转偶数级用 凸轮杆Cae不受阻力地移动，直到销部件23进入到凸轮槽v2中之前偶 数级摆动爪部件Rae、 Rbe均无变化(参照图14 (b)、 (d))。
另外，正转奇数级用凸轮杆Cao跟与其卡定的空转机构53的弹簧保 持器53h —起停止，因此与该弹簧保持器53h卡合的反转偶数级用凸轮 杆Cbe也停止。
在正转奇数级用凸轮杆Cao停止的状态下，进一步使控制杆51向右 方移动并到达二档位置时，正转偶数级用凸轮杆Cae也与反转奇数级用 凸轮杆Cbo—起进一步向右方移动，如图15 (b)所示，销部件23进入 到正转偶数级用凸轮杆Cae的凸轮槽v2中，因而正转偶数级摆动爪部件 Rae在压縮弹簧22的作用力和卡合爪部Rp的离心力作用下摆动使得卡 合爪部Rp向外侧突出(参照图15 (d))。
另外，反转偶数级用凸轮杆Cbe保持停止状态，反转偶数级摆动爪 部件Rbe也保持卡合爪部Rp被推入内侧的状态。
这时，以比与第一从动变速齿轮nl —起旋转的中间齿轮轴12更高 的速度旋转的第二从动变速齿轮n2的卡合凸部31追上正转偶数级摆动 爪部件Rae的向外侧突出来的卡合爪部Rp并与其抵接(参照图16(d))。
在这一瞬间，参照图16 (c)和图16 (d)，第二从动变速齿轮n2的 卡合凸部31与正转偶数级摆动爪部件Rae的抵接以及第一从动变速齿轮 nl的卡合凸部31与正转奇数级摆动爪部件Rao的抵接同时发生。
因此，紧接着，通过以更高速度旋转的第二从动变速齿轮n2使中间 齿轮轴12开始以与第二从动变速齿轮n2相同的旋转速度旋转(参照图 17 (d))，正转奇数级摆动爪部件Rao的卡合爪部Rp从第一从动变速齿 轮nl的卡合凸部31上离开，从而真正执行了从一档至二档的加档动作。
由于正转奇数级摆动爪部件Rao的卡合爪部Rp从第一从动变速齿 轮nl的卡合凸部31上离开，因此用于固定正转奇数级摆动爪部件Rao 的摩擦阻力消失，被空转机构53的螺旋弹簧53s施力的正转奇数级用凸 轮杆Cao随后向右方移动而使得进入到凸轮槽vl中的销部件23脱出， 从而正转奇数级摆动爪部件Rao摆动，并将其卡合爪部Rp推入内侧(参
24照图17 (C))。
正转奇数级用凸轮杆Cao的移动经由空转机构53的弹簧保持器53h 使反转偶数级用凸轮杆Cbe也移动，销部件23进入到反转偶数级用凸轮 杆Cbe的凸轮槽v2中，反转偶数级摆动爪部件Rbe摆动并使卡合爪部 Rp向外侧突出，从而完成变速(参照图17 (d))。
这样，从一档到二档的变速作业结束，图17所示的状态为二档状态。
如上所述，在从一档状态加档至减速比小一级的二档状态时，如图 16所示，第一从动变速齿轮nl的卡合凸部31抵接并卡合在正转奇数级 摆动爪部件Rao的卡合爪部Rp上，并使中间齿轮轴12与第一从动变速 齿轮nl以相同速度旋转，在该状态下，使以更高速度旋转的第二从动变 速齿轮n2的卡合凸部31追上正转偶数级摆动爪部件Rae的卡合爪部Rp 并与其抵接，使中间齿轮轴12与第二从动变速齿轮n2 —起以更高速度 旋转，从而进行变速，因此，正转奇数级摆动爪部件Rao的卡合爪部Rp 自然地离幵第一从动变速齿轮nl的卡合凸部3并顺畅地解除卡合，因 而解除卡合不需要力，能够以顺畅的动作进行顺畅的加档。
从二档到三档、从三档到四档、从四档到五档、从五档到六档的各 个加档动作也是同样的，在从动变速齿轮n卡合在摆动爪部件R上的状 态下，使减速比小一级的从动变速齿轮n与摆动爪部件R卡合从而进行 加档，因此解除卡合不需要力就能够顺畅地进行动作，无需变速用离合 器，并且加档时的切换时间完全没有浪费，没有解除驱动力并且变速冲 击也较小，能够顺畅地进行加档动作。
例如，如图13 (c)所示，在一档状态下，正转奇数级摆动爪部件 Rao卡合在第一从动变速齿轮nl的卡合凸部31上，同时另一侧的反转奇 数级摆动爪部件Rbo的卡合爪部Rp处于眼看就能够与卡合凸部31卡合 的状态。
因此，将车速减速时从后轮向中间齿轮轴12传递驱动力，在驱动力 的方向变化时，第一从动变速齿轮nl的卡合凸部31将与正转奇数级摆 动爪部件Rao的卡合迅速切换成与反转奇数级摆动爪部件Rbo的卡合， 能够顺畅地继续维持卡合。接着，通过图18至图20，对将车速减速时从二档状态减档至减速 比大一级的一档状态的过程进行说明。
图18示出了在变速级为二档状态下刚减速后的状态。
通过减速从后轮向中间齿轮轴12传递驱动力，如图18 (d)所示，
进行如下的所谓发动机制动动作处于能够卡合的状态下的反转偶数级
摆动爪部件Rbe的卡合爪部Rp与旋转速度降低后的第二从动变速齿轮 n2的卡合凸部31卡合，中间齿轮轴12的旋转动力传递给第二从动变速 齿轮n2。
在该状态下，为了减档至一档，通过手动操作换档选择柄使换档鼓 67向与上述相反的方向转动预定量，控制杆51向轴向左方移动后，要经 由空转机构52、 53的螺旋弹簧52s、 53s使八根凸轮杆Cao、 Cao、 Cae、 Cae、 Cbo、 Cbo、 Cbe、 Cbe联动地向轴向左方移动，然而对于反转偶数 级用凸轮杆Cbe，经由销部件23动作的反转偶数级摆动爪部件Rbe与第 二从动变速齿轮n2的卡合凸部31卡合并受到来自第二从动变速齿轮n2 的动力，因此要使反转偶数级摆动爪部件Rbe摆动并解除卡合存在较大 的摩擦阻力，销部件23在凸轮槽v2的倾斜的侧面上上升的时候，反转 偶数级用凸轮杆Cbe停止动作，形成始终无法解除卡合的状态(参照图 19 (b)、图19 (d))。
另外，正转奇数级用凸轮杆Cao经由空转机构53的弹簧保持器53h 也与反转偶数级用凸轮杆Cbe —起处于停止状态。
另一方面，对于正转偶数级用凸轮杆Cae，由于经由销部件23动作 的正转偶数级摆动爪部件Rae未与第二从动变速齿轮n2的卡合凸部31 卡合，因此该正转偶数级用凸轮杆Cae基本不受阻力而向左方移动，并 使嵌入到其凸轮槽v2中的销部件23脱出并突出来，使得正转偶数级摆 动爪部件Rae摆动，并将其卡合爪部Rp推入内侧(参照图19 (d))。
在第一从动变速齿轮nl中，反转奇数级用凸轮杆Cbo无阻力地向左 方移动，销部件23进入到反转奇数级用凸轮杆Cbo的凸轮槽vl中(参 照图19 (a))，反转奇数级摆动爪部件Rbo在压縮弹簧22的作用力和卡 合爪部Rp的离心力作用下摆动并使卡合爪部Rp向外侧突出(参照图19(C))。
在将所述正转偶数级摆动爪部件Rae的卡合爪部Rp推入到内侧后， 反转奇数级摆动爪部件Rbo使卡合爪部Rp突出到外侧。
并且，反转奇数级摆动爪部件Rbo与中间齿轮轴12 —起旋转并且追 赶上第一从动变速齿轮nl的卡合凸部31并抵接时，如图19 (c)和图 19 (d)所示，第二从动变速齿轮ri2的卡合凸部31和第一从动变速齿轮 nl的卡合凸部31在同一瞬间分别与反转偶数级摆动爪部件Rbe的卡合爪 部Rp和反转奇数级摆动爪部件Rbo的卡合爪部Rp抵接。
此后，与以更低速度旋转的第一从动变速齿轮nl的卡合发挥作用， 与第二从动变速齿轮n2的卡合被解除，从而执行了从二档到一档的减档 动作。
通过解除第二从动变速齿轮n2的卡合凸部31与反转偶数级用凸轮 杆Cbe的卡合，用于固定反转偶数级摆动爪部件Rbe的摩擦阻力消失， 通过空转机构53的螺旋弹簧53s被施力的反转偶数级用凸轮杆Cbe随后 向左方移动，进入到凸轮槽v2中的销部件23脱出(参照图20(b))，使 得反转偶数级摆动爪部件Rbe摆动并将其卡合爪部Rp推入到内侧(参照 图20 (d))。
反转偶数级用凸轮杆Cbe的移动经由空转机构53的弹簧保持器53h 使正转奇数级用凸轮杆Cao也移动，销部件23进入到正转奇数级用凸轮 杆Cao的凸轮槽vl中，使得正转奇数级摆动爪部件Rao摆动并且卡合爪 部Rp向外侧突出，从而完成变速(参照图20 (c))。
在该状态下，从二档到一档的变速作业结束。
如上所述，在从二档状态减档至减速比大一级的一档状态时，如图 19所示，在反转偶数级摆动爪部件Rbe的卡合爪部Rp抵接并卡合在第 二从动变速齿轮n2的卡合凸部31上的状态下，反转奇数级摆动爪部件 Rbo的卡合爪部Rp追赶上以更低速度旋转的第一从动变速齿轮nl的卡 合凸部31并抵接从而切换卡合，因此第二从动变速齿轮n2的卡合凸部 31与反转偶数级摆动爪部件Rbe的卡合爪部Rp顺畅地解除卡合，因而 解除卡合不需要力就能够以顺畅的动作进行顺畅的减档。
27从六档到五档、从五档到四档、从四档到三档、从三档到二档的各 个减档动作也是同样的，在从动变速齿轮n卡合在摆动爪部件R上的状
态下，使减速比大一级的从动变速齿轮n与摆动爪部件R卡合从而进行
减档，因此解除卡合不需要力就能够顺畅地进行动作，无需变速用离合 器，并且减档时的切换时间完全没有浪费，没有解除驱动力并且变速冲 击也较小，能够顺畅地进行减档动作。
例如，在二档状态下，如图18 (d)所示，反转偶数级摆动爪部件 Rbe卡合在第二从动变速齿轮n2的卡合凸部31上，同时另一方的正转偶 数级摆动爪部件Rae的卡合爪部Rp处于眼看就能够与卡合凸部31卡合 的状态。
因此，车速被加速时从内燃机向第二从动变速齿轮n2作用驱动力， 在驱动力的方向变化时，第二从动变速齿轮n2的卡合凸部31将与反转 偶数级摆动爪部件Rbe的卡合迅速切换成与正转偶数级摆动爪部件Rae 的卡合，能够顺畅地继续维持卡合。
另外，本多级变速器IO在内燃机的驱动下进行加速时，即使想要进 行减档而使控制杆51向轴向右方移动，在原状态下也不能够解除传递动 力中从动变速齿轮n与摆动爪部件R的卡合状态，因此在加速时进行减 档动作时，通过在进行变速操作前临时切断摩擦离合器5而在减速状态 下进行变速操作，从而顺畅地切换成减速比大一级的从动变速齿轮n与 摆动爪部件R的卡合，然后再将摩擦离合器5卡合并加速。
在不采用所述摩檫离合器5的情况下，通过其他的点火时间控制或 燃料喷射量控制等驱动源旋转减速装置使从动变速齿轮n的旋转速度临 时降低，从而在加速时也能够顺畅地执行减档动作。
在将车速减速并从后轮向中间齿轮轴12传递驱动力时，即使想要进 行加档而使控制杆51向轴向左方移动也不能够变速，在此之后进行加速 后，当减速比小一级的从动变速齿轮n与摆动爪部件R卡合时，会产生 变速冲击，因此通过禁止减速时的加档作业，能够防止产生变速冲击的 情况。
通过使嵌插于在中间齿轮轴12的中空内周面上形成的凸轮引导槽
2812g中的凸轮杆C沿轴向移动，嵌合在中间齿轮轴12的预定部位中的销
部件23进退移动并使摆动爪部件R摆动，从而进行摆动爪部件R与从动 变速齿轮n的卡合凸部31的卡合和解除卡合，因此，能够以凸轮杆C的 较小的移动量使预定的销部件23进退移动并切换卡合进行变速，如图1 所示，能够形成使轴支承在中间齿轮轴12上的相邻的从动变速齿轮n之 间接近的结构，能够使多级变速器10的轴向宽度减小。
根据本多级变速器10，对摆动爪部件R施力使其摆动的施力装置为 夹装于摆动爪部件R的卡合爪部Rp的内侧面以及与该内侧面对置的中间 齿轮轴12的弹簧座部12d之间的压縮弹簧22，因此轴向上无需弹簧专用 的空间，能够避免中间齿轮轴12的轴向大型化。
此外，将压缩弹簧22配置于摆动爪部件R的轴向宽度中央，能够使 摆动爪部件R自身形成为轴向两侧对称的形状，因此在从动变速齿轮n 和中间齿轮轴12的相对旋转方向的两个方向上进行卡合和解除卡合的两 种摆动爪部件能够形成为相同形状的摆动爪部件，无需准备形状不同的 摆动爪部件。
由于摆动爪部件R形成为支撑销部件23的销支撑部Rr比相对于摆 动中心位于相反侧的卡合爪部Rp侧的宽度窄，因此在宽度较宽的卡合爪 部Rp侧作用的离心力大，能够使摆动爪部件R向形成卡合的一侧摆动。
销支撑部Rr仅具有可阻挡销部件23的宽度即可，因此能够使摆动 爪部件R形成得更为小型，并且能够更容易地在另一侧的卡合爪部Rp 的离心力作用下摆动。
对摆动爪部件R施力的压縮弹簧22形成为以中间齿轮轴12的轴向 为长径的椭圆形状，形成为椭圆形状的压縮弹簧22的长径比摆动爪部件 R的销支撑部Rr的宽度大，因此即使供摆动爪部件R的销支撑部Rr以 可摆动的方式嵌合的周向槽12cv沿周向横贯中间齿轮轴12—周，压缩 弹簧22也能够跨周向槽12cv而被挡住。
因此，能够容易地进行中间齿轮轴12的加工，并且能够将摆动爪部 件R稳定地组装到中间齿轮轴12上。
权利要求
1.一种多级变速器，该多级变速器在相互平行的齿轮轴上分别轴支承有在每个变速级都处于常啮合状态的多个驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动齿轮和所述从动齿轮中的一方的多个齿轮固定在齿轮轴上，通过驱动被设置于另一方的多个齿轮和齿轮轴之间并使齿轮和齿轮轴相互卡合的卡合装置进行切换，从而进行变速，其特征在于，所述卡合装置具有卡合凸部，其在各齿轮的内周面上沿周向突出形成，并且具有卡合面；凸轮杆，其以沿轴向移动自如的方式与所述齿轮轴的中空内周面滑动接触，并且在滑动接触面上的轴向预定部位形成有多个凸轮槽；销部件，其嵌插于沿径向贯穿所述齿轮轴的预定部位的贯通孔中，并且与沿所述轴向移动的凸轮杆的滑动接触面和所述凸轮槽交替接触地进行进退动作；摆动爪部件，其被轴支承在设于所述齿轮轴上的支轴销上进行摆动，并且相对于摆动中心在彼此相反侧分别具有用于支撑所述销部件的销支撑部和与所述卡合凸部的卡合面抵接的卡合爪部，所述摆动爪部件通过所述销部件的进退动作而摆动，并利用所述卡合爪部与所述卡合凸部进行卡合和解除卡合；以及施力装置，其对所述摆动爪部件向使所述卡合爪部卡合于卡合凸部的卡合面上的摆动方向施力，所述施力装置是被夹装于所述摆动爪部件的卡合爪部的内侧面和与该内侧面对置的所述齿轮轴的表面之间的压缩弹簧。
2. 根据权利要求1所述的多级变速器，其特征在于， 所述摆动爪部件形成为所述销支撑部的宽度小于相对于摆动中心位于相反侧的所述卡合爪部侧的宽度。
3. 根据权利要求2所述的多级变速器，其特征在于， 所述压縮弹簧形成为以所述齿轮轴的轴向为长径的椭圆形状， 呈所述椭圆形状的压縮弹簧的长径大于所述摆动爪部件的销支撑部的宽度。
全文摘要
本发明提供一种多级变速器，使得无需对摆动爪部件施力使其摆动的施力部件专用的轴向空间，并且在齿轮和齿轮轴的相对旋转方向的两个方向上进行卡合和解除卡合的两种摆动爪部件能够采用相同的摆动爪部件。该多级变速器包括摆动爪部件(R)，其在相对于摆动中心在彼此相反侧分别具有用于支撑销部件(23)的销支撑部(Rq)和卡合爪部(Rp)，该摆动爪部件(R)通过销部件(23)的进退动作而摆动并利用卡合爪部(Rp)进行卡合和解除卡合；以及施力装置(22)，其对摆动爪部件(R)向使卡合爪部(Rp)卡合的摆动方向施力，施力装置(22)为被夹装于摆动爪部件(R)的卡合爪部(Rp)的内侧面和相对的齿轮轴(12)的表面之间的压缩弹簧。
文档编号F16H3/10GK101684852SQ20091017115
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月8日 优先权日2008年9月25日
发明者松本真也 申请人:本田技研工业株式会社