JP2004001649A

JP2004001649A - 自動二輪車のギヤ伝達装置

Info

Publication number: JP2004001649A
Application number: JP2002160503A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiro Muramatsu; 村松　立比呂; Yuji Nishio; 西尾　祐二; Hidetoshi Arakawa; 荒川　英俊
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP4000917B2

Abstract

【課題】ギヤ噛合音の静粛化を図る。
【解決手段】Ｎ個（３個以上）のギヤからなるギヤ列がケーシング内に収容された自動二輪車のギヤ伝達装置において、上記ギヤ列の全ての噛合部Ａ，における噛合タイミングＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１を、正面法線ピッチｔｅの１／（Ｎ−１）ずつずらしたことを特徴とする。これにより、各噛合部からそれぞれ発生する噛合音が互いに相殺し合い、理論的に全体の噛合音をゼロにし、ギヤ噛合音の静粛化を図る。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギヤの噛合音を抑制するようにした自動二輪車のギヤ伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまで多くのスクーター型の自動二輪車は、エンジンと動力伝達装置とが一体に構成されたパワーユニットを車体フレームに対し上下揺動可能に連結しており、動力伝達装置の最後部に後輪が直接軸支され、エンジンの動力がＶベルト等で後輪に伝達するように構成されていた。
【０００３】
ところが、エンジンが大出力化するにつれ、ベルトによる動力伝達方式では滑りによる伝達ロスやベルトの耐久性についての不安を払拭できないため、より確実な動力伝達性能を得ることのできる、３個以上のギヤからなるギヤ列をケーシング内に収容したギヤ伝達装置が見直されている。
【０００４】
ギヤ伝達であれば、エンジンの動力を効率良く後輪に伝達できる上、耐久性が高くてほとんどメンテナンスフリーであり、しかも低価格にて生産できるというメリットがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなギヤ伝達装置では、走行時に複数のギヤが高速で噛み合う際に少なからず噛合音を発生させるため、ギヤ伝達装置のケーシング外周を別な防音カバーで覆うといった防音対策を講じる必要があり、これに別途コストが掛かるばかりか、防音カバーの装着によりパワーユニットの外観が大柄になって外観性劣化や重量増を招く恐れがある。その上、パワーユニットの近傍に位置する他物品の配置にも支障を来す場合が多かった。
【０００６】
本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、ギヤ噛合音の静粛化を図るとともに、内部スペースを有効利用してギヤ伝達装置のコンパクト化を図り、合わせてギヤ回転速度検出センサーの汚損防止、検出精度向上、ケーシングの剛性アップ、部品点数減少、メカロス減少等、数々のメリットをもたらすことのできる自動二輪車のギヤ伝達装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車のギヤ伝達装置は、請求項１に記載したように、Ｎ個（３個以上）のギヤからなるギヤ列がケーシング内に収容された自動二輪車のギヤ伝達装置において、上記ギヤ列の全ての噛合部における噛合タイミングを、正面法線ピッチの１／（Ｎ−１）ずつずらしたことを特徴とする。これにより、各噛合部からそれぞれ発生する噛合音が互いに相殺し合い、理論的に全体の噛合音がゼロになるので、ギヤ噛み合い音の静粛化に貢献することができる。
【０００８】
また、本発明に係る自動二輪車のギヤ伝達装置は、請求項２に記載したように、側面視で前記各ギヤの軸心を結ぶ線が屈折するように各ギヤを配置して前記各噛合部における噛合タイミングをずらし、この屈折したギヤ配置によりギヤ外周面とケーシング内周面との間に発生する余剰スペースに、ケーシング内周面より内周側に位置する構造部を配置した。こうすれば、ケーシング内部の余剰スペースを有効利用し、その分ギヤ伝達装置をコンパクト化することができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る自動二輪車のギヤ伝達装置は、請求項３に記載したように、前記構造部をギヤの回転速度検出センサーとし、この回転速度検出センサーを前記ケーシング内の上側にできる余剰スペースに配置した。これにより、回転速度検出センサーの汚損を防止するとともに、回転速度検出センサーの検出精度を向上させることができる。
【００１０】
そして、本発明に係る自動二輪車のギヤ伝達装置は、請求項４に記載したように、前記構造部を前記ケーシングのケース本体とケースカバーとをボルト締結する締結ボスとした。これによっても余剰スペースが有効利用され、しかもケーシングの剛性をアップさせることができる。
【００１１】
また、本発明に係る自動二輪車のギヤ伝達装置は、請求項５に記載したように、前記構造部を前記ケーシング内部の補強リブとし、この補強リブをケーシング内の下側にできる余剰スペースに配置してケーシング内に貯留されるオイルのバッフル板として活用した。この場合も余剰スペースを有効利用できるとともに、ケーシングの剛性アップと部品点数減少等を実現できる。
【００１２】
さらに、本発明に係る自動二輪車のギヤ伝達装置は、請求項６に記載したように、前記ギヤ列を構成する各ギヤを、側面視で原動側のギヤから従動側のギヤに向って後下がりに配置し、後部寄りのギヤの下部のみを前記ケーシング内に貯留されるオイルに浸らせた。これにより、オイルの撹拌を最小限に抑えることができる。
【００１３】
また、本発明に係る自動二輪車のギヤ伝達装置は、請求項７に記載したように、前記ギヤ列を構成する各ギヤを、平面視で原動側のギヤから従動側のギヤに向って駆動輪側に寄るように配置した。こうすれば、ギヤ伝達装置の幅を減少させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、スクーター型自動二輪車の左側面図である。この自動二輪車１は、前輪２と後輪３との間の低い位置にパワーユニット４が搭載されており、駆動輪である後輪３はパワーユニット４の後部に直接軸支されている。
【００１５】
図２は図１に示すパワーユニット４の左側面図である。パワーユニット４は、例えば４サイクル並列２気筒のエンジンユニット５の後部に、本発明に係るギヤ伝達装置６が連結されたものである。
【００１６】
エンジンユニット５は自動二輪車１の車体フレーム７に固定されて不動であり、ギヤ伝達装置６はエンジンユニット５の出力軸８の位置でエンジンユニット５５に対し上下方向に揺動可能に連結され、このギヤ伝達装置６自体が後輪３を支持するサスペンションアームの役割を果たす。なお、ギヤ伝達装置６の後端と車体フレーム７の後部との間にショックアブソーバー９が連結されている。
【００１７】
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うギヤ伝達装置６の平断面図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。ギヤ伝達装置６は、金属製のケーシング１０内に、例えば５個のギヤ１１，１２，１３，１４，１５からなるギヤ列１６が収容された構成である。
【００１８】
ケーシング１０はケース本体１８とケースカバー１９とを備えており、ケース本体１８側に形成された２箇所のノックピン挿入孔２１，２２（図４参照）と、ケースカバー１９側の同位置に形成された２箇所のノックピン挿入孔（非図示）とにノックピン（非図示）が密に挿入されてケース本体１８とケースカバー１９とが正確に位置決めされ、ケース本体１８の周囲に形成された複数の締結ボス２３および締結ボス２４にケースカバー１９が液密にボルト締結される。
【００１９】
また、ケース本体１８は、エンジンユニット５の出力軸８が左方に突出する部分に、軸受２５とオイルシール２６を介して回動自在に連結されている。なお、ケースカバー１９の外側面には樹脂製のアウターカバー２７（図１参照）が被装されている。
【００２０】
ギヤ列１６を構成する５個のギヤ１１〜１５の歯数は例えば３１，３２，３１，３４，４９とされ、これらのギヤ１１〜１５はほぼ同一平面状に配列されている。最前部のギヤ１１はエンジンユニット５の出力軸８に回転一体に固定されて軸受２８に支持され、最後部のギヤ１５は後輪３の車軸２９に回転一体に固定されて軸受３０に支持され、中間のギヤ１２，１３，１４はその両側面の中心部に一体形成された軸部がそれぞれ軸受３１，３２，３３，３４，３５，３６に支持されている。
【００２１】
ケーシング１０内にはオイルＯが貯留されて各ギヤ１１〜１５が潤滑される。ギヤ１１〜１５は側面視で原動側のギヤ１１から従動側のギヤ１５に向って後下がりに配置され、後部寄りのギヤ１４，１５の下部のみがオイルに浸るようにされている。オイルはギヤ１４，１５の回転により撹拌されて飛散し、他のギヤ１１〜１３も潤滑される。こうすることにより、全てのギヤ１１〜１５をオイル中に浸らせた場合に比べてメカニカルロスを大幅に低減させるとともに、オイルの不必要な撹拌を抑制してケーシング１０からのオイルの噴き出しやオイルの劣化を防止することができる。
【００２２】
また、各ギヤ１１〜１５は平面視（図３参照）で原動側のギヤ１１から従動側のギヤ１５に向って後輪３側に寄るように配置されている。つまり、図３中に示すように、ギヤ１１の中心位置１１ａに対し、ギヤ１５の中心位置１５ａが数ミリ程後輪３側にオフセットされている。これにより、ギヤ伝達装置６全体の後輪３付近における幅を減少させ、他の部品の設計配置を容易にするとともに、自動二輪車１のバンク角に余裕を与えることができる。
【００２３】
各ギヤ１１〜１５の車幅方向外側（左側）に配置された軸受２８，３０，３１，３３，３５は全てケースカバー１９側に嵌め込まれているため、ケースカバー１９を取り外せば全ギヤ１１〜１５を素早く着脱できて整備性が極めて高い。各ギヤ１１〜１５はケース本体１８とケースカバー１９との合面よりもケース本体１８側に配置されており、中間のギヤ１２，１３，１４においては誤組付防止のために両端の軸受間隔が異ならせてある。
【００２４】
ケース本体１８の最後部にはショックアブソーバー９が連結されるブラケット３８が設けられているが、このブラケット３８は幅方向で各ギヤ１１〜１５とほぼ同じ位置に配置され、これによりギヤ伝達装置６がより薄く構成されている。
【００２５】
ところで、ギヤ列１６を構成する５つのギヤ１１〜１５の４つの噛合部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおいては、それぞれの噛合タイミングが少しずつずらされている。図５は噛合部Ａの拡大図であり、ｔｅはギヤ１１および他のギヤ１２〜１５の正面法線ピッチを表す。ここに示すように、ギヤ１１の特定の歯１１１がギヤ１２の特定の歯１２１に当接した時の噛合タイミングをＡ１とすれば、他の噛合部Ｂ，Ｃ，Ｄにおける同様な噛合タイミングＢ１，Ｃ１，Ｄ１は、それぞれＡ１に対しΔｔｅ、２Δｔｅ、３Δｔｅの遅れを持っている。Δｔｅは次式より求められる。
【００２６】
【数１】
Δｔｅ＝ｔｅ／（Ｎ−１）
【００２７】
上式においてＮはギヤ列１６を構成するギヤの数であり、本実施形態では５となる。噛合タイミングＢ１〜Ｄ１は必ずしもＡ１に対し順次遅れるように設定する必要はなく、Ａ１に対し不規則かつ前後にずらしてもよい。しかし、各噛合タイミングＡ１〜Ｄ１が全て異なり、それらの間にことごとくΔｔｅまたはΔｔｅの整数倍（１〜３倍、場合によってはより多く）のタイミング差があることが必須条件である。なお、図５中のＡ２はギヤ１１の次の歯１１２とギヤ１２の次の歯１２２との噛合タイミングであり、噛合部Ａに対し１歯分のタイミング遅れがある。
【００２８】
上記のように噛合タイミングＡ１〜Ｂ１を設定すれば、各噛合部Ａ〜Ｂからそれぞれ発生する１次〜４次の噛合音（唸り音）が重複し、図６に示すように１次〜４次の噛合音波形が互いの山と谷を相殺し合い、理論的に全体の噛合音がゼロになる。
【００２９】
これを数式で表すと、
【数２】

となる。同様に２次噛合音以降では、
【数３】

【００３０】
３次噛合音以降では、
【数４】

【００３１】
４次噛合音以降では、
【数５】

となり、よって噛合音は１次〜３次が相殺される。このため、ギヤ伝達装置６全体から発せられる噛合音の静粛化に多大に貢献するとともに、各ギヤ１１〜１５の振動や摩耗を極力抑制することができる。同様にして、１次〜（Ｎ−２）次の噛合音を理論上相殺することができる（Ｎ＝ギヤ数）。
【００３２】
本発明では、各噛合部Ａ〜Ｄにおける噛合タイミングを上記のようにずらすために、図４に示すように、側面視で各ギヤ１１〜１５の軸心を結ぶ線Ｘを屈折させている。ギヤ１１〜１３の軸心はほぼ前後一直線に配列されているが、ギヤ１４の軸心はギヤ１３の軸心よりも大きく低められ、その後のギヤ１５の軸心もほぼ同じ高さに設定されている。
【００３３】
そして、この屈折したギヤ配置によりギヤ１１〜１５とケーシング１０（ケース本体１８）との間に発生する余剰スペース４４，４６に、ケーシング１０の周壁より内周側に位置する構造部が配置されている。上記構造部としては、回転速度検出センサー４１と、２つの締結ボス２４と、補強リブ４５等が挙げられる。
【００３４】
回転速度検出センサー４１と一方の締結ボス２４は、ケーシング１０内の上側にできる余剰スペース４４に配置されている。余剰スペース４４は位置を低められたギヤ１４の上方にあり、その天井部分となるケース本体１８の周壁に回転速度検出センサー４１がボルト４２で固定され、余剰スペース４４の底部付近に締結ボス２４が配置されている。
【００３５】
このように回転速度検出センサー４１を余剰スペース４４に設置したことにより、余剰スペース４４を有効利用してギヤ伝達装置６のコンパクト化に貢献するとともに、回転速度検出センサーをオイルによる汚損から保護することができる。しかも、ギヤ１４に対し回転速度検出センサー４１を近接配置して検出精度を向上させることができる。
【００３６】
また、締結ボス２４を余剰スペース４４の底部付近に配置したことにより、側面視で締結ボス２４をケーシング１０の極力中央部に寄せてケーシング１０の剛性アップを図ることができる。
【００３７】
一方、余剰スペース４６はギヤ１３とギヤ１４の噛合部Ｃの下方に位置しており、その床部分となるケース本体１８の周壁に補強リブ４５が設けられている。補強リブ４５は例えば側面視Λ字状であり、その頂部に他方の締結ボス２４が配置されている。
【００３８】
この位置に補強リブ４５と締結ボス２４を配置したことにより、余剰スペース４６を有効利用するとともに、ケーシング１０の剛性をアップすることができる。補強リブ４５はオイルＯのバッフル板としても兼用されており、これによって自動二輪車１の加減速時や登降坂走行時における大きな油面揺れが防止されている。しかも、専用のバッフル板を別部品として供給する必要がなくなるため部品点数の減少化にも多大に貢献できる。
【００３９】
なお、本実施形態ではスクーター型自動二輪車に本発明に係るギヤ伝達装置が適用された例について説明したが、スクーター型自動二輪車に限らず、他の形式の自動二輪車、あるいは車両等にも本願発明を適用することは可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動二輪車のギヤ伝達装置によれば、ギヤ噛合音の静粛化を図るとともに、ケーシング内部スペースを有効利用してギヤ伝達装置のコンパクト化を図り、合わせてギヤ回転速度検出センサーの汚損防止、検出精度向上、ケーシングの剛性アップ、部品点数減少、メカロス減少等、数々のメリットをもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクーター型自動二輪車の左側面図。
【図２】図１に示すパワーユニットの左側面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うギヤ伝達装置の平断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図。
【図５】図４に示す噛合部Ａの拡大図。
【図６】１次〜４次の噛合音波形が互いに相殺しあう状況を示した線図。
【符号の説明】
１　自動二輪車
４　パワーユニット
６　ギヤ伝達装置
１０　ケーシング
１１，１２，１３，１４，１５　ギヤ
１６　ギヤ列
１８　ケース本体
１９　ケースカバー
２４　締結ボス
４１　回転速度検出センサー
４４，４６　余剰スペース
４５　補強リブ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ　噛合部
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１　噛合タイミング
Ｏ　オイル
ｔｅ　正面法線ピッチ
Ｘ　側面視で各ギヤの軸心を結ぶ線

Claims

Ｎ個（３個以上）のギヤからなるギヤ列がケーシング内に収容された自動二輪車のギヤ伝達装置において、上記ギヤ列の全ての噛合部における噛合タイミングを、正面法線ピッチの１／（Ｎ−１）ずつずらしたことを特徴とする自動二輪車のギヤ伝達装置。
側面視で前記各ギヤの軸心を結ぶ線が屈折するように各ギヤを配置して前記各噛合部における噛合タイミングをずらし、この屈折したギヤ配置によりギヤ外周面とケーシング内周面との間に発生する余剰スペースに、ケーシング内周面より内周側に位置する構造部を配置した請求項１に記載の自動二輪車のギヤ伝達装置。
前記構造部をギヤの回転速度検出センサーとし、この回転速度検出センサーを前記ケーシング内の上側にできる余剰スペースに配置した請求項２に記載の自動二輪車のギヤ伝達装置。
前記構造部を前記ケーシングのケース本体とケースカバーとをボルト締結する締結ボスとした請求項２に記載の自動二輪車のギヤ伝達装置。
前記構造部を前記ケーシング内部の補強リブとし、この補強リブをケーシング内の下側にできる余剰スペースに配置してケーシング内に貯留されるオイルのバッフル板として活用した請求項２に記載の自動二輪車のギヤ伝達装置。
前記ギヤ列を構成する各ギヤを、側面視で原動側のギヤから従動側のギヤに向って後下がりに配置し、後部寄りのギヤの下部のみを前記ケーシング内に貯留されるオイルに浸らせた請求項１に記載の自動二輪車のギヤ伝達装置。
前記ギヤ列を構成する各ギヤを、平面視で原動側のギヤから従動側のギヤに向って駆動輪側に寄るように配置した請求項１に記載の自動二輪車のギヤ伝達装置。