JP2007177874A - 変速装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シフトスピンドルの組み付け性を向上させた変速装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る変速装置は、シフトスピンドル101に溝部103がシフトスピンドル101の周部に沿って環状に形成され、位置決めピン123がリヤカバー14の貫通孔124に外側から挿通するように取り付けられて、リヤカバー14の内側に突出した位置決めピン123の先端部が溝部103に係止するように構成されており、リヤカバー14の内側にスピンドルプレート102が当接可能なリブ125が形成されて、スピンドルプレート102がリブ125と当接する状態で貫通孔124の延長上に溝部103が配置されるようになっている。
【選択図】図7

Description

本発明は、主にエンジン等の内燃機関に用いられる変速装置に関する。
自動二輪車やバギー等の鞍乗型車両は、一般にエンジン(内燃機関)および変速装置を一体化したパワーユニットを備えており、変速装置の側部に設けられたチェンジペダルを乗員の足で操作することによりシフトチェンジするようになっている。チェンジペダルにより回転操作されるシフトスピンドルには、シフトスピンドルの回転方向以外の変位を規制するため、パワーユニットのカバーに取り付けられた位置決めピンが係止する溝部が形成されている。(例えば、特許文献1を参照)。
特開2001−108093号公報
ところで、シフトスピンドルをパワーユニットに組み付けるときには、パワーユニットの内側に位置するシフトスピンドルの溝部に、パワーユニットの外側から位置決めピンをカバーの貫通孔に挿通させて係止させているが、この作業は、パワーユニットの内部が見えにくいために困難なものであった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、シフトスピンドルの組み付け性を向上させた変速装置を提供することを目的とする。
このような目的達成のため、本発明では、複数の変速段を確立し得るギヤ列と、ギヤ列の噛み合いを変更するシフトフォークと、シフトフォークを駆動するシフトドラムと、シフトドラムを駆動する回転自在なシフトスピンドルと、ギヤ列、シフトフォーク、シフトドラム、およびシフトスピンドルを覆うカバー部材(例えば、実施形態におけるパワーユニットケース)とを備えた変速装置において、シフトスピンドルは、シフトスピンドルの回転駆動力をシフトフォークに向けて伝達するスピンドルプレートと、シフトスピンドルの周部に沿って環状に形成された溝部とを有し、カバー部材の一方で回転自在に支持されるように構成されており、カバー部材に形成された貫通孔にカバー部材の他方から挿通するように取り付けられ、カバー部材の一方に突出した先端部が溝部に係止するように構成された位置決めピンを備え、カバー部材の一方側にスピンドルプレートが当接可能なリブが形成され、スピンドルプレートがリブと当接する状態で貫通孔の延長上に溝部が配置されるように構成されている。
また、上述の発明において、シフトスピンドルがシフトドラムに対して略直角な方向に延びるように構成されており、カバー部材の一方にシフトドラムと略平行に配設され、シフトスピンドルの回転駆動力を利用してシフトドラムを駆動する回転自在なサブシフトスピンドルを備え、サブシフトスピンドルの先端にスピンドルプレートと係合するサブスピンドルプレートが設けられ、スピンドルプレートの回転駆動力がスピンドルプレートおよびサブスピンドルプレートを介してサブシフトスピンドルに伝達されるように構成されており、カバー部材の一方に突片部がリブと一体的に形成され、突片部がリブよりも突出するようにカバー部材の一方側に延びて突片部の先端がサブスピンドルプレートに当接するように構成されることが好ましい。
本発明によれば、カバー部材の一方にスピンドルプレートが当接可能なリブが形成され、スピンドルプレートがリブと当接する状態で貫通孔の延長上に溝部が配置されるように構成されているため、シフトスピンドルの組み付け作業時に、カバー部材のシフトスピンドルが配置された側を確認することなく、シフトスピンドルの溝部に位置決めピンの先端部を容易に係止させることができることから、シフトスピンドルの組み付け性を向上させることができる。
また、カバー部材の同じ側に、先端がサブスピンドルプレートに当接する突片部がリブと一体的に形成されることで、サブシフトスピンドルのスラスト力を受ける突片部の強度を、簡便な構成で高めることができる。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図1には本発明に係る変速装置を備えた車両用パワーユニット1が示されている。パワーユニット1は、エンジン(内燃機関)20と、エンジン20のクランク軸24の回転駆動力を変速して図示しない駆動輪に伝える変速装置40と、これらを覆うパワーユニットケース10とを主体に構成される。パワーユニットケース10は、図2に示すように、フロントケース11と、フロントケース11の後面に結合されたリヤケース12と、フロントケース11の前面に結合されたフロントカバー13と、リヤケース12の後面に結合されたリヤカバー14とから構成される。なお、図2における左方がパワーユニット1の前方となる。
パワーユニットケース10の上部には、図1に示すように、エンジン20のシリンダブロック21が取り付けられており、このシリンダブロック21の上部にシリンダヘッド22が結合される。また、シリンダブロック21の内部には、ピストン23が摺動自在に嵌合される。パワーユニットケース10の内部にエンジン20のクランク軸24が前後方向に延びて配設されており、ピストン23がコンロッド25およびクランクピン(図示せず)を介してクランク軸24に接続される。クランク軸24は、図2に示すように、ボールベアリング26,27,28を介して、リヤケース12、フロントケース11、およびフロントカバー13に回転自在に支承され、クランク軸24の後端部にはACG(交流発電機)29が配設される。
変速装置40は、クランク軸24に接続されたメイン軸41と、図示省略する駆動軸に接続されたカウンタ軸42とを備えており、メイン軸41とカウンタ軸42との間に複数の変速段を確立するためのギヤ列50が設けられる。メイン軸41は、パワーユニットケース10の内部にクランク軸24と略平行に配設され、ボールベアリング44,45を介してリヤケース12およびフロントケース11に回転自在に支承される。カウンタ軸42は、パワーユニットケース10の内部にクランク軸24およびメイン軸41と略平行に配設され、ボールベアリング46,47を介してリヤケース12およびフロントケース11に回転自在に支承される。
エンジン20のクランク軸24と変速装置40のメイン軸41とは、発進クラッチ30、1次減速装置31、およびクラッチ装置35を介して互いに接続され、クランク軸24の回転駆動力が発進クラッチ30、1次減速装置31、およびクラッチ装置35を介してメイン軸41に伝達される。また、メイン軸41に伝達された(クランク軸24からの)回転駆動力は、ギヤ列50において所定の変速比で変速されてカウンタ軸42から駆動軸(図示せず)に伝達される。
遠心式の発進クラッチ30はクランク軸24の前端部に配設されており、クランク軸24の回転により係合状態(クラッチが繋がる状態)となって、クランク軸24の回転駆動力をクランク軸24上に配設されたプライマリドライブギヤ32に伝達するようになっている。
クラッチ装置35は、変速装置40のメイン軸41に回転自在に支承される有底円筒状のクラッチアウタ36を備えており、このクラッチアウタ36の底部外側に、プライマリドライブギヤ32と噛合するプライマリドリブンギヤ33が取り付けられる。そして、比較的小径のプライマリドライブギヤ32と、プライマリドライブギヤ32よりも大きい径のプライマリドリブンギヤ33とから、前述の1次減速装置31が構成される。また、多板式のクラッチ装置35は、メイン軸41に固着されたクラッチインナ37と、クラッチアウタ36とクラッチインナ37との間に配設された多数の摩擦板38と、摩擦板38を押圧する加圧板39とを備えており、クラッチレリーズ機構34によりクラッチ装置35の係合および係合状態の解除が行われるようになっている。
複数の変速段を確立するためのギヤ列50は、第1速〜第5速ギヤ列51〜55と、後進用ギヤ列56とから構成される。第1速ギヤ列51は、メイン軸41に一体に形成される第1ドライブギヤ61と、カウンタ軸42に相対回転可能に支承されて第1ドライブギヤ61に噛合される第1ドリブンギヤ62とで構成される。第2速ギヤ列52は、メイン軸41に一体に形成される第2ドライブギヤ63と、カウンタ軸42に相対回転可能に支承されて第2ドライブギヤ63に噛合される第2ドリブンギヤ64とで構成される。第3速ギヤ列53は、メイン軸41に相対回転可能に支承される第3ドライブギヤ65と、カウンタ軸42にスプライン嵌合されて第3ドライブギヤ65に噛合される第3ドリブンギヤ66とで構成される。
第4速ギヤ列54は、メイン軸41にスプライン嵌合される第4ドライブギヤ67と、カウンタ軸42に相対回転可能に支承されて第4ドライブギヤ67に噛合される第4ドリブンギヤ68とで構成される。第5速ギヤ列55は、メイン軸41に相対回転可能に支承される第5ドライブギヤ69と、カウンタ軸42に固定されて第5ドライブギヤ69に噛合される第5ドリブンギヤ70とで構成される。また、後進用ギヤ列56は、前述の第2ドライブギヤ63と、クランク軸24と略平行に配設された中間軸75(図1を参照)に固定されて第2ドライブギヤ63と噛合される第1中間ギヤ76(図1を参照)と、第1中間ギヤ76と一体に形成された第2中間ギヤ77(図1を参照)と、カウンタ軸42に相対回転可能に支承されて第2中間ギヤ77に噛合される後進用ドリブンギヤ71とで構成される。
第1ドリブンギヤ62と第3ドリブンギヤ66との間に位置するカウンタ軸42には、1速・4速切換用ドグクラッチ体72が軸方向の摺動を可能としてスプライン嵌合されており、この1速・4速切換用ドグクラッチ体72を第1ドリブンギヤ62に係合させると第1速ギヤ列51が確立し、1速・4速切換用ドグクラッチ体72を第4ドリブンギヤ68に係合させると第4速ギヤ列54が確立するようになっている。また、この1速・4速切換用ドグクラッチ体72には、第3ドリブンギヤ66が一体に形成されている。
第2ドリブンギヤ64と後進用ドリブンギヤ71との間に位置するカウンタ軸42には、2速・後進切換用ドグクラッチ体73が軸方向の摺動を可能としてスプライン嵌合されており、この2速・後進切換用ドグクラッチ体73を第2ドリブンギヤ64に係合させると第2速ギヤ列52が確立し、2速・後進切換用ドグクラッチ体73を後進用ドリブンギヤ71に係合させると後進用ギヤ列56が確立するようになっている。
第3ドライブギヤ65と第5ドライブギヤ69との間に位置するメイン軸41には、3速・5速切換用ドグクラッチ体74が軸方向の摺動を可能としてスプライン嵌合されており、この3速・5速切換用ドグクラッチ体74を第3ドライブギヤ65に係合させると第3速ギヤ列53が確立し、3速・5速切換用ドグクラッチ体74を第5ドライブギヤ69に係合させると第5速ギヤ列55が確立するようになっている。また、この3速・5速切換用ドグクラッチ体74には、第4ドライブギヤ67が一体に形成されている。
ところで、1速・4速切換用ドグクラッチ体72を抱持する第1シフトフォーク81と、2速・後進切換用ドグクラッチ体73を抱持する第2シフトフォーク82と、3速・5速切換用ドグクラッチ体74を抱持する第3シフトフォーク83とが、図3に示すように、カウンタ軸42と略平行に配設されたシフトフォーク軸84にシフトフォーク軸84の軸線方向へのスライド移動を可能として支持されており、これら第1〜第3シフトフォーク81〜83は、シフトドラム85の外周に設けられたカム溝86a,86b,86cにそれぞれ係合される。
シフトドラム85の前端部はボールベアリング87を介してフロントケース11に回転自在に支持されるとともに、シフトドラム85の後端部はリヤケース12に直接支持されている。そして、シフトドラム85は、シフトドラム85の前端部に連結されたシフトチェンジ機構100により回動されるものであり、このシフトドラム85の回動によって第1〜第3シフトフォーク81〜83がシフトフォーク軸84の軸線方向にスライド移動することにより、各ギヤ列51〜56の一つが択一的に確立することになる。なお、シフドドラム85の回動位置、すなわちシフトポジションは、ポテンショメータから成るシフトポジション検出器88で検出されるものであり、該シフトポジション検出器88はリヤカバー14に固定されてシフトドラム85の後端に接続される。
シフトチェンジ機構100は、図3および図4に示すように、シフトドラム85に対して略直角な左右方向に延びるシフトスピンドル101と、シフトスピンドル101と連結されてシフトドラム85と略平行に延びるサブシフトスピンドル106と、サブシフトスピンドル106に固定されるアーム110と、サブシフトスピンドル106の外周に相対回転自在に装着されるカラー111に固着されるチェンジアーム112と、フロントケース11に固着されてチェンジアーム112に挿通される規制ピン113と、チェンジアーム112を中立位置に復帰せしめるばね力を発揮する第1捩りコイルばね114と、サブシフトスピンドル106の半径方向に沿って制限された範囲でのチェンジアーム112との相対移動を可能として該チェンジアーム112に支持されるシフタプレート115と、該シフタプレート115を前記半径方向内方側に付勢するばね力を発揮する第2捩りコイルばね116と、シフタプレート115に対向してシフトドラム85の前端に固定されるとともに6本の送りピン117が植設されるピンプレート118と、該ピンプレート118の外周に当接される方向にばね付勢されるローラ119と、シフトスピンドル101の溝部103に係止してシフトスピンドル101の回転方向以外の変位を規制する位置決めピン123とを備えて構成される。
シフトスピンドル101は、図5〜図7に示すように、リヤカバー14の左下部内側に形成されたスピンドル支持部121で回転自在に支持される。シフトスピンドル101の右側端部近傍には、シフトスピンドル101の回転駆動力をサブシフトスピンドル106(シフトフォーク85)に向けて伝達する板状のスピンドルプレート102が溶接等により固着されている。なお、シフトスピンドル101の左端部はパワーユニットケース10の外側に突出して図示しないチェンジペダルが取り付けられる。
サブシフトスピンドル106は、図3および図7に示すように、リヤケース12で後部が回転自在に支承されるとともに、フロントケース11を回転自在に貫通して、フロントカバー13で前部がベアリング131,132を介して回転自在に支承される。サブシフトスピンドル106の後端部には、スピンドルプレート102と係合する板状のサブスピンドルプレート107が溶接等により固着されている。シフトスピンドル101の回転駆動力は、スピンドルプレート102およびサブスピンドルプレート107を介してサブシフトスピンドル106に伝達されるようになっている。
図4に示すように、チェンジアーム112には、開口部141と、該開口部141の外縁部を折り曲げて形成したばね受け部142とが設けられており、カラー111に支持される第1捩じりコイルばね114の両端部は、チェンジアーム112が中立位置にある状態では前記ばね受け部142の両側に当接する。またアーム110の先端部110aおよび規制ピン113は、前記第1捩じりコイルばね114の両端部間で開口部141に挿通される。
チェンジアーム112が中立位置にある状態で、シフトスピンドル101およびサブシフトスピンドル106が正・逆いずれかの方向に回動したときには、アーム110の先端部110aが第1捩りコイルばね114を撓ませつつ開口部141の左、右いずれか一方の側縁に当接してチェンジアーム112を正・逆いずれかの方向に回動せしめることになり、前記開口部141の左、右いずれか他方の側縁が規制ピン113に当接するまでチェンジアーム112が回動する。そしてこの状態で、サブシフトスピンドル106に作用する動力が「0」となると、第1捩りコイルばね114が発揮するばね力で、アーム112すなわちサブシフトスピンドル106と、チェンジアーム112とは中立位置に復帰することになる。
サブシフトスピンドル106の一半径方向に沿って間隔をあけた2箇所で前記チェンジアーム90には、ガイドピン143,144がそれぞれかしめ固定される。一方、シフタプレート115には、ガイドピン143,144をそれぞれ挿通、係合される長孔145,146が、前記半径方向に沿って長く延びるように形成される。これにより、シフタプレート115は、チェンジアーム112のシフトドラム85側の面に、サブシフトスピンドル106の一半径方向に沿う摺動を可能として支持されることになる。
シフタプレート115の両側にはシフトドラム71側に折曲げられた送り爪147,148が設けられており、それらの送り爪147,148の外側にはカム149,150が形成される。
第2捩りコイルばね116は、両ガイドピン143,144のうち外方側のガイドピン143に支持されており、この第2捩りコイルばね116の両端部が、シフタプレート115の両送り爪147,148に当接されることにより、シフタプレート115が、チェンジアーム112に対してサブシフトスピンドル106の半径方向に沿う内方側に付勢されることになる。
ピンプレート118の外周は、周方向に等間隔をあけた6個の凹部118aを有する星形に形成されており、シフタプレート115の両送り爪147,148間に2本の送りピン117,117が配置されるようにして6本の送りピン117がピンプレート118に植設される。
ローラ119は、一端が支軸151を介して前部ケース半体31に揺動可能に支持されるアーム152の他端に軸支されており、フロントケース11およびアーム152間に設けられた第3捩りコイルばね153のばね力により、アーム152は、ローラ119をピンプレート118の外周に当接させる方向に付勢される。
このようなシフトチェンジ機構100では、シフトスピンドル101およびサブシフトスピンドル106の正・逆いずれかの回動に応じたチェンジアーム112の正・逆いずれかの方向への回動により、シフタプレート115の両送り爪147,148の一方がピンプレート118の送りピン117の1つに係合して、シフトドラム85が正・逆いずれかに回動駆動される。そして第1捩りコイルばね114が発揮するばね力でチェンジアーム112が中立位置に復帰する際には、シフタプレート115の両送り爪147,148に形成されるカム149,150の一方に、ピンプレート118の送りピン117の1つが当接することにより、シフタプレート115は第2捩りコイルばね116のばね力に抗してサブシフトスピンドル106の半径方向外方に移動し、前記両送り爪147,148の一方が送りピン117の1つを乗り超えることになる。しかもピンプレート118の回動位置は、ローラ119がピンプレート118外周の凹部118aの1つに係合することで保持される。
なお、図3に示すように、サブシフトスピンドル106にはクラッチアーム108が取り付けられており、このクラッチアーム108はクラッチレリーズ機構34のカムプレート34aと係合するようになっている。そして、シフトスピンドル101およびサブシフトスピンドル106の正・逆いずれかの回動に応じてクラッチアーム108が揺動し、クラッチアーム108の揺動によりカムプレート34aが回転して、シフトチェンジの際にクラッチ装置35の係合状態が解除されるようになっている。
ところで、図7に示すように、シフトスピンドル101の右端部(すなわちパワーユニット1の後部)には、溝部103がシフトスピンドル101の周部に沿って環状に形成されており、リヤカバー14に取り付けられた位置決めピン123の先端部がこの溝部103に係止してシフトスピンドル101の回転方向以外の変位を規制するようになっている。雄ねじを有する位置決めピン123は、リヤカバー14に形成された雌ねじを有する貫通孔124にリヤカバー14のシフトスピンドル101が配置された側とは反対側(すなわちリヤカバー14の後方)から挿通するように取り付けられ、リヤカバー14の内側に突出した位置決めピン123の先端部がシフトスピンドル101の溝部103に係止するようになっている。
また、リヤカバー14の内側には、スピンドルプレート102が当接可能なリブ125が形成されており、スピンドルプレート102が当該リブ125と当接する状態で貫通孔124の延長上にシフトスピンドル101の溝部103が配置されるようになっている。さらに、リヤカバー14の内側には、突片部126がリブ125と一体的に形成されており、この突片部126がリブ125よりも突出するようにリヤカバー14の内側(前方)に延びて突片部126の先端がサブスピンドルプレート107の後端面に当接するようになっている。
このように、リヤカバー14の内側にスピンドルプレート102が当接可能なリブ125が形成され、スピンドルプレート102がリブ125と当接する状態で貫通孔124の延長上に溝部103が配置されるように構成されるため、シフトスピンドル101の組み付け作業時に、リヤカバー14のシフトスピンドル101が配置された側(すなわちリヤカバー14の前方)を確認することなく、シフトスピンドル101の溝部102に位置決めピン123の先端部を容易に係止させることができることから、シフトスピンドル101の組み付け性を向上させることができる。
また、リヤカバー14の内側に、先端がサブスピンドルプレート107に当接する突片部126がリブ125と一体的に形成されることで、サブシフトスピンドル106のスラスト力を受ける突片部126の強度を、簡便な構成で高めることができる。
なお、変速装置40をパワーユニットケース10に組み付ける際には、まず、メイン軸41およびカウンタ軸42(並びに中間軸75)をリヤケース12の所定箇所に差し込んで、差し込んだメイン軸41およびカウンタ軸42に各ギヤを組み込んでギヤ列50を組み立てるが、このとき、各シフトフォーク81〜83を対応するドグクラッチ体72〜74にそれぞれ差し込んでおき、ドグクラッチ体72〜74に差し込んだ各シフトフォーク81〜83を手で保持しながらシフトドラム85のカム溝86a,86b,86cとそれぞれ係合させている。図2から分かるように、クランクウェブ24aとリヤケース12との間の隙間は比較的大きなものであり、各シフトフォーク81〜83をカム溝86a,86b,86cと係合させる際に第3シフトフォーク83がこの隙間に入り込んでしまい、組み付け作業が困難になるおそれがあった。そこで、リヤケース12には、図1および図2に示すように、第3シフトフォーク83に隣接するように押さえリブ135が形成されており、第3シフトフォーク83が前述の隙間に入り込むのを防止して各シフトフォーク81〜83の組み付け性を向上させている。
本発明に係る変速装置を備えた車両用パワーユニットの正断面図である。 上記パワーユニットの一部を示す側断面図である。 シフトチェンジ機構の断面図である。 ボス部材にボールユニットが嵌合した状態を示す断面図である。 リヤカバーの一部を示す正面図である。 図5中の矢印VI−VIに沿った断面図である。 シフトスピンドルおよびサブシフトスピンドルの拡大断面図である。
符号の説明
1 車両用パワーユニット
10 パワーユニットケース(カバー部材)
11 フロントケース
12 リヤケース
13 フロントカバー
14 リヤカバー
40 変速装置
50 ギヤ列
81 第1シフトフォーク
82 第2シフトフォーク
83 第3シフトフォーク
85 シフトドラム
100 シフトチェンジ機構
101 シフトスピンドル
102 スピンドルプレート
103 溝部
106 サブシフトスピンドル
107 サブスピンドルプレート
121 スピンドル支持部
123 位置決めピン
124 貫通孔
125 リブ
126 突片部

Claims (2)

  1. 複数の変速段を確立し得るギヤ列と、前記ギヤ列の噛み合いを変更するシフトフォークと、前記シフトフォークを駆動するシフトドラムと、前記シフトドラムを駆動する回転自在なシフトスピンドルと、前記ギヤ列、前記シフトフォーク、前記シフトドラム、および前記シフトスピンドルを覆うカバー部材とを備えた変速装置において、
    前記シフトスピンドルは、前記シフトスピンドルの回転駆動力を前記シフトフォークに向けて伝達するスピンドルプレートと、前記シフトスピンドルの周部に沿って環状に形成された溝部とを有し、前記カバー部材の一方で回転自在に支持されるように構成されており、
    前記カバー部材に形成された貫通孔に前記カバー部材の他方から挿通するように取り付けられ、前記カバー部材の前記一方側に突出した先端部が前記溝部に係止するように構成された位置決めピンを備え、
    前記カバー部材の内側に前記スピンドルプレートが当接可能なリブが形成され、前記スピンドルプレートが前記リブと当接する状態で前記貫通孔の延長上に前記溝部が配置されるように構成されていることを特徴とする変速装置。
  2. 前記シフトスピンドルが前記シフトドラムに対して略直角な方向に延びるように構成されており、
    前記カバー部材の前記一方に前記シフトドラムと略平行に配設され、前記シフトスピンドルの回転駆動力を利用して前記シフトドラムを駆動する回転自在なサブシフトスピンドルを備え、
    前記サブシフトスピンドルの先端に前記スピンドルプレートと係合するサブスピンドルプレートが設けられ、前記スピンドルプレートの回転駆動力が前記スピンドルプレートおよび前記サブスピンドルプレートを介して前記サブシフトスピンドルに伝達されるように構成されており、
    前記カバー部材の前記一方に突片部が前記リブと一体的に形成され、前記突片部が前記リブよりも突出するように前記カバー部材の前記一方側に延びて前記突片部の先端が前記サブスピンドルプレートに当接するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の変速装置。
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