JP2010084917A - 車両用トランスミッション - Google Patents

Abstract

【課題】入力側の３速ギヤまたは４速ギヤに歯研磨を施すことのできる車両用トランスミッションを提供する。
【解決手段】インプットシャフト２０に設けた入力側変速ギヤ列３０の両端に１速ギヤ３１および２速ギヤ３２がそれぞれ配置され、４速ギヤに歯研磨を施す場合は、中央に配置される３速ギヤ３３と５速ギヤ３５を一体構造体とし、４速ギヤ３４を互いに分離した独立ギヤにより形成する。３速ギヤに歯研磨を施す場合は、４速ギヤ３４と５速ギヤ３５を一体構造体とし、３速ギヤ３３を独立ギヤにより形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、一体構造体のギヤを備えた多段変速の車両用トランスミッションに関するものである。

常時噛合式６段変速の自動二輪車用トランスミッションでは、入力側回転軸の両端に１速ギヤ・２速ギヤがそれぞれ配置される。また、入力側回転軸の中央寄りに３速ギヤ・４速ギヤが配置され、１速ギヤ・２速ギヤと３速ギヤ・４速ギヤとの間に５速ギヤ・６速ギヤが設置される。入力側回転軸に設置される３速ギヤ・４速ギヤは一体構造とされるものがある（特許文献１）。

特開２００８−７４２８６号公報

ギヤの精度を向上させつつ、走行騒音を改善するために、ギヤの歯面に研磨仕上げ（歯研磨）を施すことがある。上述した従来のトランスミッションでは、入力側の３速ギヤと４速ギヤが一体構造となっているので、３速ギヤと４速ギヤのうち一方を研磨しようとしても、他方のギヤが邪魔になって歯研磨を施すことが難しい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、入力側の３速ギヤまたは４速ギヤに歯研磨を施すことのできる車両用トランスミッションを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用トランスミッションは、回転軸に設けた変速歯車列の両端に１速ギヤおよび２速ギヤがそれぞれ配置され、中央に配置される２つのギヤが一体構造体である多段変速の車両用トランスミッションであって、３速ギヤまたは４速ギヤを、互いに分離した独立ギヤにより形成している。ここで、「中央に配置される」とは、回転軸の軸方向における中央部に配置されるという意味ではなく、複数のギヤを有するギヤ列における、両端の２つのギヤの間に配置されるという意味である。

この構成によれば、市街地などの中低速での走行に用いられる可能性が高い３速ギヤまたは４速ギヤにも歯研磨を施すことが可能となり、走行騒音を低減できる。また、独立ギヤである３速ギヤまたは４速ギヤは、軸方向の幅を大きくできるので、ギヤの変形が少なく片当たりを防いで、走行騒音をさらに抑えることができる。

本発明において、前記４速ギヤを、前記一体構造体とは異なる独立ギヤとして、前記１速ギヤと前記一体構造体との間に配置するのが好ましい。この構成によれば、入力側１速ギヤと噛み合う出力側の１速ギヤは大径であるので、出力側の４速ギヤを出力側１速ギヤにドグ連結させ易くなる。

本発明において、前記３速ギヤと５速ギヤが一体構造体であることが好ましい。この構成によれば、入力側の４速ギヤに歯研磨を施すことが可能となり、効果的に走行騒音を低減できる。また、一般的に、４速ギヤは５速ギヤに比べて伝達力が大きいから、高い強度が要求されるが、４速ギヤを独立ギヤとすることで、十分なギヤ幅を確保できるので、４速ギヤの材質や熱処理のグレードを落としたり、ハードショットピーニングなどの表面処理を省略したりすることでコストダウンを図ることができる。さらに、３速ギヤと４速ギヤを一体構造体とする場合に比べて、両ギヤの直径の差が大きくなるので、径の大きい５速ギヤを歯研磨し易くなる。

本発明の車両用トランスミッションによれば、３速ギヤまたは４速ギヤを独立ギヤにしているので、入力側の３速ギヤまたは４速ギヤにも歯研磨を施すことが可能となり、３速ギヤまたは４速ギヤ使用時において、走行騒音を効果的に低減できる。また、独立ギヤである３速ギヤまたは４速ギヤは、歯幅寸法を大きくできるので、ギヤの変形が少なく片当たりを防いで、走行騒音をさらに抑えることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、この明細書において車体の左側および右側はライダーが乗車した状態からみた左右をいう。
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用トランスミッションを備えた自動二輪車を示す側面図である。同図に示す自動二輪車は、車体フレームＦＲの前半部を構成するメインフレーム１の前端にヘッドパイプ２が取り付けられ、このヘッドパイプ２にアッパーブラケット３Ａおよびロワーブラケット３Ｂを介してフロントフォーク４が左右回動自在に支持され、フロントフォーク４の下端部に前輪５が支持されている。また、アッパーブラケット３Ａにはハンドル２０が取り付けられている。メインフレーム１の後端下部には、スイングアームブラケット６が形成され、このスイングアームブラケット６に、スイングアーム７が、前端部のピボット軸８を介して上下揺動自在に支持されている。このスイングアーム７の後端部には後輪９が支持されている。前記メインフレーム１の後部に連結されたシートレール１０が車体フレームＦＲの後半部を構成している。メインフレーム１の中央下部には４サイクルエンジンＥが支持されている。また、前記エンジンＥのシリンダヘッド１２に形成された複数の排気ポート１３にはそれぞれ排気管１４が接続され、排気管１４の後端部にサイレンサ１７が接続されている。

前記シートレール１０にはライダー用シート１８と同乗者用シート１９が支持されている。前記メインフレーム１の上部、つまり、車体上部で、前記ハンドル２０とライダー用シート１８との間には、燃料タンク２１が取り付けられている。また、車体前部に、前記ハンドル２０の前方から車体前部の側方にかけての部分を覆う樹脂製のカウリング１１が装着されている。回転軸であるクランク軸１５を有するエンジンＥおよびトランスミッションＴは、クランクケースと一体化されたロワケースＬＣ、およびシリンダブロックと一体化されたアッパケースＵＣからなるエンジンケースＥＣを有している。

エンジンケースＥＣ内に、図２に示すように、クランク軸１５（図１）の後方に平行配置された、トランスミッションＴのインプットシャフト２２と、インプットシャフト２２の後方に平行配置されたアウトプットシャフト２４とが配置され、各シャフト２２、２４にそれぞれ、入力側変速ギヤ列３０および出力側変速ギヤ列４０が装着され、さらに、入力側シフトフォーク３８および出力側シフトフォーク４８，４９が配置されている。インプットシャフト２２およびアウトプットシャフト２４は、エンジンケースＥＣに回転自在に支持されている。

入力側回転軸であるインプットシャフト２２には、動力伝達および遮断を行う公知のクラッチ２６が装着されており、エンジンＥのクランクシャフト１５（図１）からクラッチ２６を介してインプットシャフト２２に回転動力が伝達される。インプットシャフト２２の回転動力は変速ギヤ列３０，４０を介して、出力側回転軸であるアウトプットシャフト２４に伝達される。アウトプットシャフト２４の回転動力はチェーン、ベルトまたはドライブシャフト等の動力伝達手段（図示せず）を介して後輪９（図１）に伝達される。

本実施形態では、トランスミッションＴは、常時噛合式６段変速で、入力側変速ギヤ列３０は、１速（ＬＯＷ）ギヤ３１、２速ギヤ３２、３速ギヤ３３、４速ギヤ３４、５速ギヤ３５および６速（ＴＯＰ）ギヤ３６からなり、出力側変速ギヤ列４０は、１速（ＬＯＷ）ギヤ４１、２速ギヤ４２、３速ギヤ４３、４速ギヤ４４、５速ギヤ４５および６速（ＴＯＰ）ギヤ４６からなる。入力側の１〜６速ギヤ３１〜３６が、出力側の１〜６速ギヤ４１〜４６に、それぞれ噛み合う。ここで、ｍ＞ｎとすると、ｎ速ギヤが噛み合った動力状態は、ｍ速ギヤが噛み合った動力状態に比べて、減速比が小さい。すなわち、１速から６速になるにつれて、入出力側ギヤの歯数が順次小さくなる。

回転軸であるインプットシャフト２２に設けた入力側変速ギヤ列３０における軸線方向一端、本実施形態では右端に１速ギヤ３１が、他端、本実施形態では左端に２速ギヤ３２が、中央の右側に３速ギヤ３３が、中央の左側に５速ギヤ３５が、１速ギヤ３１と３速ギヤ３３の間に４速ギヤ３４が、２速ギヤ３２と５速ギヤ３５の間に６速ギヤ３６が、それぞれ設置されている。３速ギヤ３３と５速ギヤ３５は一体構造体とされている。具体的には、軸方向に並んだ３速ギヤ３３と５速ギヤ３５とが、その間の環状の連結部によって連結して一体化されている。その連結部には、後述するシフトフォーク３８に連通するオイル通路３７が形成され、一体構造化された３速ギヤ３３と５速ギヤ３５が、インプットシャフト２２の軸方向に移動する移動歯車体を構成している。一体構造体のギヤは、鍛造により大まかな外形が形成され、その後切削加工、研削加工により成形される。入力側の４速ギヤ３４は、３速ギヤ３３から分離した独立ギヤになっている。

１速ギヤ３１は、インプットシャフト２２に一体に固定され、２速ギヤ３２および一体構造の３、５速ギヤ３３，３５は、インプットシャフト２２に相対回転不能にスプライン嵌合され、４速ギヤ３４および６速ギヤ３６は、すべり軸受２８を介してインプットシャフト２２に、軸方向の移動が阻止された状態で相対回転自在に装着されている。３速ギヤ３３、４速ギヤ３４、５速ギヤ３５および６速ギヤ３６はそれぞれ、連結用のドグ３３ａ，３４ａ，３５ａ，および３６ａを有している。３速ギヤ３３と５速ギヤ３５の間にシフトフォーク３８が配置され、シフトフォーク３８をインプットシャフト２２の軸心２２ｃに沿って移動させるフォーク操作により、移動歯車体である３、５速ギヤ３３，３５を移動させて、上記ドグ３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａを連結することで、３速ギヤ３３と４速ギヤ３４、または５速ギヤ３５と６速ギヤ３６を連結する。

出力側変速ギヤ列４０においても、上述の入力側変速ギヤ列３０のギヤに対応する位置に、１〜６速ギヤ４１〜４６が配置され、対応する入力側のギヤと噛み合っている。出力側変速ギヤ列４０における各ギヤ４１〜４６は全て独立ギヤとなっている。１速ギヤ４１、２速ギヤ４２、３速ギヤ４３および５速ギヤ４５は、すべり軸受２８を介してアウトプットシャフト２４に、軸方向の移動が阻止された状態で相対回転自在に装着され、４速ギヤ４４および６速ギヤ４６は、アウトプットシャフト２４に相対回転不能にスプライン嵌合されている。

４速ギヤ４４は、軸方向の両端に、１速ギヤ４１にドグ連結するためのドグ４４ａと、３速ギヤ４３にドグ連結するためのドグ４４ｂとを有し、６速ギヤ４６は、軸方向の両端に、２速ギヤ４２にドグ連結するためのドグ４６ａと、５速ギヤ４５にドグ連結するためのドグ４６ｂとを有している。１速ギヤ４１は、ドグ４４ａが連結される連結凹所４１ａを有し、２速ギヤ４２、３速ギヤ４３および５速ギヤ４５は、ドグ４６ａ、４４ｂおよび４６ｂが連結される貫通した連結孔４２ａ、４３ａおよび４５ａをそれぞれ有している。

４速ギヤ４４のドグ４４ａと４４ｂの間、および６速ギヤ４６のドグ４６ａと４６ｂの間にそれぞれ、シフトフォーク４８、４９が配置されている。シフトフォーク４８をアウトプットシャフト２４の軸心２４ｃに沿って移動させるフォーク操作により、４速ギヤ４４を移動させて、４速ギヤ４４が１速ギヤ４１または３速ギヤ４３にドグ連結され、シフトフォーク４９のフォーク操作により、６速ギヤ４６を移動させて、６速ギヤ４６が２速ギヤ４２または５速ギヤ４５にドグ連結されるようになっている。

つまり、入力側のシフトフォーク３８を右側にシフトすると、移動歯車体である３速、５速ギヤ３３，３５と４速ギヤ３４とが連結され、左側にシフトすると、３速、５速ギヤ３３，３５と６速ギヤ３４とが連結され、シフトフォーク３８が中立位置のときは、いずれのギヤも連結されていない状態になる。出力側のシフトフォーク４８を右側にシフトすると、４速ギヤ４４と１速ギヤ４１とが連結され、左側にシフトすると、４速ギヤ４４と３速ギヤ４３とが連結され、シフトフォーク４８が中立位置のときは、４速ギヤ４４は、いずれのギヤにも連結されていない状態になる。シフトフォーク４９を右側にシフトすると、６速ギヤ４６と５速ギヤ４５とが連結され、左側にシフトすると、６速ギヤ４６と２速ギヤ４２とが連結され、シフトフォーク４９が中立位置のときは、６速ギヤ４６は、いずれのギヤにも連結されていない状態になる。

本実施形態のトランスミッションＴの動作について、図３を参照しながら説明する。図３で１速が選択された場合、シフトフォーク４８が図２の右側へ移動して、出力側４速ギヤ４４が１速ギヤ４１にドグ連結される。シフトフォーク３８，４９は中立位置にある。これにより、インプットシャフト２２に一体形成された入力側1速ギヤ３１から出力側１速ギヤ４１を介して、アウトプットシャフト２４にスプライン結合された４速ギヤ４４により、回転動力がアウトプットシャフト２４に伝達される。

図３で２速が選択された場合、図２のシフトフォーク４９が左側へ移動して、出力側６速ギヤ４６が２速ギヤ４２にドグ連結される。シフトフォーク３８，４８は中立位置にある。これにより、インプットシャフト２２にスプライン結合された入力側２速ギヤ３２から出力側２速ギヤ４２を介して、アウトプットシャフト２４にスプライン結合された６速ギヤ４６により、回転動力がアウトプットシャフト２４に伝達される。

図３で３速が選択された場合、図２のシフトフォーク４８が左側へ移動して、出力側４速ギヤ４４が３速ギヤ４３にドグ連結される。シフトフォーク３８，４９は中立位置にある。これにより、インプットシャフト２２にスプライン結合された入力側３速ギヤ３３から出力側３速ギヤ４３を介して、アウトプットシャフト２４にスプライン結合された４速ギヤ４４により、回転動力がアウトプットシャフト２４に伝達される。

図３で４速が選択された場合、図２のシフトフォーク３８が右側へ移動して、入力側３速ギヤ３３と４速ギヤ３４が連結される。シフトフォーク４８，４９は中立位置にある。これにより、インプットシャフト２２にスプライン結合された入力側３速ギヤ３３に連結された４速ギヤ３４から、アウトプットシャフト２４にスプライン結合された４速ギヤ４４により、回転動力がアウトプットシャフト２４に伝達される。

図３で５速が選択された場合、図２のシフトフォーク４９が右側へ移動して、出力側６速ギヤ４６が５速ギヤ４５にドグ連結される。シフトフォーク３８，４８は中立位置にある。これにより、インプットシャフト２２にスプライン結合された入力側５速ギヤ３５から出力側５速ギヤ４５を介して、アウトプットシャフト２４にスプライン結合された６速ギヤ４６により、回転動力がアウトプットシャフト２４に伝達される。

図３で６速が選択された場合、図２のシフトフォーク３８が左側へ移動して、入力側５速ギヤ３５と６速ギヤ３６が連結される。シフトフォーク４８，４９は中立位置にある。これにより、インプットシャフト２２にスプライン結合された入力側５速ギヤ３５に連結された６速ギヤ３６から、アウトプットシャフト２４にスプライン結合された６速ギヤ４６により、回転動力がアウトプットシャフト２４に伝達される。

上記構成において、入力側の４速ギヤ３４を独立ギヤとしたことで、入力側の４速ギヤ３４のみに歯研磨を施すことが可能となり、その結果、走行騒音を効果的に低減できる。しかも、４速ギヤ３４のインプットシャフト２２への装着前、装着後のいつでも歯研磨を施すことができる。

出力側の１速ギヤ４１は大径であるのに対し、４速ギヤ４４を１速ギヤ４１の隣に配置したから、出力側の４速ギヤ４４のドグ４４ａを径方向外方寄りに配置することでドグ連結させ易くなる。また、一般的に、入力側の４速ギヤ３４は５速ギヤ３５に比べて伝達力が大きい分だけ高い強度が要求されるが、入力側の４速ギヤ３４を独立ギヤとすることで、十分な軸方向の幅を確保しやすくなるので、４速ギヤ３４の材質や熱処理のグレードを落としたり、ハードショットピーニングなどの表面処理を省略したりすることでコストダウンを図ることができる。独立である入力側４速ギヤ３４は軸方向の幅を大きくできるので、それに応じて出力側の４速ギヤ４４スプライン幅を広くできるから、ギヤの変形が少なく片当たりを防いで、走行騒音をさらに抑えることができる。

上記第１実施形態では、入力側の４速ギヤ３４が独立ギヤとなっているが、３速ギヤ３３を独立ギヤとしてもよい。その場合、４速ギヤ３４と５速ギヤ３５が一体構造となり、１速ギヤ３１と４速ギヤ３４の間に３速ギヤ３３が配置される。

図４は、他の実施態様に係るトランスミッション５０の水平断面図である。この実施態様では、入力側、出力側変速ギヤ列６０、７０の各列における右端に１速ギヤ６１、７１が、左端に２速ギヤ６２、７２が、中央の右側に３速ギヤ６３、７３が、中央の左側に４速ギヤ６４，７４が、１速ギヤ６１、７１と３速ギヤ６３、７３の間に５速ギヤ６５，７５が、２速ギヤ６２、７２と４速ギヤ６４，７４の間に６速ギヤ６６、７６が、それぞれ設置されており、入力側の３速ギヤ６３と４速ギヤ６４は一体構造とされている。入力側の４速ギヤ６４は３速ギヤ６３よりも大径である。

図５は、一体構造の入力側３速ギヤ６３および４速ギヤ６４を３速ギヤ側から視た正面図である。図５に示すように、３速ギヤ６３と４速ギヤ６４の歯数が一致している。つまり、モジュールを異ならせて、３速ギヤ６３の山部６３ａ、谷部６３ｂそれぞれのピッチおよび周方向の位相を、４速ギヤ６４の山部６４ａ、谷部６４ｂそれぞれのピッチおよび位相と一致させている。具体的には、３速ギヤのモジュールよりも４速ギヤのモジュールを大きく設定している。

上記実施態様によれば、一体構造の入力側３速ギヤ６３と４速ギヤ６４の歯数および位相が同じであるので、軸方向から見て３速ギヤ６３と４速ギヤ６４の周方向位置が重なる形となるから、小径の３速ギヤ６３が邪魔になることなく、大径の４速ギヤ６４に歯研磨を施すことが可能となり、走行騒音を低減できる。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、図２の実施形態では、５速ギヤ３５と４速ギヤ３４とを一体構造体としたが、６速ギヤ３６と４速ギヤ３４、あるいは６速ギヤ３６と３速ギヤ３３とを一体構造体としてもよい。また、独立ギヤである４速ギヤ３４は１速ギヤ３１寄りに配置されているが、２速ギヤ３２寄りであってもよい。さらに、本発明は、自動二輪車のほか、三輪車、四輪車などの車両のトランスミッションに広く適用できる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

本発明の第１実施形態に係る車両用トランスミッションを備えた自動二輪車の側面図である。 同上トランスミッションを示す水平断面図である。 同上トランスミッションのシフトフォークの動作説明図である。 他の実施態様に係る車両用トランスミッションの断面図である。 同上トランスミッションの一体構造のギヤを３速ギヤ側から視た正面図である。

符号の説明

Ｔ トランスミッション
２２ インプットシャフト
２４ アウトプットシャフト
３０ 入力側変速ギヤ列
３１ 入力側１速（ＬＯＷ）ギヤ
３２ 入力側２速ギヤ
３３ 入力側３速ギヤ
３４ 入力側４速ギヤ
３５ 入力側５速ギヤ
３６ 入力側６速（ＴＯＰ）ギヤ
４０ 出力側変速ギヤ列
４１ 出力側１速（ＬＯＷ）ギヤ
４２ 出力側２速ギヤ
４３ 出力側３速ギヤ
４４ 出力側４速ギヤ
４５ 出力側５速ギヤ
４６ 出力側６速（ＴＯＰ）ギヤ

Claims (3)

1. 回転軸に設けた変速歯車列の両端に１速ギヤおよび２速ギヤがそれぞれ配置され、中央に配置される２つのギヤが一体構造体である多段変速の車両用トランスミッションであって、
   ３速ギヤまたは４速ギヤを、互いに分離した独立ギヤにより形成した車両用トランスミッション。
2. 請求項１において、前記４速ギヤを、前記一体構造体とは異なる独立ギヤとして、前記１速ギヤと前記一体構造体との間に配置した車両用トランスミッション。
3. 請求項１または２において、前記３速ギヤと５速ギヤが一体構造体である車両用トランスミッション。

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