JP2011052701A - 多段変速機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コントロールロッド51と複数のカムロッドCとの間に介装されてコントロールロッド51と各カムロッドCを軸方向に作用するスプリング52s,53sを介して連動するロストモーション機構52,53とを備え、ロストモーション機構52,53に変速1段分を超えるロストモーション動作を禁止するロストモーション規制手段51as,51bsを設けたことを特徴とする多段変速機。
【選択図】図2
Description
それにもかかわらず、シフトドラムは回動しているので、シフトドラムの変速ポジションと実際の変速段とが一致しない事態が生じることになる。
前記コントロールロッドの外周凹部と対応する前記スプリングホルダの内周凹部の両空間に跨る相対向する一対のスプリング受けと、前記一対のスプリング受け間に介装され両スプリング受けを離間する方向に付勢する前記スプリングとからなり、前記ロストモーション規制手段は、前記コントロールロッドの外周凹部の軸方向中央部に径を拡大した拡径ストッパ部が形成され、同拡径ストッパ部の両端面が最大で変速1段分の移動距離を存して前記一対のスプリング受けにそれぞれ対向していることを特徴とする。
本実施の形態に係る多段変速機10は、自動二輪車に搭載される内燃機関に組み込まれて構成されている。
図1は、該多段変速機10の断面図であり、同図1に示すように、該多段変速機10は、内燃機関と共通の機関ケース1に設けられている。
左右割りの左機関ケース1Lと右機関ケース1Rが合体して構成された機関ケース1は、変速室2を形成しており、同変速室2にメイン歯車軸11とカウンタ歯車軸12が互いに平行に左右方向に指向して回転自在に軸支されている。
内燃機関のクランク軸の回転がプライマリ被動ギヤ4から係合状態の摩擦クラッチ5を介してメイン歯車軸11に伝達される。
右ベアリング3Rに沿って第1駆動変速歯車m1がメイン歯車軸11に一体に形成され、メイン歯車軸11の同第1駆動変速歯車m1と左ベアリング3Lとの間に形成されたスプラインに右から左へ順に順次径を大きくした第2,第3,第4,第5,第6駆動変速歯車m2,m3,m4,m5,m6がスプライン嵌合されている。
カウンタ歯車軸12において、右ベアリング7Rの左に介装されたカラー部材14Rを介して外装された右端の軸受カラー部材13と、左ベアリング7Lの右に介装されたカラー部材14Lを介して外装された左端の軸受カラー部材13との間に、等間隔に5つの軸受カラー部材13が外装され、この全部で7つの軸受カラー部材13の隣り合う軸受カラー部材13,13間に跨るようにして右から左へ順に順次径を小さくした第1,第2,第3,第4,第5,第6被動変速歯車n1,n2,n3,n4,n5,n6が回転自在に軸支されている。
コントロールロッド51の軸方向の移動は、ロストモーション機構52,53を介してカムロッドCを軸方向に連動し、このカムロッドCの移動がカウンタ歯車軸12に組み込まれた係合手段20により各被動変速歯車nを選択的にカウンタ歯車軸12と係合して変速を行う。
拡径ストッパ部51as,51bsの両側に残された外周凹部51a,51a,51b,51bは同じ軸方向所定長さを有し、拡径ストッパ部51as,51bsの外径は外周凹部51a,51b以外のコントロールロッド51の外径に略等しい。
コントロールロッド51の右端は雄ねじが形成された雄ねじ端部51bbとなっており、雄ねじ端部51bbの手前に6角形状のナット部51cが形成されている。
左右のロストモーション機構52,53は、同じ構造のものを左右に配設している。
ある変速段が確立しているとき、コントロールロッド51の拡径ストッパ部51bsと両側のコッタ53c,53cまでの距離はそれぞれ変速1段分に相当する。
もし、変速1段分を超えてロストモーション動作をしようとすると、コントロールロッド51の拡径ストッパ部51as,51bsが一方のコッタ52c,53cに当接してコントロールロッド51の移動を規制する。
カムロッドCは、断面が特別な形状をしておらず概ね外形が単純な矩形の角柱棒状部材であるので、カムロッドCを容易に製造することができる。
このコントロールロッド操作子55の螺着されたナット57より右側に延出した円筒部に直径方向に穿孔したピン孔55hが形成されており、同ピン孔55hにシフトピン58が貫通する。
なお、コントロールロッド51の左端の2面巾カット端部51aaに形成されたピン孔51hには係合ピン59が貫通する。
右機関ケース1Rの側壁1RRの右方に突出したガイド部1Raに溝条60が左右方向に指向して形成されており、この溝条60にシフトピン58の突出した一端頭部が摺動自在に嵌合してシフトピン58の回り止めとしている。
コントロールロッド操作子55はコントロールロッド51の右端部を回転自在に保持しているので、結局シフトドラム67の回動はコントロールロッド51を軸方向に移動させる。
シフト伝達手段は、シフトドラム67を所定角度毎の変速段位置に安定して保持させるシフトカム部材などの機構を備えてシフトセレクトレバーの操作動力をシフトドラム67の側縁に形成されたギヤ67gに伝達してシフトドラム67を順次変速段位置に回動する。
この中空円筒状のカウンタ歯車軸12は、内径がロストモーション機構52,53のスプリングホルダ52h,53hの外径に略等しく、コントロールロッド51に取り付けられたスプリングホルダ52h,53hを摺動自在に嵌挿する。
8本のカムロッドCao,Cao,Cae,Cae,Cbo,Cbo,Cbe,Cbeは、図7に示す配列で対応するカム案内溝12gに摺動自在に嵌合する。
同種類のカムロッドCは、対称位置に配設される。
カウンタ歯車軸12に対するカム部材Cの回り止めとなるカム案内溝12gは、断面コ字状の単純な形状をして簡単に加工成形できる。
右側の拡大内径部の内側に前記コントロールロッド操作子55が半分程挿入されている。
カム案内溝12gを利用して係合ピン59を係合する簡単な構成で、カウンタ歯車軸12に対するコントロールロッド51の回り止めとすることができる。
また、短尺矩形凹部12qと軸方向溝12avとの間の厚肉部で周方向溝12cv上にピン孔12hが前記カム案内溝12gまで径方向に穿孔されている。
各周方向溝12cv上にはそれぞれ4か所ピン孔12hが形成される。
ピン孔12hにはピン部材23が摺動自在に嵌挿される。
なお、ピン孔12hが連通するカム案内溝12gの幅は、ピン部材23の外径幅より小さい。
したがって、ピン孔12hを進退するピン部材23がカム案内溝12gに脱落することがないので、カウンタ歯車軸12への係合手段20の組み付けを容易にする。
ピン孔12h内でのピン部材23の進退は、その遠心側端部を周方向溝12cvの底面より外側に出没させる。
このようにして、全ての揺動爪部材Rが組み付けられた状態を図11に示す。
そして、合致した軸受凹部Rdと軸方向溝12avに支軸ピン26が嵌合される。
また、ピン受部Rrは、ピン部材23を受け止めるだけの幅を具えれば足りるので、揺動爪部材Rを小型に形成することができ、かつ他方の係合爪部Rpの遠心力による揺動を容易にすることができる。
また、ピン部材23が退行したときは、圧縮スプリング22により付勢された係合爪部Rpがカウンタ歯車軸12の中央円筒部12aの外周面より外側に突出し被動変速歯車nと係合可能とする。
同様に、正回転偶数段揺動爪部材Raeが前記正回転偶数段用カムロッドCaeの移動により進退するピン部材23により揺動し、逆回転偶数段係合部材Rbeが前記逆回転偶数段用カムロッドCbeの移動により進退するピン部材23により揺動する。
カウンタ歯車軸12の中央円筒部12aの軸方向溝12avに埋設される支軸ピン26は、中央円筒部12aの外周面に接する深さに埋設されるので、軸受カラー部材13が外装されると、ガタなく固定される。
各被動変速歯車nは、左右内周縁部(内周面の左右周縁部)に切欠きが形成されて左右切欠きの間に薄肉環状の突条30が形成されており、この突条30を挟むように左右の軸受カラー部材13,13が切欠きに滑動自在に係合する(図2,図3参照)。
係合凸部31は、側面視(図4,図5に示す軸方向視)で薄肉円弧状をなし、その周方向の両端面が前記揺動爪部材Rの係合爪部Rpと係合する係合面をなす。
コントロール操作子55および係合ピン59を取付けたコントロールロッド51に左右2つのロストモーション機構52,53を組み付け、ロストモーション機構52,53の外周囲に8本のカムロッドCao,Cao,Cae,Cae,Cbo,Cbo,Cbe,Cbeを配設した状態で、カウンタ歯車軸12の中空内に嵌挿する。
そして、8本のカムロッドCao,Cao,Cae,Cae,Cbo,Cbo,Cbe,Cbeのカウンタ歯車軸12に対する左右移動位置は、ニュートラル位置になるように設定しておく。
そして、まず図12に実線で示すように中央円筒部12aの下端(右端)に右端の軸受カラー部材13を外装してから、最も下の第1被動変速歯車n1に対応する周方向溝12cvにおけるピン孔12hにピン部材23を挿入し、スプリング受部12dに圧縮スプリング22の一端を支持させて揺動爪部材Rを長尺矩形凹部12p,短尺矩形凹部12q,周方向溝12cvに嵌合し、支軸ピン26を右端の軸受カラー部材13の内側の軸方向溝12avに嵌入すると同時に揺動爪部材Rの軸受凹部Rdに嵌合して揺動爪部材Rを組み付ける。
軸受カラー部材13は、各被動変速歯車nの軸方向の力を支え、軸方向の位置決めとスラスト力を受けることができる。
逆回転奇数段用カムロッドCboの移動で1速の逆回転奇数段揺動爪部材Rboが係合爪部Rpを内側に引っ込める。
それにもかかわらず、シフトドラム67は回動しているので、シフトドラム67の変速ポジションと実際の変速段とが一致しない事態が生じることになる。
本ロストモーション機構52,53は、コントロールロッド51の外周面と8本のカムロッドCの内側面との間に介装されるので、ロストモーション機構52,53の配置のために軸方向幅を拡張する必要がなく、多段変速機10の軸方向幅を小さくすることができる。
図16は、本実施の形態に係る多段変速機のカウンタ歯車軸72およびその周りの構造を示す断面図である。
そこで、カウンタ歯車軸72,コントロールロッド81,ロストモーション機構82,83以外の部材は、前記実施の形態における相当する部材の符号を用いることとする。
同様に、右側のスプリングホルダ83hは、右端面の2種類(4本)の正回転奇数段用カムロッドCao,逆回転偶数段用カムロッドCbeに対向する部分が突出して係止爪83hcが形成されており、正回転奇数段用カムロッドCao,逆回転偶数段用カムロッドCbeに形成された係止爪と係止爪83hcが互いに係止して一体に軸方向に摺動可能に連結されている。
そして、コントロールロッド81の外周凹部の軸方向中央部に径を拡大した拡径ストッパ部81as,81bsが形成されている。
したがって、コントロールロッ81が変速1段分軸方向に移動すると、左右のロストモーション機構82,53の圧縮コイルスプリング52s,53sを介してスプリングホルダ52h,53hが軸方向に移動する。
もし、コントロールロッド51が変速1段分を超えて移動しようとすると、コントロールロッド51の拡径ストッパ部82as,82bsが一方のコッタコッタ52c,53cに当接してコントロールロッド51の移動を規制する。
n…被動変速歯車、n1〜n6…第1〜第6被動変速歯車、
10…多段変速機、11…メイン歯車軸、12…カウンタ歯車軸、13…軸受カラー部材、
20…係合手段、23…ピン部材、31…係合凸部、C…カムロッド、p…係止爪、v…カム溝、R…揺動爪部材、Rp…係合爪部、
50…変速駆動手段、51…コントロールロッド、51a,51b…外周凹部、51as,51bs…拡径ストッパ部、52,53…ロストモーション機構、52h,53h…スプリングホルダ、52ha,53ha…内周凹部、52s,53s…コイルスプリング、52c,53c…コッタ、55…コントロールロッド操作子、58…シフトピン、59…係合ピン、60…溝条、67…シフトドラム、67v…シフト溝。
72…カウンタ歯車軸、81…コントロールロッド、81as,81bs…拡径ストッパ部、82,83…ロストモーション機構、82h,83h…スプリングホルダ、82s,83s…コイルスプリング、82c,83c…コッタ、82w,83w…止め輪。
Claims (5)
- 互いに平行な歯車軸にそれぞれ複数の駆動歯車と被動歯車が変速段毎に常時噛み合い状態で軸支され、前記駆動歯車と前記被動歯車の一方の複数の歯車が歯車軸に固定され、他方の複数の歯車と歯車軸との間に設けられ互いの係合を行う係合手段が変速駆動手段により切り換え駆動されて変速を行う多段変速機において、
前記係合手段は、
各歯車の内周面の周方向複数箇所に周方向に係合面を有して設けられた係合部と、
前記歯車軸に設けられ各歯車の前記係合部に係脱可能に係合する係合部材と、
前記歯車軸の中空内周面に軸方向に移動自在に摺接され摺接面に複数のカム面が軸方向所要箇所に形成され前記係合部材を移動により作動する複数のカムロッドとを備え、
前記変速駆動手段は、
前記複数のカムロッドの内側で前記歯車軸の中空中心軸に軸方向に移動自在に設けられるコントロールロッドと、
前記コントロールロッドと前記複数のカムロッドとの間に介装されて前記コントロールロッドと各カムロッドを軸方向に作用するスプリングを介して連動するロストモーション機構とを備え、
前記ロストモーション機構に変速1段分を超えるロストモーション動作を禁止するロストモーション規制手段を設けたことを特徴とする多段変速機。 - 前記ロストモーション機構は、
前記コントロールロッドに縮径して形成された外周凹部を覆う軸方向位置で前記コントロールロッドに摺動自在に外嵌されるとともに所要カムロッドと一体に係止され、前記外周凹部に対応して同一軸方向長さを有する内周凹部が形成されたスプリングホルダと
前記コントロールロッドの外周凹部と対応する前記スプリングホルダの内周凹部の両空間に跨る相対向する一対のスプリング受けと、
前記一対のスプリング受け間に介装され両スプリング受けを離間する方向に付勢する前記スプリングとからなり、
前記ロストモーション規制手段は、前記コントロールロッドの外周凹部の軸方向中央部に径を拡大した拡径ストッパ部が形成され、同拡径ストッパ部の両端面が最大で変速1段分の移動距離を存して前記一対のスプリング受けにそれぞれ対向していることを特徴とする請求項1記載の多段変速機。 - 前記スプリング受けは円環状を半割りにした割りコッタで構成され、
前記スプリングホルダは前記内周凹部を軸方向に2分割した有底円筒部材で構成されることを特徴とする請求項2記載の多段変速機。 - 前記ロストモーション機構は、前記コントロールロッドの外周面と前記複数のカムロッドの内側面との間に介装されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか記載の多段変速機。
- 前記ロストモーション機構は、前記カムロッドの軸方向端部と前記コントロールロッドの外周面との間に介装されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか記載の多段変速機。
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