JP2012211681A - 多段変速機の組立及び分解用治具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カムロッド(C)とコントロールロッド(51)の代わりに第2歯車軸(12)の中空部に挿入されて全てのピン部材(23)を第2歯車軸(12)の外周方向に押し出し全ての揺動爪部材(R)の係合爪部(Rp)を第2歯車軸(12)の外周面から内側に押し戻して全ての第2歯車(n)群と揺動爪部材(R)の係合を解除状態とするカウンタロッド(85)と、第2歯車軸(12)の外周面に嵌合されるとともに揺動爪部材(R)の係合爪部(Rp)が第2歯車軸(12)の外周面より突出した際に係合爪部(Rp)が進入可能な孔部(90h)を設けたアウタカラー(90)とを備えた多段変速機の組立及び分解用治。
【選択図】図26
Description
そのため、組立も分解も極めて煩雑な作業となり、作業に時間と労力を要した。
第1歯車(m)群を回転不能に軸支する第1歯車軸(11)と、
前記第1歯車軸(11)に平行に設けられ前記第1歯車(m)群と常時噛合う第2歯車(n)群を回転自在に軸支するとともに軸中心に中空部を有する第2歯車軸(12)と、
前記第2歯車軸(12)に揺動自在に支持されスプリング(22)により付勢されて前記第2歯車軸(12)の外周面より係合爪部(Rp)を突出して前記第2歯車(n)群の内周面に形成された係合凸部(31)に係合して前記第2歯車軸(12)と前記第2歯車(n)群を一体に回転させる揺動爪部材(R)と、
前記第2歯車軸(12)の軸中心側から外周に向かって進退自在に設けられ前記揺動爪部材(R)の前記係合爪部(Rp)を前記第2歯車軸(12)の外周面から内側に押し戻すピン部材(23)と、
前記第2歯車軸(12)の中空部に軸方向に摺動自在に設けられ前記ピン部材(23)を進退させるカム溝を有するカムロッド(C)と、
前記カムロッド(C)を軸方向に移動させるコントロールロッド(51)と、
を備えた多段変速機の組立及び分解用治具において、
前記カムロッド(C)と前記コントロールロッド(51)の代わりに前記第2歯車軸(12)の中空部に挿入されて全ての前記ピン部材(23)を前記第2歯車軸(12)の外周方向に押し出し全ての前記揺動爪部材(R)の前記係合爪部(Rp)を前記第2歯車軸(12)の外周面から内側に押し戻して全ての前記第2歯車(n)群と前記揺動爪部材(R)の係合を解除状態とするカウンタロッド(85)と、
前記第2歯車軸(12)の外周面に嵌合されるとともに前記揺動爪部材(R)の前記係合爪部(Rp)が前記第2歯車軸(12)の外周面より突出した際に前記係合爪部(Rp)が進入可能な孔部(90h)を設けたアウタカラー(90)と、
を備えたことを特徴とする多段変速機の組立及び分解用治具である。
円錐筒状の周壁(91a)の小径の端部に中空の底壁(91b)が形成され前記第2歯車軸(12)に軸支される前記第2歯車(n)群を囲繞するギアホルダ(91)と、
前記ギアホルダ(91)の内部に前記第2歯車(n)群を収容して前記ギアホルダ(91)の大径の開口端に係止して蓋をする蓋部材(92)とを設けたことを特徴とする。
前記カムロッド(C)を前記コントロールロッド(51)に組付けた状態で周囲を囲繞するシフトロッドホルダ(83)を設けたことを特徴とする。
前記第2歯車軸(12)と同じ外径を有した円筒本体(87a)を有し、前記円筒本体の外周に前記アウタカラー(90)をセットするとともに、前記円筒本体(87a)の端部内周に前記カウンタロッド(85)の端部を保持する鍔部(87c)を有した第1ホルダベース(87)を設けたことを特徴とする。
前記第2歯車軸(12)の外周に嵌合する円筒本体(100a)を有し、前記円筒本体(100a)の一開口端に前記揺動爪部材(R)の1個分が露出する開口部(100c)が切り欠かれたラチェットセットホルダ(100)を設けたことを特徴とする。
まず、本実施の形態に適用される多段変速機10について図1ないし図15に基づいて説明する。
本多段変速機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。
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。
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。
なお、コッタ52cは、スプリングホルダ52hの内周凹部52haの内径を外径とし、コトロールロッド51の外周凹部51aの外径を内径とした中空円板状をなし、組み付けのため半割りにされている。
したがって、コトロールロッド51が軸方向に移動すると、左右のロストモーション機構52,53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。
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。
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の直方体状をした摺動部58b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。
なお、シフトドラム67は、変速用モータにより回動するようにしてもよい。
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。
なお、カウンタ歯車軸12の左側円筒部12bの軸端部は外径が縮径されて雄ねじ12eが形成されており、雄ねじ12eの軸方向内側には出力スプロケット32がスプライン嵌合するスプライン溝12sが形成されている。
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。
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。
シフトダウンも同様に滑らかに実行することができる。
まず、多段変速機10の分解手順について図16ないし図29に従って説明する。
図16は、機関ケース1から多段変速機10の被動変速歯車n群を軸支したカウンタ歯車軸12を、側壁1RRおよびシフトドラム67とともに取り出したものを、治具ベース80に支持させた状態を示している。
カウンタ歯車軸12は、中央円筒部12aに軸受カラー部材13を介して被動変速歯車nが軸支され、両側に嵌着されたワッシャ14L,14Rにより挟まれており、右側円筒部12cに嵌合されたベアリング7Rを介して側壁1RRに支持されている。
クランプ機構81の上下の挟持部81a,81bがカウンタ歯車軸12の左側円筒部12bを挟持して固定支持した状態で、カウンタ歯車軸12を水平にして治具ベース80が側壁1RRを摺動自在に支持している。
コントロールロッド操作子55が右方に引っ張られて移動すると、ベアリング56を介してコントロールロッド51が移動し、コントロールロッド51はロストモーション機構52,53を介して8本のカムロッドCを伴ってカウンタ歯車軸12の中空部から引き抜かれる(図17参照)。
引き抜かれたコントロールロッド51とカムロッドCは、組付けられた状態でシフトロッドホルダ82に囲繞されて、一体に取り扱うことができ、カウンタ歯車軸12の中空部に挿入および抜き出し等を容易にし、組立分解の作業性を良好にしている。
カウンタロッド85は、円筒部材であり、カウンタ歯車軸12の中空内周面に形成されたカムロッドCが摺動自在に嵌挿されていた8本のカム案内溝12gに代わりに嵌挿する突条85aが形成されており、端部にはプラグ部材86が嵌着されている。
なお、円筒本体87aの内周には左端寄りに鍔部87cが形成されており、カウンタロッド85の右端に嵌着されたプラグ部材86の突起部を嵌入して保持することができ、カウンタロッド85の右端を保持した状態でカウンタロッド85をカウンタ歯車軸12の中空部に挿入することができる。
第1ホルダベース87の円筒本体87aはカウンタ歯車軸12の中央円筒部12aと外周面が同一周面をなし、円筒本体87aの左端に保持された蓋部材92は右端の第1被動変速歯車n1に接する。
カウンタ歯車軸12とカウンタロッド85は第1ホルダベース87に支持され、被動変速歯車n群はアウタカラー90によって蓋部材92を介して支持される。
ギアホルダ91は、円錐筒状の周壁91aの小径の端部に中空の底壁91bが形成されたカップ状をしたもので、大径の開口側を下にして、大径の第1被動変速歯車n1から上に順に径を小さくした被動変速歯車n群に被せると、ギアホルダ91は中空の底壁91bが最上段の第6被動変速歯車n6の当接して支持され、被動変速歯車n群を周壁91aが囲繞し、蓋部材92が周壁91aの下側の大径の開口に蓋をする形となる。
なお、カウンタ歯車軸12の左側円筒部12bに圧入され中央円筒部12aの上側側壁面に接して固着されたワッシャ14Lが最上段の第6被動変速歯車n6を回転自在に軸支する軸受カラー部材13を上から押さえている。
カウンタ歯車軸12は下降して第1ホルダベース87の円筒本体87aに当接して支持される。
カウンタ歯車軸12からキャップ94およびワッシャ14Lを外し、スペーサ93も外すと、アウタカラー90とともに被動変速歯車n群が下降し、図25に示す状態となる。
第2ホルダベース95は、カウンタ歯車軸12の中央円筒部12aと同じ外径を有し左側円筒部12bの外径に略等しい内径を有する円筒本体95aと同円筒本体95aの一端がフランジ状に展開して台座95bとを形成している。
このように、アウタカラー90をカウンタロッド85と組み合わせて使用して、カウンタ歯車軸12に対して被動変速歯車n群とアウタカラー90とを交代して組み込みまたは取り外しすることができ、多段変速機の組立および分解作業を容易にすることができる。
また、被動変速歯車n群はギアホルダ91に収容され蓋部材92で蓋されて、一体として取り扱うことができるようにしているので、被動変速歯車n群のカウンタ歯車軸12への取り付けおよび取り外しを簡単にし、多段変速機の組立および分解作業を容易にしている。
図27は、この状態から第1ホルダベース87を取り外すとともに、カウンタロッド85をカウンタ歯車軸12の中空部から抜き取った状態を示している。
したがって、図28に示すように、カウンタ歯車軸12を第2ホルダベース95の円筒本体95aから上方に引き抜くと、アウタカラー90もカウンタ歯車軸12に係止して一緒になって離れる。
なお、カウンタ歯車軸12側も、中空部にカウンタロッド85を挿入することで、アウタカラー90をカウンタ歯車軸12の中央円筒部12aから取り外すことができるので、後はカウンタ歯車軸12の中央円筒部12aから各揺動爪部材R,ピン部材23,圧縮スプリング22,支軸ピン26を容易に分解することができる。
しかし、分解作業とは異なり、組立作業において、カウンタ歯車軸12の中央円筒部12aに揺動爪部材R,ピン部材23,圧縮スプリング22,支軸ピン26を組み付けるのが容易ではない。
そこで、揺動爪部材R等の組付け用の治具であるラチャットセットホルダ100を使用した。
第1被動変速歯車n1には4個の揺動爪部材Rが必要であるので、ラチャットセットホルダ100を回転して順次開口部100cを所要場所に合わせて揺動爪部材R等を組み込んでいく。
なお、組み込まれた揺動爪部材R等は外周をラチャットセットホルダ100の円筒本体100aの周壁で覆われて外れることはない。
ここで、カウンタロッド85を上からカウンタ歯車軸12の中空部に挿入して、揺動爪部材Rの係合爪部Rpを第2歯車軸12の外周面から内側に没しておき、次いでアウタカラー90を上方からラチャットセットホルダ100の上端の環状支持部100bに同軸に嵌合する(図32参照)。
したがって、図34に示すように、カウンタ歯車軸12を第2ホルダベース95の円筒本体95aから上方に引き抜くと、アウタカラー90もカウンタ歯車軸12に係止して一緒になって離れる。
このカウンタ歯車軸12側の状態は、前記図28に示す状態であり、一方で、同図28に示すように、台座95bで支持して立設した第2ホルダベース95の円筒本体95aにギアホルダ91を中空の底壁91bを下にして嵌合し、次いで、ギアホルダ91内に円筒本体95aに軸支されるように、軸受カラー部材13,第6被動変速歯車n6,軸受カラー部材13,第5被動変速歯車n5,…, ,…,第1被動変速歯車n1,軸受カラー部材13の順に重ねていき、最後に蓋部材92で蓋をすれば、被動変速歯車n群側が構成される。
以上のように、適切な治具を用いることで、多段変速機の組立および分解作業を容易にし、作業時間の短縮、作業労力の軽減を図ることができる。
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、
32…出力スプロケット、37…袋ナット、38…チェーン、
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、
80…治具ベース、81…クランプ機構、83…シフトロッドホルダ、85…カウンタロッド、86…プラグ部材、87…第1ホルダベース、87a…円筒本体、87c…鍔部、90…アウタカラー、90h…孔部、91…ギアホルダ、91a…周壁、91b…底壁、92…蓋部材、93…スペーサ、94…キャップ、95…第2ホルダベース、95a…円筒本体、100…ラチャットセットホルダ、100c…開口部。
Claims (5)
- 第1歯車(m)群を回転不能に軸支する第1歯車軸(11)と、
前記第1歯車軸(11)に平行に設けられ前記第1歯車(m)群と常時噛合う第2歯車(n)群を回転自在に軸支するとともに軸中心に中空部を有する第2歯車軸(12)と、
前記第2歯車軸(12)に揺動自在に支持されスプリング(22)により付勢されて前記第2歯車軸(12)の外周面より係合爪部(Rp)を突出して前記第2歯車(n)群の内周面に形成された係合凸部(31)に係合して前記第2歯車軸(12)と前記第2歯車(n)群を一体に回転させる揺動爪部材(R)と、
前記第2歯車軸(12)の軸中心側から外周に向かって進退自在に設けられ前記揺動爪部材(R)の前記係合爪部(Rp)を前記第2歯車軸(12)の外周面から内側に押し戻すピン部材(23)と、
前記第2歯車軸(12)の中空部に軸方向に摺動自在に設けられ前記ピン部材(23)を進退させるカム溝を有するカムロッド(C)と、
前記カムロッド(C)を軸方向に移動させるコントロールロッド(51)と、
を備えた多段変速機の組立及び分解用治具において、
前記カムロッド(C)と前記コントロールロッド(51)の代わりに前記第2歯車軸(12)の中空部に挿入されて全ての前記ピン部材(23)を前記第2歯車軸(12)の外周方向に押し出し全ての前記揺動爪部材(R)の前記係合爪部(Rp)を前記第2歯車軸(12)の外周面から内側に押し戻して全ての前記第2歯車(n)群と前記揺動爪部材(R)の係合を解除状態とするカウンタロッド(85)と、
前記第2歯車軸(12)の外周面に嵌合されるとともに前記揺動爪部材(R)の前記係合爪部(Rp)が前記第2歯車軸(12)の外周面より突出した際に前記係合爪部(Rp)が進入可能な孔部(90h)を設けたアウタカラー(90)と、
を備えたことを特徴とする多段変速機の組立及び分解用治具。 - 円錐筒状の周壁(91a)の小径の端部に中空の底壁(91b)が形成され前記第2歯車軸(12)に軸支される前記第2歯車(n)群を囲繞するギアホルダ(91)と、
前記ギアホルダ(91)の内部に前記第2歯車(n)群を収容して前記ギアホルダ(91)の大径の開口端に係止して蓋をする蓋部材(92)とを設けたことを特徴とする請求項1記載の多段変速機の組立及び分解用治具。 - 前記カムロッド(C)を前記コントロールロッド(51)に組付けた状態で周囲を囲繞するシフトロッドホルダ(83)を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の多段変速機の組立及び分解用治具。
- 前記第2歯車軸(12)と同じ外径を有した円筒本体(87a)を有し、前記円筒本体の外周に前記アウタカラー(90)をセットするとともに、前記円筒本体(87a)の端部内周に前記カウンタロッド(85)の端部を保持する鍔部(87c)を有した第1ホルダベース(87)を設けたことを特徴とする請求項2記載の多段変速機の組立及び分解用治具。
- 前記第2歯車軸(12)の外周に嵌合する円筒本体(100a)を有し、前記円筒本体(100a)の一開口端に前記揺動爪部材(R)の1個分が露出する開口部(100c)が切り欠かれたラチェットセットホルダ(100)を設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の多段変速機の組立及び分解用治具。
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