JP2015190599A - 内燃機関の変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】スラスト荷重を受けながら、減速機周辺の支持壁をなくしてメイン軸の軸長を短くできる内燃機関の変速機を提供する。【解決手段】内燃機関の変速機１のメイン軸１０周りには、プライマリドリブンギア８の内側に固着されると共にプライマリドリブンギア８とメイン軸１０との間に配置されるプライマリ軸受５と、プライマリ軸受５とメイン軸受３との間に配置されるカラー部材４とが、設けられる。メイン軸１０には、メイン軸受３を挟んでカラー部材４と反対側に、メイン軸受３に接する段部２が形成される。締結部材７の締め付けにより、筒部２２Ｃと、プライマリ軸受５のインナーレース５ｉと、カラー部材４と、メイン軸受３のインナーレース３ｉとが、段部２側に締結される。【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関の変速機に関し、特に、自動二輪車に適用される内燃機関の変速機に関する。

従来における内燃機関の変速機について、例えば特許文献１に、変速機の一次減速機周辺構造が開示されている。詳細には、クランク軸に設けられるプライマリドライブギアと、これに駆動されるプライマリドリブンギアと、プライマリドリブンギアとクラッチアウタ間に設けられる減速機ベアリングと、当該減速機ベアリングを支持するパワーユニットケースの壁部と、クラッチセンタからの動力を受け回転されるクラッチセンタ、およびクラッチセンタと一体に回転するメイン軸が開示されている。

特開２００７−７８０８６号公報

特許文献１に記載された構造においては、従来例には詳細に開示がないもののプライマリドライブギアとプライマリドリブンギアとは、はすば歯車となっているため、クランク軸が回転する際、プライマリドリブンギアはクラッチ側にスラスト荷重を受ける。このスラスト荷重を受けるため、従来例には上述した減速機ベアリングと減速機ベアリングを支持するパワーユニットケースの壁部が設定されている。そのため、従来例にはクラッチが設けられる変速機メイン軸の軸長が長くなる課題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、プライマリドライブギアとプライマリドリブンギアと間にスラスト荷重が発生する内燃機関の変速機において、スラスト荷重を受けながら、減速機周辺の支持壁をなくしてメイン軸の軸長を短くできる内燃機関の変速機を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
エンジンのクランク軸側に設けられるプライマリドライブギアに噛み合うとともに、変速機のメイン軸上に回転可能に設けられるプライマリドリブンギアと、
前記プライマリドリブンギアと一体に回転するクラッチアウタと、前記クラッチアウタと相対回転可能に設けられ、前記メイン軸と一体回転するとともに締結部材によって軸方向に締結されるクラッチセンタと、を有するクラッチと、
前記メイン軸と変速機ケース壁部との間に設けられるとともに、スラスト荷重を前記変速機ケース壁部に伝達可能なメイン軸受と、を備え、
前記プライマリドライブギアおよび前記プライマリドリブンギアが、はすば歯車として形成された内燃機関の変速機において、
前記メイン軸周りには、
前記プライマリドリブンギアの内側に固着されると共に前記プライマリドリブンギアと前記メイン軸との間に配置されるプライマリ軸受と、
前記プライマリ軸受と前記メイン軸受との間に配置されるカラー部材と、が設けられ、
前記メイン軸には、前記メイン軸受を挟んで前記カラー部材と反対側に、前記メイン軸受に接する段部が形成され、
前記締結部材の締め付けにより、前記クラッチセンタの筒部と、前記プライマリ軸受のインナーレースと、前記カラー部材と、前記メイン軸受のインナーレースとが、前記段部側に締結されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、
前記クラッチセンタ内には、周方向に沿って配されるダンパスプリングが設けられ、
前記ダンパスプリングの収容部が前記プライマリ軸受側へ膨出する膨出部となっており、
前記メイン軸周りには、前記クラッチセンタの筒部と前記プライマリ軸受との間にクラッチ内カラー部材が設けられたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の構成に加えて、
前記プライマリ軸受を収容する前記プライマリドリブンギアの軸受収容部には、前記プライマリ軸受の前記クラッチ側とは反対側の端面に当接するように径方向内側に延びるフランジ壁が設けられていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の構成に加えて、
前記カラー部材上には、前記プライマリドリブンギアと一体回転するとともに、前記カラー部材と相対回転可能なオイルポンプドライブスプロケットが設けられていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、クラッチセンタを取付ける締結部材によって、プライマリ軸受をカラー部材とメイン軸受を介してメイン軸の段部側に締め付けることができる。これにより、はすば歯車のプライマリドリブンギアにかかるスラスト荷重を、メイン軸受を介して元々設けられる変速機ケース壁部のメイン軸支持部で受けることができる。この結果、従来においては、軸方向で、プライマリドリブンギアとクラッチアウタとの間に設けられていた減速機のベアリングの支持壁を無くすことができ、一次減速機周辺のメイン軸の長さを短くすることができる。

請求項２の発明によれば、クラッチセンタの筒部とプライマリ軸受との間にクラッチ内カラー部材が設けられたことにより、クラッチセンタ内にスプリングダンパが配置される収容部を備えることで、クラッチセンタがプライマリ軸受側に膨出部を有する構造となり、クラッチセンタの筒部とプライマリ軸受との間隔が離れてしまうような構造であっても、締結部材による軸方向への締結荷重を、クラッチ内カラー部材を介してプライマリ軸受に伝えることができ、ひいては締結部材と段部との間の締め付けが可能になる。

請求項３の発明によれば、プライマリ軸受を収容するプライマリドリブンギアの軸受収容部に、プライマリ軸受のクラッチ側とは反対側の端面に当接するように径方向内側に延びるフランジ壁が設けられているので、メイン軸の軸方向に沿ってプライマリ軸受をクラッチ側に押圧可能になり、プライマリドリブンギアにかかるスラスト荷重をより確実にプライマリ軸受側に伝達することができる。

請求項４の発明によれば、カラー部材上に、プライマリドリブンギアと一体回転するとともに、カラー部材と相対回転可能なオイルポンプドライブスプロケットが設けられていることで、プライマリ軸受とメイン軸受間の狭いスペースに、オイルポンプのドライブスプロケットをコンパクトに配置することができる。

本発明に係る内燃機関の変速機の要部断面図である。 図１に示す変速機の一部を拡大した断面図である。

以下、本発明の実施形態の内燃機関の変速機について、図１および図２を参照して説明する。なお、図中の説明における上下左右等の表記については、図面内の符号の記載向きに図面を見たときのものとして記載する。

図１に示す変速機１は、例えば自動二輪車に設けられる所謂ツインクラッチ式の変速機１であって、エンジン（不図示）のクランク軸側からのエンジン出力が伝達されるメイン軸１０上（図中左側）にクラッチ２０が設けられている。すなわち、エンジン出力を伝達するプライマリドライブギア５０と噛み合うプライマリドリブンギア８は、変速機１のメイン軸１０上に設けられており、クラッチ２０は、クラッチアウタ２１と断続可能な第１クラッチ２０ａおよび第２クラッチ２０ｂを備える。

なお、プライマリドライブギア５０およびプライマリドリブンギア８は、その詳細については図示しないが、はすば歯車として形成されている。したがって、プライマリドライブギア５０とプライマリドリブンギア８との噛み合いによって、図１の矢印Ｓ１に示すように、プライマリドリブンギア８にクラッチ側へスラスト荷重が生じる。

また、メイン軸１０周りには、クラッチ２０が設けられた側とは反対側に、駆動ギア列１０ａが設けられており、メイン軸１０と平行に配置されたカウンタ軸９に、駆動ギア列１０ａに歯合可能な従動ギア列９ａが設けられている。

クラッチ２０は、例えば、メイン軸１０の内軸１２に断続可能な第１クラッチ２０ａとメイン軸１０の外軸１１に断続可能な第２クラッチ２０ｂとがプライマリドリブンギア８と一体に回転するクラッチアウタ２１内に収容されたツインクラッチ式の構造である。
なお、プレッシャープレート２６ａ，２６ｂ間において、軸方向に交互に配置されたクラッチプレート２８ａおよびクラッチディスク２８ｂによって動力伝達の断続がなされる。このプレッシャープレート２６ａ，２６ｂは、クラッチセンタ２２により保持されている。詳細には、クラッチセンタ２２は、その筒部２２Ｃが、内側筒部２２Ｃａと外側筒部２２Ｃｂとを有して、メイン軸１０の軸周りに径方向に重なるように配置されている。そして、筒部２２Ｃ（２２Ｃａ，２２Ｃｂ）の両端部から径方向外側に向かって延出されたサポートフランジ２２Ａｆ，２２Ｂｆを備えている。このサポートフランジ２２Ａｆ，２２Ｂｆおよび筒部２２Ｃにより、プレッシャープレート２６ａ，２６ｂが保持されている。また、プレッシャープレート２６ａ，２６ｂ間の油圧室２５内にはリターンプリング２４が設けられている。

また、クラッチセンタ２２内には、周方向に沿って配されるダンパスプリング２７が設けられている。したがって、クラッチセンタ２２は、ダンパスプリング２７を収容するための収容部２２Ｄが設けられており、この収容部２２Ｄは、軸方向に大きな空間を必要とし、プライマリ軸受５側へ膨出する膨出部２２Ｄｄとなっている。

プライマリドリブンギア８とメイン軸１０との間には、プライマリドリブンギア８をメイン軸１０に軸支するプライマリ軸受５が設けられている。本実施形態においては、プライマリ軸受５は、例えば、左右に並んだ一対のボールベアリングとして設けられている。したがって、プライマリドリブンギア８は、アウターレース５ｕとインナーレース５ｉとの間にボール５ｂを有するボールベアリングによりメイン軸１０の軸周りに回転自在に取り付けられている。また、このプライマリ軸受５は、プライマリドリブンギア８の内側の軸受収容部８ａに圧入されている。すなわち、プライマリ軸受５のアウターレース５ｕが軸受収容部８ａの内壁面に圧入されて確実に固着されている。

この軸受収容部８ａには、軸方向の一端側（クラッチとは反対側）において、軸径内方側へ円周状に延出されたフランジ壁８ｆが設けられている。したがって、フランジ壁８ｆは、軸受収容部８ａ内に圧入されたプライマリ軸受５のアウターレース５ｕの側端面５ｗに対して、接触可能に突出した構造であり、メイン軸１０の軸方向に沿ってプライマリ軸受５をクラッチ２０側に押圧することができる。これにより、プライマリドリブンギア８がプライマリドライブギア５０から受けたスラスト荷重がプライマリ軸受５により確実に伝達される。

以下、メイン軸１０周りにおいて、プライマリ軸受５を挟んでクラッチ２０とは反対側、言い換えると、図１および図２においてプライマリ軸受５よりも図中右側に配置される部材について説明する。

先ず、プライマリ軸受５を挟んでクラッチ２０とは反対側には、このプライマリ軸受５に接するカラー部材４が設けられている。このカラー部材４の外周面には、円周方向に突出した外面リブ４ａが形成されている。この外面リブ４ａは、プライマリドリブンギア８との間にオイルポンプドライブスプロケット１７の軸方向位置を規制するように突設されている。なお、このオイルポンプドライブスプロケット１７は、横断面が略Ｌ字形状に形成されており、その一端側（図中左側）においてカラー部材４の外表面から外方に立ち上がった大径端部１７ｅが形成されており、この大径端部１７ｅが、プライマリドリブンギア８の内周側側壁（本実施形態においては、フランジ壁８ｆのすぐ外側）に設けられた係合凹部８ｂに係合している。この係合により、オイルポンプドライブスプロケット１７は、プライマリドリブンギア８と一体回転する。また、大径端部１７ｅとは反対側（図中右側）に設けられた歯部にチェーン３５が掛け渡されていることにより、このチェーン３５を介して図示しないオイルポンプが駆動される。

また、プライマリ軸受５との間にカラー部材４を挟むように、かつプライマリ軸受５とは反対側には、カラー部材４の一端側（図中右側）に接するようにメイン軸１０を、変速機ケース壁部４０に軸支するメイン軸受３が設けられている。このメイン軸受３は、メイン軸１０と変速機ケース壁部４０との間に配置されている。また、メイン軸受３は、アウターレース３ｕとインナーレース３ｉとの間にボール３ｂを有するボールベアリングとして設けられ、カラー部材４とは反対側においては、メイン軸受３が大径に形成されている段部２に接触して位置規制されている。さらに詳細には、変速機ケース壁部４０のメイン軸１０周りのメイン軸支持部４１に形成された段部４２に、メイン軸受３のアウターレース３ｕがクラッチ側で受け止められ、一方、メイン軸受３のインナーレース３ｉが段部２を受けている。

以下、メイン軸１０周りにおいて、プライマリ軸受５よりもクラッチ２０側、すなわち、図１および図２においてプライマリ軸受５よりも図中左側に配置される部材について説明する。

プライマリ軸受５の隣には、プライマリ軸受５に、その一端部（図中の右側端部）が接するようにクラッチ内カラー部材６が設けられている。このクラッチ内カラー部材６の他端部（図中の左側端部）が、クラッチセンタ２２の筒部２２Ｃの一端部２２Ｃｈ（図中の右側端部）と接するように配置されている。
また、クラッチセンタ２２の筒部２２Ｃは、その他端部２２Ｃｉ（図中の左側端部）を位置規制する例えばナットからなる締結部材７が軸端部１１ｅ（本実施形態においては外軸１１の軸端部）に締め付けられている。

このように、本実施形態においては、締結部材７の締結により、段部２と締結部材７との間に、メイン軸受３のインナーレース３ｉと、カラー部材４と、プライマリ軸受５のインナーレース５ｉと、クラッチ内カラー部材６と、筒部２２Ｃの内側筒部２２Ｃａとが軸方向に並んで締め付けられる。

本実施形態の作用、すなわちプライマリドリブンギアにかかるスラスト荷重の変速機ケースでの受け方について説明する。
前掲のように、プライマリドライブギア５０およびプライマリドリブンギア８は、はすば歯車として構成されるため、プライマリドライブギア５０とプライマリドリブンギア８との噛み合いによって、プライマリドリブンギア８にクラッチ側へスラスト荷重が生じる（図１、図２の矢印Ｓ１）。スラスト荷重Ｓ１は、プライマリドリブンギア８の内側の軸受収容部８ａに圧入されたプライマリ軸受５のアウターレース５ｕに伝わり、ボール５ｂを介して、インナーレース５ｉに伝わる（図２のスラスト荷重Ｓ２）。ここで、プライマリ軸受５のインナーレース５ｉと、クラッチ内カラー部材６と、クラッチセンタ２２の内側筒部２２Ｃａと、カラー部材４と、メイン軸受３のインナーレース３ｉとは、メイン軸１０（外軸１１）の段部２側へ、締結部材7によって締め付けられている。そのため、プライマリ軸受５のインナーレース５ｉに伝えられるスラスト荷重Ｓ２は、メイン軸受３のインナーレース３ｉにかかる（図２のスラスト荷重Ｓ３）。このスラスト荷重Ｓ３は、メイン軸受３のボール３ｂを介してアウターレース３ｕへと伝わり（図２のスラスト荷重Ｓ４）、変速機ケース壁部４０のメイン軸支持部４１に形成された段部４２にて受け止められる。

本実施形態においては、前掲のように、クラッチセンタ２２を取付ける締結部材７によって、プライマリ軸受５をカラー部材４とメイン軸受３を介してメイン軸１０の段部２側に締め付けることができる。これにより、はすば歯車のプライマリドリブンギア８にかかるスラスト荷重を、メイン軸受３側に伝えることができ、例えば元々設けられる変速機ケース壁部４０のメイン軸支持部４１で、プライマリドリブンギア８にかかるスラスト荷重を受けることができる。この結果、従来においては、軸方向で、プライマリドリブンギア８とクラッチアウタ２１との間に設けられていた減速機の軸受の支持壁を無くすことができ、一次減速機周辺のメイン軸１０の長さを短くすることができる。

また、本実施形態においては、クラッチセンタ２２の筒部２２Ｃとプライマリ軸受５との間にクラッチ内カラー部材６が設けられたことにより、例えば、クラッチセンタ２２内にダンパスプリング２７を収容する収容部２２Ｄの膨出部２２Ｄｄが、プライマリ軸受５側に膨出するような構造、すなわち、クラッチセンタ２２の筒部２２Ｃとプライマリ軸受５との間隔が離れてしまうような構造であっても、締結部材７による軸方向への締結荷重を、クラッチ内カラー部材６を介してプライマリ軸受５に伝えることができる。したがって、締結部材７と段部２との間に隙間が生じることがなく締め付けが可能になる。

また、本実施形態においては、プライマリ軸受５を収容するプライマリドリブンギア８の軸受収容部８ａに、プライマリ軸受５のクラッチ２０側とは反対側の一端面に対面するように径方向内側に延びるフランジ壁８ｆが設けられている。この構造によれば、メイン軸１０の軸方向に沿ってプライマリ軸受５をクラッチ２０側に押圧可能になり、プライマリドリブンギア８にかかるスラスト荷重をより確実にプライマリ軸受５側に伝達することができる。

さらに、本実施形態においては、カラー部材４上に、プライマリドリブンギア８と一体回転するとともに、カラー部材４と相対回転可能なオイルポンプドライブスプロケット１７が設けられている。この構造によれば、プライマリ軸受５とメイン軸受３間の狭いスペースに、オイルポンプのドライブスプロケット１７をコンパクトに配置することができる。

なお、図２に拡大して示すように、筒部２２Ｃの内側筒部２２Ｃａの一端側（図中左側）の外周面には、円周に沿って溝２２ｇが形成されており、この溝２２ｇに止め輪３１が嵌め込まれている。したがって、止め輪３１により、クラッチセンタ２２の外側筒部２２Ｃｂが軸端方向（図中左方向）に抜けないように止められている。また、外側筒部２２Ｃｂのサポートフランジ２２Ｂｆの径方向内方寄りで外側面には、突起部２３ｄが形成されている。この突起部２３ｄは、止め輪３１の径方向直ぐ外側に突出されており、止め輪３１の外れ防止機能を備えている。
また、内側筒部２２Ｃａの内側壁面２２Ｃａｗと外側筒部２２Ｃｂの先端壁面２２Ｃｂｗとの間には皿バネ３３が配置されている。この皿バネ３３により、クラッチセンタ２２における内側筒部２２Ｃａと外側筒部２２Ｃｂとの間に適度の摩擦力を発生させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、適宜変更できる。例えば、前掲の実施形態においては、ツインクラッチ式の変速機に本発明を適用したが、これに限るものではない。また、本発明における軸受については、前掲の実施形態では、玉軸受を用いたが、これになんら限定されるものではなく種々の軸受を用いることができる。

１ 変速機
２ 段部
３ メイン軸受
３ｉ，５ｉ インナーレース
３ｕ，５ｕ アウターレース
４ カラー部材
６ クラッチ内カラー部材
７ 締結部材
８ プライマリドリブンギア
８ａ 軸受収容部
８ｆ フランジ壁
１０ メイン軸
１７ オイルポンプドライブスプロケット
２１ クラッチアウタ
２０ クラッチ
２２ ラッチセンタ
２２Ｃ 筒部
２２Ｄ 収容部
２２Ｄｄ 膨出部
２７ ダンパスプリング
４０ 変速機ケース壁部
５０ プライマリドライブギア

Claims (4)

1. エンジンのクランク軸側に設けられるプライマリドライブギア（５０）に噛み合うとともに、変速機（１）のメイン軸（１０）上に回転可能に設けられるプライマリドリブンギア（８）と、
   前記プライマリドリブンギア（８）と一体に回転するクラッチアウタ（２１）と、前記クラッチアウタ（２１）と相対回転可能に設けられ、前記メイン軸（１０）と一体回転するとともに締結部材（７）によって軸方向に締結されるクラッチセンタ（２２）と、を有するクラッチ（２０）と、
   前記メイン軸（１０）と変速機ケース壁部（４０）との間に設けられるとともに、スラスト荷重を前記変速機ケース壁部（４０）に伝達可能なメイン軸受（３）と、を備え、
   前記プライマリドライブギア（５０）および前記プライマリドリブンギア（８）が、はすば歯車として形成された内燃機関の変速機（１）において、
   前記メイン軸（１０）周りには、
   前記プライマリドリブンギア（８）の内側に固着されると共に前記プライマリドリブンギア（８）と前記メイン軸（１０）との間に配置されるプライマリ軸受（５）と、
   前記プライマリ軸受（５）と前記メイン軸受（３）との間に配置されるカラー部材（４）と、が設けられ、
   前記メイン軸（１０）には、前記メイン軸受（３）を挟んで前記カラー部材（４）と反対側に、前記メイン軸受（３）に接する段部（２）が形成され、
   前記締結部材（７）の締め付けにより、前記クラッチセンタ（２２）の筒部（２２Ｃ）と、前記プライマリ軸受（５）のインナーレース（５ｉ）と、前記カラー部材（４）と、前記メイン軸受（３）のインナーレース（３ｉ）とが、前記段部（２）側に締結される
   ことを特徴とする内燃機関の変速機（１）。
2. 前記クラッチセンタ（２２）内には、周方向に沿って配されるダンパスプリング（２７）が設けられ、
   前記ダンパスプリング（２７）の収容部（２２Ｄ）が前記プライマリ軸受（５）側へ膨出する膨出部（２２Ｄｄ）となっており、
   前記メイン軸（１０）周りには、前記クラッチセンタ（２２）の筒部（２２Ｃ）と前記プライマリ軸受（５）との間にクラッチ内カラー部材（６）が設けられた
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の変速機（１）。
3. 前記プライマリ軸受（５）を収容する前記プライマリドリブンギア（８）の軸受収容部（８ａ）には、前記プライマリ軸受（５）の前記クラッチ（２０）側とは反対側の端面に当接するように径方向内側に延びるフランジ壁（８ｆ）が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の変速機（１）。
4. 前記カラー部材（４）上には、前記プライマリドリブンギア（８）と一体回転するとともに、前記カラー部材（４）と相対回転可能なオイルポンプドライブスプロケット（１７）が設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の変速機（１）。

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