JP2016186357A - パワーユニットの変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シフトモータに要求されるシフトフォークの移動に要するトルクを減じ、シフトモータの小型化や足操作の省力化・スムース化を図る。
【解決手段】パワーユニットＰの変速装置は、メイン軸と、カウンタ軸と、シフタギアと、外周面にリード溝73が形成される円筒状のシフトドラム70と、シフタギアに係合されるフォーク部83およびシフトドラム70のリード溝73に係止されるピン部87が設けられる複数のシフトフォーク80と、シフトドラム70の軸方向に平行に配設され、シフトフォーク80を軸方向に移動可能に支持するシフトフォーク軸74とを備えている。そして、シフトフォーク80は、フォーク部83が設けられる本体部81を備え、シフトフォーク80のピン部87は、本体部81とは別体で設けられ、本体部81に回動可能に支持される。
【選択図】図６

Description

本発明は、パワーユニットの変速装置に関するものである。

特許文献１には、主軸と、カウンタ軸と、各軸の軸方向に摺動可能に取付けられる摺動可能ギヤと、表面にガイド溝が形成されるシフトドラムと、シフトドラムのガイド溝に係合凸部および摺動可能ギヤ係合するガイド爪が設けられたシフトフォークと、を備え、シフト制御モータによって回転駆動されるシフトドラムのガイド溝に案内されて、シフトフォークが摺動可能ギヤを摺動させて変速段が確立される自動マニュアル変速機（ＡＭＴ）の構成が開示されている。

この構成では、変速の際、シフトフォークの係合凸部（ピン部）は、シフトドラムのガイド溝（リード溝）の内側面に当接し、内側面を滑って移動する。そのため、ピン部とリード溝の内側面には滑りの摩擦による抵抗が生じている。シフト制御モータ（シフトモータ）には、シフトドラム等を介してシフトフォークを移動させて摺動可能ギアを摺動させるために十分なトルクが要求されるところ、この摩擦による抵抗は、その必要なトルクに影響を与える場合がある。
近年、パワーユニットの小型化のために、シフトモータの小型化が要求されている。しかし、シフトモータを小型化するためには、シフトモータに要求されるトルクを下げる必要があり、シフトフォークの移動に要するトルクを減らすことが求められている。
また、ＡＭＴ車に限らず、シフトペダルを足で操作するタイプの小型車両用変速機においても、足操作をより省力かつスムースに行うために、足操作に要求されるトルクを減らすことが求められている。

特開２００９−１５６３７５号公報

本発明は、前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、シフトモータや足操作に要求されるシフトフォークの移動に要するトルクを減じ、シフトモータの小型化や足操作の省力化およびスムース化を図ることにある。

前記課題を解決するため、本発明に係るパワーユニットの変速装置は、複数の駆動ギアが支持されるメイン軸と、複数の被動ギアが支持されるカウンタ軸と、前記駆動ギアおよび前記被動ギアが有するシフタギアと、外周面にリード溝が形成される円筒状のシフトドラムと、前記シフタギアに係合されるフォーク部および前記シフトドラムの前記リード溝に係止されるピン部が設けられる複数のシフトフォークと、前記シフトドラムの軸方向に平行に配設され、前記シフトフォークを軸方向に移動可能に支持するシフトフォーク軸と、を備え、
前記シフトドラムの前記リード溝に案内されて軸方向に移動する前記シフトフォークが、前記シフタギアを軸方向に移動させることにより変速段が確立されるパワーユニットの変速装置において、
前記シフトフォークは、前記フォーク部が設けられる本体部を備え、
前記シフトフォークの前記ピン部は、前記本体部とは別体で設けられ、前記本体部に回動可能に支持されることを特徴とする。

前記構成によれば、シフトフォークのピン部は、シフトモータの回転駆動力や足操作により回動されるシフトドラムのリード溝に案内される際、リード溝の壁面を転がりながら移動する。そのため、ピン部とリード溝の壁面との間に生じる摩擦が、従来の滑りによる摩擦から転がりによる摩擦に変更される。したがって、シフトフォークの軸方向への移動に必要な力を減ずることが可能となり、シフトフォークの軸方向への移動に必要なトルクを減じ、シフトモータの小型化や、足操作の省力化およびスムース化を図ることができる。

前記構成において、前記ピン部は、軸受部材を介して前記本体部に回動可能に支持してもよい。
この構成によれば、ピン部が回動する際に生ずるピン部と本体部との摩擦が、軸受部材により大きく減少し、ピン部が回動し易くなる。そのため、ピン部とリード溝の内壁面との間に生じる転がりによる摩擦の摩擦力が減少し、シフトフォークの移動に必要なシフトモータや足操作のトルクをさらに減ずることが可能となり、更なるシフトモータの小型化や、足操作の省力化およびスムース化を図ることができる。

前記構成において、前記本体部に、前記シフトフォーク軸が挿通される軸挿通孔を形成し、前記シフトドラムの軸方向視で、前記ピン部の軸中心線は、前記軸挿通孔の中心と前記シフトドラムの軸中心とを結ぶ線とは重ならない位置にずれるとよい。

この構成によれば、本体部に軸受部材を配置するスペースの自由度が増し、さらにピン部をより回動させ易くすることができる。また、軸挿通孔の中心とシフトドラムの軸中心とを結ぶ線からピン部がずれることにより、軸挿通孔に挿通されるシフトフォーク軸とシフトドラムとの間隔を短くすることが可能となり、軸受部材とシフトフォーク軸の両方を配置しながら、シフトドラムの周辺の構造をコンパクトにすることができる。

前記構成において、前記本体部に、前記ピン部が挿通されるピン挿通孔を形成し、前記ピン挿通孔は、前記軸受部材が取付けられる軸受取付部と、一端に設けられ、前記軸受取付部よりも内径が拡径された拡径部と、前記軸受取付部と前記拡径部とを繋ぐ段部と、を備え、前記ピン部は、軸部と、該軸部の一部に設けられ、該軸部の外径よりも拡径されたフランジ部と、を備え、前記ピン挿通孔に挿通された前記ピン部を、前記フランジ部を前記段部に当接させ、前記フランジ部を挟んで前記段部の反体側に止め輪を設けることにより、前記本体部に取付けてもよい。

この構成によれば、ピン部の軸方向の大きさを抑えつつ、ピン部を簡易な構成で本体部に取付けることができる。

前記構成において、前記シフトフォークの前記本体部に、前記軸挿通孔の一開口端部が、前記シフトフォーク軸に沿って前記シフトフォーク軸の軸方向に向って延出し、略円筒状の延出部を形成してもよい。

この構成によれば、本体部に対して、軸挿通孔の中心とシフトドラムの軸中心とを結ぶ線を中心として回転しようとするモーメントが働いた場合に、シフトフォークに押付けられる軸挿通孔の内周面の面積を大きくし、このモーメントにより生じる力を分散させることができる。そのため、シフトドラムの周辺の構造をコンパクトにしつつ、シフトフォークの移動をスムースにすることができる。

本発明によれば、ピン部とリード溝の内側面との間に生じる摩擦抵抗が、滑りによる摩擦抵抗から転がりによる摩擦抵抗に変更され、シフトフォークの移動に必要なシフトモータのトルクを減少させ、シフトモータの小型化や、足操作の省力化およびスムース化を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係るパワーユニットの変速装置を搭載した自動二輪車を左側方から概略視した左側面図である。 図１のパワーユニットを左側方から概略視した左側面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図３の変速機の拡大図である。 シフトドラムのリード溝の展開図である。 図４のVI−VI線断面図である。 図６の一部を拡大した拡大断面図である。 リード溝内を移動するピン部の動きを簡略化して説明する説明図である。 本発明の一実施の形態の変形例に用いられるシフトフォークの断面図である。

本発明の一実施の形態に係るパワーユニットＰの変速装置４について、図を参照して説明する。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、前後左右上下の向きは本発明に係るパワーユニットを、車両、特に自動二輪車に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。図中、矢印ＦＲは前方、ＲＥは後方、ＲＨは右方、ＬＨは左方、ＵＰは上方、ＤＷは下方を、それぞれ示す。

図１に示されるように、自動二輪車１の車体フレーム10は、前部に配置されるヘッドパイプ11と、ヘッドパイプ11から後方斜め下方に向けて延出し、途中湾曲して後方へ向けて延びるメインフレーム12と、メインフレーム12の後端から下方へ向けて延出するセンターフレーム13と、センターフレーム13の上部から後方へむけて延出するシートステー14と、センターフレーム13の後部とシートステー14の後部とに架け渡されるミッドステー15と、ヘッドパイプ11から下方へ向けて延出するダウンフレーム16と、を備えている。

ヘッドパイプ11には、下端部で前輪18を回転自在に支持するフロントフォーク17が操向可能に支持されている。フロントフォーク17の上端部には、操向ハンドル19が連結されている。センターフレーム13には、ピボット軸20を介してスイングアーム21が搖動可能に支持されている。スイングアーム21の後端には、後輪軸22を介して後輪23が回転自在に支持されている。

シートステー14の上方には乗員用シート24が取付けられ、乗員用シート24の前方であってメインフレーム12の上方には燃料タンク25が搭載されている。

自動二輪車１には、後輪23を駆動させるパワーユニットＰが、車体フレーム10に設けられる複数の取付けブラケット10ａに支持されて、クランク軸32の回転軸線Ｌ１を左右方向に指向させて搭載されている。パワーユニットＰの出力軸（カウンタ軸42）に嵌着される駆動スプロケット42ａと、後輪軸22に嵌着される従動スプロケット22ａとの間には、無端状のチェーン26が架渡されている。

図２に示されるように、パワーユニットＰは、水冷式二気筒四ストロークサイクル内燃機関（以下、内燃機関という）３と、内燃機関３の後方に連結される変速装置４とを備えている。
パワーユニットＰは、クランク軸32を回転自在に支持するクランクケース31と、変速装置４の変速機40を収容する変速機ケース61とが、クランクケース31を前半部、変速機ケース61を後半部として前後に一体的に形成されるユニットケース30を備えている。ユニットケース30は、上クランクケース半体部31Ｕと上変速機ケース半体部61Ｕとが一体に形成される上ユニットケース半体部30Ｕと、下クランクケース半体部31Ｄと下変速機ケース半体部61Ｄとが一体に形成される下ユニットケース半体部30Ｄとからなる上下割に構成されている。

上クランクケース半体部31Ｕの上部には、前方斜め上方に向けてシリンダブロック34、シリンダヘッド35、ヘッドカバー36が順次重ねられ、前傾して突設されている。
下ユニットケース半体部30Ｄの下側はオイルパン37で塞がれている。
ユニットケース30の右側は、右ユニットケースカバー38Ｒにより覆われ、ユニットケース30の左側は、左ユニットケースカバー38Ｌ（図３参照）により覆われている。

クランク軸32は、上クランクケース半体部31Ｕと下クランクケース半体部31Ｄとに、図示されない軸受を介して挟まれ、クランクケース31に回転自在に支持されている。

図３に示されるように、内燃機関３の駆動力を所定の変速段に変速する変速装置４は、常時噛合い式の変速機40と、変速機40の変速段を操作する変速操作機構60と、クラッチ機構53と、を備えている。

変速機40は、入力軸たるメイン軸41、出力軸たるカウンタ軸42、メイン軸41およびカウンタ軸42に設けられる歯車群50を備えている。

図２および図４に示されるように、メイン軸41は、上変速機ケース半体部61Ｕに、クランク軸32の後方斜め上方において、クランク軸32の回転軸線Ｌ１と平行に配設されている。メイン軸41は、左端がボールベアリング43を介して上変速機ケース半体部61Ｕに、中央がボールベアリング44を介して上変速機ケース半体部61Ｕに、右端がボールベアリング45を介して右ユニットケースカバー38Ｒに、それぞれ回転可能に支持されている。

カウンタ軸42は、メイン軸41の後方斜め下方位置において、上下変速機ケース半体部61Ｕ，61Ｄに挟まれてメイン軸41と平行になるように配設されている。カウンタ軸42は、左端がボールベアリング46を貫通し、左端寄りがボールベアリング46を介して、右端がニードルベアリング47を介して、上下変速機ケース半体部61Ｕ，61Ｄに挟まれ、変速機ケース61に回転自在に支持されている。カウンタ軸42の左端には、駆動スプロケット42ａが嵌合されている。

図４に示されるように、メイン軸41は、長いメイン軸内軸41Ａと、メイン軸外軸41Ｂと、クラッチ部外軸41Ｃとからなっている。
メイン軸外軸41Ｂは、メイン軸内軸41Ａの中央から左半部中央にかけてニードルベアリング48を介して相対回転可能に覆っている。
クラッチ部外軸41ｃは、メイン軸内軸41ａの中央から右端寄りにかけてニードルベアリング49を介して相対回転可能に覆っている。

メイン軸41には、一速から六速までの変速比の六個の駆動ギアｍ１〜ｍ６が、カウンタ軸42には一速から六速までの六個の被動ギアｃ１〜ｃ６が、それぞれ設けられている。駆動ギアｍ１〜ｍ６と被動ギアｃ１〜ｃ６は、右側から二速、六速、四速、三速、五速、一速の順に対応するギアが配列されて互いに噛合い、駆動ギアｍ１〜ｍ６と被動ギアｃ１〜ｃ６とにより歯車群50が構成されている。偶数変速段の駆動ギアｍ２，ｍ４，ｍ６は、メイン軸外軸41Ｂに、奇数変速段の駆動ギアｍ１，ｍ３，ｍ５はメイン軸内軸41Ａに、それぞれ設けられている。

図４において、駆動ギアｍ１〜ｍ６と被動ギアｃ１〜ｃ６の符号に付した添え字ｘは、軸４１と一体成型された固定ギアを、添え字ｗは、支持される軸４１，４２に対して相対回転可能に支持されるフリーギアを、添え字ｓは、支持される軸４１，４２と一体に回転し、軸方向に移動可能なシフタギアを、それぞれ表している。
すなわち、一速駆動ギアｍ１および二速駆動ギアｍ２は固定ギアであり、五速駆動ギアｍ５、六速駆動ギアｍ６、一速被動ギアｃ１、二速被動ギアｃ２、三速被動ギアｃ３および四速被動ギアｃ４はフリーギアであり、三速駆動ギアｍ３、四速駆動ギアｍ４、五速被動ギアｃ５および六速被動ギアｃ６はシフタギアである。

各シフタギアｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６と、各シフタギアｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６に隣接する各フリーギアｍ５，ｍ６，ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４との間には、ドグクラッチ51が設けられており、シフタギアｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６が隣接するフリーギアｍ５，ｍ６，ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４に近接した際にドグクラッチ51が噛合うことで両ギアが相互に相対回転不能に接続される。

各シフタギアｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６の外周面には、後述するシフトフォーク80のフォーク部83が係合されるフォーク溝52が周方向に沿ってそれぞれ形成されている。

メイン軸41の右半部には、クラッチ部外軸41Ｃの中央に相対回転不能に嵌合されているプライマリ従動ギア54を挟んで配設される第一油圧クラッチ53Ａおよび第二油圧クラッチ53Ｂからなるクラッチ機構53が設けられている。
クランク軸32の動力は、クランク軸32に嵌合されるプライマリ駆動ギア33と、プライマリ従動ギア54を介して、クラッチ機構53へ伝達され、第一油圧クラッチ53Ａと第二油圧クラッチ53Ｂが油圧回路55により選択的に接続されることにより、クランク軸32からメイン軸内軸41Ａとメイン軸外軸41Ｂへと動力が伝達されるようになっている。

図３に示されるように、変速操作機構60は、シフトモータ62、減速ギア機構63、シフトスピンドル64、マスターアーム65、間欠送り機構66、シフトドラム70、シフトフォーク軸74およびシフトフォーク80を備えている。シフトモータ62の回転駆動力が減速ギア機構63で減速されてシフトスピンドル64を回動させ、シフトスピンドル64と一体に回動するマスターアーム65を介して間欠送り機構66がシフトドラム70を間欠的に回動させることでシフトフォーク80を移動させ、変速機40の各シフタギアｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６を軸方向に移動させて変速機40の変速段を切替えるようになっている。

シフトモータ62は、下変速機ケース半体部61Ｄの左側方の左ユニットケースカバー38Ｌに取付けられている。減速ギア機構63は、下変速機ケース半体部61Ｄと左ユニットケースカバー38Ｌとの間に設けられ、シフトモータ62のモータ軸62ａに一体に形成される駆動ギア63ａ、大小のギアからなる第一、第二ギア63ｂ，63ｃおよびシフトスピンドル64に嵌着される被動ギア63ｄから構成される。
シフトスピンドル64は、左右端部寄りを下変速機ケース半体部61Ｄに軸受を介して回動自在に支持されている。シフトスピンドル64の右端部寄りにはマスターアーム65が溶接され、シフトスピンドル64とマスターアーム65は、一体に回動するようになっている。

図３に示されるように、シフトドラム70は、内部が中空の円筒状に形成されている。シフトドラム70は、メイン軸41の下方において、クランク軸32の回転軸線Ｌ１と平行となるように、右端部がボールベアリング71を介して、左端部がニードルベアリング72を介して、それぞれ下変速機ケース半体部61Ｄに回動自在に支持されている。
シフトドラム70の右端部には、シフトドラム70を間欠的に回動させる間欠送り機構66が設けられている。間欠送り機構66は、ピン66ａを介してマスターアーム65と連結されている。

図３および図５に示されるように、シフトドラム70の径方向外周面には、四つのリード溝73が設けられている。図５に示されるように、リード溝73は、シフトドラム70の外周面70ａからシフトドラム70の径方向内側に凹んで形成される空間の右壁面73Ａ、左壁面73Ｂおよび底壁面73Ｃの三つの壁面により三方を囲われるととともに、部分的にシフトドラム70の軸方向にオフセットしつつ、シフトドラム70の周方向に沿うようなパターンに形成されている。前記したオフセットする部位には、リード溝73の左右壁面73Ａ，73Ｂにおいて、シフトドラム70の軸方向に対して斜めになる斜壁面73Ｄが形成されている。
なお、図５において、Ｐ(ｎ-ｎ)等の符号は、変速機40のギアポジションを表しており、括弧内の左の数字は奇数段、右の数字は偶数段のギアのポジションをそれぞれ示している。また、破線の円は、後述するシフトフォーク80のピン部87を示している。

図２および図３を参酌して、シフトドラム70の上方および左方には、シフトフォーク軸74が、両端を下変速機ケース半体部61Ｄに嵌着されて、シフトドラム70と平行に支持されている。シフトフォーク軸74には、四つのシフトフォーク80がそれぞれ軸方向に移動可能に支持されている。

図６に示されるように、シフトフォーク80は、本体部81と、本体部81とは別体で設けられるピン部87とを備えている。
本体部81は、シフトフォーク軸74が挿通される軸挿通孔82ａが形成される基部82と、基部82からシフトフォーク軸74と直交する方向に向けて二叉に延出するフォーク部83と、基部82を挟んで基部82のフォーク部83とは反対側に設けられるピン取付部84と、を備えている。
図３も参照して、フォーク部83は、シフタギアｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６に形成されるフォーク溝52に、係合されている。

図７に示されるように、ピン取付部84には、ピン部87が挿通されるピン挿通孔85が、シフトドラム70の軸方向視で、シフトドラム70の軸中心70ｘに向って貫通して設けられている。ピン挿通孔85は、軸受部材86が取付けられる軸受取付部85ｃと、軸受取付部85ｃよりも内径が拡径された拡径部85ｅと、軸受取付部85ｃと拡径部85ｅとを繋ぐ段部85ｄと、を備えている。

拡径部85ｅは、ピン挿通孔85の端部85ａ，85ｂのうち、シフトドラム側端部85ａとは反対側の端部85ｂに設けられている。拡径部85ｅの、ピン挿通孔85が貫通する方向（以下、貫通方向という）における中央には、径方向外側に向けて凹む凹部85ｇが、拡径部85ｅの周方向に亘って形成されている。
軸受取付部85ｃは、ピン挿通孔85の端部85ａ，85ｂのうち、シフトドラム側端部85ａからその反対側の端部85ｂに設けられる拡径部85ｅに向って設けられている。軸受取付部85ｃの貫通方向の中央には、径方向内側に突出して縮径された凸部85ｆが形成されている。軸受取付部85ｃには、凸部85ｆを両端側から挟み込むようにして軸受部材である二つのニードルベアリング86が取付けられている。

ピン部87は、円柱状に形成される軸部87ｃと、軸部87ｃの外径よりも拡径されたフランジ部87ｄと、を備えている。フランジ部87ｄは、軸部87ｃの基端部87ｂに設けられている。フランジ部87ｄの外径は、ピン挿通孔85の拡径部85ｅの内径より小さく、軸受取付部85ｃの内径より大きく形成されている。

ピン部87は、ピン挿通孔85の拡径部85ｅ側から挿入され、軸部87ｃがニードルベアリング86を介して軸受取付部85ｃに支持される。すなわち、ピン部87は、本体部81にニードルベアリング86を介して回動可能に支持されている。

ピン部87のフランジ部87ｄは、先端部側の面87ｄ１がピン挿通孔85の段部85ｄに当接し、ピン部87の先端部87ａ側への移動が規制されている。また、ピン部87のフランジ部87ｄの基端部側の面87ｄ２は、貫通方向において、拡径部87ｅの凹部87ｇよりもシフトドラム70側に位置し、凹部85ｇに嵌装される止め輪89により、ピン部87の基端部87ｂ側への移動が規制されている。すなわち、ピン部87は、フランジ部87ｄが段部85ｄに当接され、フランジ部87ｄを挟んで段部85ｄの反対側に止め輪89が設けられることで本体部81に取付けられている。
なお、止め輪89と、ピン部87のフランジ部87ｄとの間には、ワッシャ88が介装されており、止め輪89とピン部87の摩耗を抑制し、ピン部87の回動を補助している。

このように、ピン部87は、フランジ部87ｄが、ピン挿通孔85に形成された段部85ｄと止め輪89とに挟まれるという簡素な構成で、本体部81に取付けられている。そのため、ピン部87の軸方向の長さを、拡径部87ｅの途中までに抑えることができ、ピン部87の軸方向の長さを短くすることができる。

図６に示されるように、ピン部87の先端部87ａは、ピン挿通孔85のシフトドラム側端部85ａからシフトドラム70側へ突出し、シフトドラム70のリード溝73に係止されている。図５も参照して、ピン部87の先端部87ａと、リード溝73の右壁面73Ａ、左壁面73Ｂおよび底壁面73Ｃとの間には、僅かに隙間が設けられている。そして、シフトドラム70の回動によりピン部87がシフトドラムのリード溝73のパターンに応じて案内されることでシフトフォーク80がシフトフォーク軸74上を軸方向に移動するようになっている。

図６および図７に示されるように、シフトドラム70の軸方向視で、ピン部87は、ピン部87の軸中心線Ｌ３がシフトドラム70の軸中心70ｘを向いて、本体部81に支持されている。このピン部87の軸中心線Ｌ３は、本体部81に形成される軸挿通孔82ａの中心８２ａｘ（すなわちシフトフォーク軸74の軸中心74ｘ）とシフトドラム70の軸中心70ｘとを結ぶ線（以下、軸中心間線という）Ｌ２とは重ならない位置にずれている。そして、ピン部87は、シフトドラム70の軸方向視で、シフトフォーク軸74と、シフトドラム70の周方向において並ぶように配置されている。

ピン部87の軸中心線Ｌ３を、軸中心間線Ｌ２に重ねる場合、ピン部87やニードルベアリング86等を、軸挿通孔82ａとシフトドラム70との間に配置しなければならず、軸中心間線Ｌ２が長くなり、軸受部材86の配置スペースの確保が難しい。しかし、前記構成をとることで、本体部81に、軸受部材（ニードルベアリング）86とシフトフォーク軸74の両方を配置しながら、軸中心間線Ｌ２の長さを短くし、シフトドラム70の周辺の構造をコンパクトにすることができるようになっている。また、軸受部材（ニードルベアリング）86の配置の自由度が増し、ピン部87の回動をよりスムースに行うことができるようになっている。

図８を参照して、このように構成されるシフトフォーク80の、ピン部87の動作について、シフトドラム70が、ニュートラル位置Ｐ(n-n)の状態から一速位置Ｐ(1-n)の状態へと回動する場合を例に説明する。

図８において、実線の円は、シフトドラム70が回動前のピン部87の先端部87ａを示しており、破線の円は、シフトドラム70が回動中のピン部87の先端部87ａを示している。なお、ピン部87の動作を明確にするため、ピン部87には黒点を仮想的に描いている。

シフトドラム70が、図８において白抜き矢印で示すシフトアップ方向に回転すると、ピン部87は、リード溝73に対して相対的に移動し、リード溝73の右壁面73Ａの斜壁面73Ｄに当接する。そして、ピン部87は、図中で反時計回りに回転しながらリード溝73の斜壁面73Ｄを転がる。このピン部87の回転は、ピン部87が斜壁面73Ｄと当接する間続き、ピン部87は、一速位置Ｐ(1-n)に移動する。このようにして、ピン部87は、シフトドラム70の回動方向と、当接する斜壁面73Ｄの向きに応じて、回転方向を変えながら斜壁面73Ｄを転がるようになっている。

従来のシフトフォークは、ピン部と本体部が一体に形成されており、ピン部は、斜壁面73Ｄをスライドする。このとき、ピン部の外周面とリード溝の斜壁面73Ｄとの間には、滑りによる摩擦（以下、滑り摩擦という）が生じる。
これに対し、本実施の形態では、ピン部87は、斜壁面73Ｄを転がる。このとき、ピン部87の外周面とリード溝73の斜壁面73Ｄとの間には、転がりによる摩擦（以下、転がり摩擦という）が生じる。一般に、転がり摩擦の方が、滑り摩擦よりも摩擦係数が小さいため、本実施の形態では、従来と比較してシフトフォーク80を軸方向へ移動させるのに必要な力、すなわちシフトモータ62のトルクを、小さくすることができる。

以上、詳細に説明した本発明の一実施の形態に係るパワーユニットＰの変速装置４においては、以下の効果を奏する。
シフトフォーク80は、フォーク部83が設けられる本体部81と、本体部81とは別体で設けられ、本体部81に回動可能に支持されるピン部87と、を備えている。シフトフォーク80のピン部87は、シフトモータ62の回転駆動力により回動されるシフトドラム70のリード溝73に案内される際、リード溝73の斜壁面73Ｄを転がりながら移動する。そのため、ピン部87とリード溝73の斜壁面73Ｄとの間に生じる摩擦が、従来の滑り摩擦から転がり摩擦に変更される。一般に、転がり摩擦の方が、滑り摩擦よりも摩擦係数が小さいため、シフトフォーク80の軸方向への移動に必要なシフトモータ62のトルクを減ずることが可能となり、シフトモータ62の小型化を図ることができる。

ピン部87は、ニードルベアリング86を介して本体部81に回動可能に支持されている。そのため、ピン部87が回動する際に生ずるピン部87と本体部81との摩擦が、ニードルベアリング86により大きく減少し、ピン部87が回動し易くなる。そのため、ピン部87とリード溝73の斜壁面73Ｄとの間に生じる転がりによる摩擦の摩擦力が減少し、シフトフォーク80の軸方向への移動に必要なシフトモータ62のトルクをさらに減ずることが可能となり、更なるシフトモータ62の小型化を図ることができる。

シフトドラム70の軸方向視で、ピン部87の軸中心線Ｌ３は、軸中心間線Ｌ２とは重ならない位置にずれている。そのため、ニードルベアリング86等の軸受部材の配置の自由度が増し、ピン部87の回動をよりスムースに行うことができる。また、ピン部87やニードルベアリング86等を、軸挿通孔82ａの中心82ａｘとシフトドラム70の軸中心70ｘとの間に配置した場合と比較して、軸中心間線Ｌ２の長さを短くすることができる。このため、本体部81に、ニードルベアリング86とシフトフォーク軸74の両方を配置しながら、シフトドラム70の周辺の構造をコンパクトにすることができる。

ピン部87は、ピン部87に形成されたフランジ部87ｄが、ピン挿通孔85の段部85ｄと、ピン挿通孔85の拡径部85ｅに嵌装される止め輪89により軸方向の移動が規制されて取付けられている。そのため、ピン部87の軸方向の大きさを抑えつつ、ピン部87を簡易な構成で本体部81に取付けることができる。

ところで、前述の通り、シフトフォーク80のピン部の軸中心線Ｌ３は、軸中心間線Ｌ２とは重ならない位置にずれているが、この配置は、別の観点の効果をも奏する。本実施の形態のような変速機40を備えるパワーユニットＰは、仕様に応じてサイズの異なるシフトドラムやシフトフォークが採用されることがある。また、特許文献１に示されるような、一般的なシフトフォークでは、ピン部は軸中心間線上に沿うようにシフトフォークに一体に形成される。このような一般的なシフトフォークでは、図６に仮想線（二点鎖線）で示されるように、ピン部ｐｉと基部82との間には、補強用のボス部ｂｉが基部に一体に形成される。そして、シフトドラム70の外周面70ａとボス部ｂｉとの間には、適切な隙間Ｇ１が設定される必要がある。
ここで、パワーユニットの仕様によっては、シフトドラム70とシフトフォークのボス部ｂｉが大型化して、隙間Ｇ１を適切に設けることができない場合がある。このような場合に、本実施の形態のように、シフトフォーク80のピン部87の軸中心線Ｌ３が、軸中心間線Ｌ２とは重ならない位置にずれて配置されることで、シフトドラム70、シフトフォーク軸74およびシフトフォーク80の配置を、本実施の形態のごとくコンパクトに成立させることができる。なお、その際、ピン部が一体または別体であることは問わない。

以上、本発明の実施の形態について図を参照して説明したが、実施の形態は上記の説明の内容に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。

例えば、拡径部85ｅをピン挿通孔85のシフトドラム側端部85ａに設けてもよい。この場合、フランジ部87ｄをピン部87の基端部87ｂではなく先端部87ａ寄りに設け、止め輪89をフランジ部87ｄのシフトドラム70側に設けて、ピン部87を本体部81に取付ける構成となる。この場合、ピン部87の基端部87ｂ側の長さを短くすることができる。

また、本実施の形態においては、変速装置５は、シフトモータ62を備えたＡＭＴの構成となっているが、シフトモータ62および減速ギア機構63に代えて、足で操作を行うシフトペダルがシフトスピンドル64に設けられたマニュアル変速機の構成であってもよい。この場合、足操作に要求されるトルクを減少させることが可能となり、足操作の省力化・スムース化を図ることができる。

また、図９に本実施の形態の変形例として示されるように、シフトフォーク180の本体部181は、基部182に形成された軸挿通孔182ａの一開口端部（本変形例では右開口端部）が、シフトフォーク軸74に沿ってシフトフォーク軸74の軸方向に向って延出し、略円筒状に形成される延出部190を有していてもよい。なお、シフトフォーク180における、基部182以外の構成は、第一の実施の形態と同様の構成となっている。
ピン部87の軸中心線Ｌ３は、軸中心間線Ｌ２から前方にずれている。そのため、シフト操作時にピン部87がリード溝73に案内されて軸方向に移動するときに、シフトフォーク180の本体部181には、軸中心間線Ｌ２を中心として回転しようとするモーメントが働く。本変形例では、シフトフォーク180に延出部190が形成されることで、シフトフォーク180は、基部182だけでなく延出部190によって、軸方向に長くシフトフォーク180に支持されることとなる。そのため、前述したモーメントが働いた場合に、シフトフォーク軸74に押付けられる軸挿通孔182ａの内周面の面積を大きくし、このモーメントにより生じる力を分散させることができる。

Ｐ…パワーユニット、Ｌ２…軸中心間線、Ｌ３…軸中心線、ｍ１〜ｍ６…駆動ギア、ｃ１〜ｃ６…被動ギア、ｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６…シフタギア
４…変速装置、41…メイン軸、42…カウンタ軸、62…シフトモータ、70…シフトドラム、70ｘ…軸中心、73…リード溝、74…シフトフォーク軸、80，180…シフトフォーク、81，181…本体部、82ａ，182ａ…軸挿通孔、82ａｘ，182ａｘ…中心、83…フォーク部、85…ピン挿通孔、85ｃ…軸受取付部、85ｄ…段部、85ｅ…拡径部、86…軸受部材、87…ピン部、87ｄ…フランジ部、89…止め輪、190…延出部。

Claims (5)

1. 複数の駆動ギア(ｍ１〜ｍ６)が支持されるメイン軸(41)と、複数の被動ギア(ｃ１〜ｃ６)が支持されるカウンタ軸(42)と、前記駆動ギア(ｍ１〜ｍ６)および前記被動ギア(ｃ１〜ｃ６)が有するシフタギア(ｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６)と、外周面にリード溝(73)が形成される円筒状のシフトドラム(70)と、前記シフタギア(ｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６)に係合されるフォーク部(83)および前記シフトドラム(70)の前記リード溝(73)に係止されるピン部(87)が設けられる複数のシフトフォーク(80，180)と、前記シフトドラム(70)の軸方向に平行に配設され、前記シフトフォーク(80，180)を軸方向に移動可能に支持するシフトフォーク軸(74)と、を備え、
   前記シフトドラム(70)の前記リード溝(73)に案内されて軸方向に移動する前記シフトフォーク(80，180)が、前記シフタギア(ｍ３，ｍ４，ｃ５，ｃ６)を軸方向に移動させることにより変速段が確立されるパワーユニット(Ｐ)の変速装置(４)において、
   前記シフトフォーク(80，180)は、前記フォーク部(83)が設けられる本体部(81，181)を備え、
   前記シフトフォーク(80，180)の前記ピン部(87)は、前記本体部(81，181)とは別体で設けられ、前記本体部(81，181)に回動可能に支持されることを特徴とするパワーユニットの変速装置。
2. 前記ピン部(87)は、軸受部材(86)を介して前記本体部(81，181)に回動可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載のパワーユニットの変速装置。
3. 前記本体部(81，181)には、前記シフトフォーク軸(74)が挿通される軸挿通孔(82ａ，182ａ)が形成され、
   前記シフトドラム(70)の軸方向視で、前記ピン部(87，187)の軸中心線(Ｌ３)は、前記軸挿通孔(82ａ，182ａ)の中心(82ａｘ，182ａｘ)と前記シフトドラム(70)の軸中心(70ｘ)とを結ぶ線(Ｌ２)とは重ならない位置にずれていることを特徴とする請求項２に記載のパワーユニットの変速装置。
4. 前記本体部(81)には、前記ピン部(87)が挿通されるピン挿通孔(85)が形成され、
   前記ピン挿通孔(85)は、前記軸受部材(86)が取付けられる軸受取付部(85ｃ)と、一端に設けられ、前記軸受取付部(85ｃ)よりも内径が拡径された拡径部(85ｅ)と、前記軸受取付部(85ｃ)と前記拡径部(85ｅ)とを繋ぐ段部(85ｄ)と、を備え、
   前記ピン部(87)は、軸部(87ｃ)と、該軸部(87ｃ)の一部に設けられ、該軸部(87ｃ)の外径よりも拡径されたフランジ部(87ｄ)と、を備え、
   前記ピン挿通孔(85)に挿通された前記ピン部(87)は、前記フランジ部(87ｄ)が前記段部(85ｄ)に当接され、前記フランジ部(87ｄ)を挟んで前記段部(85ｄ)の反対側には止め輪(89)が設けられることにより、前記本体部に取付けられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のパワーユニットの変速装置。
5. 前記シフトフォーク(180)の前記本体部(181)には、前記軸挿通孔(182ａ)の一開口端部が、前記シフトフォーク軸(74)に沿って前記シフトフォーク軸(74)の軸方向に向って延出し、略円筒状の延出部(190)が形成されることを特徴とする請求項３に記載のパワーユニットの変速装置。

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