JP2017067114A - 変速装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で、シフトフォークの作動性確保と配置スペースの小型化とを両立し易くした変速装置を提供する。【解決手段】シフトドラム42の回転に応じてシフター31R,31C,31Lをスライドさせる複数のシフトフォーク51R,51C,51Lを備える変速装置において、隣接するシフトフォーク51R,51C及び51Lの基端部55R,55C及び55L同士が、シフター31R,31C及び31Lのスライド方向に対して垂直方向に重なるとともに、スライド方向に摺動自在に設けられている。【選択図】図3
Description
本発明は、複数のシフトフォークを備える変速装置に関する。
自動二輪車などの鞍乗型車両は、複数のシフトフォークがシフトフォーク支持軸上に並べて配置された変速装置を具備する構成が一般的である。
この種の変速装置には、隣り合うシフトフォークの係合腕部の位相を異にするとともに、各シフトフォークのシフトフォーク支持軸に嵌合された嵌合部の少なくとも係合腕部が存する位置であって該係合腕部の両側におけるシフトフォーク支持軸との嵌合代を、他の位置の嵌合代よりも大きくした構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この構成によれば、移動時におけるシフトフォークの倒れを抑制し、シフトフォーク間の距離を短縮できる。
この種の変速装置には、隣り合うシフトフォークの係合腕部の位相を異にするとともに、各シフトフォークのシフトフォーク支持軸に嵌合された嵌合部の少なくとも係合腕部が存する位置であって該係合腕部の両側におけるシフトフォーク支持軸との嵌合代を、他の位置の嵌合代よりも大きくした構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この構成によれば、移動時におけるシフトフォークの倒れを抑制し、シフトフォーク間の距離を短縮できる。
ところで、従来の構成は、シフトフォークの嵌合腕部の位相を異にする必要があり、また、シフトフォーク支持軸に嵌合する嵌合部に延出部を設ける必要があるので、構造が複雑化し易い。
そこで、本発明は、簡易な構成で、シフトフォークの作動性確保と配置スペースの小型化とを両立し易くした変速装置を提供することを目的としている。
そこで、本発明は、簡易な構成で、シフトフォークの作動性確保と配置スペースの小型化とを両立し易くした変速装置を提供することを目的としている。
上述した課題を解決するために、本発明は、シフトドラム(42)の回転に応じてシフター(31R,31C,31L)をスライドさせる複数のシフトフォーク(51R,51C,51L)を備える変速装置において、前記複数のシフトフォーク(51R,51C,51L)は、前記シフトドラム(42)のリード溝(42R,42C,42L)に係合するピン部(53R,53C,53L)を備えた基端部(55R,55C,55L)と、前記基端部(55R,55C,55L)に連結され、前記シフター(31R,31C,31L)を把持する爪部(57R,57C,57L)とをそれぞれ備え、隣接する前記シフトフォーク(51R,51C,51L)の基端部(55R,55C,55L)同士が、前記シフター(31R,31C,31L)のスライド方向に対して垂直方向に重なるとともに、前記スライド方向に摺動自在であることを特徴とする。
上記構成において、前記シフトフォーク(51R,51C,51L)は、同一の軸線(L1)上に3本並べて配置され、中央の前記シフトフォーク(51C)の基端部(55C)は、両側の前記シフトフォーク(51R,51L)の基端部(55R,55L)の外周面に、前記スライド方向に摺動自在に嵌合する筒形状に形成されても良い。
また、上記構成において、前記両側のシフトフォーク(51R,51L)の基端部(55R,55L)に挿入され、前記両側のシフトフォーク(51R,51L)を前記スライド方向に摺動自在に支持するシフトフォーク支持軸(43)を備えても良い。
また、上記構成において、前記両側のシフトフォーク(51R,51L)の基端部(55R,55L)における前記中央のシフトフォーク(51C)と反対側の端部(55RR、55LL)は、当該変速装置を収容するケース(3)に、前記スライド方向に摺動自在に支持されても良い。
また、上記構成において、前記両側のシフトフォーク(51R,51L)の基端部(55R,55L)は、前記スライド方向に延びる肉抜き穴(55RH,55LH)を備える筒形状に形成され、前記肉抜き穴(55RH,55LH)の大きさが、前記両側のシフトフォーク(51R,51L)間で異なっても良い。
本発明では、隣接するシフトフォークの基端部同士が、各シフトフォークがスライドさせるシフターのスライド方向に対して垂直方向に重なるとともに、スライド方向に摺動自在であるので、隣接する前記シフトフォークを前記スライド方向に近づけて配置することができる。これにより、簡易な構成で、シフトフォークの作動性確保と配置スペースの小型化とを両立し易くなる。
また、前記シフトフォークは、同一の軸線上に3本並べて配置され、中央の前記シフトフォークの基端部は、両側の前記シフトフォークの基端部の外周面に、前記スライド方向に摺動自在に嵌合する筒形状に形成されるので、中央のシフトフォークを、両側のシフトフォークだけに支持させるとともに、中央のシフトフォークの基端部と両側のシフトフォークの基端部とが重なる分、各基端部の剛性を高め易くなる。これによって、シフトフォークの作動性をより向上させ易くなる。
また、前記両側のシフトフォークの基端部に挿入され、前記両側のシフトフォークを前記スライド方向に摺動自在に支持するシフトフォーク支持軸を備えるので、中央のシフトフォークが、両側のシフトフォークの基端部とシフトフォーク支持軸とからなる二重軸に支持され、中央のシフトフォークの基端部の肉厚を抑えつつ各シフトフォークの支持剛性を確保し易くなる。これによっても、シフトフォークの作動性確保と配置スペースの小型化とを両立し易くなる。
また、前記両側のシフトフォークの基端部における前記中央のシフトフォークと反対側の端部は、当該変速装置を収容するケースに、前記スライド方向に摺動自在に直接支持されるので、シフトフォーク支持軸を不要にして部品点数を削減できるとともに、シフトフォーク支持軸を介しての相互間のスラスト影響が防止され、シフトフィーリングを向上できる。
また、前記両側のシフトフォークの基端部は、前記スライド方向に延びる肉抜き穴を備える筒形状に形成され、前記肉抜き穴の大きさが、前記両側のシフトフォーク間で異なるので、肉抜き穴が大きい方を撓みやすくすることができる。これにより、両側のシフトフォークの一方と中央のシフトフォークとの間の撓みに伴う摩擦力の変化を異ならせて所定の変速時の作動性を向上させ易くなる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態に係る変速装置Mを備えたパワーユニット1の内部構造を示した図である。
このパワーユニット1は、自動二輪車などの鞍乗型車両に搭載されるパワーユニットであり、内燃機関を構成するエンジンEと変速装置Mとを一体に備えている。エンジンEは、クランク軸2を回転自在に支持するクランクケース3と、クランクケース3に連結されるシリンダ部4とを備えている。
シリンダ部4には、クランク軸2にコンロッド11を介してピストン12が摺動自在に配置されている。なお、図1中、符号12Aは、ピストン12が摺動するシリンダ室であり、符号13は、シリンダ室12A内の混合気に点火する点火プラグの先端が臨むプラグ穴である。本実施形態では、シリンダ室12Aが並列に配置されたエンジン(例えば、並列二気筒エンジン)に構成されている。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態に係る変速装置Mを備えたパワーユニット1の内部構造を示した図である。
このパワーユニット1は、自動二輪車などの鞍乗型車両に搭載されるパワーユニットであり、内燃機関を構成するエンジンEと変速装置Mとを一体に備えている。エンジンEは、クランク軸2を回転自在に支持するクランクケース3と、クランクケース3に連結されるシリンダ部4とを備えている。
シリンダ部4には、クランク軸2にコンロッド11を介してピストン12が摺動自在に配置されている。なお、図1中、符号12Aは、ピストン12が摺動するシリンダ室であり、符号13は、シリンダ室12A内の混合気に点火する点火プラグの先端が臨むプラグ穴である。本実施形態では、シリンダ室12Aが並列に配置されたエンジン(例えば、並列二気筒エンジン)に構成されている。
クランク軸2は、軸方向の両端部及び中間部に設けた複数の軸受2Aにより、クランクケース3に回転自在に支持されている。なお、このパワーユニット1は、クランク軸2を車幅方向に沿わせて配置される。
クランク軸2の一端部(図1の右端部)には、クランク軸2の回転を出力するカムシャフト駆動スプロケット15が固定される。カムシャフト駆動スプロケット15には、カムチェーン16が巻回され、このカムチェーン16を介してシリンダ室12Aへの吸排気を制御する不図示の動弁機構が駆動される。また、クランク軸2の他端部(図1の左端部)には、発電機17が設けられる。発電機17の車幅方向外側は、発電機カバー18で覆われる。
クランク軸2の一端部(図1の右端部)には、クランク軸2の回転を出力するカムシャフト駆動スプロケット15が固定される。カムシャフト駆動スプロケット15には、カムチェーン16が巻回され、このカムチェーン16を介してシリンダ室12Aへの吸排気を制御する不図示の動弁機構が駆動される。また、クランク軸2の他端部(図1の左端部)には、発電機17が設けられる。発電機17の車幅方向外側は、発電機カバー18で覆われる。
変速装置Mは、常時噛合式のマニュアル変速装置であり、以下、変速装置Mの各部を説明する。クランクケース3内には、クランク軸2と平行にメイン軸21とカウンタ軸22とが設けられている。クランク軸2、メイン軸21及びカウンタ軸22には、クランク軸2の回転をメイン軸21及びカウンタ軸22の順に伝達す歯車伝達機構が設けられる。
クランク軸2における発電機17と反対側(カムシャフト駆動スプロケット15側)には、メイン軸21を回転させるクランク側駆動歯車2Bが固定され、クランク側駆動歯車2Bは、メイン軸21のメイン軸側被動歯車21A(ドリブンギア)に噛み合う。メイン軸21は、両端に設けられた軸受21Cを介して回転自在に支持される。メイン軸側被動歯車21Aは、メイン軸21上にメイン軸21と相対回転自在に設けられるとともに、変速クラッチ24に接続されており、この変速クラッチ24を介してメイン軸側被動歯車21Aの回転がメイン軸21へと伝達される。これによって、クランク軸2の回転がメイン軸21へと伝達される。
クランク軸2における発電機17と反対側(カムシャフト駆動スプロケット15側)には、メイン軸21を回転させるクランク側駆動歯車2Bが固定され、クランク側駆動歯車2Bは、メイン軸21のメイン軸側被動歯車21A(ドリブンギア)に噛み合う。メイン軸21は、両端に設けられた軸受21Cを介して回転自在に支持される。メイン軸側被動歯車21Aは、メイン軸21上にメイン軸21と相対回転自在に設けられるとともに、変速クラッチ24に接続されており、この変速クラッチ24を介してメイン軸側被動歯車21Aの回転がメイン軸21へと伝達される。これによって、クランク軸2の回転がメイン軸21へと伝達される。
変速クラッチ24は、駆動回転部材であるクランク軸2と、被動回転部材であるメイン軸21との間に設けられ、これらの間の動力伝達を断接可能(断続可能とも言う)にする機構である。メイン軸21とカウンタ軸22との間には、変速歯車群が跨って配置される。カウンタ軸22の両端部は、軸受22Cにより回転自在に支持される。
変速歯車群は、メイン軸21に配列された6速分の駆動歯車m1〜m6と、カウンタ軸22に配列された6速分の被動歯車c1〜c6とからなる。各駆動歯車m1〜m6及び被動歯車c1〜c6は、対応する変速段同士で互いに噛み合うことで、各変速段に対応する変速歯車対(歯車の組み合わせ)を構成する。各変速歯車対は、1速から6速の順に減速比が小さくなる(高速ギヤとなる)。
変速歯車群は、メイン軸21に配列された6速分の駆動歯車m1〜m6と、カウンタ軸22に配列された6速分の被動歯車c1〜c6とからなる。各駆動歯車m1〜m6及び被動歯車c1〜c6は、対応する変速段同士で互いに噛み合うことで、各変速段に対応する変速歯車対(歯車の組み合わせ)を構成する。各変速歯車対は、1速から6速の順に減速比が小さくなる(高速ギヤとなる)。
最も変速比の大きい1速歯車対m1,c1は、メイン軸側被動歯車21Aが支持されるメイン軸21の一端側(図1の右側)に配置され、2速歯車対m2,c2は、メイン軸21の他端側(図1の左側)に配置される。1速歯車対m1,c1と2速歯車対m2,c2との間には、一端側から順に、5速歯車対m5,c5、4速歯車対m4,c4、3速歯車対m3,c3、及び6速歯車対m6,c6が順に配置される。
カウンタ軸22の他端側の端部(図1の左端部)には、スプロケット22Sが取り付けられ、このスプロケット22Sにはチェーン23が巻回される。このチェーン23は、カウンタ軸22の回転(パワーユニット1の回転出力に相当)を駆動輪(一般的に後輪)に伝達する。これにより、パワーユニット1の出力により駆動輪が駆動される。
カウンタ軸22の他端側の端部(図1の左端部)には、スプロケット22Sが取り付けられ、このスプロケット22Sにはチェーン23が巻回される。このチェーン23は、カウンタ軸22の回転(パワーユニット1の回転出力に相当)を駆動輪(一般的に後輪)に伝達する。これにより、パワーユニット1の出力により駆動輪が駆動される。
メイン軸21上の3速駆動歯車m3及び4速駆動歯車m4は、一体に構成されるとともにメイン軸21にスプライン結合され、隣接する5速駆動歯車m5及び6速駆動歯車m6の間にて、メイン軸21を軸方向に移動自在である。この一体の3速駆動歯車m3及び4速駆動歯車m4は、メイン軸21に沿って軸方向両側に移動することにより隣接する5速駆動歯車m5及び6速駆動歯車m6のそれぞれと係合し、メイン軸21の回転を、5速駆動歯車m5又は6速駆動歯車m6に伝達可能である。
これによって、3速駆動歯車m3及び4速駆動歯車m4は、5速又は6速の変速状態に切り替えるシフター(シフターギアとも称する、以下、「5速・6速シフター31C」と適宜に表記する。)として機能する。
これによって、3速駆動歯車m3及び4速駆動歯車m4は、5速又は6速の変速状態に切り替えるシフター(シフターギアとも称する、以下、「5速・6速シフター31C」と適宜に表記する。)として機能する。
カウンタ軸22上の5速被動歯車c5と6速被動歯車c6とは、それぞれカウンタ軸22にスプライン結合され、カウンタ軸22を軸方向に移動自在である。
5速被動歯車c5は、隣接する1速被動歯車c1及び4速被動歯車c4の間にて、カウンタ軸22を軸方向に移動することにより、1速被動歯車c1及び4速被動歯車c4のそれぞれと係合し、カウンタ軸22の回転を、1速被動歯車c1又は4速被動歯車c4に伝達可能である。
これによって、5速被動歯車c5は、1速又は4速の変速状態に切り替えるシフター(以下、「1速・4速シフター31R」と適宜に表記する。)として機能する。
5速被動歯車c5は、隣接する1速被動歯車c1及び4速被動歯車c4の間にて、カウンタ軸22を軸方向に移動することにより、1速被動歯車c1及び4速被動歯車c4のそれぞれと係合し、カウンタ軸22の回転を、1速被動歯車c1又は4速被動歯車c4に伝達可能である。
これによって、5速被動歯車c5は、1速又は4速の変速状態に切り替えるシフター(以下、「1速・4速シフター31R」と適宜に表記する。)として機能する。
また、6速被動歯車c6は、隣接する2速被動歯車c2及び3速被動歯車c3の間にて、カウンタ軸22を軸方向に移動することにより、2速被動歯車c2及び3速被動歯車c3のそれぞれと係合し、カウンタ軸22の回転を、2速被動歯車c2又は3速被動歯車c3に伝達可能である。
これにより、6速被動歯車c6は、2速又は3速の変速状態に切り替えるシフター(以下、「2速・3速シフター31L」と適宜に表記する。)として機能する。
これにより、6速被動歯車c6は、2速又は3速の変速状態に切り替えるシフター(以下、「2速・3速シフター31L」と適宜に表記する。)として機能する。
これらシフター31C、31R及び31Lは、図1の最下部に示した変速切換機構41によって軸方向にスライドされ、これによって、変速装置Mの変速段が、1速〜6速及びニュートラルの状態に切り替えられる。なお、この変速装置Mの構造は、従来の常時噛合式のマニュアル変速装置の構造を広く適用可能である。
変速切換機構41は、上記軸21〜22に平行に設けられたシフトドラム42と、このシフトドラム42に設けられたリード溝42R,42C及び42Lに従って各シフター31C、31R及び31Lのスライド方向にそれぞれ移動する複数(3本)のシフトフォーク51R,51C及び51Lとを備えている。なお、リード溝42R,42C及び42Lは、カム溝とも称する。これらシフトフォーク51R,51C及び51Lは、上記軸21〜22と平行な軸線L1に沿って並べて配置されている。
シフトドラム42は、クランクケース3に左右一対の軸受46によって回転自在に支持され、シフトドラム42の回転量を制御するラチェット機構47を介してシフトスピンドル48に連結されている。
シフトドラム42は、クランクケース3に左右一対の軸受46によって回転自在に支持され、シフトドラム42の回転量を制御するラチェット機構47を介してシフトスピンドル48に連結されている。
シフトスピンドル48は、乗員のシフト操作に応じて回転する。なお、この変速装置Mは常時噛合式であるために、変速切換機構41によるシフト動作を行う際には乗員のクラッチ操作に応じて変速クラッチ24が切断状態とされる。また、この変速切替機構41及び変速クラッチ24を駆動するアクチュエータを設け、このアクチュエータにより変速切替機構41及び変速クラッチ24を駆動するように構成しても良い。
図2は、シフトフォーク51R,51C及び51Lを周辺構成と共に示した図である。
各シフトフォーク51R,51C及び51Lは、シフトドラム42に形成されたリード溝42R,42C及び42Lのいずれかに係合するピン部53R,53C及び53Lを備えた基端部55R,55C及び55Lと、基端部55R,55C及び55Lに連結され、いずれかのシフター51R,51C及び51Lを把持する爪部57R,57C及び57Lとをそれぞれ一体に備えている。
中央のシフトフォーク51Cは、爪部57Cによりメイン軸21上の5速・6速シフター31Cを把持し、ピン部53Cによりシフトドラム42中央のリード溝42Cに沿って移動することにより、5速・6速シフター31Cをスライド方向に作動させる。
各シフトフォーク51R,51C及び51Lは、シフトドラム42に形成されたリード溝42R,42C及び42Lのいずれかに係合するピン部53R,53C及び53Lを備えた基端部55R,55C及び55Lと、基端部55R,55C及び55Lに連結され、いずれかのシフター51R,51C及び51Lを把持する爪部57R,57C及び57Lとをそれぞれ一体に備えている。
中央のシフトフォーク51Cは、爪部57Cによりメイン軸21上の5速・6速シフター31Cを把持し、ピン部53Cによりシフトドラム42中央のリード溝42Cに沿って移動することにより、5速・6速シフター31Cをスライド方向に作動させる。
右側のシフトフォーク51Rは、爪部57Rによりカウンタ軸22上の1速・4速シフター31Rを把持し、ピン部53Rによりシフトドラム42右側のリード溝42Rに沿って移動することにより、1速・4速シフター31Rをスライド方向に作動させる。
左側のシフトフォーク51Lは、爪部57Lによりカウンタ軸22上の2速・3速シフター31Lを把持し、ピン部53Lによりシフトドラム42左側のリード溝42Lに沿って移動することにより、2速・3速シフター31Lをスライド方向に作動させる。
左側のシフトフォーク51Lは、爪部57Lによりカウンタ軸22上の2速・3速シフター31Lを把持し、ピン部53Lによりシフトドラム42左側のリード溝42Lに沿って移動することにより、2速・3速シフター31Lをスライド方向に作動させる。
なお、図2は、ニュートラルの場合の各シフトフォーク51R,51C及び51Lの位置を示すとともに、各シフトフォーク51R,51C及び51Lの移動範囲を二点鎖線で示している。ニュートラルは、各シフター31R,31C及び31Lを他の歯車に係合させない中立位置(N)に移動させた状態であり、各シフトフォーク51R,51C及び51Lは、移動範囲の中央に位置する。また、図2には、ニュートラルのときの各シフトフォーク51R,51C及び51Lの軸線JR,JC及びJLを示している。
同図2に示すように、これらシフトフォーク51R,51C及び51Lは、シフトドラム42などと平行な同一の軸線L1に沿って並べて配置される。
クランクケース3には、軸線L1に沿うシフトフォーク支持軸43が支持されており、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lは、シフトフォーク支持軸43の外周面に摺動自在に嵌合する筒形状に形成されている。
これによって、両側のシフトフォーク51R,51Lは、シフトフォーク支持軸43の外周面に沿って移動自在、つまり、軸線L1方向(シフター31Rのスライド方向と一致)に移動自在に支持される。
クランクケース3には、軸線L1に沿うシフトフォーク支持軸43が支持されており、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lは、シフトフォーク支持軸43の外周面に摺動自在に嵌合する筒形状に形成されている。
これによって、両側のシフトフォーク51R,51Lは、シフトフォーク支持軸43の外周面に沿って移動自在、つまり、軸線L1方向(シフター31Rのスライド方向と一致)に移動自在に支持される。
一方、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cは、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの外周面に摺動自在に嵌合する筒形状に形成されている。これによって、中央のシフトフォーク51Cは、両側の基端部55R,55Lの外周面に沿って移動自在、つまり、軸線L1方向(シフター31Cのスライド方向と一致)に移動自在に支持される。
つまり、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cの内径は、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの外径と略同じ値(図2中、値DLで示す)であり、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの内径は、シフトフォーク支持軸43の外径とは略同じ値(図2中、値DSで示す)に形成されている。
つまり、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cの内径は、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの外径と略同じ値(図2中、値DLで示す)であり、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの内径は、シフトフォーク支持軸43の外径とは略同じ値(図2中、値DSで示す)に形成されている。
このように、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lは、シフトフォーク支持軸43の外周面を摺動するので、シフトフォーク支持軸43の外周面によって両側のシフトフォークの移動を案内できるとともに、両側のシフトフォーク51R,51Lの倒れ(軸線L1に対して傾斜する方向への傾き)を抑えることができる。また、中央のシフトフォーク51Cについては、これら両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lによって移動が案内されるとともに、シフトフォーク51Cの倒れが規制される。
本構成では、隣接するシフトフォーク51R,51C及び51Lの基端部55R,55C及び55L同士が、シフター31R,31C及び31Lのスライド方向に対して垂直方向に重なるとともに、スライド方向に摺動自在に設けられている。これにより、基端部55R,55C及び55Lのスライド方向への長さを確保しつつ、隣接するシフトフォーク51R,51C及び51Lをスライド方向に近づけて配置することができる。従って、シフトフォーク51R,51C及び51Lの作動性確保と配置スペースの小型化とを両立し易くなる。
ここで、各基端部55R,55C及び55Lの軸線L1方向の長さWL,WC,WLについては、図2に示すように、各シフトフォーク51R,51C及び51Lがいずれの変速段(ニュートラルを含む)の位置にあっても、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cが両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの外周面に位置する長さに形成される。本構成では、各長さW1,W2,W3が同じ長さに形成されており、シフトフォーク51R,51C及び51Lの作動性及び倒れ防止を略均等に確保している。続いて、シフトドラム42及び動作を具体的に説明する。
ここで、各基端部55R,55C及び55Lの軸線L1方向の長さWL,WC,WLについては、図2に示すように、各シフトフォーク51R,51C及び51Lがいずれの変速段(ニュートラルを含む)の位置にあっても、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cが両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの外周面に位置する長さに形成される。本構成では、各長さW1,W2,W3が同じ長さに形成されており、シフトフォーク51R,51C及び51Lの作動性及び倒れ防止を略均等に確保している。続いて、シフトドラム42及び動作を具体的に説明する。
図3はシフトドラム42を展開した図である。
シフトドラム42のリード溝42R,42C及び42Lは、各シフトフォーク51R,51C及び51Lを軸線L1方向に案内する案内部として機能する。リード溝42Rは、1速・4速シフター31Rをスライドさせるシフトフォーク51Rを案内する溝であり、リード溝42Cは、5速・6速シフター31Cをスライドさせるシフトフォーク51Cを案内する溝であり、リード溝42Lは、2速・3速シフター31Lをスライドさせるシフトフォーク51Lを案内する溝である。これらリード溝42R,42C及び42Lは、各シフトフォーク51R,51C及び51Lを介して対応するシフター31C、31R及び31Lをそれぞれ案内して軸方向に移動させ、複数の回転位置P1〜P7に対応して、変速装置Mの変速段を切り替える。本構成では、回転位置P1が1速位置、回転位置P2がニュートラル位置、回転位置P3〜P7が2速位置〜6速位置にそれぞれ対応している。
シフトドラム42のリード溝42R,42C及び42Lは、各シフトフォーク51R,51C及び51Lを軸線L1方向に案内する案内部として機能する。リード溝42Rは、1速・4速シフター31Rをスライドさせるシフトフォーク51Rを案内する溝であり、リード溝42Cは、5速・6速シフター31Cをスライドさせるシフトフォーク51Cを案内する溝であり、リード溝42Lは、2速・3速シフター31Lをスライドさせるシフトフォーク51Lを案内する溝である。これらリード溝42R,42C及び42Lは、各シフトフォーク51R,51C及び51Lを介して対応するシフター31C、31R及び31Lをそれぞれ案内して軸方向に移動させ、複数の回転位置P1〜P7に対応して、変速装置Mの変速段を切り替える。本構成では、回転位置P1が1速位置、回転位置P2がニュートラル位置、回転位置P3〜P7が2速位置〜6速位置にそれぞれ対応している。
図4及び図5はシフトドラム42の回転位置P1,P3〜P7毎のシフトフォーク51R,51C及び51Lの位置を示した図であり、図4(A)は回転位置P1、図4(B)は回転位置P3、図4(C)は回転位置P4の場合を示している。また、図5(A)は回転位置P5、図5(B)は回転位置P6、図5(C)は回転位置P7の場合を示している。なお、図4及び図5には、説明を判りやすくするために、ニュートラルのときのシフトフォーク51R,51C及び51Lの軸線JR,JC及びJLの位置を示している。
各シフトフォーク51R,51C及び51Lのピン部53R,53C及び53Lが図3に示す回転位置P2にある場合、図2に示すように、各シフトフォーク51R,51C及び51Lは移動範囲の中央に位置する。この場合、各シフター31C、31R及び31Lは、他の歯車に係合しない中立位置(N)に位置する。これにより、メイン軸21とカウンタ軸22とが切り離され、ニュートラルの状態に保持される。
ニュートラルの状態から1速へのシフト操作によりシフトドラム42が回転すると、各シフトフォーク51R,51C及び51Lのピン部53R,53C及び53Lが、図3に示す回転位置P2から回転位置P1へと移動する。この場合、図3及び図4(A)に示すように、シフトフォーク51Rだけが右側に移動されるので、1速・4速シフター31Rが1速歯車c1に係合し、クランク軸2の回転が1速の回転比(1速歯車対m1,c1の回転比)でカウンタ軸22(出力軸に相当)に伝達される。
1速の状態からシフトアップ操作によりシフトドラム42が回転すると、各シフトフォーク51R,51C及び51Lのピン部53R,53C及び53Lが、図3に示す回転位置P1から回転位置P3へと移動する。この場合、図3及び図4(B)に示すように、シフトフォーク51R,51Lのピン部53R,53Lが、左側に移動されるので、1速・4速シフター31Rが中立位置に移動するとともに、2速・3速シフター31Lが2速歯車c2に係合する。これによって、クランク軸2の回転が2速の回転比(2速歯車対m2,c2の回転比)でカウンタ軸22(出力軸に相当)に伝達される。
2速の状態からシフトアップ操作によりシフトドラム42が回転すると、各シフトフォーク51R,51C及び51Lのピン部53R,53C及び53Lが、図3に示す回転位置P3から回転位置P4へと移動する。この場合、図3及び図4(C)に示すように、シフトフォーク51Lだけが右側に移動されるので、2速・3速シフター31Lが3速歯車c3に係合する。これによって、クランク軸2の回転が3速の回転比(3速歯車対m3,c3の回転比)でカウンタ軸22(出力軸に相当)に伝達される。
3速の状態からシフトアップ操作によりシフトドラム42が回転すると、各シフトフォーク51R,51C及び51Lのピン部53R,53C及び53Lが、図3に示す回転位置P4から回転位置P5へと移動する。この場合、図3及び図5(A)に示すように、シフトフォーク51Rだけが左側に移動し、1速・4速シフター31Rが4速駆動歯車m4に係合する。これによって、クランク軸2の回転が4速の回転比(4速歯車対m4,c4の回転比)でカウンタ軸22(出力軸に相当)に伝達される。
4速の状態からシフトアップ操作によりシフトドラム42が回転すると、各シフトフォーク51R,51C及び51Lのピン部53R,53C及び53Lが、図3に示す回転位置P5から回転位置P6へと移動する。この場合、図3及び図5(B)に示すように、シフトフォーク51R,51Cが移動し、1速・4速シフター31Rが中立位置に移動するとともに、5速・6速シフター31Cが5速駆動歯車m5に係合する。これによって、クランク軸2の回転が5速の回転比(5速歯車対m5,c5の回転比)でカウンタ軸22(出力軸に相当)に伝達される。
5速の状態からシフトアップ操作によりシフトドラム42が回転すると、各シフトフォーク51R,51C及び51Lのピン部53R,53C及び53Lが、図3に示す回転位置P6から回転位置P7へと移動する。この場合、図3及び図5(C)に示すように、シフトフォーク52Cが移動し、5速・6速シフター31Cが6速駆動歯車m6に係合する。これによって、クランク軸2の回転が6速の回転比(6速歯車対m6,c6の回転比)でカウンタ軸22(出力軸に相当)に伝達される。このようにして、シフトアップの変速が行われる。
図2、図4及び図5に示したように、シフトドラム42がいずれの回転位置P1〜P7であっても、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cが両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの外周面に位置している。これにより、中央のシフトフォーク51Cを、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55Cをガイドとしてスムーズに移動できるとともに、倒れが防止される。
また、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cについては、両側のシフトフォーク51R,51Lに向けて同じ長さで延在し、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lについては、中央のシフトフォーク51C側に長く、中央のシフトフォーク51Cの反対側には短く形成される。これにより、これらシフトフォーク51R,51C及び51Lの配置に必要な軸線L1方向の長さを効果的に短くすることができる。従って、変速切換機構41の小型化に有利となる。
また、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cについては、両側のシフトフォーク51R,51Lに向けて同じ長さで延在し、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lについては、中央のシフトフォーク51C側に長く、中央のシフトフォーク51Cの反対側には短く形成される。これにより、これらシフトフォーク51R,51C及び51Lの配置に必要な軸線L1方向の長さを効果的に短くすることができる。従って、変速切換機構41の小型化に有利となる。
また、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lについては、シフトドラム42がいずれの回転位置P1〜P7であっても、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cとシフトフォーク支持軸43との間に挟まれる。これにより、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cとシフトフォーク支持軸43とをガイドとして、両側のシフトフォーク51R,51Lをスムーズに移動できるとともに、倒れが防止される、という効果を得ることができる。なお、シフトダウン時はシフトドラム42が逆回転することによってシフトダウンの変速が行われ、重複説明は省略する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、隣接するシフトフォーク51R,51C及び51Lの基端部55R,55C及び55L同士が、シフター31R,31C及び31Lのスライド方向に対して垂直方向に重なるとともに、スライド方向に摺動自在に設けられているので、基端部55R,55C及び55Lのスライド方向への長さを確保しつつ、隣接するシフトフォーク51R,51C及び51Lをスライド方向に近づけて配置することができる。従って、各シフトフォークを離間して配置した従来の構成と比べて、簡易な構成で、シフトフォーク51R,51C及び51Lの作動性確保と配置スペースの小型化とを両立し易くなる。
また、シフトフォーク51R,51C及び51Lは、同一の軸線L1上に3本並べて配置され、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Rは、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lの外周面に、上記スライド方向に摺動自在に嵌合する筒形状に形成される。これにより、中央のシフトフォーク51Cを、両側のシフトフォーク51R,51Lだけに支持させるとともに、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cと両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lとが重なる分、各基端部55R,55C及び55Lの剛性を高め易くなる。これによって、シフトフォーク51R,51C及び51Lの作動性をより向上させ易くなる。
また、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lに挿入され、両側のシフトフォーク51R,51Lを、上記スライド方向に摺動自在に支持するシフトフォーク支持軸43を備えるので、中央のシフトフォーク51Cが、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lとシフトフォーク支持軸43とからなる二重軸に支持され、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cの肉厚を抑えつつ各シフトフォーク51R,51C及び51Lの支持剛性を確保し易くなる。これによっても、シフトフォーク51R,51C及び51Lの作動性を向上させ、且つ、配置スペースの小型化を図り易くなる。また、各シフトフォーク51R,51C及び51Lの基端部55R,55C及び55Lの径の最適化を図り易くなる。これによっても、シフトフォーク51R,51C及び51Lの作動性確保と配置スペースの小型化とを両立し易くなる。
(第2実施形態)
図6は第2実施形態に係る変速装置Mのシフトフォーク51R,51C及び51Lを周辺構成と共に示した図である。
第2実施形態は、第1実施形態のシフトフォーク支持軸43を備えず、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lにおける中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cの反対側の端部55RR、55LLが、クランクケース3に直接支持されている。
さらに、第2実施形態では、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lが、スライド方向に延びる肉抜き穴55RH,55LHを備える筒形状に形成され、肉抜き穴55RH,55LHの大きさが、両側のシフトフォーク51R,51L間で異なる。なお、第1実施形態と異なる部分を説明し、重複する説明は省略する。
図6は第2実施形態に係る変速装置Mのシフトフォーク51R,51C及び51Lを周辺構成と共に示した図である。
第2実施形態は、第1実施形態のシフトフォーク支持軸43を備えず、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lにおける中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cの反対側の端部55RR、55LLが、クランクケース3に直接支持されている。
さらに、第2実施形態では、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lが、スライド方向に延びる肉抜き穴55RH,55LHを備える筒形状に形成され、肉抜き穴55RH,55LHの大きさが、両側のシフトフォーク51R,51L間で異なる。なお、第1実施形態と異なる部分を説明し、重複する説明は省略する。
詳述すると、シフトフォーク51Rの基端部55Rは、このシフトフォーク51Rの爪部57Rよりも中央のシフトフォーク51Cの反対側(図6の右側)に延在し、この反対側に延在する部分の端部55RRが、クランクケース3に設けられた支持穴3Rに嵌合している。この端部55RRは、支持穴3Rに対して軸線L1方向に沿ってスライド自在に嵌合しており、これによって、シフトフォーク51Rが各変速段に対応する移動範囲を移動することができる。
また、シフトフォーク51Rの基端部55Rと同様に、シフトフォーク51Lの基端部55Lは、シフトフォーク51Lの爪部57Lよりも中央のシフトフォーク51Cの反対側(図6の左側)に延在し、この反対側に延在する部分の端部55LLが、クランクケース3に設けられた支持穴3Lに嵌合している。この端部55LLは、支持穴3Lに対して軸線L1方向に沿ってスライド自在に嵌合しており、これによって、シフトフォーク51Lについても、各変速段に対応する移動範囲を移動することができる。
このように、両側のシフトフォーク51R,51Lを、クランクケース3に直接支持するので、第1実施形態のシフトフォーク支持軸43を不要にしつつ、両側のシフトフォーク51R,51Lを支持でき、部品点数を削減することができる。また、第1実施形態のシフトフォーク支持軸43が存在しない分、シフトフォーク支持軸43を介しての相互間のスラスト影響が防止される。また、中央のシフトフォーク51Cの基端部55Rを支持する支持部分(基端部55R,55Lに相当)の肉厚が薄くなり、剛性を適度に弱めることができる。
これにより、中央のシフトフォーク51Cが左右に移動する際に、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lを適度に撓ませて中央のシフトフォーク51Cの噛み込みを抑える等、中央のシフトフォーク51Cの作動抵抗を変えることができる。従って、中央のシフトフォーク51Cが作動する際の変速時(4速と5速との間の変速、及び6速と5速との間の変速)の作動性を変化させてシフトフィーリングの調整もし易くなる。
これにより、中央のシフトフォーク51Cが左右に移動する際に、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lを適度に撓ませて中央のシフトフォーク51Cの噛み込みを抑える等、中央のシフトフォーク51Cの作動抵抗を変えることができる。従って、中央のシフトフォーク51Cが作動する際の変速時(4速と5速との間の変速、及び6速と5速との間の変速)の作動性を変化させてシフトフィーリングの調整もし易くなる。
さらに、本実施形態では、図6に示すように、シフトフォーク51Lの基端部55Lに設けられる肉抜き穴55RLが相対的に大きい穴に形成され、これに対し、シフトフォーク51Rの基端部55Rに設けられる肉抜き穴55RHが相対的に小さい穴に形成されている。
これによって、左側のシフトフォーク51Lの基端部55Lの肉厚が相対的に薄くなり、この基端部55Lを撓みやすくすることができる。従って、シフトフォーク51Lと中央のシフトフォーク51Cとが重なる基端部55L、55Cの剛性を適度に下げて食い付きを抑えることができる。この場合、左側のシフトフォーク51Lが中央のシフトフォーク51C側に作動する変速時(多用して素早い動きが要求される2速から3速へのシフトアップ時)の作動性を向上させ易くなる。
また、シフトフォーク51Lの基端部55Lが撓みやすくなる分、シフトフォーク51Lが作動する変速時や、中央のシフトフォーク51Cがシフトフォーク51L側に作動する変速時の作動抵抗も変化し易くなり、シフトフィーリングを変化させ易くなる。
これによって、左側のシフトフォーク51Lの基端部55Lの肉厚が相対的に薄くなり、この基端部55Lを撓みやすくすることができる。従って、シフトフォーク51Lと中央のシフトフォーク51Cとが重なる基端部55L、55Cの剛性を適度に下げて食い付きを抑えることができる。この場合、左側のシフトフォーク51Lが中央のシフトフォーク51C側に作動する変速時(多用して素早い動きが要求される2速から3速へのシフトアップ時)の作動性を向上させ易くなる。
また、シフトフォーク51Lの基端部55Lが撓みやすくなる分、シフトフォーク51Lが作動する変速時や、中央のシフトフォーク51Cがシフトフォーク51L側に作動する変速時の作動抵抗も変化し易くなり、シフトフィーリングを変化させ易くなる。
一方、シフトフォーク51Rの基端部55Rの肉厚が相対的に厚くなるので、基端部55Rの剛性を高め、撓みにくくすることができる。これにより、シフトフォーク51Rが作動する変速時(1速と2速との間の変速、及び3速から5速までの間の変速)などの撓みを抑え、かつ、中央のシフトフォーク51Cがシフトフォーク51R側(右側)に移動する際などの撓みを効果的に抑えることができる。
以上説明したように、本実施形態では、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lにおける中央のシフトフォーク51Cの基端部55Cの反対側の端部5RR、55LLは、変速装置Mを収容するケースであるクランクケース3に直接支持されるので、第1実施形態の各種効果に加えて、シフトフォーク支持軸43を不要にして部品点数を削減できるとともに、シフトフォーク支持軸43を介しての相互間のスラスト影響が防止され、シフトフィーリングを向上できる。
また、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lは、スライド方向に延びる肉抜き穴55RH,55LHを備える筒形状に形成され、肉抜き穴55RH,55LHの大きさが、両側のシフトフォーク51R,51L間で異なるので、肉抜き穴55RH,55LHの大きさが大きい方を撓みやすくすることができる。これにより、両側のシフトフォーク51R,51Lの一方と中央のシフトフォーク51Cとの間の撓みに伴う摩擦力の変化を異ならせて所定の変速時の作動性を向上させ易くなる。
特に、本構成では、2速から3速へのシフトアップ時に作動する左側のシフトフォーク51Lの基端部55Rの肉抜き穴55RH,を相対的に大きくしているので、多用して素早い動きが要求される2速から3速へのシフトアップ時の作動性を向上させ易くなる。
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、上述した第2実施形態では、両側のシフトフォーク51R,51L間で基端部55R,55Lの肉抜き穴55RH,55LHの大きさを異ならせる場合を説明したが、これに限らず、図7に示すように、肉抜き穴55RH,55LHの大きさを同じにしても良い。この場合、両側のシフトフォーク51R,51Lの共通化を図りやすくなる。また、肉抜き穴55RH,55LHの大きさを同じ大きさを保ちつつ、大小に調整することによっても、変速時の作動抵抗を調整し、シフトフィーリングを適度に調整することが可能である。
例えば、上述した第2実施形態では、両側のシフトフォーク51R,51L間で基端部55R,55Lの肉抜き穴55RH,55LHの大きさを異ならせる場合を説明したが、これに限らず、図7に示すように、肉抜き穴55RH,55LHの大きさを同じにしても良い。この場合、両側のシフトフォーク51R,51Lの共通化を図りやすくなる。また、肉抜き穴55RH,55LHの大きさを同じ大きさを保ちつつ、大小に調整することによっても、変速時の作動抵抗を調整し、シフトフィーリングを適度に調整することが可能である。
また、上述した実施形態では、シフトフォーク51R,51C及び51Lの基端部55R,55C及び55Lが筒状の場合を説明したが、これに限らない。要は、基端部55R,55C及び55L同士が、シフター31R,31C及び31Lのスライド方向に対して垂直方向に重なるとともに、スライド方向に摺動自在に設けられる範囲で、様々な形状を適用しても良い。例えば、第2実施形態において、両側のシフトフォーク51R,51Lの基端部55R,55Lを円柱形状にしても良い。
また、上述した実施形態では、図1に示すパワーユニット1に本発明の変速装置Mを適用する場合を説明したが、これに限らず、複数のシフトフォークを備える変速装置に本発明を広く適用可能である。例えば、パワーユニット1が、エンジンEと車両駆動用のモーターとを有するハイブリッド型のパワーユニットでも良い。
また、上述した実施形態では、図1に示すパワーユニット1に本発明の変速装置Mを適用する場合を説明したが、これに限らず、複数のシフトフォークを備える変速装置に本発明を広く適用可能である。例えば、パワーユニット1が、エンジンEと車両駆動用のモーターとを有するハイブリッド型のパワーユニットでも良い。
1 パワーユニット
E エンジン
M 変速装置
2 クランク軸
3 クランクケース
31R,31C,31L シフター
42 シフトドラム
42R,42C,42L リード溝
43 シフトフォーク支持軸
51R,51C,51L シフトフォーク
53R,53C,53L ピン部
55R,55C,55L 基端部
55RR、55LL 端部
55RH,55LH 肉抜き穴
57R,57C,57L 爪部
L1 軸線
E エンジン
M 変速装置
2 クランク軸
3 クランクケース
31R,31C,31L シフター
42 シフトドラム
42R,42C,42L リード溝
43 シフトフォーク支持軸
51R,51C,51L シフトフォーク
53R,53C,53L ピン部
55R,55C,55L 基端部
55RR、55LL 端部
55RH,55LH 肉抜き穴
57R,57C,57L 爪部
L1 軸線
Claims (5)
- シフトドラム(42)の回転に応じてシフター(31R,31C,31L)をスライドさせる複数のシフトフォーク(51R,51C,51L)を備える変速装置において、
前記複数のシフトフォーク(51R,51C,51L)は、前記シフトドラム(42)のリード溝(42R,42C,42L)に係合するピン部(53R,53C,53L)を備えた基端部(55R,55C,55L)と、前記基端部(55R,55C,55L)に連結され、前記シフター(31R,31C,31L)を把持する爪部(57R,57C,57L)とをそれぞれ備え、
隣接する前記シフトフォーク(51R,51C,51L)の基端部(55R,55C,55L)同士が、前記シフター(31R,31C,31L)のスライド方向に対して垂直方向に重なるとともに、前記スライド方向に摺動自在であることを特徴とする変速装置。 - 前記シフトフォーク(51R,51C,51L)は、同一の軸線(L1)上に3本並べて配置され、
中央の前記シフトフォーク(51C)の基端部(55C)は、両側の前記シフトフォーク(51R,51L)の基端部(55R,55L)の外周面に、前記スライド方向に摺動自在に嵌合する筒形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の変速装置。 - 前記両側のシフトフォーク(51R,51L)の基端部(55R,55L)に挿入され、前記両側のシフトフォーク(51R,51L)を前記スライド方向に摺動自在に支持するシフトフォーク支持軸(43)を備えることを特徴とする請求項2に記載の変速装置。
- 前記両側のシフトフォーク(51R,51L)の基端部(55R,55L)における前記中央のシフトフォーク(51C)と反対側の端部(55RR、55LL)は、当該変速装置を収容するケース(3)に、前記スライド方向に摺動自在に直接支持されていることを特徴とする請求項2に記載の変速装置。
- 前記両側のシフトフォーク(51R,51L)の基端部(55R,55L)は、前記スライド方向に延びる肉抜き穴(55RH,55LH)を備える筒形状に形成され、前記肉抜き穴(55RH,55LH)の大きさが、前記両側のシフトフォーク(51R,51L)間で異なることを特徴とする請求項4に記載の変速装置。
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