JP2019094961A - 変速機のチェンジ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】チェンジカムの形状の自由度を向上させることができる変速機のチェンジ機構を提供する。【解決手段】変速機２のチェンジ機構１０は、運転者の操作に連動して間欠的に回転するチェンジカム４４と、チェンジカム４４と一体回転するチェンジドラム４６と、チェンジドラム４６の回転により作動されてチェンジドラム４６の軸方向Ｃ１に移動して変速歯車３１〜３６を選択するシフトフォーク４２とを備えている。シフトフォーク４２を案内するチェンジドラム４６のシフトフォーク案内部６９における最下段の１速歯車３１を選択する位置と、最上段の６速歯車３６を選択する位置とが、チェンジドラム４６の周方向の同一位置である重合位置Ｐ１に配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、運転者の操作に連動して変速機の変速歯車を選択するチェンジ機構に関するものである。

自動二輪車のような車両のエンジンにおいて、エンジンから入力される回転を変速して、出力する変速機が設けられたものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１では、運転者の操作に連動してチェンジカムが間欠的に回転し、チェンジドラムがチェンジカムと一体回転し、チェンジドラムの案内部に案内されたシフトフォークがチェンジドラムの軸方向に移動して変速歯車を選択する。

特開２００２−１２０５８５号公報

特許文献１のような変速機では、チェンジカムを間欠的に作動させる機構として、チェンジカムの外周に、山部および谷部が形成されている。このような機構は、変速段と同じ数（特許文献１では６つ）だけ設けられており、変速段数に応じて角度が割り振られている（特許文献１では、１変速段の間の割り振り角度は６０°）。このように、変速段数が多くなると、チェンジカムにおいて、１つの変速段に利用できる角度が小さくなり、設計の自由度が制約される。

本発明は、チェンジカムの形状の自由度、つまり、チェンジ操作のフィーリング設定の自由度を向上させることができる変速機のチェンジ機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の変速機のチェンジ機構は、運転者の操作に連動して間欠的に回転するチェンジカムと、前記チェンジカムと一体回転するチェンジドラムと、前記チェンジドラムの回転により作動されて前記チェンジドラムの軸方向に移動して変速歯車を選択するシフトフォークと、を備えた変速機のチェンジ機構であって、前記シフトフォークを案内する前記チェンジドラムのシフトフォーク案内部における最下段の前記変速歯車を選択する位置と、最上段の前記変速歯車を選択する位置とが、前記チェンジドラムの周方向の同一位置である重合位置に配置されている。ここで、「周方向の同一位置」とは、完全な同一位置に限定されず、チェンジドラムの軸心周りに５°以下、好ましくは３°以下ずれた位置も含む。

この構成によれば、チェンジカムにおける間欠的に作動させる機構の最上段と最下段の位置を共通化できる。これにより、１つの変速段に利用できる角度が大きくなるので、チェンジカムを間欠的に作動させる機構の数を減らすことができる。その結果、チェンジカムの形状の自由度が高くなり、例えば、ポジションレバーの先端部の動きを適切化しやすくなる。これにより、運転者のフィーリングが向上する。また、変速機にニュートラルが設けられる場合、チェンジカムにおけるニュートラルの形状も設定し易くなる。その結果、運転者のニュートラルの判定がし易くなる。

本発明において、前記チェンジカムの外周に、複数の山部と谷部とが交互に形成され、運転者のチェンジ操作により前記チェンジカムが回動することで、先端部が前記山部を越えて前記谷部に係合するポジションレバーを備えていてもよい。この構成によれば、チェンジカムにおける最上段と最下段の谷部を共通化できる。つまり、チェンジカムの外周の谷部および山部の数を減らすことができる。これにより、チェンジカムの山部の形状の自由度が高くなり、ポジションレバーの先端部の動きを適切化できる。その結果、運転者のフィーリングが向上する。また、変速機にニュートラルが設けられる場合、チェンジカムにおけるニュートラルの山部および谷部の形状も設定し易くなるので、運転者のニュートラルの判定がし易くなる。

本発明において、前記変速歯車が設けられる変速軸の両端部が軸受で支持され、両端部の前記軸受の軸方向中間位置よりも一方の軸受寄りに、前記重合位置が設定されていてもよい。軸受は、例えば、ボールベアリングのような玉軸受であってもよく、ニードルベアリングのようなころ軸受であってもよい。この構成によれば、重合位置での噛合い荷重が、この重合位置に近い軸受に付加されるので、噛合い荷重が変速軸の中央に付加される場合と比べて、変速軸の撓みを抑制できる。

前記重合位置が一方の軸受寄りに設定されている場合、前記変速歯車に噛合する入力歯車を有する入力軸がエンジンのクランク軸にクラッチを介して連結され、前記入力軸におけるクラッチ側の端部に、最下段の前記変速歯車に噛合する入力歯車が配置されていてもよい。この構成によれば、大径の最下段の変速歯車を一方の軸受の近くに配置することができるので、変速軸が撓むのを抑制できる。この場合、最下段の前記入力歯車が前記入力軸に一体形成されていてもよい。この構成によれば、大径の最下段の変速歯車に噛み合う小径の最下段の入力歯車を、転造により精度よく形成することができる。

本発明において、さらに、前記変速軸に、軸方向に移動可能で前記変速軸と相対回転不能なスライダ部材を備え、前記スライダ部材は、前記シフトフォークに連動して軸方向に移動し、前記変速歯車の１つに連結されることで前記変速歯車選択を行ってもよい。この構成によれば、変速歯車は固定され、スライダ部材が軸方向に移動して変速歯車に係合する。したがって、本発明の変速機のチェンジ機構を容易に実現できる。

本発明の変速機のチェンジ機構によれば、チェンジカムにおける間欠的に作動させる機構の最上段と最下段の位置を共通化でき、チェンジカムを間欠的に作動させる機構の数を減らすことができるので、チェンジカムの形状の自由度が高くなる。

本発明の第１実施形態に係る変速機のチェンジ機構を備えた自動二輪車の中央部を示す側面図である。 同チェンジ機構を自動二輪車の後方から見た背面図である。 同チェンジ機構を示す側面図である。 同チェンジ機構のチェンジカムを示す側面図である。 同チェンジ機構のチェンジドラムの展開図である。 本発明の第２実施形態に係る変速機のチェンジ機構を示す背面図である。 比較例のチェンジカムを示す側面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る変速機のチェンジ機構を備えた自動二輪車の要部を示す側面図である。

図１において、自動二輪車の車体フレームＦＲの前後方向中央部付近にエンジンＥが搭載されている。エンジンＥは、車幅方向に延びるクランク軸１と、クランク軸１を回転自在に支持するエンジンケースＥＣとを有している。エンジンＥのエンジンケースＥＣ内に、変速機２が収納されている。変速機２の詳細は後述する。エンジンケースＥＣの外側部に、車幅方向に延びるチェンジシャフト４が取り付けられている。チェンジシャフト４は、エンジンケースＥＣに回転自在に支持されている。チェンジシャフト４の周りに、チェンジペダル６が回動自在に支持されている。走行時、運転者は、左足でチェンジペダル６を操作して、変速機２のシフトチェンジを行う。

図２は、変速機２およびこれを操作するチェンジ機構１０を車体後方から見た背面図である。変速機２は、入力軸２０とこれに歯車連結された出力軸３０とを有している。入力軸２０には、クラッチ８を介してクランク軸１（図１）の回転が入力される。出力軸３０には、チェーンまたはベルトのような無端帯状の動力伝達部材１２が連結されており、動力伝達部材１２を介して後輪１４（図１）に回転力が出力される。入力軸２０および出力軸３０はクランク軸１と平行に延びている。

本実施形態の変速機２は、６段変速である。つまり、入力軸２０に、６つの入力側変速歯車２１〜２６が、軸方向に移動不能で相対回転不能に支持されている。出力軸３０には、入力側変速歯車２１〜２６にそれぞれ噛み合う６つの出力側変速歯車３１〜３６が、軸方向に移動不能で相対回転可能に支持されている。ただし、変速機２の変速段数は６段に限定されない。これら入力側変速歯車２１〜２６と出力側変速歯車３１〜３６とで、入力軸２０から出力軸３０に回転力を伝達する変速歯車対を構成している。本実施形態では、入力側変速歯車２１〜２６および出力側変速歯車３１〜３６は常時噛み合っている。

入力軸２０は、その両端部が軸受１６により回転自在に支持されている。入力側変速歯車２１〜２６は、クラッチ８側の端部から、入力側１速歯車２１、入力側６速歯車２６、入力側３速歯車２３、入力側４速歯車２４、入力側５速歯車２５および入力側２速歯車２２の順に並んでいる。つまり、入力軸２０におけるクラッチ８側の端部に、最下段の入力側１速歯車２１が配置されている。本実施形態では、最下段の入力側１速歯車２１は、入力軸２０に一体形成されている。

出力軸３０は、その両端部が軸受１８により回転自在に支持されている。出力側変速歯車３１〜３６は、クラッチ８側の端部から、出力側１速歯車３１、出力側６速歯車３６、出力側３速歯車３３、出力側４速歯車３４、出力側５速歯車３５および出力側２速歯車３２の順に並んでいる。つまり、出力軸３０におけるクラッチ８側の端部に、最下段の出力側１速歯車３１が配置されている。

本実施形態の変速機１はドグリングタイプで、出力軸３０の外周に、環状のスライダ部材４０が支持されている。本実施形態では、スライダ部材４０は、出力軸３０のみに配置されており入力軸２０には設けられていない。スライダ部材４０は、チェンジ機構１０の一部を構成し、入力軸２０から出力軸３０に回転力を伝達する変速歯車対を選択する。つまり、出力側変速歯車３１〜３６が、チェンジ機構１０により選択される変速歯車を構成し、出力軸３０が変速歯車の変速軸を構成する。また、入力側変速歯車２１〜２６が、変速歯車に噛合する入力歯車を構成し、入力軸２０が入力歯車の入力軸を構成する。

スライダ部材４０は、出力軸３０に対して軸方向に移動可能で、相対回転不能に支持されている。本実施形態では、スライダ部材４０は、出力側１速歯車３１と出力側６速歯車３６との間、出力側３速歯車３３と出力側４速歯車３４との間、出力側５速歯車３５と出力側２速歯車３２との間の３か所に設けられている。

各出力側変速歯車３１〜３６に、ドグ爪３１ａ〜３６ａが形成されている。ドグ爪３１ａ〜３６ａは、隣接するスライダ部材４０に向かって延びる係合突部からなる。各スライダ部材４０には、ドグ爪３１ａ〜３６ａが係合するドグ孔４０ａが形成されている。ドグ孔４０ａは、出力軸３０の軸方向を向いた貫通孔からなる。ドグ爪３１ａ〜３６ａおよびドグ孔４０ａは周方向に間隔をあけて複数個、例えば、５つ設けられている。各スライダ部材４０の外周面に、後述のシフトフォーク４２が係合する被係合部４０ｂが形成されている。被係合部４０ｂは、環状の溝からなる。

チェンジ機構１０は、前記シフトフォーク４２と、チェンジカム４４と、チェンジドラム４６とを備えている。チェンジカム４４は運転者の操作に連動して間欠的に回転し、チェンジドラム４６はチェンジカム４４と一体に回転する。シフトフォーク４２は、チェンジドラム４６の回転により作動され、チェンジドラム４６の軸方向Ｃ１に移動して変速歯車（出力側変速歯車）３１〜３６を選択する。シフトフォーク４２は、各スライダ部材４０に対応して３つ設けられている。

チェンジ機構１０は、さらに、前記チェンジペダル６と、前記チェンジシャフト４と、チェンジレバー４８とを有している。チェンジシャフト４の一端部４ａにチェンジペダル６が接続され、チェンジシャフト４の他端部４ｂにチェンジレバー４８が接続されている。チェンジレバー４８は、チェンジペダル６の操作に連動して回動し、チェンジカム４４を間欠的に回転させる。

図３はチェンジ機構１０を車体外側（チェンジペダル６の反対側）から見た側面図である。同図に示すように、チェンジ機構１０は、さらに、ストッパ部材５０と、ポジションレバー５２とを有している。ストッパ部材５０は、チェンジレバー４８の回動範囲を規制する。ポジションレバー５２は、チェンジカム４４を所定の回転位置に保持する。

チェンジレバー４８は、基端部４８ａでチェンジシャフト４に固定されている。チェンジレバー４８の基端部４８ａは、例えば、溶接によりチェンジシャフト４に固着されており、チェンジシャフト２０とともに矢印Ａの方向に回動する。チェンジレバー４８の基端部４８ａに、スリット形状の長孔５６が形成されている。

図２に示すように、ストッパ部材５０は、車幅方向延びる軸体であり、一端部でエンジンケースＥＣに固定されている。図３に示すストッパ部材５０の他端部（車幅方向外側端部）が、チェンジレバー４８のレバー本体３４に形成された長孔５６に挿通されている。チェンジペダル６（図１）の操作に連動してチェンジレバー４８がチェンジシャフト４の軸心回りに回動する際に、長孔５６とストッパ部材５０とによりチェンジレバー４８の範囲が規制される。

チェンジシャフト４の他端部４ｂの外周に、復帰ばね６０が巻回されている。復帰ばね６０の両端部６０ａ，６０ａは、ストッパ部材５０を、その径方向の互いに逆方向に押し付け合う形で平行に延びている。これにより、ストッパ部材５０は、復帰ばね６０のばね力により、常に長孔５６の中間部（図７の位置）に戻るように力が与えられている。

チェンジレバー４８の先端部４８ｂに、シフト爪５４が形成されている。本実施形態のシフト爪５４は、チェンジレバー４８の先端部４８ｂを車幅方向内側にＵ字形に折り曲げることで形成されている。シフト爪５４は、回動方向Ａ（図３の上下方向）に離間して２つ設けられている。チェンジレバー４８は、ばね部材５５によりチェンジカム４４に押し付けられている。

チェンジカム４４は、ボルト（図示せず）によりチェンジドラム４６の端面に固定されている。図４に示すように、チェンジカム４４は、周方向に等間隔に複数個の受動突部６５が形成されている。本実施形態では、受動突部６５は５つ設けられている。つまり、受動突部６５の数は、変速機２の変速段数（６段）よりも１つ少ない。各受動突部６５は円柱形状である。ただし、受動突部６５の形状は、これに限定されない。この受動突部６５が、図３に示すシフト爪５４で押圧されることにより、チェンジカム４４が間欠的に回動する。

図４に示すように、チェンジカム４４の外周に、複数の山部６２と第１谷部６４とが交互に形成されている。第１谷部６４は、チェンジカム４４における受動突部６５の径方向外側に形成されている。つまり、山部６２および第１谷部６４も、変速機２の変速段数（６段）よりも１つ少ない５つ設けられている。

さらに、チェンジカム４４における５つの山部６２のうちの１つの山部６２に、第２谷部６６が形成されている。第２谷部６６は、第１谷部６４に比べて凹み量が小さい。これら第１および第２谷部６４，６６に、図３に示すポジションレバー５２の位置決めローラ６８が係合される。

ポジションレバー５２は、チェンジカム４４の上側に配置されている。ポジションレバー５２は、レバー本体７０と前記位置決めローラ６８とを有している。レバー本体７０は、
その基端部がボルト７１によりエンジンケースＥＣに支持されている。位置決めローラ６８は、レバー本体７０の先端部に回転自在に支持されている。レバー本体７０にばね部材７２が係止されており、レバー本体７０および位置決めローラ６８に、チェンジカム４４の外周面に向かうばね力を常時付加している。

位置決めローラ６８は、ばね部材７２によりチェンジカム４４の外周面に押し付けられ、チェンジカム４４の谷部６４，６６に係合する。図３では、位置決めローラ６８は第２谷部６６に係合している。第１谷部６４よりも凹み量が小さい第２谷部６６には、変速機２がニュートラルに入った際に、位置決めローラ６８が係合する。

図４に示すニュートラル用の第２谷部６６から周方向に（図４の右回りに）、２速用の第１谷部６４、３速用の第１谷部６４、４速用の第１谷部６４、５速用の第１谷部６４および１，６速兼用の第１谷部６４の順に並んでいる。つまり、ニュートラル用の第２谷部６６は、１，６速兼用の第１谷部６４と２速用の第１谷部６４との間の山部６２に形成されている。

運転者のチェンジ操作によりチェンジカム４４が回動すると、ポジションレバー５２の先端の位置決めローラ６８が、山部６２を越えて谷部６４，６６に係合する。詳細には、図４に２点鎖線で示すチェンジレバー４８のシフト爪５４が、矢印Ａ１方向に回動すると、上側のシフト爪５４が受動突部６５を押圧し、チェンジカム４４が矢印Ａ１１方向に回動する。チェンジカム４４が矢印Ａ１１方向に回動すると、ニュートラル用の第２谷部６６に位置している２点鎖線で示す位置決めローラ６８が、矢印Ａ２１方向に山部６２を乗り越えて２速用の第１谷部６４に係合する。このように、チェンジレバー４８のシフト爪５４が矢印Ａ１方向に回動すると、変速段が上がる（シフトアップ）。

一方、チェンジレバー４８のシフト爪５４が、矢印Ａ２方向に回動すると、下側のシフト爪５４が受動突部６５を押圧し、チェンジカム４４が矢印Ａ１２方向に回動する。チェンジカム４４が矢印Ａ１２方向に回動すると、ニュートラル用の第２谷部６６に位置する２点鎖線で示す位置決めローラ６８が、矢印Ａ２２方向に山部６２を乗り越えて１速用の第１谷部６４に係合する。このように、チェンジレバー４８のシフト爪５４が矢印Ａ２方向に回動すると、変速段が下がる（シフトダウン）。

第２谷部６６は、第１谷部６４に比べて凹み量が小さいので、第２谷部６６に係合した位置決めローラ６８は、シフトチェンジの際に乗り越える山の高さが、第１谷部６４の山の高さよりも小さい。

図２に示すように、チェンジドラム４６は、クランク軸１（図１）と平行な軸心Ｃ１を持つ円筒形状で、その一端面にチェンジカム４４が固定されている。したがって、チェンジカム４４が回動すると、チェンジドラム４６も一体に回動する。チェンジドラム４６の外周面に、前記シフトフォーク４２を案内するシフトフォーク案内部６９が形成されている。本実施形態では、シフトフォーク案内部６９は、チェンジドラム４６の外周面に形成された案内溝である。案内溝の両側には、チェンジドラム４６の外周面に突出して形成された溝壁が設けられている。

各シフトフォーク４２は、シフトロッド７２に軸方向に移動自在に支持されている。シフトロッド７２は、エンジンケースＥＣに支持されており、シフトロッド７２の軸方向とチェンジドラム４６の軸方向Ｃ１は同じである。各シフトフォーク４２は、シフトロッド８８に支持される基部７４と、基部７４から二股に分かれてスライダ部材４０の外周に沿って延びる２つの円弧状の枝部７６，７６（図２では一方の枝部７６のみ図示）とを有している。

基部７４は、円柱形状であり、その中空部にシフトロッド７２が挿通されている。これにより、シフトフォーク４２がシフトロッド７２に軸方向に移動自在に支持されている。シフトフォーク４２の枝部７６，７６の先端には、スライダ部材４０の被係合部４０ｂに係合する係合部７６ａが形成されている。

シフトフォーク４２の基部７４に、チェンジドラム４６に向かって延びるピン７８が形成されている。ピン７８は円筒形状であり、この円筒形状のピン７８の軸がシフトロッド７２の軸心に直交する。ピン７８は、チェンジドラム４６の外周の案内溝（シフトフォーク案内部）６９に嵌合されている。チェンジドラム４６の外周には、３本の案内溝６９が形成されており、３つのシフトフォーク４２がそれぞれ嵌合されている。このように、シフトフォーク４２は、案内溝６９に案内されて、スライダ部材４０を軸方向に移動させる。

図５は、チェンジドラム４６の外周面を平面に展開した展開図である。同図から明らかなように、３つの案内溝６９が、軸方向Ｃ１に並んで設けられている。各案内溝６９の直線部分（周方向Ｃ２に真直な部分）はシフトフォーク４２の中立位置である。中立位置とは、図２のスライダ部材４０が出力側歯車３１〜３６に連結しない位置をいう。

説明の都合上、３つの案内溝６９を図５の左側から６９Ｌ，６９Ｍ，６９Ｒと称する。左側と真ん中の案内溝６９Ｌ，６９Ｍは、チェンジドラム４６の周方向Ｃ２に繋がっているが、右側の案内溝６９Ｒは繋がっていない。詳細には、右側の案内溝６９Ｒの両端部６９ａ，６９ｂが、周方向Ｃ２の同一位置（重合位置Ｐ１）で、軸方向に離間して形成されている。

右側の案内溝６９Ｒにおける一方の端部６９ａが、１速の変速歯車３１を選択する位置８１である。左側の案内溝６９Ｌにおいて、重合位置Ｐ１から周方向Ｃ２における図５の上方に変位した第２周方向位置Ｐ２で、案内溝６９Ｌが中立位置から軸方向に湾曲している。この湾曲部８２が２速の変速歯車３２を選択する位置である。

真ん中の案内溝６９Ｍにおける第２周方向位置Ｐ２から周方向における図５の上方に変位した第３周方向位置Ｐ３で、案内溝６９Ｍが中立位置から軸方向に湾曲している。この湾曲部８３が３速の変速歯車３３を選択する位置である。真ん中の案内溝６９Ｍにおける第３周方向位置Ｐ３から周方向における図５のさらに上方（図５では下方に示す）に変位した第４周方向位置Ｐ４で、案内溝６９Ｍが中立位置から軸方向に湾曲している。この湾曲部８４が４速の変速歯車３４を選択する位置である。

左側の案内溝６９Ｌにおける第４周方向位置Ｐ４から周方向における図５の上方に変位した第５周方向位置Ｐ５で、案内溝６９Ｌが中立位置から軸方向に湾曲している。この湾曲部８５が５速の変速歯車３５を選択する位置である。右側の案内溝６９Ｒにおける第５周方向位置Ｐ５から周方向における図５の上方に変位した重合位置Ｐ１に、右側の案内溝６９Ｒの他方の端部６９ｂが位置している。この他方の端部６９ｂが６速の変速歯車３６を選択する位置８６である。

このように、本実施形態では、シフトフォーク案内部６９における最下段（１段）の変速歯車３１を選択する位置８１と、最上段（６段）の変速歯車３６を選択する位置８６とが、チェンジドラム４６の周方向Ｃ２の同一位置である重合位置Ｐ１に配置されている。したがって、変速歯車を選択する周方向位置Ｐ１〜Ｐ５の数は、変速段数（６段）よりも少なくなっている。

［動作］
シフトアップ動作について説明する。図５に２点鎖線で示すシフトフォーク４２のピン７８が、１速を選択する重合位置Ｐ１に位置している。このとき、右側のシフトフォーク４２のピン７８が、右側の案内溝６９Ｒの一方の端部６９ａに係合している。このとき、他の２つのシフトフォーク４２のピン７８は中立位置にある。端部６９ａは、中立位置から軸方向Ｃ１の一方側（図５の右側）に変位しているので、右側のシフトフォーク４２も軸方向Ｃ１の一方側（図５の右側）に変位する。

つまり、図２の右側のシフトフォーク４２が、シフトロッド７２に沿って軸方向Ｃ１（図２の右側）に移動する。右側のスライダ部材４０は、シフトフォーク４２に連動して軸方向Ｃ１に移動し、ドグ孔４０ａに出力側１速歯車３１のドグ爪３１ａが係合する。これにより、出力側１速歯車３１の選択が行われる。

図５において、ピン７８が右側の案内溝６９Ｒの一方の端部６９ａに係合している状態（１速を選択されている状態）から、チェンジカム４４に連動してチェンジドラム４６が矢印Ｂ１方向に回動すると、各ピン７８は案内溝６９内を矢印Ｂ１１の方向に移動する。これにより、ピン７８が右側の案内溝６９Ｒの一方の端部６９ａから離れて中立位置に戻るので、図２の右側のスライダ部材４０と出力側１速歯車３１の連結が解除される。

チェンジドラム４６がさらに矢印Ｂ１方向に回動すると、第２周方向位置Ｐ２で左側のピン７８が湾曲部８２に係合する。湾曲部８２は、軸方向Ｃ１（図５の左側）に変位しているので、左側のシフトフォーク４２も軸方向Ｃ１（図５の左側）に変位する。

つまり、図２の左側のシフトフォーク４２が、シフトロッド７２に沿って軸方向Ｃ１（図２の左側）に移動する。左側のスライダ部材４０は、シフトフォーク４２に連動して軸方向Ｃ１に移動し、ドグ孔４０ａに出力側２速歯車３２のドグ爪３２ａが係合する。これにより、出力側２速歯車３２の選択が行われる。

図５において、ピン７８が左側の案内溝６９Ｌの湾曲部８２に係合している状態（２速を選択されている状態）から、チェンジドラム４６が矢印Ｂ１方向に回動すると、各ピン７８は案内溝６９内を矢印Ｂ１１の方向に移動する。これにより、ピン７８が左側の案内溝６９Ｌの湾曲部８２から離れて中立位置に戻るので、図２の左側のスライダ部材４０と出力側２速歯車３２の連結が解除される。

チェンジドラム４６がさらに矢印Ｂ１方向に回動すると、第３周方向位置Ｐ３で真ん中のピン７８が湾曲部８３に係合する。湾曲部８３は、軸方向Ｃ１（図５の右側）に変位しているので、真ん中のシフトフォーク４２も軸方向Ｃ１（図５の右側）に変位する。

つまり、図２の真ん中のシフトフォーク４２が、シフトロッド７２に沿って軸方向Ｃ１（図２の右側）に移動する。真ん中のスライダ部材４０は、シフトフォーク４２に連動して軸方向Ｃ１に移動し、ドグ孔４０ａに出力側３速歯車３３のドグ爪３３ａが係合する。これにより、出力側３速歯車３３の選択が行われる。

図５において、ピン７８が真ん中の案内溝６９Ｍの湾曲部８３に係合している状態（３速を選択されている状態）から、チェンジドラム４６が矢印Ｂ１方向に回動すると、各ピン７８は案内溝６９内を矢印Ｂ１１の方向に移動する。これにより、ピン７８が真ん中の案内溝６９Ｍの湾曲部８３から離れて中立位置に戻るので、図２の真ん中のスライダ部材４０と出力側３速歯車３３の連結が解除される。

チェンジドラム４６がさらに矢印Ｂ１方向に回動すると、第４周方向位置Ｐ４で真ん中のピン７８が湾曲部８４に係合する。湾曲部８４は、軸方向Ｃ１（図５の左側）に変位しているので、真ん中のシフトフォーク４２も軸方向Ｃ１（図５の左側）に変位する。

つまり、図２の真ん中のシフトフォーク４２が、シフトロッド７２に沿って軸方向Ｃ１（図２の左側）に移動する。真ん中のスライダ部材４０は、シフトフォーク４２に連動して軸方向Ｃ１に移動し、ドグ孔４０ａに出力側４速歯車３４のドグ爪３４ａが係合する。これにより、出力側４速歯車３４の選択が行われる。

図５において、ピン７８が真ん中の案内溝６９Ｍの湾曲部８４に係合している状態（４速を選択されている状態）から、チェンジドラム４６が矢印Ｂ１方向に回動すると、各ピン７８は案内溝６９内を矢印Ｂ１１の方向に移動する。これにより、ピン７８が真ん中の案内溝６９Ｍの湾曲部８４から離れて中立位置に戻るので、図２の真ん中のスライダ部材４０と出力側４速歯車３４の連結が解除される。

チェンジドラム４６がさらに矢印Ｂ１方向に回動すると、第５周方向位置Ｐ５で左側のピン７８が湾曲部８５に係合する。湾曲部８５は、軸方向Ｃ１（図５の右側）に変位しているので、左側のシフトフォーク４２も軸方向Ｃ１（図５の右側）に変位する。

つまり、図２の左側のシフトフォーク４２が、シフトロッド７２に沿って軸方向Ｃ１（図２の右側）に移動する。左側のスライダ部材４０は、シフトフォーク４２に連動して軸方向Ｃ１に移動し、ドグ孔４０ａに出力側５速歯車３５のドグ爪３５ａが係合する。これにより、出力側５速歯車３５の選択が行われる。

図５において、ピン７８が左側の案内溝６９Ｌの湾曲部８５に係合している状態（５速を選択されている状態）から、チェンジドラム４６が矢印Ｂ１方向に回動すると、各ピン７８は案内溝６９内を矢印Ｂ１１の方向に移動する。これにより、ピン７８が左側の案内溝６９Ｌの湾曲部８５から離れて中立位置に戻るので、図２の左側のスライダ部材４０と出力側５速歯車３５の連結が解除される。

チェンジドラム４６がさらに矢印Ｂ１方向に回動すると、重合位置Ｐ１で右側のピン７８が右側の案内溝６９Ｒの他方の端部６９ｂに係合する。他方の端部６９ｂは、軸方向Ｃ１（図５の左側）に変位しているので、右側のシフトフォーク４２も軸方向Ｃ１（図５の左側）に変位する。

つまり、図２の右側のシフトフォーク４２が、シフトロッド７２に沿って軸方向Ｃ１（図２の左側）に移動する。右側のスライダ部材４０は、シフトフォーク４２に連動して軸方向Ｃ１に移動し、ドグ孔４０ａに出力側６速歯車３６のドグ爪３６ａが係合する。これにより、出力側６速歯車３６の選択が行われる。

シフトダウン操作時は、チェンジドラム４６が、図５の矢印Ｂ２方向に回動し、シフトアップと逆の動作が行われる。また、１速が選択される重合位置Ｐ１と２速が選択される重合位置Ｐ２との間に、前述のニュートラルが選択されるニュートラル位置Ｎが設定されている。ニュートラル位置Ｎでは、３つシフトフォーク４２が中立位置にあるので、いずれの出力側変速歯車３１〜３６も選択されていない。

このように、本実施形態の変速機２は、１速、ニュートラル、２速、３速、４速、５速、６速の順にシフトアップされ、６速、５速、４速、３速、２速、ニュートラル、１速の順にシフトダウンされる。つまり、変速操作は、１速ずつ行われる。また、右側の案内溝６９Ｒの両端部６９ａ，６９ｂは、重合位置Ｐ１で近接して配置されているが、両者は連結されていない。したがって、最上段の６速から最下段の１速に直接変速はできない。

上述のように、本実施形態では、変速段の数と、チェンジカム４４の山部６２および第１谷部６４の数とが異なっている。詳細には、図４に示すように、最上段と最下段の第１谷部６４の位置が共通となっており、チェンジカム４４の山部６２および第１谷部６４の数が、変速段の数よりも少なくなっている。

図２に示すように、入力軸２０および出力軸３０の最上段の変速歯車２６，３６と最下段の変速歯車２１，２６が隣り同士に配置されている。最上段の出力側６速歯車３６と最下段の出力側１速歯車３１をスライドするシフトフォーク４２およびスライダ部材４０が共通である。最上段と最下段の変速歯車が隣り同士であればよく、中間の変速歯車の並びは制限されない。また、本実施形態では、変速段数は６速であるが、これに限定されず、例えば、５速であってもよい。

図２に示すように、右側の案内溝６９Ｒの両端部６９ａ，６９ｂの重合位置Ｐ１（図５）が、出力軸３０の両端部の軸受１８，１８の軸方向中間位置よりも一方の軸受１８寄り（図２の右寄り）に設定されている。最下段と最上段の変速歯車３１，３６が隣り同士であれば、重合位置Ｐ１はどこに配置してもよい。ただし、最下段と最上段の変速歯車３１，３６が軸受１８の近くに配置されるように、重合位置Ｐ１は、案内溝６９の端（軸方向Ｃ１の端部）に設定されるのが好ましい。

［効果］
上記構成によれば、図４に示すように、チェンジカム４４における最上段（６速）と最下段（１速）の第１谷部６４を共通化できる。つまり、チェンジカム４４の外周の第１谷部６４および山部６２の数を減らすことができる。

図７の比較例に示すような、変速段数と第１谷部１６４の数が同じ（６つ）チェンジカム１４４では、第１谷部１６４は６０°（α１０＝６０°）間隔で形成される。これに対し、図４に示す本実施形態のチェンジカム４４では、第１谷部６４は７２°（α１＝７２°）間隔で形成されている。これにより、チェンジカム４４の山部６２の形状の自由度が高くなる。具体的には、角度が大きくなることで（α１＞α１０）、チェンジカム４４の山部６２の角度を緩やかに設定できる。これにより、ポジションレバー５２の先端部の位置決めローラ６８が緩やかに第１谷部６４に入る。その結果、変速操作時の運転者のフィーリングが向上する。

また、第１谷部６４の間隔が大きくなることで（α１＞α１０）、第１谷部６４の径方向内側に設けられる受動突部６５の間隔も大きくなる。これにより、チェンジレバー４８のシフト爪５４が回動する際に、隣接する受動突部６５に干渉し難くなる

また、図７に示すチェンジカム１４４では、第１谷部１６４と第２谷部１６６との間隔は３０°（β１０＝３０°）で形成されるのに対し、図４に示す本実施形態のチェンジカム４４では、第１谷部６４と第２谷部６６との間隔は３６°（β１＝３６°）で形成されている。上述のように、第２谷部６６は、第１谷部６４に比べて、シフトチェンジの際に位置決めローラ６８が乗り越える山の高さが小さくなっている。このため、１速から２速または２速から１速にシフトチェンジされる際、ニュートラルに固定されず（位置決めローラ６８が第２谷部６６に保持されず）、シフトチェンジが行われることがある。これは、運転者がチェンジペダル６を操作した際の節度感が小さいことに起因する。節度感が小さいと、ニュートラルに固定する操作を正確に行うのは難しい。

本実施形態では、第１谷部６４と第２谷部６６との間隔が大きくなっているので（図４のβ１＞図７のβ１０）、チェンジカム４４における第２谷部６６およびこれに隣接する山部６２の形状も設定し易くなる。これにより、運転者がニュートラルの判定を行い易くできる。

図２に示すように、重合位置Ｐ１が、出力軸３０の両端の軸受１８，１８の軸方向中間位置よりも一方の軸受１８寄りに設定されている。これにより、重合位置Ｐ１での噛合い荷重が軸受１８に付加されるので、噛合い荷重が出力軸３０の中央に付加される場合と比べて、出力軸３０の撓みを抑制できる。

入力軸２０におけるクラッチ８側の端部に、最下段の入力側１速歯車２１が配置されている。これにより、大径の最下段の出力側１速歯車３１を軸受１８の近くに配置することができる。その結果、変速機２の組立性が向上するうえに、出力軸３０が撓むのを抑制できる。また、最下段の入力側１速歯車２１が入力軸２０と一体に形成されている。これにより、大径の最下段の出力側１速歯車３１に噛み合う小径の入力側１速歯車２１を、転造により精度よく形成することができる。

さらに、出力軸３０に、軸方向に移動可能で出力軸３０と相対回転不能なスライダ部材４０が設けられ、スライダ部材４０がシフトフォーク４２に連動して軸方向Ｃ１に移動し、出力側変速歯車３１〜３６の１つに連結されることで変速歯車選択が行われる。この構成によれば、出力側変速歯車３１〜３６は固定され、スライダ部材４０が軸方向に移動して出力側変速歯車３１〜３６に係合するので、本発明の変速機２のチェンジ機構１０を容易に実現できる。

［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係る変速機のチェンジ機構を示す。図６の変速機２Ａにおいても、第１実施形態と同様に、クラッチ８側から１速、６速、３速、４速、５速、２速の順に歯車対が並んでいる。第１実施形態と異なり、図６の変速機２Ａは、スライダ部材を有していない。第２実施形態の変速機２Ａはドグギヤタイプで、隣接する２つの変速歯車の一方にドグ爪、他方にドグ孔が形成されており、シフトフォーク４２により変速歯車が移動して連結される。本実施形態では、３つのシフトフォーク４２が、出力軸３０の出力側６速歯車３６と出力側３速歯車３３との間、入力軸２０の入力側３速歯車２３と入力側４速歯車２４との間、出力軸３０の出力側４速歯車３４と出力側５速歯車３５との間に設けられている。

第２実施形態の変速機２Ａはドグギヤタイプである点で、第１実施形態の変速機２と異なり、その他の構造は同じである。第２実施形態の変速機２Ａのチェンジ機構１０よっても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明の変速機２のチェンジ機構を自動二輪車のエンジンＥに適用した例を説明したが、本発明のチェンジ機構は、自動二輪車以外の車両のエンジンにも適用可能で、また、車両以外のエンジンにも適用可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１ クランク軸
２，２Ａ 変速機
８ クラッチ
１０ チェンジ機構
１８ 軸受
２０ 入力軸
２１〜２６ 入力側変速歯車（入力歯車）
３０ 出力軸（変速軸）
３１〜３６ 出力側変速歯車（変速歯車）
４０ スライダ部材
４２ シフトフォーク
４４ チェンジカム
４６ チェンジドラム
５２ ポジションレバー
６２ 山部
６４ 第１谷部
６６ 第２谷部
６８ 位置決めローラ（ポジションレバーの先端部）
６９ シフトフォーク案内部
Ｅ エンジン
Ｐ１ 重合位置

Claims (6)

1. 運転者の操作に連動して間欠的に回転するチェンジカムと、
   前記チェンジカムと一体回転するチェンジドラムと、
   前記チェンジドラムの回転により作動されて前記チェンジドラムの軸方向に移動して変速歯車を選択するシフトフォークと、を備えた変速機のチェンジ機構であって、
   前記シフトフォークを案内する前記チェンジドラムのシフトフォーク案内部における最下段の前記変速歯車を選択する位置と、最上段の前記変速歯車を選択する位置とが、前記チェンジドラムの周方向の同一位置である重合位置に配置されている変速機のチェンジ機構。
2. 請求項１に記載のチェンジ機構において、前記チェンジカムの外周に、複数の山部と谷部とが交互に形成され、
   運転者のチェンジ操作により前記チェンジカムが回動することで、先端部が前記山部を越えて前記谷部に係合するポジションレバーを備えた変速機のチェンジ機構。
3. 請求項１または２に記載のチェンジ機構において、前記変速歯車が設けられる変速軸の両端部が軸受で支持され、
   両端部の前記軸受の軸方向中間位置よりも一方の軸受寄りに、前記重合位置が設定されている変速機のチェンジ機構。
4. 請求項３に記載のチェンジ機構において、前記変速歯車に噛合する入力歯車を有する入力軸が、エンジンのクランク軸にクラッチを介して連結され、
   前記入力軸におけるクラッチ側の端部に、最下段の前記変速歯車に噛合する入力歯車が配置されている変速機のチェンジ機構。
5. 請求項４に記載のチェンジ機構において、最下段の前記入力歯車が、前記入力軸に一体形成されている変速機のチェンジ機構。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のチェンジ機構において、さらに、前記変速軸に、軸方向に移動可能で前記変速軸と相対回転不能なスライダ部材を備え、
   前記スライダ部材は、前記シフトフォークに連動して軸方向に移動し、前記変速歯車の１つに連結されることで前記変速歯車選択を行う変速機のチェンジ機構。