JP3272128B2 - 変速ギアシフト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部からの操作により
シフトドラムを回動させ、このシフトドラムのカム溝に
係合するシフトフォークーを移動させて変速を行う変速
ギアシフト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車の変速装置としては、メイン
シャフト（入力軸）とカウンターシャフト（出力軸）に
それぞれに常に噛み合っている複数組のギアが設けら
れ、各シャフトのスプライン上に摺動自在にシフターや
ギアの一部が配置され、このシフターやギアをスプライ
ン上で摺動させて移動させるためのシフトフォークが各
シャフトと平行な２本のフォーク軸上にそれぞれ摺動自
在に設けられ、各シフトフォークをそれぞれのフォーク
軸上で移動させるためのカム溝を有するシフトドラムが
外部からの操作により回動可能に設けられているような
変速ギアシフト装置が従来から広く用いられている。

【０００３】この変速ギアシフト装置は、外部からの操
作によりシフトドラムが回動されると、シフトドラムの
外周面に形成されている複数のカム溝にそれぞれピンを
介して係合された各シフトフォークがカム溝の傾斜溝壁
に押されてフォーク軸上を移動し、各シフトフォークの
先端部に係合されているシフターやギアを各シャフトの
スプライン上で移動させ、この移動によってスプライン
上のシフターやギアをその側面に設けられたドッグクラ
ッチを介して複数のギア組の何れかと噛み合わせ、その
ギア組によって各シャフトを連動させると共に他のギア
組を空転させるもので、ドッグクラッチによる噛み合わ
せの相手を変えることによって各ギア組と各シャフトの
伝動関係を変更するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の変速ギアシフト装置では、シフトドラムの回動
軸をメインシャフトおよびカウンターシャフトの回動軸
に近づけようとすると、各シャフトに設けられたギアの
うちの大きなものがシフトドラムと接触することとなる
ため、シフトドラムをメインシャフトやカウンターシャ
フトからある程度離して配置することが必要であった。

【０００５】そのため、各シャフトとシフトドラムのレ
イアウトをコンパクトなものとすることができず、ま
た、各シフトフォークの作用点に対するフォークピンの
位相方向が不適当なものとなる（シフトフォークの作用
するシフターの回動軸とフォーク軸を結ぶ線に対するフ
ォークピンの角度が大きくなる）ことによって、シフト
ドラムによりフォークピンの先端を力点としてシフトフ
ォークをフォーク軸上で摺動させるときにフォーク軸の
軸心方向に対してシフトフォークが傾いて所謂こじりを
起こし、シフトフィーリングが悪くなるという問題があ
った。

【０００６】本発明は、上記のような従来の変速ギアシ
フト装置の持つ不都合を解消することを目的としてお
り、より具体的には、各シャフトとシフトドラムを近づ
けて配置することができるようなものとすることによっ
て、そのレイアウトのコンパクト化を図ることができ、
シフトフォークにおけるフォークピンの位相方向を最適
なものとしてシフトフィーリングの改善を図ることがで
きる変速ギアシフト装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決しかつ目的を達成するために、それぞれに常に噛み
合う複数組のギアが設けられたメインシャフトとカウン
ターシャフトに対して、外部からの操作により回動され
るシフトドラムのカム溝に係合して各シャフトの軸方向
に移動されるシフトフォークーが配置されている変速ギ
アシフト装置において、シフトドラムの外周面のカム溝
から離れた位置に円周方向の溝を形成すると共に、シフ
トフォークーにより動かされない大径のギアの歯部を、
該円周方向の溝の側壁や底壁に接触させることなく該溝
内に入り込ませることで、該大径のギアとシフトドラム
との干渉を回避していることを特徴とするものである。

【０００８】

【作 用】上記のような構成によれば、メインシャフト
あるいはカウンターシャフトに設けられたシフトフォー
クーにより動かされない大径のギアの歯部（外周部）
が、シフトドラムの外周面と干渉するような状態となっ
ても、シフトドラムの外周面でカム溝から離れた位置に
形成された円周方向の溝の溝内に、該溝の側壁や底壁に
接触させることなく該大径のギアの歯部を入り込ませ
て、該大径のギアとシフトドラムとの干渉を回避するこ
とにより、メインシャフトおよびカウンターシャフトに
対してシフトドラムをできるだけ近づけて配置すること
ができる。

【０００９】また、メインシャフトおよびカウンターシ
ャフトに対してシフトドラムを近づけて配置できるた
め、シフトフォークにおけるフォークピンの位相方向を
最適なものとすることができ、フォークピンを力点とし
てシフトフォークを摺動させるときにシフトフォークが
フォーク軸の軸心方向に対して傾くことがなく、シフト
フォークとフォーク軸との間でこじりが起きることはな
い。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の変速ギアシフト装置の一実施
例を図面に基づいて説明する。

【００１１】図１は、変速ギアシフト装置の軸方向から
見た各部材の配置関係を示すもので、図示されているよ
うな状態で、入力軸であるメインシャフト１と出力軸で
あるカウンターシャフト２とシフトフォークを摺動自在
に支持するフォーク軸３，４とシフトドラム５とはそれ
ぞれの回動軸が平行となるように配置されており、フォ
ーク軸３には１個のシフトフォーク３１が、フォーク軸
４には２個のシフトフォーク４１，４２（軸方向に重な
っているため図面上はシフトフォーク４１のみが示され
ている。）がそれぞれ摺動自在に軸支されている。

【００１２】図２は、そのように配置されたメインシャ
フト１とカウンターシャフト２のそれぞれのギアの関係
を示すもので、メインシャフト１上には、ギア１１，１
２，１３，１６がシャフトと一体的に回動するように、
ギア１４，１５が空転するようにそれぞれ設けられてお
り、カウンターシャフト２上には、ギア２４，２５，２
６，２７がシャフトと一体的に回動するように、ギア２
１，２２，２３が空転するようにそれぞれ設けられてい
て、ギア１１はギア２１と、ギア１２はギア２２と、ギ
ア１３はギア２３と、ギア１４はギア２４と、ギア１５
はギア２５と、それぞれに常に噛み合った状態にある。

【００１３】また、メインシャフト１にはスプライン１
ａが形成されており、カウンターシャフト２にはスプラ
イン２ａ，２ｂが形成されていて、メインシャフト１の
スプライン１ａ上にはギア１３が摺動自在にスプライン
係合されており、カウンターシャフト２にはスプライン
２ａ上にはギア２５がスプライン係合されていて、スプ
ライン２ｂ上にはシフター２８がスプライン係合されて
いる。

【００１４】図３および図４は、メインシャフト１とシ
フトドラム５およびカウンターシャフト２とシフトドラ
ム５の関係をそれぞれ示すもので、複数のピンを有する
星形カム５１がその側面に固定されたシフトドラム５
は、図示されていないシフトペダルが踏み込まれてレバ
ー６が揺動されることにより、星形カム５１を介して一
定角度（星形カム５１のピンの間隔）づつ回動され、ス
トッパー５６によってそれぞれの回動位置にクリックさ
れるものであり、シフトドラム５の外周面には、その円
周方向に対して傾斜する溝壁部分を有するカム溝５２，
５３，５４が形成されている。

【００１５】メインシャフト１とシフトドラム５とシフ
トフォーク３１の関係については、図３に示されている
ように、シフトドラム５外周面のカム溝５２には、図１
に示されているフォーク軸３に摺動自在に軸支されてい
るシフトフォーク３１のフォークピン３１ａが、シフト
ドラム５の回転に伴ってカム溝５２内を移動できるよう
に遊嵌状態に係合されており、このシフトフォーク３１
の二股になった先端部３１ｂは、メインシャフト１のス
プライン１ａ上に配置されたギア１３を保持するように
そのフォーク係合部１３ａと係合されている。

【００１６】カウンターシャフト２とシフトドラム５と
シフトフォーク４１，４２の関係については、図４に示
されているように、シフトドラム５外周面のカム溝５３
には、図１に示されているフォーク軸４に摺動自在に軸
支されているシフトフォーク４１のフォークピン４１ａ
が遊嵌状態に係合されており、このシフトフォーク４１
の二股になった先端部４１ｂがカウンターシャフト２の
スプライン２ａ上に配置されたギア２５のフォーク係合
部２５ａと係合されていると共に、カム溝５４にはシフ
トフォーク４２のフォークピン４２ａが遊嵌状態に係合
されており、このシフトフォーク４２の二股になった先
端部４２ｂは、カウンターシャフト２のスプライン２ｂ
上に配置されたシフター２８のフォーク係合部２８ａと
係合されている。

【００１７】このようなシフトドラム５の外周面には、
上記の各カム溝５２，５３，５４の他に、各カム溝５
２，５３，５４から離れた位置で、カウンターシャフト
２の最も大きなギア２１（シフトフォークーにより動か
されないギア）に対応する位置に、円周方向の溝５５が
形成されていて、この溝５５によって、シフトドラム５
の外周面とギア２１の歯部（外周部）とが干渉する位置
にあるにもかかわらず、ギア２１とシフトドラム５との
接触が回避されている。

【００１８】さらに、各ギアやシフトドラムを収納する
ミッションケースと一体のクランクケースが左右分割タ
イプである場合、クランクケースを２つに分解してその
内部に収納されている部分のメンテナンスを行ってから
再び組み付ける際等に、シフトドラム５とギア２１が衝
突しないように、シフトドラム５の外周面の一部にギア
２１がその軸方向に通過できるような切欠き部５７が形
成されている。

【００１９】上記のような構成を有する変速ギアシフト
装置は、シフトペダルを踏み込むことによりレバー６が
揺動され、星形カム５１を介してシフトドラム５がそれ
ぞれの変速位置に回動されることによって、シフトドラ
ム５の外周面に形成されているカム溝５２，５３，５４
の傾斜溝壁に押されてシフトフォーク３１，４１，４２
がフォーク軸３，４上を適時移動し、それによって各シ
フトフォーク３１，４１，４２の先端部３１ｂ，４１
ｂ，４２ｂと係合しているシフター２８とギア１３，２
５がそれぞれのシャフトのスプライン上を移動してそれ
ぞれの側面に設けられたドッグクラッチの噛み合わせ相
手が変わることにより、各ギア組と各シャフトの伝動関
係が変更されるものである。

【００２０】すなわち、ギア１３，２５およびシフター
２８の側面が何れのギアとも噛み合っていない場合は、
それぞれに常に噛み合った状態にあるギア１１とギア２
１、ギア１２とギア２２、ギア１３とギア２３、ギア１
４とギア２４、ギア１５とギア２５において、ギア２
１，ギア２２，ギア２３がカウンターシャフト２に対し
て空転し、ギア１４，ギア１５がメインシャフト１に対
して空転するため、メインシャフト１からカウンターシ
ャフト２へは回転が伝わらず、ニュートラルの状態とな
っている。

【００２１】シフトドラム５が１速の位置まで回転され
ると、カム溝５２と係合するシフトフォーク４１がギア
２１の方に移動し、これによってギア２５の側面とギア
２１の側面が噛み合わされ、メインシャフト１の回転は
ギア１１，ギア２１，ギア２５を介してカウンターシャ
フト２へ伝えられる。

【００２２】シフトドラム５が２速の位置まで回転され
ると、カム溝５４と係合するシフトフォーク４２がギア
２２の方に移動し、これによってシフター２８の側面と
ギア２２の側面が噛み合わされ、メインシャフト１の回
転はギア１２，ギア２２，シフター２８を介してカウン
ターシャフト２へ伝えられる。

【００２３】シフトドラム５が３速の位置まで回転され
ると、カム溝５２と係合するシフトフォーク４１がギア
２３の方に移動し、これによってギア２５の側面とギア
２３の側面が噛み合わされ、メインシャフト１の回転は
ギア１３，ギア２３，ギア２５を介してカウンターシャ
フト２へ伝えられる。

【００２４】シフトドラム５が４速の位置まで回転され
ると、カム溝５３と係合するシフトフォーク３１がギア
１４の方に移動し、これによってギア１３の側面とギア
１４の側面が噛み合わされ、メインシャフト１の回転は
ギア１３，ギア１４，ギア２４を介してカウンターシャ
フト２へ伝えられる。

【００２５】シフトドラム５が５速の位置まで回転され
ると、カム溝５３と係合するシフトフォーク３１がギア
１５の方に移動し、これによってギア１３の側面とギア
１５の側面が噛み合わされ、メインシャフト１の回転は
ギア１３，ギア１５，ギア２５を介してカウンターシャ
フト２へ伝えられる。

【００２６】上記のような変速ギアシフト装置では、シ
フトドラム５の外周面において、各カム溝５２，５３，
５４から離れた位置で、カウンターシャフト２の最も大
きなギア２１（シフトフォークーにより動かされないギ
ア）に対応する位置に、円周方向の溝５５が形成され、
該溝５５の側壁や底壁に接触することなく該大径のギア
２１の歯部が該溝５５内に入り込んで、該大径のギア２
１とシフトドラム５との干渉が回避されているため、図
５に示されているような従来のものと比べて、メインシ
ャフト１とカウンターシャフト２に対してシフトドラム
５を近づけて配置することができる。

【００２７】また、それぞれのシフトフォーク３１，４
１，４２におけるフォークピン３１ａ，４１ａ，４２ａ
の位相方向、すなわち、シフトフォークの作用するシフ
ターの回動軸とフォーク軸を結ぶ線に対するフォークピ
ンの角度が従来のものと比べて小さくなるため、フォー
クピンを力点としてシフトフォークを摺動させるときに
フォーク軸の軸心方向に対してシフトフォークが傾いて
こじりを起こすということがない。

【００２８】さらに、シフトドラム５の外周面の一部に
切欠き部５７が形成されているため、左右に分割されて
いるクランクケース（ミッションケース一体）に対して
シフトドラム５と各ギアを組み付けて収納する際のシフ
トドラム５とギア２１の組み付けが容易となる。

【００２９】以上、本発明の変速ギアシフト装置を一実
施例により説明したが、本発明は、上記のような具体的
な構造にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載された限りにおいて適宜変更可能なものであるこ
とはいうまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したような本発明の変速ギアシ
フト装置によれば、メインシャフトおよびカウンターシ
ャフトとシフトドラムを近づけて配置することができ、
そのレイアウトのコンパクト化を図ることができると共
に、シフトフォークにおけるフォークピンの位相方向を
最適なものとしてシフトフィーリングの改善を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変速ギアシフト装置の一実施例におけ
る各部材の配置関係の側方から見た状態を示す説明図。

【図２】図１に示された実施例のＡ−Ａ線に沿ったメイ
ンシャフトとカウンターシャフトの断面図。

【図３】図１に示された実施例のＢ−Ｏ線に沿ったメイ
ンシャフトとシフトドラムの断面図。

【図４】図１に示された実施例のＣ−Ｏ線に沿ったカウ
ンターシャフトとシフトドラムの断面図。

【図５】従来の変速ギアシフト装置における各部材の配
置関係の図１に対応する説明図。

【符号の説明】

１ メインシャフト ２ カウンターシャフト ５ シフトドラム １５ ギア ２１ ギア ３１ シフトフォーク ４１ シフトフォーク ４２ シフトフォーク ５２ カム溝 ５３ カム溝 ５４ カム溝 ５５ 円周方向の溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 63/48 F16H 3/00 - 3/78 F16H 57/00 - 57/12 B62M 25/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれに常に噛み合う複数組のギアが
   設けられたメインシャフトとカウンターシャフトに対し
   て、外部からの操作により回動されるシフトドラムのカ
   ム溝に係合して各シャフトの軸方向に移動されるシフト
   フォークーが配置されている変速ギアシフト装置におい
   て、シフトドラムの外周面のカム溝から離れた位置に円
   周方向の溝が形成されていると共に、シフトフォークー
   により動かされない大径のギアの歯部が、該円周方向の
   溝の側壁や底壁に接触することなく該溝内に入り込んで
   いることで、該大径のギアとシフトドラムとの干渉が回
   避されていることを特徴とする変速ギアシフト装置。