JP3481224B2 - ギヤシフト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動２輪車等のギヤ
シフト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動２輪車の変速機構は、例えば
実開昭５９−５９５５０号の第２図に示されるように、
対向する支持部間にシフトドラムと１本のフォーク軸と
を互いに平行に保持し、この１本のフォーク軸上に右シ
フトフォーク、中央シフトフォーク及び左シフトフォー
クからなる３つのシフトフォークをそれぞれ軸方向移動
自在に支持させている。さらにフォーク軸自体も軸方向
移動自在とし、変速時にはシフトフォークの移動に伴っ
てフォーク軸を軸方向へ移動させるとともに、変速終了
時には中立状態へ復帰できるようにフォーク軸の両端部
にスプリングを設けてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
場合、１本のフォーク軸上に３つのシフトフォークを軸
方向へ適当間隔を持って配置するため、各シフトフォー
クのボス部がそのフォーク軸上へ一直線上に並ぶことに
なり、変速機自体が大型化して重くなる。また、１本の
フォーク軸上に３つのシフトフォークが配置されること
により、シフトドラムのカム溝に対して同一方向から各
シフトフォークのピンが係合するため、シフトドラムに
かかる荷重が偏り、その結果シフトドラムの回転に影響
を及ぼす場合がある。さらに、フォーク軸を中立状態へ
復帰させるための弾性部材は、フォーク軸の軸端部へ形
成された軸穴内へ収容されているため、弾性部材が大き
く圧縮されるとフォーク軸の軸端部と支持部の内壁面と
が当接する可能性がある。このようにフォーク軸の軸端
部が支持部の内壁面へ当接すると、操作フィーリングや
耐久性に影響を与えたり、騒音・振動を発生させるおそ
れがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本出願の請求項１に係るギヤシフト装置は、対向する支
持部間にシフトドラムとフォーク軸とを互いに平行に保
持し、前記シフトドラムの表面に形成されたカム溝へ一
端が係合がされかつ前記フォーク軸上へ軸方向移動自在
に支持された複数のシフトフォークを備え、前記シフト
ドラムの回転により各シフトフォークをフォーク軸上で
移動させるとともに、このフォーク軸自体も軸方向へ移
動可能にしたギヤシフト装置において、前記フォーク軸
を中空状に形成し、シフトドラム回りに複数配置すると
ともに、このフォーク軸の各軸方向端部にそれぞれを中
立位置へ復帰させるためのリターンスプリングを前記フ
ォーク軸の各軸方向端部外側に設け、これらのリターン
スプリングをコイルスプリングで構成し、その一端部を
前記フォーク軸の各軸方向端部内周面に嵌合されている
環状部材により位置決めすることにより、前記フォーク
軸の各軸端支持部間に流体が流動するための連通部を形
成するとともに、前記フォーク軸内で前記リターンスプ
リングを抜け止めしたことを特徴とする。

【０００５】 請求項２に係るギヤシフト装置は、前記
請求項１において、前記フォーク軸を前記シフトドラム
回りに複数配置したことを特徴とする。請求項３に係る
ギヤシフト装置は、前記請求項２において、前記複数の
フォーク軸は、１つのシフトフォークを保持する第１の
フォーク軸と、２つのシフトフォークを保持する第２の
フォーク軸を備え、かつ前記シフトドラムはこれら３つ
のシフトフォークに対応して軸方向に間隔を持って形成
された３つのカム溝を備えるとともに、前記第１のフォ
ーク軸上のシフトフォークは、前記３つのカム溝のうち
中間のカム溝と係合し、前記第２のフォーク軸上の２つ
のシフトフォークは、前記３つのカム溝のうち前記第１
のフォーク軸に支持されたシフトフォークが係合するカ
ム溝を挟んだ残りのカム溝とそれぞれ係合することを特
徴とする。

【０００６】

【０００７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、両端に弾性部
材を備えるフォーク軸を中空部材としたので、弾性部材
を設けることによる重量増を回避できる。また、弾性部
材をコイルスプリングからなるリターンスプリングと
し、その一端部をフォーク軸の軸端内周面に嵌合されて
いる環状部材により位置決めすることにより、フォーク
軸の各軸端支持部間に流体が流動するための連通部を形
成したので、この流体流動部を実施例のようにオイル通
路とする場合はシフトフォークやフォーク軸に対する潤
滑性を向上させることができる。また、オイル通路とし
て用いない場合もフォーク軸の軸方向移動に伴うエアロ
ックを回避することができ、シフトチェンジの作動性を
向上させることができる。そのうえ、リターンスプリン
グをフォーク軸の中空部内で抜け止めしたので、リター
ンスプリングとフォーク軸を一体で脱着できるととも
に、フォーク軸の両端部からリターンスプリングが軸方
向外方へ露出しているので、リターンスプリングのメン
テナンス性が向上する。

【０００８】 請求項２の発明によれば、シフトドラム
の回りに複数のフォーク軸を配置し、各フォーク軸の両
軸端にリターンスプリングを配置したので、一つのフォ
ーク軸がシフト操作で軸方向いずれか側へ移動している
ときでも、このシフト段においてシフトに関与していな
い他のフォーク軸はリターンスプリングにより中立位置
へ復帰させておくことができる。また、このようにフォ
ーク軸毎に移動の態様を異ならせることができるから、
あるフォーク軸上のシフトフォークを他のフォーク軸上
のシフトフォークと異なる方向へ移動もしくは停止させ
ることができる。したがって、すべてのシフトフォーク
を同一方向へ移動させなくても、シフトに関与していな
いフォーク軸を中立位置へ戻すことができることになる
から、ギヤミッションのレイアウトにおける自由度が大
きくなる。しかも、それぞれのフォーク軸毎にその両軸
端に設けたリターンスプリングの効果を請求項１と同様
に発揮させることができる。そのうえ、シフトドラムの
回りに配置した複数のフォーク軸にシフトフォークを支
持させたので、シフトフォークのシフトドラムに対する
係合位置を異ならせることができ、全シフトフォークの
係合部がシフトドラムの同一側へ偏らないから、シフト
フォークからシフトドラムが受ける荷重バランスが良く
なる。したがって、シフトドラムの回転が良好になり、
それによる操作荷重やフィーリングも好ましいものとな
る。

【０００９】 請求項３の発明によれば、請求項２の発
明の効果に加えて、第１及び第２のフォーク軸を備え、
シフトフォークを第１のフォーク軸上に一つ、第２のフ
ォーク軸上に２つ設けた場合、シフトドラム上に３つの
カム溝を設け、中央のカム溝に第１のフォーク軸上のシ
フトフォークを係合し、他のカム溝に第２のフォーク軸
上のシフトフォークを係合させることにより、中間のカ
ム溝に係合する第１のフォーク軸上におけるシフトフォ
ークの移動方向を他のシフトフォークと異ならせること
ができる。そのうえ、第１のフォーク軸上に１つだけ支
持されたシフトフォークをシフトドラムの軸方向中央側
に配置し、第２のフォーク軸に支持された２つのシフト
フォークをそれぞれシフトドラムの軸方向両端側へ配置
支持させることができるので、各フォーク軸上における
シフトフォークの配置バランスが良くなり、リターンス
プリングの作動性も向上する。

【００１０】

【００１１】

【実施例】図１及び図２に基づいて一実施例を説明す
る。図１は本考案が適用されたギヤシフト装置の要部断
面を示し、図２はさらにその一部を拡大した図である。

【００１２】まず図１において、クランクケースの左右
壁部１、２にシフトドラム３が回動自在に保持され、こ
の外周面に形成された３本のカム溝４乃至６には、それ
ぞれ中央並びに左右のシフトフォーク７乃至９のピン１
０乃至１２が係合し、各ピン１０乃至１２は各シフトフ
ォークのボス部１３乃至１５に植設されている。

【００１３】シフトドラム３に平行して一対のフォーク
軸１６及び１７が配設され、それぞれ両端部をクランク
ケースの左右壁部１、２へ支持されている。中央シフト
フォーク７のボス部１３はフォーク軸１６上を軸方向へ
揺動可能である。また。左シフトフォーク８及び右シフ
トフォーク９はそれぞれ共通のフォーク軸１７上を軸方
向へ揺動可能である。フォーク軸１６及び１７の表面は
減摩耗コーティングされている。

【００１４】左右のシフトフォーク８、９を支持するフ
ォーク軸１７の両端は、クランクケースの左右壁部１、
２に形成された支持部１８、１９に嵌合し、それぞれフ
ォーク軸１７の軸方向へ摺動可能であり、かつ、フォー
ク軸１７の両端と、これらに対面する各支持部１８、１
９のフォーク軸１７の端部が対面する内壁部１８ａ、１
９ａとの間に所定のクリアランスＣ1 、Ｃ2 が保持され
ている。クリアランスＣ1 及びＣ2 はほぼ同程度であ
る。

【００１５】図２に明らかなように、中空のフォーク軸
１７の軸方向両端とこれに対面する支持部１８、１９の
内壁部１８ａ、１９ａ間にはそれぞれコイルスプリング
として形成されたリターンスプリング２０が収容されて
いる。各リターンスプリング２０のうち、図左側のもの
の内壁部１８ａ側端部はフォーク軸１７の左端部へ嵌合
されたフランジ付カラー２２のフランジ２５へ当接され
ている。フランジ付カラー２２のフランジ２５は支持部
１８の内壁面１８ａに当接して位置決めされている。

【００１６】フランジ付カラー２２のフォーク軸１７内
へ嵌合している軸部はフォーク軸１７の内径よりも小径
であり、その先端にストッパーピン２３が半径方向へ突
出して設けられ、フォーク軸１７の開口端部へ圧入され
たブッシュ２４により抜け止めされている。

【００１７】一方、図右側のリターンスプリング２０の
右端はフランジ付カラー２７のフランジ３０へ当接され
ている。フランジ付カラー２７は左側のフランジ付カラ
ー２２と同一構造であり、ストッパーピン２８、ブッシ
ュ２９が同様に設けられ、かつフランジ３０が支持部１
９の内壁面１９ａに当接して位置決めされる。

【００１８】左右のフランジ２５と３０間の距離Ｄは、
フォーク軸１７の長さｄよりもクリアランスＣ1 とＣ2
分だけ長い。クリアランスＣ1 とＣ2はフランジ付カラ
ー２２，２７の各フランジ２５，３０とフォーク軸１７
の端部間における寸法であり、距離Ｄはリターンスプリ
ング２０が圧縮されるとその長さが縮む方向へ変化す
る。

【００１９】なお、シフトドラム３は一端部において公
知のギヤチェンジ機構と接続しており、チェンジペダル
の操作によりスピンドル（いずれも図示省略）が回転す
る毎に所定角度ずつ間欠的に回転するようになってい
る。

【００２０】さらに図１において、フォーク軸１６も同
１７と同様の中空体であり、その軸方向両端には同様に
して中立復帰のための構造が設けられている。フォーク
軸１６及び１７の各左軸端部はクランクケースの左壁部
１内へそれぞれ軸延長上に形成されたオイル通路３１、
３２と連通し、各通路３１、３２は同じくクランクケー
スの左壁部１内に形成されたオイル通路３３と接続して
いる。これらのオイル通路から各フォーク軸１６、１７
内へ給油され、さらに軸壁に設けられた油穴３４を経て
各ボス部へ給油される。このため、フォーク軸１６，１
７の各外部・内部・ボス部１３，１４、１５を潤滑して
これらの摺動抵抗を低減することにより、変速操作荷重
を一層軽くでき、シフト感が向上する。

【００２１】次に、本実施例の作用を説明する。今、変
速操作によりシフトドラム３が回転すると、各シフトフ
ォーク７乃至９がそれぞれカム溝４乃至６にしたがって
フォーク軸１６及び１７上を軸方向へ摺動しようとす
る。

【００２２】このとき例えば、左シフトフォーク８を例
にすれば、ボス部１４がフォーク軸１７上を摺動すると
きの摺動抵抗と、フォーク軸１７自体が支持部１８又は
１９内を摺動するときの摺動抵抗との兼ね合いでいくつ
かの摺動態様が生じる。

【００２３】すなわち、ボス部１４のみがフォーク軸１
７上を摺動する場合、逆にボス部１４とフォーク軸１７
が一体になってフォーク軸１７自体が支持部１８及び１
９内を摺動する場合、さらにはボス部１４がフォーク軸
１７上を摺動しつつフォーク軸１７も支持部１８及び１
９内を摺動する場合のいずれかが生じ得る。

【００２４】いずれかが起きるかはその時々に応じて摺
動抵抗の最も少ない動作が自動的に選択されるので、変
速操作荷重が軽くなっている。なお、フォーク軸１７の
摺動抵抗にはリターンスプリング２０の反発弾性及びフ
ォーク軸１７内に収容されている各部材の摩擦を含めた
ものとする、以下同様である。

【００２５】上記のフォーク軸１７自体が摺動する場
合、例えば図の右方へ移動するとすれば、ブッシュ２４
がストッパーピン２３と係合することによりフランジ付
カラー２２を一体に図の右方向へ連行する。このときク
リアランスＣ1は変化せず、フランジ２５とフォーク軸
１７の軸端間に設けられている左側のリターンスプリン
グ２０も圧縮されない。一方、フランジ付カラー２７側
はフランジ３０が支持部１９の内壁面１９ａへ当接する
ことにより不動であるため、フォーク軸１７の右方移動
に伴い右側のリターンスプリング２０が圧縮変形され
る。

【００２６】そこで、変速操作が終了すると、シフトド
ラム３から左シフトフォーク８を介してボス部１４へ加
えられていた力が消滅するので、フォーク軸１７は自由
になるため、右側のリターンスプリング２０の反発力に
よりフォーク軸１７が左方へ押し戻される。

【００２７】すると、フランジ付カラー２２はフランジ
２５が左側のリターンスプリング２０押されてフォーク
軸１７と一体に左方へ移動し、やがてフランジ２５が支
持部１８の内壁面１８ａへ当接するとフォーク軸１７は
移動を停止して中立状態へ戻り、同時に右側のリターン
スプリング２０も自然状態へ復元する。

【００２８】したがって、変速操作終了と同時にフォー
ク軸１７は常時中立位置へ復帰してその両端部と内壁部
１８ａ、１９ａとの間に所定のクリアランスＣ1 、Ｃ2
が再び保持されるので、その後に再び変速操作が開始す
れば、フォーク軸１７は左右いずれの方向へも移動可能
状態になる。

【００２９】このため、フォーク軸１７等が従来のよう
に移動状態のまま残ってしまい、次回の変速操作開始時
に移動不能になるようなことがないので、常に変速操作
荷重を軽くかつ一定にすることができ、操作が軽快にな
る。しかも、両端にリターンスプリング２０を備えるフ
ォーク軸１６，１７を中空部材としたので、リターンス
プリング２０を設けることによる重量増を回避すること
ができる。また、フランジ付きカラー２２，２７が中空
であり、かつリターンスプリング２０も中空の略筒状を
なすから、フォーク軸１６，１７各の中空部とこれらの
軸端に対する各支持部１８、１９間に流体が流動でき
る。そこでこの部分をオイル通路とすることにより、シ
フトフォーク７〜９やフォーク軸１６，１７に対する潤
滑性を向上させることができる。また、オイル通路とし
て用いない場合もフォーク軸１６，１７の軸方向移動に
伴うエアロックを回避することができ、シフトチェンジ
の作動性を向上させることができる。

【００３０】また、シフトドラム３の回りに複数のフォ
ーク軸１６及び１７を設けたので、複数のシフトフォー
ク７乃至９を各フォーク軸１６及び１７へ分けて支持さ
せることができ、その結果、１本のフォーク軸あたりに
おける操作荷重が軽くなり、フォーク軸１６及び１７の
軸方向の長さを短くできるため、変速機自体を一層小型
化でき、パワーユニットを軽量化できる。また、変速機
の小型化により車両のバンク角を大きくすることができ
る。そのうえ、１つのフォーク軸１６又は１７がシフト
操作で軸方向いずれか側へ移動しているときでも、この
シフト段においてシフトに関与していない他のフォーク
軸１７又は１６はリターンスプリング２０により中立位
置へ復帰させておくことができる。また、このようにフ
ォーク軸毎に移動の態様を異ならせることができるか
ら、一方のフォーク軸１６上のシフトフォーク７と他の
フォーク軸１７上のシフトフォーク８，９とを互いに異
なる方向へ移動もしくは停止させることができる。した
がって、すべてのシフトフォークを同一方向へ移動させ
なくても、シフトに関与していないフォーク軸を中立位
置へ戻すことができることになるから、ギヤミッション
のレイアウトにおける自由度が大きくなる。しかも、そ
れぞれのフォーク軸毎にその両軸端に設けたリターンス
プリング２０の効果を発揮させることができる。

【００３１】さらに、シフトドラム３の回りに配置した
フォーク軸１６（第１のフォーク軸）に中央シフトフォ
ーク７を１つだけ支持させ、フォーク軸１７（第２のフ
ォーク軸）に左シフトフォーク８及び右シフトフォーク
９からなる２つのシフトフォークを支持させたので、全
シフトフォーク７乃至９の係合部であるピン１０乃至１
２がシフトドラム３の同一側へ偏らないから、シフトフ
ォーク７乃至９からシフトドラム３が受ける荷重バラン
スが良くなる。したがって、シフトドラム３の回転が良
好になり、それによる操作荷重やフィーリングも好まし
いものとなる。

【００３２】また、フォーク軸１６上に１つだけ支持さ
れた中央シフトフォーク７をシフトドラム３の軸方向中
央側に配置し、フォーク軸１７に支持された２つのシフ
トフォーク８，９をそれぞれシフトドラム３の軸方向両
端側へ配置支持させたので、中間のカム溝５に係合する
第１フォーク軸１６上におけるシフトフォーク７の移動
方向を他のシフトフォーク８，９と異ならせることがで
きる。また、各フォーク軸１６及び１７上におけるシフ
トフォーク７乃至９の配置バランスが良くなり、リター
ンスプリング２０の作動性も向上する。

【００３３】なお、コイルスプリングに代えて種々の弾
性部材を用いることは任意である。また、フォーク軸１
７の軸方向各両端部と支持部１８，１９の間へ別々にコ
イルスプリング等の弾性部材であるリターンスプリング
２０を設け、かつこれと同様構造をフォーク軸１６にも
適用したので、変速時にフォーク軸１６及び１７が軸方
向に移動したとき、フォーク軸１６及び１７の端部と支
持部１８，１９の内壁面１８ａ、１９ａとの間にリター
ンスプリング２０が介在し、フォーク軸１６及び１７の
軸端部が、支持部１８，１９の内壁面１８ａ、１９ａへ
直接当接することがなくなり、操作フィーリングや耐久
性に影響を与えなくなって耐久信頼性に優れ、かつフォ
ーク軸１６及び１７の軸端部と左右壁部１，２の内壁面
の当接に原因する騒音・振動の発生のおそれもなくな
る。

【００３４】そのうえ、この複数設けたフォーク軸１
６，１７の全てに対して、各両端部にそれぞれリターン
スプリング２０を介在させることにより、変速操作終了
時には各フォーク軸１６及び１７を必ず中立位置へ復帰
させることができるとともに、変速操作荷重を軽減する
ので、各フォーク軸１６及び１７の両軸端部に介在させ
たリターンスプリング２０をコンパクトにできる。しか
も、リターンスプリング２０の抜け止め手段であるスト
ッパーピン２３とブッシュ２４を備えるので、リターン
スプリング２０とフォーク軸１６、１７を一体で脱着で
きるとともに、フォーク軸１６、１７の各両端部からリ
ターンスプリング２０が突出しているので、リターンス
プリング２０のメンテナンス性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施例の要部断面図

【図２】 図１の実施例における要部拡大断面図

【符号の説明】

３…シフトドラム、７…中央シフトフォーク、８…左シ
フトフォーク、９…右シフトフォーク、１０・１１・１
２…ピン、１６・１７…フォーク軸、２０…リターンス
プリング、２２・２７…フランジ付カラー

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する支持部間にシフトドラムとフォ
   ーク軸とを互いに平行に保持し、前記シフトドラムの表
   面に形成されたカム溝へ一端が係合がされかつ前記フォ
   ーク軸上へ軸方向移動自在に支持された複数のシフトフ
   ォークを備え、前記シフトドラムの回転により各シフト
   フォークをフォーク軸上で移動させるとともに、このフ
   ォーク軸自体も軸方向へ移動可能にしたギヤシフト装置
   において、 前記フォーク軸を中空状に形成し、 前記シフトドラム回りに複数配置するとともに、 このフォーク軸の各軸方向端部にそれぞれを中立位置へ
   復帰させるためのリターンスプリングを前記フォーク軸
   の各軸方向端部外側に設け、これらのリターンスプリン
   グをコイルスプリングで構成し、その一端部側を前記フ
   ォーク軸の各軸方向端部内周面に嵌合された環状部材に
   より位置決めすることにより、前記フォーク軸の各軸端
   支持部間に流体が流動するための連通部を形成するとと
   もに、前記フォーク軸内で前記リターンスプリングを抜
   け止めしたことを特徴とするギヤシフト装置。
2. 【請求項２】 前記フォーク軸を前記シフトドラム回り
   に複数配置したことを特徴とする請求項１に記載したギ
   ヤシフト装置。
3. 【請求項３】 上記請求項２において、前記複数のフォ
   ーク軸は、１つのシフトフォークを保持する第１のフォ
   ーク軸と、２つのシフトフォークを保持する第２のフォ
   ーク軸を備え、かつ前記シフトドラムはこれら３つのシ
   フトフォークに対応して軸方向に間隔を持って形成され
   た３つのカム溝を備えるとともに、前記第１のフォーク
   軸上のシフトフォークは、前記３つのカム溝のうち中間
   のカム溝と係合し、前記第２のフォーク軸上の２つのシ
   フトフォークは、前記３つのカム溝のうち前記第１のフ
   ォーク軸に支持されたシフトフォークが係合するカム溝
   を挟んだ残りのカム溝とそれぞれ係合することを特徴と
   するギヤシフト装置。