JP3599140B2 - 変速機におけるチェンジショック防止装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として自動二輪車に適用される変速機におけるチェンジショック防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車の変速機として、ミッションケースに入力軸、出力軸及びシフトペダル軸を支承し、このシフトペダル軸の往復回動により作動が順次切換えられる複数段の変速ギヤ列を入、出力軸間に構成し、また入力軸には、エンジンからクラッチを介して駆動される被動ギヤを固着した多段変速機が従来広く実施されている。
【０００３】
この種の変速機では、車両の発進のために、変速ギヤ列を、中立状態からＬｏｗギヤ列の作動に切換える際には、先ずクラッチのオフ操作を行うが、そのクラッチはオフ状態となっても引き摺り現象を生じ、エンジンの出力トルクを僅かながら被動ギヤ及び入力軸へ伝達し続ける特性を有するので、次いで行われるシフト操作時に、出力側の負荷抵抗により入力系の回転が急停止させられ、これがチェンジショックとして車体に伝達し、乗心地を多少とも害することになる。
【０００４】
従来、このようなチェンジショックを防止するために、シフト操作に連動して、Ｌｏｗギヤ列の確立前に前記被動ギヤに制動力を加わるようにしたチェンジショック防止装置が知られている（特公昭４４−４０６６号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のチェンジショック防止装置では、入力軸に固着された被動ギヤに制動をかけるとき、ブレーキ片を該ギヤの一側面にのみ押しつけるようになっているので、その制動の都度、入力軸に偏荷重が加わり、その軸受の耐久性を多少とも損じることが考えられ、したがって該ギヤに大なる制動力を加えることができない。
【０００６】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、前記被動ギヤに大なる制動力を加えて、チェンジショックを確実に防止すると共に、その制動力が入力軸に偏荷重として作用しないようにした、変速機におけるチェンジショック防止装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、変速ギヤ列を、中立状態からＬｏｗギヤ列の作動に切換えるべくシフトペダル軸を回動するとき、その回動に連動してＬｏｗギヤ列の確立前に前記被動ギヤを両側面から挟圧して制動せしめるブレーキ手段をシフトペダル軸に連結したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００９】
先ず図１において、自動二輪車用パワーユニットＰは、エンジンＥのクランク軸１を支持するクランクケース２と、変速機Ｍの入力軸３、出力軸４、シフトドラム５及びシフトペダル軸６を支持するミッションケース７とを一体化して構成される。クランク軸１の右端には、小径の１次減速駆動ギヤ８が回転自在に支承されると共に、クランク軸１及び該ギヤ８間を連結する遠心クラッチＣが取付けられ、この遠心クラッチＣは、クランクケース２に結合されるサイドカバー１０により覆われる。上記１次減速駆動ギヤ８に噛合する１次減速被動ギヤ９は入力軸３の右端にスプライン結合される。
【００１０】
遠心クラッチＣは多板湿式であって、その駆動板１１の大径ボス１１ａをクランク軸１の右端にスプライン嵌合してナット１２で固着することにより、クランク軸１に取付けられる。上記大径ボス１１ａの外周には、前記１次減速駆動ギヤ８に連結した出力リング１３が回転可能且つ軸方向移動不能に支承され、この出力リング１３の外周にクラッチインナ１４が回転及び摺動可能に装着される。
【００１１】
また駆動板１１は、前記ナット１２を囲繞するように右側面から突出する案内筒１１ｂと、外周部右側面から突出する複数の小径ボス１１ｃ（図にはそのうちの一つを示す）とを有し、その案内筒１１ｂには、駆動板１１及びクラッチインナ１４を囲繞するドラム状クラッチアウタ１５の端壁１５ａが摺動自在に嵌合される。また小径ボス１１ｃは、上記端壁１５ａの透孔１６を貫通するように配置され、その外端には、端壁１５ａの外側面に対向するストッパ板１７が固着される。そして上記端壁１５ａをストッパ板１７に当接させるように付勢するクラッチばね１８が小径ボス１１ｃに装着される。
【００１２】
クラッチアウタ１５の内周面には複数枚の駆動摩擦板１９が摺動可能にスプライン嵌合され、これら駆動摩擦板１９と交互に重なるように配置される複数枚の被動摩擦板２０が前記クラッチインナ１４の外周面に摺動可能にスプライン嵌合される。またクラッチアウタ１５には、最内側位置の被動摩擦板２０に対面する加圧板２１が摺動可能にスプライン嵌合され、さらに最外側位置の駆動摩擦板１９に対向する受圧環２２が係止される。
【００１３】
駆動板１１には、その円周上等間隔置きに配置される複数の遠心ウエイト２３（図にはそのうちの一個を示す）がリング状の枢軸２４を介して取付けられる。この遠心ウエイト２３は、遠心力の作用により半径方向外方へ揺動するとき加圧板３１を押圧する作動腕２３ａを有する。さらに駆動板１１には、遠心ウエイト２３の半径方向外方への最大揺動量を規制するストッパリング２５が固設される。
【００１４】
加圧板２１及び最外側の駆動摩擦板１９の外周において、その一方には他方を摺動可能に貫通する支持ピン２９が固着され、この支持ピン２９に加圧板２１及び最外側の駆動摩擦板１９間を離反方向へ付勢するフリースプリング３０が装着される。
【００１５】
出力リング１３及びクラッチインナ１４間には、出力リング１３からクラッチインナ１４に逆負荷が作用したときクラッチインナ１４に左向きのスラストを与えるカム機構３１が設けられる。そのようなスラスト発生時には、最内側の被動摩擦板２０を受圧環２２に向って押圧し得る加圧フランジ３６がクラッチインナ１４の内端に一体に形成される。
【００１６】
クラッチアウタ１５の端壁１５ａにはスラスト板３５がビス３６により固着されており、その中心部にレリーズ板３７がレリーズベアリング３８を介して支承され、このレリーズ板３７にレリーズカム機構３９が連結される。レリーズカム機構３９は、クランク軸１の軸線上でサイドカバー１０に取付けられた調節ボルト４０と、この調節ボルト４０にボスを螺合させた固定カム板４１と、この固定カム板４１のボスに回転自在に支承された可動カム板４２と、両カム板４１，４２の相対向する凹部４３，４４間に挿入されたスラストボール４５とから構成される。固定カム板４１は、それに固着された回り止めピン４６をサイドカバー１０の止め孔４７に嵌合させて回転しないようになっており、可動カム板４２は、レリーズ板３７に重ねられ、且つピン４８を介して回転方向に連結される。この可動カム板４２の一側には切欠４９が設けられ、そこにクラッチレバー５０の先端が係合される。このクラッチレバー５０は、前記シフトペダル軸６に固着され、該軸６の左方外端にシフトペダル５１が固着される（図２参照）。
【００１７】
而して、車両を発進すべくエンジン回転数、即ちクランク軸６の回転数を上昇させれば、遠心ウエイト２３が遠心力により半径方向外方へ揺動して作動腕２３ａにより加圧板２１を受圧環２２に向って押圧し、駆動及び被動摩擦板１９，２０相互を圧接させ、その圧接力は遠心ウエイト２３の遠心力に比例するものであるから、クラッチＣはエンジン回転数の上昇に応じて半クラッチ状態を経てオン状態となり、クランク軸１の出力トルクは出力リング１３、１次減速駆動、被動ギヤ８，９へと伝達し、入力軸３を駆動する。
【００１８】
後述する変速ギヤ列の作動切換えのためにシフトペダル軸６をシフトアップ側若しくはシフトダウン側に所定角度回動すると、その前半の回動でクラッチレバー５０が可動カム板４２を回動し、これに伴いスラストボール４５が両カム板４１，４２の凹部４３，４４の斜面を登りつゝ可動カム板４１を図１で左方へ押動するので、その押圧力を受けてレリーズ板３７がレリーズベアリング３８及びスラスト板３５を介してクラッチアウタ１５を左動させ、受圧環２２を駆動及び被動摩擦板１９，２０から離間させるので、クラッチＣはオフ状態となる。そして、シフトペダル軸６の後半の回動により変速ギヤ列の作動切換えが行われるのである。
【００１９】
入、出力軸３，４間には、Ｌｏｗ、２ｎｄ、Ｔｏｐの３段のギヤ列５２〜５４が配設され、これらのギヤ列５２〜５４の作動の切換えは、前記シフトドラム５の回転によりシフトされる２本のシフトフォーク５５，５６により行われる。また前記シフトドラム５は、シフトペダル軸６に固着したシフトアーム５７により図示しない公知の間欠送り機構を介して駆動される。
【００２０】
而して、シフトペダル軸６をシフトアップ側へ所定角度繰返し回動すると、中立状態からＬｏｗギヤ列２２、２ｎｄギヤ列２３、Ｔｏｐギヤ列２４へとそれらの作動が順次切換えられ、またシフトダウン側へ所定角度繰返し回動すると、Ｔｏｐギヤ列２４から２ｎｄギヤ列２３、Ｌｏｗギヤ列２２、中立状態へとそれらの作動が順次切換えられる。
【００２１】
ところで、ギヤ列２２〜２４が全て不作動となっている中立状態のとき、エンジンＥが作動状態にあれば、クランク軸１の回転はクラッチオン状態の遠心クラッチＣ及び１次減速駆、被動ギヤ８，９を介して入力軸３まで伝達し、これまでの入力系が回転し続ける。
【００２２】
このような中立状態から車両を発進させるべく、即ちＬｏｗギヤ列２２を作動すべくシフトペダル軸６をシフトアップ側へ回動すると、先ずその前半の回動により、前述のように遠心クラッチＣはオフ状態となるものゝ、実際には、駆動及び被動摩擦板１９，２０間に介在する油の粘性抵抗等により、遠心クラッチＣに引き摺り現象が残り、入力系を微小トルクにより回転し続ける。
【００２３】
そこで、シフトペダル軸６の回動が後半に移ってＬｏｗギヤ列２２が確立されるや否や、入力系の回転慣性力がこれまで停止していた出力軸４に伝わり、これがチェンジショックとして車体に伝達する。尚、このとき出力側の負荷抵抗により遠心クラッチＣの引き摺りは無くなるので、車両が発進するには至らない。
【００２４】
本発明は、上記のようなチェンジショックの発生を防止すべく、Ｌｏｗギヤ列５２の確立前に遠心クラッチＣの引き摺りを無くそうとするもので、そのためのブレーキ手段Ｂについて図２ないし図７により以下に説明する。
【００２５】
図２において、シフトペダル軸６の外周に相対回転及び摺動可能に嵌合する筒軸６０の一端に、前記１次減速被動ギヤ９の左側面に対向する第１ブレーキアーム６１が固着され、またその他端部外周には、該ギヤ９の右側面に対向する第２ブレーキアーム６２を先頭としてスラストボールベアリング６３、第１カム板６４、複数のスラストボール６５、第２カム板６６及び皿ばね６７が順次嵌装され、サークリップ６８により保持される。第２ブレーキアーム６２及び第２カム板６６は筒軸６０に摺動可能且つ相対回転不能に嵌合され、また第１カム板６４は筒軸６０に回転及び摺動可能に嵌合される。
【００２６】
第１，第２両ブレーキアーム６１，６２には、１次減速被動ギヤ９との対向面に摩擦ライニング６１ａ，６２ａが付設されており、平時、これら摩擦ライニング６１ａ，６２ａを該ギヤ９が離間させるように、両ブレーキアーム６１，６２間に介在させる戻しばね６９が筒軸６０に装着されている。
【００２７】
第１ブレーキアーム６１は、図３に示すように、その半径方向外方へ延びる一本の回止め片７０を備えており、これをミッションケース７の内隅部７１に筒軸６０の軸方向のみ移動可能に係合させることにより第１ブレーキアーム６１及び筒軸６０は軸方向へのみ移動可能になっている。
【００２８】
また第１カム板６４は、図２ないし図４に示すように、その外周部から一側方へ屈曲した係合片７２を備えており、この係合片７２の先端は、前記シフトアーム５７のボス外周に形成された連結凹部７３に摺動可能に係合される。したがって、第１カム板６４は、常にシフトアーム５７と一体となって回動するが、軸方向には単独で移動が可能である。
【００２９】
図４ないし図６に示すように、第１カム板６４及び第２カム板６６の対向面には、複数のスラストボール６５が係合する複数のカム溝７４，７５がそれぞれ形成される。第１カム板６４のカム溝７４は、周方向へ延びる深底部７４ａと、この深底部７４ａの一端に連なる浅底部７４ｂとから構成される。第２カム板６６のカム溝７４も、上記カム溝７４と同様に深底部７５ａと浅底部７５ｂとから構成されるが、深底部７５ａ及び浅底部７５ｂの位置が上記カム溝７４と逆になっている。
【００３０】
而して、シフトペダル軸６が休止位置にあれば、図６に示すように、スラストボール６５は両カム溝７４，７５の深底部７４ａ，７５ａ間に挟まれ、両カム板６４，６６は相互に近接した状態に置かれ、これに伴い第１，第２ブレーキアーム６１，６２は戻しばね６９の弾発力をもって１次減速被動ギヤ９の両側面から離れている。
【００３１】
いま、車両を発進させるべくシフトペダル軸６をシフトアップ側Ｕへ回動すると、シフトアーム５７を介して第１カム板６４が同時に回動される。すると図６に示すように、第１カム板６４及び第２カム板６６の相対回動により、それらのカム溝７４，７５は、スラストボール６５を挟んで浅底部７４ｂ，７５ｂを対向させるようになる。その結果、両カム板６４，６６はスラストボール６５を介して相互に軸方向の離反力を及ぼし、これにより右動する第２カム板６６は、皿ばね６７、サークリップ６８及び筒軸６０を介して第１のブレーキアーム６１を１次減速被動ギヤ９の左側面に圧接させ、また左動する第１カム板６４は、スラストボールベアリング６３を介して第２ブレーキアーム６２を該ギヤ９の右側面に圧接させる。こうして両ブレーキ板６１，６２は、互いに釣合った押圧力をもって１次減速被動ギヤ９を両側面から挟圧し、該ギヤ９に摩擦制動力を付与するので、シフトペダル軸６の回動の前半で遠心クラッチＣをオフ状態にしたとき、その引き摺りを無くすることができる。したがって、シフトペダル軸６の回動が後半へ進むと、チェンジショックを生じることなく、Ｌｏｗギヤ列５２をスムーズに確立させることができる。
【００３２】
ところで、第１及び第２ブレーキアーム６１，６２は協働して１次減圧被動ギヤ９を等しい押圧力をもって挟圧するので、該ギヤ９にスラスト荷重が加わることを回避し、入力軸３への偏荷重の作用を防ぎ、それを支持するベアリングの耐久性を確保し得る。
【００３３】
また１次減速被動ギヤ９に対する制動を常に確実に行うべく、シフトペダル軸６の回動による第１及び第２スラストカム板６４，６４の離反ストロークは、第１，第２ブレーキアーム６１，６２と１次減速被動ギヤ９との総合間隙よりも大きく設定してあるが、両ブレーキアーム６１，６２が該ギヤ９に圧接してからの両スラストカム板６４，６６の離反作用は、皿ばね６７の変形により吸収されるので、シフトペダル軸６の後半の回動に支障を来たすこともない。
【００３４】
次に、車両の運転中、シフトペダル軸６をシフトダウン側Ｄへ回動したときは、図８に示すように、スラストボール４５は両スラストカム板６４，６６のカム溝７４，７５の深底部７４ａ，７５ａ内を単に転がるだけであるから、両スラストカム板６４，６６間に離反力は発生せず、１次減速被動ギヤ９に制動力を付与しない。これは、Ｌｏｗギヤ列５２の作動状態を中立状態へ戻すべくシフトペダル軸６を回動するときはチェンジショックが元々生じないことを考慮したもので、これにより該ギヤ９に必要以上の制動力が加わることを極力回避し得る。
【００３５】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。例えば、遠心クラッチＣに代えて独立したクラッチ操作レバーによりオン・オフ操作される手動クラッチを設置することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、変速ギヤ列を、中立状態からＬｏｗギヤ列の作動に切換えるべくシフトペダル軸を回動するとき、その回動に連動してＬｏｗギヤ列の確立前に前記被動ギヤを両側面から挟圧して制動せしめるブレーキ手段をシフトペダル軸に連結したので、両ブレーキアームによる被動ギヤの挟圧制動時、両ブレーキアームの押圧力が釣合って被動ギヤ及び入力軸に偏荷重が作用することがなく、したがってその制動力を強化することが可能となってチェンジショックを確実に防止することができる。しかも、シフトペダル軸の比較的大なる回動を利用してブレーキ手段を作動させるので、その作動をＬｏｗギヤ列の確立前に確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチェンジショック防止装置を備える自動二輪車用パワーユニットの要部縦断平面図
【図２】上記チェンジショック防止装置の縦断側面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】図２の５−５線断面図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】図６に対応した作用説明図
【図８】図６に対応した別の作用説明図
【符号の説明】
Ｂ ブレーキ手段
Ｃ クラッチとしての遠心クラッチ
Ｅ エンジン
３ 入力軸
４ 出力軸
６ シフトペダル軸
７ ミッションケース
９ 被動ギヤとしての１次減速被動ギヤ
５２ Ｌｏｗギヤ列
５３ ２ｎｄギヤ列
５４ Ｔｏｐギヤ列
５２〜５４ 変速ギヤ列

Claims (1)

1. ミッションケース（７）に入力軸（３）、出力軸（４）及びシフトペダル軸（６）を支承し、このシフトペダル軸（６）の往復回動により作動が順次切換えられる複数段の変速ギヤ列（５２〜５４）を入、出力軸（３，４）間に構成し、また入力軸（３）には、エンジン（Ｅ）からクラッチ（Ｃ）を介して駆動される被動ギヤ（９）を固着した変速機において、
   変速ギヤ列（５２〜５４）を、中立状態からＬｏｗギヤ列（５２）の作動に切換えるべくシフトペダル軸（６）を回動するとき、その回動に連動してＬｏｗギヤ列（５２）の確立前に前記被動ギヤ（９）を両側面から挟圧して制動せしめるブレーキ手段（Ｂ）をシフトペダル軸（６）に連結したことを特徴とする、変速機におけるチェンジショック防止装置。

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