JP4677302B2

JP4677302B2 - モータサイクル用バックギア装置

Info

Publication number: JP4677302B2
Application number: JP2005217172A
Authority: JP
Inventors: 一郎萬羽
Original assignee: MAMBA LTD.
Current assignee: MAMBA LTD.
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: JP2007030695A; US20070022833A1; US7454994B2

Description

この発明は、モータサイクルに用いられるバックギア装置の改良に関する。

大型のモータサイクルにあっては、その後退走行、つまり、バックを人力では行い難い。こうしたことから、モータサイクルのオプションパーツとして図６および図７に示されるようなバックギア装置が提供されていた。

図中、符号１００は図示しないモータサイクルのギアボックスにおけるメインシャフトに接続されるメインシャフト側ギア、符号１０１は図示しないモータサイクルのギアボックスにおけるカウンターシャフトに接続されるカウンターシャフト側ギア、符号１０２はアイドラーギア、符号１０３はシフター、符号１０４はシフター１０３の上下二箇所に形成された凹部１０３ａにバネ１０５の弾発力により入り込みシフター１０３が後退位置にある状態と、前進位置にある状態とを共に仮保持する球体である。モータサイクルを後退走行させる場合はニュートラルポジションにしてクラッチを切った状態から後退位置にあるシフター１０３を前進位置まで押し込みバックギア装置をＯＮ状態にする。（図７）シフター１０３が前進位置に押し込まれるとアイドラーギア１０２がメインシャフト側ギア１００に噛み合うことから、クラッチを入れ直すとカウンターシャフト側ギア１０１が逆転され、これによりモータサイクルの後輪がモータサイクルを後退走行させる向きに回転駆動される。

ここで、この従来のバックギア装置にあっては、このバックギア装置のＯＮ状態（図７の状態）において、つまり、モータサイクルを後退走行させている状態において、誤操作によりローギアを入れてしまうなどした場合には、この誤操作による破損を防止するため、アイドラーギア１０２に作用されるメインシャフト側ギア１００との噛み合わせを解く向きの力によって、前記球体１０４によるシフター１０３の前進位置にある状態の仮保持を解いてシフター１０３を後退位置まで移動させるようにしていた。このため、この従来のバックギア装置にあっては、後退走行のスピードが速かったり、坂道において坂下に向けて後退走行したり、後退走行中にアクセルを閉じたりした場合などにおいて、メインシャフトのトルクとカウンターシャフトのトルクとに一定値以上の大きな差が生じてしまうと、（つまり、一定値以上の強いエンジンブレーキが掛かった状態となると）前記誤操作の場合と同様に、シフター１０３は後退位置まで移動してしまっていた。こうなったときは、運転者は再びシフター１０３を前進位置まで押し込み操作せざるを得なかった。

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種のモータサイクル用のバックギア装置において、バックギア装置によるモータサイクルの後退走行中に、メインシャフトのトルクとカウンターシャフトのトルクとに一定値以上の大きな差が生じても、このようなトルクの差が無くなったときには、一旦ＯＦＦ状態に移行されたバックギア装置を、シフターを操作することなく、ＯＮ状態に移行させるようにする点にある。

前記問題点を解決するために、この発明にあっては、モータサイクル用バックギア装置を、以下の（１）〜（７）の構成を備えたものとした。
（１）モータサイクルのギアボックスにおけるメインシャフトに接続されるメインシャフト側ギアと、
（２）前記モータサイクルのギアボックスにおけるカウンターシャフトに接続されるカウンターシャフト側ギアと、
（３）前記カウンターシャフト側ギアに常時噛み合うアイドラーギアと、
（４）前記アイドラーギアを回転可能に支持すると共に、後退位置と前進位置との間で変位可能に操作されるシフターと、
（５）前記シフターの前記後退位置にある状態と前記前進位置にある状態とを共に仮保持する保持手段と、を有し、
（６）前記アイドラーギアは、当該アイドラーギアに設けた軸体を前記シフターに設けた軸受け穴に回転可能に入れ込ませて、前記シフターに組み合わされていると共に、
（７）前記シフターは、前記後退位置において前記アイドラーギアを前記メインシャフト側ギアに噛み合わない離隔位置に位置づけ、かつ、前記前進位置において前記アイドラーギアを前記メインシャフト側ギアに噛み合わせる接続位置に位置づけるようになっており、
（８）前記軸受け穴は、前記シフターの移動方向に沿った方向に長寸で、この移動方向に直交する向きに短寸の長穴状の形状であり、前記短寸方向の穴幅は前記軸体の径と略等しく、前記長寸方向の穴幅は前記短寸方向の穴幅よりも大きく、
（９）前記離隔位置に向けて前記アイドラーギアを押す力が作用された場合に、前記軸受け穴の範囲内で前記アイドラーギアを移動させて前記前進位置にあるシフターが後退位置に向けて移動しないように構成されている。

バックギア装置のＯＦＦ状態、つまり、シフターが後退位置にありアイドラーギアが離隔位置にあるときは、カウンターシャフト側ギアの正転に伴ってアイドラーギアも連れ回りしている。モータサイクルを後退走行させる必要が生じた場合、シフターを前進位置に向けて押し込むとアイドラーギアが接続位置に位置づけられこの状態は保持手段により維持される。（バックギア装置のＯＮ状態）こうするとメインシャフト側ギアの駆動力がアイドラーギアを介してカウンターシャフト側ギアに伝えられカウンターシャフト側ギアは逆転される。これによりモータサイクルの後輪がモータサイクルを後退走行させる向きに回転駆動される。このバックギア装置のＯＮ状態から、メインシャフトのトルクとカウンターシャフトのトルクとに一定値以上の大きな差が生じた場合、（つまり、一定値以上の強いエンジンブレーキが掛かった状態となると）アイドラーギアにはメインシャフト側ギアとの噛み合わせを解く向き、つまり、離隔位置にアイドラーギアを移動させる向きの力が作用される。ここでこの発明にかかるバックギア装置にあっては、アイドラーギアが前記軸受け穴によってシフターの移動方向に移動可能に、つまり、遊びを持って支持されていることから、このような離隔位置に向けてアイドラーギアを押す力が作用された場合には前記軸受け穴の範囲内でアイドラーギアを移動させてシフターが後退位置に向けて移動されないようにすることができる。これによりこのような場合に、シフターにこのシフターを前進位置に位置づける保持手段の仮保持を解くような力が作用されないようにすることができ、このような場合にシフターがアイドラーギアを離隔位置に置く前記後退位置に押し戻されてしまうことがないようにすることができる。より詳細には、アイドラーギアは前記メインシャフトのトルクとカウンターシャフトのトルクとの前記一定値以上の差がなくなるまでは、接続位置と離隔位置との間で小刻みに往復動し、このトルクの差がなくなると接続位置に落ち着く。

この発明にかかるバックギア装置によれば、このバックギア装置によるモータサイクルの後退走行中に、メインシャフトのトルクとカウンターシャフトのトルクとに一定値以上の大きな差が生じた場合には、アイドラーギアをメインシャフト側ギアとの噛み合わせを解く向きに逃がしてシフターを後退位置に移動させないようにすることができ、このようなトルクの差が無くなったときには、一旦ＯＦＦ状態に移行されたバックギア装置を、シフターを操作することなく、ＯＮ状態に移行させることができる。

以下、図１ないし図５に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。

なお、ここで図１は、既設のギアボックスＧへのバックギア装置Ｂｋの取り付け方を理解しやすいように、これらの主要部を分離して示しており、また、図２は、バックギア装置Ｂｋの主要パーツを分離した状態として示している。

また、図３は、バックギア装置ＢｋがＯＦＦ状態のときの様子を、図４は、バックギア装置ＢｋがＯＮ状態のときの様子を、図５は、ＯＮ状態においてアイドラーギア３にこのアイドラーギア３とメインシャフト側ギア１との噛み合いを解く向きの力が作用されたときの様子を、それぞれ示している。

この実施の形態にかかるバックギア装置Ｂｋは、モータサイクルに用いられるものである。典型的にはかかるバックギア装置Ｂｋは、２輪又は３輪自動車（motorcycle）、側車付二輪自動車（motorcycle with sidecar）に用いられる。また、かかるバックギア装置Ｂｋは、典型的には、人力での後退走行操作を行い難い大型のモータサイクルの既設のギアボックスＧと組み合わされて、この後退走行を原動機の動力によって行えるようにするものである。

かかるバックギア装置Ｂｋは、
（１）メインシャフト側ギア１と、
（２）カウンターシャフト側ギア２と、
（３）カウンターシャフト側ギア２に常時噛み合うアイドラーギア３と、
（４）アイドラーギア３を回転可能に支持すると共に、後退位置においてこのアイドラーギア３をメインシャフト側ギア１に噛み合わない離隔位置に位置づけ、かつ、前進位置において前記アイドラーギア３をメインシャフト側ギア１に噛み合わせる接続位置に位置づけるシフター４と、
（５）シフター４の後退位置にある状態と、前進位置にある状態とを共に仮保持する保持手段５とを有している。

かかるバックギア装置Ｂｋは、典型的には、図１に示されるようにして、モータサイクルに後付されるものである。

具体的には、かかるバックギア装置Ｂｋは、
（１）既設のギアボックスＧのギアボックスカバーＧｃを取り外した後、
（２）ギアボックスＧにおける図示しないメインシャフトの端部にメインシャフト側ギア１を取り付け、かつ、ギアボックスＧにおける図示しないカウンターシャフトの端部にカウンターシャフト側ギア２を取り付け、
（３）次いでこのように取り付けられたメインシャフト側ギア１とカウンターシャフト側ギア２とを共に後述するバックギアハウジング６に入り込ませるようにしてギアボックスＧ本体にこのバックギアハウジング６を取り付け、
（４）最後にこの取り付け側と反対のバックギアハウジング６の開口を前記ギアボックスカバーＧｃで塞ぐようにこれを取り付けることによって、
モータサイクルに後付される。

図中符号７で示されるのはバックギアハウジング６の両側にそれぞれ取り付けられるサイドプレートであり、このサイドプレート７には後述するアイドラーギア３の軸体３１の端部の納まる長穴が形成されている。また、符号８で示されるのはこのサイドプレート７の一方とギアボックスＧ本体との間とサイドプレート７の他方とギアボックスカバーＧｃとの間にそれぞれ挟み込まれるガスケットである。

図示の例では、メインシャフト側ギア１はカウンターシャフト側ギア２よりも小径になっている。また、メインシャフト側ギア１がモータサイクルの後側に位置され、カウンターシャフト側ギア２がモータサイクルの前側に位置されるようになっている。また、メインシャフト側ギア１の回転中心１０とカウンターシャフト側ギア２の回転中心２０とは略同一の仮想の水平線ｘ上に位置されるようになっている。また、メインシャフト側ギア１とカウンターシャフト側ギア２との間にはモータサイクルの前後方向において間隔が開けられており、アイドラーギア３が離隔位置にあるときはメインシャフト側ギア１の駆動力はアイドラーギア３を介してはカウンターシャフト側ギア２に伝達されないようになっている。

また、図示の例では、アイドラーギア３はメインシャフト側ギア１と略等しい径を持つギアとして構成されている。図示の例では、アイドラーギア３は、その接続位置において、メインシャフト側ギア１とカウンターシャフト側ギア２との双方に上方から噛み合うようになっている。接続位置にあるアイドラーギア３の回転中心３０は、メインシャフト側ギア１の回転中心１０とカウンターシャフト側ギア２の回転中心２０とが位置される仮想の水平線ｘよりも上方に位置される。図示の例では、アイドラーギア３は、モータサイクルの前側に向かうに連れて斜め上がりとなる仮想の斜上直線ｙに略沿うように、離隔位置と接続位置との間に亘って移動可能にシフター４に支持されている。

また、図示の例では、シフター４は、シフターシャフト４０と、このシフターシャフト４０の下端に取り付けられたアイドラーギア３の支持部分４１とから構成されている。

また、図示の例では、略三角形の内部空間を備えたバックギアハウジング６内に、この三角形の上隅部６０にアイドラーギア３を位置させ、この三角形の前隅部６１にカウンターシャフト側ギア２を位置させ、かつ、この三角形の後隅部６２にメインシャフト側ギア１を位置させるようにこれらを納めてバックギア装置Ｂｋを構成させている。また、図示の例では、バックギアハウジング６に、前記三角形の上隅部６０と前隅部６１との間にある辺の上隅部６０近傍位置において内部空間に連通するようにして前記斜上直線ｙに沿って延びるシフターシャフト４０の通し穴６３が形成されており、この通し穴６３に通されたシフターシャフト４０を、このシフターシャフト４０の上端に接続される操作ロッド４２を使ってモータサイクルの運転者が前進位置に押し込み操作することによりアイドラーギア３が接続位置に位置づけられ、かつ、後退位置に引き出し操作することによりアイドラーギア３が離隔位置に位置づけられるようになっている。

また、図示の例では、前記保持手段５は、
（１）シフターシャフト４０の長さ方向に間隔を開けて上下二カ所に設けられた凹部５０と、
（２）バックギアハウジング６の通し穴６３の内壁から常時一部を弾発により突き出させてこの一部を前記二カ所の凹部５０、５０のいずれかに入り込ませるストッパー５１とから構成されている。

図示の例では、凹部５０はシフターシャフト４０に設けられた周回溝５０ａ、５０ｂによって形成されている。二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂ間には、周回状をなす仕切り凸部５０ｃが形成されている。二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂの一方の溝壁は、かかる仕切り凸部５０ｃの側面でもあり、この溝壁は傾斜面５０ｄとなっている。

一方、図示の例では、ストッパー５１は、バックギアハウジング６の通し穴６３に穴下端を連通させると共に、この通し穴６３に直交する向きに延びるストッパー収納穴６４のこの穴下端から球面の一部を突き出させた球体５１ａとして構成されている。図示の例では、かかる収納穴６４にはバネ下端を球体５１ａに押し当てると共に、バネ上端をストッパー収納穴６４の穴上端にネジ付けられたイモネジ５３に押し当てた圧縮コイルバネ５２が納められており、このバネ５２によって球体５１ａはその球面の一部を通し穴６３内に突き出させるようになっている。

そして図示の例では、シフター４が後退位置にあるときに前記二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂのうちの下側の周回溝５０ｂに球体５１ａがバネ５２の弾発により入り込んでこの後退位置にシフター４を位置づけ、かつ、シフター４が前進位置にあるときに前記二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂのうちの上側の周回溝５０ａに球体５１ａがバネ５２の弾発により入り込んでこの前進位置にシフター４を位置づけるようになっている。すなわち、後退位置にあるシフター４を前進位置に向けて押し込むと球体５１ａは前記傾斜面５０ｄにより次第にストッパー収納穴６４内に押し込まれながら仕切り凸部５０ｃを乗り越え前記二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂのうちの上側の周回溝５０ａに入り込みシフター４が前進位置に位置された状態を仮保持する。また、前進位置にあるシフター４を後退位置に向けて引き出すと球体５１ａは前記傾斜面５０ｄにより次第にストッパー収納穴６４内に押し込まれながら仕切り凸部５０ｃを乗り越え前記二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂのうちの下側の周回溝５０ｂに入り込みシフター４が後退位置に位置された状態を仮保持する。

図示の例では、前記二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂの間の前記仕切り凸部５０ｃ側の溝壁が前記傾斜面５０ｄとなっていることから、アイドラーギア３を接続位置に置く前進位置にあるシフター４に対し後退位置に向けた押圧力が作用された場合には、ストッパー５１を二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂの上側の周回溝５０ａに納めさせながらシフターシャフト４０の上方への移動をやや許容できるようになっている。（図５）

また、前記アイドラーギア３は、アイドラーギア３に設けた軸体３１をシフター４に設けた軸受け穴４１ａに回転可能に入れ込ませて、シフター４に組み合わされていると共に、
この軸受け穴４１ａは、シフター４の移動方向に沿った穴幅を前記軸体３１の径よりも大きくさせている。

図示の例では、シフター４の支持部分４１に軸受け穴４１ａが設けられていると共に、アイドラーギア３の回転中心３０に軸体３１が設けられている。

図示の例では、シフター４の支持部分４１は、アイドラーギア３の肉厚寸法よりもやや大きい間隔を開けて配された一対の支持板４１ｃ、４１ｃと、この支持板４１ｃの上端間に亘る連接板４１ｄとから構成されている。この連接板４１ｄの外面にシフターシャフト４０の下端が取り付けられており、これによりシフターシャフト４０と支持部分４１とが一体化されている。一対の支持板４１ｃ、４１ｃにはそれぞれ、シフター４の移動方向、つまり、前記斜上直線ｙに沿った方向に長寸で、この斜上直線ｙに直交する向きに短寸の長穴状をなす軸受け穴４１ａが形成されている。この軸受け穴４１ａの短寸方向の穴幅は前記軸体３１の径と略等しくなっている。また、軸受け穴４１ａの下端と上端とはそれぞれ、軸体３１の外径に倣った弧状縁４１ｂとなっている。一対の支持板４１ｃ、４１ｃの一方に形成された軸受け穴４１ａとこれらの他方に形成された軸受け穴４１ａは互いに同寸、同形をなし、かつ、軸受け穴４１ａの下端と上端とを互いに同じレベルに位置させている。アイドラーギア３はその回転中心に設けた穴３２にアイドラーシャフト３３を通して構成されておりその両面から突き出されるアイドラーシャフト３３の端部によってその一面側と他面側とにそれぞれ前記軸体３１を有している。そして、アイドラーギア３は一対の支持板４１ｃ、４１ｃの一方に形成された軸受け穴４１ａにその一面側の軸体３１を入れ込み、かつ、一対の支持板４１ｃ、４１ｃの他方に形成された軸受け穴４１ａにその他面側の軸体３１を入れ込ませてシフター４の支持部分４１に組み合わされている。

バックギア装置ＢｋのＯＦＦ状態、つまり、シフター４が後退位置にありアイドラーギア３が離隔位置にあるときは、カウンターシャフト側ギア２の正転に伴ってアイドラーギア３も連れ回りしている。（前進走行時／図３）モータサイクルを後退走行させる必要が生じた場合、ニユートラルポジションにしてクラッチを切った後、シフター４を前進位置に向けて押し込むとアイドラーギア３が接続位置に位置づけられこの状態は保持手段５により維持される。（バックギア装置ＢｋのＯＮ状態）この後クラッチを入れるとメインシャフト側ギア１の駆動力がアイドラーギア３を介してカウンターシャフト側ギア２に伝えられカウンターシャフト側ギア２は逆転される。（図４）これによりモータサイクルの後輪がモータサイクルを後退走行させる向きに回転駆動される。このバックギア装置ＢｋのＯＮ状態から、メインシャフトのトルクとカウンターシャフトのトルクとに一定値以上の大きな差が生じた場合、（つまり、一定値以上の強いエンジンブレーキが掛かった状態となると）アイドラーギア３にはメインシャフト側ギア１との噛み合わせを解く向き、つまり、離隔位置にアイドラーギア３を移動させる向きの力が作用される。ここでこの実施の形態にかかるバックギア装置Ｂｋにあっては、アイドラーギア３が前記軸受け穴４１ａによってシフター４の移動方向に移動可能に、つまり、遊びを持って支持されていることから、このような離隔位置に向けてアイドラーギア３を押す力が作用された場合には前記軸受け穴４１ａの範囲内でアイドラーギア３を移動させてシフター４が後退位置に向けて移動されないようにすることができる。これによりこのような場合に、シフター４にこのシフター４を前進位置に位置づける保持手段５の仮保持を解くような力が作用されないようにすることができ、このような場合にシフター４がアイドラーギア３を離隔位置に置く前記後退位置に押し戻されてしまうことがないようにすることができる。（図５）より詳細には、アイドラーギア３は、前記メインシャフトのトルクとカウンターシャフトのトルクとの前記一定値以上の差がなくなるまでは、接続位置と離隔位置との間で小刻みに往復動し、このトルクの差がなくなると接続位置に落ち着く。

この実施の形態にあっては、シフター４の前進位置において、アイドラーギア３がメインシャフト側ギア１の歯の先端が内接する仮想の円にアイドラーギア３の歯の先端が外接するような位置まで移動された場合、軸受け穴４１ａの上端に軸体３１が突き当たってシフター４がやや後退位置に向けて寸法ｚ分上方に移動されるようになっている。（図５）図示の例では、このときストッパー５１となる球体５１ａは前記バネ５２を圧縮させながら前記二カ所の周回溝５０ａ、５０ｂの上側の周回溝５０ａの下広がりの傾斜面５０ｄとなっている溝壁に上側から押し当てられるようになっていることから、離隔位置に向けてアイドラーギア３を押す力がなくなったとき、つまり、前記のような強いエンジンブレーキが掛けられたような状態が解消したときは、球体５１ａが周回溝５０ａの溝底に戻ろうとする力によってシフター４は前記寸法ｚ分下方に移動され、加えてアイドラーギア３の自重によって、アイドラーギア３は再びメインシャフト側ギア１にしっかりと噛み合う。（図４）

なお、図中符号９はセイフティートリガーであり、図示の例では、シフター４が後退位置にある状態からセイフティートリガーのつまみ部を引き起こしながらシフター４を前進位置に向けて押し込むようになっている。

バックギア装置ＢｋとギアボックスＧの要部との分離斜視構成図バックギア装置Ｂｋの分離斜視構成図同要部断面構成図（シフター４後退位置）同要部断面構成図（シフター４前進位置）同要部断面構成図（シフター４前進位置）従来のバックギア装置Ｂｋの要部断面構成図従来のバックギア装置Ｂｋの要部断面構成図

符号の説明

Ｂｋバックギア装置
１メインシャフト側ギア
２カウンターシャフト側ギア
３アイドラーギア
３１軸体
４シフター
４１ａ軸受け穴
５保持手段

Claims

モータサイクルのギアボックスにおけるメインシャフトに接続されるメインシャフト側ギアと、
前記モータサイクルのギアボックスにおけるカウンターシャフトに接続されるカウンターシャフト側ギアと、
前記カウンターシャフト側ギアに常時噛み合うアイドラーギアと、
前記アイドラーギアを回転可能に支持すると共に、後退位置と前進位置との間で変位可能に操作されるシフターと、
前記シフターの前記後退位置にある状態と前記前進位置にある状態とを共に仮保持する保持手段と、を有し、
前記アイドラーギアは、当該アイドラーギアに設けた軸体を前記シフターに設けた軸受け穴に回転可能に入れ込ませて、前記シフターに組み合わされていると共に、
前記シフターは、前記後退位置において前記アイドラーギアを前記メインシャフト側ギアに噛み合わない離隔位置に位置づけ、かつ、前記前進位置において前記アイドラーギアを前記メインシャフト側ギアに噛み合わせる接続位置に位置づけるようになっており、
前記軸受け穴は、前記シフターの移動方向に沿った方向に長寸で、この移動方向に直交する向きに短寸の長穴状の形状であり、前記短寸方向の穴幅は前記軸体の径と略等しく、前記長寸方向の穴幅は前記短寸方向の穴幅よりも大きく、
前記離隔位置に向けて前記アイドラーギアを押す力が作用された場合に、前記軸受け穴の範囲内で前記アイドラーギアを移動させて前記前進位置にあるシフターが後退位置に向けて移動しないように構成されていることを特徴とするモータサイクル用バックギア装置。