JP4962251B2

JP4962251B2 - 自動二輪車の変速装置

Info

Publication number: JP4962251B2
Application number: JP2007261791A
Authority: JP
Inventors: 藤田　　和久
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-10-05
Also published as: JP2009090759A

Description

本発明は、自動二輪車の変速装置に関する。

自動二輪車に搭載されるエンジンには変速装置が装備されている。この変速装置は、クラッチ機構を介してクランクシャフトの回転が伝達されるカウンターシャフトと、駆動輪である後輪に回転を伝達するドライブシャフトと、両シャフトにそれぞれ設けられた歯数の異なる複数枚のミッションギヤとを備え、噛み合うミッションギヤの組み合わせを変えることにより変速を行うようになっている。

従来、この種の変速装置には、噛み合うミッションギヤの組み合わせを変えるためにシフト操作機構が設けられており、このシフト操作機構としては、例えば、操作アームの長孔にラチェットのインナ部材を係合し、シフト操作時に操作アームが回動するとラチェットが回転し、シフトドラムが所定角度回転することにより、変速する機構や（特許文献１参照）、或いは、ペダル回動軸が回動してピンが移動するのに連れ、シフトレバーが戻しスプリングのバネ力に抗して揺動し、このシフトレバーの揺動に連動して連結クランク部材が回動軸を中心に回動することにより、シフトドラムとシフトフォークを動かして変速する機構（特許文献２参照）などが知られている。
実開平１−１１６２４０号公報特開２００２−０５９７５８号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載された変速装置では、操作アームの長孔の長軸軸線が、操作アームの回動軸中心とインナ部材の偏心ピン中心とを結ぶ直線に対して平行を成しており、アップシフト時とダウンシフト時とで変速操作量が等しくなっている。したがって、アップシフト側とダウンシフト側とでシフト操作力が均等となるため、アップシフト時の絶対的な操作力が大きくなり、ライダーには重く感じられるといった問題があった。

また、上記した特許文献２に記載された変速装置では、ペダル回動軸とシフトドラムとの位置関係の都合上、シフトレバーが若干湾曲して形成されているが、シフトレバーの長孔の長軸軸線がペダル回動軸の軸心とコロ付きピンの中心とを結ぶ直線に対して平行を成している。したがって、特許文献１の場合と同様に、アップシフト側とダウンシフト側とで変速操作量が均等となり、アップシフト時の絶対的な操作力が大きくなり、ライダーには重く感じられるといった問題があった。

本発明は上記した課題を解決すべくなされたものであり、シフト操作時の操作力を軽減し、シフトフィーリングを向上させることのできる自動二輪車の変速装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明は、ライダーにより回動操作されるシフトペダルと、該シフトペダルの回動操作によって揺動するシフトアームと、該シフトアームの一端に係合するシフターピンを有すると共に該シフトアームの揺動によって回動するシフタープレートと、該シフタープレートの回動によって回動するシフトカムとを備えた自動二輪車の変速装置であって、前記シフトアームは前記シフターピンに係合する係合部を備え、該係合部は、前記シフトアームが揺動する際に前記シフターピンが摺動する摺動部を備えていると共に、該摺動部における前記シフターピンの摺動方向が前記シフトアームのアーム部の長手方向に対して傾斜するように形成されていることを特徴とする。

そして、前記シフトアームの係合部は、前記シフトアームに対する前記シフターピンの相対位置が、中立状態時より最大揺動時の方がダウンシフト操作方向側に位置するように形成されていてもよい。

また、前記係合部は先端が開放された略Ｕ字形状に形成されており、前記シフターピンは前記シフトカムの回動中心を挟んで前記シフトアームの揺動軸の反対側に配置されていてもよい。

本発明によれば、シフト操作時の操作力を軽減し、シフトフィーリングを向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。

先ず、図１を参照しつつ、本発明の実施の形態における自動二輪車の全体構成について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態における自動二輪車の全体構成を示す右側面図である。

この自動二輪車１には、骨組みを構成する車体フレーム２が設けられている。車体フレーム２は、前側に設置されるヘッドパイプ３と、ヘッドパイプ３から後側斜め下方に向かって延出する左右一対のメインフレーム４と、ヘッドパイプ３から下方に向かって延出するダウンチューブ５と、ダウンチューブ５の下端にジョイント部材６を介して前端側が接続されて左右に分岐して後方に向かって延出する左右一対のロアチューブ７と、メインフレーム４の後端に上端が接続されると共にロアチューブ７の後端に下端が接続されるピボットフレーム８とを備えて構成されている。

ヘッドパイプ３には、下端に前輪９を軸支するフロントフォーク１０が回動自在に設けられており、フロントフォーク１０の下部には前輪９が回転可能に支持されていると共に、前輪９の上部を覆うようにフロントフェンダ１２が固定されている。また、ヘッドパイプ３の上端には、ハンドルバー１３が設けられたステアリングシャフト１４が回動自在に嵌合しており、ハンドルバー１３の操舵により前輪９が左右に回動するようになっている。

車体フレーム２のメインフレーム４とダウンチューブ５とロアチューブ７とピボットブフレーム８とにより囲まれた空間内には、エンジン１５が搭載されており、エンジン１５の動力は不図示のドライブスプロケット、チェーン、及びドリブンスプロケットを介して後輪１６に伝達される。

エンジン１５の前側に設けられる排気口（図示せず）には排気系を構成する排気管２７が接続され、排気管２７はエンジン１５の右側方を回り込んで後方に延設されている。また、排気管２７の外側は熱害対策のため遮熱カバー２８により覆われており、排気管２７の後端には排気マフラー２９が連結されている。さらに、エンジン１５のエンジンケース１７から突出するキックスタータシャフト３０の端部には、キックレバー３１が枢支されている。

エンジン１５の前方には、ダウンチューブ５の両側に所定の間隔を空けて左右のラジエータ４３が設けられており、左右のラジエータ４３はエンジン１５の側部に設けられた冷却水ポンプ９９に冷却水ホース４４を介してそれぞれ接続されている。

エンジン１５の上方には、メインフレーム４の上部に燃料タンク３４が設置されており、燃料タンク３４の後方にライダー用着座シート５２が着脱可能に載置されている。この着座シート５２の下部および後部の周囲は後部フレームカバー５３によって覆われており、着座シート５２の後部から後方へ向かって後輪１６の上部を覆うようにリヤフェンダ５５が延設されている。

左右のピボットフレーム８の下端部に架設されたピボット軸（図示省略）には、スイングアーム５７の前端が上下揺動自在に枢着されていると共に、このスイングアーム５７の後端に後輪１６が回動自在に軸支されている。このスイングアーム５７はその前端部がリンク部５８及びリヤクッションユニット５９を介して車体フレーム２に上下にクッション自在に支持され、スイングアーム５７、リンク部５８及びリヤクッションユニット５９によって後輪懸架装置が構成される。

次に、図２〜図６を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る自動二輪車の変速装置について説明する。ここで、図２は本発明の実施の形態に係る自動二輪車の変速装置を示す斜視図、図３は同変速装置を示す右側面図、図４は同変速装置を示す斜視図、図５は同変速装置のシフト操作機構を示す右側面図、図６は同変速装置のシフト操作機構を示す左側面図である。

変速装置６１は、エンジンケース１７内に収容されており、エンジン１５の動力が伝達されるクランクシャフト６２と、クランクシャフト６２と平行に配置されてクランクシャフト６２からの駆動力がクラッチ機構６３を介して入力されるカウンターシャフト６４と、後輪１６に動力を伝えるドライブシャフト６５とを備えている。また、変速装置６１には、カウンターシャフト６４及びドライブシャフト６５にそれぞれ設けられた歯数の異なる複数枚のミッションギヤ６６，６７の組み合わせを変えるためにシフト操作機構６８が設けられている。

このシフト操作機構６８は、カウンターシャフト６４及びドライブシャフト６５に平行に配置されたシフトカム６９と、シフトカム６９にそれぞれ平行に配置されたシフトフォークシャフト７０，７１に対して軸方向に摺動自在に取り付けられたシフトフォーク７２，７３と、シフトカム６９の一端部に設けられてシフトカム６９と一体に回動するシフターハウジング９５及びシフタープレート７４と、シフトシャフト７５を支点に上下に揺動するシフトアーム７６と、シフトシャフト７５の一端に固定されたシフトペダル７７とを備えて構成されている。

シフトカム６９は、円筒カム状を成し、その外周面にはカム溝７８が形成されており、シフトフォーク７２，７３に突設されたピン（図示省略）がこのカム溝７８に嵌合している。シフトフォーク７２，７３にはそれぞれフォーク部分７９（シフトフォーク７３のフォーク部分は図示省略）が形成され、このフォーク部分７９はカウンターシャフト６４及びドライブシャフト６５のミッションギヤ６６，６７の間に形成されたシフトフォーク溝８０，８１を回転自在に把持している。

シフターハウジング９５にはシフトカム６９の回動中心軸８３を挟んで一対の係合ポール９６，９７がハの字状に配設されている。また、シフターハウジング９５の近傍には略Ｃ字状のストッパプレート９４が２本のビス９８によりエンジンケース１７に固定されている。

シフタープレート７４の先端部にはシフターピン８２が突設され、このシフターピン８２はシフトカム６９の回動中心軸８３を挟んでシフトアーム７６の揺動軸であるシフトシャフト７５の反対側に配置されている。

シフトアーム７６は、シフトシャフト７５側からシフターピン８２に向かって延設されたアーム部８４と、シフトシャフト７５側からアーム部８４と略直角を成す方向に形成された規制部８５とを備えている。

アーム部８４の先端にはシフターピン８２に係合する係合部８６が形成されており、この係合部８６は、先端が開放された略Ｕ字形状を成し、シフトアーム７６が揺動する際にシフターピン８２が摺動する摺動部８７を備えている。シフトアーム７６の係合部８６は、この摺動部８７におけるシフターピン８２の摺動方向が、シフトアーム７６のアーム部８４の長手方向に対して傾斜するように形成され、アーム部８４の軸線ＣＬに対して非対称形状を成しており、シフトアーム７６に対するシフターピン８２の相対位置が、中立状態時（図５中のＮ）より最大揺動時（図５中のＵ又はＤ）の方がダウンシフト操作方向側（図５中では下方）に位置するように形成されている。

規制部８５には長孔８８が穿設され、この長孔８８にはエンジンケース１７に突設されたストッパボルト８９が遊嵌しており、これにより、シフトアーム７６の揺動角度を所定範囲に規制することができる。また、シフトシャフト７５にはコイルスプリング９０が巻装され、コイルスプリング９０の両端部９０ａ，９０ｂがストッパボルト８９を挟持しており、これにより、シフト操作時にシフトアーム７６を中立状態に復帰させることができる。

また、エンジンケース１７の下部に形成されたボス部９１には、シフトカム６９の位置決め手段であるカムストッパレバー９２の基端部が揺動自在に設けられていると共に、リターンスプリング９３が巻装されており、カムストッパレバー９２はシフトカム６９を常時径方向内側に付勢することでシフトカム６９の回転方向の位置決めをしている。

このような構成を備えた変速装置６１において、図５に示されているように、シフトアーム７６が中立状態Ｎにある時、ライダーがシフトペダル７７をアップシフト操作すると、シフトシャフト７５を介してシフトアーム７６が上方にα角度（本実施の形態では、２０°）揺動し、シフトカム６９が所定方向（図５中の反時計回り）に６０°回動する。この時、シフターピン８２は摺動部８７に対して相対的に下方に摺動し、シフトアーム７６の揺動量が相殺されるため、アップシフト時に必要なシフトアーム７６の揺動量は増加するが、その分だけシフト操作時の操作力を軽減させることができる。

その後、このシフトカム６９の回動に伴い、シフトフォーク７２，７３がカム溝７８の形状に沿ってシフトフォークシャフト７０，７１の軸方向に摺動し、カウンターシャフト６４及びドライブシャフト６５にそれぞれ設けられた歯数の異なる複数枚のミッションギヤ６６，６７の組み合わせが変更され、アップシフトされる。

一方、ライダーがシフトペダル７７をダウンシフト操作すると、シフトシャフト７５を介してシフトアーム７６が下方にβ角度（本実施の形態では、１５°）揺動し、シフトカム６９がアップシフト時と反対方向（図５中の時計回り）に６０°回動する。この時、シフターピン８２は摺動部８７に対して相対的に下方に摺動するため、ダウンシフト時に必要なシフトアーム７６の揺動量はアップシフト時より減少する。

その後、このシフトカム６９の回動に伴い、シフトフォーク７２，７３がカム溝７８の形状に沿ってシフトフォークシャフト７０，７１の軸方向に摺動し、カウンターシャフト６４及びドライブシャフト６５にそれぞれ設けられた歯数の異なる複数枚のミッションギヤ６６，６７の組み合わせが変更され、ダウンシフトされる。

このように上記した実施の形態に係る自動二輪車１の変速装置６１によれば、摺動部８７におけるシフターピン８２の摺動方向がシフトアーム７６のアーム部８４の長手方向に対して傾斜するように係合部８６が形成されているため、アップシフト操作時とダウンシフト操作時において必要な操作力を異ならせることができ、いずれかのシフト操作の操作力を軽減させることができる。

また、シフトアーム７６に対するシフターピン８２の相対位置を中立状態時より最大揺動時の方がダウンシフト操作方向側に位置するように形成することにより、アップシフト操作時の操作力を従来のシフトアームにおけるシフト操作力に比べて軽減させることができる。なお、この場合、ダウンシフト操作時の操作力は増大するが、ダウンシフト操作はライダーが脚を踏み込む方向への操作により行われるため、操作力が増大してもライダーのシフトフィーリングに与える影響は少ない。したがって、全体として、シフトフィーリングを向上させることができる。

さらに、係合部８６を略Ｕ字形状に形成することにより、シフトアーム７６の組み付け性が向上すると共に寸法精度を緩和させることができ、製造作業の簡素化を図ることができる。さらにまた、シフターピン８２をシフトカム６９の回動中心軸８３を挟んでシフトアーム７６の揺動軸（シフトシャフト７５）の反対側に配置することにより、シフトアーム７６の最大揺動時においてシフターピン８２が略Ｕ字形状の係合部８６の底部に位置するようになるため、シフト操作時におけるシフターピン８２の係合部８６からの脱落を確実に防止することができる。

なお、シフトアーム７６は、図７の変形例右側面図に示されているように、シフトカム６９の回動中心軸８３とシフトアーム７６の揺動軸であるシフトシャフト７５との間にシフターピン８２が配置されるように、上記した実施の形態の向きと反対向きに配置することもできる。

また、シフトアーム７６の係合部８６の形状は、上記した略Ｕ字形状に限定されるものではなく、例えば、長孔を形成する等、各種変更が可能である。

本発明の実施の形態における自動二輪車の全体構成を示す右側面図である。本発明の実施の形態に係る自動二輪車の変速装置を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る自動二輪車の変速装置を示す右側面図である。本発明の実施の形態に係る自動二輪車の変速装置を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る自動二輪車の変速装置のシフト操作機構を示す右側面図である。本発明の実施の形態に係る自動二輪車の変速装置のシフト操作機構を示す左側面図である。本発明の実施の形態に係る自動二輪車の変速装置のシフト操作機構の変形例右側面図である。

符号の説明

１自動二輪車
６１変速装置
６９シフトカム
７４シフタープレート
７６シフトアーム
７７シフトペダル
８２シフターピン
８４アーム部
８６係合部
８７摺動部

Claims

ライダーにより回動操作されるシフトペダルと、該シフトペダルの回動操作によって揺動するシフトアームと、該シフトアームの一端に係合するシフターピンを有すると共に該シフトアームの揺動によって回動するシフタープレートと、該シフタープレートの回動によって回動するシフトカムとを備えた自動二輪車の変速装置であって、
前記シフトアームは前記シフターピンに係合する係合部を備え、該係合部は、前記シフトアームが揺動する際に前記シフターピンが摺動する摺動部を備えていると共に、該摺動部における前記シフターピンの摺動方向が前記シフトアームのアーム部の長手方向に対して傾斜するように形成されていることを特徴とする自動二輪車の変速装置。
前記シフトアームの係合部は、前記シフトアームに対する前記シフターピンの相対位置が、中立状態時より最大揺動時の方がダウンシフト操作方向側に位置するように形成されている請求項１に記載の自動二輪車の変速装置。
前記係合部は先端が開放された略Ｕ字形状に形成されており、前記シフターピンは前記シフトカムの回動中心を挟んで前記シフトアームの揺動軸の反対側に配置されている請求項１又は２に記載の自動二輪車の変速装置。