JP5302837B2 - Shift drum and internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、自動二輪車等の内燃機関に用いられるシフトドラム及び該シフトドラムを備えた内燃機関に関する。 The present invention relates to a shift drum used for an internal combustion engine such as a motorcycle and an internal combustion engine including the shift drum.
従来、円筒状の外周壁にリード溝を形成すると共に軸方向端部には変速機ケースに回転可能に支持される被支持部を形成したシフトドラムが周知である(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a shift drum in which a lead groove is formed in a cylindrical outer peripheral wall and a supported portion that is rotatably supported by a transmission case is formed at an axial end portion is known (see, for example, Patent Document 1). ).
ところで、上記シフトドラムは通常、中子を用いた肉抜き鋳造により一体成形されるものであるが、この場合、中子を使うため製造コストの削減が困難であった。 By the way, the shift drum is usually integrally formed by hollow casting using a core, but in this case, since the core is used, it is difficult to reduce the manufacturing cost.
そこでこの発明は、中子を用いることなく中空一体に成形可能として製造コストの削減を図ったシフトドラム、及び該シフトドラムを用いて所定のシフト位置でのシフトフィーリングの向上を図った内燃機関を提供する。 Accordingly, the present invention provides a shift drum that can be formed into a hollow body without using a core, thereby reducing manufacturing cost, and an internal combustion engine that uses the shift drum to improve shift feeling at a predetermined shift position. I will provide a.
上記課題の解決手段として、請求項1に記載した発明は、円筒状の外周壁(例えば実施例の外周壁32)にリード溝(例えば実施例のリード溝35)を形成すると共に軸方向端部には変速機ケース(例えば実施例のクランクケース2)に回転可能に支持される被支持部(例えば実施例の軸支部34)を形成したシフトドラム(例えば実施例のシフトドラム30,30’)であって、当該シフトドラムの回転に伴い前記リード溝に沿ってシフトフォーク(例えば実施例のシフトフォーク31)を移動させることで変速機(例えば実施例のトランスミッション4)の変速段を切り替えるシフトドラムにおいて、前記リード溝は、前記外周壁の略半周で半周を超える範囲に形成され、前記外周壁のリード溝が形成されない範囲には、当該シフトドラムの内部空間形成用の内型を抜くための開口(例えば実施例の開口36)が形成され、前記外周壁における前記リード溝が形成される部位の周方向両端部の内周側には肉抜き部(例えば実施例の肉抜き部32c)が設けられることを特徴とする。
請求項2に記載した発明は、当該シフトドラムは、その外周側を形成する外型と内周側を形成する内型とを用いて鋳造により形成され、前記内型は前記開口から抜き取られることを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、当該シフトドラムは、その外周側を形成する外型と内周側を形成する内型とを用いて鍛造により形成され、前記内型は前記開口から抜き取られることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、当該シフトドラムのリード溝形成部(例えば実施例のリード溝形成部32a)に錘部(例えば実施例の錘部37)が設けられることを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、前記リード溝は、一速、二速、三速、四速の順に当該シフトドラムの軸中心角度で約60度の間隔を空けてシフト位置(例えば実施例のシフト位置p1〜p4)を規定し、かつ前記一速及び二速位置(例えば実施例の一速及び二速位置p1,p2)の間にニュートラル位置(例えば実施例のニュートラル位置pn)を規定し、当該シフトドラムは、前記一速及び四速位置(例えば実施例の一速及び四速位置p1,p4)の間であって二速及び三速位置(例えば実施例の二速及び三速位置p2,p3)と径方向で対向する部位に前記開口を形成することを特徴とする。
請求項6に記載した発明は、請求項1から5の何れか1項に記載のシフトドラムを備えた内燃機関(例えば実施例のエンジン1)において、乗員が操作するシフトアーム(例えば実施例のチェンジアーム52)と該シフトアームの動きに応じて前記シフトドラムを回転させる回転機構(例えば実施例の回転機構53A)とによりシフトドラム駆動機構(例えば実施例のシフトドラム駆動機構52A)を構成し、前記シフトドラムの略鉛直上端にてシフトフォーク(例えば実施例のシフトフォーク31)がリード溝(例えば実施例のリード溝35)に係合することを特徴とする。
請求項7に記載した発明は、当該内燃機関の軸方向視で、クランク軸(例えば実施例のクランクシャフト9)の軸中心(例えば実施例の軸線C1)と変速機(例えば実施例のトランスミッション4)のカウンタ軸(例えば実施例のカウンタシャフト6)の軸中心(例えば実施例の軸線C4)とを結んだ直線(例えば実施例の直線t)の上方に変速機のメイン軸(例えば実施例のメインシャフト5)の軸中心(例えば実施例の軸線C3)を配置すると共に、前記直線の下方に前記シフトドラムの軸中心(例えば実施例の軸線C5)を配置し、該シフトドラムに係合するシフトフォークを介して前記メイン軸及びカウンタ軸上のシフター(例えば実施例のスライドギヤ7a)を移動させることを特徴とする。
請求項8に記載した発明は、前記シフトドラムは、少なくとも一速から四速の変速段を備え、前記開口は、各変速段において少なくともその一部が前記シフトドラムの軸中心よりも下方に位置して水平方向よりも下方を向くことを特徴とする。
As a means for solving the above problems, the invention described in claim 1 is characterized in that a lead groove (for example, the
According to a second aspect of the present invention, the shift drum is formed by casting using an outer mold that forms the outer peripheral side and an inner mold that forms the inner peripheral side, and the inner mold is extracted from the opening. It is characterized by.
According to a third aspect of the present invention, the shift drum is formed by forging using an outer mold that forms the outer peripheral side and an inner mold that forms the inner peripheral side, and the inner mold is extracted from the opening. It is characterized by.
The invention described in
According to a fifth aspect of the present invention, the lead groove has a shift position (for example, in the embodiment) with an interval of about 60 degrees in the axial center angle of the shift drum in the order of first speed, second speed, third speed, and fourth speed. Shift positions p1 to p4) and a neutral position (for example, neutral position pn in the embodiment) is defined between the first and second gear positions (for example, the first and second gear positions p1 and p2 in the embodiment). The shift drum is between the first and fourth speed positions (for example, the first and fourth speed positions p1, p4 of the embodiment) and the second speed and third speed positions (for example, the second and third speed positions of the embodiment). p2 and p3) are characterized in that the opening is formed at a portion facing in the radial direction.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine (for example, the engine 1 according to the embodiment) including the shift drum according to any one of the first to fifth aspects. A shift drum drive mechanism (for example, the shift
According to the seventh aspect of the present invention, the axial center (for example, the axis C1 of the embodiment) of the crankshaft (for example, the
According to an eighth aspect of the present invention, the shift drum includes at least first to fourth gears, and at least a part of the opening is located below the shaft center of the shift drum in each gear. And it is characterized by facing downward rather than the horizontal direction .
請求項1に記載した発明によれば、中子を用いることなく中空円筒状のシフトドラムを一体成形でき、シフトドラムの製造コストの削減を図ることができる。また、シフトドラムのリード溝が形成されない範囲に型抜き用の開口を設けることで、シフトドラムの軽量化を図ることができる。さらに、シフトドラムのリード溝側(非開口側)を下方へ移動させるようにシフトドラムを回転させる際、シフトドラムのリード溝形成部と開口形成部との重量アンバランスによりシフトドラムの回転を促進でき、所定のシフト位置におけるシフトフィーリングを向上させることができる。
請求項2に記載した発明によれば、シフトドラムの製造工程を簡素化できると共に、被支持部も一体形成できる。
請求項3に記載した発明によれば、シフトドラムの製造工程を簡素化できると共に、被支持部も一体形成できる。
請求項4に記載した発明によれば、シフトドラムのリード溝形成部と開口形成部との重量アンバランスを促進して所定のシフト位置におけるシフトフィーリングをさらに向上させることができる。
請求項5に記載した発明によれば、シフトドラムにおける二速及び三速位置と径方向で対向する部位は比較的軽量になる一方、シフトドラムにおける開口を形成しない残り部位は比較的重量増になるので、この部位を下方に移動させる際にはシフト操作が軽くなってシフトフィーリングを向上させる。すなわち、所定のシフト位置におけるシフトフィーリングを向上させることができる。
請求項6,7に記載した発明によれば、請求項1に記載の作用効果に加え、メイン軸及びカウンタ軸の近傍にシフトドラムを配置し易くなり、シフトフォークを小型化してシフトフィーリングをさらに向上させることができる。
請求項8に記載した発明によれば、シフトドラム内にオイルが溜まったままとせず、オイルの戻りを良好にできる。
According to the first aspect of the present invention, the hollow cylindrical shift drum can be integrally formed without using a core, and the manufacturing cost of the shift drum can be reduced. Further, by providing an opening for die cutting in a range where the lead groove of the shift drum is not formed, the shift drum can be reduced in weight. Further, when the shift drum is rotated so that the lead groove side (non-opening side) of the shift drum is moved downward, the rotation of the shift drum is promoted by the weight imbalance between the lead groove forming portion and the opening forming portion of the shift drum. It is possible to improve the shift feeling at the predetermined shift position.
According to the second aspect of the present invention, the manufacturing process of the shift drum can be simplified, and the supported portion can be integrally formed.
According to the invention described in
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to further improve the shift feeling at a predetermined shift position by promoting the weight imbalance between the lead groove forming portion and the opening forming portion of the shift drum.
According to the fifth aspect of the present invention, the portion of the shift drum that opposes the second and third gear positions in the radial direction is relatively light, while the remaining portion of the shift drum that does not form an opening is relatively heavy. Therefore, when this part is moved downward, the shift operation becomes light and the shift feeling is improved. That is, the shift feeling at the predetermined shift position can be improved.
According to the sixth and seventh aspects of the invention, in addition to the function and effect of the first aspect, the shift drum can be easily arranged in the vicinity of the main shaft and the counter shaft, and the shift fork is downsized to provide a shift feeling. Further improvement can be achieved.
According to the eighth aspect of the present invention, oil does not remain in the shift drum, and the return of oil can be improved.
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印FRは車両前方を、矢印LHは車両左方を、矢印UPは車両上方をそれぞれ示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the directions such as front, rear, left and right are the same as those in the vehicle unless otherwise specified. In the figure, the arrow FR indicates the front of the vehicle, the arrow LH indicates the left side of the vehicle, and the arrow UP indicates the upper side of the vehicle.
図1,2に示す車両用レシプロエンジン(内燃機関、以下、単にエンジンという)1は、そのクランクケース2上にシリンダ3を立設した基本構成を有する。シリンダ3内のピストン8の往復動は、クランクケース2内のクランクシャフト9の回転動に変換される。クランクケース2は、トランスミッション(変速機)4を収容するミッションケース(変速機ケース)を兼ねる。以下、クランクシャフト9の回転中心軸線(クランク軸線)C1が左右方向(車幅方向)に沿うものとして説明する。
1 and 2 has a basic configuration in which a
シリンダ3は、シリンダブロック3a、シリンダヘッド3b及びヘッドカバー3cをクランクケース2側から順に重ねるようにしてなる。シリンダヘッド3bの後側(吸気側)には気化器又はスロットルボディが接続され、シリンダヘッド3bの前側(排気側)には排気管が接続される(何れも不図示)。エンジン1は空冷単気筒エンジンであり、シリンダブロック3a及びシリンダヘッド3bの周囲には多数の空冷フィンが形成される。なお、図中符号C2はシリンダ3の起立方向に沿う軸線(シリンダ軸線)を示す。
The
シリンダブロック3a内にはシリンダ軸線C2に沿うシリンダボア3dが形成され、該シリンダボア3d内にはピストン8が摺動可能に嵌装される。ピストン8はコンロッド8aを介してクランクシャフト9のクランクピン9aに連結され、もってピストン8の往復動がクランクシャフト9の左右ジャーナル9c中心の回転動に変換される。
A
クランクシャフト9は、クランクピン9aを支持する左右クランクウェブ9bと、該左右クランクウェブ9bから左右外側に突出する左右ジャーナル9cと、該左右ジャーナル9cからさらに左右外側に延出する左右支持軸9dとを有してなる。左支持軸9dの基端側には、シリンダヘッド3b内のカムシャフト11を駆動するためのドライブスプロケット12が同軸に設けられる。
The
カムシャフト11は、シリンダヘッド3b内においてクランクシャフト9と平行に配置され、その左右側部がシリンダヘッド3bに回転自在に支持される。カムシャフト11の左端にはドリブンスプロケット13が同軸に設けられ、該ドリブンスプロケット13と前記ドライブスプロケット12とがカムチェーン14を介して連係される。シリンダ3の左側部内には、カムチェーン14を収容するカムチェーン室15が設けられる。カムチェーン室15は、シリンダヘッド3b、シリンダブロック3a及びクランクケース2に跨るように設けられている。
The
そして、クランクシャフト9が回転駆動すると、これに連動してシリンダヘッド3bの動弁系(カムシャフト11及び吸排気バルブ(不図示))が作動し、シリンダヘッド3bの吸排気ポートを開閉させる。なお、図中符号16,17はそれぞれエンジン始動用のキックアーム及びスタータモータを、符号16aはキックアーム16が取り付くキックスピンドルを、符号C7は円筒状のスタータモータ17の中心軸線をそれぞれ示す。
When the
クランクシャフト9の回転動力は、クランクケース2内右側に配置された多板クラッチ18及びクランクケース2内後側に配置されたトランスミッション4を介して、クランクケース2の後部左側に配置されたドライブスプロケット19に出力され、該ドライブスプロケット19からドライブチェーン等を介して駆動輪に伝達される。
The rotational power of the
クランクシャフト9の右側部にはプライマリドライブギヤ21が同軸に設けられる。プライマリドライブギヤ21は、トランスミッション4のメインシャフト5の右側部に同軸に設けられた比較的大径のプライマリドリブンギヤ22に噛み合う。メインシャフト5はクランクシャフト9と平行をなし、その右端部には運転者が操作可能な多板クラッチ18が同軸に設けられる。クランクシャフト9の左端部にはジェネレータ23が同軸配置される。
A
なお、図中符号24,25はクランクケース2の左右側部にそれぞれ取り付く左右ケースカバーを、符号26はクランクシャフト9の左右ジャーナル9cを支持するボールベアリングを、符号27,28はそれぞれメインシャフト5及びカウンタシャフト6の左右側部を支持するボールベアリングをそれぞれ示す。
In the figure,
ここで、図2を参照し、クランクケース2は、左右方向に直交する合わせ面(分割面)S1を境に左右ケース半体2a,2bに分割構成される。左右ケース半体2a,2bは、それぞれ左右方向に沿う型割りのアルミ鋳造品とされる。前記合わせ面S1は、エンジン1(及びこれを搭載した車両)の左右中心面と一致している。
Here, referring to FIG. 2, the
トランスミッション4は、クランクシャフト9と平行なメインシャフト5及びカウンタシャフト6と、該両シャフト5,6に跨って支持される変速ギヤ群7とを主になる。クランクシャフト9の回転動力は、メインシャフト5から変速ギヤ群7の任意のギヤ対を介して適宜減速されてカウンタシャフト6に伝達され、かつクランクケース2外にてカウンタシャフト6の左端部に取り付けられたドライブスプロケット19等を介して駆動輪に伝達される。なお、図中符号C3,C4は各シャフト5,6の回転中心軸線をそれぞれ示す。
The
変速ギヤ群7は、両シャフト5,6にそれぞれ支持された変速段数分のギヤにより構成される。トランスミッション4は、両シャフト5,6間で変速ギヤ群7の対応するギヤ対同士が常に噛み合った常時噛み合い式とされる。両シャフト5,6に支持された各ギヤは、対応するシャフトに対して回転可能なフリーギヤと、対応するシャフトにスプライン嵌合するスライドギヤ(シフター)とに分類される。これら各ギヤの一方には軸方向に凸のドッグが、他方には前記ドッグを係合させる係合凹部がそれぞれ設けられる。
The
トランスミッション4のギヤ変更(前記スライドギヤのスライド)は、その下方に配置されたギヤチェンジ機構50により行われる。
The gear change of the transmission 4 (sliding of the slide gear) is performed by a
図3を併せて参照し、ギヤチェンジ機構50は、両シャフト5,6と平行な中空円筒状のシフトドラム30の回転により、その外周に形成された複数(この実施例では二つ)のリード溝(カム溝)35のパターンに応じて複数(この実施例では二つ)のシフトフォーク31を適宜作動させ、変速ギヤ群7における両シャフト5,6間の動力伝達に用いるギヤ対を切り替える。シフトドラム30の斜め下後方には、これと平行なチェンジスピンドル51が配置され、シフトドラム30の上方には、これと平行なシフトフォークシャフト31bが配置される。なお、図中符号C5,C5’はそれぞれシフトドラム30及びシフトフォークシャフト31bの軸方向に沿う中心軸線を示す。また、図中符号7aは例えばメインシャフト5に支持された前記スライドギヤ(シフター)を示す。
Referring also to FIG. 3, the
図4はギヤチェンジ機構50の正面図(車両搭載状態におけるエンジン1の右側から見た側面図、軸線C5,C5’に沿う矢視図(軸方向矢視図))である。
図3,4を参照し、ギヤチェンジ機構50は、左右ケース半体2a,2bに回動可能に支持されるチェンジスピンドル51及びシフトドラム30と、チェンジスピンドル51に溶接固定されて一体に回動するチェンジアーム52と、該チェンジアーム52に保持されるシフタプレート53と、シフトドラム30の右側端面に固定される星型プレート54と、ストッパローラ組立体55とを主になる。
FIG. 4 is a front view of the gear change mechanism 50 (a side view seen from the right side of the engine 1 in a vehicle-mounted state, an arrow view along the axes C5 and C5 ′ (an axial arrow view)).
Referring to FIGS. 3 and 4, the
なお、チェンジスピンドル51、シフトドラム30、及び各シフトフォークシャフト31bは、それぞれクランクシャフト9、メインシャフト5及びカウンタシャフト6と平行に配設されている。
The
ここで、図1を参照し、各シャフト5,6の軸方向視において、メインシャフト5の軸線C3は、クランクシャフト9の軸線C1とカウンタシャフト6の軸線C4とを結ぶ略水平な直線tよりも上方であってカウンタシャフト6寄りに配置されている。また、シフトドラム30の軸線C5は、前記直線tよりも下方であってやはりカウンタシャフト6寄りに配置されている。
Here, referring to FIG. 1, the axial line C <b> 3 of the
図1,3,5を参照し、シフトドラム30は、円筒状の外周壁32の外面に各リード溝35を形成すると共に、軸方向両端部にはそれぞれ左右ケース半体2a,2bに回転可能に支持される軸支部34を形成してなる。シフトドラム30の軸方向視において、その軸線C5は、メインシャフト5の軸線C3よりも前記直線tから離間するように配置される。シフトドラム30の直ぐ上方にはシフトフォーク31を支持するシフトフォークシャフト31bが位置する。シフトフォークシャフト31bの軸線C5’は、メインシャフト5の軸線C3と前記直線tに関してほぼ対称となるように配置されている。
Referring to FIGS. 1, 3, and 5, the
図3,4を参照し、チェンジアーム52は、チェンジスピンドル51の一端に固定され、約60度の挟角をもって二方向に伸びている。
3 and 4, the
シフタプレート53は、二つの長孔53a,53bを有し、該シフタプレート53の裏面には、それぞれ送り突起53c,53dが形成される。
The
シフタプレート53は、ガイドピン58,59によってチェンジアーム52に保持される。ガイドピン58,59は、シフタプレート53の長孔53a,53bに緩やかに挿通され、かつチェンジアーム52にかしめられる。
The
ガイドピン58には、二本の脚部を備えたシフタプレート53用の付勢バネ60が装着され、前記二本の脚部が送り突起53c,53dを押すことで、シフタプレート53がチェンジスピンドル51側へ付勢される。
The
星型プレート54は、その外周に複数の外周突出部54aを有すると共に、該各外周突出部54aの間にそれぞれ外周凹部54bを有する。星型プレート54のチェンジアーム52側の平面部には複数の送りピン54cが圧入固定されて突出する。
The star-shaped
星型プレート54は、取り付けボルト61によってシフトドラム30の端部に固定される。なお、星型プレート54の中心位置はシフトドラム30の中心位置(前記軸線C5)と一致している。
The star-shaped
チェンジスピンドル51の中心位置とシフトドラム30の中心位置とを結ぶ基準線Xに対して約60度の角度をなす基準線Y上には、右ケース半体2bから起立する規制ボルト56が設けられる。
On the reference line Y that forms an angle of about 60 degrees with respect to the reference line X that connects the center position of the
上記相互位置の状態では、星型プレート54の複数の送りピン54cの何れかが、前記シフタプレート53の一対の送り突起53c,53dの間に位置している。
In the mutual position state, any of the plurality of feed pins 54c of the star-shaped
チェンジスピンドル51の外周にはチェンジアーム52用の復帰バネ57が装着される。復帰バネ57から延出する二本の脚部は、チェンジアーム52の端部のバネ受け部52dと前記規制ボルト56とを挟み込む。
A
チェンジスピンドル51の回動に伴ってチェンジアーム52が回動すると、チェンジアーム52のバネ受け部52dと規制ボルト56とによって復帰バネ57の脚部が広げられつつ、チェンジアーム52が所定角度まで回動する。その後、チェンジアーム52を回動させる力が消失すると、復帰バネ57の弾発力によってチェンジアーム52が前記基準位置へ戻る。
When the
ストッパローラ組立体55は、一端がクランクケースに形成された支軸63に揺動可能に支持され、アーム55aを介した他端にストッパローラ55bを備える。
One end of the
ストッパローラ55bは支軸63に装着され、クランクケース2とアーム55aとの間に介設されたストッパローラ55b用の付勢バネ64によってシフトドラム30側へ付勢されて、星型プレート54の外周凹部54bに弾性的に嵌合する。
そして、乗員による不図示のチェンジペダルの操作によってチェンジスピンドル51が正、逆いずれかの方向に回動すると、これに伴いチェンジアーム52が一体に回動すると共に、該回動に応じてシフタプレート53の一対の送り突起53c,53dの一方が星型プレート54の送りピン54cの一つに係合して星型プレート54を回動させ、該星型プレート54が固定されたシフトドラム30を回動させる。すなわち、シフタプレート53及び星型プレート54を主に、チェンジアーム52の動きに連動してシフトドラム30を回転させる回転機構53Aが構成されると共に、該回転機構53A及びチェンジアーム52を主に、シフトドラム駆動機構52Aが構成される。
Then, when the
チェンジスピンドル51を回動させる力がゼロになると、復帰バネ57の弾発力でチェンジアーム52が基準位置に復帰すると共に、シフタプレート53の送り突起53c,53dに形成されたカム53e,53fの一方に星型プレート54の送りピン54cの一つが当接することにより、シフタプレート53が付勢バネ60の付勢力に抗してチェンジスピンドル51から遠ざかる方向に移動し、前記送り突起53c,53dの一方が送りピン54cの一つを乗り越える。これにより、星型プレート54が一段階約60度の回動をする。星型プレート54の回動前後の位置は、ストッパローラ55bが付勢バネ64の付勢力により星型プレート54の外周凹部54bの一つにはまることで安定的に保持される。
When the force for rotating the
図3を参照し、チェンジスピンドル51の左右側部は左右ケース半体2a,2bの外側方に突出する。チェンジスピンドル51の左端部には不図示のチェンジペダルが直接又は間接的に連結され、チェンジスピンドル51の右端部にはチェンジアーム52の基端部が溶接固定される。チェンジアーム52の先端側は、シフタプレート53及び星型プレート54(前記回転機構53A)を介してシフトドラム30の左端部に係合している。
Referring to FIG. 3, the left and right sides of the
そして、チェンジスピンドル51及びチェンジアーム52が所定角度だけ正逆回転の一往復動を行うと、前記回転機構53Aを介してシフトドラム30が一方向に所定角度(約60度)だけ回転し、各シフトフォーク31がシフトドラム30のリード溝35に沿って軸方向移動することで、トランスミッション4の変速段を任意の変速段に変化させる。
Then, when the
図1を併せて参照し、各シフトフォーク31はそれぞれ、シフトドラム30とメインシャフト5又はカウンタシャフト6との間に配設され、これらが単一のシフトフォークシャフト31bに軸方向移動可能に貫通支持される。シフトフォークシャフト31bは、その両端部が左右ケース半体2a,2bに軸支されている。
Referring also to FIG. 1, each
図6,7を併せて参照し、シフトドラム30の各リード溝35は、軸線C5に沿う方向で変位しつつ周方向に延びるもので、その長手方向にトランスミッション4の変速段数分(この実施例では四速分)にニュートラルを加えた五つのシフト位置p1〜p4及びpnを規定する。
6 and 7 together, each
シフトドラム30の上端部において、各リード溝35には、シフトフォーク31におけるシフトフォークシャフト31bを挿通する基部から下方に突出するシフトピン31aが上方から係合する。この状態でシフトドラム30が回転すると、シフトピン31aがリード溝35に沿って各シフト位置間を移動し、シフトフォーク31を軸線C5’に沿う方向で変位させる。シフトフォーク31の先端部は二股状に分岐し、該先端部が変速ギヤ群7のスライドギヤ7aに係合している。これにより、シフトフォーク31の軸方向移動に伴いスライドギヤ7aも軸方向移動し、トランスミッション4の変速ギヤ群7の噛み合いを変化させて変速段を切り換える。
At the upper end of the
ここで、図5〜7を参照し、シフトドラム30の外周壁32の一側には、シフトドラム30の内部空間を外部に開放させる開口36が形成されている。シフトドラム30の外周壁32は、その略半周の範囲に前記リード溝35を形成すると共に、残りの略半周の範囲に前記開口36を形成する。開口36は、トランスミッション4が一速から四速の各変速段にある状態において、少なくともその一部がシフトドラム30の軸線C5よりも下方に位置して水平方向よりも下方を向くことで、シフトドラム30内にエンジンオイルが溜まったままとすることを防止する。以下、外周壁32におけるリード溝形成部を符号32aで示し、開口形成部を符号32bで示す。
Here, referring to FIGS. 5 to 7, an
またここで、シフトドラム30は、その内周側(内部空間)を形成する内型(コア型)と外周側を形成する外型(キャビティ型)とを用いた鋳造(又は鍛造)により、円筒状の外周壁32と、該外周壁32の両端部を閉塞する左右側壁部33と、該左右側壁部33から左右外側に突出する左右軸支部34とを一体成形し、その後にリード溝35及び左右軸支部34にのみ機械加工を施すことでその製造を完了させる。前記内型は、前記開口36を通じてシフトドラム30の内外を出入りすることとなるが、このとき、前記内型は、シフトドラム30の径方向に沿って開口36の中心部を通過する直交軸線C6に沿ってストロークする(図6参照)。
Further, here, the
図6を参照し、外周壁32のリード溝35は、その端部を袋状に形成する都合上、外周壁32の半周を越えて形成される。このため、リード溝形成部32aは外周壁32の半周を越えた範囲に設けられ、開口形成部32bは外周壁32の半周未満の範囲に設けられる。そして、開口36の周方向幅が狭まって前記内型の型抜きに影響しないように、リード溝形成部32aの周方向両端部の内周側には肉抜き部32cが設けられる。これにより、開口36の全幅h1が外周壁32(リード溝形成部32a)の内周面の全幅(直径)h2よりも狭くならないようになっている。
Referring to FIG. 6, the
リード溝35は、一速、二速、三速、四速の順にシフトドラム30の軸線C5を中心とした角度で約60度の間隔を空けて各シフト位置p1〜p4を規定し、かつ前記一速及び二速位置p1,p2の間にニュートラル位置pnを規定する。すなわち、トランスミッション4の変速段数は四段とされる。そして、前記一速(ロー)及び四速(トップ)位置p1,p4の間であって前記二速及び三速位置p2,p3と径方向で対向する範囲に、前記開口36が形成されている。
The
ここで、シフトドラム30における開口形成部32bは比較的軽量とされる一方、シフトドラム30におけるリード溝形成部32aは比較的重量を増加させる。このようなシフトドラム30の周方向(回転方向)での重量アンバランスにより、リード溝形成部32aを下方に移動させる際にはシフト操作が軽くなるという作用が生じる。なお、図中符号gは外周壁32(リード溝形成部32a)の重心位置を示す。
Here, the
具体的には、図8に示すように、この実施例ではシフトフォーク31がシフトドラム30に上方から係合することから、その係合位置をニュートラル位置pn又は二速位置p2から一速位置p1に変化させる際(ニュートラル又は二速から一速に切り替える際、図8(a)参照)、及び三速位置p3から四速位置p4に変化させる際(三速から四速に切り替える際、図8(b)参照)には、前記重心位置gが下方に移動することから、シフト操作が軽くなってシフトフィーリングが向上する。
Specifically, as shown in FIG. 8, in this embodiment, the
なお、シフトフォーク31がシフトドラム30に係合する位置によっては、異なるシフト位置でのシフト操作が軽くなる。
具体的には、例えば図9に示すように、シフトフォーク31がシフトドラム30の下端部にその下方から係合するような場合、その係合位置を一速位置p1からニュートラル位置pn又は二速位置p2に変化させる際(一速からニュートラル又は二速に切り替える際、図9(a)参照)、及び四速位置p4から三速位置p3に変化させる際(四速から三速に切り替える際、図9(b)参照)にシフト操作が軽くなる。
Depending on the position where the
Specifically, for example, as shown in FIG. 9, when the
そして、図10に示すシフトドラム30’のように、上述した作用を促進するべく、リード溝形成部32aの内周側における二速及び三速位置p2,p3に渡る部位(前記重心位置gの周辺)に、例えば他の部位に対して外周壁32を肉厚に形成してなる錘部37を設けた構成としてもよい。
Then, as in the
以上説明したように、上記実施例におけるシフトドラム30は、円筒状の外周壁32にリード溝35を形成すると共に軸方向端部には変速機ケース(クランクケース2)に回転可能に支持される軸支部34を形成したものであって、当該シフトドラム30の回転に伴い前記リード溝35に沿ってシフトフォーク31を移動させることでトランスミッション4の変速段を切り替えるものにおいて、前記リード溝35は、前記外周壁32の略半周の範囲に形成され、前記外周壁32のリード溝35が形成されない範囲には、当該シフトドラム30の内部空間形成用の内型を抜くための開口36が形成されるものである。
As described above, the
この構成によれば、中子を用いることなく中空円筒状のシフトドラム30を一体成形でき、シフトドラム30の製造コストの削減を図ることができる。また、シフトドラム30のリード溝35が形成されない範囲に型抜き用の開口36を設けることで、シフトドラム30の軽量化を図ることができる。さらに、シフトドラム30のリード溝35側(非開口側)を下方へ移動させるようにシフトドラム30を回転させる際、シフトドラム30のリード溝形成部32aと開口形成部32bとの重量アンバランスによりシフトドラム30の回転を促進でき、所定のシフト位置におけるシフトフィーリングを向上させることができる。
According to this configuration, the hollow
また、上記シフトドラム30は、その外周側を形成する外型と内周側を形成する内型とを用いて鋳造又は鍛造により形成され、前記内型が前記開口36から抜き取られることで、シフトドラム30の製造工程を簡素化できると共に、軸支部34も一体形成できる。
Further, the
また、上記シフトドラム30は、そのリード溝形成部32aにさらに錘部37が設けられることで、リード溝形成部32aと開口形成部32bとの重量アンバランスを促進して所定のシフト位置におけるシフトフィーリングをさらに向上させることができる。
Further, the
また、上記シフトドラム30は、前記リード溝35が、一速、二速、三速、四速の順に当該シフトドラム30の軸中心角度で約60度の間隔を空けてシフト位置p1〜p4を規定し、かつ前記一速及び二速位置p1,p2の間にニュートラル位置pnを規定し、当該シフトドラム30における前記一速及び四速位置p1,p4の間であって二速及び三速位置p2,p3と径方向で対向する部位に前記開口36が形成されることで、シフトドラム30における二速及び三速位置p2,p3と径方向で対向する部位は比較的軽量になる一方、シフトドラム30における開口36を形成しない残り部位は比較的重量増になるので、この部位を下方に移動させる際にはシフト操作が軽くなってシフトフィーリングを向上させる。すなわち、所定のシフト位置におけるシフトフィーリングを向上させることができる。
In the
ここで、上記シフトドラム30を備えたエンジン1は、乗員が操作するチェンジアーム52と該チェンジアーム52の動きに応じて前記シフトドラム30を回転させる回転機構53Aとによりシフトドラム駆動機構52Aを構成し、前記シフトドラム30の略鉛直上端にてシフトフォーク31がリード溝35に係合すると共に、当該エンジン1の軸方向視で、クランクシャフト9の軸中心(軸線C1)とトランスミッション4のカウンタシャフト6の軸中心(軸線C4)とを結んだ直線tの上方にトランスミッション4のメインシャフト5の軸中心(軸線C3)を配置すると共に、前記直線tの下方に前記シフトドラム30の軸中心(軸線C5)を配置し、該シフトドラム30に係合するシフトフォーク31を介して前記メインシャフト5及びカウンタシャフト6上のシフター(スライドギヤ7a)を移動させるものである。
Here, the engine 1 including the
この構成によれば、上述したシフトドラム30の作用効果に加え、メインシャフト5及びカウンタシャフト6の近傍にシフトドラム30を配置し易くなり、シフトフォーク31を小型化してシフトフィーリングをさらに向上させることができる。
According to this configuration, in addition to the effects of the
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、四段以外の変速段数のトランスミッション(エンジン)に上記構造のシフトドラムを用いるようにしてもよい。また、適用するエンジンは、並列又はV型等の複数気筒エンジン、さらにはクランクシャフトを前後方向に沿わせた縦置きエンジン等、各種形式の内燃機関であってもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the shift drum having the above-described structure may be used for a transmission (engine) having a gear number other than four. The engine to be applied may be an internal combustion engine of various types, such as a parallel or V-type multi-cylinder engine, and a vertical engine with a crankshaft along the front-rear direction.
And the structure in the said Example is an example of this invention, and it cannot be overemphasized that a various change is possible in the range which does not deviate from the summary of the said invention.
1 エンジン(内燃機関)
2 クランクケース(変速機ケース)
4 トランスミッション(変速機)
5 メインシャフト
6 カウンタシャフト
7a スライドギヤ(シフター)
9 クランクシャフト(クランク軸)
C1,C3,C4,C5 軸線
t 直線
30,30’ シフトドラム
31 シフトフォーク
32 外周壁
32a リード溝形成部
34 軸支部(被支持部)
35 リード溝
36 開口
37 錘部
p1 一速位置(シフト位置)
p2 二速位置(シフト位置)
p3 三速位置(シフト位置)
p4 四速位置(シフト位置)
pn ニュートラル位置(シフト位置)
52 チェンジアーム(シフトアーム)
52A シフトドラム駆動機構
53A 回転機構
1 engine (internal combustion engine)
2 Crankcase (transmission case)
4 Transmission (transmission)
5
9 Crankshaft (Crankshaft)
C1, C3, C4, C5 Axis t
35
p2 2nd gear position (shift position)
p3 Third gear position (shift position)
p4 4th gear position (shift position)
pn Neutral position (shift position)
52 Change arm (shift arm)
52A Shift
Claims (8)
当該シフトドラム(30,30’)の回転に伴い前記リード溝(35)に沿ってシフトフォーク(31)を移動させることで変速機(4)の変速段を切り替えるシフトドラム(30,30’)において、
前記リード溝(35)は、前記外周壁(32)の略半周で半周を超える範囲に形成され、前記外周壁(32)のリード溝(35)が形成されない範囲には、当該シフトドラム(30,30’)の内部空間形成用の内型を抜くための開口(36)が形成され、
前記外周壁(32)における前記リード溝(35)が形成される部位の周方向両端部の内周側には肉抜き部(32c)が設けられることを特徴とするシフトドラム。 A shift drum (30, 30 ′) in which a lead groove (35) is formed in a cylindrical outer peripheral wall (32) and a supported portion is rotatably supported in the transmission case (2) at an axial end. ) And
The shift drum (30, 30 ′) that switches the gear position of the transmission (4) by moving the shift fork (31) along the lead groove (35) as the shift drum (30, 30 ′) rotates. In
The lead groove (35) is formed in a range that is substantially half the circumference of the outer peripheral wall (32) and more than half of the circumference. 30 ') is formed with an opening (36) for removing the inner mold for forming the internal space ,
The shift drum according to claim 1, wherein a thinned portion (32 c) is provided on an inner peripheral side of both ends in a circumferential direction of a portion where the lead groove (35) is formed in the outer peripheral wall (32) .
乗員が操作するシフトアーム(52)と該シフトアーム(52)の動きに応じて前記シフトドラム(30,30’)を回転させる回転機構(53A)とによりシフトドラム駆動機構(52A)を構成し、前記シフトドラム(30,30’)の略鉛直上端にてシフトフォーク(31)がリード溝(35)に係合することを特徴とする内燃機関。 In an internal combustion engine (1) comprising a shift drum (30, 30 ') according to any one of claims 1 to 5,
A shift drum drive mechanism (52A) is composed of a shift arm (52) operated by a passenger and a rotation mechanism (53A) that rotates the shift drum (30, 30 ') in accordance with the movement of the shift arm (52). An internal combustion engine in which a shift fork (31) is engaged with a lead groove (35) at a substantially vertical upper end of the shift drum (30, 30 ').
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