JP5364544B2 - 自動二輪車用変速装置 - Google Patents

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Description

本発明は自動二輪車用変速装置に関し、特に、ギヤ式の変速装置に関する。
図11は、6段変速の自動二輪車用ギヤ式変速装置の従来例を示しており、変速機ケース(図示せず)内に、変速用入力軸201と変速用出力軸202とを互いに平行に備えている。入力軸201は、第1速用から第6速用の入力側ギヤ211,212,213,214,215,216からなる入力側変速ギヤ列を備えると共に、クラッチ219を介してクランク軸(図示せず)に動力伝達可能に連結している。出力軸202は、上記各入力側ギヤ211,212,213,214,215,216に常時噛み合う出力側ギヤ221,222,223,224,225,226からなる出力側変速ギヤ列を備えている。
各変速ギヤ列のギヤ配列順序は、該従来例では、クラッチ219側から順に、第1速ギヤ211,221,第4速ギヤ214,224、第3速ギヤ213,223、第5速ギヤ215,225、第6速ギヤ216,226及び第2速ギヤ212,222となっている。
シフト機構として、入力軸201上では、軸方向の中央に配置された入力側第3速ギヤ213及び入力側第5速ギヤ215を一体成形して軸方向移動可能に変速用入力軸201にスプライン嵌合し、残りの入力側第1速、第4速、第6速及び第2速ギヤ211,214,216,212を軸方向移動不能に変速用入力軸201に固定している。そして、入力側第4速ギヤ214と入力側第3速ギヤ213との間と、入力側第5速ギヤ215と入力側第6速ギヤ216との間に、それぞれドグ歯式クラッチ機構231,232を設けている。
一方、出力軸202上では、出力側第4速ギヤ224と出力側第6速ギヤ226とが、それぞれ独立に軸方向移動可能に変速用出力軸202にスプライン嵌合し、残りの出力側第1速、第3速、第5速及び第2速ギヤ221,223,215,222を軸方向移動不能に出力軸202に固定している。そして、出力側第4速ギヤ224と出力側第1速ギヤ221との間と、出力側第6速ギヤ226と出力側第2速ギヤ222との間に、それぞれドグ歯式クラッチ機構233,234を設けている。
図示しないが、シフトカムドラム及びシフトフォーク等からなるシフト操作機構により、入力側第3速ギヤ213及び第5速ギヤ215と、出力側第4速ギヤ224と、出力側第6速ギヤ226とを、軸方向に移動操作して、各ドグ歯式クラッチ機構231,232,233,234を選択的に噛み合わせることにより、所望の変速段位に変速する。上記のような構造は、特許文献1等に開示されている。
特開2007−009737号公報(図4)
ところで、レース用あるいはスポーツタイプの自動二輪車では、7段又は8段以上の変速段数が要望されることがある。しかし、上記のように変速用のギヤ自体にドグクラッチ歯を形成して、軸方向に移動させることにより変速する構造において、変速段数を増加するために、入力軸201及び出力軸202上のギヤ数を増設すると、両軸201,202の軸長が長くなり、変速機ケースの軸方向幅、すなわち車幅方向の幅が大きくなり、ライダーの足元空間が制限される。また、軸長が長くなることにより、軸撓みが大きくなり、シフトタッチが低下すると共に、ギヤ間の動力伝達効率も低くなる。
また、変速用のギヤ自体を移動する場合には、ギヤ自体に倒れが発生し、ギヤ歯先の当たりが良くなく、ピッチング等を引き起こす場合がある。
また、四輪走行車に比べ、減速比の大きい自動二輪車では、出力側の変速ギヤの径が入力側の変速ギヤの径よりも極端に大きくなるので、半径方向で効率良くドグ歯及び該ドグ歯に噛み合う係合孔等を設置し、かつ、伝達トルクや変速時の衝撃に耐える構造とすることが要望される。
本発明は、自動二輪車用変速装置において、車幅及び径方向のコンパクト性を保ちつつ、上記課題を解消すると共に、上記要望に応えることができる自動二輪車を提供することを目的としている。
本願発明は、入力軸と、該入力軸と平行配置された出力軸と、前記入力軸に設けられた複数の入力側変速ギヤと、前記入力側変速ギヤにそれぞれ噛み合うと共に前記出力軸に設けられた複数の出力側変速ギヤと、を備え、前記入力軸と前記出力軸との間の前記入力側変速ギヤ及び前記出力側変速ギヤを介しての動力伝達経路を選択することにより、変速する自動二輪車用変速装置において、前記入力軸及び前記出力軸のうち、一方の軸には、該一方の軸に設けられる前記複数の変速ギヤが軸方向及び軸回りに固定され、他方の軸には、該他方の軸に設けられる前記複数の変速ギヤが、軸方向に固定されると共に軸回り回転自在に嵌合し、前記他方の軸には、複数のドグ結合用のスライダリングが、軸回りに固定されると共に軸方向に摺動自在に設けられ、前記スライダリングには係合孔が形成され、前記他方の軸に設けられた前記変速ギヤには、前記スライダリングの軸方向の移動により前記係合孔に係合可能な係合突起が形成されており、前記スライダリングの内周面には、軸方向に延びる複数の摺動溝が形成され、前記他方の軸又は該他方の軸に軸回り及び軸方向に固定された筒部材には、前記スライダリングの摺動溝に係合する摺動用突起が形成され、前記摺動溝は、前記係合孔に対し、周方向にずれた位置に配置されると共に、摺動溝の径方向の外方端が、前記係合孔の径方向の内方端よりも、径方向の外方に突出している
本願発明において、好ましくは、次のような構成を採用することができる。
(a)前記複数の出力側変速ギヤ及び複数の入力側変速ギヤは、それぞれ、軸方向の一方端側から他方端側へ行くに従い、順次変速段位が高くなるように配設されている。
(b)少なくとも最低速段位用の前記スライダリングの前記係合孔の周方向の長さが、最高速段位用の前記スライダリングの前記係合孔の周方向の長さよりも、短く形成されている。
(c)前記スライダリングの軸方向端面には、前記係合孔の径方向の内方端縁近傍から径方向の外方端縁近傍に亘る範囲に、軸方向に段状に張り出すストッパー用の張出面を形成してある。
本願発明によると、(1)入力軸及び出力軸上では、シフト機構用のスライダリングのみを軸方向移動可能に設け、入力側及び出力側の総ての変速ギヤは軸方向に固定してあるので、変速操作を行っても、変速ギヤ自体に倒れが生じることがなく、ギヤ歯先の当たりを良好に維持し、ピッチング等が生じる心配がない。
(2)入力側及び出力側の総ての変速ギヤは軸方向に固定してあるので、入力軸及び出力軸の軸長を短く保てることができることにより、軸径を細く、かつ、軽量にできると共に、運転中の負荷による軸撓みを小さくでき、シフトタッチもスムースになる。
(3)スライダリングに係合孔を形成し、変速ギヤに、前記係合孔に係合する係合突起を形成しているので、スライダリングには、係合時、せん断力だけでなく、周方向の圧縮力にても駆動荷重を受けることができ、スライダリングの厚みを薄くすることが可能となり、これによっても、入力軸及び出力軸の軸方向の長さを短く保つことができる。
(4)入力軸及び出力軸のうち、一方の軸のみにシフト機構用のスライダリングを設けているので、シフト機構として、たとえばシフトカムドラム及びシフトフォークを用いる場合には、シフト軸を一本にまとめることができると共に、前記一方の軸近くのスペースにシフトカムドラム及びシフトフォークをコンパクトに纏めることができる。また、シフト機構として、電磁式又は油圧式の機構を用いる場合でも、それらの機構を一方の軸及びその近傍にコンパクトにまとめることができる。
(5)軸方向に摺動するスライダリングの外周面にはギヤ歯は形成されないので、図11の従来例のように、変速用ギヤの側端面にドグ歯等を形成して、変速ギヤ自体を軸方向に摺動させる構造に比べ、スライダリングの外径を小さくし、軽くすることができる。
(6)総ての変速ギヤが、軸方向に移動不能に係止されているので、変速ギヤとしてスラスト力の働くヘリカルギヤを採用することが可能となり、平歯車を用いる場合に比べて騒音を低減できる。また、前記スライダリングの内周面には、軸方向に延びる複数の摺動溝が形成され、前記他方の軸又は該他方の軸に軸回り及び軸方向に固定された筒部材には、前記スライダリングの摺動溝に係合する摺動用突起が形成され、前記摺動溝は、前記係合孔に対し、周方向にずれた位置に配置されると共に、摺動溝の径方向の外方端が、前記係合孔の径方向の内方端よりも、径方向の外方に突出している。
(7)前記構成(a)によると、出力側変速ギヤ及び入力側変速ギヤが、それぞれ、軸方向の一方端側から他方端側へ行くに従い、順次変速段位が高くなるように配設されているので、組立時に変速ギヤ等の組立順序を間違えることがなく、組立作業の能率が向上する。
(8)また、前記構成(a)によると、径が近い変速ギヤ同士が隣り合う状態となり、かつ、それら径の近い変速ギヤ間にスライダリングを配置することになるので、スライダリングの係合孔と両変速ギヤの係合突起の径方向の位置を合わせ易く、製造が容易である。
(9)係合孔と係合突起との噛み合いチャンスに関し、高速段位では、出力側の変速ギヤは高速回転しているので、上記噛み合いチャンスは短くなるが、構成要件(b)のように、高速段位の係合孔の周方向の長さを長くすることにより、高速段位における変速時の噛み合いチャンスを長くすることができ、それにより、スムースに所望の噛み合い状態に移行させることができる。一方、低速段位では、係合孔の周方向の長さは短くなるが、出力側の変速ギヤは低速回転しているので、噛み合い状態へのスムースな移行は確保でき、しかも、隣り合う係合孔間の肉壁の周方向の幅が長くなることにより、高トルクに適した強度を得ることができる。さらに、低速段位用の出力側変速ギヤの係合孔が短いと、係合突起が係合孔に嵌入した後、係合突起が係合孔の円周方向の端縁に当接するまで移動する距離が短くなるので、係合突起が係合孔の周方向端縁に当接した際の衝撃は小さくなる。
(10)前記構成(c)によると、スライダリングの係合孔の全周囲に、軸方向に段状に張り出すストッパー用の張出面を形成しているので、変速ギヤの係合突起がスライダリングの係合孔に嵌合する際に、変速ギヤの過移動による片当たり(部分当たり)を防止でき、係合孔の全周に亘って張出面に当接し、良好な動力伝達を確保できると共に片当たりによる騒音も防止できる。
(16)前記構成(i)のように、同形状の3個のシフト部材部材を利用すると、シフタ部材の生産性が向上し、また、部品管理も簡単になる。
本発明に係る自動二輪車用変速装置及びエンジンを、各軸を通る面で切断した中立状態の簡略断面図である。 図1の自動二輪車用変速装置の拡大断面図である。 高速段用のスライダリングの正面拡大図(軸方向に見た図)である。 図3のIV-IV断面拡大図である。 出力側変速ギヤの一つである出力側第6速ギヤの正面図である。 スライダリングと出力側変速ギヤとの係合部分の拡大断面図である。 高速段用スライダリングの係合孔と出力側第6速ギヤの係合突起との係合状態を示す正面図である。 低速用スライダリングの係合孔と出力側第1速ギヤの係合突起との係合状態を示す正面図である。 スライダリングの変形例を示す拡大図断面部分図である。 スライダリングの別の変形例を示す拡大図断面部分図である。 従来の自動二輪車用ギヤ式変速装置を示す断面図である。
[第1の実施の形態]
図1〜図8は、本発明の第1の実施の形態に係る自動二輪車用ギヤ式変速装置であり、これらの図面に基づいて第1の実施の形態を説明する。なお、各図において、自動二輪車の車幅方向を矢印Wで表示し、車輌前方(進行方向)を矢印Fで表示している。また、乗車したライダーから見た左右方向を、車輌の左右方向として表示している。
図1において、エンジンEは4気筒エンジンであり、クランクケース1の後側に変速機ケース2を一体に備えており、クランクケース1内には、車幅方向Wに延びるクランク軸3が配置され、変速機ケース2内には、変速用入力軸5と変速用出力軸6とが前記クランク軸3と平行に配置されている。出力軸6は入力軸5の後方に配置されている。
クランク軸3は、左右の軸受10、11及び軸方向中間部の複数のジャーナル軸受12を介してクランクケース1に回転可能に支持されており、クランクケース1内の各クランクピンがそれぞれコンロッドを介して対応する気筒のピストン13に連結されている。クランク軸3の右側から二番目のクランクウエブ15の外周面にはクランクギヤ21が一体に形成されている。
入力軸5の左右両端部は、軸受30、31により変速機ケース2に回転可能に支持されており、入力軸5上には、右側から順に、入力側第1速ギヤ41、入力側第2速ギヤ42、入力側第3速ギヤ43、入力側第4速ギヤ44、入力側第5速ギヤ45及び入力側第6速ギヤ46が軸方向移動不能に固着されている。
入力軸5の右端部はクラッチ室20に突出し、該右側突出部分には、多板式摩擦クラッチ35が設けられると共にクラッチギヤ28が空転自在に嵌合しており、該クラッチギヤ28は前記クランクギヤ21に噛み合うと共にクラッチ35の入力側アウターケース(クラッチハウジング)36に結合されている。クラッチ35の出力側インナーハブ37は変速用入力軸5に固着されている。アウターケース36とインナーハブ37との間は、周知のように多数の摩擦板を介して断続操作自在に接続される。
図1の変速装置の詳細を示す図2において、出力軸6は、左右両端部が軸受55,57により変速機ケース2に回転可能に支持されており、出力軸6の外周には中間筒軸80が固着され、この中間筒軸80の外周には、右側から順に、出力側第1速ギヤ61、出力側第2速ギヤ62、出力側第3速ギヤ63、出力側第4速ギヤ64、出力側第5速ギヤ65、出力側第6速ギヤ66が、空転自在に嵌合しており、それぞれ前記入力側第1速ギヤ41、入力側第2速ギヤ42、入力側第3速ギヤ43、入力側第4速ギヤ44、入力側第5速ギヤ45及び入力側第6速ギヤ46に常時噛み合っている。
図1に示すように、出力軸6の左端部は変速機ケース2外に突出し、該左側突出端部には出力スプロケット67が固着されている。該出力スプロケット67は駆動チェーン68を介して後車輪のスプロケット69に連結している。
出力軸6上の出力側第1速ギヤ61と出力側第2速ギヤ62との軸方向間、出力側第3速ギヤ63と出力側第4速ギヤ64との軸方向間、並びに出力側第5速ギヤ65と出力側第6速ギヤ66との軸方向間には、シフト機構用の第1スライダリング51,第2のスライダリング52及び第3のスライダリング53が、出力軸6の中間筒軸80(図2)に対し軸方向移動可能にスプライン嵌合すると共に、それぞれ周方向に間隔をおいて複数の係合孔54を有している。上記中間筒軸80は、各スライダリング51,52,53を軸方向に摺動自在に支持するスライダレールとしての機能を果たす。
一方、各出力側ギヤ61,62,63、64,65,66の軸方向の端面には、各スライダリング51,52,53側へ突出して各係合孔54に係合可能な係合突起56がそれぞれ形成されている。
前記各スライダリング51,52,53の軸方向の操作機構としては、3本のカム溝71,72,73を有するシフトカムドラム75と、各カム溝71,72,73に駆動ピンが係合する第1,第2及び第3のシフトフォーク81,82,83と、各シフトフォーク81,82,83が軸方向移動自在に支持されるシフト軸85が設けられている。シフトカムドラム75及びシフト軸85は、出力軸6及び入力軸5と平行に、かつ、両軸5,6の下方に配置されており、各シフトフォーク81,82,83のフォーク爪部は、各スライダリング51,52,53の外周に形成された各環状溝58に係合している。3個のシフトフォーク81,82,83は、総て同形状のものが使用されている。
図2において、シフトカムドラム75は、通常の自動二輪車のドラム操作機構と同様に、揺動可能なチェンジアーム機構77及びチェンジ軸(図示せず)を介してチェンジペダル(図示せず)に連動連結されている。すなわち、チェンジペダルの踏み込み動作あるいは引き上げ動作により、チェンジアーム機構77を介して、所定回動量ずつシフトカムドラム75が回動し、各カム溝71,72,73を介して、シフトフォーク81,82,83を軸方向に移動し、各スライダリング51,52,53を選択的に軸方向に移動するように構成されている。
図3は、高速段用の第3のスライダリング53の正面図であり、前記係合孔54は周方向に等間隔をおいて4個形成されており、第3のスライダリング53の内周面には、周方向に等間隔をおいて4個の摺動溝(スプライン溝)78が形成されている。各摺動溝78は、前記係合孔54から周方向にずれた位置であって、隣り合う係合孔54の周方向間の肉壁部分に形成され、かつ、各摺動溝78の溝底(径方向の外方端)78aは、各係合孔54の径方向の内方端54aよりも、径方向の外方に位置している。すなわち、各摺動溝78は、係合孔54間の肉壁内において、係合孔54の内方端54aよりも径方向の外方まで突出するように形成されている。また、各摺動溝78の溝底78aには、径方向の外方に延びて前記カム溝58の溝底に至る潤滑油通路79が形成されている。
図4は図3のIV-IV断面拡大図であり、第3のスライダリング3の軸方向の両端面には、所定張出量h1だけ各端面から軸方向の外方に張り出す平面上の張出面53aが形成されている。各張出面53aの径方向の形成範囲Kは、係合孔54の内方端54aよりも径方向の内方側部位から、係合孔54の外方端54bよりも径方向の外方側部位まで広がっており、かつ、周方向には全周に亘って形成されている。前記張出量h1は、たとえば0.5〜1.0mm程度に設定されている。
第3のスライダリング53は窒化鋼にて製作されている。製作工程の一例を説明すると、まず、機械加工等により形状加工を行い、研磨処理を施し、窒化処理し、そして、窒化により生じた窒化鉄等の表面化合物を研磨除去する。窒化処理は、表面から0.1mm位まで内部に達するが、窒化処理後の研磨により、たとえば、8ミクロン程度の表面化合物層(窒化鉄層等)を削り取る。表面化合物層を削り取る理由は、表面の化合物は、内部と一体化して脆く成りやすく、シフト時の衝突により剥がれることがあるからである。なお、表面処理後の研磨としては、高圧ガス等を吹き付けるショットピーリング等がある。
図5は、出力側第6速ギヤ66の正面図であり、前記係合突起56は、出力側第6速ギヤ66の軸方向の端面に、周方向に等間隔をおいて4個形成されている。
図5では、出力側第6速ギヤ66の詳細構造を説明したが、出力側第1乃至第5速ギヤ61,62,63,64,65についても、外径がそれぞれの減速比に基づいて設定されていること以外は、出力側第6速ギヤ66と同様な配置の4個の係合突起56が形成されている。
また、図3及び図4では、第3のスライダリング53の詳細構造のみを説明したが、中低速段用の第1及び第2のスライダリング51、52についても、第3のスライダリング53と同様、図8に示すように、周方向に等間隔をおいて4個の係合突孔54を有すると共に、各係合孔543の周方向間に摺動溝78を有している。また、軸方向の端面には、所定量だけ軸方向の外方に張り出す張出面51a、52b(ただし52bは図示せず)が形成されている。なお、第1及び第2のスライドリング51、52の周方向の長さL1は、図7に示す第3のスライドリング53の周方向の長さL3よりも短く形成されている。
たとえば、図7において、第3のスライドリング53の係合孔54内の出力側第6速ギヤ66の係合突起56は、最大41°のクランク角範囲で移動可能であり、これに対し、図8において、第1のスライドリング54の係合孔54内の出力側第1速ギヤ61の係合突起56は、前記第6速用よりも短く、最大31°程度のクランク角範囲で移動可能である。
また、第1及び第2のスライダリング51,52の表面には、第3のスライダリング53と同様に、窒化処理層が形成されている。
なお、本実施の形態において、第2のスライダリング52は、前記第1スライダリング51と同じ寸法のものを使用している。
(実施の形態の作用)
図1及び図2の状態は、第1乃至第3のスライダリング51,52,53が総て中立位置となっており、この状態からクラッチ35を切り、チェンジペダルを押し下げると、シフトカムドラム75が所定回動量だけ回動し、第1のカム溝71により第1のシフトフォーク81が右方に移動し、出力側第1速ギヤ61の係合突起56に第1のスライダリング51の係合孔54が係合し、出力側第1速ギヤ61と出力軸6とが動力伝達可能に連結される。
上記第1速状態でクラッチ35を接続すると、クランク軸3の動力は、クランクギヤ21,クラッチギヤ28,クラッチ35のアウターケース36,摩擦板、インナーハブ37を介して入力軸5に伝達され、入力軸5からは、入力側第1速ギヤ41,出力側第1速ギヤ61、出力側第1速ギヤ61の係合突起56,第1のスライダリング51の係合孔54,第1のスライダリング51及び中間筒軸80(図2)を介して出力軸6に伝達され、出力軸6からは、出力スプロケット67,駆動チェーン68、スプロケット69を介して後車輪に伝達される。
第1速から第2速に変速する場合には、チェンジペダルの操作によってシフトカムドラム75を更に所定量回動することにより、第1のスライダリング51を左方に移動し、第1のスライダリング52の係合孔54を出力側第2速ギヤ62の係合突起56に係合する。
第3速あるいは第4速に変速する場合には、さらに、シフトカムドラム75を所定量ずつ回動してゆくことにより、第2のスライダリング52を右方(第3速)あるいは左方(第4速)に移動する。
第5速及び第6速に変速する場合には、さらに、シフトカムドラム75を所定量ずつ回動してゆくことにより、第3のスライダリング53を右方(第5速)あるいは左方(第6速)に移動する。
(実施の形態の効果)
(1)図6は、第3のスライダリング53が左方に移動して、係合孔54が出力側第6速ギヤ66の係合突起56に係合した状態を示しており、出力側第6速ギヤ66の右端面には、第3のスライダリング53の左側張出面53aが当接している。これにより、第3のスライダリング53のオーバー動作を防ぎ、出力側第6速ギヤ66の右端面と第3のスライダリング53との片当たり(部分当たり)が防止され、騒音の発生等が防止できる。
勿論、第1乃至第5速に変速した場合でも、各スライダリング51,52,53の張出面51a,52a,53aによるストッパー作用により、上記同様のギヤ片当たりを防止し、騒音発生を防ぐことができる。
(2)図7のように、第6速に変速するために、第3のスライダリング53の係合孔54を、出力側第6速ギヤ66(図示せず)の係合突起56に係合する場合、係合孔54の周方向の長さL3を、図8の第1のスライダリング51の係合孔54の周方向の長さL1よりも長く形成しているので、高速回転している出力側第6速ギヤ66であっても、係合突起56と係合孔54との噛み合いチャンスを長くすることができ、これにより、高速回転でも、速やかに第6速ギヤ66の係合突起56と第3のスライダリング53の係合孔54とを係合させ、第6速状態に変速することができる。
また、第5速に変速する場合も、上記第6速の場合と同様に第3のスライダリング53を利用するので、噛み合いチャンスを長くすることができ、高速回転で回転する第5速ギヤ65の係合突起56と第3のスライダリング53の係合孔54とを速やかに係合させ、第5速状態に変速することができる。
(3)図8のように、第1速に変速するために、第1のスライダリング51の係合孔54を、出力側第1速ギヤ61(図示せず)の係合突起56に係合する場合、出力側第1速ギヤ61は最も低速で回転しているので、たとえ、第1のスライダリング51の係合孔54の周方向長さL1が短くとも、噛み合いチャンスを十分に確保することができる。また、噛み合い時、係合突起56の係合孔54内での移動量が短いので、大きなトルクの掛かる出力第1速ギヤ61の場合に、係合孔54の端縁に係合突起56が衝突する際の衝撃力を小さく抑えることができ、衝撃音も抑制することができる。
第2速に変速する場合も、上記第1速の場合と同様に、第1のスライダリング51の係合孔54の周方向長さL1が短くとも、噛み合いチャンスを十分に確保することができる。また、噛み合い時、係合突起56の係合孔54内での移動量が短いので、大きなトルクの係る第2速ギヤ62の場合に、係合孔54の端縁に係合突起56が衝突する際の衝撃力を小さく抑えることができ、衝撃音も抑制することができる。
(4)図7及び図8のように、係合突起56と係合孔54とが係合した状態において、内周の摺動溝78、摺動用突起(スプライン突起)81及び中間筒軸80を介して出力軸6に動力伝達されるが、摺動溝78の溝底78aを、係合孔54の内方端54aよりも径方向の外方に位置させているので、係合突起56からスライダリング51,53等にかかる荷重は、せん断力だけでなく、係合孔54間の肉壁を周方向に圧縮する圧縮荷重にても受けることができる。したがって、スライダリング53等の肉厚を薄くしても、十分な耐荷重強度を保つことができる。また、スライダリング51,52,53の径方向の寸法を短くすることができ、スライダリングを小型軽量化できる。
(5)出力側の各ギヤ61,62,63,64,65,66及び入力側の各ギヤ41,42,43,44,45,46は、軸方向の一方端側から他方端側へ行くに従い、順次変速段位が高くなるように、すなわち径が順次大きくあるいは小さくなるように配設されているので、組立時にギヤ等の組立順序を間違えることがなく、組立作業の能率が向上する。また、径が近い変速ギヤ同士が隣り合う状態となり、かつ、それら径の近い変速ギヤ間にスライダリング51,52,53を配置することになるので、スライダリング51,52,53,の係合孔54と両側の変速ギヤの係合突起56の径方向の位置を合わせ易く、製造が容易である。
(6)軸方向に移動するスライダリング51,52,53にはギヤ歯が形成されていないので、図11の従来例のように、変速ギヤの端面にドグ歯等を形成して、変速ギヤ自体を軸方向に摺動させる構造に比べ、スライダリング51,52,53の外径を小さくし、軽くすることができる。
(7)シフト機構用の3つのスライダリング51,52,53は、総て出力軸6に設けられているので、シフトフォーク81,82,83及びシフトカムドラム75の配置が、一箇所にコンパクトにまとめられ、また、構造を簡素化できる。
(8)自動二輪車では、四輪に比べ、高速回転するエンジンの速度を減速する都合上、入力側変速ギヤと出力側変速ギヤとの間の変速比が大きくなり、出力側変速ギヤの径が大きくなるが、このような自動二輪車用変速装置において、出力軸6に総てのスライダリング51,52,53を配置していると、スライダリング51,52,53の係合孔54に係合可能な係合突起56の形成加工が、径の小さな入力側変速ギヤに形成する場合よりも、強度又は加工上、有利である。
(9)入力側及び出力側の各ギヤ41,42,43,44,45,46,及び61,62,63,64,65,66は、いずれも軸方向に移動しないので、変速操作を行っても、変速用のギヤ自体に倒れが生じることがなく、ギヤ歯先の当たりを良好に維持し、ピッチング等が生じる心配がない。
(10)入力側及び出力側の総ての変速用のギヤ41,42,43,44,45,46,び61,62,63,64,65,6641は軸方向に固定してあるので、入力軸5及び出力軸6の軸長を短く保てることができ、軸径を細く、かつ、軽量にできると共に、運転中の負荷による軸撓みを小さくでき、シフトタッチもスムースになる。
(11)スライダリング51,52,53に係合孔54を形成し、変速ギヤに、前記係合孔54に係合する係合突起56を形成しているので、スライダリング51,52,53には、係合時、せん断力だけでなく、周方向の圧縮力にても駆動荷重を受けることができるので、スライダリング51,52,53の厚みを薄くすることが可能となり、これによっても、入力軸5及び出力軸6の軸方向の長さを短く保つことができる。
(12)シフトカムドラム75及びシフト軸85が、出力軸6及び入力軸5の下方に配置されているので、出力軸5及び入力軸6のギヤ嵌合部分を潤滑した潤滑油が下方のシフトフォーク81,82,83及びシフトカムドラム75に落下し、シフトフォーク81,82,83及びシフトカムドラム75の潤滑に自動的に利用される。
(13)スライダリング51,52,53の表面に窒化処理層を形成しているので、薪炭処理のように内部の硬度まで上がる処理に比べ、衝撃に対する耐久性が向上する。
(14)同形状の3個のシフトフォーク81,82,83を利用しているので、シフトフォーク81,82,83の生産性が向上し、また、部品管理も簡単になる。
[その他の実施の形態]
(1)図9はスライダリング51(及び52,53)の変形例であり、軸方向の端面に形成された張出面51aの径方向の外方端の位置が、係合孔54の径方向の幅の中間位置に設定されている。
(2)図10はスライダリング51(及び52,53)の別の変形例であり、径方向の内周面に形成される摺動溝78は、その溝底78aが係合孔54の内方端縁54aよりも径方向の内方に位置するように形成され、かつ、周方向に間隔をおいて10本乃至12本程度形成されている。
(3)図2に示す実施の形態では、シフトカムドラム75及びシフトフォーク81,82,83を出力軸6及び入力軸5の下方に配置しているが、シフトカムドラム75及びシフトフォーク81,82,83を出力軸6及び入力軸5の上方に配置することもできる。この場合は、シフトカムドラム75及びシフトフォーク81,82,83で使用された潤滑油が、自動的に下方の出力軸6及び入力軸5の潤滑油にも利用される。
(4)図1及び図2に示す実施の形態では、出力軸6に総てのスライダリング51,52,53を設けているが、入力軸5に総てのスライダリング51,52,53を設けることも可能である。
(5)本発明は、変速段位が4速、5速あるいは7速以上の変速機にも適用可能である。

(6)図2に示す出力側の変速ギヤ及びスライダリング51,52,53は、出力軸6に固着された中間筒軸80に設けられているが、出力軸6に直接設けることも可能である。
(7)本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。
3 クランク軸
5 入力軸
6 出力軸
21 クランクギヤ
28 クラッチギヤ
35 多板式摩擦クラッチ
41,42,43,44、45,46 入力側第1速乃至第6速ギヤ(変速ギヤ)
51,52,53 第1,第2及び第3のスライダリング
51a,52a、53a 張出面
54 係合孔
54a 内方端
54b 外方端
56 係合突起
61,62,63,64、65,66 出力側第1速乃至第6速ギヤ(変速ギヤ)
71,72,73 カム溝
75 シフトカムドラム
78 摺動溝
78a 溝底(外方端)
81,82,83 シフトフォーク

Claims (4)

  1. 入力軸と、該入力軸と平行配置された出力軸と、前記入力軸に設けられた複数の入力側変速ギヤと、前記入力側変速ギヤにそれぞれ噛み合うと共に前記出力軸に設けられた複数の出力側変速ギヤと、を備え、前記入力軸と前記出力軸との間の前記入力側変速ギヤ及び前記出力側変速ギヤを介しての動力伝達経路を選択することにより、変速する自動二輪車用変速装置において、
    前記入力軸及び前記出力軸のうち、一方の軸には、該一方の軸に設けられる前記複数の変速ギヤが軸方向及び軸回りに固定され、他方の軸には、該他方の軸に設けられる前記複数の変速ギヤが、軸方向に固定されると共に軸回り回転自在に嵌合し、
    前記他方の軸には、複数のドグ結合用のスライダリングが、軸回りに固定されると共に軸方向に摺動自在に設けられ、
    前記スライダリングには係合孔が形成され、前記他方の軸に設けられた前記変速ギヤには、前記スライダリングの軸方向の移動により前記係合孔に係合可能な係合突起が形成されており、
    前記スライダリングの内周面には、軸方向に延びる複数の摺動溝が形成され、
    前記他方の軸又は該他方の軸に軸回り及び軸方向に固定された筒部材には、前記スライダリングの摺動溝に係合する摺動用突起が形成され、
    前記摺動溝は、前記係合孔に対し、周方向にずれた位置に配置されると共に、摺動溝の径方向の外方端が、前記係合孔の径方向の内方端よりも、径方向の外方に突出している、ことを特徴とする自動二輪車用変速装置。
  2. 請求項1に記載の自動二輪車用変速装置において、
    前記複数の出力側変速ギヤ及び複数の入力側変速ギヤは、それぞれ、軸方向の一方端側から他方端側へ行くに従い、順次変速段位が高くなるように配設されている、自動二輪車用変速装置。
  3. 請求項1又は2に記載の自動二輪車用変速装置において、
    少なくとも最低速段位用の前記スライダリングの前記係合孔の周方向の長さが、最高速段位用の前記スライダリングの前記係合孔の周方向の長さよりも、短く形成されている、自動二輪車用変速装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一つに記載の自動二輪車用変速装置において、
    前記スライダリングの軸方向端面には、前記係合孔の径方向の内方端縁近傍から径方向の外方端縁近傍に亘る範囲に、軸方向に段状に張り出すストッパー用の張出面を形成してある、自動二輪車用変速装置。
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