JP5703083B2 - シフトドラム装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフトドラムとシフトフォークからなるシフトドラム装置に関する。

歯車式変速機に、シフトドラム装置が内蔵される（例えば、特許文献１（第１図）参照。）。

特許文献１の第１図に示されるように、シフトドラム（１）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）にスリーブ（６）を被せ、このスリーブ（６）にシフトフォーク（２）を軸方向移動可能に取付けてなるシフトドラム装置が開示されている。

スリーブ（６）を介在させることで、シフトフォーク（２）の倒れを防止することができるというものである。
しかし、スリーブ（６）を設けたことにより、部品点数が増加し、組立工数が増加し、コストアップが避けられない。

そこで、部品点数を増加することなく、シフトフォークの倒れを防止することができるシフトドラム装置が求められる。

実公昭６０−４０９２５号公報

本発明は、部品点数を増加することなく、シフトフォークの倒れを防止することができるシフトドラム装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、シフトドラムと、このシフトドラムでシフトドラムの軸方向に移動されるシフトフォークとからなるシフトドラム装置において、
前記シフトフォークは、前記シフトドラムと平行に配置されるシフトフォークシャフトに移動自在に嵌められる又は前記シフトドラムに直接的に嵌められる円筒部と、この円筒部から延びるフォーク部とからなり、
前記円筒部は、前記軸方向へ延びて前記円筒部の傾きを減少させる凸部を備えており、
前記シフトフォークは、前記フォーク部の中心線上に前記凸部が配置され、前記円筒部端面から前記凸部の軸方向他方側に突出した凸部を有していることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、シフトフォークシャフト又はシフトドラムに複数個の円筒部が嵌められ、一方の円筒部から延びる凸部に対して隣の円筒部の凸部が一方の円筒部に向かって延びるようにして、隣り合う円筒部から延びる凸部同士が軸方向に重なるように相互に設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、円筒部は、隣りの円筒部から延びる凸部を収納する凹部を備えていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、凸部に隣接した位置に凹部が配置され、該凸部と凹部の間隔が、組立状態におけるフォーク部間隔に等しくなるようにしたことを特徴とする。

請求項５に係る発明では、請求項４記載のシフトドラム装置は、シフトペダルを足で操作して変速する形式の変速装置に内蔵されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、円筒部の両端に凸部を備えているので、これらの凸部でシフトフォークの倒れを軽減することができる。凸部は局部的に設ければよく、シフトフォークが重くなる心配はない。したがって、請求項１によれば、部品点数を増加することなく、シフトフォークの倒れを防止することができるシフトドラム装置が提供される。

請求項２に係る発明では、隣り合う円筒部から延びる凸部同士が軸方向に重なるように相互に設けられている。複数個のシフトフォークの軽量化を図りつつ、倒れを防止することができる。

請求項３に係る発明では、円筒部は、隣りの円筒部から延びる凸部を収納する凹部を備えている。円筒部の軸長さを抑えながら、凸部の長さを稼ぐことができる。凸部が長くなることでシフトフォークの倒れをさらに少なくすることができる。

請求項４に係る発明では、凸部に隣接した位置に凹部が配置され、該凸部と凹部の間隔が、組立状態におけるフォーク部間隔に等しくなるようにした。
第１シフトフォークと第２シフトフォークは同一品とすることができる。
同一品にすることで、部品の種類を少なくすることができ在庫コストを下げることができる。

請求項５に係る発明では、請求項４記載のシフトドラム装置は、シフトペダルを足で操作して変速する形式の変速装置に内蔵されている。
人力でしかも足による操作は、動きの判断に慣れを要する。このような変速装置であっても、本発明のシフトフォークは軸方向移動が滑らかであるため、運転者の習熟期間を短縮することができる。

車両の左側面図である。 内燃機関及び変速機の側面図である。 図２の３−３線断面図である。 本発明に係るシフトドラム装置の第１形態を示す図である。 本発明に係るシフトドラム装置の第２形態を示す図である。 本発明に係るシフトドラム装置の第３形態を示す図である。 図６の７−７線断面図である。 第１・第２シフトフォークの単品図である。 本発明に係るシフトドラム装置の第４形態を示す図である。 本発明に係るシフトドラム装置の第５形態を示す図である。 本発明に係るシフトドラム装置の第６形態を示す図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、車両１０は、車体フレーム１１の前部にヘッドパイプ１２を備え、このヘッドパイプ１２にフロントフォーク１３を備え、このフロントフォーク１３の上部にステアリングハンドル１４を備えると共に下部に前輪１５を回転自在に備え、車体フレーム１０の後部下部に変速装置１６を備え、この変速装置１６の前部に内燃機関１７を備え、車体フレーム１１の後部にピボット軸１８を介してスイングアーム１９を上下スイング可能に備え、このスイングアーム１９に後輪２１を回転自在に備え、車体フレーム１１の後部上部から車両後方への延ばしたシートレール２２に燃料タンク２３及びシート２４を備える鞍乗り型自動二輪車である。

内燃機関１７は、ヘッドパイプ１２の近傍に配置されるエアクリーナ２５を介して外気を吸気し、スロットルボディ２６を介して燃焼空気を取り入れ、燃料タンク２３から供給される液体燃料との混合気を爆発させて動力を得る。燃焼後の排気ガスは排気管２７により排出される。内燃機関１７で得た動力は、変速装置１６で変速され、後輪２１の駆動に供される。変速装置１６での変速比は運転者が足で操作するシフトペダル２８によって選択される。

図２に示すように、変速装置１６に、変速機入力軸３１とシフトドラム装置４０と変速機出力軸３２とが備えられる。

図３に示すように、変速装置１６には、クランク軸３３に平行に、変速機入力軸３１とシフトドラム装置４０と変速機出力軸３２とが配置される。変速機入力軸３１でギヤ３４が支持され、変速機出力軸３２でギヤ３５が支持される。

シフトドラム装置４０はシフトドラム４１と、このシフトドラム４１で軸方向に動かされる第１シフトフォーク４２及び第２シフトフォーク４３とからなる。
第１シフトフォーク４２はギヤ３４を軸方向に移動する役割を果たし、第２シフトフォーク４３はギヤ３５を軸方向に移動する役割を果たす。

内燃機関で発生した動力は、クランク軸３３に設けられる駆動ギヤ３６から変速機入力軸３１に回転可能に設けられる従動ギヤ３７に伝えられ、変速機入力軸３１端に設けられるクラッチ３８が接続状態のときにクラッチ３８を介し変速機入力軸３１に伝えられ、ギヤ３４、３５を介して変速機出力軸３２に伝えられ、ドライブスプロケット３９が回される。

以下、シフトドラム装置４０の形態を詳しく説明する。
図４はシフトドラム装置の第１態様を示す図であり、シフトドラム装置４０は、シフトドラム４１と、このシフトドラム４１でシフトドラムの軸方向に移動される第１シフトフォーク４２及び第２シフトフォーク４３とからなる。

そして第１シフトフォーク４２は、シフトドラム４１に直接的に嵌められる円筒部４４と、この円筒部４４から延びるフォーク部４５とからなり、円筒部４４は、軸方向へ延びて円筒部の傾きを減少させる凸部４６を備えている。第２シフトフォーク４３も同様に円筒部４４に凸部４６を備えている。

第１シフトフォーク４２の倒れ角は、円筒部４４の軸長さに反比例する。代表長さがＬ１である円筒部４４から軸方向長さがＬ２である凸部４６を延ばすと、第１シフトフォーク４２の倒れ角は、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）倍になり、数十％の改善が見込める。
すなわち、円筒部４４に凸部４６を備えているので、この凸部４６で第１シフトフォーク４２の倒れを軽減することができる。

凸部４６は円筒部４４に鍛造法などにより一体形成され、従来のスリーブは不要となるから、部品点数の削減が図れる。さらには、凸部４６は局部的に設ければよく、第１シフトフォーク４２が重くなる心配はない。
したがって、本発明によれば、部品点数を増加することなく、第１シフトフォーク４２の倒れを防止することができるシフトドラム装置４０が提供される。第２シフトフォーク４３についても同様である。

また、図から明らかなように複数個（この例では２個）の円筒部４４、４４が嵌められ、一方の円筒部４４から延びる凸部４６に対して隣の円筒部４４の凸部４６が一方の円筒部４４に向かって延びるようにして、隣り合う円筒部４４、４４から延びる凸部４６、４６が軸方向に重なるように相互に設けられている。そのため、複数個のシフトフォーク４２、４３は軽量化を図りつつ、倒れを防止することができる。

図５はシフトドラム装置の第２態様を示す図であり、図４と同一要素には符号を流用して詳しい説明は省略する。この第２態様では、第１シフトフォーク４２の円筒部４４は、隣りの第２シフトフォーク４３の円筒部４４から延びる凸部４６を収納する凹部４７を備えている。
第２シフトフォーク４３の円筒部４４も、隣りの第１シフトフォーク４２の円筒部４４から延びる凸部４６を収納する凹部４７を備えている。

凹部４７の深さだけ、凸部４６を余分に長くすることができる。すなわち、円筒部４４の軸長さを抑えながら、凸部４６の長さを稼ぐことができる。凸部４６が長くなることでシフトフォーク４２、４３の倒れをさらに少なくすることができる。凹部４７で重量減が図れ、凸部４６での重量増加を相殺することができるため、この実施例によれば倒れを少なくすることができると共にシフトフォーク４２、４３の重量増加を防止することができる。

図６はシフトドラム装置の第３態様を示す図であり、図７は図６の７−７線断面図である。
図７に示すように、中心軸４８は第１シフトフォーク４２の中心軸であり、中心軸４９は第２シフトフォーク４３の中心軸である。そして、第１シフトフォーク４２と第２シフトフォーク４３は、シフトドラム４１の中心から延び中心軸４８、４９が角度２θをなすように、左右に張り分けて配置されている。

図８（ａ）は図７に示す第１シフトフォーク４２だけを抜き描きしたものであって、第１シフトフォーク４２は、それの中心線４８に凸部４６が配置され、この中心線４８から反時計廻りに２θ回転させた位置に凹部４７が配置される。凸部４６及び凹部４７は円筒部４４の図面奥に設けられ、凸部４６は図面奥へ延びる。

図８（ｂ）は図７に示す第２シフトフォーク４３だけを抜き描きしたものであって、第２シフトフォーク４３は、それの中心線４９上に凸部４６が配置され、この中心線４９から時計廻りに２θ回転させた位置に凹部４７が配置される。凸部４６及び凹部４７は円筒部４４の図面手前に設けられ、凸部４６は図面手前に延びる。

図から明らかなように、シフトフォーク４２、４３は、フォーク部４５、４５の中心線４８、４９上に凸部４６が配置され、この凸部４６に隣接した位置に凹部４７が配置され、凸部４６と凹部４７の間隔が、組立状態におけるフォーク部４５、４５間隔に等しくなるように設定される。

この第２シフトフォーク４３を裏表反転させると第１シフトフォーク４２になる。すなわち、図６に示すようにシフトドラム４１に、第１シフトフォーク４２と第２シフトフォーク４３とからなる２個のシフトフォーク４２、４３が背中合わせに取付けられ、第１シフトフォーク４２と第２シフトフォーク４３は同一品とすることができる。
同一品にすることで、部品の種類を少なくすることができ在庫コストを下げることができる。

図９はシフトドラム装置の第４態様を示す図であり、第１シフトフォーク４２は、円筒部４４の一端に凸部４６を有し、他端にも凸部５１を有している。特に、凸部５１は、シフトドラム４１に設けられているフォークガイド溝４１ａを跨ぐというガイド作用を発揮する。それに加えて、円筒部４４の軸方向長さに、凸部４６の張出し長さと凸部５１の張出し長さを加えた長さが倒れ防止長さになるため、倒れ量が大幅に減少される。
図示するように、凸部４６と凸部５１とは一直線上（同一位相）に配置されることが望ましい。しかし、凸部４６と凸部５１とを、位相をずらして配置することは差し支えない。

図１０はシフトドラム装置の第５態様を示す図であり、凸部４６は角型の突起であってもよく、凹部４７も角型の窪みであってもよい。したがって、凸部４６や凹部４７は半円形状の他、四角型、三角形であってもよく、形状は任意である。

図１１はシフトドラム装置の第６態様を示す図であり、シフトドラム装置４０を含む変速操作機構６０は、クランクケース６１にボルト６２で取付られるスピンドルカバー６３と、スピンドルカバー６３にニードルベラリング６４を介して取付けられるシフトスピンドル６５と、このシフトスピンドル６５で揺動される揺動レバー６６と、シャフトドライブ装置４０とからなる。なお、シフトスピンドル６５はシフトペダル（図１、符号２８）にリンク及びレバーを介して機械的に連結され、シフトペダルにより駆動される。

シフトドラム装置４０は、クランクケース６１に軸受６７、６７により回転自在に支持され揺動レバー６６で回されるシフトドラム４１と、このシフトドラム４１に平行に配置されるシフトフォークシャフト５２、５２と、一方のシフトフォークシャフト５２に軸方向移動に支持されるシフトフォーク４２、４３とからなる。シフトドラム４１でシフトフォーク４２、４３を駆動すると、シフトフォーク４２、４３はシフトフォークシャフト５２に支持されつつ軸方向に移動する。

シフトフォーク４２、４３は円筒部４４に凸部４６と凹部４７を有している。凸部４６と凹部４７とにより円筒部４４の軸長さを稼ぎ、シフトフォーク４２、４３の倒れを減少させる。

本発明のシフトドラム装置は、自動二輪車の変速装置に好適である。

１０…車両、１６…変速装置、２８…シフトペダル、４０…シフトドラム装置、４１…シフトドラム、４１ａ…フォークガイド溝、４２…シフトフォーク（第１シフトフォーク）、４３…シフトフォーク（第２シフトフォーク）、４４…円筒部、４５…フォーク部、４６、５１…凸部、４７…凹部、５２…シフトフォークシャフト。

Claims (5)

1. シフトドラム（４１）と、このシフトドラム（４１）でシフトドラム（４１）の軸方向に移動されるシフトフォーク（４２）とからなるシフトドラム装置（４０）において、
   前記シフトフォーク（４２）は、前記シフトドラム（４１）と平行に配置されるシフトフォークシャフト（５２）に移動自在に嵌められる又は前記シフトドラム（４１）に直接的に嵌められる円筒部（４４）と、この円筒部（４４）から延びるフォーク部（４５）とからなり、
   前記円筒部（４４）は、前記軸方向へ延びて前記円筒部（４４）の傾きを減少させる凸部（４６）を備えており、
   前記シフトフォーク（４２）は、前記フォーク部（４５）の中心線（４８）上に前記凸部（４６）が配置され、前記円筒部（４４）端面から前記凸部（４６）の軸方向他方側に突出した凸部（５１）を有していることを特徴とするシフトドラム装置。
2. 前記シフトフォークシャフト（５２）又は前記シフトドラム（４１）に複数個の前記円筒部（４４）が嵌められ、一方の円筒部（４４）から延びる前記凸部（４６）に対して隣の円筒部（４４）の前記凸部（４６）が前記一方の円筒部（４４）に向かって延びるようにして、隣り合う円筒部（４４）から延びる前記凸部（４６）同士が軸方向に重なるように相互に設けられていることを特徴とする請求項１記載のシフトドラム装置。
3. 前記円筒部（４４）は、隣りの円筒部（４４）から延びる凸部（４６）を収納する凹部（４７）を備えていることを特徴とする請求項１記載のシフトドラム装置。
4. 前記凸部（４６）に隣接した位置に前記凹部（４７）が配置され、
   該凸部（４６）と凹部（４７）の間隔が、組立状態におけるフォーク部（４５、４５）間隔に等しくなるようにしたことを特徴とする請求項３記載のシフトドラム装置。
5. 請求項４記載のシフトドラム装置は、シフトペダル（２８）を足で操作して変速する形式の変速装置（１６）に内蔵されていることを特徴とするシフトドラム装置。

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