JP6255980B2

JP6255980B2 - 変速装置

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Publication number: JP6255980B2
Application number: JP2013263916A
Authority: JP
Inventors: 英明 ▲高▼橋
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: DE102014118432A1; JP2015121244A; CN104728358B; CN104728358A; US9611917B2; US20150176683A1; DE102014118432B4

Description

本発明は、変速装置に関する。

従来の変速装置は、プライマリードリブンギヤに近い方から１速、４速、３速、６速、５速、２速の順に並ぶギヤ列を備えている。ドライブシャフトには、１速ドリブンギヤと４速ドリブンギヤとの間、３速ドリブンギヤと６速ドリブンギヤとの間、および５速ドリブンギヤと２速ドリブンギヤとの間のそれぞれの箇所に、ドッグクラッチが設けられている。

ところで、ギヤ比の高い（６速に近い）ギヤ列よりもギヤ比の低い（１速に近い）ギヤ列の方がギヤの歯面荷重が大きいため、ギヤ列を支えるカウンタシャフトおよびドライブシャフトは、ギヤ比の低い（１速に近い）ギヤ列を支える部分でより大きな負荷荷重を負担することになる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２５０６６０号公報

従来の変速装置は、カウンタシャフトおよびドライブシャフトの中央部分で比較的ギヤ比の低い３速ギヤ列を支えているため、３速ギヤ列で動力を伝達する際に、カウンタシャフトおよびドライブシャフトの撓み変形量が大きくなり、シャフトの強度上好ましくなかった。

また、ギヤの歯面荷重と同様に、ギヤ列からドライブシャフトへ動力を伝達するドッグクラッチに負担される荷重も、ギヤ比の高い（６速に近い）ギヤ列よりもギヤ比の低い（１速に近い）ギヤ列の方が大きいため、ギヤ比の低いギヤ列からドライブシャフトへ動力を伝達するドッグクラッチほど、大きな外径を必要とする。従来の変速装置では、それぞれのドッグクラッチが１速と４速、３速と６速、５速と２速のそれぞれの組み合わせで３段ずつ離れているため、ドッグクラッチの両端間で３段分の外径差が開くことになる。そして、ドッグクラッチの中央部には、シフトフォークを差し込むフォーク溝が設けられている。フォーク溝は、外径が小さい側（ギヤ比の高い側）の端部においてドッグクラッチとシフトフォークとの接触面積の確保に必要な深さが決まる。このフォーク溝の深さは、外径が小さい側の端部における端部外径とフォーク溝の底との寸法差である。ところが、外径が大きい側（ギヤ比の低い側）の端部では、外径とフォーク溝の底との寸法差がギヤ比の高い側の端部における寸法差よりも拡大し、つまりフォーク溝の深さが深くなり、突出するドックを支える根元部分において肉厚が薄くなり、強度上好ましくなかった。

そこで、本発明は、カウンタシャフトおよびドライブシャフトの変形量を抑制し、かつドッグ根元の肉厚を確保して耐久性を向上させた変速装置を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するため本発明に係る変速装置は、エンジンのクランクシャフトから動力が入力されるカウンタシャフトと、駆動輪へ動力を出力するドライブシャフトと、前記カウンタシャフトに設けられるドライブギヤ、前記ドライブシャフトに設けられて前記ドライブギヤに常に噛み合わされるドリブンギヤを有する単位ギヤ列を複数有する多段ギヤ列と、隣接する前記単位ギヤ列の間に移動自在に設けられていずれかの前記単位ギヤ列による前記カウンタシャフトから前記ドライブシャフトへの動力伝達を接続し、または両方の前記単位ギヤ列による動力伝達を遮断する複数のドッグクラッチと、前記複数のドッグクラッチのそれぞれに連結される複数のシフトフォークと、前記複数のシフトフォークを介して前記複数のドッグクラッチを移動させて前記カウンタシャフトから前記ドライブシャフトへ動力を伝達する前記単位ギヤ列を前記多段ギヤ列から択一的に選択するシフトカムと、を備え、前記多段ギヤ列は、前記カウンタシャフトおよび前記ドライブシャフトの回転中心線方向において、中央側ほど前記単位ギヤ列のギヤ比が高く、前記ドッグクラッチを隔てて隣り合う前記単位ギヤ列は、２段差以下である。

本発明によれば、カウンタシャフトおよびドライブシャフトの変形量を抑制し、かつドッグ根元の肉厚を確保して耐久性を向上させた変速装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る変速装置を示した断面図。本発明の実施形態に係る変速装置の要部を拡大して示す断面図。従来の変速装置を拡大して比較例として示す断面図。本発明の実施形態に係る変速装置の他の例を示す模式図。本発明の実施形態に係る変速装置の他の例を示す模式図。

以下、本発明に係る変速装置の実施の形態について、図１から図５を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る変速装置を示した断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る変速装置１は、エンジン２のクランクケース（図示省略）に一体化されたミッションケース３内に収容されている。

ここで、エンジン２は、クランクケース内に収容されて回転自在に支持されるクランクシャフト（図示省略）と、クランクシャフトに回転一体に設けられたプライマリードライブギヤ（図示省略）と、を備える。

変速装置１は、ミッションケース３内のミッション室５に収容されている。変速装置１は、所謂ドッグクラッチ式トランスミッションであり、エンジン２のクランクシャフトから動力が入力されるカウンタシャフト１１と、駆動輪（図示省略）へ動力を出力するドライブシャフト１２と、カウンタシャフト１１に設けられるドライブギヤ１３、ドライブシャフト１２に設けられてドライブギヤ１３に常に噛み合わされるドリブンギヤ１５を有する単位ギヤ列１６を複数有する多段ギヤ列１７と、隣接する単位ギヤ列１６の間に移動自在に設けられていずれかの単位ギヤ列１６によるカウンタシャフト１１からドライブシャフト１２への動力伝達を接続し、または両方の単位ギヤ列１６による動力伝達を遮断する複数のドッグクラッチ１８と、複数のドッグクラッチ１８のそれぞれに連結される複数のシフトフォーク１９と、複数のシフトフォーク１９を介して複数のドッグクラッチ１８を移動させてカウンタシャフト１１からドライブシャフト１２へ動力を伝達する単位ギヤ列１６を多段ギヤ列１７から択一的に選択するシフトカム２１と、を備えている。

カウンタシャフト１１は、ミッションケース３によって回転自在に支持されている。カウンタシャフト１１の一方側の端部（ここでは右端部）には、プライマリードライブギヤに常に噛み合わされるプライマリードリブンギヤ２２およびクラッチ機構２３が設けられている。プライマリードリブンギヤ２２は、カウンタシャフト１１によって回転自在に支持されている。クラッチ機構２３は、カウンタシャフト１１とプライマリードリブンギヤ２２とを回転一体化したり、回転自在化したりしてカウンタシャフト１１とプライマリードライブギヤとの間の動力伝達を接続したり、遮断したりする。

また、カウンタシャフト１１は、プライマリードリブンギヤ２２およびクラッチ機構２３よりも中央よりの箇所、およびカウンタシャフト１１の他方側の端部（ここでは左端部）の２箇所でベアリング２６、２７を介してミッションケース３に支持されている。

カウンタシャフト１１は中空軸であり、回転中心線に倣う空間には、クラッチ機構２３を作動させるクラッチプッシュロッド３１が配置されている。クラッチプッシュロッド３１は、クラッチレバー（図示省略）に接続されている。

ドライブシャフト１２は、カウンタシャフト１１に対して略平行に配置され、かつミッションケース３によって回転自在に支持されている。ドライブシャフト１２の他方側の端部（ここでは左端部）には、ドライブスプロケット３２が設けられている。ドライブスプロケット３２は、ドライブシャフト１２に回転一体に固定されている。ドライブスプロケット３２には、駆動輪に設けられるドリブンスプロケット（図示省略）へ動力を伝達するドライブチェーン３３が巻き掛けられている。

また、ドライブシャフト１２は、ドライブスプロケット３２よりも中央よりの箇所、およびドライブシャフト１２の一方側の端部（ここでは右端部）の２箇所でベアリング３５、３６を介してミッションケース３に支持されている。

複数のドライブギヤ１３は、２つのベアリング２６、２７の間に配置されている。複数のドライブギヤ１３のそれぞれは、カウンタシャフト１１に回転一体に固定されている。複数のドライブギヤ１３は、プライマリードリブンギヤ２２に近い側からカウンタシャフト一速ギヤ１３ａ、カウンタシャフト三速ギヤ１３ｂ、カウンタシャフト五速ギヤ１３ｃ、カウンタシャフト六速ギヤ１３ｄ、カウンタシャフト四速ギヤ１３ｅ、カウンタシャフト二速ギヤ１３ｆ（以下、単に「一速ギヤ１３ａ」、「三速ギヤ１３ｂ」、「五速ギヤ１３ｃ」、「六速ギヤ１３ｄ」、「四速ギヤ１３ｅ」、「二速ギヤ１３ｆ」と呼ぶ。）である。複数のドライブギヤ１３は、ギヤ比の小さい一速ギヤ１３ａからギヤ比の大きい六速ギヤ１３ｄからへと外径が大きくなる（ピッチ円であっても同様）。

一速ギヤ１３ａは、カウンタシャフト１１に一体成形されている。三速ギヤ１３ｂは、一速ギヤ１３ａから離れた箇所に配置されてカウンタシャフト１１にスプライン結合され、カウンタシャフト１１に装着されるサークリップ３８ａによって一速ギヤ１３ａとの距離を保たれて固定されている。五速ギヤ１３ｃは、カウンタシャフト１１にスプライン結合され、カウンタシャフト１１に装着されるサークリップ３８ｂによって三速ギヤ１３ｂに隣接して固定されている。六速ギヤ１３ｄは、五速ギヤ１３ｃから離れた箇所に配置されてカウンタシャフト１１にスプライン結合され、カウンタシャフト１１に装着されるサークリップ３８ｃによって五速ギヤ１３ｃとの距離を保たれて固定されている。四速ギヤ１３ｅは、カウンタシャフト１１にスプライン結合され、カウンタシャフト１１に装着されるサークリップ３８ｄによって六速ギヤ１３ｄに隣接して固定されている。二速ギヤ１３ｆは、四速ギヤ１３ｅから離れた箇所に配置されてカウンタシャフト１１にスプライン結合され、カウンタシャフト１１に装着されるサークリップ３８ｅ、３８ｆによって挟み込まれて四速ギヤ１３ｅとの距離を保たれて固定されている。

複数のドリブンギヤ１５は、２つのベアリング３５、３６の間に配置されて、それぞれドライブシャフト１２に回転自在に支持されている。複数のドリブンギヤ１５は、一速ギヤ１３ａに常に噛み合わされるドライブシャフト一速ギヤ１５ａ、三速ギヤ１３ｂに常に噛み合わされるドライブシャフト三速ギヤ１５ｂ、五速ギヤ１３ｃに常に噛み合わされるドライブシャフト五速ギヤ１５ｃ、六速ギヤ１３ｄに常に噛み合わされるドライブシャフト六速ギヤ１５ｄ、四速ギヤ１３ｅに常に噛み合わされるドライブシャフト四速ギヤ１５ｅ、二速ギヤ１３ｆに常に噛み合わされるドライブシャフト二速ギヤ１５ｆ（以下、単に「一速ギヤ１５ａ」、「三速ギヤ１５ｂ」、「五速ギヤ１５ｃ」、「六速ギヤ１５ｄ」、「四速ギヤ１５ｅ」、「二速ギヤ１５ｆ」と呼ぶ。）である。複数のドリブンギヤ１５は、ギヤ比の小さい一速ギヤ１５ａからギヤ比の大きい六速ギヤ１５ｄからへと外径が小さくなる（ピッチ円であっても同様）。

複数のドリブンギヤ１５は、いずれもドライブシャフト１２に回転自在に支持されている。そして、一速ギヤ１５ａと三速ギヤ１５ｂとの間には、リング状のスペーサ３９ａがドライブシャフト１２にスプライン結合されている。五速ギヤ１５ｃと六速ギヤ１５ｄとの間にも、リング状のスペーサ３９ｂがドライブシャフト１２にスプライン結合されている。四速ギヤ１５ｅと二速ギヤ１５ｆとの間にも、リング状のスペーサ３９ｃがドライブシャフト１２にスプライン結合されている。そして、三速ギヤ１５ｂは、五速ギヤ１５ｃに隣接されている。また、六速ギヤ１５ｄは、四速ギヤ１５ｅに隣接されている。

ここで、単位ギヤ列１６とは、一速ギヤ１３ａと一速ギヤ１５ａとの一速ギヤ列１６ａであり、三速ギヤ１３ｂと三速ギヤ１５ｂとの三速ギヤ列１６ｂであり、五速ギヤ１３ｃと五速ギヤ１５ｃとの五速ギヤ列１６ｃであり、六速ギヤ１３ｄと六速ギヤ１５ｄとの六速ギヤ列１６ｄであり、四速ギヤ１３ｅと四速ギヤ１５ｅとの四速ギヤ列１６ｅであり、二速ギヤ１３ｆと二速ギヤ１５ｆとの二速ギヤ列１６ｆである。単位ギヤ列１６は、それぞれ異なるギヤ比に設定されている。具体的には、一速ギヤ列１６ａのギヤ比が最も低く、二速ギヤ列１６ｆ、三速ギヤ列１６ｂ、四速ギヤ列１６ｅ、五速ギヤ列１６ｃの順にギヤ比が高くなり、六速ギヤ列１６ｄのギヤ比が最も高い。つまり、変速装置１は、カウンタシャフト１１からドライブシャフト１２へエンジン２の動力を伝達する６段変速式のものであり、一速ギヤ列１６ａから六速ギヤ列１６ｄを択一的に選択して変速を行う。

そして、多段ギヤ列１７は、カウンタシャフト１１およびドライブシャフト１２の回転中心線方向において、中央側ほど単位ギヤ列１６のギヤ比が高い。具体的には、多段ギヤ列１７は、カウンタシャフト１１の一方側の軸端部（ここでは右端部）に近い側からカウンタシャフト１１の中央側へ向かって、一速ギヤ列１６ａ、三速ギヤ列１６ｂ、五速ギヤ列１６ｃのように２段差ずつギヤ比が高くなる順で並ぶ単位ギヤ列１６を備える一方、カウンタシャフト１１の他方側の軸端部（ここでは左端部）に近い側からカウンタシャフト１１の中央側へ向かって、二速ギヤ列１６ｆ、四速ギヤ列１６ｅ、六速ギヤ列１６ｄのように２段差ずつギヤ比が高くなる順で並ぶ単位ギヤ列１６を備えている。なお、ここで言うカウンタシャフト１１およびドライブシャフト１２の中央とは、カウンタシャフト１１においてはベアリング２６、２７に挟まれた区間の中央、ドライブシャフト１２においてはベアリング３５、３６に挟まれた区間の中央である。

一速ギヤ列１６ａと三速ギヤ列１６ｂとの間、五速ギヤ列１６ｃと六速ギヤ列１６ｄとの間、および四速ギヤ列１６ｅと二速ギヤ列１６ｆとの間には、それぞれドッグクラッチ１８を配置する隔たりがある。他方、三速ギヤ列１６ｂと五速ギヤ列１６ｃとは、隣接されている。また、六速ギヤ列１６ｄと四速ギヤ列１６ｅとも、隣接されている。

複数のドッグクラッチ１８は、それぞれドライブシャフト１２上のスペーサ３９ａ、３９ｂ、３９ｃにスプライン結合されていて、ドライブシャフト１２の回転中心線方向へ摺動自在に支持されている。複数のドッグクラッチ１８は、一速ギヤ列１６ａと三速ギヤ列１６ｂとの間に配置されるドッグクラッチ１８ａ、五速ギヤ列１６ｃと六速ギヤ列１６ｄとの間に配置されるドッグクラッチ１８ｂ、四速ギヤ列１６ｅと二速ギヤ列１６ｆとの間に配置されるドッグクラッチ１８ｃである。換言すると、一速ギヤ１５ａと三速ギヤ１５ｂとの間には、ドッグクラッチ１８ａが挟み込まれている。五速ギヤ１５ｃと六速ギヤ１５ｄとの間にはドッグクラッチ１８ｂが挟み込まれている。四速ギヤ１５ｅと二速ギヤ１５ｆとの間にはドッグクラッチ１８ｃが挟み込まれている。したがって、ドッグクラッチ１８を隔てて隣り合う単位ギヤ列１６は、２段差である。

複数のドッグクラッチ１８は、一速ギヤ１５ａ、三速ギヤ１５ｂ、五速ギヤ１５ｃ、六速ギヤ１５ｄ、四速ギヤ１５ｅ、および二速ギヤ１５ｆをドライブシャフト１２に連結して回転一体化させる。複数のドッグクラッチ１８のそれぞれは、ドリブンギヤ１５の側面に向かうクラッチ側凹凸４１を備える一方、複数のドリブンギヤ１５のそれぞれも、その側面にクラッチ側凹凸４１に噛み合うギヤ側凹凸４２を備えている。複数のドッグクラッチ１８のそれぞれは、複数のドリブンギヤ１５のそれぞれとの間で凹凸４１、４２を互いに噛み合わせたり離脱させたりすることで両側方にあるドリブンギヤ１５のいずれかをドライブシャフト１２に回転一体化させる。

具体的には、ドッグクラッチ１８ａは、ドライブシャフト１２の回転中心線上を一速ギヤ１５ａの方向へ摺動し、凹凸４１、４２を互いに噛み合わせることで一速ギヤ１５ａをドライブシャフト１２に回転一体化して一速ギヤ列１６ａによる動力伝達を行わせる。また、ドッグクラッチ１８ａは、ドライブシャフト１２の回転中心線上を三速ギヤ１５ｂの方向へ摺動し、凹凸４１、４２を互いに噛み合わせることで三速ギヤ１５ｂをドライブシャフト１２に回転一体化して三速ギヤ列１６ｂによる動力伝達を行わせる。

ドッグクラッチ１８ｂは、ドライブシャフト１２の回転中心線上を五速ギヤ１５ｃの方向へ摺動し、凹凸４１、４２を互いに噛み合わせることで五速ギヤ１５ｃをドライブシャフト１２に回転一体化して五速ギヤ列１６ｃによる動力伝達を行わせる。また、ドッグクラッチ１８ｂは、ドライブシャフト１２の回転中心線上を六速ギヤ１５ｄの方向へ摺動し、凹凸４１、４２を互いに噛み合わせることで六速ギヤ１５ｄをドライブシャフト１２に回転一体化して六速ギヤ列１６ｄによる動力伝達を行わせる。

ドッグクラッチ１８ｃは、ドライブシャフト１２の回転中心線上を四速ギヤ１５ｅの方向へ摺動し、凹凸４１、４２を互いに噛み合わせることで四速ギヤ１５ｅをドライブシャフト１２に回転一体化して四速ギヤ列１６ｅによる動力伝達を行わせる。また、ドッグクラッチ１８ｃは、ドライブシャフト１２の回転中心線上を二速ギヤ１５ｆの方向へ摺動し、凹凸４１、４２を互いに噛み合わせることで二速ギヤ１５ｆをドライブシャフト１２に回転一体化して二速ギヤ列１６ｆによる動力伝達を行わせる。

また、ドッグクラッチ１８は、両側に位置する２つのドリブンギヤ１５のいずれからもクラッチ側凹凸４１を離脱させることによって、単位ギヤ列１６による動力伝達を遮断する。

シフトフォーク１９およびシフトカム２１は、シフト装置４５の一部である。シフト装置４５は、シフトペダル（図示省略）にリンク機構（図示省略）を介して連結されるシフトシャフト４６と、シフト操作によるシフトシャフト４６の回転によって揺動するギヤシフトカムドライブプレート４７と、ギヤシフトカムドライブプレート４７の揺動をシフトカム２１の回転運動に変換するギヤシフトカムストッパープレート４８と、シフトペダルを中立位置へ復元するシフトリターンスプリング４９と、シフトフォーク１９をドライブシャフト１２の回転中心線方向へ摺動自在に支えるシフトフォークシャフト５２と、を備えている。

複数のシフトフォーク１９のそれぞれは、シフトカム２１からドライブシャフト１２上のドッグクラッチ１８ａ、１８ｂ、１８ｃに達してドッグクラッチ１８ａ、１８ｂ、１８ｃのシフトフォーク溝５５に差し込まれている。

円筒形状のシフトカム２１の外周面には、複数のカム溝５６が設けられている。カム溝５６のそれぞれには、シフトフォーク１９が差し込まれている。シフトペダルが操作されると、シフトシャフト４６、ギヤシフトカムドライブプレート４７、およびギヤシフトカムストッパープレート４８を介してシフトカム２１が回転する。シフトカム２１の回転は、カム溝５６によってシフトフォークシャフト５２上のシフトフォーク１９をドライブシャフト１２の回転中心線方向へ適宜に移動させ、ドッグクラッチ１８ａ、１８ｂ、１８ｃのいずれか１つを複数のドリブンギヤ１５のいずれか１つに嵌合させて単位ギヤ列１６のいずれか１つによる動力伝達を択一的に選択させ、またはドッグクラッチ１８ａ、１８ｂ、１８ｃの全てを複数のドリブンギヤ１５の全てに対して非嵌合にして単位ギヤ列１６の全てによる動力伝達を遮断する。

図２は、本発明の実施形態に係る変速装置の要部を拡大して示す断面図である。

図３は、従来の変速装置を拡大して比較例として示す断面図である。

なお、図２および図３は、二速ギヤと二速ギヤに隣り合うギヤ（本実施形態に係る変速装置１では四速ギヤ１５ｅ、従来の変速装置では五速ギヤ）との間に配置されるドッグクラッチの差異を説明する図である。

先ず、図２で代表されるように、本実施形態に係る変速装置１は、ドッグクラッチ１８を隔てて隣り合う単位ギヤ列１６に２段の差がある。具体的には、二速ギヤ１５ｆと四速ギヤ１５ｅとの間にドッグクラッチ１８ｃが配置されている。ギヤ比の大きい四速ギヤ１５ｅに比べてギヤ比の小さい二速ギヤ１５ｆは外径が大きく、ひいては動力伝達の際に荷重の負担が大きいため、ドッグクラッチ１８ｃは、二速ギヤ１５ｆ側に外径の大きいクラッチ側凹凸４１を備え、四速ギヤ１５ｅ側に外径の小さいクラッチ側凹凸４１を備えている。二速ギヤ１５ｆ側の大きいクラッチ側凹凸４１を大径側ドッグ５８ａと呼び、四速ギヤ１５ｅ側の小さいクラッチ側凹凸４１を小径側ドッグ５８ｂと呼ぶ。

ドッグクラッチ１８のシフトフォーク溝５５は、大径側ドッグ５８ａと小径側ドッグ５８ｂとの間に配置されているため、大径側ドッグ５８ａ側の溝深さｄａと小径側ドッグ５８ｂの溝深さｄｂとの間に、大径側ドッグ５８ａと小径側ドッグ５８ｂとの直径差に由来する差Δｄを生じる。そして、より浅い小径側ドッグ５８ｂの溝深さｄｂは、ドッグクラッチ１８を摺動させるシフトフォーク１９との必要な接触面積を確保しなければならない。このため、大径側ドッグ５８ａ側の溝深さｄａは、小径側ドッグ５８ｂの溝深さｄｂよりも差Δｄだけ深くなる。大径側ドッグ５８ａ背面の溝深さｄａは、より荷重の負担の大きい大径側ドッグ５８ａの根元にあたる領域に肉厚の厚い領域Ｂと、肉厚の薄い領域Ａと、を生じさせる。

他方、図３で代表されるように、従来の変速装置１０１は、ドッグクラッチ１０２を隔てて隣り合う単位ギヤ列１０３に３段の差がある。具体的には、二速ギヤ１０５と五速ギヤ１０６との間にドッグクラッチ１０２が配置されている。従来の変速装置１０１は、大径側ドッグ１０７ａと小径側ドッグ１０７ｂとの間が３段離れているため、大径側ドッグ１０７ａと小径側ドッグ１０７ｂとの外径差が拡大されて、溝の深さの差Δｄ＿ｏも拡大される。

このことは、大径側ドッグ１０７ａを支える肉厚の厚い領域Ｂ＿ｏと肉厚の薄い領域Ａ＿ｏに着目すると、当然、肉厚の薄い領域Ａ＿ｏの拡大、つまり領域Ｂ＿ｏから径外方向へ延びる肉厚の薄い領域Ａ＿ｏの長さを増加させる。

これら、図２および図３を比較すると、従来の変速装置１０１は、ドッグクラッチ１０２を隔てて隣り合う単位ギヤ列１０３の段差が３段差で大きく、大径側ドッグ１０７ａと小径側ドッグ１０７ｂとの直径差も大きく、故に溝の深さの差Δｄ＿ｏが拡大して大径側ドッグ１０７ａを支える根元に比較的大きな肉厚の薄い領域Ａ＿ｏを生じてしまう。

他方、本発明に係る変速装置１は、ドッグクラッチ１８を隔てて隣り合う単位ギヤ列１６の段差を２段差に抑えて、大径側ドッグ５８ａと小径側ドッグ５８ｂとの直径差を小さくし、故に溝の深さの差Δｄを抑えて大径側ドッグ５８ａを支える根元に肉厚の薄い領域Ａを減じ、ひいては肉厚の厚い領域Ｂの比率を拡大させてドッグクラッチ１８に生じる応力を低減させる。

次に、実施形態に係る変速装置１の他の例を説明する。なお、各例で説明する変速装置１Ａおよび変速装置１Ｂにおいて、変速装置１と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図４は、本発明の実施形態に係る変速装置の他の例を示す模式図である。

図４に示すように、本実施形態に係る変速装置１Ａは、偶数段の単位ギヤ列１６を有する変速装置１とは異なり、奇数段の単位ギヤ列１６を有する多段ギヤ列１７Ａを備えている。変速装置１Ａは、カウンタシャフト１１からドライブシャフト１２へエンジン２の動力を伝達する５段変速式のものであり、一速ギヤ列１６ａから五速ギヤ列１６ｃを択一的に選択して変速を行う。

多段ギヤ列１７Ａも多段ギヤ列１７同様に、カウンタシャフト１１およびドライブシャフト１２の回転中心線方向において、中央側ほど単位ギヤ列１６のギヤ比が高い。具体的には、多段ギヤ列１７Ａは、カウンタシャフト１１の一方側の軸端部（ここでは右端部）に近い側からカウンタシャフト１１の中央側へ向かって、一速ギヤ列１６ａ、四速ギヤ列１６ｅ、五速ギヤ列１６ｃのようにギヤ比が高くなる順で並ぶ単位ギヤ列１６を備える一方、カウンタシャフト１１の他方側の軸端部（ここでは左端部）に近い側からカウンタシャフト１１の中央側へ向かって、二速ギヤ列１６ｆ、三速ギヤ列１６ｂのようにギヤ比が高くなる順で並ぶ単位ギヤ列１６を備えている。

複数のドッグクラッチ１８Ａは、一速ギヤ列１６ａと四速ギヤ列１６ｅとの間に配置されるドッグクラッチ１８Ａａ、四速ギヤ列１６ｅと五速ギヤ列１６ｃとの間に配置されるドッグクラッチ１８Ａｂ、三速ギヤ列１６ｂと二速ギヤ列１６ｆとの間に配置されるドッグクラッチ１８Ａｃである。換言すると、一速ギヤ１５ａと四速ギヤ１５ｅとの間には、ドッグクラッチ１８Ａａが挟み込まれている。四速ギヤ１５ｅと五速ギヤ１５ｃとの間にはドッグクラッチ１８Ａｂが挟み込まれている。三速ギヤ１５ｂと二速ギヤ１５ｆとの間にはドッグクラッチ１８Ａｃが挟み込まれている。

ドッグクラッチ１８Ａａは、一速ギヤ１５ａのみをドライブシャフト１２に連結して回転一体化させる片側ドッグである。つまり、単位ギヤ列１６が奇数の場合には、複数のドッグクラッチ１８Ａのうち１のドッグクラッチ１８Ａａは、ギヤ比の最も低い単位ギヤ列１６のみの動力伝達を接続または遮断する。

他方、ドッグクラッチ１８Ａｂは、四速ギヤ１５ｅまたは五速ギヤ１５ｃをドライブシャフト１２に連結して回転一体化させる。ドッグクラッチ１８Ａｃは、三速ギヤ１５ｂまたは二速ギヤ１５ｆをドライブシャフト１２に連結して回転一体化させる。つまり、ドッグクラッチ１８Ａｂ、１８Ａｃのそれぞれは、両側方にあるドリブンギヤ１５のいずれかをドライブシャフト１２に回転一体化させる。そして、ドッグクラッチ１８Ａｂ、１８Ａｃを隔てて隣り合う単位ギヤ列１６は、１段差である。

本発明に係る変速装置１Ａは、ドッグクラッチ１８Ａｂ、１８Ａｃを隔てて隣り合う単位ギヤ列１６の段差を１段差に抑えて、大径側ドッグ５８ａと小径側ドッグ５８ｂとの直径差をさらに小さくし、故に溝の深さの差Δｄを抑えて大径側ドッグ５８ａを支える根元に肉厚の薄い領域Ａを減じ、ひいては肉厚の厚い領域Ｂの比率を拡大させてドッグクラッチ１８に生じる応力を大幅に低減させる。

図５は、本発明の実施形態に係る変速装置の他の例を示す模式図である。

図５に示すように、本実施形態に係る変速装置１Ｂは、変速装置１Ａ同様に奇数段の単位ギヤ列１６を有する多段ギヤ列１７Ｂを備えている。

多段ギヤ列１７Ｂも多段ギヤ列１７同様に、カウンタシャフト１１およびドライブシャフト１２の回転中心線方向において、中央側ほど単位ギヤ列１６のギヤ比が高い。具体的には、多段ギヤ列１７Ｂは、カウンタシャフト１１の一方側の軸端部（ここでは右端部）に近い側からカウンタシャフト１１の中央側へ向かって、一速ギヤ列１６ａ、三速ギヤ列１６ｂ、五速ギヤ列１６ｃのように２段差ずつギヤ比が高くなる順で並ぶ単位ギヤ列１６を備える一方、カウンタシャフト１１の他方側の軸端部（ここでは左端部）に近い側からカウンタシャフト１１の中央側へ向かって、二速ギヤ列１６ｆ、四速ギヤ列１６ｅのように２段差ずつギヤ比が高くなる順で並ぶ単位ギヤ列１６を備えている。

複数のドッグクラッチ１８Ｂは、一速ギヤ列１６ａと三速ギヤ列１６ｂとの間に配置されるドッグクラッチ１８Ｂａ、三速ギヤ列１６ｂと五速ギヤ列１６ｃとの間に配置されるドッグクラッチ１８Ｂｂ、四速ギヤ列１６ｅと二速ギヤ列１６ｆとの間に配置されるドッグクラッチ１８Ｂｃである。換言すると、一速ギヤ１５ａと三速ギヤ１５ｂとの間には、ドッグクラッチ１８Ｂａが挟み込まれている。三速ギヤ１５ｂと五速ギヤ１５ｃとの間にはドッグクラッチ１８Ｂｂが挟み込まれている。四速ギヤ１５ｅと二速ギヤ１５ｆとの間にはドッグクラッチ１８Ｂｃが挟み込まれている。

ドッグクラッチ１８Ｂｂは、五速ギヤ１５ｃのみをドライブシャフト１２に連結して回転一体化させる片側ドッグである。

他方、ドッグクラッチ１８Ｂａは、一速ギヤ１５ａまたは三速ギヤ１５ｂをドライブシャフト１２に連結して回転一体化させる。ドッグクラッチ１８Ｂｃは、四速ギヤ１５ｅまたは二速ギヤ１５ｆをドライブシャフト１２に連結して回転一体化させる。つまり、ドッグクラッチ１８Ｂａ、１８Ｂｃのそれぞれは、両側方にあるドリブンギヤ１５のいずれかをドライブシャフト１２に回転一体化させる。そして、ドッグクラッチ１８Ｂａ、１８Ｂｃを隔てて隣り合う単位ギヤ列１６は、２段差である。

本発明に係る変速装置１Ｂは、ドッグクラッチ１８Ｂａ、１８Ｂｃを隔てて隣り合う単位ギヤ列１６の段差を２段差に抑えて、大径側ドッグ５８ａと小径側ドッグ５８ｂとの直径差を小さくし、故に溝の深さの差Δｄを抑えて大径側ドッグ５８ａを支える根元に肉厚の薄い領域Ａを減じ、ひいては肉厚の厚い領域Ｂの比率を拡大させてドッグクラッチ１８に生じる応力を低減させる。

このように構成された本実施形態に係る変速装置１、１Ａ、１Ｂは、カウンタシャフト１１およびドライブシャフト１２の回転中心線方向において、中央側ほど単位ギヤ列１６のギヤ比が高い多段ギヤ列１７を備えることによって、カウンタシャフト１１およびドライブシャフト１２の中央部にギヤ比の高い単位ギヤ列１６、具体的には五速ギヤ列１６ｃまたは六速ギヤ列１６ｄを配置し、動力を伝達する際に、カウンタシャフト１１およびドライブシャフト１２の負担する負荷荷重を低減させて撓み変形量を抑制して、シャフトの強度を高める。

また、本実施形態に係る変速装置１、１Ａ、１Ｂは、ドッグクラッチ１８、１８Ａ、１８Ｂを隔てて隣り合う単位ギヤ列１６を２段差以下に抑えることでドッグ根元の肉厚を確保してドッグクラッチ１８、１８Ａ、１８Ｂに生じる応力を低減させる。

さらに、本実施形態に係る変速装置１Ａは、複数のドッグクラッチ１８Ａのうち１のドッグクラッチ１８Ａａをギヤ比の最も低い単位ギヤ列１６のみに割り合てることによって、他のドッグクラッチ１８Ａｂ、１６Ａｃを隔てて隣り合う単位ギヤ列１６を１段差に抑えて、ドッグクラッチ１８Ａに生じる応力をさらに低減させる。

したがって、本実施形態に係る変速装置１、１Ａ、１Ｂによれば、カウンタシャフト１１およびドライブシャフト１２の変形量を抑制し、かつドッグ根元の肉厚を確保して耐久性を向上できる。

１、１Ａ、１Ｂ変速装置
２エンジン
３ミッションケース
５ミッション室
１１カウンタシャフト
１２ドライブシャフト
１３ドライブギヤ
１３ａカウンタシャフト一速ギヤ（一速ギヤ）
１３ｂカウンタシャフト三速ギヤ（三速ギヤ）
１３ｃカウンタシャフト五速ギヤ（五速ギヤ）
１３ｄカウンタシャフト六速ギヤ（六速ギヤ）
１３ｅカウンタシャフト四速ギヤ（四速ギヤ）
１３ｆカウンタシャフト二速ギヤ（二速ギヤ）
１５ドリブンギヤ
１５ａドライブシャフト一速ギヤ（一速ギヤ）
１５ｂドライブシャフト三速ギヤ（三速ギヤ）
１５ｃドライブシャフト五速ギヤ（五速ギヤ）
１５ｄドライブシャフト六速ギヤ（六速ギヤ）
１５ｅドライブシャフト四速ギヤ（四速ギヤ）
１５ｆドライブシャフト二速ギヤ（二速ギヤ）
１６単位ギヤ列
１６ａ一速ギヤ列
１６ｂ三速ギヤ列
１６ｃ五速ギヤ列
１６ｄ六速ギヤ列
１６ｅ四速ギヤ列
１６ｆ二速ギヤ列
１７、１７Ａ、１７Ｂ多段ギヤ列
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃドッグクラッチ
１８Ａ、１８Ａａ、１８Ａｂ、１８Ａｃドッグクラッチ
１８Ｂ、１８Ｂａ、１８Ｂｂ、１８Ｂｃドッグクラッチ
１９シフトフォーク
２１シフトカム
２２プライマリードリブンギヤ
２３クラッチ機構
２５プライマリードライブギヤ
２６、２７ベアリング
３１クラッチプッシュロッド
３２ドライブスプロケット
３３ドライブチェーン
３５、３６ベアリング
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆサークリップ
３９ａ、３９ｂ、３９ｃスペーサ
４１クラッチ側凹凸
４２ギヤ側凹凸
４５シフト装置
４６シフトシャフト
４７ギヤシフトカムドライブプレート
４８ギヤシフトカムストッパープレート
４９シフトリターンスプリング
５２シフトフォークシャフト
５５シフトフォーク溝
５６カム溝
５８ａ大径側ドッグ
５８ｂ小径側ドッグ
１０１従来の変速装置
１０２ドッグクラッチ
１０３単位ギヤ列
１０５二速ギヤ
１０６五速ギヤ
１０７ａ大径側ドッグ
１０７ｂ小径側ドッグ

Claims

エンジンのクランクシャフトから動力が入力されるカウンタシャフトと、
駆動輪へ動力を出力するドライブシャフトと、
前記カウンタシャフトに設けられるドライブギヤ、前記ドライブシャフトに設けられて前記ドライブギヤに常に噛み合わされるドリブンギヤを有する単位ギヤ列を複数有する多段ギヤ列と、
隣接する前記単位ギヤ列の間に移動自在に設けられていずれかの前記単位ギヤ列による前記カウンタシャフトから前記ドライブシャフトへの動力伝達を接続し、または両方の前記単位ギヤ列による動力伝達を遮断する複数のドッグクラッチと、
前記複数のドッグクラッチのそれぞれに連結される複数のシフトフォークと、
前記複数のシフトフォークを介して前記複数のドッグクラッチを移動させて前記カウンタシャフトから前記ドライブシャフトへ動力を伝達する前記単位ギヤ列を前記多段ギヤ列から択一的に選択するシフトカムと、を備え、
前記多段ギヤ列は、前記カウンタシャフトおよび前記ドライブシャフトの回転中心線方向において、中央側ほど前記単位ギヤ列のギヤ比が高く、
前記ドッグクラッチを隔てて隣り合う前記単位ギヤ列は、２段差以下である変速装置。
前記単位ギヤ列が奇数の場合には、前記複数のドッグクラッチのうち１のドッグクラッチは、ギヤ比の最も低い前記単位ギヤ列のみの動力伝達を接続または遮断する請求項１に記載の変速装置。