JP6587687B2 - 変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速装置に関する。

特許文献１には、運転者が足でシフトペダルを操作することにより、クラッチの切断操作および変速操作を行うことができる変速装置が開示されている。すなわち、特許文献１の変速装置では、運転者が手でクラッチレバーを操作することなく、クラッチの切断操作および変速操作を行うことができる。

具体的には、上記の変速装置では、運転者が足でシフトペダルを踏み込むと、シフトペダルに連結されたシフトシャフトが回転する。シフトシャフトが回転することによって、プレッシャプレートが変位する。プレッシャプレートが変位することによって、クラッチが切断される。これにより、クランクシャフトからメインシャフトへの回転の伝達が遮断される。さらに運転者がシフトペダルを踏み込むと、クラッチが切断された状態のまま、シフトドラムが回転する。これにより、変速装置における変速比が変更される。このようにして、クラッチの切断操作および変速操作が行われる。

特開２００５−４２９１０号公報

特許文献１に開示された変速装置において、運転者が変速操作をする際には、まず、クラッチを解除するためにシフトペダルを踏み込む。その後、さらにシフトペダルを踏み込むことにより、シフトシャフトを回転させて重いシフトドラムを回転させる必要がある。このため、運転者が変速操作をする際には、シフトシャフトに大きな操作反力が作用する。すなわち、運転者は、クラッチを切断するための操作力をシフトペダルに加えている状態から、重いシフトドラムを回転させるためにさらに操作力をシフトペダルに加える必要がある。このため、運転者は、変速操作をするための一連の動作において、大きな操作力をシフトペダルに加える必要がある。

そこで本発明は、シフトシャフトの回転に応じてクラッチの切断操作および変速操作が行われる変速装置において、シフトシャフトに作用する反力を軽減可能な構成を得ることを目的とする。

本発明者は、運転者の一連の動作に基づいてクラッチの切断および変速操作が行われる変速装置について、詳細な検討を行った。その結果、上記一連の動作においてシフトシャフトに作用する反力には、クラッチ機構からシフトシャフトに与えられる力が支配的な影響を及ぼすことが分かった。すなわち、上記一連の動作において、シフトシャフトがクラッチ機構から受ける反力に比べて、シフトシャフトがシフトドラムから受ける力は十分に小さいことが分かった。

そこで、本発明者は、まず、上記一連の動作において、シフトシャフトがクラッチ機構から受ける力を軽減する手段について検討した。その結果、クラッチ機構が備える弾性材（例えば、クラッチ板を押すための皿ばね）の弾性力、形状および配置等を適切に調整することによって、シフトシャフトがクラッチ機構から受ける力を軽減できることが分かった。これにより、上記一連の動作において、シフトシャフトに作用する反力を軽減できることが分かった。

一方、上記のようなクラッチ機構の構成を調整する手段とは別の手段によっても、シフトシャフトに作用する反力を軽減したいという要望が生じた。そこで、本発明者は、変速装置についてさらに研究を進めた。この研究の中で、本発明者は、一見、シフトシャフトに作用する反力にほとんど影響を及ぼさないと思われる力、すなわち、シフトシャフトがシフトドラムから受ける力について、詳細に検討した。

上述したように、シフトシャフトがシフトドラムから受ける力は、シフトシャフトがクラッチ機構から受ける力に比べて、十分に小さい。したがって、シフトシャフトがシフトドラムから受ける力を軽減したとしても、その力の軽減量は、上記一連の動作においてシフトシャフトが受ける反力の最大値と比較すると、十分に小さい。そのため、シフトドラムから受ける力を軽減したとしても、シフトドラムを回転させる際に、運転者は大きな変化を感じないとも思われる。

一方、上述したように、上記一連の動作において運転者は、クラッチを切断するための操作力をシフトペダルに加えている状態から、シフトドラムを回転させるための操作力をさらにシフトペダルに加える必要がある。言い換えると、シフトドラムが回転する際には、シフトシャフトには、クラッチ機構から受ける力と、シフトドラムから受ける力とが重畳して作用する。本発明者は、このような力の重畳により、仮にシフトシャフトがシフトドラムから受ける力が小さくても、運転者は、シフトドラムを回転させる際に、シフトシャフトに大きな力が加わったと感じるのではないかと考えた。

そこで、本発明者は、運転者の一連の動作に基づいてクラッチの切断および変速操作が行われる変速装置について、シフトドラムからシフトシャフトに与えられる力を軽減するための手段についてさらに研究を進めた。そして、本発明者は、以下の構成に想到した。

本発明の一実施形態に係る変速装置は、駆動源が発生した駆動力によって回転するメインシャフトの回転をカウンタシャフトに変速して伝達する変速装置である。前記変速装置は、シフトシャフトと、クラッチ機構と、複数の歯車と、スライダと、シフトドラムと、セレクタと、を有する。

前記シフトシャフトは、軸線回りに回転可能に設けられる。前記クラッチ機構は、前記シフトシャフトに機械的に連結されていて、前記シフトシャフトの回転に応じて、前記駆動源から前記メインシャフトに前記駆動力を伝達する接続状態と前記駆動源から前記メインシャフトへの前記駆動力の伝達を遮断する切断状態とに切り替えられる。

前記複数の歯車は、前記メインシャフトに設けられた複数の第一歯車、および前記カウンタシャフトに設けられ、かつ、前記複数の第一歯車に常時噛み合う、前記複数の第一歯車と同数の第二歯車を含む。前記スライダは、前記メインシャフトおよび前記カウンタシャフトのうちの一方のシャフトの軸線方向に移動可能に前記一方のシャフトに設けられ、第一ドグ部を有し、かつ、前記一方のシャフトと常時同期して回転する。

前記シフトドラムは、前記シフトシャフトに機械的に連結されていて、前記シフトシャフトの回転に応じて回転する。前記セレクタは、前記シフトドラムに機械的に連結されていて、前記シフトドラムの回転に応じて、前記スライダを前記一方のシャフトの軸線方向に沿って移動させる。

前記複数の第一歯車は、前記メインシャフトの軸線方向における移動が不能に前記メインシャフトに設けられる。前記複数の第二歯車は、前記カウンタシャフトの軸線方向における移動が不能に前記カウンタシャフトに設けられる。前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車のうち、前記一方のシャフトに設けられた歯車に、前記スライダの前記第一ドグ部に噛み合い可能な第二ドグ部が設けられる。前記第二ドグ部が設けられた前記歯車は、前記一方のシャフトに相対回転可能に設けられる。前記一方のシャフトに設けられた前記スライダは、前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体である。また、前記一方のシャフトに設けられた前記スライダは、前記複数の歯車のうち、前記メインシャフトおよび前記カウンタシャフトのうちの他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない。

前記シフトシャフトが、前記クラッチ機構が接続状態のときの接続位置から所定の方向に切断位置まで回転することによって前記クラッチ機構が切断状態に切り替えられる。前記シフトシャフトが、前記切断位置からさらに前記所定の方向にシフト位置まで回転することによって前記シフトドラムが回転する。

前記シフトシャフトによる前記シフトドラムの回転に応じて、前記セレクタが、前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体に構成されかつ前記複数の歯車のうち前記他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない前記スライダを、前記一方のシャフトの軸線方向に移動させる。

前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体に構成されかつ前記複数の歯車のうち前記他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない前記スライダが、前記シフトドラムの回転に応じて前記一方のシャフトの軸線方向に移動して前記第一ドグ部が前記第二ドグ部と噛み合うことによって、前記第一歯車、前記第二歯車および前記スライダを介して前記メインシャフトの回転が前記カウンタシャフトに伝達される。

上記の構成によれば、シフトシャフトの回転に応じてクラッチの切断操作および変速操作が行われる変速装置において、シフトシャフトに作用する反力を軽減できる。

本発明の一実施形態である変速装置が搭載された車両の左側面図である。 （Ａ）動力の伝達経路を示す概略図である。（Ｂ）シフトペダルの操作角と操作反力との関係を説明するための図である。 動力の伝達経路を示す概略図である。 変速装置の具体的な構成を示す図である。 変速機構を示す図である。 シフトシャフト、ボールカム機構およびプレッシャレバーを示す図である。 図６のＶ−Ｖ線断面図である。 シフトシャフトおよびスライド機構を示す分解斜視図である。 （Ａ）シフトアップを行う際のシフトペダルの動きを示す図である。（Ｂ）シフトダウンを行う際のシフトペダルの動きを示す図である。 シフトペダルの操作角と操作反力との関係を説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る変速装置について、詳細に説明する。なお、以下においては、本発明の一実施形態に係る変速装置を、モペット型の自動二輪車に搭載した場合について説明する。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。また、以下の説明における「左」と「右」は、それぞれ、自動二輪車に乗車した運転者から見た「左」と「右」を表している。

図１は、本発明の一実施形態に係る変速装置１０が搭載された自動二輪車１を左方から見た側面図である。図１において、矢印Ｆｒは、自動二輪車１の前方向を示している。矢印Ｒｒは、自動二輪車１の後方向を示している。矢印Ｕは、自動二輪車１の上方向を示している。矢印Ｄは、自動二輪車１の下方向を示している。

図１に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム２と、エンジン３と、前輪４と、後輪５と、ハンドル６と、変速装置１０とを備えている。エンジン３は、車体フレーム２に支持されている。変速装置１０は、車体フレーム２に支持されている。

エンジン３は、駆動源の一例である。エンジン３により後輪５が駆動される。エンジン３の近傍に、運転者が脚で操作可能なシフトペダル８０が設けられている。本実施形態では、後述するように、変速装置１０は、ニュートラル、および１速から４速の変速段のいずれかに切替可能に構成されている。本実施形態では、運転者がシフトペダル８０を操作することによって、変速装置１０は、ニュートラル、および１速から４速の変速段のいずれかの状態に切り替えられる。

図２（Ａ）および図３は、自動二輪車１の動力伝達経路を説明するための概略図である。なお、図３は、図２（Ａ）を拡大して示した図である。図２（Ａ）および図３に示すように、変速装置１０は、クラッチ機構１５および変速機構２０を備えている。変速機構２０は、メインシャフト２１、カウンタシャフト２２、第一歯車列２３、第二歯車列２４、第一スライダ３１、第二スライダ３２、および操作機構４０を備えている。第一歯車列２３は、メインシャフト２１に設けられている。第二歯車列２４は、カウンタシャフト２２に設けられている。メインシャフト２１とカウンタシャフト２２とは、第一歯車列２３および第二歯車列２４を介して接続されている。第一歯車列２３、第二歯車列２４、第一スライダ３１、第二スライダ３２、および操作機構４０の詳細は後述する。

メインシャフト２１は、クラッチ機構１５を介してエンジン３のクランクシャフト１３に接続されている。クランクシャフト１３の回転は、クラッチ機構１５を介してメインシャフト２１に伝達される。これにより、メインシャフト２１が回転する。変速装置１０では、メインシャフト２１の回転が、第一歯車列２３および第二歯車列２４を介して、カウンタシャフト２２に変速して伝達される。

カウンタシャフト２２には、駆動スプロケット７が固定されている。カウンタシャフト２２と平行に延びるように、アクスルシャフト９が設けられている。アクスルシャフト９には、後輪５（図１参照）および被駆動スプロケット８が設けられている。駆動スプロケット７と被駆動スプロケット８とは、駆動チェーン１４を介して接続されている。

上記のような構成により、エンジン３で発生された駆動力は、クラッチ機構１５、変速機構２０、駆動スプロケット７、駆動チェーン１４、被駆動スプロケット８、およびアクスルシャフト９を介して、後輪５に伝達される。これにより、後輪５が駆動される。

以下、変速装置１０について具体的に説明する。図４は、変速装置１０の具体的な構成を示す図である。まず、変速装置１０のクラッチ機構１５について説明する。図３および図４を参照して、クラッチ機構１５は、例えば、湿式多板式のクラッチ機構である。クラッチ機構１５は、アウタハウジング１１と、複数のフリクションプレート１１ａと、インナハウジング１２と、複数のクラッチプレート１２ａと、押圧バネ１６と、プレッシャプレート１９とを備えている。クラッチ機構１５を覆うように、クラッチカバー１８が設けられている。

アウタハウジング１１は、エンジン３のクランクシャフト１３に、歯車１３ａ（図３参照）を介して接続されている。アウタハウジング１１は、メインシャフト２１に相対回転可能に設けられている。クランクシャフト１３の回転は、歯車１３ａを介してアウタハウジング１１に伝達される。これにより、メインシャフト２１を回転中心として、アウタハウジング１１が回転する。インナハウジング１２は、メインシャフト２１に相対回転不能に設けられている。言い換えると、インナハウジング１２は、メインシャフト２１と一体に回転する。

複数のフリクションプレート１１ａは、アウタハウジング１１に設けられている。複数のフリクションプレート１１ａは、アウタハウジング１１の軸線方向に移動可能に設けられている。複数のフリクションプレート１１ａは、アウタハウジング１１に相対回転不能に設けられている。複数のクラッチプレート１２ａは、インナハウジング１２に設けられている。複数のクラッチプレート１２ａは、インナハウジング１２の軸線方向に移動可能に設けられている。複数のクラッチプレート１２ａは、インナハウジング１２に相対回転不能に設けられている。

プレッシャプレート１９は、メインシャフト２１の軸線方向に移動可能に構成されている。言い換えると、プレッシャプレート１９は、メインシャフト２１に対して、左右方向に移動可能に設けられている。図４を参照して、プレッシャプレート１９は、押圧バネ１６に接続されている。押圧バネ１６は、プレッシャプレート１９を、左方に押している。言い換えると、押圧バネ１６は、メインシャフト２１の軸線方向において、プレッシャプレート１９を、複数のフリクションプレート１１ａおよび複数のクラッチプレート１２ａに近づく方向に押している。これにより、プレッシャプレート１９は、複数のフリクションプレート１１ａと複数のクラッチプレート１２ａとが互いに押し合うように、複数のフリクションプレート１１ａおよび複数のクラッチプレート１２ａを押している。

複数のフリクションプレート１１ａと複数のクラッチプレート１２ａとが互いに押し合って接触した状態においては、クランクシャフト１３の回転が、アウタハウジング１１、複数のフリクションプレート１１ａ、複数のクラッチプレート１２ａ、およびインナハウジング１２を介して、メインシャフト２１に伝達される。これにより、メインシャフト２１が回転する。すなわち、エンジン３で発生された駆動力はクラッチ機構１５を介してメインシャフト２１に伝達される。以下、クラッチ機構１５が、エンジン３からメインシャフト２１へ駆動力を伝達している上記の状態を、クラッチ機構１５の接続状態という。

クラッチ機構１５の接続状態から、プレッシャプレート１９を押圧バネ１６の力に抗して図４に矢印Ｑで示す方向（右方）に変位させると、複数のフリクションプレート１１ａと複数のクラッチプレート１２ａとが、互いに離れる方向に移動する。これにより、複数のフリクションプレート１１ａから複数のクラッチプレート１２ａへの回転の伝達が遮断される。言い換えると、エンジン３からメインシャフト２１への上記駆動力の伝達が遮断される。以下、クラッチ機構１５が、エンジン３からメインシャフト２１への駆動力の伝達を遮断している上記の状態を、クラッチ機構１５の切断状態という。また、以下においては、クラッチ機構１５が切断状態になっていることを、クラッチが切断されているともいう。なお、プレッシャプレート１９は、後述するように、操作機構４０によって操作される。

上記のように、クラッチ機構１５では、操作機構４０によって操作されるプレッシャプレート１９の動きに応じて、フリクションプレート１１ａとクラッチプレート１２ａとが相対移動する。これにより、クラッチ機構１５が、接続状態と、切断状態とに切り替えられる。

次に、変速機構２０について具体的に説明する。図５は、変速機構２０を示す図である。なお、図５においては、変速機構２０のうち、一部の構成要素の図示を省略している。図５を参照して、本実施形態では、メインシャフト２１は、中空形状を有している。また、カウンタシャフト２２の一部は、中空形状を有している。

第一歯車列２３および第二歯車列２４はそれぞれ、複数の歯車を含む。本実施形態では、第一歯車列２３は、４つの第一歯車Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを含む。第二歯車列２４は、４つの第二歯車ａ、ｂ、ｃおよびｄを含む。第一歯車Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、メインシャフト２１において、メインシャフト２１の軸線方向における一方から他方に向かって順に並ぶように設けられている。第二歯車ａ、ｂ、ｃおよびｄは、カウンタシャフト２２において、カウンタシャフト２２の軸線方向における一方から他方に向かって順に並ぶように設けられている。

第一歯車Ａは、メインシャフト２１に対して、メインシャフト２１の軸線方向に移動不能である。第一歯車Ａは、メインシャフト２１対して回転不能である。すなわち、第一歯車Ａは、メインシャフト２１と一体で回転する。本実施形態では、第一歯車Ａは、メインシャフト２１に一体形成されている。

第一歯車Ｂは、メインシャフト２１に対して、メインシャフト２１の軸線方向に移動不能である。第一歯車Ｂは、メインシャフト２１対して回転不能である。すなわち、第一歯車Ｂは、メインシャフト２１と一体で回転する。本実施形態では、第一歯車Ｂとメインシャフト２１とは、スプライン構造によって接続されている。

第一歯車Ｃは、メインシャフト２１に対して、メインシャフト２１の軸線方向に移動不能である。第一歯車Ｃは、メインシャフト２１対して回転不能である。すなわち、第一歯車Ｃは、メインシャフト２１と一体で回転する。本実施形態では、第一歯車Ｃは、スプライン構造によってメインシャフト２１に接続されている。

第一歯車Ｄは、メインシャフト２１に対して、メインシャフト２１の軸線方向に移動不能である。第一歯車Ｄは、メインシャフト２１に対して回転不能である。すなわち、第一歯車Ｄは、メインシャフト２１と一体で回転する。本実施形態では、第一歯車Ｄは、メインシャフト２１に圧入されている。

第二歯車ａは、カウンタシャフト２２に対して、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動不能である。第二歯車ａは、カウンタシャフト２２に対して回転可能である。第二歯車ａには、ドグ部４１ｂが設けられている。ドグ部４１ｂは、前記軸線方向における第二歯車ａの一対の側面のうち、第一スライダ３１と対向する側面に設けられている。本実施形態では、ドグ部４１ｂは、第二歯車ａの周方向に沿って並ぶように形成された複数の凹部である。

第二歯車ｂは、カウンタシャフト２２に対して、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動不能である。第二歯車ｂは、カウンタシャフト２２に対して回転可能である。第二歯車ｂには、ドグ部４４ｂが設けられている。ドグ部４４ｂは、前記軸線方向における第二歯車ｂの一対の側面のうち、第一スライダ３１と対向する側面に設けられている。本実施形態では、ドグ部４４ｂは、第二歯車ｂの周方向に沿って並ぶように形成された複数の凹部である。

第二歯車ｃは、カウンタシャフト２２に対して、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動不能である。第二歯車ｃは、カウンタシャフト２２に対して回転可能である。第二歯車ｃには、ドグ部４３ｂが設けられている。ドグ部４３ｂは、前記軸線方向における第二歯車ｃの一対の側面のうち、第二スライダ３２と対向する側面に設けられている。本実施形態では、ドグ部４３ｂは、第二歯車ｃの周方向に沿って並ぶように形成された複数の凹部である。

第二歯車ｄは、カウンタシャフト２２に対して、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動不能である。第二歯車ｄは、カウンタシャフト２２に対して回転可能である。第二歯車ｄには、ドグ部４２ｂが設けられている。ドグ部４２ｂは、前記軸線方向における第二歯車ｄの一対の側面のうち、第二スライダ３２と対向する側面に設けられている。本実施形態では、ドグ部４２ｂは、第二歯車ｄの周方向に沿って並ぶように形成された複数の凹部である。

本実施形態では、ドグ部４１ｂ、ドグ部４２ｂ、ドグ部４３ｂおよびドグ部４４ｂがそれぞれ、第二ドグ部に対応する。

本実施形態では、第一歯車Ａは、常時、第二歯車ａと噛み合っている。第一歯車Ｂは、常時、第二歯車ｂと噛み合っている。第一歯車Ｃは、常時、第二歯車ｃと噛み合っている。第一歯車Ｄは、常時、第二歯車ｄと噛み合っている。

第一スライダ３１は、環形状を有している。第一スライダ３１は、カウンタシャフト２２の軸線方向における第二歯車ａと第二歯車ｂとの間に位置するように、カウンタシャフト２２に設けられている。第一スライダ３１は、カウンタシャフト２２に対して、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動可能である。第一スライダ３１は、カウンタシャフト２２に対して回転不能である。すなわち、第一スライダ３１は、カウンタシャフト２２と一体で回転する。言い換えると、第一スライダ３１は、カウンタシャフト２２と常時同期して回転する。本実施形態では、第一スライダ３１は、スプライン構造によって、カウンタシャフト２２に接続されている。

第一スライダ３１には、ドグ部４１ａが設けられている。ドグ部４１ａは、前記軸線方向における第一スライダ３１の一対の側面のうち、第二歯車ａと対向する側面に設けられている。本実施形態では、ドグ部４１ａは、第一スライダ３１の周方向に沿って並ぶように設けられ、かつ第二歯車ａに向かって突出する複数の凸部である。ドグ部４１ａは、後述するように、第二歯車ａのドグ部４１ｂに噛み合い可能に形成されている。

また、第一スライダ３１には、ドグ部４４ａが設けられている。ドグ部４４ａは、第一スライダ３１の前記一対の側面のうち、第二歯車ｂと対向する側面に設けられている。本実施形態では、ドグ部４４ａは、第一スライダ３１の周方向に沿って並ぶように設けられ、かつ第二歯車ｂに向かって突出する複数の凸部である。ドグ部４４ａは、後述するように、第二歯車ｂのドグ部４４ｂに噛み合い可能に形成されている。

また、カウンタシャフト２２の軸線方向において第一スライダ３１の中央部には、溝３４ａが形成されている。溝３４ａには、後述する第一シフトフォーク４７の先端部が嵌め込まれる。

なお、第一スライダ３１は、複数の第一歯車Ａ〜Ｄおよび複数の第二歯車ａ〜ｄとは別体である。また、第一スライダ３１は、メインシャフト２１およびカウンタシャフト２２のうち、第一スライダ３１が設けられたシャフトとは別のシャフトに設けられた歯車とは、常時噛み合っていない。そのため、第一スライダ３１には、上記別のシャフトに設けられた歯車と噛み合う歯車が形成されていない。本実施形態では、第一スライダ３１は、メインシャフト２１に設けられた歯車と噛み合っていない。

第二スライダ３２は、環形状を有している。第二スライダ３２は、カウンタシャフト２２の軸線方向における第二歯車ｃと第二歯車ｄとの間に位置するように、カウンタシャフト２２に設けられている。第二スライダ３２は、カウンタシャフト２２に対して、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動可能である。第二スライダ３２は、カウンタシャフト２２に対して回転不能である。すなわち、第二スライダ３２は、カウンタシャフト２２と一体で回転する。言い換えると、第二スライダ３２は、カウンタシャフト２２と常時同期して回転する。本実施形態では、第二スライダ３２は、スプライン構造によって、カウンタシャフト２２に接続されている。

第二スライダ３２には、ドグ部４３ａが設けられている。ドグ部４３ａは、前記軸線方向における第二スライダ３２の一対の側面のうち、第二歯車ｃと対向する側面に設けられている。本実施形態では、ドグ部４３ａは、第二スライダ３２の周方向に沿って並ぶように設けられ、かつ第二歯車ｃに向かって突出する複数の凸部である。ドグ部４３ａは、後述するように、第二歯車ｃのドグ部４３ｂに噛み合い可能に形成されている。

また、第二スライダ３２には、ドグ部４２ａが設けられている。ドグ部４２ａは、第二スライダ３２の前記一対の側面のうち、第二歯車ｄと対向する側面に設けられている。本実施形態では、ドグ部４２ａは、第二スライダ３２の周方向に沿って並ぶように設けられ、かつ第二歯車ｄに向かって突出する複数の凸部である。ドグ部４２ａは、後述するように、第二歯車ｄのドグ部４２ｂに噛み合い可能に形成されている。

また、カウンタシャフト２２の軸線方向において第二スライダ３２の中央部には、溝３４ｂが形成されている。溝３４ｂには、後述する第二シフトフォーク４８の先端部が嵌め込まれる。

なお、第二スライダ３２は、複数の第一歯車Ａ〜Ｄおよび複数の第二歯車ａ〜ｄとは別体である。また、第二スライダ３２は、メインシャフト２１およびカウンタシャフト２２のうち、第二スライダ３２が設けられたシャフトとは別のシャフトに設けられた歯車とは、常時噛み合っていない。そのため、第二スライダ３２には、上記別のシャフトに設けられた歯車と噛み合う歯車が形成されていない。本実施形態では、第二スライダ３２は、メインシャフト２１に設けられた歯車と噛み合っていない。

本実施形態では、ドグ部４１ａ、ドグ部４２ａ、ドグ部４３ａおよびドグ部４４ａがそれぞれ、第一ドグ部に対応する。上述したように、ドグ部４１ａは、カウンタシャフト２２の軸線方向における第一スライダ３１の一端部に設けられ、ドグ部４４ａは、上記軸線方向における第一スライダ３１の他端部に設けられている。ドグ部４３ａは、上記軸線方向における第二スライダ３２の一端部に設けられ、ドグ部４２ａは、上記軸線方向における第二スライダ３２の他端部に設けられている。また、第一スライダ３１および第二スライダ３２は、カウンタシャフト２２と常時同期して回転する。したがって、ドグ部４１ａ〜４４ａはそれぞれ、カウンタシャフト２２と常時同期して回転する。

詳細は後述するが、本実施形態では、操作機構４０が、第一スライダ３１および第二スライダ３２を、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動させる。本実施形態では、第一スライダ３１は、ドグ部４１ａが第二歯車ａのドグ部４１ｂに噛み合う位置と、ドグ部４４ａが第二歯車ｂのドグ部４４ｂに噛み合う位置との間を移動する。第二スライダ３２は、ドグ部４３ａが第二歯車ｃのドグ部４３ｂに噛み合う位置と、ドグ部４２ａが第二歯車ｄのドグ部４２ｂに噛み合う位置との間を移動する。

第一スライダ３１のドグ部４１ａと、第二歯車ａのドグ部４１ｂとが噛み合っている場合には、メインシャフト２１の回転は、第一歯車Ａ、第二歯車ａおよび第一スライダ３１を介してカウンタシャフト２２に伝達される。第一歯車Ａと第二歯車ａとが、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に回転を伝達しているときは、変速装置１０が１速の変速段の状態である。

第一スライダ３１のドグ部４４ａと、第二歯車ｂのドグ部４４ｂとが噛み合っている場合には、メインシャフト２１の回転は、第一歯車Ｂ、第二歯車ｂおよび第一スライダ３１を介してカウンタシャフト２２に伝達される。第一歯車Ｂと第二歯車ｂとが、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に回転を伝達しているときは、変速装置１０が４速の変速段の状態である。

第二スライダ３２のドグ部４３ａと、第二歯車ｃのドグ部４３ｂとが噛み合っている場合には、メインシャフト２１の回転は、第一歯車Ｃ、第二歯車ｃおよび第二スライダ３２を介してカウンタシャフト２２に伝達される。第一歯車Ｃと第二歯車ｃとが、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に回転を伝達しているときは、変速装置１０が３速の変速段の状態である。

第二スライダ３２のドグ部４２ａと、第二歯車ｄのドグ部４２ｂとが噛み合っている場合には、メインシャフト２１の回転は、第一歯車Ｄ、第二歯車ｄおよび第二スライダ３２を介してカウンタシャフト２２に伝達される。第一歯車Ｄと第二歯車ｄとが、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に動力を伝達しているときは、変速装置１０が２速の変速段の状態である。

第一スライダ３１が、カウンタシャフト２２の軸線方向において、第二歯車ａと第二歯車ｂとの中間に位置付けられ、かつ、第二スライダ３２が第二歯車ｃと第二歯車ｄとの中間に位置付けられている場合（図５に示す状態）は、変速装置１０がニュートラルの状態である。この場合、メインシャフト２１の回転は、カウンタシャフト２２に伝達されない。

次に、操作機構４０について具体的に説明する。図４に示すように、操作機構４０は、シフトシャフト２５、第一プッシュロッド２６、第二プッシュロッド２７、ボール２８、ベアリング２９、スライド機構３０、ボールカム機構７０、およびプレッシャレバー７８を備えている。シフトペダル８０は、シフトシャフト２５に固定されている。

上述したように、メインシャフト２１は中空の部材である。メインシャフト２１の内部に、第一プッシュロッド２６、ボール２８、第二プッシュロッド２７が、メインシャフト２１の軸線方向に移動可能に挿入されている。メインシャフト２１の軸線方向において、ボール２８は、第一プッシュロッド２６と第二プッシュロッド２７との間に設けられている。第一プッシュロッド２６の一端部は、メインシャフト２１の一端部から、メインシャフト２１の軸線方向における一方に突出している。第一プッシュロッド２６の他端部は、ボール２８に接触している。

第二プッシュロッド２７は、フランジ部２７ａを有している。フランジ部２７ａは、メインシャフト２１の軸線方向において、第二プッシュロッド２７の中央部に、前記軸線方向に直交する方向に突出するように形成されている。第二プッシュロッド２７の一端部（フランジ部２７ａからメインシャフト２１の軸線方向の一方に延びる部分）は、メインシャフト２１内に挿入されている。第二プッシュロッド２７の他端部（フランジ部２７ａからメインシャフト２１の軸線方向の他方に延びる部分）は、クラッチ機構１５のプレッシャプレート１９を貫通している。また、第二プッシュロッド２７の他端部は、メインシャフト２１の軸線方向に移動可能に、クラッチカバー１８に支持されている。フランジ部２７ａは、メインシャフト２１の軸線方向において、メインシャフト２１の他端部と、プレッシャプレート１９との間に位置付けられている。メインシャフト２１の軸線方向において、フランジ部２７ａとプレッシャプレート１９との間には、ベアリング２９が設けられている。これにより、プレッシャプレート１９は、第２プッシュロッド２７に対し回転可能である。

上述したように、プレッシャプレート１９は、押圧バネ１６によって、メインシャフト２１の軸線方向における一方（図４において左方）に押されている。したがって、フランジ部２７ａは、プレッシャプレート１９によって、メインシャフト２１の軸線方向における一方に押されている。すなわち、本実施形態では、第二プッシュロッド２７、ボール２８および第一プッシュロッド２６は、プレッシャプレート１９を介して、押圧バネ１６によって、メインシャフト２１の軸線方向における一方に押されている。クラッチ機構１５が接続状態から切断状態に切り替えられる際には、図４に示した状態から、第一プッシュロッド２６の一端部が、プレッシャレバー７８によって押される。具体的には、第一プッシュロッド２６の一端部が、プレッシャレバー７８によって、メインシャフト２１の軸線方向における他方（矢印Ｑで示す方向。以下、切断方向Ｑと記載する。）に押される。プレッシャレバー７８の詳細については後述する。

プレッシャレバー７８によって第一プッシュロッド２６が押されることによって、第一プッシュロッド２６、ボール２８、および第二プッシュロッド２７が切断方向Ｑに移動する。これにより、フランジ部２７ａが、押圧バネ１６の力に抗して、プレッシャプレート１９を切断方向Ｑに押す。その結果、プレッシャプレート１９が、切断方向Ｑに移動する。プレッシャプレート１９が切断方向Ｑに移動することによって、上述したように、複数のフリクションプレート１１ａと複数のクラッチプレート１２ａとが離間する。これにより、クラッチ機構１５が切断状態になる。

シフトシャフト２５と第一プッシュロッド２６とは、ボールカム機構７０およびプレッシャレバー７８を介して接続されている。ボールカム機構７０は、シフトシャフト２５に設けられている。以下、ボールカム機構７０およびプレッシャレバー７８について具体的に説明する。

図６は、シフトシャフト２５、ボールカム機構７０およびプレッシャレバー７８を示す図である。また、図７は、図６のＶ−Ｖ線断面図である。図６に示すように、ボールカム機構７０は、第一カムプレート７１と、第二カムプレート７２と、複数のカムボール７３と、連結ピン７４と、ボス７５と、押圧板７６と、圧縮コイルバネ７７とを備えている。第一カムプレート７１および第二カムプレート７２は中空円盤状の部材である。第一カムプレート７１および第二カムプレート７２は、シフトシャフト２５の軸線方向に並ぶように設けられている。

第一カムプレート７１は、連結ピン７４を介してシフトシャフト２５に固定されている。第一カムプレート７１は、シフトシャフト２５に対して、シフトシャフト２５の軸線方向に移動不能である。また、第一カムプレート７１は、シフトシャフト２５に対して回転不能である。第一カムプレート７１は、シフトシャフト２５が回転すると、シフトシャフト２５とともにシフトシャフト２５の軸線回りに回転する。

第二カムプレート７２は、ボス７５を介してシフトシャフト２５に取り付けられている。ボス７５は、円筒形状を有している。第二カムプレート７２は、シフトシャフト２５の軸線方向におけるボス７５の一端部に固定されている。ボス７５は、シフトシャフト２５の軸線方向に移動可能に、シフトシャフト２５に設けられている。これにより、第二カムプレート７２は、シフトシャフト２５に対して、シフトシャフト２５の軸線方向に移動可能である。

なお、ボス７５とシフトシャフト２５とは、相対回転可能である。また、詳細な説明は省略するが、シフトシャフト２５を回転中心とした第二カムプレート７２の回転は、ガイド部材９０によって規制されている。このため、シフトシャフト２５が回転しても、第二カムプレート７２は、シフトシャフト２５に対して回転しない。

図６および図７を参照して、第一カムプレート７１において、第二カムプレート７２と対向する側面は、複数の凹面７１ａと基準面７１ｂとを含む。本実施形態では、基準面７１ｂは、シフトシャフト２５の軸線方向に直交する面である。複数の凹面７１ａはそれぞれ、シフトシャフト２５の軸線方向において、基準面７１ｂから第二カムプレート７２とは反対方向に凹む。複数の凹面７１ａは、第一カムプレート７１の外縁部において、第一カムプレート７１の周方向に沿って等間隔で設けられている。本実施形態では、第一カムプレート７１の外縁部に、例えば、３つの凹面７１ａが設けられる。図７を参照して、本実施形態では、凹面７１ａは、断面円弧形状を有している。

図６および図７を参照して、第二カムプレート７２において、第一カムプレート７１と対向する側面は、複数の凹面７２ａと基準面７２ｂとを含む。本実施形態では、基準面７２ｂは、シフトシャフト２５の軸線方向に直交する面である。したがって、基準面７２ｂは、基準面７１ｂに対して平行な面である。複数の凹面７２ａはそれぞれ、シフトシャフト２５の軸線方向において、基準面７１ｂから第一カムプレート７１とは反対方向に凹む。複数の凹面７２ａは、第二カムプレート７２の外縁部において、第二カムプレート７２の周方向に沿って等間隔で設けられている。複数の凹面７２ａの数は、複数の凹面７１ａの数と等しい。また、複数の凹面７１ａと複数の凹面７２ａとはそれぞれ、シフトシャフト２５の軸線方向において互いに隣り合うように設けられている。図７を参照して、本実施形態では、各凹面７２ａは、平坦面７２ｃと、一対の傾斜面７２ｄとを含む。平坦面７２ｃは、シフトシャフト２５の軸線方向に直交する面である。したがって、平坦面７２ｃは、基準面７１ｂおよび基準面７２ｂに対して平行な面である。一対の傾斜面７２ｄは、第二カムプレート７２の周方向における平坦面７２ｃの両端部から基準面７２ｂへ向かって延びる面である。第二カムプレート７２の周方向における凹面７２ａの長さは、第一カムプレート７１の周方向における凹面７１ａの長さよりも大きい。

図７を参照して、各カムボール７３は、凹面７１ａと凹面７２ａとの間に設けられている。本実施形態では、カムボール７３が凹面７１ａに嵌ることによって、カムボール７３が第一カムプレート７１に対して、第一カムプレート７１の周方向に移動することが規制されている。本実施形態では、第一カムプレート７１の周方向における凹面７１ａの長さは、カムボール７３の直径Ｄ１と略等しい。

図６を参照して、ボス７５は、第二カムプレート７２から、シフトシャフト２５の軸線方向において、第一カムプレート７１とは反対方向に延びるように設けられている。押圧板７６は、中空円板形状を有している。押圧板７６は、シフトシャフト２５に対して、シフトシャフト２５の軸線方向に移動可能である。また、押圧板７６は、シフトシャフト２５に対して回転可能である。本実施形態では、押圧板７６は、ボス７５の他端に固定されている。圧縮コイルバネ７７は、シフトシャフト２５と同軸状に設けられ、かつボス７５内に収容されている。シフトシャフト２５の軸線方向において、圧縮コイルバネ７７の一端はボス７５に支持され、圧縮コイルバネ７７の他端は押圧板７６に支持されている。

図４および図６を参照して、プレッシャレバー７８は、シフトシャフト２５の軸線方向に交差する方向に延びるように設けられている。プレッシャレバー７８の長手方向の一端部は、第一プッシュロッド２６の一端部に接触している。プレッシャレバー７８の長手方向の他端部は、押圧板７６に接触している。プレッシャレバー７８の長手方向の中央部は、支持部７９に揺動可能に支持されている。

図４を参照して、上述したように、第一プッシュロッド２６は、クラッチ機構１５のプレッシャプレート１９によって、第一プッシュロッド２６の軸線方向の一方（切断方向Ｑの反対方向）に押されている。このため、図４および図６を参照して、プレッシャレバー７８の一端部は、第一プッシュロッド２６の軸線方向の一方（切断方向Ｑの反対方向）に押されている。これにより、プレッシャレバー７８の他端部は、押圧板７６を第一カムプレート７１に向かって押している。すなわち、第二カムプレート７２が、ボス７５および押圧板７６を介してプレッシャレバー７８によって第一カムプレート７１に向かって押されている。

図６を参照して、上述したように、本実施形態では、第一カムプレート７１は、シフトシャフト２５に固定されている。したがって、運転者がシフトペダル８０を踏み込んでシフトシャフト２５が回転すると、シフトシャフト２５とともに第一カムプレート７１が回転する。これにより、図７を参照して、凹面７１ａが第一カムプレート７１の周方向の一方（例えば、矢印Ａで示す方向）に移動する。このとき、カムボール７３は、凹面７１ａに嵌ったまま、凹面７１ａとともに、第一カムプレート７１の周方向の一方に移動する。

一方、図６を参照して、上述したように、第二カムプレート７２の回転は、ガイド部材９０によって規制されおり、シフトシャフト２５が回転しても、第二カムプレート７２は回転しない。このため、図７を参照して、カムボール７３が凹面７１ａとともに第一カムプレート７１の周方向に移動する際に、第二カムプレート７２の位置は維持される。これにより、カムボール７３は、第二カムプレート７２上において、平坦面７２ｃから傾斜面７２ｄを通って、基準面７２ｂまで移動する。これにより、基準面７１ｂと基準面７２ｂとの距離Ｄは、カムボール７３の直径Ｄ１に等しくなる。すなわち、第一カムプレート７１と第二カムプレート７２との距離が大きくなる。

図６を参照して、第一カムプレート７１は、シフトシャフト２５の軸線方向に移動不能である。一方、第二カムプレート７２は、シフトシャフト２５の軸線方向に移動可能である。したがって、カムボール７３の移動によって第一カムプレート７１と第二カムプレート７２との距離が大きくなる際には、第二カムプレート７２が、第一カムプレート７１から離れるように、シフトシャフト２５の軸線方向の一方に移動する。これにより、ボス７５および押圧板７６が、第一カムプレート７１から離れるように、シフトシャフト２５の軸線方向の一方（図６において矢印Ｐで示す方向）に移動する。その結果、プレッシャレバー７８の他端部が押圧板７６に押される。

プレッシャレバー７８の他端部が押圧板７６によって矢印Ｐで示す方向に押されることによって、プレッシャレバー７８の一端部が、切断方向Ｑへ移動する。これにより、プレッシャレバー７８の一端部によって第一プッシュロッド２６が切断方向Ｑへ押される。その結果、上述したように、クラッチ機構１５が切断状態となる。このように、本実施形態では、運転者は、シフトペダル８０によってシフトシャフト２５を回転させることによって、クラッチ機構１５を切断状態にすることができる。

なお、詳細な説明は省略するが、シフトシャフト２５が回転することによって、第一カムプレート７１（凹面７１ａ）が矢印Ａ（図７参照）で示す方向と反対方向に移動する場合、、カムボール７３は、凹面７１ａに嵌ったまま、凹面７１ａとともに、上記反対方向に移動する。この場合も、カムボール７３は、第二カムプレート７２上において、平坦面７２ｃから傾斜面７２ｄを通って、基準面７２ｂまで移動する。これにより、第二カムプレート７２が、第一カムプレート７１から離れるように、シフトシャフト２５の軸線方向の一方に移動する。その結果、クラッチ機構１５が切断状態になる。

図８は、シフトシャフト２５およびスライド機構３０を示す分解斜視図である。図８は、図４に示したシフトシャフト２５およびスライド機構３０を裏側から見た図である。図８に示すように、スライド機構３０は、シフトドラム５０と、第一シフトフォーク４７と、第二シフトフォーク４８と、フォークロッド４９と、第一ピン４５と、第二ピン４６と、フックプレート５１と、シフトアーム５４とを備えている。

シフトドラム５０は円柱状または円筒状の部材である。シフトドラム５０は、シフトドラム５０の長手方向に延びる軸線回りに回転可能である。シフトドラム５０の外周面には、第一ガイド溝６１と第二ガイド溝６２とが設けられている。第一ガイド溝６１は、シフトドラム５０の周方向に延びる直線部６４ａと、直線部６４ａに対して傾斜した傾斜部６５ａ（図示３参照）とを含む。第二ガイド溝６２も同様に、シフトドラム５０の周方向に延びる直線部６４ｂと、直線部６４ｂに対して傾斜した傾斜部６５ｂとを含む。

第一シフトフォーク４７および第二シフトフォーク４８は、円柱状のフォークロッド４９に、フォークロッド４９の軸線方向に移動可能に設けられている。図５を参照して、上述したように、第一シフトフォーク４７の先端部は、第一スライダ３１の溝３４ａに嵌め込まれている。第二シフトフォーク４８の先端部は、第二スライダ３２の溝３４ｂに嵌め込まれている。図８を参照して、第一シフトフォーク４７には、第一ピン４５の一端が挿入される孔が設けられている。第二シフトフォーク４８には、第二ピン４６の一端が挿入される孔が設けられている。第一ピン４５の他端は、シフトドラム５０の第一ガイド溝６１内に位置付けられている。第二ピン４６の他端は、シフトドラム５０の第二ガイド溝６２内に位置付けられている。

本実施形態では、第一ピン４５と第一シフトフォーク４７とがセレクタとして機能する。同様に、第二ピン４６と第二シフトフォーク４８とがセレクタとして機能する。したがって、本実施形態では、セレクタの一端部（ピン４５，４６）は、ガイド溝（ガイド溝６１，６２）内に位置付けられ、セレクタの他端部（シフトフォーク４７，４８の先端部）は、スライダ（スライダ３１，３２）に接続されている。

シフトドラム５０の一端部に、シフトドラム５０とともに回転する板状のフックプレート５１が設けられている。フックプレート５１には、フックプレート５１の軸線方向に突出する複数の突起５７が設けられている。複数の突起５７は、フックプレート５１の軸線方向において、シフトドラム５０とは反対方向に突出している。

シフトアーム５４は、シフトシャフト２５の一端部に固定されている。したがって、シフトアーム５４は、シフトシャフト２５と一体に回転する。なお、シフトシャフト２５の他端部には、シフトペダル８０（図３参照）が固定されている。シフトアーム５４は、略Ｃ字状の爪５５を有している。図３を参照して、本実施形態では、シフトアーム５４の爪５５と、フックプレート５１の突起５７とによって、ラチェット機構が構成される。なお、フックプレート５１およびシフトアーム５４の構成としては、公知の種々の変速装置において採用されている構成を採用できる。したがって、フックプレート５１およびシフトアーム５４の構成についての詳細な説明は省略する。

本実施形態では、シフトアーム５４の回転角度（すなわち、シフトシャフト２５の回転角度）が所定の値（後述する図９の角度Ｘ１，Ｙ１参照）を超えてさらに回転すると、爪５５によって突起５７が押され、シフトドラム５０が回転する。一方、シフトアーム５４の回転角度が、上記所定の値に達するまでは、爪５５と突起５７とは接触していない。したがって、シフトドラム５０は回転しない。

図３および図８を参照して、シフトドラム５０が回転すると、第一ピン４５は、第一ガイド溝６１に沿って移動する。第一ピン４５が第一ガイド溝６１の傾斜部６５ａを通過することによって、第一ピン４５が、シフトドラム５０の軸線方向に移動する。これにより、第一シフトフォーク４７が、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動し、第一スライダ３１が、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動する。その結果、第一スライダ３１は、第二歯車ａに接続される位置、第二歯車ｂに接続される位置、または第二歯車ａおよび第二歯車ｂのいずれにも接続されない位置に移動する。

また、シフトドラム５０が回転すると、第二ピン４６は、第二ガイド溝６２に沿って移動する。第二ピン４６が第二ガイド溝６２の傾斜部６５ｂを通過することによって、第二ピン４６がシフトドラム５０の軸線方向に移動する。これにより、第二シフトフォーク４８が、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動し、第二スライダ３２が、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動する。その結果、第二スライダ３２は、第二歯車ｃに接続される位置、第二歯車ｄに接続される位置、または第二歯車ｃおよび第二歯車ｄのいずれにも接続されない位置に移動する。

このようにして、第一シフトフォーク４７は、シフトシャフト２５の回転に応じて、第一スライダ３１をカウンタシャフト２２の軸線方向に沿って変位させる。第二シフトフォーク４８は、シフトシャフト２５の回転に応じて、第二スライダ３２をカウンタシャフト２２の軸線方向に沿って変位させる。これにより、変速装置１０が、ニュートラルまたは１速〜４速のいずれかの変速段の状態に切り替えられる。

なお、本実施形態では、例えば、変速装置１０の変速段が１速の場合には、第一スライダ３１が図中の右方に変位されており、ドグ部４１ａがドグ部４１ｂに噛み合っている。この状態において、メインシャフト２１の回転は、歯車Ａから、歯車Ａに噛み合った歯車ａに伝達される。さらに、歯車ａの回転は、歯車ａのドグ部４１ｂと第一スライダ３１のドグ部４１ａとを介して、第一スライダ３１に伝達され、さらにカウンタシャフト２２に伝達される。変速装置１０の変速段が１速の場合には、第二歯車ｂ，第二歯車ｃ，第二歯車ｄは、カウンタシャフト２２に対して空転している。このため、第一歯車Ｂと第二歯車ｂとの組、第一歯車Ｃと第二歯車ｃとの組、および第一歯車Ｄと第二歯車ｄとの組を介しては、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に回転が伝達されない。

変速装置１０の変速段が２速の場合には、第一歯車Ａと第二歯車ａとの組、第一歯車Ｂと第二歯車ｂとの組、および第一歯車Ｃと第二歯車ｃとの組を介しては、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に回転が伝達されない。変速装置１０の変速段が３速の場合には、第一歯車Ａと第二歯車ａとの組、第一歯車Ｂと第二歯車ｂとの組、および第一歯車Ｄと第二歯車ｄとの組を介しては、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に回転が伝達されない。変速装置１０の変速段が４速の場合には、第一歯車Ａと第二歯車ａとの組、第一歯車Ｃと第二歯車ｃとの組、および第一歯車Ｄと第二歯車ｄとの組を介しては、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に回転が伝達されない。

変速装置１０がニュートラルの状態のときには、ドグ部４１ａ〜４４ａはそれぞれ、ドグ部４１ｂ〜ドグ部４４ｂと噛み合っていない。この状態において、第一歯車列２３の第一歯車Ａ〜Ｄはそれぞれ第二歯車列２４の第二歯車ａ〜ｄと噛み合っているが、メインシャフト２１とカウンタシャフト２２との間では動力は伝達されていない。

上記においては、説明を簡便にするために、クラッチ機構１５の切断動作と、変速段の切替動作とを分けて説明した。しかしながら、本実施形態に係る変速装置１０においては、運転者の一連の動作によって、上述したクラッチ機構１５の切断動作と、変速段の切替動作が行われる。以下、具体的に説明する。

図９（Ａ）は、変速装置１０のシフトアップ操作が行われる際の、シフトペダル８０の動きを示す図である。図９（Ｂ）は、変速装置１０のシフトダウン操作を行う際の、シフトペダル８０の動きを示す図である。なお、図９（Ａ），（Ｂ）は、シフトペダル８０を自動二輪車１の左方から見た図である。図９（Ａ），（Ｂ）を参照して、本実施形態では、シフトシャフト２５およびシフトペダル８０は、シフトアップ方向ＧＵおよびシフトダウン方向ＧＤに回転可能に設けられている。シフトダウン方向ＧＤは、シフトアップ方向ＧＵとは逆方向である。本実施形態では、自動二輪車１の左方からシフトペダル８０を見て、シフトアップ方向ＧＵは、時計回りの方向である。一方、自動二輪車１の左方からシフトペダル８０を見て、シフトダウン方向ＧＤは、反時計回りの方向である。なお、図９（Ａ），（Ｂ）においては、クラッチ機構１５が接続状態のときのシフトペダル８０を実線で示し、クラッチ機構１５が切断状態になったときのシフトペダル８０を一点鎖線で示し、変速装置１０の変速段が切り替えられているときのシフトペダル８０を破線で示している。以下においては、クラッチ機構１５が接続状態のときのシフトシャフト２５の位置（回転角度）を、接続位置という。また、クラッチ機構１５が切断状態になるときのシフトシャフト２５の位置（回転角度）を、切断位置という。さらに、シフトドラム５０が回転して変速段が切り替えられるときのシフトシャフト２５の位置（回転角度）を、シフト位置という。

まず、メインシャフト２１の回転が所定の変速比でカウンタシャフト２２に伝達されている場合に、運転者が、変速比を小さくするために変速装置１０のシフトアップ操作を行う場合について説明する。図９（Ａ）を参照して、シフトアップ操作を行う際には、運転者は、まず、シフトペダル８０を踏み込んで、シフトペダル８０をシフトアップ方向ＧＵに回転させる。これにより、シフトシャフト２５が上記接続位置からシフトアップ方向ＧＵに回転する。図４を参照して、シフトシャフト２５が回転することによって、プレッシャレバー７８によって、第一プッシュロッド２６が切断方向Ｑに押される。本実施形態では、運転者が、シフトペダル８０（シフトシャフト２５）をシフトアップ方向ＧＵに角度Ｘ１（図９（Ａ）参照）回転させることによって、シフトシャフト２５が上記切断位置まで回転する。これにより、クラッチ機構１５が切断状態になる。

図９（Ａ）を参照して、運転者がシフトペダル８０をさらに踏み込んで、シフトペダル８０をシフトアップ方向ＧＵに角度Ｘ２回転させることによって、シフトシャフト２５が上記切断位置から上記シフト位置まで回転する。図３を参照して、シフトシャフト２５が上記切断位置からシフトアップ方向ＧＵに回転することによって、シフトアーム５４の爪５５が、フックプレート５１の突起５７を、フックプレート５１の周方向に押す。これにより、シフトドラム５０が回転する。シフトドラム５０の回転に応じて、第一スライダ３１および第二スライダ３２の少なくとも一方が、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動する。これにより、第一スライダ３１または第二スライダ３２のドグ部が、第二歯車ａ〜ｄのいずれかのドグ部に噛み合い、変速装置１０のシフトアップ動作が完了する。その結果、シフトアップ前の第一歯車および第二歯車の組よりも、変速比の小さい第一歯車および第二歯車の組によって、メインシャフト２１の回転がカウンタシャフト２２へ伝達される。

次に、メインシャフト２１の回転が所定の変速比でカウンタシャフト２２に伝達されている場合に、運転者が、変速比を大きくするために変速装置１０のシフトダウン操作を行う場合について説明する。図９（Ｂ）を参照して、シフトダウン操作を行う際には、運転者は、まず、シフトペダル８０を踏み込んで、シフトペダル８０をシフトダウン方向ＧＤに回転させる。これにより、シフトシャフト２５が上記接続位置からシフトダウン方向ＧＤに回転する。図４を参照して、シフトシャフト２５が回転することによって、プレッシャレバー７８によって、第一プッシュロッド２６が切断方向Ｑに押される。本実施形態では、運転者が、シフトペダル８０（シフトシャフト２５）をシフトダウン方向ＧＤに角度Ｙ１（図９（Ｂ）参照）回転させることによって、シフトシャフト２５が上記切断位置まで回転する。これにより、クラッチ機構１５が切断状態になる。

図９（Ｂ）を参照して、運転者がシフトペダル８０をさらに踏み込んで、シフトペダル８０をシフトダウン方向ＧＤに角度Ｙ２回転させることによって、シフトシャフト２５が上記切断位置から上記シフト位置まで回転する。図３を参照して、シフトシャフト２５が上記切断位置からシフトダウン方向ＧＤに回転することによって、シフトアーム５４の爪５５が、フックプレート５１の突起５７を、フックプレート５１の周方向に押す。これにより、シフトドラム５０が回転する。具体的には、シフトドラム５０は、シフトアップ操作が行われるときの回転方向とは逆方向に回転する。シフトドラム５０の回転に応じて、第一スライダ３１および第二スライダ３２の少なくとも一方が、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動する。これにより、第一スライダ３１または第二スライダ３２のドグ部が、第二歯車ａ〜ｄのいずれかのドグ部に噛み合い、変速装置１０のシフトダウン動作が完了する。その結果、シフトダウン前の第一歯車および第二歯車の組よりも、変速比の大きい第一歯車および第二歯車の組によって、メインシャフト２１の回転がカウンタシャフト２２へ伝達される。

なお、変速装置１０の状態を、所定の変速段から、その１段階上の変速段に切り替える際に、第一スライダ３１（または第二スライダ３２）がカウンタシャフト２２の軸線方向における一方に移動して、第一スライダ３１（または第二スライダ３２）のドグ部と第二歯車のドグ部とが噛み合ったとする。この場合、変速装置１０を、上記１段階上の変速段から上記所定の変速段の状態に切り替える際には、第一スライダ３１（または第二スライダ３２）は、カウンタシャフト２２の軸線方向における他方に移動する。これにより、第一スライダ３１（または第二スライダ３２）のドグ部と第二歯車のドグ部との噛み合いが解除される。

このように、本実施形態に係る変速装置１０においては、運転者の一連の操作によって、クラッチ機構１５の切断と変速段の切り替えとがなされる。

ところで、本実施形態に係る変速装置１０において、変速段を切り替える際には、ドグ部４１ａ〜４４ａが設けられたスライダ３１，３２の慣性力がシフトフォーク４７，４８に作用する。一方、特許文献１に記載の変速装置では、シフトフォークには、ドグ部を有する歯車（以下、スライド歯車という。）の慣性力が作用する。

本実施形態に係る変速装置１０では、図５に示したように、ドグ部４１ａ，４４ａを有する第一スライダ３１およびドグ部４２ａ，４３ａを有する第二スライダ３２は、メインシャフト２１およびカウンタシャフト２２に設けられた歯車Ａ〜Ｄ，ａ〜ｄと別体である。すなわち、本実施形態では、メインシャフト２１からカウンタシャフト２２に回転を伝達するための複数の歯車Ａ〜Ｄ，ａ〜ｄとは別に、特定の歯車の組を選択するためのスライダ３１，３２が設けられている。これにより、ドグ部を有する従来のスライド歯車に比べて、スライダの質量および半径を小さくすることができる。その結果、従来のスライド歯車を移動させるシフトフォークに作用する慣性力に比べて、スライダ３１，３２を移動させるシフトフォーク４７，４８に作用する慣性力を低減できる。また、スライダ３１，３２の質量を小さくすることによって、セレクタ（ピン４５，４６およびシフトフォーク４７，４８）とシフトドラム５０との間に生じる摩擦力を軽減できる。これらの結果、シフトドラム５０を回転させる際の負荷を小さくすることができ、小さな力でシフトドラム５０を円滑に回転させることが可能になる。

このため、シフトフォークがスライド歯車を移動させる特許文献１の変速装置と比べて、本実施形態に係る変速装置１０では、変速段を切り替える際にシフトドラム５０からシフトシャフト２５に作用する力が軽減されている。ここで、変速を行うための一連の動作において運転者は、クラッチを切断するための操作力をシフトシャフト２５に加えている状態から、シフトドラム５０を回転させるための操作力をさらにシフトシャフト２５に加える必要がある。言い換えると、シフトドラム５０が回転する際には、シフトシャフト２５には、クラッチ機構１５から受ける力と、シフトドラム５０から受ける力とが重畳して作用する。このため、シフトシャフト２５がシフトドラム５０から受ける力を少しでも低減することによって、シフトドラム５０を回転させる際に運転者が感じる負担を十分に軽減することができる。

図２（Ｂ）および図１０は、シフトペダル８０（シフトシャフト２５）の操作角と、シフトペダル８０（シフトシャフト２５）に作用する操作反力との関係を示した図である。図１０において、一点鎖線は本実施形態に係る変速装置１０において、シフトペダル８０に作用する操作反力を示している。また、破線はドグ部を有する歯車（スライダ歯車）をシフトフォークで移動させる構成を有する比較例に係る変速装置において、シフトペダルに作用する操作反力を示している。

図１０に示したように、本実施形態に係る変速装置１０と比較例に係る変速装置とで、クラッチが切断されるまでは、シフトペダル８０に作用する反力の大きさに差がない。しかし、クラッチが切断された後に変速段が切り替えられる際には、本実施形態に係る変速装置１０と比較例に係る変速装置とで、シフトペダル８０に作用する反力の大きさに差が生じる。上述したように、本実施形態に係る変速装置１０によれば、シフトフォーク４７，４８が移動させるスライダ３１，３２の質量が低減されている。このため、シフトドラム５０が回転する際に、シフトフォーク４７，４８がスライダ３１，３２から受ける反力が小さい。これにより、セレクタ（シフトフォーク４７，４８およびピン４５，４６）からシフトドラム５０を介してシフトシャフト２５に作用する力を小さくすることができる。その結果、変速段を切り替える際に、本実施形態に係る変速装置１０においてシフトペダル８０（シフトシャフト２５）に作用する反力を、比較例に係る変速装置においてシフトペダル（シフトシャフト）に作用する反力よりも小さくすることができる。

比較例に係る変速装置では、クラッチの切断時、および、変速段の切り替え時の２つのタイミングで大きな反力が生じる。このため、２つのタイミングで大きな操作力が必要になる。特に、変速段を切り替える際の反力が、クラッチの切断時の反力よりも大きい。この場合、運転者は、シフトペダルを一度踏んだ後に、さらに大きな力でシフトペダル８０を踏む必要がある。このため、運転者の負担感が大きい。

ところが、本実施形態に係る変速装置１０では、変速段の切り替え時にシフトペダル８０（シフトシャフト２５）に作用する反力が小さい。このため、例えば、変速段を切り替える際の反力を、クラッチの切断時の反力よりも小さくすることもできる。この場合、クラッチの切断時にシフトペダル８０に与えた操作力よりも大きな操作力をシフトペダル８０に与えることなく、変速装置１０の変速段を切り替えることができる。これにより、クラッチの切断から変速段の切り替えに至る一連の動作を軽快に行うことができる。

また、本実施形態に係る変速装置１０によれば、変速機構２０は、周方向に延びる直線部６４ａ，６４ｂと傾斜部６５ａ，６５ｂを含む複数のガイド溝６１，６２が外周面に設けられたシフトドラム５０を有している。シフトフォーク４７，４８の一端部は、シフトドラム５０の回転によって、ガイド溝６１，６２に沿って移動する。第一シフトフォーク４７，４８の他端部は、シフトドラム５０の回転によって、スライダ３１，３２をカウンタシャフト２２の軸線方向に移動させる。

シフトドラム５０は質量が大きいため、慣性質量が大きい。このため、変速操作の際には、静止しているシフトドラム５０を回転させるために大きな操作力が必要になる。本実施形態では、このように変速操作時に大きな操作力が必要とされる変速装置１０において、シフトフォーク４７，４８の変位に要する操作力が軽減されている。これにより、運転者の負担を軽減できる。

上述した実施形態においては、シフトフォーク４７，４８がカウンタシャフト２２に設けられたスライダ３１，３２を、カウンタシャフト２２の軸線方向に移動させる構成を説明した。しかしながら、シフトフォーク４７，４８がメインシャフト２１に設けられたスライダを、メインシャフト２１の軸線方向に変位させる構成としてもよい。この場合、スライダには、スライダ３１，３２と同様にドグ部が形成される。スライダは、メインシャフト２１の軸線方向に移動可能に設けられる。スライダは、メインシャフト２１に対して回転不能に設けられる。すなわち、スライダは、メインシャフト２１と常時同期して回転する。メインシャフト２１に設けられた第一歯車のうち、メインシャフト２１の軸線方向においてスライダに隣り合う歯車に、第二歯車ａ〜ｄと同様にドグ部が形成される。スライダに隣り合う上記歯車は、メインシャフト２１に対して回転可能に設けられる。また、スライダに隣り合う上記歯車と噛み合う第二歯車は、カウンタシャフト２２に回転不能に設けられる。

上述の実施形態においては、セレクタの構成要素としてシフトフォーク４７，４８を用いた例を説明した。しかしながら、セレクタとして、例えば棒状などフォーク形状ではない部材を用いてもよい。また、上述の実施形態では２本のシフトフォークを用いた例を説明したが、３つ以上のセレクタを用いてもよい。

上述の実施形態においては、スライダに凸状のドグ部が設けられ、第一歯車または第二歯車に凹状のドグ部が設けられる場合について説明した。しかしながら、スライダに凹状のドグ部が設けられ、第一歯車または第二歯車に凸状のドグ部が設けられてもよい。また、互いに噛み合うことができるように、歯車状のドグ部を、スライダおよび第一歯車（第二歯車）にそれぞれ設けてもよい。

上述の実施形態においては、シフトシャフト２５に機械的に連結された操作子として、運転者が足で踏むシフトペダル８０を用いた例を説明したが、操作子は、シフトペダル８０に限定されない。例えば、ハンドル６に設けられたレバーを操作子として用いてもよい。この場合、レバーとシフトシャフト２５とが機械的に連結され、かつ、運転者のレバー操作に応じてシフトシャフト２５が回転するように、変速装置が構成されていればよい。また、シフトペダル８０の代わりに、アクチュエータ（例えば、電動モータ）をシフトシャフト２５に連結して、アクチュエータによってシフトシャフト２５を回転させてもよい。

上述の実施形態では、クラッチ機構１５とシフトシャフト２５とが、ボールカム機構７０、プレッシャレバー７８、第一プッシュロッド２６、ボール２８、第二プッシュロッド２７、およびベアリング２９を介して連結される場合について説明した。しかしながら、クラッチ機構１５とシフトシャフト２５とが機械的に連結されていればよく、クラッチ機構１５とシフトシャフト２５とを連結する構成は、上述の例に限定されない。したがって、クラッチ機構１５の構成等に応じて、クラッチ機構１５とシフトシャフト２５とを機械的に連結する構成は適宜変更することができる。同様に、シフトシャフト２５とシフトドラム５０とは機械的に連結されていればよく、シフトシャフト２５とシフトドラム５０とを連結する構成は、適宜変更することができる。また、シフトドラム５０とセレクタとは機械的に連結されていればよく、シフトドラム５０とセレクタとを連結する構成は、適宜変更することができる。

なお、詳細な説明は省略するが、クラッチ機構１５が備える弾性材（上述の実施形態では、押圧バネ１６）の弾性力、形状および配置等を調整することによって、シフトシャフトがクラッチ機構から受ける力をさらに軽減してもよい。

Claims (6)

1. 駆動源が発生した駆動力によって回転するメインシャフトの回転をカウンタシャフトに変速して伝達する変速装置であって、
   軸線回りに回転可能に設けられたシフトシャフトと、
   前記シフトシャフトに機械的に連結されていて、前記シフトシャフトの回転に応じて、前記駆動源から前記メインシャフトに前記駆動力を伝達する接続状態と前記駆動源から前記メインシャフトへの前記駆動力の伝達を遮断する切断状態とに切り替えられるクラッチ機構と、
   前記メインシャフトに設けられた複数の第一歯車、および前記カウンタシャフトに設けられ、かつ、前記複数の第一歯車に常時噛み合う、前記複数の第一歯車と同数の第二歯車を含む複数の歯車と、
   前記メインシャフトおよび前記カウンタシャフトのうちの一方のシャフトの軸線方向に移動可能に前記一方のシャフトに設けられ、第一ドグ部を有し、かつ、前記一方のシャフトと常時同期して回転するスライダと、
   前記シフトシャフトに機械的に連結されていて、前記シフトシャフトの回転に応じて回転するシフトドラムと、
   前記シフトドラムに機械的に連結されていて、前記シフトドラムの回転に応じて、前記スライダを前記一方のシャフトの軸線方向に沿って移動させるセレクタと、を有し、
   前記複数の第一歯車は、前記メインシャフトの軸線方向における移動が不能に前記メインシャフトに設けられ、
   前記複数の第二歯車は、前記カウンタシャフトの軸線方向における移動が不能に前記カウンタシャフトに設けられ、
   前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車のうち、前記一方のシャフトに設けられた歯車に、前記スライダの前記第一ドグ部に噛み合い可能な第二ドグ部が設けられ、
   前記第二ドグ部が設けられた前記歯車は、前記一方のシャフトに相対回転可能に設けられ、
   前記一方のシャフトに設けられた前記スライダは、前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体であり、かつ、前記複数の歯車のうち、前記メインシャフトおよび前記カウンタシャフトのうちの他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っておらず、
   前記シフトシャフトが、前記クラッチ機構が接続状態のときの接続位置から所定の方向に切断位置まで回転することによって前記クラッチ機構が切断状態に切り替えられ、前記シフトシャフトが前記切断位置からさらに前記所定の方向にシフト位置まで回転することによって前記シフトドラムが回転し、
   前記シフトシャフトによる前記シフトドラムの回転に応じて、前記セレクタが、前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体に構成されかつ前記複数の歯車のうち前記他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない前記スライダを、前記一方のシャフトの軸線方向に移動させ、
   前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体に構成されかつ前記複数の歯車のうち前記他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない前記スライダが、前記シフトドラムの回転に応じて前記一方のシャフトの軸線方向に移動して前記第一ドグ部が前記第二ドグ部と噛み合うことによって、前記第一歯車、前記第二歯車および前記スライダを介して前記メインシャフトの回転が前記カウンタシャフトに伝達される、
   変速装置。
2. 前記シフトシャフトが前記切断位置から前記シフト位置まで回転する際に前記シフトシャフトに作用する反力の最大値は、前記シフトシャフトが前記接続位置から前記切断位置まで回転する際に前記シフトシャフトに作用する反力の最大値よりも小さい、
   請求項１に記載の変速装置。
3. 運転者によって操作される操作子をさらに備え、
   前記シフトシャフトは、前記操作子に機械的に連結され、かつ前記運転者による操作子の操作に応じて回転する、
   請求項１または２に記載の変速装置。
4. アクチュエータをさらに備え、
   前記シフトシャフトは、前記アクチュエータによって回転する、
   請求項１または２に記載の変速装置。
5. 前記第二ドグ部を有する前記歯車は、前記一方のシャフトの軸線方向における前記スライダの一方に設けれ、
   前記一方のシャフトの軸線方向における前記スライダの一端部に、前記スライダの前記一方に設けられた前記歯車の前記第二ドグ部に噛み合い可能な前記第一ドグ部が設けられ、
   前記シフトシャフトは、前記メインシャフトと前記カウンタシャフトとの間における変速比を小さくするためのシフトアップ方向、および前記シフトアップ方向とは逆方向であり、かつ、前記変速比を大きくするためのシフトダウン方向に回転可能であり、
   前記メインシャフトの回転が所定の第一変速比で前記カウンタシャフトに伝達されている場合に、前記シフトシャフトが前記接続位置から前記シフトアップ方向に回転することによって前記クラッチ機構が切断状態に切り替えられ、前記切断状態から前記シフトシャフトがさらに前記シフトアップ方向に回転することによって前記シフトドラムが回転し、
   前記シフトシャフトによる前記シフトドラムの回転に応じて、前記セレクタが、前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体に構成されかつ前記複数の歯車のうち前記他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない前記スライダを、前記一方のシャフトの軸線方向における一方に移動させ、
   前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体に構成されかつ前記複数の歯車のうち前記他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない前記スライダが、前記シフトドラムの回転に応じて前記一方のシャフトの軸線方向の一方に移動して、前記スライダの前記第一ドグ部が、前記スライダの前記一方に設けられた前記歯車の前記第二ドグ部と噛み合うことによって、前記メインシャフトの回転が、前記第一歯車、前記第二歯車および前記スライダを介して、前記第一変速比よりも小さい第二変速比で、前記カウンタシャフトに伝達され、
   前記メインシャフトの回転が前記第二変速比で前記カウンタシャフトに伝達されている場合に、前記シフトシャフトが前記接続位置から前記シフトダウン方向に回転することによって前記クラッチ機構が切断状態に切り替えられ、前記切断状態から前記シフトシャフトがさらに前記シフトダウン方向に回転することによって前記シフトドラムが回転し、
   前記シフトシャフトによる前記シフトドラムの回転に応じて、前記セレクタが、前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体に構成されかつ前記複数の歯車のうち前記他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない前記スライダを、前記一方のシャフトの軸線方向における他方に移動させ、
   前記複数の第一歯車および前記複数の第二歯車とは別体に構成されかつ前記複数の歯車のうち前記他方のシャフトに設けられた歯車に常時噛み合っていない前記スライダが、前記シフトドラムの回転に応じて前記一方のシャフトの軸線方向の他方に移動して、前記スライダの前記第一ドグ部と、前記スライダの前記一方に設けられた前記歯車の前記第二ドグ部との噛み合いが解除される、
   請求項１から４のいずれかに記載の変速装置。
6. 前記シフトドラムは、周方向に延びる直線部と前記直線部に対して傾斜した傾斜部とを含むガイド溝を外周面に有し、
   前記セレクタの一端部は前記ガイド溝内に位置付けられ、前記セレクタの他端部は前記スライダに接続され、
   前記シフトドラムの回転に応じて前記セレクタの前記一端部が前記ガイド溝内を移動することによって、前記セレクタの前記他端部に接続された前記スライダが前記一方のシャフトの軸線方向に移動する、
   請求項１から５のいずれかに記載の変速装置。

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