JP2019173785A - 変速装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、揺動範囲を大きくせずにシフトアームの可動距離を確保することができる変速装置を提供することを目的とする。
図1は、本発明の実施の形態に係る自動二輪車10の左側面図である。
自動二輪車10は、車体フレーム11にパワーユニット12が支持され、前輪2を支持する左右一対のフロントフォーク13が車体フレーム11の前端に操舵可能に支持され、後輪3を支持するスイングアーム14(図2)が車体フレーム11の後部側に設けられた車両である。自動二輪車10は、運転者(乗員)が跨るようにして着座するシート15が車体フレーム11の後部の上部に支持された鞍乗り型の車両である。
また、自動二輪車10は、車体フレーム11等を覆う樹脂製の車体カバー16を有する。自動二輪車10は、パワーユニット12の制御を行う制御ユニット17(制御部)と、バッテリ18とを有する。制御ユニット17及びバッテリ18はシート15の下部で、車体カバー16の内側に配置されている。
車体カバー16は、モノバックボーンフレーム21の上面に沿って後下がりでシート15よりも下方へ延びる内側カバー部16aを備える。モノバックボーンフレーム21及び内側カバー部16aとシート15との間には、側面視で下方に凹む跨ぎ空間Sが形成されている。運転者は、自動二輪車10に乗り降りする際に、跨ぎ空間Sに脚を通して自動二輪車10に跨ることができる。
パワーユニット12は、前輪2と後輪3との間の略中間で、シート15の下方やや前方に設けられ、車体フレーム11から吊り下げられるようにして支持される。パワーユニット12の出力は、巻掛けチェーン19を介して後輪3に伝達される。
パワーユニット12は、前部に設けられるエンジン12aと、後部側に設けられる自動変速機68(図5)とを一体に備える。
パワーユニット12は、車幅方向に略水平に延びるクランク軸36及び自動変速機68を収容するクランクケース25(変速機ケース)を備える。クランクケース25は、エンジン12aを備える。
エンジン12aは、4サイクル単気筒エンジンである。エンジン12aは、クランク軸36と、クランクケース25の前部と、クランクケース25の前部から前傾した姿勢で前方に延びるシリンダ部26とを備えて構成される。シリンダ部26は、クランクケース25の前面に結合されるシリンダ27と、シリンダ27の前面に連結されるシリンダヘッド28とを備える。エンジン12aは、シリンダ部26のシリンダ軸線26aがやや前上がりの姿勢で前方へ略水平に延びる略水平配置のエンジンである。
モノバックボーンフレーム21の後部には、下方に突出する前側エンジンブラケット21aが設けられ、モノバックボーンフレーム21の後端には、後側エンジンブラケット21bが設けられる。また、ピボットフレーム22の前部には、前方へ延びる後下側エンジンブラケット22aが設けられている。
パワーユニット12は、前側エンジンブラケット21a及び前側ボス部30に挿通される固定ボルト32と、後側エンジンブラケット21b及び後側ボス部31に挿通される固定ボルト33とによってモノバックボーンフレーム21に固定される。また、パワーユニット12は、後下側エンジンブラケット22a及び後下側ボス部160に挿通される固定ボルト161によってピボットフレーム22に固定される。
スイングアーム14の前端は、ピボット軸14aを介してピボットフレーム22に軸支される。運転者用の左右一対のステップ23は、クランクケース25の後部の下面から車幅方向外側へ延びるステップステー35の両端にそれぞれ支持されている。
クランクケース25は、クランク軸36に直交する面で車幅方向に2分割される左右割りで構成されており、右側の他側ケース37Rと、左側の一側ケース37Lと、を備える。
図4に示すように、他側ケース37Rは、板状の壁部49と、壁部49の外面の周縁部の全周からクラッチカバー39側へ立設される外側周壁部117と、壁部49の内面の周縁部の全周から一側ケース37L(図5)側へ立設される内側周壁部163とを備える。
内側周壁部163の上面は、クランク室45(図5)及び変速機室46(図5)の上壁の一部であるクランク室側上壁164を構成する。クランク室側上壁164の前部には、前側ボス部30(図2、図3)の左右の一方を構成する前側ボス30Rが設けられ、クランク室側上壁164の後部には、後側ボス部31(図3)の左右の一方を構成する後側ボス31Rが設けられている。また、後側ボス31Rの下方には、後下側ボス部160(図3)の左右の一方を構成する後下側ボス160Rが設けられている。
クランク室側上壁164は、前側ボス30Rから後側ボス31Rへ後下がりに傾斜している。
クラッチ室側上壁165は、クラッチ室側上方膨出部165a側から前側ボス30R側へ前下がりに傾斜している。
また、クランク室側上壁164の前部は、クラッチ室側上壁165の前部よりも上方に膨出するクランク室側上方膨出部164aを有する。
外側周壁部117には、クラッチカバー固定ボルト42(図3)が締結されるボス部166が複数設けられている。
また、クランク支持孔部118は、壁部49の上下の中間部に位置し、メイン軸支持孔部119はクランク支持孔部118よりも上方に位置し、カウンタ軸支持孔部120は、メイン軸支持孔部119の下方に位置する。
蓄力機構116は、シフトスピンドル94上に配置されている。シフトアーム115は、蓄力機構116に組み込まれてシフトスピンドル94上に配置されている。
変速用クラッチ機構71は、メイン軸75(図5)に支持されており、その上部はクラッチ室側上方膨出部165a内に位置する。すなわち、変速用クラッチ機構71の上部は、側面視においてクランク室側上壁164の後部よりも上方に配置されている。
内側周壁部167の上面は、クランク室45及び変速機室46の上壁の一部であるクランク室側上壁168を構成する。クランク室側上壁168の前部には、クランク室45の上方で上方に膨出するクランク室側上方膨出部168aが設けられる。クランク室側上方膨出部168aの上面には、前側ボス部30(図2、図3)の左右の他方を構成する前側ボス30Lが設けられる。クランク室側上壁168の後部には、後側ボス部31(図3)の左右の他方を構成する後側ボス31Lが設けられる。また、後側ボス31Lの下方には、後下側ボス部160(図3)の左右の他方を構成する後下側ボス160Lが設けられている。
クランク室側上壁168は、前側ボス30Lから後側ボス31Lへ後下がりに傾斜している。
内側周壁部167には、ケース連結ボルト40(図2)が挿通されるボス部169が複数設けられている。内側周壁部167の端面と他側ケース37Rの内側周壁部163の端面とが合わさることで合わせ面(不図示)が形成される。
メイン軸75は、クランクケース25内の後部の上部で、クランク軸36の後方且つ上方に配置される。カウンタ軸76は、クランクケース25内の後部の上部で、メイン軸75の後方且つ下方に配置される。シフトスピンドル94は、クランクケース25内の後部の下部で、カウンタ軸76の後方且つ下方に配置される。シフトドラム125は、クランクケース25内の後部の下部で、シフトスピンドル94の前方且つ上方に配置される。また、シフトドラム125は、メイン軸75の前下方、且つ、クランク室底壁158の後方に位置する。フォーク支持軸159は、前後方向及び上下方向において、シフトドラム125とメイン軸75との間に配置される。
シフトフォーク79aは、フォーク支持軸159から上方に延びて駆動変速ギア列77に接続される。シフトフォーク79bは、フォーク支持軸159から後上方に延びて被動変速ギア列78に接続される。
このように三角配置とすることで、クランク軸36、メイン軸75及びカウンタ軸76を前後にコンパクトに配置できるため、クランクケース25の前後長を短くできる。
また、シフトドラム125及びシフトスピンドル94を、メイン軸75の上方ではなくメイン軸75及びカウンタ軸76の下方に配置したため、三角配置とした構成であっても、クランク室側上壁164,168を低くすることができる。このため、クランクケース25の最低地上高を下げることなく、クランク室側上壁164,168を低くできる。
また、クラッチ室側上方膨出部165aを設けたため、三角配置とした構成であっても、変速用クラッチ機構71をクラッチ室47に収容できる。
自動変速機68では、変速用クラッチ機構71の接続・切断操作、及び、変速段(シフト)の切替えが制御ユニット17の制御のもとに自動で行われる。
変速機構70は、駆動変速ギアに係合するシフトフォーク79aと、被動変速ギアに係合するシフトフォーク79bと、シフトフォーク79a,79bを軸方向にスライド自在に保持するフォーク支持軸159と、シフトフォーク79a,79bの端部を溝一対の溝にそれぞれ沿わせながらスライドさせるシフトドラム125とを有する。
シフトアーム115は、シフトドラム125に連結されており、アクチュエータ機構74によってシフトアーム115が回動させられることで、シフトドラム125が回転し、変速が行われる。
このように、アクチュエータ機構74がシフトスピンドル94を回転させて、シフトスピンドル94の回動に伴ってシフトアーム115が回動する。アクチュエータ機構74はシフトスピンドル94を正逆回転可能に構成されており、シフトアーム115はシフトスピンドル94の正逆回転に伴って正逆回転可能に構成されている。
図6において、シフトアーム115は、第一シフトアーム171と、第二シフトアーム172とを備える。シフトアーム115は、図4に示すように、第三シフトアーム150を更に備える。第一シフトアーム171と、第三シフトアーム150とは、一体であり、全体でV字型に形成される。図6に示すように、第一シフトアーム171および第三シフトアーム150の基部(一端)には、筒状部149が固定され、筒状部149には、シフトスピンドル94が嵌め込まれる。このシフトスピンドル94には、ギアシフトアーム130が相対回転可能に支持されている。
係合部174は、図4に示すように、シフトスピンドル94側にコ字状に凹む窪み176を備える。この窪み176は、当接部174aと、その両側の送り部174b、174cとを備える。また、係合部174の両方の外面には、カム部174d、174eが形成される。カム部174d、174eは、固定軸178からシフトスピンドル94側に向かうにつれ、係合部174の外方に延びるように所定の傾斜で傾斜している。窪み176には、ドラムシフタ181のシフトピン(従動ピン)182a〜182eが係合する。ドラムシフタ181は、シフトドラム125に軸184を介して一体回転可能に連結される。
ドラムシフタ181は、星型であり、星型の5か所に上記シフトピン182a〜182eが固定される。
第一シフトアーム171は、第二シフトアーム172と比べて幅広であり、最も幅広の部分には、ストッパー部171c、171dが形成される。
ストッパー部171c、171dは、クランクケース25側に突出し、ドラムシフタ181のシフトピン182a〜182eの何れかに当接する。
図7〜図10では、説明の便宜ために、その重なり順によらず、第一シフトアーム171は二点鎖線で示し、第二シフトアーム272を太線で示す。また、係合部104や摺動ピン180、シフトピン182a〜182eについて、区別し易いように、ハッチングやドット柄、黒などを付して図示する。
シフトスピンドル94と、固定軸178とを結ぶ仮想的な直線をL0で示す。
第一シフトアーム171に関し、摺動ピン180の中心とシフトスピンドル94の中心を結んだ線をL1で示す。
第二シフトアーム172に関し、第二シフトアーム172のガイド孔173aの幅方向中央を通る線をL2で示す。
固定軸178と、シフトスピンドル94と、シフトドラム125の中心の軸184は直線状に配置される。固定軸178と、シフトスピンドル94と、シフトドラム125の中心の軸184は直線L0上に配置されており、これらの位置は変わらない。
基準位置(基準点)では、線L0上に、摺動ピン180がある。第一シフトアーム171がシフトスピンドル94を中心として反時計回りに回動すると、摺動ピン180が、シフトスピンドル94を中心とした弧を描く。第二シフトアーム172は、摺動ピン180にガイド孔173の内壁173aが押され、摺動ピン180がガイド孔173a内を移動できるように、固定軸178と摺動ピン180で位置決めされながら移動する。
このとき、第二シフトアーム172は、送り部174bでシフトピン182bを押しながら移動する。よって、ドラムシフタ181が回動し、他のシフトピン182a、182c〜182eの位置も変わる。
また、送り部174bに押されているシフトピン182bに対して、後続するシフトピン182cは、図8に示すように、第二シフトアーム172に対して、第二シフトアーム172の移動方向後側に移動する。
第二シフトアーム172は引張バネ191により固定軸178側に付勢されているため、係合部174が、シフトピン182bに接触した状態が保持される。
第二シフトアーム172が基準位置に戻り始めると、係合部174の送り部174bが、シフトピン182bから離間する。この際に、引張バネ191により、係合部174の当接部174aは固定軸178側に付勢されているため、当接部174aがシフトピン182bに接触した状態が保持される。第二シフトアーム172は、当接部174aがシフトピン182bに接触した状態で移動する。
第二シフトアーム172がさらに基準位置に近づくと、カム部174dがシフトピン182cに押されて、第二シフトアーム172全体がシフトスピンドル94側に移動する。
よって、隣接する2つのシフトピン182b、182cが係合部174の内部に収容される。シフトドラム125およびドラムシフタ181が一段分回動した後に、第一シフトアーム171および第二シフトアーム172が図7に示す基準位置に戻る。
図7において、第一シフトアーム171が基準位置から逆方向(シフトスピンドル94を中心に時計回り方向)に回動すると、摺動ピン180を介して第二シフトアーム172が逆方向に移動し、送り部174cがシフトピン182aを送る。
そして、第一シフトアーム171が逆側のシフト位置から基準位置に戻る際に、シフトピン182eとカム部174eが係合する。シフトピン182eがカム部174eを乗り越えると、隣接する2つのシフトピン182e、182aが係合部174の内部に収容される。
シフトドラム125およびドラムシフタ181が逆方向に一段分回動した後に、第一シフトアーム171および第二シフトアーム170が図7に示す基準位置に戻る。
図11は、第2の実施の形態の説明図であり、第1の実施の形態の図6に対応する図である。
図12〜図15は、第2の実施の形態の説明図であり、第1の実施の形態の図7〜図10に対応する。
第2の実施の形態の説明では、第1の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第2の実施の形態では、第1の実施の形態における第二シフトアーム172と引張バネ191とに代えて、第二シフトアーム272と押付けバネ(弾性部材)291とを備えている。
係合部274は、ガイド孔273aを挟んで一対の壁部275、276を備える。壁部275、276は、本体部273に対してドラムシフタ181側に突出している。
壁部275、276はガイド孔273aに沿って延びている。壁部275と壁部276に挟まれたシフトスピンドル94側の端部の空間により、開放部277が形成されている。
送り部(送り爪)275a、276aは、ガイド孔273aに沿って延びている。
膨出部275b、276bは、送り部275a、276aに対してガイド孔273a側に膨出している。
壁部275、276は、固定軸178側の端部に、バネ突き当て部275c、276cを備える。バネ突き当て部275c、276cには、押付けバネ291が突き当てられる。
押付けバネ291は、ガイド孔273aの固定軸178側の端部273a2を固定軸178に当接させた状態か、または、第二シフトアーム272の係合部274をシフトピン182a〜182eに当接させた状態に保持する。
図12、図13に示すように、第一シフトアーム171が基準位置からシフト位置に回動すると、摺動ピン180を介して第二シフトアーム272が移動し、送り部275aがシフトピン182dを送る。この際に、先行するシフトピン182eは開放部277から抜け出る。後続するシフトピン182cは、第二シフトアーム272に対して、第二シフトアーム272の移動方向後側に移動する。
第一シフトアーム171および第二シフトアーム272が、図13に示すシフト位置に移動することにより、ドラムシフタ181とシフトドラム125が一段分回動し、一段分変速される。
図14に示すように、第二シフトアーム272が基準位置に戻る際に、係合部274の外側のカム部275dが、後続のシフトピン182cと接触する。
第二シフトアーム272がさらに基準位置に近づくと、カム部275dがシフトピン182cに押されて、第二シフトアーム272全体がドラムシフタ181の軸184から離間する方向に移動する。
したがって、シフトドラム125およびドラムシフタ181が一段分回動した後に、第一シフトアーム171および第二シフトアーム272が基準位置に戻ることが可能である。
図12において、第一シフトアーム171が基準位置から逆方向に回動すると、摺動ピン180を介して第二シフトアーム272が逆方向に移動し、送り部276aがシフトピン182eを送る。
そして、第一シフトアーム171が逆方向のシフト位置から基準位置に戻る際に、シフトピン182aとカム部276dが係合して、カム部276dがシフトピン182aを乗り越え、二本のシフトピン182e、182aが係合部274の内側に配置された状態の基準位置に戻る。
図16は、第3の実施の形態の説明図である。
第3の実施の形態の説明では、第1の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第3の実施の形態では、第1の実施の形態の第一シフトアーム171と第二シフトアーム172とに代えて、第一シフトアーム371と第二シフトアーム372とを備える。
第一シフトアーム371では、第1の実施の形態の幅広部171bおよびストッパー部171c、171dが省略されている点以外は、第一シフトアーム171と同様である。
第二シフトアーム372は、本体部373と、本体部373のシフトスピンドル94側に設けられた係合部374と、本体部373に設けられた幅広部378と、を備える。
本体部373には、ガイド孔373aが形成されている。
図16に示す基準位置において、ガイド孔373aは、固定軸178側の端部373a2に固定軸178との間に隙間179が形成され、シフトスピンドル94側の端部373a3に摺動ピン180が接触するように形成されている。
曲げ部375、376は、本体部373に対してドラムシフタ181側に突出している。曲げ部375、376と本体部373との間には、一対の切り込み部373c、373dが形成されている。切り込み部373c、373dは、本体部373の長手方向に沿って延びている。切り込み部373c、373dにより、曲げ部375、376を曲げ加工し易くなっている。
曲げ部375と曲げ部376とに挟まれた空間により、開放部377が形成されている。
曲げ部375、376の先端部には、送り部174b、174c(図7参照)に対応する送り部(送り爪)375a、376aと、カム部174d、174e(図7参照)に対応するカム部375b、376bとが形成されている。
ストッパー部378a、378bは、第二シフトアーム372の基準位置に対する回動量θ2が過剰に大きい場合に、ドラムシフタ181のシフトピン182a〜182eに当接して第二シフトアーム372が規定量以上、回動することを防止する。
第3の実施の形態では、回動量θ2が大きく、規定の回動量も大きい第二シフトアーム372にストッパー部378a、378bが設けられており、加工精度によりストッパー部378a、378bの位置に誤差が生じても、回動量θ2に対する誤差の割合が小さい。よって、ストッパー部378a、378bの加工精度に伴う誤差の影響を小さくできる。
上述の実施の形態では、アクチュエータ機構74がシフトスピンドル94を回動する構成を説明したが、アクチュエータ機構74に代えて、乗員が、シフトペダル(不図示)を操作してシフトスピンドル94を回動させる構成も可能である。
蓄力機構116の蓄力バネ137が省略されて、ギアシフトアーム130がシフトスピンドル94に固定されても良い。
94 シフトスピンドル
115 シフトアーム
125 シフトドラム
171、371 第一シフトアーム
172、272、372 第二シフトアーム
173a、273a、373a ガイド孔
174、274、374 係合部
174b、174c、375a、376a 送り爪
174d、174e、375b、376b カム部
178 支持部
180 摺動ピン
181 ドラムシフタ
182a、182b、182c、182d、182e 従動ピン
191、291 弾性部材
378a、378b ストッパー部
Claims (5)
- 変速機ケース(25)内に収納されるシフトドラム(125)と、
前記シフトドラム(125)と同一軸線まわりに回動することで前記シフトドラム(125)を回動駆動するドラムシフタ(181)に、その回動軸線からオフセットして突設される従動ピン(182a、182b、182c、182d、182e)と、
前記変速機ケース(25)に回動可能に支持されるシフトスピンドル(94)に一端部が支持されるシフトアーム(115)と、
前記シフトスピンドル(94)とともに前記シフトアーム(115)が回動するのに応じて前記従動ピン(182a、182b、182c、182d、182e)に係合し、前記シフトドラム(125)を回動させる前記シフトアーム(115)に構成される係合部(174、274、374)とを備える変速装置において、
前記シフトアーム(115)は第一シフトアーム(171、371)と、第二シフトアーム(172、272、372)とで構成され、
前記第一シフトアーム(171、371)は、一端は前記シフトスピンドル(94)に支持され、他端には摺動ピン(180)が配置され、
前記第二シフトアーム(172、272、372)は回動可能に前記変速機ケース(25)に構成された支持部(178)にて支持され、
前記第二シフトアーム(172、272、372)には前記支持部(178)から前記シフトスピンドル(94)に向かって延びるガイド孔(173a、273a、373a)が構成され、
前記ガイド孔(173a、273a、373a)内に前記摺動ピン(180)が収納されることを特徴とする変速装置。 - 前記ガイド孔(173a、373a)に前記支持部(178)が収容され、
前記第二シフトアーム(172、372)は前記ドラムシフタ(181)上に配置され、隣接する2つの前記従動ピン(182a、182b、182c、182d、182e)を挟むように配置される一対の送り爪(174b、174c、375a、376a)と、
前記一対の送り爪(174b、174c、375a、376a)の外側に配置され、前記支持部(178)から前記第二シフトアーム(172、372)の端部に向かうにつれ外方に延びる様に構成された一対のカム部(174d、174e、375b、376b)と、
前記第二シフトアーム(172、372)と前記支持部(178)を連結する弾性部材(191)が配置されていることを特徴とする請求項1記載の変速装置。 - 前記第二シフトアーム(172、272、372)が基準点に配置されている状態で前記シフトスピンドル(94)と、前記支持部(178)と、前記シフトドラム(125)中心と、前記摺動ピン(180)は直線状に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の変速装置。
- シフトドラム(125)の回転軸線視で前記第一シフトアーム(171、371)と、前記第二シフトアーム(172、272、372)と、前記ドラムシフタ(181)が重複して配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項記載の変速装置。
- 前記第二シフトアーム(372)に前記従動ピン(182a、182b、182c、182d、182e)と当接し、規定量以上の回転を防止するストッパー部(378a、378b)が構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項記載の変速装置。
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