JP6668127B2 - 車両用変速機構造 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、トーションバーに設けられた歯車の耐久性を向上させることが可能な車両用変速機構造を提供することにある。
また、上記構成において、前記トーションバー(173c)の前記押え部(162s)で支持される部位が、前記トーションバー(173c)の軸方向中央部よりも大径に形成されていても良い。
また、上記構成において、前記変速機ケース(160)は、前記変速機(82)の変速軸(108)の一端を支持する着脱可能なミッションホルダ(162)を備え、前記ミッションホルダ(162)に前記押え部(162s)が一体に形成されていても良い。
また、上記構成において、前記押え部(162s)は、その先端が前記歯車(173b)の側方に近接する位置にまで延びていても良い。
また、上記構成において、前記トーションバー(173c)は、両端の近傍にそれぞれに形成された一対の大径部(173d,173e)を備え、一対の前記大径部(173d,173e)間には、一対の前記大径部(173d,173e)よりも細軸に形成された小径部(173f)が設けられていても良い。
また、トーションバーの出力側端部は、歯車が一体成型されているので、変速操作機構の部品数及び組付工数を削減することができ、コストを低減することができる。
また、押え部とトーションバーとの間に軸受が設けられているので、トーションバーの回転抵抗を抑えながら、曲げ変形を抑制することができる。
また、歯車の押え部とは反対側のトーションバーの端部が、変速機ケースに回転自在に支持されているので、歯車の両側を押え部と変速機ケースとで支持することで、歯車の傾きを抑制することができ、歯車の片当たりによる摩耗を防止して歯車の耐久性と伝達効率の向上とを図ることができる。
また、押え部は、その先端が歯車の側方に近接する位置にまで延びているので、より歯車の近傍でトーションバーを支持することができ、歯車の片当たりをより一層抑えて伝達効率及び耐久性の向上を図ることができる。
図1は、本発明の車両用変速機構造を備える自動変速式の変速機82が搭載された自動二輪車10を示す左側面図である。
自動二輪車10は、車体フレーム11、フロントフォーク12、ハンドル13、前輪14、パワーユニット16、排気装置17、リアフォーク18及び後輪21を備える車両である。
車体フレーム11は、ヘッドパイプ23、左右一対のメインフレーム24、左右一対のピボットプレート25及び左右一対のシートレール26を備える。
ヘッドパイプ23は、車体フレーム11の前端部に配置され、フロントフォーク12を操舵可能に支持している。メインフレーム24は、ヘッドパイプ23から左右の後方斜め下方に延びている。メインフレーム24の下部にはパワーユニット16が支持され、上部には燃料タンク31が支持されている。ピボットプレート25は、メインフレーム24の後部に接続されている。シートレール26は、ピボットプレート25の前部及び後部から後方斜め上方に延びている。シートレール26の前部にはシート33が支持され、後部にはグラブレール34及びトランクボックス35が支持されている。
リアフォーク18は、ピボットプレート25に設けられたピボット軸27に上下揺動可能に支持され、リアフォーク18の後端部に設けられた車軸39で後輪21が支持されている。リアフォーク18の後端部と車体フレーム11との間にはリアクッションユニット(不図示)が設けられている。
サイドカウル52には、車両前方からの外気をパワーユニット16の周囲に供給するための左右一対のエア開口69が設けられている。また、パワーユニット16の左右前方には、左右一対のエンジンガード71が設けられ、エンジンガード71にそれぞれフォグランプ72が取付けられている。
トランクボックス35には、背面に左右一対のテールランプユニット74、右側部にオーディオユニットがラジオ放送を受信する際に使用するロッドアンテナ75が設けられている。サイドバック58の背面には、リアウインカー76が配置されている。
図2及び図3に示すように、パワーユニット16は、上部を構成する内燃機関81と、内燃機関81の下部及び後部に一体的に設けられた自動変速式の変速機82とを備える。
内燃機関81は、水平対向型であり、車幅方向中央に設けられたクランクケース83と、クランクケース83の車幅方向外側に水平に延びるように取付けられた左シリンダヘッド84及び右シリンダヘッド86と、左シリンダヘッド84及び右シリンダヘッド86のそれぞれの開口を塞ぐ左ヘッドカバー87及び右ヘッドカバー88とを備える。
クランクケース83は、左右に分割された左ケース83A及び右ケース83Bからなる。左ケース83Aの左方に突出する左端部83c、左シリンダヘッド84及び左ヘッドカバー87は、左シリンダ部91を構成する。また、右ケース83Bの右方に突出する右端部83d、右シリンダヘッド86及び右ヘッドカバー88は、右シリンダ部92を構成する。
内燃機関81は、クランクケース83内に車両前後方向に延びるように収容されたクランク軸101を備える。また、変速機82は、クランク軸101の下方にメイン軸103、メイン軸103の右方にカウンタ軸104、カウンタ軸104の右斜め上方に出力軸106を備える。メイン軸103、カウンタ軸104及び出力軸106は、それぞれクランク軸101と平行に配置されている。
パワーユニット16は、クランクケース83の上部に吸気装置151、クランクケース83の下部に変速機82が設けられている。
クランクケース83の前端部には、フロントカバー153が取付けられている。なお、符号154は、フロントカバー153の上方のクランクケース83に取付けられたウォータポンプである。
吸気装置151は、左シリンダヘッド84及び右シリンダヘッド86に取付けられた吸気マニホールド157と、吸気マニホールド157の上部に接続されたスロットルボディ158とを備える。
上記のメイン軸103及びカウンタ軸104は、変速軸108を構成する。
ミッションホルダ162は、メイン軸103及びカウンタ軸104の各前端部を支持するとともに、変速操作機構170の一部を支持している。変速操作機構170は、変速操作による入力動作を受けて変速段ギヤを選択し、変速段を切り換える。なお、符号165はメイン軸103の前端部と、メイン軸103の前端部を支持する軸受とを覆うためにミッションホルダ162に取付けられた軸端カバーである。
電動モータ171は、その回転軸171aにピニオン171bが形成されている。減速ギヤ172は、電動モータ171のピニオン171bに噛み合う大径ギヤ172aと、大径ギヤ172aよりも歯数が少ない小径ギヤ172bとを備える。トーションバーアッシー173は、変速機ケース本体161側から前方に延びた軸であり、前端部に、減速ギヤ172の小径ギヤ172bに噛み合う扇形ギヤ173aが固定されている。
電動モータ171を駆動させることで、回転軸171aの回転が、減速ギヤ172を介してトーションバーアッシー173に伝わり、更に、トーションバーアッシー173からシフトシャフト174に伝わる。そして、シフトシャフト174に設けられたシフトアーム174aの揺動が連結機構176を介してシフトドラム177の回動に変換され、シフトドラム177の回動によってシフトフォーク178が、メイン軸103及びカウンタ軸104の軸方向に所定の変速歯車を移動させることで所望の変速段を選択することが可能になる。
変速機ケース本体161(図5参照)の前端面211b(図14参照)にミッションホルダ162が複数のボルト(不図示)で締結され、ミッションホルダ162の前端面162aに複数のボルト181で変速機カバー163が締結される。ミッションホルダ162と変速機カバー163との間には、ミッションホルダ162に形成された周壁162bで囲まれた第1変速操作室166が形成される。ミッションホルダ162の前端面162aは、周壁162bに形成された周壁前端面162cと、周壁前端面162cから延びるようにミッションホルダ162の右側の縁に連続するように形成された右側前端面162dとからなる。
第1変速操作室166には、図5に示したシフトシャフト174のシフトアーム174a、連結機構176及びシフトドラム軸177a等が収容される。
カバー側方突出部163aの後部には電動モータ171が配置され、電動モータ171の回転軸171aがカバー側方突出部163aを貫通して前方に突出する。カバー側方突出部163aと変速機サブカバー164との間には、カバー側方突出部163aに形成された周壁163cに囲まれた第2変速操作室167が形成されている。カバー側方突出部163aの前端面163bは、周壁163cに形成されている。第2変速操作室167には、図5に示した減速ギヤ172及び扇形ギヤ173aが配置される。
図7に示すように、ミッションホルダ162の周壁162bの内側には、メイン軸103の前端部を支持する軸受が嵌合される軸受用嵌合穴162eと、シフトドラム177の前方に形成されたドラム前方穴162fと、シフトシャフト174が挿入される軸挿通開口部162gと、トーションバーアッシー173が通される丸孔とされたバー挿通孔162hとが形成されている。周壁162bにおけるメイン軸103の右方となる部分にカウンタ軸104が前後方向に重なっている。
バー挿通孔162hは、軸挿通開口部162gの直線部162jにおける逃げ部162mよりも左側部分の上方に近接して設けられている。
バー挿通孔162hは、ミッションホルダ162における周壁162bの内側の底面162yに開けられている。また、軸挿通開口部162gは、底面162yと周壁162bの一部とに開けられている。図6及び図7において、底面162yは、ミッションホルダ162の周壁前端面162cから後方にオフセットされて設けられる。
後端面162qは、変速機ケース本体161(図5参照)の前端面211b(図14参照)に取付けられる。凹部162rは、カウンタ軸104を支持する軸受が嵌合される。
また、ミッションホルダ162の内面162pには、バー挿通孔162hが開けられたボス部162sが形成されている。ボス部162sの下縁には、軸挿通開口部162gの直線部162j及び逃げ部162mが形成されている。ボス部162sの下部には、トーションバーアッシー173(図5参照)の後端ギヤ173b(図9参照)との干渉を避けるために切削加工された加工部162tが設けられている。
減速ギヤ172は、大径ギヤ172aと小径ギヤ172bとが隣接して設けられ、大径ギヤ172a及び小径ギヤ172bからそれぞれ軸部172c(一方の軸部172cのみ示している。)が突出形成されている。軸部172cは、変速機カバー163(図6参照)及び変速機サブカバー164(図6参照)に回転自在に支持されている。
トーションバーアッシー173は、トーションバー173cと、トーションバー173cの前端部に取付けられる扇形ギヤ173aと、トーションバー173cの後端部に一体成形された後端ギヤ173bとからなる。トーションバー173cは、前端部及び後端部に形成された大径部173d,173eと、これらの大径部173d,173e間に大径部173d,173eよりも細軸に形成された小径部173fとから一体に形成されている。小径部173fは、細軸であるから、ねじりばね定数を小さくすることができ、小径部173fの捩れによって、変速操作時に変速操作機構170に発生する変速ショックを緩和することができる。
トーションバー173cは、前端部及び後端部にそれぞれ前端軸部173g及び後端軸部173hが一体成形されている。トーションバー173cの支持方法としては、後端軸部173hが軸受(ボールベアリング)191を介して変速機ケース本体161に支持され、前端軸部173gが軸受(ボールベアリング)192を介して変速機サブカバー164に支持されている。また、トーションバー173cの大径部173eは、軸受(ニードルベアリング)193を介してミッションホルダ162のボス部162sに支持されている。ボス部162sの後端面162uは、トーションバー173cの後端ギヤ173bの側面173jに近接するように後方に延びている部分である。ボス部162sのバー挿通孔162hは、トーションバー173cの大径部173eよりも内径が大きい小径孔173kと、小径孔173kの後方に配置されて小径孔173kよりも内径が大きい大径孔173mとからなる。
図11に示すように、変速機201は、クランク軸の下方にメイン軸203、メイン軸203の右方にカウンタ軸204を備える。メイン軸203及びカウンタ軸204は、それぞれクランク軸と平行に配置されている。上記のメイン軸203及びカウンタ軸204は、変速軸208を構成する。
メイン軸203及びカウンタ軸204には、異なる歯車比での選択的な動力伝達が可能な複数段の歯車列が設けられている。これらの歯車列の歯車要素の噛み合いの組み合わせは、運転者によるシフト操作によって行われる。
図11において、ミッションホルダ162Mは、図7及び図8に示されたミッションホルダ162から加工部162tのみを除いた部品である。即ち、ミッションホルダ162Mのボス部162sに加工部162tを形成することで、ミッションホルダ162となる。ミッションホルダ162Mは、ミッションホルダ162の素材と言える。
変速操作機構220は、シフトペダルシャフト221及びシフトシャフト222、シフトドラム224及びシフトフォーク178(図14参照)を備え、変速操作による入力動作を受けて変速段ギヤを選択し、変速段を切り換える。
手動変速式の変速機201では、軸挿通開口部162gにシフトシャフト222が挿入されているが、ミッションホルダ162Mのバー挿通孔162hは使用されていない。
図12に示すように、メイン軸203及びカウンタ軸204の各前端部は、それぞれミッションホルダ162Mに設けられた軸受226,227で支持されている。
シフトペダルシャフト221の先端部には二股形状の係合部221aが設けられ、係合部221aがシフトシャフト222の後部シフトアーム222aに係合している。
シフトペダルシャフト221は、車幅方向左端部にシフトペダルと回動不能に結合するための回り止め部221bが形成され、車幅方向右端部に係合部221aが固定されている。シフトシャフト222は、軸状のシャフト部222cの軸方向中間部に後部シフトアーム222aがボルト228で取付けられ、シャフト部222cの前端部寄りに前部シフトアーム222bが固定されている。
パワーユニット230は、内燃機関81及び変速機201を備える。
変速機201は、減速機構111、クラッチ112、クラッチ軸114、メイン軸103、ミッションホルダ162M、カム式ダンパー118、メイン軸歯車群121、シフトフォークシャフト179及び複数のシフトフォーク178を備える。
クラッチ112は、その入力側にクランク軸101の動力が減速機構111を介して伝達される。クラッチ軸114は、クラッチ112の出力側に一端が取付けられるとともに中間部がクランクケース83に設けられた軸受113で支持されている。メイン軸103は、一端がクラッチ軸114の他端に相対回転可能に支持されるとともに、他端が変速機ケース本体161のミッションホルダ162Mに軸受226を介して支持されている。上記のクラッチ軸114及びメイン軸103は、変速軸125を構成する。
これにより、変速機ケース本体211の開放端付近におけるミッションホルダ162Mの前後方向の凹凸をより大きく形成することができ、ミッションホルダ162Mの剛性を高めることができる。従って、軸挿通開口部162gを形成したことによる剛性低下を補うことができる。
シフトフォークシャフト179は、変速機ケース本体161に形成された軸支持部83eと、ミッションホルダ162Mに形成された軸支持部162vとに両端部が支持された中空の軸である。シフトフォーク178は、シフトフォークシャフト179に移動可能に支持されるとともに、変速操作により、シフトドラム224(図11参照)の回動に伴ってメイン軸歯車群121の所定の変速歯車をメイン軸103上で軸方向移動させることで変速段を選択することが可能になる。
また、図10に示したように、トーションバー173cのボス部162sで支持される部位が、トーションバー173cの軸方向中央部よりも大径に形成されているので、トーションバー173cの大径部分で曲げ変形を極力抑制することができ、後端ギヤ173bの耐久性を向上させることができる。
また、後端ギヤ173bのボス部162sとは反対側のトーションバー173cの端部が、変速機ケース160に回転自在に支持されているので、後端ギヤ173bの両側をボス部162sと変速機ケース160とで支持することで、後端ギヤ173bの傾きを抑制することができ、後端ギヤ173bの片当たりによる摩耗を防止して後端ギヤ173bの耐久性と伝達効率の向上とを図ることができる。
また、ボス部162sは、その先端が後端ギヤ173bの側方に近接する位置にまで延びているので、より後端ギヤ173bの近傍でトーションバー173cを支持することができ、後端ギヤ173bの片当たりをより一層抑えて伝達効率及び耐久性の向上を図ることができる。
本発明は、自動二輪車10に適用する場合に限らず、自動二輪車10以外の車両にも適用可能である。
82,201 変速機
108,208 変速軸
160,210 変速機ケース
161,211 変速機ケース本体
162,162M ミッションホルダ
162g 軸挿通開口部(貫通孔)
162s ボス部(押え部)
170,220 変速操作機構
171 電動モータ(アクチュエータ)
173b 後端ギヤ(歯車)
173c トーションバー
178 シフトフォーク(出力部)
193 軸受
Claims (8)
- 複数の変速段を備える変速機(82)に、前記変速段を切り換える変速操作機構(170)と、前記変速操作機構(170)が収容される変速機ケース(160)とが設けられ、前記変速操作機構(170)は、変速操作の駆動源となるアクチュエータ(171)と、前記アクチュエータ(171)からの変速操作力を伝達する操作力伝達機構(172,173)と、前記操作力伝達機構(172,173)から変速操作力を受けて回動するシフトシャフト(174)と、前記シフトシャフト(174)に設けられるアーム(174a)の揺動により回動するシフトドラム(177)と、前記シフトドラム(177)の回動によって前記変速段を切り換えるシフトフォーク(178)とを備え、前記操作力伝達機構(172,173)に、前記操作力伝達機構(172,173)の一部品に噛み合う第1歯車(173a)と、前記シフトシャフト(174)に備える歯車(174b)に噛み合う第2歯車(173b)とが両端部に設けられたトーションバー(173c)を備える車両用変速機構造において、
前記変速機ケース(160)に、前記トーションバー(173c)の軸方向中間部を軸受(193)を介して支持する押え部(162s)が設けられていることを特徴とする車両用変速機構造。 - 前記トーションバー(173c)の出力側端部は、前記歯車(173b)が一体成型されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用変速機構造。
- 前記トーションバー(173c)の前記押え部(162s)で支持される部位が、前記トーションバー(173c)の軸方向中央部よりも大径に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用変速機構造。
- 前記歯車(173b)の前記押え部(162s)とは反対側の前記トーションバー(173c)の端部が、前記変速機ケース(160)に回転自在に支持されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両用変速機構造。
- 前記変速機ケース(160)は、前記変速機(82)の変速軸(108)の一端を支持する着脱可能なミッションホルダ(162)を備え、前記ミッションホルダ(162)に前記押え部(162s)が一体に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車両用変速機構造。
- 前記ミッションホルダ(162)は、前記トーションバー(173c)が貫通する貫通孔(162g)を有し、前記押え部(162s)は、前記貫通孔(162g)の周縁から筒状に***するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載の車両用変速機構造。
- 前記押え部(162s)は、その先端が前記歯車(173b)の側方に近接する位置にまで延びていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の車両用変速機構造。
- 前記トーションバー(173c)は、両端の近傍にそれぞれに形成された一対の大径部(173d,173e)を備え、一対の前記大径部(173d,173e)間には、一対の前記大径部(173d,173e)よりも細軸に形成された小径部(173f)が設けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の車両用変速機構造。
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