JP2003301859A - 自動二輪車用変速機のドッグクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 剛性が高く、円滑に噛合う、駆動力の伝達方
向が変わったときの応答性が高い自動二輪車用変速機の
ドッグクラッチを提供する。 【解決手段】 第１の突部５６は、係合凹部５１の回転
方向後側の動力伝達面５３に対向する動力伝達面５８が
回転方向後側の端部に形成される。また、回転方向前側
の端部に、回転方向前側へ向かうにしたがって係合凹部
形成用歯車２１から離間する傾斜面５９が形成される。
第２の突部５７は、係合凹部５１の回転方向前側の動力
伝達面５２に対向する動力伝達面６１が回転方向前側の
端部に形成される。また、回転方向後側の端部に、回転
方向後側へ向かうにしたがって係合凹部形成用歯車２１
から離間する傾斜面６２が形成される。係合凹部形成用
歯車２１のアーム部４６ａに、第１の突部５６の傾斜面
５９と平行な傾斜面５４と、第２の突部５７の傾斜面６
２と平行な傾斜面５５とを第１、第２の突部５６，５７
と対応する部位に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一軸線上に位置
する二つの歯車の接続状態と切断状態とを切換える自動
二輪車用変速機のドッグクラッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動二輪車の変速機は、エンジン
の動力がメインクラッチを介して伝達される駆動軸と、
チェーン巻掛用スプロケットなどを有する従動軸とが平
行になるように設けられ、これら両軸に設けられた変速
用歯車を介して前記駆動軸から従動軸に動力が伝達され
る。前記変速用歯車は、駆動軸側の歯車と、これに噛合
する従動軸側の歯車とからなる歯車群を変速段数に対応
する数だけ軸線方向に並べることによって構成されてお
り、動力伝達に用いる歯車群を切り換えるためにドッグ
クラッチが用いられている。

【０００３】前記ドッグクラッチは、前記複数の歯車群
のうち、互いに隣り合うように設けられた二つの歯車の
間に設けられている。従来のこの種のドッグクラッチと
しては、例えば、特開平１０−６１７３１号公報に開示
されたものがある。この公報に示されたドッグクラッチ
は、前記駆動軸や従動軸にスプライン嵌合されて軸方向
に移動自在に支持された可動歯車と、この可動歯車と同
一の軸上に軸方向への移動が規制された状態で回転自在
に支持された固定歯車との間に設けられており、前記両
歯車のうち一方の歯車の軸端面に回転方向に所定の間隔
をおいて複数突設された係合突起と、他方の歯車に前記
係合突起と対向するように形成された複数の係合凹部と
を備えている。この従来のドッグクラッチにおいては、
前記可動歯車が前記固定歯車に接近して係合突起が係合
凹部に係入することによって接続状態になり、これとは
逆に、可動歯車が固定歯車から離間する方向へ移動し、
前記係合突起が係合凹部から外れることによって切断状
態になる。

【０００４】この種の従来のドッグクラッチの係合突起
と係合凹部の構成を図７に示す。図７中に符号１で示す
ドッグクラッチは、係合凹部２が軸方向から見て長円状
に形成され、周方向に等間隔おいて六箇所に形成されて
いる。また、このドッグクラッチ１の係合突起３は、歯
車の回転方向の両端部に円弧面３ａ，３ｂを有する棒状
に形成され、３本設けられている。図７は、係合凹部２
を有する歯車が同図において反時計方向へ回転すること
によって、この係合凹部側の歯車から動力が係合突起側
の歯車に伝達され、後輪側に動力が伝達される状態を示
している。

【０００５】この状態で例えばスロットル弁が閉じられ
てエンジン出力が低下すると、係合突起３が同図におい
て左方へ角度Ａだけ係合凹部２に対して相対的に回転
し、上記とは逆に後輪側からエンジン側へ駆動力が伝達
されるようになり、いわゆるエンジンブレーキがかか
る。前記角度Ａを以下においては遊び角と呼称する。ま
た、図７に示す角度Ｂは、係合凹部２どうしの間のアー
ム部４に係合突起３の先端面が当接する回転角度であ
る。この角度Ｂを以下においては接触角と呼称する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】自動二輪車用変速機の
ドッグクラッチは、変速時に前記係合突起３が係合凹部
２により一層滑らかに噛合うようにすることが要請され
ている。例えば、第１速用の歯車群を接続状態にするた
めに用いるドッグクラッチ１は、伝達トルクが相対的に
大きいことから噛合い部分も相対的に大きく設定されて
いて接触角が大きく、従動軸側の歯車が停止している状
態で接続されることが多いから、係合突起３と係合凹部
２との回転数差が相対的に大きくなり、係合突起３の先
端面が係合凹部２どうしの間のアーム部４に当接する、
いわゆる突き当たり現象が起こり易くなって、他の歯車
群を接続するドッグクラッチに較べると接続し難くな
る。また、エンジンの空吹かしを行った直後などのよう
に、回転が低下しつつあるが相対的に回転数が高くなる
ような状態で変速したり、始動直後の冷機時などでオイ
ルの粘度が高くなっている状態であって、しかも、いわ
ゆるファーストアイドルによりエンジン回転が相対的に
高い状態で変速したりすると、メインクラッチを切断し
ても駆動軸の回転が相対的に高く保たれることから、前
記同様にドッグクラッチの噛合いが円滑ではなくなって
しまう。

【０００７】このような不具合を解消するためには、ド
ッグクラッチ１の前記遊び角Ａを大きくすることが考え
られる。しかし、このように構成すると、スロットル弁
を開いたり閉じたりして駆動力がエンジンから後輪へ伝
達される状態と、駆動力が後輪からエンジンへ伝達され
る状態とが交互に変わるような場合には、ドッグクラッ
チ１の係合突起３が係合凹部２内を移動する距離が相対
的に長くなる分だけスロットル操作に対して車体の挙動
変化が遅れるようになる。このため、低速走行時に乗員
に違和感を与えてしまう。

【０００８】ドッグクラッチ１が円滑に噛合うようにす
るためには、前記接触角Ｂを小さくすることも考えられ
る。しかし、第１速用のドッグクラッチ１は、伝達トル
クが相対的に大きくなるために、係合突起３と係合凹部
２どうしの間のアーム部４とを強度が高くなるように相
対的に大きく形成しなければならず、前記接触角Ｂを小
さくするにも限界がある。接触角Ｂが小さくなるように
構成された従来のドッグクラッチとしては、例えば図８
に示すものがある。同図に示すドッグクラッチ５は、係
合凹部６が回転方向に連続するように複数形成され、係
合突起７が円筒８の外周部に係合凹部６と同数だけ設け
られている。

【０００９】このように構成されたドッグクラッチ５
は、係合突起７が相対的に小さくなって接触角Ｂを相対
的に小さくすることができるが、強度上、複数の噛合い
が必要となり、精度が要求されるため、これを実施する
ためには、係合突起７や係合凹部６を設ける変速用歯車
の構成を大きく変えなければならず、他の変速用歯車と
の接続を考慮して変速機全体の設計を変更しなければな
らない。このため、このドッグクラッチ５を用いるため
には、製造コストが高くなってしまう。

【００１０】一方、前記公報に示された従来のドッグク
ラッチにおいては、係合突起の先端が係合凹部の内側に
入り易くなるように、係合突起の先端部に回転方向の後
側に向かうにしたがって次第に係合凹部形成用の歯車か
ら離間する傾斜面が形成されている。このドッグクラッ
チにおいては、接続行程の途中で前記傾斜面が係合凹部
の開口縁に当接する状態で係合突起の先端が係合凹部の
内側に入り込むことになり、この状態で係合凹部に対し
て係合突起が回転方向に移動することによって、係合突
起の動力伝達面が係合凹部の側壁（動力伝達面）に当接
する。そして、係合突部と係合凹部の回転数差がなくな
って係合突部が軸線方向に進み、ドッグクラッチが接続
状態になる。しかし、このドッグクラッチは、シフトダ
ウンなどで駆動力の伝達関係が逆となって相対回転方向
が逆方向に変わった場合には、傾斜面が係合凹部の開口
縁に当接することによりカム作用により、係合突起が係
合凹部から離間する方向へ付勢されるから、従来以上に
接続し難くなってしまう。

【００１１】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、剛性が高くなるとともに円滑に噛合
い、しかも、駆動力の伝達方向が変わったときの応答性
が高くなる自動二輪車用変速機のドッグクラッチを提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る自動二輪車用変速機のドッグクラッチ
は、係合突起を、歯車の径方向の外側に位置する第１の
突部と、径方向の内側に位置する第２の突部とによって
構成し、これらの突部のうち一方の突部は、前記係合凹
部の回転方向後側の動力伝達面に対向する動力伝達面が
回転方向後側の端部に形成され、回転方向前側の端部
に、前記回転方向後側の端部より係合凹部形成用歯車か
ら離間する干渉回避部が形成され、他方の突部は、前記
係合凹部の回転方向前側の動力伝達面に対向する動力伝
達面が回転方向前側の端部に形成され、回転方向後側の
端部に、前記回転方向前側の端部より係合凹部形成用歯
車から離間する干渉回避部が形成され、前記係合凹部形
成用歯車における係合凹部どうしの間で径方向に延びる
アーム部に、前記第１の突部の干渉回避部と沿う凹部側
干渉回避部と、前記第２の突部の干渉回避部に沿う凹部
側干渉回避部とを第１、第２の突部と対応する部位に形
成したものである。

【００１３】本発明によれば、係合突起は、第１の突部
と第２の突部の先端部がそれぞれ基端部に較べて相対的
に小さく形成されているから、接触角を小さくすること
ができる。しかも、前記両突部の基端部は、回転方向に
対する幅が相対的に広くなるように形成されているか
ら、先端部に生じる応力が基端側へ広く分散するように
なる。また、係合凹部は、前記アーム部に干渉回避部が
形成されていることにより、係合突起が係入する係入口
の開口幅が拡がる。さらに、駆動力の伝達方向が反転し
た場合には、二つの突部のうち動力伝達に用いられる突
部が一方から他方へ替わるから、係合突起と係合凹部と
の間の動力伝達は動力伝達面のみを介して行われ、カム
作用が生じることはない。

【００１４】請求項２に記載した発明に係る自動二輪車
用変速機のドッグクラッチは、請求項１に記載した発明
に係る自動二輪車用変速機のドッグクラッチにおいて、
第１の突部の干渉回避部は、回転方向の前側へ向かうに
したがって次第に係合凹部形成用歯車から離間する傾斜
面によって構成され、第２の突部の干渉回避部は、回転
方向の後側へ向かうにしたがって次第に係合凹部形成用
歯車から離間する傾斜面によって構成され、凹部側干渉
回避部は、前記傾斜面と平行な傾斜面によって構成され
ているものである。この発明によれば、干渉回避部を例
えば階段状に形成する場合に較べて角部分が少なくなる
から、応力集中が起こり難くなる。

【００１５】請求項３に記載した発明に係る自動二輪車
用変速機のドッグクラッチは、請求項１または請求項２
に記載した発明に係る自動二輪車用変速機のドッグクラ
ッチにおいて、加速時に第１の突部を介して動力が伝達
される構成としたものである。この発明によれば、第１
の突部は、第２の突部より径方向の外側に位置している
から、第２の突部を介して動力が伝達される場合に較べ
て、回転中心から動力伝達面までの距離が長くなって動
力伝達面での押圧力（面圧）が小さくなる。

【００１６】請求項４に記載した発明に係る自動二輪車
用変速機のドッグクラッチは、請求項１ないし請求項３
に記載した発明のうち何れか一つの自動二輪車用変速機
のドッグクラッチにおいて、第１の突部と第２の突部
は、回転方向の略同じ位置に設けられ、径方向に所定寸
法をおいて互いに離間するように形成されているもので
ある。この発明によれば、第１の突部と第２の突部との
間に隙間が形成され、第１の突部の干渉回避部に沿う凹
部側干渉回避部と、第２の突部の干渉回避部に沿う凹部
側干渉回避部との境界部分を前記隙間と対応する位置に
形成することによって、第１、第２の突部の干渉回避部
がアーム部に接触するのを阻止することができる。

【００１７】請求項５に記載した発明に係る自動二輪車
用変速機のドッグクラッチは、請求項１ないし請求項３
に記載した発明のうち何れか一つの自動二輪車用変速機
のドッグクラッチにおいて、第１の突部と第２の突部
は、回転方向の略同じ位置に設けられ、動力伝達面の近
傍で互いに接続するように一体に形成されているもので
ある。この発明によれば、第１の突部を介して動力が伝
達されるときや、第２の突部を介して動力が伝達される
ときに、これらの突部に加えられる押圧力を他方の突部
にも作用させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動二輪車用
変速機のドッグクラッチを図１ないし図５によって詳細
に説明する。図１は本発明に係るドッグクラッチを装備
した自動二輪車用変速機の断面図、図２は要部を拡大し
て示す断面図、図３は第１の突部を介して動力が伝達さ
れる状態を示す図で、同図（ａ）は第１の突部を示す断
面図、同図（ｂ）は第２の突部を示す断面図、同図
（ｃ）は係合突起と係合凹部の噛合い状態を示す構成図
である。図３（ｃ）においては、同図（ａ）の破断位置
をＡ−Ａ線によって示し、同図（ｂ）の破断位置をＢ−
Ｂ線によって示している。また、図３（ｃ）の破断位置
は同図（ａ）中にＣ−Ｃ線によって示されている。

【００１９】図４は第２の突部を介して動力が伝達され
る状態を示す図で、同図（ａ）は第１の突部を示す断面
図、同図（ｂ）は第２の突部を示す断面図、同図（ｃ）
は係合突起と係合凹部の噛合い状態を示す構成図であ
る。図４（ｃ）においては、同図（ａ）の破断位置をＡ
−Ａ線によって示し、同図（ｂ）の破断位置をＢ−Ｂ線
によって示している。また、図４（ｃ）の破断位置は同
図（ａ）中にＣ−Ｃ線によって示されている。図５は係
合突起を有する歯車と、係合凹部を有する歯車の斜視図
である。図６は係合突起の他の形成例を示す図である。

【００２０】これらの図において、符号１１で示すもの
は、本発明に係るドッグクラッチ１２を装備した自動二
輪車用変速機である。この変速機１１は、図示していな
いエンジンのクランク軸にメインクラッチを介して接続
された駆動軸１３と、この駆動軸１３と平行に設けら
れ、車体左側の軸端部に後輪駆動用チェーン（図示せ
ず）を巻掛けるスプロケット１４が固定された従動軸１
５と、これら両軸に設けられた変速用歯車１６〜２５な
どによって構成されている。前記駆動軸１３と従動軸１
５は、それぞれ軸受２６〜２９によってミッションケー
ス（図示せず）に回転自在に支持されている。

【００２１】前記駆動軸１３は、５個の変速用歯車１６
〜２０が設けられ、従動軸１５は、前記駆動軸１３側の
変速用歯車に噛合する５個の変速用歯車２１〜２５が設
けられており、駆動軸１３側の歯車と、これに噛合する
従動軸１５側の歯車からなる歯車群が変速段数に対応さ
せて５組設けられている。図１において３１は第１速の
歯車群を示し、３２は第２速の歯車群、３３は第３速の
歯車群、３４は第４速の歯車群、３５は第５速の歯車群
を示す。この変速機１１は、これら５組の歯車群３１〜
３５のうち、動力が伝達される歯車群を切り換えること
によって、変速段数が５段になるように変速を行うもの
である。

【００２２】動力伝達に用いる歯車群を切り換えるため
に、各歯車群の二つの歯車のうち一方の歯車が駆動軸１
３または従動軸１５に回転自在に支持されるとともに、
他方の歯車が他方の軸に一体に回転するように支持され
ており、前記回転自在に軸支された一方の歯車が軸に対
して回転する状態と、回転が規制される状態とをドッグ
クラッチ１２，３６〜３９によって切り換えるように構
成されている。この実施の形態では、第１速に変速する
ときに本発明に係るドッグクラッチ１２が用いられ、他
の変速段では従来のものと同等のドッグクラッチ３６〜
３９が用いられている。この変速機１１は、前記第１速
用のドッグクラッチ１２の他は、従来の変速機と同等の
構成が採られている。このため、この変速機１１の他の
部分の構成や動作の説明は省略する。

【００２３】第１速用のドッグクラッチ１２は、図１お
よび図２に示すように、従動軸１５上の歯車２１と歯車
２２とを接続したり、切り離したりするものである。こ
れらの歯車２１，２２のうち、図１，２において左側に
位置する歯車２２は、従動軸１５にスプライン嵌合によ
って軸線方向に移動自在に支持されており、図２におい
て、右側の軸端部に本発明に係るドッグクラッチ１２の
係合突起４１が突設されており、左側の軸端部には第３
速用のドッグクラッチ３７の係合突起４２が突設されて
いる。なお、この係合突起形成用歯車２２は、図示して
いないシフトフォークが環状溝２２ａに係合され、シフ
トフォークによって図２に示すニュートラル位置から軸
線方向の一方または他方に移動する。

【００２４】他方の歯車２１は、従動軸１５が貫通する
ボス４３と、駆動軸１３の歯車１６が噛合する歯４４を
有するリム４５と、このリム４５と前記ボス４３との間
で径方向に延びる円板状のアーム４６とが一体に形成さ
れ、従動軸１５に軸線方向への移動が規制された状態で
軸受４７によって回転自在に支持されている。前記アー
ム４６における前記係合突起形成用歯車２２と対向する
一側部に、本発明に係るドッグクラッチ１２の係合凹部
５１が回転方向に等間隔をおいて複数形成されている。
これらの歯車２１，２２は、何れも鍛造によって所定形
状に成形されている。

【００２５】この実施の形態による前記アーム４６は、
図５に示すように、前記ボス４３から放射状に延びる６
本のアーム部４６ａと、これらのアーム部４６ａどうし
の間に位置する板状部４６ｂとによって形成され、二つ
のアーム部４６ａと板状部４６ｂとによって、前記係合
凹部５１が形成されている。このため、係合凹部５１
は、歯車２１を回転方向に６等分する位置に形成されて
いる。前記アーム部４６ａは、回転方向（図中に矢印Ｒ
で示す）の前側の端部と後側の端部とにそれぞれ平坦な
動力伝達面５２，５３が形成され、係合突起形成用歯車
２２と対向する側部に後述する傾斜面５４，５５が径方
向の外側と内側とで傾斜する方向を違えて形成されてい
る。前記傾斜面５４，５５によって本発明に係る凹部側
干渉回避部が構成されている。なお、アーム部４６ａの
剛性が充分高い場合には、前記板状部４６ｂを廃止し、
係合凹部５１を貫通穴によって形成することもできる。

【００２６】本発明に係るドッグクラッチ１２の前記係
合突起４１は、図２〜図５に示すように、前記歯車２２
の径方向の外側に位置する断面鋸歯状を呈する第１の突
部５６と、この歯車２２の径方向の内側に位置する断面
鋸歯状を呈する第２の突部５７とによって構成されてお
り、歯車２２を回転方向に３等分する位置に設けられて
いる。この実施の形態による第１および第２の突部５
６，５７は、図３（ｃ）に示すように、回転方向の略同
じ位置に設けられ、径方向に所定寸法（隙間Ｓ１で示
す）をおいて互いに離間するように形成されており、歯
車２２の他の部位と一体に形成されている。なお、第１
および第２の突部５６，５７は、図６に示すように形成
することもできる。図６に示す係合突起４１は、第１の
突部５６と第２の突部５７とが動力伝達面５８，６１の
近傍で互いに接続するように一体に形成されている。

【００２７】前記第１の突部５６は、図３（ａ）および
図４（ａ）に示すように、前記係合凹部５１の回転方向
後側の動力伝達面５３に対向する動力伝達面５８が回転
方向後側の端部に形成されるとともに、回転方向前側の
端部に、回転方向前側へ向かうにしたがって次第に係合
凹部形成用歯車２１から離間する方向へ傾斜する傾斜面
５９が形成されている。すなわち、この第１の突部５６
は、先端部が基端部に較べて相対的に小さくなるように
形成されている。また、この第１の突部５６の先端に
は、歯車２２の軸線方向とは直交する平面と平行な先端
面６０が形成されている。

【００２８】前記第２の突部５７は、図３（ｂ）および
図４（ｂ）に示すように、前記係合凹部５１の回転方向
前側の動力伝達面５２に対向する動力伝達面６１が回転
方向前側の端部に形成され、回転方向後側の端部に、回
転方向後側へ向かうにしたがって次第に係合凹部形成用
歯車２１から離間する傾斜面６２が形成されている。こ
の第２の突部５７は、前記第１の突部５６と同様に、先
端部が基端部に較べて相対的に小さくなるように形成さ
れ、先端に平坦な先端面６３が形成されている。これら
第１、第２の突部５６，５７の前記傾斜面５９，６２に
よって本発明に係る干渉回避部が構成されている。第
１、第２の突部５６，５７は、鍛造によって所定形状に
成形された後に、径方向の外側と内側の側面や、必要に
応じて傾斜面などの他の部位にも切削加工、研削加工な
どによる仕上げ加工が施される。両突部どうしの間の隙
間Ｓ１も仕上げ加工時に機械加工を施してもよい。

【００２９】これら両突部５６，５７の回転方向の位置
は、図３（ｃ）に示すように、第１の突部５６の動力伝
達面５８が係合凹部５１の回転方向後側の動力伝達面５
３に当接する状態で、第２の突部５７の先端部と前記動
力伝達面５３との間に隙間Ｓ２が形成され、また、図４
（ｃ）に示すように、第２の突部５７の動力伝達面６１
が係合凹部５１の回転方向前側の動力伝達面５２に当接
する状態で、第１の突部５６の先端部と前記動力伝達面
５２との間に隙間Ｓ３が形成されるように設定されてい
る。

【００３０】このように形成された二つの突部５６，５
７のうち、一方の突部の動力伝達面が係合凹部５１の動
力伝達面に当接するときに他方の突部の傾斜面形成部分
が係合凹部形成用歯車２１のアーム部４６ａに接触する
ことがないように、アーム部４６ａにも傾斜面５４，５
５が形成されている。すなわち、図３（ａ），（ｂ）、
図４（ａ），（ｂ）および図５に示すように、各アーム
部４６ａにおける径方向の外側であって第１の突部５６
と対応する部位に、第１の突部５６の傾斜面５９と平行
な傾斜面５４が形成されるとともに、径方向の内側であ
って第２の突部５７と対応する部位に、第２の突部５７
の傾斜面６２と平行な傾斜面５５が形成されている。

【００３１】これらの傾斜面５４，５５は、図３（ｂ）
および図４（ａ）に示すように、ドッグクラッチ１２が
接続された状態で第１または第２の突部５７の傾斜面に
隙間Ｓ４をおいて対向するように形成されている。この
ようにアーム部４６ａに傾斜面５４，５５を形成するこ
とにより、係合凹部５１における係合突起４１が係入す
る係入口の開口幅が拡がるようになる。このため、この
ドッグクラッチ１２においては、接続行程の初期に実質
的に遊び角が相対的に大きくなる。この実施の形態によ
るドッグクラッチ１２の実際の遊び角を図３（ｃ）中に
符号Ａで示し、接触角をＢで示す。

【００３２】上述したように構成されたドッグクラッチ
１２は、発進時などで変速機１１を図１に示すニュート
ラル位置から第１速にシフトアップするときに、係合突
起４１が図１に示す位置から同図の右側へ移動して係合
凹部５１に接近する。このとき、駆動軸１３は、メイン
クラッチが切断されている状態でも切断する以前に回転
していたときの慣性によって継続して回転しているか
ら、この駆動軸１３に歯車結合された係合凹部形成用歯
車２１も同様に回転している。一方、停車状態では、従
動軸１５は停止しているから、係合突起形成用歯車２２
は、回転しない状態で係合凹部形成用歯車２１に接近す
る。

【００３３】このように係合突起形成用歯車２２が移動
することにより、係合突起４１は、係合凹部形成用歯車
２１の前記アーム部４６ａに先端が当接するか、先端が
係合凹部５１の内側に直接入るようになる。前記先端が
アーム部４６ａに当接した場合には、係合突起形成用歯
車２２は、シフトフォークによって付勢された状態で当
接状態が解消されるまで待機する。そして、係合突起４
１は、アーム部４６ａを越えたときに、係合凹部５１内
に入る。

【００３４】発進時などのように駆動力が係合凹部形成
用歯車２１から係合突起形成用歯車２２へ伝達されると
きには、係合突起４１が係合凹部５１内に入ることによ
って、係合突起４１に回転方向の後側から係合凹部５１
の回転方向後側の動力伝達面５３が当たる。詳述する
と、図３（ａ）に示すように、第１の突部５６の動力伝
達面５８に係合凹部５１の動力伝達面５３が当たり、第
１の突部５６が係合凹部５１と一体になって回転するよ
うになる。

【００３５】上述したように係合突起４１と係合凹部５
１の回転数差がなくなる状態で、係合突起形成用歯車２
２がシフトフォークによって図３（ａ）に示すように接
続終了位置まで移動し、変速機１１が第１速に変速され
る。この状態では、図３（ｂ）に示すように、第１の突
部５７の傾斜面６２がアーム部４６ａの傾斜面５５と隙
間Ｓ４を隔てて対向する。

【００３６】このように第１速に変速されている状態で
例えばスロットル弁が閉じられたりしてエンジンブレー
キの状態になると、駆動力の伝達関係が逆になり、係合
突起形成用歯車２２から係合凹部形成用歯車２１に駆動
力が伝達されるようになる。このときには、図４に示す
ように、係合突起４１が遊び角Ａだけ係合凹部５１に対
して回転方向前側へ回転する。さらに、第２の突部５７
の動力伝達面６１が係合凹部５１の回転方向前側の動力
伝達面５２に当接し、動力が係合突起４１から係合凹部
５１側へ伝達される。係合突起４１が遊び角Ａだけ回転
するときには、図４（ａ）に示すように、第１の突部５
６の傾斜面５９がアーム部４６ａの傾斜面５４と隙間Ｓ
４を隔てて対向する。

【００３７】第１速に変速されている状態でシフトアッ
プ操作をすると、係合突起形成用歯車２２がシフトフォ
ークによって上記とは逆方向へ移動して、係合突起４１
と係合凹部５１との係合状態が解消されてドッグクラッ
チ１２が切断状態になる。このとき、メインクラッチが
完全に切断される以前にシフトアップ操作を行ったりし
て係合凹部形成用歯車２１から係合突起形成用歯車２２
へ駆動力が伝達されている状態であったとしても、第１
の突部５６が第２の突部５７より径方向の外側に形成さ
れていることにより、シフトアップ操作によって係合突
起４１を係合凹部５１から簡単に外すことができる。こ
れは、第１の突部５６を径方向の内側（第２の突部５７
が形成されている部位）に設ける場合に較べて、回転中
心（従動軸１５の軸心）から動力伝達面５３，５８まで
の距離が相対的に長くなり、動力伝達面５３，５８での
押圧力（面圧）が相対的に小さくなるからである。

【００３８】したがって、このように構成されたドッグ
クラッチ１２によれば、前記第１の突部５６と第２の突
部５７は、先端部が基端部に較べて相対的に小さく形成
されているから、先端部から基端部まで断面形状が一定
になる従来の係合突起４１に較べて、接触角Ｂを小さく
することができる。しかも、第１および第２の突部５
６，５７は、基端側に向かうにしたがって次第に回転方
向に対する幅が広くなるように形成されているから、先
端部に生じる応力が基端側へ広く分散するようになり、
剛性が高くなる。また、係合凹部５１は、前記アーム部
４６ａに傾斜面５４，５５が形成されていることによ
り、係合突起４１が係入する係入口の開口幅が拡がる。
このため、接続行程の初期に係合突起４１が前記アーム
部４６ａに当たり難くなって係合凹部５１内に入り易く
なる。

【００３９】さらに、係合突起４１が係合凹部５１に係
入されてドッグクラッチ１２が接続されている状態で動
力の伝達方向が反転した場合には、二つの突部５６，５
７のうち動力伝達に用いられる突部が一方から他方へ替
わるから、係合突起４１と係合凹部５１との間の動力伝
達は動力伝達面５２，５３，５８，６１のみを介して行
われ、傾斜面５４，５５，５９，６２によるカム作用が
生じることはない。

【００４０】この実施の形態によるドッグクラッチ１２
は、第１、第２の突部５６，５７に干渉回避部として傾
斜面５９，６２が形成され、アーム部６４ａに凹部側干
渉回避部として傾斜面５４，５５が形成されているが、
これらの干渉回避部は、例えば階段状に形成することが
できる。なお、階段状に形成するに当たっては、段数は
１段でもよいし複数段でもよい。干渉回避部を傾斜面に
よって形成することにより、階段状に形成する場合に較
べて角部分が少なくなり、応力集中が起こり難くなるか
ら、より一層剛性を向上させることができる。

【００４１】さらにまた、この実施の形態によるドッグ
クラッチ１２は、加速時には、係合凹部５１の回転方向
後側の動力伝達面５３と第１の突部５６の動力伝達面５
８とが接触し、第１の突部５６を介して動力が伝達され
る。この第１の突部５６は、第２の突部５７より径方向
の外側に位置しているから、第２の突部５７を介して動
力が伝達される場合に較べて、回転中心から動力伝達面
５３，５８までの距離が長くなって動力伝達面での押圧
力（面圧）が小さくなり、動力伝達状態でも軽く係合突
起４１を係合凹部５１から外すことができる。

【００４２】上述した実施の形態では、係合突起４１の
第１の突部５６と第２の突部５７とが径方向に所定寸法
をおいて互いに離間するように形成されているから、第
１の突部５６と第２の突部５７との間に隙間Ｓ１が形成
される。このため、第１の突部５６の傾斜面５９に沿う
凹部側傾斜面５４と、第２の突部５７の傾斜面６２に沿
う凹部側傾斜面５５との境界部分を前記隙間Ｓ１と対応
する位置に形成することによって、第１、第２の突部５
６，５７の傾斜面５９，６２がアーム部４６ａに接触す
るのを確実に阻止することができる。このため、係合突
起４１と係合凹部５１とが動力伝達面以外の部分で接触
することがないように凹部側傾斜面５４，５５を形成す
るに当たって、精度が低くてよく、鍛造用金型の製造コ
ストを低減することができる。

【００４３】また、第１の突部５６と第２の突部５７と
を図６に示すように動力伝達面５８，６１の近傍で互い
に接続するように一体に形成することによって、第１の
突部５６を介して動力が伝達されるときや、第２の突部
５７を介して動力が伝達されるときに、これらの突部５
６，５７に加えられる押圧力を他方の突部にも作用させ
ることができる。このため、より一層剛性が高いドッグ
クラッチ１２を形成することができる。しかも、係合突
起形成用歯車２２を成形する鍛造用金型に突部５６，５
７どうしの間に臨む縦壁を形成しなくてよいから、この
金型の製造が容易になるという利点もある。なお、両突
部を図１ないし図５に示した実施の形態のように分けて
形成する場合であっても、上記したように両者を鍛造に
より一体に形成し、鍛造後に機械加工によって隙間Ｓ１
に相当する溝を形成することができる。さらに、上記実
施の形態では、本発明に係るドッグクラッチ１２を第１
速用として用いる例を示したが、本発明はこのような限
定にとらわれることなく、他の変速段にも用いることが
できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、係
合突起の第１の突部と第２の突部の先端部は、基端部に
較べて相対的に小さく形成されるから、接触角を小さく
することができる。このため、接続時にいわゆる突き当
たり現象が生じ難くなるから、円滑に噛合うようにな
り、変速時に乗員に違和感を与えることがなくなる。し
かも、前記両突部の基端部は、回転方向に対する幅が相
対的に広くなるように形成されており、先端部に生じる
応力を基端側へ広く分散させるから、両突部の剛性が高
くなる。

【００４５】また、係合凹部は、係合凹部形成用歯車の
アーム部に干渉回避部が形成されていることにより、係
合突起が係入する係入口の開口幅が拡がるようになる。
このため、係合突起が係合凹部に噛合っている状態で動
力伝達の方向が変わったときの応答性が高くなるように
（遊び角が小さくなるように）形成しながら、接続行程
の初期に係合突起がアーム部に当たり難くなって係合凹
部内に入り込み易くなる。したがって、本発明によれ
ば、剛性が高くなるように形成しながらも噛合いが円滑
で、しかも、駆動力の伝達方向が変わったときの応答性
が高くなる自動二輪車用変速機のドッグクラッチを提供
することができる。

【００４６】さらに、本発明に係るドッグクラッチは、
歯車の軸端面に係合突起が突設されており、一般的なド
ッグクラッチの構成を踏襲しているものであるから、既
存の変速機に大きな設計変更を行うことなく簡単に装備
することができる。このため、本発明に係るドッグクラ
ッチを実施するに当たってコストアップになるのを可及
的少なく抑えることができる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、干渉回避部
を例えば階段状に形成する場合に較べて角部分が少なく
なり、応力集中が起こり難くなるから、より一層剛性を
向上させることができる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、第１の突部
は、第２の突部より径方向の外側に位置しているから、
第２の突部を介して動力が伝達される場合に較べて、回
転中心から動力伝達面までの距離が長くなって動力伝達
面での押圧力（面圧）が小さくなる。このため、加速時
にシフトアップするときに、係合凹部から係合突部への
動力伝達が完全に絶たれていない状態でも、容易に係合
突起を係合凹部から脱抜することができるから、シフト
アップを速やかに行うことができる。

【００４９】請求項４記載の発明によれば、第１の突部
と第２の突部との間に隙間が形成され、第１の突部の干
渉回避部に沿う凹部側干渉回避部と、第２の突部の干渉
回避部に沿う凹部側干渉回避部との境界部分を前記隙間
と対応する位置に形成することによって、第１、第２の
突部の干渉回避部がアーム部に接触するのを阻止するこ
とができる。このため、係合突起と係合凹部とが動力伝
達面以外の部分で接触することがないように凹部側干渉
回避部を形成するに当たって、精度が低くてよく、金型
の製造コストを低減することができる。

【００５０】請求項５記載の発明によれば、第１の突部
を介して動力が伝達されるときや、第２の突部を介して
動力が伝達されるときに、これらの突部に加えられる押
圧力を他方の突部にも作用させることができるから、よ
り一層剛性が高いドッグクラッチを形成することができ
る。しかも、係合突起形成用歯車を成形する金型に突部
どうしの間に臨む縦壁を形成しなくてよいから、この金
型の製造が容易になるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るドッグクラッチを装備した自動
二輪車用変速機の断面図である。

【図２】 要部を拡大して示す断面図である。

【図３】 第１の突部を介して動力が伝達される状態を
示す図である。

【図４】 第２の突部を介して動力が伝達される状態を
示す図である。

【図５】 係合突起を有する歯車と、係合凹部を有する
歯車の斜視図である。

【図６】 係合突起の他の形成例を示す図である。

【図７】 従来のドッグクラッチの係合突起と係合凹部
の構成を示す図である。

【図８】 従来のドッグクラッチの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１…変速機、１２…ドッグクラッチ、２１…係合凹部
形成用歯車、２２…係合突起形成用歯車、４１…係合突
起、４６ａ…アーム部、５１…係合凹部、５２，５３，
５８，６１…動力伝達面、５４，５５，５９，６２…傾
斜面、５６…第１の突部、５７…第２の突部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一軸線上に並ぶ二つの歯車のうち一方
   の歯車の軸端面に回転方向に間隔をおいて複数突設され
   た係合突起と、他方の歯車に前記係合突起と対向するよ
   うに形成された複数の係合凹部とを有し、これら両歯車
   の間隔を変えることにより接続状態と切断状態とが切換
   えられる自動二輪車用変速機のドッグクラッチにおい
   て、前記係合突起を、歯車の径方向の外側に位置する第
   １の突部と、径方向の内側に位置する第２の突部とによ
   って構成し、これらの突部のうち一方の突部は、前記係
   合凹部の回転方向後側の動力伝達面に対向する動力伝達
   面が回転方向後側の端部に形成され、回転方向前側の端
   部に、前記回転方向後側の端部より係合凹部形成用歯車
   から離間する干渉回避部が形成され、他方の突部は、前
   記係合凹部の回転方向前側の動力伝達面に対向する動力
   伝達面が回転方向前側の端部に形成され、回転方向後側
   の端部に、前記回転方向前側の端部より係合凹部形成用
   歯車から離間する干渉回避部が形成され、前記係合凹部
   形成用歯車における係合凹部どうしの間で径方向に延び
   るアーム部に、前記第１の突部の干渉回避部と沿う凹部
   側干渉回避部と、前記第２の突部の干渉回避部に沿う凹
   部側干渉回避部とを第１、第２の突部と対応する部位に
   形成したことを特徴とする自動二輪車用変速機のドッグ
   クラッチ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動二輪車用変速機のド
   ッグクラッチにおいて、第１の突部の干渉回避部は、回
   転方向の前側へ向かうにしたがって次第に係合凹部形成
   用歯車から離間する傾斜面によって構成され、第２の突
   部の干渉回避部は、回転方向の後側へ向かうにしたがっ
   て次第に係合凹部形成用歯車から離間する傾斜面によっ
   て構成され、凹部側干渉回避部は、前記傾斜面と平行な
   傾斜面によって構成されていることを特徴とする自動二
   輪車用変速機のドッグクラッチ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の自動二輪
   車用変速機のドッグクラッチにおいて、加速時に第１の
   突部を介して動力が伝達される構成としたことを特徴と
   する自動二輪車用変速機のドッグクラッチ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のうち何れか一
   つの自動二輪車用変速機のドッグクラッチにおいて、第
   １の突部と第２の突部は、回転方向の略同じ位置に設け
   られ、径方向に所定寸法をおいて互いに離間するように
   形成されていることを特徴とする自動二輪車用変速機の
   ドッグクラッチ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項３のうち何れか一
   つの自動二輪車用変速機のドッグクラッチにおいて、第
   １の突部と第２の突部は、回転方向の略同じ位置に設け
   られ、動力伝達面の近傍で互いに接続するように一体に
   形成されていることを特徴とする自動二輪車用変速機の
   ドッグクラッチ。