JP3123287B2 - 自動二輪車の変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ギヤポジションを変更
させるギヤシフトカムを、変速段数の異なる変速機間に
おいて共通使用可能とした自動二輪車の変速機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的な自動二輪車の変速機は、エンジ
ンの動力が伝達される入力軸に軸装された複数段のドラ
イブギヤと、駆動輪に動力を伝達する出力軸に軸装され
た同じく複数段のドリブンギヤとが常時噛み合わされ、
これらのギヤが選択的に入力軸と出力軸に回転一体とさ
れることにより、選択されたギヤ比でエンジンの動力が
駆動輪に伝達される構成となっている。

【０００３】上記ギヤ比の選択は、シフトレバーの操作
によって正逆方向へ段階的に回転するギヤシフトカムが
シフトフォークを動かすことによって行われる。このギ
ヤシフトカムは円筒カムであり、その周面に刻設された
リード溝に上記シフトフォークが嵌まり込んでいて、ギ
ヤシフトカムが段階的に回転することにより、シフトフ
ォークが入力軸と出力軸の軸方向にスライドし、変速操
作がなされる。

【０００４】変速機の変速段数は通常４〜６段とされ、
ギヤシフトカムは上記変速段数に合わせてそれぞれ専用
のものが用意される。例えば、５段変速の変速機の場合
は、７２°毎に５段階に段階回転するギヤシフトカムが
用いられ、６段変速の変速機の場合には、６０°毎に６
段階に段階回転するギヤシフトカムが用いられる。この
ようなギヤシフトカムの回転段階数は、前記リード溝の
形状によって定められる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ギヤシフト
カムは軽量化のために中空状に鋳造形成されるのが普通
であり、その周囲に前記リード溝が精密に形成されたも
のであるため、製作コストが比較的高い部品である。

【０００６】したがって、このような高価な部品を変速
機の変速段数に合わせてそれぞれ専用に用意するのはコ
スト的に極めて不利である。しかも、種類の違うギヤシ
フトカムでも見分けが付きにくいことから、組み付け時
に取り違える等のミスが誘発されやすい。

【０００７】本発明は、上記事実を考慮してなされたも
ので、変速段数の異なる変速機間においてもギヤシフト
カムを共通使用可能な自動二輪車の変速機を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る自動二輪車の変速機は、シフトレバー
の操作により正逆方向へ段階的に回転し、シフトフォー
クを動かしてギヤポジションを変更させるギヤシフトカ
ムがエンジンケース内に回転自在に軸支された自動二輪
車の変速機において、上記ギヤシフトカムの回転中心軸
に対し偏心した位置にギヤシフトカムと共に回動する可
動突起を突設する一方、ギヤシフトカムが特定のギヤポ
ジションへ段階回転しようとする際に上記可動突起と当
接してギヤシフトカムの回転を阻止する固定突起を上記
エンジンケース側に設け、上記可動突起と固定突起とか
らギヤシフトカムの回転段階の数を規制する回転段階数
規制手段を構成したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成を持つ自動二輪車の変速機によれば、
例えば６段変速用のギヤシフトカムが、その６段階ある
回転段階の内の一段階を上記回転段階数規制手段によっ
て規制されることにより、５段変速用のギヤシフトカム
として使用可能となる。したがって、このように変速段
数の多い変速機に合わせて製作したギヤシフトカムを、
変速段数の少ない変速機に共用可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明が適用された自動二
輪車用変速機の平面断面図であり、図２は上記変速機の
右側面図である。

【００１１】この変速機１は、例えば５段変速式のもの
で、第１速位置と第２速位置との間にニュートラル位置
が設けられたリターン式のシフトパターンを有してい
て、エンジンケース２内に収容されている。

【００１２】上記エンジンケース２内には、エンジンの
動力が伝達される入力軸３と、駆動輪に動力を伝達する
出力軸４とが平行に軸支されており、上記入力軸３には
第１速から第５速に対応するドライブギヤＡ１〜Ａ５が
軸装されており、出力軸４には、上記ドライブギヤＡ１
〜Ａ５に常時噛合するドリブンギヤＢ１〜Ｂ５が軸装さ
れている。なお、図１は変速機１の展開平面図となって
いるため、上記各ドライブギヤＡ１〜Ａ５およびドリブ
ンギヤＢ１〜Ｂ５がそれぞれ噛合していない状態で示さ
れている。

【００１３】上記ドライブギヤＡ１，Ａ２およびＡ５
は、入力軸３に回転一体であり、ドライブギヤＡ３，Ａ
４は入力軸３に対して回転自在である。なお、ドライブ
ギヤＡ５は入力軸３の軸方向沿いに摺動自在とされてお
り、シフト溝５が形成されている。また、ドライブギヤ
Ａ５の両サイドには、ドライブギヤＡ３とＡ４に選択的
に噛み合うドッグクラッチ６，７が形成されている。

【００１４】一方、ドリブンギヤＢ３，Ｂ４は、出力軸
４に回転一体で軸方向に摺動自在であり、ドリブンギヤ
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ５は出力軸４に対して回転自在である。
そして、ドリブンギヤＢ３およびＢ４には、それぞれシ
フト溝８，９が形成され、さらにドリブンギヤＢ３の両
サイドには、ドリブンギヤＢ２とＢ５に選択的に噛み合
うドッグクラッチ１１，１２が形成され、ドリブンギヤ
Ｂ４には、ドリブンギヤＢ１に噛み合うドッグクラッチ
１３が形成されている。

【００１５】エンジンケース２内には、入力軸３と出力
軸４に平行するギヤシフトカム１４が回転自在に軸支さ
れている。このギヤシフトカム１４は、中空状に鋳造さ
れた円筒カムであり、その外周面に３本のリード溝１
５，１６，１７が刻設されている。

【００１６】ギヤシフトカム１４の右端部にはカムプレ
ート１８がピン１９およびボルト２１によって回転一体
に取り付けられていて、このカムプレート１８と上記ボ
ルト２１のワッシャ２２との間には、５本のシフトピン
２３ａ〜２３ｅが架設されている。なお、ギヤシフトカ
ム１４の右端部はエンジンケース２に嵌め込まれたベア
リング２４によって支持されており、上記ベアリング２
４はリテーナプレート２５によってエンジンケース２か
らの抜脱を防止されている。

【００１７】ギヤシフトカム１４の近傍には、フォーク
シャフト２６が平行に軸支されている（図１中では２本
に分けて示されている）。このフォークシャフト２６に
はシフトフォーク２７，２８，２９が軸方向に摺動自在
に軸装され、これらシフトフォーク２７，２８，２９に
突設されたガイドピン２７ａ，２８ａ，２９ａが、それ
ぞれギヤシフトカム１４の前記リード溝１６，１５，１
７内に摺動自在に嵌合されている。

【００１８】そして、シフトフォーク２７，２８，２９
にそれぞれ形成されたフォーク部分２７ｂ，２８ｂ，２
９ｂが、それぞれドライブギヤＡ５のシフト溝５と、ド
リブンギヤＢ３のシフト溝８およびドリブンギヤＢ４の
シフト溝９を回転自在に把持している。

【００１９】ギヤシフトカム１４が回転すると、シフト
フォーク２７，２８，２９がギヤシフトカム１４のリー
ド溝１５，１６，１７に合わせてフォークシャフト２６
沿いに摺動し、これによってドライブギヤＡ５とドリブ
ンギヤＢ３，Ｂ４が入力軸３と出力軸４の軸方向に沿っ
て摺動する。このため、前記ドッグクラッチ６，７，お
よび１１，１２，１３が結合あるいは切り放される。

【００２０】ドッグクラッチ６，７，１１，１２，１３
が隣接するギヤに結合すると、結合されたギヤが入力軸
３または出力軸４に回転一体となるため、そのギヤのギ
ヤ比を介してエンジンの動力が入力軸３から出力軸４に
伝達される。結合するドッグクラッチは、常に６，７，
１１，１２，１３の内のいずれか一つとされ、結合して
いないドッグクラッチに隣接するギヤは、相手のギヤと
噛み合いながらも、その内の一方が軸３または４に対し
て回転自在の状態に保たれ、空回りするようになってい
る。また、ドッグクラッチ６，７，１１，１２，１３が
いずれも結合していない状態では、変速機１がニュート
ラル状態となり、エンジンの動力は出力軸４に伝達され
ない。

【００２１】ギヤシフトカム１４は、例えば６段変速用
のもので、６０゜ずつ段階的に回転することによって第
１速から第５速への変速操作が順番に行われるように、
各リード溝１５，１６，１７の形状が決定されている。
また、前記カムプレート１８も、ギヤシフトカム１４と
同じく６段変速用のもので、その外周部には、図３に示
すように６つの凹部Ｃ１〜Ｃ６が６０゜間隔で形成さ
れ、上記凹部Ｃ１とＣ２の中間部にニュートラル用の凹
部Ｃｎが設けられている。

【００２２】ギヤシフトカム１４の近傍には、レバー状
のカムストッパ３１がボルト３２を支点に回動自在に取
り付けられていて、このカムストッパ３１の力点とエン
ジンケース２に突設されたピン３３との間にリターンス
プリング３４が掛止されている。また、カムストッパ３
１の作用点には、回転自在なローラ３５が軸支されてお
り、このローラ３５が上記リターンスプリング３４の付
勢力によってカムプレート１８の前記各凹部Ｃ１〜Ｃ５
およびＣｎのいずれかに係合され、カムプレート１８お
よびギヤシフトカム１４の段階回転に節度を持たせるよ
うになっている。

【００２３】図３に示すように、上記カムストッパ３１
のローラ３５が上記凹部Ｃｎに係合した場合、変速機１
のギヤポジションはニュートラルに入り、ローラ３５が
凹部Ｃ１〜Ｃ５のいずれかに係合した場合、ギヤポジシ
ョンはＣ１〜Ｃ５に対応してそれぞれ第１速から第５速
に入るようになっている。ちなみに、図４、図５、図６
は、それぞれ第１速、第２速、および第５速にシフトさ
れた状態を示している。

【００２４】この変速機１には、ギヤシフトカム１４の
回転段階の数を規制する回転段階数規制手段３６が備え
られている。この回転段階数規制手段３６は、図３に示
すようにギヤシフトカム１４の回転中心軸に対し偏心し
た位置に設けられてギヤシフトカム１４と共に回動する
可動突起３７と、エンジンケース２側に設けられた固定
突起３８とから構成されている。

【００２５】上記可動突起３７は、例えばカムプレート
１８の凹部Ｃｎ近傍に一体に突設されており、図７に示
すようにギヤシフトカム１４側に向かって起立してい
る。また、固定突起３８は、例えばリテーナプレート２
５の円弧部の内周部に設けられており、図８に示すよう
にカムプレート１８側に向かって起立し、上記可動突起
３７に対面するようになっている。

【００２６】そして、ギヤシフトカム１４がカムプレー
ト１８と共に第１速位置から第５速位置に向けて段階的
に回転する（図４〜図６のように左回転する）に従って
可動突起３７が移動し、図９に示すようにカムストッパ
３１のローラ３５がカムプレート１８の凹部Ｃ５から抜
け出る手前で可動突起３７が固定突起３８に当接し、カ
ムプレート１８とギヤシフトカム１４の回転が規制され
る。このため、ローラ３５はカムプレート１８の凹部Ｃ
６には係合できず、ギヤシフトカム１４の第６速位置へ
の回転が阻止される。したがって、６段変速用として６
０゜ずつ６段階に段階回転するように構成されたギヤシ
フトカム１４が、その回転段階の数を１段減らされて６
０゜ずつ５段階に段階回転するものとなっている。

【００２７】さて、エンジンケース２内には、ギヤシフ
トカム１４を段階回転させるギヤシフトカム駆動装置４
１が設けられている。このギヤシフトカム駆動装置４１
は、次のように構成されている。

【００２８】エンジンケース２の後部には、一端にシフ
トレバー４２が固定されたチェンジシャフト４３が軸支
されており、その他端にはクランクレバー４４が回動一
体に設けられ、このクランクレバー４４の先端部にはピ
ン４５が固定されている。

【００２９】一方、上記チェンジシャフト４３の近傍に
回転自在に軸支されたシフティングシャフト４６には、
プレート状のシフター４７が回転一体に設けられてお
り、このシフター４７に穿設された長穴４８に、上記ク
ランクレバー４４のピン４５が係合している。

【００３０】上記シフター４７は、前方に延びるアーム
部４９を有しており、ニュートラルスプリング５１によ
って図３に示す中立位置に位置決めされ、正逆方向に弾
性的に回動可能となっている。上記アーム部４９の先端
部には、シフトアーム５２がピン５３によって回動自在
に枢着され、このシフトアーム５２は、上記アーム部４
９との間に掛止されたテンションスプリング５４に付勢
されて、その作用点側に設けられたフック部分５２ａ，
５２ｂ（図３参照）が前記カムプレート１８のシフトピ
ン２３ａ〜２３ｅに係合可能となっている。

【００３１】図１〜図３に示すニュートラル状態におい
て、自動二輪車の乗員が足で前記シフトレバー４２を踏
み下げると、チェンジシャフト４３がクランクレバー４
４とともに前転（図２，３中で右回り）し、クランクレ
バー４４がシフター４７を後転させる。このため、シフ
ター４７のアーム部４９が上方に回動してシフトアーム
５２を引き上げ、シフトアーム５２のフック部分５２ａ
がカムプレート１８のシフトピン２３ａを引き、カムプ
レート１８およびギヤシフトカム１４を前方へ３０゜回
転させ、図４のようにギヤポジションが第１速にシフト
される。なお、乗員が足の力を緩めると、シフトレバー
４２は前記ニュートラルスプリング５１の付勢力によっ
て踏み下げられる前の姿勢に戻される。図４の状態で乗
員が再びシフトレバー４２を踏み下げても、カムプレー
ト１８のシフトピン２３ａと２３ｅとの間にシフトピン
が設けられていないためにシフトアーム５２のフック部
分５２ａは空振りし、他のギヤポジションにシフトされ
る事は無い。

【００３２】そして、第１速のギヤポジションから乗員
がシフトレバー４２を爪先で持ち上げると、チェンジシ
ャフト４３がクランクレバー４４とともに後転し、クラ
ンクレバー４４がシフター４７を前転させる。このた
め、シフター４７のアーム部４９が下方に回動してシフ
トアーム５２を押下げ、シフトアーム５２のフック部分
５２ｂがカムプレート１８のシフトピン２３ａを押して
カムプレート１８およびギヤシフトカム１４を後方へ６
０゜回転させ、図５のようにギヤポジションが第２速に
シフトされる。この時、カムストッパ３１のローラ３５
は凹部Ｃ１から凹部Ｃｎを乗り越えて凹部Ｃ２に係合す
る。

【００３３】さらに、この第２速位置から乗員がシフト
レバー４２を繰り返し持ち上げるに従い、シフトアーム
５２のフック部分５２ｂがカムプレート１８のシフトピ
ン２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの順に係合してカムプレート
１８およびギヤシフトカム１４を後方へ６０゜ずつ段階
回転させ、変速機１のギヤポジションが第３速、第４
速、第５速へとシフトアップされて行く。そして、第５
速位置からギヤシフトカム１４がさらに後方へ回転しよ
うとすると、前述した回転段階数規制手段３６の可動突
起３７と固定突起３８とが当接し、図９のようにギヤシ
フトカム１４の回転が規制される。

【００３４】また、第５速位置からシフトレバー４２を
繰り返し踏み下げると、シフトアーム５２のフック部分
５２ａがカムプレート１８のシフトピン２３ｄ，２３
ｃ，２３ｂ，２３ａを順に押下げてカムプレート１８お
よびギヤシフトカム１４を前方へ６０゜ずつ段階回転さ
せ、変速機１をシフトダウンさせる。

【００３５】このように、ギヤシフトカム１４の回転段
階の数を規制する回転段階数規制手段３６が設けられた
変速機１は、５段変速の変速機でありながら、６段変速
用に製作されたギヤシフトカム１４を使用可能となって
いる。したがって、製造コストが高価なギヤシフトカム
１４を５段変速および６段変速の変速機に共用可能とな
り、コスト的に極めて有利となる。しかも、ギヤシフト
カムの種類を削減できるので、組み付け時に取り違える
等のミスが起こりにくくなる。

【００３６】なお、回転段階数規制手段３６の可動突起
３７と固定突起３８の位置を変更すれば、例えば４段変
速の変速機に上記ギヤシフトカム１４を使用することも
可能であり、このように変速段数の多い変速機用に製作
されたギヤシフトカムを、変速段数の少ない変速機にた
やすく共用できる。

【００３７】ところで、回転段階数規制手段３６の作用
は、可動突起３７または固定突起３８のいずれか一方の
みを取り去れば容易にキャンセルすることができ、ギヤ
シフトカム１４を６段変速用として使用可能となる。そ
こで、可動突起３７または固定突起３８のいずれか一方
のみを標準装備させ、必要に応じて他方を設けるように
すれば、一種類の部品変更のみで回転段階数規制手段３
６の作用を得ることができ、部品管理が容易になる。

【００３８】なお、回転段階数規制手段３６の構成は、
必ずしも本実施例のものに限定されず、他の構成とする
こともできる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動
二輪車の変速機は、シフトレバーの操作により正逆方向
へ段階的に回転し、シフトフォークを動かしてギヤポジ
ションを変更させるギヤシフトカムがエンジンケース内
に回転自在に軸支された自動二輪車の変速機において、
上記ギヤシフトカムの回転中心軸に対し偏心した位置に
ギヤシフトカムと共に回動する可動突起を突設する一
方、ギヤシフトカムが特定のギヤポジションへ段階回転
しようとする際に上記可動突起と当接してギヤシフトカ
ムの回転を阻止する固定突起を上記エンジンケース側に
設け、上記可動突起と固定突起とからギヤシフトカムの
回転段階の数を規制する回転段階数規制手段を構成した
ことを特徴とするものである。

【００４０】このため、例えば６段変速用のギヤシフト
カムが、その６段階ある回転段階の内の一段階を上記回
転段階数規制手段によって規制されることにより、５段
変速用のギヤシフトカムとして使用可能となる。したが
って、このように変速段数の多い変速機に合わせて製作
したギヤシフトカムを、変速段数の少ない変速機に共用
可能となり、コスト的に非常に有利になるとともに、ギ
ヤシフトカムの種類を削減可能となり、組み付け時に取
り違える等のミスが起こりにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された自動二輪車用変速機の平面
断面図。

【図２】変速機の右側面図。

【図３】変速機がニュートラル位置にシフトされた状態
を示す右側面図。

【図４】変速機が第１速位置にシフトされた状態を示す
右側面図。

【図５】変速機が第２速位置にシフトされた状態を示す
右側面図。

【図６】変速機が第５速位置にシフトされた状態を示す
右側面図。

【図７】図３のVII-VII 線に沿う、カムプレートの縦断
面図。

【図８】図３のVIII-VIII 線に沿う、リテーナプレート
の縦断面図。

【図９】ギヤシフトカムの回転が規制された状態を示す
右側面図。

【符号の説明】

１ 変速機 ２ エンジンケース １４ ギヤシフトカム １８ カムプレート ２５ リテーナプレート ２７，２８，２９ シフトフォーク ３１ カムストッパ ３６ 回転段階数規制手段 ３７ 回転段階数規制手段を構成する可動突起 ３８ 回転段階数規制手段を構成する固定突起 ４２ シフトレバー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シフトレバーの操作により正逆方向へ段階
   的に回転し、シフトフォークを動かしてギヤポジション
   を変更させるギヤシフトカムがエンジンケース内に回転
   自在に軸支された自動二輪車の変速機において、上記ギ
   ヤシフトカムの回転中心軸に対し偏心した位置にギヤシ
   フトカムと共に回動する可動突起を突設する一方、ギヤ
   シフトカムが特定のギヤポジションへ段階回転しようと
   する際に上記可動突起と当接してギヤシフトカムの回転
   を阻止する固定突起を上記エンジンケース側に設け、上
   記可動突起と固定突起とからギヤシフトカムの回転段階
   の数を規制する回転段階数規制手段を構成したことを特
   徴とする自動二輪車の変速機。