(57)【要約】【課題】チェンジスピンドルの回動によってシフトドラムに固定した星型プレートを回動させてギヤチェンジを行うと共に、星型プレート外周の凹部にストッパーローラを押圧して係止する内燃機関の変速装置において、ギヤチェンジにおけるシフトアップ時とシフトダウン時のシフト荷重が同じくなるようにして、運転者の感じる違和感を解消し、シフトドラムの回転支持部にボールベアリングを使用しなくても良いようにする。【解決手段】上記ストッパーローラの回転中心を、上記チェンジスピンドルの回転中心と上記シフトドラムの回転中心とを結ぶ直線上に配置し、ストッパーローラに上記シフトドラムの回転中心の方向へ向かう押圧力を加える【選択図】　　　　図６
2004116545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェンジスピンドルの回動によってシフトドラムに固定した星型プレートを回動させてギヤチェンジを行うと共に、上記星型プレート外周の凹部にストッパーローラを押圧して係止する内燃機関の変速装置において、
上記ストッパーローラの回転中心を、上記チェンジスピンドルの回転中心と上記シフトドラムの回転中心とを結ぶ直線上に配置し、ストッパーローラに上記シフトドラムの回転中心の方向へ向かう押圧力を加えることを特徴とする内燃機関の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両に搭載される内燃機関の変速装置に関するものであり、特に、歯車式動力伝達装置とシフトフォークとシフトドラムとを備え、チェンジスピンドルを介してシフトドラムを回動して変速を行う内燃機関の変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシフトドラム式変速装置においては、ギヤチェンジ機構のストッパーローラの回転中心は、チェンジスピンドルの回転中心とシフトドラムの回転中心とを結んだ線の延長線上になかった。このため、ギヤチェンジ操作をした時に、シフトアップ時とシフトダウン時とでは、シフト荷重が異なり、運転者に違和感を与えていた。これは、シフトドラムの回転支持部にベアリングを用いていない場合に顕著であった。上記違和感を解消するために、シフトドラムの回転支持部にボールベアリングが使われていた（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−８２７３４号公報（図６、図７）
【特許文献２】
特開２００１−１０５９３３号公報（図６、図７）。
【０００４】
以下に典型的な従来のギヤチェンジ機構を例として、ギヤチェンジ操作をした時、従来のギヤチェンジ機構内にどのような力が作用していたかについて説明する。図１３、図１４はいずれも従来のギヤチェンジ機構を単純化して示すとともに、同機構内で発生する力を示した図であり、図１３はシフトアップ操作時における図、図１４はシフトダウン操作時における図である。ストッパーローラ組立体の取付け位置を除き、図示の装置の構造は後述の本発明と同じくしてあるから、ここでは構造説明を省略する。
【０００５】
図において、０５１はチェンジスピンドル、Ａはチェンジスピンドル０５１の回転中心、Ｂは図示していないシフトドラムの回転中心、線Ｘはチェンジスピンドルの回転中心Ａとシフトドラムの回転中心Ｂとを結ぶ基準線、０５２は上記チェンジスピンドルに溶接固定され、チェンジスピンドルと共に回動するチェンジアームであり、ギヤチェンジ操作がなされていない時においては、チェンジアーム０５２の長手方向の中心線は上記基準線Ｘと一致している。０５３は図示していない長孔に挿通されたガイドピンによって、チェンジアーム０５２の中心線に沿って動き得るようにチェンジアーム０５２に支持されているシフタプレート、０５４は図示していないシフトドラムの端部に固定され、その中心がシフトドラムの回転中心Ｂと一致している星型プレートである。上記星型プレート０５４には複数の送りピン０５４ｃが設けてある。上記シフタプレート０５３には一対の送り突起０５３ｃ、０５３ｄが中心線に関して対称な位置に設けてある。ギヤチェンジ操作によって、チェンジスピンドル０５１が回動させられると、チェンジアーム０５２が左右の何れかへ回動し、これに伴ってシフタプレート０５３が回動し、この送り突起０５３ｃ、０５３ｄの何れかによって、上記星型プレート０５４の送りピン０５４ｃの１本が押される。
【０００６】
図において、線Ｕはシフトドラムの回転中心Ｂを通り上記の基準線Ｘに直交する線である。０５５はストッパーローラ組立体であり、その先端のストッパーローラ０５５ｂの回転中心は上記の線Ｕ上に設けてあり、ギヤチェンジ操作がされていない時には、星型プレートの外周凹部に当接している。線Ｖは上記ストッパーローラの回転中心を通り、上記の線Ｕに直交する線である。ストッパーローラ組立体０５５の基端の支軸０６３は上記の線Ｖ上に設けられ、ストッパーローラ組立体０５５は同支軸０６３によってその回りに回動可能に支えられている。ストッパーローラ０５５ｂは上記支軸０６３に装着された図示していないねじりコイルばねによって、シフトドラムの回転中心Ｂの方向へ付勢されている。ギヤチェンジ操作がされていない時には、ストッパーローラ０５５ｂは、星型プレートの外周凹部の一つに嵌って星型プレート０５４およびシフトドラムの位置を安定的に維持する。
【０００７】
シフトアップ操作がなされると、図１３において、チェンジスピンドル０５１の図示の曲線矢印方向へ向かう回動に連動して、チェンジアーム０５２が動かされ、送り突起０５３ｃは送りピン０５４ｃの一つを押してｆ０１の力を加える。この時に、星型プレート０５４が回動し、その外周突出部０５４ａの一つにストッパーローラ０５５ｂが当接して、ｆ０２の力を加える。上記のｆ０１、ｆ０２の力をシフトドラムの回転中心Ｂへ平行移動して、合力を求めるとＦ０となる。これがシフトアップ時に、シフトドラム９の回転摺動部にかかる力であり、この力に応じた摩擦抵抗力が回転摺動部に発生し、シフトアップ操作時のシフト荷重となる。
【０００８】
シフトダウン操作がなされると、図１４において、チェンジスピンドル０５１の図示の曲線矢印方向へ向かう回動に連動して、チェンジアーム０５２が動かされ、送り突起０５３ｄは送りピン０５４ｃの一つを押してｇ０１の力を加える。この時に、星型プレート０５４が回動し、その外周突出部０５４ａの一つにストッパーローラ０５５ｂが当接して、ｇ０２の力を加える。上記のｇ０１、ｇ０２の力をシフトドラムの回転中心Ｂへ平行移動して、合力を求めるとＧ０となる。これがシフトダウン時に、シフトドラム９の回転摺動部にかかる力であり、この力に応じた摩擦抵抗力が回転摺動部に発生し、シフトダウン操作時のシフト荷重となる。
【０００９】
図において上記合力Ｆ０、Ｇ０を比較すると、その大きさに甚だしい差があることが判る。これがシフトアップ時とシフトダウン時のシフト荷重差であり、運転者に違和感を与えていた原因である。この原因はストッパーローラが、シフトドラム回転中心を通り軸Ｘに直交する線Ｕ上に設けられ、シフトドラム回転中心Ｂの方向へ付勢されているからであり、シフトアップ時には送り突起５３ｃによりシフトドラムに加えられる力を増強し、シフトダウン時には送り突起５３ｄによりシフトドラムに加えられる力を打ち消す方向に作用しているからである。
【００１０】
なお、上記の従来技術の説明では、説明を簡単化するために、線Ｘ、線Ｕ、線Ｖは互いに直交し、ストッパーローラ付勢方向をシフトドラムの回転中心Ｂの方向としたが、一般には、線Ｘ、線Ｕ、線Ｖが直角に近い角度であり、かつストッパーローラ付勢方向が、回転中心Ｂに近い方向であれば、上記の検討結果はほぼ当てはまる。
【００１１】
【解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、シフトアップ時とシフトダウン時の荷重が同じくなるようにして、運転者の感じる違和感を解消し、シフトドラムの回転支持部にボールベアリングを使用しなくても良いようにしようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、チェンジスピンドルの回動によってシフトドラムに固定した星型プレートを回動させてギヤチェンジを行うと共に、上記星型プレート外周の凹部にストッパーローラを押圧して係止する内燃機関の変速装置において、上記ストッパーローラの回転中心を、上記チェンジスピンドルの回転中心と上記シフトドラムの回転中心とを結ぶ直線上に配置し、ストッパーローラに上記シフトドラムの回転中心の方向へ向かう押圧力を加えることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明は上記のように構成されているので、ギヤチェンジ操作時におけるシフトアップ時とシフトダウン時の荷重が同じくなり、運転者に操作時の違和感がなくなり、シフトドラム支持にベアリングを用いる必要が無くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る自動二輪車用空冷式内燃機関の要部を前後方向の面で切った断面を右側から見た図であり、図の右方が前方である。図において、１はクランク軸、２は同クランク軸のクランクピン、３は同クランクピン２に連なるコンロッド、４は同コンロッド３につらなるピストンであり、シリンダブロック５内で上下運動をする。シリンダブロック５の上にはシリンダヘッド６が接続されている。７は上記クランク軸１の隣に設けてある変速機のメイン軸、８はその隣に設けてある変速機のカウンタ軸である。９はシフトドラム、１０はバランサ軸である。
【００１５】
図２は上記内燃機関の要部を、ピストン４、クランク軸１、メイン軸７、カウンタ軸８、およびキックスタータ軸１１を通る左右方向の面で切った断面を後方から見た図である。内燃機関のケーシングは、左クランクケース１２、右クランクケース１３、左カバー１４、右カバー１５からなり、中央上部にシリンダブロック５、シリンダヘッド６、シリンダヘッドカバー（図示せず）が接続されている。クランク軸１、メイン軸７、およびカウンタ軸８は左クランクケース１２と右クランクケース１３にそれぞれベアリングを介して回転可能に支持されている。キックスタータ軸１１は右クランクケース１３と右カバー１５とによって回転可能に支持されている。カウンタ軸８はこの内燃機関の出力軸であり、左クランクケース１２から外部へ突出しているその延長部分にドライブスプロケット１７が設けられ、チェーン１８を介して自動二輪車の後輪が駆動される。
【００１６】
図２において、クランク軸１の右端に近い部分に駆動歯車２０が固定され、これに対してメイン軸７の右端に近い部分に上記駆動歯車２０に常時噛合いかつ軸に対して周方向に相対回転可能な従動歯車２１が嵌装してある。メイン軸７の右端には、通常時は接続されているが操作機構２２が操作されたときには締結解除される多板式クラッチ２３が設けられ、そのクラッチアウタ２４は上記従動歯車２１に固定され、クラッチインナ２５はメイン軸７に固定されている。クランク軸１の回転は駆動歯車２０を介して従動歯車２１に伝達され、多板式クラッチ２３を介してメイン軸７に伝達される。
【００１７】
図３はメイン軸７とカウンタ軸８に設けてある多板式クラッチ２３と歯車群の配置を示す拡大図である。クラッチアウタ２４およびクラッチインナ２５には、外側摩擦板２６および内側摩擦板２７が、それぞれ複数個づつ軸方向可動に保持され、交互に重なった状態で配置されている。クラッチインナ２５にはプレッシャプレート２８が取付けられ、クラッチインナ２５とプレッシャプレート２８とはコイルばね２９の弾発力によって上記複数の摩擦板２６、２７を挟み、摩擦力を発生させている。クラッチの接続状態を切るには操作機構２２に力を加え、コイルばね２９の力に打ち勝ってプレッシャプレート２８を浮かす。操作機構２２は車両のハンドルに取付けられている機構を介して手動で操作される。
【００１８】
図３において、メイン軸７には、Ｍ１〜Ｍ５の５個の歯車が設けてあり、カウンタ軸８には前記Ｍ１〜Ｍ５に対応する位置にこれらと常時噛合うＣ１〜Ｃ５の５個の歯車が設けてある。Ｍはメイン軸に設けてある歯車、Ｃはカウンタ軸に設けてある歯車であることを示し、数字１〜５は、１速〜５速の動力伝達用歯数を持つ歯車であることを示している。
【００１９】
これら１０個の歯車は、次の３種類の性質を持ったものに分けられる。
ｘ：軸に固定されている歯車。
ｙ：すべり軸受によって軸に保持され軸に対して周方向に相対回転可能であるが軸方向には移動しない歯車。
ｚ：スプラインによって軸に保持され軸方向に移動可能であるが軸に対して周方向に相対回転しない歯車。
【００２０】
以下の説明では歯車の名称を、歯車が取付けられている軸（Ｍ，Ｃ）、変速の段を示す数字（１〜５）、歯車の性質（ｘ，ｙ，ｚ）を組み合せてを表示する。軸に左から右へ配列されている順に歯車を表示すると次のようになる。
メイン軸：　Ｍ２ｘ、Ｍ５ｙ、Ｍ３ｚ、Ｍ４ｙ、Ｍ１ｘ。
カウンタ軸：Ｃ２ｙ、Ｃ５ｚ、Ｃ３ｙ、Ｃ４ｚ、Ｃ１ｙ。
【００２１】
上記歯車の内、ｙが付してある歯車は周方向相対回転可能であるから単独では動力伝達が出来ない。一方、ｚが付してある歯車は軸方向移動可能であり、ドッグクラッチを構成し、これに常時係合している後述のシフトフォークによって軸方向に移動させられて、隣接するｙが付してある周方向相対回転可能の歯車に係合し、その歯車を軸に対して固定する。この時、ｚが付してある歯車自体の歯は動力伝達の作用をしていない。ｚが付してある歯車は、本来の中立位置にある時だけ、それ自体の歯数に応じて動力を伝達する。ｚが付してある３個の軸方向移動可能歯車のうち、１個が軸方向に動くときには、他の２個は中立位置に保持される。
【００２２】
上記歯車の組み合せによるそれぞれの動力伝達経路に応じて、次の５種類の変速が可能である。矢印は動力伝達経路を示し、カッコはその中の２個の歯車がドッグクラッチとして係合していることを示す。
１速：メイン軸→Ｍ１ｘ→（Ｃ１ｙ→Ｃ４ｚ）→カウンタ軸。
２速：メイン軸→Ｍ２ｘ→（Ｃ２ｙ→Ｃ５ｚ）→カウンタ軸。
３速：メイン軸→Ｍ３ｚ→（Ｃ３ｙ→Ｃ４ｚ）→カウンタ軸。
４速：メイン軸→（Ｍ３ｚ→Ｍ４ｙ）→Ｃ４ｚ→カウンタ軸。
５速：メイン軸→（Ｍ３ｚ→Ｍ５ｙ）→Ｃ５ｚ→カウンタ軸。
【００２３】
図１において、メイン軸７の近くに第１フォーク軸３０が設けてあり、カウンタ軸８の近くには第２フォーク軸３１が設けてある。第１フォーク軸３０には第１シフトフォーク３２が、第２フォーク軸３１には第２シフトフォーク３３と第３シフトフォーク３４が、いずれも軸方向摺動可能に嵌装してある。図１では第２シフトフォーク３３と第３シフトフォーク３４とは重なった位置にある。
【００２４】
第１シフトフォーク３２の二叉部は、図３に示した歯車Ｍ３ｚの周方向溝３５に、第２シフトフォーク３３の二叉部は歯車Ｃ５ｚの周方向溝３６に、第３シフトフォーク３４の二叉部は歯車Ｃ４ｚの周方向溝３７にそれぞれ係合している。シフトドラム９は、図１に示すように、第１フォーク軸３０と第２フォーク軸３１のいずれにも近い位置に設けてあり、その表面に所定のシフトパターンに基づいて３本のシフトカム溝が形成され、各シフトフォークのボス部に形成されている摺動ピンがそれぞれに対応するシフトカム溝に嵌入されている。
【００２５】
図４は上記内燃機関の要部を、メイン軸７、第１フォーク軸３０、シフトドラム９、およびチェンジスピンドル５１を通る左右方向の面で切った断面を後方から見た図である。図にはメイン軸７に設けてある歯車Ｍ３ｚの周方向溝３５に第１シフトフォーク３２の二叉部が係合している状態が示してある。シフトドラム９には、第１カム溝４１、第２カム溝４２、および第３カム溝４３が示してあり、第１カム溝４１に第１シフトフォーク３２の摺動ピン３２ａが係合している状態が示してある。第２カム溝４２および第３カム溝４３はそれぞれ第２シフトフォーク３３および第３シフトフォーク３４の摺動ピンが係合する溝である。第２、第３シフトフォークの軸方向可動歯車の周方向溝やシフトドラムのカム溝への係合状態は、図４とほぼ同様であるから、図示は省略する。
【００２６】
シフトドラム９の回転によるカム溝の作用によって、上記第１、第２、第３シフトフォークの内の１本がフォーク軸方向へ動き、シフトフォークが係合している軸方向可動歯車（Ｍ３ｚ、Ｃ５ｚ、Ｃ４ｚ）のうちのいずれか一つを動かし、それが係合した歯車と、それに噛合う他方の軸の歯車との３個の歯車によって、その噛合う歯車の歯数に応じた変速がなされる。上記シフトドラム９は、図４に示されるように、右クランクケースの右側に設けられているギヤチェンジ機構５０によって回動させられる。図５は内燃機関内における上記ギヤチェンジ機構５０の位置を示す図であり、内燃機関の内部を右側から見た図である。
【００２７】
図６はギヤチェンジ機構５０の正面図（車両搭載状態で右側から見た図）である。ギヤチェンジ機構５０の主要部材は、図４および図６に示されるように、左クランクケース１２と右クランクケース１３とによって、回動可能に支持されているチェンジスピンドル５１、同チェンジスピンドル５１に溶接固定され、同チェンジスピンドル５１と共に回動するチェンジアーム５２、同チェンジアーム５２に保持されているシフタプレート５３、シフトドラム９の右側端面に固定されている星型プレート５４、およびストッパーローラ組立体５５である。チェンジアーム５２、シフタプレート５３、星型プレート５４、およびストッパーローラ組立体５５の正面図と断面図は、それぞれ図７、図８、図９、および図１０に示してある。
【００２８】
図７において、チェンジアーム５２にはチェンジスピンドル挿通孔５２ａが設けられ、同挿通孔の中心から６０度の挟角をもって２方向に伸びる中心線Ｍ、Ｎがあり、チェンジスピンドル挿通孔５２ａ付近は別として、それぞれの中心線に関してそれぞれほぼ対称な外周凹凸や開口部が形成されている。中心線Ｍ上には、ガイドピン挿通孔５２ｂ、５２ｃが穿設され、中心線Ｎ上には、ばね受け部５２ｄと開口部５２ｅが形成されている。
【００２９】
図８において、シフタプレート５３は左右対称の部材であり、その中心線Ｐ上に長孔５３ａ、５３ｂが穿設されている。シフタプレート５３の裏面には、中心線Ｐに関して対称な位置に、送り突起５３ｃ、５３ｄが形成され、同送り突起の一側面にそれぞれカム５３ｅ、５３ｆが形成されている。
【００３０】
シフタプレート５３は、その中心線Ｐを、チェンジアーム５２（図７）の中心線Ｍに重ね、図４に示されるように、ガイドピン５８、５９によってチェンジアーム５２に保持される。ガイドピン５８、５９は、シフタプレート５３の長孔５３ａ、５３ｂ（図８）に緩やかに挿通され、チェンジアーム５２のガイドピン挿通孔５２ｂ、５２ｃ（図７）に挿通され、そこでかしめられている。これによってシフタプレート５３は、チェンジアーム５２の中心線Ｍ（図７）方向の摺動が可能になっている。ガイドピン５８には２本の脚部を備えたシフタプレート付勢ばね６０（図６、図４）が装着され、２本の脚部が送り突起５３ｃ、５３ｄを押すことによって、シフタプレート５３をチェンジスピンドル５１の方へ押している。
【００３１】
図９において、星型プレート５４には、その外周に外周突出部５４ａとその間の外周凹部５４ｂが形成され、その平面部には突出する複数の送りピン５４ｃが圧入固定されている。中心部に取付けボルト挿通孔５４ｄとその近くに回り止めピン挿通孔５４ｅが設けてある。
【００３２】
星型プレート５４は、図４に示されるように、上記挿通孔５４ｄ、５４ｅに挿通された取付けボルト６１と回り止めピン６２によって、シフトドラム９の端部に固定されている。図６にはシフトドラム９自体は図示してないが、その回転中心Ｂの位置が図示してある。星型プレート５４の中心の位置は、シフトドラム９の回転中心Ｂの位置と一致している。
【００３３】
図６において、チェンジスピンドル５１の回転中心Ａとシフトドラムの回転中心Ｂとを結ぶ基準線Ｘに対して、ほぼ６０度の角度をなす基準線Ｙ上の右クランクケース１３に、規制ボルト５６が設けられ固定されている。
【００３４】
図６において、シフタプレート５３が組付けられているチェンジアーム５２が、その中心線Ｍ、Ｎを上記の基準線Ｘ、Ｙ上に重ねて装着される。チェンジアーム５２のチェンジスピンドル挿通孔５２ａにはチェンジスピンドル５１が挿通され、チェンジアーム５２の開口部５２ｅの中央に規制ボルト５６が挿通される。各部材が上記相互位置の状態で、チェンジスピンドル５１とチェンジスピンドル挿通孔５２ａの周囲とは溶接される。上記の状態では、星型プレート５４の複数の送りピン５４ｃのどれかは、上記シフタプレート５３の一対の送り突起５３ｃ、５３ｄにの間に位置している。なお、図４のギヤチェンジ機構５０の図は、図６のギヤチェンジ機構５０の図における基準線Ｘ、Ｙに沿った断面を、チェンジスピンドル５１の回転中心Ａの位置で一直線状に展開して示したものである。
【００３５】
チェンジスピンドル５１（図４、図６）の外周にチェンジアーム復帰ばね５７が装着されている。チェンジアーム復帰ばね５７から延出している２本の脚部は、チェンジアーム５２の端部のばね受け部５２ｄ（図７）と上記規制ボルト５６とを挟んでいる。これによって、図６において、規制ボルト５６は開口部５２ｅの中央に位置することになる。この時のチェンジアーム５２の位置が、ギヤチェンジ操作をされていない時の位置、すなわち基準位置である。この基準位置からチェンジアーム５２は左右に回動する。
【００３６】
チェンジスピンドル５１の回動に伴ってチェンジアーム５２が回動すると、ばね受け部５２ｄと規制ボルト５６とによってチェンジアーム復帰ばね５７の脚部が押し広げられ、所定角度まで回動する。その後、回動させる力が消失した時、チェンジアーム５２はチェンジアーム復帰ばね５７の弾発力によって上記基準位置へ戻る。
【００３７】
図１０において、ストッパーローラ組立体５５は、アーム５５ａとストッパーローラ５５ｂと同ストッパーローラ５５ｂをアーム５５ａに取付けるローラ軸５５ｃとからなっている。ローラ軸５５ｃはストッパーローラ５５ｂの中心孔に緩やかに挿通されて、アーム５５ａの先端の取り付け孔に挿通され、かしめて固定してある。アーム５５ａの基端部には支軸挿通孔５５ｄが穿設されている。
【００３８】
ストッパーローラ５５ｂは、図６に示されるように、ギヤチェンジ操作をしていない時に、基準線Ｘ上において、星型プレート５４の外周凹部５４ｂ（図９）に嵌る位置に設けられる。ストッパーローラ組立体５５を回動可能に支持する支軸６３は、上記位置におけるストッパーローラの中心を通り、基準線Ｘに直交する線Ｚ上に設けられ、右クランクケース１３に固定されている。ストッパーローラ５５ｂは、支軸６３に装着され右クランクケース１３とアーム５５ａとの間に張られたストッパーローラ付勢ばね６４によってシフトドラムの回転中心Ｂの方向へ付勢され、星型プレート５４の外周に押しつけられる。
【００３９】
ギヤチェンジ機構５０は上記の構成になっている。チェンジスピンドル５１は図示していないチェンジペダルによって車両運転者によって回動駆動される。チェンジスピンドル５１の正・逆いずれかの回動に応じたチェンジアーム５２の正・逆いずれかの方向への回動により、シフタプレート５３の一対の送り突起５３ｃ、５３ｄの一方が、星型プレート５４の送りピン５４ｃの一つに係合して星型プレート５４を回動させ、星型プレート５４が取り付けてあるシフトドラム９を回動させる。チェンジスピンドル５１を回動させる力がゼロとなった時、チェンジアーム復帰ばね５７の弾発力でチェンジアーム５２が基準位置に復帰する際に、シフタプレート５３の送り突起５３ｃ、５３ｄに形成されているカム５３ｅ、５３ｆの一方に星型プレート５４の送りピン５４ｃの一つが当接することにより、シフタプレート５３は、シフタプレート付勢ばね６０の付勢力に抗して、チェンジスピンドル５１から遠ざかる方向に移動し、前記送り突起５３ｃ、５３ｄの一方が送りピン５４ｃの一つを乗り越え、星型プレート５４は１段階６０度の回動をする。星型プレート５４の回動前後の位置は、ストッパーローラ５５ｂがストッパーローラ付勢ばね６４の付勢力により星型プレートの外周凹部５４ｂの一つに嵌ることによって、安定的に保持される。
【００４０】
図１１、図１２はいずれも上記実施形態のギヤチェンジ機構を単純化して示すとともに、同機構内で発生する力を示した図であり、図１１はシフトアップ操作時における図、図１２はシフトダウン操作時における図である。
【００４１】
シフトアップ操作がなされると、図１１において、チェンジスピンドル５１の図示の曲線矢印方向へ向かう回動に連動して、チェンジアーム５２が動かされ、送り突起５３ｃは送りピン５４ｃの一つを押してｆ１の力を加える。この時に、星型プレート５４が回動し、その外周突出部５４ａの一つにストッパーローラ５５ｂが当接して、ｆ２の力を加える。上記のｆ１、ｆ２の力をシフトドラムの回転中心Ｂへ平行移動して、合力を求めるとＦとなる。これがシフトアップ時に、シフトドラム９の回転摺動部にかかる力であり、この力に応じた摩擦抵抗力が回転摺動部に発生し、シフトアップ操作時のシフト荷重となる。
【００４２】
シフトダウン操作がなされると、図１２において、チェンジスピンドル５１の図示の曲線矢印方向へ向かう回動に連動して、チェンジアーム５２が動かされ、送り突起５３ｄは送りピン５４ｃの一つを押してｇ１の力を加える。この時に、星型プレート５４が回動し、その外周突出部５４ａの一つにストッパーローラ５５ｂが当接して、ｇ２の力を加える。上記のｇ１、ｇ２の力をシフトドラムの回転中心Ｂへ平行移動して、合力を求めるとＧとなる。これがシフトダウン時に、シフトドラム９の回転摺動部にかかる力であり、この力に応じた摩擦抵抗力が回転摺動部に発生し、シフトダウン操作時のシフト荷重となる。
【００４３】
図において上記合力Ｆ、Ｇを比較すると、その大きさには違いがないことが判る。これはストッパーローラ５５ｂの回転中心が基準線Ｘ上にあり、ストッパーローラ５５ｂに加わるストッパーローラ付勢ばね６４の力が、シフトドラム回転中心Ｂの方向に向かっているため、シフトアップ、シフトダウンのいずれの場合にも、星型プレート５４に対して平等な作用力を及ぼすからである。
【００４４】
なお、上記の説明では、説明の簡単化のために、線Ｘ、線Ｚは互いに直交し、ストッパーローラ付勢方向をシフトドラムの回転中心Ｂの方向としたが、一般には、線Ｘ、線Ｚが直角に近い角度であり、かつストッパーローラ付勢方向が、回転中心Ｂに近い方向であれば、上記の検討結果はほぼ当てはまる。
【００４５】
以上に詳述したように、本実施形態では、ストッパーローラの回転中心をチェンジスピンドルの回転中心Ａとシフトドラムの回転中心Ｂとを結ぶ直線Ｘ上に配置し、かつストッパーローラに上記シフトドラムの回転中心Ｂの方向へ向かう押圧力を加えているから、シフトアップ、シフトダウンの操作においてチェンジスピンドルを回動させるために要するモーメントは等しくなリ、車両運転者がシフトアップ、シフトダウン操作の時に感じるシフト荷重も等しくなる。したがって変速操作時の違和感がなくなる。またシフトドラム回転支持部にボールベアリングを付けなくても良いので廉価となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動二輪車用空冷式内燃機関の要部を前後方向の面で切った断面を右側から見た図である。
【図２】上記内燃機関の要部を、ピストン、クランク軸、メイン軸、カウンタ軸、およびキックスタータ軸を通る左右方向の面で切った断面を後方から見た図である。
【図３】上記メイン軸とカウンタ軸に設けてあるクラッチと歯車の配置を示す拡大図である。
【図４】上記内燃機関の要部を、メイン軸、第１フォーク軸、シフトドラム、およびチェンジスピンドルを通る左右方向の面で切った断面を後方から見た図である。
【図５】上記内燃機関内において、右クランクケースの右側に設けられているギヤチェンジ機構の位置を示す図であり、内燃機関の内部を右側からみた図である。
【図６】ギヤチェンジ機構の正面図（車両搭載状態で右側から見た図）である。
【図７】ギヤチェンジ機構の部品であるチェンジアームの正面図と断面図である。
【図８】ギヤチェンジ機構の部品であるシフタプレートの正面図と断面図である。
【図９】ギヤチェンジ機構の部品である星型プレートの正面図と断面図である。
【図１０】ギヤチェンジ機構の部品であるストッパーローラ組立体の正面図と断面図である。
【図１１】ギヤチェンジ機構内で、シフトアップ操作時に発生する力を示した図である。
【図１２】ギヤチェンジ機構内で、シフトダウン操作時に発生する力を示した図である。
【図１３】従来のギヤチェンジ構成を単純化して示すとともに、シフトアップ操作時に発生する力を示した図である。
【図１４】従来のギヤチェンジ構成を単純化して示すとともに、シフトダウン操作時に発生する力を示した図である。
【符号の説明】
１…クランク軸、２…クランクピン、３…コンロッド、４…ピストン、５…シリンダブロック、６…シリンダヘッド、７…メイン軸、８…カウンタ軸、９…シフトドラム、１０…バランサ軸、１１…キックスタータ軸、１２…左クランクケース、１３…右クランクケース、１４…左カバー、１５…右カバー、１７…ドライブスプロケット、１８…チェーン、１９…、２０…駆動歯車、２１…従動歯車、２２…操作機構、２３…多板式クラッチ、２４…クラッチアウタ、２５…クラッチインナ、２６…外側摩擦板、２７…内側摩擦板、２８…プレッシャプレート、２９…コイルばね、３０…第１フォーク軸、３１…第２フォーク軸、３２…第１シフトフォーク、３２ａ…第１シフトフォークの摺動ピン、３３…第２シフトフォーク、３４…第３シフトフォーク、３５…歯車Ｍ３ｚの周方向溝、３６…歯車Ｃ５ｚの周方向溝、３７…歯車Ｃ４ｚの周方向溝、、４１…第１カム溝、４２…第２カム溝、４３…第３カム溝、、５０…ギャチェンジ機構、５１…チェンジスピンドル、５２…チェンジアーム、５２ａ…チェンジスピンドル挿通孔、５２ｂ…ガイドピン挿通孔、５２ｃ…ガイドピン挿通孔、５２ｄ…ばね受け部、５２ｅ…開口部、５３…シフタプレート、５３ａ…長穴、５３ｂ…長穴、５３ｃ…送り突起、５３ｄ…送り突起、５３ｅ…カム、５３ｆ…カム、５４…星型プレート、５４ａ…外周突出部、５４ｂ…外周凹部、５４ｃ…送りピン、５４ｄ…取付けボルト挿通孔、５４ｅ…回り止めピン挿通孔、５５…ストッパーローラ組立体、５５ａ…アーム、５５ｂ…ストッパーローラ、５５ｃ…ローラ軸、５５ｄ…支軸挿通孔、５６…規制ボルト、５７…チェンジアーム復帰ばね、５８…ガイドピン、５９…ガイドピン、６０…シフタプレート付勢ばね、６１…ボルト、６２…回り止めピン、６３…支軸、６４…ストッパーローラ付勢ばね。
【図１】
2004116545.tif 000003
【図２】
2004116545.tif 000004
【図３】
2004116545.tif 000005
【図４】
2004116545.tif 000006
【図５】
2004116545.tif 000007
【図６】
2004116545.tif 000008
【図７】
2004116545.tif 000009
【図８】
2004116545.tif 000010
【図９】
2004116545.tif 000011
【図１０】
2004116545.tif 000012
【図１１】
2004116545.tif 000013
【図１２】
2004116545.tif 000014
【図１３】
2004116545.tif 000015
【図１４】
2004116545.tif 000016