(57)【要約】【課題】ドグクラッチの往復動の範囲を確保しつつギヤの倒れ込みを誘引するモーメントの発生を抑制し、かつコンパクトな全幅を保つことのできる変速装置を提案する。【解決手段】変速装置１は、ドライブシャフト１２に回転自在に設けられかつその軸方向の移動を規制されたギヤ１５ｃおよびギヤ１５ｂと、ギヤ１５ｃとギヤ１５ｂとの間に配置させてドライブシャフト１２に回転一体かつ軸方向に往復動自在に設けられたギヤ１５ｅと、ギヤ１５ｅがギヤ１５ｂに近づくとドライブシャフト１２とギヤ１５ｂとを回転一体化させるドグクラッチ１６ｂと、を備える。ドライブシャフト１２は、ギヤ１５ｃが設けられた部分の軸径よりもギヤ１５ｅが設けられた部分の軸径の方が大きい。ドライブシャフト１２とギヤ１５ｃとの摺動面幅の中央位置およびギヤ１５ｃの噛み合い幅の中央位置は、ドライブシャフト１２の軸方向において略一致させて配置される。【選択図】  図２
2012077889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に回転自在に設けられかつ前記軸の軸方向の移動を規制された第一ギヤと、
前記軸に回転自在に設けられかつ前記軸の軸方向の移動を規制された第二ギヤと、
前記第一ギヤと前記第二ギヤとの間に配置させて前記軸に回転一体かつ軸方向に往復動自在に設けられたドグセレクタと、
前記ドグセレクタが前記第二ギヤに近づくと前記ドグセレクタと前記第二ギヤとを連結させて前記軸と前記第二ギヤとを回転一体化させるドグクラッチと、を備え、
前記軸は、前記第一ギヤが設けられた部分の軸径よりも前記ドグドグセレクタが設けられた部分の軸径の方が大きく、
前記軸と前記第一ギヤとの摺動面幅の中央位置および前記第一ギヤの噛み合い幅の中央位置は、前記軸の軸方向において略一致させて配置されたことを特徴とする変速装置。
【請求項２】
前記軸は、前記ドグセレクタを保持するスプラインを備えたことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項３】
前記ドグセレクタに一体に形成された第三ギヤを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速装置（所謂、トランスミッション）は、エンジンなどの原動機と車軸などの出力軸との間で動力を伝達し、伝達する動力の回転数やトルクなどを変換する。例えば、自動二輪車のマニュアルトランスミッションとして適用実績の多い変速装置としてドグクラッチ式マニュアルトランスミッションが知られている。
【０００３】
このような変速装置は、例えばエンジンのクランクシャフトからクラッチ機構を介して動力が伝達されるカウンタシャフトと、例えばドライブチェーンを介して車軸に動力を伝達するドライブシャフトと、両シャフトに設けられた歯数の異なる複数枚のギヤと、を備え、これらギヤの組み合わせを変えることによって変速を行う。複数枚のギヤは、例えば一方のシャフトに回転一体に設けられた固定ギヤおよび他方のシャフトに回転自在に設けられて固定ギヤに常時噛み合わされた遊動嵌合ギヤからなる対を複数有する（すなわち、この変速装置は、常時噛合式変速装置である。）。また、変速装置は、他方のシャフトに回転一体かつシャフトの軸方向に往復動自在に設けられるとともに、遊動嵌合ギヤに近づくと遊動嵌合ギヤに連結してシャフトと遊動嵌合ギヤとを回転一体化させるドグクラッチを備える。シャフトは、ドグクラッチを回転一体かつシャフトの軸方向に往復動自在に保持するスプラインを備える。変速装置は、ドグクラッチによって複数枚のギヤのうちいずれかの可動ギヤを選択的にシャフトと回転一体化させて、ギヤの組み合わせを変える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−５８７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の変速装置は、シャフトに形成されたスプラインやギヤなどの各部の強度を維持しつつシャフトの軸方向長さ（以下、「変速装置の幅」と呼ぶ。）を極力短くするために、噛み合い幅の中心位置とリムの摺動面幅の中心位置とをオフセットさせて形成された遊動嵌合ギヤを採用している。
【０００６】
例えば、ドグクラッチ式トランスミッションである従来の変速装置は、遊動嵌合ギヤの側面をリム部分も含めて抉って凹没させ、ドグセレクタの往復動の移動範囲を確保している。このような構造は、スプラインが支えるトルクを低減させるためにスプラインとドグセレクタとの噛み合い長さを適宜に保ちつつ、かつ変速装置の幅を極力短くするために寄与しているものの、遊動嵌合ギヤの噛み合い幅の中心位置とリムの摺動面幅の中心位置とをオフセットさせることとなる（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このように、噛み合い幅の中心位置とリムの摺動面幅の中心位置とがオフセットされた遊動嵌合ギヤは、伝達する動力の反力によってシャフトの径方向から軸方向へと倒れ込むようなモーメントが作用する。
【０００８】
変速装置は、この遊動嵌合ギヤに働くモーメントによって、リムの摺動面の偏摩耗や、この偏摩耗に起因する固定ギヤとの噛み合わせの不良を生じ、耐久性を低下させる虞がある。
【０００９】
そこで、本発明は、ドグクラッチの往復動の範囲を確保しつつギヤの倒れ込みを誘引するモーメントの発生を抑制し、かつコンパクトな全幅を保つことのできる変速装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するため本発明に係る変速装置は、軸に回転自在に設けられかつ前記軸の軸方向の移動を規制された第一ギヤと、前記軸に回転自在に設けられかつ前記軸の軸方向の移動を規制された第二ギヤと、前記第一ギヤと前記第二ギヤとの間に配置させて前記軸に回転一体かつ軸方向に往復動自在に設けられたドグセレクタと、前記ドグセレクタが前記第二ギヤに近づくと前記ドグセレクタと前記第二ギヤとを連結させて前記軸と前記第二ギヤとを回転一体化させるドグクラッチと、を備え、前記軸は、前記第一ギヤが設けられた部分の軸径よりも前記ドグドグセレクタが設けられた部分の軸径の方が大きく、前記軸と前記第一ギヤとの摺動面幅の中央位置および前記第一ギヤの噛み合い幅の中央位置は、前記軸の軸方向において略一致させて配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ドグクラッチの往復動の範囲を確保しつつギヤの倒れ込みを誘引するモーメントの発生を抑制し、かつコンパクトな全幅を保つことのできる変速装置を提案できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る変速装置を示した断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る変速装置の要部を拡大して示した断面図。
【図３】従来の変速装置の一例を拡大して示した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る変速装置の実施の形態について、図１から図３を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る変速装置を示した断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る変速装置１は、エンジン２のクランクケース３に収容される。
【００１６】
ここで、エンジン２は、クランクケース３に軸支されたクランクシャフト５と、クランクシャフト５の一端部（ここでは右端部）に回転一体に設けられたプライマリードライブギヤ７と、を備える。クランクケース３は、内部に区画されたクランク室８およびミッション室９を有する。クランクシャフト５は、クランク室８内に配置される。
【００１７】
変速装置１は、ミッション室９に収容される。変速装置１は、所謂ドグクラッチ式トランスミッションであり、クランクケース３に軸支されてクランクシャフト５に略平行なカウンタシャフト１１と、クランクケース３に軸支されてカウンタシャフト１１に略平行なドライブシャフト１２と、カウンタシャフト１１とドライブシャフト１２とに設けられた歯数の異なる複数枚のギヤ１３、１５と、ギヤ１３、１５の組み合わせを変えるドグクラッチ１６およびシフト装置１８と、カウンタシャフト１１の一端部（ここでは右端部）に設けられてプライマリードライブギヤ７とカウンタシャフト１１との間で動力を伝達するプライマリードリブンギヤ１９およびクラッチ機構２１と、ドライブシャフト１２の他端部（ここでは左端）に設けられたドライブスプロケット２２と、を備える。
【００１８】
カウンタシャフト１１は、クランクシャフト５およびクラッチ機構２１を介してエンジン２の動力を変速装置１の入力として受け取る。
【００１９】
ドライブシャフト１２は、カウンタシャフト１１からエンジン２の動力を受け取り変速装置１外へ出力する。
【００２０】
プライマリードリブンギヤ１９は、カウンタシャフト１１に回転自在に設けられてプライマリードライブギヤ７に噛み合わされる。
【００２１】
ギヤ１３は、カウンタシャフト１１に設けられたものであり、カウンタシャフトローギヤ１３ａ、カウンタシャフトセカンドギヤ１３ｂ、カウンタシャフトサードギヤ１３ｃ、カウンタシャフトフォースギヤ１３ｄおよびカウンタシャフトトップギヤ１３ｅ（以下、単に「ギヤ１３ａ」、「ギヤ１３ｂ」、「ギヤ１３ｃ」、「ギヤ１３ｄ」、「ギヤ１３ｅ」と呼ぶ。）に適用される。
【００２２】
ギヤ１５は、ドライブシャフト１２に設けられたものであり、ドライブシャフトローギヤ１５ａ、ドライブシャフトセカンドギヤ１５ｂ、ドライブシャフトサードギヤ１５ｃ、ドライブシャフトフォースギヤ１５ｄおよびドライブシャフトトップギヤ１５ｅ（以下、単に「ギヤ１５ａ」、「ギヤ１５ｂ」、「ギヤ１５ｃ」、「ギヤ１５ｄ」、「ギヤ１５ｅ」と呼ぶ。）に適用される。
【００２３】
ギヤ１３、１５は、各シャフト１１、１２を軸支する左右一対のベアリング２３間にそれぞれ配置される。
【００２４】
変速装置１は、互いに噛み合わされたギヤ１３ａとギヤ１５ａ、ギヤ１３ｂとギヤ１５ｂ、ギヤ１３ｃとギヤ１５ｃ、ギヤ１３ｄとギヤ１５ｄおよびギヤ１３ｅとギヤ１５ｅの対によって１速から５速までを順次に構成した５段変速式のものであり、これらギヤ１３、ギヤ１５の組み合わせを変えて変速を行う。
【００２５】
シフト装置１８は、シフトペダル（図示省略）にリンク機構（図示省略）、シフトカム（図示省略）を介して連動されたシフトフォーク２５を備える。
【００２６】
クラッチ機構２１は、プライマリードリブンギヤ１９に回転一体に固定されたクラッチ本体２６を備え、プライマリードライブギヤ７とカウンタシャフト１１との間で動力を伝達したり、伝達を止めたりする。
【００２７】
ドライブスプロケット２２は、例えば自動二輪車の場合、ドライブチェーン２７を介して駆動輪（図示省略）に設けられたドリブンスプロケット（図示省略）に連結され、このチェーン駆動で二次減速を行いエンジン２の動力を駆動輪に伝達する。
【００２８】
ギヤ１３、１５について、詳述する。
【００２９】
ギヤ１３のうち、最も右側に配置されたギヤ１３ａは、カウンタシャフト１１と一体に形成される。最も左側に配置されたギヤ１３ｂは、カウンタシャフト１１に回転一体に設けられかつカウンタシャフト１１の軸方向の移動を規制される。右から２番目に配置されたギヤ１３ｄおよび左から２番目に配置されたギヤ１３ｅは、すべり軸受２９を介してカウンタシャフト１１に回転自在に設けられかつサークリップ２８によりカウンタシャフト１１の軸方向の移動を規制される。中央に配置されたギヤ１３ｃは、カウンタシャフト１１に形成されたスプライン３１によってカウンタシャフト１１に回転一体かつカウンタシャフト１１の軸方向に往復動自在に設けられる。
【００３０】
他方、ギヤ１５のうち、最も右側に配置されたギヤ１５ａ、最も左側に配置されたギヤ１５ｂおよび中央に配置されたギヤ１５ｃは、すべり軸受２９を介してドライブシャフト１２に回転自在に設けられかつサークリップ２８によりドライブシャフト１２の軸方向の移動を規制される。右から２番目に配置されたギヤ１５ｄおよび左から２番目に配置されたギヤ１５ｅは、ドライブシャフト１２に形成されたスプライン３１によってドライブシャフト１２に回転一体かつドライブシャフト１２の軸方向に往復動自在に設けられる。
【００３１】
換言すると、ギヤ１３ａ、ギヤ１３ｂは、カウンタシャフト１１に固定された固定ギヤである。一方、カウンタシャフト１１側のギヤ１３ｄ、ギヤ１３ｅおよびドライブシャフト１２側のギヤ１５ａ、ギヤ１５ｂ、ギヤ１５ｃは、対応する各シャフト１１、１２に回転自在に設けられかつその軸方向に移動を規制された遊動嵌合ギヤである。
【００３２】
そして、残るカウンタシャフト１１側のギヤ１３ｃおよびドライブシャフト１２側のギヤ１５ｄ、ギヤ１５ｅは、対応する各シャフト１１、１２に回転一体かつその軸方向に往復動自在な可動ギヤである。これら可動ギヤであるギヤ１３ｃ、ギヤ１５ｄおよびギヤ１５ｅは、ドグセレクタとしても機能する所謂シフタギヤであり、ドグセレクタに一体に形成されたギヤである。ギヤ１３ｃ、ギヤ１５ｄおよびギヤ１５ｅは、シフトフォーク２５が差し込まれた溝部３２を有する。
【００３３】
ドグクラッチ１６は、遊動嵌合ギヤであるギヤ１３ｄ、ギヤ１３ｅ、ギヤ１５ａ、ギヤ１５ｂおよびギヤ１５ｃを対応する各シャフト１１、１２に連結させて回転一体化させる。
【００３４】
ドグクラッチ１６ａは、シフタギヤであるギヤ１５ｄと遊動嵌合ギヤであるギヤ１５ａとの間に設けられる。ドグクラッチ１６ａは、ギヤ１５ｄおよびギヤ１５ａの対向端面の一方と他方に、互いに結合、離脱の可能な複数の凸部３５と凹部３６とを形成したものである。凸部３５および凹部３６は、それぞれギヤ１５ｄおよびギヤ１５ａの周方向に略等間隔に配置される。
【００３５】
ドグクラッチ１６ｂは、シフタギヤであるギヤ１５ｅと遊動嵌合ギヤであるギヤ１５ｂとの間に設けられる。ドグクラッチ１６ｂは、ギヤ１５ｅおよびギヤ１５ｂの対向端面の一方と他方に、互いに結合、離脱の可能な複数の凸部３５と凹部３６とを形成したものである。凸部３５および凹部３６は、それぞれギヤ１５ｅおよびギヤ１５ｂの周方向に略等間隔に配置される。
【００３６】
ドグクラッチ１６ｃは、シフタギヤであるギヤ１５ｄと遊動嵌合ギヤであるギヤ１５ｃとの間に設けられる。ドグクラッチ１６ｃは、ギヤ１５ｄおよびギヤ１５ｃの対向端面の一方と他方に、互いに結合、離脱の可能な複数の凸部３５と凹部３６とを形成したものである。凸部３５および凹部３６は、それぞれギヤ１５ｄおよびギヤ１５ｃの周方向に略等間隔に配置される。
【００３７】
ドグクラッチ１６ｄは、シフタギヤであるギヤ１３ｃと遊動嵌合ギヤであるギヤ１３ｄとの間に設けられる。ドグクラッチ１６ｄは、ギヤ１３ｃおよびギヤ１３ｄの対向端面の一方と他方に、互いに結合、離脱の可能な複数の凸部３５と凹部３６とを形成したものである。凸部３５および凹部３６は、それぞれギヤ１３ｃおよびギヤ１３ｄの周方向に略等間隔に配置される。
【００３８】
ドグクラッチ１６ｅは、シフタギヤであるギヤ１３ｃと遊動嵌合ギヤであるギヤ１３ｅとの間に設けられる。ドグクラッチ１６ｅは、ギヤ１３ｃおよびギヤ１３ｅの対向端面の一方と他方に、互いに結合、離脱の可能な複数の凸部３５と凹部３６とを形成したものである。凸部３５および凹部３６は、それぞれギヤ１３ｃおよびギヤ１３ｅの周方向に略等間隔に配置される。
【００３９】
これら可動ギヤであるギヤ１３ｃ、ギヤ１５ｄおよびギヤ１５ｅは、シフト装置１８のシフトカムによりシフトフォーク２５がシャフト１１、１２の軸方向に移動すると、これに対応してシャフト１１、１２の軸方向へ移動する。そして、例えば、変速装置１は、３速の場合には、シフトフォーク２５によってギヤ１３ｃ、ギヤ１５ｄおよびギヤ１５ｅを各シャフト１１、１２の軸方向に移動させて、ドグクラッチ１６ｃを結合させ、他のドグクラッチ１６ａ、１６ｂ、１６ｄ、１６ｅを離脱させた状態に切り替えて変速を行う。
【００４０】
ここで、ギヤ１５ｅおよびギヤ１５ｃの対向端面に着目すると、シフタギヤであるギヤ１５ｅはシフトフォーク２５が差し込まれた溝部３２を形成する鍔部３８を有し、他方、遊動嵌合ギヤであるギヤ１５ｃはギヤ１５ｅが近づいたときに鍔部３８が侵入する凹部３９を有する。
【００４１】
図２は、本発明の実施形態に係る変速装置の要部を拡大して示した断面図である。
【００４２】
図２に示すように、本実施形態に係る変速装置１は、軸であるドライブシャフト１２に回転自在に設けられかつその軸方向の移動を規制された第一ギヤとしてのギヤ１５ｃと、ドライブシャフト１２に回転自在に設けられかつその軸方向の移動を規制された第二ギヤとしてのギヤ１５ｂと、ギヤ１５ｃとギヤ１５ｂとの間に配置させてドライブシャフト１２に回転一体かつ軸方向に往復動自在に設けられたドグセレクタとしてのギヤ１５ｅと、ギヤ１５ｅがギヤ１５ｂに近づくとギヤ１５ｅとギヤ１５ｂとを連結させてドライブシャフト１２とギヤ１５ｂとを回転一体化させるドグクラッチ１６ｂと、を備える。
【００４３】
ドライブシャフト１２は、ギヤ１５ｃが設けられた部分の軸径よりもギヤ１５ｅが設けられた部分の軸径の方が大きい。
【００４４】
ドライブシャフト１２とギヤ１５ｃとの摺動面幅の中央位置およびギヤ１５ｃの噛み合い幅の中央位置は、ドライブシャフト１２の軸方向において略一致させて配置される（図２中、二点鎖線間の距離ｄ）。
【００４５】
図３は、従来の変速装置の一例を拡大して示した断面図である。
【００４６】
図３に示すように、従来の変速装置１０１は、遊動嵌合ギヤ１０２の側面をリム部分も含めて抉って凹没させ、ドグセレクタを兼ねたギヤ１０３ｅの往復動の移動範囲Ｌを確保している。このような従来の変速装置１０１の構造は、ギヤ１０３ｅを保持するスプライン１０５が支えるトルクを低減させるためにスプライン１０５とドグセレクタ１０６との噛み合い長さを適宜に保ちつつ、かつ変速装置１０１の幅を極力短くするために寄与しているものの、遊動嵌合ギヤ１０２の噛み合い幅の中心位置とリム部分の摺動面幅の中心位置とを大きくオフセットＤ（図３中、二点鎖線間の距離Ｄ）させる。このオフセットＤは、トルクの伝達によってドライブシャフト１０８の径方向から軸方向へと遊動嵌合ギヤ１０２を倒し込むようなモーメントを発生させる。このモーメントは、遊動嵌合ギヤ１０２をドライブシャフト１０８に軸支させるすべり軸受１０９を偏摩耗させて遊動嵌合ギヤ１０２を破損に至らしめ、ひいては従来の変速装置１０１の耐久性を低下させる虞がある。
【００４７】
そこで、本実施形態に係る変速装置１は、ギヤ１５ｃが設けられた部分のドライブシャフト１２の軸径よりもギヤ１５ｅが設けられた部分のドライブシャフト１２の軸径の方を大きく構成した。このように構成することによってスプライン３１の平均直径（スプライン３１のピッチ円直径）が拡大されるため、本実施形態に係るスプライン３１は、従来の変速装置１０１のスプライン１０５よりも噛み合い長さを短くすることができる。これによって、本実施形態に係る変速装置１は、従来の変速装置１０１におけるギヤ１０３ｅ（すなわちドグセレクタ）の移動範囲を短くしてもスプライン３１によってギヤ１５ｅ（すなわちドグセレクタ）を確実に保持できるとともに、ギヤ１５ｃのリム部を抉らずに残し、ドライブシャフト１２とギヤ１５ｃとの摺動面幅の中央位置およびギヤ１５ｃの噛み合い幅の中央位置をドライブシャフト１２の軸方向において略一致させて配置できる。
【００４８】
したがって、本実施形態に係る変速装置１は、伝達する動力の反力によってドライブシャフト１２の径方向から軸方向へとギヤ１５ｃを倒し込むようなモーメントを極力抑制できる。すなわち、本実施形態に係る変速装置１は、ギヤ１５ｃを倒し込むようなモーメントを抑制することによって、ギヤ１５ｃの、ひいては変速装置１の耐久性を向上させる。
【００４９】
また、ギヤ１５ｃが設けられた部分とギヤ１５ｅが設けられた部分とのドライブシャフト１２の軸径の違いは、ギヤ１５ｃの軸方向の移動を規制するためにも機能するので、サークリップ２８の使用個数を低減させ、組立を容易にする。
【００５０】
なお、本実施形態に係る変速装置１は、ドグセレクタとしてのギヤ１５ｅおよびこれに隣り合うギヤ１５ｃの関係における適用例を詳述したが、他のドグセレクタとしてのギヤおよびこれに隣り合うギヤの関係においても同様な構成を適用してもよい。また、本実施形態に係る変速装置１は、５段変速式のものについて説明したが、他の異なる変速段数に適用してもよい。
【００５１】
したがって、本実施形態に係る変速装置１によれば、ドグクラッチの往復動の範囲を確保しつつギヤの倒れ込みを誘引するモーメントの発生を抑制し、かつコンパクトな全幅を保つことができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  変速装置
２  エンジン
３  クランクケース
５  クランクシャフト
７  プライマリードライブギヤ
８  クランク室
９  ミッション室
１１  カウンタシャフト
１２  ドライブシャフト
１３  ギヤ
１３ａ  カウンタシャフトローギヤ
１３ｂ  カウンタシャフトセカンドギヤ
１３ｃ  カウンタシャフトサードギヤ
１３ｄ  カウンタシャフトフォースギヤ
１３ｅ  カウンタシャフトトップギヤ
１５  ギヤ
１５ａ  ドライブシャフトローギヤ
１５ｂ  ドライブシャフトセカンドギヤ
１５ｃ  ドライブシャフトサードギヤ
１５ｄ  ドライブシャフトフォースギヤ
１５ｅ  ドライブシャフトトップギヤ
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ  ドグクラッチ
１８  シフト装置
１９  プライマリードリブンギヤ
２１  クラッチ機構
２２  ドライブスプロケット
２３  ベアリング
２５  シフトフォーク
２６  クラッチ本体
２７  ドライブチェーン
２８  サークリップ
２９  すべり軸受
３１  スプライン
３２  溝部
３５  凸部
３６  凹部
３８  鍔部
３９  凹部
１０１  変速装置
１０２  遊動嵌合ギヤ
１０３ｅ  ギヤ
１０５  スプライン
１０６  ドグセレクタ
１０８  ドライブシャフト
１０９  すべり軸受
【図１】
2012077889.tif 000003
【図２】
2012077889.tif 000004
【図３】
2012077889.tif 000005