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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung.
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Im zugehörigen Stand der Technik ist zur Erfassung einer Schaltbetätigung durch den Fuß eines Fahrers in der japanischen Offenlegungsschrift, erste Veröffentlichungs-Nr.
JP H05-026 065 A , ein Drehdrucksensor angrenzend an einen Endabschnitt einer Schaltspindel angeordnet. In der vorstehend genannten Technik ist es notwendig, die Schaltspindel so weit zu verlängern, dass der Drucksensor angrenzend an den Endabschnitt der Schaltspindel angeordnet ist.
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Im Übrigen muss in einem zur Durchführung einer Schaltbetätigung durch den Fuß eines Fahrers ausgelegten Antrieb bei Verwendung eines Aufbaus, in dem eine Schaltspindel und ein Schaltpedal über einen Gelenkmechanismus verbunden sind, wenn sich die Schaltspindel wie vorstehend beschrieben erstreckt, der Gelenkmechanismus versetzt werden und außen in einer Fahrzeugbreitenrichtung ausgelegt sein, ist eine Position des Schaltpedals außen in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet und wird ein Einfluss auf eine Fußschaltbedienbarkeit oder eine Fußabstützeigenschaft aufgrund einer Erhöhung einer Fahrzeugbreite um die Füße eines Fahrers herum ausgeübt.
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Hier ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung dazu vorgesehen, einen Überstand von Schaltteilen um den Fuß eines Fahrers herum in einer Fahrzeugbreitenrichtung in einer Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung zu verhindern, welche zur Erfassung einer Schaltbetätigung durch den Fuß des Fahrers ausgeführt ist.
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Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, verwendet eine Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die folgenden Ausführungen.
- (1) Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einer Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung, die ein in einem Getriebegehäuse aufgenommenes Getriebe aufweist und zum Übertragen und Ausgeben einer in einer Eingangswelle aufgenommenen Antriebskraft von einer Antriebsquelle auf eine Ausgangswelle über einen Gang einer Ganggruppe mit mehreren Stufen ausgeführt ist; und in einer Schaltvorrichtung, die ein Schaltpedal aufweist, das eine Schaltbetätigung durch eine Fußbetätigung eines Fahrers aufnimmt, und zum Wechseln des Ganges des Getriebes ausgeführt ist, wobei die Schaltvorrichtung Folgendes aufweist: eine Schaltbetätigungseinheit, die in dem Getriebegehäuse aufgenommen ist und zum Wechseln des Ganges des Getriebes ausgeführt ist; einen Schaltbetätigungs-Aufnahmebereich, der einen äußeren, nach außen aus dem Getriebegehäuse vorstehenden Wellenbereich aufweist, der die Schaltbetätigung durch die Fußbetätigung des Fahrers zur Drehung um eine Welle des äußeren Wellenbereiches aufnimmt und zur Übertragung einer Schwenkbewegung auf die Schaltbetätigungseinheit ausgeführt ist; einen Schwenkhebel, der einstückig schwenkbar an dem äußeren Wellenbereich des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches angebracht ist; sowie ein Verbindungsglied, das zur arretierenden Verbindung des Schwenkhebels und des Schaltpedals ausgeführt ist, wobei eine Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung zwischen dem Schwenkhebel und dem Getriebegehäuse in dem äußeren Wellenbereich des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches angeordnet ist, um einen Schwenkzustand des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches unmittelbar zu erfassen, und das Verbindungsglied von der Getriebegehäuseseite her mit dem Schwenkhebel verbunden ist.
- (2) Unter dem Aspekt (1) kann der Schwenkhebel derart ausgebildet sein, dass ein Spitzenabschnitt, mit dem das Verbindungsglied verbunden ist, bezüglich eines Bodenendabschnittes versetzt ist, mit dem der Schaltbetätigungs-Aufnahmebereich an einer Seite entfernt von dem Getriebegehäuse gekoppelt ist, und kann ein Verbindungsbereich des Verbindungsgliedes bezüglich des Schwenkhebels zwischen dem Spitzenabschnitt des Schwenkhebels und der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung angeordnet sein.
- (3) Unter dem Aspekt (1) oder (2) kann mindestens ein Abschnitt der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung in das Getriebegehäuse eingepasst werden.
- (4) Unter einem der Aspekte (1) bis (3) kann mindestens ein Abschnitt der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung in eine in einer Außenwand des Getriebegehäuses gebildete Durchgangsöffnung eingepasst werden, und kann ein Bundbereich mit einer größeren Breite als der der Außenwand an einer Umfangskante der Durchgangsöffnung in einer Dickenrichtung der Außenwand ausgebildet sein.
- (5) Unter dem Aspekt (4) kann ein Einführbereichsdichtelement zwischen einer inneren Umfangsfläche des Bundabschnittes und einer äußeren Umfangsfläche eines in den Bundabschnitt der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung eingepassten Passvorsprungs angeordnet sein.
- (6) Unter einem der Aspekte (1) bis (5) kann die Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung eine Sensoreinheit aufweisen, die an einem Außenumfang des äußeren Wellenbereiches des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches angebracht und zur berührungslosen Erfassung einer Schwenkbewegung des äußeren Wellenbereiches ausgeführt ist, und können Dichtelemente des Wellenaußenumfangs zwischen dem äußeren Wellenbereich und der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung auf beiden Seiten des äußeren Wellenbereiches in Achsenrichtung angeordnet sein, wobei die Sensoreinheiten sandwichartig dazwischen angebracht sind.
- (7) Unter einem der Aspekte (1) bis (6) kann die Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass ein Durchmesser einer Öffnung, durch welche der äußere Wellenbereich des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches verläuft, an einer Außenseite in einer Fahrzeugbreitenrichtung weiter entfernt als die Außenwand derart verringert ist, dass er kleiner als der einer in einer Außenwand des Getriebegehäuses ausgebildeten Durchgangsöffnung ist.
- (8) Unter einem der Aspekte (1) bis (7) kann die Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung ein an dem Getriebegehäuse befestigtes Sensorgehäuse aufweisen, und kann ein Wellenaufnahmebereich, der zur Drehabstützung des äußeren Wellenbereiches ausgelegt ist, in einem Bereich des Sensorgehäuses angebracht sein, durch welchen der äußere Wellenbereich verläuft.
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Gemäß dem Aspekt (1) erstreckt sich in der Schaltvorrichtung zur Ausführung einer Schaltbetätigung des Getriebes unter Einsatz des Schaltpedals, während der äußere Wellenbereich von dem Getriebegehäuse nach außen verläuft, wenn die Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung an dem äußeren Wellenbereich des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches angeordnet ist, auch in diesem Fall, da das Verbindungsglied zur Verbindung des an dem äußeren Wellenbereich angebrachten Schwenkhebels ausgeführt ist und das Schaltpedal von der Getriebegehäuseseite her mit dem Schwenkhebel verbunden ist, der äußere Wellenbereich aufgrund der Anordnung der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung zu dem äußeren Wellenbereich des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches, und auch wenn der Schwenkhebel zur Außenseite des Getriebegehäuses hin versetzt ist, ist das Verbindungsglied näher an dem Getriebegehäuse angeordnet als der Schwenkhebel, und ein Versatz zur Außenseite des Schaltpedals hin kann sich erübrigen. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass das Schaltpedal und das Verbindungsglied um den Fuß eines Fahrers herum in der Fahrzeugbreitenrichtung vorstehen, und die Bedienbarkeit sowie eine Fußabstützeigenschaft der Fußschaltung kann in geeigneter Weise aufrechterhalten werden.
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Nach dem Aspekt (2) wird wahrscheinlich, da der Spitzenabschnitt des Schwenkhebels versetzt ist, ein Zwischenraum zwischen dem Spitzenabschnitt und der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung gebildet, die näher als der Schwenkhebel an dem Getriebegehäuse angeordnet ist, und kann der Verbindungsbereich des Verbindungsgliedes bezüglich des Schwenkhebels in dem Zwischenraum angeordnet sein. Aus diesem Grund kann eine kompakte Anordnung erzielt werden, indem ein Vorragen des Verbindungsgliedes in der Fahrzeugbreitenrichtung verhindert wird.
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Gemäß dem Aspekt (3) kann, da mindestens ein Abschnitt der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung in das Getriebegehäuse eingepasst wird, ein Hervorragen der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung in der Fahrzeugbreitenrichtung verhindert werden, und kann eine Verkleinerung um den Schaltbetätigungs-Aufnahmebereich des äußeren Wellenbereiches herum erzielt werden.
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Gemäß dem Aspekt (4) kann, da der Bundbereich mit einer größeren Breite als der der Außenwand an dem Einführabschnitt (der Durchgangsöffnung) der Außenwand des Getriebegehäuses ausgebildet ist, die Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung fest angebracht und gehalten werden, und kann eine Lageabweichung des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches bezüglich des äußeren Wellenbereiches unterbunden werden.
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Gemäß dem Aspekt (5) kann die Abdichtung der Durchgangsöffnung sichergestellt werden, da das Einführbereichsdichtelement zwischen dem Bundabschnitt der Durchgangsöffnung des Getriebegehäuses und dem Passvorsprung der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung angeordnet ist.
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Gemäß dem Aspekt (6) kann, wenn die zur berührungslosen Erfassung einer Schwenkbewegung des äußeren Wellenbereiches ausgeführte Sensoreinheit als Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung eingesetzt wird, da die Wellenaußenumfangs-Dichtelemente zwischen dem äußeren Wellenbereich und der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung auf beiden Seiten angeordnet sind, wobei die Sensoreinheiten sandwichartig dazwischen angebracht sind, verhindert werden, dass die Sensoreinheit durch Öl aus dem Getriebe, Fremdstoffen von außerhalb des Fahrzeuges oder dergleichen beeinflusst wird, und kann die Erfassungsgenauigkeit der Sensoreinheit sichergestellt werden.
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Gemäß dem Aspekt (7) kann, da der Außendurchmesser der Öffnung, durch die der äußere Wellenbereich verläuft, an der Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung weiter entfernt als die Außenwand derart reduziert wird, dass er kleiner als der der Durchgangsöffnung der Außenwand des Getriebegehäuses ist, der Eindringweg von Fremdstoffen wie Staub oder dergleichen von außen in der Fahrzeugbreitenrichtung verengt werden, können Einflüsse aufgrund des Eindringens von Fremdstoffen verhindert werden und kann die Erfassungsgenauigkeit der Sensoreinheit gewährleistet werden.
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Gemäß dem Aspekt (8) kann, da der sich zur Anbringung der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung erstreckende äußere Wellenbereich des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches durch den Wellenaufnahmebereich des Sensorgehäuses der Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung abgestützt ist, eine Biegsamkeit des erweiterten äußeren Wellenbereiches wirksam unterbunden werden.
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1 zeigt eine linke Seitenansicht eines Motorrades gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Getriebes und eines Schaltmechanismus des Motorrades.
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3 zeigt eine Ansicht zur schematischen Beschreibung eines Kupplungsbetätigungssystems mit einem Kupplungsaktuator.
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4 zeigt ein Blockschaltbild eines Schaltsystems.
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5 zeigt ein Diagramm einer Veränderung des zugeführten Hydraulikdrucks des Kupplungsaktuators.
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6 zeigt eine linke Seitenansicht der Umgebung eines Schaltlastsensors einer ersten Ausführungsform.
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7 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII aus 6.
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8 zeigt eine Querschnittsansicht entsprechend 7, die ein Vergleichsergebnis eines Vergleichsbeispiels und der Ausführungsform darstellt.
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9 zeigt eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform entsprechend 6.
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10 zeigt eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform entsprechend 6.
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11 zeigt eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform entsprechend 6.
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12 zeigt eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform entsprechend 6.
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13 zeigt eine Querschnittsansicht einer sechsten Ausführungsform entsprechend 6.
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Weiterhin entsprechen die nachstehend zu beschreibenden Richtungen nach vorne, nach hinten, nach links, nach rechts etc. den Richtungen eines nachstehend zu beschreibenden Fahrzeuges, wenn im Zusammenhang eindeutig nichts anderes angegeben ist. Außerdem sind an geeigneten Stellen in den in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Zeichnungen ein Pfeil FR, der eine Richtung nach vorne bezüglich eines Fahrzeuges anzeigt, ein Pfeil LH, der eine Richtung nach links bezüglich des Fahrzeuges anzeigt sowie ein Pfeil UP vorgesehen, der eine Richtung nach oben bezüglich des Fahrzeuges anzeigt.
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<Erste Ausführungsform>
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Wie in 1 dargestellt, wird eine Ausführungsform auf ein Motorrad 1, welches ein Zweirad-Sattelfahrzeug darstellt, angewandt. Ein Vorderrad 2 des Motorrades 1 wird durch untere Endabschnitte eines Paares linker und rechter Frontgabeln 3 abgestützt. Obere Bereiche der linken und rechten Frontgabeln 3 werden durch ein Steuerkopfrohr 6 eines vorderen Endabschnittes eines Fahrzeugkarosserierahmens 5 über eine Lenkstange 4 abgestützt. Ein stangenförmiger Lenker 4a ist an einem oberen Brückenteil der Lenkstange 4 angebracht.
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Der Fahrzeugkarosserierahmen 5 umfasst das Steuerkopfrohr 6, sich von dem Steuerkopfrohr 6 in Richtung einer unteren Rückseite an einem Mittelpunkt in Fahrzeugbreitenrichtung (einer Richtung nach links/rechts) erstreckende Hauptrohre 7, linke und rechte Schwenkrahmen 8, die mit Unterseiten von hinteren Endabschnitten der Hauptrohre 7 durchgängig sind, sowie einen Sitzrahmen 9, der mit Rückseiten der Hauptrohre 7 und den linken und rechten Schwenkrahmen 8 durchgängig ist. Vordere Endabschnitte von Schwingarmen 11 sind schwenkbar in dem linken und rechten Schwenkrahmen 8 befestigt. Ein Hinterrad 12 des Motorrades 1 wird von den hinteren Endabschnitten der Schwingarme 11 abgestützt.
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Ein Kraftstofftank 18 ist über dem linken und rechten Hauptrohr 7 abgestützt. Ein Vordersitz 19 und eine Rücksitzabdeckung 19a sind über dem Sitzrahmen 9 hinter dem Kraftstofftank 18 so abgestützt, dass sie in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung angeordnet sind. Die Umgebung des Sitzrahmens 9 ist durch eine hintere Verkleidung 9a abgedeckt. Eine Antriebseinheit PU, die als Antriebsmaschine des Motorrades 1 dient, ist an Unterseiten des linken und rechten Hauptrohres 7 aufgehängt. Die Antriebseinheit PU ist beispielsweise über einen Kettengetriebemechanismus mit dem Hinterrad 12 verbunden.
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Die Antriebseinheit PU weist einstückig einen an ihrer Vorderseite angeordneten Motor 13 und ein an ihrer Rückseite angeordnetes Getriebe 21 auf. Der Motor 13 ist beispielsweise ein Mehrzylindermotor mit einer Drehwelle einer Kurbelwelle 14 in einer Richtung nach links/rechts (Fahrzeugbreitenrichtung). Der Motor 13 weist einen Zylinder 16 auf, der über einem vorderen Bereich eines Kurbelkastens 15 nach oben steht. Ein hinterer Bereich des Kurbelkastens 15 ist ein zur Aufnahme des Getriebes 21 ausgeführtes Getriebegehäuse 17.
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Wie in 2 dargestellt, ist das Getriebe 21 ein Stufengetriebe mit einer Hauptwelle 22 (einer Eingangswelle) und einer Vorgelegewelle 23 (einer Ausgangswelle) sowie einer Schaltradgruppe 24, die die beiden Wellen 22 und 23 überbrückt. Die Vorgelegewelle 23 stellt eine Ausgangswelle des Getriebes 21 und folglich der Antriebseinheit PU dar. Ein Endabschnitt der Vorgelegewelle 23 steht zu einer linken Seite eines hinteren Bereiches des Kurbelkastens 15 hin vor und ist über den Kettengetriebemechanismus mit dem Hinterrad 12 verbunden.
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Weiterhin bezugnehmend auf 3 sind die Hauptwelle 22 und die Vorgelegewelle 23 des Getriebes 21 hinter der in Vorwärts-/Rückwärts-Richtung anzuordnenden Kurbelwelle 14 angebracht. Eine von einem Kupplungsaktuator 50 betätigte Kupplung 26 ist koaxial mit einem rechten Endabschnitt der Hauptwelle 22 angebracht. Die Kupplung 26 ist beispielsweise eine Mehrplatten-Ölbadkupplung, nämlich eine so genannte normale offene Kupplung. Das heißt, die Kupplung 26 befindet sich in einem verbundenen Zustand, in dem eine Kraftübertragung durch Zufuhr eines Hydraulikdrucks von dem Kupplungsaktuator 50 ermöglicht wird, und kehrt in einen getrennten Zustand zurück, in dem keine Kraftübertragung möglich ist, wenn kein Hydraulikdruck von dem Kupplungsaktuator 50 zugeführt wird.
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Bezugnehmend auf 2 wird eine Drehkraft der Kurbelwelle 14 über die Kupplung 26 auf die Hauptwelle 22 übertragen und von der Hauptwelle 22 über ein beliebiges Zahnradpaar der Schaltradgruppe 24 auf die Vorgelegewelle 23 übertragen. Ein Antriebsritzel 27 des Kettengetriebemechanismus ist an einem linken Endabschnitt der Vorgelegewelle 23 angebracht, der zu einer linken Seite eines hinteren Bereiches des Kurbelkastens 15 hin vorsteht.
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Ein zum Schalten eines Zahnradpaares der Schaltradgruppe 24 ausgebildeter Schaltmechanismus 25 ist in dem Getriebe 21 auf dessen hinterer Oberseite aufgenommen. Der Schaltmechanismus 25 betätigt mehrere Schaltgabeln 37 nach einem Muster einer an einem Außenumfang desselben ausgebildeten Führungsnut aufgrund der Drehung einer hohlzylindrischen Schalttrommel 36 parallel zu den beiden Wellen 22 und 23 und wechselt ein Zahnradpaar unter Einsatz von Kraftübertragung zwischen den Wellen 22 und 23 in der Schaltradgruppe 24.
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Der Schaltmechanismus 25 weist eine Schaltspindel 31 parallel zu der Schalttrommel 36 auf. Während der Schwenkbewegung der Schaltspindel 31 dreht ein an der Schaltspindel 31 befestigter Schaltarm 31a die Schalttrommel 36, bewegt die Schaltgabeln 37 in Achsenrichtung gemäß einem Muster der Führungsnut und schaltet ein Zahnradpaar, das eine Kraftübertragung in die Schaltradgruppe 24 ermöglicht (d. h. wechselt eine Schaltstufe).
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Die Schaltspindel 31 bewirkt, dass ein äußerer Wellenbereich 31b nach außen (zu einer linken Seite) aus dem Kurbelkasten 15 in der Fahrzeugbreitenrichtung derart vorsteht, dass der Schaltmechanismus 25 betätigt werden kann. Ein Schaltlastsensor 42 (eine Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung) ist koaxial zu dem äußeren Wellenbereich 31b der Schaltspindel 31 angebracht (cf. 1). Ein Schwenkhebel 33 ist an dem äußeren Wellenbereich 31b der Schaltspindel 31 (oder einer Drehwelle des Schaltlastsensors 42) befestigt. Der Schwenkhebel 33 verläuft nach hinten von einem unteren Endabschnitt 33a, der über eine Klemme an der Schaltspindel 31 (oder der Drehwelle) befestigt ist, und ein oberer Endabschnitt einer Gelenkstange 34 (eines Verbindungsgliedes) ist schwenkbar mit deren Spitzenabschnitt 33b über ein oberes Kugelgelenk 34a (einen Verbindungsbereich) verbunden. Ein unterer Endabschnitt der Gelenkstange 34 ist schwenkbar mit einem von dem Fuß eines Fahrers betätigten Schaltpedal 32 (einem Schiebepedal) über ein unteres Kugelgelenk (nicht dargestellt) verbunden.
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Wie in 1 dargestellt, ist ein vorderer Endabschnitt des Schaltpedals 32 senkrecht schwenkbar durch einen unteren Bereich des Kurbelkastens 15 über eine Welle in der Links-/Rechts-Richtung abgestützt. Ein Pedalbereich, auf den ein auf einer Stufe 32a platzierter Fuß eines Fahrers gestellt wird, ist an einem hinteren Endabschnitt des Schaltpedals 32 ausgebildet, und ein unterer Endabschnitt der Gelenkstange 34 ist mit einem Zwischenbereich des Schaltpedals 32 in der Vorwärts-/Rückwärts-Richtung verbunden.
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Wie in 2 dargestellt, ist eine Gangschaltvorrichtung 35 vorgesehen, die das Schaltpedal 32, die Gelenkstange 34 und den Schaltmechanismus 25 aufweist und zum Wechseln eines Schaltstufenzahnrades des Getriebes 21 ausgeführt ist. In der Gangschaltvorrichtung 35 wird eine Anordnung (die Schalttrommel 36, die Schaltgabeln 37 etc.), die zum Wechseln einer Schaltstufe des Getriebes 21 in dem Getriebegehäuse 17 ausgeführt ist, als Schaltbetätigungsbereich 35a bezeichnet, und wird eine Anordnung (die Schaltspindel 31, der Schaltarm 31a etc.), die zum Drehen der Schaltspindel 31, in welche ein Schaltbetätigung auf das Schaltpedal 32 um dessen Achse herum eingegeben wird, und Übertragen der Drehbewegung auf den Schaltbetätigungsbereich 35a ausgeführt ist, als Schaltbetätigungs-Aufnahmebereich 35b bezeichnet.
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Hier verwendet das Motorrad 1 ein so genanntes halbautomatisches Schaltsystem, bei dem lediglich eine Schaltbetätigung des Getriebes 21 (eine Fußbetätigung des Schaltpedals 32) von einem Fahrer durchgeführt wird und ein Trennungs- und Verbindungsvorgang der Kupplung 26 automatisch durch eine elektrische Steuerung gemäß einer Betätigung des Schaltpedals 32 durchgeführt wird.
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Wie in 4 dargestellt, weist das Schaltsystem den Kupplungsaktuator 50, eine elektronische Steuereinheit (ECU, eine Steuereinheit) 60 sowie verschiedene Sensoren 41 bis 45 auf.
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Die ECU 60 steuert Vorgänge einer Zündvorrichtung 46 und einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 47, während sie einen Vorgang des Kupplungsaktuators 50 auf der Basis von Erfassungsinformationen von einem Trommelwinkelsensor (einem Zahnradpositionssensor) 41, der zur Erfassung einer Schalteinheit von einem Drehwinkel der Schalttrommel 36 aus ausgeführt ist, und einem Schaltlastsensor (einem Drehmomentsensor) 42, der zur Erfassung eines in die Schaltspindel 31 eingegebenen Arbeitsdrehmomentes ausgeführt ist, sowie Erfassungsinformationen verschiedener Fahrzeugzustände von einem Drosselklappenöffnungssensor 43, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 44, einem Motordrehzahlsensor 45 etc. steuert. Erfassungsinformationen von Hydraulikdrucksensoren 57 und 58 des Kupplungsaktuators 50 werden ebenfalls in die ECU 60 eingegeben.
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Weiterhin bezugnehmend auf 3 kann der Kupplungsaktuator 50 einen Flüssigkeitsdruck steuern, der die Kupplung 26 trennt und verbindet, wenn der Kupplungsaktuator 50 von der ECU 60 betätigt wird. Der Kupplungsaktuator 50 weist einen als Antriebsquelle dienenden Elektromotor 52 (nachstehend einfach als Motor 52 bezeichnet), einen von dem Motor 52 angetriebenen Geberzylinder 51 (einen Hydraulikdruckerzeugungsmechanismus) sowie einen einen Ölweg ausbildenden Bereich 53 auf, der zwischen dem Geberzylinder 51 und einer Hydraulikdruck-Zufuhr-/Auslassöffnung 50a angebracht ist.
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Der Geberzylinder 51 bewegt einen Kolben 51b in einem Zylinderhauptkörper 51a durch Antreiben des Motors 52 und kann ein Arbeitsmedium in dem Zylinderhauptkörper 51a einem Nehmerzylinder 28 zuführen/aus diesem abführen. Das Bezugszeichen 51e in der Zeichnung bezeichnet einen mit dem Geberzylinder 51 verbundenen Behälter.
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Der den Ölweg bildende Bereich 53 weist einen Ventilmechanismus (ein Magnetventil 56) auf, das zum Öffnen oder Sperren eines Zwischenbereiches eines Hauptölweges 53m von dem Geberzylinder 51 zu der Kupplung 26 (dem Nehmerzylinder 28) ausgeführt ist. Der Hauptölweg 53m des den Ölweg bildenden Bereiches 53 ist in einen zulaufseitigen Ölweg 53a, der näher an dem Geberzylinder 51 liegt als das Magnetventil 56, und einen ablaufseitigen Ölweg 53b geteilt, der näher an dem Nehmerzylinder 28 liegt als das Magnetventil 56. Der den Ölweg bildende Bereich 53 weist ferner einen Nebenölweg 53c auf, der das Magnetventil 56 umgeht und den zulaufseitigen Ölweg 53a und den ablaufseitigen Ölweg 53b in Verbindung miteinander bringt.
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Das Magnetventil 56 ist ein so genanntes normales offenes Ventil. Ein Einwegventil 53c1, welches bewirken soll, dass ein Arbeitsmedium in nur eine Richtung von einer Zulaufseite zu einer Ablaufseite fließt, ist in dem Nebenölweg 53c angebracht. Ein zulaufseitiger Hydraulikdrucksensor 57 zur Erfassung eines Hydraulikdrucks des zulaufseitigen Ölweges 53a ist stromaufwärts von dem Magnetventil 56 angebracht. Ein ablaufseitiger Hydraulikdrucksensor 58 zur Erfassung eines Hydraulikdrucks des ablaufseitigen Ölweges 53b ist stromabwärts von dem Magnetventil 56 angebracht.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Kupplungsaktuator 50 beispielsweise in der hinteren Verkleidung 9a aufgenommen. Der Nehmerzylinder 28 ist an einem hinteren Bereich des Kurbelkastens 15 auf der linken Seite angebracht. Der Kupplungsaktuator 50 und der Nehmerzylinder 28 sind über eine Hydraulikdruckleitung 53e miteinander verbunden (siehe 3).
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Wie in 2 gezeigt, ist der Nehmerzylinder 28 koaxial mit der Hauptwelle 22 auf der linken Seite angeordnet. Der Nehmerzylinder 28 drückt eine durch die Hauptwelle 22 verlaufende Schubstange 28a nach rechts, wenn ein Hydraulikdruck von dem Kupplungsaktuator 50 zugeführt wird. Der Nehmerzylinder 28 betätigt die Kupplung 26 über die Schubstange 28a in einen verbundenen Zustand, indem er die Schubstange 28a nach rechts drückt. Der Nehmerzylinder 28 entlastet den Druck gegen die Schubstange 28a und bringt die Kupplung 26 in einen ausgerückten Zustand zurück, wenn kein Hydraulikdruck zugeführt wird.
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Während durchgehend ein Hydraulikdruck zugeführt werden sollte, um die Kupplung 26 in dem verbundenen Zustand zu halten, wird dazu elektrischer Strom verbraucht. Hier ist, wie in 3 dargestellt, das Magnetventil 56 in dem den Ölweg bildenden Bereich 53 des Kupplungsaktuators 50 angebracht und das Magnetventil 56 wird nach der Zufuhr des Hydraulikdrucks zu der Kupplung 26 geschlossen. Dementsprechend ist eine Ausführung zur Aufrechterhaltung des der Kupplung 26 zugeführten Hydraulikdrucks sowie zur Ergänzung eines Hydraulikdrucks in einer Höhe eines Druckabfalls vorgesehen (Wiederauffüllen des Hydraulikdrucks in der Höhe des Entweichens), und ein Energieverbrauch wird unterbunden.
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Nachfolgend wird ein Vorgang des Kupplungssteuersystems mit Bezug auf ein Diagramm in 5 beschrieben. In dem Diagramm in 5 stellt eine senkrechte Achse einen zugeführten Hydraulikdruck dar, der von dem ablaufseitigen Hydraulikdrucksensor 58 erfasst wird, und eine waagerechte Achse stellt den Zeitverlauf dar.
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Während des Anhaltens (Leerlauf) des Motorrades 1 befinden sich der Elektromotor 52 und das von der ECU 60 gesteuerte Magnetventil 56 in einem Zustand, in dem die Zufuhr von elektrischem Strom unterbrochen ist. Das heißt, der Motor 52 befindet sich in einem Stoppzustand und das Magnetventil 56 befindet sich in einem offenen Zustand. Hierbei befindet sich die Seite des Nehmerzylinders 28 (Ablaufseite) in einem Niederdruckzustand, wobei der Druck geringer ist als ein Berührpunkt-Hydraulikdruck TP, und die Kupplung 26 befindet sich in einem ausgerückten Zustand (einem getrennten Zustand, einem gelösten Zustand). Der Zustand entspricht einer Zone A in 5.
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Während des Startens des Motorrades 1 wird bei Erhöhung einer Drehzahl des Motors 13 nur dem Elektromotor 52 elektrischer Strom zugeführt, wird ein Hydraulikdruck von dem Geberzylinder 51 über das Magnetventil 56 im offenen Zustand dem Nehmerzylinder 28 zugeführt. Wenn der Hydraulikdruck auf der Seite des Nehmerzylinders 28 (Ablaufseite) so erhöht wird, dass er höher als der Berührpunkt-Hydraulikdruck TP ist, beginnt der Eingriff der Kupplung 26 und die Kupplung 26 befindet sich in einem halbgekuppelten Zustand, in dem eine gewisse Kraft übertragen werden kann. Somit wird ein ruckfreies Anfahren des Motorrades 1 möglich. Dieser Zustand entspricht einer Zone B in 5.
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Danach wird, wenn ein Hydraulikdruck auf der Seite des Nehmerzylinders 28 (der Ablaufseite) einen eine Untergrenze einhaltenden Hydraulikdruck LP erreicht, der Eingriff der Kupplung 26 abgeschlossen und wird eine Antriebskraft des Motors 13 vollständig auf das Getriebe 21 übertragen. Dieser Zustand entspricht einer Zone C in 5. Die Zonen A bis C sind als Anfahrzone festgelegt.
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Sodann wird, wenn der Hydraulikdruck auf der Seite des Nehmerzylinders 28 (der Ablaufseite) einen eine Obergrenze einhaltenden Hydraulikdruck HP erreicht, die Zufuhr von elektrischem Strom zu dem Motor 52 gestoppt und wird die Erzeugung eines Hydraulikdrucks gestoppt, während elektrischer Strom dem Magnetventil 56 zugeführt wird und das Magnetventil 56 geschlossen wird. Das heißt, während sich die Zulaufseite in einem Niedrigdruckzustand befindet, da der Hydraulikdruck entlastet wird, wird die Ablaufseite in einem Hochdruckzustand gehalten (die Obergrenze einhaltender Hydraulikdruck HP). Entsprechend kann die Kupplung 26 ohne Erzeugung eines Hydraulikdrucks durch den Geberzylinder 51 in einem eingerückten Zustand gehalten werden, und der Stromverbrauch kann unterbunden werden, während das Fahren des Motorrades 1 möglich ist.
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Auch in einem Zustand, in dem das Magnetventil 56 aufgrund eines Entweichens von Hydraulikdruck oder eines durch Verformung von Dichtungen des Magnetventils 56 und des Einwegventils 53c1 verursachten Temperaturabfalls geschlossen ist, wie in einer Zone D in 5 dargestellt, wird ein Hydraulikdruck auf der Ablaufseite allmählich verringert (entweicht). In der Zwischenzeit kann, wie in einer Zone E in 5 dargestellt, ein Hydraulikdruck auf der Ablaufseite aufgrund eines Temperaturanstieges oder dergleichen erhöht werden. Eine geringe Veränderung des Hydraulikdrucks auf der Ablaufseite kann von einem in dem Kupplungsaktuator 50 aufgenommenen Speicher (nicht dargestellt) aufgenommen werden, wodurch sich der Stromverbrauch aufgrund von Betätigungen des Elektromotors 52 und des Magnetventils 56 nicht bei jeder Veränderung des Hydraulikdrucks erhöht.
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Wie in der Zone E in 5 dargestellt, wird bei einer Erhöhung des Hydraulikdrucks auf der Ablaufseite auf den die Obergrenze einhaltenden Hydraulikdruck HP das Magnetventil 56 Schritt für Schritt geöffnet und der Hydraulikdruck auf der Ablaufseite wird zur Zulaufseite entlastet, indem die Zufuhr von Strom zu dem Magnetventil 56 verringert wird.
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Wie in einer Zone F in 5 dargestellt, wird bei Verringerung des Hydraulikdrucks auf der Ablaufseite auf den die Untergrenze einhaltenden Hydraulikdruck LP die Zufuhr von Strom zu dem Motor 52 gestartet, während das Magnetventil 56 geschlossen ist, und der Hydraulikdruck auf der Zulaufseite wird erhöht. Wenn der Hydraulikdruck auf der Zulaufseite höher ist als der Hydraulikdruck auf der Ablaufseite, wird der Hydraulikdruck zur Ablaufseite über den Nebenölweg 53c und das Einwegventil 53c1 ergänzt (wiederaufgeladen). Wenn der Hydraulikdruck auf der Ablaufseite den die Obergrenze einhaltenden Hydraulikdruck HP erreicht, wird die Zufuhr von Strom zu dem Motor 52 gestoppt und wird die Erzeugung eines Hydraulikdrucks gestoppt. Der Hydraulikdruck auf der Ablaufseite wird damit zwischen dem die Obergrenze einhaltenden Hydraulikdruck HP und dem die Untergrenze einhaltenden Hydraulikdruck LP aufrechterhalten, und die Kupplung 26 wird in einem eingerückten Zustand gehalten. Die Zonen D bis F sind als Fahrtzone festgelegt.
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Beim Anhalten des Motorrades 1 wird auch die Zufuhr von Strom zu dem Motor 52 und dem Magnetventil 56 gestoppt. Entsprechend stoppt der Geberzylinder 51 die Erzeugung von Hydraulikdruck und stoppt die Zufuhr eines Hydraulikdrucks zu dem Nehmerzylinder 28. Das Magnetventil 56 befindet sich in einem offenen Zustand und ein Hydraulikdruck in dem ablaufseitigen Ölweg 53b wird zu dem Behälter 51e zurückgeführt. Somit befindet sich die Seite des Nehmerzylinders 28 (die Ablaufseite) in einem Niederdruckzustand, wobei der Druck geringer als der Berührpunkt-Hydraulikdruck TP ist, und die Kupplung 26 befindet sich in einem ausgerückten Zustand. Dieser Zustand entspricht den Zonen G und H in 5. Die Zonen G und H sind als Stillstandzonen festgelegt.
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Nachstehend wird der Schaltlastsensor 42 (eine Schaltbetätigungs-Erfassungseinrichtung) genauer beschrieben.
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Wie in 6 und 7 beschrieben, ist der Schaltlastsensor 42 an einem Abschnitt einer Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17, an der der äußere Wellenbereich 31b der Schaltspindel 31 zur Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung vorsteht, von der Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung in einem Zustand angebracht, in dem der äußere Wellenbereich 31b durch diese verläuft. Der Schaltlastsensor 42 ist zwischen dem an einem Spitzenabschnitt (einem Spannbereich 31c) des äußeren Wellenbereiches 31b außen in der Fahrzeugbreitenrichtung über eine Klemme befestigten Schwenkhebel 33 und der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 angeordnet. Ein Trommelwinkelsensor 41 ist an einem Bereich der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 hinter dem Schaltlastsensor 42 angebracht.
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Der Schaltlastsensor 42 ist ein so genannter magnetostriktiver Drehmomentsensor und erfasst unmittelbar eine Eingabe eines Schwenkbetätigungsmomentes in die Schaltspindel 31. Der Schaltlastsensor 42 bildet zwei Befestigungsbereiche 61 aus magnetostriktivem Material, die in einem Erfassungssollbereich der Schaltspindel 31 in Achsenrichtung angeordnet sind, und liegt Erfassungsspulen 62 (Sensoreinheiten) außerhalb der Befestigungsbereiche 61 aus magnetostriktivem Material in radialer Richtung berührungslos gegenüber. Der Schaltlastsensor 42 kann eine Veränderung des Magnetfeldes, das in den Befestigungsbereichen 61 aus magnetostriktivem Material erzeugt ist, aus einer Veränderung der induzierten elektromotorischen Kraft erfassen, welche in den Erfassungsspulen 62 erzeugt ist, und kann eine Eingabe eines Drehmomentes (einer Schaltbetätigungslast) in die Schaltspindel 31 erfassen, wenn ein Drehmoment auf die Schaltspindel 31 aufgebracht wird.
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Beide Erfassungsspulen 62 sind in einem Sensorgehäuse 63 untergebracht, durch welches die Schaltspindel 31 verläuft. Nachfolgend wird eine Anordnung mit den Erfassungsspulen 62 und dem Sensorgehäuse 63 als Sensorhauptteil 62a bezeichnet. Das Sensorgehäuse 63 (ein Sensorhauptteil 42a) ist an einer aus der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 hervorstehenden Befestigungsnabe 17a1 über einen Bolzen B1 befestigt. Ein zur drehbaren Abstützung der Schaltspindel 31 ausgeführter Wellenaufnahmebereich 64 ist außerhalb des Sensorgehäuses 63 in der Fahrzeugbreitenrichtung angebracht. Der Wellenaufnahmebereich 64 stützt die Schaltspindel 31 über ein Nadellager 64a ab. Da der äußere Wellenbereich 31b in dem Wellenaufnahmebereich 64 des Sensorgehäuses 63 abgestützt ist, ist die eine größere axiale Länge aufweisende Schaltspindel 31 stabil abgestützt. Ein äußerer Öffnungsbereich 65 (eine Öffnung) mit einem vergrößerten Durchmesser bezüglich des Wellenaufnahmebereiches 64 ist in dem Sensorgehäuse 63 außerhalb des Wellenaufnahmebereiches 64 in der Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet. Eine Staubdichtung 65a (ein Dichtelement des äußeren Wellenumfangs), das zur Abdichtung eines Raumes zwischen einer inneren Umfangsfläche des äußeren Öffnungsbereiches 65 und einer äußeren Umfangsfläche der Schaltspindel 31 aufgeführt ist, ist in einen Innenumfang des äußeren Öffnungsbereiches 65 eingepasst. Die Staubdichtung 65a verhindert, dass Fremdstoffe wie Staub oder dergleichen von außerhalb des Fahrzeuges zu den Erfassungsspulen 62 gelangen.
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Ein Passvorsprung 66, der in Richtung der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 vorsteht, ist an einem Endabschnitt des Sensorgehäuses 63 auf der Seite des Getriebegehäuses 17 ausgebildet. In der Außenwand 17a ist eine Durchgangsöffnung 67 gebildet, durch die die Schaltspindel 31 mit einem Spalt dazwischen verläuft. Der Passvorsprung 66 ist in einer Röhrenform ausgebildet, durch die die Schaltspindel 31 mit einem Spalt dazwischen verläuft, und ist von außen in der Fahrzeugbreitenrichtung in die Durchgangsöffnung 67 eingepasst. Die Durchgangsöffnung 67 ist kreisförmig koaxial mit der Schaltspindel 31 ausgebildet. Der Passvorsprung 66 ist zylinderförmig koaxial mit der Schaltspindel 31 ausgebildet. Ein Bundbereich 67a mit einer größeren Breite als der der Außenwand 17a in einer Dickenrichtung (einer Fahrzeugbreitenrichtung) der Außenwand 17a ist in einer Umfangskante der Durchgangsöffnung 67 ausgebildet. Ein in einer Passnut einer äußeren Umfangsfläche des Passvorsprungs 66 gehaltener O-Ring 66a (ein Einführbereichs-Dichtelement) gelangt in engen Kontakt mit einer inneren Umfangsfläche des Bundbereiches 67a. Ein Innendurchmesser des äußeren Öffnungsbereiches 65 des Sensorgehäuses 63 ist kleiner als ein Innendurchmesser des Bundbereiches 67a (ein Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 67). Das heißt, da eine durch das Dichtelement abgedichtete Öffnung desselben klein ist, wird ein Eindringen von Fremdstoffen von außerhalb des Fahrzeuges problemlos verhindert.
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Eine zum Abdichten eines Raumes zwischen einer inneren Umfangsfläche des Passvorsprungs 66 und einer äußeren Umfangsfläche der Schaltspindel 31 ausgeführte Öldichtung 66b (ein Dichtelement des äußeren Wellenumfangs) ist in den Innenumfang des Passvorsprungs 66 des Sensorgehäuses 63 eingepasst. Das heißt, zum Abdichten eines Raumes zwischen einer äußeren Umfangsfläche der Schaltspindel 31 und einer inneren Umfangsfläche des Sensorgehäuses 63 ausgeführte Dichtelemente (die Staubdichtung 65a, die Öldichtung 66b) sind beidseitig der Schaltspindel 31 angebracht, wobei beide Erfassungsspulen 62 sandwichartig dazwischen in Achsenrichtung angeordnet sind. Die Öldichtung 66b verhindert, dass Motoröl in dem Getriebegehäuse 17 in die Erfassungsspulen 62 gelangt.
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Der Schwenkhebel 33 ist bezüglich des mit der Schaltspindel 31 gekoppelten unteren Endabschnittes 33a an einer Seite versetzt, wo der Spitzenabschnitt 33b, mit dem die Gelenkstange 34 verbunden ist, von dem Getriebegehäuse 17 getrennt ist (außen in der Fahrzeugbreitenrichtung). Der obere Endabschnitt (das obere Kugelgelenk 34a) der Gelenkstange 34 ist von der Getriebegehäuseseite 17 her mit dem Spitzenabschnitt 33b des Schwenkhebels 33 verbunden. Der Verbindungsbereich (das obere Kugelgelenk 34a) der Gelenkstange 34 bezüglich des Schwenkhebels 33 ist zwischen dem Spitzenabschnitt 33b des Schwenkhebels 33 und dem Schaltlastsensor 42 in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet.
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In einem auf der linken Seite in 8 dargestellten Vergleichsbeispiel ist kein Schaltlastsensor 42 vorgesehen und ist ein Vorsprungsausmaß T2 des äußeren Wellenbereiches 31b der Schaltspindel 31 von der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 geringer als ein Vorsprungsausmaß T1 der auf der rechten Seite in 8 gezeigten Ausführungsform. In dem Vergleichsbeispiel ist der äußere Wellenbereich 31b der Schaltspindel 31 von einem Wellenaufnahmebereich 17c der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 über ein Nadellager 17c1 abgestützt. Eine Staubdichtung 17c2 ist in den Wellenaufnahmebereich 17c außen in der Fahrzeugbreitenrichtung eingepasst.
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In dem Vergleichsbeispiel sind in dem an dem Spitzenabschnitt (dem Spannbereich 31c) der Schaltspindel 31 befestigten Schwenkhebel 33 der untere Endabschnitt 33a und der Spitzenabschnitt 33b nicht in der Fahrzeugbreitenrichtung versetzt und ist das obere Kugelgelenk 34a der Gelenkstange 34 von außen in der Fahrzeugbreitenrichtung (einer gegenüberliegenden Seite des Getriebegehäuses 17) mit dem Spitzenabschnitt 33b verbunden.
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In der Ausführungsform ist eine axiale Länge des äußeren Wellenbereiches 31b der Schaltspindel 31 aufgrund der Anordnung des Schaltlastsensors 42 um ein Ausmaß erhöht und ist der mit dem Spitzenabschnitt (dem Spannbereich 31c) des äußeren Wellenbereiches 31b gekoppelte Schwenkhebel 33 um dieses Ausmaß in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen verschoben. Wenn die Gelenkstange 34 von außen in der Fahrzeugbreitenrichtung mit dem Spitzenabschnitt 33b des Schwenkhebels 33 verbunden ist, wird, da eine Verschiebung nach außen in der Fahrzeugbreitenrichtung auch in der Gelenkstange 34 und dem Schaltpedal 32 erforderlich ist, eine Fahrzeugbreite um den Fuß eines Fahrers herum vergrößert, wodurch die Betriebsfähigkeit oder eine Fußabstützeigenschaft der Fußschaltung beeinträchtigt werden kann.
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Andererseits wird in der Ausführungsform, da die Gelenkstange 34 mit dem Spitzenabschnitt 33b des Schwenkhebels 33 von der Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung (der Getriebegehäuseseite 17) her verbunden ist, eine Auswirkung um den Fuß des Fahrers herum in der Fahrzeugbreite minimiert. Zusätzlich wird in dem Schwenkhebel 33, da der Spitzenabschnitt 33b bezüglich des unteren Endabschnittes 33a außen in der Fahrzeugbreitenrichtung (einer dem Getriebegehäuse 17 entgegengesetzten Seite) versetzt ist, ein Raum zwischen dem Spitzenabschnitt 33b und dem Getriebegehäuse 17 erweitert, und das obere Kugelgelenk 34a der Gelenkstange 34 wird einfach in dem Spitzenabschnitt 33b in der Fahrzeugbreitenrichtung (der Getriebegehäuseseite 17) angeordnet. Zusätzlich kann eine Position des oberen Kugelgelenks 34a in der Fahrzeugbreitenrichtung genauso wie in dem Vergleichsbeispiel festgelegt werden, indem ein Versetzungsausmaß zwischen dem unteren Endabschnitt 33a und dem Spitzenabschnitt 33b festgelegt wird, und können die Verbindungsteile wie z. B. die Gelenkstange 34, das Schaltpedal 32 etc. einfach umgelenkt werden.
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Wie vorstehend beschrieben, weist die Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung nach der Ausführungsform das Getriebe 21, das in dem Getriebegehäuse 17 aufgenommen und zum Übertragen und Ausgeben einer in der Hauptwelle 22 empfangenen Antriebskraft von dem Motor 13 auf die Vorgelegewelle 23 über einige Schalträder der Schaltradgruppe 24 mit mehreren Stufen ausgeführt ist, und die Schaltvorrichtung 35 auf, die das Schaltpedal 32 umfasst, welches durch eine Fußbetätigung eines Fahrers eine Schaltbetätigung aufnimmt, und zum Wechseln eines Schaltrades des Getriebes 21 ausgeführt ist, weist die Schaltvorrichtung 35 die Schaltbetätigungseinheit 35a (die Schalttrommel 36 und die Schaltgabeln 37) auf, die in dem Getriebegehäuse 17 aufgenommen und zum Wechseln eines Schaltrades in dem Getriebe 21 ausgeführt ist, wobei der Schaltbetätigungs-Aufnahmebereich 35b (die Schaltspindel 31 und der Schaltarm 31a) den in Richtung der Außenseite des Getriebegehäuses 17 vorstehenden, äußeren Wellenbereich 31b aufweist, eine Schaltbetätigung durch eine Fußbetätigung eines Fahrers zum Schwenken um die Welle des äußeren Wellenbereiches 31b herum aufnimmt und zur Übertragung einer Schwenkbewegung auf die Schaltbetätigungseinheit 35a ausgeführt ist, wobei der Schwenkhebel 33 schwenkbar in den äußeren Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b integriert ist, und wobei die Gelenkstange 34 zur Verbindung des Schwenkhebels 33 und des Schaltpedals 32 derart ausgeführt ist, dass diese verriegelt werden, ist der Schaltlastsensor 42 um den äußeren Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b herum und zwischen dem Schwenkhebel 33 und dem Getriebegehäuse 17 derart angeordnet, dass er einen verschwenkten Zustand des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b unmittelbar erfasst, und ist die Gelenkstange 34 von der Getriebegehäuseseite 17 her mit dem Schwenkhebel 33 verbunden.
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Gemäß dieser Konfiguration ist, in der zur Durchführung einer Schaltbetätigung des Getriebes 21 unter Einsatz des Schaltpedals 32 ausgeführten Schaltvorrichtung 35, während der äußere Wellenbereich 31b zur Außenseite des Getriebegehäuses 17 verläuft, wenn der Schaltlastsensor 42 an dem äußeren Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b angeordnet ist, auch in diesem Fall, da die Gelenkstange 34, die den Schwenkhebel 33 und das an dem äußeren Wellenbereich 31b angebrachte Schaltpedal 32 verbindet, von der Getriebegehäuseseite 17 mit dem Schwenkhebel 33 verbunden ist, auch wenn sich der äußere Wellenbereich 31b aufgrund der Anordnung des Schaltlastsensors 42 zu dem äußeren Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b erstreckt und der Schwenkhebel 33 zur Außenseite des Getriebegehäuses 17 hin versetzt ist, die Gelenkstange 34 näher an dem Getriebegehäuse 17 angeordnet als der Schwenkhebel 33, und kann eine Versetzung zur Außenseite des Schaltpedals 32 hin unnötig werden. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass das Schaltpedal 32 und die Gelenkstange 34 um den Fuß eines Fahrers herum in der Fahrzeugbreitenrichtung überhängen, und kann die Betriebsfähigkeit und eine Fußabstützeigenschaft der Fußschaltung in geeigneter Weise aufrechterhalten werden.
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Weiterhin ist in der Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung der Schwenkhebel 33 so ausgebildet, dass er bezüglich des Bodenendabschnittes 33a versetzt ist, mit welchem der Schaltbetätigungs-Aufnahmebereich 35b an einer Seite gekoppelt ist, an der der Spitzenabschnitt 33b, mit dem die Gelenkstange 34 verbunden ist, von dem Getriebegehäuse 17 getrennt ist, und ist der Verbindungsbereich (das obere Kugelgelenk 34a) der Gelenkstange 34 bezüglich des Schwenkhebels 33 zwischen dem Spitzenabschnitt 33b des Schwenkhebels 33 und dem Schaltlastsensor 42 angeordnet.
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Gemäß dieser Ausführung ist, da der Spitzenabschnitt 33b des Schwenkhebels 33 versetzt ist, einfach ein Raum zwischen dem Spitzenabschnitt 33b und dem Schaltlastsensor 42 ausgebildet, der näher an dem Getriebegehäuse 17 angeordnet ist als der Schwenkhebel 33, und kann der Verbindungsbereich der Gelenkstange 34 bezüglich des Schwenkhebels 33 in dem Raum angeordnet sein. Dadurch kann verhindert werden, dass die Gelenkstange 34 in der Fahrzeugbreitenrichtung überhängt, und kann diese in einem kompakten Aufbau angeordnet werden.
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Weiterhin ist in der Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung zumindest ein Abschnitt (der Passvorsprung 66) des Schaltlastsensors 42 in dem Getriebegehäuse 17 angebracht.
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Gemäß der Ausführung kann, da zumindest der Abschnitt des Schaltlastsensors 42 in dem Getriebegehäuse 17 angebracht ist, ein Vorsprung des Schaltlastsensors 42 in der Fahrzeugbreitenrichtung verhindert werden und kann eine Verkleinerung des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b um den äußeren Wellenbereich 31b herum erzielt werden.
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Weiterhin ist in der Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung zumindest der Abschnitt (der Passvorsprung 66) des Schaltlastsensors 42 in der in der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 ausgebildeten Durchgangsöffnung 67 angebracht und ist der Bundbereich 67a mit einer größeren Breite als der der Außenwand 17a in einer Dickenrichtung der Außenwand 17a in der Umfangskante der Durchgangsöffnung 67 ausgebildet.
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Da, gemäß dieser Ausführung, der Bundabschnitt 67a mit einer größeren Breite als der der Außenwand 17a in dem Einführbereich (der Durchgangsöffnung 67) der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 ausgebildet ist, kann der Schaltlastsensor 42 fest angebracht und gehalten werden, und kann eine Lageabweichung des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b bezüglich des äußeren Wellenbereiches 31b unterbunden werden.
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Zusätzlich ist in der Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung das Einführbereichs-Dichtelement (der O-Ring 66a) zwischen der inneren Umfangsfläche des Bundbereiches 67a und der äußeren Umfangsfläche des in den Bundbereich 67a in dem Schaltlastsensor 42 eingepassten Passvorsprungs 66 angeordnet.
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Da, gemäß dieser Ausführung, das Einführbereichs-Dichtelement zwischen dem Bundbereich 67a der Durchgangsöffnung 67 des Getriebegehäuses 17 und dem Passvorsprung 66 des Schaltlastsensors 42 angeordnet ist, kann die Dichtfähigkeit der Durchgangsöffnung 67 sichergestellt werden.
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Außerdem weist in der Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung der Schaltlastsensor 42 die Sensoreinheit (die Erfassungsspule 62) auf, die an dem Außenumfang des äußeren Wellenbereiches 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b angebracht und zur berührungslosen Erfassung einer Schwenkbewegung des äußeren Wellenbereiches 31b ausgeführt ist, und sind Dichtelemente des äußeren Wellenumfangs (die Staubdichtung 65a, die Öldichtung 66b) zwischen dem äußeren Wellenbereich 31b und dem Schaltlastsensor 42 beidseitig angeordnet, wobei die Sensoreinheiten in Achsenrichtung des äußeren Wellenbereiches 31b sandwichartig dazwischen angeordnet sind.
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Wenn, gemäß dieser Ausführung, die zur berührungslosen Erfassung der Schwenkbewegung des äußeren Wellenbereiches 31b ausgeführte Sensoreinheit als Schaltlastsensor 42 eingesetzt wird, da die Dichtelemente des äußeren Wellenumfangs zwischen dem äußeren Wellenbereich 31b und den Schaltlastsensoren 42 beidseitig angeordnet sind, wobei die Sensoreinheiten sandwichartig dazwischen angeordnet sind, kann eine Beeinflussung der Sensoreinheiten durch Öl aus dem Getriebe 21, Fremdstoffe von außerhalb des Fahrzeuges oder dergleichen verhindert werden und kann die Erfassungsgenauigkeit der Sensoreinheit gewährleistet werden.
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Zusätzlich ist in der Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung in dem Schaltlastsensor 42 ein Durchmesser der Öffnung (der äußere Öffnungsbereich 65), durch den der äußere Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b verläuft, an der Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung weiter entfernt als die Außenwand 17a verringert, so dass er kleiner als der der in der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 ausgebildeten Durchgangsöffnung 67 ist.
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Da gemäß dieser Ausführung der Außendurchmesser der Öffnung, durch welche der äußere Wellenbereich 31b verläuft, kleiner als der der Durchgangsöffnung 67 der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 an der Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung bis weiter entfernt als die Außenwand 17a ist, kann der Eindringweg von Fremdstoffen wie Staub oder dergleichen von außen in der Fahrzeugbreitenrichtung verengt werden, können Auswirkungen aufgrund des Eindringens des Fremdstoffs unterbunden werden und kann die Erfassungsgenauigkeit der Sensoreinheit gewährleistet werden.
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Weiterhin weist in der Schaltbetätigungs-Erfassungsvorrichtung der Schaltlastsensor 42 das an dem Getriebegehäuse 17 befestigte Sensorgehäuse 63 auf, und ist der zur drehbaren Abstützung des äußeren Wellenbereiches 31b ausgeführte Wellenaufnahmeabschnitt 64 in einem Bereich des Sensorgehäuses 63 angebracht, durch den der äußere Wellenbereich 31b verläuft.
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Da gemäß der Ausführung der sich zum Anbringen des Schaltlastsensors 42 verlaufende, äußere Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b durch den Wellenaufnahmebereich 64 des Sensorgehäuses 63 des Schaltlastsensors 42 abgestützt ist, kann eine Biegsamkeit des erweiterten äußeren Wellenbereiches 31b wirksam unterbunden werden.
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<Zweite Ausführungsform>
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Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 9 beschrieben.
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Die Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Wellenaufnahmebereich 64 des Sensorgehäuses 63 außen in der Fahrzeugbreitenrichtung die Schaltspindel 31 über ein Kugellager 64b abstützt. Der ersten Ausführungsform entsprechende Bauteile sind außerdem mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und eine genaue Beschreibung derselben entfällt.
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Da der Wellenaufnahmebereich 64 des Sensorgehäuses 63 die Schaltspindel 31 über das Kugellager 64b abstützt, ist eine Breite des Wellenaufnahmebereiches 64 in der Achsenrichtung gegenüber der ersten Ausführungsform verringert, in welcher der Wellenaufnahmebereich 64 die Schaltspindel 31 über das Nadellager 64a abstützt. Entsprechend kann die Breite des Sensorgehäuses 63 und folglich der Schaltlastsensor 42 in der Achsenrichtung verringert werden, und es kann ein kompakter Aufbau um die Schaltspindel 31 herum erzielt werden.
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<Dritte Ausführungsform>
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Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 10 beschrieben.
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Die Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein Abdeckteil 68 zum Abdecken des Schaltlastsensors 42 an der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 angebracht ist. Der ersten Ausführungsform entsprechende Bauteile sind außerdem mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und es entfällt eine genaue Beschreibung derselben.
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Das Abdeckteil 68 ist lösbar an der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 über einen Bolzen B2 oder dergleichen befestigt. Der Schaltlastsensor 42 aus 10 ist an der Außenwand 17a über einen Bolzen B3 oder dergleichen befestigt, während er an einer Außenfläche der Außenwand 17a anliegt, ohne dass der Passvorsprung 66 vorgesehen ist. Die Öldichtung 66b ist in die Durchgangsöffnung 67 eingepasst. Weiterhin kann, wie in der ersten Ausführungsform, eine Konfiguration mit dem Passvorsprung 66 vorgesehen sein.
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Ein Wellenaufnahmebereich 68a, der die Schaltspindel 31 abstützt, ist nicht in dem Schaltlastsensor 42, sondern in dem Abdeckteil 68 ausgebildet. Die Schaltspindel 31 ist in dem Wellenaufnahmebereich 68a des Abdeckteils 68 über das Nadellager 64a (eventuell das Kugellager 64b) abgestützt. Die Staubdichtung 65a ist in einen äußeren Öffnungsbereich 68b des Wellenaufnahmebereiches 68a außen in der Fahrzeugbreitenrichtung eingepasst. Ein Zuführanschluss 68c des Schaltlastsensors 42 ist an einer Seite des Wellenaufnahmebereiches 68a auf der äußeren Umfangsseite angeordnet.
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Da das Abdeckteil 68 zum Abdecken des Schaltlastsensors 42 vorgesehen ist, kann ein Eindringen von Fremdstoffen außen am Fahrzeug in den Schaltlastsensor 42 und eine Störung desselben wirksam auf ein Minimum reduziert werden. Da außerdem die Schaltspindel 31 durch den Wellenaufnahmebereich 68a des Abdeckteils 68 getrennt von dem Schaltlastsensor 42 abgestützt wird, kann der Einfluss einer Biegsamkeit der Schaltspindel 31 bezüglich des Schaltlastsensors 42 unterbunden werden.
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<Vierte Ausführungsform>
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Nachfolgend wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 11 beschrieben.
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Die Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine axiale Länge der Schaltspindel 31 verringert ist, eine Erweiterungswelle 69 an deren Spitzenabschnitt befestigt ist und die Erweiterungswelle 69 durch den Schaltlastsensor 42 als Erfassungsziel eingeführt wird. Der ersten Ausführungsform entsprechende Bauteile sind außerdem mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und eine genaue Beschreibung derselben entfällt.
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Wie in dem Vergleichsbeispiel auf der linken Seite in 8, wird die Schaltspindel 31 in dem Wellenaufnahmebereich 17c des Getriebegehäuses 17 abgestützt. Die Erweiterungswelle 69 weist einen größeren Durchmesser als den der Schaltspindel 31 auf, und ein Endabschnitt derselben innerhalb in der Fahrzeugbreitenrichtung ist an einem Spitzenabschnitt der Schaltspindel 31 angebracht. Die Erweiterungswelle 69 ist einstückig drehbar mit der Schaltspindel 31 über einen Bolzen 64 gekoppelt, welcher von der Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung eingeführt ist. Beispielsweise ist die zweite Erweiterungswelle 69a mit demselben Durchmesser wie die Schaltspindel 31 an der Erweiterungswelle 69 außen in der Fahrzeugbreitenrichtung über einen Flansch befestigt. Ein Spitzenabschnitt der zweiten Erweiterungswelle 69a ist ein Spannbereich 69c, und der Schwenkhebel 33 ist an dem Spannbereich 69c befestigt. Die Erweiterungswelle 69 und die zweite Erweiterungswelle 69a sind in dem äußeren Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b enthalten.
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Da die Erweiterungswelle 69 getrennt von der Schaltspindel 31 angebracht ist, kann eine herkömmliche Erfassungswelle, in welcher der Befestigungsbereich 61 aus magnetostriktivem Material ausgebildet ist, durch die Erweiterungswelle 69 ersetzt werden und es kann eine Kostenreduzierung erzielt werden, wenn der magnetostriktive Drehmomentsensor als Schaltlastsensor 42 eingesetzt wird. Ferner kann die zweite Erweiterungswelle 69a entfernt werden und der entsprechende Teil kann von der Erweiterungswelle 69 gebildet werden. Außerdem ist zur vereinfachten Darstellung in 11 die Versetzung zwischen dem unteren Endabschnitt 33a und dem Spitzenabschnitt 33b des Schwenkhebels 33 entfernt. Weiterhin sind Dichtelemente (nicht dargestellt) in beiden Seiten des Sensorhauptkörpers 42a in Achsenrichtung angebracht.
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<Fünfte Ausführungsform>
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Nachfolgend wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 12 beschrieben.
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Die Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die axiale Länge der Schaltspindel 31 verringert ist, eine Erweiterungswelle 70 mit einer mit einem Boden versehenen Zylinderform, die sich nach außen in der Fahrzeugbreitenrichtung öffnet, an deren Spitzenabschnitt befestigt ist, ein Befestigungsbereich aus magnetostriktivem Material in einem Schaltlastsensor 71 in einem Innenumfang der Erweiterungswelle 70 ausgebildet ist und ein Sensorhauptteil 71a mit einem Sensorgehäuse und einer Erfassungsspule in dem Schaltlastsensor 71 in die Erweiterungswelle 70 von außen in der Fahrzeugbreitenrichtung eingesetzt ist. Der ersten Ausführungsform entsprechende Bauteile sind außerdem mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und eine genaue Beschreibung derselben entfällt.
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Wie in dem Vergleichsbeispiel auf der linken Seite in 8, wird die Schaltspindel 31 in dem Wellenaufnahmebereich 17c des Getriebegehäuses 17 abgestützt. Die Erweiterungswelle 70 weist einen größeren Durchmesser auf als den der Schaltspindel 31 und ein Endabschnitt derselben innerhalb der Fahrzeugbreitenrichtung ist an dem Spitzenabschnitt der Schaltspindel 31 angebracht. Die Erweiterungswelle 70 ist einstückig drehbar mit der Schaltspindel 31 über den von außen in der Fahrzeugbreitenrichtung eingeführten Bolzen B4 gekoppelt. Der Schaltlastsensor 71 ist an einem aus der Außenwand 17a des Getriebegehäuses 17 vorragenden Ende einer Stützsäule 17a2 außen in der Fahrzeugbreitenrichtung durch den Bolzen B1 befestigt. Eine Spitzenseite des Schalthebels 33 ist einstückig an einer Seite der Erweiterungswelle 70 außen in der Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet. Eine Staubdichtung (nicht dargestellt) ist in einen Öffnungsbereich der Erweiterungswelle 70 außen in der Fahrzeugbreitenrichtung eingepasst. Die Erweiterungswelle 70 ist in dem äußeren Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b enthalten.
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Da der Sensorhauptkörper 71a des magnetostriktiven Drehmomentsensors in die Erweiterungswelle 70 eingeführt ist, kann ein Störeinfluss auf den Sensorhauptteil 71a unterbunden werden.
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<Sechste Ausführungsform>
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Nachfolgend wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 13 beschrieben.
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Die Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine Erweiterungswelle 72 an einem Spannbereich 31c eines Spitzenabschnittes der Schaltspindel 31 über eine Klemme befestigt ist, die Erweiterungswelle 72 durch den Schaltlastsensor 42 hindurch als Erfassungsziel eingeführt ist und der Schwenkhebel 33 an einem zweiten Spannbereich 72a befestigt ist, der außen in Fahrzeugbreitenrichtung in der Erweiterungswelle 72 ausgebildet ist. Der ersten Ausführungsform entsprechende Bauteile sind außerdem mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und eine detaillierte Beschreibung derselben entfällt.
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Wie in dem Vergleichsbeispiel auf der linken Seite in 8, ist die Schaltspindel 31 in dem Wellenaufnahmebereich 17c des Getriebegehäuses 17 abgestützt. Die Schaltspindel 31 kann dieselbe axiale Länge und denselben Spannbereich 31c aufweisen wie das Vergleichsbeispiel, und die herkömmliche Schaltspindel 31 kann ersetzt werden, um eine Kostenreduzierung zu erzielen.
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Ferner ist zur einfacheren Darstellung in 13 der Versatz zwischen dem Bodenendabschnitt 33a und dem Spitzenabschnitt 33b des Schwenkhebels 33 beseitigt. Außerdem sind Dichtelemente (nicht dargestellt) in beiden Seiten des Sensorhauptteils 42a in Achsenrichtung angebracht. Die Erweiterungswelle 72 ist in dem äußeren Wellenbereich 31b des Schaltbetätigungs-Aufnahmebereiches 35b enthalten.
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Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und beispielsweise kann ein Totgangmechanismus an dem Schaltpedal 32 angebracht werden, kann eine in das Schaltpedal 32 eingegebene Schaltbetätigungskraft (eine Pedalhubkraft) kumuliert werden, kann die kumulierte Betätigungskraft freigesetzt werden, wenn ein Pedalhub eine Hubgröße erreicht, die verändert werden kann, und kann das Schalten durch Schwenken der Schaltspindel 31 erfolgen.
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Somit kann die Zuverlässigkeit des Gangwechsels und ein Gefühl einer Schaltbetätigung in dem halbautomatischen Schaltsystem dadurch erhöht werden, dass die kumulierte Kraft freigesetzt wird, nachdem die kumulierte Kraft ein Ausmaß erreicht, das in der Lage ist, eine Schaltradstufe in den Totgangmechanismus zu wechseln und die Schaltspindel 31 zu verschwenken.
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Weiterhin ist es möglich, auch bei einer unerwarteten externen Kraft (beispielsweise, wenn ein Fahrer das Schaltpedal 32 aufgrund eines unbeabsichtigten Kontaktes mit dem Schaltpedal 32 betätigt, oder dergleichen) zu verhindern, dass der Schaltmechanismus 25 unbeabsichtigt betätigt wird.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Motorrad beschränkt und kann auf ein Dreiradfahrzeug (einschließlich eines Fahrzeuges mit zwei Vorderrädern und einem Hinterrad zusätzlich zu einem Fahrzeug mit einem Vorderrad und zwei Hinterrädern) oder auf ein Vierradfahrzeug angewendet werden.
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Die Konfiguration der Ausführungsform stellt ein Beispiel der vorliegenden Erfindung dar. Es können verschiedene Veränderungen an der Ausführungsform vorgenommen werden, beispielsweise werden die Konfigurationselemente in der Ausführungsform insofern durch bekannte Konfigurationselemente ersetzt, als die Veränderungen nicht von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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