JP2006029420A - 変速装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】マニュアル変速装置の基本構造を維持した電動化への最適な改良構造の選択で、最大限の部品の供用化と最小限の構造変更を達成して該改良のための低コスト化を図る。
【解決手段】電動モータMの回転駆動力は、減速歯車機構8からシフトドラム4の内部を貫通するシフトスピンドル7を介して間歇駆動機構であるゼネバストップ機構9に伝達され、このゼネバストップ機構9によりシフトドラム4は間歇的に駆動されるようになされている。電動モータMとゼネバストップ機構9はシフトドラム4の長手方向において分割配置され、この分割配置された両者が、該ドラム4の従来のスピンドル駆動方式が維持される中で該ドラム4駆動のために、該ドラム内を貫通する前記シフトスピンドル7により互いに駆動連結されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、変速装置のシフトドラム駆動機構に関し、特に電動モータにより駆動されるシフトドラムを備えた変速装置に関する。
変速装置のシフトドラム駆動機構として、足動式ペダル等の操作によりシフトスピンドルを駆動してシフトドラムを回動させることで変速作動を行う所謂マニュアル式の変速装置が良く知られている。また、変速装置のシフトドラムを電動モータにより駆動して変速作動を行う電動式変速装置が知られており、たとえば、その一つは前記足動式ペダル操作によるシフトスピンドルの駆動の駆動方式を基本的には踏襲しながら足動式ペダル操作に換えてシフトスピンドルを電動モータで駆動する形式とした駆動方式である(例えば、特許文献1参照)。
さらに、この電動式変速装置の他の方式としてシフトドラムの駆動をゼネバストップ機構である間歇送り機構を介して行うものが知られており(例えば、特許文献2参照)、この電動式変速装置においてはシフトドラムに対して、ドラム駆動関係の構造部が、すなわち、その駆動源である電動モータ、該モータの駆動力伝達の歯車伝達機構、さらには間歇的送り機構であるゼネバストップ機構等がその一方側に集中して配置された構造とされている。
また、シフトドラムの回動を電動モータもしくはつまみ等の手動で選択的に駆動可能として変速する変速装置も知られている。
特開平11−82734号公報(第4頁−第5頁、第5図) 特開平 5−39865号公報(第3頁−第4頁、第5図)
ところで、上述した周知のマニュアル変速装置搭載車における足動式シフトドラム駆動方式の電動モータによる駆動化への一種の変更例は、上述の特許文献1に記載の変速装置として見ることができる。この駆動方式は、シフトスピンドルの足動式駆動を電動モータ駆動とした改良方式であり、この改良駆動方式は足動式によるシフトドラム駆動の基本構造を維持しながら多くの部品の共用化を図っている。
この方式は、駆動源の出力、すなわち電動モータの出力がシフトドラムの位置固定用バネとシフトスピンドルのリターンバネに対応する必要性から、電動モータの能力、サイズにある程度の余裕を持たせたい。そして、シフトスピンドルがシフトドラムの外側において並行して延長する点はマニュアル変速装置の構造を踏襲するのでモータを追加した分構造を簡素化させたい要求もある。
また、上述の特許文献2に記載の電動モータによるシフトドラム駆動方式を参考とする改良は、この駆動方式がシフトドラムに対してその駆動源である電動モータや歯車伝動機構、間歇送り機構等がその一方側に集中配置される特徴的なものであるから、このシフトドラム駆動方式は上述のマニュアル駆動方式とはその構造を大きく異にしており、該マニュアル駆動方式の電動化への変更に伴う構造の変更が多くなる。
以上の課題を踏まえ、上述のマニュアル変速装置における足動式のシフトドラム駆動方式を維持しつつ部品の共用化と、最小限の構造変更により簡素化された電動式シフトドラム駆動方式を得ることを目的とする。
本発明は、上述した課題を解決するための変速装置の改良に関し、とりわけ、シフトドラムの駆動方式にその視点がおけられた改良構造に関し、内燃機関と駆動輪の間に設けたシフトドラム式変速機をアクチュエータによって回転制御して変速するようになした変速装置において、前記アクチュエータを前記シフトドラムの一側に設け、該アクチュエータにより駆動される間歇送り機構を前記シフトドラムの他側に配置したことを特徴とする。
また、前記アクチュエータの動力を前記間歇送り機構に伝達するシフトスピンドルがシフトドラム内部を貫通していることを特徴とする。
さらに、前記間歇送り機構は、内歯式ゼネバストップ機構であることを特徴とする。
そして、内燃機関と駆動輪の間に設けたシフトドラム式変速機を備えた変速装置において、シフトスピンドルがシフトドラム内部を貫通していることを特徴とする。
本発明の請求項1に係る発明は、前記変速装置において、前記アクチュエータを前記シフトドラムの一側に設け、該アクチュエータにより駆動される間歇送り機構を前記シフトドラムの他側に配置したから、駆動機構部が分割され該機構部の大型化、複雑化が防止され、その適用性が向上する。また、シフトドラムの一側および他側における駆動のための機構部品の配設における自由度が増し設計上の有利性が確保される。
本発明の請求項2に係る発明は、前記請求項1に記載の発明において、前記アクチュエータの動力を前記間歇送り機構に伝達するシフトスピンドルがシフトドラム内部を貫通しているから、シフトドラムの外側に該ドラム駆動のための別の軸を持つ必要性がなく、該ドラムの配設に際しクランクケース等内燃機関ケース部の変更を極力小さく抑えることができる。また、シフトドラム内にシフトスピンドルが収められることから該ドラム周辺構造が簡素化されコンパクトとなり、その取扱い性が向上する。
本発明の請求項3に係る発明は、前記請求項1または請求項2に記載の発明において、前記間歇送り機構は内歯式ゼネバストップ機構であるから、小スペース化が可能となり、また、該ストップ機構の配設に際しクランクケース等内燃機関ケース部の変更を少なくすることができる。
本発明の請求項4に係る発明は、内燃機関と駆動輪の間に設けたシフトドラム式変速機を備えた変速装置において、シフトスピンドルがシフトドラム内部を貫通しているから、ドラムの外側にシフトドラム駆動のための別の軸を設ける必要性がなく、ドラムの配設に際しクランクケース等内燃機関ケース部の変更を極力小さく抑えることができる。また、シフトドラム周辺構造を簡素化できるのでコンパクト化され、シフトドラムの取扱い性が向上する。
図1ないし図8に基づいて本発明の実施例について説明する。
図1,2には、本発明の車両用内燃機関構造の一部と該機関構造部と一体構造である変速装置の構造部が図示されている。
内燃機関Eは、クランクケースAとシリンダブロックBとが一体構造とされた機関ケースと、この機関ケースのシリンダブロックB上部に連接される明確には図示されないシリンダヘッドC、さらにはシリンダヘッドカバー等を備えている。
クランクケースA内には、クランクシャフト1がジャーナル部を介して回転可能に支持され、その4つのクランクピン11にはそれぞれコンロッド12を介してピストン13が支持され、これらピストン13はそれぞれ機関ケースのシリンダブロックBに形成されたシリンダボアB1内を往復摺動する。本実施例のこの内燃機関Eは4気筒の4サイクル内燃機関である。
変速装置は、クランクケースA内において、クランクシャフト1と平行で、かつ互いに平行に配設されたメインシャフト2とカウンタシャフト3とを備えている。
メインシャフト2には2つのドリブンギア21,22が遊嵌されており、ドリブンギア21はドリブンギア22よりやや大きなギアであり、該ギアはクランクシャフト1の小さな方のドライブギア14と噛合い、また小さなドリブンギア22はクランクシャフト1の大きなドライブギア15と噛合っている。
メインシャフト2は同一軸線上に配置される2重構造の軸であり、クラッチ23は該軸の中空軸である第1の軸2aに装着され、またクラッチ24は該第1の軸2a内を貫通する軸である第2の軸2bに装着され、そして、ドリブンギア21はクラッチ23に一体連接され、またドリブンギア22はクラッチ24に一体連接されている。したがって、クラッチ23,24のいずれかのクラッチ結合が選択されることで、クランクシャフト1の回転駆動力がドライブギア14とドリブンギア21の噛合いを介して第1の軸2aに、また、ドライブギア15とドリブンギア22の噛合いを介して第2の軸2bに伝達される。
そして、メインシャフト2の第1の軸2aもしくは第2の軸2bには変速ギア25が装着され、これらギア25が実質的に前記両軸2a,2bからなるメインシャフト2に装着される複数の変速ギア25からなるギア郡G1を構成している。
一方、カウンタシャフト3には、メインシャフト2に装着された前記複数の変速ギア25からなるギア郡G1の所定のギアに適宜選択的に噛合することができる複数の変速ギア31を備えるギア群G2が装着されており、また、車両走行用の図示されない駆動輪を駆動させるためのスプロケット32も設けられている。
メインシャフト2とカウンタシャフト3には、両シャフト2,3に装着されたギア群G1,G2における所定の変速ギア25,31の噛合いを選択して所望の変速を行う変速操作機構が併設されており、この変速操作機構は、複数(3条)のカム溝41がその外周面上に形成された後述される電動モータMにより駆動回転されるシフトドラム4と、これらカム溝41に嵌合されるガイドピン51を備えて、シフトドラム4の回転により図示において左右動して変速ギア25,31の選択的な噛合いをなす3本のシフタ5とを備えている。なお、図2におけるDはオイルポンプ、Eはオイルストレーナ、Fはオイルフィルタ、Gはオイルクーラである。
シフトドラム4の構造と、シフトドラム4の回転のための駆動機構について図3,4を参照して少し詳しく説明する。
図3,4を参照して、シフトドラム4は、中空の所定長さで所定の径を備える円筒体とされ、その外周部には既述した3条のシフタ移動用のカム溝41が形成されて、これらのカム溝41は該外周部を所定の深さをもって延長しており、カム溝41には、図1の参照により理解できるように、シフタ5がそのガイドピン51を該カム溝41に嵌合させるとともに、シフトドラム4と平行配置のシフトフォークシャフト6にその基部摺動孔52が摺動可能に嵌合されて、シフトドラム4に対して図示左右方向において後述される変速作動のために移動可能に配設されている。
シフトドラム4は、図3に図示のように、その両端部に筒状の開口とされる突出部42,43を備えており、これら突出部42,43の外周部がそれぞれボールベアリング44により回転可能に軸受支持されることでクランクケースAの一部に支持されている。中空であるシフトドラム4の内部には、シフトドラム4の実質的な駆動軸であるシフトスピンドル7が貫通しており、このスピンドル7は、図示左方筒状突出部42内において、該突出部42内に臨むように配置されるクランクケースAの一部構造部である軸受部A1に軸受支持され、該軸受部A1から延出した実質的に前記筒状突出部42内からドラム4外へ延出した軸部71の軸端72は後述される歯車ケース85に設けられた軸受部で支持されている。
シフトスピンドル7の左方側の筒状突出部42内から外部へ延出した延出軸部71には、歯車73が取付けられており、この歯車73は減速機構である歯車伝動機構8を介して電動モータMの軸のピニオン歯車M1に駆動的に連結されている。つまり、電動モータ軸のピニオン歯車M1が第1の大径歯車81に噛合い、この第1の大径歯車81と同軸の第1の小径歯車82が第2の大径歯車83と噛合い、第2の大径歯車83と同軸の第2の小径歯車84がシフトスピンドル7の前記延出軸部71の歯車73に噛合うことで歯車伝動機構8を介して駆動的に連結され、これにより電動モータMの駆動によりシフトスピンドル7が回転駆動される。
上述の複数段の減速歯車の噛合い構造を備える減速歯車伝動機構8はクランクケースAの外側に配置され、この歯車伝動機構8は、2つ割りの歯車ケース85内に収納される。
歯車ケース85の一方の分割ケース85aがクランクケースAの一側部に当接され、歯車伝動機構8が組付けられてから、他方分割ケース85bが該歯車伝動機構8を外側から覆うようにして一方分割ケース85aに対して組付けられてボルトB1により締付け固定されることで、該ケース85はクランクケースAに取付け固定される。
歯車ケース85には、上述の歯車伝動機構8駆動のための歯車噛合い結合を維持する電動モータMが収納されるモータケース86が、その取付け開口側を該歯車ケース85の他方分割ケース85bのモータ取付開口部に当接されてボルトB2により締付けられることで取付けられている。
シフトスピンドル7は、その他方軸端74が、シフトドラム4の右方筒状突出部43内において、後述される間歇送り機構であるゼネバストップ機構9の駆動歯車91の軸部92に継手部75を介して接続されている。継手部75は、駆動歯車91の軸部92の軸端凹状加工部92aとシフトスピンドル7軸端74の凸状加工部74aが互いに嵌合して接続される構造部であり、この継手部75を介してシフトスピンドル7と駆動歯車91は共に一体回転する(図3参照)。そして、シフトドラム4の右方筒状突出部43内には、ゼネバストップ機構9の一部と後述される捩りバネSP1,SP2の収納部等のシフトスピンドル7の駆動力をシフトドラム4に伝達する駆動機構の一部が収納されている。
駆動歯車91は、以下に説明される被動歯車93、駆動ロータ95、従動ロータ96等と共に間歇送り機構であるゼネバストップ機構9を構成するものであり、駆動歯車91の歯部は筒状突出部43内から延出した位置にあり、この位置において駆動歯車91には被動歯車93が噛合っている。
被動歯車93は、その軸部94の外端寄りの位置においてクランクケースAのカバー部材A2にスリーブ軸受A3を介して回転可能に支持されている。
被動歯車93の軸部94の歯部とスリーブA3による軸受支持部間の軸部分には、該軸部分からその径方向外方へ延びたアーム95aの先端に設けられることで該被動歯車93の軸部94の回転軸心から径方向に離れた位置とされる駆動ピン95bと、このピン95bと反対側に形成される被動歯車93よりその径方向でやや突出する円弧状凸部95cとを備える駆動ロータ95が取付けられている。 そして、駆動ロータ95は、その取付状態においてその外側部がスリーブA3の鍔部A31側面(図4参照)に当接しており、駆動ロータ95のスリーブA3の鍔部A31側面への当接は、被動歯車軸94の軸端への座金を介した留め金94aの装着と相俟って被動歯車93の抜け止め構造を形成している。
図7(a)(b)も併せて参照して、駆動ロータ95の外周側には、駆動ロータ95の回転においてその駆動ピン95bが摺動係合する径方向に指向して延長する複数の溝部97aとその円弧状凸部95cが当接する複数の円弧状凹部97bとを備える(図7(a)参照)後述される従動ロータ96の大きな環状筒状部97が位置付けられている。
従動ロータ96は、実質的にシフトドラム4の右方筒状突出部43の外径より大きな外径を有し該突出部43の外側に位置しかつその回転軸方向で延びる既述の大きな環状筒状部97と、その外径が該環状筒状部97より一段と小さくシフトドラム4の右方筒状突出部43内に位置した環状の突出部98を備えている(図4参照)。
従動ロータ96は、図4に図示のように、その環状の突出部98の外周部98aがシフトドラム4の筒状突出部43の内周部43aにスリーブ43bを介して支持されるとともに、その内周基部98bのボス部98cが、上述のシフトスピンドル7と駆動歯車91の軸部92の継手部75を覆いつつその回転軸方向で延長して該継手部75に支持されることで、シフトドラム4とシフトスピンドル7に対して相対回転可能な回転体として形成されている。
従動ロータ96の大きな環状筒状部97は、その筒状部97の外端面97cに上述の駆動ロータ95の駆動ピン95bが摺動係合する上述の溝部97aを備えている(図7(b)も参照)。
溝部97aは、変速段数の段数に応じた数だけ設けられており、筒状部97の外端面97cの周方向に等間隔で複数設けられ、本実施例においては5段変速であるからニュートラル位置への対応溝部も含めて計6個所の溝部97aがそれぞれ前記周方向において60度の間隔をもって形成されている。
これらの溝部97aは、図7(a)(b)の参照から明らかなように、全てその延長方向が軸心に向かう線上にあって放射状に外方に延び、環状筒状部97の外端面97cの面部を所定の深さでかつ所定の幅で切り落とした形状を呈し、結果として筒状部97の外端面97c隣接の内周部の一部と筒状部97外端面97c隣接の外周部の一部を削り落とすように前記外端面97cにおいて内周から外周へ切り抜けた溝であり、この溝部97aの上述の所定の深さと所定の幅は、駆動ロータ95の駆動ピン95bとの関係において決められたものである。
そして、この筒状部外端面97c隣接の内周部の一部が等間隔で切り落とされたそれぞれの溝部97a間の比較的幅広の残された内周部に前記駆動ロータ95の円弧状凸部95c係合のための円弧状凹部97bが形成されている。したがって、これらの円弧状凹部97bも等間隔に6個所、つまり5段の変速段とニュートラル位置に対応して60度間隔に6個所形成され、その円弧状凹部97bの形状は駆動ロータ95の円弧状凸部95cの形状との関係において決められたものであり、後述されるところであるが、両者円弧状凹凸部95c,97bの係合は、所定の変速段対応位置における保持状態を確保するものである。
駆動ロータ95の駆動ピン95bは、その変速のための所定変速段の切換えにおいてアーム95aの回転を介して回転され、この回転において従動ロータ96の所定変速段対応の溝部97aに摺動係合するが、その正逆方向の1回転において一箇所の所定変速段対応の溝部97aに摺動係合し、この摺動係合において本実施例では60度の回転角をもって従動ロータ96を回転させることができるようになされ、換言すれば、駆動ロータ95は、その正逆方向への360度の回転における60度の範囲においてのみ従動ロータ96の所定変速段対応の溝部97aと摺動係合し、従動ロータ95をその回転角60度の移動範囲で間歇送りのために回転駆動する(図8も参照)。
また、駆動ロータ95は、その回転における駆動ピン95bの従動ロータ96回転軸心Oへの指向位置(図5参照)において、該駆動ロータ95の駆動ピン95bと反対側に位置する円弧状凸部95cが従動ロータ96の円弧状凹部97bに係合して保持される構造とされ、これにより所定の選択変速段位置で駆動ロータ95と従動ロータ96が相対的に安定した保持状態が確保され、結果として従動ロータ96を介したシフトドラム4の保持がなされる。したがって、変速における変速段の切換は、駆動ロータ95の正逆、すなわちシフトアップもしくはシフトダウン方向への、いずれかの選択される方向への1回転毎の間歇的な送りにより達成される。
再び図4に戻って、シフトドラム4の右方突出筒状部43内には、既述のように従動ロータ96の環状突出部98が回転可能に収納支持されるが、この環状突出部98の内周基部98bのボス部98c外周は環状の凹部98dとされており、環状の凹部98dには径が異なる2つの捩りバネSP1,SP2が装着されている。
2つの捩りバネのうち、径が小さい一方の捩りバネSP1は、環状突出部98の内周基部98bのボス部98c外周上を巻装するように該外周に近接して環状凹部98dの内側寄りに配設され、そのバネの一端SP11は環状凹部98dのボス部98c基端に、また他端SP12は2枚の摺接板P1,P2を介して後述されるバネ止めプレートPの内周寄りの位置に係止され、径が大きな他方の捩りバネSP2は、環状凹部98dの上部壁に沿うように巻装されて該環状凹部98dの外側寄りに配設され、その一端SP21は環状凹部98dの上部側壁に、また、他端SP22は2枚の摺接板P1,P2を介して後述されるバネ止プレートPのやや外側寄りの位置に係止されている。
バネ止プレートPは、図3,4に図示されるように所定幅の環状部材からなり、その外周部が、シフトドラム4の右方環状筒状部43の内周部43aにおける図示左方最奥部において嵌合され、この位置においてシフトドラム4の外側からボルトB3,B4により締付け固定され、このボルトB3,B4による締付け固定は、シフトドラム4外側の180度をもって対向する位置からの2本のボルトB3,B4のねじ込みによりなされている(図6参照)。
バネ止プレートPの内周には、該内周からプレートPの内方へ向かって互いに対向するように延びる一対の突部Paが設けられており、これらの突部Paがそれぞれ上述の一方および他方の捩りバネSP1,SP2の他端SP12,SP22の係止部とされ、この突部Paにおける捩りバネSP1,SP2の他端SP12,SP22の係止は単に当接によりなされているがその周方向における当接方向は互いに反対方向とされている(図6参照)。
径の異なる一方および他方のこれら2つの捩りバネSP1,SP2は、上述のようにいずれもその一端SP11,SP21は環状凹部98dの部分構造部に、すなわち従動ロータ96に、また他端SP12,SP22はバネ止プレートPに、すなわち実質シフトドラム4に係止されており、しかもこの2つの捩りバネSP1,SP2は互いに反対方向の捩り付勢力を前記両者部材間、つまり、従動ロータ96とシフトドラム4間に作用させるように該両者に係止されている。したがって、シフトドラム4駆動のための回転力が作用しない状態においては両者捩りバネSP1,SP2は互いにバランスを保ち中立状態とされている。
ところで、既述したようにシフトドラム4の外周部には、3条のカム溝41が設けられ、これらのカム溝41には、図1に図示されるようにガイドピン51の嵌合を介してそれぞれ一本のシフタ5が配設されるが、3条のカム溝41に配設されるシフタ5は、つまり、3本のシフタ5は、それぞれその基部50が、ガイドピン51を介してカム溝41に嵌合されるとともに該基部50の摺動孔52がシフトフォークシャフト6に摺動可能に嵌合支持される。
そして、シフトフォークシャフト6に支持された3本のシフタ5は、その内の2本がカウンタシャフト3に装着のギア郡G2における所定の変速ギア31の移動に、また1本がメインシャフト2に装着のギア郡G1における所定の変速ギア23の移動に供されるシフタ5とされている。各シフタ5は、上述のギア郡G1,G2における所定の変速ギア25もしくは31の移動のためにその基部50の摺動孔52を介して前記シフトフォークシャフト6にガイドされてそれぞれ左右に摺動するが、これらシフタ5は変速ギア25,31の移動のためのその先端部は二又に分岐したシフトフォーク部53(図2参照)として形成されている。
この二又に分岐したシフトフォーク部53は、メインシャフト2もしくはカウンタシャフト3上のギア郡G1,G2の該所定の変速ギア25,31のスリーブの周溝の一部を抱え込むように該周溝に跨り係合して、変速操作に基づくシフトドラム4の回転によるシフタ5の移動に伴ない該ギアスリーブを介して変速ギア25,31を該シャフト2,3上で左右に摺動させる。
シフトドラム4の構造と、該ドラム4の駆動機構は上述のようなものである。
ここで、変速操作におけるシフトドラム4の駆動の概要を説明しておく。
例えば、図5に図示される駆動ロータ95の位置は、ニュートラル位置Nを示しており、この状態における駆動ロータ95のアーム95a先端の駆動ピン95bは、従動ロータ96の回転軸心Oに指向し、駆動ピン95bと反対側の円弧状凸部95cは、従動ロータ96の溝部97a間の円弧状凹部97b、すなわち、ニュートラル位置N対応の円弧状凹部97bに係合され、駆動ロータ95と従動ロータ96は互いに相対移動することなく保持されている。
変速のためのクラッチ21の切断がなされ、変速作動の電動モータMが駆動され、該モータMの駆動力は、減速歯車伝動装置8における歯車の噛合いを介してシフトスピンドル7へと伝動され、該スピンドル7右方端74の駆動歯車91が回転する。
駆動歯車91の回転は、被動歯車93との噛合いを介して駆動ロータ95に伝達され、駆動ロータ95を、例えば図5における図示時計方向(矢印X方向)に回転させる。
回転を開始した駆動ロータ95のアーム95a先端の駆動ピン95bは、図5に図示のニュートラル位置Nから図8に図示されるシフトドラム4における第1速段LOW選択の間歇送り達成のために従動ロータ96の溝部97aへと摺動係合する(図8(a)参照)。
駆動ロータ95のX方向への回転による駆動ピン95bの溝部97a内における摺動係合は、該溝部97aを介した従動ロータ96の押動作用を生起させ、従動ロータ96は、駆動ロータ95の回転と共にY方向に回転される。
そして、両者、すなわち駆動ロータ95と従動ロータ96は、互いにその摺動係合に基づく上記回転において従動ロータ96の溝部97a内の駆動ピン95bが、上述の押動作用とともに実質該溝部97a内の上死点で折返す(図8(b)参照)1往復摺動をなす関係を保持するものとされている。
つまり、駆動ピン95bの溝部97aへの係合初期から上死点における前半の摺動は往路方向への移動であり、上死点を折返す後半の摺動は復路方向となり、この駆動ピン95bの1往復摺動により従動ロータ96を所定量、つまり回転角が60度となる位置まで回転され(図8(c)参照)、回転角が60度に達した時点において駆動ロータ95の駆動ピン95bは従動ロータ96の前記溝部97aから抜け出て両者の共回りは解除される。この時シフトドラム4の第1速段LOW選択のための間歇送りは実質的に完了し、シフタ5は変速ギアの切換を達成する。
両者の共回りの解除と同時に、従動ロータ96はその負荷抵抗が大であるから直ちに停止する。共回りの解除は図示されるところでないが適宜検知手段により検知され、これにより電動モータMがその作動を停止する。しかし駆動ロータ95はその回転慣性により直ちに停止することなく停止状態の従動ロータ96に対して少許相対回転して、その駆動ピン95bと反対側の円弧状凸部95cが従動ロータ96の円弧状凹部97bに、すなわち、第1速段LOW対応の円弧状凹部97bに係合状態となり駆動ロータ95は停止する。
上述の従動ロータ96の回転Yは、該ロータ96の大きな筒状部97からシフトドラム4の筒状突出部43内に位置する該ロータ96の環状突出部98を経て捩りバネSP1,SP2を介してシフトドラム4へと伝達され、シフトドラム4を所定量回転させる。より具体的には、従動ロータ96の環状突出部98の回転が、該Y方向回転においては、小さな径の捩りバネSP1の一方端部SP11から他方端部SP12を経て、バネ止めプレートPの突部Paを介してシフトドラム4に伝達され、シフトドラム4を所定量回転させる。
シフトドラム4の所定量の回転は、図1の参照により理解できるように、シフトドラム4の外周部のカム溝41に嵌合するガイドピン51を介して所定の第1速段LOW選択のためのシフタ5を移動させ、上述の従動ロータ96の回転角である60度回転の作動行程において既述のようにシフトドラム4の第1速段LOW選択のための間歇送りは完了し、この間にメインシャフト2とカウンタシャフト3上のギア郡G1,G2における変速ギア25,31の第1速段LOWのための変速ギアの切換がなされる。
第1速段LOWへの変速のためのギア25,31の切換がなされ、これと時を同じくした上述の駆動ロータ95の円弧状凸部95cの従動ロータ96の第1速段LOW対応の円弧状凹部97bへの嵌合による駆動ロータ95の停止における該嵌合での安定した保持状態の確保において、先に変速のため切断状態とされたクラッチ21もしくは22が係合されて車両は第1速段LOWによる走行を行う。
引続く第2速段2NDへの変速のための間歇送り作動、さらには第3速3RD、第4速4THおよび第5速段5THへの変速ギア25,31の切換のための間歇送り作動も上述と同様に行われる。
なお、変速に際してのクラッチ21もしくは22の嵌脱操作を、電動モータMの駆動と連動させることは適宜可能である。
本実施例においては、シフトドラム4駆動用アクチュエータとして、回転式の電動モータMが使用されるが、回転式の電動モータMに換えて、例えば、油圧モータを使用することは可能であり、さらに往復駆動方式のピストン機構の使用も可能であり、このものにおいては、油圧もしくは気体圧力によるピストンの往復作動をラック歯車とピニオン歯車の噛合い機構を介してシフトスピンドル7の回転駆動とするもので、ピストンの往路行程において該スピンドル7を回転駆動し、ピストンの復路行程においては該スピンドル7の駆動が解除され、このためにラチェット機構が設けられている。
本発明の変速装置のシフトドラム駆動機構は、上記のような構成を備えるものであるから、以下に述べる作用効果を奏し得るものである。
従来のマニュアル変速装置におけるシフトドラム4の駆動方式が基本的には維持されて、その足動式ペダル駆動に換えての電動モータMによる駆動化がなされるから、マニュアル変速装置の構造変更部分が極力小さく抑えられて、しかも多くの部品の共用化が図られ、電動化のためのコストが低く抑えられる。
シフトドラム4の駆動用アクチュエータである電動モータMをシフトドラム4の一側に配置し、また、電動モータMにより駆動される間歇送り機構9を該シフトドラム4の他方側に配置したので、シフトドラム4の駆動のための駆動機構がシフトドラム4の両側において分割され、駆動機構部の大型化、複雑化が解消される。また、機構部品の配置に余裕が生じるので設計における自由度が増す。
シフトドラム4の駆動のためのシフトスピンドル7は、シフトドラム4の内部中空部を貫通して上述の分割されたシフトドラム4の駆動機構を互いに連結する配置構造とされるから、シフトドラム4の外側に該ドラム4駆動のための他の軸部材が存在しないので、その分クランクケースA(機関ケース部)の変更部分が少なくなり、また、シフトドラム4の周辺構造が単純化されコンパクト化される。
シフトドラム4の駆動機構の一部が該ドラム4内に収納されるから、駆動機構部品のドラム4周りの配置が整理されて駆動機構部品配置のための小スペース化が図られる。
ゼネバストップ機構9は、モータMの駆動トルクが伝達される駆動ロータ95が従動ロータ96の内部に配置される構造であるから、小スペース化が図られ、その分クランクケースA(機関ケース部)における変更部分を少なくできる。
本実施例ではゼネバストップ機構9を用いたが、内接式パラレルカム機構等他の間歇送り機構を用いることも可能である。
本発明の実施例に係る内燃機関の主要部の概要を示す該機関の縦断面図である。 本発明の実施例に係る内燃機関の主要部の概要を示す該機関の側断面図である。 本発明のシフトドラム駆動部の主要部を示す図である。 本発明のシフトドラムと、該シフトドラムに装着されたゼネバストッパ機構を側断面にて示す図であり、図5におけるA−A断面図である。 本発明のゼネバストッパ機構を示す図であり、駆動ロータの円弧状凸部が従動ロータの円弧状凹部に嵌合したニュートラル位置を示す図である。 本発明のシフトドラム内における捩りばね取付構造を示す図であり、図4のB−B断面である。 本発明のゼネバストッパ機構の一作動状態を示す図であり、駆動ロータの駆動ピンが上死点に達した状態図、(a)は正面図、(b)は(a)におけるC−C断面図である。 本発明のゼネバストッパ機構の作動説明図である。
符号の説明
1・・・クランクシャフト、2・・・メインシャフト、3・・・カウンタシャフト、4・・・シフトドラム、41・・・カム溝、5・・・シフタ、6,6a,6b・・・シフタフォークシャフト、7・・・シフトスピンドル、8・・・減速歯車伝動機構、9・・・ゼネバストッパ機構、91・・・駆動歯車、93・・・被動歯車、95・・・駆動ロータ、95a・・・アーム、95b・・・駆動ピン、95c・・・円弧状凸部、96・・・従動ロータ、97・・・大きな環状筒状部、97a・・・溝部、97b・・・円弧状凹部、98・・・環状突出部、M・・・電動モータ、SP1,SP2・・・捩りバネ。M・・・電動モータ、P・・・バネ止プレート。

Claims (4)

  1. 内燃機関と駆動輪の間に設けたシフトドラム式変速機をアクチュエータによって回転制御して変速するようになした変速装置において、
    前記アクチュエータを前記シフトドラムの一側に設け、該アクチュエータにより駆動される間歇送り機構を前記シフトドラムの他側に配置したことを特徴とする変速装置。
  2. 前記アクチュエータの動力を前記間歇送り機構に伝達するシフトスピンドルがシフトドラム内部を貫通していることを特徴とする請求項1に記載の変速装置。
  3. 前記間歇送り機構は内歯式ゼネバストップ機構であることを特徴とする請求項1または2に記載の変速装置。
  4. 内燃機関と駆動輪の間に設けたシフトドラム式変速機を備えた変速装置において、
    シフトスピンドルがシフトドラム内部を貫通していることを特徴とする変速装置。
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