JP2009024858A - 自動変速制御装置、自動変速制御装置を備えたパワーユニット、および、鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】シフトアクチュエータにかかる過負荷を抑制しつつ、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる自動変速制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速制御装置は、相互に変速比の異なる複数の変速ギア対と、動力を伝達する変速ギア対を選択するギア選択機構と、を有する変速装置と、ギア選択機構を駆動するシフトモータ７０と、シフトモータ７０の動力をギア選択機構に伝達するシフト動力伝達機構８０とを備えている。また、自動変速制御装置は、シフト動力伝達機構８０内に設けられ、伝達動力が所定値Ｔを超えると伝達動力が所定値Ｔ以下となるように不可逆的な状態変化を起こすメカニカルヒューズ８８を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、変速装置の変速ギア切換を自動的に行う自動変速制御装置、自動変速制御装置を備えたパワーユニット、および、鞍乗型車両に関する。

以前より、変速ギアの切換を自動的に行う自動変速制御装置を備えた車両が知られている。通常、自動変速制御装置は、相互に変速比の異なる複数の変速ギア対を有する変速装置と、複数の変速ギア対のうち、動力を伝達する変速ギア対を選択するギア選択機構と、ギア選択機構を駆動するシフトアクチュエータと、シフトアクチュエータの動力をギア選択機構に伝達するシフト動力伝達機構と、を備えている。

ところで、ドッグギアを有する変速装置では、変速時にギアがスムーズに係脱しない場合がある。このような場合、例えば、シフトペダルによりギア選択機構を駆動する足踏み式の変速装置であれば、足踏み操作を何度か繰り返して加減することによりギアが係脱され、変速動作が完了することとなる。しかしながら、このような動作を自動変速制御装置によって自動的に行おうとすると、複雑な制御によってシフトアクチュエータによる入力を加減する必要がある。一方、ギアがスムーズに係脱しない状況を放置しておくと、シフトアクチュエータが通電状態にあるにもかかわらず、シフト動力伝達機構の回転が規制されるためにシフトアクチュエータが回転できず、シフトアクチュエータが過負荷状態となるという問題があった。

そこで、シフトアクチュエータとギア選択機構のシフトドラムとの間にコイルばねを設けた自動変速制御装置が提案されている（下記、特許文献１参照）。当該自動変速制御装置によれば、シフトアクチュエータが通電状態にあるにもかかわらず、シフト動力伝達機構の回転が規制される場合、コイルばねが弾性変形する。これにより、シフトアクチュエータへの過負荷を防止することとしている。
特許第３０４４４９８号公報

しかしながら、コイルばねの弾性変形によってシフトアクチュエータへの過負荷を防止するためには、コイルばねの弾性係数を小さめに設定する必要がある。すなわち、コイルばねが弾性変形する際の圧縮荷重（以下、コイルばねの圧縮荷重という）を弱めに設定する必要がある。具体的には、シフト動力伝達機構が停止している状態でシフトアクチュエータの動作を許容することができる様に設定する必要がある。

しかしながら、コイルばねの圧縮荷重が弱くなる程、ドッグギアのドッグは抜けにくくなる。そのため、コイルばねの圧縮荷重を弱めに設定すると、係合状態にあるギアがスムーズに離れず、変速動作の開始から完了までの時間が長くなるという新たな問題が生じていた。

一方、コイルばねの圧縮荷重を強めに設定すると、当初予定していた程にシフトアクチュエータへの過負荷を抑制することができなくなる。そのため、コイルばねの圧縮荷重を強めに設定する場合、シフトアクチュエータのトルクを抑制することでシフトアクチュエータへの過負荷を防止することが別途必要となる。

しかしながら、シフトアクチュエータのトルクを抑制すると、回転速度が減少する。そのため、この場合においても、やはり変速動作の開始から完了までの時間が長くなってしまうという問題が生じることになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シフトアクチュエータにかかる過負荷を抑制しつつ、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる自動変速制御装置を提供することにある。

本発明に係る自動変速制御装置は、相互に変速比の異なる複数の変速ギア対と、前記複数の変速ギア対のうち、動力を伝達する変速ギア対を選択するギア選択機構と、を有する変速装置と、前記ギア選択機構を駆動するシフトアクチュエータと、前記シフトアクチュエータの動力を前記ギア選択機構に伝達するシフト動力伝達機構と、前記シフトアクチュエータが過負荷状態となると変形し、前記シフトアクチュエータから前記ギア選択機構への動力の伝達を遮断するメカニカルヒューズとを備えるものである。

ここで、上記メカニカルヒューズの変形は、一度生じると復元しない変形を指す。なお、当該変形には、破断も含まれる。

このように、上記自動変速制御装置は、シフトアクチュエータが過負荷状態となると変形してシフトアクチュエータからギア選択機構に対する動力の伝達を遮断するメカニカルヒューズを備えている。そのため、何らかの要因によりシフトアクチュエータが過負荷状態となっても、シフトアクチュエータからギア選択機構への動力の伝達が遮断されるため、シフトアクチュエータの過負荷を抑制することができる。また、上記自動変速制御装置は、シフトアクチュエータへの過負荷を抑制するために、シフトアクチュエータ自体のトルクを抑制するものではなく、また、弾性係数の小さな弾性部材等によって構成されたトルクリミッターを用いるものでもない。そのため、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる。したがって、上記自動変速制御装置によれば、シフトアクチュエータの過負荷の抑制と変速動作の時間の短縮とを両立させることができる。

本発明に係るパワーユニットは、エンジンと、少なくとも前記エンジンを収納するケーシングと、前記自動変速制御装置と、を備え、前記シフト動力伝達機構は少なくとも第１伝達機構部と第２伝達機構部とを有し、前記第１伝達機構部は、前記ケーシング内に位置し、前記第２伝達機構部は、前記ケーシング外に位置し、前記第１伝達機構部に対して着脱自在に構成され、前記メカニカルヒューズは、前記第２伝達機構部内に設けられているものである。

上記パワーユニットでは、メカニカルヒューズは、シフト動力伝達機構のうち、ケーシングの外部に配置された第２伝達機構部内に設けられている。また、第２伝達機構部は、シフト動力伝達機構のうち、ケーシングの内部に配置された第１伝達機構部に対して着脱自在に構成されている。そのため、メカニカルヒューズが機能した場合に、メカニカルヒューズを含む第２伝達機構部を、ケーシングを解体することなく容易に交換することができる。したがって、上記パワーユニットの自動変速制御装置によれば、メカニカルヒューズが機能しても、シフトロッドを交換することで、すぐに変速動作を行うことができる状態に復帰させることができ、シフトアクチュエータにかかる過負荷の抑制と変速動作の開始から完了までの時間の短縮という上記効果を維持することができる。

本発明に係る鞍乗型車両は、前記パワーユニットを備えたものである。

上記鞍乗型車両によれば、メカニカルヒューズを有するパワーユニットを備えているため、シフトアクチュエータにかかる過負荷を抑制しつつ、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することが可能な鞍乗型車両を提供することができる。

本発明によれば、シフトアクチュエータにかかる過負荷を抑制しつつ、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる自動変速制御装置、自動変速制御装置を備えたパワーユニット、および、鞍乗型車両を提供することができる。

本願発明者は、シフトアクチュエータに過負荷がかかるのは、特定の状態のときに起こりやすくなる傾向にあることを見出した。なお、特定の状態のときとは、例えば、動力を伝達するギア対を変更する際にギアの係脱が円滑に行われない場合等が挙げられる。具体的には、例えば、係合するギアの組み合わせを変更するときに、係合を解除すべき組み合わせの一方のギアのドッグが他方のギアの孔部からなかなか抜けず、あるとき急に抜けた上に、新たに係合すべき組み合わせの一方のギアのドッグが他方のギアの孔部に上手く嵌らずに、一方のギアのドッグと他方のギアの側面とが衝突したとき等である。

また、本発明者らは、このように特定の状態のときにシフトアクチュエータに過負荷がかかりやすいことに加え、このような特定の状態は発生頻度が低いことに思い至った。その結果、シフトアクチュエータに過負荷が発生する確率は低いことを見出した。

そこで、本願発明者は、シフトアクチュエータに過負荷が発生した場合に変形することにより、シフトアクチュエータからギア選択機構への動力の伝達を遮断するメカニカルヒューズを自動変速制御装置に設けるという本願発明に至った。また、本願発明者は、当該メカニカルヒューズを着脱自在なシフト動力伝達機構に設けるという本願発明に至った。さらに、本願発明者は、当該メカニカルヒューズを、エンジンを収納するケーシングの外部に設けるという本願発明に至った。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

以下、この発明に係る鞍乗型車両の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明の最も好ましい形態を示すものであり、本発明は以下の実施の形態に限定される訳ではない。この実施の形態の鞍乗型車両は自動二輪車であるが、本発明に係る鞍乗型車両はこれに限定されず、自動三輪車やバギー車両等であってもよい。

《自動二輪車１の全体構成》
図１および２に示すように、この実施の形態に係る自動二輪車１は、ヘッドパイプ３と車体フレーム２とを備えている。車体フレーム２は、ヘッドパイプ３から後方に延びるメインフレーム４と、このメインフレーム４の後部から下方に延びるリヤアームブラケット５とを少なくとも含んでいる。リヤアームブラケット５の上部５ａには、バックステー７が取り付けられている。シートレール６の後部とバックステー７の後部とは、互いに連結されている。

また、ヘッドパイプ３にはフロントフォーク１０が枢支されている。フロントフォーク１０の上端には操向ハンドル１１が設けられ、下端には前輪１２が設けられている。メインフレーム４の上部には燃料タンク１３が配置され、燃料タンク１３の後方にはシート１４が配置されている。シート１４は、シートレール６の上に載置されている。

リヤアームブラケット５には、リヤアーム２１の前端部がピボット軸２２を介して上下揺動可能に支持されている。リヤアーム２１の後端部には後輪２３が支持されている。リヤアーム２１は、リンク機構２４とリヤクッションユニット２５とを介して車体フレーム２に支持されている。

また、メインフレーム４とリヤアームブラケット５とには、駆動源となるエンジンを有するパワーユニット２０が懸架されている。エンジンの種類は何ら限定されないが、本実施形態では、エンジンは水冷式４サイクル並列４気筒型のものである。本エンジンは、気筒軸（図示せず）が車体前方に向かって水平線から少し傾斜した状態に配置されている。また、本エンジンは、クランク軸３１を収容するクランクケース３２に収納されている。クランクケース３２は、車幅方向の両側で車体フレーム２に懸架支持されている。

また、クランク軸３１と平行にメイン軸４１が設けられている。クランク軸３１は、多板式のクラッチ機構４４を介してメイン軸４１に連結されている。なお、クラッチ機構４４の詳細な構成については後述する。

メイン軸４１には、多段の変速ギア４９が装着されている。また、メイン軸４１と平行にドライブ軸４２が設けられており、ドライブ軸４２には、変速ギア４９に対応する様に変速ギア４２０が装着されている。メイン軸４１上の各変速ギア４９と、ドライブ軸４２上に装着された変速ギア４２０とは噛合っている。なお、これらの変速ギア４９と変速ギア４２０とは、選択された一対の変速ギア以外は、いずれか一方又は両方がメイン軸４１またはドライブ軸４２に対し遊転状態（空回りの状態）となる様に装着される。したがって、メイン軸４１からドライブ軸４２への回転伝達は、選択された一対の変速ギアのみを介して行われる。

なお、本実施形態では、上述したメイン軸４１と、ドライブ軸４２と、複数段の変速ギア４９および変速ギア４２０と、複数段の変速ギア４９および変速ギア４２０のうち、動力を伝達する変速ギア対を選択するギア選択機構４３とにより変速装置４０が構成されている。また、変速装置４０は、クランクケース３２に一体に組み付けられている。

図２に示すように、自動二輪車１は、変速装置４０のギア選択機構４３を駆動する動力を発生させるシフトモータ７０と、シフトモータ７０によるトルクをギア選択機構４３に伝達するシフト動力伝達機構８０とを備えている。

なお、本実施形態では、自動二輪車１は、クラッチ機構４４の作動や変速装置４０の変速ギアの切換を自動的に行うオートメイティッドマニュアルトランスミッション機構５０（図１０参照。以下、「自動変速制御装置５０」という）を備えている。自動変速制御装置５０の詳細な構成については後述する。

また、図１に示すように、ドライブ軸４２には駆動スプロケット４８ａが設けられている。一方、後輪２３にはドリブンスプロケット４８ｂが設けられている。そして、駆動スプロケット４８ａとドリブンスプロケット４８ｂとにはチェーン４７が巻き掛けられている。これにより、変速装置４０を介してドライブ軸４２に伝達されたパワーユニット２０内のエンジンの動力がチェーン４７を介して後輪２３に伝達されることとなる。

以上が自動二輪車１の全体構成である。次に、クラッチ機構４４について図３を参照しながら詳述する。

《クラッチ機構４４の構成》
本実施形態では、クラッチ機構４４は多板摩擦クラッチであり、筒状のクラッチハウジング４４３と、筒状のクラッチボス４４７と、摩擦板である複数のフリクションディスク４４５およびクラッチプレート４４９と、プレッシャプレート４５１とを備えている。また、クラッチ機構４４は、クランク軸３１に形成されたギア３１０と噛み合うギア４４１を備えている。なお、クランク軸３１の端部には、エンジン回転数センサＳ３０が装着されている。また、メイン軸４１には、メイン軸回転数センサＳ３１が設けられている。

クラッチハウジング４４３はメイン軸４１に相対回転可能に取り付けられている。クラッチハウジング４４３は筒状に形成されている。また、クラッチハウジング４４３の一端部側（図３の左側）には、係合孔４４３Ａが形成された係合部４４３Ｂが設けられている。この係合孔４４３Ａにギア４４１の係合突出部４４１Ａが嵌り込むことによって、ギア４４１とクラッチハウジング４４３とは相対回転不能に係合する。また、クラッチハウジング４４３の筒状になっている部分の内周面には、メイン軸４１の軸方向に延びる複数の溝が形成されている。

各フリクションディスク４４５はリング状の薄板状に形成されている。各フリクションディスク４４５の外周には、複数の歯が形成されている。各フリクションディスク４４５は、外周に形成された複数の歯がクラッチハウジング４４３の内周面に形成された複数の溝と係合することにより、クラッチハウジング４４３に相対回転不能に取り付けられる。なお、各フリクションディスク４４５は、クラッチハウジング４４３に対して、メイン軸４１の軸方向に摺動可能に取り付けられる。各フリクションディスク４４５は、板面がメイン軸４１の軸方向に対してほぼ直角になるようにクラッチハウジング４４３に取り付けられる。

クラッチボス４４７は、クラッチハウジング４４３よりもメイン軸４１の径方向内側に配置され、メイン軸４１に相対回転不能に取り付けられている。クラッチボス４４７は筒状に形成されている。クラッチボス４４７の一端部側（図３の左側）には、外径がクラッチプレート４４９の外径とほぼ等しい円形のフランジ部４４７Ａが設けられている。クラッチボス４４７は、フランジ部４４７Ａがクラッチハウジング４４３の係合部４４３Ｂ側に位置する様に、メイン軸４１に固定されている。なお、フランジ部４４７Ａのクラッチプレート４４９側には、プレッシャプレート４５１と共に、フリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９とをメイン軸４１の軸方向に挟み込む押圧部４４７Ｂが形成されている。また、クラッチボス４４７の筒状になっている部分の外周面には、メイン軸４１の軸方向に延びる複数の溝４４７Ｃが形成されている。

各クラッチプレート４４９はリング状の薄板状に形成されている。各クラッチプレート４４９の内周には、複数の歯が形成されている。各クラッチプレート４４９は、内周に形成された複数の歯がクラッチボス４４７の外周面に形成された複数の溝４４７Ｃと係合することにより、クラッチボス４４７に相対回転不能に取り付けられている。なお、各クラッチプレート４４９は、クラッチボス４４７に対して、メイン軸４１の軸方向には摺動可能に取り付けられている。各クラッチプレート４４９は、板面がメイン軸４１の軸方向に対してほぼ直角になるように、クラッチボス４４７に取り付けられている。

各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９とは、メイン軸４１の軸方向に交互に配置されている。

プレッシャプレート４５１は、クラッチボス４４７と相対回転不能であり、メイン軸４１の軸方向に関しては、クラッチボス４４７に対して摺動可能に設けられている。なお、プレッシャプレート４５１は、クラッチモータ６０によって駆動される。また、プレッシャプレート４５１には、フランジ部４４７Ａの押圧部４４７Ｂと共に、フリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９とをメイン軸４１の軸方向に挟み込む平面状の押圧部４５１Ｂが形成されている。

また、クラッチ機構４４には、筒状の複数の溝４４７Ｃのそれぞれを囲むように、複数のばね４５０が設けられている。各ばね４５０は、プレッシャプレート４５１を図３の左側に向かって付勢している。すなわち、各ばね４５０は、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂがクラッチボス４４７の押圧部４４７Ｂに近づく方向に、プレッシャプレート４５１を付勢している。

プレッシャプレート４５１は、このプレッシャプレート４５１の中心部において、例えば深溝玉軸受４５７等の軸受を介してプッシュロッド４５５の一端部側（図３の右側）と係合しており、プッシュロッド４５５に対して回転自在になっている。プッシュロッド４５５の他端部側（図３の左側）は、筒状のメイン軸４１の一端部の内側に係合している。筒状のメイン軸４１の内部には、プッシュロッド４５５の他端部（左端部）に隣接した球状のボール４５９が設けられ、さらに、このボール４５９の左側には、ボール４５９に隣接したプッシュロッド４６１が設けられている。

プッシュロッド４６１の一端部（左端部）４６１Ａは、筒状のメイン軸４１の他端部（左端部）から突出している。プッシュロッド４６１の上記突出した一端部４６１Ａには、クラッチモータ６０に接続されたピストン４６３が一体的に設けられている。このピストン４６３は、シリンダ本体４６５によってガイドされて、メイン軸４１の軸方向に摺動自在になっている。

以上がクラッチ機構４４の構成である。次に、ギア選択機構４３およびシフト動力伝達機構８０について詳述する。

《ギア選択機構４３》
図３に示すように、ギア選択機構４３は、シフト入力軸であるシフトカム４２１と、シフトフォーク４２２とを備えている。シフトカム４２１の外周面には、複数のカム溝４２１ａが形成されている。一方、シフトフォーク４２２は、根元部から先端部に向かって二股に分岐した形状をしている。シフトフォーク４２２の根本部は、シフトフォークシャフト４２３に軸方向に摺動可能に取り付けられている。また、シフトフォーク４２２の一方の先端部（図示せず）は、シフトカム４２１のカム溝４２１ａと係合している。一方、シフトフォーク４２２の他方の先端部は、変速ギア４９，４２０に設けられた環状溝４９ａ，４２０ａと係合している。

このような構成により、シフトカム４２１が駆動されて回転すると、シフトフォーク４２２がカム溝４２１ａに沿って軸方向に移動し、それに伴い、変速ギア４９，４２０も軸方向に移動することとなる。これにより、シフトカム４２１の回転角度に応じた位置の一対の変速ギア４９および変速ギア４２０のみが、メイン軸４１およびドライブ軸４２に対しそれぞれスプラインによる固定状態となる。このようにして、変速ギア位置が定まり、当該変速ギア４９および変速ギア４２０を介して、メイン軸４１とドライブ軸４２との間で所定の変速比で回転伝達が行われる。

《シフト動力伝達機構８０》
図４に示すように、シフト動力伝達機構８０は、シフトモータ７０の回転を減速する減速機構８１と、シフトロッド８２と、シフトリンク機構８３とを備えている。なお、本実施形態では、本発明に係るシフトアクチュエータとして電気式のシフトモータ７０を用いるが、本発明に係るシフトアクチュエータは、油圧式のアクチュエータであってもよい。

また、図５に示すように、本実施形態では、シフトモータ７０は、シフト位置検出器Ｓ２および減速機構８１と共に、シフトアクチュエータユニット７２として一体化されている。このように、シフトモータ７０と減速機構８１とをシフトアクチュエータユニット７２として一体化することで、組付け作業、保守点検等が容易になる。なお、図４に示すように、シフトモータ７０とシフト動力伝達機構８０のギアケース８１ｈとは、ボルト７０ｘによって固定されている。ギアケース８１ｈには挿入孔８１ｘが設けられており、モータ軸７０ａは挿入孔８１ｘからギアケース８１ｈ，８１ｉ内に挿入され、ギアケース８１ｈ，８１ｉ内に配置されている。このように、シフト動力伝達機構８０は、シフトモータ７０に対して着脱自在に構成されている。

本実施形態では、減速機構８１は、４本のシャフト７０ａ，８１ａ，８１ｂ，８１ｃと、３つの減速ギア８１ｅ，８１ｆ，８１ｇを備えている。また、減速機構８１はギアケース８１ｈ，８１ｉに収納されている。

４本のシャフトの１軸目はシフトモータ７０のモータ軸７０ａによって構成されている。また、２軸目〜４軸目までは、第１シャフト８１ａ，第２シャフト８１ｂおよび第３シャフト８１ｃによって構成される。なお、１軸目のモータ軸７０ａは減速機構８１においては入力軸を構成する。モータ軸７０ａの先端部には、ギア７０ｄが形成されている。また、４軸目の第３シャフト８１ｃは、減速機構８１の駆動軸（出力軸）を構成する。

第１シャフト８１ａには第１減速ギア８１ｅが圧入されている。第１減速ギア８１ｅは、モータ軸７０ａのギア７０ｄと噛み合う様に配置されている。また、第１シャフト８１ａには、ギア８１ｓが形成されている。

第２シャフト８１ｂには第２減速ギア８１ｆが圧入されている。第２減速ギア８１ｆは、第１シャフト８１ａのギア８１ｓと噛み合う様に配置されている。また、第２シャフト８１ｂには、ギア８１ｔが形成されている。

第３シャフト８１ｃには第３減速ギア８１ｇが圧入されている。第３減速ギア８１ｇは、第２シャフト８１ｂのギア８１ｔと噛み合う様に配置されている。

このように、第１減速ギア８１ｅ、ギア８１ｓ、第２減速ギア８１ｆ、ギア８１ｔおよび第３減速ギア８１ｇにより、シフトモータ７０の回転を減速する減速ギア列８１Ａが構成される。なお、減速ギア列８１Ａのうち最も上流側にある第１減速ギア８１ｅは、ギア７０ｄと噛み合っている。このような構成により、シフトモータ７０のトルクは、ギア７０ｄを介して減速ギア列８１Ａに伝達されて増大されることとなる。

また、減速機構８１の駆動軸（出力軸）である第３シャフト８１ｃの一端部には、シフト位置検出器Ｓ２が配置されている。このシフト位置検出器（角度センサ）Ｓ２は第３シャフト８１ｃの端部に配置され、図５に示すように、取付ボルト８１ｊによってギアケース８１ｈに締付固定されている。

一方、図４に示すように、第３シャフト８１ｃの他端部には、操作レバー８４が固定されている。具体的には、図６に示すように、操作レバー８４には第３シャフト８１ｃと係合する係合孔８４ａが設けられ、当該係合孔８４ａと第３シャフト８１ｃとにはそれぞれセレーションが形成されている。そして、操作レバー８４と第３シャフト８１ｃとのセレーションを噛み合わせ、ボルト８１ｋを締め上げることにより操作レバー８４は第３シャフト８１ｃに固定されている。このように固定されることにより、操作レバー８４は、第３シャフト８１ｃに対し相対回転不能となる。また、これにより、減速機構８１の駆動軸（出力軸）である第３シャフト８１ｃが回転すると、操作レバー８４が揺動することとなる。

また、ギアケース８１ｉには、操作レバー８４の揺動を所定の角度範囲Ｄに規制するストッパ部材８９，８９が取り付けられている。ストッパ部材８９，８９は、操作レバー８４と共にストッパ機構８７を構成する。ストッパ機構８７は、操作レバー８４の揺動角度を所定の範囲Ｄに規制することで、第３シャフト８１ｃがシフト位置検出器（角度センサ）Ｓ２の検知領域から外れた角度位置まで回動しない様に規制する。

さらに、図４に示すように、操作レバー８４には、シフトロッド８２のシフトモータ側接続部８２ａがボルト８２ｂによって接続されている。シフトモータ側接続部８２ａは、軸受８２ｃによってボルト８２ｂに対して回動自在に支持されている。これにより、操作レバー８４が揺動すると、シフトロッド８２が長手方向に移動することとなる。

図７または図８に示すように、シフトロッド８２は、シフトモータ側接続部８２ａと、第１のロッド構成部８２Ａと、第２のロッド構成部８２Ｂと、シフトリンク機構側接続部８２ｍとを備えている。第１のロッド構成部８２Ａのシフトリンク機構８３側は、筒状体８２ｄによって形成されている。筒状体８２ｄには、第２のロッド構成部８２Ｂを挿入する挿入孔８２ｓが形成されている。また、挿入孔８２ｓを形成する筒状体８２ｄの内壁面８２ｔには、凹部８２ｅが形成されている。一方、第２のロッド構成部８２Ｂのシフトモータ側には、第２のロッド構成部８２Ｂから周方向外側向きに突出した動力伝達部８２ｆが形成されている。

図９に示すように、本実施形態では、動力伝達部８２ｆは、肉薄部８２ｘと肉厚部８２ｙとを有し、径方向に切断したときの断面が略Ｔ字状となる様に形成されている。第２のロッド構成部８２Ｂは、動力伝達部８２ｆが第１のロッド構成部８２Ａの凹部８２ｅ内に保持される様に、筒状体８２ｄの挿入孔８２ｓに挿入されている。また、挿入孔８２ｓ内であって動力伝達部８２ｆの肉薄部８２ｘの軸方向両側には、コイルばね８６が設けられている。動力伝達部８２ｆは、コイルばね８６により弾性的に支持されている。

なお、詳細については後述するが、本実施形態では、動力伝達部８２ｆは、第１のロッド構成部８２Ａの凹部８２ｅと係合して第１のロッド構成部８２Ａからの動力を第２のロッド構成部８２Ｂに伝達する。そして、動力伝達部８２ｆの肉薄部８２ｘは、動力伝達部８２ｆが伝達する動力が所定値Ｔよりも大きくなると破断（変形）し、第２のロッド構成部８２Ｂから分離される様に形成されている。なお、本実施形態では、動力伝達部８２ｆは、本発明に係る伝達動力が所定値Ｔを超えると破断する破断部を構成する。また、本実施形態では、本発明に係る動力伝達部８２ｆは、本発明に係るメカニカルヒューズ８８を構成する。

また、図４および図７に示すように、第１のロッド構成部８２Ａのシフトモータ７０側端部（図４の右端）は、シフトモータ側接続部８２ａのネジ部８２ｇに螺合されている。一方、第２のロッド構成部８２Ｂのシフトリンク機構側端部（図４の左端）は、シフトリンク機構側接続部８２ｍのネジ部８２ｉに螺合されている。そのため、第１のロッド構成部８２Ａまたは第２のロッド構成部８２Ｂを回転させることにより、ネジ部８２ｇまたはネジ部８２ｉのねじ込み量が変化し、シフトロッド８２の長さを調節することができる。このように、第１のロッド構成部８２Ａまたは第２のロッド構成部８２Ｂを回転させるだけで、シフトロッド８２の長さを容易に調節することができる。これによりシフトモータ７０の配置位置の自由度が拡大する。なお、シフトロッド８２の長さを変化させるための構造は、図４および図７に示したものに限定されず、種々の構造を採用することが可能である。

図４に示すように、第２のロッド構成部８２Ｂのシフトリンク機構側接続部８２ｍは、ボルト８２ｎによって操作レバー８５に接続されている。シフトリンク機構側接続部８２ｍは、軸受８２ｏによってボルト８２ｎに対して回動自在に支持されている。これにより、シフトロッド８２が長手方向に移動すると、操作レバー８５が揺動することとなる。

また、操作レバー８５は、シフトリンク機構８３のシフト操作軸８３ａに固定されている。具体的には、操作レバー８５にはシフト操作軸８３ａと係合する係合孔が設けられ、当該係合孔とシフト操作軸８３ａとのそれぞれにはセレーションが形成されている。そして、操作レバー８５とシフト操作軸８３ａとのセレーションを噛み合わせ、ボルト８３ｂを締め上げることにより操作レバー８５はシフト操作軸８３ａに固定されている。このように固定されることにより、操作レバー８５は、シフト操作軸８３ａに対し相対回転不能となる。また、これにより、操作レバー８５が揺動すると、シフト操作軸８３ａが回転することとなる。このように、シフトロッド８２は、操作レバー８５を介してシフトリンク機構８３に取り付けられ、シフトリンク機構８３に対して着脱自在に構成されている。

シフトリンク機構８３は、クランクケース３２の内部に配置されており、前述のシフト操作軸８３ａを有している。前述のように、シフト操作軸８３ａの一端部８３ｃには操作レバー８５が固定されており、シフト操作軸８３ａの他端部８３ｄにはリンクレバー８３ｅが相対回転不能に取り付けられている。また、シフト操作軸８３ａの他端部８３ｄのリンクレバー８３ｅよりも内側にはホルダー８３ｆが取り付けられており、ホルダー８３ｆの外周面にはコイルばね８３ｇが巻き付けられている。また、リンクレバー８３ｅの端部８３ｈには、支軸８３ｉが取り付けられている。また、支軸８３ｉには、爪片８３ｋが回動自在に取り付けられている。爪片８３ｋの係合子８３ｍは、シフトカム４２１（図３参照）の端部に設けられたピン（図示せず）と係合している。このようにして、シフト動力伝達機構８０の一部であるシフトリンク機構８３は、ギア選択機構４３のシフトカム４２１に対し、着脱自在に構成されている。このような構成により、シフト操作軸８３ａが回転するとリンクレバー８３ｅが揺動し、爪片８３ｋの係合子８３ｍがシフトカム４２１（図３参照）のピン（図示せず）を押してシフトカム４２１を回転駆動する。なお、コイルばね８３ｇは、爪片８３ｋを中立位置に弾持する。

以上のような構成により、シフト動力伝達機構８０は、ギア選択機構４３およびシフトモータ７０に対し、着脱自在に構成される。また、シフト動力伝達機構８０を構成するシフトリンク機構８３はクランクケース３２の内部に配置され、減速機構８１およびシフトロッド８２はクランクケース３２の外部に配置されている。さらに、クランクケース３２の外部に配置されたシフトロッド８２および減速機構８１は、クランクケース３２内に配置されたシフトリンク機構８３に対して着脱自在に構成されている。そして、本発明に係るメカニカルヒューズ８８としての動力伝達部８２ｆは、シフト動力伝達機構８０のうち、クランクケース３２の外部に配置されたシフトロッド８２に設けられている。

以上がギア選択機構４３およびシフト動力伝達機構８０の構成である。次に、自動変速制御装置５０の構成について説明する。

《自動変速制御装置５０》
図１０に示すように、自動変速制御装置５０は、クラッチ機構４４の作動や変速装置４０の変速ギアの切換を自動的に行うものである。自動変速制御装置５０は、エンジン制御装置９５と、クラッチ機構４４を駆動するクラッチモータ６０と、クラッチモータ６０の動力をクラッチ機構４４に伝達するクラッチ動力伝達機構６２（図３参照）と、変速装置４０のギア選択機構４３を駆動するシフトモータ７０と、シフトモータ７０の動力をギア選択機構４３に伝達するシフト動力伝達機構８０と、自動変速制御（オートメイティッドマニュアルトランスミッション）に必要な他の構成部品（各種センサ等）とを含むものである。

次に、自動変速制御装置５０のシステムについて説明する。

《自動変速制御装置５０のシステム》
図１１に示すように、操向ハンドル１１の左のグリップ側には、例えばシフトスイッチＳＷ１が設けられている。このシフトスイッチＳＷ１は、例えばシフトアップスイッチＳＷ１ａ１とシフトダウンスイッチＳＷ１ａ２とから構成され、運転者の手動操作により、変速ギアのシフト位置を１速と最速（例えば６速）との間で適宜に増加又は減少させるものである。また、左のグリップ側には切換スイッチＳＷ２、ウインカスイッチＳＷ３、ホーンスイッチＳＷ４、およびライトスイッチＳＷ５が設けられている。なお、切換スイッチＳＷ２は、ギアシフト動作をセミオートモードまたはフルオートモードに切り換えるものである。

次に、自動変速制御装置５０によるギア選択機構４３およびクラッチ機構４４の切換動作について説明する。

図１０に示すように、ギア選択機構４３およびクラッチ機構４４の切換は、共に自動変速制御装置５０によって行われる。なお、この自動二輪車１には、シフトモータ７０のシフト位置検出器Ｓ２の他、図示しないクラッチモータ６０のクラッチ位置検出器、車速センサなどの各種センサが設けられている。

まず、運転者によってシフトスイッチＳＷ１が操作されることにより、ギア選択機構４３およびクラッチ機構４４の切換が開始される。エンジン制御装置９５は、各種センサの検出データおよびシフトスイッチＳＷ１の指示に基づいて、クラッチモータ６０およびシフトモータ７０を駆動する。具体的には、エンジン制御装置９５は、エンジン制御装置９５内に予め格納された所定のプログラムおよびその他演算回路により、クラッチ機構４４の切断、変速装置４０の変速ギアの切換え、クラッチ機構４４の接続といった一連のシフト動作を自動的に行う。以下、一連のシフト動作について詳述する。

まず、クラッチ機構４４の切断動作について説明する。

《クラッチ機構４４の切断動作》
まず、シフトスイッチＳＷ１の指示に基づいて、エンジン制御装置９５がクラッチモータ６０を回転駆動させる。そして、出力軸６０ｇが図３の左方向へ移動する。これにより、シリンダ６０ｋのピストン６０ｌが図３の左方向へ押され、オイル室６０ｎ内に存在しているオイルがオイルホース６０ｑを通って、シリンダ本体４６５とピストン４６３とによって囲まれた空間４６７に供給される。空間４６７にオイルが供給されると、ピストン４６３が図３の右方向へ移動する。なお、オイル室６０ｎには、リザーブホース６０ｓ（図２参照）を介してリザーブタンク６０ｔが連通している。

ピストン４６３の右方向への移動により、プッシュロッド４６１、ボール４５９、プッシュロッド４５５、および深溝玉軸受４５７を介して、プレッシャプレート４５１が図３の右方向に押される。そして、この押されるときの力が、ばね４５０がプレッシャプレート４５１を図３の左方向へ付勢する力よりも大きくなると、プレッシャプレート４５１は図３の右方向へ移動する。そして、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂがフリクションディスク４４５から離反する。これにより、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９との圧着が解除され、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９との間にはトルクを伝達できる摩擦力が発生しなくなる。このようにして、クラッチ機構４４は切断され、非接続状態となる。

このように、クラッチ機構４４が切断されると、次に、変速装置４０の変速ギアの切換動作が行われる。以下、変速ギアの切換動作について説明する。

《変速ギアの切換動作》
エンジン制御装置９５は、クラッチ機構４４が切断されると、クラッチ機構４４の非接続状態を保ったまま、シフトモータ７０を回転駆動させる。これにより、モータ軸７０ａのギア７０ｄが回転する。図４に示すように、このギア７０ｄの回転により、第１減速ギア８１ｅ、第１シャフト８１ａ、ギア８１ｓ、第２減速ギア８１ｆ、第２シャフト８１ｂ、ギア８１ｔおよび第３減速ギア８１ｇが順に連動して回転する。これにより、減速機構８１の駆動軸（出力軸）である第３シャフト８１ｃが回転する。

なお、図４に示すように、第３シャフト８１ｃの端部にはシフト位置検出器Ｓ２が取り付けられている。シフト位置検出器Ｓ２は、第３シャフト８１ｃの回転から位置情報を求め、その位置情報をエンジン制御装置９５に送る。エンジン制御装置９５は、上記位置情報に基づいてシフトモータ７０を制御する。

第３シャフト８１ｃが回転すると操作レバー８４が揺動し、操作レバー８４が揺動するとシフトロッド８２が長手方向に移動する。また、シフトロッド８２が移動すると操作レバー８５が揺動し、操作レバー８５が揺動するとシフト操作軸８３ａが回転する。そして、シフト操作軸８３ａが回転するとリンクレバー８３ｅが揺動し、爪片８３ｋの係合子８３ｍを介してシフトカム４２１が所定角度だけ回転する。

図３に示すように、シフトカム４２１が回転すると、シフトフォーク４２２がカム溝４２１ａに従って所定量だけ軸方向に移動する。このようなシフトフォーク４２２の動作により、一対の変速ギア４９と変速ギア４２０とが順にメイン軸４１およびドライブ軸４２に固定される。以上の動作により、動力を伝達する所定の変速ギア対が選択され、切り換えられる。これにより、メイン軸４１に伝達された回転駆動力が、所定の減速比でドライブ軸４２に伝達されることとなる。

ところで、変速ギア４９，４２０がスムーズに係脱しない等の理由により、変速装置４０が動作せず、シフトモータ７０が稼働しているにもかかわらずシフト動力伝達機構８０が変速装置４０へトルクを伝達できないことがある。このような場合、シフト動力伝達機構８０には、過大なトルクが発生し、シフトモータ７０が過負荷状態となってしまう。

しかしながら、本自動二輪車１の自動変速制御装置５０は、メカニカルヒューズ８８としての動力伝達部８２ｆを備えている。そのため、上記のようなシフトモータ７０が過負荷状態となるのを抑制することができる。具体的には、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、シフト動力伝達機構８０の動力伝達部８２ｆが伝達する動力が所定値Ｔを超えると、動力伝達部８２ｆの肉薄部８２ｘが破断し、動力伝達部８２ｆが第２のロッド構成部８２Ｂから分離される（図１２（ｂ）参照）。これにより、シフト動力伝達機構８０にかかる動力が軽減され、シフトモータ７０にかかる負荷を抑制することができる。

ここで、所定値Ｔとは、シフトモータ７０が過負荷とならないように設定された伝達動力の大きさである。本実施形態では、所定値Ｔは、シフトモータ７０を過負荷状態とせずにシフト動力伝達機構８０が伝達することができる動力の限界値に設定されている。ただし、所定値Ｔは任意に設定可能であり、上記限界値よりも小さな値に設定されていてもよい。

このようにして、何らかの理由により変速装置４０が動作しない場合であっても、シフト動力伝達機構８０が伝達する動力は、メカニカルヒューズ８８により所定値Ｔ以下に制限される。そのため、シフトモータ７０の負荷を制限することができ、シフトモータ７０が過負荷状態となることを抑制することができる。また、これにより、変速ギア４９，４２０にかかる力も所定の力以下に制限されるため、変速ギア４９，４２０に過大な力がかかるために変速動作が停止してしまうことを防止することができる。これにより、変速ギア４９，４２０はやがて係脱されてメイン軸４１およびドライブ軸４２に固定され、変速動作が完了することとなる。

なお、本実施形態では、第２のロッド構成部８２Ｂは、動力伝達部８２ｆが第１のロッド構成部８２Ａの凹部８２ｅ内に保持される様に、筒状体８２ｄの挿入孔８２ｓに挿入されている。そのため、動力伝達部８２ｆの肉薄部８２ｘが破断し、動力伝達部８２ｆが第２のロッド構成部８２Ｂから分離されたとき、当該分離された動力伝達部８２ｆは、第１のロッド構成部８２Ａの凹部８２ｅ内に収容されることとなる（図１２（ｂ）参照）。

以上のようにして変速ギアが切り換えられた後、クラッチ機構４４が非接続状態から接続状態にされる。以下、クラッチ機構４４の接続動作について説明する。

《クラッチ機構４４の接続動作》
エンジン制御装置９５は、変速ギアの切換が完了すると、クラッチモータ６０を逆方向に回転駆動させる。これに伴い、クラッチモータ６０の出力軸６０ｇが図３の右方向に徐々に移動し、ピストン６０ｌもそれにならって図３の右方向へ移動する。このピストン６０ｌの移動によって、シリンダ本体４６５とピストン４６３とで囲まれている空間４６７からオイル室６０ｎへ、オイルホース６０ｑを通って作動油が流入する。

そして、上記作動油の移動によって、プレッシャプレート４５１やばね４５０によって付勢されているピストン４６３が、図３の左方向へ徐々に移動する。これに伴い、プレッシャプレート４５１も図３の左方向へ徐々に移動する。やがて、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂは、フリクションディスク４４５と当接し、フリクションディスク４４５を図３の左方向に押し込む。これにより、クラッチボス４４７の押圧部４４７Ｂとプレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂとによって、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９とが挟み込まれ、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９との間に摩擦力が発生する。また、プレッシャプレート４５１が図３の左方向へ更に移動すると、ばね４５０の付勢力によりフリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９との間に発生する摩擦力が大きくなる。その結果、フリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９との間の滑りがほとんどなくなり、フリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９との間には、クラッチハウジング４４３からクラッチボス４４７へのトルク伝達が可能な摩擦力が発生することとなる。このようにして、クラッチ機構４４は接続され、接続状態となる。

以上のように、本実施形態に係る自動変速制御装置５０は、伝達動力が所定値を超えると伝達動力が所定値以下となるように不可逆的な状態変化（本実施形態では破断）を起こすメカニカルヒューズ８８を備えている。言い換えると、自動変速制御装置５０は、シフトモータ７０が過負荷状態になると不可逆的な状態変化（本実施形態では破断）を起こして、シフトモータ７０からギア選択機構４３に対する動力の伝達を遮断するメカニカルヒューズ８８を備えている。そのため、何らかの要因によりシフトモータ７０が過負荷状態となっても、シフトモータ７０からギア選択機構４３への動力の伝達が遮断されるため、シフトモータ７０の過負荷を抑制することができる。また、本実施形態に係る自動変速制御装置５０は、シフトモータ７０への過負荷を抑制するために、シフトモータ自体のトルクを抑制するものではなく、また、弾性係数の小さな弾性部材等によって構成されたトルクリミッターを用いるものでもない。そのため、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる。したがって、本実施形態に係る自動変速制御装置５０によれば、シフトモータ７０の過負荷の抑制と変速動作の時間の短縮とを両立させることができる。

ところで、メカニカルヒューズ８８は１回きり機能するものであり、複数回機能するものではない。つまり、メカニカルヒューズ８８は不可逆的な状態変化により伝達動力を低減させるものであるため、メカニカルヒューズ８８が一度機能すると、シフトモータ７０の動力をギア選択機構４３に伝達できなくなり、変速動作を行うことができない状態となる。

しかしながら、メカニカルヒューズ８８が機能するのはシフトモータ７０に過負荷が発生する特定の状態のときに限られ、その頻度は低い。また、本実施形態では、メカニカルヒューズ８８は着脱自在なシフト動力伝達機構８０に設けられている。

したがって、本自動変速制御装置５０によれば、着脱自在なシフト動力伝達機構８０を交換することにより、メカニカルヒューズ８８を容易に交換することができる。そのため、メカニカルヒューズ８８が機能して変速動作を行うことができなくなっても、シフト動力伝達機構８０を交換することにより、すぐに変速動作を行うことができる状態に復帰させることができる。したがって、本自動変速制御装置５０によれば、シフトモータ７０にかかる過負荷の抑制と変速動作の開始から完了までの時間の短縮という上記効果を維持することができる。

ところで、クランクケース３２内には、エンジンやクラッチ機構４４等の回転または摺動する部材が収納されている。そして、クランクケース３２内は、これらの部材を潤滑するためのオイルで満たされている。そのため、クランクケース３２内の部材を交換することは面倒である。

しかしながら、本パワーユニット２０では、メカニカルヒューズ８８は、シフト動力伝達機構８０のうち、クランクケース３２の外部に配置されたシフトロッド８２内に設けられている。また、シフトロッド８２は、シフト動力伝達機構８０のうち、クランクケース３２の内部に配置されたシフトリンク機構８３に、操作レバー８５を介して着脱自在に取り付けられている。そのため、メカニカルヒューズ８８が機能した場合に、メカニカルヒューズ８８を含むシフトロッド８２を、クランクケース３２を解体することなく容易に交換することができる。したがって、本パワーユニット２０の自動変速制御装置５０によれば、メカニカルヒューズ８８が機能しても、シフトロッド８２を交換することで、すぐに変速動作を行うことができる状態に復帰させることができ、シフトモータ７０にかかる過負荷の抑制と変速動作の開始から完了までの時間の短縮という上記効果を維持することができる。

また、本実施形態では、シフトロッド８２の第２のロッド構成部８２Ｂには、第１のロッド構成部８２Ａと係合して第１のロッド構成部８２Ａからの動力を第２のロッド構成部８２Ｂに伝達する動力伝達部８２ｆが固定されている。また、動力伝達部８２ｆは、伝達する動力が所定値Ｔよりも大きくなると、不可逆的な状態変化を起こして（本実施形態では破断して）第２のロッド構成部８２Ｂから分離される様に形成されている。

なお、ここで、固定とは、動力伝達方向（本実施形態では、シフトロッド８２の長手方向）に関し、相対移動不能に取り付けられることを言う。そのため、別体に形成されて溶接等により動力伝達方向に移動不能に取り付けられていてもよく、一体に形成されていてもよい。

このような動力伝達部８２ｆにより、本発明に係るメカニカルヒューズ８８を簡単に構成することができる。また、本パワーユニット２０によれば、メカニカルヒューズ８８が機能した場合、少なくとも第２のロッド構成部８２Ｂに動力伝達部８２ｆを再度固定するまたは第２のロッド構成部８２Ｂを交換することにより、シフト動力伝達機構８０が機能する（動力を伝達する）様に修理することができる。そのため、本パワーユニット２０によれば、メカニカルヒューズ８８が機能することにより交換を要する部品を少なく抑えることができる。そのため、メカニカルヒューズ８８が機能することによるコストを抑制することができる。

また、本パワーユニット２０では、動力伝達部８２ｆは第１のロッド構成部８２Ａの凹部８２ｅ内に保持されている。そのため、動力伝達部８２ｆが伝達する動力が所定値Ｔよりも大きくなって動力伝達部８２ｆが第２のロッド構成部８２Ｂから分離されても、動力伝達部８２ｆは、第１のロッド構成部８２Ａの凹部８２ｅ内に収容されることとなる。これにより、分離された動力伝達部８２ｆが第２のロッド構成部８２Ｂから勢いよく離れ、他の部材と干渉することを防止することができる。

また、本自動二輪車１によれば、メカニカルヒューズ８８を有するパワーユニット２０を備えているため、シフトモータ７０にかかる過負荷を抑制しつつ、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することが可能な鞍乗型車両を提供することができる。

《変形例１》
なお、本実施形態では、メカニカルヒューズ８８は、第１のロッド構成部８２Ａからの動力を第２のロッド構成部８２Ｂに伝達する動力伝達部８２ｆによって構成されていた。しかし、メカニカルヒューズ８８は、第１のロッド構成部８２Ａからの動力を第２のロッド構成部８２Ｂに伝達する動力伝達部８２ｆに限られない。例えば、図１３、図１４に示すように、メカニカルヒューズ８８は、減速機構８１の駆動軸（出力軸）を構成する第３シャフト８１ｃからの動力を操作レバー８４に伝達する動力伝達部８２ｈによって構成してもよい。

具体的には、動力伝達部８２ｈを、３つの肉厚部８２ｙと各肉厚部８２ｙの間に形成された２つの肉薄部８２ｘとを有する板状体により構成する。動力伝達部８２ｈは、第３シャフト８１ｃの端部に形成された切り欠き部８１ｚに挿入する。これにより、動力伝達部８２ｈは、第３シャフト８１ｃに対し相対回転不能に取り付けられる。

また、操作レバー８４には、第３シャフト８１ｃを挿入する挿入孔８４ｂが形成されている。また、挿入孔８４ｂを形成する操作レバー８４の内壁面８４ｃには、凹部８４ｄが形成されている。そして、動力伝達部８２ｈを取り付けた第３シャフト８１ｃを、操作レバー８４の挿入孔８４ｂに挿入し、ボルト８１ｋを締め上げ、操作レバー８４を第３シャフト８１ｃおよび動力伝達部８２ｈに固定する。このとき、動力伝達部８２ｈの両端にある肉厚部８２ｙが凹部８４ｄに保持される様に、第３シャフト８１ｃを挿入孔８４ｂに挿入する。これにより、操作レバー８４は、第３シャフト８１ｃおよび動力伝達部８２ｈに対し相対回転不能となる。このように構成することにより、減速機構８１の駆動軸（出力軸）である第３シャフト８１ｃが回転すると、動力伝達部８２ｈによって第３シャフト８１ｃからの動力が操作レバー８４に伝達され、操作レバー８４が揺動することとなる。

なお、図１３に示すように、動力伝達部８２ｈを、２つの肉薄部８２ｘが第３シャフト８１ｃの切り欠き部８１ｚ内において、第３シャフト８１ｃの径方向端部に位置する様に形成する。また、動力伝達部８２ｈの肉薄部８２ｘを、動力伝達部８２ｈが伝達する動力（変形例１では回転力）が所定値Ｔよりも大きくなると破断し、肉薄部８２ｘよりも径方向外側にある２つの肉厚部８２ｙが第３シャフト８１ｃから分離される様に形成する。

以上のように、メカニカルヒューズ８８を、減速機構８１の駆動軸（出力軸）を構成する第３シャフト８１ｃからの動力を操作レバー８４に伝達する動力伝達部８２ｈによって構成した場合であっても、シフトモータ７０が過負荷となると、動力伝達部８２ｈの肉薄部８２ｘが破断（変形）することにより、動力の伝達が遮断される。そのため、何らかの要因によりシフトモータ７０が過負荷状態となっても、動力の伝達が遮断されるため、シフトモータ７０の過負荷を抑制することができる。また、このようにメカニカルヒューズ８８を構成しても、シフトモータ７０への過負荷を抑制するために、シフトモータ自体のトルクを抑制しておらず、また、弾性係数の小さな弾性部材等によって構成されたトルクリミッターを用いてもいないため、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる。したがって、本変形例１に係る自動変速制御装置５０によっても、シフトモータ７０の過負荷の抑制と変速動作の時間の短縮とを両立させることができる。

また、本変形例１の動力伝達部８２ｈによっても、本発明に係るメカニカルヒューズ８８を簡単に構成することができる。また、本変形例１のパワーユニット２０によれば、メカニカルヒューズ８８が機能した場合、少なくとも第３シャフト８１ｃの切り欠き部８１ｚに変形していない動力伝達部８２ｈを再度固定するまたは第３シャフト８１ｃを交換することにより、シフト動力伝達機構８０が機能する（動力を伝達する）様に修理することができる。そのため、本パワーユニット２０によれば、メカニカルヒューズ８８が機能することにより交換を要する部品を少なく抑えることができる。そのため、メカニカルヒューズ８８が機能することによるコストを抑制することができる。

また、本変形例１では、動力伝達部８２ｈは操作レバー８４の凹部８４ｄ内に保持されている。そのため、動力伝達部８２ｈが伝達する動力が所定値Ｔよりも大きくなって動力伝達部８２ｈの２つの肉厚部８２ｙが第３シャフト８１ｃから分離されても、動力伝達部８２ｈの２つの肉厚部８２ｙは、操作レバー８４の凹部８４ｄ内に収容されることとなる。これにより、本形態によっても、分離された動力伝達部８２ｈの２つの肉厚部８２ｙによって他の部材を干渉することを防止することができる。

《変形例２》
図３に示すように、上記実施形態では、シフト動力伝達機構８０は、シフトモータ７０の回転を減速する減速機構８１と、操作レバー８４と、シフトロッド８２と、操作レバー８５と、シフトリンク機構８３とを備えていた。しかし、シフト動力伝達機構８０の構成はこれに限られない。図１５に示すように、シフト動力伝達機構８０は、減速機構８１と、シフトリンク機構８３と、減速機構８１とシフトリンク機構８３とを接続する連結部材９０とにより構成されていてもよい。連結部材９０は、例えば、図１６に示すように、減速機構８１の第３シャフト８１ｃとシフトリンク機構８３のシフト操作軸８３ａとを同軸上に相対回転不能に連結するものによって構成してもよい。

図１６に示すように、本変形例２に係る連結部材９０は、一方側から他方側に向かって延びる係合孔９１が形成されている。係合孔９１は、異なる形状の一方側の孔９１ａと他方側の孔９１ｂによって形成されている。孔９１ａは、変形例１において操作レバー８４に形成されていた挿入孔８４ｂと同様の形状に形成されている。孔９１ａを形成する内壁面９１ｃには凹部９１ｄが設けられている。一方、孔９１ｂは上記実施形態に係る操作レバー８４の係合孔８４ａと同様の形状に形成されており、セレーションが形成されている。

また、本変形例２では、メカニカルヒューズ８８は、変形例１の動力伝達部８２ｈと同様な動力伝達部８２ｋによって構成されている。動力伝達部８２ｋは、減速機構８１の駆動軸（出力軸）を構成する第３シャフト８１ｃからの動力を連結部材９０に伝達するものである。

具体的には、動力伝達部８２ｋを、変形例１の動力伝達部８２ｈと同様に、３つの肉厚部８２ｙと各肉厚部８２ｙの間に形成された２つの肉薄部８２ｘとを有する板状体により構成する。動力伝達部８２ｋは、第３シャフト８１ｃの端部に形成された切り欠き部８１ｚに挿入する。これにより、動力伝達部８２ｋは、第３シャフト８１ｃに対し相対回転不能に取り付けられる。

そして、動力伝達部８２ｋを取り付けた第３シャフト８１ｃを連結部材９０の一方側の孔９１ａに挿入する。このとき、動力伝達部８２ｋの両端にある肉厚部８２ｙが凹部９１ｄに保持される様に、第３シャフト８１ｃを挿入孔８４ｂに挿入する。一方、シフトリンク機構８３のシフト操作軸８３ａを連結部材９０の他方側の孔９１ｂに互いのセレーションが噛み合う様に挿入する。そして、ボルト８１ｋを締め上げ、第３シャフト８１ｃおよび動力伝達部８２ｋと、シフト操作軸８３ａとを連結部材９０に相対回転不能に固定する。このように構成することにより、減速機構８１の駆動軸（出力軸）である第３シャフト８１ｃが回転すると、動力伝達部８２ｋによって第３シャフト８１ｃからの動力が連結部材９０に伝達され、連結部材９０が回転する。そして、連結部材９０の回転に伴ってシフト操作軸８３ａが回転することとなる。

以上のように構成した場合であっても、変形例１と同様に、シフトモータ７０が過負荷となると、動力伝達部８２ｋの肉薄部８２ｘが破断（変形）することにより、シフト動力伝達機構８０による動力の伝達が遮断される。そのため、何らかの要因によりシフトモータ７０が過負荷状態となっても、シフト動力伝達機構８０による動力の伝達が遮断されるため、シフトモータ７０の過負荷を抑制することができる。また、シフトモータ７０への過負荷を抑制するために、シフトモータ自体のトルクを抑制しておらず、また、弾性係数の小さな弾性部材等によって構成されたトルクリミッターを用いてもいないため、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる。したがって、本変形例１に係る自動変速制御装置５０によっても、シフトモータ７０の過負荷の抑制と変速動作の時間の短縮とを両立させることができる。

また、本変形例２では、図１５に示すように、シフトモータ７０とシフト動力伝達機構８０の一部を構成する減速機構８１およびメカニカルヒューズ８８（動力伝達部８２ｋ）が固定された連結部材９０とは、カバー９２によって覆われている。しかし、シフトモータ７０と、シフト動力伝達機構８０の一部を構成する減速機構８１および連結部材９０とは、クランクケース３２の外部に配置されている。そして、減速機構８１および連結部材９０は、クランクケース３２内部に配置されたシフトリンク機構８３に対し着脱自在に構成されている。

本変形例２においても、メカニカルヒューズ８８が機能すると、変速動作を行えなくなる。そのため、動力伝達部８２ｋを交換することが必要となり、交換の際には、連結部材９０および第３シャフト８１ｃを取り外すことが必要となる。ところで、連結部材９０と第３シャフト８１ｃとはカバー９２によって覆われている。しかしながら、連結部材９０と第３シャフト８１ｃとはクランクケース３２の外部に配置されている。そのため、連結部材９０と第３シャフト８１ｃとは、オイルが満たされたクランクケース３２内にないため、カバー９２を外すだけでクランクケース３２を解体することなく交換することができる。そのため、本変形例２においても、メカニカルヒューズ８８が機能した場合に、オイルで満たされたクランクケース３２を解体することなく、メカニカルヒューズ８８である動力伝達部８２ｋを容易に交換することができる。したがって、本変形例２においても、メカニカルヒューズ８８が機能しても、すぐに変速動作を行うことができる状態に復帰させることができ、シフトモータ７０にかかる過負荷の抑制と変速動作の開始から完了までの時間の短縮という上記効果を維持することができる。

なお、上記実施形態および変形例では、シフト動力伝達機構８０に、伝達動力が所定値Ｔを超えると破断するメカニカルヒューズ８８を設ける例について説明していたが、メカニカルヒューズ８８はこれに限られない。例えば、シフト動力伝達機構８０に、伝達動力が所定値Ｔを超えると塑性変形する塑性変形部を有するメカニカルヒューズ８８を設けてもよい。

このような場合、シフトモータ７０が何らかの要因により過負荷状態となると、シフトモータ７０からギア選択機構４３への動力の伝達が塑性変形部の塑性変形によって低減される。そのため、シフトモータ７０の過負荷を抑制することができる。また、上記実施形態および変形例と同様に、シフトモータ７０への過負荷を抑制するために、シフトモータ自体のトルクを抑制するものではなく、また、弾性係数の小さな弾性部材等によって構成されたトルクリミッターを用いるものでもないため、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる。したがって、塑性変形部を有するメカニカルヒューズ８８を備えた自動変速制御装置５０であっても、シフトモータ７０の過負荷の抑制と変速動作の時間の短縮とを両立させることができる。

さらに、メカニカルヒューズ８８は、伝達動力が入力される入力部材と、当該入力部材と係合して入力部材からの動力を出力する出力部材とを有するものであってもよい。具体的には、伝達動力が所定値Ｔ以下である場合には、入力部材と出力部材とは係合状態にあって、入力部材から出力部材に動力が伝達され、一方、伝達動力が所定値Ｔを超えると、入力部材と出力部材との係合は解除されて、入力部材から出力部材への動力の伝達は遮断される様に形成する。

このような場合、シフトモータ７０が何らかの要因により過負荷状態となると、メカニカルヒューズ８８の入力部材と出力部材との係合が解除されることにより、シフトモータ７０からギア選択機構４３への動力の伝達が遮断される。そのため、シフトモータ７０の過負荷を抑制することができる。また、上記実施形態および変形例と同様に、シフトモータ７０への過負荷を抑制するために、シフトモータ自体のトルクを抑制するものではなく、また、弾性係数の小さな弾性部材等によって構成されたトルクリミッターを用いるものでもないため、変速動作の開始から完了までの時間を短縮することができる。したがって、このようなメカニカルヒューズ８８を備えた自動変速制御装置５０であっても、シフトモータ７０の過負荷の抑制と変速動作の時間の短縮とを両立させることができる。

《用語の定義》
「不可逆的な状態変化」には、破断の他、塑性変形等が含まれる。また、「不可逆的な状態変化」は、係合する部材同士の係合が解除するような状態変化であってもよい。

以上説明したように、本発明は、変速装置の変速ギア切換を自動的に行う自動変速制御装置、それを備えたパワーユニット、および、鞍乗型車両について有用である。

自動二輪車の側面図である。 自動変速制御装置のアクチュエータの配置を示す側面図である。 パワーユニットの断面図である。 シフトモータとシフト動力伝達機構の分解断面図である。 クラッチ操作ユニットの側面図である。 クラッチ操作ユニットの側面図である。 図４のシフトロッドを拡大して示す図である。 シフトロッド付近を拡大して示す側面図である。 図７の動力伝達部付近を拡大して示す図である。 自動変速制御機構のシステム図である。 ハンドルグリップのスイッチ部の斜視図である。 （ａ）は変形前の動力伝達部付近を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は変形後の動力伝達部付近を拡大して示す断面図である。 変形例１に係る第３シャフト、動力伝達部および操作レバー付近を拡大して示す側面図である。 変形例１に係る第３シャフト、動力伝達部および操作レバーの分解斜視図である。 変形例２に係るパワーユニットの断面図である。 変形例２に係る第３シャフト、動力伝達部、連結部材およびシフト操作軸の分解斜視図である。

符号の説明

１ 自動二輪車（鞍乗型車両）
２０ パワーユニット
３１ クランク軸
３２ クランクケース（ケーシング）
４０ 変速装置
４１ メイン軸
４２ ドライブ軸
４３ ギア選択機構
４４ クラッチ機構
４９ 変速ギア
５０ 自動変速制御装置
７０ シフトモータ（シフトアクチュエータ）
８０ シフト動力伝達機構
８１ 減速機構（第２伝達機構部）
８２ シフトロッド（第２伝達機構部）
８２Ａ 第１のロッド構成部（第１の部材）
８２Ｂ 第２のロッド構成部（第２の部材）
８２ｅ 凹部
８２ｆ 動力伝達部
８２ｓ 挿入孔
８２ｔ 内壁面
８２ｘ 肉薄部
８２ｙ 肉厚部
８３ シフトリンク機構（第１伝達機構部）
８４ 操作レバー（第２伝達機構部）
８４ａ 係合孔
８５ 操作レバー
８８ メカニカルヒューズ
４２０ 変速ギア
４２１ シフトカム（ギア選択機構）
４２２ シフトフォーク（ギア選択機構）

Claims (9)

1. 相互に変速比の異なる複数の変速ギア対と、前記複数の変速ギア対のうち、動力を伝達する変速ギア対を選択するギア選択機構と、を有する変速装置と、
   前記ギア選択機構を駆動する動力を発生させるシフトアクチュエータと、
   前記シフトアクチュエータの動力を前記ギア選択機構に伝達するシフト動力伝達機構と、
   前記シフト動力伝達機構内に設けられ、伝達動力が所定値を超えると当該伝達動力が所定値以下となるように不可逆的な状態変化を起こすメカニカルヒューズと、を備える、自動変速制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速制御装置であって、
   前記シフト動力伝達機構における前記メカニカルヒューズを含む少なくとも一部は、着脱自在に構成されている、自動変速制御装置。
3. 請求項１に記載のパワーユニットであって、
   前記メカニカルヒューズは、前記不可逆的な状態変化として破断する破断部を備えている、自動変速制御装置。
4. 請求項１または２に記載の自動変速制御装置と、
   エンジンと、
   少なくとも前記エンジンを収納するケーシングと、を備え、
   前記シフト動力伝達機構は少なくとも第１伝達機構部と第２伝達機構部とを有し、
   前記第１伝達機構部は、前記ケーシング内に位置し、
   前記第２伝達機構部は、前記ケーシング外に位置し、前記第１伝達機構部に対して着脱自在に構成され、
   前記メカニカルヒューズは、前記第２伝達機構部内に設けられている、パワーユニット。
5. 請求項４に記載のパワーユニットであって、
   前記第２伝達機構部は、第１の部材と、前記第１の部材よりも前記ギア選択機構側に設けられた前記第２の部材と、を有し、
   前記メカニカルヒューズは、前記第１の部材と前記第２の部材との間において前記第２の部材に固定され、前記第１の部材と係合して前記第１の部材からの動力を前記第２の部材に伝達する動力伝達部を有し、
   前記動力伝達部は、前記伝達する動力が所定値よりも大きくなると、前記第２の部材から分離される、パワーユニット。
6. 請求項５に記載のパワーユニットであって、
   前記第１の部材には、前記第２の部材を挿入する挿入孔が形成されており、
   前記挿入孔を形成する前記第１の部材の内壁面には、凹部が形成されており、
   前記動力伝達部は前記凹部に保持されている、パワーユニット。
7. 請求項４に記載のパワーユニットであって、
   前記第２伝達機構部は、第１の部材と、前記第１の部材よりも前記ギア選択機構側に設けられた前記第２の部材と、を有し、
   前記メカニカルヒューズは、前記第１の部材と前記第２の部材との間において前記第１の部材に固定され、前記第２の部材と係合して前記第１の部材からの動力を前記第２の部材に伝達する動力伝達部を有し、
   前記動力伝達部は、前記伝達する動力が所定値よりも大きくなると、前記第１の部材から分離される、パワーユニット。
8. 請求項７に記載のパワーユニットであって、
   前記第２の部材には、前記第１の部材を挿入する挿入孔が形成されており、
   前記挿入孔を形成する前記第２の部材の内壁面には、凹部が形成されており、
   前記動力伝達部は前記凹部に保持されている、パワーユニット。
9. 請求項４に記載のパワーユニットを備えた鞍乗型車両。

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