JP2010236680A - 変速シフト装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シフトスピンドル31の回動をロストモーション機構50を介してシフトドラム21の回動に伝達して変速を行う変速シフト装置において、上流側回動部材51の上流側ラッチ機構70および下流側回動部材61の下流側ラッチ機構80を備えて上流側ラッチ機構70の掛止して保持する動作に連動して下流側ラッチ機構80が掛止解除し、上流側ディテント機構56が上流側回動部材51の位置決めを行う変速シフト装置。
【選択図】図8
Description
また、シフトペダルによる変速操作入力が直接シフトドラムを回動すると、ドグ当たりが生じたときなど変速操作が円滑になされないので、シフトスピンドルとシフトドラムとの間にロストモーション機構を介装して良好な変速操作感覚を得られるようにしている。
また、シフトドラムの各変速段の位置決めを行う位置決め機構(ディテント機構)がロストモーション機構の下流側に設けられている。
また、ロストモーション機構に蓄えられる変速操作力にばらつきがあり、シフトドラム回転力を最適に保つことができない。
また、上流側ディテント機構と下流側ディテント機構により、その間でロストモーション機構に蓄えられる変速操作力を最適に設定してシフトドラムの回転力としてシフトドラム回転力を適切に保つことができる。
図1は、本実施の形態に係る自動二輪車用の変速装置の断面図である。
自動二輪車にクランク軸を車体幅方向(左右方向)に指向させて搭載された内燃機関の機関ケース1に変速室2を形成して、該変速室2内に変速装置の歯車変速機構10が構成されている。
互いに平行なメイン軸11とカウンタ軸12との間に歯車変速機構10が構成されている。
そしてメイン軸11上でシフタギアである一体の3速駆動ギアm3と5速被動ギアn5およびカウンタ軸12上でシフタギアである5速被動ギアn5と6速被動ギアn6が、軸方向に移動され隣接するギアどうしのドグクラッチが段接することによりいずれか一対の歯車列(駆動ギアと被動ギアの噛合い)が有効に動力伝達することになって1つの変速段が確立し、確立した変速段の変速比でメイン軸11からカウンタ軸12に動力が伝達される。
なお、本歯車変速機構10には、すべての歯車列が無効となって動力伝達が行われないニュートラル位置が存在する。
クランク軸からプライマリギア列4およびトルクダンパ5を介して多板摩擦クラッチ3のクラッチアウタ3oに動力が伝達される。
加圧板3pはクラッチスプリング3sにより左方向に付勢されている。
一方、プッシュロッド6の左端部は、機関ケース1を貫通してスレーブ油圧シリンダ8のピストン8pに嵌着されている。
したがって、スレーブ油圧シリンダ8が作動してピストン8pがプッシュロッド6を右方に押すと、レリーズ部材7を介して加圧板3pをクラッチスプリング3sのばね力に抗して右方に移動させてクラッチスプリング3sのばね力により接続していた多板摩擦クラッチ3を切断することができる。
本変速シフト装置20は、シフトドラム21を回動することにより、シフトフォーク軸22,23に摺動自在に軸支されたシフトフォーク24,25,26がシフトドラム21の外周面に形成されたシフト溝21vに案内されて軸方向に移動し、シフトフォーク26がメイン軸11にスプライン嵌合したシフタギアである3速駆動ギアm3と4速駆動ギアm4を一体に移動し、シフトフォーク24がカウンタ軸12にスプライン嵌合したシフタギアである5速被動ギアn5を移動し、シフトフォーク25がシフタギアである6速被動ギアn6を移動して変速段の切換えを行う。
この変速シフト装置20におけるシフトペダル30の操作力がシフトドラム21の回動に伝達される仕組みを、図2ないし図13に基づき説明する。
シフトスピンドル31には間欠送り機構32のマスターアーム33が嵌着されて、シフトスピンドル31と一体に揺動する。
また、凸形状の駆動孔33cは特に基端の揺動中心から径方向に長尺の長孔が有効に作用する部分である。
このマスターアーム33の内側に固定して配設されるガイドプレート35の所定位置から左方に突設された円柱ピン36がマスターアーム33の長方形状の規制孔33dを貫通して戻しばね34のコイル部より同方向に延びた両端部間に突出して両端部に挟まれるようにする(図8(a)参照)。
なお、マスターアーム33の揺動は、円柱ピン36が貫通する規制孔33dの範囲内に規制される。
このシフトドラム軸37のマスターアーム33に近接した左端部にシフト入力部材38が相対回転自在に軸支される。
シフト入力部材38はガイドプレート35を貫通している。
従動突起38bは、環状滑動部材39を介してマスターアーム33の駆動孔33cの特に径方向に延びた長孔に嵌合するので、マスターアーム33が揺動すると、揺動する駆動孔33cに従動突起38bが案内されてシフト入力部材38がシフトドラム軸37を中心に回動する。
ロストモーション機構50は、シフトドラム軸37に回動自在に軸支される上流側回動部材51とシフトドラム軸37に一体に嵌着軸支される下流側回動部材61との間にロストモーションばね60が介装されたものである。
大径円筒部51bの内周面には、内周凹部51bhが周方向に6つ等間隔に形成されており、大径円筒部51bの内側に、シフト入力部材38の右側部分38rが挿入されると(図2参照)、ポールラチェット機構40のばね42,42により遠心側に付勢された一対のポール41,41の各先端を大径円筒部51bの内周面に押圧してポールラチェット機構40を構成する(図8(b)参照)。
上流側花形カム52は、1速から6速までの各変速段とニュートラル位置に対応する上流側ディテント凹部52vが順次形成された所定の凹凸カム面が周方向に連続して形成されている。
上流側ラッチ凹部53vは、周方向に対向する掛止面が底面に対して90度弱の鋭角に形成されている。
下流側ラッチフランジ部63には、外周縁を切り欠いて各変速段に対応する下流側ラッチ凹部63vが中心角60度間隔で順次形成されている。
また、下流側回動部材61において、下流側花形カム62の左側面の所定位置から軸方向左方に係止ピン64が突出している。
シフトドラム21を回転自在に軸支するベアリング27は、下流側回動部材61も軸支している(図2参照)。
したがって、上流側回動部材51の回動は、ロストモーションばね60の弾性力を介して下流側回動部材61に伝達されるロストモーション機構50が構成される。
したがって、上流側ディテント機構56により上流側回動部材51は上流側花形カム52の凹凸カム面の各変速段に対応する上流側ディテント凹部52にローラ58が納まる回動位置で位置決めされる。
したがって、下流側ディテント機構66により下流側回動部材61は下流側花形カム62の凹凸カム面の各変速段とニュートラル位置に対応する下流側ディテント凹部62にローラ68が納まる回動位置で位置決めされる。
したがって、上流側ラッチアーム71と下流側ラッチアーム81は、一体にラッチアーム軸76を中心に揺動自在に軸支される。
したがって、ラッチアーム軸76とともに揺動中心基端部75を共通にした上流側ラッチアーム71と下流側ラッチアーム81は一緒に軸方向(左右方向)に移動する。
上流側ラッチアーム71が軸方向左方に位置し、下流側ラッチアーム81が軸方向右方に位置する。
ただし、掛止状態が移り変わるときに、上流側ラッチ機構70と下流側ラッチ機構80が同時に掛止状態になることが一時的に生じる。
なお、図8(a),(c)に示すように、下流側ラッチ機構80の下流側ラッチアーム81がラッチ爪81cを下流側ラッチ凹部63vから抜き掛止解除して揺動した状態の下流側ラッチアーム81の先端部を検知するリミットスイッチであるラッチ角センサ95が所定位置に配設されている。
このラッチ角センサ95の検知信号は、ECUに入力されて前記スレーブ油圧シリンダ8の駆動制御に供され、多板摩擦クラッチ3を切断する。
なお、上流側ラッチアーム71の左側面の所定位置から係止ピン72が左方に突設されている。
リーディングアーム85の先端部に従動ピン86が左方に突設されており、同従動ピン86が、前記マスターアーム33の所定形状に屈曲したカム孔33bに摺動自在に嵌合する。
したがって、マスターアーム33が揺動すると、揺動先端部にあって旋回するカム孔33bが従動ピン86を案内してリーディングアーム85を揺動する。
そして、上流側ラッチアーム71と下流側ラッチアーム81の共通の揺動中心基端部75の外周にねじりコイルばね88がコイル部を巻装して設けられ、リーディングアーム85の係止ピン87と上流側ラッチアームの係止ピン72に、ねじりコイルばね88のコイル部より径方向に延びた両端部を弾性的に絞って係止する。
したがって、リーディングアーム85の揺動は、ねじりコイルばね88を介して上流側ラッチアーム71(および一体の下流側ラッチアーム81)に伝達される。
また、ラッチアーム軸76の左端部には圧縮コイルばね92が巻装され、ラッチアーム軸76を右方に付勢している。
なお、上流側ラッチアーム71と下流側ラッチアーム81の移動に伴って揺動中心基端部75に巻装されるねじりコイルばね88も一緒に移動する。
走行時には電磁ソレノイド91を励磁して上流側ラッチ機構70と下流側ラッチ機構80を掛止機能可能状態とすることで、変速段の切換えが円滑に行えるようにし、下流側ディテント機構66にニュートラル位置に対応する下流側ディテント凹部62vがあっても上流側ラッチ凹部53vも下流側ラッチ凹部63vもニュートラル位置はなく、上流側ラッチ凹部53vと下流側ラッチ凹部63vの一方が掛止するときは他方は掛止解除するので、走行時は操縦者がいかに変速操作してもシフトドラム21がニュートラル位置に設定されることはない。
なお、以下の変速段の切換え工程は、上流側ラッチ機構70と下流側ラッチ機構80が掛止機能可能状態にある。
図9ないし図13も、経時的に変化する1状態を上記(a),(b),(c)の各図に分けて図示している。
今回の例ではマスターアーム33は図9において反時計方向に揺動する。
なお、本明細書において、揺動または回動の方向は、図8ないし図13の左側面から視たときを基準に時計方向(右回り)および反時計方向(左回り)と記述する。
リーディングアーム85の先端の従動ピン86はマスターアーム33のカム孔33bの中央円弧部33baの端部に至るが、その間中央円弧部33baが作用することなく同じ位置にあり、よってリーディングアーム85は揺動しない。
リーディングアーム85の先端の従動ピン86はマスターアーム33のカム孔33bの傾斜部33bbに移行しているので、傾斜部33bbに案内されてリーディングアーム85は時計方向に揺動し、ねじりコイルばね88を介して上流側ラッチアーム71を同方向に揺動しようとするが、マスターアーム33の揺動でシフト入力部材38を介してさらに上流側回動部材51が約30度まで回動しており、上流側ラッチアーム71は先端のラッチ爪71cを上流側ラッチフランジ部53に当接して上流側ラッチアーム71(および下流側ラッチアーム81)の揺動が阻止され(図10(b)参照)、よって下流側ラッチアーム81による下流側回動部材61の掛止状態は維持されている。
リーディングアーム85の先端の従動ピン86はマスターアーム33のカム孔33bの傾斜部33bbの端部に至り、ねじりコイルばね88に最も力が蓄えられた直後であり、マスターアーム33の揺動で上流側回動部材51がさらに約50度まで回動し、上流側ラッチアーム71は先端のラッチ爪71cが上流側ラッチフランジ部53から上流側ラッチ凹部53vに臨み、ねじりコイルばね88に蓄えられた力により時計方向に揺動してラッチ爪71cが上流側ラッチ凹部53vの掛止面に掛止するが、一体に揺動した下流側ラッチアーム81のラッチ爪81cは下流側回動部材61の下流側ラッチ凹部63vから抜け出す直前にあって、まだ掛止が解除されていないので、ロストモーション機構50のロストモーションばね60に蓄えられた操作力が作用する下流側回動部材61はまだ回動しない。
リーディングアーム85の先端の従動ピン86はマスターアーム33のカム孔33bの端円弧部33bcに入ってリーディングアーム85は最大揺動角で揺動せず、マスターアーム33の揺動で上流側回動部材51が間欠送り角度60度まで回動し、ねじりコイルばね88に蓄えられた力により上流側ラッチアーム71は揺動して先端のラッチ爪71cが上流側ラッチ凹部53vに完全に掛合し、一体に揺動した下流側ラッチアーム81のラッチ爪81cは下流側回動部材61の下流側ラッチ凹部63vから掛止解除して抜け出すので、ロストモーション機構50のロストモーションばね60に蓄えられた操作力が掛止解除された下流側回動部材61に作用する。
図12はその変速段の切換え終了状態を示す。
図13は、この状態を示す。
このとき、マスターアーム33の駆動孔33cに摺動自在に嵌合した従動突起38bが案内されてシフト入力部材38が時計方向に回動するが、ポールラチェット機構40はシフト入力部材38の時計方向の回動に対してポール41の上流側回動部材51の内周凹部51bhへの掛合はなく上流側回動部材51は回動せず従前の状態を維持する。
また、上流側ディテント機構56と下流側ディテント機構66により、その間でロストモーション機構50に蓄えられる変速操作力を最適に設定してシフトドラム21の回転力としてシフトドラム回転力を適切に保つことができる。
30…シフトペダル、31…シフトスピンドル、37…シフトドラム軸、
50…ロストモーション機構、51…上流側回動部材、51b…大径円筒部、51s…小径円筒部、52…上流側花形カム、52v…上流側ディテント凹部、53…上流側ラッチフランジ部、53v…上流側ラッチ凹部、54…係止ピン、55…ストッパ片、56…上流側ディテント機構、57…上流側ディテントアーム、58…ローラ、59…ストッパピン、60…ロストモーションばね、61…下流側回動部材、62…下流側花形カム、62v…下流側ディテント凹部、63…下流側ラッチフランジ部、63v…下流側ラッチ凹部、64…係止ピン、66…下流側ディテント機構、67…下流側ディテントアーム、68…ローラ、
70…上流側ラッチ機構、71…上流側ラッチアーム、71c…ラッチ爪、72…係止ピン、75…揺動中心基端部、76…ラッチアーム軸、
80…下流側ラッチ機構、81…下流側ラッチアーム、81c…ラッチ爪、
85…リーディングアーム、86…従動ピン、87…係止ピン、88…ねじりコイルばね、
90…掛止機能切換え機構、91…電磁ソレノイド、92…圧縮コイルばね。
Claims (3)
- 変速操作入力によるシフトスピンドルの回動をロストモーション機構を介してシフトドラムの回動に伝達して変速を行う変速シフト装置において、
前記ロストモーション機構の上流側回動部材を掛止して保持する上流側ラッチ機構と、
前記ロストモーション機構の下流側回動部材を掛止して同下流側回動部材と一体の前記シフトドラムの回動を規制する下流側ラッチ機構とを備えて、
前記上流側ラッチ機構が前記上流側回動部材を掛止して保持する動作に連動して前記下流側ラッチ機構が前記下流側回動部材を掛止解除することで前記シフトドラムを回動して変速を行い、
前記上流側回動部材と一体に設けられた上流側花形カムの各変速段に対応するディテント凹部が形成された所定の凹凸カム面にローラが押圧される上流側ディテント機構とを備えたことを特徴とする変速シフト装置。 - 前記下流側回動部材と一体に設けられた下流側花形カムの各変速段に対応するディテント凹部が形成された所定の凹凸カム面にローラが押圧される下流側ディテント機構を備えたことを特徴とする請求項1に記載の変速シフト装置。
- 前記上流側回動部材に最小変速段より下段への回動および最大変速段より上段への回動を禁止するストッパ機構を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の変速シフト装置。
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