JP2017048908A

JP2017048908A - 多段式変速システム

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Publication number: JP2017048908A
Application number: JP2015175102A
Authority: JP
Inventors: 高橋　英明; Hideaki Takahashi; 英明高橋
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2035-09-04
Also published as: US10295022B2; DE102016116336B4; US20170067542A1; DE102016116336A1; JP6575244B2

Abstract

【課題】構造の簡素化を図りながら高い伝達効率を実現する多段式変速システムを提供する。
【解決手段】モータ２３は、モータ出力軸に回転一体に取り付けられるモータギヤ２６を備え、シフト作動伝達機構２４は、ギヤシフトカム１８に直接係合して回転を伝達するギヤシフトカム側アクチュエータギヤ２７を備える。ギヤシフトカム側アクチュエータギヤ２７がモータギヤ２６と直接噛合して、又は他のアクチュエータギヤを介して噛合して、モータ２３からの回転をギヤシフトカム１８へと伝達する。
【選択図】図６

Description

本発明は、鞍乗型車両あるいは自動車等における変速装置に対して好適な多段式変速システムに関する。

この種の車両等における変速装置において、マニュアルミッションの優れた機械効率とオートマチックミッションによる利便性を併せ持つ機構としてＡＭＴ（オートマニュアルトランスミッション）やＤＣＴ（デュアルクラッチトランスミッション）の採用が増加している。

自動二輪車用ＡＭＴあるいはＤＣＴのシフト機構として、モータからシフトカムまでの作動力を伝達するための構造が種々提案されている。例えば特許文献１に開示されるものではモータの動力をアクチュエータギヤによって減速し、シフトシャフトと回転一体に固定されたシフトアームとピンを介してシフトカムドライブプレートを回転させ、シフトカムプレートの爪部とシフトカムの回転一体なシフトカムプレートのピン部分が係合し、シフトカムを回転させて変速するようにしている。なお、シフトシャフトはリターンスプリングによって中立位置に復帰させられる。

特開２０１５−１０７０９号公報特開２０１０−２６０５４８号公報

しかしながら、特許文献１に係る構造では従来のマニュアルトランスミッションのシフト機構にアクチュエータモータやアクチュエータギヤを取り付けただけであるため、従来のマニュアルシフトに比べて部品点数や重量が大幅に増加してしまうという問題があった。また、特許文献２に開示される構造においても同様に従来のマニュアルシフト機構にアクチュエータ、ウォームギヤ、更にシフトシャフト及びアクチュエータを繋ぐリンク機構を取り付けている。このため構造が複雑化する上、部品点数や重量増加に加えて機械効率低下に起因してモータが大型化せざるを得なかった。

本発明はかかる実情に鑑み、構造の簡素化を図りながら高い伝達効率を実現する多段式変速システムを提供することを目的とする。

本発明の多段式変速システムは、変速装置ケース内にエンジンの回転が伝達されるカウンタシャフトと、前記カウンタシャフトから回転を受ける複数のドライブギヤと、前記ドライブギヤに噛合して回転を受ける複数のドリブンギヤと、前記ドリブンギヤの回転を外部へと伝達するドライブシャフトと、前記カウンタシャフト及び／又は前記ドライブシャフトにスライド可能に設けられ、前記カウンタシャフトと所定の前記ドライブギヤとに噛合すること、及び／又は所定の前記ドリブンギヤと前記ドライブシャフトとに噛合することで回転を伝達する伝達部材と、前記伝達部材を移動させるシフトフォークを軸方向にスライド可能に保持するシフトフォークシャフトと、前記シフトフォークを移動させるギヤシフトカムと、を備える変速装置と、変速操作及び／又は予め設定された所定条件を満たす場合に変速実行指令を行う制御装置と、前記制御装置からの変速実行指令に応じて作動し、前記ギヤシフトカムを所定角度だけ回転させるモータと、前記モータで発生する動作を前記ギヤシフトカムへと伝達するシフト作動伝達機構とを備えるシフトアクチュエータとを含んで構成される多段式変速システムにおいて、前記モータは、モータ出力軸に回転一体に取り付けられるモータギヤを備えると共に、前記シフト作動伝達機構は、前記ギヤシフトカムに直接係合して回転を伝達する前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤを備え、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤが前記モータギヤと直接噛合して、又は他のアクチュエータギヤを介して噛合して、前記モータからの回転を前記ギヤシフトカムへと伝達することを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記変速装置ケースの外側にて前記ドライブシャフトの端部に回転一体に取り付けられて、駆動輪へと回転を伝達する駆動伝達部品と、前記変速装置ケースの外側に取り付けられて駆動伝達部品の一部を外側から覆う保護部材とを更に備え、前記シフト作動伝達機構は、前記保護部材に対して前記ドライブシャフトの軸方向内側に位置するように設けられることを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記シフト作動伝達機構は、前記保護部材の軸方向内側に組み付けられることを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記モータは、保護部材に組み付けられることを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤは、前記ドライブシャフトの軸方向について、前記駆動伝達部品に対してギヤシフトカム側に位置し、シフト作動伝達機構は、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤを保持するアクチュエータケースを備え、前記アクチュエータケースは、前記ギヤシフトカム側の端面が前記駆動伝達部品の内側面よりも内側に位置するように設けられることを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記アクチュエータケースは、前記ドライブシャフトの軸方向視において、前記駆動伝達部品の内側に位置する前記ギヤシフトカム側の一部が、前記駆動伝達部品と重なるように設けられることを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記ギヤシフトカムの回転角度を検知して前記制御装置に送るシフトカムセンサを更に備え、前記シフトカムセンサは、前記ギヤシフトカム軸上に前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤを介して回転一体となるように設けられることを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤは、前記ギヤシフトカムに対して同軸であって反対側に突出した軸状部を有し、前記軸状部の端部が前記駆動伝達部品の外側面よりも外側に突出するように形成され、前記シフトカムセンサは、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤの軸状部端部と回転一体に係合し、その外側に位置することを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記シフトカムセンサは、回転角度を検知するセンサ本体部と、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤの軸状部と回転一体に係合するホルダ部からなり、前記ホルダ部が前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤの前記軸状部端部に係合し、前記センサ本体部が前記ホルダ部と組合さって前記ホルダ部の回転を検出するように構成されることを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記シフトカムセンサは、前記ホルダ部の軸状部側端部が、前記センサ本体部側端部に較べて小径となるように形成されることを特徴とする。

また、本発明の多段式変速システムにおいて、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤを内外両側で支持する軸受は、前記駆動伝達部品に対して内外に分れて配置されることを特徴とする。

本発明によれば、モータからの動力伝達をギヤによって行うことで、装置機構をシンプルにしつつ高効率な動力伝達を実現する。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。本発明の実施形態におけるフレームを含めたエンジンユニットまわりの側面図である。本発明の実施形態におけるエンジンユニットを後方から見た図である。本発明の実施形態に係る変速装置ケース内に配置される変速装置の主要構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る変速装置の左側面図である。本発明の実施形態に係る変速装置ケース内に配置される変速装置の主要構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るシフト作動伝達機構まわりを略下方から見た断面図である。本発明の実施形態に係るアクチュエータケース及びそのシール部材の構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る駆動伝達部品の内側に配置されたアクチュエータケースまわりを示す斜視図である。本発明の実施形態に係るアクチュエータギヤ及びシフトカムセンサの連結構造を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るアクチュエータギヤ及びシフトカムセンサの連結構造を示す断面図である。本発明の実施形態に係るアクチュエータ機構まわりを示す斜視図である。

以下、図面に基づき、本発明における多段式変速システムの好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の適用例としての自動二輪車１００の側面図である。先ず、図１を用いて、自動二輪車１００の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒにより示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌにより示す。

図１において鋼製或いはアルミニウム合金材でなるメインフレーム１０１の前部には、ステアリングヘッドパイプ１０２によって左右に回動可能に支持された左右２本のフロントフォーク１０３が設けられる。フロントフォーク１０３の上端にはハンドルバー１０４が固定され、ハンドルバー１０４の両端にグリップ１０５を有する。フロントフォーク１０３の下部には前輪１０６が回転可能に支持されると共に、前輪１０６上部を覆うようにフロントフェンダ１０７が固定される。前輪１０６には、これと一体回転するブレーキディスク１０８を有している。

メインフレーム１０１はステアリングヘッドパイプ１０２の後部に接続され、更に後方に向けて左右一対が二又状に分岐し、ヘッドパイプから後下方に拡幅しながら延設する。なお、メインフレーム１０１の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレールが延出し、後述するシートを支持する。メインフレーム１０１やシートレールにより車体フレームが構成される。また、メインフレーム１０１の後部にはスイングアーム１０９が揺動可能に結合すると共に、両者間にリヤショックアブソーバ１１０が装架される。スイングアーム１０９の後端には後輪１１１が回転可能に支持される。後輪１１１は、エンジンの動力を伝達するチェーン１１２が巻回されたドリブンスプロケット１１３を介して、回転駆動されるようになっている。後輪１１１の直近周囲にはその前上部付近を覆うインナフェンダ１１４が設けられると共に、そのインナフェンダ１１４の上方にはリヤフェンダ１１５が配置される。

メインフレーム１０１に搭載されたエンジンユニット１１６には、図示しない燃料供給装置から混合気が供給されると共に、エンジン内での燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプ１１７を通って排気される。本実施形態において、エンジンは例えば４サイクル多気筒、典型的には４気筒エンジンであってよい。それぞれの気筒のエキゾーストパイプ１１７はエンジンユニット１１６の下側にて結合し、その後排気チャンバを経て車両後端付近で排気装置１１８から排気される。

また、エンジンユニット１１６の上方には燃料タンク１１９が搭載され、燃料タンク１１９の後方にシート１２０が連設される。このシート１２０は、ライダシート１２０Ａとタンデムシート１２０Ｂとを含む。ライダシート１２０Ａ及びタンデムシート１２０Ｂに対応して、フートレスト１２１及びフートレストもしくはピリオンステップ１２２が配置される。
更に図１において、１２３はヘッドランプ、１２４はスピードメータ、タコメータ或いは各種インジケータランプ等を含むメータユニット、１２５はステー１２６を介してハンドルバー１０４に支持されるバックミラーである。

車両外装において、フェアリング１２７及びサイドカウル１２８によって車両の主に前部及び側部が覆われ、車両後部にはサイドカバーあるいはシートカウル１２９が被着し、これらの外装部材により所謂、流線型を有する車両の外観フォルムが形成される。

ここで、図２及び図３は主にエンジンユニット１１６まわりを示し、図２はエンジンユニット１１６の左側面図、図３はエンジンユニット１１６を後方から見た図である。この実施形態におけるエンジンユニット１１６は図２及び図３も参照して、クランクケース１１６Ａの上部に順次シリンダブロック１１６Ｂ、シリンダヘッド１１６Ｃ及びシリンダヘッドカバー１１６Ｄが一体的に結合してなる。この例では４つのシリンダブロック１１６Ｂが左右（車幅）方向に並置され（図３）、各シリンダブロック１１６Ｂのシリンダボア内にはピストンがシリンダ軸線方向に摺動自在に嵌入する。なお、左側から順に１番（♯１）、２番（♯２）、３番（♯３）及び４番（♯４）気筒とする。また、エンジンユニット１１６は複数のエンジンマウントを介してメインフレーム１０１に懸架されることでメインフレーム１０１に一体的に結合支持され、それ自体でメインフレーム１０１の剛性部材として作用する。

図１に示されるようにドーム状もしくは甲羅状を呈する燃料タンク１１９は、メインフレーム１０１の上側全体を上部から蓋うようにしてメインフレーム１０１上に搭載支持される。また、エンジンユニット１１６のシリンダヘッドカバー１１６Ｄの上側には、吸気装置に清浄空気を供給するためのエアクリーナ１３０が配置される。エアクリーナ１３０とエンジンユニット１１６、特にシリンダヘッド１１６Ｃとは図２に示すように、吸気装置を構成するスロットルボディ１３１により接続される。エアクリーナ１３０により清浄化された空気は吸気装置によって吸気されると共に、燃料供給装置から燃料が供給され、これにより所定混合比の混合気がシリンダヘッド１１６Ｃのインテークポートに送給される。シリンダヘッド１１６Ｃのインテークポートに連通するエンジン燃焼室とエアクリーナ１３０とを繋ぐ吸気通路には、スロットルボディ１３１が略鉛直方向に縦置きで配置され、即ち本例ではダウンドラフト型の吸気構造を有する。

クランクケース１１６Ａの後部には、本発明における多段式変速システムに係る変速装置１０が内部に配置構成される変速装置ケース１１が一体に形成される。クランクケース１１６Ａ内に配置されたクランクシャフト１３２（図２）と変速装置ケース１１の左外側面に配置された駆動伝達部品であるスプロケット１３３（図３、図４等参照）とが変速装置１０を介して連結され、つまりエンジンユニット１１６のエンジン出力は変速装置１０を介して、その最終出力端であるスプロケット１３３に伝達される。スプロケット１３３及びドリブンスプロケット１１３間はチェーン１１２（図１）を介して連結され、従ってエンジンユニット１１６の動力は、エンジン回転数が変速装置１０により所望の変速比に変速された状態で、後輪１１１へと伝達される。

図４及び図５は本実施形態における変速装置１０の具体的構成例を示し、図４は変速装置ケース１１内に配置される変速装置１０の主要構成を示す斜視図、図５は変速装置１０の左側面図である。変速装置１０は、エンジンユニット１１６のクランクシャフト１３２から回転が伝達されるカウンタシャフト１２と、カウンタシャフト１２から回転を受ける複数のドライブギヤ１３（変速ギヤ）と、ドライブギヤ１３に噛合して回転を受ける複数のドリブンギヤ１４（変速ギヤ）と、ドリブンギヤ１４の回転を外部へと伝達するドライブシャフト１５と、ドライブシャフト１５にスライド可能に設けられ、所定のドリブンギヤ１４及びドライブシャフト１５に係合することで回転を伝達するドライブシャフト側伝達部材（変速用ドッグであり、図４において図示を省略する）と、伝達部材を移動させるシフトフォーク１６と、シフトフォーク１６を軸方向にスライド可能に保持するシフトフォークシャフト１７と、ドライブシャフト１５及びシフトフォークシャフト１７と平行に並んで設けられ、自身の回転によってシフトフォーク１６を移動させるギヤシフトカム１８とを備える。

なお、この変速装置１０には、カウンタシャフト１２にスライド可能に設けられ、所定のドライブギヤ１３及びカウンタシャフト１２に係合することで回転を伝達するカウンタシャフト側伝達部材（変速用ドッグ）と、このカウンタシャフト側伝達部材を移動させるシフトフォーク１９を軸方向にスライド可能に保持するシフトフォークシャフト２０を含んでいる。カウンタシャフト１２、ドライブシャフト１５、シフトフォークシャフト１７及びシフトフォークシャフト２０等は変速装置ケース１１により回転自在に支持される。変速装置１０において、シフトチェンジ操作に応じてギヤシフトカム１８が回転駆動されることで、カウンタシャフト１２及びドライブシャフト１５間を所望の１組の変速ギヤの組合せで接続し、即ち多段変速比のうち所望の変速比に設定することができる。

カウンタシャフト１２の右軸端部には、詳細図示を省略するが、図３のようにクラッチカバー２１によって覆われたクラッチ装置２２が軸装される。クラッチ装置２２の作用により、クランクシャフト１３２からカウンタシャフト１２への動力伝達が接続あるいは切断されるようになっている。なお、スプロケット１３３は、変速装置ケース１１の外側にてドライブシャフト１５の端部（本例では左側端部）に回転一体に取り付けられて、変速装置１０を経た最終段回転出力を駆動輪である後輪１１１へと伝達する駆動伝達部品として機能する。

本発明の多段式変速システムにおいて更に図６も参照して、制御装置からの変速実行指令に応じて作動し、ギヤシフトカム１８を所定角度だけ回転させる駆動源となるモータ２３と、モータ２３で発生する動作をギヤシフトカム１８へと伝達するシフト作動伝達機構２４とを備えるシフトアクチュエータ２５を含む。モータ２３は、そのモータ出力軸に回転一体に取り付けられるモータギヤ２６を備える。また、シフト作動伝達機構２４は、ギヤシフトカム１８に直接係合して回転を伝達するギヤシフトカム側アクチュエータギヤ２７を備える。本例ではモータギヤ２６とアクチュエータギヤ２７の間にそれらに噛合するアイドルギヤ２８が介装され、これらのギヤを介してモータ２３からの回転を減速してギヤシフトカム１８へと伝達する。アイドルギヤ２８はモータギヤ２６に噛合するアイドルギヤ２８Ａとアクチュエータギヤ２７に噛合するアイドルギヤ２８Ｂとが、互いに同軸で一体回転するように構成され、これらのギヤは例えば平歯車等であってよい。なお、シフト作動伝達機構２４においてアイドルギヤ２８を持たず、即ちモータギヤ２６及びアクチュエータギヤ２７を直接噛合させてもよい。

上記の場合、変速装置ケース１１の外側にて後輪１１１へ回転を伝達する駆動伝達部品であるスプロケット１３３（あるいはチェーン１１２）が、ドライブシャフト１５の端部に回転一体に取り付けられ、図３あるいは図４等のようにスプロケット１３３の一部を外側から覆う保護部材としてのスプロケットカバー１３４を更に備える。スプロケットカバー１３４は図４あるいは図５等に示すように、例えば概して変形多角形状等をなす極薄型ケーシング構造を有し、即ちそのケーシングの周縁部が右方内側へ折り返されて開口している。スプロケットカバー１３４はその周縁部付近で図３等に示すように複数のガイドピン１３５を介して、変速装置ケース１１の左側面から一定間隔あけて取付支持される。なお、ガイドピン１３５に対してスプロケットカバー１３４をボルト締着により固定することができる。図４あるいは図5等から分かるようにスプロケットカバー１３４は、スプロケット１３３を外側から略覆うと共に、変速装置ケース１１内に配置される変速装置１０の主要構成部材の殆んどと、側面視でオーバラップするように配置される。そして、シフト作動伝達機構２４は、スプロケットカバー１３４に対してドライブシャフト１５の軸方向内側、本例では右側に位置するように設けられる。

モータ２３は、スプロケットカバー１３４に組み付けられて支持される。モータ２３には図４及び図５に示されるようにモータギヤ２６側にフランジ２９が付設されている。そして、このフランジ２９を複数のボルト３０によりスプロケットカバー１３４に締着することで、モータ２３をスプロケットカバー１３４に固定することができる。

また、ギヤシフトカム側アクチュエータギヤ２７は、ドライブシャフト１５の軸方向について、スプロケット１３３に対してギヤシフトカム１８側に位置する。また、シフト作動伝達機構２４は図４に示すように、少なくともアクチュエータギヤ２７を保持するアクチュエータケース３１を備える。本実施形態ではアクチュエータギヤ２７を含めて、モータギヤ２６及びアイドルギヤ２８（アイドルギヤ２８Ａ，２８Ｂ）が共にアクチュエータケース３１内に収容保持される。アクチュエータケース３１は図４等にも示されるようにスプロケットカバー１３４の右内側に配置され、更に図７等も参照してアウタハーフ３１Ａ及びインナハーフ３１Ｂが左右方向で重なって結合することで構成される。なお、図７は、シフト作動伝達機構２４まわりを概ね下方から見た際のギヤシフトカム１８あるいはモータ２３やアクチュエータギヤ２７等の軸線を通る断面図である。アクチュエータケース３１を複数のボルト３２（図５参照）によりスプロケットカバー１３４に締着固定することができる。

ここで、アクチュエータケース３１において図７及び図８を参照して、同一平面上に設定された相互の合せ面３１ａを介してアウタハーフ３１Ａ及びインナハーフ３１Ｂが結合する。アウタハーフ３１Ａ及びインナハーフ３１Ｂの合せ面３１ａにはシール部材３３が挟着され、アクチュエータケース３１内の気密性及び液密性が確保される。また、アウタハーフ３１Ａは、合せ面３１ａとは反対側に設定された合せ面３１ｂを介してスプロケットカバー１３４と結合する。アウタハーフ３１Ａ及びスプロケットカバー１３４の合せ面３１ｂにはシール部材３４が挟着される。

アクチュエータケース３１は、図７に示されるようにギヤシフトカム１８側の端面３１ｃが、駆動伝達部品であるスプロケット１３３の内側面よりも内側（右側）に位置し、この場合、端面３１ｃはインナハーフ３１Ｂに設定される。

また、アクチュエータケース３１は図９を参照して、ドライブシャフト１５の軸方向視において、スプロケット１３３の内側に位置するギヤシフトカム１８側の一部が、駆動伝達部品であるチェーン１１２と重なるように設けられる。自動二輪車１００の走行時にスイングアーム１０９は揺動するが、その際チェーン１１２はスイングアーム１０９に追従して図９の実線及び二点鎖線のように上下動する。チェーン１１２が図９の二点鎖線のように上方へ振れた場合、アクチュエータケース３１の一部（下部付近）が、ドライブシャフト１５の軸方向視でチェーン１１２とオーバラップする。

本発明の多段式変速システムにおいて更に図６等に示すように、ギヤシフトカム１８の回転角度を検知して、その検出信号を制御装置に送るシフトカムセンサ３５を備える。シフトカムセンサ３５は、ギヤシフトカム１８の軸上にアクチュエータギヤ２７を介して回転一体となるように設けられる。
アクチュエータギヤ２７には図７及び図１０Ａに示されるように、ギヤシフトカム１８に対して同軸であって反対側に突出した軸状部３６を有する。この軸状部３６の端部が図７に示すように、スプロケット１３３（あるいはチェーン１１２）の外側面よりも外側（左側）に突出するように形成される。
シフトカムセンサ３５は、アクチュエータギヤ２７の軸状部３６の端部と回転一体に係合し、その外側（左側）に位置する。

シフトカムセンサ３５は図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、ギヤシフトカム１８の回転角度を検知するセンサ本体部３７と、アクチュエータギヤ２７の軸状部３６と回転一体に係合するホルダ部３８とからなる。図１０Ｂに示されるようにホルダ部３８の端部が軸状部３６の端部に当接した状態で、ホルダ部３８内部に挿着したボルト３９を軸状部３６の内孔４０に形成したネジ部（雌ネジ）に螺合させることで、ホルダ部３８及び軸状部３６が相互に締結される。この場合、ホルダ部３８の端部には凸部３８ａが形成されると共に、軸状部３６の端部には凸部３８ａに係合する凹部３６ａが形成され、これらの凸部３８ａ及び凹部３６ａが相互に係合する。凸部３８ａ及び凹部３６ａが係合することで、ホルダ部３８及び軸状部３６が回転一体に結合する。

更に、センサ本体部３７がホルダ部３８と組合さってホルダ部３８の回転を検出するように構成される。この場合、センサ本体部３７には図１０Ｂに示されるように、ホルダ部３８及び軸状部３６に対して同軸に配置されて、内部で回転可能に装着された回転子４１を有する。回転子４１の外周部付近にはホルダ部３８側へ突出する突起４１ａが突設され、ホルダ部３８には突起４１ａが嵌入する穴部３８ｂが形成される。なお、アクチュエータギヤ２７には図７及び図１０Ａに示されるように、ギヤシフトカム１８側へ同軸突出した延出部４２を有し、延出部４２の先端部に形成したスプライン４３（図１０Ａ）が、ギヤシフトカム１８の内孔４４に形成したスプライン４５と係合する（図７参照）。軸状部３６が回転することで、相互に嵌合する突起４１ａ及び穴部３８ｂを介して、回転子４１が回転するようになっている。センサ本体部３７側で回転子４１の回転量を検出し、即ちシフトカムセンサ３５はギヤシフトカム１８の回転角度を検知することができる。

また、シフトカムセンサ３５において、図１０Ｂに示されるようにホルダ部３８の軸状部３６側の端部３８ｃが、センサ本体部３７側の端部に較べて小径となるように形成される。つまり凸部３８ａが形成されるホルダ部３８の端部３８ｃは、軸状部３６と実質的に同径の小径となるように段付状に形成される。

また、図７に示されるようにアクチュエータギヤ２７を内外両側で一対の軸受４６，４７により回転自在に支持される。これらの軸受４６，４７は、駆動伝達部品であるスプロケット１３３（あるいはチェーン１１２）に対して内外に分れて配置される。なお、アイドルギヤ２８（アイドルギヤ２８Ａ，２８Ｂ）は図７に示されるように、内外両側で一対の軸受４８，４９により回転自在に支持される。

上記の場合、センサ本体部３７には図５等に示されるようにスプロケットカバー１３４側にフランジ５０（図１０Ａをも参照）が付設されている。そして、このフランジ５０を複数のボルト５１によりスプロケットカバー１３４に締着することで、センサ本体部３７をスプロケットカバー１３４に外側（左側）に固定することができる。

本発明の多段式変速システムにおいて更に図６等を参照して、制御装置からのクラッチレリーズ実行指令に応じて作動し、クラッチ装置２２を断続させる駆動源となるモータ５３と、モータ５３で発生する動作をクラッチレリーズ機構５４（図７参照）へと伝達するクラッチレリーズ作動伝達機構５５とを備えるクラッチレリーズアクチュエータ５２を含む。そのモータ出力軸に回転一体に取り付けられるモータギヤ５６を備える。また、クラッチレリーズ作動伝達機構５５は、クラッチレリーズ機構５４のカムシャフト５７に回転を伝達するアクチュエータギヤ５８を備える。本例ではモータギヤ５６とアクチュエータギヤ５８の間にそれらに噛合するアイドルギヤ５９が介装され、これらのギヤを介してモータ５３からの回転を減速してカムシャフト５７へと伝達する。なお、モータギヤ５６、アクチュエータギヤ５８及びアイドルギヤ５９等は、アクチュエータケース６０（図１１参照）内に配置され、モータ５３はアクチュエータケース６０に組み付けられて支持される。

ここで、クラッチレリーズ機構５４は図７を参照して、カムシャフト５７の先端（下端）に固着したカム６１と、カウンタシャフト１２の中空内部に嵌挿されてその軸方向にスライド自在なプッシュロッド６２を含み、プッシュロッド６２がカム６１により、クラッチ装置２２のプレッシャプレートに対して進退するように付勢される。制御装置からのクラッチレリーズ実行指令によりモータ５３が駆動されると、クラッチレリーズ機構５４によりプッシュロッド６２を介して、プレッシャプレートをクラッチスプリングの弾力に抗して変位させる。これによりクラッチ装置２２のドライブプレート及びドリブンプレートの間の摩擦係合が弛緩して、クラッチが切れた状態になる。

なお、シフトカムセンサ３５はスプロケットカバー１３４に取り付けられるが、図１１に示されるようにホルダ部３８の穴部３８ｂとアクチュエータ側部材との位置合せ用の目印６３がスプロケットカバー１３４に形成される。
この目印６３によれば、予め一体に組み立てた状態で変速装置ケース１１への着脱が可能となり、整備性が向上する。また、所定のギヤポジション（例えばニュートラル）におけるシフトカムセンサ３５のセンサ出力値を規定値に容易に合わせることができる。

本発明の多段式変速システムにおける変速装置１０の作動において、モータ２３は制御装置により駆動制御されるが、その駆動信号の発生源として例えば、図２あるいは図３に示されるようにエンジンユニット１１６の左下部外側に枢支されたシフトチェンジペダル１３６のシフト操作を利用することができる。この場合、シフトチェンジペダル１３６自体は変速装置１０と機械的に連結されていなくてもよく、シフトチェンジペダル１３６のシフト操作に応じた電気的信号に基づき、制御装置がモータ２３を駆動制御する。また、クラッチ装置２２に対するクラッチ操作において、例えばハンドルバー１０４に取り付けたクラッチレバーによるクラッチ操作を利用することができる。クラッチレバーのクラッチ操作に応じた電気的信号に基づき、制御装置がモータ５３を駆動制御するようにしてもよい。あるいはモータ２３やモータ５３を駆動させるための駆動信号の発生源として、別途操作スイッチ等を車両に取り付けて、その操作スイッチの操作により発生させた信号に基づき制御装置によりモータ２３あるいはモータ５３を駆動制御するようにすることも可能である。
あるいはまた、予め設定された所定条件を満たす場合に制御装置が、モータ２３に対して変速実行指令を行うように構成することも可能である。

本発明の多段式変速システムにおいてシフトチェンジ操作に応じて、制御装置によりモータ２３が駆動され、シフト作動伝達機構２４を介してギヤシフトカム１８が回転駆動される。ギヤシフトカム１８が回転することで、カウンタシャフト１２及びドライブシャフト１５間を所望の１組の変速ギヤの組合せで接続し、即ち多段変速比のうち所望の変速比に設定することができる。

本発明によれば、変速装置１０においてモータ２３とギヤシフトカム１８とをモータギヤ２６、アクチュエータギヤ２７及びアイドルギヤ２８で連結し、モータ２３の回転を制御することによって、ギヤシフトカム１８の回転量を正確且つ緻密にコントロールすることができる。従来構造のようにギヤシフトカムを回転させるためにドライブプレートを揺動させていた構造に対して、本発明ではドライブプレートや付勢用のリターンスプリングを必要とせず、シンプルな構造である。このためモータ２３への余計な負荷が軽減され、効率的に作動させることができる。これによって従来よりも小型のモータを用いることができ、また減速に用いるアクチュエータギヤ２７等の個数を減らす、もしくはアクチュエータギヤ２７等のギヤを小径化することができる。この場合、ドライブプレートでシフトカムプレートを駆動する部分のレバー比に対応する増速分がなくなるため、アクチュエータギヤ２７の減速比を大きくとる必要がなくなる。つまりアクチュエータギヤ２７で減速する段数を例えば３段から２段に変更できるため、使用するギヤの個数を減少することが可能となる。また、変速装置１０の作動部品が減るため、軽量化になると共に騒音を低減させることができる。

また、シフト作動伝達機構２４は、スプロケットカバー１３４に対してドライブシャフト１５の軸方向内側に位置するように設けられる。
変速装置ケース１１の外側に突出したドライブシャフト１５の端部や、駆動伝達部品であるスプロケット１３３及びチェーン１１２等を保護するためのスプロケットカバー１３４の内側に生じる、スプロケット１３３周りの空間を有効利用してシフト作動伝達機構２４を配置することができる。そして、アクチュエータギヤ２７とスプロケット１３３とをまとめてカバーすることができ、シンプルな構造で且つシフト作動時のアクチュエータギヤ２７の作動音が低減でき、更に外側面の突出部が減ることによってスムーズで良好な外観を形成できる。

また、シフト作動伝達機構２４は、スプロケットカバー１３４の軸方向内側に組み付けられる。
このようにシフト作動伝達機構２４をスプロケットカバー１３４に取付け可能とすることで、予めアクチュエータギヤ２７を一体に組み立てた状態で変速装置ケース１１への着脱が可能となり、整備性が向上する。

また、モータ２３は、スプロケットカバー１３４に組み付けられる。
このようにモータ２３も、スプロケットカバー１３４に取り付け可能とすることで、シフトアクチュエータギヤ２７を予め組み立てた状態で変速装置ケース１１への着脱が可能となり、整備性が一層向上する。

また、アクチュエータケース３１は、ギヤシフトカム１８側の端面がスプロケット１３３等の内側面よりも内側に位置するように設けられる。
このようにアクチュエータケース３１を配置することでスプロケット１３３周りの空間を有効利用して、小型化及び軽量化を有効に実現することができる。

また、アクチュエータケース３１は、ドライブシャフト１５の軸方向視において、ギヤシフトカム１８側の一部が、チェーン１１２と重なるように設けられる。
アクチュエータケース３１のギヤシフトカム１８側の部分を駆動伝達部品であるチェーン１１２と重ねて配置することで、ギヤシフトカム１８側のアクチュエータギヤ２７を極力ドライブシャフト１５に近接配置することになり、ギヤシフトカム１８とドライブシャフト１５との軸間距離を詰めることができ、変速装置１０をコンパクトに形成できる。

また、シフトカムセンサ３５は、ギヤシフトカム１８の軸上にアクチュエータギヤ２７を介して回転一体となるように設けられる。
このようにシフトカムセンサ３５をギヤシフトカム１８の軸上に配置することで、余計な軸が必要なくなり、装置構造がシンプルになる。

また、シフトカムセンサ３５は、アクチュエータギヤ２７の軸状部３６の端部と回転一体に係合し、その外側に位置する。
このようにセンサ本体部３７を駆動伝達部品であるスプロケット１３３及びチェーン１１２等の外側に配置することで、アクチュエータギヤ２７の軸状部３６を駆動伝達部品に近付けることができる。この結果、ギヤシフトカム１８とドライブシャフト１５との軸間距離を詰めることができ、変速装置１０をコンパクトに形成できる。また、シフトカムセンサ３５が変速装置ケース１１に対して離間することになり、熱による影響を低減できるためシフトカムセンサ３５の適正作動を保証する。

また、ホルダ部３８がアクチュエータギヤ２７の軸状部３６の端部に係合し、センサ本体部３７がホルダ部３８と組合さってホルダ部３８の回転を検出するように構成される。
このようにシフトカムセンサ３５を分割構成とすることで、センサ本体部３７の汎用性を持たせることができる。

また、シフトカムセンサ３５は、ホルダ部３８の軸状部３６側の端部が、センサ本体部３７側の端部に較べて小径となるように形成される。
シフトカムセンサ３５を分割構成とし、別体部品であるホルダ部３８の形状を先細り状にすることで、検知先の部品であるアクチュエータギヤ２７の軸状部３６を細く設定することができる。そして、軸状部３６を駆動伝達部品に近接配置してギヤシフトカム１８とドライブシャフト１５との軸間距離を一層詰めることができ、変速装置１０をコンパクトに形成できる。

また、アクチュエータギヤ２７を内外両側で支持する軸受４６，４７は、駆動伝達部品に対して内外に分れて配置される。
アクチュエータギヤ２７の外側の軸受４７を外側に遠ざけて配置し、その外側の軸受４７よりも内側に駆動伝達部品を配置する。これによりギヤシフトカム１８とドライブシャフト１５の軸間距離を詰めて変速装置１０をコンパクトにしつつ、スプロケット１３３を保持するドライブシャフト１５（その端部は支持されない）が変速装置ケース１１の外側で冗長に突出せず、駆動伝達部品からドライブシャフト１５に掛る曲げモーメントを低減できて強度上有利になる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において、エンジンユニット１１６は４気筒以外の多気筒エンジンであっても同様に適用可能である。
また、上記実施形態では鞍乗り型車両の変速装置の例を説明したが、類似構造であれば他の車両、船舶等に応用してもよい。

１０変速装置、１１変速装置ケース、１２カウンタシャフト、１３ドライブギヤ、１４ドリブンギヤ、１５ドライブシャフト、１６シフトフォーク、１７シフトフォークシャフト、１８ギヤシフトカム、１９シフトフォーク、２０シフトフォークシャフト、２２クラッチ装置、２３モータ、２４シフト作動伝達機構、２５シフトアクチュエータ、２６モータギヤ、２７ギヤシフトカム側アクチュエータギヤ、２８アイドルギヤ、２９フランジ、３１アクチュエータケース、３３，３４シール部材、３５シフトカムセンサ、３６軸状部、３７センサ本体部、３８ホルダ部、４１回転子、４３,４５スプライン、４６，４７,４８，４９軸受、５２クラッチレリーズアクチュエータ、５３モータ、５４クラッチレリーズ機構、５５クラッチレリーズ作動伝達機構、５７カムシャフト、５８アクチュエータギヤ、６０アクチュエータケース、６３目印、１００自動二輪車。

Claims

変速装置ケース内にエンジンの回転が伝達されるカウンタシャフトと、前記カウンタシャフトから回転を受ける複数のドライブギヤと、前記ドライブギヤに噛合して回転を受ける複数のドリブンギヤと、前記ドリブンギヤの回転を外部へと伝達するドライブシャフトと、前記カウンタシャフト及び／又は前記ドライブシャフトにスライド可能に設けられ、前記カウンタシャフトと所定の前記ドライブギヤとに噛合すること、及び／又は所定の前記ドリブンギヤと前記ドライブシャフトとに噛合することで回転を伝達する伝達部材と、前記伝達部材を移動させるシフトフォークを軸方向にスライド可能に保持するシフトフォークシャフトと、前記シフトフォークを移動させるギヤシフトカムと、を備える変速装置と、
変速操作及び／又は予め設定された所定条件を満たす場合に変速実行指令を行う制御装置と、
前記制御装置からの変速実行指令に応じて作動し、前記ギヤシフトカムを所定角度だけ回転させるモータと、前記モータで発生する動作を前記ギヤシフトカムへと伝達するシフト作動伝達機構とを備えるシフトアクチュエータとを含んで構成される多段式変速システムにおいて、
前記モータは、モータ出力軸に回転一体に取り付けられるモータギヤを備えると共に、前記シフト作動伝達機構は、前記ギヤシフトカムに直接係合して回転を伝達する前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤを備え、
前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤが前記モータギヤと直接噛合して、又は他のアクチュエータギヤを介して噛合して、前記モータからの回転を前記ギヤシフトカムへと伝達することを特徴とする多段式変速システム。
前記変速装置ケースの外側にて前記ドライブシャフトの端部に回転一体に取り付けられて、駆動輪へと回転を伝達する駆動伝達部品と、前記変速装置ケースの外側に取り付けられて駆動伝達部品の一部を外側から覆う保護部材とを更に備え、
前記シフト作動伝達機構は、前記保護部材に対して前記ドライブシャフトの軸方向内側に位置するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の多段式変速システム。
前記シフト作動伝達機構は、前記保護部材の軸方向内側に組み付けられることを特徴とする請求項２に記載の多段式変速システム。
前記モータは、保護部材に組み付けられることを特徴とする請求項２又は３に記載の多段式変速システム。
前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤは、前記ドライブシャフトの軸方向について、前記駆動伝達部品に対してギヤシフトカム側に位置し、
シフト作動伝達機構は、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤを保持するアクチュエータケースを備え、
前記アクチュエータケースは、前記ギヤシフトカム側の端面が前記駆動伝達部品の内側面よりも内側に位置するように設けられることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の多段式変速システム。
前記アクチュエータケースは、前記ドライブシャフトの軸方向視において、前記駆動伝達部品の内側に位置する前記ギヤシフトカム側の一部が、前記駆動伝達部品と重なるように設けられることを特徴とする請求項５に記載の多段式変速システム。
前記ギヤシフトカムの回転角度を検知して前記制御装置に送るシフトカムセンサを更に備え、
前記シフトカムセンサは、前記ギヤシフトカム軸上に前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤを介して回転一体となるように設けられることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の多段式変速システム。
前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤは、前記ギヤシフトカムに対して同軸であって反対側に突出した軸状部を有し、
前記軸状部の端部が前記駆動伝達部品の外側面よりも外側に突出するように形成され、
前記シフトカムセンサは、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤの軸状部端部と回転一体に係合し、その外側に位置することを特徴とする請求項７に記載の多段式変速システム。
前記シフトカムセンサは、回転角度を検知するセンサ本体部と、前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤの軸状部と回転一体に係合するホルダ部からなり、
前記ホルダ部が前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤの前記軸状部端部に係合し、
前記センサ本体部が前記ホルダ部と組合さって前記ホルダ部の回転を検出するように構成されることを特徴とする請求項８に記載の多段式変速システム。
前記シフトカムセンサは、前記ホルダ部の軸状部側端部が、前記センサ本体部側端部に較べて小径となるように形成されることを特徴とする請求項９に記載の多段式変速システム。
前記ギヤシフトカム側アクチュエータギヤを内外両側で支持する軸受は、前記駆動伝達部品に対して内外に分れて配置されることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載の多段式変速システム。