JP4549834B2 - 車両用シフトドラム駆動機構 - Google Patents

Description

本発明は駆動力伝達機構における動力伝達経路を遮断もしくは接続するため、または変速装置における変速段を切換えるために用いられる車両用シフトドラム駆動機構に関するものである。

シフトドラムを回動自在に支持するベアリングの外側において、シフトドラムとは別体に設けられたシフトドラム軸上に設けられたロストモーション機構を有する車両用シフトドラム駆動機構の例がある（例えば、特許文献１参照。）。このような構造ではロストモーション機構がシフトドラムの側方から突出して設けられるため、ロストモーション機構を含めたシフトドラム駆動機構が大きなスペースを占有するだけでなく、シフトドラムの両端を支持する軸受部のほかに、シフトドラム軸の一端を支持する軸受部が必要となり、変速機の大型化を招くと共に、機構が複雑化し、部品点数が増加する。

特許第３０４４４９８号公報。

上記従来技術の欠点を解消し、ロストモーション機構を含めた車両用シフトドラム駆動機構の小型化を図ろうとするものである。

本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、駆動力伝達機構における動力伝達経路を遮断もしくは接続するため、または変速装置における変速段を切換えるために用いられる車両用シフトドラム駆動機構において、シフトドラム(132)と、上記シフトドラム(132)の内部に挿通されてシフトドラムを回動自在に支持するとともに複数の支持部で回動自在に支持されて駆動操作されるシフトドラム軸(121)と、上記シフトドラム軸(121)上に設けられ、シフトドラム軸(121)の回動をロストモーションばね(125)を介してシフトドラム(132)に伝達するロストモーション機構(126)とを備え、上記シフトドラム軸(121)には、上記ロストモーションばね(125)の一端に係合するシフトドラム軸側先導部材(133)がシフトドラム軸(121)と一体回動可能に設けられ、上記シフトドラム(132)には、上記ロストモーションばね(125)の他端に係合するシフトドラム側従動部材(134)がシフトドラム(132)と一体回動可能に設けられ、上記シフトドラム軸側先導部材(133)と上記シフトドラム側従動部材(134)は、互いに隣接して配置されるとともに、上記ロストモーションばね(125)の一端および他端に係合すべく、上記シフトドラム軸(121)の軸方向に直交する向きに突出する係合凸部(133a,134a)をそれぞれ一体的に具備し、上記ロストモーションばね(125)は、シフトドラム軸(121)の軸方向に沿って延びるコイル部(125c)と、該コイル部(125c)から延びて前記係合凸部(133a,134a)に係合する脚部(125a,125b)とを有し、上記シフトドラム軸(121)は、上記シフトドラム(132)を支持する大径部(121a)と、小径部(121b)とを備え、ロストモーションばね(125)の上記コイル部(125c)が嵌装されるコイルばね支持筒(122)が上記小径部(121b)に嵌装、固定され、上記大径部(121a)と上記小径部(121b)の境界部の小径部側に、上記シフトドラム軸側先導部材(133)を係止するための平坦部(121c)が形成されて、該平坦部(121c)に上記シフトドラム軸側先導部材(133)が嵌装され、上記シフトドラム(132)はその端部にボス部(131)を有し、該ボス部(131)に、上記シフトドラム側従動部材(134)を係止するための平坦部(131a)が形成されて、該平坦部(131a)に上記シフトドラム側従動部材(134)が嵌装され、上記シフトドラム軸側先導部材(133)および上記シフトドラム側従動部材(134)は、上記コイルばね支持筒(122)によって、上記シフトドラム軸(121)および上記シフトドラム(132)の軸方向に位置が固定されていることを特徴とする車両用シフトドラム駆動機構である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用シフトドラム駆動機構いおいて、ロストモーション機構(126)が、シフトドラム軸(121)の一方の端部に設けられる入力伝達部材(113)に対して、他方のシフトドラム軸端部の近傍に配置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用シフトドラム駆動機構において、ロストモーション機構(126)が、シフトドラム(132)に隣接して設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用シフトドラム駆動機構において、ロストモーション機構(126)が、単数のシフトフォーク(112)により切換がなされる駆動力伝達機構に用いられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用シフトドラム駆動機構において、シフトドラム軸(121)に一体回動可能に設けられロストモーションばね(125)に当接するシフトドラム軸側先導部材(133)と、シフトドラム(132)に一体回動可能に設けられロストモーションばね(125)に当接するシフトドラム側従動部材(134)とが、ロストモーションばね(125)とシフトドラム(132)との間に設けられることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両用シフトドラム駆動機構において、シフトドラム(132)の位置を検出する位置検出器(116,117)が、シフトドラム(132)の軸方向に対して、検出器(116,117)の中心軸が直交する向きに配置されていることを特徴とする。

請求項１の発明によって、ロストモーション機構をシフトドラム軸上に設けたので、シフトドラム軸を支持する支持部によってシフトドラムおよびロストモーション機構を支持することができて、支持部の数を減らすことができる、ロストモーション機構を含めたシフトドラム駆動機構をコンパクトにすることができるとともに、部品点数の削減を図ることができる。

請求項２の発明によって、ロストモーション機構と、入力伝達部材（シフトドラム軸駆動輪）とを、シフトドラム軸の両端に分けて配置したので、これらのものを一方に集中して配置した場合に比して、軸方向への突出するのを防止し、シフトドラム駆動機構をより一層コンパクトにすることができる。

請求項３の発明によって、ロストモーション機構をシフトドラムに隣接して設けたため、シフトドラムとロストモーション機構の軸方向の長さを短縮して、シフトドラム駆動機構をよりコンパクトにすることができる。

請求項４の発明によって、ロストモーション機構を、単数のシフトフォークによって切換がなされる駆動力伝達機構に用いたため、シフトドラムが小型化できて、より一層軸方向の長さを短縮して、シフトドラム駆動機構をコンパクトにすることができる。

請求項５の発明によって、ロストモーションばねに当接するシフトドラム軸側当接部と、ロストモーションばねに当接するシフトドラム側当接部とが、ロストモーションばねとシフトドラムとの間に設けられているので、ロストモーション機構の軸方向の長さを短縮して、シフトドラム駆動機構をより一層コンパクトにすることができるだけでなく、ロストモーション機構の回転を伝達する経路が短くなって構造が簡素化できる。

請求項６の発明によって、シフトドラムの位置を検出する位置検出器を、シフトドラムの軸方向に対して、検出器の中心軸が直交する向きに配置したため、同軸方向に配置する従来の技術に対して、検出器が軸方向に突出するのを抑えて、シフトドラム駆動機構を、軸方向に小型化を図ることができる。

図１は本発明の一実施形態に係るパワーユニット２を備えた自動二輪車１の側面図である。この自動二輪車１には、ヘッドパイプ３に連なり後下方へ傾斜する一対のメインフレーム４と、ヘッドパイプ３の下部から下方へ下がり、後方へ湾曲し、その先端部が上記メインフレーム４の後端部に接続される一対のサブフレーム５が設けてある。

上記メインフレーム４とサブフレーム５とが形成する側面視がほぼ三角形の空間に、内燃機関６と変速機７とを一体化したパワーユニット２が搭載されている。ヘッドパイプ３にはフロントフォーク８が回動可能に支持され、その上端には操縦用ハンドル９が装着され、下端には前輪10が軸支されている。メインフレーム４の後部には、一対のリヤフォーク11がその前端を枢支され、上下方向に揺動可能になっている。リヤフォーク11の中央部とメインフレーム４の後端部との間にリヤクッション（図示なし）が装着されている。リヤフォーク11の後端には後輪12が軸支されている。

上記内燃機関６は、水冷式Ｖ型２気筒内燃機関であり、気筒は前後方向にＶ型に開いている。上記内燃機関６のクランク軸は車両進行方向に直交し、車両の左右方向に向けて配置されている。変速機７の変速機軸は上記クランク軸と平行である。後輪駆動軸（図示なし）は、変速機の出力軸に直交する連絡軸85（図２）に接続されて、車両の後方へ伸び、後輪12の回転軸に達して、後輪12を駆動する。

上記２個の気筒の車両前後方向に設けられている排気ポートに連なる排気管13は、内燃機関６の前方へ伸び、変速機７の下方を回って車体後部に至り、排気消音器14に接続されている。車体フレーム４の上部には、燃料タンク17が装着され、その後方にシート18が装備されている。この内燃機関６は水冷式であり、シリンダやオイルを冷却する過程で昇温した冷却水は、サブフレーム５の前面に取りつけられたラジエータ19で冷却される。

図２は、上記自動二輪車に搭載されるパワーユニット２の左面図である。矢印Ｆは車両搭載時の前方を指している（他の図面も同じ）。前側気筒24Ｆと後側気筒24Ｒとは同じ内部構造であるから、後側気筒24Ｒのみ断面を示してある。また、クランクケース部分は、左クランクケースカバーを取り外した状態を示し、内部の主な回転軸や歯車やスプロケットの位置を示してある。

図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面展開図である。この図は後側気筒24Ｒとクランク軸30と静油圧式無段変速機55の変速機軸66とを含む断面を展開した図である。上記後側気筒24Ｒは左側クランクピン31に連なるピストン33を保持する気筒である。

図２、図３において、パワーユニット２の主な外殻は、左クランクケース20Ｌと右クランクケース20Ｒとからなるクランクケース20、左クランクケースカバー21Ｌ、右クランクケースカバー21Ｒ、および前側気筒24Ｆと後側気筒24Ｒとのそれぞれに設けられたシリンダブロック25、シリンダヘッド26、およびシリンダヘッドカバー27からなっている。以下に述べる気筒部分の説明は後側気筒24Ｒに基づいて行う。

図３において、左右のクランクケース20Ｌ、20Ｒに保持された左側軸受28と右側軸受29によって、クランク軸30が回転可能に支持されている。クランク軸30の左側クランクピン31に、コンロッド32とピストン33が連なり、ピストン33はシリンダブロック25のシリンダ穴34に摺動可能に保持されている。シリンダヘッド26の上記ピストン33に対向する部分に燃焼室35が形成され、シリンダヘッド26の壁体を貫通して、先端が上記燃焼室35に臨み、後端が外部に露出する点火プラグ36が設けてある。

図２において、燃焼室35には排気ポート40と吸気ポート41とが連なっている。排気ポート40は、前側気筒24Ｆでは前方へ、後側気筒24Ｒでは後方へ向けて延びている。吸気ポート41は、何れの気筒でも両気筒の間の空間で上方へ延びている。排気ポート40には排気弁42、吸気ポート41には吸気弁43が設けてある。また、シリンダヘッドカバー27の中には、カム軸44が設けられ、カム軸44の上方に排気ロッカーアーム軸45、吸気ロッカーアーム軸46が設けられ、これらのアーム軸に設けられた排気ロッカーアーム47、吸気ロッカーアーム48は、上記カム軸44のカム44ａ、44ｂに駆動されて、上記排気弁42、吸気弁43のステム頂部を押して各弁を開閉駆動する。図３において、カム軸44は、その端部に設けられたカム軸従動スプロケット49とクランク軸30に設けられたカム軸駆動スプロケット50とに掛け回されたカム軸駆動チェーン51によって駆動される。

図２において、クランクケース20の下部には、低圧オイルポンプと高圧オイルポンプとをオイルポンプ軸91を介して一体化したオイルポンプ集合体90が設けてある。低圧オイルポンプは内燃機関６に向けて、高圧オイルポンプは静油圧式無段変速機55に向けてオイルを送る。オイルポンプ集合体はオイルパン92内のオイルを下部のオイルストレーナ93を経由して吸入する。オイルポンプ軸91に嵌装されたオイルポンプ軸従動スプロケット94と、クランク軸30に設けられたオイルポンプ軸駆動スプロケット95とに掛け回されたオイルポンプ駆動チェーン96によって、オイルポンプ集合体90は内燃機関６によって駆動される。クランクケースの後部にオイルクーラ97と低圧用オイルフィルタ98が見える。高圧用オイルフィルタはクランクケースの右側に設けてあるので、図示されていない。

図３において、クランク軸30の左端部に設けてあるクランク軸出力歯車37は、隣接するカム式トルクダンパ38との組合せによって機能する歯車で、静油圧式無段変速機55の斜板式油圧ポンプ57のケーシング61に一体結合されている変速機入力歯車60に噛合っている。クランク軸出力歯車37とカム式トルクダンパ38は、クランク軸30にスプライン結合されたカラー100上に構成されている。クランク軸出力歯車37はカラー100上に回動自在に嵌装され、その側面に円弧状凹面を有する凹カム37ａが形成されている。カラー100外周のスプラインにリフタ101が軸方向移動可能に嵌装され、同リフタ101の端面に円弧状凸面を有する凸カム101ａが形成され、同凸カム101ａは上記凹カム37ａに噛み合っている。カラー100の端部にはスプリングホルダ102がスプラインとコッタによって固定されている。同スプリングホルダ102と上記リフタ101との間に皿ばね103が設けられ、上記凸カム101ａを上記凹カム37ａの方へ付勢している。

定常速度の運転の場合は、クランク軸30のトルクはカラー100、リフタ101、凸カム101ａ、凹カム37ａ、クランク軸出力歯車37の順に伝達され、クランク軸出力歯車37はクランク軸30と共に回転する。過大トルクがクランク軸30に入力されたときには、凸カム101ａは、凹カム37ａのカム面で周方向に滑ると共に、皿ばね103の付勢力に抗して軸方向へ移動し、過大トルクを吸収し、衝撃を緩和する。

上記クランク軸出力歯車37はバックラッシュ低減ギヤであり、中央部の厚い主ギヤ104と、上記主ギヤ104に対して同軸的回動可能に保持された薄い副ギヤ105と、同副ギヤ105を主ギヤ104に対して周方向に付勢する副ギヤ付勢コイルばね106とで構成してある。バックラッシュ低減ギヤが通常のギヤとが噛合ったとき、周方向に付勢され迫り出した副ギヤが、主ギヤと通常ギヤとの間に生じるバックラッシュ間隙を埋めるので、ガタが無くなり騒音が低減され静粛となる。本件の場合は、クランク軸出力歯車37と変速機入力歯車60との噛み合いが静粛となる。

図３において、クランク軸30の後方に設けてある静油圧式無段変速機55は、遠心式ガバナークラッチ56と斜板式油圧ポンプ57と斜板式油圧モータ58とを変速機軸66を介して組み合せた装置である。遠心式ガバナークラッチ56のケーシング62は、上記斜板式油圧ポンプ57のケーシング61に一体的に接続されている。斜板式油圧ポンプ57のケーシング61の回転速度が所定速度以上に上がると、遠心式ガバナークラッチ56のケーシング62内に収容されている遠心ウエイト63（例えば鋼ローラまたは鋼ボール等）が移動部材64を押し、これに接続されている油圧回路切換棒65が変速機軸66内で移動し、斜板式油圧ポンプ57の吐出油を、斜板式油圧ポンプ57内で循環させる油路を閉鎖し、斜板式油圧ポンプ57の吐出油を、斜板式油圧モータ58の方へ流すよう切り換える。

斜板式油圧ポンプ57と斜板式油圧モータ58とは、斜板式油圧モータ58の斜板67の傾斜状態に応じた変速比で接続され、変速された回転力は、斜板式油圧モータ58の出力部と一体の変速機軸66に固定された変速機出力歯車68から取り出される。斜板式油圧モータ58の斜板67の傾斜角は、電動モータによって駆動される斜板駆動機構（図示なし）によって変えられる。

図４は図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。これは、変速機軸66から連絡軸85に至る動力伝達経路を示している。変速機軸66に平行に、ニュートラル状態とドライブ状態とを切換えるためのニュートラル・ドライブ切換用クラッチ75のクラッチ軸76が右クランクケース20Ｒと右クランクケースカバー21Ｒにボールベアリングを介して回転可能に支持されている。上記クラッチ軸76に平行に、出力軸80が左クランクケース20Ｌと右クランクケース20Ｒとにボールベアリングを介して回転可能に支持されている。更に、上記出力軸80に直交して、連絡軸85が出力軸80の左端部の近くに設けられた連絡軸支持部84に回転可能に支持されている。連絡軸支持部84は、左クランクケース20Ｌの外側に取り付けられている（図２も参照）。

図５は、右クランクケースカバー21Ｒを取り除いて、クランクケース20の内部を右側から見た断面図である。図には、静油圧式無段変速機55の変速機軸66、ニュートラル・ドライブ切換用クラッチ75のクラッチ軸76、出力軸80、およびニュートラル・ドライブ切換機構110が見える。

図４、図５において、変速機軸66には歯車68が固定されている。クラッチ軸76には、歯車77が軸に対して回転可能に遊嵌されている。この歯車77は、変速機軸66に固定された変速機出力歯車68に噛合っている。歯車77に隣接して、係合歯78ａを有する摺動部材78（図４）が、クラッチ軸76に軸方向摺動可能に遊嵌されている。上記クラッチ軸76と歯車77と摺動部材78とによって、変速機軸66から出力軸80へ向かう動力伝達を断続することのできるニュートラル・ドライブ切換用クラッチ75が構成されている。ニュートラル・ドライブ切換用クラッチ75は、摺動部材78の係合歯78ａが歯車77から外れると、歯車77の回転がクラッチ軸76に伝達されないので、動力伝達経路は遮断され、ニュートラル状態となる。摺動部材78をクラッチ軸76に沿って摺動させ、係合歯78ａを歯車77の係合部に係合させると、歯車77の回転がクラッチ軸76に伝達されるので、動力伝達経路は接続され、ドライブ状態となる。

図４において、上記歯車77の、上記摺動部材78の反対側で歯車77に隣接して、クラッチ軸76に、歯車79が嵌着されている。出力軸80の右端に、クラッチ軸76の上記歯車79に噛合う歯車81が嵌着されている（図５も参照）。出力軸80の他端に傘歯車82が一体的に形成されている。連絡軸85の前端に傘歯車86が一体に形成され、上記出力軸80の傘歯車82に噛み合っている。連絡軸85の後端にはスプライン85ａが設けてあり、後輪駆動軸（図示なし）が接続できるようになっている。これらの軸および歯車によって、静油圧式無段変速機55の回転出力が後輪駆動軸に伝達される。

図５において、ニュートラル・ドライブ切換機構110の、シフトフォーク支持軸111、同支持軸111に回動可能に支持されているシフトフォーク112、シフトドラム軸121、シフトドラム軸駆動輪113、シフトドラム軸駆動輪113に掛け回され端部が斜め上方へ伸びるシフトドラム軸駆動ワイヤ114、およびストッパーローラ組立体140が見えている。シフトドラム軸駆動ワイヤ114の先端は、手動式または電動式のニュートラル・ドライブ切換操作部115（図示なし）に接続されている。ニュートラル・ドライブ切換操作部115、シフトドラム軸駆動ワイヤ114、シフトドラム軸駆動輪113によって、シフトドラム軸駆動機構118が構成される。図５にはドラム回動位置を検知するニュートラルセンサ116とドライブセンサ117が示してある。

図６は、ニュートラル・ドライブ切換機構110の断面展開図である。これは図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った展開図であり、クラッチ軸76、シフトフォーク支持軸111、シフトドラム軸121、およびストッパーローラ組立体支持ボルト141をつなぐ断面展開図である。ガイドピン112ａを介してシフトドラム132に係合してクラッチ軸76の軸方向へ移動するシフトフォーク112は、摺動部材78の周囲溝78ｂに係合し、摺動部材78を軸方向へ押し、摺動部材78と歯車77とを断続させる。

図７はシフトドラム駆動機構120の拡大断面図、図８は図７のシフトドラム132の右面図にシフトフォーク112とニュートラルセンサ116を書き添えた図、図９は先導プレート133の２面図、図１０は従動プレート134の２面図である。図９の（ａ）は先導プレート133の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。図１０の（ａ）は従動プレート134の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

図７において、シフトドラム駆動機構120は、シフトドラム軸121、コイルばね支持筒122、ワッシャ123、ボルト124、、回動部材130、先導プレート133、従動プレート134、およびロストモーションコイルばね125からなっている。シフトドラム軸121は、右クランクケース20Ｒと右クランクケースカバー21Ｒとに回動可能に支持されている（図６）。シフトドラム軸の一端部は前記シフトドラム軸駆動輪113の取り付け部である。シフトドラム軸121の中央部は大径部121ａとなっており、他端部は小径部121ｂとなっている。大径部121ａと小径部121ｂの境界部に一対の先導プレート係止用平坦面121ｃが形成され、先導プレート133（図９）がシフトドラム軸121に対して回動不能に嵌装されている。シフトドラム軸121の上記小径部121ｂにはコイルばね支持筒122が嵌装され、ワッシャ123を介してボルト124で軸方向に押され、固定されている。先導プレート133はコイルばね支持筒122の端面で押され、シフトドラム軸121に固定されている。コイルばね支持筒122の周囲部には、ロストモーションコイルばね125が、回動可能かつある程度緩やかに嵌装されている。

シフトドラム軸121の大径部121ａには、回動部材130が回動可能に装着されている。回動部材130は、軸方向に長いボス部131とシフトドラム132とが一体的に形成されたものである。回動部材130のボス部131の一端部に形成されたシフトドラム132はカム溝132ａ（図７、図８）を備えており、シフトフォーク112のガイドピン112ａがそのカム溝132ａ内を摺動するようになっている（図８）。ボス部の他端部には一対の従動プレート係止用平坦面131ａが形成され（図７）、従動プレート134（図１０）が回動部材130に対して回動不能に嵌装されている。シフトドラム駆動機構120の下部にはシフトドラム132の回動位置を安定化させるために、ストッパーローラ組立体140が設けてあり、ストッパローラ144が上記従動プレート134の外周に係合している。

シフトドラム132にはシフトドラム位置検出用凸部132ｂが設けてあり、シフトドラム132のニュートラル位置およびドライブ位置において、同凸部に対抗する位置（図５、図８）に、ニュートラルセンサ116とドライブセンサ117が、右クランクケースカバー21Ｒに固定してある。上記センサは、シフトドラムの軸方向に対して、センサの中心軸が直交する向きに配置されている。上記位置検出用凸部132ｂが上記いずれかのセンサ先端検知部に当接した時、シフトドラム132の位置が検出される。

図１１は、シフトドラムの位置が、ニュートラル状態の時の、図７のＸＩ−ＸＩ断面図、図１２はロストモーションコイルばね125の２面図であり、図１２（ａ）は図１１の矢印ＸＩＩ方向から見たロストモーションコイルばね125の図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＢ矢視図である。図１１において、シフトドラム軸121と先導プレート133とは一体となって回動し、回動部材130と従動プレート134も一体となって回動する。シフトドラム軸121と回動部材130とは相互回動可能である。

図１２において、ロストモーションコイルばね125の両端部には２本の平行な先導側脚部125ａと従動側脚部125ｂが形成されている。また、図９、図１０に見られるように、先導プレート133、従動プレート134には、それぞれ、上記ロストモーションコイルばね125の脚部125ａ、125ｂを係合させるための、コイルばね係合凸部133ａ、134ａが形成されている。先導プレート133と従動プレート134とロストモーションコイルばね125とによってロストモーション機構126が構成されている。

図１１において、ニュートラル状態は、ニュートラル・ドライブ切換操作部115（図５のワイヤ114の先）において設定されたシフトドラム軸121の回動位置に応じて、先導プレート133が位置決めされ、先導プレート133のコイルばね係合凸部133ａも位置決めされる。先導プレート133のコイルばね係合凸部133ａと従動プレート134のコイルばね係合凸部134ａとはロストモーションコイルばね125の脚部125ａ、125ｂによって強く挟まれているので（図１２）、上記先導プレート133に対して相対回動可能な従動プレート134も上記ニュートラル位置に位置決めされる。この結果、図では両プレートのコイルばね係合凸部133ａ、134ａは重なっている。図１１では従動プレートのコイルばね係合凸部134ａが手前側にあるので見えているが、先導プレートのコイルばね係合凸部133ａは向こう側に重なっているので見えていない。従動プレート134と一体回動するシフトドラム132と、シフトドラム132に追従するシフトフォーク112もニュートラル位置となり、ニュートラル・ドライブ切換用クラッチ75は断となっている。先導プレート133（図９）のコイルばね係合凸部133ａの隣に先端の曲がったストッパ凸部133ｂが設けてある。これは、従動プレート134のコイルばね係合凸部134ａの側面に当接して、先導プレート133の一方への不要な変位を防ぐためのものである。

図７および図１１において、シフトドラム駆動機構120の下部にシフトドラム回動位置を安定化させるためのストッパローラ組立体140が設けてある。ストッパローラ組立体140は右クランクケース20Ｒに固定された支持ボルト141と、同支持ボルト141の周りに回動可能に保持されたアーム142と、同アーム142の先端にローラ軸143を介して回転可能に保持されたストッパローラ144と、上記支持ボルト141に保持された円筒部材145の周囲に保持され、ストッパローラ144を、従動プレートの星型凹凸部134ｂの周面に押しつけるようアーム142を付勢するストッパーローラ付勢コイルばね146とからなっている。従動プレート134の星型凹凸部134ｂの凹部は２箇所あり、図１０の上側の凹部はニュートラル対応凹部134Ｎ、下側の凹部はドライブ対応凹部134Ｄである。これらは６０度の中心角をもって隔たっている。ストッパローラ54が、ニュートラルまたはドライブに対応する従動プレート134の凹部の何れかに嵌り押しつけられることによって、従動プレート134と一体回動するシフトドラム132の回動位置が安定的に維持される。図１１においては、ストッパローラ144はニュートラル対応凹部134Ｎに押し付けられ、シフトドラム132のニュートラル位置が安定的に保たれている。

ニュートラル・ドライブ切換機構110は以上のように、シフトドラム軸駆動機構118、シフトドラム駆動機構120、ロストモーション機構126、シフトフォーク112、ニュートラル・ドライブ切換用クラッチ75、およびストッパローラ組立体140から構成されている。次にロストモーション機構126の作用について述べる。

図１１のニュートラル状態から、運転者が、ハンドルに設けたシフトスイッチ等を介してドライブ指令を発すると、シフトドラム軸駆動ワイヤ114（図５、図６）の端部に設けられたニュートラル・ドライブ切換操作部115において、シフトドラム軸駆動ワイヤ114の一方が引かれ、シフトドラム軸駆動輪113が回動し、シフトドラム軸駆動輪113と一体回動可能に接続されているシフトドラム軸121（図６、図７）が図１１の矢印Ｗの方向へ回動する。本実施形態では、シフトドラム132が６０度の回動をした時、ニュートラル・ドライブ切換が可能となるよう、カム溝132ａが設計されているので、シフトドラム軸121のニュートラル・ドライブ切換回動角も６０度である。

シフトドラム軸に一体回動可能に接続されている先導プレート133は、シフトドラム軸121の回動に応じて６０度回動する。この時、先導プレート133のコイルばね係合凸部133ａは、コイルばねの一方の先導側脚部125ａを回動方向へ押す。コイルばねの他方の従動側脚部125ｂはコイルばねのコイル部125ｃを介して上記先導側脚部125ａにつながっているので、従動プレート134のコイルばね係合凸部134ａはコイルばね125の従動側脚部125ｂによって押され、上記両プレートのコイルばね係合凸部133ａ、134ａは、コイルばね125の脚部125ａ、125ｂに挟まれたままで６０度の回動をし、シフトドラム132もこれらと共に６０度の回動をし、ドライブ状態位置において停止する。シフトドラム132の回動に応じてシフトフォーク112が移動し、ニュートラル・ドライブ切換用クラッチ75によって動力伝達経路がつながり、ドライブ状態への切換がなされる。

図１３は、上記のようにしてドライブ状態への切換が完了した時の、シフトドラム駆動機構120の断面図である。両プレートのコイルばね係合凸部133ａ、134ａは、ニュートラル位置から６０度回動している。ストッパローラ144はニュートラル対応凹部134Ｎから６０度隔てて設けられているドライブ対応凹部134Ｄに嵌って押し付けられ、ドライブ状態を安定化している。

何らかの理由で上記ニュートラル・ドライブ切換がスムーズに行われず、シフトフォーク112およびシフトドラム132が瞬間的にストップ状態になる場合がある。この場合でも、ニュートラル・ドライブ切換操作部115からの指令があれば、ロストモーション機構126の作用によって、シフトドラム軸121は回動することができる。即ち、シフトドラム132と一体回動する従動プレート134が停止状態にあっても、シフトドラム軸121と一体回動する先導プレート133は回動することができる。この時、先導プレート133のコイルばね係合凸部133ａと従動プレート134のコイルばね係合凸部134ａは相対回動して離間し、これによってロストモーションコイルばね125の両脚部125ａ、125ｂも離間し、ロストモーションコイルばね125は弾性変形する。

図１４は上記のように両プレートのコイルばね係合凸部133ａ、134ａが相対回動し、ロストモーションコイルばね125の両脚部125ａ、125ｂが離間している状態におけるシフトドラム駆動機構120の断面図、図１５は弾性変形した状態のロストモーションコイルばね125の２面図であり、図１５（ａ）は図１４の矢印ＸＶ方向から見たコイルばねの図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＢ矢視図である。コイルばね125は、両プレート133、134の６０度の相対回動に対応可能な設計がなされている。上記のようにロストモーション機構126が機能するので、シフトドラム軸駆動ワイヤ114に接続されているニュートラル・ドライブ切換操作部115が電動式のものである場合は、その電動モータに過負荷が加わることが回避される。上記のように相対回動して離間した両プレート133、134のコイルばね係合凸部133ａ、134ａには、ロストモーションコイルばね125の、上記両係合用凸部133ａ、134ａを接近させる弾発力が作用しているので、上述のようなストップ現象が何らかの理由で解除されると、従動プレート134は上記弾発力によって先導プレート133の位置まで回動し、ドライブ状態が確立される。

上述のように電動モータによってニュートラル・ドライブ切換操作がなされる場合、シフトドラム132が一時ストップしても、ロストモーション機構126の作用によって、電動モータに過負荷が加わることが防止される。また、手動によってニュートラル・ドライブ切換操作がなされる場合でも、ニュートラル・ドライブ切換操作部115に過剰な負荷が加わることが防止され、シフトドラムの追従遅れの場合には、緩衝作用が生じるので、いずれの場合も、ニュートラル・ドライブ切換をスムーズに行うことができる。

なお、本発明のシフトドラム駆動機構は、自動二輪車で使用され、運転者のシフト変速操作により駆動されるシフトドラムの回動に応じて変速段の切換がなされる変速機においても適用可能である。

以上に詳述したように、本実施形態においては次の効果がもたらされる。
（１）ロストモーション機構をシフトドラム軸上に設けたので、シフトドラム軸を支持する支持部によってシフトドラムおよびロストモーション機構を支持することができて、支持部の数を減らすことができる、ロストモーション機構を含めたシフトドラム駆動機構をコンパクトにすることができるとともに、部品点数の削減を図ることができる。
（２）ロストモーション機構と、入力伝達部材（シフトドラム軸駆動輪）とを、シフトドラム軸の両端に分けて配置したので、これらのものを一方に集中して配置した場合に比して、軸方向への突出するのを防止し、より一層コンパクトにすることができる。
（３）ロストモーション機構をシフトドラムに隣接して設けたため、シフトドラムとロストモーション機構の軸方向の長さを短縮して、よりコンパクトにすることができる。
（４）ロストモーション機構を、単数のシフトフォークによって切換がなされる駆動力伝達機構に用いたため、シフトドラムが小型化できて、より一層軸方向の長さを短縮して、コンパクトにすることができる。
（５）ロストモーションばねに当接するシフトドラム軸側当接部と、ロストモーションばねに当接するシフトドラム側当接部とが、ロストモーションばねとシフトドラムとの間に設けられているので、ロストモーション機構の軸方向の長さを短縮して、より一層コンパクトにすることができるだけでなく、ロストモーション機構の回転を伝達する経路が短くなって構造が簡素化できる。
（６）シフトドラムの位置を検出する位置検出器を、シフトドラムの軸方向に対して、検出器の中心軸が直交する向きに配置したため、同軸方向に配置する従来の技術に対して、検出器が軸方向に突出するのを抑えて軸方向に小型化を図ることができる。

本発明の実施形態に係るパワーユニットを備えた自動二輪車の側面図である。 上記自動二輪車に搭載されるパワーユニットの左面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面展開図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。 クランクケースの内部を右側から見た断面図である。 ニュートラル・ドライブ切換機構110の断面展開図である。 シフトドラム駆動機構120の拡大断面図である。 シフトドラムの右面図にシフトフォークを書き添えた図である。 先導プレートの２面図である。 従動プレートの２面図である。 ニュートラル状態の時の、シフトドラム駆動機構の断面図である。 ロストモーションコイルばねの２面図である。 ドライブ状態への切換が完了した時の、シフトドラム駆動機構の断面図である。 ロストモーションコイルばねの両脚部が離間している状態におけるシフトドラム駆動機構の断面図である。 弾性変形した状態のロストモーションコイルばねの２面図である。

符号の説明

110…ニュートラル・ドライブ切換機構、112…シフトフォーク、113…シフトドラム軸駆動輪、114…シフトドラム軸駆動ワイヤ、115…ニュートラル・ドライブ切換操作部、116…ニュートラルセンサ、117…ドライブセンサ、120…シフトドラム駆動機構、121…シフトドラム軸、125…ロストモーションコイルばね、125ａ…先導側脚部、125ｂ…従動側脚部、126…ロストモーション機構、132…シフトドラム、132ａ…カム溝、132ｂ…シフトドラム位置検出用凸部、133…先導プレート、133ａ…コイルばね係合凸部、134…従動プレート、134ａ…コイルばね係合凸部。

Claims (6)

1. 駆動力伝達機構における動力伝達経路を遮断もしくは接続するため、または変速装置における変速段を切換えるために用いられる車両用シフトドラム駆動機構において、
   シフトドラム(132)と、
   上記シフトドラム(132)の内部に挿通されてシフトドラムを回動自在に支持するとともに複数の支持部で回動自在に支持されて駆動操作されるシフトドラム軸(121)と、
   上記シフトドラム軸(121)上に設けられ、シフトドラム軸(121)の回動をロストモーションばね(125)を介してシフトドラム(132)に伝達するロストモーション機構(126)と、
   を備え、
   上記シフトドラム軸(121)には、上記ロストモーションばね(125)の一端に係合するシフトドラム軸側先導部材(133)がシフトドラム軸(121)と一体回動可能に設けられ、
   上記シフトドラム(132)には、上記ロストモーションばね(125)の他端に係合するシフトドラム側従動部材(134)がシフトドラム(132)と一体回動可能に設けられ、
   上記シフトドラム軸側先導部材(133)と上記シフトドラム側従動部材(134)は、互いに隣接して配置されるとともに、上記ロストモーションばね(125)の一端および他端に係合すべく、上記シフトドラム軸(121)の軸方向に直交する向きに突出する係合凸部(133a,134a)をそれぞれ一体的に具備し、
   上記ロストモーションばね(125)は、シフトドラム軸(121)の軸方向に沿って延びるコイル部(125c)と、該コイル部(125c)から延びて前記係合凸部(133a,134a)に係合する脚部(125a,125b)とを有し、
   上記シフトドラム軸(121)は、上記シフトドラム(132)を支持する大径部(121a)と、小径部(121b)とを備え、ロストモーションばね(125)の上記コイル部(125c)が嵌装されるコイルばね支持筒(122)が上記小径部(121b)に嵌装、固定され、上記大径部(121a)と上記小径部(121b)の境界部の小径部側に、上記シフトドラム軸側先導部材(133)を係止するための平坦部(121c)が形成されて、該平坦部(121c)に上記シフトドラム軸側先導部材(133)が嵌装され、
   上記シフトドラム(132)はその端部にボス部(131)を有し、該ボス部(131)に、上記シフトドラム側従動部材(134)を係止するための平坦部(131a)が形成されて、該平坦部(131a)に上記シフトドラム側従動部材(134)が嵌装され、
   上記シフトドラム軸側先導部材(133)および上記シフトドラム側従動部材(134)は、上記コイルばね支持筒(122)によって、上記シフトドラム軸(121)および上記シフトドラム(132)の軸方向に位置が固定されている
   ことを特徴とする車両用シフトドラム駆動機構。
2. ロストモーション機構(126)が、シフトドラム軸(121)の一方の端部に設けられる入力伝達部材(113)に対して、他方のシフトドラム軸端部の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用シフトドラム駆動機構。
3. ロストモーション機構(126)が、シフトドラム(132)に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用シフトドラム駆動機構。
4. ロストモーション機構(126)が、単数のシフトフォーク(112)により切換がなされる駆動力伝達機構に用いられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用シフトドラム駆動機構。
5. シフトドラム軸(121)に一体回動可能に設けられロストモーションばね(125)に当接するシフトドラム軸側先導部材(133)と、
   シフトドラム(132)に一体回動可能に設けられロストモーションばね(125)に当接するシフトドラム側従動部材(134)とが、ロストモーションばね(125)とシフトドラム(132)との間に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用シフトドラム駆動機構。
6. シフトドラム(132)の位置を検出する位置検出器(116,117)が、シフトドラム(132)の軸方向に対して、検出器(116,117)の中心軸が直交する向きに配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両用シフトドラム駆動機構。

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