JP4832204B2 - 車両用変速装置のシフトドラム駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速制御用電動モータと、シフトドラムとの間に、前記変速制御用電動モータで回転駆動されるとともに駆動ピンが設けられる駆動ロータならびに前記駆動ピンを選択的に係合可能な複数の係合溝を有する従動ロータを備えるゼネバストップ機構が設けられる車両用変速装置のシフトドラム駆動装置に関する。

ゼネバストップ機構における駆動ロータが所定の停止位置にあることを検出するためのストップスイッチを備えるシフトドラム駆動装置が、特許文献１で既に知られている。
特許第３０４４４９８号公報

ところが、上記特許文献１で開示されたシフトドラム駆動装置では、ストップスイッチを備えるものの、駆動ロータの回転位置を検出することができないので、駆動ロータの位置ずれを検出することができず、変速動作にばらつきが生じる可能性がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、変速動作にばらつきが生じないようにした車両用変速装置のシフトドラム駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、変速制御用電動モータと、シフトドラムとの間に、前記変速制御用電動モータで回転駆動されるとともに駆動ピンが設けられる駆動ロータならびに前記駆動ピンを選択的に係合可能な複数の係合溝を有する従動ロータを備えるゼネバストップ機構が設けられる車両用変速装置のシフトドラム駆動装置において、前記駆動ロータに同軸に固設される駆動ロータ軸に固定した歯車の軸方向一端面と、該一端面に対向する固定位置との間に、前記駆動ピンの位置を検出する回転位置検出手段が設けられ、前記回転位置検出手段が、前記歯車の前記一端面に半径方向かつ周方向に相互にずれて設けられて前記駆動ロータ軸の軸線を中心とする円弧状に形成される二条の凹部もしくは突部と、前記固定位置に配設されると共に前記凹部もしくは突部をそれぞれ個別に検出してスイッチング態様を変化させる一対のオン・オフスイッチとで構成され、前記二条の凹部もしくは突部と前記一対のオン・オフスイッチとの相対位置は、その両スイッチのスイッチング態様の組み合わせによって、前記駆動ロータの停止時に前記駆動ピンが所定の基準範囲内にあるか否かと、前記駆動ピンが該所定の基準範囲内になければ左右いずれの側にずれているのかとを検出し得るように設定されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記シフトドラムに同軸に連なるシフトドラム軸に回転角度センサが連結されることを特徴とする。

さらに請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に加えて、前記従動ロータおよび前記シフトドラム間に、前記従動ロータの回転動力を減速して前記シフトドラムに伝達する減速歯車機構が設けられ、前記従動ロータの前記係合溝の数が前記シフトドラムのシフトポジションの数よりも少なく設定されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ゼネバストップ機構が備える駆動ロータとともに回動する歯車の軸方向一端面は比較的広いスペースを有するものであり、その一端面を利用して駆動ロータに設けられた駆動ピンの位置を検出するようにしているので、駆動ピンの位置を正確に検出し、変速動作にばらつきが生じないようにすることができる。

また、前記歯車の一端面に半径方向かつ周方向に相互にずれて設けられて駆動ロータ軸の軸線を中心とする円弧状に形成される二条の凹部もしくは突部と、前記固定位置に配設されると共に前記凹部もしくは突部をそれぞれ個別に検出してスイッチング態様を変化させる一対のオン・オフスイッチとから成る簡単な構成の回転位置検出手段によって、駆動ロータの停止時に駆動ピンが所定の基準範囲内にあるか否かと、駆動ピンが該所定の基準範囲内になければ左右いずれの側にずれているのかとを正確に検出し得て、変速制御精度を高めることができる。

しかも両スイッチを、相互の干渉を回避しつつ近づけてコンパクトに配置することを可能とし、回転位置検出手段のコンパクト化を図ることができる。

さらに請求項２記載の発明によれば、駆動ピンの位置を回転位置検出手段で検出し、シフトドラムの回転角度を回転角度センサで検出するので、両検出値を用いることで変速制御精度をより高めることができる。

また更に、ゼネバストップ機構の従動ロータおよびシフトドラム間に減速歯車機構が設けられ、従動ロータからの回転動力が減速歯車機構で減速されてシフトドラムに伝達されるので、シフトドラムの全てのシフトポジションを得るにあたって従動ロータの回転数を１回転以上に設定することが可能であり、従動ロータの係合溝の数をシフトドラムのシフトポジションの数よりも少なく設定し得る。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図７は本発明の一実施例を示すものであり、図１は変速装置の一部を示す縦断面図、図２は図１の右半部の拡大図、図３は図１の左半部の拡大図、図４はシフトドラム駆動装置の構成を示す縦断面図、図５はシフトドラムの外周面の展開図、図６はゼネバストップ機構の作動状態を図４の６−６線に沿って切断して順次示す図、図７は駆動ロータの角変位位置の変化に応じた回転位置検出手段による検出状態を図４の７−７線に沿って切断して順次示す図である。

先ず図１において、たとえば自動二輪車に搭載されるエンジンのクランク軸（図示せず）からの回転動力は、一次減速装置１１およびダンパばね１２…を介してツインクラッチ装置１３に入力される。一方、エンジン本体１０の一部を構成するクランクケース１４内には、選択的に確立可能な第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５が収納されており、前記クランク軸から一次減速装置１１およびダンパばね１２…を介して伝達される動力の第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５への伝達および伝達遮断が前記ツインクラッチ装置１３で切換えられる。

前記クランクケース１４は、自動二輪車の進行方向前方を向いた状態で右側および左側に位置する右側壁１４ａおよび左側壁１４ｂと、右および左側壁１４ａ，１４ｂ間の中間部に配置される中間壁１４ｃとを有しており、該クランクケース１４に、前記クランク軸と平行な軸線を有する円筒状の第１メインシャフト１５と、軸方向相対位置を一定としつつ相対回転を可能として第１メインシャフト１５を同軸に貫通する第２メインシャフト１６と、第１および第２メインシャフト１５，１６と平行な軸線を有するカウンタシャフト１７とが回転自在に支承される。

第２メインシャフト１６は、その一端部をクランクケース１４の右側壁１４ａから外方に突出させるとともに他端部を左側壁１４ｂから外方に突出させるようにしてクランクケース１４の右側壁１４ａ、中間壁１４ｃおよび左側壁１４ｂを回転自在に貫通する。また第１メインシャフト１５に同軸にかつ相対回転不能に結合されて第２メインシャフト１６を同軸に囲繞する伝動筒１８がクランクケース１４の右側壁１４ａを回転自在に貫通し、この伝動筒１８および右側壁１４ａ間にボールベアリング１９が介装され、伝動筒１８および第２メインシャフト１６間にはニードルベアリング２０…が介装され、左側壁１４ｂおよび第２メインシャフト１６間にボールベアリング２１が介装される。第１メインシャフト１５は、クランクケース１４の中間壁１４ｃを回転自在に貫通し、中間壁１４ｃおよび第１メインシャフト１５間にはボールベアリング２２が介装され、第１および第２メインシャフト１５，１６間にはニードルベアリング２３…が介装される。

カウンタシャフト１７の一端部はクランクケース１４の中間壁１４ｃにボールベアリング２４を介して回転自在に支承されており、カウンタシャフト１７の他端部はクランクケース１４の左側壁１４ｂを回転自在に貫通し、左側壁１４ｂおよびカウンタシャフト１７間にはボールベアリング２５が介装される。

図２を併せて参照して、ツインクラッチ装置１３は、前記一次減速装置１１から伝達される動力の第１メインシャフト１５への動力伝達および遮断を切換える多板式の第１クラッチ２８と、前記一次減速装置１１から伝達される動力の第２メインシャフト１６への動力伝達および遮断を切換える多板式の第２クラッチ２９とを備える。

一次減速装置１１は、前記クランク軸に設けられる駆動歯車３０と、該駆動歯車３０に噛合する被動歯車３１とから成り、被動歯車３１は、第１メインシャフト１５を同軸に囲繞するとともに第１メインシャフト１５に相対回転不能に結合される円筒状の第１ボス３２にローラベアリング３３を介して相対回転自在に支承される。

第１および第２クラッチ２８，２９は共通な入力部材３４を備えており、この入力部材３４は、第２メインシャフト１６の軸線に沿う方向で一次減速装置１１の外方側に隣接配置される環状板部３４ａと、一次減速装置１１と反対側で前記環状板部３４ａの内周寄りの部分に基端が直角にかつ一体に連設される円筒状の内筒部３４ｂと、該内筒部３４ｂを同軸に囲繞するようにして前記環状板部３４ａの外周に基端が直角にかつ一体に連設される外筒部３４ｃとから成る。この入力部材３４における環状板部３４ａの周方向複数箇所には、前記内筒部３４ｂおよび前記外筒部３４ｃとは反対側に延びる連結ボス３４ｄ…が一体に設けられており、それらの連結ボス３４ｄ…は周方向に長く延びるようにして被動歯車３１に設けられた長孔３５…に挿通される。また入力部材３４と反対側で被動歯車３１に対向する保持板３６が前記連結ボス３４ｄ…に当接しており、各連結ボス３４ｄ…を貫通するリベット３７…で保持板３６が連結ボス３４ｄ…の端面に結合される。しかも保持板３６および被動歯車３１間には、被動歯車３１を前記入力部材３４の環状板部３４ａに当接させるばね力を発揮する板ばね３８が設けられる。

前記各長孔３５…と周方向にずれた複数箇所で被動歯車３１には周方向に長く延びる保持孔３９…が設けられており、各保持孔３９…には、被動歯車３１と、前記入力部材３４および保持板３６との間に介在するようにしてダンパばね１２が収容、保持される。

第１クラッチ２８は、上述の入力部材３４の内筒部３４ｂと、該内筒部３４ｂを同軸に囲繞する第１円筒部４０ａを有して前記第１ボス３２に固着される第１出力部材４０と、第１円筒部４０ａに相対回転不能に係合される複数枚の第１クラッチディスク４１…と、入力部材３４の前記内筒部３４ｂに相対回転不能に係合されるとともに第１クラッチディスク４１…と交互に重なって配置される複数枚の第１クラッチプレート４２…と、交互に重なって配置される第１クラッチディスク４１…および第１クラッチプレート４２…に前記環状板部３４ａ側から対向する環状の第１受圧板４３と、交互に重なって配置される第１クラッチディスク４１…および第１クラッチプレート４２…に前記環状板部３４ａと反対側から対向する環状の第１押圧板部４４ａを有する第１クラッチピストン４４と、第１押圧板部４４ａを第１受圧板４３から離間せしめる側に付勢するばね力を発揮する第１クラッチスプリング４５とを備える。

環状の第１押圧板部４４ａを外周に有する第１クラッチピストン４４の内周部は、第１ボス３２の外周に液密に摺接するものであり、また第１出力部材４０は、前記第１ボス３２に内周部が溶接されて第１クラッチピストン４４に外方から対向する皿状の連結板部４０ｂの外周に第１円筒部４０ａの一端が一体に連設されて成るものであり、第１クラッチピストン４４における第１押圧板部４４ａの外周は前記連結板部４０ｂの外周部内面に液密にかつ摺動可能に嵌合される。而して第１クラッチピストン４４および第１出力部材４０間には第１液圧室４６が形成され、第１クラッチスプリング４５は、第１液圧室４６の容積を収縮せしめる側に第１クラッチピストン４４を付勢するようにして、第１ボス３２の外周に装着される第１リテーナ４７および第１クラッチピストン４４間に設けられる。また第１受圧板４３の外周に第１押圧板部４４ａとは反対側から当接する止め輪４８が、第１円筒部４０ａの開放端寄り内面に装着される。

このような第１クラッチ２８では、第１液圧室４６の液圧増大に応じて第１押圧板部４４ａおよび第１受圧板４３間に、交互に重なった第１クラッチディスク４１…および第１クラッチプレート４２…が挟圧されて摩擦係合し、入力部材３４の内筒部３４ｂから第１出力部材４０に動力が伝達されるものであり、クランク軸からの動力が第１ボス３２から伝動筒１８を介して第１メインシャフト１５に伝達される。

第２クラッチ２９は、入力部材３４の外筒部３４ｃと、該外筒部３４ｃの内方で第１クラッチ２８の第１円筒部４０ａを同軸に囲繞する第２円筒部５０ａを有する第２出力部材５０と、前記外筒部３４ｃに相対回転不能に係合される複数枚の第２クラッチディスク５１…と、第２円筒部５０ａに相対回転不能に係合されるとともに第２クラッチディスク５１…と交互に重なって配置される複数枚の第２クラッチプレート５２…と、交互に重なって配置される第２クラッチディスク５１…および第２クラッチプレート５２…に前記環状板部３４ａ側から対向する環状の第２受圧板５３と、交互に重なって配置される第２クラッチディスク５１…および第２クラッチプレート５２…に前記環状板部３４ａと反対側から対向する環状の第２押圧板部５４ａを有する第２クラッチピストン５４と、第２押圧板部５４ａを第２受圧板５３から離間せしめる側に付勢するばね力を発揮する第２クラッチスプリング５５とを備える。

第２メインシャフト１６の一端部には、第２メインシャフト１６を同軸に囲繞する円筒状の第２ボス５９が相対回転不能に結合されており、第２出力部材５０は、第１クラッチ２８における第１出力部材４０の連結板部４０ｂに外方から対向するとともに前記第２ボス５９に内周部が溶接される皿状の連結板部５０ｂの外周に第２円筒部５０ａの一端が一体に連設されて成るものである。また環状の第２押圧板部５４ａを外周に有して第２出力部材５０の連結板部５０ｂに外方から対向する第２クラッチピストン５４の内周部は、第２ボス５９の外周に液密に摺接する。さらに第２クラッチピストン５４における第２押圧板部５４ａの外周を液密にかつ摺動可能に嵌合せしめる第３円筒部６０ａを外周に有して皿状に形成されるとともに第２クラッチピストン５４との間に第２液圧室５６を形成するケース部材６０の内周が、第２ボス５９に液密に固着される。第２クラッチスプリング５５は、第２液圧室５６の容積を収縮せしめる側に第２クラッチピストン５４を付勢するようにして、第２出力部材５０の連結板部５０ｂに装着された第２リテーナ５７および第２クラッチピストン５４間に設けられる。また第２受圧板５３の外周に第２押圧板部５４ａとは反対側から当接する止め輪５８が、第２円筒部５０ａの開放端寄り内面に装着される。

このような第２クラッチ２９では、第２液圧室５６の液圧増大に応じて第２押圧板部５４ａおよび第２受圧板５３間に、交互に重なった第２クラッチディスク５１…および第２クラッチプレート５２…が挟圧されて摩擦係合し、入力部材３４の外筒部３４ｃから第２出力部材５０に動力が伝達されるものであり、クランク軸からの動力が第２ボス５９から第２メインシャフト１６に伝達される。

再び図１において、クランクケース１４の左側壁１４ｂはエンジン本体１０の一部を構成する左クランクケースカバー６３で覆われており、この左クランクケースカバー６３には、端壁６４を内端に有する通路孔６５が第１および第２メインシャフト１５，１６と同軸に設けられており、該通路孔６５の外端はキャップ６６で液密に閉じられる。

前記通路孔６５内には壁部材６７が液密に嵌合されており、この壁部材６７および端壁６４間には第１液圧供給室６８が形成され、前記壁部材６７および前記キャップ６６間には第２液圧供給室６９が形成される。しかも第２メインシャフト１６には、その一端側を閉じるとともに他端側を開放した有底の中心孔７０が同軸に設けられており、一端部を中心孔７０の閉塞端近傍に配置して中心孔７０に同軸に挿入される内側供給筒７１の他端部が前記端壁６４を貫通して前記壁部材６７に液密に保持され、内側供給筒７１の一端部および中心孔７０の内面間には環状のシール部材７２（図２参照）が介装される。また内側供給筒７１の一端部付近まで延びるようにして中心孔７０に同軸に挿入されて内側供給筒７１を同軸に囲繞する外側供給筒７３の一端部および中心孔７０の内面間には環状のシール部材７４（図２参照）が介装され、外側供給筒７３の他端部は、クランクケース１４の左側壁１４ｂを液密に貫通するとともに前記通路孔６５の端壁６４に液密に嵌入、保持される。

図２に注目して、第１クラッチ２８の第１液圧室４６に通じる複数の第１連通路７５…が、第１ボス３２、伝動筒１８および第２メインシャフト１６にわたって放射状に設けられており、これらの第１連通路７５…を第１液圧供給室６８に通じさせる環状の第１液圧路７６が、内側供給筒７１および外側供給筒７３間に形成される。また第２クラッチ２９の第２液圧室５６に通じる複数の第２連通路７７…が、第２ボス５９に放射状に設けられており、これらの第２連通路７７…を第２液圧供給室６９に通じさせる第２液圧路７８が、内側供給筒７１内および中心孔７０の内端部で形成される。

第１および第２液圧供給室６８，６９内の液圧増圧および液圧解放は図示しない制御弁によって制御されるものであり、第１および第２液圧供給室６８，６９の液圧制御により、第１および第２クラッチ２８，２９の断・接が切換え制御される。

図３を併せて参照して、第２および第４速用歯車列Ｇ２，Ｇ４は第１メインシャフト１５およびカウンタシャフト１７間に設けられ、第１、第３および第５速用歯車列Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５は第２メインシャフト１６およびカウンタシャフト１７間に設けられる。またクランクケース１４の左側壁１４ｂから突出した前記カウンタシャフト１７の他端部から出力される動力は、ダンパばね８１および二次減速装置８２を介して出力され、図示しないチェーンを介して後輪に伝達される。

第２速用歯車列Ｇ２は、第１メインシャフト１５に一体に設けられる第２速用駆動歯車８３と、前記カウンタシャフト１７に相対回転自在に支承されて第２速用駆動歯車８３に噛合する第２速用被動歯車８４とから成り、第４速用歯車列Ｇ４は、第１メインシャフト１５に固定される第４速用駆動歯車８５と、前記カウンタシャフト１７に相対回転自在に支承されて第４速用駆動歯車８５に噛合する第４速用被動歯車８６とから成る。

また第２および第４速用被動歯車８４，８６間でカウンタシャフト１７には、第２および第４速用被動歯車８４，８６のいずれかに係合する状態ならびに第２および第４速用被動歯車８４，８６のいずれにも係合しない状態を切換え可能として第１シフタ８７がスプライン結合されており、第１シフタ８７の軸方向移動により、第２および第４速用被動歯車８４，８６をカウンタシャフト１７に対して自由に回転させる状態（ニュートラル状態）と、第２および第４速用被動歯車８４，８６のいずれかをカウンタシャフト１７に相対回転不能に結合して第２速用歯車列Ｇ２および第４速用歯車列Ｇ４のいずれかを確立する状態とを切換可能である。

第１速用歯車列Ｇ１は、第２メインシャフト１６に一体に設けられる第１速用駆動歯車８８と、前記カウンタシャフト１７に相対回転自在に支承されて第１速用駆動歯車８８に噛合する第１速用被動歯車８９とから成り、第３速用歯車列Ｇ３は、第２メインシャフト１６に軸方向のスライドを可能としつつ相対回転不能にスプライイン結合される第３速用駆動歯車９０と、前記カウンタシャフト１７に相対回転自在に支承されて第３速用駆動歯車９０に噛合する第３速用被動歯車９１とから成り、第５速用歯車列Ｇ５は、第２メインシャフト１６に相対回転自在に支承される第５速用駆動歯車９２と、カウンタシャフト１７に軸方向のスライドを可能としつつ相対回転自在に支承されて第５速用駆動歯車９２に噛合する第５速用被動歯車９３とから成る。

また第３速用駆動歯車９０は、第２メインシャフト１６に相対回転自在に支承されている第５速用駆動歯車９２との係合および係合解除を切換え可能として第２メインシャフト１６にスプライン結合された第２シフタ９４に一体に設けられ、第５速用被動歯車９３は、カウンタシャフト１７にそれぞれ相対回転自在に支承されている第１および第３速用被動歯車８９，９１のいずれかに係合する状態ならびに第１および第３速用被動歯車８９，９１のいずれにも係合しない状態を切換え可能としてカウンタシャフト１７にスプライン結合された第３シフタ９５に一体に設けられている。

而して第２および第３シフタ９４，９５の軸方向移動によって、第５速用駆動歯車９２を第２メインシャフト１６に対して自由に回転させるとともに第１および第３速用被動歯車８９，９１をカウンタシャフト１７に対して自由に回転させる状態（ニュートラル状態）と、第１速用被動歯車８９をカウンタシャフト１７に相対回転不能に結合して第１速用歯車列Ｇ１を確立する状態と、第３速用駆動歯車９０を第２メインシャフト１６に相対回転不能に結合するとともに第３速用被動歯車９１をカウンタシャフト１７に相対回転不能に結合して第３速用歯車列Ｇ３を確立する状態と、第５速用駆動歯車９２を第２メインシャフト１６に相対回転不能に結合して第５速用歯車列Ｇ５を確立する状態とを切換可能である。

図４において、前記第１、第２および第３シフタ８７，９４，９５に一端側をそれぞれぞれ係合する第１、第２および第３シフトフォーク９６，９７，９８は、第１メインシャフト１５、第２メインシャフト１６およびカウンタシャフト１７の軸線と平行な軸線を有するシフトフォーク軸９９にスライド可能に支承されており、このシフトフォーク軸９９の両端部は、クランクケース１４の左側壁１４ｂおよび中間壁１４ｃで支持される。

また前記各シフトフォーク９６〜９８の他端は、前記シフトフォーク軸９９の軸線と平行な回転軸線を有するシフトドラム１００の外周に設けられる第１，第２および第３カム溝１０１，１０２，１０３にそれぞれスライド可能に係合されており、シフトドラム１００の回動によって、前記各シフトフォーク９６〜９８が対応するカム溝１０１〜１０３の形状に応じてスライド作動することになる。

ところで、この実施例では、第１〜第５速までの変速にあたって非作動側のシフタの移動を一時的にニュートラル状態としてシフト音を軽減させるために、第１〜第５速間に非作動シフタをニュートラル状態とするシフトポジションが設定されており、前記カム溝１０１〜１０３は、シフトドラム１００の外周を展開したときに図５で示すように形成され、シフトドラム１００は、第１〜第１０シフトポジションをとるようにして回動駆動される。

すなわちニュートラル状態から第５速までのシフトアップ側へのシフトドラム１００の回動時に、該シフトドラム１００は、第１〜第３シフタ８７，９４，９５のいずれもをニュートラル位置とする第１シフトポジション（Ｎ−Ｎ）と、第３シフタ９５を第１速用被動歯車８９に係合して第１速用歯車列Ｇ１を確立するものの第１および第２シフタ８７，９４をニュートラル位置とする第２シフトポジション（Ｌ−Ｎ）と、第１速用歯車列Ｇ１の確立状態を保持しつつ第１シフタ８７を第２速用被動歯車８４に係合して第２速用歯車列Ｇ２を確立するとともに第２シフタ９４をニュートラル位置とする第３シフトポジション（Ｌ−２）と、第２速用歯車列Ｇ２の確立状態を保持しつつ第２および第３シフタ９４，９５をニュートラル位置とする第４シフトポジション（Ｎ−２）と、第２速用歯車列Ｇ２の確立状態を保持しつつ第３シフタ９５を第３速用被動歯車９１に係合して第３速用歯車列ｇ３を確立するとともに第２シフタ９４をニュートラル位置とする第５シフトポジション（３−２）と、第３速用歯車列ｇ３の確立状態を保持しつつ第１および第２シフタ８７，９４をニュートラル位置とする第６シフトポジション（３−Ｎ）と、第３速用歯車列Ｇ３の確立状態を保持しつつ第１シフタ８７を第４速用被動歯車８６に係合して第４速用歯車列Ｇ４を確立するとともに第２シフタ９４をニュートラル位置とする第７シフトポジション（３−４）と、第４速用歯車列Ｇ４の確立状態を保持しつつ第２および第３シフタ９４，９５をニュートラル位置とする第８シフトポジション（Ｎ−４）と、第４速用歯車列Ｇ４の確立状態を保持しつつ第２シフタ９４を第５速用駆動歯車９２に係合して第５速用歯車列Ｇ５を確立するとともに第３シフタ９５をニュートラル位置とする第９シフトポジション（５−４）と、第５速用歯車列Ｇ５の確立状態を保持しつつ第１および第３シフタ８７，９５をニュートラル位置とする第１０シフトポジション（５−Ｎ）とを順次経過することになる。

而して第１〜第１０シフトポジション相互の間隔は等間隔であり、シフトドラム１００は３６度ずつ回転して第１〜第１０シフトポジションを順次経過することになる。

前記シフトドラム１００の一端はクランクケース１４の中間壁１４ｃに嵌合して回転自在に支承され、中間壁１４ｃおよびシフトドラム１００の一端部間にはリング板状のスラスト軸受板１０５が介装される。またシフトドラム１００の他端部はクランクケース１４の左側壁１４ｂにボールベアリング１０６を介して回転自在に支承される。

このシフトドラム１００を回転駆動するために、シフトドラム１００と平行な回転軸線を有する変速制御用電動モータ１０７が左クランクケースカバー６３の外面に取付けられており、該変速制御用電動モータ１０７およびシフトドラム１００間に、第１の減速歯車機構１０９、ゼネバストップ機構１０８、ロストモーション機構１２５および第２の減速歯車機構１２６が設けられる。

ゼネバストップ機構１０８は、前記変速制御用電動モータ１０７から第１の減速歯車機構１０９を介して伝達される動力で回動されるとともに駆動ピン１１１が設けられる駆動ロータ１１０と、前記駆動ピン１１１を選択的に係合可能な複数の係合溝１１３…を有する従動ロータ１１２とを備える。

駆動ロータ１１０はシフトドラム１００と平行な軸線を有する駆動ロータ軸１１４に一体に形成されており、駆動ロータ軸１１４の一端はクランクケース１４の左側壁１４ｂに嵌合して回転自在に支承され、駆動ロータ軸１１４の一端部および前記左側壁１４ｂ間にはリング板状のスラスト軸受板１１５が介装される。また駆動ロータ軸１１４の他端部は左クランクケースカバー６３にニードルベアリング１１６を介して回転自在に支承される。

第１の減速歯車機構１０９は、変速制御用電動モータ１０７の出力軸に設けられた駆動歯車１１７と、該駆動歯車１１７に噛合する被動歯車１１８とから成り、被動歯車１１８は、駆動ロータ１１０および左クランクケースカバー６３間に配置されて駆動ロータ軸１１４に固定される。

図６を併せて参照して、前記駆動ロータ軸１１４の軸線から偏心した位置で前記駆動ロータ１１０に駆動ピン１１１が設けられ、駆動ロータ軸１１４の軸線に関して駆動ピン１１１とは反対側で駆動ロータ１１０の外周には円弧状の位置決め突部１１９が形成される。一方、従動ロータ１１２は、前記シフトドラム１００のシフトポジション数よりも少ない複数たとえば６個の係合溝１１３…を周方向に等間隔をあけて有するものであり、その外周の一部を前記被動歯車１１８と反対側から駆動ロータ１１０に対向させるように配置されており、前記駆動ロータ軸１１４と平行な軸線を有する従動ロータ軸１２０に同軸に固定される。前記各係合溝１１３…は、従動ロータ１１２の半径方向に延びて該従動ロータ１１２の外周面に開放するように形成されており、それらの係合溝１１３…に前記駆動ピン１１１が選択的に係合可能である。また前記各係合溝１１３…間で従動ロータ１１２の外周には、前記位置決め突部１１９を選択的に係合する円弧状の位置決め凹部１２１…がそれぞれ形成される。

前記従動ロータ軸１２０の一端はクランクケース１４の左側壁１４ｂに嵌合して回転自在に支承され、従動ロータ軸１２０の一端部および前記左側壁１４ｂ間にはリング板状のスラスト軸受板１２２が介装される。また従動ロータ軸１２０の他端部は左クランクケースカバー６３にニードルベアリング１２３を介して回転自在に支承される。

このようなゼネバストップ機構１０８によれば、図６（ａ）で示すように１つの係合溝１１３に駆動ピン１１１を係合させている状態から駆動ロータ１１０が矢印で示す方向に回転すると、従動ロータ１１２が回動駆動され、図６（ｂ）で示すように駆動ピン１１１が係合溝１１３から離脱するとともに位置決め突部１１９が位置決め凹部１２１に嵌合した状態ならびに図６（ｃ）で示すように位置決め突部１１９を位置決め凹部１２１に摺接させたままの状態を経て、駆動ロータ１１０が１回転することによって駆動ピン１１１が次に係合溝１１３に係合して再び図６（ａ）で示すようになる。すなわち駆動ロータ１１０の１回転で従動ロータ１１２が６０度回動することになり、駆動ロータ１１０の非作動時には、該駆動ロータ１１０の位置決め突部１１９が従動ロータ１１２の位置決め凹部１２１…の１つに係合し、従動ロータ１１２が所定位置に位置決めされる。

再び図４において、前記従動ロータ１１２および前記シフトドラム１００間には、ロストモーション機構１２５および第２の減速歯車機構１２６が設けられるものであり、第２の減速歯車機構１２６は、従動ロータ軸１２０に相対回転可能に支承される駆動歯車１２７と、該駆動歯車１２７に噛合する被動歯車１２８とから成る。駆動歯車１２７は、前記従動ロータ１１２に軸方向で隣接するようにして従動ロータ軸１２０に一体に形成される腕部１３１および前記スラスト軸受板１２２間で従動ロータ軸１２０を同軸に囲繞する円筒状の支持筒部１２７ａを一体に有して、従動ロータ軸１２０に相対回転可能に支承される。また被動歯車１２８は、シフトドラム１００の他端に一端が同軸に結合されてクランクケース１４の左側壁１４ｂを回転自在に貫通するシフトドラム軸１２９に一体に形成され、シフトドラム軸１２９および前記左側壁１４ｂ間にはボールベアリング１２４が介装され、シフトドラム軸１２９の他端部は左クランクケースカバー６３にボールベアリング１３０を介して回転自在に支承される。

ロストモーション機構１２５は、前記従動ロータ軸１２０に一体に形成される前記腕部１３１に植設されたピン１３２と、該ピン１３２と隣接した位置に平行に配置される突起１３３ａを有して前記被動歯車１２８に固着される従動部材１３３と、前記駆動歯車１２７の支持筒部１２７ａを囲繞するとともに前記ピン１３２および前記突起１３３ａを両側から挟む一対の係合部１３４ａ，１３４ｂを両端に有するコイル状のロストモーションばね１３４とから成る。

而してゼネバストップ機構１０８の従動ロータ１１２および従動ロータ軸１２０が６０度回動すると、その動きがロストモーション機構１２５を介して第２の減速歯車機構１２６に伝達され、第２の減速歯車機構１２６で減速された動力がシフトドラム軸１２９およびシフトドラム１００に伝達され、シフトドラム１００が３６度回動することになり、シフトドラム１００が第１〜第１０のシフトポジションの１つで停止して、第１〜第５速用歯車列Ｇ１〜Ｇ５が選択的に確立される。

ところで、何らかの理由でシフトチェンジが円滑に遂行されず、シフトドラム１００が瞬間的にストップ状態になる可能性があるが、その場合、ロストモーション機構１２５の作用によって変速制御用電動モータ１０７に過剰な負荷が加わることが防止される。すなわち第２の減速歯車機構１２６を介してシフトドラム１００に連結された状態にある従動部材１３３が一時的にストップ状態にあるときに従動ロータ１１２とともにピン１３２が回動すると、そのピン１３２および従動部材１３３の突起１３３ａが相対回動し、ロストモーションばね１３４をその両端の係合部１３４ａ，１３４ｂを離間させるように弾性変形させる。その結果、シフトドラム１００がストップしても変速制御用電動モータ１０７は回転することができ、該変速制御用電動モータ１０７に過負荷が加わることが回避される。しかもシフトドラム１００には、弾性変形した前記ロストモーションばね１３４の弾発力が作用しているので、シフトドラム１００のストップ状態が解除されたときに、シフトドラム１００がロストモーションばね１３４の弾発力によって所定のシフトポジションまで回動することになる。

前記変速制御用電動モータ１０７およびシフトドラム１００間に設けられる第１の減速歯車機構１０９、ゼネバストップ機構１０８、ロストモーション機構１２５および第２の減速歯車機構１２６が、エンジン本体１０においてクランクケース１４の左側壁１４ｂおよび左クランクケースカバー６３間に形成されている収納室１３５に共通に収納されており、収納室１３５の両側側壁である前記左側壁１４ｂおよび左クランクケースカバー６３に、ゼネバストップ機構１０８および減速歯車機構１２６が備える複数の軸、すなわち駆動ロータ軸１１４、従動ロータ軸１２０およびシフトドラム軸１２９の両端がそれぞれ支持されている。しかも前記駆動ロータ軸１１４の側面のうちその回動範囲でロストモーション機構１２５に臨む部分には、ロストモーション機構１２５との干渉を回避する逃げ凹部１１４ａが形成されている。

図７において、第１の減速歯車機構１０９の被動歯車１１８は、前記左クランクケースカバー６３に対向して前記駆動ロータ１１０に同軸に固設されているのであるが、この被動歯車１１８の一端面と、前記左クランクケースカバー６３のうち前記被動歯車１１８の一端面に対向した固定位置との間に、駆動ロータ１１０に設けられている駆動ピン１１１の位置を検出する回転位置検出手段１３６が設けられる。

この回転位置検出手段１３６は、前記被動歯車１１８の前記一端面に突設された複数たとえば二条の突部１３７，１３８と、それらの突部１３７，１３８を検出してスイッチング態様を変化させるようにして前記左クランクケースカバー３６に配設される一対のスイッチ１３９，１４０とで構成されるものである。

しかも前記両突部１３７，１３８は、駆動ロータ軸１１４の軸線を中心とする円弧状に形成されるものであり、半径方向かつ周方向に相互にずれて被動歯車１１８の前記一端面に設けられ、一方のスイッチ１３９は、一方の前記突部１３７に検出子１３９ａが当接することでオン状態になるように左クランクケースカバー６３に取付けられるオン・オフスイッチであり、他方のスイッチ１４０は、他方の突部１３８に検出子１４０ａが当接することでオン状態となるようにして左クランクケースカバー６３に取付けられるオン・オフスイッチである。

而して前記両突部１３７，１３８および前記両スイッチ１３９，１４０の相対位置は、両スイッチ１３９，１４０のスイッチング態様の組み合わせによって、前記駆動ロータ１１０の停止時に駆動ピン１１１が所定の基準範囲内にあるかどうか、所定の基準範囲内になければ左右いずれの側にずれているのかを検出し得るように設定される。

たとえば第１の減速歯車機構１０９における駆動歯車１１７および被動歯車１１８の軸線を結ぶ直線を基準位置Ｌとして左右に所定角度ずつの範囲を基準範囲と設定したときに、図７（ａ）で示すように、基準範囲内で前記基準位置Ｌから右側に角度αだけ駆動ピン１１１がずれているときには両スイッチ１３９，１４０はそれぞれ対応の突部１３７，１３８を検出してオン状態となり、図７（ｂ）で示すように、基準範囲内で前記基準位置Ｌから左側に角度βだけ駆動ピン１１１がずれているときには一方のスイッチ１３９がオン状態となるのに対して他方のスイッチ１４０はオフ状態となり、図７（ｃ）で示すように、基準範囲を外れて前記基準位置Ｌから左側に角度γだけ駆動ピン１１１がずれているときには両スイッチ１３９，１４０がともにオフ状態となり、さらに図７（ｄ）で示すように、基準範囲を外れて前記基準位置Ｌから右側に角度δだけ駆動ピン１１１がずれているときには一方のスイッチ１３９がオフ状態なるのに対して他方のスイッチ１４０はオン状態となるものである。

再び図４において、シフトドラム１００に同軸に連なるシフトドラム軸１２９に対応して前記左クランクケースカバー６３の外面には回転角度センサ１４１が取付けられており、この回転角度センサ１４１の検出子１４１ａは、前記シフトドラム軸１２９の他端部に連結される。

次にこの実施例の作用について説明すると、変速制御用電動モータ１０７およびシフトドラム１００間にゼネバストップ機構１０８が設けられるのであるが、そのゼネバストップ機構１０８の従動ロータ１１２およびシフトドラム１００間に第２の減速歯車機構１２６が設けられている。したがってゼネバストップ機構１０８の従動ロータ１１２からの回転動力は第２の減速歯車機構１２６で減速されてシフトドラム１００に伝達されることになり、シフトドラム１００の全てのシフトポジションを得るにあたって従動ロータ１１２の回転数を１回転以上に設定することが可能であり、シフトポジション数が多くなっても従動ロータ１１２の角変位量を増加することで対処し得るので、従動ロータ１１２の大径化を回避しつつ多数のシフトポジションを得ることができる。

また従動ロータ１１２および第２の減速歯車機構１２６間に、従動ロータ１１２に同軸に設けられた従動ロータ軸１１４を囲繞するコイル状のロストモーションばね１３４を備えるロストモーション機構１２５が設けられるので、ロストモーション機構１２５の小型化を図ることができる。すなわち従動ロータ１１２の１回の角変位量を比較的大きく設定することが可能であるので、ロストモーションばね１３４のねじり量を比較的大きくすることができ、ロストモーションばね１３４のセット荷重を小さくすることが可能であるのでロストモーションばね１３４ひいてはロストモーション機構１２５の小型化を図ることができるのである。

しかもゼネバストップ機構１０８および第２の減速歯車機構１２６を共通に収納する収納室１３５が、エンジン本体１０に形成され、収納室１３５の両側側壁にゼネバストップ機構１０８および第２の減速歯車機構１２６が備える駆動ロータ軸１１４、従動ロータ軸１２０およびシフトドラム軸１２９の両端がそれぞれ支持されので、それらの軸１１４，１２０，１２９を両持ち支持として、ゼネバストップ機構１０８および第２の減速歯車機構１２６の作動性を高めることができ、作動トルク低減および小型化を図ることができる。

さらにロストモーション機構１２５が装着された従動ロータ軸１２０と平行な軸線を有する駆動ロータ軸１１４が駆動ロータ１１０に同軸に固設されており、この駆動ロータ軸１１４の側面のうちその回動範囲で前記ロストモーション機構１２５に臨む部分に、前記ロストモーション機構１２５との干渉を回避する逃げ凹部１１４ａが形成されるので、ゼネバストップ機構１０８の駆動ロータ軸１１４および従動ロータ軸１２０の軸線を近接させてシフト駆動装置の小型化を図ることができる。

また駆動ロータ１１０に固設されるとともに第１の減速歯車機構１０９の一部を構成する被動歯車１１８の一端面と、左クランクケースカバー６３のうち前記被動歯車１１８の一端面に対向した固定位置との間に、駆動ピン１１１の位置を検出する回転位置検出手段１３６が設けられるので、駆動ピン１１１の位置を正確に検出することができる。すなわち前記被動歯車１１８の軸方向一端面は比的広いスペースを有するものであり、その一端面を利用して駆動ロータ１１０に設けられた駆動ピン１１１の位置を検出するようにしているので、駆動ピン１１１の位置を正確に検出し、変速動作にばらつきが生じないようにすることができる。

また回転位置検出手段１３６が、歯車１１８の一端面に半径方向かつ周方向に相互にずれて設けられて駆動ロータ軸１１４の軸線を中心とする円弧状に形成される二条の凹部もしくは突部１３７，１３８と、固定位置に配設されると共に凹部もしくは突部１３７，１３８をそれぞれ個別に検出してスイッチング態様を変化させる一対のオン・オフスイッチ１３９，１４０とで簡単に構成されるものであり、そのような簡単の構成の回転位置検出手段１３６によって駆動ロータ１１０の停止時に駆動ピン１１１が所定の基準範囲内にあるかどうかと、駆動ピン１１１が該所定の基準範囲内になければ左右いずれの側にずれているのかとを正確に検出し得て、変速制御精度を高めることができる。

また両スイッチ１３９，１４０を、相互の干渉を回避しつつ近づけてコンパクトに配置することを可能とし、回転位置検出手段１３６のコンパクト化を図ることができる。

さらにシフトドラム１００に同軸に連なるシフトドラム軸１２９に回転角度センサ１４１が連結されているので、駆動ピン１１１の位置を回転位置検出手段１３６で検出し、シフトドラム１００の回転角度を回転角度センサ１４１で検出するようにして両検出値を用いることで変速制御精度をより高めることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施例では回転位置検出手段の一部を構成するために被動歯車１１８の端面に突部１３７，１３８が設けられた場合について説明したが、突部１３７，１３８に代えて凹部を被動歯車１１８の端面に設けるようにしてもよい。

変速装置の一部を示す縦断面図である。 図１の右半部の拡大図である。 図１の左半部の拡大図である。 シフトドラム駆動装置の構成を示す縦断面図である。 シフトドラムの外周面の展開図である。 ゼネバストップ機構の作動状態を図４の６−６線に沿って切断して順次示す図である。 駆動ロータの角変位位置の変化に応じた回転位置検出手段による検出状態を図４の７−７線に沿って切断して順次示す図である。

１００・・・シフトドラム
１０７・・・変速制御用電動モータ
１０８・・・ゼネバストップ機構
１１０・・・駆動ロータ
１１１・・・駆動ピン
１１２・・・従動ロータ
１１３・・・係合溝
１１４・・・駆動ロータ軸
１１８・・・歯車
１２９・・・シフトドラム軸
１３６・・・回転位置検出手段
１３７，１３８・・・突部
１３９，１４０・・・スイッチ
１４１・・・回転角度センサ

Claims (3)

1. 変速制御用電動モータ（１０７）と、シフトドラム（１００）との間に、前記変速制御用電動モータ（１０７）で回転駆動されるとともに駆動ピン（１１１）が設けられる駆動ロータ（１１０）ならびに前記駆動ピン（１１１）を選択的に係合可能な複数の係合溝（１１３）を有する従動ロータ（１１２）を備えるゼネバストップ機構（１０８）が設けられる車両用変速装置のシフトドラム駆動装置において、
   前記駆動ロータ（１１０）に同軸に固設される駆動ロータ軸（１１４）に固定した歯車（１１８）の軸方向一端面と、該一端面に対向する固定位置との間に、前記駆動ピン（１１１）の位置を検出する回転位置検出手段（１３６）が設けられ、
   前記回転位置検出手段（１３６）が、前記歯車（１１８）の前記一端面に半径方向かつ周方向に相互にずれて設けられて前記駆動ロータ軸（１１４）の軸線を中心とする円弧状に形成される二条の凹部もしくは突部（１３７，１３８）と、前記固定位置に配設されると共に前記凹部もしくは突部（１３７，１３８）をそれぞれ個別に検出してスイッチング態様を変化させる一対のオン・オフスイッチ（１３９，１４０）とで構成され、
   前記二条の凹部もしくは突部（１３７，１３８）と前記一対のオン・オフスイッチ（１３９，１４０）との相対位置は、その両スイッチ（１３９，１４０）のスイッチング態様の組み合わせによって、前記駆動ロータ（１１０）の停止時に前記駆動ピン（１１１）が所定の基準範囲内にあるか否かと、前記駆動ピン（１１１）が該所定の基準範囲内になければ左右いずれの側にずれているのかとを検出し得るように設定されることを特徴とする車両用変速装置のシフトドラム駆動装置。
2. 前記シフトドラム（１００）に同軸に連なるシフトドラム軸（１２９）に回転角度センサ（１４１）が連結されることを特徴とする請求項１記載の車両用変速装置のシフトドラム駆動装置。
3. 前記従動ロータ（１１２）および前記シフトドラム（１００）間に、前記従動ロータ（１１２）の回転動力を減速して前記シフトドラム（１００）に伝達する減速歯車機構（１２６）が設けられ、前記従動ロータ（１１２）の前記係合溝（１１３）の数が前記シフトドラム（１００）のシフトポジションの数よりも少なく設定されることを特徴とする請求項１または２記載の車両用変速装置のシフトドラム駆動装置。

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