JP4936693B2 - 鞍乗型車両 - Google Patents

Description

この発明は、自動変速制御装置の配置を改良した鞍乗型車両に関する。

鞍乗型車両の一例として自動二輪車が知られている。通常、自動二輪車は変速装置を備え、エンジンのクランク軸の回転が変速装置により変速されて駆動輪に伝達される。この変速装置は、メイン軸とドライブ軸と複数段の変速ギヤとを有するシフト機構と、変速ギヤの切換時に回転伝達を断続させるクラッチ機構とを備えている。また、クラッチ機構の作動や変速装置の変速ギヤの切換を自動的に行うための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を備えた自動二輪車も知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３２０８６１号公報（第１頁〜第６頁、図１〜図７）

ところで、従来の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では、シフトアクチュエータはエンジンの後方で且つエンジンの上部に配置され、エンジンに直接取り付けられていた。そのため、シフトアクチュエータがエンジンの熱や振動の影響を受け易かった。さらに、シフトアクチュエータはエンジンと車体フレームとの間に配置されていたため、エンジンと車体フレームとの間にシフトアクチュエータを配置する空間が必要となり、車両全体をコンパクトにすることが難しい等の課題があった。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、シフトアクチュエータがエンジンの熱や振動の影響を受けることを減少せしめ、かつ車両全体をコンパクトにすることが可能な鞍乗型車両を提供することである。

本発明に係る鞍乗型車両は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方に延びるメインフレームを含む車体フレームと、前記車体フレームに懸架されるエンジンと、前記エンジンに配置され、複数段の変速ギヤを含むシフト機構を備える変速装置と、前記変速装置の変速ギヤ切換時に回転伝達を断続させるクラッチ機構と、前記クラッチ機構の作動および前記変速装置の変速ギヤ切換を自動的に行う自動変速制御装置と、を備えた鞍乗型車両であって、前記自動変速制御装置は、側面視で前記車体フレームを挟んで前記変速装置と反対側に配置され、前記シフト機構を操作するシフトアクチュエータと、前記シフト機構と前記シフトアクチュエータとを連結するシフト動力伝達部材と、を備え、前記シフトアクチュエータは前記車体フレームに取付けられているものである。

なお、「ヘッドパイプから後方に延びるメインフレーム」とは、広い意味でメインフレームがヘッドパイプの後方に延びていることを言い、後述の実施の形態に示すように、メインフレームがヘッドパイプから後方斜め下向きに延びる形態等も含まれる。

本発明によれば、シフトアクチュエータは、側面視で車体フレームを挟んで変速装置と反対側に配置され、シフト動力伝達部材を介してシフト機構に連結され、車体フレームに取付けられている。そのため、シフトアクチュエータはエンジンに直接取り付けられている訳ではない。したがって、シフトアクチュエータがエンジンの熱や振動の影響を受けることを低減させることができる。また、シフトアクチュエータを側面視で車体フレームと重ならない位置に配置し、車体側方に突出することを抑えてコンパクトに配置できるので、運転者の乗車姿勢への影響を抑えることができる。

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。

［実施の形態１］
図１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。メインフレーム４は、ヘッドパイプ３から左右後方に延びる２本のフレーム部４ａ（図２（ａ）も参照）を有し、この２本のフレーム部４ａの後部は、下方に延びてリヤアームブラケット５と接続されている。図２（ａ）及び図３に示すように、このフレーム部４ａのうちリヤアームブラケット５と接続された部分４ｂは、車幅方向内側に屈曲し、幅狭部分となっている。図３に示すように、２本のフレーム部４ａの下部には下方に延びるエンジン取付部４ｃがそれぞれ形成され、各フレーム部４ａの後部には上方に延びるシートレール取付部４ｄが形成されている。

リヤアームブラケット５の左右の上部５ａは、フレーム部４ａの前記接続部分４ｂに接続されている。さらに、リヤアームブラケット５の上部５ａには、後方へ延びるバックステー取付部５ｂ（図２（ａ）参照）と、前方へ延びるエンジン取付部５ｃ（図３参照）とが形成されている。また、図２（ａ）に示すように、リヤアームブラケット５のメンバー部５ｄには、前方へ延びるエンジン取付部５ｅ（図３参照）と、後方に延びるリンク取付部５ｆ及びクッション取付部５ｇとが形成されている。図４に示すように、シートレール取付部４ｄにはシートレール６の前側部が取り付けられ、バックステー取付部５ｂ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。

図１に示すように、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。

メインフレーム４とリヤアームブラケット５とには、エンジン２０が懸架されている。このエンジン２０は、メインフレーム４のエンジン取付部４ｃとフレーム部４ａとに支持されるとともに、リヤアームブラケット５のエンジン取付部５ｃ（図５参照）とエンジン取付部５ｅ（図３参照）とに支持されている。

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。リンク機構２４は、車体側リンク２４ａとリヤアーム側リンク２４ｂとを有する。車体側リンク２４ａの一端部は、リヤアームブラケット５のリンク取付部５ｆに回動可能に連結されている。リヤアーム側リンク２４ｂの一端部は、リヤアーム２１のリンク取付部２１ａに回動可能に連結されている。そして、この車体側リンク２４ａの中央部とリヤアーム側リンク２４ｂの他端部とが、回動可能に連結されている。リヤクッションユニット２５の下部は車体側リンク２４ａの他端部に支持され、上部はクッション取付部５ｇに支持されている。リヤクッションユニット２５は、リヤアームブラケット５の後方に配置されている。

図４に示すように、リヤアームブラケット５にはステップブラケット２６が後方に向けて突設されており、運転者の足を掛けるステップ９９がステップブラケット２６から車幅方向の外側に向けて設けられている。

図１に示すように、車体フレーム２にはカウリング２７が配設されている。このカウリング２７は、操向ハンドル１１の前方を覆う上部カウリング２７ａと、メインフレーム４の前方及び左右側方及びエンジン２０の左右下方を覆う下部カウリング２７ｂとから構成されている。なお、上部カウリング２７ａは、車体フレーム２に図示しないステーを介して支持されており、この上部カウリング２７ａによって、車体前部の前面と左右方向の両側面とが形成されている。また、上部カウリング２７ａには、車体前側の上部に位置する透明材からなるスクリーン２８や、ヘッドランプ２９などが取付けられている。バックステー７には、シート１４の左右側方及び後輪２３の上方を覆うためのサイドカバー３０が配設されている。

エンジン２０の種類は何ら限定されないが、本実施の形態では、エンジン２０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２０では、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、クランク軸３１を収容するクランクケース３２が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、エンジン２０には、図１に示すように、変速装置４０が設けられている。この変速装置４０は、クランク軸３１と平行に配設されたメイン軸４１と、メイン軸４１と平行に配設されたドライブ軸４２と、複数段の変速ギヤ４９とを含むシフト機構４３を有し、クランクケース３２に一体に組み付けられている。このメイン軸４１には、クラッチ機構４４が設けられている。クラッチ機構４４は、変速ギヤ切換時に回転伝達を断続させる。

ドライブ軸４２には駆動スプロケット４８ａが設けられ、この駆動スプロケット４８ａと後輪２３に設けたドリブンスプロケット４８ｂとにチェーン４７が巻き掛けられている。これにより、エンジン動力がチェーン４７を介して後輪２３に伝達される。

次に、自動二輪車１が備える油圧駆動式の自動変速制御装置５０（図１６参照。以下、「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」という）について説明する。

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は、クラッチ機構４４の作動や変速装置４０の変速ギヤの切換を自動的に行うものであり、クラッチ機構４４を作動させるクラッチアクチュエータ６０と、変速装置４０の変速ギヤの切換を行うシフトアクチュエータ７０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とを含むものである。

図５〜図９にクラッチアクチュエータ６０の構成を示す。図６に示すように、クラッチアクチュエータ６０は、種々の構成要素が取付プレート６１に取り付けられて一体化されたクラッチ操作ユニット６３に形成されている。このように、クラッチアクチュエータ６０をクラッチ操作ユニット６３として他の要素と一体化することで、組付け作業、保守点検等が容易になる。取付プレート６１には係合孔部６２（図７および図８参照）が固定されている。図７に示すように、このクラッチ操作ユニット６３は、係合孔部６２をエンジン２０の後部に固定した突起部２０ａに係合させ、取付プレート６１の取付部６１ａをリヤアームブラケット５のメンバー部５ｄにボルト等の締付具６４で締付固定することによって取り付けられる。このように、クラッチ操作ユニット６３の配置位置は、側面視においてエンジン２０の後方でリヤアームブラケット５に囲まれた位置であり（図１参照）、容易に悪戯されることがないような位置である。

図５及び図９に示すように、シフトアクチュエータ７０は、シフト位置検出器Ｓ２（図９参照）と共に一体化され、それらはシフト操作ユニット７２として構成されている。このように、シフト操作ユニット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。図５に示すように、バックステー７には取付ブラケット７３が固定されている。シフト操作ユニット７２は、シフトアクチュエータ７０を取付ブラケット７３にボルト等の締付具７４で締付固定することによって取り付けられる。このように、シフト操作ユニット７２の配置位置は、側面視においてメインフレーム４を挟んで変速装置４０と反対側の位置であり、シフトアクチュエータ７０はメインフレーム４の後方に位置している。

シフト機構４３とシフトアクチュエータ７０とはシフト動力伝達手段によって連結されており、この実施の形態では、シフト動力伝達手段はシフトロッド７５で構成されている。このシフトロッド７５は、側面視において車体フレーム２を横切っている。また、図２に示すように、この実施の形態では、２本のフレーム部４ａの後部が下方に延び、接続部分４ｂにおいて左右のリヤアームブラケット５に接続されている。そして、シフトロッド７５は、この接続部分４ｂを横切っている（図５参照）。なお、前述したように、この接続部分４ｂは、車幅方向内側に屈曲する幅狭部分となっている（図２参照）。

次に、図１０を参照しながら、クラッチ機構４４の詳細な構成を説明する。

この実施の形態のクラッチ機構４４は、例えば多板摩擦クラッチであり、クラッチハウジング４４３と、このクラッチハウジング４４３に一体的に設けられた摩擦板である複数のフリクションディスク４４５と、クラッチボス４４７と、クラッチボス４４７に一体的に設けられた摩擦板である複数のクラッチプレート４４９とを具備する。エンジン２０のクランク軸３１にはギヤ３１０が一体的に支持されており、メイン軸４１には、当該メイン軸４１に対して回転自在であって上記ギヤ３１０と噛み合うギヤ４４１が支持されている。クラッチハウジング４４３はギヤ４４１に一体的に設けられ、クラッチハウジング４４３には、ギヤ４４１を介してクランク軸３１からトルクが伝達される。クラッチボス４４７には、複数のフリクションディスク４４５と複数のクラッチプレート４４９との間に生じる摩擦力によって、クラッチハウジング４４３からトルクが伝達される。

ギヤ４４１は、メイン軸４１の一端部側（図１０の右側）でメイン軸４１に回動自在に支持されている。クラッチハウジング４４３は、ギヤ４４１のボス部に一体的に設けられることによって、メイン軸４１の軸方向への移動を規制されつつ、メイン軸４１に対して回転自在である。また、クラッチボス４４７は、メイン軸４１の一端部側（ギヤ４４１よりも更に端部側）で、メイン軸４１に一体的に設けられている。

クラッチボス４４７は、筒状のクラッチハウジング４４３の内側に設けられている。ギヤ４４１とクラッチハウジング４４３とクラッチボス４４７とメイン軸４１との回転中心は一致し、同心上に存在する。

ギヤ４４１のボス部には、円筒状の係合突出部４４１Ａが設けられている。筒状のクラッチハウジング４４３の一端部側（図１０の左側）には、係合突出部４４１Ａに係合する係合孔４４３Ａが形成された係合部４４３Ｂが設けられている。この係合突出部４４１Ａが係合孔４４３Ａに嵌り込むことによって、クラッチハウジング４４３がギヤ４４１に固定されている。

各フリクションディスク４４５はリング状の薄板であり、各フリクションディスク４４５の板面がメイン軸４１の軸方向に対してほぼ直角になるように、各フリクションディスク４４５の外周縁がクラッチハウジング４４３の筒状部の内周側に支持されている。この支持により、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の軸方向へ相対的に僅かに移動自在になっており、また、クラッチハウジング４４３に対して、メイン軸４１の回転方向へは相対的に回転できないように規制されている。

なお、各フリクションディスク４４５の上記各板面の間には、所定の間隔（クラッチプレート４４９の厚さより僅かに大きい距離）が空けてある。

クラッチボス４４７は筒状であり、クラッチボス４４７の一端部側（図１０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の筒状になっている部分の外周には、複数のクラッチプレート４４９が支持されている。この支持により、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の軸方向へ相対的に僅かに移動自在になっており、また、クラッチボス４４７に対して、メイン軸４１の回転方向へは相対的に回転できないように規制されている。

また、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側に位置するように、メイン軸４１の一端部側（図１０の右側）に固定されている。

各クラッチプレート４４９はリング状の薄板であり、各クラッチプレート４４９の板面がメイン軸４１の軸方向に対してほぼ直角になるように、各クラッチプレート４４９の内周縁がクラッチボス４４７の筒状部の外周側に支持されている。

また、各クラッチプレート４４９の上記各板面の間には、所定の間隔（フリクションディスク４４５の厚さより僅かに大きい距離）が空けてある。

各クラッチプレート４４９の外径は、クラッチハウジング４４３の筒状部の内径よりもやや小さく、各フリクションディスク４４５の内径は、クラッチボス４４７の筒状部の外径よりもやや大きくなっている。そして、フリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９とは、メイン軸４１の軸方向に交互に配置され、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、それぞれメイン軸４１の軸方向に僅かな隙間が存在する。

交互に配置されたフリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９とにおけるメイン軸４１の軸方向の外側であって、クラッチハウジング４４３の係合部４４３Ｂの側（図１０の左側）には、クラッチボス４４７のフランジ部４４７Ａで構成された押圧部４４７Ｂが存在する。この押圧部４４７Ｂ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の軸方向に挟み込み、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９との間に摩擦力を発生させるものである。

筒状のクラッチボス４４７の内側には、このクラッチボス４４７と一体的に設けられ、メイン軸４１の軸方向に延伸する円筒状の複数のガイド部４４７Ｃが配置されている。プレッシャプレート４５１は、ガイド部４４７Ｃのそれぞれと係合している複数のガイド部４５１Ａを備える。プレッシャプレート４５１は、ガイド部４４７Ｃとガイド部４５１Ａとによって、クラッチボス４４７に対してメイン軸４１の軸方向に相対的に移動自在に設けられ、しかも、クラッチボス４４７と同時に回転するようになっている。なお、プレッシャプレート４５１は、クラッチアクチュエータ６０によって駆動され、制御されるようになっている。

また、プレッシャプレート４５１は、平面状の押圧部４５１Ｂを有している。この押圧部４５１Ｂは、上記各フリクションディスク４４５および各クラッチプレート４４９の板面とほぼ平行である。

クラッチ機構４４には、筒状の複数のガイド部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１０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１０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１０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４６１Ａは、筒状のメイン軸４１の他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、クラッチアクチュエータ６０の一部を構成するピストン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。

ピストン４６３とシリンダ本体４６５とで囲まれている空間４６７に圧縮流体の一例である作動油が供給されると、ピストン４６３は図１０の右方向に押されて移動する。これにより、ピストン４６３は、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を図１０の右方向に押す。このように、プレッシャプレート４５１が図１０の右方向に押されると、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から離反し、クラッチは非接続状態になる。

クラッチ機構４４が接続される際には、プレッシャプレート４５１は、ばね４５０によってクラッチボス４４７のフランジ部４４７Ａの方向（図１０の左向き方向）に付勢され、この方向に移動する。この状態では、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。これにより、クラッチハウジング４４３からクラッチボス４４７へトルク伝達が可能となる。

一方、クラッチ機構４４が係合されていない状態（非接続状態であって、トルクを伝達しない状態）では、プッシュロッド４５５によって、プレッシャプレート４５１が図１０の右側に移動する。そして、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂが、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂに最も近いところに位置するフリクションディスク４４５（図１０の最も右側のフリクションディスク４４５）と離反する。

この状態では、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９とは挟まれておらず、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、僅かな隙間が存在する。そのため、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は発生しない。

このように、クラッチアクチュエータ６０の駆動力とばね４５０の付勢力との大小によって、プレッシャプレート４５１はメイン軸４１の軸方向の一方又は他方の方向に移動し、この移動に応じてクラッチが接続し（動力を伝達できる状態になり）、または、非接続状態（動力を伝達できない状態）になる。

すなわち、プッシュロッド４５５がばね４５０の付勢力に対抗して図１０の右方向、言い換えると、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から離反する方向に移動すると、プレッシャプレート４５１はプッシュロッド４５５に押されて同様に移動する。

逆に、プッシュロッド４５５が図１０の左方向に移動すると、プレッシャプレート４５１はばね４５０の付勢力によって左向きに引っ張られ、プッシュロッド４５５と同様に左側に移動する。

クラッチ機構４４を接続状態から非接続状態にするときは、クラッチアクチュエータ６０のクラッチモータ６０ａが駆動し、出力軸６０ｇが図１０の左方向へ移動する。この出力軸６０ｇの移動によって、シリンダ６０ｋのピストン６０ｌが図１０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、ピストン４６３が図１０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４参照）を介してリザーブタンク６０ｔが連通しており、リザーブタンク６０ｔはシートレール６に支持されている。

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１０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１０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１０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から離反し、クラッチが非接続状態になる。

次に、クラッチ機構４４を非接続状態から接続状態にする場合について説明する。クラッチ機構４４が非接続になっている状態では、クラッチアクチュエータ６０のピストン４６３は、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を図１０の右方向に押し、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から離反する状態を保っている。なお、この状態においても、プレッシャプレート４５１はばね４５０により図１０の左方向に付勢されているので、ピストン４６３は深溝玉軸受４５７、プッシュロッド４５５、ボール４５９、およびプッシュロッド４６１を介して、図１０の左方向へ付勢されている。

さらに、ピストン４６３が付勢されていることにより、クラッチアクチュエータ６０のピストン６０ｌも、オイルホース６０ｑを流れてくるオイルを介して、図１０の右方向に付勢されている。

クラッチ機構４４の非接続の状態から、クラッチアクチュエータ６０の出力軸６０ｇが図１０の右方向に徐々に移動すると、ピストン６０ｌもそれにならって図１０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してくる。

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１０の左方向へ徐々に移動し、これに伴って、プレッシャプレート４５１も図１０の左方向へ徐々に移動する。やがてクラッチ機構４４が接続を開始し（動力の伝達を開始し）、プレッシャプレート４５１が図１０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、クラッチの接続が完了する。

次に、シフト機構４３の詳細な構成を、図１０に基づいて説明する。

このエンジン２０では、クランク軸３１の端部にエンジン回転数センサＳ３０が装着されている。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。メイン軸４１には、多段の変速ギヤ４９が装着されるとともにメイン軸回転数センサＳ３１が設けられている。メイン軸４１上の各変速ギヤ４９は、これら変速ギヤ４９に対応してドライブ軸４２上に装着された変速ギヤ４２０に噛合っている（図では分離して描いてある）。これらの変速ギヤ４９と変速ギヤ４２０とは、選択された一対の変速ギヤ以外は、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）で装着される。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ヤのみを介して行われる。

変速ギヤ４９と変速ギヤ４２０とを選択して変速比を変えるシフト動作は、シフト入力軸であるシフトカム４２１により行われる。シフトカム４２１は、複数のカム溝４２１ａを有し、各カム溝４２１ａにシフトフォーク４２２が装着される。各シフトフォーク４２２は、それぞれメイン軸４１およびドライブ軸４２の所定の変速ギヤ４９および変速ギヤ４２０に係合している。シフトカム４２１の回転により、シフトフォーク４２２がカム溝４２１ａに案内されて各軸方向に移動し、シフトカム４２１の回転角度に応じた位置の一対の変速ギヤ４９および変速ギヤ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。これらにより、変速ギヤ位置が定まり、当該変速ギヤ４９および変速ギヤ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。

このシフト機構４３は、シフトアクチュエータ７０の駆動によりシフトロッド７５を矢印Ｃの方向に往復動作させ、シフトリンク機構４２５を介してシフトカム４２１を所定角度だけ回転させる。これにより、カム溝４２１ａにしたがってシフトフォーク４２２が所定量だけ軸方向に移動し、一対の変速ギヤ４９と変速ギヤ４２０とを順番にメイン軸４１およびドライブ軸４２に固定状態として、各減速比で回転駆動力が伝達される。

次に、図１１〜図１４を参照しながら、シフトアクチュエータ７０およびシフト機構４３の更に詳細な構成について説明する。なお、このシフトアクチュエータ７０は、油圧式でもよく、電気式であってもよい。

図１１に示すように、この実施の形態のシフトアクチュエータ７０は、エンジン制御装置９５からの信号によってシフトモータ７０ａを回転させ、シフトモータ７０ａの回転によってモータ軸７０ｂのギヤ７０ｃが回転する。図１３に示すように、このギヤ７０ｃの回転により、第１減速ギヤ７０ｄ、第２減速ギヤ７０ｅ、第３減速ギヤ７０ｆが連動して回転し、駆動軸７０ｇを回転させる。これら第１減速ギヤ７０ｄ、第２減速ギヤ７０ｅ、および第３減速ギヤ７０ｆは、シフトモータ７０ａの回転を減速する減速機構を構成し、この減速機構はギヤケース７０ｈ，７０ｉに収納されている。なお、モータ軸７０ｂのギヤ７０ｃ、第１減速ギヤ７０ｄ、第２減速ギヤ７０ｅ、第３減速ギヤ７０ｆ、および駆動軸７０ｇは、シフトモータ７０ａの回転駆動力を伝達する動力伝達機構を構成している。

図１２に示すように、駆動軸７０ｇには操作レバー７０ｊが設けられ、この操作レバー７０ｊには、シフトロッド７５のシフトアクチュエータ側接続部７５ａがボルト７５ｂ（図１３参照）によって接続されている。図１３に示すように、シフトアクチュエータ側接続部７５ａは、軸受７５ｃによってボルト７５ｂに対して回動可能になっている。

前記動力伝達機構における減速後の部分である駆動軸７０ｇ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Ｓ２は駆動軸７０ｇの端部に配置され、図１４に示すように、取付ボルト７０ｋによってギヤケース７０ｈに締付固定されている。図１１に示すように、シフト位置検出器Ｓ２は、駆動軸７０ｇ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７０ａを制御する。

図１２および図１３に示すように、シフトロッド７５のシフト機構側接続部７５ｄは、ボルト７５ｅによってシフト機構４３のシフト操作レバー４３ａに接続されている。図１３に示すように、シフト機構側接続部７５ｄは、軸受７５ｆによってボルト７５ｅに対して回動可能になっている。シフト操作レバー４３ａはシフト操作軸４３ｂに回動可能に設けられ、シフト操作軸４３ｂの端部には、アーム４３ｃがボルト４３ｄによって締付固定されている。アーム４３ｃに固定されたピン４３ｅは、シフト操作レバー４３ａの開口部４３ａ１を貫通している。シフト操作軸４３ｂにはスプリング４３ｆが巻装され、このスプリング４３ｆの一端部４３ｆ１はピン４３ｅに係合し、他端部４３ｆ２はシフト操作レバー４３ａの係止片４３ａ２に係合している。

図１２に示すように、シフトロッド７５が移動するとシフト操作レバー４３ａが移動し、このシフト操作レバー４３ａは、開口部４３ａ１を貫通するピン４３ｅを介してアーム４３ｃを回転させる。このアーム４３ｃの回転に伴ってシフト操作軸４３ｂが回転し、シフト機構４３の複数段の変速ギヤ４９（図１０参照）の切換が自動的に行われる。なお、この切替時にシフト操作軸４３ｂに回転するような力が生じると、その力はスプリング４３ｆ（図１３参照）によって吸収され、シフト操作レバー４３ａを介してシフトロッド７５に伝達されることがないようになっている。

図１３に示すように、シフトロッド７５のロッド部７５ｇの一端（図１３の右端）は、シフトアクチュエータ側接続部７５ａのネジ部７５ａ１に螺合され、ロッド部７５ｇの他端（図１３の左端）は、シフト機構側接続部７５ｄのネジ部７５ｄ１に螺合されている。そのため、ロッド部７５ｇを回転させることにより、ネジ部７５ａ１及びネジ部７５ｄ１のねじ込み量が変化し、シフトロッド７５の長さを調節することができる。このように、ロッド部７５ｇを回転するだけで、シフトロッド７５の長さを容易に調節することができ、これによりシフトアクチュエータ７０の配置位置の自由度が拡大する。

次に、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のシステムについて詳しく説明する。図１５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、変速ギヤのシフト位置を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、ギヤ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。

図１６に示すように、シフト機構４３およびクラッチ機構４４の切換は、共に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によって行われる。この自動二輪車１には、シフトアクチュエータのシフト位置検出器Ｓ２の他、図示しないクラッチアクチュエータ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。

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、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を駆動する。すなわち、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の変速ギヤの切換え、クラッチ機構４４の接続の一連のシフト動作が自動的に行われる。

上述したように、この実施の形態では、シフトアクチュエータ７０を取付ブラケット７３を介してバックステー７に固定しているので、シフトアクチュエータ７０をエンジン２０に直接取り付ける構造ではない。したがって、シフトアクチュエータ７０がエンジン２０の熱や振動の影響を受けることを低減させることができる。また、シフトアクチュエータ７０を側面視でメインフレーム４と重ならない位置に配置しつつ、車体側方に突出することを抑えることができるため、シフトアクチュエータ７０をコンパクトに配置することが可能となる。そのため、運転者の乗車姿勢への影響を抑えることができる。

また、この実施の形態では、シフトロッド７５が側面視でメインフレーム４の外側（車幅方向外側であって、図２（ａ）の下側）を横切っている。これにより、シフトアクチュエータ７０をメインフレーム４と重ならない位置に配置し、車体側方に突出することを抑えてコンパクトに配置することが容易になる。ただし、シフトロッド７５は、図２（ｂ）に示すように、メインフレーム４の接続部分４ｂの内側（車幅方向内側）に配置してもよく、また、図２（ｃ）に示すように、接続部分４ｂを貫通して横切るようにしてもよい。

車体フレーム２は、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、メインフレーム４に接続されたシートレール６と、メインフレーム４とシートレール６との接続部分４ｄよりも後方でメインフレーム４またはリヤアームブラケット５に接続されたバックステー７と、を備えている。そして、シフトロッド７５は、側面視でメインフレーム４におけるシートレール６の接続部分４ｄとバックステー７の接続部分５ｂとの間の部分を横切っている。

また、この実施の形態では、メインフレーム４の２本のフレーム部４ａの後部が下方に延びて左右のリヤアームブラケット５に接続され、シフトロッド７５はこの接続部分４ｂを横切るように配置されている。ここで、上記接続部分４ｂは、車幅方向内側に屈曲する幅狭部分である。そのため、シフトロッド７５が車体側方に突出することをより一層抑制することができ、シフトアクチュエータ７０をさらにコンパクトに配置することができる。

なお、シフトロッド７５が車体フレーム２を横切る部分は、この実施の形態に限定されず、シフト機構４３およびシフトアクチュエータ７０の配置によって、車体フレーム２の適切な部分を横切るように適宜構成することができる。

この実施の形態では、シフトアクチュエータ７０のシフトモータ７０ａは、側面視においてメインフレーム４、リヤアームブラケット５、シートレール６、およびバックステー７によって囲まれる領域１００（図４参照）内に配置されている。これにより、シフトモータ７０ａをシート１４の下方の僅かなスペースに配置することができる。その結果、シフトアクチュエータ７０が車体側方に突出することを抑えることができ、シフトアクチュエータ７０をコンパクトに配置することが可能となる。

この実施の形態では、シフトロッド７５は長さ調整が自在である。そのため、シフトアクチュエータ７０の配置位置の自由度が拡大する。

また、この実施の形態によれば、自動変速制御装置５０は、シフトアクチュエータ７０とシフト位置検出器Ｓ２とを組み付けたシフト操作ユニット７２を備えており、このシフト操作ユニット７２を車体フレーム２に取り付けることとしているので、組み付け作業や保守点検等が容易になる。

また、この実施の形態によれば、シフト操作ユニット７２は、シフトモータ７０ａの回転を減速する複数の減速歯車７０ｄ，７０ｅ，７０ｆを有するとともにシフトモータ７０ａの回転駆動力を伝達する動力伝達機構を備え、シフト位置検出器Ｓ２は、当該動力伝達機構の減速後の部分である駆動軸７０ｇにおいて検出を行う。そのため、シフト位置検出器Ｓ２は、減速歯車機構の最終減速段より下流で検出を行うことになるので、減速機構の公差の影響をほとんど受けることなく、駆動軸７０ｇの回転からシフト位置を検出することができる。したがって、シフト位置の検出精度が向上し、シフト操作を確実に行うことができる。

次に、シフト機構４３およびクラッチ機構４４の他の実施の形態を、図１７に基づいて説明する。図１７は他の実施の形態のエンジン内部の断面図である。この実施の形態では、エンジン２０にクランク軸３１が設けられ、このクランク軸３１側に設けられたドライブ側一次減速ギヤ５１３が、メイン軸４１に回転自在に設けられたドリブン側一次減速ギヤ５１５に噛み合っている。このドリブン側一次減速ギヤ５１５には、クラッチ機構４４のクラッチハウジング５１７が固定されている。このクラッチハウジング５１７には、複数のフリクションプレート５１９が図示省略の爪部により係止され、各フリクションプレート５１９にクラッチハウジング５１７からの動力が伝達されるように構成されている。これらフリクションプレート５１９のそれぞれの間には、クラッチプレート５２０が挿入されている。これらプレート５１９，５２０間の摩擦力により、フリクションプレート５１９からクラッチプレート５２０に動力が伝達される。

クラッチプレート５２０の爪部にはクラッチボス５２１が係止され、このクラッチプレート５２０からクラッチボス５２１に動力が伝達され、この動力がメイン軸４１に伝達される。

さらに、それらフリクションプレート５１９とクラッチプレート５２０とを圧接させるプレッシャプレート５２２が配設されている。このプレッシャプレート５２２は、クラッチボス５２１のボス部５２１ａに、メイン軸４１の軸方向に平行移動自在に配設されている。また、プレッシャプレート５２２は、ばね５２３により、フリクションプレート５１９とクラッチプレート５２０とが圧接される方向に付勢されている。

このようにフリクションプレート５１９とクラッチプレート５２０とが圧接されることにより、クラッチハウジング５１７からの動力がクラッチボス５２１に伝達されるように構成されている。中空のメイン軸４１内には、第１プッシュロッド５２７、ボール５２８および第２プッシュロッド５２９が移動自在に挿入され、それらが移動することによってプレッシャプレート５２２が移動する。

この第２プッシュロッド５２９には、鍔部５２９ｂが形成され、この鍔部５２９ｂとプレッシャプレート５２２との間にベアリング５３３が介在している。これにより、第２プッシュロッド５２９が回転不能状態となっているのに対し、プレッシャプレート５２２は回転するように構成されている。

シフト機構４３にはシフト軸５３５が設けられ、このシフト軸５３５にはシフトアクチュエータ７０が連結されている。シフト軸５３５は、このシフトアクチュエータ７０の操作により回転させられるように構成されている。このシフト軸５３５の雄ねじ部５３５ａには、レバー部材５３６の一端部のナット部５３６ａが螺合され、このレバー部材５３６の他端部５３６ｂは第１プッシュロッド５２７の小径部５２７ｂに当接している。このレバー部材５３６は、中央に位置する支点部５３６ｃが支持軸５３７に連結され、この支点部５３６ｃを中心に揺動するように構成されている。

シフト操作の際、シフトアクチュエータ７０によりシフト軸５３５が回転させられると、このシフト軸５３５の雄ねじ部５３５ａに螺合されたレバー部材５３６のナット部５３６ａが、図１７の左方向に移動する。このナット部５３６ａの移動により、レバー部材５３６が揺動し、このレバー部材５３６の他端部５３６ｂが第１，第２プッシュロッド５２７，５２９を右向きに押し、当該方向にスライドさせる。

この第２プッシュロッド５２９のスライドにより、プレッシャプレート５２２がばね５２３の付勢力に抗して、図１７の右方向に移動する。その結果、フリクションプレート５１９とクラッチプレート５２０との圧接状態が解除されて、クラッチが切られる。

ここでは、第１プッシュロッド５２７と第２プッシュロッド５２９との間にボール５２８を介在させることにより、両プッシュロッド５２７，５２９は相対移動可能となっている。そのため、第１プッシュロッド５２７および第２プッシュロッド５２９の一方を回動不能とし、他方を回動可能とすることができる。ただし、この実施の形態では、両プッシユロッド５２７，５２９は回転不能状態となっている。

また、第１プッシュロッド５２７は中空のメイン軸４１に挿入され、その左側端部には他の部分よりも小径の小径部５２７ｂが形成されている。この小径部５２７ｂは、メイン軸４１の左側端から側方に突出し、この突出した部分がクランクケース５３９の軸受け部５３９ａに支持されている。メイン軸４１は、一対のローラ軸受５４０を介してクランクケース５３９に支持されている。メイン軸４１の一方の側（図１７の左側）からの操作により、メイン軸４１の他方の側（図１７の右側）に位置するプレッシャプレート５２２を移動させることができ、クラッチを切ることができる。

［実施の形態２］
次に、実施の形態２に係る鞍乗型車両について説明する。図１８は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、図１９は自動変速制御装置のアクチュエータの配置を示す平面図である。

この実施の形態に係わる自動二輪車１は、図１〜図１７の実施の形態１とほぼ同様に構成されるが、メインフレーム４は、ヘッドパイプ３から後方に延びる１本のフレーム部４ａを有する構成である。フレーム部４ａの後部（リヤアームブラケット５との接続部分４ｂ）の下側にはリヤアームブラケット５が接続され、フレーム部４ａの後部の上側には、シートレール６の前側部と、バックステー７の前側部とが接続されている。エンジン２０はフレーム部４ａとリヤアームブラケット５とに懸架されている。

図１８に示すように、この実施の形態の自動二輪車１では、シフト操作ユニット７２は、側面視でフレーム部４ａとシートレール６とバックステー７とで囲まれる空間に配置されている。このシフト操作ユニット７２は、シートレール６に設けたブラケット９０と、フレーム部４ａおよびバックステー７に連結したブラケット９１とに支持されている。このように、本実施の形態においても、シフト操作ユニット７２は側面視でメインフレーム４を挟んで変速装置４０と反対側に配置され、シフトアクチュエータ７０はメインフレーム４の後部の上方に位置している。

シフト機構４３とシフトアクチュエータ７０とは、シフトロッド７５によって連結されている。このシフトロッド７５は側面視でメインフレーム４を横切っている。図１８に示すように、この実施の形態では、シフトロッド７５をメインフレーム４の１本のフレーム部４ａを横切るように配置している。これにより、実施の形態１と同様、シフトアクチュエータ７０をメインフレーム４と重ならない位置に配置し、車体側方に突出することを抑えてコンパクトに配置することができる。

以上説明したように、本発明は、クラッチ機構の作動および変速装置の変速ギヤ切換を自動的に行う自動変速制御装置を備えた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。 （ａ）は車体フレームの平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は車体フレームの一部の断面図である。 車体フレームの前面図である。 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。 アクチュエータの配置を示す拡大側面図である。 クラッチ操作ユニットの配置を示す拡大平面図である。 クラッチ操作ユニットの配置を示す拡大斜視図である。 クラッチ操作ユニットの斜視図である。 アクチュエータの配置を示す拡大平面図である。 エンジン内部の断面図である。 クラッチアクチュエータとシフトロッドとシフト機構の概略図である。 クラッチアクチュエータとシフトロッドとシフト機構の側面図である。 クラッチアクチュエータとシフトロッドとシフト機構の断面図である。 クラッチアクチュエータの側面図である。 ハンドルグリップのスイッチ部の斜視図である。 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のシステム図である。 他の実施の形態のエンジン内部の断面図である。 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。 自動変速制御装置のアクチュエータの配置を示す平面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車（鞍乗型車両）
２ 車体フレーム
３ ヘッドパイプ
４ メインフレーム
５ リヤアームブラケット
２０ エンジン
４０ 変速装置
４３ シフト機構
４４ クラッチ機構
４９ 変速ギヤ
５０ 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（自動変速制御装置）
７０ シフトアクチュエータ
７５ シフトロッド（シフト動力伝達部材）

Claims (11)

1. ヘッドパイプと、
   前記ヘッドパイプから後方に延びるメインフレームを含む車体フレームと、
   前記車体フレームに懸架されるエンジンと、
   前記エンジンに配置され、複数段の変速ギヤを含むシフト機構を備える変速装置と、
   前記変速装置の変速ギヤ切換時に回転伝達を断続させるクラッチ機構と、
   前記クラッチ機構の作動および前記変速装置の変速ギヤ切換を自動的に行う自動変速制御装置と、を備えた鞍乗型車両であって、
   前記自動変速制御装置は、
   側面視で前記車体フレームを挟んで前記変速装置と反対側に配置され、前記シフト機構を操作するシフトアクチュエータと、
   前記シフト機構と前記シフトアクチュエータとを連結するシフト動力伝達部材と、を備え、
   前記シフトアクチュエータは前記車体フレームに取付けられている鞍乗型車両。
2. 前記シフト動力伝達部材は、側面視で前記車体フレームを横切る、請求項１に記載の鞍乗型車両。
3. 前記メインフレームは、前記エンジンの少なくとも一部を吊り下げ支持し、
   前記シフト動力伝達部材は、側面視で前記メインフレームを横切る、請求項２に記載の鞍乗型車両。
4. 前記車体フレームは、前記メインフレームの後部から下方に延びるリヤアームブラケットと、前記メインフレームに接続されたシートレールと、前記メインフレームと前記シートレールとの接続部分よりも後方で前記メインフレームまたは前記リヤアームブラケットに接続されたバックステーと、を備え、
   前記シフト動力伝達部材は、側面視で前記メインフレームにおける前記シートレールの接続部分と前記バックステーの接続部分との間の部分を横切る、請求項２に記載の鞍乗型車両。
5. 前記メインフレームは、前記ヘッドパイプから後方に延びる１本のフレーム部を有し、
   前記シフト動力伝達部材は、前記フレーム部を横切る、請求項２に記載の鞍乗型車両。
6. 前記メインフレームは、前記ヘッドパイプからそれぞれ左右後方に延びる２本のフレーム部を有し、
   前記シフト動力伝達部材は、前記フレーム部の一方を横切る、請求項２に記載の鞍乗型車両。
7. 前記シフト動力伝達部材は、前記フレーム部における車幅方向内側に屈曲した幅狭部分を横切る、請求項６に記載の鞍乗型車両。
8. 前記車体フレームは、前記メインフレームの後部から下方に延びるリヤアームブラケットと、前記メインフレームに接続されたシートレールと、前記シートレールよりも下方で前記メインフレームまたは前記リヤアームブラケットに接続されるとともに、前記メインフレームと前記シートレールとの接続部分よりも後方で前記シートレールに接続されたバックステーと、を備え、
   前記シフトアクチュエータは、側面視において少なくとも前記メインフレームと前記シートレールと前記バックステーとにより囲まれる領域内に配置されたモータを備えている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
9. 前記シフト動力伝達部材は、長さ調節が可能なシフトロッドで構成されている、請求項１〜８のいずれか一つに記載の鞍乗型車両。
10. 前記シフトアクチュエータと前記シフトアクチュエータのシフト操作位置を検出するシフト位置検出器とを有するシフト操作ユニットを備え、
    前記シフト操作ユニットは、前記車体フレームに取付けられる、請求項１〜８のいずれか一つに記載の鞍乗型車両。
11. 前記シフトアクチュエータは、シフトモータを有し、
    前記シフト操作ユニットは、前記シフトモータの回転を減速する複数の減速歯車を有するとともに前記シフトモータの回転駆動力を伝達する動力伝達機構を備え、
    前記シフト位置検出器は、前記動力伝達機構における前記減速歯車による減速後の部分で検出を行う、請求項１０に記載の鞍乗型車両。
    

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