JP6033743B2 - 車両用変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、回動操作可能なチェンジ操作子と、変速機ケースに収容される変速機にシフト操作力を入力するようにして前記変速機ケースから一部を突出させる操作力入力部材と、前記変速機ケースの外側で前記チェンジ操作子および前記操作力入力部材間に設けられるリンク機構と、前記チェンジ操作子による操作を検出するようにして前記リンク機構に介設されるシフト操作検知手段とを備える車両用変速装置に関する。

変速ペダルと、変速機のシフトスピンドルとの間に設けられるリンク機構の一部が、上部リンクおよび下部リンクと、上部リンクおよび下部リンク間に設けられる中間アームとで構成され、上部リンクにシフト操作量検出センサが介設されるようにした自動二輪車用変速装置が、特許文献１で知られている。

特許第５００２５１６号公報

ところが、上記特許文献１で開示される構成では、リンク機構の中間アームをクランクケース等の変速機ケースに支軸を介して回動可能に支持する必要がある。しかるに変速機ケースに支軸を設けることは、特に小型に設計される小型車両のエンジンおよび変速機では配設位置に制約がある上に、リンク機構の配置位置に合わせて支軸を変速機ケースに配置しようとすると、エンジンや変速機の大きな設計変更を招く可能性があり、シフト操作検知手段が介設されたリンク機構の配置自由度をエンジンや変速機に影響を及ぼすことなく高めることが望まれている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、シフト操作検知手段が介設されたリンク機構の配置自由度をエンジンや変速機に影響を及ぼすことなく高めることを可能とした変速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、本発明は、回動操作可能なチェンジ操作子と、変速機ケースに収容される変速機にシフト操作力を入力するようにして前記変速機ケースから一部を突出させる操作力入力部材と、前記変速機ケースの外側で前記チェンジ操作子および前記操作力入力部材間に設けられるリンク機構と、前記チェンジ操作子による操作を検出するようにして前記リンク機構に介設されるシフト操作検知手段とを備える車両用変速装置において、前記リンク機構が、回動可能な前記操作力入力部材の回動軸線からオフセットしつつ相互に離隔した２箇所に第１および第２連結部を有して前記操作力入力部材に固定されるシフトアームと、第１連結部に連結ピンを介して回動可能に連結される第３連結部ならびに第３連結部から離隔した第４連結部を有するとともに前記連結ピンの軸線まわりに回動する操作力が前記チェンジ操作子から入力されるリンクアームと、両端部が第２および第４連結部に回動自在に連結されるとともに前記シフト操作検知手段が中間部に介設される連結手段とを備えることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記リンクアームが、第３連結部および第４連結部と、前記チェンジ操作子からの荷重が入力される荷重入力部とを相互に異なる頂部に配置するようにして三角形状に形成されることを第２の特徴とする。

本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記荷重入力部に、前記チェンジ操作子からの操作荷重を伝達する連結ロッドの一端部が回動可能に連結されることを第３の特徴とする。

本発明は、第３の特徴の構成に加えて、上下方向に延びる前記連結ロッドの他端部が、ペダル式の前記チェンジ操作子の中間部の連結部に回動可能に連結されることを第４の特徴とする。

本発明は、第４の特徴の構成に加えて、前記シフトアームおよび前記リンクアームが、ペダル式の前記チェンジ操作子よりも上方に配置されることを第５の特徴とする。

本発明は、第３の特徴の構成に加えて、前記シフトアームおよび前記リンクアームが、ペダル式の前記チェンジ操作子が備える操作部よりも前方に配置されることを第６の特徴とする。

本発明は、第６の特徴の構成に加えて、前記シフトアームおよび前記リンクアームが上下に分かれて配置されるとともに前記連結手段が上下方向に延びて配置され、ペダル式の前記チェンジ操作子が、前記シフトアームおよび前記リンクアームの水平方向への投影範囲内に配置されることを第７の特徴とする。

さらに本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記荷重入力部に、車両運転者の足で踏み動かされる前記チェンジ操作子が直接設けられることを第８の特徴とする。

なお実施の形態のクランクケース５が本発明の変速機ケースに対応し、実施の形態のシフトスピンドル７が本発明の操作力入力部材に対応し、実施の形態のロードセル１２が本発明のシフト操作検知手段に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、チェンジ操作子および操作力入力部材間に設けられるリンク機構が、第１および第２連結部を有して操作力入力部材とともに回動するシフトアームと、第１連結部に連結ピンを介して第３連結部が回動可能に連結されるとともにチェンジ操作子から操作力が入力されるのに応じて連結ピンの軸線まわりに回動するリンクアームと、第３連結部から離隔した位置でリンクアームが有する第４連結部およびシフトアームの第２連結部間を連結するとともにシフト操作検知手段が中間部に介設される連結手段とを備えるものであり、リンクアームを独立して支持する支軸を変速機ケースに設けることが不要であり、エンジンや変速機に影響を及ぼすことなくリンク機構の配置上の自由度を高めることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、リンクアームが三角形状に形成され、第３および第４連結部と、荷重入力部とが三角形の各頂部に配置されるので、チェンジ操作子からの操作力入力に応じて、第３連結部を回動支点としてリンクアームを回動させ、連結手段を介してシフトアームに操作荷重を伝達することができる。

本発明の第３の特徴によれば、チェンジ操作子からの操作荷重がリンクアームの荷重入力部に連結ロッドを介して伝達されるので、操作力入力部材およびチェンジ操作子が比較的離れて配置される場合に、リンク機構およびチェンジ操作子の相対配置の自由度を高めることができる。

本発明の第４の特徴によれば、上下方向に延びてペダル式のチェンジ操作子の中間部の連結部に回動可能に連結される連結ロッドがリンクアームの荷重入力部に回動可能に連結されるので、チェンジ操作子の前後方向の配設位置を、上下方向に延びる連結ロッドに連結可能な範囲に設定することができ、ペダル式のチェンジ操作子の配置自由度を確保することができる。

本発明の第５の特徴によれば、ペダル式であるチェンジ操作子よりも上方にシフトアームおよびリンクアームが配置されるので、変速機の上部に操作力入力部材が配置される場合に、車両運転者の足によるチェンジ操作子の操作を阻害しない位置にシフトアームおよびリンクアームが配置されるようにして、車両運転者の足置きスペースを確保することができる。

本発明の第６の特徴によれば、ペダル式であるチェンジ操作子の操作部よりも前方にシフトアームおよびリンクアームが配置されるので、変速機の下部に操作力入力部材が配置される場合に、車両運転者の足によるチェンジ操作子の操作を阻害しない位置にシフトアームおよびリンクアームが配置されるようにして、車両運転者の足置きスペースを確保することができる。

本発明の第７の特徴によれば、上下に配置されるシフトアームおよびリンクアーム間を連結する連結手段が上下方向に延びて配置され、シフトアームおよびリンクアームの水平方向への投影範囲内にペダル式のチェンジ操作子が配置されるので、リンク機構が前後方向で占めるスペースを小さくするとともに、リンク機構およびチェンジ操作子の上下方向幅を小さく抑えて、全体としての小型化を図ることができる。

さらに本発明の第８の特徴によれば、リンクアームにチェンジ操作子が直接設けられることで部品点数の低減を図ることができるとともにリンク機構の小型化を図ることができる。

第１の実施の形態の自動二輪車の側面図である。 変速装置の側面図である。 第２の実施の形態の変速装置の側面図である。 第３の実施の形態の変速装置の側面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の第１の実施の形態について図１および図２を参照しながら説明すると、先ず図１において、この自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク３６および操向ハンドル３７を操向可能に支承するヘッドパイプ３８と、該ヘッドパイプ３８から後下がりに延びる左右一対のメインフレーム３９と、それらのメインフレーム３９の後端から下方に延びるようにして各メインフレーム３９と一体に形成されるピボットフレーム４０と、前記メインフレーム３９の後端に連結されて後ろ上がりに延びる左右一対のシートフレーム４１とを備える。

車体フレームＦには、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲ間で前記メインフレーム３９の下方に配置されるようにしてエンジンＥが搭載されており、前記エンジンＥが備えるクランクケース５内に収容される変速機６（図２参照）の出力軸４２が、前記クランクケース５から左側方に突出され、その出力軸４２の前記クランクケース５からの突出端部に固設される駆動スプロケット４３と、前記後輪ＷＲの車軸４６に固設される被動スプロケット４４とには無端状のチェーン４５が巻き掛けられる。

また前記車体フレームＦのピボットフレーム４０には、後輪ＷＲの前記車軸４６を後端部で軸支するスイングアーム４７の前端部が支軸４８を介して上下揺動可能に支承され、前記チェーン４５のうち前記被動スプロケット４４から前記駆動スプロケット４３側への走行部分の一部を上方から覆うチェーンカバー４９が前記スイングアーム４７に取付けられる。

また前記スイングアーム４７および前記ピボットフレーム４０間にはリンク機構５０が設けられており、そのリンク機構５０と、前記スイングアーム４４との間にはリヤクッションユニット５１が設けられる。

前記車体フレームＦのメインフレーム３９には、前記エンジンＥの上方に位置する燃料タンク５２が搭載され、その燃料タンク５２よりも後方に位置する乗員用シート５３と、該乗員用シート５３の後方に位置するピリオンシート５４とが前記シートフレーム４１で支持される。

前記支軸４８の後方で前記ピボットフレーム４０には後方に延びるステップホルダ５５が支持されており、それらのステップホルダ５５の後部に、前記乗員用シート５３に着座した乗員が足を載せるためのステップ５６が設けられる。また前記シートフレーム４１の前後方向中間部には、後下がりに延びるピリオンステップホルダ５７がそれぞれ支持されており、それらのピリオンステップホルダ５７の後部に、前記ピリオンシート５４に着座した同乗者が足を載せるためのピリオンステップ５８が設けられる。

また前記車体フレームＦにおいて左側のピボットフレーム４０の下部には、サイドスタンド５９が、自動二輪車を左側に傾けて停車せしめる起立位置（図１で示す位置）ならびに自動二輪車の走行を可能とする収納位置間での回動可能として配設されるとともに、前記クランクケース５内の変速機６の変速位置を変化させるためのチェンジ操作子８が回動可能に配設される。

図２において、前記エンジンＥのクランクケース５内には、シフト操作力の入力に応じて段階的に変速段を切換える変速機６が収容されており、前記変速機６にシフト操作力を入力するための操作力入力部材であるシフトスピンドル７が前記クランクケース５で回動自在に支承され、前記シフトスピンドル７の一部は前記クランクケース５から外部に突出される。

一方、車両運転者に操作されるペダル式のチェンジ操作子８が前記クランクケース５の外部で前記ピボットフレーム４０の下部に回動自在に支持されており、このチェンジ操作子８は、前端部が前記ピボットフレーム４０の下部に支軸１０を介して回動自在に支承されて前後方向に延びるアーム部８ａの後端部に、車両運転者の足９で操作可能な操作部８ｂが突設されて成る。

前記クランクケース５の外側で前記チェンジ操作子８および前記シフトスピンドル７間にはリンク機構１１が設けられ、このリンク機構１１には、前記チェンジ操作子８による操作を検出するシフト操作検知手段としてのロードセル１２が介設される。

前記リンク機構１１は、回動可能な前記シフトスピンドル７の回動軸線からオフセットしつつ相互に離隔した２箇所に第１および第２連結部１３ａ，１３ｂを有して前記シフトスピンドル７に固定されるシフトアーム１３と、第１連結部１３ａに第１の連結ピン１６を介して回動可能に連結される第３連結部１４ａならびに第３連結部１４ａから離隔した第４連結部１４ｂを有するとともに第１の連結ピン１６の軸線まわりに回動する操作力が前記チェンジ操作子８から入力されるリンクアーム１４と、両端部が第２および第４連結部１３ｂ，１４ｂに回動自在に連結されるとともに前記ロードセル１２が中間部に介設される連結手段１５とを備える。

前記連結手段１５は、前記シフトアーム１３の第２連結部１３ｂに第２の連結ピン１７を介して回動可能に連結されるロッド１８と、長さを調節可能としつつ前記リンクアーム１４の第４連結部１４ｂに第３の連結ピン１９を介して回動可能に連結されるアジャスト機構２０とを備え、該アジャスト機構２０および前記ロッド１８間に前記ロードセル１２が介設される。

前記リンクアーム１４は、第３および第４連結部１４ａ，１４ｂと、前記チェンジ操作子８からの荷重が入力される荷重入力部１４ｃとを相互に異なる頂部に配置するようにして三角形状に形成されており、前記荷重入力部１４ｃに、前記チェンジ操作子８からの操作荷重を伝達する連結ロッド２１の一端部が第４の連結ピン２２を介して回動可能に連結される。また上下方向に延びる前記連結ロッド２１の他端部が、ペダル式の前記チェンジ操作子８の中間部すなわちアーム部８ａの長手方向中間部に設けられる連結部８ｃに第５の連結ピン２３を介して回動可能に連結される。すなわち前記シフトアーム１３および前記リンクアーム１４が、ペダル式の前記チェンジ操作子８よりも上方に配置されており、チェンジ操作子８のアーム部８ａの中間部の前記連結部８ｃに連結される前記連結ロッド２１が上方に延びて前記リンクアーム１４の荷重入力部１４ｃに連結される。

なおこの実施の形態では、前記シフトアーム１３および前記リンクアーム１４を連結する第１の連結ピン１６が、前記シフトアーム１３が固定されるシフトスピンドル７との間の距離ならびに前記チェンジ操作子８からの操作荷重を伝達する連結ロッド２１を前記リンクアーム１４に連結する第４の連結ピン２２との間の距離がほぼ等しくなる位置に配置されているが、リンク機構１１の特性を変えたい場合には、第１の連結ピン１６および前記シフトスピンドル７間の距離と、第１の連結ピン１６および第４の連結ピン２２との間の距離とを相互に異ならせて設定するようにしてもよい。

次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、チェンジ操作子８と、シフトスピンドル７との間に設けられるリンク機構１１が、回動可能な前記シフトスピンドル７の回動軸線からオフセットしつつ相互に離隔した２箇所に第１および第２連結部１３ａ，１３ｂを有して前記シフトスピンドル７に固定されるシフトアーム１３と、第１連結部１３ａに第１の連結ピン１６を介して回動可能に連結される第３連結部１４ａならびに第３連結部１４ａから離隔した第４連結部１４ｂを有するとともに第１の連結ピン１６の軸線まわりに回動する操作力が前記チェンジ操作子８から入力されるリンクアーム１４と、両端部が第２および第４連結部１３ｂ，１４ｂに回動自在に連結されるとともにロードセル１２が中間部に介設される連結手段１５とを備えるので、リンクアーム１４を独立して支持する支軸をクランクケース５に設けることが不要であり、エンジンＥや変速機６に影響を及ぼすことなくリンク機構１１の配置上の自由度を高めることができる。

また前記リンクアーム１４が、第３および第４連結部１４，１４ｂと、前記チェンジ操作子８からの荷重が入力される荷重入力部１４ｃとを相互に異なる頂部に配置するようにして三角形状に形成されるので、チェンジ操作子８からの操作力入力に応じて、第３連結部１４ａを回動支点としてリンクアーム１４を回動させ、連結手段１５を介してシフトアーム１３に操作荷重を伝達することができる。

また前記リンクアーム１４の前記荷重入力部１４ｃに、前記チェンジ操作子８からの操作荷重を伝達する連結ロッド２１の一端部が回動可能に連結されるので、シフトスピンドル７およびチェンジ操作子８が比較的離れて配置される場合に、リンク機構１１およびチェンジ操作子８の相対配置の自由度を高めることができる。

また上下方向に延びる前記連結ロッド２１の他端部が、ペダル式の前記チェンジ操作子８の中間部の連結部８ｃに回動可能に連結されるので、チェンジ操作子８の前後方向の配設位置を、上下方向に延びる連結ロッド２１に連結可能な範囲に設定することができ、ペダル式のチェンジ操作子８の配置自由度を確保することができる。

さらに前記シフトアーム１３および前記リンクアーム１４が、ペダル式の前記チェンジ操作子８よりも上方に配置されるので、変速機６の上部にシフトスピンドル７が配置される場合に、車両運転者の足９によるチェンジ操作子８の操作を阻害しない位置にシフトアーム１３およびリンクアーム１４が配置されるようにして、車両運転者の足置きスペースを確保することができる。

本発明の第２の実施の形態について図３を参照しながら説明すると、前記クランクケース５の外側でチェンジ操作子２５および前記シフトスピンドル７間に設けられるリンク機構１１のリンクアーム１４およびシフトアーム１３は上下に分かれて配置されており、この第２の実施の形態では、前記シフトアーム１３の上方に前記リンクアーム１４が配置される。また前記リンク機構１１の連結手段１５は上下に延びるようにして前記シフトアーム１３の第２連結部１３ｂおよび前記リンクアーム１４の第４連結部１４ｂ間に設けられる。

前記チェンジ操作子２５は、後端部が支軸２６を介して車体フレーム（図示せず）に回動自在に支承されて前後方向に延びるアーム部２５ａと、車両運転者の足Ｆで操作することを可能として前記アーム部２５ａの前端部に設けられる操作部２５ｂと、前記アーム部２５ａの後端部から上方に延びる連結アーム部２５ｃとを有するように形成される。

前記リンク機構１１は、前記チェンジ操作子２５の操作部２５ｂよりも前方に配置されており、前記リンクアーム１４の荷重入力部１４ｃに、前後方向に延びる連結ロッド２７の端部が第６の連結ピン２８を介して回動可能に連結され、前記連結ロッド２７の後端部は第７の連結ピン２９を介して前記連結アーム部２５ｃの上端部に回動可能に連結される。

しかも前記チェンジ操作子２５は、前記シフトアーム１３および前記リンクアーム１４の水平方向への投影範囲内に配置されるものであり、前記シフトアーム１３の下端部を通る第１の水平線Ｌ１と、前記リンクアーム１４の上端部を通る第２の水平線Ｌ２との間に前記チェンジ操作子２５が配置される。

この第２の実施の形態によれば、前記シフトアーム１３および前記リンクアーム１４が、ペダル式の前記チェンジ操作子２５が備える操作部２５ｂよりも前方に配置されるので、変速機６の下部に前記シフトスピンドル７が配置される場合に、車両運転者の足Ｆによるチェンジ操作子２５の操作を阻害しない位置にシフトアーム１３およびリンクアーム１４が配置されるようにして、車両運転者の足置きスペースを確保することができる。

また前記シフトアーム１３および前記リンクアーム１４が上下に分かれて配置されるとともに前記連結手段１５が上下方向に延びて配置され、ペダル式の前記チェンジ操作子２５が、前記シフトアーム１３および前記リンクアーム１４の水平方向への投影範囲内に配置されるので、リンク機構１１が前後方向で占めるスペースを小さくするとともに、リンク機構１１およびチェンジ操作子２５の上下方向幅を小さく抑えて、全体としての小型化を図ることができる。

本発明の第３の実施の形態について図４を参照しながら説明すると、リンク機構３１は、回動可能なシフトスピンドル７に固定されるシフトアーム１３と、シフトアーム１３の第１連結部１３ａに第１の連結ピン１６を介して回動可能に連結される第３連結部３２ａならびに第３連結部３２ａから離隔した第４連結部３２ｂを有するリンクアーム３２と、両端部が第２および第４連結部１３ｂ，３２ｂに第２および第３の連結ピン１７，１９を介して回動自在に連結されるとともにロードセル１２が中間部に介設される連結手段１５とを備える。

前記リンクアーム３２は、第３および第４連結部３２ａ，３２ｂと、荷重入力部３２ｃとを相互に異なる頂部に配置するようにして三角形状に形成されており、前記荷重入力部に、車両運転者の足Ｆで操作可能なチェンジ操作子３３が直接設けられる。

この第３の実施の形態によれば、部品点数の低減を図ることができるとともにリンク機構３１の小型化を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態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。

５・・・変速機ケースであるクランクケース
６・・・変速機
７・・・操作力入力部材であるシフトスピンドル
８，２５，３３・・・チェンジ操作子
８ａ・・・チェンジ操作子の中間部の連結部
１１，３１・・・リンク機構
１２・・・シフト操作検知手段であるロードセル
１３・・・シフトアーム
１３ａ・・・第１連結部
１３ｂ・・・第２連結部
１４，３２・・・リンクアーム
１４ａ，３２ａ・・・第３連結部
１４ｂ，３２ｂ・・・第４連結部
１４ｃ，３２ｃ・・・荷重入力部
１５・・・連結手段
１６・・・連結ピン
２１，２７・・・連結ロッド
２５ｂ・・・操作部

Claims (8)

1. 回動操作可能なチェンジ操作子（８，２５，３３）と、変速機ケース（５）に収容される変速機（６）にシフト操作力を入力するようにして前記変速機ケース（５）から一部を突出させる操作力入力部材（７）と、前記変速機ケース（５）の外側で前記チェンジ操作子（８，２５，３３）および前記操作力入力部材（７）間に設けられるリンク機構（１１，３１）と、前記チェンジ操作子（８，２５，３３）による操作を検出するようにして前記リンク機構（１１，３１）に介設されるシフト操作検知手段（１２）とを備える車両用変速装置において、前記リンク機構（１１，３１）が、回動可能な前記操作力入力部材（７）の回動軸線からオフセットしつつ相互に離隔した２箇所に第１および第２連結部（１３ａ，１３ｂ）を有して前記操作力入力部材（７）に固定されるシフトアーム（１３）と、第１連結部（１３ａ）に連結ピン（１６）を介して回動可能に連結される第３連結部（１４ａ，３２ａ）ならびに第３連結部（１４ａ，３２ａ）から離隔した第４連結部（１４ｂ，３２ｂ）を有するとともに前記連結ピン（１６）の軸線まわりに回動する操作力が前記チェンジ操作子（８，２５，３３）から入力されるリンクアーム（１４，３２）と、両端部が第２および第４連結部（１３ｂ；１４ｂ，３２ｂ）に回動自在に連結されるとともに前記シフト操作検知手段（１２）が中間部に介設される連結手段（１５）とを備えることを特徴とする車両用変速装置。
2. 前記リンクアーム（１４，３２）が、第３連結部（１４ａ，３２ａ）および第４連結部（１４ｂ，３２ｂ）と、前記チェンジ操作子（８，２５，３３）からの荷重が入力される荷重入力部（１４ｃ，３２ｃ）とを相互に異なる頂部に配置するようにして三角形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用変速装置。
3. 前記荷重入力部（１４ｃ）に、前記チェンジ操作子（８，２５）からの操作荷重を伝達する連結ロッド（２１，２７）の一端部が回動可能に連結されることを特徴とする請求項２に記載の車両用変速装置。
4. 上下方向に延びる前記連結ロッド（２１）の他端部が、ペダル式の前記チェンジ操作子（８）の中間部の連結部（８ｃ）に回動可能に連結されることを特徴とする請求項３に記載の車両用変速装置。
5. 前記シフトアーム（１３）および前記リンクアーム（１４）が、ペダル式の前記チェンジ操作子（８）よりも上方に配置されることを特徴とする請求項４に記載の車両用変速装置。
6. 前記シフトアーム（１３）および前記リンクアーム（１４）が、ペダル式の前記チェンジ操作子（２５）が備える操作部（２５ｂ）よりも前方に配置されることを特徴とする請求項３に記載の車両用変速装置。
7. 前記シフトアーム（１３）および前記リンクアーム（１４）が上下に分かれて配置されるとともに前記連結手段（１５）が上下方向に延びて配置され、ペダル式の前記チェンジ操作子（２５）が、前記シフトアーム（１３）および前記リンクアーム（１４）の水平方向への投影範囲内に配置されることを特徴とする請求項６に記載の車両用変速装置。
8. 前記荷重入力部（３２ｃ）に、車両運転者の足で踏み動かされる前記チェンジ操作子（３３）が直接設けられることを特徴とする請求項２に記載の車両用変速装置。

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