JP6668896B2 - 自動二輪車のトランスミッション装置の操作機構 - Google Patents
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Description
従来からシフトロッドの回転をスイッチで検知したり、シフトロッド上に配置したロードセルタイプの荷重センサで荷重値を検知したりすることでシフト操作を検出し、ライダーのシフトチェンジしようとしている意図を汲み取る方法が知られている。そのような信号に基づき、ECU(Engine Control Unit)の制御により点火プラグの点火失火や遅角等でエンジン出力を一瞬低下させることで、ギヤドッグの噛合い力が低下した一瞬の隙にシフトチェンジを行わせるという方法が採用されてきた。
また、例えば特許文献2には、シフト指示により作動する変速ペダルとシフトスピンドルとの間に、シフト操作の操作力を伝達するシフトリンク機構が設けられ、このシフトリンク機構上に、弾発部材としての圧縮コイルばねを介して操作力を伝達するロストモーション機構が設けられ、ロストモーション機構にシフト操作量検出部が設けられる構成が開示されている。
しかしながら、シフトロッドがシフトチェンジペダルに接続する位置とリンクアームに接続する位置との距離が短いレイアウトにおいては、ストロークセンサ及びシフト荷重センサの配置の自由度に制限が課され、シフトロッドに一体的に設けることが難しくなるおそれがある。特許文献2でも同様に、変速ペダルとシフトスピンドルとの間のシフトリンク機構を短くせざるをえないレイアウトにおいては、シフトリンク機構にロストモーション機構及びシフト操作量検出部を設けることが難しくなるおそれがある。
図1は、実施形態に係る自動二輪車のエンジンユニットまわりを示す側面図である。
ステアリングヘッドパイプ102の後部に、車体フレーム(メインフレーム)101が一体的に結合する。車体フレーム101は、後方に向けて左右一対で二又状に分岐し、ステアリングヘッドパイプ102から後下方に拡幅しながら延設される。車体フレーム101に搭載されるエンジンユニット103には、不図示のエアクリーナ及び燃料供給装置からそれぞれ供給される空気及び燃料でなる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不図示のエキゾーストパイプを通って、マフラから排気される。
まず、トランスミッション装置200について説明する。
エンジンユニット103のクランクシャフト105の後方且つこれと平行に、カウンタシャフト201とドライブシャフト202が所定間隔おいて相互に平行配置される。図2に示すように、クランクケース103Aは上下に分割され、その分割面でクランクシャフト105、カウンタシャフト201及びドライブシャフト202が軸支される。即ち、クランクシャフト105、カウンタシャフト201及びドライブシャフト202は、車両側面視において水平方向に横並びに配置される。
シフトシャフト205はカウンタシャフト201と平行に配設され、シフトドラム207の後方で回転可能に軸支される。シフトシャフト205は、後述のシフトチェンジペダル11によるシフト操作に連動して回転する。例えば、シフトアップのシフト操作では一方方向に回転し、シフトダウンのシフト操作ではそれとは反対の他方方向に回転する。
シフトドラム207は、カウンタシャフト201及びドライブシャフト202と平行に配設され、その下方で回転可能に軸支される。シフトドラム207における円筒状のカム本体の外周面には、所定の数及び所定の形状のカム溝が形成されている。詳細図示等を省略するが、シフトドラム207のカム本体の左端部にはシフトアーム206と係合するアーム係合部が固定され、そのアーム係合部が回動することで、シフトドラム207が回転する。
操作機構10は、シフトチェンジペダル11と、リンクアーム12と、シフトチェンジペダル11及びリンクアーム12間を連結するシフトロッド13とを含んで構成される。
シフトチェンジペダル11は、エンジンユニット103の左下部外側(クランクケース103A下部の左外側付近)にて支軸14のまわりに上下方向に揺動可能に枢支される。また、リンクアーム12は、トランスミッション装置200のシフトシャフト205を回転すべくその軸端部に連結される。シフトロッド13は、ピロボールとも呼ばれるボールジョイント15を介してシフトチェンジペダル11に接続し、かつ、同じくピロボールとも呼ばれるボールジョイント16を介してリンクアーム12に接続し、シフトチェンジペダル11によるシフト操作により駆動され、リンクアーム12を介してシフトシャフト205を回転駆動するように構成される。
シフトロッドアジャスタ17は、ボールジョイント15を介してシフトチェンジペダル11に接続する。ボールジョイント15は、シフトロッド13の延伸方向にさらに突出するように配置されて、シフトチェンジペダル11に連結する。
また、シフトロッドボディ18は、その端部の外側面のブラケット部19にボールジョイント16が設けられ、このボールジョイント16を介してリンクアーム12に接続する。この場合に、ブラケット部19で支持されるボールジョイント16の支持柱16Aが、シフトロッド13と平行に、かつ、シフトロッドアジャスタ17側の端部に向かって延伸するように配置される。即ち、シフトロッド13に対してUターンするようなかたちでボールジョイント16が配設される。これにより、シフトロッドボディ18の長手方向の略中央位置でボールジョイント16にリンクアーム12が取り付けられる。リンクアーム12は、シフトロッド13の軸線に対して略垂直方向に上方に延出して、シフトシャフト205に連結する。
シフトロッドボディ18は実質的に中空構造(円筒状)を有し、その内部にシフト荷重センサの構成部品として、シフトロッドアジャスタ17につながるピストン20と、第1プランジャ21と、第2プランジャ22と、第1スプリング23と、第2スプリング24と、ストッパピン25と、磁石26とが内蔵され、これらの構成部品がシフトロッドボディ18内部で同一軸線方向に沿ってストロークするように配設される。シフトロッドボディ18の端部は、第1スプリング23のバネ受けを兼ねるキャップ状部材28で閉塞される。
また、ピストン20は第1プランジャ21及び第2プランジャ22により挟まれ、第1スプリング23が第1プランジャ21を、第2スプリング24が第2プランジャ22を押圧する。そして、第1スプリング23及び第2スプリング24それぞれのスプリング反力により、操作荷重がない場合はピストン20が中立位置Oに復帰するようにしている。
また、シフトロッドボディ18にはその軸線方向に沿って、ストッパピン25が係合するストッパ孔31が形成されている。ストッパ孔31はピストン20のストローク方向を長径とする長穴であってよく、図7(A)に示すようにストッパピン25の外径dとシフトロッドボディ18のストッパ孔31の内径Dとによりシフト荷重センサの伸び縮み移動量が規制される。
シフト荷重センサの伸び縮みが開始する操作力を独立して設定できるため、シフトアップ及びシフトダウンのために機械的に要求されるライダーへの要求荷重に対応する操作力を最適化し、シフトチェンジを確実にすることができる。図8を参照して、例えばシフトアップ側の要求荷重をFb、またシフトダウン側の要求荷重をFaとする。ストローク・電圧特性線図から分かるように、伸び側及び縮み側の操作荷重の設定を独立に行うことができ、最適なFa,Fb値を実現することができる。
磁石26を同軸上に配置したストローク量規制用のストッパピン25はその構造上、左右の第1プランジャ21及び第2プランジャ22に付与されているイニシャル荷重Fn(図8参照)によって押し込まれるため、操作荷重がない場合は常に中立位置Oに位置するようになる。伸び縮み方向に移動するストロークSを予め設定しておけば、図8のストローク・電圧特性線図から分かるように、ストローク量からシフト荷重センサに働く荷重を推定することができる。したがって、検知したストローク量をECUの制御プログラム上で荷重に変換し、このように算出した荷重に基づき、点火遅角或いは失火量もしくは率の制御に用いることができる。この場合、常にストローク量を検知することによって、スイッチ式のようなあいまいな信号発生による誤判定を防ぐことができる。
より詳細には、シフトロッド13は、シフトロッドアジャスタ17と、検出装置が組み付けられるシフトロッドボディ18とにより構成され、シフトロッドボディ18の側面にボールジョイント16が設けられ、ボールジョイント16に取り付けられたリンクアーム12が、車両側面視においてシフトロッドボディ18の長手方向の範囲内でシフトシャフト205に連結する。換言すれば、車両左側面視において、シフトロッドボディ18の奥側にボールジョイント16及びリンクアーム12が配置されて、リンクアーム12がシフトシャフト205に連結する。
上記実施形態では、本発明でいう検出装置として、特許文献1と同様のストロークセンサ及びシフト荷重センサを例にしたが、シフトロッドの長手方向の範囲内でシフトロッドに一体的に設けられるものであれば、これに限定されるものではない。
また、上記実施形態では、シャフト105、201及び202の位置により、シフトロッド13を横置きする構成を例にしたが、これに限定されるものではない。本発明は、例えば特許文献1にあるようにシフトロッドを縦置きする構成にも適用可能である。
また、本発明は、上記実施形態の場合のみならず、例えば4輪車のシフトリンケージに対して同様の構造を適用可能であり、この場合クラッチ操作なしでシフトチェンジを行うことを可能にする。
Claims (4)
- シフトシャフトの回転に応じて変速するトランスミッション装置を備えた自動二輪車において、シフトチェンジペダルによるシフト操作により駆動されるシフトロッドが、リンクアームを介して前記シフトシャフトを回転駆動するように構成された自動二輪車のトランスミッション装置の操作機構であって、
前記シフトロッドの長手方向の範囲内で、シフト操作を検出する検出装置が前記シフトロッドに一体的に設けられ、
前記シフトロッドに接続する前記リンクアームが、車両側面視において前記シフトロッドの長手方向の範囲内で前記シフトシャフトに連結し、
前記シフトロッドは、ロッド部材と、前記検出装置が組み付けられる柱状のボディとが同軸上に連設されて構成され、
前記ボディの側面にボールジョイントが設けられ、前記ボールジョイントに取り付けられた前記リンクアームが、車両側面視において前記ボディの長手方向の範囲内で前記シフトシャフトに連結し、
前記ボールジョイントの支持柱が前記ボディの側面で支持され、車両側面視で前記支持柱が前記シフトロッドと平行に、かつ、前記ボールジョイントが前記ボディと重なるように配置されていることを特徴とする自動二輪車のトランスミッション装置の操作機構。 - 車両外側から前記シフトロッド、前記ボールジョイント、前記リンクアームの順で配置されていることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車のトランスミッション装置の操作機構。
- 前記リンクアームが、前記シフトロッドの軸線に対して略垂直方向に延出して、前記シフトシャフトに連結することを特徴とする請求項1又は2に記載の自動二輪車のトランスミッション装置の操作機構。
- 前記シフトロッドが、車両側面視において略水平方向に延伸することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の自動二輪車のトランスミッション装置の操作機構。
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