JP6981181B2

JP6981181B2 - 変速機のシフト装置

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Description

本発明は自動二輪車等の車両に用いられる変速機のシフト装置に関する。

自動二輪車等の車両の変速機は、複数のギヤがそれぞれ設けられたメインシャフトおよびドライブシャフトを備えている。さらに、変速機は、シフトペダルのシフト操作に応じてギヤを切り換えるシフト装置を備えている。

シフト装置は、シフトカムおよびシフトフォーク等を備えている。シフトカムはシフト操作に応じて回転する。シフトカムの外周面にはカム溝が形成されており、カム溝にはシフトフォークの一部が係合されている。シフトカムが回転すると、カム溝により、シフトフォークがメインシャフトまたはドライブシャフトに沿うように移動する。シフトフォークの移動により、メインシャフトまたはドライブシャフトに設けられた複数のギヤのうちの特定のギヤがスライド移動する。これにより、メインシャフトおよびドライブシャフトに支持された複数のギヤのうち、メインシャフトの回転をドライブシャフトに伝達するギヤの組合せが切り換えられ、変速比が変化する。

このようなシフト装置の中には、シフトカムの回転角を検出する角度センサを備えたものがある。例えば、下記の特許文献１に記載された変速機は、複数の駆動ギヤが支持されるメイン軸と、複数の駆動ギヤと互いに噛み合う複数の被動ギヤが支持されるカウンタ軸と、駆動ギヤおよび被動ギヤが有するシフタギヤに係合されるシフトフォークと、シフトフォークの一端が係止されるリード溝が外周面に形成されるシフトドラムと、シフトドラムに設けられ、該シフトドラムと一体に回動するセンサ軸と、センサ軸の回動角を検出する角度センサとを備えている。なお、シフトドラムはシフトカムと同等の機能を有するものである。

特許文献１の変速機において、センサ軸とシフトドラムとは同軸に配置され、センサ軸の端部がシフトドラムの端部にナットを用いて固定されている。これにより、センサ軸がシフトドラムと一体に回動する。また、角度センサはポテンショメータであり、センサ軸の回動角に基づいた電圧を出力する。

特開２０１６−７０３５７号公報

特許文献１に記載された変速機は、シフトドラムの回動角を検出する方法として、シフトドラムと同軸に接続されたセンサ軸の回動角を角度センサで検出する方法を採用している。この場合、シフトドラムの回動角の検出精度を高めるためには、センサ軸のシフトドラムに対する回動方向の位置を高精度に定める必要があり、また、センサ軸がシフトドラムに対して回動方向に位置ずれしないようにセンサ軸をシフトドラムに強固に固定する必要がある。

特許文献１の図７には、センサ軸をシフトドラムの端部にナットで止める構造が記載されている。センサ軸をナットで止めるのみでは、センサ軸がシフトドラムに対して回動方向に位置ずれしてしまうおそれがある。このような構造においては、通常、ピンやキーを用いて、センサ軸の外周側の部分をシフトドラムに止め、センサ軸のシフトドラムに対する回動方向の位置ずれを抑えるようにする。

しかしながら、センサ軸のシフトドラムに対する固定にピンやキーを用いた場合でも、ピンやキー等の公差に起因し、センサ軸のシフトドラムに対する位置のばらつきや位置ずれが生じてしまうおそれがある。また、センサ軸のシフトドラムに対する固定にピンやキーを用いることにより、変速機の部品が増加してしまう。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、シフトカムの回転角の検出精度を高めることができ、かつ部品点数を削減することができるシフト装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、変速機のシフト装置であって、シフトフォークを動作させるためのカム溝が外周面に形成された円筒状または円柱状のシフトカムと、シフトペダルシャフトの回転により揺動するドライブプレートと、前記シフトカムの一端部に固定され、前記ドライブプレートの揺動に応じて前記シフトカムを回転させるシフトカムプレートと、前記シフトカムの回転角を検出するシフトカムセンサと、前記シフトカムの回転を前記シフトカムセンサに伝達する伝達シャフトとを備え、前記シフトカムの一端部において、前記シフトカムの回転軸に対応する位置には挿入穴が形成され、前記シフトカムプレートには、当該シフトカムプレートを貫通する貫通穴が形成され、前記伝達シャフトは前記シフトカムと同軸に配置され、前記伝達シャフトの一端部は前記シフトカムセンサに接続され、または対向し、前記伝達シャフトの他端部は前記貫通穴を貫通し、前記挿入穴に圧入された状態で前記シフトカムに固定され、前記シフトカムプレートの他端部には凹部が形成され、前記凹部内に前記シフトカムの一端部が圧入された状態で前記シフトカムプレートと前記シフトカムとが互いに固定され、前記シフトカムの一端部において前記シフトカムプレートよりも前記シフトカムの軸方向他側の外周側には、前記シフトカムの一端部を当該シフトカムの支持部に回転可能に支持するためのベアリングが設けられ、前記挿入穴内に位置する前記伝達シャフトの他端部は、前記ベアリングの内側の位置に達するまで前記シフトカムの軸方向他側に伸長していることを特徴とする。

本発明によれば、シフトカムの回転角の検出精度を高めることができ、かつシフト装置の部品点数を削減することができる。

本発明の実施例のシフト装置を含む変速機が搭載されたエンジンを示す外観図である。図１中のエンジンにおいてシフト装置のサイドカバーが設けられた部分を示す外観図である。図２中のシフト装置のシフトカムセンサおよびサイドカバーを外した状態を示す説明図である。図２中の矢示ＩＶ−ＩＶ方向から見たクランクケースの後部およびシフト装置を示す断面図である。本発明の実施例のシフト装置（シフトカムセンサを除く）を示す斜視図である。本発明の実施例のシフト装置におけるシフトカム、シフトカムプレート、伝達シャフト等を示す断面図である。本発明の実施例のシフト装置におけるシフトカムプレートおよび伝達シャフトを示す説明図である。本発明の実施例のシフト装置におけるシフトカムプレートおよびドライブプレートを示す説明図である。本発明の実施例のシフト装置における伝達シャフトおよびシフトカムセンサを示す説明図である。本発明の実施例においてシフトペダルシャフトの組付けを示す説明図である。

本発明の実施形態のシフト装置は、シフトフォークを動作させるためのカム溝が外周面に形成された円筒状または円柱状のシフトカムと、シフトペダルシャフトの回転により揺動するドライブプレートと、シフトカムの一端部に固定され、ドライブプレートの揺動に応じてシフトカムを回転させるシフトカムプレートと、シフトカムの回転角を検出するシフトカムセンサと、シフトカムの回転をシフトカムセンサに伝達する伝達シャフトとを備えている。

さらに、シフトカムの一端部において、シフトカムの回転軸に対応する位置には挿入穴が形成されている。また、シフトカムプレートには、当該シフトカムプレートを貫通する貫通穴が形成されている。また、伝達シャフトはシフトカムと同軸に配置され、伝達シャフトの一端部はシフトカムセンサに接続され、または対向している。また、伝達シャフトの他端部はシフトカムプレートの貫通穴を貫通し、シフトカムの挿入穴に圧入された状態でシフトカムに固定されている。

本発明の実施形態のシフト装置によれば、伝達シャフトの他端部をシフトカムの一端部に形成された挿入穴に圧入することにより、シフトカムに対する伝達シャフトの周方向の位置を高精度に定めることができ、かつ、伝達シャフトがシフトカムに対して周方向に位置ずれしないように伝達シャフトをシフトカムに強固に固定することができる。したがって、シフトカムの回転角の検出精度を高めることができる。

また、シフトカムに対する伝達シャフトの周方向の位置決めにピンやキーを用いないため、ピンやキー、これを挿入する穴や溝等の公差に起因する伝達シャフトのシフトカムに対する位置のばらつきまたは位置ずれをなくすことができる。また、ピンやキーを用いないので、シフト装置の部品点数を削減することができる。

図１は本発明の実施例のシフト装置１１を含む変速機が搭載されたエンジン１をその左方から見た外観図である。エンジン１は例えば自動二輪車に用いられるエンジンである。なお、本実施例において、装置、部品、部材等の形状や配置、動作を説明するに当たって方向を示す場合には、エンジン１が搭載された自動二輪車の運転席に座する運転者を基準にする。各図の右下の矢印は、当該運転者を基準にした上（Ｕ）、下（Ｄ）、左（Ｌ）、右（Ｒ）、前（Ｆ）、後（Ｂ）をそれぞれ示している。

エンジン１は、クランクケース２、クランクケース２の前部上方に設けられたシリンダ３、シリンダ３の上方に設けられたシリンダヘッド４、シリンダヘッド４の上方を覆うヘッドカバー５、およびクランクケース２の下方に設けられたオイルパン６を備えている。クランクケース２の内部前側にはクランクシャフトが設けられている。クランクシャフトは左右方向に伸長している。図１中のＡはクランクシャフトの軸心を示している。シリンダ３の内部にはピストンが設けられ、ピストンはコネクティングロッドを介してクランクシャフトに連結されている。また、シリンダヘッド４には吸気ポートおよび排気ポートが設けられている。また、シリンダヘッド４の内部には吸気バルブ、排気バルブおよび動弁機構が設けられ、また、シリンダヘッド４には点火プラグが取り付けられている。

また、クランクケース２の内部後側には常時噛合式の変速機が設けられている。変速機は、複数のギヤがそれぞれ設けられたメインシャフトおよびドライブシャフト、並びに本発明の実施例のシフト装置１１を備えている。メインシャフトおよびドライブシャフトはそれぞれクランクシャフトと平行に伸長している。図１中のＢはメインシャフトの軸心を示している。また、図１中のＣはドライブシャフトの軸心を示している。また、シフト装置１１に含まれる後述のシフトカム１２もクランクシャフトと平行に伸長している。図１中のＤはシフト装置１１に含まれるシフトカム１２の軸心を示している。

クランクシャフトの回転は、クランクシャフトに固定されたプライマリドライブギヤおよびメインシャフトに固定されたプライマリドリブンギヤを介してメインシャフトに伝達される。変速機において、メインシャフトの回転は、メインシャフトおよびドライブシャフトにそれぞれ設けられた複数のギヤによりドライブシャフトに伝達される。シフト装置１１は、メインシャフトおよびドライブシャフトにそれぞれ設けられた複数のギヤのうち、メインシャフトの回転をドライブシャフトに伝達するギヤの組合せを切り換える。これにより変速比が変化する。さらに、ドライブシャフトの回転はドライブチェーンを介して自動二輪車の駆動輪に伝達される。

また、エンジン１において左側の後部下側にはシフトペダルシャフト６１が設けられている。シフトペダルシャフト６１は左右方向に伸長し、クランクケース２とサイドカバー５２に回転可能に支持されている。シフトペダルシャフト６１の先端側には、運転者が左足でシフト操作を行うためのシフトペダルが取り付けられている。図１中のＥはシフトペダルシャフト６１の軸心を示している。

図２は、図１中のエンジン１においてシフト装置１１のサイドカバー５２が設けられた部分を拡大して示している。図３は、図２中のシフト装置１１のシフトカムセンサ４８およびサイドカバー５２を外した状態を示している。図４は、図２中の矢示ＩＶ−ＩＶ方向から見たクランクケース２の後部およびシフト装置１１のそれぞれの断面を示している。図５はシフト装置１１においてシフトカムセンサ４８を除く部分を示している。図６はシフト装置１１におけるシフトカム１２、シフトカムプレート２７、伝達シャフト３９等のそれぞれの断面を示している。図６の切断位置は図４の切断位置と同じである。

シフト装置１１は、図５に示すように、シフトカム１２、複数のシフトフォーク２３、複数のフォークシャフト２４、２５、シフトカムプレート２７、ストッパアーム３５、伝達シャフト３９およびドライブプレート４３を備えている。さらに、シフト装置１１は、図４に示すように、シフトカムセンサ４８およびサイドカバー５２を備えている。

シフトカム１２は、図５に示すように、例えば金属材料により円筒状に形成されている。シフトカム１２の外周面にはシフトフォーク２３を動作させるためのカム溝１３が形成されている。シフトカム１２は、図４に示すように、クランクケース２の内部後側に配置され、左右方向に伸長している。また、シフトカム１２は、メインシャフトおよびドライブシャフトの下方に配置されている。また、シフトカム１２の両端部は、クランクケース２の２箇所に形成された支持部１８に、左側ベアリング２０および右側ベアリング２１を介して回転可能に支持されている。これにより、シフトカム１２は軸心Ｄを中心に回転することができる。

また、図６に示すように、シフトカム１２の左端部には、シフトカム１２の左右方向中間部よりも直径が小さい小径部１４が形成されている。また、シフトカム１２の左右方向中間部と小径部１４との間には段部１５が形成されている。小径部１４には左側ベアリング２０の内輪およびシフトカムプレート２７が取り付けられている。

また、シフトカム１２の左端部において、シフトカム１２の軸心Ｄ（回転軸）に対応する位置、具体的には、シフトカム１２の左端面の中央には挿入穴１６が形成されている。挿入穴１６は、シフトカム１２の左端面から段部１５を越える位置まで右方へ伸長している。また、本実施例における挿入穴１６はシフトカム１２の左端部を貫通している。挿入穴１６には伝達シャフト３９が圧入されている。

図５に示すシフトフォーク２３は、メインシャフトおよびドライブシャフトにそれぞれ設けられたスライドギヤをスライド移動させる部材である。すなわち、メインシャフトにそれぞれ設けられた複数のギヤには、メインシャフトと一体回転し、かつメインシャフトの軸方向にスライド移動することができるスライドギヤが含まれている。また、ドライブギヤにそれぞれ設けられた複数のギヤにも、ドライブシャフトと一体回転し、かつドライブシャフトの軸方向にスライド移動することができるスライドギヤが含まれている。シフトフォーク２３は、これらスライドギヤをスライド移動させることにより、メインシャフトの回転をドライブシャフトへ伝達するギヤの組合せを切り換える。

シフト装置１１は、図５に示すように、３個のシフトフォーク２３を備えている。３個のシフトフォーク２３のうちの１個は、メインシャフトに設けられたスライドギヤをスライド移動させるシフトフォークであり、前側フォークシャフト２４にその軸方向にスライド可能に支持されている。残りの２個のシフトフォーク２３は、ドライブシャフトに設けられた２個のスライドギヤをそれぞれスライド移動させるシフトフォークであり、後側フォークシャフト２５にその軸方向にスライド可能に支持されている。なお、図示を省略しているが、前側フォークシャフト２４および後側フォークシャフト２５のぞれぞれの両端部はクランクケース２に支持されている。各シフトフォーク２３の下端側にはシフトカム１２の外周面に向かって突出するピンが設けられており、各ピンはシフトカム１２のカム溝１３に係合している。また、前側フォークシャフト２４に支持されたシフトフォーク２３の上端側の部分は、メインシャフトに設けられたスライドギヤに連結されている。また、後側フォークシャフト２５に支持されたシフトフォーク２３の上端側の部分は、メインシャフトに設けられた２個のスライドギヤにそれぞれ連結されている。シフトカム１２が回転すると、カム溝１３の形状に応じて各シフトフォーク２３がスライド移動し、各シフトフォーク２３のスライド移動により、各スライドギヤがスライド移動する。

シフトカムプレート２７は、ドライブプレート４３の揺動に応じてシフトカム１２を回転させる部材である。シフトカムプレート２７は、図４に示すように、シフトカム１２の左端部に固定されている。ここで、図７は、シフトカムプレート２７および伝達シャフト３９をそれらの左方から見た状態を示している。図７に示すように、シフトカムプレート２７の外周面には、ストッパアーム３５（図３参照）が係合する例えば７個の係合凹部２８が形成されている。本実施例における変速機は例えば６段変速機である。シフトカムプレート２７の周方向に６０度間隔に形成された６個の係合凹部２８は６段変速機のそれぞれの段に対応している。また、これら６個の係合凹部２８のうち互いに隣接する一対の係合凹部２８の間に形成された１個の係合凹部２８はニュートラルに対応している。

また、シフトカムプレート２７の左端面における外縁側には、ドライブプレート４３の複数の爪部４６（図８参照）と係合する複数の突起部２９が形成されている。本実施例のシフトカムプレート２７には例えば６個の突起部２９が形成されており、これら突起部２９は６０度間隔に配置されている。また、各突起部２９は、図６に示すように、シフトカムプレート２７の左端面から左方に突出している。

また、シフトカムプレート２７には、図６に示すように、当該シフトカムプレート２７の中央部を左右方向（すなわち軸方向）に貫通する貫通穴３０が形成されている。貫通穴３０における右端側部分は左端側部分よりも直径が小さく、貫通穴３０における右端側部分と左端側部分との間には段部３１が形成されている。貫通穴３０には伝達シャフト３９が挿入されている。

また、シフトカムプレート２７の右端面２７Ａには、横断面形状が円形の円形凹部３３が形成されている。円形凹部３３内には、シフトカム１２の左端部（小径部１４）が挿入され、固定されている。これにより、シフトカムプレート２７とシフトカム１２とは一体化されており、両者は共に回転する。

図３に示すストッパアーム３５は、シフトカムプレート２７の係合凹部２８に係合することにより、シフトカムプレート２７およびシフトカム１２を、変速機の各段に対応する位置に停止させる機能を有している。ストッパアーム３５の基端部はクランクケース２に回転可能に支持されている。また、ストッパアーム３５の先端部にはローラ３６が回転自在に設けられている。また、ストッパアーム３５は、ばね３７により、ストッパアーム３５の先端部が基端部を回転軸として図３において反時計回り方向に回転するように付勢されている。これにより、ストッパアーム３５の先端部に設けられたローラ３６が、シフトカムプレートの係合凹部２８に押し付けられている。

伝達シャフト３９は、図４に示すように、シフトカム１２の回転をシフトカムセンサ４８に伝達する部材である。伝達シャフト３９は例えば金属材料に棒状に形成されている。伝達シャフト３９はシフトカム１２と同軸に配置されている。伝達シャフト３９の右端側は、ドライブプレート４３の挿通穴４５およびシフトカムプレート２７の貫通穴３０を通り、シフトカム１２の挿入穴１６に圧入され、固定されている。伝達シャフト３９は、シフトカム１２およびシフトカムプレート２７と一体化されており、伝達シャフト３９は、シフトカム１２およびシフトカムプレート２７と共に回転する。

また、図６に示すように、伝達シャフト３９の右端部３９Ａは、伝達シャフト３９の左右方向中間部と比較して直径が小さく、伝達シャフト３９の右端部３９Ａと伝達シャフト３９の左右方向中間部との間には段部４０が形成されている。段部４０は、シフトカムプレート２７の貫通穴３０に形成された段部３１と接触している。

また、伝達シャフト３９の左端部３９Ｂは、伝達シャフト３９の左右方向中間部と比較して直径が大きい。また、伝達シャフト３９の左端部３９Ｂには、図５に示すように、シフトカムセンサ４８の係合突片５１（図９参照）と係合する係合溝４１が形成されている。係合溝４１は、伝達シャフト３９の左端面の外縁から左端部３９Ｂの外周面にかけての部分に形成されている。

ここで、伝達シャフト３９、シフトカムプレート２７および左側ベアリング２０はシフトカム１２の左端部に次のように固定されている。図６に示すように、シフトカム１２の左端部に形成された小径部１４には、左側ベアリング２０が嵌合されている。小径部１４と左側ベアリング２０の内輪とはぴったりと嵌まり合っているが、圧入された状態ではない。すなわち、左側ベアリング２０の内輪の内周面と小径部１４の外周面とは互いに押し合っていない。

また、シフトカムプレート２７の右端面２７Ａに形成された円形凹部３３内には、シフトカム１２の小径部１４の左端部が圧入されている。すなわち、円形凹部３３内に小径部１４の左端部が挿入された状態で、シフトカムプレート２７の円形凹部３３の内周面とシフトカム１２の小径部１４の左端部の外周面とが互いに押し合っている。これにより、シフトカムプレート２７はシフトカム１２の小径部１４の左端部に軸方向にも周方向にも移動不能に固定されている。

また、シフトカムプレート２７の円形凹部３３内にシフトカム１２の小径部１４が圧入された状態において、シフトカムプレート２７の右端面２７Ａ（円形凹部３３の縁部の端面）と、シフトカム１２の段部１５との間に左側ベアリング２０の内輪が配置されている。この状態で、左側ベアリング２０の内輪の左端面はシフトカムプレート２７の右端面２７Ａに右方に押され、左側ベアリング２０の内輪の右端面はシフトカム１２の段部１５に左方に押されている。これにより、左側ベアリング２０の内輪がシフトカム１２の小径部１４に固定されている。

また、伝達シャフト３９の右端側はドライブプレート４３の挿通穴４５を貫通している。ドライブプレート４３の挿通穴４５の内径は、伝達シャフト３９のいかなる部分の直径よりも大きい。伝達シャフト３９はドライブプレート４３の挿通穴４５を大きな隙間を介して貫通している。

また、伝達シャフト３９の右端側はシフトカムプレート２７の貫通穴３０を貫通している。伝達シャフト３９の右端側はシフトカムプレート２７の貫通穴３０にぴったりと嵌まり合った状態で貫通穴３０を貫通しているが、圧入された状態ではない。すなわち、伝達シャフト３９の右端側の外周面とシフトカムプレート２７の貫通穴３０の内周面とは、段部３１（段部４０）の右側においても左側においても互いに押し合っていない。

また、伝達シャフト３９の右端部３９Ａはシフトカム１２の左端面に形成された挿入穴１６に圧入されている。すなわち、伝達シャフト３９の右端部３９Ａが挿入穴１６内に挿入された状態で、伝達シャフト３９の右端部３９Ａの外周面とシフトカム１２の挿入穴１６の内周面とが互いに押し合っている。これにより、伝達シャフト３９はシフトカム１２の挿入穴１６に軸方向にも周方向にも移動不能に固定されている。また、この状態で、伝達シャフト３９の右端側に形成された段部４０がシフトカムプレート２７の貫通穴３０に形成された段部３１に接触している。

また、シフトカム１２の挿入穴１６に圧入された伝達シャフト３９の右端部３９Ａの先端は、シフトカムプレート２７の右側に位置する左側ベアリング２０の内側に入っている。すなわち、図６に示すように、伝達シャフト３９の右端部３９Ａの先端は、シフトカムプレート２７の右端面２７Ａを越え、左側ベアリング２０の内輪の左端面を越え、左側ベアリング２０の内輪の右端面に向かって右方に伸長している（本実施例においては、伝達シャフト３９の右端部３９Ａの先端は左側ベアリング２０の内輪の右端面をも越えて右方に伸長している）。このように伝達シャフト３９の右端部３９Ａが挿入穴１６に深く圧入されているので、シフトカム１２の左端部が伝達シャフト３９の右端部３９Ａにより径方向外向き押圧され、その押圧力によりシフトカム１２の左端部が径方向に僅かに拡がっている。これにより、シフトカム１２の左端部（小径部１４）の外周面と左側ベアリング２０の内輪の内周面とを確実に接触させることができる。

また、図７に示すように、シフトカムプレート２７のシフトカム１２に対する周方向の位置Ｐ、および伝達シャフト３９のシフトカム１２に対する周方向の位置Ｑはそれぞれ所定の位置に定められている。シフトカムプレート２７のシフトカム１２に対する周方向の位置Ｐは、シフト装置１１の製造時に、シフトカムプレート２７の円形凹部３３にシフトカム１２の小径部１４を圧入する際に定められる。また、伝達シャフト３９のシフトカム１２に対する周方向の位置Ｑは、シフト装置１１の製造時に、伝達シャフト３９をシフトカム１２の挿入穴１６に圧入する際に定められる。

ドライブプレート４３は、シフトペダルシャフト６１の回転をシフトカムプレート２７に伝達する部材である。図４において、ドライブプレート４３の後側部分はシフトペダルシャフト６１に回転不能に固定されている。具体的には、ドライブプレート４３の後側部分には接続穴４４が形成されている。接続穴４４にはシフトペダルシャフト６１が挿通され、ドライブプレート４３は、例えばスプライン等によりシフトペダルシャフト６１に回転不能に結合されている。これにより、ドライブプレート４３は、シフトペダルシャフト６１の回転により、軸心Ｅを揺動軸として揺動する。

また、ドライブプレート４３の前側部分には挿通穴４５が形成されている。挿通穴４５内には、伝達シャフト３９が挿通されている。伝達シャフト３９は、シフトカム１２の回転をシフトカムセンサ４８に伝達する機能に加え、ドライブプレート４３の揺動範囲を制限する機能を有している。ドライブプレート４３の揺動は、ドライブプレート４３の挿通穴４５の内周面が伝達シャフト３９の左右方向中間部の外周面に接触する範囲に制限される。

また、ドライブプレート４３の右面における前端部には、ドライブプレート４３の揺動をシフトカムプレート２７に伝達する複数の爪部４６が形成されている。ここで、図８は、図６中の矢示ＶＩＩＩ方向から見たドライブプレート４３およびシフトカムプレート２７を模式的に示している。この図から、ドライブプレート４３の爪部４６とシフトカムプレート２７の突起部２９の係合構造を把握することができる。ドライブプレート４３の揺動により爪部４６が移動すると、爪部４６により突起部２９が押され、シフトカムプレート２７およびシフトカム１２が所定角度（例えば６０度）回転する。

なお、シフトペダルシャフト６１の右端部は、図４に示すように、クランクケース２に形成された支持部６２にベアリング６３を介して回転可能に支持されている。また、シフトペダルシャフト６１の左端側は、サイドカバー５２の後部に形成されたシフトペダルシャフト挿通穴５４を貫通している。シフトペダルシャフト挿通穴５４の内側にはベアリング６５およびオイルシール６６が設けられ、シフトペダルシャフト６１の左端側は、このベアリング６５を介してサイドカバー５２に回転可能に支持されている。また、シフトペダルシャフト６１の左端部には、運転者が左足でシフト操作するためのシフトペダルが取り付けられている。また、シフトペダルシャフト６１は、ばね６４により付勢されており、これにより、シフト操作後にシフトペダルシャフト６１が初期位置に復帰するようになっている。

シフトカムセンサ４８はシフトカム１２の回転角を検出するセンサであり、例えばポテンショメータである。図３に示すように、クランクケース２の後部左側の下部には、シフトカムプレート２７、ストッパアーム３５、伝達シャフト３９およびシフトペダルシャフト６１等が配置されている。そして、図２に示すように、クランクケース２の後部左側の下部にはサイドカバー５２が取り付けられ、サイドカバー５２により、シフトカムプレート２７およびストッパアーム３５が覆われている。また、図４に示すように、サイドカバー５２の前部には伝達シャフト挿通穴５３が形成され、伝達シャフト挿通穴５３内には伝達シャフト３９が挿入されている。さらに、伝達シャフト挿通穴５３の左側の開口部には、当該開口部を塞ぐようにシフトカムセンサ４８が取り付けられている。このように、シフトカムセンサ４８はクランクケース２およびサイドカバー５２の外部に配置されている。

ここで、図９はシフトカムセンサ４８および伝達シャフト３９の左端部３９Ｂを示している。図９に示すように、シフトカムセンサ４８は、ケーシング４９、ケーシング４９に回転可能に支持された回転子５０、およびケーシング４９内に設けられた検出回路等を備えている。回転子５０には係合突片５１が設けられ、係合突片５１が、伝達シャフト３９の左端部３９Ｂに形成された係合溝４１と係合している。これにより、伝達シャフト３９とシフトカムセンサ４８とが互いに接続されている。伝達シャフト３９の回転により、シフトカムセンサ４８の回転子５０が回転する。シフトカムセンサ４８は、回転子５０の回転角に対応した電気信号を、シフトカム１２の回転角を示す電気信号として、例えば自動二輪車のコントロールユニットへ出力する。

図１０はシフトペダルシャフト６１のクランクケース２への組付を示している。自動二輪車の製造時において、シフトペダルシャフト６１のクランクケース２への組付は、例えば次のような手順で行われる。まず、シフトカム１２へ左側ベアリング２０、シフトカムプレート２７および伝達シャフト３９を組み付けることにより第１のユニット７１を形成し、かつシフトペダルシャフト６１にドライブプレート４３等を組み付けることにより第２のユニット７２を形成する。次に、第１のユニット７１をクランクケース２に組み付ける。次に、第２のユニット７２をクランクケース２に組み付ける。

第２のユニット７２をクランクケース２に組み付ける際には、まず、第２のユニット７２に含まれるドライブプレート４３の挿通穴４５に、第１のユニット７１に含まれる伝達シャフト３９の左端部３９Ｂを挿入する。次に、ドライブプレート４３の挿通穴４５が伝達シャフト３９の左右方向中間部の直径の小さい部分に達するまで、第２のユニット７２を図１０（１）中の矢示Ｋ１に示すように右方へ移動させる。次に、第２のユニット７２を図１０（２）中の矢示Ｋ２に示すように後方へ移動させ、シフトペダルシャフト６１の軸心を、クランクケース２の支持部６２に取り付けられたベアリング６３の軸心と一致させる。次に、第２のユニット７２を図１０（２）中の矢示Ｋ３に示すように右方へ移動させ、シフトペダルシャフト６１の右端部をベアリング６３の内側へ挿入する。

このように、伝達シャフト３９の左右方向中間部が伝達シャフト３９の左端部３９Ｂよりも直径が小さいので、ドライブプレート４３の挿通穴４５に伝達シャフト３９を挿入した後に第２のユニット７２を後方へ移動させることができ、シフトペダルシャフト６１をベアリング６３の内側へ挿入することができる。したがって、自動二輪車の製造時には、例えば第１のユニット７１および第２のユニット７２をそれぞれ事前に形成しておき、その後、自動二輪車の組立ラインで、第１のユニット７１および第２のユニット７２をクランクケース２にそれぞれ組み付けることができる。よって、自動二輪車の組立作業を簡素化することができる。

以上説明した通り、本発明の実施例のシフト装置１１によれば、伝達シャフト３９の右端部３９Ａを、シフトカム１２の左端面に形成された挿入穴１６に圧入することにより、シフトカム１２に対する伝達シャフト３９の周方向の位置を高精度に定めることができ、かつ、伝達シャフト３９がシフトカム１２に対して周方向に位置ずれしないように伝達シャフト３９をシフトカム１２に強固に固定することができる。したがって、シフトカムセンサ４８によるシフトカム１２の回転角の検出精度を高めることができる。

また、シフトカム１２に対する伝達シャフト３９の周方向の位置決めにピンやキーを用いないため、ピンやキー、これを挿入する穴や溝等の公差に起因する伝達シャフト３９のシフトカム１２に対する位置のばらつきまたは位置ずれをなくすことができる。また、ピンやキーを用いないので、シフト装置１１の部品点数を削減することができる。

また、シフト装置１１の製造時には、図７に示すように、シフトカムプレート２７のシフトカム１２に対する周方向の位置Ｐを定めてシフトカムプレート２７の円形凹部３３にシフトカム１２の小径部１４を圧入した後、伝達シャフト３９の右端部３９Ａをシフトカム１２の挿入穴１６に圧入する際に、伝達シャフト３９のシフトカム１２に対する周方向の位置Ｑをシフトカムプレート２７の位置Ｐを基準にして容易に定めることができる。

また、本発明の実施例のシフト装置１１では、シフトカム１２の左端部（小径部１４）がシフトカムプレート２７の円形凹部３３に圧入され、かつ、伝達シャフト３９の右端部３９Ａがシフトカム１２の左端面の中央に形成された挿入穴１６に圧入される。それゆえ、シフトカム１２の左端部の外周側部分、すなわち、シフトカム１２の左端部の外周面と挿入穴１６の内周面との間の部分は、伝達シャフト３９の右端部３９Ａにより径方向外向きに押圧され、かつシフトカムプレート２７の右端部（円形凹部３３の外縁部）により径方向内向きに押圧されている。シフトカム１２の左端部の外周側部分に作用するこれら径方向に互いに逆向きの２つの押圧力により、伝達シャフト３９の右端部３９Ａとシフトカム１２との固定力を強くすることができ、かつシフトカムプレート２７の右端部とシフトカム１２との固定力を強くすることができる。

また、本発明の実施例のシフト装置１１によれば、シフトカム１２の小径部１４が圧入されたシフトカムプレート２７の右端面２７Ａと、シフトカム１２の左端部に形成された段部１５との間に、左側ベアリング２０の内輪を強固に固定することができる。

また、本発明の実施例のシフト装置１１によれば、シフトカム１２の挿入穴１６に圧入された伝達シャフト３９の段部３１と、シフトカムプレート２７の貫通穴３０に形成された段部４０とが互いに接触している。これにより、シフトカム１２の挿入穴１６に圧入された伝達シャフト３９によりシフトカムプレート２７を右方へ押さえ付けることができ、シフトカムプレート２７のシフトカム１２に対する固定力を強めることができる。

また、本発明の実施例のシフト装置１１では、シフトカム１２の挿入穴１６に圧入された伝達シャフト３９の右端部３９Ａの先端が左側ベアリング２０の内側に入っている。これにより、上述したように、左側ベアリング２０の内輪の内周面をシフトカム１２の左端部の外周面に確実に接触させることができる。

また、本発明の実施例のシフト装置によれば、シフトカムセンサ４８がクランクケース２の外部に配置されているので、シフトカムセンサ４８をクランクケース２の内部に配置する場合と比較してシフトカムセンサ４８の周囲の温度を下げることができる。これにより、シフトカムセンサ４８として、内部に電子基板を有する無接点式の角度センサ等、耐熱温度の低い角度センサを用いることができる。

なお、上述した実施例では、シフト装置１１を６段の変速機に適用する場合を例にあげたが、変速機の段数は限定されない。また、上述した実施例では、自動二輪車に用いられるエンジン１の変速機におけるシフト装置１１を例にあげたが、本発明のシフト装置は、他の種類の車両に用いられるエンジンの変速機にも適用することができる。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うシフト装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１エンジン
１１シフト装置
１２シフトカム
１３カム溝
１４小径部
１６挿入穴
１８支持部
２０左側ベアリング
２３シフトフォーク
２７シフトカムプレート
３０貫通穴
３３円形凹部
３９伝達シャフト
４３ドライブプレート
４８シフトカムセンサ
６１シフトペダルシャフト

Claims

変速機のシフト装置であって、
シフトフォークを動作させるためのカム溝が外周面に形成された円筒状または円柱状のシフトカムと、
シフトペダルシャフトの回転により揺動するドライブプレートと、
前記シフトカムの一端部に固定され、前記ドライブプレートの揺動に応じて前記シフトカムを回転させるシフトカムプレートと、
前記シフトカムの回転角を検出するシフトカムセンサと、
前記シフトカムの回転を前記シフトカムセンサに伝達する伝達シャフトとを備え、
前記シフトカムの一端部において、前記シフトカムの回転軸に対応する位置には挿入穴が形成され、
前記シフトカムプレートには、当該シフトカムプレートを貫通する貫通穴が形成され、
前記伝達シャフトは前記シフトカムと同軸に配置され、前記伝達シャフトの一端部は前記シフトカムセンサに接続され、または対向し、前記伝達シャフトの他端部は前記貫通穴を貫通し、前記挿入穴に圧入された状態で前記シフトカムに固定され、
前記シフトカムプレートの他端部には凹部が形成され、前記凹部内に前記シフトカムの一端部が圧入された状態で前記シフトカムプレートと前記シフトカムとが互いに固定され、
前記シフトカムの一端部において前記シフトカムプレートよりも前記シフトカムの軸方向他側の外周側には、前記シフトカムの一端部を当該シフトカムの支持部に回転可能に支持するためのベアリングが設けられ、前記挿入穴内に位置する前記伝達シャフトの他端部は、前記ベアリングの内側の位置に達するまで前記シフトカムの軸方向他側に伸長していることを特徴とするシフト装置。