(57)【要約】  シーケンシャル式変速機（１０）のシフトドラム（１４）をロックする装置であって、アクチュエータ（４８）を有し、このアクチュエータは制御装置によって動作状態に移行することができ、この動作状態において、アクチュエータ（４８）は、シフトドラム（１４）が変速機（１０）の二つのギア間の中間姿勢、又は一つのギアとニュートラル位置の間の中間姿勢に保たれるように、シフトドラム（１４）に直接的又は間接的に作用を及ぼすことを特徴とする装置。この装置でシーケンシャル式変速機（１０）のシフトドラム（１４）をロックする方法は、変速機（１０）のシフトドラム（１４）を一つの安定姿勢から次の安定姿勢の手前の中間姿勢に回すステップと、アクチュエータ（４８）を動作状態に移行することによって中間姿勢にあるシフトドラム（１４）をロックするステップとを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーケンシャル式変速機（１０）のシフトドラム（１４）をロックする装置であって、アクチュエータ（４８）を有し、このアクチュエータは、制御装置によって動作状態に移行することができ、この状態において、アクチュエータ（４８）は、シフトドラム（１４）が変速機（１０）の二つのギア間の中間姿勢、又は一つのギアとニュートラル位置の間の中間姿勢に保たれるように、シフトドラム（１４）に直接的又は間接的に作用を及ぼすことを特徴とする装置。
【請求項２】
アクチュエータ（４８）は、動作状態においてシフトドラム（１４）の外側凹部（５０）に係合することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
シフトドラムは、周方向に配分された複数の凹部（５０）を有し、アクチュエータ（４８）及び凹部（５０）は、特に凹部の形状及び配置に関して互いに調整されていて、アクチュエータ（４８）が動作状態において凹部（５０）の少なくとも一つの周縁部に作用を及ぼすようになっており、これによりシフトドラム（１４）が中間姿勢に安定的に保たれることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
アクチュエータ（４８）が少なくとも一つの延出可能なピンを有することを特徴とする前記請求項１〜３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
アクチュエータ（４８）は、動作状態において、変速機（１０）のデテントレバー（３２）に連接されているロッド（５２）を操作することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
操作されたロッド（５２）が、デテントレバー（３２）のラッチローラ（３４）を変速機（１０）の星形ラッチ（３６）の鋸歯状部（３８）に押圧することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
アクチュエータ（４８）が、磁気駆動部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
制御装置が変速アシスト装置のコントローラの一部であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置を用いてシーケンシャル式変速機（１０）のシフトドラム（１４）をロックする方法であって、
変速機（１０）のシフトドラム（１４）を一つの安定姿勢から次の安定姿勢の手前の中間姿勢に回すステップと、
アクチュエータ（４８）を動作させることによって中間姿勢にあるシフトドラム（１４）をロックするステップと
を有する方法。
【請求項１０】
駆動シャフトの回転数が変速機（１０）の被駆動シャフトの回転数と一致したらアクチュエータ（４８）の動作が停止されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーケンシャル式変速機のシフトドラムをロックする装置及び方法に関する。
【０００２】
ギアが自由に選択できず、ギアを飛ばさずに順番にしか切替えられないシーケンシャル式変速機は、特にオートバイ及びエンジン搭載された他の二輪車、トライク及びクアッドに使用される。
【背景技術】
【０００３】
シーケンシャル式変速機の変速は、変速アシスト装置によって負担を減らすことができる。この変速アシスト装置は、変速操作のためのクラッチによるクランクシャフトと変速機入力との切り離しを不要にする。ギアのシフトアップ及びシフトダウンをこの方法でサポートする変速アシスト装置が公知である。そのような変速アシスト装置を用いることで、殆どの変速場面における心地よいギアチェンジが可能となる。しかしながら、パワートレインにかかる負荷が低いと、次に行なうギアチェンジを検知して指示を行なうはずの変速アシスト装置センサーが作動しないまま、ギアチェンジが起きてしまうことがある。この場合、エンジン制御による介入が行なわれず、回転数が充分に同期していないのに変速操作が行なわれてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、シーケンシャル式変速機において、可能な限り全ての動作範囲において、再現可能で心地よいギアチェンジを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴を有する装置によって、及び請求項９の特徴を有する方法によって解決される。本発明に係る装置及び本発明に係る方法における有利且つ目的に適った発展態様は、対応する従属請求項に記載されている。
【０００６】
シーケンシャル式変速機のシフトドラムをロックする装置は、アクチュエータを有し、このアクチュエータは、制御装置によって動作状態に移行することができる。この動作状態において、アクチュエータは、シフトドラムが変速機の二つのギア間の中間姿勢、又は一つのギアとニュートラル位置の中間姿勢に保たれるように、シフトドラムに直接的又は間接的に作用を及ぼす。
【０００７】
本発明のおかげで、ほぼ負荷のかからないギアチェンジを保証することができ、このギアチェンジでは、変速機の関係し合う歯車の回転数が互いに調整されている。中間姿勢におけるシフトドラムのロックは、この段階において、ギアを抜いてから次のギアに入れる前に回転数をマッチングできるようにする。こうして、ギアチェンジはほぼ騒音なく実行され、且つ運転者にとって心地よいものとして感じられる。その上、変速機は保護される。
【０００８】
更に、惰走アップシフト（Ｓｃｈｕｂｈｏｃｈｓｃｈａｌｔｕｎｇ）の場合の回転数マッチングの速さは、エンジンの摩擦損失によって限られているので、本発明に係るシフトドラムロックによって、この惰走アップシフトをサポートすることが可能となる。
【０００９】
本発明に係るロック装置を有するシフトドラムを、一時的に中間姿勢に保つには幾つかの方法がある。第一の変形例によれば、ロック装置のアクチュエータは、動作状態においてシフトドラム外側の凹部に係合する。こうして、シフトドラムが回転し続けるのを阻止するために、適した操作子が凹部内に的確に制御されて挿入される。操作子が再び引っ込められると、シフトドラムはギアチェンジを完了するために引き続き回転できる。
【００１０】
第一の実施形態に従って、シフトドラムは、周方向に配分された凹部を有することができる。アクチュエータ及び凹部は特に形状及び配置に関して互いに調整されていて、アクチュエータが動作状態において凹部の少なくとも一つの周縁部に作用を及ぼすようになっており、これによりシフトドラムが中間姿勢に安定的に保たれる。
【００１１】
アクチュエータの操作子として、第一実施形態には、特に延出可能なピンが適している。
【００１２】
本発明に係るロック装置の第二実施形態によれば、アクチュエータは、動作状態において、変速機のデテントレバーに連接されているロッドを操作する。この実施形態では、アクチュエータは、シフトドラムに直接的にではなく、もっとアクセスし易い変速機のデテントレバーに作用を及ぼす。
【００１３】
そうして、アクチュエータの動作状態で操作されたロッドは、シーケンシャル式変速機では標準的な星形ラッチ（Ｒａｓｔｓｔｅｒｎ）の鋸歯状部に、又は、それに類似の装置の鋸歯状部であって回転不能にシフトドラムに連接されている鋸歯状部に、デテントレバーのラッチローラを押圧する。
【００１４】
アクチュエータのための駆動力としては、特に磁気駆動部が適していて、この磁気駆動部は通常、非常に反応が速い。これは、確実な動作のために重要である。何故なら、シフトドラムは、サポートされたいかなる変速操作においても、常に適時に、正しい位置で安定的に保たれる必要があるからである。
【００１５】
本発明の有利な実施形態によれば、ロック装置の制御装置は変速アシスト装置のコントローラの一部である。変速アシスト装置のコントローラもやはりモータ制御の一部であってよいし、或いはモータ制御とリンクされていてもよい。これによって、アクチュエータの操作が可能な限り変速機の駆動シャフト及び被駆動シャフトの回転数に調整され得ることが保証される。
【００１６】
本発明は、上述の類の装置を用いてシーケンシャル式変速機のシフトドラムをロックする方法も創出する。本発明に係る方法は、次のステップを有する。変速機のシフトドラムを一つの安定姿勢から次の安定姿勢の手前の中間姿勢に回すステップと、アクチュエータを動作させることによって中間姿勢にあるシフトドラムをロックするステップとである。
【００１７】
本発明に係る方法の利点については、本発明に係るロック装置についての上記の説明を参照のこと。
【００１８】
駆動シャフトの回転数が変速機の駆動シャフトの回転数と一致したらアクチュエータの動作が停止されることになる。
【００１９】
本発明の更なる特徴及び利点は、下記の記載及び参照される添付の図面から得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る変速機のシフトドラムのロック装置の第一実施形態を概略的に示したシーケンシャル式変速機の斜視図である。
【図２】本発明に係る装置を除いた図１のシーケンシャル式変速機の平面図である。
【図３】本発明に係るシーケンシャル式変速機のシフトドラムをロックする装置の第二実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１及び図２において、例えばシーケンシャル式変速機１０が特にオートバイにおいてどのように使用されるのか示されている。シーケンシャル式変速機１０の主要な構成要素は、シフト軸１２、シフトドラム１４、変速機入力シャフト及び変速機出力シャフト（駆動シャフト又は被駆動シャフト、共に不図示）等であり、及び変速機シャフトに対して平行に延びる軸１６、１８上で摺動可能なシフトフォーク２０、２２、２４であり、これらシフトフォークは、それぞれ歯車対２６、２８、３０を保持する。
【００２２】
シフト軸１２は、ギアチェンジする度に既知の方法でシフトドラム１４を一定の回転角だけ回す。６段式の場合、シフトドラム１４は六つの安定姿勢を有し、この六つの安定姿勢は、通常は一周の間に均等に配分されている。（ニュートラルは通常、第一速と第二速の間の姿勢に該当する。）つまり、二つのギア間の各変速操作において、シフトドラム１４は６０°回されなくてはならない  ―  シフトアップの際は、第一の回転方向、シフトダウンの際は、その反対方向へ回されなくてはならない。ギア段の多い又は少ないに対応して、安定姿勢の数が多くなる、又は少なくなり、或いは回転角が小さくなる、又は大きくなる。
【００２３】
デテントレバー３２は、バネで付勢されつつ支承されており、シフトドラム１４に回転不能に結合されている星形ラッチ（デテントホイール）３６にラッチローラ３４を押し当てている。星形ラッチ３６の鋸歯状部３８が乗り越えられた状態にあるときには、ラッチローラ３４は星形ラッチ３６を押圧し、それに伴いシフトドラム１４を安定姿勢に押えてこれを固定する。
【００２４】
シフトドラム１４に、溝４０が刻設されていて、これらの溝にシフトフォーク２２、２４、２６のガイドピンが係合する。このように形成された溝ガイドによって、シフトドラム１４が回転する度に、一つ又は複数のシフトフォーク２２、２４、２６が軸１６、１８上で変位し、それに伴い付属の歯車対２６、２８、３０が軸方向に変速機シャフト上で変位する。これにより、歯車対２６、２８、３０の側面の爪部４２は、隣接する歯車対２６、２８、３０適合する受容部４４に制御されつつ挿入されたり抜出されたりすることができる。隣接する歯車対２６、２８、３０の、この係留又は解除が実際のギヤシフトに対応する。
【００２５】
図１中に、第一実施形態に従って、変速機のシフトドラムをロックする装置４６が象徴的に図示されている。装置４６は、必要に応じてシフトドラム１４の回転をブロックできるアクチュエータ４８を使用する。更に正確に言えば、アクチュエータ４８は、例えば一つ又は複数の延出可能なピンによってシフトドラム１４の外側凹部５０に係合し、この結果、シフトドラム１４が（更に）回転し続けようとすると、各凹部５０の周縁部がアクチュエータ４８にぶつかってシフトドラム１４をストップさせる。アクチュエータ４８及び凹部５０は、それらの形状及び配置に関して互いに調整されていて、ロック装置４６がシフトドラム１４を二つの安定姿勢の間にしっかり保てるようになっている。この中間姿勢は、バネ付勢されて支承されているデテントレバー３２のラッチローラ３４が星形ラッチ３６の鋸歯状部３８に載っている姿勢（この姿勢は、ロック装置４６がない場合や働いていない場合には不安定な姿勢に該当する。）に対応している。アクチュエータ４８が動作状態にある限り、シフトドラム１４は中間姿勢にとどまり、前にも後ろにも回ることができない。
【００２６】
ロック装置４６は、（不図示の）制御装置を有しており、この制御装置が、所定の入力信号によって、アクチュエータ４８をいつ作動させ、またいつ停止させるのかを決定する。制御装置は、上位に設けられたコントローラの一部、特に変速アシスト装置のコントローラの一部であってもよい。以下に、このような変速アシスト装置に関わるロック装置４６の動作態様を、オートバイのシーケンシャル式変速機１０の例で説明する。
【００２７】
運転者はオートバイのシフトペダルをクラッチ操作なしで上へ又は下へ押し、これによりシフトペダルにおけるセンサーが信号を生成して、この信号がコントローラに供給される。場合によっては、シフトペダルを押す際にバネに予め荷重がかけられる。シフトペダルは、パワートレインの負荷が十分に軽減されているときに、ジョイント結合を介してシフト軸１２を回し、このシフト軸１２がさらにまたシフトドラム１４を回す。変速アシスト装置のコントローラは、アクチュエータ４８を適時に作動させて、シフトドラム１４が次の中間姿勢までしか回転できないようにしつつそこでロックされるようにする。これは、６段変速機の場合において、およそ３０°回転に相当する。シフトドラム１４の、この制限された回転は、その前に入れられたギアを抜くためには十分である一方、他方では次のギア入れには不十分である。
【００２８】
シフトドラム１４が中間姿勢にある間に、エンジン回転数はエンジンコントローラにより駆動側と被駆動側の回転数が一致するように調整される。するとアクチュエータ４８の動作が停止され、シフトドラム１４は次の安定姿勢まで回転を続けることができ、その結果、所望のギアが入れられることになる。このようにギア入れを遅らせることは、予め付勢されたバネの力によってサポートされるので、シフトドラム１４をさらに回転させるために運転者がシフトペダルを改めて操作する必要はない。
【００２９】
図３は、ロック装置４６の代替的実施形態を示している。ここで、アクチュエータ４８としては、反応の速い磁気駆動部が使用され、この磁気駆動部がロッド５２を押出操作（ａｕｓｌｅｎｋｅｎ）することができる。ロッド５２が変速機１０のデテントレバー３２に連接されていることで、ロッド５２が操作されるときにラッチローラ３４が星形ラッチ３６の鋸歯状部３８に押し当てられるようになり、これにより、星形ラッチ３６と回転不能に連結されたシフトドラム１４が中間姿勢にしっかり保たれるようになっている。ソレノイドアクチュエータ４８の動作が停止されると、ロッド５２は解放され、又は積極的に引っ込められ、その結果、シフトドラム１４は次の安定姿勢へと回転を続けることができる。
【００３０】
すでに述べたように、具体例に基づいて動作を説明した。シーケンシャル式変速機の任意の種類において、基本的には変速アシスト装置などなくともロック装置４６を使用できることは、当業者にとって容易に理解できることである。
【符号の説明】
【００３１】
１０  変速機
１２  シフト軸
１４  シフトドラム
１６  軸
１８  軸
２０  シフトフォーク
２２  シフトフォーク
２４  シフトフォーク
２６  歯車対
２８  歯車対
３０  歯車対
３２  デテントレバー
３４  ラッチローラ
３６  星形ラッチ
３８  鋸歯状部
４０  溝
４２  爪部
４４  受容部
４６  ロック装置
４８  アクチュエータ
５０  凹部
５２  ロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2019506576.tif 000008
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