(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機と、
前記変速機を保持する変速機ケースと、
前記変速機の変速動作を行うシフト機構と、
前記シフト機構を動作させるシフトアクチュエータ部と、を備える車両の変速システムであって、
前記シフト機構は、
シフトカムと、前記シフトカムの回動に応じてスライドして変速ギアの組み合わせを変更するシフトフォーク部と、前記シフトカムを回動させるシフトアームと、前記シフトアームを揺動させるシフトシャフトと、を有し、
前記シフトアクチュエータ部は、
モータと、
前記モータの回転を伝達する伝達機構と、
前記伝達機構により伝達された動力を出力するアクチュエータ出力軸と、を有し、
前記シフトアクチュエータ部は、前記変速機ケースの側面に固定され、車両側面視において前記モータの少なくとも一部が前記シフトシャフトに重なり合うように配置され、前記アクチュエータ出力軸が前記シフトシャフトを回動することを特徴とする車両の変速システム。
【請求項２】
前記シフトシャフトおよび前記モータは、前記シフト機構の構成部材のうち最も下端に位置し、車両側面視において、前記変速機のカウンタシャフトの中心軸とドライブシャフトの中心軸とを繋ぐ直線よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の変速システム。
【請求項３】
前記シフトシャフトは、前記シフト機構の構成部材のうち最も下端に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の変速システム。
【請求項４】
前記伝達機構は、遊星歯車機構であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の車両の変速システム。
【請求項５】
前記伝達機構は、前記モータと一体で回動するサンギアと、前記サンギアに噛合するプラネタリギアと、前記プラネタリギアに噛合するリングギアと、を有し、
前記シフトアクチュエータ部は、前記伝達機構を収容するハウジングと、前記ハウジングと前記リングギアとの間に配置される緩衝機構と、を更に有することを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の車両の変速システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員のシフト操作に応じてシフトアクチュエータが変速機内の変速ギアの組み合わせを変更して変速する車両の変速システムが知られている。
特許文献１の自動変速装置は、ギアチェンジの際、シフトアクチュエータの駆動によりロッドが往復運動し、リンク機構を介してシフトカムが所定角度だけ回転する。これによりカム溝に沿ってシフトフォークが所定量だけ軸方向に移動し、一対の変速ギアがそれぞれ、メイン軸およびドライブ軸に固定状態となり、メイン軸からドライブ軸に駆動力が伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８５４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の自動変速装置では、シフトアクチュエータからシフトカムあるいはリンク機構に到るまでにロッド等の中間部品を介して伝達されるために、部品点数が増加してしまうという問題がある。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、シフトアクチュエータ部からシフト機構に伝達されるまでの部品点数を削減できる車両の変速システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、変速機と、前記変速機を保持する変速機ケースと、前記変速機の変速動作を行うシフト機構と、前記シフト機構を動作させるシフトアクチュエータ部と、を備える車両の変速システムであって、前記シフト機構は、シフトカムと、前記シフトカムの回動に応じてスライドして変速ギアの組み合わせを変更するシフトフォーク部と、前記シフトカムを回動させるシフトアームと、前記シフトアームを揺動させるシフトシャフトと、を有し、前記シフトアクチュエータ部は、モータと、前記モータの回転を伝達する伝達機構と、前記伝達機構により伝達された動力を出力するアクチュエータ出力軸と、を有し、前記シフトアクチュエータ部は、前記変速機ケースの側面に固定され、車両側面視において前記モータの少なくとも一部が前記シフトシャフトに重なり合うように配置され、前記アクチュエータ出力軸が前記シフトシャフトを回動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、シフトアクチュエータ部からシフト機構に伝達されるまでの部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】自動二輪車の全体構成を示す左側面図である。
【図２】第１の実施形態のエンジンの周辺の構成を示す左側面図である。
【図３】変速機ケース内の構成を示す一部断面図である。
【図４】エンジンの周辺の構成を示す右側面図である。
【図５】第１の実施形態の変速システムの構成を示す模式図である。
【図６】シフトアクチュエータ部の構成を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態のエンジンの周辺の構成を示す左側面図である。
【図８】第２の実施形態の変速システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面に基づき、本発明に係る車両の変速システムの好適な実施形態について説明する。本実施形態では、車両として鞍乗型車両、具体的には自動二輪車を取り上げて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、自動二輪車１００の全体構成を示す左側面図である。なお、以下に説明する各図では、必要に応じて車両の前側を矢印「前」、車両の上側を矢印「上」、車両の左側を矢印「左」で示している。したがって、矢印「前」の反対側が車両の後側、矢印「上」の反対側が車両の下側、矢印「左」の反対側が車両の右側である。
【０００９】
自動二輪車１００の前部では、ステアリングヘッドパイプ１０１によってステアリングステムシャフト１０２が左右に回動可能に支持される。ステアリングステムシャフト１０２の上端には、トップブリッジ１０３を介してハンドルバー１０４が固定される。ハンドルバー１０４の両端にはグリップ１０５が取り付けられている。左右一方のグリップ１０５の近接した位置には、乗員がシフト操作を行うためのシフトスイッチ１０６が配置されている。乗員はシフトスイッチ１０６を用いてシフトアップあるいはシフトダウンのシフト操作が可能である。また、ステアリングステムシャフト１０２の下端には、フロントフォーク１０７が設けられる。フロントフォーク１０７は車両の左側に延出し、片持ちで前輪１０８を回転可能に支持する。前輪１０８は上方がフロントフェンダ１０９によって覆われている。
【００１０】
ステアリングヘッドパイプ１０１には、後斜め下方に弧状に延出する車体フレーム１１０が結合する。車体フレーム１１０は外部に露出する外観フレーム１１１と、外観フレーム１１１を補強する補強フレーム１１２とを有する。外観フレーム１１１はステアリングヘッドパイプ１０１の後方では上部および左右が一体で繋がっており、その後、上部が開口して左右に分岐する形状を有する。補強フレーム１１２は例えば平板状の鋼板であり、外観フレーム１１１の内側で外観フレーム１１１に結合され、左右一対で構成される。
また、車体フレーム１１０にはシートフレーム１１３が支持される。シートフレーム１１３は車体フレーム１１０の外観フレーム１１１が左右に分岐するＶ字状箇所に連設され、後方に延出してシート１１４を支持する。
【００１１】
車体フレーム１１０には、単気筒のエンジン１０が搭載される。エンジン１０およびエンジン１０の周辺の構成については、後述する。また、エンジン１０の左右は後斜め下方に延設されるカバー１１５により覆われる。
また、エンジン１０の上方であって、左右一対の補強フレーム１１２の間かつステアリングヘッドパイプ１０１の後方には、燃料タンク１１６とエアクリーナボックス１１７とが前後に配置される。燃料タンク１１６の下方には、ＥＣＵ１１８が配置される。ＥＣＵ１１８は、エンジン１０の駆動を制御したり、乗員のシフト操作に応じて後述するクラッチアクチュエータ部３８およびシフトアクチュエータ部６０を制御したりする。また、エンジン１０の前方には、チャンバー１１９が配置される。チャンバー１１９には排気管を介してマフラー１２０が接続される。
【００１２】
車体フレーム１１０の下方であって後部には、左右一対の補強フレーム１１２の間に亘ってスイングアームピボット１２１が架け渡されている。スイングアームピボット１２１はスイングアーム１２２の回動支点であって、スイングアーム１２２を揺動可能に軸支する。スイングアーム１２２は車両の後方に延出し、後端で後輪１２３を回転可能に支持する。後輪１２３は前方かつ上方がリヤフェンダ１２４によって覆われている。車体フレーム１１０とスイングアーム１２２との間には、ショックアブソーバ１２５を含む後輪懸架装置が装架される。後輪１２３はエンジン１０の動力を伝達するベルト１２６が巻回されたドリブンスプロケット１２７を介して駆動される。
【００１３】
次に、本実施形態に係る車両の変速システムについて図２〜図５を参照して説明する。図２は、エンジン１０の周辺の構成を示す左側面図である。図３は、変速機ケース１８内の構成を示す一部断面図である。図４は、エンジン１０の周辺の構成を示す右側面図であり、クラッチおよびクラッチカバーを取り外した状態を示している。図５は、車両の変速システムの構成を示す模式図である。
【００１４】
エンジン１０は、クランクケース１１と、クランクケース１１から前傾して延設されるシリンダブロック１２と、シリンダブロック１２の上部に配設されるシリンダヘッド１３と、シリンダヘッド１３を上方から閉塞するシリンダヘッドカバー１４とが一体的に結合されている。エンジン１０は、スイングアームピボット１２１を挟んだ上下の位置で懸架部１５ａ、１５ｂ等を介して車体フレーム１１０に結合されている。
【００１５】
クランクケース１１は、クランクシャフト１６を回転可能に収容するクランク室１７を有する。また、クランクケース１１は、後述する変速機３０を収容して保持する変速機ケース１８が後方に一体で設けられている。すなわち、クランクケース１１は、クランク室１７の後側にミッション室１９を有する。また、クランクケース１１は、クランク室１７の左側にマグネト室２０、クランク室１７およびミッション室１９の右側にクラッチ室２１（図４を参照）を有する。
【００１６】
シリンダブロック１２は、内部にピストン２２（図５を参照）がシリンダ軸線方向に沿って往復運動可能に配設される。ピストン２２の往復運動がクランクシャフト１６の回転に変換される。シリンダブロック１２とシリンダヘッド１３との間には燃焼室が形成される。
シリンダヘッド１３は、燃焼室と連通する吸気ポート２４および排気ポート２５が形成される。また、シリンダヘッド１３には点火プラグの一部が燃焼室内に露出するように配設される。また、シリンダヘッド１３は、吸気ポート２４内に吸気バルブが配設され、排気ポート２５内に排気バルブが配設される。
シリンダヘッドカバー１４は、シリンダヘッド１３の頂部に蓋着され、吸気バルブや排気バルブを含む動弁装置を被覆している。
【００１７】
次に、クランクシャフト１６の回転を乗員によるシフト操作に応じて変速させてベルト１２６に伝達する変速システムについて説明する。
図５に示すように、変速システムは、変速機３０と、変速機ケース１８（図２を参照）と、クラッチアクチュエータ部３８と、シフト機構４０と、シフトアクチュエータ部６０とを備える。
変速機３０は、カウンタシャフト３１、クラッチ３３、ドライブシャフト３４、カウンタシャフト３１とドライブシャフト３４とに設けられる複数の変速ギア群３５、３６を有する。
【００１８】
図３に示すように、カウンタシャフト３１とドライブシャフト３４は、ミッション室１９内でクランクシャフト１６と平行に配設される。カウンタシャフト３１は、クランクシャフト１６の後方で変速機ケース１８により回転可能に軸支される。また、ドライブシャフト３４は、クランクシャフト１６およびカウンタシャフト３１の後方で変速機ケース１８により回転可能に軸支される。
図５に示すように、カウンタシャフト３１の右側には、クランクシャフト１６の右端に軸着されるプライマリドライブギア２３と常に噛合するプライマリドリブンギア３２が軸着されている。プライマリドリブンギア３２はクラッチ室２１内またはクラッチ室２１に近接して配置され、プライマリドリブンギア３２の直ぐ右側にはクラッチ３３が設けられている。クラッチ３３は、クランクケース１１の右側から図示しないクラッチカバーによって覆われる。クラッチ３３は、クラッチアクチュエータ部３８の駆動によってプライマリドリブンギア３２とカウンタシャフト３１との間の伝達を断続する。クラッチアクチュエータ部３８は、モータおよびラックアンドピニオン機構を有する。クラッチアクチュエータ部３８は、乗員がシフトスイッチ１０６を操作することでＥＣＵ１１８の指示に基づいてクラッチ３３を切断したり、繋げたりする。
【００１９】
カウンタシャフト３１とドライブシャフト３４には、それぞれ変速ギア群３５、３６が設けられる。
カウンタシャフト３１に設けられる変速ギア群３５は、カウンタシャフト３１と一体で回転する一体回転ギア３５ａ、カウンタシャフト３１に対して相対的に回転可能なフリー回転ギア３５ｂ、カウンタシャフト３１の軸線方向に往復動可能なスライド回転ギア３５ｃを有する。
スライド回転ギア３５ｃと、スライド回転ギア３５ｃに隣接するフリー回転ギア３５ｂとには、ドッグクラッチが設けられる。スライド回転ギア３５ｃとフリー回転ギア３５ｂとが近接すると、ドッグクラッチが繋がった状態になり、フリー回転ギア３５ｂがカウンタシャフト３１と一体で回転する。一方、スライド回転ギア３５ｃとフリー回転ギア３５ｂとが離れると、ドッグクラッチが切断した状態になり、フリー回転ギア３５ｂは、カウンタシャフト３１に対して相対的に回転可能な状態となる。
【００２０】
同様に、ドライブシャフト３４に設けられる変速ギア群３６は、ドライブシャフト３４と一体で回転する一体回転ギア３６ａ、ドライブシャフト３４に対して相対的に回転可能なフリー回転ギア３６ｂ、ドライブシャフト３４の軸線方向に往復動可能なスライド回転ギア３６ｃを有する。
カウンタシャフト３１に設けられる一体回転ギア３５ａと、ドライブシャフト３４に設けられるフリー回転ギア３６ｂとは、常に噛合している。同様に、ドライブシャフト３４に設けられる一体回転ギア３６ａと、カウンタシャフト３１に設けられるフリー回転ギア３５ｂとは、常に噛合している。シフト機構４０は、シフトアクチュエータ部６０の駆動によってカウンタシャフト３１またはドライブシャフト３４の軸線方向にスライド回転ギア３５ｃ、３６ｃを移動させ、カウンタシャフト３１からドライブシャフト３４に回転を伝達する変速ギア群３５、３６の組み合わせを変更する。
【００２１】
ドライブシャフト３４の左端部には、ドライブシャフト３４と一体で回転し、ベルト１２６が巻回されるドライブスプロケット３７が軸着されている。したがって、クランクシャフト１６の回転は、変速機３０によって変速されてドライブスプロケット３７に出力され、ベルト１２６およびドリブンスプロケット１２７を経由して後輪１２３に伝達される。
【００２２】
次に、変速ギア群３５、３６の組み合わせを変更するシフト機構４０について説明する。
シフト機構４０は、ミッション室１９に配設され、シフトシャフト４１、シフトアーム４３、シフトカム４５、シフトカムセンサ４９、シフトフォーク部５０、シフトフォークシャフト５２を有している。シフト機構４０は、カウンタシャフト３１およびドライブシャフト３４を有する変速機３０と比較して左右方向の長さが短い。
【００２３】
図３に示すように、シフトシャフト４１は、クランクシャフト１６と平行に配設され、変速機ケース１８内の下部の位置で回動可能に軸支される。また、シフトシャフト４１は、ドライブシャフト３４の下方に位置する。シフトシャフト４１は、シフト機構４０の構成部材のうち最も下端に位置する。また、車両側面視において、シフトシャフト４１は、カウンタシャフト３１の中心軸とドライブシャフト３４の中心軸とを繋ぐ直線Ｌ（一点鎖線）よりも下方に配置される。シフトシャフト４１は、シフトアクチュエータ部６０の駆動によって回動する。具体的には、シフトアップのシフト操作では一方向に回動し、シフトダウンのシフト操作では他方向に回動する。図４に示すように、シフトシャフト４１の右端部には、シフトシャフト４１の回動に伴って揺動するシフトアーム４３が軸着されている。シフトアーム４３は前斜め上方に延出するヘラ形状をした板状であって、シフトカム４５を右側から覆うように配置される。シフトアーム４３には、シフトカム４５の後述するシフトピン４７の一部と係合する略矩形状の開口部４４が形成されている。シフトアーム４３は、シフトシャフト４１の回動に応じてシフトシャフト４１を中心に前後方向の何れかに揺動し、揺動後に中立状態に戻るように付勢されている。
【００２４】
シフトカム４５は、変速機３０での変速動作を行う。シフトカム４５は、クランクシャフト１６と平行に配設され、変速機ケース１８の中央からやや下方の位置で回動可能に軸支される。また、シフトカム４５は、カウンタシャフト３１の下方、シフトシャフト４１の上方に位置する。また、車両側面視において、シフトカム４５は、カウンタシャフト３１の中心軸とドライブシャフト３４の中心軸とを繋ぐ直線Ｌよりも下方に配置される。図５に示すように、シフトカム４５は、円筒カムであって、外周面に所定の数および所定の形状のカム溝４６ａ、４６ｂが形成される。図４に示すように、シフトカム４５の右端面には、複数のシフトピン４７が設けられている。複数のシフトピン４７の一部は、シフトアーム４３の開口部４４内で係合する。したがって、シフトアーム４３が揺動することで、係合しているシフトピン４７の一部を介してシフトカム４５が回動する。シフトアーム４３が揺動後に中立状態に戻った場合、揺動前の中立状態で係合していたシフトピン４７とは異なるシフトピン４７に係合する。
【００２５】
また、シフトカム４５の右端の外周面には、凹状の位置決め部４８が円周方向に等間隔に形成されている。位置決め部４８には、図示しないシフトカムストッパが位置決め部４８と係合する方向に付勢され、位置決め部４８と係合することでシフトカム４５の回動位置を位置決めする。
シフトカムセンサ４９は、図５に示すように、シフトカム４５に近接して配置される。シフトカムセンサ４９は、シフトカム４５の回動位置を検出し、検出した回動位置の情報をＥＣＵ１１８に送信する。
【００２６】
シフトフォーク部５０は、シフトフォークシャフト５２に沿って往復動可能に支持されている。シフトフォークシャフト５２は、カウンタシャフト３１およびドライブシャフト３４に平行に配設され、変速機ケース１８に軸支されている。シフトフォーク部５０は、カウンタ側シフトフォーク５１ａとドライブ側シフトフォーク５１ｂとが設けられている。
カウンタ側シフトフォーク５１ａは、シフトカム４５のカム溝４６ａに係合すると共に、カウンタシャフト３１に設けられたスライド回転ギア３５ｃに係合する。なお、図５では、カウンタ側シフトフォーク５１ａの一部を省略して図示している。一方、ドライブ側シフトフォーク５１ｂは、シフトカム４５のカム溝４６ｂに係合すると共に、ドライブシャフト３４に設けられたスライド回転ギア３６ｃに係合する。
シフトカム４５が回動することで、カウンタ側シフトフォーク５１ａおよびドライブ側シフトフォーク５１ｂは、それぞれカム溝４６ａ、４６ｂの形状に応じてシフトフォークシャフト５２の軸線方向に沿って移動する。カウンタ側シフトフォーク５１ａは、移動に応じてスライド回転ギア３５ｃを、カウンタシャフト３１の軸線方向に移動させる。一方、ドライブ側シフトフォーク５１ｂは、移動に応じてスライド回転ギア３６ｃを、ドライブシャフト３４の軸線方向に移動させる。スライド回転ギア３５ｃ、３６ｃが移動することにより、カウンタシャフト３１からドライブシャフト３４への伝達経路、すなわち変速ギア群３５、３６の組み合わせが変更される。
【００２７】
シフトアクチュエータ部６０は、乗員がシフトスイッチ１０６を操作することでＥＣＵ１１８の指示に基づいてシフト機構４０を動作させる。図２に示すように、シフトアクチュエータ部６０は、熱源となるシリンダブロック１２から離れて、変速機ケース１８の左側面に固定される。更には、車両側面視において、シフトアクチュエータ部６０は、カウンタシャフト３１の中心軸とドライブシャフト３４の中心軸とを繋ぐ直線Ｌよりも下方に配置されている。ここで、シフトアクチュエータ部６０は、車両側面視において、シフト機構４０に重なり合うように配置される。具体的には、車両側面視において、シフトアクチュエータ部６０の後述するモータ６１が、シフトシャフト４１に重なり合うように配置される。また、シフトアクチュエータ部６０は、外形が扁平状（厚みが直径よりも小さい）の略円柱状であって、軸線が左右方向と平行になるように配置される。
【００２８】
図６は、図２のシフトアクチュエータ部６０をＩ−Ｉ線で切断した断面図である。
図６に示すように、シフトアクチュエータ部６０は、モータ６１、伝達機構６４、ハウジング７０、緩衝機構７２、アクチュエータ出力軸７６を有する。
モータ６１は、扁平状の略円柱状であって、出力軸６２の軸線が左右方向になるようにベアリング６３によって軸支された状態でハウジング７０内に配置されている。
【００２９】
伝達機構６４は、遊星歯車機構であって、サンギア６５、複数のプラネタリギア６６、リングギア６７を有する。サンギア６５は、モータ６１の出力軸６２に軸着され、モータ６１の出力軸６２の回動に伴って一体で回動する。複数のプラネタリギア６６は、サンギア６５と噛合して、サンギア６５の周囲を公転する。リングギア６７は、複数のプラネタリギア６６を取り囲むように各プラネタリギア６６と噛合する。リングギア６７は、ギアを有するインナー部６８と、アウター部６９とが一体的に構成されている。本実施形態のリングギア６７は、アウター部６９がハウジング７０にベアリング７１および緩衝機構７２を介して取り付けられる。すなわち、リングギア６７は、ハウジング７０に対して完全に固定されず、緩衝機構７２によって規制される回動範囲内で、軸線方向回りに僅かに回動可能である。
【００３０】
ハウジング７０は、モータ６１を収容すると共に、伝達機構６４を緩衝機構７２を介して浮動支持した状態で収容する。ハウジング７０を変速機ケース１８の左側面にボルト７５で締結することで、シフトアクチュエータ部６０が変速機ケース１８の左側面に固定される。
緩衝機構７２は、例えば付勢部材としてのスプリング７３および摩擦部材としてのダンパ７４で構成され（図５を参照）、リングギア６７と、ハウジング７０との間に配置される。緩衝機構７２は、リングギア６７に対して瞬間的に軸線回りに回動させる力が作用したとき、リングギア６７の回動を僅かに許容しながら緩衝させ、リングギア６７を元の位置に戻す。
【００３１】
アクチュエータ出力軸７６は、伝達機構６４により伝達されたモータ６１の回転をシフトアクチュエータ部６０の外部に出力する。アクチュエータ出力軸７６は、モータ６１の出力軸６２の外周に配置されたベアリング７７およびリングギア６７の内周に配置されたベアリング７８を介して回動可能に軸支される。アクチュエータ出力軸７６は、複数のプラネタリギア６６に連結され、プラネタリギア６６の公転に伴って回動する。すなわち、アクチュエータ出力軸７６は、遊星歯車機構のキャリアとして機能する。また、アクチュエータ出力軸７６は、シフトシャフト４１が軸着される。すなわち、シフトシャフト４１は、アクチュエータ出力軸７６の回動に伴って一体で回動する。モータ６１の出力軸６２、アクチュエータ出力軸７６、および、シフトシャフト４１は同一の軸線上となる。
したがって、シフトアクチュエータ部６０のモータ６１が回動することで、出力軸６２の回動に伴ってサンギア６５が回動する。サンギア６５の回転によって複数のプラネタリギア６６がサンギア６５の回りを公転することから、複数のプラネタリギア６６に連結されたアクチュエータ出力軸７６が回動する。シフトアクチュエータ部６０に遊星歯車機構を用いることでモータ６１からアクチュエータ出力軸７６に回転が減速して伝達される。
【００３２】
次に、上述したように構成される変速システムにおいて、乗員がシフトスイッチ１０６を用いてシフトアップあるいはシフトダウンのシフト操作をしたときの動作について説明する。
まず、ＥＣＵ１１８はシフトスイッチ１０６からシフトアップあるいはシフトダウンの情報を受け取った場合に、クラッチアクチュエータ部３８を駆動させて、クラッチ３３を切断する。
ここで、ＥＣＵ１１８がシフトスイッチ１０６からのシフトアップの情報を受け取ったものとする。この場合、ＥＣＵ１１８はシフトアクチュエータ部６０のモータ６１を何れか一方の回転方向に所定時間だけ駆動させる。したがって、モータ６１の出力軸６２から伝達機構６４およびアクチュエータ出力軸７６を介してシフトシャフト４１に減速して伝達され、シフトシャフト４１からシフトアーム４３を介してシフトカム４５が所定方向に一定角度だけ回動する。シフトカム４５が所定方向に回動することで、シフトフォーク部５０がスライド回転ギア３５ｃ、３６ｃを移動させて変速ギア群３５、３６の組み合わせが変更され、自動的にシフトアップの変速が行われる。
一方、ＥＣＵ１１８がシフトスイッチ１０６からのシフトダウンの情報を受け取ったものとする。この場合、ＥＣＵ１１８はシフトアクチュエータ部６０のモータ６１を他方の回転方向に所定時間だけ駆動させる。したがって、シフトカム４５が上述した所定方向とは異なる方向に回動することで、シフトフォーク部５０がスライド回転ギア３５ｃ、３６ｃを移動させて変速ギア群３５、３６の組み合わせが変更され、自動的にシフトダウンの変速が行われる。
【００３３】
なお、シフトカムセンサ４９によりシフトアップの上限またはシフトダウンの下限が検出されている場合には、ＥＣＵ１１８はシフトスイッチ１０６から上限を超えたシフトアップまたは下限を超えたシフトダウンの情報を受け取ったとしても乗員によるシフト操作を取り消す処理をする。
最後に、ＥＣＵ１１８はクラッチアクチュエータ部３８を駆動させて、クラッチ３３を繋ぐことで、変速システムによる変速が完了する。
【００３４】
上述した本実施形態によれば、シフトアクチュエータ部６０は、モータ６１と、モータ６１の回転を伝達する伝達機構６４と、伝達機構６４により伝達された動力を出力するアクチュエータ出力軸７６と、を有する。そして、シフトアクチュエータ部６０は、変速機ケース１８の側面に固定され、車両側面視においてモータ６１の少なくとも一部がシフト機構４０に重なり合うように配置されている。そのため、シフトアクチュエータ部６０からシフト機構４０までの距離が短くなり、シフトアクチュエータ部６０からシフト機構４０までに動力を伝達するための部品を削減することができる。したがって、変速システムの軽量化を図ることができると共に、騒音を低減することができる。
【００３５】
また、シフトアクチュエータ部６０の有無に関わらず、変速機３０およびシフト機構４０を共通化することができるので、変速システムの整備性および生産性を向上させることができる。また、変速機３０の部品と比較して左右方向の長さが短いシフト機構４０にシフトアクチュエータ部６０のモータ６１を重なり合うように配置することで、シフトアクチュエータ部６０が変速機ケース１８の外側に大きく突出することを防止することができる。更には、シフトアクチュエータ部６０を変速機ケース１８の側面に固定することで、外気による冷却効率を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、シフトアクチュエータ部６０は、アクチュエータ出力軸７６がシフトシャフト４１を回動する。すなわち、アクチュエータ出力軸７６がシフトシャフト４１を直接、回動させることで、シフトアクチュエータ部６０からシフトシャフト４１までに動力を伝達するための部品を削減することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、伝達機構６４は、遊星歯車機構であることから多段階に亘ってギアを噛合させることなく、歯数を調整することで容易に所望する減速比を得ることができる。すなわち、シフトアクチュエータ部６０の左右方向の長さを短くすることができ、エンジン１０を小型化することができる。また、遊星歯車機構を用いることで減速比を大きくすることができ、モータ６１の負荷が軽減され、モータ６１を小型化したり、薄型化したりすることができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、シフトアクチュエータ部６０は、伝達機構６４を収容するハウジング７０と、ハウジング７０とリングギア６７との間に配置される緩衝機構７２を有する。したがって、変速時に変速ギア群３５、３６が噛合したときの反力を、緩衝機構７２がリングギア６７の移動を許容させると共に緩衝させることで、プラネタリギア６６への負荷を軽減することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、シフトアクチュエータ部６０が、シフトシャフト４１およびシフトアーム４３を介して間接的にシフトカム４５を回動する場合について説明した。本実施形態では、シフトアクチュエータ部６０が直接、シフトカム４５を回動する場合について説明する。
図７は、第２の実施形態のエンジン１０の周辺の構成を示す左側面図である。図８は、第２の実施形態の変速システムの構成を示す模式図である。なお、第１の実施形態と同一の構成は、同一符号を付している。
【００４０】
図７に示すように、シフトアクチュエータ部６０は、変速機ケース１８の左側面に固定される。本実施形態では、シフトアクチュエータ部６０は、車両側面視において、シフトアクチュエータ部６０のモータ６１が、シフト機構８０のシフトカム４５に重なり合うように配置される。
図８に示すように、本実施形態のシフト機構８０は、シフトカム８１、シフトカムセンサ４９、シフトフォーク部５０、シフトフォークシャフト５２を有する。シフトカム８１にはシフトカムセンサ４９を介してアクチュエータ出力軸７６が同軸上に軸着されている。このように、本実施形態のシフト機構８０は、第１の実施形態のシフト機構４０のうち、シフトシャフト４１、シフトアーム４３を省略した構成である。
【００４１】
本実施形態によれば、シフトアクチュエータ部６０のモータ６１が回転することでアクチュエータ出力軸７６が直接、シフトカム４５を動作させることができる。すなわち、シフトアクチュエータ部６０のモータ６１が回転することで、アクチュエータ出力軸７６に軸着されたシフトカム４５を直接、回動させることができる。そのため、変速システムの構成を簡略化させることができ、エンジン１０の小型化を図ることができる。また、アクチュエータ出力軸７６からシフトカム４５に対して正確かつ緻密に動力を伝達することができる。
更に、シフトシャフト４１およびシフトアーム４３を省略できることから、モータ６１の負荷が軽減され、シフトアクチュエータ部６０を効率的に駆動させることができる。したがって、モータ６１の小型化、減速させるためのギアの削減あるいは小径化を図ることができる。なお、アクチュエータ出力軸７６とシフトカム８１との間に位置するシフトカムセンサ４９は、アクチュエータ出力軸７６の反対側に配置してもよい。
【００４２】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、これらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能であり、各実施形態を組み合せてもよい。
本実施形態では、シフトアクチュエータ部６０をクランクケース１１の左側面、具体的には変速機ケース１８の左側面に固定する場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、シフトアクチュエータ部６０をクランクケース１１の右側面、具体的には変速機ケース１８の右側面に固定してもよい。更には、スイングアームピボット１２１の上方に配置してもよい。またはカウンタシャフト３１の中心軸とドライブシャフト３４の中心軸とを繋ぐ直線Ｌよりも上方に配置してもよい。
第１の実施形態ではシフトアクチュエータ部６０がシフトシャフト４１を回動し、第２の実施形態ではシフトアクチュエータ部６０がシフトカム４５を回動する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、シフト機構４０がシフトシャフト４１を省略して構成し、シフトアクチュエータ部６０がシフトアーム４３を回動してもよい。
【００４３】
本実施形態では、車両が自動二輪車である場合について説明したが、この場合に限られず、同様の変速システムを有する車両であれば、三輪車、四輪車等にも適用することができる。ただし、変速機３０のカウンタシャフト３１およびドライブシャフト３４の軸線方向が左右方向に沿っており、シフト機構４０のシフトカム４５およびシフトフォークシャフト５２の軸線方向が左右方向に沿っているような鞍乗型車両に適用することで、シフトアクチュエータ部６０をより最適に配置することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０：エンジン  １６：クランクシャフト  １８：変速機ケース  ３０：変速機  ３１：カウンタシャフト  ３４：ドライブシャフト  ４０：シフト機構  ４１：シフトシャフト  ４３：シフトアーム  ４５：シフトカム  ６０：シフトアクチュエータ部  ６１：モータ  ６２：出力軸  ６４：伝達機構  ６５：サンギア  ６６：複数のプラネタリギア  ６７：リングギア  ７０：ハウジング  ７２：緩衝機構  ７６：アクチュエータ出力軸  ６４：１００：自動二輪車  １１０：車体フレーム  １１２：補強フレーム  １２１：スイングアームピボット  １２３：後輪  １２４：リヤフェンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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