(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトアクチュエータを所定量ストロークさせてシフト軸を回転させ、該シフト軸の回転によりドッグの係脱を行い、その後シフトアクチュエータを該シフトアクチュエータの中立位置に戻すシフト制御を実行する鞍乗型車両のシフト制御装置と、
トランスミッションが内部に配置されるエンジンケースと、
先端部が前記エンジンケースの外部に突出したシフト軸と
を備えたエンジンであって、
互いに相対移動可能に連結された第１の連結部及び第２の連結部と、
前記第１及び第２の連結部を中立位置に付勢する付勢手段と、
前記第１又は第２の連結部が、前記中立位置から前記付勢手段の付勢力に抗して相対移動したとき、該相対移動を停止させるストッパ機構からなる伝動機構を備え、
該伝動機構は、前記エンジンケースの外部にあって該エンジンケースから独立した構成をなし、そして、前記シフトアクチュエータと前記シフト軸の前記先端部の間に介在していることを特徴とする、エンジン。
【請求項２】
前記伝動機構は、該伝動機構の移動に対し抗力が働いた際、
前記第１又は第２の連結部が前記ストッパ機構により停止するまで、前記付勢手段の付勢力に抗して相対移動し、
然る後、前記第１及び第２の連結部が一体となって移動することを特徴とする、請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記第１及び第２の連結部は、互いにスライドする方向に相対移動可能に連結していること特徴とする、請求項１に記載のエンジン。
【請求項４】
前記付勢手段は、圧縮スプリングで構成されていること特徴とする、請求項３に記載のエンジン。
【請求項５】
前記第１及び第２の連結部は、互いに回転する方向に相対移動可能に連結していること特徴とする、請求項１に記載のエンジン。
【請求項６】
前記付勢手段は、松葉状スプリングで構成されていること特徴とする、請求項５に記載のエンジン。
【請求項７】
前記伝動機構は、前記シフト軸上に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のエンジン。
【請求項８】
前記伝動機構は、前記シフトアクチュエータに連結する減速機構のギア軸上に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のエンジン。
【請求項９】
前記シフトアクチュエータは、該シフトアクチュエータの作動力を伝達する連結機構を介して前記シフト軸に連結されていることを特徴とする、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１０】
前記伝動機構は、ケースでカバーされていることを特徴とする、請求項９に記載のエンジン。
【請求項１１】
前記シフトアクチュエータは、該シフトアクチュエータの作動力を伝達する連結機構を介して前記シフト軸に連結されており、
前記連結機構は、長さを調整可能に構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のエンジン。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一つに記載のエンジンを搭載した鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鞍乗型車両のトランスミッションを、電気的に制御して変速を行う鞍乗型車両のシフト制御装置、および鞍乗型車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の足踏み式のシフトペダルを用いない電気的制御を行うシフト制御装置として、シフトスイッチから出力される変速指令信号に基づいて電動モータ（シフトアクチュエータ）を作動させることにより、トランスミッションのシフト軸を回転させ、シフトチェンジを行なうものがある。【０００３】
ところで、足踏み式のシフトペダルによるシフトチェンジでは、トランスミッションにおけるドッグの離脱、係合がスムーズにいかない場合であっても、シフト操作を繰り返すことによって、最終的にシフトチェンジを完了させることができるが、電気的制御によるシフト制御装置においては、ドッグの離脱、係合が円滑にいかなかった場合、スムーズなシフトチェンジができないことがある。【０００４】
このような問題に対して、シフトカムの角度をフィードバックして、シフトアクチュエータの動作角を調整する方法があるが、シフトスピードが遅くなり、また装置も複雑になるという問題がある。【０００５】
また、シフトアクチュエータを、予め決められた角度まで、所定の時間で動作させる場合、ドッグ当たり時でもシフトアクチュエータは動作し続けるので、ドッグの連れ回しは解消されない。このドッグの連れ回しは、例えば、シフトアクチュエータとシフト軸の間にスプリング機構を入れることによって解消することができるが、ドッグ抜きに必要な荷重を、スプリングで得られなければ、ドッグ抜けができなくなる。また、シフトアクチュエータのストローク量を増やす必要があり、シフトスピードも遅くなる。【０００６】
このような課題に対して、電動モータとシフト軸の間に、弾性部材で構成されたロストモーション機構を設ける技術が、特許文献１に記載されている。このロストモーション機構は、電動モータの出力軸とシフトドラム軸との間に設けられた減速歯車機構とシフト軸との間に介在され、電動モータに過負荷が加わることを防止するものである。そして、過負荷に伴う弾性部材の弾性変形後において、その弾性復元力でシフト軸を回転駆動する際、減速歯車機構の慣性マスの影響を受けずにシフト軸をスムーズに回転駆動することができて、変速シフト操作をスムーズに行うことができる。【０００７】
なお、電気的制御によるシフト制御装置ではないが、足踏み式のシフトペダルによるシフトチェンジをスムーズに行なわせる技術が、特許文献２に記載されている。すなわち、シフトペダルとシフト軸の間の連結機構の一部を切り離し、この切離した両端を弾性部材を介して結合すると同時に、シフトペダルの半ストローク分の遊びを有するように結合したものである。これにより、ドッグの離脱にはシフトペダルの操作力が直接加わり得るようになり、また、ドッグの係合は常に弾性部材の弾力によって行うことができ、スムーズなシフトチェンジが可能となる。
【特許文献１】特許第３０４４４９８号公報
【特許文献２】実公昭４３−１１５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の弾性部材は、特許文献１では、減速歯車機構の最終減速端に位置する減速出力歯車と、シフト軸との間に設けられ、また、特許文献２では、ペダル軸とチェンジアームとの間に設けられており、何れもエンジンケース内に配設されることとなり、既存の構造を利用できないと共に、メンテナンス等も大変であった。【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、スムーズなシフトチェンジを可能としつつ既存の構造を利用できると共に、メンテナンスも簡単に行うことができる鞍乗型車両のシフト制御装置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】
【００１０】
本発明のエンジンは、シフトアクチュエータを所定量ストロークさせてシフト軸を回転させ、該シフト軸の回転によりドッグの係脱を行い、その後シフトアクチュエータを該シフトアクチュエータの中立位置に戻すシフト制御を実行する鞍乗型車両のシフト制御装置と、トランスミッションが内部に配置されるエンジンケースと、先端部が前記エンジンケースの外部に突出したシフト軸とを備えたエンジンであり、互いに相対移動可能に連結された第１の連結部及び第２の連結部と、前記第１及び第２の連結部を中立位置に付勢する付勢手段と、前記第１又は第２の連結部が、前記中立位置から前記付勢手段の付勢力に抗して相対移動したとき、該相対移動を停止させるストッパ機構からなる伝動機構を備え、該伝動機構は、前記エンジンケースの外部にあって該エンジンケースから独立した構成をなし、そして、前記シフトアクチュエータと前記シフト軸の前記先端部の間に介在していることを特徴とする。
【００１１】
ある好適な実施形態において、上記伝動機構は、該伝動機構の移動に対し抗力が働いた際、  第１又は第２の連結部がストッパ機構により停止するまで、付勢手段の付勢力に抗して相対移動し、  然る後、第１及び第２の連結部が一体となって移動する。【００１２】
ある好適な実施形態において、上記付勢手段は、第１の連結部に配された第１の付勢手段と、第２の連結部に配された第２の付勢手段で構成され、ストッパ機構は、第１の連結部の相対移動を停止させる第１のストッパ機構と、第２の連結部の相対移動を停止させる第２のストッパ機構で構成されている。【００１３】
上記第１の付勢手段の付勢力と、第２の付勢手段の付勢力は、同一であることが好ましい。【００１４】
ある好適な実施形態において、上記第１及び第２の連結部は、互いにスライドする方向に相対移動可能に連結している。【００１５】
ある好適な実施形態において、上記付勢手段は、圧縮スプリングで構成されている。【００１６】
ある好適な実施形態において、上記第１及び第２の連結部は、互いに回転する方向に相対移動可能に連結している。【００１７】
ある好適な実施形態において、上記付勢手段は、松葉状スプリングで構成されている。【００１８】
ある好適な実施形態において、上記伝動機構は、シフト軸上に配置されている。【００１９】
ある好適な実施形態において、上記伝動機構は、シフトアクチュエータに連結する減速機構の歯車の回転軸上に配置されている。【００２０】
ある好適な実施形態において、上記シフトアクチュエータは、該シフトアクチュエータの作動力を伝達する連結機構を介して前記シフト軸に連結されている。
【００２１】
ある好適な実施形態において、上記伝動機構は、ケースでカバーされている。
【００２２】
ある好適な実施形態において、上記シフトアクチュエータは、該シフトアクチュエータの作動力を伝達する連結機構を介してシフト軸に連結されており、連結機構は、長さを調整可能に構成されている。【００２３】
本発明の鞍乗型車両は、上記シフト制御装置を搭載した鞍乗型車両であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の鞍乗型車両のシフト制御装置によれば、ドッグが抜け難くなったり、ドッグ係合時にドッグあたりが発生しても、スムーズなシフトチェンジを行なうことができる。【００２５】
また、上記伝動機構は、シフト軸を含むエンジンケースの外部に配置されているので、伝動機構を配設する際、エンジンケース内を改良する必要はなく、また、メンテナンスも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る鞍乗型車両のシフト制御装置の基本的な構成を概念的に示した図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明におけるシフトアクチュエータが所定量ストロークしたときの、伝動機構１０の動作を示した図である。
【図３】（ａ）〜（ｇ）は、本発明における伝動機構１０の具体的な構成、及びその動作を示した図である。
【図４】シフトアクチュエータのストローク長に対するシフト軸の回転角度を表したグラフである。
【図５】付勢力の異なるコイルスプリングを用いた場合の中立位置の設定の仕方について説明する図である。
【図６】本発明における自動二輪車を示す側面図である。
【図７】本発明におけるフトアクチュエータ等が配設されたエンジンの平面図である。
【図８】本発明におけるシフトアクチュエータ等が配設されたエンジンの側面図である。
【図９】本発明における本発明における変速機構を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明におけるシフトカム溝展開形状を示す図である。
【図１１】本発明におけるシフトアクチュエータ等を示す側面図である。
【図１２】本発明における作動力伝達機構を示す斜視図である。
【図１３】本発明における作動力伝達機構を図１２とは異なる方向から見た斜視図である。
【図１４】本発明における作動力伝達機構を図１２を矢印Ａ方向から見た正面図である。
【図１５】図１４の右側面図である。
【図１６】図１４の平面図である。
【図１７】本発明におけるエンジンコントロールユニット等を示すブロック図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係る作動力伝達機構の通常の状態を示す図で、（ａ）は同作動力伝達機構の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態における作動力伝達機構の最短の状態を示す図で、（ａ）は同作動力伝達機構の平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図２０】本発明の他の実施形態における作動力伝達機構の最長の状態を示す図で、（ａ）は同作動力伝達機構の平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態における作動力伝達機構を分割した状態を示す図である。
【図２２】本発明の他の実施形態におけるストッパ部材の構成を示す図である。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態におけるストッパ部材の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    伝動機構
１１ａ  第１の連結部
１１ｂ  第２の連結部
１２    付勢手段
１２ａ  第１の付勢手段（コイルスプリング）
１２ｂ    第２の付勢手段（コイルスプリング）
１３    ストッパ機構
１３a    第１のストッパ機構（ストッパ部材）
１３ｂ    第２のストッパ機構（ストッパ部材）
１５    支持部材
１６ａ    第１の開口部
１６ｂ    第２の開口部
１５１    エンジン
１５２    エンジンケース
１５５    変速機構
１５６    シフトフォーク
１５７    スライドロッド
１５８    シフトカム
１５９    シフト軸
１６０    ラチェット機構
１６１    シフトアーム
１６２    ストッパプレート
１６４    作動力伝達機構
１６５    シフトアクチュエータ
１６６    ピニオンギア
１６７    連結ロッド
１７０    回転フレーム（第１連結部）
１７１    松葉状スプリング（付勢手段）
１７２    支桿
１７４    固定レバー（第２連結部）
１７７    作動力伝達機構
１７９  第１連結部
１８０    第２連結部
１８１    コイルスプリング（付勢手段）
１８２    ストッパ部材（ストッパ手段）
１８３    支持シャフト
１９１  減速機構
１９２  ケース
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の鞍乗型車両のシフト制御装置の具体的な構成を説明する前に、まず、本発明の基本的な概念を、図１〜図３を参照しながら説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の鞍乗型車両のシフト制御装置の基本的な構成を概念的に示した図である。【００２９】
図１（ａ）は、本発明のシフト制御装置において、シフトアクチュエータとシフト軸との間に介在させた伝動機構１０の概念的な構成を示した図である。通常、シフトアクチュエータは、連結ロッド等でシフト軸に連結されており、シフトアクチュエータを所定量ストロークさせてシフト軸を回転させ、該シフト軸の回転によりドッグの係脱を行うことによって、シフトチェンジが制御されるが、伝動機構１０は、この連結ロッドの途中に配される。【００３０】
図１（ａ）に示すように、伝動機構１０は、互いに相対移動可能に連結された第１の連結部１１ａ、及び第２の連結部１１ｂと、第１及び第２の連結部１１ａ、１１ｂを中立位置に付勢する付勢手段１２と、    第１又は第２の連結部１１ａ、１１ｂが、中立位置から付勢手段１２の付勢力に抗して相対移動したとき、該相対移動を停止させるストッパ機構１３とで構成されている。【００３１】
また、図１（ｂ）に示した伝動機構１０は、図１（ａ）に示した構成において、付勢手段１２及びストッパ機構１３を、それぞれ、第１及び第２の連結部１１ａ、１１ｂに対して配したもので、第１の連結部１１ａには、第１の付勢手段１２aと、第１の連結部１１ａの相対移動を停止させる第１のストッパ機構１３aが、第２の連結部１１ｂには、第２の付勢手段１２ｂと、第２の連結部１１ｂの相対移動を停止させる第２のストッパ機構１３ｂがそれぞれ設けられている。【００３２】
次に、上記伝動機構１０の動作について、図２（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。なお、図１（ｂ）に示した伝動機構１０の動作は、図１（ａ）に示した伝動機構１０の動作と基本的に同じものなので、ここでは、図１（ａ）に示した伝動機構１０の動作について説明を行なう。【００３３】
図２（ａ）〜（ｅ）は、シフトアクチュエータが所定量ストロークしたときの、伝動機構１０の動作を示したものである。【００３４】
図２（ａ）は、付勢手段１２の付勢力により、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂが、伝動機構１０の中立位置に保持された状態を示す。シフトアクチュエータが所定量ストロークして、シフトアップ又はシフトダウンが完了した後、シフトアクチュエータは、所定の位置に戻るが、そのとき、中立位置がずれると、次のシフトアップ又はシフトダウン時に、シフト軸の回転によるドッグの離脱、係合の位置がずれ、円滑なシフトチェンジが損なわれることがある。従って、付勢手段１２の付勢力を予め設定し、中立位置がずれないよう規制しておく必要がある。【００３５】
この状態で、変速指令信号に基づいてシフトアクチュエータが作動し、所定量のストロークが開始すると、  図２（ａ）に示すように、シフトアクチュエータ側（図の右側）から、伝動機構１０に対して矢印の向きの作動力Ｆ１が加わる。このとき、伝動機構１０のシフト軸側で、伝動機構１０の移動に対して何らかの抗力Ｒ１が働くと（具体例は後述）、図２（ｂ）に示すように、付勢手段１２（例えば、圧縮スプリング等）が縮み、その結果、第１の連結部１１ａが、中立位置から相対移動する。そして、第１の連結部１１ａは、図２（ｂ）に示すように、ストッパ機構１３により停止するまで、付勢手段１２に抗して相対移動する。
【００３６】
第１の連結部１１ａの相対移動が停止すると、図２（ｃ）に示すように、今度は、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂが一体となって移動する。このときは、伝動機構１０は、いわばリジッドな状態で移動することになるので、抗力Ｒ１に抗して移動することができ、シフト軸の回転に実効的に作用する。【００３７】
次に、図２（ｄ）に示すように、伝動機構１０の移動に対する抗力Ｒ１の作用がなくなると、付勢手段１２の付勢力により、第１の連結部１１ａは中立位置に戻ろうとし、伝動機構１０は、シフトアクチュエータのストロークによる移動を続ける。【００３８】
さらに、再び、伝動機構１０の移動に対して何らかの抗力Ｒ２が働くと（具体例は後述）、図２（ｅ）に示すように、付勢手段１２が縮み、その結果、図２（ｂ）と同様に、第１の連結部１１ａは、ストッパ機構１３により停止する手前まで、付勢手段１２に抗して相対移動する。そして、第１の連結部１１ａの相対移動が停止すると、第２の連結部１１ｂは、付勢手段１２により、抗力Ｒ２に向かって付勢されることになる。そして、抗力Ｒ２がなくなると、第２の連結部１１ｂは、付勢手段１２の付勢力により、移動することになる。
【００３９】
以上、説明したように、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂが互いに連結した伝動機構１０は、付勢手段１２とストッパ機構１３との協動により、伝動機構１０の移動に対して何らかの抗力が生じた場合、一定期間、第１の連結部１１ａ（又は第２の連結部１１ｂ）が相対移動することによって、その抗力を緩和するように働き、一定期間経過後は、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂが一体となって移動することによって、シフトアクチュエータの作動力をシフト軸に直接作用させることができる。【００４０】
なお、上記伝動機構１０の動作は、典型的な例を説明したもので、伝動機構１０に働く抗力の大きさや、その作用時間、あるいは、シフトアクチュエータのスロトーク長等によって、伝動機構１０の動作は種々に変わることになる。
【００４１】
例えば、上記例において、伝動機構１０に働く抗力Ｒ１が短い時間しか作用しなかった場合には、付勢手段１２が縮むことによる第１の連結部１１ａの相対移動は、ストッパ機構１３による停止に至る前に、抗力Ｒ１の作用がなくなった時点で、第１の連結部１１ａが中立位置に戻ろうとすることもある。【００４２】
また、シフトアクチュエータが逆方向にストロークした場合も、伝動機構１０の構成が、中立位置に対して対称構造になっているため、図２（ａ）〜（ｅ）に示した動作と基本的に同じ動作となる。
【００４３】
なお、上記の伝動機構１０の動作は、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂが、互いにスライドする方向に相対移動可能に連結された例で説明したが、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂが、互いに回転する方向に相対移動可能に連結していてもよい。【００４４】
以上は、伝動機構１０の概念的な構成、及びその動作の説明であったが、次に、伝動機構１０の具体的な構成、及びその動作を、実際のドッグの離脱及び係合と関連させて、図３及び図４を参照しながら説明する。【００４５】
図３（ａ）〜（ｇ）は、伝動機構１０の動作と、ドッグ機構の動作を示し、図４は、シフトアクチュエータのストローク長に対するシフト軸の回転角度を示す。なお、ここで説明する伝動機構１０は、付勢機構及びストッパ機構を、それぞれ第１及び第２の連結部に独立に設けた構成のものであるが、基本的な動作は、付勢手段及びストッパ機構が１つの構成のものと同じである。【００４６】
図３（ａ）は、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂが、中立位置に保持された状態の伝動機構１０を右側に示し、ドッグ２０がギア２１に係合された状態のドッグ機構を左側に示したものである。【００４７】
伝動機構１０の第１の連結部１１ａは、第２の連結部１１ｂの開口部に挿入される格好で、スライド可能に連結され、第１の連結部１１ａの開口部１６ａには、付勢手段としての第１のコイルスプリング１２ａ、及び第１のストッパ部材１３ａが配設されている。同じく、第２の連結部１１ｂの開口部１６ｂには、付勢手段としての第２のコイルスプリング１２ｂ、及び第２のストッパ部材１３ｂが配設されている。【００４８】
この状態で、シフトアクチュエータに変速指令信号が入ると、シフトアクチュエータは予め決められた所定量のストロークを開始する。通常、シフト軸には、「遊び」があるので、シフトアクチュエータの最初のストロークの際、シフト軸は遊び分回転する（図４の横軸に示した番号１から２）。【００４９】
シフトアクチュエータがさらにストロークすると、ドッグの離脱が開始するが、図３（ｂ）に示すように、ギア２１に係合されたドッグ２０の摩擦力によって、シフトアクチュエータの移動に対して抗力が働くので、シフトアクチュエータとシフト軸の間に介在した伝動機構１０は、第１の連結部１１ａに設けられた第１のコイルスプリング１２ａが縮み、その結果、第２の連結部１１ｂが、中立位置から相対移動する。
【００５０】
そして、第２の連結部１１ｂは、第１のストッパ機構１３ａが、第２の連結部１１ｂの支持部材１５の側壁に当接して停止するまで、第１のコイルスプリング１２ａに抗して相対移動する。この間のストローク（図４の横軸に示した番号２から３）においては、シフトアクチュエータのストロークに対し、シフト軸の回転は起こらない。【００５１】
次に、第２の連結部１１ｂの相対移動が停止すると、今度は、図３（ｃ）に示すように、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂが一体となって移動する。このときは、伝動機構１０は、いわばリジッドな状態で移動することになるので、この間のストローク（図４の横軸に示した番号３から４）においては、シフトアクチュエータの作動力が直接シフト軸に加わり、上記摩擦力に打勝って、ドッグ２０はギア２１から離脱する。【００５２】
ドッグ２０の離脱が完了すると、ドッグ２０の摩擦力がなくなるので、図３（ｄ）に示すように、第１のコイルスプリング１２ａの付勢力で、第２の連結部１１ｂは中立位置に戻ろうとする。そして、ドッグ２０の離脱後は、伝動機構１０の移動に対して、ほとんど抗力が働かない状態でシフト軸が回転する（図４の横軸に示した番号４から５）。【００５３】
次に、図３（ｅ）に示すように、ドッグ２０が、ギア２２に係合するとき、ドッグ当たりによる衝突力によって、シフトアクチュエータの移動に対して抗力が働くので、再び、図３（ｆ）に示すように、第１の連結部１１ａに設けられた第１のコイルスプリング１２ａが縮み、その結果、第２の連結部１１ｂが、中立位置から相対移動する。これにより、ドッグ当たりに際し、第１のコイルスプリング１２ａの弱い付勢力がドッグ２０に作用することによって、ドッグ２０のギア２２への係合がスムーズに行なわれる（図４の横軸に示した番号５から６）。そして、ドッグ２０のギア２２への係合が完了すると、図３（ｇ）に示すように、抗力がなくなるので、第１のコイルスプリング１２ａの付勢力で、第２の連結部１１ｂは中立位置に戻ろうとする。
【００５４】
なお、シフトアクチュエータがフルストロークした場合にも、図３（ｆ）に示すように、ドッグ当たり際し、第２の連結部１１ｂの相対移動が、第１のストッパ機構１３ａで停止しないような隙間を設けておくことが好ましい。【００５５】
以上、説明したように、本発明のシフト制御装置において、シフトアクチュエータとシフト軸の間に、互いに相対移動可能に連結された第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂとで構成される伝動機構１０を介在させることによって、シフトアクチュエータを所定量ストロークさせた際、ドッグの離脱は、ストッパ機構１３（１３ａ、１３ｂ）により第１及び第２の連結部が一体となって強制的に行なわれ、ドッグの係合（ドッグ当たり時）は、第１又は第２の連結部が、付勢手段１２（１２ａ、１２ｂ）の付勢力に抗して相対移動する間に行なわれるので、スムーズなシフトチェンジを行なうことができる。
【００５６】
なお、上記説明では、ドッグの離脱は、第１及び第２の連結部が一体となって移動することにより行なわれるとしたが、ドッグの摩擦力が小さい場合には、第１又は第２の連結部の相対移動により、ドッグ離脱が成功裏に行なわれることはもちろんである。【００５７】
また、上記伝動機構１０は、独立した構成を成すことから、シフト軸を含むエンジンケースの外部に配置することができ、それ故、伝動機構１０を配設する際、エンジンケース内を改良する必要はなく、また、メンテナンスも容易に行うことができる。【００５８】
さらに、上記伝動機構１０を、シフトアクチュエータとシフト軸に連結された連結機構（シフトアクチュエータの作動力をシフト軸に伝達する機構；例えば、連結ロッド、減速機構等）に保持することによって、容易に、エンジンケース外部に配置することができる。加えて、上記伝動機構１０を、当該連結機構に保持されたケース内に配置することによって、水、ほこりから有効に保護することができる。【００５９】
また、シフトアクチュエータを、当該シフトアクチュエータの作動力を伝達する連結機構を介してシフト軸に連結し、連結機構を、長さを調整可能に構成することもできる。【００６０】
ところで、図３に示した伝動機構１０において、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂに設けられた第１及び第２のコイルスプリング１２ａ、１２ｂに、同じ大きさのものを用いれば、中立位置の設定が比較的簡単であるが、意図的に付勢力の大きさを変える場合には、中立位置の設定に注意が必要となる。以下、図５を参照しながら、付勢力の異なるコイルスプリング１２ａ、１２ｂを用いた場合の、中立位置の設定の仕方について説明する。【００６１】
まず、図５（ａ）に示すように、第１の連結部１１ａに設けられた第１のコイルスプリング１２ａ（ばね定数：Ｎ１）の自由長をＬ１とし、第２の連結部１１ｂに設けられた第２のコイルスプリング１２ｂ（ばね定数：Ｎ２）の自由長をＬ２とする。そして、図５（ｂ）が、第１の連結部１１ａ及び第２の連結部１１ｂを中立位置に設定した状態であるとして、そのときの第１のコイルスプリング１２ａの設定長さをｘ、第２のコイルスプリング１２ｂの設定長さをｙとすると、以下の式が成り立つ。
ｘ＋ｙ＋ａ＝ｚ    （１）  
Ｎ１×（Ｌ１−ｘ）＝Ｎ２×（Ｌ２−ｙ）    （２）
この連立方程式（１）、（２）を解くことによって、第１のコイルスプリング１２ａの設定長さｘ、第２のコイルスプリング１２ｂの設定長さｙを決定することができる。【００６２】
以上、本発明に係る鞍乗型車両のシフト制御装置の基本的な構成について説明してきたが、シフト制御装置の具体的な構成、及びその動作について、以下、図６〜図２３を参照しながら詳説する。【００６３】
図６乃至図１７は、本発明のシフト制御装置の具体的な構成を示す図である。図６中、符号１４０は、「鞍乗り型車両」としての自動二輪車で、前側に前輪１４１、後側に後輪１４２が設けられると共に、ハンドル１４３の後方には燃料タンク１４４、この後方にはシート１４５が配設され、更に、その燃料タンク１４４及びシート１４５の下側には、車体フレームに支持されてエンジン１５１が配設されている。【００６４】
このエンジン１５１のエンジンケース１５２内には、図示していないがトランスミッションが配設され、このトランスミッションは４〜６段の変速段数を持ち、ドッグクラッチ方式が採用されている。そして、エンジン１５１のクランク軸からの動力は、メインアクスルに伝えられ、各変速段のギヤ、ドッグを介してドライブアクスルへ伝えられるように構成されている。【００６５】
そして、かかるトランスミッションの変速が、図９に示すような変速機構１５５により行われるようになっている。この変速機構１５５には、トランスミッションの摺動ギヤを規則的に動かすシフトフォーク１５６がスライドロッド１５７にスライド自在に設けられると共に、このシフトフォーク１５６をスライドさせるシフトカム１５８が回転自在に設けられている。【００６６】
このシフトカム１５８には、周囲にカム溝１５８ａが形成され、このカム溝１５８ａは展開すると、図１０に示すような形状に形成されており、このカム溝１５８ａに沿ってシフトフォーク１５６がスライドするように構成されている。【００６７】
また、このシフトカム１５８は、シフト軸１５９が回転されることにより、ラチェット機構１６０を介して回転されるようになっており、このラチェット機構１６０は、シフトカム１５８を一定間隔（角度）回転させ、シフトフォーク１５６を規則的に動かすもので、１段ずつ変速するための正逆両方向のラチェット機能を有している。このラチェット機構１６０のシフトアーム１６１は、シフト軸１５９の回転を伝えると同時に、シフト軸１５９のストロークを規制し、シフトカム１５８のオーバランも防止するようになっている。また、このラチェット機構１６０のストッパプレート１６２は、シフトカム１５８を決められた位置に固定するものである。【００６８】
そして、シフト軸１５９は、以下のような装置により、所定方向に回動されるようになっている。【００６９】
すなわち、そのシフト軸１５９は、その先端部１５９ａがエンジンケース１５２からエンジン外部まで突出され、この先端部１５９ａに作動力伝達機構１６４が設けられ、この作動力伝達機構１６４を介してシフトアクチュエータ１６５の駆動力により、シフト軸１５９が回転されるようになっている。【００７０】
そのシフトアクチュエータ１６５は、図７及び図８に示すように、エンジンケース１５２の上部側の側部に車両前後方向に沿って配設されている。そして、このシフトアクチュエータ１６５は、図１１に示すように、回動軸の先端部にウオームギヤ１６５ａが設けられ、このウオームギヤ１６５ａにピニオンギア１６６が噛み合わされ、このピニオンギア１６６の中心軸から偏心した位置に連結軸１６６ａが設けられている。【００７１】
そして、この連結軸１６６ａに、図７に示すように、上下方向に沿う連結ロッド１６７の一端部１６７ａが回動自在に連結され、この連結ロッド１６７の他端部１６７ｂが、図８に示すように、作動力伝達（伝動）機構１６４に連結されている。【００７２】
ここで、連結ロッド１６７を２部分にして、その一方の端部を雄ねじ、他方の端部を雌ねじに加工し、互いに螺合させてナットで固定し連結させる構造にしておけば、ナットをゆるめて連結ロッド１６７の一方を回して長さを調整した後、再びナットを締めることによって、シフトアクチュエータ１６５とシフト軸１５９の間の長さを調整することができる。【００７３】
この作動力伝達機構１６４は、図１２乃至図１６に示すように、その連結ロッド１６７の他端部１６７ｂが連結される回転フレーム１７０が、前記シフト軸１５９の周囲に回動自在に配設され、この回転フレーム１７０の連結凸部１７０ａに、その連結ロッド１６７の他端部１６７ｂが回動自在に連結されている。また、この回転フレーム１７０には、作動片１７０ｂが折曲げられて突設され、この作動片１７０ｂが「付勢手段」としての松葉状スプリング１７１の両支桿１７２の間に挿入されている。この両支桿１７２により、作動片１７０ｂが図１３及び図１５に示す中立位置に付勢されている。
【００７４】
さらに、この作動力伝達機構１６４には、シフト軸１５９の先端部１５９ａに固定された固定レバー１７４が設けられ、この固定レバー１７４に被押圧ピン１７４ａが突設され、この被押圧ピン１７４ａが一対の支桿１７２の間に挿入されている。【００７５】
これにより、回転フレーム１７０が中立位置から任意の方向に回動されると、この作動片１７０ｂにより、両支桿１７２の一方が押圧され、他方の支桿１７２にて被押圧ピン１７４ａが押圧されて、固定レバー１７４を介してシフト軸１５９が任意の方向に所定量回動されるように構成されている。この場合には、支桿１７２の付勢力によりシフト軸１５９が回動されるようになっている。【００７６】
その状態から、更に、スプリング棒１７１，１７２の付勢力に抗して、回転フレーム１７０が回動されて、固定レバー１７４に対して回転方向に所定量相対移動されると、回転フレーム１７０の「ストッパ手段」としての一対のストッパ縁部１７０ｃ，１７０ｃの一方に、固定レバー１７４の被押圧ピン１７４ａが当接して押圧されることにより、回転フレーム１７０と固定レバー１７４との回転方向の相対移動が停止されて、回転フレーム１７０の回転力が直接固定レバー１７４に作用して、固定レバー１７４と一体にシフト軸１５９が回動されるように構成されている。【００７７】
一方、図１７に示すように、エンジン１５１の制御を行うエンジンコントロールユニット２１０が設けられ、このエンジンコントロールユニット２１０には、エンジン回転数センサ２１１、車速センサ２１２、クラッチアクチュエータ位置センサ（ポテンショセンサ）２１３、シフトアクチュエータ位置センサ２１４、ギヤポジションセンサ２１５、シフトアップを行うＵＰスイッチ２１６、シフトダウンを行うＤＯＷＮスイッチ２１７が接続され、これらからの検出値や操作信号が、エンジンコントロールユニット２１０に入力されるようになっている。そのＵＰスイッチ２１６及びＤＯＷＮスイッチ２１７は、ハンドル１４３に設けられている。【００７８】
また、このエンジンコントロールユニット２１０は、クラッチアクチュエータ２１８、シフトアクチュエータ１６５、ギヤポジション表示部２１９、エンジン点火部２２０、燃料噴射装置２２１に接続され、各センサ２１１等からの信号により、それらを駆動制御するように構成されている。
【００７９】
ここでは、ＵＰスイッチ２１６及びＤＯＷＮスイッチ２１７、シフトアクチュエータ位置センサ２１４、ギヤポジションセンサ２１５等からの信号がエンジンコントロールユニット２１０に入力され、このエンジンコントロールユニット２１０からの制御信号によりシフトアクチュエータ１６５が駆動制御されるようになっている。【００８０】
次に、作用について説明する。【００８１】
まず、トランスミッションを変速させるには、ハンドル１４３に設けられたＵＰスイッチ２１６又はＤＯＷＮスイッチ２１７を操作して、シフトアクチュエータ１６５を作動させて、ウオームギヤ１６５ａを所定方向に所定量回転させる。【００８２】
すると、図１１に示すピニオンギア１６６が所定の方向に回転して、偏心した位置にある連結軸１６６ａが回動することにより、連結ロッド１６７が、下方に押し下げられ、又は上方に引き上げられる。【００８３】
この連結ロッド１６７を介して、回転フレーム１７０が所定の方向に回動されることにより、この回転フレーム１７０の作動片１７０ｂにより、両支桿１７２の一方が押圧される。これで、他方の支桿１７２により、固定レバー１７４の被押圧ピン１７４ａが弾性的に押圧されて、固定レバー１７４を介してシフト軸１５９が所定方向に回動される。【００８４】
このようにシフト軸１５９が回動されると、ラチェット機構１６０を介してシフトカム１５８が所定方向に回動させられ、カム溝１５８ａに案内されて、シフトフォーク１５６が所定方向にスライドさせられて、トランスミッションの摺動ギヤが移動させられ、所定のギヤのドッグ抜き及びドッグ入りが行われる。【００８５】
このドッグ入りが行われる場合には、タイミングが悪く、ドッグ同士が接触することにより、直ちに噛み合わない場合があるが、この場合でも、両支桿１７２の比較的弱い付勢力がドッグに作用するため、ドッグ同士が強い力で衝突することがない。従って、各部品の破損等が防止されることとなる。その後、摺動ギヤが僅かに回動することにより、その付勢力によりドッグ同士が噛み合い、ドッグの噛み合いが確実に行われることとなる。【００８６】
また、両支桿１７２が弾性変形して、回転フレーム１７０と固定レバー１７４とが回転方向に所定量相対移動した段階で、回転フレーム１７０の一方のストッパ縁部１７０ｃが、固定レバー１７４の被押圧ピン１７４ａに当接する。これにより、回転フレーム１７０と固定レバー１７４とが一体となって回動することから、ドッグ係止状態で、残留トルクにより抜け難い場合でも、強制的にドッグを抜くことができる。【００８７】
してみれば、シフト操作を、手動でなく、シフトアクチュエータ１６５を用いて機械的に行う場合でも、細かい制御を行うことなく、簡単な構造の改良で、ドッグ抜き及びドッグ入りを確実に、且つ、容易に行うことができる。【００８８】
また、作動力伝達機構１６４は、図８に示すように、シフト軸１５９の軸上に配置されているので、コンパクトにすることができ、また、エンジン１５１の外部に作動力伝達機構１６４を配置した際、容易にケース１９２でカバーし、水、ほこりから保護することができる。【００８９】
さらに、作動力伝達機構１６４を、シフト軸１５９の軸上に配置するかわりに、図８に示すように、シフトアクチュエータ１６５に連結された減衰機構１９１のギア軸１９０の軸上に配置することも可能である。【００９０】
次に、図１８乃至図２１は、本発明のシフト制御装置の他の具体的な構成を示す図である。ここで示す構成は、作動力伝達機構１７７が先に示した構成と相違している。【００９１】
すなわち、先に示した作動力伝達機構１６４が回転駆動するものであったのに対し、ここで示す作動力伝達機構１７７は、直線的に駆動するものであり、この作動力伝達機構１７７は、先に示した構成の連結ロッド１６７の位置に設けられ、ここで示す構成では、作動力伝達機構１６４が設けられていないものである。【００９２】
この作動力伝達機構１７７は、図１８乃至図２１に示すように、第１，第２連結部１７９，１８０がスライド自在に設けられることにより、これら第１，第２連結部１７９，１８０が直線方向に相対移動可能に設けられ、これら第１，第２連結部１７９，１８０の間に、「付勢手段」としてのコイルスプリング１８１及びストッパ部材１８２が配設されている。【００９３】
この第１連結部１７９は、図２１に示すように、基部１７９ａに一対の板部１７９ｂが一定の間隔を持って固定され、これら両板部１７９ｂに、コイルスプリング１８１及びストッパ部材１８２が配設される開口１７９ｃが形成されると共に、これらコイルスプリング１８１及びストッパ部材１８２の抜け止めを行う抜止め片１７９ｄが形成されている。【００９４】
また、第２連結部１８０は、図２１に示すように、基部１８０ａに一枚の板部１８０ｂが固定され、この一枚の板部１８０ｂが、第１連結部１７９の一対の板部１７９ｂの間に挿入されるようになっている。また、この板部１８０ｂにも、第１連結部１７９の板部１７９ｂの開口１７９ｃと略同じ大きさの開口１８０ｃが形成されている。【００９５】
そして、各板部１７９ｂ，１８０ｂの開口１７９ｃ，１８０ｃ内にコイルスプリング１８１が収容されると共に、このコイルスプリング１８１内に、円柱形状のストッパ部材１８２が配設されている。このストッパ部材１８２には、支持シャフト１８３がスライド自在に挿通され、この支持シャフト１８３が各板部１７９ｂの間に配設されている。【００９６】
このようなものにあっては、変速段数を例えば下げて行くときには、シフトアクチュエータ１６５を駆動させて作動力伝達機構１７７の第１，第２連結部１７９，１８０が圧縮される方向に移動させられると、図１８に示す状態から図１９に示す状態まで、コイルスプリング１８１がその付勢力に抗して圧縮させられる。この付勢力にて、シフト軸１５９が回転させられ、ドッグ抜き又はドッグ入りが行われる。【００９７】
このドッグ入りが行われる場合には、タイミングが悪く、ドッグ同士が接触することにより、直ちに噛み合わない場合があるが、この場合でも、コイルスプリング１８１の比較的弱い付勢力がドッグに作用するため、ドッグ同士が強い力で衝突することがない。従って、各部品の破損等が防止されることとなる。その後、摺動ギヤが僅かに回動することにより、その付勢力によりドッグ同士が噛み合い、ドッグの噛み合いが確実に行われることとなる。【００９８】
また、コイルスプリング１８１が弾性変形して圧縮されることにより、板部１７９ｂの開口１７９ｃと、板部１８０ｂの開口１８０ｃとの位置がずれて行き、第１，第２連結部１７９，１８０が直線方向の所定量相対移動した段階で、そのずれた開口１７９ｃ，１８０ｃの共通の開口幅と、ストッパ部材１８２の幅とが一致する。これにより、第１，第２連結部１７９，１８０の相対移動が停止され、第１，第２連結部１７９，１８０が一体となって移動し、ドッグ係止状態で、残留トルクにより抜け難い場合でも、強制的にドッグを抜くことができる。【００９９】
一方、変速段数を例えば上げて行くときには、シフトアクチュエータ１６５が駆動されて、第１，第２連結部１７９，１８０が離間する方向に相対移動させられる。すると、板部１７９ｂの開口１７９ｃと、板部１８０ｂの開口１８０ｃとの位置が略一致した位置からずれて行き、コイルスプリング１８１が圧縮され、このコイルスプリング１８１の付勢力により、上述のようにドッグの噛み合いが確実に行われることとなる。【０１００】
この状態から更に、コイルスプリング１８１が弾性変形して、板部１７９ｂの開口１７９ｃと、板部１８０ｂの開口１８０ｃとの位置がずれて行き、第１，第２連結部１７９，１８０が離間する方向へ所定量相対移動した段階で、そのずれた開口１７９ｃ，１８０ｃの共通の開口幅と、ストッパ部材１８２の幅とが一致する。これにより、第１，第２連結部１７９，１８０の相対移動が停止され、第１，第２連結部１７９，１８０が一体となって移動し、ドッグ係止状態で、残留トルクにより抜け難い場合でも、強制的にドッグを抜くことができる。【０１０１】
なお、第１連結部１７９及び第２連結部１８０、又はストッパ部材１８２には、いろいろ構成が考えられるが、その一例を、図２２、図２３（ａ）、（ｂ）に示す。【０１０２】
図２２に示した例は、第２連結部１８０がロッドをなし、第１連結部１７９が該ロッドの一部を内部に収容する筒状部材で構成されている。付勢手段としてのコイルスプリング１８１は、第１連結部（筒状部材）１７９と第２連結部（ロッド）１８０の間に配置される。また、第１連結部１７９の内部の側壁１８２ａ、及び第１連結部１７９の内面に設けられた段差１８２ｂが、それぞれ、第２連結部１８０が、第１連結部１７９に対して相対移動したときのストッパ部材をなしている。
【０１０３】
例えば、第２連結部１８０が第１連結部１７９に対して図２２の右側に移動すると、第１連結部１７９の一部に埋め込まれたサークリップ１９０ｂによって、コイルスプリング１８１が圧縮され、第２連結部１８０の先端部が第１連結部１７９の内部の側壁（ストッパ部材）１８２ａに当接するまで相対移動する。
【０１０４】
また、第２連結部１８０が第１連結部１７９に対して図２２の左側に移動すると、第１連結部１７９の一部に埋め込まれたサークリップ１９０ａによって、コイルスプリング１８１が圧縮され、第１連結部１７９の一部に埋め込まれたサークリップ１９０ｂが、第１連結部１７９の内面に設けられた段差（ストッパ部材）１８２ｂに当接するまで相対移動する。
【０１０５】
なお、第１連結部１７９及び第２連結部１８０を構成するロッドおよび筒状部材は、内部が中空でロッドを被えるものであれば、円形でも、矩形でも、異形でも何でも良い。また、ロッドは、径の異なる部位を有し、径の大きい部位をスプリングの当接部としてもよい。【０１０６】
さらに、筒状部材は、内面及び外面を備えた複数の部材で構成することもできる。例えば、ロッドの直線方向に沿って分割された複数の半筒状部材で構成しても良い。この場合、筒状部材は、複数の筒状部材を含む。【０１０７】
次に、図２３（ａ）に示した例は、第１連結部１７９の折り返された形状の先端部が、第２連結部１８０の開口部に挿入され、その開口部の側壁１８２ａ、１８２ｂをストッパ部材にしてものである。また、図２３（ｂ）に示した例は、第１連結部１７９と第２連結部１８０とで画定された開口部に、コイルスプリング１８１を付設し、第１連結部１７９に形成された凸部１８２ａと、第２連結部１８０に形成された凹部１８２ｂとの嵌め合せでストッパ部材を構成している。
【０１０８】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。【０１０９】
なお、本発明におけるシフト制御装置は、図６に示した自動二輪車に搭載することによって、自動二輪車の走行において、スムーズなシフトチェンジを行なうことが可能となる。【０１１０】
なお、本願明細書における「自動二輪車」とは、モーターサイクルの意味であり、原動機付自転車（モーターバイク）、スクータを含み、具体的には、車体を傾動させて旋回可能な車両のことをいう。したがって、前輪および後輪の少なくとも一方を２輪以上にして、タイヤの数のカウントで三輪車・四輪車（またはそれ以上）としても、それは「自動二輪車」に含まれ得る。また、自動二輪車に限らず、本発明の効果を利用できる他の車両にも適用でき、例えば、自動二輪車以外に、四輪バギー（ＡＴＶ：All Terrain Vehicle（全地形型車両））や、スノーモービルを含む、いわゆる鞍乗型車両に適用することができる。【０１１１】
また、「シフトアクチュエータ」としては、電気式や油圧式のものを用いることができ、「付勢手段」として、松葉状スプリング又はコイルスプリングの代わりに、他のスプリング、ゴムや樹脂等の弾性体等を用いることもできる。【０１１２】
本発明は、上述したような優れた効果を発揮するものであるが、実際の鞍乗型車両への適用に当たっては、他の要件も含めた総合的な観点の下に、その具体的態様の検討がなされる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明によれば、既存の構造を利用できると共に、メンテナンスも簡単に行うことができる鞍乗型車両のシフト制御装置を提供することを目的とする。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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