(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄力スプリングのトルク特性を高めることなくシフトスピンドルのリターントルクを高めることができるとともに、マスターアームの回動時の当接音を低減できるようにする。【解決手段】変速機６０と、ギアを移動させることで変速段を変更するチェンジ機構８９と、チェンジ機構８９を操作するマスターアーム８０が相対回転可能に設けられるシフトスピンドル７６、及び、蓄力スプリングを有する蓄力機構８１と、マスターアーム８０を中立位置に付勢するリターンスプリング１４１とを備える車両の変速装置において、シフトスピンドル７６とケース部材２６との間に、リターンスプリング１４１と別体であるとともに、シフトスピンドル７６を中立位置に直接付勢するサブリターンスプリング１５０が設けられる。【選択図】図２
2016191390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（２１）のクランク軸（２３）によって駆動されるとともに複数の駆動ギア列（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）を有するメイン軸（６５）、及び、当該駆動ギア列（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）によって駆動される複数の被動ギア列（６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ）を有するカウンタ軸（６６）を有する変速機（６０）と、複数の前記駆動ギア列（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）または前記被動ギア列（６７ｂ，６８ｃ）の内の少なくとも１つのギア（６７ｂ，６８ｃ）を移動させることで変速段を変更するチェンジ機構（８９）と、当該チェンジ機構（８９）を操作するマスターアーム（８０）が相対回転可能に設けられるシフトスピンドル（７６）、当該シフトスピンドル（７６）上に設けられ前記シフトスピンドル（７６）と一体に回転する蓄力カラー（１４３）、前記シフトスピンドル（７６）と相対回転可能なギアシフトアーム（１４０）、及び、前記蓄力カラー（１４３）と前記ギアシフトアーム（１４０）との間に架け渡される蓄力スプリング（１４５）を有する蓄力機構（８１）と、前記マスターアーム（８０）と前記変速機（６０）のケース部材（２６）側のストッパ部（１４６）との間に設けられ、前記マスターアーム（８０）を中立位置に付勢するリターンスプリング（１４１）とを備える車両の変速装置において、
前記シフトスピンドル（７６）と前記ケース部材（２６）との間に、前記リターンスプリング（１４１）と別体であるとともに、前記シフトスピンドル（７６）を前記中立位置に直接付勢するサブリターンスプリング（１５０）が設けられることを特徴とする車両の変速装置。
【請求項２】
前記サブリターンスプリング（１５０）は、前記ケース部材（２６）の壁部（３７）から一体的に形成されるボス（１７３）と、前記シフトスピンドル（７６）上に設けられ前記シフトスピンドル（７６）と一体に回転するサブリターンスプリング係止カラー（１４８）とに架け渡されることを特徴とする請求項１記載の車両の変速装置。
【請求項３】
前記ケース部材（２６）は、車幅方向で一側ケース半体（２６Ｌ）と他側ケース半体（２６Ｒ）とが合わせられて設けられ、前記変速機（６０）の前記駆動ギア列（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）及び前記被動ギア列（６７ｂ，６８ｃ）が収容される変速機室（３２）は、前記一側ケース半体（２６Ｌ）の外壁と、前記他側ケース半体（２６Ｒ）の合わせ部（２６Ｆ）寄りの内壁（３６ｂ）とで画成され、前記サブリターンスプリング（１５０）は前記変速機室（３２）内に配置され、前記サブリターンスプリング係止カラー（１４８）は前記変速機室（３２）の外側に配置され、前記内壁（３６ｂ）に軸方向視で円弧状の孔部（１７７）が設けられるとともに、前記サブリターンスプリング係止カラー（１４８）の腕部（１７６）が前記孔部（１７７）を挿通するように設けられることを特徴とする請求項２記載の車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例には、ＡＭＴ（automated manual transmission）変速機を備えた自動二輪車の変速機におけるシフトスピンドルの周辺構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。詳細には、前記シフトスピンドルは、クラッチを操作するクラッチレバーと、変速機のチェンジ機構を操作するマスターアームとの両方を備えるいわゆる連動スピンドルタイプであり、シフトスピンドルとマスターアームとの間には、蓄力機構が設けられている。ここで、シフトスピンドルは、シフトモーターによって駆動される。
チェンジ機構は、前記マスターアームと、このマスターアームに回動させられるシフトドラムと、シフトドラムに駆動されるとともに変速機のギア列の一部を成すシフターギアを軸方向に移動させるシフトフォークとを備える。また、パワーユニットケースの壁部には、ストッパーピンが設けられ、マスターアームとストッパーピンとの間には、マスターアームを中立位置に戻るように付勢するリターンスプリングが係止されている。
【０００３】
蓄力機構は、シフトスピンドル上に相対回転可能に設けられるとともにマスターアームを回動させるギアシフトアームと、シフトスピンドルと一体に回動する蓄力カラーと、前記ギアシフトアームと蓄力カラーとの間に設けられる蓄力スプリングとを備える。
このような蓄力機構を備える自動二輪車では、走行中にＡＭＴの制御装置から変速信号が出力されてシフトスピンドルが回動すると、ギアシフトアームは、蓄力カラーから蓄力スプリングを介して回動させられる方向に荷重を受ける。しかし、クラッチレバーが回動されてクラッチが切断されるまでは、変速機のギア列のシフターギアとフリーギアとの間のドグクラッチ歯側面（駆動力伝達面）には、走行駆動力によって摩擦力がかかっているため、シフトフォークはシフターギアを動かすことはできない。このため、クラッチが切れるまでは、シフトスピンドルが回動しても、ギアシフトアームがマスターアーム及びシフトドラムを回動させることはなく、蓄力カラー及び蓄力蓄力スプリングのみが回動され、蓄力スプリングには荷重が蓄えられていく。その後、クラッチレバーがクラッチを切断させると、変速機のギア列のドグ歯側面にかかっていた摩擦力が解除され、蓄力スプリングに蓄えられた荷重及び回動角によって、ギアシフトアーム、マスターアーム及びシフトドラムが一気に素早く回動され、結果として、ギアチェンジにかかる時間を短くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１５７６３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、シフトスピンドルのリターントルクや、マスターアームがシフトドラムにかけるトルクに関する。まず、従来例のマスターアームがシフトドラムにかけるトルクについて説明する。
マスターアームがシフトドラムにかけるトルクは、蓄力機構、リターンスプリング、シフトスピンドル、及びシフトモーターのそれぞれにかかるトルクによって決まり、ここでは、チェンジ機構の駆動力の伝達経路の上流側から説明する。簡略化のため、各部品にかかるフリクション（軸受け部分の摩擦等）は無視する。チェンジ機構の駆動力の伝達経路の最上流にはシフトモーターがあり、図２１に示すように、シフトモーターが減速機によって減速された後にシフトスピンドルにかけるトルクをＴMOとする。シフトスピンドルが下流の蓄力スプリングにかけるトルクであるＴSDとＴMOとの関係は、ＴSD＝ＴMOである。蓄力スプリングが下流のマスターアームにかけるトルクであるＴCRとＴSDとの関係は、ＴCR＝ＴSDである。マスターアームには、蓄力スプリングからのトルクだけではなく、リターンスプリングからの逆方向のトルクであるＴmrもかけられている。そのため、マスターアームが下流のシフトドラムにかけるトルクＴMAは、ＴMA＝ＴCR−Ｔmrとなる。マスターアームがシフトドラムにかけるトルクＴMAが大きいほど、チェンジ機構を動かすスピードは速くなる。
【０００６】
なお、マスターアームが作動開始後（シフトドラムが作動開始後）、移動されるシフターギアのドグ歯頂面が、ギアインされる側のフリーギアのドグ歯頂面に当接するいわゆる「ドグ当たり」（ドグ当たりについては特開２０１４−１９９１０２を参照）が生じる場合がある。ドグ当たりが生じた場合、シフターギアと変速先のフリーギアとの回転数差によってドグ当たりはいずれ解消されるものの、駆動力が抜けている時間におけるドグ当たり解消にかかる時間が長くなり、ドグ歯同士が互いに噛み合うべく軸方向に移動する時間（シフトを確実に行うための時間）が短くなり、場合によっては、ドグ歯の噛み合いが浅くなる「浅噛み」が生じる場合がある。ドグ当たりは確率的に発生するものであるが、ドグ当たりの発生を抑制するために、ギアインする際のマスターアームのトルクとリターンスプリングのトルクとの差が、図２０に示すように、所定値（ＴES）以上確保されていることが望ましい。
【０００７】
ここで、従来例のような変速機において、機種によっては、リターンスプリングの荷重を高めたい場合がある。従来例のシステムで図２２に示すように単にリターンスプリングのトルクＴmrを上げ、かつ、前述の所定値ＴESも確保しようとすると、Ｔmrが増加する関係上、蓄力スプリングのプリロードを上げたり、蓄力スプリングの線径を太くしてばね定数を上げたりする必要が出る。すると、マスターアームがシフトドラムにかけるトルクＴMA´は、図２０の従来例のものよりも大きくなってしまう。ＴMA´が大きくなると、前述のとおりマスターアームの回動スピードが高まるが、マスターアームの回動スピードが高まるほど、回動したマスターアームがストッパーピンに当たる際の当接音が大きくなるという別の課題が生じる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、蓄力スプリングのトルク特性を高めることなくシフトスピンドルのリターントルクを高めることができるとともに、マスターアームの回動時の当接音を低減できるようにすることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、エンジン（２１）のクランク軸（２３）によって駆動されるとともに複数の駆動ギア列（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）を有するメイン軸（６５）、及び、当該駆動ギア列（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）によって駆動される複数の被動ギア列（６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ）を有するカウンタ軸（６６）を有する変速機（６０）と、複数の前記駆動ギア列（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）または前記被動ギア列（６７ｂ，６８ｃ）の内の少なくとも１つのギアを移動させることで変速段を変更するチェンジ機構（８９）と、当該チェンジ機構（８９）を操作するマスターアーム（８０）が相対回転可能に設けられるシフトスピンドル（７６）、当該シフトスピンドル（７６）上に設けられ前記シフトスピンドル（７６）と一体に回転する蓄力カラー（１４３）、前記シフトスピンドル（７６）と相対回転可能なギアシフトアーム（１４０）、及び、前記蓄力カラー（１４３）と前記ギアシフトアーム（１４０）との間に架け渡される蓄力スプリング（１４５）を有する蓄力機構（８１）と、前記マスターアーム（８０）と前記変速機（６０）のケース部材（２６）側のストッパ部（１４６）との間に設けられ、前記マスターアーム（８０）を中立位置に付勢するリターンスプリング（１４１）とを備える車両の変速装置において、前記シフトスピンドル（７６）と前記ケース部材（２６）との間に、前記リターンスプリング（１４１）と別体であるとともに、前記シフトスピンドル（７６）を前記中立位置に直接付勢するサブリターンスプリング（１５０）が設けられることを特徴とする。
本発明によれば、車両の変速装置は、シフトスピンドルとケース部材との間に、蓄力機構のリターンスプリングと別体であるとともに、シフトスピンドルを中立位置に直接付勢するサブリターンスプリングが設けられる。これにより、リターンスプリングと別体にシフトスピンドルとケース部材との間に設けられたサブリターンスプリングは、シフトスピンドルの回動に伴う蓄力スプリングの蓄力によってマスターアームからチェンジ機構にかかるトルクに影響せず、このトルクは、蓄力スプリングのトルクからリターンスプリングのトルクを引いたものとなる。このため、上記所定値ＴESを確保するために蓄力スプリングのトルク特性を高める必要がない。また、シフトスピンドルにかかるリターントルクは、リターンスプリング及びサブリターンスプリングのトルクを足したものとなり、リターントルクを大きく確保できる。したがって、蓄力スプリングのトルク特性を高めることなくシフトスピンドルのリターントルクを高めることができるとともに、マスターアームの回動時の当接音を低減できる。
【０００９】
また、本発明は、前記サブリターンスプリング（１５０）は、前記ケース部材（２６）の壁部（３７）から一体的に形成されるボス（１７３）と、前記シフトスピンドル（７６）上に設けられ前記シフトスピンドル（７６）と一体に回転するサブリターンスプリング係止カラー（１４８）とに架け渡されることを特徴とする。
本発明によれば、サブリターンスプリングは、ケース部材の壁部から一体的に形成されるボスと、シフトスピンドル上に設けられシフトスピンドルと一体に回転するサブリターンスプリング係止カラーとに架け渡されるため、簡単な構成でサブリターンスプリングを設けることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記ケース部材（２６）は、車幅方向で一側ケース半体（２６Ｌ）と他側ケース半体（２６Ｒ）とが合わせられて設けられ、前記変速機（６０）の前記駆動ギア列（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）及び前記被動ギア列（６７ｂ，６８ｃ）が収容される変速機室（３２）は、前記一側ケース半体（２６Ｌ）の外壁と、前記他側ケース半体（２６Ｒ）の合わせ部（２６Ｆ）寄りの内壁（３６ｂ）とで画成され、前記サブリターンスプリング（１５０）は前記変速機室（３２）内に配置され、前記サブリターンスプリング係止カラー（１４８）は前記変速機室（３２）の外側に配置され、前記内壁（３６ｂ）に軸方向視で円弧状の孔部（１７７）が設けられるとともに、前記サブリターンスプリング係止カラー（１４８）の腕部（１７６）が前記孔部（１７７）を挿通するように設けられることを特徴とする。
本発明によれば、サブリターンスプリングは変速機室内に配置され、サブリターンスプリング係止カラーは変速機室の外側に配置され、内壁に軸方向視で円弧状の孔部が設けられるとともに、サブリターンスプリング係止カラーの腕部が孔部を挿通するように設けられる。これにより、変速機室の外側から内壁の孔部に挿通されて延びるサブリターンスプリング係止カラーの腕部でサブリターンスプリングを係止でき、サブリターンスプリングを変速機室のデッドスペースに設けることができる。このため、変速機を小型化できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る変速装置では、蓄力スプリングのトルク特性を高めることなくシフトスピンドルのリターントルクを高めることができるとともに、マスターアームの回動時の当接音を低減できる。
また、簡単な構成でサブリターンスプリングを設けることができる。
また、サブリターンスプリングを変速機室のデッドスペースに設けることができ、変速機を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速装置を備えた自動二輪車の左側面図である。
【図２】パワーユニットの断面図である。
【図３】ギアチェンジ機構、アクチュエータ機構、チェンジクラッチ及びクラッチ操作機構を示す断面図である。
【図４】クラッチレバー及びリフターカムプレートの作動状態を示す側面図である。
【図５】チェンジクラッチの断面図である。
【図６】シフトスピンドルの回動角に対するチェンジクラッチのクラッチ容量及びシフトドラムの回動角を示す図である。
【図７】シフトスピンドルの回動角に対するリフターカムプレートのリフト量を示す図である。
【図８】シフトダウンする際におけるシフトスピンドルの回動角に対するチェンジクラッチのクラッチ容量及びシフトドラムの回動角を示す図である。
【図９】自動変速装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】蓄力機構の断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図であり、蓄力機構の周辺部を示す図である。
【図１２】ギアシフトアームを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。
【図１４】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１５】シフトダウン用カラーのドグ歯の位置状態を示す図であり、（ａ）は中立状態であり、（ｂ）〜（ｄ）は、順にさらにシフトスピンドルの回動量が増加した状態である。
【図１６】中立状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
【図１７】蓄力準備状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
【図１８】シフトスピンドルの回動角に対するスプリングトルクを示す図である。
【図１９】シフトアップする際のシフトモーターからのトルクの伝達経路を示す図である。
【図２０】サブリターンスプリングを備えていない従来例におけるシフトスピンドルの回動角に対するスプリングトルクを示す図である。
【図２１】従来例におけるシフトアップする際のシフトモーターからのトルクの伝達経路を示す図である。
【図２２】比較例におけるシフトスピンドルの回動角に対するスプリングトルクを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る自動変速装置２５を備えた自動二輪車１０の左側面図である。
自動二輪車１０は、ヘッドパイプ（不図示）に回動可能に軸支されたハンドル１１と、ハンドル１１により操舵される前輪１２と、駆動輪である後輪１３と、運転者が着座するシート１４と、後輪１３にチェーン１５を介して駆動力を供給するパワーユニット１６と、パワーユニット１６の制御を行う制御ユニット１７（変速制御装置）と、バッテリ１８とを有する。
【００１４】
自動二輪車１０は不図示の車体フレームをベースに構成されており、この車体フレームは車体カバー１９により覆われている。制御ユニット１７及びバッテリ１８はシート１４の下方で、車体カバー１９の内部に配置されている。パワーユニット１６は、前輪１２と後輪１３の略中間で、シート１４の下方やや前方に設けられている。運転者用のステップ２０は、パワーユニット１６の下部に左右一対で設けられている。
【００１５】
次に、パワーユニット１６の構成について説明する。
図２は、パワーユニット１６の断面図である。図２では、紙面の左右方向が車幅方向、上方向が車両前方、下方向が車両後方に相当する。
パワーユニット１６は、走行駆動力を発生するエンジン２１と、発電機２２と、エンジン２１のクランク軸２３に設けられた発進クラッチ２４と、発進クラッチ２４を介して出力されたクランク軸２３の駆動力を変速して出力する自動変速装置２５（変速装置）とを備える。
【００１６】
エンジン２１は、クランクケース２６（ケース部材）、シリンダ２７、及び、シリンダヘッド２８を一体的に結合して構成される。
図１に示すように、シリンダヘッド２８の吸気ポートには、エアクリーナボックス（不図示）から延びる吸気管５２が接続される。吸気管５２には、エンジン２１に供給する空気量を調整する電子制御式のスロットル弁５３が設けられる。吸気管５２においてスロットル弁５３の下流には、燃料噴射弁５４が設けられる。
【００１７】
クランクケース２６は、クランク軸２３に直交する面で車幅方向に２分割される左右割りで構成されており、左側の一側ケース半体２６Ｌと、右側の他側ケース半体２６Ｒとを備える。また、エンジン２１は、一側ケース半体２６Ｌを左側方から覆う発電機カバー２９と、他側ケース半体２６Ｒを右側方から覆うクラッチカバー３０とを備える。
一側ケース半体２６Ｌと他側ケース半体２６Ｒとは、合わせ面２６Ｆ（合わせ部）で合わせられ、車幅方向に延びる複数のケース連結ボルト（不図示）によって結合される。
【００１８】
クランクケース２６内の前部には、クランク軸２３を収容するクランク室３１が設けられ、クランクケース２６内おいてクランク室３１の後方には、変速機室３２が設けられる。変速機室３２は、クランクケース２６の左側面を構成する一側ケース半体２６Ｌの壁部３７（ケース部材の壁部、外壁）と、クランクケース２６の右側面を構成する他側ケース半体２６Ｒの壁部３６（内壁）とによって区画される。
クランク室３１及び変速機室３２の右側方には、クラッチ室３４が設けられ、クランク室３１の左側方には、発電機室３５が設けられる。クラッチ室３４は、他側ケース半体２６Ｒの壁部３６の外側面とクラッチカバー３０の内面とによって区画される。発電機室３５は、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７の外側面と発電機カバー２９の内面とによって区画される。
【００１９】
クランク軸２３は、クランクウェブ２３ａと、クランクウェブ２３ａから車幅方向の両側へ延びる軸部２３ｂとを有する。クランク軸２３は、クランクウェブ２３ａがクランク室３１内に配置され、軸部２３ｂは、壁部３６及び壁部３７にそれぞれ設けられた軸受け部３６ａ，３７ａに軸支される。クランクウェブ２３ａには、クランクピンを介してコンロッド３８が連結され、コンロッド３８の先端に連結されるピストン３９は、シリンダ２７のシリンダボア２７ａ内を往復運動する。
クランク軸２３の軸部２３ｂの一端は、発電機室３５に延び、この一端には発電機２２のローター２２ａが固定される。発電機２２のステーター２２ｂは、一側ケース半体２６Ｌに固定される。
【００２０】
壁部３７は、内側にカムチェーン室４０を備える。シリンダヘッド２８の動弁機構（不図示）を駆動するカムチェーン４１は、カムチェーン室４０を通って軸部２３ｂの駆動スプロケット４２に巻き掛けられる。
クランク軸２３の軸部２３ｂの他端２３ｃは、クラッチ室３４に延び、遠心式の発進クラッチ２４は、他端２３ｃの先端部に設けられる。
【００２１】
発進クラッチ２４は、発進時及び停止時にクランク軸２３と自動変速装置２５との間を接続及び切断する。
発進クラッチ２４は、クランク軸２３の外周に対して相対回転可能なスリーブ４５の一端に固定されたカップ状のアウタケース４６と、スリーブ４５の外周に設けられたプライマリギア４７と、クランク軸２３の右端部に固定されたアウタプレート４８と、アウタプレート４８の外周部にウェイト４９を介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー５０と、シュー５０を半径方向内側に付勢するためのスプリング５１とを有する。発進クラッチ２４では、エンジン回転数が所定値以下の場合にアウタケース４６とシュー５０とが離間しており、クランク軸２３と自動変速装置２５との間が遮断状態（動力が伝達されない切り離し状態）となっている。エンジン回転数が上昇し所定値を超えると、遠心力によってウェイト４９がスプリング５１に抗して半径方向外側に移動することで、シュー５０がアウタケース４６の内周面に当接する。これにより、アウタケース４６とともにスリーブ４５がクランク軸２３上に固定され、クランク軸２３の回転がプライマリギア４７を介して自動変速装置２５に伝達されるようになる。
【００２２】
自動変速装置２５では、後述のチェンジクラッチ６１の切替え、及び、変速段（シフト）の切替えが自動で行われる。
自動変速装置２５は、前進４段の変速機６０と、クランク軸２３側と変速機６０との間の接続を切り替えるチェンジクラッチ６１と、チェンジクラッチ６１を操作するクラッチ操作機構６２と、変速機６０を変速するギアチェンジ機構６３と、クラッチ操作機構６２及びギアチェンジ機構６３を駆動するアクチュエータ機構６４とを備える。アクチュエータ機構６４は、制御ユニット１７（図１）によって制御される。
【００２３】
自動変速装置２５は、自動変速（ＡＴ）モードと手動変速（ＭＴ）モードとの切り替えを行うモードスイッチ１３２ｂ（図９）と、シフトアップ及びシフトダウンを運転者が操作するシフトセレクトスイッチ１３２ａ（図９）とに接続されている。自動変速装置２５は、制御ユニット１７の制御により、各センサやモードスイッチ１３２ｂ及びシフトセレクトスイッチ１３２ａの出力信号に応じてアクチュエータ機構６４を制御し、変速機６０の変速段を自動的または半自動的に切り換えることができるように構成されている。
すなわち、自動変速モードでは、車速等に基づいてアクチュエータ機構６４の制御が行われ、変速機６０が自動で変速される。手動変速モードでは、シフトセレクトスイッチ１３２ａが運転者によって操作されることで変速が行われる。
【００２４】
変速機６０は、チェンジクラッチ６１から供給される回転を、制御ユニット１７の指示に基づいて変速して後輪１３に伝達する。この変速機６０は、入力軸としてのメイン軸６５と、メイン軸６５に対して平行配置されたカウンタ軸６６と、メイン軸６５に設けられた駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ（駆動ギア列）と、カウンタ軸６６に設けられた被動ギア６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ（被動ギア列）とを有する。
駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄは、この順に被動ギア６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄと噛合している。駆動ギア６７ｂは左右にスライドしたとき、隣接する駆動ギア６７ａ又は６７ｃに側面のドグ歯が係合し、被動ギア６８ｃは左右にスライドしたとき、隣接する被動ギア６８ｂ又は６８ｄに側面のドグ歯が係合する。
【００２５】
駆動ギア６７ａ，６７ｃ及び被動ギア６８ｂ，６８ｄは、メイン軸６５及びカウンタ軸６６に対してそれぞれ回転自在に保持されるフリーギアである。駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃはメイン軸６５及びカウンタ軸６６に対してスプライン結合され軸方向にスライド可能なシフターギアである。駆動ギア６７ｄ及び被動ギア６８ａはメイン軸６５及びカウンタ軸６６に固定された固定ギアである。
【００２６】
メイン軸６５は、ベアリング７１ａ，７１ｂによって回転自在に支持され、カウンタ軸６６は、７１ｃ，７１ｄによって回転自在に支持される。
カウンタ軸６６の端部にはスプロケット７２が設けられ、スプロケット７２はチェーン１５を介して後輪１３に回転を伝達する。また、カウンタ軸６６の近傍には、非接触でカウンタ軸６６の回転速度を検出する車速センサ７３（図９）が設けられている。制御ユニット１７は、車速センサ７３の検出値から車速を算出する。
【００２７】
図３は、ギアチェンジ機構６３、アクチュエータ機構６４、チェンジクラッチ６１及びクラッチ操作機構６２を示す断面図である。
図２及び図３を参照し、アクチュエータ機構６４は、アクチュエータとしてのシフトモーター７５と、クランクケース２６内を車幅方向に延びるシフトスピンドル７６と、シフトモーター７５の回転を減速してシフトスピンドル７６を駆動する減速歯車列７７とを備える。減速歯車列７７の軸方向の一端は、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７の外側面に支持され、他端は、壁部３７を外側方から覆うカバー７８に支持される。
シフトスピンドル７６は、クラッチ室３４を貫通して設けられており、カバー７８及びクラッチカバー３０にそれぞれ設けられたベアリング７８ａ，３０ａに両端を軸支されるとともに、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７に設けられたベアリング３７ｂによっても途中部を軸支される。クラッチカバー３０には、シフトスピンドル７６の回転位置を検出するスピンドル角度センサ７９が設けられている。
【００２８】
ギアチェンジ機構６３は、駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃをスライドさせることで変速段を変更するチェンジ機構８９と、シフトスピンドル７６の回転によって後述の蓄力スプリング１４５（図１０）に蓄力した後、この蓄力を開放してチェンジ機構８９を一気に回動させる蓄力機構８１とを備える。シフトスピンドル７６は、蓄力機構８１及びクラッチ操作機構６２に共有される。
チェンジ機構８９は、シフトスピンドル７６に支持されて蓄力機構８１によって回動させられるマスターアーム８０と、マスターアーム８０の回動に連動して回動するシフトドラム７０（図１３）と、シフトドラム７０をシフターギアである駆動ギア６７ｂと被動ギア６８ｃとに接続するシフトフォーク６９ａ，６９ｂと、シフトフォーク６９ａ，６９ｂを軸方向にスライド自在に保持する支持軸（不図示）とを備える。
【００２９】
シフトドラム７０は、シフトパターンに応じた形状の溝７０ａ（図１３）を外周部に備え、シフトフォーク６９ａ，６９ｂの一端は溝７０ａに接続されている。
シフトドラム７０がアクチュエータ機構６４により駆動されて回転すると、シフトフォーク６９ａ，６９ｂはシフトドラム７０の溝７０ａに沿って軸方向に移動し、駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃは変速段に応じてスライドする。
変速機６０では、駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃのスライドに応じて、メイン軸６５及びカウンタ軸６６間で、ニュートラル状態、または、１速〜４速の何れかの変速歯車対を選択的に用いた動力伝達が可能となる。
【００３０】
クラッチ操作機構６２は、シフトスピンドル７６上に固定されるクラッチレバー８２と、メイン軸６５と略同軸の位置関係でクラッチカバー３０の内面に固定される支持軸８３と、支持軸８３に固定される板状のベース部材８４と、クラッチレバー８２に連結されるとともに、ベース部材８４に対向して設けられる操作部材であるリフターカムプレート８５と、リフターカムプレート８５とベース部材８４との間に狭持される複数のボール８６とを備える。
【００３１】
クラッチレバー８２は、蓄力機構８１に隣接してシフトスピンドル７６上に設けられる筒部８２ａと、筒部８２ａから径方向外側に延出するレバー部８２ｂとを有する。クラッチレバー８２は、シフトスピンドル７６と一体に回転する。
リフターカムプレート８５は、ベース部材８４に面する押圧操作部８５ａと、押圧操作部８５ａから延びてクラッチレバー８２のレバー部８２ｂに連結される連結アーム部８５ｂと、連結アーム部８５ｂに形成されるカム孔部８５ｃとを備える。リフターカムプレート８５は、クラッチレバー８２のレバー部８２ｂの先端に設けられたピン８７がカム孔部８５ｃに挿通されることでクラッチレバー８２に連結される。
【００３２】
押圧操作部８５ａ及びベース部材８４の互いに対向する面には、斜面状のカム部８５ｄ，８４ａがそれぞれ形成されており、ボール８６は、カム部８５ｄ，８４ａの間に狭持されている。リフターカムプレート８５は、中央に設けられたガイド穴８５ｅに、ベース部材８４のガイド軸８４ｂが嵌合することで、軸方向の移動をガイドされる。また、押圧操作部８５ａの先端部には、ボールベアリング８８が設けられており、リフターカムプレート８５は、ボールベアリング８８を介してチェンジクラッチ６１に接続される。
【００３３】
クラッチレバー８２が回動されると、リフターカムプレート８５は、ピン８７を介してガイド軸８４ｂを中心に回動され、カム部８５ｄがボール８６に対して滑ることで、軸方向に移動する。チェンジクラッチ６１は、リフターカムプレート８５の軸方向の移動に連動して、接続及び切断される。リフターカムプレート８５は、シフトスピンドル７６が、通常位置からシフトアップ方向及びシフトダウン方向のいずれに回動した場合であっても、クラッチを切断する方向に移動する。
【００３４】
図４は、クラッチレバー８２及びリフターカムプレート８５の作動状態を示す側面図である。
リフターカムプレート８５のカム孔部８５ｃは、連結アーム部８５ｂの長手方向に沿って屈曲した形状に形成されている。シフトスピンドル７６の回動に伴ってクラッチレバー８２のピン８７がカム孔部８５ｃ内を移動することで、リフターカムプレート８５が回動する。すなわち、カム孔部８５ｃの形状によってリフターカムプレート８５の単位回動量あたりの軸方向の移動量を設定することができ、これにより、チェンジクラッチ６１の断接の特性を調整できる。
【００３５】
シフトスピンドル７６は、シフトアップ及びシフトダウンの動作をしていない通常時には、中立位置にある。中立位置では、クラッチレバー８２はシフトスピンドル７６から略鉛直に上方へ延びており、ピン８７は、カム孔部８５ｃの途中に位置する。
シフトアップする場合、シフトスピンドル７６は、中立位置から図４の時計回り方向（シフトアップ方向）に回動され、ピン８７は、カム孔部８５ｃの内端部８５ｃ１に位置する。
シフトダウンする場合、シフトスピンドル７６は、中立位置から図４の反時計回り方向（シフトダウン方向）に回動され、ピン８７は、カム孔部８５ｃの外端部８５ｃ２に位置する。
【００３６】
シフトアップを行う場合、制御ユニット１７は、シフトモーター７５を回転させ、シフトスピンドル７６をシフトアップ方向に回転させる。シフトスピンドル７６の回転に伴い、蓄力機構８１の蓄力が開始され、シフトスピンドル７６が所定量回転すると、クラッチレバー８２の回動によりチェンジクラッチ６１が切断される。チェンジクラッチ６１の切断に伴い蓄力が開放され、マスターアーム８０が回動することでシフトドラム７０が回転し、ギア位置が一段だけシフトアップされる。
また、シフトダウンを行う場合、制御ユニット１７は、シフトモーター７５を回転させ、シフトスピンドル７６をシフトダウン方向に回転させる。シフトダウン時には、蓄力機構８１による蓄力は行われない。シフトダウン時には、シフトスピンドル７６の回転に伴い、クラッチレバー８２が回動してチェンジクラッチ６１が切断され、その後、マスターアーム８０がシフトダウン方向に回動する。これにより、シフトドラム７０が回転し、ギア位置が一段だけシフトダウンされる。
【００３７】
シフトアップ及びシフトダウンする際に、スピンドル角度センサ７９またはギアポジションセンサ７０ｂ（図９）の検出結果に基づいて変速の完了が検知されると、シフトスピンドル７６は逆回転され、マスターアーム８０は中立位置に復帰するとともに、チェンジクラッチ６１が接続される。
本第実施の形態では、１つのシフトモーター７５によって回転させられる単一のシフトスピンドル７６によって、ギアチェンジ機構６３及びクラッチ操作機構６２の両方が駆動されるため、シフトモーター７５が１つで良く、構造をシンプルにできる。
【００３８】
図２に示すように、クラッチ室３４内に延びたメイン軸６５の軸端上には、クランク軸２３側のプライマリギア４７に噛み合うプライマリドリブンギア９０が設けられている。プライマリドリブンギア９０は、メイン軸６５に対して相対回転可能に軸支されており、チェンジクラッチ６１は、プライマリドリブンギア９０に接続されている。
図５は、チェンジクラッチ６１の断面図である。ここで、図５では、チェンジクラッチ６１が完全に接続された状態が示されている。
チェンジクラッチ６１は、プライマリドリブンギア９０に固定されるカップ状のクラッチアウタ９１と、クラッチアウタ９１の径方向内側に設けられ、メイン軸６５に一体に固定される円板状のクラッチセンタ９２と、クラッチアウタ９１の径方向内側に設けられ、メイン軸６５の軸方向に移動可能なプレッシャプレート９３と、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２との間に設けられるクラッチ板９４と、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート９３を付勢するメインスプリング９５と、クラッチセンタ９２とリフターカムプレート８５との間に配置されるリフタープレート９６と、リフタープレート９６とリフターカムプレート８５との間に配置されるサブリフタープレート９７とを備える。
【００３９】
また、チェンジクラッチ６１は、クラッチセンタ９２とサブリフタープレート９７との間に挟持されるサブスプリング９８と、クラッチセンタ９２とリフタープレート９６との間に挟持される第２のサブスプリング９９と、バックトルクリミット部材１１０とを備える。
クラッチセンタ９２とプレッシャプレート９３とは組み合されて一体となり、クラッチアウタ９１の内側に配置されるクラッチインナを構成する。
クラッチアウタ９１は、プライマリドリブンギア９０の外側面に一体に固定されており、プライマリドリブンギア９０と一体にメイン軸６５に対して相対回転可能である。
クラッチセンタ９２は、メイン軸６５にスプライン嵌合してナット１００によって固定されており、メイン軸６５に対し、相対回転不能且つ軸方向に移動不能である。
【００４０】
プレッシャプレート９３は、クラッチアウタ９１の筒状部の内側に配置され、クラッチセンタ９２の軸部に嵌合して軸方向に移動可能に設けられている。プレッシャプレート９３は、クラッチセンタ９２を貫通してリフタープレート９６に接続される円筒状のレリーズボス１０１を複数備える。
クラッチ板９４は、クラッチセンタ９２とプレッシャプレート９３との間に挟持される。
クラッチ板９４は、クラッチアウタ９１に設けられる外側摩擦板９４ａと、クラッチセンタ９２に設けられる内側摩擦板９４ｂとを備え、外側摩擦板９４ａ及び内側摩擦板９４ｂは、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２との間に交互に複数枚重ねて配置されている。各外側摩擦板９４ａは、クラッチアウタ９１の筒状部にスプライン嵌合によって支持されており、クラッチアウタ９１の軸方向に移動可能且つクラッチアウタ９１に対して回転不能に設けられている。
各内側摩擦板９４ｂは、プレッシャプレート９３の内側円筒部９３ａの外周部にスプライン嵌合して支持されており、プレッシャプレート９３の軸方向に移動可能且つプレッシャプレート９３に対して回転不能に設けられている。
【００４１】
バックトルクリミット部材１１０は、板状に形成されており、プレッシャプレート９３の内側円筒部９３ａの内側にプレッシャプレート９３と一体に固定されている。
バックトルクリミット部材１１０と、クラッチセンタ９２に固定されるリフターピン１１１とは、バックトルクリミッタ機構を構成する。バックトルクリミッタ機構は、例えば、特開平８−９３７８６号公報に記載された公知のものであり、順方向の動力伝達とは逆方向に所定値以上のトルクが作用した場合に、クラッチを接続状態から半クラッチ状態にする機構である。
【００４２】
バックトルクリミット部材１１０は、プレッシャプレート９３を貫通してリフターピン１１１に係合するカム部１１０ａを備える。後輪１３側から所定値以上のバックトルクが作用すると、プレッシャプレート９３がクラッチセンタ９２に対して相対回転することで、カム部１１０ａがリフターピン１１１上を摺動し、プレッシャプレート９３はクラッチ切断方向に移動する。バックトルクリミッタ機構によれば、バックトルクに起因する変速ショックを低減できる。
【００４３】
メインスプリング９５は、クラッチセンタ９２に設けられたリテーナ１１２とバックトルクリミット部材１１０との間に挟持されている。メインスプリング９５は、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２とでクラッチ板９４を狭持する方向、すなわち、クラッチを接続する方向へプレッシャプレート９３を付勢している。
プレッシャプレート９３のレリーズボス１０１は、基端部１０１ａ側よりも小径に形成されたガイド軸部１０１ｂを先端部に有し、ガイド軸部１０１ｂの先端面には、ガイド軸部１０１ｂよりも大径のストッパ板１０２がボルト１０３で締結されている。基端部１０１ａの先端面には、ストッパ板１０２に対向する段部１０１ｃが形成されている。
【００４４】
リフタープレート９６は、クラッチセンタ９２に対向する板状のリング部１０５と、リング部１０５の中央に設けられるスプリング通し孔１０５ａと、リング部１０５からリフターカムプレート８５側に突出するリフタープレート側ボス１０６とを備える。
リフタープレート側ボス１０６は、リフタープレート９６の周方向に略等間隔をあけて複数並べて形成されている。リフタープレート側ボス１０６は、リング部１０５を貫通する円筒状に形成されており、レリーズボス１０１のガイド軸部１０１ｂが挿通される孔部１０６ａと、サブリフタープレート９７が嵌合する外周部１０６ｂとを備える。
【００４５】
リフタープレート９６は、リフタープレート側ボス１０６が、レリーズボス１０１のガイド軸部１０１ｂに摺動可能に挿通されて組み付けされ、ストッパ板１０２と段部１０１ｃとの間に配置される。
第２のサブスプリング９９は、クラッチセンタ９２の外側面とリフタープレート９６との間に挟持されており、リフタープレート９６をストッパ板１０２側に押し付けるように付勢している。クラッチ接続状態では、リフタープレート９６は、第２のサブスプリング９９の付勢力によって、ガイド軸部１０１ｂの先端面がストッパ板１０２に当接させられており、リング部１０５と段部１０１ｃとの間には隙間Ｇ２が形成されている。
すなわち、第２のサブスプリング９９は、リフタープレート９６及びストッパ板１０２を介してプレッシャプレート９３をクラッチセンタ９２側に押し付けており、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート９３を付勢している。
【００４６】
サブリフタープレート９７は、リフタープレート９６に対向するリング状の押圧プレート部１１３と、押圧プレート部１１３の中央の内周縁からリフターカムプレート８５側へ突出する円筒状の円管状部１１４とを備える。円管状部１１４は、メイン軸６５と略同軸に設けられる。
押圧プレート部１１３は、リフタープレート９６のリフタープレート側ボス１０６が嵌まる孔部１１３ａを備える。孔部１１３ａは、各リフタープレート側ボス１０６に対応する位置に複数形成される。ボールベアリング８８は、円管状部１１４の先端部に嵌合される。
【００４７】
サブリフタープレート９７は、孔部１１３ａがリフタープレート９６のリフタープレート側ボス１０６に摺動可能に挿通されて組み付けされ、サブリフタープレート９７の押圧プレート部１１３は、ストッパ板１０２とリフタープレート９６のリング部１０５との間に配置される。
サブスプリング９８は、クラッチセンタ９２とサブリフタープレート９７の円管状部１１４に形成された受け部１１４ａとの間に挟持されており、サブリフタープレート９７をストッパ板１０２側に押し付けるように付勢している。
クラッチ接続状態では、サブリフタープレート９７は、サブスプリング９８の付勢力によって、押圧プレート部１１３がストッパ板１０２に当接させられており、押圧プレート部１１３とリング部１０５との間には隙間Ｇ１が形成されている。
すなわち、サブスプリング９８は、ストッパ板１０２を介してプレッシャプレート９３をクラッチセンタ９２側に押し付けており、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート９３を付勢している。
【００４８】
図５に示すクラッチ接続状態では、メインスプリング９５、第２のサブスプリング９９及びサブスプリング９８の付勢力によってクラッチ板９４が狭持され、プライマリギア４７によって回転させられるクラッチアウタ９１の回転を、クラッチ板９４を介してクラッチセンタ９２に伝達可能になり、メイン軸６５がクラッチセンタ９２と一体に回転される。
リフターカムプレート８５を介し、メインスプリング９５、第２のサブスプリング９９及び第２のサブスプリング９９の付勢力に抗してプレッシャプレート９３がプライマリドリブンギア９０側に移動させられると、クラッチ板９４の狭持が解除され、クラッチ切断状態となる。
【００４９】
図６は、シフトスピンドル７６の回動角に対するチェンジクラッチ６１のクラッチ容量及びシフトドラム７０の回動角を示す図である。なお、以下の説明では、シフトスピンドル７６の回転の正の方向はシフトアップ方向であり、シフトスピンドル７６の回転の負の方向はシフトダウン方向である。
図６に示すように、本実施の形態では、チェンジクラッチ６１の容量が、シフトスピンドル７６の回動角に応じてクラッチ容量に寄与するスプリングが変更されることで可変となっている。詳細には、クラッチ容量は、メインスプリング９５、第２のサブスプリング９９及び第２のサブスプリング９９の付勢力によってクラッチ容量が決まる最大容量Ｃ１と、メインスプリング９５及び第２のサブスプリング９９の付勢力によってクラッチ容量が決まる第１の中間容量Ｃ２と、メインスプリング９５のみの付勢力によってクラッチ容量が決まる第２の中間容量Ｃ３と、メインスプリング９５の付勢力の全部が除かれた切断容量Ｃ４との複数の段階に可変である。
【００５０】
クラッチ容量の最大容量Ｃ１は、図５に示すクラッチ接続状態で得られ、この状態では、リフタープレート９６及びサブリフタープレート９７の両方が、ストッパ板１０２に当接しており、第２のサブスプリング９９及びサブスプリング９８の付勢力が、プレッシャプレート９３に伝達されている。このため、プレッシャプレート９３がクラッチ板９４を押圧する付勢力は、メインスプリング９５、第２のサブスプリング９９及びサブスプリング９８の付勢力（荷重）を足し合わせたものとなり、最大となる。
すなわち、サブリフタープレート９７及びストッパ板１０２は、サブスプリング９８の付勢力をプレッシャプレート９３に伝達する第１のサブスプリング荷重伝達経路Ｓ１を構成する。また、リフタープレート９６及びストッパ板１０２は、第２のサブスプリング９９の付勢力をプレッシャプレート９３に伝達する第２のサブスプリング荷重伝達経路Ｓ２を構成する。
【００５１】
アクチュエータ機構６４（図２）によるシフトスピンドル７６の回転に伴いリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向に移動すると、サブリフタープレート９７は、サブスプリング９８の付勢力に抗してリフタープレート側ボス１０６に沿ってリング部１０５側へリフトされ、ストッパ板１０２から離れる。
サブリフタープレート９７がストッパ板１０２から離れることで、第１のサブスプリング荷重伝達経路Ｓ１は遮断され、サブスプリング９８の付勢力は、プレッシャプレート９３に伝達されなくなり、クラッチ容量は、メインスプリング９５及び第２のサブスプリング９９によって決定されるようになる。このため、サブリフタープレート９７がストッパ板１０２から離れた瞬間に、図６に示すように、クラッチ容量は最大容量Ｃ１から第１の中間容量Ｃ２に低下する。
【００５２】
サブリフタープレート９７がストッパ板１０２から離れた後、リフターカムプレート８５の移動が継続されると、サブリフタープレート９７は、隙間Ｇ１（図５）を小さくするようにリング部１０５側へさらに移動を継続する。サブリフタープレート９７の押圧プレート部４２０がストッパ板１０２から離れてからリング部１０５に当接するまでの区間が第１の中間容量Ｃ２の区間である。すなわち、隙間Ｇ１の大きさに相当するリフターカムプレート８５のリフト量の区間で、第１の中間容量Ｃ２が得られる。
【００５３】
第１の中間容量Ｃ２の区間では、サブリフタープレート９７の移動は、リング部１０５に対する相対移動であり、メインスプリング９５及び第２のサブスプリング９９の荷重に影響しない。このため、図６に示すように、第１の中間容量Ｃ２の区間では、メインスプリング９５及び第２のサブスプリング９９よってクラッチ容量が決まり、第１の中間容量Ｃ２は一定である。本実施の形態では、隙間Ｇ１による遊びが設けられているため、第１の中間容量Ｃ２を得られる区間を長くでき、部品や制御手法を高精度にしなくとも、クラッチの中間容量を容易に設定値に合わせることができる。
【００５４】
第１の中間容量Ｃ２の状態からリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向にさらにリフトされると、サブリフタープレート９７の押圧プレート部１１３がリング部１０５に当接し、第１の中間容量Ｃ２の区間が終了する。その後、この状態からリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向にさらに移動すると、リフタープレート９６は、サブリフタープレート９７を介して押圧され、第２のサブスプリング９９の付勢力に抗してガイド軸部１０１ｂに沿って段部１０１ｃ側へリフトされ、ストッパ板１０２から離れる。
【００５５】
リフタープレート９６のリフタープレート側ボス１０６の先端がストッパ板１０２から離れることで、第２のサブスプリング荷重伝達経路Ｓ２は遮断され、第２のサブスプリング９９の付勢力は、プレッシャプレート９３に伝達されなくなり、クラッチ容量は、メインスプリング９５のみによって決定されるようになる。このため、リフタープレート９６がストッパ板１０２から離れた瞬間に、図６に示すように、クラッチ容量は第１の中間容量Ｃ２から第２の中間容量Ｃ３に低下する。
【００５６】
リフタープレート９６がストッパ板１０２から離れた後、リフターカムプレート８５の移動が継続されると、リフタープレート９６は、隙間Ｇ２を小さくするように段部１０１ｃ側へさらに移動を継続する。リフタープレート９６がストッパ板１０２から離れてから段部１０１ｃに当接するまでの区間が第２の中間容量Ｃ３の区間である。すなわち、隙間Ｇ２の大きさに相当するリフターカムプレート８５のリフト量の区間で、第２の中間容量Ｃ３が得られる。
【００５７】
第２の中間容量Ｃ３の区間では、リフタープレート９６の移動は、段部１０１ｃに対する相対移動であり、メインスプリング９５の荷重に影響しない。このため、図６に示すように、第２の中間容量Ｃ３の区間では、メインスプリング９５のみよってクラッチ容量が決まり、第２の中間容量Ｃ３は一定である。本実施の形態では、隙間Ｇ２による遊びが設けられているため、第２の中間容量Ｃ３を得られる区間を長くでき、部品や制御手法を高精度にしなくとも、クラッチの中間容量を容易に設定値に合わせることができる。
【００５８】
第２の中間容量Ｃ３の状態からリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向にさらにリフトされると、リフタープレート９６が段部１０１ｃに当接し、第２の中間容量Ｃ３の区間が終了する。その後、この状態からリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向にさらに移動すると、プレッシャプレート９３は、サブリフタープレート９７及びリフタープレート９６を介して押圧される。これにより、プレッシャプレート９３は、クラッチ切断方向に移動して、プレッシャプレート９３がクラッチ板９４から離れ、クラッチは切断される。
【００５９】
制御ユニット１７は、自動変速する際、カウンタ軸６６のトルクに基づいて、アクチュエータ機構６４を駆動し、変速ショックを低減できるクラッチ容量を選択する。クラッチ容量の選択は、シフトスピンドル７６を所定の回動角に制御することで選択可能である。例えば、１速から２速にシフトアップする際、制御ユニット１７は、検出した変速前のカウンタ軸６６のトルクに基づいて、変速ショックを低減するように、最大容量Ｃ１、第１の中間容量Ｃ２、及び第２の中間容量Ｃ３のいずれかのクラッチ容量を選択し、変速機６０の歯車列を変速後、上記選択したクラッチ容量でチェンジクラッチ６１を繋ぐ。具体的には、チェンジクラッチ６１のクラッチ容量が、変速前のカウンタ軸６６のトルクと変速後のカウンタ軸６６のトルクとの間やそのバンドから比較的離れない値になるようにクラッチ容量が選択される。
これにより、チェンジクラッチ６１によるカウンタ軸６６側とクランク軸２３側との間の回転差吸収を適切に行うことができ、変速ショックを低減できる。ここで、変速の前後におけるカウンタ軸６６のトルクは、例えば、エンジン回転数、スロットル開度及びカウンタ軸６６のトルクの関係を記憶したマップに基づいて求められる。
【００６０】
図７は、シフトスピンドル７６の回動角に対するリフターカムプレート８５のリフト量（クラッチリフト量）を示す図である。また、図７では、シフトアップ側においては、シフトスピンドル７６の回動角に対するクラッチスプリングの荷重が示されている。
図７に示すように、シフトアップ側のリフターカムプレート８５のリフト特性は、シフトスピンドル７６の中立位置（０°）から所定角までの回動に対してリフト量が増加しない遊び区間Ｕ１と、シフトスピンドル７６の回動量の増加に対して略線形にリフト量が増加するリフト区間Ｕ２とを有する。
【００６１】
シフトダウン側のリフターカムプレート８５のリフト特性は、シフトスピンドル７６の中立位置（０°）から所定角までの回動に対してリフト量が増加しない遊び区間Ｄ１と、シフトスピンドル７６の回動量の増加に対して略線形にリフト量が増加するリフト区間Ｄ２と、シフトスピンドル７６の回動量の増加に対してリフト区間Ｄ２よりも緩い傾斜で略線形にリフト量が増加するリフト区間Ｄ３とを有する。
遊び区間Ｄ１は、遊び区間Ｕ１よりも小さく設定されている。リフト区間Ｄ２では、リフト区間Ｕ２よりも大きな傾斜でリフターカムプレート８５のリフト量が増加する。
リフターカムプレート８５のリフト特性は、リフターカムプレート８５のカム孔部８５ｃやクラッチレバー８２のカム孔部８５ｃの形状を調整することによって所望の特性に設定される。
【００６２】
図７に示されるシフトアップ側のクラッチスプリングの荷重Ｐは、シフトスピンドル７６をシフトアップ方向に回動させた際にチェンジクラッチ６１からリフターカムプレート８５が受ける反力であり、チェンジクラッチ６１を切断して行くのに要する力である。荷重Ｐの変化は、図６に示すクラッチ容量の変化に対応するため、対応する区間に符号を付する。荷重Ｐは、クラッチ容量の段階的な減少に対応して段階的に増加する。
隙間Ｇ２が０になった後にわずかにシフトスピンドル７６がクラッチ切断方向に回動した回動位置Ａ２は、クラッチが切断されるシフトスピンドル７６の回動位置である。回動位置Ａ２でのリフターカムプレート８５のリフト量は、クラッチが切断される切断リフト量Ｌｄである。
切断リフト量Ｌｄは、シフトアップ方向及びシフトダウン方向で同一である。リフト区間Ｄ２では、リフト区間Ｕ２よりも急激にリフターカムプレート８５のリフト量が増加するため、シフトダウン方向では、シフトアップ方向よりも少ないシフトスピンドル７６の回動量で、クラッチが切断される。
【００６３】
図６に示すように、シフトアップする際には、クラッチが切断される前の段階から蓄力機構８１による蓄力が開始され、回動位置Ａ２でクラッチの切断により変速機６０によるチェンジ機構８９の拘束が解除され、蓄力機構８１の蓄力によってシフトドラム７０が一気に回動されてシフトアップが行われる。蓄力機構８１が蓄力する蓄力区間Ｅは、第１の中間容量Ｃ２の途中から回動位置Ａ２までの区間である。
【００６４】
図８は、シフトダウンする際におけるシフトスピンドル７６の回動角に対するチェンジクラッチ６１のクラッチ容量及びシフトドラム７０の回動角を示す図である。
シフトダウンする際には、クラッチ容量の段階的な制御は行われず、シフトスピンドル７６の回動により、チェンジクラッチ６１は切断容量Ｃ４まで一気に切断される。
チェンジクラッチ６１が完全に切断されてからシフトスピンドル７６が所定量Ｆだけさらにシフトダウン方向に回動すると、マスターアーム８０を介してシフトドラム７０の回動が開始され、シフトダウンが実行される。
シフトダウンの際の変速ショックは、前記バックトルクリミッタ機構によって低減される。
【００６５】
図９は、自動変速装置２５の構成を示すブロック図である。
図９に示すように、自動変速装置２５は、発進クラッチ２４、プライマリギア４７、チェンジクラッチ６１、メイン軸６５、変速機６０、カウンタ軸６６、チェーン１５、スプロケット７２及び後輪１３を備える駆動伝達部１３０と、変速機６０及びチェンジクラッチ６１を機械的に操作する行うアクチュエータ機械部５５と、電装部１３１と、エンジン２１の運転を直接的に制御するエンジン運転制御部１３３とを備える。
駆動伝達部１３０は、クランク軸２３の動力を後輪１３まで機械的に伝達する。
【００６６】
アクチュエータ機械部５５は、シフトモーター７５と、シフトスピンドル７６と、ギアチェンジ機構６３と、蓄力機構８１と、チェンジ機構８９と、クラッチ操作機構６２とを備える。
エンジン運転制御部１３３は、スロットル弁５３、燃料噴射弁５４、及び、点火プラグ５７を備える。
スロットル弁５３は、電子制御式であり、制御ユニット１７により制御されるスロットル弁駆動モータ（不図示）により駆動される。詳細には、制御ユニット１７は、ハンドル１１に設けられて運転者が操作するスロットルグリップ（不図示）の操作量をセンサで検出し、この操作量に応じて上記スロットル弁駆動モータを駆動し、スロットル弁５３の開度を調整する。
点火プラグ５７は、不図示のイグニションコイル駆動部およびイグニションコイルを介して制御ユニット１７に接続される。
電装部１３１は、制御ユニット１７と、エンジン回転数センサ５８（回転数センサ）と、スピンドル角度センサ７９と、ギアポジションセンサ７０ｂと、スロットルポジションセンサ１３４と、車速センサ７３と、ハンドル１１に設けられるハンドルスイッチ１３２とを備える。
【００６７】
制御ユニット１７は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭ等から成る記憶部とを有し、記憶部内の制御マップ等の制御情報に基づいて、アクチュエータ機械部５５及びエンジン運転制御部１３３を制御する。
エンジン回転数センサ５８は、クランク軸２３の回転数を制御ユニット１７に出力する。
制御ユニット１７は、スピンドル角度センサ７９の検出値から、変速機６０の状態、すなわち変速機６０が変速中であるか否かを判定できる。
ギアポジションセンサ７０ｂは、シフトドラム７０の回転角を制御ユニット１７に出力し、制御ユニット１７は、この回転角から現在のギア位置（変速段）を判定する。
スロットルポジションセンサ１３４は、スロットル弁５３の開度を制御ユニット１７に出力する。
ハンドルスイッチ１３２は、モードスイッチ１３２ｂ及びシフトセレクトスイッチ１３２ａを備える。
【００６８】
制御ユニット１７は、エンジン回転数センサ５８、スピンドル角度センサ７９、ギアポジションセンサ７０ｂ、スロットルポジションセンサ１３４、及び、車速センサ７３からの信号に基づいて、シフトモーター７５を制御し、変速操作及びクラッチ操作を自動で行う。
また、制御ユニット１７は、前記スロットルグリップの操作量に応じて、スロットル弁５３の開度、燃料噴射弁５４の噴射量、及び、点火プラグ５７の点火時期を調整するが、制御ユニット１７は、スロットルポジションセンサ１３４、エンジン回転数センサ５８、スピンドル角度センサ７９、ギアポジションセンサ７０ｂ、及び、車速センサ７３の検出値に基づいて、スロットル弁５３の開度、燃料噴射弁５４の噴射量、及び、点火プラグ５７の点火時期を補正する。
【００６９】
図１０は、蓄力機構８１の断面図である。
他側ケース半体２６Ｒの壁部３６は、クランクケース２６の合わせ面２６Ｆの近傍に形成される内壁３６ｂ（合わせ部寄りの内壁）を、シフトスピンドル７６の周囲に備える。
蓄力機構８１は、他側ケース半体２６Ｒの壁部３６の内壁３６ｂとクラッチカバー３０との間に配置される。
蓄力機構８１は、シフトスピンドル７６と、シフトスピンドル７６の軸上にシフトスピンドル７６に対して相対回転可能に設けられるギアシフトアーム１４０と、ギアシフトアーム１４０を中立位置に付勢するリターンスプリング１４１と、ギアシフトアーム１４０に近接した位置でシフトスピンドル７６の軸上に固定され、シフトスピンドル７６と一体に回転するシフトダウン用カラー１４２と、ギアシフトアーム１４０から軸方向に離間した位置でシフトスピンドル７６の軸上に固定され、シフトスピンドル７６と一体に回転する蓄力カラー１４３とを備える。
【００７０】
また、蓄力機構８１は、蓄力カラー１４３とギアシフトアーム１４０との間の軸上に、シフトスピンドル７６に対して相対回転可能に設けられるスプリングカラー１４４と、蓄力カラー１４３とギアシフトアーム１４０との間でスプリングカラー１４４の外周に巻付くように設けられる蓄力スプリング１４５と、マスターアーム８０の回動位置を規制するストッパーピン１４６（ストッパ部）とを備える。ストッパーピン１４６は、他側ケース半体２６Ｒの壁部３６に固定されている。
ギアチェンジ機構６３は、蓄力機構８１に隣接してシフトスピンドル７６上に固定されるサブリターンスプリング係止カラー１４８と、サブリターンスプリング係止カラー１４８に連結され、シフトスピンドル７６を中立位置に付勢するサブリターンスプリング１５０とを備える。
【００７１】
シフトスピンドル７６は、カバー７８側から順に、減速歯車列７７に接続される接続部７６ａと、軸受け部３７ａに支持されるとともに内壁３６ｂを貫通する支持部７６ｂと、ギアシフトアーム１４０を支持するギアシフトアーム支持部７６ｃと、径方向に突出する鍔部７６ｄと、スプリングカラー１４４を支持するスプリングカラー支持部７６ｅと、蓄力カラー１４３を支持するカラー支持部７６ｆと、ベアリング３０ａに支持される支持部７６ｇと、スピンドル角度センサ７９に接続されるセンサ接続部７６ｈとを有する。
シフトスピンドル７６において、鍔部７６ｄは最も大径であり、ギアシフトアーム支持部７６ｃ、支持部７６ｂ、及び接続部７６ａは、接続部７６ａ側に向けて段階的に小径になるように形成されている。また、スプリングカラー支持部７６ｅ、カラー支持部７６ｆ、支持部７６ｇ及びセンサ接続部７６ｈは、鍔部７６ｄ側からセンサ接続部７６ｈに向けて段階的に小径になるように形成されている。
【００７２】
支持部７６ｂには、サブリターンスプリング係止カラー１４８が固定される係止カラー固定部１５１が設けられている。ギアシフトアーム支持部７６ｃにおいて鍔部７６ｄに隣接する位置には、シフトダウン用カラー１４２が固定されるシフトダウン用カラー固定部１５２が設けられている。カラー支持部７６ｆには、蓄力カラー１４３が固定される蓄力カラー固定部１５３が設けられている。係止カラー固定部１５１、シフトダウン用カラー固定部１５２、及び蓄力カラー固定部１５３は、シフトスピンドル７６の外周に形成されるセレーションである。また、クラッチレバー８２は、蓄力カラー固定部１５３に固定される。
サブリターンスプリング係止カラー１４８、シフトダウン用カラー１４２、蓄力カラー１４３、及び、クラッチレバー８２は、シフトスピンドル７６に対し相対回転不能に固定されており、シフトスピンドル７６と一体に回動する。
【００７３】
図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面図であり、蓄力機構８１の周辺部を示す図である。図１２は、ギアシフトアーム１４０を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。ここで、図１１では、アクチュエータ機構６４、蓄力機構８１及びチェンジ機構８９は、シフトアップ及びシフトダウンの動作がなされていない中立状態（中立位置）にある。すなわち、図１１では、シフトスピンドル７６、ギアシフトアーム１４０及びマスターアーム８０等は、中立状態にある。また、図１１ではクラッチカバー３０は不図示である。
図１０〜図１２に示すように、ギアシフトアーム１４０は、シフトスピンドル７６の外周面にベアリング１５４を介して嵌合する円筒部１５５と、円筒部１５５における蓄力スプリング１４５側の端の外周部から径方向外側に延びるプレート部１５６とを備える。
プレート部１５６は、円筒部１５５から上方に延びる上方延出部１５６ａと、円筒部１５５から上方延出部１５６ａに略直交する方向へ延びる延出部１５６ｂとを備える。
【００７４】
延出部１５６ｂには、延出部１５６ｂの先端部からシフトスピンドル７６と略平行に蓄力スプリング１４５側へ延びる第１の係止片１５７が設けられている。また、プレート部１５６において、円筒部１５５と第１の係止片１５７との間には、シフトダウン用カラー１４２の一部が嵌まる孔部１５８が設けられている。孔部１５８は、円筒部１５５に沿って円弧状に延びる長孔である。
上方延出部１５６ａには、上方延出部１５６ａの先端部から径方向外方に延びた後にシフトスピンドル７６と略平行にリターンスプリング１４１側に延びる第２の係止片１５９が設けられている。
第２の係止片１５９は、マスターアーム８０の規制開口部１６０に挿通される基端側の当接部１５９ａと、リターンスプリング１４１が係止される先端側のリターンスプリング係止部１５９ｂとを備える。リターンスプリング係止部１５９ｂは、当接部１５９ａよりも細く形成されている。
【００７５】
マスターアーム８０は、ギアシフトアーム１４０の円筒部１５５の外周面に摺動自在に嵌合する筒状部１６１と、筒状部１６１における蓄力スプリング１４５側の端から径方向外側に延出されるアーム部１６２とを備える。マスターアーム８０は、ギアシフトアーム１４０に対して相対回転可能である。マスターアーム８０は、アーム部１６２がギアシフトアーム１４０のプレート部１５６に近接するように配置される。
アーム部１６２は、図１１の正面視では略Ｌ字状に形成されており、筒状部１６１から上方へ延びる位置規制アーム１６２ａと、筒状部１６１から位置規制アーム１６２ａと略直交する方向に延びる操作アーム１６２ｂとを備える。マスターアーム８０は、操作アーム１６２ｂを介してシフトドラム７０に連結されており、マスターアーム８０が回動することでシフトドラム７０が回転する。
【００７６】
マスターアーム８０は、ストッパーピン１４６が挿通される前記規制開口部１６０を、位置規制アーム１６２ａの先端部に備える。規制開口部１６０には、ストッパーピン１４６の下方の位置で、ギアシフトアーム１４０の第２の係止片１５９が挿通される。規制開口部１６０は、ストッパーピン１４６及び第２の係止片１５９が規制開口部１６０内で規制開口部１６０に対して相対移動可能なように、所定の大きさの幅を有する。
マスターアーム８０は、シフトスピンドル７６と略平行にリターンスプリング１４１側に延びるスプリング係止片１６３を、規制開口部１６０の上縁部に備える。
【００７７】
シフトダウン用カラー１４２は、筒状に形成されており、鍔部７６ｄに突き当てられて軸方向に位置決めされ、シフトダウン用カラー固定部１５２に固定される。シフトダウン用カラー１４２は、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８に挿通されるドグ歯１６４を有する。ドグ歯１６４の全長は、ドグ歯１６４が孔部１５８内で移動可能なように、孔部１５８の全長よりも短く形成されている。
【００７８】
蓄力カラー１４３は、蓄力カラー固定部１５３に固定される円筒部１６６と、円筒部１６６から径方向外側に延びる延出部１６７と、延出部１６７の先端からシフトスピンドル７６と略平行にギアシフトアーム１４０側に延びる蓄力アーム１６８とを備える。蓄力アーム１６８は、シフトスピンドル７６の軸方向視では、ギアシフトアーム１４０の第１の係止片１５７に対し、径方向及び周方向において略同一の位置に配置される。詳細には、蓄力アーム１６８は、第１の係止片１５７に対し、周方向にはわずかにずれた位置に設けられる。
【００７９】
スプリングカラー１４４は、鍔部７６ｄと蓄力カラー１４３との間に配置される。スプリングカラー１４４は、蓄力スプリング１４５の内周部がスプリングカラー１４４に接触した際にシフトスピンドル７６に対して回転することで、蓄力スプリング１４５のフリクションを低減する。
蓄力スプリング１４５は、ねじりコイルバネであり、一端のギアシフトアーム側端部１４５ａが、ギアシフトアーム１４０の第１の係止片１５７に係止され、他端の蓄力アーム側端部１４５ｂが蓄力カラー１４３の蓄力アーム１６８に係止される。
【００８０】
リターンスプリング１４１は、ねじりコイルバネであり、コイル部１４１ｃがマスターアーム８０の筒状部１６１の外周部に嵌合される。
リターンスプリング１４１は、その一端１４１ａと他端１４１ｂとが径方向の外側に延出し、一端１４１ａと他端１４１ｂとは、互いに所定の間隔をあけて略平行になるように設けられる。
リターンスプリング１４１は、一端１４１ａと他端１４１ｂとの間にストッパーピン１４６を挟んだ状態で配置される。
また、マスターアーム８０のスプリング係止片１６３は、ストッパーピン１４６よりも一端１４１ａ及び他端１４１ｂの先端側で、一端１４１ａと他端１４１ｂとの間に挟持される。ギアシフトアーム１４０の第２の係止片１５９は、ストッパーピン１４６よりも一端１４１ａ及び他端１４１ｂの基端側で、一端１４１ａと他端１４１ｂとの間に挟持される。
【００８１】
ストッパーピン１４６は、他側ケース半体２６Ｒの内壁３６ｂに締結して固定される。ストッパーピン１４６は、シフトスピンドル７６と略平行に延び、マスターアーム８０の規制開口部１６０に挿通される。ストッパーピン１４６は、先端部にダンパー部１７０を備える。ダンパー部１７０は、ストッパーピン１４６に嵌合される円筒状のカラー１７０ａと、カラー１７０ａとストッパーピン１４６との間に介装されるゴム等の弾性部材１７０ｂと、ストッパーピン１４６の先端に嵌められてカラー１７０ａを抜け止めするワッシャ状の止め具１７０ｃとを備える。マスターアーム８０の規制開口部１６０の内周部は、マスターアーム８０が回動した際にダンパー部１７０に当接する。このため、規制開口部１６０がストッパーピン１４６に受けられる際の打音をダンパー部１７０によって低減できる。
【００８２】
図１３は、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。図１４は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。ここで、図１３は中立状態を示す図である。図１４ではクラッチカバー３０は不図示である。
図１０に示すように、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７は、他側ケース半体２６Ｒの内壁３６ｂの外側方に位置する。壁部３７と内壁３６ｂとの間で変速機室３２内の空間１６９には、壁部３７からシフトスピンドル７６に沿って内壁３６ｂ側に突出する筒状のサブリターンスプリング支持部１７１が設けられる。シフトスピンドル７６を支持するベアリング３７ｂは、サブリターンスプリング支持部１７１の内周部に支持される。
【００８３】
サブリターンスプリング支持部１７１の先端には、周方向に窪む段部が設けられ、この段部には円筒状のガイドカラー１７２が固定される。ガイドカラー１７２の外周部とサブリターンスプリング支持部１７１の基端部の外周部とは面一である。
壁部３７は、シフトスピンドル７６と略平行に延びるボス１７３を、サブリターンスプリング支持部１７１の近傍に備える。ボス１７３及びサブリターンスプリング支持部１７１は、壁部３７と一体に形成されており、その先端部は、内壁３６ｂの近傍まで延びる。
【００８４】
サブリターンスプリング１５０は、ねじりコイルバネであり、コイル部１５０ｃと、コイル部１５０ｃの両端からそれぞれ径方向の外側に突出する一端１５０ａ及び他端１５０ｂを備える。
サブリターンスプリング１５０は、コイル部１５０ｃの内周部がサブリターンスプリング支持部１７１の外周部に嵌合されて支持され、空間１６９に配置される。
サブリターンスプリング１５０は、一端１５０ａと他端１５０ｂとの間にボス１７３を挟持した状態で配置され、ボス１７３によって周方向に位置決めされている。
【００８５】
図１０及び図１３に示すように、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、他側ケース半体２６Ｒの内壁３６ｂとマスターアーム８０との間に配置され、クラッチ室３４内に位置する。また、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、内壁３６ｂとリターンスプリング１４１との間に位置する。
サブリターンスプリング係止カラー１４８は、シフトスピンドル７６の係止カラー固定部１５１に固定される円筒部１７５と、円筒部１７５から径方向の外側に延びた後、リターンスプリング１４１とは反対側に屈曲してサブリターンスプリング１５０側に延びる腕部１７６とを備える。
【００８６】
内壁３６ｂは、サブリターンスプリング係止カラー１４８の腕部１７６が貫通する孔部１７７を備える。孔部１７７は、腕部１７６の回動の軌跡に対応して円弧状に形成されている。腕部１７６は、孔部１７７に挿通されて空間１６９内に延び、ボス１７３とコイル部１５０ｃとの間の位置で、サブリターンスプリング１５０の一端１５０ａと他端１５０ｂとの間に挟持される。
【００８７】
図１１に示す中立状態では、チェンジクラッチ６１が接続状態にあって変速機６０に駆動力が発生している。このため、マスターアーム８０は、変速機６０によって拘束されており、シフトスピンドル７６上で回動不能である。
中立状態では、マスターアーム８０は、スプリング係止片１６３がリターンスプリング１４１の一端１４１ａと他端１４１ｂとの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。リターンスプリング１４１は、所定の初期荷重が付された状態でマスターアーム８０の回動位置を規制している。
中立状態では、ギアシフトアーム１４０は、リターンスプリング係止部１５９ｂがリターンスプリング１４１の一端１４１ａと他端１４１ｂとの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。リターンスプリング１４１は、所定の初期荷重が付された状態でギアシフトアーム１４０の回動位置を規制している。
すなわち、中立状態では、マスターアーム８０及びギアシフトアーム１４０は、シフトスピンドル７６の中心とストッパーピン１４６の中心とを通る直線Ｌに沿うように位置している。
【００８８】
中立状態では、蓄力スプリング１４５は、蓄力アーム１６８と第１の係止片１５７との間で所定のねじり量だけ初期撓みを付与された状態で設けられており、蓄力スプリング１４５には所定の初期荷重が発生している。
図１３に示すように、中立状態では、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、腕部１７６がサブリターンスプリング１５０の一端１５０ａと他端１５０ｂの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。サブリターンスプリング１５０は、所定の初期荷重が付された状態でサブリターンスプリング係止カラー１４８の回動位置を規制している。
【００８９】
図１５は、シフトダウン用カラー１４２のドグ歯１６４の位置状態を示す図であり、（ａ）は中立状態であり、（ｂ）〜（ｄ）は、順にさらにシフトスピンドル７６の回動量が増加した状態である。
図１５（ａ）に示すように、ドグ歯１６４は、中立状態では、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８の一端に接しており、ドグ歯１６４と孔部１５８の他端との間には隙間が形成されている。
【００９０】
ここで、シフトアップをする際の蓄力機構８１の動作を説明する。
制御ユニット１７の変速の指示に伴ってアクチュエータ機構６４のシフトモーター７５が駆動されると、シフトスピンドル７６の回動が開始される。シフトアップの方向は、図中に符号ＵＰで示す時計回りの方向である。
図１６は、中立状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
図１６の状態は、ギアシフトアーム１４０の第２の係止片１５９の当接部１５９ａが、マスターアーム８０の規制開口部１６０の内縁１６０ａに当接してギアシフトアーム１４０が回動できなくなるまでシフトスピンドル７６の回動が進んだ状態であり、以下の説明では、この状態を蓄力準備状態と呼ぶ。
【００９１】
蓄力準備状態では、ギアシフトアーム１４０は、蓄力カラー１４３の回動に伴って蓄力スプリング１４５を介して蓄力カラー１４３と一体に回動しただけである。このため、蓄力機構８１は全体的にシフトアップ方向に回動しているが、蓄力スプリング１４５の撓み量に変化は無く、蓄力は開始されていない。また、蓄力準備状態では、中立状態からのマスターアーム８０の回動量は０である。
蓄力準備状態では、ギアシフトアーム１４０は、リターンスプリング１４１の付勢力に抗して回動しており、リターンスプリング１４１の他端１４１ｂは、所定量だけ開かれている。
また、蓄力準備状態では、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、サブリターンスプリング１５０の付勢力に抗して回動しており、サブリターンスプリング１５０の他端１５０ｂは、図１３に２点鎖線で示すように、所定量だけ開かれる。
【００９２】
蓄力準備状態では、シフトダウン用カラー１４２がギアシフトアーム１４０と一体に回動するため、図１５（ｂ）に示すように、ドグ歯１６４は、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８の一端に接しており、ドグ歯１６４と孔部１５８の他端との間には隙間が形成されている。
【００９３】
図１７は、蓄力準備状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
図１７の状態では、蓄力スプリング１４５は、シフトスピンドル７６の回動に伴い、ギアシフトアーム側端部１４５ａが第１の係止片１５７によって位置を固定されたまま、蓄力アーム側端部１４５ｂだけが蓄力アーム１６８によって所定量Ｒだけ回動されている。以下の説明では、図１７の状態を蓄力状態と呼ぶ。
【００９４】
蓄力状態では、蓄力スプリング１４５の撓み量が、所定量Ｒの分だけ増加しており、蓄力スプリング１４５の所定量の蓄力が完了している。また、蓄力状態では、中立状態からのマスターアーム８０の回動量は０である。
蓄力状態では、規制開口部１６０に規制されて回動しないギアシフトアーム１４０に対し、シフトダウン用カラー１４２はシフトスピンドル７６と共に回動している。このため、蓄力状態では、図１５（ｃ）に示すように、ドグ歯１６４は、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８の一端と他端との間の中間部に位置する。
また、蓄力状態では、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、サブリターンスプリング１５０の付勢力に抗して回動しており、サブリターンスプリング１５０の他端１５０ｂは、図１３に２点鎖線で示すように、蓄力準備状態の状態よりもさらに所定量だけ開かれる。
【００９５】
図３を参照し、クラッチレバー８２は、シフトスピンドル７６と一体に回転し、クラッチレバー８２の回動に伴って、リフターカムプレート８５が軸方向に移動し、チェンジクラッチ６１が切断される。チェンジクラッチ６１が切断されると、変速機６０によるマスターアーム８０の拘束が解除され、マスターアーム８０は回動可能となる。チェンジクラッチ６１が切断された瞬間に、蓄力機構８１の蓄力が開放され、マスターアーム８０は、ギアシフトアーム１４０を介して蓄力によって図１７に二点鎖線で示す位置まで一気に回動する。このため、変速を迅速に行うことができる。マスターアーム８０は、規制開口部１６０の一端１４１ａ側の部分がストッパーピン１４６のダンパー部１７０に当接するまで回動する。
【００９６】
蓄力が開放されると、停止しているシフトダウン用カラー１４２に対してギアシフトアーム１４０がシフトアップ方向に回動し、図１５（ｄ）に示すように、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８の一端がドグ歯１６４に当接する。このため、シフトアップ方向と反対のシフトダウン方向にシフトスピンドル７６を回動する際に、ドグ歯１６４を介してギアシフトアーム１４０をシフトダウン方向に迅速に回動させることができる。このため、迅速に中立状態に戻すことができる。
スピンドル角度センサ７９の検出結果に基づいて変速の完了が検知されると、制御ユニット１７はシフトスピンドル７６を逆回転し、マスターアーム８０は中立状態に復帰するとともに、チェンジクラッチ６１が接続される。
【００９７】
図１８は、シフトスピンドル７６の回動角に対するスプリングトルクを示す図である。
図１８には、シフトアップする際のシフトスピンドル７６の回動角に対し、リターンスプリング１４１のトルクＴmrと、サブリターンスプリング１５０のトルクＴsrと、蓄力スプリング１４５のトルクＴcrが示されている。図１８では、シフトスピンドル７６の回動位置Ａ１で図１６の蓄力準備状態が終了し、回動位置Ａ１と回動位置Ａ２との区間が蓄力状態となり、回動位置Ａ２で図１７の蓄力状態が終了し、クラッチが切断されて蓄力が開放される。
【００９８】
図１８に示すように、中立状態（０°）では、リターンスプリング１４１、サブリターンスプリング１５０及び蓄力スプリング１４５は、初期荷重が付されている。中立状態から回動位置Ａ１の間の区間では、トルクＴmr及びトルクＴsrハ、回動角の増加に比例して増加し、トルクＴcrは変化しない。
蓄力準備状態の区間では、回動角が増加してもトルクＴmrは変化せず、トルクＴsr及びトルクＴcrは、回動角の増加に比例して増加する。
回動位置Ａ２で蓄力が開放されると、トルクＴcrは減少し、トルクＴmrは、蓄力の開放によってリターンスプリング１４１の変形量が増加するため、増加する。
詳細には、回動位置Ａ２におけるトルクＴcrの減少は段階的であり、まず、変速機６０のギアのドグ歯が隣のギアの側面に当接（ドグ当たり）するまでに一段減少し、さらに、ドグ歯が完全に係合するまでに一段減少する。ここで、ドグ当たりする際の蓄力スプリング１４５のトルクは、図１８中にＴcr1で示される。なお、ドグ当たりが発生しない場合は、トルクＴcrはドグ歯の完全係合位置まで一気に減少する。
また、回動位置Ａ２におけるトルクＴmrの増加は段階的であり、まず、変速機６０のギアのドグ歯が隣のギアの側面に当接（ドグ当たり）するまでに一段増加し、さらに、ドグ歯が完全に係合するまでに一段増加する。ここで、ドグ当たりする際のリターンスプリング１４１のトルクは、図１８中にＴmr1で示される。
【００９９】
蓄力が開放される際には、ギアシフトアーム１４０はリターンスプリング１４１に抗して回動するため、回動位置Ａ２で蓄力の開放によりマスターアーム８０にかかるトルクＴMAは、トルクＴcr−トルクＴmrとなる。
詳細には、トルクＴMAは、蓄力の解放後に変速機６０のドグ当たりが発生する際のマスターアーム８０のトルクＴESよりも大きな値に設定される。トルクＴESは、計算や実験等によって得られた値に設定される。
【０１００】
図１９は、シフトアップする際のシフトモーター７５からのトルクの伝達経路を示す図である。
図１９に示すように、シフトモーター７５のトルクＴMO1は、サブリターンスプリング１５０によって減じられるため、シフトスピンドル７６のトルクＴSDは、トルクＴMO1−Ｔsrとなる。蓄力スプリング１４５から出力されるトルクＴcrは、トルクＴcr＝トルクＴSDとなる。
蓄力スプリング１４５のトルクＴcrハ、リターンスプリング１４１に抗して出力されるため、マスターアーム８０のトルクＴMAは、トルクＴMA＝トルクＴcr−トルクＴmrとなる。
また、蓄力の際は、シフトスピンドル７６は、リターンスプリング１４１及びサブリターンスプリング１５０に抗して回動する。このため、シフトスピンドル７６を中立状態に戻す方向に作用するトルクＴRT（リターントルク）は、トルクＴRT＝トルクＴmr＋トルクＴsrとなる。
【０１０１】
本実施の形態では、サブリターンスプリング１５０を、蓄力機構８１のリターンスプリング１４１とは別にシフトスピンドル７６に設けたため、蓄力機構８１の蓄力量に影響せずに、シフトスピンドル７６を中立状態に戻すリターントルクを大きくすることができる。このようにリターントルクを大きく確保することで、例えば、自動変速装置２５による変速操作中に自動二輪車１０の主電源がオフにされた場合であっても、リターンスプリング１４１等の付勢力によってシフトスピンドル７６を強制的に中立状態に戻すことができる。この場合、リターントルクは、シフトモーター７５のコギングトルクよりも大きく設定される。
【０１０２】
図２０は、サブリターンスプリング１５０を備えていない従来例におけるシフトスピンドル７６の回動角に対するスプリングトルクを示す図である。図２１は、従来例におけるシフトアップする際のシフトモーター７５からのトルクの伝達経路を示す図である。
図１８及び図２０を参照し、本実施の形態では、サブリターンスプリング１５０を設けることでリターントルクが増加しているが、リターンスプリング１４１のトルクＴmrは、図２０の従来例と同一である。従って、従来例と同一のトルクＴES及びトルクＴMAを確保するために蓄力スプリング１４５のトルクＴcrを大きくする必要がない。本実施の形態の蓄力の最大トルクＴmaxは、従来例の蓄力の最大トルクＴmaxと同一である。
【０１０３】
図２１に示すように、従来例では、サブリターンスプリング１５０を備えないため、シフトスピンドル７６のトルクＴSDは、シフトモーター７５のトルクＴMOに等しい。
これに対し、本実施の形態のシフトモーター７５のトルクＴMO1は、従来例のトルクＴMOよりもサブリターンスプリング１５０のトルクＴsrの分だけ大きい。
【０１０４】
図２２は、比較例におけるシフトスピンドル７６の回動角に対するスプリングトルクを示す図である。
図２２の比較例では、シフトスピンドル７６のリターントルクを確保するために、リターンスプリング１４１のトルクＴmrが図２０の従来例よりも大きく設定されている。
この比較例では、トルクＴmrが大きく設定されているため、従来例と同一のトルクＴESを確保すると、蓄力スプリングのトルクＴcrを大きくする必要があり、蓄力の最大トルクＴmax´は、本実施の形態の最大トルクＴmaxよりも大きい。なお、従来例のトルクＴMAに対応する比較例のＴMA´は、トルクＴmrが大きくされていることで従来例よりも増加している。
比較例のように、蓄力の最大トルクＴmax´を大きくすると、蓄力の開放によるマスターアーム８０の勢いが大きくなるため、マスターアーム８０がストッパーピン１４６に当接する際の打音も大きくなってしまう。また、比較例では、より大きなトルクを発揮できる大型のシフトモーターが必要になってしまう。
これに対し、本実施の形態では、蓄力の最大トルクＴmaxを従来例から大きくせずにリターントルクだけを大きくできるため、シフトスピンドル７６を効果的に中立状態に戻すことができるとともに、マスターアーム８０が回動する際の打音を低減できる。
【０１０５】
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、エンジン２１のクランク軸２３によって駆動されるとともに複数の駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄを有するメイン軸６５、及び、駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄによって駆動される複数の被動ギア６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄを有するカウンタ軸６６を有する変速機６０と、複数の駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄまたは被動ギア６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄの内の駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃを移動させることで変速段を変更するチェンジ機構８９と、チェンジ機構８９を操作するマスターアーム８０が相対回転可能に設けられるシフトスピンドル７６、シフトスピンドル７６上に設けられシフトスピンドル７６と一体に回転する蓄力カラー１４３、シフトスピンドル７６と相対回転可能なギアシフトアーム１４０、及び、蓄力カラー１４３とギアシフトアーム１４０との間に架け渡される蓄力スプリング１４５を有する蓄力機構８１と、マスターアーム８０と変速機６０のクランクケース２６側のストッパーピン１４６との間に設けられ、マスターアーム８０を中立位置に付勢するリターンスプリング１４１とを備え、シフトスピンドル７６とクランクケース２６との間に、リターンスプリング１４１と別体であるとともに、シフトスピンドル７６を中立位置に直接付勢するサブリターンスプリング１５０が設けられる。これにより、リターンスプリング１４１と別体にシフトスピンドル７６とクランクケース２６との間に設けられたサブリターンスプリング１５０は、シフトスピンドル７６の回動に伴う蓄力スプリング１４５の蓄力によってマスターアーム８０からチェンジ機構８９にかかるトルクＴMAに影響せず、このトルクＴMAは、蓄力スプリング１４５のトルクＴcrからリターンスプリング１４１のトルクＴmrを引いたものとなる。このため、トルクの上記所定値ＴESを確保するために蓄力スプリング１４５のトルク特性を高める必要がない。また、シフトスピンドル７６にかかるリターントルクＴRTは、リターンスプリング１４１のトルクＴmr及びサブリターンスプリング１５０のＴsrを足したものとなり、リターントルクＴRTを大きく確保できる。したがって、蓄力スプリング１４５のトルク特性を高めることなくシフトスピンドル７６のリターントルクＴRTを高めることができるとともに、マスターアーム８０の回動時の当接音（打音）を低減できる。
【０１０６】
また、サブリターンスプリング１５０は、クランクケース２６の壁部３７から一体的に形成されるボス１７３と、シフトスピンドル７６上に設けられシフトスピンドル７６と一体に回転するサブリターンスプリング係止カラー１４８とに架け渡されるため、シフトスピンドル７６にリターントルクＴRTを作用させるサブリターンスプリング１５０を簡単な構成で設けることができる。
【０１０７】
また、本発明は、クランクケース２６は、車幅方向で一側ケース半体２６Ｌと他側ケース半体２６Ｒとが合わせられて設けられ、変速機６０の駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ及び被動ギア６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄが収容される変速機室３２は、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７と、他側ケース半体２６Ｒの合わせ面２６Ｆ寄りの壁部３６とで画成され、サブリターンスプリング１５０は変速機室３２内に配置され、サブリターンスプリング係止カラー１４８は変速機室３２室の外側に配置され、壁部３６に軸方向視で円弧状の孔部１７７が設けられるとともに、サブリターンスプリング係止カラー１４８の腕部１７６が孔部１７７を挿通するように設けられる。これにより、変速機室３２の外側から壁部３６の孔部１７７に挿通されて延びるサブリターンスプリング係止カラー１４８の腕部１７６でサブリターンスプリング１５０を係止でき、サブリターンスプリング１５０を変速機室３２のデッドスペースに設けることができる。このため、変速機６０を小型化できる。
【０１０８】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃを移動させることで変速段を変更するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも１つのギアを移動させることで変速段が変更されるものであれば良い。
また、上記実施の形態では、車両として自動二輪車１０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、三輪車両や四輪車両等の車両に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  自動二輪車（車両）
２１  エンジン
２３  クランク軸
２５  自動変速装置（変速装置）
２６  クランクケース（ケース部材）
２６Ｆ  合わせ面（合わせ部）
２６Ｌ  一側ケース半体
２６Ｒ  他側ケース半体
３２  変速機室
３６ｂ  内壁
３７  壁部（ケース部材の壁部、外壁）
６０  変速機
６５  メイン軸
６６  カウンタ軸
６７ｂ  駆動ギア（ギア）
６８ｃ  被動ギア（ギア）
６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ  駆動ギア（駆動ギア列）
６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ  被動ギア（被動ギア列）
７６  シフトスピンドル
８０  マスターアーム
８１  蓄力機構
８９  チェンジ機構
１４０  ギアシフトアーム
１４１  リターンスプリング
１４３  蓄力カラー
１４５  蓄力スプリング
１４６  ストッパーピン（ストッパ部）
１４８  サブリターンスプリング係止カラー
１５０  サブリターンスプリング
１７３  ボス
１７６  腕部
１７７  孔部
【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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