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JPH0539865A - 変速装置のシフトドラム駆動機構 - Google Patents

変速装置のシフトドラム駆動機構

Info

Publication number
JPH0539865A
JPH0539865A JP19422991A JP19422991A JPH0539865A JP H0539865 A JPH0539865 A JP H0539865A JP 19422991 A JP19422991 A JP 19422991A JP 19422991 A JP19422991 A JP 19422991A JP H0539865 A JPH0539865 A JP H0539865A
Authority
JP
Japan
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shift drum
drive
shift
shaft
drum shaft
Prior art date
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Application number
JP19422991A
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English (en)
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Inventor
Masaaki Matsuura
正明 松浦
Masahiro Kuroki
正宏 黒木
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0539865A publication Critical patent/JPH0539865A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/16—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
    • F16H63/18—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism the final actuating mechanism comprising cams

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  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 入力手段によりシフトドラムを間歇回転させ
る変速装置において、前記入力手段に加わる過負荷を防
止してスムーズな変速を可能とする。 ［構成］ モータ５４とシフトドラム軸５３間に、ピン
６３1 を有する駆動ロータ６３と前記ピン６３1 が係合
する溝６４1 を有する従動ロータ６４から成るゼネバス
トップ機構５５を設けることにより、モータ５４の回転
角制御に余裕を持たせてシフトドラム軸５３を所定角度
ずつ間歇回転させる。ゼネバストップ機構５５とシフト
ドラム軸５３間に、ゼネバストップ機構５５の従動ロー
タ６４に設けたピン６８とシフトドラム軸５３に固定し
た従動部材６９の突起６９1 とをシフトドラム軸５３に
巻き付けたコイルばね７０の両端に当接させて成るロス
トモーション機構６７が設けられ、シフトドラム４８が
回動途中で一時的にストップしても前記コイルばね７０
の弾性変形によりモータ５４に過負荷が加わることが防
止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両用変速装置のシフト
ドラム駆動機構に関し、更には、変速指令信号に基づい
て作動する油圧あるいは電動モータの駆動力でシフトチ
ェンジを行うシフトドラム駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動二輪車等において一般的に用いられ
ている変速装置では、足踏み式のシフトペダルの動きを
ラチェット機構を介してシフトドラムに伝達し、間歇回
転するシフトドラムにカム係合する複数のシフトフォー
クを選択的に作動させてシフトチェンジを行わせてい
る。
【０００３】また、シフトペダルを用いない電動式変速
装置として、シフトスイッチから出力される変速指令信
号に基づいて作動するモータでシフトドラムを回転させ
るものが知られている（例えば、実開昭６１−８１０４
３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、足踏み式の
シフトペダルによるシフトドラム駆動機構であれば、変
速装置のギヤやカムがスムーズに係合しない場合であっ
てもシフト操作を繰り返すことにより最終的にシフトチ
ェンジを完了させることができるが、上記電動式変速装
置にあってはシフトチェンジの係合動作を適切にコント
ロールするために複雑な制御を必要とする。
【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、入力手段によりシフトドラムを回転させるシフトド
ラム駆動機構においてスムーズなシフトチェンジを可能
にするとともに、前記入力手段の過負荷を防止すること
を第１の目的とする。更に、電動モータの回転軸の回転
角に余裕を持たせた状態で該電気モータの駆動力を間歇
回転機構を介してシフトドラムに伝達することにより、
前記電動モータの回転制御を簡素化することを第２の目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、入力手段の駆動力を間歇回転機構を介し
てシフトドラム軸に伝達する変速装置のシフトドラム駆
動機構であって、間歇回転機構とシフトドラム軸間に、
間歇回転機構の駆動力を弾発部材を介してシフトドラム
軸に伝達するロストモーション機構を介在させたことを
第１の特徴とする。
【０００７】また本発明は、変速指令信号に基づいて作
動する電動モータの駆動力を間歇回転機構を介してシフ
トドラム軸に伝達する変速装置のシフトドラム駆動機構
であって、間歇回転機構が電動モータに作動的に連結し
た駆動軸に設けた駆動ロータとシフトドラム軸に設けた
従動ロータから構成され、駆動ロータは駆動軸から偏心
したピンと、そのピンの反対側に形成された円弧状の位
置決め凸部を備えるとともに、従動ロータは等間隔で半
径方向に延びて前記ピンが係合する溝と、その溝の間に
等間隔に形成されて前記位置決め凸部が係合する円弧状
の位置決め凹部を備えることを第２の特徴とする。
【０００８】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
【０００９】図１〜図７は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は自動三輪車の全体側面図、図２はパワーユニ
ットの側面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図
２の４−４線断面図、図５は図２の５−５線断面図、図
６は図５の６−６線断面図、図７は制御系のブロック図
である。
【００１０】図１に示すように、自動三輪車Ｖは鋼管溶
接により構成した車体フレーム１を備え、その前部には
前輪Ｗｆがハンドル２によって操向自在に支持される。
車体フレーム１の後部に設けた固定ブラケット３には、
車体前後方向に配設した揺動軸４を介して可動ブラケッ
ト５が左右揺動自在に支持され、その可動ブラケット５
にはピボット６（図２および図３参照）を介して揺動型
のパワーユニットＰの前端が上下揺動自在に支持され
る。
【００１１】パワーユニットＰの内部には走行用動力源
としてのモータ７（図３参照）とミッション８（図４参
照）が収納され、その後部には左右一対の後輪Ｗｒが支
持される。パワーユニットＰの上部に位置するように前
記可動ブラケット５に固定されたバッテリ支持枠９に
は、前記モータ７を駆動するための４個のバッテリ１０
が搭載される。バッテリ支持枠９とパワーユニットＰと
は左右一対のリヤクッション１１によって連結される。
【００１２】前記車体フレーム１を覆う合成樹脂製のボ
ディ１２の前部には、運転者を風雨および直射日光から
遮るウインドシールド１３とルーフ１４が接続され、そ
のルーフ１４の後端はシート１５とトランク１６の間に
立設した支柱１７の上端に支持される。
【００１３】次に、図２〜図４に基づいてパワーユニッ
トＰの構造を説明する。パワーユニットＰは車体前後方
向に延びる垂直面で左右に分割された左側ケース２１と
右側ケース２２を備え、左側ケース２１の前端に突設し
た上下一対のボス部２１1 に固定した左右一対の三角形
の連結部材２３により、ボールジョイントよりなる前記
ピボット６に支持される。
【００１４】左側ケース２１と右側ケース２２により画
成される空間の前部に配設されるモータ７は直流ブラシ
レスモータであって、一対のボールベアリング２４を介
して支持した回転軸２５を備える。回転軸２５には鉄心
２６の外周に永久磁石２７を配設した回転子２８が装着
されるとともに、右側ケース２２の前部右側開口部を覆
う右側カバー２９には鉄心３０とその回りに巻回したコ
イル３１よりなる固定子３２が支持される。右側カバー
２９の右側面にはモータ７を駆動するためのモータドラ
イバーや回転軸２５の位相を検出する回転位置センサ
（図示せず）を覆うドライバーハウジング３３が装着さ
れるとともに、左側ケース２１の側面を覆う左側カバー
３４の内部には回転軸２５の左端に設けた発進用の自動
遠心クラッチ３５が収納される。
【００１５】ミッション８を覆う左側ケース２１と右側
ケース２２間には、メインシャフト３６が一対のボール
ベアリング３７で支持されるとともに、カウンタシャフ
ト３８がボールベアリング３９およびローラベアリング
４０を介して支持される。メインシャフト３６に固定し
たプライマリドリブンギヤ４１にはモータ７の回転軸２
５に前記自動遠心クラッチ３５を介して結合されるプラ
イマリドライブギヤ４２が噛合する。メインシャフト３
６とカウンタシャフト３８には、後述のシフトドラム駆
動機構を介して所望の変速段を確立する複数のギヤ列Ｇ
が設けられる。カウンタシャフト３８に固定したファイ
ナルドライブギヤ４３からファイナルドリブンギヤ４４
に入力された駆動力は、差動装置４５から左右のドライ
ブシャフト４６を介して左右の後輪Ｗｒに伝達される。
【００１６】図２および図５，６に示すように、ミッシ
ョン８のカウンタシャフト３８の上部にはシフトフォー
ク軸４７とシフトドラム４８が支持される。シフトフォ
ーク軸４７に軸方向摺動自在に支持されて前記ギヤ列Ｇ
に接続する３本のシフトフォーク４９，５０，５１は、
シフトドラム４８の外周に形成した３本のカム溝４
８ 1 ，４８2 ，４８3 に係合して駆動される。
【００１７】ボールベアリング５２で支持したシフトド
ラム４８の一端から延びるシフトドラム軸５３は、電動
モータ５４の駆動力によってゼネバストップ機構５５を
介して間歇回転駆動される。すなわち、右側ケース２１
の後部右側面に設けたギヤハウジング５６，５７の外側
に支持した前記電動モータ５４の駆動力は、該電動モー
タ５４の出力軸に形成したピニオン５４1 から第１中間
軸５８に支持したギヤ５９，６０を介して第２中間軸６
１のギヤ６２に伝達される。そして前記ゼネバストップ
機構５５は、第２中間軸６１の端部に固着した駆動ロー
タ６３と前記シフトドラム軸５３に相対回転自在に支持
した従動ロータ６４から構成される。
【００１８】駆動ロータ６３は第２中間軸６１から偏心
したピン６３1 と、そのピン６３1 の反対側に形成され
た円弧状の位置決め凸部６３2 を備える。一方、従動ロ
ータ６４は６０°間隔で半径方向に延びて前記ピン６３
1 が係合する５本の溝６４1 と、その外周に６０°間隔
で形成されて前記位置決め凸部６３2 が係合する６個の
円弧状の位置決め凹部６４2 を備える。ギヤハウジング
５７には第２中間軸６１の回転位置、すなわちゼネバス
トップ機構５５の駆動ロータ６３が図５，６の停止位置
にあることを検出するためのリミットスイッチ６５が設
けられるとともに、シフトドラム軸５３の端部にはシフ
トドラム４８の回転位置、すなわちシフトドポジション
を検出するロータリエンコーダ６６が設けられる。
【００１９】シフトドラム軸５３に相対回転自在に支持
された従動ロータ６４の回転は、ロストモーション機構
６７を介してシフトドラム軸５３に伝達される。ロスト
モーション機構６７は従動ロータ６４の溝６４1 の無い
部分に植設したピン６８と、シフトドラム軸５３に固着
されて前記ピン６８の内側に平行に延びる突起６９1 を
有する従動部材６９と、シフトドラム軸５３に巻付けら
れて両端に前記ピン６８と従動部材６９の突起６９1 を
挟む一対の係合部７０1 を有するコイルばね７０から構
成される。
【００２０】図７はシフトチェンジのための制御系を示
すブロック図であって、走行用モータ７の回転数が入力
される電子制御ユニット８１に接続された同期信号発生
器８２には、ゼネバストップ機構５５の駆動ロータ６３
が１回転する毎に信号を出力する前記リミットスイッチ
６５からの信号と、ゼネバストップ機構５５の従動ロー
タ６４を支持するシフトドラム軸５３の回転位置を検出
するロータリエンコーダ６６からの信号が入力される。
そして、同期信号発生器８２の出力信号によりチェンジ
用モータドライバー８３を介してチェンジ用電動モータ
５４の駆動が制御されるとともに、走行用モータドライ
バー８４を介して走行用モータ７の駆動が制御される。
【００２１】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用を説明する。
【００２２】バッテリ１０から供給される電力でパワー
ユニットＰのモータ７が駆動されると、その回転軸２５
の回転は自動遠心クラッチ３５、プライマリドライブギ
ヤ２およびプライマリドリブンギヤ４１を介してミッシ
ョン８のメインシャフト３６に伝達される。メインシャ
フト３６の回転はギヤ列Ｇにより確立された所望の変速
段で減速されてカウンタシャフト３８に伝達され、そこ
からファイナルドライブギヤ４３、ファイナルドリブン
ギヤ４４、および差動装置４５を介して左右の後輪Ｗｒ
に伝達される。
【００２３】さて、シフトチェンジが行われていないと
き、ゼネバストップ機構５５の駆動ロータ６３の位置決
め凸部６３2 は従動ロータ６４の何れかの位置決め凹部
６４ 2 に係合し、該従動ロータ６４を所定位置に位置決
めした状態にある。したがって、従動ロータ６４のピン
６８に対して、シフトドラム軸５３に固定したロストモ
ーション機構６７の突起６９1がコイルばね７０の両端
の係止部７０1 に挟持されて同位置に位置決めされるた
め、シフトドラム４８も前記従動ロータ６４の停止位置
に対応する停止位置に位置決めされる。
【００２４】この状態から、運転者が例えばハンドル２
に設けたシフトスイッチ（図示せず）を操作して変速指
令信号を発すると、電子制御ユニット８１の指令に基づ
いて、同期信号発生器８２がモータドライバー８４を介
して走行用モータ７をシフトチェンジが行われる間だけ
停止させるとともに、モータドライバー８３を介してシ
フトチェンジ用電動モータ５４を駆動する。このとき、
走行用モータ７の回転数とロータリエンコーダ６６が出
力するシフトポジションに基づき、シフトチェンジが滑
らかに行われるように前記チェンジ用電動モータ５４の
駆動タイミングが制御される。そして第２中間軸６１が
１回転してシフトチェンジが完了したことたことをリミ
ットスイッチ６５が検出すると、チェンジ用電動モータ
５４の駆動が停止され、それと同時に停止していた走行
用モータ７が再び駆動される。
【００２５】上述のようにして電動モータ５４が駆動さ
れたとき、その回転はピニオン５４ 1 とギヤ５９，６
０，６２を介してゼネバストップ機構５５の駆動ロータ
６３を前記リミットスイッチ６５が再び作動するまで３
６０°回転させる。駆動ロータ６３が３６０°回転する
ことにより、そのピン６３1 が従動ロータ６４の溝６４
1 の１つに係合して該従動ロータ６４を６０°だけシフ
トアップ方向あるいはシフトダウン方向に回転させると
ともに、駆動ロータ６３の位置決め凸部６３2 が従動ロ
ータ６４の他の位置決め凹部６４2 に係合して位置決め
する。
【００２６】このようにしてゼネバストップ機構５５の
従動ロータ６４が６０°回転すると、そのピン６８の動
きがコイルばね７０を介して従動部材６９の突起６９1
に伝達されるため、シフトドラム４８も６０°回転して
新たなシフトポジションにおいて停止する。そしてシフ
トドラム４８に回転により、そのカム溝４８1 〜４８ 3
に係合するシフトフォーク４９〜５１がシフトフォーク
軸４７に沿って移動し、ミッション８のギヤ列Ｇに新た
な変速段を確立させる。
【００２７】さて、何らかの理由で上記シフトチェンジ
がスムーズに行われず、シフトフォーク４９〜５１およ
びシフトドラム４８が瞬間的にストップ状態になる場合
があるが、シフトドラム４８とゼネバストップ機構５５
の間に設けたロストモーション機構６７の作用によって
電動モータ５４に過剰な負荷が加わることが防止され
る。すなわち、シフトドラム４８と一体の従動部材６９
が一時的にストップ状態にある時にゼネバストップ機構
５５の従動ロータ６４に設けたピン６８が回転すると、
そのピン６８と従動部材６９の突起６９1 とが相対回転
し、コイルばね７０の一対の係止部７０1 を相互に離間
するように弾性変形させる。その結果、シフトドラム４
８がストップしても電動モータ５４は回転することがで
き、その電動モータ５４に過負荷が加わることが回避さ
れる。そして前記ストップしたシフトドラム４８にはコ
イルばね７０を介して弾発力が作用しているため、前記
ストップが解除されるとシフトドラム４８はコイルばね
７０の弾発力で所定位置まで回転し、所望の変速段が確
立される。
【００２８】上述のように電動モータ５４で駆動される
シフトドラム４８が一時的にストップしても、ゼネバス
トップ機構５５とシフトドラム４８間に介装したロスト
モーション機構６７の作用により、電動モータ５４に過
負荷が加わることが防止されるだけでなく、シフトチェ
ンジをスムーズに行わせることができる。
【００２９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、特許請求の範
囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の小設計
変更を行うことが可能である。
【００３０】例えば、実施例では自動三輪車用を例示し
たが、このシフトドラム駆動機構は自動二輪車や四輪車
等の他の車両に対しても適用可能である。また、請求項
１の発明における入力手段は電動モータに限らず油圧モ
ータであっても良く、更にマニュアル操作であっても良
い。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば、入力手段の駆動力が間歇回転機構を介して伝達され
るシフトドラム軸が瞬間的にストップしても、その間歇
回転機構とシフトドラム軸間に設けたロストモーション
機構の弾発部材が弾性変形するため、前記入力手段はス
トップすることなく回転して入力手段への過負荷が防止
される。しかも、ストップしたシフトドラム軸にはロス
トモーション機構の弾発部材の付勢力が作用するため、
ストップが解除すると同時に前記弾発部材の付勢力でシ
フトドラム軸を所定のポジションへ回転させることがで
きる。
【００３２】また本発明の第２の特徴によれば、電動モ
ータの回転が駆動ロータのピンと従動ロータの溝の係合
によりシフトドラム軸に伝達され、且つ駆動ロータの位
置決め凸部と従動ロータの位置決め凹部の係合によりシ
フトドラム軸が位置決めされるので、電動モータの回転
角を精密に制御しなくてもシフトドラム軸を間歇回転さ
せて所定のポジションに精密に停止させることができ、
これにより電動モータの回転制御が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動三輪車の全体側面図
【図２】パワーユニットの側面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】図２の５−５線断面図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】制御系のブロック図
【符号の説明】
５３・・・・・シフトドラム軸 ５４・・・・・電動モータ（入力手段） ５５・・・・・ゼネバストップ機構（間歇回転機構） ６１・・・・・第２中間軸（駆動軸） ６３・・・・・駆動ロータ ６３1 ・・・・ピン ６３2 ・・・・位置決め凸部 ６４・・・・・従動ロータ ６４1 ・・・・溝 ６４2 ・・・・位置決め凹部 ６７・・・・・ロストモーション機構 ７０・・・・・コイルばね（弾発部材）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力手段（５４）の駆動力を間歇回転機構
    （５５）を介してシフトドラム軸（５３）に伝達する変
    速装置のシフトドラム駆動機構であって、 間歇回転機構（５５）とシフトドラム軸（５３）間に、
    間歇回転機構（５５）の駆動力を弾発部材（７０）を介
    してシフトドラム軸（５３）に伝達するロストモーショ
    ン機構（６７）を介在させたことを特徴とする、変速装
    置のシフトドラム駆動機構。
  2. 【請求項２】変速指令信号に基づいて作動する電動モー
    タ（５４）の駆動力を間歇回転機構（５５）を介してシ
    フトドラム軸（５３）に伝達する変速装置のシフトドラ
    ム駆動機構であって、 間歇回転機構（５５）が電動モータ（５４）に作動的に
    連結した駆動軸（６１）に設けた駆動ロータ（６３）と
    シフトドラム軸（５３）に設けた従動ロータ（６４）か
    ら構成され、駆動ロータ（６３）は駆動軸（６１）から
    偏心したピン（６３1 ）と、そのピン（６３1 ）の反対
    側に形成された円弧状の位置決め凸部（６３2 ）を備え
    るとともに、従動ロータ（６４）は等間隔で半径方向に
    延びて前記ピン（６３1 ）が係合する溝（６４1 ）と、
    その溝（６４1 ）の間に等間隔に形成されて前記位置決
    め凸部（６３2 ）が係合する円弧状の位置決め凹部（６
    ４ 2 ）を備えることを特徴とする、変速装置のシフトド
    ラム駆動機構。
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