JP2007139131A - Change device for motorcycle or the like - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a change device for a motorcycle, having simple, small and compact construction with a less number of components. <P>SOLUTION: A shift lever 7 is fixed to a shift operation shaft 6. A motor 13 is mounted at the opening end of a bearing housing 11 to be mounted on a transmission case 5, the motor 13 has a cylindrical rotating shaft 14, and a nut 17 is fixed to the end of the rotating shaft 14 located in the bearing housing 11 and supported thereon in a rotatable manner. A screw shaft 19 to be screw-engaged with the nut 17 via a ball is inserted into the rotating shaft 14 and a guide cylinder part of the bearing housing 11, and a pin 23 is provided on the front end outer periphery of a screw shaft 19 located ranging from the front end of the guide cylinder part 12 to the outside. The pin 23 is inserted into a guide hole 24 formed in the front end of the shift lever 7. The nut 17 is rotated by the motor 13, the shift lever 7 is rocked with the axial movement of the screw shaft 19, and the shift rotation shaft 6 is turned to perform shift change. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動２輪車、自動３輪車あるいは４輪バギー車等のチェンジ装置に関するものである。   The present invention relates to a change device such as a motorcycle, a three-wheeled vehicle, or a four-wheeled buggy.

一般に、自動２輪車等においては、チェンジペダルを有し、そのチェンジペダルの引き上げあるいは押下げにより変速操作軸を回動させてシフトチェンジするようにしている。   In general, a motorcycle or the like has a change pedal, and a shift operation shaft is rotated by raising or lowering the change pedal so as to perform a shift change.

上記のような足踏み操作式のチェンジ装置においては、シフトチェンジの都度、チェンジペダルを操作する必要があるため、ドライバの負担が大きい。その負担を軽減し、かつ快適性の向上を図るため、特許文献１では、手元スイッチの操作により往復動型モータを駆動し、そのモータの回転によりカムプレートを揺動させ、このカムプレートにより変速操作軸に固定された中間レバーを揺動させて、変速操作軸を回転させるようにしたチェンジ装置を提案している。
特開平８−９３９１５号公報 In the stepping type change device as described above, it is necessary to operate the change pedal every time a shift change is performed, so that the burden on the driver is large. In order to reduce the burden and improve comfort, in Patent Document 1, a reciprocating motor is driven by the operation of a hand switch, and the cam plate is swung by the rotation of the motor. A change device is proposed in which an intermediate lever fixed to an operation shaft is swung to rotate a speed change operation shaft.
JP-A-8-93915

ところで、上記チェンジ装置においては、従来の足踏み操作式のチェンジ装置に組込み可能であって、足動作および手元スイッチ操作のいずれでもチェンジ操作が可能であるが、ミッションケースに固定された取付プレートにボルト支軸を設け、そのボルト支軸によってカムプレートを揺動自在に支持し、上記カムプレートに固着されてボルト支軸を中心に回転可能なドラムと往復動型モータにより回転されるドラムとの間に２本のワイヤをかけ渡した部品点数も多い構成であるため、コストが高く、組付けに手間がかかる問題がある。   By the way, the above change device can be incorporated into a conventional stepping type change device and can be changed by either foot operation or hand switch operation, but a bolt is attached to a mounting plate fixed to the transmission case. A support shaft is provided, and the cam plate is supported by the bolt support shaft in a swingable manner. Between the drum fixed to the cam plate and rotatable about the bolt support shaft and the drum rotated by a reciprocating motor. Further, since the number of parts over which two wires are routed is large, there is a problem that the cost is high and the assembly is troublesome.

また、チェンジ装置が大型化し、自動２輪車に対する組付けに大きなスペースを確保しなければならないという問題がある。   Further, there is a problem that the change device becomes large and a large space must be secured for assembly to the motorcycle.

この発明の課題は、部品点数の少ない簡単な構成の小型コンパクトなチェンジ装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a small and compact change device having a simple configuration with a small number of parts.

上記の課題を解決するため、この発明においては、変速操作軸の回転によってシフトチェンジする自動２輪車等のチェンジ装置において、前記変速操作軸の端部に固定されたシフトレバーと、そのシフトレバーの揺動駆動用の駆動装置とからなり、前記駆動装置が、回転軸を筒状とするモータと、そのモータの回転軸と同軸上に配置されて回転軸と一体に回転するナットと、このナットにボールを介してねじ係合すると共に、前記モータの回転軸内に対して挿入可能なねじ軸とを有し、前記ねじ軸の端部と前記シフトレバーの先端部とを、ねじ軸の軸方向の移動によってシフトレバーが揺動するよう連結した構成を採用したのである。   In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, in a change device such as a motorcycle that shift-changes by rotation of a speed change operation shaft, a shift lever fixed to an end of the speed change operation shaft, and the shift lever A driving device for swinging the motor, the driving device having a cylindrical rotating shaft, a nut arranged coaxially with the rotating shaft of the motor and rotating integrally with the rotating shaft, A screw shaft that can be inserted into the rotation shaft of the motor and screw-engaged with the nut via a ball, and the end of the screw shaft and the tip of the shift lever are connected to the screw shaft. A configuration is adopted in which the shift lever is pivoted by movement in the axial direction.

上記の構成からなるチェンジ装置において、モータの駆動によってナットを回転すると、ねじ軸が軸方向に移動し、そのねじ軸の移動によりシフトレバーが揺動し、変速操作軸が回転してシフトチェンジする。   In the change device configured as described above, when the nut is rotated by driving the motor, the screw shaft moves in the axial direction, the shift lever swings by the movement of the screw shaft, and the speed change operation shaft rotates to perform a shift change. .

ここで、前記ナットを収容する固定配置の軸受ハウジング内にナットを回転自在に支持する軸受を組込み、その軸受ハウジングに前記ねじ軸が挿通されるガイド筒部を設け、そのガイド筒部の先端部内にねじ軸をスライド自在に支持するブッシュを組み込むと、ねじ軸にラジアル荷重とアキシャル荷重の複合荷重が作用しても、その複合荷重を軸受とブッシュとで支持することができるため、ナット内部のボールの負荷分布が不均一になることがなく、チェンジ装置の寿命の低下を抑制することができる。   Here, a bearing for rotatably supporting the nut is incorporated in a fixedly arranged bearing housing that accommodates the nut, and a guide tube portion through which the screw shaft is inserted is provided in the bearing housing. If a bush that slidably supports the screw shaft is incorporated into the screw shaft, even if a combined load of radial load and axial load acts on the screw shaft, the combined load can be supported by the bearing and bush. The load distribution of the balls does not become uneven, and the life of the change device can be prevented from decreasing.

上記ブッシュを焼結合金あるいは合成樹脂で成形することにより、ねじ軸の摺動特性を向上させることができると共に、コストの安いブッシュを得ることができる。   By molding the bush with a sintered alloy or synthetic resin, it is possible to improve the sliding characteristics of the screw shaft and to obtain a low-cost bush.

また、前記軸受ハウジングの後端開口を前記モータの取付けによって閉塞し、ガイド筒部の先端部内には、前記ブッシュより先端側にシール部材を組み込んで軸受ハウジング内を密閉することにより、軸受ハウジング内への水や異物の侵入を防止することができ、異物の噛み込みによってねじ軸の移動が阻害されるのを防止することができると共に、耐久性の低下を抑制することができる。   Further, the rear end opening of the bearing housing is closed by mounting the motor, and a seal member is incorporated in the front end portion of the guide tube portion from the bush to seal the inside of the bearing housing. It is possible to prevent water and foreign matter from entering the surface, and to prevent the movement of the screw shaft from being obstructed by the biting of the foreign matter, and to suppress a decrease in durability.

上記のように、この発明においては、モータによりナットを回転し、そのナットにボールを介してねじ係合されたねじ軸を軸方向に移動させてシフトレバーを揺動させ、変速操作軸を回動させるようにしたので、構成が簡単であると共に、部品点数が少なく、組付けに大きなスペースを確保することのない小型コンパクトなチェンジ装置を得ることができる。   As described above, in the present invention, the nut is rotated by the motor, the screw shaft screw-engaged with the nut via the ball is moved in the axial direction, the shift lever is swung, and the speed change operation shaft is rotated. Since it is made to move, it is possible to obtain a small and compact change device that has a simple configuration, has a small number of parts, and does not secure a large space for assembly.

また、ナット、ボールおよびねじ軸はボールねじを形成し、そのボールねじは精度が高く、その精度の高いボールねじによって変速操作軸に固定されたシフトレバーを揺動させるようにしたので、遊びが少なく、精度の高い制御が可能である。   In addition, the nut, ball and screw shaft form a ball screw, and the ball screw has high accuracy, and the shift lever fixed to the speed change operation shaft is swung by the high accuracy ball screw, so that there is no play. There are few and high-precision control is possible.

以下、この発明の実施形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、自動２輪車に搭載されるエンジン１には、吸気管２および排気管３が接続され、上記吸気管２にキャブレタ４が組み込まれている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3 are connected to an engine 1 mounted on a motorcycle, and a carburetor 4 is incorporated in the intake pipe 2.

エンジン１の下部にはミッションケース５が設けられている。ミッションケース５には変速操作軸６が回転自在に支持され、その変速操作軸６を回転させることによりミッションケース５内に組込まれた図示省略のギヤ変速装置がシフトチェンジされるようになっている。   A mission case 5 is provided below the engine 1. A transmission operation shaft 6 is rotatably supported on the transmission case 5, and a gear transmission (not shown) incorporated in the transmission case 5 is shift-changed by rotating the transmission operation shaft 6. .

変速操作軸６のミッションケース５から外部に位置する軸端部にはシフトレバー７が固定され、そのシフトレバー７を引上げることによってギヤ変速装置がシフトアップされると共に、シフトレバー７を押下げることによってギヤ変速装置がシフトダウンされるようになっている。   A shift lever 7 is fixed to a shaft end portion located outside the transmission operation shaft 6 from the transmission case 5, and when the shift lever 7 is pulled up, the gear transmission is shifted up and the shift lever 7 is pushed down. As a result, the gear transmission is shifted down.

シフトレバー７は、図２に示す駆動装置１０によって揺動される。駆動装置１０は、ミッションケース５に固定される筒状の軸受ハウジング１１を有し、その軸受ハウジング１１の端壁中央にガイド筒部１２が一体に設けられている。   The shift lever 7 is swung by the driving device 10 shown in FIG. The drive device 10 includes a cylindrical bearing housing 11 fixed to the transmission case 5, and a guide cylinder portion 12 is integrally provided at the center of the end wall of the bearing housing 11.

軸受ハウジング１１の開口端は、ＤＣモータ１３の取付けによって閉塞されている。ＤＣモータ１３は、筒状の回転軸１４を有し、その回転軸１４が軸受ハウジング１１と同軸上に配置される取付けとされている。   The open end of the bearing housing 11 is closed by the attachment of the DC motor 13. The DC motor 13 has a cylindrical rotating shaft 14, and the rotating shaft 14 is mounted so as to be coaxial with the bearing housing 11.

ＤＣモータ１３は、ＥＣＵ１５によって制御される。一方、ＥＣＵ１５は、シフトチェンジ用の手元スイッチ１６から入力される信号に基いてＤＣモータ１３の回転角を制御するようになっている。   The DC motor 13 is controlled by the ECU 15. On the other hand, the ECU 15 controls the rotation angle of the DC motor 13 based on a signal input from the shift change hand switch 16.

回転軸１４の軸受ハウジング１１内に位置する端部には、ナット１７が固定されている。ナット１７は回転軸１４と同軸上の配置とされ、軸受ハウジング１１内に組込まれた軸受１８によって回転自在に支持されている。   A nut 17 is fixed to an end portion of the rotary shaft 14 located in the bearing housing 11. The nut 17 is disposed coaxially with the rotary shaft 14 and is rotatably supported by a bearing 18 incorporated in the bearing housing 11.

ナット１７の内側には、ねじ軸１９が挿通され、そのねじ軸１９とナット１７は、ねじ軸外周のねじ溝とナット内周のねじ溝間に組込まれた図示省略のボールを介してねじ係合しており、上記ナット１７の回転によってねじ軸１９が軸方向に移動するようになっている。   A screw shaft 19 is inserted inside the nut 17, and the screw shaft 19 and the nut 17 are screw-engaged via a ball (not shown) assembled between a screw groove on the outer periphery of the screw shaft and a screw groove on the inner periphery of the nut. The screw shaft 19 is moved in the axial direction by the rotation of the nut 17.

ねじ軸１９の一端部は回転軸１４内に位置し、他端部はガイド筒部１２内に挿通されて軸端部が外部に位置している。   One end portion of the screw shaft 19 is located in the rotating shaft 14, and the other end portion is inserted into the guide tube portion 12, and the shaft end portion is located outside.

ねじ軸１９は、ガイド筒部１２内に位置する長さ方向の中央位置から外部に位置する軸端にかけての部分は丸軸部２０とされ、その丸軸部２０は、ガイド筒部１２の先端部内に圧入されたブッシュ２１によってスライド自在に支持されている。   The screw shaft 19 is a round shaft portion 20 from the central position in the length direction located in the guide tube portion 12 to the shaft end located outside, and the round shaft portion 20 is the tip of the guide tube portion 12. It is slidably supported by a bush 21 that is press-fitted into the section.

ブッシュ２１として、ここでは、焼結合金あるいは合成樹脂の成形品が採用されている。このような焼結合金や合成樹脂の成形品からなるブッシュ２１を採用することによってねじ軸１９のスライド抵抗の低減化を図ることができ、ねじ軸１９の摺動特性の向上を図ることができる。   Here, a molded product of a sintered alloy or a synthetic resin is employed as the bush 21. By adopting the bush 21 made of such a sintered alloy or synthetic resin molded product, the sliding resistance of the screw shaft 19 can be reduced, and the sliding characteristics of the screw shaft 19 can be improved. .

ガイド筒部１２の先端部内には、ブッシュ２１より先端側にシール部材２２が組込まれ、そのシール部材２２によって軸受ハウジング１１内に水や異物が侵入するのが防止されている。   A seal member 22 is incorporated in the distal end portion of the guide cylinder portion 12 on the distal end side from the bush 21, and the seal member 22 prevents water and foreign matter from entering the bearing housing 11.

前記ねじ軸１９の丸軸部２０の先端部外周にはピン２３が突設され、そのピン２３がシフトレバー７の先端部に形成されたガイド孔２４に挿入されている。   A pin 23 projects from the outer periphery of the tip end of the round shaft portion 20 of the screw shaft 19, and the pin 23 is inserted into a guide hole 24 formed at the tip end portion of the shift lever 7.

実施の形態で示すチェンジ装置は上記の構造からなり、いま、手元スイッチ１６が操作されてＥＣＵ１５に信号が入力されると、ＤＣモータ１３が駆動し、ナット１７が設定角度回転する。そのナット１７の回転によりねじ軸１９が軸方向に移動すると共に、シフトレバー７が揺動し、変速操作軸６が回転してシフトチェンジされる。   The change device shown in the embodiment has the above structure. Now, when the hand switch 16 is operated and a signal is input to the ECU 15, the DC motor 13 is driven and the nut 17 rotates by a set angle. As the nut 17 rotates, the screw shaft 19 moves in the axial direction, the shift lever 7 swings, and the speed change operation shaft 6 rotates to shift-change.

上記のように、手元スイッチ１６を操作することによってシフトチェンジすることができるため、足踏み式チェンジ装置に比較して、ドライバの負荷の低減を図ることができると共に、快適性の向上を図ることができる。   As described above, since the shift change can be performed by operating the hand switch 16, the load on the driver can be reduced and the comfort can be improved as compared with the step change type change device. it can.

また、ナット１７およびねじ軸１９は、ボールねじを形成し、そのボールねじをＤＣモータ１３で駆動して、シフトレバー７を揺動させる部品点数の少ない簡単な構成であるため、コストも安く、しかも、小型コンパクトであるため、組付けに際して大きなスペースを確保する必要がない。   In addition, the nut 17 and the screw shaft 19 form a ball screw, and the ball screw is driven by the DC motor 13 to have a simple configuration with a small number of parts for swinging the shift lever 7. And since it is small and compact, it is not necessary to ensure a big space at the time of an assembly | attachment.

また、ボールねじは精度が高く、そのボールねじのねじ軸１９と変速操作軸６に固定されたシフトレバー７とを連結した構成であるため、遊びが少なく、ボールねじのナット１７の回転量に応じた角度分だけシフトレバー７を揺動させることができ、高い精度の制御を可能とすることができる。   Further, since the ball screw has a high accuracy and is configured such that the screw shaft 19 of the ball screw and the shift lever 7 fixed to the speed change operation shaft 6 are connected, there is little play and the rotation amount of the nut 17 of the ball screw is reduced. The shift lever 7 can be swung by the corresponding angle, and high-precision control can be achieved.

実施の形態で示すように、ナット１７を軸受１８で支持し、そのナット１７にボールを介してねじ係合するねじ軸１９をガイド筒部１２の先端部内に組込まれたブッシュ２１でスライド自在に支持することにより、ねじ軸１９にラジアル荷重とアキシャル荷重の複合荷重が作用しても、その複合荷重を軸受１８とブッシュ２１とで支持することができるため、ボールの負荷分布が著しく不均一になることはなく、チェンジ装置の寿命の低下を抑制することができる。   As shown in the embodiment, a nut 17 is supported by a bearing 18, and a screw shaft 19 that is screw-engaged with the nut 17 via a ball is slidable by a bush 21 incorporated in the distal end portion of the guide tube portion 12. By supporting, even if a combined load of a radial load and an axial load is applied to the screw shaft 19, the combined load can be supported by the bearing 18 and the bush 21, so that the load distribution of the balls is extremely uneven. The change of the life of the change device can be suppressed.

また、軸受ハウジング１１の端部開口をＤＣモータ１３の取付けにより閉塞し、ガイド筒部の先端部内にシール部材を組込んだことにより、軸受ハウジング１１内に水や異物が侵入するのを防止することができ、耐久性の低下を抑制することができる。   Further, the end opening of the bearing housing 11 is closed by attaching the DC motor 13 and a seal member is incorporated in the tip end portion of the guide cylinder portion, thereby preventing water and foreign matter from entering the bearing housing 11. And a decrease in durability can be suppressed.

この発明に係るチェンジ装置を自動２輪車のエンジンに組み付けた状態の正面図The front view of the state which assembled the change device concerning this invention to the engine of a motorcycle チェンジ装置の縦断正面図Longitudinal front view of change device

符号の説明Explanation of symbols

６ 変速操作軸
７ シフトレバー
１０ 駆動装置
１１ 軸受ハウジング
１２ ガイド筒部
１３ モータ
１４ 回転軸
１７ ナット
１８ 軸受
１９ ねじ軸
２１ ブッシュ
２２ シール部材 6 Shifting operation shaft 7 Shift lever 10 Driving device 11 Bearing housing 12 Guide tube portion 13 Motor 14 Rotating shaft 17 Nut 18 Bearing 19 Screw shaft 21 Bush 22 Seal member

Claims (5)

変速操作軸の回転によってシフトチェンジする自動２輪車等のチェンジ装置において、
前記変速操作軸の端部に固定されたシフトレバーと、そのシフトレバーの揺動駆動用の駆動装置とからなり、前記駆動装置が、回転軸を筒状とするモータと、そのモータの回転軸と同軸上に配置されて回転軸と一体に回転するナットと、このナットにボールを介してねじ係合すると共に、前記モータの回転軸内に対して挿入可能なねじ軸とを有し、前記ねじ軸の端部と前記シフトレバーの先端部とを、ねじ軸の軸方向の移動によってシフトレバーが揺動するよう連結したことを特徴する自動２輪車等のチェンジ装置。 In a change device such as a motorcycle that shifts and changes by rotation of a speed change operation shaft,
The shift lever includes a shift lever fixed to an end of the speed change operation shaft, and a drive device for swinging the shift lever. The drive device has a motor having a cylindrical rotation shaft, and the rotation shaft of the motor. A nut that is coaxially disposed and rotates integrally with the rotating shaft, and a screw shaft that is threadably engaged with the nut via a ball and that can be inserted into the rotating shaft of the motor, A change device for a motorcycle or the like, characterized in that an end portion of a screw shaft and a tip portion of the shift lever are connected so that the shift lever swings by movement in the axial direction of the screw shaft. 前記ナットを収容する固定配置の軸受ハウジング内にナットを回転自在に支持する軸受を組込み、その軸受ハウジングに前記ねじ軸が挿通されるガイド筒部を設け、そのガイド筒部の先端部内にねじ軸をスライド自在に支持するブッシュを組込んだ請求項１に記載の自動２輪車等のチェンジ装置。   A bearing that rotatably supports the nut is incorporated in a fixedly arranged bearing housing that accommodates the nut, a guide cylinder portion through which the screw shaft is inserted is provided in the bearing housing, and a screw shaft is provided in a distal end portion of the guide cylinder portion. The change device for a motorcycle or the like according to claim 1, wherein a bushing is slidably supported. 前記ブッシュが、焼結合金からなる請求項２に記載の自動２輪車等のチェンジ装置。   The change device for a motorcycle or the like according to claim 2, wherein the bush is made of a sintered alloy. 前記ブッシュが、合成樹脂からなる請求項２に記載の自動２輪車等のチェンジ装置。   The change device for a motorcycle or the like according to claim 2, wherein the bush is made of a synthetic resin. 前記軸受ハウジングの後端開口を前記モータの取付けによって閉塞し、前記ガイド筒部の先端部内には、前記ブッシュより先端側にシール部材を組込んで軸受ハウジング内を密閉した請求項２乃至４のいずれかに記載の自動２輪車等のチェンジ装置。   5. The bearing housing according to claim 2, wherein a rear end opening of the bearing housing is closed by mounting the motor, and a seal member is incorporated in a front end portion of the guide tube portion from the bush to seal the inside of the bearing housing. A change device such as a motorcycle according to any one of the above.

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