JP6107621B2

JP6107621B2 - 自動二輪車のシフトロッド装置

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Publication number: JP6107621B2
Application number: JP2013247928A
Authority: JP
Inventors: 田中　浩一; 浩一田中
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2017-04-05
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Description

本発明は、自動二輪車においてライダーのシフトペダル操作によりシフトチェンジする際にトランスミッション装置を駆動するためのシフトロッド装置に関する。

所謂スーパースポーツと呼ばれる大型自動二輪車であって、競技用のベース車両となるような自動二輪車において、ラップタイムを短縮するためには如何に加速性能をよくするかが大きな影響を及ぼす。その一つの方法として、シフトチェンジの際に必ず発生してしまう駆動力が抜けてしまう時間を極めて短く短縮する方法がある。

従来からシフトロッドの回転をスイッチで検知する方法や、シフトロッド上にロードセルタイプの荷重センサを配置し、それらの信号や荷重値を検知することでライダーのシフトチェンジしようとしている意図を汲み取る方法が知られている。そのような信号に基づき、ＥＣＵ（Engine Control Unit）の制御により点火プラグの点火失火や遅角等でエンジン出力を一瞬低下させることで、ギヤドッグの噛合い力が低下した一瞬の隙にシフトチェンジを行わせるという方法が採用されてきた。

例えば特許文献１に開示されるものでは自動二輪車のシフトチェンジ機構において、シフト時の操作荷重を検出するシフト荷重センサをリンク部材に取り付けて、シフトペダルの作動状態を検出するようにしている。また、特許文献２において、この種の機構あるいは装置が開示される。

実用新案登録第２５４４０６７号公報特開平０３−２９００３１号公報

従来装置ではロードセルタイプの荷重センサを使用し、このロードセルタイプのものは一般的に高価であり、且つエンジン振動によるノイズがセンサから出力され、あるいは振動に対する耐久性が必ずしも十分でない等の問題がある。

また、ロードセルタイプのものはその構造上、センサの伸び縮みがないため荷重を掛けていくときにシフトチェンジレバーに回転力が発生してしまう。また、駆動力の発生が小さい回転数でギヤドッグ同士が噛み合う力が弱いときに、意図しないシフトチェンジの誤作動が発生し易い。更に、センサ本体が伸び縮みしないので例えばライダーの操作荷重が小さい、又は操作荷重をかけている時間が短い場合に、シフトチェンジレバー回転中に操作荷重が低下し、そのままではシフトチェンジが適正に完了しない等の問題がある。

一方、スイッチタイプの荷重センサにおいてシフトアップ及びシフトダウンの両方にセンサを配置するために２個のセンサが必要となり、大型化せざるを得ない。また、スイッチ信号を判定に用いるため、例えばシフトチェンジ中にシフトチェンジレバー及びシフトロッドにかかる荷重が変動した場合にスイッチ信号が意図しない時に発生するという問題がある。

更に、特許文献１に係る装置はシフトアップ状態を検出するものであり、シフトダウンを検出するためにはシフトアップとは逆方向の荷重用のセンサをリンク部材に別途追加して設ける必要がある。その場合、装置の大型化及び部品点数の増加を余儀なくされ、コストアップを招来する等の問題もある。

本発明はかかる実情に鑑み、適正な装置動作を保証しながら、小型化及びコンパクト化等を有効に実現する自動二輪車のシフトロッド装置を提供することを目的とする。

本発明の自動二輪車のシフトロッド装置は、シフトシャフトの回転でシフトカム及びシフトフォークを介して変速用ドッグを移動させるトランスミッションを備えた自動二輪車において、シフトチェンジペダルの操作により駆動されるシフトロッドが、シフトチェンジレバーを介して前記シフトシャフトを回転駆動するように構成されたリンク機構を持つ自動二輪車のシフトロッド装置であって、前記シフトロッドにストローク量を計測するストロークセンサと、前記シフトチェンジペダルからのシフトアップ及びシフトダウンの操作荷重に対応して伸縮方向にストロークするシフト荷重センサとを一体的に設け、前記シフトロッドはシフトロッドアジャスタ及びシフトロッドボディで構成され、前記シフトロッドボディに前記シフト荷重センサの構成部品として、ピストンと第１プランジャと第２プランジャと第１スプリングと第２スプリングとストッパピンと磁石とが内蔵され、これらの構成部品が前記シフトロッドボディ内部で同一軸線に沿ってストロークし、前記ストロークセンサは、前記磁石と対向して前記シフトロッドボディ外面に配置され、非接触式で前記磁石の移動量を相対的に検知することを特徴とする。

また、本発明による自動二輪車のシフトロッド装置において、前記ストロークセンサは、前記シフトロッドボディにスクリュにより締付固定されていることを特徴とする。

また、本発明による自動二輪車のシフトロッド装置において、前記シフト荷重センサの伸び縮み反力を付与する前記第１スプリング及び前記第２スプリングは、前記ピストンの両側で前記第１プランジャ及び前記第２プランジャをそれぞれ挟んで対向する位置に配置されていることを特徴とする。

また、本発明による自動二輪車のシフトロッド装置において、前記ピストンは前記第１プランジャ及び前記第２プランジャにより挟まれ、前記第１スプリングが前記第１プランジャを、前記第２スプリングが前記第２プランジャを押圧し、前記第１スプリング及び前記第２スプリングそれぞれのスプリング反力により、操作荷重がない場合は前記ピストンが中立位置に復帰することを特徴とする。

また、本発明による自動二輪車のシフトロッド装置において、前記ピストンの長さと前記シフトロッドボディ内面に設けられた段部幅は、同一寸法であることを特徴とする。

また、本発明による自動二輪車のシフトロッド装置において、前記磁石は、前記シフト荷重センサの伸び縮み移動量を規制するストッパピンと同軸上に設けられ、前記ストッパピンは、磁性を持たない、又は前記ストロークセンサの検知精度に実質的に影響しない程度の磁性を有する金属部材で構成されていることを特徴とする。

また、本発明による自動二輪車のシフトロッド装置において、前記シフト荷重センサの伸び縮み移動量は、前記ストッパピンの外径と前記シフトロッドボディに設けたストッパ孔の内径で規制されていることを特徴とする。

本発明によれば、ストロークセンサとスプリングの組み合わせによって、ストロークセンサ機能と荷重センサ機能を一体的に実現し、シフトアップ（例えばセンサ縮み方向）とシフトダウン（センサ伸び方向）のストロークセンサ及び内部の強度部材、ストロークするピストン等を共用化することで、シフトアップ及びシフトダウンのセンサを一体化、小型化することができる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。本発明の実施形態におけるエンジンユニットまわりを示す側面図である。本発明の実施形態におけるシフトロッド装置まわりの概略構成例を示す図である。本発明の実施形態におけるトランスミッション装置の後方斜視図である。本発明の実施形態に係るシフトロッド装置を示す（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。本発明の実施形態に係るシフトロッド装置の作用を説明するそれぞれ要部断面図である。本発明の実施形態に係るシフトロッド装置におけるストローク及び電圧特性の関係を示す図である。

以下、図面に基づき、本発明における自動二輪車のシフトロッド装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の適用例としての自動二輪車１００の側面図である。先ず、図１を用いて、自動二輪車１００の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒにより示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌにより示す。

図１において以下では自動二輪車１００の主だった構成について記述し、あるいは主要な構成について図示するが、鋼製あるいはアルミニウム合金材でなる車体フレーム１０１（メインフレーム）の前部には、ステアリングヘッドパイプ１０２によって左右に回動可能に支持された左右２本のフロントフォーク１０３が設けられる。フロントフォーク１０３の上端にはハンドルバー１０４が固定され、ハンドルバー１０４の両端にグリップ１０５を有する。フロントフォーク１０３の下部には前輪１０６が回転可能に支持されると共に、前輪１０６上部を覆うようにフロントフェンダ（図示せず）が固定される。前輪１０６は、これと一体回転するブレーキディスクを有している。

車体フレーム１０１はステアリングヘッドパイプ１０２の後部に一体的に結合し、後方に向けて左右一対で二又状に分岐し、ステアリングヘッドパイプ１０２から後下方に拡幅しながら延設される。本例では車体フレーム１０１として所謂、ツインスパーフレームであってよい。車体フレーム１０１の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレール１０７が後方へ延出し、シート１０８を支持する。また、車体フレーム１０１の後部にはスイングアーム１０９が上下方向に揺動可能に結合すると共に、両者間にリヤショックアブソーバ１１０が装架される。スイングアーム１０９の後端には後輪１１１が回転可能に支持される。後輪１１１は、エンジン動力を伝達するチェーンが巻回されたドリブンスプロケットを介して、回転駆動される。後輪１１１の直近周囲にはその前上部付近を覆うインナフェンダ（図示せず）が設けられると共に、そのインナフェンダの上方にはリヤフェンダが配置されてよい。

車体フレーム１０１に搭載されたエンジンユニット１１２には、エアクリーナ１１３及び燃料供給装置からそれぞれ供給される空気及び燃料でなる混合気が供給されると共に、エンジン内での燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプ１１４を通って、マフラ１１５から排気される。エンジンユニット１１２の上方には燃料タンク１１６が搭載され、燃料タンク１１６の後方にシート１０８が連設される。

車両外装において、カウリング及びサイドカウルによって車両の主に前部及び側部が覆われ、車両後部にはサイドカバーあるいはシートカウルが被着し、これらの外装部材により所謂、流線型を有する車両の外観フォルムが形成される。かかる自動二輪車１００に乗車したライダーは、ステップ１１７に足を載せ、グリップ１０５を把持して自動二輪車１００を操縦することができる。

本実施形態において、図示を省略するが、エンジンユニット１１２のエンジンは例えば４サイクル多気筒、典型的には並列４気筒エンジンであってよい。この実施形態におけるエンジンユニット１１２は図２に示されるように、クランクケース１１２Ａの上部に順次シリンダ１１２Ｂ、シリンダヘッド１１２Ｃ及びシリンダヘッドカバー１１２Ｄが一体的に結合してなる。また、エンジンユニット１１２は複数のエンジンマウントを介して車体フレーム１０１に懸架されることで車体フレーム１０１に一体的に結合支持され、それ自体で車体フレーム１０１の剛性部材として作用する。

エアクリーナ１１３とエンジンユニット１１２、特にシリンダヘッド１１２Ｃとは、図２に示されるような吸気装置を構成するスロットルボディ１１８により接続される。エアクリーナ１１３により清浄化された空気は吸気装置によって吸気されると共に、燃料供給装置から燃料が供給され、これらにより所定混合比の混合気がシリンダヘッド１１２Ｃのインテークポートに送給される。図２からも分かるようにエアクリーナ１１３はシリンダヘッド１１２Ｃの上方に位置して、車体フレーム１０１等によりクッションゴム等の弾性部材を介して浮動支持される。エンジン燃焼室に連通するシリンダヘッド１１２Ｃのインテークポートとエアクリーナ１１３とを繋ぐ吸気通路には、図２のようにスロットルボディ１１８が略鉛直方向に縦置きで配置され、即ち本例ではダウンドラフト型の吸気構造を有する。

クランクケース１１２Ａの後部には図２に示されるようにトランスミッションケース１１９が一体的に形成され、このトランスミッションケース１１９内に後述するトランスミッション装置（変速機）が配置構成される。このトランスミッション装置において、トランスミッションケース１１９内でシフトシャフトの回転によりシフトカム及びシフトフォークを介して変速用ドッグを移動させるようになっているが、ライダーのシフトペダル操作によりそのシフトシャフトを回転駆動するシフトロッド装置１０を有している。

図３は、シフトロッド装置１０まわりの概略構成例を示している。その詳細については後述するが、シフトロッド装置１０は、エンジンユニット１１２の左下部外側（クランクケース１１２Ａ下部の左外側付近）にて支軸１１のまわりに上下方向に揺動可能に（図３、矢印Ａ）枢支されたシフトチェンジペダル１２と、トランスミッション装置２００のシフトシャフト２０５を回転すべくその軸端部（この例では左側軸端部）に軸着されたシフトチェンジレバー１３と、シフトチェンジペダル１２及びシフトチェンジレバー１３間を連結するシフトロッド１４とを含んで構成される。シフトチェンジペダル１２の操作により駆動されるシフトロッド１４が、シフトチェンジレバー１３を介してシフトシャフト２０５を回転駆動するように構成されたリンク機構を持つ。なお、トランスミッション装置２００の出力軸端には、後輪１１１を駆動するためのチェーンが巻回されるドライブスプロケットが軸着され（いずれも図示せず）、トランスミッションケース１１９の左外側にはこのドライブスプロケットを覆うスプロケットカバー１２０が取り付けられ、シフトチェンジレバー１３及びシフトロッド１４はスプロケットカバー１２０の左側近に配置される。

ここで、トランスミッションケース１１９内に構成されるトランスミッション装置について説明する。図４は、トランスミッション装置２００の後方斜視図を示している。トランスミッションケース１１９内においてクランクシャフトの後方且つこれと平行に、図４に示すようにカウンタシャフト２０１とドライブシャフト２０２が所定間隔おいて相互に平行配置される。カウンタシャフト２０１及びドライブシャフト２０２のそれぞれには、複数の変速ギヤを含んでなるギヤ列２０３（ドライブ側、図３参照）及びギヤ列２０４（ドリブン側）がそれらの軸方向に沿って配設される。ギヤシフト機構によりギヤ列２０３及びギヤ列２０４間の所定のギヤ同士が噛合し、カウンタシャフト２０１の回転がそれらのギヤを介して、ドライブシャフト２０３へ変速して伝達されるようになっている。ドライブシャフト２０１の左軸端部には前述のドライブスプロケットが取り付けられており、後輪１１１（図１）の車軸に装架されたスプロケット（図示せず）及びドライブスプロケット相互間に巻回されたチェーンを介して、エンジンユニット１１２から後輪１１１へと動力伝達経路が形成される。

上記の場合、ギヤ列２０３及びギヤ列２０４において所定のギヤはカウンタシャフト２０１あるいはドライブシャフト２０２と回転一体に結合し、また一部のギヤは回転可能に結合し、あるいはカウンタシャフト２０１又はドライブシャフト２０２の軸方向に沿ってスライド可能に結合する。この場合、所定のギヤをスライドさせることで、隣接するギヤ相互間でドッグクラッチを介して回転一体に結合するように構成され、つまりギヤシフト機構の作動によりカウンタシャフト２０１及びドライブシャフト２０２間を所望の１組の変速ギヤの組合せで接続できるようになっている。

更にトランスミッション装置２００においてギヤシフト機構を有し、このギヤシフト機構はシフトシャフト２０５、シフトアーム２０６、シフトカム２０７、シフトカムストッパ２０８及びシフトフォーク２０９等を含んで構成される。この場合、シフトシャフト２０５はカウンタシャフト２０１と平行に配設され、シフトカム２０７の上方で回転可能に軸支される。このシフトシャフト２０５は、前述のシフトチェンジペダル１２のシフト操作に連動して回転する。例えば、シフトアップのシフト操作では一方方向に回転し、シフトダウンのシフト操作ではそれとは反対の他方方向に回転する。シフトシャフト２０５の右端部には図４に示すように、該シフトシャフト２０５の回転に伴って揺動するシフトアーム２０６が軸着されている。シフトアーム２０６は下方に延出するヘラ板状に形成され、シフトカム２０７を右側から覆うように配置される。シフトアーム２０６は、シフトシャフト２０５の回転に応じて前後何れかの方向に揺動し、その揺動後に中立状態に戻るように付勢されている。

シフトカム２０７は同様にカウンタシャフト２０１と平行に配設され、ドライブシャフト２０２の上方で回転可能に軸支される。シフトカム２０７における円筒状のカム本体の外周面には、所定の数及び所定の形状のカム溝２０７ａが形成される。詳細図示等を省略するが、シフトカム２０７のカム本体の右端部にはシフトアーム２０６と係合するアーム係合部が固定され、そのアーム係合部が回動することで、シフトカム２０７が回転する。シフトカムストッパ２０８は、シフトカム２０７のアーム係合部に近接配置され、その位置決め部と係合する方向に付勢され、シフトカム２０７の回転位置を位置決めする。

シフトフォーク２０９は図４の両矢印のように、シフトフォークシャフト２１０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２１０は、カウンタシャフト２０１及びドライブシャフト２０２それぞれに対して平行になるように軸支されている。シフトフォーク２０９は、シフトカム２０７の所定のカム溝２０７ａに係合すると共に、カウンタシャフト２０１及びドライブシャフト２０２のギヤ列２０３及びギヤ列２０４のうちの隣合う所定の２つの変速ギヤの間に係合する。シフトフォーク２０９はシフトカム２０７が回転すると、そのカム溝２０７ａの形状に従ってシフトフォークシャフト２１０の軸方向に移動する。シフトフォーク２０９はその移動に応じて所定の変速ギヤを、カウンタシャフト２０１又はドライブシャフト２０２の軸方向に移動させる。これによりギヤ列２０３及びギヤ列２０４間で所定の変速ギヤが移動することにより、カウンタシャフト２０１からドライブシャフト２０２への回転動力の伝達経路、即ち変速ギヤの組み合わせが変更される。

本発明のシフトロッド装置１０において、シフトチェンジペダル１２及びシフトチェンジレバー１３を連結するシフトロッド１４にはストローク量を計測するストロークセンサと、シフトチェンジペダル１２からのシフトアップ及びシフトダウンの操作荷重に対応して伸縮方向にストロークする、即ちシフトアップかシフトダウンかのシフト方向とその際の荷重を検知するためのシフト荷重センサと、を一体的に設けている。
ここで、図５に示されるようにシフトロッド１４はシフトロッドアジャスタ１５及びシフトロッドボディ１６で構成される。シフトロッドアジャスタ１５及びシフトロッドボディ１６は相互に結合するが、シフトロッドアジャスタ１５はシフトチェンジペダル１２側に接続され、シフトロッドボディ１６はシフトチェンジレバー１３側に接続される。

図５（Ｂ）に示されるようにシフトロッドボディ１６は実質的に中空構造（円筒状）を有し、その内部にシフト荷重センサの構成部品として、ピストン１７と第１プランジャ１８と第２プランジャ１９と第１スプリング２０（コイルスプリング）と第２スプリング２１とストッパピン２２と磁石２３とが内蔵され、これらの構成部品がシフトロッドボディ１６内部で同一軸線方向に沿ってストロークするように配設される。
また、ストロークセンサ２４は、磁石２３と対向してシフトロッドボディ１６の外面に配置され、非接触式で磁石２３の移動量を相対的に検知するようになっている。なお、ストロークセンサ２４は、シフトロッドボディ１６に対してスクリュ２５により締付固定されている（図５（Ａ））。

ピストン１７はシフトロッドボディ１６内でその軸線方向に所定ストローク往復動可能に装着されるが、シフトチェンジペダル１２側からの操作荷重がかかっていないときにはそのストローク中央に位置する（図５（Ｂ）の中立位置Ｏ）。一方、伸び側又は縮み側の操作荷重の付与により中立位置Ｏから一方側及びその反対の他方側へストローク±Ｓまで移動できる。

上記の場合、シフト荷重センサの伸び縮み反力を付与する第１スプリング２０及び第２スプリング２１（コイルスプリングが好適である）は、ピストン１７のストローク方向両側で第１プランジャ１８及び第２プランジャ１９をそれぞれ挟んで対向する位置に配置されている。

また、ピストン１７は第１プランジャ１８及び第２プランジャ１９により挟まれ、第１スプリング２０が第１プランジャ１８を、第２スプリング２１が第２プランジャ１９を押圧する。そして、第１スプリング２０及び第２スプリング２１それぞれのスプリング反力により、操作荷重がない場合はピストン１７が中立位置Ｏに復帰するようにしている。

ここで、図６（Ａ）は縮み側動作のストローク端、図６（Ｂ）は伸び側動作のストローク端の各部材の配置関係を示しており、それぞれピストン１７は中立位置Ｏに対して縮み方向及び伸び方向にストロークＳだけ変位している。シフトロッドボディ１６の内周面にはその軸線方向に沿って、このように往復動するピストン１７のガイド孔２６が形成されており、ガイド孔２６の両端には段部２７Ａ，２７Ｂが設けられている。第１プランジャ１８は段部２７Ａに当接してその位置が規制され、第２プランジャ１９は段部２７Ｂに当接してその位置が規制される。図６（Ａ）に示すように段部２７Ａ及び段部２７Ｂ相互間の幅ｗ（段部幅）は、ピストン１７の長さｌと同一寸法に設定される。このためピストン１７が中立位置Ｏにあるとき、第１プランジャ１８及び第２プランジャ１９はそれぞれ段部２７Ａ及び段部２７Ｂに当接する。

シフト荷重センサの伸び縮み移動量を規制するストッパピン２２は、ピストン１７のストローク方向と直交方向に突出する。磁石２３はストッパピン２２と同軸上に設けられるが、ストッパピン２２は、好適には磁性を持たない金属部材で構成されている。なお、ストロークセンサ２４の検知精度に実質的な影響を与えない程度であれば、磁性を有していても差し支えない。
また、シフトロッドボディ１６にはその軸線方向に沿って、ストッパピン２２が係合するストッパ孔２８が形成されている。ストッパ孔２８はピストン１７のストローク方向を長径とする長穴であってよく、図６（Ａ）に示すようにストッパピン２２の外径ｄとシフトロッドボディ１６のストッパ孔２８の内径Ｄとによりシフト荷重センサの伸び縮み移動量が規制される。

上記の場合、本例ではストロークセンサ２４は磁石２３の位置を感磁素子で検出し、即ちピストン１７のストローク位置を検知する。ピストン１７のストローク位置とストロークセンサ２４で得られた出力電圧Ｖとの関係は例えば図７のストローク・電圧特性線図のように変化し、実使用においてストロークに応じて出力電圧Ｖ_min〜Ｖ_maxの間で変化する。

上記のように構成されたシフトロッド装置１０の基本動作において、走行中にギヤチェンジを行う際、ライダーはシフトチェンジペダル１２を蹴り上げ、又は蹴り下げる。シフトチェンジペダル１２に対するシフト操作に連動して、シフトロッド装置１０を介してトランスミッション装置２００においてシフトシャフト２０５が回転する。シフトシャフト２０５の回転でシフトアーム２０６を介してシフトカム２０７を回転させ、これに対応してシフトフォーク２０９が所定の変速ギヤをスライド移動させる。これにより変速ギヤの組み合わせが変更され、シフトチェンジが行われる。なお、シフトアップはシフトチェンジペダル１２の蹴上げにより行われ（図３、矢印ＵＰ）、シフトダウンはその蹴下げにより行われ（図３、矢印ＤＯＷＮ）、これに応じてシフトロッド１４が伸縮すると共にピストン１７がシフトロッドボディ１６内で移動する。かかるシフト操作がギヤチェンジの都度行われるが、シフトアップ及びシフトダウンとシフトチェンジペダル１２の蹴上げ及び蹴下げとの関係は、上記と反対であってもよい。

本発明のシフトロッド装置１０において先ず、ストロークセンサ２４とシフト荷重センサとを一体的に設け、つまり実質的に単一のセンサで伸び縮み量を検知し、シフトアップ及びシフトダウン制御の両方を可能にする。これにより装置の小型化と構造の簡素化を図り、コスト低減に寄与する上、小型化することで図１のように車両側部に配置する際そのレイアウトの自由度を向上することができる。

また、複数のセンサ構成部品をシフトロッドボディ１６内部で同一軸線に沿ってストロークするように配置し、コンパクトな構造を実現している。
このうち非接触式で磁石２３の移動量を相対的に検知するストロークセンサ２４は、磁石２３と対向してシフトロッドボディ１６外面に配置され、スクリュ２５により締付固定される。このようにストロークセンサ２４を取り付けることで、磁石２３及びストロークセンサ２４間の位置精度を向上し、ひいては検知精度を高めることができる。

また、ストローク量を計測させるための磁石２３とストローク量を規制するためのストッパピン２２とを同軸に配置することでも、検知精度を高めることができる。この場合、ストッパピン２２は磁性を持たない金属部材で構成される場合、ストロークセンサ２４の検知動作に対する影響が少なくなり、更に検知精度を高める。

また、伸び縮み反力を付与する第１スプリング２０及び第２スプリング２１は、ピストン１７のストローク方向両側で第１プランジャ１８及び第２プランジャ１９をそれぞれ挟んで対向する位置に配置される。
シフト荷重センサの伸び縮みが開始する操作力を独立して設定できるため、シフトアップ及びシフトダウンのために機械的に要求されるライダーへの要求荷重に対応する操作力を最適化し、シフトチェンジを確実にすることができる。図７を参照して、例えばシフトアップ側の要求荷重をＦｂ、またシフトダウン側の要求荷重をＦａとする。ストローク・電圧特性線図から分かるように本発明のシフトロッド装置１０の構造であれば、伸び側及び縮み側の操作荷重の設定を独立に行なうことができ、最適なＦａ，Ｆｂ値を実現することができる。

この場合、シフト荷重センサ自体が伸び縮みするためシフチェンジレバー１３の意図しない回転力発生の可能性が低い。センサ内部の第１及び第２スプリング２０，２１を伸び縮みさせたエネルギによって生まれる慣性力がシフトチェンジレバー１３を回転を助けるため、確実且つ少ない力でシフトチェンジレバー１３を回転させることができる。またライダーにセンサを押し込ませるため、ライダーがシフト荷重センサに対して確実に操作荷重をかけ、その操作力をかけている時間をロードセルタイプの荷重センサよりも長くすることができるため、操作荷重の印加時間が短いことによるシフトチェンジ途中でのギヤ抜け等の危険を回避できる。

また、ピストン１７は第１プランジャ１８及び第２プランジャ１９により挟まれ、第１スプリング２０及び第２スプリング２１それぞれのスプリング反力により、操作荷重がない場合はピストン１７が中立位置Ｏに復帰する。
磁石２３を同軸上に配置したストローク量規制用のストッパピン２２はその構造上、左右の第１プランジャ１８及び第２プランジャ１９に付与されているイニシャル荷重Ｆｎ（図７参照）によって押し込まれるため、操作荷重がない場合は常に中立位置Ｏに位置するようになる。伸び縮み方向に移動するストロークＳを予め設定しておけば、図７のストローク・電圧特性線図から分かるように、ストローク量からシフト荷重センサに働く荷重を推定することができる。従って、検知したストローク量をＥＣＵの制御プログラム上で荷重に変換し、このように算出した荷重に基づき、点火遅角あるいは失火量もしくは率の制御に用いることができる。この場合、常にストローク量を検知することによって、スイッチ式のようなあいまいな信号発生による誤判定を防ぐことができる。

更に、段部２７Ａ及び段部２７Ｂ相互間の幅ｗは、ピストン１７の長さｌと同一寸法に設定される。
２つの第１プランジャ１８及び第２プランジャ１９がそれぞれ段部２７Ａ及び段部２７Ｂに当接するため、操作荷重がない場合はピストン１７を必ず中立位置Ｏに保持することができる。
この場合、ストッパピン２２の外径ｄとシフトロッドボディ１６のストッパ孔２８の内径Ｄとによりピストン１７のストローク量が制限され、シフト荷重センサの伸び縮み移動量を規制することで、装置の適正作動が保証される。

なお、上記の場合、一般にシフトアップは蹴上げ、シフトダウンは蹴下げで行うが、ライダーは同じシフトチェンジ操作でもシフトダウンの方が荷重をかけ易い。このためシフトダウンの際の荷重の閾値Ｆａを低く設定すると、シフトカム２０７を回す操作荷重が足りない場合がある。そのためＦａ，Ｆｂを独立で設定する必要がある。
また、シフト荷重センサの伸び縮みが小さい操作力で発生すると、例えばニュートラル（１−２速の間にあり弱い操作力で操作することによって入る）に入れる際に、シフト荷重センサが変形し操作がしづらい。また、シフトロッド１４が伸縮変形するため、そのままではシフト操作時のフィーリングは剛性感のないものになる。これらのことを防ぐため、センサ操作荷重に予めイニシャル荷重Ｆｎをかけておく。構造上、伸び縮み用の第１スプリング２０及び第２スプリング２１を予め縮めておくことによって、このイニシャル荷重Ｆｎを実現する。イニシャル荷重Ｆｎの設定は、ニュートラルポジションにシフトカムを移動させるために必要なシフトロッド操作力をもとに設定する。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明は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る。
シフトチェンジペダル１２の操作に関して、上記実施形態ではシフトアップで蹴上げ、シフトダウンで蹴下げの例を説明したが、この逆であってもよい。
本発明は、上記実施形態の場合のみならず、例えば４輪車のシフトリンケージに対して同様の構造を適用可能であり、この場合クラッチ操作なしでシフトチェンジを行うことを可能にする。

１０シフトロッド装置、１１支軸、１２シフトチェンジペダル、１３シフトチェンジレバー、１４シフトロッド、１５シフトロッドアジャスタ、１６シフトロッドボディ、１７ピストン、１８第１プランジャ、１９第２プランジャ、２０第１スプリング、２１第２スプリング、２２ストッパピン、２３磁石、２４ストロークセンサ、２５スクリュ、２６ガイド孔、２７Ａ，２７Ｂ段部、２８ストッパ孔、１００自動二輪車、２００トランスミッション装置。

Claims

シフトシャフトの回転でシフトカム及びシフトフォークを介して変速用ドッグを移動させるトランスミッションを備えた自動二輪車において、シフトチェンジペダルの操作により駆動されるシフトロッドが、シフトチェンジレバーを介して前記シフトシャフトを回転駆動するように構成されたリンク機構を持つ自動二輪車のシフトロッド装置であって、
前記シフトロッドにストローク量を計測するストロークセンサと、前記シフトチェンジペダルからのシフトアップ及びシフトダウンの操作荷重に対応して伸縮方向にストロークするシフト荷重センサとを一体的に設け、
前記シフトロッドはシフトロッドアジャスタ及びシフトロッドボディで構成され、
前記シフトロッドボディに前記シフト荷重センサの構成部品として、ピストンと第１プランジャと第２プランジャと第１スプリングと第２スプリングとストッパピンと磁石とが内蔵され、これらの構成部品が前記シフトロッドボディ内部で同一軸線に沿ってストロークし、
前記ストロークセンサは、前記磁石と対向して前記シフトロッドボディ外面に配置され、非接触式で前記磁石の移動量を相対的に検知することを特徴とする自動二輪車のシフトロッド装置。
前記ストロークセンサは、前記シフトロッドボディにスクリュにより締付固定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車のシフトロッド装置。
前記シフト荷重センサの伸び縮み反力を付与する前記第１スプリング及び前記第２スプリングは、前記ピストンの両側で前記第１プランジャ及び前記第２プランジャをそれぞれ挟んで対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動二輪車のシフトロッド装置。
前記ピストンは前記第１プランジャ及び前記第２プランジャにより挟まれ、前記第１スプリングが前記第１プランジャを、前記第２スプリングが前記第２プランジャを押圧し、
前記第１スプリング及び前記第２スプリングそれぞれのスプリング反力により、操作荷重がない場合は前記ピストンが中立位置に復帰することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動二輪車のシフトロッド装置。
前記ピストンの長さと前記シフトロッドボディ内面に設けられた段部幅は、同一寸法であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車のシフトロッド装置。
前記磁石は、前記シフト荷重センサの伸び縮み移動量を規制するストッパピンと同軸上に設けられ、
前記ストッパピンは、磁性を持たない、又は前記ストロークセンサの検知精度に実質的に影響しない程度の磁性を有する金属部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動二輪車のシフトロッド装置。
前記シフト荷重センサの伸び縮み移動量は、前記ストッパピンの外径と前記シフトロッドボディに設けたストッパ孔の内径で規制されていることを特徴とする請求項６に記載の自動二輪車のシフトロッド装置。