(57)【要約】【課題】コースト時のクラッチリングのかみ合いを外れ難くしつつ、変速時にクラッチリングを移動させる荷重を抑制できる変速機を提供すること。【解決手段】変速機は、軸に結合するハブと、ハブに装着されるクラッチリングと、を備え、ハブ及びクラッチリングの一方に溝が形成され、他方に溝の内側へ突出する凸部が設けられる。溝は、コースト時に第１位置から第２位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える第１部と、第１部に隣接し第２位置から第１位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える保持部と、ドライブ時に第２位置から第１位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える第２部と、第２部に隣接し保持部に対向するガイド部と、を備え、ガイド部は軸方向に平行な面である。【選択図】図３
2020012475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力が入力される第１軸と、
前記第１軸に沿って配置される第２軸と、
前記第１軸および前記第２軸にそれぞれ配置され互いにかみ合う駆動ギヤ及び被動ギヤを備える複数段の変速ギヤと、
前記駆動ギヤ又は前記被動ギヤが配置された前記第１軸または前記第２軸と前記駆動ギヤ又は前記被動ギヤとを結合または分離する切換装置と、を備え、
前記切換装置は、前記駆動ギヤ又は前記被動ギヤと並んで前記第１軸または前記第２軸に配置され前記第１軸または前記第２軸に結合するハブと、
前記ハブに装着されるクラッチリングと、
前記クラッチリングを軸方向へ移動させる操作部と、を備え、
前記ハブ及び前記クラッチリングは、いずれか一方に溝が形成され、他方に前記溝の内側へ突出する凸部が設けられ、前記凸部は前記溝の内側を回転方向および軸方向へ移動し、
前記クラッチリングは、軸方向の端面から軸方向に突出する複数の第１歯を備え、
前記駆動ギヤ又は前記被動ギヤは、前記溝の第１位置に前記凸部が位置すると前記第１歯とかみ合い、前記溝の第２位置に前記凸部が位置すると前記第１歯とのかみ合いが解除される複数の第２歯を備え、
前記溝は、第１壁と、前記第１壁と回転方向に対向する第２壁と、を備え、前記第２壁および前記第１壁は、前記凸部に当接して前記ハブと前記クラッチリングとを一体に回転させ、
前記第１壁は、前記被動ギヤから前記駆動ギヤへ動力を伝達するコースト時に前記第１位置から前記第２位置へ向かう軸方向の力を前記凸部に加える第１部と、
前記第１部に隣接し前記第２位置から前記第１位置へ向かう軸方向の力を前記凸部に加える保持部と、を備え、
前記第２壁は、前記駆動ギヤから前記被動ギヤへ動力を伝達するドライブ時に前記第２位置から前記第１位置へ向かう軸方向の力を前記凸部に加える第２部と、
前記第２部に隣接し前記保持部に対向するガイド部と、を備え、
前記ガイド部は軸方向に平行な面である変速機。
【請求項２】
前記クラッチリングは、回転方向を向く前記第１歯の側面と前記端面とが交わる隅に形成された傾斜面を備え、
前記傾斜面は、前記端面から前記側面へ向かって下降傾斜し、
前記傾斜面と前記側面との境界に前記第２歯が接触するときに、前記第２部と前記ガイド部との境界に前記凸部が位置する請求項１記載の変速機。
【請求項３】
前記操作部は、少なくとも前記第２位置から前記第１位置へ向かう軸方向の力を前記クラッチリングに加えるばねを備え、
前記保持部に前記凸部が位置するときの前記ばねによる軸方向の力の大きさは、前記第２部と前記ガイド部との境界に前記凸部が位置するときの前記ばねによる軸方向の力よりも小さい請求項１又は２に記載の変速機。
【請求項４】
前記第２部と前記ガイド部との境界は、前記第１部と前記保持部との境界よりも前記第２位置側にある請求項１から３のいずれかに記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変速機に関し、特にクラッチリングのかみ合いを外れ難くできる変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、互いにかみ合うギヤを複数段備えた変速機が知られている。特許文献１に開示される技術では、軸に結合するハブがギヤの隣に配置され、ギヤにかみ合うクラッチリングがハブの外周に装着される。クラッチリングに設けられた凸部が、ハブに形成された溝の内側を移動し、クラッチリングとギヤとのかみ合い、即ちギヤと軸との結合を制御する。溝は、コースト時に第１保持部が凸部を保持し、ドライブ時に第２保持部が凸部を保持する（図１０及び図１１参照）。よって、コースト時ドライブ時の両方ともクラッチリングのかみ合いを外れ難くできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０１７７２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術では、ドライブ時にギヤとクラッチリングとのかみ合いが外れ難いので、変速時にクラッチリングを軸方向に移動させる荷重が過大になる可能性がある。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、コースト時のクラッチリングのかみ合いを外れ難くしつつ、変速時にクラッチリングを移動させる荷重を抑制できる変速機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために本発明の変速機は、動力が入力される第１軸と、第１軸に沿って配置される第２軸と、第１軸および第２軸にそれぞれ配置され互いにかみ合う駆動ギヤ及び被動ギヤを備える複数段の変速ギヤと、駆動ギヤ又は被動ギヤが配置された第１軸または第２軸と駆動ギヤ又は被動ギヤとを結合または分離する切換装置と、を備える。切換装置は、駆動ギヤ又は被動ギヤと並んで第１軸または第２軸に配置され第１軸または第２軸に結合するハブと、ハブに装着されるクラッチリングと、クラッチリングを軸方向へ移動させる操作部と、を備えている。ハブ及びクラッチリングは、いずれか一方に溝が形成され、他方に溝の内側へ突出する凸部が設けられ、凸部は溝の内側を回転方向および軸方向へ移動する。クラッチリングは、軸方向の端面から軸方向に突出する複数の第１歯を備え、駆動ギヤ又は被動ギヤは、溝の第１位置に凸部が位置すると第１歯とかみ合う複数の第２歯を備える。第２歯は、溝の第２位置に凸部が位置すると第１歯とのかみ合いが解除される。
【０００７】
溝は、第１壁と、第１壁と回転方向に対向する第２壁と、を備え、第２壁および第１壁は、凸部に当接してハブとクラッチリングとを一体に回転させる。第１壁は、被動ギヤから駆動ギヤへ動力を伝達するコースト時に第１位置から第２位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える第１部と、第１部に隣接し第２位置から第１位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える保持部と、を備えている。第２壁は、駆動ギヤから被動ギヤへ動力を伝達するドライブ時に第２位置から第１位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える第２部と、第２部に隣接し保持部に対向するガイド部と、を備え、ガイド部は軸方向に平行な面である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の変速機によれば、保持部は、コースト時に第１位置から第２位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える第１部に隣接し、保持部は第２位置から第１位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える。その結果、保持部によりコースト時にクラッチリングのかみ合いを外れ難くできる。
【０００９】
ガイド部は、ドライブ時に第２位置から第１位置へ向かう軸方向の力を凸部に加える第２部に隣接し、保持部に対向し軸方向に平行な面である。ガイド部は軸方向の推力を抑制するので、変速時に操作部がクラッチリングを移動させるのに必要な荷重を抑制できる。
【００１０】
請求項２記載の変速機によれば、クラッチリングは、回転方向を向く第１歯の側面とクラッチリングの軸方向の端面とが交わる隅に傾斜面が形成されている。傾斜面は、端面から側面へ向かって下降傾斜している。これにより、クラッチリングの傾斜面に第２歯が接触すると、凸部が第２位置へ向かう軸方向の推力がクラッチリングに生じる。傾斜面と側面との境界に第２歯が接触するときに、第２部とガイド部との境界に凸部が位置するので、請求項１の効果に加え、遊びを吸収してドライブ時に凸部を第２部およびガイド部に当接できる。
【００１１】
請求項３記載の変速機によれば、操作部のばねは、少なくとも第２位置から第１位置へ向かう軸方向の力をクラッチリングに加える。保持部に凸部が位置するときのばねによる軸方向の力の大きさは、第２部とガイド部との境界に凸部が位置するときのばねによる軸方向の力よりも小さい。よって、請求項１又は２の効果に加え、ばねによりクラッチリングのかみ合いを外れ難くできる。
【００１２】
請求項４記載の変速機によれば、第２部とガイド部との境界は、第１部と保持部との境界よりも第２位置側にあるので、ドライブ時に第２部とガイド部との境界に位置する凸部を、コースト時に第１部に当接させ易くできる。よって、請求項１から３のいずれかの効果に加え、変速時にクラッチリングのかみ合いを外し易くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施の形態における変速機のスケルトン図である。
【図２】クラッチリングが装着されたハブの斜視図である。
【図３】ハブの正面図である。
【図４】低速段のコースト時の変速機の模式図である。
【図５】低速段のドライブ時の変速機の模式図である。
【図６】低速段から高速段へ変速途中の変速機の模式図である。
【図７】低速段から高速段への変速直後の変速機の模式図である。
【図８】高速段のドライブ時の変速機の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して本発明の第１実施の形態における変速機１の概略構成を説明する。図１は第１実施の形態における変速機１のスケルトン図である。変速機１は、動力が入力される第１軸２（駆動軸）と、第１軸２と平行に配置される第２軸３（出力軸）とを備え、第２軸３に出力ギヤ４が配置されている。第１軸２及び第２軸３は、複数段の変速ギヤとしての１速ギヤ１０、２速ギヤ２０、３速ギヤ３０、４速ギヤ４０、５速ギヤ５０及び６速ギヤ６０を支持する。本実施の形態では変速機１は自動車（図示せず）に搭載されている。
【００１５】
１速ギヤ１０は、第１軸２に結合する駆動ギヤ１１と、駆動ギヤ１１とかみ合いつつ第２軸３に相対回転可能に固定された被動ギヤ１２と、を備える。２速ギヤ２０は、第１軸２に相対回転可能に固定された駆動ギヤ２１と、駆動ギヤ２１とかみ合いつつ第２軸３に結合する被動ギヤ２２と、を備える。３速ギヤ３０は、第１軸２に結合する駆動ギヤ３１と、駆動ギヤ３１とかみ合いつつ第２軸３に相対回転可能に固定された被動ギヤ３２と、を備える。４速ギヤ４０は、第１軸２に相対回転可能に固定された駆動ギヤ４１と、駆動ギヤ４１とかみ合いつつ第２軸３に結合する被動ギヤ４２と、を備える。５速ギヤ５０は、第１軸２に相対回転可能に固定された駆動ギヤ５１と、駆動ギヤ５１とかみ合いつつ第２軸３に結合する被動ギヤ５２と、を備える。６速ギヤ６０は、第１軸２に相対回転可能に固定された駆動ギヤ６１と、駆動ギヤ６１とかみ合いつつ第２軸３に結合する被動ギヤ６２と、を備える。
【００１６】
切換装置１００は、駆動ギヤ２１，４１，５１，６１と第１軸２との結合と分離とを切り換え、被動ギヤ１２，３２と第２軸３との結合と分離とを切り換える装置である。切換装置１００は、第１軸２又は第２軸３に結合するハブ７０と、ハブ７０に装着されたクラッチリング９０と、クラッチリング９０を軸方向へ移動させる操作部１１０と、を備えている。
【００１７】
ハブ７０は略円筒状の部材である。ハブ７０は、駆動ギヤ２１，５１の間、駆動ギヤ４１，６１の間にそれぞれ配置され第１軸２に結合する。被動ギヤ１２，３２の間に配置されたハブ７０は第２軸３に結合する。クラッチリング９０は、ハブ７０に装着される部材であり、ハブ７０に対して軸方向および回転方向へ移動する。クラッチリング９０は、軸方向の端面９１（図２参照）から軸方向へ突出する複数の第１歯９２が設けられている。
【００１８】
被動ギヤ１２，３２、駆動ギヤ２１，４１，５１，６１は、軸方向の端面からそれぞれ軸方向へ突出し第１歯９２とかみ合う複数の第２歯１３（図４参照）が設けられている。クラッチリング９０が軸方向へ移動して第１歯９２と第２歯１３とが選択的にかみ合うことで、１速ギヤ１０、２速ギヤ２０、３速ギヤ３０、４速ギヤ４０、５速ギヤ５０及び６速ギヤ６０が第１軸２に選択的に結合し、変速が行われる。
【００１９】
操作部１１０は、クラッチリング９０を軸方向へ選択的に移動させるための装置であり、クラッチリング９０にそれぞれ係合するシフトフォーク１１１，１１２，１１３と、シフトフォーク１１１，１１２，１１３にそれぞれ結合する凹凸部材１１４と、凹凸部材１１４にそれぞれ結合するシフトアーム１２０，１２１，１２２と、を備えている。凹凸部材１１４は、シフトフォーク１１１，１１２，１１３を介してクラッチリング９０に軸方向の付勢力を付与する部材であり、半球状に凹んだ凹部１１５，１１６，１１７が軸方向（図１左右方向）に並んでいる。
【００２０】
凹部１１５，１１６，１１７は、ケースＣに固定されたばね１１９が凹凸部材１１４へ向けて付勢するボール１１８が弾性的に係合する部位である。シフトアーム１２０，１２１，１２２は、ケースＣに固定された円柱状のシフトドラム１２３の外周に形成されたシフト溝１２４，１２５，１２６に端部が係合する。本実施形態では、ばね１１９は圧縮コイルばねである。
【００２１】
シフトドラム１２３は、シフトレバー（図示せず）の操作信号に基づき、或いはアクセルペダル（図示せず）の操作によるアクセル開度および車速信号等に基づき、モータ（図示せず）により軸回りに回転駆動される。シフトドラム１２３が回転駆動されると、シフト溝１２４，１２５，１２６にガイドされたシフトアーム１２０，１２１，１２２を介して、シフトフォーク１１１，１１２，１１３が軸方向へ選択的に駆動する。シフトフォーク１１１，１１２，１１３の駆動によってクラッチリング９０が軸方向へ移動する。
【００２２】
凹凸部材１１４は、凹部１１６，１１７の位置が、クラッチリング９０に設けられた第１歯９２と被動ギヤ１２，３２、駆動ギヤ２１，４１，５１，６１に設けられた第２歯１３とがかみ合う位置（第１位置）に対応し、凹部１１５の位置が、第１歯９２と第２歯１３とがかみ合いが解除されるニュートラル位置（第２位置）に対応する。凹部１１５，１１６，１１７のいずれかにボール１１８が弾性的に係合し、クラッチリング９０が、軸方向の第１位置（かみ合い位置）又は第２位置（ニュートラル位置）に位置決めされる。
【００２３】
図２及び図３を参照してハブ７０及びクラッチリング９０について説明する。図２はクラッチリング９０が装着されたハブ７０の斜視図であり、図３はハブ７０の正面図である。図３は、クラッチリング９０の凸部９６がハブ７０の溝７２の中に配置された状態が図示されている。
【００２４】
図２に示すようにハブ７０は、第１軸２又は第２軸３（図１参照）に係合するスプラインが内周に形成される円筒状の部材であり、外周面７１の周方向の４カ所に溝７２が等間隔に形成されている。溝７２は、軸方向に沿って形成されると共に径方向へ向かって凹む部位であり、周方向へ間隔をあけて互いに対向する第１壁７３及び第２壁７４と、第１壁７３及び第２壁７４に連接される底部７５とを備えている。
【００２５】
図３に示すように第１壁７３は、軸方向の外側から中央部７７へ向かうにつれて周方向へ（第２壁７４から離れる方向へ）下降傾斜する第１部７６と、第１部７６の軸方向の外側に隣接する保持部７８とを備えている。保持部７８は軸方向に対して傾く傾斜面であり、第１部７６から軸方向の外側へ向かうにつれて周方向へ（第２壁７４から離れる方向へ）下降傾斜している。第１部７６及び保持部７８は、軸方向に対する傾斜方向が互いに異なる傾斜面である。
【００２６】
第２壁７４は、軸方向の外側から中央部８１へ向かうにつれて周方向へ（第１壁７３へ近づく方向へ）上昇傾斜する第２部８０と、第２部８０の軸方向の外側に隣接するガイド部８２と、を備えている。ガイド部８２は軸方向に対して平行な平坦面である。ガイド部８２は保持部７８と周方向（回転方向）に対向し、第２部８０は第１部７６と周方向（回転方向）に対向する。第２部８０とガイド部８２との境界８３の位置は、第１部７６と保持部７８との境界７９の位置よりも、軸方向（図３左右方向）において中央部８１側に存在する。
【００２７】
図２に戻って説明する。クラッチリング９０は円環状の部材である。クラッチリング９０の内径は、ハブ７０の外径よりわずかに大きく形成されている。クラッチリング９０は、軸方向の端面９１から軸方向へ向けて突出する複数の第１歯９２が設けられている。第１歯９２は、ハブ７０の外周面７１に沿って配置される。本実施形態では、第１歯９２はクラッチリング９０の片方の端面９１に８つ、もう片方の端面９１に８つ設けられている。
【００２８】
第１歯９２は、歯先（軸方向の先端）の歯厚（周方向の厚さ）と歯元の歯厚（後述する傾斜面９４を除いた厚さ）とが略同じになるように、回転方向（矢印Ｒ方向）を向く側面９３が端面９１に対して垂直な平面とされる。これにより、歯先の歯厚を歯元の歯厚よりも厚くする加工（いわゆる逆テーパ）を第１歯に施す場合に比べて、第１歯９２の加工を容易にできる。
【００２９】
クラッチリング９０は、第１歯９２の側面９３とクラッチリング９０の端面９１とが交わる隅に、側面９３と端面９１とを連絡する傾斜面９４が形成されている。傾斜面９４と側面９３との境界９５は、端面９１に平行な直線である。
【００３０】
クラッチリング９０は、径方向の内側へ向けて突出する凸部９６が設けられている。凸部９６は円柱状の部位であり、凸部９６よりも細い軸９６ａが凸部９６に連接されている。クラッチリング９０を径方向に貫通する穴に軸９６ａを嵌めることにより、ハブ７０に形成された溝７２の内側に凸部９６が配置される。凸部９６は、高さ（厚さ）が、ハブ７０の第１壁７３及び第２壁７４の高さより低く、直径が、第１壁７３と第２壁７４との間隔より小さい。これにより、凸部９６は溝７２の底部７５に接触することなく、溝７２の第１壁７３と第２壁７４との間を移動できる。第１壁７３や第２壁７４が凸部９６に当接して、ハブ７０とクラッチリング９０とが一体に回転する。
【００３１】
図４から図８を参照して、高速段へ変速（シフトアップ）するときの変速機１の動作を説明する。本実施形態では一例として４速ギヤ４０から５速ギヤ５０へのシフトアップについて説明するが、他の段へシフトアップ又はシフトダウンする動作も同様なので、他の段の変速については説明を省略する。まず図４及び図５を参照して、低速段（４速ギヤ４０）のときの変速機１の動作について説明する。図４は低速段（４速ギヤ４０）のコースト時の変速機１の模式図であり、図５は低速段（４速ギヤ４０）のドライブ時の変速機１の模式図である。図４から図８では、駆動ギヤ４１，５１、ハブ７０及びクラッチリング９０の回転方向は矢印Ｒ方向である。
【００３２】
図４に示すように駆動ギヤ４１，５１は、クラッチリング９０の第１歯９２とかみ合う複数の第２歯１３が端面に設けられている。第２歯１３は、歯先（軸方向の先端）の歯厚（周方向の厚さ）と歯元の歯厚とが略同じになるように形成されている。これにより、歯先の歯厚を歯元の歯厚よりも厚くする加工（いわゆる逆テーパ）を第２歯に施す場合に比べて、第２歯１３の加工を容易にできる。
【００３３】
４速走行時には、シフトドラム１２３のシフト溝１２５及びシフトアーム１２１によりシフトフォーク１１２が４速ギヤ４０の駆動ギヤ４１へ近づき、クラッチリング９０が駆動ギヤ４１へ近づけられ、クラッチリング９０の第１歯９２が駆動ギヤ４１の第２歯１３にかみ合う。ボール１１８は凹凸部材１１４の凹部１１７に係合する。一方、５速ギヤ５０では、ボール１１８が凹凸部材１１４の凹部１１５に係合するニュートラル位置が維持され、クラッチリング９０の第１歯９２と駆動ギヤ５１の第２歯１３とが分離する。
【００３４】
４速ギヤ４０の被動ギヤ４２（図１参照）から駆動ギヤ４１へ動力が伝達されるコースト時には、クラッチリング９０はハブ７０より速く回転するので、凸部９６はハブ７０の保持部７８（第１位置）に当接する。保持部７８は軸方向に対して傾き、軸方向の外側へ向かうにつれて周方向へ下降傾斜するので、駆動ギヤ４１側へ向かう軸方向の推力を凸部９６に加える。保持部７８が凸部９６に加える推力によって、シフト溝１２５とシフトアーム１２１との間の軸方向の遊び（隙間）Ｇの分だけクラッチリング９０は移動し、クラッチリング９０の第１歯９２は駆動ギヤ４１の第２歯１３の歯元まで進入する。これにより、第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを外れ難くできる。
【００３５】
凸部９６が保持部７８に当接するときに、４速ギヤ４０のボール１１８は凹部１１７の最も深いところに位置するので、ばね１１９がボール１１８及び凹凸部材１１４を介してクラッチリング９０に加える推力はほぼゼロである。
【００３６】
図５に示すように、駆動ギヤ４１から被動ギヤ４２（図１参照）へ動力が伝達されるドライブ時には、ハブ７０はクラッチリング９０より速く回転するので、凸部９６は反矢印Ｒ方向へ移動してハブ７０のガイド部８２（第１位置）に当接する。ガイド部８２は、軸方向と平行な面なので、ガイド部８２が凸部９６に加える推力は小さい。また、ばね１１９がボール１１８及び凹凸部材１１４を介してクラッチリング９０に加える推力も小さい。
【００３７】
ドライブ時に、回転方向を向く第１歯９２の傾斜面９４は第２歯１３に接触し、第２歯１３は傾斜面９４に推力を加える。シフト溝１２５とシフトアーム１２１との間に軸方向の遊び（隙間）Ｇがあるので、その分だけ凸部９６はガイド部８２に沿って移動し、クラッチリング９０は第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを浅くする方向（反矢印Ｂ方向）へ移動する。
【００３８】
傾斜面９４と側面９３との境界９５に第２歯１３の歯先が接触して傾斜面９４による推力が抑制されると、第２部８０とガイド部８２との境界８３（図３参照）に凸部９６が位置する。このときの凸部９６は、第２部８０及びガイド部８２に当接した状態となる。第２部８０は、第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを深くする軸方向（矢印Ｂ方向）の力を凸部９６に加えるので、ドライブ時に第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを外れ難くできる。
【００３９】
クラッチリング９０の移動につれて軸方向へ移動した４速ギヤ４０の凹凸部材１１４は、凹部１１７によりボール１１８を押しのけ、ばね１１９を圧縮して弾性エネルギーを蓄える。これによりばね１１９は、駆動ギヤ４１の第２歯１３とクラッチリング９０の第１歯９２とのかみ合いを深くする軸方向（矢印Ｂ方向）の力をクラッチリング９０に加える。
【００４０】
被動ギヤ４２（図１参照）から駆動ギヤ４１へ動力が伝達されるコースト時には（図４参照）、第１軸２（図１参照）から駆動ギヤ４１に動力が伝達されないので、ばね１１９による軸方向（矢印Ｂ方向）の力により、クラッチリング９０は、ばね１１９の復元に伴い駆動ギヤ４１とのかみ合いを深くする方向へ移動する。コースト時にはクラッチリング９０はハブ７０より速く回転するので、凸部９６はハブ７０の保持部７８に当接する。
【００４１】
４速ギヤ４０では、凸部９６が保持部７８に当接するとき以外は、ばね１１９は、少なくとも第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを深くする軸方向（矢印Ｂ方向）の力をクラッチリング９０に加える。コースト時に保持部７８に凸部９６が位置するときのばね１１９による軸方向（矢印Ｂ方向）の力の大きさは、ドライブ時に第２部８０とガイド部８２との境界８３に凸部９６が位置するときのばね１１９による軸方向（矢印Ｂ方向）の力よりも小さい。よって、コースト時は保持部７８が、ドライブ時はばね１１９が、クラッチリング９０の第１歯９２と駆動ギヤ４１の第２歯１３とのかみ合いを外れ難くする。
【００４２】
即ち、４速ギヤ４０による走行時にドライブとコーストとが切り換えられると、ばね１１９の弾性力によって、凸部９６はガイド部８２及び第２部８０に当接する位置と保持部７８に当接する位置（いずれも第１位置）との間を行き来する。一方、５速ギヤ５０では、ドライブ時もコースト時もハブ７０はクラッチリング９０より速く回転するので、凸部９６は、ハブ７０の第２壁７４（図３参照）の中央部８１（第２位置）に当接する。
【００４３】
図６は低速段（４速ギヤ４０）から高速段（５速ギヤ５０）へ変速途中の変速機１の模式図であり、図７は低速段から高速段への変速直後の変速機１の模式図であり、図８は高速段（５速ギヤ５０）のドライブ時の変速機１の模式図である。図６及び図７に示す矢印Ｓはシフトドラム１２３のシフトアップ時の回転方向である。
【００４４】
図６に示すように、駆動ギヤ４１から被動ギヤ４２（図１参照）へ動力が伝達されるドライブ時に、シフトドラム１２３が回転して高速段（５速ギヤ５０）へのシフトアップ操作が行われると、シフトドラム１２３のシフト溝１２６及びシフトアーム１２２によりシフトフォーク１１３が５速ギヤ５０の駆動ギヤ５１へ近づき、クラッチリング９０の第１歯９２の歯先が駆動ギヤ５１の第２歯１３の歯先に当接する。
【００４５】
一方、４速ギヤ４０では、シフトドラム１２３のシフト溝１２５によって、シフトアーム１２１及びクラッチリング９０の軸方向（第１歯９２と第２歯１３とがかみ合う方向）の移動が規制される。凹凸部材１１４の凹部１１７はボール１１８を介してばね１１９を圧縮した状態を維持する。その結果、クラッチリング９０の第１歯９２と駆動ギヤ４１の第２歯１３とがかみ合った状態が維持される。
【００４６】
図７に示すように４速ギヤ４０の駆動ギヤ４１とクラッチリング９０とがかみ合った状態で、５速ギヤ５０の駆動ギヤ５１の第２歯１３とクラッチリング９０の第１歯９２とがかみ合うと、５速ギヤ５０は４速ギヤ４０より速く回転するので、内部循環トルクにより５速側はドライブ状態、４速側はコースト状態となる。これにより、変速時のトルク切れを解消できる。５速ギヤ５０では、ハブ７０の第２部８０に凸部９６が当接して、クラッチリング９０の第１歯９２が駆動ギヤ５１の第２歯１３に深くかみ合う軸方向の力が凸部９６に加えられる。
【００４７】
一方、４速ギヤ４０では、ハブ７０とクラッチリング９０との相対回転によって、第２部８０及びガイド部８２に当接する凸部９６が第１壁７３側へ移動し、ハブ７０の第１部７６に凸部９６が当接する。第１部７６では、クラッチリング９０をニュートラル方向（ハブ７０の中央部７７（第２位置）側）へ移動させて駆動ギヤ４１とのかみ合いを解除する軸方向の力を凸部９６に加える。この推力により４速ギヤ４０のクラッチリング９０はニュートラル方向へ移動し、第１歯９２と駆動ギヤ４１の第２歯１３とのかみ合いを外す方向にクラッチリング９０は移動する。
【００４８】
図８に示すようにシフトドラム１２３によって５速ギヤ５０への変速が完了すると、４速ギヤ４０では、ボール１１８が凹凸部材１１４の凹部１１５に係合するニュートラル位置が維持され、クラッチリング９０の第１歯９２と駆動ギヤ４１の第２歯１３とが分離した状態が維持される。５速ギヤ５０では、ボール１１８が凹凸部材１１４の凹部１１７に係合する。５速ギヤ５０の凹凸部材１１４は、凹部１１７によりボール１１８を押しのけ、ばね１１９を圧縮して弾性エネルギーを蓄える。これによりばね１１９は、駆動ギヤ５１の第２歯１３と第１歯９２とのかみ合いを深くする軸方向（矢印Ｂ方向）の力をクラッチリング９０に加える。
【００４９】
以上のように変速機１のハブ７０は、保持部７８が、コースト時に第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを浅くする推力を凸部９６に加える第１部７６に隣接する。保持部７８は、第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを深くする推力を凸部９６に加える。よって、コースト時にクラッチリング９０の第１歯９２のかみ合いを外れ難くできる。
【００５０】
ガイド部８２は保持部７８に対向し軸方向に平行な面である。ガイド部８２は、ドライブ時に第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを深くする推力を凸部９６に加える第２部８０に隣接する。ガイド部８２は、第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを深くする推力を抑制するので、変速時に操作部１１０がクラッチリング９０を移動させるのに必要な荷重を抑制できる。その結果、シフトドラム１２３を回転するモータ（図示せず）の小型化や消費電力の抑制を図ることができる。
【００５１】
クラッチリング９０の回転方向を向く第１歯９２の側面９３とクラッチリングの端面９１とが交わる隅に形成された傾斜面９４は、端面９１から側面９３へ向かって下降傾斜するので、傾斜面９４に第２歯１３が接触すると、ドライブ時に第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを浅くする推力がクラッチリング９０に生じる。傾斜面９４と側面９３との境界９５に第２歯１３が接触するときに、第２部８０とガイド部８２との境界８３に凸部９６が位置するので、シフト溝１２５とシフトアーム１２１との間の遊び（隙間）Ｇを吸収して、ドライブ時に凸部９６を第２部８０及びガイド部８２に当接できる。
【００５２】
操作部１１０のばね１１９は、少なくとも第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを深くする軸方向の力をクラッチリング９０に加える。保持部７８に凸部９６が位置するときのばね１１９による軸方向の力の大きさは、第２部８０とガイド部８２との境界８３に凸部９６が位置するときのばね１１９による軸方向の力よりも小さい。よって、ばね１１９によりクラッチリング９０の第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを外れ難くできる。
【００５３】
即ち、コースト時は保持部７８の傾斜が、ドライブ時は第２部８０の傾斜と、クラッチリング９０の傾斜面９４に第２歯１３が接触することによって弾性エネルギーを蓄積したばね１１９とが、クラッチリング９０の第１歯９２と駆動ギヤ４１の第２歯１３とのかみ合いを外れ難くする。
【００５４】
第２部８０とガイド部８２との境界８３は、第１部７６と保持部７８との境界７９よりもハブ７０の軸方向の中央側（中央部７７，８１側）にあるので、ドライブ時に第２部８０とガイド部８２との境界８３に位置する凸部９６を、コースト時に第１部７６に当接させ易くできる。よって、変速時にクラッチリング９０の第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを外し易くできる。
【００５５】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、変速機１の変速段の数、溝７２及び凸部９６の数、第１歯９２及び第２歯１３の数等は適宜設定できる。
【００５６】
実施形態では、変速機１を自動車に搭載する場合について説明したが、これに限られるものではなく、建設機械、産業車両、農業機械等に変速機１を搭載することは当然可能である。この場合も変速機１により変速時のトルク切れを解消できる。その結果、第１軸２（駆動軸）の空回りをなくし燃費を改善できる。
【００５７】
実施形態では、ハブ７０に溝７２が形成され、クラッチリング９０に凸部９６が設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。これとは逆に、ハブ７０の外周面に凸部９６を設け、クラッチリング９０の内周面に溝７２を設けることは当然可能である。この場合も、凸部９６に当接した溝７２の壁に推力を作用させて、クラッチリング９０を軸方向へ移動させることができるからである。
【００５８】
実施形態では、凸部９６が円柱状（正面視が円形状）に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。溝７２の壁に凸部９６が当接して軸方向の分力（推力）を生じさせることができれば、四角柱等の多角柱状、四角錐等の多角錐状、円錐状等の円柱状以外の形に凸部９６を形成することは当然可能である。
【００５９】
実施形態では、クラッチリング９０の第１歯９２は歯先（軸方向の先端）の歯厚（周方向の厚さ）と歯元の歯厚（傾斜面９４を除いた厚さ）とが略同じに形成され、第２歯１３も歯先の歯厚と歯元の歯厚とが略同じに形成される場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではない。第１歯９２及び第２歯１３に、歯先の歯厚を歯元の歯厚よりも厚くする加工（いわゆる逆テーパ）を施すことは当然可能である。第１歯９２及び第２歯１３に逆テーパが付けられると、第１歯９２と第２歯１３とが接触した状態で第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いを浅くする方向にクラッチリング９０が移動し難くなるので、第１歯９２と第２歯１３とのかみ合いをより外れ難くできる。
【００６０】
実施形態では、ばね１１９が圧縮コイルばねにより形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。圧縮コイルばね以外の他の金属ばねを採用することは当然可能である。金属ばね以外に空気ばねを採用することは当然可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１      変速機
２      第１軸
３      第２軸
１０    １速ギヤ（変速ギヤの一部）
２０    ２速ギヤ（変速ギヤの一部）
３０    ３速ギヤ（変速ギヤの一部）
４０    ４速ギヤ（変速ギヤの一部）
５０    ５速ギヤ（変速ギヤの一部）
６０    ６速ギヤ（変速ギヤの一部）
１１，２１，３１，４１，５１，６１  駆動ギヤ
１２，２２，３２，４２，５２，６２  被動ギヤ
１３    第２歯
７２    溝
７３    第１壁
７４    第２壁
７６    第１部
７８    保持部
７９    第１部と保持部との境界
８０    第２部
８２    ガイド部
８３    第２部とガイド部との境界
９０    クラッチリング
９１    端面
９２    第１歯
９３    第１歯の側面
９４    傾斜面
９５    側面と傾斜面との境界
９６    凸部
１００  切換装置
１１０  操作部
１１９  ばね
【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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