(57)【要約】【課題】シフト機構のバレルが意図せずダウンシフト方向に回転した場合に発生する二重噛合を防止できる車両用変速機およびその制御装置を提供する。【解決手段】シフト機構３３を作動させるシフトアクチュエータ４１等の故障によって、走行中にシフト機構３３のバレル４０が意図せずダウンシフト方向に回転した場合であっても、二重噛合防止機構１００がワンウェイ状態に切り替えられた状態では、二重噛合防止機構１００によってバレル４０のダウンシフト方向への回転が阻止される。結果として、切替機構２８のダウンシフト方向への移動に伴う二重噛合を防止することができる。また、変速機１０のダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる切替機構２８が遮断状態に切り替えられたことを判定すると、二重噛合防止機構１００がフリー状態に切り替えられるため、ダウンシフト中における二重噛合を確実に防止することができる。【選択図】図８
2020133897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、該シャフトに相対回転可能に設けられている複数個の変速ギヤと、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと隣り合う位置に配置され、前記変速ギヤと前記シャフトとが一体的に回転する接続状態と相対回転する遮断状態とに切替可能に構成されている複数個の切替機構と、前記切替機構を前記シャフトの軸方向に移動させる操作力を付与するシフト機構とを、備え、前記切替機構の位置に応じて、複数の変速段に変速される車両用変速機であって、
前記変速ギヤには、前記シャフトの軸方向で前記切替機構と向かい合う面に、複数個のギヤ側噛合歯が形成され、
前記切替機構は、前記シャフトに相対回転不能、且つ、前記シャフトの軸方向に相対移動可能に設けられている第１リングと、前記シャフトに相対回転不能、且つ、前記シャフトの軸方向に相対移動可能に設けられている第２リングと、前記シャフトの軸方向で前記第１リングと前記第２リングとの間に介挿され、前記第１リングと前記第２リングとが互いに引き付けられる方向に付勢するスプリングとを、備え、
前記第１リングが、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと隣り合う位置に配置されるとともに、前記第２リングが、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤに対して前記第１リングを隔てた位置に配置され、
前記第１リングには、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと向かい合う面から該変速ギヤ側に向かって突き出し、前記ギヤ側噛合歯と噛合可能な第１噛合歯が形成され、
前記第２リングには、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと向かい合う面から前記第１リングを貫通して前記変速ギヤ側に向かって突き出し、前記ギヤ側噛合歯と噛合可能な第２噛合歯が形成され、
前記シフト機構には、前記切替機構のダウンシフト方向への移動を阻止するとともに、前記切替機構のアップシフト方向への移動を許容するワンウェイ状態と、前記切替機構のダウンシフト方向およびアップシフト方向への移動を許容するフリー状態とに、切替可能な二重噛合防止機構が設けられている
ことを特徴とする車両用変速機。
【請求項２】
前記二重噛合防止機構は、前記シフト機構に設けられているラチェット歯と、該ラチェット歯に当接可能なストッパ部材とを、含んで構成され、
前記ストッパ部材は、前記ラチェット歯と前記ストッパ部材とが当接可能な第１位置と、前記ラチェット歯と前記ストッパ部材とが当接しない第２位置とに切替可能に構成され、
前記ストッパ部材が前記第１位置に切り替えられると、前記二重噛合防止機構が前記ワンウェイ状態に切り替えられ、
前記二重噛合防止機構が前記ワンウェイ状態に切り替えられた状態で、前記シフト機構が前記切替機構をダウンシフト側に移動させる方向に作動すると、前記ラチェット歯と前記ストッパ部材とが当接するように構成されている
ことを特徴とする請求項１の車両用変速機。
【請求項３】
前記シフト機構は、回転可能に設けられ、前記切替機構と嵌合するシフトフォークの位置を規定するためのシフト溝が形成されているバレルと、該バレルに設けられているピニオンと、該ピニオンと噛み合う歯が形成されているラックとを、含んで構成され、
前記ラチェット歯は、前記バレルに設けられている
ことを特徴とする請求項２の車両用変速機。
【請求項４】
前記シフト機構は、回転可能に設けられ、前記切替機構と嵌合するシフトフォークの位置を規定するためのシフト溝が形成されているバレルと、該バレルに設けられているピニオンと、該ピニオンと噛み合う歯が形成されているラックとを、含んで構成され、
前記ラチェット歯は、前記ラックに設けられている
ことを特徴とする請求項２の車両用変速機。
【請求項５】
前記二重噛合防止機構の前記ストッパ部材が前記ラチェット歯に当接した状態において、前記シャフトと前記変速ギヤとの間の動力伝達が遮断される
ことを特徴とする請求項３または４に記載の車両用変速機。
【請求項６】
前記シフト機構には、前記バレルの回転位置を、ギヤ段に応じた位置に規制するためのディテント機構が設けられ、
前記ディテント機構は、周期的に変化する波状に形成されたディテント面を有するディテントプレートと、前記ディテント面に押し付けられる押圧部材とを、含んで構成され、
前記二重噛合防止機構の前記ストッパ部材が前記ラチェット歯に当接した状態において、前記押圧部材が、前記ディテント面に形成される山頂よりもダウンシフト側に位置する面に押し付けられる
ことを特徴とする請求項５の車両用変速機。
【請求項７】
シャフトと、該シャフトに相対回転可能に設けられている複数個の変速ギヤと、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと隣り合う位置に配置され、前記変速ギヤと前記シャフトとが一体的に回転する接続状態と相対回転する遮断状態とに切替可能な複数個の切替機構と、前記切替機構を前記シャフトの軸方向に移動させる操作力を付与するシフト機構とを、備え、前記切替機構の位置に応じて、複数の変速段に変速される車両用変速機の制御装置であって、
前記変速ギヤには、前記シャフトの軸方向で前記切替機構と向かい合う面に、複数個のギヤ側噛合歯が形成され、
前記切替機構は、前記シャフトに相対回転不能、且つ、前記シャフトの軸方向に相対移動可能に設けられている第１リングと、前記シャフトに相対回転不能、且つ、前記シャフトの軸方向に相対移動可能に設けられている第２リングと、前記シャフトの軸方向で前記第１リングと前記第２リングとの間に介挿され、前記第１リングと前記第２リングとが互いに引き付けられる方向に付勢するスプリングとを、備え、
前記第１リングが、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと隣り合う位置に配置されるとともに、前記第２リングが、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤに対して前記第１リングを隔てた位置に配置され、
前記第１リングには、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと向かい合う面から該変速ギヤ側に向かって突き出し、前記ギヤ側噛合歯と噛合可能な第１噛合歯が形成され、
前記第２リングには、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと向かい合う面から前記第１リングを貫通して前記変速ギヤ側に向かって突き出し、前記ギヤ側噛合歯と噛合可能な第２噛合歯が形成され、
前記シフト機構には、前記切替機構のダウンシフト方向への移動を阻止するとともに、前記切替機構のアップシフト方向への移動を許容するワンウェイ状態と、前記切替機構のダウンシフト方向およびアップシフト方向への移動を許容するフリー状態とに、切替可能な二重噛合防止機構が設けられており、
前記制御装置は、
ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の前記切替機構が遮断状態に切り替えられたかを判定する判定部と、
前記判定部によって前記切替機構が遮断状態に切り替えられたと判定されると、前記二重噛合防止機構をフリー状態に切り替える切替制御部と、を備える
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。
【請求項８】
前記切替制御部は、ダウンシフト中に接続状態に切り替えられる側の前記切替機構が接続状態に切り替えられると、前記二重噛合防止機構をワンウェイ状態に切り替える
ことを特徴とする請求項７の車両用変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速中のトルク切れを抑制できる車両用変速機の二重噛合防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に備えられ、変速過渡期に発生するトルク切れを抑制できる車両用変速機が提案されている。特許文献１の車両用変速機がそれである。特許文献１に記載の車両用変速機では、シャフトとそのシャフトに相対回転可能に設けられている複数の変速ギヤとの間を断接する複数の切替機構が設けられ、この切替機構がシフト機構によってシャフトの軸方向で変速ギヤ側に移動させられると、変速ギヤに形成されているギヤ側噛合歯と、切替機構に形成されている噛合歯とが互いに噛み合うことで、シャフトと変速ギヤとが一体的に回転させられる。
【０００３】
また、切替機構は、シャフトに対して相対回転不能、且つ、シャフトの軸方向への相対移動可能に嵌合する第１リングと、シャフトに対して相対回転不能、且つ、シャフトの軸方向への相対移動可能に嵌合する第２リングと、第１リングと第２リングとの間に介挿され、これらのリングが互いに引き付けられる方向に付勢するスプリングとを含んで構成され、切替機構の噛合歯は、第１リングから変速ギヤに向かって突き出し、変速ギヤのギヤ側噛合歯と噛合可能な第１噛合歯と、第２リングから第１リングを貫通して変速ギヤに向かって突き出し、変速ギヤのギヤ側噛合歯と噛合可能な第２噛合歯とから構成されている。
【０００４】
また、変速過渡期には、変速前の変速段を形成する変速ギヤ（以下、変速前変速ギヤ）とシャフトとの間を断接する切替機構（以下、第１切替機構）が、シャフトの軸方向で変速ギヤから離れる方向に移動させられるとともに、変速後の変速段を形成する変速ギヤ（以下、変速後変速ギヤ）とシャフトとの間を断接する切替機構（以下、第２切替機構）が、シャフトの軸方向で変速ギヤ側に移動させられる。これより、変速前変速ギヤのギヤ側噛合歯と第１切替機構の噛合歯との噛合が解除されるとともに、変速後変速ギヤのギヤ側噛合歯と第２切替機構の噛合歯とが噛み合わされることで、車両用変速機が変速される。
【０００５】
ここで、各々の切替機構が、第１リング、第２リング、およびスプリングから構成されるため、変速前変速ギヤとシャフトとの間を断接する第１切替機構が、変速過渡期に変速前変速ギヤから離れる方向に移動させられたとき、第１切替機構の第２リングは、変速前変速ギヤから離れる方向に移動する一方で、第１リングは、スプリングが弾性変形することで、第１リングの第１噛合歯と変速前変速ギヤのギヤ側噛合歯との噛合が維持される。そして、シャフトと変速後変速ギヤとの間を断接する第２切替機構の噛合歯と変速後変速ギヤのギヤ側噛合歯とが噛み合い、シャフトと変速後変速ギヤとの間で動力伝達可能な状態に切り替わると、変速前変速ギヤのギヤ側噛合歯と第１切替機構の噛合歯との噛合が解除され、第１切替機構の第１リングがスプリングの弾性力によって第２リング側に向かって移動させられる。このように、シャフトと変速後変速ギヤとの間が動力伝達可能な状態に切り替わるまで、シャフトと変速前変速ギヤとの間が第１切替機構によって接続されるため、変速過渡期に発生するトルク切れが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−４４６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、切替機構をシャフトの軸方向へ移動させるシフト機構は、各々の切替機構の第１リングと第２リングとの間に形成される環状の溝と嵌合する複数のシフトフォークと、各シフトフォークの位置を規定するための複数のシフト溝が形成されたバレルと、バレルを回転させるアクチュエータとを、含んで構成されている。各シフトフォークは、バレルに形成されたシフト溝にそれぞれ係合しており、バレルが回転することで、シフト溝の形状に沿って各シフトフォークが移動させられる。また、シフト溝の形状は、バレルが一方向に回転すると、一段毎に順次アップシフトされ、バレルが他方向に回転すると、一段毎に順次ダウンシフトされるように設定されている。ここで、例えば、バレルを回転させるアクチュエータの故障やアクチュエータの作動を制御する電子制御装置の誤作動によって、意図せずバレルがダウンシフト方向に回転した場合、或いは、ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の切替機構が遮断状態に切り替えられる前に、接続状態に切り替えられる側の切替機構が接続状態に切り替えられる回転位置までバレルが回転した場合、２つの変速ギヤのギヤ側噛合歯が同時に切替機構の噛合歯と噛み合う、二重噛合が発生する可能性がある。
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、シフト機構のバレルが意図せずダウンシフト方向に回転した場合、或いは、ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の切替機構が遮断状態に切り替えられる前に、接続状態に切り替えられる側の切替機構が接続状態に切り替えられる回転位置までバレルが回転した場合、に発生する二重噛合を防止できる車両用変速機およびその制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の要旨とするところは、（ａ）シャフトと、そのシャフトに相対回転可能に設けられている複数個の変速ギヤと、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと隣り合う位置に配置され、前記変速ギヤと前記シャフトとが一体的に回転する接続状態と相対回転する遮断状態とに切替可能に構成されている複数個の切替機構と、前記切替機構を前記シャフトの軸方向に移動させる操作力を付与するシフト機構とを、備え、前記切替機構の位置に応じて、複数の変速段に変速される車両用変速機であって、（ｂ）前記変速ギヤには、前記シャフトの軸方向で前記切替機構と向かい合う面に、複数個のギヤ側噛合歯が形成され、（ｃ）前記切替機構は、前記シャフトに相対回転不能、且つ、前記シャフトの軸方向に相対移動可能に設けられている第１リングと、前記シャフトに相対回転不能、且つ、前記シャフトの軸方向に相対移動可能に設けられている第２リングと、前記シャフトの軸方向で前記第１リングと前記第２リングとの間に介挿され、前記第１リングと前記第２リングとが互いに引き付けられる方向に付勢するスプリングとを、備え、（ｄ）前記第１リングが、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと隣り合う位置に配置されるとともに、前記第２リングが、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤに対して前記第１リングを隔てた位置に配置され、（ｅ）前記第１リングには、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと向かい合う面からその変速ギヤ側に向かって突き出し、前記ギヤ側噛合歯と噛合可能な第１噛合歯が形成され、（ｆ）前記第２リングには、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと向かい合う面から前記第１リングを貫通して前記変速ギヤ側に向かって突き出し、前記ギヤ側噛合歯と噛合可能な第２噛合歯が形成され、（ｇ）前記シフト機構には、前記切替機構のダウンシフト方向への移動を阻止するとともに、前記切替機構のアップシフト方向への移動を許容するワンウェイ状態と、前記切替機構のダウンシフト方向およびアップシフト方向への移動を許容するフリー状態とに、切替可能な二重噛合防止機構が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用変速機において、（ａ）前記二重噛合防止機構は、前記シフト機構に設けられているラチェット歯と、そのラチェット歯に当接可能なストッパ部材とを、含んで構成され、（ｂ）前記ストッパ部材は、前記ラチェット歯と前記ストッパ部材とが当接可能な第１位置と、前記ラチェット歯と前記ストッパ部材とが当接しない第２位置とに切替可能に構成され、（ｃ）前記ストッパ部材が前記第１位置に切り替えられると、前記二重噛合防止機構が前記ワンウェイ状態に切り替えられ、（ｄ）前記二重噛合防止機構が前記ワンウェイ状態に切り替えられた状態で、前記シフト機構が前記切替機構をダウンシフト側に移動させる方向に作動すると、前記ラチェット歯と前記ストッパ部材とが当接するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、第３発明の要旨とするところは、第２発明の車両用変速機において、（ａ）前記シフト機構は、回転可能に設けられ、前記切替機構と嵌合するシフトフォークの位置を規定するためのシフト溝が形成されているバレルと、そのバレルに設けられているピニオンと、そのピニオンと噛み合う歯が形成されているラックとを、含んで構成され、（ｂ）前記ラチェット歯は、前記バレルに設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、第４発明の要旨とするところは、第２発明の車両用変速機において、（ａ）前記シフト機構は、回転可能に設けられ、前記切替機構と嵌合するシフトフォークの位置を規定するためのシフト溝が形成されているバレルと、そのバレルに設けられているピニオンと、そのピニオンと噛み合う歯が形成されているラックとを、含んで構成され、（ｂ）前記ラチェット歯は、前記ラックに設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、第５発明の要旨とするところは、第３発明または第４発明に記載の車両用変速機において、前記二重噛合防止機構の前記ストッパ部材が前記ラチェット歯に当接した状態において、前記シャフトと前記変速ギヤとの間の動力伝達が遮断されることを特徴とする。
【００１４】
また、第６発明の要旨とするところは、第５発明の車両用変速機において、（ａ）前記シフト機構には、前記バレルの回転位置を、ギヤ段に応じた位置に規制するためのディテント機構が設けられ、（ｂ）前記ディテント機構は、周期的に変化する波状に形成されたディテント面を有するディテントプレートと、前記ディテント面に押し付けられる押圧部材とを、含んで構成され、（ｃ）前記二重噛合防止機構の前記ストッパ部材が前記ラチェット歯に当接した状態において、前記押圧部材が、前記ディテント面に形成される山頂よりもダウンシフト側に位置する面に押し付けられることを特徴とする。
【００１５】
また、第７発明の要旨とするところは、（ａ）シャフトと、該シャフトに相対回転可能に設けられている複数個の変速ギヤと、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと隣り合う位置に配置され、前記変速ギヤと前記シャフトとが一体的に回転する接続状態と相対回転する遮断状態とに切替可能に構成されている複数個の切替機構と、前記切替機構を前記シャフトの軸方向に移動させる操作力を付与するシフト機構とを、備え、前記切替機構の位置に応じて、複数の変速段に変速される車両用変速機の制御装置であって、（ｂ）前記変速ギヤには、前記シャフトの軸方向で前記切替機構と向かい合う面に、複数個のギヤ側噛合歯が形成され、（ｃ）前記切替機構は、前記シャフトに相対回転不能、且つ、前記シャフトの軸方向に相対移動可能に設けられている第１リングと、前記シャフトに相対回転不能、且つ、前記シャフトの軸方向に相対移動可能に設けられている第２リングと、前記シャフトの軸方向で前記第１リングと前記第２リングとの間に介挿され、前記第１リングと前記第２リングとが互いに引き付けられる方向に付勢するスプリングとを、備え、（ｄ）前記第１リングが、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと隣り合う位置に配置されるとともに、前記第２リングが、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤに対して前記第１リングを隔てた位置に配置され、（ｅ）前記第１リングには、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと向かい合う面から該変速ギヤ側に向かって突き出し、前記ギヤ側噛合歯と噛合可能な第１噛合歯が形成され、（ｆ）前記第２リングには、前記シャフトの軸方向で前記変速ギヤと向かい合う面から前記第１リングを貫通して前記変速ギヤ側に向かって突き出し、前記ギヤ側噛合歯と噛合可能な第２噛合歯が形成され、（ｇ）前記シフト機構には、前記切替機構のダウンシフト方向への移動を阻止するとともに、前記切替機構のアップシフト方向への移動を許容するワンウェイ状態と、前記切替機構のダウンシフト方向およびアップシフト方向への移動を許容するフリー状態とに、切替可能な二重噛合防止機構が設けられており、（ｈ）前記制御装置は、ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の前記切替機構が遮断状態に切り替えられたかを判定する判定部と、前記判定部によって前記切替機構が遮断状態に切り替えられたと判定されると、前記二重噛合防止機構をフリー状態に切り替える切替制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第８発明の要旨とするところは、第７発明の車両用変速機の制御装置において、前記切替制御部は、ダウンシフト中に接続状態に切り替えられる側の前記切替機構が接続状態に切り替えられると、前記二重噛合防止機構をワンウェイ状態に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明の車両用変速機によれば、シフト機構を作動させるアクチュエータ等の故障によって、走行中にシフト機構が意図せずダウンシフト方向に作動した場合であっても、二重噛合防止機構がワンウェイ状態に切り替えられた状態では、二重噛合防止機構によって切替機構のダウンシフト方向への移動が阻止される。従って、切替機構のダウンシフト方向への移動に伴う二重噛合を防止することができる。また、ダウンシフトを実行する場合には、二重噛合防止機構がフリー状態に切り替えられることでダウンシフトが許容されるため、ダウンシフトの実行が可能になる。
【００１８】
また、第２発明の車両用変速機によれば、二重噛合防止機構がワンウェイ状態に切り替えられた状態で、二重噛合防止機構のストッパ部材が第１位置に位置するため、ラチェット歯とストッパ部材とが当接可能になる。従って、二重噛合防止機構がワンウェイ状態に切り替えられた状態で、意図せずシフト機構が切替機構をダウンシフト方向に移動させる方向に作動した場合であっても、ラチェット歯とストッパ部材とが当接することで、切替機構のダウンシフト方向への移動が阻止されるため、二重噛合が防止される。
【００１９】
また、第３発明の車両用変速機によれば、二重噛合防止機構がワンウェイ状態に切り替えられた状態において、意図せずシフト機構が切替機構をダウンシフト側に移動させる方向に作動すると、バレルに設けられているラチェット歯にストッパ部材が当接することで、切替機構のダウンシフト方向への移動が阻止されるため、二重噛合が防止される。
【００２０】
また、第４発明の車両用変速機によれば、二重噛合防止機構がワンウェイ状態に切り替えられた状態において、意図せずシフト機構が切替機構をダウンシフト側に移動させる方向に作動すると、ラックに設けられているラチェット歯にストッパ部材が当接することで、切替機構のダウンシフト方向への移動が阻止されるため、二重噛合が防止される。
【００２１】
また、第５発明の車両用変速機によれば、二重噛合防止機構のラチェット歯とストッパ部材とが当接した状態において、シャフトと変速ギヤとの間の動力伝達が遮断されるため、例えば、駆動源と車両用変速機との間に配置されるクラッチが係合側に固着する故障が発生した場合には、シフト機構をダウンシフト方向に作動させてラチェット歯とストッパ部材とが当接した状態とすることで、車両用変速機の動力伝達を容易に遮断することができる。
【００２２】
また、第６発明の車両用変速機によれば、二重噛合防止機構のラチェット歯とストッパ部材とが当接した状態において、ディテント機構の押圧部材がディテント面に形成される山頂よりもダウンシフト側に位置する面に押し付けられるため、ディテント機構によって、シフト機構が切替機構をダウンシフト側に移動させる方向に付勢される。従って、ラチェット歯とストッパ部材とが当接した状態を機械的に保持することができる。
【００２３】
また、第７発明の車両用変速機の制御装置によれば、車両用変速機のダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる切替機構が遮断状態に切り替えられたことを判定すると、二重噛合防止機構がフリー状態に切り替えられるため、ダウンシフト中における二重噛合を確実に防止することができる。
【００２４】
また、第８発明の車両用変速機の制御装置によれば、車両用変速機のダウンシフト中に接続状態に切り替えられる側の切替機構が接続状態に切り替えられると、二重噛合防止機構がワンウェイ状態に切り替えられるため、その後にシフト機構が意図せずダウンシフト方向に作動した場合であっても、二重噛合防止機構によってダウンシフトが阻止され、二重噛合を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が適用された車両用変速機の構造を簡略的に示す骨子図である。
【図２】図１の各切替機構を移動させるための操作力を付与するシフト機構の斜視図である。
【図３】図２の第２切替機構を分解して示した斜視図である。
【図４】１速ギヤ段で走行中における、第１切替機構および第３切替機構の作動状態を簡略的に示す図である。
【図５】１速ギヤ段から２速ギヤ段へのアップシフト過渡期の第１切替機構および第３切替機構の作動状態を時系列で示す図である。
【図６】２速ギヤ段から１速ギヤ段へのダウンシフト過渡期の第１切替機構および第３切替機構の作動状態を時系列で示す図である。
【図７】２速ギヤ段で走行中に、バレルが意図せずダウンシフト方向に回転させられたときの第１切替機構および第３切替機構の作動状態を簡略的に示す図である。
【図８】図１のシフトアクチュエータを矢印Ａで示す方向から見た図である。
【図９】バレルの回転位置に対する、ディテントプレートのディテント面の形状（ディテントパターン）、バレルのシフト溝の形状（バレルパターン）、二重噛合防止機構のラチェット歯の形状（二重噛合防止機構パターン）、および変速機のギヤ段を示す図である。
【図１０】変速機の変速制御を実行する電子制御装置の制御系および電子制御装置の制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。
【図１１】ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる切替機構、およびその切替機構に形成される噛合歯と噛み合うギヤのギヤ側噛合歯を回転方向に展開した断面図である。
【図１２】ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる切替機構、およびその切替機構に形成される噛合歯と噛み合うギヤのギヤ側噛合歯を回転方向に展開した断面図である。
【図１３】変速機のダウンシフト過渡期における作動状態を示すタイムチャートである。
【図１４】ダウンシフトの開始直後における切替機構に作用する力の関係を示す図である。
【図１５】変速機のダウンシフト過渡期における作動状態を示すタイムチャートである。
【図１６】電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであり、変速機のダウンシフト中に発生する二重噛合を確実に防止するための制御作動を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の他の実施例に対応する二重噛合防止機構の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明が適用された車両用変速機１０（以下、変速機１０と称す）の構造を簡略的に示す骨子図である。変速機１０は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路上に設けられ、エンジン１２から入力される回転を所定のギヤ比γ（変速比）で減速或いは増速することで複数のギヤ段（変速段）を成立させる平行２軸式のトランスミッションである。
【００２８】
変速機１０は、クラッチ１６を介してエンジン１２に動力伝達可能に連結されている入力軸１８と、入力軸１８と平行に配置されているカウンタ軸２０と、差動機構２１等を介して駆動輪１４に動力伝達可能に連結されている出力軸２２とを備えている。入力軸１８および出力軸２２は、エンジン１２のクランク軸２４と同じ回転軸線ＣＬ１上に直列に配置されている。なお、出力軸２２が、本発明のシャフトに対応している。
【００２９】
変速機１０は、回転軸線ＣＬ１方向でエンジン１２から駆動輪１４側に向かって順番に、入力ギヤ対２６ａ、２速ギヤ対２６ｂ、３速ギヤ対２６ｃ、６速ギヤ対２６ｄ、４速ギヤ対２６ｅ、および１速ギヤ対２６ｆを備えている。
【００３０】
また、変速機１０は、出力軸２２上であって、出力軸２２の軸方向で入力ギヤ対２６ａの後述する入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ対２６ｂの後述する２速ギヤ３０ｂと隣り合う位置に配置される第１切替機構２８ａと、出力軸２２の軸方向で３速ギヤ対２６ｃの後述する３速ギヤ３０ｃおよび６速ギヤ対２６ｄの後述する６速ギヤ対３０ｄと隣り合う位置に配置される第２切替機構２８ｂと、出力軸２２の軸方向で４速ギヤ対２６ｅの後述する４速ギヤ３０ｅおよび１速ギヤ対２６ｆの後述する１速ギヤ３０ｆと隣り合う位置に配置される第３切替機構２８ｃとを、備えている。
【００３１】
第１切替機構２８ａは、入力ギヤ３０ａまたは２速ギヤ３０ｂと出力軸２２との間を接続して各ギヤ３０ａ、３０ｂの何れかと出力軸２２とが一体的に回転する接続状態と、入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂと出力軸２２との間を遮断してこれらが相対回転する遮断状態と、に切替可能に構成されている断接機構である。第２切替機構２８ｂは、３速ギヤ３０ｃまたは６速ギヤ３０ｄと出力軸２２との間を接続して各ギヤ３０ｃ、３０ｄの何れかと出力軸２２とが一体的に回転する接続状態と、３速ギヤ３０ｃおよび６速ギヤ３０ｄと出力軸２２との間を遮断してこれらが相対回転する遮断状態と、に切替可能に構成されている断接機構である。第３切替機構２８ｃは、４速ギヤ３０ｅまたは１速ギヤ３０ｆと出力軸２２との間を接続して各ギヤ３０ｅ、３０ｆの何れかと出力軸２２とが一体的に回転する接続状態と、４速ギヤ３０ｅおよび１速ギヤ３０ｆと出力軸２２との間を遮断してこれらが相対回転する遮断状態と、に切替可能に構成されている断接機構である（以下、第１切替機構２８ａ〜第３切替機構２８ｃを区別しない場合には、切替機構２８と称す）。なお、第１切替機構２８ａ〜第３切替機構２８ｃが、本発明の切替機構に対応している。
【００３２】
入力ギヤ対２６ａは、入力ギヤ３０ａと、その入力ギヤ３０ａと噛み合うカウンタギヤ３２ａとから構成されている。入力ギヤ３０ａは、入力軸１８に接続されており、エンジン１２の動力がクラッチ１６を介して伝達される。カウンタギヤ３２は、回転軸線ＣＬ２を中心にして回転するカウンタ軸２０に相対回転不能に設けられている。従って、入力ギヤ３０ａが回転すると、カウンタギヤ３２ａに回転が伝達されることでカウンタ軸２０が回転させられる。また、入力ギヤ３０ａと出力軸２２との間が第１切替機構２８ａによって接続されると、入力軸１８と出力軸２２とが直結される。このとき、変速機１０において、ギヤ比γが１．０となる第５ギヤ段５ｔｈが成立する。また、入力ギヤ３０ａの第１切替機構２８ａと向かい合う面には、第１切替機構２８ａの後述する噛合歯６６ａ、７６ａと噛合可能なギヤ側噛合歯７０ａが形成されている。なお、入力ギヤ３０ａが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００３３】
２速ギヤ対２６ｂは、２速ギヤ３０ｂと、２速ギヤ３０ｂと噛み合う２速カウンタギヤ３２ｂとから構成されている。２速ギヤ３０ｂは、出力軸２２の外周側に相対回転可能に嵌め付けられている。２速カウンタギヤ３２ｂは、カウンタ軸２０に相対回転不能に設けられている。２速ギヤ３０ｂと出力軸２２との間が、第１切替機構２８ａによって動力伝達可能に接続されると、入力軸１８と出力軸２２とが、２速ギヤ対２６ｂを介して動力伝達可能に接続される。このとき、変速機１０において、２速ギヤ段２ｎｄが成立する。また、２速ギヤ３０ｂの第１切替機構２８ａと向かい合う面には、第１切替機構２８ａの後述する噛合歯６８ａ、７２ａと噛合可能なギヤ側噛合歯７０ｂが形成されている。なお、２速ギヤ３０ｂが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００３４】
３速ギヤ対２６ｃは、３速ギヤ３０ｃと、３速ギヤ３０ｃと噛み合う３速カウンタギヤ３２ｃとから構成されている。３速ギヤ３０ｃは、出力軸２２の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。３速カウンタギヤ３２ｃは、カウンタ軸２０に相対回転不能に設けられている。３速ギヤ３０ｃと出力軸２２との間が、第２切替機構２８ｂによって動力伝達可能に接続されると、入力軸１８と出力軸２２とが、３速ギヤ対２６ｃを介して動力伝達可能に接続される。このとき、変速機１０において３速ギヤ段３ｒｄが成立する。また、３速ギヤ３０ｃの第２切替機構２８ｂと向かい合う面には、第２切替機構２８ｂの後述する噛合歯６６ｂ、７６ｂと噛合可能なギヤ側噛合歯７０ｃが形成されている。なお、３速ギヤ３０ｃが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００３５】
６速ギヤ対２６ｄは、６速ギヤ３０ｄと、６速ギヤ３０ｄと噛み合う６速カウンタギヤ３２ｄとから構成されている。６速ギヤ３０ｄは、出力軸２２の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。６速カウンタギヤ３２ｄは、カウンタ軸２０に相対回転不能に設けられている。６速ギヤ３０ｄと出力軸２２との間が、第２切替機構２８ｂによって動力伝達可能に接続されると、入力軸１８と出力軸２２とが、６速ギヤ対２６ｄを介して動力伝達可能に接続される。このとき、変速機１０において、ギヤ比γが最小となる６速ギヤ段６ｔｈが成立する。また、６速ギヤ３０ｄの第２切替機構２８ｂと向かい合う面には、第２切替機構２８ｂの後述する噛合歯６８ｂ、７２ｂと噛合可能なギヤ側噛合歯７０ｄが形成されている。なお、６速ギヤ３０ｄが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００３６】
４速ギヤ対２６ｅは、４速ギヤ３０ｅと、４速ギヤ３０ｅと噛み合う４速カウンタギヤ３２ｅとから構成されている。４速ギヤ３０ｅは、出力軸２２の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。４速カウンタギヤ３２ｅは、カウンタ軸２０に相対回転不能に設けられている。４速ギヤ３０ｅと出力軸２２との間が、第３切替機構２８ｃによって動力伝達可能に接続されると、入力軸１８と出力軸２２とが、４速ギヤ対２６ｅを介して動力伝達可能に接続される。このとき、変速機１０において４速ギヤ段４ｔｈが成立する。また、４速ギヤ３０ｅの第３切替機構２８ｃと向かい合う面には、第３切替機構２８ｃの後述する噛合歯６６ｃ、７６ｃと噛合可能なギヤ側噛合歯７０ｅが形成されている。なお、４速ギヤ３０ｅが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００３７】
１速ギヤ対２６ｆは、１速ギヤ３０ｆと、１速ギヤ３０ｆと噛み合う１速カウンタギヤ３２ｆとから構成されている。１速ギヤ３０ｆは、出力軸２２の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。１速カウンタギヤ３２ｆは、カウンタ軸２０に相対回転不能に設けられている。１速ギヤ３０ｆと出力軸２２との間が、第３切替機構２８ｃによって動力伝達可能に接続されると、入力軸１８と出力軸２２とが、１速ギヤ対２６ｆを介して動力伝達可能に接続される。このとき、変速機１０において、ギヤ比γが最大となる１速ギヤ段１ｓｔが成立する。また、１速ギヤ３０ｆの第３切替機構２８ｃと向かい合う面には、第３切替機構２８ｃの後述する噛合歯６８ｃ、７２ｃと噛合可能なギヤ側噛合歯７０ｆが形成されている。なお、１速ギヤ３０ｆが、本発明の変速ギヤに対応している。また、以下において入力ギヤ３０ａ〜１速ギヤ３０ｆを特に区別しない場合には、ギヤ３０と称し、ギヤ側噛合歯７０ａ〜７０ｆを特に区別しない場合には、ギヤ側噛合歯７０と称す。
【００３８】
このように、変速機１０は、第１切替機構２８ａ〜第３切替機構２８ｃの作動状態が切り替えられることで、前進６速のギヤ段に切替可能に構成されている。各切替機構２８の作動状態は、各切替機構２８が出力軸２２の軸方向に移動させられることで切り替えられる。各切替機構２８は、シフト機構３３によって出力軸２２の軸方向に移動させられる。
【００３９】
図２は、各切替機構２８を出力軸２２の軸方向に移動させる操作力を付与するシフト機構３３の斜視図である。なお、図２の斜視図では、第２切替機構２８ｂおよび第３切替機構２８ｃが示されており、第１切替機構２８ａは省略されている。さらに、第１切替機構２８ａによって出力軸２２との間が断接される入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂ、第２切替機構２８ｂによって出力軸２２との間が断接される３速ギヤ３０ｃ、および第３切替機構２８ｃによって出力軸２２との間が断接される１速ギヤ３０ｆについても省略されている。
【００４０】
シフト機構３３は、各切替機構２８に嵌合するシフトフォーク３６と、各シフトフォーク３６を保持する保持シャフト３８と、各切替機構２８に嵌合する各シフトフォーク３６の位置を規定するための後述するシフト溝４２が形成されているバレル４０と、バレル４０を回転させるシフトアクチュエータ４１（図１、図８参照）とを、備えて構成されている。保持シャフト３８およびバレル４０は、出力軸２２の回転軸線ＣＬ１と平行に配置されている。
【００４１】
各シフトフォーク３６は、二股状に形成されて各切替機構２８の外周側に形成されている環状の凹溝３４に嵌合する嵌合部３６ａと、保持シャフト３８によって保持される保持部３６ｂとから構成されている。保持部３６ｂは、保持シャフト３８が回転軸線ＣＬ１方向に貫通している。また、各シフトフォーク３６は、保持シャフト３８に対して、回転軸線ＣＬ１方向への相対移動が許容されている。
【００４２】
また、各シフトフォーク３６の保持部３６ｂには、突起４６（図４参照）が形成されており、この突起４６がバレル４０に形成されているシフト溝４２にそれぞれ係合されている。シフト溝４２は、シフトフォーク３６と同じ数（本実施例では３個）だけ形成されている。シフト溝４２は、バレル４０の周方向に沿うようにして形成され、周方向の一部がバレル４０の軸方向に屈曲された形状となっている。従って、バレル４０が回転することで、各シフトフォーク３６の突起４６がシフト溝４２の屈曲された部位に接触すると、突起４６がシフト溝４２の形状に応じて出力軸２２の軸方向（回転軸線ＣＬ１方向）に移動させられる。これより、各シフトフォーク３６が、シフト溝４２の形状に応じて回転軸線ＣＬ１方向に移動させられる。また、シフトフォーク３６が回転軸線ＣＬ１方向に移動させられると、そのシフトフォーク３６と嵌合する切替機構２８についても、回転軸線ＣＬ１方向に移動させられる。このように、シフトフォーク３６と嵌合する各切替機構２８に、シフトフォーク３６を介して切替機構２８を出力軸２２の軸方向に移動させる力、すなわち、切替機構２８の作動状態を切り替えるための操作力が付与されることで、各切替機構２８が出力軸２２の軸方向に移動させられる。
【００４３】
各シフト溝４２は、バレル４０の周方向の位置に対する形状がそれぞれ異なっている。具体的には、バレル４０が一方向に回転するに従い、変速機１０が１速ギヤ段１ｓｔ〜６速ギヤ段６ｔｈの順番で順次アップシフトするとともに、バレル４０が他方向に回転するに伴い、変速機１０が６速ギヤ段６ｔｈ〜１速ギヤ段１ｓｔの順番で順次ダウンシフトするように形成されている。また、アップシフトおよびダウンシフトの過渡期においても、適切なタイミングで各切替機構２８の作動状態が切り替えられるように、各シフト溝４２の形状が形成されている。従って、バレル４０の回転に伴って各切替機構２８が出力軸２２の軸方向に移動させられ、各切替機構２８の位置に応じて変速機１０が変速される。以下、第１切替機構２８ａと嵌合するシフトフォーク３６に形成される突起４６が係合されるシフト溝４２をシフト溝４２ａとし、第２切替機構２８ｂと嵌合するシフトフォーク３６に形成される突起４６が係合されるシフト溝をシフト溝４２ｂとし、第３切替機構２８ｃと嵌合するシフトフォーク３６に形成される突起４６が形成されるシフト溝４２をシフト溝４２ｃとする。なお、変速過渡期の各切替機構２８の作動については後述する。
【００４４】
次に、切替機構２８の構造について説明する。図３は、図２の第１切替機構２８ａを分解して示した斜視図である。以下、第１切替機構２８ａの構造について説明するが、第２切替機構２８ｂおよび第３切替機構２８ｃについては、第１切替機構２８ａと基本的に変わらないため、その説明を省略する。
【００４５】
第１切替機構２８ａは、スリーブ４８と、円盤状の第１ドグリング５０ａと、円盤状の第２ドグリング５２ａと、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとの間に介挿されているスプリング７８とを、含んで構成されている。なお、入力ギヤ３０ａを本発明の変速ギヤとしたとき、第１ドグリング５０ａが本発明の第１リングに対応し、第２ドグリング５２ａが本発明の第２リングに対応する。一方、２速ギヤ３０ｂを本発明の変速ギヤとしたとき、第２ドグリング５２ａが本発明の第１リングに対応し、第１ドグリング５０ａが本発明の第２リングに対応する。
【００４６】
スリーブ４８は、円筒形状を有し、内周部には出力軸２２とスプライン嵌合するスプライン歯が形成されている。従って、組付後において、スリーブ４８が出力軸２２とスプライン嵌合されることで、スリーブ４８が出力軸２２と一体的に回転させられる。また、スリーブ４８の外周面には、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａとスプライン嵌合するためのスプライン歯５４が形成されている。
【００４７】
第１ドグリング５０ａは、出力軸２２の軸方向（回転軸線ＣＬ１方向）で入力ギヤ３０ａと隣り合う位置に配置されている。また、第１ドグリング５０ａは、回転軸線ＣＬ１方向で２速ギヤ３０ｂに対して第２ドグリング５２ａを隔てた位置に配置されている。第１ドグリング５０ａは、円盤状に形成され、回転軸線ＣＬ１を中心にして回転可能となっている。第１ドグリング５０ａの内周部には、スリーブ４８のスプライン歯５４とスプライン嵌合するスプライン歯５６が形成されている。
【００４８】
第２ドグリング５２ａは、回転軸線ＣＬ１方向で２速ギヤ３０ｂと隣り合う位置に配置されている。また、第２ドグリング５２ａは、回転軸線ＣＬ１方向で入力ギヤ３０ａに対して第１ドグリング５０ａを隔てた位置に配置されている。第２ドグリング５２ａは、円盤状に形成され、回転軸線ＣＬ１を中心にして回転可能となっている。第２ドグリング５２ａの内周部には、スリーブ４８のスプライン歯５４とスプライン嵌合するスプライン歯５８が形成されている。従って、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａがスリーブ４８にスプライン嵌合された状態において、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａは、出力軸２２に対して相対回転不能、且つ、出力軸２２の軸方向への相対移動可能となる。
【００４９】
また、第１ドグリング５０ａの外周端部であって、回転軸線ＣＬ１方向で第２ドグリング５２ａと向かい合う側には、Ｌ字状に切り欠かれた切欠６０が周方向全体に渡って形成されている。同様に、第２ドグリング５２ａの外周端部であって、回転軸線ＣＬ１方向で第１ドグリング５０ａと向かい合う側には、Ｌ字状に切り欠かれた切欠６２が周方向全体に渡って形成されている。そして、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとが一体的に組み付けられると、互いのＬ字状の切欠６０、６２によって、シフトフォーク３６の嵌合部３６ａと嵌合する凹溝３４が形成される。
【００５０】
第１ドグリング５０ａの回転軸線ＣＬ１方向で入力ギヤ３０ａと向かい合う側の面には、その入力ギヤ３０ａに向かって突き出す複数個（本実施例では６個）の第１噛合歯６６ａが、周方向で等角度間隔に形成されている。第１噛合歯６６ａは、第１ドグリング５０ａが、回転軸線ＣＬ１方向で入力ギヤ３０ａ側に向かって移動した場合において、入力ギヤ３０ａに形成されている各ギヤ側噛合歯７０ａ（図３では図示されず）と噛合可能な位置に形成されている。
【００５１】
第１ドグリング５０ａの回転軸線ＣＬ１方向で第２ドグリング５２ａと向かい合う面には、その第２ドグリング５２ａに向かって突き出す複数個（本実施例では６個）の第２噛合歯６８ａが周方向で等角度間隔に形成されている。第２噛合歯６８ａは、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａの組付状態において、第２ドグリング５２ａの後述する貫通穴７５を貫通し、第２ドグリング５２ａから２速ギヤ３０ｂ側に向かって突き出している。第２噛合歯６８ａは、第１ドグリング５０ａが回転軸線ＣＬ１方向で２速ギヤ３０ｂ側に向かって移動した場合において、２速ギヤ３０ｂの各ギヤ側噛合歯７０ｂと噛合可能な位置に形成されている。
【００５２】
第１ドグリング５０ａには、その第１ドグリング５０ａを貫通する複数個（本実施例では６個）の貫通穴７４が、周方向で等角度間隔に形成されている。貫通穴７４は、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａの組付状態において、第２ドグリング５２ａの後述する第４噛合歯７６ａが貫通する位置に形成されている。
【００５３】
第２ドグリング５２ａの回転軸線ＣＬ１方向で２速ギヤ３０ｂと向かい合う側の面には、その２速ギヤ３０ｂに向かって突設された複数個（本実施例では６個）の第３噛合歯７２ａが、周方向で等角度間隔に形成されている。第３噛合歯７２ａは、第２ドグリング５２ａが回転軸線ＣＬ１方向で２速ギヤ３０ｂ側に向かって移動した場合において、２速ギヤ３０ｂに形成されている各ギヤ側噛合歯７０ｂと噛合可能な位置に形成されている。なお、第３噛合歯７２ａが、本発明の第１噛合歯に対応している。
【００５４】
第２ドグリング５２ａの回転軸線ＣＬ１方向で第１ドグリング５０ａと向かい合う面には、その第１ドグリング５０ａを貫通する複数個（本実施例では６個）の第４噛合歯７６ａが周方向で等角度間隔に形成されている。第４噛合歯７６ａは、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａの組付状態において、第１ドグリング５０ａの貫通穴７４を貫通し、第１ドグリング５０ａから入力ギヤ３０ａに向かって突き出している。第４噛合歯７６ａは、第２ドグリング５２ａが回転軸線ＣＬ１方向で入力ギヤ３０ａ側に向かって移動した場合において、入力ギヤ３０ａの各ギヤ側噛合歯７０ａと噛合可能な位置に構成されている。なお、第４噛合歯７６ｃが、本発明の第２噛合歯に対応している。
【００５５】
第２ドグリング５２ａには、その第２ドグリング５２ａを貫通する複数個（本実施例では６個）の貫通穴７５が、周方向で等角度間隔に形成されている。貫通穴７５は、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａの組付状態において、第１ドグリング５０ａの第２噛合歯６８ａが貫通する位置に形成されている。
【００５６】
第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａは、これら第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとの間に介挿されている複数個のスプリング７８によって連結されている。第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａは、スプリング７８によって互いに引き付けられる方向に付勢されている。従って、第１切替機構２８ａに外力が付与されない状態では、互いに向かい合う面が当接させられた状態となる。なお、スプリング７８による、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａの連結構造については、公知の技術であるためその説明を省略する。
【００５７】
図４は、１速ギヤ段１ｓｔで走行中における、第１切替機構２８ａおよび第３切替機構２８ｃの作動状態を簡略的に示すものである。図４において左側が第１切替機構２８ａに対応し、第１切替機構２８ａの周方向の一部が平面に展開した状態で簡略化して示されている。また、図４において右側が第３切替機構２８ｃに対応し、第３切替機構２８ｃの周方向の一部が平面に展開した状態で簡略化して示されている。また、第１切替機構２８ａの回転軸線ＣＬ１方向の両側には、入力ギヤ３０ａのギヤ側噛合歯７０ａおよび２速ギヤ３０のギヤ側噛合歯７０ｂが平面に展開されて示されている。また、第３切替機構２８ｃの回転軸線ＣＬ１方向の両側には、４速ギヤ３０ｅのギヤ側噛合歯７０ｅおよび１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆが平面に展開されて示されている。なお、図４では、第２切替機構２８ｂについては省略されている。
【００５８】
図４の第１切替機構２８ａにおいて、第１切替機構２８ａの紙面左側に位置する部材が第１ドグリング５０ａに対応し、紙面右側に位置する部材が第２ドグリング５２ａに対応している。
【００５９】
図４の第１切替機構２８ａについて説明すると、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａが、スプリング７８の付勢力によって相互に当接させられている。第１ドグリング５０ａには、入力ギヤ３０ａ側に向かって突き出す第１噛合歯６６ａ、および、第２ドグリング５２ａの貫通穴７５を貫通し、２速ギヤ３０ｂ側に向かって突き出す第２噛合歯６８ａが形成されている。また、第２ドグリング５２ａには、２速ギヤ３０ｂ側に向かって突き出す第３噛合歯７２ａ、および、第１ドグリング５０ａの貫通穴７４を貫通し、入力ギヤ３０ａ側に向かって突き出す第４噛合歯７６ａが形成されている。
【００６０】
第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａによって形成される凹溝３４に、シフトフォーク３６が嵌合している。また、シフトフォーク３６には、図４の黒丸で示す突起４６が形成されており、この突起４６がバレル４０に形成されているシフト溝４２ａと係合している。従って、バレル４０の回転に伴って、突起４６と係合するシフト溝４２ａの形状が変化すると、シフトフォーク３６についても、シフト溝４２ａの形状に沿って回転軸線ＣＬ１方向に移動する。
【００６１】
図４に示す第３切替機構２８ｃについては、上述した第１切替機構２８ａと構造が基本的には変わらないため、詳細な説明を省略する。なお、以下の説明において、第３切替機構２８ｃを第１切替機構２８ａと区別するため、第１切替機構２８ａの第１ドグリング５０ａ、第２ドグリング５２ａ、第１噛合歯６６ａ、第２噛合歯６８ａ、第３噛合歯７２ａ、および第４噛合歯７６ａに対して、第３切替機構２８ｃの第１ドグリング５０ｃ、第２ドグリング５２ｃ、第１噛合歯６６ｃ、第２噛合歯６８ｃ、第３噛合歯７２ｃ、および第４噛合歯７６ｃとそれぞれ記載する。なお、第１ドグリング５０ｃが本発明の第１リングに対応し、第２ドグリング５２ｃが本発明の第２リングに対応している。また、第３噛合歯７２ｃが本発明の第１噛合歯に対応し、第４噛合歯７６ｃが本発明の第２噛合歯に対応している。
【００６２】
図４において、矢印で示す紙面上方が、前進時回転方向を示している。すなわち、前進走行中は、入力ギヤ３０ａ、２速ギヤ３０ｂ、４速ギヤ３０ｅ、および１速ギヤ３０ｆが図４において紙面上方に移動する。なお、入力ギヤ３０ａ、２速ギヤ３０ｂ、４速ギヤ３０ｅ、および１速ギヤ３０ｆは、エンジン１２の回転速度、および、各ギヤ段毎に機械的に設定されているギヤ比γに基づいた回転速度で回転させられる。具体的には、１速ギヤ段１ｓｔに対応する１速ギヤ３０ｆの回転速度が最も遅く、高速ギヤ段に対応する変速ギヤほど回転速度が速くなる。また、第１切替機構２８ａおよび第３切替機構２８ｃについても、前進走行中に回転するため、図４において紙面上方に移動する。なお、第１切替機構２８ａおよび第３切替機構２８ｃは、出力軸２２と一体的に回転するため、回転速度が等しくなる。また、第１噛合歯６６ａ、６６ｃには、それぞれ傾斜面８０ａ、８０ｃが形成されているとともに、第３噛合歯７２ａ、７２ｃには、それぞれ傾斜面８２ａ、８２ｃが形成されている。
【００６３】
図４に示す１速ギヤ段１ｓｔで走行中における、第１切替機構２８ａおよび第３切替機構２８ｃの作動状態について説明する。１速ギヤ段１ｓｔで走行中では、第１切替機構２８ａの凹溝３４に嵌合するシフトフォーク３６は、シフト溝４２ａに基づいて中立位置（ニュートラル位置）に移動させられている。このとき、第１切替機構２８ａの各噛合歯は、入力ギヤ３０ａのギヤ側噛合歯７０ａおよび２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂの何れにも噛み合うことはなく、第１切替機構２８ａと入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂとの間での動力伝達が遮断されている。従って、入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂと出力軸２２とが相対回転し、入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂと出力軸２２との間での動力伝達が遮断されている。
【００６４】
一方、第３切替機構２８ｃの凹溝３４に嵌合するシフトフォーク３６が、シフト溝４２ｃの形状に基づいて１速ギヤ段位置（１ｓｔ位置）に移動させられている。このとき、第３切替機構２８ｃが１速ギヤ３０ｆ側に向かって移動させられるため、図４に示すように、第３噛合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆとが噛み合い、第３切替機構２８ｃと１速ギヤ３０ｆとの間で動力伝達可能となっている。従って、１速ギヤ３０ｆと出力軸２２とが第３切替機構２８ｃを介して動力伝達可能に接続されることで、１速ギヤ段１ｓｔが成立する。なお、１速ギヤ段１ｓｔにおいて、図示しない第２切替機構２８ｂは、３速ギヤ３０ｃおよび６速ギヤ３０ｄとの間で動力伝達が遮断される中立位置（ニュートラル位置）に移動させられ、第１切替機構２８ａと同様に、出力軸２２との間での動力伝達が遮断されている。
【００６５】
図５は、エンジン１２の動力で走行中における、変速機１０の１速ギヤ段１ｓｔから２速ギヤ段２ｎｄへのアップシフト過渡期の第１切替機構２８ａおよび第３切替機構２８ｃの作動状態を時系列で示したものである。アップシフト過渡期において、第１切替機構２８ａおよび第３切替機構２８ｃは、図５に示す（ａ）〜（ｆ）の順番で作動する。なお、図示しない第２切替機構２８ｂについては、１速ギヤ段１ｓｔから２速ギヤ段２ｎｄへの変速過渡期において、中立位置で保持されている。
【００６６】
図５（ａ）は、１速ギヤ段１ｓｔで走行中（すなわちアップシフト開始前）の状態を示している。この状態は、前述した図４と全く同じであるため、その説明を省略する。
【００６７】
図５（ｂ）は、２速ギヤ段２ｎｄへのアップシフトが開始されたときの作動状態を示している。バレル４０が回転することで、シフトフォーク３６が、シフト溝４２ｃの形状の変化に沿って、１速ギヤ３０ｆから離れる方向（紙面左方向）に移動させられている。このとき、シフトフォーク３６に押されて第１ドグリング５０ｃが第２ドグリング５２ｃから離れる方向に移動し、第１ドグリング５０ｃと第２ドグリング５２ｃとの間に介挿されているスプリング７８が弾性変形させられる。一方、第２ドグリング５２ｃの第３噛合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆとの間で動力が伝達された状態であるため、第３噛合歯７２ｃとギヤ側噛合歯７０ｆとの間の摩擦抵抗によって、スプリング７８の弾性復帰力に抗って、第３噛合歯７２ｃとギヤ側噛合歯７０ｆとの噛合が維持されている。従って、第３切替機構２８ｃの第１ドグリング５０ｃと第２ドグリング５２ｃとが乖離した状態となる。
【００６８】
図５（ｃ）は、第２ギヤ段２ｎｄを形成するため、第１切替機構２８ａが２速ギヤ３０ｂ側に移動した状態を示している。バレル４０が回転することで、シフト溝４２ａと係合するシフトフォーク３６の位置が変化し、シフトフォーク３６に押されて第１切替機構２８ａが２速ギヤ３０ｂ側に移動する。このとき、第１ドグリング５０ａの第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとが噛合可能な状態となる（なお、図５（ｃ）は噛み合う前の状態を示している）。
【００６９】
図５（ｄ）は、第１切替機構２８ａにおいて、第１ドグリング５０ａの第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとが噛み合った状態（すなわち第１切替機構２８ａの接続状態）を示している。２速ギヤ３０ｂの回転速度が第１切替機構２８ａの回転速度よりも速いため、図５（ｃ）の状態になると速やかに第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとが噛み合わされる。このとき、第１切替機構２８ａの第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０とが噛み合うとともに、第３切替機構２８ｃの第３噛合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆとが噛み合う、同時噛み合い状態となる。この図５（ｄ）に示す同期噛み合い状態は、極めて短い時間だけ形成される。
【００７０】
図５（ｅ）は、第３切替機構２８ｃにおいて、第１ドグリング５０ｃの第３噛合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆとの噛合が解除された状態（すなわち第３切替機構２８ｃの遮断状態）を示している。図５（ｄ）において２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂと第１切替機構２８ａの第３噛合歯７２ａとが噛み合うと、出力軸２２は２速ギヤ段２ｎｄに対応する回転速度で回転させられることから、第３切替機構２８ｃの回転速度が１速ギヤ３０ｆの回転速度よりも速くなる。従って、第２ドグリング５２ｃの第３噛合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆとの噛合が解除される。
【００７１】
図５（ｆ）は、第３切替機構２８ｃの第２ドグリング５２ｃが第１ドグリング５０ｃ側に引き寄せられた状態を示している。図５（ｅ）において、第３噛合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆとの噛合が解除されると、これら第３噛合歯７２ｃとギヤ側噛合歯７０ｆとの間で作用していた摩擦抵抗がなくなるため、スプリング７８の弾性復帰力によって第２ドグリング５２ｃが第１ドグリング５０ｃ側に引き寄せられる。従って、第３切替機構２８ｃが、何れのギヤ側噛合歯７０とも噛み合わないニュートラル位置に移動させられる。このとき、変速機１０の２速ギヤ段２ｎｄへの変速が完了する。このように、第１切替機構２８ａの第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとが噛み合うと、第３切替機構２８ｃの第３噛合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆとの噛合が速やかに解除されるため、変速中のトルク抜けが防止される。なお、図５は、１速ギヤ段１ｓｔから２速ギヤ段２ｎｄへのアップシフトが一例として説明されているが、他のアップシフト（例えば２速ギヤ段２ｎｄから３速ギヤ段３ｒｄへのアップシフト）についても同様の手順でアップシフトされる。
【００７２】
次に、エンジン１２の動力で走行中における、変速機１０の２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフトについて説明する。図６は、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフト過渡期の第１切替機構２８ａおよび第３切替機構２８ｃの作動状態を時系列で示している。
【００７３】
図６（ａ）は、２速ギヤ段２ｎｄで走行中（すなわちダウンシフト開始前）の状態を示している。２速ギヤ段２ｎｄで走行中は、第１切替機構２８ａが、２速ギヤ段２ｎｄが成立する２速ギヤ段位置（２ｎｄ位置）に移動させられているとともに、第３切替機構２８ｃが、動力伝達が遮断される中立位置（ニュートラル位置）に移動させられている。このとき、第２ドグリング５２ａの第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとが噛み合うことで、２速ギヤ３０ｂから伝達される動力が、第１切替機構２８ａを介して出力軸２２に伝達される２速ギヤ段２ｎｄが成立する。
【００７４】
図６（ｂ）は、１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフトが開始されたときの作動状態を示している。バレル４０がダウンシフト方向に回転することで、シフト溝４２ａに嵌合するシフトフォーク３６が、回転軸線ＣＬ１方向で２速ギヤ３０ｂから離れる方向に移動させられる。このとき、第１切替機構２８ａの第１ドグリング５０ａが、シフトフォーク３６によって、２速ギヤ３０ｂから離れる方向に移動させられる。一方、第１切替機構２８ａの第２ドグリング５２ａは、第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとの間の摩擦抵抗によって、スプリング７８の付勢力に抗って第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が維持されている。従って、第２ドグリング５２ａは、２速ギヤ３０ｂから離れる方向に移動することはなく、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとが乖離した状態となっている。
【００７５】
図６（ｃ）は、エンジン１２のトルクダウンが実行されることで、第２ドグリング５２ａの第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除された状態（すなわち第１切替機構２８ａの遮断状態）を示している。エンジン１２のトルクダウンが実行されると、２速ギヤ３０ｂの回転速度が低下するため、第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除される。
【００７６】
図６（ｄ）は、第２ドグリング５２ａの第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除されることで、第２ドグリング５２ａが２速ギヤ３０ｂから離れる方向に移動させられた状態を示している。第３噛合歯７２ａとギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除されると、スプリング７８の弾性復帰力によって、第２ドグリング５２ａが２速ギヤ３０ｂから離れる方向に移動させられる。このとき、第１切替機構２８ａの各噛合歯が、入力ギヤ３０ａのギヤ側噛合歯７０ａおよび２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂと噛み合わなくなるため、第１切替機構２８ａにおいて動力伝達が遮断される。
【００７７】
図６（ｅ）は、バレル４０がさらにダウンシフト方向に回転することで、第３切替機構２８ｃが、回転軸線ＣＬ１方向で１速ギヤ３０ｆ側に移動させられた状態を示している。バレル４０がダウンシフト方向に回転すると、シフト溝４２ｃに嵌合するシフトフォーク３６が、回転軸線ＣＬ１方向で１速ギヤ３０ｆに移動させられ、このシフトフォーク３６に嵌合する第３切替機構２８ｃについても、回転軸線ＣＬ１方向で１速ギヤ３０ｆ側に移動させられる。ここで、第３切替機構２８ｃの移動に先だって、１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆが第３切替機構２８ｃの第３噛合歯７２ｃと噛合可能となる回転速度まで、１速ギヤ３０ｆの回転速度を上昇させるブリッピング制御が実行されている。
【００７８】
図６（ｆ）は、第３切替機構２８ｃの第３噛合歯７２ｃが、１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆに噛み合った状態（すなわち第３切替機構２８ｃの接続状態）を示している。予めブリッピング制御が実行されることで、第３切替機構２８ｃが回転軸線ＣＬ１方向で１速ギヤ３０ｆ側に移動させられると、第３切替機構２８ｃの第３噛合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆとが噛み合うこととなる。このとき、１速ギヤ３０ｆから伝達される動力が、第３切替機構２８ｃを介して出力軸２２に伝達される１速ギヤ段１ｓｔが成立する。なお、図６は、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフトが一例として説明されているが、他のダウンシフト（例えば３速ギヤ段３ｒｄから２速ギヤ段２ｎｄへのダウンシフト）についても同様の手順でダウンシフトされる。
【００７９】
ところで、バレル４０は、図１に示すシフトアクチュエータ４１によって回転駆動させられる。シフトアクチュエータ４１は、バレル４０に設けられているピニオン８６と、ピニオン８６と噛み合う歯８８ａが形成されているラック８８と、ラック８８を移動させる駆動力源として機能する電動アクチュエータ９０とを、備えている。電動アクチュエータ９０は、後述する電子制御装置９２（図８参照）から出力される指令信号によって駆動させられる。電動アクチュエータ９０によってラック８８がアップシフト方向に移動させられると、ピニオン８６を介してバレル４０がアップシフト方向に回転させられる。また、電動アクチュエータ９０によってラック８８がダウンシフト方向に移動させられると、ピニオン８６を介してバレル４０がダウンシフト方向に回転させられる。
【００８０】
ここで、エンジン１２の動力によって車両が走行させられる駆動状態において、電子制御装置９２の誤作動、または、電動アクチュエータ９０の故障などによって、バレル４０が意図せずダウンシフト方向に回転させられる場合が考えられる。このとき、変速機１０において、例えば２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフトが実行されることになるが、ダウンシフト過渡期において、上述したエンジン１２のトルクダウンが実行されないため、第１切替機構２８ａにおいて第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が維持された状態で、１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆと第３切替機構２８ｃの第２噛合歯６８ｃまたは第３噛合歯７２ｃとが噛み合う二重噛合が発生する可能性がある。
【００８１】
図７は、２速ギヤ段２ｎｄで走行中に、電子制御装置９２の誤作動等によって、バレル４０がダウンシフト方向に回転させられたときの第１切替機構２８ａおよび第３切替機構２８ｃの作動状態を簡略的に示している。図７（ａ）が第１切替機構２８ａに対応し、図７（ｂ）および図７（ｃ）が、それぞれ第３切替機構２８ｃに対応している。なお、図７において、紙面右方向が前進回転方向に対応し、紙面左側が後進回転方向に対応し、紙面上下方向が回転軸線ＣＬ１方向に対応している。
【００８２】
図７（ａ）の第１切替機構２８ａについて説明すると、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａの周方向の一部が、平面に展開されて示されている。図７（ａ）の第１切替機構２８ａにおいて、紙面上側に位置する部材が、第２ドグリング５２ａに対応し、紙面下側に位置する斜線が施された部材が、第１ドグリング５０ａに対応している。２速ギヤ段２ｎｄで走行中に、バレル４０がダウンシフト方向に回転することで、第１ドグリング５０ａが、第２ドグリング５２ａから離れる方向に移動させられている。このとき、２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂと第２ドグリング５２ａの第３噛合歯７２ａとの間で動力伝達が伝達されているため、ギヤ側噛合歯７０ｂと第３噛合歯７２ａとの間の摩擦抵抗によって噛合が維持されている。また、図７に示すように、ギヤ側噛合歯７０ｂと第３噛合歯７２ａとの間は、ギヤ側噛合歯７０ｂと第３噛合歯７２ａとの噛合が抜けにくくなる楔構造となっている。従って、ギヤ側噛合歯７０ｂと第３噛合歯７２ａとが一層抜けにくくなっている。
【００８３】
図７（ｂ）の第３切替機構２８ｃについて説明すると、第１ドグリング５０ｃおよび第２ドグリング５２ｃの周方向の一部が、平面に展開されて示されている。図７（ｂ）の第３切替機構２８ｃにおいて、紙面上側に位置する部材が、第２ドグリング５２ｃに対応し、紙面下側に位置する斜線が施された部材が、第１ドグリング５０ｃに対応している。２速ギヤ段２ｎｄで走行中に、バレル４０がダウンシフト方向に回転することで、第１ドグリング５０ｃおよび第２ドグリング５２ｃが、１速ギヤ３０ｆ側に移動させられている。このとき、第１ドグリング５０ｃおよび第２ドグリング５２ｃの回転速度が、１速ギヤ３０ｆの回転速度よりも速いため、第１ドグリング５０ｃの第２噛合歯６８ｃがギヤ側噛合歯７０ｆと噛み合わされる。
【００８４】
図７（ｃ）の第３切替機構２８ｃは、図７（ｂ）と基本的には変わらないが、２速ギヤ段２ｎｄで走行中に、バレル４０がダウンシフト方向に回転することで、第１ドグリング５０ｃおよび第２ドグリング５２ｃが、１速ギヤ３０ｆ側に移動させられたときの他の態様を示している。図７（ｃ）は、第１ドグリング５０ｃおよび第２ドグリング５２ｃが１速ギヤ３０ｆ側に移動する過渡期において、第１ドグリング５０ｃの第２噛合歯６８ｃが１速ギヤ３０ｆのギヤ側噛合歯７０ｆと接触することで、第１ドグリング５０ｃが第２ドグリング５２ｃから離れる方向に相対移動させられ、ギヤ側噛合歯７０ｆが第２ドグリング５２ｃの第３噛合歯７２ｃと噛み合わされた状態を示している。
【００８５】
このように、第１切替機構２８ａにおいて、ギヤ側噛合歯７０ｂと第３噛合歯７２ａとの噛合が維持された状態で、第３切替機構２８ｃにおいて、ギヤ側噛合歯７０ｆと第２噛合歯６８ｃまたは第３噛合歯７２ｃとが噛み合う二重噛合が発生する可能性がある。これを防止するため、シフト機構３３には、バレル４０のダウンシフト方向への回転を阻止するとともに、バレル４０のアップシフト方向への回転を許容するワンウェイ状態と、バレル４０のアップシフト方向およびダウンシフト方向への回転を許容するフリー状態に切替可能な二重噛合防止機構１００（図８参照）が設けられている。また、バレル４０の回転に連動して、切替機構２８がシフトフォーク３６を介してアップシフト方向およびダウンシフト方向に移動させられることから、言い換えれば、二重噛合防止機構１００は、切替機構２８のダウンシフト方向への移動を阻止するとともに、切替機構２８のアップシフト方向への移動を許容するワンウェイ状態と、切替機構２８のアップシフト方向およびダウンシフト方向への移動を許容するフリー状態とに、切替可能に構成されている。
【００８６】
図８は、シフト機構３３を構成するシフトアクチュエータ４１を、図１の矢印Ａで示す方向から見た図である。図８に示すように、シフトアクチュエータ４１は、バレル４０に設けられ、バレル４０と一体的に回転するピニオン８６と、ピニオン８６と噛み合う歯８８ａが形成されているラック８８と、ラック８８を駆動させるための電動アクチュエータ９０とを、備えている。
【００８７】
ピニオン８６は、バレル４０に一体的に設けられることで、バレル４０と一体的に回転する。ラック８８は長手状に形成され、ラック８８のピニオン８６と対向する部位に、ピニオン８６と噛み合う歯８８ａが長手方向に沿って形成されている。従って、電動アクチュエータ９０によってラック８８が長手方向に移動させられると、ラック８８の歯８８ａと噛み合うピニオン８６およびバレル４０が回転させられる。電動アクチュエータ９０は、電子制御装置９２によって制御され、電子制御装置９２から出力されるシフト信号に応じた回転位置に回転させられる。なお、図８において、バレル４０（およびピニオン８６）の時計回り方向、言い換えれば、ラック８８が紙面右側に移動する方向が、変速機１０のアップシフトされる方向（アップシフト方向）に対応し、バレル４０（およびピニオン８６）の反時計回り方向、言い換えれば、ラック８８が紙面左側に移動する方向が、変速機１０のダウンシフトされる方向（ダウンシフト方向）に対応している。
【００８８】
また、シフト機構３３には、二重噛合防止機構１００が設けられている。二重噛合防止機構１００は、バレル４０のダウンシフト方向への回転を阻止する一方、バレル４０のアップシフト方向への回転を許容するワンウェイ状態と、バレル４０のダウンシフト方向およびアップシフト方向への回転を許容するフリー状態とに切替可能に構成されている。
【００８９】
二重噛合防止機構１００は、バレル４０に設けられている二重噛合防止ギヤ１０２と、二重噛合防止ギヤ１０２の後述するラチェット歯１０５に当接可能に構成されているストッパ部材１０３と、ストッパ部材１０３の回動位置を切り替えるための切替アクチュエータ１０４とを、備えている。二重噛合防止ギヤ１０２とストッパ部材１０３によって、バレル４０のダウンシフト方向への回転を阻止するとともに、バレル４０のアップシフト方向への回転を許容するラチェット機構が構成される。
【００９０】
二重噛合防止ギヤ１０２は、バレル４０に一体的に設けられることで、バレル４０と一体的に回転させられる。二重噛合防止ギヤ１０２には、少なくとも変速機１０のギヤ段数と同じ歯数を有するラチェット歯１０５が形成されている。各ラチェット歯１０５は、バレル４０の回転方向に対して垂直方向（法線方向）に形成されているストッパ面１１８と、バレル４０の回転方向に沿うようにして形成されている斜面１２０とに挟まされて形成されている。
【００９１】
ストッパ部材１０３は、回動部１０３ａを中心にして、図８の実線で示す第１位置および破線で示す第２位置に回動可能に構成されている。ストッパ部材１０３は、切替アクチュエータ１０４によって回動させられる。
【００９２】
切替アクチュエータ１０４は、円筒状のケース１０６と、ケース１０６の内部に摺動可能に収容されているピストン１０８と、一端（先端）がケース１０６から突き出すとともに他端がピストン１０８に連結されているロッド１１０と、ピストン１０８をケース１０６からロッド１１０が突き出す側に対して反対方向に付勢するスプリング１１２と、ピストン１０８に推力を発生させるためのソレノイド１１６とを、備えている。ソレノイド１１６には、電子制御装置９２から切替アクチュエータ１０４の切替電流（指示電流）が供給されるようになっている。また、ロッド１１０の先端には、ストッパ部材１０３の端部が連結されている。従って、ロッド１１０の先端の位置に応じて、ストッパ部材１０３が回動させられる。
【００９３】
切替アクチュエータ１０４のソレノイド１１６に切替電流が供給されない状態では、スプリング１１２の付勢力によってピストン１０８がロッド１１０の突き出す側に対して反対側に移動させられる。このとき、ロッド１１０が、ピストン１０８に連動して、実線で示す位置に移動させられる。また、ストッパ部材１０３が、ロッド１１０に連動して回動部１０３ａを中心にして時計回りに回動させられ、図８の実線で示す第１位置となる。
【００９４】
ストッパ部材１０３が第１位置にあると、図８に示すように、ストッパ部材１０３が、二重噛合防止ギヤ１０２に形成されるラチェット歯１０５のストッパ面１１８に当接可能となり、二重噛合防止ギヤ１０２が反時計回りに回転した場合には、ストッパ部材１０３の端部がストッパ面１１８に当接させられる。従って、例えばバレル４０が意図せず反時計回りに回転した場合であっても、ストッパ部材１０３の端部がストッパ面１１８に当接することで、バレル４０の反時計回りの回転が阻止される。また、バレル４０の反時計回り方向は、変速機１０のダウンシフト方向に対応するため、ストッパ部材１０３の端部がストッパ面１１８に当接することで、バレル４０がダウンシフト方向に回転したときに発生する変速機１０の二重噛合が、二重噛合防止機構１００によって防止される。
【００９５】
また、ストッパ部材１０３がストッパ面１１８に当接した状態において、切替機構２８が出力軸２２と変速ギヤ３０との間の動力伝達の遮断される中立位置に移動させられるように設定されている。すなわち、ストッパ部材１０３がストッパ面１１８に当接した状態において、出力軸２２と変速ギヤ３０との間の動力伝達が遮断され、変速機１０がニュートラル（動力伝達遮断）となるように設定されている。これより、走行中に例えばクラッチ１６が解放されなくなる故障（オンフェール）が発生した場合には、バレル４０をダウンシフト方向に回転させてストッパ部材１０３とストッパ面１１８とを当接させることで、変速機１０を容易にニュートラルに切り替えることが可能になる。
【００９６】
また、ストッパ部材１０３が図８の実線で示す位置に回動させられた状態において、バレル４０が時計回りに回転した場合には、ストッパ部材１０３が、二重噛合防止ギヤ１０２に形成されている斜面１２０を乗り越えることで、バレル４０の回転が許容される。ここで、バレル４０の時計回り方向は、変速機１０のアップシフト方向に対応するため、ストッパ部材１０３が図８の実線で示す位置に回動させられた状態において、変速機１０のアップシフトが許容される。
【００９７】
このように、切替アクチュエータ１０４のソレノイド１１６に切替電流が供給されない場合には、ストッパ部材１０３が図８の実線で示す第１位置に移動させられることで、二重噛合防止機構１００が、バレル４０のダウンシフト方向の回転が阻止されるとともに、バレル４０のアップシフト方向の回転が許容されるワンウェイ状態に切り替えられる。従って、バレル４０がダウンシフト方向に回転する、すなわちシフト機構３３が切替機構２８をダウンシフト側に移動させる方向に作動しても、ラチェット歯１０５とストッパ部材１０３とが当接することで、シフト機構３３の作動が阻止される。
【００９８】
一方、ソレノイド１１６に電子制御装置９２から切替電流が供給されると、スプリング１１２の付勢力に抗って、ピストン１０８がロッド１１０の突き出す方向に移動させられる。このとき、ロッド１１０がピストン１０８に連動して移動することで、ロッド１１０の先端に連結されているストッパ部材１０３が、回動部１０３ａを中心にして破線で示す第２位置まで反時計回りに回動させられる。ストッパ部材１０３が破線で示す第２位置まで回動させられると、バレル４０の回転方向に拘わらず、ストッパ部材１０３が二重噛合防止ギヤ１０２のストッパ面１１８に当接しなくなるため、バレル４０のアップシフト方向およびダウンシフト方向への回転が許容される。このように、ソレノイド１１６に切替電流が供給されると、二重噛合防止機構１００が、バレル４０のアップシフト方向およびダウンシフト方向への回転が許容されるフリー状態に切り替えられる。
【００９９】
また、シフト機構３３には、ディテント機構１３０が設けられている。ディテント機構１３０は、変速機１０が所定のギヤ段に変速されたとき、そのギヤ段に応じた回転位置にバレル４０を規制するための節度機構である。ディテント機構１３０は、バレル４０に設けられてバレル４０と一体的に回転させられる円板状のディテントプレート１３２と、ディテントプレート１３２の後述するディテント面１３８に押し付けられるボール１３４と、ボール１３４をディテントプレート１３２に押し付ける付勢力を付与するスプリング１３６とを、備えている。なお、ボール１３４が、本発明の押圧部材に対応している。
【０１００】
ディテントプレート１３２の外周部には、周期的に変化する波状に形成されたディテント面１３８が形成されており、このディテント面１３８にボール１３４が押し付けられている。ディテント面１３８に形成される谷１４２の位置にボール１３４が押し付けられた状態において、変速機１０において所定のギヤ段が形成される。なお、ディテント面１３８に形成される谷１４２の数は、少なくとも変速機１０のギヤ段と同じ数に設定されている。
【０１０１】
また、二重噛合防止機構１００のストッパ部材１０３の端部がラチェット歯１０５のストッパ面１１８に当接した状態において、ボール１３４が、ディテント面１３８に形成される山頂１４０よりもダウンシフト側に位置する面に押し付けられるように設定されている。
【０１０２】
図９は、バレル４０の回転位置θに対する、ディテントプレート１３２のディテント面１３８の形状（ディテントパターン）、バレル４０のシフト溝４２の形状（バレルパターン）、二重噛合防止機構１００のラチェット歯１０５の形状（二重噛合防止機構パターン）、および変速機１０のギヤ段を示している。図９において、紙面右側が変速機１０のアップシフト方向に対応し、紙面左側が変速機１０のダウンシフト方向に対応している。なお、図９では、バレル４０の回転位置が、変速機１０の１速ギヤ段１ｓｔから２速ギヤ段２ｎｄの範囲のみ示されているが、他の変速段においても同様に構成されている。
【０１０３】
図９に示すディテントパターンについて説明すると、ボール１３４が押し付けられるディテント面１３８に形成される波形状を示している。なお、図９では、２個のボール１３４が記載されているが、実際には１個のボール１３４から構成されている。また、バレルパターンは、上側が、第１切替機構２８ａの凹溝３４に嵌合するシフトフォーク３６が係合するシフト溝４２ａの溝形状を示し、下側が、第３切替機構２８ｃの凹溝３４に嵌合するシフトフォーク３６が係合するシフト溝４２ｃの溝形状を示している。二重噛合防止機構パターンは、二重噛合防止ギヤ１０２に形成されているラチェット歯１０５の形状を示している。
【０１０４】
例えば、バレル４０の回転位置θが、変速機１０の２速ギヤ段２ｎｄに対応する回転位置θ2ndにある場合には、バレル４０のシフト溝４２ａが２速ギヤ段２ｎｄに対応する位置となる。このとき、シフト溝４２ａに係合するシフトフォーク３６が、２速ギヤ段２ｎｄに対応する位置に移動させられ、変速機１０が２速ギヤ段２ｎｄに変速される。また、ボール１３４が、ディテントプレート１３２のディテント面１３８において、２速ギヤ段２ｎｄに対応する谷１４２の位置に押し付けられる。また、ストッパ部材１０３は、ラチェット歯１０５を形成する斜面１２０に接した状態となる。
【０１０５】
また、バレル４０が、回転位置θ2ndから二重噛合防止機構１００のストッパ部材１０３とストッパ面１１８とが当接する回転位置θrockまでダウンシフト方向に回転した場合において、変速機１０がニュートラルとなるとともに、ボール１３４が、ディテントプレート１３２のディテント面１３８に形成される波形状の山頂１４０よりもダウンシフト側に位置する面に押し付けられるように設定されている。
【０１０６】
上記のように構成される二重噛合防止機構１００の作動について説明する。変速機１０が所定のギヤ段に変速された状態で走行中は、電子制御装置９２から切替アクチュエータ１０４のソレノイド１１６に切替電流は供給されない。従って、二重噛合防止機構１００のストッパ部材１０３が、図８の実線で示す第１位置に回動させられ、変速機１０のダウンシフトが阻止される一方で、変速機１０のアップシフトが許容されるワンウェイ状態となる。このとき、電子制御装置９２の誤作動や電動アクチュエータ９０の故障などによってバレル４０が変速機１０のダウンシフト方向に回転した場合であっても、ストッパ部材１０３と二重噛合防止ギヤ１０２のストッパ面１１８とが当接することで、バレル４０のダウンシフト方向への回転が阻止される。これより、変速機１０のダウンシフトが阻止され、ダウンシフトに伴う二重噛合が防止される。
【０１０７】
一方、電子制御装置９２の誤作動等でバレル４０が、変速機１０のアップシフト方向に回転した場合には、二重噛合防止機構１００は変速機１０のアップシフトを許容するため、変速機１０のアップシフトが実行される。これより、変速機１０がアップシフトされるものの、変速機１０のアップシフト過渡期では、トルクダウンやブリッピング制御を実行することなく変速作動が実行されるため二重噛合は生じない。
【０１０８】
また、二重噛合防止機構１００のストッパ部材１０３とストッパ面１１８とが当接した状態で、変速機１０がニュートラルとなるため、バレル４０が意図せず変速機１０のダウンシフト方向に回転すると、変速機１０がニュートラルに切り替えられ、変速機１０がニュートラルの状態での退避走行が可能になる。
【０１０９】
また、走行中にエンジン１２と変速機１０との間のクラッチ１６が係合状態で固着する故障（オンフェール）が発生した場合には、バレル４０をダウンシフト方向に回転させることで、精緻な制御を実行することなく変速機１０をニュートラルに切り替えることが可能になる。さらに、ディテント機構１３０のボール１３４が、ディテント面１３８の山頂１４０よりもダウンシフト側に位置する面に押し付けられるため、ディテント機構１３０のボール１３４を介して、ディテントプレート１３２をダウンシフト方向に回転させる付勢力が付与される。すなわち、バレル４０をダウンシフト方向に回転させる方向の付勢力が付与される。この付勢力によって、二重噛合防止機構１００のストッパ部材１０３とストッパ面１１８とが当接する状態が維持され、変速機１０を機械的にニュートラルで保持することが可能になる。
【０１１０】
また、変速機１０のダウンシフトを実行する場合には、電子制御装置９２から切替アクチュエータ１０４のソレノイド１１６に切替電流が供給される。このとき、ピストン１０８がスプリング１１２の付勢力に抗って、ロッド１１０の先端側に移動させられ、ロッド１１０の先端に連結されたストッパ部材１０３が、図８の破線で示す第２位置に回動させられる。これより、ストッパ部材１０３とストッパ面１１８とが当接しなくなるため、バレル４０のアップシフト方向およびダウンシフト方向への回転が許容されることから、変速機１０のダウンシフトを実行可能になる。なお、二重噛合防止機構１００がワンウェイ状態であっても変速機１０のアップシフトが許容されるため、変速機１０のアップシフトをする場合には、ソレノイド１１６に切替電流が供給されることなくアップシフトが実行される。
【０１１１】
次に、変速機１０のダウンシフト過渡期における作動について説明する。図１０は、変速機１０の変速制御を実行する電子制御装置９２の制御系（入出力信号）および電子制御装置９２の制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。なお、図１０の変速機１０は適宜簡略化して記載されている。電子制御装置９２は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェイス等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、変速機１０の変速制御を実行する。
【０１１２】
電子制御装置９２には、回転センサ１５０によって検出されるエンジン１２の回転角θe（クランク角）およびエンジン回転速度Ｎeを表す信号、回転センサ１５２によって検出されるカウンタ軸２０の回転角θconおよびカウンタ軸回転速度Ｎconを表す信号、回転センサ１５４によって検出される出力軸２２の回転角θoutおよび出力軸回転速度Ｎoutを表す信号、回転センサ１５６によって検出されるバレル４０の回転角θbrlを表す信号、アクセル開度センサ１５８によって検出されるアクセルペダルの踏込量（操作量）であるアクセル開度θaccなどが入力される。
【０１１３】
電子制御装置９２からは、変速中におけるエンジン１２の作動状態を制御するエンジン出力制御信号Ｓe、バレル４０を回転駆動させるシフトアクチュエータ４１の駆動信号Ｓact、二重噛合防止機構１００の作動状態を制御する切替信号Ｓchgなどが出力される。
【０１１４】
電子制御装置９２は、変速機１０の変速制御を実行する変速制御手段すなわち変速制御部１６０を機能的に備えている。変速制御部１６０は、走行中に所定のギヤ段への変速を判断すると、電動アクチュエータ９０を介して、バレルを所定のギヤ段に変速される回転角θbrlまで回転させる。尚、バレル４０の各ギヤ段に対する回転角θbrlは、予め求められて記憶されている。
【０１１５】
以下、変速機１０のダウンシフトについて説明する。変速制御部１６０は、変速機１０のダウンシフトの実行を判断すると、バレル４０を、ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の切替機構２８が遮断状態となる回転角θbrlまで回転させる。次いで、変速制御部１６０は、エンジン１２をトルクダウンさせることで、ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の切替機構２８の噛合歯とその噛合歯と噛み合うギヤ側噛合歯７０との噛合を解除する。これより、遮断状態に切り替えられる側の切替機構２８の噛合歯とその噛合歯と噛み合うギヤ側噛合歯７０との噛合が解除されて、切替機構２８が遮断状態に切り替えられる。
【０１１６】
次いで、変速制御部１６０は、ダウンシフト中に噛み合うギヤ側噛合歯７０が形成されているギヤ３０の回転速度Ｎ30を、ダウンシフト中に接続状態に切り替えられる側の切替機構２８の回転速度Ｎdog（詳細には、切替機構２８を構成する第１ドグリング５０および第２ドグリング５２の回転速度Ｎdog）まで上昇させるブリッピング制御を実行する。ブリッピング制御によって、前記ギヤ３０の回転速度Ｎ30が、ダウンシフト中に接続状態に切り替えられる側の切替機構２８の回転速度Ｎdogまで上昇すると、変速制御部１６０は、バレル４０をさらに回転させることにより、接続状態に切り替える側の切替機構２８を、ダウンシフト後のギヤ段に対応するギヤ３０に向かって移動させ、切替機構２８の噛合歯とギヤ３０のギヤ側噛合歯７０とを噛み合わせることで、切替機構２８を接続状態に切り替えてダウンシフトを完了させる。
【０１１７】
ここで、変速機１０のダウンシフトが判断されると、二重噛合防止機構１００がフリー状態に切り替えられることでダウンシフトの実行が可能になるが、ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の切替機構２８が遮断状態に切り替わる前に、バレル４０が、接続状態に切り替えられる側の切替機構２８が接続状態となる回転角θbrlまで回転すると、ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の切替機構２８およびダウンシフト中に接続状態に切り替えられる切替機構２８が同時に接続状態（すなわち噛合歯の噛合状態）となる、二重噛合が発生する虞がある。
【０１１８】
この問題を解消するため、電子制御装置９２は、ダウンシフト中に遮断される側の切替機構２８が遮断状態（ドグニュートラル）に切り替えられたかを判定するニュートラル判定手段すなわち切替機構断接判定部１６２と、二重噛合防止機構１００の作動を制御する切替制御手段すなわち切替制御部１６４と、を機能的に備えている。なお、切替機構断接判定部１６２が、本発明の判定部に対応している。
【０１１９】
以下、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフトを一例にして説明する。なお、他のギヤ段のダウンシフトにおいても、後述する２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフトと変わらないため、その説明を省略する。２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフトでは、第１切替機構２８ａがダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる側の切替機構に対応し、第３切替機構２８ｃがダウンシフト中に接続状態に切り替えられる側の切替機構に対応する。
【０１２０】
切替機構断接判定部１６２は、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフト指令が出力され、バレル４０のダウンシフト方向への回転およびエンジン１２のトルクダウンが開始されると、変速機１０のダウンシフト中において遮断状態に切り替えられる側の切替機構に対応する第１切替機構２８ａが遮断状態（ドグニュートラル）に切り替えられたかを判定する。切替機構断接判定部１６２は、第１切替機構２８ａを構成する第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａ（以下、これらを纏めてドグリングＤＲ１と称す）の回転角θdogと、そのドグリングＤＲ１に形成されている第３噛合歯７２ａと噛み合うギヤ側噛合歯７０ｂが形成されている２速ギヤ３０ｂの回転角θgearと、から算出されるドグの位相に基づいて、第３噛合歯７２ａとギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除されたか、すなわち第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替えられたかを判定する。
【０１２１】
なお、ドグリングＤＲ１の回転角θdogは、回転センサ１５４によって検出される出力軸２２の回転角θoutに基づいて算出される。ドグリングＤＲ１の回転角θdogは、出力軸２２の回転角θoutから一義的に決定されるためである。また、２速ギヤ３０ｂの回転角θgearは、回転センサ１５２によって検出されるカウンタ軸２０の回転角θconに基づいて算出される。２速ギヤ３０ｂの回転角θgearは、カウンタ軸２０の回転角θconから一義的に決定されるためである。
【０１２２】
切替機構断接判定部１６２は、ドグリングＤＲ１の回転角θdogおよび２速ギヤ３０ｂの回転角θgearに基づいて、ドグリングＤＲ１の所定の基準位置ｏに対する２速ギヤ３０ｂに形成されるギヤ側噛合歯７０ｂの所定の点Ｍの相対的な位置（すなわちドグの位相）が、第１切替機構２８ａが接続状態となる位置ｂに対して予め設定されている閾値ｘ以上変化した場合において、切替機構２８が遮断状態に切り替えられたものと判定する。
【０１２３】
図１１は、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる第１切替機構２８ａ、および第１切替機構２８ａに形成される第３噛合歯７２ａと噛み合う２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂの一部を回転方向に展開した断面図である。図１１において、紙面左右方向が回転方向に対応し、紙面右側が前進回転方向に対応し、紙面左方向が後進回転方向に対応している。図１１に示すように、遮断状態に切り替えられる第１切替機構２８ａにおいて、スプリング７８が配置される位置が、ドグリングＤＲ１の基準位置ｏに設定されている。この基準位置ｏから回転角θaだけ相対移動（相対回転）した位置ａでは、基準位置ｏと同じ位相となる。また、基準位置ｏに対してギヤ側噛合歯７０ｂの所定の点Ｍが回転角θbだけ相対移動した位置ｂでは、ギヤ側噛合歯７０ｂと切替機構２８の第３噛合歯７２ａとが噛み合った状態、すなわち第１切替機構２８ａが接続状態となる。この位置ｂに対して図１１に示す閾値ｘだけ相対移動した位置ｃ、すなわち基準位置ｏに対して回転角θcだけ相対移動した位置ｃでは、ギヤ側噛合歯７０ｂと第１切替機構２８ａの第３噛合歯７２ａとの噛合が解除され、切替機構２８が遮断状態に切り替わる。
【０１２４】
これより、切替機構断接判定部１６２は、ギヤ側噛合歯７０ｂの所定の点Ｍが、ドグリングＤＲ１の基準位置ｏに対して回転角θbだけ移動した位置ｂに対して閾値ｘ以上変化した場合、すなわちギヤ側噛合歯７０ｂの所定の点Ｍが、ドグリングＤＲ１の基準位置ｏに対して回転角θc以下の位置となったとき、切替機構２８が遮断状態（ドグニュートラル）に切り替わったものと判定する。閾値ｘは、予め実験的または設計的に求められ、ギヤ側噛合歯７０ｂと第３噛合歯７２ａとの噛合が解除され、第１切替機構２８ａの第２ドグリング５２ａが、スプリング７８の付勢力によって第１ドグリング５０ａに向かって移動可能となる値に設定されている。
【０１２５】
切替機構断接判定部１６２が、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替えられたものと判定すると、切替制御部１６４は、二重噛合防止機構１００の切替アクチュエータ１０４を作動させ、二重噛合防止機構１００をフリー状態に切り替える。このとき、変速機１０のダウンシフトの進行が許容される。言い換えれば、変速機１０のダウンシフト過渡期において第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わらない限り、二重噛合防止機構１００によってバレル４０のダウンシフト側への回転が阻止されるため、ダウンシフト過渡期における二重噛合が確実に防止される。
【０１２６】
ここで、ダウンシフト中に第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったかの判定は、上述したような判定方法以外に、以下のようにして判定することもできる。図１２は、図１１と同じく、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる第１切替機構２８ａ、および第１切替機構２８ａに形成される第３噛合歯７２ａと噛み合う２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂの一部を回転方向に展開した断面図である。図１２においても、ドグリングＤＲ１においてスプリング７８が配置される位置が、基準位置ｏに設定されている。この基準位置から回転角θaだけ相対移動（相対回転）した位置ａでは、基準位置ｏと同じ位相となる。また、基準位置ｏに対してギヤ側噛合歯７０ｂの所定の点Ｍが回転角θbだけ相対移動した位置ｂでは、ギヤ側噛合歯７０ｂと第１切替機構２８ａの第３噛合歯７２ａとが噛み合った状態、すなわち第１切替機構２８ａが接続状態となる。また、基準位置ｏに対してギヤ側噛合歯７０ｂの所定の点Ｍが回転角θdだけ相対移動した位置ｄでは、ギヤ側噛合歯７０ｂが第１切替機構２８ａの第２噛合歯６８ａと噛み合う位置となる。なお、第２噛合歯６８ａは、被駆動時にギヤ側噛合歯７０ｂと噛み合う噛合歯である。ギヤ側噛合歯７０ｂの所定の点Ｍが基準位置ｏに対して位置ｄ以下になると、ギヤ側噛合歯７０ｂと第２噛合歯６８ａとの噛合が解除され、第１切替機構２８ａが遮断状態となる。
【０１２７】
これより、切替機構断接判定部１６２は、ギヤ側噛合歯７０の所定の点Ｍが、基準位置ｏに対して回転角θdだけ相対移動した位置ｄ以下になったとき、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったものと判定する。
【０１２８】
また、ダウンシフト中に第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったかの判定を、第１切替機構２８ａ（のドグリングＤＲ１）の回転速度Ｎdogおよび２速ギヤ３０ｂの回転速度Ｎ30bとの回転速度差ΔＮ（＝｜Ｎdog−Ｎ30b｜）に基づいて判定することもできる。第１切替機構２８ａの回転速度Ｎdogは、回転センサ１５４によって検出される出力軸２２の出力軸回転速度Ｎoutに基づいて算出される。また、２速ギヤ３０ｂの回転速度Ｎ30bは、回転センサ１５２によって検出されるカウンタ軸２０のカウンタ軸回転速度Ｎconおよび２速ギヤ段２ｎｄのギヤ比γに基づいて算出される。
【０１２９】
ダウンシフト中にエンジン１２のトルクダウンが実行されることで、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わると、その第１切替機構２８ａの回転速度Ｎdogと、その第１切替機構２８ａと一体的に回転していた２速ギヤ３０ｂの回転速度Ｎ30bとの間に回転速度差ΔＮが発生する。そこで、切替機構断接判定部１６２は、ダウンシフト中にドグリングの回転速度Ｎdogとギヤ３０の回転速度Ｎ30との間の回転速度差ΔＮが予め設定される所定値以上になったとき、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったものと判定する。
【０１３０】
また、ダウンシフト中に第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったかの判定を、変速機１０のギヤ比γ（＝カウンタ軸回転速度Ｎcon／出力軸回転速度Ｎout）の変化から判定することもできる。ダウンシフト中にエンジン１２のトルクダウンが実行されることで、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わると、変速機１０のギヤ比γが変化する。そこで、切替機構断接判定部１６２は、ダウンシフト中にギヤ比γがダウンシフト前の２速ギヤ段２ｎｄのギヤ比γに対して所定値以上変化したとき、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったものと判定する。
【０１３１】
また、ダウンシフト中に第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったかの判定を、ギヤ比γの変化速度Δγから判定することもできる。なお、ギヤ比γの変化速度Δγは、ギヤ比γの単位時間当たりの変化であり、随時算出されるギヤ比γに基づいて算出される。ダウンシフト中にエンジン１２のトルクダウンが実行されることで、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わると、ギヤ比γの変化に伴ってギヤ比γの変化速度Δγが変化する。そこで、切替機構断接判定部１６２は、ダウンシフト中にギヤ比γの変化速度Δγが所定値以上になったとき、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったものと判定する。
【０１３２】
図１３は、変速機１０の２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフト過渡期における作動状態を示すタイムチャートである。図１３に示すｔ１時点において、変速機１０のダウンシフト指令が出力されてダウンシフトが開始される。このとき、ｔ１時点からエンジン１２のトルクダウンが開始され、変速機１０に入力される入力トルクＴinが低下している。ｔ２時点では、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わることで、回転速度Ｎ30bと回転速度Ｎdogとの間に回転速度差ΔＮが発生する。なお、エンジン１２のトルクダウンが実行されていることから、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わると、２速ギヤ３０の回転速度Ｎ30bが低下することで、回転速度差ΔＮが発生する。回転速度差ΔＮが所定値以上になることで、第１切替機構２８ａの遮断状態への切り替わりが判断され、ｔ３時点において二重噛合防止機構１００がフリー状態（ＯＦＦ）に切り替えられる。
【０１３３】
また、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替えられることで、変速機１０のギヤ比γが変化している。なお、トルクダウンが実行されていることから、入力軸回転速度Ｎinが低下するため、切替機構２８が遮断状態に切り替わった直後は、ギヤ比γが減少側に変化する。ギヤ比γの変化が所定値以上になることで、第１切替機構２８ａの遮断状態への切り替わりが判断され、ｔ３時点において二重噛合防止機構１００がフリー状態（ＯＦＦ）に切り替えられる。
【０１３４】
また、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替えられることで、ギヤ比γの変化速度Δγが変化している。なお、トルクダウンが実行されていることから、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わった直後は、ギヤ比γが減少側に変化し、それに伴ってギヤ比γの変化速度Δγが負の方向に変化する。ギヤ比γの変化速度Δγが所定値以上になることで、切替機構２８の遮断状態への切り替わりが判断され、ｔ３時点において二重噛合防止機構１００がフリー状態（ＯＦＦ）に切り替えられる。
【０１３５】
また、ダウンシフト中に第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったかの判定を、エンジン１２のエンジントルクＴeが予め設定されている閾値Ｙ以下になったかに基づいて判定することもできる。
【０１３６】
変速機１０のダウンシフトが開始されると、エンジン１２のトルクダウンが実行されるため、エンジントルクＴeが減少する。エンジン１２のトルクダウンに伴って、切替機構２８を構成するスプリング７８による第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとの間の付勢力Ｆspが、第１切替機構２８ａの第３噛合歯７２ａとその第３噛合歯７２ａと噛み合うギヤ側噛合歯７０ｂとの間の接触面で発生する摩擦力Ｆfriよりも大きくなると、スプリング７８の付勢力によって第２ドグリング５２ａが移動させられて、第３噛合歯７２ａとギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除される。すなわち、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替えられる。
【０１３７】
図１４は、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフトにおいて第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わる前の時点における第１切替機構２８ａに作用する力の関係を示している。ダウンシフトが開始されると、第１切替機構２８ａを構成する一対の第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａが互いに乖離した状態となる。このとき、スプリング７８が弾性変形させられ、互いのドグリング５０ａ、５２ａを引き付ける方向に作用する付勢力Ｆspが作用する。また、エンジン１２側からトルクが伝達されることで、ギヤ側噛合歯７０ｂとそのギヤ側噛合歯７０ｂと噛み合う第２ドグリング５２ａの第３噛合歯７２ａとの間の接触面において、トルクによる押付力Ｆtrqが作用する。さらに、接触面において押付力Ｆtrqおよび接触面での摩擦係数μに基づく摩擦力Ｆfriが作用する。摩擦力Ｆfriは、押付力Ｆtrqが小さくなるほど小さくなり、摩擦力Ｆfriがスプリング７８による付勢力Ｆspよりも小さくなると、スプリング７８の付勢力Ｆspによって第２ドグリング５２ａが第１ドグリング５０ａ側に引き寄せられ、ギヤ側噛合歯７０ｂと第３噛合歯７２ａとの噛合が解除される。ここで、エンジントルクＴeの閾値Ｙが、スプリング７８による付勢力Ｆspが、摩擦力Ｆfriよりも大きくなる値の閾値に設定されている。
【０１３８】
上記のように閾値Ｙが設定されることで、エンジントルクＴeが閾値Ｙ以下になると、スプリング７８による付勢力Ｆspが摩擦力Ｆfriよりも大きくなるため、スプリング７８によって第１切替機構２８ａの第２ドグリング５２ａが移動させられ、その第２ドグリング５２ａの第３噛合歯７２ａとギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除され、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替えられる。従って、切替機構断接判定部１６２は、エンジントルクＴeが閾値Ｙ以下になったかに基づいて、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったかを判定することができる。なお、エンジントルクＴeは、例えばエンジン１２に取り付けられたトルクセンサによって検出される。
【０１３９】
また、ダウンシフト中に切替機構２８が遮断状態に切り替わったかの判定を、エンジン１２のトルクダウンの指示後から所定時間ｔ(Ｔe)経過したかに基づいて判定することもできる。図１５は、トルクダウン指令が出力されたときのエンジントルクＴeおよび二重噛合防止機構１００の作動状態を示すタイムチャートである。図１５のｔ１時点において変速機１０のダウンシフト指令が出力されると、エンジン１２のトルクダウンが開始される。そして、エンジントルクＴeが上述した閾値Ｙになると、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わる。ここで、所定時間ｔ(Ｔe)は、エンジントルクＴeが閾値Ｙとなる値に設定されている。従って、トルクダウンの指示後から所定時間ｔ(Ｔe)経過すると、スプリング７８による付勢力Ｆspが摩擦力Ｆfriよりも大きくなるため、スプリング７８の付勢力Ｆspによって第２ドグリング５２ａが移動させられ、その第２ドグリング５２ａの第３噛合歯７２ａとギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除され、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替えられる。図１５のｔ２時点では、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったものと判断されることで、二重噛合防止機構１００がフリー状態（ＯＦＦ）に切り替えられる。
【０１４０】
ここで、スプリング７８による付勢力Ｆspが摩擦力Ｆfriよりも大きくなるまでに要する所定時間ｔ(Ｔe)は、トルクダウンが指示された時点のエンジントルクＴeに応じて変化することから、所定時間ｔ(Ｔe)は、トルクダウンが指示された時点でのエンジントルクＴeに応じて変更される。切替機構断接判定部１６２は、エンジントルクＴeからなる所定時間ｔ(Ｔe)を求めるための関係マップを記憶しており、トルクダウンが開始された時点でのエンジントルクＴeを関係マップに適用することで、所定時間ｔ(Ｔe)を決定する。そして、切替機構断接判定部１６２は、トルクダウンの指示後から決定された所定時間ｔ(Ｔe)経過すると、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったものと判定する。なお、関係マップは、予め実験的または設計的に求められて記憶されており、エンジントルクＴeに基づいて、スプリング７８による付勢力Ｆspが摩擦力Ｆfriよりも大きくなる所定時間ｔ(Ｔe)が求められるようになっている。
【０１４１】
上述した何れかの判定方法に基づいて、ダウンシフト中に第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったかが判定され、第１切替機構２８ａが遮断状態に切り替わったと判定されると、二重噛合防止機構１００がフリー状態に切り替えられることでも、ダウンシフト中における二重噛合が確実に防止される。
【０１４２】
変速機１０のダウンシフト中に二重噛合防止機構１００がフリー状態に切り替えられることで変速が進行し、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフト中に接続状態に切り替えられる側の切替機構である第３切替機構２８ｃが接続状態に切り替えられたものと判定されると、ダウンシフトが終了したものと判断され、切替制御部１６４は、二重噛合防止機構１００をワンウェイ状態に切り替える。ここで、切替機構断接判定部１６２は、ダウンシフト中に接続状態に切り替えられる第３切替機構２８ｃが接続状態に切り替わったかを判定する。
【０１４３】
切替機構断接判定部１６２は、２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフト中に接続状態に切り替えられる第３切替機構２８ｃの回転角θdogと、ダウンシフト中に第３切替機構２８ｃの第３噛合歯７２ｃと噛み合うギヤ側噛合歯７０ｆが形成されている１速ギヤ３０ｆの回転角θgearと、から算出されるドグの位相に基づいて、第３噛合歯７２ｃとギヤ側噛合歯７０ｆとが噛み合ったか、すなわち第３切替機構２８ｃが接続状態に切り替えられたかを判定する。
【０１４４】
図１１の第１切替機構２８ａを、ダウンシフト中に接続状態に切り替えられる第３切替機構２８ｃに読み替えると、第３切替機構２８ｃの基準位置ｏに対して、ギヤ側噛合歯７０ｆの所定の点Ｍが回転角θbだけ相対移動した位置ｂまで移動すると、ギヤ側噛合歯７０ｆと第３切替機構２８ｃの第３噛合歯７２ｃとが噛み合う、第３切替機構２８ｃの接続状態となる。これより、切替機構断接判定部１６２は、ギヤ側噛合歯７０ｆの所定の点Ｍが、第３切替機構２８ｃの基準位置ｏに対して回転角θbだけ移動した位置ｂに到達したとき、第３切替機構２８ｃが接続状態に切り替わったものと判定する。
【０１４５】
また、切替機構断接判定部１６２は、変速機１０のギヤ比γに基づいて判定することもできる。第３切替機構２８ｃが接続状態に切り替わると、ギヤ比γがダウンシフト後のギヤ段である１速ギヤ段１ｓｔに対応するギヤ比γとなる。切替機構断接判定部１６２は、ギヤ比γを随時算出し、ギヤ比γがダウンシフト後のギヤ段に対応するギヤ比γとなったとき、第３切替機構２８ｃが接続状態に切り替わったものと判定する。
【０１４６】
切替機構断接判定部１６２が、ダウンシフト中に第３切替機構２８ｃが接続状態に切り替えられたものと判定すると、切替制御部１６４が二重噛合防止機構１００をワンウェイ状態に切り替えることで、バレル４０のダウンシフト側への回転が規制され、バレル４０が意図せずダウンシフト側に回転することによる二重噛合が確実に防止される。
【０１４７】
図１６は、電子制御装置９２の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであり、変速機１０の２速ギヤ段２ｎｄから１速ギヤ段１ｓｔへのダウンシフト中に発生する二重噛合を確実に防止するための制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、変速機１０のダウンシフト指令が出力されると実行される。
【０１４８】
変速機１０のダウンシフト指令が出力されると、変速制御部１６０の制御機能に対応するステップＳＴ１（以下、ステップを省略）において、エンジン１２のトルクダウンが開始される。次いで、変速制御部１６０の制御機能に対応するＳＴ２において、バレル４０がダウンシフト側に回転させられ、ダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる第１切替機構２８ａに、第３噛合歯７２ａとギヤ側噛合歯７０ｂとの噛合が解除される方向の付勢力がシフト機構３３を介して付与される。このとき、ダウンシフト開始後は、第１切替機構２８ａを構成する第１ドグリング５０ａが移動させられる一方、ギヤ側噛合歯７０ｂと噛み合う第３噛合歯７２ａが形成されている第２ドグリング５２ａは、ギヤ側噛合歯７０ｂと第３噛合歯７２ａとの間の接触面で作用する摩擦力Ｆfriによってその位置が維持される。そして、エンジン１２のトルクダウンに伴って、スプリング７８による付勢力Ｆspが摩擦力Ｆfriよりも大きくなると、スプリング７８の付勢力Ｆspによって第２ドグリング５２ａが２速ギヤ３０ｂから離れる方向に移動させられ、ギヤ側噛合歯７０とドグリングの噛合歯との噛合が解除され、切替機構２８が遮断状態に切り替えられる。
【０１４９】
切替機構断接判定部１６２の制御機能に対応するＳＴ３では、切替機構２８が遮断状態に切り替わったかが判定される。ＳＴ３が否定される場合、ＳＴ３が肯定されるまで同じステップが繰り返し実行される。ＳＴ３が肯定される場合、切替制御部１６４の制御機能に対応するＳＴ４において、二重噛合防止機構１００がフリー状態（ＯＦＦ）に切り替えられ、ダウンシフトの進行が許容される。また、変速制御部１６０の制御機能に対応するＳＴ５において、ダウンシフト中に接続状態となる１速ギヤ３０ｆの回転速度を、第３切替機構２８ｃの回転速度まで上昇させるブリッピング制御が実行される。
【０１５０】
変速制御部１６０の制御機能に対応するＳＴ６では、１ギヤ３０ｆの回転速度が第３切替機構２８ｃの回転速度まで上昇したかに基づいて、第３切替機構２８ｃを接続状態に切替可能かが判定される。ＳＴ６が否定される場合、ＳＴ６が肯定されるまで同じステップが繰り返し実行される。ＳＴ６が肯定される場合、変速制御部１６０の制御機能に対応するＳＴ７において、第３切替機構２８ｃが１速ギヤ３０ｆ側に向かって移動させられる。切替機構断接判定部１６２の制御機能に対応するＳＴ８では、第３切替機構２８ｃが接続状態に切り替わった（接続完了）かが判定される。ＳＴ８が否定される場合、ＳＴ８が肯定されるまで同じステップが繰り返し実行される。ＳＴ８が肯定される場合、切替制御部１６４の制御機能に対応するＳＴ９において、二重噛合防止機構１００がワンウェイ状態（ＯＮ）に切り替えられ、本ルーチンが終了させられる（ダウンシフト完了）。
【０１５１】
上述のように、本実施例によれば、シフト機構３３を作動させるシフトアクチュエータ４１等の故障によって、走行中にシフト機構３３のバレル４０が意図せずダウンシフト方向に回転した場合であっても、二重噛合防止機構１００がワンウェイ状態に切り替えられた状態では、二重噛合防止機構１００によってバレル４０のダウンシフト方向への回転が阻止される。結果として、切替機構２８のダウンシフト方向への移動に伴う二重噛合を防止することができる。また、ダウンシフトを実行する場合には、二重噛合防止機構１００がフリー状態に切り替えられることでダウンシフトが許容されるため、ダウンシフトの実行が可能になる。
【０１５２】
また、本実施例によれば、二重噛合防止機構１００のラチェット歯１０５とストッパ部材１０３とが当接した状態において、出力軸２２と変速ギヤ３０との間の動力伝達が遮断されるため、例えば、エンジン１２と変速機１０との間に配置されるクラッチ１６が係合側に固着する故障が発生した場合には、シフト機構３３をダウンシフト方向に作動させてラチェット歯１０５とストッパ部材１０３とが当接した状態とすることで、変速機１０の動力伝達を容易に遮断することができる。また、二重噛合防止機構１００のラチェット歯１０５とストッパ部材１０３とが当接した状態において、ディテント機構１３０のボール１３４が、ディテント面１３８に形成される山頂１４０よりもダウンシフト側に位置する面に押し付けられるため、ディテント機構１３０によって、バレル４０をダウンシフト方向に回転させる方向に付勢される。従って、ラチェット歯１０５とストッパ部材１０３とが当接した状態を機械的に保持することができる。
【０１５３】
また、本実施例によれば、変速機１０のダウンシフト中に遮断状態に切り替えられる切替機構２８が遮断状態に切り替えられたことを判定すると、二重噛合防止機構１００がフリー状態に切り替えられるため、ダウンシフト中における二重噛合を確実に防止することができる。また、変速機１０のダウンシフト中に接続状態に切り替えられる側の切替機構２８が接続状態に切り替えられると、二重噛合防止機構１００がワンウェイ状態に切り替えられるため、その後にシフト機構３３が意図せずダウンシフト方向に作動した場合であっても、二重噛合防止機構１００によってダウンシフトが阻止され、二重噛合を確実に防止することができる。
【０１５４】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【０１５５】
図１７は、本発明の他の実施例に対応する二重噛合防止機構２００の構造を示している。二重噛合防止機構２００についても、バレル４０のダウンシフト方向への回転を阻止する一方、バレル４０のアップシフト方向への回転を許容するワンウェイ状態と、バレル４０のダウンシフト方向およびアップシフト方向への回転を許容するフリー状態とに切替可能に構成されている。本実施例の二重噛合防止機構２００では、ラック２０２の移動を規制することで、バレル４０のダウンシフト方向への回転を阻止するように構成されている。なお、図１７において、バレル４０（およびピニオン８６）の時計回り方向、言い換えれば、ラック８８が紙面右側に移動する方向が、変速機１０のアップシフトされる方向（アップシフト方向）に対応し、バレル４０（およびピニオン）の反時計回り方向、言い換えれば、ラック８８が紙面左側に移動する方向が、変速機１０のダウンシフトされる方向（ダウンシフト方向）に対応している。
【０１５６】
二重噛合防止機構２００は、電動アクチュエータ９０によって駆動されるラック２０２に設けられている鋸歯形状のラチェット歯２０４と、ラチェット歯２０４に噛合可能に構成されているストッパ部材２０６と、ストッパ部材２０６の回動位置を切り替える切替アクチュエータ１０４とを、備えて構成されている。なお、切替アクチュエータ１０４の構造は、前述した実施例と基本的に変わらないため、同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１５７】
ラチェット歯２０４は、ピニオン８６と噛み合うラック２０２の歯２０２ａと反対側の部位に、ラック２０２の長手方向に沿って形成されている。ラチェット歯２０４は、少なくとも変速機１０のギヤ段数と同じ数の歯数だけ形成されている。各ラチェット歯２０４は、ラック２０２の移動方向に対して所定の傾斜角を有して垂直方向に形成されているストッパ面２０８と、ラック２０２の移動方向に対して所定の傾斜角を有して形成されている斜面２１０とに、挟まれて形成されている。
【０１５８】
ストッパ部材２０６は、回動部２０６ａを中心にして回動可能に構成されている。ストッパ部材２０６は、切替アクチュエータ１０４によって回動させられる。
【０１５９】
切替アクチュエータ１０４のソレノイド１１６に切替電流が供給されない状態では、スプリング１１２の付勢力によって、ピストン１０８がロッド１１０の先端側に対して反対側に移動させられる。このとき、ロッド１１０がピストン１０８に連動して、図１７の実線で示す位置に移動させられる。また、ストッパ部材２０６がロッド１１０の先端に連結されていることから、ストッパ部材２０６は、ロッド１１０に連動して、回動部２０６ａを中心に時計回りに回動させられ、図１７の実線で示す第１位置となる。
【０１６０】
このとき、ストッパ部材２０６は、ラチェット歯２０４のストッパ面２０８に当接可能な状態となり、ラック２０２がダウンシフト方向（紙面左方向）に移動した場合には、ストッパ部材２０６がストッパ面２０８に当接させられる。従って、ラック２０２が意図せずダウンシフト方向に移動した場合であっても、ストッパ部材２０６がストッパ面２０８に当接させられることで、ラック２０２のダウンシフト方向の移動、すなわちバレル４０のダウンシフト方向への回転が、二重噛合防止機構２００によって阻止される。
【０１６１】
また、ラック２０２がアップシフト方向（紙面右方向）に移動する場合には、ストッパ部材２０６が斜面２１０を乗り越えるため、ラック２０２のアップシフト方向への移動が許容される。すなわち、変速機１０のアップシフトが許容される。このように、切替アクチュエータ１０４のソレノイド１１６に切替電流が供給されない場合には、ストッパ部材２０６が図１７の実線で示す第１位置に移動させられることで、二重噛合防止機構２００が、ラック２０２のダウンシフト方向への移動（言い換えれば、切替機構２８のダウンシフト方向への移動）が阻止される一方で、ラック２０２のアップシフト方向への移動（言い換えれば、切替機構２８のアップシフト方向への移動）が許容される、ワンウェイ状態に切り替えられる。
【０１６２】
一方、切替アクチュエータ１０４のソレノイド１１６に切替電流が供給されると、ロッド１１０が、スプリング１１２の付勢力に抗って、ケース１０６から伸びる方向に移動する。このとき、ロッド１１０の先端に連結されているストッパ部材２０６が、回動部２０６ａを中心にして反時計回りに回動させられ、ストッパ部材２０６が、図１７の破線で示す第２位置となる。ストッパ部材２０６が図１７の破線で示す第２位置に位置した状態では、ラック２０２の移動方向に拘わらず、ストッパ部材２０６がラチェット歯２０４のストッパ面２０８に当接することがないため、ラック２０２のアップシフト方向およびダウンシフト方向への移動が許容される。このように、切替アクチュエータ１０４に切替電流が供給されると、二重噛合防止機構２００が、ラック２０２のアップシフト方向およびダウンシフト方向への移動が許容される、すなわち切替機構２８のアップシフトおよびダウンシフトへの移動が許容される、フリー状態に切り替えられる。
【０１６３】
また、バレル４０には、ディテント機構１３０が設けられている。ディテント機構１３０の構造および作用については、前述の実施例と変わらないため、その説明を省略する。
【０１６４】
上記のように構成される二重噛合防止機構２００の作動について説明する。変速機１０が所定のギヤ段に変速された状態で走行中は、電子制御装置９２から切替アクチュエータ１０４のソレノイドに切替電流は供給されない。従って、二重噛合防止機構２００のストッパ部材２０６が、図１７の実線で示す第１位置に回動させられることで、二重噛合防止機構２００がワンウェイ状態に切り替えられるため、ラック２０２のダウンシフト方向への移動が阻止される一方で、ラック２０２のアップシフト方向への移動が許容される。ここで、電子制御装置９２の誤作動や電動アクチュエータ９０の故障などによって、ラック２０２が変速機１０のダウンシフト方向に移動した場合であっても、ストッパ部材２０６とラチェット歯２０４のストッパ面２０８とが当接することで、ラック２０２のダウンシフト方向への移動が阻止される。結果として、切替機構２８のダウンシフト方向への移動が阻止されることで、切替機構２８の意図しないダウンシフト方向への移動に伴う二重噛合が防止される。
【０１６５】
また、変速機１０のダウンシフトを実行する場合には、電子制御装置９２から切替アクチュエータ１０４のソレノイド１１６に切替電流が供給される。このとき、切替アクチュエータ１０４が作動することで、ストッパ部材２０６が、図１７の破線で示す第２位置に回動させられ、二重噛合防止機構２００がフリー状態に切り替えられる。従って、変速機１０のダウンシフトが許容されることとなり、変速機１０のダウンシフトが実行される。また、二重噛合防止機構２００においても、変速機１０のダウンシフトが実行される場合には、前述の実施例と同様の制御が実行されることで、ダウンシフト過渡期の二重噛合が確実に防止される。
【０１６６】
上述のように、本実施例の二重噛合防止機構２００のように、ラック２０２にラチェット歯２０４が形成される場合であっても、前述した実施例と同様の効果が得られる。
【０１６７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１６８】
例えば、前述の実施例では、変速機１０は前進６段の変速を可能とするものであったが、ギヤ段の数は必ずしも６段に限定されない。例えば前進５段など、変速機のギヤ段の数を適宜変更することができる。
【０１６９】
また、前述の実施例では、切替機構２８が出力軸２２に設けられていたが、切替機構２８がカウンタ軸２０側に設けられるものであっても構わない。
【０１７０】
また、前述の実施例では、切替アクチュエータ１０４は、電気的に作動が制御されるものであったが、油圧制御によって作動が制御されるものであっても構わない。
【０１７１】
また、前述の実施例では、第１切替機構２８ａは、入力ギヤ３０ａと２速ギヤ３０ｂとの間に配置され、入力ギヤ３０ａのギヤ側噛合歯７０ａと噛合可能な第１噛合歯６６ａおよび第４噛合歯７６ａが形成されるとともに、２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂと噛合可能な第３噛合歯７２ａおよび第２噛合歯６８ａが形成されるものあったが、切替機構が１つの変速ギヤと噛み合い可能に構成されるものであっても構わない。例えば、第１切替機構２８ａにおいて、第１噛合歯６６ａおよび第４噛合歯７６ａが形成される一方で、第２噛合歯６８ａおよび第３噛合歯７２ａが形成されなくても構わない。すなわち、切替機構が、１つの変速ギヤと出力軸との間を断接可能に構成されるものであっても構わない。
【０１７２】
また、前述の実施例では、動力発生装置としてエンジン１２が使用されていたが、本発明は、必ずしもエンジンに限定されない。例えば、動力発生装置として電動機が使用されるものであっても構わない。
【０１７３】
また、前述の実施例において、図１１に示す第１切替機構２８ａの第３噛合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０ｂとが噛み合う位置ｂを経時的な変化に応じた適切な値とするための学習が実行されるものであっても構わない。この学習は、好適には車両駆動時に実行される。同様に、図１２に示す第１切替機構２８ａの第２噛合歯６８ａと２速ギヤ３０ｂのギヤ側噛合歯７０とが噛み合う位置ｄを、経時的な変化に応じた適切な値とするための学習が実行されるものであっても構わない。この学習は、好適には車両被駆動時に実行される。
【０１７４】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【０１７５】
１０：車両用変速機
２２：出力軸（シャフト）
２８ａ〜２８ｃ：第１切替機構〜第３切替機構（切替機構）
３０ａ〜３０ｆ：入力ギヤ〜１速ギヤ（変速ギヤ）
３３：シフト機構
４０：バレル
４２：シフト溝
５０ａ、５０ｃ：第１ドグリング（第１リング、第２リング）
５２ａ、５２ｂ：第２ドグリング（第２リング、第１リング）
６６ａ、６６ｃ：第１噛合歯
６８ａ、６８ｃ：第２噛合歯
７０ａ〜７０ｆ：ギヤ側噛合歯
７２ａ、７２ｃ：第３噛合歯（第１噛合歯）
７６ａ、７６ｃ：第４噛合歯（第２噛合歯）
７８：スプリング
８６：ピニオン
８８、２０２：ラック
９２：電子制御装置（制御装置）
１００、２００：二重噛合防止機構
１０３、２０６：ストッパ部材
１０５、２０４：ラチェット歯
１３０：ディテント機構
１３２：ディテントプレート
１３４：ボール（押圧部材）
１３８：ディテント面
１６２：切替機構断接判定部（判定部）
１６４：切替制御部
【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】
2020133897.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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