(57)【要約】      （修正有）【課題】低速側の変速段と高速側の変速段との間でシームレスシフトを行う機構を含む車両用変速機において、構造の簡素化を図るのに有効な技術を提供する。【解決手段】本発明に係る車両用変速機の動力伝達機構１０１は、出力軸Ａ３に対して第１遊転ギヤＧ１ｏと共に相対回転可能に設けられた第１被係合部材１１０と、第２遊転ギヤＧ２ｏと共に相対回転可能に設けられた第２被係合部材１２０と、を備え、駆動装置１３７，１５０，ＡＣＴ２は、第１連結片１３１が当該連結片の連結位置に位置し、且つ第２連結片１３４が当該連結片の連結解除位置に位置する低速モードと、第１連結片１３１が当該連結片の連結解除位置に位置し、且つ第２連結片１３４が当該連結片の連結位置に位置する高速モードと、第１連結片１３１及び第２連結片１３４の双方が当該連結片の連結位置に位置する中間モードと、のうちのいずれかのモードを選択的に達成する。【選択図】図２
2014114933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源の駆動出力軸と前記車両の駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、複数の変速段を有する車両用変速機であって、
前記駆動出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、
前記駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸と、
それぞれが前記入力軸又は前記出力軸に同軸的且つ相対回転不能に設けられるとともに、前記複数の変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤと、
それぞれが前記入力軸又は前記出力軸に同軸的且つ相対回転可能に設けられるとともに、前記複数の変速段のそれぞれに対応し、且つ対応する変速段の前記固定ギヤと常時噛合する複数の遊転ギヤと、
を備え、
前記複数の遊転ギヤは、
前記複数の変速段のうちの低速側変速段及び高速側変速段につき、前記低速側変速段の前記固定ギヤに常時噛合する第１遊転ギヤと、前記高速側変速段の前記固定ギヤに常時噛合する第２遊転ギヤと、を含み、
当該車両用変速機は更に、
前記入力軸及び前記出力軸のうち前記第１遊転ギヤ及び前記第２遊転ギヤの双方が設けられている軸の前記第１遊転ギヤと前記第２遊転ギヤとの間に同軸的且つ相対回転不能に設けられた係合部材と、
前記第１遊転ギヤのうち前記係合部材との対向部に、前記軸に対して前記第１遊転ギヤと共に相対回転可能に設けられた第１被係合部材と、
前記第２遊転ギヤのうち前記係合部材との対向部に、前記軸に対して前記第２遊転ギヤと共に相対回転可能に設けられた第２被係合部材と、
前記係合部材に、前記係合部材及び前記第１被係合部材を連結する連結位置と、この連結位置から外れた連結解除位置とに移動可能に設けられた第１連結片と、
前記係合部材に、前記係合部材及び前記第２被係合部材を連結する連結位置と、この連結位置から外れた連結解除位置とに移動可能に設けられた第２連結片と、
前記第１連結片及び前記第２連結片のそれぞれを駆動するための駆動装置と、
を備え、
前記駆動装置は、
前記第１連結片が当該連結片の前記連結位置に位置し、且つ前記第２連結片が当該連結片の前記連結解除位置に位置する低速モードと、
前記第１連結片が当該連結片の前記連結解除位置に位置し、且つ前記第２連結片が当該連結片の前記連結位置に位置する高速モードと、
前記低速モードと前記高速モードとの間で、前記第１連結片及び前記第２連結片の双方が当該連結片の前記連結位置に位置する中間モードと、のうちのいずれかのモードを選択的に達成する、車両用変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用変速機であって、
前記係合部材は円板状に構成され、
前記第１連結片及び前記第２連結片はそれぞれ前記係合部材の外周面に設けられた回転軸を中心に当該連結片の前記連結位置と前記連結解除位置との間を回転移動可能である、車両用変速機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用変速機であって、
前記駆動装置は、アクチュエータによって駆動されるフォークシャフトと、前記フォークシャフトに前記軸の軸方向に移動可能に連結された可動部材と、を備え、
前記可動部材は、前記フォークシャフトの駆動によって、それぞれが前記連結解除位置にある前記第１連結片と前記第２連結片との間のニュートラル位置と、前記第１連結片の前記連結位置から前記連結解除位置への復帰を阻止する第１設定位置と、前記第２連結片の前記連結位置から前記連結解除位置への復帰を阻止する第２設定位置と、のうちのいずれかの位置に選択的に設定される、車両用変速機。
【請求項４】
請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の車両用変速機であって、
前記第１被係合部材及び前記第２被係合部材はそれぞれ、前記係合部材との対向部に設けられた被係合凹部と、前記被係合凹部を構成する凹部傾斜面と、を備え、
前記第１連結片及び前記第２連結片はそれぞれ、当該連結片の前記連結位置に移動したときに前記第１被係合部材又は前記第２被係合部材の前記被係合凹部に係合する係合凸部と、当該係合凸部を構成する凸部傾斜面と、を備え、
前記駆動装置は、前記連結位置にある前記第１連結片又は前記第２連結片に対応する被係合部材と前記係合部材との相対回転差によって、当該被係合部材の前記凹部傾斜面が当該連結片の前記凸部傾斜面を押圧して、当該連結片を前記連結位置から前記連結解除位置へと移動させる、車両用変速機。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用変速機であって、
前記駆動装置は、前記第１連結片及び前記第２連結片のそれぞれを当該連結片の前記連結位置から前記連結解除位置に向けて弾性付勢する弾性部材を備える、車両用変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特表２０１０−５１０４６４号公報（特許文献１）には、車両用変速機の一例が開示されている。この変速機では、低速側のギヤに設けられた第１被係合部材（駆動構造体）に係合可能な一方の係合部材（係合要素セット）と、高速側のギヤに設けられた第２被係合部材（駆動構造体）に係合可能な他方の係合部材（係合要素セット）が用いられており、これら２つの係合部材（係合要素セット）のそれぞれが、各係合部材に専用の駆動部材及びアクチュエータによって軸方向に独立して駆動されるように構成されている。本構成によれば、各係合部材の駆動をアクチュエータによって制御することで、一方の係合部材が第１被係合部材に係合した低速側の変速段から、他方の係合部材が第２被係合部材に係合した高速側の変速段への変更を瞬時に行うことが可能であり、これにより駆動トルクの途切れのない変速、所謂「シームレスシフト」を達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５１０４６４号公報
【発明の概要】
【０００４】
上記特許文献１に記載の車両用変速機は、２つの係合部材のそれぞれに駆動部材及びアクチュエータが必要であるため、構造が複雑化し、組み付け工数、重量、コスト等について不利である。そこで、この種の車両用変速機の設計に際しては、前述のシームレスシフトを達成するための構造を簡素化することによって、当該車両用変速機に係る組み付け工数、重量、コスト等を抑えたいという要請がある。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、低速側の変速段と高速側の変速段との間でシームレスシフトを行う機構を含む車両用変速機において、構造の簡素化を図るのに有効な技術を提供することを目的としている。
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係る車両用変速機は、車両の駆動源の駆動出力軸と車両の駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、複数の変速段を有する変速機であり、入力軸、出力軸、複数の固定ギヤ、複数の遊転ギヤ、係合部材、第１被係合部材、第２被係合部材、第１連結片、第２連結片及び駆動装置を備えている。
【０００７】
入力軸は、駆動出力軸との間で動力伝達系統が形成される軸である。出力軸は、駆動輪との間で動力伝達系統が形成される軸である。複数の固定ギヤは、それぞれが入力軸又は出力軸に同軸的且つ相対回転不能に設けられるとともに、複数の変速段のそれぞれに対応するギヤである。複数の遊転ギヤは、それぞれが入力軸又は出力軸に同軸的且つ相対回転可能に設けられるとともに、複数の変速段のそれぞれに対応し、且つ対応する変速段の固定ギヤと常時噛合するギヤである。これら複数の遊転ギヤは、複数の変速段のうちの低速側変速段及び高速側変速段につき、低速側変速段の固定ギヤに常時噛合する第１遊転ギヤと、高速側変速段の固定ギヤに常時噛合する第２遊転ギヤとを含む。
【０００８】
係合部材は、入力軸及び出力軸のうち第１遊転ギヤ及び第２遊転ギヤの双方が設けられている軸の第１遊転ギヤと第２遊転ギヤとの間に同軸的且つ相対回転不能に設けられている。第１被係合部材は、第１遊転ギヤのうち係合部材との対向部に、前記軸に対して第１遊転ギヤと共に相対回転可能に設けられている。第２被係合部材は、第２遊転ギヤのうち係合部材との対向部に、前記軸に対して第２遊転ギヤと共に相対回転可能に設けられている。第１連結片及び第２連結片はいずれも係合部材に設けられている。具体的には、第１連結片は、係合部材に、係合部材及び第１被係合部材を連結する連結位置と、この連結位置から外れた連結解除位置とに移動可能に設けられている。また第２連結片は、係合部材に、係合部材及び第２被係合部材を連結する連結位置と、この連結位置から外れた連結解除位置とに移動可能に設けられている。これら第１連結片及び第２連結片はそれぞれ、回転動作によって連結位置と連結解除位置との間を移動する構造であってもよいし、或いは１又は複数の方向に関するスライド動作によって連結位置と連結解除位置との間を移動する構造であってもよい。
【０００９】
駆動装置は、第１連結片及び第２連結片のそれぞれを駆動する機能を果たす。この駆動装置は、低速モード、高速モード及び中間モードのうちのいずれかのモードを選択的に達成する。低速モードでは、第１連結片が当該連結片の連結位置に位置し、且つ第２連結片が当該連結片の連結解除位置に位置する。高速モードでは、第１連結片が当該連結片の連結解除位置に位置し、且つ第２連結片が当該連結片の連結位置に位置する。中間モードでは、低速モードと高速モードとの間で、第１連結片及び第２連結片の双方が当該連結片の連結位置に位置する。即ち、この中間モードでは、係合部材が第１被係合部材及び第２被係合部材のそれぞれに係合した二重係合状態が形成される。これにより、駆動装置が、低速モードから中間モードを経て高速モードへと制御されることによって、或いは高速モードから中間モードを経て低速モードへと制御されることによって、駆動トルクの途切れのない変速（シームレスシフト）が達成される。
【００１０】
この場合、係合部材は、第１被係合部材及び第２被係合部材の双方に対する係合対象として兼務されているため、シームレスシフトを達成するための構造を簡素化することができる。特に、係合部材に設けられた第１連結片及び第２連結片を用いることによって、シームレスシフトを達成するための部材を新たに第１被係合部材及び第２被係合部材に設ける必要がなく、更なる構造の簡素化が図られる。その結果、車両用変速機に関する組み付け工数、重量、コスト等を抑えることが可能になる。
【００１１】
上記の車両用変速機では、係合部材は円板状に構成され、また第１連結片及び第２連結片はそれぞれ係合部材の外周面に設けられた回転軸を中心に当該連結片の連結位置と連結解除位置との間を回転移動可能であるのが好ましい。これにより、係合部材に設けられた第１連結片及び第２連結片がそれぞれ回転する構造を利用してシームレスシフトを達成することができる。
【００１２】
上記の車両用変速機では、駆動装置は、アクチュエータによって駆動されるフォークシャフトと、フォークシャフトに前記軸の軸方向に移動可能に連結された可動部材と、を備えるのが好ましい。また、可動部材は、フォークシャフトの駆動によって、ニュートラル位置と、第１設定位置と、第２設定位置と、のうちのいずれかの位置に選択的に設定されるのが好ましい。ニュートラル位置は、それぞれが連結解除位置にある第１連結片と第２連結片との間の位置として規定される。第１設定位置は、第１連結片の連結位置から連結解除位置への復帰を阻止する位置として規定される。低速モード時に可動部材を第１設定位置に設定することができる。第２設定位置は、第２連結片の連結位置から連結解除位置への復帰を阻止する位置として規定される。高速モード時に可動部材を第２設定位置に設定することができる。特に、１つのフォークシャフト及び可動部材が第１連結片及び第２連結片の双方を駆動するための手段を兼務するため、更なる構造の簡素化が図られる。また、可動部材の設定位置としてニュートラル位置を設けることにより、例えば１速シフト時に可動部材を第１設定位置に設定した後に、或いは２速シフト時に可動部材を第２設定位置に設定した後に、一旦ニュートラル位置に設定することで、１速や２速から別の変速段に問題なくシフトすることができる。
【００１３】
上記の車両用変速機では、第１被係合部材及び第２被係合部材はそれぞれ、係合部材との対向部に設けられた被係合凹部と、被係合凹部を構成する凹部傾斜面とを備えるのが好ましい。また、第１連結片及び第２連結片はそれぞれ、当該連結片の連結位置に移動したときに第１被係合部材又は第２被係合部材の被係合凹部に係合する係合凸部と、当該係合凸部を構成する凸部傾斜面と、を備えるのが好ましい。この場合、駆動装置は、連結位置にある第１連結片又は第２連結片に対応する被係合部材と係合部材との相対回転差によって、当該被係合部材の凹部傾斜面が当該連結片の凸部傾斜面を押圧して、当該連結片を連結位置から連結解除位置へと移動させる。これにより、第１被係合部材又は第２被係合部材と係合部材との相対回転動作を利用して、第１連結片又は第２連結片を連結位置から連結解除位置へ容易に移動させることができる。
【００１４】
上記の車両用変速機では、駆動装置は、第１連結片及び第２連結片のそれぞれを当該連結片の連結位置から連結解除位置に向けて弾性付勢する弾性部材を備えるのが好ましい。これにより、第１連結片及び第２連結片のそれぞれを弾性部材の弾性付勢力を利用して連結位置から連結解除位置へ確実に移動させることができ、シームレスシフトの円滑化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、低速側の変速段と高速側の変速段との間でシームレスシフトを行う機構を含む車両用変速機において、構造の簡素化を図ることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る変速機Ｔ／Ｍの概略構成を示す図である。
【図２】図１中の動力伝達機構１０１を模式的に示す図である。
【図３】図２中の動力伝達機構１０１の部分拡大図である。
【図４】変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速の場合において、被係合部材１１０，１２０及び係合部材１３０の係合状態を示す図である。
【図５】図４中の動力伝達機構１０１の部分拡大図である。
【図６】変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速から２速へと変更される過程において、被係合部材１１０，１２０及び係合部材１３０の係合状態を示す図である。
【図７】図６中の動力伝達機構１０１の部分拡大図である。
【図８】変速機Ｔ／Ｍの変速段が２速の場合において、被係合部材１１０，１２０及び係合部材１３０の係合状態を示す図である。
【図９】図８中の動力伝達機構１０１の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る車両用変速機について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る（車両用）変速機Ｔ／Ｍは、車両の駆動源であるエンジンの駆動出力軸と車両の駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、車両前進用に５つ変速段（１速（１ｓｔ）〜５速（５ｔｈ））、及び、車両後進用に１つの変速段（リバース）を備えている。
【００１８】
図１に示すように、変速機Ｔ／Ｍは、入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３を備えている。変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２は、クラッチＣ／Ｄ及びフライホイールＦ／Ｗを介して、エンジンＥ／Ｇの駆動出力軸Ａ１に接続されている。この入力軸Ａ２とエンジンＥ／Ｇの駆動出力軸Ａ１との間で動力伝達系統が形成される。変速機Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪Ｄ／Ｗに接続されている。この出力軸Ａ３と駆動輪Ｄ／Ｗとの間で動力伝達系統が形成される。なお、図１では、便宜上、車両後進用の変速段（リバース）の記載を省略している。この変速機Ｔ／Ｍが本発明の「車両用変速機」に相当する。また、入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３がそれぞれ、本発明の「入力軸」及び「出力軸」に相当する。
【００１９】
クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能になっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１により調整される。なお、このクラッチＣ／Ｄは、運転者によって操作されるクラッチペダルを備えていない。
【００２０】
変速機Ｔ／Ｍは、複数の固定ギヤ（「駆動ギヤ」ともいう）Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉと、複数の遊転ギヤ（「被動ギヤ」ともいう）Ｇ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏを備えている。複数の固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉは、それぞれが入力軸Ａ２に同軸的且つ相対回転不能に、且つそれぞれが入力軸Ａ２の軸方向に相対移動不能に固定されるとともに、それぞれが前進用の複数の変速段のそれぞれに対応している。具体的には、これらの固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉがそれぞれ、１速、２速、３速、４速、５速に対応している。複数の遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏは、それぞれが出力軸Ａ３に同軸的且つ相対回転可能に設けられ、且つそれぞれが前進用の複数の変速段のそれぞれに対応するとともに、それぞれが対応する変速段の固定ギヤと常時噛合している。具体的には、これらの遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏがそれぞれ、１速、２速、３速、４速、５速に対応している。
【００２１】
変速機Ｔ／Ｍは、動力伝達機構１０１，１０２，１０３を含み、変速段の変更・設定は、変速機アクチュエータＡＣＴ２を用いて、動力伝達機構１０１，１０２，１０３のそれぞれを作動させることによって実行される。変速段を変更することで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度に対する入力軸Ａ２の回転速度の割合）が調整される。
【００２２】
制御装置２００は、アクセル開度センサＳ１、シフト位置センサＳ２、ブレーキセンサＳ３及び電子制御ユニットＥＣＵを備えている。アクセル開度センサＳ１は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するセンサである。シフト位置センサＳ２は、シフトレバーＳＦの位置を検出するセンサである。ブレーキセンサＳ３は、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するセンサである。電子制御ユニットＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ３、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣＴ１，ＡＣＴ２を制御することで、Ｃ／Ｄのクラッチストローク（従って、クラッチトルク）、及び、変速機Ｔ／Ｍの変速段を制御する。また、この電子制御ユニットＥＣＵは、エンジンＥ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することで、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御する。
【００２３】
上記の動力伝達機構１０１，１０２，１０３はいずれも同様の構造を有するため、ここでは図２及び図３を参照しつつ動力伝達機構１０１のみの構造の特徴を説明する。
【００２４】
図２に示すように、動力伝達機構１０１は、複数の変速段のうち相対的に低速側の変速段である１速と、１速に対して高速側の変速段である２速とに対応している。この動力伝達機構１０１は、変速機Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３上にそれぞれ設けられた、第１遊転ギヤＧ１ｏ、第２遊転ギヤＧ２ｏ、第１被係合部材１１０、第２被係合部材１２０、係合部材１３０を含む。
【００２５】
遊転ギヤＧ１ｏ，Ｇ２ｏはいずれも、スナップリング１４０（固定手段）によって出力軸Ａ３の軸方向Ｘ１，Ｘ２の移動が阻止されており、且つ出力軸Ａ３との軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転が可能になっている。第１遊転ギヤＧ１ｏは１速の固定ギヤＧ１ｉに常時に噛合し、第２遊転ギヤＧ２ｏは２速の固定ギヤＧ２ｉに常時に噛合する。これら第１遊転ギヤＧ１ｏ及び第２遊転ギヤＧ２ｏがそれぞれ、本発明の「第１遊転ギヤ」及び「第２遊転ギヤ」に相当する。
【００２６】
係合部材１３０は、円板状に構成され、出力軸Ａ３の第１遊転ギヤＧ１ｏと第２遊転ギヤＧ２ｏとの間にスプライン嵌合によって同軸的且つ相対回転不能に設けられている。この係合部材１３０は、前述のスナップリング１４０と同様の固定手段によって出力軸Ａ３の軸方向Ｘ１，Ｘ２に移動不能とされている。従って、この係合部材１３０は、出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の回転時には出力軸Ａ３と共に常時に回転する。この係合部材１３０が本発明の「係合部材」に相当する。
【００２７】
第１被係合部材１１０は、第１遊転ギヤＧ１ｏのうち係合部材１３０との対向部に、出力軸Ａ３に対して第１遊転ギヤＧ１ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に相対回転可能に取り付けられている。同様に、第２被係合部材１２０は、第２遊転ギヤＧ２ｏのうち係合部材１３０との対向部に、出力軸Ａ３に対して第２遊転ギヤＧ１ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に相対回転可能に取り付けられている。これら第１被係合部材１１０及び第２被係合部材１２０がそれぞれ、本発明の「第１被係合部材」及び「第２被係合部材」に相当する。
【００２８】
係合部材１３０の外周面には周方向の１又は複数の個所に凹部が設けられており、この凹部に１組の第１連結片１３１及び第２連結片１３４が設けられている。従って、凹部が１つの場合には１組の第１連結片１３１及び第２連結片１３４が設けられ、凹部が複数の場合には複数組の第１連結片１３１及び第２連結片１３４が設けられる。これら第１連結片１３１及び第２連結片１３４はいずれも可動部材１３７によって、対応する被係合部材及び係合部材１３０を連結する連結位置と、この連結位置から外れた連結解除位置（「初期位置」ともいう）との間で駆動される。第１連結片１３１は、その連結位置では、第１被係合部材１１０に係合することによって第１被係合部材１１０及び係合部材１３０を連結する。また、この第１連結片１３１は、その連結解除位置では、第１被係合部材１１０との係合を解除することによって第１被係合部材１１０及び係合部材１３０の連結を解除する。同様に、第２連結片１３４は、その連結位置では、第２被係合部材１２０に係合することによって第２被係合部材１２０及び係合部材１３０を連結する。また、この第２連結片１３４は、その連結解除位置では、第２被係合部材１２０との係合を解除することによって第２被係合部材１２０及び係合部材１３０の連結を解除する。これら第１連結片１３１及び第２連結片１３４がそれぞれ、本発明の「第１連結片」及び「第２連結片」に相当する。
【００２９】
可動部材１３７は、係合部材１３０の外周に配置された円環状の部材として構成され、出力軸Ａ３の軸方向Ｘ１，Ｘ２の移動が可能であり、且つ出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２については係合部材１３０との相対回転が不能である。従って、この可動部材１３７は、係合部材１３０と共に出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に一体回転することができる。可動部材１３７は、第１連結片１３１及び第２連結片１３４のそれぞれに当接可能な凸部１３８と、フォークシャフト１５０との連結のための凹部１３９を備えている。このため、フォークシャフト１５０が変速機アクチュエータＡＣＴ２によって軸方向Ｘ１，Ｘ２に駆動されると、このフォークシャフト１５０に連結された可動部材１３７も軸方向Ｘ１，Ｘ２に駆動される。
【００３０】
具体的には、可動部材１３７は、ニュートラル位置（「中立位置」ともいう）と、第１設定位置と、第２設定位置と、のうちのいずれかの位置に選択的に設定される。ニュートラル位置は、それぞれが連結解除位置にある第１連結片１３１と第２連結片１３４との間の位置として規定される。第１設定位置は、第１連結片１３１の連結位置から連結解除位置への復帰を阻止する位置として規定される。第２設定位置は、第２連結片１３４の連結位置から連結解除位置への復帰を阻止する位置として規定される。これにより、第１連結片１３１及び第２連結片１３４がそれぞれ、前述の連結位置と連結解除位置との間で駆動される。この場合、可動部材１３７、フォークシャフト１５０及び変速機アクチュエータＡＣＴ２は、第１連結片１３１及び第２連結片１３４のそれぞれを駆動するための駆動装置（本発明の「駆動装置」）を構成している。ここでいう可動部材１３７及びフォークシャフト１５０がそれぞれ、本発明の「可動部材」及び「フォークシャフト」に相当する。
【００３１】
上記の第１連結片１３１及び第２連結片１３４の詳細な構造については図３が参照される。
【００３２】
図３に示すように、第１連結片１３１は、係合部材１３０に設けられた回転軸１３２を中心に回転移動可能に構成されており、バネ１３３によって図中の矢印方向に連結位置から連結解除位置に向けて常時に弾性付勢されている。このバネ１３３は典型的にはコイルバネ或いは板バネとして構成される。このバネ１３３が本発明の「弾性部材」に相当する。この第１連結片１３１は、回転軸１３２側を基端部とした場合に、基端部とは反対側の係合凸部１３１ａが先鋭状に構成されている。即ち、係合凸部１３１ａは、第１連結片１３１の長尺方向に延在する凸部水平面１３１ｂと、この凸部水平面１３１ｂに交差して延在する凸部傾斜面１３１ｃとを含む。
【００３３】
図３中のニュートラル位置にある可動部材１３７の凸部１３８が出力軸Ａ３の軸方向Ｘ１に第１設定位置まで移動した場合、第１連結片１３１は図３中の連結解除位置からバネ１３３の弾性付勢力に抗して回転軸１３２を中心に第１被係合部材１１０側へと回転し、且つ連結解除位置への復帰動作が凸部１３８によって阻止される。一方で、第１被係合部材１１０のうち係合部材１３０との対向部には、凹部傾斜面１１１ａを有する被係合凹部１１１が、第１連結片１３１の係合凸部１３１ａに係合可能に設けられている。この被係合凹部１１１の形状は、凸部水平面１３１ｂ及び凸部傾斜面１３１ｃを含む係合凸部１３１ａの形状に概ね合致している。従って、第１連結片１３１が第１被係合部材１１０側へと連結位置まで回転して係合凸部１３１ａが第１被係合部材１１０の被係合凹部１１１に係合した場合、第１被係合部材１１０及び係合部材１３０は出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転が阻止され、出力軸Ａ３と共に一体状に回転することができる。
【００３４】
同様に、第２連結片１３４は、係合部材１３０に設けられた回転軸１３５を中心に回転移動可能に構成されており、バネ１３６によって図中の矢印方向に連結位置から連結解除位置に向けて常時に弾性付勢されている。このバネ１３６は典型的にはコイルバネ或いは板バネとして構成される。このバネ１３６が本発明の「弾性部材」に相当する。この第２連結片１３４は、回転軸１３５側を基端部とした場合に、基端部とは反対側の係合凸部１３４ａが先鋭状に構成されている。即ち、係合凸部１３４ａは、第２連結片１３４の長尺方向に延在する凸部水平面１３４ｂと、この凸部水平面１３４ｂに交差して延在する凸部傾斜面１３４ｃとを含む。
【００３５】
ニュートラル位置にある可動部材１３７の凸部１３８が出力軸Ａ３の軸方向Ｘ２に第２設定位置まで移動した場合、第２連結片１３４は図３中の連結解除位置からバネ１３６の弾性付勢力に抗して回転軸１３５を中心に第２被係合部材１２０側へと回転し、且つ連結解除位置への復帰動作が凸部１３８によって阻止される。一方で、第２被係合部材１２０のうち係合部材１３０との対向部には、凹部傾斜面１２１ａを有する被係合凹部１２１が、第２連結片１３４の係合凸部１３４ａに係合可能に設けられている。この被係合凹部１２１の形状は、凸部水平面１３４ｂ及び凸部傾斜面１３４ｃを含む係合凸部１３４ａの形状に概ね合致している。従って、第２連結片１３４が第２被係合部材１２０側へと連結位置まで回転して係合凸部１３４ａが第２被係合部材１２０の被係合凹部１２１に係合した場合、第２被係合部材１２０及び係合部材１３０は出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転が阻止され、出力軸Ａ３と共に一体状に回転することができる。
【００３６】
以下、上記構成の動力伝達機構１０１の制御態様、特には変速機Ｔ／Ｍの変速段が相対的に低速の１速から、相対的に高速の２速に変更される際の制御態様を、図４〜図９を参照しつつ説明する。この制御は、制御装置２００の電子制御ユニットＥＣＵが変速機アクチュエータＡＣＴ２を制御することによって遂行される。これにより、少なくとも下記の低速モード、高速モード及び中間モードのうちのいずれかのモードが選択的に達成される。
【００３７】
（低速モード）
低速モードでは変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速に設定される。この場合、図４に示すように、フォークシャフト１５０が変速機アクチュエータＡＣＴ２によって軸方向Ｘ１に駆動されることによって、可動部材１３７の凸部１３８は図３中のニュートラル位置から軸方向Ｘ１に第１設定位置まで移動する。これにより、係合部材１３０は、可動部材１３７の凸部１３８によって駆動された第１連結片１３１を介して第１被係合部材１１０に係合する。一方で、第２連結片１３４は、可動部材１３７の凸部１３８によって駆動されることなく図３中の連結解除位置に維持されるため、係合部材１３０は第２被係合部材１２０に係合しない。この低速モードが本発明の「低速モード」に相当する。
【００３８】
この低速モードでは、図５が参照されるように、第１連結片１３１は可動部材１３７の凸部１３８によって軸方向Ｘ１に押圧されることにより、回転軸１３２を中心に第１被係合部材１１０及び係合部材１３０を連結する連結位置まで回転する。この連結位置では、第１連結片１３１の係合凸部１３１ａが第１被係合部材１１０の被係合凹部１１１に係合し（噛み合い）、且つこの連結位置から連結解除位置に向かう回転動作は可動部材１３７の凸部１３８によって阻止される。従って、第１被係合部材１１０及び係合部材１３０の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転が阻止される。その結果、第１被係合部材１１０が第１遊転ギヤＧ１ｏと共に軸周り方向Ｙ１に回転する場合、係合部材１３０はこの第１被係合部材１１０と一体となって軸周り方向Ｙ１に回転する。一方で、第２連結片１３４は可動部材１３７の凸部１３８によって軸方向Ｘ２に押圧されず、第２被係合部材１１０及び係合部材１３０を連結しない連結解除位置に位置する。従って、係合部材１３０は第２被係合部材１２０とは一体に回転しない。第１遊転ギヤＧ１ｏが所定の回転速度（「角速度」ともいう）ωで回転し、第２遊転ギヤＧ２ｏがその２倍の回転速度である２ωで回転している場合、第１被係合部材１１０及び係合部材１３０は、出力軸Ａ３と共に同一の回転速度ωで回転している。その結果、入力軸Ａ２の回転は、第１遊転ギヤＧ１ｏのみを介して出力軸Ａ３に伝達され、１速の減速比を有する動力伝達系統が形成される。
【００３９】
この場合、車両の通常走行時に生じるエンジンＥ／Ｇの加速トルク（即ち、遊転ギヤＧ１ｏの加速トルク）は、トルク伝達経路Ｔ１を経て係合部材１３０に伝達される。このトルク伝達経路Ｔ１では、加速トルクは、第１被係合部材１１０の被係合凹部１１１によって押圧された凸部水平面１３１ｂを経て第１連結片１３１に伝達され、更にこの第１連結片１３１から可動部材１３７の凸部１３８を経て係合部材１３０に伝達される。これに対して、エンジンブレーキ時に生じるエンジンＥ／Ｇの減速トルク（即ち、第１被係合部材１１０の減速トルク）は、トルク伝達経路Ｔ２を経て係合部材１３０に伝達される。このトルク伝達経路Ｔ２では、減速トルクは、第１被係合部材１１０の被係合凹部１１１によって押圧された凸部傾斜面１３１ｃを経て第１連結片１３１に伝達され、更にこの第１連結片１３１から可動部材１３７の凸部１３８を経て係合部材１３０に伝達される。
【００４０】
（中間モード）
変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速から２速に移行する過程（遷移状態）で中間モードが形成される。この中間モードでは、図６に示すように、前述の低速モードに引き続きフォークシャフト１５０が変速機アクチュエータＡＣＴ２によって軸方向Ｘ２に駆動されることによって、可動部材１３７は軸方向Ｘ２に第２設定位置まで移動する。これにより、係合部材１３０は、可動部材１３７の凸部１３８によって駆動された第２連結片１３４を介して第２被係合部材１２０に係合する。一方で、係合部材１３０は第１被係合部材１１０に係合した状態が維持される。即ち、この中間モードでは、係合部材１３０が一時的に第１被係合部材１１０及び第２被係合部材１２０の双方に係合した二重係合状態（「二重噛み合い状態」ともいう）が形成される。
【００４１】
この中間モードでは、図７が参照されるように、第２連結片１３４は可動部材１３７の凸部１３８によって軸方向Ｘ２に押圧されることにより、回転軸１３５を中心に第２被係合部材１２０及び係合部材１３０を連結する連結位置まで回転する。この連結位置では、第２連結片１３４の係合凸部１３４ａが第２被係合部材１２０の被係合凹部１２１に係合し（噛み合い）、且つこの連結位置から連結解除位置に向かう回転動作は可動部材１３７の凸部１３８によって阻止される。従って、第２被係合部材１２０及び係合部材１３０の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転が阻止される。その結果、第２被係合部材１２０が第２遊転ギヤＧ２ｏと共に軸周り方向Ｙ１に回転する場合、係合部材１３０はこの第２被係合部材１２０と一体となって軸周り方向Ｙ１に回転する。一方で、係合部材１３０は一時的に第１被係合部材１１０とも一体に回転する。第２被係合部材１２０が係合部材１３０と係合した結果、この第２被係合部材１２０の回転速度は２ωからωに半減する（減速）。また、この第２被係合部材１２０と共に回転する第２遊転ギヤＧ２ｏの回転速度も２ωからωに半減する。これにより、第２遊転ギヤＧ２ｏの回転が、固定ギヤＧ２ｉ、入力軸Ａ２及び固定ギヤＧ１ｉを経由して第１遊転ギヤＧ１ｏに伝達されることで、第１遊転ギヤＧ１ｏ及び第１被係合部材１１０の回転速度はいずれもωから（１／２）ωに半減する（減速）。この場合、入力軸Ａ２の回転は、一時的に第１遊転ギヤＧ１ｏ及び第２遊転ギヤＧ２ｏの双方を介して出力軸Ａ３に伝達される。この場合、車両の通常走行時に生じるエンジンＥ／Ｇの加速トルクは、一時的に第１遊転ギヤＧ１ｏに係るトルク伝達経路Ｔ１（二点鎖線で示す経路）と、第２遊転ギヤＧ２ｏに係るトルク伝達経路Ｔ３（実線で示す経路）に双方を経て係合部材１３０に伝達される。この中間モードが本発明の「中間モード」に相当する。
【００４２】
（高速モード）
高速モードでは変速機Ｔ／Ｍの変速段が２速に設定される。この場合、図８に示すように、フォークシャフト１５０及び可動部材１３７の位置が維持される。これにより、係合部材１３０は、第２連結片１３４を介して第２被係合部材１２０に係合した状態が維持される。一方で、第１被係合部材１１０の回転速度がωから（１／２）ωに半減して、第１被係合部材１１０と係合部材１３０との間に回転差が生じる結果、係合部材１３０は第１被係合部材１１０との係合が解除される。この場合、第１被係合部材１１０及び係合部材１３０の回転差によって１速側から２速側へ循環トルク（減速トルク）が伝達される。
【００４３】
この高速モードでは、図９が参照されるように、係合部材１３０の第１連結片１３１は、第１被係合部材１１０及び係合部材１３０の相対回転時に生じる循環トルクによって、回転軸１３２を中心に図中の矢印方向に弾かれる。具体的には、連結位置にある第１連結片１３１に対応する第１被係合部材１１０と係合部材１３０との相対回転差によって、第１被係合部材１１０の凹部傾斜面１１１ａが第１連結片１３１の凸部傾斜面１３１ｃを押圧する。このとき、可動部材１３７の凸部１３８は第２連結片１３４側へ移動しているため、第１連結片１３１は連結解除位置に向かう回転動作が凸部１３８によって阻止されることなく回転軸１３２を中心に図中矢印方向に回転して、第１被係合部材１１０の被係合凹部１１１との係合が解除される。また、この第１連結片１３１は、バネ１３３の図中矢印方向の弾性付勢力にしたがって、円滑に連結解除位置に復帰する。その結果、入力軸Ａ２の回転は、第２遊転ギヤＧ２ｏのみを介して出力軸Ａ３に伝達され、２速の減速比を有する動力伝達系統が形成される。
【００４４】
この場合、車両の通常走行時に生じるエンジンＥ／Ｇの加速トルク（即ち、遊転ギヤＧ２ｏの加速トルク）は、トルク伝達経路Ｔ３を経て係合部材１３０に伝達される。このトルク伝達経路Ｔ３では、加速トルクは、第２被係合部材１１０の被係合凹部１１１によって押圧された凸部水平面１３４ｂを経て第２連結片１３４に伝達され、更にこの第２連結片１３４から可動部材１３７の凸部１３８を経て係合部材１３０に伝達される。かくして、１速から２速への変更を瞬時に行うことができ、これにより駆動トルクの途切れのないシームレスシフトが達成される。この高速モードが本発明の「高速モード」に相当する。
【００４５】
なお具体的に図示しないものの、２速から１速への変速段の変更（減速シフト）については、図４から図９までに示す制御態様が実質的に反対に実行されることによって、１速から２速への変速段の変更（加速シフト）と同様のシームレスシフトが達成される。この場合、連結位置にある第２連結片１３４に対応する第２被係合部材１２０と係合部材１３０との相対回転差によって、第２被係合部材１２０の凹部傾斜面１２１ａが第２連結片１３４の凸部傾斜面１３４ｃを押圧する。このとき、可動部材１３７の凸部１３８は第１連結片１３１側へ移動しているため、第２連結片１３４は連結解除位置に向かう回転動作が凸部１３８によって阻止されることなく回転軸１３５を中心に回転して、第２被係合部材１２０の被係合凹部１２１との係合が解除される。また、この第２連結片１３４は、バネ１３６の図中矢印方向の弾性付勢力にしたがって、円滑に連結解除位置に復帰する。その結果、入力軸Ａ２の回転は、第１遊転ギヤＧ１ｏのみを介して出力軸Ａ３に伝達され、１速の減速比を有する動力伝達系統が形成される。
【００４６】
上記構成の動力伝達機構１０１によれば、係合部材１３０は、第１被係合部材１１０及び第２被係合部材１２０の双方に対する係合対象として兼務されているため、シームレスシフトを達成するための要素の部品点数を削減することができる。特に、係合部材１３０に設けられた第１連結片１３１及び第２連結片１３４を用いることによって、シームレスシフトを達成するための部材を新たに第１被係合部材１１０及び第２被係合部材１２０に設ける必要がなく、更なる構造の簡素化が図られる。その結果、変速機Ｔ／Ｍに関する組み付け工数、重量、コスト等を抑えることが可能になる。
また、係合部材１３０に設けられた第１連結片１３１及び第２連結片１３４がそれぞれ回転する構造を利用してシームレスシフトを達成することができる。
また、１つのフォークシャフト１５０及び可動部材１３７が第１連結片１３１及び第２連結片１３４の双方を駆動するための手段を兼務するため、更なる構造の簡素化が図られる。
また、可動部材１３７の設定位置としてニュートラル位置を設けることにより、例えば１速シフト時に可動部材１３７を第１設定位置に設定した後に、或いは２速シフト時に可動部材１３７を第２設定位置に設定した後に、一旦ニュートラル位置に設定することで、１速や２速から別の変速段に問題なくシフトすることができる。
また、第１被係合部材１１０又は第２被係合部材１２０と係合部材１３０との相対回転動作を利用して、第１連結片１３１又は第２連結片１３４を連結位置から連結解除位置へ容易に移動させることができる。この場合、第１連結片１３１及び第２連結片１３４のそれぞれをバネ１３３，１３６の弾性付勢力を利用して連結位置から連結解除位置へ確実に移動させることができ、シームレスシフトの円滑化を図ることができる。
【００４７】
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４８】
上記の実施形態では、第１連結片１３１及び第２連結片１３４がそれぞれ連結位置と連結解除位置との間で回転する場合について記載したが、本発明では、これら各連結片の連結位置と連結解除位置との間の移動形態は回転のみに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、各連結片が１又は複数の方向に関するスライド動作（直線動作）によって連結位置と連結解除位置との間を移動するようにしてもよい。更に、当該スライド動作を回転動作と組み合わせることもできる。
【００４９】
上記の実施形態では、第１連結片１３１及び第２連結片１３４をいずれも１つのフォークシャフト１５０及び可動部材１３７を用いて駆動する場合について記載したが、本発明では、第１連結片１３１及び第２連結片１３４をそれぞれ専用のフォークシャフト及び可動部材によって駆動する構成を採用することもできる。
【００５０】
上記の実施形態では、第１連結片１３１及び第２連結片１３４はそれぞれ、対応する被係合部材と係合部材１３０との相対回転差を利用して、連結位置から外れた連結解除位置へと移動する場合について記載したが、本発明では各連結片が専用の駆動手段によって連結位置から連結解除位置へと移動する構造を採用することもできる。
【００５１】
上記の実施形態では、第１連結片１３１及び第２連結片１３４のそれぞれを連結位置から連結解除位置に向けて弾性付勢する弾性部材としてバネ１３３，１３６を用いる場合について記載したが、本発明ではバネ以外にゴム材料等の弾性材を用いることもできる。なお、必要に応じてはこの弾性部材を省略することもできる。
【００５２】
上記の実施形態では、動力伝達機構１０１，１０２，１０３を出力軸Ａ３に設ける場合について記載したが、本発明では、動力伝達機構１０１，１０２，１０３に相当する機構をそれぞれ入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３の少なくとも一方に設けることができる。即ち、所定の遊動ギヤが設けられている軸に対して、本発明の動力伝達機構を適用することができる。
【００５３】
上記の実施形態では、１速と２速との間で変速が行われる動力伝達機構について記載したが、本発明では、相対的に低速の変速段と相対的に高速側の変速段とを適宜に組み合わせることができる。例えば１速と３速との間で変速が行われる動力伝達機構や、２速と４速との間で変速が行われる動力伝達機構に本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００５４】
Ｔ／Ｍ…変速機、Ｃ／Ｄ…クラッチ、Ｄ／Ｆ…ディファレンシャル、Ｄ／Ｗ…駆動輪、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｆ／Ｗ…フライホイール、Ａ１…駆動出力軸、Ａ２…入力軸、Ａ３…出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…ブレーキペダル、ＳＬ…シフトレバー、ＥＣＵ…電子制御ユニット、Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉ…固定ギヤ、Ｇ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏ…遊転ギヤ、Ｓ１…アクセル開度センサ、Ｓ２…シフト位置センサ、Ｓ３…ブレーキセンサ、１０１，１０２，１０３…動力伝達機構、１１０…第１被係合部材、１１１…被係合凹部、１２０…第２被係合部材、１２１…被係合凹部、１３０…係合部材、１３１…第１連結片、１３１ａ…係合凸部、１３１ｂ…凸部水平面、１３１ｃ…凸部傾斜面、１３２…回転軸、１３３…バネ、１３４…第２連結片、１３４ａ…係合凸部、１３４ｂ…凸部水平面、１３４ｃ…凸部傾斜面、１３５…回転軸、１３６…バネ、１３７…可動部材、１３８…凸部、１３９…凹部、１４０…スナップリング、１５０…フォークシャフト、２００…制御装置
【図１】
2014114933.tif 000003
【図２】
2014114933.tif 000004
【図３】
2014114933.tif 000005
【図４】
2014114933.tif 000006
【図５】
2014114933.tif 000007
【図６】
2014114933.tif 000008
【図７】
2014114933.tif 000009
【図８】
2014114933.tif 000010
【図９】
2014114933.tif 000011