(57)【要約】【課題】アクチュエータに駆動される単一のシフトスピンドルが、エンジンと変速機との間に設けられるクラッチと、変速機のシフト装置と、を操作する変速機において、ドグ歯の浅噛み抑止と駆動力抜け時間の低減とを両立する。【解決手段】アクチュエータに駆動される単一のシフトスピンドルによって、エンジンと変速機との間に設けられるクラッチを切断方向にリフトするリフタープレートと、常時噛み合い式変速機のシフト装置と、が操作される変速装置において、リフタープレートに当接されるリフターカム８４が、接続谷部１１０と切断段部１１４との間に、一度切断されたクラッチを再接続させる谷部１１２を有し、リフターカム８４の単一方向の回動に伴いクラッチが２回切断されることを特徴とする。【選択図】図１０
2014199102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ（７０）に駆動される単一のシフトスピンドル（７１）によって、エンジン（２１）と変速機（５０）との間に設けられるクラッチ（５１）を切断方向にリフトするリフタープレート（９６）と、常時噛み合い式変速機のシフト装置（５３）と、が操作される変速装置において、
前記リフタープレート（９６）に当接されるリフターカム（８４）が、初期位置（１１０）とクラッチ切断位置（１１４）との間に、一度切断された前記クラッチ（５１）を再接続させる谷部（１１２）を有し、前記リフターカム（８４）の単一方向の回動に伴い前記クラッチ（５１）が２回切断されることを特徴とする変速装置。
【請求項２】
前記リフターカム（８４）のカムプロフィールには、前記初期位置（１１０）から第１のクラッチ切断位置（１１１ａ）まで延びる第１の斜面（１１１）と、当該第１の斜面（１１１）に連続するとともにクラッチ接続位置（１１２ａ）まで延びる前記谷部（１１２）と、当該谷部（１１２）に連続するとともに第２のクラッチ切断位置（１１４）まで延びる第２の斜面（１１３）と、が形成されていることを特徴とする請求項１記載の変速装置。
【請求項３】
前記リフターカム（８４）の前記カムプロフィールの前記谷部（１１２）が半クラッチ位置（１１２ａ）まで延びる形状とされることを特徴とする請求項２記載の変速装置。
【請求項４】
前記シフトスピンドル（７１）は、前記リフターカム（８４）の操作時に、当該リフターカム（８４）を必ず前記第２の斜面（１１３）まで回動させた後、前記初期位置（１１０）に戻すように回動されることを特徴とする請求項３記載の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例には、アクチュエータに駆動される単一のシフトスピンドルによって、エンジンと変速機との間に設けられるクラッチと、変速機のシフト装置と、が操作される車両の変速装置であって、シフトスピンドルとシフト送り機構との間に蓄力機構が介設された構造が開示されている。従来例の構造では、シフト開始後、シフトスピンドルがクラッチ切断方向に正転回動すると、スピンドル回動角が蓄力機構に蓄力されていき、所定のスピンドル回動角に達してクラッチが操作されるとクラッチが切断され、その瞬間に蓄力しておいたシフトスピンドル角で一気にシフトを送り、その後、シフトスピンドルをクラッチ接続方向に逆転回動させて戻す機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８０４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の変速機には、シフターのドグ歯が変速ギアのドグ歯と噛み合うことで駆動力を伝達するドグクラッチが採用されている。シフターを変速ギアに送る際、シフターのドグ歯は、変速ギアのドグ歯の位置が分からないため、ドグ歯とドグ歯とが正常な噛み合い深さで噛み合う場合もあれば、ドグ歯の頂面同士が当たる所謂「ドグ当たり」が発生する場合もある。従来例のようなＡＭＴ（オートマチックトランスミッション）ではなく、より一般的なＭＴ（マニュアルトランスミッション）車両であれば、ドグ当たりが発生しても運転者がペダルを踏み直してシフターを送り直す等でドグ当たりを解消する。
しかし、従来例の変速装置では、蓄力機構が備えられているため、ドグ当たり後にクラッチを接続すると、ドグ歯とドグ歯が正常な噛み合い深さよりも浅い位置で噛み合う「浅噛み」が発生する場合がある。従来例の構造で、ドグの浅噛みが発生した場合、シフタードグ歯の側面と変速ギアの側面とにかかる駆動力で摩擦力が発生しているため、クラッチを再び切って駆動力を切らないと浅噛みを解消し難い。ところが、シフト操作前の初期位置に戻ろうと逆転していたシフトスピンドルを再び正転させ、クラッチを切断して浅噛みを解消した後、改めて逆転させると、シフトスピンドルの正転及び逆転によってクラッチの断接を繰り返すこととなり、浅噛みは解消できてもクラッチが切れたことによる駆動力抜け時間が長くなってしまう。特に、ＡＭＴ車両での意図せぬ駆動力抜け時間は運転者にとって違和感となり得るため、駆動力抜け時間を極力短くすることが課題となる。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、アクチュエータに駆動される単一のシフトスピンドルが、エンジンと変速機との間に設けられるクラッチと、変速機のシフト装置と、を操作する変速機において、ドグ歯の浅噛み抑止と駆動力抜け時間の低減とを両立することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明は、アクチュエータ（７０）に駆動される単一のシフトスピンドル（７１）によって、エンジン（２１）と変速機（５０）との間に設けられるクラッチ（５１）を切断方向にリフトするリフタープレート（９６）と、常時噛み合い式変速機のシフト装置（５３）と、が操作される変速装置において、前記リフタープレート（９６）に当接されるリフターカム（８４）が、初期位置（１１０）とクラッチ切断位置（１１４）との間に、一度切断された前記クラッチ（５１）を再接続させる谷部（１１２）を有し、前記リフターカム（８４）の単一方向の回動に伴い前記クラッチ（５１）が２回切断されることを特徴とする。
本発明によれば、リフターカムを単一方向に回動するだけで、クラッチを２回切断でき、仮に、リフターカムの回動途中にシフト装置でドグ当たりが発生し、谷部で浅噛みが発生した場合においても、谷部とクラッチ切断位置との間で再びクラッチが切断される際に浅噛みを解消できる。従って、ドグ当たり及び浅噛みを解消するために、シフトスピンドルの正転及び反転を繰り返す必要が無く、ドグ歯の浅噛み抑止と駆動力抜け時間の低減とを両立することができる。
【０００６】
また、本発明は、前記リフターカム（８４）のカムプロフィールには、前記初期位置（１１０）から第１のクラッチ切断位置（１１１ａ）まで延びる第１の斜面（１１１）と、当該第１の斜面（１１１）に連続するとともにクラッチ接続位置（１１２ａ）まで延びる前記谷部（１１２）と、当該谷部（１１２）に連続するとともに第２のクラッチ切断位置（１１４）まで延びる第２の斜面（１１３）と、が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、第１の斜面側でクラッチを一度切断させ、谷部でクラッチを一旦接続させた後、第２の斜面側でクラッチを再び切断することができる。従って、仮に第１の斜面側でシフト装置にドグ当たりが発生し、谷部でシフト装置に浅噛みが発生したとしても、第２の斜面側で再びクラッチが切断される際に浅噛みを解消できる。
【０００７】
また、本発明は、前記リフターカム（８４）の前記カムプロフィールの前記谷部（１１２）が半クラッチ位置（１１２ａ）まで延びる形状とされることを特徴とする。
本発明によれば、リフターカムのカムプロフィールの谷部が半クラッチ位置まで延びる形状とされるため、リフタープレートの移動量を最小限にでき、浅噛みを抑止可能としながら変速操作にかかる時間を極力短くできる。
さらに、本発明は、前記シフトスピンドル（７１）は、前記リフターカム（８４）の操作時に、当該リフターカム（８４）を必ず前記第２の斜面（１１３）まで回動させた後、前記初期位置（１１０）に戻すように回動されることを特徴とする。
本発明によれば、シフトスピンドルを、浅噛みの発生の有無にかかわらず、リフターカムの操作時に、リフターカムを必ず第２の斜面まで回動させるため、浅噛み発生の検出を行う必要がなく、制御を簡素にできる。さらに、第２の斜面側から初期位置に戻る際にも谷部を通るため、仮に１回目の谷部の通過時に浅噛みが解消されなかった場合においても、戻る際に谷部を通過することで、浅噛みを解消できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る変速装置では、ドグ当たり及び浅噛みを解消するために、シフトスピンドルの正転及び反転を繰り返す必要が無く、ドグ歯の浅噛み抑止と駆動力抜け時間の低減とを両立することができる。
また、第１の斜面でシフト装置にドグ当たりが発生し、谷部でシフト装置に浅噛みが発生したとしても、第２の斜面側で再びクラッチが切断される際に浅噛みを解消できる。
また、リフタープレートの移動量を最小限にでき、浅噛みを抑止可能としながら変速操作にかかる時間を極力短くできる。
さらに、浅噛み発生の検出を行う必要がなく、制御を簡素にできる。また、第２の斜面側から初期位置に戻る際にも浅噛みを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る変速装置を備えた自動二輪車の左側面図である。
【図２】パワーユニットの断面平面図である。
【図３】シフト装置、アクチュエータ機構、クラッチ機構及びクラッチ操作機構を示す断面図である。
【図４】クラッチ機構の断面図である。
【図５】クラッチ機構のクラッチ容量を示す図の一例である。
【図６】中間容量の状態のクラッチ機構を示す断面図である。
【図７】小容量の状態のクラッチ機構を示す断面図である。
【図８】リフターカムの平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】シフトアップ方向側のカムプロフィールの拡大図である。
【図１１】変速機の断面図である。
【図１２】ドグ当たりが発生した状態の変速機の断面図である。
【図１３】浅噛みが発生した状態の変速機の断面図である。
【図１４】シフター側ドグ歯が通常の深さまで噛み合った状態の変速機の断面図である。
【図１５】比較例におけるドグ当たり及び浅噛みの解消を説明するチャートである。
【図１６】本実施の形態におけるドグ当たり及び浅噛みの解消を説明するチャートである。
【図１７】本実施の形態におけるドグ当たり及び浅噛みの解消を説明するチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る変速装置を備えた自動二輪車１０の左側面図である。
自動二輪車１０は、ヘッドパイプ（不図示）に回動可能に軸支されたハンドル１１と、ハンドル１１により操舵される前輪１２と、駆動輪である後輪１３と、運転者が着座するシート１４と、後輪１３にチェーン１５を介して駆動力を供給するパワーユニット１６と、パワーユニット１６の制御を行う制御ユニット１７（制御部）と、バッテリ１８とを有する。
【００１１】
自動二輪車１０は不図示の車体フレームをベースに構成されており、この車体フレームは車体カバー１９により覆われている。制御ユニット１７及びバッテリ１８はシート１４の下部で、車体カバー１９の内部に配置されている。パワーユニット１６は、前輪１２と後輪１３の略中間で、シート１４の下方やや前方に設けられている。運転者用のステップ２０は、パワーユニット１６の下部に左右一対で設けられている。
【００１２】
パワーユニット１６は、自動変速装置Ｔ（図２）を備える。自動変速装置Ｔは、クラッチの接続・切断操作が自動化された変速機５０を備え、この自動変速装置Ｔでは、変速用のクラッチ機構５１（以下、単にクラッチと呼ぶことがある）の切替え及び変速段（シフト）の切替えが自動で行われる。
【００１３】
次に、パワーユニット１６の構成について説明する。
図２はパワーユニット１６の断面平面図である。図２では、左右方向が車幅方向、上方向が車両前方、下方向が車両後方に相当する。
パワーユニット１６は、走行駆動力を発生するエンジン２１と、発電機２２と、エンジン２１のクランク軸２３に設けられた発進クラッチ２４と、発進クラッチ２４を介して出力されたクランク軸２３の駆動力を変速して出力する自動変速装置Ｔとを備える。
【００１４】
パワーユニット１６は、シリンダヘッド３０ａ、シリンダ３０ｂ及びクランクケース３０ｃが一体的に結合して構成される。クランク軸２３は複数のベアリング３１によって回転自在に軸支されている。エンジン２１は、コンロッド３２を介してクランク軸２３に連結されたピストン３３と、点火プラグ３４と、不図示のバルブを開閉動作させて燃焼室３５に対する吸排気を行う動弁機構３６とを有する。動弁機構３６はクランク軸２３からタイミングチェーン３６ａを介して駆動される。
【００１５】
発進クラッチ２４は、発進時及び停止時にクランク軸２３とプライマリギア３７との間を接続及び切断するものであり、クランク軸２３の右端部に配置されている。この発進クラッチ２４は、クランク軸２３の外周に対して相対回転可能なスリーブ３８の一端に固定されたカップ状のアウタケース３９と、スリーブ３８に設けられたプライマリギア３７と、クランク軸２３の右端部に固定されたアウタプレート４０と、アウタプレート４０の外周部にウェイト４１を介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー４２と、シュー４２を半径方向内側に付勢するためのスプリング４３とを有する。発進クラッチ２４では、エンジン回転数が所定値以下の場合にアウタケース３９とシュー４２とが離間しており、クランク軸２３と自動変速装置Ｔとの間が遮断状態（動力が伝達されない切り離し状態）となっている。エンジン回転数が上昇し所定値を超えると、遠心力によってウェイト４１がスプリング４３に抗して半径方向外側に移動することで、シュー４２がアウタケース３９の内周面に当接する。これにより、クランク軸２３の回転がアウタケース３９を介してプライマリギア３７に伝達され、動力が伝達される接続状態となる。
【００１６】
クランクケース３０ｃは、発進クラッチ２４及びクラッチ機構５１（多板クラッチ）を覆うクランクケースカバー３０ｄを右側面に備える。クランクケースカバー３０ｄを取り外すと、発進クラッチ２４及びクラッチ機構５１は外側に露出する。
【００１７】
自動変速装置Ｔは、前進４段の変速機５０と、クランク軸２３側と変速機５０との間の接続を切り替えるクラッチ機構５１と、クラッチ機構５１を操作するクラッチ操作機構５２と、変速機５０を変速するシフト装置５３と、クラッチ操作機構５２及びシフト装置５３を駆動するアクチュエータ機構５４（図３）とを備える。アクチュエータ機構５４は、制御ユニット１７（図１）によって制御される。
【００１８】
自動変速装置Ｔは、自動変速（ＡＴ）モードと手動変速（ＭＴ）モードとの切り替えを行うモードスイッチ（不図示）と、シフトアップまたはシフトダウンを運転者が操作するシフトセレクトスイッチ（不図示）とに接続されている。自動変速装置Ｔは、制御ユニット１７の制御により、各センサやモードスイッチ及びシフトセレクトスイッチの出力信号に応じてアクチュエータ機構５４を制御し、変速機５０の変速段を自動的または半自動的に切り換えることができるように構成されている。
すなわち、自動変速モードでは、車速等に基づいてアクチュエータ機構５４の制御が行われ、変速機５０が自動で変速される。手動変速モードでは、シフトセレクトスイッチが運転者によって操作されることで変速が行われる。
【００１９】
変速機５０は、クラッチ機構５１から供給される回転を、制御ユニット１７の指示に基づいて変速して後輪１３に伝達する。この変速機５０は、入力軸としてのメイン軸５６（主軸）と、メイン軸５６に対して平行配置されたカウンタ軸５７と、メイン軸５６に設けられた駆動ギア５８ａ，５８ｂ，５８ｃ及び５８ｄと、カウンタ軸５７に設けられた従動ギア５９ａ，５９ｂ，５９ｃ及び５９ｄと、駆動ギア５８ａに係合するシフトフォーク６０ａと、従動ギア５９ｃに係合するシフトフォーク６０ｂと、シフトフォーク６０ａ，６０ｂを軸方向にスライド自在に保持する支持軸６１と、シフトフォーク６０ａ，６０ｂの端部を溝６２ａ，６２ｂに沿わせながらスライドさせるシフトドラム６３とを有する常時噛み合い式の変速機である。駆動ギア５８ａ，５８ｂ，５８ｃ及び５８ｄは、この順に従動ギア５９ａ，５９ｂ、５９ｃ及び５９ｄと噛合している。駆動ギア５８ｂは左右にスライドしたとき、隣接する駆動ギア５８ａ又は５８ｃに側面のドグ歯が係合し、従動ギア５９ｃは左右にスライドしたとき、隣接する従動ギア５９ｂ又は５９ｄに側面のドグ歯が係合する。
【００２０】
駆動ギア５８ａ，５８ｃはメイン軸５６に対して回転自在に保持され、従動ギア５９ｂ，５９ｄはカウンタ軸５７に対して回転自在に保持されている。駆動ギア５８ｂ及び従動ギア５９ｃはメイン軸５６及びカウンタ軸５７に対してスプライン結合されており、メイン軸５６に対して相対回転不能且つ軸方向にスライド可能である。駆動ギア５８ｄ及び従動ギア５９ａはメイン軸５６及びカウンタ軸５７に固定されている。
【００２１】
シフトドラム６３がアクチュエータ機構５４により駆動されて回転すると、シフトフォーク６０ａ，６０ｂはシフトドラム６３の溝６２ａ，６２ｂに沿って軸方向に移動し、駆動ギア５８ｂ及び従動ギア５９ｃは変速段に応じてスライドする。
変速機５０では、駆動ギア５８ｂ及び従動ギア５９ｃのスライドに応じて、メイン軸５６及びカウンタ軸５７間で、ニュートラル状態、または、１速〜４速の何れかの変速歯車対を選択的に用いた動力伝達が可能となる。
【００２２】
メイン軸５６及びカウンタ軸５７は、ベアリング６４ａ，６４ｂ，６６ａ，６６ｂによって回転自在に保持されている。
カウンタ軸５７の端部にはスプロケット６７が設けられ、スプロケット６７はチェーン１５を介して後輪１３に回転を伝達する。また、カウンタ軸５７の近傍には、非接触でカウンタ軸５７の回転速度を検出する車速センサ６８が設けられている。車速センサ６８が検出するカウンタ軸５７の回転速度は車速を示すことになる。
エンジン２１は、クランク軸２３からクラッチ機構５１への入力回転速度を検出する入力回転センサ４５、及び、メイン軸５６の出力回転速度を検出する出力回転センサ４６を備える。また、自動二輪車１０は、吸気装置のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ（不図示）を備える。車速センサ６８、入力回転センサ４５、出力回転センサ４６及び上記スロットル開度センサは、検出値を制御ユニット１７に供給する。
【００２３】
図３は、シフト装置５３、アクチュエータ機構５４、クラッチ機構５１及びクラッチ操作機構５２を示す断面図である。
図２及び図３を参照し、アクチュエータ機構５４は、モーター７０（アクチュエータ）と、クランクケース３０ｃ内を車幅方向に延びるシフトスピンドル７１と、モーター７０の回転を減速してシフトスピンドル７１を駆動する歯車列（不図示）とを備える。
シフトスピンドル７１は、クランクケース３０ｃの左側壁３０ｅ及びクランクケースカバー３０ｄに両端を軸支されるとともに、メイン軸５６のベアリング６４ｂを支持する中間壁部３０ｆによってもその中間部を軸支されている。クランクケースカバー３０ｄには、シフトスピンドル７１の回転位置を検出する角度センサ７２が設けられている。
【００２４】
シフト装置５３は、シフトスピンドル７１に支持されるギヤシフトアーム７３と、シフトスピンドル７１の回転を蓄力し、蓄力を開放してギヤシフトアーム７３を回動させる蓄力機構７４と、シフトフォーク６０ａ，６０ｂと、シフトドラム６３を備える。
ギヤシフトアーム７３は、シフトドラム６３に連結されており、アクチュエータ機構５４によってギヤシフトアーム７３が回動することで、シフトドラム６３が回転し、変速が行われる。
【００２５】
蓄力機構７４は、シフトスピンドル７１の軸上にシフトスピンドル７１に対して相対回転可能に設けられる回動アーム７５と、ギヤシフトアーム７３を中立位置に付勢するリターンスプリング７６と、シフトスピンドル７１の軸上に固定され、シフトスピンドル７１と一体に回転するストッパカラー７７と、ストッパカラー７７から軸方向に離間した位置でシフトスピンドル７１の軸上に固定され、シフトスピンドル７１と一体に回転する蓄力カラー７８と、蓄力カラー７８とストッパカラー７７との間の軸上に、シフトスピンドル７１に対して相対回転可能に設けられる一対のスプリングカラー７９ａ，７９ｂと、スプリングカラー７９ａ，７９ｂの外周に巻付くように設けられる蓄力スプリング８０とを備える。
【００２６】
回動アーム７５は、シフトスピンドル７１の外周面に嵌合する内側円筒部７５ａと、内側円筒部７５ａの外周面から蓄力スプリング８０側へ軸方向に突出するアーム側係止部７５ｂと、内側円筒部７５ａの外周面からアーム側係止部７５ｂとは反対側に軸方向へ突出する押圧部７５ｃと、ストッパカラー７７側に開放したドグ穴７５ｄとを有する。
ギヤシフトアーム７３は、回動アーム７５の内側円筒部７５ａの外周面に嵌合する外側円筒部７３ａと、外側円筒部７３ａから周方向外側に延出されるアーム部７３ｂとを有する。
ギヤシフトアーム７３は、回動アーム７５に対して相対回転可能に設けられ、回動アーム７５の押圧部７５ｃは、ギヤシフトアーム７３のアーム部７３ｂに形成された規制開口部７３ｃに挿通される。
【００２７】
リターンスプリング７６は、ねじりコイルバネであり、ギヤシフトアーム７３の外側円筒部７３ａに巻付くように設けられ、押圧部７５ｃを介してギヤシフトアーム７３を中立位置の方向へ付勢する。ここで、中立位置は、変速操作を行っていない通常時の位置である。回動アーム７５が所定角度だけ回動すると、押圧部７５ｃは規制開口部７３ｃの内縁部を押圧し、ギヤシフトアーム７３を回動させる。規制開口部７３ｃには、中間壁部３０ｆに立設されたピン８８が挿通されており、ピン８８は、規制開口部７３ｃを介してギヤシフトアーム７３の回動範囲を規制する。
【００２８】
ストッパカラー７７は、回動アーム７５のドグ穴７５ｄに挿通されるドグ歯７７ａを有する。シフトスピンドル７１の回転に伴いストッパカラー７７が所定角度だけ回転すると、ドグ歯７７ａはドグ穴７５ｄの内縁を介して回動アーム７５を回転方向に付勢する。
蓄力カラー７８は、蓄力スプリング８０側に軸方向へ突出するカラー側係止部７８ａと、カラー側係止部７８ａとは反対側へ軸方向に突出するクラッチ側ドグ歯７８ｂとを有する。
蓄力スプリング８０は、ねじりコイルバネであり、一端が回動アーム７５のアーム側係止部７５ｂに係止され、他端が蓄力カラー７８のカラー側係止部７８ａに係止される。
【００２９】
ギヤシフトアーム７３及び回動アーム７５は、クラッチ機構５１が接続状態にあり、変速機５０に駆動力が発生している状態では、変速機５０によって拘束されており、シフトスピンドル７１上で回動不能である。この状態で、アクチュエータ機構５４によってシフトスピンドル７１が回動させられると、蓄力カラー７８は、回動アーム７５に対して相対回転し、蓄力スプリング８０は、一端がアーム側係止部７５ｂ側に固定されたままカラー側係止部７８ａ側の他端が回動させられることで変形し、蓄力を開始する。その後、クラッチ機構５１が切断されると、ギヤシフトアーム７３及び回動アーム７５が回動可能となって蓄力が開放され、ギヤシフトアーム７３は、蓄力スプリング８０の蓄力によって回動させられた回動アーム７５の押圧部７５ｃを介して押圧されて回動する。これにより、シフトドラム６３が回転し、変速が行われる。
角度センサ７２の検出結果に基づいて変速の完了が検知されると、シフトスピンドル７１は逆回転され、ギヤシフトアーム７３は元の位置に復帰するとともに、クラッチ機構５１が接続される。
【００３０】
蓄力スプリング８０は、蓄力に伴い、コイル状部の軸線がシフトスピンドル７１の軸線に対して傾斜するように変形し、コイル状部の両端部８０ａ，８０ｂが、軸方向に２分割されたスプリングカラー７９ａ，７９ｂにそれぞれ当接する。詳細には、両端部８０ａ，８０ｂは、周方向に略１８０°異なる部分がスプリングカラー７９ａ，７９ｂにそれぞれ当接する。本実施の形態では、スプリングカラー７９ａ，７９ｂが、軸方向に分割式であり互いに相対回転可能であるため、両端部８０ａ，８０ｂが当接した際には、スプリングカラー７９ａ，７９ｂは、力を逃がすようにそれぞれ独立して回転する。このため、蓄力スプリング８０を捩じって蓄力する際のフリクションを低減でき、スムーズに蓄力できる。
【００３１】
クラッチ操作機構５２は、シフトスピンドル７１上に回動可能に軸支されるクラッチレバー８１と、メイン軸５６と略同軸の位置関係でクランクケースカバー３０ｄの内面に固定される支持軸８２と、支持軸８２に固定される板状のベース部材８３と、クラッチレバー８１に連結されるとともに、ベース部材８３に対向して設けられるリフターカム８４と、リフターカム８４とベース部材８３との間に狭持される複数のボール８５とを備える。
【００３２】
クラッチレバー８１は、蓄力カラー７８に隣接してシフトスピンドル７１上に設けられる筒部８１ａと、筒部８１ａから径方向外側に延出するレバー部８１ｂとを有する。筒部８１ａには、蓄力カラー７８のクラッチ側ドグ歯７８ｂが噛み合うクラッチ側ドグ穴８１ｃが形成されている。
リフターカム８４は、クラッチレバー８１のレバー部８１ｂ先端に設けられたピン８６に連結される連結部８４ａと、ベース部材８３に面するリフター部８４ｂとを有する。リフター部８４ｂ及びベース部材８３の互いに対向する面には、斜面状のカム部８４ｃ，８３ａがそれぞれ形成されており、ボール８５は、カム部８４ｃ，８３ａの間に狭持されている。リフターカム８４は、中央に設けられたガイド穴８４ｄに、ベース部材８３のガイド軸８３ｂが嵌合することで、軸方向の移動をガイドされる。また、リフター部８４ｂの先端部には、ボールベアリング８７が設けられており、リフターカム８４は、ボールベアリング８７を介してクラッチ機構５１に接続される。
【００３３】
クラッチレバー８１が回動されると、リフターカム８４は、ピン８６を介してガイド軸８３ｂを中心に回動され、カム部８４ｃがボール８５に対して滑ることで、軸方向に移動する。クラッチ機構５１は、リフターカム８４の軸方向の移動に連動して、接続及び切断される。
クラッチレバー８１のクラッチ側ドグ穴８１ｃは、蓄力カラー７８のクラッチ側ドグ歯７８ｂよりも周方向に大きな幅を有しており、クラッチ側ドグ歯７８ｂは、蓄力カラー７８が所定の角度だけ回転した時に初めてクラッチ側ドグ穴８１ｃを周方向に押圧し、クラッチレバー８１を回動させる。ここで、蓄力カラー７８の上記所定の角度は、蓄力スプリング８０が十分な力を蓄力する角度よりも大きな角度である。すなわち、本実施の形態では、蓄力スプリング８０の蓄力が完了した後に、クラッチレバー８１が回動されてクラッチ機構５１が切断され、蓄力が開放される。このため、迅速に変速を行うことができる。
【００３４】
図４は、クラッチ機構５１の断面図である。
図２〜図４に示すように、メイン軸５６の軸端には、クランク軸２３のプライマリギア３７に噛み合うプライマリドリブンギヤ６９が、メイン軸５６に対して相対回転可能に軸支されている。
クラッチ機構５１は、プライマリドリブンギヤ６９に固定されるカップ状のクラッチアウタ９１と、クラッチアウタ９１の径方向内側に設けられ、メイン軸５６に一体に固定されるクラッチセンタ９２と、メイン軸５６の軸方向に移動可能なプレッシャプレート９３と、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２との間に設けられるクラッチ板９４と、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート９３を付勢するメインスプリング９５と、クラッチを切断する方向にプレッシャプレート９３を移動させるリフタープレート９６と、リフタープレート９６とクラッチセンタ９２との間に狭持されるサブスプリング９７と、クラッチ板９４とプレッシャプレート９３との間に狭持されるジャダースプリング９８とを備える。クラッチセンタ９２及びプレッシャプレート９３は組み合されて一体となり、クラッチアウタ９１の内側に配置されるクラッチインナ９０を構成する。
【００３５】
クラッチアウタ９１は、プライマリドリブンギヤ６９の外側面に一体に固定される円板部９１ａと、円板部９１ａの周縁部からメイン軸５６と略同軸の位置関係で延びる外側円筒部９１ｂとを備える。クラッチアウタ９１は、プライマリドリブンギヤ６９と一体にメイン軸５６に対して相対回転可能である。
クラッチセンタ９２は、メイン軸５６に固定される円筒状のハブ部９２ａと、ハブ部９２ａの軸端部からクラッチアウタ９１の内周面近傍まで径方向外側に延びる円板状の受け板部９２ｂとを備える。受け板部９２ｂには、プレッシャプレート９３の一部が挿通される支持孔９２ｃが形成されている。支持孔９２ｃは、受け板部９２ｂの周方向に並べて複数形成されている。また、受け板部９２ｂは、クラッチ板９４を受ける受け面９２ｄを外周部に有し、受け面９２ｄの反対側の面には、外周部に沿って円環状にリフタープレート９６側へ突出するバネ保持凸部９２ｅを有する。クラッチセンタ９２は、スプライン嵌合及びナット８９によってメイン軸５６に固定されており、メイン軸５６に対し、相対回転不能且つ軸方向に移動不能である。
【００３６】
プレッシャプレート９３は、クラッチアウタ９１の内側においてクラッチセンタ９２の受け板部９２ｂに対向する向きで配置される内側円板部９３ａと、内側円板部９３ａの周縁部からクラッチアウタ９１の円板部９１ａ側にメイン軸５６と略同軸の位置関係で延びる内側円筒部９３ｂと、内側円筒部９３ｂの先端部からクラッチアウタ９１の内周面近傍まで径方向外側に延びる押圧板部９３ｃとを備える。プレッシャプレート９３は、クラッチセンタ９２対し、所定の回転角度だけ相対回転可能に形成されている。
内側円板部９３ａには、クラッチセンタ９２のハブ部９２ａの外周面に摺動自在に嵌合する嵌合孔９３ｄが形成されている。また、内側円板部９３ａにおいて嵌合孔９３ｄの周囲には、クラッチセンタ９２の支持孔９２ｃを貫通してリフタープレート９６側へ延びるレリーズボス９９が形成されている。
【００３７】
レリーズボス９９は、内側円板部９３ａの周方向に略等間隔をあけて複数並べて形成されている。レリーズボス９９は、支持孔９２ｃに挿通される円柱部９９ａと、先端部において円柱部９９ａよりも小径に形成されたガイド軸部９９ｂとを有し、ガイド軸部９９ｂと円柱部９９ａとの境界部には、ガイド軸部９９ｂよりも大径の段部９９ｃが形成されている。
ガイド軸部９９ｂの先端面には、ガイド軸部９９ｂよりも大径のワッシャにより構成されるストッパ板１０５が設けられ、ストッパ板１０５は、ガイド軸部９９ｂの先端面に螺合する固定ボルト１０６よってレリーズボス９９に固定される。
【００３８】
クラッチ板９４は、クラッチアウタ９１に設けられる外側摩擦板９４ａと、クラッチセンタ９２に設けられる内側摩擦板９４ｂとを備え、外側摩擦板９４ａ及び内側摩擦板９４ｂは、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２との間に交互に複数枚重ねて配置されている。各外側摩擦板９４ａは、クラッチアウタ９１の外側円筒部９１ｂにスプライン嵌合によって支持されており、クラッチアウタ９１の軸方向に移動可能且つクラッチアウタ９１に対して回転不能に設けられている。
各内側摩擦板９４ｂは、プレッシャプレート９３の内側円筒部９３ｂの外周面にセレーション嵌合によって支持されており、プレッシャプレート９３の軸方向に移動可能且つプレッシャプレート９３に対して回転不能に設けられている。
【００３９】
各外側摩擦板９４ａの内、プレッシャプレート９３の押圧板部９３ｃに直接当接する外側摩擦板９４ａ１は、他の外側摩擦板９４ａよりも内周部１００が大径となっており、この内周部１００と内側円筒部９３ｂとの間にはジャダースプリング９８が設けられる。ジャダースプリング９８は、リング状の皿バネであり、各内側摩擦板９４ｂ、及び、外側摩擦板９４ａ１を除く各外側摩擦板９４ａをクラッチセンタ９２の受け板部９２ｂ側へ押圧する。
【００４０】
プレッシャプレート９３の内側円筒部９３ｂの内側の内側円板部９３ａには、板状のバックトルクリミット部材１０１が固定されている。バックトルクリミット部材１０１は、固定ボルト１０６と同軸に設けられるボルト１０８によって固定される。
バックトルクリミット部材１０１、及び、クラッチセンタ９２の受け板部９２ｂに固定されるリフターピン１２０は、バックトルクリミッタ機構を構成する。バックトルクリミッタ機構は、例えば、特開平８−９３７８６号公報に記載された公知のものであり、順方向の動力伝達とは逆方向に所定値以上のトルクが作用した場合に、クラッチを接続状態から半クラッチ状態にする機構である。
【００４１】
バックトルクリミット部材１０１は、プレッシャプレート９３を貫通してリフターピンに係合するカム部１０１ｂを備えている。後輪１３側から所定値以上のバックトルクが作用すると、プレッシャプレート９３がクラッチセンタ９２に対して相対回転することで、カム部１０１ｂがリフターピン１２０上を摺動し、プレッシャプレート９３はクラッチ切断方向に移動する。バックトルクリミッタ機構によれば、バックトルクに起因する変速ショックを低減できる。
クラッチセンタ９２のハブ部９２ａにおける円板部９１ａ側の外周面には、リング状のクリップ１０２が嵌め込まれ、クリップ１０２は、メインスプリング９５を受けるリング状のリテーナー１０３を支持する。
【００４２】
メインスプリング９５は、リング状の皿バネであり、プレッシャプレート９３側のバックトルクリミット部材１０１とリテーナー１０３との間で狭持される。詳細には、メインスプリング９５は、クラッチセンタ９２のハブ部９２ａとプレッシャプレート９３の内側円筒部９３ｂとの間に配置され、外径部がバネ受け部材１０１ａを介してバックトルクリミット部材１０１に支持され、内径部がリテーナー１０３に支持される。
メインスプリング９５は、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２とでクラッチ板９４を狭持する方向、すなわち、クラッチを接続する方向へプレッシャプレート９３を付勢する。
【００４３】
リフタープレート９６は、円板状に形成されており、クラッチセンタ９２とリフターカム８４（図３）との間に配置される。リフタープレート９６は、ボールベアリング８７が嵌着されるベアリング支持孔部９６ａと、プレッシャプレート９３のレリーズボス９９が挿通される孔部９６ｂとを備える。
ベアリング支持孔部９６ａには、ボールベアリング８７の外輪が嵌着され、ボールベアリング８７の内輪は、リフターカム８４のリフター部８４ｂの外周面に嵌着されている。このため、リフタープレート９６は、リフターカム８４と共に軸方向に移動可能であるとともにリフターカム８４に対して相対回転可能である。
【００４４】
孔部９６ｂは、ストッパ板１０５及び段部９９ｃよりも小径の孔であり、孔部９６ｂの周縁部には、段部９９ｃに対し略平行な当接面９６ｃが形成されている。
孔部９６ｂは、リフタープレート９６の中央部に設けられたベアリング支持孔部９６ａの周囲に複数形成されている。各孔部９６ｂは、各レリーズボス９９のガイド軸部９９ｂに嵌合する。リフタープレート９６は、各孔部９６ｂがガイド軸部９９ｂに嵌合された後、ストッパ板１０５及び固定ボルト１０６が固定されることでプレッシャプレート９３に連結される。
【００４５】
リフタープレート９６は、サブスプリング９７を受けるサブスプリング受け部９６ｄを、クラッチセンタ９２の受け板部９２ｂに対向する面に有する。サブスプリング受け部９６ｄは、各孔部９６ｂよりも径方向外側に位置する。
サブスプリング９７は、リング状の皿バネであり、リフタープレート９６のサブスプリング受け部９６ｄとクラッチセンタ９２の受け板部９２ｂとの間に狭持される。詳細には、サブスプリング９７は、バネ保持凸部９２ｅの内側に配置された受け部材１０７ａを介して外径部がクラッチセンタ９２に支持され、内径部がサブスプリング受け部９６ｄに配置された受け部材１０７ｂを介してリフタープレート９６に支持される。
【００４６】
サブスプリング９７は、メイン軸５６に固定されたクラッチセンタ９２をばね座として、リフタープレート９６をストッパ板１０５に当接させる方向に付勢している。このサブスプリング９７の付勢力は、リフタープレート９６、ストッパ板１０５及び固定ボルト１０６を介してプレッシャプレート９３に伝達され、プレッシャプレート９３は、サブスプリング９７側に引っ張られるようにして、クラッチ板９４を押圧する。すなわち、サブスプリング９７の付勢方向は、メインスプリング９５の付勢方向と同一であり、クラッチ接続方向である。
リフタープレート９６は、サブスプリング９７を介してプレッシャプレート９３をクラッチ接続方向に付勢するサブプレッシャプレートとしても機能する。
【００４７】
クラッチ接続状態では、メインスプリング９５及びサブスプリング９７の付勢力によってクラッチ板９４が狭持され、プライマリギア３７によって回転させられるクラッチアウタ９１の回転を、クラッチ板９４を介してクラッチセンタ９２に伝達可能になり、メイン軸５６がクラッチセンタ９２と一体に回転される。
リフターカム８４を介し、メインスプリング９５及びサブスプリング９７の付勢力に抗してプレッシャプレート９３が移動させられると、クラッチ板９４の狭持が解除され、クラッチ切断状態となる。
【００４８】
リフタープレート９６における当接面９６ｃの部分の板厚は、ガイド軸部９９ｂの長さよりも小さく形成されており、クラッチが接続された状態では、レリーズボス９９の段部９９ｃと当接面９６ｃとの間には隙間Ｇが形成されている。
シフトスピンドル７１の回転に伴いクラッチレバー８１が回動されてリフターカム８４が軸方向に移動すると、リフタープレート９６は、ボールベアリング８７を介して押圧されてストッパ板１０５から離れる方向にリフトされ、隙間Ｇを小さくするようにクラッチセンタ９２側へ移動する。
【００４９】
図５は、クラッチ機構５１のクラッチ容量を示す図の一例である。
図５に示すように、本実施の形態では、クラッチ機構５１の容量が、クラッチ容量に寄与するスプリングが変更されることで可変となっている。詳細には、クラッチ容量は、メインスプリング９５及びサブスプリング９７の付勢力によってクラッチ容量が決まる最大容量と、メインスプリング９５の付勢力によってクラッチ容量が決まる中間容量と、メインスプリング９５によって押圧されるジャダースプリング９８の付勢力によってクラッチ容量が決まる小容量との複数の段階に可変である。
【００５０】
クラッチ容量の最大容量は、図４に示すクラッチ接続状態で得られ、この状態では、リフタープレート９６がストッパ板１０５に当接しており、サブスプリング９７の付勢力が、リフタープレート９６及びストッパ板１０５を介してプレッシャプレート９３に伝達されている。このため、プレッシャプレート９３がクラッチ板９４を押圧する付勢力は、メインスプリング９５及びサブスプリング９７の付勢力を足し合わせたものとなり、最大となる。
すなわち、リフタープレート９６及びストッパ板１０５は、サブスプリング９７の付勢力をプレッシャプレート９３に伝達するサブスプリング荷重伝達経路Ｓを構成している。
【００５１】
図６は、中間容量の状態のクラッチ機構５１を示す断面図である。
アクチュエータ機構５４（図３）によるシフトスピンドル７１の回転に伴いリフターカム８４がクラッチ切断方向に移動すると、図６に示すように、リフタープレート９６は、サブスプリング９７の付勢力に抗してガイド軸部９９ｂに沿って段部９９ｃ側へリフトされ、ストッパ板１０５から離れる。
リフタープレート９６がストッパ板１０５から離れることで、サブスプリング荷重伝達経路Ｓは遮断され、サブスプリング９７の付勢力は、プレッシャプレート９３に伝達されなくなり、クラッチ容量は、メインスプリング９５のみによって決定されるようになる。このため、図５に示すように、リフタープレート９６がストッパ板１０５から離れた瞬間に、クラッチ容量は最大容量から中間容量に低下する。サブスプリング荷重伝達経路Ｓを遮断させるリフタープレート９６の第１の所定リフト量Ｌ１（第１の所定量）は、０よりも大きければ良く、各部品の寸法精度等によって決まる。
【００５２】
リフタープレート９６がストッパ板１０５から離れた後、リフターカム８４の移動が継続されると、リフタープレート９６は、段部９９ｃ側へさらに移動を継続する。リフタープレート９６がストッパ板１０５から離れてから段部９９ｃに当接するまでの区間が中間容量の区間である。この区間では、リフタープレート９６は、段部９９ｃに対して相対移動するだけであり、メインスプリング９５の荷重に影響しない。このため、図５に示すように、中間容量の区間では、メインスプリング９５のみよってクラッチ容量が決まり、中間容量は一定である。本実施の形態では、隙間Ｇによる遊びが設けられているため、中間容量を得られる区間を長くでき、部品や制御手法を高精度にしなくとも、クラッチ容量を可変にできる。
【００５３】
図７は、小容量の状態のクラッチ機構５１を示す断面図である。
リフターカム８４によってリフタープレート９６が第２の所定リフト量Ｌ２（第２の所定量）だけ移動させられ、図７に示すように、リフタープレート９６が段部９９ｃに当接すると、プレッシャプレート９３は、リフタープレート９６によって押圧され、メインスプリング９５の付勢力に抗してクラッチ切断方向に移動する。小容量の区間は、リフタープレート９６が段部９９ｃに当接してからクラッチが完全に切断されるまでの区間である。
【００５４】
プレッシャプレート９３が移動して押圧板部９３ｃが外側摩擦板９４ａ１から離れると、ジャダースプリング９８がクラッチ容量を決定する。ジャダースプリング９８は、外側摩擦板９４ａ１に隣接する内側摩擦板９４ｂを介して外側摩擦板９４ａ１を除くクラッチ板９４を押圧する。ジャダースプリング９８は、クラッチ切断方向へのプレッシャプレート９３の移動に伴って徐々に圧縮状態が解除されるため、小容量の区間では、クラッチ容量は、緩やかに低下する。このため、クラッチ切断付近でのトルクの変動を抑制でき、変速ショックを低減できる。ジャダースプリング９８がクラッチ板９４又はプレッシャプレート９３から離れるとクラッチ容量は０になる。
【００５５】
制御ユニット１７は、自動変速する際、カウンタ軸５７のトルクに基づいて、アクチュエータ機構５４を駆動し、変速ショックを低減できるクラッチ容量を選択する。例えば、１速から２速にシフトアップする際、制御ユニット１７は、検出した変速前のカウンタ軸５７のトルクに基づいて、変速ショックを低減するように、最大容量または中間容量のいずれかのクラッチ容量を選択し、変速機５０の歯車列を変速後、上記選択したクラッチ容量でクラッチ機構５１を繋ぐ。具体的には、クラッチ機構５１のクラッチ容量が、変速前のカウンタ軸トルクと変速後のカウンタ軸トルクとの間の値になるようにクラッチ容量が選択される。
これにより、クラッチ機構５１によるカウンタ軸５７側とクランク軸２３側との間の回転差吸収を適切に行うことができ、変速ショックを低減できる。ここで、変速の前後におけるカウンタ軸５７のトルクは、例えば、エンジン回転数、スロットル開度及びカウンタ軸５７のトルクの関係を記憶したマップに基づいて求められる。
【００５６】
図８は、リフターカム８４の平面図である。
リフターカム８４のリフター部８４ｂは円板状に形成されており、連結部８４ａは、リフター部８４ｂの外周部の一部から径方向外側に突出して形成されている。ボール８５に当接するカム部８４ｃは、ガイド穴８４ｄの周囲おいて、周方向の複数箇所（本実施の形態では３個所）に分かれて配置されている。各カム部８４ｃの形状は同一形状である。ボール８５は、カム部８４ｃに対応して３個所に設けられる。連結部８４ａには、クラッチレバー８１のピン８６が連結されるガイド孔８４ｅが形成されている。
リフターカム８４は、シフトスピンドル７１の正転または逆転に伴い、クラッチレバー８１のピン８６を介して操作され、ガイド穴８４ｄに嵌合するガイド軸８３ｂを中心に回動し、カム部８４ｃがボール８５上を滑ることで、軸方向に移動する。すなわち、リフターカム８４は、クラッチレバー８１の回転方向の移動量をリフターカム８４の軸方向の移動量に変換する。そして、リフターカム８４の軸方向の移動量は、カム部８４ｃの形状によって決まる。
【００５７】
図９は、図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
カム部８４ｃは、リフターカム８４の単一方向の回動によって、クラッチが２回切断されるように、複数の斜面及び谷部が形成されたカムプロフィールを備える。
カム部８４ｃは、クラッチ機構５１のクラッチ接続状態に対応した接続谷部１１０（初期位置）を基準位置として有する。接続谷部１１０は、カム部８４ｃの最も深い位置に形成された谷部であり、接続谷部１１０にボール８５が係合した状態では、クラッチ機構５１は完全に接続されている。カム部８４ｃには、接続谷部１１０を基準位置とし、シフトダウン方向及びシフトアップ方向が、接続谷部１１０の周方向の両側に設定されている。
カム部８４ｃにおいては、最も深い接続谷部１１０でクラッチ接続状態となり、カムプロフィールの斜面が接続谷部１１０よりも高くなるに連れて、クラッチが切断されて行く。すなわち、図９中において、カムプロフィールが接続谷部１１０よりも高くなる方向は、クラッチ切断方向であり、その逆方向がクラッチ接続方向である。
本実施の形態では、カム部８４ｃは、シフトスピンドル７１が正転すると、シフトアップ方向に回動し、シフトスピンドル７１が逆転するとシフトダウン方向に回動する。ここで、「シフトアップ方向」は、ボール８５がリフターカム８４に対して相対的にシフトアップ方向に移動する方向であり、実際のリフターカム８４の回動方向はシフトアップ方向とは逆の方向であるが、以下の説明では、図９中に矢印で示す方向をシフトアップ方向とする。同様に、「シフトダウン方向」は、ボール８５がリフターカム８４に対して相対的にシフトダウン方向に移動する方向であり、実際のリフターカム８４の回動方向はシフトダウン方向とは逆の方向であるが、以下の説明では、図９中に矢印で示す方向をシフトダウン方向とする。
【００５８】
接続谷部１１０に隣接してシフトダウン方向には、シフトダウン用段部１１５が形成されている。シフトダウン用段部１１５は、カム部８４ｃにおいて最も高い段部であり、リフターカム８４のリフト方向の軸線に直交する平坦面となっている。
接続谷部１１０とシフトダウン用段部１１５とは、接続谷部１１０からシフトダウン用段部１１５側に上り傾斜となるシフトダウン側下斜面１１５ａと、シフトダウン側下斜面１１５ａよりも緩い傾斜のシフトダウン側上斜面１１５ｂとによって滑らかに繋がれている。
【００５９】
接続谷部１１０に隣接してシフトアップ方向には、接続谷部１１０から立ち上がり、シフトアップ方向側へ行くほどクラッチ接続方向に高くなる第１の斜面１１１と、第１の斜面１１１からシフトアップ方向側へクラッチ接続方向に下る谷部１１２と、谷部１１２からシフトアップ方向側へクラッチ切断方向に上る第２の斜面１１３と、第２の斜面１１３の上端で平坦となる切断段部１１４（クラッチ切断位置、第２のクラッチ切断位置）とが形成されている。
谷部１１２は、接続谷部１１０よりも浅く形成されており、接続谷部１１０よりもクラッチ切断方向側に位置する。
【００６０】
切断段部１１４は、シフトダウン用段部１１５と同一の高さであるとともにシフトダウン用段部１１５に平行である。切断段部１１４とシフトダウン用段部１１５との高さは同一であり、図８に示すように、一つの切断段部１１４は、隣接する他のカム部８４ｃのシフトダウン用段部１１５に連続している。
接続谷部１１０、シフトダウン用段部１１５、第１の斜面１１１、谷部１１２、第２の斜面１１３及び切断段部１１４は曲面状に繋がれており、ボール８５は、このカムプロフィール上を滑らかに移動する。
【００６１】
図１０は、シフトアップ方向側のカムプロフィールの拡大図である。図１０では、カム部８４ｃに沿って移動するボール８５の中心の軌跡Ｑと、クラッチ機構５１が切断されるリフターカム８４のリフト量であるクラッチ切れリフト量Ｙとが示されている。クラッチ切れリフト量Ｙは、ボール８５の中心を基準に示されている。リフターカム８４のリフト量はリフタープレート９６のリフト量に相当する。
【００６２】
シフトスピンドル７１が所定量だけ回動されてリフターカム８４が回動され、ボール８５が接続谷部１１０からシフトアップ方向側に移動すると、まず、ボール８５は、第１の斜面１１１に沿ってクラッチ切断方向に移動する。ボール８５が第１の斜面１１１の頂部１１１ａ（第１のクラッチ切断位置）付近に達すると、リフターカム８４のリフト量は、クラッチ切れリフト量Ｙよりも大きいリフト量Ｙ１となり、クラッチは切断される。
シフトスピンドル７１の駆動により、ボール８５が谷部１１２側に移動し、谷部１１２の底部１１２ａ（クラッチ接続位置、半クラッチ位置）付近に達すると、リフターカム８４のリフト量は、クラッチ切れリフト量Ｙよりも小さいリフト量Ｙ２となり、クラッチは再び接続される。すなわち、谷部１１２の底部１１２ａは、クラッチが再び接続されるクラッチ再接続範囲Ｒを有する。
クラッチ再接続範囲Ｒでは、クラッチ機構５１は半クラッチ状態となり、クラッチ容量は、図５に示す中間容量となる。
【００６３】
シフトスピンドル７１の駆動により、ボール８５が谷部１１２から第２の斜面１１３に沿って移動すると、リフターカム８４のリフト量は、クラッチ切れリフト量Ｙ及びリフト量Ｙ１よりも大きいリフト量となり、クラッチは再び切断される。
シフトスピンドル７１の駆動により、ボール８５が平坦な切断段部１１４に達した状態では、リフターカム８４のリフト量は、クラッチ切れリフト量Ｙ及びリフト量Ｙ１よりも大きいリフト量となり、クラッチは切断された状態が維持される。
すなわち、本実施の形態では、クラッチ機構５１は、リフターカム８４が単一方向に回動してボール８５が接続谷部１１０から切断段部１１４に移動する際に、第１の斜面１１１で１回目の切断が行われ、谷部１１２で再び接続されて半クラッチ状態とされ、第２の斜面１１３で２回目の切断が行われ、切断段部１１４に達するとクラッチ切断状態が維持される。
【００６４】
ここで、シフト装置５３のドグ当たり及び浅噛みについて説明する。
図１１は、変速機５０の断面図である。図１１では、１速の変速段が確立されている状態が示されている。
図１１に示すように、従動ギア５９ｃは、カウンタ軸５７に対して軸方向にスライド可能且つ相対回転不能に設けられた第１のシフターであり、シフトフォーク６０ｂによってスライド操作される。従動ギア５９ｃは、１速用の従動ギア５９ｄのドグ孔１３０に噛み合うシフター側ドグ歯１３１を側面に複数備える。従動ギア５９ｄは、カウンタ軸５７に対して相対回転可能なフリーギアである。シフター側ドグ歯１３１がドグ孔１３０に噛み合うことで、従動ギア５９ｄが従動ギア５９ｃと一体となってカウンタ軸５７に固定され、１速が確立される。
【００６５】
駆動ギア５８ｂは、カウンタ軸５７に対して軸方向にスライド可能且つ相対回転不能に設けられた第２のシフターであり、シフトフォーク６０ａによってスライド操作される。駆動ギア５８ｂは、２速用の駆動ギア５８ａ側に突出するシフター側ドグ歯１３２を側面に複数備える。駆動ギア５８ｂ及び従動ギア５９ｃは、シフト装置５３の一部である。
２速用の駆動ギア５８ａは、メイン軸５６に対して相対回転可能なフリーギアであり、２速用の従動ギア５９ａは、カウンタ軸５７に一体に固定された固定ギアである。駆動ギア５８ａは、シフター側ドグ歯１３２側に突出するドグ歯１３３を側面に複数備える。
１速の変速段が確立されている状態では、駆動ギア５８ｂは、駆動ギア５８ａから離れており、シフター側ドグ歯１３２は、ドグ歯１３３に噛み合っていない。
【００６６】
図１２は、ドグ当たりが発生した状態の変速機５０の断面図である。
制御ユニット１７の変速の指令が出されると、シフトスピンドル７１の回動に伴って蓄力機構７４による蓄力が開始され、シフトスピンドル７１の回動角度が所定の角度に達すると、クラッチが切断されて蓄力が開放される。蓄力の開放によって、シフトドラム６３を介してシフトフォーク６０ａが駆動され、駆動ギア５８ｂが駆動ギア５８ａ側にスライドされ、シフター側ドグ歯１３２がドグ歯１３３に噛み合う。この際、シフター側ドグ歯１３２がドグ歯１３３に完全に噛み合うことで、２速が確立される。また、従動ギア５９ｃがシフトフォーク６０ｂによってスライドされて従動ギア５９ｄから離れることで、１速が解除される。
変速機５０は常時噛み合い式であり、駆動ギア５８ｂと駆動ギア５８ａとは相対回転しているため、変速時に駆動ギア５８ｂをスライドさせた場合、シフター側ドグ歯１３２とドグ歯１３３とが正常な深さで噛み合う場合もあれば、シフター側ドグ歯１３２及びドグ歯１３３の頂面同士が当たる「ドグ当たり」が発生する場合もある。
【００６７】
変速後のクラッチ接続時には、通常、クランク軸２３側のクラッチアウタ９１の方が、変速機５０側のクラッチインナ９０よりも回転数が高いため、メイン軸５６は回転が加速され、メイン軸５６上にスプライン嵌合された駆動ギア５８ｂも回転が加速される。これにより、シフター側ドグ歯１３２及びドグ歯１３３の頂面同士の摩擦よりも、駆動ギア５８ｂの回転力が勝り、駆動ギア５８ｂが駆動ギア５８ａに対して相対回転することで、ドグ当たりが解消される。
ところが、駆動ギア５８ｂは駆動ギア５８ａよりも速く回転しているため、シフター側ドグ歯１３２のスライド力が不足すると、シフター側ドグ歯１３２が、完全にドグ歯１３３に噛み合う前に、シフター側ドグ歯１３２及びドグ歯１３３の側面同士が接してしまい、噛み合いの深さが浅くなることがある。このような、ドグ歯が通常の噛み合い深さよりも浅い状態で噛み合う状態を、ここでは「浅噛み」と定義する。
【００６８】
図１３は、浅噛みが発生した状態の変速機５０の断面図である。図１４は、シフター側ドグ歯１３２が通常の深さまで噛み合った状態の変速機５０の断面図である。
浅噛み状態では、互いに接触しているシフター側ドグ歯１３２及びドグ歯１３３の側面同士の間にはエンジン２１の駆動力が作用しているため、摩擦力が生じ、駆動ギア５８ｂはスライドし難い。このため、浅噛みの状態が継続される。
浅噛みを解消しようとする方法について説明する。蓄力機構７４を備えた構成においては、浅噛みが発生した状態では、蓄力による駆動ギア５８ｂをスライドさせる力が残っている。このため、クラッチを切断することで、シフター側ドグ歯１３２及びドグ歯１３３の側面同士の間の摩擦力を生じさせていた駆動力が抜け、蓄力により駆動ギア５８ｂがスライドし、シフター側ドグ歯１３２が通常の深さまで噛み合うようになり、図１４に示すように、浅噛みは解消される。
【００６９】
次に、比較例の構成において、ドグ当たり及び浅噛みを解消する手順について説明する。
図１５は、比較例におけるドグ当たり及び浅噛みの解消を説明するチャートである。
この比較例では、リフターカムのカム部が谷部１１２（図１０）を備えておらず、そのカム部は、接続谷部１１０と切断段部１１４との間が、緩やかな登り斜面によって繋がれる形状の特開平１１−２４７８８３号公報等にて公知のカムプロフィールを備える。この比較例のその他の構成は、本実施の形態と同様である。
図１５では、図中の上から順に、モーター７０の回転方向、ギアポジション、シフトスピンドル７１の角度、リフタープレート９６のリフト量（クラッチリフト量）、及び、シフトドラム６３の回転角度が、時間に対して示されている。図１５中の記号Ｎはニュートラル状態を指す。
【００７０】
１速から２速にシフトアップを行う場合、制御ユニット１７は、ボール８５が接続谷部１１０（図１０）に位置する状態からモーター７０を正転し、シフトスピンドル７１を駆動する。これにより、蓄力が開始され、所定の大きさの蓄力が開始されたところで、クラッチが切断され、蓄力の開放によってシフト装置５３の駆動ギア５８ｂ及び従動ギア５９ｃがスライドされることで変速動作が行われる。制御ユニット１７は、シフトスピンドル７１が、その回動を規制する部材に突き当たる角度までモーター７０を駆動し、突き当たったところでモーター７０を停止する。この状態では、ボール８５は、切断段部１１４（図１０）に位置する。図１５には、変速動作が行われる変速動作区間Ｈが示されている。
【００７１】
多くの場合は図１４の破線に示されるように正常な変速がなされる。しかし、低い確率で、変速動作の際にドグ当たりが発生する。変速動作の際、駆動ギア５８ｂのシフター側ドグ歯１３２と駆動ギア５８ａのドグ歯１３３との間にドグ当たりが発生していることを検出すると、制御ユニット１７は、モーター７０を逆転させる。これにより、クラッチリフト量が減少してクラッチは接続状態となり、駆動ギア５８ｂが駆動ギア５８ａに対して相対回転し、ドグ当たりが解消される。このようにドグ当たりの発生時にクラッチを接続してドグ当たりの解消を図る動作をここでは「ドラッグ」と呼ぶ。図１５には、ドグ当たりが発生及び解消されるドグ当たり発生・解消区間Ｉが示されている。
ドラッグによってドグ当たりが解消されたとしても浅噛みが発生する可能性があるため、制御ユニット１７は、モーター７０を正転させ、クラッチを再び切断する。これにより、シフター側ドグ歯１３２及びドグ歯１３３間の駆動力が抜け、蓄力により駆動ギア５８ｂがスライドし、浅噛みは解消される。図１５には、浅噛みが発生する浅噛み発生区間Ｊ、及び、浅噛みが解消される浅噛み解消区間Ｋが示されている。
その後、制御ユニット１７は、モーター７０を逆転してクラッチを接続し、１速から２速へのシフトアップが完了する。
【００７２】
すなわち、比較例の構成においては、制御ユニット１７は、最初の変速動作のためにモーター７０を正転し、ドグ当たりを解消するためにモーター７０を逆転し、浅噛みを解消するためにモーター７０を正転し、変速の完了時にクラッチを接続するためにモーター７０を逆転しており、シフトアップの際にモーター７０の正転及び逆転を繰り返している。このモーター７０の正転及び逆転を繰り返す区間は、クラッチが切断状態あるいは半クラッチ状態となって駆動力が出ない駆動力中断区間Ｕである。特に、自動で変速が行われる自動変速装置Ｔにおいては、駆動力中断区間Ｕが長いと、運転者にとって違和感となり得るため、この区間を短くすることが望ましい。
【００７３】
図１６は、本実施の形態におけるドグ当たり及び浅噛みの解消を説明するチャートである。図中の上から順に、モーター７０の回転方向、ギアポジション、シフトスピンドル７１の角度、リフタープレート９６のリフト量（クラッチリフト量）、及び、シフトドラム６３の回転角度が、時間に対して示されている。図１６中の記号Ｎはニュートラル状態を指す。
【００７４】
図１６及び図１０を参照し、本実施の形態では、１速から２速にシフトアップを行う場合、制御ユニット１７は、ボール８５が接続谷部１１０に位置する状態からモーター７０を正転し、シフトスピンドル７１を駆動する。モーター７０の正転に伴い、蓄力が開始されるとともに、ボール８５が第１の斜面１１１の頂部１１１ａ付近まで移動すると、リフターカム８４のリフト量がクラッチ切れリフト量Ｙを超え、クラッチが切断される。クラッチの切断に伴う蓄力の開放によってシフト装置５３の駆動ギア５８ｂ及び従動ギア５９ｃがスライドされ、駆動ギア５８ｂ及び従動ギア５９ｃによる変速動作が行われる。図１６には、変速動作が行われる変速動作区間Ｈが示されている。
ここで、図１６の下部に示す仮想ドラム角は、蓄力機構７４が設けられていない場合のシフトドラム６３の仮想の回転角度を示すものであり、本実施の形態では仮想ドラム角に対応する分だけ蓄力が行われていることを示している。
【００７５】
次いで、制御ユニット１７は、モーター７０の正転を継続し、これに伴い、ボール８５が谷部１１２に沿ってクラッチ接続方向に移動し、ボール８５が底部１１２ａ付近に達すると、リフターカム８４のリフト量はリフト量Ｙ２となり、クラッチが半クラッチ状態で接続される。すなわち、ボール８５が頂部１１１ａから谷部１１２の底部１１２ａに移動する動作によって１回目のドラッグｄ１が行われる。このため、上記変速動作時に、シフター側ドグ歯１３２とドグ歯１３３との間にドグ当たりが発生していたとしても、１回目のドラッグｄ１によって駆動ギア５８ｂを駆動ギア５８ａに対して相対回転させることができ、ドグ当たりを解消できる。また、１回目のドラッグｄ１は、ドグ当たりの発生の有無に関わらず、谷部１１２を通過する際に必ず行われる。このため、ドグ当たりの発生を検出する必要がなく、制御が容易である。さらに、１回目のドラッグｄ１では、クラッチは半クラッチの状態となるため、リフタープレート９６の移動量を最小限にでき、ドラッグにかかる時間を短くできる。図１６には、ドグ当たりの発生・解消及び浅噛みが生じるドラッグ区間Ｄが示されている。
なお、ドグ当たりが発生しない正常な変速動作時には、１速から２速にスムーズに変速が行われ、この場合、図１６の下部に破線で示すように、シフトドラム６３の回転角度は、斜めに略真直ぐに推移する。ドグ当たりの発生頻度は、正常な変速の発生頻度よりも低い。
【００７６】
続いて、制御ユニット１７は、モーター７０の正転を継続し、これに伴い、ボール８５は第２の斜面１１３に沿ってクラッチ切断方向に移動し、リフターカム８４のリフト量がクラッチ切れリフト量Ｙよりも大きくなったところで、クラッチが再び切断される。このように、１回目のドラッグｄ１の直後にクラッチが切断されて駆動力が抜けるため、１回目のドラッグｄ１の際にシフター側ドグ歯１３２とドグ歯１３３との間で浅噛みが発生していたとしても、蓄力によって駆動ギア５８ｂをスライドさせることができ、浅噛みを解消できる。図１６には、浅噛みが解消される浅噛み解消区間Ｋが示されている。
【００７７】
さらに、制御ユニット１７は、シフトスピンドル７１がその回動を規制する部材に突き当たる角度までモーター７０を駆動し、突き当たったところでモーター７０を停止する。これに伴い、リフターカム８４のリフト量は増加し、ボール８５は、切断段部１１４に位置する。シフトアップの際、制御ユニット１７は、ボール８５の移動をカムプロフィールの途中までで終わらせることはなく、ボール８５を必ず切断段部１１４まで移動させる。
ボール８５が接続谷部１１０から切断段部１１４に移動する際、モーター７０は停止することなく単一方向（正転方向）に回転し、リフターカム８４も単一方向に回動する。
本実施の形態では、接続谷部１１０と切断段部１１４との間に、一度切断されたクラッチを再び接続させる谷部１１２を設けたため、リフターカム８４を単一方向に回動させるだけで、ドラッグ及び、ドラッグ後のクラッチの切断を行うことができる。このため、シフトスピンドル７１の正転及び反転を繰り返すことなく、ドグ当たり及び浅噛みを解消できるとともに、正転及び反転を繰り返さない分だけ駆動力抜け時間を低減できる。
【００７８】
制御ユニット１７は、停止してから所定の時間が経過するとモーター７０を逆転し、ボール８５はカムプロフィールに沿って切断段部１１４から接続谷部１１０に移動する。これにより、クラッチが接続され、１速から２速へのシフトアップが完了する。ボール８５が切断段部１１４から接続谷部１１０に移動する途中では、ボール８５が谷部１１２を通過する際に２回目のドラッグｄ２が行われる。
本実施例において、変速動作の開始からシフトアップの完了時までの駆動力が出ない駆動力中断区間Ｕ（図１６）は、図１５に示す比較例に比して、正転及び反転を繰り返さない分だけ短い。また、モーター７０は、所定の突き当て位置まで回転したことを条件として反転するため、簡単な制御でドグ当たりの解消及び浅噛みの発生の防止を図ることができる。
【００７９】
図１７は、本実施の形態におけるドグ当たり及び浅噛みの解消を説明するチャートである。図１７では、１回目のドラッグｄ１でドグ当たりが解消されず、２回目のドラッグｄ２でドグ当たりが解消される場合が示されており、図１６と同様な部分は説明を省略する。
１回目のドラッグｄ１でドグ当たりが解消されない場合、ボール８５が切断段部１１４に達した状態においてもドグ当たりは維持されている。
ボール８５が切断段部１１４から接続谷部１１０に移動する際、ボール８５が谷部１１２に達すると、クラッチが接続されて２回目のドラッグｄ２が行われ、ボール８５が第１の斜面１１１の頂部１１１ａ付近まで移動すると、クラッチが再び切断される。
このように、ボール８５が切断段部１１４から接続谷部１１０に戻る段階においても、ドラッグ及びドラッグ後のクラッチの切断が行われるため、１回目のドラッグｄ１でドグ当たりを解消できなかったとしても、２回目のドラッグｄ２でドグ当たりを解消できるとともに、２回目のドラッグｄ２後のクラッチの切断によって、浅噛みも解消できる。
【００８０】
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、モーター７０に駆動される単一のシフトスピンドル７１によって、エンジン２１と変速機５０との間に設けられるクラッチ機構５１を切断方向にリフトするリフタープレート９６と、常時噛み合い式の変速機５０のシフト装置５３と、が操作される自動変速装置Ｔにおいて、リフタープレート９６に当接されるリフターカム８４が、接続谷部１１０と切断段部１１４との間に、一度切断されたクラッチ機構５１を再接続させる谷部１１２を有し、リフターカム８４の単一方向の回動に伴いクラッチ機構５１が２回切断される。このため、リフターカム８４を単一方向に回動するだけで、クラッチ機構５１を２回切断でき、仮に、リフターカム８４の回動途中にシフト装置５３でドグ当たりが発生し、谷部１１２で浅噛みが発生した場合においても、谷部１１２と切断段部１１４との間で再びクラッチ機構５１が切断される際に浅噛みを解消できる。従って、ドグ当たり及び浅噛みを解消するために、シフトスピンドル７１の正転及び反転を繰り返す必要が無く、ドグ歯の浅噛み抑止と駆動力抜け時間の低減とを両立することができる。
【００８１】
また、リフターカム８４のカムプロフィールには、接続谷部１１０から頂部１１１ａまで延びる第１の斜面１１１と、第１の斜面１１１に連続するとともに底部１１２ａまで延びる谷部１１２と、谷部１１２に連続するとともに切断段部１１４まで延びる第２の斜面１１３とが形成されているため、第１の斜面１１１でクラッチ機構５１を一度切断させ、谷部１１２でクラッチを一度接続させた後、第２の斜面１１３側でクラッチ機構５１を再び切断することができる。従って、仮に第１の斜面１１１でシフト装置５３にドグ当たりが発生し、谷部１１２でシフト装置５３に浅噛みが発生したとしても、第２の斜面１１３側で再びクラッチ機構５１が切断される際に浅噛みを解消できる。
【００８２】
また、リフターカム８４のカムプロフィールの谷部１１２が半クラッチ位置である底部１１２ａまで延びる形状とされるため、リフタープレート９６の移動量を最小限にでき、ドグ当たり及び浅噛みを解消可能でありながら、変速操作にかかる時間を極力短くできる。
さらに、シフトスピンドル７１を、浅噛みの発生の有無にかかわらず、リフターカム８４の操作時に、リフターカム８４を必ず第２の斜面１１３まで回動させるため、浅噛み発生の検出を行う必要がなく、制御方法を簡素にできる。さらに、第２の斜面１１３側から接続谷部１１０に戻る際にも谷部１１２を通るため、仮に１回目の谷部１１２の通過時に浅噛みが解消されなかった場合においても、戻る際に谷部１１２を通過することで、浅噛みを解消できる。
【００８３】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、切断段部１１４を例に挙げて説明したクラッチ切断位置及び第２のクラッチ切断位置は、リフト量Ｙ１と同程度、或いは、リフト量Ｙ１よりもクラッチ切断方向側に位置していれば良く、例えば、第２の斜面１１３をクラッチ切断位置及び第２のクラッチ切断位置としても良い。
【符号の説明】
【００８４】
２１  エンジン
５０  変速機
５１  クラッチ機構（クラッチ）
５３  シフト装置
７０  モーター（アクチュエータ）
７１  シフトスピンドル
８４  リフターカム
９６  リフタープレート
１１０  接続谷部（初期位置）
１１１  第１の斜面
１１１ａ  頂部（第１のクラッチ切断位置）
１１２  谷部
１１２ａ  底部（クラッチ接続位置、半クラッチ位置）
１１３  第２の斜面
１１４  切断段部（クラッチ切断位置、第２のクラッチ切断位置）
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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