(57)【要約】      （修正有）【課題】車両用変速機のシフト装置において、構造の簡素化と変速応答性の向上の両立を図るのに有効な技術を提供する。【解決手段】筒表面にカム溝１１０が設けられた円筒状の１つのシフトドラム１０１と、シフトドラム１０１のカム溝１１０に係合する係合部１２１を有し係合部１２１の係合位置の変更によって複数の変速段のうちのいずれかを選択的に達成可能なシフトフォーク１２０と、シフトドラム１０１を当該シフトドラムのドラム軸１０１ａを中心に回転駆動するための駆動機構１０７と、を備え、係合部１２１の係合位置には、シフトフォーク１２０が第１の変速段を達成する第１変速位置Ｔ１と、第１変速位置Ｔ１からシフトドラム１０１の周方向及び軸方向に離間し、カム溝１１０は、延在経路１１１ａに交差しつつ、シフトドラム１０１の周方向に延在する第２シフト経路１１２と、を備える。【選択図】図１
2014152880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用変速機のシフト装置であって、
筒表面にカム溝が設けられた円筒状の１つのシフトドラムと、
前記シフトドラムの前記カム溝に係合する係合部を有し前記係合部の係合位置の変更によって複数の変速段のうちのいずれかを選択的に達成可能なシフトフォークと、
前記カム溝における前記係合部の係合位置を変更するために前記シフトドラムを当該シフトドラムのドラム軸を中心に回転駆動する駆動機構と、を備え、
前記係合部の係合位置には、前記シフトフォークが第１の変速段を達成する第１変速位置と、前記第１変速位置から前記シフトドラムの周方向及び軸方向に離間し前記シフトフォークが第２の変速段を達成する第２変速位置と、前記第１変速位置及び前記第２変速位置から外れて前記シフトドラムの周方向に互いに離間した第１ニュートラル位置及び第２ニュートラル位置と、が含まれ、
前記カム溝は、前記第１変速位置及び前記第２変速位置をそれぞれ経由して前記第１ニュートラル位置と前記第２ニュートラル位置との間に延在する第１シフト経路と、前記第１シフト経路のうち前記第１変速位置と前記第２変速位置との間に延在する延在経路に合流しつつ、前記第１変速位置及び前記第２変速位置を経由することなく前記第１ニュートラル位置と前記第２ニュートラル位置との間を前記シフトドラムの周方向に延在する第２シフト経路と、備え、前記シフトドラムの第１回転方向の回転駆動の際、前記第１ニュートラル位置にある前記係合部が前記第１シフト経路のみを経由して前記第２ニュートラル位置へと移動し、且つ前記シフトドラムの前記第１回転方向とは反対の第２回転方向の回転駆動の際、前記第２ニュートラル位置にある前記係合部が前記第２シフト経路のみを経由して前記第１ニュートラル位置へと移動するように当該係合部を案内する、車両用変速機のシフト装置。
【請求項２】
請求項１に記載の、車両用変速機のシフト装置であって、
前記カム溝は、前記第２シフト経路のうち前記第１シフト経路の前記延在経路に合流する合流部と前記第１ニュートラル位置との間の第１領域、及び前記第２シフト経路のうち前記合流部と前記第２ニュートラル位置との間の第２領域のそれぞれに、前記シフトドラムの前記第１回転方向について前記第２シフト経路の溝底高さが漸増する斜面と、前記シフトドラムの前記第２回転方向について前記第２シフト経路の溝底高さが急増する段差面とを有する凸部を備え、
前記シフトドラムの前記第１回転方向の回転駆動の際、前記第１ニュートラル位置にある前記係合部は、前記凸部の前記段差面によって前記第１シフト経路から前記第２シフト経路への移動が阻止されることで前記第１シフト経路のみを経由して前記第２ニュートラル位置へと移動する一方で、前記シフトドラムの前記第２回転方向の回転駆動の際、前記第２ニュートラル位置にある前記係合部は、前記斜面側から前記凸部を通過することによって前記第２シフト経路のみを経由して前記第１ニュートラル位置へと移動する、車両用変速機のシフト装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の、車両用変速機のシフト装置であって、
前記カム溝は、前記シフトドラムの筒表面に前記シフトドラムの軸方向に離間して複数設けられ、前記複数のカム溝は前記シフトドラムの周方向に関し所定の位相差で等間隔に配置されている、車両用変速機のシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用変速機のシフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特表２００７−５１４９０１号公報（特許文献１）には、車両用変速機のシフト装置の一例が開示されている。このシフト装置は、筒表面に複数のカム溝が設けられた円筒状の１つのシフトドラムと、このシフトドラムの各カム溝に係合するシフトフォークとを備え、シフトドラムの回転駆動によって各シフトフォークをシフトドラムの軸方向に移動させてギヤシフトを行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５１４９０１号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、この種のシフト装置の設計に際しては、シフト時の変速応答性を高めるべく、連続した複数のシフト段のうち１又は複数のシフト段を飛び越す（スキップする）シフト、所謂「スキップシフト」を実現するための技術が要請される。
しかしながら、上記特許文献１に記載のシフト装置によれば、例えば５速から２速へのシフトダウンの際、５速から４速及び３速を経て２速へとシフト段を順次切り替える連続的なシフトのみが可能である。従って、上述のスキップシフトを実現するためには、連続した複数のシフト段を一段ずつ変更する必要があり、所望の変速応答性を得るのに限界がある。この場合、所望の変速応答性を得るためにシフトドラムの数を増やす等の対策も考えられるが、部品を追加するこのような対策は、コスト、重量、組み付け性等に関して不利である。
【０００５】
そこで本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、車両用変速機のシフト装置において、構造の簡素化と変速応答性の向上の両立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のシフト装置は、１つのシフトドラム、シフトフォーク及び駆動機構を備える。シフトドラムは、筒表面にカム溝が設けられた円筒状の部材である。シフトフォークは、シフトドラムのカム溝に係合する係合部を有しこの係合部の係合位置の変更によって複数の変速段のうちのいずれかを選択的に達成可能である。駆動機構は、カム溝における係合部の係合位置を変更するためにシフトドラムを当該シフトドラムのドラム軸を中心に回転駆動する機能を果たす。この場合、係合部の係合位置には、第１変速位置、第２変速位置、第１ニュートラル位置及び第２ニュートラル位置が含まれる。これら４つの位置に更なる係合位置を追加することもできる。第１変速位置は、シフトフォークが第１の変速段を達成する位置である。第２変速位置は、第１変速位置からシフトドラムの周方向及び軸方向に離間しシフトフォークが第２の変速段を達成する位置である。この場合、第１変速位置に対応する変速段と第２変速位置に対応する変速段とは互いに連続した関係にあってもよいし、或いは非連続の関係にあってもよい。第１ニュートラル位置及び第２ニュートラル位置は、第１変速位置及び第２変速位置から外れてシフトドラムの周方向に互いに離間した位置である。カム溝は、第１シフト経路及び第２シフト経路を備える。第１シフト経路は、第１変速位置及び第２変速位置をそれぞれ経由して第１ニュートラル位置と第２ニュートラル位置との間に延在する経路である。第２シフト経路は、第１シフト経路のうち第１変速位置と第２変速位置との間に延在する延在経路に交差しつつ、第１変速位置及び第２変速位置を経由することなく第１ニュートラル位置と第２ニュートラル位置との間をシフトドラムの周方向に延在する経路である。この場合、カム溝は、シフトドラムの第１回転方向の回転駆動の際、第１ニュートラル位置にある係合部が第１シフト経路のみを経由して第２ニュートラル位置へと移動し、且つシフトドラムの第１回転方向とは反対の第２回転方向の回転駆動の際、第２ニュートラル位置にある係合部が第２シフト経路のみを経由して第１ニュートラル位置へと移動するように当該係合部を案内する機能を果たす。本発明では、このような構成のカム溝がシフトドラムの筒表面に少なくとも１つ設けられればよく、また必要に応じてその他の構成の１又は複数のカム溝を追加することもできる。
【０００７】
上記構成のシフト装置によれば、シフトドラムの回転駆動の方向を第１回転方向と第２回転方向とで切り替えることによって、シフトフォークの係合部がカム溝を移動する経路を第１シフト経路及び第２シフト経路の中から選択することができる。この場合、第２シフト経路では係合部を第１変速位置及び第２変速位置をスキップさせてニュートラル位置に設定することができるため、これら第１変速位置及び第２変速位置に対応する２つのシフト段を少なくとも飛び越すスキップシフトが可能になる。これにより、シフト動作に要する時間の短縮化によってシフト時の変速応答性を高めることができる。また、１つのシフトドラムのみを使用するためシフトドラム等の部品の追加が必要なく、コスト、重量、組み付け性等に関して有利である。従って、構造の簡素化と変速応答性の向上の両立が図られる。
【０００８】
本発明に係る更なる形態のシフト装置では、カム溝は、第２シフト経路のうち第１シフト経路の延在経路に交差する交差部と第１ニュートラル位置との間の第１領域、及び第２シフト経路のうち交差部と第２ニュートラル位置との間の第２領域のそれぞれに、凸部を備えるのが好ましい。即ち、カム溝の第２シフト経路のうちの２つの領域に凸部が設けられる。各凸部は、シフトドラムの第１回転方向について第２シフト経路の溝底高さが漸増する斜面と、シフトドラムの第２回転方向について第２シフト経路の溝底高さが急増する段差面とを有する。この場合、シフトドラムの第１回転方向の回転駆動の際、第１ニュートラル位置にある係合部は、凸部の段差面によって第１シフト経路から第２シフト経路への移動が阻止されることで第１シフト経路のみを経由して第２ニュートラル位置へと移動する一方で、シフトドラムの第２回転方向の回転駆動の際、第２ニュートラル位置にある係合部は、斜面側から凸部を通過することによって第２シフト経路のみを経由して第１ニュートラル位置へと移動する。また、第２シフト経路が第１シフト経路に交差する交差部では、第２シフト経路が第１シフト経路に一時的に合流する。従って、交差部に係合部がある場合に、シフトドラムの回転駆動方向が第２回転方向から第１回転方向に切り替わると、凸部の段差面によって第１シフト経路から第２シフト経路への係合部の移動が阻止され、この係合部の移動経路が第２シフト経路から第１シフト経路に変更される。これにより、カム溝における係合部の案内のためのガイド部を、カム溝自体に設けた凸部によって構成することで、シフト装置の構造の更なる簡素化を図ることができる。
【０００９】
本発明に係る更なる形態のシフト装置では、カム溝は、シフトドラムの筒表面にシフトドラムの軸方向に離間して複数設けられ、これら複数のカム溝はシフトドラムの周方向に関し所定の位相差で等間隔に配置されているのが好ましい。これにより、同一形状の複数のカム溝が設けられたシフトドラムを用いることで、シフト変更のバリエーションの高いシフト装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、車両用変速機のシフト装置において、構造の簡素化と変速応答性の向上の両立を図ることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る車両用変速機のシフト装置１００の一部の概略構成を示す図である。
【図２】図１中のシフトドラム１０１のＡ−Ａ線に関する断面構造を示す図である。
【図３】図１中のシフトドラム１０１のカム溝１１０，２１０，３１０の展開形状を示す図である。
【図４】シフト装置１００が１速に設定された図である。
【図５】シフト装置１００が第１回転方向Ｒ１に６０°回転駆動されることによって１速から２速にアップシフトされる様子を示す図である。
【図６】シフト装置１００が２速に設定された状態を示す図である。
【図７】シフト装置１００の２速から１速へのダウンシフト時に、シフトドラム１０１が２速に対応した位置から第２回転方向Ｒ２に９０°回転駆動される様子を示す図である。
【図８】シフト装置１００の２速から１速へのダウンシフト時に、シフトドラム１０１が２速に対応した位置から第２回転方向Ｒ２に９０°回転駆動された状態を示す図である。
【図９】シフト装置１００の２速から１速へのダウンシフト時に、シフトドラム１０１が図９の位置から更に第１回転方向Ｒ１に３０°回転駆動される様子を示す図である。
【図１０】シフト装置１００が５速に設定された状態を示す図である。
【図１１】シフト装置１００の５速から２速へのスキップシフト時に、シフトドラム１０１が５速に対応した位置から第２回転方向Ｒ２に３０°回転駆動される様子を示す図である。
【図１２】シフト装置１００の５速から２速へのスキップシフト時に、シフトドラム１０１が５速に対応した位置から第２回転方向Ｒ２に３０°回転駆動された状態を示す図である。
【図１３】シフト装置１００の５速から２速へのスキップシフト時に、シフトドラム１０１が図１２の位置から更に第２回転方向Ｒ２に１２０°回転駆動される様子を示す図である。
【図１４】シフト装置１００の５速から２速へのスキップシフト時に、シフトドラム１０１が図１２の位置から更に第２回転方向Ｒ２に１２０°回転駆動された状態を示す図である。
【図１５】シフト装置１００の５速から２速へのスキップシフト時に、シフトドラム１０１が図１４の位置から更に第２回転方向Ｒ２に６０°回転駆動される様子を示す図である。
【図１６】シフト装置１００の５速から２速へのスキップシフト時に、シフトドラム１０１が図１４の位置から更に第２回転方向Ｒ２に６０°回転駆動された状態を示す図である。
【図１７】シフト装置１００の５速から２速へのスキップシフト時に、シフトドラム１０１が図１６の位置から更に第１回転方向Ｒ１に３０°回転駆動される様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る車両用変速機のシフト装置について図面を参照しつつ説明する。この車両用変速機は、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）が設定された多段式の変速機である。マニュアルミッションをベースにした自動変速機
【００１３】
図１には、車両用変速機のシフト装置１００の一部が示されている。このシフト装置１００は、円筒状或いは円柱状の１つのシフトドラム１０１、シフトドラム１０１を回転駆動するための電動のモータ（典型的には、サーボモータ）１０５、シフトドラム１０１を回転駆動に連動して所望の変速段を選択するシフトフォーク１２０，２２０，３２０を備えている。この場合、車両用変速機はマニュアルミッションをベースにした自動変速機として構成される。
【００１４】
シフトドラム１０１は、ギヤ１０３を有する回転シャフト１０２に接続されており、ギヤ１０３はラック１０４を介してモータ１０５に連結されている。この場合、シフトドラム１０１のドラム軸１０１ａと回転シャフト１０２のシャフト軸１０２ａとが合致している。即ち、シフトドラム１０１の軸方向は回転シャフト１０２の軸方向でもある。モータ１０５は、制御装置１０６からの制御信号（変速指令信号）に基づいて作動する。モータ１０５の作動状態では、このモータ１０５の駆動力がラック１０４及びギヤ１０３を介して回転シャフト１０２に伝達され、シフトドラム１０１は、回転シャフト１０２の回転に伴って、ドラム軸１０１ａまわりに第１回転方向Ｒ１（「正回転方向」ともいう）或いは第２回転方向Ｒ２（「逆回転方向」ともいう）に回転駆動される。この場合、回転シャフト１０２、ギヤ１０３、ラック１０４、モータ１０５及び制御装置１０６は、シフトドラム１０１を当該シフトドラムのドラム軸１０１ａを中心に回転駆動するための駆動機構１０７を構成する。このシフトドラム１０１及び駆動機構１０７がそれぞれ本発明の「シフトドラム」及び「駆動機構」に相当する。
【００１５】
シフトドラム１０１の筒表面には、いずれも周方向に沿って全周に延在する３つのカム溝１１０，２１０，３１０が設けられている。シフトフォーク１２０は、シフトドラム１０１のカム溝１１０に係合する係合部（「係合ピン」又は「従動子」ともいう）１２１を有し、カム溝１１０における係合部１２１の係合位置の変更によって、１速及び２速のいずれかを選択的に達成可能である。同様に、シフトフォーク２２０は、シフトドラム１０１のカム溝２１０に係合する係合部２２１を有し、カム溝２１０における係合部２２１の係合位置の変更によって、３速及び４速のいずれかを選択的に達成可能である。また同様に、シフトフォーク３２０は、シフトドラム１０１のカム溝３１０に係合する係合部３２１を有し、カム溝３１０における係合部３２１の係合位置の変更によって、５速及びリバースのいずれかを選択的に達成可能である。即ち、各シフトフォークの係合部は、シフトドラム１０１に設けられた対応するカム溝によってその軌道が定められている。この場合、駆動機構１０７は、各カム溝における係合部の係合位置を変更するためにシフトドラム１０１を当該シフトドラムのドラム軸１０１ａを中心に回転駆動する機能を果たす。ここでいう３つのカム溝１１０，２１０，３１０がそれぞれ本発明の「カム溝」に相当する。また、３つのシフトフォーク１２０，２２０，３２０がそれぞれ本発明の「シフトフォーク」に相当する。
【００１６】
図１が参照されるように、係合部１２１の係合位置には、第１変速位置Ｔ１、第２変速位置Ｔ２、第１ニュートラル位置Ｎ１及び第２ニュートラル位置Ｎ２が含まれる。第１変速位置Ｔ１は、シフトフォーク１２０が１速（１ｓｔ）を達成する位置である。第２変速位置Ｔ２は、第１変速位置Ｔ１からシフトドラム１０１の周方向及び軸方向に離間しシフトフォーク１２０が２速（２ｎｄ）を達成する位置である。即ち、カム溝１１０では、係合部１２１が第１シフト経路１１１の左側端部に位置する場合が相対的に低速の変速段である１速（１ｓｔ）になり、係合部１２１が第１シフト経路１１１の右側端部に位置する場合が相対的に高速の変速段である２速（２ｎｄ）になる。第１ニュートラル位置Ｎ１及び第２ニュートラル位置Ｎ２は、第１変速位置Ｔ１及び第２変速位置Ｔ２から外れてシフトドラム１０１の周方向に互いに離間した位置である。これら第１変速位置Ｔ１、第２変速位置Ｔ２、第１ニュートラル位置Ｎ１及び第２ニュートラル位置Ｎ２がそれぞれ、本発明の「第１変速位置」、「第２変速位置」、「第１ニュートラル位置」及び「第２ニュートラル位置」に相当する。
【００１７】
カム溝１１０は、第１シフト経路１１１、第２シフト経路１１２及びニュートラル経路１１３を含む。第１シフト経路１１１は、第１変速位置Ｔ１及び第２変速位置Ｔ２をそれぞれ経由して第１ニュートラル位置Ｎ１と第２ニュートラル位置Ｎ２との間をジグザグ状（略Ｚ字状）に延在する経路である。具体的には、この第１シフト経路１１１では、第１ニュートラル位置Ｎ１と第１変速位置Ｔ１との間に左上がりの直線状の経路が形成され、更に第１変速位置Ｔ１と第２変速位置Ｔ２との間に右上がりの直線状の経路が形成され、更に第２変速位置Ｔ２と第２ニュートラル位置Ｎ２との間に左上がりの直線状の経路が形成されている。第２シフト経路１１２は、第１シフト経路１１１のうち第１変速位置Ｔ１と第２変速位置Ｔ２との間に直線状に延在する延在経路１１１ａに合流して交差しつつ、第１変速位置Ｔ１及び第２変速位置Ｔ２を経由することなく第１ニュートラル位置Ｎ１と第２ニュートラル位置Ｎ２との間をシフトドラム１０１の周方向に直線状に延在する経路である。これら第１シフト経路１１１及び第２シフト経路１１２がそれぞれ本発明の「第１シフト経路」及び「第２シフト経路」に相当する。ニュートラル経路１１３は、カム溝１１０のうち第１シフト経路１１１及び第２シフト経路１１２を除いて第１ニュートラル位置Ｎ１と第２ニュートラル位置Ｎ２との間をシフトドラム１０１の周方向に直線状に延在する経路である。このニュートラル経路１１３では１速及び２速の変速段から外れたニュートラル状態に維持される。このニュートラル経路１１３は、第２シフト経路１１２とともにカム溝１１０の環状部分を構成している。これらの経路１１１，１１２，１１３はいずれも、シフトドラム１０１の筒表面に沿って形成された溝底と、この溝底の両側からシフトドラム１０１のドラム軸１０１ａに直交して立設する壁面とによって構成されている。
【００１８】
また、このカム溝１１０は、係合部１２１を案内するガイド部としての凸部１１４，１１５を備えている。これら凸部１１４，１１５が本発明の「凸部」に相当する。凸部１１４は、第２シフト経路１１２のうち第１シフト経路１１１の延在経路１１１ａに交差する交差部Ｔ３と第１ニュートラル位置Ｎ１との間の領域に設けられ、当該領域の溝底を形成している。交差部Ｔ３では第２シフト経路１１２が第１シフト経路１１１に一時的に合流する。一方で、凸部１１５は、第２シフト経路１１２のうち交差部Ｔ３と第２ニュートラル位置Ｎ２との間の領域に設けられ、当該領域の溝底を形成している。この場合、第２シフト経路１１２の溝深さ（即ち、シフトドラム１０１のドラム軸１０１ａと第２シフト経路１１２の溝底との距離である溝底高さＨ）は、凸部１１４及び凸部１１５がそれぞれ設けられた領域が他の領域よりも大きくなっている。これに対して、第１シフト経路１１１の溝深さ（前述の溝底高さＨ）はどの領域においても全て一定になっている。
【００１９】
図２が参照されるように、凸部１１４は、斜面１１４ａ及び段差面１１４ｂを有する。同様に、凸部１１５は、斜面１１５ａ及び段差面１１５ｂを有する。斜面１１４ａ，１１５ａはいずれも、シフトドラム１０１の第１回転方向Ｒ１について第２シフト経路１１２の溝底高さＨが最小高さから最大高さまで漸増する部位である。段差面１１４ｂ，１１５ｂはいずれも、シフトドラム１０１の第２回転方向Ｒ２について第２シフト経路１１２の溝底高さＨが最小高さから最大高さまで急増する部位（「立設面」ともいう）である。これにより、シフトドラム１０１の第１回転方向Ｒ１の回転駆動の際、第１ニュートラル位置Ｎ１にある係合部１２１は、凸部１１４，１１５の段差面１１４ｂ，１１５ｂによって第１シフト経路１１１から第２シフト経路１１２への移動が阻止されることで第１シフト経路１１１のみを経由して第２ニュートラル位置Ｎ２へと案内される。また、シフトドラム１０１の第２回転方向Ｒ２の回転駆動の際、第２ニュートラル位置Ｎ２にある係合部１２１は、斜面１１４ａ，１１５ａ側から凸部１１４，１１５を通過することによって第２シフト経路１１２のみを経由して第１ニュートラル位置Ｎ１へと案内される。
【００２０】
図３に示されるように、カム溝２１０及びカム溝３１０はいずれもカム溝１１０と同一形状を有する。一方で、カム溝１１０を基準にした場合、シフトドラム１０１の第２回転方向Ｒ２に１２０°ずれた位置にカム溝２１０が配置され、更に１２０°ずれた位置にカム溝３１０が配置されている。即ち、３つのカム溝１１０，２１０，３１０は、シフトドラム１０１の周方向に関し所定の位相差（１２０°）で等間隔に配置されている。
【００２１】
カム溝２１０について、係合部２２１の係合位置には、第１変速位置Ｔ１、第２変速位置Ｔ２、第１ニュートラル位置Ｎ１及び第２ニュートラル位置Ｎ２が含まれる。第１変速位置Ｔ１は、シフトフォーク２２０が３速（３ｒｄ）を達成する位置である。第２変速位置Ｔ２は、第１変速位置Ｔ１からシフトドラム１０１の周方向及び軸方向に離間しシフトフォーク２２０が４速（４ｔｈ）を達成する位置である。即ち、カム溝２１０では、係合部２２１が第１シフト経路１１１の左側端部に位置する場合が相対的に低速の変速段である３速（３ｒｄ）になり、係合部２２１が第１シフト経路１１１の右側端部に位置する場合が相対的に高速の変速段である４速（４ｔｈ）になる。また、このカム溝２１０は、カム溝１１０の第１シフト経路１１１、第２シフト経路１１２及びニュートラル経路１１３と同一形状の第１シフト経路２１１、第２シフト経路２１２及びニュートラル経路２１３を含む。更に、第２シフト経路２１２にはカム溝１１０の凸部１１４，１１５と同一形状の凸部２１４，２１５が設けられている。この場合、凸部２１４は斜面１１４ａ及び段差面１１４ｂと同一形状の斜面２１４ａ及び段差面２１４ｂを有し、また凸部２１５は斜面１１５ａ及び段差面１１５ｂと同一形状の斜面２１５ａ及び段差面２１５ｂを有する。
【００２２】
同様に、カム溝３１０について、係合部３２１の係合位置には、第１変速位置Ｔ１、第２変速位置Ｔ２、第１ニュートラル位置Ｎ１及び第２ニュートラル位置Ｎ２が含まれる。第１変速位置Ｔ１は、シフトフォーク３２０が５速（５ｔｈ）を達成する位置である。第２変速位置Ｔ２は、第１変速位置Ｔ１からシフトドラム１０１の周方向及び軸方向に離間しシフトフォーク３２０がリバース（Ｒｅｖ）を達成する位置である。即ち、カム溝３１０では、係合部３２１が第１シフト経路１１１の左側端部に位置する場合が５速（５ｔｈ）になり、係合部３２１が第１シフト経路１１１の右側端部に位置する場合がリバース（Ｒｅｖ）になる。また、このカム溝３１０は、カム溝１１０の第１シフト経路１１１、第２シフト経路１１２及びニュートラル経路１１３と同一形状の第１シフト経路３１１、第２シフト経路３１２及びニュートラル経路３１３を含む。更に、第２シフト経路３１２にはカム溝１１０の凸部１１４，１１５と同一形状の凸部３１４，３１５が設けられている。この場合、凸部３１４は斜面１１４ａ及び段差面１１４ｂと同一形状の斜面３１４ａ及び段差面３１４ｂを有し、また凸部３１５は斜面１１５ａ及び段差面１１５ｂと同一形状の斜面３１５ａ及び段差面３１５ｂを有する。
【００２３】
次に、上記構成のシフト装置１００における典型的な動作を図４〜図１７を参照しつつ説明する。なお、これらの図面においては、シフトドラム１０１の３つのカム溝１１０，２１０，３１０を便宜上、シフトドラム１０１の軸方向に関する同一の位置に示している。また、これらの図面において、各シフトフォークの係合部の位置については、黒塗りの表示（●）によって実際の位置が示され、また白抜きの表示（○）によってその直前の位置が示されている。
【００２４】
（アップシフト）
図４及び図５には１速から２速へアップシフトする際のシフト装置１００の一連の動作が示されている。シフトドラム１０１が駆動機構１０７によって図４に示す位置に設定されたとき、シフトフォーク１２０の係合部１２１は、カム溝１１０の第１シフト経路１１１のうち左側端部の第１変速位置Ｔ１に位置する。これにより、シフトフォーク１２０が１速のシフト段に設定される。このシフトドラム１０１が駆動機構１０７によって更に図４中の第１回転方向Ｒ１に回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は第１シフト経路１１１を区画する壁面１１６に摺接しつつ右側端部の第２変速位置Ｔ２に向けて右斜め上方へと案内される。このとき、凸部１１５の段差面１１５ｂが壁面１１６に沿って形成されているため、第１シフト経路１１１から第２シフト経路１１２への係合部１２１の移動がこの段差面１１５ｂによって阻止される。その結果、シフトドラム１０１が第１回転方向Ｒ１に６０°回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は、図５中の移動経路ｍ１にしたがって右側端部の第２変速位置Ｔ２に案内され、これによりシフトフォーク１２０が２速のシフト段に設定される。かくして、シフト装置１００による１速から２速へのアップシフトが完結する。なお、このアップシフト時には、シフトフォーク２２０の係合部２２１はニュートラル経路２１３に維持され、またシフトフォーク３２０の係合部３２１はニュートラル経路３１３に維持される。
【００２５】
（ダウンシフト）
図６〜図９には２速から１速へダウンシフトする際のシフト装置１００の一連の動作が示されている。シフトドラム１０１が駆動機構１０７によって図６に示す位置に設定されたとき、シフトフォーク１２０が２速のシフト段に設定される。このシフトドラム１０１が駆動機構１０７によって更に図６中の第２回転方向Ｒ２に回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は第１シフト経路１１１を区画する壁面１１７に摺接しつつ左側端部の第１変速位置Ｔ１に向けて左斜め下方へと案内される。このとき、第１シフト経路１１１の延在経路１１１ａでは、壁面１１７に沿った領域に凸部１１５の段差面１１５ｂのような部位がないため、係合部１２１は第１シフト経路１１１から第２シフト経路１１２へと案内される。その結果、シフトドラム１０１が第２回転方向Ｒ２に９０°回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は、図７中の移動経路ｍ２にしたがって第２シフト経路１１２に係合し、凸部１１４を斜面１１４ａ側から乗り越えて第１シフト経路１１１に合流するまでこの第２シフト経路１１２を移動する。
【００２６】
このシフトドラム１０１が駆動機構１０７によって更に図８中の第１回転方向Ｒ１に回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は第１シフト経路１１１を区画する壁面１１８に摺接しつつ左側端部の第１変速位置Ｔ１に向けて左斜め上方へと案内される。このとき、凸部１１４の段差面１１４ｂが壁面１１８に沿って形成されているため、第１シフト経路１１１から第２シフト経路１１２への係合部１２１の移動がこの段差面１１４ｂによって阻止される。その結果、シフトドラム１０１が第１回転方向Ｒ１に３０°回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は、図９中の移動経路ｍ３にしたがって左側端部の第１変速位置Ｔ１に案内され、これによりシフトフォーク１２０が１速のシフト段に設定される。かくして、シフト装置１００による２速から１速へのダウンシフトが完結する。なお、このダウンシフト時には、シフトフォーク２２０の係合部２２１はニュートラル経路２１３に維持され、またシフトフォーク３２０の係合部３２１はニュートラル経路３１３に維持される。
【００２７】
（スキップシフト）
図１０〜図１７には５速から２速へスキップシフト（高速段から低速段へのスキップシフト）する際のシフト装置１００の一連の動作が示されている。このスキップシフトは、連続した複数のシフト段のうち１又は複数のシフト段を飛び越す操作（スキップする）として定義される。シフトドラム１０１が駆動機構１０７によって図１０に示す位置に設定されたとき、シフトフォーク３２０の係合部３２１は、カム溝３１０の第１シフト経路３１１のうち左側端部の第１変速位置Ｔ１に位置する。これにより、シフトフォーク３２０が５速のシフト段に設定される。このシフトドラム１０１が駆動機構１０７によって更に図１０中の第２回転方向Ｒ２に回転駆動されると、シフトフォーク３２０の係合部３２１は第１シフト経路３１１を区画する壁面３１６に摺接しつつ第１ニュートラル位置Ｎ１に向けて右斜め下方へと案内される。その結果、シフトドラム１０１が第２回転方向Ｒ２に３０°回転駆動されると、シフトフォーク３２０の係合部３２１は、図１１中の移動経路ｍ４にしたがって第１ニュートラル位置Ｎ１に案内される。一方で、シフトフォーク１２０の係合部１２１はニュートラル経路１１３に維持され、またシフトフォーク２２０の係合部２２１はニュートラル経路２１３に維持される。
【００２８】
このシフトドラム１０１が駆動機構１０７によって更に図１２中の第２回転方向Ｒ２に回転駆動されると、今度はシフトフォーク２２０の係合部２２１が第２シフト経路２１２を第２ニュートラル位置Ｎ２から第１ニュートラル位置Ｎ１に向けて下方へと案内される。その結果、シフトドラム１０１が第２回転方向Ｒ２に１２０°回転駆動されると、シフトフォーク２２０の係合部２２１は、第１変速位置Ｔ１及び第２変速位置Ｔ２を経由することなく（スキップして）、図１３中の移動経路ｍ５にしたがって凸部２１５を斜面２１５ａ側から乗り越え、次いで凸部２１４を斜面２１４ａ側から乗り越えて、第１ニュートラル位置Ｎ１に案内される。一方で、シフトフォーク３２０の係合部３２１はニュートラル経路３１３に案内される。
【００２９】
このシフトドラム１０１が駆動機構１０７によって更に図１４中の第２回転方向Ｒ２に回転駆動されると、今度はシフトフォーク１２０の係合部１２１が第２シフト経路１１２を第２ニュートラル位置Ｎ２から第１ニュートラル位置Ｎ１に向けて下方へと案内される。その結果、シフトドラム１０１が第２回転方向Ｒ２に６０°回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は、図１５中の移動経路ｍ６にしたがって凸部１１５を斜面１１５ａ側から乗り越えて、交差部Ｔ３に相当する位置まで案内される。一方で、シフトフォーク２２０の係合部２２１は、ニュートラル経路２１３に移動する。
【００３０】
このシフトドラム１０１が駆動機構１０７によって更に図１６中の第１回転方向Ｒ１に回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は第１シフト経路１１１を区画する壁面１１６に摺接しつつ右側端部の第２変速位置Ｔ２に向けて右斜め上方へと案内される。このとき、凸部１１５の段差面１１５ｂが壁面１１６に沿って形成されているため、第１シフト経路１１１から第２シフト経路１１２への係合部１２１の移動がこの段差面１１５ｂによって阻止される。従って、交差部Ｔ３に係合部１２１がある場合に、シフトドラム１０１の回転駆動方向が第２回転方向Ｒ２から第１回転方向Ｒ１に切り替わると、係合部１２１の移動経路が第２シフト経路１１２から第１シフト経路１１１に変更される。その結果、シフトドラム１０１が第１回転方向Ｒ１に３０°回転駆動されると、シフトフォーク１２０の係合部１２１は、図１７中の移動経路ｍ７にしたがって右側端部の第２変速位置Ｔ２に案内され、これによりシフトフォーク１２０が２速のシフト段に設定される（図６参照）。かくして、シフト装置１００による５速から２速へのスキップシフトが完結する。このスキップシフトの動作と同様の動作によって、別のパターンのスキップシフト（例えば、５速から３速又は１速へのスキップシフト、４速から２速又は１速へのスキップシフト、３速から１速へのスキップシフトなど）を遂行することができる。
【００３１】
上記構成のシフト装置１００によれば、連続した複数のシフト段のうち１又は複数のシフト段を飛び越すスキップシフトが可能になり、シフト動作に要する時間の短縮化によってシフト時の変速応答性を高めることができる。また、１つのシフトドラム１０１のみを使用するためシフトドラム等の部品の追加が必要なく、コスト、重量、組み付け性等に関して有利である。従って、構造の簡素化と変速応答性の向上の両立が図られる。
また、カム溝１１０，２１０，３１０のそれぞれにおける係合部１２１，２２１，３２１の案内のためのガイド部を、当該カム溝自体に設けた凸部１１４，１１５，２１４，２１５，３１４，３１５によって構成することで、シフト装置１００の構造の更なる簡素化を図ることができる。
また、同一形状の３つのカム溝１１０，２１０，３１０が設けられたシフトドラム１０１を用いることで、シフト変更のバリエーションの高いシフト装置１００を実現することができる。
【００３２】
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。
【００３３】
上記の実施形態では、シフトドラム１０１の筒表面に３つのカム溝１１０，２１０，３１０を設ける場合について記載したが、本発明では、カム溝の数は３つに限定されるものではなく、必要に応じてカム溝の数を適宜に選択することができる。この場合、複数のカム溝をシフトドラム１０１の周方向に関し所定の位相差で等間隔に配置するのが好ましい。
【００３４】
上記の実施形態では、カム溝１１０，２１０のそれぞれにおいて、左側端部の第１変速位置Ｔ１が相対的に低速の変速段に対応し、右側端部の第２変速位置Ｔ２が相対的に高速の変速段に対応する場合について記載したが、本発明では、左側端部の第１変速位置Ｔ１が相対的に高速の変速段に対応し、右側端部の第２変速位置Ｔ２が相対的に低速の変速段に対応してもよい。また、３つのカム溝１１０，２１０，３１０の少なくとも１つのカム溝を左右反転させた形状（逆Ｚ字状）に変更することもできる。
【００３５】
上記の実施形態では、２つのカム溝１１０，２１０のそれぞれにおいて、第１変速位置Ｔ１に対応する変速段と第２変速位置Ｔ２に対応する変速段とは互いに連続した関係にあってもよいし、或いは例えば１速と３速のように非連続の関係にあってもよい。
【００３６】
上記の実施形態では、３つのカム溝１１０，２１０，３１０のそれぞれに２つの変速位置を設ける場合について記載したが、本発明では各カム溝に３つ以上の変速位置を設けることもできる。
【００３７】
上記の実施形態では、同一形状の３つのカム溝１１０，２１０，３１０が設けられたシフトドラム１０１を用いる場合について記載したが、本発明ではカム溝１１０と同一形状のカム溝を少なくとも１つ備えるシフトドラムを採用することができる。従って、カム溝１１０と同一形状の１又は複数のカム溝と、当該カム溝とは別形状のカム溝とを組み合わせてシフトドラムに配置してもよい。
【００３８】
上記の実施形態では、車両前進用の５つ変速段と車両後進用の１つの変速段が設定された変速機について記載したが、本発明では変速段の数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜に変更可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００…シフト装置、１０１…シフトドラム、１０１ａ…ドラム軸、１０２…回転シャフト、１０２ａ…シャフト軸、１０３…ギヤ、１０４…ラック、１０５…モータ、１０６…制御装置、１０７…駆動機構、１１０…カム溝、１１１…第１シフト経路、１１１ａ…延在経路、１１２…第２シフト経路、１１３…ニュートラル経路、１１４，１１５…凸部、１１４ａ，１１５ａ…斜面、１１４ｂ，１１５ｂ…段差面、１１６，１１７，１１８…壁面、１２０…シフトフォーク、１２１…係合部、２１０…カム溝、２１１…第１シフト経路、２１２…第２シフト経路、２１３…ニュートラル経路、２１４，２１５…凸部、２１４ａ，２１５ａ…斜面、２１４ｂ，２１５ｂ…段差面、２２０…シフトフォーク、２２１…係合部、３１０…カム溝、３１１…第１シフト経路、３１２…第２シフト経路、３１３…ニュートラル経路、３１４，３１５…凸部、３１４ａ，３１５ａ…斜面、３１４ｂ，３１５ｂ…段差面、３１６…壁面、３２０…シフトフォーク、３２１…係合部、Ｎ１…第１ニュートラル位置、Ｎ２…第２ニュートラル位置、Ｔ１…第１変速位置、Ｔ２…第２変速位置、Ｔ３…交差部  
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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