(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、シームレスシフトの円滑化を図るのに有効な技術を提供する。【解決手段】出力軸Ａ３にそれぞれ同軸的且つ相対回転可能に設けられた第１係合部材１５０及び第２係合部材１６０と、第１遊転ギヤＧ１ｏ及び第１係合部材１５０を連結する連結位置と連結しない非連結位置とに移動可能な第１可動部材１５５と、第２遊転ギヤＧ２ｏ及び第２係合部材１６０を連結する連結位置と連結しない非連結位置とに移動可能な第２可動部材１６５と、出力軸Ａ３に対する第１係合部材１５０及び第２係合部材１６０のそれぞれの回転トルクの伝達状態を設定可能なクラッチ機構と、第１可動部材１５５及び第２可動部材１６５のそれぞれを当該可動部材の連結位置又は非連結位置に駆動するための駆動装置と、を含む。【選択図】図２
2014062565.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にそれぞれ同軸的且つ相対回転可能に設けられた第１係合部材及び第２係合部材と、
前記第１遊転ギヤ及び前記第１係合部材を連結する連結位置と、前記第１遊転ギヤ及び前記第１係合部材を連結しない非連結位置とに移動可能な第１可動部材と、
前記第２遊転ギヤ及び前記第２係合部材を連結する連結位置と、前記第２遊転ギヤ及び前記第２係合部材を連結しない非連結位置とに移動可能な第２可動部材と、
前記軸に対する前記第１係合部材及び前記第２係合部材のそれぞれの回転トルクの伝達状態を設定可能なクラッチ機構と、
前記第１可動部材及び前記第２可動部材のそれぞれを当該可動部材の前記連結位置又は前記非連結位置に駆動するための駆動装置と、
を含み、
前記クラッチ機構は、
前記第１係合部材と前記第２係合部材との間に、前記軸に同軸的に、且つ前記第１係合部材に対して相対回転可能に設けられた第１クラッチプレートと、
前記第１クラッチプレートと前記第２係合部材との間に、前記軸に同軸的に、且つ前記第２係合部材及び前記第１クラッチプレートのそれぞれに対して相対回転可能に設けられた第２クラッチプレートと、
前記第１クラッチプレート及び前記第２クラッチプレートの相対回転に応じて、前記第１係合部材及び前記第１クラッチプレートを相対回転不能に連結する第１の係合位置と、前記第１クラッチプレート及び前記第２クラッチプレートを相対回転不能に連結する第２の係合位置とに設定可能な第１係合片と、
前記第１クラッチプレート及び前記第２クラッチプレートの相対回転に応じて、前記第２係合部材及び前記第２クラッチプレートを相対回転不能に連結する第１の係合位置と、前記第１クラッチプレート及び前記第２クラッチプレートを相対回転不能に連結する第２の係合位置とに設定可能な第２係合片と、
を含み、
前記駆動装置によって前記第１可動部材が当該第１可動部材の前記連結位置に駆動され、且つ前記第２可動部材が当該第２可動部材の前記非連結位置に駆動されるとともに、前記クラッチ機構によって前記第１係合片及び前記第２係合片がいずれも当該係合片の前記第１の係合位置に設定された低速モードと、
前記駆動装置によって前記第１可動部材が当該第１可動部材の前記非連結位置に駆動され、且つ前記第２可動部材が当該第２可動部材の前記連結位置に駆動されるとともに、前記クラッチ機構によって前記第１係合片及び前記第２係合片がいずれも当該係合片の前記第１の係合位置に設定された高速モードと、
前記低速モードと前記高速モードとの間で、前記駆動装置によって前記第１可動部材及び前記第２可動部材がそれぞれ当該可動部材の前記連結位置に駆動されるとともに、前記クラッチ機構によって前記第１係合部材の回転トルクが前記第１係合片を介して前記第１クラッチプレートに伝達され、且つ前記第２係合部材の回転トルクが前記第２係合片を介して前記第２クラッチプレートに伝達されることで前記第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートの相対回転が生じ、これにより前記第１係合片及び前記第２係合片の一方の設定位置が当該係合片の前記第１の係合位置から前記第２の係合位置に切り替わる中間モードと、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、
前記クラッチ機構は、
前記第１係合片及び前記第２係合片をそれぞれ当該係合片の前記第２の係合位置から前記第１の係合位置に向けて常時に弾性付勢する第１の弾性部材と、
前記第１係合片が当該第１係合片の前記第１の係合位置にあるとき、前記第１係合部材及び前記第１クラッチプレートの相対回転に伴って互いに当接する前記第１係合片と前記第１係合部材との間に生じる荷重を、前記第１係合片を当該第１係合片の前記第２の係合位置に向けて付勢する荷重に変換するための第１の当接構造と、
前記第２係合片が当該第２係合片の前記第１の係合位置にあるとき、前記第２係合部材及び前記第２クラッチプレートの相対回転に伴って互いに当接する前記第２係合片と前記第２係合部材との間に生じる荷重を、前記第２係合片を当該第２係合片の前記第２の係合位置に向けて付勢する荷重に変換するための第２の当接構造と、
を含み、
前記中間モードでは、前記第１係合片及び前記第２係合片の一方を、前記第１の当接構造又は前記第２の当接構造によって、前記第１の弾性部材の弾性付勢力に抗して当該係合片の前記第１の係合位置から前記第２の係合位置に向けて付勢する、車両用変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用変速機であって、
第１の当接構造は、前記第１係合片と前記第１係合部材との当接部位に前記第１係合部材及び前記第１クラッチプレートの相対回転方向に対して傾斜状に延在する第１傾斜面を含み、
第２の当接構造は、前記第２係合片と前記第２係合部材との当接部位に前記第２係合部材及び前記第２クラッチプレートの相対回転方向に対して傾斜状に延在する第２傾斜面を含む、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、
前記クラッチ機構は、
前記第１クラッチプレート及び前記第２クラッチプレートのそれぞれを前記軸に相対回転可能に連結し、当該クラッチプレートを前記軸の軸周り方向に常時に弾性付勢する第２の弾性部材を含む、車両用変速機。
【請求項５】
請求項１から４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可動部材にそれぞれ割り当てられた１速用の遊転ギヤ及び３速用の遊転ギヤと、
前記第２可動部材にそれぞれ割り当てられた２速用の遊転ギヤ及び４速用の遊転ギヤと、
を含み、
前記駆動装置によって前記第１可動部材との連結に係る前記第１遊転ギヤとして前記１速用の遊転ギヤ又は前記３速用の遊転ギヤが選択され、且つ前記第２可動部材との連結に係る前記第２遊転ギヤとして前記２速用の遊転ギヤ又は前記４速用の遊転ギヤが選択される、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２００９−５３６７１３号公報（特許文献１）及び特表２０１０−５１０４６４号公報（特許文献２）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（フォーク及びフォークシャフト）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（加速シフト）を瞬時に行うことが可能であり、これにより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。また、このシームレスシフトを達成するために、高速側の被係合部材と低速側の被係合部材の双方に１つの係合部材が同時に係合した状態、所謂「二重係合状態（二重噛み合い状態）」が一時的に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５３６７１３号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１０４６４号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、上記特許文献１及び２に記載のような変速機では、前述の二重係合状態が形成されるため、低速側の変速段と高速側の変速段との間での円滑なシームレスシフトが阻害される可能性がある。
【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、その目的の一つは、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、シームレスシフトの円滑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って、入力軸、出力軸、複数の固定ギヤ、複数の遊転ギヤ、第１係合部材、第２係合部材、第１可動部材、第２可動部材、クラッチ機構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。この場合、第２遊転ギヤは第１遊転ギヤよりも高速用の遊転ギヤであればよい。例えば第１遊転ギヤが１速用の遊転ギヤである場合に、第２遊転ギヤを２速用の遊転ギヤ、３速用の遊転ギヤ、４速用の遊転ギヤ等の複数から適宜に選択することができる。
【０００８】
第１係合部材及び第２係合部材はいずれも、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に同軸的且つ相対回転可能に設けられている。この場合、入力軸のみに第１遊転ギヤ及び第２遊転ギヤが設けられている場合には入力軸のみに第１係合部材及び第２係合部材を設け、出力軸のみに第１遊転ギヤ及び第２遊転ギヤが設けられている場合には出力軸のみに第１係合部材及び第２係合部材を設け、入力軸及び出力軸の双方に第１遊転ギヤ及び第２遊転ギヤが設けられている場合には入力軸及び出力軸の双方に第１係合部材及び第２係合部材を設けることができる。
第１可動部材は、第１遊転ギヤ及び第１係合部材を連結する連結位置と、第１遊転ギヤ及び第１係合部材を連結しない非連結位置とに移動可能である。同様に、第２可動部材は、第２遊転ギヤ及び第２係合部材を連結する連結位置と、第２遊転ギヤ及び第２係合部材を連結しない非連結位置とに移動可能である。
クラッチ機構は、前記軸に対する第１係合部材及び第２係合部材のそれぞれの回転トルクの伝達状態を設定可能である。
駆動装置は、第１可動部材及び第２可動部材のそれぞれを当該可動部材の連結位置又は非連結位置に駆動するための装置である。
【０００９】
特にクラッチ機構は、第１クラッチプレート、第２クラッチプレート、第１係合片及び第２係合片を含む。第１クラッチプレートは、第１係合部材と第２係合部材との間に、前記軸に同軸的に、且つ第１係合部材に対して相対回転可能に設けられている。第２クラッチプレートは、第１クラッチプレートと第２係合部材との間に、前記軸に同軸的に、且つ第２係合部材及び第１クラッチプレートのそれぞれに対して相対回転可能に設けられている。第１係合片は、第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートの相対回転に応じて、第１係合部材及び第１クラッチプレートを相対回転不能に連結する第１の係合位置と、第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートを相対回転不能に連結する第２の係合位置とに設定可能である。第２係合片は、第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートの相対回転に応じて、第２係合部材及び第２クラッチプレートを相対回転不能に連結する第１の係合位置と、第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートを相対回転不能に連結する第２の係合位置とに設定可能である。
【００１０】
この車両用変速機では、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が選択的に達成される。
【００１１】
低速モードでは、駆動装置によって第１可動部材が当該第１可動部材の連結位置に駆動され、且つ第２可動部材が当該第２可動部材の非連結位置に駆動されるとともに、クラッチ機構によって第１係合片及び第２係合片がいずれも当該係合片の第１の係合位置に設定される。これにより第１遊転ギヤの回転トルクが第１可動部材、第１係合部材、第１係合片及び第１クラッチプレートを介して前記軸に伝達される。
【００１２】
高速モードでは、駆動装置によって第１可動部材が当該第１可動部材の非連結位置に駆動され、且つ第２可動部材が当該第２可動部材の連結位置に駆動されるとともに、クラッチ機構によって第１係合片及び第２係合片がいずれも当該係合片の第１の係合位置に設定される。これにより第２遊転ギヤの回転トルクが第２可動部材、第２係合部材、第２係合片及び第２クラッチプレートを介して前記軸に伝達される。
【００１３】
低速モードと高速モードとの間の中間モードでは、駆動装置によって第１可動部材及び第２可動部材がそれぞれ当該可動部材の連結位置に駆動されるとともに、クラッチ機構によって第１係合部材の回転トルクが第１係合片を介して第１クラッチプレートに伝達され、且つ第２係合部材の回転トルクが第２係合片を介して第２クラッチプレートに伝達されることで第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートの相対回転が生じ、これにより第１係合片及び第２係合片の一方の設定位置が当該係合片の第１の係合位置から第２の係合位置に切り替わる。この場合、例えば第１係合片が第２の係合位置に設定されると、第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートが一体状に回転する一方で、第１クラッチプレートに対する第１係合部材の相対回転が可能になる。従って、前記軸に対する第１係合部材の回転トルクの伝達が遮断された高速モードが形成される。同様に、例えば第２係合片が第２の係合位置に設定されると、第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートが一体状に回転する一方で、第２クラッチプレートに対する第２係合部材の相対回転が可能になる。従って、前記軸に対する第２係合部材の回転トルクの伝達が遮断された低速モードが形成される。
【００１４】
上記構成の車両用変速機によれば、車両用変速機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、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。特に、中間モードにおいて第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートの相対回転に応じて、前記軸に対する第１係合部材又は第２係合部材の回転トルクの遮断を行うことができる。このため、低速側の変速段と高速側の変速段との間でのシームレスシフトの円滑化を図ることができる。
【００１５】
本発明に係る更なる形態の車両用変速機では、クラッチ機構は、第１の弾性部材と、第１の当接面構造と、第２の当接構造と、を含むのが好ましい。
第１の弾性部材は、第１係合片及び第２係合片をそれぞれ当該係合片の第２の係合位置から第１の係合位置に向けて常時に弾性付勢する機能を果たす。この第１の弾性部材を１又は複数の弾性要素によって構成することができる。
第１の当接構造は、第１係合片が当該第１係合片の第１の係合位置にあるとき、第１係合部材及び第１クラッチプレートの相対回転に伴って互いに当接する第１係合片と第１係合部材との間に生じる荷重を、第１係合片を当該第１係合片の第２の係合位置に向けて付勢する荷重に変換する機能を果たす。同様に、第２の当接構造は、第２係合片が当該第２係合片の第１の係合位置にあるとき、第２係合部材及び第２クラッチプレートの相対回転に伴って互いに当接する第２係合片と第２係合部材との間に生じる荷重を、第２係合片を当該第２係合片の第２の係合位置に向けて付勢する荷重に変換する機能を果たす。中間モードでは、第１係合片及び第２係合片の一方を、第１の当接構造又は第２の当接構造によって、第１の弾性部材の弾性付勢力に抗して当該係合片の第１の係合位置から第２の係合位置に向けて付勢する。
これにより、第１係合部材及び第１クラッチプレートの相対回転や、第２係合部材及び第２クラッチプレートの相対回転を利用して、第１係合片や第２係合片の設定位置を第１の係合位置から第２の係合位置に切り替えるための付勢力を発生させることができ合理的である。
【００１６】
本発明に係る更なる形態の車両用変速機では、第１の当接構造は、第１係合片と第１係合部材との当接部位に第１係合部材及び第１クラッチプレートの相対回転方向に対して傾斜状に延在する第１傾斜面を含むのが好ましい。この傾斜面を第１係合片及び第１係合部材の少なくとも一方に設けることができる。また、第２の当接構造は、第２係合片と第２係合部材との当接部位に第２係合部材及び第２クラッチプレートの相対回転方向に対して傾斜状に延在する第２傾斜面を含むのが好ましい。この傾斜面を第２係合片及び第２係合部材の少なくとも一方に設けることができる。
これにより、第１係合片や第２係合片の設定位置を第１の係合位置から第２の係合位置に切り替えるための付勢力を発生させる構造に、第１係合片及び第１係合部材の当接部位に設けた傾斜面や、第２係合片及び第２係合部材の当接部位に設けた傾斜面を利用することができる。
【００１７】
本発明に係る更なる形態の車両用変速機では、クラッチ機構は、第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートのそれぞれを前記軸に相対回転可能に連結し、当該クラッチプレートを前記軸の軸周り方向に常時に弾性付勢する第２の弾性部材を含むのが好ましい。この第２の弾性部材を１又は複数の弾性要素によって構成することができる。この場合、前記軸に対する第１クラッチプレート及び第２クラッチプレートのそれぞれの相対回転位置の位置決めを第２の弾性部材によって簡単に行うことができる。
【００１８】
本発明に係る更なる形態の車両用変速機は、第１可動部材にそれぞれ割り当てられた１速用の遊転ギヤ及び３速用の遊転ギヤと、第２可動部材にそれぞれ割り当てられた２速用の遊転ギヤ及び４速用の遊転ギヤと、を含むのが好ましい。この場合、駆動装置によって第１可動部材との連結に係る第１遊転ギヤとして１速用の遊転ギヤ又は３速用の遊転ギヤが選択され、且つ第２可動部材との連結に係る第２遊転ギヤとして２速用の遊転ギヤ又は４速用の遊転ギヤが選択される。この場合、例えば１速用の遊転ギヤ及び第１係合部材の連結と、２速用の遊転ギヤ及び第２係合部材の連結とを１つの可動部材が兼務するのを防止することができる。これにより、引用文献１，２について前述したような二重係合状態が形成されることがなく、例えば駆動装置が停止した場合であっても車両用変速機が二重係合状態で停止すること自体が発生しない。従って、例えば駆動装置が停止した場合に、車両用変速機が１速や２速で固定された場合であっても、車両用変速機を継続して使用することができる。また、第１可動部材が１速用の遊転ギヤ及び３速用の遊転ギヤに共用され、また第２可動部材が２速用の遊転ギヤ及び４速用の遊転ギヤに共用されるため、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。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。
【発明の効果】
【００１９】
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、シームレスシフトの円滑化を図るのに有効な技術を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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の領域Ｃの構成を示す図である。
【図４】図３中の第１第１係合片１７４の斜視図である。
【図５】図３中の第２第１係合片１８４の斜視図である。
【図６】図２中の動力伝達機構１０１のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図７】図２中の動力伝達機構１０１のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図８】図２において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速の場合を示す図である。
【図９】図３において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速の場合を示す図である。
【図１０】図６において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速の場合を示す図である。
【図１１】図７において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速の場合を示す図である。
【図１２】図２において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速から２速に操作される過程を示す図である。
【図１３】図３において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速から２速に操作される過程を示す図である。
【図１４】図３において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速から２速に操作される過程を示す図である。
【図１５】図６において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速から２速に操作される過程を示す図である。
【図１６】図７において変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速から２速に操作される過程を示す図である。
【図１７】図２において変速機Ｔ／Ｍの変速段が２速の場合を示す図である。
【図１８】図３において変速機Ｔ／Ｍの変速段が２速の場合を示す図である。
【図１９】図６において変速機Ｔ／Ｍの変速段が２速の場合を示す図である。
【図２０】図７において変速機Ｔ／Ｍの変速段が２速の場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明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、典型的には車両前進用の複数の変速段と車両後進用の１つの変速段とを備える。本明細書では、車両前進用の４つ変速段（１速（１ｓｔ）〜４速（４ｔｈ））の動力伝達構造についてのみ説明する。なお、変速段の数は必要に応じて適宜に変更可能であり、相対的に高速側の変速段と相対的に低速側の変速段とを有する変速機に本発明を適用することができる。
【００２２】
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。この入力軸Ａ２が本発明の「入力軸」に相当する。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。この出力軸Ａ３が本発明の「出力軸」に相当する。
【００２３】
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の駆動出力軸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。
【００２４】
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と、複数の遊転ギヤ（「被動ギヤ」ともいう）Ｇ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏを備えている。複数の固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ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がそれぞれ、１速、２速、３速、４速に対応している。これらの固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉが本発明の「固定ギヤ」に相当する。複数の遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ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がそれぞれ、１速、２速、３速、４速に対応している。これらの遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏが本発明の「遊転ギヤ」に相当し、以下の説明では、特に遊転ギヤＧ１ｏ及び遊転ギヤ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。
【００２５】
変速機Ｔ／Ｍは、動力伝達機構１０１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。
【００２６】
制御装置１０２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連結部材レーキペダル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の駆動出力軸Ａ１の回転トルク（「駆動トルク」ともいう）を制御する。
【００２７】
図２〜図７を参照しつつ動力伝達機構１０１の構造について説明する。
【００２８】
図２に示す動力伝達機構１０１は、変速機Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３の軸上に、１速及び３速の変速段に対応した第１の動力伝達機構１０１ａと、２速及び４速の変速段に対応した第２の動力伝達機構１０１ｂと、を備え、特にニュートラル状態として示されている。
【００２９】
第１の動力伝達機構１０１ａは、遊転ギヤＧ１ｏ、遊転ギヤＧ３ｏ、第１被連結部材１１０、第３被連結部材１３０、第１係合部材１５０、第１連結部材１５４、第１可動部材１５５、第１フォークシャフト１５６、第１クラッチプレート１７０を含む。
【００３０】
第１係合部材１５０は、出力軸Ａ３の軸周に同軸的且つ相対回転可能に配置されている。遊転ギヤＧ１ｏ，Ｇ３ｏはいずれも、第１係合部材１５０に対して、軸方向Ｘ１，Ｘ２の移動が阻止されており、且つ軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転が可能になっている。この第１係合部材１５０が本発明の「第１係合部材」に相当する。
【００３１】
第１被連結部材１１０は、遊転ギヤＧ１ｏのうち遊転ギヤＧ３ｏとの対向部位に固定されている。具体的には、この第１被連結部材１１０がスプライン嵌合によって遊転ギヤＧ１ｏに圧入されている。従って、この第１被連結部材１１０は、遊転ギヤＧ１ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができる。
【００３２】
第３被連結部材１３０は、遊転ギヤＧ３ｏのうち遊転ギヤＧ１ｏとの対向部位に固定されている。具体的には、この第３被連結部材１３０がスプライン嵌合によって遊転ギヤＧ３ｏに圧入されている。従って、この第３被連結部材１３０は、遊転ギヤＧ３ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができる。
【００３３】
第１連結部材１５４は、第１被連結部材１１０と第３被連結部材１３０との間において、第１係合部材１５０に固定されている。従って、この第１連結部材１５４は、出力軸Ａ３に対して、第１係合部材１５０と共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができる。
【００３４】
第１可動部材１５５は、第１連結部材１５４と共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転可能であり、且つ軸方向Ｘ１，Ｘ２に相対移動可能となるように、第１連結部材１５４に係合している。この第１可動部材１５５が本発明の「第１可動部材」に相当する。この第１可動部材１５５は、上述の電子制御ユニットＥＣＵで制御されたアクチュエータＡＣＴ２によって駆動される第１フォークシャフト１５６に連結されており、この第１フォークシャフト１５６の動作に伴って、軸方向Ｘ１，Ｘ２に関して少なくとも以下の３つの設定位置に移動可能である。ニュートラルの設定位置は、第１可動部材１５５が第１連結部材１５４のみに係合し、この第１連結部材１５４が第１被連結部材１１０や第３被連結部材１３０に連結されない非連結位置である。この設定位置では、遊転ギヤＧ１ｏ，Ｇ３ｏの回転トルクが第１係合部材１５０に伝達されない。第１の設定位置は、１速シフト操作によって第１可動部材１５５が第１連結部材１５４及び第１被連結部材１１０を連結する連結位置である。この設定位置では、遊転ギヤＧ１ｏの回転トルクを第１係合部材１５０に伝達することができる。第２の設定位置は、３速シフト操作によって第１可動部材１５５が第１連結部材１５４及び第３被連結部材１３０を連結する連結位置である。この設定位置では、遊転ギヤＧ３ｏの回転トルクを第１係合部材１５０に伝達することができる。この場合、第１可動部材１５５に１速用の遊転ギヤＧ１ｏ及び３速用の遊転ギヤＧ３ｏがそれぞれ割り当てられている。アクチュエータＡＣＴ２及び第１フォークシャフト１５６は、第１可動部材１５５を前述の非連結位置又は連結位置に駆動するための駆動装置を構成している。この駆動装置によって、第１可動部材１５５との連結に係る第１遊転ギヤとして１速用の遊転ギヤＧ１ｏ又は３速用の遊転ギヤＧ３ｏが選択される。
【００３５】
第２の動力伝達機構１０１ｂは、遊転ギヤＧ２ｏ、遊転ギヤＧ４ｏ、第２被連結部材１２０、第４被連結部材１４０、第２係合部材１６０、第２連結部材１６４、第２可動部材１６５、第２フォークシャフト１６６、第２クラッチプレート１８０を含む。
【００３６】
第２係合部材１６０は、出力軸Ａ３の軸周に同軸的且つ相対回転可能に配置されている。遊転ギヤＧ２ｏ，Ｇ４ｏはいずれも、第２係合部材１６０に対して、軸方向Ｘ１，Ｘ２の移動が阻止されており、且つ軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転が可能になっている。この第２係合部材１６０が本発明の「第２係合部材」に相当する。
【００３７】
第２被連結部材１２０は、遊転ギヤＧ２ｏのうち遊転ギヤＧ４ｏとの対向部位に固定されている。具体的には、この第２被連結部材１２０がスプライン嵌合によって遊転ギヤＧ２ｏに圧入されている。従って、この第２被連結部材１２０は、遊転ギヤＧ２ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができる。
【００３８】
第４被連結部材１４０は、遊転ギヤＧ４ｏのうち遊転ギヤＧ２ｏとの対向部位に固定されている。具体的には、この第４被連結部材１４０がスプライン嵌合によって遊転ギヤＧ４ｏに圧入されている。従って、この第４被連結部材１４０は、遊転ギヤＧ４ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができる。
【００３９】
第２連結部材１６４は、第２被連結部材１２０と第４被連結部材１４０との間において、第２係合部材１６０に固定されている。従って、この第２連結部材１６４は、出力軸Ａ３に対して、第２係合部材１６０と共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができる。
【００４０】
第２可動部材１６５は、第２連結部材１６４と共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転可能であり、且つ軸方向Ｘ１，Ｘ２に相対移動可能となるように、第２連結部材１６４に係合している。この第２可動部材１６５が本発明の「第２可動部材」に相当する。この第２可動部材１６５は、上述の電子制御ユニットＥＣＵで制御されたアクチュエータＡＣＴ２によって駆動される第２フォークシャフト１６６に連結されており、この第１フォークシャフト１６６の動作に伴って、軸方向Ｘ１，Ｘ２に関して少なくとも以下の３つの設定位置に移動可能である。ニュートラルの設定位置は、第２可動部材１６５が第２連結部材１６４のみに係合し、この第２連結部材１６４が第２被連結部材１２０や第４被連結部材１４０に連結されない非連結位置である。この設定位置では、遊転ギヤＧ２ｏ，Ｇ４ｏの回転トルクが第２係合部材１６０に伝達されない。第１の設定位置は、２速シフト操作によって第２可動部材１６５が第２連結部材１６４及び第２被連結部材１２０を連結する連結位置である。この設定位置では、遊転ギヤＧ２ｏの回転トルクを第２係合部材１６０に伝達することができる。第２の設定位置は、４速シフト操作によって第２可動部材１６５が第２連結部材１６４及び第４被連結部材１４０を連結する連結位置である。この設定位置では、遊転ギヤＧ４ｏの回転トルクを第２係合部材１６０に伝達することができる。この場合、この場合、第２可動部材１６５に２速用の遊転ギヤＧ２ｏ及び４速用の遊転ギヤＧ４ｏがそれぞれ割り当てられている。アクチュエータＡＣＴ２及び第２フォークシャフト１６６は、第２可動部材１６５を前述の非連結位置又は連結位置に駆動するための駆動装置を構成している。この駆動装置によって、第２可動部材１６５との連結に係る第２遊転ギヤとして２速用の遊転ギヤＧ２ｏ又は４速用の遊転ギヤＧ４ｏが選択される。
【００４１】
図２中のＣ領域の構成については図３〜図７が参照される。
【００４２】
図３に示すように、第１係合部材１５０は、軸方向Ｘ１，Ｘ２に延在する筒状の筒状部１５１と、この筒状部１５１の一方の端部から軸方向Ｘ１，Ｘ２と直交する方向に延在する円板状の鍔部１５２とを備えている。同様に、第２係合部材１６０は、軸方向Ｘ１，Ｘ２に延在する筒状の筒状部１６１と、この筒状部１６１の一方の端部から軸方向Ｘ１，Ｘ２と直交する方向に延在する円板状の鍔部１６２とを備えている。
【００４３】
動力伝達機構１０１のクラッチ機構１０３は、出力軸Ａ３に対する第１係合部材１５０及び第２係合部材１６０のそれぞれの回転トルクの伝達状態を設定可能であり、第１クラッチプレート１７０、第２クラッチプレート１８０、第１係合片１７４、第２係合片１８４、コイルスプリング１７８，１８８を含む。このクラッチ機構１０３は、第１係合部材１５０が出力軸Ａ３に係合した係合状態と第１係合部材１５０が出力軸Ａ３に係合しない非係合状態とに設定可能であり、且つ第２係合部材１６０が出力軸Ａ３に係合した係合状態と第２係合部材１６０が出力軸Ａ３に係合しない非係合状態とに設定可能である。このクラッチ機構１０３が本発明の「クラッチ機構」に相当する。
【００４４】
第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０はいずれも円板状に構成されており、第１係合部材１５０の鍔部１５２と第２係合部材１６０の鍔部１６２との間に介装されている。詳細については後述するが、これら第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０はそれぞれ出力軸Ａ３の軸周面から突出する突部に係合している。
【００４５】
第１クラッチプレート１７０は、第１係合部材１５０と第２係合部材１６０との間に、出力軸Ａの軸周に同軸的に、且つ第１係合部材１５０に対して相対回転可能に設けられている。この第１クラッチプレート１７０が本発明の「第１クラッチプレート」に相当する。第２クラッチプレート１８０は、第１クラッチプレート１７０と第２係合部材１６０との間に、出力軸Ａの軸周に同軸的に、且つ第２係合部材１６０及び第１クラッチプレート１７０のそれぞれに対して相対回転可能に設けられている。この第２クラッチプレート１８０が本発明の「第２クラッチプレート」に相当する。
【００４６】
第１係合片１７４は、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転に応じて、第１係合部材及１５０及び第１クラッチプレート１７０を相対回転不能に連結する第１の係合位置と、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０を相対回転不能に連結する第２の係合位置とに設定可能な係合片（「係合キー」ともいう）として構成されている。即ち、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転位置が変化することによって、第１係合片１７４が第１の係合位置と第２の係合位置とに切り替わる。本実施の形態では、この第１係合片１７４が２つ設けられている。第１係合片１７４が第１の係合位置に設定されると、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の連結が解除される。一方で、第１係合片１７４が第２の係合位置に設定されると、第１係合部材及１５０及び第１クラッチプレート１７０の連結が解除される。この第１係合片１７４が発明の「第１係合片」に相当する。
【００４７】
第１係合片１７４を上述の第１の係合位置に設定するために、第１クラッチプレート１７０に保持穴１７３が設けられている。この保持穴１７３は、第１クラッチプレート１７０に対する第１係合片１７４の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の移動を規制し、且つ軸方向Ｘ１，Ｘ２のスライド移動を許容するように、第１係合片１７４を保持する。この場合、保持穴１７３に第１係合片１７４が挿入された状態で両者の間に微小隙間が形成されるように、保持穴１７３及び第１係合片１７４の寸法が設定されるのが好ましい。これにより、保持穴１７３内での第１係合片１７４の軸方向Ｘ１，Ｘ２の動作が円滑になる。また、第１係合部材１５０の鍔部１５２には、第１係合片１７４の先端部１７６の挿入を可能とする凹部１５３が設けられている。この凹部１５３には、第１係合片１７４の先端部１７６に設けられた傾斜面１７６ａとの対向部材に、当該傾斜面１７６ａに沿って延在する傾斜面１５３ａが設けられている。
【００４８】
第１係合片１７４を上述の第２の係合位置に設定するために、第２クラッチプレート１８０には第１係合片１７４の本体部１７５の挿入を可能とする凹部１８７が設けられている。この場合、凹部１８７に第１係合片１７４の本体部１７５が挿入された状態で両者の間に微小隙間が形成されるように、凹部１８７及び第１係合片１７４の寸法が設定されるのが好ましい。これにより、凹部１８７内での第１係合片１７４の軸方向Ｘ１，Ｘ２の動作が円滑になる。また、凹部１８７にはコイルスプリング１８８が収容されている。このコイルスプリング１８８は、保持穴１７３に保持された第１係合片１７４を第２の係合位置から第１の係合位置に向けて軸方向Ｘ１に常時に弾性付勢する機能を果たす。従って、このコイルスプリング１８８は、第１係合片１７４を上述の第１の係合位置に設定する手助けをする。このコイルスプリング１８８が本発明の「第１の弾性部材」に相当する。なお、このコイルスプリング１８８をコイルスプリング以外の１又は複数の弾性要素によって構成することもできる。また、凹部１５３及び凹部１８７の少なくとも一方が貫通状の穴として構成されてもよい。
【００４９】
同様に第２係合片１８４は、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転に応じて、第２係合部材及１６０及び第２クラッチプレート１８０を相対回転不能に連結する第１の係合位置と、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０を相対回転不能に連結する第２の係合位置とに設定可能な係合片（「係合キー」ともいう）として構成されている。即ち、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転位置が変化することによって、第２係合片１８４が第１の係合位置と第２の係合位置とに切り替わる。本実施の形態では、この第２係合片１８４が２つ設けられている。第２係合片１８４が第１の係合位置に設定されると、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の連結が解除される。一方で、第２係合片１８４が第２の係合位置に設定されると、第２係合部材及１６０及び第２クラッチプレート１８０の連結が解除される。この第２係合片１８４が発明の「第２係合片」に相当する。
【００５０】
第２係合片１８４を上述の第１の係合位置に設定するために、第２クラッチプレート１８０に保持穴１８３が設けられている。この保持穴１８３は、第２クラッチプレート１８０に対する第２係合片１８４の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の移動を規制し、且つ軸方向Ｘ１，Ｘ２のスライド移動を許容するように、第２係合片１８４を保持する。この場合、保持穴１８３に第２係合片１８４が挿入された状態で両者の間に微小隙間が形成されるように、保持穴１８３及び第２係合片１８４の寸法が設定されるのが好ましい。これにより、保持穴１８３内での第２係合片１８４の軸方向Ｘ１，Ｘ２の動作が円滑になる。また、第２係合部材１６０の鍔部１６２には、第２係合片１８４の先端部１８６の挿入を可能とする凹部１６３が設けられている。この凹部１６３には、第２係合片１８４の先端部１８６に設けられた傾斜面１８６ａとの対向部材に、当該傾斜面１８６ａに沿って延在する傾斜面１６３ａが設けられている。
【００５１】
第２係合片１８４を上述の第２の係合位置に設定するために、第１クラッチプレート１７０には第２係合片１８４の本体部１８５の挿入を可能とする凹部１７７が設けられている。この場合、凹部１７７に第２係合片１８４の本体部１８５が挿入された状態で両者の間に微小隙間が形成されるように、凹部１７７及び第１係合片１８４の寸法が設定されるのが好ましい。これにより、凹部１７７内での第２係合片１８４の軸方向Ｘ１，Ｘ２の動作が円滑になる。また、凹部１７７にはコイルスプリング１７８が収容されている。このコイルスプリング１７８は、保持穴１８３に保持された第２係合片１８４を第２の係合位置から第１の係合位置に向けて軸方向Ｘ２に常時に弾性付勢する機能を果たす。従って、このコイルスプリング１７８は、第２係合片１８４を上述の第１の係合位置に設定する手助けをする。このコイルスプリング１７８が本発明の「第１の弾性部材」に相当する。なお、このコイルスプリング１７８をコイルスプリング以外の１又は複数の弾性要素によって構成することもできる。また、凹部１６３及び凹部１７７の少なくとも一方が貫通状の穴として構成されてもよい。
【００５２】
図４に示すように、上記の第１係合片１７４は、Ｄ−Ｄ線断面が方形の本体部１７５と、Ｄ−Ｄ線断面が本体部１７５から軸方向Ｘ１に漸減状に突出して設けられた先端部１７６と、を備えている。先端部１７６には、鍔部１５２の凹部１５３に設けられた傾斜面１５３ａに対向する傾斜面１７６ａが設けられており、この傾斜面１７６ａが傾斜面１５３ａと略平行に延在している。また、この第１係合片１７４には、軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に関し傾斜面１７６ａと対向する水平面１７５ａが設けられている。この水平面１７５ａは、例えば軸周り方向Ｙ１に直交して延在する。
【００５３】
図５に示すように、上記の第２係合片１８４は、Ｅ−Ｅ線断面が方形の本体部１８５と、Ｅ−Ｅ線断面が本体部１８５から軸方向Ｘ２に漸減状に突出して設けられた先端部１８６と、を備えている。先端部１８６には、鍔部１６２の凹部１６３に設けられた傾斜面１６３ａに対向する傾斜面１８６ａが設けられており、この傾斜面１８６ａが傾斜面１６３ａと略平行に延在している。また、この第１係合片１８４には、軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に関し傾斜面１８６ａと対向する水平面１８５ａが設けられている。この水平面１８５ａは、例えば軸周り方向Ｙ１に直交して延在する。
【００５４】
図６に示すように、第１クラッチプレート１７０は、出力軸Ａ３が挿入される挿入空間に向けて突出する複数（本実施例では４つ）の突起１７２を備えている。これらの突起１７２は、軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に関して等間隔で配置されている。一方で、出力軸Ａ３は、その軸周面１９０から第１クラッチプレート１７０の挿入空間に向けて突出する複数（本実施例では４つ）の突部１９１を備えている。これらの突部１９１は、軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に関して等間隔で配置されている。特に、第１クラッチプレート１７０の４つの突起１７２の先端面によって規定される径ｄ１と、出力軸Ａ３の軸周面１９０によって規定される径ｄ２とが概ね合致している。また、出力軸Ａ３の４つの突部１９１の先端面によって規定される径ｄ３と、第１クラッチプレート１７０の内周面１７１によって規定される径ｄ４とが概ね合致している。これにより、突起１７２と突部１９１との間には、第１クラッチプレート１７０及び出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転を可能とする隙間１７０ａが形成される。
【００５５】
１つの突起１７２と１つの突部１９１との間にコイルスプリング１９２が介装されている。このコイルスプリング１９２は、第１クラッチプレート１７０を出力軸Ａ３に相対回転可能に連結し、第１クラッチプレート１７０を出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に常時に弾性付勢する機能を果たす。このコイルスプリング１９２が本発明の「第２の弾性部材」に相当する。このコイルスプリング１９２をコイルスプリング以外の１又は複数の弾性要素によって構成することもできる。これにより、出力軸Ａ３に対する第１クラッチプレート１７０の相対回転位置の位置決めをコイルスプリング１９２によって簡単に行うことができる。
【００５６】
本実施の形態の第１クラッチプレート１７０には、保持穴１７３及び凹部１７７がそれぞれ２つずつ設けられている。例えば、第１の保持穴１７３から軸周り方向Ｙ１に９０°の位置に第２の凹部１７７が配置され、更に軸周り方向Ｙ１に９０°の位置に第２の保持穴１７３が配置され、更に軸周り方向Ｙ１に９０°の位置に第２の凹部１７７が配置されている。
【００５７】
図７に示すように、第２クラッチプレート１８０は、出力軸Ａ３が挿入される挿入空間に向けて突出する複数（本実施例では４つ）の突起１８２を備えている。これらの突起１８２は、軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に関して等間隔で配置されており、第１クラッチプレート１７０の突起１７２と同一の形状を有する。従って、第２クラッチプレート１８０の４つの突起１８２の先端面によって規定される径ｄ１と、出力軸Ａ３の軸周面１９０によって規定される径ｄ２とが概ね合致している。また、出力軸Ａ３の４つの突部１９１の先端面によって規定される径ｄ３と、第２クラッチプレート１８０の内周面１８１によって規定される径ｄ４とが概ね合致している。これにより、突起１８２と突部１９１との間には、第２クラッチプレート１８０及び出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転を可能とする隙間１８０ａが形成される。
【００５８】
１つの突起１８２と１つの突部１９１との間にコイルスプリング１９３が介装されている。このコイルスプリング１９３は、第２クラッチプレート１８０を出力軸Ａ３に相対回転可能に連結し、第２クラッチプレート１８０を出力軸Ａ３の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に常時に弾性付勢する機能を果たす。このコイルスプリング１９３が本発明の「第２の弾性部材」に相当する。このコイルスプリング１９３をコイルスプリング以外の１又は複数の弾性要素によって構成することもできる。これにより、出力軸Ａ３に対する第２クラッチプレート１８０の相対回転位置の位置決めをコイルスプリング１９３によって簡単に行うことができる。
【００５９】
本実施の形態の第２クラッチプレート１８０には、保持穴１８３及び凹部１８７がそれぞれ２つずつ設けられている。例えば、第１の保持穴１８３から軸周り方向Ｙ１に３０°の位置に第２の凹部１８７が配置され、更に軸周り方向Ｙ１に１５０°の位置に第２の保持穴１８３が配置され、更に軸周り方向Ｙ１に３０°の位置に第２の凹部１８７が配置されている。
【００６０】
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１速にシフト操作された後、更に１速から２速に変速段が変更される際の制御態様を、図８〜図２０を参照しつつ説明する。この制御は、制御装置１０２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。なお、これらの図面では、遊転ギヤＧ２ｏが遊転ギヤＧ１ｏの回転速速度に対して２倍の回転速度で回転するように、遊転ギヤＧ１ｏと遊転ギヤＧ２ｏとのギヤ比が設定されている場合を想定している。
【００６１】
（低速モード）
図８〜図１５には、動力伝達機構１０１の低速モードが示されている。変速機Ｔ／Ｍが図２に示すニュートラル状態から１速に変更された場合には、第１可動部材１５５は、変速機アクチュエータＡＣＴ２（フォークシャフト１５６）によって前述の第１の設定位置（連結位置）に設定される。具体的には、図８に示すように、変速機アクチュエータＡＣＴ２によってフォークシャフト１５６が軸方向Ｘ１に駆動されると、第１可動部材１５５は軸方向Ｘ１に駆動されて第１被連結部材１１０に係合する（「噛み合う」ともいう）。一方で、第２可動部材１６５は、変速機アクチュエータＡＣＴ２（フォークシャフト１６６）によって前述のニュートラルの設定位置（非連結位置）に維持される。これにより、第１連結部材１５４は、遊転ギヤＧ１ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができる。その結果、遊転ギヤＧ１ｏの回転トルクは、第１可動部材１５５を介して第１連結部材１５４に伝達され、更にこの第１連結部材１５４に固定されている第１係合部材１５０に伝達される。従って、第１係合部材１５０は、例えば軸周り方向Ｙ１に回転する。
【００６２】
この場合、図１０及び図１１が参照される、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転位置によれば、第１クラッチプレート１７０の保持穴１７３と第２クラッチプレート１８０の凹部１８７の位置が合致していない。一方で、第２クラッチプレート１８０の保持穴１８３と第１クラッチプレート１７０の凹部１７７の位置は合致しているものの、第２係合片１８４はコイルスプリング１７８の軸方向Ｘ２の弾性付勢力にしたがって第１の係合位置に保持されている。これにより、第１係合片１７４及び第２係合片１８４がいずれもクラッチ機構１０３によって当該係合片の第１の係合位置に設定されている。即ち、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０は直接的には連結されていない。
【００６３】
第１係合片１７４が第１係合部材１５０の凹部１５３と第１クラッチプレート１７０の保持穴１７３の双方に係合しているため、第１係合部材１５０の軸周り方向Ｙ１の回転トルクはこの第１係合片１７４を介して第１クラッチプレート１７０に伝達される。このとき、第１係合片１７４の水平面１７５ａと第１係合部材１５０の凹部１５３内の水平面とが互いに当接する。従って、第１係合部材１５０及び第１クラッチプレート１７０の相対回転に伴って互いに当接する第１係合片１７４と第１係合部材１５０との間に生じる荷重は、第１係合片１７４を軸周り方向Ｙ１のみに付勢する荷重に変換され、第１係合片１７４は軸方向Ｘ２には付勢されない。これにより、第１クラッチプレート１７０は出力軸Ａ３に対して軸周り方向Ｙ１に遊転ギヤＧ１ｏと同一の回転速度ωで回転するが、特に図１０が参照されるように、この第１クラッチプレート１７０の各突起１７２は、この突起１７２に対応するコイルスプリング１９２を押し縮めつつ隙間１７０ａを移動し当該突部１９１を軸周り方向Ｙ１に付勢する状態を形成する。
【００６４】
その結果、第１係合部材１５０はクラッチ機構１０３によって当該第１係合部材１５０が出力軸Ａ３に係合した係合状態に設定され、出力軸Ａ３は第１クラッチプレート１７０と共に軸周り方向Ｙ１に遊転ギヤＧ１ｏと同一の回転速度ωで回転する。かくして、図９中の動力伝達経路ＰＴ１によって、第１係合部材１５０の回転トルクが第１クラッチプレート１７０を経て出力軸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。この低速モードが本発明の「低速モード」に相当する。
【００６５】
更に、図９及び図１１が参照されるように、軸周り方向Ｙ１に回転するこの出力軸Ａ３の回転トルクは第２クラッチプレート１８０に伝達される。具体的には、図１１が参照されるように、出力軸Ａ３が第２クラッチプレート１８０に対して軸周り方向Ｙ１に回転することによって、出力軸Ａ３の各突部１９１は、コイルスプリング１９３の弾性付勢力に抗してこのコイルスプリング１９３を引っ張りつつこの突部１９１に対応する突起１８２に当接するまで隙間１８０ａを移動し当該突起１８２を軸周り方向Ｙ１に付勢する状態を形成する。その結果、第２クラッチプレート１８０は出力軸Ａ３と共に軸周り方向Ｙ１に遊転ギヤＧ１ｏと同一の回転速度ωで回転する。また、特に図９が参照されるように、第１係合片１８４が第２係合部材１６０の凹部１６３と第２クラッチプレート１８０の保持穴１８３の双方に係合しているため、第２クラッチプレート１８０の軸周り方向Ｙ１の回転トルクはこの第１係合片１８４を介して第２係合部材１６０に伝達される。かくして、図９中の動力伝達経路ＰＴ２によって、出力軸Ａ３の回転トルクが第２クラッチプレート１８０を経て第２係合部材１６０に伝達される。
【００６６】
（中間モード）
図１２〜図１６には、低速モードと高速モードとの間で、変速機Ｔ／Ｍが１速から２速に変更される過程の状態である、動力伝達機構１０１の中間モード（「遷移モード」ともいう）が示されている。この場合、第２可動部材１６５は、図８に示す低速モードから、変速機アクチュエータＡＣＴ２（フォークシャフト１６６）によって前述の第１の設定位置（連結位置）に設定される。具体的には、図１２に示すように、変速機アクチュエータＡＣＴ２によってフォークシャフト１６６が軸方向Ｘ１に駆動されると、第２可動部材１６５は軸方向Ｘ１に駆動されて第２被連結部材１２０に係合する（「噛み合う」ともいう）。第１可動部材１５５が既に連結位置に駆動されているため、第１可動部材１５５及び第２可動部材１６５の双方がそれぞれの連結位置に設定された状態が形成される。このとき、第２連結部材１６４は、遊転ギヤＧ２ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができる。その結果、遊転ギヤＧ２ｏの回転トルクは、第２可動部材１６５を介して第２連結部材１６４に伝達され、更にこの第２連結部材１６４に固定されている第２係合部材１６０に伝達される。従って、第２係合部材１６０は、例えば軸周り方向Ｙ１に回転する。
【００６７】
この場合、第１係合片１８４が第２係合部材１６０の凹部１６３と第２クラッチプレート１８０の保持穴１８３の双方に係合しているため、第２係合部材１６０の軸周り方向Ｙ１の回転トルクはこの第１係合片１８４を介して第２クラッチプレート１８０に伝達される。このとき、第２係合片１８４の水平面１８５ａと第２係合部材１６０の凹部１６３内の水平面とが互いに当接する。従って、第２係合部材１６０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転に伴って互いに当接する第２係合片１８４と第２係合部材１６０との間に生じる荷重は、第２係合片１８４を軸周り方向Ｙ１のみに付勢する荷重に変換され、第２係合片１８４は軸方向Ｘ１には付勢されない。かくして、図１３中の動力伝達経路ＰＴ３によって、第２係合部材１６０の回転トルクが第２クラッチプレート１８０に伝達される。一方で、低速モード時に既に形成されている動力伝達経路ＰＴ１によって、第１係合部材１５０の回転トルクが第１クラッチプレート１７０に伝達される。
【００６８】
このとき、遊転ギヤＧ２ｏ及び第２係合部材１６０の回転速度は２ωから出力軸Ａ３と同一の回転速度ωに半減し、更に遊転ギヤＧ１ｏ及び第１係合部材１５０の回転速度は１速と２速のギヤ比に従って、ωから（１／２）×ωに半減する。この回転速度の差によって、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転が生じる。具体的には、軸周り方向Ｙ１に関し第２クラッチプレート１８０が相対的に加速される一方で、第１クラッチプレート１７０が相対的に減速される。従って、図１４が参照されるように、第１係合片１７４は、第１の係合位置にあるとき、その傾斜面１７６ａが第１係合部材１５０の傾斜面１５３ａによって軸方向Ｘ２に付勢される。即ち、第１係合部材１５０及び第１クラッチプレート１７０の相対回転に伴って互いに当接する第１係合片１７４の傾斜面１７６ａと第１係合部材１５０の傾斜面１５３ａとの間に生じる荷重は、傾斜面１７６ａ及び傾斜面１５３ａの当接構造（本発明の「第１の当接構造」）によって、その一部が第１係合片１７４を第２の係合位置に向けて軸方向Ｘ２に付勢する荷重に変換される。この場合、傾斜面１７６ａ及び傾斜面１５３ａはいずれも、第１係合片１７４と第１係合部材１５０との当接部位において、第１係合部材１５０及び第１クラッチプレート１７０の相対回転方向（軸周り方向Ｙ１，Ｙ２）に対して傾斜状に延在する傾斜面であり、本発明の「第１傾斜面」を構成している。なお、傾斜面１７６ａ及び傾斜面１５３ａのいずれか一方を水平面に変更した場合でも、第１係合片１７４を軸方向Ｘ２に付勢する同様の効果を得ることができる。また図１５及び図１６が参照される、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転位置によれば、第１クラッチプレート１７０の保持穴１７３と第２クラッチプレート１８０の凹部１８７の位置が合致している。
【００６９】
その結果、図１４が参照されるように、第１係合片１７４は、第１係合部材１５０の凹部１５３との係合が解除され（凹部１５３から弾き出され）、本体部１７５がコイルスプリング１８８の弾性付勢力に抗して第２クラッチプレート１８０の凹部１８７に押し込まれる。従って、第１係合片１７４の設定位置がコイルスプリング１８８の弾性付勢力に抗して第１の係合位置から第２の係合位置に切り替わり、第１係合部材１５０と第１クラッチプレート１７０の連結が解除される。かくして、第１係合部材１５０はクラッチ機構１０３によって出力軸Ａ３に対して非係合状態に設定され、出力軸Ａ３と第１係合部材１５０との間に形成されていた回転トルクの動力伝達経路が遮断される。
【００７０】
（高速モード）
図１７〜図２０には、動力伝達機構１０１の高速モードが示されている。この場合、第１可動部材１５５は、図１２に示す中間モードから、変速機アクチュエータＡＣＴ２（フォークシャフト１５６）によって前述のニュートラルの設定位置（非連結位置）に設定される。具体的には、図１７に示すように、変速機アクチュエータＡＣＴ２によってフォークシャフト１５６が軸方向Ｘ２に駆動されると、第１可動部材１５５は軸方向Ｘ１に駆動されて第１被連結部材１１０との係合が解除される。一方で、第２可動部材１６５は、変速機アクチュエータＡＣＴ２（フォークシャフト１６６）によって前述の第１の設定位置（連結位置）に維持される。これにより、第１連結部材１５４は、遊転ギヤＧ１ｏと共に軸周り方向Ｙ１，Ｙ２に回転することができなくなる。その結果、遊転ギヤＧ１ｏの回転トルクは、第１可動部材１５５を介して第１連結部材１５４に伝達されない。従って、第１係合部材１５０は、例えば軸周り方向Ｙ１に回転しない。
【００７１】
この場合、図１９及び図２０が参照される、第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転位置によれば、保持穴１７３及び凹部１５３の位置が合致するまで、第１クラッチプレート１７０が第１係合部材１５０に対して相対回転すると、第１クラッチプレート１７０の保持穴１７３に保持されている第１係合片１７４は、コイルスプリング１８８の軸方向Ｘ１の弾性付勢力にしたがって第２の係合位置から先端部１７６が凹部１５３に係合した第１の係合位置に復帰する。一方で、第２クラッチプレート１８０の保持穴１８３に保持されている第２係合片１８４は第１の係合位置に維持される。従って、第２係合部材１６０はクラッチ機構１０３によって当該第２係合部材１６０が出力軸Ａ３に係合した係合状態に維持され、出力軸Ａ３は第２クラッチプレート１８０と共に軸周り方向Ｙ１に遊転ギヤＧ２ｏと同一の回転速度ωで回転する。かくして、図１８中の動力伝達経路ＰＴ３によって、第２係合部材１６０の回転トルクが第２クラッチプレート１８０を経て出力軸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。この高速モードが本発明の「高速モード」に相当する。
【００７２】
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、前述のクラッチ機構１０３を用いることによって、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を達成することができる。例えば２速から１速へ変速段を変更する過程の中間モードについて一部説明すると、図１８中の第２係合片１８４は、第１の係合位置にあるとき、その傾斜面１８６ａが第２係合部材１６０の傾斜面１６３ａによって軸方向Ｘ１に付勢される。即ち、第２係合部材１６０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転に伴って互いに当接する第２係合片１８４の傾斜面１８６ａと第２係合部材１６０の傾斜面１６３ａとの間に生じる荷重は、傾斜面１８６ａ及び傾斜面１６３ａの当接構造（本発明の「第２の当接構造」）によって、その一部が第２係合片１８４を第２の係合位置に向けて軸方向Ｘ１に付勢する荷重に変換される。この場合、傾斜面１８６ａ及び傾斜面１６３ａはいずれも、第２係合片１８４と第２係合部材１６０との当接部位において、第２係合部材１６０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転方向（軸周り方向Ｙ１，Ｙ２）に対して傾斜状に延在する傾斜面であり、本発明の「第２傾斜面」を構成している。なお、傾斜面１８６ａ及び傾斜面１６３ａのいずれか一方を水平面に変更した場合でも、第２係合片１８４を軸方向Ｘ１に付勢する同様の効果を得ることができる。その結果、第１係合片１７４の設定位置がコイルスプリング１７８の弾性付勢力に抗して第１の係合位置から第２の係合位置に切り替わり、第２係合部材１６０と第２クラッチプレート１８０の連結が解除される。かくして、第２係合部材１６０はクラッチ機構１０３によって出力軸Ａ３に対して非係合状態に設定され、出力軸Ａ３と第２係合部材１６０との間に形成されていた回転トルクの動力伝達経路が遮断される。
【００７３】
上記構成の動力伝達機構１０１によれば、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、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。特に、中間モードにおいて第１クラッチプレート１７０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転に応じて、出力軸Ａ３に対する第1係合部材又は第２係合部材の回転トルクの遮断を行うことができる。このため、低速側の変速段と高速側の変速段との間でのシームレスシフトの円滑化を図ることができる。
【００７４】
また、第１係合部材１５０及び第１クラッチプレート１７０の相対回転や、第２係合部材１６０及び第２クラッチプレート１８０の相対回転を利用して、第１係合片や第２係合片の設定位置を第１の係合位置から第２の係合位置に切り替えるための付勢力を発生させることができ合理的である。
【００７５】
また、第１係合片１７４や第２係合片１８４の設定位置を第１の係合位置から第２の係合位置に切り替えるための付勢力を発生させる構造に、第１係合片１７４及び第１係合部材１５０の当接部位に設けた傾斜面や、第２係合片１８４及び第２係合部材１６０の当接部位に設けた傾斜面を利用することができる。
【００７６】
また、駆動装置によって第１可動部材１５５との連結に係る第１遊転ギヤとして１速用の遊転ギヤＧ１ｏ又は３速用の遊転ギヤＧ３ｏが選択され、且つ第２可動部材１６５との連結に係る第２遊転ギヤとして２速用の遊転ギヤＧ２ｏ又は４速用の遊転ギヤＧ４ｏが選択されため、例えば１速用の遊転ギヤＧ１ｏ及び第１係合部材１５０の連結と、２速用の遊転ギヤＧ２ｏ及び第２係合部材１６０の連結とを１つの可動部材が兼務するのを防止することができる。これにより、引用文献１，２について前述したような二重係合状態が形成されることがなく、例えば駆動装置が停止した場合であっても変速機Ｔ／Ｍが二重係合状態で停止すること自体が発生しない。従って、例えば駆動装置が停止した場合に、変速機Ｔ／Ｍが１速や２速で固定された場合であっても、変速機Ｔ／Ｍを継続して使用することができる。また、第１可動部材１５５が１速用の遊転ギヤＧ１ｏ及び３速用の遊転ギヤＧ３ｏに共用され、また第２可動部材１６５が２速用の遊転ギヤＧ２ｏ及び４速用の遊転ギヤＧ４ｏに共用されるため、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。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。
【００７７】
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。
【００７８】
上記の実施形態では、第１係合片１７４や第２係合片１８４を第１の係合位置から第２の係合位置に向けて付勢する付勢手段に、第１係合片１７４及び第１係合部材１５０の当接部位に設けた傾斜面や、第２係合片１８４及び第２係合部材１６０の当接部位に設けた傾斜面を利用する場合について記載したが、本発明では傾斜面以外の手段によって前記付勢手段を構成してもよい。例えば、電気駆動式のアクチュエータ等を用いることもできる。
【００７９】
上記の実施形態では、動力伝達機構１０１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。
【００８０】
上記の実施形態では、一例として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】
【００８１】
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…固定ギヤ、Ｇ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ…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…動力伝達機構、１０１ａ…第１の動力伝達機構、１０１ｂ…第２の動力伝達機構、１０２…制御装置、１０３…クラッチ機構、１１０…第１被連結部材、１２０…第２被連結部材、１３０…第３被連結部材、１４０…第４被連結部材、１５０…第１係合部材、１５１…筒状部、１５２…鍔部、１５３…凹部、１５３ａ…傾斜面、１５４…第１連結部材、１５５…第１可動部材、１５６…第１フォークシャフト、１６０…第２係合部材、１６１…筒状部、１６２…鍔部、１６３…凹部、１６３ａ…傾斜面、１６４…第２連結部材、１６５…第２可動部材、１６６…第２フォークシャフト、１７０…第１クラッチプレート、１７０ａ…隙間、１７１…内周面、１７２…突起、１７３…保持穴、１７４…第１係合片、１７５…本体部、１７５ａ…水平面、１７６…先端部、１７６ａ…傾斜面、１７７…凹部、１７８…コイルスプリング、１８０…第２クラッチプレート、１８０ａ…隙間、１８１…内周面、１８２…突起、１８３…保持穴、１８４…第１係合片、１８５…本体部、１８５ａ…水平面、１８６…先端部、１８６ａ…傾斜面、１８７…凹部、１８８…コイルスプリング、１９０…軸周面、１９１…突部、１９２…コイルスプリング、１９３…コイルスプリング  
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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