(57)【要約】      （修正有）【課題】中立から１速へシフトする間に入力軸の回転数を減速させることで、トランスミッションの出力ギア間の相対回転数を小さくし、クランクノイズ（ゴックン音）を減らす単車用変速機のシフト補助装置を提供すること。【解決手段】単車用２軸式のトランスミッションにおいて、トランスミッション２の入力軸６と結合されている部材（ブレーキ板）に対してブレーキ機構（ブレーキ装置５）を設け、クラッチ１のオフ時、且つシフト操作途中において、ブレーキ機構が作動して入力軸の回転数を減速し、中立から１速へのシフトノイズを減らす。【選択図】図１
2011094760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単車用のトランスミッションにおいて、
前記トランスミッションの入力軸から常時動力伝達が可能な状態で結合されている部材に対してブレーキ機構が設けられ、
クラッチのオフ時、且つシフト操作途中において、前記ブレーキ機構が作動される、
ことを特徴とする単車用変速機のシフト補助装置。
【請求項２】
前記トランスミッションの速段にシフトが完了すると、前記ブレーキ機構が作動解除される、ことを特徴とする請求項１に記載の単車用変速機のシフト補助装置。
【請求項３】
前記トランスミッションのチェンジドラムの回転軸と同軸上に、
前記チェンジドラムの回転方向において各速段に相当する各シフト完了位置に対応した凸部と、各速段間に相当する各シフト中位置に対応した凹部とを備えたカム部が設けられた、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の単車用変速機のシフト補助装置。
【請求項４】
前記クラッチがオンである場合に閉じる一方、前記クラッチがオフである場合に開く第１制御バルブと、
前記カム部の前記凸部に応動して前記各シフト完了位置で閉じる一方、前記カム部の前記凹部に応動して前記各シフト中位置で開く第２制御バルブと、
エンジンの潤滑用の圧油よりなる油圧源と、を備え、
前記ブレーキ機構が、前記第１制御バルブ及び前記第２制御バルブを介して前記油圧源に接続された、
ことを特徴とする請求項３に記載の単車用変速機のシフト補助装置。
【請求項５】
エンジンの潤滑用の圧油よりなる油圧源と、
１つの電磁比例制御弁と、
前記カム部の前記凸部及び前記凹部を介して前記各シフト完了位置及び前記各シフト中位置を検出する検出スイッチと、を有し、
前記ブレーキ機構は、１つの電磁比例制御弁を介して前記油圧源に接続され、
クラッチのオンオフ信号と、前記検出スイッチによる各シフト中信号と、前記入力軸及び出力軸の回転数に対応する回転数信号を用いて前記電磁比例制御弁を開閉制御することにより前記ブレーキ機構によるブレーキ力を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の単車用変速機のシフト補助装置。
【請求項６】
単車用３軸式のトランスミッションにおいて、
前記トランスミッションの入力軸から常時動力伝達が可能な状態で結合されている部材が前記トランスミッションのカウンタ軸であり、前記カウンタ軸に対して前記ブレーキ機構が設けられた、
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の単車用変速機のシフト補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単車用変速機のシフト補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来提案されている単車用の２軸形トランスミッションとしては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているものが知られている。
【０００３】
図１７は従来の単車用の２軸形６速トランスミッションにおける駆動系統を示す系統図である。単車の駆動系は、エンジン５０の動力は、１次減速５１を介してクラッチ５２に伝達され、クラッチ５２がオンしている場合、回転力はトランスミッション５３の入力軸５４、出力軸５５を介して２次減速（図示せず）から車輪（図示せず）に伝達される。トランスミッション５３の変速は爪クラッチの切り換えにて行うのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０７４０６号公報
【特許文献２】特開２００７−１６２８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンジン５０を始動し、アイドリング状態でクラッチ５２をオフし、中立から１速へシフトするのであるが、チェンジドラム５６を一定角度回転させ、シフト時に爪クラッチ間に相対回転数が存在しているので、クランクノイズ（ゴックン音）が発生する。
【０００６】
１速への変速時は、車は停車、即ち、出力軸５５の回転数Ｎｏｕｔ＝０ｒｐｍ、クラッチオン時、クラッチ５２はＮ０で回転、その時は入力軸５４も回転数Ｎｉｎ＝Ｎ０で回転している。クラッチ５２をオフすると、入力軸５４の回転数Ｎｉｎは次第に減速するが、クラッチ５２の引きずり現象及び軸系の慣性モーメントのために減速度はゆっくりである。
【０００７】
中立から１速へのシフトは、出力軸５５上の６速出力ギア６８を１速出力ギア６３側に移動させ、１速ギアドグ６９と６速ギアドグ７０とを噛み合わせるが、６速出力ギア６８の回転数をＮ６ｎとし、１速入力ギア５７と１速出力ギア６３とのギア比をｉ１とし、１速出力ギア６３の回転数をＮ１ｎとすると、
Ｎ６ｎ＝０
Ｎ１ｎ＝（Ｎｉｎ）×（ｉ１）
ΔＮ＝Ｎ１ｎ−Ｎ６ｎの相対回転数が存在する。
例えば、Ｎ０≒Ｎｉｎ＝７５０ｒｐｍ、
ｉ＝１／２．０なら、
Ｎ１ｎ＝３７５ｒｐｍにつき、ΔＮ＝３７５ｒｐｍが存在する状態で、つなぐことになる。
【０００８】
６速ギアドグ７０上には出力軸５５を含む質量があり、１速ギアドグ６９上には１速出力ギア６３、１速入力ギア５７を介して入力軸５４及びクラッチ５２等の大きな質量があるので、ΔＮ＝３７５ｒｐｍからΔＮ＝０ｒｐｍにすると、大きな衝撃音（ゴックンの如き大きな不快な音で且つ衝撃を伴う）が発生することになる。
【０００９】
１速から２速へのシフトアップ、２速から３速へのシフトアップ、…５速から６速へのシフトアップを行う場合も、同様にそれぞれのギア比に相当するΔＮ′が存在するので、それぞれのシフトアップにおいても衝撃音が発生することになる。
【００１０】
本発明の目的は、中立から１速へシフトする間に入力軸の回転数を減速させることで、トランスミッションの出力ギア間の相対回転数を小さくし、クランクノイズ（ゴックン音）を減らす単車用変速機のシフト補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る単車用変速機のシフト補助装置は、単車用のトランスミッションにおいて、前記トランスミッションの入力軸から常時動力伝達が可能な状態で結合されている部材に対してブレーキ機構が設けられ、クラッチのオフ時、且つシフト操作途中において、前記ブレーキ機構が作動されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る単車用変速機のシフト補助装置は、請求項１に係る単車用変速機のシフト補助装置において、前記トランスミッションの速段にシフトが完了すると、前記ブレーキ機構が作動解除されることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に係る単車用変速機のシフト補助装置は、請求項１又は２に係る単車用変速機のシフト補助装置において、前記トランスミッションのチェンジドラムの回転軸と同軸上に、前記チェンジドラムの回転方向において各速段に相当する各シフト完了位置に対応した凸部と、各速段間に相当する各シフト中位置に対応した凹部とを備えたカム部が設けられたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に係る単車用変速機のシフト補助装置は、請求項３に係る単車用変速機のシフト補助装置において、前記クラッチがオンである場合に閉じる一方、前記クラッチがオフである場合に開く第１制御バルブと、前記カム部の前記凸部に応動して前記各シフト完了位置で閉じる一方、前記カム部の前記凹部に応動して前記各シフト中位置で開く第２制御バルブと、エンジンの潤滑用の圧油よりなる油圧源と、を備え、前記ブレーキ機構が、前記第１制御バルブ及び前記第２制御バルブを介して前記油圧源に接続された、ことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５に係る単車用変速機のシフト補助装置は、請求項３に係る単車用変速機のシフト補助装置において、エンジンの潤滑用の圧油よりなる油圧源と、１つの電磁比例制御弁と、前記カム部の前記凸部及び前記凹部を介して前記各シフト完了位置及び前記各シフト中位置を検出する検出スイッチと、を有し、前記ブレーキ機構は、１つの電磁比例制御弁を介して前記油圧源に接続され、クラッチのオンオフ信号と、前記検出スイッチによる各シフト中信号と、前記入力軸及び出力軸の回転数に対応する回転数信号とを用いて前記電磁比例制御弁を開閉制御することにより前記ブレーキ機構によるブレーキ力を制御することにより、相対回転数が０とならないようにする、ことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項６に係る単車用変速機のシフト補助装置は、請求項１乃至５のうちのいずれか１つに係る単車用変速機のシフト補助装置において、前記単車用変速機が単車用の３軸形トランスミッションであって、前記３軸形トランスミッションの入力軸から常時動力伝達が可能な状態で結合されている部材が前記３軸形トランスミッションのカウンタ軸であり、前記カウンタ軸に対して前記ブレーキ機構が設けられた、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の単車用変速機のシフト補助装置によれば、入力軸から常時動力伝達が可能な状態で結合されている部材に対してブレーキ機構を設け、適切な制御を行うことで、中立から１速へシフトする間にブレーキ機構を作動させて入力軸の回転数を減速させることで、相対回転数を小さくし、クランクノイズ（ゴックン音）を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のシフト補助装置を適用した単車用の２軸形５速トランスミッションを含む動力伝達機構を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】ブレーキ装置及びブレーキ装置を駆動するための駆動系を示す模式図である。
【図４】図２のＱ−Ｑ矢視で示すカム部の正面図である。
【図５】１速作動状態での４速出力ギアと１速出力ギアとのドグクラッチ係合を示す断面図である。
【図６】ドグクラッチ係合の要部を示す断面図である。
【図７】１速作動状態での４速出力ギアと１速出力ギアとのドグクラッチ係合を示す正面図である。
【図８】ブレーキ非作動時の油圧系を示す油圧回路図である。
【図９】ブレーキ作動時の油圧系を示す油圧回路図である。
【図１０】凸部（外周円）に対する凹部の径方向の寸法差（溝深さ）を変えた第２実施形態のカム部の正面図である。
【図１１】油圧制御の別実施形態を示す油圧回路図である。
【図１２】図１１の油圧制御回路に対して電気的に信号を提供するためのスイッチ回路を示す回路図である。
【図１３】図１２の各スイッチのオンオフ時を表形式で示す図である。
【図１４】ドグクラッチの組合せの例を示す模式図である。
【図１５】シフト動作における凸爪と凹穴による係合状態を示す断面図である。
【図１６】本発明のシフト補助装置を適用した単車用の３軸形５速トランスミッションにおける駆動系統を示す系統図である。
【図１７】従来の単車用の２軸形６速トランスミッションにおける駆動系統を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のシフト補助装置を適用した単車用の２軸形５速トランスミッションを含む動力伝達機構を示す断面図である。また、図２は図１の要部拡大断面図である。図１において、回転動力伝達機構は、概略として、クラッチ１、トランスミッション２、チェンジドラム３、シフト機構４及びブレーキ装置５で構成されている。
【００２０】
クラッチ１は、クラッチオン状態において図示しないエンジンの回転動力をトランスミッション２に動力伝達する一方、クラッチオフ状態においてトランスミッション２への動力伝達を解除する。クラッチ１は、トランスミッション２の入力軸６の一端部にスプライン結合されており、クラッチオン状態において入力軸６はクラッチ１と共に回転する。
【００２１】
図２において、トランスミッション２は、入力軸６と入力軸６に平行な出力軸７とを有し、入力軸６には、中央から他端に向って順に１速入力ギア８、４速入力ギア９、３速入力ギア１０、５速入力ギア１１、２速入力ギア１２が配置され、１速入力ギア８及び２速入力ギア１２は定位置で入力軸６と一体に回転可能に設けられ、４速入力ギア及び５速入力ギア１１は定位置で入力軸６に対してフリーに回転可能に設けられ、３速入力ギア１０は入力軸６にスプライン係合されている。
【００２２】
出力軸７には、一端から他端に向って順に１速出力ギア１３、４速出力ギア１４、３速出力ギア１５、５速出力ギア１６、２速出力ギア１７が配置され、１速出力ギア１３、３速出力ギア１５及び２速出力ギア１７は定位置で出力軸７に対してフリーに回転自在に設けられ、４速出力ギア１４及び５速出力ギア１６は出力軸７にスプライン係合されている。
【００２３】
そして、１速入力ギア８と１速出力ギア１３とが相互に噛合され、４速入力ギア９と４速出力ギア１４とが相互に噛合され、３速入力ギア１０と３速出力ギア１５とが相互に噛合され、５速入力ギア１１と５速出力ギア１６とが相互に噛合され、２速入力ギア１２と２速出力ギア１７とが相互に噛合されている。
【００２４】
チェンジドラム３は、回転可能に支持されており、変速操作に応じて回転され、シフト機構４と協働してトランスミッション２の４速出力ギア１４、５速出力ギア１６及び３速入力ギア１０を摺動移動させて速段切り替えを行うと共に、入力軸６から出力軸７への回転動力伝達を行わせるものである。
【００２５】
図２において、チェンジドラム３の外周面には、各速段シフト用のための３つのガイド溝１８、１９、２０が周方向に設けられている。ガイド溝１８は中立から１速へ及び１速から中立へのシフト用であり、ガイド溝１９は中立から２速へ、２速から３速へ、３速から２速へ、２速から中立へのシフト用であり、ガイド溝２０は中立位置から４速へ、４速から５速へ、５速から４速へ、４速から中立位置へのシフト用である。また、チェンジドラム３の回転軸と同軸上には後述するカム部２１が設けられ、各速段（中立、１段〜５段）への切り替えの際にチェンジドラム３の回転に同期してカム部２１が回転するように構成されている。
【００２６】
シフト機構４は、チェンジドラム３に設けられた３つのガイド溝１８、１９、２０にそれぞれ対応するギアシフト部材２２、２３、２４と、入力軸６、出力軸７及びチェンジドラム３に平行な支軸２５、２６とを備えている。支軸２５にはギアシフト部材２２、２３が支軸２５に沿って摺動自在に設けられている。ギアシフト部材２２の基端部はガイド溝１８に係合され、ギアシフト部材２２の先端部が４速出力ギア１４のスリーブに係合されている。また、ギアシフト部材２３の基端部はガイド溝１９に係合され、ギアシフト部材２３の先端部が５速出力ギア１６のスリーブに係合されている。支軸２６にはギアシフト部材２４が支軸２６に沿って摺動自在に設けられている。ギアシフト部材２４の基端部はガイド溝２０に係合され（図１の２点鎖線参照）、ギアシフト部材２４の先端部が３速入力ギア１０のスリーブに係合されている。
【００２７】
［ブレーキ装置５］
ブレーキ装置５は、トランスミッション２の入力軸６の他端部に対して設けられている（図１参照）。図３は、ブレーキ装置５及びブレーキ装置５を駆動するための油圧系を示す模式図である。ブレーキ装置５のハウジング２７は、入力軸６の他端を覆うようにしてトランスミッション２のケースに装着されている。ハウジング２７には、ハウジング２７の外部とハウジング２７の内部（収納室）とに連通された圧油供給通路２８が設けられている。
【００２８】
ハウジング２７の内部には、先端をハウジング２７の後方に向けて入力軸６の軸方向に移動可能にブレーキピストン３０が設けられ、ブレーキピストン３０の後方には、互いに平行な２つの押圧板３１、３１が前後方向に移動可能にハウジング２７の内壁に設けられ、ブレーキピストン３０の前面周縁に当接して皿バネよりなる戻しバネ３２が設けられている。
【００２９】
一方、互いに平行な２つのブレーキ板３３、３３が入力軸６の他端部にスプライン結合されており、２つのブレーキ板３３、３３と２つの押圧板３１、３１とがハウジング２７の前後方向に交互に配置されている。なお、トランスミッション２の入力軸６から常時動力伝達が可能な状態で結合されている部材は、入力軸６にスプライン結合された２つのブレーキ板３３、３３で構成されている。
【００３０】
図３において、符号３４はエンジンの潤滑用の圧油よりなる油圧源であり、油圧源３４が第１制御バルブ３５及び第２制御バルブ３６を介してブレーキ装置５の圧油供給通路２８に接続されている。第１制御バルブ３５は、クラッチ１がオンである場合に閉じる一方、クラッチ１がオフである場合に開く。なお、第１制御バルブ３５を機械的に作動するバルブとした場合、第１制御バルブ３５のアクチュエータ３５ａをクラッチ１のシフトピース１ａ（図１参照）に応動させ、クラッチ１のシフトピース１ａがオン位置にある場合に第１制御バルブ３５が閉じ、クラッチ１のシフトピース１ａがオフ位置にある場合に第１制御バルブ３５が開くようにする。
【００３１】
図４は図２のＱ−Ｑ矢視で示すカム部２１の正面図である。カム部２１の周面には、チェンジドラム３の回転方向において各速段に相当する各シフト完了位置に対応した凸部３７ａ〜３７ｆと、各速段間に相当する各シフト中位置に対応した凹部３８ａ〜３８ｅとが形成されている。即ち、カム部２１の周方向から反時計回りに順に、１速に相当する凸部３７ａ、中立に相当する凸部３７ｂ、２速に相当する凸部３７ｃ、３速に相当する凸部３７ｄ、４速に相当する凸部３７ｅ、５速に相当する凸部３７ｆが形成され、中立から１速の間に凹部３８ａ、中立から２速の間に凹部３８ｂ、２速から３速の間に凹部３８ｃ、３速から４速の間に凹部３８ｄ、４速から５速の間に凹部３８ｅが形成されている。
【００３２】
図３の第２制御バルブ３６は、各速段に対応する各シフト完了位置で閉じる一方、各速段間に対応する各シフト中位置で開くよう構成されている。なお、第２制御バルブ３６を機械的に作動するバルブとした場合、第２制御バルブ３６のアクチュエータ３６ａをカム部２１の周面の凹凸に摺接して応動させ、アクチュエータ３６ａが凸部３７にあるシフト完了位置にある場合に第２制御バルブ３６が閉じ、アクチュエータ３６ａが凹部３８にあるシフト中位置にある場合に第２制御バルブ３６が開くようにする。
【００３３】
［中立から１速への変速における作用］
図示されていないエンジンを始動し、アイドリング状態でクラッチ１をオフし、中立から１速への切り替え操作を行う。エンジンを始動してクラッチ１をオフする以前の状態（クラッチ１がオンしている状態）では、クラッチ１と一体に入力軸６が回転し、図２において入力軸６と一体に１速入力ギア８が回転し、１速入力ギア８と常時噛合している１速出力ギア１３がフリーで回転する。なお、入力軸６と一体に２速入力ギア１２、３速入力ギア１０、２枚のブレーキ板３３、３３も回転し、２速出力ギア１７、３速出力ギア１５もフリーで回転するが、中立から１速への切り替え操作に関係しない。そして、クラッチ１がオフした直後は、慣性により入力軸６が回転し、１速入力ギア８が回転し、１速出力ギア１３がフリーで回転している。
【００３４】
中立から１速への切り替え操作に応じ、先ずチェンジドラム３及びカム部２１が一体となって図４の反時計方向に所定角度回転する。図２においてはチェンジドラム３のガイド溝１８に係合しているギアシフト部材２２が支軸２５に沿って右方向に摺動移動し、ギアシフト部材２２の先端部にスリーブ係合されている４速出力ギア１４がフリー回転している１速出力ギア１３へと接近していき、最終的には、４速出力ギア１４がフリー回転している１速出力ギア１３とドグクラッチ係合して一体に回転する。よって、４速出力ギア１４がスプライン係合されている出力軸７に回転動力が伝達され、出力軸７が回転する。
【００３５】
図５〜図７は、１速作動状態での４速出力ギア１４と１速出力ギア１３とのドグクラッチ係合を示す図である。４速出力ギア１４の回転面には１速出力ギア１３の回転面に向けて所定角度を開けて５個のドグ（突起）３９が形成され、係合相手の１速出力ギア１３の回転面には、所定角度を開けて５個の係合孔４０が形成されている。４速出力ギア１４のドグ３９がフリー回転している１速出力ギア１３の係合孔４０に係入してドグクラッチ係合する。
【００３６】
［ブレーキ装置５の作用］
トランスミッション２は中立位置にあり（カム部２１は図４のＮの位置にあり）、エンジンを始動した状態では、図８に示すように、第１制御バルブ３５は閉じており、第２制御バルブ３６も閉じている。従って、油圧源３４の圧油はブレーキ装置５に供給されず、ブレーキ装置５は作動停止となっており、入力軸６へのブレーキ作用はない。クラッチ１がオフすると、第１制御バルブ３５が開となる。
【００３７】
中立から１速への切り替え操作に応じ、チェンジドラム３及びカム部２１が一体となって図４の反時計方向に所定角度回転すると、１速に相当する凸部３７ｂが反時計方向に所定角度回転して中立に相当する凸部３７ａの位置に来る。この動作に第２制御バルブ３６のアクチュエータ３６ａが応動することにより、中立のシフト完了位置からシフト中位置を経て１速のシフト完了位置に至る過程において、シフト中位置に移行すると第２制御バルブ３６が開となる。
【００３８】
図９に示すように、第１制御バルブ３５は開いており、第２制御バルブ３６も開く。従って、油圧源３４の圧油はブレーキ装置５に供給される。図３において、圧油の供給によりブレーキピストン３０が右方に移動して押圧板３１、３１を入力軸６とスプライン係合により回転しているブレーキ板３３、３３に押圧することになり、ブレーキ装置５は作動して、回転している入力軸６へブレーキ作用して入力軸６を減速させる。入力軸６にブレーキをかけることで１速出力ギア１３と４速出力ギア１４との回転数の差である相対回転数ΔＮを小さくし、中立から１速へのシフトノイズ（ゴックン音）を減らす。
【００３９】
そして、シフト中位置から１速のシフト完了位置へ移行すると第２制御バルブ３６が閉となる。油圧源３４の圧油はブレーキ装置５に供給されなくなり、ブレーキ装置５は作動停止となる。図２において、圧油の供給停止によって戻しバネ３２の付勢によりブレーキピストン３０が左方に移動してブレーキ装置５は作動停止となる。入力軸６へのブレーキ作用がなくなる。
【００４０】
第２制御バルブ３６はチェンジドラム３と一体のカム部２１により、シフト中位置で開となり、各速段（中立、１速から５速まで）にシフトが完了すると閉となる。シフト中位置で第１制御バルブ３５、第２制御バルブ３６が共に開でブレーキ装置５が作動、シフト完了位置でクラッチ１がオンに転じ、チェンジドラム３のカム部２１の凸部３７によって第１制御バルブ３５、第２制御バルブ３６が共に閉となり、ブレーキ装置５によるブレーキ作用が解除される。
【００４１】
なお、各速段への変速切り替えは図４のチェンジドラム２１が時計方向に回転することにより、図２においてシフト機構４のギアシフト部材２２〜２４が支軸２５及び支軸２６に沿って摺動することによって行われる。以下、各動作を概略で説明する。
【００４２】
１速から２速への変速切り替えは、図２において、ギアシフト部材２２が左方に摺動し、４速出力ギア１４を左方に移動させ、４速出力ギア１４のドグ３９が１速出力ギア１３の係合孔４０から離脱し、４速出力ギア１４と１速出力ギア１３とのドグクラッチ係合が解除される。引き続いてギアシフト部材２３が左方に摺動し、５速出力ギア１６を左方に移動させ、５速出力ギア１６のドグが２速出力ギア１７の係合孔に係入し、５速出力ギア１６と２速出力ギア１７とがドグクラッチ係合する。５速出力ギア１６がフリー回転している２速出力ギア１７とドグクラッチ係合して一体に回転し、５速出力ギア１６がスプライン係合されている出力軸７に回転動力が伝達され、出力軸７が回転する。
【００４３】
２速から３速への変速切り替えは、図２において、ギアシフト部材２３が右方に摺動し、５速出力ギア１６を右方に移動させ、５速出力ギア１６のドグが２速出力ギア１７の係合孔から離脱し、５速出力ギア１６と２速出力ギア１７とのドグクラッチ係合が解除される。さらに、ギアシフト部材２３が右方に摺動し、５速出力ギア１６を右方に移動させ、５速出力ギア１６のドグがフリー回転している３速出力ギア１５の係合孔に係入し、５速出力ギア１６と３速出力ギア１５とがドグクラッチ係合して一体に回転する。５速出力ギア１６がスプライン係合されている出力軸７に回転動力が伝達され、出力軸７が回転する。
【００４４】
３速から４速への変速切り替えは、図２において、ギアシフト部材２３が左方に摺動し、５速出力ギア１６を左方に移動させ、５速出力ギア１６のドグが３速出力ギア１５の係合孔から離脱し、５速出力ギア１６と３速出力ギア１５とのドグクラッチ係合が解除される。引き続いてギアシフト部材２４が右方に摺動し、３速入力ギア１０を右方に移動させ、３速入力ギア１０の右ドグが入力軸６上でフリー回転している４速入力ギア９のドグの回転軌跡上に移動し、３速入力ギア１０の右ドグと４速入力ギア９のドグとがドグクラッチ係合して３速入力ギア１０と４速入力ギア９とが一体に回転する。４速入力ギア９の回転は４速入力ギア９に噛合している４速出力ギア１４に伝達され、４速出力ギア１４が回転し、４速出力ギア１４がスプライン係合されている出力軸７に回転動力が伝達され、出力軸７が回転する。
【００４５】
４速から５速への変速切り替えは、図２において、ギアシフト部材２４が左方に摺動し、３速入力ギア１０を左方に移動させ、３速入力ギア１０の右ドグが４速入力ギア９のドグから離脱し、３速入力ギア１０と４速入力ギア９とのドグクラッチ係合が解除される。
さらに引き続いて、ギアシフト部材２４が左方に摺動し、３速入力ギア１０を左方に移動させ、３速入力ギア１０の左ドグがフリー回転している５速入力ギア１１の係合孔に係入し、３速入力ギア１０と５速入力ギア１１とがドグクラッチ係合して一体に回転する。
５速入力ギア１１の回転は５速入力ギア１１に噛合している５速出力ギア１６に伝達され、５速出力ギア１６が回転し、５速出力ギア１６がスプライン係合されている出力軸７に回転動力が伝達され、出力軸７が回転する。
【００４６】
なお、上述では油圧制御は機械的に作動する構造で可能であるが、クラッチ１のオンオフとカム部２１の凸部３７から凹部３８へ、凹部３８から凸部３７への移行状態とを電気信号に替え、第１制御バルブ３５、第２制御バルブ３６をそれぞれソレノイドバルブで構成することができる。そうして、カム部２１の中立→１速、１速→２速、２速→３速、３速→４速、４速→５速での凸部３７に対する凹部３８の径方向の寸法差ｈ（図４参照）をかえることで、それぞれの速段へのシフト時に最適な制御を行うことが可能になる。凸部３７に対する凹部３８の径方向の寸法差ｈに応じて第２制御バルブ３６におけるバルブの開度を変えることにより、各変速段へのシフト中におけるブレーキ力を電気的に制御して調節し、相対回転数を小さくする。
【００４７】
図１０は凸部（外周円）に対する凹部の径方向の寸法差（溝深さ）を変えた第２実施形態のカム部２９の正面図である。中立と１速との間の凹部の溝深さｈ１、中立と２速との間の凹部の溝深さｈ２、２速と３速との間の凹部の溝深さｈ３、３速と４速との間の凹部の溝深さｈ４、４速と５速との間の凹部の溝深さｈ５は、ｈ１からｈ５に移行するに従って順次深くなるように構成されている。
【００４８】
また、中立位置をカム部２９の凸部及び凹部の検出位置とし、各シフト完了位置及び各シフト中位置を検出するシフト位置検出センサ（図示せず）が設けられている。また、シフト位置検出センサは、各凸部（外周円、溝深さｈ０としている）及び溝深さｈ１〜ｈ５を検出する検出センサ（距離センサ）を兼ねるもので、例えば溝深さを光学的に検出し、溝深さに対応した電気信号（検出値）を出力する。例えば、各シフト完了位置（凸部）は、シフト位置検出センサにより溝深さｈ０が検出された場合に検出されることになり、各シフト中位置（凹部）は、シフト位置検出センサにより溝深さｈ１〜ｈ５が検出された場合に検出されることになる。
【００４９】
図１１は油圧制御の別実施形態を示す油圧回路図である。図１１に示すように、エンジンの潤滑用の圧油よりなる油圧源３４に電磁比例制御弁（パイロット型リリーフバルブ）４１が接続され、電磁比例制御弁４１が第１制御バルブ３５及び第２制御バルブ３６を介してブレーキ装置５の圧油供給通路２８に接続されている。通常時、電磁比例制御弁４１は閉じており、油圧源３４の圧油は油タンクへ戻る。変速時（シフト中）電磁比例制御弁４１は開き、第１制御バルブ３５及び第２制御バルブ３６も開いてブレーキ装置５が作動する。
【００５０】
また、図１２は図１１の油圧制御回路に対して電気的に信号を提供するためのスイッチ回路を示す回路図である。スイッチ４２の前段にはスイッチ作動のための＋電圧が印加されている。スイッチ４２の後段にはスイッチ４３が直列接続されている。スイッチ４３の後段には、スイッチ４４ａ〜４４ｅが並列接続されおり、スイッチ４４ａ〜４４ｅの各後段は信号出力用の出力端子とされている。
【００５１】
図１３は図１２の各スイッチのオンオフ時を表形式で示す図である。スイッチ４２はクラッチオフ時にオンとなり、クラッチオン時にオフとなる。スイッチ４３は前述のシフト位置検出センサが各速段へのシフト完了位置（凸部）を検出した時にオフとなり、シフト位置検出センサがシフト中位置（凹部）を検出した時にオンとなる。
【００５２】
スイッチ４４ａはシフト位置検出センサが溝深さｈ１を検出するとオンとなる。なお、シフト位置検出センサにより検出される溝深さが溝深さｈ１よりも小さい場合にはオフである。スイッチ４４ｂはシフト位置検出センサが溝深さｈ２を検出するとオンとなる。なお、シフト位置検出センサにより検出される溝深さが溝深さｈ２よりも小さい場合にはオフである。スイッチ４４ｃはシフト位置検出センサが溝深さｈ３を検出するとオンとなる。なお、シフト位置検出センサにより検出される溝深さが溝深さｈ３よりも小さい場合にはオフである。スイッチ４４ｄはシフト位置検出センサが溝深さｈ４を検出するとオンとなる。なお、シフト位置検出センサにより検出される溝深さが溝深さｈ４よりも小さい場合にはオフである。スイッチ４４ｅはシフト位置検出センサが溝深さｈ５を検出するとオンとなる。なお、シフト位置検出センサにより検出される溝深さが溝深さｈ５よりも小さい場合にはオフである。
【００５３】
図１２のスイッチ回路を用い、中立から１速、１速から２速、２速から３速、３速から４速、４速から５速の各速段へのシフト中毎に、電磁比例制御弁４１のソレノイドへの励磁電流を制御することで電磁比例制御弁４１のバルブの開度を変え、最適なブレーキ力を提供する。
【００５４】
さらに、中立から１速、１速から２速、２速から３速、３速から４速、４速から５速の各速段への相対回転数ΔＮ0-1、ΔＮ1-2、ΔＮ2-3、ΔＮ3-4、ΔＮ4-5は、それぞれの速段のギア比の比、ドグクラッチが入力軸６上にあるか、出力軸７上に配置されているかにより、設計段階で決まる値の他に、運転状態による回転数が異なるので、比例制御の信号として入力軸６と出力軸７の回転数を用いて制御する。入力軸６と出力軸７の回転数を検出する方法は、それぞれ方法があり、特に記載しないが、ΔＮが分かれば計算上最適回転数が分かるので、最適回転数に合せてブレーキ力をいくらにすれば回転数がどのくらいになって油圧力がいくら必要かが分かり、設定圧をそれぞれ決めることができる。
【００５５】
各速段へのシフトが完了するとブレーキ装置５によるブレーキ作用が解除されるので、走行時のブレーキによる摩擦損失はない。
【００５６】
なお、ブレーキ装置５を用いることと合せて以下の技術的事項を組み合わせることが可能である。
【００５７】
ドグクラッチは相対回転数ΔＮが存在する状態でのシフトを前提としているので、ドグ同士の組合せが、凸爪と凸爪同士［図１４（ａ）参照］または凸爪と凹穴又は孔［図１４（ｂ）参照］の組合せにおいて、例えば、４爪の場合では、凸爪が形成されている周方向の角度θ１と、凹穴が形成されている周方向の角度θ２との関係は、ある程度の差をつけなければシフトが困難になる。
【００５８】
図１５（ａ）〜（ｃ）はシフト動作における凸爪と凹穴による係合状態を示す断面図である。図１５（ａ）は係合前の状態であり、相対回転数ΔＮが存在する状態でシフトするとθ１とθ２との差が大きいと確実にシフトできる［図１５（ｂ）］。θ２−θ１が小さいと、凸爪の角Ａ点が凹穴の中途壁Ｃ点に衝突してシフトが完了しない［図１５（ｃ）］。その後、凸爪を凹穴に押し込む必要があり、不快なシフトとなる。
【００５９】
ところが、ΔＮを小さくすれば、θ２−θ１を小さくしても容易にシフトを完了させることができる。θ１−θ２は、車両においては重要な値であり、Ｖｅｈｉｃｌｅ−ｌａｓｈといわれており、小さいほうが望ましい。例えば、ｉ速で走行中にエンジンドライブからエンジンブレーキに変わった時に感じるガタ、又は車両がスリップした時に感じる異常感は、θ１−θ２に起因するものと考えられている。
【００６０】
一例として、５速ミッションにおいて、ΔＮとθ１、θ２とシフトの容易性を比較した計算結果を、以下に示す。なお、「シフト性能指数」の値が１．０というのは、あるシフトスピードでシフトした時に丁度Ａ点がＢ点に重なる計算上の値である。
【００６１】
（イ）
シフト          θ１／θ２      ΔＮ      シフト性能指数
０→１        ２５°／５０°  １９０        １．０４
０→２        ２５°／５０°  ２６０        １．４２
１→２        ２５°／５０°  １４０        ０．７６
２→３        ２５°／５０°  １３８        ０．９６
３→４        ２５°／５０°  １８５        １．０１
４→５        ２５°／５３°  １５５        ０．９６
４速→５速におけるθ１／θ２を２５°／５３°としているのは、２５°／５０°ではシフト性能指数が１．０８であり、１．０８対０．９６ではフィーリング評価で差が認められる。
【００６２】
θ１／θ２を４０°／５０°に変更すると、
（ロ）
シフト          θ１／θ２      ΔＮ      シフト性能指数
０→１        ４０°／５０°  １９０        ２．６０
０→２        ４０°／５０°  ２６０        ３．５６
１→２        ４０°／５０°  １４０        １．９１
２→３        ４０°／５０°  １３８        ２．４０
３→４        ４０°／５０°  １８５        ２．５４
４→５        ４０°／５０°  １５５        ２．０７
となり、θ１／θ２が２５°／５０°の場合［（イ）の場合］とθ１／θ２が４０°／５０°場合［（ロ）の場合］とでシフト性能指数を比較すると、（ロ）の場合ではシフトはやりにくいことが示される。
【００６３】
θ１／θ２を４０°／５０°とし、ΔＮを小さくすると、
（ハ）
シフト          θ１／θ２      ΔＮ      シフト性能指数
０→１        ４０°／５０°    ７６        １．０４
０→２        ４０°／５０°  １０４        １．４２
１→２        ４０°／５０°    ５６        ０．７６
２→３        ４０°／５０°    ５５        ０．９６
３→４        ４０°／５０°    ７４        １．０１
４→５        ４０°／５０°    ６２        ０．８３
となり、シフト性能指数はほぼ上記（イ）の場合と同じになる。
ΔＮの値をシフト補助装置で制御すればθ１−θ２の値を小さくしても、シフトの容易性が変わらないことが計算上明らかである。
【００６４】
上述の実施形態は、２軸形トランスミッションにシフト補助装置を適用した例であるが、本発明のシフト補助装置は３軸形トランスミッションに適用することもできる。図１６は、本発明のシフト補助装置を適用した単車用の３軸形５速トランスミッションにおける駆動系統を示す系統図である。図１６において、トランスミッション７５は第１軸（入力軸）７６、第１軸７６と平行に配置された第２軸（カウンタ軸又は中継軸）７７、第１軸７６と同軸上に配置された第３軸（出力軸）７８を備えている。
【００６５】
エンジン５０の動力は、１次減速５１を介してクラッチ５２に伝達され、クラッチ５２がオンしている場合、回転力はトランスミッション７５の第１軸７６に伝達され、クラッチ５２と一体に第１軸７６が回転する。第１軸７６には動力伝達ギア７９が第１軸７６と一体に設けられ、第２軸７７にはコモンギア８０が第２軸７７と一体に設けられ、動力伝達ギア７９とコモンギア８０とが常時相互に噛合されている。このため、第１軸７６と一体に動力伝達ギア７９が回転し、動力伝達ギア７９の回転がコモンギア８０に伝達されて第２軸７７とコモンギア８０とが一体に回転する。なお、トランスミッション７５の入力軸（第１軸７６）から常時動力伝達が可能な状態で結合されている部材は、第２軸（カウンタ軸）７７で構成されている。
【００６６】
第２軸７７には１速中継ギア８１〜４速中継ギア８４が設けられ、第３軸７８には１速出力ギア６３〜４速出力ギア６６が設けられ、図示を省略したチェンジドラム及びシフト機構により、第２軸７７にスプライン係合されている３速中継ギア８３、第３軸７８にスプライン係合されている２速出力ギア６４及び４速出力ギア６６を各軸方向に摺動移動させてギア同士のドグクラッチ係合により各速段の切り替えが行われる。３軸形５速トランスミッションの場合には、図１６に示すように、ブレーキ装置５を第２軸７７上（カウンタ軸上）に設けることで、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  クラッチ
１ａ  シフトピース
２  トランスミッション
３  チェンジドラム
４  シフト機構
５  ブレーキ装置
６  入力軸
７  出力軸
８  １速入力ギア
９  ４速入力ギア
１０  ３速入力ギア
１１  ５速入力ギア
１２  ２速入力ギア
１３  １速出力ギア
１４  ４速出力ギア
１５  ３速出力ギア
１６  ５速出力ギア
１７  ２速出力ギア
１８  ガイド溝
１９  ガイド溝
２０  ガイド溝
２１  カム部
２２  ギアシフト部材
２３  ギアシフト部材
２４  ギアシフト部材
２５  支軸
２６  支軸
２７  ハウジング
２８  圧油供給通路
２９  カム部
３０  ブレーキピストン
３１  押圧板
３２  戻しバネ
３３  ブレーキ板
３４  油圧源
３５  第１制御バルブ
３５ａ  アクチュエータ
３６  第２制御バルブ
３６ａ  アクチュエータ
３７  凸部
３８  凹部
３９  ドグ
４０  係合孔
４１  電磁比例制御弁
４２  スイッチ
４３  スイッチ
４４ａ〜４４ｅ  スイッチ
５０  エンジン
５１  １次減速
５２  クラッチ
５３  トランスミッション
５４  入力軸
５５  出力軸
５６  チェンジドラム
５７  １速入力ギア
５８  ２速入力ギア
５９  ３速入力ギア
６０  ４速入力ギア
６１  ５速入力ギア
６２  ６速入力ギア
６３  １速出力ギア
６４  ２速出力ギア
６５  ３速出力ギア
６６  ４速出力ギア
６７  ５速出力ギア
６８  ６速出力ギア
６９  １速ギアドグ
７０  ６速ギアドグ
７５  トランスミッション（３軸形）
７６  第１軸（入力軸）
７７  第２軸（カウンタ軸）
７８  第３軸（出力軸）
７９  動力伝達ギア
８０  コモンギア
８１  １速中継ギア
８２  ２速中継ギア
８３  ３速中継ギア
８４  ４速中継ギア
【図１】
2011094760.tif 000003
【図２】
2011094760.tif 000004
【図３】
2011094760.tif 000005
【図４】
2011094760.tif 000006
【図５】
2011094760.tif 000007
【図６】
2011094760.tif 000008
【図７】
2011094760.tif 000009
【図８】
2011094760.tif 000010
【図９】
2011094760.tif 000011
【図１０】
2011094760.tif 000012
【図１１】
2011094760.tif 000013
【図１２】
2011094760.tif 000014
【図１３】
2011094760.tif 000015
【図１４】
2011094760.tif 000016
【図１５】
2011094760.tif 000017
【図１６】
2011094760.tif 000018
【図１７】
2011094760.tif 000019