(57)【要約】【課題】スリーブ歯部とギヤ歯部を適切に嵌合させ、磨耗を低減する。【解決手段】変速機１０は、スリーブ５１、５２、５３に駆動力を付与して回転軸Ｘａ方向に移動させ、スリーブ歯部５６のギヤ歯部２６との嵌合及び離脱を切り替える駆動機構１５と、駆動機構１５がスリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力Ｆａを制御することにより、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動を制御する駆動制御部９６とを有する。駆動制御部９６は、スリーブを変速用のギヤ２１、２２、２３側に移動させる際に、衝突検出部９４によってスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突が検出されると、駆動力Ｆａを増加させて、バネ部材７０ａによりスリーブ歯部５６を変速用のギヤ２１、２２、２３側に付勢する。【選択図】図１
2019127976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と一体に回転し、外周にカム溝を備えたカムリングと、
前記カムリングに隣接する前記回転軸上の位置で回転可能に支持され、前記回転軸を中心とする周方向に配置されたギヤ歯部を備えたギヤと、
前記カムリングの前記カム溝に係合する係合突起と、前記ギヤ歯部と嵌合可能なスリーブ歯部とを備えたスリーブと、
前記スリーブに、弾性部材を介して駆動力を付与して回転軸方向に移動させ、前記スリーブ歯部の前記ギヤ歯部との嵌合及び離脱を切り替える駆動機構と、
前記スリーブ歯部と前記ギヤ歯部の衝突を検出する衝突検出部と、
前記駆動機構が前記スリーブに付与する駆動力を制御する駆動制御部と、を有し、
前記駆動制御部は、前記スリーブを前記ギヤ側に移動させる際に、前記衝突検出部によって前記スリーブ歯部と前記ギヤ歯部の衝突が検出されると、前記駆動力を増加させて、前記弾性部材により前記スリーブ歯部を前記ギヤ側に付勢することを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記スリーブの回転軸方向の移動を検出する移動検出部をさらに備え、
前記ギヤ歯部は、前記スリーブ歯部と接触することにより前記スリーブ歯部を前記ギヤ側に引き込む引き込み部を備え、
前記駆動制御部は、前記移動検出部によって前記スリーブ歯部が前記引き込み部に接触する引き込み区間に入ったことが検出されると、前記駆動機構に前記スリーブへ付与する駆動力を減少させることを特徴とする請求項１記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シームレスシフト機構を備える変速機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１４２２７号公報
【０００４】
図１４に示すように、シームレスシフト機構を備える変速機１００は、駆動源の出力回転が入力される入力軸２を有している。
【０００５】
この入力軸２では、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）が、入力軸２の回転軸Ｘａ方向に間隔をあけて設けられている。
これら変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）に隣接する位置には、入力軸２と一体に回転するカムリング４１、４２、４３が設けられている。
【０００６】
カムリング４１、４２、４３の外周には、回転軸Ｘａ方向に沿ってカム溝４５が設けられており、カム溝４５には、カムリング４１、４２、４３に外挿されたスリーブ５１、５２、５３の係合突起５７が係合している。スリーブ５１、５２、５３の各々は、カム溝４５に係合させた係合突起５７により、カムリング４１、４２、４３の外周で、カムリング４１、４２、４３と一体回転可能、かつ回転軸Ｘａ方向に変位可能に設けられている。
【０００７】
変速機１００では、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向への移動により、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）とスリーブ５１、５２、５３の互いの対向面に設けたスリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６の嵌合と離脱を切り替える。  そして、歯部同士を互いに嵌合させたスリーブ５１、５２、５３と変速用のギヤ２１、２２、２３との組み合わせを変更して、トルクの伝達経路を切り替えることで、変速段が変更される。
【０００８】
スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動は、駆動機構１５が備えるシフトドラム１６を、モータＭを用いて回転軸Ｘｃ回りに回動させることで制御される。
シフトドラム１６の基部１６０の外周には、回転軸Ｘａを中心とする周方向に沿ってカム溝１６１、１６２、１６３が形成されており、カム溝１６１、１６２、１６３は、シフトドラムの周方向における角度位置に応じて回転軸Ｘｃ方向の位置が変化している。
【０００９】
カム溝１６１、１６２、１６３の各々には、シフトアーム８１、８２、８３の係合ピン８５が係合しており、シフトアーム８１、８２、８３は、シフトロッド７１、７２、７３に連結されている。シフトロッド７１、７２、７３は、シフトフォーク６１、６２、６３を介してスリーブ５１、５２、５３に連結されている。
【００１０】
そのため、シフトドラム１６の回転軸Ｘｃ回りの回動に連動して、シフトロッド７１、７２、７３とシフトフォーク６１、６２、６３とが軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に変位して、シフトフォーク６１、６２、６３が外周に係合したスリーブ５１、５２、５３を、回転軸Ｘａ方向に駆動させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
モータＭのトルク制御により、スリーブ５１、５２、５３には、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６との嵌合に必要な駆動力が付与される。しかしながら、スリーブ５１、５２、５３とギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）はそれぞれ高速回転し、さらに双方の回転数には差がある。そのため、スリーブ歯部５６を嵌合のためにギヤ歯部２６に接近させる際に、スリーブ歯部５６の先端面がギヤ歯部２６の回転軸Ｘａ方向の先端面に衝突して弾かれることがある。衝突が起きてもスリーブ５１、５２、５３に駆動力を付与し続けると、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の先端面が対向している間は、衝突が繰り返されることになる。衝突によってスリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動速度が低減すると、スリーブ歯部５６とギヤ歯部が適切に嵌合せず、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の磨耗を招くおそれがある。
【００１２】
そのため、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突の繰り返しを防止して、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動速度が低減することを防ぎ、スリーブ歯部５６がギヤ歯部２６と適切に嵌合させることで、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の磨耗を低減させることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の変速機は、
回転軸と一体に回転し、外周にカム溝を備えたカムリングと、
前記カムリングに隣接する前記回転軸上の位置で回転可能に支持され、前記回転軸周りの周方向に配置されたギヤ歯部を備えたギヤと、
前記カムリングの前記カム溝に係合する係合突起と、前記ギヤ歯部と嵌合可能なスリーブ歯部とを備えたスリーブと、
前記スリーブに、弾性部材を介して駆動力を付与して回転軸方向に移動させ、前記スリーブ歯部の前記ギヤ歯部との嵌合及び離脱を切り替える駆動機構と、
前記スリーブ歯部と前記ギヤ歯部の衝突を検出する衝突検出部と、
前記駆動機構が前記スリーブに付与する駆動力を制御する駆動制御部と、を有し、
前記駆動制御部は、前記スリーブを前記ギヤ側に移動させる際に、前記衝突検出部によって前記スリーブ歯部と前記ギヤ歯部の衝突が検出されると、前記駆動力を増加させて、前記弾性部材により前記スリーブ歯部を前記ギヤ側に付勢する、構成とした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、衝突検出部がスリーブ歯部とギヤ歯部の端面の衝突を検出した場合に、駆動制御部がスリーブに付与する駆動力を増加させることによって、スリーブと駆動機構の間に介在する弾性部材にスリーブをギヤ側へ押圧する付勢力が蓄えられる。この付勢力によって、スリーブ歯部とギヤ歯部の衝突の繰り返しが防止され、スリーブが再びギヤ側へ移動した際に、スリーブの回転軸方向の移動速度の低減が抑制される。これによって、スリーブ歯部がギヤ歯部に適切に嵌合し、スリーブ歯部およびギヤ歯部の磨耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】変速機の構成を説明する図である。
【図２】弾性部材の構成を説明する図である。
【図３】シームレスシフト機構を説明する図である。
【図４】図２のスリーブおよび変速用のギヤを、回転軸Ｘａ方向に離間して示した図である。
【図５】図３を回転軸Ｘａ方向の反対側から見た図である。
【図６】スリーブ歯部とギヤ歯部の嵌合を説明する図である。
【図７】スリーブ歯部とギヤ歯部の先端面の衝突を説明する図である。
【図８】スリーブ歯部のギヤ歯部の歯溝への突き当たりを説明する図である。
【図９】制御部の構成を説明する図である。
【図１０】制御部の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】嵌合開始時のスリーブ高歯とギヤ高歯を示す図である。
【図１２】ギヤ高歯の先端面と衝突した場合のスリーブ高歯の動作を示す図である。
【図１３】ギヤ高歯の径方向側面と接触したスリーブ高歯の動作を示す図である。
【図１４】従来例に係る変速機の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る変速機を説明する。
図１は、変速機１０の構成を説明する図である。図１は、変速機１０全体の構成を説明する模式図である。
図２は、シフトロッド、バネ部材およびシフトフォークの構成を示す図であって、（ａ）は中立状態、（ｂ）は嵌合時の状態、および（ｃ）は離脱時の状態をそれぞれ示している。
図３は、シームレスシフト機構のカムリング、スリーブおよび変速用のギヤを説明する図である。
図４は、図３のスリーブおよび変速用のギヤを、回転軸Ｘａ方向に離間して示した図である。
図５は、図４を、回転軸Ｘａ方向の反対側から示した図である。
変速機１０では、１〜３速の変速段に対応して、それぞれカムリング４１、４２、４３、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）およびスリーブ５１、５２、５３が設けられている。図３〜図５では、代表して１速に対応する構成を図示している。図３では、入力軸２と１速ギヤ２１を仮想線で示している。図３〜図５では、１速ギヤ２１の外周に形成されたギヤ溝の図示は省略している。
【００１７】
図１に示すように、変速機１０は、駆動源１１の出力回転が、メインクラッチ１２を介して入力される入力軸２を有している。入力軸２では、複数の変速用のギヤ２１、２２、２３が、入力軸２の回転軸Ｘａ方向に間隔をあけて並んでいる。複数の変速用のギヤ２１、２２、２３は、それぞれ、１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、および３速ギヤ２３である。変速用のギヤ２１、２２、２３の各々は、入力軸２で回転可能に支持されている。
【００１８】
入力軸２では、変速用のギヤ２１、２２、２３に隣接する位置に、入力軸２と一体に回転するカムリング４１、４２、４３が設けられている。カムリング４１、４２、４３の中央には貫通孔４４が設けられており、貫通孔４４の内周には回転軸Ｘａ方向に延びるスプラインが設けられている（図３参照）。カムリング４１、４２、４３は、入力軸２に回転軸Ｘａ方向から外挿されて、入力軸２の外周にスプライン嵌合することによって、入力軸２に一体回転可能に連結されている。
【００１９】
カムリング４１、４２、４３の外周には、当該カムリング４１、４２、４３の外周を回転軸Ｘａ方向に延びるカム溝４５が設けられている。カムリング４１、４２、４３の外周においてカム溝４５は、回転軸Ｘａを中心とする周方向に所定間隔で複数設けられている。
【００２０】
カムリング４１、４２、４３の外周には、回転軸Ｘａ方向から見てリング状を成すスリーブ５１、５２、５３が外挿されている。スリーブ５１、５２、５３の各々は、カムリング４１、４２、４３のカム溝４５に係合する係合突起５７を、カム溝４５と同数有している。
【００２１】
スリーブ５１、５２、５３の各々は、カム溝４５に係合させた係合突起５７により、カムリング４１、４２、４３の外周で、回転軸Ｘａ方向に移動可能、かつカムリング４１、４２、４３と一体回転可能に設けられている。
【００２２】
スリーブ５１、５２、５３の外周には、シフトフォーク６１、６２、６３の一端部６１ａ、６２ａ、６３ａが係合している。シフトフォーク６１、６２、６３の他端部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂは、入力軸２に対して平行に配置されたシフトロッド７１、７２、７３に、バネ部材７０ａ、７０ｂを介して接続している。
【００２３】
シフトフォーク６１、６２、６３、シフトロッド７１、７２、７３およびバネ部材７０ａ、７０ｂの具体的な構成を図２の（ａ）〜（ｃ）に示している。なお、図２の（ａ）〜（ｃ）は、シフトロッド７１およびシフトフォーク６１の構成を代表して図示しているが、シフトロッド７２、７３およびシフトフォーク６２、６３も同様の構成である。
【００２４】
図２の（ａ）に示すように、シフトロッド７１、７２、７３の外周に、２つのスナップリング７５ａ、７５ｂが軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に間隔を空けて固定されている。シフトフォーク６１、６２、６３の他端部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂは、２つのスナップリング７５ａ、７５ｂの間でシフトロッド７１、７２、７３に遊嵌する。シフトフォーク６１、６２、６３の他端部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂと２つのスナップリング７５ａ、７５ｂの間には、それぞれバネ部材７０ａ、７０ｂが配置される。バネ部材７０ａ、７０ｂはシフトロッド７１、７２、７３に遊嵌するコイルバネであり、それぞれの一端がシフトフォーク６１、６２、６３の他端部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂに固定されている。これによって、バネ部材７０ａ、７０ｂとシフトフォーク６１、６２、６３は、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に一体的に移動する。
【００２５】
図２の（ａ）は、シフトフォーク６１、６２、６３の他端部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂが、２つのスナップリング７５ａ、７５ｂの中間位置にある状態（中立状態）を図示しており、中立状態では、バネ部材７０ａ、７０ｂは伸張している。
【００２６】
シフトロッド７１、７２、７３は、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に変位可能となっている。シフトロッド７１、７２、７３を軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に変位させると、図２の（ｂ）および（ｃ）に示すように、シフトロッド７１、７２、７３に固定されたスナップリング７５ａ、７５ｂがバネ部材７０ａ、７０ｂに接触して押圧する。押圧されて収縮したバネ部材７０ａ、７０ｂがシフトフォーク６１、６２、６３を付勢することによって、シフトフォーク６１、６２、６３が回転軸Ｘａ方向に変位する。すなわち、シフトフォーク６１、６２、６３は、シフトロッド７１、７２、７３の軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向の変位に連動して、回転軸Ｘａ方向に変位する。
【００２７】
スリーブ５１、５２、５３の外周には、シフトロッド７１、７２、７３に連結されたシフトフォーク６１、６２、６３が係合しているため、スリーブ５１、５２、５３は、シフトロッド７１、７２、７３の軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向の変位に伴って、回転軸Ｘａ方向に移動する。
【００２８】
前記したように、入力軸２では、カムリング４１、４２、４３に隣接して、変速用のギヤ２１、２２、２３が設けられている。変速用のギヤは、１速ギヤ２１、２速ギヤ２２および３速ギヤ２３である。カムリング４１、４２、４３に外挿されたスリーブ５１、５２、５３は、回転軸Ｘａ方向で、変速用のギヤ２１、２２、２３に対向している。
【００２９】
スリーブ５１、５２、５３と変速用のギヤ２１、２２、２３の互いの対向面５５、２５には、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が設けられている。スリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６は、入力軸２の回転軸Ｘａを中心とする周方向に所定間隔で複数設けられている（図４および図５参照）。スリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６は、それぞれ、回転軸Ｘａ方向の突出長が異なる高歯と低歯（具体的には、スリーブ高歯５６１とスリーブ低歯５６２、ギヤ高歯２６１とギヤ低歯２６２であり、高歯は、低歯に対して回転軸Ｘａ方向の突出長が長い）が交互に並んでいる。
【００３０】
実施の形態にかかる変速機１０では、シフトフォーク６１、６２、６３により、スリーブ５１、５２、５３を回転軸Ｘａ方向に駆動させることで、スリーブ５１、５２、５３および変速用のギヤ２１、２２、２３の互いの対向面５５、２５に設けたスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６を嵌合させ、または離脱させる。スリーブ５１、５２、５３と変速用のギヤ２１、２２、２３は、嵌合前はそれぞれ異なる回転数で回転しているが、スリーブ歯部５６をギヤ歯部２６に嵌合させると、入力軸２の回転がスリーブ歯部５６からギヤ歯部２６に伝達される。すなわち、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合および離脱の切り替えによって、入力軸２と変速用のギヤ２１、２２、２３との間での回転の伝達／非伝達が切り替えられるようになっている。
【００３１】
変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）の各々は、対応する伝達用のギヤ（第１伝達ギヤ３１、第２伝達ギヤ３２、第３伝達ギヤ３３）に、それぞれ噛合している。伝達用のギヤ３１、３２、３３は、出力軸３に相対回転不能に設けられている。
【００３２】
実施の形態にかかる変速機１０では、例えば、１速ギヤ２１のギヤ歯部２６と、スリーブ５１のスリーブ歯部５６とを嵌合させて、１速ギヤ２１と入力軸２とを一体回転可能に連結すると、入力軸２に入力された回転が、第１伝達ギヤ３１を介して出力軸３に伝達される。これにより、入力軸２に入力された回転が、１速ギヤ２１のギヤ比で変速されて、出力軸３に伝達されたのち、ファイナルギヤ３５と、差動装置３６を介して、駆動輪３７に伝達される。
【００３３】
変速機１０では、ギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６とを嵌合させる変速用のギヤ２１、２２、２３とスリーブ５１、５２、５３との組み合わせを変更することで、複数の変速段を実現するようになっている。
【００３４】
変速機１０は、変速段の切り替え時に、スリーブ５１、５２、５３を回転軸Ｘａ方向に駆動する駆動機構１５を有している。駆動機構１５は、前記したシフトフォーク６１、６２、６３、バネ部材７０ａ、７０ｂおよびシフトロッド７１、７２、７３の他に、シフトドラム１６と、モータＭと、シフトアーム８１、８２、８３と、を有している。
【００３５】
シフトドラム１６は、モータＭの回転駆動力で、回転軸Ｘｃ回りに回転する円柱状の基部１６０を有している。この基部１６０の外周には、シフトフォーク６１、６２、６３と同数のカム溝１６１、１６２、１６３が設けられている。
【００３６】
カム溝１６１、１６２、１６３は、基部１６０の外周を、回転軸Ｘｃを中心とする周方向に沿って設けられており、カム溝１６１、１６２、１６３の各々には、シフトアーム８１、８２、８３の一端に設けた係合ピン８５が係合している。シフトアーム８１、８２、８３の他端は、前記したシフトロッド７１、７２、７３に連結されている。
【００３７】
カム溝１６１、１６２、１６３各々は、回転軸Ｘｃを中心とする周方向における角度位置に応じて、回転軸Ｘｃ方向の位置が設定されている。そのため、カム溝１６１、１６２、１６３に係合ピン８５を係合させたシフトアーム８１、８２、８３の各々は、カム溝１６１、１６２、１６３内における係合ピン８５の位置に応じて、回転軸Ｘｃ方向に変位するようになっている。
【００３８】
したがって、モータＭにより、シフトドラム１６を回転軸Ｘｃ回りに回転させると、シフトアーム８１、８２、８３の各々が、シフトドラム１６の回転軸Ｘｃ回りの角度位置に応じて、回転軸Ｘｃ方向に変位する。シフトアーム８１、８２、８３の回転軸Ｘｃ方向の変位によって、シフトロッド７１、７２、７３が軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に変位し、さらに、シフトフォーク６１、６２、６３が回転軸Ｘａ方向に変位する。
【００３９】
実施の形態では、カム溝１６１、１６２、１６３が、それぞれ１速、２速、３速の変速段に対応している。よって、例えば、カム溝１６１に係合ピン８５を係合させたシフトアーム８１が、回転軸Ｘｃ方向に変位すると、このシフトアーム８１の変位に連動して、シフトロッド７１とシフトフォーク６１とが回転軸Ｘａ方向に変位する。
【００４０】
これにより、シフトフォーク６１が外周に係合したスリーブ５１が、回転軸Ｘａ方向に移動する。すなわち、駆動機構１５は、モータＭの回転駆動力をシフトドラム１６、シフトアーム８１、シフトロッド７１、バネ部材７０ａおよびシフトフォーク６１を介して回転軸Ｘａ方向の駆動力に変換してスリーブ５１に伝達するものである。そして、スリーブ５１の移動方向に応じて、１速ギヤ２１とスリーブ５１の互いの対向面５５、２５に設けられたギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６の嵌合および離脱を切り替えることで、入力軸２と１速ギヤ２１との間での回転の伝達／非伝達が切り替えられる。
【００４１】
図２の（ａ）に示した中立状態では、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６は嵌合していない。スリーブ歯部５６をギヤ歯部２６に嵌合させる際は、スリーブ５１を回転軸Ｘａ方向において１速ギヤ２１側に移動させる。具体的には、図２の（ｂ）に示すように、シフトロッド７１の軸線Ｘ１方向の変位に連動して、スナップリング７５ａがバネ部材７０ａを押圧する。押圧されて収縮したバネ部材７０ａがスリーブ５１を付勢して１速ギヤ２１側に移動させることで、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が嵌合する。
【００４２】
スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６を嵌合状態から離脱させる際は、スリーブ５１を回転軸Ｘａ方向において１速ギヤ２１から遠ざける方向に移動させる。具体的には、図２の（ｃ）に示すように、シフトロッド７１の軸線Ｘ１方向の変位に連動して、スナップリング７５ｂがバネ部材７０ｂを押圧する。押圧され収縮したバネ部材７０ｂがスリーブ５１を付勢することにより、スリーブ歯部５６をギヤ歯部２６から離脱させ、図２の（ａ）に示す中立状態になるまで、１速ギヤ２１から遠ざかる方向に移動させる。
【００４３】
シフトドラム１６には、シフトドラム１６の回転角を検出する回転角センサＲＳが設置されている。また、シフトロッド７１、７２、７３には、シフトロッド７１、７２、７３のトルクを検出するトルクセンサＴＳが設置されている。回転角センサＲＳおよびトルクセンサＴＳの出力値は、後述する制御部９０に入力される。
【００４４】
図１に示すように、変速機１０は制御部９０を備えている。制御部９０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリを備えたＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成する。制御部９０は変速機１０の各種動作の制御を行うが、実施の形態では、特に、変速段の切り替えるためのスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合の制御について説明する。制御部９０の構成と動作の詳細については、後述する。なお、不図示であるが、制御部９０には、車両のアクセルの開度、シフトレバーの位置およびブレーキの操作の有無を検出するセンサの検出値が入力される。制御部９０は、それらのセンサの検出値に応じて変速段を切り替える。
【００４５】
以下、スリーブ５１、５２、５３と変速用のギヤ２１、２２、２３の構成を具体的に説明する。ここでは、代表してスリーブ５１と１速ギヤ２１の構成を説明するが、１速ギヤ２１の外周にギヤ比に応じたギヤ溝が形成されている以外は、他のスリーブ５１、５２および変速用のギヤ２１、２２も同様の構成である。
【００４６】
図３に示すように、スリーブ５１と１速ギヤ２１は、共に回転軸Ｘａを軸中心とし、一面が互いに対向するように配置された円板状の部材である。以下、単に「周方向」というときは、「回転軸Ｘａを中心とする周方向」を意味し、単に「径方向」というときは、「回転軸Ｘａの径方向」を意味する。
【００４７】
図４に示すように、スリーブ５１は中央に貫通孔５４が設けられている。スリーブ５１の外周には、シフトフォーク６１（図１参照）が係合する。スリーブ５１の、１速ギヤ２１との対向面５５には、スリーブ歯部５６が形成されている。スリーブ歯部５６は、周方向に４５°間隔で交互に配置されたスリーブ高歯５６１とスリーブ低歯５６２から構成される。すなわち、スリーブ歯部５６においてそれぞれ４つのスリーブ高歯５６１とスリーブ低歯５６２が交互に配置される。
【００４８】
スリーブ高歯５６１とスリーブ低歯５６２は、スリーブ５１の貫通孔５４の外縁に沿って配置されている。スリーブ高歯５６１とスリーブ低歯５６２は、スリーブ５１の、１速ギヤ２１との対向面５５から回転軸Ｘａ方向に１速ギヤ２１に向かって突出する。スリーブ高歯５６１の回転軸Ｘａ方向の突出長Ｌ１は、スリーブ低歯５６２の回転軸Ｘａ方向の突出長Ｌ２よりも長くなっている。
【００４９】
スリーブ高歯５６１とスリーブ低歯５６２の、対向面５５に接続する基端面５６１ａ、５６２ａと、基端面に対向する先端面５６１ｂ、５６２ｂとを接続する４つの側面のうち、径方向に沿った面を径方向側面５６１ｃ、５６２ｃという（図６参照）。スリーブ高歯５６１とスリーブ低歯５６２のそれぞれの径方向側面５６１ｃ、５６２ｃは、先端面５６１ｂ、５６２ｂから基端面５６１ａ、５６２ａへ周方向幅中心に向かって傾斜する傾斜面となっている。言い換えると、スリーブ高歯５６１およびスリーブ低歯５６２は、周方向幅が先端面５６１ｂ、５６２ｂから基端面５６１ａ、５６２ａに向かって徐々に狭くなる逆テーパー形状である。
【００５０】
スリーブ５１の貫通孔５４の内周には、円柱形状の４つの係合突起５７が、９０°間隔で設けられている。係合突起５７は、貫通孔５４の内周から内径側（回転軸Ｘａ）側に突出する。
【００５１】
図３に示すように、スリーブ５１の貫通孔５４（図４を参照のこと）にはカムリング４１が挿入される。カムリング４１の外径は、スリーブ５１の貫通孔５４の内径と略同じであるが、カムリング４１の外周には、回転軸Ｘａ方向に横切るカム溝４５が形成されている。カム溝４５は、回転軸Ｘａ周りの周方向に９０°間隔で、係合突起５７と同数の４つが形成されている。カム溝４５の径方向の深さは、係合突起５７の突出長よりも僅かに長くなっている。このような構成によって、スリーブ５１の貫通孔５４にカムリング４１を挿入すると、係合突起５７がカム溝４５に係合して、スリーブ５１はカムリング４１と一体的に回転する。
【００５２】
図５に示すように、１速ギヤ２１は中央に貫通孔２４が設けられ、この貫通孔２４に入力軸２が遊嵌されている。１速ギヤ２１のスリーブ５１との対向面２５にはギヤ歯部２６が設けられている。ギヤ歯部２６は、周方向に４５°間隔で交互に配置されたギヤ高歯２６１とギヤ低歯２６２、およびギヤ高歯２６１とギヤ低歯２６２の間の歯溝２６３から構成される。
【００５３】
歯溝２６３の周方向幅Ｗ１は、スリーブ高歯５６１およびスリーブ低歯５６２の周方向最大幅Ｗ２よりも大きくなるように設定される。図示の例では、それぞれ４つのギヤ高歯２６１とギヤ低歯２６２が交互に配置される。図５に示すように、ギヤ高歯２６１とギヤ低歯２６２は、１速ギヤ２１のスリーブ５１との対向面２５から回転軸Ｘａ方向にスリーブ５１に向かって突出する。ギヤ高歯２６１の回転軸Ｘａ方向の突出長Ｌ３は、ギヤ低歯２６２の回転軸Ｘａ方向の突出長Ｌ４よりも長い。
【００５４】
ギヤ高歯２６１およびギヤ低歯２６２の内径Ｄｉ１は、スリーブ高歯５６１およびスリーブ低歯５６２の内径Ｄｉ２と一致する。すなわち、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６は、回転軸Ｘａ方向から見た場合に、同一円周上に形成されている。
【００５５】
ギヤ高歯２６１とギヤ低歯２６２の、対向面２５に接続する基端面２６１ａ、２６２ａと基端面に対向する先端面２６１ｂ、２６２ｂとを接続する４つの側面のうち、径方向に沿った面を径方向側面２６１ｃ、２６２ｃという（図６参照）。ギヤ高歯２６１とギヤ低歯２６２のそれぞれの径方向側面２６１ｃ、２６２ｃは、先端面２６１ｂ、２６２ｂから基端面２６１ａ、２６２ａへ周方向幅中心に向かって傾斜する傾斜面となっている。言い換えると、ギヤ高歯２６１およびギヤ低歯２６２は、その周方向幅が基端面２６１ａ、２６２ａから先端面２６１ｂ、２６２ｂに向かって徐々に広くなる逆テーパー形状となっている。ギヤ高歯２６１およびギヤ低歯２６２の径方向側面２６１ｃ、２６２ｃの先端面２６１ｂ、２６２ｂから基端面２６１ａ、２６２ａへの傾斜角度は、スリーブ高歯５６１およびスリーブ低歯５６２の径方向側面５６１ｃ、５６２ｃの傾斜角度と同じになっている。
【００５６】
以下、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合について、具体的に説明する。
図６は、スリーブ歯部５６の移動と、ギヤ歯部２６との嵌合を説明する図であり、図６の（ａ）が嵌合前の状態、図６の（ｂ）が嵌合した状態を示している。図５は、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６を周方向に展開した図であり、回転軸Ｘａ方向を紙面の左右方向に示し、周方向を紙面の上下方向に示している。
実施の形態では、低速段から高速段への変速の際に、スリーブ５１、５２、５３と変速用のギヤ２１、２２、２３がそれぞれ異なる回転数で回転している状態での、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合を説明する。図６は、一例として、２速から３速への変速の際の、スリーブ５３と３速ギヤ２３の嵌合を示している。
【００５７】
図６の（ａ）に示すように、嵌合前のスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６は、回転軸Ｘａ方向に所定距離離間して対向している。スリーブ５３が、駆動機構１５によって回転軸Ｘａ方向に３速ギヤ２３に向かって駆動されると、図６の（ｂ）に示すように、スリーブ歯部５６がギヤ歯部２６に近づいて嵌合する。スリーブ５３が回転軸Ｘａ方向に３速ギヤ２３から離れるように駆動されると、スリーブ歯部５６はギヤ歯部２６から離脱する。
【００５８】
具体的には、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合とは、スリーブ高歯５６１またはスリーブ低歯５６２が、回転軸Ｘａ方向の移動によって、ギヤ歯部２６のギヤ高歯２６１とギヤ低歯２６２の間の歯溝２６３にそれぞれ突入した状態を意味する。前記したように、歯溝２６３の周方向幅Ｗ１は、スリーブ高歯５６１およびスリーブ低歯５６２の周方向最大幅Ｗ２よりも大きくなるように設定される。また、スリーブ５３と３速ギヤ２３は互いに異なる回転数で回転しているため、スリーブ歯部５６はギヤ歯部２６に対して周方向に相対的に移動している。よって、スリーブ高歯５６１またはスリーブ低歯５６２が歯溝２６３に突入すると、スリーブ歯部５６の周方向の相対移動によって、スリーブ高歯５６１またはスリーブ低歯５６２の径方向側面５６１ｃ、５６２ｃが、ギヤ高歯２６１またはギヤ低歯２６２の径方向側面２６１ｃ、２６２ｃに接触する。この接触によって、入力軸２の回転がスリーブ歯部５６からギヤ歯部２６に伝達される。
【００５９】
図６は、一例として、スリーブ高歯５６１の径方向側面５６１ｃをギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃに接触させた状態の嵌合（以下、単に「スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の嵌合」という）を図示している。スリーブ高歯５６１およびスリーブ低歯５６２と、ギヤ高歯２６１およびギヤ低歯２６２の嵌合の組み合わせは、変速の態様に応じて適宜変更可能である。
【００６０】
スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の接触による磨耗を低減するためには、スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１が嵌合した際に、それぞれの径方向側面５６１ｃ、２６１ｃの接触部分の回転軸Ｘａ方向の長さが、一定長（最低嵌合長）ＭＦＬ以上あることが望ましい。スリーブ高歯５６１は、この最低嵌合長ＭＦＬを確保するためには、少なくとも、嵌合前のスリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の離間距離と最低嵌合長ＭＦＬを合わせた距離Ｄ１を、回転軸Ｘａ方向に移動する必要がある。
【００６１】
制御部９０は、嵌合の際にスリーブ高歯５６１が回転軸Ｘａ方向に距離Ｄ１を移動するように、スリーブ５３に付与する駆動力を制御する。ただし、距離Ｄ１の移動に必要な一定の駆動力を付与したとしても、たとえば、以下に説明する要因によって、スリーブ歯部５６と適切な嵌合が行われないことがある。
【００６２】
図７は、スリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂとギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂの衝突を説明する図であり、（ａ）が、先端面５６１ｂと先端面２６１ｂが衝突している状態を示し、（ｂ）が、衝突後のスリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の嵌合を示している。
【００６３】
スリーブ５３を移動させるシフトフォーク６３はバネ部材７０ａを介してシフトロッド７３に接続しており、スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の嵌合の際には、バネ部材７０ａがシフトフォーク６３を付勢することで、駆動力を伝達する。すなわち、スリーブ５３はシフトフォーク６３を介して、バネ部材７０ａに付勢される。図７では、分かりやすくするために、スリーブ５３を付勢するバネ部材７０ａをスリーブ５３に隣接して図示している。
【００６４】
スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の嵌合のために、スリーブ５３を回転軸Ｘａ方向に３速ギヤ２３側に移動させるときに、スリーブ高歯５６１はギヤ高歯２６１に対して周方向に相対的に移動している状態である。そのため、スリーブ歯部５６がギヤ歯部２６に向かって移動したとき、スリーブ高歯５６１が歯溝２６３にそのまま突入するとは限らず、ギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂと衝突する可能性がある。
【００６５】
図７の（ａ）に示すように、スリーブ高歯５６１がギヤ高歯２６１に衝突した場合、バネ部材７０ａがスリーブ高歯５６１を３速ギヤ２３側に付勢しているため、スリーブ高歯５６１はギヤ高歯２６１に弾かれずに、両者の先端面５６１ｂ、２６１ｂ同士が接触した状態となる。
【００６６】
スリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂとギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂとが接触している間は、スリーブ高歯５６１の回転軸方向の移動が阻害される。この状態で駆動力を付与し続けることで、バネ部材７０ａが収縮して付勢力が蓄えられる。スリーブ高歯５６１が、周方向の相対的移動によってギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂと対向する位置から歯溝２６３に対向する位置まで移動すると、バネ部材７０ａの付勢力が解放され、スリーブ高歯５６１は回転軸方向の移動を再開して歯溝２６３に突入し、ギヤ高歯２６１と嵌合する（図６の（ｂ）参照）。
【００６７】
ただし、スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の衝突時、バネ部材７０ａがスリーブ高歯５６１を付勢する力よりも、ギヤ高歯２６１の反発力が大きければ、スリーブ高歯５６１はギヤ高歯２６１に弾かれる。そのまま駆動力の付与を続けると、スリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂとギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂが対向している間は、衝突が繰り返される。衝突の繰り返しによってスリーブ高歯５６１の回転軸Ｘａ方向の移動速度が低減する。この場合も、スリーブ高歯５６１が、周方向の相対的移動によってギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂと対向する位置から歯溝２６３に対向する位置まで移動すれば、スリーブ高歯５６１は回転軸方向の移動を再開してギヤ高歯２６１と嵌合する。しかしながら、スリーブ高歯５６１の回転軸Ｘａ方向の移動速度が低減したことにより、図７の（ｂ）に示すように、スリーブ高歯５６１の回転軸Ｘａ方向の移動距離が距離Ｄ１より短くなる可能性がある。この場合は、スリーブ高歯５６１およびギヤ高歯２６１の磨耗を低減するための最低嵌合長ＭＦＬが確保できない。
【００６８】
スリーブ５３に付与する駆動力を、衝突を前提として予め強めておき、バネ部材７０ａがスリーブ高歯５６１を付勢する力が、ギヤ高歯２６１の反発力よりも大きくなるようにしておけば、スリーブ高歯５６１がギヤ高歯２６１に弾かれることを防ぐことができる。しかしながら、その場合はスリーブ高歯５６１がギヤ高歯２６１に強く突き当たることによって、大きな衝突音が発生するおそれがある。
【００６９】
図８は、スリーブ高歯５６１と歯溝２６３の突き当たりを説明する図であり、（ａ）は、ギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃによるスリーブ高歯５６１の引き込みの状態を示し、（ｂ）はスリーブ高歯５６１が歯溝２６３の底面と突き当たった状態を示す図である。
図８の（ａ）に示すように、スリーブ高歯５６１が歯溝２６３に突入すると、スリーブ高歯５６１の径方向側面５６１ｃがギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃに接触する。前記したように、スリーブ高歯５６１およびギヤ高歯２６１の径方向側面５６１ｃ、２６１ｃはそれぞれ先端面５６１ｂ、２６１ｂから基端面５６１ａ、２６１ａに向かって傾斜する傾斜面となっており、傾斜角度が同じである。そのため、スリーブ高歯５６１の径方向側面５６１ｃがギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃに接触すると、スリーブ高歯５６１には、ギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃの傾斜に沿って移動する力が働く。すなわち、ギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃは、スリーブ高歯５６１を３速ギヤ２３側に引き込む「引き込み部」として機能する。
【００７０】
図８の（ｂ）に示すように、この引き込み部の作用によって、スリーブ高歯５６１の回転軸方向の移動速度は増加する。スリーブ高歯５６１の回転軸方向の移動速度が増加すると、スリーブ高歯５６１が必要な距離Ｄ１よりも長く進み過ぎてしまい、結果的にギヤ歯部２６の歯溝２６３の底面（３速ギヤ２３の対向面２５）に突き当たる可能性がある。スリーブ高歯５６１と歯溝２６３の底面の突き当たりにより異音が発生し、またスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が磨耗するおそれがある。
【００７１】
制御部９０は、以上のような要因を考慮して、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の適切な嵌合が行われるように、スリーブ５１、５２、５３への駆動力の付与の制御を行う。
【００７２】
以下、制御部９０の構成と動作の詳細を説明する。
図９は、制御部９０の構成を示すブロック図である。
制御部９０は、入力部９１、衝突検出部９４、移動検出部９５、駆動制御部９６、出力部９７および記憶部９８を備える。記憶部９８には、各部の処理において必要な情報が記憶される。接続線は図示省略しているが、制御部９０の各部は、特に記載がなくとも原則的にその処理結果を一旦記憶部９８に記憶させ、必要なデータや処理対象を記憶部９８から読み出すものとする。
【００７３】
入力部９１は、シフトドラム１６に設置された回転角センサＲＳおよびシフトロッド７１、７２、７３のトルクセンサＴＳの出力値が入力される。
【００７４】
衝突検出部９４は、シフトロッド７１、７２、７３のトルクセンサＴＳの出力値に基づいて、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突を検出する。シフトロッド７１、７２、７３は、シフトフォーク６１、６２、６３を介してスリーブ５１、５２、５３に連結されている。そのため、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が衝突すると、シフトロッド７１、７２、７３のトルクセンサＴＳの出力値に変動が起きる。衝突検出部９４は、嵌合を行うスリーブ５１、５２、５３が連結されたシフトロッド７１、７２、７３のトルクセンサＴＳの出力値を取得し、出力値の変動を閾値と比較することで、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突を検出する。衝突を検出するための閾値は、予め決定され、記憶部９８に記憶されている。
【００７５】
移動検出部９５は、シフトドラム１６の回転角センサＲＳの出力値に基づいて、スリーブ歯部５６の回転軸Ｘａ方向の移動を検出する。シフトドラム１６が回転することにより、シフトアーム８１、８２、８３、シフトロッド７１、７２、７３およびシフトフォーク６１、６２、６３を介してスリーブ５１、５２、５３が駆動される。したがって、シフトドラム１６の回転角と、スリーブ歯部５６の回転軸Ｘａ方向の移動距離とは対応している。すなわち、移動検出部９５は、シフトドラム１６の回転センサの出力値を取得して、シフトドラム１６の回転角の変化量からスリーブ歯部５６の回転軸Ｘａ方向の移動を検出する。シフトドラム１６の回転角の変化量とスリーブ歯部５６の回転軸Ｘａ方向の移動距離の対応式は、予め決定され記憶部９８に記憶されている。
【００７６】
駆動制御部９６は、スリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力を制御することにより、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動を制御する。具体的には、駆動制御部９６は、スリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力を決定し、決定した駆動力を含む指令を生成する。出力部９７は、駆動制御部９６が生成した指令をスリーブ５１、５２、５３の駆動機構１５のモータＭに出力する。モータＭが指令に従って駆動力をスリーブ５１、５２、５３に付与して、スリーブ５１、５２、５３を駆動させる。
【００７７】
駆動制御部９６は、スリーブ５１、５２、５３を変速用のギヤ２１、２２、２３側に移動させる際に、衝突検出部９４によってスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突が検出されると、衝突が検出されたスリーブ歯部を有するスリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力を増加させる。これによって、バネ部材７０ａによってスリーブ歯部５６を変速用のギヤ２１、２２、２３側に付勢する。駆動制御部９６は、また、移動検出部９５によってスリーブ歯部５６がギヤ歯部２６の引き込み部に接触する区間に入ったことが検出されると、駆動機構１５がスリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力を低減させる。
【００７８】
以下、制御部９０の動作の具体例を説明する。
動作例では、図６に示した２速から３速への変速の際のスリーブ５３のスリーブ歯部５６（スリーブ高歯５６１）と、３速ギヤ２３のギヤ歯部２６（ギヤ高歯２６１）との嵌合処理を説明する。なお、スリーブ５３と１速ギヤ、スリーブ５３と２速ギヤの嵌合も、基本的に同様の処理を行う。
図１０は、制御部９０の動作を説明するフローチャートである。
図１１は、嵌合開始時のスリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１を示す図である。図１２は、ギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂと衝突した場合のスリーブ高歯５６１の動作を示す図である。図１３は、ギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃと接触したスリーブ高歯５６１の動作を示す図である。
【００７９】
２速から３速への変速嵌合を行う際に、駆動制御部９６はスリーブ５３に付与する駆動力Ｆａを決定する。駆動力Ｆａは、スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の衝突が無かった場合に、スリーブ高歯５６１がギヤ高歯２６１との嵌合に必要な距離Ｄ１を移動するのに必要な駆動力である。図１０に示すように、駆動制御部９６は、駆動機構１５を制御して、決定した駆動力Ｆａをスリーブ５３に付与させる（ステップＳ０１）。
【００８０】
図１１に示すように、駆動力Ｆａの付与によって、スリーブ５３のスリーブ高歯５６１は、回転軸Ｘａ方向に３速ギヤ２３のギヤ歯部２６側への移動を開始する。駆動制御部９６は、スリーブ５３が移動を開始すると、移動検出部９５の検出結果を参照し、スリーブ高歯５６１の回転軸Ｘａ方向の移動を監視する。
【００８１】
図１１に示すように、スリーブ高歯５６１の回転軸Ｘａ方向の移動は、嵌合対象のギヤ高歯２６１との関係で見たときに、区間Ａ、Ｂの２つの区間に分けられる。
区間Ａは、スリーブ高歯５６１の径方向側面５６１ｃと、ギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃの回転軸Ｘａ方向の位置が重ならない区間である。
区間Ｂは、スリーブ高歯５６１の径方向側面５６１ｃと、ギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃの回転軸Ｘａ方向の位置が重なる区間である。この区間Ｂにスリーブ高歯５６１が入り、スリーブ高歯５６１の周方向の相対移動によって、スリーブ高歯５６１の径方向側面５６１ｃとギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃが接触すると、スリーブ高歯５６１は引き込み部であるギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃによって、歯溝２６３方向に引き込まれる。すなわち、区間Ｂは、ギヤ高歯２６１によってスリーブ高歯５６１の引き込みが行われる引き込み区間である。
【００８２】
一方、区間Ａにおいて、スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１が接触する場合は、それぞれの先端面５６１ｂ、２６１ｂ同士が衝突する場合である。図１１に示すようにスリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂとギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂの回転軸Ｘａ方向および周方向の位置が重なったときに、衝突が起こる。
【００８３】
区間Ａ、Ｂの境界の回転軸Ｘａ方向の位置情報は、予め決定したものを記憶部９８に記憶させておく。駆動制御部９６は、記憶部９８に記憶された位置情報と移動検出部９５の検出結果を参照して、スリーブ高歯５６１の回転軸Ｘａ方向の移動を監視する。
【００８４】
前記したように、嵌合開始時にスリーブ５３に付与した駆動力Ｆａは、スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の衝突が無い場合を前提としたものである。そのため、スリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂとギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂが衝突すると、バネ部材７０ａがスリーブ高歯５６１を付勢する力よりも、ギヤ高歯２６１の反発力が大きくなって、スリーブ高歯５６１が弾かれる可能性がある。これにより、スリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂとギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂが対向している間、すなわち周方向の位置が重なっている間は、衝突が繰り返され、結果としてスリーブ高歯５６１の移動速度が低減してしまう。
【００８５】
実施の形態において、駆動制御部９６は、衝突検出部９４の検出結果を参照して、スリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂとギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂの衝突を検出すると（ステップＳ０２：Ｙｅｓ）、スリーブ５３に付与する駆動力Ｆａを増加させる。（ステップＳ０３）。駆動力Ｆａの増加量は、増加後のバネ部材７０ａの付勢力が、ギヤ高歯２６１の反発力を上回るように、予め試験等を行って決定すると良い。駆動力Ｆａを増加させることによって、スリーブ高歯５６１はギヤ高歯２６１に弾かれずに、両者の先端面５６１ｂ、２６１ｂ同士が接触した状態となる。
【００８６】
スリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂとギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂが接触している間は、スリーブ高歯５６１の回転軸方向の移動が阻害されるが、駆動力を付与し続けることで、バネ部材７０ａの付勢力が蓄えられる。スリーブ高歯５６１が、周方向の相対的移動によってギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂと対向する位置から歯溝２６３に対向する位置まで移動すると、スリーブ高歯５６１は回転軸方向の移動を再開するが、このときバネ部材７０ａの付勢力が解放されるため、スリーブ高歯５６１の回転軸Ｘａ方向の移動速度の低減が防止される。
【００８７】
区間Ａにおいてスリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１が衝突しなければ（ステップＳ０２：Ｎｏ）、駆動制御部９６はスリーブ高歯５６１に付与する駆動力Ｆａを増加させることなく、回転軸Ｘａ方向の移動を継続させ、ステップＳ０４に進む。
【００８８】
駆動制御部９６は、移動検出部９５の検出結果を参照し、スリーブ高歯５６１が区間Ｂに進入したときは（ステップＳ０４）、スリーブ５３に付与する駆動力Ｆａを減少させる（ステップＳ０５）。
【００８９】
図１３に示すように、区間Ｂに入ると、スリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の径方向側面５６１ｃ、２６１ｃが接触する。前記したように、ギヤ高歯２６１の径方向側面２６１ｃはスリーブ高歯５６１を３速ギヤ２３側に引き込む引き込み部として作用するため、駆動力Ｆａを維持したままだと、移動速度が上昇する。そこで、駆動制御部９６が区間Ｂに進入したところで、スリーブ５３に付与する駆動力Ｆａを減少させることで、移動速度の増加によりスリーブ高歯５６１が歯溝２６３の底面に突き当たることを防止する。
区間Ｂにおいて駆動力Ｆａを減少させる量は、引き込み部の引き込みによる移動速度の上昇率を予め試験等で求めておき、それに応じて決定すると良い。ステップＳ０３において駆動力Ｆａを増加させた場合には、増加分を駆動力Ｆａの減少量に合わせても良い。
【００９０】
駆動制御部９６は、移動検出部９５の検出結果を参照して、スリーブ高歯５６１が最低嵌合長ＭＦＬの確保に必要な距離Ｄ１（図６の（ｂ）参照）の移動を完了すると（ステップＳ０７：Ｙｅｓ）、スリーブ５３への駆動力の付与を停止して、嵌合を完了する（ステップＳ０８）。
【００９１】
以上のように、実施の形態ではスリーブ高歯５６１とギヤ高歯２６１の嵌合処理について説明したが、スリーブ高歯５６１をギヤ低歯２６２に嵌合させる場合またはスリーブ低歯５６２をギヤ高歯２６１に嵌合させる場合でも同様に嵌合処理を行うことができる。
【００９２】
以上の通り、実施の形態の変速機１０は、
（１）入力軸２（回転軸）と一体に回転し、カム溝４５を備えたカムリング４１、４２、４３と、
カムリング４１、４２、４３に隣接する回転軸Ｘａ上の位置で回転可能に支持され、回転軸Ｘａ周りの周方向に配置されたギヤ歯部２６を備えた変速用のギヤ２１、２２、２３（ギヤ）と、
カムリング４１、４２、４３のカム溝４５に係合する係合突起５７と、ギヤ歯部２６と嵌合可能なスリーブ歯部５６とを備えたスリーブ５１、５２、５３と、
スリーブ５１、５２、５３にバネ部材７０ａ、７０ｂ（弾性部材）を介して駆動力を付与して回転軸Ｘａ方向に移動させ、スリーブ歯部５６のギヤ歯部２６との嵌合及び離脱を切り替える駆動機構１５と、
スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突を検出する衝突検出部９４と、
駆動機構１５がスリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力Ｆａを制御することにより、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動を制御する駆動制御部９６と、を有し、
駆動制御部９６は、スリーブ５１、５２、５３を変速用のギヤ２１、２２、２３側に移動させる際に、衝突検出部９４によってスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突が検出されると、駆動力Ｆａを増加させて、バネ部材７０ａによりスリーブ歯部５６を変速用のギヤ２１、２２、２３側に付勢する。
【００９３】
スリーブ５１、５２、５３と変速用のギヤ２１、２２、２３はそれぞれ異なる回転数で回転しているため、スリーブ歯部５６をギヤ歯部２６に嵌合させる際に、スリーブ歯部５６がギヤ歯部２６と衝突することがある。スリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力Ｆａが弱いと、衝突によってスリーブ歯部５６が弾かれ、衝突が繰り返されることがある。衝突の繰り返しによってスリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動速度が低減し、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が嵌合しても、最低嵌合長ＭＦＬを確保できないおそれがある。一方、衝突の繰り返しを防ぐためにスリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力Ｆａを予め強くしておくと、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が衝突した際に大きな衝突音が発生する。
【００９４】
実施の形態では、衝突検出部９４がスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突を検出した場合には、駆動制御部９６はスリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力Ｆａを増加させる。これによって、バネ部材７０ａがスリーブ歯部５６を付勢する力を増加させて、スリーブ歯部５６が弾かれることを防止する。また、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突を検出してから駆動力Ｆａを増加させることで、大きな衝突音を発生させること無く、スリーブ歯部５６が弾かれることを防止することができる。さらに、スリーブ高歯５６１の先端面５６１ｂがギヤ高歯２６１の先端面２６１ｂと対向している間はスリーブ歯部５６の回転軸Ｘａ方向の移動を抑制されている状態であるため、バネ部材７０ａの付勢力が蓄えられる。スリーブ５１、５２、５３が再び変速用のギヤ２１、２２、２３側へ移動した際には、この付勢力が解放されるため、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動速度の低減が抑制される。これによって、スリーブ歯部５６をギヤ歯部２６に適切に嵌合させ、スリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６の磨耗を低減し、変速機１０の耐久性を向上させることができる。
【００９５】
（２）変速機１０は、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動を検出する移動検出部９５をさらに備え、ギヤ歯部２６のギヤ高歯２６１またはギヤ低歯２６２は、スリーブ歯部５６と接触することによりスリーブ歯部５６を変速用のギヤ２１、２２、２３側に引き込む傾斜面である径方向側面２６１ｃ（引き込み部）を備える。駆動制御部９６は、移動検出部９５によってスリーブ歯部５６が引き込み部に接触する区間Ｂ（引き込み区間）に入ったことが検出されると、駆動機構１５にスリーブ５１、５２、５３へ付与する駆動力Ｆａを減少させる。
【００９６】
スリーブ歯部５６がギヤ高歯２６１またはギヤ低歯２６２の径方向側面２６１ｃ、２６２ｃに接触すると、径方向側面２６１ｃ、２６２ｃの傾斜に引き込まれ、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動速度が増加する。これによって、スリーブ歯部５６がギヤ歯部２６の歯溝２６３の底面に突き当たり、異音が発生したりスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が磨耗したりするおそれがある。そこで、スリーブ歯部５６が区間Ｂに入った場合には、駆動制御部９６がスリーブ５１、５２、５３へ付与する駆動力Ｆａを減少させることで、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動速度の増加を防止し、スリーブ歯部５６の歯溝２６３への突き当たりを低減することができる。
【００９７】
前記した実施の形態では、衝突検出部９４は、シフトロッド７１、７２、７３のトルクセンサＴＳの検出値を用いて、スリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６の衝突を検出したが、これに限られない。例えば、トルクセンサＴＳに代えて歪センサをシフトロッド７１、７２、７３に取り付け、歪センサの検出値から衝突を検出しても良い。また、スリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６が衝突すると、スリーブ歯部５６の回転軸Ｘａ方向の移動が抑止されるため、ドラムの回転角センサＲＳの検出値に変動が生じる。したがって、衝突検出部９４は、回転角センサＲＳの検出値の変動を閾値と算出することで、衝突を検出しても良い。さらに、スリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６の衝突によって、モータＭに供給される電流も変化する。そこで、モータ電流を測定する電流センサを取り付け、衝突検出部９４は、電流センサの検出値からスリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６の衝突を検出しても良い。
【００９８】
前記した実施の形態では、ギヤ歯部２６（ギヤ高歯２６１およびギヤ低歯２６２）の径方向側面２６１ｃ、２６２ｃを、スリーブ歯部５６（スリーブ高歯５６１およびスリーブ低歯５６２）の径方向側面５６１ｃ、５６２ｃと同じ傾斜角度の傾斜面としたことで、スリーブ歯部５６を引き込む引き込み部としたが、これに限られない。例えば、ギヤ歯部２６の径方向側面２６１ｃ、２６２ｃと、スリーブ歯部５６の径方向側面５６１ｃ、５６２ｃのいずれか一方に溝を形成し、他方にはその溝に係合する凸部を形成しても良い。スリーブ歯部５６が区間Ｂに入り、ギヤ歯部２６の径方向側面２６１ｃ、２６２ｃに接触した際に、溝に凸部が係合することで、歯溝２６３側に引き込むようにしても良い。
【符号の説明】
【００９９】
１０    変速機
１１    駆動源
１２    メインクラッチ
１５    駆動機構
１６    シフトドラム
１６０  基部
１６１、１６２、１６３  カム溝
２      入力軸（回転軸）
２１    １速ギヤ
２２    ２速ギヤ
２３    ３速ギヤ
２５    対向面
２６    ギヤ歯部
２６１  ギヤ高歯
２６１ａ  基端面
２６１ｂ  先端面
２６１ｃ  径方向側面
２６２  ギヤ低歯
２６２ａ  基端面
２６２ｂ  先端面
２６２ｃ  径方向側面
２６３  歯溝
３      出力軸
３１    第１伝達ギヤ
３２    第２伝達ギヤ
３３    第３伝達ギヤ
３５    ファイナルギヤ
３６    差動装置
３７    駆動輪
４１、４２、４３    カムリング
４５    カム溝
５１、５２、５３    スリーブ
５５    対向面
５７    係合突起
５６    スリーブ歯部
５６１  スリーブ高歯
５６１ａ  基端面
５６１ｂ  先端面
５６１ｃ  径方向側面
５６２  スリーブ低歯
５６２ａ  基端面
５６２ｂ  先端面
５６２ｃ  径方向側面
６１、６２、６３    シフトフォーク
７０ａ、７０ｂ  バネ部材
７１、７２、７３    シフトロッド
７５ａ、７５ｂ      スナップリング
８１、８２、８３    シフトアーム
８５    係合ピン
９０    制御部
９１    入力部
９４    衝突検出部
９５    移動検出部
９６    駆動制御部
９７    出力部
９８    記憶部
ＲＳ    回転角センサ
ＴＳ    トルクセンサ
Ｍ      モータ
Ｘａ    回転軸
Ｘｃ    回転軸
【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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