(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインシャフト（６，７）とカウンタシャフト（９）との間に複数の歯車対を有する変速機（ＴＭ）と、前記メインシャフト（６，７）上に配設されるツインクラッチ（ＴＣＬ）とを備え、該ツインクラッチ（ＴＣＬ）によって動力源の回転駆動力を前記変速機との間で断接するようにしたツインクラッチ式変速装置（１）において、
前記メインシャフト（６，７）は、奇数変速段のギヤ（Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５）を支持する内筒（７）と、偶数変速段のギヤ（Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６）を支持する外筒（６）とから構成され、
前記ツインクラッチ（ＴＣＬ）は、前記内筒（７）へ伝達される回転駆動力を断接する第１クラッチ（ＣＬ１）と、前記外筒（６）へ伝達される回転駆動力を断接する第２クラッチ（ＣＬ２）とから構成され、
前記歯車対は、前記カウンタシャフト（９）に回転駆動力を伝達する１つの歯車対を選択するために軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤ（Ｍ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６）と、軸方向に摺動不能に取り付けられた摺動不能ギヤ（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ５，Ｍ６，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）とから構成され、
前記摺動可能ギヤ（Ｍ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６）は、前記内筒（７）、前記外筒（６）および前記カウンタシャフト（９）のそれぞれに設けられ、該摺動可能ギヤ（Ｍ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６）に係合するシフトフォーク（７１，７２，８１，８２）で摺動されることによって、同軸上で隣り合う前記摺動不能ギヤ（Ｍ５，Ｍ６，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）との間で回転駆動力の断接を行い、
前記変速機（ＴＭ）は、前記摺動可能ギヤ（Ｍ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６）が所定の位置にある時に前記ツインクラッチ（ＴＣＬ）の接続状態を切り換えることで、隣接する変速段への変速ができるように構成されており、
前記摺動可能ギヤ（Ｍ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６）と、該摺動可能ギヤ（Ｍ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６）と同軸上で隣り合う摺動不能ギヤ（Ｍ５，Ｍ６，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）との間に、ドグ歯（５５，５６）とドグ孔（３５）が噛み合うことで回転駆動力を伝達するドグクラッチが設けられており、
前記ドグ歯（５５，５６）には、前記ドグクラッチによって前記メインシャフト（６，７）の回転駆動力が伝達される時に前記ドグ孔（３５）の側壁面（３６ａ，３６ｂ）と当接する部分と、前記ドグクラッチによって前記メインシャフト（６，７）の回転駆動力が伝達されない時に前記ドグ孔（３５）の側壁面（３６ａ，３６ｂ）と当接する部分との間に、軸方向の高さを異ならせた少なくとも２段の段差（ｈ）が形成されており、
前記段差（ｈ）は、１速ギヤの回転駆動力を伝達する摺動可能ギヤ（Ｃ５）のドグ歯（５５，５６）に形成されると共に、それ以外のギヤには形成されないことを特徴とするツインクラッチ式変速装置。
【請求項２】
前記ドグ孔（３５）は、略扇型に形成されており、
前記ドグクラッチは、隣り合う２つのドグ歯（５５，５６）が１つのドグ孔（３５）に係合することで接続状態に切り替わるように構成され、
前記摺動可能ギヤ（Ｃ５）には、軸方向の高さが異なる２種類のドグ歯（５５，５６）が同心円上に交互に配設されており、
前記段差（ｈ）は、前記隣り合う２つのドグ歯（５５，５６）の端面によって構成されている特徴とする請求項１に記載のツインクラッチ式変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツインクラッチ式変速装置に係り、特に、軸上を摺動する変速ギヤに備えられるドグクラッチのドグ歯に段差を設けることで、変速ショックを低減するようにしたツインクラッチ式変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の変速ギヤ対を有する多段変速機において、メインシャフトおよびカウンタシャフト上を摺動可能とされる変速ギヤやスリーブを、メインシャフトおよびカウンタシャフトと平行に摺動するシフトフォークで駆動することで変速動作を行うようにした構成が周知である。
【０００３】
特許文献１には、メインシャフトを内筒と外筒からなる二重構造とし、内側メインシャフトと外側メインシャフトにそれぞれ回転駆動力を伝達する第１のクラッチおよび第２のクラッチを備えたツインクラッチ式変速装置において、シフトフォークで軸方向に駆動されるスリーブおよび変速ギヤを備え、これと同軸上で隣り合うギヤとの軸方向の駆動力の伝達を、ドグ歯とドグ孔とからなるドグクラッチで行うようにした構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１００７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるようなツインクラッチ式変速装置では、所定のドグクラッチが噛み合ったままの状態で、第１クラッチおよび第２のクラッチの間で接続状態を切り換えて変速動作を行うことができる。これにより、変速動作の際に噛み合ったままのドグクラッチに作用する回転駆動力が変化して、ドグ歯とドグ孔との当接面が別の当接面に変わり、この時に打音やショックが生じる可能性があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、軸上を摺動する変速ギヤに備えられるドグクラッチのドグ歯に段差を設けることで、変速ショックを低減するようにしたツインクラッチ式変速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、メインシャフトとカウンタシャフトとの間に複数の歯車対を有する変速機と、前記メインシャフト上に配設されるツインクラッチとを備え、該ツインクラッチによって動力源の回転駆動力を前記変速機との間で断接するようにしたツインクラッチ式変速装置において、前記メインシャフトは、奇数変速段のギヤを支持する内筒と、偶数変速段のギヤを支持する外筒とから構成され、前記ツインクラッチは、前記内筒へ伝達される回転駆動力を断接する第１クラッチと、前記外筒へ伝達される回転駆動力を断接する第２クラッチとから構成され、前記歯車対は、前記回転駆動力をカウンタシャフトに伝達する１つの歯車対を選択するために軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤと、軸方向に摺動不能に取り付けられた摺動不能ギヤとから構成され、前記摺動可能ギヤは、前記内筒、前記外筒および前記カウンタシャフトのそれぞれに設けられ、該摺動可能ギヤに係合するシフトフォークで摺動されることによって、同軸上で隣り合う前記摺動不能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行い、前記変速機は、前記摺動ギヤが所定の位置にある時に前記ツインクラッチの接続状態を切り換えることで、隣接する変速段への変速ができるように構成されており、前記摺動可能ギヤと、該摺動可能ギヤと同軸上で隣り合う摺動不能ギヤとの間に、ドグ歯とドグ孔が噛み合うことで回転駆動力を伝達するドグクラッチが設けられており、前記ドグ歯には、前記ドグクラッチによって前記メインシャフトの回転駆動力が伝達される時に前記ドグ孔の側壁面と当接する部分と、前記ドグクラッチによって前記メインシャフトの回転駆動力が伝達されない時に前記ドグ孔の側壁面と当接する部分との間に、軸方向の高さを異ならせた少なくとも２段の段差が形成されている点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、前記段差は、１速ギヤの回転駆動力を伝達する摺動可能ギヤのドグ歯に形成されている点に第２の特徴がある。
【０００８】
さらに、前記ドグ孔は、略扇型に形成されており、前記ドグクラッチは、隣り合う２つのドグ歯が１つのドグ孔に係合することで接続状態に切り替わるように構成され、前記摺動可能ギヤには、軸方向の高さが異なる２種類のドグ歯が同心円上に交互に配設されており、前記段差は、前記隣り合う２つのドグ歯の端面によって構成されている点に第３の特徴がある。
【発明の効果】
【０００９】
第１の特徴によれば、摺動可能ギヤと、該摺動可能ギヤと同軸上で隣り合う摺動不能ギヤとの間に、ドグ歯とドグ孔が噛み合うことで回転駆動力を伝達するドグクラッチが設けられており、ドグ歯に、ドグクラッチによってメインシャフトの回転駆動力が伝達される時にドグ孔の側壁面と当接する部分と、ドグクラッチによってメインシャフトの回転駆動力が伝達されない時にドグ孔の側壁面と当接する部分との間に、軸方向の高さを異ならせた少なくとも２段の段差が形成したので、ドグクラッチを噛み合わせる際にドグ歯をドグ孔に近づけていくと、高い方のドグ歯が内壁に先に当接して、その後、低い方のドグ歯も係合されることとなり、ドグクラッチを噛み合わせる際のドグ歯の入りやすさを確保しながら、ドグ歯の周方向の寸法を増して、ドグ歯を挿入した際にドグ孔との間に形成される周方向の隙間を小さくすることができる。また、この周方向の隙間を小さくすると、ドグクラッチが噛合した際の回転方向のガタが小さくなる。これにより、ツインクラッチの接続状態を切り換えて変速動作を行う際に、ドグ歯とドグ孔の側壁面とが当接することで発生する打音やショックを低減して変速ショックを小さくすることが可能となる。
【００１０】
第２の特徴によれば、段差は１速ギヤの回転駆動力を伝達する摺動可能ギヤのドグ歯に形成されているので、回転駆動力の変動が大きくなりやすい最低速段において、変速時の打音やショックを効果的に低減することができる。
【００１１】
第３の特徴によれば、ドグ孔は略扇型に形成されており、ドグクラッチは隣り合う２つのドグ歯が１つのドグ孔に係合することで接続状態に切り替わるように構成され、摺動可能ギヤには軸方向の高さが異なる２種類のドグ歯が同心円上に交互に配設されており、段差は隣り合う２つのドグ歯の端面によって構成されているので、１つのドグ歯に段差を設ける構成に比して、隣り合うドグ歯同士の間に不要な惰肉が付くことがなく、摺動可能ギヤの重量の増加を抑えることができる。また、ドグ歯の段差を簡単に形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るツインクラッチ式変速装置１の断面図である。また、図２は、ツインクラッチ式変速装置１の変速ギヤの配置関係を示すスケルトン図である。ツインクラッチ式変速装置１は、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２とからなるツインクラッチＴＣＬと、前進６段のシーケンシャル式の変速機ＴＭとから構成されており、車両の動力源としてのエンジン（不図示）と共に、クランクケース２の内部に収納されている。
【００１３】
前記エンジンのクランクシャフト（不図示）から、衝撃吸収機構５を有するプライマリギヤ３に伝達される回転駆動力は、ツインクラッチＴＣＬ、外筒としての外側メインシャフト６およびこれに回動自在に軸支される内筒としての内側メインシャフト７、該メインシャフト６，７とカウンタシャフト９との間に設けられる６対の歯車対を介して、ドライブスプロケット１０が取り付けられたカウンタシャフト９に出力される。ドライブスプロケット１０に伝達された回転駆動力は、これに巻き掛けられるドライブチェーンを介して、車両の駆動輪（不図示）に伝達される。
【００１４】
変速機ＴＭは、メインシャフトおよびカウンタシャフトの間に６対の歯車対を有しており、各軸の軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤの位置と、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の断接状態との組み合わせによって、どの歯車対を介して回転駆動力を出力するかを選択することができる。ツインクラッチＴＣＬは、プライマリギヤ３と一体的に回動するクラッチケース４の内部に配設されている。第１クラッチＣＬ１は、内側メインシャフト７に回転不能に取り付けられ、他方、第２クラッチＣＬ２は、外側メインシャフト６に回転不能に取り付けられており、クラッチケース４と各クラッチＣＬ１，ＣＬ２との間には、クラッチケース４に回転不能に支持された４枚のクラッチプレートと、各クラッチＣＬ１，ＣＬ２に回転不能に支持された４枚のフリクションプレートとからなるクラッチ板１２が配設されている。
【００１５】
前記第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、クランクシャフトの回転に伴って駆動する油圧ポンプからの油圧が供給されることで、前記クラッチ板１２に摩擦力を生じて接続状態に切り替わるように構成されている。クランクケース２の壁面には、内側メインシャフト７の内部に二重管状の２本の油圧経路を形成する分配器８が埋設されている。この分配器８を介して、内側メインシャフト７に形成された油路Ａ１に油圧が供給されると、ばね等の弾性部材１１の弾性力に抗してピストンＢ１が図示左方に摺動して、第１クラッチＣＬ１が接続状態に切り替わるように構成されている。これと同様に、油路Ａ２に油圧が供給されると、ピストンＢ２が図示左方に摺動して、第２クラッチＣＬ２が接続状態に切り替えられる。そして、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２のピストンＢ１，Ｂ２は、供給油圧が低下すると、弾性部材１１の弾発力で元の位置に戻るように構成されている。第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２への油圧の供給は、クランクシャフトで回動される油圧ポンプによって常時発生している油圧の供給先を、ソレノイドバルブ等で切り換えることで実行される。
【００１６】
上記したような構成により、プライマリギヤ３の回転駆動力は、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２に油圧が供給されない限りクラッチケース４を回転させるのみであるが、油圧が供給されると、外側メインシャフト６または内側メインシャフト７を、クラッチケース４と一体的に回転駆動させることとなる。なお、この時、供給油圧の大きさを調整することによって、半クラッチ状態を作り出すこともできる。
【００１７】
第１クラッチＣＬ１に接続される内側メインシャフト７は、奇数変速段（１速、３速、５速）の駆動側ギヤＭ１，Ｍ３，Ｍ５を支持している。第１速駆動側ギヤＭ１は、内側メインシャフト７に一体的に形成されている。第３速駆動側ギヤＭ３は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられており、第５速駆動側ギヤＭ５は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられている。
【００１８】
一方、第２クラッチＣＬ２に接続される外側メインシャフト６は、偶数変速段（２速、４速、６速）の駆動側ギヤＭ２，Ｍ４，Ｍ６を支持している。第２速駆動側ギヤＭ２は、外側メインシャフト６に一体的に形成されている。第４速駆動側ギヤＭ４は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられており、第６速駆動側ギヤＭ６は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられている。
【００１９】
また、カウンタシャフト９は、前記駆動側ギヤＭ１〜Ｍ６に噛合する被動側ギヤＣ１〜Ｃ６を支持している。第１速から４速の被動側ギヤＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられており、第５速と６速の被動側ギヤＣ５，Ｃ６は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられている。
【００２０】
上記した歯車列のうち、駆動側ギヤＭ３，Ｍ４および被動側ギヤＣ５，Ｃ６、すなわち軸方向に摺動可能な「摺動可能ギヤ」は、後述するシフトフォークの動作に伴って摺動されるように構成されており、各摺動可能ギヤには、それぞれ、シフトフォークの爪部が係合する係合溝５１，５２，６１，６２が形成されている。
【００２１】
また、上記した摺動可能ギヤ以外の変速ギヤ（駆動側ギヤＭ１，Ｍ２，Ｍ５，Ｍ６および被動側ギヤＣ１〜Ｃ４）、すなわち、軸方向に摺動不能な「摺動不能ギヤ」は、隣接する摺動可能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行うように構成されている。上記した構成により、本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置１は、前記摺動可能ギヤの位置および両クラッチＣＬ１，ＣＬ２の断接状態の組み合わせによって、回転駆動力を伝達する１つの歯車対を任意に選択することを可能とする。
【００２２】
そして、第１クラッチＣＬ１は、奇数変速段（１速、３速、５速）の回転駆動力の断接を行い、一方、第２クラッチＣＬ２は、偶数変速段（２速、４速、６速）の回転駆動力の断接を行うので、シフトアップが順次行われる際には、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の接続状態が交互に切り替えられることとなる。
【００２３】
本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置１では、摺動可能ギヤと摺動不能ギヤとの間で回転駆動力を断接する構造にドグクラッチ機構を適用している。このドグクラッチ機構は、ドグ歯とドグ孔とからなる凹凸形状が噛み合うことで回転駆動力を伝達するので、簡単な構成によって伝達ロスの少ない駆動力伝達が可能となる。これにより、摺動可能ギヤと摺動不能ギヤとの間に、両者の回転を同期させるシンクロメッシュ機構を設ける構成に比して、変速機ＴＭの構成をより簡略化して、ツインクラッチ式変速装置１の小型化および軽量化を図ることができるようになる。
【００２４】
図３は、変速機の摺動可能ギヤを駆動する変速機構２０の断面図である。また、図４は、シフトドラム３０のガイド溝の形状を示す展開図である。本実施形態に係る変速機構２０は、前記した４つの摺動可能ギヤを駆動するため、２本のガイド軸３１，３２に摺動可能に取り付けられた４つのシフトフォーク７１，７２，８１，８２を備えている。４つのシフトフォークには、摺動可能ギヤと係合するガイド爪（７１ａ，７２ａ，８１ａ，８２ａ）と、シフトドラム３０に形成されたガイド溝と係合する円筒凸部（７１ｂ，７２ｂ，８１ｂ，８２ｂ）がそれぞれ設けられている。
【００２５】
ガイド軸３１には、第３速駆動側ギヤＭ３に係合するシフトフォーク７１と、第４速駆動側ギヤＭ４に係合するシフトフォーク７２とが取り付けられており、他方側のガイド軸３２には、第５速被動側ギヤＣ５に係合するシフトフォーク８１と、第６速被動側ギヤＣ６に係合するシフトフォーク８２とが取り付けられている。
【００２６】
ガイド軸３１，３２と平行に配設されるシフトドラム３０の表面には、メインシャフト側のシフトフォーク７１，７２が係合するガイド溝ＳＭ１，ＳＭ２と、カウンタシャフト側のシフトフォーク８１，８２が係合するガイド溝ＳＣ１，ＳＣ２が形成されている。これにより、前記摺動可能ギヤＭ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６は、シフトドラム３０の回動に伴って、４本のガイド溝の形状に沿って駆動されることとなる。
【００２７】
シフトドラム３０は、アクチュエータとしての電動モータ２１によって所定の位置に回転駆動される。電動モータ２１の回転駆動力は、回転軸２２に固定された第１ギヤ２３、該第１ギヤ２３に噛合する第２ギヤ２４を介して、中空円筒状のシフトドラム３０を支持するシフトドラム軸２９に伝達される。シフトドラム３０の回動位置は、シフトポジションセンサ２７によって検知される。シフトポジションセンサ２７は、シフトドラム軸２９に固定されたセンサプレート２５に埋設されたセンサピン２６によって回動されるセンサカム２８の回動位置によって検知される。
【００２８】
上記したような構成により、ツインクラッチ式変速装置１は、シフトドラム３０の回転駆動制御とツインクラッチＴＣＬの断接制御を並行して行うことで、エンジン回転数や車速等に応じた自動変速（オートマチック）や、変速スイッチ等によって乗員の変速操作を受け付ける半自動変速（セミオートマチック）を実行することが可能となる。
【００２９】
図４の展開図を参照して、シフトドラム３０の回動位置と４本のシフトフォークとの位置関係について説明する。ガイド軸３１，３２は、シフトドラム３０の回転軸を基準として周方向に約９０°離れた位置に配設されている。例えば、シフトドラム３０の回動位置がニュートラル（Ｎ）とされる場合、シフトフォーク８１，８２が図示左方の表示「Ｃ  Ｎ−Ｎ」の位置にあるのに対し、シフトフォーク７１，７２は図示右方の表示「Ｍ  Ｎ−Ｎ」の位置にある。この図では、ニュートラル時の各シフトフォークの円筒凸部（７１ｂ，７２ｂ，８１ｂ，８２ｂ）の位置を破線円で示している。また、図示左方の表示「Ｃ  Ｎ−Ｎ」から以下に続く所定回動位置および図示右方の表示「Ｍ  Ｎ−Ｎ」から以下に続く所定回動位置は、それぞれ３０°間隔で設けられている。
【００３０】
各ガイド溝によって決定されるシフトフォークの摺動位置は、メインシャフト側のガイド溝ＳＭ１，ＳＭ２が、「左位置」または「右位置」の２ポジションであるのに対し、カウンタシャフト側のガイド溝ＳＣ１，ＳＣ２では、「左位置」または「中位置」または「右位置」の３ポジションを有するように構成されている。
【００３１】
ニュートラル時の各シフトフォークは、それぞれ、シフトフォーク８１：中位置、シフトフォーク８２：中位置、シフトフォーク７１：右位置、シフトフォーク７２：左位置にある。これは、各シフトフォークで駆動される４つの摺動可能ギヤが、隣接する摺動不能ギヤといずれも噛合していない状態であるので、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２が接続されても、プライマリギヤ３の回転駆動力はカウンタシャフト９に伝達されることがない。
【００３２】
次に、上記したニュートラル位置から、シフトドラム３０を１速ギヤに対応する位置（「Ｃ  １−Ｎ」および「Ｍ  １−Ｎ」）に回動させると、シフトフォーク８１が中位置から左位置に切り替わることで、第５速被動側ギヤＣ５が中位置から左位置に切り替わる。これにより、第５速被動側ギヤＣ５が、第１速被動側ギヤＣ１とドグクラッチで噛合して、回転駆動力を伝達できる状態となる。この状態において、第１クラッチＣＬ１を接続状態に切り換えると、内側メインシャフト７→第１速駆動側ギヤＭ１→第１速被動側ギヤＣ１→第５速被動側ギヤＣ５→カウンタシャフト９の順で、回転駆動力が伝達されてドライブスプロケット１０から出力されることとなる。
【００３３】
そして、１速ギヤへの変速が完了すると、シフトドラム３０が３０°だけシフトアップ方向に自動的に回動される。この回動動作は、１速から２速への変速指令が出された際に、ツインクラッチＴＣＬの接続状態の切り換えのみで変速を完了できるようにするための「シフトアップ側予備変速」と呼ばれるものである。このシフトアップ側予備変速により、２本のガイド軸は、図示左右の表示「Ｃ  １−２」および「Ｍ  １−２」の位置に、シフトドラム３０に対して相対的に移動することとなる。
【００３４】
このシフトアップ側予備変速に伴うガイド溝の変化は、ガイド溝ＳＣ２が中位置から右位置に切り替わるのみであり、これにより、シフトフォーク８２が右位置に移動して、被動側ギヤＣ６が被動側ギヤＣ２とドグクラッチで噛合する。この１速から２速へのシフトアップ側予備変速が完了した時点では、第２クラッチＣＬ２は遮断状態にあるので、外側メインシャフト６は、内側メインシャフト７との間に満たされた潤滑油の粘性によって従動的に回転されることとなる。
【００３５】
上記したようなシフトアップ側予備変速による被動側ギヤＣ６の摺動動作により、２速ギヤを介して回転駆動力を伝達する準備が整う。この状態で１速から２速への変速指令が出されると、第１クラッチＣＬ１が遮断されると共に第２クラッチＣＬ２が接続状態に切り換えられる。このツインクラッチＴＣＬの持ち替え動作により、回転駆動力が途切れることなく、瞬時に２速ギヤを介して回転駆動力が出力される。
【００３６】
１速から２速への変速動作が完了すると、２速から３速への変速動作をツインクラッチＴＣＬの持ち替えのみで完了できるようにするシフトアップ側予備変速が実行される。この２速から３速へのシフトアップ側予備変速では、カウンタシャフト側のガイド軸が、図示左側の表示「Ｃ  １−２」から「Ｃ  ３−２」の位置に移動すると共に、メインシャフト側のガイド軸が、図示右側の表示「Ｍ  １−２」から「Ｍ  ３−２」の位置に移動する。これに伴うガイド溝の変化は、ガイド溝ＳＣ１が左位置から右位置に切り替わるのみであり、これにより、シフトフォーク８１が左位置から右位置に移動して、第５速被動側ギヤＣ５と第３速被動側ギヤＣ３とがドグクラッチで噛合する。
【００３７】
２速から３速へのアップ側予備変速が完了すると、ツインクラッチＴＣＬの接続状態を第２クラッチＣＬ２から第１クラッチＣＬ１に切り換える、換言すれば、クラッチの持ち替えを行うのみで、２速から３速への変速動作が実行できる状態となる。このシフトアップ側予備変速は、以降、５速ギヤの選択時まで同様に実行される。
【００３８】
上記した２速から３速へのシフトアップ側予備変速時において、ガイド溝ＳＣ１は、図示左側の表示「Ｃ  Ｎ−２」で中位置、すなわち、ドグクラッチによる噛合が行われない位置を通過する。シフトドラム３０は、シフトポジションセンサ２７によって３０°毎の角度が検知されると共に、電動モータ２１によってその回動速度を細かく調整することができる。これにより、例えば、図示左側の表示「Ｃ  １−２」から「Ｃ  Ｎ−２」までの回動速度、すなわち、被動側ギヤＣ１，Ｃ５間でドグクラッチの噛合いを外す際の速度と、「Ｃ  Ｎ−２」から「Ｃ  ３−２」までの回動速度、すなわち、被動側ギヤＣ５，Ｃ３間でドグクラッチを噛み合わせる際の速度とを異ならせたり、また、「Ｃ  Ｎ−２」の位置で所定時間停止する「ニュートラル待ち」を行うことが可能である。これにより、ドグクラッチの断接時に生じやすい変速ショックを大幅に低減することが可能となる。さらに、シフトドラム３０の駆動タイミングや駆動速度は、変速時の変速段数やエンジン回転数等に応じて順次調整することができる。
【００３９】
図５は、第１速被動側ギヤＣ１の正面図（ａ）およびそのＤ−Ｄ線断面図（ｂ）である。また、図６は、図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。さらに、図７は、第５速被動側ギヤＣ５の正面図（ａ）およびそのＦ−Ｆ線断面図（ｂ）である。図８は、図７（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。前記したように、被動側ギヤＣ１，Ｃ５は、ドグクラッチによって軸方向に噛合することで、内側メインシャフト７から第１速駆動側ギヤＭ１を介して伝達された回転駆動力をカウンタシャフト９へ伝達する歯車対である。
【００４０】
カウンタシャフト９に対して軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられた摺動不能ギヤである第１速被動側ギヤＣ１には、略扇型とされる４つのドグ孔３５が形成されている。ドグ孔３５は、方形断面を有する４つの壁３６で仕切られている。
【００４１】
また、カウンタシャフト９に対して軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられた摺動可能ギヤである第５速被動側ギヤＣ５には、軸方向から見て同一形状の８つのドグ歯が形成されている。このドグ歯は、軸方向の高さが異なる２種類のドグ歯５５，５６を交互に配設して構成されたものである。ドグ歯５５，５６は、周方向に等間隔に配設されており、前記摺動可能ギヤＣ１のドグ孔３５と噛み合う際には、隣り合う２つのドグ歯５５，５６が、１つのドグ孔３５に挿入されることとなる。
【００４２】
ドグクラッチを噛み合わせる際に、回転している第１速被動側ギヤＣ１に第５速被動側ギヤＣ５を近づけていくと、短いドグ歯５６より先に長いドグ歯５５が壁３６に当接して、その後、２つのドグ歯５５，５６が１つのドグ孔３５に係合されることとなる。したがって、第１速被動側ギヤＣ１の回転駆動力は、短いドグ歯５６に対して強度の高い長いドグ歯５５を介して、第５速被動側ギヤＣ５に伝達される。
【００４３】
このように、１つのドグ孔に係合するドグ歯に段差を設ける構成によれば、ドグクラッチを噛み合わせる際のドグ歯の入りやすさを確保しながら、ドグ歯を挿入した際に壁３６との間に形成される周方向の隙間を小さくすることができる。１速で走行中、この周方向の隙間は、短いドグ歯５６と壁３６との間に形成されている。この隙間は、例えば、４つのドグ歯５５のみでドグクラッチが構成されるような従来の構成に比して、大幅に小さい。本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置１では、１速から２速への変速時に第１クラッチＣＬ１から第２クラッチＣＬ２へ持ち替えられることで、ドグ歯とドグ孔とが当接する面が、長いドグ歯５５の側面から短いドグ歯５６の側面へと切り換えられる。このとき、ドグ歯５６とドグ孔３５の壁との隙間が小さいため、当接時の音やショックの発生を大幅に低減し、１速から２速へシフトアップする際の変速ショックを低減することが可能となる。なお、本実施形態では、１つのドグ孔に係合するドグ歯に段差を設けるようにした上記の構成を、第１速被動側ギヤＣ１と第５速被動側ギヤＣ５との間のドグクラッチにのみ適用している。
【００４４】
以下では、図９〜１３を参照して、１速から２速への変速動作時におけるドグクラッチの動作を詳説する。図９は、ツインクラッチ式変速装置１の断面図である。図１０は、図９のＪ方向から見た第１速被動側ギヤＣ１および第５速被動側ギヤＣ５との配置関係図であり、図１１は図１０のＡ−Ａ線断面図である。さらに、図１２は、図９のＫ方向から見た第２速被動側ギヤＣ２および第６速被動側ギヤＣ６の配置関係図であり、図１３は図１２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４５】
図１０（ａ）では、第１クラッチＣＬ１が接続されている１速ギヤでの走行時に、内側メインシャフト７の回転駆動力が、第１速被動側ギヤＣ１から第５速被動側ギヤＣ５に伝達されている状態を示している。このとき、内側メインシャフト７の回転駆動力Ｔは、第１速被動側ギヤＣ１を図示時計方向に回動し、ドグクラッチで連結される第５速被動側ギヤＣ５は、これに従動して時計方向に回動されている。前記したように、ドグ孔３５は、壁３６で仕切られた略扇形の凹部であり、その周方向に側壁面３６ａ，３６ｂが形成されている。したがって、１速走行時におけるドグ孔とドグ歯との当接面は、側壁面３６ｂとドグ歯５５の側面とからなる。
【００４６】
また、前記したように、ドグ歯５５とドグ歯５６との間には、軸方向の長さの違いからなる段差ｈが形成されており、これにより、ドグクラッチを噛み合わせる際のドグ歯の入りやすさを確保しながら、ドグ歯５５，５６を挿入した際に側壁面３６ａとの間に形成される周方向の隙間ｔを小さくすることを可能としている。なお、ドグ歯の段差は、周方向の寸法を伸ばして略扇形とした１つのドグ歯の端面に設けてもよいが、上記したように、軸方向の高さが異なる２種類のドグ歯５５，５６で構成する手法では、加工が簡単であり、また、隣り合うドグ歯同士の間に不要な惰肉が付くことがなく、第５速従動側ギヤＣ５の重量の増加を抑えることができる。
【００４７】
そして、１速から２速への変速指令に伴って、第１クラッチＣＬ１が遮断されると共に第２クラッチＣＬ２が接続される、すなわち、第１クラッチＣＬ１から第２クラッチＣＬ２へ接続状態の持ち替えが行われると、図１０（ｂ）に示すように、当接面が側壁面３６ａとドグ歯５６との間に切り替わる。しかしながら、ドグクラッチの回転方向のガタとなる隙間ｔが小さいため、ドグ歯とドグ孔との間の回転移動量が低減されて、１速から２速への変速時に生じる打音やショックが低減されることとなる。なお、第２クラッチＣＬ２が接続状態とされる２速走行時には、回転駆動力Ｔの伝達先が第２速被動側ギヤＣ２に切り換わるので、短い方のドグ歯５６に回転駆動力Ｔは作用しない。
【００４８】
次に、図１２および図１３を参照して、１速から２速への変速動作時の第２速被動側ギヤＣ２と第６速被動側ギヤＣ６との関係を説明する。図１２（ａ）では、第１クラッチＣＬ１が接続された１速ギヤでの走行時を示している。第２速被動側ギヤＣ２のドグ孔１００は、前記した第１速被動側ギヤＣ１と同様に、壁１０１で仕切られた略扇形の凹部とされ、その周方向に側壁面１０１ａ，１０１ｂが形成される。また、第６速被動側ギヤＣ６のドグ歯１５０は、段差構造を持たない従来と同様の形状とされている。
【００４９】
１速での走行時において、第２速被動側ギヤＣ２および第６速被動側ギヤＣ６には外側メインシャフト６からの回転駆動力が作用していない。このとき、外側メインシャフト６は、内側メインシャフト７との間に満たされた潤滑油の粘性によって従動的に回転されており、これにより、第２速被動側ギヤＣ２は時計方向に回転している。この第２被動側ギヤＣ２の回転速度は、カウンタシャフト９によって回転されている第６速被動側ギヤＣ６の回転速度より速いので、１速走行時におけるドグ孔とドグ歯との当接面は、側壁面１０１ｂとドグ歯１５０の側面とからなることとなる。
【００５０】
そして、１速から２速への変速指令に伴って、第１クラッチＣＬ１から第２クラッチＣＬ２へ接続状態の持ち替えが行われると、図１２（ｂ）に示すように、外側クランクシャフト６の回転駆動力Ｔが第２速被動側ギヤＣ２に作用し、これに伴って、側壁面１０１ｂとドグ歯１５０の側面との間に回転駆動力が作用することとなる。したがって、第２速被動側ギヤＣ２と第６速被動側ギヤＣ６との間に設けられるドグクラッチは、クラッチの持ち替えが行われてもその当接面が変わることがない。２速ギヤの回転駆動力を伝達するドグクラッチのドグ歯に段差構造を設けないのはこのためである。
【００５１】
図１４は、２速から１速への変速時における、第１速被動側ギヤＣ１と第５速被動側ギヤＣ５との配置関係図（ａ），（ｂ）と、第２速被動側ギヤＣ２と第６速被動側ギヤＣ６との配置関係図（ｃ），（ｄ）である。２速から１速へシフトダウンされる、すなわち、第２クラッチＣＬ２から第１クラッチＣＬ１への持ち替えが行われる際には、前記した１速から２速への変速時と逆の動作が行われる。したがって、第１速被動側ギヤＣ１と第５速被動側ギヤＣ５との間のドグクラッチでは、当接面の切り換えが行われて、ドグ歯５５と側壁面３６ｂとが当接することとなるが、この場合でも、隙間ｔが小さいために変速ショックを低減することができる。なお、第２速被動側ギヤＣ２と第６速被動側ギヤＣ６との位置関係は、２速から１速へのシフトダウン時でも同様となる。
【００５２】
上記したように、本発明に係るツインクラッチ式変速装置によれば、ドグクラッチのドグ歯に、ドグクラッチによってメインシャフトの回転駆動力が伝達される時にドグ孔の側壁面と当接する部分と、ドグクラッチによってメインシャフトの回転駆動力が伝達されない時に前記ドグ孔の側壁面と当接する部分との間に段差を形成したので、ドグクラッチを噛み合わせる際にドグ歯をドグ孔に近づけていくと、高い方のドグ歯がドグ孔の側壁面に先に当接して、その後、低い方のドグ歯も係合されることとなり、ドグクラッチを噛み合わせる際のドグ歯の入りやすさを確保しながら、ドグ歯の周方向の寸法を増して、ドグ歯を挿入した際にドグ孔の側壁面との間に形成される周方向の隙間を小さくすることができる。また、この周方向の隙間を小さくすると、ドグクラッチが噛合した際の回転方向のガタが小さくなる。これにより、ツインクラッチの接続状態を切り換えて変速動作を行う際に、ドグ歯とドグ孔の側壁面とが当接することで発生する打音やショックを低減して変速ショックを小さくすることが可能となる。
【００５３】
なお、ドグクラッチのドグ歯およびドグ孔の数や形状、ドグ歯に形成される段差の大きさ等は、上記した実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、段差を形成するドグ歯は、１速ギヤで回転駆動力を伝達するための摺動ギヤ以外のギヤに形成してもよく、ドグ歯の段差は３段等であってもよい。なお、変速機のギヤ段数は、複数の前進段および後進段を有する構成とすることができ、ツインクラッチを構成する２つのクラッチは、プライマリギヤの表裏面に対向するように配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るツインクラッチ式変速装置の断面図である。
【図２】ツインクラッチ式変速装置の変速ギヤの配置関係を示すスケルトン図である。
【図３】変速機の摺動可能ギヤを駆動する変速機構の断面図である。
【図４】シフトドラムのガイド溝の形状を示す展開図である。
【図５】第１速被動側ギヤの正面図（ａ）およびそのＤ−Ｄ線断面図（ｂ）である。
【図６】図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】第５速被動側ギヤの正面図（ａ）およびそのＦ−Ｆ線断面図（ｂ）である。
【図８】図７（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。
【図９】ツインクラッチ式変速装置の断面図である。
【図１０】図９のＪ方向から見た第１速被動側ギヤＣ１および第５速被動側ギヤＣ５の配置関係図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】図９のＫ方向から見た第２速被動側ギヤＣ２および第６速被動側ギヤＣ６の配置関係図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１４】２速から１速への変速時のドグクラッチの動作を示す配置関係図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…ツインクラッチ式変速装置、６…外側メインシャフト、７…内側メインシャフト、９…カウンタシャフト、３０…シフトドラム、３１，３２…ガイド軸、３５…ドグ孔、５５，５６…ドグ歯、７１，７２，８１，８２…シフトフォーク、Ｃ１〜Ｃ６…被動側ギヤ列、Ｃ１…第１速被動側ギヤ、Ｃ５…第５速被動側ギヤ、Ｍ１〜Ｍ６…駆動側ギヤ列、ＣＬ１…第１クラッチ、ＣＬ２…第２クラッチ、ＴＣＬ…ツインクラッチ 、ｈ…段差、ｔ…隙間
【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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