JP2009085323A - ツインクラッチ式変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メインシャフトおよびカウンタシャフト上を摺動して変速段数を切り換える変速ギヤにドグクラッチを適用したツインクラッチ式変速装置を提供する。
【解決手段】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、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エンジンの回転駆動力を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、変速機内の複数の歯車対のうち、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と、軸方向に摺動不能に取り付けられた摺動不能ギヤとの間に、ドグ歯とドグ孔とからなるドグクラッチを適用する。このドグクラッチを噛み合わせることにより、シフトフォークで摺動される摺動可能ギヤと、該摺動可能ギヤに同軸上で隣り合う摺動不能ギヤとの間で回転駆動力の伝達を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ツインクラッチ式変速装置に係り、特に、メインシャフトおよびカウンタシャフト上を摺動して変速段数を切り換える変速ギヤにドグクラッチを適用したツインクラッチ式変速装置に関する。

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によって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。また、このシフトフォークを、電動モータ等のアクチュエータで駆動することで、乗員の変速操作を不要とした自動変速機も知られている。

特許文献１には、シフトフォークの駆動をアクチュエータで行う自動変速装置において、シフトフォークによって駆動されるスリーブに、変速時のシフトショックを低減するためのシンクロメッシュ機構を適用した構成が開示されている。
特開２００６−１５３２３５号公報

しかしながら、特許文献１に示されるようなシンクロメッシュ機構は、ギヤ同士の回転速度を同期させるために複数の部品から構成されるので、構造が複雑になると共に、変速機の重量が増大する可能性があった。

また、第１クラッチおよび第２クラッチからなるツインクラッチを備え、第１クラッチおよび第２クラッチの断接状態を切り換えることで、隣り合う２つの変速段間での変速動作を可能とするツインクラッチ式変速装置を構成する場合に、上記したようなシンクロメッシュ機構を使用せずに、構造の簡略化を図りたいという要望があった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、メインシャフトおよびカウンタシャフト上を摺動して変速段数を切り換える変速ギヤにドグクラッチを適用したツインクラッチ式変速装置を提供することにある。

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、前記カウンタシャフト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適用されている点に第１の特徴がある。

また、前記摺動可能ギヤと摺動不能ギヤのうち、外径の大きい方にドグ孔が形成されている点に第２の特徴がある。

また、前記シフトフォークは、前記メインシャフトおよびカウンタシャフトと平行に配設されたガイド軸に摺動可能に取り付けられると共に、該ガイド軸と平行に設けられたシフトドラムの回動に伴って摺動するように構成されている点に第３の特徴がある。

また、前記シフトフォークのガイド軸が２本設けられ、前記ガイド軸の一方側には、前記メインシャフト側の摺動可能ギヤを駆動する少なくとも１つのシフトフォークが取り付けられ、前記ガイド軸の他方側には、前記カウンタシャフト側の摺動可能ギヤを駆動する少なくとも１つのシフトフォークが取り付けられている点に第４の特徴がある。

さらに、前記ツインクラッチ式変速装置は、所定の変速段で回転駆動力を伝達する際に噛み合うドグクラッチと、前記所定の変速段と隣り合う変速段で回転駆動力を伝達する際に噛み合うドグクラッチとを同時に噛み合わせることにより、前記ツインクラッチの断接状態の切り換えによって隣り合う変速段間の変速が可能となるように構成されている点に第５の特徴がある。

第１の特徴によれば、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、ツインクラッチは、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、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、歯車対は、カウンタシャフト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、摺動可能ギヤは、内筒、外筒および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、同軸上で隣り合う摺動不能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行い、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適用されているので、摺動可能ギヤと摺動不能ギヤとの間にドグクラッチが適用されることで、同軸上で隣接する２つのギヤ間における回転駆動力の断接を、簡単な凹凸形状によって行うことが可能となる。これにより、隣り合う変速ギヤの回転を同期させるために複雑な構造を有するシンクロメッシュ機構を適用する場合に比して、変速機の構成を簡単にして、これにより、ツインクラッチ式変速装置の小型化および軽量化等を図ることができる。

第２の特徴によれば、摺動可能ギヤと摺動不能ギヤのうち、外径の大きい方にドグ孔が形成されているので、一方側のギヤに重量が片寄る可能性が低減される。また、外径の小さい方にドグ孔を形成する場合に比して、ドグクラッチの形成が容易になる。

第３の特徴によれば、シフトフォークは、メインシャフトおよびカウンタシャフトと平行に配設されたガイド軸に摺動可能に取り付けられると共に、該ガイド軸と平行に設けられたシフトドラムの回動に伴って摺動するように構成されているので、シフトドラムの回動に伴って変速動作を実行できるツインクラッチ式変速装置が得られるようになる。また、ツインクラッチ式変速装置を自動変速制御する際でも、シフトドラムを回動させる１つの駆動モータの制御を行うのみで、複数のシフトフォークを駆動する速度やタイミングを同時に制御することが可能となる。

第４の特徴によれば、シフトフォークのガイド軸が２本設けられ、ガイド軸の一方側には、メインシャフト側の摺動可能ギヤを駆動する少なくとも１つのシフトフォークが取り付けられ、ガイド軸の他方側には、カウンタシャフト側の摺動可能ギヤを駆動する少なくとも１つのシフトフォークが取り付けられているので、メインシャフト側のシフトフォークとカウンタシャフト側のシフトフォークとを、別個独立したガイド軸に係合するようにしたツインクラッチ式変速装置を得ることができる。

第５の特徴によれば、ツインクラッチ式変速装置は、所定の変速段で回転駆動力を伝達する際に噛み合うドグクラッチと、所定の変速段と隣り合う変速段で回転駆動力を伝達する際に噛み合うドグクラッチとを同時に噛み合わせることにより、ツインクラッチの断接状態の切り換えによって隣り合う変速段間の変速が可能となるように構成されているので、回転駆動力を途切れさせずに素早い変速が可能となる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、内側メインシャフト７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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ＣＬ１から第１クラッチＣＬ２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、メインシャフトまたはカウンタシャフト上に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤと、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を適用したので、摺動可能ギヤと摺動不能ギヤとの間の駆動力の断接が凹凸形状の噛合によって行われることとなり、隣り合う変速ギヤの回転を同期させるために複雑な構造を有するシンクロメッシュ機構を適用する場合に比して、変速機の構成を簡単にし、ツインクラッチ式変速装置の小型化および軽量化を図ることが可能となる。

なお、ドグクラッチのドグ歯およびドグ孔の形状、変速ギヤの段数等は、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、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。また、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であってもよい。

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。 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。 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。 シフトドラムのガイド溝の形状を示す展開図である。 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５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 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７（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。

符号の説明

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

Claims (5)

1. 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、前記カウンタシャフト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適用されていることを特徴とするツインクラッチ式変速装置。
2. 前記摺動可能ギヤと摺動不能ギヤのうち、外径の大きい方にドグ孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のツインクラッチ式変速装置。
3. 前記シフトフォークは、前記メインシャフトおよびカウンタシャフトと平行に配設されたガイド軸に摺動可能に取り付けられると共に、該ガイド軸と平行に設けられたシフトドラムの回動に伴って摺動するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のツインクラッチ式変速装置。
4. 前記シフトフォークのガイド軸が２本設けられ、
   前記ガイド軸の一方側には、前記メインシャフト側の摺動可能ギヤを駆動する少なくとも１つのシフトフォークが取り付けられ、
   前記ガイド軸の他方側には、前記カウンタシャフト側の摺動可能ギヤを駆動する少なくとも１つのシフトフォークが取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のツインクラッチ式変速装置。
5. 前記ツインクラッチ式変速装置は、所定の変速段で回転駆動力を伝達する際に噛み合うドグクラッチと、前記所定の変速段と隣り合う変速段で回転駆動力を伝達する際に噛み合うドグクラッチとを同時に噛み合わせることにより、前記ツインクラッチの断接状態の切り換えによって隣り合う変速段間の変速が可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のツインクラッチ式変速装置。

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