JP2014163473A - 変速機のシフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シンクロナイザリングを有さないドグクラッチを用いたシフト装置においても、ニュートラル時およびシフト時においてスリーブの保持が適切に実施可能である小型化された変速機のシフト装置を提供する。
【解決手段】回転軸１９と、第一および第二クラッチリング２３、２４と、クラッチハブ２５と、スリーブ２６と、第一および第二ドグクラッチ部２３ａ、２４ａと、軸動装置２７と、クラッチハブとスリーブとの間に介在され、中立状態、第一シフト状態、および第二シフト状態においてスリーブの軸線方向の移動をそれぞれ規制する弾性部材４１と、を備え、弾性部材は、一方の面に固定されるとともに、第一および第二係合部４１ａ、４１ｂを有し、他方の面には、第一および第二被係合部４２、４３を有し、中立状態では、第一係合部が第一被係合部と係合するとともに第二係合部が第二被係合部と係合し、第一シフト状態では、第一係合部が第二被係合部と係合し、第二シフト状態では、第二係合部が第一被係合部と係合する。
【選択図】図６

Description

本発明はドグクラッチを用いた変速機のシフト装置、特に、シフト装置が有するスリーブの保持機構に関する。

従来、車両用の変速機において、変速段を切り替えるシフト装置がある。そして、そのようなシフト装置には、シフト装置を構成するスリーブを変速段の中立状態（ニュートラル状態）およびシフト状態で保持する保持機構を有しているものがある。例えば、下記に示す特許文献１が開示する技術では、変速段を切り替える際、シフト装置は、回転軸に固定されるシンクロナイザハブと噛合されるスリーブを、回転軸の軸線方向にモータ等によって移動させる。このとき、スリーブを軸線方向に移動させると、シンクロナイザリングが、スリーブとシンクロナイザリングとの間に介在された板ばねに押され、クラッチギヤを押しつける。これにより、スリーブ、シンクロナイザリングおよびクラッチギヤは徐々に回転数が同期し、やがて、スリーブの内周とクラッチギヤの外周とが噛合され所定のシフト状態となる。

このとき、板ばねには、スリーブの保持機構として、スリーブ側に一つ、また、シンクロナイザリング側に２つの突部がそれぞれ突設されている。スリーブ側への突部は、スリーブの内周面に、軸線方向に並んで設けられた３つの凹部のうちの中央の凹部に係合して、スリーブを中立状態に保持する。また、突部は、３つの凹部のうちの両端の凹部の何れかに係合して、スリーブをいずれかのシフト状態に保持する。なお、シンクロナイザリング側へ突設される２つの突部は、シンクロナイザリングに設けられた凹部にそれぞれ係合している。これにより、スリーブが中立状態に保持されたときに、シンクロナイザリングがスリーブ側に引き寄せられて保持されるようになっている。

特開平９−１７７８２３号公報

このように、特許文献１に開示される技術では、板ばねを、対向するシンクロナイザリングの切り欠きに係合させて固定している。このため、例えばシンクロナイザリングを有さないドグクラッチを用いたシフト装置には適用できない。また、スリーブの内周面に、軸線方向に３つ並べて凹部を設けるので、軸長が長くなりシフト装置が大型化してしまう。さらに、信頼性を向上させるため、中立状態時（ニュートラル時）にスリーブに対して大きな保持力を付与させたいが、中立状態時とシフト状態時とでは、突部が係合する凹部の位置が変更されるだけであるので、保持力を増加させることができない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、シンクロナイザリングを有さないドグクラッチを用いたシフト装置においても、ニュートラル時およびシフト時においてスリーブの保持が適切に実施可能である小型化された変速機のシフト装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る変速機のシフト装置は、変速機の入力軸および出力軸の一方に回転連結され軸線回りに回転可能に軸承された回転軸と、前記回転軸に回転可能に支承され前記入力軸および出力軸の他方に第一ギヤ比で回転連結された第一クラッチリングおよび第二ギヤ比で回転連結された第二クラッチリングと、前記回転軸における前記第一および第二クラッチリングの間に、これらと隣接して固定されたクラッチハブと、前記クラッチハブと相対回転が規制され前記軸線方向に移動可能に嵌合されたスリーブと、前記第一および第二クラッチリングの前記スリーブ側にそれぞれ突出して設けられ前記スリーブの軸動に応じて前記スリーブに形成されたスリーブスプラインとそれぞれ係脱可能に噛合する第一および第二ドグクラッチ部と、前記スリーブを前記軸線方向に移動させる軸動装置と、前記クラッチハブと前記スリーブとの間に介在され、前記スリーブスプラインが前記第一および第二ドグクラッチ部に噛合しない中立状態、前記スリーブスプラインが前記第一ドグクラッチ部に噛合する第一シフト状態、および前記スリーブスプラインが前記第二ドグクラッチ部に噛合する第二シフト状態において前記スリーブの前記軸線方向の移動をそれぞれ規制する弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、前記スリーブの内周面および前記クラッチハブの外周面の一方に固定されるとともに、第一および第二係合部を有し、前記スリーブの内周面および前記クラッチハブの外周面の他方には、第一および第二被係合部を有し、前記中立状態では、前記第一係合部が前記第一被係合部と係合するとともに前記第二係合部が前記第二被係合部と係合し、前記第一シフト状態では、前記第一係合部が前記第二被係合部と係合し、前記第二シフト状態では、前記第二係合部が前記第一被係合部と係合する。

請求項２に係る請求項１に記載の変速機のシフト装置において、前記弾性部材は、両端部が屈曲されて前記第一および前記第二係合部に形成され、中央部で前記クラッチハブの前記外周面にボルトによって固定される。

請求項３に係る請求項１に記載の変速機のシフト装置の前記弾性部材は、前記クラッチハブの外周面に軸線と直角方向に凹設され両端を閉塞された凹溝内に収納されて保持される。

請求項４に係る請求項３に記載の変速機のシフト装置は、前記凹溝の両端の少なくとも一方がスナップリングで閉塞されている。

請求項５に係る請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変速機のシフト装置の前記第一および前記第二被係合部は、前記スリーブの内周面および前記クラッチハブの外周面の前記他方に離間して凹設され、前記軸線と直角で互いに対向する対向面を有する一対の係止用凹部である。

請求項６に係る請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変速機のシフト装置の前記スリーブの内周面および前記クラッチハブの外周面の前記他方に突起が突設され、前記突起の一方端が前記第一被係合部を形成し、他方端が前記第二被係合部を形成する。

請求項１によれば、スリーブの位置を規制するための弾性部材が、スリーブとクラッチハブとの間に設けられる。このため、スリーブの保持機構として部品点数が少なくてすむ。また、弾性部材が有する２箇所の第一および第二係合部と、弾性部材と対向する２箇所の第一および第二被係合部とを組み合わせて係合させることにより、中立状態、第一シフト状態および第二シフト状態を成立させている。これにより、中立状態、第一シフト状態および第二シフト状態を成立させるため、被係合部である凹部を軸線方向に３個整列させて設けていた従来技術に対し、簡単な構造で軸線方向長さを短縮できシフト装置の小型化が図れる。さらに、中立状態においては、弾性部材の２箇所の第一および第二係合部が同時にスリーブを付勢するので、スリーブは中立状態で確実に保持される。

請求項２によれば、弾性部材が、クラッチハブの外周面に、第一および第二係合部の間で１箇所のボルトで簡易に固定できる。また、クラッチハブが回転軸回りに回転されても、弾性部材が遠心力でクラッチハブの外径方向に向かって浮き上がることはない。これにより、スリーブを付勢する弾性部材の付勢力が変動することはなく、シフト装置は安定した状態での作動が可能となる。

請求項３によれば、弾性部材は、クラッチハブの外周面に凹設された軸線と直角方向に形成され両端を閉塞された凹溝内に収納されて保持される。これにより、弾性部材の組み付け工数が低減される。

請求項４によれば、凹溝の両端の少なくとも一方はスナップリングで代用し閉塞されているので、スナップリングに相当する壁を形成するための加工が不要となり、低コスト化に寄与する。

請求項５によれば、弾性部材の第一および第二係合部は、それぞれ係止用凹部の対向する対向面に挟持されて係合されるので、スリーブの軸線方向の移動が良好に規制される。

請求項６によれば、他方の面に突設された突起の一方端に第一被係合部が形成され、他方端に第二被係合部が形成されるので、構造が簡単になり、製造コストが安価になる。

本発明を適用し得る車両の構成を示す概略図である。 本発明を適用し得る自動変速機を示す説明図である。 スリーブとハブクラッチの組み付け状態を示す斜視図である。 図２に示すシフト装置の断面図である。 第１の実施形態におけるスリーブ保持機構の第二シフト状態を示す断面図である。 第１の実施形態におけるスリーブ保持機構のニュートラル状態を示す断面図である。 第１の実施形態におけるスリーブ保持機構の第一シフト状態を示す断面図である。 第２の実施形態におけるスリーブ保持機構の第二シフト状態を示す断面図である。 第２の実施形態におけるスリーブ保持機構のニュートラル状態を示す断面図である。 第２の実施形態におけるスリーブ保持機構の第一シフト状態を示す断面図である。 変形例１を示す断面図である。 変形例２を示す断面図である。 弾性部材を分割した状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る、ドグクラッチを備えたシフト装置を有する自動変速機を車両に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、その車両の構成を示す概要図である。図１に示すように、車両Ｍは、エンジン１１、クラッチ１２、自動変速機１３（本発明の変速機に該当する）、ディファレンシャル装置１４、駆動輪（左右前輪）Ｗｆｌ，Ｗｆｒを含んで構成されている。エンジン１１は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させるものである。エンジン１１の駆動力は、クラッチ１２、自動変速機１３、およびディファレンシャル装置１４を介して駆動輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒに伝達されるように構成されている。このように、車両Ｍは、いわゆるＦＦ車両である。なお、ＦＦ車両は一例であって、これに限るものではない。例えば、前輪駆動車でもよいし、４輪駆動車でもよい。

クラッチ１２は、図示しない制御部の指令に応じて自動で断接されるように構成されている。図２に示すように、自動変速機１３は、ドグクラッチの機構を備えたシフト装置１０を組み込んで、例えば前進５段、後進１段を自動的に選択するものである。ただし、図２では、前進２段分の変速段のみを記載してある。図１に示すディファレンシャル装置１４は、ファイナルギヤおよびディファレンシャルギヤの両方を含んで構成されており、自動変速機１３と一体的に形成されている（詳細は図示しない）。

自動変速機１３は、図２に示すように、ケーシング２１、入力シャフト２２（本発明の一方の軸に該当する）、出力シャフト２８（本発明の他方の軸に該当する）およびシフト装置１０を含んで構成されている。

ケーシング２１は、ほぼ有底円筒状に形成された本体２１ａ、本体２１ａの底壁である第１壁２１ｂ、および本体２１ａ内を左右方向に区画する第２壁２１ｃを含んで構成されている。

入力シャフト２２は、ケーシング２１に回転自在に支承されている。すなわち、入力シャフト２２の一端（左端）が軸受２１ｂ１を介して第１壁２１ｂに軸承され、入力シャフト２２の他端（右端）側が軸受２１ｃ１を介して第２壁２１ｃに軸承されている。入力シャフト２２の他端は、クラッチ１２を介してエンジン１１の図略の出力軸に回転連結されている（図１参照）。よって、エンジン１１の出力はクラッチ１２が接続されているときに入力シャフト２２に入力される。また、クラッチ１２が遮断されると、入力シャフト２２はフリー回転可能な状態となる。

出力シャフト２８は、ケーシング２１に回転自在に支承されている。すなわち、出力シャフト２８の一端（左端）が軸受２１ｂ２を介して第１壁２１ｂに軸承され、出力シャフト２８の他端（右端）が軸受２１ｃ２を介して第２壁２１ｃに軸承されている。出力シャフト２８には、第一出力ギヤ２８ａ、第二出力ギヤ２８ｂおよび第３出力ギヤ２８ｃがスプライン嵌合等で固定されている。

第一出力ギヤ２８ａは、後述する第一クラッチリング２３と噛合するものであり、外周面には第一クラッチリング２３と噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。第二出力ギヤ２８ｂは、後述する第二クラッチリング２４と噛合するものであり、外周面には第二クラッチリング２４と噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。

第３出力ギヤ２８ｃは、ディファレンシャル装置１４のクラッチリング（図示省略）と噛合するものであり、外周面には、当該クラッチリングと噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。このように、出力シャフト２８は、ディファレンシャル装置１４を介して、駆動輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒに回転連結されている。

これにより、車両走行時には、駆動輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの回転が、ディファレンシャル装置１４、第３出力ギヤ２８ｃ、出力シャフト２８、第一出力ギヤ２８ａおよび第二出力ギヤ２８ｂを介して、第一クラッチリング２３および第二クラッチリング２４を強制回転させている。

よって、エンジン１１の駆動力は、断接可能なクラッチ１２が接続状態にされると、入力シャフト２２から入力し、出力シャフト２８に伝達され、最終的に第３出力ギヤ２８ｃ、ディファレンシャル装置１４を介して、駆動輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒに出力される。

次に、シフト装置１０について説明する。シフト装置１０は、図２〜図４に示すように、回転軸１９と、上述した第一クラッチリング２３および第二クラッチリング２４と、クラッチハブ２５と、スリーブ２６と、軸動装置２７と、スリーブ２６を中立状態Ｎおよび第一、第二シフト状態Ｓ１、Ｓ２で保持する保持機構と、を備えている。詳細は後述するが、保持機構は、スリーブ２６と、クラッチハブ２５と、図３に示す弾性部材４１と、を備えている。

回転軸１９は、自動変速機１３の入力シャフト２２に回転連結され、入力シャフト２２とともに軸線回りに回転可能に軸承されている。

第一クラッチリング２３および第二クラッチリング２４は、回転軸１９に遊転（回転）可能に支承されている。図２、図４に示すように、第一クラッチリング２３および第二クラッチリング２４は、クラッチハブ２５の両側でクラッチハブ２５と隣接して配置されている。そして、第一クラッチリング２３の外周面には、出力シャフト２８に固定される第一出力ギヤ２８ａと噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。そして、第一クラッチリング２３と第一出力ギヤ２８ａとの噛合によって第一ギヤ比の変速段が構成されている。

第二クラッチリング２４の外周面には、出力シャフト２８に固定される第二出力ギヤ２８ｂと噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。第二クラッチリング２４と第二出力ギヤ２８ｂとの噛合によって第二ギヤ比の変速段が構成されている。なお、本実施形態においては、第一ギヤ比＞第二ギヤ比の関係となっている。このようにして、第一クラッチリング２３および第二クラッチリング２４は、出力シャフト２８と回転連結されている。

図２、図４に示すように、第一クラッチリング２３のクラッチハブ２５側の側面には、スリーブ２６に形成されているスプライン２６ａに係合する第一ドグクラッチ部２３ａが形成されている。また、第二クラッチリング２４のクラッチハブ２５側の側面には、スリーブ２６のスプライン２６ａに係合する第二ドグクラッチ部２４ａが形成されている。

なお、第一ドグクラッチ部２３ａ、および第二ドグクラッチ部２４ａの歯の構成等については、通常のドグクラッチであるので、詳細な説明については省略する。

クラッチハブ２５は、回転軸１９に、軸線回りに一体回転可能にスプライン嵌合等で固定されている。図３に示すように、クラッチハブ２５の外周面には、スリーブ２６の内周面に形成されているスプライン２６ａ（本発明のスリーブスプラインに該当する）に、入力シャフト２２の軸線方向に摺動可能、かつ相対回転を規制して係合するスプライン２５ａが形成されている。

軸動装置２７は、スリーブ２６を軸線方向に沿って往復動させるものであり、スリーブ２６を第一クラッチリング２３または第２クラッチリング２４に押圧させている際、第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４から反力が加わった場合に、スリーブ２６がその反力によって移動することを許容するように構成されている。

軸動装置２７は、フォーク２７ａ、フォークシャフト２７ｂ及びアクチュエータ２７ｃ等を含んで構成されている。本実施形態においてアクチュエータ２７ｃは、出力軸が回転する回転駆動モータである。フォーク２７ａの先端部は、スリーブ２６の外周溝２６ｄの外周形状にあわせて形成されている。フォーク２７ａの基端部は、フォークシャフト２７ｂに固定されている。フォークシャフト２７ｂは、ケーシング２１に軸線方向に沿って摺動自在に支承されている。すなわち、フォークシャフト２７ｂの一端（左端）が軸受２１ｂ３を介して第１壁２１ｂに支承される。また、フォークシャフト２７ｂの他端（右端）側がブラケット２７ｄに固定されている。ブラケット２７ｄは、第２壁２１ｃから軸線方向に突出するガイド部材２７ｅによって摺動可能であるとともに、ナット部材２７ｆに固定されている。ナット部材２７ｆはアクチュエータ２７ｃに回転連結される駆動シャフト２７ｈに対して進退可能に螺着されている。駆動シャフト２７ｈは軸受２１ｃ３を介して第２壁２１ｃに支承されている。

図略の制御部がアクチュエータ２７ｃへの通電量を制御することで、アクチュエータ２７ｃの回転軸が回転し、回転軸に連結された駆動シャフト２７ｈを任意の回転数だけ回転させる。これによって、ナット部材２７ｆ、ブラケット２７ｄおよびフォークシャフト２７ｂが軸線方向に往復動し、任意の位置に位置決め固定可能となる。なお、フォークシャフト２７ｂが位置決め固定される任意の位置は、図略のストロークセンサによって常時取得されフィードバック制御されている。

なお、アクチュエータ２７ｃは、回転駆動するモータ以外に、どのような形式のものを用いてもよい。例えば、特開２００８−２５９４１３号公報に記載されているような、リニアモータを用いてもよい。さらには、ＭＴ車において、アクチュエータを用いず、運転者の手動によって、フォークシャフト２７ｂが軸線方向に作動するようにしてもよい。

次に、スリーブ２６の保持機構について説明する。保持機構は、図３に示すように、スリーブ２６、クラッチハブ２５および弾性部材４１を備えている。そして、保持機構は、スリーブ２６とクラッチハブ２５との間で構成されている。本実施形態においては、保持機構は、スリーブ２６およびクラッチハブ２５の円周上において、ほぼ１８０度離間した任意の２点に設けられている（図３参照）。

図５〜図７の断面図に示すように、弾性部材４１は、クラッチハブ２５とスリーブ２６との間に介在されている。弾性部材４１は、突部４１ａ（本発明の第一係合部に該当する）、４１ｂ（本発明の第二係合部に該当する）およびベース部４１ｃを備えている。弾性部材４１は、長方形の板状部材から形成され、ベース部４１ｃの両端からそれぞれ同じ方向に２回屈曲させて、同じ大きさの突部４１ａ、４１ｂが形成される。各屈曲部はＲ形状で形成されている。

突部４１ａ、４１ｂは、図５〜図７に示すように、弾性部材４１を板厚方向からみたときに略三角形状を呈している。このような形状において、突部４１ａ、４１ｂの三角形の頂点Ａ、Ｂをクラッチハブ２５の中心方向に押し、突部４１ａ、４１ｂを撓ませると、反力として上方に向かう付勢力Ｆ２、Ｆ３が発生される。この、付勢力Ｆ２、Ｆ３によってスリーブ２６を外径方向に付勢し安定的に保持する。なお、弾性部材４１は、必要な付勢力を備えていれば、どのような材質によって形成してもよい。このとき、必要な付勢力は任意に設定可能である。

そして、弾性部材４１は、２個の突部４１ａ、４１ｂの中間のベース部４１ｃが、ボルト４５によってクラッチハブ２５の外周面（本発明の一方側の面に該当する）に螺着されて固定されている。このとき、弾性部材４１を固定する位置は、２箇所であり、クラッチハブ２５のスプライン２５ａの谷部の平面部２５ｂ（図３参照）および、平面部２５ｂと円周方向に１８０度離間したスプライン２５ａの谷部の平面部とする。ただし、弾性部材４１の取付け位置は、これに限らず、ドグクラッチの係合を行なう際に支障がなければどこに配置してもよい。例えば、スプライン２５ａの山部を加工して平面部を形成し、当該平面部に設けてもよい。

次に、弾性部材４１は、２個の突部４１ａ、４１ｂと係合する第一被係合部である係止用凹部４２および第二被係合部である係止用凹部４３について説明する。図３に示すように、係止用凹部４２、４３は、クラッチハブ２５の外周面に固定した弾性部材４１に対向するようにスリーブ２６の内周面（本発明の他方側の面に該当する）に軸線方向に離間して一対で設けられる。係止用凹部４２、４３は、図５〜図７に示すように、それぞれ軸線と直角で互いに対向する対向面４２ｃ、４２ｄおよび対向面４３ｃ、４３ｄを有する凹設された孔部である。そして、図５〜図７に示すように、弾性部材４１の突部４１ａ、４１ｂは、係止用凹部４２、４３の対向面４２ｃ、４２ｄおよび４３ｃ、４３ｄの出口側の角部４２ａ、４２ｂおよび角部４３ａ、４３ｂと当接して係合している。

なお、このとき、弾性部材４１に対向する位置のスリーブ２６の内周面には、スプライン２６ａの山部が設けられているが、弾性部材４１の突部４１ａ、４１ｂの高さに適合するようスプライン２６ａの山部を加工すればよい。そして、クラッチハブ２５とスリーブ２６との位置関係が中立状態Ｎとなる位置で、弾性部材４１と係止用凹部４２、４３の関係が、図６に示すような状態となるように係止用凹部４２、４３を設ければよい。つまり、中立状態Ｎでは、第一被係合部が第一被係合部と係合し、第二係合部が第二被係合部と係合されるよう係止用凹部４２、４３を設ければよい。

詳細には、図６に示すように、突部４１ａ、４１ｂが共に、係止用凹部４２、４３にそれぞれ係入される。そして、係止用凹部４２（第一被係合部）の角部４２ａ、４２ｂおよび係止用凹部４３（第二被係合部）の角部４３ａ、４３ｂが、突部４１ａの直線部４１ａ１、４１ａ２および突部４１ｂの直線部４１ｂ１、４１ｂ２にそれぞれ当接された状態でスリーブ２６が中立状態で位置決めされる。なお、このような態様に限らず、係止用凹部４２の角部４２ａ、４２ｂおよび係止用凹部４３の角部４３ａ、４３ｂが、突部４１ａ、４１ｂの頂点近傍のＲ部と当接していてもよい。また、このとき、突部４１ａ、４１ｂの頂点Ａ、Ｂは、係止用凹部４２、４３の底面４２ｃ、４３ｃに当接しない。

次に、クラッチハブ２５とスリーブ２６との位置関係が、第一シフト状態Ｓ１または第二シフト状態Ｓ２となった場合について説明する。第一シフト状態Ｓ１とは、スリーブ２６が、図６の状態から右方に移動し、スリーブ２６のスプライン２６ａが、第一ドグクラッチ部２３ａに噛合して第一ギヤ比の変速段を成立させた図７に示す状態である。また、第二シフト状態Ｓ２とは、スリーブ２６が、図６の状態から左方に移動し、スリーブ２６のスプライン２６ａが、第二ドグクラッチ部２４ａに噛合して第二ギヤ比の変速段を成立させた図５に示す状態である。なお、前述したが、本実施形態においては、第二ギヤ比の変速段（第二シフト状態Ｓ２）が、第一ギヤ比の変速段（第一シフト状態Ｓ１）よりも低速側のギヤ段であるものとする。また、第一ギヤ比の変速段および、第二ギヤ比の変速段は、どのような変速段同士の組み合わせとしても良い。

上述したように、スリーブ２６の位置が、第一シフト状態Ｓ１、または第二シフト状態Ｓ２に至った場合には、弾性部材４１の突部４１ａ、４１ｂと係止用凹部４２、４３との関係は図７（第一シフト状態Ｓ１）および図５（第二シフト状態Ｓ２）に示す状態となる。これより、軸線方向に離間する係止用凹部４２と係止用凹部４３との間の距離は、スリーブ２６が中立状態Ｎから軸線方向に移動し、第一ギヤ比の変速段または第二ギヤ比の変速段を成立させるのに必要な距離となっている。

図７に示すように、第一シフト状態Ｓ１においては、突部４１ａが、スリーブ２６の左方の係止用凹部４３に係合され、係止用凹部４３の角部４３ａ、４３ｂが、突部４１ａの直線部４１ａ１、４１ａ２にそれぞれ当接した状態でスリーブ２６が位置決めされる。これによって、スリーブ２６は、軸線方向への移動が良好に規制されている。また、このとき、突部４１ａが、スリーブ２６を外径方向に付勢する付勢力の大きさＦ２は、中立状態Ｎにおいて突部４１ａ、４１ｂがスリーブ２６を外径方向に付勢した付勢力の大きさＦ１の略半分となっている。これは、付勢する突部４１ａの数に応じたものである。

また、図５に示すように、第二シフト状態Ｓ２においては、突部４１ｂが、スリーブ２６の右方の係止用凹部４２に係入され、係止用凹部４２の角部４２ａ、４２ｂが、突部４１ｂの直線部４１ｂ１、４１ｂ２にそれぞれ当接した状態でスリーブ２６が位置決めされる。これによって、スリーブ２６は、軸線方向への移動が良好に規制されている。また、突部４１ｂが、スリーブ２６を外径方向に付勢する付勢力の大きさＦ３は、Ｆ１と等しく、中立状態における付勢力の大きさＦ１の略半分となっている。

次に作動について説明する。例えば、始めに、シフト装置１０が、第二シフト状態Ｓ２を形成していたとする。そして、第二シフト状態Ｓ２から、第一クラッチリング２３と第一出力ギヤ２８ａとによって形成される増速側のギヤ段（第一シフト状態Ｓ１）に切替える場合について説明する。

このとき、第二シフト状態Ｓ２におけるシフト装置１０の保持機構の状態は、図５に示すとおりである。そして、制御部（図略）は、ギヤ段の切替えのため、まず、クラッチ１２を遮断する。次に、制御部は、軸動装置２７を作動させ、フォークシャフト２７ｂを、軸線方向で、第一クラッチリング２３側に作動させる。

これにより、保持機構では、突部４１ｂがクラッチハブ２５側に撓みつつ、突部４１ｂと係止用凹部４２との係合が解除される。そして、突部４１ｂの頂点Ｂが、スリーブ２６の内周面上を摺動し、やがて、突部４１ｂが係止用凹部４３に係合される。また、このとき、突部４１ｂの移動の途中から突部４１ａの頂点Ａが、スリーブ２６の内周面上を摺動しはじめ、係止用凹部４２に係合される。これによって、中立状態Ｎが形成され、第二クラッチリング２４と、第二出力ギヤ２８ｂとによって形成されていた第二ギヤ比の変速段は切断される。

この状態で、停止させたい場合には、軸動装置２７の作動を停止させればよい。この場合、２つの突部４１ａ、４１ｂによって、スリーブ２６が外径方向に付勢力Ｆ１（＝Ｆ２+Ｆ３）で付勢されるので、スリーブ２６が中立状態Ｎを超え、第一クラッチリング２３と接触してしまう虞はない。また、このとき、突部４１ａの各直線部４１ａ１、４１ａ２と係止用凹部４２の角部４２ａ、４２ｂ、並びに突部４１ｂの各直線部４１ｂ１、４１ｂ２と係止用凹部４３の角部４３ａ、４３ｂとが当接して係合されるので、スリーブ２６は大きな面圧で突部４１ａ、４１ｂと係合される。これにより、軸線方向への移動も規制されて係合状態が安定する。

しかし、ここでは、スリーブ２６を、第一シフト状態Ｓ１まで作動させることが目的である。このため、軸動装置２７は、スリーブ２６を、中立状態Ｎを通過させ、さらに右方に移動させる。これにより、突部４１ａの頂点Ａおよび突部４１ｂの頂点Ｂが、スリーブ２６の内周面上を摺動し、やがて、突部４１ａが係止用凹部４３に係合され、突部４１ｂはスリーブ２６の内周面から完全にはずれる。これにより、突部４１ａの各直線部４１ａ１、４１ａ２と係止用凹部４３の角部４３ａ、４３ｂとが当接して係止されるので、スリーブ２６は大きな面圧で突部４１ａと係合されて係合状態が安定する。

上述の説明から明らかなように、第１の実施形態によれば、スリーブ２６の位置を規制するための弾性部材４１が、スリーブ２６とクラッチハブ２５との間に設けられる。このため、スリーブ２６とクラッチハブ２５との間の位置関係は、スリーブ２６、クラッチハブ２５および弾性部材４１という少ない部品の公差に基づき決定することができる。よって、スリーブ２６の軸線方向の位置決め、特に中立状態Ｎでの位置決めを精度よく行なうことができる。このため、スリーブ２６の中立状態Ｎでの位置が定まらず、スリーブ２６と第一および第二ドグクラッチ部２３ａ、２４ａとが接触することが抑制されるので、設計上、スリーブ２６と第一および第二ドグクラッチ部２３ａ、２４ａとの間の距離を短縮して設定することができる。これにより、軸線方向長さを短縮できるのでシフト装置１０の小型化が図れる。また、スリーブ２６を作動させた時に、第一または第二ドグクラッチ部２３ａ、２４ａと噛合するまでの時間が短縮され、変速機の変速性能向上に寄与する。また、弾性部材４１が有する２箇所の突部４１ａ、４１ｂ（第一および第二係合部）と、弾性部材４１と対向する２箇所の係止用凹部４２、４３（第一および第二被係合部）とを組み合わせて係合させることにより、中立状態Ｎ、第一シフト状態Ｓ１および第二シフト状態Ｓ２を成立させている。これにより、中立状態Ｎ、第一シフト状態Ｓ１および第二シフト状態Ｓ２を成立させるため、被係合部である凹部を軸線方向に３個整列させて設けていた従来技術に対し、軸線方向長さを短縮できシフト装置１０の小型化が図れる。さらに、中立状態Ｎにおいては、弾性部材４１の２箇所の突部４１ａ、４１ｂが同時にスリーブ２６を付勢するので、スリーブ２６は中立状態Ｎで確実に保持される。このように、シンクロナイザリングを設けない、ドグクラッチ機構において保持機構を設けることができた。

また、第１の実施形態によれば、両端部が屈曲されて突部４１ａ、４１ｂ（第一および第二係合部）に形成された弾性部材４１が、クラッチハブ２５の外周面にボルト４５によって固定される。このため、クラッチハブ２５が回転軸回りに回転されても、弾性部材４１が遠心力でクラッチハブ２５の外径方向に向かって浮き上がることはない。これにより、スリーブ２６を付勢する弾性部材４１の付勢力が変動することはなく、シフト装置１０は安定した状態での作動が可能となる。

また、第１の実施形態によれば、係止用凹部４２、４３（第一および第二被係合部）は、離間して凹設され、軸線と直角で互いに対向する対向面４２ｃ、４２ｄおよび対向面４３ｃ、４３ｄを有する一対の係止用凹部である。このため、弾性部材４１の突部４１ａ、４１ｂ（第一および第二係合部）は、それぞれ係止用凹部４２、４３の対向する対向面４２ｃ、４２ｄおよび対向面４３ｃ、４３ｄに挟持されて係合されるので、軸線方向の移動が良好に規制される。

次に第２の実施形態について図８〜図１０に基づき説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態に対して、被係合部である係止用凹部４２、４３の形状が異なる。第２の実施形態では、弾性部材４１の突部４１ａ、４１ｂを係止さるために、係止用突部５１を設けた。上記以外は、第１の実施形態と同様であるので、変更点のみについて説明し、同様部分については、説明を省略する。

係止用突部５１は、図８〜図１０に示すとおり、スリーブ２６の内周面（本発明の他方の面に該当する）から突設されている突起である。そして、突起の一方端６１が第一被係合部を形成し、他方端６２が第二被係合部を形成している。中立状態Ｎにおいては、図９に示すように弾性部材４１の突部４１ａ、４１ｂがそれぞれ有する直線部４１ａ１、４１ａ２および直線部４１ｂ１、４１ｂ２のうち、直線部４１ａ２および４１ｂ１が係止用突部５１の角部である一方端６１および他方端６２にそれぞれ当接して係止されている。これによって、スリーブ２６の軸線方向への移動を良好に規制している。

また、第一シフト状態Ｓ１においては、図１０に示すように係止用突部５１の角部である他方端６２と、弾性部材４１の突部４１ａの直線部４１ａ１とが当接している。これによって、スリーブ２６の軸線方向で、中立状態Ｎ方向への移動を良好に規制している。また、第二シフト状態Ｓ２においては、図８に示すように係止用突部５１の角部である一方端６１と、弾性部材４１の突部４１ｂの直線部４１ｂ２とが当接している。これによっても、スリーブ２６の軸線方向で、中立状態Ｎ方向への移動を良好に規制している。

上述の説明から、明らかなように、第２の実施形態によれば、スリーブ２６の内周面から突設された突起である係止用突部５１の一方端６１が第一被係合部を形成し、他方端６２が第二被係合部を形成する。このように、単純な構造で製作コストが安価な一方端６１および他方端６２（第一および第二被係合部）によっても、中立状態においては、一方端６１と他方端６２とが弾性部材４１の突部４１ａおよび４１ｂ（第一および第二係合部）に当接し、軸線方向の移動を良好に規制することができる。また、第一シフト状態Ｓ１および第二シフト状態Ｓ２においても、スリーブ２６の軸線方向で、中立状態Ｎ方向への移動を良好に規制することができる。

次に、第１および第２の実施形態の変形例１について説明する。第１および第２の実施形態では、弾性部材４１を、クラッチハブ２５の外周面にボルト４５によって螺着し固定した。しかし、この態様に限らず、図１１に示す変形例１では、クラッチハブ２５の外周面に凹設された、軸線と直角方向に形成され両端を壁６５ａ、６５ｂによって閉塞された凹溝６５を設け、当該凹溝６５内に弾性部材４１を収納して保持する。

このような状態で、スリーブ２６をクラッチハブ２５の外周部に嵌合させて組み付ければ、弾性部材４１は、凹溝６５、壁６５ａ、６５ｂおよびスリーブ２６に阻まれてクラッチハブ２５の外周面から脱落することはないとともに、第１および第２の実施形態と同様の効果を奏する。また、弾性部材４１の組み付けに対して、ボルト４５の部品費、および組み付け工数が低減される。

また、図１２に示すように、変形例２として、変形例１における、凹溝６５の閉塞された両端の壁６５ａ、６５ｂの一方または両方をスナップリング６７と取り替え、スナップリング６７を壁の代用としてもよい。なお、変形例２では、一方の壁６５ａをスナップリング６７に変更した態様を示す。スナップリング６７は、クラッチハブ２５の側面に係入溝を設けて係入させておけばよい。これにより、凹溝６５に対し壁を形成するための加工が不要となるので低コスト化に寄与する。

なお、上記第１および第２の実施形態においては、弾性部材４１をボルト４５によってクラッチハブ２５の外周面に螺着して固定した。そして、スリーブ２６の内周面に係止用凹部４２、４３または係止用突部５１を設けた。しかし、この態様に限らず、弾性部材４１をボルト４５によってスリーブ２６の内周面に螺着して固定し、クラッチハブ２５の外周面に係止用凹部４２、４３または係止用突部５１を設けてもよい。これによっても上記と同様の効果が期待できる。

また、上記においては、弾性部材４１は、一つの部材で突部４１ａ、４１ｂを備えるよう構成された。しかし、この態様に限らず、突部４１ａ、４１ｂを分割してもよい。そして、分割した突部４１ａ、４１ｂをクラッチハブ２５の外周面上において、別々の場所に配置してもよい。分割した突部４１ａ、４１ｂは、図１３に示すようボルト４５でクラッチハブ２５にそれぞれ螺着して固定すればよい。なお、図１３では、突部４１ａのみ示すが、分割した突部４１ｂは、別の谷部に突部４１ａと同様の方法で固定すればよい。

また、上記においては、弾性部材４１を、クラッチハブ２５の外周面上において、２つ配置し、２つの弾性部材４１は外周方向に略１８０°離間して配置されている。しかし、この態様に限らず、弾性部材４１を一つだけ配置しても良いし、３つ以上配置してもよい。３つ以上配置する場合には、弾性部材４１によって外径方向に付勢されるスリーブ２６がクラッチハブ２５の外周でバランスよく保持されるよう例えば外周方向に等間隔で配置されることが好ましい。

また、弾性部材４１の突部４１ａ、４１ｂの形状は、三角形に限らず、どのようなものでもよい。

さらに、自動変速機は上記実施形態において説明した態様のものには限らない。例えば手動変速機（ＭＴ）や、２つのクラッチを備えるＤＣＴ（デュアル クラッチ トランスミッション）にも適用できる。これらによっても、同様の効果が得られる。

１０・・・シフト装置、１１・・・エンジン、１２・・・クラッチ、１３・・・自動変速機、１９・・・回転軸、２２・・・入力軸（入力シャフト）、２３・・・第一クラッチリング、２３ａ・・・第一ドグクラッチ部、２４・・・第二クラッチリング、２４ａ・・・第二ドグクラッチ部、２５・・・クラッチハブ、２６・・・スリーブ、２６ａ・・・スリーブスプライン（スプライン）、２７・・・軸動装置、２７ａ・・・フォーク、２７ｂ・・・フォークシャフト、２８・・・出力軸（出力シャフト）、４１・・・弾性部材、４１ａ・・・第一係合部（突部）、４１ｂ・・・第二係合部（突部）、４２・・・第一被係合部（係止用凹部）、４３・・・第二被係合部（係止用凹部）、５１・・・係止用突部、６１・・・第一被係合部（一方端）、６２・・・第二被係合部（他方端）、６５・・・凹溝、６７・・・スナップリング、Ｗｆｌ・・・駆動輪（左）、Ｗｆｒ・・・駆動輪（右）。

Claims (6)

1. 変速機の入力軸および出力軸の一方に回転連結され軸線回りに回転可能に軸承された回転軸と、
   前記回転軸に回転可能に支承され前記入力軸および出力軸の他方に第一ギヤ比で回転連結された第一クラッチリングおよび第二ギヤ比で回転連結された第二クラッチリングと、
   前記回転軸における前記第一および第二クラッチリングの間に、これらと隣接して固定されたクラッチハブと、
   前記クラッチハブと相対回転が規制され前記軸線方向に移動可能に嵌合されたスリーブと、
   前記第一および第二クラッチリングの前記スリーブ側にそれぞれ突出して設けられ前記スリーブの軸動に応じて前記スリーブに形成されたスリーブスプラインとそれぞれ係脱可能に噛合する第一および第二ドグクラッチ部と、
   前記スリーブを前記軸線方向に移動させる軸動装置と、
   前記クラッチハブと前記スリーブとの間に介在され、前記スリーブスプラインが前記第一および第二ドグクラッチ部に噛合しない中立状態、前記スリーブスプラインが前記第一ドグクラッチ部に噛合する第一シフト状態、および前記スリーブスプラインが前記第二ドグクラッチ部に噛合する第二シフト状態において前記スリーブの前記軸線方向の移動をそれぞれ規制する弾性部材と、
   を備え、
   前記弾性部材は、前記スリーブの内周面および前記クラッチハブの外周面の一方に固定されるとともに、第一および第二係合部を有し、
   前記スリーブの内周面および前記クラッチハブの外周面の他方には、第一および第二被係合部を有し、
   前記中立状態では、前記第一係合部が前記第一被係合部と係合するとともに前記第二係合部が前記第二被係合部と係合し、
   前記第一シフト状態では、前記第一係合部が前記第二被係合部と係合し、
   前記第二シフト状態では、前記第二係合部が前記第一被係合部と係合する変速機のシフト装置。
2. 前記弾性部材は、両端部が屈曲されて前記第一および前記第二係合部に形成され、中央部で前記クラッチハブの前記外周面にボルトによって固定される、請求項１に記載の変速機のシフト装置。
3. 前記弾性部材は、前記クラッチハブの外周面に軸線と直角方向に凹設され両端を閉塞された凹溝内に収納されて保持される、請求項１に記載の変速機のシフト装置。
4. 前記凹溝の両端の少なくとも一方はスナップリングで閉塞されている請求項３に記載の変速機のシフト装置。
5. 前記第一および前記第二被係合部は、前記スリーブの内周面および前記クラッチハブの外周面の前記他方に離間して凹設され、前記軸線と直角で互いに対向する対向面を有する一対の係止用凹部である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変速機のシフト装置。
6. 前記スリーブの内周面および前記クラッチハブの外周面の前記他方に突起が突設され、
   前記突起の一方端が前記第一被係合部を形成し、他方端が前記第二被係合部を形成する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変速機のシフト装置。

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