JP2016191387A - シンクロ機構付き変速装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】アクチュエータの駆動が停止したときに、スリーブ歯がリング歯に尖端どうしを接する状態にあっても、付勢手段によりシンクロスリーブを移動して歯の尖端どうしの衝接状態を解除することができるシンクロ機構付き変速装置を供する。【解決手段】変速時に移動するシンクロスリーブ(52)のスリーブ歯(52t)がリング歯(61t)に接し始める第１同期位置(X1) にあるときに、ディテント機構(80)の押圧部材(85)が星形カム(81)の変速前のディテント凹部(82v)に接しているシンクロ機構付き変速装置。【選択図】図９

Description

本発明は、変速装置に関し、特にシンクロ機構を備えた変速装置に関する。
変速装置が備えるシンクロ機構は、例えば、特許文献１に開示されているようなシンクロ機構が知られている。
特許文献１に開示されたシンクロ機構は、メイン軸とカウンタ軸のそれぞれの回転軸に、相対回転可能に軸支された第１の変速ギアに形成されたギア歯（ギアドグ歯）と回転軸に相対回転を規制され軸方向に移動可能に軸支されたスリーブ（シンクロスリーブ）に形成されたスプライン歯（スリーブ歯）との間に、ブロッキングリングのアウタリング（シンクロリング）に形成されたリングギア歯（リング歯）が介在し、変速時にシンクロスリーブの移動によりスリーブ歯がリング歯に接し噛合した後にギアドグ歯に接し噛合することで、シンクロスリーブ（および回転軸）と第１の変速ギアが同期しながら連結する。
シンクロ機構により同期させながら連結して変速するため、アクチュエータによりシンクロスリーブを移動する変速駆動機構としては、アクチュエータの駆動により回動するシフトドラムと、シフトドラムの回動によりシフトドラムのリード溝に案内されて軸方向に移動するシフトフォークとを備え、シフトフォークがシンクロスリーブに係合してシンクロスリーブを移動する機構が、一般的に知られている（例えば、特許文献２参照）。
そして、該変速駆動機構には、シフトドラムが変速段ごとに所定の回動位置に位置決めされるべくディテンド機構が設けられている。
通常、ディテンド機構は、変速段に対応するディテント凹部が周方向に順次先細に尖った凸部と交互に連続した凹凸カム面が外周端面に形成された星形カムが、シフトドラムに一体に回動するように設けられ、付勢手段によりローラが、星形カムの凹凸カム面に接して押圧し所要のディテント凹部に入り込むようにして星形カムとともにシフトドラムを回動付勢して所定の回動位置に位置決めするものである（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１２５１１２号公報 特開２００８−２１５５５５号公報
変速時に、アクチュエータの駆動によりシフトドラムが回動すると、シフトドラムと一体にディテンド機構の星形カムが回動すると同時に、回動するシフトドラムのリード溝に案内されたシフトフォークによりシンクロスリーブが移動し、シンクロ機構のスリーブ歯がリング歯に接してから噛合し、次いでギアドグ歯に接してから噛合することで、シンクロスリーブと変速ギアが同期しながら連結する。
アクチュエータの駆動によりシンクロスリーブが移動する過程において、スリーブ歯がリング歯に接してから噛合し、次いでギアドグ歯に接してから噛合する各段階で、シンクロスリーブが受ける摩擦抵抗が変化する。
一方で、シンクロスリーブが移動する間、シフトドラムと一体に設けられた星形カムは、凹凸カム面に付勢手段によりローラが押圧された状態で回動し、変速前のディテント凹部を押圧していたローラが、星形カムの回動で星形カムの凸部を乗り越えて変速後のディテント凹部を押圧することになる。
したがって、付勢手段によりローラを星形カムの凹凸カム面に押圧する付勢力は、ローラが星形カムの凸部を乗り越える前と後では、星形カムを回動付勢する方向が反対となる。
アクチュエータが駆動して、星形カムを回動しシンクロスリーブを移動している途中で、何等かの原因でアクチュエータの駆動が停止して、アクチュエータによるシフトドラムすなわち星形カムを回動する力が失われた時に、シンクロ機構のシンクロスリーブの移動位置によっては、シンクロスリーブの受ける摩擦力が、付勢手段により星形カムおよびシフトドラムを回動付勢してシンクロスリーブを移動する付勢力より大きく、シフトドラムがシフト途中の回動位置で停止してしまう可能性がある。
アクチュエータの駆動が停止することで、シフトドラムがシフト途中の回動位置で停止した時に、シンクロ機構のシンクロスリーブの移動位置が、スリーブ歯がリング歯に接するタイミングにあると、歯の尖端どうしが互いに衝接する状態が継続することになり好ましくない。
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、アクチュエータの駆動が停止したときに、スリーブ歯がリング歯に尖端どうしを接する状態にあっても、付勢手段によりシンクロスリーブを移動して歯の尖端どうしの衝接状態を解除することができるシンクロ機構付き変速装置を供する点にある。
上記目的を達成するために、本発明に係るシンクロ機構付き変速装置は、
メイン軸に軸支される駆動側の複数の変速ギアとカウンタ軸に軸支される被動側の複数の変速ギアが、変速比ごとに対応して常時噛合するギア変速機構と、
前記メイン軸と前記カウンタ軸のうち少なくとも１本の回転軸に、相対回転可能に軸支された第１の変速ギアに形成されたギアドグ歯と前記回転軸に相対回転を規制され軸方向に移動可能に軸支された第２の変速ギアまたは移動スリーブであるシンクロスリーブに形成されたスリーブ歯との間に、シンクロリングに形成されたリング歯が介在され、変速時に前記シンクロスリーブの移動により前記スリーブ歯が前記リング歯に接し噛合した後に前記ギアドグ歯に接し噛合することで、前記シンクロスリーブと前記第１の変速ギアが同期しながら連結するシンクロ機構と、
アクチュエータの駆動により回動するシフトドラムと、前記シフトドラムの回動により前記シフトドラムのリード溝に案内されて軸方向に移動するシフトフォークとを備え、前記シフトフォークが前記シンクロスリーブに係合して前記シンクロスリーブを移動する変速駆動機構と、
変速段に対応するディテント凹部が凸部と交互に連続した凹凸カム面が外周端面に形成された星形カムが、前記シフトドラムに一体に回動するように設けられ、付勢手段により押圧部材が、前記星形カムの凹凸カム面に接して押圧し所要のディテント凹部に入り込むようにして前記星形カムとともに前記シフトドラムを回動付勢して位置決めするディテント機構と、を備えたシンクロ機構付き変速装置において、
変速時に移動する前記シンクロスリーブの前記スリーブ歯が前記リング歯に接し始める第１同期位置にあるときに、前記ディテント機構の前記押圧部材が前記星形カムの変速前のディテント凹部に接していることを特徴とする。
この構成によれば、変速時に移動するシンクロスリーブのスリーブ歯がリング歯に接し始める第１同期位置にあるときに、アクチュエータが駆動を停止しても、ディテント機構の押圧部材が星形カムの変速前のディテント凹部に接しているので、スリーブ歯がリング歯に接する前の戻る方向の移動は摩擦抵抗が殆どないことから、付勢手段により押圧部材が星形カムの変速前のディテント凹部の傾斜面に接して押圧し、星形カムを殆ど抵抗なく回動してシフトドラムを変速前の所定回動位置に戻し、シンクロ機構のシンクロスリーブも元の適正な位置に移動してスリーブ歯とリング歯の尖端どうしの衝接は解除され、歯の尖端どうしの衝接状態が継続するのを回避することができる。
前記構成において、
変速時に移動する前記シンクロスリーブの前記スリーブ歯が前記ギアドグ歯に接し始める第２同期位置にあるときに、前記ディテント機構の前記押圧部材が前記星形カムの変速後のディテント凹部に接しているようにしてもよい。
この構成によれば、変速時に移動するシンクロスリーブのスリーブ歯がギアドグ歯に接し始める第２同期位置にあるときに、アクチュエータが駆動を停止した場合、ディテント機構の押圧部材が星形カムの変速後のディテント凹部に接しているので、シンクロスリーブ52には変速を促進する方向に付勢力が作用している状態にあり、シンクロスリーブのスリーブ歯がギアドグ歯に接したとしても尖端どうしが衝接する段階では、付勢手段によりスリーブ歯とギアドグ歯の尖端どうしの衝接が解除される方向に、シンクロスリーブを付勢することができる。
前記構成において、
前記ディテント機構は、前記付勢手段により付勢されるディテントアームの先端に軸支されたローラが前記押圧部材として前記星形カムの凹凸カム面に接して押圧するようにしてもよい。
この構成によれば、付勢手段により付勢されるディテントアームの先端に軸支されたローラが星形カムの凹凸カム面に接して押圧する簡単な構造のディテント機構なので、変速装置にディテント機構をコンパクトに組み込んで、変速装置の小型軽量化を図ることができる。
本発明は、変速時に移動するシンクロスリーブのスリーブ歯がリング歯に接し始める第１同期位置にあるときに、ディテント機構の押圧部材が星形カムの変速前のディテント凹部に接しているので、第１同期位置でアクチュエータの駆動が停止しても、シンクロスリーブは、スリーブ歯がリング歯に接する前の戻る方向の移動は摩擦抵抗が殆どないため、付勢手段により押圧部材が星形カムの変速前のディテント凹部の傾斜面に接して押圧し、星形カムを殆ど抵抗なく回動してシフトドラムを変速前の所定回動位置に戻し、シンクロ機構のシンクロスリーブも元の適正な位置に移動してスリーブ歯とリング歯の尖端どうしの衝接を解除することができる。
本発明の一実施の形態に用いられるパワーユニットの一部を省略した正面図である。 ギア変速機構の図１のII−II矢視断面図である。 図２の一部拡大断面図である。 図２の要部拡大断面図と周方向に切断して展開した部分断面図を合わせて示した説明図である。 変速時のシンクロ機構の前半の同期動作を順次示した説明図である。 変速時のシンクロ機構の後半の同期動作を順次示した説明図である。 変速駆動機構の図１のVII−VII矢視断面図である。 変速駆動機構を一部簡略化して示した要部拡大図である。 シンクロスリーブが第１同期位置にあるときのディテント機構を示す図である。 シンクロスリーブが第２同期位置にあるときのディテント機構を示す図である。
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１０に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態に係るシンクロ機構付き変速装置20に用いられるパワーユニットＰの一部を省略した正面図である。
パワーユニットＰは、自動二輪車に搭載され、クランク軸７が車両の前後方向に沿う、いわゆる縦置きに搭載された水平対向６気筒の水冷式４ストロークサイクルの内燃機関１と、該内燃機関１に連結され、該内燃機関１の動力を所定の変速段に変速するシンクロ機構付き変速装置20とを備えている。
なお、本明細書中において、前後左右の向きは、自動二輪車における直進方向を前方とする通常の基準に従うものとする。
また、図面中の前後左右上下の符号は、ＦＲ，ＲＲ，ＬＨ，ＲＨ，ＵＰ，ＤＷを付す。
図１に示されるように、内燃機関１は、自動二輪車の走行方向前方を向いた状態で左側に配置される左エンジンブロック半体２Ｌと、走行方向前方を向いた状態で右側に配置される右エンジンブロック半体２Ｒとからなるエンジンブロック２と、左エンジンブロック半体２Ｌおよび右エンジンブロック半体２Ｒの左右端にそれぞれ結合されるシリンダヘッド５と、各シリンダヘッド５に重ねられるヘッドカバー６とを備えている。
図１に示されるように、エンジンブロック２の上部前面には、クランク軸７を中心に、エンジンブロック２の上部前面を覆うフロントカバー８が取付けられている。
また、エンジンブロック２の下部に、後述するシンクロ機構付き変速装置20のギア変速機構21が収納される変速機室14（図１において一点鎖線で示す）が左クランクケース半体４Ｌと右クランクケース半体４Ｒとにより画成されている。
図１に示されるように、クランクケース４の下部前面には、変速機室14の前方を覆うようにミッションホルダ11が取付けられており、ミッションホルダ11の前面には、ミッションホルダ11の中央から下部にかけてギア変速機構21の変速段を操作する変速駆動機構70を保持するための変速駆動系ホルダ12が取付けられている。
変速駆動系ホルダ12の左端部前面には、減速機カバー13が取付けられており、変速駆動系ホルダ12と減速機カバー13とに囲われる減速機室15内には後述する減速ギア機構72が配設されるようになっている。
また、変速駆動系ホルダ12の左端部後面には、変速駆動機構70の動力源のアクチュエータであるシフトモータ71が設けられている。
図１に示されるように、ミッションホルダ11の後面には、ギア変速機構21のメイン軸22、カウンタ軸23およびシフトドラム90、シフトフォーク軸91等が小組されてカセットユニットとして一体に構成されている。
変速機室14に挿入されたメイン軸22、カウンタ軸23、シフトドラム90、シフトフォーク軸91は、クランク軸７と平行になるように前後方向に指向して配設されている。
また、図１に示されるように、メイン軸22は、クランク軸７の下方に配置され、カウンタ軸23は、メイン軸22の右方に配置されている。
シフトドラム90は、変速機室14の下部中央に配置され、シフトドラム90の左右方向であってメイン軸22とカウンタ軸23の下方には２本のシフトフォーク軸91が配置されている。
図２は、ギア変速機構21の図１のII−II矢視断面図である。
図２に示されるように、メイン軸22とカウンタ軸23と変速ギア群とからなるギア変速機構21には、ツインクラッチ40が備えられている。
ギア変速機構21の前後方向に指向するメイン軸22は、奇数段の駆動変速ギアｍ１，ｍ３，ｍ５，ｍ７を軸支する長尺の奇数段メイン軸22Ａと、同奇数段メイン軸22Ａにニードルベアリング（図示せず）を介して相対回転自在に外嵌され偶数段の駆動変速ギアｍ２，ｍ４，ｍ６を軸支する短尺の偶数段メイン軸22Ｂとからなる。
奇数段メイン軸22Ａは、前端がミッションホルダ11にボールベアリング25を介して支持され、後端はクラッチカバー10に回転自在に支持されている。
偶数段メイン軸22Ｂは、中間部分がリアカバー９にボールベアリング26を介して支持されている。
一方、メイン軸22の右方に平行に配置されるカウンタ軸23は、前端がミッションホルダ11にボールベアリング27を介して支持され、後側部分がリアカバー９を貫通し、ボールベアリング28を介してリアカバー９に支持されている。
カウンタ軸23のリアカバー９を貫通した後端部には、セカンダリ駆動ギア32がスプライン嵌合されている。
メイン軸22を支持する前端のボールベアリング25と中央のボールベアリング26との間において、偶数段メイン軸22Ｂよりも前側に露出した奇数段メイン軸22Ａの前側部分に奇数段の駆動変速ギアｍ１，ｍ３，ｍ５，ｍ７が設けられ、偶数段メイン軸22Ｂ前側部分に偶数段の駆動変速ギアｍ２，ｍ４，ｍ６が設けられている。
一方、カウンタ軸23には、上記駆動変速ギアｍ１〜ｍ７に対応して、それぞれ常時噛合う被動変速ギアｃ１〜ｃ７が設けられている。
また、奇数段メイン軸22Ａとカウンタ軸23には、相互に向い合う位置にリバース用スプロケットｍＳ，ｃＳが設けられ、チェーン24ａが架渡されている。
これら駆動変速ギアｍ１〜ｍ７と、被動変速ギアｃ１〜ｃ７と、リバース用スプロケットｍＳ，ｃＳとにより、ギア変速機構21が構成されている。
３速駆動変速ギアｍ３および６速駆動変速ギアｍ６は、メイン軸22上を軸方向に摺動可能なシフタギアであり、隣接する駆動変速ギアｍ２，ｍ４，ｍ５，ｍ７またはリバース用スプロケットｍＳにシンクロ機構Ｓを介して選択的に連結される。
また、４速被動変速ギアｃ４および３速被動変速ギアｃ３は、カウンタ軸23上を軸方向に摺動可能なシフタギアであり、隣接する被動変速ギアｃ１，ｃ２，ｃ５，ｃ６にシンクロ機構Ｓを介して選択的に連結される。
上記シフタギアのそれぞれには、フォーク係合溝52ｂが設けられており、このフォーク係合溝52ｂに係合するシフトフォーク92によって、シフタギアの軸方向への移動が可能となる。
図２に示されるように、リアカバー９よりも後方に突出して配置されるメイン軸22の後半部には、ツインクラッチ40が設けられている。
ツインクラッチ40は、奇数段メイン軸22Ａに連結される奇数段油圧クラッチ40Ａと偶数段メイン軸22Ｂに連結される偶数段油圧クラッチ40Ｂとクラッチアウタ42とを有するいわゆるツインクラッチ方式として構成されている。
奇数段油圧クラッチ40Ａの奇数段クラッチインナ41ａは、偶数段メイン軸22Ｂの後端部22Ｂｂから後方に突出して配置される奇数段メイン軸22Ａの後端部22Ａｂ近傍に軸方向の移動を制限されてスプライン嵌合されている。
偶数段油圧クラッチ40Ｂの偶数段クラッチインナ41ｂは、偶数段メイン軸22Ｂの後端部22Ｂｂ近傍に軸方向の移動を制限されてスプライン嵌合されている。
クラッチアウタ42は、偶数段油圧クラッチ40Ｂとリアカバー９との間で偶数段メイン軸22Ｂに回転自在に支持されるプライマリ被動ギア31に緩衝部材31ｄを介して支持されている。
プライマリ被動ギア31は、クランク軸７に嵌着されたプライマリ駆動ギア30と噛合い、クランク軸７から供給される回転駆動力が所定の減速比で減速されてツインクラッチ40に伝達されるようになっている。
クラッチアウタ42と奇数段クラッチインナ41ａとの間には、クラッチアウタ42と一緒に回転する駆動摩擦板44a1と奇数段クラッチインナ41ａと一緒に回転する被動摩擦板44a2とが交互に配列された奇数段摩擦板群44Ａが、奇数段加圧プレート45ａにより加圧可能に設けられている。
また、クラッチアウタ42と偶数段クラッチインナ41ｂとの間には、クラッチアウタ42と一緒に回転する駆動摩擦板44b1と偶数段クラッチインナ41ｂと一緒に回転する被動摩擦板44b2とが交互に配列された偶数段摩擦板群44Ｂが、偶数段加圧プレート45ｂにより加圧可能に設けられている。
奇数段加圧プレート45ａと偶数段加圧プレート45ｂを選択的に駆動可能な油圧回路46が、奇数段メイン軸22Ａおよびクラッチカバー10に設けられている。
油圧回路46により奇数段油圧クラッチ40Ａと偶数段油圧クラッチ40Ｂに選択的に油圧が供給され、一方が接続するときは他方は接続解除される。
クランク軸７の回転がプライマリ駆動ギア30とプライマリ被動ギア31の噛合を介して伝達されたツインクラッチ40のクラッチアウタ42の回転は、油圧回路46により奇数段油圧クラッチ40Ａが接続されると、奇数段メイン軸22Ａに伝達されて奇数段メイン軸22Ａを回転し、偶数段油圧クラッチ40Ｂが接続されると、偶数段メイン軸22Ｂに伝達されて偶数段メイン軸22Ｂを回転する。
クランク軸７からツインクラッチ40を介して奇数段メイン軸22Ａまたは偶数段メイン軸22Ｂに伝達された動力は、ギア変速機構21により選択的に確立された変速段にてカウンタ軸23に伝達される。
本ギア変速機構21には、各シフタギアと互いに連結する変速ギアとの間に、それぞれ各変速段を同期させながら確立するシンクロ機構Ｓが設けられている。
各変速段のうち２速段を確立する２速被動変速ギアｃ２とシフタギアである４速被動変速ギアｃ４との間に介装されるシンクロ機構Ｓについて、図３および図４に基づき説明する。
他のシンクロ機構も同様の機構である。
図３は、図２のギア変速機構の断面図の一部を拡大した断面図であり、図４は、図３の要部をさらに拡大した断面図と周方向に切断して展開して部分断面図を合わせて示したものである。
図３に示されるように、２速被動変速ギアｃ２に代表される変速ギア51は、回転軸（カウンタ軸）23にニードルベアリング50を介して回転自在に軸支されている。
変速ギア51には外周に変速ギア歯51ａ（２速被動変速ギア歯）を有するとともに、４速被動変速ギアｃ４側に縮径して突出した円筒部51ｓの外周にギアドグ歯51ｔが形成されている。
また、ギアドグ歯51ｔを外周に有する円筒部51ｓからさらに内周部部分が突出した突出円筒部51ssが形成されている。
一方、シフタギアである４速被動変速ギアｃ４は、シンクロスリーブ52に相当し、カウンタ軸23に軸方向の移動を規制されてスプライン嵌合したハブ53の外周面にスプライン嵌合して軸方向に摺動自在に外嵌されている。
ハブ53の外周面に形成されたスプライン歯53ｓにシンクロスリーブ52の内周面に形成されたスリーブ歯52ｔが嵌合している。
なお、ハブ53の外周面に形成された多数のスプライン歯53ｓは、周方向に１２０度間隔にある部分が欠損して切欠溝53ｂが３か所に形成されている。
シンクロスリーブ52の内周面に環状に配列されるスリーブ歯52ｔの両端は、テーパしている。
シンクロスリーブ52には外周にシフタギア歯52ａ（４速被動変速ギア歯）を有するとともに、シフトフォークが係合するフォーク係合溝52ｂが形成されている。
シンクロスリーブ52を支持するハブ53は、カウンタ軸23に嵌合する基部とスプライン歯53ｓが形成される外周部との間に環状凹部53ｖが前後両側に形成されている。
変速ギア51の突出円筒部51ｓがハブ53の基部に当接し、変速ギア51のギアドグ歯51ｔを外周に有する円筒部51ｓの端面がハブ53の環状凹部53ｖの開口に相対している。
このハブ53の環状凹部53ｖの開口に円筒部51ｓの端面が相対して形成された環状の空間にブロッキングリング60が介装される。
ブロッキングリング60は、同軸で外と内で重なるように配置された円環状のアウタリング61とインナリング62およびアウタリング61とインナリング62との間に介装されたテーパコーン63から構成されている。
テーパコーン63の外周面と内周面は、ともにテーパ面が形成されており、それぞれアウタリング61の内周テーパ面とインナリング62の外周テーパ面に相対回転可能に面接触している。
アウタリング61は、シンクロリングに相当し、アウタリング61の外周面にはドグ歯状のリング歯61ｔが周方向に複数形成されている。
さらに、アウタリング61の外周面には、周方向に１２０度間隔に凸部61ｂが形成されていて、３つの凸部61ｂは、ハブ53の３つの切欠溝53ｂにそれぞれ係合する。
アウタリング61の凸部61ｂの周方向の幅は、ハブ53の切欠溝53ｂの周方向の幅より小さく、ハブ53に対するアウタリング61の相対回転は所定の回転範囲に規制される（図４参照）。
アウタリング61とハブ53のスプライン歯53ｓとの間には、シンクロスプリング65が配置され、シンクロスプリング65は、アウタリング61の凸部61ｂにより内側から支持されている（図３参照）。
図３を参照して、テーパコーン63の後端部には、変速ギア51側（後側）に突出する凸部63ｂが形成されていて、この凸部63ｂが変速ギア51のギアドグ歯51ｔを外周に有する円筒部51ｓに形成された凹部51ｂに嵌合して、テーパコーン63は変速ギア51と一体に回転する。
図４に示されるように、シンクロスリーブ52のスリーブ歯52ｔとアウタリング61のリング歯61ｔと変速ギア51のギアドグ歯51ｔは、回転軸（カウンタ軸）23の中心軸から同一半径上にあって、前後にスリーブ歯52ｔ，リング歯61ｔ，ギアドグ歯51ｔの順に配列され、スリーブ歯52ｔとリング歯61ｔの間にシンクロスプリング65が位置している。
そして、スリーブ歯52ｔは前後両端が傾斜した一対のチャンファ面52ｃ，52ｃにより先細に形成されており、一対のチャンファ面52ｃ，52ｃは鈍角に交差している。
リング歯61ｔは、スリーブ歯52ｔ側の端部が同じようなチャンファ面61ｃ，61ｃにより先細に形成されている。
同様に、ギアドグ歯51ｔもスリーブ歯52ｔ側の端部が同じようなチャンファ面51ｃ，51ｃにより先細に形成されている。
シンクロ機構Ｓは、以上のように構成されている。
このシンクロ機構Ｓの同期動作を、図４ないし図６に基づいて説明する。
図４に示す状態は、変速を開始する前のニュートラル状態であり、シンクロスリーブ52は中立位置にあって、スリーブ歯52ｔが前後のシンクロスプリング65に接触していない。
アウタリング61とインナリング62がハブ53と一体に回転する一方で、テーパコーン63は変速ギア51と一体に回転するが、アウタリング61とインナリング62と相対回転可能な状態にあって、同期動作を生じない。
変速が開始され、シンクロスリーブ52が後方に移動すると、図５（１）に示すように、シンクロスリーブ52のスリーブ歯52ｔがシンクロスプリング65に接触し、シンクロスプリング65を介してブロッキングリング60を変速ギア51側に押圧可能となる。
さらに、シンクロスリーブ52が後方に移動すると、図５（２）に示すように、ブロッキングリング60が変速ギア51側に押圧され、アウタリング61とテーパコーン63との間、テーパコーン63とインナリング62との間における互いのテーパ面の間に摩擦力が生じ、アウタリング61を回転するとともに、インナリング62と変速ギア51の突出円筒部51ssとの間の摩擦力も生じ、一方で、スリーブ歯52ｔはリング歯61ｔに互いの尖端どうしが接し、さらに互いのチャンファ面52ｃ，61ｃどうしが当接し、同期が開始される（ボーク段階）。
さらに、シンクロスリーブ52が後方に移動すると、図５（３）に示すように、スリーブ歯52ｔはリング歯61ｔを掻き分けるようにしてリング歯61ｔと噛合し、シンクロスリーブ52とアウタリング61は一体に回転する（リング歯掻き分け段階）。
さらに、シンクロスリーブ52が後方に移動すると、図６（４）に示すように、スリーブ歯52ｔは変速ギア51のギアドグ歯51ｔに互いの尖端どうしが接し、さらに互いのチャンファ面52ｃ，51ｃどうしが当接する（ギアドグ歯接触段階）。
さらに、シンクロスリーブ52が後方に移動すると、図６（５）に示すように、スリーブ歯52ｔはギアドグ歯51ｔを掻き分けるようにしてギアドグ歯51ｔと噛合し、同期が終了する（ギアドグ歯掻き分け段階）。
シンクロスリーブ52はさらに後方に移動することで、図６（６）に示すように、スリーブ歯52ｔはギアドグ歯51ｔと完全に噛合してシンクロスリーブ52（および回転軸23）と変速ギア51とは一体に回転する（インギア段階）。
シンクロ機構Ｓは、以上のように動作して、シンクロスリーブ52と変速ギアを同期しながら連結する。
次に、このシンクロスリーブ52を移動する変速駆動機構70について、図７および図８に基づき説明する。
図７は、変速駆動機構70の図１のVII−VII矢視断面図である。
図７に示されるように、変速駆動機構70のシフトモータ71の回転動力は、減速ギア機構72を介して減速されてシフトスピンドル73の回動に伝達される。
シフトスピンドル73にはマスターアーム74が基端部を嵌着されていて、シフトスピンドル73の回動によりマスターアーム74は揺動する。
マスターアーム74に形成された規制孔74ｂを貫通するピン79ｐがミッションホルダ11に突設され、シフトスピンドル73にコイル部を巻回して支持されねじりコイルばね79は、その同方向に延びた両端部がマスターアーム74に形成された係止片74ａとピン79ｐを両外側から挟むようにして取り付けられている。
したがって、マスターアーム74が揺動すると、ねじりコイルばね79のねじりばね力によりマスターアーム74を中立位置に戻そうとする付勢力が働く。
マスターアーム74の揺動は、ポールラチェット機構75を介してシフトドラム90を回動する。
図８に示されるように、ポールラチェット機構75は、マスターアーム74の揺動先端部に形成された長孔74ｈに摺動自在に嵌合される突起76ａが形成されたラチェット入力部材76と、シフトドラム90と一体に回動するラチェット出力部材78と、ラチェット入力部材76の外周とラチェット出力部材78の内周との間に内蔵される一対のポール77とを備えている。
マスターアーム74の揺動により長孔74ｈ内を摺動する突起76ａに案内されてラチェット入力部材76が一方向に回動されると、一方のポール77の先端が起立してラチェット出力部材78の内周の係止突起に係止され、ラチェット入力部材76の回動に連動してラチェット出力部材78が間欠的に回動され、シフトドラム90を間欠的に回動させて変速を行う。
シフトドラム90の間欠的回動には、シフトドラム90を所定の回動位置に導き位置決めするディテント機構80が設けられている。
シフトドラム90と一体に回動するラチェット出力部材78の外周部に、星型カム81が形成されている。
図８に示されるように、星型カム81の外周端面には、変速段に対応する湾曲したディテント凹部82ｖが周方向に順次先細に尖った凸部82ｐと交互に連続した凹凸カム面82が形成されている。
図８を参照して、支軸83に揺動自在に軸支されたディテントアーム84の先端にローラ85が回転自在に軸支されている。
ディテントアーム84は、ねじりコイルばね86により揺動付勢されて、ローラ85を星型カム81の凹凸カム面82に押圧する。
ディテント機構80は、以上のように構成され、星型カム81の凹凸カム面82に押圧されるローラ85が所要のディテント凹部82ｖに落ち着くことで、星型カム81およびシフトドラム90を所要の回動位置に位置決めすることができる。
ディテント機構80は、ねじりコイルばね86により付勢されるディテントアーム84の先端に軸支されたローラ85が星型カム81の凹凸カム面82に接して押圧する簡単な構造なので、変速装置20にディテント機構80をコンパクトに組み込んで、変速装置20の小型軽量化を図ることができる。
なお、シフトドラム90には、７段変速の各変速段の回動位置とリバースの回動位置のほかに各変速段の間に予備回動位置があり、リバース回動位置Ｐrv、ニュートラル回動位置Ｐnn、１速回動位置Ｐ1n、１速２速予備回動位置Ｐ12、２速回動位置Ｐn2、…、…の順に、１５個の回動位置を有し、これに対応して星型カム81の凹凸カム面82に１５個のディテント凹部82ｖが形成されている（図８参照）。
シフトドラム90の外周面には幅方向にオフセットしながら周方向に延設されるリード溝90ｄが４本幅方向に並んで形成されている。
前記したように、シフトドラム90の左右にシフトフォーク軸91，91が配置され、各シフトフォーク軸91に２つのシフトフォーク92，92が軸方向に摺動自在に軸支されており、各シフトフォーク92は、ピン部92ｐがシフトドラム90のリード溝90ｄに摺動自在に嵌合し、二股に分かれたフォーク先端部92ｆがギア変速機構21のシフタギアのフォーク係合溝52ｂに係合している。
したがって、変速駆動機構70のシフトモータ71の駆動によりシフトドラム90が回動すると、シフトドラム90の外周面に形成された各リード溝90ｄに案内されて、それぞれ対応するシフトフォーク92が軸方向に移動することで、各シフタギアが軸方向に移動させられて変速段の切り換えが行われる。
なお、図７の変速駆動機構70の断面図を参照して、シフトスピンドル73の端部には、シフトスピンドル73の回動位置（回動角度）θを検出するシフトスピンドル回動位置検出センサ73Ｓが設けられている。
また、シフトドラム90の前端から回転中心軸上に前方に延びた延長軸90ａの端部には、シフトドラム90の回動位置を検出するシフトドラム回動位置検出センサ90Ｓが設けられている。
例えば、変速段を１速から２速にシフトアップする際には、予めシフトドラム90を１速回動位置Ｐ1nから１速２速予備回動位置Ｐ12に回動して、シフトフォーク92を介してシフタギアである４速被動変速ギアｃ４（シンクロスリーブ52）を後方に移動して被動変速ギアｃ２に連結しておく。
このとき、シンクロ機構Ｓによりシンクロスリーブ52は、被動変速ギアｃ２に同期しながら連結するが、この過程を図５および図６が示している。
すなわち、図５および図６に示すシンクロ機構Ｓの同期動作の例は、４速被動変速ギアｃ４（シンクロスリーブ52）を移動して被動変速ギアｃ２（変速ギア51）に同期しながら連結する各段階を示しており、シフトドラム90を１速回動位置Ｐ1nから１速２速予備回動位置Ｐ12に回動するときの同期動作である。
この間にシフトドラム90の回動により星型カム81も一体に回動するが、この星型カム81の回動により、星型カム81の凹凸カム面82を押圧するローラ85は、星型カム81の凹凸カム面82の変速前の１速回動位置Ｐ1nに対応するディテント凹部82ｖから凸部82ｐを乗り越えて変速後の１速２速予備回動位置Ｐ12に対応するディテント凹部82ｖに至る（図９，図１０参照）。
したがって、変速時におけるシフトドラム90には、シフトモータ71の駆動力が、減速ギア機構72，シフトスピンドル73，マスターアーム74，ポールラチェット機構75を介して伝達された回動力が働くとともに、ディテント機構80のねじりコイルばね86により付勢されたローラ85がシフトドラム90と一体に回動する星型カム81の凹凸カム面82を押圧することによる回動力が働く。
シンクロ機構Ｓによりシンクロスリーブ52が被動変速ギアｃ２に同期しながら連結する過程において、シンクロスリーブ52が移動して、シンクロスリーブ52のスリーブ歯52ｔがリング歯61ｔに接するボーク段階（図５（２）参照）の開始時点すなわちスリーブ歯52ｔとリング歯61ｔの互いの尖端どうしが接する同期開始時点におけるシンクロスリーブ52の移動位置を第１同期位置X１とする。
シンクロスリーブ52が第１同期位置X１にあるとき、星型カム81を図９に示す回動位置になるように設定する。
すなわち、シンクロスリーブ52の移動位置が、スリーブ歯52ｔとリング歯61ｔの互いの尖端どうしが接する第１同期位置X１にあるときに、図９に示されるように、ローラ85は星型カム81の変速前の１速回動位置Ｐ1nに対応するディテント凹部82ｖに接するように設定する。
ローラ85の中心軸Ｃｒは、シフトドラム90および星型カム81の中心軸Ｃｄから１速回動位置Ｐ1nに対応するディテント凹部82ｖを臨む角度範囲Ｖ1ｎ内にあって、さらに該ディテント凹部82ｖにおける変速後の１速２速予備回動位置Ｐ12に対応するディテント凹部82ｖ側に寄った位置にある。
したがって、ディテント機構80のねじりコイルばね86により揺動付勢されたディテントアーム84の先端に軸支されたローラ85は、変速前の１速回動位置Ｐ1nに対応するディテント凹部82ｖにおける変速後の１速２速予備回動位置Ｐ12に対応するディテント凹部82ｖ側の傾斜面を押圧することになり、星型カム81には変速前の１速回動位置Ｐ1nに戻す回動方向にねじりコイルばね86の付勢力が働く。
シンクロスリーブ52が第１同期位置X１にあるときに、シフトモータ71が何らかの原因で駆動を停止した場合、図５（２）に示されるように、シンクロスリーブ52は、スリーブ歯52ｔがリング歯61ｔに接する前の戻る方向の移動は摩擦抵抗が殆どないため、シフトモータ71の駆動力を失った状態で、ねじりコイルばね86の付勢力が星型カム81を変速前の１速回動位置Ｐ1nに戻す回動方向に作用して、星型カム81をシフトドラム90とともに変速前の１速回動位置Ｐ1nに容易に戻すことができる。
シンクロスリーブ52が第１同期位置X１にあるときは、スリーブ歯52ｔとリング歯61ｔが互いの尖端どうしを接している状態にあり、この状態でシンクロスリーブ52の移動が停止してしまうと、スリーブ歯52ｔとリング歯61ｔの尖端どうしが衝接する状態が継続することになり好ましくないが、上記のように、シンクロスリーブ52が第１同期位置X１にあるときに、ローラ85が星型カム81の変速前のディテント凹部82ｖに接するように設定することで、ねじりコイルばね86の付勢力により星型カム81をシフトドラム90とともに変速前の１速回動位置Ｐ1nに戻し、シンクロ機構Ｓのシンクロスリーブ52も元の適正な位置に移動してスリーブ歯52ｔとリング歯61ｔの尖端どうしの衝接は解除され、スリーブ歯52ｔとリング歯61ｔの尖端どうしの衝接状態が継続するのを回避することができる。
シンクロ機構Ｓによりシンクロスリーブ52が被動変速ギアｃ２に同期しながら連結する過程において、シンクロスリーブ52が移動して、シンクロスリーブ52のスリーブ歯52ｔがリング歯61ｔに接し噛合した後に、変速ギア51のギアドグ歯51ｔに接するギアドグ歯接触段階（図６（４）参照）の開始時点すなわちスリーブ歯52ｔとリング歯61ｔの互いの尖端どうしが接するシンクロスリーブ52の移動位置を第２同期位置X２とする。
シンクロスリーブ52が第２同期位置X２にあるとき、星型カム81を図１０に示す回動位置になるように設定する。
すなわち、シンクロスリーブ52の移動位置が、スリーブ歯52ｔとギアドグ歯51ｔの互いの尖端どうしが接する第２同期位置X２にあるときに、図１０に示されるように、ローラ85は星型カム81の変速後の１速２速予備回動位置Ｐ12に対応するディテント凹部82ｖに接するように設定する。
ローラ85の中心軸Ｃｒは、シフトドラム90および星型カム81の中心軸Ｃｄから１速２速予備回動位置Ｐ12に対応するディテント凹部82ｖを臨む角度範囲Ｖ12内にあって、さらに該ディテント凹部82ｖにおける変速前の１速回動位置Ｐ1nに対応するディテント凹部82ｖ側に寄った位置にある。
したがって、ディテント機構80のねじりコイルばね86により揺動付勢されたディテントアーム84の先端に軸支されたローラ85は、変速後の１速２速予備回動位置Ｐ12に対応するディテント凹部82ｖにおける変速前の１速回動位置Ｐ1nに対応するディテント凹部82ｖ側の傾斜面を押圧することになり、星型カム81には変速を促進する回動方向にねじりコイルばね86の付勢力が働く。
シンクロスリーブ52が第２同期位置X２にあるときに、シフトモータ71が何らかの原因で駆動を停止した場合、図６（４）を参照して、ねじりコイルばね86によりシンクロスリーブ52には変速を促進する方向（図６（４）で左方向）に付勢力が作用している状態にあるので、シンクロスリーブ52のスリーブ歯52ｔがギアドグ歯51ｔに接したとしても尖端どうしが衝接する段階では、ねじりコイルばね8によりスリーブ歯52ｔとギアドグ歯51ｔの尖端どうしの衝接状態を解除する方向に、シンクロスリーブ52を付勢することができる。
また、シンクロスリーブ52は変速を促進する方向に付勢力を受けている状態にあるので、タイミングが良ければスリーブ歯52ｔは、隣合うギアドグ歯51ｔ，51ｔ間に突入することができ、よってスリーブ歯52ｔとギアドグ歯51ｔの尖端どうしの衝接は回避することができる。
以上は、変速段を１速から２速にシフトアップする場合を例に説明したが、本発明は、他の変速段の切り換えの場合にも適用できる。
また、本発明はシフトアップに限らずシフトダウンにも適用できる。
以上、本発明に係る一実施の形態に係るシンクロ機構付き変速装置について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。
20…ツインクラッチ式変速装置、21…ギア変速機構、22…メイン軸、23…カウンタ軸、ｍ１〜ｍ７…駆動変速ギア、ｃ１〜ｃ７…被動変速ギア、
Ｓ…シンクロ機構、51…変速ギア、51ｔ…ギアドグ歯、52…シンクロスリーブ、52ｔ…スリーブ歯、53…ハブ、53ｓ…スプライン歯、60…ブロッキングリング、61…シンクロリング（アウタリング）、61ｔ…リング歯、62…インナリング、63…テーパコーン、
70…変速駆動機構、71…シフトモータ、73…シフトスピンドル、
80…ディテント機構、81…星型カム、82…凹凸カム面、82ｖ…ディテント凹部、82ｐ…凸部、84…ディテントアーム、85…ローラ、86…ねじりコイルばね、
90…シフトドラム、92…シフトフォーク。

Claims (3)

  1. メイン軸(22)に軸支される駆動側の複数の変速ギア(m1〜m7)とカウンタ軸(23)に軸支される被動側の複数の変速ギア(c1〜c7)が、変速比ごとに対応して常時噛合するギア変速機構(21)と、
    前記メイン軸(22)と前記カウンタ軸(23)のうち少なくとも１本の回転軸に、相対回転可能に軸支された第１の変速ギア(51)に形成されたギアドグ歯(51t)と前記回転軸に相対回転を規制され軸方向に移動可能に軸支された第２の変速ギアまたは移動スリーブであるシンクロスリーブ(52)に形成されたスリーブ歯(52t)との間に、シンクロリング(61)に形成されたリング歯(61t)が介在され、変速時に前記シンクロスリーブ(52)の移動により前記スリーブ歯(52t)が前記リング歯(61t)に接し噛合した後に前記ギアドグ歯(51t)に接し噛合することで、前記シンクロスリーブ(52)と前記第１の変速ギア(51)が同期しながら連結するシンクロ機構(S)と、
    アクチュエータ(71)の駆動により回動するシフトドラム(90)と、前記シフトドラム(90)の回動により前記シフトドラム(90)のリード溝(90d)に案内されて軸方向に移動するシフトフォーク(92)とを備え、前記シフトフォーク(92)が前記シンクロスリーブ(52)に係合して前記シンクロスリーブ(52)を移動する変速駆動機構(70)と、
    変速段に対応するディテント凹部(82v)が凸部(82p)と交互に連続した凹凸カム面(82)が外周端面に形成された星形カム(81)が、前記シフトドラム(90)に一体に回動するように設けられ、付勢手段(86)により押圧部材(85)が、前記星形カム(81)の凹凸カム面(82)に接して押圧し所要のディテント凹部(82v)に入り込むようにして前記星形カム(81)とともに前記シフトドラム(90)を回動付勢して位置決めするディテント機構(80)と、を備えたシンクロ機構付き変速装置において、
    変速時に移動する前記シンクロスリーブ(52)の前記スリーブ歯(52t)が前記リング歯(61t)に接し始める第１同期位置(X1)にあるときに、前記ディテント機構(80)の前記押圧部材(85)が前記星形カム(81)の変速前のディテント凹部(82v)に接していることを特徴とするシンクロ機構付き変速装置。
  2. 変速時に移動する前記シンクロスリーブ(52)の前記スリーブ歯(52t)が前記ギアドグ歯(51t)に接し始める第２同期位置(X2)にあるときに、前記ディテント機構(80)の前記押圧部材(85)が前記星形カム(81)の変速後のディテント凹部(82v)に接していることを特徴とする請求項１記載のシンクロ機構付き変速装置。
  3. 前記ディテント機構(80)は、前記付勢手段(86)により付勢されるディテントアーム(84)の先端に軸支されたローラ(85)が前記押圧部材として前記星形カム(81)の凹凸カム面(82)に接して押圧することを特徴とする請求項１または請求項２記載のシンクロ機構付き変速装置。
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