JP2020133730A - シフト機構、及び変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】１段より離れたギヤ段への変速を確実かつ自在に実行できて変速の操作性に優れるシフト機構及び変速機を提供すること。【解決手段】シフト機構１０が、カム溝３８の幅を変動させることで、バレル本体２１が回転したときにフォーク２５,３０及びドグリング３５,４０が出力軸１５の軸方向に移動する第１状態と、バレル本体２１が回転したときにフォーク２５,３０及びドグリング３５,４０が移動しない第２状態とを選択的に実現させる溝幅変動機構４５を備えるようにする。【選択図】図１

Description

本開示は、シフト機構、及び変速機に関する。

従来、シフト機構としては、特許文献１に記載されているバレル式変速機構がある。このバレル式変速機構は、外周面にカム溝が形成されたバレルと、バレルを回転駆動するアクチュエータを備え、バレルの回転駆動により、カム溝に沿ってシフトフォークを移動させることで変速を行う。このバレル式変速機構は、ドグ及びドグスリーブを含むドグクラッチを用いることで、同軸上で互いに隣り合う変速ギヤ間における回転動力の伝達と切断とを選択的に切り替える。

特開２００９−１８０３４２号公報

上記バレル式変速機構が搭載された車両において、ダウンシフトを実施せずに停車した場合、ギヤ段を維持したままの状態で停車することになり、次工程として、ギヤ段をニュートラルに戻す操作、あるいは発進に備えて１速にシフトする操作が必要になる。係る背景において、バレル式変速機構では、シフトバレルのカム溝に沿ってフォークシャフト（シフトフォーク）を移動させて変速を行うため、ダウンシフト及びアップシフトの際に変速を１段ずつ実行しなければならず、所望の変速を迅速かつ容易に実行しにくい。

そこで、本開示の目的は、飛び変速、すなわち、１段より離れたギヤ段への変速を確実に実行できて変速の操作性に優れるシフト機構及び変速機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本開示に係るシフト機構は、回転部材と、２以上の伝達部材と、複数のギヤと、を備え、前記伝達部材は、前記回転部材に軸方向に移動可能な状態で同期回転するように係合され、前記伝達部材および前記ギヤの夫々はドグ歯を有して、前記伝達部材の前記ドグ歯と前記ギヤの前記ドグ歯が噛み合った場合に、前記伝達部材と前記ギヤの間で動力が伝達され、前記伝達部材を回転可能に支持すると共に、前記伝達部材を前記軸方向に移動させることで、前記伝達部材を、前記伝達部材の前記ドグ歯が前記ギヤの前記ドグ歯に噛み合う係合位置と、前記伝達部材の前記ドグ歯が前記ギヤの前記ドグ歯に対して前記軸方向に間隔をおいて位置する開放位置に選択的に位置させる２以上の並進部材と、回転可能であり、前記並進部材が有するピンが収容されたカム溝を外周側に有するバレルと、前記カム溝の前記軸方向の幅を変動させることで、前記バレルが回転したときに前記並進部材及び前記伝達部材が前記軸方向に移動する第１状態と、前記バレルが回転したときに前記並進部材及び前記伝達部材が前記軸方向に移動しない第２状態とを選択的に実現させる溝幅変動機構と、を更に備える。

更には、本開示に係る変速機は、本開示に係るシフト機構と、前記各ギヤと噛み合うカウンタギヤと、前記カウンタギヤとの間で動力の伝達を実行する回転軸と、を備える。

これらの開示によれば、溝幅変動機構が、カム溝の軸方向の幅を変動させることができ、第２状態で、ピンがカム溝の側面に接触しなくてピンの動きがカム溝の側面で規制されないフリー状態を実現できる。よって、第２状態でバレルを所望の変速位置まで回転させた後、第１状態が選択されることで、間のギヤ段を経ずに所望のギヤ段を実行でき、飛び変速を確実かつ円滑に実行できる。

また、本開示のシフト機構において、前記バレルが、２以上の前記ピンが収容されているカム溝を有してもよい。

上記構成によれば、バレルに設けるカム溝の数を低減できる。したがって、バレルをコンパクトに構成でき、ひいては、シフト機構をコンパクトに形成できる。

本開示に係るシフト機構及び変速機によれば、飛び変速、すなわち、１段より離れたギヤ段への変速を確実に実行でき、変速の操作性を優れたものにできる。

本開示の一実施形態に係る変速機の主要部を示す正面図である。 溝幅変動機構が第１状態を実現している状態における図１に対応する正面図である。 第１状態においてバレルが回転した際の第１及び第２ピンのカム溝内での移動について説明する図である。 第２状態においてバレルが回転した際の第１及び第２ピンのカム溝内での位置について説明する図である。 変形例のシフト機構について説明する正面図である。 他の変形例のシフト機構について説明する正面図である。

以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。また、以下の実施例では、図面において同一構成に同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、複数の図面には、模式図が含まれ、異なる図間において、各部材における、縦、横、高さ等の寸法比は、必ずしも一致しない。また、以下の説明では、４速の変速を実行可能な変速機を例に説明を行うが、以下の説明から明らかなように、変速機は、５速以上の変速が可能であってもよく、リバースを実行可能でもよい。リバースの実行は、入力側の歯車と出力側の歯車を直接、噛合するのではなくて、中継歯車を介して噛合することで容易に実現できる。また、以下で説明される構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素であり、必須の構成要素ではない。

図１は、本開示の一実施形態に係る変速機１の主要部を示す正面図である。図１に示すように、変速機１は、シフト機構１０、第１乃至第４カウンタギヤ８１〜８４、及び回転軸の一例としての入力軸８５を備える。また、シフト機構１０は、回転部材としての出力軸１５、バレル２０、第１フォーク２５、第２フォーク３０、第１ドグリング３５、第２ドグリング４０、及び溝幅変動機構４５を有する。第１及び第２ドグリング３５,４０は、２以上の伝達部材を構成し、第１及び第２フォーク２５,３０は、２以上の並進部材を構成する。

バレル２０は、バレル本体２１、筒状の第１カム溝画定部材２２、及び筒状の第２カム溝画定部材２３を有する。バレル本体２１の中心軸は、出力軸１５の軸方向と略平行な方向に延在している。また、バレル本体２１は、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３の内周面の夫々とスプライン嵌合しており、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３の夫々は、バレル本体２１に対して軸方向に相対移動可能になっている。なお、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３の夫々は、バレル本体２１に対して相対移動可能になっていればよく、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３の夫々とバレル本体２１は、スプライン嵌合でなくて、セレーション嵌合やキー嵌合等で係合してもよい。

第１カム溝画定部材２２と、第２カム溝画定部材２３は、バレル本体２１の軸方向に間隔をおいて配置される。第１カム溝画定部材２２と、第２カム溝画定部材２３の間には、１条のカム溝３８が形成されている。バレル本体２１には、電動モータ等を駆動源とする図示しないアクチュエータが連結されており、バレル本体２１は、そのアクチュエータから付与される回転動力によって回転するようになっている。

第１フォーク２５は、第１フォークシャフト２６と、第１シフトフォーク２７を有する。第１フォークシャフト２６は、バレル本体２１の軸方向に沿って延在し、第１シフトフォーク２７は、第１フォークシャフト２６に固定され、第１フォークシャフト２６から第１フォークシャフト２６の径方向に延在する。第１シフトフォーク２７は、一対の挟持部２７ａを含む。また、第１フォークシャフト２６には、第１シフトヘッド（図示せず）が一体的に取り付けられ、第１シフトヘッドの先端部に設けられた第１ピン（図３及び図４に２９で示す）が、カム溝３８内に嵌め込まれている。

第２フォーク３０は、第２フォークシャフト３１と、第２シフトフォーク３２を有する。第２フォークシャフト３１は、バレル本体２１の軸方向に沿って延在し、第２シフトフォーク３２は、第２フォークシャフト３１に固定され、第２フォークシャフト３１から第２フォークシャフト３１の径方向に延在する。第２シフトフォーク３２は、一対の挟持部３２ａを含む。第２フォークシャフト３１には、第２シフトヘッド３３が一体的に取り付けられ、第２シフトヘッド３３の先端部に設けられた第２ピン３４が、カム溝３８内に第１ピン２９に間隔をおいた状態で嵌め込まれている。

第１ドグリング３５は、環状部材であり、出力軸１５に外嵌されている。第１ドグリング３５は、出力軸１５と、スプライン嵌合、セレーション嵌合、又はキー嵌合し、出力軸１５と同期回転すると共に、出力軸１５に対して軸方向に相対移動可能になっている。第１ドグリング３５の外周面には、溝が設けられている。第１シフトフォーク２７の一対の挟持部２７ａの夫々の内側部は、第１ドグリング３５の溝に嵌め込まれており、第１ドグリング３５を回動可能に保持している。

第１ドグリング３５の軸方向の一方側の端部には、第１ドグ歯３５ａが形成されている。また、第１ドグリング３５の軸方向の一方側には、１速ギヤ５０が配置されている。１速ギヤ５０は、例えば、軸受を介して出力軸１５に固定され、これにより出力軸１５に対して回転自在に固定されている。１速ギヤ５０は、軸方向の他方側の端部に１速ドグ歯５０ａを有する。この１速ドグ歯５０ａは、第１ドグリング３５が出力軸１５に対して軸方向の一方側に相対移動したときに第１ドグ歯３５ａに噛み合い、１速ドグ歯５０ａが第１ドグ歯３５ａに噛み合うと、第１ドグリング３５が１速ギヤ５０と同期回転可能になる。

また、第１ドグリング３５の軸方向の他方側の端部には、第２ドグ歯３５ｂが形成されている。また、第１ドグリング３５の軸方向の他方側には、３速ギヤ５２が配置されている。３速ギヤ５２は、例えば、軸受を介して出力軸１５に固定され、これにより出力軸１５に対して回転自在に固定されている。３速ギヤ５２は、軸方向の一方側の端部に３速ドグ歯５２ａを有する。この３速ドグ歯５２ａは、第１ドグリング３５が出力軸１５に対して軸方向の他方側に相対移動したときに第２ドグ歯３５ｂに噛み合い、３速ドグ歯５２ａが第２ドグ歯３５ｂに噛み合うと、第１ドグリング３５が３速ギヤ５２と同期回転可能になる。

第２ドグリング４０は、環状部材であり、出力軸１５に外嵌されている。第２ドグリング４０は、出力軸１５と、スプライン嵌合、セレーション嵌合、又はキー嵌合し、出力軸１５と同期回転すると共に、出力軸１５に対して軸方向に相対移動可能になっている。第２ドグリング４０の外周面には、溝が設けられている。第２シフトフォーク３２の一対の挟持部３２ａの夫々の内側部は、第２ドグリング４０の溝に嵌め込まれており、第２ドグリング４０を回動可能に保持している。

第２ドグリング４０の軸方向の一方側の端部には、第３ドグ歯４０ａが形成されている。また、第２ドグリング４０の軸方向の一方側には、２速ギヤ５１が配置されている。２速ギヤ５１は、３速ギヤ５２の軸方向の他方側に３速ギヤ５２に対して間隔をおいた状態で出力軸１５に対して回転自在に固定されている。２速ギヤ５１は、例えば、軸受を介して出力軸１５に固定されている。２速ギヤ５１は、軸方向の他方側の端部に２速ドグ歯５１ａを有する。この２速ドグ歯５１ａは、第２ドグリング４０が出力軸１５に対して軸方向の一方側に相対移動したときに第３ドグ歯４０ａに噛み合い、２速ドグ歯５１ａが第３ドグ歯４０ａに噛み合うと、第２ドグリング４０が２速ギヤ５１と同期回転可能になる。

また、第２ドグリング４０の軸方向の他方側の端部には、第４ドグ歯４０ｂが形成されている。また、第２ドグリング４０の軸方向の他方側には、４速ギヤ５３が配置されている。４速ギヤ５３は、例えば、軸受を介して出力軸１５に固定され、これにより出力軸１５に対して回転自在に固定されている。４速ギヤ５３は、軸方向の一方側の端部に４速ドグ歯５３ａを有する。この４速ドグ歯５３ａは、第２ドグリング４０が出力軸１５に対して軸方向の他方側に相対移動したときに第４ドグ歯４０ｂに噛み合い、４速ドグ歯５３ａが第４ドグ歯４０ｂに噛み合うと、第２ドグリング４０が４速ギヤ５３と同期回転可能になる。

溝幅変動機構４５は、ボールねじの原理で第１及び第２カム溝画定部材２２,２３を軸方向に移動させる。詳しくは、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３の夫々は、周方向に延在する環状溝２２ａ,２３ａを有し、溝幅変動機構４５は、アクチュエータとしてのモータ４６、第１ナット４７、及び第２ナット４８を含む。

第１ナット４７は、モータ４６の回転軸４６ａに設けられた雄ねじ４６ｂに螺合する雌ねじと、環状溝２２ａに嵌合する突出部４７ａを有する。第１ナット４７の突出部４７ａは、例えば第１カム溝画定部材２２に固定され、第１ナット４７は、回転軸４６ａに対して連れ回りすることがない。また、第２ナット４８は、モータ４６の回転軸４６ａに設けられた雄ねじ４６ｂに螺合する雌ねじと、環状溝２３ａに嵌合する突出部４８ａを有する。第２ナット４８の突出部４８ａは、例えば第２カム溝画定部材２３に固定され、第２ナット４８は、回転軸４６ａに対して連れ回りすることがない。

図１に示すように、各ギヤ５０〜５３の外径及び歯数は、１速ギヤ５０が最も大きく、２速ギヤ５１、３速ギヤ５２、４速ギヤ５３と高速用のギヤになるにしたがって徐々に小さくなっている。また、１速ギヤ５０には、第１カウンタギヤ８１が噛合し、２速ギヤ５１には、第２カウンタギヤ８２が噛合し、３速ギヤ５２には、第３カウンタギヤ８３が噛合し、４速ギヤ５３には、第４カウンタギヤ８４が噛合している。各カウンタギヤ８１〜８４の外径及び歯数は、第４カウンタギヤ８４が最も大きく、第３カウンタギヤ８３、第２カウンタギヤ８２、第１カウンタギヤ８１と低速用のギヤに噛合するカウンタギヤになるにしたがって徐々に小さくなっている。各カウンタギヤ８１〜８４は、入力軸８５に外嵌されて固定されている。入力軸８５は、出力軸１５と略平行に延在している。

この変速機１の変速は、ドライバが飛び変速を選択できる操作部を用いて実行するようになっている。例えば、そのような操作部として、プッシュスイッチを挙げることができ、所望のスイッチを選択することで、飛び変速、若しくは１段ずつアップ又はダウンする変速を選択できてもよい。又は、そのような操作部は、シフトレバーと押し釦で実現でき、例えば、シフトレバーの上部に設けられた押し釦を押圧することで、飛び変速を選択できる一方、押し釦が押圧されなかったとき、１段ずつアップ又はダウンする変速を選択するようになっていてもよい。

操作部で入力された制御信号は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に入力される。ＥＣＵが、当該制御信号に基づいて、バレル本体２１を回動させるモータ等のアクチュエータ、及びモータ４６を制御することで、所望の変速を実現するようになっている。

なお、本開示の変速機を搭載する車両は、変速を１段ずつアップ又はダウンする操作部を、飛び変速を選択できる操作部と別の箇所に有してもよい。また、そのような操作部は、ステアリングホイールに設けられたパドルスイッチを含んでもよく、パドルスイッチがアップシフトスイッチとダウンシフトスイッチを含んでもよい。そして、アップシフトスイッチとダウンシフトスイッチを操作する度に、変速が１段ずつアップ又はダウンするようにしてもよい。

次に、本変速機１の動作について、図２〜図４を用いてニュートラルから３速への変速を実行する場合を例に説明を行う。先ず、ドライバが、上記操作部を用いてニュートラルから３速までギヤを１段ずつ順次アップする操作を選択したとする。すると、ＥＣＵが第１状態を実現すべくモータ４６を制御する。そして、その制御で、モータ４６の回転軸４６ａが図２に矢印Ｃで示す方向に回転して、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３が、第１及び第２ナット４７,４８から互いに接近する方向への力を受ける。そして、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３が、カム溝３８の幅が第１及び第２ピン２９,３４の直径よりも僅かに大きくて、バレル本体２１の回転でカム溝３８が第１及び第２ピン２９,３４の動きを規制できる位置まで移動する。

そして、その後、バレル本体２１を回動させるモータ等のアクチュエータが作動して、バレル本体２１を図２に矢印Ｄで示す方向に回転させる。図３は、バレル本体２１の回転による第１及び第２ピン２９,３４のカム溝３８内での移動について説明する図である。図３（ａ）に示す始状態では、第１及び第２ピン２９,３４は、共にニュートラルの位置に存在する。第１ピン２９がニュートラルの位置に存在しているとき、第１ドグリング３５は、１速ギヤ５０と３速ギヤ５２の両方に軸方向に間隔をおいて位置し、第２ピン３４がニュートラルの位置に存在しているとき、第２ドグリング４０は、２速ギヤ５１と４速ギヤ５３の両方に軸方向に間隔をおいて位置する。その後、バレル本体２１が回転すると図３（ｂ）に示すように、第２ピン３４がニュートラルの位置に存在する一方、第１ピン２９がニュートラルの位置から紙面における右側に移動する。

すると、図２を参照して、紙面の右側の第１フォーク２５が、第１ピン２９の右側への移動に伴って右側に移動することで、第１ドグリング３５が右側に移動し、第１ドグリング３５の第１ドグ歯３５ａが１速ギヤ５０の１速ドグ歯５０ａに噛み合う。これにより、入力軸８５の回転動力が、第１カウンタギヤ８１、１速ギヤ５０、及び第１ドグリング３５を介して出力軸１５に伝わり、１速への変速が実行される。

その後、更に、バレル本体２１が回転すると、第１及び第２ピン２９,３４が、カム溝３８の側面における規制で図３（ｃ）に示すニュートラルの位置になり、その後、図３（ｄ）に示す２速位置になる。２速位置では、第１ピン２９がニュートラル位置に位置する一方、第２ピン３４が、右側に移動する。この第２ピン３４の右側への移動で、図２に示す第２フォーク３０が、紙面の右側に移動し、その結果、第２ドグリング４０の第３ドグ歯４０ａが２速ギヤ５１の２速ドグ歯５１ａに噛み合う。このドグ歯同士の噛み合いで、入力軸８５の回転動力が、第２カウンタギヤ８２、２速ギヤ５１、及び第２ドグリング４０を介して出力軸１５に伝わり、２速への変速が実行される。

その後、更に、バレルが回転すると、第１及び第２ピン２９,３４が、カム溝３８の側面における規制で図３（ｅ）に示すニュートラルの位置になり、その後、図３（ｆ）に示す３速位置になる。３速位置では、第２ピン３４がニュートラル位置に位置する一方、第１ピン２９が、紙面における左側に移動する。この第１ピン２９の左側への移動で、図２に示す第１フォーク２５が、紙面の左側に移動し、その結果、第１ドグリング３５の第２ドグ歯３５ｂが３速ギヤ５２の３速ドグ歯５２ａに噛み合う。このドグ歯同士の噛み合いで、入力軸８５の回転動力が、第３カウンタギヤ８３、３速ギヤ５２、及び第１ドグリング３５を介して出力軸１５に伝わり、３速への変速が実行される。

一方、ユーザが、操作部を用いて１速から３速への飛び変速を選択したとする、すると、ＥＣＵが第２状態を実現すべくモータ４６を制御する。そして、その制御で、モータ４６の回転軸４６ａが図１に矢印Ａで示す方向に回転して、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３が、第１及び第２ナット４７,４８から互いに離れる方向への力を受ける。そして、図１に示すように、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３が、バレル本体２１の回転でカム溝３８が第１及び第２ピン２９,３４の動きを規制できない位置まで移動する。図４の（ａ）及び（ｂ）にその動作を示す。図４（ａ）では、図３（ｂ）と同様に、第２ピン３４がニュートラルの位置に存在する一方、第１ピン２９が１速を実現する位置に存在している。また、図４（ｂ）に示す状態では、カム溝３８の幅が広がっており、第１及び第２ピン２９,３４の動きを、カム溝３８の側面で規制できない状態になっている。

続いて、バレル本体２１を図１に矢印Ｂに示す方向に回動させるＥＣＵによるアクチュエータの制御で、バレル本体２１が、図４（ｃ）に示す位置、すなわち、仮に第１状態が選択されていれば３速を実現する位置まで回転する。その後、ＥＣＵが実際に第１状態を実現すべくモータ４６を制御する。そして、その制御で、モータ４６の回転軸４６ａが図２に矢印Ｃで示す方向に回転して、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３が、カム溝３８の幅が第１及び第２ピン２９,３４の直径よりも僅かに大きくて、バレル本体２１の回転でカム溝３８が第１及び第２ピン２９,３４の動きを規制できる位置まで移動する。このＥＣＵの制御で、図４（ｄ）に示すように第１ピン２９がカム溝３８の側面からの力で左側に移動することで３速が実行される。このような制御で、２速を経ない１速から３速への飛び変速を実行する。

以上、本開示に係るシフト機構１０は、出力軸（回転部材）１５と、第１及び第２ドグリング（２以上の伝達部材）３５,４０と、４つのギヤ（複数のギヤ）５０〜５３とを備える。また、第１及び第２ドグリング３５,４０の夫々は、出力軸１５に出力軸１５の軸方向に移動可能な状態で同期回転するように係合される。また、第１及び第２ドグリング３５,４０及び各ギヤ５０〜５３は、ドグ歯３５ａ,３５ｂ,４０ａ,４０ｂ,５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａを有する。また、第１及び第２ドグリング３５,４０のドグ歯３５ａ,３５ｂ,４０ａ,４０ｂとギヤ５０〜５３のドグ歯５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａが噛み合った場合に、第１及び第２ドグリング３５,４０と各ギヤ５０〜５３の間で動力が伝達されるようになっている。また、シフト機構１０は、第１及び第２ドグリング３５,４０を回転可能に支持すると共に、第１及び第２ドグリング３５,４０を軸方向に移動させることで、第１及び第２ドグリング３５,４０を、そのドグ歯３５ａ,３５ｂ,４０ａ,４０ｂがギヤ５０〜５３のドグ歯５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａに噛み合う係合位置と、第１及び第２ドグリング３５,４０のドグ歯３５ａ,３５ｂ,４０ａ,４０ｂが、ギヤ５０〜５３のドグ歯５０ａ,５１ａ,５２ａ,５３ａに対して軸方向に間隔をおいて位置する開放位置に選択的に位置させる第１及び第２フォーク２５,３０（２以上の並進部材）を備える。また、シフト機構１０は、回転可能であって、第１及び第２フォーク２５,３０が有するピン２９,３４が収容されたカム溝３８を外周側に有するバレル本体２１を備える。また、シフト機構１０は、カム溝３８の軸方向の幅を変動させることで、バレル本体２１が回転したときに第１及び第２フォーク２５,３０及び第１及び第２ドグリング３５,４０が軸方向に移動する第１状態と、バレル本体２１が回転したときに第１及び第２フォーク２５,３０及び第１及び第２ドグリング３５,４０が軸方向に移動しない第２状態とを選択的に実現させる溝幅変動機構４５を備える。また、本開示に係る変速機１は、上記シフト機構１０と、各ギヤ５０〜５３と噛み合うカウンタギヤ８１〜８４と、カウンタギヤ８１〜８４との間で動力の伝達を実行する入力軸（回転軸）８５と、を備える。

したがって、溝幅変動機構４５が、カム溝３８の軸方向の幅を変動させることができ、第２状態で、ピン２９,３４がカム溝３８の側面に接触しなくてピン２９,３４の動きがカム溝３８の側面で規制されないフリー状態を実現できる。よって、フリー状態（第２状態）でバレル本体２１を所望の変速位置まで回転させた後、第１状態が選択されることで、所望のギヤ段を自在に選択でき、飛び変速を確実かつ円滑に実行できる。

また、シフト機構１０において、バレル本体２１が、２以上のピン２９,３４が収容されているカム溝３８を有してもよい。

上記構成によれば、バレル本体２１に設けるカム溝３８の数を低減できる。したがって、バレル本体２１をコンパクトに構成でき、ひいては、シフト機構１０をコンパクトに形成できる。

なお、本開示は、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、バレル本体２１が、１つのみのカム溝３８を有する場合について説明したが、バレルは、複数のカム溝を有してもよい。また、バレル本体２１が、２つのピン２９,３４が嵌合しているカム溝３８を有する場合について説明したが、バレルは、１つのみのピンが嵌合しているカム溝を有してもよい。又は、バレルが、３以上のピンが嵌合しているカム溝を有してもよく、この場合、６速以上の変速機での所望の飛び変速を容易に実行できる。なお、６速以上の変速機が、６以上のギヤを有することは言うまでもない。

また、１速から３速への飛び変速について説明した。しかし、Ｎを自然数、ＭをＮに対して２以上離れた自然数とするとき、Ｎ速からＭ速への飛び変速、又は、Ｍ速からＮ速への飛び変速を実行してもよい。また、Ｎを自然数とするとき、リバースからニュートラルを経ないＮ速への飛び変速を実行してもよい。

また、第１及び第２ドグリング３５,４０が同期回転する回転部材が、出力軸１５である場合について説明した。しかし、第１及び第２ドグリングが同期回転する回転部材は、入力軸でもよい。なお、この場合、図１に５０で示す歯数が最も大きいギヤに入力軸の動力が伝達された場合に、４速が実行され、５１で示すギヤに入力軸の動力が伝達された場合に、３速が実行される。また、図１に５２で示すギヤに入力軸の動力が伝達された場合に、２速が実行され、５３で示すギヤに入力軸の動力が伝達された場合に、１速が実行される。

また、溝幅変動機構４５が、ボールねじの原理を用いて、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３を軸方向に互いに接近する方向又は互いに離れる方向に移動させる場合について説明した。しかし、並進部材は、それ以外のアクチュエータで第１及び第２カム溝画定部材を回転部材の軸方向に互いに接近する方向又は互いに離れる方向に移動させてもよい。

詳しくは、図５に示すように、溝幅変動機構１４５は、二つの直動ソレノイド１７０,１８０を備えていてもよい。また、一方の直動ソレノイド１７０の伸縮軸１７０ａに固定された力付与部材１７５の突出部１７５ａを第１カム溝画定部材２２の環状溝２２ａに嵌合して固定してもよい。また、他方の直動ソレノイド１８０の伸縮軸１８０ａに固定された力付与部材１８５の突出部１８５ａを第１カム溝画定部材２３の環状溝２３ａに嵌合して固定してもよい。そして、ＥＣＵで直動ソレノイド１７０,１８０の伸縮軸１７０ａ,１８０ａを矢印Ｅ,Ｆで示す方向に伸縮制御することで、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３の軸方向の移動を実現してもよい。

本変形例のように、直動ソレノイド１７０,１８０を用いて伸縮軸１７０ａ,１８０ａの伸縮で第１及び第２カム溝画定部材２２,２３を移動させるようにすると、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３の移動速度を速くし易くて、第１及び第２カム溝画定部材２２,２３の応答性を良好なものにし易い。したがって、より応答性に優れた円滑な飛び変速を実現できる。

又は、図６に示すように、溝幅変動機構２４５は、第１及び第２カム溝２５５ａ,２５５ｂを有するバレル２６０と、バレル２６０を回動させるモータ等のアクチュエータ２８０を備えてもよい。また、第１カム溝画定部材２２２が有する突出部２２２ａを第１カム溝２５５ａに嵌め込むと共に、第２カム溝画定部材２２３が有する突出部２２３ａを第２カム溝２５５ｂに嵌め込んでもよい。そして、アクチュエータ２８０でバレル２６０を矢印Ｇで示す方向に回転させることで、第１及び第２カム溝画定部材２２２,２２３を軸方向に回転させるようにしてもよい。

又は、溝幅変動機構は、油圧シリンダやラックピニオン機構等を用いて第１及び第２カム溝画定部材を軸方向に移動させてもよく、それ以外の直線移動を実現できる公知の如何なる機構を用いて第１及び第２カム溝画定部材を軸方向に移動させてもよい。

１ 変速機、 １０ シフト機構、 １５ 出力軸（回転部材）、 ２０ バレル、 ２５ 第１フォーク、 ２９ 第１フォークのピン、 ３０ 第２フォーク、 ３４ 第２フォークのピン、 ３５ 第１ドグリング、 ３５ａ 第１ドグリングの第１ドグ歯、 ３５ｂ 第１ドグリングの第２ドグ歯、 ３８ カム溝、 ４０ 第２ドグリング、 ４０ａ 第２ドグリングの第３ドグ歯、 ４０ｂ 第２ドグリングの第４ドグ歯、 ４５,１４５,２４５ 溝幅変動機構、 ５０ １速ギヤ、 ５０ａ １速ドグ歯、 ５１ ２速ギヤ、 ５１ａ ２速ドグ歯、 ５２ ３速ギヤ、 ５２ａ ３速ドグ歯、 ５３ ４速ギヤ、 ５３ａ ４速ドグ歯、 ８１ 第１カウンタギヤ、 ８２ 第２カウンタギヤ、 ８３ 第３カウンタギヤ、 ８４ 第４カウンタギヤ、 ８５ 入力軸（回転軸）、 １７０,１８０ 直動ソレノイド。

Claims (3)

1. 回転部材と、
   ２以上の伝達部材と、
   複数のギヤと、を備え、
   前記伝達部材は、前記回転部材に軸方向に移動可能な状態で同期回転するように係合され、
   前記伝達部材および前記ギヤの夫々はドグ歯を有して、前記伝達部材の前記ドグ歯と前記ギヤの前記ドグ歯が噛み合った場合に、前記伝達部材と前記ギヤの間で動力が伝達され、
   前記伝達部材を回転可能に支持すると共に、前記伝達部材を前記軸方向に移動させることで、前記伝達部材を、前記伝達部材の前記ドグ歯が前記ギヤの前記ドグ歯に噛み合う係合位置と、前記伝達部材の前記ドグ歯が前記ギヤの前記ドグ歯に対して前記軸方向に間隔をおいて位置する開放位置に選択的に位置させる２以上の並進部材と、
   回転可能であり、前記並進部材が有するピンが収容されたカム溝を外周側に有するバレルと、
   前記カム溝の前記軸方向の幅を変動させることで、前記バレルが回転したときに前記並進部材及び前記伝達部材が前記軸方向に移動する第１状態と、前記バレルが回転したときに前記並進部材及び前記伝達部材が前記軸方向に移動しない第２状態とを選択的に実現させる溝幅変動機構と、
   を更に備える、シフト機構。
2. 前記バレルが、２以上の前記ピンが収容されている前記カム溝を有する、請求項１に記載のシフト機構。
3. 請求項１又は２に記載のシフト機構と、
   前記各ギヤと噛み合うカウンタギヤと、
   前記カウンタギヤとの間で動力の伝達を実行する回転軸と、
   を備える変速機。