JP2023055255A - シフト機構 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のシフトフォークの軸線方向の位置を切り替えるためのシフトドラムの軸長を短縮できるシフト機構を提供する。【解決手段】カム溝４６は、複数の走行パターンに対応した切り替え領域を少なくとも一つ以上有し、第１可動部材４４は、カム溝４６に挿入された第１係合ピン５０を有し、第２可動部材４５は、カム溝４６に挿入された第２係合ピン５５を有し、各係合ピン５０，５５は、シフトドラム４３の回転方向で所定の間隔を空けて配置され、カム溝４６が形成された角度をα、走行パターンの数をｍ、切り替え領域の数をｎ、第１係合ピン５０の中心軸線と第２係合ピン５５の中心軸線とがなす角度をθとし、ａを０を含む自然数とした場合に、θ＝α／（ｍ×ｎ）＋ａ×α／ｎを満たすように第１係合ピン５０および第２係合ピン５５が配置されている。【選択図】図２

Description

この発明は、複数のシフトフォークの軸線方向の位置を切り替えるためのカム溝が形成されたシフトドラムを備えたシフト機構に関するものである。

特許文献１および特許文献２には、外周面にカム溝が形成されたシフトドラムを回転させることによって、三つのシフトフォークの軸線方向の位置を切り替えるように構成されたシフト機構が記載されている。具体的には、シフトドラムの外周面には、シフトドラムの軸線方向に並んで三つのカム溝が形成され、それぞれのカム溝にシフトフォークが係合している。

特許文献１に記載されたシフト機構は、上記三つのシフトフォークの軸線方向の位置を切り替えることによって、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、前進第１速段から前進第５速段のドライブレンジの走行モードを切り替えることができるように構成されている。また、特許文献２に記載されたシフト機構は、上記三つのシフトフォークの軸線方向の位置を切り替えることによって、ニュートラルレンジ、前進第１速段から前進第６速段のドライブレンジを切り替えることができるように構成されている。なお、特許文献１に記載された各シフトフォークは、シフトドラムの回転中心軸線と平行に配置されたシフトシャフト上を摺動するように配置されている。

特開２００５－２１４２１５号公報 特開２０１５－８１６３４号公報

特許文献１および特許文献２に記載されたシフト機構は、シフトフォークに対応した数のカム溝を、シフトドラムの回転中心軸線に並んで形成しているため、シフトドラムの軸長が長くなる可能性がある。また、特許文献１に記載されたシフト機構は、シフトシャフト上に三つのシフトフォークを摺動可能に配置している。言い換えると、シフト機構によって軸線方向の位置が制御されるスリーブの取り付け位置に応じて、シフトフォークやシフトドラムのカム溝の位置が決定されることになり、シフトドラムの軸長が長くなる可能性がある。

この発明は、上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、複数のシフトフォークの軸線方向の位置を切り替えるためのシフトドラムの軸長を短縮できるシフト機構を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、回転方向に蛇行したカム溝が外周面に形成されたシフトドラムを回動させることによって、二つの可動部材の位置を変更するように構成されたシフト機構において、前記カム溝は、回転方向で所定の角度の範囲に複数の変速パターンまたは複数の走行パターンに対応した切り替え領域を少なくとも一つ以上有し、前記二つの可動部材のうちの一方の第１可動部材は、前記シフトドラムの回転方向において前記シフトドラムと相対移動できるように前記カム溝に挿入された第１係合ピンを有し、前記二つの可動部材のうちの他方の第２可動部材は、前記シフトドラムの回転方向において前記シフトドラムと相対移動できるように前記カム溝に挿入された第２係合ピンを有し、前記第１係合ピンおよび前記第２係合ピンは、前記シフトドラムの回転方向で所定の間隔を空けて配置され、前記シフトドラムの回転方向における前記カム溝が形成された角度をα、前記変速パターンまたは前記走行パターンの数をｍ、前記切り替え領域の数をｎ、前記第１係合ピンの中心軸線と前記第２係合ピンの中心軸線とがなす角度をθとし、ａを０を含む自然数とした場合に、θ＝α／（ｍ×ｎ）＋ａ×α／ｎを満たすように前記第１係合ピンおよび前記第２係合ピンが配置されていることを特徴とするものである。

また、この発明では、前記カム溝は、前記二つの可動部材を前記シフトドラムの軸線方向における一方側に移動させる第１溝と、前記シフトドラムの軸線方向における他方側に移動させる第２溝と、前記第１溝と前記第２溝とを繋ぐ第３溝および第４溝を有してよい。

そして、この発明では、前記第１溝および前記第２溝は、前記シフトドラムの回転方向において、前記第１係合ピンおよび前記第２係合ピンが挿入される間隔よりも長く形成されていてよい。

この発明のシフト機構は、シフトドラムに形成されたカム溝に、二つの可動部材のそれぞれに形成された係合ピンが挿入されている。また、それらの係合ピンは、シフトドラムの回転方向におけるカム溝が形成された角度をα、変速パターンまたは走行パターンの数をｍ、切り替え領域の数をｎ、第１係合ピンの中心軸線と第２係合ピンの中心軸線とがなす角度をθとし、ａを０を含む自然数とした場合に、θ＝α／（ｍ×ｎ）＋ａ×α／ｎを満たすように配置されている。したがって、シフトドラムに一つのカム溝を形成するのみで、二つの可動部材の位置を切り替えることができる。すなわち、二つの可動部材の位置を切り替えることにより、複数の走行モードを切り替えることができる。その結果、シフトドラムの軸長を短縮することができる。

この発明の実施形態におけるシフト機構によって走行モードの切り替えが行われる車両の一例を説明するためのスケルトン図である。 この発明の実施形態におけるシフト機構の一例を説明するための正面図である。 カム溝の一例を説明するための展開図である。 三つの切り替え領域を有するカム溝の一例を示す展開図である。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

この発明の実施形態におけるシフト機構によって走行モードの切り替えが行われる車両の一例を図１に示してある。図１に示す車両Ｖｅは、エンジン（ＥＮＧ）１と、二つのモータ２，３とを駆動力源として備えたハイブリッド車両であって、それらの駆動力源から出力されたトルクによって、前輪（駆動輪）４Ｒ，４Ｌを駆動するように構成されている。

第１モータ２は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ１）によって構成され、エンジン１の回転数を第１モータ２によって制御するとともに、第１モータ２で発電した電力により第２モータ３を駆動し、その第２モータ３が出力するトルクを走行のための駆動トルクに加えることができるように構成されている。この第２モータ３は、発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ２）によって構成することができる。なお、第１モータ２および第２モータ３は、例えば、ロータに永久磁石を取り付けた、永久磁石式の同期モータなどの交流モータによって構成することができる。

エンジン１には、動力分割機構５が連結されている。この動力分割機構５は、エンジン１が出力したトルクを第１モータ２側と出力側とに分割する機能を主とする分割部６と、そのトルクの分割率を変更する機能を主とする変速部７とにより構成されている。

分割部６は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。図１に示す分割部６は、サンギヤ８と、サンギヤ８に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ９と、これらサンギヤ８とリングギヤ９との間に配置されてサンギヤ８とリングギヤ９とに噛み合っているピニオンギヤ１０と、ピニオンギヤ１０を自転および公転可能に保持するキャリヤ１１とを有している。

エンジン１が出力したトルクが前記キャリヤ１１に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン１の出力軸１２に、動力分割機構５の入力軸１３が連結され、その入力軸１３がキャリヤ１１に連結されている。また、サンギヤ８に第１モータ２が連結されている。なお、キャリヤ１１と入力軸１３とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構（図示せず）を介してキャリヤ１１と入力軸１３とを連結してもよい。また、その出力軸１２と入力軸１３との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構（図示せず）を配置してもよい。さらに、第１モータ２とサンギヤ８とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構（図示せず）を介して第１モータ２とサンギヤ８とを連結してもよい。

変速部７は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速部７は、上記の分割部６と同様に、サンギヤ１４と、サンギヤ１４に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１５と、これらサンギヤ１４とリングギヤ１５との間に配置されてこれらサンギヤ１４およびリングギヤ１５に噛み合っているピニオンギヤ１６と、ピニオンギヤ１６を自転および公転可能に保持しているキャリヤ１７とを有している。したがって、変速部７は、サンギヤ１４、リングギヤ１５、およびキャリヤ１７の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構となっている。この変速部７におけるサンギヤ１４に分割部６におけるリングギヤ９が連結されている。また、変速部７におけるリングギヤ１５に、出力ギヤ１８が連結されている。

上記の分割部６と変速部７とが複合遊星歯車機構を構成するようにＬｏクラッチ機構Ｃ_Loが設けられている。Ｌｏクラッチ機構Ｃ_Loは、変速部７におけるキャリヤ１７を、分割部６におけるキャリヤ１１および入力軸１３に選択的に連結するためのものであって、噛み合い式のクラッチ機構によって構成されている。

具体的には、エンジン１側に突出した円筒軸１９が、変速部７におけるキャリヤ１７に一体に形成されていて、その先端の外周面にドグ歯２０が形成されている。また、動力分割機構５の入力軸１３における円筒軸１９の端部とエンジン１との間の部分に、円筒軸１９の外径と同一の外径に形成されたハブ２１が一体に形成されていて、その外周面に外歯２２が形成されている。すなわち、入力軸１３の軸線方向で、ドグ歯２０と外歯２２とが並んで配置されている。さらに、ハブ２１に形成された外歯２２に常時噛み合う内歯２３を有する円筒状のＬｏスリーブ２４が、入力軸１３の軸線方向に移動可能に設けられている。

したがって、このＬｏスリーブ２４をキャリヤ１７側に移動させて内歯２３とドグ歯２０とを噛み合わせることによって、Ｌｏスリーブ２４を介してキャリヤ１７と入力軸１３とを連結すること、言い換えると、Ｌｏスリーブ２４と入力軸１３とを介してキャリヤ１１とキャリヤ１７とを連結することができる。なお、Ｌｏスリーブ２４のエンジン１側の端部の外周面には、全周に亘ってスリット２５が形成されていて、そのスリット２５に円弧状に形成されたＬｏシフトフォーク２６が係合している。

そのように分割部６におけるキャリヤ１１と変速部７におけるキャリヤ１７とを連結した場合には、これらのキャリヤ１１，１７が入力要素となり、また分割部６におけるサンギヤ８が反力要素となり、さらに変速部７におけるリングギヤ１５が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。

さらに、変速部７の全体を一体化させるためのＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiが設けられている。このＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiは、変速部７におけるキャリヤ１７とリングギヤ１５もしくはサンギヤ１４、あるいはサンギヤ１４とリングギヤ１５とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_Loと同様に、噛み合い式のクラッチ機構によって構成されている。図１に示す例では、Ｈｉクラッチ機構Ｃ_Hiは、変速部７におけるキャリヤ１７とリングギヤ１５とを連結するように構成されている。

具体的には、エンジン１側に突出した円筒軸２７が、リングギヤ１５に一体に形成されていて、その先端の内周面に内歯２８が形成されている。また、上記の円筒軸１９におけるキャリヤ１７側の外周面に、より具体的には、入力軸１３の軸線方向における内歯２８と同一の位置に、入力軸１３の半径方向において内歯２８と所定の間隔を空けてドグ歯２９が形成されている。さらに、リングギヤ１５に形成された内歯２８に常時噛み合う外歯３０が形成され、かつ先端の内周面にドグ歯２９に噛み合う内歯（ドグ歯）３１が形成された円筒状のＨｉスリーブ３２が、入力軸１３の軸線方向に移動可能に設けられている。

したがって、Ｈｉスリーブ３２をキャリヤ１７側に移動させて内歯３１とドグ歯２９とを噛み合わせることによって、Ｈｉスリーブ３２を介してキャリヤ１７とリングギヤ１５とを連結することができる。なお、Ｈｉスリーブ３２のエンジン１側の端部の外周面には、全周に亘ってスリット３３が形成されていて、そのスリット３３に円弧状に形成されたＨｉシフトフォーク３４が係合している。

このＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiを係合させることにより変速部７を構成する各回転要素が一体となって回転する。したがって、分割部６におけるキャリヤ１１が入力要素となり、また分割部６におけるサンギヤ８が反力要素となり、さらに変速部７におけるリングギヤ１５が出力要素となる。

上述したＬｏクラッチ機構Ｃ_LoとＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiとの少なくともいずれか一方を係合することにより、動力分割機構５を介してエンジン１と出力ギヤ１８とがトルク伝達可能に連結される。その出力ギヤ１８から前輪４Ｒ，４Ｌにギヤトレーン部を介してトルクが伝達される。図１に示す例では、上記のエンジン１や分割部６あるいは変速部７の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト３５が配置されている。前記出力ギヤ１８に噛み合っているドリブンギヤ３６がこのカウンタシャフト３５に取り付けられている。また、カウンタシャフト３５にはドライブギヤ３７が取り付けられており、このドライブギヤ３７が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット３８におけるリングギヤ３９に噛み合っている。

さらに、前記ドリブンギヤ３６には、第２モータ３におけるロータシャフト３ａに取り付けられたドライブギヤ４０が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ１８から出力された動力もしくはトルクに、第２モータ３が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ３６の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット３８から左右のドライブシャフト４１に出力し、その動力やトルクが前輪４Ｒ，４Ｌに伝達されるように構成されている。

上述したように構成された車両Ｖｅは、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_Loを係合しＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiを解放したＬｏモード、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_Loを解放しＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiを係合したＨｉモード、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_LoおよびＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiを係合した直結モード、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_LoおよびＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiを解放した切り離しモードの四つの走行モードを設定することができる。すなわち、各クラッチ機構Ｃ_Lo，Ｃ_Hiの係合状態と解放状態とを切り替えることによって走行モードを切り替えることができる。

この発明の実施形態におけるシフト機構は、上記の各クラッチ機構Ｃ_Lo，Ｃ_Hiの係合状態および解放状態を切り替えることができるように構成されている。そのシフト機構４２の一例を説明するための正面図を図２に示してある。図２に示すシフト機構４２は、図示しないモータによって回転させられるシフトドラム４３と、Ｌｏシフトフォーク２６に推力を伝達するためのＬｏカムスリーブ４４と、Ｈｉシフトフォーク３４に推力を伝達するためのＨｉカムスリーブ４５とを備えている。なお、Ｌｏカムスリーブ４４が、この発明の実施形態における「第１可動部材」に相当し、Ｈｉカムスリーブ４５が、この発明の実施形態における「第２可動部材」に相当する。

シフトドラム４３は、従来のシフトドラムと同様に円筒状に形成されていて、その外周面に円周方向に沿い、かつシフトドラム４３の軸線方向に蛇行したカム溝４６が形成されている。図３は、そのカム溝４６の形状の一例を示す図であり、図３に示すカム溝４６は、シフトドラム４３の回転軸線を中心とした第１角度θ１の範囲に形成された第１溝４６ａと、第２角度θ２の範囲に形成された第２溝４６ｂとを備えている。これらの第１溝４６ａと第２溝４６ｂとは、シフトドラム４３の回転方向に沿って形成され、かつ第１溝４６ａと第２溝４６ｂとが、シフトドラム４３の回転軸線方向にオフセットして形成されている。なお、図３に示す例では、第１角度θ１および第２角度θ２は、９０度以上となるように形成されている。

上記の第１溝４６ａと第２溝４６ｂとの間の領域となる第３角度θ３の範囲には、第３溝４６ｃが形成され、第２溝４６ｂと第１溝４６ａとの間の領域となる第４角度θ４の範囲には、第４溝４６ｄが形成されている。具体的には、第３溝４６ｃと第４溝４６ｄとは、第１溝４６ａと第２溝４６ｂとを接続するようにシフトドラム４３の回転軸線に対して傾斜して形成されている。なお、第３角度θ３および第４角度θ４は、９０度未満となるように形成されている。

この第３溝４６ｃおよび第４溝４６ｄの傾斜角度は、図示しないモータから出力されるトルクの大きさ、そのモータの回転速度、ＬｏシフトフォークやＨｉシフトフォークに作用させる推力の大きさ、第１溝４６ａと第２溝４６ｂとの軸線方向での距離などに基づいて定められている。なお、第１溝４６ａと第３溝４６ｃや第４溝４６ｄとの屈曲点や、第２溝４６ｂと第３溝４６ｃや第４溝４６ｄとの屈曲点の壁面は、円弧状に形成されていてもよい。

Ｌｏカムスリーブ４４は、円筒状に形成されていて、その中心軸線が、シフトドラム４３の中心軸線と平行となるように配置されている。Ｌｏカムスリーブ４４の内周部分には、一方の端部にＬｏシフトフォーク２６が連結された円筒状のＬｏフォークシャフト４７が貫通して設けられている。なお、Ｌｏフォークシャフト４７の他方の端部には、図示しないリテーナが一体化されていて、そのリテーナとＬｏカムスリーブ４４との間に図示しないコイルスプリングが圧縮して配置されている。また、Ｌｏフォークシャフト４７には、ケースやハウジングに両端が支持された支持軸４８が挿入されている。

Ｌｏカムスリーブ４４の外周面には、中心軸線がシフトドラム４３の法線方向に沿うように円筒部４９が一体に形成されている。その円筒部４９には、シフトドラム４３側に一端が突出するように、この発明の実施形態における「第１係合ピン」に相当するＬｏ係合ピン５０が挿入されている。具体的には、Ｌｏ係合ピン５０は円筒部４９と相対回転可能に挿入されている。そのＬｏ係合ピン５０の先端は、円筒部４９の外径とほぼ同一に形成されていて、カム溝４６の内側まで形成されている。そして、Ｌｏ係合ピン５０の先端と円筒部４９との間にニードルローラベアリング（以下、Ｌｏベアリングと記す）５１が設けられ、Ｌｏベアリング５１がカム溝４６の壁面に接触するように構成されている。

なお、シフトドラム４３の回転方向においてＬｏカムスリーブ４４とＨｉカムスリーブ４５との間には、両端がケースやハウジングに固定され、かつＬｏカムスリーブ４４およびＨｉスリーブ４５側に突出した円弧状の嵌合部を有する嵌合軸Ｓが設けられている。そして、Ｌｏカムスリーブ４４には、嵌合軸Ｓ側に突出した突起部４４ａが一体に形成され、その突起部４４ａの先端には、嵌合部が挿入される切り欠きが形成されている。これは、カム溝４６の壁面とＬｏ係合ピン５０との間で生じる摩擦力によって、Ｌｏカムスリーブ４４が、Ｌｏカムスリーブ４４の中心軸線を中心として回転することを抑制するためである。

Ｈｉカムスリーブ４５は、円筒状に形成されていて、その中心軸線が、シフトドラム４３の中心軸線と平行となり、かつシフトドラム４３の回転方向でＬｏカムスリーブ４４と所定の間隔を空けて配置されている。Ｈｉカムスリーブ４５の内周部分には、一方の端部にＨｉシフトフォーク３４が連結された円筒状のＨｉフォークシャフト５２が貫通して設けられている。なお、Ｈｉフォークシャフト５２の他方の端部には、図示しないリテーナが一体化されていて、そのリテーナとＨｉカムスリーブ４５との間に図示しないコイルスプリングが圧縮して配置されている。また、Ｈｉフォークシャフト５２には、ケースやハウジングに両端が支持された支持軸５３が挿入されている。

Ｈｉカムスリーブ４５の外周面には、中心軸線がシフトドラム４３の法線方向に沿うように円筒部５４が一体に形成されている。その円筒部５４には、シフトドラム４３側に一端が突出するように、この発明の実施形態における「第２係合ピン」に相当するＨｉ係合ピン５５が挿入されている。具体的には、Ｈｉ係合ピン５５の中心軸線とＬｏ係合ピン５５の中心軸線とがなす角度θが９０度となるように、Ｈｉ係合ピン５５が配置されている。なお、Ｌｏ係合ピン５５と同様に、Ｈｉ係合ピン５５は、円筒部５４と相対回転可能に挿入されている。そのＨｉ係合ピン５５の先端は、円筒部５４の外径とほぼ同一に形成されていて、カム溝４６の内側まで形成されている。そして、Ｈｉ係合ピン５５の先端と円筒部５４との間にニードルローラベアリング（以下、Ｈｉベアリングと記す）５６が設けられ、Ｈｉベアリング５６がカム溝４６の壁面に接触するように構成されている。

なお、Ｈｉカムスリーブ４５には、嵌合軸Ｓ側に突出した突起部４５ａが一体に形成され、その突起部４５ａの先端には、嵌合部が挿入される切り欠きが形成されている。これは、カム溝４６の壁面とＨｉ係合ピン５５との間で生じる摩擦力によって、Ｈｉカムスリーブ４５が、Ｈｉカムスリーブ４５の中心軸線を中心として回転することを抑制するためである。

このように構成されたシフト機構４２は、シフトドラム４３を回転させることによって、シフトドラム４３と各係合ピン５０，５５とが、シフトドラム４３の回転方向で相対移動するとともに、カム溝４６の形状に沿って、各係合ピン５０，５５が、シフトドラム４３の軸線方向に移動する。具体的には、シフトドラム４３の回転角を９０度ずつ変更する毎に、各係合ピン５０，５５のいずれか一方が、第１溝４６ａと第２溝４６ｂとの間を移動する。図４には、シフトドラム４３の回転角を９０度ずつ変更した場合における各係合ピン５０，５５の位置を示してあり、（ａ）にはシフトドラム４３の回転角が所定角度の場合における各係合ピン５０，５５の位置を示し、（ｂ）にはシフトドラム４３の回転角が所定角度から９０度変化した場合における各係合ピン５０，５５の位置を示し、（ｃ）にはシフトドラム４３の回転角が所定角度から１８０度変化した場合における各係合ピン５０，５５の位置を示し、（ｄ）にはシフトドラム４３の回転角が所定角度から２７０度変化した場合における各係合ピン５０，５５の位置を示してある。なお、以下の説明では、Ｌｏ係合ピン５０が第１溝４６ａに位置している場合に、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_Loが解放状態となり、第２溝４６ｂに位置している場合に、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_Loが係合状態となり、同様に、Ｈｉ係合ピン５５が第１溝４６ａに位置している場合に、Ｈｉクラッチ機構Ｃ_Hiが解放状態となり、第２溝４６ｂに位置している場合に、Ｈｉクラッチ機構Ｃ_Hiが係合状態となるものとして説明する。

図４（ａ）に示す状態では、Ｌｏ係合ピン５０が第１溝４６ａに位置し、Ｈｉ係合ピン５５が第２溝４６ｂに位置している。すなわち、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_Loが解放状態となり、Ｈｉクラッチ機構Ｃ_Hiが係合状態となる。つまり、車両Ｖｅの走行モードが、Ｈｉモードとなる。

図４（ｂ）に示す状態では、Ｌｏ係合ピン５０およびＨｉ係合ピン５５が第２溝４６ｂに位置している。すなわち、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_LoおよびＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiが係合状態となる。つまり、車両Ｖｅの走行モードが、直結モードとなる。

図４（ｃ）に示す状態では、Ｌｏ係合ピン５０が第２溝４６ｂに位置し、Ｈｉ係合ピン５５が第１溝４６ａに位置している。すなわち、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_Loが係合状態となり、Ｈｉクラッチ機構Ｃ_Hiが解放状態となる。つまり、車両Ｖｅの走行モードが、Ｌｏモードとなる。

図４（ｄ）に示す状態では、Ｌｏ係合ピン５０およびＨｉ係合ピン５５が第１溝４６ａに位置している。すなわち、Ｌｏクラッチ機構Ｃ_LoおよびＨｉクラッチ機構Ｃ_Hiが解放状態となる。つまり、車両Ｖｅの走行モードが、切り離しモードとなる。

したがって、シフトドラム４３の回転角を９０度ずつ切り替えることによって、各クラッチ機構Ｃ_Lo，Ｃ_Hiの係合状態と解放状態とを切り替えること、すなわち、車両Ｖｅの走行モードを切り替えることができる。

この発明の実施形態におけるシフトドラムは、上述したようにシフトドラムの全周に亘ってカム溝が形成されたものに限らず、所定の角度の範囲にカム溝が形成されたものであってもよい。また、この発明の実施形態におけるシフト機構によって設定される変速パターンや走行パターン（走行モード）は、上述した４つの走行モードに限らず、３つ以下の走行モードを切り替えるように構成されていてもよい。

さらに、この発明の実施形態におけるシフト機構は、例えば、Ｌｏモード、直結モード、Ｈｉモード、切り離しモードの４つの走行モードを切り替えるためのカム溝の領域を、シフトドラムの半周に亘って形成し、残りの半周に、同様にＬｏモード、直結モード、Ｈｉモード、切り離しモードの４つの走行モードを切り替えるための領域を形成していてもよい。すなわち、カム溝には、複数の走行モードに対応した切り替え領域が、複数形成されていてもよい。その場合には、Ｌｏ係合ピンの中心軸線とＨｉ係合ピンの中心軸線とがなす角度は、図３に示すカム溝のように一つの切り替え領域が形成された場合における角度（図３に示す例では９０度）を、切り替え領域の数で除算して求められる角度に設定すればよい。

すなわち、この発明の実施形態におけるシフト機構は、一方の係合ピンの中心軸線と他方の係合ピンの中心軸線とがなす角度θは、シフトドラムの回転方向におけるカム溝が形成された角度をα、シフトドラムを回転させることによって設定する走行モードの数をｍ、切り替え領域の数をｎとした場合に、以下の式（１）を満たすように角度に設定すればよい。
θ＝α／（ｍ×ｎ） …（１）

またさらに、複数の走行モードに対応した切り替え領域が、カム溝に複数形成されている場合には、一方の係合ピンと他方の係合ピンとが同一の切り替え領域に配置されていなくてもよい。具体的には、図４に示すように上述した例と同様に４つの走行モードを切り替えるように形成された切り替え領域が、カム溝に三つ形成されている場合には、一方の係合ピンの中心軸線と他方の係合ピンの中心軸線とがなす角度θは、３０度（Ａ点）、１５０度（Ｂ点）、および２７０度（Ｃ点）のいずれかとなる。すなわち、式（１）で求められる角度（ここでは、３０度）に、一つの切り替え領域の範囲の角度の整数倍の角度を加算した角度に設定してもよい。つまり、０を含む自然数をａとした場合に、以下の式（２）を満たすように、一方の係合ピンの中心軸線と他方の係合ピンの中心軸線とがなす角度θを設定してもよい。
θ＝α／（ｍ×ｎ）＋ａ×α／ｎ …（２）

上述したようにシフトドラムに一つのカム溝を形成し、そのカム溝に二つの係合ピンを挿入することによって、二つのシフトフォークの位置を切り替えることができる。すなわち、二つのシフトフォークの位置を切り替えることにより、複数の走行モードを切り替えることができる。その結果、シフトドラム４３の軸長を短縮することができる。

２６，３４ シフトフォーク
４２ シフト機構
４３ シフトドラム
４４，４５ カムスリーブ
４６ カム溝
４７ フォークシャフト
４９，５４ 円筒部
５０，５５ 係合ピン
５１，５６ ベアリング

Claims (3)

1. 回転方向に蛇行したカム溝が外周面に形成されたシフトドラムを回動させることによって、二つの可動部材の位置を変更するように構成されたシフト機構において、
   前記カム溝は、回転方向で所定の角度の範囲に複数の変速パターンまたは複数の走行パターンに対応した切り替え領域を少なくとも一つ以上有し、
   前記二つの可動部材のうちの一方の第１可動部材は、前記シフトドラムの回転方向において前記シフトドラムと相対移動できるように前記カム溝に挿入された第１係合ピンを有し、
   前記二つの可動部材のうちの他方の第２可動部材は、前記シフトドラムの回転方向において前記シフトドラムと相対移動できるように前記カム溝に挿入された第２係合ピンを有し、
   前記第１係合ピンおよび前記第２係合ピンは、前記シフトドラムの回転方向で所定の間隔を空けて配置され、
   前記シフトドラムの回転方向における前記カム溝が形成された角度をα、前記変速パターンまたは前記走行パターンの数をｍ、前記切り替え領域の数をｎ、前記第１係合ピンの中心軸線と前記第２係合ピンの中心軸線とがなす角度をθとし、ａを０を含む自然数とした場合に、
   θ＝α／（ｍ×ｎ）＋ａ×α／ｎ
   を満たすように前記第１係合ピンおよび前記第２係合ピンが配置されている
   ことを特徴とするシフト機構。
2. 請求項１に記載のシフト機構において、
   前記カム溝は、前記二つの可動部材を前記シフトドラムの軸線方向における一方側に移動させる第１溝と、前記シフトドラムの軸線方向における他方側に移動させる第２溝と、前記第１溝と前記第２溝とを繋ぐ第３溝および第４溝を有する
   ことを特徴とするシフト機構。
3. 請求項２に記載のシフト機構において、
   前記第１溝および前記第２溝は、前記シフトドラムの回転方向において、前記第１係合ピンおよび前記第２係合ピンが挿入される間隔よりも長く形成されている
   ことを特徴とするシフト機構。

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