JP3187094B2

JP3187094B2 - 常時噛合式変速機

Info

Publication number: JP3187094B2
Application number: JP28701591A
Authority: JP
Inventors: 直人渡辺; 貴通嶋田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 2001-07-11
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JPH0599285A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に用いられるいわ
ゆる常時噛合式変速機、特に、自動変速制御が行われる
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】常時噛合式変速機には、メインシャフト
（クラッチにより入力軸に対して接続・遮断される）お
よびカウンタシャフト間に配設された複数の常時噛合式
の変速用ギヤ列が備えられている。また、メインシャフ
トまたはカウンタシャフト上には、隣接する変速用ギヤ
列に（実際には、メインシャフト側のギヤおよびカウン
タシャフト側のギヤのいずれかに）取り付けられたドグ
歯に係脱自在なスリーブを有してなる複数のドグ歯クラ
ッチも備えられている。なお、スリーブがドグ歯に係合
することにより、そのドク歯が取り付けられている変速
用ギヤ列を介してメインシャフトの回転がカウンタシャ
フトに伝達される。そして、このような常時噛合式変速
機は、コンピュータ等からの変速指令に基づいて作動す
るモータ等により駆動されて上記スリーブのいずれかを
選択的に径脱させる変速用作動手段を備えることによ
り、自動変速機として用いられることが多い。

【０００３】さらに、このような変速機には、例えば、
特公昭５４−２８８９４号公報に開示されているような
同期装置を備えたものがある。このものでは、メインシ
ャフトおよびカウンタシャフトの端部に上記変速用ギヤ
列とは別に同期用ギヤ列を取り付けている。そして、各
変速段への変速時にその同期用ギヤ列の回転をカウンタ
シャフト側において加速または制動することによって、
メインシャフトの回転を増減速し、そのメインシャフト
上に取り付けられたドグ歯クラッチ（スリーブ）の回転
をそれが係合すべきドグ歯の回転に同期させるようにし
ている。

【０００４】ただし、そのような同期装置では、変速用
ギヤ列とは別に同期用ギヤ列や同期用クラッチ手段を設
けるため、その変速機の重量増加につながるという問題
がある。そこで、このような問題を解決するために、最
低変速段および最高変速段用のドグ歯クラッチ内にのみ
同期手段、即ち、シンクロメッシュ機構を設けた変速機
（以下便宜上、最低・最高段同期式変速機という）が考
えられている。このものでは、最低変速段および最高変
速段以外の変速段（以下、中間変速段という）への変速
過程において、変速用作動手段により、一旦上記シンク
ロメッシュ機構を備えたドグ歯クラッチ（以下、シンク
ロ付ドグ歯クラッチという）のスリーブを移動させて、
そのスリーブをシンクロメッシュ機構を作用させる同期
位置に移動させるようにする。そして、そのシンクロメ
ッシュ機構の作用により、メインシャフトの回転の増減
速、つまりは変速先の中間変速段用ドグ歯クラッチにお
けるスリーブとドグ歯の回転同期を行わせるのである。
詳しく言えば、低変速段から高変速段への変速時には最
高変速段側のシンクロメッシュ機構が作用してメインシ
ャフトを減速させる。一方、高変速段から低変速段への
変速時には最低変速段側のシンクロメッシュ機構が作用
してメインシャフトを増速させる。これにより、変速用
ギヤ列以外にギヤ列を設けることなく、全変速段への変
速時における回転同期を行うことができる。

【０００５】なお、それらシンクロメッシュ機構は、変
速用作動手段とは別に設けられた同期用作動手段により
駆動されることにより作動する。こうすることにより、
同期用作動手段によるシンクロメッシュ機構の駆動中
に、変速用作動手段は目標変速段のスリーブの押動準備
をすることができ、変速用作動手段のみで同期および変
速を行う場合に比べて変速時間を短縮することができ
る。

【０００６】こうして回転同期を行った後、変速用作動
手段により、目標変速段用のスリーブをドグ歯に係合さ
せて変速を完了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな最低・最高段同期式変速機では、中間変速段への変
速過程における回転同期の際、変速用作動手段が過度に
作動（変速用作動手段中の電動アクチュエータの制御誤
差等により生ずると考えられる）すると、シンクロ付ド
グ歯クラッチのスリーブが、同期位置を超えてそのシン
クロ付ドグ歯クラッチのドグ歯に係合する位置（係合位
置）に達してしまい、上記回転同期つまりは変速制御が
スムーズに行われないおそれがあるという問題がある。

【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、中間変速段への変速時において、同期用
作動手段が過度に作動した場合でも、スムーズな変速制
御が行えるようにした常時噛合式変速機を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の常時噛合式変速機は、複数の常時噛合式
の変速用ギヤ列のそれぞれに対応して変速用ギヤ列に取
り付けられたドグ歯に係脱自在なスリーブを有してなる
複数のドグ歯クラッチと、これら複数のドグ歯クラッチ
におけるスリーブを対応する変速ギヤ列に取り付けられ
たドグ歯と選択的に係脱させる変速用作動手段と、最高
変速段用ギヤ列および最低変速段用ギヤ列に取り付けら
れた同期機構と、この同期機構を作用させる同期用作動
手段とを有して構成される。そして、この同期機構は、
最高変速段用ギヤ列および最低変速段用ギヤ列に取り付
けられたドグ歯に対し、対応するギヤ列を挟んで反対側
に位置してドグ歯クラッチから独立して設けられる。こ
の変速機では、最高速度段用ギヤ列に取り付けられた同
期機構により低速段から高速段へのアップシフト時にお
ける変速用ギヤ列の同期制御が行われ、最低速度段用ギ
ヤ列に取り付けられた同期機構により高速段から低速段
へのダウンシフト時における変速用ギヤ列の同期制御が
行われる。なお、同期機構の少なくとも一部を、最高変
速段用ギヤ列および最低変速段用ギヤ列を構成するギヤ
の内部に配置するのが好ましい。また、最高変速段用ギ
ヤ列を構成するギヤの軸方向片側にドグ歯を設けるとと
もに最高変速段用ギヤ列を構成するギヤを挟んで軸方向
反対側に同期機構を設け、さらに、最低変速段用ギヤ列
を構成するギヤの軸方向片側にドグ歯を設けるとともに
最低変速段用ギヤ列を構成するギヤを挟んで軸方向反対
側に同期機構を設けるのが好ましい。

【００１０】

【作用】このような変速機では、最高変速段および最低
変速段の変速用ギヤ列を挟んで、一方にドグ歯クラッチ
を配置し、他方に同期機構を配置しており、このように
ドグ歯クラッチと同期機構とを別体化することにより、
中間変速段への変速時において、たとえ同期用作動手段
が過度に作動しても、上記ドグ歯クラッチの作動は何等
影響されることなく非係合状態を維持できる。したがっ
て、従来の例におけるような共噛み状態は起こり得な
い。また、同期機構の一部を最高変速段用ギヤ列および
最低変速段用ギヤ列のギヤの内部に配置すれば、同期機
構がドグ歯クラッチと別体化されていても、変速機の軸
方向寸法はそれほど増加しない。なお、この構成の変速
機においては、後述する実施例における高速段（第６
速）から低速段（第５速）への変速作動説明から分かる
ように、高速段から低速段への変速に際しては最低速度
段の変速用ギヤ列（第１速用ギヤ列）に取り付けられた
同期機構（１速側シンクロ機構）により同期作用が行わ
れ、全てのアップシフト時の同期作用がこの同期機構で
行われる。また、後述する実施例における低速段（第１
速）から高速段（第２速）への変速作動説明から分かる
ように、低速段から高速段への変速に際しては最高速度
段の変速用ギヤ列（第６速用ギヤ列）に取り付けられた
同期機構（６速側シンクロ機構）により同期作用が行わ
れ、全てのダウンシフト時の同期作用がこの同期機構で
行われる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。図１には、本発明に係る常時
噛合式変速機１０を示している。この変速機１０は、エ
ンジン（図示せず）の出力軸に連結されて回転する入力
軸１２を有してなる。入力軸１２の右方にはメインクラ
ッチ２０が取り付けられている。このメインクラッチ２
０は、入力軸１２の右端に一体に取り付けられたフライ
ホール２１と、このフライホール２１の右端面に対向す
る位置に配置されたプレッシャプレート２２とを有して
なる。フライホール２１とプレッシャプレート２２の間
には、クラッチプレート２３が挟まれるように配置され
ている。このクラッチプレート２３は、入力軸１２の右
方に回転自在（ただし、入力軸１２とは独立に回転自在
である）に支持されたメインシャフト１３の左端部に取
り付けられている。なお、クラッチプレート２３の左右
両端面には、フェーシング（摩擦板）２３ａ，２３ａが
貼り付けられている。

【００１２】また、プレッシャプレート２２の右方には
ダイヤフラムスプリング２５が配置されている。このダ
イヤフラムスプリング２５は、フライホール２１の右端
からプレッシャプレート２２を覆うように延びるクラッ
チカバー２６により支持されている。また、ダイヤフラ
ムスプリング２５の中央部右方には、メインシャフト１
３を囲むようにレリーズベアリング２７が配置されてい
る。このレリーズベアリング２７は、その右方から上方
に延びるレリーズフォーク２８の左右揺動（レリーズフ
ォーク２８の上下方向中間部に配置された揺動支点２９
を中心として行われる）により、左右方向に移動され
る。

【００１３】なお、レリーズフォーク２８の左右揺動
は、その上方に取り付けられたクラッチ用モータ３１の
作動と、ケース１１の左端上部およびレリーズフォーク
２８の上部間に取り付けられたレリーズ解除バネ３５の
引張力とを利用して行われる。即ち、クラッチ用モータ
３１の回転軸にはボールネジシャフト３２が連結されて
いる。そして、モータ３１の作動により回転されるボー
ルネジシャフト３２上を右方に移動するボールネジハウ
ジング３３がレリーズフォーク２８の上端部を右方に押
すことによって、レリーズフォーク２８の下端部は左方
に移動される。また、こうして揺動されたレリーズフォ
ーク２８の上部がレリーズ解除バネ３５に引っ張られて
左方に戻る（このときボールネジハウジング３３はボー
ルネジシャフト３２を回転させながら左方に戻される）
ことによって、レリーズフォーク２８の下端部が右方に
移動されるのである。

【００１４】このように構成されたメインクラッチ２０
では、クラッチ用モータ３１が非作動のときは、プレッ
シャプレート２２がダイヤフラムスプリング２５により
左方に押圧されて、フライホール２１との間にクラッチ
プレート２３を挟みつける。これにより、フライホール
２１とクラッチプレート２３は、フェーシング２３ａの
表面に生じた強い摩擦力により結合され、フライホール
２１の回転（つまりは入力軸１２の回転）が，クラッチ
プレート２３（つまりはメインシャフト１３）に伝達さ
れる。一方、クラッチ用モータ３１が作動すると、レリ
ーズフォーク２８によってレリーズベアリング２７が左
方に移動される。レリーズベアリング２７はダイヤフラ
ムスプリング２５の中央部付近に当接してここを左方に
押し込み、そのダイヤフラムスプリング２５によるプレ
ッシャプレート２２の左方押圧を解除させる。これによ
りフライホール２１とクラッチプレート２３の結合が切
り離され、フライホール２１の回転はクラッチプレート
２３に伝達されなくなる。

【００１５】図１に示すように、メインシャフト１３上
には、左から第１速駆動ギヤ５１、第２速駆動ギヤ５
２、第３速駆動ギヤ５３、第４速駆動ギヤ５４、第５速
駆動ギヤ５５および第６速駆動ギヤ５６が配設されてい
る。なお、第１速駆動ギヤ５１および第２速駆動ギヤ５
２はメインシャフト１３に一体成形されている。また、
その他の駆動ギヤ５３〜５６はメインシャフト１３に対
して回転自在に取り付けられている。

【００１６】メインシャフト１３の下方には、それに平
行に延びるカウンタシャフト１４が回転自在に支持され
ている。このカウンタシャフト１４上には、左からファ
イナル駆動ギヤ４１、第１速被動ギヤ６１、第２速被動
ギヤ６２、第３速被動ギヤ６３、第４速被動ギヤ６４、
第５速被動ギヤ６５および第６速被動ギヤ６６が配設さ
れている。なお、第１速被動ギヤ６１および第２速被動
ギヤ６２はカウンタシャフト１４に回転自在に取り付け
られている。また、その他の被動ギヤ６３〜６６および
ファイナル駆動ギヤ４１はカウンタシャフト１４に一体
的に取り付けられている。

【００１７】ここで、第１速駆動ギヤ５１と第１速被動
ギヤ６１とは常に噛合して、第１変速段ギヤ列を形成す
る。また、第２速駆動ギヤ５２と第２速被動ギヤ６３と
も常に噛合して、第２変速段ギヤ列を構成する。以下、
同様に、第３速駆動ギヤ５３〜第６速駆動ギヤ５６と、
第３速被動ギヤ６３〜第６速被動ギヤ６６とがそれぞれ
常に噛合して、第３変速段〜第６変速段ギヤ列を形成し
ている。

【００１８】さらに、カウンタシャフト１４上における
第１速被動ギヤ６１と第２速被動ギヤ６２との間には、
１−２段変速用ドグ歯クラッチ７１が取り付けられてい
る。この１−２段変速用ドグ歯クラッチ７１は、カウン
タシャフト１４に一体に取り付けられたクラッチハブ
（以下、単にハブという）７１ｈと、各被動ギヤ６１，
６２に取り付けられたドグ歯７１ｄ，７２ｄと、ハブ７
１ｈに左右に摺動自在にスプライン結合され、自らの内
歯スプラインを摺動先のドグ歯（７１ｄまたは７２ｄ）
に対して係脱させることができるスリーブ７１ｓとから
構成される。この１−２段変速用ドグ歯クラッチ７１で
は、スリーブ７１ｓが、その外周を挟持する１−２シフ
トフォーク８１の移動によりハブ７１ｈ上を左右に摺動
されてドグ歯（７１ｄまたは７２ｄ）に係合することに
よって、第１速被動ギヤ６１または第６速被動ギヤ６２
をカウンタシャフト１４と一体的に回転させる。このた
め、メインシャフト１３の回転は、第１変速段ギヤ列ま
たは第２変速段ギヤ列により減速されながらカウンタシ
ャフト１４に伝達される。

【００１９】また、メインシャフト１３上における第３
速駆動ギヤ５３と第４速駆動ギヤ５４との間および第５
速駆動ギヤ５５と第６速駆動ギヤ５６との間にもそれぞ
れ、３−４段変速用ドグ歯クラッチ７３、５−６段変速
用ドグ歯クラッチ７５が取り付けられている。これらド
グ歯クラッチ７３，７５は、メインシャフト１３に一体
に取り付けられたハブ７３ｈ，７５ｈと、各駆動ギヤ５
３〜５６に取り付けられたドグ歯７３ｄ，７４ｄ，７５
ｄ，７６ｄと、ハブ７３ｈ，７５ｈに左右に摺動自在に
スプライン結合され、それぞれ自らの内歯スプラインを
摺動先のドグ歯に対して係脱させることができるスリー
ブ７３ｓ，７５ｓとから構成される。

【００２０】３−４段変速用ドグ歯クラッチ７３では、
スリーブ７３ｓが、その外周を挟持する３−４シフトフ
ォーク８３の移動に伴ってハブ７３ｈ上を左右に摺動さ
れ、ドグ歯（７３ｄまたは７４ｄ）に係合することによ
り、第３速駆動ギヤ５３または第４速駆動ギヤ５４をメ
インシャフト１３と一体的に回転させる。なお、メイン
シャフト１３の回転は、第３変速段ギヤ列により減速さ
れながら、または第４速ギヤ列によりメインシャフト１
３とほぼ等速でカウンタシャフト１４に伝達される。一
方、５−６段変速用ドグ歯クラッチ７５では、スリーブ
７５ｓが、その外周を挟持する５−６シフトフォーク８
５の移動に伴ってハブ７５ｈ上を左右に摺動され、ドグ
歯（７５ｄまたは７６ｄ）に係合することにより、第５
速駆動ギヤ５５または第６速駆動ギヤ５６をメインシャ
フト１３と一体的に回転させる。メインシャフト１３の
回転は、第５変速段ギヤ列または第６変速段ギヤ列によ
り増速されながらカウンタシャフト１４に伝達される。
なお、各ドグ歯クラッチ７１，７３，７５において、い
ずれかのドグ歯に対して係合したスリーブ７１ｓ，７３
ｓ，７５ｓの位置を係合位置といい、両ドグ歯から離脱
したスリーブ７１ｓ，７３ｓ，７５ｓの位置を離脱位置
という。また、カウンタシャフト１４の回転は、ファイ
ナル駆動ギヤ４１およびこれに噛合するファイナル被動
ギヤ４２を介してディファレンシャル（図示せず）に伝
達される。

【００２１】ここで、上記各シフトフォーク８１，８
３，８５について図２および図３を併せ用いて説明す
る。図１における上方（実際には、変速機１０の側方）
には、図２に示すように、メインシャフト１３およびカ
ウンタシャフト１４と平行に延びる第１シフトフォーク
シャフト９１が配置される。この第１シフトフォークシ
ャフト９１上には、３−４シフトフォーク８３および５
−６シフトフォーク８５がそれぞれ軸方向に摺動自在に
取り付けられている。一方、図１における下方（実際に
は、変速機１０の側方）には、図３に示すように、メイ
ンシャフト１３およびカウンタシャフト１４と平行に延
びる第２シフトフォークシャフト９２が配置される。こ
の第２シフトフォークシャフト９２上には１−２シフト
フォーク８１が軸方向に摺動自在に取り付けられてい
る。

【００２２】各シフトフォーク８１，８３，８５からは
それぞれ、先端部にＵ字形に形成された変速用シフトゲ
ート（１−２シフトゲート１０１，３−４シフトゲート
１０３および５−６シフトゲート１０５）を備えたアー
ム８１ａ，８３ａ，８５ａが延びている。シフトゲート
１０１，１０３，１０５は、図４に示すように、３−４
シフトゲート１０３を挟んで下側（図２における手前
側）に１−２シフトゲート１０１、上側（図２における
奥側）に５−６シフトゲート１０５というように横並び
に配置されている。なお、各スリーブ７１ｓ，７３ｓ，
７５ｓが離脱位置に位置したときの各シフトゲート１０
１，１０３，１０５の位置を中立時ゲート位置という。
また、各スリーブ７１ｓ，７３ｓ，７５ｓが係合位置に
位置したときの各ゲート１０１，１０２，１０４の位置
を係合時ゲート位置という。

【００２３】図２および図４に示すように、各シフトゲ
ート１０１，１０３，１０５のＵ字溝には、変速用シフ
タ１１１の先端部が受容される。この変速用シフタ１１
１は、各Ｕ字溝内を、シフトフォークシャフト９１，９
２の軸に直交する方向（以下、セレクト方向）Ｌに移動
することができる（以下、この方向への移動を、セレク
ト移動という）。また、いずれかのシフタ受容溝に受容
された状態で、シフトフォークシャフト９１，９２の軸
と平行な方向（以下、シフト方向という）Ｓに移動する
ことができる（以下、この方向への移動をシフト移動と
いう）。

【００２４】このため、セレクト移動していずれかのシ
フトゲートにおけるシフタ受容溝内に受容された変速用
シフタ１１１は、シフト移動しながらそのシフトゲート
を押動し、そのシフトゲートを中立時ゲート位置と係合
位置との間で移動させることができる。これにより、そ
の移動されたシフトゲートにつながるシフトフォークは
第１シフトフォークシャフト９１または第２シフトフォ
ークシャフト９２上を摺動される。そして、その移動さ
れたシフトゲートに係るドグ歯クラッチのスリーブが、
移動先のドグ歯に対して係脱移動される。なお、各シフ
トゲートを中立時ゲート位置に位置させるような変速用
シフタ１１１の位置をシフト中立位置Ｎという。また、
各シフトゲート上に示した数字（Ｉ，ＩＩ，…，ＶＩ）
は各変速段に対応し、例えば、１−２シフトゲート１０
１を中立時ゲート位置に対してＩ側（第１速シフト方
向）に移動させれば第１変速段に変速されることを表す
（ただし、これらの数字は実際に表示されているわけで
はない）。

【００２５】次に、上記変速用シフタ１１１をセレクト
方向およびシフト方向に移動させる変速用作動機構２０
０について図２を用いて説明する。この変速用作動機構
２００は、セレクト用モータ２０１およびシフト用モー
タ２０２を有して構成されている。セレクト用モータ２
０１の回転軸には、軸方向に延びるギヤ部２１１ａを備
えたギヤシャフト２１１が連結されている。そのギヤ部
２１１ａには、変速用シフタ１１１の上端部に、図の手
前から奥に広がる扇状に連なったギヤ歯１１１ａの一部
が噛合している（図５参照）。一方、シフト用モータ２
０２の回転軸にはボールネジシャフト２２１が連結され
ている。このボールネジシャフト２２１上には、ボール
ネジハウジング２２２が取り付けられている。このボー
ルネジハウジング２２２には、変速用シフタ１１１の中
間部が取り付けられている。

【００２６】このため、セレクト用モータ２０１が作動
してギヤシャフト２１１が回転されると、変速用シフタ
１１１の下端は、ボールネジハウジング２２２を中心と
して図２における手前方向または奥方向、即ち、セレク
ト方向に移動される。また、シフト用モータ２０２が作
動してボールネジシャフト２２１が回転されると、その
シャフト２２１上をボールネジハウジング２２２および
変速用シフタ１１１（の下端）が図２における左右、即
ち、シフト方向に移動する。変速用シフタ１１１がシフ
ト移動するとき、その上端のギヤ歯１１１ａは、ギヤシ
ャフト２１１のギヤ部２１１ａに噛合したままそのギヤ
部２１１ａ上を左右に摺動する。なお、このように構成
された変速用作動機構２００における駆動源たるセレク
ト用モータ２０１およびシフト用モータ２０２が、図１
０に示したコントロールユニットＣＵからの電気信号を
受けて作動することにより、本変速機１０における自動
変速制御が行われる。

【００２７】ただし、スムーズな自動変速を行うために
は、変速先変速段のギヤ（第１・第２被動ギヤ６１，６
２または第３〜第６駆動ギヤ５３〜５６）に取り付けら
れたドグ歯（７１ｄ〜７６ｄのいずれか）と、それに係
合すべきスリーブ（７１ｓ，７３ｓまたは７５ｓ）の回
転を同期させる必要がある。そこで、本変速機１０で
は、図１に示すように、第１被動ギヤ６１および第６駆
動ギヤ５６に隣接して、２つのシンクロメッシュ機構
（同期機構）１２１，１２６を設けている。ただし、こ
れらシンクロメッシュ機構１２１，１２６はそれぞれ、
第１被動ギヤ６１，第６駆動ギヤ５６を挟んで１−２ド
グ歯クラッチ７１，５−６ドグ歯クラッチ７５とは反対
側に取り付けられている。即ち、両シンクロメッシュ機
構１２１，１２６はそれぞれ、１−２ドグ歯クラッチ７
１，５−６ドグ歯クラッチ７６から独立して、即ち、そ
れらドグ歯クラッチ７１，７５とは全くの別機構として
設けられている。

【００２８】第１変速段側のシンクロメッシュ機構（以
下、１速側シンクロ機構という）１２１は、図６に詳し
く示すように、第１速被動ギヤ６１の左側面からギヤ幅
の内方にＶ字を横にしたような形状に形成されたＶ溝６
１ｖ内に、くさび形断面を有するアウタリング１２３を
配置して構成されている。なお、アウタリング１２３の
右端部は、Ｖ溝６１ｖの右端部に形成された嵌合溝６１
ｋ内に左右（カウンタシャフト１４の軸方向）に摺動自
在に嵌入されている。その嵌入によってアウタリング１
２３は第１速被動ギヤ６１に保持され、これと一体的に
回転する。また、アウタリング１２３の内径側テーパ面
１２３ａとＶ溝６１ｖに面する第１速被動ギヤ６１の内
径側テーパ面６１ｔとの間には、それら各面１２３ａ，
６１ｔに当接寸前の状態でインナリング１２４が配置さ
れている。第１速被動ギヤ６１の左方には、シンクロハ
ブ１２５がカウンタシャフト１４に一体的に取り付けら
れており、インナリング１２４の左端部はそのシンクロ
ハブ１２５の外周側に形成された嵌合溝１２５ａ内に左
右に摺動自在に嵌入されている。その嵌入によってイン
ナリング１２４は、シンクロハブ１２５（つまりはカウ
ンタシャフト１４）と一体的に回転する。なお、このよ
うに１速側シンクロ機構１２１の一部を第１速被動ギヤ
６１の内部に配置することにより、本シンクロ機構１２
１を１−２ドグ歯クラッチ７１と別体として設けるにも
かかわらず、変速機１０の軸方向寸法の増加を抑えるこ
とができる。

【００２９】このように構成された１速側シンクロ機構
１２１では、アウタリング１２３の左側方まで延びる１
速側同期用シフトフォーク１３１により、そのアウタリ
ング１２３が第１速被動ギヤ６１の内方（右方）に押動
される。すると第１速被動ギヤ６１とともに回転するア
ウタリング１２３の内径側テーパ面１２３ａとカウンタ
シャフト１４とともに回転するインナリング１２４の外
径側テーパ面１２４ａ、および第１速被動ギヤ６１の内
径側テーパ面６１ｔとインナリング１２４の内径側テー
パ面１２４ｂとがそれぞれ当接し、そこに摩擦が生じ
る。そして、その摩擦力によって、カウンタシャフト１
４の回転速度と第１速被動ギヤ６１の回転速度とが接近
される。

【００３０】第６変速段側のシンクロメッシュ機構（以
下、６速側シンクロ機構という）１２６は、図７に詳し
く示すように、第６速駆動ギヤ５６の右側面からギヤ幅
の内方に向かってＶ字を横にしたような形状に形成され
たＶ溝５６ｖ内に、くさび形断面を有するシンクロリン
グ１２８を配置して構成されている。そのシンクロリン
グ１２８の外形側テーパ面１２８ａは、Ｖ溝５６ｖに面
する第６速駆動ギヤ５６の外径側テーパ面５６ｔに当接
寸前の状態で対向している。第６速駆動ギヤ５６の右方
には、シンクロハブ１２９がメインシャフト１３に一体
的に取り付けられており、シンクロリング１２８はその
シンクロハブ１２９の外周に形成されたスプライン１２
９ａ上に左右（メインシャフト１３の軸方向）に摺動自
在に取り付けられている。そのスプライン結合によっ
て、シンクロリング１２８はシンクロハブ１２９（つま
りはメインシャフト１３）と一体的に回転する。なお、
このように６速側シンクロ機構１２６の一部を第６速駆
動ギヤ５６の内部に配置することにより、上記と同様に
変速機１０の軸方向寸法の増加を抑えることができる。

【００３１】この６速側シンクロ機構１２６では、シン
クロリング１２８の側方まで延びる６速側同期用シフト
フォーク１３６により、そのシンクロリング１２８が第
６速駆動ギヤ５６の内方（左方）に押動される。すると
シンクロリング１２８の外径側テーパ面１２８ａと第６
速駆動ギヤ５６の外径側テーパ面５６ｔが当接し、そこ
に摩擦が生じる。その摩擦力によって、メインシャフト
１３の回転速度と第６速駆動ギヤ５６の回転速度とが接
近される。

【００３２】ここで、上記１速側同期用シフトフォーク
１３１は、図３に示すように、第２シフトフォークシャ
フト９２上にその軸方向に摺動自在に取り付けられてい
る。また、上記６速側同期用シフトフォーク１３６は、
図２に示すように、第１シフトフォークシャフト９１上
にその軸方向に摺動自在に取り付けられている。そし
て、これら同期用シフトフォーク１３１，１３６から
は、図３に示すように、先端部に両シフトフォーク１３
１，１３６共通の同期用シフトゲート１５０を備える被
動アーム１３１ａ，１３６ａが延びている。同期用シフ
トゲート１５０は、Ｕ字形に形成されており、そのＵ字
溝内に同期用シフタ１６１を受容している。この同期用
シフタ１６１は、同期用シフトゲート１５０を図３にお
ける左右に移動させるよう、枢着ピン１６２を中心とし
て左右に揺動する。

【００３３】そして、この同期用シフタ１６１は、図３
に示す同期用作動機構３００によって移動される。この
同期用作動機構３００は、同期用シフタ１６１における
枢着ピン１６２回りの部分から横（左）方向に延びるア
ーム部１６３の左端部に設けられたシフト用被動ギヤ３
０１を有してなる。この同期シフト用被動ギヤ３０１
は、図の上下方向に扇形に広がって形成されている。こ
の同期シフト用被動ギヤ３０１には、同期用モータ３０
２の回転軸に取り付けられた同期シフト用駆動ギヤ３０
３が噛合している。このように構成された同期用作動機
構３００では、同期用モータ３０２が作動すると、同期
シフト用駆動ギヤ３０３および同期シフト用被動ギヤ３
０１を介してアーム部１６３が枢着ピン１６２を中心と
して上下に揺動される。このため、アーム部１６３と一
体成形された同期用シフタ１６１は、枢着ピン１６２を
中心として左右に揺動される。

【００３４】なお、１速側同期用シフトフォーク１３１
における第２シフトフォークシャフト９２への取付部に
は、ボールディテント機構１４０が内設されている。こ
のボールディテント機構１４０は、ボール１４１と、こ
のボール１４１を第２シフトフォークシャフト９２に押
し付けるよう付勢するバネ１４２とからなる。第２シフ
トフォークシャフト９２におけるボール１４１との当接
部分には谷状のくぼみ９２ａが形成されている。このた
め、１速側同期用シフトフォーク１３１が第２シフトフ
ォークシャフト９２上を摺動すると、バネ１４２により
付勢されたボール１４１とくぼみ９２ａの斜面との当接
により、１速側同期用シフトフォーク１３１には第２シ
フトフォークシャフト９２に対して摺動前と同位置に戻
される方向に力が作用する。このボールディテント機構
１４０による復帰作用により、同期用モータ３０２の非
作動時において、同期用シフタ１６１は、同期用シフト
ゲート１５０とともに両シンクロ機構１２１，１２６を
作用させない位置、即ち、同期中立位置ｎに位置決めさ
れる。

【００３５】以上のように構成された変速機１０では、
各モータ２０１，２０２，３０２が図８に示したフロー
チャートに従って制御される。ステップＳ１では、現行
変速段のギヤ列の減速比のほか、図１０に示すように、
エンジンＥの回転数Ｎｅ、アクセルＡＣの開度θａｃお
よびスロットルＴＨの開度θｔｈを読み込み、これらの
条件（走行状態）に基づいて目標変速段を設定する。

【００３６】ステップＳ２では、メインクラッチ２０を
オフにするために、図１０に示すように、クラッチ用モ
ータ３１にクラッチ作動指令Ｃｍ（ｃｌ）を送出しこれ
を作動させる。ステップＳ３では、メインクラッチ２０
が確実にオフになったか否かを判断する。その判断は、
図２に示すように、メインクラッチ２０の近くに取り付
けられたクラッチセンサ（ストロークセンサ）３８から
の検出信号に基づいて行われる。クラッチセンサ３８は
レリーズフォーク２８の上部右端に向かって延びるスト
ローク検出用ロッド３８ａを有してなる。クラッチ用モ
ータ３１の作動によりレリーズフォーク２８の上部が右
方に移動してメインクラッチ２０がオフになると、レリ
ーズフォーク２８の上部がストローク検出用ロッド３８
ａの先端に当接しながらそれを右方に押し込む。これに
より、クラッチセンサ３８から検出信号が出力される。
メインクラッチ２０がオフになったと判断した（「ＹＥ
Ｓ」）ときはステップＳ４に進み、まだオフになってい
ないと判断した（「ＮＯ」）ときは一旦フローを終了し
て（ＥＮＤ）、例えば、ステップＳ２で立てられるフラ
グの検出（図示せず）によって直接、直上のステップＳ
２に戻る。なお、このようなフラグの検出を通じた直上
ステップ（ないしその前のステップ）への戻りは、以下
のステップＳ５，Ｓ９，Ｓ１０およびＳ１３において
「ＮＯ」側に進んだ場合にも行われる。

【００３７】ステップＳ４では、いずれかのシフトゲー
ト（１０１，１０２，１０４）を移動させている変速用
シフタ１１１を、そのシフトゲートとともにシフト中立
位置Ｎに戻すべく、図１０に示すように、シフト用モー
タ２０２にシフト作動指令Ｃｍ（ｓｆ）を送出しこれを
作動させる。ステップＳ５では、変速用シフタ１１１が
確実にシフト中立位置Ｎに位置しているか否かを判断す
る。その判断は、セレクト用モータ２０１やシフト用モ
ータ２０２の回転角を検出すべくそれらモータ２０１，
２０２に内蔵されたエンコーダ（図示せず）から出力さ
れるセレクト位置検出信号Ｓｌｐおよびシフト位置検出
信号Ｓｆｐに基づいて行われる。シフト中立位置Ｎに位
置していると判断したときはステップＳ６に進み、位置
していないと判断したときはステップＳ４に戻る。

【００３８】ステップＳ６では、ステップＳ１において
設定された目標変速段が、現行変速段に対して高変速段
か否（低変速段）かを判断する。高変速段であるとき、
即ち、シフトアップを行うべきときはステップＳ７１に
進み、低変速段であるとき、即ち、シフトダウンを行う
べきときはステップＳ７２に進む。ステップＳ７１で
は、６速側シンクロ機構１２６を作用させるため、同期
用シフタ１６１を移動させるよう同期用モータ３０２
に、同期作動指令Ｃｍ（ｓｙ）を送出しこれを作動させ
る。ステップＳ７２では、１速側シンクロ機構１２１を
作用させるため、同期用シフタ１６１を移動させるよう
同期用モータ３０２を作動させる。

【００３９】ステップＳ８では、変速用シフタ１１１を
目標変速段に対応するシフトゲート（以下、目標シフト
ゲートという）上にセレクト移動させるようセレクト用
モータ２０１にセレクト作動指令Ｃｍ（ｓｌ）を送出し
これを作動させる。

【００４０】ステップＳ９では、変速用シフタ１１１が
目標シフトゲート上に確実に位置したか否かを判断す
る。目標シフトゲート上に位置したと判断したときはス
テップＳ１０に進み、まだ位置していないと判断したと
きはステップＳ８に戻る。次に、ステップＳ１０では、
各シンクロ機構１２１，１２６の作用によって、メイン
シャフト１３の回転数Ｎｍまたはカウンタシャフト１４
の回転数Ｎｃが、目標変速段のドグ歯の回転数に一致し
たか否かを判断する。なお、メインシャフト１３の回転
数Ｎｍは、図１および図１０に示すように、第２速駆動
ギヤ５２の上方に近接して配置されたメイン回転センサ
１７により検出し、カウンタシャフト１４の回転数Ｎｃ
は、第５速駆動ギヤ５５の上方に近接して取り付けられ
たカウンタ回転センサ１８により検出される。一致した
と判断したときはステップＳ１１に進み、不一致である
と判断したときはもとのステップ（ステップＳ７１また
はステップＳ７２）に戻る。

【００４１】ステップＳ１１では、同期用モータ３０２
の作動を解除すべく同期作動指令Ｃｍ（ｓｙ）の出力を
停止する。同期用シフタ１６１はボールディテント機構
１４０の作用によって自動的に同期中立位置ｎに戻る。

【００４２】ステップＳ１２では、変速用シフタ１１１
を目標変速段に対応するシフト方向（以下、目標シフト
方向という）にシフト移動させるようシフト用モータ２
０１を作動させる。そして、ステップＳ１３では、変速
用シフタ１１１が目標シフト方向に確実に移動したか否
かを判断する。目標シフト方向に移動し終わったと判断
したときはステップＳ１４に進み、まだ移動し終えてい
ないと判断したときはステップＳ１２に戻る。

【００４３】ステップＳ１４では、メインクラッチ２０
をオンにするため、クラッチ用モータ３１に送出されて
いたクラッチ作動指令Ｃｍ（ｃｌ）の出力を停止して、
クラッチ用モータ３１の作動を解除する。

【００４４】このようなフローチャートに従って行われ
る、第１速（低変速段）から第２速（高変速段）への変
速作動について、図９を併せ用いて時間を追いながら説
明する。まず、変速制御コントローラにおいて変速指令
が出されるとともに目標変速段（第２速）が設定される
と（ステップＳ１）、メインクラッチ２０がオフにさ
れ、メインシャフト１３に対する入力軸１２からの回転
入力がなくなる（ステップＳ２）。このため、メインシ
ャフト１３は、１−２ドグ歯クラッチ７１と係合状態に
ある第１変速段ギヤ列（５１，６１）を介して、メイン
シャフト１３よりも低速で回転するカウンタシャフト１
４により回転駆動されることになる。なお、カウンタシ
ャフト１４と一体回転する第６速被動ギヤ６６に駆動さ
れることとなる第６速駆動ギヤ５６の回転は、メインシ
ャフト１３の回転よりも遅い。また、メイシシャフト１
３と一体回転する第２速駆動ギヤ５２に駆動されること
となる第２速被動ギヤ６２の回転は、カウンタシャフト
１４の回転より速い。

【００４５】その後、変速用シフタ１１１がシフト中立
位置Ｎに戻される（ステップＳ４）ため、１−２ドグ歯
クラッチ７１のスリーブ７１ｓと第１速被動ギヤ６１側
のドグ歯７１ｄとの係合が解かれる。これとともに同期
用シフタ１６１は６速側へ移動される（ステップＳ７
１）。このため６速側シンクロ機構１２６が作用して、
第６速駆動ギヤ５６によるメインシャフト１３の回転の
減速、つまりは第２速被動ギヤ６２の回転の減速が行わ
れる。こうして、カウンタシャフト１４ひいてはこのカ
ウンタシャフト１４と一体回転する１−２ドグ歯クラッ
チ７１（スリーブ７１ｓ）の回転と、第２速被動ギヤ６
２に取り付けられたドグ歯７２ｄの回転とが等速となる
（ステップＳ１０）。なお、制御誤差等により同期用モ
ータ３０２が適正な作動量を超えて作動してしまって
も、５−６ドグ歯クラッチ７５には何等影響を及ぼすこ
とがない。したがって、５−６ドグ歯クラッチ７５は離
脱状態に維持される。また、変速用シフタ１１１のシフ
ト中立位置Ｎへの戻しと、同期用シフタ１６１の６速側
への移動とを同時に行うことにより、それらを一つずつ
移動させる場合よりも変速時間を短縮することができ
る。

【００４６】そして、同期用シフタ１６１が同期中立位
置ｎへ戻される（ステップＳ１１）とともに、変速用シ
フタ１１１が１−２シフトゲート１０１を第２速シフト
方向ＩＩに移動させる（ステップＳ１２）。これによ
り、スリーブ７１ｓはドグ歯７２ｄに係合する。その
後、メインクラッチ２０がオンにされて（ステップＳ１
４）、この変速が完了する。

【００４７】次に、第６速（高変速段）から第５速（低
変速段）への変速作動について説明する。まず、目標変
速段（第５速）が設定されると（ステップＳ１）、メイ
ンクラッチ２０がオフにされる（ステップＳ２）。この
ため、メインシャフト１３は、５−６ドグ歯クラッチ７
５と係合状態にある第６変速段ギヤ列（５６，６６）を
介して、メインシャフト１３より高速で回転するカウン
タシャフト１４により回転駆動されることになる。な
お、メインシャフト１３と一体回転する第１速駆動ギヤ
５１に駆動されることとなる第１速被動ギヤ６１の回転
は、カウンタシャフト１４の回転より遅い。また、カウ
ンタシャフト１４と一体回転する第５速被動ギヤ６５に
駆動されることとなる第５速駆動ギヤ５５の回転は、メ
インシャフト１３の回転より速い。

【００４８】その後、変速用シフタ１１１がシフト中立
位置Ｎに戻される（ステップＳ４）とともに、同期用シ
フタ１６１が１速側へ移動される（ステップＳ７２）。
このため、１速側シンクロ機構１２１が作用して、カウ
ンタシャフト１４による第１速被動ギヤ６１の回転の増
速、つまりは第１速駆動ギヤ５１およびメインシャフト
１３の回転の増速が行われる。これにより、メインシャ
フト１３と一体に回転する５−６ドグ歯クラッチ７５の
回転と第５速駆動ギヤ５５に取り付けられたドグ歯７５
ｄの回転とが等速となる（ステップＳ１１）。なお、制
御誤差等により、同期用モータ３０２が適正な作動量を
超えて作動してしまっても、１−２ドグ歯クラッチ７１
は離脱状態に維持される。

【００４９】以下、同期用シフタ１６１が同期中立位置
ｎに戻されるるとともに、変速用シフタ１１１が４−５
シフトゲート１０５を第５速シフト方向Ｖに移動させる
（ステップＳ１２）。こうして、スリーブ７５ｓがドグ
歯７５ｄに係合し、メインクラッチ２０がオンにされて
（ステップＳ１４）、この変速が完了する。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明の常時噛合式変速機
では、最高変速段用および最低変速段用ドグ歯クラッチ
に設けられる２つの同期機構を、ドグ歯クラッチの反対
側に配置して、これらドグ歯クラッチから独立して、即
ち、それらドグ歯クラッチとは別体として設けている。
このため、中間変速段への変速時において同期用作動手
段が過度に作動しても、最高変速段用および最低変速段
用ドグ歯クラッチの作動は何等影響されることなく非係
合状態を維持することができる。したがって、従来のよ
うに中間変速段の変速用ギヤ列に隣接するドグ歯クラッ
チと、上記最高変速段用または最低変速段用ドグ歯クラ
ッチとが同期する前に同時に係合状態となる事態を確実
に回避することができる。即ち、本常時噛合式変速機を
用いれば、ギヤの回転同期とドグ歯クラッチの係合とを
独立して制御することが可能であり、これによりスムー
ズな変速制御を行うことができ、また、変速機を保護す
ることができる。なお、実施例の作動説明からよく分か
るように、本発明の変速機においては、最高速度段用ギ
ヤ列に取り付けられた同期機構により低速段から高速段
へのアップシフト時における変速用ギヤ列の同期制御が
行われ、最低速度段用ギヤ列に取り付けられた同期機構
により高速段から低速段へのダウンシフト時における変
速用ギヤ列の同期制御が行われる。さらに、両同期機構
の少なくとも一部を、最高変速段用のギヤおよび最低変
速段用のギヤの内部に納めるのが好ましく、これによ
り、同期機構を最高変速段用および最低変速段用ドグ歯
クラッチと別体とした上で、変速機の軸方向寸法の増加
を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る常時噛合式変速機の概略図であ
る。

【図２】上記常時噛合式変速機における変速用作動機構
の側面図である。

【図３】上記常時噛合式変速機における同期用作動機構
の側面図である。

【図４】上記常時噛合式変速機におけるシフトゲート配
置を示す平面図である。

【図５】上記変速用作動機構および同期用作動機構の背
面図である。

【図６】上記常時噛合式変速機における同期機構の拡大
図である。

【図７】上記常時噛合式変速機における同期機構の拡大
図である。

【図８】上記常時噛合式変速機の変速制御用フローチャ
ート図である。

【図９】上記常時噛合式変速機における変速用作動機構
と同期用作動機構の経時作動状態を示すグラフ図であ
る。

【図１０】上記常時噛合式変速機のシステム図である。

【符号の説明】

１３メインシャフト１４カウンタシャフト２０メインクラッチ５１〜５６駆動ギヤ６１〜６６被動ギヤ７１，７３，７５ドグ歯クラッチ１０１，１０３，１０５変速用シフトゲート１１１変速用シフタ１２１，１２６シンクロメッシュ機構１５０同期用シフトゲート１６１同期用シフタ２０１セレクト用モータ２０２シフト用モータ３０２同期用モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−180379（ＪＰ，Ａ) 実開平３−69750（ＪＰ，Ｕ) 特公昭54−28894（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭48−9528（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 3/00 - 3/78 F16H 61/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】メインシャフトおよびカウンタシャフト
間に配設された複数の常時噛合式の変速用ギヤ列と、前記変速用ギヤ列のそれぞれに対応して前記メインシャ
フトまたは前記カウンタシャフト上に取り付けられ、前
記変速用ギヤ列に取り付けられたドグ歯に係脱自在なス
リーブを有してなる複数のドグ歯クラッチと、これら複数のドグ歯クラッチにおける前記スリーブを、
対応する前記変速ギヤ列に取り付けられた前記ドグ歯と
選択的に係脱させる変速用作動手段と、前記メインシャフトまたは前記カウンタシャフト上に、
前記複数の変速用ギヤ列のうちの最高変速段用ギヤ列お
よび最低変速段用ギヤ列に取り付けられた二つの同期機
構と、これらの同期機構を作用させる同期用作動手段とからな
り、前記同期機構は、前記最高変速段用ギヤ列および前記最
低変速段用ギヤ列に取り付けられた前記ドグ歯に対し、
対応する前記ギヤ列を挟んで反対側に位置して前記ドグ
歯クラッチから独立して設けられており、前記最高速度段用ギヤ列に取り付けられた前記同期機構
により低速段から高速段へのアップシフト時における前
記変速用ギヤ列の同期制御が行われ、前記最低速度段用
ギヤ列に取り付けられた前記同期機構により高速段から
低速段へのダウンシフト時における前記変速用ギヤ列の
同期制御が行われることを特徴とする常時噛合式変速
機。
【請求項２】前記同期機構の少なくとも一部は、前記
最高変速段用ギヤ列および前記最低変速段用ギヤ列を構
成するギヤの内部に配置されていることを特徴とする請
求項１に記載の常時噛合式変速機。
【請求項３】前記最高変速段用ギヤ列を構成するギヤ
の軸方向片側に前記ドグ歯が設けられるとともに前記最
高変速段用ギヤ列を構成するギヤを挟んで軸方向反対側
に前記同期機構が設けられ、前記最低変速段用ギヤ列を
構成するギヤの軸方向片側に前記ドグ歯が設けられると
ともに前記最低変速段用ギヤ列を構成するギヤを挟んで
軸方向反対側に前記同期機構が設けられていることを特
徴とする請求項１もしくは２に記載の常時噛合式変速
機。