JP6175157B1 - 車両用変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチを予め切断することなく、同変速歯車に係合していたシフタを容易に係合解除でき、より円滑で速やかな変速段の切換えができる車両用変速装置を堤供する。【解決手段】変速段の切換え時に、次変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチが接続状態で、次変速段の変速歯車にシフタを係合した後に、現変速段の変速歯車とシフタとの係合を解除することを特徴とする車両用変速装置。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載される車両用変速装置に関する。

車両用変速装置における変速クラッチを備えた常時噛合い式の歯車変速機は、変速軸に軸方向に移動自在に軸支されたシフタが同変速軸に回転可能に軸支された変速歯車と係合して動力の伝達がなされ１つの変速段が確立する。

現変速段の変速歯車とシフタとの係合を解除し、次変速段の変速歯車にシフタが係合することで、変速段の切換えが行われるが、動力伝達されていた変速歯車とシフタの係合は、両者の互いに押圧された係合部の摩擦により係合を解除するのに抵抗が大きく、通常は、変速クラッチを切断して動力が伝達されないようにして、抵抗なく係合を解除して円滑な変速段の切換えを行えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、変速クラッチを２つ備える変速装置の場合（例えば、特許文献２参照）、変速段の切換え時には、現変速段の変速歯車にシフタが係合しているときに、次変速段の変速歯車にシフタを係合して、現変速段と次変速段が共に各シフタと係合している状態で、現変速段の変速歯車に動力伝達していた一方の変速クラッチを切断し、他方の変速クラッチを接続することで次変速段に動力伝達を切り換え、変速クラッチの接続を解除された現変速段の変速歯車からシフタの係合を容易に解除して次変速段を確立する。

特開２０１１−０１７４１７号公報 特許第４６９８３６７号公報

特許文献１はもとより特許文献２に係る変速装置も、変速段の切換えにおいて、現変速段の変速歯車とシフタの係合を解除するときは、その前に現変速段の変速歯車に動力伝達していた変速クラッチを切断することで、現変速段の変速歯車からシフタの係合を容易に解除するようにしている。

現変速段の変速歯車とシフタの係合を容易に解除するためには、シフタを移動する前の適切なタイミングで現変速段の変速クラッチの切断作業を開始する必要があるため、変速時間の短縮には限界がある。
また、シフトアップまたはシフトダウンを複数の変速段に亘って順次連続して行うような場合でも、各変速段の切換えのたびに変速クラッチの切断をしなければならないので、変速クラッチの切断・接続を繰り返すことになり、所望の変速段への円滑で速やかな変速が難しい。

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、現変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチを予め切断することなく、同変速歯車に係合していたシフタを容易に係合解除でき、より円滑で速やかな変速段の切換えができる車両用変速装置を供する点にある。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用変速装置は、
駆動変速軸(21)に軸支された複数の駆動変速歯車と従動変速軸に軸支された複数の従動変速歯車とが変速段ごとに噛合し、前記駆動変速軸と前記従動変速軸の少なくとも一方の変速軸に軸方向に移動自在に軸支されたシフタが同変速軸に回転可能に軸支された変速歯車と係合して動力の伝達が可能な変速機と、
前記シフタを移動させて前記変速機の変速段の切換えを行う変速駆動機構と、
駆動源から前記駆動変速軸への動力伝達を切断および接続する変速クラッチと、
を備えた車両用変速装置において、
前記変速駆動機構は、変速段の切換えが、次変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチが接続状態で、次変速段の変速歯車にシフタを係合した後に、現変速段の変速歯車とシフタとの係合を解除することで行われることを特徴とする。

この構成によれば、変速段の切換え時に、次変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチが接続状態で、次変速段の変速歯車にシフタを係合すると、係合による同シフタの衝接が変速軸を介して現変速段のシフタに伝達されて現変速段との係合を緩めて、シフタの移動が自由となるため、その後現変速段の変速歯車とシフタとの係合を容易に解除することができる。
すなわち、現変速段の変速クラッチを予め切断することなく、現変速段の変速歯車とシフタとの係合を円滑に解除することが可能であり、より円滑で速やかな変速段の切換えができる。

また、シフトアップまたはシフトダウンを複数の変速段に亘って順次連続して行うような場合でも、各変速段の切換えのたびに変速クラッチの切断することなく、現変速段と次変速段の双方の変速クラッチが接続状態のまま順次変速段の切換えを行うことができ、所望の変速段への円滑で速やかな変速が可能である。
なお、ここにシフタには変速歯車を兼ねているシフタ歯車の場合もある。

前記構成において、
前記変速駆動機構は、外周面にリード溝が形成されたシフトドラムの回動により前記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が前記シフタを作動する機構であって、
次変速段のリード溝による変速開始タイミングが、現変速段のリード溝による変速開始タイミングより早くなるように前記シフトドラムが形成されるようにしてもよい。

この構成によれば、変速駆動機構は、外周面にリード溝が形成されたシフトドラムの回動により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が順次増速段方向または減速段方向に常に一対となって移動して前記シフタを作動する機構で、次変速段のリード溝による変速開始タイミングが、現変速段のリード溝による変速開始タイミングより早くなるようにシフトドラムが形成されるので、変速段の切換え時に、次変速段の変速歯車にシフタを係合した後に、現変速段の変速歯車とシフタとの係合を解除するように、リード溝をシフトドラムの外周面に形成することができる。
かかるシフトドラムを用いることで、簡単な構造の変速駆動機構によりシフタの変速歯車との係合と係合解除を適切なタイミングで確実に実行することができる。

前記構成において、
前記変速クラッチは、変速段ごとまたは変速段のグループごとにそれぞれ設けられ、
変速段の切換え時には、現変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチが接続状態のまま次変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチを同時に接続するようにしてもよい。

この構成によれば、変速段ごとまたは変速段のグループごとにそれぞれ変速クラッチが設けられ、変速段の切換え時には、現変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチが接続状態のまま次変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチを同時に接続することで、現変速段の変速歯車とシフタとの係合が容易に解除され、円滑で速やかな変速段の切換えができる。

前記構成において、
前記変速クラッチは、奇数変速段と偶数変速段の２つのグループにそれぞれ設けられ、
変速段の切換え時には、現変速段の変速歯車に動力を伝達する一方の変速クラッチが接続状態のまま次変速段の変速歯車に動力を伝達する他方の変速クラッチを同時に接続するようにしてもよい。

この構成によれば、変速クラッチは、奇数変速段と偶数変速段の２つのグループにそれぞれ設けられ、変速段の切換え時には、現変速段の変速歯車に動力を伝達する一方の変速クラッチが接続状態のまま次変速段の変速歯車に動力を伝達する他方の変速クラッチを同時に接続することで、現変速段の変速歯車とシフタとの係合が容易に解除され、円滑で速やかな変速段の切換えができる。

前記構成において、
前記変速クラッチは、容量制御が可能なクラッチであるようにしてもよい。

この構成によれば、変速クラッチは容量制御が可能なクラッチ例えば油圧クラッチであるので、シフタが変速歯車と係合するときの衝撃を吸収でき、係合音を低減することができる。

本発明は、変速段の切換え時に、次変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチを接続状態とし、次変速段の変速歯車にシフタが係合を開始した後に、現変速段の変速歯車とシフタとの係合を解除するので、変速段の切換え時に、変速クラッチを接続状態として、動力を伝達される次変速段の変速歯車にシフタが係合を開始すると、係合による同シフタの衝接が変速軸を介して現変速段のシフタに伝達されて現変速段との係合を緩めるため、シフタの移動が自由となり、現変速段の変速歯車とシフタとの係合が容易に解除される。
すなわち、現変速段の変速クラッチを予め切断することなく、現変速段の変速歯車とシフタとの係合を解除することが可能であり、より円滑で速やかな変速段の切換えができる。

また、シフトアップまたはシフトダウンを複数の変速段に亘って順次連続して行うような場合でも、各変速段の切換えのたびに変速クラッチの切断することなく、現変速段と次変速段の双方の変速クラッチが接続状態のまま順次変速段の切換えを行うことができ、所望の変速段への円滑で速やかな変速が可能である。

本発明の一実施の形態に係る車両用変速装置を備えた内燃機関の右側面図である。 図１におけるII−II矢視による変速機周辺の断面展開図である。 変速駆動機構の展開断面図である。 シフトドラムの外周面の展開図 ３速から４速にシフトアップするときのシフトフォークの移動変位の変化を示す図である。 ３速から４速にシフトアップするときのシフタ歯車と変速歯車の係脱状態の変化を経時的に示す説明図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図６に基づいて説明する。
本発明を適用した一実施の形態に係る車両用変速装置を備えた内燃機関１は、２気筒４ストロークサイクル内燃機関であり、自動二輪車等の小型車両にクランク軸を車体幅方向に指向させて横置きに搭載される。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る車両の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＲは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を示すものとする。

図１は、内燃機関１の右側面図である。
車体幅方向である左右方向に指向したクランク軸10は、上下割りの上クランクケース２Ａと下クランクケース２Ｂに軸受を介して挟まれ、回転自在に軸支される。
上クランクケース２Ａから前方斜め上向きにシリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５が順次重ねられて前傾して突設されている。
下クランクケース２Ｂの下側はオイルパン６で塞がれる。

上クランクケース２Ａと下クランクケース２Ｂとからなるクランクケース２には、変速機30が一体的に組み込まれている。
図２は、図１におけるII−II矢視による変速機20の周辺の断面展開図である。
変速機20は、メイン軸21に軸支される１速から６速までの駆動歯車Ｍ１〜Ｍ６とカウンタ軸22に軸支される１速から６速までの従動歯車Ｃ１〜Ｃ６がそれぞれ常時噛み合う常時噛合い式の変速機である。

メイン軸21は、上クランクケース２Ａに、クランク軸10の後方で若干斜め上位置において、クランク軸10と平行にベアリング25，25を介して回転自在に架設されている（図１，図２参照）。
メイン軸21の右端は、ベアリング26を介して右クランクケースカバー７に回転可能に支持されている。
メイン軸21の後方斜め下位置に、内燃機関１の出力軸となるカウンタ軸22が、上クランクケース２Ａと下クランクケース２Ｂに挟まれメイン軸21と平行にベアリング27，27を介して回転自在に軸支されている（図１，図２参照）。

メイン軸21は、長尺のメイン軸内軸21Ａと、短尺のメイン軸外軸21Ｂと、クラッチ部外軸21Ｃとからなっている。
メイン軸外軸21Ｂは、メイン軸内軸41Ａの一部にニードルベアリング28、28を介して相対回転可能に外嵌されており、クラッチ部外軸21Ｃは、メイン軸外軸21Ｂの右側にメイン軸内軸41Ａにニードルベアリング29、29を介して相対回転可能に外嵌されている。

メイン軸外軸21Ｂの左端は、Ｃ形止め輪30によって左方移動が規制されている。
メイン軸外軸21Ｂの右端は、クラッチ部外軸21Ｃに環状スペーサ31を介して当接し、右方移動が規制されている。
メイン軸内軸41Ａのメイン軸外軸21Ｂより左方に延出した部分に奇数変速段の駆動歯車Ｍ１，Ｍ５，Ｍ３が軸支され、その右側のメイン軸外軸21Ｂに偶数変速段の駆動歯車Ｍ４，Ｍ６，Ｍ２が軸支される。

メイン軸内軸21Ａの左端とメイン軸外軸21Ｂの右側部分が、それぞれ前記ベアリング25，25を介して上クランクケース２Ａに架設されている。
メイン軸内軸21Ａのメイン軸外軸21Ｂより右方に延出した部分は、クランクケース２の右側壁より右方に突出しており、このメイン軸内軸41Ａの右側部分に前記ニードルベアリング29、29を介してクラッチ部外軸21Ｃが相対回転可能に外嵌されている。

クラッチ部外軸21Ｃの左右幅の中央にプライマリ従動ギア35が嵌着されている。
一方で、クランク軸10の右端に嵌着されたプライマリ駆動ギア15がプライマリ従動ギア35に噛合しており、クランク軸10の回転がプライマリ駆動ギア15とプライマリ従動ギア35の噛合を介してメイン軸21上のクラッチ部外軸21Ｃに伝達されてクラッチ部外軸21Ｃを回転する。

クラッチ部外軸21Ｃにおけるプライマリ従動ギア35を挟んで左右に配設された第１クラッチ40Ａと第２クラッチ40Ｂによりツインクラッチ40が構成されている。
ツインクラッチ40を構成する一対のクラッチ40Ａ、40Ｂは共に油圧式多板クラッチである。
クラッチ部外軸21Ｃのプライマリ従動ギア35が嵌着された中央部の両側にはクラッチハブ41ａ，41ｂがスプライン嵌合されている。

第１クラッチ40Ａと第２クラッチ40Ｂの各クラッチアウタ42ａ，42ｂが、クラッチハブ41ａ，41ｂのプライマリ従動ギア35寄り端部に溶接されて設けられている。
したがって、クラッチアウタ42ａ，42ｂはクラッチハブ41ａ，41ｂを介してプライマリ従動ギア35と一体に回転する。

第１クラッチ40Ａのクラッチインナ43ａは、メイン軸内軸21Ａの右端にスプライン嵌合してメイン軸内軸41Ａと一体に回転する。
第２クラッチ40Ｂのクラッチインナ43ｂは、メイン軸外軸21Ｂの右端にスプライン嵌合してメイン軸外軸21Ｂと一体に回転する。

一対のクラッチ40Ａ、40Ｂの各クラッチアウタ42ａ、42ｂの円筒部42as，42bsの内側には、クラッチアウタ42ａ、42ｂに対して相対回転不能且つ軸方向移動可能に係合された複数の駆動摩擦板44が設けてある。
一対のクラッチ40Ａ、40Ｂの各クラッチインナ43ａ、43ｂの円筒部43as、43bsの外側には、クラッチインナ70Ａ、70Ｂに対して相対回転不能且つ軸方向移動可能に係合された複数の被動摩擦板45が設けてある。
駆動摩擦板44と被動摩擦板45は交互に配置されて摩擦板群46を構成している。

各クラッチ40Ａ、40Ｂのクラッチアウタ42ａ、42ｂの端板部42ap、42bpと摩擦板群46，46との間を、軸方向に移動する加圧プレート47ａ，47ｂがクラッチハブ41ａ，41ｂに摺動自在に軸支されて設けられている。
摩擦板群46の最外端の駆動摩擦板44はＣ形止め輪48を介して移動規制されている。

クラッチインナ43ａ、43ｂの円筒部43as、43bsの内側には、スプリングリテーナ49ａ，49ｂがクラッチハブ41ａ，41ｂにＣ形止め輪50，50により移動を規制されて設けられている。
加圧プレート47ａ，47ｂとスプリングリテーナ49ａ，49ｂとの間にはクラッチスプリング51ａ，51ｂが介装されている。

加圧プレート47ａ，47ｂの軸方向両面には制御油圧室52Ａ，52Ｂとキャンセラ油室53Ａ，53Ｂとが形成されている。
制御油圧室52Ａ，52Ｂは、それぞれクラッチアウタ42ａ、42ｂの端板部42ap、42bpと加圧プレート47ａ，47ｂとの間に形成され、キャンセラ油室53Ａ，53Ｂはクラッチインナ43ａ、43ｂとの間に形成される。

メイン軸内軸21Ａの軸内には、右端部から左方に第１制御油孔55Ａと第２制御油孔55Ｂが穿孔されており、第１制御油孔55Ａが制御油圧室52Ａに連通し、第２制御油孔55Ｂが制御油圧室52Ｂに連通している。
第１制御油孔55Ａには、第１クラッチアクチュエータ57Ａから第１制御用油路56Ａを介して圧油が供給され、第２制御油孔55Ｂには、第２クラッチアクチュエータ57Ｂから第２制御用油路56Ｂを介して圧油が供給される（図１参照）。

したがって、第１クラッチアクチュエータ57Ａの駆動により制御された作動油が第１制御用油路56Ａ，第１制御油孔55Ａを通って第１クラッチ40Ａの制御油圧室52Ａに供給されて第１クラッチ40Ａの断続がなされ、第２クラッチアクチュエータ57Ｂの駆動により制御された作動油が第２制御用油路56Ｂ，第２制御油孔55Ｂを通って第２クラッチ40Ｂの制御油圧室52Ｂに供給されて第２クラッチ40Ｂの断続がなされる。

クランク軸10の回転が、プライマリ駆動ギア15とプライマリ従動ギア35の噛合を介してメイン軸21上のクラッチ部外軸21Ｃに伝達され、クラッチ部外軸21Ｃを介して第１クラッチ40Ａのクラッチアウタ42ａと第２クラッチ40Ｂのクラッチアウタ42ｂの双方が回転している状態で、第１クラッチ40Ａが接続すれば、メイン軸内軸21Ａに動力が伝達されて、メイン軸内軸21Ａが回転し、第２クラッチ40Ｂが接続すれば、メイン軸外軸21Ｂに動力が伝達されて、メイン軸外軸21Ｂが回転する。

図２を参照して、メイン軸内軸21Ａには、奇数変速段の１速駆動歯車Ｍ１，５速駆動歯車Ｍ５，３速駆動歯車Ｍ３が左側から右に順に軸支され、その右側のメイン軸外軸21Ｂには、偶数変速段の４速駆動歯車Ｍ４，６速駆動歯車Ｍ６，２速駆動歯車Ｍ２が軸支されるが左側から右に順に軸支されている。
他方、カウンタ軸22には、左側から右に順に１速従動歯車Ｃ１，５速従動歯車Ｃ５，３速従動歯車Ｃ３，４速従動歯車Ｃ４，６速従動歯車Ｃ６，２速従動歯車Ｃ２が軸支され、それぞれ駆動歯車Ｍ１，Ｍ５，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ６，Ｍ２と対応し互いに噛合して配列されている。

駆動歯車Ｍ１〜Ｍ６のうち１速駆動歯車Ｍ１と２速駆動歯車Ｍ２がメイン軸21に一体に形成された固定歯車であり、５速駆動歯車Ｍ５と６速駆動歯車Ｍ６がメイン軸21に定位置で回転自在に軸支される空転歯車であり、３速駆動歯車Ｍ３と４速駆動歯車Ｍ４は、メイン軸21に対して相対回転せずに軸方向に摺動可能なシフタ歯車である。
シフタ歯車である３速駆動歯車Ｍ３と４速駆動歯車Ｍ４は、後記するシフトフォークが係合する係合溝ｖとドグ歯ｄを有し、３速駆動歯車Ｍ３は、左方に摺動することで、ドグ歯ｄが空転歯車である５速駆動歯車Ｍ５のドグ歯ｄ´に係合して５速駆動歯車Ｍ５を回転させ、４速駆動歯車Ｍ４は、右方に摺動することで、ドグ歯ｄが空転歯車である６速駆動歯車Ｍ６のドグ歯ｄ´に係合して６速駆動歯車Ｍ６を回転させる。

従動歯車Ｃ１〜Ｃ６のうち１速従動歯車Ｃ１，２速従動歯車Ｃ２，３速従動歯車Ｃ３，４速従動歯車Ｃ４は、カウンタ軸22に定位置で回転自在に軸支される空転歯車であり、５速従動歯車Ｃ５と６速従動歯車Ｃ６は、カウンタ軸22に対して相対回転せずに軸方向に摺動可能なシフタ歯車である。
シフタ歯車である５速従動歯車Ｃ５と６速従動歯車Ｃ６は、それぞれシフトフォークが係合する係合溝ｖと左右両側にドグ歯ｄ，ｄを有し、５速従動歯車Ｃ５は、中立位置から左方に摺動すると、ドグ歯ｄが１速従動歯車Ｃ１のドグ歯ｄ´と係合して一体に回転し、右方に摺動すると、ドグ歯ｄが３速従動歯車Ｃ３のドグ歯ｄ´と係合して一体に回転し、６速従動歯車Ｃ６は、中立位置から左方に摺動すると、ドグ歯ｄが４速従動歯車Ｃ４のドグ歯ｄ´と係合して一体に回転し、右方に摺動すると、ドグ歯ｄが２速従動歯車Ｃ２のドグ歯ｄ´と係合して一体に回転する。

したがって、５速従動歯車Ｃ５が中立位置から左方に摺動してドグ歯ｄが１速従動歯車Ｃ１のドグ歯ｄ´と係合すると、１速駆動歯車Ｍ１と１速従動歯車Ｃ１の噛合がメイン軸内軸21Ａからカウンタ軸22に有効に動力を伝達し、１速の変速段が確立する。
同様に、６速従動歯車Ｃ６が中立位置から右方に摺動して２速従動歯車Ｃ２と係合することで２速の変速段が確立し、５速従動歯車Ｃ５が中立位置から右方に摺動して３速従動歯車Ｃ３と係合することで３速の変速段が確立し、６速従動歯車Ｃ６が中立位置から左方に摺動して４速従動歯車Ｃ４と係合することで４速の変速段が確立し、３速駆動歯車Ｍ３が左方に摺動して５速駆動歯車Ｍ５に係合することで５速の変速段が確立し、４速駆動歯車Ｍ４が右方に摺動して６速駆動歯車Ｍ６に係合することで６速の変速段が確立する。

上記のように、変速段を切換えるためシフタ歯車を移動する変速駆動機構60について説明する。
図３に示されるように、変速駆動機構60は、シフトドラム61と４本のシフトフォーク72，73，74，75を有し、シフトドラム61の回動によりシフトフォーク72，73，74，75を軸方向に移動させることで、シフタ歯車を摺動して、変速機20の変速段を切換えるものである。

シフトドラム61は、クランクケース２の左右側壁にベアリング66，67を介して回動自在に架設されており、シフトドラム61の外周面には周方向に延びる４本のリード溝62，63，64，65が左側から右方に順に配列されて形成されている。
シフトドラム61の回転中心軸に平行にシフトフォーク軸70，71がシフトドラム61の周辺にクランクケース２の左右側壁に架設されており、シフトフォーク軸70にシフトフォーク72，75の２本が軸方向に移動自在に軸支され、シフトフォーク軸71にシフトフォーク73，74の２本が軸方向に移動自在に軸支されている。

シフトフォーク72は、フォーク部72ｆが５速従動歯車Ｃ５の係合溝ｖに係合し、ピン部72ｐがシフトドラム61のリード溝62にスライド可能に係合する。
シフトフォーク73は、フォーク部73ｆが３速駆動歯車Ｍ３の係合溝ｖに係合し、ピン部73ｐがシフトドラム61のリード溝63にスライド可能に係合する。
シフトフォーク74は、フォーク部74ｆが４速駆動歯車Ｍ４の係合溝ｖに係合し、ピン部74ｐがシフトドラム61のリード溝64にスライド可能に係合する。
シフトフォーク75は、フォーク部75ｆが６速従動歯車Ｃ６の係合溝ｖに係合し、ピン部75ｐがシフトドラム61のリード溝65にスライド可能に係合する。

したがって、シフトドラム61が回動すると、リード溝62，63，64，65にそれぞれ案内されてシフトフォーク72，73，74，75が軸方向に移動してシフタ歯車である５速従動歯車Ｃ５，３速駆動歯車Ｍ３，４速駆動歯車Ｍ４，６速従動歯車Ｃ６を軸方向に摺動して変速段の切換えが実行される。
シフトフォーク72は、５速従動歯車Ｃ５を左右に移動することで、１速と３速の変速段を確立することができ、シフトフォーク75は、６速従動歯車Ｃ６を左右に移動することで、４速と２速の変速段を確立することができ、シフトフォーク73は、３速駆動歯車Ｍ３を左方に移動することで、５速の変速段を確立することができ、シフトフォーク74は、４速駆動歯車Ｍ４を右方に移動することで、６速の変速段を確立することができる。

シフトドラム61の右端部61ａには、シフトドラム61を間欠的に回動させる間欠送り機構80が設けられ、間欠送り機構80は、シフトスピンドル81に嵌着されたマスタアーム82の揺動により作動される。
シフトスピンドル81は、変速用モータ85の駆動が減速ギア機構86を介して伝達されて回動する。
したがって、変速用モータ85が駆動されシフトスピンドル81が回動されることで、間欠送り機構80を介してシフトドラム61が間欠的に回動し、変速段の切換えがなされる。

本シフトドラム61の４本のリード溝62，63，64，65が形成された外周面の展開図を、図４に示す。
各リード溝62，63，64，65に向けてシフトフォーク72，73，74，75のピン部72ｐ，73ｐ，74ｐ，75ｐが、それぞれ突出して摺動自在に係合している。
リード溝62にはカウンタ軸22上の５速従動歯車Ｃ５を移動させるシフトフォーク72のピン部72ｐが係合し、リード溝63にはメイン軸内軸21Ａ上の３速駆動歯車Ｍ３を移動させるシフトフォーク73のピン部73ｐが係合し、リード溝64にはメイン軸外軸21Ｂ上の４速駆動歯車Ｍ４を移動させるシフトフォーク74のピン部74ｐが係合し、リード溝65にはカウンタ軸22上の６速従動歯車Ｃ６を移動させるシフトフォーク75のピン部75ｐが係合する。

シフトフォーク72のピン部72ｐとシフトフォーク75のピン部75ｐとは、シフトドラム61の同じ回動角度位置にあり、シフトフォーク73のピン部73ｐとシフトフォーク74のピン部74ｐとは、シフトドラム61の同じ回動角度位置にある。
カウンタ軸22上の５速従動歯車Ｃ５と６速従動歯車Ｃ６を移動させるシフトフォーク72，75のピン部72ｐ，75ｐは、１速から６速およびニュートラルＮの変速段ごとにＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｃ−４，Ｃ−５，Ｃ−６，Ｃ−Ｎで示す回動角度に位置し、メイン軸21上の３速駆動歯車Ｍ３と４速駆動歯車Ｍ４を移動させるシフトフォーク73，74のピン部73ｐ，74ｐは、１速から６速およびニュートラルＮの変速段ごとにＭ−１，Ｍ−２，Ｍ−３，Ｍ−４，Ｍ−５，Ｍ−６，Ｍ−Ｎで示す回動角度に位置する。

シフトドラム61の外周面の展開図である図４において、リード溝62内でシフトフォーク72のピン部72ｐが１速と３速を確立する位置、リード溝63内でシフトフォーク73のピン部73ｐが５速を確立する位置、リード溝64内でシフトフォーク74のピン部74ｐが６速を確立する位置、リード溝65内でシフトフォーク75のピン部75ｐが２速と４速を確立する位置に、それぞれ☆印を付す。

本シフトドラム61のリード溝62，63，64，65は、上記変速段が確立する☆印位置の周方向前後が所定回動角度に亘って直線的に形成されて、☆印位置の周方向前後にシフタ歯車を移動させない角度範囲を有している。
現変速段から変速して切換えられる次変速段を確立するシフトフォークのピン部が位置するリード溝は、現変速段時の位置から次変速段への回動角度方向に僅かな角度で屈曲部を有して該ピン部が直ぐに移動し始めるように形成されている。

図４のシフトドラム61の展開図では、例として３速の変速段が確立しているときのシフトフォーク72，73，74，75のピン部72ｐ，73ｐ，74ｐ，75ｐの位置を実線の丸○印で示している。
すなわち、リード溝62，65内の３速変速段の角度位置Ｃ−３に、シフトフォーク72，75のピン部72ｐ，75ｐが位置しており、リード溝63，64内の３速変速段の角度位置Ｍ−３に、シフトフォーク73，74のピン部73ｐ，74ｐが位置している。

この３速変速段のときのシフトフォーク72，73，74，75のピン部72ｐ，73ｐ，74ｐ，75ｐの位置を考察してみると、リード溝62内のシフトフォーク72のピン部72ｐは中立位置より右方に位置して☆印に一致している。
すなわち、シフトフォーク72によって５速従動歯車Ｃ５が中立位置より右方に移動してドグ歯ｄと３速従動歯車Ｃ３のドグ歯ｄ´が係合することで、３速駆動歯車Ｍ３と３速従動歯車Ｃ３との噛合による動力伝達が５速従動歯車Ｃ５を介してカウンタ軸22にまで伝達されて３速の変速段が確立している。

リード溝65内のシフトフォーク75のピン部75ｐは、中立位置にあり、よって６速従動歯車Ｃ６は、両側の４速従動歯車Ｃ４と２速従動歯車Ｃ２のいずれにも係合していない。
リード溝63内のシフトフォーク73のピン部73ｐは、右側に位置しており、３速駆動歯車Ｍ３は５速駆動歯車Ｍ５と係合していない。
リード溝64内のシフトフォーク74のピン部74ｐは、左側に位置しており、４速駆動歯車Ｍ４は６速駆動歯車Ｍ６と係合していない。

図４を参照して、リード溝62は、この３速の現変速段が確立しているシフトフォーク72のピン部72ｐの位置（回動角度Ｃ−３の☆印の位置であり実線の丸○印の位置）から２速の回動角度Ｃ−２側および４速の回動角度Ｃ−４側に所定回動角度に亘って直線的に形成されていて、その間（図４で実線の丸○から破線の丸の間）はピン部72ｐは左右に移動しない。
リード溝62の回動角度Ｃ−３から４速の回動角度Ｃ−４側についてみると、図４に実線の丸から破線の丸で示す間は、ピン部72ｐは左右に移動しない。

一方、２速または４速の次変速段を確立するシフトフォーク75のピン部75ｐは、リード溝65の回動角度Ｃ−３の位置（実線の丸○印の位置）にあり、リード溝65は、同位置から２速の回動角度Ｃ−２側および４速の回動角度Ｃ−４側に僅かな角度で屈曲部を有してピン部75ｐは、直ぐに移動をし始め、３速の現変速段が確立しているシフトフォーク72のピン部72ｐの周方向の直線的に形成された所定回動角度まで移動し続けて、次変速段が確立する位置近く（図４で破線の丸印の位置）に至る。

例えば、３速から４速にシフトアップされて変速段が切り換えられるときのシフトフォーク72（のピン部72ｐ）とシフトフォーク75（のピン部75ｐ）の動きを、図５に示す。
横軸がシフトドラム61の回動角度であり、３速の回動角度Ｃ−３から４速の回動角度Ｃ−４まで示しており、縦軸が中立位置からの軸方向の移動変位を示している。
実線がシフトフォーク72のピン部72ｐの移動変位を示し、破線がシフトフォーク75のピン部75ｐの移動変位を示している。

シフトドラム61が３速の変速段が確立した３速の回動角度Ｃ−３から４速の回動角度Ｃ−４に向けて回動すると、シフトフォーク72のピン部72ｐは、実線で示すように、当初中立位置より変位した３速の変速段を確立した位置にあって、回動角度Ｃ−３と回動角度Ｃ−４の中間近くまで変化せず、その後中立位置に徐々に近づき中立位置に至る。
一方、シフトフォーク75のピン部75ｐは、破線で示すように、３速の回動角度Ｃ−３から僅かに回動したところで、中立位置から直ぐに移動を始め、徐々に変化して回動角度Ｃ−３と回動角度Ｃ−４の中間を過ぎた辺りで、既に４速の変速段を確立する位置まで変位している。

３速から４速に変速段が切り換えられるとき、シフトフォーク72とシフトフォーク75は上記のように移動するので、変速機20においては、シフタである５速従動歯車Ｃ５が３速従動歯車Ｃ３と係合して３速の変速段が確立している間に、シフタである６速従動歯車Ｃ６が中立位置から左方に摺動を開始して、シフタの遊び範囲を超えたところで４速従動歯車Ｃ４と係合を開始することになり、その後、４速の変速段が確立するとともに５速従動歯車Ｃ５が３速従動歯車Ｃ３との係合を解除していく。

この３速から４速に変速段が切り換えられる際に実行されるツインクラッチ40の一対のクラッチ40Ａ、40Ｂの作動制御とともに、図６を参照しながら３速から４速への変速段の切換えをより具体的に説明する。
図６は、シフタ歯車である５速従動歯車Ｃ５のドグ歯ｄと３速従動歯車Ｃ３のドグ歯ｄ´との係脱状態およびシフタ歯車である６速従動歯車Ｃ６のドグ歯ｄと４速従動歯車Ｃ４のドグ歯ｄ´との係脱状態の変化を、経時的に示している。
なお、図６は、カウンタ軸22を右側から軸方向視して模式的に示した説明図である。

まず、３速の変速段が確立しているときは、３速従動歯車Ｃ３に噛合する３速駆動歯車Ｍ３を回転させるべくメイン軸内軸41Ａに動力を伝達するために、第１クラッチ40Ａが接続状態にあり、図６（１）に示すように、３速従動歯車Ｃ３がドグ歯ｄとドグ歯ｄ´の係合を介して５速従動歯車Ｃ５をカウンタ軸22とともに３速の速度で回転させている。
このとき、６速従動歯車Ｃ６のドグ歯ｄと４速従動歯車Ｃ４のドグ歯ｄ´とは係合していない（図６（１）参照）。

そして、４速への変速段の切換え指示があると、ツインクラッチ40の第２クラッチ40Ｂを接続してメイン軸外軸41Ｂに動力を伝達して４速駆動歯車Ｍ４を回転し、４速駆動歯車Ｍ４と噛合する４速従動歯車Ｃ４を４速の速度で回転駆動する（図６（２）参照）。

次いで、５速従動歯車Ｃ５が３速従動歯車Ｃ３と係合して３速の変速段が確立している間に、６速従動歯車Ｃ６が中立位置から左方に摺動を開始してカウンタ軸22を介して３速の速度で回転している６速従動歯車Ｃ６のドグ歯ｄが４速の速度で回転する４速従動歯車Ｃ４のドグ歯ｄ´に係合する（図６（３）参照）。
この回転速度の異なる６速従動歯車Ｃ６のドグ歯ｄと４速従動歯車Ｃ４のドグ歯ｄ´の係合による衝接がカウンタ軸22を介して５速従動歯車Ｃ５に伝達されて３速従動歯車Ｃ３との係合を緩める。

次いで、５速従動歯車Ｃ５のドグ歯ｄが３速従動歯車Ｃ３のドグ歯ｄ´との係合を解除するが、予め係合が緩められているので、容易に係合が解除される（図６（４）参照）。
このときは、既に４速の変速段は確立されている。
その後、ツインクラッチ40の第１クラッチ40Ａの接続は解除する。

このように、３速から４速にシフトアップするときに、シフトフォーク72とシフトフォーク75が一対となって移動してシフタ歯車の５速従動歯車Ｃ５と６速従動歯車Ｃ６を作動し、５速従動歯車Ｃ５が３速従動歯車Ｃ３と係合して３速の変速段が確立している間に、第２クラッチ40Ｂを接続状態として、先に６速従動歯車Ｃ６を４速従動歯車Ｃ４に係合し、その後に３速従動歯車Ｃ３と５速従動歯車Ｃ５の係合を解除することが容易にできる。
すなわち、予め第１クラッチ40Ａを切断することなく、３速従動歯車Ｃ３と５速従動歯車Ｃ５の係合を円滑に解除することが可能であり、より円滑で速やかに３速から４速にシフトアップすることができる。

他の１速から２速，２速から３速，４速から５速，５速から６速のシフトアップ時も同様で、いずれか２つのシフトフォークが一対となって移動してシフタ歯車を作動して変速段の切換えが円滑で速やかになされる。
なお、シフトダウン時も同様である。

また、シフトアップまたはシフトダウンを複数の変速段に亘って順次連続して行うような場合（例えば３速から６速にシフトアップしたい場合）でも、各変速段の切換えのたびに変速クラッチの切断することなく、現変速段と次変速段の双方の変速クラッチが接続状態のまま順次変速段の切換えを行うことができ、所望の変速段への円滑で速やかな変速が可能である。

本実施の形態では、変速駆動機構60に外周面にリード溝62，63，64，65が形成されたシフトドラム61を用いているので、簡単な構造の変速駆動機構60によりシフタ歯車の変速歯車との係合と係合解除を適切なタイミングで確実に実行することができる。
ツインクラッチ40のクラッチ40Ａ、40Ｂは、油圧クラッチであるので、シフタ歯車が変速歯車と係合するときの衝撃を吸収でき、係合音を低減することができる。

以上、本発明に係る一実施の形態に係る車両用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。

１…内燃機関、２…クランクケース、３…シリンダブロック、４…シリンダヘッド、５…シリンダヘッドカバー、６…オイルパン、７…右クランクケースカバー、
10…クランク軸、20…変速機、21…メイン軸、21Ａ…メイン軸内軸、21Ｂ…メイン軸外軸、21Ｃ…クラッチ部外軸、22…カウンタ軸、25〜27…ベアリング、28，29…ニードルベアリング、30…Ｃ形止め輪、31…環状スペーサ、
40…ツインクラッチ、40Ａ…第１クラッチ、40Ｂ…第２クラッチ、41…クラッチハブ、42ａ、42ｂ…クラッチアウタ、43ａ、43ｂ…クラッチインナ、44…駆動摩擦板、45…被動摩擦板、46…摩擦板群、47ａ，47ｂ…加圧プレート、48…Ｃ形止め輪、49ａ，49ｂ…スプリングリテーナ、50…Ｃ形止め輪、51ａ，51ｂ…クラッチスプリング、52Ａ，52Ｂ…制御油圧室、53Ａ，53Ｂ…キャンセラ油室、54…、55Ａ…第１制御油孔、55Ｂ…第２制御油孔、56Ａ…第１制御油路、56Ｂ…第２制御油路、57Ａ…第１クラッチアクチュエータ、57Ｂ…第２クラッチアクチュエータ、
60…変速駆動機構、61…シフトドラム、62，63，64，65…リード溝、66，67…ベアリング、70，71…シフトフォーク軸、72，73，74，75…シフトフォーク、80…間欠送り機構、81…シフトスピンドル、82…マスタアーム、85…変速用モータ、86…減速ギア機構。

Claims (5)

1. 駆動変速軸(21)に軸支された複数の駆動変速歯車(M1〜M6)と従動変速軸(22)に軸支された複数の従動変速歯車(C1〜C6)とが変速段ごとに噛合し、前記駆動変速軸(21)と前記従動変速軸(22)の少なくとも一方の変速軸に軸方向に移動自在に軸支されたシフタ(M3,M4,C4,C5)が同変速軸に回転可能に軸支された変速歯車と係合して動力の伝達が可能な変速機(20)と、
   前記シフタ(M3,M4,C4,C5)を移動させて前記変速機(20)の変速段の切換えを行う変速駆動機構(60)と、
   駆動源(1)から前記駆動変速軸(21)への動力伝達を切断および接続する変速クラッチ(40)と、
   を備えた車両用変速装置において、
   前記変速駆動機構(60)は、変速段の切換えが、次変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチ(40)が接続状態で、次変速段の変速歯車にシフタを係合した後に、現変速段の変速歯車とシフタとの係合を解除することで行われることを特徴とする車両用変速装置。
2. 前記変速駆動機構(60)は、外周面にリード溝(62,63,64,65)が形成されたシフトドラム(61)の回動により前記リード溝(62,63,64,65)に案内されて軸方向に移動するシフトフォーク(72,73,74,75)が順次増速段方向または減速段方向に常に一対となって移動して前記シフタ(M3,M4,C4,C5)を作動する機構であって、
   次変速段のリード溝による変速開始タイミングが、現変速段のリード溝による変速開始タイミングより早くなるように前記シフトドラム(61)が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用変速装置。
3. 前記変速クラッチ(40)は、変速段ごとまたは変速段のグループごとにそれぞれ設けられ、
   変速段の切換え時には、現変速段の前記変速歯車に動力を伝達する変速クラッチが接続状態のまま次変速段の変速歯車に動力を伝達する変速クラッチを同時に接続することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用変速装置。
4. 前記変速クラッチ(40)は、奇数変速段と偶数変速段の２つのグループにそれぞれ設けられ、
   変速段の切換え時には、現変速段の前記変速歯車に動力を伝達する一方の変速クラッチが接続状態のまま次変速段の前記変速歯車に動力を伝達する他方の変速クラッチを同時に接続することを特徴とする請求項３記載の車両用変速装置。
5. 前記変速クラッチ(40)は、容量制御が可能なクラッチであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の車両用変速装置。

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