JP6438292B2

JP6438292B2 - 車両用変速機

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Publication number: JP6438292B2
Application number: JP2014255844A
Authority: JP
Inventors: 友裕川野; 勇樹枡井
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2034-12-18
Also published as: JP2016114227A

Description

本発明は、車両に搭載される車両用変速機に関する。

特開２０１２−１２７４７１号公報（特許文献１）には、車両用変速機（トランスミッション）の一例が開示されている。この変速機では、低速側の変速ギヤに割り当てられた第１噛み合いクラッチと、高速側の変速ギヤに割り当てられた第２噛み合いクラッチが用いられており、これら２つの噛み合いクラッチのそれぞれがアクチュエータによって軸方向に独立して駆動されるように構成されている。各噛み合いクラッチはメインシャフトに固定されたハブ部材としてのクラッチカムリングと、クラッチカムリングに対して軸方向に移動可能なスリーブ部材としてのクラッチリングとを備える。この場合、クラッチリングは、カム突起にてクラッチカムリングのＶ字状のカム溝に係合する構造によってクラッチカムリングに対して軸方向に移動することができる。

この車両用変速機の場合、低速の変速段から高速の変速段への切り替えの際に、低速側の変速ギヤ及び第１噛み合いクラッチが噛み合い、且つ高速側の変速ギヤ及び第２噛み合いクラッチが噛み合う状態、所謂「二重噛み合い」が形成される。この二重噛み合い時に第１噛み合いクラッチに作用する循環トルクによってクラッチリングのカム突起がクラッチカムリングのＶ字状のカム溝に押し付けられて、第１噛み合いクラッチが低速側の変速ギヤから抜け出す。その結果、低速側の変速ギヤ及び第１噛み合いクラッチの噛み合いが物理的に解除される。この場合、各噛み合いクラッチの駆動をアクチュエータによって制御することで、第１噛み合いクラッチが低速側の変速ギヤに噛み合った低速の変速段から第２噛み合いクラッチが高速側の変速ギヤに噛み合った高速の変速段への瞬時のシフトアップが可能であり、これにより駆動トルクの途切れのない変速、所謂「シームレスシフト」を達成することができる。

特開２０１２−１２７４７１号公報

ところが、上記特許文献１に記載の車両用変速機は、円滑なシフト操作のためのシームレスシフトを達成するために低速側の変速ギヤ及び第１噛み合いクラッチが噛み合い且つ高速側の変速ギヤ及び第２噛み合いクラッチが噛み合う二重噛み合いを前提しており、この二重噛み合いによって生じる循環トルクを利用して変速段の変更を行うように構成されている。このため、二重噛み合い時にクラッチリングのカム突起に過度な荷重が集中する結果、クラッチリングの構成要素であるカム突起の経時的な摩耗や変形によって車両用変速機の耐久性が低下する場合が想定される。このような場合、この車両用変速機は、運転者が求める所望のシフト機能を発揮できなくなるおそれがある。かといって、この車両用変速機の場合には二重噛み合いを使用しないとシームレスシフトを行うことができず、円滑なシフト操作を行いたいという本来の目的を全うすることができない。

そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、低速側の変速段と高速側の変速段との間でシームレスシフトを行う車両用変速機の耐久性の低下を防止するのに有効な技術を提供することである。

この目的を達成するために、本発明に係る車両用変速機は、車両の駆動源の駆動出力軸と車両の駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、複数の変速段を有する変速機であり、入力軸、出力軸、複数の固定ギヤ、複数の遊転ギヤ、第１スリーブ部材、第２スリーブ部材及びスリーブ駆動機構を備えている。

入力軸は、駆動出力軸との間で動力伝達系統が形成される軸である。出力軸は、駆動輪との間で動力伝達系統が形成される軸である。複数の固定ギヤは、それぞれが入力軸又は出力軸に同軸的且つ相対回転不能に設けられるとともに、複数の変速段のそれぞれに対応するギヤである。複数の遊転ギヤは、それぞれが入力軸及び出力軸のうち複数の固定ギヤが設けられていない軸としての遊転ギヤ軸に同軸的且つ相対回転可能に設けられるとともに、複数の変速段のそれぞれに対応し、且つ対応する変速段の固定ギヤと常時噛合するギヤである。これら複数の遊転ギヤは、複数の変速段のうちの低速側変速段及び高速側変速段につき、低速側変速段の固定ギヤに常時噛合する第１遊転ギヤと、高速側変速段の固定ギヤに常時噛合する第２遊転ギヤとを含む。

第１スリーブ部材は、遊転ギヤ軸の第１遊転ギヤと第２遊転ギヤとの間に遊転ギヤ軸に対して同軸的且つ相対回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、第１遊転ギヤに噛み合い可能に対向配置され、且つ第１弾性保持機構を介して弾性保持された円板状の部材として構成される。第２スリーブ部材は、遊転ギヤ軸の第１遊転ギヤと第２遊転ギヤとの間に遊転ギヤ軸に対して同軸的且つ相対回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、第２遊転ギヤに噛み合い可能に対向配置され、且つ第２弾性保持機構を介して弾性保持された円板状の部材として構成される。スリーブ駆動機構は、第１スリーブ部材及び第２スリーブ部材のそれぞれを遊転ギヤ軸の軸方向に独立して駆動可能である。このスリーブ駆動機構は、変速段が低速側変速段に設定されたとき、第１スリーブ部材が第１弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって第１遊転ギヤと噛み合い、且つ第２スリーブ部材が第２弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって第２遊転ギヤとの噛み合いを解除するように、第１スリーブ部材及び第２スリーブ部材を駆動する。その一方で、このスリーブ駆動機構は、低速側変速段から高速側変速段への変速段のシフトアップ時においては、第１スリーブ部材が第１弾性保持機構によって第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向に予め弾性付勢された状態で第１遊転ギヤと噛み合い、その後に低速側変速段と高速側変速段とのギヤ比の違いによる第１スリーブ部材及び第１遊転ギヤの相対回転差によって第１スリーブ部材と第１遊転ギヤとの周方向の係合が解除されると同時に、第１スリーブ部材が第１弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向にスライドし、且つ第２スリーブ部材が第２弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって第２遊転ギヤと噛み合うように、第１スリーブ部材及び第２スリーブ部材を駆動する。

上記構成の車両用変速機によれば、低速の変速段から高速の変速段への切り替えの際に、スリーブ駆動機構によって第１スリーブ部材と第１遊転ギヤとの噛み合いが解除され、且つ第２スリーブ部材と第２遊転ギヤとの噛み合いが発生する。これにより、駆動トルクの途切れのないシームレスシフトが達成される。この場合、第１スリーブ部材については、第１遊転ギヤとの噛み合いを解除する準備段階として、この第１スリーブ部材が第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向に予め弾性付勢された状態で第１遊転ギヤと噛み合うようにすることで、その後に第１スリーブ部材を第１弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向に瞬時にスライドさせることができる。従って、第１スリーブ部材と第１遊転ギヤとが噛み合い、且つ第２スリーブ部材と第２遊転ギヤとが噛み合う二重噛み合いが発生することがない。その結果、第１スリーブ部材や第２スリーブ部材、また各スリーブに連結された要素に過度な荷重が集中するのを阻止することで、車両用変速機の耐久性が低下するのを防止できる。このような車両用変速機は、運転者が求める所望のシフト機能を継続的に発揮することができる。

上記の車両用変速機は、第１遊転ギヤのうち第１スリーブ部材との対向面にギヤ周方向に交互に配置され、第１スリーブ部材に向かう立設高さが異なるギヤ高歯及びギヤ低歯と、第１スリーブ部材のうち第１遊転ギヤとの対向面にスリーブ周方向に交互に配置され、第１遊転ギヤに向かう立設高さが異なるスリーブ高歯及びスリーブ低歯と、を含むのが好ましい。この場合、第１遊転ギヤのギヤ高歯は、変速段が低速側変速段に設定されたときの加速時に、その加速側ギヤ係合面にてスリーブ高歯の加速側スリーブ係合面に係合することによってスリーブ高歯と噛み合い、変速段が低速側変速段に設定されたときの減速時に、その減速側ギヤ係合面にてスリーブ低歯の減速側スリーブ係合面に係合することによってスリーブ低歯と噛み合うのが好ましい。これにより、減速時に第１遊転ギヤ側の高歯の減速側ギヤ係合面と第１スリーブ部材側の低歯の減速側スリーブ係合面とが速やかに係合することによりトルク伝達が行われる。その結果、短時間でバックラッシュ（係合歯同士の間隔）を詰めることができ、減速時のガタツキを抑えてショックを軽減することが可能になる。また、変速段が低速側変速段に設定されたときの加速時にのみ第１遊転ギヤ及び第１スリーブ部材の高歯同士が噛み合うため、低速側変速段から高速側変速段へのシフトップの際に高歯と低歯が係合しない。その結果、第１スリーブ部材を第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向にスライドさせるための抜き時間を稼ぐことができる。

上記の車両用変速機では、スリーブ高歯の加速側スリーブ係合面は、先端側の部位にて遊転ギヤ軸の軸方向に沿って延在する平坦面と、根元側の部位にて平坦面に対して傾斜した傾斜面とによって構成されるのが好ましい。この場合、第１スリーブ部材は、加速時に第１遊転ギヤとの噛み合い反力によってギヤ高歯が第１弾性保持機構の弾性付勢力に抗して加速側スリーブ係合面の傾斜面を平坦面に向けて摺動して加速側ギヤ係合面にて平坦面に係合するように、第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向にスライドするのが好ましい。これにより、加速側スリーブ係合面に平坦面及び傾斜面の双方を備えたスリーブ高歯の簡単な構造を利用して、加速時に第１遊転ギヤ及び第１スリーブ部材の高歯同士を確実に噛み合せることが可能になる。

以上のように、本発明によれば、低速側の変速段と高速側の変速段との間でシームレスシフトを行う車両用変速機の耐久性の低下を防止することが可能になった。

図１は本発明の実施形態に係る変速機Ｔ／Ｍの概略構成を示す図である。図２は図１中の動力伝達機構１０１を模式的に示す図である。図３は第１スリーブ部材１２０の斜視図である。図４は第１遊転ギヤＧ１ｉの斜視図である。図５は第２スリーブ部材１５０の斜視図である。図６は第２遊転ギヤＧ２ｉの斜視図である。図７は変速段が１速で加速状態における動力伝達機構１０１を模式的に示す図である。図８は変速段が１速で減速移行時における動力伝達機構１０１を模式的に示す図である。図９は変速段が１速から２速に移行する過程における動力伝達機構１０１を模式的に示す図である。図１０は変速段が１速から２速に移行する過程における動力伝達機構１０１を模式的に示す図である。図１１は変速段が２速で加速状態における動力伝達機構１０１を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両用変速機について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る（車両用）変速機Ｔ／Ｍは、車両の駆動源であるエンジンの駆動出力軸と車両の駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、車両前進用に５つ変速段（１速（１ｓｔ）〜５速（５ｔｈ））、及び、車両後進用に１つの変速段（リバース）を備えている。

図１に示すように、変速機Ｔ／Ｍは、入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３を備えている。変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２は、クラッチＣ／Ｄ及びフライホイールＦ／Ｗを介して、エンジンＥ／Ｇの駆動出力軸Ａ１に接続されている。この入力軸Ａ２とエンジンＥ／Ｇの駆動出力軸Ａ１との間で動力伝達系統が形成される。変速機Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪Ｄ／Ｗに接続されている。この出力軸Ａ３と駆動輪Ｄ／Ｗとの間で動力伝達系統が形成される。なお、図１では、便宜上、車両後進用の変速段（リバース）の記載を省略している。この変速機Ｔ／Ｍが本発明の「車両用変速機」に相当する。また、入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３がそれぞれ、本発明の「入力軸」及び「出力軸」に相当する。

クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能になっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１により調整される。なお、このクラッチＣ／Ｄは、運転者によって操作されるクラッチペダルを備えていない。

変速機Ｔ／Ｍは、複数の遊転ギヤ（「駆動ギヤ」ともいう）Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉと、複数の固定ギヤ（「被動ギヤ」ともいう）Ｇ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏを備えている。複数の遊転ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉは、それぞれが入力軸Ａ２に同軸的且つ相対回転可能に、且つそれぞれが入力軸Ａ２の軸方向に相対移動不能に固定されるとともに、それぞれが前進用の複数の変速段のそれぞれに対応している。具体的には、これらの遊転ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉがそれぞれ、１速、２速、３速、４速、５速に対応している。これらの遊転ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉが本発明の「複数の遊転ギヤ」に相当する。この場合、遊転ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉが設けられている入力軸Ａ２は、複数の固定ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏが設けられていない軸としての遊転ギヤ軸として構成される。これに対して、複数の固定ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏは、それぞれが出力軸Ａ３に同軸的且つ相対回転不能に設けられ、且つそれぞれが前進用の複数の変速段のそれぞれに対応するとともに、それぞれが対応する変速段の遊転ギヤと常時噛合している。具体的には、これらの固定ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏがそれぞれ、１速、２速、３速、４速、５速に対応している。これらの固定ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏが本発明の「複数の固定ギヤ」に相当する。

変速機Ｔ／Ｍは、動力伝達機構１０１，１０２，１０３を含み、変速段の変更・設定は、変速機アクチュエータＡＣＴ２を用いて、動力伝達機構１０１，１０２，１０３のそれぞれを作動させることによって実行される。変速段を変更することで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度に対する入力軸Ａ２の回転速度の割合）が調整される。

制御装置２００は、アクセル開度センサＳ１、シフト位置センサＳ２、ブレーキセンサＳ３及び電子制御ユニットＥＣＵを備えている。アクセル開度センサＳ１は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するセンサである。シフト位置センサＳ２は、シフトレバーＳＦの位置を検出するセンサである。ブレーキセンサＳ３は、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するセンサである。電子制御ユニットＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ３、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣＴ１，ＡＣＴ２を制御することで、Ｃ／Ｄのクラッチストローク（従って、クラッチトルク）、及び、変速機Ｔ／Ｍの変速段を制御する。また、この電子制御ユニットＥＣＵは、エンジンＥ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することで、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御する。

上記の動力伝達機構１０１，１０２，１０３はいずれも同様の構造を有するため、ここでは図２〜図６を参照しつつ動力伝達機構１０１の構造の特徴についてのみ説明する。

図２に示すように、動力伝達機構１０１は、複数の変速段のうち相対的に低速側の変速段である１速と、１速に対して高速側の変速段である２速とに対応している。この動力伝達機構１０１は、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２上にそれぞれ設けられた、第１遊転ギヤＧ１ｉ、第１ハブ部材１１０、第１スリーブ部材１２０、第２遊転ギヤＧ２ｉ、第２ハブ部材１４０、第２スリーブ部材１５０を含む。

遊転ギヤＧ１ｉ，Ｇ２ｉはいずれも、スナップリング１３０，１６０（固定手段）によって入力軸Ａ２に対して、軸方向Ｘ１，Ｘ２の相対移動が阻止されており、且つ軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の相対回転が可能になっている。第１遊転ギヤＧ１ｉは１速の固定ギヤＧ１ｏに常時に噛合し、第２遊転ギヤＧ２ｉは２速の固定ギヤＧ１ｏに常時に噛合している。これら第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第２遊転ギヤＧ２ｉがそれぞれ、本発明の「第１遊転ギヤ」及び「第２遊転ギヤ」に相当する。

第１ハブ部材１１０は、円板状に構成され、入力軸Ａ２の第１遊転ギヤＧ１ｉと第２遊転ギヤＧ２ｉとの間に、スプライン嵌合によって入力軸Ａ２に対して同軸的且つ相対回転不能且つ軸方向移動不能に設けられている。この第１ハブ部材１１０は、前述のスナップリング１３０，１６０と同様の固定手段によって入力軸Ａ２の軸方向Ｘ１，Ｘ２に移動不能とされている。従って、この第１ハブ部材１１０は、入力軸Ａ２の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の回転時には入力軸Ａ２と共に常時に回転する。この第１ハブ部材１１０の外周面には、周方向の異なる位置に軸方向Ｘ１，Ｘ２に沿って係合溝１１１が複数設けられている。

第１スリーブ部材１２０は、入力軸Ａ２の第１遊転ギヤＧ１ｉと第２遊転ギヤＧ２ｉとの間に入力軸Ａ２に対して同軸的且つ相対回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、第１遊転ギヤＧ１ｉに噛み合い可能に対向配置されている。この第１スリーブ部材１２０は、円板状に構成され貫通穴１２１ａを有する円板状の本体部１２１を備えている。本体部１２１は、貫通穴１２１ａを構成する内壁面のうち周方向の異なる位置に、各係合溝１１１に係合するスリーブインナーピン１２１ｂを備えている。従って、第１スリーブ部材１２０は、スリーブインナーピン１２１ｂにて係合溝１１１に係合した状態で、第１ハブ部材１１０に対して軸方向Ｘ１，Ｘ２に移動可能に構成されている。第１スリーブ部材１２０を軸方向Ｘ１，Ｘ２に移動させるために、本体部１２１に後述のスリーブ駆動機構１８０が割り当てられている。また、この第１スリーブ部材１２０の円板状の本体部１２１のうち第１遊転ギヤＧ１ｉに対向する円板表面には、後述する二種類の第１係合歯１２２及び第２係合歯１２５が設けられている。この第１スリーブ部材１２０が本発明の「第１スリーブ部材」に相当する。

第２ハブ部材１４０は、第１ハブ部材１１０と同様に円板状に構成され、入力軸Ａ２の第１遊転ギヤＧ１ｉと第２遊転ギヤＧ２ｉとの間に、スプライン嵌合によって入力軸Ａ２に対して同軸的且つ相対回転不能且つ軸方向移動不能に設けられている。この第２ハブ部材１４０は、前述のスナップリング１３０，１６０と同様の固定手段によって入力軸Ａ２の軸方向Ｘ１，Ｘ２に移動不能とされている。従って、この第２ハブ部材１４０は、入力軸Ａ２の軸周り方向Ｙ１，Ｙ２の回転時には入力軸Ａ２と共に常時に回転する。この第２ハブ部材１４０の外周面には、周方向の異なる位置に軸方向Ｘ１，Ｘ２に沿って係合溝１４１が複数設けられている。

第２スリーブ部材１５０は、入力軸Ａ２の第１遊転ギヤＧ１ｉと第２遊転ギヤＧ２ｉとの間に入力軸Ａ２に対して同軸的且つ相対回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、第２遊転ギヤＧ２ｉに噛み合い可能に対向配置されている。この第２スリーブ部材１５０は、第１スリーブ部材１２０と同様に円板状に構成され貫通穴１５１ａを有する円板状の本体部１５１を備えている。本体部１５１は、貫通穴１５１ａを構成する内壁面のうち周方向の異なる位置に、各係合溝１４１に係合するスリーブインナーピン１５１ｂを備えている。従って、第２スリーブ部材１５０は、スリーブンナーピン１５１ｂにて係合溝１４１に係合した状態で、第２ハブ部材１４０に対して軸方向Ｘ１，Ｘ２に移動可能に構成されている。第２スリーブ部材１５０を軸方向Ｘ１，Ｘ２に移動させるために、本体部１５１に後述のスリーブ駆動機構１９０が割り当てられている。また、この第２スリーブ部材１５０の円板状の本体部１５１のうち第２遊転ギヤＧ２ｉに対向する円板表面には、後述する二種類の第１係合歯１５２及び第２係合歯１５５が設けられている。この第２スリーブ部材１５０が本発明の「第２スリーブ部材」に相当する。

スリーブ駆動機構１８０，１９０は、変速機アクチュエータＡＣＴ２によって筒軸を中心にして回転駆動される円筒状のシフトドラム１７０と連携している。これらスリーブ駆動機構１８０，１９０は、第１スリーブ部材１２０及び第２スリーブ部材１５０のそれぞれを入力軸Ａ２の軸方向に独立して駆動可能である。これらスリーブ駆動機構１８０，１９０が本発明の「スリーブ駆動機構」に相当する。

具体的に説明すると、スリーブ駆動機構１８０は、軸方向Ｘ１，Ｘ２に長尺状に延在するフォークシャフト１８１を備え、シフトドラム１７０のドラム表面に形成されたシフトドラム溝１７１にフォークシャフト１８１の係合ピン１８１ａにて係合するように構成されている。シフトドラム溝１７１は、シフトドラム１７０の周方向に進むにつれてその溝位置が軸方向Ｘ１，Ｘ２に変化するように構成されている。このため、フォークシャフト１８１は、シフトドラム１７０の回転時に係合ピン１８１ａとシフトドラム溝１７１との係合位置が変化することによって軸方向Ｘ１，Ｘ２にスライド動作する。フォークシャフト１８１は、第１スリーブ部材１２０の本体部１２１に係合するシフトフォーク１８４を軸方向Ｘ１，Ｘ２にスライド可能に保持するように構成されている。シフトフォーク１８４は、フォークシャフト１８１に固定されたスナップリング１８２との間に介装されたコイルバネであるバネ部材１８５と、フォークシャフト１８１に固定されたスナップリング１８３との間に介装されたコイルバネであるバネ部材１８６との双方によって、フォークシャフト１８１に対して弾性保持される。この場合、第１スリーブ部材１２０は、２つのバネ部材１８５，１８６によって構成される弾性保持機構を介して弾性保持される。この弾性保持機構が本発明の「第１弾性保持機構」に相当する。

同様に、スリーブ駆動機構１９０は、軸方向Ｘ１，Ｘ２に長尺状に延在するフォークシャフト１９１を備え、シフトドラム１７０のドラム表面に形成されたシフトドラム溝１７２にフォークシャフト１９１の係合ピン１９１ａにて係合するように構成されている。シフトドラム溝１７２は、シフトドラム１７０の周方向に進むにつれてその溝位置が軸方向Ｘ１，Ｘ２に変化するように構成されている。このため、フォークシャフト１９１は、シフトドラム１７０の回転時に係合ピン１９１ａとシフトドラム溝１７２との係合位置が変化することによって軸方向Ｘ１，Ｘ２にスライド動作する。フォークシャフト１９１は、第２スリーブ部材１５０の本体部１５１に係合するシフトフォーク１９４を軸方向Ｘ１，Ｘ２にスライド可能に保持するように構成されている。シフトフォーク１９４は、フォークシャフト１９１に固定されたスナップリング１９２との間に介装されたコイルバネであるバネ部材１９５と、フォークシャフト１９１に固定されたスナップリング１９３との間に介装されたコイルバネであるバネ部材１９６との双方によって、フォークシャフト１９１に対して弾性保持される。この場合、第２スリーブ部材１５０は、２つのバネ部材１９５，１９６によって構成される弾性保持機構を介して弾性保持される。この弾性保持機構が本発明の「第２弾性保持機構」に相当する。

図３に示されるように、第１スリーブ部材１２０の本体部１２１の円板表面（第１遊転ギヤＧ１ｉとの対向面）には、第１遊転ギヤＧ１ｉに向かう立設高さが異なる二種類の第１係合歯１２２及び第２係合歯１２５が周方向に交互に立設形成されている。この場合、互いに隣接する第１係合歯１２２と第２係合歯１２５とが等間隔で配置されている。第１係合歯１２２は、軸方向Ｘ１，Ｘ２の立設高さ（図２中の立設高さｈａ）が第２係合歯１２５の立設高さ（図２中の立設高さｈｂ）を上回るスリーブ係合歯、即ちスリーブ高歯として構成されている。この第１係合歯１２２が本発明の「スリーブ高歯」に相当する。この第１係合歯１２２は、第１遊転ギヤＧ１ｉ側の係合面との係合のための第１係合面１２３及び第２係合面１２４を備えている。第１係合面１２３は、加速時に第１遊転ギヤＧ１ｉ側の係合面に係合する加速側スリーブ係合面であり、更に第１係合面１２３の先端側の部位にて軸方向Ｘ１，Ｘ２に沿って延在する平坦面１２３ａと、第１係合面１２３の根元側（本体部１２１に連接する基端側）の部位に形成され平坦面１２３ａに対して傾斜状に延在する傾斜面１２３ｂとによって構成されている。この第１係合面１２３が本発明の「加速側スリーブ係合面」に相当する。また、平坦面１２３ａ及び傾斜面１２３ｂがそれぞれ本発明の「平坦面」及び「傾斜面」に相当する。これに対して第２係合面１２４は、減速時に第１遊転ギヤＧ１ｉ側の係合面に係合する減速側スリーブ係合面であり、第１係合面１２３の平坦面１２３ａと平行に延在する平坦面として構成されている。この場合、傾斜面１２３ｂを備えた第１係合面１２３は、第１係合歯１２２の両係合面１２３，１２４のうち、加速状態で第１遊転ギヤＧ１ｉ側に係合するように構成されている。これに対して、傾斜面１２３ｂのような部位を備えていない第２係合面１２４は、第１係合歯１２２の両係合面１２３，１２４のうち、減速状態で第１遊転ギヤＧ１ｉ側に係合するように構成されている。

一方で、第２係合歯１２５は、スリーブ高歯である第１係合歯１２２に対するスリーブ低歯として構成されている。この第２係合歯１２５が本発明の「スリーブ低歯」に相当する。この第２係合歯１２５は、第１係合歯１２２のうち第１係合面１２３の傾斜面１２３ｂに相当する部位と同様の立設高さを有し、第１遊転ギヤＧ１ｉ側の係合面との係合のための第１係合面１２６及び第２係合面１２７を備えている。第１係合面１２６は、加速時に第１遊転ギヤＧ１ｉ側の係合面に係合する加速側スリーブ係合面であり、第１係合歯１２２の傾斜面１２３ｂと同様の傾斜面として構成されている。第２係合面１２７は、減速時に第１遊転ギヤＧ１ｉ側の係合面に係合する減速側スリーブ係合面であり、第１係合歯１２２の第２係合面１２４と同様の平坦面として構成されている。この第２係合面１２７が本発明の「減速側スリーブ係合面」に相当する。この場合、傾斜面である第１係合面１２６は、第２係合歯１２５の両係合面１２６，１２７のうち、加速状態で第１遊転ギヤＧ１ｉ側に係合するように構成されている。これに対して、傾斜面を備えていない第２係合面１２７は、第２係合歯１２５の両係合面１２６，１２７のうち、減速状態で第１遊転ギヤＧ１ｉ側に係合するように構成されている。尚、図３中には二組の第１係合歯１２２及び第２係合歯１２５が記載されているが、本発明では、必要に応じて一組の第１係合歯１２２及び第２係合歯１２５、或いは三組以上の第１係合歯１２２及び第２係合歯１２５を採用することもできる。

図４に示されるように、第１遊転ギヤＧ１ｉの円板状の本体部１３１の円板表面（第１スリーブ部材１２０との対向面）には、第１遊転ギヤＧ１ｉに向かう立設高さが異なる二種類の第１係合歯１３２及び第２係合歯１３５が周方向に交互に立設形成されている。この場合、互いに隣接する第１係合歯１３２と第２係合歯１３５は、第１遊転ギヤＧ１ｉに対向配置された第１スリーブ部材１２０の第１係合歯１２２と第２係合歯１２５との間隔と同様の間隔で配置されている。第１係合歯１３２は、軸方向Ｘ１，Ｘ２の立設高さ（図２中の立設高さｈｃ）が第２係合歯１３５の立設高さ（図２中の立設高さｈｄ）を上回るギヤ係合歯、即ちギヤ高歯として構成されている。この第１係合歯１３２が本発明の「ギヤ高歯」に相当する。この第１係合歯１３２は、第１スリーブ部材１２０側の係合面との係合のためにいずれも軸方向Ｘ１，Ｘ２に延在する平坦面としての第１係合面１３３及び第２係合面１３４を備えている。第１係合面１３３は、加速時に第１スリーブ部材１２０側の係合面に係合する加速側ギヤ係合面であり、第２係合面１３４は、減速時に第１スリーブ部材１２０側の係合面に係合する減速側ギヤ係合面である。第１係合面１３３及び第２係合面１３４がそれぞれ本発明の「加速側ギヤ係合面」及び「減速側ギヤ係合面」に相当する。一方で、第２係合歯１３５は、高歯である第１係合歯１３２に対する低歯として構成されている。この第２係合歯１３５が本発明の「ギヤ低歯」に相当する。この第２係合歯１３５は、第１スリーブ部材１２０との係合のためにいずれも軸方向Ｘ１，Ｘ２に延在する平坦面としての第１係合面１３６及び第２係合面１３７を備えている。第１係合面１３６は、加速時に第１スリーブ部材１２０側の係合面に係合する加速側ギヤ係合面であり、第２係合面１３７は、減速時に第１スリーブ部材１２０側の係合面に係合する減速側ギヤ係合面である。

図５に示されるように、第２スリーブ部材１５０の本体部１５１の円板表面（第２遊転ギヤＧ２ｉとの対向面）には、第２遊転ギヤＧ２ｉに向かう立設高さが異なる二種類の第１係合歯１５２及び第２係合歯１５５が周方向に交互に立設形成されている。この場合、互いに隣接する第１係合歯１５２と第２係合歯１５５とが等間隔で配置されている。第１係合歯１５２は、軸方向Ｘ１，Ｘ２の立設高さ（図２中の立設高さｈａ）が第２係合歯１５５の立設高さ（図２中の立設高さｈｂ）を上回るスリーブ係合歯、即ちスリーブ高歯として構成されている。この第１係合歯１５２は、第２遊転ギヤＧ２ｉとの係合のための第１係合面１５３及び第２係合面１５４を備えている。第１係合面１５３は、更に軸方向Ｘ１，Ｘ２に沿って延在する平坦面１５３ａと、第１係合面１５３の根元側（本体部１５１に連接する基端側）の部位に形成され平坦面１５３ａに対して傾斜状に延在する傾斜面１５３ｂとによって構成されている。これに対して第２係合面１５４は、第１係合面１５３の平坦面１５３ａと平行に延在する平坦面として構成されている。この場合、傾斜面１５３ｂを備えた第１係合面１５３は、第１係合歯１５２の両係合面１５３，１５４のうち、加速状態で第２遊転ギヤＧ２ｉ側に係合するように構成されている。これに対して、傾斜面１５３ｂのような部位を備えていない第２係合面１５４は、第１係合歯１５２の両係合面１５３，１５４のうち、減速状態で第２遊転ギヤＧ２ｉ側に係合するように構成されている。

一方で、第２係合歯１５５は、スリーブ高歯である第１係合歯１５２に対するスリーブ低歯として構成され、第１係合歯１５２のうち第１係合面１５３の傾斜面１５３ｂに相当する部位と同様の立設高さを有し、第２遊転ギヤＧ２ｉとの係合のための第１係合面１５６及び第２係合面１５７を備えている。第１係合面１５６は、加速時に第２遊転ギヤＧ２ｉ側の係合面に係合する加速側スリーブ係合面であり、第１係合歯１５２の傾斜面１５３ｂと同様の傾斜面として構成されている。第２係合面１５７は、減速時に第２遊転ギヤＧ２ｉ側の係合面に係合する減速側スリーブ係合面であり、第１係合歯１５２の第２係合面１５４と同様の平坦面として構成されている。この場合、傾斜面である第１係合面１５６は、第２係合歯１５５の両係合面１５６，１５７のうち、加速状態で第２遊転ギヤＧ２ｉ側に係合するように構成されている。これに対して、傾斜面を備えていない第２係合面１５７は、第２係合歯１５５の両係合面１５６，１５７のうち、減速状態で第２遊転ギヤＧ２ｉ側に係合するように構成されている。尚、図５中には二組の第１係合歯１５２及び第２係合歯１５５が記載されているが、本発明では、必要に応じて一組の第１係合歯１５２及び第２係合歯１５５、或いは三組以上の第１係合歯１５２及び第２係合歯１５５を採用することもできる。

図６に示されるように、第２遊転ギヤＧ２ｉの円板状の本体部１６１の円板表面（第２スリーブ部材１５０との対向面）には、第２スリーブ部材１５０に向かう立設高さが異なる二種類の第１係合歯１６２及び第２係合歯１５５が周方向に交互に立設形成されている。この場合、互いに隣接する第１係合歯１６２と第２係合歯１６５は、第２遊転ギヤＧ２ｉに対向配置された第２スリーブ部材１５０の第１係合歯１５２と第２係合歯１５５との間隔と同様の間隔で配置されている。第１係合歯１６２は、軸方向Ｘ１，Ｘ２の立設高さ（図２中の立設高さｈｃ）が第２係合歯１６５の立設高さ（図２中の立設高さｈｄ）を上回るギヤ係合歯、即ちギヤ高歯として構成されている。この第１係合歯１６２は、第２スリーブ部材１５０側の係合面との係合のためにいずれも軸方向Ｘ１，Ｘ２に延在する平坦面としての第１係合面１６３及び第２係合面１６４を備えている。第１係合面１６３は、加速時に第２スリーブ部材１５０側の係合面に係合する加速側ギヤ係合面であり、第２係合面１６４は、減速時に第２スリーブ部材１５０側の係合面に係合する減速側ギヤ係合面である。一方で、第２係合歯１６５は、ギヤ高歯である第１係合歯１６２に対するギヤ低歯として構成され、第２スリーブ部材１５０との係合のためにいずれも軸方向Ｘ１，Ｘ２に延在する平坦面としての第１係合面１６６及び第２係合面１６７を備えている。第１係合面１６６は、加速時に第２スリーブ部材１５０側の係合面に係合する加速側ギヤ係合面であり、第２係合面１６７は、減速時に第２スリーブ部材１５０側の係合面に係合する減速側ギヤ係合面である。

以下、上記構成の動力伝達機構１０１の制御態様、特には変速機Ｔ／Ｍの変速段が相対的に低速の１速から相対的に高速の２速にシフトアップされる際の制御態様を、図７〜図１１を参照しつつ説明する。この制御は、制御装置２００の電子制御ユニットＥＣＵが変速機アクチュエータＡＣＴ２を制御して、スリーブ駆動機構１８０，１９０が第１スリーブ部材１２０及び第２スリーブ部材１５０のそれぞれを入力軸Ａ２の軸方向に独立して駆動することによって遂行される。

（低速モード）
低速モードでは変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速に設定される。変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速に設定されたとき、図７に示されるように、シフトフォーク１８４がバネ部材１８５の弾性付勢力にしたがって軸方向Ｘ１にスライドすることによって、第１遊転ギヤＧ１ｉの二種類の係合歯のうち高歯である第１係合歯１３２に対して、第１スリーブ部材１２０の二種類の係合歯のうち高歯である第１係合歯１２２が噛み合う。この場合、シフトドラム１７０の回転制御時にシフトドラム溝１７１に係合する係合ピン１８１ａにてフォークシャフト１８１が軸方向Ｘ１に押圧されて、バネ部材１８５がスナップリング１８２によって圧縮される。従って、変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速で定常加速状態に至るまでの加速時に、フォークシャフト１８１及びシフトドラム１７０にはバネ部材１８５の弾性付勢力（反力）が軸方向Ｘ１に作用する。このとき、第１ハブ部材１１０の係合溝１１１に第１スリーブ部材１２０のスリーブインナーピン１２１ｂが係合している。このため、入力軸Ａ２の軸周り方向Ｙ１の回転によって、第１ハブ部材１１０及び第１スリーブ部材１２０が軸周り方向Ｙ１に一体回転し、更に第１スリーブ部材１２０に噛み合っている第１遊転ギヤＧ１ｉも軸周り方向Ｙ１に一体回転する。一方で、変速段が１速に設定されたとき、シフトフォーク１９４がバネ部材１９５，１９６の弾性付勢力にしたがって第２遊転ギヤＧ２ｉに対する第２スリーブ部材１５０の噛み合いが解除される。

変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速に設定されたときの加速時に、第１遊転ギヤＧ１ｉの第１係合歯１３２（ギヤ高歯）は、その第１係合面１３３（加速側ギヤ係合面）にて第１係合歯１２２（スリーブ高歯）の第１係合面１２３（加速側スリーブ係合面）に係合することによって第１係合歯１２２と噛み合う。このとき、第１遊転ギヤＧ１ｉと第１スリーブ部材１２０との噛み合いによって、第１スリーブ部材１２０から第１遊転ギヤＧ１ｉへの回転トルクの伝達が開始されると、第１係合歯１２２の第１係合面１２３と第１係合歯１３２の第１係合面１３３との間に生じる摩擦力によって、或いは第１係合歯１３２の先端部に対する第１係合歯１２２の傾斜面１２３ｂでの噛み合い反力によって、第１係合歯１２２はバネ部材１８５の弾性付勢力に抗して図７中の白抜き方向（軸方向Ｘ２）に押し戻される。この場合、第１スリーブ部材１２０は、第１係合歯１３２がバネ部材１８５の弾性付勢力に抗して第１係合歯１２２の傾斜面１２３ｂを平坦面１２３ａに向けて摺動して第１係合面１３３にて平坦面１２３ａに係合するように、第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合い解除方向（軸方向Ｘ２）にスライドする。即ち、第１係合歯１２２の第１係合面１２３のうち第１係合歯１３２の先端部が当接する部位が傾斜面１２３ｂから平坦面１２３ａへと移動する。従って、第１スリーブ部材１２０は、バネ部材１８５の弾性付勢力に抗して第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合い解除方向（軸方向Ｘ２）に移動し、且つ第１遊転ギヤＧ１ｉに対して周方向Ｙ１に相対回転する。この場合、加速側スリーブ係合面である第１係合面１２３に平坦面１２３ａ及び傾斜面１２３ｂの双方を備えた第１係合歯１２２の簡単な構造を利用して、加速時に第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第１スリーブ部材１２０の高歯同士を確実に噛み合せることが可能になる。その結果、第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第１スリーブ部材１２０は、互いの高歯同士である第１係合歯１３２と第１係合歯１２２とで噛み合い、特に第１係合歯１３２の第１係合面１３３と第１係合歯１２２の平坦面１２３ａとが係合することで噛み合い、これにより第１スリーブ部材１２０から第１遊転ギヤＧ１ｉへのトルク伝達が行われる。

尚、特に図示しないものの、変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速に設定されたときに、第１遊転ギヤＧ１ｉの高歯である第１係合歯１３２に対して、最初に第１スリーブ部材１２０の低歯である第２係合歯１２５が噛み合う場合がある。この場合、加速時に第１スリーブ部材１２０は、第１遊転ギヤＧ１ｉの第１係合歯１３２が第２係合歯１２５の傾斜面である第１係合面１２６を摺動することで、バネ部材１８５の弾性付勢力に抗して第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合い解除方向（軸方向Ｘ２）に移動し、且つ第１遊転ギヤＧ１ｉに対して周方向Ｙ１に相対回転する。その結果、第１遊転ギヤＧ１ｉに対する第１スリーブ部材１２０の相対回転位置がずれて、図７に示されるような第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第１スリーブ部材１２０の高歯同士の噛み合いが形成される。

その後、変速機Ｔ／Ｍの変速段が１速で加速状態から減速状態になると、加速時に噛み合っていた第１スリーブ部材１２０と第１遊転ギヤＧ１ｉとの間に１速と２速とのギヤ比の違いに相当する分の相対回転差が生じる。即ち、第１スリーブ部材１２０は、第１係合歯１３２と第１係合歯１２２との噛み合いが解除されるように、第１遊転ギヤＧ１ｉに対して軸周り方向Ｙ２に相対回転する。このとき、図８に示されるように、シフトフォーク１８４によるバネ部材１８５の付勢が解除され、このバネ部材１８５の弾性付勢力にしたがって第１スリーブ部材１２０が第１遊転ギヤＧ１ｉに近接するように軸方向Ｘ１にスライド動作する。従って、変速段が１速に設定されたときの減速時に、第１遊転ギヤＧ１ｉの第１係合歯１３２（ギヤ高歯）は、その第２係合面１３４（減速側ギヤ係合面）にて第２係合歯１２５（スリーブ低歯）の第２係合面１２７（減速側スリーブ係合面）に係合することによって第２係合歯１２５と噛み合う。このとき、第１遊転ギヤＧ１ｉ側の高歯である第１係合歯１３２の第２係合面１３４と第１スリーブ部材１２０側の低歯である第２係合歯１２５の第２係合面１２７とが速やかに係合することにより第１スリーブ部材１２０から第１遊転ギヤＧ１ｉへのトルク伝達が行われる。その結果、短時間でバックラッシュ（係合歯同士の間隔）を詰めることができ、減速時のガタツキを抑えてショックを軽減することが可能になる。また、加速時にのみ第１遊転ギヤ及Ｇ１ｉ及び第１スリーブ部材１２０の高歯同士が噛み合うため、１速から２速へのシフトップの際に高歯と低歯が係合しない。その結果、第１スリーブ部材１２０を第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合い解除方向にスライドさせるための抜き時間を稼ぐことができる。

（高速モード）
低速モードから高速モードに移行する際、変速機Ｔ／Ｍの変速段が２速に設定される。１速から２速への変速段のシフトアップ時においては、図９に示されるように、シフトドラム１７０がシフトアップ方向Ｙ３への回転を開始することによって、シフトドラム溝１７１に係合する係合ピン１８１ａにてフォークシャフト１８１が軸方向Ｘ２に押圧されて、スナップリング１８２によるバネ部材１８５の圧縮が解放される。シフトドラム１７０がシフトアップ方向Ｙ３に更に回転すると、シフトドラム溝１７１の溝形状にしたがってフォークシャフト１８１が軸方向Ｘ２にスライド動作する。また、スナップリング１８３がバネ部材１８６を圧縮することにより、シフトフォーク１８４を介して第１スリーブ部材１２０が軸方向Ｘ２（１速についてのギヤ抜け方向）にスライド動作する。従って、第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第１スリーブ部材１２０は、両者間の噛み合い反力によって第１係合歯１３２の第１係合面１３３と第１係合歯１２２の平坦面１２３ａとが係合することで噛み合い、これにより入力軸Ａ２から出力軸Ａ３へのトルク伝達が行われる。このとき、フォークシャフト１８１が軸方向Ｘ２にスライド動作することによって第１スリーブ部材１２０が第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合いを解除するギヤ抜きの準備が行われる。

シフトドラム１７０のシフトアップ方向Ｙ３への更なる回転によって、図１０に示されるように、シフトドラム溝１７１の溝形状にしたがってフォークシャフト１８１が軸方向Ｘ２に更にスライド動作する。このとき、バネ部材１８６がスナップリング１８３によって圧縮され、このバネ部材１８６による弾性付力がシフトフォーク１８４を介して第１スリーブ部材１２０に作用する。従って、シフトアップ時のこのタイミングでは、第１スリーブ部材１２０は、バネ部材１８６によって第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合い解除方向（軸方向Ｘ２）に予め弾性付勢された状態で第１遊転ギヤＧ１ｉと噛み合っている。このとき、第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第１スリーブ部材１２０の噛み合い状態が維持される一方で、今度はシフトドラム溝１７２に係合する係合ピン１９１ａにてフォークシャフト１９１が軸方向Ｘ２に押圧されて、バネ部材１９６がスナップリング１９３によって圧縮される。これにより、バネ部材１９６の弾性付勢力にしたがってシフトフォーク１９４を介して第２スリーブ部材１５０が軸方向Ｘ２（２速についてのギヤ入り方向）にスライド動作して、第２遊転ギヤＧ２ｉと噛み合う。

第２スリーブ部材１５０と第２遊転ギヤＧ２ｉとの噛み合いによって、第２スリーブ部材１５０から第２遊転ギヤＧ２ｉへの回転トルクの伝達が開始されると、第１係合歯１５２の第１係合面１５３と第１係合歯１６２の第１係合面１６３との間に生じる摩擦力によって、或いは第１係合歯１６２の先端部に対する第１係合歯１５２の傾斜面１５３ｂでの噛み合い反力によって、第１係合歯１５２はバネ部材１９６の弾性付勢力に抗して図１０中の白抜き方向（軸方向Ｘ１）に押し戻される。即ち、第１係合歯１５２の第１係合面１５３のうち第１係合歯１６２の先端部が当接する部位が傾斜面１５３ｂから平坦面１５３ａへと移動する。これにより、変速段が２速での加速時に、第２遊転ギヤＧ２ｉ及び第２スリーブ部材１５０は、互いの高歯同士である第１係合歯１６２と第１係合歯１５２とで噛み合い、特に第１係合歯１６２の第１係合面１６３と第１係合歯１５２の平坦面１５３ａとが係合することで噛み合い、これにより入力軸Ａ２から出力軸Ａ３へのトルク伝達が行われる。かくして、変速機Ｔ／Ｍの変速段の１速から２速への変更を瞬時に行うことができ、駆動トルクの途切れのないシームレスシフトが達成される。

尚、第２遊転ギヤＧ２ｉ及び第２スリーブ部材１５０の噛み合いが成立した瞬間に、図１１に示されるように、第１遊転ギヤＧ１ｉと第１スリーブ部材１２０との間に１速と２速とのギヤ比の違いに相当する分の相対回転差が生じる。即ち、第１スリーブ部材１２０が第１遊転ギヤＧ１ｉに対して減速方向に相対回転する。この相対回転によって、第１スリーブ部材１２０と第１遊転ギヤＧ１ｉとの周方向の係合が解除される。それと同時に、スナップリング１８３による圧縮によってバネ部材１８６に蓄えられていた圧縮力が解放されると、バネ部材１８６の弾性付勢力にしたがってシフトフォーク１８４を介して第１スリーブ部材１２０が軸方向Ｘ２（１速についてのギヤ抜け方向）にスライド動作する。その結果、第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第１スリーブ部材１２０の噛み合いが外れる。この場合、第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第１スリーブ部材１２０が噛み合い、且つ第２遊転ギヤＧ２ｉ及び第２スリーブ部材１５０が噛み合う状態、所謂「二重噛み合い」が形成されない。要するに、変速機Ｔ／Ｍにおける１速側のギヤ噛み合いと２速側のギヤ噛み合いが同時に発生する二重噛み合いを前提とすることなくシームレスシフトを達成することができる。その結果、係合歯同士の不要な係合を無くすことができ、例えばはスリーブ部材１２０，１５０のスリーブインナーピン１２１ｂ，１５１ｂの経時的な摩耗や変形によって、変速機Ｔ／Ｍの耐久性が低下するのを防止できる。

上記構成の動力伝達機構１０１によれば、１速から２速への変速段の切り替えの際に、スリーブ駆動機構１８０，１９０によって第１スリーブ部材１２０と第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合いが解除され、且つ第２スリーブ部材１５０と第２遊転ギヤＧ２ｉとの噛み合いが発生する。これにより、駆動トルクの途切れのないシームレスシフトが達成される。この場合、第１スリーブ部材１２０については、第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合いを解除する準備段階として、この第１スリーブ部材１２０が第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合い解除方向に予め弾性付勢された状態で第１遊転ギヤＧ１ｉと噛み合うようにすることで、その後に第１スリーブ部材１２０をバネ部材１８６の弾性付勢力にしたがって第１遊転ギヤＧ１ｉとの噛み合い解除方向に瞬時にスライドさせることができる。従って、第１スリーブ部材１２０と第１遊転ギヤＧ１ｉとが噛み合い、且つ第２スリーブ部材１５０と第２遊転ギヤＧ２ｉとが噛み合う二重噛み合いが発生することがない。その結果、第１スリーブ部材１２０や第２スリーブ部材１５０、また各スリーブに連結された要素に過度な荷重が集中するのを阻止することで、変速機Ｔ／Ｍの耐久性が低下するのを防止できる。このような変速機Ｔ／Ｍは、運転者が求める所望のシフト機能を継続的に発揮することができる。

本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記の実施形態では、変速機Ｔ／Ｍの変速段が相対的に低速の１速から相対的に高速の２速にシフトアップされる際の動力伝達機構の制御態様について記載したが、本制御態様を、低速から高速にシフトアップする他の変速段についての動力伝達機構においても同様に適用することができる。また、この変速機Ｔ／Ｍにおいて、相対的に高速の変速段から相対的に低速の変速段へのシフトダウンについては、クラッチＣ／Ｄを切るとともに、従前の制御方法によってエンジンＥ／Ｇの回転数を調整することによってシフトダウンを行うことができる。

上記の実施形態では、第１スリーブ部材１２０の第１係合歯１２２及び第２係合歯１２５のそれぞれの加速側スリーブ係合面に傾斜面が設けられる構成について記載したが、本発明では、本構成に代えて、当該傾斜面に相当する構造を第１遊転ギヤＧ１ｉの第１係合歯１３２及び第２係合歯１３５の加速側ギヤ係合面に適用することもできる。同様に、第２スリーブ部材１５０の第１係合歯１５２及び第２係合歯１５５のそれぞれの加速側スリーブ係合面に設けられた傾斜面に相当する構造を第２遊転ギヤＧ２ｉの第１係合歯１６２及び第２係合歯１６５の加速側ギヤ係合面に適用することもできる。また、必要に応じては、加速側スリーブ係合面や加速側ギヤ係合面における傾斜面が省略された構造を採用することもできる。

上記の実施形態では、シフトフォーク１８４を弾性保持するバネ部材１８５，１８６、及びシフトフォーク１９４を弾性保持するバネ部材１９５，１９６をいずれもコイルバネとしたが、本発明では、これらのバネ部材に代えて、コイルバネ以外のバネ部材やゴム材料等の弾性材を用いることもできる。

本発明では、第１遊転ギヤＧ１ｉ及び第２遊転ギヤＧ２ｉのそれぞれに設けられる係合歯の数や、第１スリーブ部材１２０及び第２スリーブ部材１５０のそれぞれに設けられる係合歯の数については、必要に応じて適宜に変更可能である。

上記の実施形態では、動力伝達機構１０１，１０２，１０３を入力軸Ａ２に設ける場合について記載したが、本発明では、動力伝達機構１０１，１０２，１０３に相当する機構をそれぞれ入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３の少なくとも一方に設けることができる。即ち、所定の遊動ギヤが設けられている軸に対して、本発明の動力伝達機構を適用することができる。

Ｔ／Ｍ…変速機、Ｃ／Ｄ…クラッチ、Ｄ／Ｆ…ディファレンシャル、Ｄ／Ｗ…駆動輪、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｆ／Ｗ…フライホイール、Ａ１…駆動出力軸、Ａ２…入力軸、Ａ３…出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…ブレーキペダル、ＳＬ…シフトレバー、ＥＣＵ…電子制御ユニット、Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉ…遊転ギヤ、Ｇ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏ…固定ギヤ、Ｓ１…アクセル開度センサ、Ｓ２…シフト位置センサ、Ｓ３…ブレーキセンサ、１０１，１０２，１０３…動力伝達機構、１１０…第１ハブ部材、１１１…係合溝、１２０…第１スリーブ部材、１２１…本体部、１２１ａ…貫通穴、１２１ｂ…スリーブインナーピン、１２２…第１係合歯、１２３…第１係合面、１２３ａ…平坦面、１２３ｂ…傾斜面、１２４…第２係合面、１２５…第２係合歯、１３０，１６０…スナップリング、１３１…本体部、１３２…第１係合歯、１３３…第１係合面、１３４…第２係合面、１３５…第２係合歯、１３６…第１係合面、１３７…第２係合面、１４０…第２ハブ部材、１４１…係合溝、１５０…第２スリーブ部材、１５１…本体部、１５１ａ…貫通穴、１５１ｂ…スリーブインナーピン、１５２…第１係合歯、１５３…第２係合歯、１７０…シフトドラム、１７１…シフトドラム溝、１６１…本体部、１６２…第１係合歯、１６３…第１係合面、１６４…第２係合面、１６５…第２係合歯、１６６…第１係合面、１６７…第２係合面、１８０，１９０…スリーブ駆動機構、１８１，１９１…フォークシャフト、１８１ａ，１９１ａ…係合ピン、１８２，１８３，１９２，１９３…スナップリング、１８４，１９４…シフトフォーク、１８５，１８６，１９５，１９６…バネ部材、２００…制御装置

Claims

車両の駆動源の駆動出力軸と前記車両の駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、複数の変速段を有する車両用変速機であって、
前記駆動出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、
前記駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸と、
それぞれが前記入力軸又は前記出力軸に同軸的且つ相対回転不能に設けられるとともに、前記複数の変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤと、
それぞれが前記入力軸及び前記出力軸のうち前記複数の固定ギヤが設けられていない軸としての遊転ギヤ軸に同軸的且つ相対回転可能に設けられるとともに、前記複数の変速段のそれぞれに対応し、且つ対応する変速段の前記固定ギヤと常時噛合する複数の遊転ギヤと、
を備え、
前記複数の遊転ギヤは、
前記複数の変速段のうちの低速側変速段及び高速側変速段につき、前記低速側変速段の前記固定ギヤに常時噛合する第１遊転ギヤと、前記高速側変速段の前記固定ギヤに常時噛合する第２遊転ギヤと、を含み、
当該車両用変速機は更に、
前記遊転ギヤ軸の前記第１遊転ギヤと前記第２遊転ギヤとの間に前記遊転ギヤ軸に対して同軸的且つ相対回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、前記第１遊転ギヤに噛み合い可能に対向配置され、且つ第１弾性保持機構を介して弾性保持された円板状の第１スリーブ部材と、
前記遊転ギヤ軸の前記第１遊転ギヤと前記第２遊転ギヤとの間に前記遊転ギヤ軸に対して同軸的且つ相対回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、前記第２遊転ギヤに噛み合い可能に対向配置され、且つ第２弾性保持機構を介して弾性保持された円板状の第２スリーブ部材と、
前記第１スリーブ部材及び前記第２スリーブ部材のそれぞれを前記遊転ギヤ軸の軸方向に独立して駆動可能なスリーブ駆動機構と、
を含み、
前記スリーブ駆動機構は、
変速段が前記低速側変速段に設定されたとき、前記第１スリーブ部材が前記第１弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって前記第１遊転ギヤと噛み合い、且つ前記第２スリーブ部材が前記第２弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって前記第２遊転ギヤとの噛み合いを解除するように、前記第１スリーブ部材及び前記第２スリーブ部材を駆動する一方で、
前記低速側変速段から前記高速側変速段への変速段のシフトアップ時においては、前記第１スリーブ部材が前記第１弾性保持機構によって前記第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向に予め弾性付勢された状態で前記第１遊転ギヤと噛み合い、その後に前記低速側変速段と前記高速側変速段とのギヤ比の違いによる前記第１スリーブ部材及び前記第１遊転ギヤの相対回転差によって前記第１スリーブ部材と前記第１遊転ギヤとの周方向の係合が解除されると同時に、前記第１スリーブ部材が前記第１弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって前記第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向にスライドし、且つ前記第２スリーブ部材が前記第２弾性保持機構の弾性付勢力にしたがって前記第２遊転ギヤと噛み合うように、前記第１スリーブ部材及び前記第２スリーブ部材を駆動する、車両用変速機。
請求項１に記載の車両用変速機であって、
前記第１遊転ギヤのうち前記第１スリーブ部材との対向面にギヤ周方向に交互に配置され、前記第１スリーブ部材に向かう立設高さが異なるギヤ高歯及びギヤ低歯と、
前記第１スリーブ部材のうち前記第１遊転ギヤとの対向面にスリーブ周方向に交互に配置され、前記第１遊転ギヤに向かう立設高さが異なるスリーブ高歯及びスリーブ低歯と、
を含み、
前記第１遊転ギヤの前記ギヤ高歯は、変速段が前記低速側変速段に設定されたときの加速時に、その加速側ギヤ係合面にて前記スリーブ高歯の加速側スリーブ係合面に係合することによって前記スリーブ高歯と噛み合い、変速段が前記低速側変速段に設定されたときの減速時に、その減速側ギヤ係合面にて前記スリーブ低歯の減速側スリーブ係合面に係合することによって前記スリーブ低歯と噛み合う、車両用変速機。
請求項２に記載の車両用変速機であって、
前記スリーブ高歯の前記加速側スリーブ係合面は、先端側の部位にて前記遊転ギヤ軸の軸方向に沿って延在する平坦面と、根元側の部位にて前記平坦面に対して傾斜した傾斜面とによって構成され、
前記第１スリーブ部材は、前記加速時に前記第１遊転ギヤとの噛み合い反力によって前記ギヤ高歯が前記第１弾性保持機構の弾性付勢力に抗して前記加速側スリーブ係合面の前記傾斜面を前記平坦面に向けて摺動して前記加速側ギヤ係合面にて前記平坦面に係合するように、前記第１遊転ギヤとの噛み合い解除方向にスライドする、車両用変速機。