JP7051235B2

JP7051235B2 - Rotation transmission mechanism

Info

Publication number: JP7051235B2
Application number: JP2018217129A
Authority: JP
Inventors: 嘉裕倉橋; 利文日比; 崇志栗田; 孝祐小林
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2022-04-11
Anticipated expiration: 2038-11-20
Also published as: JP2020085066A

Description

本発明は、回転伝達機構に関する。 The present invention relates to a rotation transmission mechanism.

図１１に示すように、回転伝達機構を備える変速機１０Ａは、駆動源の出力回転が入力される入力軸２を有している。 As shown in FIG. 11, the transmission 10A provided with the rotation transmission mechanism has an input shaft 2 to which the output rotation of the drive source is input.

入力軸２には、変速ギヤ２１、２２、２３が、入力軸２の回転軸Ｘａ方向に間隔をあけて設けられている。変速ギヤ２１、２２、２３は、それぞれ１速、２速および３速の変速段に対応し、外周にはそれぞれのギヤ比に応じた溝が設けられている。
変速ギヤ２１、２２、２３の各々は、対応する動力伝達用のギヤ３１、３２、３３に、それぞれ噛合している。伝達ギヤ３１、３２、３３は、出力軸３に相対回転不能に設けられている。 The input shaft 2 is provided with speed change gears 21, 22, and 23 at intervals in the direction of the rotation shaft Xa of the input shaft 2. The speed change gears 21, 22 and 23 correspond to the 1st, 2nd and 3rd speed gears, respectively, and the outer periphery is provided with a groove corresponding to each gear ratio.
Each of the transmission gears 21, 22 and 23 meshes with the corresponding power transmission gears 31, 32 and 33, respectively. The transmission gears 31, 32, and 33 are provided on the output shaft 3 so as to be relatively non-rotatable.

変速ギヤ２１、２２、２３のそれぞれに隣接する位置には、入力軸２と一体に回転するカムリング４１、４２、４３が設けられている。 Cam rings 41, 42, and 43 that rotate integrally with the input shaft 2 are provided at positions adjacent to the transmission gears 21, 22, and 23, respectively.

カムリング４１、４２、４３の外周には、回転軸Ｘａ方向に沿ってカム溝４５が設けられており、カム溝４５には、カムリング４１、４２、４３に外挿されたスリーブ５１、５２、５３の係合突起５７が係合している。スリーブ５１、５２、５３の各々は、カム溝４５に係合させた係合突起５７により、カムリング４１、４２、４３の外周で、カムリング４１、４２、４３と一体回転可能、かつ回転軸Ｘａ方向に移動可能に設けられている。 A cam groove 45 is provided on the outer periphery of the cam rings 41, 42, 43 along the rotation axis Xa direction, and the cam groove 45 has sleeves 51, 52, 53 extrapolated to the cam rings 41, 42, 43. The engaging projection 57 of the above is engaged. Each of the sleeves 51, 52, and 53 can rotate integrally with the cam rings 41, 42, and 43 on the outer circumference of the cam rings 41, 42, and 43 by the engaging protrusion 57 engaged with the cam groove 45, and is in the rotation axis Xa direction. It is provided so that it can be moved to.

変速機１０Ａでは、スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向への移動により、変速ギヤ２１、２２、２３とスリーブ５１、５２、５３の互いの対向面に設けたスリーブ歯部５６およびギヤ歯部２６の嵌合と離脱を切り替えて、トルクの伝達経路を切り替えることで、変速段が変更される。 In the transmission 10A, the sleeve teeth 56 and gear teeth provided on the facing surfaces of the speed change gears 21, 22, 23 and the sleeves 51, 52, 53 by moving the sleeves 51, 52, 53 in the rotation axis Xa direction. The shift stage is changed by switching the fitting and disengagement of the portion 26 and switching the torque transmission path.

スリーブ５１、５２、５３の回転軸Ｘａ方向の移動は、駆動機構１５が備えるシフトドラム１６を、モータＭを用いて回転軸Ｘｃ回りに回動させることで制御される。
シフトドラム１６の基部１６０の外周には、回転軸Ｘａを中心とする周方向に沿ってカム溝１６１、１６２、１６３が形成されており、カム溝１６１、１６２、１６３は、シフトドラム１６の周方向における角度位置に応じて回転軸Ｘｃ方向の位置が変化している。 The movement of the sleeves 51, 52, and 53 in the rotation axis Xa direction is controlled by rotating the shift drum 16 included in the drive mechanism 15 around the rotation axis Xc using the motor M.
Cam grooves 161, 162, and 163 are formed on the outer periphery of the base 160 of the shift drum 16 along the circumferential direction centered on the rotation axis Xa, and the cam grooves 161, 162, and 163 are the circumferences of the shift drum 16. The position in the rotation axis Xc direction changes according to the angular position in the direction.

カム溝１６１、１６２、１６３の各々には、シフトアーム８１、８２、８３の係合ピン８５が係合しており、シフトアーム８１、８２、８３は、シフトロッド７１、７２、７３に連結されている。シフトロッド７１、７２、７３は、シフトフォーク６１、６２、６３を介してスリーブ５１、５２、５３に連結されている。 The engagement pins 85 of the shift arms 81, 82, and 83 are engaged with each of the cam grooves 161, 162, and 163, and the shift arms 81, 82, and 83 are connected to the shift rods 71, 72, and 73. ing. The shift rods 71, 72, 73 are connected to the sleeves 51, 52, 53 via shift forks 61, 62, 63.

そのため、シフトドラム１６の回転軸Ｘｃ回りの回動に連動して、シフトロッド７１、７２、７３とシフトフォーク６１、６２、６３とが軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に変位して、シフトフォーク６１、６２、６３が外周に係合したスリーブ５１、５２、５３を、回転軸Ｘａ方向に駆動させる。 Therefore, in conjunction with the rotation of the shift drum 16 around the rotation axis Xc, the shift rods 71, 72, 73 and the shift forks 61, 62, 63 are displaced in the axes X1, X2, X3 directions, and the shift fork 61 , 62, 63 engage the sleeves 51, 52, 53 on the outer circumference, and drive the sleeves 51, 52, 53 in the direction of the rotation axis Xa.

特開２０１１－１０２６３１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-102631

スリーブ５１、５２、５３と変速ギヤ２１、２２、２３はそれぞれ高速回転し、さらに双方の回転数には差がある。そのため、スリーブ歯部５６を嵌合のためにギヤ歯部２６に接近させる際に、スリーブ歯部５６の先端面がギヤ歯部２６の回転軸Ｘａ方向の先端面に衝突し、ノイズの発生やスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の耐久性が低下するおそれがある。 The sleeves 51, 52, 53 and the transmission gears 21, 22, and 23 rotate at high speeds, respectively, and there is a difference in the rotation speeds of both. Therefore, when the sleeve tooth portion 56 is brought close to the gear tooth portion 26 for fitting, the tip surface of the sleeve tooth portion 56 collides with the tip surface of the gear tooth portion 26 in the rotation axis Xa direction, and noise is generated. The durability of the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 may decrease.

回転伝達機構の制御装置は、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突を回避したタイミングで嵌合させるように、駆動機構１５を制御するが、その制御のためにギヤ歯部２６の回転角を検出する必要がある。 The control device of the rotation transmission mechanism controls the drive mechanism 15 so that the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 are fitted at a timing avoiding collision, and the rotation angle of the gear tooth portion 26 is controlled for the control. Need to be detected.

ギヤ歯部２６の回転角の検出の一例として、変速ギヤ２１、２２、２３の回転を検出する回転検出機構を用いて、ギヤ歯部２６の回転角を推定する方法がある。回転検出機構は、例えば、変速ギヤ２１、２２、２３のそれぞれの回転と同期するターゲット板２８を設け、ターゲット板２８の外縁に被検出部となる突起または溝を形成する。そして、ターゲット板の外縁に対向する位置に、検出部として突起または溝を検出する光学式センサを配置する（例えば、特許文献１参照）。 As an example of detecting the rotation angle of the gear tooth portion 26, there is a method of estimating the rotation angle of the gear tooth portion 26 by using a rotation detection mechanism that detects the rotation of the transmission gears 21, 22, and 23. The rotation detection mechanism is provided with, for example, a target plate 28 synchronized with the rotation of each of the transmission gears 21, 22, and 23, and a protrusion or a groove to be detected is formed on the outer edge of the target plate 28. Then, an optical sensor that detects protrusions or grooves is arranged as a detection unit at a position facing the outer edge of the target plate (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、ターゲット板に設けられた被検出部を検出する場合、ギヤの回転検出のためにターゲット板を設けることによって、設置スペースや設置コストが増加する可能性がある。また、ターゲット板に対向する形で検出部を配置するためには、ターゲット板に高い寸法精度が要求されるため、組み立てや製造に課題が生じる。 However, when detecting the detected portion provided on the target plate, the installation space and the installation cost may increase by providing the target plate for detecting the rotation of the gear. Further, in order to arrange the detection unit so as to face the target plate, high dimensional accuracy is required for the target plate, which causes problems in assembly and manufacturing.

回転伝達機構において、回転検出機構の検出精度を向上させながら、高い寸法精度を不要とし、設置スペースおよび設置コストを低減させることが求められている。 In the rotation transmission mechanism, it is required to improve the detection accuracy of the rotation detection mechanism, eliminate the need for high dimensional accuracy, and reduce the installation space and the installation cost.

本発明の回転伝達機構は、
回転軸と一体的に回転するスリーブと、前記回転軸上に相対回転可能に設けられたギヤと有し、駆動機構により前記スリーブを前記回転軸方向に変位させて、前記ギヤと前記スリーブの互いの対向部に設けられた歯部の嵌合および離脱を切り替える回転伝達機構であって、
前記ギヤの、前記回転軸の外周と対向する内周面に設けられた被検出機構と、前記回転軸の前記被検出機構と同じ回転軸方向位置に設けられた検出機構とを有する前記ギヤの回転検出機構と、
前記回転検出機構の検出結果に基づいて前記駆動機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記回転検出機構は、前記ギヤと前記回転軸の相対回転によって、前記被検出機構が前記検出機構の前記回転軸を中心とする周方向位置を通過したときに、前記被検出機構を検出する。 The rotation transmission mechanism of the present invention is
It has a sleeve that rotates integrally with the rotating shaft and a gear that is rotatably provided on the rotating shaft, and the sleeve is displaced in the direction of the rotating shaft by a drive mechanism so that the gear and the sleeve can rotate with each other. It is a rotation transmission mechanism for switching the fitting and disengagement of the tooth portion provided on the facing portion of the above.
The gear having a detection mechanism provided on the inner peripheral surface of the gear facing the outer peripheral surface of the rotation shaft and a detection mechanism provided at the same rotation axis direction position as the detection mechanism of the rotation shaft. Rotation detection mechanism and
A control device that controls the drive mechanism based on the detection result of the rotation detection mechanism, and
Equipped with
The rotation detecting mechanism detects the detected mechanism when the detected mechanism passes through a circumferential position of the detection mechanism about the rotating shaft by the relative rotation of the gear and the rotating shaft.

本発明によれば、回転伝達機構における回転検出機構を、高い寸法精度を必要とせずに検出精度を向上させることができる。また、回転検出機構は、回転軸とギヤの相対回転を検出することになるため、回転軸とギヤの回転をそれぞれ検出して相対回転を推定する場合に比べ、検出精度が向上することによって、センサそのものの高精度化が不要となるためコストを低減することができる。また、別途ターゲット板を設ける必要がないため、設置スペースや設置コストを抑えることができる。 According to the present invention, the rotation detection mechanism in the rotation transmission mechanism can improve the detection accuracy without requiring high dimensional accuracy. Further, since the rotation detection mechanism detects the relative rotation between the rotating shaft and the gear, the detection accuracy is improved as compared with the case where the relative rotation is estimated by detecting the rotation of the rotating shaft and the gear, respectively. Since it is not necessary to improve the accuracy of the sensor itself, the cost can be reduced. Moreover, since it is not necessary to separately provide a target plate, the installation space and installation cost can be reduced.

（ａ）は変速機の構成を説明する図であり、（ｂ）は位置決め機構の構成を説明する図である。(A) is a diagram for explaining the configuration of the transmission, and (b) is a diagram for explaining the configuration of the positioning mechanism. シームレスシフト機構を説明する図である。It is a figure explaining the seamless shift mechanism. 図２のスリーブおよび変速ギヤを、回転軸Ｘａ方向に離間して示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the sleeve and the transmission gear of FIG. 2 separated from each other in the rotation axis Xa direction. 磁石と磁気素子を含む回転検出機構を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the rotation detection mechanism including a magnet and a magnetic element. スリーブ歯部とギヤ歯部の嵌合を説明する図である。It is a figure explaining the fitting of the sleeve tooth portion and the gear tooth portion. スリーブ歯部とギヤ歯部の衝突を説明する図である。It is a figure explaining the collision of a sleeve tooth portion and a gear tooth portion. 制御装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a control device. 制御装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation of a control device. 実施の形態のスリーブ歯部とギヤ歯部の嵌合の制御を示す図である。It is a figure which shows the control of the fitting of the sleeve tooth portion and the gear tooth portion of embodiment. 回転検出機構の被検出機構の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the detected mechanism of the rotation detection mechanism. 従来例に係る変速機の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the transmission which concerns on the prior art.

以下、本発明の実施の形態に係る回転伝達機構について説明する。
図１は、回転伝達機構１を備えた変速機１０の構成を説明する図である。図１の（ａ）は、変速機１０全体の構成を説明する模式図であり、図１の（ｂ）は、位置決め機構７０を説明する図である。
図２は、回転伝達機構１のカムリング、スリーブおよび変速ギヤを説明する図である。
図３は、図２のスリーブおよび変速ギヤを、回転軸Ｘａ方向に離間して示した図である。
実施の形態の回転伝達機構１は、１～３速の変速段に対応して、それぞれカムリング４１、４２、４３と、１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３と、スリーブ５１、５２、５３を備えている。
以下、１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３を区別せず言及する場合は、変速ギヤ２１、２２、２３という。
図２～図３では、代表して１速に対応する構成を図示している。図２では、入力軸２と１速ギヤ２１を仮想線で示している。図２～図３では、１速ギヤ２１の外周に形成されたギヤ溝の図示は省略している。 Hereinafter, the rotation transmission mechanism according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a transmission 10 provided with a rotation transmission mechanism 1. 1A is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the transmission 10, and FIG. 1B is a diagram illustrating a positioning mechanism 70.
FIG. 2 is a diagram illustrating a cam ring, a sleeve, and a transmission gear of the rotation transmission mechanism 1.
FIG. 3 is a diagram showing the sleeve and the transmission gear of FIG. 2 separated from each other in the rotation axis Xa direction.
In the rotation transmission mechanism 1 of the embodiment, the cam rings 41, 42, 43, the 1st speed gear 21, the 2nd speed gear 22, the 3rd speed gear 23, and the sleeve 51, respectively, correspond to the 1st to 3rd speed shift stages. It has 52 and 53.
Hereinafter, when the first speed gear 21, the second speed gear 22, and the third speed gear 23 are referred to without distinction, they are referred to as transmission gears 21, 22, and 23.
2 to 3 show a configuration corresponding to the first speed as a representative. In FIG. 2, the input shaft 2 and the 1st speed gear 21 are shown by virtual lines. In FIGS. 2 to 3, the illustration of the gear groove formed on the outer periphery of the first speed gear 21 is omitted.

図１の（ａ）に示すように、変速機１０は、駆動源１１の出力回転が、メインクラッチ１２を介して入力される入力軸２を有している。入力軸２では、複数の変速ギヤ２１、２２、２３が、入力軸２の回転軸Ｘａ方向に間隔をあけて並んでいる。複数の変速ギヤ２１、２２、２３は、それぞれ、１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、および３速ギヤ２３である。変速ギヤ２１、２２、２３の各々は、入力軸２で回転可能に支持されている。 As shown in FIG. 1A, the transmission 10 has an input shaft 2 in which the output rotation of the drive source 11 is input via the main clutch 12. On the input shaft 2, a plurality of transmission gears 21, 22, and 23 are arranged at intervals in the direction of the rotation shaft Xa of the input shaft 2. The plurality of speed change gears 21, 22, and 23 are the first speed gear 21, the second speed gear 22, and the third speed gear 23, respectively. Each of the transmission gears 21, 22 and 23 is rotatably supported by the input shaft 2.

入力軸２では、変速ギヤ２１、２２、２３に隣接する位置に、入力軸２と一体に回転するカムリング４１、４２、４３が設けられている。カムリング４１、４２、４３の中央には貫通孔４４が設けられており、貫通孔４４の内周には回転軸Ｘａ方向に延びるスプラインが設けられている（図２参照）。カムリング４１、４２、４３は、入力軸２に回転軸Ｘａ方向から外挿されて、入力軸２の外周にスプライン嵌合することによって、入力軸２に一体回転可能に連結されている。 The input shaft 2 is provided with cam rings 41, 42, and 43 that rotate integrally with the input shaft 2 at positions adjacent to the speed change gears 21, 22, and 23. A through hole 44 is provided in the center of the cam rings 41, 42, and 43, and a spline extending in the rotation axis Xa direction is provided on the inner circumference of the through hole 44 (see FIG. 2). The cam rings 41, 42, and 43 are extrapolated to the input shaft 2 from the direction of the rotation shaft Xa, and are spline-fitted to the outer periphery of the input shaft 2 so as to be integrally rotatably connected to the input shaft 2.

カムリング４１、４２、４３の外周には、当該カムリング４１、４２、４３の外周を回転軸Ｘａ方向に延びるカム溝４５が設けられている。カムリング４１、４２、４３の外周においてカム溝４５は、回転軸Ｘａを中心とする周方向に所定間隔で複数設けられている。 On the outer periphery of the cam rings 41, 42, 43, a cam groove 45 extending the outer periphery of the cam rings 41, 42, 43 in the direction of the rotation axis Xa is provided. A plurality of cam grooves 45 are provided on the outer periphery of the cam rings 41, 42, and 43 at predetermined intervals in the circumferential direction about the rotation axis Xa.

カムリング４１、４２、４３の外周には、回転軸Ｘａ方向から見てリング状を成すスリーブ５１、５２、５３が外挿されている。スリーブ５１、５２、５３の各々は、カムリング４１、４２、４３のカム溝４５に係合する係合突起５７を、カム溝４５と同数有している。 Sleeves 51, 52, 53 forming a ring shape when viewed from the rotation axis Xa direction are extrapolated to the outer periphery of the cam rings 41, 42, 43. Each of the sleeves 51, 52, and 53 has the same number of engaging protrusions 57 as the cam grooves 45 that engage with the cam grooves 45 of the cam rings 41, 42, and 43.

スリーブ５１、５２、５３の各々は、カム溝４５に係合させた係合突起５７により、カムリング４１、４２、４３の外周で、回転軸Ｘａ方向に移動可能、かつカムリング４１、４２、４３と一体回転可能に設けられている。 Each of the sleeves 51, 52, and 53 can be moved in the rotation axis Xa direction on the outer circumference of the cam ring 41, 42, 43 by the engaging projection 57 engaged with the cam groove 45, and the cam ring 41, 42, 43 It is provided so that it can rotate integrally.

スリーブ５１、５２、５３の外周には、シフトフォーク６１、６２、６３の一端部６１ａ、６２ａ、６３ａが係合している。シフトフォーク６１、６２、６３の他端部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂは、入力軸２に対して平行に配置されたシフトロッド７１、７２、７３に連結されている。 One ends 61a, 62a, 63a of the shift forks 61, 62, 63 are engaged with the outer periphery of the sleeves 51, 52, 53. The other ends 61b, 62b, 63b of the shift forks 61, 62, 63 are connected to shift rods 71, 72, 73 arranged parallel to the input shaft 2.

シフトロッド７１、７２、７３は、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に変位可能となっており、シフトフォーク６１、６２、６３は、シフトロッド７１、７２、７３の軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向の変位に連動して、回転軸Ｘａ方向に変位する。 The shift rods 71, 72, 73 can be displaced in the axes X1, X2, X3 directions, and the shift forks 61, 62, 63 are displaced in the axis X1, X2, X3 directions of the shift rods 71, 72, 73. Is interlocked with the displacement in the direction of the rotation axis Xa.

スリーブ５１、５２、５３の外周には、シフトロッド７１、７２、７３に連結されたシフトフォーク６１、６２、６３が係合しているため、スリーブ５１、５２、５３は、シフトロッド７１、７２、７３の軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向の変位に伴って、回転軸Ｘａ方向に移動する。 Since the shift forks 61, 62, 63 connected to the shift rods 71, 72, 73 are engaged with the outer periphery of the sleeves 51, 52, 53, the sleeves 51, 52, 53 are the shift rods 71, 72. , 73 moves in the direction of the rotation axis Xa with the displacement in the directions of the axes X1, X2, and X3.

前記したように、入力軸２では、カムリング４１、４２、４３に隣接して、変速ギヤ２１、２２、２３が設けられている。カムリング４１、４２、４３に外挿されたスリーブ５１、５２、５３は、回転軸Ｘａ方向で、変速ギヤ２１、２２、２３に対向している。 As described above, the input shaft 2 is provided with the transmission gears 21, 22, and 23 adjacent to the cam rings 41, 42, and 43. The sleeves 51, 52, and 53 extrapolated to the cam rings 41, 42, and 43 face the speed change gears 21, 22, and 23 in the direction of the rotation axis Xa.

スリーブ５１、５２、５３と変速ギヤ２１、２２、２３は、各変速ギヤ２１、２２、２３の外周にギヤ比に応じたギヤ溝が形成されている以外は、同様の構成を有している。そこで、代表してスリーブ５１と１速ギヤ２１の具体的な構成を説明する。 The sleeves 51, 52, 53 and the transmission gears 21, 22, 23 have the same configuration except that a gear groove corresponding to the gear ratio is formed on the outer periphery of each transmission gear 21, 22, 23. .. Therefore, a specific configuration of the sleeve 51 and the 1st speed gear 21 will be described as a representative.

図２に示すように、スリーブ５１と１速ギヤ２１は、共に回転軸Ｘａを軸中心とし、一面が互いに対向するように配置された円板状の部材である。以下、単に「周方向」というときは、「回転軸Ｘａを中心とする周方向」を意味し、単に「径方向」というときは、「回転軸Ｘａの径方向」を意味する。 As shown in FIG. 2, both the sleeve 51 and the 1st speed gear 21 are disk-shaped members arranged so that one surface faces each other with the rotation shaft Xa as the axis center. Hereinafter, the term "circumferential direction" simply means "circumferential direction centered on the rotation axis Xa", and the term "diametrical direction" means "diametrical direction of the rotation axis Xa".

図３に示すように、スリーブ５１は中央に貫通孔５４が設けられている。スリーブ５１の外周には、シフトフォーク６１（図１の（ａ）参照）が係合する。スリーブ５１の、１速ギヤ２１との対向面５５には、スリーブ歯部５６が形成されている。スリーブ歯部５６は、直方体状の複数のスリーブ歯５６１が、対向面５５に周方向等間隔に配置された構成となっている。 As shown in FIG. 3, the sleeve 51 is provided with a through hole 54 in the center. A shift fork 61 (see (a) in FIG. 1) engages with the outer circumference of the sleeve 51. A sleeve tooth portion 56 is formed on the facing surface 55 of the sleeve 51 with the first speed gear 21. The sleeve tooth portion 56 has a configuration in which a plurality of rectangular parallelepiped sleeve teeth 561 are arranged on the facing surface 55 at equal intervals in the circumferential direction.

スリーブ５１の貫通孔５４の内周には、円柱形状の４つの係合突起５７が、９０°間隔で設けられている。係合突起５７は、貫通孔５４の内周から内径側（回転軸Ｘａ）側に突出する。 Four cylindrical engaging protrusions 57 are provided on the inner circumference of the through hole 54 of the sleeve 51 at intervals of 90 °. The engaging protrusion 57 projects from the inner circumference of the through hole 54 toward the inner diameter side (rotating shaft Xa).

図２に示すように、スリーブ５１の貫通孔５４にはカムリング４１が挿入される。カムリング４１の外径は、スリーブ５１の貫通孔５４の内径と略同じであるが、カムリング４１の外周には、回転軸Ｘａ方向に横切るカム溝４５が形成されている。カム溝４５は、回転軸Ｘａ周りの周方向に９０°間隔で、係合突起５７と同数の４つが形成されている。カム溝４５の径方向の深さは、係合突起５７の突出長よりも僅かに長くなっている。このような構成によって、スリーブ５１の貫通孔５４にカムリング４１を挿入すると、係合突起５７がカム溝４５に係合して、スリーブ５１はカムリング４１と一体的に回転する。 As shown in FIG. 2, a cam ring 41 is inserted into the through hole 54 of the sleeve 51. The outer diameter of the cam ring 41 is substantially the same as the inner diameter of the through hole 54 of the sleeve 51, but a cam groove 45 that crosses the rotation axis Xa direction is formed on the outer circumference of the cam ring 41. The cam grooves 45 are formed with the same number of four cam grooves 45 as the engaging protrusions 57 at intervals of 90 ° in the circumferential direction around the rotation axis Xa. The radial depth of the cam groove 45 is slightly longer than the protruding length of the engaging protrusion 57. With such a configuration, when the cam ring 41 is inserted into the through hole 54 of the sleeve 51, the engaging protrusion 57 engages with the cam groove 45, and the sleeve 51 rotates integrally with the cam ring 41.

１速ギヤ２１は中央に貫通孔２４が設けられ、この貫通孔２４に入力軸２が遊嵌される。
図３に示すように、１速ギヤ２１のスリーブ５１との対向面２５にはギヤ歯部２６が設けられている。ギヤ歯部２６は、直方体状の複数のギヤ歯２６１が、対向面２５に周方向等間隔に配置された構成となっている。ギヤ歯２６１は、スリーブ歯５６１と同じ間隔で配置され、回転軸Ｘａ方向から見た場合に同一円周上に形成されており、これによってギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６は嵌合可能となっている。 The 1st speed gear 21 is provided with a through hole 24 in the center, and the input shaft 2 is loosely fitted in the through hole 24.
As shown in FIG. 3, a gear tooth portion 26 is provided on the surface 25 of the first speed gear 21 facing the sleeve 51. The gear tooth portion 26 has a configuration in which a plurality of rectangular parallelepiped gear teeth 261 are arranged on the facing surface 25 at equal intervals in the circumferential direction. The gear teeth 261 are arranged at the same intervals as the sleeve teeth 561 and are formed on the same circumference when viewed from the rotation axis Xa direction, whereby the gear teeth 26 and the sleeve teeth 56 can be fitted. It has become.

１速ギヤ２１の、スリーブ５１との対向面２５と反対側に、貫通孔２４の外縁から回転軸Ｘａ方向に延びる筒部２７が形成されている。筒部２７の内周面は、入力軸２の外周面と所定の隙間を空けて対向している。筒部２７の内周面には、周方向等間隔に、磁石２９が配置されている。磁石２９は、後述する制御装置１００の制御において、変速ギヤ２１、２２、２３のギヤ歯部２６の角度原点に対応する位置に配置されており、図３の例では９０°間隔で配置されている。 On the side of the 1st speed gear 21 opposite to the surface 25 facing the sleeve 51, a tubular portion 27 extending from the outer edge of the through hole 24 in the direction of the rotation axis Xa is formed. The inner peripheral surface of the tubular portion 27 faces the outer peripheral surface of the input shaft 2 with a predetermined gap. Magnets 29 are arranged on the inner peripheral surface of the tubular portion 27 at equal intervals in the circumferential direction. The magnets 29 are arranged at positions corresponding to the angular origins of the gear tooth portions 26 of the transmission gears 21, 22, and 23 in the control of the control device 100 described later, and are arranged at intervals of 90 ° in the example of FIG. There is.

変速機１０では、シフトフォーク６１、６２、６３により、スリーブ５１、５２、５３を回転軸Ｘａ方向に駆動させることで、スリーブ５１、５２、５３および変速ギヤ２１、２２、２３の互いの対向面５５、２５に設けたスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６を嵌合させ、または離脱させる。スリーブ５１、５２、５３と変速ギヤ２１、２２、２３は、嵌合前はそれぞれ異なる回転数で回転しているが、スリーブ歯部５６をギヤ歯部２６に嵌合させると、入力軸２の回転がスリーブ歯部５６からギヤ歯部２６に伝達される。すなわち、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合および離脱の切り替えによって、入力軸２と変速ギヤ２１、２２、２３との間での回転の伝達／非伝達が切り替えられるようになっている。 In the transmission 10, the sleeves 51, 52, and 53 are driven by the shift forks 61, 62, and 53 in the direction of the rotation axis Xa, so that the sleeves 51, 52, 53 and the transmission gears 21, 22, and 23 face each other. The sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 provided on the 55 and 25 are fitted or detached from each other. The sleeves 51, 52, 53 and the transmission gears 21, 22, and 23 rotate at different rotation speeds before fitting, but when the sleeve tooth portion 56 is fitted to the gear tooth portion 26, the input shaft 2 The rotation is transmitted from the sleeve tooth portion 56 to the gear tooth portion 26. That is, by switching the fitting and disengagement of the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26, the transmission / non-transmission of rotation between the input shaft 2 and the transmission gears 21, 22 and 23 can be switched. ..

１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３の各々は、対応する第１伝達ギヤ３１、第２伝達ギヤ３２、第３伝達ギヤ３３にそれぞれ噛合している。以下、第１伝達ギヤ３１、第２伝達ギヤ３２、第３伝達ギヤ３３を区別せず言及する場合は、伝達ギヤ３１、３２、３３という。伝達ギヤ３１、３２、３３は、出力軸３の回転軸Ｘｂ方向に間隔をあけて配置され、出力軸３と一体的に回転可能に設けられている。 Each of the 1st speed gear 21, the 2nd speed gear 22, and the 3rd speed gear 23 meshes with the corresponding first transmission gear 31, the second transmission gear 32, and the third transmission gear 33, respectively. Hereinafter, when the first transmission gear 31, the second transmission gear 32, and the third transmission gear 33 are referred to without distinction, they are referred to as transmission gears 31, 32, 33. The transmission gears 31, 32, and 33 are arranged at intervals in the rotation axis Xb direction of the output shaft 3, and are provided so as to be rotatable integrally with the output shaft 3.

例えば、１速ギヤ２１のギヤ歯部２６と、スリーブ５１のスリーブ歯部５６とを嵌合させて、１速ギヤ２１と入力軸２とを一体回転可能に連結すると、入力軸２に入力された回転が、第１伝達ギヤ３１を介して出力軸３に伝達される。これにより、入力軸２に入力された回転が、１速ギヤ２１のギヤ比で変速されて、出力軸３に伝達されたのち、ファイナルギヤ３５と、差動装置３６を介して、駆動輪３７に伝達される。１速から２速へ変速段を切り替える際には、嵌合していた１速ギヤのギヤ歯部２６とスリーブ５１のスリーブ歯部５６を離脱させると共に、２速ギヤのギヤ歯部２６とスリーブ５２のスリーブ歯部５６を嵌合させる。このように、ギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６とを嵌合させる変速ギヤ２１、２２、２３とスリーブ５１、５２、５３との組み合わせを変更することで、複数の変速段を実現するようになっている。 For example, when the gear tooth portion 26 of the 1st speed gear 21 and the sleeve tooth portion 56 of the sleeve 51 are fitted and the 1st speed gear 21 and the input shaft 2 are integrally rotatably connected, the input is input to the input shaft 2. The rotation is transmitted to the output shaft 3 via the first transmission gear 31. As a result, the rotation input to the input shaft 2 is changed at the gear ratio of the first speed gear 21 and transmitted to the output shaft 3, and then the drive wheels 37 are transmitted via the final gear 35 and the differential device 36. Is transmitted to. When switching the shift stage from the 1st speed to the 2nd speed, the gear tooth part 26 of the 1st speed gear and the sleeve tooth part 56 of the sleeve 51 that have been fitted are separated, and the gear tooth part 26 and the sleeve of the 2nd speed gear are separated. The sleeve tooth portion 56 of 52 is fitted. In this way, by changing the combination of the speed change gears 21, 22, 23 and the sleeves 51, 52, 53 for fitting the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56, a plurality of shift stages can be realized. It has become.

変速機１０は、変速段の切り替え時に、スリーブ５１、５２、５３を回転軸Ｘａ方向に駆動する駆動機構１５を有している。駆動機構１５は、前記したシフトフォーク６１、６２、６３と、シフトロッド７１、７２、７３の他に、シフトドラム１６と、モータＭと、シフトアーム８１、８２、８３と、を有している。 The transmission 10 has a drive mechanism 15 that drives the sleeves 51, 52, and 53 in the direction of the rotation shaft Xa when the shift stage is switched. In addition to the shift forks 61, 62, 63 and the shift rods 71, 72, 73 described above, the drive mechanism 15 includes a shift drum 16, a motor M, and shift arms 81, 82, 83. ..

シフトドラム１６は、モータＭの回転駆動力で、回転軸Ｘｃ回りに回転する円柱状の基部１６０を有している。この基部１６０の外周には、シフトフォーク６１、６２、６３と同数のカム溝１６１、１６２、１６３が設けられている。 The shift drum 16 has a columnar base 160 that rotates around the rotation axis Xc by the rotational driving force of the motor M. The outer circumference of the base 160 is provided with the same number of cam grooves 161, 162, 163 as the shift forks 61, 62, 63.

カム溝１６１、１６２、１６３は、基部１６０の外周を、回転軸Ｘｃを中心とする周方向に沿って設けられており、カム溝１６１、１６２、１６３の各々には、シフトアーム８１、８２、８３の一端に設けた係合ピン８５が係合している。シフトアーム８１、８２、８３の他端は、前記したシフトロッド７１、７２、７３に連結されている。 The cam grooves 161, 162, and 163 are provided with the outer periphery of the base 160 along the circumferential direction centered on the rotation axis Xc, and the cam grooves 161, 162, and 163 are provided with shift arms 81, 82, respectively. The engagement pin 85 provided at one end of the 83 is engaged. The other ends of the shift arms 81, 82, 83 are connected to the shift rods 71, 72, 73 described above.

カム溝１６１、１６２、１６３各々は、回転軸Ｘｃを中心とする周方向における角度位置に応じて、回転軸Ｘｃ方向の位置が設定されている。そのため、カム溝１６１、１６２、１６３に係合ピン８５を係合させたシフトアーム８１、８２、８３の各々は、カム溝１６１、１６２、１６３内における係合ピン８５の位置に応じて、回転軸Ｘｃ方向に変位するようになっている。 Each of the cam grooves 161, 162, and 163 is set to a position in the rotation axis Xc direction according to an angular position in the circumferential direction about the rotation axis Xc. Therefore, each of the shift arms 81, 82, and 83 in which the engagement pin 85 is engaged with the cam grooves 161, 162, and 163 rotates according to the position of the engagement pin 85 in the cam grooves 161, 162, and 163. It is designed to be displaced in the axis Xc direction.

したがって、モータＭにより、シフトドラム１６を回転軸Ｘｃ回りに回転させると、シフトアーム８１、８２、８３の各々が、シフトドラム１６の回転軸Ｘｃ回りの角度位置に応じて、回転軸Ｘｃ方向に変位する。 Therefore, when the shift drum 16 is rotated around the rotation axis Xc by the motor M, each of the shift arms 81, 82, and 83 is oriented in the rotation axis Xc direction according to the angular position around the rotation axis Xc of the shift drum 16. Displace.

実施の形態では、カム溝１６１、１６２、１６３が、それぞれ１速、２速、３速の変速段に対応している。よって、例えば、カム溝１６１に係合ピン８５を係合させたシフトアーム８１が、回転軸Ｘｃ方向に変位すると、このシフトアーム８１の変位に連動して、シフトロッド７１が軸線Ｘ１方向に変位し、さらにシフトフォーク６１が回転軸Ｘａ方向に変位する。 In the embodiment, the cam grooves 161, 162, and 163 correspond to the 1st speed, 2nd speed, and 3rd speed, respectively. Therefore, for example, when the shift arm 81 in which the engagement pin 85 is engaged with the cam groove 161 is displaced in the rotation axis Xc direction, the shift rod 71 is displaced in the axis X1 direction in conjunction with the displacement of the shift arm 81. Further, the shift fork 61 is displaced in the direction of the rotation axis Xa.

シフトフォーク６１はスリーブ５１の外周に係合しているため、シフトフォーク６１の移動と共に、スリーブ５１は回転軸Ｘａ方向に移動する。そして、スリーブ５１の移動方向に応じて、１速ギヤ２１とスリーブ５１の互いの対向面５５、２５に設けられたギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６の嵌合および離脱を切り替えることで、入力軸２と１速ギヤ２１との間での回転の伝達／非伝達が切り替えられる。 Since the shift fork 61 is engaged with the outer circumference of the sleeve 51, the sleeve 51 moves in the rotation axis Xa direction with the movement of the shift fork 61. Then, depending on the moving direction of the sleeve 51, the fitting and disengagement of the gear tooth portions 26 and the sleeve tooth portions 56 provided on the facing surfaces 55 and 25 of the first speed gear 21 and the sleeve 51 are switched to input. Rotation transmission / non-transmission between the shaft 2 and the 1st speed gear 21 is switched.

変速機１０では、シフトロッド７１、７２、７３の各々に、位置決め機構７０が設けられている。図１の（ｂ）に示すように、位置決め機構７０は、合計３つの凹部７０ａ、７０ｂ、７０ｃが、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向で直列に連なって形成されている。実施の形態では、合計３つの凹部７０ａ、７０ｂ、７０ｃのうちの何れかひとつに、スプリングＳｐで付勢されたボール７５が弾発的に係合している。 In the transmission 10, a positioning mechanism 70 is provided on each of the shift rods 71, 72, and 73. As shown in FIG. 1B, the positioning mechanism 70 is formed by forming a total of three recesses 70a, 70b, and 70c in series in the directions of the axes X1, X2, and X3. In the embodiment, the ball 75 urged by the spring Sp is elastically engaged with any one of the three recesses 70a, 70b, and 70c in total.

シフトロッド７１の位置決め機構７０の場合を例に挙げて説明すると、シフトロッド７１が、ボール７５を凹部７０ｃに係合させた位置で保持されると、スリーブ５１は、当該スリーブ５１のスリーブ歯部５６と１速ギヤ２１のギヤ歯部２６とを係合させた位置に保持される。すなわち、入力軸２に入力された回転が１速ギヤ２１のギヤ比で変速されて出力軸３に伝達される位置（係合位置）で、スリーブ５１が保持される。 Explaining the case of the positioning mechanism 70 of the shift rod 71 as an example, when the shift rod 71 is held at the position where the ball 75 is engaged with the recess 70c, the sleeve 51 has the sleeve tooth portion of the sleeve 51. It is held at a position where the 56 and the gear tooth portion 26 of the 1st speed gear 21 are engaged with each other. That is, the sleeve 51 is held at a position (engagement position) where the rotation input to the input shaft 2 is changed at the gear ratio of the first speed gear 21 and transmitted to the output shaft 3.

また、シフトロッド７１が、ボール７５を凹部７０ｂに係合させた位置で保持されると、スリーブ５１は、当該スリーブ５１のスリーブ歯部５６と１速ギヤ２１のギヤ歯部２６とを離間させた位置に保持される。すなわち、入力軸２に入力された回転が１速ギヤ２１を介して、出力軸３に伝達されない位置（中立位置）で、スリーブ５１が保持される。 Further, when the shift rod 71 is held at a position where the ball 75 is engaged with the recess 70b, the sleeve 51 separates the sleeve tooth portion 56 of the sleeve 51 from the gear tooth portion 26 of the first speed gear 21. It is held in the same position. That is, the sleeve 51 is held at a position (neutral position) where the rotation input to the input shaft 2 is not transmitted to the output shaft 3 via the first speed gear 21.

なお、実施の形態では、スリーブ５１、５２、５３の一方側にのみ変速ギヤが配置されているが、スリーブ５１、５２、５３の他方側にもスリーブ歯部５６を設けて、他の変速ギヤを他方側に配置する構成としても良い。この場合には、ボール７５を凹部７０ａに係合させた位置で、シフトロッド７１、７２、７３を保持することで、スリーブ５１、５２、５３のスリーブ歯部５６を、他の変速ギヤのギヤ歯部２６に嵌合させた位置で保持することができるようになっている。 In the embodiment, the transmission gear is arranged only on one side of the sleeves 51, 52, 53, but the sleeve tooth portion 56 is also provided on the other side of the sleeves 51, 52, 53 to provide another transmission gear. May be configured to be arranged on the other side. In this case, by holding the shift rods 71, 72, 73 at the position where the ball 75 is engaged with the recess 70a, the sleeve tooth portions 56 of the sleeves 51, 52, 53 can be changed to the gears of other transmission gears. It can be held at the position where it is fitted to the tooth portion 26.

変速機１０には、ギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６の嵌合の制御に用いる複数のセンサが設置されている。
図１に示すように、変速機１０には、入力軸２の回転角を検出する回転角センサ９１と、出力軸３の回転速度を検出する回転速度センサ９２が設けられている。回転角センサ９１は、例えば、入力軸２に取り付けたエンコーダまたはレゾルバとすることができる。回転速度センサ９２は、出力軸３と一体的に回転する伝達ギヤ３１、３２、３３のいずれかの対向位置に設置することができるが、図１の例では第３伝達ギヤ３３の対向位置に設置した例を示している。伝達ギヤ３１～３３は出力軸３と一体的に回転するものであるため、伝達ギヤ３１、３２、３３のいずれかの外周の対向位置に回転速度センサ９２を配置することで、出力軸３の回転速度を検出することができる。回転角センサ９１および回転速度センサ９２の検出信号は、それぞれ後述する制御装置１００に入力される。 The transmission 10 is provided with a plurality of sensors used for controlling the fitting of the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56.
As shown in FIG. 1, the transmission 10 is provided with a rotation angle sensor 91 for detecting the rotation angle of the input shaft 2 and a rotation speed sensor 92 for detecting the rotation speed of the output shaft 3. The rotation angle sensor 91 can be, for example, an encoder or a resolver attached to the input shaft 2. The rotation speed sensor 92 can be installed at any of the facing positions of the transmission gears 31, 32, and 33 that rotate integrally with the output shaft 3, but in the example of FIG. 1, it is located at the facing position of the third transmission gear 33. An example of installation is shown. Since the transmission gears 31 to 33 rotate integrally with the output shaft 3, by arranging the rotation speed sensor 92 at a position facing the outer periphery of any of the transmission gears 31, 32, 33, the output shaft 3 can be rotated. The rotation speed can be detected. The detection signals of the rotation angle sensor 91 and the rotation speed sensor 92 are input to the control device 100, which will be described later, respectively.

入力軸２には、変速ギヤ２１、２２、２３のそれぞれの筒部２７の内周面に配置した磁石２９（図３参照）の磁界を検出する磁気素子９３が配置されている。磁気素子９３は、例えばホールＩＣ等で構成することができる。実施の形態の回転伝達機構１は、磁石２９を被検出機構とし、磁気素子９３を検出機構とする回転検出機構を備える。 On the input shaft 2, a magnetic element 93 for detecting the magnetic field of the magnet 29 (see FIG. 3) arranged on the inner peripheral surface of each of the tubular portions 27 of the transmission gears 21, 22, and 23 is arranged. The magnetic element 93 can be composed of, for example, a Hall IC or the like. The rotation transmission mechanism 1 of the embodiment includes a rotation detection mechanism using a magnet 29 as a detection mechanism and a magnetic element 93 as a detection mechanism.

図４は、磁石２９と磁気素子９３を含む回転検出機構を示す模式図である。
回転検出機構は、変速ギヤ２１、２２、２３のそれぞれに対して設けられているが、図４では、代表して３速ギヤ２３に対応する回転検出機構を図示している。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a rotation detection mechanism including a magnet 29 and a magnetic element 93.
The rotation detection mechanism is provided for each of the transmission gears 21, 22, and 23, but FIG. 4 illustrates a rotation detection mechanism corresponding to the third speed gear 23 as a representative.

図４に示すように、入力軸２は中空となっており、軸受１７を介して変速機ケース１８に支持されている。磁気素子９３は、入力軸２の内壁面の、磁石２９と同じ回転軸Ｘａ方向の位置に配置されている。磁石２９は変速ギヤ２３と一体的に回転し、磁気素子９３は入力軸２と一体的に回転する。変速ギヤ２３と入力軸２は回転方向は同じであるが、変速ギヤ２３とスリーブ５３が嵌合していない状態では互いの回転速度に差があるため、変速ギヤ２３と入力軸２は相対回転し、変速ギヤ２３の筒部２７に設けられた磁石２９は回転軸Ｘａ回りの周方向に変位し、磁気素子９３と対向する位置を通過する。磁気素子９３は、対向位置を通過した磁石２９の磁界を検出する。 As shown in FIG. 4, the input shaft 2 is hollow and is supported by the transmission case 18 via a bearing 17. The magnetic element 93 is arranged on the inner wall surface of the input shaft 2 at the same position in the rotation axis Xa direction as the magnet 29. The magnet 29 rotates integrally with the transmission gear 23, and the magnetic element 93 rotates integrally with the input shaft 2. Although the speed change gear 23 and the input shaft 2 have the same rotation direction, the speed change gear 23 and the input shaft 2 rotate relative to each other because the rotation speeds of the speed change gear 23 and the input shaft 2 are different from each other when the speed change gear 23 and the sleeve 53 are not fitted. Then, the magnet 29 provided in the tubular portion 27 of the speed change gear 23 is displaced in the circumferential direction around the rotation axis Xa and passes through a position facing the magnetic element 93. The magnetic element 93 detects the magnetic field of the magnet 29 that has passed the facing position.

磁気素子９３を、入力軸２の内壁面に配置する際の周方向位置は、特定の位置に限定されないが、３速ギヤ２３とスリーブ５３のギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６が嵌合した際に、磁気素子９３と磁石２９の周方向位置がずれて、対向しないように配置する。磁気素子９３の検出信号は、ギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６の嵌合の制御のために用いるものであるため、嵌合が完了した後は磁気素子９３のパルス信号は不要である。嵌合が完了した後は磁気素子９３と磁石２９の周方向位置がずれていることによって、磁気素子９３が不要なパルス信号を出力することがない。 The circumferential position when the magnetic element 93 is arranged on the inner wall surface of the input shaft 2 is not limited to a specific position, but the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56 of the third speed gear 23 and the sleeve 53 are fitted to each other. At that time, the magnetic element 93 and the magnet 29 are arranged so as not to be opposed to each other because the positions in the circumferential direction are displaced from each other. Since the detection signal of the magnetic element 93 is used for controlling the fitting of the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56, the pulse signal of the magnetic element 93 is unnecessary after the fitting is completed. After the fitting is completed, the magnetic element 93 and the magnet 29 are displaced from each other in the circumferential direction, so that the magnetic element 93 does not output an unnecessary pulse signal.

前記したように、磁石２９は変速ギヤ２１、２２、２３のギヤ歯部２６の原点に対応する位置に配置されているため、磁気素子９３は、変速ギヤ２３と入力軸２の相対回転によるギヤ歯部２６の原点通過時刻を検出するセンサとして機能する。図３の例では、ギヤ歯部２６が９０°回転するごとに、検出信号がパルス信号として制御装置１００に入力される。 As described above, since the magnet 29 is arranged at a position corresponding to the origin of the gear tooth portions 26 of the transmission gears 21, 22 and 23, the magnetic element 93 is a gear due to the relative rotation of the transmission gear 23 and the input shaft 2. It functions as a sensor for detecting the time of passing the origin of the tooth portion 26. In the example of FIG. 3, the detection signal is input to the control device 100 as a pulse signal every time the gear tooth portion 26 is rotated by 90 °.

磁気素子９３のパルス信号は、信号取り出し機構９４を介して、変速機ケース１８の外部に設けられた制御装置１００に入力される。
信号取り出し機構９４は、配線９５、スリップリング９６およびブラシ９７を備えている。 The pulse signal of the magnetic element 93 is input to the control device 100 provided outside the transmission case 18 via the signal extraction mechanism 94.
The signal extraction mechanism 94 includes a wiring 95, a slip ring 96, and a brush 97.

スリップリング９６は、入力軸２の端部に取り付けられている。配線９５は、例えば、絶縁体で被覆した電線等とすることができる。入力軸２の内壁面に沿って配置され、一端が磁気素子９３に接続し、他端はスリップリング９６に接続しており、磁気素子９３が出力したパルス信号は、配線９５を介してスリップリング９６に伝達される。 The slip ring 96 is attached to the end of the input shaft 2. The wiring 95 may be, for example, an electric wire coated with an insulator or the like. Arranged along the inner wall surface of the input shaft 2, one end is connected to the magnetic element 93 and the other end is connected to the slip ring 96, and the pulse signal output by the magnetic element 93 is a slip ring via the wiring 95. It is transmitted to 96.

ブラシ９７は、スリップリング９６の外周上に配置され、スリップリング９６との接触を維持しながら、回転するスリップリング９６の外周上をスリップする。ブラシ９７は、スリップリング９６に伝達された磁気素子９３のパルス信号を取り出す。ブラシ９７は配線９８によって制御装置１００に接続されており、取り出したパルス信号を、配線９８を介して制御装置１００に入力する。 The brush 97 is arranged on the outer circumference of the slip ring 96 and slides on the outer circumference of the rotating slip ring 96 while maintaining contact with the slip ring 96. The brush 97 takes out the pulse signal of the magnetic element 93 transmitted to the slip ring 96. The brush 97 is connected to the control device 100 by the wiring 98, and the extracted pulse signal is input to the control device 100 via the wiring 98.

図示は省略するが、配線９５は、変速ギヤ２１、２２のそれぞれに設けられた磁気素子９３にも接続しており、各磁気素子９３からのパルス信号を伝達して、スリップリング９６およびブラシ９７を介して制御装置１００に入力する。 Although not shown, the wiring 95 is also connected to the magnetic element 93 provided in each of the transmission gears 21 and 22, and transmits the pulse signal from each magnetic element 93 to transmit the slip ring 96 and the brush 97. Is input to the control device 100 via.

なお、説明および図示は省略するが、変速機１０には、例えばシフトドラム１６の回転角センサや、シフトロッド７１、７２、７３のトルクセンサ等、他のセンサも適宜配置される。 Although description and illustration are omitted, other sensors such as a rotation angle sensor of the shift drum 16 and torque sensors of the shift rods 71, 72, and 73 are appropriately arranged in the transmission 10.

図１の（ａ）に示すように、変速機１０は制御装置１００を備えている。制御装置１００は、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリならびにクロックを備えたＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成する。制御装置１００は変速機１０の各種動作の制御を行う。例えば、不図示であるが、制御装置１００には、車両のアクセルの開度、シフトレバーの位置およびブレーキの操作の有無を検出するセンサの検出信号が入力される。制御装置１００は、それらのセンサの検出信号に応じて変速段を切り替える。実施の形態では、制御装置１００が変速段を切り替えるために行う、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合の制御について説明する。 As shown in FIG. 1 (a), the transmission 10 includes a control device 100. The control device 100 is composed of a CPU (Central Processing Unit) including a memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory) and a clock. The control device 100 controls various operations of the transmission 10. For example, although not shown, the control device 100 is input with a detection signal of a sensor that detects the opening degree of the accelerator of the vehicle, the position of the shift lever, and the presence / absence of the operation of the brake. The control device 100 switches the shift stage according to the detection signals of those sensors. In the embodiment, the control of the fitting of the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26, which is performed by the control device 100 to switch the shift stage, will be described.

まず、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合について具体的に説明する。
図５は、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合を示す図であり、図６は、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の衝突を示す図である。
図５および図６は、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６を周方向に展開した図であり、回転軸Ｘａ方向を紙面の上下方向に示し、周方向を紙面の左右方向に示している。実施の形態では、低速段から高速段への変速（シフトアップ）の際に、スリーブ５１、５２、５３と変速ギヤ２１、２２、２３がそれぞれ異なる回転数で回転している状態での、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合を説明する。また、一例として、２速から３速への変速の際の、スリーブ５３と３速ギヤ２３の嵌合を図示している。 First, the fitting of the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 will be specifically described.
FIG. 5 is a diagram showing the fitting of the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26, and FIG. 6 is a diagram showing the collision between the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26.
5 and 6 are views in which the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 are developed in the circumferential direction, the rotation axis Xa direction is shown in the vertical direction of the paper surface, and the circumferential direction is shown in the left-right direction of the paper surface. In the embodiment, the sleeve is in a state where the sleeves 51, 52, 53 and the speed change gears 21, 22, and 23 are rotating at different rotation speeds when shifting from the low speed stage to the high speed stage (shift up). The fitting of the tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 will be described. Further, as an example, the fitting of the sleeve 53 and the 3rd speed gear 23 at the time of shifting from the 2nd speed to the 3rd speed is illustrated.

図５において、点線は嵌合前のスリーブ歯部５６を示し、実線は嵌合後のスリーブ歯部５６を示している。前記したように、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６は、回転軸Ｘａ方向から見て同じ円周上に配置されている。そのため、回転軸Ｘａの径方向から見ると、嵌合前のスリーブ歯部５６とギヤ歯部２６は、回転軸Ｘａ方向に所定距離離間して対向している。 In FIG. 5, the dotted line shows the sleeve tooth portion 56 before fitting, and the solid line shows the sleeve tooth portion 56 after fitting. As described above, the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 are arranged on the same circumference when viewed from the rotation axis Xa direction. Therefore, when viewed from the radial direction of the rotating shaft Xa, the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 before fitting are opposed to each other at a predetermined distance in the rotating shaft Xa direction.

スリーブ５３が、駆動機構１５によって回転軸Ｘａ方向に３速ギヤ２３に向かって駆動されると、スリーブ歯部５６がギヤ歯部２６に近づいて嵌合する。スリーブ５３が回転軸Ｘａ方向に３速ギヤ２３から離れるように駆動されると、スリーブ歯部５６はギヤ歯部２６から離脱する。 When the sleeve 53 is driven toward the third speed gear 23 in the rotation axis Xa direction by the drive mechanism 15, the sleeve tooth portion 56 approaches the gear tooth portion 26 and fits. When the sleeve 53 is driven so as to be separated from the third speed gear 23 in the rotation axis Xa direction, the sleeve tooth portion 56 is separated from the gear tooth portion 26.

より具体的には、スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６の嵌合とは、スリーブ歯５６１がギヤ歯２６１の間の歯溝２６３に突入して、スリーブ歯５６１の側面２６１ａが、ギヤ歯２６１の対向する側面２６１ａに接触した状態を意味する。 More specifically, in the fitting of the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26, the sleeve tooth 561 plunges into the tooth groove 263 between the gear teeth 261 and the side surface 261a of the sleeve tooth 561 has the gear tooth 261. It means a state of being in contact with the facing side surface 261a.

ギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６が嵌合する前は、スリーブ５３と３速ギヤ２３とは異なる回転数で回転している。そのため、嵌合前のスリーブ歯５６１はギヤ歯２６１に対して相対速度Ｖｃで周方向に移動している状態である。図５では、紙面の左から右を、スリーブ歯５６１の相対移動の方向としている。したがって、紙面左側が相対移動方向の上流側であり、紙面右側が相対移動方向の下流側である。 Before the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56 are fitted, the sleeve 53 and the third speed gear 23 rotate at different rotation speeds. Therefore, the sleeve teeth 561 before fitting are in a state of moving in the circumferential direction at a relative speed Vc with respect to the gear teeth 261. In FIG. 5, the direction of relative movement of the sleeve teeth 561 is from left to right on the paper surface. Therefore, the left side of the paper is the upstream side in the relative movement direction, and the right side of the paper is the downstream side in the relative movement direction.

スリーブ歯５６１がギヤ歯２６１に対して周方向に相対移動していることによって、嵌合の際、スリーブ歯５６１が歯溝２６３に垂直に入ることはできない。図５において一点鎖線の矢印で示すように、スリーブ歯５６１は、ギヤ歯２６１に対して所定の角度差Δθを有した位置から回転軸Ｘａ方向の移動を開始して、斜めに歯溝２６３に突入する必要がある。スリーブ歯５６１が歯溝２６３に斜めに突入することができるように、歯溝２６３の周方向幅は、スリーブ歯５６１の周方向幅よりも大きく設定されている。歯溝２６３に入ったスリーブ歯５６１の、相対移動方向下流側の側面５６１ａが、ギヤ歯２６１の相対移動方向上流側の側面２６１ａに接触することで、スリーブ５３と３速ギヤ２３が一体的に回転するようになる。 Since the sleeve tooth 561 moves relative to the gear tooth 261 in the circumferential direction, the sleeve tooth 561 cannot enter the tooth groove 263 vertically at the time of fitting. As shown by the arrow of the alternate long and short dash line in FIG. 5, the sleeve tooth 561 starts moving in the rotation axis Xa direction from a position having a predetermined angle difference Δθ with respect to the gear tooth 261 and diagonally enters the tooth groove 263. You need to rush. The circumferential width of the tooth groove 263 is set to be larger than the circumferential width of the sleeve tooth 561 so that the sleeve tooth 561 can enter the tooth groove 263 at an angle. When the side surface 561a on the downstream side in the relative movement direction of the sleeve tooth 561 that has entered the tooth groove 263 comes into contact with the side surface 261a on the upstream side in the relative movement direction of the gear tooth 261, the sleeve 53 and the third speed gear 23 are integrally formed. It will rotate.

しかしながら、図６に示すように、スリーブ歯５６１が歯溝２６３に適切に突入できなかった場合、ギヤ歯２６１に衝突する可能性がある。スリーブ歯５６１は周方向に相対的に移動しているため、相対移動によって衝突したギヤ歯２６１とずれて歯溝２６３に入れば嵌合は完了するが、衝突によるノイズの発生や、スリーブ歯５６１およびギヤ歯２６１の消耗を招く可能性がある。 However, as shown in FIG. 6, if the sleeve tooth 561 cannot properly penetrate the tooth groove 263, it may collide with the gear tooth 261. Since the sleeve tooth 561 moves relatively in the circumferential direction, the fitting is completed if the gear tooth 261 deviates from the gear tooth 261 that collided due to the relative movement and enters the tooth groove 263, but noise is generated due to the collision and the sleeve tooth 561 And may cause wear of the gear teeth 261.

制御装置１００は、スリーブ歯５６１がギヤ歯２６１に衝突せずに嵌合するように、駆動機構１５がスリーブ５１、５２、５３の駆動を開始するタイミングと、スリーブ５１、５２、５３に付与する駆動力を制御する。実施の形態において、制御装置１００は、回転角センサ９１、回転速度センサ９２および磁気素子９３の検出信号を用いて、スリーブの駆動を開始するタイミングを制御する。 The control device 100 applies the timing at which the drive mechanism 15 starts driving the sleeves 51, 52, 53 and the sleeves 51, 52, 53 so that the sleeve teeth 561 fit without colliding with the gear teeth 261. Control the driving force. In the embodiment, the control device 100 controls the timing to start driving the sleeve by using the detection signals of the rotation angle sensor 91, the rotation speed sensor 92, and the magnetic element 93.

以下、ギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６の嵌合の制御のための、制御装置１００の構成と動作の詳細を説明する。
図７は、制御装置１００の構成を示すブロック図である。
図８は、制御装置１００の処理を説明するフローチャートである。
図９は、実施の形態におけるギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６の嵌合の制御を示す図である。 Hereinafter, details of the configuration and operation of the control device 100 for controlling the fitting of the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56 will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control device 100.
FIG. 8 is a flowchart illustrating the processing of the control device 100.
FIG. 9 is a diagram showing control of fitting of the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56 in the embodiment.

図７に示すように、制御装置１００は、信号処理部１０１、推定部１０２、リセット部１０３、角度差算出部１０４、駆動制御部１０５を備える。制御装置１００のＣＰＵが、メモリに記憶されたプログラムを実行することで、これらの機能構成を実現する。
制御装置１００のメモリには、パラメータ等、制御装置１００の各部の処理において必要な情報が記憶され、制御装置１００の各部は、特に記載がなくとも原則的にその処理結果を一旦メモリに記憶させ、必要なデータや処理対象をメモリから読み出すものとする。
信号処理部１０１は、回転角センサ９１、回転速度センサ９２、およびそれぞれの変速ギヤ２１、２２、２３に設けられた磁気素子９３が入力する検出信号を順次処理して、メモリに記憶させる。信号処理部１０１の処理は、車両の運転中は常時行われている。 As shown in FIG. 7, the control device 100 includes a signal processing unit 101, an estimation unit 102, a reset unit 103, an angle difference calculation unit 104, and a drive control unit 105. The CPU of the control device 100 realizes these functional configurations by executing the program stored in the memory.
Information necessary for processing each part of the control device 100 such as parameters is stored in the memory of the control device 100, and each part of the control device 100 in principle temporarily stores the processing result in the memory even if there is no particular description. , Necessary data and processing target shall be read from memory.
The signal processing unit 101 sequentially processes the detection signals input by the rotation angle sensor 91, the rotation speed sensor 92, and the magnetic elements 93 provided in the speed change gears 21, 22, and 23, and stores them in the memory. The processing of the signal processing unit 101 is always performed while the vehicle is driving.

推定部１０２は、変速段の切替えを行う際には、回転速度センサ９２の検出信号に基づいて、嵌合を開始する変速ギヤに設けられたギヤ歯部２６の回転角θｇを推定する。ここでは、２速から３速へのシフトアップの際の、３速ギヤ２３のギヤ歯部２６の回転角θｇを推定する例を説明するが、他の変速ギヤへのシフトアップも同様の制御を行う。 When switching the shift stage, the estimation unit 102 estimates the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 provided on the shift gear that starts fitting, based on the detection signal of the rotation speed sensor 92. Here, an example of estimating the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 of the 3rd speed gear 23 at the time of shifting up from the 2nd speed to the 3rd speed will be described, but the shift up to another speed change gear is also controlled in the same manner. I do.

図８に示すように、推定部１０２は、まず、回転速度センサ９２が検出した出力軸３の回転速度と、３速ギヤ２３と噛み合う第３伝達ギヤ３３のギヤ比から、３速ギヤ２３の回転速度Ｖｒを算出する（ステップＳ０１）。推定部１０２は、算出した回転速度Ｖｒに、３速ギヤ２３の磁気素子９３のパルス信号が示す原点通過時刻からの経過時間を乗じることで、３速ギヤ２３のギヤ歯部２６の回転角θｇの推定値を算出する（ステップＳ０２）。推定部１０２は、算出したギヤ歯部２６の回転角θｇを順次メモリに記憶させる。
図９の（ｂ）に示すように、メモリには、原点（０°）から増加していくギヤ歯部２６の回転角θｇが記録される。ギヤ歯部２６の角度原点を９０°ごとに設定している場合、ギヤ歯部２６の回転角θｇは０°から９０°まで増加したあと、再び０°に戻る。 As shown in FIG. 8, the estimation unit 102 first determines the rotation speed of the output shaft 3 detected by the rotation speed sensor 92 and the gear ratio of the third transmission gear 33 that meshes with the third speed gear 23. The rotation speed Vr is calculated (step S01). The estimation unit 102 multiplies the calculated rotation speed Vr by the elapsed time from the origin passage time indicated by the pulse signal of the magnetic element 93 of the third speed gear 23, so that the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 of the third speed gear 23 The estimated value of is calculated (step S02). The estimation unit 102 sequentially stores the calculated rotation angle θg of the gear tooth portion 26 in the memory.
As shown in FIG. 9B, the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 increasing from the origin (0 °) is recorded in the memory. When the angle origin of the gear tooth portion 26 is set every 90 °, the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 increases from 0 ° to 90 ° and then returns to 0 ° again.

リセット部１０３は、３速ギヤ２３の磁気素子９３のパルス信号の入力があると（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）、メモリに記憶されるギヤ歯部２６の回転角θｇを原点（０°）にリセットする（ステップＳ０４）。 When the pulse signal of the magnetic element 93 of the third speed gear 23 is input (step S03: Yes), the reset unit 103 resets the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 stored in the memory to the origin (0 °). (Step S04).

回転速度センサ９２は、出力軸３の回転速度を検出するものであり、３速ギヤ２３の回転速度Ｖｒを直接検出するものではないため、その検出値を用いて推定したギヤ歯部２６の回転角θｇには誤差が生じることもある。そこで、３速ギヤ２３に設けた磁気素子９３の検出する原点通過時刻の入力に基づいて、推定したギヤ歯部２６の回転角θｇを原点にリセットすることで、ギヤ歯部２６の回転角θｇの推定精度を高めるものである。 Since the rotation speed sensor 92 detects the rotation speed of the output shaft 3 and does not directly detect the rotation speed Vr of the third speed gear 23, the rotation of the gear tooth portion 26 estimated using the detected value. An error may occur in the angle θg. Therefore, by resetting the estimated rotation angle θg of the gear tooth portion 26 to the origin based on the input of the origin passage time detected by the magnetic element 93 provided in the third speed gear 23, the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 It enhances the estimation accuracy of.

図８に示すように、角度差算出部１０４は、スリーブ歯部５６の回転角θｓとギヤ歯部２６の回転角θｇの角度差Δθを算出する（ステップＳ０５）。スリーブ歯部５６が設けられたスリーブ５３は、入力軸２と一体的に回転する。したがって、図９の（ｃ）に示すように、信号処理部１０１は回転速度センサ９２が入力する入力軸２の回転角を、スリーブ歯部５６の回転角θｓとして記録する。スリーブ歯部５６の角度原点を９０°ごとに設定している場合、回転角θｓは０°から９０°まで増加したあと、再び０°に戻る。 As shown in FIG. 8, the angle difference calculation unit 104 calculates the angle difference Δθ between the rotation angle θs of the sleeve tooth portion 56 and the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 (step S05). The sleeve 53 provided with the sleeve tooth portion 56 rotates integrally with the input shaft 2. Therefore, as shown in FIG. 9C, the signal processing unit 101 records the rotation angle of the input shaft 2 input by the rotation speed sensor 92 as the rotation angle θs of the sleeve tooth portion 56. When the angle origin of the sleeve tooth portion 56 is set every 90 °, the rotation angle θs increases from 0 ° to 90 ° and then returns to 0 ° again.

角度差算出部１０４は、信号処理部１０１が記録したスリーブ歯部５６の回転角θｓと推定部１０２が推定したギヤ歯部２６の回転角θｇの差分を、角度差Δθとして算出する。角度差Δθは、０°～９０°の範囲で変化する。 The angle difference calculation unit 104 calculates the difference between the rotation angle θs of the sleeve tooth portion 56 recorded by the signal processing unit 101 and the rotation angle θg of the gear tooth portion 26 estimated by the estimation unit 102 as the angle difference Δθ. The angle difference Δθ varies in the range of 0 ° to 90 °.

駆動制御部１０５は、角度差算出部１０４が算出した角度差Δθを参照し、角度差Δθが閾値ＴＨを超えたタイミングで（ステップＳ０６：Ｙｅｓ）、スリーブ５３の駆動を開始するように駆動機構１５を制御する（ステップＳ０７）。閾値ＴＨは、図５に示すように、スリーブ歯部５６がギヤ歯部２６と衝突を起こさずに嵌合できる駆動タイミングを示すものであり、予めシミュレーションまたは試験等を行って決定する。 The drive control unit 105 refers to the angle difference Δθ calculated by the angle difference calculation unit 104, and starts driving the sleeve 53 at the timing when the angle difference Δθ exceeds the threshold value TH (step S06: Yes). 15 is controlled (step S07). As shown in FIG. 5, the threshold value TH indicates the drive timing at which the sleeve tooth portion 56 can be fitted without colliding with the gear tooth portion 26, and is determined by performing a simulation or a test in advance.

以上の通り、実施の形態の回転伝達機構１は、
（１）入力軸２（回転軸）と一体的に回転するスリーブ５１、５２、５３と、入力軸２上に相対回転可能に設けられた変速ギヤ２１、２２、２３（ギヤ）と有し、駆動機構１５によりスリーブ５１、５２、５３を回転軸Ｘａ方向に変位させて、変速ギヤ２１、２２、２３とスリーブ５１、５２、５３の互いの対向面２５、５５（対向部）に設けられたギヤ歯部２６およびスリーブ歯部５６（歯部）の嵌合および離脱を切り替えるものであって、
変速ギヤ２１、２２、２３の、入力軸２の外周と対向する内周面に設けられた磁石２９（被検出機構）と、入力軸２の磁石２９と同じ回転軸Ｘａ方向位置に設けられた磁気素子９３（検出機構）とを有するギヤの回転検出機構と、
回転検出機構の検出結果に基づいて駆動機構１５を制御する制御装置１００と、
を備え、
回転検出機構は、変速ギヤ２１、２２、２３の相対回転によって、磁石２９が磁気素子９３の回転軸Ｘａ回りの周方向位置を通過したときに、磁石２９を検出する。 As described above, the rotation transmission mechanism 1 of the embodiment is
(1) It has sleeves 51, 52, 53 that rotate integrally with the input shaft 2 (rotating shaft), and transmission gears 21, 22, 23 (gears) provided on the input shaft 2 so as to be relatively rotatable. The sleeves 51, 52, and 53 are displaced by the drive mechanism 15 in the direction of the rotation shaft Xa, and are provided on the facing surfaces 25, 55 (opposing portions) of the speed change gears 21, 22, 23 and the sleeves 51, 52, 53. It switches the fitting and disengagement of the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56 (tooth portion).
A magnet 29 (detected mechanism) provided on the inner peripheral surface of the speed change gears 21, 22 and 23 facing the outer periphery of the input shaft 2 and a magnet 29 provided at the same rotation axis Xa direction position as the magnet 29 of the input shaft 2. A gear rotation detection mechanism having a magnetic element 93 (detection mechanism),
A control device 100 that controls the drive mechanism 15 based on the detection result of the rotation detection mechanism, and
Equipped with
The rotation detection mechanism detects the magnet 29 when the magnet 29 passes through the circumferential position around the rotation axis Xa of the magnetic element 93 due to the relative rotation of the transmission gears 21, 22, and 23.

ギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６を嵌合させる際に、歯部同士が衝突すると衝突音が発生したり、摩耗する可能性がある。ギヤ歯部２６とスリーブ歯部５６の衝突を回避して嵌合させるために、変速ギヤ２１、２２、２３の回転を検出して嵌合のタイミングを制御する。 When the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56 are fitted to each other, if the tooth portions collide with each other, a collision noise may be generated or wear may occur. In order to avoid collision between the gear tooth portion 26 and the sleeve tooth portion 56 and to fit, the rotation of the transmission gears 21, 22 and 23 is detected and the fitting timing is controlled.

変速ギヤ２１、２２、２３の回転検出の一例として、突起または溝等の被検出部を形成したターゲット板２８（図１１参照）を設け、ターゲット板２８の外周に対向する位置に被検出部を検出するセンサを配置する場合がある。しかしながら、ターゲット板２８の被検出部の回転を検出する場合、ギヤ歯部２６の回転との微妙な誤差が生じる可能性がある。また、ギヤ歯部２６に回転検出のためのターゲット板２８を設けることによって、設置スペースや設置コストが増加する可能性がある。また、ターゲット板２８に対向する形でセンサを配置するためには高い寸法精度が要求される。 As an example of rotation detection of the transmission gears 21, 22 and 23, a target plate 28 (see FIG. 11) having a detected portion such as a protrusion or a groove is provided, and the detected portion is provided at a position facing the outer periphery of the target plate 28. A sensor to detect may be placed. However, when the rotation of the detected portion of the target plate 28 is detected, a slight error may occur with the rotation of the gear tooth portion 26. Further, by providing the target plate 28 for rotation detection on the gear tooth portion 26, the installation space and the installation cost may increase. Further, in order to arrange the sensor so as to face the target plate 28, high dimensional accuracy is required.

実施の形態では、被検出機構である磁石２９を変速ギヤ２１、２２、２３の入力軸２と対向する内周面に設け、検出機構である磁気素子９３を入力軸２に設ける。変速ギヤ２１、２２、２３の入力軸２に対する相対回転によって、変速ギヤ２１、２２、２３の内周面の磁石２９が入力軸２の磁気素子９３を通過すると、磁気素子９３が磁石２９を検出するため、変速ギヤ２１、２２、２３と入力軸２の相対回転を検出することができる。ターゲット板２８を設けた場合と比べて、変速ギヤ２１、２２、２３と入力軸２の相対回転を直接検出することができ、検出精度を向上させることができる。また、変速ギヤ２１、２２、２３と入力軸２とは回転方向が同じなので、相対回転は、それぞれの回転速度を検出する場合に比べ低くなるため、高精度のセンサが不要となりコストを低減することができる。また、別途ターゲット板２８を設ける必要がないため、設置スペースや設置コストを抑えることができる。 In the embodiment, the magnet 29, which is a detection mechanism, is provided on the inner peripheral surface of the transmission gears 21, 22, and 23 facing the input shaft 2, and the magnetic element 93, which is a detection mechanism, is provided on the input shaft 2. When the magnet 29 on the inner peripheral surface of the speed change gears 21, 22 and 23 passes through the magnetic element 93 of the input shaft 2 due to the relative rotation of the speed change gears 21, 22 and 23 with respect to the input shaft 2, the magnetic element 93 detects the magnet 29. Therefore, the relative rotation of the transmission gears 21, 22, 23 and the input shaft 2 can be detected. Compared with the case where the target plate 28 is provided, the relative rotation of the transmission gears 21, 22, 23 and the input shaft 2 can be directly detected, and the detection accuracy can be improved. Further, since the speed change gears 21, 22 and 23 and the input shaft 2 have the same rotation direction, the relative rotation is lower than when the respective rotation speeds are detected, so that a high-precision sensor is not required and the cost is reduced. be able to. Further, since it is not necessary to separately provide the target plate 28, the installation space and the installation cost can be suppressed.

（２）被検出機構は、変速ギヤ２１、２２、２３の内周面に取り付けた磁石２９で構成し、検出機構は、磁石２９の磁界を検出する磁気素子９３で構成する。 (2) The detected mechanism is composed of a magnet 29 attached to the inner peripheral surfaces of the transmission gears 21, 22, and 23, and the detection mechanism is composed of a magnetic element 93 that detects the magnetic field of the magnet 29.

被検出機構を変速ギヤ２１、２２、２３の内周面上に配置して変速ギヤ２１、２２、２３の回転を直接検出することによって検出精度が向上するため、高精度センサが不要となり、回転検出機構を安価な磁石２９と磁気素子９３で構成することができ、コストを低減することができる。 By arranging the detected mechanism on the inner peripheral surface of the speed change gears 21, 22 and 23 and directly detecting the rotation of the speed change gears 21, 22 and 23, the detection accuracy is improved, so that a high-precision sensor becomes unnecessary and the rotation The detection mechanism can be composed of an inexpensive magnet 29 and a magnetic element 93, and the cost can be reduced.

（３）スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が嵌合した際に、磁気素子９３と磁石２９の回転軸Ｘａを中心とする周方向位置がずれるように、磁気素子９３および磁石２９を配置する。
スリーブ歯部５６とギヤ歯部２６が嵌合した後は、磁気素子９３の検出信号が制御装置２０に入力されないため、処理負荷を低減することができる。 (3) When the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 are fitted, the magnetic element 93 and the magnet 29 are arranged so that the circumferential positions of the magnetic element 93 and the magnet 29 about the rotation axis Xa are displaced. ..
After the sleeve tooth portion 56 and the gear tooth portion 26 are fitted, the detection signal of the magnetic element 93 is not input to the control device 20, so that the processing load can be reduced.

＜変形例１＞
前記の実施の形態では、回転検出機構の被検出機構および検出機構として磁石と磁気素子を用いる例を説明したが、これに限られず、被検出機構および検出機構を構成する要素は適宜変更可能である。
図１０は、回転検出機構の被検出機構の変形例を示す図である。
図１０では、代表して１速ギヤ２１のみを図示しているが、２速ギヤ２２および３速ギヤ２３も同様の構成とすることができる。
図１０の（ａ）は、被検出機構を、ギャップ２７ａとして構成した例を示し、図１０の（ｂ）は、被検出機構を突起２７ｂとして構成した例を示している。 <Modification 1>
In the above-described embodiment, an example in which a magnet and a magnetic element are used as the detection mechanism and the detection mechanism of the rotation detection mechanism has been described, but the present invention is not limited to this, and the detected mechanism and the elements constituting the detection mechanism can be appropriately changed. be.
FIG. 10 is a diagram showing a modified example of the detected mechanism of the rotation detection mechanism.
In FIG. 10, only the 1st speed gear 21 is shown as a representative, but the 2nd speed gear 22 and the 3rd speed gear 23 can have the same configuration.
FIG. 10A shows an example in which the detected mechanism is configured as a gap 27a, and FIG. 10B shows an example in which the detected mechanism is configured as a protrusion 27b.

図１０の（ａ）に示すように、ギャップ２７ａは、１速ギヤ２１の筒部２７の開口端の外縁の一部を、回転軸Ｘａ方向に貫通孔２４側に切り欠いて構成する。ギャップ２７ａは、磁石２９と同様にギヤ歯部２６の角度原点に対応する位置に形成する。ギャップ２７ａは矩形状に形成しても良く、円形状に形成してもよい。また、ギャップ２７ａは切り欠きでは無く、筒部２７の開口端近傍を矩形または円形等に打ち抜いた孔として形成しても良い。 As shown in FIG. 10A, the gap 27a is configured by cutting out a part of the outer edge of the open end of the tubular portion 27 of the 1st speed gear 21 toward the through hole 24 in the direction of the rotation axis Xa. The gap 27a is formed at a position corresponding to the angular origin of the gear tooth portion 26 like the magnet 29. The gap 27a may be formed in a rectangular shape or may be formed in a circular shape. Further, the gap 27a may be formed not as a notch but as a hole formed by punching the vicinity of the opening end of the tubular portion 27 into a rectangular shape or a circular shape.

磁気素子９３は、入力軸２の内壁面の、ギャップ２７ａと同じ回転軸Ｘａ方向の位置に配置する。入力軸２と１速ギヤ２３の相対回転によって、ギャップ２７ａが回転軸Ｘａ回りの周方向に変位し、磁気素子９３と対向する位置を通過する。磁気素子９３は筒部２７の磁界を検出しているが、対向位置にギャップ２７ａが通過すると検出する磁界が変化する。磁気素子９３は、ギャップ２７ａの通過による磁界の変化を、パルス信号として制御装置１００に入力する。これによって、実施の形態と同様にギヤ歯部２６の原点通過時刻を検出することができる。 The magnetic element 93 is arranged on the inner wall surface of the input shaft 2 at a position in the same direction as the rotation axis Xa as the gap 27a. Due to the relative rotation of the input shaft 2 and the first speed gear 23, the gap 27a is displaced in the circumferential direction around the rotation shaft Xa and passes through a position facing the magnetic element 93. The magnetic element 93 detects the magnetic field of the tubular portion 27, but when the gap 27a passes through the facing position, the detected magnetic field changes. The magnetic element 93 inputs the change in the magnetic field due to the passage through the gap 27a to the control device 100 as a pulse signal. Thereby, the origin passage time of the gear tooth portion 26 can be detected as in the embodiment.

図１０の（ｂ）に示すように、ギャップ２７ａの代わりに、突起２７ｂを被検出機構として配置しても良い。突起２７ｂは、１速ギヤ２１の筒部２７の内周面上に、径方向内側に突出するように形成する。ギャップ２７ａと同様に、突起２７ｂが磁気素子９３との対向位置を通過すると、磁気素子９３が検出する磁界が変化するため、磁界の変化をパルス信号として制御装置１００に入力する。これによって、実施の形態と同様にギヤ歯部２６の原点通過時刻を検出することができる。 As shown in FIG. 10B, the protrusion 27b may be arranged as a detection mechanism instead of the gap 27a. The protrusion 27b is formed so as to project inward in the radial direction on the inner peripheral surface of the tubular portion 27 of the first speed gear 21. Similar to the gap 27a, when the protrusion 27b passes through the position facing the magnetic element 93, the magnetic field detected by the magnetic element 93 changes, so that the change in the magnetic field is input to the control device 100 as a pulse signal. Thereby, the origin passage time of the gear tooth portion 26 can be detected as in the embodiment.

以上のように、変形例１においても、被検出機構をギヤの内周面上に配置して変速ギヤ２１、２２、２３の回転を直接検出することによって検出精度が向上するため、高精度センサが不要となり、被検出機構を変速ギヤ２１、２２、２３の筒部２７に形成したギャップ２７ａまたは突起２７ｂとすることで、コストを低減することができる As described above, also in the first modification, the detection accuracy is improved by arranging the detected mechanism on the inner peripheral surface of the gear and directly detecting the rotation of the transmission gears 21, 22, 23, so that the high-precision sensor is used. Is unnecessary, and the cost can be reduced by using the gap 27a or the protrusion 27b formed in the tubular portion 27 of the transmission gears 21, 22, and 23 as the detected mechanism.

なお、検出機構についても磁気素子９３に限定されず、例えば光学式センサを用いることができる。また、回転検出機構を、ブラシと整流子による電気接点で構成しても良い。 The detection mechanism is not limited to the magnetic element 93, and for example, an optical sensor can be used. Further, the rotation detection mechanism may be configured by an electric contact with a brush and a commutator.

＜変形例２＞
前記の実施の形態では、信号取り出し機構９４は、配線９５、スリップリング９６およびブラシ９７で構成したが、これに限られず、各要素およびそれらの組み合わせは適宜変更可能である。例えば、配線９５は、被覆電線の代わりに導電体と絶縁体を積層印刷またはメッキした配線を用いても良く、あるいはフレキシブル基板を用いても良い。
また、スリップリング９６とブラシ９７の代わりに、送信用のアンテナコイルを入力軸２の端部に取り付け、受信用のアンテナコイルと無線通信を行うことで、パルス信号を伝達しても良い。 <Modification 2>
In the above-described embodiment, the signal extraction mechanism 94 is composed of the wiring 95, the slip ring 96, and the brush 97, but the present invention is not limited to this, and each element and its combination can be appropriately changed. For example, for the wiring 95, instead of the covered electric wire, a wiring in which a conductor and an insulator are laminated and printed or plated may be used, or a flexible substrate may be used.
Further, instead of the slip ring 96 and the brush 97, a transmission antenna coil may be attached to the end of the input shaft 2 and wireless communication may be performed with the reception antenna coil to transmit a pulse signal.

１０、１０Ａ変速機
１１駆動源
１２メインクラッチ
１５駆動機構
１６シフトドラム
１６０基部
１６１、１６２、１６３カム溝
１７軸受
１８変速機ケース
２入力軸
２１変速ギヤ（１速ギヤ）
２２変速ギヤ（２速ギヤ）
２３変速ギヤ（３速ギヤ）
２５対向面
２６ギヤ歯部
２６１ギヤ歯
２６１ａ側面
２６３歯溝
２７筒部
２８ターゲット板
２９磁石
３出力軸
３１伝達ギヤ（第１伝達ギヤ）
３２伝達ギヤ（第２伝達ギヤ）
３３伝達ギヤ（第３伝達ギヤ）
３５ファイナルギヤ
３６差動装置
３７駆動輪
４１、４２、４３カムリング
４５カム溝
５１、５２、５３スリーブ
５５対向面
５７係合突起
５６スリーブ歯部
５６１スリーブ歯
５６１ａ側面
６１、６２、６３シフトフォーク
７１、７２、７３シフトロッド
８１、８２、８３シフトアーム
８５係合ピン
９１回転角センサ
９２回転速度センサ
９３磁気素子
９４信号取り出し機構
９５配線
９６スリップリング
９７ブラシ
９８配線
１００制御装置
１０１信号処理部
１０２推定部
１０３リセット部
１０４角度差算出部
１０５駆動制御部
Ｍモータ
Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ回転軸 10, 10A Transmission 11 Drive source 12 Main clutch 15 Drive mechanism 16 Shift drum 160 Base 161, 162, 163 Cam groove 17 Bearing 18 Transmission case 2 Input shaft 21 Transmission gear (1st speed gear)
22 Speed gear (2nd gear)
23 Speed gear (3rd gear)
25 Facing surface 26 Gear tooth 261 Gear tooth 261a Side surface 263 Tooth groove 27 Cylinder 28 Target plate 29 Magnet 3 Output shaft 31 Transmission gear (1st transmission gear)
32 Transmission gear (second transmission gear)
33 Transmission gear (3rd transmission gear)
35 Final gear 36 Differential device 37 Drive wheel 41, 42, 43 Cam ring 45 Cam groove 51, 52, 53 Sleeve 55 Opposing surface 57 Engagement protrusion 56 Sleeve tooth 561 Sleeve tooth 561a Side 61, 62, 63 Shift fork 71, 72, 73 Shift rod 81, 82, 83 Shift arm 85 Engagement pin 91 Rotation angle sensor 92 Rotation speed sensor 93 Magnetic element 94 Signal extraction mechanism 95 Wiring 96 Slip ring 97 Brush 98 Wiring 100 Control device 101 Signal processing unit 102 Estimating unit 103 Reset unit 104 Angle difference calculation unit 105 Drive control unit M motor Xa, Xb, Xc Rotating shaft

Claims

It has a sleeve that rotates integrally with the rotating shaft and a gear that is rotatably provided on the rotating shaft, and the sleeve is displaced in the direction of the rotating shaft by a drive mechanism so that the gear and the sleeve can rotate with each other. It is a rotation transmission mechanism for switching the fitting and disengagement of the tooth portion provided on the facing portion of the above.
The gear having a detection mechanism provided on the inner peripheral surface of the gear facing the outer peripheral surface of the rotation shaft and a detection mechanism provided at the same rotation axis direction position as the detection mechanism of the rotation shaft. Rotation detection mechanism and
A control device that controls the drive mechanism based on the detection result of the rotation detection mechanism, and
Equipped with
The rotation detection mechanism detects the detected mechanism when the detected mechanism passes through a circumferential position of the detection mechanism about the rotation axis by the relative rotation of the gear and the rotation shaft. A rotation transmission mechanism characterized by.

The rotation transmission according to claim 1, wherein the detected mechanism is composed of a magnet attached to the inner peripheral surface of the gear, and the detection mechanism is composed of a magnetic element for detecting the magnetic field of the magnet. mechanism.

The detected mechanism is composed of a metal protrusion or a gap formed on the inner peripheral surface of the gear, and the detection mechanism is composed of a magnetic element for detecting a change in a magnetic field caused by the metal protrusion or the gap. The rotation transmission mechanism according to claim 1.

The detection mechanism and the detection mechanism are arranged so that the detection mechanism and the detection mechanism are displaced from each other in the circumferential direction about the rotation axis when the sleeve and the tooth portion of the gear are fitted. The rotation transmission mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotation transmission mechanism is characterized in that.