JP7191465B2 - Seamless shift mechanism and transmission - Google Patents
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Description
本発明は、シームレスシフト機構および変速機に関する。 The present invention relates to seamless shift mechanisms and transmissions.
特許文献１には、シームレスシフト機構を備える変速機が開示されている。
図９は、従来例にかかる変速機１００のシームレスシフト機構１４に関わる部分を説明する図である。
シームレスシフト機構１４は、入力軸２と一体に回転するカムリング４２、４３と、出力軸３と一体に回転するカムリング４１と、を有している。
FIG. 9 is a diagram for explaining a part related to the
The
入力軸２では、カムリング４２、４３に隣接して、変速用のギヤ（２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）が回転可能に設けられている。変速用のギヤ（２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）の各々は、出力軸３と一体に回転する伝達用のギヤ（第２伝達ギヤ３２、第３伝達ギヤ３３）に、回転伝達可能に噛合している。
On the
出力軸３では、カムリング４１に隣接して、変速用のギヤ（１速ギヤ２１）が回転可能に設けられている。変速用のギヤ（１速ギヤ２１）は、入力軸２と一体に回転する伝達用のギヤ（第１伝達ギヤ３１）に、回転伝達可能に噛合している。
On the
カムリング４１、４２、４３の各々には、リング状のスリーブ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の外周のカム溝４５に係合する係合突起５５を有している。
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５５により、カムリング４１、４２、４３の外周で、回転軸方向に移動可能、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。
Ring-
Each of the
Each of the
スリーブ５１、５２、５３の外周には、シフトフォーク６１、６２、６３が係合している。シフトフォーク６１、６２、６３は、図示しない駆動機構により、変速段の順番で回転軸方向に往復変位する。
これにより、スリーブ５１、５２、５３が、変速段の順番で、回転軸方向に往復変位して、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）とスリーブ５１、５２、５３の互いの対向部に設けた歯部（ドグ）２６、５６同士が、変速段の順番で係脱する。
As a result, the
シームレスシフト機構１４を備える変速機１００では、歯部２６、５６同士を互いに係合させた変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）とスリーブ５１、５２、５３との組み合わせを変更することで、変速段が変更される。
In the
シームレスシフト機構１４では、低速段から高速段へのアップシフト変速時に、変速の進行に伴い発生する回転差と、カムリングのカム溝４５（カム面の傾斜）を利用して、低速段側のスリーブを速やかに移動させる。
In the
シームレスシフト機構１４では、低速段から高速段へのアップシフト変速時に、高速段側のスリーブの歯部５６と、高速段側のギヤの歯部２６とが、差回転がある状態で係合する。
この際に、歯部５６、２６同士の衝突に起因する音が発生し、発生する音の大きさは、回転差が大きくなるほど大きくなる。
そのため、発生する音の程度によっては、変速機１００を搭載した車両の運転者に違和感を与えてしまうことがある。
そこで、スリーブ側の歯部とギヤ側の歯部とを係合させる際の音の発生を抑えられるようにすることが求められている。
In the
At this time, a sound is generated due to the collision between the
Therefore, depending on the degree of the generated sound, the driver of the vehicle equipped with the
Therefore, it is required to suppress the generation of noise when the teeth on the sleeve side and the teeth on the gear side are engaged with each other.
本発明のある態様は、
入力側の回転軸と出力側の回転軸のうちの一方の回転軸と一体に回転する一方のカムリングと、前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸のうちの他方の回転軸と一体に回転する他方のカムリングと、
前記カムリングに外挿されて設けられていると共に、前記カムリングの外周のカム溝に係合させた突起により、前記回転軸の軸方向に移動可能、かつ前記カムリングと一体回転可能に設けられたスリーブと、
前記一方の回転軸で回転可能に支持された変速用のギヤと、
前記変速用のギヤに回転伝達可能に噛合すると共に、前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸のうちの他方の回転軸と一体に回転する伝達用のギヤと、を有し、
前記スリーブの前記回転軸方向の変位により、前記スリーブと前記変速用のギヤの互いの対向部に設けた歯部同士を係脱させて、前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸との間での前記変速用のギヤを介した回転の伝達／非伝達を切替えるシームレスシフト機構であって、
前記回転軸の径方向から見て前記カム溝では、前記突起が摺動するカム面が、前記回転軸に交差する向きで設けられており、前記スリーブは、前記回転軸方向に変位する際に、前記カム面の前記回転軸に対する交差角に応じた角度範囲内で前記カムリングに対して相対的に回転可能であり、
前記一方のカムリングは、前記スリーブ側の歯部と前記変速用のギヤ側の歯部とを係合させる際に、前記スリーブと前記変速用のギヤとの差回転を減少させ、前記他方のカムリングは、前記差回転を増加させ、
前記差回転を増加させる他方のカムリングでは、前記カム面の前記回転軸に対する交差角が、前記差回転を減少させる一方のカムリングのカム面の前記回転軸に対する交差角よりも小さい、構成のシームレスシフト機構とした。
One aspect of the invention is
One cam ring that rotates integrally with one of the input-side rotating shaft and the output-side rotating shaft, and the other rotating shaft of the input-side rotating shaft and the output-side rotating shaft the other cam ring that rotates to
A sleeve that is externally inserted on the cam ring and that is movable in the axial direction of the rotary shaft and rotatable integrally with the cam ring by means of projections engaged with cam grooves on the outer periphery of the cam ring. When,
a transmission gear rotatably supported by the one rotating shaft;
a transmission gear that meshes with the speed change gear so as to transmit rotation and rotates integrally with the other of the input-side rotary shaft and the output-side rotary shaft;
By displacing the sleeve in the direction of the rotation axis, the tooth portions provided on the opposed portions of the sleeve and the speed change gear are engaged and disengaged, and the rotation shaft on the input side and the rotation shaft on the output side are disengaged. A seamless shift mechanism that switches transmission/non-transmission of rotation via the transmission gear between
When viewed from the radial direction of the rotating shaft, in the cam groove, the cam surface on which the protrusion slides is provided in a direction that intersects the rotating shaft, and the sleeve displaces in the rotating shaft direction. , is rotatable relative to the cam ring within an angle range corresponding to the crossing angle of the cam surface with respect to the rotation axis;
The one cam ring reduces differential rotation between the sleeve and the transmission gear when engaging the teeth on the sleeve side with the teeth on the transmission gear side. increases the differential rotation,
A seamless shift configuration wherein, in the other cam ring that increases the differential rotation, the angle of intersection of the cam surface with the axis of rotation is less than the angle of intersection with the axis of rotation of the cam surface of the one cam ring that decreases the differential rotation. mechanism.
アップシフト変速で変速段が変更されると、変更後の変速段での回転数は、変更前の変速段での回転数よりも低くなる。
そのため、変更後の変速段を実現するカムリングと変速用のギヤは、変速段の変更にあたり、差回転（回転差）が大きい状態で歯部同士を係合させることになるが、差回転が大きくなるほど、歯部同士を係合させた際の異音が大きくなる。
カムリングに設けたカム面の傾きが、スリーブ側の歯部と変速用のギヤ側の歯部とをアップシフト変速時に係合させる際に、スリーブとギヤとの差回転を増加させる向きである場合には、カム面の回転軸に対する傾きを小さくすることで、差回転の増加量を抑えることができる。
これにより、歯部同士が係合する際の衝突力が、回転差が抑えられた分だけ小さくなるので、アップシフト変速時に、スリーブ側の歯部と変速用のギヤ側の歯部と係合する際に発生する音を抑制できる。
When the gear stage is changed by an upshift, the rotation speed at the gear stage after the change becomes lower than the rotation speed at the gear stage before the change.
For this reason, the cam ring and the shift gear that realize the changed gear are engaged with each other with a large differential rotation (rotational difference) when changing the gear. Indeed, the abnormal noise when the tooth portions are engaged with each other becomes louder.
When the inclination of the cam surface provided on the cam ring increases the differential rotation between the sleeve and the gear when engaging the teeth on the sleeve side and the teeth on the transmission gear side at the time of upshifting. Specifically, by reducing the inclination of the cam surface with respect to the rotation axis, it is possible to suppress the amount of increase in differential rotation.
As a result, the impact force generated when the teeth engage with each other is reduced by the amount of the suppression of the difference in rotation. You can suppress the sound that occurs when you
以下、本発明の実施の形態を、シームレスシフト機構１４を備える変速機１０の場合を例に挙げて説明する。
図１は、シームレスシフト機構１４を備える変速機１０の構成を説明する模式図である。図２は、シームレスシフト機構１４のカムリング４３とスリーブ５３を説明する図である。図２の（ａ）は、入力軸２と一体に回転するカムリング４３にスリーブ５３を組み付けた状態を示す斜視図である。図２の（ｂ）は、カムリング４３とスリーブ５３を入力軸２の軸方向で離間して示した分解斜視図である。
なお、図２においては、入力軸２で支持された変速用のギヤ（３速ギヤ２３）を仮想線で示しており、仮想線で示した３速ギヤ２３は、外周の歯部の図示を省略している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with a
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a
In FIG. 2, the transmission gear (third speed gear 23) supported by the
図１に示すように、変速機１０は、互いに平行に配置された入力軸２と出力軸３を有している。
入力軸２には、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には、複数の変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ２３）と、伝達用のギヤ（第２伝達ギヤ３２）が設けらている。
変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ２３）の各々は、入力軸２で回転可能に支持されている。伝達用のギヤ（第２伝達ギヤ３２）は、入力軸２と一体回転可能に設けらている。
入力軸２では、メインクラッチ１２側から、１速ギヤ２１と、第２伝達ギヤ３２と、３速ギヤ２３とが、間隔をあけて並んでいる。
As shown in FIG. 1, the
The output rotation of the
The
Each of the transmission gears (
On the
出力軸３には、複数の伝達用のギヤ（第１伝達ギヤ３１、第３伝達ギヤ３３）と、変速用のギヤ（２速ギヤ２２）が設けられている。
伝達用のギヤ（第１伝達ギヤ３１、第３伝達ギヤ３３）は、出力軸３と一体回転可能に設けられている。変速用のギヤ（２速ギヤ２２）は、出力軸３で回転可能に支持されている。
出力軸３では、ファイナルギヤ３５側から、第１伝達ギヤ３１と、２速ギヤ２２と、第３伝達ギヤ３３とが、間隔をあけて並んでいる。
The
Transmission gears (
On the
入力軸２では、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ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、４３が設けられている。図１では、カムリング４１、４３が、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ２３）から見てメインクラッチ１２側（図中、右側）に位置している。
On the
出力軸３では、変速用のギヤ（２速ギヤ２２）に隣接する位置に、出力軸３と一体に回転するカムリング４２が設けられている。図１では、カムリング４２が、変速用のギヤ（２速ギヤ２２）側から見てファイナルギヤ３５側（図中、右側）に位置している。
The
カムリング４１、４３の外周には、当該カムリング４１、４３の外周を回転軸方向（入力軸２の回転軸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、４３の外周においてカム溝４５は、回転軸Ｘａ周りの周方向に所定間隔で複数設けられている。
カムリング４２の外周には、当該カムリング４２の外周を回転軸方向（出力軸３の回転軸Ｘｂ方向）に延びるカム溝４５’が設けられている。カムリング４２の外周においてカム溝４５’は、回転軸Ｘｂ周りの周方向に所定間隔で複数設けられている。
A plurality of
A cam groove 45' is provided on the outer circumference of the
カムリング４１、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、５３（図２参照）が外挿されている。
カムリング４２の外周にも、回転軸Ｘｂ方向から見てリング状を成すスリーブ５２が外挿されている。
Ring-shaped
A ring-shaped
スリーブ５１、５３の各々は、カムリング４１、４３のカム溝４５に係合する係合突起５５を、カム溝４５と同数有している。なお、図２では、カムリング４３の係合突起５５が示されている。
スリーブ５２は、カムリング４２のカム溝４５’に係合する係合突起５５を、カム溝４５’と同数有している。
Each of the
The
スリーブ５１、５３の各々は、カム溝４５に係合させた係合突起５５により、カムリング４１、４３の外周で、入力軸２の軸方向（回転軸Ｘａ方向）に移動可能、かつカムリング４１、４３と一体回転可能に設けられている。
スリーブ５２は、カム溝４５’に係合させた係合突起５５により、カムリング４２の外周で、出力軸３の軸方向（回転軸Ｘｂ方向）に移動可能、かつカムリング４２と一体回転可能に設けられている。
Each of the
The
図１に示すように、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（回転軸Ｘａ）および出力軸３（回転軸Ｘｂ）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。
As shown in FIG. 1, the outer circumferences of the
The other ends 61b, 62b, 63b of the
シフトロッド７１、７２、７３は、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に変位可能である。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、入力軸２および出力軸３の軸方向に変位する。
The
よって、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もまた、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、入力軸２および出力軸３の軸方向に変位する。
Therefore, the
前記したように、入力軸２では、カムリング４１、４３に隣接して、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ２３）が設けられている。出力軸３では、カムリング４２に隣接して、変速用のギヤ（２速ギヤ２２）が設けられている。
カムリング４１、４３に外挿されたスリーブ５１、５３は、入力軸２の軸方向で、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ２３）に対向している。
カムリング４２に外挿されたスリーブ５２は、出力軸３の軸方向で、変速用のギヤ（２速ギヤ２２）に対向している。
As described above, the
The
The
スリーブ５１、５２、５３と、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）の互いの対向部には、歯部（ドグ）５６、２６が設けられている（図２参照）。これら歯部５６、２６は、入力軸２周りの周方向に所定間隔で複数設けられている。
Toothed portions (dogs) 56, 26 are provided at mutually opposing portions of the
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を入力軸２と出力軸３の軸方向に変位させる。そうすると、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）と、スリーブ５１、５２、５３の互いの対向部に設けた歯部５６、２６同士が係脱する。
これにより、入力軸２と変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ２３）との間での回転の伝達／非伝達と、出力軸３と変速用のギヤ（２速ギヤ２２）との間での回転の伝達／非伝達と、が切替えられる。
In the
As a result, transmission/non-transmission of rotation between the
変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）の各々は、対応する伝達用のギヤ（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。
伝達用のギヤ（第１伝達ギヤ３１、第３伝達ギヤ３３）は、出力軸３で相対回転不能に設けられており、伝達用のギヤ（第２伝達ギヤ３２）は、入力軸２で相対回転不能に設けられている。
Each of the transmission gears (
The transmission gears (
実施の形態にかかる変速機１０では、例えば１速ギヤ２１の歯部２６と、スリーブ５１の歯部５６とを係合させて、１速ギヤ２１とスリーブ５１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（変速比）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。
In the
As a result, the rotation input to the
また、２速ギヤ２２の歯部２６と、スリーブ５２の歯部５６とを係合させて、２速ギヤ２２とスリーブ５２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、２速ギヤ２２のギヤ比（変速比）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。
Further, when the
変速機１０では、歯部２６、５６同士（ドグ同士）を係合させた変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）と、スリーブ５１、５２、５３との組み合わせを変更することで、複数の変速段が実現される。
In the
変速機１０は、変速段の変更時に、スリーブ５１、５２、５３を入力軸２および出力軸３の軸方向に変位させる駆動装置１を有している。
駆動装置１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、カム駆動機構９と、制御装置１５を有している。
The
The
図３は、カム駆動機構９の構成を説明する図である。
なお、図３では、カム溝９１、９２、９３の位置を判り易くするために、シフトドラム９０の外周にハッチングを付して示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the
In FIG. 3, the outer circumference of the
図３に示すように、カム駆動機構９は、円柱形状のシフトドラム９０を有している。シフトドラム９０は、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３に対して平行な回転軸Ｘｃに沿う向きで設けられている。シフトドラム９０は、制御装置１５によりモータＭ１が駆動されると、モータＭ１の回転動力で、回転軸Ｘｃ回りの一方向に回動する。
As shown in FIG. 3 , the
シフトドラム９０の外周には、カム溝９１、９２、９３が設けられている。カム溝９１、９２、９３は、シフトドラム９０の外周を、回転軸Ｘｃ周りの周方向に沿って設けられている。
カム溝９１、９２、９３は、シフトドラム９０の回転軸Ｘｃ回りの角度位置に応じて、回転軸Ｘｃ方向の位置が変化する形状で形成されている。
The
シフトドラム９０では、カム溝９１、９２、９３が、変速機１０が備えるシフトフォーク６１、６２、６３（図１参照）と同数設けられている。
カム溝９１、９２、９３は、回転軸Ｘｃ方向に間隔をあけて設けられている。本実施形態では、カム溝９１、９２、９３が、それぞれ１速、２速、３速の変速段に対応するカム溝である。
The
The
カム溝９１、９２、９３には、シフトアーム８１、８２、８３に設けた係合ピン８５１、８５２、８５３が、回転軸Ｘｃの径方向から係合している。
回転軸Ｘｃの径方向から見て、係合ピン８５１、８５２、８５３の各々は、回転軸Ｘｃと重なる位置で、カム溝９１、９２、９３に係合している。
回転軸Ｘｃの径方向から見て、係合ピン８５１、８５２、８５３の各々は、回転軸Ｘｃ上で直列に並んでいる。
Engagement pins 851, 852, 853 provided on the
When viewed from the radial direction of the rotation axis Xc, the engagement pins 851, 852, 853 are engaged with the
Each of the engagement pins 851, 852, and 853 is arranged in series on the rotation axis Xc when viewed from the radial direction of the rotation axis Xc.
カム駆動機構９では、シフトドラム９０が回転軸Ｘｃ回りに回動すると、カム溝９１、９２、９３に係合させた係合ピン８５１、８５２、８５３の位置が、変速段の順番で、回転軸Ｘｃ方向に往復変位する。
In the
これにより、変位した係合ピン８５１、８５２、８５３を備えるシフトアーム８１、８２、８３が、対応するシフトロッド７１、７２、７３と共に、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向に往復変位する。
そして、変位したシフトロッド７１、７２、７３に連結されたシフトフォーク６１、６２、６３が、対応するスリーブ５１、５２、５３を、入力軸２の回転軸Ｘａ方向または出力軸３の回転軸Ｘｂ方向に変位させる。
As a result, the
The
カム駆動機構９は、シフトロッド７１、７２、７３の各々を、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向の所定位置に位置決めする位置決め機構７０を有している。
この位置決め機構７０は、軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の径方向（直交方向）からシフトロッド７１、７２、７３の外周に向けて弾性的に付勢されたチェックボールＢと、シフトロッド７１、７２、７３の外周に開口する凹溝７０ａ、７０ｂ、７０ｃと、を有している。
The
The
チェックボールＢは、シフトロッド７１、７２、７３の軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向の所定位置に配置されおり、スプリングＳｐにより、シフトロッド７１、７２、７３の外周に向けて付勢されている。
シフトロッド７１、７２、７３において凹溝７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、シフトロッド７１、７２、７３の軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３方向で直列に連なって配置されている。
The check balls B are arranged at predetermined positions in the directions of the axes X1, X2 and X3 of the
The
本実施形態では、３つの凹溝７０ａ、７０ｂ、７０ｃのうちの何れかひとつに、スプリングＳｐで付勢されたチェックボールＢが弾発的に係合する
In this embodiment, the check ball B urged by the spring Sp is elastically engaged with one of the three
図３に示す場合を例に挙げて説明すると、シフトロッド７１は、チェックボールＢを凹溝７０ｃに係合させた位置（回転伝達位置）で保持されている。この状態では、シフトロッド７１に対応するスリーブ５１は、当該スリーブ５１の歯部５６と１速ギヤ２１の歯部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に伝達される位置でスリーブ５１が保持される。
Taking the case shown in FIG. 3 as an example, the
That is, the
また、シフトロッド７３は、チェックボールＢを凹溝７０ｂに係合させた位置（回転非伝達位置）で保持されている。この状態では、シフトロッド７３に対応するスリーブ５３は、当該スリーブ５３の歯部５６と３速ギヤ２３の歯部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３速ギヤ２３を介して、出力軸３に伝達されない位置で、スリーブ５３が保持される。
Further, the
なお、実施の形態では、図１に示すように、スリーブ５１、５２、５３の一方側にのみ変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）が配置されているが、他の変速用のギヤが、他方側に配置されている構成としても良い。
この場合には、シフトロッドを、チェックボールＢを凹溝７０ａに係合させた位置で保持することで、スリーブの歯部５６を、他の変速用のギヤの歯部に係合させた位置で保持することができる。
In the embodiment, as shown in FIG. 1, gears for speed change (
In this case, the shift rod is held at a position where the check ball B is engaged with the
変速機１０のシームレスシフト機構１４は、低速段から高速段へのアップシフト変速を、回転駆動力の伝達を途切れさせることなくシームレスに行えるようにするために設けられている。
シームレスシフト機構１４では、変速の進行に伴い発生する差回転（回転差）と、カムリングのカム溝４５、４５’（カム面の傾斜）を利用して、低速段側のスリーブを速やかに移動させる一方で、高速段側のスリーブと高速段側のギヤの歯部同士が係合する際の音を抑制している。
The
In the
図４は、入力軸２側のカムリングの外周のカム溝４５を説明する図である。図４では、カムリング４１のカム溝４５を構成するカム面４５１、４５２の形状が示されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating the
入力軸２に固定されたカムリング４１、４３と、各カムリング４１、４３のカム溝４５は、同一の形状を有している。ここでは、「１速」の変速段に対応するカムリング４１を例に挙げて説明する。
The cam rings 41, 43 fixed to the
図４に示すように、カムリング４１の外周のカム溝４５は、一対のカム面４５１、４５２の間に形成されている。
一方のカム面４５１と、他方のカム面４５２は、カムリング４１の回転方向に間隔をあけて設けられている。
As shown in FIG. 4 , the
One
一方のカム面４５１は、カムリング４１の回転軸Ｘａ方向の中心を通る線分（以下、中心線Ｃと標記する）を挟んで対称となる形状で形成されている。
カム面４５１は、回転軸Ｘａに対して平行な平坦部４５１ａと、回転軸Ｘａに対して所定角度θ傾斜する傾斜部４５１ｂと、を有している。
カム面４５１は、平坦部４５１ａと、傾斜部４５１ｂと、傾斜部４５１ｂと、平坦部４５１ａと、が回転軸Ｘａ方向の一方側から他方側に順番に連なって形成されている。
One
The
The
他方のカム面４５２もまた、カムリング４１の回転軸Ｘａ方向の中心線Ｃを挟んで対称となる形状で形成されている。
カム面４５２は、回転軸Ｘａに対して平行な平坦部４５２ａと、回転軸Ｘａに対して所定角度θ傾斜する第１傾斜部４５２ｂと、回転軸Ｘａに対して所定角度θ１傾斜する第２傾斜部４５２ｃと、を有している。
The
The
カム面４５２は、平坦部４５２ａと、第１傾斜部４５２ｂと、第２傾斜部４５２ｃと、第２傾斜部４５２ｃと、第１傾斜部４５２ｂと、平坦部４５１ａと、が回転軸Ｘａ方向の一方側から他方側に順番に連なって形成されている。
カム面４５２では、第１傾斜部４５２ｂの回転軸Ｘａに対する傾きθのほうが、第２傾斜部４５２ｃの回転軸Ｘａに対する傾きθ１よりも大きくなっている。
The
In the
回転軸Ｘａの径方向から見て、カム面４５１は、回転軸Ｘａ方向で隣接する傾斜部４５１ｂ、４５１ｂの境界Ｐ１を、カムリング４１の回転方向において、平坦部４５１ａよりも上流側に位置させた向きで設けられている。
同様に、カム面４５２は、回転軸Ｘａ方向で隣接する第２傾斜部４５２ｃ、４５２ｃの境界Ｐ２を、カムリング４１の回転方向において、平坦部４５２ａよりも上流側に位置させた向きで設けられている。
When viewed from the radial direction of the rotation axis Xa, the
Similarly, the
実施の形態では、図４における左側に、１速ギヤ２１が位置している。そのため、カム溝４５に係合した係合突起５５は、カム溝４５における中心線Ｃよりも左側の領域を摺動する。
In the embodiment, the
カム溝４５における中心線Ｃよりも右側の領域は、図４における右側に他の変速用のギヤが位置している場合に、係合突起５５が摺動する。
この場合には、スリーブ５１の歯部５６を、他の変速用のギヤ側の歯部２６に係合させる際に、スリーブ５１を図４における右側に向けて変位させることになる。
本実施形態では、回転軸Ｘａの径方向から見て、カム溝４５は、略Ｖ字形状を成している。これは、回転軸Ｘａ方向におけるスリーブ５１の一方側と他方側の何れに変速用のギヤが配置された場合であっても対応できるようにするためである。
In the area on the right side of the center line C in the
In this case, when engaging the
In this embodiment, the
図５は、カム溝４５のカム面４５１、４５２の作用を説明する図である。図５の（ａ）では、スリーブ側の歯部と変速用のギヤ側の歯部とが係合する場合におけるカム面４５１による係合突起５５の変位が示されている。
図５の（ｂ）では、スリーブ側の歯部と変速用のギヤ側の歯部との係合が解消される場合におけるカム面４５２による係合突起５５の変位が示されている。
5A and 5B are diagrams for explaining the action of the cam surfaces 451 and 452 of the
FIG. 5(b) shows the displacement of the
カムリングに外挿されたスリーブが、アップシフト変速時の変更後の変速段（高速段）に対応するスリーブである場合には、スリーブが備える係合突起５５は、アップシフト変速の過程で、図５の（ａ）における左側に変位する。
In the case where the sleeve externally inserted on the cam ring is a sleeve corresponding to the gear stage (high-speed stage) after the change at the time of upshift, the
この場合、係合突起５５は、回転するカムリングのカム面４５１（傾斜部４５１ｂ）を摺動しながら、図中左側に変位して、平坦部４５１ａに到達した時点で、スリーブの歯部５６が、変更後の変速段に対応する変速用のギヤの歯部２６に係合する。
ここで、傾斜部４５１ｂの回転軸Ｘａに対する傾きは、傾斜部４５１ｂの位置が、変速用のギヤ側（図中、左側）に向かうに連れて、カムリングの回転方向における下流側となる向きに設定されている。
In this case, the engaging
Here, the inclination of the
そのため、係合突起５５は、傾斜部４５１ｂを摺動しながら変速用のギヤに近づく方向に速やかに変位して、変更後の変速段に対応するスリーブ側の歯部５６と変速用のギヤ側の歯部２６とが速やかに係合する。
Therefore, the engaging
カムリングに外挿されたスリーブが、アップシフト変速時の変更前の変速段（低速段）に対応するスリーブである場合には、スリーブが備える係合突起５５は、アップシフト変速の過程で、図５の（ｂ）における右側に変位する。
In the case where the sleeve externally inserted on the cam ring is a sleeve corresponding to the gear stage (low speed stage) before the change at the time of upshift, the
この場合、係合突起５５は、回転するカムリング４２のカム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）を摺動しながら、図中、右側に変位して、第２傾斜部４５２ｃに到達した時点で、スリーブの歯部５６が、変速用のギヤの歯部２６から完全に離脱する。
ここで、第１傾斜部４５２ｂの回転軸Ｘａに対する傾きは、第１傾斜部４５２ｂの位置が、変速用のギヤ側（図中、左側）から離れるに連れて、カムリングの回転方向における上流側となる向きに設定されている。
In this case, the engaging
Here, the inclination of the first
アップシフト変速時に変更後の変速段（高速段）での回転の伝達が開始されると、入力軸２の回転数が低下する。そうすると、変更前の変速段（低速段）に対応する係合突起５５が接触するカム面が、下流側のカム面４５１から、上流側のカム面４５２に切り替わる。
When transmission of rotation is started in the gear stage after the change (high speed stage) during an upshift, the rotation speed of the
係合突起５５が接触した新たなカム面４５２は、変速用のギヤ側（図中、左側）から離れるに連れて、カムリングの回転方向における上流側となる向きに設定されている。
そのため、係合突起５５は、回転するカムリングの第１傾斜部４５２ｂにより押されて、変速用のギヤ側から離れる方向（図中、右方向）に速やかに変位する。その結果、カムリングもまた、変速用のギヤから離れる方向に速やかに変位して、変更前の変速段（低速段）に対応するスリーブ側の歯部５６と変速用ギヤ側の歯部２６との係合が速やかに解消される。
The
Therefore, the engaging
このように、回転軸に対して傾斜するカム面４５１、４５２を持つカム溝４５により、変更後の変速段（高速段）に対応する歯部同士の係合と、変更前の変速段（低速段）に対応する歯部同士の係合の解消が速やかに行われる。
これにより、低速段から高速段へのアップシフト変速が、回転駆動力の伝達を途切れさせることなくシームレスに行われる。
In this way, the
As a result, the upshift from the low-speed stage to the high-speed stage is seamlessly performed without interrupting the transmission of the rotational driving force.
前記したように、シームレスシフト機構１４では、変速の進行に伴い発生する差回転（回転差）と、カムリングのカム溝４５（カム面の傾斜）を利用して、高速段側のスリーブと変速用のギヤの歯部同士が係合する際の音を抑制している。
以下、音の抑制を説明する。
図６は、カムリングのカム溝４５による差回転の吸収／増大を説明する図である。
図６の（ａ）は、カムリングが入力軸２に設けられている場合における差回転の吸収を説明する図であり、図６の（ｂ）は、カムリングが出力軸３に設けられている場合における差回転の増大を説明する図である。
図７は、スリーブ５２と変速用ギヤ（２速ギヤ２２）の歯部同士が係合する際の音を抑制するためのカム溝４５’の形状と作用を説明する図である。図７の（ａ）は、カム溝４５’のカム面４５２Ａを説明する図である。図７の（ｂ）は、カム溝４５’におけるカム面４５２Ａの作用を説明する図である。
As described above, the
Sound suppression will be described below.
FIG. 6 is a diagram for explaining absorption/increase of differential rotation by the
FIG. 6(a) is a diagram for explaining absorption of differential rotation when the cam ring is provided on the
FIG. 7 is a diagram for explaining the shape and function of the cam groove 45' for suppressing the noise when the teeth of the
カムリング４３が設けられた入力軸２の回転が、２速から３速へのアップシフト変速において、１０００ｒｐｍから７００ｒｐｍになる場合を例に挙げて説明する。
図６の（ａ）に示すように、アップシフト変速前の変速段が２速である場合には、入力軸２に設けられたカムリング４２は、１０００ｒｐｍで回転している。
An example will be described in which the rotation of the
As shown in FIG. 6(a), when the gear position before the upshift is 2nd speed, the
この状態で、３速に対応するスリーブ５３が、変速用のギヤ（３速ギヤ２３）に近づく方向に変位すると、スリーブ５３の係合突起５５は、カム面４５１（傾斜部４５１ｂ）に沿って変速用のギヤ（３速ギヤ２３）に近づく方向に変位する。
In this state, when the
ここで、傾斜部４５１ｂの回転軸Ｘａに対する傾きは、傾斜部４５１ｂの位置が、変速用のギヤ側（図中、左側）に向かうに連れて、カムリング４３の回転方向における下流側となる向きに設定されている。
Here, the inclination of the
そのため、係合突起５５が、回転するカムリング４３の傾斜部４５１ｂにより押されて、変速用のギヤ側に速やかに変位する際に、スリーブ５２は、傾斜部４５１ｂの部分の周方向の幅Ｗｘに相当する分だけ、カムリング４３に対して相対的に回転する（図５の（ａ）、相対回転可能な範囲を参照）。
この際のスリーブ５３の回転方向は、カムリング４３の回転方向に対して逆方向であり、スリーブ５３の回転速度が、傾斜部４５１ｂの部分の周方向の幅Ｗｘに相当する分だけ低下する。
これにより、歯部同士を係合させようとしているスリーブ５３と３速ギヤ２３との差回転が小さくなる結果、スリーブ５３側の歯部５６と３速ギヤ２３側の歯部２６とが係合する際の衝突音が抑制される。図６の（ａ）では、スリーブ５３の回転速度が１０００ｒｐｍから９００ｒｐｍまで低下することが示されている。
Therefore, when the engaging
At this time, the rotational direction of the
As a result, the differential rotation between the
ここで、図６の（ｂ）に示すように、カムリング４３が出力軸３に設けられている場合、出力軸３の回転方向は、入力軸２の回転方向とは逆である。
そのため、スリーブ５３が、変速用のギヤ（３速ギヤ２３）に近づく方向に変位すると、スリーブ５３の係合突起５５は、カム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）に沿って変速用のギヤに近づく方向に変位する。
Here, when the
Therefore, when the
そして、出力軸３に設けたカムリング４２のカム溝４５が、入力軸２に設けたカムリング４２のカム溝４５と同じ向きある場合には、次のような問題が生じる可能性がある。
すなわち、第１傾斜部４５２ｂの回転軸Ｘａに対する傾きは、第１傾斜部４５２ｂの位置が、変速用のギヤ側（図中、左側）に向かうに連れて、カムリング４３の回転方向における上流側となる向きに設定されている。
If the
That is, the inclination of the first
そのため、係合突起５５が、回転するカムリングの第１傾斜部４５２ｂを摺動しながら変速用のギヤ側に変位する際に、スリーブ５２は、第１傾斜部４５２ｂの部分の周方向の幅Ｗｘに相当する分だけ、カムリング４３に対して相対的に回転する（図５の（ｂ）、相対回転可能な範囲を参照）。
この際のスリーブ５３の回転方向は、カムリング４３の回転方向に対して同じ方向であり、スリーブ５３の回転速度が、第１傾斜部４５２ｂの部分の周方向の幅Ｗｘに相当する分だけ増加する。図６の（ｂ）では、スリーブ５３の回転速度が１０００ｒｐｍから１１００ｒｐｍまで増加する。
これにより、歯部同士を係合させようとしているスリーブ５３と３速ギヤ２３との差回転が大きくなる結果、スリーブ５３側の歯部５６と３速ギヤ２３側の歯部２６とが係合する際の衝突音が大きくなる。図６の（ｂ）では、スリーブ５３の回転速度が１０００ｒｐｍから１１００ｒｐｍまで増加することが示されている。
Therefore, when the engaging
At this time, the rotational direction of the
As a result, the differential rotation between the
図１に示すように、本実施の形態にかかる変速機１０では、２速の変速段に対応するカムリング４２が出力軸３に設けられている。
出力軸３に設けられたカムリング４２のカム溝４５’は、他のカムリング４１、４３におけるカム溝４５と略同じＶ字形状で、かつ向きも同じであるが、衝突音を低減させるために、カム面４５２Ａの形状が、前記した他のカム溝４５のカム面４５２の形状と異なっている。
As shown in FIG. 1, in the
The cam groove 45' of the
具体的には、図７の（ａ）に示すように、カム面４５２Ａは、平坦部４５２ａと、第１傾斜部４５２ｂ’と、第２傾斜部４５２ｃ’と、第２傾斜部４５２ｃ’と、第１傾斜部４５２ｂ’と、平坦部４５２ａと、が回転軸Ｘｂ方向の一方側から他方側に順番に連なって形成されている。
Specifically, as shown in (a) of FIG. 7, the
回転軸Ｘｂの径方向から見て、カム面４５２Ａは、回転軸Ｘｂ方向で隣接する第２傾斜部４５２ｃ’、４５２ｃ’の境界Ｐ３を、カムリング４２の回転方向において、平坦部４５２ａよりも下流側に位置させた向きで設けられている。
実施の形態では、図７の（ａ）における左側に、２速ギヤ２２が位置している。そのため、係合突起５５は、１速から２速へのアップシフト変速の過程で、カム溝４５における中心線Ｃよりも左側の領域を摺動する。
When viewed from the radial direction of the rotation axis Xb, the
In the embodiment, the
カム面４５２Ａの第１傾斜部４５２ｂ’は、回転軸Ｘｂに対する傾きθ２が、前記したカム面４５２の第１傾斜部４５２ｂ（図中、破線参照）の回転軸Ｘａに対する傾きθよりも小さくなっている。
The first
ここで、第１傾斜部４５２ｂ’の回転軸Ｘｂに対する傾きは、第１傾斜部４５２ｂ’の位置が、変速用のギヤ（２速ギヤ２２）側に向かうに連れて、カムリングの回転方向における上流側となる向きに設定されている。
Here, the inclination of the first
そのため、係合突起５５は、変速用のギヤ側（図中、左側）に変位する際に、回転するカムリング４２の第１傾斜部４５２ｂ’より、カムリング４２の回転方向側（上流側に）押されることになる。
そのため、スリーブ５２は、第１傾斜部４５２ｂ’の部分の周方向の幅Ｗｘ’に相当する分だけ、カムリング４２に対して相対的に回転する（図７の（ａ）、相対回転可能な範囲を参照）。
この際のスリーブ５２の回転方向は、カムリング４２の回転方向と同じ方向であり、スリーブ５２の回転速度が、第１傾斜部４５２ｂ’の部分の周方向の幅Ｗｘ’に相当する分だけ増加する。
Therefore, when the engaging
Therefore, the
The rotational direction of the
ここで、カム面４５２Ａの第１傾斜部４５２ｂ’は、回転軸Ｘｂに対する傾きθ２（交差角）が、前記したカム面４５２の第１傾斜部４５２ｂの回転軸Ｘａに対する傾きθ（交差角）よりも小さくなっている。
そのため、形状を変更する前のカム面４５２よりも、第１傾斜部４５２ｂ’を持つカム面４５２Ａのほうが、スリーブ５２がカムリング４２に対して相対的に回転する量が少なくなる。さらに、スリーブ５２の回転軸Ｘｂの変位速度も遅くなる。
図７の（ｂ）では、スリーブ５２の回転速度が１０００ｒｐｍから１０５０ｒｐｍまで増加しており、カム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）の場合よりもカム面４５２Ａ（第１傾斜部４５２ｂ’）のほうが、回転速度の増加量が抑えられていることが示されている。
Here, the inclination θ2 (crossing angle) of the first
Therefore, the amount of rotation of the
In FIG. 7B, the rotational speed of the
その結果、歯部同士を係合させようとしているスリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転の増加量が抑えられて、スリーブ５２側の歯部５６と２速ギヤ２２側の歯部２６とが係合する際の衝突音が低減される。
As a result, the amount of increase in differential rotation between the
図８は、各変速段での変速比と、変速段の間の段間比を説明する図であって、比較例の場合と本願の場合の設定例との関係を説明する図である。なお、図８に示す各数値は、説明の便宜上示したものである。 FIG. 8 is a diagram for explaining the gear ratio at each gear stage and the inter-stage ratio between the gear stages, and is a diagram for explaining the relationship between the setting example in the case of the comparative example and in the case of the present application. In addition, each numerical value shown in FIG. 8 is shown for convenience of explanation.
変速機１０では、各変速段での変速比が予め設定されている。例えば、比較例に示すような変速比が設定されている場合、１速から２速へのアップシフト変速の場合には、変速比が８．０から４．０に変更される。この場合の段間比は２．０となる。
そして、段間比が大きくなるほど、変更前の変速段（例えば、１速）での入力軸２の回転数と、変更後の変速段（例えば、２速）での入力軸２の回転数との差が大きくなる。
In the
As the gear ratio increases, the number of revolutions of the
前記したように、アップシフト変速での変速段の変更の前後での回転数の差（差回転）が大きくなると、変更後の変速段に対応するスリーブの歯部５６と、変速用のギヤの歯部２６とが係合する際の衝突力が大きくなって、係合時に発生する音もまた大きくなる。
As described above, when the difference in the number of rotations (differential rotation) before and after changing the gear stage in an upshift shift increases, the
本実施形態では、図１に示すように、２速に対応するカムリング４２が出力軸３に設けられている。
そして、カムリング４２のカム溝４５’は、回転軸の径方向から見たカム面の傾きが、スリーブ５２の歯部５６を２速ギヤ２２の歯部２６に係合させる際に、スリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転を増加させる向きである。そのため、差回転が増加する分だけ、歯部２６、５６同士を係合させる際に発生する音が大きくなる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a
The cam groove 45' of the
そのため、本実施形態では、１速と２速との間の段間比が、比較例よりも小さくなるように２速での変速比が設定されている。
段間比が小さくなると、変速段の変更の前後での回転数の差（差回転）が、段間比が小さくなった分だけ小さくなる。これにより、変速後の変速段に対応するスリーブの歯部５６と、変速用のギヤの歯部２６とが係合する際の衝突力が小さくなって、係合時に発生する音もまた小さくなるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the gear ratio at the 2nd speed is set so that the gear ratio between the 1st speed and the 2nd speed is smaller than in the comparative example.
When the inter-stage ratio becomes smaller, the difference in the number of revolutions (differential rotation) before and after the shift stage is changed becomes smaller by the amount that the inter-stage ratio becomes smaller. As a result, the impact force generated when the
なお、本実施形態では、段間比を比較例よりも小さくするにあたり、２速の変速比のみを調整した場合を例示したが、１速の変速比と２速の変速比の少なくとも一方を調整することで、１速と２速との間の段間比を、比較例よりも小さくできる。 In this embodiment, the gear ratio is adjusted to be smaller than that of the comparative example. By doing so, the interstage ratio between the 1st speed and the 2nd speed can be made smaller than in the comparative example.
さらに、本実施形態では、説明の便宜上、変速機１０の変速段の総数が３段である場合を例示したが、変速段の総数は４段以上であっても良い。
この場合には、差回転を増加させる向きでカム溝（カム面）が設けられたカムリングを特定し、特定したカムリングに対応する変速段にアップシフト変速する際の段間比が小さくなるように、各変速段の変速比と、変速段の間の段間比を設定すれば良い。
Furthermore, in this embodiment, for convenience of explanation, the case where the total number of gear stages of the
In this case, a cam ring with a cam groove (cam surface) that increases the differential rotation is identified, and the gear ratio is reduced when upshifting to the gear corresponding to the identified cam ring. , the gear ratio of each gear and the inter-gear ratio between the gears may be set.
上記した実施形態では、以下の２つの手段により、アップシフト変速において、変更後の変速段に対応するスリーブと変速用のギヤとが、互いの歯部同士を係合させる際の衝突力を抑制して、係合時に発生する音を抑制する場合を例示した。
（ａ）カム溝４５’のカム面４５２Ａ（第１傾斜部４５２ｂ’）の回転軸に対する傾きθ２を、他のカム溝４５のカム面４５１（傾斜部４５１ｂ）の回転軸に対する傾きθや、カム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）の回転軸に対する傾きθよりも小さくする。
（ｂ）アップシフト変速において、変速段の変更の前後での段間比を、既存の場合よりも小さくする。
In the above-described embodiment, the following two means are used to suppress the collision force when the sleeve corresponding to the changed gear stage and the shift gear engage the teeth of each other in the upshift. The case of suppressing the sound generated at the time of engagement is exemplified.
(a) If the inclination θ2 of the
(b) In an upshift, the gear ratio before and after changing the gear is made smaller than in the existing case.
変速機１０では、回転軸の径方向から見たカム溝４５（カム面）の傾きが、スリーブ側の歯部５６と変速用のギヤ側の歯部２６とをアップシフト変速時に係合させる際に、スリーブと変速用のギヤとの差回転を増加させる向きである場合には、上記（ａ）、（ｂ）の少なくとも一方の手段を採用することで、互いの歯部同士を係合させる際の衝突力を抑制して、係合時に発生する音を抑制できる。
In the
以上の通り、本実施形態にかかるシームレスシフト機構１４は、以下のような構成を有している。
（１）シームレスシフト機構１４は、
入力軸２（入力側の回転軸）と出力軸３（出力側の回転軸）のうちの一方の回転軸と一体に回転するカムリング４１、４２、４３と、
カムリング４１、４２、４３に外挿されて設けられていると共に、カムリング４１、４２、４３の外周のカム溝４５、４５’、４５に係合させた係合突起５５（突起）により、回転軸Ｘａ、Ｘｂ方向（回転軸の軸方向）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たスリーブ５１、５２、５３と、
カムリング４１、４２、４３が設けられた一方の回転軸で回転可能に支持されていると共に、カムリング４１、４２、４３に隣接する位置に配置された変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）と、を有する。
シームレスシフト機構１４では、スリーブ５１、５２、５３の回転軸方向の変位により、スリーブ５１、５２、５３と、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）の互いの対向部に設けた歯部５６、２６同士を係脱させて、入力軸２と出力軸３との間での変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）を介した回転の伝達／非伝達が切替えられる。
回転軸（回転軸Ｘａ、Ｘｂ）の径方向から見てカム溝４５、４５’では、係合突起５５が摺動するカム面４５１、４５２、４５２Ａが、回転軸（回転軸Ｘａ、Ｘｂ）に交差する向きで設けられている。
スリーブ５１、５２、５３は、回転軸（回転軸Ｘａ、Ｘｂ）方向に変位する際に、カム面４５１、４５２、４５２Ａの回転軸（回転軸Ｘａ、Ｘｂ）に対する交差角θに応じた角度範囲内でカムリング４１、４２、４３に対して相対的に回転可能である。
出力軸３に設けたカムリング４２では、回転軸（回転軸Ｘｂ）の径方向から見たカム面４５２Ａ（第１傾斜部４５２ｂ’）の回転軸Ｘｂに対する傾きθ２（交差角）を、入力軸２に設けたカムリング４１、４３のカム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）の回転軸Ｘａに対する傾きθ（交差角）よりも小さくしている。
As described above, the
(1) The
cam rings 41, 42, 43 that rotate integrally with one of the input shaft 2 (input-side rotating shaft) and the output shaft 3 (output-side rotating shaft);
The rotating shaft is rotated by engaging protrusions 55 (protrusions) which are provided by being externally inserted on the cam rings 41, 42, 43 and are engaged with the
The cam rings 41, 42, 43 are rotatably supported by one of the rotating shafts, and gears for speed change (
In the
In the
When the
In the
アップシフト変速で変速段が変更されると、変更後の変速段（高速段）での回転数は、変更前の変速段（低速段）での回転数よりも低くなる。
そのため、変更後の変速段を実現するカムリングと変速用のギヤは、回転差が大きい状態で歯部同士を係合させることになるが、差回転が大きくなるほど、歯部同士を係合させた際の異音が大きくなる。
When the gear stage is changed by an upshift, the rotational speed at the gear stage after the change (high speed stage) is lower than the rotational speed at the gear stage before the change (low speed stage).
For this reason, the gears and the cam ring that realizes the gear after the change have their teeth engaged with each other when the difference in rotation is large. Abnormal noise becomes louder.
出力軸３に設けたカムリング４２では、回転軸（回転軸Ｘｂ）の径方向から見たカム面４５２Ａ（第１傾斜部４５２ｂ’）の傾きを、入力軸２に設けたカムリング４１、４３のカム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）の傾きと同じにすると、スリーブ５２側の歯部５６と変速用のギヤ（２速ギヤ２２）側の歯部２６とを係合させる際に、スリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転が増加する。
そのため、出力軸３に設けたカムリング４２では、回転軸（回転軸Ｘｂ）の径方向から見たカム面４５２Ａ（第１傾斜部４５２ｂ’）の回転軸Ｘｂに対する傾きθ２を、入力軸２に設けたカムリング４１、４３のカム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）の回転軸Ｘａに対する傾きθよりも小さくしている。
これにより、スリーブ５２側の歯部５６と２速ギヤ２２側の歯部２６とを係合させる際のスリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転の増加が抑制される。
これにより、歯部同士が係合する際の衝突力が、回転差が抑えられた分だけ小さくなるので、アップシフト変速時に、スリーブ側の歯部と変速用のギヤ側の歯部と係合する際に発生する音を抑制できる。
In the
Therefore, in the
This suppresses an increase in differential rotation between the
As a result, the impact force generated when the teeth engage with each other is reduced by the amount of the suppression of the difference in rotation. You can suppress the sound that occurs when you
本件発明は、変速機１０としても特定できる。本実施形態にかかる変速機１０は、以下の構成を有している。
（２）変速機１０は、上記（１）に記載したシームレスシフト機構１４を用いて、入力軸２（入力側の回転軸）と出力軸３（出力側の回転軸）との間での回転の伝達を行う変速機である。
変速機１０は、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）と、伝達用のギヤ（第１伝達ギヤ３１、第２伝達ギヤ３２、第３伝達ギヤ３３）を、複数組備えている。
変速機１０では、歯部２６、５６同士を係合させる変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）とスリーブ５１、５２、５３との組み合わせを、変速段の順番で切替えることで、変速段が順番に変更される仕様となっている。例えば、アップシフト変速では、１速→２速→３速の順番で変速段が変更される。
アップシフト変速の過程で、歯部２６、５６同士を係合させる変速用のギヤ（１速ギヤ２１、２速ギヤ２２、３速ギヤ２３）とスリーブ５１、５２、５３との組み合わせを変更する際に、変更後の変速段（例えば、２速）に対応するスリーブ５２の係合突起５５が摺動するカム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）が、スリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転を増加させる向きである場合には、変更後の変速段に対応するスリーブ５２の係合突起５５が摺動するカム面４５２を、回転軸Ｘｂに対する交差角θ２が、他のスリーブ５１、５３のカム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）の回転軸Ｘａに対する交差角θや、カム面４５１（傾斜部４５１ｂ）の回転軸Ｘａに対する交差角θよりも小さい交差角θ２のカム面４５２Ａ（第１傾斜部４５２ｂ’）にする。
The present invention can also be identified as
(2) The
The
In the
In the process of upshifting, the combination of the shift gears (
変速機１０では、入力軸２と出力軸３が互いに平行に設けられている。そして、カムリング４１、４２、４３は、入力軸２と出力軸３の何れか一方に設けられており、入力軸２に設けられたカムリング４１、４３のカム溝４５と、出力軸３に設けられたカムリング４２のカム溝４５は、同じ向きで設けられている。
ここで、カムリング４１、４３のカム溝４５（傾斜部４５１ｂ）は、スリーブ５１、５３の歯部５６と、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ２３）の歯部２６とを係合させる際に、スリーブ５１、５３と、変速用のギヤ（１速ギヤ２１、３速ギヤ２３）との差回転を減少させる。
一方で、カムリング４２のカム溝４５（カム面４５２）は、スリーブ５２の歯部５６と２速ギヤ２２の歯部２６とを係合させる際に、スリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転を増大させる。
そのため、１速から２速へのアップシフト変速の過程で、スリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転が大きくなって、歯部５６、２６同士を係合させる際の衝突力が大きくなる結果、係合時に発生する音もまた大きくなる。
In the
Here, the cam grooves 45 (
On the other hand, the cam groove 45 (cam surface 452) of the
Therefore, in the process of upshifting from 1st speed to 2nd speed, the differential rotation between the
上記のように、スリーブ５２におけるカム面４５２Ａ（第１傾斜部４５２ｂ’）の回転軸Ｘｂに対する交差角θ２を、他のスリーブ５１、５３のカム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）の回転軸Ｘｂに対する交差角θや、カム面４５１（傾斜部４５１ｂ）の回転軸Ｘａに対する交差角θよりも小さくすることで、スリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転の増加量を抑制できる。これにより、スリーブ５２の歯部５６と、２速ギヤ２２の歯部２６とが係合する際の衝突力が小さくなって、係合時に発生する音を抑制できる。
As described above, the crossing angle θ2 of the
本実施形態にかかる変速機１０は、以下の構成を有している。
（３）新たに実現する変更後の変速段（高速段）が、当該変更後の変速段に対応するスリーブ５２と変速用のギヤ（２速ギヤ２２）を、互いの差回転を増加させつつ歯部５６、２６同士を係合させる変速段である場合には、変更後の変速段での変速比と変更前の変速段での変速比との間の段間比が、予め決められた段間比よりも小さい段間比に設定されている。
The
(3) A newly realized changed gear (high-speed gear) rotates the
例えば、変更後の変速段に対応するスリーブ５２の係合突起が摺動するカムリング４２のカム面４５２の向きが、スリーブ５２と２速ギヤ２２との差回転を増加させつつ歯部５６、２６同士を係合させる向きである場合には、スリーブ５２の歯部５６と、２速ギヤ２２の歯部２６とが係合する際の衝突力が大きくなって、係合時に発生する音が大きくなる。
変速機１０では、各変速段での変速比が予め設定されている。そして、段間比が大きくなるほど、変更前の変速段（例えば、１速）での入力軸２の回転数と、変更後の変速段（例えば、２速）での入力軸２の回転数との差が大きくなる。
上記のように、変更前の変速段（例えば、１速）と変更後の変速段（例えば、２速）との間の段間比が、比較例（図８の（ａ）参照）よりも小さくなるように設定すると、変速段の変更の前後での回転数の差（差回転）が、段間比が小さくなった分だけ小さくなる。
これにより、変更後の変速段に対応するスリーブの歯部と、変速用のギヤの歯部とが係合する際の衝突力が小さくなって、係合時に発生する音もまた小さくなるようにしている。
For example, the orientation of the
In the
As described above, the gear ratio between the gear stage before change (for example, 1st gear) and the gear stage after change (for example, 2nd gear) is higher than that in the comparative example (see (a) in FIG. 8). If it is set to be small, the difference in the number of rotations (differential rotation) before and after the change of gear stage is reduced by the amount that the inter-stage ratio is reduced.
As a result, the impact force generated when the teeth of the sleeve corresponding to the changed speed and the teeth of the shift gear engage with each other is reduced, and the noise generated at the time of engagement is also reduced. ing.
このように、以下の２つの手段を併用することで、アップシフト変速において、変更後の変速段に対応するスリーブと変速用のギヤとが、互いの歯部同士を係合させる際の衝突力を抑制して、係合時に発生する音を抑制できる。
（ａ）カム溝４５のカム面４５２Ａ（第１傾斜部４５２ｂ’）の回転軸に対する傾きθ２を、他のカム溝４５のカム面４５１（傾斜部４５１ｂ）の回転軸に対する傾きθや、カム面４５２（第１傾斜部４５２ｂ）の回転軸に対する傾きθよりも小さくする。
（ｂ）アップシフト変速において、変速段の変更の前後での段間比を、既存の場合よりも小さくする。
In this way, by using the following two means together, in the upshift, the sleeve corresponding to the gear after the change and the gear for the shift change the collision force when the tooth portions of each other are engaged. can be suppressed to suppress the sound generated at the time of engagement.
(a) If the inclination θ2 of the
(b) In an upshift, the gear ratio before and after changing the gear is made smaller than in the existing case.
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は、これら実施形態に示した態様のみに限定されるものではない。発明の技術的な思想の範囲内で、適宜変更可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited only to the aspects shown in these embodiments. It can be changed as appropriate within the scope of the technical idea of the invention.
１ 駆動装置
１０ 変速機
１１ 駆動源
１２ メインクラッチ
１４ シームレスシフト機構
１５ 制御装置
２ 入力軸
２１ １速ギヤ（変速用のギヤ）
２２ ２速ギヤ（変速用のギヤ）
２３ ３速ギヤ（変速用のギヤ）
２６ 歯部
３ 出力軸
３１ 第１伝達ギヤ（伝達用のギヤ）
３２ 第２伝達ギヤ（伝達用のギヤ）
３３ 第３伝達ギヤ（伝達用のギヤ）
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 係合突起
５６ 歯部
６１、６２、６３ シフトフォーク
７０ 位置決め機構
７１、７２、７３ シフトロッド
８１、８１、８３ シフトアーム
９ カム駆動機構
９０ シフトドラム
９１、９２、９３ カム溝
４５１ カム面
４５１ａ 平坦部
４５１ｂ 傾斜部
４５２、４５２Ａ カム面
４５２ａ 平坦部
４５２ｂ、４５２ｂ’ 第１傾斜部
４５２ｃ、４５２ｃ’ 第２傾斜部
Ｂ チェックボール
Ｃ 中心線
Ｍ１ モータ
Ｓｐ スプリング
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 軸線
Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ 回転軸
22 2nd gear (gear for shifting)
23 3rd gear (gear for shifting)
26
32 second transmission gear (gear for transmission)
33 3rd transmission gear (gear for transmission)
35
Claims (4)
前記カムリングに外挿されて設けられていると共に、前記カムリングの外周のカム溝に係合させた突起により、前記回転軸の軸方向に移動可能、かつ前記カムリングと一体回転可能に設けられたスリーブと、
前記一方の回転軸で回転可能に支持された変速用のギヤと、
前記変速用のギヤに回転伝達可能に噛合すると共に、前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸のうちの他方の回転軸と一体に回転する伝達用のギヤと、を有し、
前記スリーブの前記回転軸方向の変位により、前記スリーブと前記変速用のギヤの互いの対向部に設けた歯部同士を係脱させて、前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸との間での前記変速用のギヤを介した回転の伝達／非伝達を切替えるシームレスシフト機構であって、
前記回転軸の径方向から見て前記カム溝では、前記突起が摺動するカム面が、前記回転軸に交差する向きで設けられており、前記スリーブは、前記回転軸方向に変位する際に、前記カム面の前記回転軸に対する交差角に応じた角度範囲内で前記カムリングに対して相対的に回転可能であり、
前記一方のカムリングは、前記スリーブ側の歯部と前記変速用のギヤ側の歯部とを係合させる際に、前記スリーブと前記変速用のギヤとの差回転を減少させ、前記他方のカムリングは、前記差回転を増加させ、
前記差回転を増加させる他方のカムリングでは、前記カム面の前記回転軸に対する交差角が、前記差回転を減少させる一方のカムリングのカム面の前記回転軸に対する交差角よりも小さい、ことを特徴とするシームレスシフト機構。 One cam ring that rotates integrally with one of the input-side rotating shaft and the output-side rotating shaft, and the other rotating shaft of the input-side rotating shaft and the output-side rotating shaft the other cam ring that rotates to
A sleeve that is externally inserted on the cam ring and that is movable in the axial direction of the rotary shaft and rotatable integrally with the cam ring by means of projections engaged with cam grooves on the outer periphery of the cam ring. When,
a transmission gear rotatably supported by the one rotating shaft;
a transmission gear that meshes with the speed change gear so as to transmit rotation and rotates integrally with the other of the input-side rotary shaft and the output-side rotary shaft;
By displacing the sleeve in the direction of the rotation axis, the tooth portions provided on the opposed portions of the sleeve and the speed change gear are engaged and disengaged, and the rotation shaft on the input side and the rotation shaft on the output side are disengaged. A seamless shift mechanism that switches transmission/non-transmission of rotation via the transmission gear between
When viewed from the radial direction of the rotating shaft, in the cam groove, the cam surface on which the protrusion slides is provided in a direction that intersects the rotating shaft, and the sleeve displaces in the rotating shaft direction. , is rotatable relative to the cam ring within an angle range corresponding to the crossing angle of the cam surface with respect to the rotation axis;
The one cam ring reduces differential rotation between the sleeve and the transmission gear when engaging the teeth on the sleeve side with the teeth on the transmission gear side. increases the differential rotation,
In the other cam ring that increases the differential rotation, the intersection angle of the cam surface with respect to the rotation axis is smaller than the intersection angle with respect to the rotation axis of the cam surface of the one cam ring that decreases the differential rotation. seamless shift mechanism.
前記変速機は、前記変速用のギヤと前記伝達用のギヤを、複数組備えており、
前記変速機では、
前記歯部同士を係合させる前記変速用のギヤと前記スリーブとの組み合わせを、変速段の順番で切替えることで、前記変速段が順番に変更されるように構成されており、
アップシフト変速の過程で、前記歯部同士を係合させる前記変速用のギヤと前記スリーブとの組み合わせを変更する際に、変更後の変速段に対応するカムリングが、前記差回転を増加させる前記他方のカムリングである場合には、
前記他方のカムリングのカム面の前記回転軸に対する交差角が、前記差回転を減少させる前記一方のカムリングのカム面の前記回転軸に際する交差角よりも小さい角度に設定される、
ことを特徴とする変速機。 A transmission that uses the seamless shift mechanism according to claim 1 to transmit rotation between the input-side rotating shaft and the output-side rotating shaft,
The transmission includes a plurality of sets of gears for speed change and gears for transmission,
In the transmission,
By switching the combination of the shift gear and the sleeve that engage the tooth portions in the order of the shift stages, the shift stages are changed in order,
In the process of upshifting, when changing the combination of the shift gear and the sleeve that engage the tooth portions , the cam ring corresponding to the gear after the change increases the differential rotation. If it is the other cam ring,
The crossing angle of the cam surface of the other cam ring with respect to the rotation axis is set to be smaller than the crossing angle of the cam surface of the one cam ring with respect to the rotation axis that reduces the differential rotation.
A transmission characterized by:
前記変更後の変速段での変速比と変更前の変速段での変速比との段間比を、
前記変更後の変速段が、前記差回転を減少させつつ前記歯部同士を係合させる変速段の場合の段間比よりも小さい段間比に設定することを特徴とする請求項２に記載の変速機。 When the gear stage after the change is a gear stage in which the tooth portions of the sleeve and the shift gear corresponding to the gear stage after the change are engaged with each other while increasing the differential rotation of each other. teeth,
The step ratio between the gear ratio at the gear stage after the change and the gear ratio at the gear stage before the change is
3. The gear ratio according to claim 2, wherein the gear stage after the change is set to an interstage ratio that is smaller than an interstage ratio in the case of a gear stage that engages the tooth portions while reducing the differential rotation. transmission.
前記シームレスシフト機構は、
前記入力側の回転軸と一体に回転する一方のカムリングと、
前記出力側の回転軸と一体に回転する他方のカムリングと、
前記カムリングに外挿されて設けられていると共に、前記カムリングの外周のカム溝に係合させた突起により、前記回転軸の軸方向に移動可能、かつ前記カムリングと一体回転可能に設けられたスリーブと、
前記一方の回転軸で回転可能に支持された変速用のギヤと、
前記変速用のギヤに回転伝達可能に噛合すると共に、前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸のうちの他方の回転軸と一体に回転する伝達用のギヤと、を有し、
前記スリーブの前記回転軸方向の変位により、前記スリーブと前記変速用のギヤの互いの対向部に設けた歯部同士を係脱させて、前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸との間での前記変速用のギヤを介した回転の伝達／非伝達を切替えるように構成されており、
前記回転軸の径方向から見て前記カム溝では、前記突起が摺動するカム面が、前記回転軸に交差する向きで設けられており、前記スリーブは、前記回転軸方向に変位する際に、前記カム面の前記回転軸に対する交差角に応じた角度範囲内で前記カムリングに対して相対的に回転可能であり、
前記変速機は、前記変速用のギヤと前記伝達用のギヤを、複数組備えており、
前記変速機では、
前記歯部同士を係合させる前記変速用のギヤと前記スリーブとの組み合わせを、変速段の順番で切替えることで、前記変速段が順番に変更されるように構成されており、
１速から２速へのアップシフト変速では、前記２速に対応するカムリングが、前記出力側の回転軸と一体回転する前記他方のカムリングであり、
前記他方のカムリングは、前記アップシフト変速時に、前記スリーブ側の歯部と前記変速用のギヤ側の歯部とを係合させる際に、前記スリーブと前記変速用のギヤとの差回転を増加させ、
前記１速に対応するカムリングが、前記入力側の回転軸と一体回転する前記一方のカムリングであり、
前記差回転を増加させる他方のカムリングでは、前記カム面の前記回転軸に対する交差角が、前記一方のカムリングのカム面の前記回転軸に対する交差角よりも小さい、
ことを特徴とする変速機。 A transmission that uses a seamless shift mechanism to transmit rotation between an input-side rotating shaft and an output-side rotating shaft,
The seamless shift mechanism is
one cam ring that rotates integrally with the input-side rotating shaft;
the other cam ring that rotates integrally with the output-side rotating shaft;
A sleeve that is externally inserted on the cam ring and that is movable in the axial direction of the rotary shaft and rotatable integrally with the cam ring by means of projections engaged with cam grooves on the outer periphery of the cam ring. When,
a transmission gear rotatably supported by the one rotating shaft;
a transmission gear that meshes with the speed change gear so as to transmit rotation and rotates integrally with the other of the input-side rotary shaft and the output-side rotary shaft;
By displacing the sleeve in the direction of the rotation axis, the tooth portions provided on the opposed portions of the sleeve and the speed change gear are engaged and disengaged, and the rotation shaft on the input side and the rotation shaft on the output side are disengaged. is configured to switch transmission/non-transmission of rotation via the transmission gear between
When viewed from the radial direction of the rotating shaft, in the cam groove, the cam surface on which the protrusion slides is provided in a direction that intersects the rotating shaft, and the sleeve displaces in the rotating shaft direction. , is rotatable relative to the cam ring within an angle range corresponding to the crossing angle of the cam surface with respect to the rotation axis;
The transmission includes a plurality of sets of gears for speed change and gears for transmission,
In the transmission,
By switching the combination of the shift gear and the sleeve that engage the tooth portions in the order of the shift stages, the shift stages are changed in order,
In an upshift from 1st speed to 2nd speed, the cam ring corresponding to the 2nd speed is the other cam ring that rotates integrally with the rotation shaft on the output side,
The other cam ring increases the differential rotation between the sleeve and the speed change gear when engaging the tooth portion on the sleeve side with the tooth portion on the speed change gear side during the upshift. let
the cam ring corresponding to the first gear is the one cam ring that rotates integrally with the input-side rotary shaft;
In the other cam ring that increases the differential rotation, the crossing angle of the cam surface with respect to the rotation axis is smaller than the crossing angle of the cam surface of the one cam ring with respect to the rotation axis,
A transmission characterized by:
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