JP4977904B2 - ツインクラッチ式変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、ツインクラッチ式変速装置に係り、特に、ニュートラルから１速に変速する際に、ドグクラッチに打音が発生する回数を低減することができるツインクラッチ式変速装置に関する。

従来から、メインシャフトとカウンタシャフトとの間に複数の歯車対を有し、軸方向に摺動可能に支持されるスリーブまたは変速ギヤをシフトフォークで駆動することで、変速動作を行うようにした変速機が知られている。

特許文献１には、シフトドラムでシフトフォークを駆動すると共に、シフトフォークで駆動するスリーブに同期噛み合い機構を備えた変速機の構成が開示されている。同期噛み合い機構は、軸方向に摺動して噛み合おうとするスリーブと変速ギヤの間に配設されて、摺り合わせ摩擦によって両者の回転を同期させることでスムーズな変速を可能とする周知の機構である。
特開２００５−２１４２１５号公報

通常、シフトドラムを用いたシーケンシャル式変速機では、前記したような同期噛み合い機構を使用せず、隣り合うスリーブまたは変速ギヤ同士を、複数のドグ歯とドグ孔とからなるドグクラッチで噛合させるものが多い。ドグクラッチを使用する変速機では、主軸およびカウンタ軸の回転速度に差があると、ドグクラッチを噛合させる際に打音が発生することがある。さらに、メインシャフトを内側メインシャフトと外側メインシャフトからなる二重構造とし、内側メインシャフトおよび外側メインシャフトのそれぞれ回転駆動力を伝達する第１のクラッチおよび第２のクラッチとを備えたツインクラッチ式変速装置では、クラッチの接続状態を切り換えることで隣り合う変速段への変速が可能であるが、ドグクラッチを噛合させる際の打音の発生を考慮すると、各変速段のドグクラッチを噛み合わせるタイミングには未だ工夫の余地があった。

図５は、従来型のツインクラッチ式変速装置のシフトドラム１００の展開図である。ＳＭ１，ＳＭ２は、メインシャフト側のシフトフォークの円筒凸部７１ｂ，７２ｂ（図示破線）が係合するガイド溝を示す。また、ＳＣ１，ＳＣ２は、カウンタシャフト側のシフトフォークの円筒凸部８１ｂ，８２ｂ（図示破線）が係合するガイド溝を示す。シフトドラム３０の回動位置がニュートラル（Ｎ）のとき、円筒凸部８１ｂ，８２ｂが図示左方の表示「Ｃ Ｎ−Ｎ」の位置にあるのに対し、円筒凸部７１ｂ，７２ｂは図示右方の表示「Ｍ Ｎ−Ｎ」の位置にある。また、図示左方の表示「Ｃ Ｎ−Ｎ」から以下に続く所定回動位置および図示右方の表示「Ｍ Ｎ−Ｎ」から以下に続く所定回動位置は、それぞれ３０度間隔で設定されている。

ニュートラル時の各シフトフォークは、それぞれ、円筒凸部８１ｂ：中位置、円筒凸部８２ｂ：中位置、円筒凸部７１ｂ：右位置、円筒凸部７２ｂ：左位置にあり、各ギヤのドグクラッチがいずれも噛合されていない状態にある。次に、ニュートラル位置から、シフトドラム３０を１速ギヤに対応する位置（「Ｃ １−Ｎ」および「Ｍ １−Ｎ」）に回動させると、円筒凸部８１ｂが中位置から左位置に移動して１速ギヤのドグクラッチが噛合する（図示太矢印参照）。このとき、他の円筒凸部７１ｂ，７２ｂ，８２ｂの軸方向の位置は変化していない。

このツインクラッチ式変速装置では、１速ギヤのドグクラッチが噛合して１速への変速が完了すると、２速への変速準備として、自動的にシフトドラム３０を３０度だけシフトアップ方向に回動するように構成されている。この回動動作は、２速への変速指令が出された際に、ツインクラッチの接続状態の切り換えのみで変速を完了できるようにするための「シフトアップ側予備変速」と呼ばれるものである。このシフトアップ側予備変速により、各シフトフォークは、図示左右の表示「Ｃ １−２」および「Ｍ １−２」の位置に移動することとなる。そして、このシフトアップ側予備変速によって、ＳＣ２が中位置から右位置に切り換わり、円筒凸部８２ｂが右位置に移動して２速ギヤのドグクラッチが噛合することとなる。

上記したように、従来型のツインクラッチ式変速装置では、１速ギヤのドグクラッチと２速ギヤのドグクラッチとを異なるタイミングで噛合するため、ニュートラルから１速に変速する際に、ドグクラッチに打音が２回発生する可能性があった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ニュートラルから１速に変速する際に、ドグクラッチに打音が発生する回数を低減することができるツインクラッチ式変速装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、メインシャフトとカウンタシャフトとの間に変速段に応じた複数の歯車対を有する変速機と、前記メインシャフト上に配設されるツインクラッチとを備え、該ツインクラッチによってエンジンの回転駆動力を前記変速機との間で断接するようにしたツインクラッチ式変速装置において、前記メインシャフトは、内主軸と、該内主軸を回転自在に軸支する外主軸とから構成され、前記ツインクラッチは、前記内主軸へ伝達される回転駆動力を断接する第１クラッチと、前記外主軸へ伝達される回転駆動力を断接する第２クラッチとから構成され、前記変速機は、各軸上の隣り合う変速ギヤ間の回転駆動力の伝達を、ドグ歯とドグ孔とからなるドグクラッチで実行するように構成されており、前記変速機は、１速ギヤで回転駆動力を伝達するためのドグクラッチと２速ギヤで回転駆動力を伝達するためのドグクラッチとが共に噛合状態にある時に、前記ツインクラッチの接続状態を切り換えることで１速と２速との間での変速ができるように構成されており、シフトフォークを駆動して前記ドグクラッチの噛合状態を切り換えるためのシフトドラムを具備し、前記シフトフォークは、前記シフトドラムの表面に形成されたガイド溝に沿って駆動するように構成されており、前記ガイド溝のパターンが、ニュートラルから１速に変速するために前記シフトドラムを所定角度回動させた際に、前記１速ギヤのドグクラッチと前記２速ギヤのドグクラッチとを同時に噛合するように形成されている点に第１の特徴がある。

また、前記シフトドラムは、アクチュエータによって回転駆動される点に第２の特徴がある。

さらに、前記歯車対は、前記カウンタシャフトに回転駆動力を伝達する１つの歯車対を選択するために軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤと、軸方向に摺動不能に取り付けられた摺動不能ギヤとから構成され、前記摺動可能ギヤは、前記内主軸、前記外主軸および前記カウンタシャフトのそれぞれに設けられ、前記摺動可能ギヤと、該摺動可能ギヤと同軸上で隣り合う摺動不能ギヤとの間に、前記ドグクラッチが設けられており、前記摺動可能ギヤが前記シフトフォークで摺動されることによって、同軸上で隣り合う前記摺動不能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行うように構成されている点に第３の特徴がある。

第１の特徴によれば、シフトドラムのガイド溝のパターンが、ニュートラルから１速に変速するためにシフトドラムを所定角度回動させた際に、１速ギヤのドグクラッチと２速ギヤのドグクラッチとを同時に噛合するように形成されているので、ニュートラルから１速へ変速する際に、まず、１速のドグクラッチのみを噛合させて、次に２速のドグクラッチを噛み合わせるようにしたガイド溝のパターンに比して、ニュートラルから１速への変速時にドグクラッチに打音が発生する回数を１回のみとすることができる。

第２の特徴によれば、シフトドラムはアクチュエータによって回転駆動されるので、シフトドラムの回動動作のタイミングや角度、回動速度等を電気的に制御することが容易となる。

第３の特徴によれば、歯車対は、カウンタシャフトに回転駆動力を伝達する１つの歯車対を選択するために軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤと、軸方向に摺動不能に取り付けられた摺動不能ギヤとから構成され、摺動可能ギヤは、内主軸、外主軸およびカウンタシャフトのそれぞれに設けられ、摺動可能ギヤと該摺動可能ギヤと同軸上で隣り合う摺動不能ギヤとの間にドグクラッチが設けられており、摺動可能ギヤがシフトフォークで摺動されることによって、同軸上で隣り合う前記摺動不能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行うように構成されているので、摺動可能ギヤをシフトフォークで駆動してドグクラッチの断接を行うツインクラッチ式変速装置において、ニュートラルから１速へシフトする際にドグクラッチに打音が発生する回数を低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るツインクラッチ式変速装置１の断面図である。また、図２は、ツインクラッチ式変速装置１の変速ギヤの配置関係を示すスケルトン図である。ツインクラッチ式変速装置１は、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２とからなるツインクラッチＴＣＬと、前進６段のシーケンシャル式変速機ＴＭとから構成されており、動力源としてのエンジンと共にクランクケース２に収納されている。

エンジンのクランクシャフト（不図示）から、衝撃吸収機構５を有するプライマリギヤ３に伝達される回転駆動力は、ツインクラッチＴＣＬ、外主軸としての外側メインシャフト６およびこれに回動自在に軸支される内主軸としての内側メインシャフト７、該メインシャフト６，７とカウンタシャフト９との間に設けられる６対の歯車対を介して、ドライブスプロケット１０が取り付けられたカウンタシャフト９に出力される。ドライブスプロケット１０に伝達された回転駆動力は、これに巻き掛けられるドライブチェーンを介して、車両の駆動輪（不図示）に伝達される。

変速機ＴＭは、メインシャフトおよびカウンタシャフトの間に６対の歯車対を有しており、各軸の軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤの位置と、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の断接状態との組み合わせによって、どの歯車対を介して回転駆動力を出力するかを選択することができる。ツインクラッチＴＣＬは、プライマリギヤ３と一体的に回動するクラッチケース４の内部に配設されている。第１クラッチＣＬ１は、内側メインシャフト７に回転不能に取り付けられ、他方、第２クラッチＣＬ２は、外側メインシャフト６に回転不能に取り付けられており、クラッチケース４と各クラッチＣＬ１，ＣＬ２との間には、クラッチケース４に回転不能に支持された４枚のクラッチプレートと、各クラッチＣＬ１，ＣＬ２に回転不能に支持された４枚のフリクションプレートとからなるクラッチ板１２が配設されている。

第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、クランクシャフトの回転に伴って駆動する油圧ポンプからの油圧が供給されることで、前記クラッチ板１２に摩擦力を生じて接続状態に切り換わるように構成されている。クランクケース２の壁面には、内側メインシャフト７の内部に二重管状の２本の油圧経路を形成する分配器８が埋設されている。この分配器８を介して、内側メインシャフト７に形成された油路Ａ１に油圧が供給されると、ばね等の弾性部材１１の弾性力に抗してピストンＢ１が図示左方に摺動して、第１クラッチＣＬ１が接続状態に切り換わるように構成されている。これと同様に、油路Ａ２に油圧が供給されると、ピストンＢ２が図示左方に摺動して、第２クラッチＣＬ２が接続状態に切り換えられる。そして、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２のピストンＢ１，Ｂ２は、供給油圧が低下すると、弾性部材１１の弾発力で元の位置に戻るように構成されている。第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２への油圧の供給は、クランクシャフトで回動される油圧ポンプによって常時発生している油圧の供給先を、ソレノイドバルブ等で切り換えることで実行される。

上記したような構成により、プライマリギヤ３の回転駆動力は、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２に油圧が供給されない限りクラッチケース４を回転させるのみであるが、油圧が供給されると、外側メインシャフト６または内側メインシャフト７をクラッチケース４と一体的に回転駆動させることとなる。なお、この時、供給油圧の大きさを調整することによって、半クラッチ状態を作り出すこともできる。

第１クラッチＣＬ１に接続される内側メインシャフト７は、奇数変速段（１速、３速、５速）の駆動側ギヤＭ１，Ｍ３，Ｍ５を支持している。第１速駆動側ギヤＭ１は、内側メインシャフト７に一体的に形成されている。第３速駆動側ギヤＭ３は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられており、第５速駆動側ギヤＭ５は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられている。

一方、第２クラッチＣＬ２に接続される外側メインシャフト６は、偶数変速段（２速、４速、６速）の駆動側ギヤＭ２，Ｍ４，Ｍ６を支持している。第２速駆動側ギヤＭ２は、内側メインシャフト７に一体的に形成されている。第４速駆動側ギヤＭ４は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられており、第６速駆動側ギヤＭ６は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられている。

また、カウンタシャフト９は、前記駆動側ギヤＭ１〜Ｍ６に噛合する被動側ギヤＣ１〜Ｃ６を支持している。第１速から４速の被動側ギヤＣ１〜Ｃ４は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられており、第５速と６速の被動側ギヤＣ５，Ｃ６は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられている。

上記した歯車列のうち、駆動側ギヤＭ３，Ｍ４および被動側ギヤＣ５，Ｃ６、すなわち軸方向に摺動可能な「摺動可能ギヤ」は、後述するシフトフォークの動作に伴って摺動されるように構成されており、各摺動可能ギヤには、それぞれ、シフトフォークの爪部が係合する係合溝５１，５２，６１，６２が形成されている。

また、上記した摺動可能ギヤ以外の変速ギヤ（駆動側ギヤＭ１，Ｍ２，Ｍ５，Ｍ６および被動側ギヤＣ１〜Ｃ４）、すなわち、軸方向に摺動不能な「摺動不能ギヤ」は、隣接する摺動可能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行うように構成されている。上記した構成により、本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置１は、前記摺動可能ギヤの位置および両クラッチＣＬ１，ＣＬ２の断接状態の組み合わせによって、回転駆動力を伝達する１つの歯車対を任意に選択することを可能とする。

そして、第１クラッチＣＬ１は、奇数変速段（１速、３速、５速）の回転駆動力の断接を行い、一方、第２クラッチＣＬ２は、偶数変速段（２速、４速、６速）の回転駆動力の断接を行うので、シフトアップが順次行われる際には、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の接続状態が交互に切り換えられることとなる。

本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置１では、摺動可能ギヤと摺動不能ギヤとの間で回転駆動力を断接する構造にドグクラッチ機構を適用している。このドグクラッチ機構は、ドグ歯とドグ孔とからなる凹凸形状が噛み合うことで回転駆動力を伝達するので、簡単な構成によって伝達ロスの少ない駆動力伝達が可能となる。

図３は、変速機の摺動可能ギヤを駆動する変速機構２０の断面図である。また、図４は、シフトドラム３０のガイド溝の形状（パターン）を示す展開図である。本実施形態に係る変速機構２０は、前記した４つの摺動可能ギヤを駆動するため、２本のガイド軸３１，３２に摺動可能に取り付けられた４つのシフトフォーク７１，７２，８１，８２を備えている。４つのシフトフォークには、摺動可能ギヤと係合するガイド爪（７１ａ，７２ａ，８１ａ，８２ａ）と、シフトドラム３０に形成されたガイド溝と係合する円筒凸部（７１ｂ，７２ｂ，８１ｂ，８２ｂ）がそれぞれ設けられている。

ガイド軸３１には、第３速駆動側ギヤＭ３に係合するシフトフォーク７１および第４速駆動側ギヤＭ４に係合するシフトフォーク７２が取り付けられており、他方側のガイド軸３２には、第５速被動側ギヤＣ５に係合するシフトフォーク８１および第６速被動側ギヤＣ６に係合するシフトフォーク８２とが取り付けられている。

ガイド軸３１，３２と平行に配設されるシフトドラム３０の表面には、メインシャフト側のシフトフォーク７１，７２が係合するガイド溝ＳＭ１，ＳＭ２と、カウンタシャフト側のシフトフォーク８１，８２が係合するガイド溝ＳＣ１，ＳＣ２が形成されている。これにより、前記摺動可能ギヤＭ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６は、シフトドラム３０の回動動作に伴って、４本のガイド溝の形状に沿って駆動されることとなる。

シフトドラム３０は、アクチュエータとしての電動モータ２１によって所定の位置に回転駆動される。電動モータ２１の回転駆動力は、回転軸２２に固定された第１ギヤ２３、該第１ギヤ２３に噛合する第２ギヤ２４を介して、中空円筒状のシフトドラム３０を支持するシフトドラム軸２９に伝達される。ギヤポジションセンサ２７は、シフトドラム軸２９に固定されたシフタ２５に埋設されたピン２６で回動されるカム２８の回動位置に基づいて、シフトドラム３０の回動位置を検知する。

上記したような構成により、ツインクラッチ式変速装置１は、シフトドラム３０の回転駆動制御とツインクラッチＴＣＬの断接制御を並行して行うことで、エンジン回転数や車速等に応じた自動変速（オートマチック）や、変速スイッチ等によって乗員の変速操作を受け付ける半自動変速（セミオートマチック）の実行を可能とする。

図４の展開図を参照して、シフトドラム３０の回動位置と４本のシフトフォークとの位置関係について説明する。ガイド軸３１，３２は、シフトドラム３０の回転軸を基準として周方向に約９０度離れた位置に配設されている。例えば、シフトドラム３０の回動位置がニュートラル（Ｎ）のとき、シフトフォーク８１，８２が図示左方の表示「Ｃ Ｎ−Ｎ」の位置にあるのに対し、シフトフォーク７１，７２は図示右方の表示「Ｍ Ｎ−Ｎ」の位置にある。この図では、ニュートラル時の各シフトフォークの円筒凸部（７１ｂ，７２ｂ，８１ｂ，８２ｂ）の位置を破線円で示している。また、図示左方の表示「Ｃ Ｎ−Ｎ」から以下に続く所定回動位置および図示右方の表示「Ｍ Ｎ−Ｎ」から以下に続く所定回動位置は、それぞれ３０度間隔で設定されている。

各ガイド溝によって決定されるシフトフォークの摺動位置は、メインシャフト側のガイド溝ＳＭ１，ＳＭ２が、「左位置」または「右位置」の２ポジションであるのに対し、カウンタシャフト側のガイド溝ＳＣ１，ＳＣ２では、「左位置」または「中位置」または「右位置」の３ポジションを有するように構成されている。

ニュートラル時の各シフトフォークは、それぞれ、シフトフォーク８１：中位置、シフトフォーク８２：中位置、シフトフォーク７１：右位置、シフトフォーク７２：左位置にある。これは、各シフトフォークで駆動される４つの摺動可能ギヤが、隣接する摺動不能ギヤといずれも噛合していない状態であるので、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２が接続されても、プライマリギヤ３の回転駆動力はカウンタシャフト９に伝達されることがない。

次に、上記したニュートラル位置から、シフトドラム３０を１速ギヤに対応する位置（「Ｃ １−２」および「Ｍ １−２」）に回動させると、シフトフォーク８１が中位置から左位置に切り換わることで、第５速被動側ギヤＣ５が中位置から左位置に切り換わる。これにより、第５速被動側ギヤＣ５が、第１速被動側ギヤＣ１とドグクラッチで噛合して、１速ギヤで回転駆動力を伝達する準備が整う。また、これと同時に、シフトフォーク８２が中位置から右位置に切り換わることで、第６速被動側ギヤＣ６が中位置から右位置に切り換わる。これにより、第６速被動側ギヤＣ６が、第２速被動側ギヤＣ２とドグクラッチで噛合して、２速ギヤで回転駆動力を伝達する準備が整う。なお、このとき、他のシフトフォーク７１，７２の軸方向の位置は変化していない。

すなわち、本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置では、ニュートラル位置から１速ギヤに対応する位置にシフトドラム３０を回動させた際に、１速ギヤのドグクラッチと２速ギヤのドグクラッチとが同時に噛合される（図示太矢印参照）ように構成されている。したがって、ニュートラル位置から１速ギヤに変速する際にドグクラッチに打音が発生する回数が１回のみとなる。１速と２速との変速比差は他のギヤ段間に比して大きく、２速のドグクラッチを噛合する際の打音が大きくなりやすいが、打音の発生回数が低減されることで、乗員が打音を認識する可能性が低減される。

図５に示す従来型のシフトドラム１００では、ニュートラル位置から１速ギヤに対応する位置にシフトドラム１００を回動させた際には、１速ギヤのドグクラッチが噛合するのみであり、その後、第１クラッチＣＬ１を接続状態に切り換えて１速ギヤへの変速が完了すると、自動的にシフトドラム１００を３０度だけシフトアップ方向に回動する「シフトアップ側予備変速」によって、２速ギヤのドグクラッチを噛合させるように構成されていた。すなわち、従来型のシフトドラム１００では、ニュートラル位置から１速ギヤに変速する際に、１速ギヤのドグクラッチと２速ギヤのドグクラッチとを異なるタイミングで噛合するため、ニュートラルから１速に変速する際に、ドグクラッチに打音が２回発生する可能性があった。

本実施形態に係るシフトドラム３０によれば、ニュートラルから１速ギヤに変速する際に、１速ギヤのドグクラッチを噛合させるのと同時に２速ギヤのドグクラッチも噛合される、すなわち、従来型における「シフトアップ側予備変速」が同時に実行されることとなる。この状態において、第１クラッチＣＬ１を接続状態に切り換えると、内側メインシャフト７→第１速駆動側ギヤＭ１→第１速被動側ギヤＣ１→第５速被動側ギヤＣ５→カウンタシャフト９の順で、回転駆動力が伝達されてドライブスプロケット１０から出力される。なお、第１クラッチＣＬ１が接続されて１速ギヤが選択されている場合、第２クラッチＣＬ２は遮断状態にあるので、外側メインシャフト６は、内側メインシャフト７との間に満たされた潤滑油の粘性によって従動的に回転されることとなる。

さらに、この状態で１速から２速への変速指令が出されると、第１クラッチＣＬ１が遮断されると共に第２クラッチＣＬ２が接続状態に切り換えられて、回転駆動力の伝達経路が、外側メインシャフト６→第２速駆動側ギヤＭ２→第２速被動側ギヤＣ２→第６速被動側ギヤＣ６→カウンタシャフト９の順に切り換わることとなる。

本実施形態に係るシフトドラム３０と従来型のシフトドラム１００とは、ニュートラルから１速への変速時のパターンが異なるのみで、他のパターンは同一である。また、本実施形態に係るシフトドラム３０では、ニュートラルから１速への変速時に１速および２速のドグクラッチを同時に噛合させるので、従来型のシフトドラム１００における「Ｃ １−Ｎ」および「Ｍ １−Ｎ」のポジションが不要となり、各ガイド溝ＳＣ１，２およびＳＭ１，２の全長が、１つの所定回動角度（３０度）ぶん短くなっている。

次いで、１速から２速への変速動作が完了すると、２速から３速への変速動作をツインクラッチＴＣＬの持ち替えのみで完了できるようにするシフトアップ側予備変速が実行される。この２速から３速へのシフトアップ側予備変速では、カウンタシャフト側のガイド軸が、図示左側の表示「Ｃ １−２」から「Ｃ ３−２」の位置に移動すると共に、メインシャフト側のガイド軸が、図示右側の表示「Ｍ １−２」から「Ｍ ３−２」の位置に移動する。これに伴うガイド溝の変化は、ガイド溝ＳＣ１が左位置から右位置に切り換わるのみであり、これにより、シフトフォーク８１が左位置から右位置に移動して、第５速被動側ギヤＣ５と第３速被動側ギヤＣ３とがドグクラッチで噛合する。

２速から３速へのアップ側予備変速が完了すると、ツインクラッチＴＣＬの接続状態を第２クラッチＣＬ１から第１クラッチＣＬ２に切り換える、すなわち、クラッチの持ち替えを行うのみで２速から３速への変速動作が実行できる状態となる。このシフトアップ側予備変速は、以降、５速ギヤの選択時まで同様に実行される。

上記した２速から３速へのシフトアップ側予備変速時において、ガイド溝ＳＣ１は、図示左側の表示「Ｃ Ｎ−２」で中位置、すなわち、ドグクラッチによる噛合が行われない位置を通過する。シフトドラム３０は、ギヤポジションセンサ２７によって３０度毎の角度が検知されると共に、電動モータ２１によってその回動速度を細かく調整することができる。これにより、例えば、図示左側の表示「Ｃ １−２」から「Ｃ Ｎ−２」までの回動速度、すなわち、被動側ギヤＣ１，Ｃ５間でドグクラッチの噛合いを外す際の速度と、「Ｃ Ｎ−２」から「Ｃ ３−２」までの回動速度、すなわち、被動側ギヤＣ５，Ｃ３間でドグクラッチを噛み合わせる際の速度とを異ならせたり、また、「Ｃ Ｎ−２」の位置で所定時間停止する「ニュートラル待ち」を行うことが可能である。これにより、ドグクラッチの断接時に生じやすい変速ショックを大幅に低減することが可能となる。さらに、シフトドラム３０の駆動タイミングや駆動速度は、変速時の変速段数やエンジン回転数等に応じて順次調整することができる。

上記したように、本発明に係るツインクラッチ式変速装置によれば、シフトドラムのガイド溝のパターンが、ニュートラルから１速に変速するためにシフトドラムを所定角度回動させた際に、１速ギヤおよび２速ギヤのドグクラッチを同時に噛合するように形成されているので、ニュートラルから１速へ変速する際に、まず、１速のドグクラッチのみを噛合させて、次に、２速のドグクラッチを噛み合わせるようにしたガイド溝のパターンに比して、ドグクラッチに打音の発生する回数を低減することが可能となる。

なお、変速ギヤ段数等のツインクラッチ式変速装置の構成、シフトドラムのガイド溝のパターン等は、上記した実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、ニュートラルから１速に変速する際に１速および２速のドグクラッチを同時に噛合させるように構成されていれば、変速段数等に応じてシフトフォークの数を変更すると共に、これに応じてシフトドラムのガイド溝のパターンも変形することが可能である。また、本発明に係るシフトドラムのガイド溝のパターンは、上記実施形態で示したタイミングでシフトアップ側予備変速を行わない場合でも有効である。なお、変速機の変速ギヤには、後進段が含まれてもよい。

本発明の一実施形態に係るツインクラッチ式変速装置の断面図である。 変速ギヤの配置関係を示すスケルトン図である。 変速機構の断面図である。 本発明の一実施形態に係るシフトドラムのガイド溝の形状を示す展開図である。 従来型のシフトドラムのガイド溝の形状を示す展開図である。

符号の説明

１…ツインクラッチ式変速装置、６…外側メインシャフト、７…内側メインシャフト、９…カウンタシャフト、３０…シフトドラム、３１，３２…ガイド軸、３５…ドグ孔、５５，５６…ドグ歯、７１，７２，８１，８２…シフトフォーク、Ｃ１〜Ｃ６…被動側ギヤ列、Ｍ１〜Ｍ６…駆動側ギヤ列、ＣＬ１…第１クラッチ、ＣＬ２…第２クラッチ、ＳＣ１，ＳＣ２…カウンタシャフト側ガイド溝、ＳＭ１，ＳＭ２…メインシャフト側ガイド溝、ＴＣＬ…ツインクラッチ

Claims (1)

1. メインシャフト（６，７）とカウンタシャフト（９）との間に変速段に応じた複数の歯車対を有する変速機（ＴＭ）と、前記メインシャフト（６，７）上に配設されるツインクラッチ（ＴＣＬ）とを備え、該ツインクラッチ（ＴＣＬ）によってエンジンの回転駆動力を前記変速機（ＴＭ）との間で断接するようにしたツインクラッチ式変速装置（１）において、
   前記メインシャフト（６，７）は、内主軸（７）と、該内主軸（７）を回転自在に軸支する外主軸（６）とから構成され、
   前記ツインクラッチ（ＴＣＬ）は、前記内主軸（７）へ伝達される回転駆動力を断接する第１クラッチ（ＣＬ１）と、前記外主軸（６）へ伝達される回転駆動力を断接する第２クラッチ（ＣＬ２）とから構成され、
   前記変速機（ＴＭ）は、各軸上の隣り合う変速ギヤ間の回転駆動力の伝達を、ドグ歯（５５，５６）とドグ孔（３５）とからなるドグクラッチで実行するように構成されており、
   前記変速機（ＴＭ）は、１速ギヤで回転駆動力を伝達するためのドグクラッチと２速ギヤで回転駆動力を伝達するためのドグクラッチとが共に噛合状態にある時に、前記ツインクラッチ（ＴＣＬ）の接続状態を切り換えることで１速と２速との間での変速ができるように構成されており、
   シフトフォーク（７１，７２，８１，８２）を駆動して前記ドグクラッチの噛合状態を切り換えるためのシフトドラム（３０）を具備し、
   前記シフトフォーク（７１，７２，８１，８２）は、前記シフトドラム（３０）の表面に形成されたガイド溝に沿って駆動するように構成されており、
   前記ガイド溝（ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＭ１，ＳＭ２）のパターンが、ニュートラルから１速に変速するために前記シフトドラム（３０）を所定角度回動させた際に、前記１速ギヤのドグクラッチと前記２速ギヤのドグクラッチとを同時に噛合するように形成されており、
   前記シフトドラム（３０）は、アクチュエータ（２１）によって回転駆動され、
   前記歯車対は、前記カウンタシャフト（９）に回転駆動力を伝達する１つの歯車対を選択するために軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤと、軸方向に摺動不能に取り付けられた摺動不能ギヤとから構成され、
   前記摺動可能ギヤは、前記内主軸（７）、前記外主軸（６）および前記カウンタシャフト（９）のそれぞれに設けられ、
   前記摺動可能ギヤと、該摺動可能ギヤと同軸上で隣り合う摺動不能ギヤとの間に、前記ドグクラッチが設けられており、
   前記摺動可能ギヤが前記シフトフォーク（７１，７２，８１，８２）で摺動されることによって、同軸上で隣り合う前記摺動不能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行うように構成されており、
   前記シフトフォーク（７１，７２，８１，８２）は、前進６段の前記変速機（ＴＭ）を変速するために前記メインシャフト（６，７）側に係合する２本（８１，８２）および前記カウンタシャフト（９）側に係合する２本（７１，７２）からなり、
   前記ガイド溝（ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＭ１，ＳＭ２）のパターンは、ニュートラルから１速に変速するために前記シフトドラム（３０）を所定角度回動させた際に、前記１速ギヤのドグクラッチを噛合させるために前記シフトフォーク（８１）が摺動する方向と、前記２速ギヤのドグクラッチを噛合させるために前記シフトフォーク（８２）が摺動する方向とが逆向きになるように形成されていることを特徴とするツインクラッチ式変速装置。

Images