JP2009156339A - ツインクラッチ式変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内主軸および外主軸をモータで回転させることによって、ドグクラッチをスムーズに噛合させることができるツインクラッチ式変速装置を提供する。
【解決手段】主軸２６とカウンタ軸２７との間に複数の歯車対を有する変速機と、主軸２６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変速機との間で断接する。主軸２６は、内主軸２６ａと外主軸２６ｂとから構成される。ツインクラッチは、内主軸２６ａへ伝達される回転駆動力を断接する第１クラッチ２２と、外主軸２６ｂへ伝達される回転駆動力を断接する第２クラッチ２３とから構成される。内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂを別個独立して回転させる内主軸用駆動手段６７および外主軸用駆動手段７７を具備し、ドグ歯側の変速ギヤとドグ孔側の変速ギヤとの回転速度を同期させることで、ドグクラッチをスムーズに噛合させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ツインクラッチ式変速装置に係り、特に、内主軸および外主軸をモータで回転させることによって、ドグクラッチをスムーズに噛合させ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、シンクロメッシュ機構を備えた同期かみあい式変速機の構成が開示されている。シンクロメッシュ機構は、軸方向に摺動して噛み合おうとするスリーブまたは変速ギヤ同士の間に配設されて、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２００６−１５３１７３号公報

前記したような同期かみあい式変速機とは異なり、シフトドラムを用いたシーケンシャル式変速機では、シンクロメッシュ機構を使用せず、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等が発生する可能性があるが、さらに、メインシャフトを内主軸と外主軸とからなる二重構造とし、内主軸と外主軸に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、内主軸と外主軸との回転速度差が大きくなることで、ドグクラッチを噛合させる際の打音等が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、内主軸および外主軸をモータで回転させることによって、ドグクラッチをスムーズに噛合させ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、前記エンジンによる駆動系統とは別に設けられ、内主軸および外主軸を別個独立して回転させることができる駆動手段を具備する点に第１の特徴がある。

また、前記駆動手段は、前記内主軸および外主軸にそれぞれ固定された駆動ギヤに対し噛合するリダクションギヤと、該リダクションギヤを回転駆動するモータとから構成されている点に第２の特徴がある。

また、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ており、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、該摺動可能ギヤに係合する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い、前記変速機は、前記摺動ギヤが所定の位置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、隣接する変速段への変速ができるように構成されており、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、ドグ歯とドグ孔が噛み合うことで回転駆動力を伝達するドグクラッチが設けられており、前記モータを制御する制御部は、変速時に噛み合わせようとする前記ドグ歯とドグ孔との回転が同期するように、前記内主軸および外主軸を回転させる点に第３の特徴がある。

さらに、前記制御部は、前記リダクションギヤが前記エンジンの回転駆動力によって駆動されている際に、前記モータを発電機として機能させる点に第４の特徴がある。

第１の特徴によれば、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、ツインクラッチは、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、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、エンジンによる駆動系統とは別に設けられ、内主軸および外主軸を別個独立して回転させることができる駆動手段を具備するので、エンジンの回転駆動力が伝達されていない状態の内主軸および外主軸を、駆動手段によって任意の速度で回転させることができる。これにより、例えば、エンジンの回転駆動力が内主軸を介してカウンタシャフトに伝達されている時に、駆動手段で外主軸を回転させることで、外主軸側と噛合しているカウンタシャフト上の変速ギヤを、カウンタシャフトと同じ回転速度で駆動することが可能となる。よって、同軸上で隣り合う変速ギヤの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行うツインクラッチ式変速装置において、ドグ歯側の変速ギヤとドグ孔側の変速ギヤとの回転を同期させて、ドグクラッチをスムーズに噛合させることができるようになる。

第２の特徴によれば、駆動手段は、内主軸および外主軸にそれぞれ固定された駆動ギヤに対し噛合するリダクションギヤと、該リダクションギヤを回転駆動するモータとから構成されているので、モータとギヤという簡単な構成によって、内主軸および外主軸をそれぞれ任意の速度に加減速して回転させることが可能となる。

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ており、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、該摺動可能ギヤに係合するシフトフォークで摺動されることによって、同軸上で隣り合う摺動不能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行い、変速機は、摺動ギヤが所定の位置にある時にツインクラッチの接続状態を切り換えることで、隣接する変速段への変速ができるように構成されており、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、ドグ歯とドグ孔が噛み合うことで回転駆動力を伝達するドグクラッチが設けられており、モータを制御する制御部は、変速時に噛み合わせようとするドグ歯とドグ孔との回転が同期するように内主軸および外主軸を回転させるので、内主軸および外主軸を回転駆動することにより、ドグクラッチをスムーズに噛合させることができるツインクラッチ式変速装置が得られる。

第４の特徴によれば、制御部は、リダクションギヤがエンジンの回転駆動力によって駆動されている際にモータを発電機として機能させるので、リダクションギヤおよびモータを回転させることで消費されるエンジンの回転駆動力を、電力に変換して有効利用することが可能となる。

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、自動二輪車に適用される自動変速機としての自動マニュアル変速機（以下、ＡＭＴ）およびその周辺装置のシステム構成図である。ＡＭＴ１６は、メインシャフト上に配設された２つのクラッチによってエンジンの回転駆動力を断接するツインクラッチ式変速装置として構成されている。エンジン１１に連結されるＡＭＴ１６は、クラッチ用油圧装置１７および変速制御装置としてのＡＭＴ制御ユニット１８で駆動制御される。エンジン１１は、スロットル・バイ・ワイヤ形式のスロットルボディ１９を有し、スロットルボディ１９には、スロットル開閉用のモータ２０が備えられる。

ＡＭＴ１６は、前進６段の変速機ギヤ２１、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３、シフトドラム２４、およびシフトドラム２４を回動させるシフト制御モータ２５を備えている。変速機ギヤ２１を構成する多数のギヤは、主軸（メインシャフト）２６およびカウンタ軸（カウンタシャフト）２７にそれぞれ結合または遊嵌されている。主軸２６は、内主軸２６ａと外主軸２６ｂとからなり、内主軸２６ａは第１クラッチ２２と結合され、外主軸２６ｂは第２クラッチ２３と結合されている。主軸２６およびカウンタ軸２７には、それぞれ主軸２６およびカウンタ軸２７の軸方向に変位自在な変速ギヤが設けられており、これら変速ギヤおよびシフトドラム２４に形成されたガイド溝（不図示）に、それぞれシフトフォーク２９の端部が係合されている。

エンジン１１の出力軸、すなわちクランク軸３０には、プライマリ駆動ギヤ３１が結合されており、このプライマリ駆動ギヤ３１はプライマリ従動ギヤ３２に噛み合わされている。プライマリ従動ギヤ３２は、第１クラッチ２２を介して内主軸２６ａに連結されると共に、第２クラッチ２３を介して外主軸２６ｂに連結されている。また、ＡＭＴ１６は、カウンタ軸２７上の所定の変速ギヤの回転速度を計測することで、内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂの回転速度をそれぞれ検知する内主軸回転速度センサ６３および外主軸回転速度センサ７３を備えている。

カウンタ軸２７には駆動スプロケット３５が結合されており、この駆動スプロケット３５に巻き掛けられるドライブチェーン（不図示）を介して、駆動輪としての後輪に駆動力が伝達される。また、ＡＭＴ１６内には、プライマリ従動ギヤ３２の外周に対向配置されたエンジン回転数センサ３６と、シフトドラム２４の回転位置に基づいて現在のギヤ段位を検出するギヤポジションセンサ３８と、シフト制御モータ２５の回動位置を検出するシフトカムポジションセンサ８１とが設けられている。また、スロットルボディ１９には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ４７が設けられている。

クラッチ用油圧装置１７は、オイルタンク３９と、このオイルタンク３９内のオイルを第１クラッチ２２および第２クラッチ２３に給送するための管路４０とを備えている。管路４０上には、油圧ポンプ４１およびソレノイドバルブ等からなる油圧制御弁としてのバルブ４２が設けられており、管路４０に連結される戻り管路４３上には、レギュレータ４４が配置されている。バルブ４２は、第１クラッチ２２および第２クラッチ２３に個別にオイル圧をかけることが可能な構造とされる。また、バルブ４２にもオイルの戻り管路４５が設けられている。

ＡＭＴ制御ユニット１８には、自動変速（ＡＴ）モードと手動変速（ＭＴ）モードとの切り換えを行うモードスイッチ４９と、シフトアップ（ＵＰ）またはシフトダウン（ＤＮ）を指示するシフトセレクトスイッチ５０とが接続されている。ＡＭＴ制御ユニット１８は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を備え、上記各センサやスイッチの出力信号に応じてバルブ４２およびシフト制御モータ２５を制御し、ＡＭＴ１６のギヤ段位を自動的または半自動的に切り換えることができるように構成されている。

ＡＭＴ制御ユニット１８は、ＡＴモードの選択時には、車速、エンジン回転数、スロットル開度等の情報に応じて変速機ギヤ２１を自動的に切り換え、一方、ＭＴモードの選択時には、シフトセレクトスイッチ５０の操作に伴って、変速機ギヤ２１をシフトアップまたはシフトダウンする。なお、ＭＴモード選択時でも、エンジンの過回転やストールを防止するための補助的な自動変速制御を実行するように設定できる。

クラッチ用油圧装置１７では、油圧ポンプ４１によってバルブ４２に油圧がかけられており、この油圧が上限値を超えないようにレギュレータ４４で制御されている。ＡＭＴ制御ユニット１８からの指示でバルブ４２が開かれると、第１クラッチ２２または第２クラッチ２３に油圧が印加されて、プライマリ従動ギヤ３２が第１クラッチ２２または第２クラッチ２３を介して内主軸２６ａまたは外主軸２６ｂに連結される。そして、バルブ４２が閉じられて油圧の印加が停止されると、第１クラッチ２２および第２クラッチ２３は、内蔵されている戻りバネ（不図示）によって、内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂとの連結を断つ方向へ付勢されることとなる。

シフト制御モータ２５は、ＡＭＴ制御ユニット１８からの指示に従ってシフトドラム２４を回動させる。シフトドラム２４が回動すると、シフトドラム２４の外周に形成されたガイド溝の形状に従ってシフトフォーク２９がシフトドラム２４の軸方向に変位する。これに伴い、カウンタ軸２７および主軸２６上のギヤの噛み合わせが変わり、変速機ギヤ２１をシフトアップまたはシフトダウン可能な状態に切り換える。

本実施形態に係るＡＭＴ１６では、第１クラッチ２２と結合される内主軸２６ａ（図１参照）が奇数段ギヤ（１，３，５速）を支持し、第２クラッチ２３と結合される外主軸２６ｂが偶数段ギヤ（２，４，６速）を支持するように構成されている。例えば、奇数段ギヤを選択して走行している間は、第１クラッチ２２への油圧供給が継続されて接続状態が保たれている。そして、シフトチェンジが順次行われる際には、シフトドラム２４の回動によってギヤの噛み合わせを予め変更しておき、第１クラッチ２２および第２クラッチ２３の接続状態を切り換えることで変速が完了するように構成されている。

図２は、エンジン１１およびＡＭＴ１６の拡大図である。また、図３は、各軸および変速ギヤの噛合関係を示す配置関係図であり、さらに図４は、各軸の軸方向から見た各軸の配置関係図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態に係るＡＭＴ１６は、エンジン１１の回転駆動力を利用せずに、内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂを別個独立して回転駆動することができる、内主軸用駆動手段６７および外主軸用駆動手段７７を備えている点に特徴がある。

内主軸２６ａを回転させる内主軸用駆動手段６７は、内主軸用モータ６０と、モータ軸６１に固定されたリダクションギヤ６２とから構成されている。また、外主軸２６ｂを回転させる外主軸用駆動手段７７は、外主軸用モータ７０と、モータ軸７１に固定されたリダクションギヤ７２とから構成されている。内主軸用モータ６０および外主軸用モータ７０はそれぞれＡＭＴ制御ユニット１８で制御され、内主軸２６ａに固定された駆動ギヤ６５および外主軸２６ｂに固定された駆動ギヤ７５を回転させることにより、内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂを別個独立して回転させることができる。

第１クラッチ２２に接続される内主軸２６ａは、奇数変速段の駆動ギヤＭ１，Ｍ３，Ｍ５を支持している。第１速駆動ギヤＭ１は、内主軸２６ａに一体的に形成されている。また、第３速駆動ギヤ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２３に接続される外主軸２６ｂは、偶数変速段の駆動ギヤＭ２，Ｍ４，Ｍ６を支持している。第２速駆動ギヤＭ２は、外主軸２６ｂに一体的に形成されている。また、第４速駆動ギヤ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、カウンタ軸２７は、前記駆動ギヤＭ１〜Ｍ６に噛合する被動ギヤＣ１〜Ｃ６を支持している。第１速から４速の被動ギヤ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５，６速の被動ギヤ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。本実施形態に係るＡＭＴ１６では、上記した歯車列のうち、駆動ギヤＭ３，Ｍ４および被動ギヤＣ５，Ｃ６、すなわち、軸方向に摺動可能なギヤを前記シフトフォーク２９で摺動させることで、ドグクラッチを断接して変速動作を実行することができる。

そして、内主軸２６ａを内主軸用モータ６０で回転させるための駆動ギヤ６５は、第１速駆動ギヤＭ１と第５速駆動ギヤＭ５との間に回転不能かつ摺動不能に結合されており、外主軸２６ｂを外主軸用モータ７０で回転させるための駆動ギヤ７５は、第６速駆動ギヤＭ６と第４速駆動ギヤＭ４との間に回転不能かつ摺動不能に結合されている。

図４を参照して、本実施形態に係る動力源１００は、エンジン１１のシリンダと結合されるクランクケース１０１内に、変速機としてのＡＭＴ１６を収納した構成を有し、車両前方から後方に向かって、クランク軸３０、主軸（メインシャフト）２６、カウンタ軸（カウンタシャフト）２７の順に配設されている。そして、両駆動手段６７，７７のモータ軸６１，７１は、主軸２６の車体上方に配設されている。この配設位置によれば、エンジン１１のシリンダの後方側のクランクケース内に、内主軸用駆動手段６７および外主軸用駆動手段７７を収めることが可能となる。なお、両駆動手段６７，７７は、主軸２６の下方側や後方側等に配設してもよい。

図５は、本発明の一実施形態に係るＡＭＴ制御ユニット１８およびその周辺機器の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は同一または同等部分を示す。ＡＭＴ制御ユニット１８は、変速マップ９１が格納された変速制御指令部９０と、内主軸用モータ６０および外主軸用モータ７０を制御するモータ制御部９５とを備えている。変速制御指令部９０は、エンジン回転数センサ３６、スロットル開度センサ４７、ギヤポジションセンサ３８の出力信号および車速情報に基づき、３次元マップ等からなる変速マップ６１に従って、シフト制御モータ２５およびバルブ４２を駆動して変速動作を実行する。モータ制御部９５は、内主軸回転速度センサ６３および外主軸回転速度センサ７３からの出力信号および変速制御指令部９０からの情報に基づいて、内主軸用モータ６０および外主軸用モータ７０に駆動指令を発する。駆動指令を受けた両モータ６０，７０は、車載バッテリ８５の電力によって駆動する。上記したような構成により、両駆動手段６７，７７は、ドグクラッチが形成された互いに隣合う変速ギヤの回転を同期させて、ドグクラッチをスムーズに噛合させる電動のシンクロナイザとして機能することができる。

図３の構成図を再度参照しながら、両駆動手段６７，７７をシンクロナイザとして機能させる駆動タイミングについて説明する。本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置では、第１速ギヤの選択時に、エンジンの回転駆動力を以下の手順で伝達している。クランク軸３０からプライマリ従動ギヤ３２に伝達された回転駆動力は、第１クラッチ２２が接続されることで内主軸２６ａに伝達され、第１速駆動ギヤＭ１から第１速被動側Ｃ１を介してカウンタ軸２７に出力される。このとき、第１速用のドグクラッチは、第１速被動ギヤＣ１と第５速被動ギヤＣ５との間で噛み合った状態にある。

本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置では、第１速ギヤによって回転駆動力が伝達されている際に、第２速用のドグクラッチ、すなわち、第６速被動ギヤＣ６と第２速被動ギヤＣ２との間のドグクラッチを噛合させて第２速への変速に備える「シフトアップ側予備変速」の実行が可能である。このとき、第２クラッチ２３は遮断されているので、第１速ギヤでの走行中に第２速用のドグクラッチが噛合されても、エンジンの回転駆動力は、第２速駆動ギヤＭ２を介して外主軸２６ｂを空転させるのみである。そして、この予備変速が完了した状態で、クラッチの接続状態を、第１クラッチ２２から第２クラッチ２３に持ち替えると、回転駆動力が途切れることなく、瞬時に２速ギヤを介して回転駆動力を出力することが可能となる。

しかしながら、上記した予備変速の実行前の状態では、外主軸２６ｂにエンジンの回転駆動力が伝達されていないので、カウンタ軸２７と同じ速度で回転している第６速被動ギヤＣ６と、外主軸２６ｂの第２速駆動ギヤＭ２と噛合している第２速被動ギヤＣ２との回転速度差が大きくなる可能性がある。したがって、１速から２速へのシフトアップ側予備変速によって、第２速用のドグクラッチ、すなわち、第６速被動ギヤＣ６のドグ歯（不図示）と第２速被動ギヤＣ２のドグ孔（不図示）とを噛み合わせる際に、ドグクラッチの打音等が大きくなる可能性があった。

そこで、本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置では、この１速から２速へのシフトアップ側予備変速の際に、前記外主軸用モータ７０を駆動して外主軸２６ｂを所定の回転速度で回転させ、これにより、第２速被動ギヤＣ２を第６速被動ギヤＣ６と同じ速度で回転させて、第２速用のドグクラッチの噛合時の打音等を低減することを可能としている。これと同様に、２速から３速へのシフトアップ側予備変速の際には、内主軸用モータ６０を駆動して内主軸２６ａを所定の速度で回転させることで、第３速被動ギヤＣ３と第５速被動ギヤＣ５との間に配設されているドグクラッチの噛合時の打音等を低減することができる。

前記したＡＭＴ制御ユニット１８のモータ制御部９５は、エンジン回転数、ギヤポジション、各変速ギヤの変速比情報に基づいて、変速時に両モータ６０，７０を駆動する回転速度を算出することができる。また、モータ制御部９５は、内主軸回転速度センサ６３および外主軸回転速度センサ７３の出力信号に基づいて、内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂが制御指令通りの速度で回転しているか否かを検知して、フィードバック制御の実行が可能である。上記したような両モータ６０，７０の駆動制御は、第３→４速、第４→５速、第５→６速のシフトアップ側予備変速のみならず、シフトダウン側の予備変速において同様に実行することができる。

なお、１速から２速へのシフトアップ側予備変速時に、外主軸２６ｂを回転させた外主軸用モータ７０は、第１クラッチ２２から第２クラッチ２３への持ち替え動作が実行されると、逆にエンジンの回転駆動力によって回されることとなる。本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置では、内主軸用モータ６０および外主軸用モータ７０がエンジンの回転駆動力によって駆動される場合は、これを発電機として使用できるように構成されている。この発電電力は、前照灯等の電力負荷に供給したり、バッテリ８５に充電することが可能であり、リダクションギヤおよびモータを回転させることで消費されるエンジンの回転駆動力を電力に変換して有効利用することができる。

また、通常、ドグクラッチを使用するシーケンシャル式変速機は、エンジンの停止時に変速操作を行うことができない。これは、主軸およびカウンタ軸が回転していないため、ドグ歯とドグ孔との位置が合わずにドグクラッチが噛合しなくなった時点で、それ以上シフトドラムが回転できなくなるためであり、この状態からドグクラッチを噛合させるためには、ドグ歯とドグ孔の位置が合うように主軸またはカウンタ軸を若干回転させる必要がある。これに対し、本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置では、内主軸用モータ６０および外主軸用モータ７０を任意の回転速度および回転方向で駆動することができるので、両モータ６０，７０を駆動して内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂを回転させることで、エンジンが停止した状態でも、ニュートラルを含めた全変速段間での変速動作を連続的に実行することが可能である。また、このような変速動作は、エンジンが運転中の停車状態で、第１クラッチ２２および第２クラッチ２３が遮断された状態においても同様に実行することが可能である。

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、エンジンによる駆動系統とは別に、内主軸および外主軸を別個独立して回転させることができる駆動手段を具備するので、内主軸および外主軸を任意の速度に加減速して回転させて、ドグ歯側の変速ギヤとドグ孔側の変速ギヤの回転速度を同期させることが可能となり、ドグクラッチをスムーズに噛合させることができる。また、ドグクラッチを使用するシーケンシャル式変速機において、エンジンを停止した状態での変速動作が可能となる。

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、内主軸および外主軸の駆動手段の構成等は、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、内主軸用の駆動手段と外主軸用の駆動手段との構成が異なっていたり、モータと主軸との間の駆動力伝達を複数の歯車で行うようにしてもよい。さらに、１つのモータの駆動力の伝達先の切り換える機構を備え、１つのモータで内主軸および外主軸とを回転制御する構成としてもよい。また、変速機の変速ギヤには、後進段が含まれてもよい。

自動二輪車に適用されるＡＭＴおよびその周辺装置のシステム構成図である。 エンジンおよびＡＭＴの拡大図である。 各軸および変速ギヤの噛合関係を示す配置関係図である。 各軸の軸方向から見た各軸の配置関係図である。 ＡＭＴ制御ユニットおよびその周辺機器の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１…エンジン、１６…ＡＭＴ（ツインクラッチ式変速装置）、２２…第１クラッチ、２３…第２クラッチ、２５…シフト制御モータ、４２…バルブ、２６ａ…内主軸、２６ｂ…外主軸、２７…カウンタ軸、６０…内主軸用モータ、６１，７１…モータ軸、６２，７２…駆動ギヤ、６５，７５…リダクションギヤ、６３…内主軸回転速度センサ、７３…外主軸回転速度センサ、６７…内主軸用駆動手段、７７…外主軸用駆動手段、Ｍ１〜６…第１〜６速駆動ギヤ、Ｃ１〜６…第１〜６速被動ギヤ

Claims (4)

1. 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、
   前記エンジンによる駆動系統とは別に設けられ、内主軸および外主軸を別個独立して回転させることができる駆動手段を具備することを特徴とするツインクラッチ式変速装置。
2. 前記駆動手段は、前記内主軸および外主軸にそれぞれ固定された駆動ギヤに対し噛合するリダクションギヤと、該リダクションギヤを回転駆動するモータとから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のツインクラッチ式変速装置。
3. 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ており、
   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、該摺動可能ギヤに係合する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い、
   前記変速機は、前記摺動ギヤが所定の位置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、隣接する変速段への変速ができるように構成されており、
   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、ドグ歯とドグ孔が噛み合うことで回転駆動力を伝達するドグクラッチが設けられており、
   前記モータを制御する制御部は、変速時に噛み合わせようとする前記ドグ歯とドグ孔との回転が同期するように、前記内主軸および外主軸を回転させることを特徴とする請求項２に記載のツインクラッチ式変速装置。
4. 前記制御部は、前記リダクションギヤが前記エンジンの回転駆動力によって駆動されている際に、前記モータを発電機として機能させることを特徴とする請求項３に記載のツインクラッチ式変速装置。

Images