JP6370672B2 - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の動力伝達制御装置に関する。

従来より、複数の変速段を有する変速機と、車両の動力源の駆動出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装されたクラッチと、を備え、前記変速機及び前記クラッチをアクチュエータで制御する、車両の動力伝達制御装置が広く知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。

上記文献に記載された装置の変速機では、前記各変速段について、「被係合部材」と「係合部材」とが設けられている。「被係合部材」は、変速機の入力軸又は出力軸に相対回転可能に設けられた遊転ギヤに固定されている。「係合部材」は、遊転ギヤが設けられている軸に、相対回転不能、且つ、軸方向において前記被係合部材と係合する係合位置と前記被係合部材と係合しない非係合位置との間を移動可能に設けられている。複数の変速段のうちの１つの変速段の「係合部材」が「係合位置」にあり、且つ、複数の変速段のうちの残りの変速段の「係合部材」が「非係合位置」にある場合において、その変速段が実現される。

上記文献に記載された装置では、車両の加速状態にて「実現される変速段」を高速側に変更する変速作動（以下、「シフトアップ」と呼ぶ）を実行する際、前記クラッチを接合状態に維持した状態にて、変速前の変速段の「係合位置」にある「係合部材」を「非係合位置」に向けて駆動するとともに変速後の変速段の「非係合位置」にある「係合部材」を「係合位置」に向けて駆動することによって、シフトアップが瞬時に実行され得る。この結果、駆動源の加速方向の駆動トルクを途切れなく駆動輪に伝達しながら（所謂「シームレス」の）シフトアップを達成することができる。

特表２０１０−５１０４６４号公報 特表２００９−５３６７１３号公報

以下、説明の便宜上、車両の減速状態にて「実現される変速段」を低速側に変更する変速作動を「シフトダウン」と呼び、或る変速段が実現された状態で変速作動を伴わない車両の加速状態を「通常加速」と呼び、或る変速段が実現された状態で変速作動を伴わない車両の減速状態を「通常減速」と呼ぶ。

上述したようにシームレスのシフトアップを達成できる車両の動力伝達装置では、「シフトアップ」以外の「シフトダウン」、「通常加速」、及び、「通常減速」においても、適切な作動が得られることが望ましい。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シームレスのシフトアップを達成できる車両の動力伝達装置であって「シフトダウン、通常加速、及び、通常減速においても適切な作動が得られるもの」の一態様を提供することにある。

本発明に係る車両の動力伝達制御装置の特徴は、以下の２つの点にある。即ち、第１の点は、各変速段について、前記係合部材及び前記被係合部材における互いに対向する部位に一対の摩擦係合面が設けられたこと、である。前記係合部材及び前記被係合部材は、前記係合部材が前記非係合位置にある場合には前記一対の摩擦係合面同士が接触せず、前記係合部材が前記係合位置にある場合には前記一対の摩擦係合面同士が接触するように構成される。ここにおいて、前記一対の摩擦係合面は、雌型の円錐摩擦係合面、及び、雄型の円錐摩擦係合面であることが好適である。これにより、前記一対の摩擦係合面が一対の平面摩擦係合面である場合より大きい摩擦トルク（係合部材及び被係合部材の回転速度差を小さくする方向のトルク）を発生させ易くなる。

第２の点は、前記各変速段について、遊転ギヤが設けられた軸（対応軸）と前記係合部材との係合構造に関し、前記係合部材が前記係合位置にある場合において、前記対応軸と前記係合部材との間で前記車両の減速方向のトルクが作用しているとき、前記係合部材が前記被係合部材を押圧する前記軸方向の力であって前記減速方向のトルクの大きさに応じた大きさの力（係合押圧力）が発生する構成が採用されたこと、にある。ここにおいて、この構成は、例えば、前記係合部材が前記係合位置にある場合において前記対応軸と前記係合部材との間で前記車両の減速方向のトルクが作用しているときに互いに係合する前記対応軸及び前記係合部材のそれぞれの係合面（以下、「第１減速時係合面」と呼ぶ）の何れか一方又は両方を、前記係合押圧力が発生するように前記軸方向に対して傾斜させることによって実現され得る。

加えて、上記本発明に係る装置では、前記各変速段について、前記係合部材が前記係合位置にある場合において前記係合部材と前記被係合部材との間で前記車両の減速方向のトルクが作用しているときに互いに係合する前記係合部材及び前記被係合部材のそれぞれの係合面（以下、「第２減速時係合面」と呼ぶ）の何れか一方又は両方が、前記係合部材が前記被係合部材から遠ざかる前記軸方向の力を受けるように前記軸方向に対して傾斜していること、が好適である。シフトアップの際、変速後の変速段の係合部材が被係合部材に係合した直後にて、変速前の変速段の係合部材及び被係合部材について両者間に生じる回転速度差に起因して両者の「第２減速時係合面」同士が衝突する。このとき、上記構成によれば、前記「軸方向の力」を利用して、アクチュエータの駆動力を用いることなく、変速前の変速段の係合部材を「係合位置」から「非係合位置」に確実に移動させることができる。

上記本発明に係る装置では、シフトアップの際、前記クラッチが前記接合状態に維持された状態にて、変速前の変速段の前記係合位置にある前記係合部材が前記非係合位置に向けて駆動されるとともに変速後の変速段の前記非係合位置にある前記係合部材が前記係合位置に向けて駆動される。この結果、「変速前の変速段の前記係合部材が前記非係合位置にあり、且つ、変速後の変速段の前記係合部材が前記係合位置にあるとともに前記係合押圧力とは無関係に前記被係合部材を押圧する状態」が実現される。

従って、変速後の変速段の係合部材及び被係合部材の間で車両の加速方向のトルクが作用しているときに互いに係合する係合部材及び被係合部材のそれぞれの係合面が互いに当接することを利用して（換言すれば、ドグクラッチのトルク伝達作用を利用して）、「変速後の変速段の係合部材及び被係合部材の間で車両の加速方向のトルクが伝達される状態」が安定して得られる。以上、上記本発明に係る装置では、シームレスのシフトアップが瞬時に安定して実行され得る。なお、上述のように、「第２減速時係合面」が前記軸方向に対して傾斜する構成が採用されると、変速前の変速段の係合部材を「係合位置」から「非係合位置」に確実に瞬時に移動させることができる。

また、上記本発明に係る装置では、シフトダウンの際、前記クラッチを前記接合状態から前記分断状態に変更・維持した状態にて、変速前の変速段の前記係合位置にある前記係合部材が前記非係合位置に向けて駆動されるとともに変速後の変速段の前記非係合位置にある前記係合部材が前記係合位置に向けて駆動される。この結果、「変速前の変速段の前記係合部材が前記非係合位置にあり、且つ、変速後の変速段の前記係合部材が前記係合位置にあるとともに前記係合押圧力とは無関係に前記被係合部材を押圧する状態」が実現される。その後、前記クラッチが前記分断状態から前記接合状態に変更される。

ここで、変速後の変速段の係合部材が被係合部材に押圧されると、前記一対の摩擦係合面が互いに押圧されて、変速後の変速段の係合部材及び被係合部材の間に両者の回転速度差を小さくする方向の摩擦トルクが作用する。この摩擦トルクに起因して、変速後の変速段の「第１減速時係合面」同士が互いに当接し且つ押圧される。この結果、この摩擦トルクの大きさに応じた大きさの前記「係合押圧力」が発生し、「変速後の変速段の係合部材が被係合部材を押圧する力」が増幅される。「変速後の変速段の係合部材が被係合部材を押圧する力」が増幅されると、前記摩擦トルクが増幅され、この結果、前記「係合押圧力」が増幅される。前記「係合押圧力」が増幅されると、「変速後の変速段の係合部材が被係合部材を押圧する力」が更に増幅される。

このように、変速後の変速段の係合部材が被係合部材を一旦押圧すると、前記「第１の点」に基づく摩擦トルクの発生、及び、前記「第２の点」に基づく係合押圧力の発生、によって、変速後の変速段の係合部材及び被係合部材の間の回転速度差がゼロになるように、「変速後の変速段の係合部材が被係合部材を押圧する力」（従って、摩擦トルク）が次第に増幅されていく。この結果、変速後の変速段の係合部材及び被係合部材の間の回転速度差に起因して「第２減速時係合面」が互いに当接する前の段階で、変速後の変速段の係合部材及び被係合部材が互いに固定される（回転速度差がゼロになる）。即ち、「第２減速時係合面」が互いに当接することなく、摩擦トルクを利用して（換言すれば、摩擦クラッチのトルク伝達作用を利用して）、「変速後の変速段の係合部材及び被係合部材の間で車両の減速方向のトルクが伝達される状態」が得られる。

従って、例えば、上述のように、「第２減速時係合面」が前記軸方向に対して傾斜する構成が採用されても、シフトダウン時において、変速後の変速段の「第２減速時係合面」が互いに当接しないので、「第２減速時係合面」の傾斜に起因して変速後の変速段の係合部材が「係合位置」から「非係合位置」に移動する事態（即ち、車両の減速方向のトルクが伝達され得なくなる事態）が発生しない。以上、本発明に係る装置では、シフトダウンの際、クラッチが分断状態に維持される極短期間だけは駆動源の減速方向の駆動トルクが駆動輪に伝達されないものの、シフトダウンが瞬時に安定して実行され得る。

また、上記本発明に係る装置では、通常加速、及び、通常減速の際、前記クラッチが前記接合状態に維持されるとともに、実現されている変速段の前記係合位置にある前記係合部材が、前記被係合部材に向けて前記係合押圧力とは無関係に前記軸方向に常時押圧される。

このように、通常加速の際、実現されている変速段の係合部材が被係合部材に向けて常時押圧されるので、何らかの理由でその係合部材が「係合位置」から「非係合位置」に移動する事態（即ち、車両の加速方向のトルクが伝達され得なくなる事態）が発生し難い。この結果、上述した「ドグクラッチのトルク伝達作用」を利用して、通常加速が安定して維持され得る。

また、通常減速の際、実現されている変速段の係合部材が被係合部材に向けて常時押圧されるので、上述したシフトダウンの場合と同じメカニズムによって「その係合部材がその被係合部材を押圧する力」が次第に増幅されていく。この結果、実現されている変速段の「第２減速時係合面」が互いに当接する前の段階で、その係合部材及びその被係合部材が互いに固定される（回転速度差がゼロになる）。即ち、「第２減速時係合面」が互いに当接することなく、摩擦トルクを利用して、「実現されている変速段の係合部材及び被係合部材の間で車両の減速方向のトルクが伝達される状態」が得られる。従って、上述したシフトダウンの場合と同様、「第２減速時係合面」が前記軸方向に対して傾斜する構成が採用されても、通常減速の際、実現されている変速段の「第２減速時係合面」の傾斜に起因してその変速段の係合部材が「係合位置」から「非係合位置」に移動する事態（即ち、車両の減速方向のトルクが伝達され得なくなる事態）が発生しない。この結果、上述した「摩擦クラッチのトルク伝達作用」を利用して、通常減速が安定して維持され得る。

以上、本発明に係る装置によれば、シームレスのシフトアップが達成され得ることに加え、シフトダウン、通常加速、及び、通常減速においても適切な作動が得られる。

本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置の概略構成を示す図である。 図１に示す切替機構１０１、１０２を模式的に示す図である。 図２に示す１速の被係合部材１１０の斜視図である。 図２に示す２速の被係合部材１２０の斜視図である。 図２に示す１速の係合部材１３０の斜視図である。 図２に示す２速の係合部材１４０の斜視図である。 シフトアップの際の作動を説明するための図２に対応する第１の図である。 シフトアップの際の作動を説明するための図２に対応する第２の図である。 シフトアップの際の作動を説明するための図２に対応する第３の図である。 シフトアップの際の作動を説明するための図２に対応する第４の図である。 シフトアップの際の作動を説明するための図２に対応する第５の図である。 シフトダウンの際の作動を説明するための図２に対応する第１の図である。 シフトダウンの際の作動を説明するための図２に対応する第２の図である。 シフトダウンの際の作動を説明するための図２に対応する第３の図である。 シフトダウンの際の作動を説明するための図２に対応する第４の図である。 シフトダウンの際の作動を説明するための図２に対応する第５の図である。 通常減速から通常加速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第１の図である。 通常減速から通常加速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第２の図である。 通常減速から通常加速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第３の図である。 通常減速から通常加速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第４の図である。 通常減速から通常加速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第５の図である。 通常加速から通常減速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第１の図である。 通常加速から通常減速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第２の図である。 通常加速から通常減速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第３の図である。 通常加速から通常減速への移行の際の作動を説明するための図２に対応する第４の図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置（以下、「本装置」とも呼ぶ）について図面を参照しつつ説明する。本装置に含まれる変速機Ｔ／Ｍは、車両の駆動源であるエンジンの駆動出力軸と車両の駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、車両前進用に５つの変速段（１速（１ｓｔ）〜５速（５ｔｈ））を備えている。

図１に示すように、変速機Ｔ／Ｍは、互いに平行な入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３を備えている。入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３は、Ｔ／Ｍのハウジング（図示せず）に相対回転可能に支持されている。変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２は、クラッチＣ／Ｄ及びフライホイールＦ／Ｗを介して、エンジンＥ／Ｇの駆動出力軸Ａ１に接続されている。この入力軸Ａ２とエンジンＥ／Ｇの駆動出力軸Ａ１との間で動力伝達系統が形成される。変速機Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪Ｄ／Ｗに接続されている。この出力軸Ａ３と駆動輪Ｄ／Ｗとの間で動力伝達系統が形成される。

クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能になっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１により調整される。この結果、クラッチＣ／Ｄは、エンジンの駆動出力軸Ａ１と変速機の入力軸Ａ２との間で動力伝達系統が形成される「接合状態」と、前記動力伝達系統が形成されない「分断状態」とを選択的に実現可能に構成されている。なお、このクラッチＣ／Ｄは、運転者によって操作されるクラッチペダルを備えていない。

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

変速機Ｔ／Ｍは、切替機構ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５を備える。切替機構ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５はそれぞれ、１速、２速、３速、４速、５速に対応している。各切替機構は、対応する変速段の遊転ギヤがその遊転ギヤが設けられている対応軸に対して「相対回転不能となる状態」と「相対回転可能となる状態」とを選択的に実現する。変速機アクチュエータＡＣＴ２を用いて切替機構ＳＷ１〜ＳＷ５を制御することによって、複数の変速段のうちから１つの変速段が選択的に実現される。或る変速段が「実現される」とは、「その変速段の遊転ギヤがその遊転ギヤが設けられている対応軸に対して相対回転不能となり、且つ、他の変速段の遊転ギヤがそれらの遊転ギヤが設けられている対応軸に対して相対回転可能となる状態」を指す。ＡＣＴ２を制御して「実現される変速段」を変更することによって、減速比（出力軸Ａ３の回転速度に対する入力軸Ａ２の回転速度の割合）が調整される。

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

以下、切替機構ＳＷ１〜ＳＷ５について説明する。切替機構ＳＷ１〜ＳＷ５はいずれも同様の構造を有するため、ここでは図２〜図６を参照しつつ切替機構ＳＷ１、及び、ＳＷ２の構造についてのみ説明する。図２は、１速に対応する切替機構ＳＷ１と、２速に対応する切替機構ＳＷ２と、を示す。ＳＷ１は、被係合部材ＥＮ１、スリーブ（係合部材）ＳＬ１、フォークシャフトＦＳ１、及び、フォークＦＫ１を含む。ＳＷ２は、被係合部材ＥＮ２、スリーブ（係合部材）ＳＬ２、フォークシャフトＦＳ２、及び、フォークＦＫ２を含む。なお、各構成部材の符号に含まれる「数字」は「対応する変速段」を表わす。切替機構ＳＷ１、ＳＷ２はいずれも同様の構造を有するため、以下、ＳＷ１についてのみ説明する。

被係合部材ＥＮ１は、変速機Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３に同軸的且つ相対回転可能に設けられ、１速の遊転ギヤＧ１ｏの側面に固定されている。被係合部材ＥＮ１は、遊転ギヤＧ１ｏの一部であってもよい。被係合部材ＥＮ１は、第１遊転ギヤＧ１ｏと一体で、出力軸Ａ３に対して相対回転する。

スリーブＳＬ１は、出力軸Ａ３に同軸的且つ相対回転不能に設けられるとともに、軸方向に関して、被係合部材ＥＮ１と係合する「係合位置」と、「係合位置」より被係合部材ＥＮ１から遠く且つ被係合部材ＥＮ１と係合しない「非係合位置」（図２に示す位置）との間で移動可能である。スリーブＳＬ１と出力軸Ａ３との係合構造は、例えば、図２に示すように、「出力軸Ａ３に同軸的且つ一体に設けられたハブＨＢ１」の外表面に設けられた軸方向に延在する溝ＨＢ１ａに、スリーブＳＬ１の内周面から径方向内側に向けて突出するインナピンＳＬ１ｂが嵌合することによって達成され得る。なお、この係合構造は、スリーブＳＬ１の内周面に設けられた軸方向に延在する溝に、ハブＨＢ１の外表面から径方向外側に向けて突出するアウタピンが嵌合することによっても達成され得る。

図３に示すように、被係合部材ＥＮ１は、例えば、円板状の本体部のスリーブＳＬ１側の側面に、スリーブＳＬ１に向けて軸方向に突出する複数（本例では、４つ）の被係合爪ＥＮ１ａを備えている。なお、図４は、被係合部材ＥＮ２の一例を示す。同様に、図５に示すように、スリーブＳＬ１は、例えば、円筒状の本体部の非係合部材ＥＮ１側の軸方向の端面に、被係合部材ＥＮ１に向けて軸方向に突出する複数（本例では、４つ）の係合爪ＳＬ１ａを備えている。なお、図６は、スリーブＳＬ２の一例を示す。

スリーブＳＬ１が「係合位置」にある場合、係合爪ＳＬ１ａと被係合爪ＥＮ１ａとが係合し得、スリーブＳＬ１が「非係合位置」にある場合、係合爪ＳＬ１ａと被係合爪ＥＮ１ａとが係合しない。

スリーブＳＬ１が「係合位置」にある場合において、車両の加速方向のトルクが作用しているとき、被係合爪ＥＮ１ａの加速面ＥＮ１ａａと係合爪ＳＬ１ａの加速面ＳＬ１ａａとが当接し得、且つ、溝ＨＢ１ａの加速面ＨＢ１ａａとインナピンＳＬ１ｂとが当接し得る。この状態にて、溝ＨＢ１ａの加速面ＨＢ１ａａにおけるインナピンＳＬ１ｂが当接する部分は、軸方向に平行に延在している。従って、インナピンＳＬ１ｂと加速面ＨＢ１ａａとが当接し互いに押圧されても、スリーブＳＬ１は軸方向の力を受けない。同様に、加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａは共に軸方向に平行に延在している。従って、加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａ同士が当接し互いに押圧されても、スリーブＳＬ１は軸方向の力を受けない。

一方、スリーブＳＬ１が「係合位置」にある場合において、車両の減速方向のトルクが作用しているとき、被係合爪ＥＮ１ａの減速面ＥＮ１ａｂと係合爪ＳＬ１ａの減速面ＳＬ１ａｂとが当接し得、且つ、溝ＨＢ１ａの減速面ＨＢ１ａｂとインナピンＳＬ１ｂとが当接し得る。この状態にて、溝ＨＢ１ａの減速面ＨＢ１ａｂにおけるインナピンＳＬ１ｂが当接する部分は、軸方向に対して傾斜している。この結果、インナピンＳＬ１ｂと減速面ＨＢ１ａｂとが当接し互いに押圧された場合、スリーブＳＬ１は被係合部材ＥＮ１を押圧する軸方向の力（以下、「係合押圧力」と呼ぶ）を受ける。係合押圧力の大きさは、出力軸Ａ３とスリーブＳＬ１との間で作用している減速方向のトルクの大きさに比例する。上述した「スリーブＳＬ１の内周面に設けられた軸方向に延在する溝に、ハブＨＢ１の外表面から径方向外側に向けて突出するアウタピンが嵌合する」構成が採用される場合、スリーブＳＬ１が「係合位置」にある場合においてスリーブＳＬ１の前記溝の減速面におけるアウタピンが当接する部分を軸方向に対して傾斜することによって、同様の作用が得られる。また、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂが共に軸方向に対して傾斜している。この結果、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が当接（衝突）した場合、スリーブＳＬ１は被係合部材ＥＮ１から離れる方向の軸方向の力を受ける。減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂの何れか一方のみが軸方向に対して傾斜していてもよい。

スリーブＳＬ１、及び被係合部材ＥＮ１における互いに対向する部位には、一対の摩擦係合面ＳＬ１ｃ、ＥＮ１ｃが設けられている。図２に示す例では、一対の摩擦係合面は、スリーブＳＬ１側の雌型の円錐摩擦係合面ＳＬ１ｃと、被係合部材ＥＮ１側の雄型の円錐摩擦係合面ＥＮ１ｃとで構成される。なお、一対の摩擦係合面は、スリーブＳＬ１側の雄型の円錐摩擦係合面と、被係合部材ＥＮ１側の雌型の円錐摩擦係合面とで構成されてもよいし、一対の平面摩擦係合面であってもよい。

スリーブＳＬ１が「非係合位置」にある場合、一対の摩擦係合面ＳＬ１ｃ、ＥＮ１ｃが接触しない。スリーブＳＬ１が「係合位置」にある場合、一対の摩擦係合面ＳＬ１ｃ、ＥＮ１ｃが接触するとともに、一対の摩擦係合面ＳＬ１ｃ、ＥＮ１ｃの間で、スリーブＳＬ１の被係合部材ＥＮ１に対する軸方向の押圧力に応じた摩擦トルク（スリーブＳＬ１及び被係合部材ＥＮ１の回転速度差を小さくする方向のトルク）が発生する。なお、実際には、スリーブの「係合位置」（係合爪と被係合爪とが係合する位置）は、軸方向において一定の幅を有する。スリーブが軸方向において被係合部材に近づく過程において、その幅の内側の或る位置で、一対の摩擦係合面が接触を開始するように構成され得る。

スリーブＳＬ１の軸方向位置は、フォークシャフトＦＳ１、及び、フォークＦＫ１を介して制御される。具体的には、フォークシャフトＦＳ１は、変速機Ｔ／Ｍのハウジング（図示せず）に、出力軸Ａ３と平行、且つ、軸方向に移動可能に支持されている。ＦＳ１の軸方向位置は、変速機アクチュエータＡＣＴ２の一部であるアクチュエータＡＣＴ２−１によって制御される。具体的には、ＦＳ１の軸方向位置は、「第１位置」（図２に示す位置）、「中間位置」（後述）、及び、「第２位置」（後述）の何れか一つに選択的に制御される。

フォークＦＫ１は、「フォークシャフトＦＳ１に軸方向に相対移動可能に連結される連結部」と、「連結部と一体、且つ、スリーブＳＬ１と軸方向に相対移動不能に連結された把持部」と、を備える。フォークＦＫ１の連結部は、フォークシャフトＦＳ１に軸方向に間隔をあけて固定された一対のスナップリングＳＲ１、ＳＲ１の間に配置されている。ＦＫ１の連結部の軸方向の両端部と、一対のスナップリングＳＲ１、ＳＲ１と、の間の一対の隙間には、一対のコイルスプリングＳＰ１、ＳＰ１が介装されている。

フォークシャフトＦＳ１に対してフォークＦＫ１が軸方向に関して原位置（図２に示す位置）にある場合、コイルスプリングＳＰ１、ＳＰ１によってフォークＦＫ１を軸方向に駆動する力が発生しない。一方、フォークシャフトＦＳ１に対してフォークＦＫ１が軸方向に関して原位置から離れると、コイルスプリングＳＰ１、ＳＰ１によってフォークＦＫ１が原位置に戻るようにフォークＦＫ１を軸方向に駆動する力が発生する。

スリーブＳＬ１が「非係合位置」（図２に示す位置）にあり、且つ、フォークシャフトＦＳ１が「第１位置」にあるとき（図２を参照）、ＦＳ１に対してフォークＦＫ１が原位置にある。従って、スリーブＳＬ１は、スプリングＳＰ１、ＳＰ１によって軸方向に駆動されない。

スリーブＳＬ１が「係合位置」にあり、且つ、フォークシャフトＦＳ１が「中間位置」にあるとき（後述する図８を参照）、ＦＳ１に対してフォークＦＫ１が原位置にある。従って、スリーブＳＬ１は、スプリングＳＰ１、ＳＰ１によって軸方向に駆動されない。

スリーブＳＬ１が「係合位置」にあり、且つ、フォークシャフトＦＳ１が「第２位置」にあるとき（後述する図７を参照）、フォークシャフトＦＳ１に対してフォークＦＫ１が原位置から離れ、スプリングＳＰ１、ＳＰ１によって、スリーブＳＬ１が被係合部材ＥＮ１を軸方向に押圧する力Ｆ１ａが発生する。

以下、切替機構ＳＷ１〜ＳＷ５の詳細な作動について、「シフトアップ」（車両の加速状態にて「実現される変速段」を高速側に変更する変速作動）、「シフトダウン」（車両の減速状態にて「実現される変速段」を低速側に変更する変速作動）、「通常加速」（或る変速段が実現された状態で変速作動を伴わない車両の加速状態）、及び、「通常減速」（或る変速段が実現された状態で変速作動を伴わない車両の減速状態）に分けて順に説明する。

（シフトアップ）
以下、図７〜図１１を参照しながら、１速から２速へのシフトアップの際の切替機構ＳＷ１、ＳＷ２の作動の一例について説明する。この例では、１速の減速比：２速の減速比が２：１の場合が想定されている。

図７は、アクセルペダルＡＰが「ＯＮ」でクラッチＣ／Ｄが「接合」の状態における、１速での車両の加速状態（ＥＮ２、ＳＬ２、ＳＬ１、ＥＮ１の角速度：２ω、ω、ω、ω）を示す。図７に示すように、１速が実現された状態では、１速のフォークシャフトＦＳ１が「第２位置」に制御され、且つ、２速のフォークシャフトＦＳ２が「第１位置」に制御されている。この結果、スリーブＳＬ２は、「非係合位置」に維持される一方で、スリーブＳＬ１は、「係合位置」にあるとともに、スプリングＳＰ１、ＳＰ１による押圧力Ｆ１ａによって被係合部材ＥＮ１に向けて軸方向に押し付けられている。この結果、摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士が押圧力Ｆ１ａによって互いに押し付けられている。

図７に示す車両の１速の加速状態では、ハブＨＢ１の加速面ＨＢ１ａａとスリーブＳＬ１のインナピンＳＬ１ｂとが当接し、且つ、非係合部材ＥＮ１の加速面ＥＮ１ａａとスリーブＳＬ１の加速面ＳＬ１ａａとが当接している。この結果、エンジンＥ／Ｇの駆動トルクは、駆動出力軸Ａ１→クラッチＣ／Ｄ→入力軸Ａ２→固定ギヤＧ１ｉ→遊転ギヤＧ１ｏ→非係合部材ＥＮ１→スリーブＳＬ１→ハブＨＢ１→出力軸Ａ３→ディファレンシャルＤ／Ｆ→駆動輪Ｄ／Ｗへと伝達される。

このように、１速の加速状態では、非係合部材ＥＮ１及びスリーブＳＬ１の加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａ同士の当接による所謂「ドグクラッチ」のトルク伝達作用を利用して、駆動トルクが伝達される。このように、非係合部材ＥＮ１及びスリーブＳＬ１の間のトルクの伝達が「ドグクラッチ」によって達成されるので、非係合部材ＥＮ１及びスリーブＳＬ１の摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士の押圧による所謂「摩擦コーンクラッチ」のトルク伝達作用は機能していない。

次に、図７に示す状態から、図８に示すように、１速のフォークシャフトＦＳ１が「第１位置」から「中間位置」へと移動される。この結果、スリーブＳＬ１は「係合位置」に維持される一方で、スプリングＳＰ１、ＳＰ１による押圧力Ｆ１ａが消滅する。図７に示したエンジンＥ／Ｇの駆動トルクの伝達経路と同じ伝達経路は維持されている。

図８に示す状態から、図９に示すように、２速のフォークシャフトＦＳ２が「第１位置」から「中間位置」へと移動される。この結果、スリーブＳＬ２が「非係合位置」から「係合位置」へと移動する。この結果、非係合部材ＥＮ２とスリーブＳＬ２との回転速度差に起因して、非係合部材ＥＮ２の加速面ＥＮ２ａａとスリーブＳＬ２の加速面ＳＬ２ａａとが近づいていく。図９に示す段階では、加速面ＥＮ２ａａ、ＳＬ２ａａ同士は未だ当接していない。なお、フォークＦＫ２はフォークシャフトＦＳ２に対して原位置にあるので、スリーブＳＬ２は、スプリングＳＰ２、ＳＰ２から軸方向の力を受けていない。

図９に示す状態から、図１０に示すように、２速のフォークシャフトＦＳ２が「中間位置」から「第２位置」へと移動される。この結果、スプリングＳＰ２、ＳＰ２による押圧力Ｆ２ａが発生し、押圧力Ｆ２ａによってスリーブＳＬ２が被係合部材ＥＮ２に向けて軸方向に押し付けられる。この結果、摩擦係合面ＥＮ２ｃ、ＳＬ２ｃ同士が押圧力Ｆ２ａによって互いに押し付けられる。

加えて、図１０に示す段階では、非係合部材ＥＮ２とスリーブＳＬ２との回転速度差に起因して互いに近づいていた加速面ＥＮ２ａａ、ＳＬ２ａａ同士が当接している。この２速側の加速面ＥＮ２ａａ、ＳＬ２ａａ同士の当接によって、ＥＮ２、ＳＬ２、ＳＬ１、ＥＮ１の角速度が「２ω、ω、ω、ω」から「ω、ω、ω、１／２ω」へと瞬時に変化する。この結果、１速側の非係合部材ＥＮ１とスリーブＳＬ１との間に回転速度差が発生し、当接していた加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａ同士が離間するとともに、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が近づいていく。そして、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が当接することによって、上述した「減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂの傾斜」に起因して、スリーブＳＬ１が被係合部材ＥＮ１から離れる方向（係合位置から非係合位置へ向かう方向）の軸方向の力を受ける。

このように、スリーブＳＬ１が「係合位置から非係合位置へ向かう軸方向の力」を受ける時期と同時期に、図１１に示すように、１速のフォークシャフトＦＳ１が「中間位置」から「第１位置」へと移動される。この結果、スリーブＳＬ１が「係合位置」から「非係合位置」へと移動する。即ち、スリーブＳＬ１の「係合位置」から「非係合位置」への移動に際し、上記「減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂの傾斜に起因する軸方向の力」がその移動を補助する。これにより、スリーブＳＬ１が「係合位置」から「非係合位置」へと確実に移動し得る。この結果、１速から２速へのシフトアップが完了する。

図１１に示す車両の２速の加速状態では、ハブＨＢ２の加速面ＨＢ２ａａとスリーブＳＬ２のインナピンＳＬ２ｂとが当接し、且つ、非係合部材ＥＮ２の加速面ＥＮ２ａａとスリーブＳＬ２の加速面ＳＬ２ａａとが当接している。この結果、エンジンＥ／Ｇの駆動トルクは、駆動出力軸Ａ１→クラッチＣ／Ｄ→入力軸Ａ２→固定ギヤＧ２ｉ→遊転ギヤＧ２ｏ→非係合部材ＥＮ２→スリーブＳＬ２→ハブＨＢ２→出力軸Ａ３→ディファレンシャルＤ／Ｆ→駆動輪Ｄ／Ｗへと伝達される。

このように、シフトアップの完了後の車両の２速の加速状態では、上述した１速の加速状態（図７を参照）と同様、非係合部材ＥＮ２及びスリーブＳＬ２の加速面ＥＮ２ａａ、ＳＬ２ａａ同士の当接による所謂「ドグクラッチ」のトルク伝達作用を利用して、駆動トルクが伝達される。このように、非係合部材ＥＮ２及びスリーブＳＬ２の間のトルクの伝達が「ドグクラッチ」によって達成されるので、上述した１速の加速状態（図７を参照）と同様、非係合部材ＥＮ２及びスリーブＳＬ２の摩擦係合面ＥＮ２ｃ、ＳＬ２ｃ同士の押圧による所謂「摩擦コーンクラッチ」のトルク伝達作用は機能していない。

以上、図７〜図１１を参照しながら、１速から２速へのシフトアップの際の切替機構ＳＷ１、ＳＷ２の作動の一例について説明した。この例では、フォークシャフトの軸方向位置の変更に関し、「ＦＳ１の第２位置から中間位置への変更」、「ＦＳ２の第１位置から中間位置への変更」、「ＦＳ２の中間位置から第２位置への変更」、「ＦＳ１の中間位置から第１位置への変更」がこの順に実行されているが、例えば、「ＦＳ１の第２位置から中間位置への変更」及び「ＦＳ２の第１位置から中間位置への変更」が同時に実行され、その後、「ＦＳ２の中間位置から第２位置への変更」及び「ＦＳ１の中間位置から第１位置への変更」が同時に実行されてもよいし、中間位置を経ずに、「ＦＳ１の第２位置から第１位置への変更」及び「ＦＳ２の第１位置から第２位置への変更」が同時に実行されてもよい。

（シフトダウン）
次に、図１２〜図１６を参照しながら、２速から１速へのシフトダウンの際の切替機構ＳＷ１、ＳＷ２の作動の一例について説明する。この例でも、１速の減速比：２速の減速比が２：１の場合が想定されている。

図１２は、２速が実現された状態で、アクセルペダルＡＰが「ＯＦＦ」で、クラッチＣ／Ｄが「接合」から「分断」に変更された直後における車両の減速状態（ＥＮ２、ＳＬ２、ＳＬ１、ＥＮ１の角速度：ω、ω、ω、１／２ω）を示す。図１２に示すように、２速が実現された状態では、１速のフォークシャフトＦＳ１が「第１位置」に制御され、且つ、２速のフォークシャフトＦＳ２が「第２位置」に制御されている。この結果、スリーブＳＬ１は、「非係合位置」に維持される一方で、スリーブＳＬ２は、「係合位置」にあるとともに、スプリングＳＰ２、ＳＰ２による押圧力Ｆ２ａによって被係合部材ＥＮ２に向けて軸方向に押し付けられている。この結果、摩擦係合面ＥＮ２ｃ、ＳＬ２ｃ同士が押圧力Ｆ２ａによって互いに押し付けられている。クラッチＣ／Ｄが「分断」されているので、エンジンＥ／Ｇの駆動トルクの駆動輪Ｄ／Ｗへの伝達経路は確立されていない。

次に、図１２に示す状態から、図１３に示すように、２速のフォークシャフトＦＳ２が「第２位置」から「第１位置」へと移動される。この結果、スリーブＳＬ２が「係合位置」から「非係合位置」へと移動する。

次に、図１３に示す状態から、図１４に示すように、１速のフォークシャフトＦＳ１が「第１位置」から「第２位置」へと移動される。この結果、スリーブＳＬ１が「非係合位置」から「係合位置」へと移動する。この結果、非係合部材ＥＮ１とスリーブＳＬ１との回転速度差に起因して、非係合部材ＥＮ１の減速面ＥＮ１ａｂとスリーブＳＬ１の減速面ＳＬ１ａｂとが近づいていく（減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士は未だ当接していない）。

他方、スプリングＳＰ１、ＳＰ１による押圧力Ｆ１ａが発生し、押圧力Ｆ１ａによってスリーブＳＬ１が被係合部材ＥＮ１に向けて軸方向に押し付けられる。従って、摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士が押圧力Ｆ１ａによって互いに押し付けられる。この結果、非係合部材ＥＮ１とスリーブＳＬ１との間で、押圧力Ｆ１ａに基づく減速方向（＝両者の回転速度差を小さくする方向）の摩擦トルクＴ１ａが発生する。

この摩擦トルクＴ１ａの作用によって、出力軸Ａ３とスリーブＳＬ１との間で減速方向のトルクが作用する。この結果、図１５に示すように、ハブＨＢ１の減速面ＨＢ１ａｂとスリーブＳＬ１のインナピンＳＬ１ｂとの間の隙間が詰まり、減速面ＨＢ１ａｂとインナピンＳＬ１ｂとが当接し互いに押圧される。この結果、上述したように、「減速面ＨＢ１ａｂの軸方向に対する傾斜」に起因して、スリーブＳＬ１は、被係合部材ＥＮ１を押圧する軸方向の力（＝係合押圧力）を受ける。このように、スリーブＳＬ１が「係合押圧力」を受ける時期と同時期に、図１６に示すように、クラッチＣ／Ｄが「分断」から「接合」される。

このように、スプリングＳＰ１、ＳＰ１による押圧力Ｆ１ａに基づく摩擦トルクＴ１ａに起因して、ハブＨＢ１の傾いた減速面ＨＢ１ａｂとインナピンＳＬ１ｂとが当接し互いに押圧されることによって、摩擦トルクＴ１ａの大きさに応じた大きさの係合押圧力Ｆ１ｂが発生する。この係合押圧力Ｆ１ｂの発生によって、「スリーブＳＬ１が被係合部材ＥＮ１を押圧する軸方向の力」（＝摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士の押圧力）がＦ１ｂだけ増大されて「Ｆ１ａ＋Ｆ１ｂ」となる。この結果、摩擦トルクも、Ｆ１ｂに基づく摩擦トルクＴ１ｂだけ増大されて「Ｔ１ａ＋Ｔ１ｂ」となる。このように摩擦トルクが増大されると、ハブＨＢ１の傾いた減速面ＨＢ１ａｂとインナピンＳＬ１ｂとの間の押圧力が増大し、この結果、係合押圧力Ｆ１ｂが更に増大する。係合押圧力Ｆ１ｂが増大されると、摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士の押圧力（＝Ｆ１ａ＋Ｆ１ｂ）が更に増大される。

このように、スリーブＳＬ１が被係合部材ＥＮ１を一旦押圧すると、摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士の押圧力に基づく摩擦トルクの発生、並びに、ハブＨＢ１の傾いた減速面ＨＢ１ａｂとインナピンＳＬ１ｂとの間の押圧力に基づく係合押圧力の発生、によって、スリーブＳＬ１と被係合部材ＥＮ１との間の回転速度差がゼロになるように、「スリーブＳＬ１が被係合部材ＥＮ１を押圧する軸方向の力」（従って、摩擦トルク）が次第に増大されていく。この結果、スリーブＳＬ１及び被係合部材ＥＮ１の間の回転速度差に起因して減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が互いに当接する前の段階で、スリーブＳＬ１及び被係合部材ＥＮ１が互いに固定される（回転速度差がゼロに維持される）。この結果、ＥＮ２、ＳＬ２、ＳＬ１、ＥＮ１の角速度が「ω、ω、ω、１／２ω」から「２ω、ω、ω、ω」へと瞬時に変化する。これにより、２速から１速へのシフトダウンが完了する。

シフトダウンの完了後の車両の１速の減速状態（アクセルペダルＡＰ：ＯＦＦ、クラッチＣ／Ｄ：接合）では、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が互いに当接することなく（即ち、ドグクラッチによるトルク伝達作用を利用することなく）、摩擦トルクを利用して（即ち、摩擦コーンクラッチのトルク伝達作用を利用して）、スリーブＳＬ１及び被係合部材ＥＮ１の間で減速方向のトルクが伝達される。

このように、シフトダウンの際、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が互いに当接しないので、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂの傾斜に起因してスリーブＳＬ１が「係合位置」から「非係合位置」に移動する事態（即ち、車両の減速方向のトルクが伝達され得なくなる事態）が発生しない。以上、シフトダウンの際、クラッチＣ／Ｄが分断状態に維持される極短期間だけはエンジンＥ／Ｇの減速方向の駆動トルクが駆動輪に伝達されないものの、シフトダウンが瞬時に安定して実行され得る。

図１６に示す車両の１速の減速状態では、ハブＨＢ１の減速面ＨＢ１ａｂとスリーブＳＬ１のインナピンＳＬ１ｂとが当接し、且つ、非係合部材ＥＮ１の減速面ＥＮ１ａｂとスリーブＳＬ１の減速面ＳＬ１ａｂとが当接している。この結果、駆動輪Ｄ／Ｗからの減速トルクは、ディファレンシャルＤ／Ｆ→出力軸Ａ３→ハブＨＢ１→スリーブＳＬ１→非係合部材ＥＮ１→遊転ギヤＧ１ｏ→固定ギヤＧ１ｉ→入力軸Ａ２→クラッチＣ／Ｄ→駆動出力軸Ａ１→エンジンＥ／Ｇへと伝達される。

（通常減速から通常加速への変更）
次に、図１７〜図２１を参照しながら、１速での通常減速から通常加速への変更の際の切替機構ＳＷ１の作動の一例について説明する。

図１７は、アクセルペダルＡＰが「ＯＦＦ」で、クラッチＣ／Ｄが「接合」の状態における車両の１速での減速状態（ＥＮ２、ＳＬ２、ＳＬ１、ＥＮ１の角速度：２ω、ω、ω、ω）を示す。図１７に示すように、この状態は、上述した図１６に示した状態と同じである。即ち、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が互いに当接することなく（即ち、ドグクラッチによるトルク伝達作用を利用することなく）、摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士の押圧力（＝Ｆ１ａ＋Ｆ１ｂ）に基づく摩擦トルク（＝Ｔ１ａ＋Ｔ１ｂ）を利用して（即ち、摩擦コーンクラッチのトルク伝達作用を利用して）、スリーブＳＬ１及び被係合部材ＥＮ１の回転速度差がゼロに維持されて、スリーブＳＬ１及び被係合部材ＥＮ１の間で減速方向のトルクが伝達される。

図１７に示す状態にて、図１８に示すように、アクセルペダルＡＰが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更される。この結果、出力軸Ａ３とスリーブＳＬ１との間で作用するトルクの方向が減速方向から加速方向に切り替わるので、ハブＨＢ１の減速面ＨＢ１ａｂとスリーブＳＬ１のインナピンＳＬ１ｂとの間の押圧力が消滅する。従って、係合押圧力Ｆ１ｂも消滅し、スリーブＳＬ１が被係合部材ＥＮ１を押圧する軸方向の力（＝摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士の押圧力）が、スプリングＳＰ１、ＳＰ１による押圧力Ｆ１ａのみとなる。従って、摩擦トルク（の最大値）もＴ１ａのみとなる。

加えて、出力軸Ａ３とスリーブＳＬ１との間で加速方向のトルクが作用することによって、図１９に示すように、ハブＨＢ１の加速面ＨＢ１ａａとスリーブＳＬ１のインナピンＳＬ１ｂとの間の隙間が詰まり、加速面ＨＢ１ａａとインナピンＳＬ１ｂとが当接し互いに押圧される。この結果、エンジンＥ／Ｇの加速方向のトルクの全てが出力軸Ａ３とスリーブＳＬ１との間で作用するようになる。このエンジンＥ／Ｇの加速方向のトルクの大きさが摩擦トルクＴ１ａよりも大きいと、図２０に示すように、摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士に滑りが生じ、加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａ同士が接近し、互いに当接する。加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａ同士が当接すると、図２１に示すように、上述した図７に示した状態と同じ状態が得られる。即ち、加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａ同士の当接による所謂「ドグクラッチ」のトルク伝達作用を利用して、加速方向のトルクが伝達される。その後、１速での通常加速の状態が得られる。

加えて、１速での通常加速の際、スプリングＳＰ１、ＳＰ１による押圧力Ｆ１ａによってスリーブＳＬ１が被係合部材ＥＮ１に向けて常時押圧されるので、何らかの理由でスリーブＳＬ１材が「係合位置」から「非係合位置」に移動する事態（即ち、車両の加速方向のトルクが伝達され得なくなる事態）が発生し難い。この結果、上述した「ドグクラッチのトルク伝達作用」を利用して、通常加速が安定して維持され得る。

（通常加速から通常減速への変更）
次に、図２２〜図２５を参照しながら、１速での通常加速から通常減速への変更の際の切替機構ＳＷ１の作動の一例について説明する。

図２２は、アクセルペダルＡＰが「ＯＮ」で、クラッチＣ／Ｄが「接合」の状態における車両の１速での加速状態（ＥＮ２、ＳＬ２、ＳＬ１、ＥＮ１の角速度：２ω、ω、ω、ω）を示す。図２２に示すように、この状態は、上述した図２１に示した状態と同じである。即ち、加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａ同士の当接による所謂「ドグクラッチ」のトルク伝達作用を利用して、加速方向のトルクが伝達される。

図２２に示す状態にて、図２３に示すように、アクセルペダルＡＰが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変更される。この結果、出力軸Ａ３とスリーブＳＬ１との間で作用するトルクの方向が加速方向から減速方向に切り替わるので、ハブＨＢ１の加速面ＨＢ１ａａとスリーブＳＬ１のインナピンＳＬ１ｂとの間の押圧力、並びに、加速面ＥＮ１ａａ、ＳＬ１ａａ同士の押圧力が消滅する。スプリングＳＰ１、ＳＰ１による押圧力Ｆ１ａは維持される。

加えて、出力軸Ａ３とスリーブＳＬ１との間で減速方向のトルクが作用することによって、図２４に示すように、ハブＨＢ１の減速面ＨＢ１ａｂとスリーブＳＬ１のインナピンＳＬ１ｂとの間の隙間が詰まり、減速面ＨＢ１ａｂとインナピンＳＬ１ｂとが当接し互いに押圧される。この結果、図２５に示すように、係合押圧力Ｆ１ｂ（従って、摩擦トルクＴ１ｂ）が発生し、上述した図１７に示した状態と同じ状態が得られる。即ち、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が互いに当接することなく（即ち、ドグクラッチによるトルク伝達作用を利用することなく）、摩擦係合面ＥＮ１ｃ、ＳＬ１ｃ同士の押圧力（＝Ｆ１ａ＋Ｆ１ｂ）に基づく摩擦トルク（＝Ｔ１ａ＋Ｔ１ｂ）を利用して（即ち、摩擦コーンクラッチのトルク伝達作用を利用して）、スリーブＳＬ１及び被係合部材ＥＮ１の回転速度差がゼロに維持されて、スリーブＳＬ１及び被係合部材ＥＮ１の間で減速方向のトルクが伝達される。その後、１速での通常減速の状態が得られる。

このように、通常減速の際も、シフトダウンの場合と同様、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂ同士が互いに当接しないので、減速面ＥＮ１ａｂ、ＳＬ１ａｂの傾斜に起因してスリーブＳＬ１が「係合位置」から「非係合位置」に移動する事態（即ち、車両の減速方向のトルクが伝達され得なくなる事態）が発生しない。

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

上記の実施形態では、切替機構ＳＷ１〜ＳＷ５を出力軸Ａ３に設ける場合について記載したが、本発明では、切替機構ＳＷ１〜ＳＷ５のそれぞれが、入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３の何れに設けられていてもよい。切替機構ＳＷ１〜ＳＷ５のそれぞれは、入力軸Ａ２及び出力軸Ａ３のうち対応する遊転ギヤが設けられている軸に設けられる。

上記の実施形態では、一例として１速と２速との間でシフトアップ及びシフトダウンが行われる場合（即ち、切替機構ＳＷ１、ＳＷ２の作動）について記載したが、１速と２速の組み合わせ以外の組み合わせでシフトアップ及びシフトダウンが行われる場合にも、１速と２速との間でのシフトアップ及びシフトダウンの作動と同様の作動が行われ得る。

上記の実施形態では、フォークとフォークシャフトとが軸方向に相対移動可能に構成され、フォークシャフトの軸方向位置が、「第１位置」、「中間位置」、及び「第２位置」の何れか一つに選択的に制御されるように構成されているが、フォークとフォークシャフトとが軸方向に相対移動不能に構成され、フォークシャフトの軸方向位置が、「第１位置」、及び「中間位置」の何れか一つに選択的に制御されるように構成されてもよい。この場合、上記の実施形態においてフォークシャフトが「第２位置」に制御される場合と同様の状態（スリーブが被係合部材を押圧する状態）は、「中間位置」にあるフォークシャフトを「スリーブが被係合部材を押圧する方向」に押圧するように、フォークシャフトを駆動するアクチュエータを制御することによって得ることができる。

Ｔ／Ｍ…変速機、Ｃ／Ｄ…クラッチ、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ａ１…駆動出力軸、Ａ２…入力軸、Ａ３…出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…ブレーキペダル、ＥＣＵ…電子制御ユニット、Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉ…固定ギヤ、Ｇ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏ…遊転ギヤ、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５…切替機構、ＥＮ１、ＥＮ２…被係合部材、ＳＬ１、ＳＬ２…スリーブ、ＳＬ１ｂ、ＳＬ２ｂ…インナピン、ＨＢ１、ＨＢ２…ハブ、ＨＢ１ａａ、ＨＢ２ａａ、ＥＮ１ａａ、ＥＮ２ａａ、ＳＬ１ａａ、ＳＬ２ａａ…加速面、ＨＢ１ａｂ、ＨＢ２ａｂ、ＥＮ１ａｂ、ＥＮ２ａｂ、ＳＬ１ａｂ、ＳＬ２ａｂ…減速面、ＥＮ１ｃ、ＥＮ２ｃ、ＳＬ１ｃ、ＳＬ２ｃ…摩擦係合面、ＦＫ１、ＦＫ２…フォーク、ＦＳ１、ＦＳ２…フォークシャフト、ＳＰ１、ＳＰ２…スプリング、２００…制御装置

Claims (5)

1. 車両の動力源の駆動出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、複数の変速段を有する変速機と、
   前記動力源の駆動出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装されクラッチであって、前記動力源の駆動出力軸と前記変速機の入力軸と間で動力伝達系統が形成される接合状態と、前記動力伝達系統が形成されない分断状態とを選択的に実現するクラッチと、
   前記クラッチを制御する第１アクチュエータと、
   前記変速機を制御して前記複数の変速段のうちから１つの変速段を選択的に実現する第２アクチュエータと、
   前記車両の走行状態に基づいて、前記第１アクチュエータ、及び前記第２アクチュエータを制御する制御手段と、
   を備えた車両の動力伝達制御装置であって、
   前記変速機は、
   それぞれが前記入力軸又は前記出力軸に相対回転不能に設けられ、且つ前記複数の変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤと、
   それぞれが前記入力軸又は前記出力軸に相対回転可能に設けられ、且つ前記複数の変速段のそれぞれに対応し、且つ対応する変速段の前記固定ギヤと常時噛合する複数の遊転ギヤと、
   前記複数の遊転ギヤのうちの１つの遊転ギヤが前記入力軸及び前記出力軸のうちその遊転ギヤが設けられている対応軸に対して相対回転不能となる状態を、前記複数の遊転ギヤについて選択的に達成して、その遊転ギヤに対応する変速段を実現する切替機構と、
   を備え、
   前記切替機構は、前記各変速段について、
   前記遊転ギヤに設けられた被係合部材と、
   前記入力軸及び前記出力軸のうち前記遊転ギヤが設けられている前記対応軸に設けられ、前記対応軸と、相対回転不能、且つ、軸方向において前記被係合部材と係合する係合位置と、前記係合位置より前記被係合部材から遠く且つ前記被係合部材と係合しない非係合位置との間を移動可能に係合する係合部材と、
   を備え、
   前記各変速段について、前記係合部材及び前記被係合部材における互いに対向する部位には一対の摩擦係合面が設けられ、前記係合部材及び前記被係合部材は、前記係合部材が前記非係合位置にある場合には前記一対の摩擦係合面同士が接触せず、前記係合部材が前記係合位置にある場合には前記一対の摩擦係合面同士が接触するように構成され、
   前記各変速段について、前記対応軸と前記係合部材との係合構造は、前記係合部材が前記係合位置にある場合において、前記対応軸と前記係合部材との間で前記車両の減速方向のトルクが作用しているとき、前記係合部材が前記被係合部材を押圧する前記軸方向の力であって前記減速方向のトルクの大きさに応じた大きさの力である係合押圧力が発生するように構成され、
   前記第２アクチュエータが、前記各変速段の前記係合部材を前記軸方向に駆動するように構成され、
   前記複数の変速段のうちの１つの変速段の前記係合部材が前記係合位置にあり、且つ、前記複数の変速段のうちの残りの変速段の前記係合部材が前記非係合位置にある場合において、その変速段が実現され、
   前記制御手段は、
   実現される変速段を変更する変速作動の非実行中は、前記クラッチを前記接合状態に維持するとともに、実現されている変速段の前記係合位置にある前記係合部材を、前記被係合部材に向けて前記係合押圧力とは無関係に前記軸方向に常時押圧し、
   実現される変速段を高速側に変更する前記変速作動を実行する際、前記クラッチを前記接合状態に維持した状態にて、変速前の変速段の前記係合位置にある前記係合部材を前記非係合位置に向けて駆動するとともに変速後の変速段の前記非係合位置にある前記係合部材を前記係合位置に向けて駆動して、変速前の変速段の前記係合部材が前記非係合位置にあり、且つ、変速後の変速段の前記係合部材が前記係合位置にあるとともに前記係合押圧力とは無関係に前記被係合部材を押圧する状態を実現し、
   実現される変速段を低速側に変更する前記変速作動を実行する際、前記クラッチを前記接合状態から前記分断状態に変更・維持した状態にて、変速前の変速段の前記係合位置にある前記係合部材を前記非係合位置に向けて駆動するとともに変速後の変速段の前記非係合位置にある前記係合部材を前記係合位置に向けて駆動して、変速前の変速段の前記係合部材が前記非係合位置にあり、且つ、変速後の変速段の前記係合部材が前記係合位置にあるとともに前記係合押圧力とは無関係に前記被係合部材を押圧する状態を実現し、その後、前記クラッチを前記分断状態から前記接合状態に変更するように構成された、車両の動力伝達制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記各変速段について、前記係合部材が前記係合位置にある場合において前記係合部材と前記被係合部材との間で前記車両の減速方向のトルクが作用しているときに互いに係合する前記係合部材及び前記被係合部材のそれぞれの係合面の何れか一方又は両方は、前記係合部材が前記被係合部材から遠ざかる前記軸方向の力を受けるように前記軸方向に対して傾斜している、車両の動力伝達制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記各変速段について、前記係合部材が前記係合位置にある場合において前記対応軸と前記係合部材との間で前記車両の減速方向のトルクが作用しているときに互いに係合する前記対応軸及び前記係合部材のそれぞれの係合面の何れか一方又は両方が、前記係合押圧力が発生するように前記軸方向に対して傾斜している、車両の動力伝達制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記各変速段について、前記係合部材及び前記被係合部材に設けられた前記一対の摩擦係合面は、雌型の円錐摩擦係合面、及び、雄型の円錐摩擦係合面である、車両の動力伝達制御装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記切替機構は、前記各変速段について、
   前記対応軸と平行、且つ、軸方向に移動可能に配置されたフォークシャフトと、
   前記フォークシャフトに前記軸方向に相対移動可能に連結され、且つ、前記係合部材と前記軸方向に相対移動不能に連結されたフォークと、
   前記フォークシャフトに設けられ、前記軸方向における前記フォークシャフトに対する前記フォークの相対位置に応じて前記フォークに対して前記軸方向の弾性力を発生する弾性部材と、
   を備え、
   前記第２アクチュエータが、前記各変速段の前記フォークシャフトを前記軸方向に駆動するように構成され、
   前記フォークシャフトに対して前記フォークが原位置にある場合、前記フォークを前記軸方向に駆動する力が発生せず、前記フォークシャフトに対して前記フォークが前記原位置から離れると前記フォークが前記原位置に戻るように前記フォークを前記軸方向に駆動する力が発生し、
   前記各変速段について、前記係合部材が前記非係合位置にあり、且つ、前記フォークシャフトが前記軸方向における第１位置にあるとき、前記フォークシャフトに対して前記フォークが前記原位置にあり、前記係合部材は前記軸方向に駆動されず、
   前記係合部材が前記係合位置にあり、且つ、前記フォークシャフトが前記軸方向における第２位置にあるとき、前記フォークシャフトに対して前記フォークが前記原位置から離れ、前記係合部材が前記被係合部材を前記軸方向に押圧する力が発生し、
   前記制御手段は、
   前記変速作動の非実行中は、前記クラッチを前記接合状態に維持するとともに、実現されている変速段の前記フォークシャフトを前記第２位置に常時維持し、
   実現される変速段を高速側に変更する前記変速作動を実行する際、前記クラッチを前記接合状態に維持した状態にて、変速前の変速段の前記フォークシャフトを前記第２位置から前記第１位置に向けて駆動するとともに、変速後の変速段の前記フォークシャフトを前記第１位置から前記第２位置に向けて駆動し、
   実現される変速段を低速側に変更する前記変速作動を実行する際、前記クラッチを前記接合状態から前記分断状態に変更・維持した状態にて、変速前の変速段の前記フォークシャフトを前記第２位置から前記第１位置に向けて駆動するとともに、変速後の変速段の前記フォークシャフトを前記第１位置から前記第２位置に向けて駆動し、その後、前記クラッチを前記分断状態から前記接合状態に変更するように構成された、車両の動力伝達制御装置。

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