変速装置、その変速装置を備えた車両、およびその変速装置を備えた自動二輪車
【課題】異常発生時に空走状態を回避するフェールセーフ動作を異常の発生箇所および内容に応じて実行可能な変速装置を提供する。
【解決手段】変速装置７は、第１アクチュエータ７７または第１クラッチ７４等の異常を検出する第１異常検出装置９１と、第２アクチュエータ７８または第２クラッチ７５等の異常を検出する第２異常検出装置９２と、フェールセーフ装置９３とを備える。フェールセーフ装置９３は、第１異常検出装置９１が異常を検出すると、第２クラッチ７５を介してドライブ軸７３にトルクを伝達するように第２アクチュエータ７８および第３アクチュエータ７９を制御し、第２異常検出装置９２が異常を検出すると、第１クラッチ７４を介してドライブ軸７３にトルクを伝達するように第１アクチュエータ７７および第３アクチュエータ７９を制御する。
【解決手段】変速装置７は、第１アクチュエータ７７または第１クラッチ７４等の異常を検出する第１異常検出装置９１と、第２アクチュエータ７８または第２クラッチ７５等の異常を検出する第２異常検出装置９２と、フェールセーフ装置９３とを備える。フェールセーフ装置９３は、第１異常検出装置９１が異常を検出すると、第２クラッチ７５を介してドライブ軸７３にトルクを伝達するように第２アクチュエータ７８および第３アクチュエータ７９を制御し、第２異常検出装置９２が異常を検出すると、第１クラッチ７４を介してドライブ軸７３にトルクを伝達するように第１アクチュエータ７７および第３アクチュエータ７９を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ独立したトルク伝達経路に設けられた第１クラッチおよび第２クラッチを備えた変速装置、その変速装置を備えた車両、およびその変速装置を備えた自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、それぞれ独立したトルク伝達経路に設けられた第１クラッチおよび第２クラッチを備えた変速装置が知られている。特許文献１には、その種の変速装置を備えた自動二輪車が開示されている。上記変速装置には、クランク軸のトルクをドライブ軸に伝達する第１伝達経路および第２伝達経路が設けられている。第１伝達経路は、第１クラッチ、第１メインシャフト、奇数段の変速ギア機構からなっている。第２伝達経路は、第２クラッチ、第２メインシャフト、偶数段の変速ギア機構からなっている。上記変速装置では、一方のクラッチを接続させた状態のまま他方のクラッチを遮断し、両変速ギア機構のギアポジションを変更する。この変速装置によれば、トルク伝達を遮断することなく変速を行うことが可能である。
【０００３】
ところで、例えばクラッチを駆動するアクチュエータに異常が発生し、第１伝達経路および第２伝達経路のいずれもトルクを伝達しない状態になると、エンジンの駆動力はドライブ軸に伝達されなくなる。この場合、クランク軸には負荷が掛からなくなり、自動二輪車はいわゆる空走状態となる。
【０００４】
特許文献１の変速装置では、アクチュエータに異常が発生しても空走状態にならないように、第１クラッチおよび第２クラッチは、いずれもノーマルクローズタイプのクラッチで構成されている。ノーマルクローズタイプのクラッチとは、外部から力を受けない限り遮断状態とはならないタイプのクラッチである。上記変速装置では、変速中に異常が発生すると、両アクチュエータの制御を停止する。これにより、両クラッチは自動的に接続する。そのため、一方のクラッチに異常が発生したとしても、他方のクラッチを介してエンジンの駆動力をドライブ軸に伝達することが可能となり、空走状態を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３３５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記変速装置によれば、変速中に異常が発生すると、異常の発生箇所および内容とは無関係に、一律に両アクチュエータの制御を停止する。しかし、異常の発生箇所および内容に応じたフェールセーフ動作が可能であれば、より好ましい。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第１クラッチおよび第２クラッチを備え、異常発生時に空走状態を回避するフェールセーフ動作を異常の発生箇所および内容に応じて実行可能な変速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る変速装置は、クランク軸のトルクがそれぞれ伝達される第１クラッチおよび第２クラッチと、前記第１クラッチ、前記第２クラッチをそれぞれ断続する第１アクチュエータ、第２アクチュエータと、前記第１クラッチ、前記第２クラッチを介して前記クランク軸のトルクがそれぞれ伝達される第１入力軸、第２入力軸と、トルクを出力するための出力軸と、前記第１入力軸に設けられた入力ギアと前記出力軸に設けられ且つ前記入力ギアと係合可能な出力ギアとを有する奇数段の変速ギア機構と、前記第２入力軸に設けられた入力ギアと前記出力軸に設けられ且つ前記入力ギアと係合可能な出力ギアとを有する偶数段の変速ギア機構と、前記奇数段および前記偶数段の変速ギア機構のギアポジションを変更する第３アクチュエータと、前記第１アクチュエータの異常、または、前記クランク軸のトルクを前記第１クラッチ、前記第１入力軸、および前記奇数段の変速ギア機構を経由して前記出力軸に伝達する第１伝達経路の異常を検出する第１異常検出装置と、前記第２アクチュエータの異常、または、前記クランク軸のトルクを前記第２クラッチ、前記第２入力軸、および前記偶数段の変速ギア機構を経由して前記出力軸に伝達する第２伝達経路の異常を検出する第２異常検出装置と、前記第１異常検出装置が異常を検出すると、前記第２伝達経路を経由して前記クランク軸のトルクを前記出力軸に伝達するように前記第２アクチュエータおよび前記第３アクチュエータを制御し、前記第２異常検出装置が異常を検出すると、前記第１伝達経路を経由して前記クランク軸のトルクを前記出力軸に伝達するように前記第１アクチュエータおよび前記第３アクチュエータを制御するフェールセーフ装置と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、それぞれ独立したトルク伝達経路に設けられた第１クラッチおよび第２クラッチを備えた変速装置において、異常発生時に空走状態を回避するフェールセーフ動作を、異常の発生箇所および内容に応じて実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】自動二輪車の側面図である。
【図２】駆動ユニットの断面図である。
【図３】駆動ユニットの主要要素の概念図である。
【図４】ギアポジションが１速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図５】ギアポジションが２速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図６】ギアポジションが３速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図７】ギアポジションが４速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図８】ギアポジションが５速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図９】ギアポジションが６速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図１０】第１クラッチの一部を右方から見た図である。
【図１１】図１０のＥ−Ｆ−Ｇ線部分断面図である。
【図１２】（ａ）は第１クラッチのセンターハブのボス部を右方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＲ−Ｒ線部分断面図である。
【図１３】（ａ）は第１クラッチのプレートを右方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＳ−Ｓ線断面図である。
【図１４】（ａ）は順方向のトルクが加わったときの第１カムおよび第２カムを表す図、（ｂ）は逆方向のトルクが加わったときの第１カムおよび第２カムを表す図、（ｃ）は上限値を超える逆方向のトルクが加わったときの第１カムおよび第２カムを表す図である。
【図１５】基本的な変速動作の一例を表すタイムチャートである。
【図１６】２速から３速への変速動作途中における変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図１７】２速から３速への変速動作途中における変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図１８】２速から３速への変速動作途中における変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図１９】２速から３速への変速動作途中における変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図２０】変速動作の他の一例を表すタイムチャートである。
【図２１】フェールセーフ装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。
【図２２】第１フェールセーフ動作のタイムチャートである。
【図２３】エンジンのスロットル弁、点火装置、および燃料噴射弁を示す図である。
【図２４】第２フェールセーフ動作のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を説明する。本実施形態に係る変速装置は、図１に示すような自動二輪車１００に搭載されるものである。ただし、本発明に係る変速装置は、自動二輪車１００以外の車両に搭載されるものであってもよい。本発明に係る変速装置は、車両以外のものに搭載されてもよい。以下の説明において、前、後、左、右とは、自動二輪車１００のシート９に着座した乗員から見た場合の前、後、左、右をそれぞれ意味するものとする。図中の符号Ｆ、Ｒｅ、Ｌ、Ｒは、それぞれ前方、後方、左方、右方を表す。
【００１２】
＜自動二輪車の構成＞
図１に示すように、自動二輪車１００は、メインフレーム１と、メインフレーム１の前端部に設けられたヘッドパイプ２とを備えている。メインフレーム１には駆動ユニット２０が支持されている。ヘッドパイプ２には、フロントフォーク３が回転可能に取り付けられている。フロントフォーク３の上部にはハンドル５が取り付けられている。フロントフォーク３の下部には前輪４が支持されている。
【００１３】
ハンドル５にはシフトスイッチ１５が設けられている。シフトスイッチ１５は、変速装置７を作動させる入力装置であり、乗員によって操作される。シフトスイッチ１５は、図示しないシフトアップボタンおよびシフトダウンボタンを有する。乗員がシフトアップボタンを押すと、変速装置７はシフトアップ動作を行い、変速装置７のギアポジションは１段高くなる。乗員がシフトダウンボタンを押すと、変速装置７はシフトダウン動作を行い、変速装置７のギアポジションは１段低くなる。
【００１４】
メインフレーム１は後方斜め下向きに延びている。メインフレーム１の後部には、リアアーム１１が設けられている。リアアーム１１には後輪１２が支持されている。
【００１５】
駆動ユニット２０の上方には、シート９および燃料タンク９ａが配置されている。燃料タンク９ａと駆動ユニット２０との間には、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御ユニット）１０が配置されている。ＥＣＵ１０は、自動二輪車１００の各部の動作を制御する制御装置である。ＥＣＵ１０は、変速装置７の制御装置としての役割も果たす。なお、ＥＣＵ１０の設置箇所は何ら限定される訳ではない。
【００１６】
＜駆動ユニットの構成＞
図２は駆動ユニット２０の断面図、図３は駆動ユニット２０の主要要素の概念図である。図２に示すように、駆動ユニット２０は、クランク軸６０を有するエンジン６と、変速装置７とを備えている。以下、駆動ユニット２０の構成について説明するが、駆動ユニット２０の構成として特開２０１０−１３３５５５号公報に開示された構成を利用することができる。上記公報の開示内容は本明細書に含まれる。
【００１７】
＜変速装置の構成＞
図２に示すように、変速装置７は、クランク軸６０のトルクがそれぞれ伝達される第１クラッチ７４および第２クラッチ７５と、第１クラッチ７４に接続された第１メイン軸７１と、第２クラッチ７５に接続された第２メイン軸７２と、トルクを出力するためのドライブ軸７３とを備えている。第１メイン軸７１とドライブ軸７３との間には、奇数段の変速ギア機構５１が介在している。第２メイン軸７２とドライブ軸７３との間には、偶数段の変速ギア機構５２が介在している。
【００１８】
第１クラッチ７４が接続されると、クランク軸６０のトルクは第１クラッチ７４、第１メイン軸７１、および奇数段の変速ギア機構５１を介して、ドライブ軸７３に伝達される。第２クラッチ７５が接続されると、クランク軸６０のトルクは第２クラッチ７５、第２メイン軸７２、および偶数段の変速ギア機構５２を介して、ドライブ軸７３に伝達される。第１クラッチ７４、第１メイン軸７１、および奇数段の変速ギア機構５１は、クランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達する第１の伝達経路を構成している。第２クラッチ７５、第２メイン軸７２、および偶数段の変速ギア機構５２は、クランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達する第２の伝達経路を構成している。
【００１９】
ドライブ軸７３にはスプロケット７６が固定されている。スプロケット７６には、ドライブチェーン１３（図１参照）が巻かれている。ドライブチェーン１３は、後輪１２の回転軸（図示せず）に固定されたギアに巻かれている。ドライブ軸７３のトルクは、スプロケット７６、ドライブチェーン１３および上記ギアを介して、後輪１２に伝達される。
【００２０】
図３に示すように、変速装置７は、第１クラッチ７４を駆動する第１アクチュエータ７７と、第２クラッチ７５を駆動する第２アクチュエータ７８とを備えている。ＥＣＵ１０は、第１アクチュエータ７７を制御することにより第１クラッチ７４を断続させ、第２アクチュエータ７８を制御することにより第２クラッチ７５を断続させる。
【００２１】
奇数段の変速ギア機構５１は、第１メイン軸７１に設けられた入力ギア８１ａ，８３ａ，８５ａと、ドライブ軸７３に設けられた出力ギア８１ｂ，８３ｂ，８５ｂとを有している。偶数段の変速ギア機構５２は、第２メイン軸７２に設けられた入力ギア８２ａ，８４ａ，８６ａと、ドライブ軸７３に設けられた出力ギア８２ｂ，８４ｂ，８６ｂとを有している。
【００２２】
入力ギア８１ａおよび出力ギア８１ｂ、入力ギア８２ａおよび出力ギア８２ｂ、入力ギア８３ａおよび出力ギア８３ｂ、入力ギア８４ａおよび出力ギア８４ｂ、入力ギア８５ａおよび出力ギア８５ｂ、入力ギア８６ａおよび出力ギア８６ｂは、それぞれ１速、２速、３速、４速、５速、６速のギア群を構成している。１速、３速、および５速の各ギア群は、当該ギア群を介して第１メイン軸７１からドライブ軸７３にトルクを伝達可能な状態と、トルクを伝達できない状態とに切り換え自在である。２速、４速、および６速の各ギア群は、当該ギア群を介して第２メイン軸７２からドライブ軸７３にトルクを伝達可能な状態と、トルクを伝達できない状態とに切り換え自在である。以下では、トルクを伝達可能な状態を「係合状態」といい、トルクを伝達できない状態を「非係合状態」という。係合状態は、入力ギアがメイン軸と共に回転し且つ出力ギアがドライブ軸と共に回転する状態である。非係合状態は、入力ギアがメイン軸に対して空転するか、あるいは出力ギアがドライブ軸に対して空転する状態である。１〜６速のギア群から係合状態とするギア群を適宜に選択することにより、第１メイン軸７１または第２メイン軸７２からドライブ軸７３に対し、所定の変速比でトルクを伝達することができる。
【００２３】
入力ギア８１ａは、第１メイン軸７１と共に回転するように構成されている。出力ギア８１ｂは、ドライブ軸７３に対して相対回転するように構成されている。入力ギア８２ａは、第２メイン軸７２と共に回転するように構成されている。出力ギア８２ｂは、ドライブ軸７３に対して相対回転するように構成されている。入力ギア８３ａは、第１メイン軸７１と共に回転するように構成されている。出力ギア８３ｂは、ドライブ軸７３に対して相対回転するように構成されている。入力ギア８４ａは、第２メイン軸７２と共に回転するように構成されている。出力ギア８４ｂは、ドライブ軸７３に対して相対回転するように構成されている。入力ギア８５ａは、第１メイン軸７１に対して相対回転するように構成されている。出力ギア８５ｂは、ドライブ軸７３と共に回転するように構成されている。入力ギア８６ａは、第２メイン軸７２に対して相対回転するように構成されている。出力ギア８６ｂは、ドライブ軸７３と共に回転するように構成されている。
【００２４】
変速装置７は、シフトカム１４と、シフトカム１４の回転に伴って左方または右方に移動するシフトフォーク１４１，１４２，１４３，１４４とを有している。シフトカム１４は、第３アクチュエータ７９によって駆動される。
【００２５】
入力ギア８３ａは、シフトフォーク１４２に案内されることにより、左方および右方に移動可能である。入力ギア８３ａは右方に移動することにより、入力ギア８５ａと係合可能である。入力ギア８３ａおよび入力ギア８５ａは、互いに係合することによって一体となって回転する。入力ギア８４ａは、シフトフォーク１４３に案内されることにより、左方および右方に移動可能である。入力ギア８４ａは左方に移動することにより、入力ギア８６ａと係合可能である。入力ギア８４ａおよび入力ギア８６ａは、互いに係合することによって一体となって回転する。出力ギア８５ｂは、シフトフォーク１４１に案内されることにより、左方および右方に移動可能である。出力ギア８５ｂは右方に移動することにより、出力ギア８１ｂと係合可能である、出力ギア８５ｂと出力ギア８１ｂとは、互いに係合することによって一体となって回転する。出力ギア８５ｂは左方に移動することにより、出力ギア８３ｂと係合可能である。出力ギア８５ｂと出力ギア８３ｂとは、互いに係合することによって一体となって回転する。出力ギア８６ｂは、シフトフォーク１４４に案内されることにより、左方および右方に移動可能である。出力ギア８６ｂは、左方に移動することにより、出力ギア８２ｂと係合可能である。出力ギア８６ｂと出力ギア８２ｂとは、互いに係合することによって一体となって回転する。出力ギア８６ｂは、右方に移動することにより、出力ギア８４ｂと係合可能である。出力ギア８６ｂと出力ギア８４ｂとは、互いに係合することによって一体となって回転する。
【００２６】
ＥＣＵ１０は、第３アクチュエータ７９を制御することにより、シフトカム１４を適宜に回転させる。シフトカム１４の回転に伴って、シフトフォーク１４１〜１４４は適宜に移動し、入力ギア８３ａ、入力ギア８４ａ、出力ギア８５ｂ、または出力ギア８６ｂの位置を変更する。これにより、変速ギア機構５１，５２のギアポジションが変更される。図４、図５、図６、図７、図８、図９は、変速装置７の状態およびトルクの伝達を説明する図であり、それぞれ変速装置７のギアポジションが１速、２速、３速、４速、５速、６速の場合を示している。
【００２７】
＜クラッチの構成＞
図２に示すように、第１メイン軸７１と第２メイン軸７２とは同一直線上に並んでいる。第１メイン軸７１は右側に配置され、第２メイン軸７２は左側に配置されている。第１クラッチ７４は、第１メイン軸７１の右端部分に設けられている。第２クラッチ７５は、第２メイン軸７２の左端部分に設けられている。第１クラッチ７４と第２クラッチ７５とは同様の構成を有している。以下では、第１クラッチ７４の詳細について説明し、第２クラッチ７５の説明は省略する。
【００２８】
図１０は、第１クラッチ７４から、後述するクラッチスプリング２１およびプレッシャプレート２２を取り外した状態を右方から見た図である。図１１は、図１０のＤ−Ｆ−Ｇ線断面図である。図１１中の符号ｍは、第１クラッチ７４の中心線を表している。
【００２９】
図１１に示すように、第１クラッチ７４は、ドリブンギア４０、クラッチハウジング２３、複数のフリクションプレート２４、複数のクラッチプレート２５、クラッチボス２６、プレッシャプレート２２、およびクラッチスプリング２１を有している。
【００３０】
第１メイン軸７１の周囲にはカラー４０ａが嵌め込まれている。ドリブンギア４０は、ニードルベアリング４０ｂを介してカラー４０ａに支持されている。ドリブンギア４０は、第１メイン軸７１に対して回転可能である。ドリブンギア４０はクランク軸６０と噛み合っており（図２参照）、クランク軸６０と共に回転する。クラッチハウジング２３はドリブンギア４０と共に回転するように構成されている。そのため、クラッチハウジング２３はクランク軸６０と共に回転する。
【００３１】
フリクションプレート２４は環状に形成されている。フリクションプレート２４の外周部とクラッチハウジング２３の内周部とには、それぞれスプラインが形成されている。両スプラインが噛み合うことにより、フリクションプレート２４はクラッチハウジング２３に支持されている。フリクションプレート２４はクラッチハウジング２３に対して左方および右方に移動可能であるが、クラッチハウジング２３と一体となって回転する。
【００３２】
クラッチボス２６は、プレート２７と、プレート２７に組み立てられたセンターハブ２８とを備えている。プレート２７はボス部２７ｂを有し、ボス部２７ｂには第１メイン軸７１が貫通している。プレート２７は第１メイン軸７１に固定されている。プレート２７は第１メイン軸７１と共に回転する。センターハブ２８はプレート２７の右方に配置され、ボス部２７ｂに組み立てられている。
【００３３】
クラッチプレート２５は環状に形成されている。センターハブ２８は、ボス部２８ａと、ボス部２８ａの外周部に設けられた円筒部２８ｂとを有している。クラッチプレート２５の内周部とセンターハブ２８の円筒部２８ｂの外周部とには、それぞれスプラインが形成されている。両スプラインが噛み合うことにより、クラッチプレート２５はセンターハブ２８に支持されている。クラッチプレート２５はセンターハブ２８に対して左方および右方に移動可能であるが、センターハブ２８と一体となって回転する。各クラッチプレート２５は、隣り合うフリクションプレート２４の間に配置されている。フリクションプレート２４とクラッチプレート２５とは、左方に向かって交互に配置されている。
【００３４】
センターハブ２８は、プレート２７に対して左方および右方に移動可能なように組み立てられている。第１メイン軸７１の右端部には、リーフスプリング２９を介してナット３０が取り付けられている。センターハブ２８は、リーフスプリング２９によって左方に付勢されている。すなわち、センターハブ２８はプレート２７側に付勢されている。
【００３５】
センターハブ２８のボス部２８ａには、周方向に沿って開口した長穴３１（図１０参照）と、左方に突出する凸状の第１カム３２とが設けられている。長穴３１には、プレート２７から右方に延びるスタッド３３が貫通している。プレート２７には、左方に窪んだ凹状の第２カム３４が形成されている。第１カム３２は第２カム３４と係脱自在に係合する。第１カム３２および第２カム３４は、周方向に沿って所定間隔毎に複数配置されている。図１０に示すように、長穴３１も周方向に沿って所定間隔毎に複数形成されている。
【００３６】
プレッシャプレート２２はクラッチスプリング２１によって左方に付勢されている。プレッシャプレート２２は、ベアリング７０ａを介してプルロッド７０に支持されている。プルロッド７０を右方に引っ張ると、プレッシャプレート２２は右方に移動する。これにより、プレッシャプレート２２がフリクションプレート２４およびクラッチプレート２５を互いに押し付ける力がなくなり、第１クラッチ７４は遮断される。プルロッド７０を左方に移動させると、プレッシャプレート２２は左方に移動する。プレッシャプレート２２はクラッチスプリング２１の付勢力を受け、フリクションプレート２４およびクラッチプレート２５を互いに押し付ける。その結果、第１クラッチ７４は接続される。
【００３７】
プレッシャプレート２２の左側部分にはスプライン３５が形成され、センターハブ２８の円筒部２８ｂには、上記スプライン３５と噛み合うスプライン３６が形成されている。プレッシャプレート２２は、センターハブ２８に対して左方および右方に移動可能であるが、センターハブ２８と一体となって回転する。
【００３８】
クラッチスプリング２１は、プレッシャプレート２２を左方に向かって常時付勢している。そのため、プルロッド７０を右方に引っ張る力がなくなると、プレッシャプレート２２は左方に移動し、フリクションプレート２４およびクラッチプレート２５を互いに押し付ける。第１クラッチ７４は、いわゆるノーマルクローズタイプのクラッチであり、外部から力を加えなければ接続状態となるタイプのクラッチである。例えば第１アクチュエータ７７の通電を停止すると、第１クラッチ７４は接続状態となる。なお、第２クラッチ７５も同様にノーマルクローズタイプのクラッチである。
【００３９】
＜バックトルク制限装置＞
第１クラッチ７４は、クラッチハウジング２３からクラッチボス２６にトルクを伝達する。このトルクは、後輪１２を駆動するトルクである。以下、このトルクを順方向のトルクと言う。一方、第１の伝達経路および第２の伝達経路の両方がトルクを伝達する状態になった場合に、第１クラッチ７４には順方向と逆の方向のトルクが掛かる場合がある。逆方向のトルクは、クラッチボス２６からクラッチハウジング２３に伝達されるトルクである。第１クラッチ７４は、逆方向のトルクを制限するバックトルク制限装置３７を有する。なお、第２クラッチ７５にも同様のバックトルク制限装置が設けられている。
【００４０】
バックトルク制限装置３７は、主として、プレート２７、センターハブ２８、およびリーフスプリング２９によって構成されている。図１２（ａ）はセンターハブ２８のボス部２８ａを右方から見た図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＲ−Ｒ線部分断面図である。図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、センターハブ２８の第１カム３２は、順方向の前側に位置する垂直面３２ａと、順方向の後側に位置する傾斜面３２ｂとを有している。図１３（ａ）はプレート２７を右方から見た図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＳ−Ｓ線部分断面図である。図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、プレート２７の第２カム３４は、順方向の前側に位置する垂直面３４ａと、順方向の後側に位置する傾斜面３４ｂとを有する。
【００４１】
図１４（ａ）に示すように、第１クラッチ７４に順方向のトルクが加えられると、センターハブ２８のボス部２８ａからプレート２７にトルクが伝達される。この場合、ボス部２８ａの第１カム３２が駆動側、プレート２７の第２カム３４が従動側となる。第１カム３２は第２カム３４内に入り込んでおり、第１カム３２の垂直面３２ａと第２カム３４の垂直面３４ａとが接触し、第１カム３２から第２カム３４に力が伝達される。そのため、センターハブ２８とプレート２７とは一体となって回転する。
【００４２】
図１４（ｂ）に示すように、第１クラッチ７４に逆方向のトルクが加えられると、プレート２７からセンターハブ２８のボス部２８ａにトルクが伝達される。この場合、プレート２７の第２カム３４が駆動側、ボス部２８ａの第１カム３２が従動側となる。第１カム３２の傾斜面３２ｂと第２カム３４の傾斜面３４ｂとが接触するので、第１カム３２には両傾斜面３２ｂ，３４ｂを介して逆方向の力が作用する。一方、ボス部２８ａはリーフスプリング２９によってプレート２７に向かう方向（図１４（ｂ）の下方）の力を受けているので、第１カム３２は順方向の力も受けている。そのため、第１カム３２に作用する逆方向の力が順方向の力よりも小さい場合には、第１カム３２は第２カム３４に対して相対移動しない。
【００４３】
一方、第１カム３２に作用する逆方向の力が順方向の力よりも大きい場合には、図１４（ｃ）に示すように、第１カム３２は第２カム３４の傾斜面３４ｂに沿って逆方向に移動する。これにより、センターハブ２８のボス部２８ａは、プレート２７から離れる方向（図１４（ｃ）の上方）、言い換えると右方に移動する。その結果、センターハブ２８の円筒部２８ｂがプレッシャプレート２２と接触し、円筒部２８ｂがプレッシャプレート２２を右方に押し出す（図１１参照）。すると、プレッシャプレート２２がフリクションプレート２４およびクラッチプレート２５を互いに押し付ける力は弱まり、あるいは消失する。それにより、クラッチプレート２５からフリクションプレート２４に伝わるトルクが減少または消失し、逆方向のトルクの伝達は制限される。なお、両傾斜面３２ｂ，３４ｂの傾斜角度またはリーフスプリング２９のばね定数等を調整することにより、逆トルクの上限値は適宜に設定することができる。
【００４４】
＜変速動作＞
次に、２速から３速への変速を例に挙げ、変速動作について説明する。図１５は変速動作のタイムチャートであり、図１６、図１７、図１８、図１９は、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４における変速装置７の状態およびトルクの伝達を示す概念図である。
【００４５】
以下の説明では、入力されたトルクの一部を伝達するクラッチの状態のことを「半クラッチ状態」と言う。フリクションプレート２４がクラッチプレート２５に対して滑りながらトルクを伝達する状態は、半クラッチ状態である。トルクを全く伝達しない状態は「遮断状態」、入力されたトルクの全部を伝達する状態は「接続状態」と称することとする。
【００４６】
ｔ０では、変速装置７は図５に示すような２速の状態にある。図５に示すように、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションがニュートラルであり、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションが２速である場合、変速装置７のギアポジションは２速となる。乗員がｔ０においてシフトアップボタンを押すと、変速動作が開始され、第１クラッチ７４は遮断側に駆動される。ｔ１において、第１クラッチ７４は遮断状態となっており、変速ギア機構５１のギアポジションはニュートラルから３速に切り換えられる（図１６参照）。図１６に示すように、ｔ１では、変速ギア機構５１のギアポジションは３速であり、変速ギア機構５２のギアポジションは２速であり、変速ギア機構５１および変速ギア機構５２はいずれも係合状態となる。
【００４７】
次に、第１クラッチ７４が接続側に駆動されると共に、第２クラッチ７５が遮断側に駆動される。ｔ２において、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５は、半クラッチ状態となる（図１７参照）。
【００４８】
その後、第１クラッチ７４は接続側に更に駆動されると共に、第２クラッチ７５は遮断側に更に駆動され、やがて遮断される。ｔ３において、第１クラッチ７４は半クラッチ状態であるが、第２クラッチ７５は遮断状態となる（図１８参照）。
【００４９】
第２クラッチ７５が遮断された後、ｔ４において、変速ギア機構５２のギアポジションは２速からニュートラルに切り換えられる（図１９参照）。その後、第２クラッチ７５は接続される。ｔ５では、変速装置７は図６に示すような３速の状態となる。図６に示すように、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションが３速であり、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションがニュートラルの場合、変速装置７のギアポジションは３速となる。
【００５０】
以上の動作は変速装置７の基本的な変速動作である。変速装置７の変速動作は上記動作に限られず、例えば図２０に示すような変速動作も可能である。この変速動作では、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションをニュートラルから３速にする前に、第２クラッチ７５の遮断側への駆動を開始する（ｔ１０参照）。また、第１クラッチ７４を接続側に駆動した後、エンジン回転速度が下がり始めると、第１クラッチ７４はトルクを伝達する状態になったものと見なし、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションを２速からニュートラルへ変更し、第２クラッチ７５の接続側への駆動を開始する（ｔ１２参照）。このような変速動作を行うことにより、変速に要する時間を短縮することができる。
【００５１】
なお、上記動作は２速から３速への変速動作であるが、他のギアポジションの変速動作も同様に行うことができる。
【００５２】
上記変速動作によれば、第１クラッチ７４を遮断し且つ奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションを３速にするまで、第２クラッチ７５は接続状態を維持するように制御される（図２０のｔ１１参照）。奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２の両方が係合状態となるまで、第２クラッチ７５は接続状態に維持される。第１クラッチ７４を接続側に駆動すると共に第２クラッチ７５を遮断側に駆動する際には、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２は、いずれも係合状態に維持される。そのため、この状態でいずれか一方のクラッチに異常が生じたとしても、他方のクラッチを接続することによって、クランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができる。したがって、空走状態を防止することができる。
【００５３】
また、上記変速動作によれば、第１クラッチ７４がトルクを伝達する状態になってから、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションをニュートラルに変更する（図２０のｔ１２参照）。第１クラッチ７４が少なくとも半クラッチ状態になるまでは、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２の両方を係合状態に維持する。そのため、この状態でいずれか一方のクラッチに異常が生じたとしても、他方のクラッチを接続することによってクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができるので、空走状態を防止することができる。
【００５４】
＜異常検出装置＞
図３に示すように、変速装置７は、第１アクチュエータ７７の異常または第１伝達経路の異常を検出する第１異常検出装置９１と、第２アクチュエータ７８の異常または第２伝達経路の異常を検出する第２異常検出装置９２とを有している。ここで、アクチュエータの異常とは、アクチュエータが正常に作動しないことを意味する。アクチュエータの異常には、アクチュエータ自体の異常の他、アクチュエータに信号を供給する電線の断線等も含まれる。伝達経路の異常とは、伝達経路が正常にトルクを伝達しないことを意味する。伝達経路の異常には、クラッチの異常、入力ギアの異常、出力ギアの異常等が含まれる。例えば、第１メイン軸７１、第２メイン軸７２、またはドライブ軸７３の回転速度または伝達トルクがギアポジションに応じた所定の回転速度または伝達トルクでない場合、異常が発生したと見なすことができる。
【００５５】
＜フェールセーフ装置＞
変速装置７は、フェールセーフ装置９３を有している。ここではフェールセーフ装置９３はＥＣＵ１０によって構成されているが、フェールセーフ装置９３はＥＣＵ１０と別体であってもよい。フェールセーフ装置９３は、第１異常検出装置９１が異常を検出すると、第２伝達経路を経由してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達するように第２アクチュエータ７８および第３アクチュエータ７９を制御する。また、フェールセーフ装置９３は、第２異常検出装置９２が異常を検出すると、第１伝達経路を経由してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達するように第１アクチュエータ７７および第３アクチュエータ７９を制御する。
【００５６】
図２１に、フェールセーフ装置９３が行う処理の流れを示す。フェールセーフ装置９３は、ステップＳ１において、第１異常検出装置９１または第２異常検出装置９２により異常が検出されたか否かを判定する。異常が検出された場合はステップＳ２に進み、異常が検出されない場合は処理を終了する。ステップＳ２では、フェールセーフ装置９３は異常部位の判定を行う。ステップＳ３では、フェールセーフ装置９３はシフトフェーズの判定を行う。すなわち、フェールセーフ装置９３は、変速動作中か否かを判定し、また、変速動作中の場合にはどの段階まで動作が進んでいるかを判定する。フェールセーフ装置９３には、シフトフェーズに応じて予め定められた複数の異常対応処理が記憶されている。ステップＳ４では、フェールセーフ装置９３は、シフトフェーズに応じて異常対応処理を選択する。フェールセーフ装置９３は、変速動作中でない場合には、それ以降の変速動作を禁止するという処理を選択する。フェールセーフ装置９３は、変速動作中の場合には、変速動作の段階に応じて予め定められたフェールセーフ動作を選択する。ステップＳ５では、フェールセーフ装置９３は、ステップＳ４において選択された処理を実行する。すなわち、フェールセーフ装置９３は、所定のフェールセーフ動作を実行する。
【００５７】
＜第１フェールセーフ動作例＞
次に、フェールセーフ装置９３の動作例を説明する。図２２は、２速から３速への変速の際に、第２クラッチ７５に異常が発生して第２クラッチ７５が遮断された状態となった場合を示す図である。図２２に示すように本例では、ｔ１１の時に、第２クラッチ７５が本来は半クラッチ状態となるべきところ（図２０参照）、遮断状態となっている。この場合、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションは、まだニュートラルである。しかし、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションをニュートラルから３速に変更することにより、第１伝達経路を経由してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができる。そこで、ｔ１０の時に第２異常検出装置９２が第２クラッチ７５の異常を検出すると、フェールセーフ装置９３は第１クラッチ７４を遮断し、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションをニュートラルから３速にする。その後、フェールセーフ装置９３は、第１クラッチ７４を接続する。これにより、クランク軸６０とドライブ軸７３とは、第１伝達経路を介して連結される。ドライブ軸７３の空転は防止され、空走状態は回避される。
【００５８】
なお、ＥＣＵ１０は、フェールセーフ装置９３が上記フェールセーフ動作を行う際に、このフェールセーフ動作に合うようにクランク軸６０のトルクを変更してもよい。上記フェールセーフ動作では、第２クラッチ７５に異常が生じた後、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方が遮断状態となることがある（例えばｔ１１参照）。クランク軸６０のトルクが大きい場合、言い換えるとクランク軸６０の回転速度が大きい場合、エンジン６が吹き上がってしまうおそれがある。また、その後に第１クラッチ７４を接続する際に、大きな接続ショックが発生してしまうおそれがある。そこでＥＣＵ１０は、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方が遮断状態となったときに、クランク軸６０のトルクを低減させてもよい。また、ＥＣＵ１０は、第１クラッチ７４を接続する際に、クランク軸６０のトルクがその接続に応じた大きさのトルクとなるようにしてもよい。例えば、図２３に示すように、ＥＣＵ１０は、エンジン６のスロットル弁９６の開度、点火装置９７の点火時期、または燃料噴射弁９８の噴射量等を適宜変更することにより、クランク軸６０のトルクを変更してもよい。この場合、スロットル弁９６、点火装置９７、燃料噴射弁９８等はクランク軸６０のトルクを変更するトルク変更装置として機能し、ＥＣＵ１０は上記トルク変更装置を制御するトルク制御装置として機能する。
【００５９】
＜第２フェールセーフ動作＞
図２４は、２速から３速への変速の際に、ｔ１３において第１クラッチ７４に異常が発生し、第１クラッチ７４が半クラッチ状態のまま動かなくなった場合を示す図である。この場合、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションはニュートラルとなっているので、そのまま第２クラッチ７５を接続しても、第２伝達経路を介してトルクを伝達することはできない。そこで、ｔ１３の時に第１異常検出装置９１が第１クラッチ７４の異常を検出すると、フェールセーフ装置９３は、第２クラッチ７５を遮断状態に維持しつつ、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションをニュートラルから２速に戻す。その後、フェールセーフ装置９３は、第２クラッチ７５を接続する。これにより、クランク軸６０とドライブ軸７３とは、第２伝達経路を介して連結される。ドライブ軸７３の空転は防止され、空走状態は回避される。
【００６０】
本フェールセーフ動作においても、ＥＣＵ１０がスロットル弁９６等を制御することにより、そのフェールセーフ動作に合うようにクランク軸６０のトルクを変更するようにしてもよい。
【００６１】
上記の例は、２速から３速へ変速する際のフェールセーフ動作の例であるが、他の偶数段のギアポジションから他の奇数段のギアポジションに変更する際にも、同様のフェールセーフ動作を実行することができる。上記の例のフェールセーフ動作は、シフトアップ時に限らず、シフトダウン時にも同様に行うことができる。また、偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する場合に限らず、奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する場合にも、同様のフェールセーフ動作を実行することができる。
【００６２】
前述の動作例では、第１伝達経路に異常が生じた場合には、第１クラッチ７４の状態を異常発生時の状態に維持し、第２伝達経路に異常が生じた場合には、第２クラッチ７５の状態を異常発生時の状態に維持する。すなわち、異常が発生した方の伝達経路のクラッチは、接続側または遮断側に駆動しないようにしている。しかし、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５はノーマルクローズタイプのクラッチであるので、第１アクチュエータ７７、第２アクチュエータ７８の通電を停止することにより、第１クラッチ７４、第２クラッチ７５をそれぞれ自動的に接続することができる。フェールセーフ装置９３は、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２の両方が係合状態にあるときには、第１伝達経路に異常が生じた場合に第１アクチュエータ７７の通電を停止してもよく、第２伝達経路に異常が生じた場合に第２アクチュエータ７８の通電を停止してもよい。この場合、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方が接続状態となり、第１伝達経路および第２伝達経路の少なくとも一方を介して、ドライブ軸にトルクを伝達することが可能となる。また、第１アクチュエータ７７または第２アクチュエータ７８に断線が生じた場合にも、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方が接続状態となり、第１伝達経路および第２伝達経路の少なくとも一方を介して、ドライブ軸にトルクを伝達することが可能となる。したがって、ドライブ軸７３の空転は防止され、空走状態を回避することができる。
【００６３】
なお、第１伝達経路および第２伝達経路の両方がトルクを伝達する状態になると、伝達トルクの小さい方の伝達経路のクラッチでは、逆方向のトルクが発生することになる。しかし、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５には、バックトルク制限装置３７が設けられている。そのため、逆方向のトルクは所定の上限値以下に抑えられる。したがって、両伝達経路がトルクを伝達する状態であっても、駆動ユニット２０の正常な動作が妨げられることはない。
【００６４】
以上のように、フェールセーフ装置９３は、第１アクチュエータ７７または第１伝達経路に異常が生じると、偶数段の変速ギア機構５２を係合状態にすると共に、第２クラッチ７５を接続状態にする。これにより、少なくとも第２伝達経路を介してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができる。また、フェールセーフ装置９３は、第２アクチュエータ７８または第２伝達経路に異常が生じると、奇数段の変速ギア機構５１を係合状態にすると共に、第１クラッチ７４を接続状態にする。これにより、少なくとも第１伝達経路を介してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができる。フェールセーフ装置９３によれば、異常時には正常な方の伝達経路を用いて、ドライブ軸７３にトルクが伝達される状態を維持することができる。したがって、自動二輪車１００の空走状態を防止することができる。本実施形態の変速装置７によれば、異常時に第１アクチュエータ７７および第２アクチュエータ７８の通電を停止することによって第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方を接続状態にする場合に比べて、異常の発生箇所および内容に応じたフェール動作が可能となる。
【００６５】
前記第２フェールセーフ動作のように、フェールセーフ装置９３は、第１異常検出装置９１が異常を検出すると、第１クラッチ７４の状態を異常検出時の第１クラッチ７４の状態に維持することができる。すなわち、フェールセーフ装置９３は、第１異常検出装置９１が異常を検出すると、第１クラッチ７４を直ちに停止させ、それ以上動作しないようにすることができる。また、前記第１フェールセーフ動作のように、フェールセーフ装置９３は、第２異常検出装置９２が異常を検出すると、第２クラッチ７５の状態を異常検出時の第２クラッチ７５の状態に維持することができる。すなわち、フェールセーフ装置９３は、第２異常検出装置９２が異常を検出すると、第２クラッチ７５を停止させ、それ以上動作しないようにすることができる。これにより、異常が発生した方の伝達経路のクラッチはそのままの状態で保持されるので、当該クラッチを動作させた場合に生じ得る急激な挙動変化を回避することができる。例えば、異常が発生した方のクラッチを接続させた場合に生じ得る接続ショック等を回避することができる。
【００６６】
ＥＣＵ１０は、奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する際には、まず、第２クラッチ７５を遮断し、その後、偶数段の変速ギア機構５２を非係合状態から係合状態とする。次に、ＥＣＵ１０は、クランク軸６０のトルクの少なくとも一部が第２メイン軸７２に伝達されるように第２クラッチ７５を接続すると共に第１クラッチ７４を遮断する。次に、ＥＣＵ１０は、奇数段の変速ギア機構５１を係合状態から非係合状態とし、その後、第１クラッチ７４を接続する。このような変速動作によれば、第２クラッチ７５を接続すると共に第１クラッチ７４を遮断する際に、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２は、いずれも係合状態となる。そのため、このときに異常が発生した場合、異常が発生していない方の伝達経路のクラッチを接続するだけで、空走状態を防止することができる。
【００６７】
偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する場合も同様である。すなわち、ＥＣＵ１０は、偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する際には、まず、第１クラッチ７４を遮断し、その後、奇数段の変速ギア機構５１を非係合状態から係合状態とする。次に、ＥＣＵ１０は、クランク軸６０のトルクの少なくとも一部が第１メイン軸７１に伝達されるように第１クラッチ７４を接続すると共に第２クラッチ７５を遮断する。次に、ＥＣＵ１０は、偶数段の変速ギア機構５２を係合状態から非係合状態とし、その後、第２クラッチ７５を接続する。これにより、第１クラッチ７４を接続すると共に第２クラッチ７５を遮断する際に、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２は、いずれも係合状態となる。そのため、このときに異常が発生した場合、異常が発生していない方の伝達経路のクラッチを接続するだけで、空走状態を防止することができる。
【００６８】
ＥＣＵ１０は、フェールセーフ装置９３がフェールセーフ動作を行う際に、クランク軸６０のトルクを適宜変更することができる。したがって、エンジン６の吹き上がりの防止、クラッチ７４，７５の円滑な接続等を実現することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０ ＥＣＵ（制御装置、トルク制御装置）
５１ 奇数段の変速ギア機構
５２ 偶数段の変速ギア機構
６０ クランク軸
７１ 第１メイン軸（第１入力軸）
７２ 第２メイン軸（第２入力軸）
７３ ドライブ軸（出力軸）
７４ 第１クラッチ
７５ 第２クラッチ
７７ 第１アクチュエータ
７８ 第２アクチュエータ
７９ 第３アクチュエータ
８１ａ，８３ａ，８５ａ 奇数段の変速ギア機構の入力ギア
８１ｂ，８３ｂ，８５ｂ 奇数段の変速ギア機構の出力ギア
８２ａ，８４ａ，８６ａ 偶数段の変速ギア機構の入力ギア
８２ｂ，８４ｂ，８６ｂ 偶数段の変速ギア機構の出力ギア
９１ 第１異常検出装置
９２ 第２異常検出装置
９３ フェールセーフ装置
１００ 自動二輪車（車両）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ独立したトルク伝達経路に設けられた第１クラッチおよび第２クラッチを備えた変速装置、その変速装置を備えた車両、およびその変速装置を備えた自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、それぞれ独立したトルク伝達経路に設けられた第１クラッチおよび第２クラッチを備えた変速装置が知られている。特許文献１には、その種の変速装置を備えた自動二輪車が開示されている。上記変速装置には、クランク軸のトルクをドライブ軸に伝達する第１伝達経路および第２伝達経路が設けられている。第１伝達経路は、第１クラッチ、第１メインシャフト、奇数段の変速ギア機構からなっている。第２伝達経路は、第２クラッチ、第２メインシャフト、偶数段の変速ギア機構からなっている。上記変速装置では、一方のクラッチを接続させた状態のまま他方のクラッチを遮断し、両変速ギア機構のギアポジションを変更する。この変速装置によれば、トルク伝達を遮断することなく変速を行うことが可能である。
【０００３】
ところで、例えばクラッチを駆動するアクチュエータに異常が発生し、第１伝達経路および第２伝達経路のいずれもトルクを伝達しない状態になると、エンジンの駆動力はドライブ軸に伝達されなくなる。この場合、クランク軸には負荷が掛からなくなり、自動二輪車はいわゆる空走状態となる。
【０００４】
特許文献１の変速装置では、アクチュエータに異常が発生しても空走状態にならないように、第１クラッチおよび第２クラッチは、いずれもノーマルクローズタイプのクラッチで構成されている。ノーマルクローズタイプのクラッチとは、外部から力を受けない限り遮断状態とはならないタイプのクラッチである。上記変速装置では、変速中に異常が発生すると、両アクチュエータの制御を停止する。これにより、両クラッチは自動的に接続する。そのため、一方のクラッチに異常が発生したとしても、他方のクラッチを介してエンジンの駆動力をドライブ軸に伝達することが可能となり、空走状態を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３３５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記変速装置によれば、変速中に異常が発生すると、異常の発生箇所および内容とは無関係に、一律に両アクチュエータの制御を停止する。しかし、異常の発生箇所および内容に応じたフェールセーフ動作が可能であれば、より好ましい。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第１クラッチおよび第２クラッチを備え、異常発生時に空走状態を回避するフェールセーフ動作を異常の発生箇所および内容に応じて実行可能な変速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る変速装置は、クランク軸のトルクがそれぞれ伝達される第１クラッチおよび第２クラッチと、前記第１クラッチ、前記第２クラッチをそれぞれ断続する第１アクチュエータ、第２アクチュエータと、前記第１クラッチ、前記第２クラッチを介して前記クランク軸のトルクがそれぞれ伝達される第１入力軸、第２入力軸と、トルクを出力するための出力軸と、前記第１入力軸に設けられた入力ギアと前記出力軸に設けられ且つ前記入力ギアと係合可能な出力ギアとを有する奇数段の変速ギア機構と、前記第２入力軸に設けられた入力ギアと前記出力軸に設けられ且つ前記入力ギアと係合可能な出力ギアとを有する偶数段の変速ギア機構と、前記奇数段および前記偶数段の変速ギア機構のギアポジションを変更する第３アクチュエータと、前記第１アクチュエータの異常、または、前記クランク軸のトルクを前記第１クラッチ、前記第１入力軸、および前記奇数段の変速ギア機構を経由して前記出力軸に伝達する第１伝達経路の異常を検出する第１異常検出装置と、前記第２アクチュエータの異常、または、前記クランク軸のトルクを前記第２クラッチ、前記第２入力軸、および前記偶数段の変速ギア機構を経由して前記出力軸に伝達する第２伝達経路の異常を検出する第２異常検出装置と、前記第１異常検出装置が異常を検出すると、前記第２伝達経路を経由して前記クランク軸のトルクを前記出力軸に伝達するように前記第２アクチュエータおよび前記第３アクチュエータを制御し、前記第２異常検出装置が異常を検出すると、前記第１伝達経路を経由して前記クランク軸のトルクを前記出力軸に伝達するように前記第１アクチュエータおよび前記第３アクチュエータを制御するフェールセーフ装置と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、それぞれ独立したトルク伝達経路に設けられた第１クラッチおよび第２クラッチを備えた変速装置において、異常発生時に空走状態を回避するフェールセーフ動作を、異常の発生箇所および内容に応じて実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】自動二輪車の側面図である。
【図２】駆動ユニットの断面図である。
【図３】駆動ユニットの主要要素の概念図である。
【図４】ギアポジションが１速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図５】ギアポジションが２速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図６】ギアポジションが３速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図７】ギアポジションが４速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図８】ギアポジションが５速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図９】ギアポジションが６速の場合の変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図１０】第１クラッチの一部を右方から見た図である。
【図１１】図１０のＥ−Ｆ−Ｇ線部分断面図である。
【図１２】（ａ）は第１クラッチのセンターハブのボス部を右方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＲ−Ｒ線部分断面図である。
【図１３】（ａ）は第１クラッチのプレートを右方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＳ−Ｓ線断面図である。
【図１４】（ａ）は順方向のトルクが加わったときの第１カムおよび第２カムを表す図、（ｂ）は逆方向のトルクが加わったときの第１カムおよび第２カムを表す図、（ｃ）は上限値を超える逆方向のトルクが加わったときの第１カムおよび第２カムを表す図である。
【図１５】基本的な変速動作の一例を表すタイムチャートである。
【図１６】２速から３速への変速動作途中における変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図１７】２速から３速への変速動作途中における変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図１８】２速から３速への変速動作途中における変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図１９】２速から３速への変速動作途中における変速装置の状態およびトルクの伝達を説明する図である。
【図２０】変速動作の他の一例を表すタイムチャートである。
【図２１】フェールセーフ装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。
【図２２】第１フェールセーフ動作のタイムチャートである。
【図２３】エンジンのスロットル弁、点火装置、および燃料噴射弁を示す図である。
【図２４】第２フェールセーフ動作のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を説明する。本実施形態に係る変速装置は、図１に示すような自動二輪車１００に搭載されるものである。ただし、本発明に係る変速装置は、自動二輪車１００以外の車両に搭載されるものであってもよい。本発明に係る変速装置は、車両以外のものに搭載されてもよい。以下の説明において、前、後、左、右とは、自動二輪車１００のシート９に着座した乗員から見た場合の前、後、左、右をそれぞれ意味するものとする。図中の符号Ｆ、Ｒｅ、Ｌ、Ｒは、それぞれ前方、後方、左方、右方を表す。
【００１２】
＜自動二輪車の構成＞
図１に示すように、自動二輪車１００は、メインフレーム１と、メインフレーム１の前端部に設けられたヘッドパイプ２とを備えている。メインフレーム１には駆動ユニット２０が支持されている。ヘッドパイプ２には、フロントフォーク３が回転可能に取り付けられている。フロントフォーク３の上部にはハンドル５が取り付けられている。フロントフォーク３の下部には前輪４が支持されている。
【００１３】
ハンドル５にはシフトスイッチ１５が設けられている。シフトスイッチ１５は、変速装置７を作動させる入力装置であり、乗員によって操作される。シフトスイッチ１５は、図示しないシフトアップボタンおよびシフトダウンボタンを有する。乗員がシフトアップボタンを押すと、変速装置７はシフトアップ動作を行い、変速装置７のギアポジションは１段高くなる。乗員がシフトダウンボタンを押すと、変速装置７はシフトダウン動作を行い、変速装置７のギアポジションは１段低くなる。
【００１４】
メインフレーム１は後方斜め下向きに延びている。メインフレーム１の後部には、リアアーム１１が設けられている。リアアーム１１には後輪１２が支持されている。
【００１５】
駆動ユニット２０の上方には、シート９および燃料タンク９ａが配置されている。燃料タンク９ａと駆動ユニット２０との間には、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御ユニット）１０が配置されている。ＥＣＵ１０は、自動二輪車１００の各部の動作を制御する制御装置である。ＥＣＵ１０は、変速装置７の制御装置としての役割も果たす。なお、ＥＣＵ１０の設置箇所は何ら限定される訳ではない。
【００１６】
＜駆動ユニットの構成＞
図２は駆動ユニット２０の断面図、図３は駆動ユニット２０の主要要素の概念図である。図２に示すように、駆動ユニット２０は、クランク軸６０を有するエンジン６と、変速装置７とを備えている。以下、駆動ユニット２０の構成について説明するが、駆動ユニット２０の構成として特開２０１０−１３３５５５号公報に開示された構成を利用することができる。上記公報の開示内容は本明細書に含まれる。
【００１７】
＜変速装置の構成＞
図２に示すように、変速装置７は、クランク軸６０のトルクがそれぞれ伝達される第１クラッチ７４および第２クラッチ７５と、第１クラッチ７４に接続された第１メイン軸７１と、第２クラッチ７５に接続された第２メイン軸７２と、トルクを出力するためのドライブ軸７３とを備えている。第１メイン軸７１とドライブ軸７３との間には、奇数段の変速ギア機構５１が介在している。第２メイン軸７２とドライブ軸７３との間には、偶数段の変速ギア機構５２が介在している。
【００１８】
第１クラッチ７４が接続されると、クランク軸６０のトルクは第１クラッチ７４、第１メイン軸７１、および奇数段の変速ギア機構５１を介して、ドライブ軸７３に伝達される。第２クラッチ７５が接続されると、クランク軸６０のトルクは第２クラッチ７５、第２メイン軸７２、および偶数段の変速ギア機構５２を介して、ドライブ軸７３に伝達される。第１クラッチ７４、第１メイン軸７１、および奇数段の変速ギア機構５１は、クランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達する第１の伝達経路を構成している。第２クラッチ７５、第２メイン軸７２、および偶数段の変速ギア機構５２は、クランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達する第２の伝達経路を構成している。
【００１９】
ドライブ軸７３にはスプロケット７６が固定されている。スプロケット７６には、ドライブチェーン１３（図１参照）が巻かれている。ドライブチェーン１３は、後輪１２の回転軸（図示せず）に固定されたギアに巻かれている。ドライブ軸７３のトルクは、スプロケット７６、ドライブチェーン１３および上記ギアを介して、後輪１２に伝達される。
【００２０】
図３に示すように、変速装置７は、第１クラッチ７４を駆動する第１アクチュエータ７７と、第２クラッチ７５を駆動する第２アクチュエータ７８とを備えている。ＥＣＵ１０は、第１アクチュエータ７７を制御することにより第１クラッチ７４を断続させ、第２アクチュエータ７８を制御することにより第２クラッチ７５を断続させる。
【００２１】
奇数段の変速ギア機構５１は、第１メイン軸７１に設けられた入力ギア８１ａ，８３ａ，８５ａと、ドライブ軸７３に設けられた出力ギア８１ｂ，８３ｂ，８５ｂとを有している。偶数段の変速ギア機構５２は、第２メイン軸７２に設けられた入力ギア８２ａ，８４ａ，８６ａと、ドライブ軸７３に設けられた出力ギア８２ｂ，８４ｂ，８６ｂとを有している。
【００２２】
入力ギア８１ａおよび出力ギア８１ｂ、入力ギア８２ａおよび出力ギア８２ｂ、入力ギア８３ａおよび出力ギア８３ｂ、入力ギア８４ａおよび出力ギア８４ｂ、入力ギア８５ａおよび出力ギア８５ｂ、入力ギア８６ａおよび出力ギア８６ｂは、それぞれ１速、２速、３速、４速、５速、６速のギア群を構成している。１速、３速、および５速の各ギア群は、当該ギア群を介して第１メイン軸７１からドライブ軸７３にトルクを伝達可能な状態と、トルクを伝達できない状態とに切り換え自在である。２速、４速、および６速の各ギア群は、当該ギア群を介して第２メイン軸７２からドライブ軸７３にトルクを伝達可能な状態と、トルクを伝達できない状態とに切り換え自在である。以下では、トルクを伝達可能な状態を「係合状態」といい、トルクを伝達できない状態を「非係合状態」という。係合状態は、入力ギアがメイン軸と共に回転し且つ出力ギアがドライブ軸と共に回転する状態である。非係合状態は、入力ギアがメイン軸に対して空転するか、あるいは出力ギアがドライブ軸に対して空転する状態である。１〜６速のギア群から係合状態とするギア群を適宜に選択することにより、第１メイン軸７１または第２メイン軸７２からドライブ軸７３に対し、所定の変速比でトルクを伝達することができる。
【００２３】
入力ギア８１ａは、第１メイン軸７１と共に回転するように構成されている。出力ギア８１ｂは、ドライブ軸７３に対して相対回転するように構成されている。入力ギア８２ａは、第２メイン軸７２と共に回転するように構成されている。出力ギア８２ｂは、ドライブ軸７３に対して相対回転するように構成されている。入力ギア８３ａは、第１メイン軸７１と共に回転するように構成されている。出力ギア８３ｂは、ドライブ軸７３に対して相対回転するように構成されている。入力ギア８４ａは、第２メイン軸７２と共に回転するように構成されている。出力ギア８４ｂは、ドライブ軸７３に対して相対回転するように構成されている。入力ギア８５ａは、第１メイン軸７１に対して相対回転するように構成されている。出力ギア８５ｂは、ドライブ軸７３と共に回転するように構成されている。入力ギア８６ａは、第２メイン軸７２に対して相対回転するように構成されている。出力ギア８６ｂは、ドライブ軸７３と共に回転するように構成されている。
【００２４】
変速装置７は、シフトカム１４と、シフトカム１４の回転に伴って左方または右方に移動するシフトフォーク１４１，１４２，１４３，１４４とを有している。シフトカム１４は、第３アクチュエータ７９によって駆動される。
【００２５】
入力ギア８３ａは、シフトフォーク１４２に案内されることにより、左方および右方に移動可能である。入力ギア８３ａは右方に移動することにより、入力ギア８５ａと係合可能である。入力ギア８３ａおよび入力ギア８５ａは、互いに係合することによって一体となって回転する。入力ギア８４ａは、シフトフォーク１４３に案内されることにより、左方および右方に移動可能である。入力ギア８４ａは左方に移動することにより、入力ギア８６ａと係合可能である。入力ギア８４ａおよび入力ギア８６ａは、互いに係合することによって一体となって回転する。出力ギア８５ｂは、シフトフォーク１４１に案内されることにより、左方および右方に移動可能である。出力ギア８５ｂは右方に移動することにより、出力ギア８１ｂと係合可能である、出力ギア８５ｂと出力ギア８１ｂとは、互いに係合することによって一体となって回転する。出力ギア８５ｂは左方に移動することにより、出力ギア８３ｂと係合可能である。出力ギア８５ｂと出力ギア８３ｂとは、互いに係合することによって一体となって回転する。出力ギア８６ｂは、シフトフォーク１４４に案内されることにより、左方および右方に移動可能である。出力ギア８６ｂは、左方に移動することにより、出力ギア８２ｂと係合可能である。出力ギア８６ｂと出力ギア８２ｂとは、互いに係合することによって一体となって回転する。出力ギア８６ｂは、右方に移動することにより、出力ギア８４ｂと係合可能である。出力ギア８６ｂと出力ギア８４ｂとは、互いに係合することによって一体となって回転する。
【００２６】
ＥＣＵ１０は、第３アクチュエータ７９を制御することにより、シフトカム１４を適宜に回転させる。シフトカム１４の回転に伴って、シフトフォーク１４１〜１４４は適宜に移動し、入力ギア８３ａ、入力ギア８４ａ、出力ギア８５ｂ、または出力ギア８６ｂの位置を変更する。これにより、変速ギア機構５１，５２のギアポジションが変更される。図４、図５、図６、図７、図８、図９は、変速装置７の状態およびトルクの伝達を説明する図であり、それぞれ変速装置７のギアポジションが１速、２速、３速、４速、５速、６速の場合を示している。
【００２７】
＜クラッチの構成＞
図２に示すように、第１メイン軸７１と第２メイン軸７２とは同一直線上に並んでいる。第１メイン軸７１は右側に配置され、第２メイン軸７２は左側に配置されている。第１クラッチ７４は、第１メイン軸７１の右端部分に設けられている。第２クラッチ７５は、第２メイン軸７２の左端部分に設けられている。第１クラッチ７４と第２クラッチ７５とは同様の構成を有している。以下では、第１クラッチ７４の詳細について説明し、第２クラッチ７５の説明は省略する。
【００２８】
図１０は、第１クラッチ７４から、後述するクラッチスプリング２１およびプレッシャプレート２２を取り外した状態を右方から見た図である。図１１は、図１０のＤ−Ｆ−Ｇ線断面図である。図１１中の符号ｍは、第１クラッチ７４の中心線を表している。
【００２９】
図１１に示すように、第１クラッチ７４は、ドリブンギア４０、クラッチハウジング２３、複数のフリクションプレート２４、複数のクラッチプレート２５、クラッチボス２６、プレッシャプレート２２、およびクラッチスプリング２１を有している。
【００３０】
第１メイン軸７１の周囲にはカラー４０ａが嵌め込まれている。ドリブンギア４０は、ニードルベアリング４０ｂを介してカラー４０ａに支持されている。ドリブンギア４０は、第１メイン軸７１に対して回転可能である。ドリブンギア４０はクランク軸６０と噛み合っており（図２参照）、クランク軸６０と共に回転する。クラッチハウジング２３はドリブンギア４０と共に回転するように構成されている。そのため、クラッチハウジング２３はクランク軸６０と共に回転する。
【００３１】
フリクションプレート２４は環状に形成されている。フリクションプレート２４の外周部とクラッチハウジング２３の内周部とには、それぞれスプラインが形成されている。両スプラインが噛み合うことにより、フリクションプレート２４はクラッチハウジング２３に支持されている。フリクションプレート２４はクラッチハウジング２３に対して左方および右方に移動可能であるが、クラッチハウジング２３と一体となって回転する。
【００３２】
クラッチボス２６は、プレート２７と、プレート２７に組み立てられたセンターハブ２８とを備えている。プレート２７はボス部２７ｂを有し、ボス部２７ｂには第１メイン軸７１が貫通している。プレート２７は第１メイン軸７１に固定されている。プレート２７は第１メイン軸７１と共に回転する。センターハブ２８はプレート２７の右方に配置され、ボス部２７ｂに組み立てられている。
【００３３】
クラッチプレート２５は環状に形成されている。センターハブ２８は、ボス部２８ａと、ボス部２８ａの外周部に設けられた円筒部２８ｂとを有している。クラッチプレート２５の内周部とセンターハブ２８の円筒部２８ｂの外周部とには、それぞれスプラインが形成されている。両スプラインが噛み合うことにより、クラッチプレート２５はセンターハブ２８に支持されている。クラッチプレート２５はセンターハブ２８に対して左方および右方に移動可能であるが、センターハブ２８と一体となって回転する。各クラッチプレート２５は、隣り合うフリクションプレート２４の間に配置されている。フリクションプレート２４とクラッチプレート２５とは、左方に向かって交互に配置されている。
【００３４】
センターハブ２８は、プレート２７に対して左方および右方に移動可能なように組み立てられている。第１メイン軸７１の右端部には、リーフスプリング２９を介してナット３０が取り付けられている。センターハブ２８は、リーフスプリング２９によって左方に付勢されている。すなわち、センターハブ２８はプレート２７側に付勢されている。
【００３５】
センターハブ２８のボス部２８ａには、周方向に沿って開口した長穴３１（図１０参照）と、左方に突出する凸状の第１カム３２とが設けられている。長穴３１には、プレート２７から右方に延びるスタッド３３が貫通している。プレート２７には、左方に窪んだ凹状の第２カム３４が形成されている。第１カム３２は第２カム３４と係脱自在に係合する。第１カム３２および第２カム３４は、周方向に沿って所定間隔毎に複数配置されている。図１０に示すように、長穴３１も周方向に沿って所定間隔毎に複数形成されている。
【００３６】
プレッシャプレート２２はクラッチスプリング２１によって左方に付勢されている。プレッシャプレート２２は、ベアリング７０ａを介してプルロッド７０に支持されている。プルロッド７０を右方に引っ張ると、プレッシャプレート２２は右方に移動する。これにより、プレッシャプレート２２がフリクションプレート２４およびクラッチプレート２５を互いに押し付ける力がなくなり、第１クラッチ７４は遮断される。プルロッド７０を左方に移動させると、プレッシャプレート２２は左方に移動する。プレッシャプレート２２はクラッチスプリング２１の付勢力を受け、フリクションプレート２４およびクラッチプレート２５を互いに押し付ける。その結果、第１クラッチ７４は接続される。
【００３７】
プレッシャプレート２２の左側部分にはスプライン３５が形成され、センターハブ２８の円筒部２８ｂには、上記スプライン３５と噛み合うスプライン３６が形成されている。プレッシャプレート２２は、センターハブ２８に対して左方および右方に移動可能であるが、センターハブ２８と一体となって回転する。
【００３８】
クラッチスプリング２１は、プレッシャプレート２２を左方に向かって常時付勢している。そのため、プルロッド７０を右方に引っ張る力がなくなると、プレッシャプレート２２は左方に移動し、フリクションプレート２４およびクラッチプレート２５を互いに押し付ける。第１クラッチ７４は、いわゆるノーマルクローズタイプのクラッチであり、外部から力を加えなければ接続状態となるタイプのクラッチである。例えば第１アクチュエータ７７の通電を停止すると、第１クラッチ７４は接続状態となる。なお、第２クラッチ７５も同様にノーマルクローズタイプのクラッチである。
【００３９】
＜バックトルク制限装置＞
第１クラッチ７４は、クラッチハウジング２３からクラッチボス２６にトルクを伝達する。このトルクは、後輪１２を駆動するトルクである。以下、このトルクを順方向のトルクと言う。一方、第１の伝達経路および第２の伝達経路の両方がトルクを伝達する状態になった場合に、第１クラッチ７４には順方向と逆の方向のトルクが掛かる場合がある。逆方向のトルクは、クラッチボス２６からクラッチハウジング２３に伝達されるトルクである。第１クラッチ７４は、逆方向のトルクを制限するバックトルク制限装置３７を有する。なお、第２クラッチ７５にも同様のバックトルク制限装置が設けられている。
【００４０】
バックトルク制限装置３７は、主として、プレート２７、センターハブ２８、およびリーフスプリング２９によって構成されている。図１２（ａ）はセンターハブ２８のボス部２８ａを右方から見た図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＲ−Ｒ線部分断面図である。図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、センターハブ２８の第１カム３２は、順方向の前側に位置する垂直面３２ａと、順方向の後側に位置する傾斜面３２ｂとを有している。図１３（ａ）はプレート２７を右方から見た図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＳ−Ｓ線部分断面図である。図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、プレート２７の第２カム３４は、順方向の前側に位置する垂直面３４ａと、順方向の後側に位置する傾斜面３４ｂとを有する。
【００４１】
図１４（ａ）に示すように、第１クラッチ７４に順方向のトルクが加えられると、センターハブ２８のボス部２８ａからプレート２７にトルクが伝達される。この場合、ボス部２８ａの第１カム３２が駆動側、プレート２７の第２カム３４が従動側となる。第１カム３２は第２カム３４内に入り込んでおり、第１カム３２の垂直面３２ａと第２カム３４の垂直面３４ａとが接触し、第１カム３２から第２カム３４に力が伝達される。そのため、センターハブ２８とプレート２７とは一体となって回転する。
【００４２】
図１４（ｂ）に示すように、第１クラッチ７４に逆方向のトルクが加えられると、プレート２７からセンターハブ２８のボス部２８ａにトルクが伝達される。この場合、プレート２７の第２カム３４が駆動側、ボス部２８ａの第１カム３２が従動側となる。第１カム３２の傾斜面３２ｂと第２カム３４の傾斜面３４ｂとが接触するので、第１カム３２には両傾斜面３２ｂ，３４ｂを介して逆方向の力が作用する。一方、ボス部２８ａはリーフスプリング２９によってプレート２７に向かう方向（図１４（ｂ）の下方）の力を受けているので、第１カム３２は順方向の力も受けている。そのため、第１カム３２に作用する逆方向の力が順方向の力よりも小さい場合には、第１カム３２は第２カム３４に対して相対移動しない。
【００４３】
一方、第１カム３２に作用する逆方向の力が順方向の力よりも大きい場合には、図１４（ｃ）に示すように、第１カム３２は第２カム３４の傾斜面３４ｂに沿って逆方向に移動する。これにより、センターハブ２８のボス部２８ａは、プレート２７から離れる方向（図１４（ｃ）の上方）、言い換えると右方に移動する。その結果、センターハブ２８の円筒部２８ｂがプレッシャプレート２２と接触し、円筒部２８ｂがプレッシャプレート２２を右方に押し出す（図１１参照）。すると、プレッシャプレート２２がフリクションプレート２４およびクラッチプレート２５を互いに押し付ける力は弱まり、あるいは消失する。それにより、クラッチプレート２５からフリクションプレート２４に伝わるトルクが減少または消失し、逆方向のトルクの伝達は制限される。なお、両傾斜面３２ｂ，３４ｂの傾斜角度またはリーフスプリング２９のばね定数等を調整することにより、逆トルクの上限値は適宜に設定することができる。
【００４４】
＜変速動作＞
次に、２速から３速への変速を例に挙げ、変速動作について説明する。図１５は変速動作のタイムチャートであり、図１６、図１７、図１８、図１９は、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４における変速装置７の状態およびトルクの伝達を示す概念図である。
【００４５】
以下の説明では、入力されたトルクの一部を伝達するクラッチの状態のことを「半クラッチ状態」と言う。フリクションプレート２４がクラッチプレート２５に対して滑りながらトルクを伝達する状態は、半クラッチ状態である。トルクを全く伝達しない状態は「遮断状態」、入力されたトルクの全部を伝達する状態は「接続状態」と称することとする。
【００４６】
ｔ０では、変速装置７は図５に示すような２速の状態にある。図５に示すように、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションがニュートラルであり、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションが２速である場合、変速装置７のギアポジションは２速となる。乗員がｔ０においてシフトアップボタンを押すと、変速動作が開始され、第１クラッチ７４は遮断側に駆動される。ｔ１において、第１クラッチ７４は遮断状態となっており、変速ギア機構５１のギアポジションはニュートラルから３速に切り換えられる（図１６参照）。図１６に示すように、ｔ１では、変速ギア機構５１のギアポジションは３速であり、変速ギア機構５２のギアポジションは２速であり、変速ギア機構５１および変速ギア機構５２はいずれも係合状態となる。
【００４７】
次に、第１クラッチ７４が接続側に駆動されると共に、第２クラッチ７５が遮断側に駆動される。ｔ２において、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５は、半クラッチ状態となる（図１７参照）。
【００４８】
その後、第１クラッチ７４は接続側に更に駆動されると共に、第２クラッチ７５は遮断側に更に駆動され、やがて遮断される。ｔ３において、第１クラッチ７４は半クラッチ状態であるが、第２クラッチ７５は遮断状態となる（図１８参照）。
【００４９】
第２クラッチ７５が遮断された後、ｔ４において、変速ギア機構５２のギアポジションは２速からニュートラルに切り換えられる（図１９参照）。その後、第２クラッチ７５は接続される。ｔ５では、変速装置７は図６に示すような３速の状態となる。図６に示すように、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションが３速であり、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションがニュートラルの場合、変速装置７のギアポジションは３速となる。
【００５０】
以上の動作は変速装置７の基本的な変速動作である。変速装置７の変速動作は上記動作に限られず、例えば図２０に示すような変速動作も可能である。この変速動作では、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションをニュートラルから３速にする前に、第２クラッチ７５の遮断側への駆動を開始する（ｔ１０参照）。また、第１クラッチ７４を接続側に駆動した後、エンジン回転速度が下がり始めると、第１クラッチ７４はトルクを伝達する状態になったものと見なし、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションを２速からニュートラルへ変更し、第２クラッチ７５の接続側への駆動を開始する（ｔ１２参照）。このような変速動作を行うことにより、変速に要する時間を短縮することができる。
【００５１】
なお、上記動作は２速から３速への変速動作であるが、他のギアポジションの変速動作も同様に行うことができる。
【００５２】
上記変速動作によれば、第１クラッチ７４を遮断し且つ奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションを３速にするまで、第２クラッチ７５は接続状態を維持するように制御される（図２０のｔ１１参照）。奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２の両方が係合状態となるまで、第２クラッチ７５は接続状態に維持される。第１クラッチ７４を接続側に駆動すると共に第２クラッチ７５を遮断側に駆動する際には、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２は、いずれも係合状態に維持される。そのため、この状態でいずれか一方のクラッチに異常が生じたとしても、他方のクラッチを接続することによって、クランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができる。したがって、空走状態を防止することができる。
【００５３】
また、上記変速動作によれば、第１クラッチ７４がトルクを伝達する状態になってから、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションをニュートラルに変更する（図２０のｔ１２参照）。第１クラッチ７４が少なくとも半クラッチ状態になるまでは、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２の両方を係合状態に維持する。そのため、この状態でいずれか一方のクラッチに異常が生じたとしても、他方のクラッチを接続することによってクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができるので、空走状態を防止することができる。
【００５４】
＜異常検出装置＞
図３に示すように、変速装置７は、第１アクチュエータ７７の異常または第１伝達経路の異常を検出する第１異常検出装置９１と、第２アクチュエータ７８の異常または第２伝達経路の異常を検出する第２異常検出装置９２とを有している。ここで、アクチュエータの異常とは、アクチュエータが正常に作動しないことを意味する。アクチュエータの異常には、アクチュエータ自体の異常の他、アクチュエータに信号を供給する電線の断線等も含まれる。伝達経路の異常とは、伝達経路が正常にトルクを伝達しないことを意味する。伝達経路の異常には、クラッチの異常、入力ギアの異常、出力ギアの異常等が含まれる。例えば、第１メイン軸７１、第２メイン軸７２、またはドライブ軸７３の回転速度または伝達トルクがギアポジションに応じた所定の回転速度または伝達トルクでない場合、異常が発生したと見なすことができる。
【００５５】
＜フェールセーフ装置＞
変速装置７は、フェールセーフ装置９３を有している。ここではフェールセーフ装置９３はＥＣＵ１０によって構成されているが、フェールセーフ装置９３はＥＣＵ１０と別体であってもよい。フェールセーフ装置９３は、第１異常検出装置９１が異常を検出すると、第２伝達経路を経由してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達するように第２アクチュエータ７８および第３アクチュエータ７９を制御する。また、フェールセーフ装置９３は、第２異常検出装置９２が異常を検出すると、第１伝達経路を経由してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達するように第１アクチュエータ７７および第３アクチュエータ７９を制御する。
【００５６】
図２１に、フェールセーフ装置９３が行う処理の流れを示す。フェールセーフ装置９３は、ステップＳ１において、第１異常検出装置９１または第２異常検出装置９２により異常が検出されたか否かを判定する。異常が検出された場合はステップＳ２に進み、異常が検出されない場合は処理を終了する。ステップＳ２では、フェールセーフ装置９３は異常部位の判定を行う。ステップＳ３では、フェールセーフ装置９３はシフトフェーズの判定を行う。すなわち、フェールセーフ装置９３は、変速動作中か否かを判定し、また、変速動作中の場合にはどの段階まで動作が進んでいるかを判定する。フェールセーフ装置９３には、シフトフェーズに応じて予め定められた複数の異常対応処理が記憶されている。ステップＳ４では、フェールセーフ装置９３は、シフトフェーズに応じて異常対応処理を選択する。フェールセーフ装置９３は、変速動作中でない場合には、それ以降の変速動作を禁止するという処理を選択する。フェールセーフ装置９３は、変速動作中の場合には、変速動作の段階に応じて予め定められたフェールセーフ動作を選択する。ステップＳ５では、フェールセーフ装置９３は、ステップＳ４において選択された処理を実行する。すなわち、フェールセーフ装置９３は、所定のフェールセーフ動作を実行する。
【００５７】
＜第１フェールセーフ動作例＞
次に、フェールセーフ装置９３の動作例を説明する。図２２は、２速から３速への変速の際に、第２クラッチ７５に異常が発生して第２クラッチ７５が遮断された状態となった場合を示す図である。図２２に示すように本例では、ｔ１１の時に、第２クラッチ７５が本来は半クラッチ状態となるべきところ（図２０参照）、遮断状態となっている。この場合、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションは、まだニュートラルである。しかし、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションをニュートラルから３速に変更することにより、第１伝達経路を経由してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができる。そこで、ｔ１０の時に第２異常検出装置９２が第２クラッチ７５の異常を検出すると、フェールセーフ装置９３は第１クラッチ７４を遮断し、奇数段の変速ギア機構５１のギアポジションをニュートラルから３速にする。その後、フェールセーフ装置９３は、第１クラッチ７４を接続する。これにより、クランク軸６０とドライブ軸７３とは、第１伝達経路を介して連結される。ドライブ軸７３の空転は防止され、空走状態は回避される。
【００５８】
なお、ＥＣＵ１０は、フェールセーフ装置９３が上記フェールセーフ動作を行う際に、このフェールセーフ動作に合うようにクランク軸６０のトルクを変更してもよい。上記フェールセーフ動作では、第２クラッチ７５に異常が生じた後、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方が遮断状態となることがある（例えばｔ１１参照）。クランク軸６０のトルクが大きい場合、言い換えるとクランク軸６０の回転速度が大きい場合、エンジン６が吹き上がってしまうおそれがある。また、その後に第１クラッチ７４を接続する際に、大きな接続ショックが発生してしまうおそれがある。そこでＥＣＵ１０は、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方が遮断状態となったときに、クランク軸６０のトルクを低減させてもよい。また、ＥＣＵ１０は、第１クラッチ７４を接続する際に、クランク軸６０のトルクがその接続に応じた大きさのトルクとなるようにしてもよい。例えば、図２３に示すように、ＥＣＵ１０は、エンジン６のスロットル弁９６の開度、点火装置９７の点火時期、または燃料噴射弁９８の噴射量等を適宜変更することにより、クランク軸６０のトルクを変更してもよい。この場合、スロットル弁９６、点火装置９７、燃料噴射弁９８等はクランク軸６０のトルクを変更するトルク変更装置として機能し、ＥＣＵ１０は上記トルク変更装置を制御するトルク制御装置として機能する。
【００５９】
＜第２フェールセーフ動作＞
図２４は、２速から３速への変速の際に、ｔ１３において第１クラッチ７４に異常が発生し、第１クラッチ７４が半クラッチ状態のまま動かなくなった場合を示す図である。この場合、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションはニュートラルとなっているので、そのまま第２クラッチ７５を接続しても、第２伝達経路を介してトルクを伝達することはできない。そこで、ｔ１３の時に第１異常検出装置９１が第１クラッチ７４の異常を検出すると、フェールセーフ装置９３は、第２クラッチ７５を遮断状態に維持しつつ、偶数段の変速ギア機構５２のギアポジションをニュートラルから２速に戻す。その後、フェールセーフ装置９３は、第２クラッチ７５を接続する。これにより、クランク軸６０とドライブ軸７３とは、第２伝達経路を介して連結される。ドライブ軸７３の空転は防止され、空走状態は回避される。
【００６０】
本フェールセーフ動作においても、ＥＣＵ１０がスロットル弁９６等を制御することにより、そのフェールセーフ動作に合うようにクランク軸６０のトルクを変更するようにしてもよい。
【００６１】
上記の例は、２速から３速へ変速する際のフェールセーフ動作の例であるが、他の偶数段のギアポジションから他の奇数段のギアポジションに変更する際にも、同様のフェールセーフ動作を実行することができる。上記の例のフェールセーフ動作は、シフトアップ時に限らず、シフトダウン時にも同様に行うことができる。また、偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する場合に限らず、奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する場合にも、同様のフェールセーフ動作を実行することができる。
【００６２】
前述の動作例では、第１伝達経路に異常が生じた場合には、第１クラッチ７４の状態を異常発生時の状態に維持し、第２伝達経路に異常が生じた場合には、第２クラッチ７５の状態を異常発生時の状態に維持する。すなわち、異常が発生した方の伝達経路のクラッチは、接続側または遮断側に駆動しないようにしている。しかし、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５はノーマルクローズタイプのクラッチであるので、第１アクチュエータ７７、第２アクチュエータ７８の通電を停止することにより、第１クラッチ７４、第２クラッチ７５をそれぞれ自動的に接続することができる。フェールセーフ装置９３は、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２の両方が係合状態にあるときには、第１伝達経路に異常が生じた場合に第１アクチュエータ７７の通電を停止してもよく、第２伝達経路に異常が生じた場合に第２アクチュエータ７８の通電を停止してもよい。この場合、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方が接続状態となり、第１伝達経路および第２伝達経路の少なくとも一方を介して、ドライブ軸にトルクを伝達することが可能となる。また、第１アクチュエータ７７または第２アクチュエータ７８に断線が生じた場合にも、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方が接続状態となり、第１伝達経路および第２伝達経路の少なくとも一方を介して、ドライブ軸にトルクを伝達することが可能となる。したがって、ドライブ軸７３の空転は防止され、空走状態を回避することができる。
【００６３】
なお、第１伝達経路および第２伝達経路の両方がトルクを伝達する状態になると、伝達トルクの小さい方の伝達経路のクラッチでは、逆方向のトルクが発生することになる。しかし、第１クラッチ７４および第２クラッチ７５には、バックトルク制限装置３７が設けられている。そのため、逆方向のトルクは所定の上限値以下に抑えられる。したがって、両伝達経路がトルクを伝達する状態であっても、駆動ユニット２０の正常な動作が妨げられることはない。
【００６４】
以上のように、フェールセーフ装置９３は、第１アクチュエータ７７または第１伝達経路に異常が生じると、偶数段の変速ギア機構５２を係合状態にすると共に、第２クラッチ７５を接続状態にする。これにより、少なくとも第２伝達経路を介してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができる。また、フェールセーフ装置９３は、第２アクチュエータ７８または第２伝達経路に異常が生じると、奇数段の変速ギア機構５１を係合状態にすると共に、第１クラッチ７４を接続状態にする。これにより、少なくとも第１伝達経路を介してクランク軸６０のトルクをドライブ軸７３に伝達することができる。フェールセーフ装置９３によれば、異常時には正常な方の伝達経路を用いて、ドライブ軸７３にトルクが伝達される状態を維持することができる。したがって、自動二輪車１００の空走状態を防止することができる。本実施形態の変速装置７によれば、異常時に第１アクチュエータ７７および第２アクチュエータ７８の通電を停止することによって第１クラッチ７４および第２クラッチ７５の両方を接続状態にする場合に比べて、異常の発生箇所および内容に応じたフェール動作が可能となる。
【００６５】
前記第２フェールセーフ動作のように、フェールセーフ装置９３は、第１異常検出装置９１が異常を検出すると、第１クラッチ７４の状態を異常検出時の第１クラッチ７４の状態に維持することができる。すなわち、フェールセーフ装置９３は、第１異常検出装置９１が異常を検出すると、第１クラッチ７４を直ちに停止させ、それ以上動作しないようにすることができる。また、前記第１フェールセーフ動作のように、フェールセーフ装置９３は、第２異常検出装置９２が異常を検出すると、第２クラッチ７５の状態を異常検出時の第２クラッチ７５の状態に維持することができる。すなわち、フェールセーフ装置９３は、第２異常検出装置９２が異常を検出すると、第２クラッチ７５を停止させ、それ以上動作しないようにすることができる。これにより、異常が発生した方の伝達経路のクラッチはそのままの状態で保持されるので、当該クラッチを動作させた場合に生じ得る急激な挙動変化を回避することができる。例えば、異常が発生した方のクラッチを接続させた場合に生じ得る接続ショック等を回避することができる。
【００６６】
ＥＣＵ１０は、奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する際には、まず、第２クラッチ７５を遮断し、その後、偶数段の変速ギア機構５２を非係合状態から係合状態とする。次に、ＥＣＵ１０は、クランク軸６０のトルクの少なくとも一部が第２メイン軸７２に伝達されるように第２クラッチ７５を接続すると共に第１クラッチ７４を遮断する。次に、ＥＣＵ１０は、奇数段の変速ギア機構５１を係合状態から非係合状態とし、その後、第１クラッチ７４を接続する。このような変速動作によれば、第２クラッチ７５を接続すると共に第１クラッチ７４を遮断する際に、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２は、いずれも係合状態となる。そのため、このときに異常が発生した場合、異常が発生していない方の伝達経路のクラッチを接続するだけで、空走状態を防止することができる。
【００６７】
偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する場合も同様である。すなわち、ＥＣＵ１０は、偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する際には、まず、第１クラッチ７４を遮断し、その後、奇数段の変速ギア機構５１を非係合状態から係合状態とする。次に、ＥＣＵ１０は、クランク軸６０のトルクの少なくとも一部が第１メイン軸７１に伝達されるように第１クラッチ７４を接続すると共に第２クラッチ７５を遮断する。次に、ＥＣＵ１０は、偶数段の変速ギア機構５２を係合状態から非係合状態とし、その後、第２クラッチ７５を接続する。これにより、第１クラッチ７４を接続すると共に第２クラッチ７５を遮断する際に、奇数段の変速ギア機構５１および偶数段の変速ギア機構５２は、いずれも係合状態となる。そのため、このときに異常が発生した場合、異常が発生していない方の伝達経路のクラッチを接続するだけで、空走状態を防止することができる。
【００６８】
ＥＣＵ１０は、フェールセーフ装置９３がフェールセーフ動作を行う際に、クランク軸６０のトルクを適宜変更することができる。したがって、エンジン６の吹き上がりの防止、クラッチ７４，７５の円滑な接続等を実現することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０ ＥＣＵ（制御装置、トルク制御装置）
５１ 奇数段の変速ギア機構
５２ 偶数段の変速ギア機構
６０ クランク軸
７１ 第１メイン軸（第１入力軸）
７２ 第２メイン軸（第２入力軸）
７３ ドライブ軸（出力軸）
７４ 第１クラッチ
７５ 第２クラッチ
７７ 第１アクチュエータ
７８ 第２アクチュエータ
７９ 第３アクチュエータ
８１ａ，８３ａ，８５ａ 奇数段の変速ギア機構の入力ギア
８１ｂ，８３ｂ，８５ｂ 奇数段の変速ギア機構の出力ギア
８２ａ，８４ａ，８６ａ 偶数段の変速ギア機構の入力ギア
８２ｂ，８４ｂ，８６ｂ 偶数段の変速ギア機構の出力ギア
９１ 第１異常検出装置
９２ 第２異常検出装置
９３ フェールセーフ装置
１００ 自動二輪車（車両）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸のトルクがそれぞれ伝達される第１クラッチおよび第２クラッチと、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチをそれぞれ断続する第１アクチュエータ、第２アクチュエータと、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチを介して前記クランク軸のトルクがそれぞれ伝達される第１入力軸、第２入力軸と、
トルクを出力するための出力軸と、
前記第１入力軸に設けられた入力ギアと前記出力軸に設けられ且つ前記入力ギアと係合可能な出力ギアとを有する奇数段の変速ギア機構と、
前記第２入力軸に設けられた入力ギアと前記出力軸に設けられ且つ前記入力ギアと係合可能な出力ギアとを有する偶数段の変速ギア機構と、
前記奇数段および前記偶数段の変速ギア機構のギアポジションを変更する第３アクチュエータと、
前記第１アクチュエータの異常、または、前記クランク軸のトルクを前記第１クラッチ、前記第１入力軸、および前記奇数段の変速ギア機構を経由して前記出力軸に伝達する第１伝達経路の異常を検出する第１異常検出装置と、
前記第２アクチュエータの異常、または、前記クランク軸のトルクを前記第２クラッチ、前記第２入力軸、および前記偶数段の変速ギア機構を経由して前記出力軸に伝達する第２伝達経路の異常を検出する第２異常検出装置と、
前記第１異常検出装置が異常を検出すると、前記第２伝達経路を経由して前記クランク軸のトルクを前記出力軸に伝達するように前記第２アクチュエータおよび前記第３アクチュエータを制御し、前記第２異常検出装置が異常を検出すると、前記第１伝達経路を経由して前記クランク軸のトルクを前記出力軸に伝達するように前記第１アクチュエータおよび前記第３アクチュエータを制御するフェールセーフ装置と、
を備えた変速装置。
【請求項２】
前記フェールセーフ装置は、前記第１異常検出装置が異常を検出すると、前記第１クラッチの状態を異常検出時の前記第１クラッチの状態に維持し、前記第２異常検出装置が異常を検出すると、前記第２クラッチの状態を異常検出時の前記第２クラッチの状態に維持する、請求項１に記載の変速装置。
【請求項３】
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータと前記第３アクチュエータとを制御する制御装置を更に備え、前記制御装置は、
奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する際に、前記第２クラッチを遮断し、前記偶数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記クランク軸のトルクの少なくとも一部が前記第２入力軸に伝達されるように前記第２クラッチを接続すると共に前記第１クラッチを遮断し、前記奇数段の変速ギア機構を係合状態から非係合状態とし、前記第１クラッチを接続する、請求項２に記載の変速装置。
【請求項４】
前記フェールセーフ装置は、奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する際に、前記偶数段の変速ギア機構が非係合状態のときに前記第１伝達経路がトルクを伝達しないという異常が前記第１異常検出装置により検出されると、前記偶数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記第２クラッチを接続する、請求項３に記載の変速装置。
【請求項５】
前記フェールセーフ装置は、奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する際に、前記偶数段の変速ギア機構が非係合状態から係合状態になり且つ前記奇数段の変速ギア機構が係合状態から非係合状態になった後に、前記第２クラッチが前記クランク軸のトルクの一部を前記第２入力軸に伝達する状態のまま動かなくなるという異常が前記第２異常検出装置により検出されると、前記奇数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記第１クラッチを接続する、請求項３に記載の変速装置。
【請求項６】
前記第１伝達経路および前記第２伝達経路に配設され、前記クランク軸の回転方向とは逆方向のトルクが掛かる際に当該トルクの伝達を制限する逆トルク制限装置を更に備えた、請求項５に記載の変速装置。
【請求項７】
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータと前記第３アクチュエータとを制御する制御装置を更に備え、前記制御装置は、
偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する際に、前記第１クラッチを遮断し、前記奇数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記クランク軸のトルクの少なくとも一部が前記第１入力軸に伝達されるように前記第１クラッチを接続すると共に前記第２クラッチを遮断し、前記偶数段の変速ギア機構を係合状態から非係合状態とし、前記第２クラッチを接続する、請求項２に記載の変速装置。
【請求項８】
前記フェールセーフ装置は、偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する際に、前記奇数段の変速ギア機構が非係合状態のときに前記第２伝達経路がトルクを伝達しないという異常が前記第２異常検出装置により検出されると、前記奇数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記第１クラッチを接続する、請求項７に記載の変速装置。
【請求項９】
前記フェールセーフ装置は、偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する際に、前記奇数段の変速ギア機構が非係合状態から係合状態になり且つ前記偶数段の変速ギア機構が係合状態から非係合状態になった後に、前記第１クラッチが前記クランク軸のトルクの一部を前記第１入力軸に伝達する状態のまま動かなくなるという異常が前記第１異常検出装置により検出されると、前記偶数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記第２クラッチを接続する、請求項７に記載の変速装置。
【請求項１０】
前記第１伝達経路および前記第２伝達経路に配設され、前記クランク軸の回転方向とは逆方向のトルクが掛かる際に当該トルクの伝達を制限する逆トルク制限装置を更に備えた、請求項９に記載の変速装置。
【請求項１１】
前記クランク軸のトルクを変更するトルク変更装置と、
前記フェールセーフ装置が前記制御を行う際に、前記クランク軸のトルクが変更されるように前記トルク変更装置を制御するトルク制御装置と、
を更に備えた、請求項１に記載の変速装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一つに記載の変速装置を備えた車両。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一つに記載の変速装置を備えた自動二輪車。
【請求項１】
クランク軸のトルクがそれぞれ伝達される第１クラッチおよび第２クラッチと、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチをそれぞれ断続する第１アクチュエータ、第２アクチュエータと、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチを介して前記クランク軸のトルクがそれぞれ伝達される第１入力軸、第２入力軸と、
トルクを出力するための出力軸と、
前記第１入力軸に設けられた入力ギアと前記出力軸に設けられ且つ前記入力ギアと係合可能な出力ギアとを有する奇数段の変速ギア機構と、
前記第２入力軸に設けられた入力ギアと前記出力軸に設けられ且つ前記入力ギアと係合可能な出力ギアとを有する偶数段の変速ギア機構と、
前記奇数段および前記偶数段の変速ギア機構のギアポジションを変更する第３アクチュエータと、
前記第１アクチュエータの異常、または、前記クランク軸のトルクを前記第１クラッチ、前記第１入力軸、および前記奇数段の変速ギア機構を経由して前記出力軸に伝達する第１伝達経路の異常を検出する第１異常検出装置と、
前記第２アクチュエータの異常、または、前記クランク軸のトルクを前記第２クラッチ、前記第２入力軸、および前記偶数段の変速ギア機構を経由して前記出力軸に伝達する第２伝達経路の異常を検出する第２異常検出装置と、
前記第１異常検出装置が異常を検出すると、前記第２伝達経路を経由して前記クランク軸のトルクを前記出力軸に伝達するように前記第２アクチュエータおよび前記第３アクチュエータを制御し、前記第２異常検出装置が異常を検出すると、前記第１伝達経路を経由して前記クランク軸のトルクを前記出力軸に伝達するように前記第１アクチュエータおよび前記第３アクチュエータを制御するフェールセーフ装置と、
を備えた変速装置。
【請求項２】
前記フェールセーフ装置は、前記第１異常検出装置が異常を検出すると、前記第１クラッチの状態を異常検出時の前記第１クラッチの状態に維持し、前記第２異常検出装置が異常を検出すると、前記第２クラッチの状態を異常検出時の前記第２クラッチの状態に維持する、請求項１に記載の変速装置。
【請求項３】
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータと前記第３アクチュエータとを制御する制御装置を更に備え、前記制御装置は、
奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する際に、前記第２クラッチを遮断し、前記偶数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記クランク軸のトルクの少なくとも一部が前記第２入力軸に伝達されるように前記第２クラッチを接続すると共に前記第１クラッチを遮断し、前記奇数段の変速ギア機構を係合状態から非係合状態とし、前記第１クラッチを接続する、請求項２に記載の変速装置。
【請求項４】
前記フェールセーフ装置は、奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する際に、前記偶数段の変速ギア機構が非係合状態のときに前記第１伝達経路がトルクを伝達しないという異常が前記第１異常検出装置により検出されると、前記偶数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記第２クラッチを接続する、請求項３に記載の変速装置。
【請求項５】
前記フェールセーフ装置は、奇数段のギアポジションから偶数段のギアポジションに変更する際に、前記偶数段の変速ギア機構が非係合状態から係合状態になり且つ前記奇数段の変速ギア機構が係合状態から非係合状態になった後に、前記第２クラッチが前記クランク軸のトルクの一部を前記第２入力軸に伝達する状態のまま動かなくなるという異常が前記第２異常検出装置により検出されると、前記奇数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記第１クラッチを接続する、請求項３に記載の変速装置。
【請求項６】
前記第１伝達経路および前記第２伝達経路に配設され、前記クランク軸の回転方向とは逆方向のトルクが掛かる際に当該トルクの伝達を制限する逆トルク制限装置を更に備えた、請求項５に記載の変速装置。
【請求項７】
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータと前記第３アクチュエータとを制御する制御装置を更に備え、前記制御装置は、
偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する際に、前記第１クラッチを遮断し、前記奇数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記クランク軸のトルクの少なくとも一部が前記第１入力軸に伝達されるように前記第１クラッチを接続すると共に前記第２クラッチを遮断し、前記偶数段の変速ギア機構を係合状態から非係合状態とし、前記第２クラッチを接続する、請求項２に記載の変速装置。
【請求項８】
前記フェールセーフ装置は、偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する際に、前記奇数段の変速ギア機構が非係合状態のときに前記第２伝達経路がトルクを伝達しないという異常が前記第２異常検出装置により検出されると、前記奇数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記第１クラッチを接続する、請求項７に記載の変速装置。
【請求項９】
前記フェールセーフ装置は、偶数段のギアポジションから奇数段のギアポジションに変更する際に、前記奇数段の変速ギア機構が非係合状態から係合状態になり且つ前記偶数段の変速ギア機構が係合状態から非係合状態になった後に、前記第１クラッチが前記クランク軸のトルクの一部を前記第１入力軸に伝達する状態のまま動かなくなるという異常が前記第１異常検出装置により検出されると、前記偶数段の変速ギア機構を非係合状態から係合状態とし、前記第２クラッチを接続する、請求項７に記載の変速装置。
【請求項１０】
前記第１伝達経路および前記第２伝達経路に配設され、前記クランク軸の回転方向とは逆方向のトルクが掛かる際に当該トルクの伝達を制限する逆トルク制限装置を更に備えた、請求項９に記載の変速装置。
【請求項１１】
前記クランク軸のトルクを変更するトルク変更装置と、
前記フェールセーフ装置が前記制御を行う際に、前記クランク軸のトルクが変更されるように前記トルク変更装置を制御するトルク制御装置と、
を更に備えた、請求項１に記載の変速装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一つに記載の変速装置を備えた車両。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一つに記載の変速装置を備えた自動二輪車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−１６７７５８（Ｐ２０１２−１６７７５８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９８１７（Ｐ２０１１−２９８１７）
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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