DE102020201823B4 - Klauenkupplung für ein fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Klauenkupplung für ein Fahrzeug, die umfasst:getriebeseitige Eingriffszähne (35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f), die an einem Schaltzahnrad (30) vorgesehen sind, das bezüglich einer Welle (22) drehbar ist; undeinen Kupplungsring (28a, 28b, 28c; 100; 150), der in einer Achsrichtung der Welle (22) an das Schaltzahnrad (30) angrenzt, wobei:der Kupplungsring (28a, 28b, 28c; 100; 150) bezüglich der Welle (22) drehfest ist;der Kupplungsring (28a, 28b, 28c; 100; 150) einen ersten Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154), der in die axiale Richtung der Welle (22) relativ bewegbar ist, einen zweiten Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152), der so angeordnet ist, dass der erste Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154) in der axialen Richtung der Welle (22) zwischen dem Schaltzahnrad (30) und dem zweiten Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152) angeordnet ist, wobei der zweite Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152) bezüglich der Welle (22) drehfest und in der axialen Richtung der Welle (22) relativ bewegbar ist, und eine Feder (54; 106; 155), die zwischen dem ersten Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154) und dem zweiten Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152) angeordnet ist, umfasst;der erste Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154) erste Eingriffszähne (58, 64; 108, 116; 156, 160) umfasst, die in axialer Richtung der Welle (22) zu dem Schaltzahnrad (30) vorragen und ausgelegt sind, um mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen (35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f) des Schaltzahnrads (30) in Eingriff gebracht zu werden;der zweite Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152) zweite Eingriffszähne (60, 68; 110, 118; 158, 162) umfasst, die zu dem Schaltzahnrad (30) vorragen, wobei sie den ersten Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154) in axialer Richtung der Welle (22) durchdringen, und die ausgelegt sind, um mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen (35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f) des Schaltzahnrads (30) in Eingriff gebracht werden können; unddie Feder (54; 106; 155) innerhalb eines Kreises (R2) mit dem Mittelpunkt auf der Welle (22) angeordnet ist, dessen Radius durch einen radial äußersten Abschnitt der ersten Eingriffszähne (58, 64; 108, 116; 156, 160) und der zweiten Eingriffszähne (60, 68; 110, 118; 158, 162) bezüglich einer Mitte der Welle (22) definiert ist, so dass die Feder (54; 106; 155) radial innerhalb des radial äußersten Abschnitts der ersten Eingriffszähne (58, 64; 108, 116; 156, 160) und der zweiten Eingriffszähne (60, 68; 110, 118; 158, 162) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Struktur einer Klauenkupplung, die in einem Fahrzeug angeordnet ist.
  • Es ist eine Klauenkupplung bekannt, die in einem Fahrzeug eingebaut ist und getriebeseitige Eingriffszähne, die an einem Schaltzahnrad vorgesehen sind, das bezüglich einer Welle drehbar ist, und einen Kupplungsring, der in einer Achsrichtung der Welle an das Schaltzahnrad angrenzt, umfasst. Die japanische, ungeprüfte Patantoffenlegungsschrift DE 10 2017 121 164 A1 ( JP 2018-44613 A ) beschreibt ein Fahrzeuggetriebe, das die oben beschriebene Klauenkupplung umfasst. Der in der JP 2018-44613 A beschriebene Kupplungsring (Schaltmechanismus) ist drehfest bezüglich einer Welle und relativ bewegbar in der axialen Richtung der Welle. Der Kupplungsring umfasst Eingriffszähne, die mit getriebeseitigen Eingriffszähnen eines Schaltzahnrads in kämmenden Eingriff gebracht werden können. Wenn der Kupplungsring in axialer Richtung der Welle in Richtung des Schaltzahnrads bewegt wird, werden die Welle und das Schaltzahnrad über die Klauenkupplung miteinander verbunden, so dass Leistung zwischen ihnen übertragen werden kann, wobei sich die getriebeseitigen Eingriffszähne des Schaltzahnrads und die Eingriffszähne des Kupplungsrings in kämmendem Eingriff miteinander befinden.
  • Der Kupplungsring (Schaltmechanismus) gemäß der JP 2018-44613 A umfasst einen ersten, scheibenförmigen Ring, einen zweiten, scheibenförmigen Ring und mehrere Federn, die zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring angeordnet sind. Der erste Ring grenzt in axialer Richtung der Welle an das Schaltzahnrad. Der zweite Ring ist so angeordnet, dass der erste Ring in axialer Richtung der Welle zwischen dem Schaltzahnrad und dem zweiten Ring angeordnet ist. Der erste Ring umfasst erste Eingriffszähne, die zu dem Schaltzahnrad vorragen und in kämmenden Eingriff mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen des Schaltzahnrads gebracht werden können. Der zweite Ring umfasst zweite Eingriffszähne, die den ersten Ring durchdringen, zu dem Schaltzahnrad vorragen und in kämmenden Eingriff mit den getriebeseitigen Eingriffszähne des Schaltzahnrads gebracht werden können.
  • In dem Kupplungsring (Schaltmechanismus) gemäß der JP 2018-44613 A , sind die Federn, die zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring angeordnet sind, außerhalb der ersten Eingriffszähne des ersten Rings und der zweiten Eingriffszähne des zweiten Rings angeordnet. Somit ist der Außendurchmesser des Kupplungsrings um einen Betrag vergrößert, der den Federn entspricht, die außerhalb der ersten Eingriffszähne und der zweiten Eingriffszähne angeordnet sind, wodurch der Kupplungsring vergrößert ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Klauenkupplung bereit, die getriebeseitige Eingriffszähne, die an einem Schaltzahnrad vorgesehen sind, und einen Kupplungsring, der an ein Schaltzahnrad angrenzt, umfasst, wobei die Klauenkupplung so konfiguriert ist, dass eine Vergrößerung des Kupplungsrings verhindert ist.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Klauenkupplung für ein Fahrzeug, wobei die Klauenkupplung getriebeseitige Eingriffszähne und einen Kupplungsring umfasst. Die getriebeseitigen Eingriffszähne sind an einem Schaltzahnrad vorgesehen, das bezüglich einer Welle drehbar ist. Der Kupplungsring grenzt vorzugsweise in einer Achsrichtung der Welle an das Schaltzahnrad und ist bezüglich der Welle drehfest. Der Kupplungsring umfasst einen ersten Ring, der in der axialen Richtung der Welle relativ bewegbar ist, einen zweiten Ring, der so angeordnet ist, dass der erste Ring in der axialen Richtung der Welle zwischen dem Schaltzahnrad und dem zweiten Ring angeordnet ist, wobei der zweite Ring bezüglich der Welle drehfest und in der axialen Richtung der Welle relativ bewegbar ist, und eine Feder, die zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring angeordnet ist. Der erste Ring umfasst erste Eingriffszähne, die in axialer Richtung der Welle zu dem Schaltzahnrad vorragen und ausgelegt sind, um mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen des Schaltzahnrads in Eingriff gebracht zu werden. Der zweite Ring umfasst zweite Eingriffszähne die zu dem Schaltzahnrad vorragen, wobei sie den ersten Ring in axialer Richtung der Welle durchdringen, und die ausgelegt sind, um mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen des Schaltzahnrads in Eingriff gebracht werden können. Die Feder ist innerhalb eines Kreises mit dem Mittelpunkt auf der Welle angeordnet, dessen Radius durch einen radial äußersten Abschnitt der ersten Eingriffszähne und der zweiten Eingriffszähne bezüglich einer Mitte der Welle definiert ist, so dass die Feder radial innerhalb des radial äußersten Abschnitts der ersten Eingriffszähne und der zweiten Eingriffszähne angeordnet ist.
  • Mit der Klauenkupplung für ein Fahrzeug gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Feder, die zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring angeordnet ist, innerhalb des Kreises angeordnet, der Abschnitte der ersten Eingriffszähne des ersten Rings und der zweiten Eingriffszähne des zweiten Rings umschreibt, die radial am weitesten von der Mitte der Welle entfernt sind Daher ist die Feder nicht außerhalb der ersten Eingriffszähne und der zweiten Eingriffszähne angeordnet, so dass der Außendurchmesser des Kupplungsrings entsprechend verringert sein kann. Demzufolge können das Gewicht und die Kosten des Kupplungsrings verringert sein.
  • In der Klauenkupplung für ein Fahrzeug gemäß dem oben beschriebenen Aspekt kann die Feder in den ersten Eingriffszähnen des ersten Rings angeordnet sein.
  • Mit der wie oben beschrieben ausgelegten Klauenkupplung für ein Fahrzeug ist die Feder in den ersten Eingriffszähnen des ersten Rings angeordnet. Daher ist die Feder nicht außerhalb der ersten Eingriffszähne angeordnet, so dass der Außendurchmesser des Kupplungsrings entsprechend verringert sein kann. Demzufolge können das Gewicht und die Kosten des Kupplungsrings verringert sein.
  • In der Klauenkupplung für ein Fahrzeug gemäß dem oben beschriebenen Aspekt können die ersten Eingriffszähne des ersten Rings und die zweiten Eingriffszähne des zweiten Rings in einem zusammengebauten Zustand in einer Drehrichtung voneinander beabstandet angeordnet sein; kann eine geneigte Oberfläche auf den zweiten Eingriffszähne des zweiten Rings in Richtung einer Rückwärtsdrehrichtung in der Drehrichtung vorgesehen sein; und kann die Feder in der Drehrichtung zwischen den ersten Eingriffszähne des ersten Rings und den zweiten Eingriffszähne des zweiten Rings angeordnet sein.
  • Mit der wie oben beschrieben ausgelegten Klauenkupplung für ein Fahrzeug sind die ersten Eingriffszähne und die zweiten Eingriffszähne im zusammengebauten Zustand in der Drehrichtung voneinander beabstandet, wodurch eine Anordnung der Feder zwischen den ersten Eingriffszähnen und den zweiten Eingriffszähnen möglich ist. Andererseits ist es denkbar, da die ersten Eingriffszähne und die zweiten Eingriffszähne in der Drehrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind, dass die getriebeseitigen Eingriffszähne in einer Übergangszeit des In-Eingriff-Gelangens der Klauenkupplung mit den zweiten Eingriffszähne und nicht mit den ersten Eingriffszähnen in kämmenden Eingriff gelangen. Um dieses Problem zu lösen, ist auf den zweiten Eingriffszähnen in Richtung der Rückwärtsdrehrichtung in der Drehrichtung eine geneigte Oberfläche vorgesehen. Daher werden, wenn die getriebeseitigen Eingriffszähne in einer Übergangszeit des In-Eingriff-Bringens der Klauenkupplung in Kontakt mit den zweiten Eingriffszähne gelangen, die zweiten Eingriffszähne durch die getriebeseitigen Eingriffszähne nach unten gedrückt, wobei die getriebeseitigen Eingriffszähne gegen die geneigte Oberfläche der zweiten Eingriffszähne anliegen. Somit können die getriebeseitigen Eingriffszähne bezüglich der zweiten Eingriffszähne gedreht werden, und die getriebeseitigen Eingriffszähne können mit den ersten Eingriffszähnen in kämmenden Eingriff gebracht werden.
  • In der Klauenkupplung für ein Fahrzeug gemäß dem oben beschriebenen Aspekt können die zweiten Eingriffszähne des zweiten Rings jeweils aus einem ersten Teilzahn und einem zweiten Teilzahn, die in einer Drehrichtung unterteilt sind, gebildet sein; und die Feder kann in der Drehrichtung zwischen dem ersten Teilzahn und dem zweiten Teilzahn angeordnet sein.
  • Mit der wie oben beschrieben ausgelegten Klauenkupplung für ein Fahrzeug sind die zweiten Eingriffszähne des zweiten Rings aus dem ersten Teilzahn und dem zweiten Teilzahn gebildet, so dass die Feder zwischen dem ersten Teilzahn und dem zweiten Teilzahn angeordnet sein kann.
  • In der Klauenkupplung für ein Fahrzeug gemäß dem oben beschriebenen Aspekt kann der Kupplungsring mehrere der Federn umfassen, und die Anzahl der Federn kann drei sein, oder er kann mehrere der Federn umfassen, und die Anzahl der Federn kann sechs sein.
  • Mit der wie oben beschrieben ausgelegten Klauenkupplung für ein Fahrzeug sind drei oder sechs Federn in gleichen Abständen über den Umfang in der Kupplungsring angeordnet. Somit können der erste Ring und der zweite Ring miteinander gekoppelt sein, und der erste Ring und der zweite Ring können in Zugrichtung stabil zueinander vorgespannt sein.
  • Merkmale, Vorteile sowie technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
    • 1 ein schematisches Diagramm ist, das schematisch die Struktur eines Fahrzeuggetriebes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2 eine Explosionsansicht ist, die die Struktur eines Kupplungsrings in 1 zeigt;
    • 3 eine Vergleichsansicht ist, die einen Kupplungsring gemäß dem Stand der Technik und den Kupplungsring in 2 zeigt;
    • 4A eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 2 in der Umfangsrichtung auf eine Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in einer zeitlichen Abfolge eines Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor getriebeseitige Eingriffszähne in Eingriff mit ersten Eingriffszähnen eines ersten Kupplungsrings gebracht werden
    • 4B eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 2 in der Umfangsrichtung auf die Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne in Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen des ersten Kupplungsrings gebracht werden;
    • 4C eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 2 in der Umfangsrichtung auf die Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne mit den ersten Eingriffszähne des ersten Kupplungsrings in Eingriff gebracht werden;
    • 5 eine Explosionsansicht ist, die die Struktur eines Kupplungsrings gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 6A eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 5 in der Umfangsrichtung auf eine Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in einer zeitlichen Abfolge eines Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor getriebeseitige Eingriffszähne in Eingriff mit ersten Eingriffszähnen einer ersten Kupplungsring gebracht werden;
    • 6B eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 5 in der Umfangsrichtung auf die Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne in Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen des ersten Kupplungsrings gebracht werden;
    • 6C eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 5 in der Umfangsrichtung auf die Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne in Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen des ersten Kupplungsrings gebracht werden;
    • 6D eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 5 in der Umfangsrichtung auf die Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne in Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen des ersten Kupplungsrings gebracht werden;
    • 7 einen Kupplungsring gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, betrachtet in Richtung der Drehachse;
    • 8A eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 7 in der Umfangsrichtung auf eine Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in einer zeitlichen Abfolge eines Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor getriebeseitige Eingriffszähne in Eingriff mit ersten Eingriffszähnen eines ersten Kupplungsrings gebracht werden;
    • 8B eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 7 in der Umfangsrichtung auf die Ebene abgewickelt ist und die einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne in Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen des ersten Kupplungsrings gebracht werden;
    • 8C eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 7 in der Umfangsrichtung auf der Ebene abgewickelt ist und einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne in Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen des ersten Kupplungsrings gebracht werden;
    • 8D eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 7 in der Umfangsrichtung auf der Ebene abgewickelt ist und einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne in Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen des ersten Kupplungsrings gebracht werden;
    • 8E eine Abwicklungsansicht ist, in der ein Teil des Kupplungsrings in 7 in der Umfangsrichtung auf der Ebene abgewickelt ist und einen Zustand in der zeitlichen Abfolge des Übergangs zeigt, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor die getriebeseitigen Eingriffszähne in Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen des ersten Kupplungsrings gebracht werden; und
    • 9 einen unterschiedlichen Aspekt eines ersten Teilzahns und eines zweiten Teilzahns von vierten Eingriffszähnen des Kupplungsrings in 7 zeigt.
  • Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen sind die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen in geeigneter Weise vereinfacht und verformt, und die Abmessungsverhältnisse, Formen etc. der verschiedenen Abschnitte sind nicht unbedingt genau.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das schematisch die Struktur eines Fahrzeuggetriebes 10 (nachfolgend als „Getriebe 10“ bezeichnet) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Getriebe 10 ist ein parallelzweiachsiges Getriebe, das in einem Leistungsübertragungsstrang zwischen einem Verbrennungsmotor 12 und Antriebsrädern 14 angeordnet ist und durch Verringern oder Erhöhen der von dem Verbrennungsmotor 12 bei einem vorbestimmten Drehzahlverhältnis y eingegebenen Drehzahl mehrere Gangstufen (Gänge; engl „shift speeds“) herstellt.
  • Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle 18, die über eine Kupplung 16 mit dem Verbrennungsmotor 12 verbunden ist, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann, eine Vorgelegewelle 20, die parallel zu der Eingangswelle 18 angeordnet ist, und eine Ausgangswelle 22, die über einen Differenzialmechanismus 21 etc. mit den Antriebsrädern 14 verbunden ist, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann. Die Eingangswelle 18 und die Ausgangswelle 22 sind zusammen mit einer Kurbelwelle 24 des Verbrennungsmotors 12 hintereinander auf einer Drehachse CL1 angeordnet. Die Ausgangswelle 22 ist ein Beispiel der Welle gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das Getriebe 10 umfasst ein Eingangszahnradpaar 26a, ein zweites Gangzahnradpaar 26b, ein drittes Gangzahnradpaar 26c, ein sechstes Gangzahnradpaar 26d, ein viertes Gangzahnradpaar 26e und ein erstes Gangzahnradpaar 26f, die hintereinander in Richtung der Drehachse CL1 von dem Verbrennungsmotor 12 zu den Antriebsräder 14 angeordnet sind.
  • Das Getriebe 10 umfasst ferner einen ersten bis einen dritten Kupplungsring 28a bis 28c, die bezüglich der Ausgangswelle 22 drehfest und in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 relativ zu der Ausgangswelle 22 bewegbar sind. Der erste bis der dritte Kupplungsring 28a bis 28c sind Beispiele des Kupplungsrings gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der erste Kupplungsring 28a grenzt in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 an ein weiter unten erläutertes Eingangszahnrad 30a des Eingangszahnradpaars 26a. Der erste Kupplungsring 28a grenzt ferner in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 an ein weiter unten erläutertes zweites Gangzahnrad 30b des zweiten Gangzahnradpaars 26b. Der erste Kupplungsring 28a ist ein Unterbrechungsmechanismus, der zwischen einem Zustand, in dem das Eingangszahnrad 30a oder das zweite Gangzahnrad 30b mit der Ausgangswelle 22 verbunden ist, so dass sich eines der Zahnräder 30a und 30b zusammen mit der Ausgangswelle 22 dreht, und einem Zustand, in dem das Eingangszahnrad 30a und das zweite Gangzahnrad 30b von der Ausgangswelle 22 getrennt sind, so dass sich diese Komponenten relativ zueinander drehen, umschaltbar ist.
  • Der zweite Kupplungsring 28b grenzt in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 an ein weiter unten erläutertes drittes Gangzahnrad 30c des dritten Gangzahnradpaars 26c. Der zweite Kupplungsring 28b grenzt ferner in axialer Richtung der Ausgangswelle an ein weiter unten erläutertes sechstes Gangzahnrad 30d des sechsten Gangzahnradpaars 26d. Der zweite Kupplungsring 28b ist ein Unterbrechungsmechanismus, der zwischen einem Zustand, in dem das dritte Gangzahnrad 30c oder das sechste Gangzahnrad 30d mit der Ausgangswelle 22 verbunden ist, so dass sich eines der Zahnräder 30c und 30d zusammen mit der Ausgangswelle 22 drehen, und einem Zustand, in dem das dritte Gangzahnrad 30c und das sechste Gangzahnrad 30d von der Ausgangswelle 22 getrennt sind, so dass sich diese Komponenten relativ zueinander drehen, umschaltbar ist.
  • Der dritte Kupplungsring 28c grenzt in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 an ein weiter unten erläutertes viertes Gangzahnrad 30e des vierten Gangzahnradpaars 26e. Der dritte Kupplungsring 28c grenzt ferner in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 an ein weiter unten erläutertes erstes Gangzahnrad 30f des ersten Gangzahnradpaars 26f. Der dritte Kupplungsring 28c ist ein Unterbrechungsmechanismus, der zwischen einem Zustand, in dem das vierte Gangzahnrad 30e oder das erste Gangzahnrad 30f mit der Ausgangswelle 22 verbunden ist, so dass sich eines der Zahnräder 30e und 30f zusammen mit der Ausgangswelle 22 dreht, und einem Zustand, in dem das vierte Gangzahnrad 30e und das erste Gangzahnrad 30f von der Ausgangswelle 22 getrennt sind, so dass sich diese Komponenten relativ zueinander drehen (nachfolgend sind der erste bis der dritte Kupplungsring 28a bis 28c als „Kupplungsringe 28“ bezeichnet, wenn sie nicht voneinander unterschieden werden), umschaltbar ist.
  • Das Eingangszahnradpaar 26a ist aus dem Eingangszahnrad 30a und einem Vorgelegezahnrad 32a, das kämmend in das Eingangszahnrad 30a eingreift, gebildet. Das Eingangszahnrad 30a ist mit der Eingangswelle 18 verbunden. Die Leistung des Verbrennungsmotors 12 wird über die Kupplung 16 zu dem Eingangszahnrad 30a übertragen. Das Vorgelegezahnrad 32a ist bezüglich der Vorgelegewelle 20, die sich um ein Drehachse CL2 dreht, drehfest. Somit wird, wenn das Eingangszahnrad 30a gedreht wird, die Drehung zu dem Vorgelegezahnrad 32a übertragen, so dass die Vorgelegewelle 20 gedreht wird. Wenn das Eingangszahnrad 30a und die Ausgangswelle 22 durch den ersten Kupplungsring 28a miteinander verbunden sind, sind die Eingangswelle 18 und die Ausgangswelle 22 direkt miteinander gekoppelt. Auf diese Weise wird eine fünfte Gangstufe 5th mit einem Drehzahlverhältnis y von 1,0 in dem Getriebe 10 hergestellt. Eine Oberfläche des Eingangszahnrads 30a, die zu dem ersten Kupplungsring 28a weist, umfasst getriebeseitige Eingriffszähne 35a, die mit weiter unten erläuterten Eingriffszähnen 66a und 76a des ersten Kupplungsrings 28a in kämmenden Eingriff gebracht werden können. Die getriebeseitigen Eingriffszähne 35a und der erste Kupplungsring 28a bilden ein erste Klauenkupplung 38a (Klauenkupplung). Das Eingangszahnrad 30a ist ein Beispiel des Schaltzahnrads gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das zweite Gangzahnradpaar 26b ist aus dem zweiten Gangzahnrad 30b und einem zweiten Vorgelege-Gangzahnrad 32b, das sich in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Gangzahnrad 30b befindet, gebildet. Das zweite Gangzahnrad 30b sitzt so auf der Ausgangswelle 22, dass es relativ zu ihr drehbar ist. Das zweite Vorgelege-Gangzahnrad 32b ist bezüglich der Vorgelegewelle 20 drehfest. Wenn das zweite Gangzahnrad 30b und die Ausgangswelle 22 durch den ersten Kupplungsring 28a miteinander verbunden sind, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann, sind die Eingangswelle 18 und die Ausgangswelle 22 über das zweite Gangzahnradpaar 26b miteinander verbunden, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann. Auf diese Weise wird eine zweite Gangstufe 2nd in dem Getriebe 10 hergestellt. Eine Oberfläche des zweiten Gangzahnrads 30b, das zu dem ersten Kupplungsring 28a weist, umfasst getriebeseitige Eingriffszähne 35b, die mit weiter unten erläuterten Eingriffszähnen 68a und 72a des ersten Kupplungsrings 28a in kämmenden Eingriff gebracht werden können. Die getriebeseitigen Eingriffszähne 35b und der erste Kupplungsring 28a bilden eine zweite Klauenkupplung 38b (Klauenkupplung). Das zweite Gangzahnrad 30b ist ein Beispiel des Schaltzahnrads gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das dritte Gangzahnradpaar 26c ist aus dem dritten Gangzahnrad 30c und einem dritten Vorgelege-Gangzahnrad 32c, das sich in kämmendem Eingriff mit dem dritten Gangzahnrad 30c befindet, gebildet. Das dritte Gangzahnrad 30c sitzt so auf der Ausgangswelle 22, dass es relativ zu ihr drehbar ist. Das dritte Vorgelege-Gangzahnrad 32c ist bezüglich der Vorgelegewelle 20 drehfest. Wenn das dritte Gangzahnrad 30c und die Ausgangswelle 22 durch den zweiten Kupplungsring 28b miteinander verbunden sind, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann, sind die Eingangswelle 18 und die Ausgangswelle 22 über das dritte Gangzahnradpaar 26c miteinander verbunden, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann. Auf diese Weise wird eine dritte Gangstufe 3rd in dem Getriebe 10 hergestellt. Eine Oberfläche des dritten Gangzahnrads 30c, die zu dem zweiten Kupplungsring 28b weist, umfasst getriebeseitige Eingriffszähne 35c, die in kämmenden Eingriff mit weiter unten erläuterten Eingriffszähnen 66b und 76b des zweiten Kupplungsrings 28b gebracht werden können. Die getriebeseitigen Eingriffszähne 35c und der zweite Kupplungsring 28b bilden eine dritte Klauenkupplung 38c (Klauenkupplung). Das dritte Gangzahnrad 30c ist ein Beispiel des Schaltzahnrads gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das sechste Gangzahnradpaar 26d ist aus dem sechsten Gangzahnrad 30d und einem sechsten Vorgelege-Gangzahnrad 32d, das sich in kämmendem Eingriff mit dem sechsten Gangzahnrad 30d befindet, gebildet. Das sechste Gangzahnrad 30d sitzt so auf der Ausgangswelle 22, dass es relativ zu ihr drehbar ist. Das sechste Vorgelege-Gangzahnrad 32d ist bezüglich der Vorgelegewelle 20 drehfest. Wenn das sechste Gangzahnrad 30d und die Ausgangswelle 22 durch der zweite Kupplungsring 28b miteinander verbunden sind, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann, sind die Eingangswelle 18 und die Ausgangswelle 22 über das sechste Gangzahnradpaar 26d miteinander verbunden, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann. Dabei wird eine sechste Gangstufe 6th mit einer minimalen Drehzahlverhältnis γ in dem Getriebe 10 hergestellt. Eine Oberfläche des sechsten Gangzahnrads 30d, die zu dem zweiten Kupplungsring 28b weist, umfasst getriebeseitige Eingriffszähne 35d, die mit weiter unten erläuterten Eingriffszähnen 68b und 72b des zweiten Kupplungsrings 28b in kämmenden Eingriff gebracht werden können. Die getriebeseitigen Eingriffszähne 35d und der zweite Kupplungsring 28b bilden eine vierte Klauenkupplung 38d (Klauenkupplung). Das sechste Gangzahnrad 30d ist ein Beispiel des Schaltzahnrads gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das vierte Gangzahnradpaar 26e ist aus dem vierten Gangzahnrad 30e und einem vierten Vorgelege-Gangzahnrad 32e, das sich in kämmendem Eingriff mit dem vierten Gangzahnrad 30e befindet, gebildet. Das vierte Gangzahnrad 30e sitzt so auf der Ausgangswelle 22, dass es relativ zu ihr drehbar ist. Das vierte Vorgelege-Gangzahnrad 32e ist bezüglich der Vorgelegewelle 20 drehfest. Wenn das vierte Gangzahnrad 30e und die Ausgangswelle 22 durch den dritten Kupplungsring 28c miteinander verbunden sind, so dass Leistung ihnen zwischen übertragen werden kann, sind die Eingangswelle 18 und die Ausgangswelle 22 über das vierte Gangzahnradpaar 26e miteinander verbunden, so dass zwischen ihnen Leistung übertragen werden kann. Dabei wird ein vierte Gangstufe 4th in dem Getriebe 10 hergestellt. Eine Oberfläche des vierten Gangzahnrads 30e, die zu dem dritten Kupplungsring 28c weist, umfasst getriebeseitige Eingriffszähne 35e, die mit weiter unten erläuterten Eingriffszähnen 66c und 76c des dritten Kupplungsrings 28c in kämmenden Eingriff gebracht werden können. Die getriebeseitigen Eingriffszähne 35e und der dritte Kupplungsring 28c bilden ein fünfte Klauenkupplung 38e (Klauenkupplung). Das vierte Gangzahnrad 30e ist ein Beispiel des Schaltzahnrads gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das erste Gangzahnradpaar 26f ist aus dem ersten Gangzahnrad 30f und einem ersten Vorgelege-Gangzahnrad 32f, das sich in kämmendem Eingriff mit dem ersten Gangzahnrad 30f befindet, gebildet. Das erste Gangzahnrad 30f sitzt so auf der Ausgangswelle 22, dass es relativ zu ihr drehbar ist. Das erste Vorgelege-Gangzahnrad 32f ist bezüglich der Vorgelegewelle 20 drehfest. Wenn das erste Gangzahnrad 30f und die Ausgangswelle 22 durch der dritte Kupplungsring 28c miteinander verbunden sind, so dass Leistung zwischen ihnen übertragen werden kann, sind die Eingangswelle 18 und die Ausgangswelle 22 über das erste Gangzahnradpaar 26f miteinander verbunden, so dass Leistung zwischen ihnen übertragen werden kann. Dabei wird eine erste Gangstufe Ist mit einem maximalen Drehzahlverhältnis y in dem Getriebe 10 hergestellt. Eine Oberfläche des ersten Gangzahnrads 30f, die zu dem dritten Kupplungsring 28c weist, umfasst getriebeseitige Eingriffszähne 35f, die mit weiter unten erläuterten Eingriffszähnen 68c und 72c des dritten Kupplungsrings 28c in kämmenden Eingriff gebracht werden können (nachfolgend sind die getriebeseitigen Eingriffszähne 35a bis 35f als „getriebeseitige Eingriffszähne 35“ bezeichnet, wenn sie nicht voneinander differenziert sind). Die getriebeseitigen Eingriffszähne 35f und der dritte Kupplungsring 28c bilden eine sechste Klauenkupplung 38f (Klauenkupplung). Das erste Gangzahnrad 30f ist ein Beispiel des Schaltzahnrads gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Auf diese Weise kann das Getriebe 10 durch Umschalten der jeweiligen Betätigungszustände der ersten bis der dritte Kupplungsring 28a bis 28c sechs Vorwärtsgangstufen schaltbar herstellen. Die jeweiligen Betätigungszustände der Kupplungsringe 28 werden durch Bewegen der Kupplungsringe 28 in die axiale Richtung der Ausgangswelle 22 umgeschaltet. Die Kupplungsringe 28 werden durch einen Schalt- bzw. Schiebemechanismus 33 in die axiale Richtung der Ausgangswelle 22 bewegt.
  • Der Schaltmechanismus 33 umfasst Schaltgabeln 36a bis 36c, die jeweils passend zu einem jeweiligen der Kupplungsringe 28a bis 28c sind, eine Schaltmuffe 40 mit Schaltnuten 42a bis 42c, die Positionen der Schaltgabeln 36a bis 36c, die jeweils mit einem jeweiligen der Kupplungsringe 28a bis 28c verbunden sind, und einen Schaltaktor 41, der die Schaltmuffe 40 dreht. Die Schaltmuffe 40 ist parallel zu der Ausgangswelle 22 angeordnet.
  • Die Schaltgabel 36a umfasst eine ringförmige Nut 34a, die in dem Außenumfangsabschnitt des ersten Kupplungsrings 28a angeordnet ist. Die Schaltgabel 36a ist ferner in Eingriff mit der Schaltnut 42a der Schaltmuffe 40. Die Schaltgabel 36b umfasst eine ringförmige Nut 34b, die in dem Außenumfangsabschnitt des zweiten Kupplungsrings 28b angeordnet ist. Die Schaltgabel 36b ist ferner in Eingriff mit der Schaltnut 42b der Schaltmuffe 40. Die Schaltgabel 36c umfasst ein ringförmige Nut 34c, die in dem Außenumfangsabschnitt des dritten Kupplungsrings 28c angeordnet ist. Die Schaltgabel 36c ist ferner in Eingriff mit der Schaltnut 42c der Schaltmuffe 40.
  • Die Schaltnuten 42a bis 42c sind in Außenumfangsrichtung der Schaltmuffe 40 angeordnet und so geformt, dass ein Teil der Schaltnuten 42a bis 42c in der Umfangsrichtung in axialer Richtung der Schaltmuffe 40 gekrümmt ist. Somit werden, wenn die Schaltmuffe 40 gedreht wird, die Schaltgabeln 36a bis 36c in axialer Richtung der Schaltmuffe 40 entlang der Form der Schaltnuten 42a bis 42c bewegt. Wenn die Schaltgabeln 36a bis 36c in axialer Richtung der Schaltmuffe 40 bewegt werden, werden die Kupplungsringe 28a bis 28c, die die mit den Schaltgabeln 36a bis 36c verbunden sind, in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 bewegt.
  • Durch die Schaltnuten 42a bis 42c können Hochschaltungen nacheinander in der Reihenfolge von der ersten Gangstufe Ist bis zu der sechsten Gangstufe 6th durchgeführt werden, wenn die Schaltmuffe 40 in eine Richtung gedreht wird, und Herunterschaltungen nacheinander in der Reihenfolge von der sechsten Gangstufe 6th bis zu der ersten Gangstufe Ist durchgeführt werden, wenn die Schaltmuffe 40 in die andere Richtung gedreht wird. Das heißt, die Schaltnuten 42a bis 42c sind so geformt, dass die Schaltgabeln 36a bis 36c (und der erste bis der dritte Kupplungsring 28a bis 28c), die sich in Eingriff mit den Schaltnuten 42a bis 42c befinden, zu Positionen bewegt werden, bei denen Hochschaltungen in der Reihenfolge von der ersten Gangstufe Ist bis zu der sechsten Gangstufe 6th durchgeführt werden, wenn die Schaltmuffe 40 in eine Richtung gedreht wird, und so, dass die Schaltgabeln 36a bis 36c (und der erste bis der dritte Kupplungsring 28a bis 28c) zu Positionen bewegt werden, an denen Herunterschaltungen in der Reihenfolge von der sechsten Gangstufe 6th bis zu der ersten Gangstufe 1st durchgeführt werden, wenn die Schaltmuffe 40 in die andere Richtung gedreht wird.
  • Der Schaltaktor 41 umfasst ein Ritzel 44, das an der Schaltmuffe 40 angeordnet ist, eine Zahnstange 46 mit Zähnen, die sich in kämmendem Eingriff mit dem Ritzel 44 befinden, und einen elektrischen Aktor 48, der als eine Antriebskraftquelle fungiert, die die Zahnstange 46 bewegt. Der elektrische Aktor 48 wird in Übereinstimmung mit einem von einer elektronischen Steuerungsvorrichtung (nicht gezeigt) ausgegebenen Antriebssignal angetrieben. Wenn die Zahnstange 46 durch den elektrische Aktor 48 in die Hochschaltrichtung bewegt wird, wird die Schaltmuffe 40 in die Hochschaltrichtung über das Ritzel 44 gedreht. Wenn die Zahnstange 46 durch den elektrischen Aktor 48 in die Herunterschaltrichtung bewegt ist, wird hingegen die Schaltmuffe 40 über das Ritzel 44 in die Herunterschaltrichtung gedreht.
  • Mit dem wie oben beschrieben ausgelegten Schaltmechanismus 33 werden in dem Getriebe 10 durch Bewegen der Schaltgabeln 36a bis 36c und der Kupplungsringe 28a bis 28c in die Hochschaltrichtung durch den Schaltaktor 41, der die Schaltmuffe 40 in die Hochschaltrichtung dreht, Hochschaltungen durchgeführt. Ferner werden in dem Getriebe 10 durch Bewegen der Schaltgabeln 36a bis 36c und die Kupplungsringe 28a bis 28c in die Herunterschaltrichtung durch den Schaltaktor 41, der die Schaltmuffe 40 in die Herunterschaltrichtung dreht, Herunterschaltungen durchgeführt.
  • Nachfolgend ist die Struktur des ersten bis des dritten Kupplungsring 28a bis 28c beschrieben. 2 zeigt die Struktur des Kupplungsrings 28. Der erste bis der dritte Kupplungsring 28a bis 28c haben im Wesentlichen die gleiche Struktur. Daher ist in 2 der Kupplungsring 28, der den Kupplungsringen 28a bis 28c entspricht, gezeigt. Der Kupplungsring 28 in 2 ist um die Drehachse CL1 drehbar. In 2 entspricht die Richtung gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse CL1 der Vorwärtsdrehrichtung und die Richtung im Uhrzeigersinn der Rückwärtsdrehrichtung.
  • Der Kupplungsring 28 umfasst einen ersten Ring 50, einen zweiten Ring 52 und drei Federn 54, die zwischen dem ersten Ring 50 und dem zweiten Ring 52 angeordnet sind. Die drei Federn 54 sind in gleichen Abständen über den Umfang des ersten Rings 50 und der zweite Ring 52 angeordnet, um den ersten Ring 50 und den zweiten Ring 52 miteinander zu koppeln und den ersten Ring 50 und den zweiten Ring 52 in Zugrichtung zueinander stabil vorzuspannen. Wenn das Schaltzahnrad 30, das an den ersten Ring 50 angrenzt, als das Schaltzahnrad gemäß der vorliegenden Erfindung dient, ist der erste Ring 50 ein Beispiel des ersten Rings gemäß der vorliegenden Erfindung, und der zweite Ring 52 ist ein Beispiel des zweiten Rings gemäß der vorliegenden Erfindung. Wenn hingegen das Schaltzahnrad 30, das an den zweiten Ring 52 angrenzt, als das Schaltzahnrad gemäß der vorliegenden Erfindung dient, ist der erste Ring 50 ein Beispiel des zweiten Rings gemäß der vorliegenden Erfindung, und der zweite Ring 52 ist ein Beispiel des ersten Rings gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der erste Ring 50 ist ringförmig und grenzt in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 (nachfolgend als die Richtung der Drehachse CL1 bezeichnet) an das vorbestimmte Schaltzahnrad 30. Zum Beispiel grenzt der erste Ring 50 des ersten Kupplungsrings 28a an das Eingangszahnrad 30a. Der Innenumfangsabschnitt des ersten Rings 50 umfasst eine Innenumfangs-Keilverzahnung 56, die über eine Keilverzahnung mit einer Buchse (nicht gezeigt), die an der Ausgangswelle 22 befestigt ist, verbunden ist. Folglich ist der erste Ring 50 in einem zusammengebauten Zustand über die Buchse relativ zu der Ausgangswelle 22 drehfest, aber in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 bewegbar.
  • Eine Oberfläche des ersten Rings 50 auf der Seite (linke Seite in der Zeichenebene), die zu dem Schaltzahnrad 30 weist, das in Richtung der Drehachse CL1 benachbart ist, umfasst drei erste Eingriffszähne 58, die in Richtung der Drehachse CL1 zu dem Schaltzahnrad 30 (linke Seite in der Zeichenebene) vorragen. Die ersten Eingriffszähne 58 sind in gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung des ersten Rings 50 (um die Drehachse CL1) angeordnet. Die ersten Eingriffszähne 58 sind so angeordnet und geformt, dass sie sich in kämmenden Eingriff mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen 35 des Schaltzahnrads 30, das in Richtung der Drehachse CL1 angrenzt, gebracht werden können, wenn der erste Ring 50 zu dem Schaltzahnrad 30 bewegt wird.
  • Eine Oberfläche des ersten Rings 50 auf der Seite (rechte Seite in der Zeichenebene), die in Richtung der Drehachse CL1 zu dem zweiten Ring 52 weist, umfasst drei zweite Eingriffszähne 60, die zu dem Schaltzahnrad 30 (rechte Seite in der Zeichenebene) vorragen, das in Richtung der Drehachse CL1 an den zweiten Ring 52 angrenzt. Die zweiten Eingriffszähne 60 sind in gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung des ersten Rings 50 angeordnet. Die zweiten Eingriffszähne 60 sind, betrachtet in Richtung der Drehachse CL1, in Außenumfangsrichtung des ersten Rings 50 bogenförmig. Die zweiten Eingriffszähne 60 ragen in zusammengebautem Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52, insbesondere wenn sich jeweilige, einander gegenüberliegende Oberflächen des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 in Kontakt miteinander befinden, von dem zweiten Ring 52 zu dem Schaltzahnrad 30 vor, wobei sie weiter unten erläuterte Durchgangslöcher 70 des zweiten Rings 52 durchdringen. Die zweiten Eingriffszähne 60 sind so angeordnet und geformt, dass sie, wenn der erste Ring 50 zu dem Schaltzahnrad 30 bewegt wird, mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen 35 des in Richtung der Drehachse CL1 an den zweiten Ring 52 angrenzenden Schaltzahnrads 30 in Eingriff gebracht werden.
  • Der erste Ring 50 umfasst Durchgangslöcher 61, die den ersten Ring 50 in Richtung der Drehachse CL1 durchdringen. Die Durchgangslöcher 61 sind so angeordnet und geformt, dass sie im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 von weiter unten erläuterten vierten Eingriffszähnen 68 des zweiten Rings 52 durchdrungen sind. Da die vierten Eingriffszähne 68 bogenförmig sind, wie es weiter unten erläutert ist, sind auch die Durchgangslöcher 61 in Außenumfangsrichtung des ersten Rings 50 bogenförmig.
  • Der zweite Ring 52 ist ringförmig und grenzt Richtung der Drehachse CL1 an das vorbestimmte Schaltzahnrad 30 angeordnet. Zum Beispiel grenzt der zweite Ring 52 des ersten Kupplungsrings 28a an das zweite Gangzahnrad 30b. Der zweite Ring 52 ist ebenfalls mit dem ersten Ring 50 zwischen dem zweiten Ring 52 und dem vorbestimmten Schaltzahnrad 30, das in Richtung der Drehachse den ersten Rings 50 angrenzt, angeordnet. Zum Beispiel ist der zweite Ring 52 des ersten Kupplungsrings 28a so angeordnet, dass der erste Ring 50 zwischen dem zweiten Ring 52 und dem Eingangszahnrad 30a, das an den ersten Ring 50 angrenzt, angeordnet.
  • Die Innenumfangsoberfläche des zweiten Rings 52 umfasst eine Innenumfangs-Keilverzahnung 62 zur Verbindung mittels Keilverzahnung mit der Buchse (nicht gezeigt). Folglich ist der zweite Ring 52 im zusammengebauten Zustand über die Buchse relativ zu der Ausgangswelle 22 drehfest, aber in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 bewegbar.
  • Eine Oberfläche des zweiten Rings 52 auf der Seite (rechte Seite in der Zeichenebene), die zu dem Schaltzahnrad 30 weist, das in Richtung der Drehachse CL1 angrenzt, umfasst drei dritte Eingriffszähne 64, die in Richtung der Drehachse CL1 zu dem Schaltzahnrad 30 (rechte Seite in der Zeichenebene) vorragen. Die dritten Eingriffszähne 64 sind in der Umfangsrichtung des zweiten Rings 52 (um die Drehachse CL1) in gleichen Winkelabständen angeordnet. Die dritten Eingriffszähne 64 sind so angeordnet und geformt, dass sie in kämmenden Eingriff mit den getriebeseitigen Eingriffszähne 35 des Schaltzahnrads 30 gebracht werden können, das in Richtung der Drehachse CL1 angrenzt, wenn der zweite Ring 52 zu dem Schaltzahnrad 30 bewegt wird. Die dritten Eingriffszähne 64 sind ein Beispiel der ersten Eingriffszähne gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Eine Oberfläche des zweiten Rings 52 auf der Seite (linke Seite in der Zeichenebene), die in Richtung der Drehachse CL1 zu dem ersten Ring 50 weist, umfasst drei vierte Eingriffszähne 68, die zu dem Schaltzahnrad 30 (linke Seite in der Zeichenebene) vorragen, das in Richtung der Drehachse CL1 an den ersten Ring 50 angrenzt. Die vierten Eingriffszähne 68 sind in der Umfangsrichtung des zweiten Rings 52 in gleichen Winkelabständen angeordnet. Die vierten Eingriffszähne 68 sind, betrachtet in Richtung der Drehachse CL1, in Außenumfangsrichtung des zweiten Rings 52 bogenförmig. Die vierten Eingriffszähne 68 durchdringen im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 die Durchgangslöcher 61 des ersten Rings 50 und ragen von dem ersten Ring 50 zu dem Schaltzahnrad 30 vor. Die vierten Eingriffszähne 68 sind so angeordnet und geformt, dass sie in kämmendem Eingriff mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen 35 des Schaltzahnrads 30, das in Richtung der Drehachse CL1 an den ersten Ring 50 angrenzend, gebracht werden können, wenn der zweite Ring 52 zu dem Schaltzahnrad 30 bewegt wird. Die vierten Eingriffszähne 68 sind ein Beispiel der zweiten Eingriffszähne gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der zweite Ring 52 umfasst mehrere Durchgangslöcher 70, die den zweiten Ring 52 in Richtung der Drehachse CL1 durchdringen. Die Durchgangslöcher 70 sind so angeordnet und geformt, dass sie in zusammengebautem Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 von den zweiten Eingriffszähnen 60 des ersten Rings 50 durchdrungen sind. Da die zweiten Eingriffszähne 60 bogenförmig sind, sind auch die Durchgangslöcher 70 in Außenumfangsrichtung des zweiten Rings 52 bogenförmig.
  • Die ersten Eingriffszähne 58 und die dritten Eingriffszähne 64 sind im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 an derselben Position in der Umfangsrichtung angeordnet. Ebenso sind im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 die zweiten Eingriffszähne 60 und die vierten Eingriffszähne 68 an derselben Position in der Umfangsrichtung angeordnet. Die zweiten Eingriffszähne 60 und die vierten Eingriffszähne 68 sind an Positionen angeordnet, die in radialer Richtung so versetzt sind, dass sie einander im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 nicht beeinträchtigen. Insbesondere sind die zweiten Eingriffszähne 60 radialer Richtung außerhalb der vierten Eingriffszähne 68 angeordnet.
  • Die ersten Eingriffszähne 58 und die vierten Eingriffszähne 68 sind im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 in der Umfangsrichtung (Drehrichtung) des Kupplungsrings 28 angeordnet. Insbesondere sind die ersten Eingriffszähne 58 und die vierten Eingriffszähne 68 in der Reihenfolge der vierten Eingriffszähne 68 und der ersten Eingriffszähne 58 in der Vorwärtsdrehrichtung (Gegenuhrzeigerrichtung in 2) des Kupplungsrings 28 angeordnet. Ferner sind die zweiten Eingriffszähne 60 und die dritte Eingriffszähne 64 im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 in der Umfangsrichtung des Kupplungsrings 28 angeordnet. Insbesondere sind die zweiten Eingriffszähne 60 und die dritten Eingriffszähne 64 in der Reihenfolge der zweiten Eingriffszähne 60 und der dritten Eingriffszähne 64 in der Vorwärtsdrehrichtung (Gegenuhrzeigerrichtung in 2) des Kupplungsrings 28 angeordnet.
  • Die drei Federn 54 sind zwischen dem ersten Ring 50 und dem zweiten Ring 52 angeordnet. Die Federn 54 koppeln den ersten Ring 50 und den zweiten Ring 52 miteinander und spannen den ersten Ring 50 und den zweiten Ring 52 in Zugrichtung zueinander vor. Somit befinden sich, wenn keine externe Kraft auf den ersten Kupplungsring 28 ausgeübt wird, der erste Ring 50 und der zweite Ring 52 in dem zusammengebauten Zustand, in dem sich jeweilige Oberflächen des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52, die einander gegenüberliegen, durch die Vorspannkraft der Federn 54 in Kontakt miteinander befinden. Die Struktur, in dem der erste Ring 50 und der zweite Ring 52 durch die Federn 54 miteinander gekoppelt sind, ist im Stand der Technik bekannt und daher nicht beschrieben.
  • Die Federn 54 sind in einem Abschnitt des ersten Rings 50, an dem die ersten Eingriffszähne 58 angeordnet sind, und in einem Abschnitt des zweiten Rings 52, an dem die dritten Eingriffszähne 64 angeordnet sind, angeordnet. Die ersten Eingriffszähne 58 des ersten Rings 50 umfassen erste Gehäuselöcher 72, die die Federn 54 aufnehmen. Die dritten Eingriffszähne 64 des zweiten Rings 52 umfassen zweite Gehäuselöcher 74, die die Federn 54 aufnehmen. Die ersten Gehäuselöcher 72 und die zweite Gehäuselöcher 74 haben den gleichen Lochdurchmesser. Die ersten Gehäuselöcher 72 des ersten Rings 50 und die zweiten Gehäuselöcher 74 des zweiten Rings 52 überdecken einander im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52, wenn sie in Richtung der Drehachse CL1 betrachtet werden. Das heißt, die ersten Gehäuselöcher 72 des ersten Rings 50 und die zweiten Gehäuselöcher 74 des zweiten Rings 52 sind im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 an derselben Position angeordnet. Die Federn 54 sind im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 in Räumen der ersten Gehäuselöcher 72 und der zweiten Gehäuselöcher 74 angeordnet.
  • Auf diese Weise sind die Federn 54 im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 in den ersten Gehäuselöchern 72 der ersten Eingriffszähne 58 und den zweiten Gehäuselöchern 74 der dritten Eingriffszähne 64 angeordnet. Somit sind die Federn 54 ebenso wie die ersten Eingriffszähne 58 in der Umfangsrichtung des ersten Rings 50 auf dem gleichen Umfang und in der Umfangsrichtung des zweiten Rings 52 auf dem gleichen Umfang wie die dritten Eingriffszähne 64 angeordnet. Mit anderen Worten, betrachtet in der Umfangsrichtung überdecken die Federn 54 die ersten Eingriffszähne 58 und die dritten Eingriffszähne 64 und sind in radialer Richtung von der Drehachse CL1 an derselben Position wie die ersten Eingriffszähne 58 und die dritten Eingriffszähne 64.
  • Im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 sind die zweiten Eingriffszähne 60 auf dem gleichen Umfang wie die dritten Eingriffszähne 64 in der Umfangsrichtung des zweiten Rings 52 und die vierten Eingriffszähne 68 auf dem gleichen Umfang wie die ersten Eingriffszähne 58 in der Umfangsrichtung des ersten Rings 50 angeordnet. Somit sind auch die Federn 54 auf dem gleichen Umfang wie die zweiten Eingriffszähne 60 und die vierten Eingriffszähne 68 angeordnet. Mit anderen Worten, die Federn 54 sind so angeordnet, dass sie, betrachtet in der Umfangsrichtung, die zweiten Eingriffszähne 60 und die vierten Eingriffszähne 68 überlappen, und so angeordnet, dass sie, in radialer Richtung von der Drehachse CL1, an denselben Positionen wie die zweiten Eingriffszähne 60 und die vierten Eingriffszähne 68 angeordnet sind.
  • Folglich sind die Federn 54 nicht außerhalb der Eingriffszähne 58, 60, 64 und 68 angeordnet, so dass keine Notwendigkeit besteht, die Abmessung des Kupplungsrings 28 in radialer Richtung um einen Betrag zu erhöhen, der den Federn 54 entspricht, die außerhalb der Eingriffszähne 58, 60, 64 und 68 angeordnet sind. Dadurch ist der Außendurchmesser des Kupplungsrings 28 verringert, was das Gewicht und die Kosten des Kupplungsrings 28 reduziert.
  • 3 ist eine Vergleichsansicht, die einen Kupplungsring 200 gemäß dem Stand der Technik und den Kupplungsring 28 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 3 zeigt den Kupplungsring 200 gemäß dem Stand der Technik bzw. den Kupplungsring 28 in Richtung der Drehachse CL1 betrachtet.
  • Nachfolgend ist der Kupplungsring 200 gemäß dem Stand der Technik oben in 3 kurz beschrieben. Der Kupplungsring 200 umfasst einen ersten Ring 202, einen zweiten Ring (in 3 nicht gezeigt, da er in dieser Ansicht hinter dem ersten Ring 202 angeordnet ist) und Federn 206, die zwischen dem ersten Ring 202 und dem zweiten Ring angeordnet sind. 3 zeigt mehrere erste Eingriffszähne 208 an dem ersten Ring 202 und vierte Eingriffszähne 210 an dem zweiten Ring, die sich durch Durchgangslöcher in dem ersten Ring 202 erstrecken.
  • In dem Kupplungsring 200 sind die Federn 206, wie es in 3 gezeigt ist, in radialer Richtung außerhalb der ersten Eingriffszähne 208 und der vierten Eingriffszähne 210 um die Drehachse CL1 angeordnet. Das heißt, die Federn 206 sind außerhalb eines Kreises R1 mit Mittelpunkt auf der Drehachse CL1, der radial äußerste Abschnitte der Eingriffszähne 208 und 210 des Kupplungsrings 200 umschreibt, angeordnet. Der Außendurchmesser des Kupplungsrings 200 ist um einen Betrag größer, der den Federn 206 entspricht, die außerhalb des Kreises R1 angeordnet sind.
  • In dem Kupplungsring 28 gemäß der ersten Ausführungsform hingegen sind die Federn 54 in radialer Richtung um die Drehachse CL1 an denselben Positionen wie die Eingriffszähne 58, 60, 64 und 68 des Kupplungsrings 28 angeordnet. Die Federn 54 sind innerhalb eines Kreises R2 mit dem Mittelpunkt auf der Drehachse CL1, der radial äußerste Abschnitte der Eingriffszähne 58, 60, 64 und 68 umschreibt, angeordnet. Folglich sind die Federn 54 verglichen mit den Federn 206 des Kupplungsrings 200 gemäß dem Stand der Technik weiter innen angeordnet, so dass ein Außendurchmesser D2 des Kupplungsrings 28 kleiner als ein Außendurchmesser D1 des Kupplungsrings 200 ist. Somit ist der Kupplungsring 28 kleiner als der Kupplungsring 200, was das Gewicht und die Kosten des Kupplungsrings 28 verringern kann.
  • Die auf der rechten Seite in der Zeichenebene des Kupplungsrings 200 und des Kupplungsrings 28 in 3 gezeigten Kreise entsprechen der Vorgelegewelle 20, die parallel zu der Ausgangswelle 22 angeordnet ist. Ein konstruktiv bzw. in Bezug auf das Design notwendiger Spalt L ist zwischen dem Kupplungsring 200 und der Vorgelegewelle 20 und ebenso zwischen dem Kupplungsring 28 und der Vorgelegewelle 20 vorgesehen. Da der Außendurchmesser D2 des Kupplungsrings 28 kleiner als der Außendurchmesser D1 des Kupplungsrings 200 ist, ist ein Zwischenachsenabstand M2 für den Kupplungsring 28 zwischen der Drehachse CL1 der Ausgangswelle 22 und der Drehachse CL2 der Vorgelegewelle 20 um die Differenz (D1 - D2) im Außendurchmesser entsprechend kleiner als ein Zwischenachsenabstand M1 für den Kupplungsring 200. Folglich kann auch die Größe des Getriebes 10 verringert sein, was das Gewicht und die Kosten des Getriebes 10 verringern kann.
  • Nachfolgend ist die Funktionsweise des wie oben beschrieben ausgelegten Kupplungsrings 28 beschrieben. Die 4A bis 4C zeigen jeweils einen Zustand in einer zeitlichen Abfolge eines Übergangs, in dem, mit dem Verbrennungsmotor 12 in einem Antriebszustand, die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 des Schaltzahnrads 30 in kämmenden Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen 58 des Kupplungsrings 28 gebracht werden. Die 4A bis 4C sind jeweils eine Ansicht, in der ein Teil des Kupplungsrings 28 in der Umfangsrichtung auf eine Ebene abgewickelt ist. Die rechte Seite der Zeichenebene entspricht der Vorwärtsdrehrichtung. Die linke Seite der Zeichenebene entspricht der Rückwärtsdrehrichtung.
  • In einem in 4A gezeigten Anfangszustand, in dem ein kämmendes In-Eingriff-Bringen gestartet wird, werden die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 zu dem Kupplungsring 28 bewegt. Während in den 4A bis 4C gezeigt ist, dass die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 bewegt werden, wird in Wirklichkeit der Kupplungsring 28 zu den getriebeseitigen Eingriffszähne 35 bewegt. Das heißt, eine Bewegung der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in 4A bis 4C zeigt deren Bewegung relativ zu dem Kupplungsring 28. Mit dem Verbrennungsmotor 12 im Antriebszustand ist die Drehzahl der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 höher als die Drehzahl des Kupplungsrings 28. Daher bewegen sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 relativ zum Kupplungsring 28 in der Zeichenebene nach rechts (Seite der Vorwärtsdrehung).
  • 4B zeigt einen Zustand, in dem die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 an den vierten Eingriffszähnen 68 des zweiten Rings 52 anliegen, wobei die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 zu dem Kupplungsring 28 bewegt werden und ferner der erste Ring 50 und der zweite Ring 52 voneinander getrennt sind, wobei die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gegen die vierten Eingriffszähne 68 gedrückt werden. Wie es in 4B gezeigt ist, sind der erste Ring 50 und der zweite Ring 52 voneinander getrennt, wobei die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gegen die vierten Eingriffszähne 68 gedrückt werden und die Federn 54 elastisch verformt sind. In diesem Zustand werden die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in der Zeichenebene nach rechts bewegt.
  • 4C zeigt einen Zustand, in dem sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in kämmendem Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen 58 befinden, wobei die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 von dem Zustand in 4B relativ zu dem Kupplungsring 28 in der Zeichenebene nach rechts bewegt wurden. Hierbei ist das Anlage der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 an die vierten Eingriffszähne 68 aufgehoben. Daher wird der zweite Ring 52 durch die elastische Rückstellkraft der Federn 54 zu dem ersten Ring 50 bewegt, und ein Zustand (zusammengebauter Zustand), in dem der erste Ring 50 gegen den zweiten Ring 52 anliegt, ist wieder hergestellt. Folglich befinden sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 und die ersten Eingriffszähne 58 in kämmendem Eingriff miteinander, wodurch Leistung zwischen den getriebeseitigen Eingriffszähne 35 und den ersten Eingriffszähne 58 übertragen werden kann. Der in 4C gezeigte Abstand zwischen den ersten Eingriffszähnen 58 und den vierten Eingriffszähne 68 zum Aufnehmen der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 ist auf einen Wert eingestellt, der durch Addition einer im Voraus eingestellten Toleranz zur Breite der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gewonnen wird.
  • In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind die Federn 54 zwischen dem ersten Ring 50 und dem zweiten Ring 52 innerhalb des Kreises R2 mit dem Mittelpunkt auf der Drehachse CL1, der radial äußerste Abschnitt der Eingriffszähne 58, 60, 64 und 68 des ersten Rings 50 und des zweiten Rings 52 umschreibt, angeordnet. Daher sind die Federn 54 nicht außerhalb der Eingriffszähne 58, 60, 64 und 68 angeordnet, so dass der Außendurchmesser des Kupplungsrings 28 entsprechend verringert sein kann. Demzufolge können das Gewicht und die Kosten des Kupplungsrings 28 verringert sein.
  • In der ersten Ausführungsform sind die Federn 54 innerhalb der ersten Eingriffszähnen 58 und der dritten Eingriffszähne 64 angeordnet. Daher sind die Federn 54 nicht außerhalb der ersten Eingriffszähne 58 und der dritten Eingriffszähne 64 angeordnet, so dass der Außendurchmesser des Kupplungsrings 28 entsprechend verringert sein kann. Demzufolge können das Gewicht und die Kosten des Kupplungsrings 28 verringert sein.
  • Nachfolgend ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung sind Abschnitte, die gleich jenen der oben erläuterten ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, um auf die Beschreibung zu verzichten.
  • 5 zeigt die Struktur eines Kupplungsrings 100, der eine Klauenkupplung 98 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Der Kupplungsring 100 umfasst einen ersten Ring 102, einen zweiten Ring 104 und sechs Federn 106, die zwischen dem ersten Ring 102 und dem zweiten Ring 104 angeordnet sind. Die sechs Federn 106 sind in gleichen Abständen über den Umfang des ersten Rings 102 und des zweiten Rings 104 angeordnet, um den ersten Ring 102 und den zweiten Ring 104 miteinander zu koppeln und den ersten Ring 102 und den zweiten Ring 104 in Zugrichtung zueinander stabil vorzuspannen.
  • Der erste Ring 102 ist ringförmig und relativ zu der Ausgangswelle 22 (nicht gezeigt in 5), die innerhalb des ersten Rings 102 angeordnet ist, drehfest und in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 bewegbar.
  • Eine Oberfläche des ersten Rings 102 auf der Seite (linke Seite in der Zeichenebene) des Schaltzahnrads 30, das in Richtung der Drehachse CL1 benachbart ist, umfasst drei erste Eingriffszähne 108, die zu dem Schaltzahnrad 30 vorragen. Die ersten Eingriffszähne 108 sind in gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung des ersten Rings 102 angeordnet. Die ersten Eingriffszähne 108 umfassen erste Gehäuselöcher 109, die die Federn 106 aufnehmen.
  • Eine Oberfläche des ersten Rings 102, die in Richtung der Drehachse CL1 zu dem zweiten Ring 104 weist, umfasst drei zweite Eingriffszähne 110, die zum zweiten Ring 104 vorragen. Die zweiten Eingriffszähne 110 sind in der Umfangsrichtung des ersten Rings 102 in gleichen Winkelabständen angeordnet. In zusammengebautem Zustand des ersten Rings 102 und des zweiten Rings 104 durchdringen die zweiten Eingriffszähne 110 die weiter unten erläuterten Durchgangslöcher 120 in dem zweiten Ring 104 und ragen von dem zweiten Ring 104 vor. Eine geneigte Oberfläche 112 (siehe die 6A bis 6D) befindet sich an jedem der zweiten Eingriffszähne 110 in der Rückwärtsdrehrichtung (die Uhrzeigerrichtung um die Drehachse CL1). Die geneigten Oberfläche 112 sind jeweils hin zum ersten Ring 102 in Richtung der Rückwärtsdrehrichtung geneigt (siehe die 6A bis 6D).
  • Der erste Ring 102 umfasst drei Durchgangslöcher 114, die sich durch den ersten Ring 102 in Richtung der Drehachse CL1 erstrecken. Die Durchgangslöcher 114 sind so angeordnet und geformt, dass sie im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 102 und des zweiten Rings 104 von den weiter unten erläuterten vierten Eingriffszähne 118 des zweiten Rings 104 durchdrungen werden. Drei zweite Gehäuselöcher 115, die die Federn 106 aufnehmen, grenzen in der Umfangsrichtung des ersten Rings 102 an die Durchgangslöcher 114. In 5 entspricht die Richtung gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse CL1 der Fahrzeugvorwärtsdrehrichtung. Folglich sind die zweiten Gehäuselöcher 115 auf der Seite in Rückwärtsdrehrichtung bezüglich der Durchgangslöcher 114 angeordnet.
  • Der zweite Ring 104 ist ringförmig, relativ zu der Ausgangswelle 22 drehfest und in axialer Richtung der Ausgangswelle 22, die innerhalb des zweiten Rings 104 angeordnet ist, bewegbar.
  • Der zweite Ring 104 umfasst drei dritte Eingriffszähne 116 die auf der Seite (rechte Seite in der Zeichenebene) des Schaltzahnrads 30, das in Richtung der Drehachse CL1 angrenzt, zu dem Schaltzahnrad 30 vorragen. Die dritten Eingriffszähne 116 sind in der Umfangsrichtung des zweiten Rings 104 in gleichen Winkelabständen angeordnet. Die dritten Eingriffszähne 116 umfassen dritte Gehäuselöcher 117, die die Federn 106 aufnehmen. Die dritten Eingriffszähne 116 sind ein Beispiel der ersten Eingriffszähne gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Eine Oberfläche des zweiten Rings 104, die in Richtung der Drehachse CL1 zu dem ersten Ring 102 weist, umfasst drei zweite Eingriffszähne 118, die zu dem ersten Ring 102 vorragen. Die vierten Eingriffszähne 118 sind in der Umfangsrichtung des zweiten Rings 104 in gleichen Winkelabständen angeordnet. Die vierten Eingriffszähne 118 durchdringen im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 102 und des zweiten Rings 104 die Durchgangslöcher 114 in dem ersten Ring 102 und ragen von dem ersten Ring 102 vor. Die vierten Eingriffszähne 118 weisen in Richtung der Rückwärtsdrehrichtung eine geneigte Oberfläche 124 auf. Die geneigte Oberfläche 124 ist hin zum zweiten Ring 104 in Richtung der Rückwärtsdrehrichtung geneigt (siehe die 6A bis 6D). Die vierten Eingriffszähne 118 sind ein Beispiel der zweiten Eingriffszähne gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der zweite Ring 104 umfasst drei Durchgangslöcher 120, die den zweiten Ring 104 in Richtung der Drehachse CL1 durchdringen. Die Durchgangslöcher 120 sind so angeordnet und geformt, dass sie sich im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 102 und des zweiten Rings 104 durch die zweiten Eingriffszähne 110 des ersten Rings 102 erstrecken. Drei vierte Gehäuselöcher 122, die die Federn 106 aufnehmen, grenzen in der Umfangsrichtung des zweiten Rings 104 an die Durchgangslöcher 120. Die vierten Gehäuselöcher 122 sind auf der Seite in der Rückwärtsdrehrichtung bezüglich der Durchgangslöcher 120 angeordnet.
  • In der zweiten Ausführungsform sind die ersten Eingriffszähne 108 und die dritten Eingriffszähne 116 im zusammengebauten Zustand des ersten Ring 102 und des zweiten Ring 104 um 60 Grad in der Umfangsrichtung versetzt angeordnet. Die 6A bis 6D sind jeweils eine Abwicklungsansicht, in denen ein Teil des Kupplungsrings 100 in der Umfangsrichtung auf eine Ebene abgewickelt ist. In den 6A bis 6D entspricht die rechte Seite der Zeichenebene der Vorwärtsdrehrichtung, und die linke Seite der Zeichenebene entspricht der Rückwärtsdrehrichtung.
  • 6A zeigt den ersten Ring 102 und den zweiten Ring 104 im zusammengebauten Zustand. Wie es in 6A gezeigt ist, sind im zusammengebauten Zustand des ersten Ring 102 und des zweiten Ring 104 die ersten Eingriffszähne 108 und die dritten Eingriffszähne 116 um 60 Grad in der Umfangsrichtung versetzt. Entsprechend sind auch die zweiten Eingriffszähne 110 und die vierten Eingriffszähne 118 um 60 Grad in der Umfangsrichtung versetzt.
  • Die Abmessungen (Abmessungen in der Rechts-links-Richtung in der Zeichenebene in den 6A bis 6D) der zweiten Eingriffszähne 110 und der vierten Eingriffszähne 118 in der Umfangsrichtung sind kleiner als die des Kupplungsrings 28 gemäß der oben erläuterten ersten Ausführungsform, und die ersten Eingriffszähne 108 und die vierten Eingriffszähne 118 sind im zusammengebauten Zustand des ersten Ring 102 und des zweiten Ring 104 in der Umfangsrichtung (Drehrichtung) voneinander beabstandet. Ferner sind die zweiten Eingriffszähne 110 und die dritten Eingriffszähne 116 im zusammengebauten Zustand des ersten Ring 102 und des zweiten Ring 104 in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet.
  • Wie es in 6A gezeigt ist, fallen im zusammengebauten Zustand des ersten Ring 102 und des zweiten Ring 104 bei einer Betrachtung des Kupplungsrings 100 in Richtung der Drehachse CL1 die Positionen der ersten Gehäuselöcher 109 des ersten Rings 102 mit den Positionen der vierten Gehäuselöcher 122 des zweiten Rings 104 zusammen, und die Positionen der zweiten Gehäuselöcher 115 des ersten Rings 102 fallen mit den Positionen der dritten Gehäuselöcher 17 des zweiten Rings 104 zusammen.
  • Somit umfasst im zusammengebauten Zustand des ersten Ring 102 und des zweiten Ring 104 der Kupplungsring 100 Räume zum Aufnehmen der Federn 106 durch die ersten Gehäuselöcher 109 und die vierten Gehäuselöcher 122, und die Federn 106 sind in solchen Räumen angeordnet. Im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 102 und des zweiten Rings umfasst der Kupplungsring 100 Räume zum Aufnehmen der Federn 106 durch die zweiten Gehäuselöcher 115 und die dritten Gehäuselöcher 117, und die Federn 106 sind in solchen Räumen angeordnet.
  • Wie es in 6A gezeigt ist, sind im zusammengebauten Zustand des ersten Ring 102 und des zweiten Ring 104 die ersten Eingriffszähne 108 und die vierten Eingriffszähne 118 in der Umfangsrichtung (Drehrichtung) voneinander beabstandet, und die Federn 106 sind in der Umfangsrichtung zwischen den ersten Eingriffszähnen 108 und den vierten Eingriffszähnen 118 angeordnet. Somit sind zusätzlich zu den Federn 106, die in den ersten Eingriffszähnen 108 angeordnet sind, auch die Federn 106 zwischen den ersten Eingriffszähne 108 und den vierten Eingriffszähne 118 angeordnet. Im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 102 und des zweiten Rings sind die zweiten Eingriffszähne 110 und die dritten Eingriffszähne 116 in der Umfangsrichtung (Drehrichtung) voneinander beabstandet, und die Federn 106 sind in der Umfangsrichtung zwischen den zweiten Eingriffszähnen 110 und den dritten Eingriffszähnen 116 angeordnet. Somit sind, zusätzlich zu den Federn 106, die in den dritten Eingriffszähnen 116 angeordnet sind, auch die Federn 106 zwischen den dritten Eingriffszähnen 116 und den zweiten Eingriffszähnen 110 angeordnet.
    • -In dem wie oben beschrieben ausgelegten Kupplungsring 100 sind die Federn 106 in den ersten Eingriffszähnen 108 des ersten Rings 102 und auch zwischen den ersten Eingriffszähne 108, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet. Die Federn 106 sind in den dritten Eingriffszähnen 116 des zweiten Rings 104 und auch zwischen den dritten Eingriffszähne 116, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, angeordnet. Somit ist die Anzahl der Federn 106 in der Kupplungsring 100 sechs, was größer als die Anzahl der Federn 54 in der Kupplungsring 28 gemäß der oben erläuterten ersten Ausführungsform ist, die drei ist. Dadurch kann die Kraft der Federn 106 zum Koppeln des ersten Rings 102 und des zweiten Rings 104 miteinander erhöht werden, was den möglichen Einstellungsbereich der Kopplungskraft zwischen dem ersten Ring 102 und dem zweiten Ring 104 vergrößert.
  • Nachfolgend ist die Funktionsweise des Kupplungsrings 100 in einer Übergangszeit des Kämmende-in-Eingriff-Bringens der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 und der ersten Eingriffszähne 108 des ersten Rings 102 mit Bezug auf die 6B bis 6D beschrieben. Die 6B bis 6D zeigen jeweils einen Zustand in einer zeitlichen Abfolge eines Übergangs, in der die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in kämmenden Eingriff mit den ersten Eingriffszähne 108 des ersten Rings 102 gebracht werden, wobei sich der Verbrennungsmotor 12 in einem Antriebszustand befindet. Im Anfangszustand, in dem ein kämmendes In-Eingriff-Bringen gestartet wird, wie es in 6B gezeigt ist, werden die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 zu dem Kupplungsring 100 bewegt. Wenn die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gegen den ersten Ring 102 anliegen, werden sie in der Zeichenebene nach rechts bewegt, während sie gegen den ersten Ring 102 anliegen, da die Drehzahl der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 höher als die des Kupplungsrings 100 ist.
  • 6C zeigt einen Zustand, in dem die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in der Zeichenebene nach rechts bewegt wurden, wobei sie die vierten Eingriffszähne 118 zur Seite drücken. Wenn die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 von dem in 6B gezeigten Zustand weiter in der Zeichenebene nach rechts bewegt werden, gelangen sie in Anlage gegen die geneigte Oberfläche 124, die die vierten Eingriffszähne 118 in der Rückwärtsdrehrichtung aufweisen. Wenn zu diesem Zeitpunkt die geneigte Oberfläche 124 gegen die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gedrückt wird, werden die vierten Eingriffszähne 118 zur Seite gedrückt, so dass die Federn 106 elastisch verformt werden und der zweite Ring 104 von dem ersten Ring 102 getrennt wird, wie es in 6C gezeigt ist. Auf diese Weise ist die Bewegung der getriebeseitigen Eingriffszähne 35, die sich in kämmendem Eingriff mit den vierten Eingriffszähne 118 befinden, nicht behindert, da die geneigte Oberfläche 124, die sich in eine Annäherungsrichtung an den zweiten Ring 104 in der Rückwärtsdrehrichtung erstreckt, an den vierten Eingriffszähne 118 in Richtung der Rückwärtsdrehrichtung in der Drehrichtung vorgesehen sind.
  • 6D zeigt einen Zustand, in dem sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 mit den ersten Eingriffszähne 108 in Eingriff befinden. Wenn die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in der Zeichenebene in 6C weiter nach rechts bewegt werden, werden die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in Eingriff mit den ersten Eingriffszähne 108 gebracht. Dabei wird die Anlage zwischen den getriebeseitigen Eingriffszähnen 35 und den vierten Eingriffszähnen 118 aufgehoben. Daher wird der zweite Ring 104 durch die elastische Rückstellkraft der Federn 106 zu dem ersten Ring 102 gezogen, so dass ein zusammengebauter Zustand hergestellt wird, in dem der erste Ring 102 und der zweite Ring 104 gegeneinander anliegen. Folglich befinden sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 und die ersten Eingriffszähne 108 in kämmendem Eingriff miteinander, was eine Übertragung von Leistung zwischen den getriebeseitigen Eingriffszähnen 35 und den ersten Eingriffszähnen 108 ermöglicht. Der in 6D gezeigte Abstand in der Umfangsrichtung zwischen den ersten Eingriffszähne 108 und den vierten Eingriffszähne 118 zum Aufnehmen der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 hat Abmessungen, die eine Aufnahme der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 ermöglichen. Insbesondere ist der Abstand auf einen durch Addition einer im Voraus eingestellten Toleranz zur Breite in der Umfangsrichtung der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gewonnenen Wert eingestellt. Somit ist eine Anlage der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 an die vierten Eingriffszähne 118 aufgehoben, wobei sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 und die ersten Eingriffszähne 108 in kämmendem Eingriff miteinander befinden.
  • In dem oben erläuterten Kupplungsring 100 gemäß der zweiten Ausführungsform sind die Federn 106 in den ersten Eingriffszähnen 108 und den dritten Eingriffszähne 116 und innerhalb eines radial am weitesten weg von der Drehachse CL1 gelegenen Abschnitts der Eingriffszähne 108, 110, 116 und 118 angeordnet. Somit sind die Federn 106 nicht außerhalb der Eingriffszähne 108, 110, 116 und 118 angeordnet, was den Außendurchmesser des Kupplungsrings 100 verringert.
  • Im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 102 und des zweiten Rings sind die ersten Eingriffszähne 108 und die vierten Eingriffszähne 118 in der Drehrichtung in einem Abstand voneinander angeordnet. Daher sind die Federn 106 weiter zwischen den ersten Eingriffszähne 108 und den vierten Eingriffszähne 118 angeordnet. Im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 102 und des zweiten Rings sind die zweiten Eingriffszähne 110 und die dritten Eingriffszähne 116 in der Drehrichtung in einem Abstand voneinander angeordnet. Daher sind die Federn 106 weiter zwischen den zweiten Eingriffszähnen 110 und den dritten Eingriffszähnen 116 angeordnet. Somit kann die Anzahl der Federn 106 verglichen mit der Anzahl der Federn 54 des Kupplungsrings 28 erhöht sein. Dadurch ist der mögliche Einstellungsbereich der Kraft der Federn 106 zum Koppeln des ersten Rings 102 und des zweiten Ring 104 miteinander vergrößert. Mit erhöhter Anzahl an Federn 106 zwischen dem ersten Ring 102 und dem zweiten Ring 104 kann die Kopplungskraft, die zwischen dem ersten Ring 102 und dem zweiten Ring 104 wirkt, allgemein gleichmäßig in der Umfangsrichtung verteilt werden, was die Zuverlässigkeit des Kupplungsrings 100 verbessert.
  • 7 zeigt, betrachtet in Richtung der Drehachse CL1, einen Kupplungsring 150, der eine Klauenkupplung 148 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. In 7 ist ein erster Ring 152 zu sehen, der einen dahinter angeordneten zweiten Ring 154 verdeckt. In 7 sind verdeckte Elemente durch gestrichelten Linien gezeigt. Sowohl der erste Ring 152 als auch der zweite Ring 154 sind ringförmig und um die Drehachse CL1 drehbar. Sechs Federn 155 sind zwischen dem ersten Ring 152 und dem zweiten Ring 154 angeordnet. Die sechs Federn 155 sind in gleichen Abständen über den Umfang des ersten Rings 152 und des zweiten Ring 154 angeordnet, um den ersten Ring 152 und den zweiten Ring 154 miteinander zu koppeln, und stabil den ersten Ring 152 und den zweite Ring 154 in Zugrichtung zueinander stabil vorzuspannen.
  • Der erste Ring 152 umfasst drei erste Eingriffszähne 156, die zu dem Schaltzahnrad 30 vorragen, das an den ersten Ring 152 angrenzt. Die ersten Eingriffszähne 156 sind in gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Der erste Ring 152 umfasst drei zweite Eingriffszähne 158, die sich durch die Durchgangslöcher 157a und 157b in dem zweiten Ring 154 erstrecken und zu dem Schaltzahnrad 30 vorragen, das ist an den zweiten Ring 154 angrenzt.
  • Die zweiten Eingriffszähne 158 sind jeweils von einem ersten Teilzahn 158a und einem zweiten Teilzahn 158b gebildet, die in der Umfangsrichtung (Drehrichtung) unterteilt sind. Der erste Teilzahn 158a und der zweite Teilzahn 158b sind allgemein hinter den ersten Eingriffszähnen 156 angeordnet. Ein Spalt in der Umfangsrichtung zwischen dem ersten Teilzahn 158a und dem zweiten Teilzahn 158b ist kleiner als die Breite in der Drehrichtung der getriebeseitigen Eingriffszähne 35.
  • Der zweite Ring 154 umfasst drei dritte Eingriffszähne 160, die zu dem Schaltzahnrad 30 vorragen, der an den zweiten Ring 154 angrenzt. Die dritten Eingriffszähne 160 sind in gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Der zweite Ring 154 umfasst drei vierte Eingriffszähne 162, die die Durchgangslöcher 161a und 161b durchdringen, die in dem ersten Ring 152 gebildet sind, und ragen zu dem Schaltzahnrad 30 vor, das an den ersten Ring 152 angrenzt. Die dritten Eingriffszähne 160 sind ein Beispiel der ersten Eingriffszähne gemäß der vorliegenden Erfindung. Die vierten Eingriffszähne 162 sind ein Beispiel der zweiten Eingriffszähne gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die vierten Eingriffszähne 162 sind jeweils von einem ersten Teilzahn 162a und einem zweiten Teilzahn 162b gebildet, die in der Umfangsrichtung (Drehrichtung) unterteilt sind. Der erste Teilzahn 162a und der zweite Teilzahn 162b sind allgemein hinter den dritten Eingriffszähnen 160 angeordnet. Ein Spalt in der Umfangsrichtung zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b ist kleiner als die Breite in der Drehrichtung der getriebeseitigen Eingriffszähne 35.
  • Die Federn 155 sind zwischen dem ersten Ring 152 und dem zweiten Ring 154 angeordnet, um diese Ringe miteinander zu koppeln. Die Federn 155 sind im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 152 und des zweiten Rings 154, betrachtet in Richtung der Drehachse CL1 von der Seite des ersten Rings 152, in den ersten Eingriffszähnen 156 und in Spalten zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b der vierten Eingriffszähne 162 angeordnet. Auf diese Weise sind die Federn 155 nicht nur in den ersten Eingriffszähnen 156, sondern auch zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b der vierten Eingriffszähne 162 angeordnet, was die Anzahl der Federn 155 verglichen mit dem oben erläuterten Kupplungsring 28 erhöht.
  • Erste Gehäuselöcher 164, die die Federn 155 aufnehmen, sind an Abschnitten des ersten Rings 152 angeordnet, an denen die ersten Eingriffszähne 156 angeordnet sind. Ferner sind zweite Gehäuselöcher 166, die die Federn 155 aufnehmen, an Positionen angeordnet, die um 60 Grad in der Umfangsrichtung gegenüber den ersten Gehäuselöchern 164 des ersten Rings 152 versetzt sind. Die ersten Gehäuselöcher 164 und die zweiten Gehäuselöcher 166 sind im Wechsel in gleichen Winkelabständen (insbesondere in Abständen von 60 Grad) in der Umfangsrichtung des ersten Rings 152 gebildet. Die zweiten Gehäuselöcher 166 sind jeweils zwischen zwei Durchgangslöchern 161a und 161b angeordnet, durch die im zusammengebauten Zustand der erste Teilzahn 162a und der zweite Teilzahn 162b der vierten Eingriffszähne 162 eingeführt sind.
  • Dritte Gehäuselöcher 168, die die Federn 155 aufnehmen, sind an Abschnitten des zweiten Rings 154 gebildet, an denen die dritten Eingriffszähne 160 angeordnet sind. Ferner sind vierte Gehäuselöcher 170, die die Federn 155 aufnehmen, an Positionen gebildet, die um 60 Grad in der Umfangsrichtung bezüglich der dritten Gehäuselöcher 168 des zweiten Rings 154 versetzt sind. Die dritten Gehäuselöcher 168 und die vierten Gehäuselöcher 170 sind im Wechsel in gleichen Winkelabständen (insbesondere Abstände von 60 Grad) in der Umfangsrichtung des zweiten Rings 154 gebildet. Die vierten Gehäuselöcher 170 sind jeweils zwischen zwei Durchgangslöchern 157a und 157b gebildet, durch die im zusammengebauten Zustand der erste Teilzahn 158a und der zweite Teilzahn 158b der zweiten Eingriffszähne 158 eingeführt sind. Die ersten bis die vierten Gehäuselöcher 164 bis 170 haben den gleichen Lochdurchmesser.
  • Wenn der Kupplungsring 150 in Richtung der Drehachse CL1 betrachtet wird, überlappen die ersten Gehäuselöcher 164 und die vierten Gehäuselöcher 170 einander, und die zweiten Gehäuselöcher 166 und die dritten Gehäuselöcher 168 überlappen einander. Das heißt, im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 152 und des zweiten Rings 154, wenn der Kupplungsring 150 in Richtung der Drehachse CL1 betrachtet wird, sind die ersten Gehäuselöcher 164 und die vierten Gehäuselöcher 170 an derselben Position gebildet, und die zweiten Gehäuselöcher 166 und die dritten Gehäuselöcher 168 sind an derselben Position gebildet.
  • Auf diese Weise sind im zusammengebauten Zustand des ersten Rings 152 und des zweiten Rings 154 durch die ersten Gehäuselöcher 164 und die vierten Gehäuselöcher 170 Räume zum Aufnehmen der Federn 155 gebildet, die in diesen Räumen angeordnet sind. Räume zum Aufnehmen die Federn 155 sind durch die zweiten Gehäuselöcher 166 und die dritten Gehäuselöcher 168 gebildet, und die Federn 155 sind in diesen Räumen angeordnet.
  • Wie es in 7 gezeigt ist, sind die Federn 155 innerhalb eines Kreis R3 mit Mittelpunkt auf der Drehachse CL1 angeordnet, der radial äußerste Abschnitte der Eingriffszähne 156, 158, 160 und 162 (Außenumfangsabschnitt der ersten Eingriffszähne 156 und der dritten Eingriffszähne 160) umschreibt. Folglich sind die Federn 155 nicht außerhalb der Eingriffszähne 156, 158, 160 und 162 angeordnet, und der Kupplungsring 150 ist verglichen mit einem Fall, in dem die Federn 155 außerhalb der Eingriffszähne 156, 158, 160 und 162 angeordnet sind, kleiner.
  • Die 8A bis 8E zeigen jeweils einen Zustand in einer zeitlichen Abfolge eines Übergangs, in dem bei sich im Antriebszustand befindlichen Verbrennungsmotor 12 die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 des Schaltzahnrads 30, das an den ersten Ring 152 angrenzt, mit den ersten Eingriffszähnen 156 des Kupplungsrings 150 in Eingriff gebracht werden. Die 8A bis 8E sind jeweils eine Ansicht, in der ein Teil des Kupplungsrings 150 in der Umfangsrichtung auf eine Ebene abgewickelt ist. In den 8A bis 8E entspricht die rechte Seite der Zeichenebene der Vorwärtsdrehrichtung, und die linke Seite der Zeichenebene entspricht der Rückwärtsdrehrichtung.
  • Wie es in den 8A bis 8E gezeigt ist, sind die Federn 155 in Räumen angeordnet, die durch die ersten Gehäuselöcher 164 gebildet sind, die in den ersten Eingriffszähne 156 des ersten Rings 152 und den vierten Gehäuselöcher 170 des zweiten Rings 154 gebildet sind. Die Federn 155 sind in Räumen angeordnet, die durch die zweiten Gehäuselöcher 166 des ersten Rings 152 und die dritten Gehäuselöcher 168 gebildet sind, die in den dritten Eingriffszähnen 160 des zweiten Rings 154 gebildet sind. Folglich sind die Federn 155 in den Spalten zwischen dem ersten Teilzahn 158a und dem zweiten Teilzahn 158b der zweiten Eingriffszähne 158 angeordnet, und die Federn 155 sind in den Spalten zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b der vierten Eingriffszähne 162 angeordnet.
  • Auf diese Weise sind die Federn 155, wenn der erste Ring 152 in Richtung der Drehachse CL1 betrachtet wird, nicht nur in den ersten Eingriffszähnen 156, sondern auch zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b der vierten Eingriffszähne 162 angeordnet, was die Anzahl der Federn 155 verglichen mit dem Kupplungsring 28 erhöht. Wenn indessen der zweite Ring 154 in Richtung der Drehachse CL1 betrachtet wird, sind die Federn 155 nicht nur in den dritten Eingriffszähnen 160 angeordnet, sondern auch zwischen dem ersten Teilzahn 158a und dem zweiten Teilzahn 158b der zweiten Eingriffszähne 158, was die Anzahl der Federn 155 verglichen mit dem Kupplungsring 28 erhöht.
  • 8A zeigt den Anfangszustand, in dem ein kämmendes In-Eingriff-Bringen gestartet wird. Wenn das Kämmende-in-Eingriff-Bringen gestartet wird, werden die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 zu dem Kupplungsring 150 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt liegen die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gegen keinen der Eingriffszähne des Kupplungsrings 150 an. Somit werden der erste Ring 152 und der zweite Ring 154 durch die Vorspannkraft der Federn 155 zueinander gezogen, um in den zusammengebauten Zustand gebracht zu werden, in dem sich jeweilige Oberflächen des ersten Rings 152 und des zweiten Rings 154, die zueinander weisen, in Anlage gegeneinander befinden.
  • 8B zeigt einen Zustand, in dem sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in Anlage gegen den ersten Teilzahn 162a der vierten Eingriffszähne 162 befinden, wobei die Federn 155 mit dem Drücken der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gegen die ersten Teilzahn 162a allmählich elastisch verformt werden. Folglich werden der erste Ring 152 und der zweite Ring 154 allmählich voneinander getrennt.
  • 8C zeigt einen Zustand, in dem sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in Anlage gegen eine flache Oberfläche des ersten Rings 152 befinden. Dabei werden die vierten Eingriffszähne 162 durch die getriebeseitigen Eingriffszähne 35, um in den Durchgangslöchern 161a und 161b des ersten Rings 152 aufgenommen zu werden, zu dem zweiten Ring 154 bewegt, was den Abstand zwischen dem ersten Ring 152 und dem zweiten Ring 154 maximiert.
  • 8D zeigt einen Zustand, in dem die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 von dem Zustand in 8C in der Zeichenebene weiter nach rechts bewegt sind. In dem in 8D gezeigten Zustand befinden sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in Anlage gegen den ersten Teilzahn 162a und den zweiten Teilzahn 162b der vierten Eingriffszähne 162. Folglich wird ein Zustand, in dem die vierten Eingriffszähne 162 durch die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 nach innen gedrückt werden, gehalten. Der Zustand, in dem die vierten Eingriffszähne 162 durch die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 nach innen gedrückt werden, kann aufrechterhalten werden, da eine Breite W1 in der Drehrichtung der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 größer als eine Breite W2 in der Drehrichtung eines Spalts ist, der zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b gebildet ist (W1 > W2). Somit kann verhindert werden, dass der erste Teilzahn 162a und der zweite Teilzahn 162b durch die elastische Rückstellkraft der Federn 155 nach hinten gedrückt werden, wobei die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in den Raum zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b eintreten.
  • 8E zeigt einen Zustand, in dem sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in kämmendem Eingriff mit den ersten Eingriffszähnen 156 befinden, wobei die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in 8D in der Zeichenebene weiter nach rechts bewegt sind. Dabei ist die Anlage der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 an die vierten Eingriffszähne 162 aufgehoben. Daher wird der zweite Ring 154 durch die elastische Rückstellkraft der Federn 155 zu dem ersten Ring 152 bewegt. Auf diese Weise kann während der Vorwärtsdrehung Leistung zwischen den getriebeseitigen Eingriffszähnen 35 und den ersten Eingriffszähnen 156, die auf der Seite in der Vorwärtsdrehrichtung angeordnet sind, übertragen werden.
  • Selbst wenn die Breite W1 der getriebeseitigen Eingriffszähne 35 kleiner als die Breite W2 des Spalts zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b ist, kann Zustand, in dem die vierten Eingriffszähne 162 während der Eingreifübergangszeit nach innen gedrückt werden, durch Einstellen einer Differenz ΔH in der Höhe zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b aufrechterhalten werden.
  • 9 ist eine Abwicklungsansicht, in der der zweite Ring 154 auf eine Ebene abgewickelt ist und die einen Abschnitt zeigt, in dem der erste Teilzahn 162a und der zweite Teilzahn 162b der vierten Eingriffszähne 162 in der Umfangsrichtung angeordnet sind. In den vierten Eingriffszähnen 162 in 9 ist die Breite W2 eines Spalts in der Drehrichtung, der zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b gebildet ist, größer als die Breite W1 der getriebeseitigen Eingriffszähne 35. Eine Höhe H1 des ersten Teilzahns 162a von einer flachen Oberfläche 180, die an dem zweiten Ring 154 gebildet ist, ist größer als ein Höhe H2 des zweiten Teilzahns 162b.
  • Eine Höhendifferenz ΔH (H1 - H2) zwischen dem ersten Teilzahn 162a und dem zweiten Teilzahn 162b erfüllt die nachstehende Formel (1). In der Formel (1) entspricht V1 der relativen Drehzahl zwischen den getriebeseitigen Eingriffszähnen 35 und dem zweiten Ring 154, und V2 entspricht der relativen Bewegungsgeschwindigkeit (relative Schaltgeschwindigkeit) der getriebeseitigen Eingriffszähne 35, wenn sich die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 zu dem zweiten Ring 154 bewegen. Ein Minimalwert der relativen Drehzahl V1, der während der Fahrt des Fahrzeugs angenommen wird, wird als ein repräsentativer Wert der relativen Drehzahl V1 verwendet. Die Bewegungsgeschwindigkeit V2 ist ein Wert, der durch die Konstruktion bzw. das Design im Voraus auf der Grundlage der Drehzahl der Schaltmuffe 40 etc. berechnet wird. DH > { ( W2 − W1 ) / V 1 } × V 2    ( 1 )
    Figure DE102020201823B4_0001
  • Mit der auf einen Wert, der die Formel (1) erfüllt, eingestellten Höhendifferenz ΔH können die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 von einem Zustand, in dem die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gegen den ersten Teilzahn 162a anliegen, in einen Zustand, in dem die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 in der Eingreifübergangszeit gegen den zweiten Teilzahn 162b anliegen, übergehen, und einen Zustand, in dem die getriebeseitigen Eingriffszähne 35 gegen die vierten Eingriffszähne 162 gedrückt werden, kann aufrechterhalten werden.
  • Ferner kann mit der oben erläuterten Kupplungsring 150 der gleiche Effekt wie in der oben erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform gewonnen werden. Das heißt, die Federn 155 sind in den ersten Eingriffszähnen 156 und den dritten Eingriffszähne 160 angeordnet, und die Federn 155 sind weiter innen als ein von der Drehachse CL1 am weitesten entfernter Abschnitt der Eingriffszähne 156, 158, 160 und 162 angeordnet. Somit sind die Federn 155 radial innerhalb der Eingriffszähne 156, 158, 160 und 162 angeordnet. Somit kann der Außendurchmesser des Kupplungsrings 150 verringert sein. In dem Kupplungsring 150 sind die zweiten Eingriffszähne 158 und die vierten Eingriffszähne 162 geteilt ausgebildet, und die Anzahl der Federn 155 kann verglichen mit dem Kupplungsring 28 erhöht sein, indem die Federn 155 in den Spalten zwischen den ersten Teilzähnen 158a und 162a und den zweiten Teilzähnen 158b und 162b, die unterteilt sind, vorgesehen sind. Folglich ist der mögliche Einstellungsbereich der Kraft der Federn 155, um den ersten Ring 152 und den zweiten Ring 154 miteinander zu koppeln, vergrößert. Die Kopplungskraft zwischen dem ersten Ring 152 und dem zweiten Ring 154 kann allgemein gleichmäßig in der Umfangsrichtung verteilt sein, was die Zuverlässigkeit des Kupplungsrings 150 verbessert.
  • Während oben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung auch auf andere Aspekte anwendbar.
  • Zum Beispiel ermöglicht das Getriebe 10 in jeder der oben erläuterten Ausführungsformen ein Schalten zwischen sechs Vorwärtsgängen. Jedoch ist die Anzahl der Gangstufen nicht notwendigerweise auf sechs begrenzt. Die Anzahl von Gangstufen des Getriebes ist je nach Bedarf auf zum Beispiel fünf Vorwärtsgänge veränderbar.
  • In der oben erläuterten ersten Ausführungsform umfasst der Kupplungsring 28 drei Federn 54. Jedoch ist die Anzahl der Federn 54 nicht notwendigerweise auf drei begrenzt. Die Anzahl der Federn 54 ist je nach Notwendigkeit entsprechend den Konstruktions- oder Designbedingungen veränderbar. Ebenso sind die Anzahl der Federn 106 des Kupplungsrings 100 und die Anzahl der Federn 155 des Kupplungsrings 150 je nach Notwendigkeit entsprechend den Konstruktionsbedingungen weiter veränderbar.
  • In den oben erläuterten Ausführungsformen umfassen die Kupplungsringe 28, 100 und 150 drei erste Eingriffszähne 58, 108 bzw. 156, drei zweite Eingriffszähne 60, 110 bzw. 158, drei dritte Eingriffszähne 64, 116 bzw. 160 und drei vierte Eingriffszähne 68, 118 bzw. 162. Jedoch ist die Anzahl der Eingriffszähne nicht notwendigerweise auf drei begrenzt, sondern ist je nach Bedarf entsprechend den Konstruktionsbedingungen veränderbar.
  • In dem Kupplungsring 100 gemäß der oben erläuterten zweiten Ausführungsform können entweder die Federn 106, die in den ersten Eingriffszähnen 108 angeordnet sind, oder die Federn, die in den dritten Eingriffszähnen 116 angeordnet sind, weggelassen werden. In dem Kupplungsring 150 gemäß der oben erläuterten dritten Ausführungsform können entweder die Federn 155, die in den ersten Eingriffszähnen 156 angeordnet sind, oder die Federn, die in den dritten Eingriffszähnen 160 angeordnet sind, weggelassen werden.
  • In den Kupplungsringen 28, 100 und 150 gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen sind Eingriffszähne in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 beidseits angeordnet. Jedoch können Eingriffszähne auch nur auf einer Seite in axialer Richtung der Ausgangswelle 22 angeordnet sein.
  • In dem Kupplungsring 28 gemäß der oben erläuterten ersten Ausführungsform sind die Positionen der Federn 54 je nach Bedarf in dem Bereich innerhalb des Kreises R2 mit Mitte auf der Drehachse CL1 veränderbar, sofern kein Widerspruch auftritt. Dasselbe gilt für die Kupplungsringe 100 und 150.

Claims (6)

  1. Klauenkupplung für ein Fahrzeug, die umfasst: getriebeseitige Eingriffszähne (35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f), die an einem Schaltzahnrad (30) vorgesehen sind, das bezüglich einer Welle (22) drehbar ist; und einen Kupplungsring (28a, 28b, 28c; 100; 150), der in einer Achsrichtung der Welle (22) an das Schaltzahnrad (30) angrenzt, wobei: der Kupplungsring (28a, 28b, 28c; 100; 150) bezüglich der Welle (22) drehfest ist; der Kupplungsring (28a, 28b, 28c; 100; 150) einen ersten Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154), der in die axiale Richtung der Welle (22) relativ bewegbar ist, einen zweiten Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152), der so angeordnet ist, dass der erste Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154) in der axialen Richtung der Welle (22) zwischen dem Schaltzahnrad (30) und dem zweiten Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152) angeordnet ist, wobei der zweite Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152) bezüglich der Welle (22) drehfest und in der axialen Richtung der Welle (22) relativ bewegbar ist, und eine Feder (54; 106; 155), die zwischen dem ersten Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154) und dem zweiten Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152) angeordnet ist, umfasst; der erste Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154) erste Eingriffszähne (58, 64; 108, 116; 156, 160) umfasst, die in axialer Richtung der Welle (22) zu dem Schaltzahnrad (30) vorragen und ausgelegt sind, um mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen (35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f) des Schaltzahnrads (30) in Eingriff gebracht zu werden; der zweite Ring (52, 50; 104, 102; 154, 152) zweite Eingriffszähne (60, 68; 110, 118; 158, 162) umfasst, die zu dem Schaltzahnrad (30) vorragen, wobei sie den ersten Ring (50, 52; 102, 104; 152, 154) in axialer Richtung der Welle (22) durchdringen, und die ausgelegt sind, um mit den getriebeseitigen Eingriffszähnen (35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f) des Schaltzahnrads (30) in Eingriff gebracht werden können; und die Feder (54; 106; 155) innerhalb eines Kreises (R2) mit dem Mittelpunkt auf der Welle (22) angeordnet ist, dessen Radius durch einen radial äußersten Abschnitt der ersten Eingriffszähne (58, 64; 108, 116; 156, 160) und der zweiten Eingriffszähne (60, 68; 110, 118; 158, 162) bezüglich einer Mitte der Welle (22) definiert ist, so dass die Feder (54; 106; 155) radial innerhalb des radial äußersten Abschnitts der ersten Eingriffszähne (58, 64; 108, 116; 156, 160) und der zweiten Eingriffszähne (60, 68; 110, 118; 158, 162) angeordnet ist.
  2. Klauenkupplung für das Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Feder (54; 106; 155) in den ersten Eingriffszähnen (58, 64; 108, 116; 156, 160) des ersten Rings (50, 52; 102, 104; 152, 154) angeordnet ist.
  3. Klauenkupplung für das Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die ersten Eingriffszähne (108, 116) des ersten Rings (102, 104) und die zweiten Eingriffszähne (110, 118) des zweiten Rings (104, 102) in einem zusammengebauten Zustand in einer Drehrichtung voneinander beabstandet sind; eine geneigte Oberfläche (112, 124) auf den zweiten Eingriffszähnen (110, 118) des zweiten Rings (104, 102) in Richtung einer Rückwärtsdrehrichtung in der Drehrichtung ausgebildet ist; und die Feder (106) in der Drehrichtung zwischen den ersten Eingriffszähnen (108, 116) des ersten Rings (102, 104) und den zweiten Eingriffszähnen (110, 118) des zweiten Rings (104, 102) angeordnet ist.
  4. Klauenkupplung für das Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die zweiten Eingriffszähne (158, 162) des zweiten Rings (154, 152) jeweils aus einem ersten Teilzahn (158a, 162a) und einem zweiten Teilzahn (158b, 162b) gebildet sind, die in einer Drehrichtung unterteilt sind; und die Feder (155) in der Drehrichtung zwischen dem ersten Teilzahn (158a, 162a) und dem zweiten Teilzahn (158b, 162b) angeordnet ist.
  5. Klauenkupplung für das Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Kupplungsring (28a, 28b, 28c) mehrere die Federn (54) umfasst und die Anzahl der Federn (54) drei ist.
  6. Klauenkupplung für das Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Kupplungsring (100; 150) mehrere der Federn (106; 155) umfasst und die Anzahl der Federn (106; 155) sechs ist.
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