JP2001512218A - 切換クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、両同期リング（２８、２９）が、切換クラッチ（１）が一方の側に切り換えられた状態において、切り換えられていない側の同期リング（２８）の拘束歯（３０）が拘束位置にあるように、互いに連結されているような、切換歯（１９）付きの滑りスリーブ（１７）と、この滑りスリーブ（１７）の両側に配置されこの滑りスリーブ（１７）に対して限られた回転角度だけ相対回転でき拘束歯（３０、３１）と摩擦面（２４、２５）とを有した同期リング（２８、２９）と、各同期リング（２８、２９）と共働し連結歯（２２、２３）と対向摩擦面（２６、２７）とを有したクラッチ体（２０、２１）とを備え、滑りスリーブ（１７）が、スリーブガイド（３）を介して変速機構成要素（３）に常に相対回転不能に結合され、切り換えられた状態において、切換歯（１９）および連結歯（２２、２３）を介してクラッチ体（２０、２１）に噛合い結合で接続されるような切換クラッチ（１）に関する。或る速度段から別の速度段に切り換える際に、滑りスリーブの切換歯（１９）が連結歯（２２、２３）に衝突して、騒音を発生することを防止するために、両同期リング（２８、２９）は、切換クラッチ（１）が一方の側に切り換えられた状態において、切り換えられていない側の同期リング（２８）の拘束歯（３０）が拘束位置にあるように、互いに連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は特許請求の範囲請求項１の上位概念部分に記載の切換クラッチに関す
る。

【０００２】 動力が中断された状態で切り換えられる切換変速機においては、即ち切換過程
中に入力軸がクラッチによって駆動機械から分離される切換変速機においては、
冒頭に述べた形式の切換クラッチによって、その都度の速度段が入れられる。こ
れは、滑りスリーブの切換歯がクラッチ体の連結歯にかみ合わされることによっ
て行われる。そのクラッチ体は、連結すべき変速機構成要素、例えば歯車あるい
は変速機ハウジングに固定されている。

【０００３】 接続された状態において、トルクは、変速機構成要素からクラッチ体、連結歯
、切換歯、滑りスリーブおよびスリーブガイドを介して、別の変速機構成素、例
えば歯車または軸に伝達されるか、あるいは変速機ハウジングで支持される。

【０００４】 入れられた速度段が変速比を決定し、従って変速機の入力軸と出力軸との回転
数比を決定する。連結されていない変速機構成要素、例えばその他の速度段の常
時かみ合っている自由回転歯車は、接続された変速機構成要素に対してその変速
比に相当した回転数差で回転する。或る速度段から別の速度段に切り換えられる
とき、その切換中に連結すべき部分は、滑りスリーブの切換歯が切り換えるべき
クラッチ体の連結歯と噛み合う前に、ほぼ同じ回転数にされねばならない。

【０００５】 このためにシンクロ装置が使用される。このシンクロ装置は主に、クラッチ体
にある摩擦面（例えば摩擦コーン）と、同期リングにある摩擦面（例えば対向コ
ーン）とから構成されている。その同期リングは拘束歯を有している。同期リン
グは滑りスリーブと共に回転するが、拘束装置（例えば同期リングにある拘束歯
）が拘束位置に置かれるようにするために、この同期リングは、滑りスリーブに
対して２つのストッパ間で限られた回転角度だけ相対回転できるようになってい
る。

【０００６】 滑りスリーブを接続すべきクラッチ体の方向に移動させたとき、同期リングは
、その対向コーンが、追従係止手段を介して、クラッチ体の摩擦コーンに押し付
けられる。その場合、同期リングは滑りスリーブに対して回転して、切換歯の傾
斜端面が拘束歯の対応した拘束面に衝突する。これによって、同期リングおよび
摩擦面にスラスト力が与えられる。

【０００７】 切換力は同時に、傾斜面を介して同期リングに復帰力を発生させる。この復帰
力は、部品が等速回転した際、摩擦面に作用する円周力に打ち勝って、同期リン
グを中間位置に運び、この中間位置において、滑りスリーブは完全に切り換えら
れる。

【０００８】 このような切換クラッチは既に公知であり、詳しくは、遊星歯車構造の切換変
速機に対しては、ＤＥ３４ ４４５ ６２Ａ１号明細書で知られ、中間歯車構造の
切換変速機に対しては、ＤＥ３４ ４４６ ７０Ａ１号明細書で知られている。

【０００９】 接続された状態から中立位置を介して別の切換位置に切り換えられる切換クラ
ッチの場合、或る運転条件のもとで、切換過程中において同期リングが拘束位置
まで十分にあるいは全く回転されていないために、滑りスリーブが、同期リング
をほとんど支障なしに通過し、このために切換歯が連結歯に接してしまうことが
ある。これは不快な騒音および摩耗を引き起こしてしまう。

【００１０】 本発明の課題は、そのような騒音および摩耗を防止することにある。この課題
は特許請求の範囲請求項１に記載の手段によって解決される。

【００１１】 本発明に基づいて、両同期リングは、切換クラッチが一方の側に切り換えられ
た状態において、切り換えられていない側の同期リングの拘束歯が拘束位置にあ
るように、互いに連結されている。これによって滑りスリーブは、対応した同期
リングの拘束歯に衝突することなく、一方の切換位置から他方の切換位置に、支
障なしには、移動することができない。

【００１２】 本発明の実施態様において、両同期リングは互いに向かい合う端面にそれぞれ
、互いに噛み合う噛合い結合要素、好適には軸方向に延びるフランク面で互いに
接する噛合い歯を有している。これらの噛合い歯は滑りスリーブあるいはスリー
ブガイドにある２つのストッパ間で案内され、滑りスリーブに対して限られた回
転角度だけ回転できる。

【００１３】 その回転移動行程は、同期リングが一方向にのみ回転可能であるように設計さ
れていることが有利である。

【００１４】 連結部分が同期リングに機械的に固く結合されているので、例えばばね要素が
存在する場合に生ずるような、シンクロ装置の跳ね返りや突っ張りは生じない。

【００１５】 発明の詳細な説明および特許請求の範囲の項に、本発明の多くの特徴が記載さ
れている。当該技術者は、解決すべき課題の意味において各特徴事項を、種々に
目的に合わせて組み合わせることができる。

【００１６】 以下図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。

【００１７】 切換クラッチ１は、内ば歯車３と遊星歯車４と太陽歯車７とを有する遊星歯車
段２を切り換えるために使われる。遊星歯車４は、遊星歯車キャリヤ８における
遊星歯車ジャーナル５上に、転がり軸受６によって支持されている。太陽歯車７
は入力軸（図示せず）に結合され、遊星歯車キャリヤ８は出力軸（図示せず）に
結合されている。遊星歯車キャリヤ８は転がり軸受１０によって変速機ハウジン
グ９に支持されている。

【００１８】 切換クラッチ１は切換フォーク（図示せず）に対する係合溝１８付き滑りスリ
ーブ１７を有している。この滑りスリーブ１７はまた切換歯１９を有している。
図示した状態においてこの切換歯１９は同期リング２９の拘束歯３１を貫通して
クラッチ体２１の連結歯２３とかみ合っている。

【００１９】 滑りスリーブ１７は連動歯１１を介して内ば歯車３に相対回転不能に結合され
、同時にこの内ば歯車３は滑りスリーブ１７を案内するために役立つ。滑りスリ
ーブ１７は軸方向において内ば歯車３内に止め輪１５によって保持されている。
クラッチ体２１は連動歯１３および止め輪１６によって変速機ハウジング９に固
定されている。従って図示の切換状態において、内ば歯車３は滑りスリーブ１７
およびクラッチ体２１を介して変速機ハウジング９に結合されている。

【００２０】 切換クラッチ１には更に、連結歯２２付きのもう１つのクラッチ体２０が存在
している。このクラッチ体２０は、連動歯１２および止め輪１４を介して遊星歯
車キャリヤ８に固定され、同期リング２８と共働する。滑りスリーブ１７が図１
において右に移動されると、他の速度段ないし歯車群に切り換えられる。この速
度段において、内ば歯車３は遊星歯車キャリヤ８に結合され、これと一緒に回転
する。

【００２１】 同期リング２８、２９は円周に分布された複数の噛合い歯（ドッグ）３２、３
３を有している。同期リング２８の噛合い歯３２は軸方向に延びるフランク面３
４で、他方の同期リング２９の軸方向に延びる噛合い歯３２のフランク面３５に
接している（図２参照）。噛合い歯３２ないし３３の外側フランク面３６、３７
は、ストッパ３８、３９間の限られた範囲で回転可能である。

【００２２】 同期リング２８、２９は、噛合い歯３２、３３を介して互いに連結されている
。このことにより、一方の同期リング２９が切換歯１９に対する通路を自由に空
けるや否や、その同期リング２９が、他方の同期リング２８を、その拘束歯３０
が拘束位置となるまで回転させるように、連結されている。

【００２３】 いま、滑りスリーブ１７が切り換えられた位置（図１）から右に移動されると
、その切換歯１９は同期リング２８の拘束歯３０に衝突する。これによって同期
リング２８はその摩擦コーン２４が対向コーン２６に押し付けられる。切換歯１
９および拘束歯３０の端面が傾斜していることによって（図２参照）、円周方向
における分力が生ずる。この分力は、滑りスリーブ１７とクラッチ体２０が等速
回転になるや否や、同期リング２８を拘束歯３０と共に拘束位置から外れるよう
に回転させる。

【００２４】 等速回転中に、切換歯１９はクラッチ体２０の連結歯２２に噛合い、これによ
っていまや、内ば歯車３は遊星歯車キャリヤ８に対して連結される。同時に、同
期リング２８の噛合い歯３２は、噛合い歯３３を、同期リング２９およびその拘
束歯３１と共に、拘束位置に変位させる。従って、図示された切換位置に戻す際
は、拘束歯３１、同期リング２９における摩擦コーン２５、およびクラッチ体２
１における対向コーン２７が有効に作用する。

【００２５】 この実施例は遊星歯車段２に対する切換クラッチ１を示しているが、本発明は
中間歯車構造の変速機に対しても適用できる。この場合、滑りスリーブ１７は、
軸に結合されたスリーブガイド上を相対回転不能に案内される。その際、噛合い
歯３２、３３は目的に適うよう、スリーブガイドにおける回転制限手段を兼ねた
貫通開口を貫通している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づく切換クラッチの部分断面図。

【図２】 図１におけるII−II線に沿った円筒部分の部分展開図。

【符号の説明】

１ 切換クラッチ ２ 遊星歯車段 ３ 内ば歯車 ４ 遊星歯車 ５ 遊星歯車ジャーナル ６ 転がり軸受 ７ 太陽歯車 ８ 遊星歯車キャリヤ ９ 変速機ハウジング １０ 転がり軸受 １１ 連動歯 １２ 連動歯 １３ 連動歯 １４ 止め輪 １５ 止め輪 １６ 止め輪 １７ 滑りスリーブ １８ 係合溝 １９ 切換歯 ２０ クラッチ体 ２１ クラッチ体 ２２ 連結歯 ２３ 連結歯 ２４ 摩擦コーン ２５ 摩擦コーン ２６ 対向コーン ２７ 対向コーン ２８ 同期リング ２９ 同期リング ３０ 拘束歯 ３１ 拘束歯 ３２ 噛合い歯 ３３ 噛合い歯 ３４ フランク面 ３５ フランク面 ３６ フランク面 ３７ フランク面 ３８ ストッパ ３９ ストッパ

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 止するために、両同期リング（２８、２９）は、切換ク ラッチ（１）が一方の側に切り換えられた状態におい て、切り換えられていない側の同期リング（２８）の拘 束歯（３０）が拘束位置にあるように、互いに連結され ている。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切換歯（１９）を有した滑りスリーブ（１７）と、 この滑りスリーブ（１７）の両側に配置され、拘束歯（３０、３１）と摩擦面
   （２４、２５）とを有し、滑りスリーブ（１７）に対して限られた回転角度だけ
   相対回転可能な同期リング（２８、２９）と、 連結歯（２２、２３）と対向摩擦面（２６、２７）とを有し、各同期リング（
   ２８、２９）と共働するクラッチ体（２０、２１）と を備え、滑りスリーブ（１７）が、スリーブガイド（３）を介して変速機構成要
   素（３）に常に相対回転不能に結合されると共に、切り換えられた状態において
   、切換歯（１９）および連結歯（２２、２３）を介してクラッチ体（２０、２１
   ）に噛合い結合で接続されるような切換クラッチ（１）において、 両同期リング（２８、２９）は、当該切換クラッチ（１）が一方の側に切り換
   えられた状態において、切り換えられていない側の同期リング（２８）の拘束歯
   （３０）が拘束位置にあるように、互いに連結されている、ことを特徴とする切
   換クラッチ。
2. 【請求項２】 両同期リング（２８、２９）が、互いに向かい合う端面に、それぞれ互いに噛
   み合う噛合い結合要素（３２、３３）を有している、ことを特徴とする請求項１
   記載の切換クラッチ。
3. 【請求項３】 噛合い結合要素が、軸方向に延びるフランク面（３４、３５）で互いに接する
   噛合い歯（３２、３３）である、ことを特徴とする請求項２記載の切換クラッチ
   。
4. 【請求項４】 噛合い歯（３２、３３）が、滑りスリーブ（１７）あるいはスリーブガイドに
   あるストッパ（３８、３９）と共に、回転角度制限手段を形成している、ことを
   特徴とする請求項３記載の切換クラッチ。
5. 【請求項５】 噛合い歯（３２、３３）が、或る範囲において半径方向に滑りスリーブ（１７
   ）の溝の中に延びている、ことを特徴とする請求項４記載の切換クラッチ。
6. 【請求項６】 拘束位置を得るために、同期リング（２８、２９）が一方向にのみ回転可能で
   ある、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の切換クラッチ。