JP2009127843A - ドグクラッチ及び動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】係合状態への切り替え時に発生する動力損失を従来よりも低減できるとともに装置を小型化することができ、さらに解放状態から係合状態に切り替える際の制御を簡略化することが可能なドグクラッチを提供する。
【解決手段】係合状態と解放状態とに切り替え可能なハブ４１及びプランジャ５１を備えたドグクラッチ４０において、ハブ４１は、外周ドラム４３と、外周ドラム４３と同軸に配置され、外周ドラム４３に対して基準位置から左右にそれぞれ所定角度分回転するように外周ドラム４３に支持されるとともに前記歯列が設けられる内周ドラム４４と、解放状態において内周ドラム４４が基準位置に戻るように内周ドラム４４を周方向に付勢するスプリング４９、４９と、歯列４５を形成する複数の歯４６のプランジャ５１と対向する側の先端にそれぞれ設けられ、中央に向かって漸次幅が薄くなる楔状の突出部５０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、それぞれが歯列を有する一対の係合部材を備え、係合状態においてこれら一対の係合部材の歯列を互いに噛み合わせるドグクラッチ及び動力伝達装置に関する。

それぞれが歯列を有する一対の係合部材を互いの歯列を噛み合わせて係合させる係合状態と互いの歯列を離間させる解放状態とに切り替えることにより、一対の係合部材間の動力伝達の許容及び阻止を切り替えるドグクラッチが知られている。このようなドグクラッチにおいては、解放状態から係合状態に切り替える際、一方の係合部材の歯列と他方の係合部材の歯列とが噛み合うように一対の係合部材の回転数を同期させる必要がある。そこで、ドグクラッチを解放状態から係合状態に切り替える際、一方の係合部材と他方の係合部材の間に介在して一方の係合部材と同じ回転数で回転する回転部材を他方の係合部材に押し付け、摩擦を利用して一方の係合部材の回転を他方の係合部材に徐々に伝達させて一対の係合部材の回転数を同期させる同期機構（シンクロナイザーとも呼ばれる。）を備えたドグクラッチが知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜４が存在する。

特開平４−９５６４２号公報 特開２００４−３４５５２７号公報 特開２００６−３８１３６号公報 特開２００１−３３００５５号公報

特許文献１の同期機構では、摩擦を利用して一対の係合部材の回転を同期させるため、ドグクラッチを係合状態に切り替える際にこの摩擦による動力損失が発生する。また、特許文献１のドグクラッチでは一対の係合部材の間に同期機構を設ける必要があるため、ドグクラッチが大型化するおそれがある。

そこで、本発明は、係合状態への切り替え時に発生する動力損失を従来よりも低減できるとともに装置を小型化することができ、さらに解放状態から係合状態に切り替える際の制御を簡略化することが可能なドグクラッチ及び動力伝達装置を提供することを目的とする。

本発明のドグクラッチは、同軸かつ互いに対向するように配置され、少なくとも一方を軸線方向に移動させることによりそれぞれに設けられた歯列が互いに噛み合って係合する係合状態と互いの歯列が離間する解放状態とに切り替え可能であり、かつ少なくとも一方が回転体であるとともに互いに異なる回転伝達部材に接続される一対の係合部材を備えたドグクラッチにおいて、前記一対の係合部材のうちの少なくとも一方は、前記回転伝達部材に接続される円筒状の本体と、前記本体と同軸に配置され、前記本体に対して基準位置から左右にそれぞれ所定角度分回転するように前記本体に支持されるとともに前記歯列が設けられる円筒状のドラム部と、前記解放状態において前記ドラム部が前記基準位置に戻るように前記ドラム部を周方向に付勢する付勢手段と、前記歯列を形成する複数の歯の他方の係合部材と対向する側の先端にそれぞれ設けられ、中央に向かって漸次幅が薄くなる楔状の突出部と、を備えていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

本発明のドグクラッチによれば、一対の係合部材の回転が同期していない状態、すなわち位相がずれた状態で一対の係合部材を解放状態から係合状態に切り替えても、本体に支持されたドラム部が基準位置から左又は右に回転することによって一対の係合部材の位相のずれが吸収されるので、互いの歯列を噛み合わせて一対の係合部材を係合させることができる。また、ドラム部の各歯の先端には突出部を設けたので、この突出部に沿って他方の係合部材の歯をドラム部の歯と歯の間に導くことができる。このように本発明のドグクラッチでは、一対の係合部材の回転を同期させることなくドグクラッチを係合させることができる。そのため、一対の係合部材を解放状態から係合状態に切り替える際の制御を簡略化できる。また、一対の係合部材の回転を同期させる機構が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、一対の係合部材の回転を同期させる必要がないため、回転を同期させるために動力が消費されることがない。従って、従来よりも動力損失を低減することができる。

本発明のドグクラッチの一形態においては、前記所定角度として、前記ドラム部に設けられて前記歯列を形成する歯の半分の幅に相当する角度が設定されてもよい（請求項２）。この場合、ドラム部が本体に対して無駄に回転することを防止しつつ、本体に対するドラム部の回転にて一対の係合部材の位相のずれを吸入することができる。

本発明のドグクラッチ装置の一形態においては、前記本体の内側に前記ドラム部が配置されて前記ドラム部の内周面に前記歯列が設けられ、前記本体の内周面に凹部が設けられるとともに前記ドラム部の外周面には前記凹部に挿入され、前記凹部との間に隙間が設けられるように形成される凸部が設けられ、前記付勢手段は、前記隙間に配置されて前記凸部を周方向の左右から付勢する一対のばね部材を備え、前記本体が接続される前記回転伝達部材として前記ドグクラッチに回転を伝達する回転部材又は所定の固定部材が設定されてもよい（請求項３）。このように本体の内周面に設けた凹部にドラム部に設けた凸部を挿入し、凸部を周方向の左右からばね部材で付勢することにより、内周面に歯列が設けられたドラム部を本体にて所定角度分回転可能なように支持することができる。そのため、係合時における一対の係合部材の位相のずれを本体に対するドラム部の回転にて吸収することができる。

本発明のドグクラッチの一形態においては、前記本体の外側に前記ドラム部が配置されて前記ドラム部の外周面に前記歯列が設けられ、前記本体の外周面に凸部が設けられるとともに前記ドラム部の内周面には前記凸部が挿入され、前記凸部との間に隙間が設けられるように形成される凹部が設けられ、前記付勢手段は、前記隙間に配置されて前記凸部を中心として前記凹部を周方向の左右に付勢する一対のばね部材を備え、前記本体が接続される前記回転伝達部材として前記ドグクラッチに回転を伝達する回転部材又は所定の固定部材が設定されてもよい（請求項４）。この形態によれば、外周面に歯列が設けられたドラム部を本体にて所定角度分回転可能なように支持することができる。そのため、係合時における一対の係合部材の位相のずれを本体に対するドラム部の回転にて吸収することができる。

本発明の動力伝達装置は、入力軸に伝達された動力を遊星歯車機構を介して出力軸に出力する動力伝達装置において、上述したドグクラッチが、前記遊星歯車機構のサンギア、キャリア及びリングギアの３つの要素のうちのいずれか一つの要素の回転を停止させて前記出力軸の回転数を前記入力軸の回転数より高くするオーバードライブ機構として設けられることにより、上述した課題を解決する（請求項５）。

本発明の動力伝達装置によれば、上述したドグクラッチがオーバードライブ機構として設けられているので、上述したドグクラッチと同様に一対の係合部材を解放状態から係合状態に切り替える際の制御を簡略化できる。また、装置を小型化することができる。さらに、従来よりも動力損失を低減することができる。

以上に説明したように、本発明によれば、一対の係合部材の回転を同期させることなくドグクラッチを係合させることができるので、一対の係合部材を解放状態から係合状態に切り替える際の制御を簡略化できる。また、一対の係合部材の回転を同期させる機構が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、一対の係合部材の回転を同期させるために動力が消費されることがないため、従来よりも動力損失を低減することができる。

図１は、本発明の一形態に係る動力伝達装置としてのトランスミッションのスケルトン図を示している。このトランスミッション１０は車両に搭載され、内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１００、第１モータジェネレータ（ＭＧ）２００、及び第２モータジェネレータ（ＭＧ）３００のそれぞれで発生した動力を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達するものである。なお、第１ＭＧ２００及び第２ＭＧ３００は電動機及び発電機として機能させることが可能な周知のものである。第１ＭＧ２００のステータ２０１は車体に固定され、ロータ２０２がトランスミッション１０に接続される。また、第２ＭＧ３００も同様にステータ３０１が車体に固定され、ロータ３０２がトランスミッション１０に接続されている。トランスミッション１０は、第１遊星歯車機構２０と、第２遊星歯車機構３０と、ドグクラッチ４０と、第２ＭＧ３００のロータ２０２とトランスミッション１０の出力軸１１とを接続する第２ＭＧ減速部６０とを備えている。また、トランスミッション１０は、第１遊星歯車機構２０、第２遊星歯車機構３０及びドグクラッチ４０が内部に配置されるケース７０を備えている。なお、図１において軸線Ａｘより上半分はドグクラッチ４０が解放状態の場合の図であり、下半分はドグクラッチ４０が係合状態の場合の図である。

第１遊星歯車機構２０は、第１ＭＧ２００のロータ２０２と一体回転するように設けられ、内部をエンジン１００のクランク軸１０１が貫通する中空状のサンギア軸２１と、サンギア軸２１と一体回転するサンギア２２と、サンギア２２と噛み合いつつその周囲を公転する複数の遊星ギア（プラネタリギア）２３、２３と、遊星ギア２３と噛み合うリングギア２４と、遊星ギア２３をサンギア軸２１の軸線Ａｘの回りに回転自在に支持し、エンジン１００のクランク軸１０１と一体回転するキャリア２５とを備えている。第２遊星歯車機構３０は、ドグクラッチ装置４０の第１係合部材としてのハブ４１が一体回転するように設けられ、内部をクランク軸１０１と同軸に設けられる出力軸１１が貫通する中空状のサンギア軸３１と、サンギア軸３１と一体回転するサンギア３２と、サンギア３２と噛み合いつつその周囲を公転する複数の第１遊星ギア３３、３３と、第１遊星ギア３３、３３と噛み合う第２遊星ギア３４、３４と、第２遊星ギア３４と噛み合うリングギア３５と、第１遊星ギア３３及び第２遊星ギア３４をサンギア軸３２の軸線Ａｘの回りに回転自在に支持し、第１遊星歯車機構２０のリングギア２４と一体回転可能に設けられるキャリア３６とを備えている。すなわち、第２遊星歯車機構３０は、サンギア３２とリングギア３５とが第１遊星ギア３３及び第２遊星ギア３４を介して接続されるダブルピニオンプラネタリギアである。図１に示したように第１遊星歯車機構２０の遊星ギア２３は、第２遊星歯車機構３０のリングギア３５とこのリングギア３５が回転するとその回転と連動してサンギア２２の公転するように連結部材３７で連結されている。なお、これらの遊星歯車機構２０、３０は周知のトランスミッションに設けられるものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。なお、このトランスミッション１０においては、クランク軸１０１及びサンギア軸２１から動力が入力されるので、これらが本発明の入力軸に相当する。

図２に拡大して示したようにドグクラッチ４０は、係合部材としてのハブ４１と、ケース７０に固定される固定部４２とを備えている。図３は、図１のIII−III線におけるハブ４１の断面を示している。図３に示したようにハブ４１は、回転部材としてのサンギア軸３１に接続される本体としての外周ドラム４３と、外周ドラム４３の内側に外周ドラム４３と同軸に配置されて外周ドラム４３に支持されるドラム部としての内周ドラム４４と、を備えている。なお、外周ドラム４３及び内周ドラム４４の形状は、それぞれ円筒状である。内周ドラム４４の内周面４４ａには、歯列４５が形成されるように複数の歯４６が設けられいる。外周ドラム４３の内周面４３ａには９０°毎に凹部４７が形成されている。内周ドラム４４の外周面４４ｂには内周ドラム４４の凹部４７に挿入される凸部４８が９０°毎に設けられている。図３に示したようにこの凸部４８は、凹部４７に挿入された状態において凹部４７との間に１本分の歯４６の幅に相当する隙間Ｓが設けられるように凹部４７より小さく形成されている。

内周ドラム４４は、凹部４５の中心と凸部４８の中心とが一致する位置、すなわち図３に示した位置が基準位置として設定され、各凹部４５には内周ドラム４４に力が作用していない状態において内周ドラム４４がこの基準位置に戻るように凸部４８を周方向の左右から付勢するばね部材としての一対のスプリング４９が設けられている。そのため、これらスプリング４９が本発明の付勢手段に相当する。このように凸部４８を一対のスプリング４９にて周方向の左右から付勢することにより、内周ドラム４４が基準位置にあるときに凸部４８の左右にほぼ均等な隙間Ｓ１、Ｓ２を形成することができる。上述したように隙間Ｓは２本分の歯４６の幅に相当する大きさであるため、このように凸部４８の左右に隙間Ｓ１、Ｓ２を形成することにより、内周ドラム４４を外周ドラム４３に対して左右に歯４６の幅の半分に相当する所定角度分回転させることができる。内周ドラム４４が外周ドラム４３に対して所定角度回転した後は凸部４８が凹部４７と接触するので、内周ドラム４４が外周ドラム４３に対してそれ以上回転することが阻止される。

図４は、図３の矢印IV方向から見た歯４６を示している。図４に示したように歯４６の先端には、中央に向かって漸次幅Ｗが薄くなって先端が尖る楔状の突出部５０が設けられている。この突出部５０は、その先端が図１の左方向、すなわちプランジャ５１がある方向を向くように歯４６に設けられる。なお、内周ドラム４４に設けられる他の歯４６にも同様に突出部５０がそれぞれ設けられている。

固定部４２は、ハブ４１と同軸に配置され、外周面５１ａに歯列５２が形成されるように複数の歯５３が形成される係合部材としてのプランジャ５１と、プランジャ５１を軸線Ａｘ方向、すなわち図２の左右方向に往復動自在かつ軸線Ａｘ回りに回転不能に支持するサポートメンバ５４と、を備えている。サポートメンバ５４は、プランジャ５１の歯列５２がハブ４１の歯列４５と噛み合う係合位置、すなわち図１の下半分の図に示した位置とハブ４１の歯列４５とプランジャ５１の歯列５２とが離間する解放位置、すなわち図１の上半分の図に示した位置との間でプランジャ５１を移動させることが可能なようにプランジャ５１を支持している。また、固定部４２は、ケース７０に固定されるヨーク５５、５６と、これらヨーク５５、５６にて支持される電磁コイル部５７と、ヨーク５５とプランジャ５１との間に設けられ、プランジャ５３を図２の左方向に付勢するリターンスプリング５８とを備えている。

このドグクラッチ４０においては、電磁コイル部５７への通電を実行して電磁コイル部５７にて電磁力を発生させると、図１の下半分に示したようにプランジャ５１を係合位置に移動させることができる。この際、ハブ４１の歯列４５とプランジャ５１の歯列５２とが噛み合うとハブ４１とプランジャ５１とが係合状態に切り替わる。以降、ハブ４１とプランジャ５１とが係合状態になることをドグクラッチ４０が係合状態になると称することがある。一方、電磁コイル部５７への通電を停止させると図１の上半分に示したようにリターンスプリング５８によってプランジャ５１が解放位置に戻される。そのため、ハブ４１とプランジャ５１とが解放状態に切り替わる。以降、ハブ４１とプランジャ５１とが解放状態になることをドグクラッチ４０が解放状態になると称することがある。このようにドグクラッチ４０の状態に切り替えは、電磁コイル部５７の動作を制御することにて行われる。

図５は、ドグクラッチ４０が係合状態のときのトランスミッション１０の共線図の一例を示している。図５の縦軸は回転数を示している。また、図５の符号Ｓ、Ｃ、Ｒは、それぞれ第１遊星歯車機構２０のサンギア２２、キャリア２５、リングギア２４を示し、符号Ｓ’、Ｃ’、Ｒ’は、それぞれ第２遊星歯車機構３０のサンギア３２、キャリア３６、リングギア３５を示している。図５に示したようにドグクラッチ４０を係合状態にしてドグクラッチ４０をロックさせるとドグクラッチ４０における回転数が０になるため、トランスミッション１０の状態を出力軸１１の回転数がエンジン１００の回転数よりも高くなる状態、いわゆるオーバードライブ状態にすることができる。そのため、ドグクラッチ４０は、トランスミッション１０においてオーバードライブ機構として機能する。

電磁コイル部５７の動作は、モータジェネレータコントロールユニット（ＭＧＣＵ）８０にて制御される。ＭＧＣＵ８０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、例えば要求される駆動力及び第１ＭＧ２００、第２ＭＧ３００に接続されたバッテリ（不図示）の充電状態などに基づいて第１ＭＧ２００及び第２ＭＧ３００が電動機又は発電機として機能するようにその動作を切り替える周知のコンピュータユニットである。これらの制御は、アクセル開度に対応する信号を出力するアクセル開度センサ８１などＭＧＣＵ８０に接続される各種センサの出力信号を参照して行われる。これらの他にも種々のセンサがＭＧＣＵ８０には接続されるが、それらの図示は省略した。

エンジン１００の制御は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）９０にて制御される。ＥＣＵ９０は、マイクロプロセッサ、及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、各種センサの出力信号に基づいてエンジン１００の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ＥＣＵ９０に接続されるセンサとしては、例えばクランク軸１０１の回転速度（回転数）に対応する信号を出力するクランク角センサ９１、車両の速度に対応する信号を出力する車速センサ９２等がある。その他にもＥＣＵ９０には各種センサが接続されるが、それらの図示は省略した。そして、図１に示したようにＭＧＣＵ８０とＥＣＵ９０とは、互いに情報を共有可能なように接続されている。

ＭＧＣＵ８０は、運転者から車両に要求された出力及び車両の走行状態等に応じてドグクラッチ４０を係合状態及び解放状態のいずれの状態にて動作させるべきか判定し、状態の切り替えが必要な場合は動作させるべき状態に切り替わるように電磁コイル部５１の動作を制御する。図６は、エンジン１００の運転状態及び車両の走行状態等に応じてドグクラッチ４０の状態を適切な状態に切り替えるためにＭＧＣＵ８０がその動作中に所定の周期で繰り返し実行するドグクラッチ制御ルーチンを示している。

図６の制御ルーチンにおいてＭＧＣＵ８０は、まずステップＳ１１でエンジン１００の運転状態及び車両の走行状態を取得する。エンジン１００の運転状態としては例えばクランク軸１０１の回転数、アクセル開度などが取得される。車両の走行状態としては、例えば車速が取得される。次のステップＳ１２においてＭＧＣＵ８０は、ドグクラッチ装置４０を解放状態から係合状態に切り替える所定の係合条件が成立したか否か判断する。所定の係合条件は、例えば運転者によってアクセルが開けられてトランスミッション１０の状態をオーバードライブ状態に切り替える必要がある場合に成立したと判断される。

所定の係合条件が成立したと判断した場合はステップＳ１３に進み、ＭＧＣＵ８０はハブ４１の回転数がほぼ０、すなわちハブ４１の回転を停止させる制御（以下、回転停止制御と称することがある。）を実行する。この回転停止制御は、ドグクラッチ４０が解放状態のときに図５に示した共線図と同様にドグクラッチ４０における回転数が０になるように第１ＭＧ２００の回転数を制御することによって行われる。続くステップＳ１４においてＭＧＣＵ８０は、電磁コイル部５７への通電を実行してプランジャ５１を係合位置に移動させるドグクラッチ係合制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。

一方、所定の係合条件が不成立と判断した場合はステップＳ１５進み、ＭＧＣＵ８０はドグクラッチ４０を係合状態から解放状態に切り替える所定の解放条件が成立しているか否か判断する。所定の解放条件は、例えば運転者から車両に要求されたトルクの値がトランスミッション１０をオーバードライブ状態に維持した状態で出力させることが可能なトルクの最大値より大きい場合に成立したと判断される。所定の解放条件が不成立と判断した場合は今回の制御ルーチンを終了する。一方、所定の解放条件が成立したと判断した場合はステップＳ１６に進み、ＭＧＣＵ８０は回転停止制御を実行する。なお、ドグクラッチ４０が係合状態のときはハブ４１の回転がプランジャ５１によって阻止されるため、ハブ４１の回転数が０であるが、サンギア軸３１に作用するトルクによってハブ４１の歯４６がプランジャ５１の歯５３に押し付けられている。そこで、ハブ４１に作用するトルクをほぼ０、すなわちハブ４１の回転数が０になるように第１ＭＧ２００の回転数を調整する。続くステップＳ１７においてＭＧＣＵ８０は、電磁コイル部５７への通電を停止させ、リターンスプリング５８にてプランジャ５１を解放位置に移動させる。これにより、ドグクラッチ４０が解放状態に切り替わる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。

図３に示したようにハブ４１の歯列４５は内周ドラム４４に設けられており、内周ドラム４４は歯４６の幅の半分に相当する角度ずつ左右に回転可能なように外周ドラム４３に支持されている。そのため、プランジャ５１の歯５３と歯５３の間とハブ４１の歯４６とが対向しない状態、言い換えるとハブ４１とプランジャ５１の回転が同期していない状態でプランジャ５１を係合位置に移動させても内周ドラム４４が左又は右に回転することによってハブ４１とプランジャ５１との位相のずれを吸入するので、ハブ４１の歯列４５とプランジャ５１の歯列５２とを噛み合わせることができる。また、ハブ４１の各歯４６の先端には突出部５０がそれぞれ設けられているので、位相が合っていない状態でプランジャ５１を係合位置に移動させてもこの突出部５０に沿って歯５３を移動させることによってハブ４１の歯４６をプランジャ５１の歯５３と歯５３の間に導くことができる。

以上に説明したように、ドグクラッチ４０では、外周ドラム４３に対する内周ドラム４４の回転によってハブ４１とプランジャ５１との位相のずれを吸入できるので、ハブ４１とプランジャ５１との回転を同期させることなくその状態を解放状態から係合状態に切り替えることができる。そのため、ドグクラッチ４０を係合状態に切り替える際の制御を簡略化することができる。また、ハブ４１とプランジャ４１との回転を同期させる機構が不要となるため、ドグクラッチ４０を小型化することができる。さらに、ドグクラッチ４０を係合状態に切り替える際にハブ４１とプランジャ４１との回転を同期させる必要がないため、これらの回転を同期させるために動力が消費されることがない。そのため、動力損失を低減することができる。

図７は、本発明のドグクラッチの変形例を示す図である。なお、図７においては、ハブ４１のみを示し、他の部分は図示を省略した。また、図７において図３と共通の部分には共通の符号を付して説明を省略する。図７に示したようにこの変形例では、外周ドラム４３の外周面４３ｂに歯列４５が形成されるように複数の歯４６が設けられている。そして、内周ドラム４４がサンギア軸３１と一体回転するようにサンギア軸３１に接続される。そのため、この変形例においては、外周ドラム４３が本発明のドラム部に相当し、内周ドラム４４が本発明の本体に相当する。そして、この変形例においてはプランジャ５１の内周面に歯列５２が形成され、この歯列５２が係合状態において外周ドラム４３の外周面４３ｂに形成された歯列４５と噛み合う。

この変形例では、内周ドラム４４に対する外周ドラム４３の左又は右への回転にて係合時におけるハブ４１とプランジャ５１との位相のずれを吸収することができるので、ハブ４１とプランジャ５１との回転を同期させることなくその状態を解放状態から係合状態に切り替えることができる。そのため、この変形例においてもドグクラッチ４０を係合状態に切り替える制御を簡略化できる。また、ドグクラッチ４０を小型化することができる。さらに、ドグクラッチ４０を係合状態に切り替える際の動力損失を低減することができる。

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した形態では、ハブが外周ドラム及び内周ドラムを備えるドグクラッチを示したが、ハブの代わりにプランジャが上述した形態の外周ドラム及び内周ドラムを備えていてもよい。この場合、ハブは全体がサンギア軸と一体に回転する回転体として形成される。このようにプランジャが外周ドラム及び内周ドラムを備えていても、上述した形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、ハブとプランジャの両方が外周ドラム及び内周ドラムを備えていてもよい。この場合、ハブとプランジャとの係合時に許容される位相のずれをさらに大きくすることができる。

本発明の一形態に係る動力伝達装置としてのトランスミッションのスケルトン図。 ドグクラッチの一部を拡大して示す図。 図１のIII−III線におけるハブの断面を示す図。 図３の矢印IV方向から見た歯を示す図。 ドグクラッチが係合状態のときのトランスミッションの共線図の一例を示す図。 ＭＧＣＵが実行するドグクラッチ制御ルーチンを示すフローチャート。 本発明のドグクラッチの変形例を示す図。

符号の説明

１０ トランスミッション（動力伝達装置）
１１ 出力軸
２０ 第１遊星歯車機構
２１ サンギア軸（入力軸）
３０ 第２遊星歯車機構
３１ サンギア軸（回転部材）
３２ サンギア
３５ リングギア
３６ キャリア
４０ ドグクラッチ
４１ ハブ（係合部材）
４３ 外周ドラム（本体、ドラム部）
４３ａ 内周面
４３ｂ 外周面
４４ 内周ドラム（ドラム部、本体）
４４ａ 内周面
４４ｂ 外周面
４５ 歯列
４６ 歯
４７ 凹部
４８ 凸部
４９ スプリング（ばね部材、付勢手段）
５０ 突出部
５１ プランジャ（係合部材）
５２ 歯列
１０１ クランク軸（入力軸）
Ａｘ 軸線
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 隙間

Claims (5)

1. 同軸かつ互いに対向するように配置され、少なくとも一方を軸線方向に移動させることによりそれぞれに設けられた歯列が互いに噛み合って係合する係合状態と互いの歯列が離間する解放状態とに切り替え可能であり、かつ少なくとも一方が回転体であるとともに互いに異なる回転伝達部材に接続される一対の係合部材を備えたドグクラッチにおいて、
   前記一対の係合部材のうちの少なくとも一方は、前記回転伝達部材に接続される円筒状の本体と、前記本体と同軸に配置され、前記本体に対して基準位置から左右にそれぞれ所定角度分回転するように前記本体に支持されるとともに前記歯列が設けられる円筒状のドラム部と、前記解放状態において前記ドラム部が前記基準位置に戻るように前記ドラム部を周方向に付勢する付勢手段と、前記歯列を形成する複数の歯の他方の係合部材と対向する側の先端にそれぞれ設けられ、中央に向かって漸次幅が薄くなる楔状の突出部と、を備えていることを特徴とするドグクラッチ。
2. 前記所定角度として、前記ドラム部に設けられて前記歯列を形成する歯の半分の幅に相当する角度が設定されることを特徴とする請求項１に記載のドグクラッチ。
3. 前記本体の内側に前記ドラム部が配置されて前記ドラム部の内周面に前記歯列が設けられ、
   前記本体の内周面に凹部が設けられるとともに前記ドラム部の外周面には前記凹部に挿入され、前記凹部との間に隙間が設けられるように形成される凸部が設けられ、
   前記付勢手段は、前記隙間に配置されて前記凸部を周方向の左右から付勢する一対のばね部材を備え、
   前記本体が接続される前記回転伝達部材として前記ドグクラッチに回転を伝達する回転部材又は所定の固定部材が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のドグクラッチ。
4. 前記本体の外側に前記ドラム部が配置されて前記ドラム部の外周面に前記歯列が設けられ、
   前記本体の外周面に凸部が設けられるとともに前記ドラム部の内周面には前記凸部が挿入され、前記凸部との間に隙間が設けられるように形成される凹部が設けられ、
   前記付勢手段は、前記隙間に配置されて前記凸部を中心として前記凹部を周方向の左右に付勢する一対のばね部材を備え、
   前記本体が接続される前記回転伝達部材として前記ドグクラッチに回転を伝達する回転部材又は所定の固定部材が設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のドグクラッチ。
5. 入力軸に伝達された動力を遊星歯車機構を介して出力軸に出力する動力伝達装置において、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のドグクラッチが、前記遊星歯車機構のサンギア、キャリア及びリングギアの３つの要素のうちのいずれか一つの要素の回転を停止させて前記出力軸の回転数を前記入力軸の回転数より高くするオーバードライブ機構として設けられることを特徴とする動力伝達装置。

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