JP2014163513A - Engagement type clutch apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両のトランスミッション等に使用される噛み合い式クラッチ装置に関するものである。 The present invention relates to a meshing clutch device used in a transmission of a vehicle or the like.
この様な、噛み合い式クラッチ装置の結合は、例えば、回転軸に固定されたクラッチハブと軸方向に移動可能に噛合された第1部材なる例えばスリーブのドグ歯を、シフト作動時、クラッチハブに対して相対回転自在に配置された第2部材なる例えばクラッチリングのドグクラッチ部のクラッチ歯とクラッチ歯の間に形成されたクラッチ溝に飛び込ませて係合させるものであり、スリーブのドグ歯をクラッチリングのクラッチ歯に噛み合わせてシフト作動を完了させる構成である。従って、噛み合い式クラッチ装置の係合は、第1部材と第2部材との回転速度と位相が等しい状態即ち同期状態にする必要があり、同期化はシンクロナイザ―等の摩擦リングを設けて行っていた。しかしながら、摩擦リング即ち摩擦力で同期化すると摩耗が生じるためメンテナンスが必要であった。 Such a meshing clutch device can be connected by, for example, a dog tooth of a sleeve, for example, a first member meshed with a clutch hub fixed to a rotating shaft in an axial direction, to a clutch hub during a shift operation. For example, the second member arranged to rotate relative to the clutch ring is engaged with a clutch groove formed between the clutch teeth of the dog clutch portion of the clutch ring and the clutch teeth, and the dog teeth of the sleeve are engaged with the clutch. The shift operation is completed by meshing with the clutch teeth of the ring. Therefore, the engagement of the meshing clutch device must be in a state where the rotational speed and phase of the first member and the second member are equal, that is, in a synchronized state, and the synchronization is performed by providing a friction ring such as a synchronizer. It was. However, maintenance is necessary because wear occurs when the friction ring or friction force synchronizes.
一方、この摩擦リングを使用することなく、スリーブとクラッチリングとを同期状態にするために、例えば、特許文献1が開示する技術では、第1部材のドグ歯には所定個数毎に嵌挿側面側へ軸方向に突出して他のドグ歯より長い第1嵌合案内歯を設け、又一方、第2部材にも所定個数毎に嵌挿側面側へ軸方向に突出して他のクラッチ歯より長い第2嵌合案内歯を設けて、第1部材と第2部材の一方に推力を加えて軸方向に移動させると、第1嵌合案内歯と第2嵌合案内歯同士が当接し係合するので、第1部材と第2部材とは同期状態にできる。従って、この同期状態により第1部材のドグ歯を第2部材のクラッチ歯間のクラッチ溝に嵌挿して第1部材と第2部材とを嵌合できる。 On the other hand, in order to bring the sleeve and the clutch ring into a synchronized state without using the friction ring, for example, in the technique disclosed in Patent Literature 1, the dog teeth of the first member are inserted into the dog teeth every predetermined number. A first fitting guide tooth that protrudes in the axial direction to the side and is longer than the other dog teeth is provided, and on the other hand, the second member also protrudes in the axial direction to the insertion side surface every predetermined number and is longer than the other clutch teeth. When the second fitting guide teeth are provided and thrust is applied to one of the first member and the second member to move in the axial direction, the first fitting guide teeth and the second fitting guide teeth come into contact with each other and engage. Therefore, the first member and the second member can be synchronized. Therefore, in this synchronized state, the dog teeth of the first member can be fitted into the clutch grooves between the clutch teeth of the second member to fit the first member and the second member.
しかしながら、特許文献1に開示される技術では、第1部材と第2部材とを同期状態とするために、構成上、第1嵌合案内歯は、ドグ歯の一部にしか設けれないためその個数はドグ歯よりも少なく、又第2嵌合案内歯もクラッチ歯の一部にしか設けれないためその個数はクラッチ歯よりも少ない。従って、第1嵌合案内歯と第2嵌合案内歯同士が係合して同期するときに、両嵌合案内歯の歯1個当たりが受ける衝撃は、大きくなってしまい、衝撃音や振動が発生する。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the first member and the second member are in a synchronized state, the first fitting guide teeth are provided only on a part of the dog teeth because of the configuration. The number thereof is smaller than that of the dog teeth, and the second fitting guide teeth are provided only on a part of the clutch teeth, and therefore the number thereof is smaller than that of the clutch teeth. Therefore, when the first fitting guide teeth and the second fitting guide teeth engage and synchronize with each other, the impact received by one tooth of both the fitting guide teeth increases, resulting in impact sound and vibration. Will occur.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、係合により第1部材と第2部材とを同期状態にする歯の歯1個当たり受ける衝撃を低減できる噛み合い式クラッチ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a meshing clutch device that can reduce the impact received per tooth of a tooth that brings the first member and the second member into a synchronized state by engagement. With the goal.
上記課題を解決するため、請求項1に係る噛み合い式クラッチ装置は、複数のドグ歯を有する第1部材と、前記各ドグ歯が当接可能な複数のクラッチ歯と、前記各クラッチ歯と対応して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数のクラッチ嵌合溝とを有する第2部材と、前記第1部材と前記第2部材が同軸上で回転し、前記第1部材及び前記第2部材の一方に推力を加えた状態にて前記各ドグ歯を前記各クラッチ歯へ案内する複数の案内溝を前記第2部材に設けたことを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the meshing clutch device according to claim 1 corresponds to a first member having a plurality of dog teeth, a plurality of clutch teeth with which each dog tooth can abut, and each clutch tooth. A second member having a plurality of clutch fitting grooves into which the respective dog teeth are fitted, and the first member and the second member rotate on the same axis, and the first member and the first member The gist is that the second member is provided with a plurality of guide grooves for guiding the dog teeth to the clutch teeth in a state where thrust is applied to one of the two members.
上記課題を解決するため、請求項2に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項1において、前記第1部材に対して前記第2部材とはその軸方向反対側に、第3部材を配置し、該第3部材には前記各ドグ歯が当接可能な複数の第2クラッチ歯と、前記各第2クラッチ歯と対応して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数の第2クラッチ嵌合溝と、前記第1部材及び前記第3部材の一方に推力を加えた状態にて前記各ドグ歯を前記各第2クラッチ歯へと前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第2案内溝とを形成したことを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the meshing clutch device according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, a third member is arranged on the opposite side of the first member in the axial direction from the second member, The third member is provided with a plurality of second clutch teeth that can be brought into contact with the respective dog teeth, and a plurality of second clutch fittings that are provided corresponding to the respective second clutch teeth and that engage with the respective dog teeth. A plurality of guide teeth that guide the dog teeth to the second clutch teeth in a direction opposite to the guide grooves in a state where thrust is applied to one of the first member and the third member. The gist is that the second guide groove is formed.
上記課題を解決するため、請求項3に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項1において、前記第1部材及び前記第2部材の一方に推力を加えて状態にて前記各ドグ歯を前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第3案内溝を前記第2部材に形成したことを要旨とする。 In order to solve the above-described problem, the meshing clutch device according to claim 3 is characterized in that, in claim 1, each of the dog teeth is inserted into the guide groove in a state in which thrust is applied to one of the first member and the second member. The gist is that a plurality of third guide grooves for guiding in the opposite direction are formed in the second member.
上記課題を解決するため、請求項4に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項1〜3の何れか一項において、前記ドグ歯は、前記第1部材から突出した基端部と、該基端部と連続して形成されて前記各案内溝及び前記各クラッチ嵌合溝に対向した断面円弧状の先端部とを有したことを要旨とする。 In order to solve the above problem, the meshing clutch device according to claim 4 is the meshing clutch device according to any one of claims 1 to 3, wherein the dog tooth includes a base end portion protruding from the first member, and the base end portion. The gist of the present invention is that it has a distal end portion that is formed continuously with the portion and has an arcuate cross section facing each of the guide grooves and the clutch engagement grooves.
上記課題を解決するため、請求項5に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項4において、前記先端部は前記基端部からトルク伝達可能に周方向に突出し、前記各クラッチ嵌合溝に前記先端部を係止可能な係止部を形成したことを要旨とする。 In order to solve the above-described problem, the meshing clutch device according to claim 5 is the meshing clutch device according to claim 4, wherein the distal end portion projects in the circumferential direction so as to transmit torque from the proximal end portion, and the distal end portion is inserted into each clutch fitting groove. The gist is that a locking portion capable of locking the portion is formed.
上記課題を解決するため、請求項6に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項4又は5の何れか一項において、前記各案内溝は前記先端部の断面円弧状の半径よりも深く形成したことを要旨とする。 In order to solve the above problem, the meshing clutch device according to claim 6 is the mesh clutch device according to claim 4, wherein each of the guide grooves is formed deeper than the radius of the arcuate section of the tip. Is the gist.
上記課題を解決するため、請求項7に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項4〜6の何れか一項において、前記各クラッチ嵌合溝は前記各案内溝よりも深く形成したことを要旨とする。 In order to solve the above-described problem, the meshing clutch device according to claim 7 is characterized in that, in any one of claims 4 to 6, each clutch engagement groove is formed deeper than each guide groove. To do.
上記課題を解決するため、請求項8に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項1〜7の何れか一項において、前記第2部材は、自動変速機の入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に回転可能に支承されそして前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの他方に回転連結されたクラッチリングであり、前記第1部材は、前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に前記第2部材と隣接して固定されたクラッチハブに対して軸方向に移動可能に噛合されたスリーブであることを要旨とする。 In order to solve the above-described problem, the meshing clutch device according to claim 8 is the meshing clutch device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second member is provided on one of the input side shaft and the output side shaft of the automatic transmission. A clutch ring rotatably supported and rotationally coupled to the other one of the input side shaft and the output side shaft, wherein the first member is adjacent to the second member on one of the input side shaft and the output side shaft. The gist of the present invention is that the sleeve is engaged with the clutch hub fixed in such a manner as to be movable in the axial direction.
請求項1に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、全てのドグ歯が各案内溝を介して各クラッチ歯へと案内されて各クラッチ歯との当接にて第1部材と第2部材とを同期状態にするため、ドグ歯1個当たりが受ける衝撃を低減できる。 According to the invention of the meshing clutch device according to claim 1, all the dog teeth are guided to the respective clutch teeth through the respective guide grooves, and the first member and the second member are brought into contact with the respective clutch teeth. Is made in a synchronized state, so that the impact per dog tooth can be reduced.
請求項2に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、第1部材に対して第2部材とはその軸方向反対側に、第3部材を配置し、第3部材には各ドグ歯が当接する複数の第2クラッチ歯と、各ドグ歯が嵌合する複数の第2クラッチ嵌合溝と、第1部材及び第3部材の一方に推力を加えた状態にて全てのドグ歯を各第2クラッチ歯へと案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第2案内溝とを形成した構成により、全てのドグ歯が各第2案内溝を介して各第2クラッチ歯へと案内されて各第2クラッチ歯との当接にて第1部材と第3部材とを同期状態にするため、ドグ歯1個当たりが受ける衝撃を低減できる。 According to the invention of the meshing clutch device according to claim 2, the third member is disposed on the opposite side of the first member in the axial direction with respect to the second member, and each dog tooth is applied to the third member. A plurality of second clutch teeth contacting each other, a plurality of second clutch engaging grooves in which each dog tooth is fitted, and all the dog teeth in a state where thrust is applied to one of the first member and the third member. Due to the configuration in which a plurality of second guide grooves that guide the two clutch teeth in the direction opposite to the guide grooves are formed, all the dog teeth are guided to the respective second clutch teeth via the respective second guide grooves. Since the first member and the third member are brought into a synchronized state by contact with each second clutch tooth, the impact received by each dog tooth can be reduced.
請求項3に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、前記第2部材には、前記第1部材及び前記第2部材の一方に推力を加えて状態にて前記各ドグ歯を前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第3案内溝を形成した構成であることから、第1部材と第2部材との相対回転速度差が反転した場合でも、全てのドグ歯が各第3案内溝を介して各クラッチ歯へと案内されて各クラッチ歯との当接にて第1部材と第2部材とを同期状態にするため、ドグ歯1個当たりが受ける衝撃を低減できる。 According to the invention of the meshing clutch device according to claim 3, each dog tooth is connected to the guide groove in the state in which thrust is applied to one of the first member and the second member to the second member. Has a configuration in which a plurality of third guide grooves for guiding in the opposite direction are formed. Therefore, even when the relative rotational speed difference between the first member and the second member is reversed, all the dog teeth are connected to each third tooth. Since the first member and the second member are synchronized with each other by being guided to each clutch tooth via the guide groove, the impact received by each dog tooth can be reduced.
請求項4に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、各案内溝及び前記各クラッチ嵌合溝に当接するドグ歯の先端部は断面円弧状であるため、ドグ歯の耐摩耗性を向上できる。 According to the invention of the meshing clutch device according to claim 4, since the distal end portions of the dog teeth that are in contact with the guide grooves and the clutch fitting grooves are arc-shaped in cross section, the wear resistance of the dog teeth can be improved. .
請求項5に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、ドグ歯は、その先端部が各クラッチ嵌合溝に形成された係止部にて係止されるため、各クラッチ嵌合溝から不都合に抜けることを防止できる。 According to the invention of the meshing clutch device according to claim 5, the dog teeth are locked at the locking portions formed at the respective clutch fitting grooves, so that the dog teeth are inconvenient from the respective clutch fitting grooves. Can be prevented.
請求項6に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、各案内溝はドグ歯の先端部の断面円弧状の半径よりも深く形成されているため、各案内溝に入り込んだドグ歯は各案内溝からの飛び出し防止がされて、各クラッチ歯及び各クラッチ嵌合溝へと確実に案内できる。 According to the invention of the meshing clutch device according to claim 6, since each guide groove is formed deeper than the radius of the cross-section arc shape of the tip of the dog tooth, the dog tooth entering each guide groove is each guide. Jumping out of the groove is prevented, and it can be surely guided to each clutch tooth and each clutch fitting groove.
請求項7に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、各クラッチ嵌合溝は、各案内溝よりも深く即ちドグ歯の先端部の断面円弧状の半径よりも深く形成されていることから、各クラッチ噛合溝には、ドグ歯の先端部なる断面円弧状の部分の他に基端部も当接してトルク伝達をでき、ドグ歯の強度を向上できる。 According to the invention of the meshing clutch device according to claim 7, each clutch fitting groove is formed deeper than each guide groove, that is, deeper than the radius of the arcuate section of the tip of the dog tooth. In addition to the arcuate portion of the cross-section that is the distal end portion of the dog teeth, the base end portion can also contact each clutch meshing groove to transmit torque, thereby improving the strength of the dog teeth.
請求項8に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、第2部材は、自動変速機の入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に回転可能に支承されそして前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの他方に回転連結されたクラッチリングとし、前記第1部材は、前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に前記第2部材と隣接して固定されたクラッチハブに対して軸方向に移動可能に噛合されたスリーブとして、自動変速装置のクラッチ装置に適用できる。 According to the invention of the meshing clutch device according to claim 8, the second member is rotatably supported on one of the input side shaft and the output side shaft of the automatic transmission and the other of the input side shaft and the output side shaft. The first member is meshed with a clutch hub fixed to one of the input side shaft and the output side shaft adjacent to the second member so as to be movable in the axial direction. The sleeve can be applied to a clutch device of an automatic transmission.
以下、本発明による噛み合い式クラッチ装置を備えた自動変速機を車両に適用した第1実施形態について図面を参照して説明する。図1はその車両の構成を示す概略図である。車両Mは、図1に示すように、エンジン11、クラッチ12、自動変速機13、ディファレンシャル装置14、駆動輪(左右前輪)Wfl、Wfrを含んで構成されている。エンジン11は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させるものである。エンジン11の駆動力は、クラッチ12、自動変速機13、およびディファレンシャル装置14を介して駆動輪Wfl、Wfrに伝達されるように構成されている(いわゆる前輪駆動式車両である)。
Hereinafter, a first embodiment in which an automatic transmission having a meshing clutch device according to the present invention is applied to a vehicle will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the vehicle. As shown in FIG. 1, the vehicle M is configured to include an
クラッチ12は、制御装置(図示省略)の指令に応じて自動で断接されるように構成されている。自動変速機13は、噛み合い式クラッチ装置20を組み込んで例えば前進5段、後進1段を自動的に選択するものである。ディファレンシャル装置14は、ファイナルギヤおよびディファレンシャルギヤの両方を含んで構成されており、自動変速機13と一体的に形成されている。
The clutch 12 is configured to be automatically connected and disconnected in response to a command from a control device (not shown). The
自動変速機13は、図2に示すように、ケーシング21、入力側シャフト22、軸動装置27、出力側シャフト28そして噛み合い式クラッチ装置20を構成する第1クラッチリング23、第2クラッチリング24、クラッチハブ25、スリーブ26を含んで構成されている。
As shown in FIG. 2, the
ケーシング21は、ほぼ有底円筒状に形成された本体21a、本体21aの底壁である第1壁21b、および本体21a内を左右方向に区画する第2壁21cを含んで構成されている。
The
入力側シャフト22は、ケーシング21に回転自在に支承されている。すなわち、入力側シャフト22の一端(左端)が軸受21b1を介して第1壁21bに軸承され、入力側シャフト22の他端(右端)側が軸受21c1を介して第2壁21cに軸承されている。入力側シャフト22の他端は、クラッチ12を介してエンジン11の出力軸に回転連結されている。よって、エンジン11の出力はクラッチ12が接続されているときに入力側シャフト22に入力される。
The
入力側シャフト22には、第1クラッチリング23および第2クラッチリング24が回転自在に支承されている。さらに、入力側シャフト22には、第1クラッチリング23と第2クラッチリング24との間にこれらと隣接して、クラッチハブ25がスプライン嵌合等で固定されている。
A first
図2、図3及び図4に示すように、スリーブ26は、クラッチハブ25と一体回転するとともにクラッチハブ25に対して軸方向に摺動可能であり、リング状に形成されたものである。スリーブ26の内周面には、クラッチハブ25の外周面に形成されているスプラインに軸方向に移動可能に嵌合するドグ歯26aが所定ピッチ間隔で複数(例えば16個)形成されている。スリーブ26が本願発明の第1部材である。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the
各ドグ歯26aは、図3、図4及び図5に示す如く、スリーブ26から径方向に突出した基端部26a1と、基端部26a1と連続して面対称に形成された軸方向両側の先端部26a2、26a3とを有し、先端部26a2、26a3は、基端部26a1からトルク伝達可能に周方向に突出し、断面円弧状に形成されている。
As shown in FIGS. 3, 4 and 5, each
また、スリーブ26の外周面には、図2に示す如く、周方向に沿って外周溝26dが形成されている。外周溝26dには、軸動装置27のフォーク27aの先端が周方向に沿って摺動可能に係合する。
Further, as shown in FIG. 2, an outer
図3及び図4に示す如く、第1クラッチリング23のスリーブ26側の側面には、スリーブ26に形成されているドグ歯26aに係合する第1ドグクラッチ部23aが形成されている。また、第2クラッチリング24のクラッチハブ25側の側面には、スリーブ26のドグ歯26aに係合する第2ドグクラッチ部24aが形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a first dog
図3、図4および図6に示すように、第1クラッチリング23の第1ドグクラッチ部23aには、ドグ歯26aが当接可能な複数(例えば16個)のクラッチ歯23bと、各クラッチ歯23bに対応して設けられ、各ドグ歯26aが嵌合する複数(例えば16個)のクラッチ嵌合溝23cと、各ドグ歯26aを各クラッチ歯23bへ案内する複数(例えば16個)の案内溝23dが形成されている。各ドグ歯26aの先端部26a2は、各案内溝23d及び各クラッチ嵌合溝23cに対向している。第1クラッチリング23が本願発明の第2部材である。
As shown in FIGS. 3, 4 and 6, the first dog
案内溝23dは、図4に示す如く、その深さd1は、ドグ歯26aの先端部26a2の断面円弧状の半径rよりも深く形成して、ドグ歯26aが案内溝23dから抜けにくくしている。図4中のoは、ドグ歯26aの先端部26a2の半径rの断面円弧状の中心を示す。案内溝23dに案内されたドグ歯26aは、クラッチ歯23bのクラッチ嵌合溝23c側に位置した側面23b1に当接して、スリーブ26は、減速されて第1クラッチリング23との回転速度差を小さくして、スリーブ26の各ドグ歯26aを各クラッチ嵌合溝23c内へと飛び込み易くした構成である。
As shown in FIG. 4, the
各クラッチ嵌合溝23cは、ドグ歯26aが飛び込んで噛み合うものであり、図4及び図6に示す如く、ドグ歯26aの先端部26a2の断面円弧状の部分を係止可能な係止部23c1を有する。係止部23c1は、ドグ歯26aの先端部26a2の断面円弧状にフィットする様に断面円弧状に形成した構成であり、ドグ歯26aの先端部26a2の断面円弧状の部分が係止部23c1に係合することにより、ドグ歯26aがクラッチ嵌合溝23cから不都合に抜けることを防止をしている。
Each of the clutch
各クラッチ嵌合溝23cは、各案内溝23dと連続して形成され、図4に示す如く、その深さd2は案内溝23dの深さd1よりも深く形成されている。従って、ドグ歯26aは、先端部26a2のみならず基端部26a1もクラッチ嵌合溝23cに嵌る構成であり、クラッチ嵌合溝23cの壁部23c2には、ドグ歯26aの基端部26a1が当接して、トルク伝達の向きが逆方向に変わった場合にもトルク伝達ができる。
Each clutch
図2、図3及び図4に示す如く、スリーブ26に対して第1クラッチリング23とは軸方向反対側に、第2クラッチリング24が配置されている。第2クラッチリング24の第2ドグクラッチ部24aには、ドグ歯26aが当接可能な複数(例えば16個)の第2クラッチ歯24bと、各クラッチ歯24bに対応して設けられ、各ドグ歯26aが嵌合する複数(例えば16個)の第2クラッチ嵌合溝24cと、各ドグ歯26aを各クラッチ歯24bへ案内する複数(例えば16個)の第2案内溝24dが、第1クラッチリング23に設けた案内溝23dとは逆方向に向けて案内する様に形成されている。各ドグ歯26aの先端部26a3は、各第2案内溝24d及び各クラッチ嵌合溝24cに対向している。第2クラッチリング24が本願発明の第3部材である。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, a second
なお、第2クラッチリング24の第2ドグクラッチ部24aにおける各第2クラッチ歯24b、各第2クラッチ嵌合溝24c及び第2案内溝24dは、第1クラッチリング23の第1ドグクラッチ部23aにおける各クラッチ歯23b、各クラッチ嵌合溝23c及び第案内溝24dとは、第2案内溝24dが案内溝23dとは逆方向に向けて案内する様に形成されていることを除いて、同一構成であるため、その詳細な説明は省略する。
The second
図2及び図3に示す如く、第1クラッチリング23の外周面には、後述する第1出力ギヤ28aと噛合するギヤ(ヘリカルギヤ)が形成されている。第2クラッチリング24の外周面には、後述する第2出力ギヤ28bと噛合するギヤ(ヘリカルギヤ)が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a gear (helical gear) that meshes with a
図2に示すように、軸動装置27は、スリーブ26を軸方向に沿って往復動させるものであり、スリーブ26を第1クラッチリング23または第2クラッチリング24に押圧させている際に、第1クラッチリング23または第2クラッチリング24から反力が加わった場合に、スリーブ26がその反力によって移動することを許容するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
軸動装置27は、フォーク27a、フォークシャフト27bおよび駆動装置(アクチュエータ)27cを含んで構成されている。フォーク27aの先端部は、スリーブ26の外周溝26dの外周形状にあわせて形成されている。フォーク27aの基端部は、フォークシャフト27bに固定されている。フォークシャフト27bは、ケーシング21に軸方向に沿って摺動自在に支承されている。すなわち、フォークシャフト27bの一端(左端)が軸受21b3を介して第1壁21bに支承され、フォークシャフト27bの他端(右端)側が軸受21c3を介して第2壁21cに支承されている。フォークシャフト27bの他端部は、駆動装置27cを貫通して配設されている。
The
駆動装置27cは、リニアモータを駆動源とするリニア駆動装置であり、リニアモータとしては、特開2008−259413号公報に記載されているものを採用すればよい。すなわち、リニア駆動装置27cは、複数のコイルが軸方向に沿って並設されて円筒状のコアが形成され、その貫通穴を貫通しているフォークシャフト27bに複数のN極磁石とS極磁石を交互に並設することで構成されている。各コイルへの通電を制御することで、フォークシャフト27bを往復動させることも、任意の位置に位置決め固定させることも可能である。
The
なお、本実施形態では、駆動装置27cとしてリニア駆動装置を採用したが、スリーブ26を第1クラッチリング23または第2クラッチリング24に押圧させている際に、第1クラッチリング23または第2クラッチリング24から反力が加わった場合に、スリーブ26がその反力によって移動することを許容するように構成されているものであれば、他の駆動装置であるソレノイド式駆動装置や油圧式駆動装置でもよい。
In this embodiment, a linear drive device is used as the
出力側シャフト(カウンタシャフト)28は、図2に示す如く、ケーシング21に回転自在に支承されている。すなわち、出力側シャフト28の一端(左端)が軸受21b2を介して第1壁21bに軸承され、出力側シャフト28の他端(右端)が軸受21c2を介して第2壁21cに軸承されている。出力側シャフト28には、第1出力ギヤ28a、第2出力ギヤ28bおよび第3出力ギヤ28cがスプライン嵌合等で固定されている。
The output shaft (counter shaft) 28 is rotatably supported by the
第1出力ギヤ28aは第1クラッチリング23と噛合するものであり、外周面には第1クラッチリング23と噛合するギヤ(ヘリカルギヤ)が形成されている。第2出力ギヤ28bは第2クラッチリング24と噛合するものであり、外周面には第2クラッチリング24と噛合するギヤ(ヘリカルギヤ)が形成されている。第3出力ギヤ28cは、ディファレンシャル装置14のクラッチリング(図示省略)と噛合するものであり、外周面にはそのクラッチリングと噛合するギヤ(ヘリカルギヤ)が形成されている。
The
よって、エンジン11の駆動力は、入力側シャフト22から入力し、出力側シャフト28に伝達し最終的に第3出力ギヤ28cを介してディファレンシャル装置14に出力される。なお、シャフト28を入力側とし、シャフト22を出力側として構成することも可能である。
Therefore, the driving force of the
シフト作動では、制御装置(図示略)の駆動装置27cへの出力によりフォークシャフト27bを介してスリーブ26が、軸方向に移動する。
In the shift operation, the
次に、自動変速機用噛み合い式クラッチ装置20におけるスリーブ26と第1クラッチリング23及び第2クラッチリング24の作動を説明する。ここで、例えば、シフトアップ時の如く、スリーブ26が高速且つ小さい慣性モーメントで回転し、第1クラッチリング23が低速且つ大きい慣性モーメントで回転している場合、第1クラッチリング23にスリーブ26が噛み合うことによりスリーブ26は減速される。一方、シフトダウン時の如く、スリーブ26が低速且つ小さい慣性モーメントで回転し、第2クラッチリング24が高速且つ大きい慣性モーメントで回転している場合、第2クラッチリング24にスリーブ26が噛み合うことによりスリーブ26は増速される。
Next, the operation of the
シフト作動即ちスリーブ26の第1クラッチリング23に対する作動の制御は制御装置(図示略)のコンピュータプログラムにて実行される。シフトアップ又はシフトダウンのいづれかのシフト命令がなければ、自動変速機13はシフト前であり、図3に示す如く、スリーブ26は、第1クラッチリング23及び第2クラッチリング24から離間している。そして、シフトアップ命令があった場合には、シフトアップ作動が開始され、スリーブ26は、軸動装置27により軸方向に沿って第1クラッチリング23側に移動される。
Control of the shift operation, that is, the operation of the
そして、スリーブ26の移動に伴い、スリーブ26の各ドグ歯26aの各先端部26a2が、クラッチ歯23bの先端面23b2に当接することなく直接各案内溝23d内に進入する場合と、クラッチ歯23bの先端面23b2に当接した後に各案内溝23d内に進入する場合とがある。スリーブ26のドグ歯26aの先端部26a2が、クラッチ歯23bの先端面23b2に当接した場合には、この当接にて、スリーブ26は、減速されて第1クラッチリング23との回転速度差が小さくなって、スリーブ26の各ドグ歯26aの各先端部26a2は、各案内溝23d内に進入する。
As the
各案内溝23d内に進入したスリーブ26の各ドグ歯26aの各先端部26a2は、スリーブ26の回転速度が第1クラッチリング23の回転速度よりも速いことにより、各クラッチ歯23bの各側面23b1に向けて案内され、そして、各ドグ歯26aは、各クラッチ歯23bの各側面23b1に当接する。この当接にて、スリーブ26は、減速されて第1クラッチリング23との回転速度差を小さくされるため、スリーブ26の各ドグ歯26aは各クラッチ嵌合溝23c内へと容易に飛び込む。
Each distal end portion 26a2 of each
その結果、スリーブ26の各ドグ歯26aが、第1クラッチリング23の各クラッチ歯23bの各クラッチ噛合溝23c内1への飛び込みにて、各ドグ歯26aと各クラッチ歯23bが噛み合い、スリーブ26と第1クラッチリング23とは同期回転し、シフトアップ作動が終了する。
As a result, each
次に、自動変速機用噛み合い式クラッチ装置20のシフトダウン作動について説明する。シフトダウン命令があった場合には、シフトダウン作動が開始され、スリーブ26は、軸動装置27により軸方向に沿って第2クラッチリング24側に移動される。
Next, the shift-down operation of the automatic transmission meshing
そして、スリーブ26の移動に伴い、スリーブ26の各ドグ歯26aの各先端部26a3が、第2クラッチ歯24bの先端面24b2に当接することなく直接各案内溝24d内に進入する場合と、第2クラッチ歯24bの先端面24b2に当接した後に各第2案内溝24d内に進入する場合とがある。スリーブ26のドグ歯26aの先端部26a3が、第2クラッチ歯24bの先端面24b2に当接した場合には、この当接にて、スリーブ26は、増速されて第2クラッチリング24との回転速度差が小さくなって、スリーブ26の各ドグ歯26aの各先端部26a3は、各第2案内溝24d内に進入する。
As the
各案内溝24d内に進入したスリーブ26の各ドグ歯26aの各先端部26a3は、スリーブ26の回転速度が第2クラッチリング24の回転速度よりも遅いことにより、各第2クラッチ歯24bの各側面24b1に向けて案内され、そして、各ドグ歯26aは、第2クラッチ歯24bの各側面24b1に当接する。この当接にて、スリーブ26は、増速されて第2クラッチリング24との回転速度差を小さくされるため、スリーブ26の各ドグ歯26aは各第2クラッチ嵌合溝24c内へと容易に飛び込む。
Each distal end portion 26a3 of each
その結果、スリーブ26の各ドグ歯26aが、第2クラッチリング24の各第2クラッチ歯24bの各第2クラッチ噛合溝24c内1への飛び込みにて、各ドグ歯26aと各クラッチ歯24bが噛み合い、スリーブ26と第2クラッチリング24とは同期回転し、シフトダウン作動が終了する。
As a result, the
本発明による噛み合い式クラッチ装置20を備えた自動変速機を車両に適用した第2実施形態を図7に基づいて説明する。なお、図7において、図1〜図6と同じものについては、その図と同一の符号を付しているため説明を省略する。そして、以下では、第1実施形態と相違する点のみ説明する。
A second embodiment in which an automatic transmission having a meshing
第2実施形態の噛み合い式クラッチ20は、図7に示す如く、スリーブ26の両側面26b1、26b2から、それぞれ第1クラッチリング23及び第2クラッチリング24に向けて、ドグ歯26aが形成された点が前述の第1実施形態の噛み合い式クラッチ装置20とは相違する。
As shown in FIG. 7, the meshing
なお、各ドグ歯26aは、図7に示す如く、スリーブ26の両側面26b1、26b2から、それぞれ第1クラッチリング23及び第2クラッチリング24に向けて所定ピッチ間隔で複数(例えば16個)軸方向に突出した各基端部26a1と、各基端部26a1と連続して面対称に形成された軸方向両側の先端部26a2、26a3とを有する。各ドグ歯26aの先端部26a2は、各案内溝23d及び各クラッチ嵌合溝23cに対向し、又各ドグ歯26aの先端部26a3は、各第2案内溝24d及び各第2クラッチ嵌合溝24cに対向する構成は、第1実施形態の噛み合い式クラッチ装置20と同様である。従って、第2実施形態における自動変速機用噛み合い式クラッチ装置20のシフトアップ作動及びシフトダウン作動も、第1実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 7, each
本発明による噛み合い式クラッチ装置20を備えた自動変速機を車両に適用した第3実施形態を図8に基づいて説明する。なお、図8において、図1〜図6と同じものについては、その図と同一の符号を付しているため説明を省略する。そして、以下では、第1実施形態と相違する点のみ説明する。
A third embodiment in which an automatic transmission having a meshing
第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20は、は、図8に示す如く、第1クラッチリング23には、各クラッチ歯23b間には複数の案内溝23dの他に、ドグ歯26aを案内溝23dとは逆方向にクラッチ歯23bとの当接に向けて案内する複数の第3案内溝23e及び第3案内溝23eと連続的に形成され、各ドグ歯26aが嵌合する第3クラッチ噛合溝23fが形成され、又、第2クラッチリング24も同様に、各第2クラッチ歯24b間には複数の第2案内溝24dの他に、ドグ歯26aを案内溝24dとは逆方向に第2クラッチ歯24bとの当接に向けて案内する複数の第4案内溝24e及び第4案内溝24eと連続的に形成され、各ドグ歯26aが嵌合する第4クラッチ噛合溝24fが形成された点が、前述の第1実施形態の噛み合い式クラッチ装置20とは相違する。
As shown in FIG. 8, the meshing
従って、第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20は、第1実施形態の噛み合い式クラッチ装置20と比べて、第1クラッチリング23には、案内溝23eとは逆方向に各ドグ歯26aを各クラッチ歯23bに案内する複数の第3案内溝が追加され、又、第2クラッチリング24には、第2案内溝24eとは逆方向に各ドグ歯26aを各第2クラッチ歯24bに案内する複数の第4案内溝24fを追加した構成である。
Therefore, in the meshing
図8に示した第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20のシフトアップ作動は、第1実施形態及び第2実施形態の噛み合い式クラッチ装置20の案内溝23eに基づく作動と同様の作動に加えて、例えばクラッチ12が解除されたニュートラル状態における下り坂走行時に、車輪側なる第1クラッチリング23の回転速度が、エンジン側なるスリーブ26の回転速度よりも速くなった場合には、スリーブ26のドグ歯26aの各先端部26a2は、各第3案内溝23eにて案内され、各第3クラッチ噛合溝23fに嵌合して、スリーブ26と第1クラッチリング23とは同期回転し、シフトアップ作動を完了する。
The shift-up operation of the meshing
図8に示した第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20のシフトダウン作動は、第1実施形態及び第2実施形態の噛み合い式クラッチ装置20の第2案内溝24dに基づく作動と同様の作動に加えて、例えばクラッチ12が解除されたニュートラル状態における上り坂走行時に、車輪側なる第1クラッチリング23の回転速度が、エンジン側なるスリーブ26の回転速度よりも遅くなった場合には、スリーブ26のドグ歯26aの各先端部26a3は、各第4案内溝24eにて案内され、各第3クラッチ噛合溝24fに嵌合して、スリーブ26と第2クラッチリング24とは同期回転し、シフトダウン作動を完了する。
The shift-down operation of the meshing
上述のように、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20によれば、複数のドグ歯26aを有する第1部材26と、各ドグ歯26aが当接可能な複数のクラッチ歯23bと、各クラッチ歯23bと対応して設けられ、各ドグ歯26aが嵌合する複数のクラッチ嵌合溝23cとを有する第2部材23と、第1部材26と第2部材23が同軸上で回転し、第1部材26及び第2部材23の一方に推力を加えた状態にて各ドグ歯26aを各クラッチ歯23bへ案内する複数の案内溝23dを第2部材23に設けた構成であることから、全てのドグ歯26aが各案内溝23cを介して各クラッチ歯23bへと案内されて各クラッチ歯23bとの当接にて第1部材26と第2部材23とを同期状態にするため、ドグ歯26a1個当たりが受ける衝撃を低減できる。
As described above, according to the meshing
上述のように、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20によれば、第1部材26に対して第2部材23とはその軸方向反対側に、第3部材24を配置し、第3部材24には各ドグ歯26aが当接可能な複数の第2クラッチ歯24bと、各第2クラッチ歯24bと対応して設けられ、各ドグ歯26aが嵌合する複数の第2クラッチ嵌合溝24cと、第1部材26及び第3部材24の一方に推力を加えた状態にて各ドグ歯26aを各第2クラッチ歯24aへと案内溝23dとは逆方向に向けて案内する複数の第2案内溝24dとを形成した構成であることから、全てのドグ歯26aが各第2案内溝24dを介して各第2クラッチ歯24bへと案内されて各第2クラッチ歯24bとの当接にて第1部材26と第3部材24とを同期状態にするため、ドグ歯26a1個当たりが受ける衝撃を低減できる。
As described above, according to the meshing
上述のように、第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20によれば、第1部材26及び第2部材23の一方に推力を加えて状態にて各ドグ歯26aを案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第3案内溝23eを前記第2部材23に形成した構成であることから、第1部材26と第2部材23との相対回転速度差が反転した場合でも、全てのドグ歯26aが各第3案内溝23eを介して各クラッチ歯23bへと案内されて各クラッチ歯23bとの当接にて第1部材26と第2部材23とを同期状態にするため、ドグ歯26a1個当たりが受ける衝撃を低減できる。
As described above, according to the meshing
上述のように、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20によれば、ドグ歯26aは、第1部材26から突出した基端部26a1と、基端部26a1と連続して形成されて各案内溝23d、23e、24d、24e及び各クラッチ嵌合溝23c、23f、24c、24fに対向した断面円弧状の先端部26a2、26a3とを有した構成であることから、各案内溝23d、23e、24d、24e及び各クラッチ嵌合溝23c、23f、24c、24fに当接するドグ歯の先端部は断面円弧状であるため、ドグ歯26aの耐摩耗性を向上できる。
As described above, according to the meshing
上述のように、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20によれば、先端部26a2、26a3は基端部26a1からトルク伝達可能に周方向に突出し、各クラッチ嵌合溝23c、23f、24c、24fに先端部26a2、26a3を係止可能な係止部23c1、23f1、24c1、24f1を形成した構成であることから、ドグ歯26aは、その先端部26a2、26a3が各クラッチ嵌合溝23c、23f、24c、24fに形成された係止部3c1、23f1、24c1、24f1にて係止されるため、各クラッチ嵌合溝23c、23f、24c、24fから不都合に抜けることを防止できる。
As described above, according to the meshing
上述のように、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20によれば、各案内溝23d、23e、24d、24eは先端部26a2、26a3の断面円弧状の半径rよりも深く形成した構成であることから、各案内溝23d、23e、24d、24eに入り込んだドグ歯26aは各案内溝23d、23e、24d、24eからの飛び出し防止がされて、各クラッチ歯23b、24b及び各クラッチ嵌合溝23c、23f、24c、24fへと確実に案内できる。
As described above, according to the meshing
上述のように、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20によれば、各クラッチ嵌合溝23c、23f、24c、24fは各案内溝23d、23e、24d、24eよりも深く形成した構成であることから、各クラッチ嵌合溝23c、23f、24c、24fは、即ちドグ歯26aの先端部26a2、26a3の断面円弧状の半径rよりも深く形成されていることから、各クラッチ噛合溝23c、23f、24c、24fには、ドグ歯26aの先端部26a2、26a3なる断面円弧状の部分の他に基端部26a1も当接してトルク伝達をでき、ドグ歯26aの強度を向上できる。
As described above, according to the meshing
上述のように、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の噛み合い式クラッチ装置20によれば、第2部材23は、自動変速機13の入力側シャフト22および出力側シャフト28の一方に回転可能に支承されそして入力側シャフト22および出力側シャフト28の他方に回転連結されたクラッチリング23とし、第1部材26は、入力側シャフト22および出力側シャフト28の一方に第2部材23と隣接して固定されたクラッチハブ25に対して軸方向に移動可能に噛合されたスリーブ26として、自動変速装置のクラッチ装置に適用できる。
As described above, according to the meshing
なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。 In addition, when there are a plurality of embodiments, it is obvious that the characteristic portions of each embodiment can be appropriately combined unless otherwise specified.
13・・・自動変速機、22・・・入力側シャフト、23・・・第1クラッチリング(第2部材)、23b・・・クラッチ歯、23c・・・クラッチ嵌合溝、23c1・・・係止部、23d・・・案内溝、23e・・・第3案内溝、23f・・・第3クラッチ嵌合溝、23f1・・・係止部、24・・・第2クラッチリング(第3部材)、24b・・・第2クラッチ歯、24c・・・第2クラッチ嵌合溝、24d・・・第2案内溝、24e・・・第4案内溝、24f・・・第4クラッチ嵌合溝、24f1・・・係止部、25・・・クラッチハブ、26・・・スリーブ(第1部材)、26a・・・スプライン、26a・・・ドグ歯、26a1・・・基端部、26a2・・・先端部、26a3・・・先端部、28・・・出力側シャフト。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記各ドグ歯が当接可能な複数のクラッチ歯と、前記各クラッチ歯と対応して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数のクラッチ嵌合溝とを有する第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材が同軸上で回転し、前記第1部材及び前記第2部材の一方に推力を加えた状態にて前記各ドグ歯を前記各クラッチ歯へ案内する複数の案内溝を前記第2部材に設けた噛み合い式クラッチ装置。 A first member having a plurality of dog teeth;
A second member having a plurality of clutch teeth with which the respective dog teeth can contact, and a plurality of clutch engagement grooves provided corresponding to the respective clutch teeth and into which the respective dog teeth are fitted;
A plurality of guides for guiding the dog teeth to the clutch teeth in a state where the first member and the second member rotate on the same axis and thrust is applied to one of the first member and the second member. A meshing clutch device in which a groove is provided in the second member.
該第3部材には前記各ドグ歯が当接可能な複数の第2クラッチ歯と、前記各第2クラッチ歯と対応して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数の第2クラッチ嵌合溝と、前記第1部材及び前記第3部材の一方に推力を加えた状態にて前記各ドグ歯を前記各第2クラッチ歯へと前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第2案内溝とを形成した噛み合い式クラッチ装置。 In Claim 1, the 3rd member is arranged on the axial direction opposite side to the 2nd member to the 1st member,
The third member is provided with a plurality of second clutch teeth that can be brought into contact with the respective dog teeth, and a plurality of second clutch fittings that are provided corresponding to the respective second clutch teeth and that engage with the respective dog teeth. A plurality of guide teeth that guide the dog teeth to the second clutch teeth in a direction opposite to the guide grooves in a state where thrust is applied to one of the first member and the third member. A meshing clutch device having a second guide groove.
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JP2013038447A JP2014163513A (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Engagement type clutch apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101853852B1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-05-02 | 오세종 | Power pack having servo motor and transmission |
-
2013
- 2013-02-28 JP JP2013038447A patent/JP2014163513A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101853852B1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-05-02 | 오세종 | Power pack having servo motor and transmission |
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