JP2014194233A - Dog clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2つの係合要素の離間状態と噛み合い状態とを切り替えることでトルクの伝達を断接させるドグクラッチに関する。 The present invention relates to a dog clutch that connects and disconnects torque transmission by switching between a separated state and a meshed state of two engaging elements.
従来、この種のドグクラッチが知られている。例えば、下記の特許文献1や特許文献2には、様々な歯(ドグ歯)の形状が開示されている。特許文献1に示すドグ歯は、矩形の溝に挿入されるものである。このドグ歯は、その挿入方向に対して直交方向に切った断面が、基部において矩形になっており、先端において三角形(テーパ状)になっている。また、特許文献2には、夫々の係合要素が周方向に並べられたドグ歯の歯列を有し、その各ドグ歯を周方向に傾斜させたものが示されている。このドグ歯は、先端が三角形(テーパ状)になっている。更に、この特許文献2には、先端側の傾斜角が大きい2段階のテーパ面を有するドグ歯も示されている。このドグ歯の先端は、三角形になっている。尚、特許文献1のドグクラッチは、ハイブリッド車両において、エンジンと回転機とが接続された遊星歯車機構のサンローラの回転を止めることで、その遊星歯車機構をオーバドライブ状態に変速させる。また、特許文献2のドグクラッチは、エンジンと2つの回転機とが接続された遊星歯車機構を有するハイブリッド車両において、その内の1つの回転機の回転を止める為に使われている。 Conventionally, this type of dog clutch is known. For example, the following Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose various tooth (dog teeth) shapes. The dog tooth shown in Patent Document 1 is inserted into a rectangular groove. As for this dog tooth, the cross section cut in the direction orthogonal to the insertion direction is rectangular at the base, and is triangular (tapered) at the tip. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 has a tooth row of dog teeth in which the respective engagement elements are arranged in the circumferential direction, and each dog tooth is inclined in the circumferential direction. The dog teeth have a triangular (tapered) tip. Further, Patent Document 2 also shows a dog tooth having a two-step tapered surface with a large inclination angle on the tip side. The tips of the dog teeth are triangular. Note that the dog clutch of Patent Document 1 shifts the planetary gear mechanism to an overdrive state by stopping the rotation of the sun roller of the planetary gear mechanism to which the engine and the rotating machine are connected in a hybrid vehicle. The dog clutch of Patent Document 2 is used to stop the rotation of one of the rotating machines in a hybrid vehicle having a planetary gear mechanism in which an engine and two rotating machines are connected.
ところで、ドグクラッチにおいては、ドグ歯の先端が係合時に衝突し、衝撃を発生させてしまう可能性がある。特に、ドグ歯の形状として例えば台形状の様な頂面を有するものが考えられるが、この様な頂面を有するドグ歯は、係合時に頂面が衝突し、大きな衝撃を発生させてしまう可能性がある。これが為、ドグクラッチは、その衝撃荷重に耐え得るよう体格の大型化や高強度の素材の採用がドグ歯に求められてしまい、コストの増加を招く虞がある。また、ドグクラッチにおいては、その係合時の衝撃によって係合対象の回転体に対して好ましからざるトルクを発生させる可能性がある。これが為、ドグクラッチは、そのトルクを抑えるべく複雑な構造や機構が求められてしまい、コストの増加を招く虞がある。また、ドグクラッチにおいては、係合時の噛み合い深さが短い場合、発生応力が大きくなる可能性もある。 By the way, in the dog clutch, there is a possibility that the tip of the dog tooth collides at the time of engagement and generates an impact. In particular, a dog tooth shape having a top surface such as a trapezoidal shape is conceivable. However, a dog tooth having such a top surface collides with the top surface when engaged and generates a large impact. there is a possibility. For this reason, the dog clutch is required to have a large physique and a high-strength material so that it can withstand the impact load, which may increase the cost. Further, in the dog clutch, there is a possibility that an undesirable torque is generated with respect to the rotating body to be engaged due to the impact at the time of engagement. For this reason, the dog clutch is required to have a complicated structure and mechanism for suppressing the torque, which may increase the cost. Further, in the dog clutch, when the meshing depth at the time of engagement is short, the generated stress may be increased.
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、衝撃の発生を抑えた係合が可能なドグクラッチを提供することを、その目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a dog clutch that can improve the disadvantages of the conventional example and can be engaged with less impact.
上記目的を達成する為、本発明は、軸線方向への往復移動が可能な円環状の第1係合要素と、軸線方向に移動してきた前記第1係合要素と噛み合う円環状の第2係合要素と、前記第1係合要素と前記第2係合要素の内の少なくとも一方に設けた複数本の歯からなる周方向の歯列と、前記第1係合要素と前記第2係合要素の内の一方を保持する円周面が形成された円筒状又は円柱状の保持部材と、前記保持部材と当該保持部材に保持される係合要素との間に形成された軸線方向を中心とする螺旋状のスプラインと、を備え、前記歯列を成す歯は、軸線方向における他方の係合要素に対向する部分を当該軸線方向に対して垂直な頂面となるよう形成し、前記スプラインは、前記第1係合要素と前記第2係合要素とが噛み合う際の噛み合い深さが増す方向のねじれ角を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an annular first engagement element capable of reciprocating in the axial direction and an annular second engagement meshing with the first engagement element moved in the axial direction. A combination element, a circumferential tooth row composed of a plurality of teeth provided on at least one of the first engagement element and the second engagement element, the first engagement element, and the second engagement A cylindrical or columnar holding member formed with a circumferential surface for holding one of the elements, and an axial direction formed between the holding member and the engaging element held by the holding member The teeth forming the dentition are formed so that a portion facing the other engaging element in the axial direction is a top surface perpendicular to the axial direction, and the spline Increases the engagement depth when the first engagement element and the second engagement element are engaged with each other. It is characterized by having a twist angle of the direction.
ここで、前記歯列を前記第1係合要素と前記第2係合要素の双方に設け、該各歯列の歯は、上底が前記頂面を成す台形歯に形成することが望ましい。 Here, it is desirable that the tooth row is provided on both the first engagement element and the second engagement element, and the teeth of each tooth row are formed as trapezoidal teeth whose upper base forms the top surface.
また、前記第1係合要素と前記第2係合要素とが噛み合う際の衝撃を軸線方向で吸収する弾性部材を設けることが望ましい。 In addition, it is desirable to provide an elastic member that absorbs an impact in the axial direction when the first engagement element and the second engagement element are engaged with each other.
また、前記スプラインのねじれ角は、前記第1係合要素と前記第2係合要素とが噛み合う際に、該第1係合要素と当該第2係合要素とが少なくとも互いの前記頂面における周方向の幅の合計値以上相対回転できるよう形成することが望ましい。 The twist angle of the spline is such that when the first engagement element and the second engagement element are engaged with each other, the first engagement element and the second engagement element are at least on the top surfaces of each other. It is desirable to form it so that it can be rotated relative to the sum of the circumferential widths.
本発明に係るドグクラッチは、夫々の歯の噛み合わせ面同士が当接した際に、保持部材に保持されている係合要素をスプラインの作用によって軸線方向に逃がすことができるので、その当接に伴う衝撃を抑えることができる。そして、その係合要素の軸線方向の変位は、その軸線方向の先に弾性部材を設けることによって吸収することができる。また、夫々の歯の頂面同士が衝突した場合には、スプラインの作用によって、保持部材に保持されている係合要素を回転させることができるので、頂面停止となる可能性を抑えることができる。 The dog clutch according to the present invention can release the engagement element held by the holding member in the axial direction by the action of the spline when the meshing surfaces of the respective teeth come into contact with each other. The accompanying impact can be suppressed. The axial displacement of the engaging element can be absorbed by providing an elastic member at the tip of the axial direction. In addition, when the top surfaces of the respective teeth collide, the engagement element held by the holding member can be rotated by the action of the spline, so that the possibility of the top surface being stopped can be suppressed. it can.
以下に、本発明に係るドグクラッチの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a dog clutch according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
このドグクラッチは、軸線方向への往復移動が可能な円環状の第1係合要素と、軸線方向に移動してきた前記第1係合要素と噛み合う円環状の第2係合要素と、前記第1係合要素と前記第2係合要素の内の少なくとも一方に設けた周方向の歯列と、を備える。そして、このドグクラッチは、前記第1係合要素と前記第2係合要素の内の一方を保持する円周面が形成された円筒状又は円柱状の保持部材と、前記保持部材と当該保持部材に保持される係合要素との間に形成された軸線方向を中心とする螺旋状のスプラインと、を備える。このドグクラッチにおいて、前記歯列を成す歯は、軸線方向における他方の係合要素に対向する部分を当該軸線方向に対して垂直な頂面となるよう形成する。また、このドグクラッチにおいて、前記スプラインは、前記第1係合要素と前記第2係合要素とが噛み合う際の噛み合い深さが増す方向のねじれ角を有する。 The dog clutch includes an annular first engaging element that can reciprocate in an axial direction, an annular second engaging element that meshes with the first engaging element that has moved in the axial direction, and the first clutch An engagement element and a circumferential tooth row provided on at least one of the second engagement elements. The dog clutch includes a cylindrical or columnar holding member formed with a circumferential surface that holds one of the first engaging element and the second engaging element, the holding member, and the holding member. And a spiral spline centered on the axial direction formed between the engagement elements held by the first and second engagement elements. In this dog clutch, the teeth forming the tooth row are formed such that a portion facing the other engaging element in the axial direction is a top surface perpendicular to the axial direction. In the dog clutch, the spline has a twist angle in a direction in which the engagement depth increases when the first engagement element and the second engagement element are engaged with each other.
[実施例]
本発明に係るドグクラッチの実施例を図1から図4に基づいて説明する。
[Example]
An embodiment of a dog clutch according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1の符号1は、本実施例のドグクラッチを示す。このドグクラッチ1は、軸線方向への往復移動が可能な円環状の第1係合要素10と、軸線方向に移動してきた第1係合要素10と噛み合う円環状の第2係合要素20と、を備える。
Reference numeral 1 in FIG. 1 indicates a dog clutch of this embodiment. The dog clutch 1 includes an annular first
第1係合要素10は、円環状の基部11と、この基部11の内周面に設けた周方向の歯列を成す複数本の歯12と、を有する。夫々の歯12は、その基部11の内周面から径方向内側に向けて立設させる。また、夫々の歯12は、基部11の内周面において周方向に略等間隔で配置されている。
The
歯12は、図2に示す様に、軸線方向における第2係合要素20に対向する部分を当該軸線方向に対して垂直な面(以下、「頂面」と云う。)12aとなるよう形成する。その図2は、図1のA−A線で歯12と後述する歯22を切った断面図であって、その歯12,22を径方向に観た図に相当する。例えば、この歯12は、径方向に垂直な断面が上底を頂面12aの部分とする台形状になるように形成する。つまり、この歯12としては、上底が頂面12aを成す台形歯を利用すればよい。
As shown in FIG. 2, the
この第1係合要素10は、例えば車両の電子制御装置で制御されたアクチュエータ(図示略)によって軸線方向への往復移動を行う(矢印X)。この例示の第1係合要素10は、その中心軸(後述する回転軸91)を中心とする回転が行われないものとするが、その様な回転が行われるものであってもよい。
The
一方、第2係合要素20は、円環状の基部21と、この基部21の外周面に設けた周方向の歯列を成す複数本の歯22と、を有する。夫々の歯22は、その基部21の外周面から径方向外側に向けて立設させる。また、夫々の歯22は、基部21の外周面において周方向に略等間隔で配置されている。
On the other hand, the
歯22は、図2に示す様に、軸線方向における第1係合要素10に対向する部分を当該軸線方向に対して垂直な面(以下、「頂面」と云う。)22aとなるよう形成する。例えば、この歯22は、径方向に垂直な断面が上底を頂面22aの部分とする台形状になるように形成する。つまり、この歯22としては、上底が頂面22aを成す台形歯を利用すればよい。
As shown in FIG. 2, the
第1係合要素10と第2係合要素20の夫々の歯列は、歯12と歯22とが交互に噛み合うように、その数、間隔及び形状を決める。歯12,22は、その周方向における一方の端面が互いに当接する噛み合わせ面12b,22bを有する。更に、夫々の歯12,22には、互いに当接する可能性のある第1面取り部12c,22cと第2面取り部12d,22dとが形成されている(図2)。第1面取り部12cは、頂面12aと噛み合わせ面12bとは逆側の面とを繋ぐ部分である。これと同様に、第1面取り部22cは、頂面22aと噛み合わせ面22bとは逆側の面とを繋ぐ部分である。また、第2面取り部12dは、頂面12aと噛み合わせ面12bとを繋ぐ部分である。これと同様に、第2面取り部22dは、頂面22aと噛み合わせ面22bとを繋ぐ部分である。
The respective tooth rows of the
第2係合要素20は、保持部材30によって保持する。その保持部材30は、第2係合要素20を保持する円周面が形成された円筒状又は円柱状のものである。第2係合要素20は、その内周面の成す円柱状の空間に同心の保持部材30を挿入することによって当該保持部材30に保持される。
The
ここで、この第2係合要素20は、保持部材30に対する相対回転と軸線方向への相対移動が可能になるよう当該保持部材30に取り付ける。この為に、この第2係合要素20と保持部材30との間には、軸線方向を中心とする螺旋状のスプライン(所謂ヘリカルスプライン)31が形成されている。そのスプライン31は、第2係合要素20の内周面と保持部材30の外周面とに各々形成した螺旋溝によって構成される。従って、第2係合要素20は、保持部材30に対して相対回転しつつ軸線方向へと相対移動することができる。スプライン31は、第1係合要素10を第2係合要素20に向けて動かして歯12と歯22を噛み合わせる際に、その噛み合い深さが増すように構成する。これが為、このスプライン31は、その第1係合要素10と第2係合要素20とが噛み合う際の噛み合い深さが増す方向(図3の矢印X1)のねじれ角を有している。
Here, the
このドグクラッチ1においては、第2係合要素20の保持部材30に対する軸線方向の位置を中立位置(つまり相対移動する前の基準位置)に戻すことができるように、第2係合要素20に対して弾発力を加える弾性部材41,42が設けられている。弾性部材41は、第2係合要素20(具体的には基部21)の軸線方向における一方の環状の端面と後述する回転体90の環状の端面との間に配置し、第2係合要素20が中立位置のときに、その夫々の端面に対して弾発力を加えるものである。弾性部材42は、第2係合要素20(具体的には基部21)の軸線方向における他方の環状の端面とスナップリング43の環状の端面との間に配置し、第2係合要素20が中立位置のときに、その夫々の端面に対して弾発力を加えるものである。
In the dog clutch 1, the
保持部材30は、その中心軸を回転軸91に一致させて回転体90に固定する。従って、この保持部材30は、第2係合要素20と共に、その回転体90と一体になって図1の矢印Rの方向に回転することができる。その回転体90とは、これに限定するものではないが、例えば、車両における動力源の出力軸や変速機の出力軸等が考えられる。
The holding
このドグクラッチ1においては、第1係合要素10を第2係合要素20に近づけていった場合に(図3の矢印X1)、歯12の頂面12aが歯22の頂面22aに衝突することなく、歯12が隣り合う歯22の間に入り込むことがある(図3の上図)。その際には、第2係合要素20が回転体90及び保持部材30と共に回転しているので、歯22の噛み合わせ面22bが歯12の噛み合わせ面12bに当接する。
In the dog clutch 1, when the
このドグクラッチ1においては、その当接に伴う衝撃トルクがスプライン31によって軸線方向の力(軸力)に変換される。図3の上図に示す矢印Tは、第2係合要素20に加わる衝撃トルクの方向を表している。そして、第2係合要素20は、その軸力によって、僅かながら保持部材30に対して相対回転しつつ軸線方向に相対移動する。その相対回転方向は、回転体90による回転方向とは逆向きである。これが為、第2係合要素20は、回転体90から離れる方向に相対移動する(図3の上図の矢印Y1)。つまり、このドグクラッチ1においては、第2係合要素20をスプライン31の作用によって軸線方向に逃がすことができるので、その当接に伴う衝撃を抑えることができる。更に、この噛み合い時の衝撃トルクによる第2係合要素20の軸線方向の変位は、弾性部材42によって吸収される。故に、この様な噛み合い時には、回転体90等と共に回転している第2係合要素20の回転に係るイナーシャが低減される。
In the dog clutch 1, the impact torque accompanying the contact is converted by the
第2係合要素20には、その軸線方向の変位が発生している間も回転体90の回転に伴うトルクが加わっている。これが為、この第2係合要素20は、噛み合わせ面22bの噛み合わせ面12bへの当接に伴い回転が止まる。しかしながら、回転体90が未だ回転し続けているので、第2係合要素20には、スプライン31の作用によって、噛み合い深さが増す方向(図3の下図の矢印Y1)の軸力が発生する。これが為、このドグクラッチ1においては、第1係合要素10が第2係合要素20に押し込まれつつ、第2係合要素20が保持部材30に対して相対回転しながら逆方向(矢印Y1)に相対移動する。従って、このドグクラッチ1は、噛み合い深さを増やすことができる。
Torque associated with the rotation of the
尚、第2係合要素20の矢印Y1方向への相対移動は、第2係合要素20が相対回転できなくなる位置(例えば弾性部材42やスナップリング43によって第2係合要素20の相対回転が阻害される位置)まで動いた際に終わる。そして、その際には、回転体90の回転が止まる。この噛み合い係合状態を解除すべく第1係合要素10を動かした場合、第2係合要素20は、回転体90等と共に回転し始め、且つ、弾性部材42によって中立位置に戻される。
Note that the relative movement of the
この様に、このドグクラッチ1は、噛み合わせ面22bが噛み合わせ面12bに当接した際に、スプライン31によって、第2係合要素20の回転速度を低下させつつ噛み合い深さを増すことができる。従って、このドグクラッチ1においては、第2係合要素20の回転に係るイナーシャの低減と噛み合わせ面12b,22b同士の当接面積の確保とが可能になるので、その当接の際の衝突面圧を大幅に低減することができる。
In this manner, the dog clutch 1 can increase the meshing depth while lowering the rotational speed of the
また、このドグクラッチ1においては、第1係合要素10を第2係合要素20に近づけていった場合に(図4の矢印X1)、歯12の頂面12aが歯22の頂面22aに衝突することがある(図4の上図)。その頂面衝突に伴う衝撃荷重は、弾性部材41によって吸収される。
Further, in the dog clutch 1, when the
第2係合要素20は、その頂面衝突に伴い、第1係合要素10によって回転体90の側(図4の下図の矢印Y2の方向)に押し込まれる。これが為、この第2係合要素20は、スプライン31の作用によって、保持部材30に対して回転体90の回転方向と同じ方向に相対回転しながら矢印Y2の方向に相対移動する。従って、このドグクラッチ1においては、噛み合い係合を行う際に頂面12a,22a同士が衝突したとしても、第1係合要素10と第2係合要素20とが衝突時の状態のままで停止してしまうこと(所謂頂面停止)を抑制することができる。
The
ここで、このドグクラッチ1においては、その図4の下図の状態から更に第2係合要素20を相対回転させ、第1係合要素10の歯12を第2係合要素20の歯22の間に挿入させる。つまり、このドグクラッチ1は、上述した図3の状態に移行させて、第1係合要素10と第2係合要素20とを噛み合い係合させる。これが為、このドグクラッチ1では、第1係合要素10と第2係合要素20とが噛み合う際に、この第1係合要素10と第2係合要素20とが少なくとも互いの頂面12a,22aにおける周方向の幅W1,W2の合計値以上相対回転できるようスプライン31のねじれ角を形成する。
Here, in the dog clutch 1, the
更に、このドグクラッチ1においては、第1係合要素10を第2係合要素20に近づけていって、歯12の第1面取り部12cと歯22の第1面取り部22cとが衝突した場合、又は、歯12の第2面取り部12dと歯22の第2面取り部22dとが衝突した場合にも、第1係合要素10と第2係合要素20とが衝突時の状態のままで停止してしまうこと避けることが望ましい。この為には、スプライン31のねじれ角を、その第1面取り部12c,22cや第2面取り部12d,22dの面取り角度と異なる大きさに形成すればよい。この場合には、第1面取り部12c,22cの夫々の面取り角度を同一角度に形成すると共に、第2面取り部12d,22dの夫々の面取り角度を同一角度に形成する。ここで、第1面取り部12c,22c同士が衝突した場合であっても、また、第2面取り部12d,22d同士が衝突した場合であっても、その衝撃荷重は、弾性部材41によって吸収される。
Further, in the dog clutch 1, when the
以上示した様に、このドグクラッチ1は、噛み合わせ面22bが噛み合わせ面12bに当接した際の衝突面圧を大幅に低減することができる。また、このドグクラッチ1は、頂面12a,22a同士が衝突した場合、第1面取り部12c,22c同士が衝突した場合、第2面取り部12d,22d同士が衝突した場合の何れにおいても、その衝撃荷重を弾性部材41で吸収することができる。そして、その頂面12a,22a同士が衝突した場合には、スプライン31の作用によって、頂面停止となる可能性を抑えることができる。従って、このドグクラッチ1は、噛み合い係合を行う際の衝突音や振動の発生を抑えることができ、ドライバビリティを向上させることができる。更に、このドグクラッチ1は、かかる効果を上述した様な簡易な構造で実現させることができるので、コストの増加を抑えることが可能になる。
As described above, the dog clutch 1 can significantly reduce the collision surface pressure when the meshing
[変形例]
本変形例は、実施例のドグクラッチ1において、スプライン付きの保持部材を第2係合要素側ではなく第1係合要素側に設けたものである。これが為、本変形例のドグクラッチは、実施例のドグクラッチ1と同等の効果を得ることができるものとなる。以下に、本変形例のドグクラッチの構成について図5に基づき説明する。
[Modification]
In this modification, in the dog clutch 1 of the embodiment, a holding member with a spline is provided not on the second engagement element side but on the first engagement element side. For this reason, the dog clutch of this modification can obtain the same effect as the dog clutch 1 of the embodiment. Below, the structure of the dog clutch of this modification is demonstrated based on FIG.
図5の符号2は、本変形例のドグクラッチを示す。このドグクラッチ2は、軸線方向への往復移動が可能な円環状の第1係合要素110と、軸線方向に移動してきた第1係合要素110と噛み合う円環状又は円柱状の第2係合要素120と、を備える。
The code | symbol 2 of FIG. 5 shows the dog clutch of this modification. The dog clutch 2 includes an annular first
第1係合要素110は、実施例の第1係合要素10における基部11と歯12に相当する円環状の基部111と複数本の歯112を有する。その歯112は、図示しないが、軸線方向における第2係合要素120に対向する頂面と、後述する第2係合要素120の歯122との噛み合わせ面と、第1及び第2の面取り部と、を有するものであり、例えば台形歯として形成される。
The first
一方、第2係合要素120は、実施例の第2係合要素20における基部21と歯22に相当する円環状の基部121と複数本の歯122を有する。その歯122は、図示しないが、軸線方向における第1係合要素110に対向する頂面と、第1係合要素110の歯112との噛み合わせ面と、第1及び第2の面取り部と、を有するものであり、例えば台形歯として形成される。
On the other hand, the
本変形例では、この第2係合要素120を同心の回転体90に固定し、この回転体90の動きに合わせて第2係合要素120を一体回転させる。一方、本変形例では、前述した様に、保持部材130を第1係合要素110側に設ける。
In the present modification, the
その保持部材130は、第1係合要素110を保持する円周面が形成された円筒状のものである。第1係合要素110は、同心の保持部材130の内周面の成す円柱状の空間に挿入することによって保持される。
The holding
第1係合要素110は、実施例の第2係合要素20に替わって、保持部材130に対する相対回転と軸線方向への相対移動が可能になるよう当該保持部材130に取り付ける。この為に、この第1係合要素110と保持部材130との間には、軸線方向を中心とする螺旋状のスプライン(ヘリカルスプライン)131が形成されている。そのスプライン131は、第1係合要素110の外周面と保持部材130の内周面とに各々形成した螺旋溝によって構成される。従って、第1係合要素110は、保持部材130に対して相対回転しつつ軸線方向へと相対移動することができる。
Instead of the
スプライン131は、第1係合要素110を第2係合要素120に向けて動かして歯112と歯122を噛み合わせる際に、その噛み合い深さが増すように構成する。これが為、このスプライン131は、その第1係合要素110と第2係合要素120とが噛み合う際の噛み合い深さが増す方向のねじれ角を有している。
The
また、このドグクラッチ2では、第1係合要素110と第2係合要素120とが噛み合う際に、この第1係合要素110と第2係合要素120とが少なくとも互いの歯112,122の頂面における周方向の幅の合計値以上相対回転できるようスプライン131のねじれ角を形成する。
In the dog clutch 2, when the
また、このドグクラッチ2でも、スプライン131のねじれ角は、歯112,122の第1面取り部同士又は第2面取り部同士が衝突したままの状態で停止してしまわないように、その第1面取り部や第2面取り部の面取り角度と異なる大きさに形成する。
Also in this dog clutch 2, the twist angle of the
第1係合要素110は、その保持部材130と共に、例えば車両の電子制御装置で制御されたアクチュエータ(図示略)によって軸線方向への往復移動を行う(矢印X)。この例示では、保持部材130が別の保持部材135を介してアクチュエータに繋がれている。尚、この例示の第1係合要素110は、その中心軸(回転軸91)を中心に保持部材130と一体になって回転することはないが、その様な回転が行われるものであってもよい。
The
このドグクラッチ2においては、第1係合要素110の保持部材130に対する軸線方向の位置を中立位置(つまり相対移動する前の基準位置)に戻すことができるように、第1係合要素110に対して弾発力を加える弾性部材141,142が設けられている。弾性部材141は、第1係合要素110(具体的には基部111)の軸線方向における一方の環状の端面と保持部材135における径方向内側に向けた環状の立設面との間に配置し、第1係合要素110が中立位置のときに、その夫々の端面に対して弾発力を加えるものである。弾性部材142は、第1係合要素110(具体的には基部111)の軸線方向における他方の環状の端面とスナップリング143の環状の端面との間に配置し、第1係合要素110が中立位置のときに、その夫々の端面に対して弾発力を加えるものである。
In the dog clutch 2, the
このドグクラッチ2においても、歯112,122の噛み合わせ面同士が当接した際には、その衝撃トルクによって第1係合要素110が軸線方向(噛み合わせを行う際の第1係合要素110の進行方向)に変位する。つまり、このドグクラッチ2においては、第1係合要素110をスプライン131の作用によって軸線方向に逃がすことができるので、その当接に伴う衝撃を抑えることができる。また、このドグクラッチ2においても、その変位は、弾性部材142によって吸収される。
Also in the dog clutch 2, when the meshing surfaces of the
第2係合要素120には、噛み合わせ面同士が当接した後も回転体90の回転に伴うトルクが加わっている。これが為、第1係合要素110には、スプライン131の作用によって、噛み合い深さが増す方向の軸力が発生する。従って、このドグクラッチ2においては、第1係合要素110がアクチュエータによって第2係合要素120に押し込まれつつ、更に第1係合要素110がスプライン131の作用によって第2係合要素120に押し込まれるので、噛み合い深さを増やすことができる。
Torque associated with the rotation of the
尚、スプライン131の作用による第1係合要素110の保持部材130に対する軸線方向への相対移動は、第1係合要素110が保持部材130に対して相対回転できなくなる位置(例えば弾性部材142やスナップリング143によって第1係合要素110の相対回転が阻害される位置)まで動いた際に終わる。そして、その際には、回転体90の回転が止まる。この噛み合い係合状態を解除すべく第1係合要素110を動かした場合には、第2係合要素120が回転体90等と共に回転し始め、且つ、第1係合要素110が弾性部材142によって中立位置に戻される。
The relative movement in the axial direction of the
また、このドグクラッチ2においても、歯112,122の頂面同士が当接することもあるが、その頂面衝突に伴う衝撃荷重は、弾性部材141によって吸収される。
In the dog clutch 2, the top surfaces of the
第1係合要素110は、その頂面衝突に伴い、第2係合要素120によって弾性部材141の側に押し込まれる。これが為、この第1係合要素110は、スプライン131の作用によって、保持部材130に対して相対回転しながら弾性部材141の側に相対移動する。従って、このドグクラッチ2においては、噛み合い係合を行う際に頂面同士が衝突したとしても、第1係合要素110と第2係合要素120との間の頂面停止を抑制することができる。
The
1,2 ドグクラッチ
10,110 第1係合要素
11,21,111,121 基部
12,22,112,122 歯
12a,22a 頂面
12b,22b 噛み合わせ面
12c,22c 第1面取り部
12d,22d 第2面取り部
20,120 第2係合要素
30,130 保持部材
31,131 スプライン
41,42,141,142 弾性部材
90 回転体
1, 2
Claims (4)
軸線方向に移動してきた前記第1係合要素と噛み合う円環状の第2係合要素と、
前記第1係合要素と前記第2係合要素の内の少なくとも一方に設けた複数本の歯からなる周方向の歯列と、
前記第1係合要素と前記第2係合要素の内の一方を保持する円周面が形成された円筒状又は円柱状の保持部材と、
前記保持部材と当該保持部材に保持される係合要素との間に形成された軸線方向を中心とする螺旋状のスプラインと、
を備え、
前記歯列を成す歯は、軸線方向における他方の係合要素に対向する部分を当該軸線方向に対して垂直な頂面となるよう形成し、
前記スプラインは、前記第1係合要素と前記第2係合要素とが噛み合う際の噛み合い深さが増す方向のねじれ角を有することを特徴としたドグクラッチ。 An annular first engaging element capable of reciprocating in the axial direction;
An annular second engaging element meshing with the first engaging element that has moved in the axial direction;
A circumferential row of teeth comprising a plurality of teeth provided on at least one of the first engagement element and the second engagement element;
A cylindrical or columnar holding member formed with a circumferential surface for holding one of the first engaging element and the second engaging element;
A spiral spline centered on the axial direction formed between the holding member and an engagement element held by the holding member;
With
The teeth forming the dentition are formed so that the portion facing the other engagement element in the axial direction is a top surface perpendicular to the axial direction,
The dog clutch according to claim 1, wherein the spline has a twist angle in a direction in which an engagement depth increases when the first engagement element and the second engagement element are engaged with each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013070307A JP2014194233A (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Dog clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013070307A JP2014194233A (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Dog clutch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014194233A true JP2014194233A (en) | 2014-10-09 |
Family
ID=51839606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013070307A Pending JP2014194233A (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Dog clutch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014194233A (en) |
-
2013
- 2013-03-28 JP JP2013070307A patent/JP2014194233A/en active Pending
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