JP2015105697A - ドグクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】第１及び第２ドグ群の係合がスムーズに開始し，しかも第１及び第２ドグ群のドグの端面を旋盤加工により一挙に加工することを可能にしたドグクラッチを提供する。
【解決手段】第１ギヤ１１の側面に突設される第１ドグ群２１と，第２ギヤ１２の側面に突設される第２ドグ群２２とを備えるドグクラッチにおいて，第１ドグ群２１は，第１ギヤ１１の側面からの突出長さが長い高ドグ２３ａと，第１ギヤ１１の側面からの突出長さが短い低ドグ２３ｂとを第１ギヤ１１の半径方向に配置してなる段付きドグ２３を第１ギヤ１１の周方向に配列して構成され，また第２ドグ群２２は，第２ギヤ１２の側面からの突出長さが同一で，第１及び第２ギヤ１１，１２の接近時には，少なくとも高ドグ２３ａに係合する大ドグ２４と，大ドグ２４と協働して段付きドグ２３を挟むように低ドグ２３ｂのみと係合する小ドグ２５とを第２ギヤ１２の周方向に交互に配列して構成される。
【選択図】図５

Description

本発明は，伝動軸上で相互に軸方向に接近，離間する第１ギヤ及び第２ギヤの対向側面のうち，第１ギヤの側面に突設されてその周方向に配列する複数のドグよりなる第１ドグ群と，第２ギヤの側面に突設されてその周方向に配列する複数のドグよりなる第２ドグ群とを備えてなり，これら第１及び第２ドグ群は，第１ギヤ及び第２ギヤが相互に接近したときに，互いに係合して第１ギヤ及び第２ギヤ間でのトルク伝達を可能にし，第１ギヤ及び第２ギヤが相互に離間したときに，互いに離間して第１ギヤ及び第２ギヤ間でのトルク伝達を遮断するドグクラッチの改良に関する。

かゝるドグクラッチは，下記特許文献１に開示されるように，既に知られている。

実開昭５９−１６４８５９号公報

上記特許文献１に開示されるものでは，第１ドグ群が，第１ギヤの側面からの突出長さが長い高ドグと，第１ギヤの側面からの突出長さが短い低ドグとを第１ギヤの周方向に交互に配列して構成されるもので，こうしたものでは，第１及び第２ドグ群の係合開始時には，先ず高ドグが作用することで，係合の機会が増えて係合がスムーズに開始し，第１及び第２ドグ群の係合終了時には，高ドグ及び低ドグが共に作用することで，第１及び第２ドグ群間の遊びを小さく抑えながら，トルクの伝達を可能にする利点がある。しかしながら，周方向に高低差を持つ高ドグ及び低ドグの端面の加工は，エンドミルを使用して個々に行わなければならず，その加工能率の面で不利である。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，前記利点を確保しながら，第１及び第２ドグ群のドグの端面を旋盤加工により一挙に加工することを可能にして，加工能率を向上させ得る前記ドグクラッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，伝動軸上で相互に軸方向に接近，離間する第１ギヤ及び第２ギヤの対向側面のうち，第１ギヤの側面に突設されてその周方向に配列する複数のドグよりなる第１ドグ群と，第２ギヤの側面に突設されてその周方向に配列する複数のドグよりなる第２ドグ群とを備えてなり，これら第１及び第２ドグ群は，第１ギヤ及び第２ギヤが相互に接近したときに，互いに係合して第１ギヤ及び第２ギヤ間でのトルク伝達を可能にし，第１ギヤ及び第２ギヤが相互に離間したときに，互いに離間して第１ギヤ及び第２ギヤ間でのトルク伝達を遮断するドグクラッチにおいて，前記第１ドグ群は，第１ギヤの側面から突出する高ドグと，第１ギヤの側面からの突出長さが前記高ドグより短い低ドグとを第１ギヤの半径方向に配置してなる段付きドグを第１ギヤの周方向に配列して構成され，また前記第２ドグ群は，第２ギヤの側面からの突出長さが同一で，第１及び第２ギヤの接近時には，少なくとも前記高ドグに係合する大ドグと，前記大ドグと協働して前記段付きドグを挟むように前記低ドグのみと係合する小ドグとを第２ギヤの周方向に交互に配列して構成されることを第１の特徴とする。尚，前記伝動軸は，後述する本発明の実施形態中の入力軸２に対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記高ドグは，前記低ドグよりも第１ギヤの半径方向外側に配置されることを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記大ドグは，第１及び第２ギヤの接近時には前記高ドグ及び低ドグの両方に係合するように形成されることを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，第１及び第２ドグ群の係合開始時には，先ず係合機会の多い高ドグと大ドグとが係合することで，係合をスムーズに開始することができ，第１及び第２ドグ群の係合終了時には，大ドグと小ドグとで，高ドグ及び低ドグよりなる段付きドグを挟むことで，第１及び第２ドグ群間の遊びを小さく抑えながら，第１及び第２ギヤ間でトルクを伝達することができる。しかも高低差を持つ第１ドグ群の高ドグ及び低ドグは，互いに第１ギヤの半径方向に配置されると共に，第２ドグ群の大ドグ及び小ドグは高低差を持たないので，第１及び第２ドグ群の端面を旋盤加工により加工することができ，ドグクラッチの加工能率が向上して，その製作コストの低減を図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば，高ドグは，低ドグより半径方向外側に配置されることで，比較的高トルクに耐え得るので，第１及び第２ドグ群の係合開始時から高トルクの伝達を可能にし，ドグクラッチの耐久性の向上に寄与することができる。

本発明の第３の特徴によれば，大ドグは，第１及び第２ギヤの接近時，即ち第１第２ドグ群の係合時には，高ドグ及び低ドグの両方に係合するので，大ドグと段付きドグとの係合面積を大きく確保して，両ドグ間の面圧を極力下げることができ，ドグクラッチの耐久性の向上に寄与することができる。

本発明のドグクラッチ（遮断状態）を備える，自動二輪車の変速装置の縦断平面図。 図１の２−２線拡大断面図。 図１の２−２線拡大断面図。 図１中のドグクラッチ部を接続状態で示す拡大断面図。 図４の５−５線断面図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

図１において，自動二輪車の変速装置１は，左右一対の軸受４，４′に支持される入力軸２と，これと平行に配置されて左右一対の軸受５，５′に支持される出力軸３と，入力軸２に回転自在に支持される第１ギヤ１１と，この第１ギヤ１１に隣接して入力軸２に摺動自在にスプライン嵌合される第２ギヤ１２と，出力軸３にスプライン嵌合されて第１ギヤ１１に噛合する第３ギヤ１３とを備えており，上記第１及び第２ギヤ１１，１２間にドグクラッチ２０が設けられる。このドグクラッチ２０は，第２ギヤ１２が第１ギヤ１１に接近したとき接続状態となり，第２ギヤ１２が第１ギヤ１１から離間したとき遮断状態となる。

図１〜図３において，ドグクラッチ２０は，第１及び第２ギヤ１１，１２の対向側面のうち，第１ギヤ１１の側面に突設される第１ドグ群２１と，第２ギヤ１２の側面に突設される第２ドグ群２２とよりなっている。

第１ドグ群２１は，複数（図示例では４個）の段付きドグ２３を第１ギヤ１１の周方向に等間隔に配列してなるもので，各段付きドグ２３は，第１ギヤ１１の側面からの突出長さをＨ１とする高ドグ２３ａと，第１ギヤ１１の側面からの突出長さＨ２が高ドグ２３ａの突出長さＨ１より短い低ドグ２３ｂとを第１ギヤ１１の半径方向に配置して構成され，図示例では，高ドグ２３ａ及び低ドグ２３ｂは互いに一対に形成される。その際，望ましくは，高ドグ２３ａは，低ドグ２３ｂより半径方向外側に配置される。

また第２ドグ群２２は，第２ギヤ１２の側面からの突出長さが同一でそれぞれ複数（図示例では４個宛）の大ドグ２４と小ドグ２５とを第１ギヤ１１の周方向に交互に等間隔に配列してなるもので，大ドグ２４は，第２ギヤ１２が第１ギヤ１１に接近したとき，少なくとも前記高ドグ２３ａ，望ましくは高ドグ２３ａ及び低ドグ２３ｂに係合するように半径方向幅Ｓ１に設定される。また小ドグ２５は，第２ギヤ１２が第１ギヤ１１に接近したとき，前記低ドグ２３ｂのみと係合し，大ドグ２４と協働して前記段付きドグ２３を挟むように半径幅Ｓ２が大ドグ２４の半径幅Ｓ１より小さく設定される。

次に，この実施形態の作用について説明する。

入力軸２の回転中に，ドグクラッチ２０を接続すべく，回転する第２ギヤ１２を停止している第１ギヤ１１に接近させていくと，先ず，第２ギヤ１２の大ドグ２４が第１ギヤ１１の高ドグ２３ａに係合する。このように係合開始時には，先ず先ず係合機会の多い高ドグ２３ａと大ドグ２４とが係合することで，ドグクラッチ２０の接続がスムーズに開始される。

さらに第２ギヤ１２を第１ギヤ１１に近づけると，第２ギヤ１２の大ドグ２４が，第１ギヤ１１の低ドグ２３ｂとも係合すると共に，第２ギヤ１２の小ドグ２５が，大ドグ２４と反対側で第１ギヤ１１の低ドグ２３ｂと係合するようになり，その結果，大ドグ２４及び小ドグ２５は，協働して段付きドグ２３を挟むようになる。こうして，ドグクラッチ２０は完全な接続状態となり，第１及び第２ドグ群２１，２２間の遊びを小さく抑えながら，入力軸２の大なる回転トルクを第２ギヤ１２から第１ギヤ１１に，そして第３ギヤ１３へとダイレクトに伝達することができる。これにより自動二輪車に要求される応答性の向上を図ることができる。

その際，第１ドグ群２１の各段付きドグ２３では，高ドグ２３ａは，低ドグ２３ｂより半径方向外側に配置され，比較的高トルクに耐え得ることから，ドグクラッチ２０の接続開始時，即ち第１及び第２ドグ群２１，２２の係合開始時から高トルクの伝達を可能にし，ドグクラッチ２０の耐久性の向上に寄与する。

また大ドグ２４は，ドグクラッチ２０の接続状態，即ち第１及び第２ドグ群２１，２２の係合状態では，高ドグ２３ａ及び低ドグ２３ｂの両方に係合するので，大ドグ２４と段付きドグ２３との係合面積を大きく確保して，面圧を極力下げることができ，これもドグクラッチ２０の耐久性の向上に寄与する。

第２ギヤ１２を第１ギヤ１１から離間させると，第１ドグ群２１と第２ドグ群２２との係合は解除され，ドグクラッチ２０は遮断状態となり，第２ギヤ１２から第１ギヤ１１へのトルクの伝達を遮断することができる。

ところで，第１ギヤ１１の鍛造又は鋳造時，第１ドグ群２１は，第１ギヤ１１の側面に一体に成形される。その第１ドグ群２１を構成する段付きドグ２３は，第１ギヤ１１の互いに半径方向に配置される高ドグ２３ａ及び低ドグ２３ｂよりなっているので，上記鍛造又は鋳造後，第１ギヤ１１を回転させながら高ドグ２３ａ及び低ドグ２３ｂの各端面を旋盤加工により一挙に加工することができ，高ドグ２３ａ及び低ドグ２３ｂの突出長さの精度を容易に高めることができる。

また第２ギヤ１２の鍛造又は鋳造時，第２ドグ群２２は，第２ギヤ１２の側面に一体に成形される。その第２ドグ群２２を構成する大ドグ２４及び小ドグ２５は，突出長さが同一であるので，上記鍛造又は鋳造後，第２ギヤ１２を回転させながら大ドグ２４及び小ドグ２５の各端面を旋盤加工により一挙に加工することができ，突出長さが正確な大ドグ２４及び小ドグ２５を容易に得ることができる。

このように本発明によれば，ドグクラッチ２０の接続開始をスムーズに行うことができ，しかも第１及び第２ドグ群２１，２２の端面の旋盤加工を可能にすることで，ドグクラッチ２０の加工能率が向上して，その製作コストの低減を図ることができる。

尚，本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，大ドグ２４は，高ドグ２３ａとのみ係合するように構成することもできる。

２・・・・入力軸
１１・・・・第１ギヤ
１２・・・・第２ギヤ
２０・・・・ドグクラッチ
２１・・・・第１ドグ群
２２・・・・第２ドグ群
２３・・・・段付きドグ
２３ａ・・・高ドグ
２３ｂ・・・低ドグ
２４・・・・大ドグ
２５・・・・小ドグ

Claims (3)

1. 伝動軸（２）上で相互に軸方向に接近，離間する第１ギヤ（１１）及び第２ギヤ（１２）の対向側面のうち，第１ギヤ（１１）の側面に突設されてその周方向に配列する複数のドグよりなる第１ドグ群（２１）と，第２ギヤ（１２）の側面に突設されてその周方向に配列する複数のドグよりなる第２ドグ群（２２）とを備えてなり，これら第１及び第２ドグ群（２１，２２）は，第１ギヤ（１１）及び第２ギヤ（１２）が相互に接近したときに，互いに係合して第１ギヤ（１１）及び第２ギヤ（１２）間でのトルク伝達を可能にし，第１ギヤ（１１）及び第２ギヤ（１２）が相互に離間したときに，互いに離間して第１ギヤ（１１）及び第２ギヤ（１２）間でのトルク伝達を遮断するドグクラッチにおいて，
   前記第１ドグ群（２１）は，第１ギヤ（１１）の側面から突出する高ドグ（２３ａ）と，第１ギヤ（１１）の側面からの突出長さ（Ｈ２）が前記高ドグ（２３ａ）の突出長さ（Ｈ１）より短い低ドグ（２３ｂ）とを第１ギヤ（１１）の半径方向に配置してなる段付きドグ（２３）を第１ギヤ（１１）の周方向に配列して構成され，また前記第２ドグ群（２２）は，第２ギヤ（１２）の側面からの突出長さが同一で，第１及び第２ギヤ（１１，１２）の接近時には，少なくとも前記高ドグ（２３ａ）に係合する大ドグ（２４）と，前記大ドグ（２４）と協働して前記段付きドグ（２３）を挟むように前記低ドグ（２３ｂ）のみと係合する小ドグ（２５）とを第２ギヤ（１２）の周方向に交互に配列して構成されることを特徴とするドグクラッチ。
2. 請求項１記載のドグクラッチにおいて，
   前記高ドグ（２３ａ）は，前記低ドグ（２３ｂ）よりも第１ギヤ（１１）の半径方向外側に配置されることを特徴とするドグクラッチ。
3. 請求項１記載のドグクラッチにおいて，
   前記大ドグ（２４）は，第１及び第２ギヤ（１１，１２）の接近時には前記高ドグ（２３ａ）及び低ドグ（２３ｂ）の両方に係合するように形成されることを特徴とするドグクラッチ。

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