JP2015175397A - Dog clutch and speed change gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や自動二輪車の変速機の噛み合いクラッチに用いられるドグクラッチと、そのドグクラッチを用いた変速機とに関する。 The present invention relates to a dog clutch used for a meshing clutch of a transmission of an automobile or a motorcycle, and a transmission using the dog clutch.
自動車や自動二輪車の変速機においては、特許文献1に開示のように、入力軸と平行な出力軸に、入力軸のドライブギヤと噛合する複数のドリブンギヤが設けられると共に、軸方向へのスライドによってドリブンギヤと係脱する噛み合いクラッチがスプライン結合されている。よって、シフトレバーを操作するとシフト/セレクト機構やセレクターフォーク等の動作手段によって噛み合いクラッチがスライドしてドリブンギヤに係合し、入力軸の回転トルクがドライブギヤからドリブンギヤ及び噛み合いクラッチを介して出力軸に伝達されることになる。
この噛み合いクラッチとしては、特許文献2に開示のように、ドリブンギヤとの係合面に複数の凸部を同心円上に突設したドググラッチがよく知られている。このドグクラッチの凸部を、メスドグギヤへ同心円上に設けた被係合部に係合させることで、回転方向に一体化させるものである。
In a transmission of an automobile or a motorcycle, as disclosed in
As this meshing clutch, as disclosed in
ところで、シンクロメッシュ式の変速機では、ドグクラッチにシンクロナイザーと呼ばれる部品を介在させ、摩擦によってドググラッチとメスドグギヤとの回転速度を同調させてから係合させるようにしているが、ノンシンクロタイプの変速機においては、シンクロナイザーを介在せずにドグクラッチが直接メスドグギヤと係合するため、図6に示すように、係合がスムーズに行えるようにドグクラッチ側の凸部40とメスドグギヤ側の被係合部となる凹部41との間には周方向に比較的大きなクリアランスS,Sが必要となる。このクリアランスSにより、シフト切替後の加速・減速時にドグクラッチとメスドグギヤとの間でがたつきが生じやすく、ドライブフィールが低下するおそれがあった。
By the way, in the synchromesh type transmission, a part called a synchronizer is interposed in the dog clutch, and the engagement is performed after the rotational speeds of the dog latch and the female dog gear are synchronized by friction. In FIG. 6, since the dog clutch is directly engaged with the female dog gear without a synchronizer, as shown in FIG. 6, the dog clutch
そこで、本発明は、シフト切替後のがたつきを抑えてドライブフィールが良好となるドグクラッチ及び変速機を提供することを目的としたものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a dog clutch and a transmission that have a good drive feeling by suppressing rattling after shift switching.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ノンシンクロタイプの変速機の噛み合いクラッチに用いられ、周方向に複数の被係合部を有するメスドグギヤとの噛み合い面に、被係合部に係合可能な複数の凸部を同心円上に突設したドグクラッチであって、複数の凸部を、被係合部の周方向両端に係合可能な位置に配置すると共に、複数の凸部のうちの一部を他の凸部よりも高く形成したことを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、高さの高い凸部と他の凸部とを交互に配置して、隣り合う高い凸部と他の凸部とが被係合部の周方向両端に係合可能としたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、出力軸に、前段の回転軸から回転トルクが伝達され、周方向に複数の被係合部を有するメスドグギヤと、そのメスドグギヤに対して係脱可能な噛み合いクラッチとを備えてなるノンシンクロタイプの変速機であって、噛み合いクラッチに、請求項1又は2に記載のドグクラッチを用いたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the high convex portions and the other convex portions are alternately arranged so that the adjacent high convex portions and the other convex portions are engaged. It is characterized in that it can be engaged with both ends in the circumferential direction of the part.
In order to achieve the above object, the invention according to
本発明によれば、ノンシンクロタイプであっても回転方向にクリアランスのない噛み合いが得られる。よって、シフト切替後のがたつきが抑えられてドライブフィールが良好となる。 According to the present invention, even with a non-synchronous type, it is possible to obtain meshing without a clearance in the rotational direction. Therefore, rattling after shift switching is suppressed and the drive feel is improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、変速機に用いられるドグクラッチの一例を示す説明図で、ドグクラッチ1は、中心に形成した貫通孔2に内スプライン3を形成した円盤状で、外周には、リング状の凹溝4が形成されている。
また、ドグクラッチ1の噛み合い面となる片面の外周縁には、同心円上で等間隔に8つの凸部5A,5B・・が突設されているが、このうち凸部5Aは、同図(B)に示すように、凸部5Bよりも高く形成されて、高さの高い4つの凸部5Aと高さの低い4つの凸部5Bとが交互に配置されている。この凸部5A,5Bを含むドグクラッチ1は例えば鍛造によって成形される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a dog clutch used in a transmission. The
In addition, eight
このドグクラッチ1に対応するメスドグギヤ10は、図2に示すように、中心に貫通孔11を、外周に歯部12を有し、貫通孔11と歯部12との間には、被係合部となる4つの円弧状の係合孔13,13・・が同心円上に貫通形成されている。この係合孔13には、図3に示すように、ドグクラッチ1の隣り合う2つの凸部5A,5Bが両端にそれぞれ係合可能となっている。
As shown in FIG. 2, the
以上の如く構成されたドグクラッチ1及びメスドグギヤ10は、例えば図4に示すような変速機20に用いられる。この変速機20は、エンジンから回転トルクが伝わる入力軸21と、入力軸21と平行なカウンタ軸22と、カウンタ軸22と平行な出力軸23とを備え、入力軸21には、駆動ギヤ24が設けられて、カウンタ軸22に設けられた従動ギヤ25と噛合している。出力軸23の前段の回転軸となるカウンタ軸22には、3つの第1〜第3カウンタギヤ26〜28が設けられて、それぞれ出力軸23へ回転可能に設けられた3つの第1〜第3ドリブンギヤ29〜31と噛合している。よって、入力軸21から伝えられるカウンタ軸22の回転は、それぞれ第1〜第3カウンタギヤ26〜28を介して第1〜第3ドリブンギヤ29〜31へ伝達される。
The
また、出力軸23において、第1ドリブンギヤ29と第2ドリブンギヤ30との間には、第1噛み合いクラッチ32が、第2ドリブンギヤ30と第3ドリブンギヤ31との間には、第2噛み合いクラッチ33がそれぞれスプライン結合されている。第1噛み合いクラッチ32は、前後両面に噛み合い面を形成し、第1、第2ドリブンギヤ29,30の間でどちらとも係合しないニュートラル位置と、第1ドリブンギヤ29と係合するスライド位置と、第2ドリブンギヤ30と係合するスライド位置とにスライド可能となっている。第2噛み合いクラッチ33は、片面に噛み合い面を形成し、第3ドリブンギヤ31と係合しないニュートラル位置と、第3ドリブンギヤ31と係合するスライド位置とにスライド可能となっている。この第1、第2噛み合いクラッチ32,33は、図示しないセレクターフォーク等の動作手段によってスライドするもので、ここでは第2噛み合いクラッチ33に図1のドグクラッチ1が使用され、第3ドリブンギヤ31に図2のメスドグギヤ10が使用される。
In the
よって、図5(A)に示すように、ドグクラッチ1がメスドグギヤ10と係合しないニュートラル位置から、動作手段によってドグクラッチ1がスライドすると、同図(B)に示すように、回転するメスドグギヤ10に対して先に高さの高い4つの凸部5Aがメスドグギヤ10の係合孔13に係合する。このとき、各凸部5Aに対して係合孔13が回転方向へ十分なクリアランスを持った格好となるため、各凸部5Aは各係合孔13へスムーズに係合する。
Therefore, as shown in FIG. 5A, when the
そして、メスドグギヤ10の回転によって各凸部5Aが各係合孔13の端部に相対移動することで、ドグクラッチ1とメスドグギヤ10との同期が図られる。これと同時に、同図(C)に示すように、高さの低い4つの凸部5Bがそれぞれ係合孔13の反対側の端部に係合することで、図3のように各係合孔13の両端に凸部5Aと凸部5Bとが位置してドグクラッチ1とメスドグギヤ10とが回転方向で一体化する。よって、カウンタ軸22の回転トルクは、第3カウンタギヤ28からメスドグギヤ10及びドグクラッチ1を介して出力軸23に伝達される。
Then, the rotation of the
このとき、ドグクラッチ1の隣り合う高い凸部5Aと低い凸部5Bとが対応するメスドグギヤ10の係合孔13の両端にそれぞれ係合しているので、両凸部5A,5Bと係合孔13との間に回転方向でクリアランスは殆ど生じない状態となる。よって、加速・減速時にドグクラッチ1とメスドグギヤ10との間でがたつきが生じにくくなる。
At this time, since the adjacent
このように、上記形態のドグクラッチ1及び変速機20によれば、複数の凸部5A,5Bを、係合孔13の周方向両端に係合可能な位置に配置すると共に、凸部5Aを凸部5Bよりも高く形成したことで、ノンシンクロタイプであっても回転方向にクリアランスのない噛み合いが得られる。よって、シフト切替後のがたつきが抑えられてドライブフィールが良好となる。
As described above, according to the
なお、ドグクラッチに設ける凸部の数は上記形態に限らず、適宜増減可能で、突設高さの高い凸部も、低い凸部と交互に配置する他、凸部の数によっては2つ置きに配置したり、点対称位置に一対配置したり、何れか1つのみ配置したり等、上記形態に限定されない。
また、上記形態では、片面に凸部が設けられるドグクラッチで説明しているが、これに限らず、図4の第1噛み合いクラッチ32のように両面に凸部が設けられるドグクラッチであっても本発明の採用は可能である。
The number of protrusions provided on the dog clutch is not limited to the above-mentioned form, and can be increased or decreased as appropriate. The protrusions with a high protrusion height are arranged alternately with the low protrusions, and two protrusions are provided depending on the number of protrusions. It is not limited to the above-mentioned form, such as arranging them in a pair, arranging them in a point-symmetric position, or arranging only one of them.
In the above embodiment, a dog clutch having a convex portion on one side has been described. However, the present invention is not limited to this, and even a dog clutch having a convex portion on both sides like the first meshing
さらに、メスドグギヤも、被係合部としては貫通する係合孔に限らず、有底の凹部とする等、設計変更可能である。従って、ドグクラッチの凸部が係合可能であれば、メスドグギヤに突設した複数の凸部の間を被係合部とすることもできる。
その他、変速機の構造も、カウンタギヤやドリブンギヤの数や入力軸とカウンタ軸、出力軸の配置等は上記形態に限定するものではなく、ノンシンクロタイプの噛み合いクラッチに本発明のドグクラッチを使用可能であれば、適宜設計変更可能である。
Further, the female dog gear is not limited to the through hole to be engaged, but the design can be changed, for example, a recessed portion with a bottom. Therefore, if the convex part of a dog clutch can be engaged, it can also be set as a to-be-engaged part between several convex parts protrudingly provided by the female dog gear.
In addition, the number of counter gears and driven gears and the arrangement of the input shaft, counter shaft, and output shaft are not limited to the above-mentioned configuration, and the dog clutch of the present invention can be used for a non-synchronous meshing clutch. If so, the design can be changed as appropriate.
1・・ドグクラッチ、2・・貫通孔、3・・内スプライン、4・・凹溝、5A,5B・・凸部、10・・メスドグギヤ、13・・係合孔、20・・変速機、21・・入力軸、22・・カウンタ軸、23・・出力軸、26・・第1カウンタギヤ、27・・第2カウンタギヤ、28・・第3カウンタギヤ、29・・第1ドリブンギヤ、30・・第2ドリブンギヤ、31・・第3ドリブンギヤ、32・・第1噛み合いクラッチ、33・・第2噛み合いクラッチ。 1 .... dog clutch, 2 .... through hole, 3 .... inner spline, 4 .... concave groove, 5A, 5B ... convex, 10 ... female dog gear, 13 ... engagement hole, 20 ... transmission, 21 ..Input shaft, 22 ..Counter shaft, 23 ..Output shaft, 26 ..First counter gear, 27 ..Second counter gear, 28 ..Third counter gear, 29 ..First driven gear, 30 2nd driven gear, 31 ... 3rd driven gear, 32 ... First meshing clutch, 33 ... Second meshing clutch.
Claims (3)
前記複数の凸部を、前記被係合部の周方向両端に係合可能な位置に配置すると共に、前記複数の凸部のうちの一部を他の前記凸部よりも高く形成したことを特徴とするドグクラッチ。 Used for meshing clutches of non-synchronous type transmissions, a plurality of convex parts that can be engaged with the engaged parts project on concentric circles on the meshing surface with a female dog gear having a plurality of engaged parts in the circumferential direction. A dog clutch,
The plurality of convex portions are disposed at positions that can be engaged with both ends in the circumferential direction of the engaged portion, and a part of the plurality of convex portions is formed higher than the other convex portions. Characteristic dog clutch.
前記噛み合いクラッチに、請求項1又は2に記載のドグクラッチを用いたことを特徴とする変速機。 A non-synchronous type speed change comprising a female dog gear having a plurality of engaged portions in the circumferential direction and a meshing clutch that can be engaged with and disengaged from the female dog gear. Machine,
A transmission comprising the dog clutch according to claim 1 or 2 as the meshing clutch.
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