JP2017211055A - Dog clutch device - Google Patents

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和徳 秋山
Kazunori Akiyama
和徳 秋山
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dog clutch device capable of increasing a binding force of dog teeth to each other by a simple configuration.SOLUTION: A dog clutch device of this invention comprises: a movable ring 50 having an inner peripheral surface opposing against an outer peripheral surface of a hub 40 and having dog teeth D1, D2; a supporting mechanism for supporting the movable ring 50 in such a way that it can be moved in an axial direction and integrally in respect to the hub 40. A gear change has dog teeth D3, D4 oppositely facing against the dog teeth D1, D2. The supporting mechanism has a guide groove 41 extending in an axial direction at an outer peripheral surface of the hub 40 and a guide pin 51 protruded from the inner peripheral surface of the movable ring 50, engaged with the guide groove 41 and movable from its neutral position to an in-gear position. Side surfaces 42, 43 of the guide groove 41 have slant portions 42b, 43b that are inclined in respect to a virtual line CL3 in parallel with the axis line and extended toward the end part in an axial direction.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、車両用変速機等に用いられるドグクラッチ装置に関する。   The present invention relates to a dog clutch device used in a vehicle transmission or the like.

従来より、回転軸に相対回転可能に支持された歯車と、回転軸に軸方向に相対移動可能にスプライン係合されたスライドリングとを、ドグクラッチを介して結合するようにした装置が知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1記載の装置では、ドグクラッチを構成する歯車側およびスライドリング側の各突歯の噛合い面に、噛合い分力が相互の結合方向に作用するように、それぞれ歯先側から歯元側の肉厚内側へ傾斜する傾斜面を設ける。   Conventionally, there has been known a device in which a gear supported to be rotatable relative to a rotating shaft and a slide ring that is spline-engaged to the rotating shaft so as to be relatively movable in the axial direction are coupled via a dog clutch. (For example, refer to Patent Document 1). In the device described in Patent Document 1, the tooth bases are respectively connected from the tooth tip side so that the meshing force acts on the meshing surfaces of the teeth on the gear side and the slide ring side constituting the dog clutch in the mutual coupling direction. An inclined surface is provided to incline toward the wall thickness side.

特許文献特開2005−308142号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-308142

しかしながら、上記特許文献1記載の装置では、歯元側にかけて突歯の肉厚を薄くするようなバックテーパー加工を突歯に施す必要があり、加工が複雑化するとともに加工コストが上昇する。   However, in the apparatus described in Patent Document 1, it is necessary to perform back taper processing on the teeth so as to reduce the thickness of the teeth toward the tooth base side, which complicates the processing and increases the processing cost.

本発明の一態様は、軸線を中心に回転する第1回転体と軸線を中心に第1回転体に対し相対回転可能に設けられた第2回転体とを結合するドグクラッチ装置であって、第1回転体の外周面に対向した内周面を有するとともに、第1ドグ歯を有する可動リングと、第1回転体に対し軸方向に相対移動可能かつ第1回転体と一体に回転可能に、可動リングを支持する支持機構と、を備え、第2回転体は、第1ドグ歯に対向した第2ドグ歯を有し、支持機構は、第1回転体の外周面と可動リングの内周面のいずれか一方に軸方向に延設されたガイド溝と、第1回転体の外周面と可動リングの内周面のいずれか他方から突設され、ガイド溝に係合して、第1ドグ歯が第2ドグ歯から離間する中立位置から第1ドグ歯が第2ドグ歯に噛合するインギヤ位置にかけて移動可能な可動リングの移動方向を規制するガイドピンと、を有し、ガイドピンの外周面と当接するガイド溝の側面は、軸線と平行な仮想線に対し傾斜して軸方向端部にかけて延在する傾斜部を有する。   One aspect of the present invention is a dog clutch device that combines a first rotating body that rotates about an axis and a second rotating body that is provided so as to be rotatable relative to the first rotating body about the axis. An inner peripheral surface facing the outer peripheral surface of the one rotating body, a movable ring having a first dog tooth, a relative movement in the axial direction relative to the first rotating body, and a rotation integrally with the first rotating body, A support mechanism for supporting the movable ring, wherein the second rotating body has a second dog tooth facing the first dog tooth, and the supporting mechanism includes an outer peripheral surface of the first rotating body and an inner periphery of the movable ring. A guide groove extending in the axial direction on one of the surfaces, and projecting from either the outer peripheral surface of the first rotating body or the inner peripheral surface of the movable ring. In-gear position where the first dog teeth mesh with the second dog teeth from the neutral position where the dog teeth are separated from the second dog teeth And a guide pin that regulates the moving direction of the movable ring that is movable toward the outer surface of the guide groove, and the side surface of the guide groove that contacts the outer peripheral surface of the guide pin is inclined with respect to a virtual line parallel to the axis and extends toward the end in the axial direction. It has an inclined part.

本発明によれば、ガイドピンの外周面と当接するガイド溝の側面が、軸線と平行な仮想線に対し傾斜して軸方向端部にかけて延在する傾斜部を有するので、ドグ歯の噛合い面に傾斜部を設ける必要がなく、傾斜部の加工が容易となり、加工コストを低減することができる。   According to the present invention, the side surface of the guide groove that contacts the outer peripheral surface of the guide pin has the inclined portion that is inclined with respect to the virtual line parallel to the axis and extends toward the end in the axial direction. There is no need to provide an inclined portion on the surface, the processing of the inclined portion is facilitated, and the processing cost can be reduced.

本発明の実施形態に係るドグクラッチ装置が適用される車両用変速機の要部構成を示すスケルトン図。The skeleton figure which shows the principal part structure of the transmission for vehicles with which the dog clutch apparatus which concerns on embodiment of this invention is applied. 図1の変速機に含まれる第1ギヤ結合機構の構成を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the structure of the 1st gear coupling mechanism contained in the transmission of FIG. 図1の変速機に含まれる第1ギヤ結合機構の組立て状態を示す変速機の要部断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the transmission showing an assembled state of a first gear coupling mechanism included in the transmission of FIG. 1. 図3のIV-IV線に沿って切断した第1ギヤ結合機構の要部構成を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows the principal part structure of the 1st gear coupling mechanism cut | disconnected along the IV-IV line | wire of FIG. 第1ギヤ結合機構が中立状態にある場合のガイド溝とガイドピンとの位置関係を示す図。The figure which shows the positional relationship of a guide groove and a guide pin in case a 1st gear coupling mechanism exists in a neutral state. 本発明の実施形態に係るドグクラッチ装置による加速走行時の動作を説明する図。The figure explaining the operation | movement at the time of the acceleration driving | running | working by the dog clutch apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るドグクラッチ装置による減速走行時の動作を説明する図。The figure explaining the operation | movement at the time of the deceleration driving | running | working by the dog clutch apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図6Aの比較例を示す図。The figure which shows the comparative example of FIG. 6A. 図6Bの比較例を示す図。The figure which shows the comparative example of FIG. 6B. 本発明の実施形態に係るドグクラッチ装置によるアップシフト時の動作を説明する図。The figure explaining the operation | movement at the time of upshift by the dog clutch apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図6Aの変形例を示す図。The figure which shows the modification of FIG. 6A. 図9Aの比較例を示す図。The figure which shows the comparative example of FIG. 9A.

以下、図1〜図9Bを参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るドグクラッチ装置が適用される車両用変速機の要部構成を示すスケルトン図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a skeleton diagram showing a main configuration of a vehicle transmission to which a dog clutch device according to an embodiment of the present invention is applied.

変速機1は、エンジン2の回転を速度段に応じた変速比で変速するギヤ機構10と、エンジン2のトルクをギヤ機構10に伝達または非伝達するクラッチ3とを有する。ギヤ機構10を介して出力されたトルクは、図示しない作動ギヤ機構、駆動軸等を介して駆動輪に伝達され、これにより車両が走行する。   The transmission 1 includes a gear mechanism 10 that changes the rotation of the engine 2 at a speed ratio corresponding to the speed stage, and a clutch 3 that transmits or does not transmit the torque of the engine 2 to the gear mechanism 10. Torque output via the gear mechanism 10 is transmitted to drive wheels via an operating gear mechanism, a drive shaft, and the like (not shown), thereby causing the vehicle to travel.

ギヤ機構10は、互いに略平行に配置され、それぞれが回転可能に支持された複数の回転軸、すなわち入力軸11と出力軸12とを有する。図示は省略するが、ギヤ機構10はリバース軸も有する。変速機1は、例えば前進6速、後進1速の手動変速機であり、ドライバによる変速操作により速度段を変更可能である。なお、車速とアクセルペダルの踏み込み量等に応じて速度段を自動的に変更する自動変速機として変速機1を構成することもできる。   The gear mechanism 10 has a plurality of rotating shafts, that is, an input shaft 11 and an output shaft 12, which are arranged substantially parallel to each other and are rotatably supported. Although not shown, the gear mechanism 10 also has a reverse shaft. The transmission 1 is, for example, a 6-speed forward and 1-speed manual transmission, and the speed stage can be changed by a shift operation by a driver. The transmission 1 can also be configured as an automatic transmission that automatically changes the speed stage according to the vehicle speed, the amount of depression of the accelerator pedal, and the like.

入力軸11の一端部は、クラッチ3を介してエンジン2の出力軸2aに接続され、クラッチ3の断接に応じて入力軸11と出力軸2aとが結合または遮断される。すなわち、クラッチ3が接続すると、入力軸11と出力軸2aとが結合され、入力軸11にエンジン2からのトルクを入力可能となる。一方、クラッチ3が遮断すると、入力軸11と出力軸2aとが遮断され、エンジン2からのトルク入力が不能となる。   One end of the input shaft 11 is connected to the output shaft 2a of the engine 2 via the clutch 3, and the input shaft 11 and the output shaft 2a are coupled or disconnected according to the connection / disconnection of the clutch 3. That is, when the clutch 3 is connected, the input shaft 11 and the output shaft 2 a are coupled, and torque from the engine 2 can be input to the input shaft 11. On the other hand, when the clutch 3 is disconnected, the input shaft 11 and the output shaft 2a are disconnected, and torque input from the engine 2 becomes impossible.

入力軸11の周囲には、5速ギヤ25と、2速ギヤ22と、6速ギヤ26と、3速ギヤ23とが、クラッチ3の反対側からこの順番に配設される。これら変速ギヤ22,25,26は、それぞれ不図示のベアリングを介し入力軸11に対して相対回転可能に支持される。入力軸11には、3速ギヤ23の側方(クラッチ3側)に複数の駆動ギヤ27〜29が固定される。このうちギヤ28は、不図示のリバース軸に固定されたギヤに噛合する。   Around the input shaft 11, a fifth speed gear 25, a second speed gear 22, a sixth speed gear 26, and a third speed gear 23 are arranged in this order from the opposite side of the clutch 3. These transmission gears 22, 25, and 26 are supported so as to be rotatable relative to the input shaft 11 via bearings (not shown). A plurality of drive gears 27 to 29 are fixed to the input shaft 11 on the side of the third speed gear 23 (clutch 3 side). Of these, the gear 28 meshes with a gear fixed to a reverse shaft (not shown).

なお、本明細書において、回転軸(入力軸11、出力軸12等)にギヤが固定されるとは、回転軸の外周面にギヤを加工する場合や、回転軸と別体のギヤをスプライン結合等により回転軸に支持する場合、すなわち回転軸に相対回転不能にギヤを設ける場合をいう。   In this specification, the gear is fixed to the rotating shaft (input shaft 11, output shaft 12, etc.) when the gear is processed on the outer peripheral surface of the rotating shaft, or the gear separate from the rotating shaft is splined. The case where it supports to a rotating shaft by coupling | bonding etc., ie, the case where a gear is provided in a rotating shaft so that relative rotation is impossible.

出力軸12の周囲には、4速ギヤ24と1速ギヤ21とが、不図示のベアリングを介し出力軸12に対し相対回転可能に支持される。4速ギヤ24は駆動ギヤ27に噛合し、1速ギヤ21は駆動ギヤ29に噛合する。出力軸12には、5速従動ギヤ35と、2速従動ギヤ32と、6速従動ギヤ36と、3速従動ギヤ33とが、この順番に固定される。さらに出力軸12には、1速ギヤ21の側方(クラッチ3側)にファイナルギヤ30が固定される。5速従動ギヤ35は5速ギヤ25に噛合し、2速従動ギヤ32は2速ギヤ22に噛合し、6速従動ギヤ36は6速ギヤ26に噛合し、3速従動ギヤ33は3速ギヤ23に噛合する。変速機1のトルクは、ファイナルギヤ30を介して、図示しない作動ギヤ機構に出力される。   Around the output shaft 12, a fourth speed gear 24 and a first speed gear 21 are supported so as to be rotatable relative to the output shaft 12 via a bearing (not shown). The fourth speed gear 24 meshes with the drive gear 27, and the first speed gear 21 meshes with the drive gear 29. A 5-speed driven gear 35, a 2-speed driven gear 32, a 6-speed driven gear 36, and a 3-speed driven gear 33 are fixed to the output shaft 12 in this order. Further, a final gear 30 is fixed to the output shaft 12 on the side of the first speed gear 21 (clutch 3 side). The 5-speed driven gear 35 is engaged with the 5-speed gear 25, the 2-speed driven gear 32 is engaged with the 2-speed gear 22, the 6-speed driven gear 36 is engaged with the 6-speed gear 26, and the 3-speed driven gear 33 is 3-speed. Engage with the gear 23. The torque of the transmission 1 is output to an operating gear mechanism (not shown) via the final gear 30.

変速機1は、ドグ歯を介して変速ギヤ21〜26をトルク伝達用の回転軸(入力軸11または出力軸12)に結合する複数のギヤ結合機構(ドグクラッチ)を有する。すなわち、2速ギヤ22または5速ギヤ25を入力軸11に結合する第1ギヤ結合機構1GEと、3速ギヤ23または6速ギヤ26を入力軸11に結合する第2ギヤ結合機構2GEと、1速ギヤ21または4速ギヤ24を出力軸12に結合する第3ギヤ結合機構3GEとを有する。   The transmission 1 has a plurality of gear coupling mechanisms (dog clutches) that couple the transmission gears 21 to 26 to a torque transmission rotary shaft (input shaft 11 or output shaft 12) via dog teeth. That is, a first gear coupling mechanism 1GE that couples the second gear 22 or the fifth gear 25 to the input shaft 11, a second gear coupling mechanism 2GE that couples the third gear 23 or the sixth gear 26 to the input shaft 11, A third gear coupling mechanism 3GE for coupling the first speed gear 21 or the fourth speed gear 24 to the output shaft 12;

図2は、第1ギヤ結合機構1GEの構成を示す分解斜視図であり、図3は、第1ギヤ結合機構1GEの組立て状態を示す変速機1の要部断面図である。図2,3に示すように、第1ギヤ結合機構1GEは、2速ギヤ22と5速ギヤ25との間に配置され、入力軸11に固定されて、軸線CL0を中心に回転するハブ40と、ハブ40の外周面に沿って軸方向(図3の矢印AB方向)に移動可能に支持された可動リング50とを有する。   FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the first gear coupling mechanism 1GE, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the transmission 1 showing the assembled state of the first gear coupling mechanism 1GE. As shown in FIGS. 2 and 3, the first gear coupling mechanism 1GE is disposed between the second speed gear 22 and the fifth speed gear 25, is fixed to the input shaft 11, and rotates about the axis CL0. And a movable ring 50 supported so as to be movable in the axial direction (the direction of arrow AB in FIG. 3) along the outer peripheral surface of the hub 40.

より具体的には、可動リング50の内周面には、径方向内側に向けて周方向複数の略円柱形状のガイドピン51が突設される。ハブ40の外周面には、各ガイドピン51に対応して軸方向一端面から他端面にかけて周方向複数の略V字状のガイド溝41が設けられる。ガイドピン51はガイド溝41に係合し、ガイドピン51はガイド溝41にガイドされながら可動リング50と一体に軸方向(図3の矢印AB方向)に移動する。すなわち、ガイドピン51は、ハブ40に対する可動リング50の移動方向を規制する移動規制部として機能する。可動リング50の軸方向一端面には、周方向等間隔にドグ歯D1が突設され、軸方向他端面には、周方向等間隔にドグ歯D2が突設される。   More specifically, a plurality of substantially cylindrical guide pins 51 in the circumferential direction project from the inner peripheral surface of the movable ring 50 toward the radially inner side. A plurality of substantially V-shaped guide grooves 41 in the circumferential direction are provided on the outer peripheral surface of the hub 40 from the one end surface in the axial direction to the other end surface corresponding to each guide pin 51. The guide pin 51 engages with the guide groove 41, and the guide pin 51 moves integrally with the movable ring 50 in the axial direction (direction of arrow AB in FIG. 3) while being guided by the guide groove 41. That is, the guide pin 51 functions as a movement restricting portion that restricts the moving direction of the movable ring 50 with respect to the hub 40. Dog teeth D1 project from one end surface in the axial direction of the movable ring 50 at equal intervals in the circumferential direction, and dog teeth D2 project from the other end surface in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction.

2速ギヤ22は、外周面に形成されたギヤ部22aと、ドグ歯D1に対向して軸方向端部に設けられたドグ歯D3とを有する。より具体的には、2速ギヤ22は、2速従動ギヤ32(図1)に噛合するギヤ部22aが外周面に形成されたギヤ本体221と、ギヤ本体221の可動リング50側の端部にスプライン結合により取り付けられた噛合リング222とを一体に有する。噛合リング222には、可動リング50のドグ歯D1に対応して周方向複数の開口部22bが設けられ、2速ギヤ22(噛合リング222)の軸方向端面は周方向に凹凸状に形成される。これにより2速ギヤ22の軸方向端部に、ドグ歯D1に対向してドグ歯D3が設けられる。   The second-speed gear 22 has a gear portion 22a formed on the outer peripheral surface and dog teeth D3 provided at the end in the axial direction facing the dog teeth D1. More specifically, the second speed gear 22 includes a gear body 221 having a gear portion 22a meshing with the second speed driven gear 32 (FIG. 1) formed on the outer peripheral surface, and an end portion of the gear body 221 on the movable ring 50 side. And a meshing ring 222 attached by spline coupling. The meshing ring 222 is provided with a plurality of openings 22b in the circumferential direction corresponding to the dog teeth D1 of the movable ring 50, and the axial end surface of the second gear 22 (meshing ring 222) is formed in an uneven shape in the circumferential direction. The Thereby, the dog tooth D3 is provided at the axial end portion of the second gear 22 so as to face the dog tooth D1.

5速ギヤ25は、外周面に形成されたギヤ部25aと、ドグ歯D2に対向して軸方向端部に設けられたドグ歯D4とを有する。より具体的には、5速ギヤ25には、5速従動ギヤ35(図1)に噛合するギヤ部25aが外周面に設けられるとともに、可動リング50のドグ歯D2に対応して周方向複数の開口部25bが設けられ、5速ギヤ25の軸方向端面は周方向に凹凸状に形成される。これにより5速ギヤ25の軸方向端部に、ドグ歯D2に対向してドグ歯D4が設けられる。   The fifth speed gear 25 has a gear portion 25a formed on the outer peripheral surface and dog teeth D4 provided at the end in the axial direction facing the dog teeth D2. More specifically, the fifth speed gear 25 is provided with a gear portion 25a meshing with the fifth speed driven gear 35 (FIG. 1) on the outer peripheral surface, and a plurality of circumferential directions corresponding to the dog teeth D2 of the movable ring 50 are provided. The opening 25b is provided, and the end surface in the axial direction of the fifth speed gear 25 is formed in an uneven shape in the circumferential direction. Thereby, the dog tooth D4 is provided at the axial end portion of the fifth speed gear 25 so as to face the dog tooth D2.

図3では、可動リング50のドグ歯D1,D2が2速ギヤ22および5速ギヤ25のいずれのドグ歯D3,D4にも噛合しておらず、可動リング50は中立位置に位置し、第1ギヤ結合機構1GEは中立状態にある。この状態から可動リング50が矢印A方向のインギヤ位置に移動してドグ歯D1がドグ歯D3に噛合すると、2速ギヤ22が入力軸11に結合し、第1ギヤ結合機構1GEはギヤ結合状態となる。また、可動リング50が矢印B方向のインギヤ位置に移動してドグ歯D2がドグ歯D4に噛合すると、5速ギヤ25が入力軸11に結合し、第1ギヤ結合機構1GEはギヤ結合状態となる。   In FIG. 3, the dog teeth D1 and D2 of the movable ring 50 are not meshed with any of the dog teeth D3 and D4 of the second gear 22 and the fifth gear 25, and the movable ring 50 is located at the neutral position. The one gear coupling mechanism 1GE is in a neutral state. From this state, when the movable ring 50 moves to the in-gear position in the direction of arrow A and the dog teeth D1 mesh with the dog teeth D3, the second gear 22 is coupled to the input shaft 11, and the first gear coupling mechanism 1GE is in the gear coupled state. It becomes. When the movable ring 50 moves to the in-gear position in the direction of arrow B and the dog teeth D2 mesh with the dog teeth D4, the fifth gear 25 is coupled to the input shaft 11, and the first gear coupling mechanism 1GE is in the gear coupled state. Become.

可動リング50は、不図示のドグ操作装置により中立位置からインギヤ位置またはインギヤ位置から中立位置に操作される。ドグ操作装置は、可動リング50を軸方向に駆動するアクチュエータ(電動モータなど)を有する。アクチュエータには、変速指令に応じてコントローラから制御信号が出力され、アクチュエータはコントローラにより駆動制御される。   The movable ring 50 is operated from the neutral position to the in-gear position or from the in-gear position to the neutral position by a dog operating device (not shown). The dog operating device has an actuator (such as an electric motor) that drives the movable ring 50 in the axial direction. A control signal is output from the controller to the actuator in accordance with a shift command, and the actuator is driven and controlled by the controller.

図1において、第1ギヤ結合機構1GEを介して2速ギヤ22が入力軸11に結合すると、入力軸11の回転が2速ギヤ22、2速従動ギヤ32を介して出力軸12に伝達され、2速段が確立する。第1ギヤ結合機構1GEを介して5速ギヤ25が入力軸11に結合すると、入力軸11の回転が5速ギヤ25、5速従動ギヤ35を介して出力軸12に伝達され、5速段が確立する。   In FIG. 1, when the second speed gear 22 is coupled to the input shaft 11 via the first gear coupling mechanism 1GE, the rotation of the input shaft 11 is transmitted to the output shaft 12 via the second speed gear 22 and the second speed driven gear 32. Second gear is established. When the fifth speed gear 25 is coupled to the input shaft 11 via the first gear coupling mechanism 1GE, the rotation of the input shaft 11 is transmitted to the output shaft 12 via the fifth speed gear 25 and the fifth speed driven gear 35. Established.

詳細な図示は省略するが、第2ギヤ結合機構2GEと第3ギヤ結合機構3GEも第1ギヤ結合機構1GEと同様に構成される。したがって、第2ギヤ結合機構2GEを介して3速ギヤ23が入力軸11に結合すると、入力軸11の回転が3速ギヤ23、3速従動ギヤ33を介して出力軸12に伝達され、3速段が確立する。第2ギヤ結合機構2GEを介して6速ギヤ26が入力軸11に結合すると、入力軸11の回転が6速ギヤ26、6速従動ギヤ36を介して出力軸12に伝達され、6速段が確立する。   Although detailed illustration is omitted, the second gear coupling mechanism 2GE and the third gear coupling mechanism 3GE are also configured similarly to the first gear coupling mechanism 1GE. Accordingly, when the third speed gear 23 is coupled to the input shaft 11 via the second gear coupling mechanism 2GE, the rotation of the input shaft 11 is transmitted to the output shaft 12 via the third speed gear 23 and the third speed driven gear 33. The speed is established. When the 6th speed gear 26 is coupled to the input shaft 11 via the second gear coupling mechanism 2GE, the rotation of the input shaft 11 is transmitted to the output shaft 12 via the 6th speed gear 26 and the 6th speed driven gear 36, and the 6th speed stage. Established.

また、第3ギヤ結合機構3GEを介して1速ギヤ21が出力軸12に結合すると、入力軸11の回転が駆動ギヤ29、1速ギヤ21を介して出力軸12に伝達され、1速段が確立する。第3ギヤ結合機構3GEを介して4速ギヤ24が出力軸12に結合すると、入力軸11の回転が駆動ギヤ27、4速ギヤ24を介して出力軸12に伝達され、4速段が確立する。   When the first speed gear 21 is coupled to the output shaft 12 via the third gear coupling mechanism 3GE, the rotation of the input shaft 11 is transmitted to the output shaft 12 via the drive gear 29 and the first speed gear 21. Established. When the fourth speed gear 24 is coupled to the output shaft 12 via the third gear coupling mechanism 3GE, the rotation of the input shaft 11 is transmitted to the output shaft 12 via the drive gear 27, the fourth speed gear 24, and the fourth speed stage is established. To do.

上述したように、本実施形態では、ギヤ結合機構1GE〜3GEのハブ40と可動リング50とは、それぞれガイド溝41に係合されたガイドピン51を介してトルクを伝達可能に連結される(図2,3)。以下、この点について詳細に説明する。   As described above, in the present embodiment, the hub 40 and the movable ring 50 of the gear coupling mechanisms 1GE to 3GE are connected to each other so as to be able to transmit torque via the guide pins 51 engaged with the guide grooves 41 ( Figures 2 and 3). Hereinafter, this point will be described in detail.

図4は、軸線CL0に垂直な断面で切断したハブ40と可動リング50の要部構成を拡大して示す図(図3のIV-IV線に沿った断面図)であり、図5は、ハブ40と可動リング50の要部を平面に展開し、ギヤ結合機構1GE〜3GEの中立状態におけるガイド溝41とガイドピン51との間の位置関係を示す図である。なお、図5には、車両の前進走行時および後進走行時におけるハブ40の回転方向をそれぞれ矢印FおよびRで示すとともに、軸方向に沿った可動リング50の移動方向を図3と同様、矢印ABで示す。   FIG. 4 is an enlarged view (a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3) showing the main configuration of the hub 40 and the movable ring 50 cut along a cross section perpendicular to the axis CL0. It is a figure which expands the principal part of hub 40 and movable ring 50 on a plane, and shows the positional relationship between guide groove 41 and guide pin 51 in the neutral state of gear coupling mechanisms 1GE-3GE. In FIG. 5, the rotation direction of the hub 40 during forward traveling and reverse traveling of the vehicle is indicated by arrows F and R, respectively, and the moving direction of the movable ring 50 along the axial direction is indicated by the arrow as in FIG. 3. Indicated by AB.

図4に示すように、可動リング50の内周面50aにハブ40の外周面40aが対向し、可動リング50は、支持機構SMを介してハブ40に対し軸方向に相対移動可能かつハブ40と一体に回転可能に支持される。支持機構SMは、可動リング50の内周面50aから径方向内側の回転中心(軸線CL0)に向けて突設されたガイドピン51と、ハブ40に設けられてガイドピン51が係合するガイド溝41とを有する。   As shown in FIG. 4, the outer peripheral surface 40a of the hub 40 faces the inner peripheral surface 50a of the movable ring 50, and the movable ring 50 can move relative to the hub 40 in the axial direction via the support mechanism SM and can be moved. And is supported rotatably. The support mechanism SM includes a guide pin 51 projecting from the inner peripheral surface 50a of the movable ring 50 toward the radially inner rotation center (axis line CL0), and a guide provided on the hub 40 and engaged with the guide pin 51. Groove 41.

ハブ40が図4の矢印A方向に回転すると、可動リング50にガイドピン51を介してトルクが作用し、可動リング50がハブ40とともに回転する。このとき、軸線CL0から距離(半径)R1の位置で、ガイド溝41の側面からガイドピン51に押圧力F1が作用する。なお、図4は、加速走行時の押圧力F1の向きを示しており、減速走行時には可動リング50からハブ40にトルクが作用し、押圧力の向きが反対となる。   When the hub 40 rotates in the direction of arrow A in FIG. 4, torque acts on the movable ring 50 via the guide pins 51, and the movable ring 50 rotates together with the hub 40. At this time, a pressing force F1 acts on the guide pin 51 from the side surface of the guide groove 41 at a position (radius) R1 from the axis line CL0. FIG. 4 shows the direction of the pressing force F1 during acceleration traveling, and torque acts on the hub 40 from the movable ring 50 during deceleration traveling, and the direction of the pressing force is opposite.

図5に示すように、ハブ40の外周面40aのガイド溝41は、一方の軸方向側端面40bから他方の軸方向側端面40cにかけて互いに対向する一対の側面、すなわち矢印F方向側の第1側面42と、矢印R方向側の第2側面43とを有する。ガイド溝41は、ハブ40の側端面40b,40c間の中心を通る中心線CL1に対して対称に形成される。   As shown in FIG. 5, the guide groove 41 of the outer peripheral surface 40a of the hub 40 has a pair of side surfaces facing each other from one axial side end surface 40b to the other axial side end surface 40c, that is, a first on the arrow F direction side. It has a side surface 42 and a second side surface 43 on the arrow R direction side. The guide groove 41 is formed symmetrically with respect to a center line CL1 passing through the center between the side end faces 40b and 40c of the hub 40.

側端面40bから側端面40cにかけて延在するガイド溝41を、中心線CL1に平行かつ中心線CL1から所定長さ離れた一対の仮想線CL2により、中心線CL1を含む第1領域AR1と第1領域AR1の両側の第2領域AR2とに、溝長さ方向に3分割する。このとき、第1側面42は、軸方向中央部の側面部42aと軸方向端部の側面部42bとにより構成され、第2側面43は、軸方向中央部の側面部43aと軸方向端部の側面部43bとにより構成される。   The guide groove 41 extending from the side end face 40b to the side end face 40c is divided into a first area AR1 and a first area AR1 including the center line CL1 by a pair of virtual lines CL2 parallel to the center line CL1 and separated from the center line CL1 by a predetermined length. Dividing into two regions AR2 on both sides of the region AR1 in the groove length direction. At this time, the first side surface 42 is configured by a side surface portion 42a at the axial center portion and a side surface portion 42b at the axial direction end portion, and the second side surface 43 is configured by the side surface portion 43a at the axial center portion and the axial end portion. Side surface portion 43b.

第1領域AR1において、ガイド溝41の第1側面42から第2側面43までの長さ(溝幅L1)は、溝長さ方向にわたって一定である。第1領域AR1における側面部42aは、軸線CL0(図3)に平行な仮想線CL3に対して所定角度θaだけ傾斜しており、中心線CL1の両側の一対の側面部42aのなす角θは180°より小さい。したがって、第1領域AR1におけるガイド溝41の軸方向中央部41aは、矢印F側に突出するように略V字状に形成される。ギヤ結合機構1GE〜3GEが中立状態にあるとき、図5に示すように、ガイドピン51はガイド溝41の中央部41aにおいて中立位置に保持される。   In the first region AR1, the length (groove width L1) from the first side surface 42 to the second side surface 43 of the guide groove 41 is constant over the groove length direction. The side surface portion 42a in the first region AR1 is inclined by a predetermined angle θa with respect to the virtual line CL3 parallel to the axis line CL0 (FIG. 3), and the angle θ formed by the pair of side surface portions 42a on both sides of the center line CL1 is Less than 180 °. Therefore, the axial center portion 41a of the guide groove 41 in the first region AR1 is formed in a substantially V shape so as to protrude to the arrow F side. When the gear coupling mechanisms 1GE to 3GE are in the neutral state, the guide pin 51 is held at the neutral position in the central portion 41a of the guide groove 41 as shown in FIG.

第2側面43の側面部43aと側面部43bとは、それぞれ第1側面42の側面部42aと同一の傾斜角θaで段差なく接続される。一方、第1側面42の側面部42bは、隣り合う側面部42aと反対側に傾斜し、側面部42aと側面部42bとの間の境界には段差部42cが設けられる。より具体的には、側面部42aは、軸方向中心(中心線CL1)から段差部42cにかけて矢印R方向に傾斜して形成されるのに対し、側面部42bは、段差部42cから軸方向端面40b,40cにかけて矢印F方向に傾斜して形成される。したがって、第2領域AR2における第1側面42(側面部42b)と第2側面43(側面部43b)との間の距離は、軸方向端面40b,40cにかけて拡大する。   The side surface portion 43a and the side surface portion 43b of the second side surface 43 are connected without a step at the same inclination angle θa as the side surface portion 42a of the first side surface 42, respectively. On the other hand, the side surface portion 42b of the first side surface 42 is inclined to the side opposite to the adjacent side surface portion 42a, and a stepped portion 42c is provided at the boundary between the side surface portion 42a and the side surface portion 42b. More specifically, the side surface portion 42a is formed to be inclined in the direction of arrow R from the axial center (center line CL1) to the stepped portion 42c, whereas the side surface portion 42b is formed from the stepped portion 42c to the axial end surface. Inclined in the direction of arrow F over 40b and 40c. Accordingly, the distance between the first side surface 42 (side surface portion 42b) and the second side surface 43 (side surface portion 43b) in the second region AR2 increases toward the axial end surfaces 40b and 40c.

本発明の実施形態に係るドグクラッチ装置の主要な動作を説明する。図6A,6Bは、それぞれ可動リング50を矢印A方向に移動させた状態における加速走行時および減速走行時にガイドピン51に作用する力の向きを示す図である。図6A,6Bでは、ガイドピン51はガイド溝41の第2領域AR2に位置する。なお、図7A,7Bは図6A,6Bの比較例を示す図である。   The main operation of the dog clutch device according to the embodiment of the present invention will be described. 6A and 6B are diagrams showing directions of forces acting on the guide pin 51 during acceleration traveling and deceleration traveling in a state where the movable ring 50 is moved in the direction of arrow A, respectively. 6A and 6B, the guide pin 51 is located in the second area AR2 of the guide groove 41. 7A and 7B are diagrams showing comparative examples of FIGS. 6A and 6B.

加速走行時には、ハブ40の回転が可動リング50の回転よりも速い。このため、図6Aに示すように、ハブ40のガイド溝41の第2側面43(例えば側面部43b)がガイドピン51の外周面に当接する。これにより、ガイドピン51に加速方向(矢印F方向)の押圧力F1が作用し、この押圧力F1によりドグ歯D1,D3を介していずれかの変速ギヤ21〜26にトルクT1(=F1×半径R1)が作用する。このとき、ガイド溝41の第2側面43が軸方向に対し角度θaで傾斜していることから、ガイドピン51には押圧力F1に垂直な矢印A方向への力Faが作用する。すなわちドグ歯D1とドグ歯D3との噛合わせを促進するような力Fa(噛合い促進力と呼ぶ)が作用する。このときの噛合い促進力Faは、次式(I)によって表される。
Fa=T1/R1・tanθa ・・・(I)
During acceleration traveling, the rotation of the hub 40 is faster than the rotation of the movable ring 50. For this reason, as shown in FIG. 6A, the second side surface 43 (for example, the side surface portion 43 b) of the guide groove 41 of the hub 40 contacts the outer peripheral surface of the guide pin 51. As a result, a pressing force F1 in the acceleration direction (arrow F direction) acts on the guide pin 51, and the pressing force F1 causes the torque T1 (= F1 ×) to be applied to any of the transmission gears 21 to 26 via the dog teeth D1 and D3. Radius R1) acts. At this time, since the second side surface 43 of the guide groove 41 is inclined at an angle θa with respect to the axial direction, a force Fa in the direction of arrow A perpendicular to the pressing force F1 acts on the guide pin 51. That is, a force Fa (referred to as engagement promoting force) that promotes the engagement between the dog teeth D1 and the dog teeth D3 acts. The engagement promoting force Fa at this time is represented by the following formula (I).
Fa = T1 / R1 · tanθa (I)

一方、減速走行時には、ハブ40の回転が可動リング50の回転よりも遅く、図6Bに示すように、ドグ歯D3から可動リング50にトルクT2が作用する。このため、ハブ40のガイド溝41の第1側面42、特に第2領域AR2の側面部42bがガイドピン51の外周面に当接し、ガイドピン51に減速方向(矢印R方向)の押圧力F2が作用する。このとき、ガイド溝41の側面部42bが軸方向に対し角度θbで傾斜していることから、ガイドピン51には押圧力F2に垂直な矢印A方向への力Fb、すなわちドグ歯D1とドグ歯D3との噛合わせを促進するような力Fb(噛合い促進力)が作用する。このときの噛合い促進力Fbは、次式(II)によって表される。
Fb=T2/R1・tanθb ・・・(II)
On the other hand, during deceleration traveling, the rotation of the hub 40 is slower than the rotation of the movable ring 50, and torque T2 acts on the movable ring 50 from the dog teeth D3 as shown in FIG. 6B. Therefore, the first side surface 42 of the guide groove 41 of the hub 40, particularly the side surface portion 42b of the second region AR2, abuts the outer peripheral surface of the guide pin 51, and the pressing force F2 in the deceleration direction (arrow R direction) is applied to the guide pin 51. Works. At this time, since the side surface portion 42b of the guide groove 41 is inclined at an angle θb with respect to the axial direction, the force Fb in the direction of the arrow A perpendicular to the pressing force F2 is applied to the guide pin 51, that is, the dog tooth D1 and the dog A force Fb (meshing promoting force) that promotes the meshing with the tooth D3 is applied. The engagement promoting force Fb at this time is represented by the following formula (II).
Fb = T2 / R1 / tan θb (II)

このように本実施形態では、ガイド溝41の軸方向端部に、仮想線CL3に対して傾斜した側面部42b,43bを設けるようにした。このため、車両の加速走行時および減速走行時にガイドピン51には、ドグ歯D1,D3同士の噛合わせを促進するような力Fa,Fbが作用する。したがって、ドグ歯D1,D3の噛合い面等に傾斜部を加工する必要がなく、簡易な構成によりドグ歯D1,D3同士の軸方向の結合力を高めることができ、安定した変速動作を実現できる。   As described above, in the present embodiment, the side surface portions 42b and 43b that are inclined with respect to the virtual line CL3 are provided at the end portion of the guide groove 41 in the axial direction. For this reason, forces Fa and Fb that promote the meshing of the dog teeth D1 and D3 act on the guide pin 51 when the vehicle is accelerating and decelerating. Therefore, there is no need to machine inclined portions on the meshing surfaces of the dog teeth D1 and D3, and the axial coupling force between the dog teeth D1 and D3 can be increased with a simple configuration, thereby realizing a stable shifting operation. it can.

これに対し、図7A,7Bに示すように、ガイド溝41の軸方向端部を傾斜させずに軸方向に沿って形成した場合には、軸方向の噛合い促進力Fc,Fdを発生させるために、ドグ歯D1,D3の噛合い面D1a,D3aおよびD1b,D3bにそれぞれ傾斜部を加工する必要がある。このため、噛合い面にバックテーパー加工を施す必要があり、加工が複雑化するとともに加工コストが上昇する。   On the other hand, as shown in FIGS. 7A and 7B, when the axial end portion of the guide groove 41 is formed along the axial direction without being inclined, the axial engagement promoting forces Fc and Fd are generated. Therefore, it is necessary to process the inclined portions on the meshing surfaces D1a, D3a and D1b, D3b of the dog teeth D1, D3. For this reason, it is necessary to perform back taper processing on the meshing surface, which complicates the processing and increases the processing cost.

この場合の加速走行時の噛合い促進力Fcおよび減速走行時の噛合い促進力Fdは、噛合い面D1a,D3aおよびD1b,D3bの半径R2を用いてそれぞれ次式(III),(IV)で表される。
Fc=T1/R2・tanθc ・・・(III)
Fd=T2/R2・tanθd ・・・(IV)
したがって、図6A,6Bのガイドピン51に、バックテーパー加工を施した場合(図7A,7B)と同等の噛合い促進力Fa,Fbを付加するためには、上式(I),(III)および上式(II),(IV)より、それぞれ図6Aの角度θaをatan(R1/R2・tanθc)に、図6Bの角度θbをatan(R1/R2・tanθc)に設定すればよい。
In this case, the meshing acceleration force Fc during acceleration traveling and the meshing acceleration force Fd during deceleration traveling are expressed by the following formulas (III) and (IV) using the radius R2 of the meshing surfaces D1a, D3a and D1b, D3b, respectively. It is represented by
Fc = T1 / R2 · tanθc (III)
Fd = T2 / R2 / tanθd (IV)
Therefore, in order to add the meshing acceleration forces Fa and Fb equivalent to those obtained when back taper processing is performed on the guide pins 51 of FIGS. 6A and 6B (FIGS. 7A and 7B), the above formulas (I) and (III ) And the above equations (II) and (IV), the angle θa in FIG. 6A may be set to atan (R1 / R2 · tanθc), and the angle θb in FIG. 6B may be set to atan (R1 / R2 · tanθc).

本実施形態では、アップシフト時に下段ギヤが中立状態となる前に上段ギヤが噛み合うように、すなわち下段ギヤと上段ギヤが同時に噛み合うように可動リング50が操作される。例えば2速段から3速段へのアップシフト時には、第1ギヤ結合機構1GEを介して2速ギヤ22が中立状態となる前に、第2ギヤ結合機構2GEを介して3速ギヤ23が入力軸11に結合される。このとき、可動リング50は、図8に示すようにガイド溝41の第1領域AR1に移動する。   In the present embodiment, the movable ring 50 is operated so that the upper gear meshes before the lower gear becomes neutral during upshifting, that is, the lower gear and the upper gear mesh simultaneously. For example, when upshifting from the second gear to the third gear, the third gear 23 is input via the second gear coupling mechanism 2GE before the second gear 22 is neutralized via the first gear coupling mechanism 1GE. Coupled to the shaft 11. At this time, the movable ring 50 moves to the first area AR1 of the guide groove 41 as shown in FIG.

アップシフト時における第1ギヤ結合機構1GEのハブ40の回転は可動リング50(2速ギヤ22)の53回転よりも遅い。一方、第2ギヤ結合機構2GEのハブH40の回転は可動リング50(3速ギヤ23)の回転よりも速い。このため、2速ギヤ22には、出力軸12を介して出力トルクの一部が循環トルクとして作用し、第1側面42の側面部42aがガイドピン51の外周面に当接する。   The rotation of the hub 40 of the first gear coupling mechanism 1GE during the upshift is slower than the 53 rotations of the movable ring 50 (second gear 22). On the other hand, the rotation of the hub H40 of the second gear coupling mechanism 2GE is faster than the rotation of the movable ring 50 (third gear 23). For this reason, a part of the output torque acts as a circulating torque on the second speed gear 22 via the output shaft 12, and the side surface portion 42 a of the first side surface 42 contacts the outer peripheral surface of the guide pin 51.

この循環トルクによって、第1ギヤ結合機構1GEのガイドピン51には、ガイド溝41の中心線CL1に向かう軸方向の力Fe、すなわちドグ歯D3からドグ歯D1を離間させるような力(噛合い解除力と呼ぶ)が作用する。これにより可動リング50のドグ歯D1と2速ギヤ22のドグ歯D3との噛合いが解除され、第1ギヤ結合機構1GEは中立状態となる。このように一部の変速ギヤ(例えば2速ギヤ22と3速ギヤ23)を同時に噛合させながらアップシフトするように構成することで、トルク抜けがなくスムーズなアップシフトが可能となる。   Due to this circulation torque, the axial force Fe toward the center line CL1 of the guide groove 41 on the guide pin 51 of the first gear coupling mechanism 1GE, that is, a force (meshing) that separates the dog tooth D1 from the dog tooth D3. Called the release force). As a result, the meshing between the dog tooth D1 of the movable ring 50 and the dog tooth D3 of the second gear 22 is released, and the first gear coupling mechanism 1GE is in a neutral state. In this way, by configuring the upshift while simultaneously engaging a part of the transmission gears (for example, the second speed gear 22 and the third speed gear 23), it is possible to perform a smooth upshift without torque loss.

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)ドグクラッチ装置は、軸線CL0を中心に回転するハブ40と軸線CL0を中心にハブ40に対し相対回転可能に設けられた変速ギヤ21〜26とを結合するものであり、ハブ40の外周面40aに対向した内周面50aを有するとともに、ドグ歯D1,D2を有する可動リング50と、ハブ40に対し軸方向に相対移動可能かつハブ40と一体に回転可能に、可動リング50を支持する支持機構SMと、を備え、変速ギヤ21〜26は、ドグ歯D1,D2に対向したドグ歯D3,D4を有する(図1〜4)。支持機構SMは、ハブ40の外周面40aに軸方向に延設されたガイド溝41と、可動リング50の内周面50aから突設され、ガイド溝41に係合して、ドグ歯D1,D2がドグ歯D3,D4から離間する中立位置からドグ歯D1,D2がドグ歯D3,D4に噛合するインギヤ位置にかけて移動可能な可動リング50の移動方向を規制するガイドピン51と、を有し、ガイドピン51の外周面と当接するガイド溝41の側面42,43は、軸線CL0と平行な仮想線CL3に対し傾斜して軸方向端部にかけて延在する側面部42b,43bを有する(図5)。
According to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
(1) The dog clutch device is configured to couple a hub 40 that rotates about an axis line CL0 and transmission gears 21 to 26 that are provided to be rotatable relative to the hub 40 about an axis line CL0. The movable ring 50 has an inner peripheral surface 50a opposite to the surface 40a, has a dog tooth D1, D2, and is movable relative to the hub 40 in the axial direction and rotatable integrally with the hub 40. The transmission gears 21 to 26 have dog teeth D3 and D4 facing the dog teeth D1 and D2 (FIGS. 1 to 4). The support mechanism SM protrudes from the guide groove 41 extending in the axial direction on the outer peripheral surface 40a of the hub 40 and the inner peripheral surface 50a of the movable ring 50, engages with the guide groove 41, and has dog teeth D1, D1. A guide pin 51 that regulates the moving direction of the movable ring 50 that is movable from a neutral position where D2 is separated from the dog teeth D3, D4 to an in-gear position where the dog teeth D1, D2 mesh with the dog teeth D3, D4. The side surfaces 42 and 43 of the guide groove 41 that are in contact with the outer peripheral surface of the guide pin 51 have side surface portions 42b and 43b that are inclined with respect to a virtual line CL3 parallel to the axis line CL0 and extend toward the axial end (see FIG. 5).

このようにガイド溝41の側面42,43に軸方向端部かけて傾斜した側面部42b,43bを設けることで、ガイドピン51がガイド溝41の第2領域AR2に移動すると、ハブ40と可動リング50との間に作用するトルクT1,T2によって、ガイドピン51にはドグ歯D1,D2とドグ歯D3,D4とを噛合させるような軸方向の力Fa,Fbが作用する。このため、ドグ歯D1〜D4の噛合い面を傾斜して構成する必要がなく、バックテーパー加工が不要になり、加工コストを低減できる。すなわち、本実施形態のドグクラッチ装置によれば、ガイド溝41の軸方向端部に傾斜した側面部42b,43bを設けるだけの簡易な構成で、ドグ歯D1〜D4の噛合い面を傾斜させたのと同様の噛合い促進力Fa,Fb(図6A,6B)を可動リング50(ガイドピン51)に付加することができ、ドグ歯D1,D2とドグ歯D3,D4との結合力を容易に高めることができる。   In this way, by providing the side surfaces 42b and 43b inclined toward the axial ends on the side surfaces 42 and 43 of the guide groove 41, when the guide pin 51 moves to the second area AR2 of the guide groove 41, it is movable with the hub 40. Axial forces Fa and Fb that engage the dog teeth D1 and D2 and the dog teeth D3 and D4 act on the guide pin 51 by the torques T1 and T2 acting between the rings 50. For this reason, it is not necessary to incline the meshing surfaces of the dog teeth D1 to D4, the back taper processing becomes unnecessary, and the processing cost can be reduced. That is, according to the dog clutch device of the present embodiment, the meshing surfaces of the dog teeth D1 to D4 are inclined with a simple configuration in which the inclined side surface portions 42b and 43b are provided at the axial end portion of the guide groove 41. The same meshing facilitating forces Fa and Fb (FIGS. 6A and 6B) can be added to the movable ring 50 (guide pin 51), and the coupling force between the dog teeth D1 and D2 and the dog teeth D3 and D4 is easy. Can be increased.

(2)ガイド溝41は、互いに対向する回転方向側の第1側面42と回転方向の反対側の第2側面43とを有し、傾斜部として、第1側面42に、仮想線に対し軸方向端部にかけて回転方向側に傾斜する側面部42bを有し、第2側面43に、仮想線CL3に対し軸方向端部にかけて回転方向の反対側に傾斜する側面部43bを有する(図6A,6B)。これにより、加速走行時および減速走行時のいずれにおいても可動リング50に噛合い促進力Fa,Fbを付加することができ、変速ギヤ21〜26(ドグ歯D3,D4)と可動リング50(ドグ歯D1,D2)とを安定的に結合することができる。 (2) The guide groove 41 has a first side surface 42 on the rotational direction side and a second side surface 43 opposite to the rotational direction that face each other. The second side surface 43 has a side surface portion 43b inclined toward the opposite side of the rotation direction toward the axial end portion with respect to the virtual line CL3 (FIG. 6A, 6B). As a result, the meshing force Fa, Fb can be applied to the movable ring 50 during both acceleration and deceleration, and the transmission gears 21 to 26 (dog teeth D3, D4) and the movable ring 50 (dog) The teeth D1, D2) can be stably connected.

(3)第1側面42は、側面部42bに連なり、仮想線CL3に対し側面部42bと反対側に傾斜する側面部42aを有する(図8)。これにより、アップシフト時に下段の変速ギヤと上段の変速ギヤとを同時に噛合させた場合に、下段の変速ギヤ21〜26に対応するギヤ結合機構の可動リング50のガイドピン51に対し、出力軸12を介した循環トルクによって軸方向の噛合い解除力Feが作用し、トルク抜けのない最適なタイミングで可動リング50を中立位置に移動させることができる。 (3) The first side surface 42 includes a side surface portion 42a that is continuous with the side surface portion 42b and is inclined to the opposite side of the side surface portion 42b with respect to the virtual line CL3 (FIG. 8). As a result, when the lower transmission gear and the upper transmission gear are simultaneously meshed during upshifting, the output shaft is connected to the guide pin 51 of the movable ring 50 of the gear coupling mechanism corresponding to the lower transmission gears 21 to 26. The meshing release force Fe in the axial direction acts by the circulating torque via 12, and the movable ring 50 can be moved to the neutral position at an optimal timing without torque loss.

なお、上記実施形態では、ガイド溝41をその長さ方向に3つの領域AR1,AR2に分割し、第1領域AR1におけるガイド溝41の中央部41aを回転方向に突出するように略V字状に形成したが、ガイド溝41の形状はこれに限らない。例えば図9Aに示すように、ガイド溝41の軸方向中央の側面部42a,43aを、軸方向の仮想線CL3に対して平行に延在させるとともに、軸方向端部の側面部42b,43bを仮想線CL3に対し所定角度で傾斜させてもよい。これにより上述したのと同様、簡易な構成でガイドピン51に軸方向の噛合い促進力Faを付加することができる。これに対し、図9Bに示すように、可動リング50にガイド溝41に係合するドグ歯51A(スプライン歯)を設けるとともに、ドグ歯D1,D3の噛合い面を傾斜して構成する場合には、ドグ歯D1,D3にバックテーパー加工が必要となり、加工コストが上昇する。   In the above embodiment, the guide groove 41 is divided into three regions AR1 and AR2 in the length direction, and the central portion 41a of the guide groove 41 in the first region AR1 is substantially V-shaped so as to protrude in the rotation direction. However, the shape of the guide groove 41 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9A, the side surface portions 42a and 43a at the center in the axial direction of the guide groove 41 extend in parallel to the virtual line CL3 in the axial direction, and the side surface portions 42b and 43b at the end portions in the axial direction. You may make it incline at a predetermined angle with respect to virtual line CL3. Thus, as described above, the engagement fading force Fa in the axial direction can be applied to the guide pin 51 with a simple configuration. On the other hand, as shown in FIG. 9B, the movable ring 50 is provided with dog teeth 51A (spline teeth) that engage with the guide grooves 41, and the meshing surfaces of the dog teeth D1 and D3 are inclined. The dog teeth D1 and D3 require back taper processing, which increases the processing cost.

上記実施形態では、ガイド溝41の第2領域AR2における第1側面42の軸方向端部に仮想線CL3に対して所定角度θbで傾斜した側面部42b、すなわち仮想線CL3に対し軸方向端部にかけて回転方向側に傾斜した第1傾斜部を設けるとともに、ガイド溝41の第2領域AR2における第2側面43の軸方向端部に仮想線CL3に対して所定角度θaで傾斜した側面部43b、すなわち仮想線CL3に対し軸方向端部にかけて回転方向の反対側に傾斜した第2傾斜部を設けるようにしたが、この場合の角度θa,θbは互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。ガイド溝41の側面42,43の傾斜部として、第1傾斜部(側面部42b)と第2傾斜部(側面部43b)のいずれか一方(例えば第2傾斜部)のみを設けるようにしてもよい。上記実施形態では、第1側面42に、仮想線CL3に対し側面部42bと反対側に傾斜し、ガイドピン51を中立位置にガイドする側面部42a(第3傾斜部)を設けるようにしたが、図8に示すように第3傾斜部を省略してもよい。   In the above embodiment, the side surface portion 42b inclined at the predetermined angle θb with respect to the virtual line CL3 at the axial direction end portion of the first side surface 42 in the second region AR2 of the guide groove 41, that is, the axial direction end portion with respect to the virtual line CL3. And a side surface portion 43b inclined at a predetermined angle θa with respect to the imaginary line CL3 at the axial end portion of the second side surface 43 in the second region AR2 of the guide groove 41. In other words, the second inclined portion inclined toward the opposite side of the rotation direction from the imaginary line CL3 toward the axial end portion is provided. In this case, the angles θa and θb may be equal to or different from each other. As the inclined portions of the side surfaces 42 and 43 of the guide groove 41, only one of the first inclined portion (side surface portion 42b) and the second inclined portion (side surface portion 43b) (for example, the second inclined portion) may be provided. Good. In the above embodiment, the first side surface 42 is provided with the side surface portion 42a (third inclined portion) that is inclined to the opposite side of the side surface portion 42b with respect to the virtual line CL3 and guides the guide pin 51 to the neutral position. The third inclined portion may be omitted as shown in FIG.

上記実施形態では、第1回転体としてのハブ40の外周面40aにガイド溝41を設けるとともに、可動リング50の内周面50aからガイドピン51を突設するようにしたが、第1回転体に対し軸方向に相対移動可能かつ第1回転体と一体に回転可能に可動リングを支持する支持機構の構成はこれに限らない。例えば可動リング50の内周面50aにガイド溝を設けるとともに、ハブ40の外周面40aからガイドピンを突設するようにしてもよい。すなわち、第1回転体の外周面と可動リングの内周面のいずれか一方に軸方向に延設されたガイド溝と、第1回転体の外周面と可動リングの内周面のいずれか他方から突設され、ガイド溝に係合して、ドグ歯D1,D2(第1ドグ歯)がドグ歯D3,D4(第2ドグ歯)から離間する中立位置からドグ歯D1,D2がドグ歯D3,D4に噛合するインギヤ位置にかけて移動可能な可動リングの移動方向を規制するガイドピンとを有するのであれば、支持機構の構成はいかなるものでもよい。   In the above embodiment, the guide groove 41 is provided on the outer peripheral surface 40a of the hub 40 as the first rotating body, and the guide pin 51 is projected from the inner peripheral surface 50a of the movable ring 50. However, the configuration of the support mechanism that supports the movable ring so as to be relatively movable in the axial direction and to be rotatable integrally with the first rotating body is not limited thereto. For example, a guide groove may be provided on the inner peripheral surface 50 a of the movable ring 50 and a guide pin may be provided so as to protrude from the outer peripheral surface 40 a of the hub 40. That is, a guide groove extending in the axial direction on one of the outer peripheral surface of the first rotating body and the inner peripheral surface of the movable ring, and the other of the outer peripheral surface of the first rotating body and the inner peripheral surface of the movable ring The dog teeth D1, D2 are engaged from the neutral position where the dog teeth D1, D2 (first dog teeth) are separated from the dog teeth D3, D4 (second dog teeth). The support mechanism may have any configuration as long as it has a guide pin that regulates the moving direction of the movable ring that can move to the in-gear position meshing with D3 and D4.

上記実施形態では、軸線CL0を中心に回転する第1回転体としてのハブ40とハブ40に相対回転可能に設けられた第2回転体としての変速ギヤ21〜26とを結合するドグクラッチ装置について説明したが、本発明のドグクラッチ装置は変速機1以外にも適用することができる。したがって、第1回転体と第2回転体の構成は上述したものに限らない。   In the embodiment described above, a dog clutch device that couples the hub 40 as the first rotating body that rotates about the axis CL0 and the transmission gears 21 to 26 as the second rotating bodies that are rotatably provided to the hub 40 will be described. However, the dog clutch device of the present invention can be applied to devices other than the transmission 1. Therefore, the configurations of the first rotating body and the second rotating body are not limited to those described above.

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の1つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。変形例同士を組み合わせることもできる。   The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications unless the features of the present invention are impaired. It is also possible to arbitrarily combine one or more of the above-described embodiments and modified examples. Variations can be combined.

1 変速機、21〜26 変速ギヤ、40 ハブ、41 ガイド溝、42 第1側面、42a,42b 側面部、43 第2側面、43b 側面部、50 可動リング、51 ガイドピン、SM 支持機構、D1〜D4 ドグ歯 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission, 21-26 Transmission gear, 40 Hub, 41 Guide groove, 42 1st side surface, 42a, 42b Side surface part, 43 2nd side surface, 43b Side surface part, 50 Movable ring, 51 Guide pin, SM support mechanism, D1 ~ D4 dog teeth

Claims (3)

軸線を中心に回転する第1回転体と前記軸線を中心に前記第1回転体に対し相対回転可能に設けられた第2回転体とを結合するドグクラッチ装置であって、
前記第1回転体の外周面に対向した内周面を有するとともに、第1ドグ歯を有する可動リングと、
前記第1回転体に対し軸方向に相対移動可能かつ前記第1回転体と一体に回転可能に、前記可動リングを支持する支持機構と、を備え、
前記第2回転体は、前記第1ドグ歯に対向した第2ドグ歯を有し、
前記支持機構は、
前記第1回転体の外周面と前記可動リングの内周面のいずれか一方に軸方向に延設されたガイド溝と、
前記第1回転体の外周面と前記可動リングの内周面のいずれか他方から突設され、前記ガイド溝に係合して、前記第1ドグ歯が前記第2ドグ歯から離間する中立位置から前記第1ドグ歯が前記第2ドグ歯に噛合するインギヤ位置にかけて移動可能な前記可動リングの移動方向を規制するガイドピンと、を有し、
前記ガイドピンの外周面と当接する前記ガイド溝の側面は、前記軸線と平行な仮想線に対し傾斜して軸方向端部にかけて延在する傾斜部を有することを特徴とするドグクラッチ装置。
A dog clutch device that couples a first rotating body that rotates about an axis and a second rotating body that is provided to be rotatable relative to the first rotating body about the axis,
A movable ring having an inner peripheral surface facing the outer peripheral surface of the first rotating body and having a first dog tooth;
A support mechanism that supports the movable ring so as to be relatively movable in the axial direction with respect to the first rotating body and to be able to rotate integrally with the first rotating body;
The second rotating body has second dog teeth facing the first dog teeth,
The support mechanism is
A guide groove extending in the axial direction on either the outer peripheral surface of the first rotating body or the inner peripheral surface of the movable ring;
A neutral position that protrudes from either the outer peripheral surface of the first rotating body or the inner peripheral surface of the movable ring, engages with the guide groove, and separates the first dog teeth from the second dog teeth. A guide pin that regulates a moving direction of the movable ring that is movable from an in-gear position where the first dog teeth mesh with the second dog teeth,
The dog clutch device according to claim 1, wherein a side surface of the guide groove that contacts the outer peripheral surface of the guide pin has an inclined portion that is inclined with respect to an imaginary line parallel to the axis and extends toward an axial end portion.
請求項1に記載のドグクラッチ装置において、
前記ガイド溝は、互いに対向する回転方向側の第1側面と回転方向の反対側の第2側面とを有し、
前記傾斜部は、前記第1側面に、前記仮想線に対し軸方向端部にかけて回転方向側に傾斜する第1傾斜部を有し、前記第2側面に、前記仮想線に対し軸方向端部にかけて回転方向の反対側に傾斜する第2傾斜部を有することを特徴とするドグクラッチ装置。
The dog clutch device according to claim 1,
The guide groove has a first side surface on the rotation direction side and a second side surface opposite to the rotation direction, which are opposed to each other.
The inclined portion has a first inclined portion that is inclined to the rotational direction side with respect to the imaginary line on the first side surface, and an axial end portion with respect to the imaginary line on the second side surface. A dog clutch device having a second inclined portion inclined to the opposite side of the rotation direction.
請求項2に記載のドグクラッチ装置において、
前記第1側面は、前記第1傾斜部に連なり、前記仮想線に対し前記第1傾斜部と反対側に傾斜する第3傾斜部を有することを特徴とするドグクラッチ装置。
The dog clutch device according to claim 2,
The dog clutch device according to claim 1, wherein the first side surface includes a third inclined portion that is continuous with the first inclined portion and is inclined to the opposite side of the first inclined portion with respect to the virtual line.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11371565B2 (en) * 2017-12-12 2022-06-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Jaw-type gearshift

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139071A (en) * 2005-11-17 2007-06-07 Aichi Mach Ind Co Ltd Transmission device and twin-clutch transmission equipped therewith
EP2650560B1 (en) * 2010-11-19 2020-10-21 Ikeya Formula Co., Ltd. Transmission and shift control system
JP2013217491A (en) * 2012-03-14 2013-10-24 Aisin Seiki Co Ltd Dog clutch for automated transmission
JP6251585B2 (en) * 2014-01-30 2017-12-20 株式会社イケヤフォ−ミュラ transmission
JP6416568B2 (en) * 2014-09-19 2018-10-31 株式会社イケヤフォ−ミュラ transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11371565B2 (en) * 2017-12-12 2022-06-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Jaw-type gearshift

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