JP6756260B2 - ドグクラッチ機構 - Google Patents

Description

本発明は、ドグクラッチ機構に関する。

従来のドグクラッチとして特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のドグクラッチは、クラッチリングのスリーブ側に突出して設けられスリーブの軸動に応じてスリーブに形成されたスプラインと係脱可能に噛合するドグクラッチ部とを備えている。スプラインは、複数の高歯が残りの低歯より歯丈が高く形成され、ドグクラッチ部は、外径が高歯の内径より大きく低歯の内径より小さく高歯と同数枚のクラッチ前歯が、高歯と対応する位置でドグクラッチ部の前端面からドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成されている。

また、この自動変速機用ドグクラッチは、スプラインの歯溝と噛合可能なクラッチ後歯が、ドグクラッチ部の前端面から第１所定量後退した位置からドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成されている。

従来のドグクラッチによれば、最初に高歯がクラッチ前歯に当接することでスリーブは減速または増速され、次に高歯および低歯がクラッチ後歯に当接することでスリーブは減速または増速されるので、スリーブの回転とクラッチリングの回転とを短時間で同期させることができる。

そして、クラッチ前歯とクラッチ後歯との間の歯溝およびクラッチ後歯同士間の歯溝には高歯および低歯が係合可能であるので、高歯および低歯がクラッチ後歯に当接した後、高歯および低歯は、短時間で最寄りの歯溝に飛び込むことができる。よって、従来のドグクラッチは変速時間の短縮を図ることができる。

特開２０１３−２１７４９１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のドグクラッチは、同期に要する時間を短縮することはできるが、変速動作時に動力が断絶することを防止できない。特許文献１に記載のドグクラッチは、変速動作時に動力が断絶するため、大きな減速感をドライバに与えてしまったり、変速フィーリングを悪化させてしまい、結果としてドライバビリティを損なってしまうおそれがあった。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、変速動作時に動力が断絶することを防止できるドグクラッチ機構を提供することを目的とするものである。

本発明は、回転軸に遊転自在に配置された変速ギヤを、前記回転軸に対して係合または係合解除させるドグクラッチ機構であって、下位段用の前記変速ギヤと上位段用の前記変速ギヤとの間に配置され、前記回転軸と一体回転するハブと、前記変速ギヤの前記ハブ側の端部に配置され、前記変速ギヤと一体回転する下位段用および上位段用のギヤドッグと、前記ハブと一体回転可能に前記ハブの外周側に配置され、外部からの操作力によって中立位置と前記ギヤドッグ側の位置との間で軸方向に移動するスリーブと、前記ハブと前記ギヤドッグの間に配置され、前記スリーブに押されることで前記中立位置から前記ギヤドッグ側の位置に軸方向に移動する下位段用および上位段用のリングと、を備え、前記スリーブと前記ギヤドッグとは、前記スリーブと前記ギヤドッグとが傾斜して噛み合う第１噛み合いを形成し、前記リングと前記ギヤドッグおよび前記ハブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記ハブとが傾斜して噛合う第２噛み合いを形成し、前記リングと前記ギヤドッグおよび前記ハブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記ハブとが正対して噛合う第３噛み合いを形成し、前記リングと前記ギヤドッグおよび前記スリーブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記スリーブとが正対して噛み合う第４噛み合いを形成し、非シフトアップ中および非シフトダウン中は、下位段側と上位段側の一方において、前記第１噛み合いまたは前記第２噛み合いが成立し、シフトアップ中またはシフトダウン中は、下位段側での前記第３噛み合いと、上位段側での前記第２噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、または、下位段側での前記第３噛み合いと、上位段側での前記第１噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、または、下位段側での前記第１噛み合いと、上位段側での前記第４噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、の何れかが一時的に成立し、前記第３噛み合いにより発生する軸力または前記第４噛み合いにより発生する軸力によって、前記リングが前記中立位置に移動することで、前記二重噛み合い状態が解除されることを特徴とする。

上記の本発明によれば、変速動作時に動力が断絶することを防止できる。

図１は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構の正面図である。 図２は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構のスリーブを除いた状態の正面図である。 図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視断面図である。 図４は、図３のＩＶ−ＩＶ方向矢視断面図であり、スリーブがニュートラル位置にある状態を示す図である。 図５は、図３のＩＶ−ＩＶ方向矢視断面図であり、スリーブが下位段側に移動した状態を示す図である。 図６は、図３のＶＩ−ＶＩ方向矢視断面図である。 図７は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構の分解斜視図である。 図８は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構のハブ、リングおよびギヤドッグの正面図である。 図９は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構のスリーブの側面図である。 図１０は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構のスリーブを内周面側から見た図である。 図１１は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構のハブの側面図である。 図１２は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構のリングの側面図である。 図１３は、本発明の一実施例に係るドグクラッチ機構のギヤドッグの側面図である。 図１４は、本発明の一実施例に係るドグクラッチを備える動力伝達装置の構成図である。 図１５は、本発明の一実施例に係るドグクラッチの模式図である。 図１６（Ａ）から図１６（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのシフトインおよび駆動走行時の状態を示す模式図である。 図１７は、本発明の一実施例に係るドグクラッチの被駆動走行時の状態を示す模式図である。 図１８（Ａ）から図１８（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのドライブシフトアップの過程の前半の状態を示す模式図である。 図１９（Ａ）から図１９（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのドライブシフトアップの過程の後半の状態を示す模式図である。 図２０（Ａ）から図２０（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのコーストシフトアップの過程の前半の状態を示す模式図である。 図２１（Ａ）から図２１（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのコーストシフトアップの過程の後半の状態を示す模式図である。 図２２（Ａ）から図２２（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのドライブシフトダウンの過程の前半の状態を示す模式図である。 図２３（Ａ）から図２３（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのドライブシフトダウンの過程の後半の状態を示す模式図である。 図２４（Ａ）から図２４（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのコーストシフトダウンの過程の前半の状態を示す模式図である。 図２５（Ａ）から図２５（Ｃ）は、本発明の一実施例に係るドグクラッチのコーストシフトダウンの過程の後半の状態を示す模式図である。

本発明の一実施の形態に係るドグクラッチ機構は、回転軸に遊転自在に配置された変速ギヤを、回転軸に対して係合または係合解除させるドグクラッチ機構であって、下位段用の変速ギヤと上位段用の変速ギヤとの間に配置され、回転軸と一体回転するハブと、変速ギヤのハブ側の端部に配置され、変速ギヤと一体回転する下位段用および上位段用のギヤドッグと、ハブと一体回転可能にハブの外周側に配置され、外部からの操作力によって中立位置とギヤドッグ側の位置との間で軸方向に移動するスリーブと、ハブとギヤドッグの間に配置され、スリーブに押されることで中立位置からギヤドッグ側の位置に軸方向に移動する下位段用および上位段用のリングと、を備え、スリーブとギヤドッグとは、スリーブとギヤドッグとが傾斜して噛み合う第１噛み合いを形成し、リングとギヤドッグおよびハブとは、リングとギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、リングとハブとが傾斜して噛合う第２噛み合いを形成し、リングとギヤドッグおよびハブとは、リングとギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、リングとハブとが正対して噛合う第３噛み合いを形成し、リングとギヤドッグおよびスリーブとは、リングとギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、リングとスリーブとが正対して噛み合う第４噛み合いを形成し、非シフトアップ中および非シフトダウン中は、下位段側と上位段側の一方において、第１噛み合いまたは第２噛み合いが成立し、シフトアップ中またはシフトダウン中は、下位段側での第３噛み合いと、上位段側での第２噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、または、下位段側での第３噛み合いと、上位段側での第１噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、または、下位段側での第１噛み合いと、上位段側での第４噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、の何れかが一時的に成立し、第３噛み合いにより発生する軸力または第４噛み合いにより発生する軸力によって、リングが中立位置に移動することで、二重噛み合い状態が解除されることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るドグクラッチ機構は、変速動作時に動力が断絶することを防止できる。

以下、本発明に係るドグクラッチ機構の一実施例について、図面を用いて説明する。まず、構成を説明する。ここで、本実施例のドグクラッチ機構は、車両に搭載される変速機または動力伝達装置に搭載され、変速段の切替えを行うものである。

図１、図２において、回転軸９０には、下位段の変速ギヤ１３０Ａと上位段の変速ギヤ１３０Ｂとが遊転自在に配置されている。下位段の変速ギヤ１３０Ａおよび上位段の変速ギヤ１３０Ｂは、例えば、それぞれ３速段および４速段である。変速ギヤ１３０Ｂと変速ギヤ１３０Ａの間には、ドグクラッチ機構１００が設けられており、このドグクラッチ機構１００は、変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂを回転軸９０に対して係合または係合解除させる。

ハブ１１０は、下位段用の変速ギヤ１３０Ａと上位段用の変速ギヤ１３０Ｂとの間に配置されており、回転軸９０と一体回転する。下位段用のギヤドッグ１４０Ａおよび上位段用のギヤドッグ１４０Ｂは、変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂのハブ１１０側の端部に配置されており、変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂとそれぞれ一体回転する。

スリーブ１５０は、ハブ１１０と一体回転可能にハブ１１０の外周側に配置されており、変速動作をしないときは、下位段のギヤドッグ１４０Ａと上位段のギヤドッグ１４０Ｂとの間の中間地点である中立位置に位置しており、変速動作をするときは、外部からの操作力によって、下位段のギヤドッグ１４０Ａ側、もしくは、上位段のギヤドッグ１４０Ｂ側に軸方向に移動する。すなわち、スリーブ１５０は、中立位置とギヤドッグ側の位置との間で軸方向に移動する。

下位段用のリング１２０Ａおよび上位段用のリング１２０Ｂは、ハブ１１０とギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂの間にそれぞれ配置されており、変速動作をしないときは、それぞれのギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂから離れる方向である中立位置に位置しており、変速動作をするときは、スリーブ１５０に押されることで、それぞれのギヤドッグ側の位置に軸方向に移動する。また、ドグクラッチ機構１００はスプリング１９０を備えている。

〔ハブ〕
図１１において、ハブ１１０は、スプライン１１１により、回転軸９０（図１参照）に対して軸方向および回転方向に固定されており、回転軸９０と一体回転する。ハブ１１０は、矢印Ａの方向へ回転するときに、変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂに駆動トルクを伝達する。

ハブ１１０は、このハブ１１０の外周から径方向外方に突出するドグ部１１３、１１４を備える。ハブ１１０は、ハブ１１０の外周から径方向内方に凹む溝部１１２、１１８を備えており、溝部１１２、１１８は、ドグ部１１３とドグ部１１４の間に形成されている。溝部１１２はドグ部１１３の回転方向前方側に設けられており、溝部１１８はドグ部１１３の回転方向後方側に設けられている。ドグ部１１３、１１４と溝部１１２、１１８は、周方向に等間隔で３組設けられている。

ドグ部１１３は、回転方向前方側の端部に歯面１１５を備えており、回転方向後方側の端部に歯面１１６を備えている。

ハブ１１０の軸方向の両端部には、軸方向の中央側に凹む溝部１１９が全周にわたって設けられている。この溝部１１９には、リング１２０Ａ、１２０Ｂが収められる。

図８において、歯面１１５は、ハブ１１０の軸方向の中央部に平面部１１３Ｆを備えており、平面部１１３Ｆは軸方向に平行に延びている。歯面１１５は、平面部１１３Ｆの両側に一対の斜面部１１３Ｂを備えており、斜面部１１３Ｂは、平面部１１３Ｆの両端部から軸線方向に遠ざかるほど回転方向後方に向かうように傾斜している。

歯面１１６は、ハブ１１０の軸方向の中央部に平面部１１３Ｅを備えており、平面部１１３Ｅは、軸方向に平行に延びている。歯面１１６は、平面部１１３Ｅの両側に一対の斜面部１１３Ａを備えており、この斜面部１１３Ａは、平面部１１３Ｅの両端部から軸線方向に遠ざかるほど回転方向前方に向かうように傾斜している。

ドグ部１１３は、回転方向前方側の端部に段差部１１３Ｄを備えており、段差部１１３Ｄはハブ１１０の外周面から径方向内方に凹んでいる。ドグ部１１３は、回転方向後方側の端部の角部に段差部１１３Ｃを備えており、段差部１１３Ｃはハブ１１０の外周面から径方向内方に凹んでいる。

ドグ部１１４は、回転方向前方側の端部に平面状の歯面１１４Ｂを備えており、歯面１１４Ｂは軸方向に平行に延びている。ドグ部１１４は、回転方向後方側の端部に平面状の歯面１１４Ａを備えており、歯面１１４Ａは軸方向に平行に延びている。

〔スリーブ〕
図３、図４、図５、図７、図９において、スリーブ１５０は、環状に形成されており、ハブ１１０およびリング１２０Ａ、１２０Ｂの外周に配置される。

スリーブ１５０の内周面には、径方向内方に突出するドグ部１５２が周方向に等間隔で３つ設けられている。また、スリーブ１５０の内周面には、径方向内方に突出するドグ部１５３が周方向に等間隔で３つ設けられている。

ドグ部１５２は、回転方向前方側の端部に歯面１５５を備えている。ドグ部１５２は、回転方向後方側の端部に歯面１５６を備えている。

図１０において、歯面１５５は軸方向に対称に一対の斜面部１５２Ｂを備えている。斜面部１５２Ｂは、歯面１５５の軸方向の中央部から軸線方向に遠ざかるほど回転方向後方に向かうように傾斜している。ここで、図１０は、スリーブ１５０の内周面を、図９の矢印Ｂの方向（径方向外方）に見た状態を示している。

歯面１５６は、軸方向の中央部に平面部１５２Ｄを備えており、平面部１５２Ｄは軸方向に平行に延びている。歯面１５６は、平面部１５２Ｄの両側に、軸方向に対称に一対の斜面部１５２Ａを備えている。斜面部１５２Ａは、平面部１５２Ｄの両端部から軸線方向に遠ざかるほど回転方向前方に向かうように傾斜している。このように、２つの斜面部１５２Ａに挟まれる位置に平面部１５２Ｄが設けられている。

ドグ部１５２は、回転方向前方側の端部に段差部１５２Ｃを備えており、段差部１５２Ｃは、ドグ部１５２の内周面から径方向外方に凹んでいる。段差部１５２Ｃは、斜面部１５２Ｂとドグ部１５２の内周面との角部に設けられている。

スリーブ１５０の内周面における軸方向の端部には溝部１５１が設けられている。溝部１５１は、周方向に等間隔で３つ設けられている。

図９において、ドグ部１５３は、回転方向前方側の端部に平面状の歯面１５３Ｂを備え、回転方向後方側の端部に平面状の歯面１５３Ａを備えている。歯面１５３Ａ、１５３Ｂは、回転軸９０の軸線方向と平行に延びている。

図１、図４、図５、図７において、スリーブ１５０の外周面における軸方向の中央部には、溝部１５４が設けられている。溝部１５４は、全周にわたって連続して設けられている。この溝部１５４には、後述するシフトフォーク６６（図１４参照）が差し込まれる。シフトフォーク６６は、既存の手動変速機に用いられるものと同様に構成されており、図示しないシフトセレクトシャフト等のリンク機構を介してシフトレバーまたはアクチュエータに連結される。スリーブ１５０は、溝部１５４に差し込まれたシフトフォーク６６がシフト操作によって軸方向に移動することで、シフトフォーク６６とともに軸方向に移動する。

〔リング〕
図７、図８、図１２において、下位段用のリング１２０Ａは、ハブ１１０およびスリーブ１５０に対して軸線方向の一方側（図８の左側）に隣合って配置されている。上位段用のリング１２０Ｂは、ハブ１１０およびスリーブ１５０に対して軸線方向の他方側（図８の右側）に隣合って配置されている。

リング１２０Ａ、１２０Ｂは、回転軸９０に直交する平面に対して面対称に構成されており、リング１２０Ａまたはリング１２０Ｂの一方について説明し、他方の説明を省略する。

上位段用のリング１２０Ｂは、軸方向でハブ１１０およびスリーブ１５０から遠い側の端部にフランジ状の環状凸部１２３を備えており、この環状凸部１２３は、リング１２０Ｂの外周面から径方向外方に突出している。

リング１２０Ｂは、軸方向でハブ１１０およびスリーブ１５０に近い側の端部に環状の凸部１２２を備えており、この凸部１２２は、リング１２０Ｂの内周面から径方向内方に突出している。

リング１２０Ｂは、外周面から径方向外方に突出するドグ部１２１を備えており、ドグ部１２１は、周方向に等間隔で３つ設けられている。リング１２０Ｂは、ドグ部１２１を介してハブ１１０から伝達された動力により矢印Ａの方向に回転し、この動力をギヤドッグ１４０Ｂに伝達する。

ドグ部１２１における回転方向前方側の端部には、歯面１２５が設けられている。歯面１２５は、軸方向でハブ１１０およびスリーブ１５０に近い側に、平面状の平面部１２１Ｇを備えている。歯面１２５は、軸方向でハブ１１０およびスリーブ１５０から遠い側の端部に斜面部１２１Ｅを備えている。斜面部１２１Ｅは、ハブ１１０およびスリーブ１５０から軸線方向に遠ざかるほど回転方向後方に向かうように傾斜している。

ドグ部１２１における回転方向後方側の端部には、歯面１２６が設けられている。歯面１２６は、軸方向でハブ１１０およびスリーブ１５０に近い側に斜面部１２１Ａを備えている。斜面部１２１Ａは、ハブ１１０およびスリーブ１５０に軸線方向に近づくほど回転方向前方に向かうように傾斜している。歯面１２６は、軸方向でハブ１１０およびスリーブ１５０から遠い側の端部に斜面部１２１Ｂを備えている。斜面部１２１Ｂは、ハブ１１０およびスリーブ１５０から軸線方向に遠ざかるほど回転方向前方に向かうように傾斜している。

斜面部１２１Ａと回転軸９０の軸線とがなす角度（挾角）は、斜面部１２１Ｅと回転軸９０の軸線とがなす角度より大きく設定されている。

ドグ部１２１は、回転方向後方側の端部に段差部１２１Ｃを備えており、段差部１２１Ｃは、ドグ部１２１の外周面から径方向内方に凹んでいる。ドグ部１２１の外周面と段差部１２１Ｃの境界には、平面部１２１Ｆが設けられており、この平面部１２１Ｆは、回転方向後方に対向しており、回転軸９０の軸線方向に平行に延びている。

ドグ部１２１は、軸方向でハブ１１０およびスリーブ１５０から遠い側の端部に突起部１２１Ｄを備えている。突起部１２１Ｄは、ドグ部１２１の外周面から径方向外方に突出している。

リング１２０Ａ、１２０Ｂの環状凸部１２３の外径は、ハブ１１０の溝部１１９の外径より大きくされている。これにより、リング１２０Ａ、１２０Ｂの環状凸部１２３がハブ１１０の外周部の軸方向の端面に引っ掛かるので、リング１２０Ａ、１２０Ｂがハブ１１０に対して軸方向中方側に変位するのが規制される。

ハブ１１０とリング１２０Ａ、１２０Ｂとの間の径方向の隙間は、変速動作時にリング１２０Ａ、１２０Ｂがスリーブ１５０からの動作荷重を受けた際にスムーズに軸方向へ移動できるよう、適度な大きさに設定されている。

ドグ部１２１の斜面部１２１Ａは、ハブ１１０の斜面部１１３Ｂと平行になっている。ドグ部１２１の平面部１２１Ｇは、ハブ１１０のドグ部１１４の歯面１１４Ｂと平行になっている。

〔スプリング〕
図３、図４、図５、図７において、スプリング１９０は４つの爪部１９１と２つの腕部１９２とを備えている。爪部１９１は、径方向内側に曲げられており、スプリング１９０は、この爪部１９１がハブ１１０の溝部１１２の外周面に係合することで、ハブ１１０に固定される。

２つの腕部１９２は、ハブ１１０の上位段用のリング１２０Ａの方向と下位段用のリング１２０Ｂの方向とにそれぞれ伸びている。腕部１９２の軸方向の先端部は径方向外方に突出しており、リング１２０Ａ、１２０Ｂの内周面に弾性的に接している。スプリング１９０の腕部１９２の先端部は、リング１２０Ａ、１２０Ｂの内周面の凸部１２２と係合している。これにより、リング１２０Ａ、１２０Ｂは、軸方向へ荷重を受けない限りハブ１１０およびスリーブ１５０から離れる方向に移動しないように、スプリング１９０により弾性的に拘束される。

〔ギヤドッグ〕
図７、図８、図１３において、下位段用のギヤドッグ１４０Ａは、リング１２０Ａに対して軸線方向の一方側（図８の左側）に隣合って配置されている。上位段用のギヤドッグ１４０Ｂはリング１２０Ｂに対して軸線方向の他方側（図８の右側）に隣合って配置されている。

ギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂは、回転軸９０に直交する平面に対して面対称に構成されており、ギヤドッグ１４０Ａまたはギヤドッグ１４０Ｂの一方について説明し、他方の説明を省略する。

上位段用のギヤドッグ１４０Ｂは、回転軸９０に対して遊転自在に配置されている。ギヤドッグ１４０Ｂの内周面にはスプライン嵌合部１４１が設けられており、このスプライン嵌合部１４１によって上位段の変速ギヤ１３０Ｂに一体回転自在に固定されている。

ギヤドッグ１４０Ｂは、ハブ１１０と対向する側の軸方向の端部にドグ部１４２を備えており、ドグ部１４２は、スリーブ１５０に向かって軸線方向に突出している。ドグ部１４２は、周方向に等間隔で３つ設けられている。

ドグ部１４２の回転方向前方側の端部には歯面１４５が設けられている。歯面１４５には斜面部１４２Ｂが設けられている。斜面部１４２Ｂは、ハブ１１０およびスリーブ１５０に軸線方向に近づくほど回転方向後方に向かうように傾斜している。本実施例では、歯面１４５の全てが斜面部１４２Ｂからなる。

ドグ部１４２の回転方向後方側の端部には歯面１４６が設けられている。歯面１４６には斜面部１４２Ａが設けられている。斜面部１４２Ａは、ハブ１１０およびスリーブ１５０に軸線方向に近づくほど回転方向前方に向かうように傾斜している。本実施例では、歯面１４６の全てが斜面部１４２Ａからなる。このように、ドグ部１４２は、回転方向前方側および後方側の端部においてテーパ形状になっている。

ギヤドッグ１４０Ｂは、ドグ部１４２の斜面部１４２Ａを介してリング１２０Ｂから伝達された動力により矢印Ａの方向に回転し、この動力を変速ギヤ１３０Ｂに伝達する。また、ギヤドッグ１４０Ｂの回転速度がスリーブ１５０より遅い場合、ギヤドッグ１４０は、ドグ部１４２の斜面部１４２Ｂを介してスリーブ１５０に動力を伝達し、スリーブ１５０を回転させる。

ドグ部１４２は、リング１２０Ｂ側の軸方向の端部に、全周にわたって溝部１４３を備えている。溝部１４３は、径方向においてスプライン嵌合部１４１とドグ部１４２との間に設けられている。

〔組付状態〕
図３において、リング１２０Ａ、１２０Ｂのドグ部１２１は、ハブ１１０の溝部１１２に収められている。スリーブ１５０のドグ部１５２は、ハブ１１０の溝部１１８に収められている。

スリーブ１５０のドグ部１５３は、ハブ１１０の溝部１１２に収められている。より詳しくは、ドグ部１５３は、溝部１１２における、ハブ１１０の段差部１１３Ｄと、リング１２０Ａ、１２０Ｂのドグ部１２１の段差部１２１Ｃの外周側に収められる。

図２において、ギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂのドグ部１４２と、リング１２０Ａ、１２０Ｂのドグ部１２１との間の回転方向の隙間は、変速動作の際にスムーズにスリーブ１５０およびリング１２０Ａ、１２０Ｂが移動できるよう、適度な大きさに設定されている。同様に、各部品の径方向の隙間も、変速動作の際にスリーブ１５０およびリング１２０Ａ、１２０Ｂがスムーズに移動できるよう、適度な大きさに設定されている。

図６において、スリーブ１５０の斜面部１５２Ｂとハブ１１０の斜面部１１３Ａとは平行になっている。同様に、スリーブ１５０の斜面部１５２Ｂとハブ１１０の斜面部１１３Ａとは平行になっている。

図４、図５において、リング１２０Ａ、１２０Ｂの外周面の突起部１２１Ｄは、スリーブ１５０の溝部１５１に収められる。図５に示すように、変速動作の際にスリーブ１５０が軸方向の中央から移動すると、スリーブ１５０から突起部１２１Ｄに荷重が作用し、スリーブ１５０と一緒にリング１２０Ａが軸方向に移動する。

ギヤドッグ１４０Ａと変速ギヤ１３０Ａとは、スプライン嵌合部１４１において軸方向および回転方向に固定されており、下位段ギヤコンプを構成している。ギヤドッグ１４０Ｂと変速ギヤ１３０Ｂとは、スプライン嵌合部１４１において軸方向および回転方向に固定されており、上位段ギヤコンプを構成している。

図４において、ギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂのドグ部１４２とリング１２０Ａ、１２０Ｂのドグ部１２１との間の隙間、および、リング１２０Ａ、１２０Ｂとスリーブ１５０との軸方向の隙間は、ギヤコンプの軸方向端面とハブ１１０の軸方向端面とにより軸方向の変位が規制され、かつ、ニュートラル時に互いに干渉せず、かつ、変速時に必要なシフトストロークを確保できるように設定されている。

リング１２０Ａ、１２０Ｂの外周面の環状凸部１２３は、変速後にギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂの溝部１４３に収まる形状にされている。

図２において、ギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂの斜面部１４２Ａは、リング１２０Ａ、１２０Ｂの斜面部１２１Ｅと平行になるように形成されている。また、ギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂの斜面部１４２Ｂは、リング１２０Ａ、１２０Ｂの斜面部１２１Ｂと平行になるように形成されている。

〔変速機への適用例〕
図１４は、ドグクラッチ機構１００を備える動力伝達装置である。図１４において、動力伝達装置３は、図示しないエンジンに連結された状態で、図示しない車両の前部に横向きに搭載されている。

ここで、図１４では、車両の運転席に着座した運転者から見た前後方向、左右方向、および上下方向と一致するように、図中で前、左、上の文字を付して矢印を記している。

動力伝達装置３は、手動変速機（ＭＴ：Manual Transmission）の構成部品に、変速操作とクラッチ操作を行うアクチュエータを追加し、このアクチュエータをＡＭＴコントローラにより制御することでＡＴ（Automatic Transmission）のように自動で変速を行うＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されている。

動力伝達装置３は、トランスアクスルケース４を備えており、このトランスアクスルケース４は、第１のケース５および第２のケース６を備えている。第１のケース５の右端部はエンジンに接合されている。第１のケース５の左端部は第２のケース６の右端部に接合されている。

第１のケース５および第２のケース６からなるトランスアクスルケース４の内部には単板式のクラッチ６４と、変速機９と、ディファレンシャル装置５０とが収容されており、ディファレンシャル装置５０は、変速機９の後方に設置されている。

動力伝達装置３は、クラッチ６４を介してエンジンの動力を変速機９に入力し、図示しないシフタ軸の作動により変速機９において変速を行い、変速された回転をディファレンシャル装置５０により、ドライブシャフト２４Ｌ、２４Ｒを介して図示しない駆動輪に伝達する。

動力伝達装置３は、クラッチ操作を行うクラッチアクチュエータ６２と、変速操作を行うシフトセレクトアクチュエータ６３と、クラッチアクチュエータ６２およびシフトセレクトアクチュエータ６３を制御するＡＭＴコントローラ６１とを備えている。シフトセレクトアクチュエータ６３は、図示しないシフトアンドセレクト軸を往復移動および回転させることで、変速段を変更する。

また、ＡＭＴコントローラ６１は、変速段を変更するためにクラッチアクチュエータ６２およびシフトセレクトアクチュエータ６３を制御する際は、エンジンを制御するエンジンコントローラと協働して制御を行うようになっている。より詳しくは、動力伝達装置３の変速機９においてＡＭＴコントローラ６１により下位の変速段と上位の変速段との間で切替が行われる際は、エンジンコントローラは、変速段での回転速度を同期させて切替えがスムーズに行われるよう、エンジン回転数を調整する。

変速機９は、クラッチ６４を介して図示しないクランクシャフトに連結されるインプット軸１０と、インプット軸１０と平行な回転軸を有するカウンタ軸１１とを備えている。

インプット軸１０には複数の変速ギヤ１３が設けられており、変速ギヤ１３は、１速ドライブギヤ１４Ａ、２速ドライブギヤ１４Ｂ、３速ドライブギヤ１４Ｃ、４速ドライブギヤ１４Ｄおよび５速ドライブギヤ１４Ｅを有している。

１速ドライブギヤ１４Ａは、エンジン側に配置されており、エンジンから軸線方向に遠ざかるに従って２速ドライブギヤ１４Ｂ、３速ドライブギヤ１４Ｃ、４速ドライブギヤ１４Ｄ、５速ドライブギヤ１４Ｅが順次、設けられている。

１速ドライブギヤ１４Ａおよび２速ドライブギヤ１４Ｂは、インプット軸１０に固定されており、３速ドライブギヤ１４Ｃ、４速ドライブギヤ１４Ｄおよび５速ドライブギヤ１４Ｅは、インプット軸１０に対して回転自在に設けられている。

カウンタ軸１１には複数の変速ギヤ１５が設けられている。変速ギヤ１５は、１速ドリブンギヤ１６Ａ、２速ドリブンギヤ１６Ｂ、３速ドリブンギヤ１６Ｃ、４速ドリブンギヤ１６Ｄおよび５速ドリブンギヤ１６Ｅを有している。

具体的には、変速ギヤ１５は、エンジン側に１速ドリブンギヤ１６Ａが位置しており、エンジンから軸線方向に遠ざかるに従って２速ドリブンギヤ１６Ｂ、３速ドリブンギヤ１６Ｃ、４速ドリブンギヤ１６Ｄ、５速ドリブンギヤ１６Ｅが順次、設けられている。

変速ギヤ１５は、同一の各変速段を構成する変速ギヤ１３に常時噛合しており、１速ドリブンギヤ１６Ａおよび２速ドリブンギヤ１６Ｂがカウンタ軸１１に回転自在に設けられているとともに、３速ドリブンギヤ１６Ｃ、４速ドリブンギヤ１６Ｄおよび５速ドリブンギヤ１６Ｅがカウンタ軸１１に固定されている。

また、カウンタ軸１１のエンジン側の端部には変速ギヤ１５の一部を構成するファイナルドライブギヤ１６Ｇが固定して設けられており、このファイナルドライブギヤ１６Ｇには、大径のファイナルギヤ２３が噛合している。

動力伝達装置３にはディファレンシャル装置５０が設けられている。ディファレンシャル装置５０は、大径のファイナルギヤ２３が固定されたデフケース５１と、ピニオンシャフト５２と、ピニオンシャフト５２に回転自在に支持された一対のピニオンギヤ５３Ａ、５３Ｂと、ピニオンギヤ５３Ａ、５３Ｂに噛合する一対のサイドギヤ５４Ａ、５４Ｂとを有している。これらサイドギヤ５４Ａ、５４Ｂは、左右のドライブシャフト２４Ｌ、２４Ｒに連結されている。

ファイナルギヤ２３は、ファイナルドライブギヤ１６Ｇに噛合しており、ディファレンシャル装置５０は、左右の駆動輪の差動を許容しつつ、ファイナルドライブギヤ１６Ｇの回転を左右の駆動輪に伝達する。

デフケース５１の車軸方向一端部（左端部）は、軸受５５Ａを介して第２のケース６に回転自在に支持されており、デフケース５１の車軸方向他端部（右端部）は、軸受５５Ｂを介して第１のケース５に回転自在に支持されている。

また、変速機９には前述のドグクラッチ機構１００が設けられている。ドグクラッチ機構１００は、インプット軸１０上の３速ドライブギヤ１４Ｃと４速ドライブギヤ１４Ｄの間、インプット軸１０上の５速ドライブギヤ１４Ｅの端部、カウンタ軸１１上の１速ドリブンギヤ１６Ａと２速ドリブンギヤ１６Ｂの間に配置されている。

この変速機９は、シフトセレクトアクチュエータ６３によりシフトフォーク６６を軸線方向に移動させることで、ドグクラッチ機構１００のスリーブ１５０を軸線方向に移動させる。これにより、変速機９において、各変速段を構成する変速ギヤ１３、１５の噛み合いが変更され、変速段が変更される。

次に、動作を説明する。以下、ドグクラッチ機構１００を設けた動力伝達装置３を車両に搭載し、この車両が走行する際の各種の変速態様におけるドグクラッチ機構１００の動作について、図１５から図２５を参照して説明する。ここでは、下位段としての３速段と上位段としての４速段との間で変速が行われるものとし、図１５から図２５のうちの一部の図面では、下位段を３ｒｄと記し、上位段を４ｔｈと記している。

また、図１６から図２５では、図１５に凡例（各矢印の意味）を記載する４つの矢印を、符号を付さずに記しており、これらの矢印により移動方向等を表している。図１５において、白抜きの太い矢印Ｃは、スリーブ１５０の移動方向を表しており、ハッチング付きの矢印Ｄは、ハブ１１０に対する変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂの相対運動（相対回転）の方向を表している。また、黒塗りの矢印Ｅは、ハブ１１０の回転方向を表しており、白抜きの細い矢印Ｆは、トルク経路（動力伝達経路）を表している。

ここで、動力伝達装置３の変速態様には、ドライブシフトアップ、ドライブシフトダウン、コーストシフトアップ、コーストシフトダウンの４つがある。

ドライブシフトアップとは、アクセルペダルが踏み込まれて車両が加速走行する際のシフトアップである。ドライブシフトアップでは、ハブ１１０から変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂに動力が伝達されている状態で下位段から上位段に変速段が切替えられる。

コーストシフトアップとは、アクセルペダルの踏み込みが緩められて車両が惰性により走行する際のシフトアップである。コーストシフトアップはオフアップともいわれる。コーストシフトアップでは、変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂからハブ１１０に動力が伝達されている状態で下位段から上位段に変速段が切替えられる。

ドライブシフトダウンとは、アクセルペダルが踏み込まれて車両が加速走行する際のシフトダウンである。ドライブシフトダウンはキックダウンともいわれる。ドライブシフトダウンでは、ハブ１１０から変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂに動力が伝達されている状態で上位段から下位段に変速段が切替えられる。

コーストシフトダウンとは、アクセルペダルが踏み込まれずに車両が減速走行する際のシフトダウンである。コーストシフトダウンでは、変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂからハブ１１０に動力が伝達されている状態で上位段から下位段に変速段が切替えられる。

ここで、本実施例では、ハブ１１０から変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂに動力が伝達される状態を駆動状態といい、これと逆に変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂからハブ１１０に動力が伝達される状態を被駆動状態という。

〔シフトインおよび駆動走行〕
始めに、前述の４つの変速態様での動作の説明に先立って、動力伝達装置３において３速段が成立して車両が加速走行するときの動作、および車両が減速するときの動作について、図１６を参照して説明する。

図１６（Ａ）に示すように、スリーブ１５０がニュートラル位置にあり、かつ、リング１２０Ａ、１２０Ｂがニュートラル位置にあるときは、回転軸９０（図１参照）と一体回転するハブ１１０と変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂとの間で動力伝達は行われない。

図１６（Ｂ）に示すように、スリーブ１５０が３速段側に移動すると、リング１２０Ａはスリーブ１５０によって３速段側に移動され、リング１２０Ａとギヤドッグ１４０Ａとが噛合う。この状態では、リング１２０Ａとギヤドッグ１４０Ａとは、図１５の斜面部１２１Ｅと斜面部１４２Ａとにおいて傾斜して噛合っている。

その後、図１６（Ｃ）に示すように、リング１２０Ａとハブ１１０とがさらに噛み合い、リング１２０Ａがハブ１１０とスリーブ１５０とに挟み込まれた状態となる。これにより、ハブ１１０の動力がリング１２０Ａを介してギヤドッグ１４０Ａおよび変速ギヤ１３０Ａに伝達され、ハブ１１０と変速ギヤ１３０Ａとが一体回転する。この３速段での駆動状態では、リング１２０Ａは、ギヤドッグ１４０Ａに対して、図１５の斜面部１２１Ａと斜面部１１３Ｂとにおいてさらに傾斜して噛合っている。また、この状態では、リング１２０には、図１５の斜面部１２１Ｅと斜面部１４２Ａとの傾斜した噛み合いによるニュートラル位置側へ戻す方向への軸力が作用しているが、図１５の斜面部１２１Ａと斜面部１１３Ｂとの傾斜した噛み合いによる軸力の方が大きいため、噛み合い位置に保持されている。

このように、駆動状態のときは、ドグクラッチ機構１００において、ハブ１１０の動力は、リング１２０Ａを経てギヤドッグ１４０Ａに伝達される。

一方、車両の減速走行により変速ギヤ１３０Ａからハブ１１０に動力が伝達される被駆動状態では、図１７に示すように、ハブ１１０およびスリーブ１５０とギヤドッグ１４０Ａとが相対回転する。これにより、スリーブ１５０がギヤドッグ１４０Ａおよびハブ１１０の両方と噛み合い、スリーブ１５０は、ギヤドッグ１４０Ａとハブ１１０とに挟み込まれた状態となる。この状態では、スリーブ１５０は、ギヤドッグ１４０Ａに対して、図１５の斜面部１５２Ａと斜面部１４２Ｂとにおいて傾斜して噛み合う。また、スリーブ１５０は、ハブ１１０に対して、図１５の斜面部１５２Ｂと斜面部１１３Ａとで傾斜して噛み合う。また、この状態では、スリーブ１５０には、図１５の斜面部１５２Ａと斜面部１４２Ｂとの噛み合いによって、ニュートラル位置側へ戻す方向への軸力が作用しているが、斜面部１５２Ｂと斜面部１１３Ａとの噛み合いによる軸力の方が大きいため、噛み合い位置に保持されている。また、この被駆動状態では、リング１２０Ａの噛み合い状態は解除され、リング１２０は回転方向に移動可能となる。

このように、ドグクラッチ機構１００においては、駆動状態のときに、ハブ１１０の動力はリング１２０Ａを経てギヤドッグ１４０Ａおよび変速ギヤ１３０Ａに伝達される。また、被駆動状態のときに、変速ギヤ１３０Ａおよびギヤドッグ１４０Ａの動力はスリーブ１５０を経てハブ１１０に伝達される。

〔ドライブシフトアップ〕
図１８（Ａ）は、図１６（Ｃ）と同じく３速段での駆動状態となっている。この状態からスリーブ１５０をニュートラル位置へ移動すると、図１８（Ｂ）に示すように、３速段用のリング１２０Ａは、駆動力で３速側に保持され続ける。この状態では、ハブ１１０の動力は３速段用のリング１２０Ａを経由して３速段用のギヤドッグ１４０Ａおよび変速ギヤ１３０Ａへと伝達される。

その後、スリーブ１５０を４速段側へ移動すると、図１８（Ｃ）に示すように、４速段用のリング１２０Ｂは、スリーブ１５０と一緒に移動する。この状態では、図１８（Ｂ）と同様に、ハブ１１０の動力は３速段用のリング１２０Ａを経由して３速段用のギヤドッグ１４０Ａおよび変速ギヤ１３０Ａへと伝達される。

その後、ハブ１１０およびスリーブ１５０とギヤドッグ１４０Ａとが相対回転し、図１９（Ａ）に示すように、４速段用のリング１２０Ｂがハブ１１０とギヤドッグ１４０Ｂとに挟み込まれた状態となる。これにより、ハブ１１０から４速段用の変速ギヤ１３０Ｂに動力が伝達され、ハブ１１０と４速段用の変速ギヤ１３０Ｂとが一体回転する。この状態では、テーパ角度の差異により、４速段用のリング１２０Ｂは、ギヤドッグ１４０Ｂ側に保持される。

また、３速段用の変速ギヤ１３０Ａは、動力が途切れて増速し、ハブ１１０を追い越す。変速ギヤ１３０Ａ増速は、３速段用の変速ギヤ１３０Ａと４速段用の変速ギヤ１３０Ｂとで歯数が異なることに起因する。

その後、図１９（Ｂ）に示すように、３速段用のリング１２０Ａは、３速段用のギヤドッグ１４０Ａとハブ１１０とに挟み込まれた状態となる。これにより、４速段用のリング１２０Ｂがハブ１１０とギヤドッグ１４０Ｂとに噛合ったまま、３速段用のリング１２０Ａが３速段用のギヤドッグ１４０Ａとハブ１１０とに噛み合い、二重噛みの状態となる。

この状態では、３速段側のリング１２０Ａとギヤドッグ１４０Ａとは、図１５の斜面部１２１Ｂと斜面部１４２Ｂとにおいて傾斜して噛合っている。また、リング１２０Ａとハブ１１０とは、図１５の平面部１２１Ｇと歯面１１４Ａとで回転方向に正対して噛合っている。このため、リング１２０Ａには、軸方向において、図１５の斜面部１２１Ｂと斜面部１４２Ｂとの傾斜した噛み合いによりニュートラル位置側へ戻す方向への軸力のみが作用する。

その後、図１９（Ｃ）に示すように、３速段用のリング１２０Ａは、図１５の斜面部１４２Ｂと斜面部１２１Ｂとの傾斜した噛み合いによる軸力によって、ニュートラル位置に押し戻される。これにより、リング１２０Ａがギヤドッグ１４０Ａから外れて二重噛みが解除され、ドライブシフトアップが完了する。

〔コーストシフトアップ〕
図２０（Ａ）は、図１７と同じく３速段での被駆動状態となっている。この状態からクラッチ６４（図１４参照）を解放して、図２０（Ｂ）に示すようにスリーブ１５０をニュートラル位置へ移動すると、ハブ１１０は減速して停止または変速ギヤ１３０Ａに連れ回る。このため、変速ギヤ１３０Ａの回転速度がハブ１１０の回転速度を追い越す。

その後、図２０（Ｃ）に示すように、スリーブ１５０を４速段側に移動すると、４速段用のリング１２０Ｂはスリーブ１５０に引っ掛かって一緒に４速段側へ移動する。

その後、クラッチ６４を再度係合すると、図２１（Ａ）に示すように、スリーブ１５０は４速段用のギヤドッグ１４０Ｂとハブ１１０と挟み込まれた状態となる。これにより、４速段用の変速ギヤ１３０Ｂの動力（コーストトルク）は、ギヤドッグ１４０Ｂ、スリーブ１５０を経由してハブ１１０へ伝達され、４速段用の変速ギヤ１３０Ｂとハブ１１０とが一体回転する。そして、３速段用の変速ギヤ１３０Ａは、増速してハブ１１０の回転を追い越す。

変速ギヤ１３０Ａが増速したことで、図２１（Ｂ）に示すように、３速段用のリング１２０Ａは、ギヤドッグ１４０Ａとハブ１１０とに挟み込まれた状態となる。これにより、スリーブ１５０が４速段用のギヤドッグ１４０Ｂとハブ１１０とに噛合ったまま、３速段用のリング１２０Ａがギヤドッグ１４０Ａとハブ１１０とに噛み合い、二重噛みの状態となる。

その後、図２１（Ｃ）に示すように、３速段用のリング１２０Ａは、図１５の斜面部１２１Ｂと斜面部１４２Ｂとの傾斜した噛み合いによるニュートラル位置側への軸力によって、ニュートラル位置に押し戻される。これにより、リング１２０Ａがギヤドッグ１４０Ａから外れて二重噛みが解除され、コーストシフトアップが完了する。

〔ドライブシフトダウン〕
図２２（Ａ）は、図１９（Ｃ）と同じく４速段での駆動状態となっている。この状態から図２２（Ｂ）に示すようにスリーブ１５０をニュートラル位置へ移動すると、４速段用のリング１２０Ｂは、駆動力で４速側に保持され続ける。この状態では、ハブ１１０の動力は４速段用のリング１２０Ｂを経由して４速段用のギヤドッグ１４０Ｂおよび変速ギヤ１３０Ｂへと伝達される。そして、３速段用の変速ギヤ１３０Ａは、増速してハブ１１０の回転を追い越す。

その後、図２２（Ｃ）に示すように、スリーブ１５０を３速段側へ移動すると、３速段用のリング１２０Ａはスリーブ１５０に引っ掛かって一緒に３速段側へ移動する。

その後、図２３（Ａ）に示すように、３速段用のギヤドッグ１４０Ａがスリーブ１５０を回転方向に押し、このスリーブ１５０は４速段用のリング１２０Ｂを回転方向に押し始める。これにより、リング１２０Ｂはギヤドッグ１４０Ｂとスリーブ１５０とに挟み込まれる。

その後、図２３（Ｂ）に示すように、ハブ１１０とギヤドッグ１４０Ａとの間の動力伝達が途切れ、ハブ１１０の回転速度が低下する。また、リング１２０Ｂの平面部１２１Ｆとスリーブ１５０の平面状の歯面１５３Ｂとが正対して噛み合い、二重噛みが発生する。

その後、図２３（Ｃ）に示すように、ハブ１１０が増速して３速段用の変速ギヤ１３０Ａの回転に追いつき、３速段用のリング１２０Ａがハブ１１０とギヤドッグ１４０Ａとに挟み込まれた状態となる。

そして４速段用のリング１２０Ｂは、図１５の斜面部１２１Ｅと斜面部１４２Ａとの傾斜した噛み合いによるニュートラル位置側への軸力によって、ニュートラル位置に押し戻される。これにより、リング１２０Ｂがギヤドッグ１４０Ｂから外れて二重噛みが解除され、ドライブシフトダウンが完了する。ドライブシフトダウンの完了後、４速段用の変速ギヤ１３０Ｂは、ハブ１１０より遅い回転速度で回転する。なお、図２３（Ａ）の状態からは、変速ギヤ１３０Ａと変速ギヤ１３０Ｂとの差回転に起因して、自動的に図２３（Ｂ）のようにハブ１１０の回転速度が低下する。このため、クラッチ６４を係合したままでもドライブシフトダウンを実施できる。

〔コーストシフトダウン〕
図２４（Ａ）は、図２１（Ｃ）と同じく４速段での被駆動状態となっている。この状態からクラッチ６４（図１４参照）を解放してトルクを抜き、図２４（Ｂ）に示すようにスリーブ１５０をニュートラル位置へ移動すると、ハブ１１０は減速して停止または変速ギヤ１３０Ａに連れ回る。このため、変速ギヤ１３０Ａ、１３０Ｂの回転速度がハブ１１０の回転速度を追い越す。

その後、図２４（Ｃ）に示すように、スリーブ１５０を３速段側に移動すると、３速段用のリング１２０Ａはスリーブ１５０に引っ掛かって一緒に３速段側へ移動する。

そして、クラッチ６４を再係合すると、図２５（Ａ）に示すように、スリーブ１５０は３速段用のギヤドッグ１４０Ａとハブ１１０とに挟み込まれた状態となる。これにより、３速段用の変速ギヤ１３０Ａの動力（コーストトルク）は、ギヤドッグ１４０Ａ、スリーブ１５０を経由してハブ１１０へ伝達され、３速段用の変速ギヤ１３０Ａとハブ１１０とが一体回転する。

このとき、４速段用の変速ギヤ１３０Ｂは、ハブ１１０の回転速度より遅く回転する。これにより、４速段用のリング１２０Ｂは、４速段用のギヤドッグ１４０Ｂとスリーブ１５０とで挟み込まれる。この状態では、二重噛みが発生している。このとき、変速ギヤ１３０Ｂとハブ１１０との差回転と、ギヤドッグ１４０Ｂとスリーブ１５０との傾斜した噛み合いにより、リング１２０Ｂに対して、ニュートラル位置側への軸力が作用している。

その後、４速段用のリング１２０Ｂは、ニュートラル位置側への軸力によってニュートラル位置に押し戻される。これにより、リング１２０Ｂがギヤドッグ１４０Ｂから外れて二重噛みが解除され、コーストシフトダウンが完了する。

このように本実施例のドグクラッチ機構１００において、スリーブ１５０とギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂとは、スリーブ１５０の斜面部１５２Ａとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂの斜面部１４２Ｂとが傾斜して噛み合う第１噛み合いを形成する。

詳しくは、スリーブ１５０は第１斜面部としての斜面部１５２Ａを有し、ギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂは第２斜面部としての斜面部１４２Ｂを有し、これらの斜面部１５２Ａと斜面部１４２Ｂとは周方向に噛み合い可能に対向する。そして、スリーブ１５０とギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂとは、斜面部１５２Ａと斜面部１４２Ｂとにおいて傾斜して噛み合うことで第１噛み合いを形成する。

第１噛み合いが形成されるとき、斜面部１５２Ａと斜面部１４２Ｂとが傾斜して噛み合うことでスリーブ１５０に中立位置側への軸力が作用する。

また、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂおよびハブ１１０とは、リング１２０Ａ、１２０Ｂの斜面部１２１Ｅとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂの斜面部１４２Ａとが傾斜して噛み合い、かつ、リング１２０Ａ、１２０Ｂの斜面部１２１Ａとハブ１１０の斜面部１１３Ｂとが傾斜して噛み合う第２噛み合いを形成する。

詳しくは、リング１２０Ａ、１２０Ｂは第３斜面部としての斜面部１２１Ｅを有し、ギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂは第４斜面部としての斜面部１４２Ａを有し、これらの斜面部１２１Ｅと斜面部１４２Ａとは周方向に噛み合い可能に対向する。

また、リング１２０Ａ、１２０Ｂは第５斜面部としての斜面部１２１Ａを有し、ハブ１１０は第６斜面部としての斜面部１１３Ｂを有し、これらの斜面部１２１Ａと斜面部１１３Ｂとは周方向に噛み合い可能に対向する。

そして、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂおよびハブ１１０とは、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂとが斜面部１２１Ｅと斜面部１４２Ａとにおいて傾斜して噛み合い、かつ、リング１２０Ａ、１２０Ｂとハブ１１０とが斜面部１２１Ａと斜面部１１３Ｂとにおいて傾斜して噛み合うことで第２噛み合いを形成する。

第２噛み合いが形成されるとき、斜面部１２１Ｅと斜面部１４２Ａとが傾斜して噛み合うことでリング１２０Ａ、１２０Ｂに中立位置側への軸力が作用し、かつ、斜面部１２１Ａと斜面部１１３Ｂとが傾斜して噛み合うことで中立位置と反対側への軸力が作用する。

また、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂおよびハブ１１０とは、リング１２０Ａ、１２０Ｂの斜面部１２１Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂの斜面部１４２Ｂとが傾斜して噛み合い、かつ、リング１２０Ａ、１２０Ｂの平面部１２１Ｇとハブ１１０の歯面１１４Ａとが正対して噛み合う第３噛み合いを形成する。

詳しくは、リング１２０Ａ、１２０Ｂは、斜面部１４２Ｂと周方向に噛み合い可能に対向する第７斜面部としての斜面部１２１Ｂを有する。また、リング１２０Ａ、１２０Ｂは第１正対部としての平面部１２１Ｇを有し、ハブ１１０は第２正対部としての歯面１１４Ａを有し、これらの平面部１２１Ｇと歯面１１４Ａとは周方向に噛み合い可能に対向する。

そして、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂおよびハブ１１０とは、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂとが斜面部１２１Ｂと斜面部１４２Ｂとにおいて傾斜して噛み合い、かつ、リング１２０Ａ、１２０Ｂとハブ１１０とが平面部１２１Ｇと歯面１１４Ａとにおいて正対して噛み合うことで第３噛み合いを形成する。

第３噛み合いが形成されるとき、斜面部１２１Ｂと斜面部１４２Ｂとが傾斜して噛み合うことでリング１２０Ａ、１２０Ｂに中立位置側への軸力が作用する。

また、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂおよびスリーブ１５０とは、リング１２０Ａ、１２０Ｂの斜面部１２１Ｅとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂの斜面部１４２Ａとが傾斜して噛み合い、リング１２０Ａ、１２０Ｂの平面部１２１Ｆとスリーブ１５０の平面状の歯面１５３Ｂとが正対して噛み合う第４噛み合いを形成する。

詳しくは、リング１２０Ａ、１２０Ｂは第３正対部としての平面部１２１Ｆを有し、スリーブ１５０は第４正対部としての歯面１５３Ｂを有し、これらの平面部１２１Ｆと歯面１５３Ｂとは周方向に噛み合い可能に対向する。

そして、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂおよびスリーブ１５０とは、リング１２０Ａ、１２０Ｂとギヤドッグ１４０Ａ、１４０Ｂとが斜面部１２１Ｅと斜面部１４２Ａとにおいて傾斜して噛み合い、かつ、リング１２０Ａ、１２０Ｂとスリーブ１５０とが平面部１２１Ｆと歯面１５３Ｂとにおいて正対して噛み合うことで第４噛み合いを形成する。

第４噛み合いが形成されるとき、斜面部１２１Ｅと斜面部１４２Ａとが傾斜して噛み合うことでリング１２０Ａ、１２０Ｂに中立位置側への軸力が作用する。

そして、非シフトアップ中および非シフトダウン中は、下位段側と上位段側の一方において、第１噛み合いまたは第２噛み合いが成立する。

一方、シフトアップ中またはシフトダウン中は、下位段側での第３噛み合いと、上位段側での第２噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、または、下位段側での第３噛み合いと、上位段側での第１噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、または、下位段側での第１噛み合いと、上位段側での第４噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、の何れかが一時的に成立する。そして、第３噛み合いにより発生する軸力または第４噛み合いにより発生する軸力によって、リング１２０Ａ、１２０Ｂが中立位置に移動することで、二重噛み合い状態が解除される。

本実施例のドグクラッチ機構１００によれば、加速時の変速動作において下位段の変速ギヤ１３０Ａの動力伝達を継続したまま、上位段用の変速ギヤ１３０Ｂの動力伝達へ移行することができる。さらに、動力伝達の移行後、上位段用の変速ギヤ１３０Ｂと下位段用の変速ギヤ１３０Ａの回転数の差異により、下位段用の変速ギヤ１３０Ａの動力伝達を自動的に断絶することができる。このため、変速時にクラッチ６４を切断する必要がなく、動力を断絶することなく下位段から上位段へ変速できる。

この結果、変速動作時に動力が断絶することを防止できる。

したがって、本実施例では、変速動作時に動力が断絶しないため、変速フィーリングを向上でき、ドライバビリティを向上できる。

また、ドグクラッチ機構１００は、既存の手動変速機の同期噛み合い装置と置き換えて用いることができ、手動変速機においてドグクラッチ機構１００以外の部品は、既存の構成部品と共用できるので、コストアップを抑制できる。

また、ドグクラッチ機構１００は、既存の同期噛み合い装置の配置場所に収まる大きさと形状であるため、変速機が大型化することを抑制できる。

また、シフト動作は既存の手動変速機と同じであるため、操作機構やアクチュエータも既存の構成部品と共用できる。また、既存の構成部品のシフト動作を変更する必要がないため、既存のアクチュエータを用いてシフト動作できる。したがって、専用のアクチュエータが不要であるため、コストアップを抑制できる。

また、本実施例のドグクラッチ機構１００によれば、回転軸９０から変速ギヤ１３０Ａに動力が伝達されているときのドライブシフトアップ中は、下位段側での第３噛み合いと、上位段側での第２噛み合いと、からなる二重噛み合い状態が一時的に成立し、下位段側での第３噛み合いにより発生する軸力によって、リング１２０Ａが中立位置に移動することで、二重噛み合い状態が解除される。

このため、ドライブシフトアップ中の変速動作時に動力が断絶することを防止できるため、動力断絶による大きな減速感が発生することを防止できる。

また、本実施例のドグクラッチ機構１００によれば、変速ギヤ１３０Ａから回転軸９０に動力が伝達されているときのコーストシフトアップ中は、下位段側での第３噛み合いと、上位段側での第１噛み合いと、からなる二重噛み合い状態が一時的に成立し、下位段側での第３噛み合いにより発生する軸力によって、リング１２０Ａが中立位置に移動することで、二重噛み合い状態が解除される。

また、本実施例のドグクラッチ機構１００によれば、回転軸９０から変速ギヤ１３０Ｂに動力が伝達されているときのドライブシフトダウン中、および、変速ギヤ１３０Ｂから回転軸９０に動力が伝達されているときのコーストシフトダウン中は、下位段側での第１噛み合いと、上位段側での第４噛み合いと、からなる二重噛み合い状態が一時的に成立し、上位段側での第４噛み合いにより発生する軸力によって、リング１２０Ｂが中立位置に移動することで、二重噛み合い状態が解除される。

このため、ドライブシフトダウン中の変速動作時に動力が断絶することを防止できるため、動力断絶による大きな減速感が発生することを防止できる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

９０...回転軸、１００...ドグクラッチ機構、１１０...ハブ、１１３Ｂ...斜面部（第６斜面部）、１１４Ａ...歯面（第２正対部）、１２０Ａ，１２０Ｂ...リング、１２１Ａ...斜面部（第５斜面部）、１２１Ｂ...斜面部（第７斜面部）、１２１Ｅ...斜面部（第３斜面部）、１２１Ｆ...平面部（第３正対部）、１２１Ｇ...平面部（第１正対部）、１３０Ａ，１３０Ｂ...変速ギヤ、１４０Ａ，１４０Ｂ...ギヤドッグ、１４２Ａ...斜面部（第４斜面部）、１４２Ｂ...斜面部（第２斜面部）、１５０...スリーブ、１５２Ａ...斜面部（第１斜面部）、１５３Ｂ...歯面（第４正対部）

Claims (6)

1. 回転軸に遊転自在に配置された変速ギヤを、前記回転軸に対して係合または係合解除させるドグクラッチ機構であって、
   下位段用の前記変速ギヤと上位段用の前記変速ギヤとの間に配置され、前記回転軸と一体回転するハブと、
   前記変速ギヤの前記ハブ側の端部に配置され、前記変速ギヤと一体回転する下位段用および上位段用のギヤドッグと、
   前記ハブと一体回転可能に前記ハブの外周側に配置され、外部からの操作力によって中立位置と前記ギヤドッグ側の位置との間で軸方向に移動するスリーブと、
   前記ハブと前記ギヤドッグの間に配置され、前記スリーブに押されることで前記中立位置から前記ギヤドッグ側の位置に軸方向に移動する下位段用および上位段用のリングと、を備え、
   前記スリーブと前記ギヤドッグとは、前記スリーブと前記ギヤドッグとが傾斜して噛み合う第１噛み合いを形成し、
   前記リングと前記ギヤドッグおよび前記ハブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記ハブとが傾斜して噛み合う第２噛み合いを形成し、
   前記リングと前記ギヤドッグおよび前記ハブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記ハブとが正対して噛み合う第３噛み合いを形成し、
   前記リングと前記ギヤドッグおよび前記スリーブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記スリーブとが正対して噛み合う第４噛み合いを形成し、
   非シフトアップ中および非シフトダウン中は、
   下位段側と上位段側の一方において、前記第１噛み合いまたは前記第２噛み合いが成立し、
   シフトアップ中またはシフトダウン中は、
   下位段側での前記第３噛み合いと、上位段側での前記第２噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、または、
   下位段側での前記第３噛み合いと、上位段側での前記第１噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、または、
   下位段側での前記第１噛み合いと、上位段側での前記第４噛み合いと、からなる二重噛み合い状態、の何れかが一時的に成立し、
   前記第３噛み合いにより発生する軸力または前記第４噛み合いにより発生する軸力によって、前記リングが前記中立位置に移動することで、前記二重噛み合い状態が解除されることを特徴とするドグクラッチ機構。
2. 前記回転軸から前記変速ギヤに動力が伝達されているときのドライブシフトアップ中は、
   下位段側での前記第３噛み合いと、上位段側での前記第２噛み合いと、からなる二重噛み合い状態が一時的に成立し、
   下位段側での前記第３噛み合いにより発生する軸力によって、前記リングが前記中立位置に移動することで、前記二重噛み合い状態が解除されることを特徴とする請求項１に記載のドグクラッチ機構。
3. 前記変速ギヤから前記回転軸に動力が伝達されているときのコーストシフトアップ中は、
   下位段側での前記第３噛み合いと、上位段側での前記第１噛み合いと、からなる二重噛み合い状態が一時的に成立し、
   下位段側での前記第３噛み合いにより発生する軸力によって、前記リングが前記中立位置に移動することで、前記二重噛み合い状態が解除されることを特徴とする請求項１に記載のドグクラッチ機構。
4. 前記回転軸から前記変速ギヤに動力が伝達されているときのドライブシフトダウン中、および、
   前記変速ギヤから前記回転軸に動力が伝達されているときのコーストシフトダウン中は、
   下位段側での前記第１噛み合いと、上位段側での前記第４噛み合いと、からなる二重噛み合い状態が一時的に成立し、
   上位段側での前記第４噛み合いにより発生する軸力によって、前記リングが前記中立位置に移動することで、前記二重噛み合い状態が解除されることを特徴とする請求項１に記載のドグクラッチ機構。
5. 前記スリーブおよび前記ギヤドッグは、周方向に噛み合い可能に対向する第１斜面部および第２斜面部を有し、
   前記スリーブと前記ギヤドッグとは、前記第１斜面部と前記第２斜面部とにおいて傾斜して噛み合うことで前記第１噛み合いを形成し、
   前記リングおよび前記ギヤドッグは、周方向に噛み合い可能に対向する第３斜面部および第４斜面部を有し、
   前記リングおよび前記ハブは、周方向に噛み合い可能に対向する第５斜面部および第６斜面部を有し、
   前記リングと前記ギヤドッグおよび前記ハブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが前記第３斜面部と前記第４斜面部とにおいて傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記ハブとが前記第５斜面部と前記第６斜面部とにおいて傾斜して噛み合うことで前記第２噛み合いを形成し、
   前記リングは、前記第２斜面部と周方向に噛み合い可能に対向する第７斜面部を有し、
   前記リングおよび前記ハブは、周方向に噛み合い可能に対向する第１正対部および第２正対部を有し、
   前記リングと前記ギヤドッグおよび前記ハブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが前記第７斜面部と前記第２斜面部とにおいて傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記ハブとが前記第１正対部と第２正対部とにおいて正対して噛み合うことで前記第３噛み合いを形成し、
   前記リングおよび前記スリーブは、周方向に噛み合い可能に対向する第３正対部および第４正対部を有し、
   前記リングと前記ギヤドッグおよび前記スリーブとは、前記リングと前記ギヤドッグとが前記第３斜面部と前記第４斜面部とにおいて傾斜して噛み合い、かつ、前記リングと前記スリーブとが前記第３正対部と前記第４正対部とにおいて正対して噛み合うことで前記第４噛み合いを形成することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のドグクラッチ機構。
6. 前記第１噛み合いが形成されるとき、前記第１斜面部と前記第２斜面部とが傾斜して噛み合うことで前記スリーブに前記中立位置側への軸力が作用し、
   前記第２噛み合いが形成されるとき、前記第３斜面部と前記第４斜面部とが傾斜して噛み合うことで前記リングに前記中立位置側への軸力が作用し、かつ、前記第５斜面部と前記第６斜面部とが傾斜して噛み合うことで前記中立位置と反対側への軸力が作用し、
   前記第３噛み合いが形成されるとき、前記第７斜面部と前記第２斜面部とが傾斜して噛み合うことで前記リングに前記中立位置側への軸力が作用し、
   前記第４噛み合いが形成されるとき、前記第３斜面部と前記第４斜面部とが傾斜して噛み合うことで前記リングに前記中立位置側への軸力が作用することを特徴とする請求項５に記載のドグクラッチ機構。