JPH01158224A - 動力断続装置のスプライン構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、主として自動車の動力伝達装置に組込まれる
動力断続＠買、詳しくはスプライン式クラッチを用いた
動力伝達装置におけるスプラインｆｉｌｌ造に関するも
のである。

〈従来の技術〉 従来の動力断続装置には、いわゆるスプライン式クラッ
チを用いたものがある。

すなわち、スプライン外歯を有する第１の回転体と、ス
プライン外歯を有しかつ第１の回転体と同一軸線上に配
置される第２の回転体と、両回転体のスプライン外歯に
噛合するスプライン内歯を有しかつ第１の回転体にのみ
噛合する状態と両回転体のスプライン外歯にともに噛合
する状態とに移動切換え司能なスリーブとを備えた動力
断続装置がある。この種の動力断続装置は、例えば、実
開昭６１−１２８４４１号公報において開示されている
。

そして、通常、前記スプライン内歯とスプライン外歯と
は、その対向する側端面に、周知のように、その両角部
をほぼ楔状に面取りした二面のチｔＩンファが形成され
たスプライン構造となっている。ずなわち、第６図に示
すように、第２の回転体３３のスプライン外６１ｉ３４
と、スリーブ３５のスプライン内６１４３６との対向す
る側端面に、その両角部をほぼ楔状に面取りした二面の
チャンファ３７．３７ａ、３８．３８ａが形成される。

このスプライン構造によって、スプライン外歯３４とス
プライン内歯３６とが噛合う（係合する）時に、相手側
のスプライン爾が押分けられることになり、その係合が
円滑に果だされるようになっている。このようなスプラ
イン構造は、前記公開実用新案公報にも開示されている
。

しかして、従来のスプライン構造では、スブラ　゛イン
外歯３４のチャンファ３７．３７ａは、その面幅Ｊ１１
．Ｊ１２が等しく形成されると共にそのチャンファ角θ
１．θ２が等しく形成された対称状をなしている。これ
と同様に、スプライン内ｔｈ３６のチヤツク？３８．３
８ａら対称状をなしている。

なお、仮にスリーブ３５が第６図において右方へ移動す
るトルク伝達側とし、第２の回転体３３をそのトルクを
受ける側とした場合には、第２の１１１１転体３３に対
するスリーブ３５の接続時（同図において上方への移動
時）において、第２の回転体３３及びスリーブ３５のチ
ャンファ３７，３８が互いに接面し合うと、トルク伝達
を果たすことになる。そこで、説明の都合上、トルク伝
達側となるチャンファ３７．３８をトルク伝達側チャン
ファと貯び、他方のチヤツクｐ３７ａ、３８ａを非トル
ク伝達側チャンファと呼ぶことにする。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記した従来の動力断続装置のスプライン４’！３　Ｂ
では、スリーブ３５を第２のＩｎ１転体３３に接続する
場合において、トルク伝達側チャンファ３７゜３８が第
６図に実線で示すように接面した場合には、その接面し
た時点でトルクを伝達するため、スリーブ３５のスプラ
イン内歯３６と第２の回転　　・体３３のスプライン外
歯３４とが互いに相手の歯　　。

を押し分けて係合することができずに、トルク伝達側チ
１／ンフン３７．３８の摺動によりスリーブ３５が同図
に二点鎖［ＩＡで示すように一旦押し戻された後、チヤ
ツクｐ３７．３７ａ及び３８．３８の頂点を越してから
同図に二点鎖ＩＢで示すように再度係合に入るという場
合が生じる。このことは、スリーブ３５と第２の回転体
３３との回転数がほとんど同期しており、僅かな回転差
のときに起こり易い。

従って、上記のような場合には、スリーブ３５が押し戻
される時間だけ、そのスリーブ３５の係合に要する時間
が長くかかることになった。

そこで、本発明の目的は、Ｅ記した従来の技術における
問題点に鑑み、第２の回転体に対するスリーブの接続に
要する時間の短縮化を肉ることにある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記した従来の技術における問題点を解決す
ることを技術的課題とするものであって、以）にその構
成を実施例に対応する第１図を用いて説明する。

すなわち、本発明は、スプライン式りラツヂにを用いた
動力断続装置において、第１の回転体（サイドギヤシャ
フト）上のスリーブ５のスプライン内歯６と、そのスリ
ーブ５が係脱される第２の回転体（インタミーディトシ
ャフト）３のスプライン外歯４との対向する側端面に、
その両角部をほぼ楔状に面取りした二面のチャンファ７
．７ａ、８，８ａがそれぞれ形成される。

そして、前記二面のチャンファ７．７ａ、８゜８ａのう
ら、トルク伝達側となるチャンフン７゜８の面幅ｊ１が
、他方のチャンファ７ａ、８ａの面幅ｆＪ２より６短く
形成される。

く作用〉 上記した手段によれば、第２の回転体３に対するスリー
ブ、５の接続時において、トルク伝達側となるチャンフ
ァ７．８が接面する割合は、他方のチヤツクＩ７ａ、Ｑ
ａが接面する割合よりも少なくなると共に、スリーブ５
の接続時にトルク伝達側のチャンファ７．８が接面した
としても、短時間でスリーブ５が押し戻され、そのスリ
ーブ５が再痕接続に入ることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を第１〜４図にしたがって説明
する。なお、本例では、トランスファ装置により二輪駆
動に切換え可能なパートタイム型四輪駆動車において、
二輪駆動時に非駆動側となる側の車輪（本例では前輪）
のディファレンシャル装置に組込まれた動力断続装置を
挙げることにする。

′まず、動力断続装置のＪｌｌ要について、第２図を参
照して説明すると、ディファレンシャル装置１１のデフ
キャリヤ１２内には、デフケース１３が回転可能に設け
られる。

デフケース１３に固定したリングギヤ１４は、ドライブ
ピニオン１５が常に噛合っており、図示しないトランス
ファ装置からの回転を受ける。

デフウ゛−ス１３内に、ビニオンシャフト１６により回
転可能に支持したデフピニオン１７、及び、同ビニオン
１７に噛合う左右のりイドギヤ１８がそれぞれ組込まれ
る。

右側のサイドギヤ１８は、右側勺イドギヤシャフト１９
に結合される。また、左側のりイドギヤ１８は、デフケ
ース１３にて回転可能に支持したインクミーディトシャ
フト３に結合される。インタミーディトシャフト３の端
部には、左側のりイドギ翫７シヤ賜ト１の内端の小径軸
部が回転可能に支持され、インタミーディトシャフト３
と勺イドギヤシャフト１とが同一軸線上に配置される。

なＪ３、両サイドギヤシャフト１．１９の外端部には、
図示しない車輪を装着したドライブシャフトが結合され
る。

そして、左側のサイドギヤシャフト（以下、ギヤシャフ
トともいう。）１及びインタミーディトシャフト３には
、それぞれスプライン外−２，４が互いに隣接して設け
られる（第４図参照）。

ギヤシャフト１上に設けるスリーブ５は、同シャフト１
及びインクミーディトシャフト３のスプライン外歯２．
４に噛合可能なスプライン内歯６を有する（第３図参照
）。

スリーブ５は、ギヤシャフト１にのみ噛合する状態（第
２図に実線で示される遮断状態）と、同、％！ヤシ１；
フト１及びインタミーディトシャフト３の両スプライン
外歯２．４にともに噛合する状態（第２図に二点鎖線で
示される接続状態）とに移動切換えされる。

スリーブ５には、ダイヤフラム２０の作動Ｏラド２１上
に支持したフォーク２２が相対回転可能に係合される。

ダイヤフラム２０は、デフキャリ′Ｐ１２に付設されて
おり、トランスファ装置の二輪四輪駆動切換え操作に連
動して作動し、四輪駆動切換時にエンジンめ負圧作用を
利用してスリーブ５を接続状態に移動させる。なお、ス
リーブ５は、二輪駆動時にはダイヤスラム２０に内蔵の
スプリングの弾性によって遮断状態におかれる。

上記した動力断続装置において、四輪駆動車の二輪駆動
状態では、スリーブ５がギヤシャフト１上のみに位Ｖｌ
シ、同ギヤシャフト１とインタミーデイトラ１１フト３
とは遮断状態となるため、ディファレンシャル装置１１
は差動しない。従って、走行車輪に連れ回りされるギヤ
シャフト１６回転は、リングギヤ１４及びドライブピニ
オン１５に伝達されない。

また、四輪−動時には、ダイヤフラム２０に負圧が作用
してスリーブ５がインクミーディトシャフト３に接続さ
れるため、ギヤシャフト１とインクミーデイトン１Ｐフ
ト３とが接続状態となり、ディファレンシャル装置１１
が通常の差動を果たす。

しかして、上記した動力断続装置において、インタミー
ディトシャフト３のスプライン外６１１４と、スリーブ
５のスプライン内歯６との対向する側端面は、第１図及
び第３．４図に示すように、その両角部をほぼ楔状に面
取りした二面のチャン７１７．７ａ、８．８ａが形成さ
れたスプライン構造となっており、このスプライン構造
によって、スプライン外歯４とスプライン内ｉｌｌ！１
６とが噛合う（係合する）時に、相手側のスプライン歯
が押分けられることになり、その係合が円滑に果たされ
るようになっている。

なお、仮にスリーブ５がｍ１図において右方へ移動する
トルク伝達側とし、インタミーディトシャフト３をその
トルクを交番ノる側とした場合には、インタミーディト
シャフト３に対するスリーブ５の接続時（同図において
上方への移ａｖｉ）において、インタミーディトシャフ
ト３及びスリーブ５のチャンファ７．８が互いに接面し
合うと、トルク伝達を果たすことになる。そこで、説明
の都合上、トルク伝達側となるチヤンフア７．８をトル
ク伝達側チャンフ？と呼び、他方のチャンファ７ａ、８
ａを非トルク伝達側ブヤンフ７と呼ぶことにＪる。

詳述すると、二輪駆動から四輪駆動に切換える場合、ト
ランスフＩ装置を介してドライブピニオン１５が後輪回
転相当で回転される。この時、直進状態であれば、左右
のサイドギヤシャフト１゜１９は、前輪回転相当で回転
する。しかして、通常、前輪はエンジン等の重量物の荷
重を受けるため、前輪の回転半径が後輪の回転半径より
も若干小さいものとなり、前輪の回転数は後輪の回転数
よりも若干少ない１」係にある。従って、スリーブ５の
回転数は、インタミーディトシャフト３の回転数よりも
若干大ぎいらのとなる。この状態で、スリーブ５がイン
クミーディトシャフト３に係合する方向に移動された時
、インタミーディトシャフト３及びスリーブ５のトルク
伝達側チャンファ７．８が互いに接面すると、トルク伝
達が果たされることになる。

そこで、前記スプライン構造において、第１図に示すよ
うに、スプライン＠４．６の所定の全幅のうちで、トル
ク伝達側チャンファ７．８の面幅ｊ１が、非トルク伝達
側チャンファ７ａ、８ａの面幅ｊ２よりも知く形成され
る。すなわち、両面幅４１１．　ｆＩ２は不等配関係と
される。

さらに、本例では、トルク伝達側チャンファ７゜８のチ
ャンファ角θ１が、非トルク伝達側チｔ？ンファ７ａ、
８ａのチャンファ角θ２よりも大きい角度で形成される
。すなわち、両チャンファ角θ１、θ２は不等角関係と
される。

従って、上記したスプラインＩＩ４道によれば、トルク
伝達側チャンファ７．８の面幅１１が非トルク伝達側チ
ャンファ７ａ、、８ａの面幅１２よりも短いことから、
インタミーデイトン１ｒフト３に対するスリーブ５の接
続時において、トルク伝達側となるチ１１ンフ１７，８
が接面する割合（いわゆる確率）は、他方のチヤンフア
７ａ、８ａが接面する割合より６少ないものとなり、イ
ンタミーディトシャフト３に対しスリーブ５が押し戻し
を生じないで係合する確率が高くなる。

また、スリーブ５の接続時にトルク伝達側チャンファ７
．８が接面し々としてｂ１知時間でスリーブ５が押し戻
され、そのスリーブ５が再度接続に入ることができる。

すなわち、トルク伝達側チャンファ７．８が第１図に実
線で示すように接面した場合、そのチャンファ７．８の
摺動によりスリーブ５が同図に二点鎖線へで示すように
一旦押し戻された後、チャンファ７．７ａ及び８．８の
頂点を越してから同図に二点鎖線Ｂで示すように再度係
合に入るという場合が生じるが、チヤンフア７，８の面
幅１１が知いことにより、スリーブ５の押し戻し距離が
短くて済み、その押し戻し時間が短縮されるわけである
。

また、本例では、トルク伝達側チャンファ７゜８のチャ
ンファ角θ１が、非トルク伝達側チャンファ７ａ、Ｑａ
のチャンファ角θ２よりも人ぎい角度で形成されている
ことから、伝達トルクの反力によるスリーブ５の押し戻
し荷重が大きくなり、これによっても、スリーブ５の押
し戻し時間が一１ｉ２１知縮されることになる。なお、
チャシフ１角θ１、θ２の不等角関係は、これに限定さ
れるものではなく、第５図に示すように、トルク伝達側
チ１１ンファ７．８のチャンファ角θ１と非トルク伝達
側チャンファ７ａ、８ａのチャンファ角θ２とが同一で
もよい。

〈発明の効果〉 すなわち、本発明によれば、第２の回転体に対するスリ
ーブの接続時において、トルク伝達側となるチャンファ
の接面する割合が、他方のチヤンフアの接面する割合よ
りも少な（なると共に、スリーブの接続時にトルク伝達
側のチャンファが接面したとしても、短時間でスリーブ
が押し戻され、そのスリーブが再度接続に入ることがで
きることから、従来のものに比し、第２の回転体に対す
るスリーブの接続に要する時間が短縮され、よって、ス
リーブの接続性が向上されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
スプライン構造の説明図、第２図は動力断続装置の断面
図、第３図はスリーブの側端面図、第４図はインタミー
ディトシャフトの側端面図である。第５図は実施例の別
個を示すスプライン構造の説明図である。第６図は従来
のスプライン構造である。 ３・・・インタミーディトシャフト（第２の回転体）４
・・・スプライン外歯 ５・・・スリーブ ６・・・スプライン内歯 ７．７ａ・・・チャンファ ８．８ａ・・・チャンファ Ｉｌｌ、ｆＩ２・・・面幅 出　願　人　　トヨタ自動車株式会社 代　理　人　　弁理士　岡１月英彦（外２名）藪 旧 区 緊 ■ ＼ ω区 亀

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スプライン外歯を有する第１の回転体と、スプラ
   イン外歯を有しかつ第１の回転体と同一軸線上に配置さ
   れる第２の回転体と、両回転体のスプライン外歯に噛合
   するスプライン内歯を有しかつ第１の回転体にのみ噛合
   する状態と両回転体のスプライン外歯にともに噛合する
   状態とに移動切換え可能なスリーブとを備えた動力断続
   装置において、前記スリーブのスプライン内歯と第２の
   回転体のスプライン外歯との対向する側端面にその両角
   部をほぼ楔状に面取りした二面のチャンファをそれぞれ
   有するスプライン構造であって、前記二面のチャンファ
   のうち、トルク伝達側となるチャンファの面幅が、他方
   のチャンファの面幅よりも短く形成されているスプライ
   ン構造。
2. （２）前記トルク伝達側となるチャンファのチャンファ
   角が、他方のチャンファのチャンファ角よりも大きく形
   成されている特許請求の範囲第１項に記載のスプライン
   構造。