JPH04300426A - ドグクラッチ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブルドーザ等の産業車
両の変速装置に用いられるドグクラッチ装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】産業車両、例えばブルドーザのドグクラ
ッチを用いた変速装置は図１０に示すようになっていて
、駆動軸１には歯数の異なる２個の駆動歯車２ａ，２ｂ
が軸方向に離間し、かつ回転自在に嵌合してあり、従動
軸３には上記各駆動歯車２，３に噛合する従動歯車４ａ
，４ｂがそれぞれ従動軸３と一体回転するように設けて
ある。また、上記両駆動歯車２ａ，２ｂの対向内側部に
は同一歯数の被接合ドク５ａ，５ｂがそれぞれ一体状に
設けてある。そしてこの両駆動歯車２ａ，２ｂの間には
ハブ６が駆動軸１と一体回転するようにして嵌合してあ
り、このハブ６の外周には上記被接合ドグ５ａ，５ｂと
同一歯数の案内歯車６ａが設けてあり、この案内歯車６
ａにスリーブ７の内面に設けた接合ドグ８が係合し、こ
のスリーブ７が摺動自在に係合している。しかして上記
スリーブ７を、これの外周に設けた溝９に係合したシフ
タフォーク１０の作動により軸方向一方へ移動すること
により、このスリーブ７の接合ドグ８が一方の駆動歯車
２ａの被接合ドグ５ａに係合してハブ６と一方の駆動歯
車５ａがスリーブ７を介して連結し、駆動軸１の回転が
、この歯車連結を介して従動軸３に所定の減速比にて接
合されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したドグクラッチ
を用いた変速機にあっては、ドグクラッチの噛合する部
分のスリーブ７の接合ドグ８と被接合ドグ５ａあるいは
５ｂの回転数が略同じで、かつ位相が合うような条件の
ときしかうまく噛合しないので、上記以外の条件のとき
に変速しようとすると、被接合ドグ５ａ，５ｂとスリー
ブ７のチャンファー部がぶつかりあい激しいギヤ鳴りが
生じ、またオペレータに対しては変速レバーを通して振
動が伝えられ、大変不快であった。通常の乗用車などで
は、上記問題を解決するためにシンクロ機構と呼ばれる
同期機構を設けるのが一般的であるが、ブルドーザ等の
産業車両にあっては、シンクロ機構を設けた場合、通過
するトルクが過大であるため、現状のシンクロ機構では
同期できないという問題があり、結局従来のこの種の変
速機では駆動軸側と従動軸側を止めて、すなわち車両を
止めて変速しており、変速作動がやっかいであった。

【０００４】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、ブルドーザ等のように大きなトルクを伝達するド
グクラッチを用いた変速機においても、特別のシンクロ
機構を用いることなしに同期変速させることができるド
グクラッチ装置を提供することを目的とするものである
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明に係るドグクラッチ装置は、駆動軸に回
転自在に嵌合し、かつ軸方向側端部に被接合ドグを設け
た駆動歯車と、駆動軸に回転方向に係合し、かつ軸方向
に移動自在に嵌合し、さらに軸方向側端部に上記駆動歯
車の被接合ドグに係脱自在に接合する接合ドグを設けた
スリーブと、このスリーブを移動する移動手段とからな
るドグクラッチ装置において、上記被接合ドグと接合ド
グのそれぞれを、軸方向に２段にし、それぞれの対向端
側の第１の被接合ドグ及び接合ドグの歯数を、それぞれ
の奥側の第２の被接合ドク及び接合ドグの歯数より少な
くした構成となっている。

【０００６】

【作　　　　用】ドグクラッチの接合作動は、被接合ド
グと接合ドグとの相対回転数が規定値以内になってから
、スリーブの移動を開始し、まずこのスリーブを、これ
の第１の接合ドグが第１の被接合ドグに接合する位置ま
で移動し、この両者を接合する。そしてその後スリーブ
をさらに移動して第２の接合ドグを、第２の被接合ドグ
に接合させる。

【０００７】

【実　　施　　例】本発明の実施例を図１から図８に基
づいて説明する。なおこの実施例において図１０に示す
従来例と同一構成のものは同一符号を付して説明を省略
する。図１から図６は本発明の第１の実施例を示すもの
で、１１ａ，１１ｂは駆動軸１に対向離間して回転自在
に嵌合した一対の駆動歯車であり、この両駆動歯車１１
ａ，１１ｂの対向内側部に第１・第２の被接合ドグ１２
ａ，１２ｂが軸方向に位置をずらせて設けてある。対向
先端側に位置する第１の被接合ドグ１２ａは図２に示す
ように１８０度位相をずらせて円周方向に２個設けてあ
り、第２の被接合ドグ１２ｂは図３に示すように、円周
方向に多数個設けてある。なお第２の被接合ドグ１２ｂ
は第１の被接合ドグ１２ａの整数倍の等ピッチ上に設け
てあり、かつ第１の被接合ドグ１２ａは第２の被接合ド
グ１２ｂのうちの２つのドグの延長上に構成されている
。１３は駆動軸１に回転方向に係合されて、これと一体
回転するハブ６に回転方向に係合され、かつ軸方向に摺
動自在に係合したスリーブであり、このスリーブ１３の
内面で、かつ軸方向両側部に、軸方向端部側から順に第
１、第２の接合ドグ１３ａ，１３ｂが設けてある。第１
の接合ドグ１３ａは図４に示すように１８０度位相をず
らせて円周方向に２個設けてあり、第２の接合ドグ１３
ｂは図５に示すように、円周方向に多数個設けてあり、
かつこの第１、第２の接合ドグ１３ａ，１３ｂは、上記
駆動歯車１１ａ，１１ｂ側の第１、第２の被接合ドグ１
２ａ，１２ｂと係合するようになっている。

【０００８】上記構成において、変速するべくシフタフ
ォーク１０にてスリーブ１３を、例えば左方へ移動する
と、まずスリーブ１３の第１の接合ドグ１３ａが左側の
駆動歯車１１ａの第１の被接合ドグ１２ａに係合し、つ
いで両者の第２の接合ドグ１３ｂと被接合ドグ１２ｂに
接合する。このとき、第１の接合ドグ１３ａと被接合ド
グ１２ａの相互はそれぞれ円周方向の２個ずつのドグで
あるので、スリーブ１３の移動の際に、両ドグ１２ａ，
１３ａが軸方向に干渉することが殆どなく、スムーズに
接続する。そして、この第１の両ドグ１２ａ，１３ａが
接合すると、スリーブ１３と駆動歯車１１ａは一体に回
転し、これにより、第２の被接合ドグ１２ｂと第２の接
合ドグ１３ｂとの位置合せがなされることになり、この
状態でスリーブ１３をさらに駆動歯車１１ａ側へ移動す
ることにより第２の被接合ドグ１２ａと第２の接合ドグ
１３ａとが接合される。

【０００９】なお上記実施例では、第１、第２の被接合
ドグ１２ａ，１２ｂを同一円筒上に設けた例を示したが
、図６に示すように、両被接合ドグ１２ａ′，１２ｂ′
を半径方向に位置をずらせてもよい。

【００１０】図７は第２の発明の実施例を示すものであ
る。図中１５ａ，１５ｂは駆動歯車１１ａ，１１ｂの回
転数を検出する回転数検出器、１６はスリーブ１３の回
転数を検出するスリーブ回転数検出器、１７はシフタフ
ォーク１０を作動するシフトシリンダ、１８はこのシフ
トシリンダ１７を切換えるための切換弁機構、１９は変
速レバー、２０は制御装置、２１はシフトシリンダ１７
の作動を検出するシフトシリンダ作動検出器、２２は変
速レバー１９の位置を検出する変速位置検出器である。 そして上記制御装置２０は、変速位置検出器２２とシフ
トシリンダ作動位置検出器２１からの検出信号を処理す
る信号処理器２３と、回転数検出器１５ａ，１５ｂ及び
スリーブ回転数検出器１６からの信号をカウントするカ
ウンタ２４と、記憶装置２５と、切換弁駆動装置２６と
、中央演算処理２７とからなっている。さらに、２８は
エンジンの出力軸と変速機との間に介装されるメインク
ラッチ、２９はブルドーザのように装軌車両の場合の操
向クラッチであり、これら及び上記の切換弁駆動装置２
６は上記中央演算装置２７にて制御されるようになって
いる。

【００１１】上記構成における作用を図８に示すフロー
チャートにて説明する。変速レバー１９の作動を開始す
る（ステップ１）と、これによる変速位置検出器２２か
らの信号に基づいて制御装置２０で演算し、これの中央
演算装置２７からの指令によりメインクラッチ２８が解
放される（ステップ２）。このメインクラッチ２８の解
放の確認（ステップ３）後、切換弁駆動装置２６が作動
してシフトシリンダ１７が中立位置に作動され、スリー
ブ１３が中立位置へ移動される（ステップ４）。このス
リーブ１３の中立への移動の確認（ステップ５）後、制
御装置２０の作動にて操向クラッチ２９を解放する（ス
テップ６）。操向クラッチ２９の解放の確認（ステップ
７）後、スリーブ１３の回転数と変速しようとする方の
駆動歯車１１ａとの相対回転数ｎＳ　が規定値ｎＴ　よ
り低くなったことを確認し（ステップ８）、その後、ス
リーブ１３を、これの第１の接合ドグ１３ａが駆動歯車
１１ａの第１の被接合ドグ１２ａに接合する第１位置ま
で移動させる（ステップ９）と共に、これを確認する（
ステップ１０）。これにより、両接合ドグ１２ａ，１３
ａが接合し、駆動歯車１１ａはスリーブ１３を介して駆
動軸１と一体状に回転を始める。そしてこれを相対回転
ｎＳ　がゼロになったことで確認し（ステップ１１）、
その後、スリーブ１３と、これの第２の接合ドグ１３ｂ
が駆動歯車１１ａの第２の被接合ドグ１２ｂに接合する
第２位置まで移動し（ステップ１２）、これを確認する
（ステップ１３）。これによりスリーブ１３の第１、第
２の接合ドグ１３ａ，１３ｂは駆動歯車１１ａの第１、
第２の被接合ドグ１２ａ，１２ｂに接合が完了し、駆動
軸１の回転動力はスリーブ１３を介して駆動歯車１１ａ
に伝達される．。その後操向クラッチ２９を係合し（ス
テップ１４）、かつこれを確認（ステップ１５）してか
らメインクラッチ２８を係合し（ステップ１６）、これ
を確認して（ステップ１７）で変速操作を終了する（ス
テップ１８）。上記各操作のタイムチャートの一例を示
すと図９に示すようになる。ここで前段のスリーブとは
前段の変速段歯車列に用いられているスリーブのことで
あり、目的段のスリーブとはこの実施例のスリーブ１３
のことである。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、スリーブの接合作動に
おいて、まず歯数の少ない第１の接合ドグと被接合ドグ
が接合し、その後歯数の多い第２の接合ドグと被接合ド
グが係合するから、ブルドーザ等のように大きなトルク
を伝達するドグクラッチ装置を用いた変速機においても
、特別のシンクロ機構を用いることなしに同期変速させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図５】図１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示す断面図である。

【図７】本発明のドグクラッチを操作するための構成説
明図である。

【図８】操作行程を示すフローチャートである。

【図９】タイムチャートである。

【図１０】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　駆動軸、６　　ハブ、１１ａ，１１ｂ　　駆動歯
車、１２ａ，１２ｂ，１２ａ′，１２ｂ′　　被接合ド
グ、１３　　スリーブ、１３ａ，１３ｂ，１３ａ′，１
３ｂ　　接合ドグ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　駆動軸１に回転自在に嵌合し、かつ軸
   方向側端部に被接合ドグ１２ａ，１２ｂを設けた駆動歯
   車１１ａ，１１ｂと、駆動軸１に回転方向に係合し、か
   つ軸方向に移動自在に嵌合し、さらに軸方向側端部に上
   記駆動歯車１１ａ，１１ｂの被接合ドグ１２ａ，１２ｂ
   に係脱自在に接合する接合ドク１３ａ，１３ｂを設けた
   スリーブ１３と、このスリーブ１３を移動する移動手段
   とからなるドグクラッチ装置において、上記被接合ドク
   １２ａ，１２ｂと接合ドク１３ａ，１３ｂのそれぞれを
   、軸方向に２段にし、それぞれの対向端側の第１の被接
   合ドク１２ａ及び接合ドク１３ａの歯数を、それぞれの
   奥側の第２の被接合ドク１２ｂ及び接合ドク１３ｂの歯
   数より少なくしたことを特徴とするドククラッチ装置。