WO2015121968A1 - エッジの負担を軽減するクラッチ - Google Patents

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teeth
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clutch teeth
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康雄 山中
秀之 猪瀬
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Ｇｋｎ ドライブライン ジャパン株式会社
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    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
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    • F16H48/34—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators

Definitions

  • the present invention relates to a clutch for a rotating device such as a differential device or a power take-off unit, and more particularly to a dog clutch that reduces the load on the edges of the clutch teeth.
  • a clutch for the purpose of limiting the differential of the differential gear.
  • a clutch may be incorporated for the purpose of controlling the transmission of torque to the power take-off unit or the free running differential.
  • the clutch includes a pair of clutch members each having a clutch tooth, and the clutch is connected when one of them approaches the other, and the clutch is disconnected when separated from each other.
  • an actuator such as a hydraulic device or a solenoid is used.
  • Patent Document 1 discloses a related technique.
  • the clutch members should be precisely aligned with the rotation axis in order to avoid eccentric movement, but some play is inevitable due to axial movement or other factors. Because of such play, the clutch teeth are often unable to abut evenly, which can cause large concentrated stresses, particularly at the edges of the clutch teeth. This of course affects the durability of the clutch and can reduce its life.
  • the present invention has been made in view of such problems.
  • a clutch combined with a rotating device that rotates around an axis includes a first clutch member that includes a plurality of first clutch teeth arranged in a circumferential direction around the axis; A second clutch member comprising a plurality of second clutch teeth that are circumferentially arranged around an axis and engageable with the first clutch teeth, wherein each of the plurality of second clutch teeth includes: And a pair of side surfaces sandwiching the end portion that is in contact with the first clutch teeth when engaged with each other. Each of the side surfaces includes a flat first surface, and a second surface that is continuous with the first surface and the end portion and has an inclination with respect to the first surface.
  • a clutch member, wherein one of the first clutch member and the second clutch member is It is movable axially relative to relative person.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a differential device incorporating a clutch according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the clutch member, mainly showing the side having the clutch teeth.
  • FIG. 3 is another perspective view of the clutch member, mainly showing the side having the cam projection.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of the clutch teeth of the clutch member.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view of the clutch teeth of the side gear.
  • the embodiment of the present invention is not necessarily limited thereto.
  • This embodiment can be diverted to other rotating devices such as a free running differential device and a power take-off unit.
  • the differential device may be applied to another shaft such as a propeller shaft.
  • the right and left are only for convenience, and the present embodiment does not depend on the direction. Furthermore, about some structures, the aspect which replaced the inside and outside is also possible.
  • a differential device 1 includes a differential case 3 that can rotate around an axis, a differential gear set 5 accommodated therein, a clutch 7, a plunger 9 that operates the clutch 7, and an actuator 11. And comprising.
  • the clutch 7 is constituted by a combination of a right side gear (first clutch member) 53 and a clutch member (second clutch member) 71 in the differential gear set 5.
  • the differential case 3 includes a case main body and a cover body that covers one end thereof, and the differential gear set 5 and the clutch member 71 are accommodated therein.
  • Each of the case body and the cover body includes a boss portion 31 projecting in the axial direction, and the boss portion 31 is rotatably supported by the carrier through a bearing, so that the differential case 3 is rotatable around its axis. is there.
  • the differential case 3 rotates by receiving torque from the engine / motor of the vehicle, and the differential gear set 5 and the clutch member 71 housed therein rotate together with the differential case 3.
  • the differential gear set 5 includes a plurality of pinion gears 51, and a first side gear 53 and a second side gear 55 meshed with the pinion gears 51.
  • the pinion gear 51 is an input gear that receives torque from the differential case 3.
  • the side gears 53 and 55 are coupled to the right axle and the left axle, respectively, and distribute the received torque to them differentially.
  • the clutch member 71 is accommodated in the differential case 3 so as to face the right side gear 53. 2 and 3 in combination with FIG. 1, the clutch member 71 has a ring shape, and the inner peripheral surface 83 of the ring is slidably fitted on the boss 81 of the right side gear 53, for example. It is movable in the axial direction.
  • the right side gear 53 includes a plurality of first clutch teeth 73 arranged in the circumferential direction on the surface facing the clutch member 71.
  • the clutch member 71 includes a plurality of second clutch teeth 75 arranged in the circumferential direction on the surface facing the right side gear 53.
  • the clutch teeth 73 and 75 can be engaged with each other, that is, the combination of the right side gear 53 and the clutch member 71 constitutes the clutch 7.
  • the clutch teeth 73 and 75 will be described in detail later.
  • the clutch member 71 includes a plurality of convex portions 77 protruding in the axial direction from the surface opposite to the second clutch teeth 75.
  • the differential case 3 includes a through hole 33 corresponding to this, and the convex portion 77 engages with the through hole 33, so that the clutch member 71 and the differential case 3 rotate together.
  • the convex portion 77 has its tip exposed to the outside through the through hole 33.
  • Plunger 9 includes a plurality of claws so as to correspond to convex portion 77, and abuts against the tip of convex portion 77.
  • the actuator 11 drives the plunger 9 in the direction along the axis toward the clutch member 71
  • the claw presses the convex portion 77 and the clutch 7 is connected.
  • the clutch 7 is disconnected.
  • An elastic body such as a spring that urges the clutch member 71 to the right may be interposed between the right side gear 53 and the clutch member 71 or in any other appropriate place in order to promote disconnection.
  • a solenoid 13 can be used as the actuator 11.
  • other appropriate actuators such as a hydraulic device, a pneumatic device, a combination of a motor and a gear can be used.
  • the solenoid 13 generally includes an electromagnetic coil 15 and a core 17 that guides the magnetic flux generated by the electromagnetic coil 15, and is symmetric about the axis and is annular around the axis.
  • the core 17 is prevented from rotating with respect to a carrier (stationary member) that houses the differential device 1. That is, the differential case 3 rotates relative to the solenoid 13 that is prevented from rotating.
  • the core 17 or the combination of the core 17 and the right wall portion of the differential case 3 constitutes a magnetic circuit surrounding the electromagnetic coil 15 leaving a gap.
  • the gap is inside in the radial direction of the electromagnetic coil 15 in the illustrated example, but may be outside.
  • the plunger 9 is slidably fitted to the solenoid 13 so as to face the solenoid 13, and is arranged so as to straddle the gap.
  • the plunger 11 is preferably slidably fitted to and supported by the boss portion 31 of the differential case 3.
  • the plunger 9 is made of a magnetic material at least on the side facing the gap. The magnetic flux generated by the electromagnetic coil 15 bypasses the gap of the magnetic circuit and flows around the plunger 9, bypassing the magnetic circuit, and the magnetic flux drives the plunger 9 in the direction along the axis.
  • the actuator 11 can operate the clutch member 71 and connect the clutch 7 by the excitation of the electromagnetic coil 15.
  • the clutch member 71 rotates together with the differential case 3 as well as the right side gear 53 cannot be rotated relative to the differential case 3, and as a result, the differential between the side gears 53 and 55 is limited. At this time, the differential device 1 is locked up.
  • the side surfaces 77 ⁇ / b> S of the convex portion 77 may be inclined with respect to the circumferential direction in order to assist the axial force that presses the clutch member 71 toward the right side gear 53.
  • the side surface of the through hole 33 may also be inclined with respect to the circumferential direction, corresponding to the side surface 77S of the convex portion 77.
  • the surface of the clutch member 71 (second clutch member) facing the right side gear 53 is orthogonal to the axis of the clutch member 71.
  • a plurality of grooves are formed at equal intervals in the circumferential direction, and each groove is structured to receive the first clutch teeth 73 of the right side gear (first clutch member) 53 individually.
  • the groove may be formed by machining or by other appropriate method.
  • portions protruding in the axial direction from the bottom surface (tooth bottom) 75B of each groove constitute a plurality of second clutch teeth 75.
  • the outer peripheral side of the second clutch teeth 75 is left without being grooved to form one outer peripheral wall 79.
  • the outer peripheral wall 79 connects the outer peripheral ends of the second clutch teeth 75 to each other, thereby reinforcing the second clutch teeth 75.
  • the tooth tip surface 75T of the second clutch tooth 75 and the outer peripheral wall 79 may be stepped, but can be the same surface as shown in FIG.
  • Each second clutch tooth 75 is tapered toward the axial center and ends with an inner end 75E along the circumferential surface around the axial center.
  • a corresponding portion of each of the pair of side surfaces 75S sandwiching the end portion 75E is a flat surface.
  • Such a flat surface is parallel to an appropriate plane L, and the plane L is, for example, a plane parallel to the axis or a radiation plane passing through the axis.
  • Each side surface 75S includes, in addition to the flat surface portion, a crown surface 75C that is inclined between the flat surface and the end portion 75E.
  • the inclination is a direction in which the second clutch teeth 75 are tapered toward the end portion 75E and, of course, exceeds 0, but if it is too large, the load on the flat surface may be excessive. Therefore, the inclination is, for example, 1/2 to 1/10000, or 1/100 to 1/10000.
  • the crown surface 75C may not be flat, and may be a curved surface that continues from the flat surface and gradually separates from the flat surface.
  • Each groove is closed by the outer peripheral wall 79 on the outer peripheral side, but is open toward the inner periphery. This facilitates the discharge of the lubricating oil flowing into the tooth bottom 75B, and is thus advantageous for preventing the clutch 7 from sticking.
  • the surface of the right side gear (first clutch member) 53 facing the clutch member (second clutch member) 71 is orthogonal to the axis of the right side gear 53.
  • a plurality of grooves receding from the surface in the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction, and each groove is structured to receive the second clutch teeth 75.
  • Such grooves can also be formed by machining or other suitable methods.
  • portions protruding in the axial direction from the tooth bottoms of the grooves constitute a plurality of first clutch teeth 73.
  • Each first clutch tooth 73 is tapered in a direction opposite to the axial center and ends at an outer end 73E along a circumferential surface around the axial center.
  • a corresponding portion of each of the pair of side surfaces 73S sandwiching the end portion 73E is a flat surface.
  • Such a flat surface is parallel to an appropriate plane L, and the plane L is, for example, a plane parallel to the axis or a radiation plane passing through the axis.
  • One of the pair of side surfaces 73S comes into contact with the side surface 75S of the second clutch tooth 75.
  • Each side surface 75S may also include a crown surface 73C having an inclination with respect to the flat surface.
  • the inclination is, for example, 1/2 to 1/10000, or 1/100 to 1/10000.
  • the crown surface 73C may also be a curved surface that continues from the flat surface and gradually separates from the flat surface.
  • Each groove is open toward the outer periphery, that is, it is advantageous for promoting the drainage of the lubricating oil and preventing the clutch 7 from sticking.
  • the clutch teeth cannot uniformly contact each other, and a large concentrated stress is generated at the edges of the clutch teeth.
  • the stress caused by the play is not uniform over the entire length of the clutch tooth, and is more remarkable at the inner end or near the outer end of the clutch tooth.
  • the stress is relieved by using such a portion as a crown surface. Since the inclination of the crown surface is very slight, no excessive stress is generated near the center of the clutch tooth. Whatever the deviation between the clutch members, the stress generated on the clutch teeth is equalized over its entire length. That is, such a structure is advantageous for extending the life of the clutch teeth 73 and 75, or for improving the durability against a severe use environment.
  • the first clutch teeth and the second clutch teeth are reinforced by peripheral walls. This is further advantageous for extending the life of the clutch teeth 73 and 75, or is further advantageous for improving the durability against a severe use environment.
  • the clutch member is a member that has a relatively high risk of damage in the differential device.
  • a great deal of labor is required for removal.
  • the clutch member breaks, the entire differential device is often replaced, and therefore the life or durability of the clutch member dominates the overall life or durability of the differential device.
  • This embodiment contributes to extending the lifetime of the differential device and improving the durability by extending the lifetime of the member and improving the durability.
  • lock-up differential device is taken as an example, but other rotating devices can enjoy the same effect.

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Abstract

　軸の周りに回転する回転装置と組み合わされるクラッチは、前記軸の周りに周方向に並ぶ複数の第１のクラッチ歯を備えた第１のクラッチ部材と、前記軸の周りに周方向に並び前記第１のクラッチ歯に係合可能な複数の第２のクラッチ歯を備えた第２のクラッチ部材であって、前記複数の第２のクラッチ歯のそれぞれは、前記軸に対して径方向に内方または外方の端部と、係合したときに前記第１のクラッチ歯に何れかが当接する前記端部を挟む一対の側面と、を備え、前記一対の側面のそれぞれは平坦な第１の面と、前記第１の面および前記端部に連続し、前記第１の面に対して傾きを有する第２の面と、を備えた、第２のクラッチ部材と、を備え、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材の一方は他方に対して相対的に軸方向に可動である。

Description

エッジの負担を軽減するクラッチ
　本発明は、デファレンシャル装置やパワーテークオフユニット等の回転装置のためのクラッチに関し、特にクラッチ歯のエッジの負担を軽減するドッグクラッチに関する。
　自動車は、デファレンシャル装置やパワーテークオフユニット等の種々の回転装置を利用する。これらの回転装置の幾つかには、しばしばクラッチが組み込まれている。例えばロックアップデファレンシャルには、そのデファレンシャルギアの差動を制限する目的でクラッチが組み込まれている。あるいは、パワーテークオフユニットやフリーランニングデファレンシャルへのトルクの伝達を制御する目的で、クラッチが組み込まれることがある。
　クラッチは、ドッグクラッチの場合には、それぞれクラッチ歯を備えた一対のクラッチ部材を備え、その一方が他方に接近することによりクラッチが連結し、互いに離れるとクラッチが脱連結する。クラッチ部材の移動のために、油圧装置やソレノイドのごときアクチュエータが利用される。
　特許文献１は関連する技術を開示している。
日本国特許公開２００７－９２９９０号
　クラッチ部材は、偏心運動を避けるべく、それぞれ回転軸に対して精密に軸合わせされるべきだが、軸方向に可動にするため、あるいは他の要因のために、若干の遊びが不可避である。かかる遊びのために、クラッチ歯同士はしばしば均一に当接できず、これは特にクラッチ歯のエッジに大きな集中応力を生じかねない。これはもちろん、クラッチの耐久力に影響し、その寿命を減ずる要因になりうる。本発明はかかる問題に鑑みてなされたものである。
　本発明の一局面によれば、軸の周りに回転する回転装置と組み合わされるクラッチは、前記軸の周りに周方向に並ぶ複数の第１のクラッチ歯を備えた第１のクラッチ部材と、前記軸の周りに周方向に並び前記第１のクラッチ歯に係合可能な複数の第２のクラッチ歯を備えた第２のクラッチ部材であって、前記複数の第２のクラッチ歯のそれぞれは、前記軸に対して径方向に内方または外方の端部と、係合したときに前記第１のクラッチ歯に何れかが当接する前記端部を挟む一対の側面と、を備え、前記一対の側面のそれぞれは平坦な第１の面と、前記第１の面および前記端部に連続し、前記第１の面に対して傾きを有する第２の面と、を備えた、第２のクラッチ部材と、を備え、前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材の一方は他方に対して相対的に軸方向に可動である。
図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチが組み込まれたデファレンシャル装置の断面図である。 図２は、クラッチ部材の斜視図であって、クラッチ歯を有する側を主に見せる図である。 図３は、クラッチ部材の他の斜視図であって、カム凸部を有する側を主に見せる図である。 図４は、クラッチ部材のクラッチ歯の拡大平面図である。 図５は、サイドギアのクラッチ歯の拡大平面図である。
　図１ないし５を参照して以下に本発明の幾つかの例示的な実施形態を説明する。
　ベベルギア式のロックアップデファレンシャル装置にドッグクラッチが適用される例に基づいて実施形態を説明するが、本発明の実施形態は必ずしもこれに限られない。本実施形態は、例えばフリーランニングデファレンシャル装置やパワーテークオフユニットのごとき他の回転装置に転用することができる。またデファレンシャル装置が車軸に適用された例を挙げるが、プロペラシャフト等の他のシャフトに適用されてもよい。また以下の説明において右および左は便宜的な区別に過ぎず、本実施形態は向きに依存しない。さらには、幾つかの構成については、内外を入れ替えた態様も可能である。
　図１を参照するに、デファレンシャル装置１は、軸周りに回転可能なデフケース３と、これに収容された差動ギア組５と、クラッチ７と、クラッチ７を操作するプランジャ９およびアクチュエータ１１の組み合わせと、を備える。クラッチ７は、差動ギア組５のうち右サイドギア（第１のクラッチ部材）５３とクラッチ部材（第２のクラッチ部材）７１との組み合わせにより構成されている。
　デフケース３は、ケース本体と、その一方の端を覆うカバー体とよりなり、その中に差動ギア組５とクラッチ部材７１とが収容される。ケース本体とカバー体とは、それぞれ軸方向に突出したボス部３１を備え、ボス部３１がベアリングを介してキャリアに回転可能に支持され、以ってデフケース３はその軸の周りに回転可能である。通常、デフケース３は車両のエンジン／モータからトルクを受容して回転し、これに収容された差動ギア組５とクラッチ部材７１とは、デフケース３と共に回転する。
　差動ギア組５は、一例としてベベルギア式の場合、複数のピニオンギア５１と、これらに噛み合った第１のサイドギア５３および第２のサイドギア５５と、よりなる。ピニオンギア５１はデフケース３からトルクを受け取る入力ギアである。サイドギア５３，５５は、それぞれ右車軸，左車軸と結合し、受容したトルクをこれらに差動的に分配する。
　デフケース３内には、右サイドギア５３と対向するようにクラッチ部材７１が収容される。図１と組み合わせて図２，３を参照するに、クラッチ部材７１はリング状であり、リングの内周面８３が例えば右サイドギア５３のボス部８１上に摺動可能に嵌合し、以って軸方向に可動である。
　右サイドギア５３は、クラッチ部材７１に向いた面において周方向に並んだ複数の第１のクラッチ歯７３を備える。これに対応するように、クラッチ部材７１は、右サイドギア５３に向いた面において周方向に並んだ複数の第２のクラッチ歯７５を備える。クラッチ歯７３，７５は互いに係合可能であり、すなわち右サイドギア５３とクラッチ部材７１との組み合わせはクラッチ７を構成する。クラッチ歯７３，７５については、後により詳しく述べる。
　主に図１，３を参照するに、クラッチ部材７１は、第２のクラッチ歯７５とは反対の面から軸方向に突出した複数の凸部７７を備える。デフケース３は、これに対応するように貫通孔３３を備え、これに凸部７７が係合し、以ってクラッチ部材７１とデフケース３とは共に回転する。
　また凸部７７は貫通孔３３を通して外部にその先端を露出させている。プランジャ９は凸部７７に対応するように複数の爪を備え、凸部７７の先端にそれぞれ当接する。アクチュエータ１１がクラッチ部材７１に向けてプランジャ９を軸に沿う方向に駆動すると、爪が凸部７７を押圧することによりクラッチ７が連結する。プランジャ９が反対方向に移動すると、クラッチ７は脱連結する。脱連結を促すべく、右サイドギア５３とクラッチ部材７１との間、あるいは他の適宜の場所に、クラッチ部材７１を右方に付勢するスプリングのごとき弾性体が介在していてもよい。
　主に図１を参照するに、アクチュエータ１１としては、例えばソレノイド１３を利用することができる。あるいはソレノイド１３に代えて、油圧装置、空圧装置、モータとギアの組み合わせ等の他の適宜のアクチュエータが利用できる。
　ソレノイド１３は、概して電磁コイル１５と、電磁コイル１５が発生する磁束を導くコア１７とよりなり、軸に関して対称であって軸回りに環状である。コア１７は、デファレンシャル装置１を収容するキャリア（静止部材）に対して回り止めされる。すなわち、回り止めされたソレノイド１３に対してデフケース３は相対回転する。
　コア１７、あるいはコア１７とデフケース３の右の壁部との組み合わせは、ギャップを残して電磁コイル１５を囲む磁気回路を構成する。ギャップは図示の例では電磁コイル１５の径方向に内側であるが、外側でもよい。
　プランジャ９は、ソレノイド１３に面するようにこれに摺動可能に嵌合し、ギャップを跨ぐように配置される。プランジャ１１は、また、好ましくはデフケース３のボス部３１に摺動可能に嵌合してこれに支持される。プランジャ９は、少なくともギャップに面した側において磁性材料よりなる。電磁コイル１５が発生する磁束は、専ら磁気回路のギャップを跳躍せずに、迂回してプランジャ９を流れ、かかる磁束がプランジャ９を軸に沿う方向に駆動する。
　上述のごとくプランジャ９はクラッチ部材７１の凸部７７に当接するので、電磁コイル１５の励磁によってアクチュエータ１１はクラッチ部材７１を操作してクラッチ７を連結することができる。クラッチ７が連結すると、クラッチ部材７１はもとよりデフケース３と共に回転するので、右サイドギア５３もデフケース３に対して相対的に回転できなくなり、結果的にサイドギア５３，５５間の差動が制限される。このときデファレンシャル装置１は、ロックアップされた状態となる。
　図１と組み合わせて図３を参照するに、クラッチ部材７１を右サイドギア５３に向けて押圧する軸力を補助するべく、凸部７７の側面７７Ｓは、それぞれ周方向に対して傾いていてもよい。また貫通孔３３の側面も、凸部７７の側面７７Ｓに対応して、それぞれ周方向に対して傾いていてもよい。互いに当接したこれら側面は、デフケース３のトルクの一部を軸力に変換するカムとして機能し、以ってクラッチ部材７１を右サイドギア５３に向けて押圧する。従ってアクチュエータ１１の出力が比較的に小さくても、十分な押圧力をもってクラッチ７の連結が維持される。
　次にクラッチ歯７３，７５についてより詳しく述べる。
　図１，２と組み合わせて図４を参照するに、クラッチ部材７１（第２のクラッチ部材）において右サイドギア５３に向いた面は、クラッチ部材７１の軸に直交している。かかる面において、周方向に等間隔に、複数の溝が形成されており、各溝は、右サイドギア（第１のクラッチ部材）５３の第１のクラッチ歯７３を個別に受容するべく構造付けられている。溝の形成は、機械加工による溝切りでもよいし、他の適宜の方法によってもよい。
　隣接する溝の間において、各溝の底面（歯底）７５Ｂから軸方向に突出している部分が、複数の第２のクラッチ歯７５を構成する。第２のクラッチ歯７５より外周側は、溝切りされずに残されて一の外周壁７９をなす。外周壁７９は、第２のクラッチ歯７５の各外周端を互いに連結し、以って第２のクラッチ歯７５を補強する。第２のクラッチ歯７５の歯先面７５Ｔと外周壁７９とは段差があってもよいが、図４に示すごとく同一面にすることができる。
　各第２のクラッチ歯７５は、軸心に向かって先細りとなっており、軸心周りの円周面に沿う内方の端部７５Ｅで終わっている。端部７５Ｅを挟む一対の側面７５Ｓは、それぞれその相当部分が平坦面である。かかる平坦面は適宜の平面Ｌに平行であって、平面Ｌは例えば軸心に平行な平面または軸心を通る放射面である。クラッチ歯７３，７５が係合したとき、一対の側面７５Ｓの何れかが第１のクラッチ歯７３と当接し、以って右サイドギア（第１のクラッチ部材）５３の回転を規制する。
　各側面７５Ｓは、平坦面の部分に加えて、平坦面と端部７５Ｅとの間であって、平坦面に対して傾きを有するクラウン面７５Ｃを備える。傾きは第２のクラッチ歯７５を端部７５Ｅに向かって先細りにする向きであり、もちろん０を超えるが、大きすぎれば平坦面の負担が過大になりかねない。そこで傾きは、例えば１／２乃至１／１００００、あるいは１／１００乃至１／１００００である。またクラウン面７５Ｃは平坦でなくてもよく、平坦面に連続して平坦面から次第に離れていく曲面であってもよい。
　各溝は、外周側において外周壁７９によって閉じているが、内周に向かっては開放されている。これは歯底７５Ｂに流入した潤滑油の排出を促し、以ってクラッチ７の固着を防止するに有利である。
　図１と組み合わせて図５を参照するに、右サイドギア（第１のクラッチ部材）５３においてクラッチ部材（第２のクラッチ部材）７１に向いた面は、右サイドギア５３の軸に直交している。かかる面より軸方向に後退した複数の溝が、周方向に等間隔に形成されており、各溝は、第２のクラッチ歯７５を受容するべく構造付けられている。かかる溝も機械加工または他の適宜の方法により形成できる。
　隣接する溝の間において、各溝の歯底から軸方向に突出している部分が、複数の第１のクラッチ歯７３を構成する。
　各第１のクラッチ歯７３は、軸心と反対方向に先太りとなっており、軸心周りの円周面に沿う外方の端部７３Ｅで終わっている。端部７３Ｅを挟む一対の側面７３Ｓは、それぞれその相当部分が平坦面である。かかる平坦面は適宜の平面Ｌに平行であり、平面Ｌは例えば軸心に平行な平面または軸心を通る放射面である。一対の側面７３Ｓの何れかが第２のクラッチ歯７５の側面７５Ｓと当接する。
　各側面７５Ｓも平坦面に対して傾きを有するクラウン面７３Ｃを備えてもよい。傾きは例えば１／２乃至１／１００００、あるいは１／１００乃至１／１００００である。またクラウン面７３Ｃも平坦面に連続して平坦面から次第に離れていく曲面であってもよい。
　各溝は、外周に向かって開放されており、すなわち潤滑油の排出を促し、クラッチ７の固着を防止するに有利である。
　一対のクラッチ部材は、径方向に相互に僅かな遊びがあるために、クラッチ歯同士が均一に当接できず、クラッチ歯のエッジに大きな集中応力を生ずる。本発明者らによる検討によれば、遊びがもたらす応力は、クラッチ歯の全長にわたり均一ではなく、クラッチ歯の内端あるいは外端近傍においてより顕著である。本実施形態においては、かかる部分をクラウン面とすることにより、応力を緩和している。クラウン面の傾斜はごく僅かであるので、クラッチ歯の中央付近において過大な応力が発生することもない。クラッチ部材の間でずれがどのようであろうと、クラッチ歯に生ずる応力はその全長にわたって均一化される。すなわちかかる構造は、クラッチ歯７３，７５の寿命の延長に有利であり、あるいは過酷な使用環境に対する耐久力の向上に有利である。
　第１のクラッチ歯と第２のクラッチ歯は、それぞれ周壁によって補強されている。これはクラッチ歯７３，７５の寿命の延長にさらに有利であり、あるいは過酷な使用環境に対する耐久力の向上にさらに有利である。
　クラッチ部材は、デファレンシャル装置において破損の懸念が比較的に高い部材である一方、一旦デファレンシャル装置に組み込まれると、取り外しに多大な労力を要する。実用的には、クラッチ部材が破損したときには、デファレンシャル装置の全体を交換することが多く、従ってクラッチ部材の寿命あるいは耐久性は、デファレンシャル装置の全体の寿命あるいは耐久性を支配する。本実施形態は、かかる部材の寿命を延長し、耐久力を向上することにより、デファレンシャル装置の全体の寿命を延長し、耐久性を向上することに寄与する。
　上述の説明においてはロックアップデファレンシャル装置を例にとったが、他の回転装置においても同様な効果が享受できる。
　好適な実施形態により本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記開示内容に基づき、当該技術分野の通常の技術を有する者が、実施形態の修正ないし変形により本発明を実施することが可能である。
　耐久性が向上したクラッチが提供される。

Claims (5)

  1. 　軸の周りに回転する回転装置と組み合わされるクラッチであって、
    　前記軸の周りに周方向に並ぶ複数の第１のクラッチ歯を備えた第１のクラッチ部材と、
    　前記軸の周りに周方向に並び前記第１のクラッチ歯に係合可能な複数の第２のクラッチ歯を備えた第２のクラッチ部材であって、
    　前記複数の第２のクラッチ歯のそれぞれは、前記軸に対して径方向に内方または外方の端部と、係合したときに前記第１のクラッチ歯に何れかが当接する前記端部を挟む一対の側面と、を備え、
    　前記一対の側面のそれぞれは平坦な第１の面と、前記第１の面および前記端部に連続し、前記第１の面に対して傾きを有する第２の面と、を備えた、
    　第２のクラッチ部材と、
    　を備え、
    　前記第１のクラッチ部材と前記第２のクラッチ部材の一方は他方に対して相対的に軸方向に可動である、クラッチ。
  2. 　前記傾きは、前記第２のクラッチ歯を前記端部に向かって先細りにする向きである、請求項１のクラッチ。
  3. 　前記第２の面は曲面である、請求項１または２のクラッチ。
  4. 　前記第１の面は、前記軸を中心とした放射面に平行である、請求項１または２のクラッチ。
  5. 　前記複数の第２のクラッチ歯において前記端部と反対の端を周壁が互いに連結している、請求項１または２のクラッチ。
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