(57)【要約】【課題】係合により第１部材と第２部材とを同期状態にする歯の歯１個当たり受ける衝撃を低減できる噛み合い式クラッチ装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数のドグ歯２６ａを有する第１部材２６と、各ドグ歯２６ａが当接する複数のクラッチ歯２３ｂとそのクラッチ歯２３ｂと対応して設けられ、各ドグ歯２６ａが嵌合する複数のクラッチ嵌合溝２３ｃとを有する第２部材２３と、第１部材２６と第２部材２３が同軸上で回転し、第１部材２６及び第２部材２３の一方に推力を加えた状態にて各ドグ歯２６ａを各クラッチ歯２３ｂへ案内する複数の案内溝２３ｄを第２部材２３に設けて、全てのドグ歯２６ａが各案内溝２３ｄを介して各クラッチ歯２６ａへと案内されて各クラッチ歯２３ｂとの当接にて第１部材２６と第２部材２３とを同期状態にするため、ドグ歯２６ａ1個当たりが受ける衝撃を低減できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のドグ歯を有する第１部材と、
前記各ドグ歯が当接可能な複数のクラッチ歯と、前記各クラッチ歯と対応して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数のクラッチ嵌合溝とを有する第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材が同軸上で回転し、前記第１部材及び前記第２部材の一方に推力を加えた状態にて前記各ドグ歯を前記各クラッチ歯へ案内する複数の案内溝を前記第２部材に設けた噛み合い式クラッチ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１部材に対して前記第２部材とはその軸方向反対側に、第３部材を配置し、
該第３部材には前記各ドグ歯が当接可能な複数の第２クラッチ歯と、前記各第２クラッチ歯と対応して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数の第２クラッチ嵌合溝と、前記第１部材及び前記第３部材の一方に推力を加えた状態にて前記各ドグ歯を前記各第２クラッチ歯へと前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第２案内溝とを形成した噛み合い式クラッチ装置。
【請求項３】
請求項１において、前記第１部材及び前記第２部材の一方に推力を加えて状態にて前記各ドグ歯を前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第３案内溝を前記第２部材に形成した噛み合い式クラッチ装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、前記ドグ歯は、前記第１部材から突出した基端部と、該基端部と連続して形成されて前記各案内溝及び前記各クラッチ嵌合溝に対向した断面円弧状の先端部とを有した噛み合い式クラッチ装置。
【請求項５】
請求項４において、前記先端部は前記基端部からトルク伝達可能に周方向に突出し、前記各クラッチ嵌合溝に前記先端部を係止可能な係止部を形成した噛み合い式クラッチ装置。
【請求項６】
請求項４又は５の何れか一項において、前記各案内溝は前記先端部の断面円弧状の半径よりも深く形成した噛み合い式クラッチ装置。
【請求項７】
請求項４〜６の何れか一項において、前記各クラッチ嵌合溝は前記各案内溝よりも深く形成した噛み合い式クラッチ装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項において、前記第２部材は、自動変速機の入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に回転可能に支承されそして前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの他方に回転連結されたクラッチリングであり、前記第１部材は、前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に前記第２部材と隣接して固定されたクラッチハブに対して軸方向に移動可能に嵌合されたスリーブである噛み合い式クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両のトランスミッション等に使用される噛み合い式クラッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この様な、噛み合い式クラッチ装置の結合は、例えば、回転軸に固定されたクラッチハブと軸方向に移動可能に噛合された第１部材なる例えばスリーブのドグ歯を、シフト作動時、クラッチハブに対して相対回転自在に配置された第２部材なる例えばクラッチリングのドグクラッチ部のクラッチ歯とクラッチ歯の間に形成されたクラッチ溝に飛び込ませて係合させるものであり、スリーブのドグ歯をクラッチリングのクラッチ歯に噛み合わせてシフト作動を完了させる構成である。従って、噛み合い式クラッチ装置の係合は、第１部材と第２部材との回転速度と位相が等しい状態即ち同期状態にする必要があり、同期化はシンクロナイザ―等の摩擦リングを設けて行っていた。しかしながら、摩擦リング即ち摩擦力で同期化すると摩耗が生じるためメンテナンスが必要であった。
【０００３】
一方、この摩擦リングを使用することなく、スリーブとクラッチリングとを同期状態にするために、例えば、特許文献１が開示する技術では、第１部材のドグ歯には所定個数毎に嵌挿側面側へ軸方向に突出して他のドグ歯より長い第１嵌合案内歯を設け、又一方、第２部材にも所定個数毎に嵌挿側面側へ軸方向に突出して他のクラッチ歯より長い第２嵌合案内歯を設けて、第１部材と第２部材の一方に推力を加えて軸方向に移動させると、第１嵌合案内歯と第２嵌合案内歯同士が当接し係合するので、第１部材と第２部材とは同期状態にできる。従って、この同期状態により第１部材のドグ歯を第２部材のクラッチ歯間のクラッチ溝に嵌挿して第１部材と第２部材とを嵌合できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０８８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、第１部材と第２部材とを同期状態とするために、構成上、第１嵌合案内歯は、ドグ歯の一部にしか設けれないためその個数はドグ歯よりも少なく、又第２嵌合案内歯もクラッチ歯の一部にしか設けれないためその個数はクラッチ歯よりも少ない。従って、第１嵌合案内歯と第２嵌合案内歯同士が係合して同期するときに、両嵌合案内歯の歯１個当たりが受ける衝撃は、大きくなってしまい、衝撃音や振動が発生する。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、係合により第１部材と第２部材とを同期状態にする歯の歯１個当たり受ける衝撃を低減できる噛み合い式クラッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る噛み合い式クラッチ装置は、複数のドグ歯を有する第１部材と、前記各ドグ歯が当接可能な複数のクラッチ歯と、前記各クラッチ歯と対応して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数のクラッチ嵌合溝とを有する第２部材と、前記第１部材と前記第２部材が同軸上で回転し、前記第１部材及び前記第２部材の一方に推力を加えた状態にて前記各ドグ歯を前記各クラッチ歯へ案内する複数の案内溝を前記第２部材に設けたことを要旨とする。
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項２に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項１において、前記第１部材に対して前記第２部材とはその軸方向反対側に、第３部材を配置し、該第３部材には前記各ドグ歯が当接可能な複数の第２クラッチ歯と、前記各第２クラッチ歯と対応して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数の第２クラッチ嵌合溝と、前記第１部材及び前記第３部材の一方に推力を加えた状態にて前記各ドグ歯を前記各第２クラッチ歯へと前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第２案内溝とを形成したことを要旨とする。
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項３に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項１において、前記第１部材及び前記第２部材の一方に推力を加えて状態にて前記各ドグ歯を前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第３案内溝を前記第２部材に形成したことを要旨とする。
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項４に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項１〜３の何れか一項において、前記ドグ歯は、前記第１部材から突出した基端部と、該基端部と連続して形成されて前記各案内溝及び前記各クラッチ嵌合溝に対向した断面円弧状の先端部とを有したことを要旨とする。
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項５に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項４において、前記先端部は前記基端部からトルク伝達可能に周方向に突出し、前記各クラッチ嵌合溝に前記先端部を係止可能な係止部を形成したことを要旨とする。
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項６に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項４又は５の何れか一項において、前記各案内溝は前記先端部の断面円弧状の半径よりも深く形成したことを要旨とする。
【００１３】
上記課題を解決するため、請求項７に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項４〜６の何れか一項において、前記各クラッチ嵌合溝は前記各案内溝よりも深く形成したことを要旨とする。
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項８に係る噛み合い式クラッチ装置は、請求項１〜７の何れか一項において、前記第２部材は、自動変速機の入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に回転可能に支承されそして前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの他方に回転連結されたクラッチリングであり、前記第１部材は、前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に前記第２部材と隣接して固定されたクラッチハブに対して軸方向に移動可能に噛合されたスリーブであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、全てのドグ歯が各案内溝を介して各クラッチ歯へと案内されて各クラッチ歯との当接にて第１部材と第２部材とを同期状態にするため、ドグ歯１個当たりが受ける衝撃を低減できる。
【００１６】
請求項２に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、第１部材に対して第２部材とはその軸方向反対側に、第３部材を配置し、第３部材には各ドグ歯が当接する複数の第２クラッチ歯と、各ドグ歯が嵌合する複数の第２クラッチ嵌合溝と、第１部材及び第３部材の一方に推力を加えた状態にて全てのドグ歯を各第２クラッチ歯へと案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第２案内溝とを形成した構成により、全てのドグ歯が各第２案内溝を介して各第２クラッチ歯へと案内されて各第２クラッチ歯との当接にて第１部材と第３部材とを同期状態にするため、ドグ歯１個当たりが受ける衝撃を低減できる。
【００１７】
請求項３に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、前記第２部材には、前記第１部材及び前記第２部材の一方に推力を加えて状態にて前記各ドグ歯を前記案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第３案内溝を形成した構成であることから、第１部材と第２部材との相対回転速度差が反転した場合でも、全てのドグ歯が各第３案内溝を介して各クラッチ歯へと案内されて各クラッチ歯との当接にて第１部材と第２部材とを同期状態にするため、ドグ歯１個当たりが受ける衝撃を低減できる。
【００１８】
請求項４に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、各案内溝及び前記各クラッチ嵌合溝に当接するドグ歯の先端部は断面円弧状であるため、ドグ歯の耐摩耗性を向上できる。
【００１９】
請求項５に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、ドグ歯は、その先端部が各クラッチ嵌合溝に形成された係止部にて係止されるため、各クラッチ嵌合溝から不都合に抜けることを防止できる。
【００２０】
請求項６に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、各案内溝はドグ歯の先端部の断面円弧状の半径よりも深く形成されているため、各案内溝に入り込んだドグ歯は各案内溝からの飛び出し防止がされて、各クラッチ歯及び各クラッチ嵌合溝へと確実に案内できる。
【００２１】
請求項７に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、各クラッチ嵌合溝は、各案内溝よりも深く即ちドグ歯の先端部の断面円弧状の半径よりも深く形成されていることから、各クラッチ噛合溝には、ドグ歯の先端部なる断面円弧状の部分の他に基端部も当接してトルク伝達をでき、ドグ歯の強度を向上できる。
【００２２】
請求項８に係る噛み合い式クラッチ装置の発明によれば、第２部材は、自動変速機の入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に回転可能に支承されそして前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの他方に回転連結されたクラッチリングとし、前記第１部材は、前記入力側シャフトおよび出力側シャフトの一方に前記第２部材と隣接して固定されたクラッチハブに対して軸方向に移動可能に噛合されたスリーブとして、自動変速装置のクラッチ装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用し得る車両の構成を示す概略図である。
【図２】本発明を適用し得る自動変速機を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示す説明図である。
【図４】図３に示す第１実施形態の部分拡大図である。
【図５】図４に示す第１部材の主要部を示す部分正面図である。
【図６】図４に示す第２部材の主要部を示す部分正面図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示す部分拡大図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明による噛み合い式クラッチ装置を備えた自動変速機を車両に適用した第１実施形態について図面を参照して説明する。図１はその車両の構成を示す概略図である。車両Ｍは、図１に示すように、エンジン１１、クラッチ１２、自動変速機１３、ディファレンシャル装置１４、駆動輪（左右前輪）Ｗｆｌ、Ｗｆｒを含んで構成されている。エンジン１１は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させるものである。エンジン１１の駆動力は、クラッチ１２、自動変速機１３、およびディファレンシャル装置１４を介して駆動輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒに伝達されるように構成されている（いわゆる前輪駆動式車両である）。
【００２５】
クラッチ１２は、制御装置（図示省略）の指令に応じて自動で断接されるように構成されている。自動変速機１３は、噛み合い式クラッチ装置２０を組み込んで例えば前進５段、後進１段を自動的に選択するものである。ディファレンシャル装置１４は、ファイナルギヤおよびディファレンシャルギヤの両方を含んで構成されており、自動変速機１３と一体的に形成されている。
【００２６】
自動変速機１３は、図２に示すように、ケーシング２１、入力側シャフト２２、軸動装置２７、出力側シャフト２８そして噛み合い式クラッチ装置２０を構成する第１クラッチリング２３、第２クラッチリング２４、クラッチハブ２５、スリーブ２６を含んで構成されている。
【００２７】
ケーシング２１は、ほぼ有底円筒状に形成された本体２１ａ、本体２１ａの底壁である第１壁２１ｂ、および本体２１ａ内を左右方向に区画する第２壁２１ｃを含んで構成されている。
【００２８】
入力側シャフト２２は、ケーシング２１に回転自在に支承されている。すなわち、入力側シャフト２２の一端（左端）が軸受２１ｂ１を介して第１壁２１ｂに軸承され、入力側シャフト２２の他端（右端）側が軸受２１ｃ１を介して第２壁２１ｃに軸承されている。入力側シャフト２２の他端は、クラッチ１２を介してエンジン１１の出力軸に回転連結されている。よって、エンジン１１の出力はクラッチ１２が接続されているときに入力側シャフト２２に入力される。
【００２９】
入力側シャフト２２には、第１クラッチリング２３および第２クラッチリング２４が回転自在に支承されている。さらに、入力側シャフト２２には、第１クラッチリング２３と第２クラッチリング２４との間にこれらと隣接して、クラッチハブ２５がスプライン嵌合等で固定されている。
【００３０】
図２、図３及び図４に示すように、スリーブ２６は、クラッチハブ２５と一体回転するとともにクラッチハブ２５に対して軸方向に摺動可能であり、リング状に形成されたものである。スリーブ２６の内周面には、クラッチハブ２５の外周面に形成されているスプラインに軸方向に移動可能に嵌合するドグ歯２６ａが所定ピッチ間隔で複数（例えば１６個）形成されている。スリーブ２６が本願発明の第１部材である。
【００３１】
各ドグ歯２６ａは、図３、図４及び図５に示す如く、スリーブ２６から径方向に突出した基端部２６ａ１と、基端部２６ａ１と連続して面対称に形成された軸方向両側の先端部２６ａ２、２６ａ３とを有し、先端部２６ａ２、２６ａ３は、基端部２６ａ１からトルク伝達可能に周方向に突出し、断面円弧状に形成されている。
【００３２】
また、スリーブ２６の外周面には、図２に示す如く、周方向に沿って外周溝２６ｄが形成されている。外周溝２６ｄには、軸動装置２７のフォーク２７ａの先端が周方向に沿って摺動可能に係合する。
【００３３】
図３及び図４に示す如く、第１クラッチリング２３のスリーブ２６側の側面には、スリーブ２６に形成されているドグ歯２６ａに係合する第１ドグクラッチ部２３ａが形成されている。また、第２クラッチリング２４のクラッチハブ２５側の側面には、スリーブ２６のドグ歯２６ａに係合する第２ドグクラッチ部２４ａが形成されている。
【００３４】
図３、図４および図６に示すように、第１クラッチリング２３の第１ドグクラッチ部２３ａには、ドグ歯２６ａが当接可能な複数（例えば１６個）のクラッチ歯２３ｂと、各クラッチ歯２３ｂに対応して設けられ、各ドグ歯２６ａが嵌合する複数（例えば１６個）のクラッチ嵌合溝２３ｃと、各ドグ歯２６ａを各クラッチ歯２３ｂへ案内する複数（例えば１６個）の案内溝２３ｄが形成されている。各ドグ歯２６ａの先端部２６ａ２は、各案内溝２３ｄ及び各クラッチ嵌合溝２３ｃに対向している。第１クラッチリング２３が本願発明の第２部材である。
【００３５】
案内溝２３ｄは、図４に示す如く、その深さｄ１は、ドグ歯２６ａの先端部２６ａ２の断面円弧状の半径ｒよりも深く形成して、ドグ歯２６ａが案内溝２３ｄから抜けにくくしている。図４中のｏは、ドグ歯２６ａの先端部２６ａ２の半径ｒの断面円弧状の中心を示す。案内溝２３ｄに案内されたドグ歯２６ａは、クラッチ歯２３ｂのクラッチ嵌合溝２３ｃ側に位置した側面２３ｂ１に当接して、スリーブ２６は、減速されて第１クラッチリング２３との回転速度差を小さくして、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａを各クラッチ嵌合溝２３ｃ内へと飛び込み易くした構成である。
【００３６】
各クラッチ嵌合溝２３ｃは、ドグ歯２６ａが飛び込んで噛み合うものであり、図４及び図６に示す如く、ドグ歯２６ａの先端部２６ａ２の断面円弧状の部分を係止可能な係止部２３ｃ１を有する。係止部２３ｃ１は、ドグ歯２６ａの先端部２６ａ２の断面円弧状にフィットする様に断面円弧状に形成した構成であり、ドグ歯２６ａの先端部２６ａ２の断面円弧状の部分が係止部２３ｃ１に係合することにより、ドグ歯２６ａがクラッチ嵌合溝２３ｃから不都合に抜けることを防止をしている。
【００３７】
各クラッチ嵌合溝２３ｃは、各案内溝２３ｄと連続して形成され、図４に示す如く、その深さｄ２は案内溝２３ｄの深さｄ１よりも深く形成されている。従って、ドグ歯２６ａは、先端部２６ａ２のみならず基端部２６ａ１もクラッチ嵌合溝２３ｃに嵌る構成であり、クラッチ嵌合溝２３ｃの壁部２３ｃ２には、ドグ歯２６ａの基端部２６ａ１が当接して、トルク伝達の向きが逆方向に変わった場合にもトルク伝達ができる。
【００３８】
図２、図３及び図４に示す如く、スリーブ２６に対して第１クラッチリング２３とは軸方向反対側に、第２クラッチリング２４が配置されている。第２クラッチリング２４の第２ドグクラッチ部２４ａには、ドグ歯２６ａが当接可能な複数（例えば１６個）の第２クラッチ歯２４ｂと、各クラッチ歯２４ｂに対応して設けられ、各ドグ歯２６ａが嵌合する複数（例えば１６個）の第２クラッチ嵌合溝２４ｃと、各ドグ歯２６ａを各クラッチ歯２４ｂへ案内する複数（例えば１６個）の第２案内溝２４ｄが、第１クラッチリング２３に設けた案内溝２３ｄとは逆方向に向けて案内する様に形成されている。各ドグ歯２６ａの先端部２６ａ３は、各第２案内溝２４ｄ及び各クラッチ嵌合溝２４ｃに対向している。第２クラッチリング２４が本願発明の第３部材である。
【００３９】
なお、第２クラッチリング２４の第２ドグクラッチ部２４ａにおける各第２クラッチ歯２４ｂ、各第２クラッチ嵌合溝２４ｃ及び第２案内溝２４ｄは、第１クラッチリング２３の第１ドグクラッチ部２３ａにおける各クラッチ歯２３ｂ、各クラッチ嵌合溝２３ｃ及び第案内溝２４ｄとは、第２案内溝２４ｄが案内溝２３ｄとは逆方向に向けて案内する様に形成されていることを除いて、同一構成であるため、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
図２及び図３に示す如く、第１クラッチリング２３の外周面には、後述する第１出力ギヤ２８ａと噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。第２クラッチリング２４の外周面には、後述する第２出力ギヤ２８ｂと噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。
【００４１】
図２に示すように、軸動装置２７は、スリーブ２６を軸方向に沿って往復動させるものであり、スリーブ２６を第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４に押圧させている際に、第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４から反力が加わった場合に、スリーブ２６がその反力によって移動することを許容するように構成されている。
【００４２】
軸動装置２７は、フォーク２７ａ、フォークシャフト２７ｂおよび駆動装置（アクチュエータ）２７ｃを含んで構成されている。フォーク２７ａの先端部は、スリーブ２６の外周溝２６ｄの外周形状にあわせて形成されている。フォーク２７ａの基端部は、フォークシャフト２７ｂに固定されている。フォークシャフト２７ｂは、ケーシング２１に軸方向に沿って摺動自在に支承されている。すなわち、フォークシャフト２７ｂの一端（左端）が軸受２１ｂ３を介して第１壁２１ｂに支承され、フォークシャフト２７ｂの他端（右端）側が軸受２１ｃ３を介して第２壁２１ｃに支承されている。フォークシャフト２７ｂの他端部は、駆動装置２７ｃを貫通して配設されている。
【００４３】
駆動装置２７ｃは、リニアモータを駆動源とするリニア駆動装置であり、リニアモータとしては、特開２００８−２５９４１３号公報に記載されているものを採用すればよい。すなわち、リニア駆動装置２７ｃは、複数のコイルが軸方向に沿って並設されて円筒状のコアが形成され、その貫通穴を貫通しているフォークシャフト２７ｂに複数のＮ極磁石とＳ極磁石を交互に並設することで構成されている。各コイルへの通電を制御することで、フォークシャフト２７ｂを往復動させることも、任意の位置に位置決め固定させることも可能である。
【００４４】
なお、本実施形態では、駆動装置２７ｃとしてリニア駆動装置を採用したが、スリーブ２６を第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４に押圧させている際に、第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４から反力が加わった場合に、スリーブ２６がその反力によって移動することを許容するように構成されているものであれば、他の駆動装置であるソレノイド式駆動装置や油圧式駆動装置でもよい。
【００４５】
出力側シャフト（カウンタシャフト）２８は、図２に示す如く、ケーシング２１に回転自在に支承されている。すなわち、出力側シャフト２８の一端（左端）が軸受２１ｂ２を介して第１壁２１ｂに軸承され、出力側シャフト２８の他端（右端）が軸受２１ｃ２を介して第２壁２１ｃに軸承されている。出力側シャフト２８には、第１出力ギヤ２８ａ、第２出力ギヤ２８ｂおよび第３出力ギヤ２８ｃがスプライン嵌合等で固定されている。
【００４６】
第１出力ギヤ２８ａは第１クラッチリング２３と噛合するものであり、外周面には第１クラッチリング２３と噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。第２出力ギヤ２８ｂは第２クラッチリング２４と噛合するものであり、外周面には第２クラッチリング２４と噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。第３出力ギヤ２８ｃは、ディファレンシャル装置１４のクラッチリング（図示省略）と噛合するものであり、外周面にはそのクラッチリングと噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。
【００４７】
よって、エンジン１１の駆動力は、入力側シャフト２２から入力し、出力側シャフト２８に伝達し最終的に第３出力ギヤ２８ｃを介してディファレンシャル装置１４に出力される。なお、シャフト２８を入力側とし、シャフト２２を出力側として構成することも可能である。
【００４８】
シフト作動では、制御装置（図示略）の駆動装置２７ｃへの出力によりフォークシャフト２７ｂを介してスリーブ２６が、軸方向に移動する。
【００４９】
次に、自動変速機用噛み合い式クラッチ装置２０におけるスリーブ２６と第１クラッチリング２３及び第２クラッチリング２４の作動を説明する。ここで、例えば、シフトアップ時の如く、スリーブ２６が高速且つ小さい慣性モーメントで回転し、第１クラッチリング２３が低速且つ大きい慣性モーメントで回転している場合、第１クラッチリング２３にスリーブ２６が噛み合うことによりスリーブ２６は減速される。一方、シフトダウン時の如く、スリーブ２６が低速且つ小さい慣性モーメントで回転し、第２クラッチリング２４が高速且つ大きい慣性モーメントで回転している場合、第２クラッチリング２４にスリーブ２６が噛み合うことによりスリーブ２６は増速される。
【００５０】
シフト作動即ちスリーブ２６の第１クラッチリング２３に対する作動の制御は制御装置（図示略）のコンピュータプログラムにて実行される。シフトアップ又はシフトダウンのいづれかのシフト命令がなければ、自動変速機１３はシフト前であり、図３に示す如く、スリーブ２６は、第１クラッチリング２３及び第２クラッチリング２４から離間している。そして、シフトアップ命令があった場合には、シフトアップ作動が開始され、スリーブ２６は、軸動装置２７により軸方向に沿って第１クラッチリング２３側に移動される。
【００５１】
そして、スリーブ２６の移動に伴い、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａの各先端部２６ａ２が、クラッチ歯２３ｂの先端面２３ｂ２に当接することなく直接各案内溝２３ｄ内に進入する場合と、クラッチ歯２３ｂの先端面２３ｂ２に当接した後に各案内溝２３ｄ内に進入する場合とがある。スリーブ２６のドグ歯２６ａの先端部２６ａ２が、クラッチ歯２３ｂの先端面２３ｂ２に当接した場合には、この当接にて、スリーブ２６は、減速されて第１クラッチリング２３との回転速度差が小さくなって、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａの各先端部２６ａ２は、各案内溝２３ｄ内に進入する。
【００５２】
各案内溝２３ｄ内に進入したスリーブ２６の各ドグ歯２６ａの各先端部２６ａ２は、スリーブ２６の回転速度が第１クラッチリング２３の回転速度よりも速いことにより、各クラッチ歯２３ｂの各側面２３ｂ１に向けて案内され、そして、各ドグ歯２６ａは、各クラッチ歯２３ｂの各側面２３ｂ１に当接する。この当接にて、スリーブ２６は、減速されて第１クラッチリング２３との回転速度差を小さくされるため、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａは各クラッチ嵌合溝２３ｃ内へと容易に飛び込む。
【００５３】
その結果、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａが、第１クラッチリング２３の各クラッチ歯２３ｂの各クラッチ噛合溝２３ｃ内１への飛び込みにて、各ドグ歯２６ａと各クラッチ歯２３ｂが噛み合い、スリーブ２６と第１クラッチリング２３とは同期回転し、シフトアップ作動が終了する。
【００５４】
次に、自動変速機用噛み合い式クラッチ装置２０のシフトダウン作動について説明する。シフトダウン命令があった場合には、シフトダウン作動が開始され、スリーブ２６は、軸動装置２７により軸方向に沿って第２クラッチリング２４側に移動される。
【００５５】
そして、スリーブ２６の移動に伴い、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａの各先端部２６ａ３が、第２クラッチ歯２４ｂの先端面２４ｂ２に当接することなく直接各案内溝２４ｄ内に進入する場合と、第２クラッチ歯２４ｂの先端面２４ｂ２に当接した後に各第２案内溝２４ｄ内に進入する場合とがある。スリーブ２６のドグ歯２６ａの先端部２６ａ３が、第２クラッチ歯２４ｂの先端面２４ｂ２に当接した場合には、この当接にて、スリーブ２６は、増速されて第２クラッチリング２４との回転速度差が小さくなって、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａの各先端部２６ａ３は、各第２案内溝２４ｄ内に進入する。
【００５６】
各案内溝２４ｄ内に進入したスリーブ２６の各ドグ歯２６ａの各先端部２６ａ３は、スリーブ２６の回転速度が第２クラッチリング２４の回転速度よりも遅いことにより、各第２クラッチ歯２４ｂの各側面２４ｂ１に向けて案内され、そして、各ドグ歯２６ａは、第２クラッチ歯２４ｂの各側面２４ｂ１に当接する。この当接にて、スリーブ２６は、増速されて第２クラッチリング２４との回転速度差を小さくされるため、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａは各第２クラッチ嵌合溝２４ｃ内へと容易に飛び込む。
【００５７】
その結果、スリーブ２６の各ドグ歯２６ａが、第２クラッチリング２４の各第２クラッチ歯２４ｂの各第２クラッチ噛合溝２４ｃ内１への飛び込みにて、各ドグ歯２６ａと各クラッチ歯２４ｂが噛み合い、スリーブ２６と第２クラッチリング２４とは同期回転し、シフトダウン作動が終了する。
【００５８】
本発明による噛み合い式クラッチ装置２０を備えた自動変速機を車両に適用した第２実施形態を図７に基づいて説明する。なお、図７において、図１〜図６と同じものについては、その図と同一の符号を付しているため説明を省略する。そして、以下では、第１実施形態と相違する点のみ説明する。
【００５９】
第２実施形態の噛み合い式クラッチ２０は、図７に示す如く、スリーブ２６の両側面２６ｂ１、２６ｂ２から、それぞれ第１クラッチリング２３及び第２クラッチリング２４に向けて、ドグ歯２６ａが形成された点が前述の第１実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０とは相違する。
【００６０】
なお、各ドグ歯２６ａは、図７に示す如く、スリーブ２６の両側面２６ｂ１、２６ｂ２から、それぞれ第１クラッチリング２３及び第２クラッチリング２４に向けて所定ピッチ間隔で複数（例えば１６個）軸方向に突出した各基端部２６ａ１と、各基端部２６ａ１と連続して面対称に形成された軸方向両側の先端部２６ａ２、２６ａ３とを有する。各ドグ歯２６ａの先端部２６ａ２は、各案内溝２３ｄ及び各クラッチ嵌合溝２３ｃに対向し、又各ドグ歯２６ａの先端部２６ａ３は、各第２案内溝２４ｄ及び各第２クラッチ嵌合溝２４ｃに対向する構成は、第１実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０と同様である。従って、第２実施形態における自動変速機用噛み合い式クラッチ装置２０のシフトアップ作動及びシフトダウン作動も、第１実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００６１】
本発明による噛み合い式クラッチ装置２０を備えた自動変速機を車両に適用した第３実施形態を図８に基づいて説明する。なお、図８において、図１〜図６と同じものについては、その図と同一の符号を付しているため説明を省略する。そして、以下では、第１実施形態と相違する点のみ説明する。
【００６２】
第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０は、は、図８に示す如く、第１クラッチリング２３には、各クラッチ歯２３ｂ間には複数の案内溝２３ｄの他に、ドグ歯２６ａを案内溝２３ｄとは逆方向にクラッチ歯２３ｂとの当接に向けて案内する複数の第３案内溝２３ｅ及び第３案内溝２３ｅと連続的に形成され、各ドグ歯２６ａが嵌合する第３クラッチ噛合溝２３ｆが形成され、又、第２クラッチリング２４も同様に、各第２クラッチ歯２４ｂ間には複数の第２案内溝２４ｄの他に、ドグ歯２６ａを案内溝２４ｄとは逆方向に第２クラッチ歯２４ｂとの当接に向けて案内する複数の第４案内溝２４ｅ及び第４案内溝２４ｅと連続的に形成され、各ドグ歯２６ａが嵌合する第４クラッチ噛合溝２４ｆが形成された点が、前述の第１実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０とは相違する。
【００６３】
従って、第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０は、第１実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０と比べて、第１クラッチリング２３には、案内溝２３ｅとは逆方向に各ドグ歯２６ａを各クラッチ歯２３ｂに案内する複数の第３案内溝が追加され、又、第２クラッチリング２４には、第２案内溝２４ｅとは逆方向に各ドグ歯２６ａを各第２クラッチ歯２４ｂに案内する複数の第４案内溝２４ｆを追加した構成である。
【００６４】
図８に示した第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０のシフトアップ作動は、第１実施形態及び第２実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０の案内溝２３ｅに基づく作動と同様の作動に加えて、例えばクラッチ１２が解除されたニュートラル状態における下り坂走行時に、車輪側なる第１クラッチリング２３の回転速度が、エンジン側なるスリーブ２６の回転速度よりも速くなった場合には、スリーブ２６のドグ歯２６ａの各先端部２６ａ２は、各第３案内溝２３ｅにて案内され、各第３クラッチ噛合溝２３ｆに嵌合して、スリーブ２６と第１クラッチリング２３とは同期回転し、シフトアップ作動を完了する。
【００６５】
図８に示した第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０のシフトダウン作動は、第１実施形態及び第２実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０の第２案内溝２４ｄに基づく作動と同様の作動に加えて、例えばクラッチ１２が解除されたニュートラル状態における上り坂走行時に、車輪側なる第１クラッチリング２３の回転速度が、エンジン側なるスリーブ２６の回転速度よりも遅くなった場合には、スリーブ２６のドグ歯２６ａの各先端部２６ａ３は、各第４案内溝２４ｅにて案内され、各第３クラッチ噛合溝２４ｆに嵌合して、スリーブ２６と第２クラッチリング２４とは同期回転し、シフトダウン作動を完了する。
【００６６】
上述のように、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０によれば、複数のドグ歯２６ａを有する第１部材２６と、各ドグ歯２６ａが当接可能な複数のクラッチ歯２３ｂと、各クラッチ歯２３ｂと対応して設けられ、各ドグ歯２６ａが嵌合する複数のクラッチ嵌合溝２３ｃとを有する第２部材２３と、第１部材２６と第２部材２３が同軸上で回転し、第１部材２６及び第２部材２３の一方に推力を加えた状態にて各ドグ歯２６ａを各クラッチ歯２３ｂへ案内する複数の案内溝２３ｄを第２部材２３に設けた構成であることから、全てのドグ歯２６ａが各案内溝２３ｃを介して各クラッチ歯２３ｂへと案内されて各クラッチ歯２３ｂとの当接にて第１部材２６と第２部材２３とを同期状態にするため、ドグ歯２６ａ１個当たりが受ける衝撃を低減できる。
【００６７】
上述のように、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０によれば、第１部材２６に対して第２部材２３とはその軸方向反対側に、第３部材２４を配置し、第３部材２４には各ドグ歯２６ａが当接可能な複数の第２クラッチ歯２４ｂと、各第２クラッチ歯２４ｂと対応して設けられ、各ドグ歯２６ａが嵌合する複数の第２クラッチ嵌合溝２４ｃと、第１部材２６及び第３部材２４の一方に推力を加えた状態にて各ドグ歯２６ａを各第２クラッチ歯２４ａへと案内溝２３ｄとは逆方向に向けて案内する複数の第２案内溝２４ｄとを形成した構成であることから、全てのドグ歯２６ａが各第２案内溝２４ｄを介して各第２クラッチ歯２４ｂへと案内されて各第２クラッチ歯２４ｂとの当接にて第１部材２６と第３部材２４とを同期状態にするため、ドグ歯２６ａ１個当たりが受ける衝撃を低減できる。
【００６８】
上述のように、第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０によれば、第１部材２６及び第２部材２３の一方に推力を加えて状態にて各ドグ歯２６ａを案内溝とは逆方向に向けて案内する複数の第３案内溝２３ｅを前記第２部材２３に形成した構成であることから、第１部材２６と第２部材２３との相対回転速度差が反転した場合でも、全てのドグ歯２６ａが各第３案内溝２３ｅを介して各クラッチ歯２３ｂへと案内されて各クラッチ歯２３ｂとの当接にて第１部材２６と第２部材２３とを同期状態にするため、ドグ歯２６ａ１個当たりが受ける衝撃を低減できる。
【００６９】
上述のように、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０によれば、ドグ歯２６ａは、第１部材２６から突出した基端部２６ａ１と、基端部２６ａ１と連続して形成されて各案内溝２３ｄ、２３ｅ、２４ｄ、２４ｅ及び各クラッチ嵌合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆに対向した断面円弧状の先端部２６ａ２、２６ａ３とを有した構成であることから、各案内溝２３ｄ、２３ｅ、２４ｄ、２４ｅ及び各クラッチ嵌合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆに当接するドグ歯の先端部は断面円弧状であるため、ドグ歯２６ａの耐摩耗性を向上できる。
【００７０】
上述のように、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０によれば、先端部２６ａ２、２６ａ３は基端部２６ａ１からトルク伝達可能に周方向に突出し、各クラッチ嵌合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆに先端部２６ａ２、２６ａ３を係止可能な係止部２３ｃ１、２３ｆ１、２４ｃ１、２４ｆ１を形成した構成であることから、ドグ歯２６ａは、その先端部２６ａ２、２６ａ３が各クラッチ嵌合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆに形成された係止部３ｃ１、２３ｆ１、２４ｃ１、２４ｆ１にて係止されるため、各クラッチ嵌合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆから不都合に抜けることを防止できる。
【００７１】
上述のように、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０によれば、各案内溝２３ｄ、２３ｅ、２４ｄ、２４ｅは先端部２６ａ２、２６ａ３の断面円弧状の半径ｒよりも深く形成した構成であることから、各案内溝２３ｄ、２３ｅ、２４ｄ、２４ｅに入り込んだドグ歯２６ａは各案内溝２３ｄ、２３ｅ、２４ｄ、２４ｅからの飛び出し防止がされて、各クラッチ歯２３ｂ、２４ｂ及び各クラッチ嵌合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆへと確実に案内できる。
【００７２】
上述のように、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０によれば、各クラッチ嵌合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆは各案内溝２３ｄ、２３ｅ、２４ｄ、２４ｅよりも深く形成した構成であることから、各クラッチ嵌合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆは、即ちドグ歯２６ａの先端部２６ａ２、２６ａ３の断面円弧状の半径ｒよりも深く形成されていることから、各クラッチ噛合溝２３ｃ、２３ｆ、２４ｃ、２４ｆには、ドグ歯２６ａの先端部２６ａ２、２６ａ３なる断面円弧状の部分の他に基端部２６ａ１も当接してトルク伝達をでき、ドグ歯２６ａの強度を向上できる。
【００７３】
上述のように、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の噛み合い式クラッチ装置２０によれば、第２部材２３は、自動変速機１３の入力側シャフト２２および出力側シャフト２８の一方に回転可能に支承されそして入力側シャフト２２および出力側シャフト２８の他方に回転連結されたクラッチリング２３とし、第１部材２６は、入力側シャフト２２および出力側シャフト２８の一方に第２部材２３と隣接して固定されたクラッチハブ２５に対して軸方向に移動可能に噛合されたスリーブ２６として、自動変速装置のクラッチ装置に適用できる。
【００７４】
なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。
【符号の説明】
【００７５】
１３・・・自動変速機、２２・・・入力側シャフト、２３・・・第１クラッチリング（第２部材）、２３ｂ・・・クラッチ歯、２３ｃ・・・クラッチ嵌合溝、２３ｃ１・・・係止部、２３ｄ・・・案内溝、２３ｅ・・・第３案内溝、２３ｆ・・・第３クラッチ嵌合溝、２３ｆ１・・・係止部、２４・・・第２クラッチリング（第３部材）、２４ｂ・・・第２クラッチ歯、２４ｃ・・・第２クラッチ嵌合溝、２４ｄ・・・第２案内溝、２４ｅ・・・第４案内溝、２４ｆ・・・第４クラッチ嵌合溝、２４ｆ１・・・係止部、２５・・・クラッチハブ、２６・・・スリーブ（第１部材）、２６ａ・・・スプライン、２６ａ・・・ドグ歯、２６ａ１・・・基端部、２６ａ２・・・先端部、２６ａ３・・・先端部、２８・・・出力側シャフト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014163513.tif 000007
【図６】
2014163513.tif 000008
【図７】
2014163513.tif 000009
【図８】
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