(57)【要約】【課題】ドグ歯及びクラッチ歯の結合をその結合状態では外れ難くするとともにバックラッシュに起因したドグ歯とクラッチ歯との歯打ち音を抑制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】ドグ歯２６ａとクラッチ歯２３ｂとの噛合面にそれぞれ形成されドグ歯２６ａとクラッチ歯２３ｂの歯先側から歯元側に肉厚方向内側へ傾斜する傾斜面２３ｂ２，２６ａ２と、クラッチ溝２３ｃに対向したドグ歯２６ａの歯先とドグ歯２６ａに対向したクラッチ溝２３ｃの基底部の一方に設けた凹部２６ｂと、ドグ歯２６ａの歯先およびクラッチ溝２３ｃの基底部の他方に形成されて凹部２６ａを係止可能な凸部２３ｄとを設けて、ドグ歯２６ａ及びクラッチ歯２３ｂの結合をその結合状態では外れ難くするとともにバックラッシュに起因したドグ歯２６ａとクラッチ歯２３ｂとの歯打ち音を抑制できる。【選択図】図８Ａ
2014159835.tif 000002
【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隣接して設けられ前記各ドグ歯が嵌合する複数のクラッチ溝とを有する第２部材と、
前記各ドグ歯と前記各クラッチ歯との噛合面それぞれに形成され前記各ドグ歯と前記各クラッチ歯の歯先側から歯元側に肉厚方向内側へ傾斜する傾斜面と、
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部材の一方を軸方向に移動させて前記各ドグ歯を前記各クラッチ溝内へ飛び込ませる軸動装置と、
前記クラッチ溝に対向した前記ドグ歯の歯先および前記ドグ歯に対向した前記クラッチ溝の基底部の一方に設けた凹部と、
前記ドグ歯の前記歯先および前記クラッチ溝の前記基底部の他方に形成されて前記凹部を係止可能な凸部とを設けた噛み合い式クラッチ装置。
【請求項２】
前記凹部は前記クラッチ溝に対向した前記ドグ歯の歯先に設けられ、前記凸部は前記ドグ歯に対向した前記クラッチ溝の基底部に設けられた請求項１に記載の噛み合い式クラッチ装置。
【請求項３】
前記凹部は断面略V字形状の切り欠きに形成され、前記凸部は断面略V字形状の突起に形成され、前記凸部の突起角度は前記凹部の切り欠き角度よりも大きく形成された請求項１または請求項２に記載の噛み合い式クラッチ装置。
【請求項４】
前記ドク歯は前記ドグ歯のピッチ間隔よりも広く歯丈も長く前記第１部材に形成されたドグ長歯を含み、
前記クラッチ歯は前記第２部材における前記ドグ長歯と対応する位置で前記クラッチ歯よりも前端側に設けられ、外径が前記ドグ長歯の内径より大きく前記ドグ歯の内径より小さいクラッチ前歯を含み、
前記クラッチ溝は前記クラッチ前歯と隣り合う前記クラッチ歯との間に設けられ、前記ドグ長歯が噛合可能な第２クラッチ溝を含み、
前記凹部は少なくとも前記ドグ長歯に設け、前記凸部は少なくとも前記第２クラッチ溝に設けた請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の噛み合い式クラッチ装置。
【請求項５】
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請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の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トルク伝達を行い、シフト作動を完了させる構成である。なお、加工の容易化のために、ドグ歯とクラッチ歯の噛み合い面を軸方向にそれぞれ平行に形成した場合、ドグ歯及びクラッチ歯の噛み合い状態で、大きなトルクが作用すると、ドグ歯及びクラッチ歯の結合が外れ易い構成となる。
【０００３】
一方、このドグ歯及びクラッチ歯の結合を結合状態では外れ難くするために、例えば、特許文献１が開示する技術では、ドグ歯及びクラッチ歯の噛み合い分力が相互の結合方向に作用する様にドグ歯及びクラッチ歯の噛み合い面に勾配を設けている。しかしながら、この勾配にて、ドグ歯が飛び込むクラッチ溝は、入口部を形成する隣接したクラッチ歯間の周方向の歯先隙間よりも、クラッチ溝の軸方向の奥なる基底部の周方向長さは長くなる構成である。一方、ドグ歯は、クラッチ溝に飛び込める様に、歯先の周方向なる幅は、クラッチ溝の入口部のよりも狭く形成され、ドグ歯の歯元は、前述の勾配にてドグ歯の歯先よりも狭く形成された構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２０７２３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に開示される技術の如く、ドグ歯及びクラッチ歯の結合を外れ難くするために、ドグ歯及びクラッチ歯の噛み合い面に勾配を設けると、ドグ歯がクラッチ溝に飛び込んだ時に、ドグ歯とクラッチ溝との間には、その勾配に基づき、必然的に隙間が生じバックラッシュが発生することになる。従って、このバックラッシュに起因してクラッチ溝に飛び込んだドグ歯は、この隙間を遊動してクラッチ歯との当たりを繰り返して歯打ち音等の異常音が発生する。
【０００６】
この様に、ドグ歯及びクラッチ歯の結合をその結合状態では外れ難くすることと、バックラッシュに起因したドグ歯とクラッチ歯との歯打ち音の抑制とは互いにトレードオフの関係にある。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ドグ歯及びクラッチ歯の結合をその結合状態では外れ難くするとともにバックラッシュに起因したドグ歯とクラッチ歯との歯打ち音を抑制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】
【０００８】
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隣接して設けられ、前記各ドグ歯が嵌合する複数のクラッチ溝とを有する第２部材と、前記各ドグ歯と前記各クラッチ歯との噛合面それぞれに形成され前記各ドグ歯と前記各クラッチ歯の歯先側から歯元側に肉厚方向内側へ傾斜する傾斜面と、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部材の一方を軸方向に移動させて前記各ドグ歯を前記各クラッチ溝内へ飛び込ませる軸動装置と、前記クラッチ溝に対向した前記ドグ歯の歯先および前記ドグ歯に対向した前記クラッチ溝の基底部の一方に設けた凹部と、前記ドグ歯の前記歯先および前記クラッチ溝の前記基底部の他方に形成されて前記凹部を係止可能な凸部とを設けたことを要旨とする。
【０００９】
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に記載の噛み合い式クラッチ装置において、前記凹部は前記クラッチ溝に対向した前記ドグ歯の歯先に設けられ、前記凸部は前記ドグ歯の歯先に対向した前記クラッチ溝の基底部に設けられたことを要旨とする。
【００１０】
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または２に記載の噛み合い式クラッチ装置において、前記凹部は断面略Ｖ字形状の切り欠きに形成され、前記凸部は断面略Ｖ字形状の突起に形成され、前記凸部の突起角度は前記凹部の切り欠き角度よりも大きく形成されたことを要旨とする。
【００１１】
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の何れか一項に記載の噛み合い式クラッチ装置において、前記ドク歯は前記ドグ歯のピッチ間隔よりも広く歯丈も長く前記第１部材に形成されたドグ長歯を含み、前記クラッチ歯は前記第２部材における前記ドグ長歯と対応する位置で前記クラッチ歯よりも前端側に設けられ、外径が前記ドグ長歯の内径より大きく前記ドグ歯の内径より小さいクラッチ前歯を含み、前記クラッチ溝は前記クラッチ前歯と隣り合う前記クラッチ歯との間に設けられ、前記ドグ長歯が噛合可能な第２クラッチ溝を含み、前記凹部は少なくとも前記ドグ長歯の歯先に設けられ、前記凸部は少なくとも前記第２クラッチ溝の基底部に設けられたことを要旨とする。
【００１２】
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１〜４の何れか一項に記載の噛み合い式クラッチ装置において、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】
【００１３】
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、各ドグ歯と各クラッチ歯の噛合面には、各ドグ歯と各クラッチ歯の歯先側から歯元側に肉厚方向内側へ傾斜する傾斜面が設けられているので、ドグ歯及びクラッチ歯の噛み合い分力が相互の結合方向に作用するため、ドグ歯及びクラッチ歯の結合をその結合状態では外れ難くする。又、クラッチ溝に対向したドグ歯の歯先およびドグ歯に対向したクラッチ溝の基底部の一方に設けた凹部と、ドグ歯の歯先およびクラッチ溝の基底部の他方に形成されて凹部を係止可能な凸部とが設けられているので、クラッチ溝に飛び込んだドグ歯は、クラッチ溝内で凹部が凸部に係止されるため、ドグ歯は、クラッチ溝との隙間における遊動を抑制されて、クラッチ歯との当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。従って、ドグ歯及びクラッチ歯の結合をその結合状態では外れ難くするとともにバックラッシュに起因したドグ歯とクラッチ歯との歯打ち音を抑制できる。
【００１４】
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、凹部はクラッチ溝に対向したドグ歯の歯先に設け、凸部はドグ歯に対向したクラッチ溝の基底部に設けられているので、ドグ歯がクラッチ溝に飛び込むまでには、ドグ歯の歯先とクラッチ溝の基底部とでは、ドグ歯の歯先の方が接触（クラッチ歯との接触）する機会が圧倒的に多く、クラッチ溝の基底部の方は、ドグ歯がクラッチ溝に飛び込むまでは接触する機会がないため、接触する機会が圧倒的多いドグ歯の歯先側に凸部を形成した場合に比べて、その凹部及び凸部における摩耗を少なくできる。
【００１５】
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、凹部は断面略Ｖ字形状の切り欠きに形成され、凸部は断面略Ｖ字形状の突起に形成され、凸部の突起角度は凹部の切り欠き角度よりも大きく形成されているので、凹部は確実に凸部上の２か所にて凸部と隙間なく係止されるため、クラッチ溝に飛び込んだドグ歯は、クラッチ溝との隙間における遊動を確実に抑制されて、クラッチ歯との当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。
【００１６】
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、ドク歯はドグ歯のピッチ間隔よりも広く歯丈も長く第１部材に形成されたドグ長歯を含み、クラッチ歯は第２部材におけるドグ長歯と対応する位置でクラッチ歯よりも前端側に設けられ、外径がドグ長歯の内径より大きくドグ歯の内径より小さいクラッチ前歯を含み、クラッチ溝はクラッチ前歯と隣り合うクラッチ歯との間に設けられ、ドグ長歯が噛合可能な第２クラッチ溝を含み、凹部は少なくともドグ長歯に設けられ、凸部は少なくとも第２クラッチ溝に設けられているので、第１部材と第２部材との間に大きな相対回転があっても、ドグ長歯がクラッチ前歯の側面に当接して位相合わせを行うことができる。そのため、ドグ歯とクラッチ溝部との隙間を小さくしても、ドグ歯をクラッチ溝内への飛び込み容易にできるとともに、第２クラッチ溝内への飛び込んだドグ長歯は第２クラッチ溝との隙間における遊動を抑制されて、クラッチ前歯との当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。
【００１７】
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、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】
【００１８】
【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部材の背面側を示す斜視図である。
【図５】図４のＡ部拡大図である。
【図６】図３に示す第２部材の斜視図である。
【図７】図６のＢ部拡大図である。
【図８Ａ】本発明の第１実施形態でのドグ歯がクラッチ溝に飛び込んだ状態における凹部と凸部の係止状態を示す説明図である。
【図８Ｂ】本発明の第１実施形態での第１部材と第２部材との間にトルク伝達を行う際の凹部と凸部の係止状態を示す説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態における凹部と凸部との構成を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における凹部と凸部との構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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（例えば、ハイブリッド車両）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）。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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（スリーブ歯）２６ａが所定ピッチ間隔で複数（例えば１０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。
【００２６】
図３および図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に対して軸線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（図示略）に軸線方向に摺動可能に係合するドグ歯２６ａが形成されている。
【００２７】
ドグ歯２６ａは、所定ピッチ間隔で複数（例えば１２個）設けられ、そのドグ歯２６ａには、そのピッチ間隔が広く例えば１８０度ずれた位置に配置されて歯丈も高く形成された複数（例えば２個）のドグ長歯（スリーブ長歯）２６ａ１を含む。スリーブ２６は本願発明の第１部材である。
【００２８】
また、図２に示す如く、スリーブ２６の外周面には、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。
【００２９】
図２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。ここで、第１クラッチリング２３の第１ドグクラッチ部２３ａは、第２クラッチリング２４の第２ドグクラッチ部２４ａと同一構成であるため、図３には第1クラッチリング２３およびスリーブ２６を示して以下詳細に説明する。
【００３０】
図６に示すように、第１ドグクラッチ部２３ａには、リング部２３ａ１と、リング部２３ａ１の外周に、クラッチ歯２３ｂが形成されている。クラッチ歯２３ｂは、ドグ歯２６ａと同様に所定ピッチ間隔で複数（例えば１２個）設けられ、そのクラッチ歯２３ｂには、１８０度ずれた位置に配置された２枚のクラッチ前歯２３ｂ１を含む。
【００３１】
リング部２３ａ１は、外径がスリーブ２６に形成されているドグ長歯２６ａ１の内径より小さくなるように形成されている。クラッチ前歯２３ｂ１は、外径がドグ長歯２６ａ１の内径より大きく、ドグ歯２６ａの内径より小さくなるように形成されている。
【００３２】
互いに隣り合うクラッチ歯２３ｂ間には、ドグ歯２６ａが噛合可能なクラッチ溝２３ｃが形成されている。クラッチ溝２３ｃはクラッチ前歯２３ｂ１とそのクラッチ前歯２３ｂ１と隣り合うクラッチ歯２３ｂとの間に形成された第２クラッチ溝２３ｃ１を含む。
【００３３】
クラッチ前歯２３ｂ１は、クラッチ長歯２６ａ１と少なくとも同数枚（本例では、２枚）形成されて、スリーブ２６の回転速度と第１クラッチリング２３の回転速度に大きな差が生じていても、２枚のドグ長歯２６ａ１が２枚のクラッチ前歯２３ｂ１間内に容易に入り込めるように、クラッチ前歯２３ｂ１は少歯とされている。そして、クラッチ前歯２３ｂ１は、ドグ長歯２６ａ１と対応する位置でリング部２３ａ１の前端面２３ａ２からドグクラッチ部２３ａの後端位置Ｐｅまで延在して形成されている。
【００３４】
クラッチ前歯２３ｂ１間内に入り込んだドグ長歯２６ａ１は、その側面２６ａ２がクラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ２に当接可能であり、その当接にてスリーブ２６と第１クラッチリング２３との回転速度差を縮めることができる。
【００３５】
又、ドグ長歯２６ａ１の側面２６ａ２を含むドグ歯２６ａの側面２６ａ２と、クラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ２を含むクラッチ歯２３ｂの側面２３ｂ２とは、ドグ歯２６ａとクラッチ歯２３ｂとの噛合面として作用するもので、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａの側面２６ａ２は歯先側から歯元側の肉厚方向内側へ傾斜した傾斜面を形成し、同様にクラッチ前歯２３ｂ１を含む各クラッチ歯２３ｂの側面２３ｂ２も歯先側から歯元側の肉厚方向内側へ傾斜する傾斜面を形成している。この両傾斜により、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａとクラッチ前歯２３ｂ１を含む各クラッチ歯２３ｂとの結合をその結合状態では外れ難くする。即ち、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａが、第２クラッチ溝２３ｃ１を含むクラッチ溝２３ｃから不都合に抜けることを防止をしている。
【００３６】
クラッチ歯２３ｂ及びクラッチ溝２３ｃは、リング部２３ａ１の前端面２３ａ２から所定距離後退した位置からドグクラッチ部２３ａの後端位置Ｐｅまで延在して形成されている。クラッチ歯２３ｂは、ドグ歯２６ａに対向する面２３ｂ３が形成されている。
【００３７】
なお、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。第１クラッチリング２３は本願発明の第２部材である。
【００３８】
第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃは、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａが、飛び込んで噛み合うものであり、図４、図５、図８Ａ、図８Ｂ，図９に示す如く、第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃに対向したドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａの歯先には、凹部２６ｂが形成され、該凹部２６ｂは、具体的には断面略V字形状の切り欠きにて形成されている。
【００３９】
又、図３、図６〜図９に示す如く、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａに対向した第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃの基底部には、該凹部２６ｂを係止可能な凸部２３ｄが形成され、該凸部２３ｄは、具体的には、断面略Ｖ字形状の突起にて形成されている。
【００４０】
各凸部２３ｄの突起角度θ１は、図９に示す如く、各凹部２６ｂの切り欠き角度θ２よりも大きく形成されている。
【００４１】
従って、第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃ内に飛び込んだ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａは、凹部２６ｂが凸部２３ｄに係止されることにより、第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動を抑制されて、クラッチ前歯２３ｂ１を含む各クラッチ歯２３ｂとの当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。
【００４２】
又、各凸部２３ｄの突起角度θ１は、各凹部２６ｂの切り欠き角度θ２よりも大きく形成されているため、図８Ａ及び図９に示す如く、凹部２６ｂは確実に凸部２３ｄ上の２か所にて凸部２３ｄと隙間なく係止されるため、第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃ内に飛び込んだ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａは、第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動を確実に抑制されて、クラッチ前歯２３ｂ１を含む各クラッチ歯２３ｂとの当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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ず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、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。
【００５３】
スリーブ２６の移動に伴い、ドグ長歯２６ａ１の前面がクラッチ前歯ｂ１の前面に当接する。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との回転速度差が小さくなって、ドグ長歯２６ａ１は、クラッチ前歯２３ｂ１間内に飛び込む。なお、飛び込みタイミングによっては、ドグ長歯２６ａ１はクラッチ前歯２３ｂ１の前面とが当接することなく、直接クラッチ前歯２３ｂ１間内に飛び込む場合もある。
【００５４】
更に、ドグ長歯２６ａ１がクラッチ前歯２３間内に飛び込んだスリーブ２６は、ドグ長歯２６ａ１の側面２６ａ２がクラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ２との当接にて減速されて第１クラッチリング２３との回転速度差を縮め、スリーブ２６と第１クラッチリング２３との回転位相が同期化されて、各ドグ歯２６ａは各クラッチ溝２３ｃ内に飛び込む。なお、この各ドグ歯２６ａの各クラッチ溝２３ｃ内への飛び込みには、ドグ長歯２６ａ１の第２クラッチ溝２３ｃ１への飛び込みも含まれる。
【００５５】
第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃ内に飛び込んだ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａは、図８Ａに示す如く、その凹部２６ｂが第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃの基底部に形成された凸部２３ｄに係止されることにより、第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動を抑制されて、クラッチ前歯２３ｂ１を含む各クラッチ歯２３ｂとの当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。
【００５６】
又、図９に示す如く、各凸部２３ｄの突起角度θ１は、各凹部２６ｂの切り欠き角度θ２よりも大きく形成されているため、凹部２６ｂは確実に凸部２３ｄ上の２か所にて凸部２３ｄと隙間なく係止されるため、第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃ内に飛び込んだ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａは、第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動を確実に抑制されて、クラッチ前歯２３ｂ１を含む各クラッチ歯２３ｂとの当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。
【００５７】
そして、図８Ｂに示す如く、長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａとクラッチ前歯２３ｂ１を含む各クラッチ歯２３ｂとが噛合い、スリーブ２６と第１クラッチリング２３とは同期回転してトルク伝達を行うようになり、シフト作動が終了する。
【００５８】
図８Ｂに示す如く、スリーブ２６と第１クラッチリング２３間のトルク伝達状態において、ドグ長歯２６ａ１の側面２６ａ２を含むドグ歯２６ａの側面２６ａ２と、クラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ２を含むクラッチ歯２３ｂの側面２３ｂ２とは、歯先側から歯元側の肉厚方向内側へ傾斜した傾斜面を形成して噛合面としてドグ歯及びクラッチ歯の噛み合い分力が相互の結合方向に作用する様に構成されているため、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａとクラッチ前歯２３ｂ１を含む各クラッチ歯２３ｂとの結合をその結合状態では外れ難くする。即ち、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａが、第２クラッチ溝２３ｃ１を含むクラッチ溝２３ｃから不都合に抜けることを防止をしている。
【００５９】
次に本発明の噛み合い式クラッチ装置２０の第２実施形態について、図１０に基づいて説明する。なお、本発明の噛み合い式クラッチ２０の第１実施形態では、長歯２６ａ１を含むドグ歯２６ａの１個当たりに凹部２６ｂを１個形成し、又、第２クラッチ溝２３ｃ１を含むクラッチ溝２３ｃ個当たりに凸部２３ｄを１個形成した例を説明した。しかしながら、各凹部２６ｂは、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａと第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃとの何れか一方に複数個設け、又、各凸部２３ｄはドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａと第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃとの他方に複数個設け、各凹部２６ｂと各凸部２３ｄとを同数設けることができる。
【００６０】
なお、図１０に示す本発明の噛み合い式クラッチ装置２０の第２実施形態によれば、ドク歯２６ａ１個に凹部２６ｂが複数（例えば２個）設けられ、クラッチ溝２３ｃ個に凸部２３ｄが複数（例えば２個）設けられ、凹部２６ｂと凸部２３ｄとは同数とした構成であることから、凹部２６ｂと凸部２３ｄとはその複数全部が同時係止されなくとも、その内の１つが係止にて他の凹部２６ｂと凸部２３ｄとの係止ができるため、ドグ歯２６ａとクラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動の抑制を容易化できる。
【００６１】
なお、本発明の噛み合い式クラッチ２０は、第１実施形態におけるスリーブ２６のドグ長歯２６ａ１自体及び第１クラッチリング２３のクラッチ前歯２３ｂ１と第２クラッチ溝２３ｃ１自体を設けてない構成にも適用可能である。即ち、スリーブ２６のドグ歯２６ａはドグ長歯２６ａ１を備えず、又、第１クラッチリング２３は、クラッチ歯２３ｂはクラッチ前歯２３ｂ１を備えず、クラッチ溝２３ｃは第２クラッチ溝２３ｃ１を備えない構成にも適用可能である。又、第２クラッチリング２４も、第１クラッチリング２３と同様な構成とすることができる。
【００６２】
なお、本発明の噛み合い式クラッチ２０の第１実施形態では、各凹部２６ｂはドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａに形成し、又、各凸部２３ｄは第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃに形成された例を説明した。しかしながら、各凹部２６ｂは、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａおよび第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃの一方に設け、又、各凸部２３ｄはドグ長歯２６ａ１を含む各ドグ歯２６ａおよび第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃの他方に設けることができる。
【００６３】
又、本発明の噛み合い式クラッチ２０の第１実施形態では、ドグ長歯２６ａ１を含む各ドク歯２６ａ夫々に凹部２６を設け、又第２クラッチ溝２３ｃ１を含む各クラッチ溝２３ｃ夫々に凸部２３ｄを設けた例を説明した。この様に、ドク歯２６ａはドグ長歯２６ａ１含み、クラッチ溝２３ｃは第２クラッチ溝２３ｃ１を含む構成では、スリーブ２６と第１クラッチリング２３との間に大きな相対回転があっても、ドグ長歯２６ａ１がクラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ２に当接して位相合わせを行うことから、ドグ長歯２６ａ１が第２クラッチ溝２３ｃ１に飛び込む確率が極めて高い。従って、凹部２６ｂは少なくともドグ長歯２６ａ１に設け、又凸部２３ｄは少なくとも第２クラッチ溝２３ｃに設けた構成することができる。この様な構成においても、第２クラッチ溝２３ｃ１内への飛び込んだドグ長歯２６ａ１は第２クラッチ溝２３ｃ１との隙間における遊動を抑制されて、クラッチ前歯２３ｂ１との当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。その結果、ドグ歯２６ａとクラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動も抑制でき、凹部２６ｂと凸部２３ｄの個数を増加することなく、効果的に、ドグ長歯２６ａ１を含むドグ歯２６ａは第２クラッチ溝２３ｃ１を含むクラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動を抑制されて、クラッチ前歯２３ｂ１を含むクラッチ歯２３ｃとの当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できることになる。
【００６４】
上述のように、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によれば、複数のドグ歯２６ａを有するスリーブ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と隣接して設けられ、各ドグ歯２６ａが嵌合する複数のクラッチ溝２３ｃとを有する第１クラッチリング２３と、各ドグ歯２６ａと各クラッチ歯２３ｂの噛合面にそれぞれ形成され各ドグ歯２６ａと各クラッチ歯２３ｂの歯先側から歯元側にの肉厚方向内側へ傾斜する傾斜面２６ａ２，２３ｂ２と、スリーブ２６と第１クラッチリング２３が同軸上で回転し、スリーブ２６及び第１クラッチリング２３の一方を軸方向に移動させて各ドグ歯２６ａを各クラッチ溝２３ｃ内へ飛び込ませる軸動装置２７と、クラッチ溝２３ｃに対向したドグ歯２６ａの歯先およびドグ歯２６ａに対向したクラッチ溝２３ｃの基底部の一方に設けた凹部２６ｂと、ドグ歯２６ａの歯先およびクラッチ溝２３ｃの基底部の他方に形成されて凹部２６ｂを係止可能な凸部２３ｄとを設けた構成であることから、各ドグ歯２６ａと各クラッチ歯２３ｂの噛合面は、各ドグ歯２６ａと各クラッチ歯２３ｂの歯先側から歯元側の肉厚方向内側へ傾斜する傾斜面２６ａ２，２３ｂ２であり、ドグ歯２６ａ及びクラッチ歯２３ｂの噛み合い分力が相互の結合方向に作用するため、ドグ歯２６ａ及びクラッチ歯２３ｂの結合をその結合状態では外れ難くする。又、クラッチ溝２３ｃに対向したドグ歯２６ａの歯先とドグ歯２６ａに対向したクラッチ溝２３ｃの基底部との何れか一方に設けた凹部２６ｂと、クラッチ溝２３ｃに対向したドグ歯２６ａの歯先とドグ歯２６ａに対向したクラッチ溝２３ｃの基底部との何れか他方に形成されて凹部２６ｂを係止可能な凸部２３とを設けた構成であることから、クラッチ溝２３ｃに飛び込んだドグ歯２６ａは、クラッチ溝２３ｃ内で凹部２６ｂが凸部２３ｄに係止されるため、ドグ歯２６ａは、クラッチ溝２３ｂとの隙間における遊動を抑制されて、クラッチ歯２３ｂとの当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。従って、ドグ歯２６ａ及びクラッチ歯２３ｂの結合をその結合状態では外れ難くするとともにバックラッシュに起因したドグ歯２６ａとクラッチ歯２３ｂとの歯打ち音を抑制できる。
【００６５】
上述のように、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によれば、凹部２６ｂはクラッチ溝２３ｃに対向したドグ歯２６ａの歯先に設けられ、凸部２３ｄはドグ歯２６ａに対向したクラッチ溝２３ｃの基底部に設けられた構成であることから、ドグ歯２６ａがクラッチ溝２３ｃに飛び込むまでには、ドグ歯２６ａの歯先とクラッチ溝２３ｃの基底部とでは、ドグ歯２６ａの歯先の方が接触（クラッチ歯２３ｂとの接触）する機会が圧倒的に多く、クラッチ溝２３ｃの基底部の方は、ドグ歯２６ａがクラッチ溝２３ｃに飛び込むまでは接触する機会がないため、接触する機会が圧倒的多いドグ歯２６ａの歯先側に凸部２３ｄを形成した場合に比べて、その凹部２６ｂ及び凸部２３ｄにおける摩耗を少なくできる。
【００６６】
上述のように、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によれば、凹部２６ｂは断面略V字形状の切り欠きに形成され、凸部２３ｄは断面略V字形状の突起に形成され、凸部２３ｄの突起角度θ１は凹部２６ｂの切り欠き角度θ２はよりも大きく形成された構成であることから、凹部２６ｂは確実に凸部２３ｄ上の２か所にて凸部２３ｄと隙間なく係止されるため、クラッチ溝２３ｃに飛び込んだドグ歯２６ａは、クラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動を確実に抑制されて、クラッチ歯２６ａとの当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。
【００６７】
上述のように、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によれば、ドク歯２６ａはドグ歯２６ａのピッチ間隔よりも広く歯丈も長くスリーブ２６に形成されたドグ長歯２６ａ１を含み、クラッチ歯２３ｂは第１クラッチリング２３におけるドグ長歯２６ａ１と対応する位置でクラッチ歯２３ｂよりも前端側に設けられ、外径がドグ長歯２６ａ１の内径より大きくドグ歯２６ａの内径より小さいクラッチ前歯２３ｂ１を含み、クラッチ溝２３ｃはクラッチ前歯２３ｂ１と隣り合うクラッチ歯２３ｂとの間に設けられ、ドグ長歯２６ａ１が噛合可能な第２クラッチ溝２３ｃ２１を含み、凹部２６ｂは少なくともドグ長歯２６ａ１に設けられ、凸部２３ｄは少なくとも第２クラッチ溝２３ｃ１に設けられた構成であることから、スリーブ２６と第１クラッチリング２３との間に大きな相対回転があっても、ドグ長歯２６ａ１がクラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ２に当接して位相合わせを行うことから、ドグ長歯２６ａ１が第２クラッチ溝２３ｃ１に飛び込む確率が極めて高い。従って、凹部２６ｂは少なくともドグ長歯２６ａ１に設け、又凸部２３ｄは少なくとも第２クラッチ溝２３ｃに設けた構成にて、第２クラッチ溝２３ｃ１内への飛び込んだドグ長歯２６ａ１は第２クラッチ溝２３ｃ１との隙間における遊動を抑制されて、クラッチ前歯２３ｂ１との当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できる。その結果、ドグ歯２６ａとクラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動も抑制でき、凹部２６ｂと凸部２３ｄの個数を増加することなく、効果的に、ドグ長歯２６ａ１を含むドグ歯２６ａは第２クラッチ溝２３ｃ１を含むクラッチ溝２３ｃとの隙間における遊動を抑制されて、クラッチ前歯２３ｂ１を含むクラッチ歯２３ｃとの当たりの繰り返しによる歯打ち音等の異常音が発生を抑制できることになる。又、ドグ長歯２６ａ１がクラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ２に当接して位相合わせを行うことができるため、ドグ歯２６ａとクラッチ溝２３ｃとの隙間を小さくしても、ドグ歯２６ａをクラッチ溝２３ｃ内への飛び込み容易にできる。
【００６８】
上述のように、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によれば、第１クラッチリング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であり、スリーブ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１クラッチリング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として、自動変速装置１３のクラッチ装置２０に適用できる。
【００６９】
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】
【００７０】
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、２３ｂ１・・・クラッチ前歯、２３ｂ２・・・傾斜面、２３ｃ・・・クラッチ溝、２３ｃ１・・・第２クラッチ溝、２３ｄ・・・凸部、２５・・・クラッチハブ、２６・・・スリーブ（第１部材）、２６ａ・・・ドグ歯、２６ａ１・・・ドグ長歯、２６ａ２・・・傾斜面、２６ａ３・・・先端部、２７・・・軸動装置、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】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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