(57)【要約】【課題】  切換クラッチ用非対称スリーブを誤って逆に組み付けることを防止する。【解決手段】  切換クラッチに使用する切換スリーブ３１は軸線方向において非対称形状であり、切換スリーブの外周に形成した環状溝３２はその半径方向中間部に形成した段部３２ａよりも半径方向内側を幅狭部３２ｂとし、それよりも半径方向外側を幅広部３２ｃとする。切換スリーブの環状溝に係合される切換フォーク３８の突出部３９は、その中間部に形成した段部３９ａよりも先端側を環状溝の幅狭部と摺動可能に係合される幅狭部３９ｂとし、段部３９ａよりも根本側を環状溝の幅広部内に挿入可能な幅広部３９ｃとする。切換スリーブは、その内歯スプライン３３の各スプライン歯３３ａの両端に円周方向両側に形成した各１対のチャンファ３３ｂ，３３ｃの間の角度を異ならせることにより非対称形状とするのがよい。【選択図】    図１
2006292144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に環状溝が形成されるとともに内周に内歯スプラインが形成され、回転軸に同軸的かつ一体的に設けられたハブの外歯スプラインに前記内歯スプラインが軸線方向摺動可能に常時噛合され、前記環状溝に突出部が係合される切換フォークにより軸線方向に往復動されて、前記内歯スプラインの一部が前記回転軸の前記ハブの両側部に回転自在に設けられた第１回転部材の第１突起と第２回転部材の第２突起に選択的に係合されるよう構成した切換クラッチ用スリーブにおいて、前記スリーブは軸線方向において非対称形状であり、前記環状溝はその半径方向中間部に形成した段部よりも半径方向内側を幅狭部とするとともにそれよりも半径方向外側を幅広部とし、前記切換フォークの突出部はその中間部に形成した段部よりも先端側を前記環状溝の幅狭部と摺動可能に係合される幅狭部とするとともに前記段部よりも根本側を前記環状溝の幅広部内に挿入可能な幅広部としたことを特徴とする切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造。
【請求項２】
請求項１に記載の切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造において、前記スリーブの内歯スプラインと前記第１回転部材の第１突起との係合により前記第１回転部材と回転軸との間で伝達されるトルクは、前記スリーブの内歯スプラインと前記第２回転部材の第２突起との係合により前記第２回転部材と回転軸との間で伝達されるトルクよりも小となるようにし、前記内歯スプラインの各スプライン歯の前記第２回転部材側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第３チャンファの間の角度及びこれと噛合する前記第２突起の前記ハブ側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第４チャンファの間の角度の少なくとも一方は、前記内歯スプラインの各スプライン歯の前記第１回転部材側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第１チャンファの間の角度及びこれと噛合する前記第１突起の前記ハブ側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第２チャンファの間の角度の少なくとも一方よりも小としたことを特徴とする切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造。
【請求項３】
請求項２に記載の切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造において、前記切換フォークはアクチュエータにより往復駆動されて前記スリーブの内歯スプラインを前記第１及び第２回転部材の第１及び第２突起に選択的に係合させることを特徴とする切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
自動車の歯車伝動機構に使用する切換クラッチには軸線方向において非対称形状にしたものがあるが、本発明はこのような切換クラッチ用非対称スリーブを使用した場合における逆組付け防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の歯車伝動機構の一部を構成するトランスファ装置には、例えば実開昭５８−９９５５３号公報に開示されたものがある。図３，図４，図６及び図７は要部がこの従来技術と同様なトランスファ装置の一例を示しており、先ずこの従来技術の説明をする。このトランスファ装置は、互いに同軸的に回転自在に連結された第１出力軸（回転軸）２０及び第２出力軸２１と、この両出力軸２０，２１と平行に設けられた入力軸１５と、両出力軸２０，２１と入力軸１５の間に設けられた減速歯車軸２８と、これらの各軸１５，２０，２１，２８を軸受を介して支持するフロントケース１１及びリヤケース１２からなるケーシング１０を有している。第１出力軸２０には、中間部にハブ３４が同軸的かつ一体的に形成され、ハブ３４の第２出力軸２１と反対側には高速歯車（第１回転部材）２６及びこれと一体形成された従動スプロケット２５が回転自在に支持され、ハブ３４の第２出力軸２１側には高速歯車２６より小径の低速歯車（第２回転部材）２７が回転自在に支持されている。第１出力軸２０と高速歯車２６及び低速歯車２７の間には切換クラッチ１が設けられ、第１出力軸２０と第２出力軸２１の間には断続クラッチ４０が設けられている。
【０００３】
入力軸１５に一体形成された駆動スプロケット１６と第１出力軸２０に設けられた従動スプロケット２５の間には、回転を伝達するサイレントチェーン１９が巻回されている。減速歯車軸２８に一体形成された大径歯車２８ａ及び小径歯車２８ｂはそれぞれ高速歯車２６及び低速歯車２７と噛合され、これにより高速歯車２６の回転は減速されて低速歯車２７に伝達される。入力軸１５は変速機を介して自動車のエンジンに連結され、第１出力軸２０と第２出力軸２１はそれぞれ後車軸及び前車軸に連結されている。
【０００４】
切換クラッチ１は、図３及び図６に示すように、ハブ３４と、その外周の外歯スプライン３４ａに常時係合される内歯スプライン４が形成されたスリーブ２と、高速及び低速歯車２６，２７のハブ３４側となる突出端部外周に形成された各突起５，６よりなるものである。スリーブ２は、その外周に形成した環状溝３に突出部７ａが係合される切換フォーク７により軸線方向に往復動されて、図３の実線で示す第１位置２Ａでは内歯スプライン４の半部が高速歯車２６の突起５に係合して高速歯車２６を第１出力軸２０に結合し、二点鎖線で示す第２位置２Ｂでは内歯スプライン４の半部が低速歯車２７のハブ３４の突起６に係合して低速歯車２７を第１出力軸２０に結合し、それらの中間位置では内歯スプライン４は突起５，６の何れとも係合しないようになっている。
【０００５】
断続クラッチ４０は、図３に示すように、第１出力軸２０の第２出力軸２１側端部にスプラインにより固定された断続クラッチハブ４２と、その外周の外歯スプライン４２ａに常時係合される内歯スプライン４１ｂが形成された断続スリーブ４１と、第２出力軸２１の第１出力軸２０側となる端部に形成され外周に外歯スプライン４３ａが形成されたフランジ部４３よりなるものである。断続スリーブ４１は、その外周に形成した環状溝４１ａに突出部４５ａが係合される断続フォーク４５により軸線方向に往復動されて、図３の二点鎖線で示す第４位置４１Ｄでは内歯スプライン４１ｂの半部がフランジ部４３の外歯スプライン４３ａに係合して第２出力軸２１を第１出力軸２０に連結し、実線で示す第３位置４１Ｃでは内歯スプライン４１ｂが外歯スプライン４３ａから離脱して第１出力軸２０に対する第２出力軸２１の連結を解除するようになっている。この断続クラッチ４０は同期噛合形式のものである。
【０００６】
次に、切換クラッチ１及び断続クラッチ４０を作動させるシフト装置は、図４に示すように、第１及び第２出力軸２０，２１と平行となるように両端部がケーシング１０に支持されて切換フォーク７及び断続フォーク４２を軸線方向摺動自在に案内支持するフォークシャフト５０及びガイドシャフト５１を備えている。フォークシャフト５０はケーシング１０に軸線方向摺動自在に支持され、リヤケース１２の後側に固定したサブケース１３内に突出した後端部に形成したラック５２ａは、これと交差してサブケース１３に支持されてアクチュエータ（モータ）５３により往復回転されるピニオン５２ｂと噛合して往復動される。ガイドシャフト５１はピン５１ａにより軸線方向移動不能に支持されている。２つの止め輪５４ａ，５４ｂが設けられたフォークシャフト５０に対しては、互いに直列に配列された切換フォーク７及び断続フォーク４２が両止め輪５４ａ，５４ｂの間で摺動可能となっており、３つの止め輪５５ａ，５５ｂ，５５ｃが設けられたガイドシャフト５１に対しては、切換フォーク７が２つの止め輪５５ａ，５５ｂの間で、また断続フォーク４２が２つの止め輪５５ｂ，５５ｃの間で摺動可能となっている。
【０００７】
図４に実線で示すように、切換フォーク７が止め輪５５ａに当接される第１位置７Ａにあり、断続フォーク４５が止め輪５５ｃに当接される第４位置４５Ｄにある状態では、各フォーク７，４５はその内部に設けられてスプリングにより押圧された各ボール５９ａ，５９ｂがガイドシャフト５１に形成された台形断面の各環状溝５８ａ，５８ｂにそれぞれ係合されてガイドシャフト５１に弾性的に係止されるとともに、両シャフト５０，５１の間となる部分に形成された嵌合孔に摺動自在に設けた各インターロックピン６０ａ，６０ｂはガイドシャフト５１に形成された円弧状断面の各環状溝５７ａ，５７ｂと整合されて係合可能である。またフォークシャフト５０に形成された円弧状断面の各環状溝５６ａ，５６ｂは、図４の実線で示すように各フォーク７，４５が各止め輪５４ａ，５４ｂから多少離れた状態ではインターロックピン６０ａ，６０ｂとは整列されていない。各インターロックピン６０ａ，６０ｂは、このようにフォークシャフト５０の環状溝５６ａ，５６ｂと整列されていない状態では、環状溝５７ａ，５７ｂに離脱不能に係合されるので切換フォーク７及び断続フォーク４５はガイドシャフト５１に対し軸線方向移動不能にロックされている。しかしフォークシャフト５０が移動して環状溝５６ａがインターロックピン６０ａと整列されれば、インターロックピン６０ａは環状溝５７ａから離脱可能であるので切換フォーク７はボール５９ａによる弾性的係止力より大きい力が加わればガイドシャフト５１に対し移動可能となり、同様に環状溝５６ｂがインターロックピン６０ｂと整列されれば、インターロックピン６０ｂは環状溝５７ｂから離脱可能であるので断続フォーク４５はボール５９ｂによる弾性的係止力より大きい力が加わればガイドシャフト５１に対し移動可能となる。
【０００８】
次に上述した従来技術の作動の説明をする。図４の実線で示す状態では切換フォーク７は第１位置７Ａにあるので切換スリーブ２は第１位置２Ａにあり、断続フォーク４５は第４位置４５Ｄにあるので断続スリーブ４１は第４位置４１Ｄにある。この状態では、図３より明らかなように、高速歯車２６が切換クラッチ１により第１出力軸２０に結合され、また第２出力軸２１は断続クラッチ４０により第１出力軸２０に連結されるので、エンジンの動力は高速歯車２６から第１出力軸２０に伝達され第１出力軸２０から後輪に伝達され、また第２出力軸２１から前輪に伝達される。すなわちトランスファ装置は高速の四輪駆動状態となる。この状態からピニオン５２ｂ及びラック５２ａを介してアクチュエータ５３により、フォークシャフト５０を図４において右向きに移動させれば、先ず止め輪５４ｂが断続フォーク４５に当たって環状溝５６ｂがインターロックピン６０ｂと整列され、さらにフォークシャフト５０を右に移動させれば止め輪５４ｂを介して断続フォーク４５に右向きの力が加わるので、インターロックピン６０ｂは環状溝５６ｂに係合されて環状溝５７ｂとの係合が外れ、断続フォーク４５は環状溝５８ｂとボール５９ｂによる弾性的係合が外されて右向きに移動し、止め輪５５ｂに当接する第３位置４５Ｃとなって停止される。切換フォーク７は第１位置７Ａのままである。この状態では第１出力軸２０と高速歯車２６は切換クラッチ１により結合され、また断続クラッチ４０による第１出力軸２０と第２出力軸２１の連結は離脱されるので、トランスファ装置は高速の二輪駆動状態となる。
【０００９】
図４の実線で示す状態からピニオン５２ｂ及びラック５２ａを介してアクチュエータ５３により、フォークシャフト５０を左向きに移動させれば、先ず止め輪５４ａが切換フォーク７に当たって環状溝５６ａがインターロックピン６０ａと整列され、さらにフォークシャフト５０を左に移動させれば止め輪５４ａを介して切換フォーク７に左向きの力が加わるので、インターロックピン６０ａは環状溝５６ａに係合されて環状溝５７ａとの係合が外れ、切換フォーク７は環状溝５８ａとボール５９ａによる弾性的係合が外されて左向きに移動し、止め輪５５ｂに当接する第２位置７Ｂとなって停止される。断続フォーク４５は第４位置４５Ｄのままである。この状態では第１出力軸２０と低速歯車２７が切換クラッチ１により結合され、また第１出力軸２０と第２出力軸２１は断続クラッチ４０により連結されたままであるので、トランスファ装置は低速の四輪駆動状態となる。この場合において、切換フォーク７が第１位置７Ａと第２位置７Ｂの中間で停止するようにフォークシャフト５０を途中で停止させれば、高速歯車２６と低速歯車２７の何れも切換クラッチ１により第１出力軸２０に結合されないので、トランスファ装置は動力の伝達を行わないニュートラル状態となる。
【００１０】
上述したようなトランスファ装置では、低速歯車２７は高速歯車２６よりも回転速度が小さいので、低速歯車２７から切換クラッチ１を介して第１出力軸２０に伝達されるエンジンからの駆動トルクは、高速歯車２６から切換クラッチ１を介して第１出力軸２０に伝達されるエンジンからの駆動トルクよりも大となる。このトルクの伝達は、前述のように、切換スリーブ２の内歯スプライン４の各スプライン歯４ａと高速及び低速歯車２６，２７の各突起５，６が選択的に係合することにより行われるが、互いに対向する突起５とスプライン歯４ａの一端と、突起６とスプライン歯４ａの他端には、図７に示す切換スリーブ２の内面図のように、円周方向両側に各１対のチャンファ４ｂ、チャンファ５ａ及びチャンファ６ａを形成してそのような選択的係合を容易にしている。通常の手動操作式のトランスファ装置では、各１対のチャンファ４ｂ、チャンファ５ａ及びチャンファ６ａの間の角度α１は同一である。
【特許文献１】実開昭５８−９９５５３号公報（第１図）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図７に示すように、切換スリーブ２のスプライン歯４ａと低速歯車２７の突起６の噛合の開始時にはチャンファ４ｂとチャンファ６ａが当接し、スプライン歯４ａに加わる軸線方向押圧力がＦであればチャンファ４ｂと直交方向に作用する押圧力はＦ１となり、スプライン歯４ａが突起６を円周方向に押す力はＦ２となる。同様に切換スリーブ２のスプライン歯４ａと高速歯車２６の突起５の噛合の開始時にも、スプライン歯４ａに加わる軸線方向押圧力がＦであれば、スプライン歯４ａが突起５を円周方向に押す力はＦ２となる。
【００１２】
一方、上述したようなトランスファ装置では、低速歯車２７から切換クラッチ１を介して第１出力軸２０に伝達されるトルクは、高速歯車２６から切換クラッチ１を介して第１出力軸２０に伝達されるトルクよりも大であるので、低速歯車２７と第１出力軸２０の間の伝達トルクに抗して切換クラッチ１を移動させるのに要する軸線方向押圧力Ｆは、高速歯車２６と第１出力軸２０の間の伝達トルクに抗して切換クラッチ１を移動させるのに要する軸線方向押圧力Ｆよりも大とする必要がある。なお、このような高速歯車２６と低速歯車２７の切換は車両を停止させ、変速機をニュートラル状態にして行うのが普通であり、その状態では伝達トルクは０のはずであるが、現実にはトルクコンバータやクラッチの残留トルク、潤滑油の粘性などによりある程度の伝達トルクは存在するので、上述したような問題を避けることはできない。
【００１３】
通常の手動操作式のトランスファ装置では、フォークシャフト５０の操作は手動によりなされ、上述のような切換クラッチ１を低速歯車２７側に移動させる際に要する軸線方向押圧力Ｆの増加は運転者が操作力を増大させることによりカバーできるので、それほど大きい問題となることはない。しかしフォークシャフト５０をアクチュエータ５３により往復動させて高速と低速の切換を行うモータ切換方式の場合には、低速に切り換える際に必要な軸線方向押圧力に合わせて出力の大きいアクチュエータ５３を選択する必要があるので各クラッチを切り換えるシフト装置が大型化しコストが増大するという問題がある。
【００１４】
このような問題は、図８に示すように、高速歯車２６の突起５とこれに対向するスプライン歯４ａの一端に形成する各チャンファ５ａ，４ｂの間の角度はα１のままとし、低速歯車２７の突起６とこれに対向するスプライン歯４ａの他端に形成する各チャンファ６ｂ，４ｃの間の角度α２をα１よりも小さくすることにより解決することができる。このようにすれば、切換スリーブ２のスプライン歯４ａと高速歯車２６の突起５の噛合の開始時にスプライン歯４ａが突起５を円周方向に押す力は図７の場合と同様Ｆ２であるが、切換スリーブ２のスプライン歯４ａと高速歯車２６の突起５の噛合の開始時にはチャンファ４ｃとチャンファ６ｂが当接し、スプライン歯４ａに加わる軸線方向押圧力がＦであればチャンファ４ｃと直交方向に作用する押圧力はＦ１よりも大きいＦ３となり、スプライン歯４ａが突起６を円周方向に押す力はＦ２よりも大きいＦ４となる。従ってスプライン歯４ａに加わる軸線方向押圧力がＦのままであっても、低速歯車２７から切換クラッチ１を介して第１出力軸２０に伝達される大きいトルクに抗して切換クラッチ１を移動させて、低速側への切換を行うことができる。
【００１５】
角度α１は設計上設定される軸線方向押圧力Ｆが与えられた場合に円周方向押圧力Ｆ２が高速歯車２６から第１出力軸２０に伝達されるトルクに対して高速歯車２６と切換スリーブ２を相対回動させて内歯スプライン４を突起５に係合させることができる値とし、角度α２は同様に円周方向押圧力Ｆ４が低速歯車２７から第１出力軸２０に伝達されるトルクに対して低速歯車２７と切換スリーブ２を相対回動させて内歯スプライン４を突起６に係合させることができる値とする。
【００１６】
このように低速歯車２７の突起６と係合される側に形成するチャンファ４ｃの角度α２を、高速歯車２６の突起５と係合される側に形成するチャンファ４ｂの角度α１よりも小さくして軸線方向において非対称形状とした切換スリーブ２では、所定の向きとして切換スリーブ２を第１出力軸２０に組み付ける必要があり、これと逆向きに組み付けると切換スリーブ２を低速歯車２７側に切り換える際にスプライン歯４ａが突起６を円周方向に押す力を増大させるという機能を果たすことができない。しかしながら従来のトランスファ装置では、図６に示すように、切換スリーブ２に形成される環状溝３は単純な溝形であり、切換フォーク７に形成される突出部７ａは環状溝３に挿入可能な一定の厚さであるので、図９に示すように、切換スリーブ２を誤って図８と軸線方向において逆向きに組み付けた場合でも切換フォーク７を環状溝３に挿入することができる。切換スリーブ２に対する切換フォーク７の係合は、両出力軸２０，２１に各部分２５〜２７、切換クラッチ１及び断続クラッチ４０を組み付け、両シャフト５０，５１に切換フォーク７及び断続フォーク４５を組み付けた状態でなされる（同時に断続スリーブ４１に対する断続フォーク４５の組み付けもなされる）。このようにサブ組立されたものをフロントケース１１に取り付け、さらに入力軸１５と減速歯車軸２８を取り付け、サイレントチェーン１９を取り付けてからリヤケース１２をかぶせて組立が完了する。しかしながら上述した構造のものでは、切換スリーブ２を誤って逆向きに組み付けた場合でも、この誤りは組立の途中で気付かれることはなく、車両組立完了後に作動させた段階で始めて判明する。この逆組付けの手直しには一旦組み立てたものを分解して再度組み立てるという多大の手間を要するという問題がある。本発明はこのような各問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このために、本発明による切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造は、外周に環状溝が形成されるとともに内周に内歯スプラインが形成され、回転軸に同軸的かつ一体的に設けられたハブの外歯スプラインに内歯スプラインが軸線方向摺動可能に常時噛合され、環状溝に突出部が係合される切換フォークにより軸線方向に往復動されて、内歯スプラインの一部が回転軸のハブの両側部に回転自在に設けられた第１回転部材の第１突起と第２回転部材の第２突起に選択的に係合されるよう構成した切換クラッチ用スリーブにおいて、スリーブは軸線方向において非対称形状であり、環状溝はその半径方向中間部に形成した段部よりも半径方向内側を幅狭部とするとともにそれよりも半径方向外側を幅広部とし、切換フォークの突出部はその中間部に形成した段部よりも先端側を環状溝の幅狭部と摺動可能に係合される幅狭部とするとともに段部よりも根本側を環状溝の幅広部内に挿入可能な幅広部としたことを特徴とするものである。
【００１８】
前項に記載の切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造において、スリーブの内歯スプラインと第１回転部材の第１突起との係合により第１回転部材と回転軸との間で伝達されるトルクは、スリーブの内歯スプラインと第２回転部材の第２突起との係合により第２回転部材と回転軸との間で伝達されるトルクよりも小となるようにし、内歯スプラインの各スプライン歯の第２回転部材側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第３チャンファの間の角度及びこれと噛合する第２突起のハブ側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第４チャンファの間の角度の少なくとも一方は、内歯スプラインの各スプライン歯の第１回転部材側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第１チャンファの間の角度及びこれと噛合する第１突起のハブ側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第２チャンファの間の角度の少なくとも一方よりも小とすることが好ましい。
【００１９】
前項に記載の切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造において、切換フォークはアクチュエータにより往復駆動されてスリーブの内歯スプラインを第１及び第２回転部材の第１及び第２突起に選択的に係合させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
上述のように、本発明によれば、スリーブは軸線方向において非対称形状であり、環状溝はその半径方向中間部に形成した段部よりも半径方向内側を幅狭部とするとともにそれよりも半径方向外側を幅広部とし、切換フォークの突出部はその中間部に形成した段部よりも先端側を環状溝の幅狭部と摺動可能に係合される幅狭部とするとともに段部よりも根本側を環状溝の幅広部内に挿入可能な幅広部としたので、切換スリーブを誤って軸線方向において逆向きに組み付けた場合には、突出部の段部が切換スリーブの外周面に当接し、あるいは切換フォークの突出部の先端部が切換スリーブの環状溝の段部に当接して、突出部は正常な位置まで環状溝内に挿入されず、切換フォークは切換スリーブから半径方向外側に浮き上がった状態になるる。従って誤って逆向きに組み付けたことが直ちに判明し、直ちにその誤りを修正して次の組立工程に進むことができるので、手直しに要する手間を大幅に低減することができる。
【００２１】
スリーブの内歯スプラインと第１回転部材の第１突起との係合により第１回転部材と回転軸との間で伝達されるトルクは、スリーブの内歯スプラインと第２回転部材の第２突起との係合により第２回転部材と回転軸との間で伝達されるトルクよりも小となるようにし、内歯スプラインの各スプライン歯の第２回転部材側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第３チャンファの間の角度及びこれと噛合する第２突起のハブ側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第４チャンファの間の角度の少なくとも一方は、内歯スプラインの各スプライン歯の第１回転部材側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第１チャンファの間の角度及びこれと噛合する第１突起のハブ側となる先端部の外周の円周方向両側に形成される１対の第２チャンファの間の角度の少なくとも一方よりも小とするようにしたものによれば、回転軸との間の伝達トルクが大きい第２回転部材側に切り替える際に必要な切換スリーブの操作力を、伝達トルクが小さい第１回転部材側に切り替える際に必要な切換スリーブの操作力と同程度にすることができるので、切換スリーブの切換操作が容易になる。
【００２２】
切換フォークがアクチュエータにより往復駆動されてスリーブの内歯スプラインを第１及び第２回転部材の第１及び第２突起に選択的に係合させるようにしたものによれば、回転軸との間の伝達トルクが大きい第２回転部材側に切り替える際と伝達トルクが小さい第１回転部材側に切り替える際とでアクチュエータのモータの出力を同程度にすることができ、何れの場合にもモータを最大出力とすることができるので、要求される機能に比してアクチュエータを小形化することができ、これにより製造コストを低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図１〜図５に示す実施形態により、本発明による切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造の最良の形態の説明をする。この実施形態は、高速歯車（第１回転部材）２６及び低速歯車（第２回転部材）２７を第１出力軸（回転軸）２０に選択的に結合する切換クラッチ３０と、この切換クラッチ３０を作動させる切換フォーク３８が、前述した従来技術の切換クラッチ１及び切換フォーク７と異なっているだけであるので、主としてこの相違点につき述べる。
【００２４】
切換クラッチ３０は、主として図１に示すように、第１出力軸２０に設けられたハブ３４と、外周に環状溝３２が形成されるとともにハブ３４の外歯スプライン３４ａに軸線方向移動可能に常時係合される内歯スプライン３３が形成された切換スリーブ３１と、高速及び低速歯車２６，２７のハブ３４側となる突出端部外周にそれぞれ形成されて内歯スプライン３３と係合・離脱可能な第１突起３５及び第２突起３６よりなるものである。ハブ３４は前述した従来技術と同様、第１出力軸２０の中間部に同軸的かつ一体的に形成されて外周に外歯スプライン３４ａが形成されたものである。
【００２５】
切換スリーブ３１の外周に形成される環状溝３２は、その半径方向中間部に形成した段部３２ａよりも半径方向内側は幅狭部３２ｂとなっており、段部３２ａよりも半径方向外側は幅広部３２ｃとなっている。切換スリーブ３１の内周に形成される内歯スプライン３３は、前述した従来技術の図８で説明したものと実質的に同じで、円周方向に沿って並んだ多数のスプライン歯３３ａよりなり、高速歯車２６の各第１突起３５の先端とこれに対向する各スプライン歯３３ａの一端にそれぞれ形成した１対の第２チャンファ３５ａの間の角度と１対の第１チャンファ３３ｂの間の角度は何れも前述したα１であり、低速歯車２７の各第２突起３６の先端とこれに対向する各スプライン歯３３ａの他端にそれぞれ形成した１対の第４チャンファ３６ａの間の角度と１対の第３チャンファ３３ｃの間の角度はα１よりも小さい前述したα２である。
【００２６】
図１に示すように、切換フォーク３８には切換スリーブ３１の環状溝３２内に係合される突出部３９が一体的に形成されており、この突出部３９はその中間部に形成した段部３９ａよりも先端側が環状溝３２の幅狭部３２ｂと摺動可能に係合される幅狭部３９ｂとなっており、段部３９ａよりも根本側は環状溝３２の幅広部３２ｃ内に挿入可能となっている。この実施形態では、突出部３９の幅狭部３９ｂの長さは環状溝３２の幅狭部３２ｂの深さよりも大としている。図１に示す正常な組み付け状態では、突出部３９の幅狭部３９ｂの先端は環状溝３２の幅狭部３２ｂの底面との間に多少の隙間があるか軽く当接されて摺動可能であり、環状溝３２の段部３２ａと突出部３９の段部３９ａの間には多少の隙間が形成されている。なお、突出部３９の幅狭部３９ｂの長さは、前述とは逆に環状溝３２の幅狭部３２ｂの深さよりも小としてもよく、その場合は環状溝３２の段部３２ａと突出部３９の段部３９ａが軽く当接されまたはそれらの間に多少の隙間があり、突出部３９の幅狭部３９ｂの先端と環状溝３２の幅狭部３２ｂの底面との間に多少の隙間が形成される。
【００２７】
シフト装置を介してモータ（アクチュエータ）５３により往復動される切換フォーク３８及び断続フォーク４５は、切換クラッチ３０及び断続クラッチ４０を往復動させて、トランスファ装置を高速四輪駆動状態、高速二輪駆動状態、低速四輪駆動状態及びニュートラル状態に切り換える。その詳細は前述した従来技術の場合と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００２８】
従来技術の説明において述べたように、切換スリーブ３１に対する切換フォーク３８の係合は、両出力軸２０，２１に各部分２５〜２７、切換クラッチ３０及び断続クラッチ４０を組み付け、両シャフト５０，５１に切換フォーク３８及び断続フォーク４５を組み付けた状態でなされるが、その際に図２に示すように切換スリーブ３１が誤って軸線方向において逆向きに組み付けられていると、内歯スプライン３３の両端に形成されるチャンファ３３ｂ，３３ｃが異なる非対称切換スリーブ３１はその機能を果たすことができない。しかし切換スリーブ３１がそのように逆向きに組み付けられていると、図２に示すように突出部３９の段部３９ａが切換スリーブ３１の外周面に当接し、あるいは切換フォーク３８の突出部３９の先端部が切換スリーブ３１の環状溝３２の段部３２ａに当接して、突出部３９は正常な位置まで環状溝３２内に挿入されず、切換フォーク３８は切換スリーブ３１から半径方向外側に浮き上がった状態になる。これにより、誤って切換スリーブ３１を逆向きに組み付けたことが直ちに判明する。従って直ちにその誤りを修正して次の組立完了工程に進むことができるので、その手直しに要する手間は大幅に低減され、前述した従来技術のようにこの逆組付けの手直しに要する手間を大幅に低減することができる。なおこの場合に切換フォーク３８も誤って逆向きに組み付けると切換スリーブ３１を逆向きに組み付けたことを検出することができないが、通常の切換スリーブ３１は一見して方向性がわかる形状であるので逆組み付けのおそれはなく、そのような問題が生じることはない。
【００２９】
前述した実施形態では、切換フォーク３８は突出部３９が切換スリーブ３１の一側に当接するものとして説明したが、突出部３９は切換スリーブ３１を跨ぐようにして環状溝３２内に係合される二叉状のものとしてもよく、その場合は切換スリーブ３１がそのように逆向きに組み付けられていると、突出部３９の二叉部の各先端の内側において段部３９ａが切換スリーブ３１の外周面に当接し、あるいは切換フォーク３８の突出部３９の先端部が切換スリーブ３１の環状溝３２の段部３２ａに当接して、突出部３９は正常な位置まで環状溝３２内に挿入されず、切換フォーク３８は切換スリーブ３１から半径方向外側に浮き上がった状態になるので、誤って切換スリーブ３１を逆向きに組み付けたことが判明する。突出部３９を二叉状にした場合は、段部３９ａは二叉部の側面に沿った円弧状としてもよいし、環状溝３２の段部３２ａと接線状に接する平面状としてもよい。
【００３０】
また上述した実施形態では、高速歯車２６の各第１突起３５の先端とこれに対向する各スプライン歯３３ａの一端に各１対の第２チャンファ３５ａと第１チャンファ３３ｂを形成してそれらの間の角度は何れもα１とし、低速歯車２７の各第２突起３６の先端とこれに対向する各スプライン歯３３ａの他端に各１対の第４チャンファ３６ａと第３チャンファ３３ｃを形成してそれらの間の角度を何れもα１よりも小さいα２としている。しかしながら本発明これに限られるものではなく、各第１突起３５の先端とこれに対向する各スプライン歯３３ａの一端にそれぞれ形成する各１対のチャンファ３５ａ，３３ｂは何れか一方を省略してその代わりに他方のチャンファと当接する半円弧状の当接面を設け、各第２突起３６の先端とこれに対向する各スプライン歯３３ａの他端にそれぞれ形成する各１対のチャンファ３６ａ，３３ｃは何れか一方を省略してその代わりに他方のチャンファと当接する半円弧状の当接面を設けるようにして実施してもよい。
【００３１】
上述した実施形態では、第１出力軸２０に回転自在に設けた高速歯車２６と低速歯車２７を切換クラッチ３０により第１出力軸２０に選択的に結合し、切換スリーブ３１は、両歯車２６，２７の伝達トルクの違いに応じて内歯スプライン３３のスプライン歯３３ａの両端にそれぞれ形成する各１対のチャンファ３３ｂ，３３ｃの間の角度α１，α２を変えることにより軸線方向において非対称形状としており、このようにすれば第１出力軸２０との間の伝達トルクが大きい低速歯車２７側に切り替える際に必要な切換スリーブ３１の操作力を、伝達トルクが小さい高速歯車２６側に切り替える際に必要な切換スリーブ３１の操作力と同程度にすることができるので、切換スリーブ３１の切換操作が容易になる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、切換スリーブ３１はその内歯スプライン３３のスプライン歯３３ａの両端に形成する各１対のチャンファの間の角度を同一とし、伝達トルクとは異なる機能上の必要性により軸線方向において非対称形状とし、切換スリーブ３１は回転軸２０とそれに回転自在に設けた第１回転部材と第２回転部材の間で選択的に動力伝達を行うようにして実施することもできる。
【００３２】
また上述した実施形態では、切換フォーク３８はモータ５３により往復駆動されてスリーブ３１の内歯スプライン３３を高速及び低速歯車２６，２７の第１及び第２突起３５，３６に選択的に係合させるようにしており、このようにすれば、回転軸２０との間の伝達トルクが大きい低速歯車２７側に切り替える際と伝達トルクが小さい高速歯車２６側に切り替える際とでモータの出力を同程度にすることができ、何れの場合にもモータ５３を最大出力とすることができるので、要求される機能に比してモータ５３を小形化することができ、これにより製造コストを低下させることができる。しかしながら本発明はこれに限られず、手動操作により切換フォーク３８を往復動させてスリーブ３１の内歯スプライン３３を高速及び低速歯車２６，２７の第１及び第２突起３５，３６に選択的に係合させるようにしてもよく、そのようにすれば回転軸２０との間の伝達トルクが大きい低速歯車２７側に切り替える際と伝達トルクが小さい高速歯車２６側に切り替える際の操作力がほゞ同じになるので手動による切換スリーブ３１の切換操作が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による切換クラッチ用非対称スリーブの逆組付け防止構造の一実施形態の要部を示す断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の非対称スリーブを逆組付けした場合の作用を説明する部分断面図である。
【図３】切換クラッチを備えたトランスファ装置の全体構造を示す断面図である。
【図４】図３に示すトランスファ装置の切換クラッチを作動させるシフト装置の構造を示す図である。
【図５】図１に示す非対称スリーブを内側から見た場合の内歯スプラインの形状及びその作用を説明する図面である。
【図６】従来技術による切換クラッチ用スリーブの一例の要部を示す断面図である。
【図７】図６に示す従来技術のスリーブの内歯スプラインの形状及びその作用を説明する図５と同様な図面である。
【図８】従来技術による非対称スリーブの内歯スプラインの一例の形状及びその作用を説明する図５と同様な図面である。
【図９】従来技術による非対称スリーブを逆組付けした場合の作用を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２０…回転軸（第１出力軸）、２６…第１回転部材（高速歯車）、２７…第２回転部材（低速歯車）、３１…スリーブ（切換スリーブ）、３２…環状溝、３２ａ…段部、３２ｂ…幅狭部、３２ｃ…幅広部、３３…内歯スプライン、３３ａ…スプライン歯、３３ｂ…第１チャンファ、３３ｃ…第３チャンファ、３４…ハブ、３４ａ…外歯スプライン、３５…第１突起、３５ａ…第２チャンファ、３６…第２突起、３６ａ…第４チャンファ、３８…切換フォーク、３９…突出部、３９ａ…段部、３９ｂ…幅狭部、３９ｃ…幅広部、５３…アクチュエータ（モータ）。
【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８】
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【図９】
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