(57)【要約】【課題】ハブの動力が回転軸に対して相対回転するピースに伝動するためのスリーブとピースとの係合をよりスムーズに行う。【解決手段】スリーブ３の内周部分には噛合い用内歯１２Ａが、ハブ２の外周部分には噛合い用内歯１２Ａが位置する噛合い用歯溝１４Ａが形成される。ピース７の外周部分には噛合い内歯１２Ａと噛合い可能な外歯８が形成される。隣接する噛合い用内歯間には傾斜したガイド用内歯１２Ｂが形成される。ハブ２の外周部分にはガイド用内歯１２Ｂの歯筋方向に沿い且つ該ガイド用内歯１２Ｂが位置するガイド用歯溝１４Ｂが形成される。該スリーブが回転軸の軸線方向に対して移動し且つハブに対して相対回転することを許容するスペースが噛合い用内歯１２Ａと噛合い用歯溝１４Ａとの間に形成される。【選択図】図３
2018084311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を伝動する回転軸と、
前記回転軸の外周に一体回転するように装着されたハブと、
前記ハブの外周に装着され且つ前記回転軸の軸線方向にスライド可能に支持されたスリーブと、
前記回転軸の外周部分に相対回転可能に支持され且つ前記ハブと前記回転軸の軸線方向に並べて配置されたピースとを備え、
前記スリーブの内周部分には複数の噛合い用内歯が形成され、
前記ハブの外周部分には、前記複数の噛合い用内歯に対応し、常時噛合う複数の噛合い用歯溝が形成され、
前記ピースの外周部分には、前記複数の噛合い内歯と噛合い可能な複数の外歯が形成され、
前記スリーブの前記回転軸の軸線方向へのスライド移動によって、該スリーブの前記複数の噛合い用内歯と、前記ピースの前記複数の外歯との噛合い・噛合い解除を行う構造を有し、
前記スリーブの内周部分における隣接する噛合い用内歯の間には、該噛合い用内歯に対して傾斜したガイド用内歯が形成され、
前記回転軸の軸線方向における前記ガイド用内歯の長さは前記噛合い用内歯の長さよりも短く、
前記ハブの外周部分には、前記ガイド用内歯の歯筋方向に沿い且つ該ガイド用内歯が位置するガイド用歯溝が、前記噛合い用歯溝とは別に形成され、
前記スリーブが前記回転軸の軸線方向に移動したことに伴う前記ガイド用内歯の前記ガイド用歯溝内での移動によって、該スリーブが前記ハブに対して一方向に相対回転することを許容するスペースが、前記噛合い用内歯と、該噛合い用内歯が位置する前記噛合い用歯溝との間に形成される
ことを特徴とする回転噛合式係合装置。
【請求項２】
前記噛合い用歯溝は、前記噛合い用内歯の歯筋方向に形成された
請求項１に記載の回転噛合式係合装置。
【請求項３】
前記噛合い用内歯は、前記回転軸と平行な方向に形成された
請求項１又は２の何れかに記載の回転噛合式係合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は回転噛合式係合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転噛合式係合装置は、動力を伝動する回転軸と、前記回転軸の外周部分に一体回転するように装着されたハブとを備えている。スリーブが前記ハブの外周部分に装着され且つ前記回転軸の軸線方向にスライド可能に支持されている。ピースが前記回転軸の外周部分に相対回転可能に支持され且つ前記ハブと前記回転軸の軸線方向に並べて配置されている。前記スリーブの内周部分には複数の噛合い用内歯が形成されている。前記ハブの外周部分には、前記複数の噛合い用内歯を位置させて噛合わせる複数の噛合い用歯溝が形成されている。前記ピースの外周部分には、前記複数の噛合い内歯と噛合い可能な複数の外歯が形成されている。前記回転軸の軸線方向への前記スリーブのスライド移動に応じて、前記複数の噛合い用内歯と前記複数の外歯とが選択的に噛合い・噛合い解除される。
【０００３】
このような回転噛合式係合装置では、前記スリーブが回転軸の軸線方向にスライド移動して該スリーブの噛合い用内歯と、ピースの外歯とが噛合う際、該噛合い用内歯及び外歯の端部にそれぞれ形成されたチャンファの傾斜面同士が当接する。さらに、前記スリーブがピースに対して相対回転し、その位相を適切に調整し、該噛合わせをスムーズに行うことが可能になる。
【０００４】
ただし、前記噛合い用内歯のチャンファと、前記外歯のチャンファとが互いに傾斜面以外の掻き分け作用のない部分同士で当接すると、その場で互いが係止され、前記位相調整を適切に行うことが困難になる。
【０００５】
このような不具合を防止するため、例えば、特許文献１は、前記スリーブの噛合い用内歯と、前記ハブの噛合い用歯溝とを前記回転軸に対して斜め方向に形成し、該噛合い用内歯が斜め方向からピースの外歯に当接する回転噛合式係合装置を開示している。この構成により、スリーブがピースにスムーズに係合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２０１０／１２２６６４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の回転噛合式係合装置の場合、前記スリーブの噛合い用内歯と、前記ハブの噛合い用歯溝とが前記回転軸に平行なものと比較して、スムーズにスリーブがピースに係合することが可能になる一方で、スリーブの噛合い用内歯の端部と、噛合い用歯溝を形成する外歯の端部とにそれぞれ形成されたチャンファ同士も、前記回転軸に対して斜め方向を向いている。そのため、このチャンファにおける掻き分け作用のない部分同士が当接した場合には、スリーブがピースに対してスムーズに係合することが困難になる可能性がある。
【０００８】
本発明は、スリーブがピースに対してスムーズに係合することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、動力を伝動する回転軸と、前記回転軸の外周に一体回転するように装着されたハブと、動力を伝動する回転軸と、前記回転軸の外周に一体回転するように装着されたハブと、前記ハブの外周に装着され且つ前記回転軸の軸線方向にスライド可能に支持されたスリーブと、前記回転軸の外周部分に相対回転可能に支持され且つ前記ハブと前記回転軸の軸線方向に並べて配置されたピースとを備え、前記スリーブの内周部分には複数の噛合い用内歯が形成され、前記ハブの外周部分には、前記複数の噛合い用内歯に対応し、常時噛合う複数の噛合い用歯溝が形成され、前記ピースの外周部分には、前記複数の噛合い内歯と噛合い可能な複数の外歯が形成され、前記スリーブの前記回転軸の軸線方向へのスライド移動によって、該スリーブの前記複数の噛合い用内歯と、前記ピースの前記複数の外歯との噛合い・噛合い解除を行う構造を有し、前記スリーブの内周部分における隣接する噛合い用内歯の間には、該噛合い用内歯に対して傾斜したガイド用内歯が形成され、前記回転軸の軸線方向における前記ガイド用内歯の長さは前記噛合い用内歯の長さよりも短く、前記ハブの外周部分には、前記ガイド用内歯の歯筋方向に沿い且つ該ガイド用内歯が位置するガイド用歯溝が、前記噛合い用歯溝とは別に形成され、前記スリーブが前記回転軸の軸線方向に移動したことに伴う前記ガイド用内歯の前記ガイド用歯溝内での移動によって、該スリーブが前記ハブに対して一方向に相対回転することを許容するスペースが、前記噛合い用内歯と、該噛合い用内歯が位置する前記噛合い用歯溝との間に形成されることを特徴とする。
【００１０】
前記噛合い用歯溝は、前記噛合い用内歯の歯筋方向に形成されたものとしてもよい。
【００１１】
前記噛合い用内歯は、前記回転軸と平行な方向に形成されたものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
スリーブをピースに対して適切な位相に調整するガイド用内歯及びガイド用歯溝を、噛合い用内歯及び噛合い用歯溝とは別に形成し、噛合い用内歯と噛合い用歯溝との間に移動を許容するスペースを形成したため、スリーブをよりスムーズにピースに係合させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の回転噛合式係合装置を適用した変速機の同期噛合装置の要部構成を示す断面図である。
【図２】スリーブ、ハブ及び変速ギヤの分断部分断面図である。
【図３】（Ａ）はスリーブを中立位置に位置させた状態を示す説明図であり、（Ｂ）はスリーブが中立位置からシフト位置にスライド移動している途中の状態を示す説明図であり、（Ｃ）はスリーブのシフト位置へのスライドが完了した状態を示す説明図である。
【図４】本発明の変形例の構成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の回転噛合式係合装置を適用した変速機の同期噛合装置の要部構成を示す断面図であり、図２は、スリーブ、ハブ及び変速ギヤの分断部分断面図である。変速機は、エンジンの動力が伝動される図示しない入力軸と、該入力軸と平行に配置され且つデフ装置等を介して車輪側に動力を出力するカウンター軸（回転軸）１とを備えている。
【００１５】
回転噛合式係合装置の一種である同期噛合装置は、前記カウンター軸１と、前記カウンター軸１と一体回転するように該カウンター軸１の外周に装着されたリング状のハブ２と、ハブ２の外周に装着されたリング状のスリーブ３と、ハブ２及びスリーブ３におけるカウンター軸１の軸方向両側にそれぞれ配置されたギヤ４，４と、ギヤ４，４とハブ３との間にそれぞれ配置され且つカウンター軸１と同一軸心となるシンクロナイザリング５とを備えている。
【００１６】
前記２つのギヤ４，４の一方は大径の低速ギヤ４Ａであり、他方は小径の高速ギヤ４Ｂである。低速ギヤ４Ａは入力軸と一体回転する小径の図示しない低速ギヤと常時噛合い、高速ギヤ４Ｂは入力軸と一体回転する大径の図示しない高速ギヤと常時噛合っている。各ギヤ４は、ベアリング６によって、カウンター軸１に相対回転自在に支持されている。各ギヤ４における前記ハブ２と隣接する部分には、カウンター軸１と同一軸心となるリング状に成形されたピース７が一体的に形成されている。
【００１７】
前記ピース７の外周面には、カウンター軸１と平行な外歯８が周方向全体に亘り満遍なく複数形成されている。言換えると、この外歯８の歯筋方向がカウンター軸１と平行な方向（カウンター軸１の軸線方向）に向けられている。各ピース７からハブ２側に突出した部分の外周面は、カウンター軸１と同一軸心となる円錐台状に成形された摩擦面９ａになる。
【００１８】
前記ハブ２の内周面と、カウンター軸１の外周面とはスプライン歯１ａ，２ａによってスプライン結合されている。これによってハブ２はカウンター軸１と一体で回転する。ハブ２の外周面には複数の外歯１１が形成されている。
【００１９】
前記シンクロナイザリング１は、カウンター軸１の軸線方向にスライド可能に支持されている。前記シンクロナイザリング１の内周面は、前記摩擦面９ａ，９ａが嵌合して挿入されるテーパー状に成形され、摩擦面９ｂ，９ｂを構成している。一方、前記シンクロナイザリング１の外周部分には、カウンター軸１と平行な外歯５ａが周方向全体に亘り満遍なく複数形成されている。
【００２０】
前記スリーブ３の内周面には、前記外歯１１と常時噛合う内歯１２が複数形成されている。外歯１１と内歯１２との噛合いによって、スリーブ３はハブ２に対してカウンター軸１の軸方向にスライド移動可能に支持されるとともに、スリーブ３とハブ２とは一体的に回転作動する。
【００２１】
この内歯１２が前記外歯８及び外歯５ａとも噛合うことが可能なように、カウンター軸１の軸方向に並べられた外歯８，５ａ，１１は、該カウンター軸１の軸心１ａからの距離が同一又は略同一に設定されている。
【００２２】
このスリーブ３の外周面には、シフトフォーク１３が嵌合して係合される係合溝３ａが形成されている。このシフトフォーク１３によって、スリーブ３は前記カウンター軸１の軸方向にスライド操作される。具体的には、このシフトフォーク１３によって、スリーブ３を、図１に示す中立位置から前記カウンター軸１の軸方向両側の所定位置（シフト位置）の何れかにスライド移動させることにより、低速又は高速側へのシフト操作を行う。
【００２３】
スリーブ３を中立位置からシフト位置に向かってスライドさせると過程では、まず、前記スライド側の外歯５ａと内歯１２とが噛合ってスリーブ３とシンクロナイザリング５が一体回転するとともに、前記スライド側の摩擦面９ｂが摩擦面９ｂに押圧されて両者の間に摩擦力が発生し、該スライド側のピース７（ギヤ４）がカウンター軸１の回転に伴って回転作動する。さらにスリーブ３をシフト位置側にスライド移動させると、上記摩擦力が大きくなり、前記スライド側のピース７（変速ギヤ４）がカウンター軸１と一体で回転する状態になる。さらにスリーブ３をシフト位置側にスライド移動させると、スリーブ３の内歯１２がピース７との外歯８と噛合い作動し、該スリーブ３がシフト位置にスライド移動され、シフト操作が完了する。
【００２４】
このシフト操作時、スリーブ３とピース７との噛合い作動をスムーズに行うためには、スリーブ３とピース７の相対回転位置（位相）の調整を適切に実行する必要がある。
【００２５】
図３（Ａ）はスリーブを中立位置に位置させた状態を示す説明図であり、（Ｂ）はスリーブが中立位置からシフト位置にスライド移動している途中の状態を示す説明図であり、（Ｃ）はスリーブのシフト位置へのスライドが完了した状態を示す説明図である。
【００２６】
図２及び図３に示す通り、スリーブ１２の内周面には、内歯１２として、ピース７の外歯８と噛合う複数の噛合い用内歯１２Ａと、前記相対回転位置の調整のための複数のガイド用内歯１２Ｂとが設けられている。複数の噛合い用内歯１２Ａは、スリーブ１２の周方向全周に亘り、所定間隔毎に満遍無く配置されている。複数のガイド用内歯１２Ｂも、スリーブ１２の周方向全周に亘り所定間隔毎に配置されている。ガイド用内歯１２Ｂと噛合い用内歯１２Ａとは、スリーブ１２の周方向に交互に配置されている。
【００２７】
噛合い用内歯１２Ａは、カウンター軸１と平行な方向に歯筋方向が向けられている。ガイド用内歯１２Ｂは、噛合い用内歯１２Ａに対して傾斜した方向に歯筋方向が向けられている。このガイド用内歯１２Ｂをカウンター軸１に投影した長さ（カウンター軸１の軸方向の長さ）Ｌ２は、噛合い用内歯１２Ａをカウンター軸１に投影した長さＬ１よりも短く設定され、ガイド用内歯１２Ｂは、そのカウンター軸１の軸方向の範囲が噛合い用内歯１２Ａにおけるカウンター軸１の軸方向の範囲内に全て収まる位置に配置されている。
【００２８】
噛合い用内歯１２Ａにおいてピース７の外歯８と噛合う端部には、歯先面側から視て先細りになる楔状にチャンファ１２ａが形成されている。これに対応して、ピース７の外歯８において前記噛合い用内歯１２Ａと噛合う端部にも、歯先面側か視て先細りになる楔状にチャンファ８ａが形成されている。これらの２つのチャンファ８ａ，１２ａは、その向きがカウンター軸１の軸方向に向けられている。
【００２９】
複数の外歯１１は、ハブ２の周方向全体に亘り、所定間隔毎に配置されている。隣接する外歯１１，１１の間には、内歯１２を位置させる歯溝１４が形成されている。さらに詳しく説明すると、歯溝１４としては、噛合い用内歯１２Ａを常時位置させる噛合い用歯溝１４Ａと、ガイド用内歯１２Ｂを常時位置させるガイド用歯溝１４Ｂとが相互に配置されている。
【００３０】
ガイド用歯溝１４Ｂは、ガイド用内歯１２Ｂの歯筋方向に形成されている。噛合い用歯溝１４Ａは、噛合い用内歯１２Ａの歯筋方向と同様にカウンター軸１と平行な方向に形成されている。
【００３１】
上述したようにして、スリーブ３を中立位置からシフト位置に向かってスライドさせると、ガイド用内歯１２Ｂがガイド用歯溝１４Ｂに沿ってカウンター軸１の軸線方向に対して斜め方向に移動されてガイドされる（図３（Ａ）及び（Ｂ）参照）。なお、本例では、ガイド用内歯１２Ｂの歯厚とガイド用歯溝１４Ｂの溝幅とが一致又は略一致しており、両者の間に隙間は形成されていないが、前記歯厚を前記溝幅に対して若干小さく設計し、両者の間に隙間が形成してもよい。ただし、この場合も、上記ガイド機能を損なわない程度の隙間にする必要がある。
【００３２】
このガイド用内歯１２Ｂのガイド用歯溝１４Ｂ内での斜め移動によって、該スリーブ３がハブ２に対して周方向に相対回動する。この際、噛合い用内歯１２Ａも、噛合い用歯溝１４Ａ内において、ハブ２の周方向に相対移動するが、この相対移動を許容するスペースＳが、噛合い用歯溝１４Ａ（噛合い用歯溝１４Ａを構成する外歯１１，１１の歯面）と、噛合い用内歯１２Ａとの間に形成されている。
【００３３】
このスペースＳは、カウンター軸１の一方向への回転用と、他方向への回転用とを区別して設ける必要がある。カウンター軸１が一方向にのみ回転するように変速機を構成できるため、これに対応して、スペースＳは少なくとも前記一方向への回転用に設ければ足りるが、図示する例では、前記他方向への回転に対応したスペースＳも設けている。
【００３４】
そして、この状態で、スリーブ３をシフト位置までスライド移動させると、噛合い用内歯１２Ａが、外歯８と噛合い可能な位置に相対回転され、この２つの歯１２Ａ，８の歯面同士が当接して両者が噛合う（図３（Ｃ）参照）。
【００３５】
この噛合いの際、互いのチャンファ８ａ，１２ａも必要に応じて作用し、位相調整作動が適切に実行されるのを補助する。また、噛合い用内歯１２Ａと、外歯８とが噛合っている際、ガイド用内歯１２Ｂは、上述した長さ設定によって、ガイド用歯溝１４Ｂ内に位置した状態で留まった状態になる。
【００３６】
以上のように構成される変速機の同期噛合装置によれば、スリーブ３の噛合い用内歯１２Ａと、ピース７の外歯８とを歯合せるにあたり、噛合い用内歯１２Ａ及び外歯８の歯筋方向と平行なカウンター軸１の軸線方向に対して傾斜したガイド用内歯１２Ｂ及びガイド用歯溝１４Ｂによって、前記噛合い用内歯１２Ａがスリーブ３の周方向に相対移動するため、両者の噛合いをスムーズに行うことが可能になる。
【００３７】
なお、接触する一対の摩擦面９ａ，９ｂを利用して回転を同期させる機構は、必ずしも必須ではなく、回転軸１を回転停止させて変速切換を行うものや、入力軸及びカウンター軸１の回転を動力源又はジェネレータで同期させるものであれば、一対の摩擦面９ａ，９ｂを省略することも可能である。
【００３８】
また、前記噛合い用内歯１２Ａが前記外歯８と噛合っている際、前記噛合い用内歯１２Ａが外歯１１と当接して隙間Ｓがなくなるように前記噛合い用歯溝１４Ｂのサイズを設計してもよいが、この状態でも両者の間に隙間Ｓが形成されるように、前記噛合い用歯溝１４Ｂのサイズを設計してもよい。
【００３９】
さらに、噛合い用内歯１２Ａは、噛合い用歯溝１４Ａ内において、該噛合い用歯溝１４Ａを構成する外歯１１，１１と接触させないことも可能であるため、噛合い用歯溝１４Ａの歯筋方向を噛合い用内歯１２Ａの歯筋方向と同一の方向に向けることは必須ではない。例えば、図４に示すように、この噛合い用歯溝１４Ａの歯筋方向を、ガイド用歯溝１４Ｂの歯筋方向に沿う方向に向けてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  カウンター軸（回転軸）
２  ハブ
３  スリーブ
７  ピース
８  外歯
１２Ａ  噛合い用内歯
１２Ｂ  ガイド用内歯
１４Ａ  噛合い用歯溝
１４Ｂ  ガイド用歯溝
Ｌ１  長さ
Ｌ２  長さ
Ｓ  スペース
【図１】
2018084311.tif 000003
【図２】
2018084311.tif 000004
【図３】
2018084311.tif 000005
【図４】
2018084311.tif 000006