(57)【要約】【課題】  ギヤ抜け防止の逆テーパー形状であっても歯面精度を確保でき、ＯＰＤ（ＢＰＤ）による歯形管理も可能なトルク断続装置及び回転体の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明のトルク断続装置は、相対回転可能で軸線方向Ｘに相対移動する第１回転体１１と第２回転体１２との相互の回転連動遮断を噛み合いクラッチの対向する突歯２〜４の係脱により行うトルク断続装置であって、第１回転体１１は第２回転体１２側に前進した前歯２と前歯２よりも軸線方向Ｘで後退した後歯３とを有し、後歯３は軸線方向Ｘで第２回転体１２側に向かって歯厚Ｙが徐々に大きくなり、前歯２は軸線方向Ｘで後歯３よりも飛び出した飛出し部２１と軸線方向Ｘで飛出し部２１までの歯厚Ｙが第２回転体１２側に向かって徐々に大きくなる噛合い部２２とを有し、飛出し部２１は歯厚Ｙが噛合い部２２の最大歯厚以下である。【選択図】  図１
2015197108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能で軸線方向に相対移動する第１回転体と第２回転体との相互の回転連動遮断を噛み合いクラッチの対向する突歯の係脱により行うトルク断続装置であって、
前記第１及び第２回転体のうちの少なくとも一方の回転体は、前記突歯のうち前記回転体の軸線方向で対向する回転体側に前進した前歯と前記前歯よりも軸線方向で後退した後歯とを有し、
前記後歯は軸線方向で前記対向する回転体側に向かって歯厚が徐々に大きくなり、
前記前歯は、軸線方向で前記後歯よりも飛び出した飛出し部と、軸線方向で前記飛出し部までの歯厚が前記対向する回転体側に向かって徐々に大きくなる噛合い部と、を有し、
前記飛出し部は、歯厚が前記噛合い部の最大歯厚以下である、トルク断続装置。
【請求項２】
前記飛出し部は歯厚が軸線方向で前記噛合い部の最大歯厚と同じである、請求項１に記載のトルク断続装置。
【請求項３】
前記飛出し部の歯丈が前記噛合い部の歯丈よりも低い、請求項１又は２に記載のトルク断続装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の前記後歯及び前記前歯を有する回転体の製造方法は、
軸線方向で前記後歯と略同一の長さの転造用ダイスを、周方向で隣り合う前記前歯及び前記後歯の何れかの間に、前記前歯及び前記後歯の歯元に向けて押し付けられる、回転体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噛み合いクラッチによるトルク断続装置及びトルク断続装置で用いられる回転体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドグクラッチなどの噛み合いクラッチに設けられている噛み合い歯（突歯）を有するギヤは、噛み合い歯の入り込みやすさ（飛び込みやすさ）を重視する場合に、各噛み合い歯の隙間を大きくとり、相対回転下での噛み合い歯の入りやすさの向上をはかっている。しかし、噛み合い歯の隙間を大きくすると、噛み合い時のバックラッシュ（周方向の隙間）が増加するため、音やショックの原因になる。その解決方法として、例えば特許文献１に記載されている発明の例が挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、スリーブ３の内歯３０が半径方向高さの異なる高歯３１と低歯３２とを有しており、スリーブ３の内歯３０と噛み合う複数のクラッチ歯４２が高歯３１とは噛み合うが低歯３２とは噛み合わない半径方向高さを有する前歯４３と前歯４３より軸方向に後退した位置にある後歯４４とを有するかみ合い式クラッチ装置が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ドグクラッチを入り易くすると共に外れ難くし、且つ強度低下を抑制することを可能とすると共にバックラッシュ増を抑制することを目的として、相対回転可能な回転軸（３）及び歯車（５），（７）相互の回転連動遮断をドグクラッチ（１１），（１３）の対向する突歯（１５），（１７）の係脱により行うトルク断続装置（１）において、ドグクラッチ（１１），（１３）の突歯（１５），（１７）を、周方向所定間隔毎に高低を有するように形成し、突歯（１５），（１７）の噛み合い面に、歯先側から歯元側の肉厚方向内側へ傾斜する傾斜面（３１），（３３）を設けたことを特徴とするトルク断続装置が開示される（括弧内の符号は特許文献１の図３中の符号）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９６１９０号公報（特許請求の範囲、図１など）
【特許文献２】特開２００５−３０８１４２号公報（特許請求の範囲、００１２〜００１８段落、図３など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１や２に開示の装置ではトルク伝達時にギヤ抜けしやすいため、特許文献２に開示の装置のように逆テーパーを設けるのが一般的である。しかしながら、特許文献１に開示のトルク断続装置は製造時、前歯と後歯との間に転造用ダイスを押し付けると、軸線方向で長さが異なるため、反力のバランスがとれず、歯面精度が落ちるという問題がある。また、前歯と前歯との間に後歯がある場合、前歯同士の歯隙が大きくＯＰＤ（ＢＰＤ）測定ができない、前歯が飛び出しているため後歯のＯＰＤ（ＢＰＤ）測定ができないなど、歯形管理ができない問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ギヤ抜け防止の逆テーパー形状であっても歯面精度を確保でき、ＯＰＤ（ＢＰＤ）による歯形管理も可能なトルク断続装置及び回転体の製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための（１）の発明の構成上の特徴は、相対回転可能で軸線方向に相対移動する第１回転体と第２回転体との相互の回転連動遮断を噛み合いクラッチの対向する突歯の係脱により行うトルク断続装置であって、
前記第１及び第２回転体のうちの少なくとも一方の回転体は、前記突歯のうち前記回転体の軸線方向で対向する回転体側に前進した前歯と前記前歯よりも軸線方向で後退した後歯とを有し、
前記後歯は軸線方向で前記対向する回転体側に向かって歯厚が徐々に大きくなり、
前記前歯は、軸線方向で前記後歯よりも飛び出した飛出し部と、軸線方向で前記飛出し部までの歯厚が前記対向する回転体側に向かって徐々に大きくなる噛合い部と、を有し、
前記飛出し部は、歯厚が前記噛合い部の最大歯厚以下であることである。
【０００９】
上記（１）の発明は以下に記す（２）及び（３）の構成のうちの１つ以上を任意に加えて採用できる。
【００１０】
（２）の発明の特徴は、前記飛出し部は歯厚が軸線方向で前記噛合い部の最大歯厚と同じであることである。製造するのが簡単である。
【００１１】
（３）の発明の特徴は、前記飛出し部の歯丈が前記噛合い部の歯丈よりも低いことである。対向する回転体の軸線方向の長さを短くできる。特に、対向する回転体が歯丈に高低差を有する場合、飛出し部を有していなくても噛合しやすいため、飛出し部の分、軸線方向の長さを短くできる。
【００１２】
また、上記課題を解決するための（４）の発明の構成上の特徴は、（１）〜（３）に記載の前記後歯及び前記前歯を有する回転体の製造方法が、軸線方向で前記後歯と略同一の長さの転造用ダイスを、周方向で隣り合う前記前歯及び前記後歯の何れかの間に、前記前歯及び前記後歯の歯元に向けて押し付けられることである。軸線方向の長さが異なる前歯と後歯とで、同じ位置までを同じダイスで塑性加工することで反力のバランスがとれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、第１及び第２回転体の少なくとも一方の回転体の突歯が軸線方向で前進している前歯と前歯より後退している後歯とであり、後歯は軸線方向全体が逆テーパー形状であり、前歯は軸線方向で後歯までが逆テーパー形状である。よって、ギヤ抜け防止は前歯の噛合い部と後歯とが担う。そして、軸線方向で後歯よりも対向する回転体側に向かって飛び出している飛出し部が、歯厚が逆テーパー形状の噛合い部の最大歯厚以下であるため、前歯と後歯との間でＯＰＤ測定ができる。また、前歯の噛合い部と後歯との間に転造用ダイスを入れて逆テーパー形状部分を形成し、飛出し部は別の方法あるいは工程で形成することで、転造用ダイスを入れた際の反力はバランスがとれる。したがって、本発明によれば、ギヤ抜け防止の逆テーパー形状であっても歯面精度を確保でき、ＯＰＤ（ＢＰＤ）による歯形管理も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１のトルク断続装置の２つの回転体が係合していない周方向一部展開断面図であり、図２のＤ−Ｄ断面図及び図３のＥ−Ｅ断面図である。
【図２】実施形態１のトルク断続装置の第１回転体を軸線方向の一方から視認した説明図である。
【図３】実施形態１のトルク断続装置の第２回転体を軸線方向の一方から視認した説明図である。
【図４】実施形態１のトルク断続装置の回転体を製造する工程の一部である塑性加工を説明する説明図である。
【図５】実施形態１のトルク断続装置の２つの回転体が係合している周方向一部展開断面図であり、図２のＤ−Ｄ断面図及び図３のＥ−Ｅ断面図である。
【図６】実施形態２のトルク断続装置の２つの回転体が係合していない周方向一部展開断面図であり、図７のＩ−Ｉ断面図及び図８のＪ−Ｊ断面図である。
【図７】実施形態２のトルク断続装置の第１回転体を軸線方向の一方から視認した説明図である。
【図８】実施形態２のトルク断続装置の第２回転体を軸線方向の一方から視認した説明図である。
【図９】図６及び図７のＦ−Ｆ断面図である。
【図１０】図６及び図８のＧ−Ｇ断面図である。
【図１１】実施形態２のトルク断続装置の２つの回転体が係合している周方向一部展開断面図であり、図７のＩ−Ｉ断面図及び図８のＪ−Ｊ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の代表的な実施形態を図１〜図１１を参照して説明する。なお図は、説明及び特徴を見やすくするために、寸法、縮尺、傾斜などが強調されて描かれている。
【００１６】
（実施形態１）
本実施形態１のトルク断続装置は、図１〜３に示すように、第１回転体１１と第２回転体１２とを有する。第１回転体１１は、軸線方向（矢印Ｘ方向）で第２回転体１２側に飛び出している前歯２と、前歯２より後退している後歯３とを有する。前歯２は、軸線方向（Ｘ方向）で後歯３よりも飛び出している部分が飛出し部２１で、残りの部分（第２回転体１２側とは逆側の端部から飛び出し部２１まで（後歯３と同じ長さ））が噛合い部２２である。噛合い部２２は歯厚（周方向：矢印Ｙ方向）が対向する第２回転体１２側に向かって徐々に大きくなる。飛出し部２１は歯厚が軸線方向Ｘで同じであり、噛合い部２２の歯厚以下である。後歯３は歯厚が対向する第２回転体１２側に向かって徐々に大きくなり、軸線方向Ｘで前歯２の噛合い部２２とほぼ同じ位置であり、前歯２の噛合い部２２とほぼ同じ構成である。つまり、後歯３は前歯２の飛び込み部２１がなく、前歯２の噛合い部２２と同じ作用をする。
【００１７】
第２回転体１２は、軸線方向Ｘで第１回転体１１側に前進している前歯４と、前歯４より後退している後歯５とを有する。前歯４は、後歯５よりも飛び出している部分が飛出し部４１で、残りの部分が噛合い部４２である。噛合い部４２は歯厚が対向する第１回転体１１側に向かって徐々に大きくなる。飛出し部４１は歯厚が軸線方向Ｘで同じであり、噛合い部４２の歯厚以下である。後歯５は歯厚が対向する第１回転体１１側に向かって徐々に大きくなり、軸線方向Ｘで前歯４の噛合い部４２とほぼ同じ位置であり、前歯４の噛合い部４２とほぼ同じ構成である。つまり、第１回転体１１同様、後歯５は前歯４の飛び込み部４１がなく、前歯４の噛合い部４２と同じ作用をする。
【００１８】
第１回転体１１及び第２回転体１２の歯形は特に限定しないが、例えばインボリュートや台形などとする。また、第１回転体１１及び第２回転体１２は、一方が内歯を有するスリーブ、他方が外歯を有するギヤピースであり、相対回転可能で軸線方向に相対移動し、互いの歯２〜５が係合する噛み合いクラッチを構成する。例えば、第１回転体１１がスリーブで前歯２及び後歯３が縮径方向に突出した内歯であり、第２回転体１２がギヤピースで前歯４及び後歯５が拡径方向に突出した外歯である。なお、第１回転体１１がギヤピースで第２回転体１２がスリーブの構成も可能である。
【００１９】
（第１回転体１１（第２回転体１２）の製造方法）
第１回転体１１の製造方法として、以下では本発明として特徴のある部分について記載してある。よって、その他については公知技術によって製造するものとする。第１回転体１１は、前歯２と後歯３とを歯厚及び軸線方向Ｘに平行な飛出し部２１の歯厚及び平行形状に歯切りする（歯切り工程）。その後、前歯２及び後歯３の逆テーパー部分を転造用ダイス６を押し当てて塑性加工によって成形する（転造工程）。転造用ダイス６は、図４に示すように、転造用ダイスの歯６１が軸線方向Ｘで前歯２の噛合い部２２（後歯３端部）までの台形をしており、前歯２の飛出し部２１には当接しない長さ（位置）で加工を行う。なお、前歯２の飛出し部２１及び噛合い部２２の転造前形状は歯切りによって加工されるものに限定されない。
【００２０】
（作用効果）
相対回転する第１回転体１１と第２回転体１２とは、係合する際、軸線方向Ｘで相対移動して近接する。第１回転体１１及び第２回転体１２は、互いに軸線方向Ｘで段差がある突歯の構成であるため、図１〜図５に示すように、前歯２（４）と前歯２（４）との間に後歯３（５）が配置されている場合、回転方向（周方向Ｙ）で対向する回転体側の飛出し部２１（４１）と飛出し部２１（４１）との間には後歯３（５）が位置しない。そのため、飛出し部２１（４１）と飛出し部２１（４１）との間の飛び込み間隔Ｃ１は広く、対向する回転体の前歯４（２）が飛び込みやすい。よって、第１回転体１１と第２回転体１２とが近接すると、飛出し部２１と飛出し部２１との間の飛び込み間隔Ｃ１に第２回転体１２の前歯４が飛び込み（あるいは、第２回転体１２の飛出し部４１と飛出し部４１との間の飛び込み間隔に第１回転体１１の前歯２が飛び込み）、第１回転体１１と第２回転体１２との係合が進行する。係合した第１回転体１１と第２回転体１２とは、図５に示すように、第１回転体１１の前歯２の噛合い部２２と後歯３との間に第２回転体１２の前歯４あるいは後歯５が位置し、逆テーパー形状部分が当接して噛み合う。つまり、前歯２（４）の飛出し部２１（４１）は、結合し始めの互いが飛び込んで来た際に当接し、トルクを伝達する状態では逆テーパー形状部分が当接する。軸線方向Ｘで段差があるため、飛び込み間隔Ｃ１は比較的に広いのに、噛合の際の噛み合う歯の間隔は比較的狭く、バックラッシュが少ない。本実施形態１のトルク断続装置の構成のように、軸線方向Ｘつまり係合する方向で歯の長さ（位置）に段差があると、係合しやすく、係合後はバックラッシュが少ない噛み合いクラッチとなる。そして、回転体の噛合い部２２（４２）、後歯３（５）は、対向する回転体側の歯厚が大きくなる形状のため、ギヤ抜けもし難い。
【００２１】
更に、第１回転体１１（第２回転体１２）は、前歯２（４）の飛出し部２１（４１）が噛合い部２２（４２）よりも大きくならない歯厚であるため、図１に示すように、前歯２（４）の隣接に後歯３が配置されている位置では前歯２（４）の飛出し部２１（４１）及び噛合い部２２（４２）の切り替え部分Ａと後歯３（５）の端部ＢとでＯＰＤ（ＢＰＤ）測定ができる。また、第１回転体１１（第２回転体１２）を塑性加工で成形する際、転造用ダイス６の歯６１が前歯２（４）の噛合い部２２（４２）と後歯３（５）との間に位置する。そのため、周方向Ｙで反力のバランスがとれ、噛合い部分の歯面精度を確保することができる。したがって、本実施形態１のトルク断続装置は、ギヤ抜け防止の逆テーパー形状であっても歯面精度を確保でき、ＯＰＤ（ＢＰＤ）による歯形管理も可能である。
【００２２】
（実施形態２）
本実施形態２のトルク断続装置は、図６〜図８に示すように、第１回転体１３と第２回転体１４とを有する。第１回転体１３は、図９及び図１０に示すように、軸線方向Ｘで第２回転体１４側に前進している前歯７（図９）と、前歯７より後退している後歯８（図１０）とを有する。前歯７は、軸線方向Ｘで後歯８よりも飛び出している部分が飛出し部７１で、残りの部分が噛合い部７２である。飛出し部７１は、歯丈（矢印ｈ方向）が噛合い部７２よりも低い。後歯８の歯丈は前歯７の噛合い部７２とほぼ同じである。前歯７の噛合い部７２と後歯８とは図６に示すように軸線方向Ｘでほぼ同じ長さであり、歯厚が対向する第２回転体１４側に向かって徐々に大きくなる。前歯７の飛出し部７１は歯厚が軸線方向Ｘで同じであり、噛合い部７２の歯厚以下である。なお、図９及び図１０において、断面を示している部分の破線は、構成要素がどの部分であるかを示すために描いたものであり、形状や模様ではなく、また別体であることを示しているものでもない。
【００２３】
第２回転体１４は、図６及び図８に示すように、歯丈（図８において径方向）が高い高歯９１と高歯９１より歯丈が低い低歯９２とを有する。高歯９１及び低歯９２は、歯厚が軸線方向Ｘで対向する第１回転体１３側に向かって徐々に大きくなる。
【００２４】
よって、実施形態２のトルク断続装置は実施形態１のトルク断続装置と同じ作用効果を有する。また、実施形態２のトルク断続装置は、歯丈の異なる構成を有する回転体同士であっても第２回転体１４の低歯９２が第１回転体１３の前歯７（噛合い部７２）と噛み合うことができ、噛み合いの強度バランスが向上する。
【００２５】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前歯と後歯とは周方向Ｙで必ずしも交互に配置される構成に限定されず、例えば前歯、後歯、後歯、前歯、後歯、後歯・・・。歯丈の異なる高歯と低歯との周方向Ｙの配置も交互の配置に限定されない。
【符号の説明】
【００２６】
１１、１３・・・第１回転体  １２、１４・・・第２回転体
２、４、７・・・前歯  ２１、４１、７１・・・飛出し部
２２、４２、７２・・・噛合い部
３、５、８・・・後歯
６・・・転造用ダイス  ６１・・・転造用ダイスの歯
９１・・・高歯  ９２・・・低歯
【図１】
2015197108.tif 000003
【図２】
2015197108.tif 000004
【図３】
2015197108.tif 000005
【図４】
2015197108.tif 000006
【図５】
2015197108.tif 000007
【図６】
2015197108.tif 000008
【図７】
2015197108.tif 000009
【図８】
2015197108.tif 000010
【図９】
2015197108.tif 000011
【図１０】
2015197108.tif 000012
【図１１】
2015197108.tif 000013