(57)【要約】【課題】寸法精度を出し易く、潤滑オイルによる抵抗を減少させて応答性向上を可能とする。【解決手段】相対回転可能なクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５の対向面相互に周方向に所定間隔で形成された突歯８７，８９を備え、クラッチ・リング８５のクラッチ筒体８３に対する回転軸芯方向への相対移動により突歯８７，８９を係脱させてクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５間の回転連動遮断を行うトルク断続クラッチ８１であって、クラッチ筒体８３に、突歯８７よりも回転軸芯方向の突出高さが低い突当て部１３７を突歯８７に対し回転方向の位相をずらして設け、クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５相互の突歯８７，８９の噛合い係合位置で、突当て部１３７を他方の突歯８９に突き当ててクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５相互の回転軸芯方向での突き当てを行わせることを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能な一対の回転体の対向面相互に周方向に所定間隔で形成された突歯を備え、
前記回転体の回転軸芯方向への相対移動により前記突歯を係脱させて前記回転体間の回転連動遮断を行うトルク断続クラッチであって、
前記回転体の一方に、同じ回転体の突歯よりも回転軸芯方向の高さが低く歯溝の底よりも高い突当て部を設け、
前記回転体相互の突歯の噛合い係合位置で、前記突当て部を他方の回転体の突歯に突き当てて前記回転体相互の回転軸芯方向での突き当てを行わせる、
ことを特徴とするトルク断続クラッチ。
【請求項２】
請求項１記載のトルク断続クラッチであって、
前記突当て部は、突状に形成されて同じ回転体の突歯に対し回転方向の位相をずらした位置に設けられた、
ことを特徴とするトルク断続クラッチ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のトルク断続クラッチであって、
前記突当て部は、少なくとも周方向３箇所に設定された、
ことを特徴とするトルク断続クラッチ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のトルク断続クラッチであって、
前記突当て部は、前記回転体の一方の対向面で周方向に隣接する少なくとも２個の突歯を切除して形成した、
ことを特徴とするトルク断続クラッチ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のトルク断続クラッチであって、
前記一対の回転体は、車軸上でトルク分断・接続を行うアクスル・ディス・コネクト機構に備えられた、
ことを特徴とするトルク断続クラッチ。
【請求項６】
請求項５記載のトルク断続クラッチであって、
前記アクスル・ディス・コネクト装置は、前記車軸側の第１，第２の軸に前記回転体がそれぞれ結合されると共にこの回転体の一方が電磁アクチュエータの駆動により回転軸芯方向へ移動可能に支持されて前記相対移動を行わせる、
ことを特徴とするトルク断続クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の動力伝達装置などに供されるトルク断続クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトルク断続クラッチとして、特許文献１に記載されたものがある。このトルク断続クラッチは、回転軸に固定された筒体と回転軸上を摺動可能なスリーブとを備え、筒体には，低い歯たけのドグ歯と高い歯たけのドグ歯とが交互に形成されている。スリーブには、ドグ歯が形成されている。スリーブのドグ歯は，筒体のドグ歯とドグ歯との間の歯溝に噛み合って一方から他方へ動力を伝達することができる。
【０００３】
かかる構造では、スリーブのドグ歯の歯先面が筒体の低い歯たけのドグ歯と高い歯たけのドグ歯との間の歯溝に噛み合うものである。
【０００４】
したがって、スリーブの全てのドグ歯の歯先面が筒体の歯溝底に突き当たることになる。
【０００５】
このため、スリーブの全てのドグ歯の歯先面と筒体の歯溝底との寸法精度を出す必要があり、コスト高になるという問題があった。
【０００６】
また、全ての歯溝に潤滑オイルが入り込むから、スリーブの全てのドグ歯が筒体の歯溝に噛合い移動するとき、オイルの排除抵抗が大きくなり、スリーブの噛合い移動の妨げとなり、噛合い方向の入り性（応答性）向上の障害となっていた。
【０００７】
さらに、全ての歯先面と歯溝底との間に潤滑オイルが介在することになり、オイルの粘性抵抗が全ての歯先面と歯溝底との間で加算されて大きくなり、スリーブの噛合い離脱移動の妨げとなり、噛合い離脱方向の抜け性（応答性）向上の障害となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１０８２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、全てのドグ歯の歯先面と歯溝底との寸法精度を出す必要があってコスト高となり、また、潤滑オイルによる抵抗により応答性向上の障害となっていた点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、寸法精度を出し易く、潤滑オイルによる抵抗を減少させて応答性向上を可能とするため、相対回転可能な一対の回転体の対向面相互に周方向に所定間隔で形成された突歯を備え、前記回転体の回転軸芯方向への相対移動により前記突歯を係脱させて前記回転体間の回転連動遮断を行うトルク断続クラッチであって、前記回転体の一方に、同じ回転体の突歯よりも回転軸芯方向の高さが低く歯溝の底よりも高い突当て部を設け、前記回転体相互の突歯の噛合い係合位置で、前記突当て部を他方の回転体の突歯に突き当てて前記回転体相互の回転軸芯方向での突き当てを行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上記構成であるから、突歯の係脱と、突当て部を突歯に突き当てて回転体相互の回転軸芯方向での突き当てとを分けて行わせることができる。
【００１２】
このため、突き当て箇所を減少させて寸法精度が出し易くなり、コストダウンを可能とする。
【００１３】
突き当て箇所の減少と歯先の隙間形成とにより、潤滑オイルの排除抵抗、粘性抵抗を減少させることができ、噛合い方向、噛合い離脱方向の応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車両のスケルトン平面図である。（実施例１）
【図２】フロント・デファレンシャル装置周辺を示す拡大断面図である。（実施例１）
【図３】クラッチ筒体の断面図である。（実施例１）
【図４】クラッチ・リングの断面図である。（実施例１）
【図５】クラッチ筒体の突歯を歯溝と共に示す正面図である。（実施例１）
【図６】クラッチ・リングの突歯を歯溝と共に示す正面図である。（実施例１）
【図７】クラッチ筒体及びクラッチ・リングの離脱及び噛合いを示す側面図である。（実施例１）
【図８】クラッチ筒体及びクラッチ・リングの離脱及び噛合いを示す要部側面図である。（実施例１）
【図９】クラッチ筒体及びクラッチ・リングの離脱及び噛合いを示す要部側面図である。（比較例）
【発明を実施するための形態】
【００１５】
寸法精度を出し易く、潤滑オイルによる抵抗を減少させて応答性向上を可能にするという目的を、突歯の噛合いとは別個の突当て部により実現した。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係り、トルク伝達装置の配置を示し、縦置きフロントエンジン・リヤ・ドライブベース（ＦＲベース）の四輪駆動車のスケルトン平面図である。
【００１７】
図１のように、四輪駆動車１は、エンジン３、モーター・ジェネレーター４、トランスミッション５、トランスファ７、リヤ・デファレンシャル装置９、フロント・デファレンシャル装置１１、アクスル・ディス・コネクト機構１３を備えている。
【００１８】
トランスファ７は、出力駆動軸１５がトランスミッション５の出力側部に結合され、この出力駆動軸１５にスプロケット１７が回転自在に支持されている。このスプロケット１７及び出力駆動軸１５間にフロント側断続機構１８が設けられている。
【００１９】
すなわち、スプロケット１７には、クラッチ・ギヤ１９が一体に設けられている。出力駆動軸１５には、クラッチ・ギヤ２１が固定され、カップリング・スリーブ２３の移動によってクラッチ・ギヤ１９，２１間の結合の断続が行われる。カップリング・スリーブ２３は、ソレノイドなどの電磁アクチュエータ２５により駆動されるようになっている。
【００２０】
トランスファ７には、出力駆動軸１５と平行に伝動軸２７が支持され、この伝動軸２７にスプロケット２９が固定されている。スプロケット２９には、スプロケット１７との間にチェーン３１が掛け回されている。
【００２１】
トランスファ７の出力駆動軸１５は、プロペラ・シャフト３３を介してドライブ・ピニオン・シャフト３５に結合され、ドライブ・ピニオン・シャフト３５のドライブ・ピニオン・ギヤ３７がリヤ・デファレンシャル装置９のリング・ギヤ３９に噛み合っている。
【００２２】
リヤ・デファレンシャル装置９には、左右の車軸４１，４３を介して後輪４５，４７が連動連結されている。
【００２３】
トランスファ７の伝動軸２７は、プロペラ・シャフト４９を介してドライブ・ピニオン・シャフト５１側に結合されている。ドライブ・ピニオン・シャフト５１のピニオン・ギヤ５３は、フロント・デファレンシャル装置１１のリング・ギヤ５５に噛み合っている。
【００２４】
フロント・デファレンシャル装置１１には、一方において車軸５７を介し前輪５９が連動連結され、他方においてアクスル・ディス・コネクト機構１３を介設した車軸６１を介し前輪６３が連動連結されている。このアクスル・ディス・コネクト機構１３により、車軸６１を分断・接続することができる。
【００２５】
したがって、エンジン３又はエンジン３及びモーター・ジェネレーター４の出力が、トランスミッション５から、一方では、出力駆動軸１５を介し直結状態でトルクが伝達される。すなわち、出力駆動軸１５、プロペラ・シャフト３３、ドライブ・ピニオン・シャフト３５、ドライブ・ピニオン・ギヤ３７、リング・ギヤ３９を介してリヤ・デファレンシャル装置９へトルク伝達を行うことができる。
【００２６】
リヤ・デファレンシャル装置９からは、左右の車軸４１，４３を介して左右の後輪４５，４７へ出力することができる。
【００２７】
また、他方では、クラッチ・ギヤ１９，２１がカップリング・スリーブ２３により結合され、アクスル・ディス・コネクト機構１３が車軸５７接続状態であると、出力駆動軸１５からスプロケット１７、チェーン３１、スプロケット２９、伝動軸２７、プロペラ・シャフト４９、ドライブ・ピニオン・シャフト５１、ドライブ・ピニオン・ギヤ５３、リング・ギヤ５５を介してフロント・デファレンシャル装置１１へトルクが伝達される。
【００２８】
フロント・デファレンシャル装置１１からは、左右の車軸５７，６１を介して左右の前輪５９，６３へ出力することができる。
【００２９】
アクスル・ディス・コネクト機構１３により車軸５７が分断されると、フロント・デファレンシャル装置１１から左右の前輪５９，６３へのトルク伝達はなされない。
このとき、電磁アクチュエータ２５の駆動によりにカップリング・スリーブ２３を移動させ、クラッチ・ギヤ１９，２１間の結合を遮断すると、トランスファ７及びフロント・デファレンシャル装置１１間のスプロケット１７、チェーン３１、スプロケット２９、伝動軸２７、プロペラ・シャフト４９、ドライブ・ピニオン・シャフト５１、ドライブ・ピニオン・ギヤ５３、リング・ギヤ５５等の回転停止を行わせ、無駄な駆動を避けることができる。
【００３０】
したがって、フロント側断続機構１４及びアクスル・ディス・コネクト機構１３の断続制御により、二輪駆動及び四輪駆動を選択的に行うことができる。
【００３１】
図２は、フロント・デファレンシャル装置周辺を示す拡大断面図である。
【００３２】
図２のように、フロント・デファレンシャル装置１１は、デフ・ケース６５外にリング・ギヤ５５がボルト５７により固定され、デフ・ケース６５内にピニオン・シャフト６７を介してピニオン・ギヤ６９，７１が回転自在に支持されている。ピニオン・ギヤ６９，７１には、左右のサイド・ギヤ７３，７５が噛合い、両サイド・ギヤ７３，７５に車軸５７，６１側の中間軸７７，７９がスプライン嵌合している。
【００３３】
一方の中間軸７９には、アクスル・ディス・コネクト機構１３が介設され、このアクスル・ディス・コネクト機構１３は、本発明実施例のトルク断続クラッチ８１の相対回転可能な一対の回転体としてクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５を備えている。
【００３４】
クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５の対向面相互には、周方向に所定間隔で突歯８７，８９を備えている。クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５の回転軸芯方向への相対移動により突歯８７，８９を係脱させ、クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５間の回転連動遮断を行う。
【００３５】
さらに説明すると、中間軸７９は、第１，第２の軸９１，９３とに分断され、第１の軸９１にクラッチ・リング８５が結合され、第２の軸９３にクラッチ筒体８３が結合されている。
【００３６】
図３は、クラッチ筒体の断面図である。
【００３７】
図２、図３のように、クラッチ筒体８３は、中間壁９５を挟んで一側にフランジ部９７が設けられ、他側に筒部９９が設けられている。フランジ部９７の相手側対向面に前記突歯８７が形成されている。フランジ部９７内周側及びフランジ部９７隣接外周部には、軸受嵌合部１０１，１０３が形成され、軸受嵌合部１０３に隣接する外周部には、シール受け部１０５が形成されている。筒部９９の内周には、インナー・スプライン１０７が形成されている。
【００３８】
このクラッチ筒体８３は、軸受嵌合部１０１に嵌合する軸受１０９により第１の軸９１に連れ持ち支持され、軸受嵌合部１０３に嵌合する軸受１１１によりハウジング１１３に回転自在に支持されている。
【００３９】
なお、ハウジング１１３は、デフ・キャリヤ１１５に取り付けられている。
【００４０】
クラッチ筒体８３の筒部９９では、第２の軸９３のスプライン１１７がインナー・スプライン１０７にスプライン係合し、止め輪１１９で抜け止めが行われている。
【００４１】
図４は、クラッチ・リングの断面図である。
【００４２】
図２、図４のように、クラッチ・リング８５は、相手側対向面に前記突歯８９が形成され、内周にスライド噛合い部１２１が突設されている。
【００４３】
スライド噛合い部１２１は、第1の軸９１のスライド噛合い受け部１２３に噛合い、軸方向スライド可能で周方向に係合している。
【００４４】
クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５間には、ウェーブ・スプリング１２５が介設され、クラッチ・リング８５が噛合い離脱方向へ付勢されている。
【００４５】
このクラッチ・リング８５は、電磁アクチュエータ１２７の駆動により回転軸芯方向へ移動可能に支持されて前記相対移動を行わせる。
【００４６】
電磁アクチュエータ１２７は、デフ・キャリヤ１１５側に支持された電磁石１２９と、第1の軸９１側にステンレス・リング１３１を介して支持されたスチール製等の磁性体リング１３３とからなっている。
【００４７】
電磁石１２９に通電すると電磁石１２９の回りでデフ・キャリヤ１１５側に形成される磁束ループにより磁性体リング１３３がクラッチ・リング８５側へ移動し、ステンレス・リング１３１の突部１３１ａによりクラッチ・リング８５をウェーブ・スプリング１２５の付勢力に抗してクラッチ筒体８３方向へ移動させる。
【００４８】
このような動作によるクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５の噛合い断続で前記二輪駆動、四輪駆動を行わせることができる。
［突当て部］
図５は、クラッチ筒体の突歯を歯溝と共に示す正面図、図６は、クラッチ・リングの突歯を歯溝と共に示す正面図、図7は、クラッチ筒体及びクラッチ・リングの離脱及び噛合いを示す側面図である。
【００４９】
図５、図7のように、回転体の一方であるクラッチ筒体８３に、回転軸芯方向の突出高さが他の突歯８７よりも低く突出する突状の突当て部１３７を突歯８７に対し回転方向の位相をずらして設けている。
【００５０】
すなわち、２枚分の隣接する突歯を切除し、その中央である元の歯溝の部分に突当て部１３７を形成する。切除する突歯は、少なくとも２枚であり、切除する突歯を増やして突当て部１３７を形成することもできる。
【００５１】
このため、突当て部１３７と両側の突歯８７との間隔１３９は、歯溝１４１よりも広くなっている。間隔１３９の底部側には、自然Ｒ１４３が形成され、歯溝１４１には、自然Ｒ１４５が形成されている。
【００５２】
この突当て部１３７は、周方向３箇所に等間隔で設定されている。この突当て部１３７は、少なくとも３箇所に設定されれば良く、伝達トルクに応じて設定箇所を増やすこともできる。また、突き当て部１３７は、クラッチ・リング８５側に形成することもできる。
【００５３】
突歯８７及び突当て部１３７の先端は、平坦に形成されている。
【００５４】
図６、図７のように、クラッチ・リング８５の突歯８９は、相手側の突歯８７に噛合うように一定間隔で形成されている。歯溝１４７には、自然Ｒ１４９が形成されている。
【００５５】
突歯８９の先端も、平坦に形成されている
なお、突当て部１３７は、突歯８７に対し、回転方向の位相をずらした位置に設ければよいので、突状に形成することなく、突歯８７間全体の面として形成することもできる。
【００５６】
また、突当て部１３７は、位相をずらさずに、従来のドグ・クラッチにおいて、同じ回転体の一部の歯溝を除き、他の歯溝の歯底を深く形成することで、相対的に浅くなった歯底を突当て部とすることも可能である。
【００５７】
そして、図７の下段図（４ＷＤ）のように、クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５相互の突歯８７，８９の噛合い係合位置で、突当て部１３７を他方の突歯８９先端の何れかに突き当ててクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５相互の回転軸芯方向での突き当てを行わせる。
【００５８】
このとき、突歯８７，８９相互は、歯側面で回転方向に係合する。
【００５９】
したがって、電磁石１２９に通電すると前記のようにクラッチ・リング８５が移動してクラッチ筒体８３に図７下段のように噛合い、通電が解除されるとウェーブ・スプリング１２５の付勢力でクラッチ・リング８５の移動が戻され、図７上段（２ＷＤ）のように離脱する。
【００６０】
クラッチ・リング８５がクラッチ筒体８３に対して相対回転しながら噛合い移動するときでも、クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５の突歯８７，８９の歯丈は、均一であり、突当て部１３７の丈は、突歯８７の歯丈よりも低いため、突当て部１３７等が欠けるようなこともない。
【００６１】
また、クラッチ・リング８５は、歯丈均一の突歯８９が等間隔で形成されているため、クラッチ筒体８３に対する任意の噛合い位置でと突当て部１３７に何れかの突歯８９を突き当てることができる。
【００６２】
図８は、実施例に係るクラッチ筒体及びクラッチ・リングの離脱及び噛合いを示す要部側面図、図９は、比較例に係るクラッチ筒体及びクラッチ・リングの離脱及び噛合いを示す要部側面図である。図９の比較例は、突当て部１３７のない、従来のドグ・クラッチである。
【００６３】
本発明実施例の図８では、２ＷＤから４ＷＤヘ移行すると、突当て部１３７が突歯８９の何れかに突き当りながら両突歯８７，８９の噛合いが行われる。
【００６４】
このため、クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５相互間の突き当て箇所を減少させることができ、寸法精度を確保する箇所を減少させることができる。
【００６５】
また、突歯８７，８９相互の歯丈方向の噛合い高さが調整され、突歯８７，８９と歯溝１４９，１４１との間に自然Ｒ１４９，１４３による隙間が形成される。このため、歯溝１４９，１４１から潤滑オイルが排除され易く、且つ結合離脱の際に歯先と歯溝の底との間で潤滑オイルによる粘性抵抗を受け難くすることができる。
【００６６】
これに対し、図９の従来のドグ・クラッチでは、突歯８７Ａ，８９Ａが全て噛合い、突歯８７Ａの平坦な歯先が突歯８９Ａ間の歯溝１４７Ａの平坦な底に全て突き当る。
【００６７】
このため、突歯８７Ａ，８９Ａの噛合い時に、歯溝１４１Ａ、１４７Ａ内の潤滑オイルが排除され難く、且つ結合離脱の際に突歯８７Ａの歯先及び歯溝１４７Ａの底間で潤滑オイルによる粘性抵抗を受け易くなる。
［実施例の効果］
本発明の実施例では、相対回転可能なクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５の対向面相互に周方向に所定間隔で形成された突歯８７，８９を備え、クラッチ・リング８５のクラッチ筒体８３に対する回転軸芯方向への相対移動により突歯８７，８９を係脱させてクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５間の回転連動遮断を行うトルク断続クラッチ８１であって、クラッチ筒体８３に、回転軸芯方向の突出高さが突歯８７よりも低い突当て部１３７を突歯８７に対し回転方向の位相をずらして設け、クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５相互の突歯８７，８９の噛合い係合位置で、突当て部１３７を他方の突歯８９に突き当ててクラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５相互の回転軸芯方向での突き当てを行わせる。
【００６８】
このため、突当て部１３７と突歯８９との突き当て箇所を減少させて寸法精度が出し易くなり、コストダウンを可能とする。
【００６９】
突歯８７，８９相互の歯丈方向の噛合い高さが調整され、突歯８７，８９と歯溝１４９，１４１との間に自然Ｒ１４９，１４３による隙間が形成されるため、潤滑オイルの排除抵抗、粘性抵抗を減少させることができ、噛合い方向、噛合い離脱方向の応答性を向上させることができる。
【００７０】
突当て部１３７は、少なくとも周方向３箇所に設定された。
【００７１】
このため、  突当て部１３７の突き当てを安定させることができ、クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５間でのがたつきを抑制することができる。
【００７２】
突当て部１３７は、クラッチ筒体８３の対向面で周方向に隣接する少なくとも２個の突歯を切除して形成した。
【００７３】
このため、突歯８７が不必要に減少することなく、噛合い強度を維持することができる。
【００７４】
クラッチ筒体８３及びクラッチ・リング８５は、車軸６１上でトルク分断・接続を行う
アクスル・ディス・コネクト機構１３に備えられた。
【００７５】
このため、アクスル・ディス・コネクト機構１３のコストダウン及び噛合い方向、噛合い離脱方向の応答性向上を可能とする。
【００７６】
アクスル・ディス・コネクト装置１３は、車軸６１側の第１，第２の軸９１，９３にクラッチ・リング８５とクラッチ筒体８３とがそれぞれ結合されると共にクラッチ・リング８５が電磁アクチュエータ１２７の駆動により回転軸芯方向へ移動可能に支持されて相対移動を行わせる。
【００７７】
このため、潤滑オイルの排除抵抗、粘性抵抗を減少による電磁アクチュエータ１２７での応答性向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１３  アクスル・ディス・コネクト機構
８１  トルク断続クラッチ
８３  クラッチ筒体
８５  クラッチ・リング
８７，８９  突歯
９１  第１の軸
９３  第２の軸
１２７  電磁アクチュエータ
１３７  突当て部
【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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