(57)【要約】【課題】変速時間の短縮を図ることができる自動変速機用ドグクラッチを提供する。【解決手段】自動変速機用ドグクラッチでは、最初に高歯２６ａ１がクラッチ前歯２３ｂ１に当接することでスリーブ２６は減速または増速され、次に高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１がクラッチ後歯２３ｃ１に当接することでスリーブ２６は減速または増速されるので、スリーブ２６の回転とクラッチリング２３の回転とを短時間で同期させることができる。そして、クラッチ前歯２３ｂ１とクラッチ後歯２３ｃ１との間のクラッチ歯溝２３ｄ１およびクラッチ後歯２３ｃ１同士間のクラッチ歯溝２３ｄ１には、高歯２６ａ１が係合可能であるとともに低歯２６ｂ１が係合可能であるので、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１がクラッチ後歯２３ｃ１に当接した後、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１、短時間で最寄りのクラッチ歯溝２３ｄ１に飛び込むことができる。よって、変速時間の短縮を図ることができる。【選択図】図３
2013217491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の入力軸および出力軸の一方に回転連結され軸線回りに回転可能に軸承された回転軸と、
前記回転軸に回転可能に支承され前記入力軸および出力軸の他方に回転連結されたクラッチリングと、
前記回転軸に前記クラッチリングと隣接して固定されたハブと、
前記ハブと前記軸線方向に移動可能に嵌合されたスリーブと、
前記スリーブを前記軸線方向に移動させる軸動装置と、
前記クラッチリングの前記スリーブ側に突出して設けられ前記スリーブの軸動に応じて前記スリーブに形成されたスプラインと係脱可能に噛合するドグクラッチ部とを備え、
前記スプラインは、複数の高歯が残りの低歯より歯丈が高く形成され、
前記ドグクラッチ部は、外径が前記高歯の内径より大きく前記低歯の内径より小さく前記高歯と同数枚のクラッチ前歯が、前記高歯と対応する位置で前記ドグクラッチ部の前端面から前記ドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成されるとともに、前記スプラインの歯溝と噛合可能なクラッチ後歯が、前記ドグクラッチ部の前端面から第１所定量後退した位置から前記ドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成されている自動変速機用ドグクラッチ。
【請求項２】
請求項１において、前記クラッチ前歯の前記高歯と対向する前端部には、前記高歯と当接可能な接触面が形成されているとともに当該接触面の円周方向両側から前記後端位置側に向かって傾斜する傾斜面が円周方向両側に形成されている自動変速機用ドグクラッチ。
【請求項３】
請求項２において、前記クラッチ後歯には、前記スプラインの高歯および低歯と当接可能な接触面が形成され、前記クラッチ前歯の前記傾斜面が前記クラッチ前歯の側面と交差する位置は、前記接触面より前記前端面側である自動変速機用ドグクラッチ。
【請求項４】
請求項３において、前記クラッチ後歯には、前記接触面が前記クラッチ後歯の両側面より第２所定量だけ円周方向手前位置まで延在するように形成されるとともに、側方傾斜面が前記接触面の円周方向両端部から前記後端位置より第３所定量だけ軸線方向手前位置まで延在するように前記両側面に形成されている自動変速機用ドグクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の自動変速機に用いられる自動変速機用ドグクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の変速機には、スリーブを軸線方向にスライドさせることにより、スリーブの回転とクラッチリングの回転とを同期させつつスプライン嵌合させて所定の変速段にシフトさせるシンクロメッシュ機構が備えられている。このシンクロメッシュ機構の動力源としては、回転モータおよびギヤ機構からなるシフトアクチュエータが用いられている。
【０００３】
また、特許文献２に記載の変速機に用いられるクラッチ装置には、ドグクラッチ機構が備えられている。このドグクラッチ機構は、半径方向高さが異なる高歯および低歯が内周に形成されたスリーブと、軸方向にずれたクラッチ前歯およびクラッチ後歯が外周に形成されたクラッチリングとを備えて構成される。クラッチ前歯は、クラッチ後歯よりも少ない枚数形成され、高歯とは噛み合うが低歯とは噛み合わない半径方向高さに形成されている。クラッチ後歯は、低歯と噛み合う半径方向高さに形成されている。そして、クラッチ前歯とクラッチ後歯との間には、高歯が係合しうる高歯用のクラッチ溝が形成され、クラッチ後歯同士間には、低歯が係合しうる低歯用のクラッチ溝が形成されている。
【０００４】
スリーブを軸線方向にスライドさせることにより、高歯は、クラッチ前歯の端面に当接した後、クラッチ前歯間に飛び込んでクラッチ後歯の側面に当接する。これにより位相合わせが完了するので、さらに、スリーブを軸線方向にスライドさせることにより、高歯は高歯用のクラッチ溝に係合し、低歯は低歯用のクラッチ溝に係合する。これにより、スリーブとクラッチリングとの噛み合いが完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３９１４６号公報
【特許文献２】特開２０１０−９６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されるシンクロメッシュ機構では、押付摩擦力を利用するため、シフトアクチュエータに高出力が要求される。また、シフトアクチュエータにはギヤ機構が用いられているため、シフト時の衝撃力による不具合を招くおそれがある。また、シンクロメッシュ機構は作動していない場合に引き摺りが発生するため、動力損失および燃費悪化の原因になる。
【０００７】
特許文献２に示されるドグクラッチ機構では、シンクロメッシュ機構の問題は発生しない。しかし、低歯用のクラッチ溝は、低歯は係合できるが高歯は係合できない溝深さに形成されている。このため、高歯が高歯用のクラッチ溝に到達し、スリーブの回転とクラッチリングの回転とが完全に同期するまで、スリーブとクラッチリングとの噛み合いを完了することができず、結果として変速時間が長くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、変速時間の短縮を図ることができる自動変速機用ドグクラッチ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】
【０００９】
請求項１に係る発明は、自動変速機の入力軸および出力軸の一方に回転連結され軸線回りに回転可能に軸承された回転軸と、前記回転軸に回転可能に支承され前記入力軸および出力軸の他方に回転連結されたクラッチリングと、前記回転軸に前記クラッチリングと隣接して固定されたハブと、前記ハブと前記軸線方向に移動可能に嵌合されたスリーブと、前記スリーブを前記軸線方向に移動させる軸動装置と、前記クラッチリングの前記スリーブ側に突出して設けられ前記スリーブの軸動に応じて前記スリーブに形成されたスプラインと係脱可能に噛合するドグクラッチ部とを備え、前記スプラインは、複数の高歯が残りの低歯より歯丈が高く形成され、前記ドグクラッチ部は、外径が前記高歯の内径より大きく前記低歯の内径より小さく前記高歯と同数枚のクラッチ前歯が、前記高歯と対応する位置で前記ドグクラッチ部の前端面から前記ドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成されるとともに、前記スプラインの歯溝と噛合可能なクラッチ後歯が、前記ドグクラッチ部の前端面から第１所定量後退した位置から前記ドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成されていることである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記クラッチ前歯の前記高歯と対向する前端部には、前記高歯と当接可能な接触面が形成されているとともに当該接触面の円周方向両側から前記後端位置側に向かって傾斜する傾斜面が円周方向両側に形成されていることである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２において、前記クラッチ後歯には、前記スプラインの高歯および低歯と当接可能な接触面が形成され、前記クラッチ前歯の前記傾斜面が前記クラッチ前歯の側面と交差する位置は、前記接触面より前記前端面側であることである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３において、前記クラッチ後歯には、前記接触面が前記クラッチ後歯の両側面より第２所定量だけ円周方向手前位置まで延在するように形成されるとともに、側方傾斜面が前記接触面の円周方向両端部から前記後端位置より第３所定量だけ軸線方向手前位置まで延在するように前記両側面に形成されていることである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、最初に高歯がクラッチ前歯に当接することでスリーブは減速または増速され、次に高歯および低歯がクラッチ後歯に当接することでスリーブは減速または増速されるので、スリーブの回転とクラッチリングの回転とを短時間で同期させることができる。そして、クラッチ前歯とクラッチ後歯との間の歯溝およびクラッチ後歯同士間の歯溝には、高歯が係合可能であるとともに低歯が係合可能であるので、高歯および低歯がクラッチ後歯に当接した後、高歯および低歯は、短時間で最寄りの歯溝に飛び込むことができる。よって、変速時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、高歯がクラッチ前歯の前端部に当接したとき、前端部には接触面が形成されているので、高歯とクラッチ前歯の接触面との摩擦にて、その両者間の回転差の微妙な調整、すなわち高歯をクラッチ前歯間に押し込み易い回転差への調整が容易となる。また、前端部に傾斜面が形成されているので、前端部に傾斜面が形成されていない場合と比較して長く当接することになるので、スリーブの増減速が容易となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、高歯および低歯がクラッチ後歯に当接するとき、接触面に当接することになるので、十分な摩擦力を発生させることができる。また、傾斜面が側面と交差する位置は、接触面より前端面側であるので、高歯および低歯は、傾斜面と当接した後に接触面と確実に当接することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、高歯および低歯がクラッチ後歯に当接するとき、接触面に当接した後に直ちに側方傾斜面に当接することが可能となる。また、クラッチ後歯の側面には、直線部が残っているので、高歯および低歯がクラッチ後歯に噛み合った後に十分なトルク伝達が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態のドグクラッチを備えた自動変速機を適用した車両の構成を示す概要図である。
【図２】図１の自動変速機の構成を示す概要図である。
【図３】図２のドグクラッチを構成する第１入力ギヤ、クラッチハブおよびスリーブを示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は、図３の第１入力ギヤを示す平面図、（Ｂ）は、その側面図である。
【図５】図３のクラッチハブを示す平面図である。
【図６】図３のスリーブを示す平面図である。
【図７】（ａ）は、図３の第１入力ギヤのクラッチ前歯およびクラッチ後歯の各部の位置関係を示す第１の図、（ｂ）は、図３の第１入力ギヤのクラッチ前歯およびクラッチ後歯の各部の位置関係を示す第２の図である。
【図８】図３の第１入力ギヤのクラッチ後歯の各部の位置関係を示す図である。
【図９】図３のドグクラッチの全体の作動を説明するための図であり、（ａ）は、シフト前の状態、（ｂ）は、高歯とクラッチ前歯とが当接した状態、（ｃ）は、高歯および低歯とクラッチ後歯とが当接した状態、（ｄ）は、高歯および低歯とクラッチ後歯とが噛み合った状態である。
【図１０】図３のドグクラッチの部分的な作動を説明するための第１の図であり、（ａ）は、高歯とクラッチ前歯とが当接した状態、（ｂ）は、高歯とクラッチ前歯の傾斜面とが当接した状態、（ｃ）は、高歯および低歯とクラッチ後歯の接触面とが当接した状態、（ｄ）は、高歯および低歯とクラッチ後歯の側方傾斜面とが当接した状態、（ｅ）は、高歯および低歯とクラッチ後歯とが噛み合った状態である。
【図１１】図３のドグクラッチの部分的な作動を説明するための第２の図であり、（ｆ）は、高歯とクラッチ前歯の側面とが当接した状態、（ｇ）は、高歯および低歯とクラッチ後歯とが噛み合った状態である。
【図１２】図３のドグクラッチの部分的な作動を説明するための第３の図であり、（ｈ）は、高歯とクラッチ後歯の側方傾斜面とが当接した状態、（ｉ）は、高歯および低歯とクラッチ後歯とが噛み合った状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明によるドグクラッチを備えた自動変速機を車両に適用した一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要図である。
【００１９】
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ＦＦ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、ドグクラッチ機構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（２０）は、図２に示すように、ケーシング２１、入力シャフト２２、第１入力ギヤ（第１クラッチリング）２３、第２入力ギヤ（第２クラッチリング）２４、クラッチハブ（ハブ）２５、スリーブ２６、軸動機構２７および出力シャフト２８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シャフト２２に入力される。入力シャフト２２が本願発明の回転軸である。
【００２４】
入力シャフト２２には、第１入力ギヤ（クラッチリング）２３および第２入力ギヤ（クラッチリング）２４が回転自在に支承されている。さらに、入力シャフト２２には、第１入力ギヤ２３と第２入力ギヤ２４との間にこれらと隣接して、クラッチハブ（ハブ）２５がスプライン嵌合等で固定されている。
【００２５】
第１入力ギヤ２３のクラッチハブ２５側の側面には、スリーブ２６に形成されているスプライン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入力ギヤ２４のクラッチハブ２５側の側面には、スリーブ２６のスプライン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入力ギヤ２３の第１ドグクラッチ部２３ａは、第２入力ギヤ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入力ギヤ２３、クラッチハブ２５およびスリーブ２６を示して以下詳細に説明する。
【００２６】
図３および図４に示すように、第１ドグクラッチ部２３ａには、リング状の凸部２３ａ１と、凸部２３ａ１の外周において１８０度隔てて配置された２枚のクラッチ前歯２３ｂ１と、凸部２３ａ１の外周において２枚のクラッチ前歯２３ｂ１の間に５枚ずつ等角度間隔で配置されたクラッチ後歯２３ｃ１とが形成されている。クラッチ前歯２３ｂ１およびクラッチ後歯２３ｃ１は、凸部２３ａ１の外周に一定幅のクラッチ歯溝２３ｄ１を空けて形成されている。
【００２７】
凸部２３ａ１は、外径がスリーブ２６に形成されているスプライン２６ａの高歯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、外径がスプライン２６ａの高歯２６ａ１の内径より大きく、スプライン２６ａの低歯２６ｂ１の内径より小さくなるように形成されている。クラッチ後歯２３ｃ１は、スプライン２６ａのスプライン歯溝２６ｃ１と噛合可能に形成されている。すなわち、クラッチ前歯２３ｂ１は、低歯２６ｂ１とは噛み合わず、高歯２６ａ１と噛み合い可能に形成されている。クラッチ後歯２３ｃ１は、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１と噛み合い可能に形成されている。
【００２８】
クラッチ前歯２３ｂ１は、高歯２６ａ１と同数枚（本例では、２枚）形成されている。スリーブ２６の回転速度と第１入力ギヤ２３の回転速度に大きな差が生じていても、２枚の高歯２６ａ１が２枚のクラッチ前歯２３ｂ１間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、高歯２６ａ１と対応する位置で凸部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。クラッチ後歯２３ｃ１は、凸部２３ａ１の前端面２３ａ２から第１所定量ｄ１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。
【００２９】
クラッチ前歯２３ｂ１の高歯２６ａ１と対向する前端部には、高歯２６ａ１と当接可能な接触面２３ｂ４が形成され、さらに当該接触面２３ｂ４の円周方向両側からドグクラッチ部２３ａの後端位置Ｐｅ側に向かって傾斜する傾斜面２３ｂ２が形成されている。クラッチ前歯２３ｂ１の接触面２３ｂ４は、凸部２３ａ１の前端面２３ａ２と面一もしくは平行な平面状に形成されている。クラッチ後歯２３ｃ１には、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１と当接可能な接触面２３ｃ２が形成されている。クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２がクラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ３と交差する位置Ｐｃは、クラッチ後歯２３ｃ１の接触面２３ｃ２より凸部２３ａ１の前端面２３ａ２側となるように、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２は形成されている。なお、クラッチ前歯２３ｂ１の前端部の接触面２３ｂ４と両傾斜面２３ｂ２の交差部は、一般的な丸み面取り（Ｒ形状）に形成されている。
【００３０】
ここで、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２としては、２通りの形状に形成可能であり、自動変速機の性能によって選択される。第１の形状としては、図７（ａ）に示すように、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２の軸線Ｌ方向の長さＬｆを可能な限り短くし、クラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ３の直線部を残した形状となるようにクラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２を形成する。これにより、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２は、緩斜面、すなわち軸線Ｌに直角な直線Ｋとのなす傾斜角θは小さくなる。よって、高歯２６ａ１の前端面２６ａ２（面取り部）は、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２と緩やかに当接可能となり、スリーブ２６の増減速の調整が容易となる。また、高歯２６ａ１の側面２６ａ３は、クラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ３と広い範囲で当接することになるので、スリーブ２６を急速に増減速させることができる。
【００３１】
第２の形状としては、図７（ｂ）に示すように、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２がクラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ３と交差する位置Ｐｄが、クラッチ後歯２３ｃ１の接触面２３ｃ２の位置と同一となる形状にクラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２を形成する。これにより、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２は長くなるので、高歯２６ａ１の前端面２６ａ２（面取り部）は、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２と長く当接可能となり、スリーブ２６を増減速させ易くなる。
【００３２】
クラッチ後歯２３ｃ１には、接触面２３ｃ２が、クラッチ後歯２３ｃ１の両側面２３ｃ３より第２所定量ｄ２だけ円周方向手前位置まで延在するように形成されている。さらに、クラッチ後歯２３ｃ１の両側面２３ｃ３には、側方傾斜面２３ｃ４が、接触面２３ｃ２の円周方向両端部からドグクラッチ部２３ａの後端位置Ｐｅより第３所定量ｄ３だけ軸線Ｌ方向手前位置まで延在するように形成されている。
【００３３】
ここで、クラッチ後歯２３ｃ１の側方傾斜面２３ｃ４としては、以下の形状に形成される。図８に示すように、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１がクラッチ後歯２３ｃ１に噛み合った後、十分なトルク伝達に必要なクラッチ後歯２３ｃ１の側面２３ｃ３の直線部を残すようにクラッチ後歯２３ｃ１の側方傾斜面２３ｃ４の軸線方向の長さＬｒ１を決定する。また、高歯２６ａ１の前端面２６ａ２および低歯２６ｂ１の前端面２６ｂ２がクラッチ後歯２３ｃ１の接触面２３ｃ２に当接したとき、十分な摩擦力を発生できる接触面２３ｃ２の長さＬｒ２（例えば、歯幅の半分の長さ）を決定する。そして、決定した長さＬｒ１，Ｌｒ２に基づいて側方傾斜面２３ｃ４を形成する。
【００３４】
なお、第１入力ギヤ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入力ギヤ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。
【００３５】
図３および図５に示すように、クラッチハブ２５の外周面には、スリーブ２６の内周面に形成されているスプライン２６ａに入力シャフト２２の軸線方向に摺動可能に係合するスプライン２５ａが形成されている。スプライン２５ａは、複数（例えば２つ）の溝２５ａ１が残りの溝より深く形成されている。複数の溝２５ａ１は、スリーブ２６の複数の高歯２６ａ１に対応するものである。
【００３６】
図３および図６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２５ａに軸線方向に摺動可能に係合するスプライン２６ａが形成されている。スプライン２６ａは、複数（例えば２つ）の高歯２６ａ１が残りの低歯２６ｂ１より歯丈が高く形成されている。高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１における第１入力ギヤ２３側の前端面の両端角部は、クラッチ前歯２３ｂ１やクラッチ後歯２３ｃ１と当接したときに衝撃で破損しないように、一般的な４５度面取り（Ｃ形状）に形成されている。また、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、フォーク２７ａの先端円弧部が周方向に沿って摺動可能に係合する。
【００３７】
図２に示すように、軸動機構２７は、スリーブ２６を軸線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入力ギヤ２３または第２入力ギヤ２４に押圧させている際に、第１入力ギヤ２３または第２入力ギヤ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。
【００３８】
軸動機構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２６ｂ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に軸線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。
【００３９】
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、複数のコイルが軸線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。
【００４０】
なお、本実施形態では、駆動装置としてリニア駆動装置を採用したが、スリーブ２６を第１入力ギヤ２３または第２入力ギヤ２４に押圧させている際に、第１入力ギヤ２３または第２入力ギヤ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。
【００４１】
出力シャフト（カウンタシャフト）２８は、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。
【００４２】
出力シャフト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。
【００４３】
第１出力ギヤ２８ａは第１入力ギヤ２３と噛合するものであり、外周面には第１入力ギヤ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入力ギヤ２４と噛合するものであり、外周面には第２入力ギヤ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の入力ギヤ（図示省略）と噛合するものであり、外周面にはその入力ギヤと噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。よって、エンジン１１の駆動力は、入力シャフト２２から入力し、出力シャフト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。
【００４４】
次に、自動変速機用ドグクラッチにおけるスリーブ２６の高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１、並びに第１入力ギヤ２３のクラッチ前歯２３ｂ１およびクラッチ後歯２３ｃ１の作動について、図９〜図１２を参照して説明する。ここで、例えば、スリーブ２６が第２入力ギヤ２４と噛み合って高速で回転し、第１入力ギヤ２３が低速で回転している場合、スリーブ２６をシフトさせて第１入力ギヤ２３と噛み合わせるとスリーブ２６は減速される。一方、スリーブ２６が第１入力ギヤ２３と噛み合って低速で回転し、第１入力ギヤ２３が高速で回転している場合、スリーブ２６をシフトさせて第２入力ギヤ２４と噛み合わせるとスリーブ２６は増速される。以下の説明では減速動作を説明する。
【００４５】
図９（ａ）に示すように、自動変速機のシフト前においては、スリーブ２６は、第１入力ギヤ２３から離間している。そして、スリーブ２６が、軸動機構２７により軸線方向に沿って第１入力ギヤ２３側に移動されると、図９（ｂ）および図１０（ａ）に示すように、高歯２６ａ１の前端面２６ａ２が、クラッチ前歯２３ｂ１の接触面２３ｂ４と当接する。このとき、低歯２６ｂ１は、何にも当接していない。これにより、多少ではあるが、スリーブ２６は、減速される。
【００４６】
さらに、スリーブ２６が、軸動機構２７により軸線方向に沿って移動されると、図１０（ｂ）に示すように、高歯２６ａ１の前端面２６ａ２（面取り部）が、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２と当接する。このとき、低歯２６ｂ１は、何にも当接していない。これにより、スリーブ２６は、大きく減速される。
【００４７】
さらに、スリーブ２６が、軸動機構２７により軸線方向に沿って移動されると、図９（ｃ）および図１０（ｃ）に示すように、高歯２６ａ１の前端面２６ａ２および低歯２６ｂ１の前端面２６ｂ２が、クラッチ後歯２３ｃ１の接触面２３ｃ２と当接する。これにより、多少ではあるが、スリーブ２６は、減速される。
【００４８】
さらに、スリーブ２６が、軸動機構２７により軸線方向に沿って移動されると、作動状態は２通りに分かれる。第１の作動状態は、図１０（ｄ）に示すように、高歯２６ａ１の前端面２６ａ２（面取り部）および低歯２６ｂ１の前端面２６ｂ２（面取り部）が、クラッチ後歯２３ｃ１の側方傾斜面２３ｃ４と当接する。クラッチ前歯２３ｂ１およびクラッチ後歯２３ｃ１は、凸部２３ａ１の外周に一定幅のクラッチ歯溝２３ｄ１を空けて形成されているので、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１は、短時間で最寄りのクラッチ歯溝２３ｄ１に飛び込むことができる。これにより、スリーブ２６は、大きく減速される。さらに、スリーブ２６が、軸動機構２７により軸線方向に沿って移動されると、図９（ｄ）および図１０（ｅ）に示すように、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１は、クラッチ後歯２３ｃ１と完全に噛み合い、スリーブ２６と第１入力ギヤ２３とは同期回転し、シフト動作が完了する。
【００４９】
第２の作動状態は、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１が、最寄りのクラッチ歯溝２３ｄ１に飛び込むことができないときであり、図１０（ｆ）に示すように、高歯２６ａ１の側面２６ａ３が、クラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ３と当接する。このとき、低歯２６ｂ１は、何にも当接していない。これにより、スリーブ２６は、大きく減速される。さらに、スリーブ２６が、軸動機構２７により軸線方向に沿って移動されると、図９（ｄ）および図１１に示すように、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１は、クラッチ後歯２３ｃ１と完全に噛み合い、スリーブ２６と第１入力ギヤ２３とは同期回転し、シフト動作が完了する。
【００５０】
一方、図１１に示すように、高歯２６ａ１の側面２６ａ３が、クラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ３と当接したときに、スリーブ２６が減速し過ぎた場合、図１２（ｈ）に示すように、高歯２６ａ１の前端面２６ａ２（面取り部）および低歯２６ｂ１の前端面２６ｂ２（面取り部）は、クラッチ後歯２３ｃ１の側方傾斜面２３ｃ４と当接する。そして、さらに、スリーブ２６が、軸動機構２７により軸線方向に沿って移動されると、図１２（ｉ）に示すように、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１は、クラッチ後歯２３ｃ１と完全に噛み合い、スリーブ２６と第１入力ギヤ２３とは同期回転し、シフト動作が完了する。
【００５１】
上述した説明から明らかなように、本実施形態の自動変速機用ドグクラッチによれば、最初に高歯２６ａ１がクラッチ前歯２３ｂ１に当接することでスリーブ２６は減速され、次に高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１がクラッチ後歯２３ｃ１に当接することでスリーブ２６は減速されるので、スリーブ２６の回転とクラッチリング２３の回転とを短時間で同期させることができる。そして、クラッチ前歯２３ｂ１とクラッチ後歯２３ｃ１との間のクラッチ歯溝２３ｄ１およびクラッチ後歯２３ｃ１同士間のクラッチ歯溝２３ｄ１には、高歯２６ａ１が係合可能であるとともに低歯２６ｂ１が係合可能であるので、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１がクラッチ後歯２３ｃ１に当接した後、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１、短時間で最寄りのクラッチ歯溝２３ｄ１に飛び込むことができる。よって、変速時間の短縮を図ることができる。
【００５２】
また、高歯２６ａ１がクラッチ前歯２３ｂ１の前端部に当接したとき、前端部には接触面２６ｂ４が形成されているので、高歯２６ａ１とクラッチ前歯２３ｂ１の接触面２６ｂ４との摩擦にて、その両者間の回転差の微妙な調整、すなわち高歯２６ａ１をクラッチ前歯２３ｂ１間に押し込み易い回転差への調整が容易となる。また、前端部に傾斜面２３ｂ２が形成されているので、前端部に傾斜面２３ｂ２が形成されていない場合と比較して長く当接することになるので、スリーブ２６の増減速が容易となる。また、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１がクラッチ後歯２３ｃ１に当接するとき、接触面２３ｃ２に当接することになるので、十分な摩擦力を発生させることができる。
【００５３】
また、傾斜面２３ｂ２が側面２３ｂ３と交差する位置Ｐｃは、接触面２３ｃ２より前端面側であるので、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１は、傾斜面２３ｂ２と当接した後に接触面２３ｃ２と確実に当接することが可能となる。また、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１がクラッチ後歯２３ｃ１に当接するとき、接触面２３ｃ２に当接した後に直ちに側方傾斜面２３ｃ４に当接することが可能となる。また、クラッチ後歯２３ｃ１の側面２３ｃ３には、直線部が残っているので、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１がクラッチ後歯２３ｃ１に噛み合った後に十分なトルク伝達が可能となる。
【００５４】
なお、上述した実施形態では、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１における第１入力ギヤ２３側の前端面の両端角部は、一般的な４５度面取り（Ｃ形状）に形成した構成としたが、面取りを形成しない構成としてもよい。また、クラッチ前歯２３ｂ１およびクラッチ後歯２３ｃ１には、傾斜面２３ｂ２および側方傾斜面２３ｃ４をそれぞれ形成した構成としたが、傾斜面２３ｂ２および側方傾斜面２３ｃ４のいずれか一方もしくは両方を形成しない構成としてもよい。
【００５５】
また、入力シャフト２２を本願発明の回転軸としたが、出力シャフト２８を本願発明の回転軸としてもよい。その場合、入力シャフト２２には、第１入力ギヤ２３および第２入力ギヤ２４がスプライン嵌合等で固定される。出力シャフト２８には、ドグクラッチ部が形成された第１出力ギヤ２８ａ（クラッチリング）、ドグクラッチ部が形成された第２出力ギヤ２８ｂ（クラッチリング）および第３出力ギヤ２８ｃが回転自在に支承される。さらに、出力シャフト２８には、第１出力ギヤ２８ａと第２出力ギヤ２８ｂとの間にこれらと隣接して、スリーブ２６がスプライン嵌合されたクラッチハブ（ハブ）２５がスプライン嵌合等で固定される。
【符号の説明】
【００５６】
２３：第１入力ギヤ（クラッチリング）、  ２３ａ：第１ドグクラッチ部、  ２３ａ１：凸部、  ２３ａ２：前端面、  ２３ｂ１：クラッチ前歯、  ２３ｂ２：傾斜面、  ２３ｂ３：側面、  ２３ｃ１：クラッチ後歯、  ２３ｃ２：接触面、  ２３ｃ３：側面、  ２３ｃ４：側方傾斜面、  ２３ｄ１：クラッチ溝
２４：第２入力ギヤ（クラッチリング）、  ２４ａ：第２ドグクラッチ部
２５：クラッチハブ（ハブ）
２６：スリーブ、  ２６ａ１：高歯、  ２６ａ２：前端面、  ２６ａ３：側面  ２６ｂ１：低歯、  ２６ｂ２：前端面、  ２６ｃ１：スプライン歯溝
【図１】
2013217491.tif 000003
【図２】
2013217491.tif 000004
【図３】
2013217491.tif 000005
【図４】
2013217491.tif 000006
【図５】
2013217491.tif 000007
【図６】
2013217491.tif 000008
【図７】
2013217491.tif 000009
【図８】
2013217491.tif 000010
【図９】
2013217491.tif 000011
【図１０】
2013217491.tif 000012
【図１１】
2013217491.tif 000013
【図１２】
2013217491.tif 000014