(57)【要約】【課題】一方のドグ歯を押圧する油圧アクチュエータの受圧面積を増大させることなく、係合時に要する油量を低減することができる噛み合い式係合装置を提供する。【解決手段】側面に凹部１８が形成された回転部材１７と、固定部２に摺動可能に係合するとともに、回転部材１７の側面に向けて移動することにより凹部１８に係合させられるドグ歯１３を有する摺動部材１２とを備えた噛み合い式係合装置１において、回転部材１７に接触することにより伝達されるトルクに応じて摺動部材１２を回転部材１７側に押圧するスライド部材８と、スライド部材８を回転部材１７側に押圧する油圧アクチュエータとを備えている。【選択図】図１
2016136034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に凹部が形成された回転部材と、固定部に摺動可能に係合するとともに、前記回転部材の側面に向けて移動することにより前記凹部に係合させられるドグ歯を有する摺動部材とを備えた噛み合い式係合装置において、
前記回転部材に接触することにより伝達されるトルクに応じて前記摺動部材を前記回転部材側に押圧するスライド部材と、
前記スライド部材を前記回転部材側に押圧する油圧アクチュエータと
を備え、
前記スライド部材には、第１突起部が形成され、
前記摺動部材には、前記スライド部材の回転方向で前記第１突起部と係合する第２突起部が形成され、
前記第１突起部と前記第２突起部との接触面が、前記スライド部材に伝達されるトルクに応じて前記摺動部材を前記回転部材側に押圧する分力を生じる傾斜面に形成されている
ことを特徴とする噛み合い式係合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、相対回転する二つの部材を噛み合わせて回転方向に一体化させる噛み合い式係合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、互いに対向した面にドグ歯が形成された噛み合い式係合装置が記載されている。この噛み合い式係合装置は、ブレーキとして機能するものであって、一方のドグ歯が固定部に連結されている。また、そのドグ歯を他方のドグ歯に向けて押圧するアクチュエータを備えており、そのアクチュエータを制御することにより、噛み合い状態と非噛み合い状態とを切り替えている。
【０００３】
なお、特許文献２および特許文献３には、一方のドグ歯を他方のドグ歯側に向けて押圧するカム機構を備えた噛み合い式係合装置が記載されている。これら噛み合い式係合装置は、各ドグ歯がトルクを伝達する際にカム機構を固定することにより、一方のドグ歯に作用する離隔方向の荷重をカム機構で受けるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９１９５４号公報
【特許文献２】特開２００９−１９７１６号公報
【特許文献３】特開２００５−１２７４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、噛み合い式係合装置は、噛み合い長さが予め定められた所定値以上となるようにドグ歯を移動させる。また、噛み合い式係合装置が解放している状態では、ドグ歯同士が意図せずに噛み合うことを抑制するように、ドグ歯の先端同士に所定の隙間を空けるようにドグ歯の位置を定める。したがって、噛み合い式係合装置を係合させる際には、その隙間および噛み合い長さ分、ドグ歯を移動させることになる。そのため、噛み合い式係合装置は、係合制御を開始してから係合完了するまでの時間が比較的長くなる。また、そのドグ歯を油圧アクチュエータにより押圧して移動させるように構成されている場合には、油圧アクチュエータに供給する油量に応じてドグ歯の位置が定まる。一方、油圧アクチュエータに供給する油量を増大させると、装置が大型化する可能性がある。したがって、噛み合い開始から噛み合い完了までの時間を短縮するためには、供給される単位油量当たりのドグ歯の移動量が大きくなるように構成することが好ましい。すなわち、油圧アクチュエータの受圧面積を低減させて容積を低減することが好ましい。しかしながら、噛み合い式係合装置が係合している際に、ドグ歯が離隔する方向の荷重を受ける構成では、油圧アクチュエータによりその反力を受ける必要があり、油圧アクチュエータの受圧面積を低減すると、その分、供給する油圧を増大させる必要があり、油圧源などの動力損失が増大する可能性がある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、一方のドグ歯を押圧する油圧アクチュエータの受圧面積を増大させることなく、係合時に要する油量を低減することができる噛み合い式係合装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、側面に凹部が形成された回転部材と、固定部に摺動可能に係合するとともに、前記回転部材の側面に向けて移動することにより前記凹部に係合させられるドグ歯を有する摺動部材とを備えた噛み合い式係合装置において、前記回転部材に接触することにより伝達されるトルクに応じて前記摺動部材を前記回転部材側に押圧するスライド部材と、前記スライド部材を前記回転部材側に押圧する油圧アクチュエータとを備え、前記スライド部材には、第１突起部が形成され、前記摺動部材には、前記スライド部材の回転方向で前記第１突起部と係合する第２突起部が形成され、前記第１突起部と前記第２突起部との接触面が、前記スライド部材に伝達されるトルクに応じて前記摺動部材を前記回転部材側に押圧する分力を生じる傾斜面に形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、油圧アクチュエータによりスライド部材が回転部材側に押圧され、そのスライド部材と回転部材とが接触することにより伝達されるトルクに応じてドグ歯が形成された摺動部材を、ドグ歯に係合する凹部を備えた回転部材側に押圧するように構成されている。したがって、スライド部材が回転部材に接触した後は、油圧アクチュエータにおける油圧室の容積を変化させることなく、ドグ歯を凹部側に移動させることができる。言い換えると、噛み合い式係合装置を係合させるために要する油量は、スライド部材と回転部材とのクリアランス量に応じた量であって、ドグ歯と凹部との噛み合い長さに相当する油量は要求されない。そのため、噛み合い式係合装置を係合させる際に油圧アクチュエータの受圧面積を増大させることなく、容積の変化量を低減することができる。その結果、噛み合い式係合装置を係合させるために要する油量を低減することができるので、油圧アクチュエータにオイルを供給し始めてから噛み合い式係合装置が係合するまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明に係る噛み合い式係合装置の一例を説明するための模式図である。
【図２】その噛み合い式係合装置が解放している状態を示す図である。
【図３】その噛み合い式係合装置に油圧を供給して、スライド部材がプレートに接触した状態を示す図である。
【図４】その噛み合い式係合装置におけるドグ歯の先端部が、プレートに接触した状態を示す図である。
【図５】その噛み合い式係合装置が係合した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明に係る噛み合い式係合装置の一例を図１に模式的に示している。図１に示す噛み合い式係合装置１は、図示しないケースに連結された円筒状の容器２を備えている。この容器２の開口部のうちの一部には、開口部の内側に向けて突出した座面部３が形成されている。この座面部３は、後述するリターンスプリングの反力を受けるものである。また、容器２の底面には、図示しない油圧源に連結した貫通孔４が形成されている。なお、容器２が、この発明の実施例における固定部に相当する。
【００１１】
この容器２の内部には、軸線方向に摺動可能に円盤状のピストン５が収容されており、ピストン５と容器２の底面との間の油圧室６にオイルが供給されるように構成されている。すなわち、容器２およびピストン５が、この発明の実施例における油圧アクチュエータに相当する。なお、ピストン５の外周面には、油圧室６からオイルが漏洩することを抑制するためのＯリングなどのシール部材７が設けられている。
【００１２】
容器２の底面に対向したピストン５の側面とは反対側の側面には、スライド部材８が接触して設けられている。このスライド部材８は、ピストン５の側面に接触し、かつ容器２の内径と同一の外径に形成された台座部９と、その台座部９から容器２の開口部側に突出して形成され、かつ容器２の内径よりも小さい外径に形成された円筒部１０とにより構成されており、容器２に対して回転および摺動可能に設けられている。そして、その台座部９の外周部には、軸線方向に突出した第１突起部１１が形成されている。この第１突起部１１には、後述するプレートからトルクが伝達されてスライド部材８が回転した場合に、後述するリング部材をプレート側に押圧する分力が生じるように傾斜面が形成されている。
【００１３】
この円筒部１０には、リング部材１２が摺動可能に嵌合されており、そのリング部材１２の一方の側面には、容器２の開口部側に突出し、かつ後述する凹部に係合するドグ歯１３が形成され、他方の側面には、上記第１突起部１１に円周方向で係合する第２突起部１４が形成されている。なお、第２突起部１４の先端部には、上記第１突起部１１における傾斜面と面接触する傾斜面が形成されている。また、リング部材１２は、容器２の内面から突出した回転止め部１５に円周方向に係合するように構成されている。すなわち、リング部材１２は、回転することができないように容器２の内部に設けられている。さらに、リング部材１２を容器２の底面側に押圧するリターンスプリング１６が設けられている。なお、リング部材１２が、この発明の実施例における摺動部材に相当する。
【００１４】
そして、容器２の開口部に対向してプレート１７が設けられており、そのプレート１７が図示しないギヤなどの回転部材に連結されている。また、プレート１７における容器２側の側面には、上記ドグ歯１３の先端部が係合する凹部１８が形成されている。なお、プレート１７が、この発明の実施例における回転部材に相当する。
【００１５】
ここで、図１に示す噛み合い式係合装置の作用について説明する。図２は、噛み合い式係合装置１が解放されている状態を示す図である。図２に示すように噛み合い式係合装置１を解放している場合には、油圧室６にオイルが供給されていない。一方、上述したようにリング部材１２には、リターンスプリング１６のバネ力が作用している。したがって、リング部材１２は、プレート１７から離隔する方向に押圧され、そのバネ力に対抗する荷重は作用していない。上述したように各突起部１１，１４における傾斜面が接触しているので、リング部材１２が押圧される荷重は、突起部１１，１４を介してスライド部材８に伝達され、更に、ピストン５に伝達される。したがって、ピストン５と、スライド部材８と、リング部材１２とが一体となって容器２の底面側に移動している。そのようにスライド部材８やリング部材１２が容器２の底面側に押圧されているときに、スライド部材１２（より具体的には、円筒部１０）の先端面およびドグ歯１３の先端面が、プレート１７の側面と所定の隙間を空けるように、円筒部１０の長さおよびドグ歯１３の長さが定められている。
【００１６】
このように噛み合い式係合装置１が離隔している状態で、油圧室６にオイルが供給されると、リターンスプリング１６のバネ力に抗した荷重が、ピストン５に作用する。そして、油圧室６の油圧に基づく荷重が、バネ力よりも大きくなると、ピストン５がプレート１７側に移動し始める。スライド部材８は、ピストン５の側面に接触しているので、ピストン５と一体に移動する。すると、円筒部１０の先端面がプレート１７の側面に接触して、ピストン５およびスライド部材８の移動が制限される。その際には、ドグ歯１３の先端面がプレート１７に接触しないように構成されている。そのように円筒部１０の先端面がプレート１７の側面に接触している状態を、図３に示している。
【００１７】
上述したようにプレート１７は、図示しないギヤなどの回転部材に連結されて回転しており、また、スライド部材８が押圧されて円筒部１０の先端面とプレート１７の側面とが接触している。したがって、プレート１７からスライド部材８にトルクが伝達される。その際には、円筒部１０の先端面とプレート１７の側面との摩擦係数およびスライド部材８が押圧される荷重に応じて、プレート１７とスライド部材８とには、滑りが生じ、また伝達されるトルクが定まる。そのようにスライド部材８にトルクが伝達されると、第１突起部１１が第２突起部１４を回転方向に押圧する。一方、各突起部１１，１４の接触面は、傾斜して形成され、かつリング部材１２は回転することができない。したがって、第２突起部１４が押圧される荷重と、接触面の傾斜角度とに応じて、リング部材１２をプレート１７側に押圧する分力が生じる。その結果、リング部材１２がプレート１７側に移動する。その際に、回転方向におけるドグ歯１３の位相と、凹部１８の位相とが一致していない場合には、ドグ歯１３の先端面がプレート１７の側面に接触し、その位相が一致している場合には、ドグ歯１３が凹部１８に係合する。図４は、ドグ歯１３の先端面がプレート１７の側面に接触した状態を示している。このようにドグ歯１３の先端面がプレート１７の側面に接触することにより、その接触面には摺動摩擦抵抗が生じるので、プレート１７の回転数が低下する。
【００１８】
そのようにドグ歯１３がプレート１７側に押圧されている状態で、プレート１７が更に回転することにより、ドグ歯１３の位相と、凹部１８の位相とが一致した時点で、図５に示すようにドグ歯１３が凹部１８に係合する。上述したようにドグ歯１３は、リング部材１２に形成されており、そのリング部材１２が回転することができないので、ドグ歯１３が凹部１８に係合することにより、プレート１７の回転が止められる。すなわち、図１に示す噛み合い式係合装置１は、ブレーキとして機能するように構成されている。
【００１９】
上述したように構成することにより、ピストン５の移動量は、円筒部１０の先端面とプレート１７の側面とのクリアランス量となる。言い換えると、ドグ歯１３と凹部１８との噛み合い長さ分、移動させる必要がない。したがって、噛み合い式係合装置１を係合させる際における油圧室６の容積の変化量を小さくすることができる。その結果、油圧室６に供給する油量を低減することができるので、油圧室６にオイルを供給し始めてから噛み合い式係合装置１の係合が完了するまでの時間を短くすることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１…噛み合い式係合装置、  ２…容器、  ５…ピストン、  ６…油圧室、  ８…スライド部材、  １１…第１突起部、  １２…リング部材、  １３…ドグ歯、  １４…第２突起部、  １７…プレート、  １８…凹部。
【図１】
2016136034.tif 000003
【図２】
2016136034.tif 000004
【図３】
2016136034.tif 000005
【図４】
2016136034.tif 000006
【図５】
2016136034.tif 000007