(57)【要約】【課題】動力損失を増大させることなく、係合状態を維持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】可動部材１は、ケース１３側に突出した第１突起部４を有し、ピストン７は、ケース１３側に突出した第２突起部１０を有し、ケース１３は、第１ドグ歯２と第２ドグ歯３とが噛み合うまでの間、第１突起部４と第２突起部１０とが軸線方向に移動可能かつ回転方向に係止するガイド部１４と、第１ドグ歯２と第２ドグ歯３とが噛み合っているときに、回転部材１２から可動部材１が離隔する荷重に抗した反力を生じるように第１突起部４と軸線方向で係合する規制部１５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に突出した第１ドグ歯を有する回転部材と、前記第１ドグ歯に噛み合う第２ドグ歯が形成されかつ前記回転部材の軸線方向に移動することができる可動部材と、前記可動部材に接触して前記回転部材側への押圧力を前記回転部材に作用させるとともに、前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯との噛み合い位置まで前記可動部材と一体となって軸線方向に移動するように構成されたピストンと、前記押圧力に対抗した荷重を前記可動部材に作用させるリターンスプリングと、前記可動部材と前記ピストンとを収容するケースとを備えた噛み合い式係合装置において、
前記可動部材は、前記ケース側に突出した第１突起部を有し、
前記ピストンは、前記ケース側に突出した第２突起部を有し、
前記ケースは、前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯とが噛み合うまでの間、前記第１突起部と前記第２突起部とが軸線方向に移動可能かつ回転方向に係止するガイド部と、前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯とが噛み合っているときに、前記回転部材から前記可動部材が離隔する荷重に抗した反力を生じるように前記第１突起部と軸線方向で係合する規制部とを備えている
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、軸線方向に対向して形成されたドグ歯同士を噛み合わせることにより、一方のドグ歯が形成された回転部材の回転を制限するように構成された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、ケースなどの固定部材と、その固定部材にスプライン係合したスリーブと、スリーブを軸線方向に移動させることにより、スリーブのスプライン歯に噛み合うように外歯が形成された回転部材とを備え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、スリーブのスプライン歯を、回転部材に形成された外歯と、固定部材とに跨がって噛み合わせることにより、回転部材の回転を制限するように構成されており、そのスリーブは、電磁アクチュエータにより、回転部材側に移動するように構成されている。一方、電磁アクチュエータによる電磁力に対抗して弾性力が作用するようにリターンスプリングが設けられている。すなわち、噛み合い式係合装置が係合しているときに、電磁アクチュエータによる電磁力を低下させると、リターンスプリングの弾性力によりスリーブが回転部材から離隔する方向に移動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたように、係合時であっても噛み合い式係合装置が解放するように弾性力が作用する構成では、係合状態を維持するためにアクチュエータなどにより弾性力に抗した荷重を生じさせる必要があり、その弾性力に抗した荷重を発生させることを要因として動力損失が増大する可能性がある。
【０００５】
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、動力損失を増大させることなく、係合状態を維持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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、軸線方向に突出した第１ドグ歯を有する回転部材と、前記第１ドグ歯に噛み合う第２ドグ歯が形成されかつ前記回転部材の軸線方向に移動することができる可動部材と、前記可動部材に接触して前記回転部材側への押圧力を前記回転部材に作用させるとともに、前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯との噛み合い位置まで前記可動部材と一体となって軸線方向に移動するように構成されたピストンと、前記押圧力に対抗した荷重を前記可動部材に作用させるリターンスプリングと、前記可動部材と前記ピストンとを収容するケースとを備えた噛み合い式係合装置において、前記可動部材は、前記ケース側に突出した第１突起部を有し、前記ピストンは、前記ケース側に突出した第２突起部を有し、前記ケースは、前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯とが噛み合うまでの間、前記第１突起部と前記第２突起部とが軸線方向に移動可能かつ回転方向に係止するガイド部と、前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯とが噛み合っているときに、前記回転部材から前記可動部材が離隔する荷重に抗した反力を生じるように前記第１突起部と軸線方向で係合する規制部とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、各ドグ歯を噛み合わせる際には、可動部材とピストンとが一体となって回転部材側に移動し、各ドグ歯が噛み合っているときに、回転部材から可動部材が離隔する荷重に抗した反力をケースの規制部により生じるように構成されている。したがって、噛み合い式係合装置が係合している時に、リターンスプリングなどにより各ドグ歯が離隔するように荷重を受けたとしても、その荷重をケースにより受けることができる。すなわち、可動部材を押圧する装置は、係合状態を維持するための荷重を発生する必要がない。その結果、噛み合い式係合装置の係合時における動力損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施例における噛み合い式係合装置が解放している際の可動部材とピストンとの位置を説明するための図である。
【図２】各ドグ歯が、所定の噛み合い長さ以上となった時における可動部材とピストンとの位置を説明するための図である。
【図３】可動部材が回転方向に移動した状態を説明するための図である。
【図４】可動部材とピストンとが回転方向で係止した状態を説明するための図である。
【図５】この発明の実施例における可動部材とピストンとの構成の一例を説明するための斜視図である。
【図６】各突起部が回転方向で係止した状態を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図５にこの発明の実施例における可動部材およびピストンの構成の一例を説明するための斜視図を示している。図５に示す例では、環状に形成された可動部材１の一方の側面には、後述する第１ドグ歯２に噛み合う第２ドグ歯３が形成されている。この第２ドグ歯３は、円周方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。また、可動部材１の他方の側面には、半径方向に延出して形成された棒状の第１突起部４が一体化されている。その第１突起部４は、可動部材１の半径方向における内周側の端部が、後述する円筒部９の外径よりも、可動部材１の回転中心軸線から離れた位置となるように形成され、可動部材１の半径方向における外周側の端部（以下、第１端部と記す）６が、可動部材１の外周面よりも外側に突出するように形成されている。なお、可動部材１には、後述するピストン７側に向けた弾性力を生じる図示しないリターンスプリングが連結されている。
【００１０】
また、可動部材１の背面（上記他方の側面）側には、有底円筒状の受圧部８と、その受圧部における底面から可動部材１側に延出した円筒部９とにより構成されたピストン７が設けられている。上記受圧部８における底面は、図示しない油圧源から供給された油圧を受ける受圧面とされている。なお、円筒部９の外径は、受圧部８の外径および可動部材１の中空部の内径よりも小さく形成されており、可動部材１の中空部に挿入されている。
【００１１】
この円筒部９の外周面から外側に延出して棒状の第２突起部１０が一体化されている。第２突起部１０は、受圧部８の底面と円筒部９の外周面とに溶接や接着されている。第２突起部１０のうちのピストン７の半径方向における外側の端部（以下、第２端部と記す）１１と中心軸線との距離が、第１端部６と中心軸線との距離と同一になるように構成されている。上述したように構成された可動部材１とピストン７とは、図示しないケースに収容されている。
【００１２】
このように構成された可動部材１とピストン７との作用を説明するための模式図を図１ないし４に示している。図１は、噛み合い式係合装置が解放している際における可動部材１とピストン７との位置を示すものであり、回転部材１２に形成された第１ドグ歯２と第２ドグ歯３とには、軸線方向で所定の隙間が空いている。また、第１突起部４におけるピストン７側の側面が第２突起部１０に接触しており、それら各突起部４，１０の端部６，１１が、ケース１３の内面に形成された第１溝１４に嵌合している。
【００１３】
この第１溝１４は、この発明の実施例における「ガイド部」に相当するものであり、各突起部４，１０が軸線方向に移動することを許容し、かつ回転方向に回転することを規制するように構成されている。すなわち、上記第１溝１４は、ケース１３の内面に、軸線方向に沿って形成されている。なお、上述したように図示しないリターンスプリングにより可動部材１が、ピストン７側に向けて押圧されており、また、図１に示す例では、油圧が供給されておらず、ピストン７は、可動部材１を押圧する荷重を発生させていない。したがって、可動部材１およびピストン７が、回転部材１２から最も離隔した状態となっている。
【００１４】
図１に示す状態で、ピストン７に油圧が作用し、その油圧に基づいた荷重が、リターンスプリングの弾性力よりも大きくなると、ピストン７により可動部材１が押圧されて、可動部材１とピストン７とが一体になって軸線方向に移動し始める。そして、各ドグ歯２，３の噛み合い長さが予め定められた噛み合い長さとなる位置まで可動部材１が移動すると、図２に示すように第１端部６が、ケース１３に形成された上記第１溝１４の端部まで到達する。その第１溝１４の端部には、可動部材１が回転方向に移動することを許容するように回転方向に沿って形成された第２溝１５が形成されている。なお、回転方向における第２溝１５の長さは、第１端部６の幅とほぼ同一に形成され、かつ第２溝１５の深さは、第１端部６の厚みとほぼ同一に形成されている。この第２溝１４が、この発明の実施例における「規制部」に相当する。
【００１５】
上述したように第１端部６が第１溝１４の端部まで到達した時点で、第１ドグ歯２から第２ドグ歯３にトルクが伝達されると、第１端部６が回転方向に移動する。すなわち、第１端部６が第２溝１５に嵌合する。その状態を図３に示している。図３に示すように第１端部６が第２溝１５に嵌合すると、第２ドグ歯３または可動部材１に、回転部材１２から離隔する方向の荷重が作用した時には、第２溝１５の壁面、すなわちケース１３が上記の荷重の反力を生じさせる。そのため、ピストン７を押圧するための油圧を供給することなく、各ドグ歯２，３が離隔することを抑制することができる。
【００１６】
一方、図３に示す状態では、第１端部６が第２溝１５から第１溝１４側に移動するように、可動部材１が意図せずに回転した場合には、リターンスプリングの荷重によって各ドグ歯２，３が離隔する可能性がある。そのため、図４に示すように第１端部６の回転を規制するように、図３に示す状態よりも更にピストン７を軸線方向に移動させて第１端部６と第２端部１１との位置が軸線方向で一致するように構成されている。すなわち、第１端部６が第２溝１５から抜け出るように荷重が作用した場合に、回転方向における第１端部６の側面が第２端部１１の側面に係止するように構成されている。なお、図６には、第１突起部４と第２突起部１０とが回転方向で係止している状態を示している。
【００１７】
上述したようにケース１３に各溝１４，１５を形成するとともに、それらの溝１４，１５に係合する第１端部６を可動部材１に設け、第１溝１４に係合する第２端部１１をピストン７に設けることにより、各ドグ歯２，３が噛み合っている際には、リターンスプリングの弾性力に対抗した荷重を作用させる必要がなく、その結果、噛み合い時、すなわち噛み合い式係合装置の係合時における動力損失を抑制することができる。
【００１８】
なお、図１ないし図４に示すように構成された噛み合い式係合装置を解放する場合には、図示しない油圧アクチュエータやモータなどによって第２端部１１を後退させ、その状態で、回転部材１２を反転させて第１端部６を第１溝１４側に移動させる。そのように第１端部６が第１溝１４に移動し、かつ第２端部１１を後退させることにより、リターンスプリングの弾性力により、可動部材１が回転部材１２から離隔して、各ドグ歯２，３の噛み合いが解消される。
【００１９】
上述したように油圧によりピストン７を軸線方向に移動させる手段に限らず、例えば、電磁アクチュエータなどによりピストン７を可動部材１側に移動させるように構成してもよい。また、図１ないし４に示す例では、各ドグ歯２，３における一方の歯面は、噛み合い式係合装置を解放させるように回転部材１２を回転させた際に、そのトルクの分力が、各ドグ歯２，３を離隔させる方向に生じるように傾斜して形成されている。これは、解放時に、回転部材１２のトルクの分力により、可動部材１が迅速を後退させるためである。しかしながら、各ドグ歯２，３の構成は、これに限定されず、歯面が軸線方向と水平となるように構成していてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１…可動部材、  ２，３…ドグ歯、  ４，１０…突起部、  ６，１１…端部、  ７…ピストン、  ８…受圧部、  ９…円筒部、  １２…回転部材、  １３…ケース、  １４，１５…溝。
【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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