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牙嵌式离合器装置

阅读:920发布:2020-05-12

专利汇可以提供牙嵌式离合器装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 牙嵌式 离合器 装置,能够通过简易的结构提高牙嵌齿之间的结合 力 。 牙嵌式离合器 装置具有:可动环(50),其具有与 轮毂 (40)的外周面对置的内周面,并且具有牙嵌齿(Dl、D2);以及支承机构,其将可动环(50)支承成相对于轮毂(40)能够在轴向上进行相对移动并且能够一体地进行旋转,变速 齿轮 具有与牙嵌齿(D1、D2)对置的牙嵌齿(D3、D4)。支承机构具有:导向槽(41),其沿轴向延伸设置在轮毂(40)的外周面上;以及导向销(51),其从可动环(50)的内周面突出设置,与导向槽(41)卡合,能够从中立 位置 移动到接合位置。导向槽(41)的侧面(42、43)具有倾斜部(42b、43b),该倾斜部(42b、43b)相对于与轴线平行的假想线(CL3)倾斜地延伸到轴向端部。,下面是牙嵌式离合器装置专利的具体信息内容。

1.一种牙嵌式离合器装置,其结合第1旋转体和第2旋转体,所述第1旋转体以轴线为中心进行旋转,所述第2旋转体被设置成能够以所述轴线为中心相对于所述第1旋转体进行相对旋转,其特征在于,
所述牙嵌式离合器装置具有:
可动环,其具有与所述第1旋转体的外周面对置的内周面,并且具有第1牙嵌齿;以及支承机构,其将所述可动环支承成能够相对于所述第1旋转体在轴向上进行相对移动并且能够与所述第1旋转体一体地旋转,
所述第2旋转体具有与所述第1牙嵌齿对置的第2牙嵌齿,
所述支承机构具有:
导向槽,其沿轴向延伸设置在所述第1旋转体的外周面和所述可动环的内周面中的任一方上;以及
导向销,其从所述第1旋转体的外周面和所述可动环的内周面中的另一方突出设置,与所述导向槽卡合,限制所述可动环的移动方向,所述可动环能够从所述第1牙嵌齿离开所述第2牙嵌齿的中立位置移动到所述第1牙嵌齿与所述第2牙嵌齿啮合的接合位置,所述导向槽的与所述导向销的外周面抵接的侧面具有倾斜部,该倾斜部相对于与所述轴线平行的假想线倾斜地延伸到轴向端部。
2.根据权利要求1所述的牙嵌式离合器装置,其特征在于,
所述导向槽具有彼此对置的旋转方向侧的第1侧面和旋转方向相反侧的第2侧面,所述倾斜部在所述第1侧面上具有相对于所述假想线到轴向端部为止向旋转方向侧倾斜的第1倾斜部,在所述第2侧面上具有相对于所述假想线到轴向端部为止向旋转方向相反侧倾斜的第2倾斜部。
3.根据权利要求2所述的牙嵌式离合器装置,其特征在于,
所述第1侧面具有第3倾斜部,该第3倾斜部与所述第1倾斜部相连,并相对于所述假想线向与所述第1倾斜部相反的一侧倾斜。

说明书全文

牙嵌式离合器装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于车辆用变速器等的牙嵌式离合器装置。

背景技术

[0002] 以往,公知一种经由牙嵌式离合器将以能够相对旋转的方式支承于旋转轴齿轮和以能够沿轴向进行相对移动的方式与旋转轴花键接合的滑动环结合的装置(例如参照专利文献1)。在该专利文献1所记载的装置中,在构成牙嵌式离合器的齿轮侧和滑动环侧的各个突齿的啮合面上分别设置有从齿顶侧向齿根侧的壁厚内侧倾斜的倾斜面,以使得啮合分向相互结合的方向作用。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献1:日本特开2005-308142号公报

发明内容

[0005] 但是,在上述专利文献1所记载的装置中,需要对突齿实施倒锥加工使突齿的厚度向齿根侧减薄,因而加工复杂化并且加工成本上升。
[0006] 本发明的一个方式是一种牙嵌式离合器装置,其结合第1旋转体和第2旋转体,所述第1旋转体以轴线为中心进行旋转,所述第2旋转体被设置成能够以轴线为中心相对于第1旋转体进行相对旋转,牙嵌式离合器装置具有:可动环,其具有与第1旋转体的外周面对置的内周面,并且具有第1牙嵌齿;以及支承机构,其将可动环支承成能够相对于第1旋转体在轴向上进行相对移动并且能够与第1旋转体一体地旋转,第2旋转体具有与第1牙嵌齿对置的第2牙嵌齿,支承机构具有:导向槽,其沿轴向延伸设置在第1旋转体的外周面和可动环的内周面中的任一方上;以及导向销,其从第1旋转体的外周面和可动环的内周面中的另一方突出设置,与导向槽卡合,限制可动环的移动方向,所述可动环能够从第1牙嵌齿离开第2牙嵌齿的中立位置移动到第1牙嵌齿与第2牙嵌齿啮合的接合位置,导向槽的与导向销的外周面抵接的侧面具有倾斜部,该倾斜部相对于与轴线平行的假想线倾斜地延伸到轴向端部。
[0007] 根据本发明,导向槽的与导向销的外周面抵接的侧面具有相对于与轴线平行的假想线倾斜地延伸到轴向端部的倾斜部,因此,无需在牙嵌齿的啮合面上设置倾斜部,倾斜部的加工变得容易,能够降低加工成本。附图说明
[0008] 图1是示出应用本发明的实施方式的牙嵌式离合器装置的车辆用变速器的主要部分结构的概略图。
[0009] 图2是示出包含于图1的变速器中的第1齿轮结合机构的结构的分解立体图。
[0010] 图3是示出包含于图1的变速器中的第1齿轮结合机构的组装状态的变速器的主要部分剖视图。
[0011] 图4是放大示出沿着图3的IV-IV线切断之后的第1齿轮结合机构的主要部分结构的剖视图。
[0012] 图5是示出第1齿轮结合机构处于中立状态情况下的导向槽与导向销的位置关系的图。
[0013] 图6A是对本发明的实施方式的牙嵌式离合器装置在加速行驶时的动作进行说明的图。
[0014] 图6B是对本发明的实施方式的牙嵌式离合器装置在减速行驶时的动作进行说明的图。
[0015] 图7A是示出图6A的比较例的图。
[0016] 图7B是示出图6B的比较例的图。
[0017] 图8是对本发明的实施方式的牙嵌式离合器装置在升挡时的动作进行说明的图。
[0018] 图9A是示出图6A的变形例的图。
[0019] 图9B是示出图9A的比较例的图。
[0020] 标号说明
[0021] 1:变速器、21~26:变速齿轮、40:轮毂、41:导向槽、42:第1侧面、42a、42b:侧面部、43:第2侧面、43b:侧面部、50:可动环、51:导向销、SM:支承机构、D1~D4:牙嵌齿。

具体实施方式

[0022] 下面,参照图1~图9B对本发明的实施方式进行说明。图1是示出应用本发明的实施方式的牙嵌式离合器装置的车辆用变速器的主要部分结构的概略图。
[0023] 变速器1具有:齿轮机构10,其以与速度挡相对应的变速比对发动机2的旋转进行变速;以及离合器3,其将发动机2的转矩传递或者不传递至齿轮机构10。经由齿轮机构10输出的转矩经由未图示的工作齿轮机构、驱动轴等被传递至驱动轮,车辆由此而行驶。
[0024] 齿轮机构10具有彼此大致平行配置并且各自被支承为能够旋转的多个旋转轴,即,输入轴11和输出轴12。虽然省略了图示,但是齿轮机构10也具有倒挡轴。变速器1是例如前进6挡、后退1挡的手动变速器,能够通过驱动器的变速操作改变速度挡。另外,也能够将变速器1构成为根据车速和加速踏板的踏入量等来自动地改变速度挡的自动变速器
[0025] 输入轴11的一端部经由离合器3而与发动机2的输出轴2a连接,对应于离合器3的连接和分离而将输入轴11和输出轴2a结合或断开。即,当离合器3连接时,输入轴11与输出轴2a被结合,能够向输入轴11输入来自发动机2的转矩。另一方面,当离合器3断开时,输入轴11与输出轴2a被断开,不能进行来自发动机2的转矩输入。
[0026] 在输入轴11的周围,从离合器3的相反侧起依次配设有5挡齿轮25、2挡齿轮22、6挡齿轮26以及3挡齿轮23。这些变速齿轮22、25、26各自借助于未图示的轴承而被支承为能够相对于输入轴11进行相对旋转。在输入轴11上,在3挡齿轮23的侧方(离合器3侧)固定有多个驱动齿轮27、28、29。其中的齿轮28与固定于未图示的倒挡轴上的齿轮啮合。
[0027] 另外,在本说明书中,在旋转轴(输入轴11、输出轴12等)上固定有齿轮是指:在旋转轴的外周面加工出齿轮的情况或将与旋转轴分体的齿轮通过花键结合等支承于旋转轴的情况,即指的是将齿轮以无法相对旋转的方式设置于旋转轴的情况。
[0028] 在输出轴12的周围,4挡齿轮24和1挡齿轮21借助于未图示的轴承而被支承为能够相对于输出轴12进行相对旋转。4挡齿轮24与驱动齿轮27啮合,1挡齿轮21与驱动齿轮29啮合。在输出轴12上依次固定有5挡从动齿轮35、2挡从动齿轮32、6挡从动齿轮36以及3挡从动齿轮33。并且,在输出轴12上,在1挡齿轮21的侧方(离合器3侧)还固定有最终齿轮30。5挡从动齿轮35与5挡齿轮25啮合,2挡从动齿轮32与2挡齿轮22啮合,6挡从动齿轮36与6挡齿轮26啮合,3挡从动齿轮33与3挡齿轮23啮合。变速器1的转矩经由最终齿轮30被输出至未图示的工作齿轮机构。
[0029] 变速器1具有经由牙嵌齿将变速齿轮21~26与转矩传递用的旋转轴(输入轴11或输出轴12)结合的多个齿轮结合机构(牙嵌式离合器)。即,具有:将2挡齿轮22或5挡齿轮25结合于输入轴11的第1齿轮结合机构1GE;将3挡齿轮23或6挡齿轮26结合于输入轴11的第2齿轮结合机构2GE;以及将1挡齿轮21或4挡齿轮24结合于输出轴12的第3齿轮结合机构3GE。
[0030] 图2是示出第1齿轮结合机构1GE的结构的分解立体图,图3是示出第1齿轮结合机构1GE的组装状态的变速器1的主要部分剖视图。如图2、3所示,第1齿轮结合机构1GE被配置在2挡齿轮22与5挡齿轮25之间,并具有:轮毂40,其被固定于输入轴11,以轴线CL0为中心进行旋转;以及可动环50,其被支承为能够沿着轮毂40的外周面在轴向上(图3的箭头AB方向)移动。
[0031] 更加具体而言,在可动环50的内周面上朝向径向内侧沿周向突出设置有多个大致圆柱形状的导向销51。在轮毂40的外周面上,与各个导向销51相对应地从轴向一端面到另一端面沿周向设置有多个大致V字形的导向槽41。导向销51与导向槽41卡合,导向销51被导向槽41引导着与可动环50一体地在轴向(图3的箭头AB方向)上移动。即,导向销51作为限制可动环50相对于轮毂40的移动方向的移动限制部发挥作用。在可动环50的轴向一端面上沿周向以相等间隔突出设置有牙嵌齿D1,在可动环50的轴向另一端面上沿周向以相等间隔突出设置有牙嵌齿D2。
[0032] 2挡齿轮22具有形成在外周面上的齿轮部22a以及与牙嵌齿D1对置地设置在轴向端部上的牙嵌齿D3。更加具体而言,2挡齿轮22一体具有:齿轮本体221,其外周面上形成有与2挡从动齿轮32(图1)啮合的齿轮部22a;以及啮合环222,其通过花键结合而安装在齿轮本体221的可动环50侧的端部上。在啮合环222上,与可动环50的牙嵌齿D1相对应地沿周向设置有多个开口部22b,2挡齿轮22(啮合环222)的轴向端面在周向上形成为凹凸状。由此,在2挡齿轮22的轴向端部上与牙嵌齿D1对置地设置有牙嵌齿D3。
[0033] 5挡齿轮25具有形成在外周面上的齿轮部25a以及与牙嵌齿D2对置地设置在轴向端部上的牙嵌齿D4。更加具体而言,在5挡齿轮25上,在外周面上设置有与5挡从动齿轮35(图1)啮合的齿轮部25a,并且,与可动环50的牙嵌齿D2相对应地沿周向设置有多个开口部25b,5挡齿轮25的轴向端面在周向上形成为凹凸状。由此,在5挡齿轮25的轴向端部上与牙嵌齿D2对置地设置有牙嵌齿D4。
[0034] 在图3中,可动环50的牙嵌齿D1、D2与2挡齿轮22以及5挡齿轮25中的任一方的牙嵌齿D3、D4都不啮合,可动环50位于中立位置,第1齿轮结合机构1GE处于中立状态。当可动环50从该状态向箭头A方向的接合位置移动而使牙嵌齿D1与牙嵌齿D3啮合时,2挡齿轮22与输入轴11结合,第1齿轮结合机构1GE变成齿轮结合状态。此外,当可动环50向箭头B方向的接合位置移动而使牙嵌齿D2与牙嵌齿D4啮合时,5挡齿轮25与输入轴11结合,第1齿轮结合机构1GE变成齿轮结合状态。
[0035] 可动环50被未图示的牙嵌操作装置从中立位置操作到接合位置或从接合位置操作到中立位置。牙嵌操作装置具有对可动环50在轴向上进行驱动的致动器(电动达等)。根据变速指令从控制器输出控制信号至致动器,致动器被控制器驱动控制。
[0036] 在图1中,当2挡齿轮22经由第1齿轮结合机构1GE而与输入轴11结合时,输入轴11的旋转经由2挡齿轮22和2挡从动齿轮32被传递至输出轴12,建立了2挡。当5挡齿轮25经由第1齿轮结合机构1GE而与输入轴11结合时,输入轴11的旋转经由5挡齿轮25和5挡从动齿轮35被传递至输出轴12,建立了5挡。
[0037] 虽省略了详细的图示,但是第2齿轮结合机构2GE和第3齿轮结合机构3GE也与第1齿轮结合机构1GE相同地构成。因此,当3挡齿轮23经由第2齿轮结合机构2GE而与输入轴11结合时,输入轴11的旋转经由3挡齿轮23和3挡从动齿轮33被传递至输出轴12,建立了3挡。当6挡齿轮26经由第2齿轮结合机构2GE而与输入轴11结合时,输入轴11的旋转经由6挡齿轮
26和6挡从动齿轮36被传递至输出轴12,建立了6挡。
[0038] 此外,当1挡齿轮21经由第3齿轮结合机构3GE而与输出轴12结合时,输入轴11的旋转经由驱动齿轮29和1挡齿轮21被传递至输出轴12,建立了1挡。当4挡齿轮24经由第3齿轮结合机构3GE而与输出轴12结合时,输入轴11的旋转经由驱动齿轮27和4挡齿轮24被传递至输出轴12,建立了4挡。
[0039] 如上所述,在本实施方式中,齿轮结合机构1GE~3GE的轮毂40和可动环50连结成能够经由分别与导向槽41卡合的导向销51传递转矩(图2、3)。下面,关于这一点进行详细的说明。
[0040] 图4是放大示出以与轴线CL0垂直的截面切断之后的轮毂40和可动环50的主要部分结构的图(沿着图3中的IV-IV线的剖视图),图5是平面展开轮毂40和可动环50的主要部分而示出在齿轮结合机构1GE~3GE的中立状态下导向槽41与导向销51之间的位置关系的图。另外,图5中分别用箭头F以及R表示车辆的前进行驶时以及后退行驶时的轮毂40的旋转方向,并且,与图3相同地用箭头AB表示可动环50的沿着轴向的移动方向。
[0041] 如图4所示,轮毂40的外周面40a与可动环50的内周面50a对置,可动环50借助于支承机构SM被支承为能够相对于轮毂40在轴向上进行相对移动并且能够与轮毂40一体地旋转。支承机构SM具有从可动环50的内周面50a朝向径向内侧的旋转中心(轴线CL0)突出设置的导向销51以及设置于轮毂40上并与导向销51卡合的导向槽41。
[0042] 当轮毂40向图4的箭头A方向旋转时,转矩经由导向销51作用于可动环50,可动环50与轮毂40一起进行旋转。此时,在与轴线CL0相距距离(半径)R1的位置处,按压力F1从导向槽41的侧面作用到导向销51上。另外,图4示出了加速行驶时的按压力F1的方向,在减速行驶时转矩从可动环50作用于轮毂40,按压力的方向是相反的。
[0043] 如图5所示,轮毂40的外周面40a的导向槽41具有从一个轴向侧端面40b到另一轴向侧端面40c彼此对置的一对侧面,即,箭头F方向侧的第1侧面42和箭头R方向侧的第2侧面43。导向槽41形成为关于通过轮毂40的侧端面40b、40c之间的中心的中心线CL1对称。
[0044] 通过一对假想线CL2将从侧端面40b延伸到侧端面40c的导向槽41在槽长度方向上划分成三部分,即包含中心线CL1的第1区域AR1和位于第1区域AR1两侧的第2区域AR2,其中所述一对假想线CL2与中心线CL1平行并且与中心线CL1相距规定长度。此时,第1侧面42由轴向中央部的侧面部42a和轴向端部的侧面部42b构成,第2侧面43由轴向中央部的侧面部43a和轴向端部的侧面部43b构成。
[0045] 在第1区域AR1中,从导向槽41的第1侧面42到第2侧面43为止的长度(槽宽度L1)在整个槽长度方向上是固定的。第1区域AR1中的侧面部42a相对于与轴线CL0(图3)平行的假想线CL3以规定度θa倾斜,中心线CL1两侧的一对侧面部42a所形成的角度θ比180°小。因此,第1区域AR1中的导向槽41的轴向中央部41a以向箭头F侧突出的方式形成为大致V字形。在齿轮结合机构1GE~3GE处于中立状态时,如图5所示,导向销51在导向槽41的中央部41a被保持在中立位置。
[0046] 第2侧面43的侧面部43a和侧面部43b分别以与第1侧面42的侧面部42a相同的倾斜角θa无阶差地连接。另一方面,第1侧面42的侧面部42b向与相邻的侧面部42a相反的一侧倾斜,在侧面部42a与侧面部42b之间的交界处设置有阶差部42c。更加具体而言,侧面部42a从轴向中心(中心线CL1)到阶差部42c形成为向箭头R方向倾斜,而侧面部42b从阶差部42c到轴向端面40b、40c形成为向箭头F方向倾斜。因此,第2区域AR2中的第1侧面42(侧面部42b)与第2侧面43(侧面部43b)之间的距离朝向轴向端面40b、40c是扩大的。
[0047] 对本发明的实施方式的牙嵌式离合器装置的主要动作进行说明。图6A、6B是示出分别使可动环50向箭头A方向移动后的状态下的加速行驶时以及减速行驶时作用于导向销51的力的方向的图。在图6A、6B中,导向销51位于导向槽41的第2区域AR2中。另外,图7A、7B是示出图6A、6B的比较例的图。
[0048] 在加速行驶时,轮毂40的旋转比可动环50的旋转快。因此,如图6A所示,轮毂40的导向槽41的第2侧面43(例如侧面部43b)与导向销51的外周面抵接。由此,加速方向(箭头F方向)的按压力F1作用于导向销51,借助该按压力F1,转矩T1(=F1×半径R1)经由牙嵌齿D1、D3而作用于变速齿轮21~26中的一个。此时,导向槽41的第2侧面43相对于轴向以角度θa倾斜,由此,朝向与按压力F1垂直的箭头A方向的力Fa作用于导向销51。即,作用有促进牙嵌齿D1和牙嵌齿D3的啮合的力Fa(称为啮合促进力)。此时的啮合促进力Fa由下式(I)表示。
[0049] Fa=T1/R1·tanθa···(I)
[0050] 另一方面,在减速行驶时,轮毂40的旋转比可动环50的旋转慢,如图6B所示,转矩T2从牙嵌齿D3作用于可动环50。因此,轮毂40的导向槽41的第1侧面42、特别是第2区域AR2中的侧面部42b与导向销51的外周面抵接,减速方向(箭头R方向)的按压力F2作用于导向销51。此时,导向槽41的侧面部42b相对于轴向以角度θb倾斜,由此,朝向与按压力F2垂直的箭头A方向的力Fb、即,促进牙嵌齿D1和牙嵌齿D3的啮合的力Fb(啮合促进力)作用于导向销
51。此时的啮合促进力Fb由下式(II)表示。
[0051] Fb=T2/R1·tanθb···(II)
[0052] 这样在本实施方式中,在导向槽41的轴向端部设置有相对于假想线CL3倾斜的侧面部42b、43b。因此,在车辆的加速行驶时以及减速行驶时,促进牙嵌齿D1、D3之间的啮合的力Fa、Fb作用于导向销51。因此,不需要在牙嵌齿Dl、D3的啮合面等加工出倾斜部,能够通过简易的结构提高牙嵌齿Dl、D3之间的轴向结合力,能够实现稳定的变速动作。
[0053] 与此相对地,如图7A、7B所示,在使导向槽41的轴向端部不倾斜而沿着轴向形成的情况下,为了产生轴向的啮合促进力Fc、Fd,需要在牙嵌齿Dl、D3的啮合面D1a、D3a以及Dlb、D3b上分别加工出倾斜部。因此,需要在啮合面上实施倒锥加工,加工变得复杂化,并且加工成本上升。
[0054] 该情况下的加速行驶时的啮合促进力Fc以及减速行驶时的啮合促进力Fd使用啮合面D1a、D3a以及D1b、D3b的半径R2而分别由下式(III)、(IV)表示。
[0055] Fc=T1/R2·tanθc···(III)
[0056] Fd=T2/R2·tanθd···(IV)
[0057] 因此,为了对图6A、6B的导向销51施加与实施倒锥加工情况(图7A、7B)同等的啮合促进力Fa、Fb,根据上式(I)、(III)以及上式(II)、(IV),分别将图6A的角度θa设定为atan(R1/R2·tanθc),将图6B的角度θb设定为atan(R1/R2·tanθc)即可。
[0058] 在本实施方式中,可动环50被如下操作:在升挡时,高挡位齿轮在低挡位齿轮变成中立状态之前进行啮合,即,低挡位齿轮和高挡位齿轮同时啮合。例如,在从2挡向3挡升挡时,在2挡齿轮22经由第1齿轮结合机构1GE而变成中立状态之前,3挡齿轮23经由第2齿轮结合机构2GE而与输入轴11结合。此时,可动环50如图8所示那样移动到导向槽41的第1区域AR1。
[0059] 升挡时的第1齿轮结合机构1GE的轮毂40的旋转比可动环50(2挡齿轮22)的53旋转慢。另一方面,第2齿轮结合机构2GE的轮毂H40的旋转比可动环50(3挡齿轮23)的旋转快。因此,输出转矩的一部分作为循环转矩经由输出轴12作用于2挡齿轮22,第1侧面42的侧面部42a与导向销51的外周面抵接。
[0060] 借助该循环转矩,朝向导向槽41的中心线CL1的轴向的力Fe,即,使牙嵌齿D1从牙嵌齿D3离开的力(称为啮合解除力)作用于第1齿轮结合机构1GE的导向销51。由此,可动环50的牙嵌齿D1与2挡齿轮22的牙嵌齿D3的啮合被解除,第1齿轮结合机构1GE变成中立状态。
通过这样构成为一边使一部分变速齿轮(例如2挡齿轮22和3挡齿轮23)同时啮合一边进行升挡,能够无转矩骤减地平滑地进行升挡。
[0061] 根据本发明的实施方式能够起到下述那样的作用效果。
[0062] (1)牙嵌式离合器装置是结合轮毂40和变速齿轮21~26的装置,其中轮毂40以轴线CL0为中心进行旋转的,变速齿轮21~26被设置成能够以轴线CL0为中心相对于轮毂40进行相对旋转,其具有:可动环50,其具有与轮毂40的外周面40a对置的内周面50a,并且具有牙嵌齿Dl、D2;以及支承机构SM,其将可动环50支承成能够相对于轮毂40在轴向上进行相对移动并且能够与轮毂40一体地旋转,变速齿轮21~26具有与牙嵌齿Dl、D2对置的牙嵌齿D3、D4(图1~4)。支承机构SM具有:导向槽41,其在轴向上延伸设置在轮毂40的外周面40a上;以及导向销51,其从可动环50的内周面50a突出设置,与导向槽41卡合,能够从牙嵌齿Dl、D2离开牙嵌齿D3、D4的中立位置移动到牙嵌齿D1、D2与牙嵌齿D3、D4啮合的接合位置,限制可动环50的移动方向,导向槽41的与导向销51的外周面抵接的侧面42、43具有侧面部42b、43b,该侧面部42b、43b相对于与轴线CL0平行的假想线CL3倾斜地延伸到轴向端部(图5)。
[0063] 通过这样在导向槽41的侧面42、43上到轴向端部为止设置倾斜的侧面部42b、43b,当导向销51移动到导向槽41的第2区域AR2时,借助作用于轮毂40与可动环50之间的转矩T1、T2,使牙嵌齿Dl、D2和牙嵌齿D3、D4啮合的轴向的力Fa、Fb作用于导向销51。因此,不需要倾斜地构成牙嵌齿D1~D4的啮合面,不再需要倒锥加工,能够降低加工成本。即,根据本实施方式的牙嵌式离合器装置,只是通过在导向槽41的轴向端部设置倾斜的侧面部42b、43b的简易结构,便能够将与使牙嵌齿D1~D4的啮合面倾斜相同的啮合促进力Fa、Fb(图6A、6B)施加到可动环50(导向销51)上,能够容易地提高牙嵌齿Dl、D2和牙嵌齿D3、D4之间的结合力。
[0064] (2)导向槽41具有彼此对置的旋转方向侧的第1侧面42和旋转方向相反侧的第2侧面43,作为倾斜部,在第1侧面42上具有相对于假想线到轴向端部为止向旋转方向侧倾斜的倾斜的侧面部42b,在第2侧面43上具有相对于假想线CL3到轴向端部为止向旋转方向相反侧倾斜的侧面部43b(图6A、6B)。由此,在加速行驶时以及减速行驶时都能够对可动环50施加啮合促进力Fa、Fb,能够稳定地结合变速齿轮21~26(牙嵌齿D3、D4)和可动环50(牙嵌齿Dl、D2)。
[0065] (3)第1侧面42与侧面部42b相连,并具有相对于假想线CL3与侧面部42b向相反侧倾斜的侧面部42a(图8)。由此,在升挡时,能够在同时使低挡位的变速齿轮和高挡位的变速齿轮啮合的情况下,针对与低挡位的变速齿轮21~26相对应的齿轮结合机构的可动环50的导向销51,借助经过了输出轴12的循环转矩而作用轴向的啮合解除力Fe,能够在没有转矩骤减的最佳时机使可动环50移动到中立位置。
[0066] 另外,在上述实施方式中,将导向槽41在其长度方向上划分成3个区域AR1、AR2,将第1区域AR1中的导向槽41的中央部41a形成为向旋转方向突出的大致V字形,但是,导向槽41的形状不限于此。例如,如图9A所示,也可以使导向槽41的轴向中央的侧面部42a、43a相对于轴向的假想线CL3平行地延伸,并且,使轴向端部的侧面部42b、43b相对于假想线CL3以规定角度倾斜。由此,能够与上文一样地通过简易的结构向导向销51施加轴向的啮合促进力Fa。与之相对地,如图9B所示,当在可动环50上设置与导向槽41卡合的牙嵌齿51A(花键齿),并且,倾斜地构成牙嵌齿D1、D3的啮合面的情况下,需要对牙嵌齿D1、D3进行倒锥形加工,因而加工成本上升。
[0067] 在上述实施方式中,在导向槽41的第2区域AR2中的第1侧面42的轴向端部设置有相对于假想线CL3以规定角度θb倾斜的侧面部42b,即,设置相对于假想线CL3到轴向端部为止向旋转方向侧倾斜的第1倾斜部,并且,在导向槽41的第2区域AR2中的第2侧面43的轴向端部设置有相对于假想线CL3以规定角度θa倾斜的侧面部43b,即,设置相对于假想线CL3到轴向端部为止向旋转方向相反侧倾斜的第2倾斜部,但是,该情况下的角度θa、θb可以彼此相等,也可以彼此不同。作为导向槽41的侧面42、43的倾斜部,也可以仅仅设置第1倾斜部(侧面部42b)和第2倾斜部(侧面部43b)中的任一方(例如第2倾斜部)。在上述实施方式中,在第1侧面42上,设置有相对于假想线CL3与侧面部42b向相反侧倾斜、将导向销51引导到中立位置的侧面部42a(第3倾斜部),但是,也可以如图8所示那样省略第3倾斜部。
[0068] 在上述实施方式中,在作为第1旋转体的轮毂40的外周面40a上设置导向槽41,并且,从可动环50的内周面50a突出设置导向销51,但是,将可动环支承成能够相对于第1旋转体在轴向上进行相对移动并且能够与第1旋转体一体地旋转的支承机构的结构并不限于此。例如,也可以在可动环50的内周面50a上设置导向槽,并且,从轮毂40的外周面40a突出设置导向销。即,只要具有如下的导向槽和导向销则支承机构的结构可以是任意结构:所述导向槽沿轴向延伸设置在第1旋转体的外周面和可动环的内周面中的任一方上,所述导向销从第1旋转体的外周面和可动环的内周面中的另一方突出设置,与导向槽卡合,限制可动环的移动方向,所述可动环能够从牙嵌齿Dl、D2(第1牙嵌齿)离开牙嵌齿D3、D4(第2牙嵌齿)的中立位置移动到牙嵌齿D1、D2与牙嵌齿D3,D4啮合的接合位置。
[0069] 在上述实施方式中,对这样的牙嵌式离合器装置进行了说明:其结合作为第1旋转体的轮毂40和作为第2旋转体的变速齿轮21~26,所述第1旋转体以轴线CL0为中心进行旋转,所述第2旋转体被设置成能够相对于轮毂40进行相对旋转,但是,本发明的牙嵌式离合器装置也能够应用到变速器1以外的装置。因此,第1旋转体和第2旋转体的结构不限于上述的结构。
[0070] 上述说明仅仅是一个例子,只要不损害本发明的特征,本发明不受上述实施方式和变形例限定。能够任意组合上述实施方式和变形中的1个或多个。也能够对变形例彼此进行组合。
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