特開 2018-168935 噛み合い式クラッチ機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-168935(P2018-168935A)

(43)【公開日】2018年11月1日

(54)【発明の名称】噛み合い式クラッチ機構

(51)【国際特許分類】

   F16D 11/10 20060101AFI20181005BHJP

   F16D 23/02 20060101ALI20181005BHJP

【ＦＩ】

   F16D11/10 A

   F16D11/10 C

   F16D23/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-66228(P2017-66228)

(22)【出願日】2017年3月29日

(71)【出願人】

【識別番号】000238360

【氏名又は名称】武蔵精密工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】淺井 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】田中 孝尚

(72)【発明者】

【氏名】吉田 圭宏

【テーマコード（参考）】

3J056

【Ｆターム（参考）】

3J056AA03

3J056AA04

3J056AA22

3J056BA01

3J056BB15

3J056BE09

3J056CA02

(57)【要約】

【課題】クラッチ機構のスムーズな噛み合いを補償しながらも、加工が容易で、しかも歯の数や形状に制約を受け難い噛み合い式クラッチ機構を提供する。
【解決手段】
回転軸２に移動可能且つ相対回転不能に支持された第１動力伝達部材４の第２動力伝達部材６側への移動により、第１，第２動力伝達部材４，６の対向面に設けられた第１，第２凸部７，９が係合し、第２動力伝達部材６の回転が第１動力伝達部材４の回転と同期するとともに、該同期した第２動力伝達部材６側へのスリーブ１２の移動により、第１動力伝達部材４の第１スプライン８と第２動力伝達部材６の第２スプライン１０とが、スリーブ１２の被係合スプライン１１を介して連結され、回転軸２または第２動力伝達部材６の一方の回転が、回転軸２または第２動力伝達部材６の他方に伝達される。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸（２）に、該回転軸（２）と一体回転可能且つ該回転軸（２）の軸線（Ｌ）方向に移動可能に支持された第１動力伝達部材（４）と、
前記第１動力伝達部材（４）に隣接して前記回転軸（２）に、該回転軸（２）と相対回転可能且つ前記軸線（Ｌ）方向に移動不能に支持された第２動力伝達部材（６）と、
前記第１動力伝達部材（４）の前記第２動力伝達部材（６）との対向面に設けられた第１凸部（７）と、
前記第１動力伝達部材（４）の外周面に設けられた第１スプライン（８）と、
前記第２動力伝達部材（６）の前記第１動力伝達部材（４）との対向面に設けられた、前記第１凸部（７）と係合可能な第２凸部（９）と、
前記第２動力伝達部材（６）の外周面に設けられた第２スプライン（１０）と、
前記第１スプライン（８）および前記第２スプライン（１０）のそれぞれと係合可能な被係合スプライン（１１）を内周面に有して、前記軸線（Ｌ）方向に移動可能に配置されたスリーブ（１２）とを備え、
前記第１，第２動力伝達部材（４，６）の対向面の周方向でみたときに、前記第１，第２凸部（７，９）の各々の幅に対するそれらの間の部分の長さ比は、前記第１，第２スプライン（８，１０）の各々の歯の歯厚に対するそれらの間の部分の長さ比よりも大きく、
前記第１動力伝達部材（４）の前記第２動力伝達部材（６）側への移動により、前記第１凸部（７）が前記第２凸部（９）と係合して前記第２動力伝達部材（６）の回転が前記第１動力伝達部材（４）の回転と同期するとともに、該同期した前記第１動力伝達部材（４）および前記第２動力伝達部材（６）に対する前記スリーブ（１２）の係合により、前記第１スプライン（８）と前記第２スプライン（１０）とが前記被係合スプライン（１１）を介して連結され、前記回転軸（２）または前記第２動力伝達部材（６）の一方の回転が、前記回転軸（２）または前記第２動力伝達部材（６）の他方に伝達されることを特徴とする噛み合い式クラッチ機構。

【請求項2】

前記第１スプライン（８）および前記第２スプライン（１０）が前記被係合スプライン（１１）を介して連結される位相と、前記第１凸部（７）および前記第２凸部（９）が係合される位相とは相互に異なることを特徴とする請求項１に記載の噛み合い式クラッチ機構。

【請求項3】

前記第１，第２動力伝達部材（４，６）の対向面（４ａ，６ａ）の一方（６ａ）に凹陥部（６ｂ）が形成され、該凹陥部（６ｂ）の内面に、その動力伝達部材（６）に対応する前記第１，第２凸部（７，９）の一方（９）が形成されるとともに、前記対向面の他方（４ａ）に、前記凹陥部（６ｂ）側に突出するようにして前記第１，第２凸部（７，９）の他方（７）が形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の噛み合い式クラッチ機構。

【請求項4】

前記第１動力伝達部材（４）および前記スリーブ（１２）を個々に移動可能な移動制御手段（４ｂ，１２ａ）を備えることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに記載の噛み合い式クラッチ機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トランスミッション等に使用されて、回転軸または該回転軸に相対回転自在に支持された動力伝達部材の一方の回転を、回転軸または動力伝達部材の他方に、断・接可能に伝達する噛み合い式クラッチ機構の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

このような噛み合い式クラッチ機構として、下記特許文献１に開示されるものが既に知られている。

【0003】

特許文献１のものは、回転軸に相対回転可能に支持されたクラッチリングと、該クラッチリングに隣接して回転軸に相対回転不能に固定され、外周面にスプライン歯が形成されたクラッチハブと、このクラッチハブのスプライン歯と噛合する内歯を有して該クラッチハブの外周面に軸線方向移動可能に配置されたスリーブと、このスリーブに向けて突出するようにクラッチリングに設けられて前記内歯と係脱可能に噛合するクラッチ歯とを備え、前記内歯は低歯と高歯とを有するとともに、前記クラッチ歯は前記高歯に噛合可能且つ前記低歯に噛合不能な前歯と、該前歯よりも後退した位置にあって前記低歯に噛合可能な後歯とを有しており、前記スリーブのクラッチリング側への移動により前記高歯が前記前歯と係合して、クラッチリングの回転がクラッチハブおよび回転軸の回転と同期するとともに、該同期したクラッチリング側への前記スリーブの更なる移動により前記低歯と前記後歯とが噛合す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２０１０−９６１９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に開示される噛み合い式クラッチ機構は、スリーブのクラッチリング側への移動により先ずスリーブの高歯をクラッチ歯の前歯に係合させ、これによりクラッチリングの回転をクラッチハブの回転と同期させた後、スリーブのクラッチリング側への更なる移動によりスリーブの低歯をクラッチ歯の後歯にスムーズに噛合させて、回転軸またはクラッチリングの一方の回転を、クラッチハブおよびスリーブを介して回転軸またはクラッチリングの他方に伝達するように構成されているので、クラッチ機構のスムーズな噛み合いを得ることができるが、同期用の高歯と動力伝達用の低歯とをクラッチハブのスプライン歯およびスリーブの内歯の両方に形成しなければならないとともに、クラッチリングのスリーブ側の側面に、高歯だけに噛合する前歯と該前歯よりも後退位置に配置した後歯とを形成しなければならないので、加工が複雑となって工数の増加やコスト増を招くばかりでなく、それらの歯の数や形状に制約が生じて同期や動力伝達に最適な設計が行い難い。

【0006】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、クラッチ機構のスムーズな噛み合いを補償しながらも、加工が容易で、しかも歯の数や形状に制約を受け難い噛み合い式クラッチ機構を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、回転軸に、該回転軸と一体回転可能且つ該回転軸の軸線方向に移動可能に支持された第１動力伝達部材と、前記第１動力伝達部材に隣接して前記回転軸に、該回転軸と相対回転可能且つ前記軸線方向に移動不能に支持された第２動力伝達部材と、前記第１動力伝達部材の前記第２動力伝達部材との対向面に設けられた第１凸部と、前記第１動力伝達部材の外周面に設けられた第１スプラインと、前記第２動力伝達部材の前記第１動力伝達部材との対向面に設けられた、前記第１凸部と係合可能な第２凸部と、前記第２動力伝達部材の外周面に設けられた第２スプラインと、前記第１スプラインおよび前記第２スプラインのそれぞれと係合可能な被係合スプラインを内周面に有して、前記軸線方向に移動可能に配置されたスリーブとを備え、前記第１，第２動力伝達部材の対向面の周方向でみたときに、前記第１，第２凸部の各々の幅に対するそれらの間の部分の長さ比は、前記第１，第２スプラインの各々の歯の歯厚に対するそれらの間の部分の長さ比よりも大きく、前記第１動力伝達部材の前記第２動力伝達部材側への移動により、前記第１凸部が前記第２凸部と係合して前記第２動力伝達部材の回転が前記第１動力伝達部材の回転と同期するとともに、該同期した前記第１動力伝達部材および前記第２動力伝達部材に対する前記スリーブの係合により、前記第１スプラインと前記第２スプラインとが前記被係合スプラインを介して連結され、前記回転軸または前記第２動力伝達部材の一方の回転が、前記回転軸または前記第２動力伝達部材の他方に伝達されることを第１の特徴とする。

【0008】

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記第１スプラインおよび前記第２スプラインが前記被係合スプラインを介して連結される位相と、前記第１凸部および前記第２凸部が係合される位相とは相互に異なることを第２の特徴とする。

【0009】

また本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、前記第１，第２動力伝達部材の対向面の一方に凹陥部が形成され、該凹陥部の内面に、その動力伝達部材に対応する前記第１，第２凸部の一方が形成されるとともに、前記対向面の他方に、前記凹陥部側に突出するようにして前記第１，第２凸部の他方が形成されることを第３の特徴とする。

【0010】

また本発明は、第１ないし第３の特徴の何れかに加えて、前記第１動力伝達部材および前記スリーブを個々に移動可能な移動制御手段を備えることを第４の特徴とする。

【0011】

なお、実施の形態の第１，第２ドグ７，９は本発明の第１，第２凸部に対応し、同じく実施の形態の第１，第２周溝４ｂ，１２ａとそれらに係合する図示せぬ２組のフォークおよびアクチュエータとは、本発明の移動制御手段に対応する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の第１の特徴によれば、第１，第２動力伝達部材の対向面の周方向でみたときに、第１，第２凸部の各々の幅に対するそれらの間の部分の長さ比は、第１，第２スプラインの各々の歯の歯厚に対するそれらの間の部分の長さ比よりも大きいので、第１動力伝達部材を第２動力伝達部材側へ移動させたときに、第１，第２凸部のうちの一方を他方の凸部の間の部分に入り易くできるから、第１ドグを第２ドグに係合させ易くして第２動力伝達部材の回転を第１動力伝達部材の回転に容易に同期させることができる。また、第１，第２動力伝達部材の回転が同期した後は、スリーブの被係合スプラインを第２動力伝達部材の第２スプラインに容易に係合させることができるから、該スリーブの移動により、第１スプラインと第２スプラインとを被係合スプラインを介してスムーズに連結することができて、噛み合い式クラッチ機構のスムーズな噛み合いを得ることができる。

【0013】

しかも、同期用のドグと動力伝達用のスプラインとが別個の位置に設けられていることで、それらを設計するときに互いの配置が制約にならないので、設計の自由度が高められる。

【0014】

また本発明の第２の特徴によれば、第１スプラインおよび第２スプラインが被係合スプラインを介して連結される位相と、第１ドグおよび第２ドグが係合される位相とを相互に異ならせたので、第１スプラインと第２スプラインとが被係合スプラインを介して連結されたときに、第１凸部および第２凸部を周方向で相互に離間させることができる。そのため第１，第２凸部に第１，第２動力伝達部材間の動力が伝わらないようにできるので、第１，第２凸部の歯の強度を特に高める必要が無くなって設計の自由度が高められる。

【0015】

しかも、スリーブを第２動力伝達部材から離間させて第１，第２動力伝達部材の連結を解除する際は、第１凸部と第２凸部とが接触していないので、スリーブを速やかに後退させることができて解除時の応答性を高めることができる。

【0016】

また本発明の第３の特徴によれば、第１，第２動力伝達部材の対向面の一方に凹陥部が形成され、該凹陥部の内面に、その動力伝達部材に対応する第１，第２凸部の一方が形成されるとともに、対向面の他方に、凹陥部側に突出するようにして第１，第２凸部の他方が形成されるので、第１，第２凸部が凹陥部内で係合することとなって、噛み合い式クラッチ機構の軸方向のサイズを小型化できる。

【0017】

また本発明の第４の特徴によれば、第１動力伝達部材およびスリーブを個々に移動可能な移動制御手段を備えるので、第１動力伝達部材を第２動力伝達部材側へ移動させて両者の回転を同期させるタイミングと、スリーブを第２動力伝達部材側へ移動させて被係合スプラインおよび第２スプラインを係合させるタイミングとを様々に変化させたり、第１動力伝達部材およびスリーブの移動速度を状況に応じて異ならせるような制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態における噛み合い式クラッチ機構の非接続状態における側面図である。

【図2】図１の噛み合い式クラッチ機構の非接続状態における縦断面図である。

【図3】図３(Ａ)は図１の噛み合い式クラッチ機構の分解斜視図で、図３(Ｂ)は図３(Ａ)の第１動力伝達部材４を逆方向から見た斜視図である。

【図4】図４(Ａ)〜(Ｃ)は、図１の噛み合い式クラッチ機構の動作を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて以下に説明する。

【0020】

図１，図２に示すように、本実施形態の噛み合い式クラッチ機構１は、図示せぬ動力源に接続された回転軸２と、この回転軸２の外周に、該回転軸２と一体回転可能且つ該回転軸２の軸線Ｌ方向に移動可能となるようにスプライン３で結合された第１動力伝達部材４と、この第１動力伝達部材４に隣接する位置で前記回転軸２の外周に、該回転軸２に対して相対回転可能且つ該回転軸２の軸線Ｌ方向に移動不能となるように、ベアリング５を介して支持された第２動力伝達部材６と、第１動力伝達部材４の第２動力伝達部材６との対向面４ａに設けられた第１凸部としての第１ドグ７と、第１動力伝達部材４の外周面に設けられた第１スプライン８と、第２動力伝達部材６の第１動力伝達部材４との対向面６ａに設けられて、第１ドグ７と係合可能な第２凸部としての第２ドグ９と、第２動力伝達部材６の外周面に設けられた第２スプライン１０と、第１スプライン８および第２スプライン１０のそれぞれと係合可能な被係合スプライン１１を内周面に有するとともに第１動力伝達部材４の外周に前記軸線Ｌ方向に移動可能に配置されたスリーブ１２とを備えて成り、第１動力伝達部材４の第２動力伝達部材６側への移動により、第１ドグ７が第２ドグ９と係合して第２動力伝達部材６の回転が第１動力伝達部材４の回転と同期するとともに、該同期した第２動力伝達部材６側へのスリーブ１２の移動により、第１スプライン８と第２スプライン１０とが被係合スプライン１１を介して連結され、回転軸２の回転が第２動力伝達部材６に伝達されるように構成されている。また第２動力伝達部材６の外周面には、第２動力伝達部材６に伝達された回転軸の動力を外部に伝達するための外歯１３が、第２スプライン１０とは別に形成されている。

【0021】

第１動力伝達部材４およびスリーブ１２をそれぞれ第２動力伝達部材６側へ移動させるために、第１動力伝達部材４の外周およびスリーブ１２の外周には、それらを周方向に一周する第１周溝４ｂおよび第２周溝１２ａがそれぞれ形成され、それら第１，第２周溝４ｂ，１２ａに、第１動力伝達部材４およびスリーブ１２を回転軸２の軸線Ｌ方向に移動させるためのフォークがそれぞれ係合する。また各フォークにはそれらを個別に駆動するためのアクチュエータがそれぞれ接続されるが、それらフォークおよびアクチュエータについては図示を省略する。

【0022】

なお、第１動力伝達部材４およびスリーブ１２を第２動力伝達部材６側へ移動させるための機構は、このような第１，第２周溝４ｂ，１２ａとそれらに係合する２組のフォークおよびアクチュエータとを用いるものに限定されるものでなく、例えば、第１動力伝達部材４およびスリーブ１２を連動機構で連結し、これらを単一のアクチュエータで駆動するように構成することも可能である。

【0023】

図３(Ａ)，(Ｂ)に示すように、第１，第２ドグ７，９は、第１，第２動力伝達部材４，６のそれぞれの対向面４ａ，６ａに、周方向で相互に１８０度離間して配置された２個ずつの歯を有しており、第２ドグ９は、第２動力伝達部材６の対向面６ａに形成された凹陥部６ｂの内面に形成されるとともに、第１ドグ７は、該凹陥部６ｂに向けて突出するようにして第１動力伝達部材４の対向面４ａに形成されている。そして、第１周溝４ｂに係合させた図示せぬフォークを駆動して、第１動力伝達部材４を第２動力伝達部材６に当接するまで第２動力伝達部材６側に移動させ、第１ドグ７の２つの歯を凹陥部６ｂ内に入り込ませた後、第１，第２動力伝達部材４，６間の差回転を利用して、それらの側面を第２ドグ９の各歯の側面に係合させることで、第２動力伝達部材６の回転を第１動力伝達部材４の回転に同期させることができる。なお、各々のドグ７，９の歯の数は２個に限定されるものでなく３個以上に設定することも可能であり、またそれらは特に同数である必要もないが、第１，第２動力伝達部材４，６の対向面４ａ，６ａの周方向でみたときに、第１，第２ドグ７，９の各々の幅に対するそれらの間の部分の長さ比は、第１，第２スプライン８，１０の各々の歯の歯厚に対するそれらの間の部分の長さ比よりも大きく設定される。

【0024】

第１，第２スプライン８，１０および被係合スプライン１１は、歯数が全て同数に設定され、且つ第１，第２ドグ７，９の歯数の整数倍に設定される。これにより、第１，第２ドグ７，９の各歯が係合する組合せに依らずに第１，第２スプライン８，１０および被係合スプライン１１を係合させることができる。
また、第２スプライン１０および被係合スプライン１１における各歯の軸方向で対向する面には、両スプライン１０，１１の係合を容易にするための面取り１０ａ，１１ａがそれぞれ施される。

【0025】

そのため、第１動力伝達部材４の移動で第２動力伝達部材６の回転が第１動力伝達部材６の回転と同期した後は、第２周溝１２ａに係合させた図示せぬフォークを駆動して、スリーブ１２を第２動力伝達部材６側に移動させるだけで、被係合スプライン１１の各歯を第２スプライン１０の各歯溝に容易に係合させることが可能となる。

【0026】

しかも、このような面取りを施すことにより、被係合スプライン１１の歯の周方向の中央位置と、第２スプライン１０の歯溝の周方向の中央位置とを予めずらした状態から両スプラインの係合を開始しても、両スプラインの係合が終了する段階では、スリーブ１２および第２動力伝達部材６が面取りに沿って相対回転することでそれらの中央位置を一致させることができるから、本実施形態では、第１，第２ドグ７，９が相互に係合する第１，第２動力伝達部材４，６の同期位置において、被係合スプライン１１の歯の前記中央位置と第２スプライン１０の歯溝の前記中央位置とを予め周方向でずらしておく（即ち、第１スプライン８と第２スプライン１０とが被係合スプライン１１を介して連結される位相を、第１ドグおよび第２ドグが係合する位相からずらしておく）ことで、被係合スプライン１１の歯と第２スプライン１０の歯溝とを相互に係合させる段階において、スリーブ１２および第２動力伝達部材６を面取りに沿って相対回転させ、これにより第１ドグ７および第２ドグ９を、第１スプライン８および第２スプライン１０の連結状態で離間させるように構成している。

【0027】

なお、スリーブ１２および第２動力伝達部材６が周方向で相対回転する量を増加させるために、被係合スプライン１１および第２スプライン１０の各歯の上記面取り量を、両スプライン１０，１１の周方向の一方側と他方側とでそれぞれ異ならせることも可能である。また、第１スプライン８および第２スプライン１０が被係合スプライン１１を介して連結される位相と、第１ドグおよび第２ドグが係合する位相とをずらす機構は、このような面取りを用いた機構に限定されるものではない。

【0028】

次に、本実施形態の噛み合い式クラッチ機構の動作を図４に従って説明する。

【0029】

図４(Ａ)〜(Ｃ)は、図１の噛み合い式クラッチ機構を、図２と周方向で９０度ずれた方向から見たときの縦断面図において、回転軸２とスプライン３とベアリング５とを省略して示した図である。

【0030】

図４(Ａ)は第１動力伝達部材４と第２動力伝達部材６との非接続状態を示しており、この状態の噛み合い式クラッチ機構を接続状態に移行させるには、矢印ａのように、先ず第１動力伝達部材４を図示せぬフォークで第２動力伝達部材６側に移動させ、それの第２動力伝達部材６との対向面４ａを第２動力伝達部材６の対向面６ａに当接させるとともに、第１ドグ７を凹陥部６ｂ内に入り込ませる。

【0031】

このとき、周方向における第１ドグ７−７間，第２ドグ９−９間の間隔が各ドグ７，９の歯厚よりも充分大きいので、第１ドグ７を凹陥部６ｂ内に容易に入り込ませることができる。

【0032】

またこの状態では、第１，第２動力伝達部材４，６の間に差回転が存在するので、第１ドグ７が凹陥部６ｂ内に入り込むと、第１ドグ７の側面が、図４(Ｂ)のように第２ドグ９の側面に係合し、その係合によって第１，第２動力伝達部材４，６が同期回転するようになる。

【0033】

第１，第２動力伝達部材４，６が同期回転することで、スリーブ１２と第２動力伝達部材６との相対回転がなくなる結果、被係合スプライン１１の歯を第２スプライン１０の歯溝にスムーズに係合させることが可能となるから、矢印ｂのようにスリーブ１２を第２動力伝達部材６側へ移動させることで、被係合スプライン１１の歯を、図４(Ｃ)に示すように第２スプライン１０の歯溝に係合させることができる。その結果、回転軸２に連通する第１動力伝達部材４の第１スプライン８が、それの外周に配置されたスリーブ１２の被係合スプライン１１を介して第２動力伝達部材６の第２スプライン１０に連結され、回転軸２の動力が第２動力伝達部材６の外歯１３から外部に伝達されて、噛み合い式クラッチ機構が接続状態に移行する。

【0034】

このとき本実施形態では、第２スプライン１０および被係合スプライン１１における各歯の軸方向で対向する面にそれぞれ面取り１０ａ，１１ａを施すとともに、第１，第２ドグ７，９が相互に係合する第１動力伝達部材４および第２動力伝達部材６の同期位置において、被係合スプライン１１の歯の中央位置と第２スプライン１０の歯溝の中央位置とを予め周方向でずらしているので、被係合スプライン１１および第２スプライン１０の係合が終了した段階で、第１ドグ７と第２ドグ９とを図４(Ｃ)の矢印ｃに示すように離間させて、第１，第２ドグ７，９に第１，第２動力伝達部材４，６間の動力が伝わらないようにできる。

【0035】

次に、この実施形態の作用について説明する。

【0036】

本実施形態においては、第１，第２ドグ７，９の歯が、第１，第２動力伝達部材４，６のそれぞれの対向面４ａ，６ａに、周方向で相互に１８０度離れて２個ずつ配置されており、歯間の間隔を各歯の歯厚よりも十分大きくしているので、第１ドグ７が第２ドグ９に係合し易く、そのため第２動力伝達部材６の回転を第１動力伝達部材４の回転に容易に同期させることができる。また、第１，第２動力伝達部材４，６の回転が同期した後は、第１動力伝達部材４の外周に配置したスリーブ１２を第２動力伝達部材６側へスムーズに移動させて、スリーブ１２の被係合スプライン１１を第２動力伝達部材６の第２スプライン１０に係合させることができるから、該スリーブの移動により、第１スプラインと第２スプラインとを被係合スプラインを介してスムーズに連結することができて、噛み合い式クラッチ機構のスムーズな噛み合いを得ることができる。

【0037】

このとき、第２スプライン１０および被係合スプライン１１における各歯の軸方向で対向する面には、面取り１０ａ，１１ａがそれぞれ施されるので、第２スプラインと被係合スプラインとの連結を更にスムーズにすることができる。

【0038】

また、同期に用いられる第１，第２ドグ７，９と、動力伝達に用いられるスプライン８，１０，１１とはそれぞれ異なる位置に設けられるので、それらを設計するときに互いの配置が制約にならず、設計の自由度が高められる。

【0039】

しかも、第１，第２スプライン８，１０および被係合スプライン１１は、各々の歯を凹凸のない簡潔な形状に形成できるので、高歯および低歯や、前歯および後歯を有するような複雑な形状の歯を形成する必要が無くなってその製造が容易である。

【0040】

また、第１スプライン８および第２スプライン１０が被係合スプライン１１を介して連結されたときに、当接状態の第１ドグ７および第２ドグ９を相互に離間させて、第１，第２ドグ７，９に第１，第２動力伝達部材４，６間の動力が伝わらないようにできるので、第１，第２ドグ７，９の強度を特に高める必要が無くなって設計の自由度が高められるとともに、製造時のコストを低減することができる。その上、スリーブ１２を第２動力伝達部材６から離間させて第１，第２動力伝達部材４，６の連結を解除する際も、第１，第２ドグ７，９が相互に摺接することがないので、解除時の応答性を高めることもできる。しかも、このような第１，第２ドグ７，９の連結を解除できる機構を、第２スプライン１０および被係合スプライン１１における各歯の軸方向で対向する面にそれぞれ面取り１０ａ，１１ａを施すとともに、第１，第２ドグ７，９が相互に係合する第１動力伝達部材４および第２動力伝達部材６の同期位置において、被係合スプライン１１の歯の中央位置と第２スプライン１０の歯溝の中央位置とを予め周方向でずらしておくだけで簡単に構成できるので、このような機構のための構成を特別に付加する必要もない。

【0041】

また、第２動力伝達部材６の第１動力伝達部材４との対向面６ａに凹陥部６ｂが形成され、該凹陥部６ｂの内面に第２ドグ９が形成されるとともに、第１動力伝達部材４の第２動力伝達部材６との対向面４ａに、凹陥部６ｂ側に突出するようにして第１ドグ７が形成されるので、第１，第２ドグ７，９が凹陥部６ｂ内で係合することとなって、噛み合い式クラッチ機構１の軸線Ｌ方向のサイズを小型化できる。また、第２ドグ９が凹陥部６ｂ内に形成されて外方に突出しないので、第１，第２動力伝達部材４，６の対向面４ａ，６ａを接近配置することが可能となって同期後のスリーブ１２の移動距離を短くでき、噛み合い式クラッチ機構１の接・断にかかる時間を短縮できる。

【0042】

また、第１動力伝達部材４およびスリーブ１２は、それらの外周に形成された第１，第２周溝４ｂ，１２ａと、それらの周溝４ｂ，１２ａに係合する２組のフォークおよびアクチュエータによって、軸線Ｌ方向に各々個別に移動可能であるので、第１動力伝達部材４を第２動力伝達部材６側へ移動させて両者の回転を同期させるタイミングと、スリーブ１２を第２動力伝達部材６側へ移動させて被係合スプライン１１および第２スプライン１０を係合させるタイミングとを様々に変化させたり、第１動力伝達部材４およびスリーブ１２の移動速度を状況に応じて異ならせるような制御が可能となる。

【0043】

そのため、例えば第１動力伝達部材４を第２動力伝達部材６側へ移動させたときに、第１，第２ドグ７，９が撥ね合って同期が上手くできなかったような場合に、再度同期を行うために第１動力伝達部材４を一旦後退させてから再度前進させ、第１，第２ドグ７，９が同期した後にスリーブ１２を移動させるような制御が可能となるとともに、第１スプライン８と第２スプライン１０とを被係合スプライン１１を介して連結した後に第１ドグ７および第２ドグ９を離間させている場合には、被係合スプライン１１を連結したまま第１動力伝達部材４だけを後退させることで、第１ドグ７だけを予め後退させておくことができるから、その後の噛み合い式クラッチ機構１の解除時の動作を、スリーブ１２を移動するだけの迅速な動作で行うことができる。

【0044】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

【0045】

例えば、本実施形態の噛み合い式クラッチ機構では、図示せぬ動力源から回転軸２に伝達された動力を、第２動力伝達部材６から外歯１３に断・接可能に伝達しているが、図示せぬ動力源から外歯１３に伝達された動力を、第２動力伝達部材６から回転軸２に断・接可能に伝達することも可能である。

【0046】

また、ドグの形成された凹陥部を第１動力伝達部材４側の対向面４ａに設けてもよく、また凹陥部を設けることなく、第１，第２ドグ７，９を第１，第２動力伝達部材４，６の対向面４ａ，６ａから直接突出させるようにしてもよい。

【0047】

また、対向面４ａ，６ａの一方に凹陥部を設ける代わりに、対向面４ａ，６ａの一方に周方向に延びる複数の長溝を設け、対向面４ａ，６ａのそれら長溝で挟まれた部分を第１，第２凸部の一方とするとともに、対向面４ａ，６ａの他方に、前記長溝に向けて突出する第１，第２凸部の他方を形成するようにしてもよい。

【0048】

また本実施形態では、被係合スプライン１１の歯と第２スプライン１０の歯溝とを相互に係合させる段階において、スリーブ１２および第２動力伝達部材６を面取りに沿って相対回転させ、これにより第１ドグ７および第２ドグ９を、第１スプライン８および第２スプライン１０の連結状態で離間させるように構成しているが、第１ドグ７および第２ドグ９を第１スプライン８および第２スプライン１０の連結状態で離間させる必要がなければ、このような構成を採用する必要はない。

【符号の説明】

【0049】

Ｌ・・・・回転軸の軸線
２・・・・回転軸
４・・・・第１動力伝達部材
４ａ・・・第１動力伝達部材の第２動力伝達部材との対向面
４ｂ・・・移動制御手段（第１周溝）
６・・・・第２動力伝達部材
６ａ・・・第２動力伝達部材の第１動力伝達部材との対向面
６ｂ・・・凹陥部
７・・・・第１凸部（第１ドグ）
８・・・・第１スプライン
９・・・・第２凸部（第２ドグ）
１０・・・第２スプライン
１１・・・被係合スプライン
１２・・・スリーブ
１２ａ・・移動制御手段（第２周溝）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】