JP6662623B2

JP6662623B2 - Dog clutch

Info

Publication number: JP6662623B2
Application number: JP2015236188A
Authority: JP
Inventors: 弘紹吉野; 元樹田淵; 桑原　清二; 清二桑原; 勇塩津
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2020-03-11
Anticipated expiration: 2035-12-03
Also published as: JP2017101762A

Description

この発明は、相対回転する２つの部材にそれぞれ設けられたドグ歯を噛み合わせて係合することにより、２つの部材を連結してトルクの伝達を可能にするドグクラッチに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dog clutch that couples two members rotating relative to each other and engages and engages dog teeth provided between the two members to transmit torque by connecting the two members.

特許文献１には、径方向外側に外歯が形成されたピースに対して、径方向内側に内歯が形成されたスリーブを、油圧アクチュエータによって軸線方向に移動させることで、外歯と内歯とを係合させるように構成されたドグクラッチが開示されている。ピースは周方向へ回転可能に保持され、スリーブは周方向へ回転不可能に保持されている。そのため、スリーブを軸線方向に動かし、ピースの外歯とスリーブの内歯とを係合させることでピースの回転を停止させることができる。また、ピースには、ピースの外歯とスリーブの内歯とが係合していない状態で対向する面である端面に油溝が設けられている。油溝は、端面における内周側から内歯の平坦部（歯端面）を通って歯先まで延びていて、周方向に略等間隔で複数形成されている。特許文献１では、この油溝に内周側から潤滑用のオイルを流すことによって、外歯の歯先まで潤滑することができるため、回転しているピースの外歯とスリーブの内歯とを係合させるときに、外歯の平坦部と内歯の平坦部とが接触した際の摩擦力を緩和することができ、ドグクラッチの係合を良好にすることができると記載されている。 Patent Literature 1 discloses that a sleeve having radially inwardly formed internal teeth is moved axially by a hydraulic actuator with respect to a piece in which radially outwardly formed external teeth are formed. And a dog clutch configured to engage the clutch. The piece is held rotatably in the circumferential direction, and the sleeve is held non-rotatable in the circumferential direction. Therefore, the rotation of the piece can be stopped by moving the sleeve in the axial direction and engaging the external teeth of the piece with the internal teeth of the sleeve. Further, the piece is provided with an oil groove on an end surface which is a surface facing the external teeth of the piece and the internal teeth of the sleeve in a state where they are not engaged. The oil groove extends from the inner peripheral side of the end face to the tooth tip through the flat part (tooth end face) of the internal tooth, and is formed in a plurality at substantially equal intervals in the circumferential direction. According to Patent Literature 1, lubricating oil can be lubricated to the tip of the external teeth by flowing lubricating oil from the inner peripheral side into the oil groove, so that the external teeth of the rotating piece and the internal teeth of the sleeve are separated. It is described that when engaging, the frictional force when the flat portion of the external teeth and the flat portion of the internal teeth come into contact can be reduced, and the engagement of the dog clutch can be improved.

特開２０１５−０１０７１１号公報JP-A-2015-010711

特許文献１に開示されているようなドグクラッチにおいて、ドグクラッチを構成するピースおよびスリーブはそれぞれ一体に形成される。そのため、ピースもしくはスリーブを製造するときに、ピースやスリーブなどの大きさに応じてプレス機などの加工機を、大型化する必要がある。また、ピースやスリーブにおけるドグ歯は、高い強度が求められるため、ピースもしくはスリーブを一体で形成する場合には、ピースもしくはスリーブ全体を高い強度の材料で形成することとなる。したがって、ドグクラッチの製造コストが増大するおそれがあった。 In a dog clutch as disclosed in Patent Document 1, a piece and a sleeve constituting the dog clutch are formed integrally with each other. Therefore, when manufacturing a piece or a sleeve, it is necessary to increase the size of a processing machine such as a press machine according to the size of the piece or the sleeve. In addition, since the dog teeth of the piece or the sleeve are required to have high strength, when the piece or the sleeve is integrally formed, the whole piece or the sleeve is formed of a material having high strength. Therefore, there is a possibility that the manufacturing cost of the dog clutch may increase.

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、製造コストを低減することができるドグクラッチを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the technical problem described above, and has as its object to provide a dog clutch that can reduce manufacturing costs.

上記の目的を達成するために、この発明は、相対回転する二つの部材にそれぞれ設けられたドグ歯を噛み合わせて係合することにより、二つの部材を連結してトルクの伝達を可能にするドグクラッチにおいて、前記ドグ歯が設けられ円弧状に形成された複数のピース部材と、前記ピース部材とは別個独立しかつ前記ピース部材が固定される円環状のベース部材とを備え、複数の前記ピース部材は、円環状になるように周方向に隣接して前記ベース部材に固定され、前記ピース部材の強度は、前記ベース部材の強度より高いことを特徴とするものである。
この発明では、前記ベース部材の内周に、前記ベース部材を固定部材に回転できないように嵌合させる凹部もしくは凸部が形成されていてよい。
この発明では、前記ドグ歯は、均一の間隔で円環状に配列されていてよい。
この発明では、前記ドグ歯は、前記ピース部材における内周側から軸線方向に突出するように設けられ、前記ピース部材における前記ドグ歯より外周側の部分がフランジ状になっていてよい。
In order to achieve the above object, the present invention makes it possible to transmit torque by connecting two members by meshing and engaging dog teeth provided on two members that rotate relative to each other. A dog clutch, comprising: a plurality of piece members provided with the dog teeth and formed in an arc shape; and an annular base member that is independent of the piece members and to which the piece members are fixed. The member is fixed to the base member adjacently in the circumferential direction so as to form an annular shape, and the strength of the piece member is higher than the strength of the base member .
In the present invention, a concave portion or a convex portion may be formed on the inner periphery of the base member so as to fit the base member to the fixed member so as not to rotate.
In the present invention, the dog teeth may be annularly arranged at uniform intervals.
In this invention, the dog teeth may be provided so as to protrude in the axial direction from the inner peripheral side of the piece member, and a portion of the piece member on the outer peripheral side of the dog teeth may be in a flange shape.

この発明によれば、ドグ歯が形成された円弧状の複数のピース部材が円環状に配置され、その円環状に配置されたピース部材をベース部材に固定することでドグクラッチが構成されている。そのため、ベース部材とピース部材とが異なる部材として製造されるとともに、一つ一つのピース部材を小型化することができる。すなわち、ピース部材とベース部材とが一体に形成される場合と比較して、ピース部材を製造するために用いるプレス機などの装置を小型化することができる。また、ピース部材を、高い強度を備える材料で形成することによってドグ歯の強度を向上させることができる。したがって、ドグクラッチの製造コストを低減させることができる。 According to this invention, a dog clutch is formed by arranging a plurality of arc-shaped piece members having dog teeth formed thereon and fixing the annularly arranged piece members to the base member. Therefore, the base member and the piece member are manufactured as different members, and each piece member can be downsized. That is, as compared with the case where the piece member and the base member are integrally formed, a device such as a press used for manufacturing the piece member can be downsized. Further, by forming the piece member with a material having high strength, the strength of the dog teeth can be improved. Therefore, the manufacturing cost of the dog clutch can be reduced.

この発明の実施形態におけるドグクラッチを構成する二つの部材のうち一方の部材を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining one of two members constituting the dog clutch according to the embodiment of the present invention.

以下、この発明の実施形態におけるドグクラッチの構成を、図面を参照して説明する。ドグクラッチは、相対回転する二つの部材にそれぞれ設けられたドグ歯を噛み合わせて係合することにより、二つの部材を連結してトルクの伝達を可能にするように構成されている。なお、以下の説明では、便宜上、ドグクラッチを構成する二つの部材のうち一方の部材のみを説明し、その一方の部材を回転部材１と称して説明する。 Hereinafter, the configuration of the dog clutch according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The dog clutch is configured to engage the dog teeth provided on the two members that rotate relative to each other to engage with each other, thereby connecting the two members and transmitting the torque. In the following description, for convenience, only one of the two members constituting the dog clutch will be described, and one of the members will be referred to as a rotating member 1.

図１に示すように、この発明の実施形態におけるドグクラッチのうち一方の部材である回転部材１は、円弧状に形成された六つのピース部材２と、ピース部材２に形成された複数のドグ歯３と、円環状のベース部材４とによって構成されている。 As shown in FIG. 1, a rotary member 1 which is one of the dog clutches in the embodiment of the present invention includes six piece members 2 formed in an arc shape and a plurality of dog teeth formed in the piece member 2. 3 and an annular base member 4.

ピース部材２は、円弧状に形成されていて、六つのピース部材２が周方向に隣接して配置されている。ピース部材２と隣接する他のピース部材２とは、互いに外周同士および内周同士が隣接するように配置されることにより円環状に形成されている。また、この実施形態では、同一の大きさおよび形状に形成された六つのピース部材２によって円環状に形成されている。また、図１に示すように、隣接するピース部材２同士はわずかに隙間５を空けてベース部材４に固定されている。この隙間５によって、ピース部材２に形成された隣接するドグ歯３同士の間隔と、異なるピース部材２の隣接するドグ歯３同士の間隔とが均一になるように管理されている。 The piece members 2 are formed in an arc shape, and six piece members 2 are arranged adjacent to each other in the circumferential direction. The piece member 2 and another adjacent piece member 2 are formed in an annular shape by being arranged such that the outer periphery and the inner periphery are adjacent to each other. Further, in this embodiment, six pieces 2 having the same size and shape are formed in an annular shape. Further, as shown in FIG. 1, adjacent piece members 2 are fixed to the base member 4 with a slight gap 5 therebetween. The gap 5 manages the distance between adjacent dog teeth 3 formed on the piece member 2 and the distance between adjacent dog teeth 3 on different piece members 2 so as to be uniform.

ドグ歯３は、回転部材１における噛み合い爪もしくは噛み合い歯である。ドグ歯３は、ピース部材２の内周に沿って設けられ、ピース部材２における内周側から軸線方向に突出するように設けられている。したがって、ピース部材２のうちドグ歯より外周側の部分は図１に示すようにフランジ状になっている。また、ドグ歯３はピース部材２に複数設けられていて、各ドグ歯３が周方向に所定の間隔を空けて配置されている。そのため、上述したようにピース部材２が円環状に配置されることにより、ドグ歯３も円環状に配置される。
The dog teeth 3 are meshing claws or meshing teeth of the rotating member 1. The dog teeth 3 are provided along the inner circumference of the piece member 2, and are provided so as to protrude in the axial direction from the inner circumference side of the piece member 2 . Therefore, the portion of the piece member 2 on the outer peripheral side from the dog teeth is formed in a flange shape as shown in FIG. Also, the dog tooth 3 is provided plurality of pieces members 2 are arranged at predetermined intervals in each dog teeth 3 in the circumferential direction. Therefore, as described above, by arranging the piece members 2 in an annular shape, the dog teeth 3 are also arranged in an annular shape.

ベース部材４は、円環状に形成された部材であって、内周にはこのベース部材４と図示しない固定部材とがスプライン嵌合するための凸部６が形成されている。この凸部６は、ベース部材４の内周から径方向内側に向けて突出している。また、ベース部材４には、円環状に形成されたピース部材２が固定される。具体的には、ピース部材２におけるドグ歯３が形成されている面（端面）とは反対側の面と、ベース部材４の一方の面とを軸線方向で向かい合うように配置し、それぞれの対向する面同士を固定する。ピース部材２とベース部材４とは、かしめやボルト止めなどの手段によって完全拘束されている。なお、この実施形態においてピース部材２とベース部材４とは完全拘束されているが、この構成に限らず、例えば、ベース部材４のうちピース部材２と対向する面に凹部を形成し、ピース部材２のうちベース部材４と対向する面にその凹部に嵌め合わされる凸部を形成して、それらを嵌め合わせることによって一体化するように構成されていてもよい。 The base member 4 is a member formed in an annular shape, and a protrusion 6 for spline-fitting the base member 4 with a fixed member (not shown) is formed on the inner periphery. The protrusion 6 protrudes radially inward from the inner periphery of the base member 4. The annularly formed piece member 2 is fixed to the base member 4. Specifically, a surface of the piece member 2 opposite to the surface (end surface) on which the dog teeth 3 are formed and one surface of the base member 4 are arranged so as to face each other in the axial direction, and are opposed to each other. The surfaces to be fixed are fixed. The piece member 2 and the base member 4 are completely restrained by means such as caulking or bolting. In this embodiment, the piece member 2 and the base member 4 are completely constrained. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, a concave portion may be formed on a surface of the base member 4 facing the piece member 2, and the piece member may be formed. A projection may be formed on the surface of the base 2 facing the base member 4 so as to be fitted into the recess, and the projections may be fitted together to be integrated.

この構成によれば、ドグ歯３が形成された円弧状の複数のピース部材２が円環状に形成され、その円環状のピース部材２をベース部材４に固定することで回転部材１が形成されている。すなわち、回転部材１はベース部材４と複数のピース部材２とによって構成されている。そのため、各部品が一体に形成された回転部材と比較して、プレス機などの装置を小型化できる。また、回転部材１が複数の異なる部材で構成されているため、例えば、ピース部材２を構成する材料を高い強度の材料に変更することでドグ歯３の強度も向上させることができる。したがって、ドグクラッチの製造コストを低減することができる。 According to this configuration, the plurality of arc-shaped piece members 2 on which the dog teeth 3 are formed are formed in an annular shape, and the rotating member 1 is formed by fixing the annular piece members 2 to the base member 4. ing. That is, the rotating member 1 includes the base member 4 and the plurality of piece members 2. Therefore, a device such as a press can be miniaturized as compared with a rotating member in which each component is integrally formed. Further, since the rotating member 1 is composed of a plurality of different members, for example, by changing the material forming the piece member 2 to a material having high strength, the strength of the dog teeth 3 can be improved. Therefore, the manufacturing cost of the dog clutch can be reduced.

なお、上述した実施形態において、六つのピース部材２によって円環状に形成されているが、円環状を形成するために用いるピース部材２は、複数であればいくつでもよい。例えば、２つのピース部材２によって円環状に形成されていてもよいし、１０個のピース部材２によって円環状に形成されていてもよい。また、ピース部材２は、全て同一の大きさおよび形状でなくてもよい。例えば、２種類の異なる大きさのピース部材を、交互に隣接して配置することで円環状に形成できるように構成されていてもよい。さらに、六つのピース部材２を隙間なく隣接して配置させる場合には、その隣接したピース部材２同士の接する部位を固定して、径方向へのずれが生じないように構成する。また、相対回転する二つの部材のうち、一方の部材である回転部材１についてのみ説明したが、図示しない他方の部材については、同様に構成されていてもよいし異なる構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the ring is formed in an annular shape by the six piece members 2, but the number of the piece members 2 used for forming the ring is not limited as long as it is plural. For example, it may be formed in an annular shape by two piece members 2, or may be formed in an annular shape by ten piece members 2. Further, all the piece members 2 do not have to have the same size and shape. For example, a configuration may be adopted in which two types of piece members having different sizes can be formed in an annular shape by being arranged alternately and adjacently. Further, when the six piece members 2 are arranged adjacent to each other without gaps, the portions where the adjacent piece members 2 are in contact with each other are fixed so that no displacement in the radial direction occurs. In addition, among the two members that rotate relative to each other, only the rotating member 1 that is one of the members has been described. However, the other member (not shown) may have the same configuration or a different configuration.

１…回転部材、２…ピース部材、３…ドグ歯、４…ベース部材。 1 ... rotating member, 2 ... piece member, 3 ... dog tooth, 4 ... base member.

Claims

In a dog clutch that engages dog teeth provided on each of two members that rotate relative to each other to engage and thereby couple two members to transmit torque,
A plurality of piece members provided with the dog teeth and formed in an arc shape,
An annular base member which is independent of the piece member and to which the piece member is fixed,
The plurality of piece members are fixed to the base member adjacent to each other in the circumferential direction so as to form an annular shape ,
The strength of the piece member is higher than the strength of the base member.
Dog clutch which is characterized a call.

The dog clutch according to claim 1,
A dog clutch, wherein a concave portion or a convex portion is formed on an inner periphery of the base member so that the base member is fitted to the fixed member so as not to rotate.

The dog clutch according to claim 1 or 2,
A dog clutch wherein the dog teeth are arranged in a ring at uniform intervals.

  The dog clutch according to any one of claims 1 to 3,
  The dog teeth are provided so as to protrude in the axial direction from the inner peripheral side of the piece member,
  A portion of the piece member on the outer peripheral side from the dog tooth is in a flange shape.
Dog clutch characterized by that.