(57)【要約】【課題】弾性部材の収容に必要なスペースを縮小できる噛合係合装置を提供する。【解決手段】噛合係合装置１０は、電磁アクチュエータ２０により所定方向に往復移動するアーマチュア２４及びスリーブ１２と、ピース１１と、アーマチュア２４とスリーブ１２の間に配置され、スリーブ１２を係合方向に付勢する待ち機構スプリング２８と、アーマチュア２４をピース１１から離間する方向に付勢するリターンスプリング２５と、を備える。ピース１１は、回転要素と連動して回転し、アーマチュア２４及びスリーブ１２は、回転要素の軸線Ｃの周りに設けられる。待ち機構スプリング２８及びリターンスプリング２５は、軸線Ｃの周りに環状に並んで配置され、待ち機構スプリング２８を配置する領域、及び、リターンスプリング２５を配置する領域が、軸線Ｃの周りに環状に、交互に並ぶように配置される。【選択図】図１
2015222115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の外力を受けて所定方向に往復移動する可動部と、
前記可動部の移動に連動して前記所定方向に往復移動する第１噛合係合要素と、
前記第１噛合係合要素の移動に応じて係合状態または解放状態となる第２噛合係合要素と、
前記可動部と前記第１噛合係合要素の間に配置され、前記第１噛合係合要素を前記第２噛合係合要素と係合する方向に付勢する第１弾性部材と、
前記可動部を前記第２噛合係合要素から離間する方向に付勢する第２弾性部材と、
を備え、
前記第２噛合係合要素は、回転要素と連動して回転し、
前記可動部及び前記第１噛合係合要素が往復移動する前記所定方向は、前記回転要素及び前記第２噛合係合要素の回転軸線の軸方向であり、
前記可動部及び前記第１噛合係合要素は、前記回転軸線の周りに設けられ、
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記回転軸線の周りに環状に並んで配置され、
前記第１弾性部材を１個または複数個配置する領域、及び、前記第２弾性部材を一個または複数個配置する領域が、前記回転軸線の周りに環状に、交互に並ぶように形成される
ことを特徴とする噛合係合装置。
【請求項２】
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記回転軸線の周りの周方向に沿って１個ずつ交互に配置される
ことを特徴とする、請求項１に記載の噛合係合装置。
【請求項３】
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記回転軸線の周りの周方向に沿って、一方を複数個、他方を１個の順で交互に配置される
ことを特徴とする、請求項１に記載の噛合係合装置。
【請求項４】
前記可動部及び前記第１噛合係合要素を収容すると共に、前記第１噛合係合要素を前記軸方向に移動可能にスプライン嵌合する嵌合部を有する収容部材と、
前記可動部を前記軸方向に移動可能に支持する支持部材と、
を備え、
前記回転軸線からの径方向において、前記可動部と前記支持部材との間隙の最大値が、前記第１噛合係合要素と前記嵌合部との間隙の最大値よりも大きく設定される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の噛合係合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噛合係合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対向するドグ歯の端面同士が当接する状態で圧縮され、ドグ歯が互いに噛み合い可能な位置関係になったときにドグ歯を押し込む待ち機構スプリングと、解放時にドグ歯を係合前の位置に戻すリターンスプリングとを備える噛合係合装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この噛合係合装置では、待ち機構スプリングとリターンスプリングは、ドグ歯の回転軸に沿って平行に配置され、かつ、同一の周方向位置において径方向の内側及び外側に並んで配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１８２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の噛合係合装置では、待ち機構スプリングとリターンスプリングとが同一の周方向位置にて径方向に重畳して配置されるため、待ち機構スプリング及びリターンスプリングを収容するためのスペースが径方向にかさむ。従来の噛合係合装置では、待ち機構スプリングやリターンスプリングなどの弾性部材の収容に必要なスペースを縮小する点で改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、弾性部材の収容に必要なスペースを縮小できる噛合係合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る噛合係合装置は、所定の外力を受けて所定方向に往復移動する可動部と、前記可動部の移動に連動して前記所定方向に往復移動する第１噛合係合要素と、前記第１噛合係合要素の移動に応じて係合状態または解放状態となる第２噛合係合要素と、前記可動部と前記第１噛合係合要素の間に配置され、前記第１噛合係合要素を前記第２噛合係合要素と係合する方向に付勢する第１弾性部材と、前記可動部を前記第２噛合係合要素から離間する方向に付勢する第２弾性部材と、を備え、前記第２噛合係合要素は、回転要素と連動して回転し、前記可動部及び前記第１噛合係合要素が往復移動する前記所定方向は、前記回転要素及び前記第２噛合係合要素の回転軸線の軸方向であり、前記可動部及び前記第１噛合係合要素は、前記回転軸線の周りに設けられ、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記回転軸線の周りに環状に並んで配置され、前記第１弾性部材を１個または複数個配置する領域、及び、前記第２弾性部材を一個または複数個配置する領域が、前記回転軸線の周りに環状に、交互に並ぶように形成されることを特徴とする。
【０００７】
また、上記の噛合係合装置において、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記回転軸線の周りの周方向に沿って１個ずつ交互に配置されることが好ましい。
【０００８】
また、上記の噛合係合装置において、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は、前記回転軸線の周りの周方向に沿って、一方を複数個、他方を１個の順で交互に配置されることが好ましい。
【０００９】
また、上記の噛合係合装置は、前記可動部及び前記第１噛合係合要素を収容すると共に、前記第１噛合係合要素を前記軸方向に移動可能にスプライン嵌合する嵌合部を有する収容部材と、前記可動部を前記軸方向に移動可能に支持する支持部材と、を備え、前記回転軸線からの径方向において、前記可動部と前記支持部材との間隙の最大値が、前記第１噛合係合要素と前記嵌合部との間隙の最大値よりも大きく設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る噛合係合装置は、第１弾性部材及び第２弾性部材を、係合要素が配置される回転軸周りに環状に並べて配置するため、第１弾性部材及び第２弾性部材を収容するのに必要な径方向の長さを低減でき、弾性部材の収容に必要なスペースを縮小できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る噛合係合装置の概略構成を示す断面模式図であり、図３中の位相１における縦断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る噛合係合装置の概略構成を示す断面模式図であり、図３中の位相２における縦断面図である。
【図３】図３は、図１，２中の矢印Ａに示す方向から視たときのスリーブ、リターンスプリング、及び待ち機構スプリングの概略構成を示す矢視図である。
【図４】図４は、実施形態の第一変形例に係る噛合係合装置の概略構成を示す断面模式図であり、図３中の位相１における縦断面図である。
【図５】図５は、実施形態の第二変形例に係る噛合係合装置における、図１，２中の矢印Ａに示す方向から視たときのスリーブ、リターンスプリング、及び待ち機構スプリングの概略構成を示す矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る噛合係合装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１３】
［実施形態］
図１〜３を参照して、本発明の一実施形態に係る噛合係合装置１０の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る噛合係合装置の概略構成を示す断面模式図であり、図３中の位相１における縦断面図である。図２は、本実施形態に係る噛合係合装置の概略構成を示す断面模式図であり、図３中の位相２における縦断面図である。図３は、図１，２中の矢印Ａに示す方向から視たときのスリーブ、リターンスプリング、及び待ち機構スプリングの概略構成を示す矢視図である。
【００１４】
図１，２に示す噛合係合装置１０は、例えば、ハイブリッド車両において、エンジンやモータジェネレータなどの駆動源からの動力を出力軸に伝達する動力伝達装置に組み込まれる。噛合係合装置１０は、例えば、動力伝達装置から出力軸に伝達する動力を制御するために、動力伝達装置の回転要素の一部の回転を規制するブレーキ装置や、２つの回転要素を連結するクラッチ装置として使用される。なお、動力伝達装置の全体構成等の詳細な構造は本発明の要旨と直接関係しないため説明を省略する。
【００１５】
噛合係合装置１０は、図１，２に示すように、ピース１１（第２噛合係合要素）、スリーブ１２（第１噛合係合要素）、ハブブラケット１５（収容部材）、電磁アクチュエータ２０、及びＥＣＵ３０（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）を備える。
【００１６】
ピース１１及びスリーブ１２は、上記の回転要素の周囲に配置されている。この回転要素は、図１，２下部の左右方向に一点鎖線で描画した軸線Ｃを中心として回転するものとし、以下の説明では、特に断りのない限り、図面の左右方向を回転要素の回転軸線（軸線Ｃ）の延在方向である「軸方向」、上下方向を回転要素の「径方向」と表現する。また、軸線Ｃ周りの方向を回転要素の「周方向」と表現する。
【００１７】
ピース１１は、回転要素と連動して軸線Ｃ周りを一体回転する。ピース１１は、軸方向及び径方向の移動が規制されている。
【００１８】
スリーブ１２は、ピース１１より径方向外側に配置されている。スリーブ１２は、ハブブラケット１５にスプライン嵌合されている。ハブブラケット１５は、動力伝達装置の構成要素を内包するケース（図示せず）に固設されている。つまり、スリーブ１２は、ハブブラケット１５にスプライン嵌合されることによって、軸方向に移動可能に構成されており、径方向の移動及び軸線Ｃ周りの回転が規制されている。また、スリーブ１２は、径方向外側に延在する被挟持部１２ａを有する。被挟持部１２ａは、軸線Ｃを中心とする略円環状に形成されている。
【００１９】
ピース１１とスリーブ１２は、スリーブ１２の軸方向の移動によって、スリーブ１２の内周面とピース１１の外周面とを係合／解放することができる。ピース１１の外周面には、径方向外側に向けて軸線Ｃ周りの周方向に沿って複数のドグ歯１３が配設されている。スリーブ１２の内周面には、径方向内側に向けて、軸線Ｃ周りの周方向に沿って複数のドグ歯１４が配設される。これらのドグ歯１３，１４は、噛み合いドグクラッチになっている。スリーブ１２がピース１１に接近する方向（係合方向）に移動し、スリーブ１２のドグ歯１４がピース１１のドグ歯１３とぴったりと組み合わされた状態となって相互に噛み合うことにより、ピース１１とスリーブ１２とを係合させることができる。スリーブ１２をピース１１とスプライン嵌合することにより、ピース１１と連動する回転要素の回転を固定することができる。また、スリーブ１２がピース１１から離間する方向（解放方向）に移動し、スリーブ１２のドグ歯１４をピース１１のドグ歯１３から離間させることで、スリーブ１２とピース１１との係合状態を解放させることができる。
【００２０】
図１では、スリーブ１２がピース１１に対して左側に配置され、スリーブ１２が右方向に移動するとピース１１と係合し、左方向に移動するとピース１１から解放するよう構成されている。以下の説明では、図１の右方向を「係合方向」、左方向を「解放方向」とも表現する。
【００２１】
電磁アクチュエータ２０は、軸方向に駆動力を発生させ、スリーブ１２を軸方向に移動させる動力源である。図１に示すように、本実施形態の電磁アクチュエータ２０は、具体的には電磁ソレノイド方式のアクチュエータである。電磁アクチュエータ２０は、軸線Ｃを中心として回転する回転要素の周囲、かつ、ピース１１及びスリーブ１２の径方向外側に配置されている。
【００２２】
電磁アクチュエータ２０は、電磁コイル２１と、インナーヨーク２２と、アウターヨーク２３と、アーマチュア２４（可動部）と、リターンスプリング２５（第２弾性部材）と、待ち機構スプリング２８（第１弾性部材）を備える。
【００２３】
インナーヨーク２２は、係合方向側から電磁コイル２１の周囲に配置され、アウターヨーク２３は、解放方向側から電磁コイル２１の周囲に配置される。インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３は、電磁コイル２１の径方向外側にて連結し、共にケースに固設されている。すなわち、インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３は、電磁コイル２１を軸方向両側から挟み込むよう電磁コイル２１の周囲に固定配置される固定部として機能する。また、インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３は、電磁コイル２１の径方向内側では相互に接続せず、電磁コイル２１の径方向内側の一部に開口部２６を形成している。インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３は、共に磁性体で形成されている。
【００２４】
アーマチュア２４は、インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３の径方向内側、かつ、スリーブ１２の径方向外側に配置されている。アーマチュア２４は、軸方向に移動可能に設置されており、軸方向の移動によりスリーブ１２に推力を付与することできる。
【００２５】
アーマチュア２４は、第一部材２４ａ及び第二部材２４ｂの２つの部材から構成される。アーマチュア２４の第一部材２４ａは、軸方向の解放方向側からスリーブ１２の被挟持部１２ａと当接可能に配置され、また、第二部材２４ｂは、径方向内側に延在する挟持部２４ｇによって、係合方向側からスリーブ１２の被挟持部１２ａと当接可能に配置される。つまり、アーマチュア２４は、スリーブ１２の被挟持部１２ａを軸方向両側から挟み込んだ状態で配置されており、アーマチュア２４とスリーブ１２との連動性を向上できるよう構成されている。また、この構成により、第一部材２４ａ及び第二部材２４ｂとの間に配置するスリーブ１２の組付性を確保することができる。
【００２６】
アーマチュア２４の第一部材２４ａは、アウターヨーク２３の径方向内側にて、メッキやブッシュ等の支持部材２７を介して軸方向に移動可能に支持されており、また、第二部材２４ｂは、インナーヨーク２２の径方向内側にて支持部材２７を介して軸方向に移動可能に支持されている。つまり、第一部材２４ａ及び第二部材２４ｂは、固定部（インナーヨーク２２、アウターヨーク２３）に個別に支持されている。すなわち、アーマチュア２４は、軸方向に沿って固定部による支持点を二点有し、両持ち支持（二点支持）されており、軸方向の移動の安定性を向上でき、スリーブ１２への推力の伝達を効率良く行うことができるよう構成されている。
【００２７】
また、アーマチュア２４は、第二部材２４ｂを第一部材２４ａに圧入固定することで一体的な部材として形成されている。これにより、アーマチュア２４を複数部材で構成しても、径方向及び軸方向寸法の小型化、組付性向上、慣性低減による性能向上を実現しつつ、一体動作が可能となる。なお、アーマチュア２４の第一部材２４ａと第二部材２４ｂとをボルト等の締結手段により締結してもよい。
【００２８】
また、アーマチュア２４の第一部材２４ａは、径方向外側に突出し、かつ、軸方向の係合方向側に突出する突出部２４ｃを有する。突出部２４ｃは、インナーヨーク２２とアウターヨーク２３との間の開口部２６に挿入されている。突出部２４ｃの係合方向側の端面には、アーマチュア２４の動作方向に直交するストッパ面２４ｄが設けられている。一方、インナーヨーク２２の解放方向側の端面にも、アーマチュア２４のストッパ面２４ｄと対向する位置にストッパ面２２ａが設けられている。アーマチュア２４が係合方向に移動したときに、アーマチュア２４のストッパ面２４ｄが、インナーヨーク２２のストッパ面２２ａと突き当たることで、アーマチュア２４の係合方向への移動を停止させることができる。
【００２９】
アーマチュア２４の第一部材２４ａは磁性体で形成され、第二部材２４ｂは非磁性体で形成されている。これにより、第一部材２４ａ及び第二部材２４ｂと固定部（インナーヨーク２２、アウターヨーク２３）との支持部（支持部材２７）にエアギャップ等を設けなくても必要部以外の磁路を遮断することが可能となる。
【００３０】
また、アーマチュア２４と固定部との二点支持の各支持部は、径方向寸法を合わせて設定されている。つまり、アーマチュア２４の第一部材２４ａとアウターヨーク２３との支持部と、第二部材２４ｂとインナーヨーク２２との支持部は、同一の径方向位置に配置されている。ここで、「両支持部の径方向位置が同一」とは、各支持部の径方向寸法の偏差が所定範囲（例えば±０．２ｍｍ以下）内であることを意味する。これにより、加工精度を向上でき、支持精度を向上できる。
【００３１】
リターンスプリング２５は、アーマチュア２４の第二部材２４ｂとインナーヨーク２２との間に配置されている。リターンスプリング２５は、例えば圧縮バネであり、適度に圧縮された状態で保持されており、アーマチュア２４を解放方向、つまりピース１１から離間する方向に付勢している。リターンスプリング２５は、アーマチュア２４の係合方向への移動が進むほど、つまり、スリーブ１２とピース１１との噛み合い度合いが深くなるほど、解放方向への付勢力を大きく発生させる。
【００３２】
待ち機構スプリング２８は、アーマチュア２４の第一部材２４ａとスリーブ１２の被挟持部１２ａとの間に設けられている。待ち機構スプリング２８は、アーマチュア２４とスリーブ１２の被挟持部１２ａとの軸方向の相対位置関係に応じて、軸方向に伸縮可能に配置されている。典型的には、待ち機構スプリング２８は、アーマチュア２４が係合方向に移動するときに、スリーブ１２にピース１１と係合する方向に付勢するよう構成されている。
【００３３】
特に本実施形態では、リターンスプリング２５及び待ち機構スプリング２８は、図３に示すように、軸線Ｃ周りの位相が異なる位置に環状に並んで配置されている。つまり、図３に示すように、リターンスプリング２５及び待ち機構スプリング２８は、略同一の径方向位置に配置され、かつ、周方向に沿って交互に配置されている。つまり、噛合係合装置１０の軸線Ｃを通る縦断面形状を考えると、軸線Ｃ周りの位相変化に応じて、図３に「位相１」と示す位相における、図１に示すリターンスプリング２５を含む縦断面形状と、図３に「位相２」と示す位相における、図２に示す待ち機構スプリング２８を含む縦断面形状と、が交互に現れる。
【００３４】
また、リターンスプリング２５及び待ち機構スプリング２８は、周方向に沿って少なくとも一部を重畳して配置されている。ここで、図１，２に示すように、アーマチュア２４の第二部材２４ｂは、第一部材２４ａの径方向内側の内周面に沿って、上述した挟持部２４ｇより軸方向の解放方向側に延在する円筒部２４ｅと、この円筒部２４ｅの解放方向側端部から径方向内側に延在する連結部２４ｆとを有する。リターンスプリング２５は、アーマチュア２４の第二部材２４ｂとインナーヨーク２２との間に配置されている、と上述したが、より詳細には、図１に示すように、アーマチュア２４の第二部材２４ｂの連結部２４ｆと、インナーヨーク２２との間に設けられている。一方、上述のように、待ち機構スプリング２８は、図２に示すように、アーマチュア２４の第一部材２４ａとスリーブ１２の被挟持部１２ａとの間に設けられている。リターンスプリング２５の解放方向側の端部の接続位置である連結部２４ｆは、待ち機構スプリング２８の係合方向側の端部の接続位置である被挟持部１２ａよりも、必ず解放方向側に位置する。したがって、リターンスプリング２５は、周方向に沿って少なくとも一部を待ち機構スプリング２８と重畳して配置される構成となっている。
【００３５】
このようなリターンスプリング２５及び待ち機構スプリング２８の配置とするために、スリーブ１２の被挟持部１２ａは、軸線Ｃを中心とする略円環形状の外縁のうち、リターンスプリング２５が配置される周方向位置において、図３に示すように径方向内側に凹状となるよう形成されている。つまり、スリーブ１２の被挟持部１２ａは、Ａ方向視において、円形状の外周に周期的に凹部を有する形状、所謂花びら形状に形成される。これにより、リターンスプリング２５を係合方向側から解放方向側に挿通させることができるよう構成されている。
【００３６】
ハブブラケット１５は、軸線Ｃ周りに、ピース１１に隣接して延在し、スリーブ１２とスプライン嵌合する内円筒部１５ａを有する。ハブブラケット１５は、この内円筒部１５ａから電磁アクチュエータ２０の形状に沿って、スリーブ１２及び電磁アクチュエータ２０を被覆しながら径方向外側に延在する形状をとり、外縁端部１５ｂにてケース（図示せず）にボルト固定されている。つまり、ハブブラケット１５は、電磁アクチュエータ２０（電磁コイル２１、アーマチュア２４）及びスリーブ１２を収容する収容部材としても機能する。
【００３７】
ハブブラケット１５の内円筒部１５ａは、スリーブ１２の径方向内側に配置されており、内円筒部１５ａの外周面上には、径方向外側に向けて周方向に沿って複数のスプライン歯１５ｃが配設されている。スリーブ１２は、ドグ歯１４をこのスプライン歯１５ｃの間に挿入することによって、ハブブラケット１５にスプライン嵌合され、軸方向に移動可能に支持されている。つまり、本実施形態では、ハブブラケット１５の内円筒部１５ａが、スリーブ１２を軸方向に移動可能にスプライン嵌合する嵌合部として機能する。
【００３８】
ここで、スリーブ１２とハブブラケット１５の内円筒部１５ａ（嵌合部）との径方向の間隙の最大値、つまり径方向ガタは、アーマチュア２４と支持部材２７との径方向ガタよりも小さくなるよう構成されている。これにより、アーマチュア２４と支持部材２７との径方向の衝突を抑制できるので、スリーブ１２とピース１１との接触時に発生するスリーブラジアル荷重が支持部材２７に入力されにくくなり、支持部材２７の耐久性を向上できるよう構成されている。
【００３９】
ＥＣＵ３０は、車両内の各種センサ類の情報に基づいて、車両の各部の制御を行う制御装置である。本実施形態では、ＥＣＵ３０は、噛合係合装置１０の電磁アクチュエータ２０に接続されており、電磁アクチュエータ２０の動作を制御することにより、スリーブ１２の軸方向の移動を制御して、噛合係合装置１０の係合／解放を制御することができる。
【００４０】
ＥＣＵ３０は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ３０の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【００４１】
このような噛合係合装置１０では、電磁アクチュエータ２０の電磁コイル２１が非励磁状態にあるときは、電磁アクチュエータ２０は停止しており、スリーブ１２は、アーマチュア２４の第二部材２４ｂを介して、リターンスプリング２５の付勢力を解放方向に受ける。この付勢力により、スリーブ１２は、図１に示すように、ピース１１と離間するハブブラケット１５の内円筒部１５ａ上の所定位置に保持され、ピース１１と非噛合の状態となる。すなわち、電磁アクチュエータ２０が非励磁状態にあるときは、噛合係合装置１０が解放状態となり、ピース１１は回転要素と連動して回転することができる。
【００４２】
ＥＣＵ３０からの制御指令に応じて、電磁コイル２１が励磁されると、電磁コイル２１の周囲に配置されている磁性体のインナーヨーク２２、アウターヨーク２３、及びアーマチュア２４の第一部材２４ａを周回する磁気回路Ｍが形成される。この磁気回路Ｍは、図１，２に示すように、アーマチュア２４の突出部２４ｃのストッパ面２４ｄと、インナーヨーク２２のストッパ面２２ａとの隙間を横切るように形成される。したがって、アーマチュア２４は、インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３の内周面に案内されつつ、インナーヨーク２２に向かって磁気吸引される。アーマチュア２４は、この磁気吸引力（電磁力）によって、リターンスプリング２５に抗して係合方向に移動する。このアーマチュア２４の動作に伴い、スリーブ１２は待ち機構スプリング２８を介して推力を受けて係合方向に移動し、スリーブ１２のドグ歯１４がピース１１のドグ歯１３と噛み合った噛合状態となる。すなわち、電磁アクチュエータ２０が励磁状態にあるときは、噛合係合装置１０が係合状態となり、ピース１１と連結する回転要素の回転を停止させることができる。
【００４３】
次に、本実施形態に係る噛合係合装置１０の効果を説明する。
【００４４】
本実施形態の噛合係合装置１０は、電磁アクチュエータ２０による磁気吸引力（所定の外力）を受けて係合方向及び解放方向に往復移動するアーマチュア２４と、アーマチュア２４の移動に連動して係合方向及び解放方向に往復移動するスリーブ１２と、スリーブ１２の移動に応じて係合状態または解放状態となるピース１１と、アーマチュア２４とスリーブ１２の間に配置され、スリーブ１２をピース１１と係合する方向に付勢する待ち機構スプリング２８と、アーマチュア２４をピース１１から離間する方向に付勢するリターンスプリング２５と、を備える。ピース１１は、回転要素と連動して回転し、アーマチュア２４及びスリーブ１２が往復移動する方向は、回転要素及びピース１１の回転軸線Ｃの軸方向であり、アーマチュア２４及びスリーブ１２は、軸線Ｃの周りに設けられる。待ち機構スプリング２８及びリターンスプリング２５は、軸線Ｃの周りの位相が異なる位置に環状に並んで配置される。言い換えると、待ち機構スプリング２８を１個配置する領域、及び、リターンスプリング２５を１個配置する領域が、軸線Ｃの周りに環状に、交互に並ぶように配置される。
【００４５】
この構成により、本実施形態の噛合係合装置１０では、待ち機構スプリング２８とリターンスプリング２５が、軸線Ｃの周りの同位相の位置に配置されない。つまり、待ち機構スプリング２８とリターンスプリング２５は、軸線Ｃ周りの同一の周方向位置において、径方向の内側及び外側に並んで配置されない。本実施形態の噛合係合装置１０では、待ち機構スプリング２８及びリターンスプリング２５は、軸線Ｃの周りの位相が異なる位置に環状に並んで配置されるので、それぞれの径方向位置が略同一となるように待ち機構スプリング２８及びリターンスプリング２５を配置することを容易に行うことが可能となる。これにより、待ち機構スプリング２８とリターンスプリング２５とを収容するのに必要な径方向の長さを低減できる。
【００４６】
さらに、待ち機構スプリング２８とリターンスプリング２５が軸線Ｃの周りの周方向に沿って少なくとも一部を重畳して配置することができる。これにより、待ち機構スプリング２８とリターンスプリング２５とを、お互いのセット長を確保した上で互い違いに配置でき、バネ要素の軸方向の体格が低減可能となる。つまり、待ち機構スプリング２８とリターンスプリング２５とを収容するのに必要な軸方向の長さも低減できる。このように、本実施形態の噛合係合装置１０は、待ち機構スプリング２８とリターンスプリング２５とを収容するのに必要な径方向及び軸方向の長さを低減すること可能となり、この結果、待ち機構スプリング２８及びリターンスプリング２５を収容するスペースを縮小できる。
【００４７】
また、本実施形態の噛合係合装置１０は、アーマチュア２４及びスリーブ１２を収容すると共に、スリーブ１２を軸方向に移動可能にスプライン嵌合する嵌合部としての内円筒部１５ａを有するハブブラケット１５と、アーマチュア２４を軸方向に移動可能に支持する支持部材２７と、を備える。軸線Ｃからの径方向において、アーマチュア２４と支持部材２７との間隙の最大値（径方向ガタ）が、スリーブ１２とハブブラケット１５の内円筒部１５ａとの間隙の最大値よりも大きく設定される。
【００４８】
この構成により、例えばスリーブ１２がピース１１と嵌合する際など、スリーブ１２に径方向のがたつきが生じ、このがたつきがアーマチュア２４に伝達しても、アーマチュア２４と支持部材２７とが接触しにくいため、支持部材２７の耐久性を向上することができる。
【００４９】
［変形例］
次に、図４，５を参照して、上記実施形態の変形例を説明する。図４は、実施形態の第一変形例に係る噛合係合装置の概略構成を示す断面模式図であり、図３中の位相１における縦断面図である。上記実施形態では、図１に示すように、リターンスプリング２５は、その解放方向側の端部をアーマチュア２４の第二部材２４ｂの連結部２４ｆに接続する構成を例示した。しかし、リターンスプリング２５は、スリーブ１２の被挟持部１２ａよりも解放方向側に延在できればよく、例えば図４に示すように、解放方向側の端部をアーマチュア２４の第一部材２４ａに接続する構成としてもよい。
【００５０】
図５は、実施形態の第二変形例に係る噛合係合装置における、図１，２中の矢印Ａに示す方向から視たときのスリーブ、リターンスプリング、及び待ち機構スプリングの概略構成を示す矢視図である。上記実施形態では、図３に示すように、リターンスプリング２５及び待ち機構スプリング２８が、軸線Ｃの周りの周方向に沿って交互に１個ずつ配置される構成を例示した。しかし、リターンスプリング２５及び待ち機構スプリング２８は、周方向に沿って環状に配置されていればよく、１個ずつ交互に配置されなくてもよい。例えば図５に示すように、周方向に沿って、待ち機構スプリング２８を２個、リターンスプリング２５を１個の順で交互に配置されるように、待ち機構スプリング２８及びリターンスプリング２５の一方を複数個、他方を１個の順で交互に配置される構成でもよい。また、待ち機構スプリング２８を１個または複数個配置する領域、及び、リターンスプリング２５を１個または複数個配置する領域が、軸線Ｃの周りに環状に、交互に並ぶように形成される構成でもよい。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５２】
上記実施形態では、スリーブ１２に係合方向の推力を付加する手段として電磁アクチュエータ２０を備える構成を例示したが、アーマチュア２４及びスリーブ１２に推力を付加することができれば、この代わりに油圧や空気圧などを動力源としてもよい。
【００５３】
上記実施形態では、噛合係合装置１０がリターンスプリング２５及び待ち機構スプリング２８を備える構成を例示したが、リターンスプリング２５及び待ち機構スプリング２８は、それぞれ解放方向及び係合方向に付勢できる要素であればよく、例えばゴムやウレタン等の弾性材料や、エアダンパーなど、スプリング以外の弾性部材に置き換えてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０  噛合係合装置
１１  ピース（第２噛合係合要素）
１２  スリーブ（第１噛合係合要素）
１５  ハブブラケット（収容部材）
１５ａ  内円筒部（嵌合部）
２４  アーマチュア（可動部）
２５  リターンスプリング（第２弾性部材）
２７  支持部材
２８  待ち機構スプリング（第１弾性部材）
Ｃ  軸線
【図１】
2015222115.tif 000003
【図２】
2015222115.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015222115.tif 000006
【図５】
2015222115.tif 000007