(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の主駆動輪を駆動する主駆動装置および左右の補助駆動輪を駆動する電動機により駆動される車両の前記電動機側の動力伝達経路に配設される動力伝達装置であって、
断面円形状の外周面を有し軸心回りに回転可能に構成される内輪と、
その内輪の前記外周面に対向する断面円形状の内周面を有し前記軸心回りに回転可能に構成される外輪と、
前記外周面および前記内周面にそれぞれ係合可能な係合面を有し前記外周面および前記内周面の対向間において円周方向に複数配設される第１スプラグと、
その第１スプラグを前記外周面および前記内周面の円周方向へ傾動可能に保持する保持器と、を備え、
前記第１スプラグは、前記電動機の駆動力により回転される前記内輪または前記外輪の外周面または内周面に前記係合面が接して配設され、前記車両の前進方向に前記内輪または前記外輪が回転されると、前記係合面が前記内輪の外周面および前記外輪の内周面に係合され、
前記内輪または前記外輪の一方は、左右に分離されると共に前記補助駆動輪を軸支する左右の車軸の各々と一体に形成され、
前記内輪または前記外輪の他方は、前記電動機の駆動力により回転されると共に前記左右に分離された内輪または外輪に跨設されつつ一体に形成され、
前記第１スプラグは、前記左右に分離された内輪または外輪にそれぞれ配設されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記外周面および前記内周面にそれぞれ係合可能な係合面を有し前記外周面および前記内周面の対向間において円周方向に複数配設される第２スプラグを備え、
その第２スプラグは、前記電動機の駆動力により回転される前記内輪または前記外輪の外周面または内周面に前記係合面が接して配設され、前記車両の後進方向に前記内輪または前記外輪が回転されると、前記係合面が前記内輪の外周面および前記外輪の内周面に係合されることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第２スプラグは、前記第１スプラグに並設されると共に前記外周面および前記内周面の円周方向へ傾動可能に前記保持器に前記第１スプラグと共に保持されていることを特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１スプラグ又は前記第２スプラグの少なくとも一方は、前記内輪の外周面および前記外輪の内周面と前記係合面との係合が解除されると、前記内輪の外周面または前記外輪の内周面と前記係合面とが非接触に保持されることを特徴とする請求項２又は３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１スプラグ及び前記第２スプラグは、前記第１スプラグ又は前記第２スプラグの一方の係合面と前記内輪の外周面および前記外輪の内周面とが係合されると、前記第１スプラグ又は前記第２スプラグの他方の係合面と前記内輪の外周面または前記外輪の内周面の少なくとも一方とが非接触に保持されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記保持器から延設される延設部と、
その延設部に回転抵抗を与える回転抵抗付与手段と、を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記電動機により駆動される前記内輪の外周面または前記外輪の内周面に前記係合面が接するように前記第１スプラグに付勢力を付与する付勢部材を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動力伝達装置に関し、特に、消費電力や発熱を抑えると共に動力伝達時の応答遅れや衝撃を防止できる小型軽量の動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、主駆動輪を駆動する内燃機関等の主駆動装置と、補助駆動輪を駆動する電動機とを備える車両が知られている。このような車両においては、多板クラッチを備える動力伝達装置が、電動機側の動力伝達経路に配設されることがある（特許文献１）。特許文献１に開示される動力伝達装置では、電磁石の励磁により多板クラッチの断続が行われる。多板クラッチは、電動機の回転と同時に電磁石の励磁により連結され、電動機の回転の停止と同時に電磁石の励磁が停止され連結が解除される。これにより電動機を回転させると共に電磁石を励磁することで主駆動輪および補助駆動輪が駆動され、電動機の回転と電磁石の励磁とを停止することで補助駆動輪の駆動が停止される。さらに補助駆動輪の駆動を停止した状態では多板クラッチによって電動機と車輪とが切り離されるので、車輪の連れ回りによる電動機の回転が防止され電動機が保護されると共に、電動機の起電力から回路素子等が保護される。
【０００３】
また、電動機側の動力伝達経路に配設される動力伝達装置として、内輪および外輪に係合可能なスプラグと、そのスプラグを保持する小径保持器および大径保持器と、外輪に連結されるロータと、電磁コイルが配設されると共に大径保持器に連結されるアーマチュアとを備えるものがある（特許文献２）。特許文献２に開示される動力伝達装置では、電磁コイルに通電することにより、外輪に連結したロータと大径保持器に連結したアーマチュアとが吸着される。その結果、アーマチュアとロータとの間に摩擦トルクが発生し、外輪と大径保持器との相対回転が規制される。この状態で電動機の駆動力により内輪および外輪が相対回転されると、スプラグが内輪および外輪に係合し、動力が伝達される。これにより電動機を回転させると共に電磁コイルに通電することで、主駆動輪および補助駆動輪が駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８９５１４４号公報
【特許文献２】特開２０００−３５０６１号公報（図１４、図１６等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示される技術では、多板クラッチの断続や、ロータ及びアーマチュアの吸着のために、大きなサイズの電磁石や電磁コイルが必要となるので、動力伝達装置のサイズや重量が大きくなるという問題点があった。
【０００６】
また、電動機の動力を伝達するときは電磁石の励磁や電磁コイルの通電が必要なため、消費電力や発熱が大きくなるという問題点があった。
【０００７】
また、電動機の動力を伝達するときに電磁石の励磁や電磁コイルの通電が遅れると、内輪および外輪へのスプラグの係合が遅れ、動力が伝達されるまでの応答遅れが生じるという問題点があった。さらに応答遅れが生じると、動力の伝達が遮断された状態から動力が伝達されるまでの間に内輪または外輪が空転するので、内輪および外輪へスプラグが係合する動力伝達時に衝撃が生じるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、消費電力や発熱を抑えると共に動力伝達時の応答遅れや衝撃を防止できる小型軽量の動力伝達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および発明の効果】
【０００９】
この目的を達成するために、請求項１記載の動力伝達装置によれば、電動機の駆動力により回転される内輪または外輪の外周面または内周面に係合面が接して配設される第１スプラグにより、車両の前進方向に内輪または外輪が回転されると、外周面または内周面と係合面との接点に発生する摩擦力により第１スプラグが傾動され、第１スプラグの係合面が内輪の外周面および外輪の内周面に係合される。これにより内輪と外輪との一定回転方向への相対回転が規制され、電動機の駆動力が伝達される。
【００１０】
このように、電動機の駆動力により車両の前進方向に内輪または外輪が回転されると、電磁石の励磁や電磁コイルに通電をしなくても、第１スプラグが内輪および外輪に係合し電動機の動力が伝達される。その結果、電磁石や電磁コイルが不要となるので、動力伝達装置を小型軽量化できる効果がある。
【００１１】
また、電動機の動力を伝達するときに電磁石の励磁や電磁コイルの通電が不要なため、消費電力や発熱を抑制できる効果がある。
【００１２】
また、電動機の駆動力により車両の前進方向に内輪または外輪が回転されると、第１スプラグが内輪および外輪に係合し動力が伝達されるので、動力が伝達されるまでに応答遅れが生じることを防止できる効果がある。さらに応答遅れを防止できるので、動力の伝達が遮断された状態から動力が伝達されるまでの間に内輪または外輪が空転することもなく、動力伝達時の衝撃を防止できる効果がある。
また、内輪または外輪の一方は、左右に分離されると共に補助駆動輪を軸支する左右の車軸の各々と一体に形成され、内輪または外輪の他方は、電動機の駆動力により回転されると共に左右に分離された内輪または外輪に跨設されつつ一体に形成されている。これにより電動機の駆動力により内輪または外輪の他方が回転されると、左右に分離された内輪または外輪にそれぞれ配設される第１スプラグが内輪および外輪に係合する。その結果、電動機の駆動力が内輪または外輪の一方に伝達され、左右の補助駆動輪が駆動される。このように内輪または外輪の他方は左右に分離された内輪または外輪に跨設されつつ一体に形成されているので、左右の補助駆動輪をリジッドにできる。その結果、悪路や雪道、凍結路などにおいて補助駆動輪の片方が空転した場合でも、補助駆動輪の他方に駆動力を伝達でき、車両のスムーズな発進や走行を可能にできる効果がある。
また、電動機の非駆動時には、電動機の駆動力が伝達される内輪または外輪の他方の回転数が、車軸の回転数より小さくなる。そのため、左右に分離された内輪または外輪にそれぞれ配設される第１スプラグと内輪および外輪との係合が解除される。その結果、左右の補助駆動輪をそれぞれ独立して回転可能にできる。駆動力を左右の補助駆動輪に配分するデファレンシャル装置を動力伝達経路に配設しなくて良いので、フリクションを小さくすることができ、エネルギー損失を抑制できる効果がある。
【００１３】
請求項２記載の動力伝達装置によれば、電動機の駆動力により回転される内輪または外輪の外周面または内周面に係合面が接して配設される第２スプラグにより、車両の後進方向に内輪または外輪が回転されると、外周面または内周面と係合面との接点に発生する摩擦力により第２スプラグが傾動され、第２スプラグの係合面が内輪の外周面および外輪の内周面に係合される。これにより内輪と外輪との一定回転方向への相対回転が規制され、電動機の駆動力が伝達される。その結果、請求項１の効果に加え、車両の後進方向に内輪または外輪を回転できる効果がある。
【００１４】
また、電動機の駆動力により車両の後進方向に内輪または外輪が回転されると、電磁石の励磁や電磁コイルに通電をしなくても、第２スプラグが内輪および外輪に係合し電動機の動力が伝達される。電磁石や電磁コイルが不要なため、動力伝達装置を小型軽量化できる効果がある。
【００１５】
また、電動機の動力を伝達するときに電磁石の励磁や電磁コイルの通電が不要なため、消費電力や発熱を抑制できる効果がある。
【００１６】
また、電動機の駆動力により車両の後進方向に内輪または外輪が回転されると、第２スプラグが内輪および外輪に係合し動力が伝達されるので、動力が伝達されるまでに応答遅れが生じることを防止できる効果がある。さらに応答遅れを防止できるので、動力の伝達が遮断された状態から動力が伝達されるまでの間に内輪または外輪が空転することもなく、動力伝達時の衝撃を防止できる効果がある。
【００１７】
請求項３記載の動力伝達装置によれば、第２スプラグは、第１スプラグに並設されると共に外周面および内周面の円周方向へ傾動可能に保持器に第１スプラグと共に保持されているので、保持器により第１スプラグ及び第２スプラグが一括して保持される。これにより請求項２の効果に加え、第２スプラグを保持する部品（保持器）を別途設ける必要がないため、部品点数を増加させることなく装置構成を簡素化できる効果がある。
【００１８】
請求項４記載の動力伝達装置によれば、第１スプラグ又は第２スプラグの少なくとも一方は、内輪の外周面および外輪の内周面と係合面との係合が解除されると、内輪の外周面または外輪の内周面と係合面とが非接触に保持される。その結果、内輪の外周面または外輪の内周面を第１スプラグ又は第２スプラグの係合面が摺動することが防止される。これにより請求項２又は３の効果に加え、第１スプラグ又は第２スプラグの係合面に生ずる引き摺りトルクを抑制できる効果がある。また、外周面や内周面を第１スプラグ又は第２スプラグの係合面が摺動することが防止されるので、磨耗や発熱等が生じることを抑制できる効果がある。
【００１９】
請求項５記載の動力伝達装置によれば、第１スプラグ及び第２スプラグは、第１スプラグ又は第２スプラグの一方の係合面と内輪の外周面および外輪の内周面とが係合されると、第１スプラグ又は第２スプラグの他方の係合面と内輪の外周面または外輪の内周面の少なくとも一方とが非接触に保持される。そのため第１スプラグ又は第２スプラグの一方が内輪および外輪に係合されているときに、第１スプラグ又は第２スプラグの他方が意図せずに内輪および外輪に係合することを防止できる。これにより請求項２から４のいずれかの効果に加え、第１スプラグ及び第２スプラグの両方が内輪および外輪に係合する二重ロック（二重噛み合い）を確実に防止できる効果がある。
【００２０】
請求項６記載の動力伝達装置によれば、第１スプラグの係合面と内輪の外周面または外輪の内周面との接点に摩擦力が生じることにより、第１スプラグは内輪または外輪と共に回転する。そうすると第１スプラグを保持する保持器も内輪または外輪と共に回転し、それに伴い、保持器から延設される延設部に回転抵抗を与える回転抵抗付与手段により、保持器に回転抵抗が生じる。その回転抵抗により保持器は第１スプラグを傾動させ、内輪の外周面および外輪の内周面と第１スプラグとを係合し易くする。
【００２１】
以上のように回転抵抗付与手段により保持器に回転抵抗を生じさせることができるので、請求項１から５のいずれかの効果に加え、煩雑な制御をすることなく、内輪および外輪に第１スプラグを係合し易くし、応答遅れが生じることを抑制できる効果がある。
【００２２】
請求項７記載の動力伝達装置によれば、電動機により駆動される内輪の外周面または外輪の内周面に係合面が接するように第１スプラグに付勢力を付与する付勢部材を備えているので、付勢部材の付勢力により外周面または内周面と係合面との接点に発生する摩擦力を大きくすることができる。その結果、電動機の駆動力による内輪または外輪の回転に伴い第１スプラグを確実に傾動させることができ、請求項１から６のいずれかの効果に加え、内輪および外輪に第１スプラグを確実に係合させ動力を伝達できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施の形態における動力伝達装置が搭載される車両の模式図である。
【図２】動力伝達装置の模式図である。
【図３】第１スプラグの近傍で軸心と垂直方向に切断した動力伝達装置の断面図である。
【図４】第２スプラグの近傍で軸心と垂直方向に切断した動力伝達装置の断面図である。
【図５】（ａ）は車両が低速で前進するときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は車両が中高速で前進するときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。
【図６】（ａ）は車両が低速で後進するときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は車両が中高速で後進するときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。
【図７】第２実施の形態における動力伝達装置が搭載される車両の模式図である。
【図８】動力伝達装置の模式図である。
【図９】第１スプラグの近傍で軸心と垂直方向に切断した動力伝達装置の断面図である。
【図１０】第２スプラグの近傍で軸心と垂直方向に切断した動力伝達装置の断面図である。
【図１１】（ａ）は第３実施の形態における動力伝達装置の第２スプラグ近傍の模式図であり、（ｂ）は動力伝達装置の第１スプラグ近傍の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１から図４を参照して、本発明の第１実施の形態における動力伝達装置１の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における動力伝達装置１が搭載される車両１００の模式図である。なお、図１の矢印Ｌ−Ｒ，Ｆ−Ｂは、車両１の左右方向、前後方向をそれぞれ示している。
【００２７】
車両１００は、図１に示すように、車両１００の前方側（矢印Ｆ方向側）に位置する前輪１０１（左右の前輪１０１Ｌ，１０１Ｒ）と、車両１００の後方側（矢印Ｂ方向側）に位置する後輪１０２（左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒ）とを備えている。本実施の形態では、車両１００は、主駆動輪としての前輪１０１側に内燃機関からなる主駆動装置１０３と、主駆動装置１０３の駆動力を所定の変速比で出力する変速機１０４とを備えている。主駆動装置１０３の駆動力は左右の車軸１０５Ｌ，１０５Ｒを介して前輪１０１（主駆動輪）に伝達され前輪１０１が駆動される。
【００２８】
また車両１００は、補助駆動輪としての後輪１０２側に電動機１０６と、電動機１０６の駆動力を減速して出力する減速機１０７と、減速機１０７により減速された電動機１０６の駆動力を左右の車軸１０８Ｌ，１０８Ｒを介して後輪１０２（補助駆動輪）に伝達する動力伝達装置１とが搭載されている。
【００２９】
以上のように構成される車両１００は、通常は主駆動装置１０３により主駆動輪（前輪１０１）を駆動して走行する（２輪駆動）。発進時などの必要なときに主駆動装置１０３に加え電動機１０６を駆動させることで、主駆動輪（前輪１０１）及び補助駆動輪（後輪１０２）を駆動して走行できる（４輪駆動）。これにより車両１００は、悪路、積雪路、凍結路などにおいてもスムーズな発進や走行が可能となる。
【００３０】
次いで、図２から図４を参照して、動力伝達装置１の詳細構成について説明する。図２は動力伝達装置１の模式図である。また、図３は第１スプラグ５の近傍で軸心Ｏと垂直方向に切断した動力伝達装置１の断面図であり、図４は第２スプラグ６の近傍で軸心Ｏと垂直方向に切断した動力伝達装置１の断面図である。なお、図２は動力伝達装置１を中心とする電動機１０６側の動力伝達経路を図示し、理解を容易にするために、サスペンション等として機能する構成については図示を省略している。
【００３１】
図２に示すように、動力伝達装置１は、内輪２と、その内輪２の外周を囲む外輪３と、その外輪３及び内輪２の動力の伝達を切換える第１スプラグ５及び第２スプラグ６とを主に備えて構成されている。
【００３２】
内輪２は、電動機１０６からの駆動力を左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒに伝達するための機能を担う部材であり、図３及び図４に示すように、断面円形状の外周面２ａを備え、軸心Ｏ回りに回転可能に構成されている。なお本実施の形態では、図２に示すように、内輪２は左右に分離されると共に、左右の車軸１０８Ｌ，１０８Ｒの各々と一体に形成されている。
【００３３】
外輪３は、内輪２と共に電動機１０６の駆動力を左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒに伝達するための機能を担う部材であり、図３及び図４に示すように、内輪２の外周面２ａに対向する断面円形状の内周面３ａを備え、内輪２と同様に軸心Ｏ回りに回転可能に構成されている。本実施の形態における外輪３は略円環状に形成されると共に、左右に分離された内輪２，２に跨設されつつ一体に形成されている。また、外輪３は、軸心Ｏ回りに回転するピニオン４が外周に延設されている。ピニオン４は減速機１０７の回転が伝達されるピニオン１０９と噛み合い、電動機１０６の駆動力を外輪３に伝達する。これにより、外輪３は電動機１０６の駆動力により回転される。
【００３４】
第１スプラグ５は、内輪２と外輪３との相対回転を規制するための機能を担う部材であり、内輪２の外周面２ａ及び外輪の内周面３ａにそれぞれ接する係合面５ａ，５ｂ（図３参照）を備えている。第１スプラグ５は、左右に分離された内輪２の各々の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａの対向間において円周方向に等間隔で複数配設されている。第１スプラグ５は、内輪２及び外輪３の一方向への相対回転により、内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合面５ａ，５ｂが係合可能に構成されている。
【００３５】
第２スプラグ６は、第１スプラグ５と共に、内輪２と外輪３との相対回転を規制するための機能を担う部材であり、内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａにそれぞれ接する係合面６ａ，６ｂ（図４参照）を備えている。第２スプラグ６は、左右に分離された内輪２の各々の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａの対向間において、第１スプラグ５に並設されると共に、円周方向に等間隔で複数配設されている。第２スプラグ６は、第１スプラグ５とは異なる方向への内輪２及び外輪３の相対回転により、内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合面６ａ，６ｂが係合可能に構成されている。
【００３６】
保持器７は、ポケット７ａ，７ｂ（図３及び図４参照）が軸心Ｏ方向に並設されると共に、ポケット７ａ，７ｂが円周方向に複数貫通形成された円筒状の部材である。ポケット７ａ（図３参照）は第１スプラグ５が挿入される部位であり、ポケット７ｂ（図４参照）は第２スプラグ６が挿入される部位である。ポケット７ａ，７ｂに第１スプラグ５及び第２スプラグ６が挿入されることにより、保持器７は、第１スプラグ６及び第２スプラグ７の内輪２側（電動機１０６による駆動側の外輪３に対する被駆動側）の部位を外周面２ａ及び内周面３ａの円周方向に傾動可能に保持する。保持器７により第１スプラグ５及び第２スプラグ６が一括して保持されるので、第１スプラグ５及び第２スプラグ６を保持する部品（保持器）を別々に設けることを不要にできる。これにより部品点数が増加することを防止して、動力伝達装置１の装置構成を簡素化できる。
【００３７】
第１スプラグ５は、外輪３の内周面３ａに係合面５ｂが接するように保持器７により保持されている。その結果、電動機１０６（図２参照）の駆動力により、外輪３が、内輪２との相対回転で内輪２からみて図３時計回りに回転されると、外輪３の内周面３ａと係合面５ｂとの接点に発生する摩擦力により第１スプラグ５がロック方向に傾動し、外周面２ａ及び内周面３ａに係合面５ａ，５ｂが係合する。
【００３８】
これにより内輪２と外輪３との相対回転が規制され、応答遅れが生じることなく電動機１０６の駆動力が伝達される。内輪２及び外輪３の図３時計回りの回転方向と車両１００（図１参照）の前進方向とが一致するように第１スプラグ５の向きを設定することで、第１スプラグ５により後輪１０２（補助駆動輪）に前進方向の駆動力を伝達することができる。
【００３９】
また、第１スプラグ５の係合面５ａ，５ｂと外周面２ａ及び内周面３ａとが係合し外輪３から内輪２に動力が伝達される状態において、電動機１０６の回転駆動を停止すると、内輪２は、外輪３との相対回転で外輪３からみて図３時計回りに回転される。そうすると、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面５ａ，５ｂとの接点に発生する摩擦力により第１スプラグ５がフリー方向に傾動し、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面５ａ，５ｂの係合が解除される。
【００４０】
これにより内輪２と外輪３とが相対回転し、応答遅れが生じることなく内輪２から外輪３への動力の伝達が遮断される。その結果、後輪１０２の連れ回りによる電動機１０６の回転が防止され電動機１０６が保護されると共に、電動機１０６の起電力から回路素子等が保護される。
【００４１】
また、第２スプラグ６は、外輪３の内周面３ａに係合面６ｂが接するように保持器７により保持されている。その結果、電動機１０６の駆動力により、外輪３が、内輪２との相対回転で内輪２からみて図４反時計回りに回転されると、外輪３の内周面３ａと係合面６ｂとの接点に発生する摩擦力により第２スプラグ６がロック方向に傾動し、外周面２ａ及び内周面３ａに係合面６ａ，６ｂが係合する。
【００４２】
これにより内輪２と外輪３との相対回転が規制され、電動機１０６の駆動力が伝達される。内輪２及び外輪３の図４反時計回りの回転方向と車両１００（図１参照）の後進方向とが一致するように第２スプラグ６の向きを設定することで、第２スプラグ６により後輪１０２（補助駆動輪）に後進方向の駆動力を伝達することができる。
【００４３】
また、第２スプラグ６の係合面６ａ，６ｂと外周面２ａ及び内周面３ａとが係合し外輪３から内輪２に動力が伝達される状態において、電動機１０６の回転駆動を停止すると、内輪２は、外輪３との相対回転で外輪３からみて図４反時計回りに回転される。そうすると、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面６ａ，６ｂとの接点に発生する摩擦力により第２スプラグ６がフリー方向に傾動し、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面６ａ，６ｂの係合が解除される。
【００４４】
これにより内輪２と外輪３とが相対回転し、内輪２から外輪３への動力の伝達が遮断される。その結果、車両１００の後進のときも、後輪１０２の連れ回りによる電動機１０６の回転が防止され電動機１０６が保護されると共に、電動機１０６の起電力から回路素子等が保護される。
【００４５】
延設部８は、保持器７の左右の端部から軸心Ｏ方向と交差する方向に延設される円盤状の部材である。延設部８は軸心Ｏ方向と交差する方向に延設されているので、延設部を軸心Ｏ方向に円筒状に延設する場合と比較して、保持器７及び延設部８の軸心Ｏ方向の寸法を短縮でき、動力伝達装置１の小型化を図ることができる。
【００４６】
回転抵抗付与手段９は、回転する保持器７に延設部８を介して回転抵抗を生じさせる手段である。本実施の形態では、回転抵抗付与手段９は、動力伝達装置１のケース１ａに一端が固着される弾性部材９ａと、その弾性部材９ａの他端に固着され弾性部材９ａの付勢力により延設部８の側面に圧接される制動パッド９ｂとを備えて構成されている。延設部８は、制動パッド９ｂが押し付けられ、制動パッド９ｂとケース１ｂとの間に挟み込まれる。これにより延設部８とケース１ｂとの間に摩擦力が発生し、延設部８は回転されると、その回転方向と反対方向の回転抵抗を受ける。
【００４７】
付勢部材１０ａ，１０ｂ（図３及び図４参照）は、第１スプラグ５及び第２スプラグ６にそれぞれ付勢力を付与する部材である。付勢部材１０ａ，１０ｂは、電動機１０６により駆動される外輪３の内周面３ａに係合面５ｂ，６ｂが接するような向きに第１スプラグ５及び第２スプラグ６に付勢力を付勢する。本実施の形態では、付勢部材１０ａ，１０ｂは、内輪２の外周面２ａと外輪３の内周面３ａとの対向間に配設され、第１スプラグ５及び第２スプラグ６の所定部を外輪３側に押圧するガータスプリングにより構成されている。
【００４８】
付勢部材１０ａ，１０ｂの付勢力により外輪３の内周面３ａと係合面５ｂ，６ｂとの接点に発生する摩擦力を大きくすることができる。これにより電動機１０６（図２参照）の駆動力による外輪３の回転に伴い、第１スプラグ５及び第２スプラグ６を、係合面５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂが外周面３ａ及び内周面２ａに係合するように確実に傾動させることができる。その結果、電動機１０６の駆動力による外輪３の回転に伴い、内輪２及び外輪３に第１スプラグ５及び第２スプラグ６が係合する確実性を向上できる。
【００４９】
次いで、図５及び図６を参照して、動力伝達装置１の動作について説明する。なお、図５及び図６では、理解を容易とするために、動力の伝達経路を矢印Ｐで示すと共に、内輪２及び外輪３の回転方向および回転速度を矢印Ｔの向き及び長さで示している。また、回転抵抗付与手段９により保持器７に生じる回転抵抗（力）の向きを矢印Ｆで示している。なお、第１スプラグ５及び第２スプラグ６は、付勢部材１０ａ，１０ｂにより内輪２から外輪３の方向へ向かう付勢力が付与されている。
【００５０】
まず図５を参照して、車両１００（図１参照）が前進方向に発進し低速走行を開始してから中高速走行をするまでの動力伝達装置１の動作について説明する。図５（ａ）は車両１００が低速で前進するときの動力伝達装置１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図５（ｂ）は車両１００が中高速で前進するときの動力伝達装置１の内部構造を模式的に示した模式図である。
【００５１】
車両１００（図１参照）を停止させた状態から、車両１００の前進方向に内燃機関１０３及び電動機１０６が駆動されると、電動機１０６の駆動力によりピニオン４及び外輪３に回転が伝達される。外輪３の回転方向は矢印Ｔ方向（図５時計回り）である。これは第１スプラグ５にとってロック方向の回転方向である。第１スプラグ５の係合面５ｂは外輪３の内周面３ａに接触しているので、第１スプラグ５の係合面５ｂと外輪３の内周面３ａとの接点に摩擦力が生じる。また、保持器７は、電動機１０６の回転に対し、延設部８を介して回転抵抗（図５（ａ）Ｆ方向の力）を受ける。これらの力により第１スプラグ５はロック方向に傾動する。第１スプラグ５は、付勢部材１０ａにより内輪２から外輪３の方向へ向かう付勢力が付与されているので、第１スプラグ５の係合面５ｂと外輪３の内周面３ａとの接点に生じる摩擦力を大きくすることができ、第１スプラグ５のロック方向への傾動が助長される。
【００５２】
第１スプラグ５がロック方向へ傾動されることにより第１スプラグ５の係合面５ａ，５ｂは内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合する。その結果、外輪３から内輪２に回転が伝達され、左右の車軸１０８Ｌ，１０８Ｒ（図２参照）を介して前進方向に左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒが駆動される。
【００５３】
一方、外輪３の矢印Ｔ方向（図５時計回り）の回転は、第２スプラグ６にとってフリー方向の回転である。そのため第２スプラグ６の係合面６ｂが外輪３の内周面３ａに接触していても、第２スプラグ６の係合面６ｂは外輪３の内周面３ａを滑り、係合できない。
【００５４】
また上述のように第１スプラグ５により保持器７に回転抵抗（矢印Ｆ方向の力）が生ずる。第１スプラグ５及び第２スプラグ６は保持器７により一括して保持されているので、保持器７に生じた回転抵抗は第２スプラグ６にも作用する。第２スプラグ６は保持器７により内輪２側が保持されているので、回転抵抗の生じた保持器７により第２スプラグ６のフリー方向への傾動が助長され、第２スプラグ６は係合面６ａが内輪２の外周面２ａと非接触に保持される。
【００５５】
これにより内輪２の外周面２ａを第２スプラグ６の係合面６ａが摺動することが防止される。その結果、第２スプラグ６の係合面６ａに生ずる引き摺りトルクを抑制できる。また、内輪２の外周面２ａを第２スプラグ６の係合面６ａが摺動することが防止されるので、磨耗や発熱等が生じることを抑制できる。
【００５６】
また、第１スプラグ５が内輪２及び外輪３に係合されるときに第２スプラグ６の係合面６ａ，６ｂと内輪２の外周面２ａとが非接触に保持されるので、第１スプラグ５が内輪２及び外輪３に係合されているときに第２スプラグ６が意図せずに内輪２及び外輪３に係合することを防止できる。これにより第１スプラグ５及び第２スプラグ６の両方が同時に内輪２及び外輪３に係合する二重ロック（二重噛み合い）を確実に防止できる。
【００５７】
また図２に示すように、内輪２は左右に分離されると共に後輪１０２Ｌ，１０２Ｒ（補助駆動輪）を軸支する左右の車軸１０８Ｌ，１０８Ｒの各々と一体に形成され、電動機１０６の駆動力により回転される外輪３は、左右に分離された内輪２，２に跨設されつつ一体に形成されている。これにより電動機１０６の駆動力により外輪３が回転されると、左右に分離された内輪２にそれぞれ配設される第１スプラグ５が内輪２及び外輪３に係合する。その結果、電動機１０６の駆動力が内輪２に伝達され、左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒが駆動される。このように外輪３は左右に分離された内輪２，２に跨設されつつ一体に形成されているので、左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒをリジッドにできる。その結果、悪路や雪道、凍結路などにおいて後輪１０２Ｌ，１０２Ｒの片方が空転した場合でも、後輪１０２Ｌ，１０２Ｒの他方に駆動力を伝達でき、前輪１０１及び後輪１０２の４輪駆動により車両１００のスムーズな発進や走行が可能となる。
【００５８】
車両１００（図１参照）は発進後、車両１００の速度が時速５〜４５ｋｍ程度になると、制御装置（図示せず）により電動機１０６が停止される。電動機１０６が停止した後も内燃機関１０３は継続して駆動される。電動機１０６が停止すると、図５（ｂ）に示すように、ピニオン４から外輪３への動力の入力はない一方、回転している後輪１０２から車軸１０８Ｌ，１０８Ｒを介して内輪２へ動力が入力される。内輪２の回転方向は、図５（ａ）と同様に図５時計回り（矢印Ｔ方向）である。これは外輪３との相対回転で外輪３側から見て、第１スプラグ５ではフリー方向の回転方向である。その結果、第１スプラグ５の係合面５ａは内輪２の外周面２ａを滑り、第１スプラグ５の係合が解除される。
【００５９】
一方、第２スプラグ６では、内輪２の回転方向（矢印Ｔ方向）は、外輪３との相対回転で外輪３からみてロック方向である。しかし、保持器７により内輪２の外周面２ａと第２スプラグ６の係合面６ａとは非接触に保持されているので、第２スプラグ６は内輪２及び外輪３に係合されない。
【００６０】
以上のことから電動機１０６の非駆動時には応答遅れが生じることなく内輪２と外輪３とが相対回転し、内輪２から外輪３への動力の伝達が遮断される。その結果、後輪１０２の連れ回りによる電動機１０６の回転が防止され電動機１０６が保護されると共に、電動機１０６の起電力から回路素子等が保護される。
【００６１】
また、電動機１０６の非駆動時には左右に分離された内輪２にそれぞれ配設される第１スプラグ５と内輪２及び外輪３との係合が解除されるので、左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒ（補助駆動輪）をそれぞれ独立して回転可能にできる。駆動力を左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒに配分するデファレンシャル装置を車両１００の動力伝達経路に配設しないので、フリクションを小さくすることができ、エネルギー損失を抑制できる。
【００６２】
次に図６を参照して、車両１００（図１参照）が後進方向に発進し低速走行を開始してから中高速走行をするまでの動力伝達装置１の動作について説明する。図６（ａ）は車両１００が低速で後進するときの動力伝達装置１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図６（ｂ）は車両１００が中高速で後進するときの動力伝達装置１の内部構造を模式的に示した模式図である。
【００６３】
車両１００が後進するときは、前輪１０１側に配設される変速機１０４は後進段に切り替えられ、電動機１０６は前進方向とは逆方向に回転駆動される。車両１００を停止させた状態から、車両１００が後進する方向に電動機１０６が駆動されると、電動機１０６の駆動力によりピニオン４及び外輪３に回転が伝達される。外輪３の回転方向は矢印Ｔ方向（図６反時計回り）である。これは第２スプラグ６にとってロック方向の回転方向である。第２スプラグ６の係合面６ｂは外輪３の内周面３ａに接触しているので、第２スプラグ６の係合面６ｂと外輪３の内周面３ａとの接点に摩擦力が生じる。また、保持器７は、電動機１０６の回転に対し、延設部８を介して回転抵抗（図６（ａ）Ｆ方向の力）を受ける。これらの力により第２スプラグ６はロック方向に傾動される。第２スプラグ６は、付勢部材１０ｂにより内輪２から外輪３の方向へ向かう付勢力が付与されているので、第２スプラグ６の係合面６ｂと外輪３の内周面３ａとの接点に生じる摩擦力を大きくすることができ、第２スプラグ６のロック方向への傾動が助長される。
【００６４】
第２スプラグ６がロック方向へ傾動されることにより第２スプラグ６の係合面６ａは内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合する。その結果、外輪３から内輪２に回転が伝達され、車軸１０８Ｌ，１０８Ｒを介して後進方向に後輪１０２が駆動される。
【００６５】
一方、外輪３の矢印Ｔ方向（図６反時計回り）の回転は、第１スプラグ５にとってフリー方向の回転である。そのため第１スプラグ５の係合面５ｂが外輪３の内周面３ａに接触していても、第１スプラグ５の係合面５ｂは外輪３の内周面３ａを滑り、係合できない。
【００６６】
また上述の第２スプラグ６により保持器７に回転抵抗（矢印Ｆ方向の力）が生ずる。第１スプラグ５及び第２スプラグ６は保持器７により一括して保持されているので、保持器７の回転抵抗は第１スプラグ５にも作用する。第１スプラグ５は保持器７により内輪２側が保持されているので、保持器７により第１スプラグ５のフリー方向への傾動が助長され、第１スプラグ５は係合面５ａが内輪２の外周面２ａと非接触に保持される。
【００６７】
これにより内輪２の外周面２ａを第１スプラグ５の係合面５ａが摺動することが防止される。その結果、第１スプラグ５の係合面５ａに生ずる引き摺りトルクを抑制できる。また、内輪２の外周面２ａを第１スプラグ５の係合面５ａが摺動することが防止されるので、磨耗や発熱等が生じることを抑制できる。
【００６８】
また、第２スプラグ６が内輪２及び外輪３に係合されるときに第１スプラグ５の係合面５ａと内輪２の外周面２ａとが非接触に保持されるので、第２スプラグ６が内輪２及び外輪３に係合されているときに第１スプラグ５が意図せずに内輪２及び外輪３に係合することを防止できる。これにより第１スプラグ５及び第２スプラグ６の両方が同時に内輪２及び外輪３に係合する二重ロック（二重噛み合い）を確実に防止できる。
【００６９】
また図２に示すように、第２スプラグ６は左右に分離された内輪２，２にそれぞれ配設されており、外輪３は左右に分離された内輪２，２に跨設されつつ一体に形成されているので、左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒをリジッドにできる。その結果、悪路や雪道、凍結路などにおいて後輪１０２Ｌ，１０２Ｒの片方が空転した場合でも、後輪１０２Ｌ，１０２Ｒの他方に駆動力を伝達でき、前輪１０１及び後輪１０２の４輪駆動により車両１００のスムーズな発進や走行が可能となる。
【００７０】
車両１００（図１参照）は発進後、車両１００の速度が時速５〜４５ｋｍ程度になると、制御装置（図示せず）により電動機１０６が停止される。電動機１０６が停止した後も内燃機関１０３は継続して駆動される。電動機１０６が停止すると、図６（ｂ）に示すように、ピニオン４から外輪３への動力の入力はない一方、回転している後輪１０２から車軸１０８Ｌ，１０８Ｒを介して内輪２へ動力が入力される。内輪２の回転方向は、図６（ａ）と同様に図６反時計回り（矢印Ｔ方向）である。これは外輪３との相対回転で外輪３側から見て、第２スプラグ６ではフリー方向の回転方向である。その結果、第２スプラグ６の係合面６ａは内輪２の外周面２ａを滑り、第２スプラグ６の係合が解除される。
【００７１】
一方、第１スプラグ５では、内輪２の回転方向（矢印Ｔ方向）は、外輪３との相対回転で外輪３からみてロック方向である。しかし、保持器７により内輪２の外周面２ａと第１スプラグ５の係合面５ａとは非接触に保持されているので、第１スプラグ５は内輪２及び外輪３に係合されない。
【００７２】
以上のことから電動機１０６の非駆動時には応答遅れが生じることなく内輪２と外輪３とが相対回転し、内輪２から外輪３への動力の伝達が遮断される。その結果、後輪１０２の連れ回りによる電動機１０６の回転が防止され電動機１０６が保護されると共に、電動機１０６の起電力から回路素子等が保護される。
【００７３】
また、電動機１０６の非駆動時には左右に分離された内輪２，２にそれぞれ配設される第２スプラグ６と内輪２及び外輪３との係合が解除されるので、左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒをそれぞれ独立して回転可能にできる。駆動力を左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒに配分するデファレンシャル装置を車両１００の動力伝達経路に配設しないので、フリクションを小さくすることができ、エネルギー損失を抑制できる。
【００７４】
以上のように構成される第１実施の形態における動力伝達装置１によれば、電動機１０６の駆動力により車両１００の前進方向に外輪３が回転されると、電磁石の励磁や電磁コイルに通電をしなくても、第１スプラグ５が内輪２及び外輪３に係合し電動機１０６の動力が伝達される。その結果、電磁石や電磁コイルが不要となるので、動力伝達装置１を小型軽量化できる。また、電動機１０６の動力を伝達するときに電磁石の励磁や電磁コイルの通電が不要なため、消費電力や発熱を抑制できる。
【００７５】
また、電動機１０６の駆動力により車両１００の前進方向に外輪３が回転されると、第１スプラグ５が内輪２及び外輪３に係合し動力が伝達されるので、動力が伝達されるまでに応答遅れが生じることを防止できる。応答遅れを防止できるので、動力の伝達が遮断された状態から動力が伝達されるまでの間に内輪２又は外輪３が空転することもなく、動力伝達時の衝撃を防止できる。
【００７６】
また、車両１００の後進方向に外輪３が回転されると第２スプラグ６が傾動され、第２スプラグ６の係合面６ａ，６ｂが内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合される。これにより内輪２と外輪３との一定回転方向への相対回転が規制され、電動機１０６の駆動力が伝達される。これにより車両１００の後進方向に内輪２を回転させ、後輪１０２に動力を伝達できる。
【００７７】
その結果、第１スプラグ５の場合と同様に電磁石や電磁コイルを省略できるので、動力伝達装置１を小型軽量化できると共に消費電力や発熱を抑制できる。また電動機１０６の駆動力により車両１００の後進方向に外輪３が回転されると、第２スプラグ６が内輪２及び外輪３に係合し動力が伝達されるので、動力が伝達されるまでに応答遅れが生じることを防止できる。応答遅れを防止できるので、動力の伝達が遮断された状態から動力が伝達されるまでの間に内輪２又は外輪３が空転することもなく、動力伝達時の衝撃を防止できる。
【００７８】
また、第１スプラグ５及び第２スプラグ６は付勢部材１０ａ，１０ｂにより内輪２から外輪３の方向へ向かう付勢力が付与されているので、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の一方が内輪２及び外輪３に係合している状態では、内輪２及び外輪３の回転速度が小さいときであっても、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の他方が内輪２及び外輪３に係合することを防止できる。これにより、第１スプラグ５及び第２スプラグ６の両方が同時に内輪２及び外輪３に係合する二重ロック（二重噛み合い）を防止できる。
【００７９】
次に図７から図１０を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、駆動力を左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒに配分するデファレンシャル装置を省略する場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、デファレンシャル装置２０１を後輪１０２（補助駆動輪）の動力伝達経路に配設する場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。
【００８０】
まず、図７を参照して動力伝達装置１１が搭載される車両２００について説明する。図７は、第２実施の形態における動力伝達装置１１が搭載される車両２００の模式図である。車両２００は、補助駆動輪としての後輪１０２側に電動機１０６と、電動機１０６の駆動力を減速して出力する減速機１０７と、減速機１０７により減速された電動機１０６の駆動力をデファレンシャル装置２０１に伝達する動力伝達装置１１とが搭載されている。デファレンシャル装置２０１に伝達された駆動力は左右の車軸２０２Ｌ，２０２Ｒに配分され、左右の後輪１０２Ｌ，１０２Ｒが駆動される。
【００８１】
次いで、図８から図１０を参照して動力伝達装置１１の詳細構成について説明する。図８は動力伝達装置１１の模式図である。また、図９は第１スプラグ５の近傍で軸心Ｏと垂直方向に切断した動力伝達装置１１の断面図であり、図１０は第２スプラグ６の近傍で軸心Ｏと垂直方向に切断した動力伝達装置１１の断面図である。なお、図８は動力伝達装置１１を中心とする電動機１０６側の動力伝達経路を図示し、理解を容易にするために、サスペンション等として機能する構成については図示を省略している。
【００８２】
図８に示すように、動力伝達装置１１は、内輪２と、その内輪２の外周を囲む外輪３と、その外輪３及び内輪２の動力の伝達を切換える第１スプラグ５及び第２スプラグ６とを主に備えて構成されている。内輪２は、減速機１０７の出力軸２０３と一体に形成されている。これにより、内輪２は電動機１０６の駆動力により回転される。外輪３は、内輪２の外周面２ａに対向する断面円形状の内周面３ａを備えて構成されると共に、軸心Ｏ回りに回転するピニオン１４が外周に延設されている。ピニオン１４はデファレンシャル装置２０１と一体に形成されるピニオン２０４と噛み合い、デファレンシャル装置２０１に駆動力を伝達する。
【００８３】
保持器１７は、ポケット１７ａ，１７ｂ（図９及び図１０参照）が軸心Ｏ方向に並設されると共に、ポケット１７ａ，１７ｂが円周方向に複数貫通形成された円筒状の部材であり、一端側に延設部１８が延設されている。ポケット１７ａ（図９参照）は第１スプラグ５が挿入される部位であり、ポケット１７ｂ（図１０参照）は第２スプラグ６が挿入される部位である。ポケット１７ａ，１７ｂに第１スプラグ５及び第２スプラグ６が挿入されることにより、保持器１７は、第１スプラグ６及び第２スプラグ７の外輪２側（電動機１０６による駆動側の内輪２に対する被駆動側）の部位を外周面２ａ及び内周面３ａの円周方向に傾動可能に一括して保持する。
【００８４】
第１スプラグ５は、内輪２の外周面２ａに係合面５ａが接するように保持器１７により保持されている。その結果、電動機１０６（図８参照）の駆動力により、内輪２が、外輪３との相対回転で外輪３からみて図９反時計回りに回転されると、内輪２の外周面２ａと係合面５ａとの接点に発生する摩擦力により第１スプラグ５がロック方向に傾動し、外周面２ａ及び内周面３ａに係合面５ａ，５ｂが係合する。これにより内輪２と外輪３との相対回転が規制され、応答遅れが生じることなく電動機１０６の駆動力が伝達される。
【００８５】
また、第１スプラグ５の係合面５ａ，５ｂと外周面２ａ及び内周面３ａとが係合し内輪２から外輪３に動力が伝達される状態において、電動機１０６の回転駆動を停止すると、外輪３は、内輪２との相対回転で内輪２からみて図９反時計回りに回転される。そうすると、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面５ａ，５ｂとの接点に発生する摩擦力により第１スプラグ５がフリー方向に傾動し、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面５ａ，５ｂの係合が解除される。これにより内輪２と外輪３とが相対回転し、応答遅れが生じることなく内輪２から外輪３への動力の伝達が遮断される。
【００８６】
また、第２スプラグ６は、内輪２の外周面２ａに係合面６ａが接するように保持器１７により保持されている。その結果、電動機１０６の駆動力により、内輪２が、外輪３との相対回転で外輪３からみて図１０時計回りに回転されると、内輪２の外周面２ａと係合面６ａとの接点に発生する摩擦力により第２スプラグ６がロック方向に傾動し、外周面２ａ及び内周面３ａに係合面６ａ，６ｂが係合する。これにより内輪２と外輪３との相対回転が規制され、電動機１０６の駆動力が伝達される。
【００８７】
また、第２スプラグ６の係合面６ａ，６ｂと外周面２ａ及び内周面３ａとが係合し内輪２から外輪３に動力が伝達される状態において、電動機１０６の回転駆動を停止すると、外輪３は、内輪２との相対回転で内輪２からみて図１０時計回りに回転される。そうすると、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面６ａ，６ｂとの接点に発生する摩擦力により第２スプラグ６がフリー方向に傾動し、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面６ａ，６ｂの係合が解除される。これにより内輪２と外輪３とが相対回転し、内輪２から外輪３への動力の伝達が遮断される。
【００８８】
付勢部材２０ａ，２０ｂ（図９及び図１０参照）は、第１スプラグ５及び第２スプラグ６にそれぞれ付勢力を付与する部材である。付勢部材２０ａ，２０ｂは、電動機１０６により駆動される内輪２の外周面２ａに係合面５ａ，６ａが接するような向きに第１スプラグ５及び第２スプラグ６に付勢力を付勢する。本実施の形態では、付勢部材２０ａ，２０ｂは、内輪２の外周面２ａと外輪３の内周面３ａとの対向間に配設され、第１スプラグ５及び第２スプラグ６の所定部を内輪２側に押圧するガータスプリングにより構成されている。
【００８９】
付勢部材２０ａ，２０ｂの付勢力により内輪２の外周面２ａと係合面５ａ，６ａとの接点に発生する摩擦力を大きくすることができる。これにより電動機１０６（図８参照）の駆動力による内輪２の回転に伴い、第１スプラグ５及び第２スプラグ６を、係合面５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂが外周面３ａ及び内周面２ａに係合するように確実に傾動させることができる。その結果、電動機１０６の駆動力による内輪２の回転に伴い、内輪２及び外輪３に第１スプラグ５及び第２スプラグ６が係合する確実性を向上できる。
【００９０】
また、動力伝達装置１１は、動力伝達装置１１のケース１１ａに弾性部材９ａの一端が固着され制動パッド９ｂを付勢する回転抵抗付与手段９を備えているので、第１実施の形態と同様に、延設部１８は制動パッド９ｂが押し付けられ、延設部１８とケース１ｂとの間に摩擦力が発生する。その結果、第１実施の形態と同様の効果がある。
【００９１】
以上のように構成される第２実施の形態における動力伝達装置１１によれば、電動機１０６の駆動力により車両２００の前進方向に内輪２が回転されると、電磁石の励磁や電磁コイルに通電をしなくても、第１スプラグ５が内輪２及び外輪３に係合し電動機１０６の動力が伝達される。第１実施の形態と同様に電磁石や電磁コイルを省略できるので、動力伝達装置１１を小型軽量化できると共に消費電力や発熱を抑制できる。また応答遅れが生じることを防止できるので、動力の伝達が遮断された状態から動力が伝達されるまでの間に内輪２又は外輪３が空転することもなく、動力伝達時の衝撃を防止できる。車両２００が後進するときも同様の効果がある。
【００９２】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値や形状は一例であり、他の数値や形状を採用することは当然可能である。
【００９３】
上記各実施の形態では、前輪１０１を内燃機関１０３（主駆動装置）で駆動し、後輪１０２を電動機１０６で駆動する車両１００，２００に動力伝達装置１，１１が搭載される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、後輪１０２を内燃機関１０３（主駆動装置）で駆動し、前輪１０１を電動機１０６で駆動する車両に動力伝達装置を搭載することも当然可能である。また、上記各実施の形態では、内燃機関１０３を主駆動装置とする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、電動機を主駆動装置とすることも当然可能である。
【００９４】
上記各実施の形態では、回転抵抗付与手段９として、摩擦力を発生させるため、ケース１ａ，１１ａに弾性部材９ａの一端を固定し、弾性部材９ａの他端に制動パッド９ｂを設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、延設部８，１８を介して保持器７，１７に回転抵抗を与える他の形態とすることも当然可能である。他の形態としては、例えば、延設部８，１８を皿バネ状に形成し、その延設部８，１８をケース１ａ，１１ａに固着した制動パッドに接触させるもの、延設部８，１８に弾性部材９ａの一端を固定すると共に弾性部材９ａの他端に制動パッド９ｂを設け、その制動パッド９ｂをケース１ａ，１１ａに接触させるもの等を挙げることができる。
【００９５】
上記各実施の形態では、付勢部材１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂはガータスプリングで構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限るものではなく、リボンスプリング等の他の環状の付勢部材とすることが当然可能である。また、環状に形成される付勢部材に限るものではなく、保持器７，１７の各ポケット７ａ，７ｂ，１７ａ，１７ｂと第１スプラグ５及び第２スプラグ６との間に設けて各スプラグを付勢するコイルばね等を用いることも当然可能である。
【００９６】
上記各実施の形態では、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の一方が内輪２及び外輪３に係合する間、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の他方が内輪２の外周面２ａ又は外輪３の内周面３ａと非接触に保持される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１スプラグ５又は第２スプラグ６の一方が内輪２及び外輪３に係合する間、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の他方が内輪２の外周面２ａ又は外輪３の内周面３ａと接触していても、保持器７，１７に作用する回転抵抗により、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の他方と内輪２及び外輪３との係合を阻止できるからである。
【００９７】
上記各実施の形態では説明を省略したが、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の一方が内輪２及び外輪３に係合する間、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の他方が内輪２の外周面２ａ又は外輪３の内周面３ａと非接触に保持されるときに、第１スプラグ５又は第２スプラグ６の他方が互いに当接する構成とすることも可能である。
【００９８】
図１１を参照して、保持器７により第２スプラグ２６（又は第１スプラグ２５）が互いに当接され、内輪２の外周面２ａと非接触に保持される第３実施の形態における動力伝達装置２１について説明する。図１１（ａ）は第３実施の形態における動力伝達装置２１の第２スプラグ２６近傍の模式図であり、図１１（ｂ）は動力伝達装置２１の第１スプラグ２５近傍の模式図である。なお、第１実施の形態と同一の部分は、同一の符号を付して以下の説明を省略する。
【００９９】
図１１（ａ）に示すように動力伝達装置２１は、保持器７に作用する回転抵抗（矢印Ｆ方向の力）により第２スプラグ２６が傾動され、第２スプラグ２６の係合面２６ａと内輪２の外周面２ａとが非接触に保持されると、第２スプラグ２６が接点Ｃで互いに当接する。同様に第１スプラグ２５においても、図１１（ｂ）に示すように、保持器７に作用する回転抵抗（矢印Ｆ方向の力）により第１スプラグ２５が傾動され、第１スプラグ２５の係合面２５ａと内輪２の外周面２ａとが非接触に保持されると、第１スプラグ２５が接点Ｃで互いに当接する。第２スプラグ２６（又は第１スプラグ２５）が互いに当接すると、それ以上の傾動が阻止され、第２スプラグ２６（又は第１スプラグ２５）が拘束されると共に、外周面２ａと係合面２６ａ（又は２５ａ）との隙間を十分に確保できる。その結果、外周面２ａと係合面２６ａ（又は２５ａ）とが接触して、意図せずに第１スプラグ２５の係合面２５ａ，２５ｂ及び第２スプラグ２６の係合面２６ａ，２６ｂが同時に外周面２ａ及び内周面３ａに係合してしまう二重ロック（二重噛み合い）を防止できる。
【０１００】
上記各実施の形態では、第１スプラグ５，２５の係合面５ａ，２５ａ又は第２スプラグ６，２６の係合面６ａ，２６ａと内輪２の外周面２ａとが非接触に保持される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１スプラグ５，２５、第２スプラグ６，２６の形状等を適宜決定することにより、第１スプラグ５，２５の係合面５ｂ，２５ｂ又は第２スプラグ６，２６の係合面６ｂ，２６ｂと外輪３の内周面３ａとが非接触となるように保持することも可能である。
＜その他＞
＜手段＞
技術的思想１の動力伝達装置は、主駆動輪を駆動する主駆動装置および補助駆動輪を駆動する電動機により駆動される車両の前記電動機側の動力伝達経路に配設される動力伝達装置であって、断面円形状の外周面を有し軸心回りに回転可能に構成される内輪と、その内輪の前記外周面に対向する断面円形状の内周面を有し前記軸心回りに回転可能に構成される外輪と、前記外周面および前記内周面にそれぞれ係合可能な係合面を有し前記外周面および前記内周面の対向間において円周方向に複数配設される第１スプラグと、その第１スプラグを前記外周面および前記内周面の円周方向へ傾動可能に保持する保持器と、を備え、前記第１スプラグは、前記電動機の駆動力により回転される前記内輪または前記外輪の外周面または内周面に前記係合面が接して配設され、前記車両の前進方向に前記内輪または前記外輪が回転されると、前記係合面が前記内輪の外周面および前記外輪の内周面に係合される。
技術的思想２の動力伝達装置は、技術的思想１記載の動力伝達装置において、前記外周面および前記内周面にそれぞれ係合可能な係合面を有し前記外周面および前記内周面の対向間において円周方向に複数配設される第２スプラグを備え、その第２スプラグは、前記電動機の駆動力により回転される前記内輪または前記外輪の外周面または内周面に前記係合面が接して配設され、前記車両の後進方向に前記内輪または前記外輪が回転されると、前記係合面が前記内輪の外周面および前記外輪の内周面に係合される。
技術的思想３の動力伝達装置は、技術的思想２記載の動力伝達装置において、前記第２スプラグは、前記第１スプラグに並設されると共に前記外周面および前記内周面の円周方向へ傾動可能に前記保持器に前記第１スプラグと共に保持されている。
技術的思想４の動力伝達装置は、技術的思想２又は３に記載の動力伝達装置において、前記第１スプラグ又は前記第２スプラグの少なくとも一方は、前記内輪の外周面および前記外輪の内周面と前記係合面との係合が解除されると、前記内輪の外周面または前記外輪の内周面と前記係合面とが非接触に保持される。
技術的思想５の動力伝達装置は、技術的思想２から４のいずれかに記載の動力伝達装置において、前記第１スプラグ及び前記第２スプラグは、前記第１スプラグ又は前記第２スプラグの一方の係合面と前記内輪の外周面および前記外輪の内周面とが係合されると、前記第１スプラグ又は前記第２スプラグの他方の係合面と前記内輪の外周面または前記外輪の内周面の少なくとも一方とが非接触に保持される。
技術的思想６記載の動力伝達装置は、技術的思想１から５のいずれかに記載の動力伝達装置において、前記保持器から延設される延設部と、その延設部に回転抵抗を与える回転抵抗付与手段と、を備えている。
技術的思想７記載の動力伝達装置は、技術的思想１から６のいずれかに記載の動力伝達装置において、前記電動機により駆動される前記内輪の外周面または前記外輪の内周面に前記係合面が接するように前記第１スプラグに付勢力を付与する付勢部材を備えている。
技術的思想８記載の動力伝達装置は、技術的思想１から７のいずれかに記載の動力伝達装置において、前記内輪または前記外輪の一方は、左右に分離されると共に前記補助駆動輪を軸支する左右の車軸の各々と一体に形成され、前記内輪または前記外輪の他方は、前記電動機の駆動力により回転されると共に前記左右に分離された内輪または外輪に跨設されつつ一体に形成され、前記第１スプラグは、前記左右に分離された内輪または外輪にそれぞれ配設されている。
＜効果＞
技術的思想１記載の動力伝達装置によれば、電動機の駆動力により回転される内輪または外輪の外周面または内周面に係合面が接して配設される第１スプラグにより、車両の前進方向に内輪または外輪が回転されると、外周面または内周面と係合面との接点に発生する摩擦力により第１スプラグが傾動され、第１スプラグの係合面が内輪の外周面および外輪の内周面に係合される。これにより内輪と外輪との一定回転方向への相対回転が規制され、電動機の駆動力が伝達される。
このように、電動機の駆動力により車両の前進方向に内輪または外輪が回転されると、電磁石の励磁や電磁コイルに通電をしなくても、第１スプラグが内輪および外輪に係合し電動機の動力が伝達される。その結果、電磁石や電磁コイルが不要となるので、動力伝達装置を小型軽量化できる効果がある。
また、電動機の動力を伝達するときに電磁石の励磁や電磁コイルの通電が不要なため、消費電力や発熱を抑制できる効果がある。
また、電動機の駆動力により車両の前進方向に内輪または外輪が回転されると、第１スプラグが内輪および外輪に係合し動力が伝達されるので、動力が伝達されるまでに応答遅れが生じることを防止できる効果がある。さらに応答遅れを防止できるので、動力の伝達が遮断された状態から動力が伝達されるまでの間に内輪または外輪が空転することもなく、動力伝達時の衝撃を防止できる効果がある。
技術的思想２記載の動力伝達装置によれば、電動機の駆動力により回転される内輪または外輪の外周面または内周面に係合面が接して配設される第２スプラグにより、車両の後進方向に内輪または外輪が回転されると、外周面または内周面と係合面との接点に発生する摩擦力により第２スプラグが傾動され、第２スプラグの係合面が内輪の外周面および外輪の内周面に係合される。これにより内輪と外輪との一定回転方向への相対回転が規制され、電動機の駆動力が伝達される。その結果、技術的思想１の効果に加え、車両の後進方向に内輪または外輪を回転できる効果がある。
また、電動機の駆動力により車両の後進方向に内輪または外輪が回転されると、電磁石の励磁や電磁コイルに通電をしなくても、第２スプラグが内輪および外輪に係合し電動機の動力が伝達される。電磁石や電磁コイルが不要なため、動力伝達装置を小型軽量化できる効果がある。
また、電動機の動力を伝達するときに電磁石の励磁や電磁コイルの通電が不要なため、消費電力や発熱を抑制できる効果がある。
また、電動機の駆動力により車両の後進方向に内輪または外輪が回転されると、第２スプラグが内輪および外輪に係合し動力が伝達されるので、動力が伝達されるまでに応答遅れが生じることを防止できる効果がある。さらに応答遅れを防止できるので、動力の伝達が遮断された状態から動力が伝達されるまでの間に内輪または外輪が空転することもなく、動力伝達時の衝撃を防止できる効果がある。
技術的思想３記載の動力伝達装置によれば、第２スプラグは、第１スプラグに並設されると共に外周面および内周面の円周方向へ傾動可能に保持器に第１スプラグと共に保持されているので、保持器により第１スプラグ及び第２スプラグが一括して保持される。これにより技術的思想２の効果に加え、第２スプラグを保持する部品（保持器）を別途設ける必要がないため、部品点数を増加させることなく装置構成を簡素化できる効果がある。
技術的思想４記載の動力伝達装置によれば、第１スプラグ又は第２スプラグの少なくとも一方は、内輪の外周面および外輪の内周面と係合面との係合が解除されると、内輪の外周面または外輪の内周面と係合面とが非接触に保持される。その結果、内輪の外周面または外輪の内周面を第１スプラグ又は第２スプラグの係合面が摺動することが防止される。これにより技術的思想２又は３の効果に加え、第１スプラグ又は第２スプラグの係合面に生ずる引き摺りトルクを抑制できる効果がある。また、外周面や内周面を第１スプラグ又は第２スプラグの係合面が摺動することが防止されるので、磨耗や発熱等が生じることを抑制できる効果がある。
技術的思想５記載の動力伝達装置によれば、第１スプラグ及び第２スプラグは、第１スプラグ又は第２スプラグの一方の係合面と内輪の外周面および外輪の内周面とが係合されると、第１スプラグ又は第２スプラグの他方の係合面と内輪の外周面または外輪の内周面の少なくとも一方とが非接触に保持される。そのため第１スプラグ又は第２スプラグの一方が内輪および外輪に係合されているときに、第１スプラグ又は第２スプラグの他方が意図せずに内輪および外輪に係合することを防止できる。これにより技術的思想２から４のいずれかの効果に加え、第１スプラグ及び第２スプラグの両方が内輪および外輪に係合する二重ロック（二重噛み合い）を確実に防止できる効果がある。
技術的思想６記載の動力伝達装置によれば、第１スプラグの係合面と内輪の外周面または外輪の内周面との接点に摩擦力が生じることにより、第１スプラグは内輪または外輪と共に回転する。そうすると第１スプラグを保持する保持器も内輪または外輪と共に回転し、それに伴い、保持器から延設される延設部に回転抵抗を与える回転抵抗付与手段により、保持器に回転抵抗が生じる。その回転抵抗により保持器は第１スプラグを傾動させ、内輪の外周面および外輪の内周面と第１スプラグとを係合し易くする。
以上のように回転抵抗付与手段により保持器に回転抵抗を生じさせることができるので、技術的思想１から５のいずれかの効果に加え、煩雑な制御をすることなく、内輪および外輪に第１スプラグを係合し易くし、応答遅れが生じることを抑制できる効果がある。
技術的思想７記載の動力伝達装置によれば、電動機により駆動される内輪の外周面または外輪の内周面に係合面が接するように第１スプラグに付勢力を付与する付勢部材を備えているので、付勢部材の付勢力により外周面または内周面と係合面との接点に発生する摩擦力を大きくすることができる。その結果、電動機の駆動力による内輪または外輪の回転に伴い第１スプラグを確実に傾動させることができ、技術的思想１から６のいずれかの効果に加え、内輪および外輪に第１スプラグを確実に係合させ動力を伝達できる効果がある。
技術的思想８記載の動力伝達装置によれば、内輪または外輪の一方は、左右に分離されると共に補助駆動輪を軸支する左右の車軸の各々と一体に形成され、内輪または外輪の他方は、電動機の駆動力により回転されると共に左右に分離された内輪または外輪に跨設されつつ一体に形成されている。これにより電動機の駆動力により内輪または外輪の他方が回転されると、左右に分離された内輪または外輪にそれぞれ配設される第１スプラグが内輪および外輪に係合する。その結果、電動機の駆動力が内輪または外輪の一方に伝達され、左右の補助駆動輪が駆動される。このように内輪または外輪の他方は左右に分離された内輪または外輪に跨設されつつ一体に形成されているので、左右の補助駆動輪をリジッドにできる。その結果、技術的思想１から７のいずれかの効果に加え、悪路や雪道、凍結路などにおいて補助駆動輪の片方が空転した場合でも、補助駆動輪の他方に駆動力を伝達でき、車両のスムーズな発進や走行を可能にできる効果がある。
また、電動機の非駆動時には、電動機の駆動力が伝達される内輪または外輪の他方の回転数が、車軸の回転数より小さくなる。そのため、左右に分離された内輪または外輪にそれぞれ配設される第１スプラグと内輪および外輪との係合が解除される。その結果、左右の補助駆動輪をそれぞれ独立して回転可能にできる。駆動力を左右の補助駆動輪に配分するデファレンシャル装置を動力伝達経路に配設しなくて良いので、フリクションを小さくすることができ、エネルギー損失を抑制できる効果がある。
【符号の説明】
【０１０１】
１，１１，２１              動力伝達装置
２                          内輪
２ａ                        外周面
３                          外輪
３ａ                        内周面
５，２５                    第１スプラグ
５ａ，５ｂ，２５ａ，２５ｂ  係合面
６，２６                    第２スプラグ
６ａ，６ｂ，２６ａ，２６ｂ  係合面
７，１７                    保持器
８，１８                    延設部
９                          回転抵抗付与手段
１０ａ，２０ａ              付勢部材
１００，２００              車両
１０１                      前輪（主駆動輪）
１０２                      後輪（補助駆動輪）
１０３                      内燃機関（主駆動装置）
１０６                      電動機
１０８Ｌ，１０８Ｒ          車軸
Ｏ                          軸心
【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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【図７】
0005662759.tif 000008
【図８】
0005662759.tif 000009
【図９】
0005662759.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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