(57)【要約】【課題】構造を簡素にして部品点数を削減し、装置を小型化し廉価に製造可能とすると共に、回転トルク伝達状態で、楔制御型クラッチ部分を切り離し状態に移行可能としたクラッチ装置を提供する。【解決手段】回転主軸２と回転副軸８の間にローラクラッチ部を設けたクラッチ装置において、楔形空間に係合させるための係合子２１を中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く摩擦トルクを変更調整可能に構成した係合操作用電磁クラッチ部（１３、９、２４）と、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させる操作力を変更調整可能に構成した係合解除操作制御手段（１４、２６）とを制御部３３で制御して、クラッチ装置の接続、切り離し操作を行う。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転主軸と回転副軸とを、同軸上で相互に回動自由となるように装着し、前記回転主軸と前記回転副軸との間で回転トルクの接続又は切り離し操作を行うクラッチ装置において、
前記回転主軸に設けた楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と、
前記楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素を内部空間内に包含するよう前記回転副軸に設けた楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素と、
前記楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素の外面部と、当該外面部に対向する前記楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素の内面部との間に、カム面と転走面とによって形成される楔形空間と、
前記楔形空間の狭間に係合して前記回転主軸と前記回転副軸とを一体的に回動させる接続状態とする係合位置と、前記楔形空間内に遊置された状態で前記楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と前記楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との接続を解除した切り離し状態とする中立位置との間を移行操作可能に装着された係合子と、
前記係合子を前記楔形空間の狭間に係合させる方向である、中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く摩擦トルクを変更調整可能に構成した係合操作用電磁クラッチ部と、
前記係合操作用電磁クラッチ部による中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く摩擦トルクに抗して、前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を変更調整可能に構成した係合解除操作制御手段と、
前記係合操作用電磁クラッチ部と、前記係合解除操作制御手段とを制御する制御部と、
を有することを特徴とするクラッチ装置。
【請求項２】
前記係合解除操作制御手段が、
前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を変更調整可能とする形状記憶構成を設けた強磁性形状記憶合金製のスイッチばね部材と、
当該スイッチばね部材が、前記係合子を操作するときの操作力を変更調整する変態挙動制御用電磁石と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項３】
前記係合操作用電磁クラッチ部で発生させる、前記係合子を中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く最大値側の操作用の所定摩擦トルクより、前記係合解除操作制御手段で発生させる前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための最大値側の操作用の所定操作力を、大きく設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクラッチ装置。
【請求項４】
前記制御部を、
前記係合子が中立位置にあって前記楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と前記楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との接続を解除している切り離し状態のときに、クラッチ締結条件がＯＮされた場合、
前記係合解除操作制御手段を制御して、前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を先に上昇させ、
その後で、前記係合操作用電磁クラッチ部を制御して、前記係合子を中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く摩擦トルクを上昇させる制御を行うように、
構成したことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項５】
前記制御部を、
前記係合解除操作制御手段を制御して、前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を最大値側の所定の高い状態に設定し、
前記係合操作用電磁クラッチ部を制御して発生させた摩擦トルクにより、前記回転主軸と前記回転副軸との間で回転トルクを伝達している際に、
前記回転主軸と前記回転副軸との回転数差が所定の回転数差の範囲内で同期した状態に至ったときに、前記係合解除操作制御手段を制御して、前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を最小値側の所定の低い状態まで徐々に低下させることにより、前記係合子を係合位置へ移動させて前記楔形空間の狭間に係合させるようにし、
この後に、前記係合操作用電磁クラッチ部を制御して、前記係合操作用電磁クラッチ部で発生する摩擦トルクを低下させる制御を行うように、
構成したことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項６】
前記制御部を、
前記係合子が前記楔形空間の狭間に係合して前記回転主軸と前記回転副軸とを一体的に回動させる接続状態とした後に、又は前記係合子が前記楔形空間内に遊置された状態で前記回転主軸と前記回転副軸とを相互に回動自由とさせる切り離し状態とした後に、
前記係合解除操作制御手段を制御して、前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を最小値側の所定の低い状態に設定する制御を行うように、
構成したことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項７】
前記制御部を、
前記係合子が前記楔形空間の狭間に係合した状態で前記回転主軸と前記回転副軸とを一体的に回動させている接続状態にあるときに、クラッチ開放条件がＯＮされた場合に、
前記係合操作用電磁クラッチ部を制御して、前記係合子を中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く最大値側の操作用の所定摩擦トルクを発生させる状態とし、
この後に前記係合解除操作制御手段を制御して、前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための最大値側の操作用の所定操作力を発生させる状態とすることによって、
前記係合子を係合位置から中立位置側へ移動させて楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素とを切り離し状態とすると共に、
前記係合操作用電磁クラッチ部で発生させた最大値側の操作用の所定摩擦トルクによって前記回転主軸と前記回転副軸との間で回転トルクを伝達させる状態とする制御を行うように、
構成したことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との間に形成した楔形空間と、この楔形空間内に組み込んだ係合子とを利用して、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との間で回転トルクの伝達と遮断の切り換えを行うようにした、クラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の動力伝達系（パワートレーン）では、クラッチ装置を利用して入力軸と出力軸との間で回転動力の接続と切り離し（開放）操作を行うのが普通である。
【０００３】
このように用いられるクラッチ装置には、入力軸側の部材と出力軸側の部材とによって楔形空間を形成し、この楔形空間内に係合子としてのローラを組み、ローラが楔形状部に押し込まれることによって生じる楔力を締結力とするいわゆる楔力制御型クラッチとして構成した、ローラクラッチ部を備えたものがある。
【０００４】
このようなクラッチ装置のローラクラッチ部では、例えば、入力軸の端部に断面略正六角形状にすることにより外周部に６個のカム面を形成した内方部材を設け、この内方部材と同芯でその周囲を取り囲む円周内面を形成した中空の外輪を出力軸の端部に設ける。
【０００５】
そして、このクラッチ装置のローラクラッチ部では、入力軸側に設けた内方部材の６個のカム面と、各々対応する出力軸側に設けた外輪の円周内面との間に、それぞれ楔形空間を形成し、各楔形空間内に係合子としての係合用ローラを配置する。
【０００６】
このクラッチ装置のローラクラッチ部では、内方部材と外輪との間の空間内にリング状に形成した保持器を遊挿し、この保持器に各楔形空間に対応して穿設された各開口部分にそれぞれ係合用ローラを軸着して配置する。
【０００７】
また、この保持器には、各係合用ローラが内方部材と外輪との狭間に係合していない状態（楔形空間内で遊んでいる状態）となる中立位置へ移動させるように付勢するスイッチばねを設ける。
【０００８】
さらに、このクラッチ装置には、スイッチばねの付勢力に抗して係合用ローラを中立位置から内方部材と外輪との狭間に係合する状態に移行させるための係合操作用電磁クラッチ部を設ける。
【０００９】
この係合操作用電磁クラッチ部は、保持器に対して一体的に回動すると共に、回転軸方向へ移動可能に装着したアーマチュアを、外輪と一体的に回動するよう配置した係合用ロータ部材に、係合用電磁石を利用して電磁的に吸着させるよう構成する。
【００１０】
このように構成されたクラッチ装置でローラクラッチ部を切り離した状態（開放状態）とするときには、係合操作用電磁クラッチ部における係合用電磁石に給電しないことにより吸着力が働かないようにして、アーマチュアと係合用ロータ部材とが切り離され独自に回動自由な状態とする。
【００１１】
このクラッチ装置のローラクラッチ部を切り離した状態（開放状態）では、内方部材を回転駆動しても、スイッチばねの付勢力によって保持器が内方部材と一体的に連れ周りする状態となると共に、係合用ローラが楔形空間内の中立位置へ保持され、内方部材と外輪との係合が解除されるので、回転トルクが伝達されない。
【００１２】
また、クラッチ装置を接続した状態とするときには、係合用電磁石に給電して電磁吸着力を働かせることにより、アーマチュアと係合用ロータ部材とを圧接させ、係合用ロータ部材の回転トルクをアーマチュア側へ伝達可能な状態とする。
【００１３】
このクラッチ装置のローラクラッチ部を接続した状態では、内方部材が回転駆動すると、スイッチばねの付勢力によって保持器が内方部材と一体的に連れ周りする状態となる。これと同時に、係合用電磁石の電磁吸着力によって静止している外輪と一体の係合用ロータ部材にアーマチュアが圧接されて、このアーマチュアに接続された保持器の回転を制止する方向の付勢力が働く。
【００１４】
すると、このクラッチ装置では、回転駆動されている内方部材と静止している外輪との相対的な回転数の差によって生じる回動操作トルクが、スイッチばねの付勢力を上回ると、保持器が内方部材に対して相対的に回動して各係合用ローラを楔形空間内の内方部材と外輪との狭間に係合させるように位相が変わり、内方部材から外輪へ向けて回転トルクを伝達する接続状態となる。
【００１５】
なお、このクラッチ装置では、一旦、各係合用ローラが各楔形空間内の内方部材と外輪との狭間に係合した接続状態となると、係合用電磁石への給電を停止しても回転トルクを伝達している接続状態が維持される。
【００１６】
また、このクラッチ装置では、係合用電磁石への給電を停止しアーマチュアが係合用ロータ部材から外れて独自に回動可能となり、かつ内方部材から外輪へ向けて伝達される回転トルクが消失すると、スイッチばねの付勢力によって保持器が回動操作されて、各係合用ローラが楔形空間内の中立位置に移動し、自動的にクラッチ装置が切り離された状態に復帰する。
【００１７】
上述のように構成されたクラッチ装置では、入力軸と出力軸との間に大きな回転差がある状態でクラッチ装置を接続し又は切り離すためのクラッチの切り換え操作を行うと、入力軸側の部材（内方部材）と出力軸側の部材（外輪）とによって形成される楔形空間のすぼまった部分に係合子であるローラが急激に挟み込まれることによって、入力軸と出力軸との回転差が零となる状態（同期して回転する状態）へ瞬間的に移行するので、大きな加速度が働いて衝撃力が発生する。
【００１８】
そこで、従来のクラッチ装置では、入力軸と出力軸との間で滑りながら摩擦係合することにより回転動力を伝達させるため、専用の補助アーマチュア、回転トルク伝達用の補助ロータ部材及び接続用電磁石等で構成した補助電磁クラッチ部を別途設け、この補助電磁クラッチ部を接続して入力軸と出力軸との回転差が所望の範囲内となるように同期させてからローラクラッチ部を接続させる操作を行うようにして、クラッチの切り換え時の衝撃力の発生を極力低減し、切り換え時にショックの少ないスムーズな切り換えを可能にするクラッチ装置を実現することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１９】
しかし、このような従来のクラッチ装置では、衝撃力の発生を低減する専用の補助電磁クラッチ部を付加することが必要となるので、構造が複雑となり部品点数が増加し、クラッチ装置が大型化すると共に高価になるという問題がある。
【００２０】
また、従来のクラッチ装置では、ローラクラッチ部において、各係合用ローラが各楔形空間内の内方部材と外輪との狭間に係合した接続状態にあり、しかも入力軸の回転が加速されながら回転トルクを伝達している状態（加速トルク伝達状態）にあるときに、ローラクラッチ部を切り離した状態（開放状態）に移行させる必要があっても、その手段がなかった。
【００２１】
【特許文献１】特開２００２−３７２０７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１７２２５号公報
【特許文献３】特開２００５−３０５９号公報
【特許文献４】特開２０００−３１０２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は上述した点に鑑み、構造を簡素にして部品点数を削減し、さらに装置を小型化し、廉価に製造可能とする。また、回転トルク伝達状態で、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との間を切り離し状態（開放状態）に移行させる制御を実行可能としたクラッチ装置を新たに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の請求項１に記載のクラッチ装置は、回転主軸と回転副軸とを、同軸上で相互に回動自由となるように装着し、回転主軸と回転副軸との間で回転トルクの接続又は切り離し操作を行うクラッチ装置において、回転主軸に設けた楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素を内部空間内に包含するよう回転副軸に設けた楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素と、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素の外面部と、外面部に対向する楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素の内面部との間に、カム面と転走面とによって形成される楔形空間と、楔形空間の狭間に係合して回転主軸と回転副軸とを一体的に回動させる接続状態とする係合位置と、楔形空間内に遊置された状態で楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との接続を解除した切り離し状態とする中立位置との間を移行操作可能に装着された係合子と、係合子を楔形空間の狭間に係合させる方向である、中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く摩擦トルクを変更調整可能に構成した係合操作用電磁クラッチ部と、係合操作用電磁クラッチ部による中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く摩擦トルクに抗して、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を変更調整可能に構成した係合解除操作制御手段と、係合操作用電磁クラッチ部と、係合解除操作制御手段とを制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクラッチ装置において、係合解除操作制御手段が、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を変更調整可能とする形状記憶構成を設けた強磁性形状記憶合金製のスイッチばね部材と、スイッチばね部材が、係合子を操作するときの操作力を変更調整する変態挙動制御用電磁石と、を具備することを特徴とする。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のクラッチ装置において、係合操作用電磁クラッチ部で発生させる、係合子を中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く最大値側の操作用の所定摩擦トルクより、係合解除操作制御手段で発生させる係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための最大値側の操作用の所定操作力を、大きく設定したことを特徴とする。
【００２６】
前述のように構成することにより、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素とが接続状態にあって、回転主軸と回転副軸との間で回転トルクの伝達を行っている状態において、制御部が係合解除操作制御手段を制御して操作力を上昇させて係合子を係合位置から中立位置側へ移動させることができる。
【００２７】
このとき、制御部が、係合操作用電磁クラッチ部を制御して、係合操作用電磁クラッチ部で発生する摩擦トルクの大きさを制御することにより、回転主軸と回転副軸との間で所要の回転トルクの伝達を行うことができる。
【００２８】
よって、回転トルク伝達状態で、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との間を切り離し状態（開放状態）に移行させる制御を行うことができる。
【００２９】
また、このような制御動作を行うため、２個の電磁クラッチ装置を設けたものと比較して、アーマチュア等の部品を削減し、構造を簡素にして小型化を可能とし、廉価な製品を提供できる。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のクラッチ装置において、制御部を、係合子が中立位置にあって楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との接続を解除している切り離し状態のときに、クラッチ締結条件がＯＮされた場合、係合解除操作制御手段を制御して、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を先に上昇させ、その後で、係合操作用電磁クラッチ部を制御して、係合子を中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く摩擦トルクを上昇させる制御を行うように、構成したことを特徴とする。
【００３１】
上述のように構成することにより、請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との接続を解除している切り離し状態から接続状態へ移行する際に、係合解除操作制御手段を制御して操作力を先に上昇させることにより係合子を中立位置側に保持した状態とし、この後に係合操作用電磁クラッチ部を制御して係合子を中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く摩擦トルクを利用して楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との間の回転数差を小さくする。このように制御した場合には、この後に、係合子が楔形空間の狭間に係合するための動作を緩やかに行わせることにより係合子が楔形空間の狭間に急激に噛み込むことによって生じるショックを緩和できる。
【００３２】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のクラッチ装置において、制御部を、係合解除操作制御手段を制御して、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を最大値側の所定の高い状態に設定し、係合操作用電磁クラッチ部を制御して発生させた摩擦トルクにより、回転主軸と回転副軸との間で回転トルクを伝達している際に、回転主軸と回転副軸との回転数差が所定の回転数差の範囲内で同期した状態に至ったときに、係合解除操作制御手段を制御して、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を最小値側の所定の低い状態まで徐々に低下させることにより、係合子を係合位置へ移動させて楔形空間の狭間に係合させるようにし、この後に、係合操作用電磁クラッチ部を制御して係合操作用電磁クラッチ部で発生する摩擦トルクを低下させる制御を行うように構成したことを特徴とする。
【００３３】
上述のように構成することにより、請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、係合解除操作制御手段で楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との間を切り離し状態とすると共に、係合操作用電磁クラッチ部の摩擦トルクで内方側入出力要素と外方側入出力要素との回転数差を小さくしてから、係合解除操作制御手段を制御して係合子を係合位置へ緩やかに移動させて楔形空間の狭間に係合させるようにし、この後に、係合操作用電磁クラッチ部を制御して摩擦トルクを低下させることにより係合を確実に行うことができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のクラッチ装置において、制御部を、係合子が楔形空間の狭間に係合して回転主軸と回転副軸とを一体的に回動させる接続状態とした後に、又は係合子が楔形空間内に遊置された状態で回転主軸と回転副軸とを相互に回動自由とさせる切り離し状態とした後に、係合解除操作制御手段を制御して、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力を最小値側の所定の低い状態に設定する制御を行うように、構成したことを特徴とする。
【００３５】
上述のように構成することにより、請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、回転主軸と回転副軸とが接続状態となり又は切り離し状態とされた後に、係合解除操作制御手段の駆動を停止して、無駄なエネルギの消費を削減することができる。また、係合解除操作制御手段を停止させたときに、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための操作力が低下する状態となるように構成した場合には、係合解除操作制御手段を停止させることにより、係合子を楔形空間の狭間から離脱させる方向の操作力を減少させることができる。よって、このように構成した場合には、係合子が楔形空間の狭間から離脱して回転主軸と回転副軸とが接続状態から空転状態に移行したり、滑りを生じたりすることを抑制することができる。
【００３６】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のクラッチ装置において、制御部を、係合子が楔形空間の狭間に係合した状態で回転主軸と回転副軸とを一体的に回動させている接続状態にあるときに、クラッチ開放条件がＯＮされた場合に、係合操作用電磁クラッチ部を制御して、係合子を中立位置側から係合位置へ移動させる方向に働く最大値側の操作用の所定摩擦トルクを発生させる状態とし、この後に係合解除操作制御手段を制御して、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させるための最大値側の操作用の所定操作力を発生させる状態とすることによって、係合子を係合位置から中立位置側へ移動させて楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素とを切り離し状態とすると共に、係合操作用電磁クラッチ部で発生させた最大値側の操作用の所定摩擦トルクによって回転主軸と回転副軸との間で回転トルクを伝達させる状態とする制御を行うように、構成したことを特徴とする。
【００３７】
上述のように構成することにより、請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、係合子が楔形空間の狭間に係合した状態で回転主軸と回転副軸とを一体的に回動させている接続状態にあるときに、係合操作用電磁クラッチ部で発生させた最大値側の操作用の所定摩擦トルクによって接続できる状態としてから、係合解除操作制御手段を制御して操作力を強めることにより係合子を係合位置から中立位置側へ移動させて楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素とを切り離し状態とするので、外方側入出力要素と内方側入出力要素との間で大きな滑り（大きな回転数差）を生じることを抑制し、回転主軸と回転副軸とが切り離し状態となることを防止できる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のクラッチ装置によれば、装置本体の構造を簡素にして部品点数を削減し、さらに装置全体を小型化可能とし、廉価な製品を提供できるようにする。また、回転トルク伝達状態で、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素と楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素との間を切り離し状態（開放状態）に移行させる制御を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明のクラッチ装置に関する実施の形態について、図１乃至図７により説明する。
【００４０】
図１は、クラッチ装置の部分断面斜視図であり、図２はクラッチ装置の概略断面図であり、図で１は、クラッチ装置本体である。このクラッチ装置本体１では、第１の回転軸系（例えば、入力軸側として設定する）と、第２の回転軸系（例えば、出力軸側として設定する）との間に、ローラクラッチ部と、係合操作用電磁クラッチ部と、係合解除操作制御手段とを設ける。なお、このクラッチ装置本体１では、第１の回転軸系を出力軸側とし、第２の回転軸系を入力軸側として設定しても良い。
【００４１】
クラッチ装置本体１の第１の回転軸系では、丸軸状に形成した回転主軸２の両端部を回動自由に支受するための第１、第２の回転軸受（ボールベアリング）５、６を介して据え付け台座７に取り付ける。
【００４２】
この回転主軸２には、その第１の回転軸受５側に動力伝達用の歯車３を固着して配置し、その中間部所定位置にローラクラッチ部を構成する（ここでは２方向ローラクラッチとして構成する）ための、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素である内方部材４を例えばスプライン構造で嵌合して配置する。
【００４３】
また、第１の回転軸系の回転主軸２には、第２の回転軸系を、同軸上で相互に回動自由となるように装着する。この第２の回転軸系は、回転副軸８とロータ部材９とを有する。
【００４４】
この回転副軸８は、異なる内径の円形開口部を段状に形成した断面環形に形成し、その内径を大きくした楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素である大環状部分８Ｂの内部に楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素である内方部材４の部分を包含する状態で配置する。
【００４５】
この回転副軸８は、その内径の細い部分８Ａを、ボールベアリング１０を介して回転主軸２の第２の回転軸受６に隣接した位置に軸着すると共に、その楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素である大環状部分８Ｂの内周面（転走面）と楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素である内方部材４との間にボールベアリング１９を介在させて軸着する。
【００４６】
この回転副軸８には、その内径の細い部分８Ａの外周部に、動力伝達用の歯車８Ｃを形成する。
【００４７】
この大環状部分８Ｂの開口端部には、ロータガイド部材１１を固着し、このロータガイド部材１１にロータ部材９を取り付ける。このロータ部材９は、断面横Ｕ字形（断面コの字形）の溝状の部分が全体としてリング状となるように形成する。
【００４８】
このようにロータガイド部材１１に取り付けたロータ部材９は、回転主軸２との間にボールベアリング１２を介して回動自由に支受することにより安定して回転するように装着する。
【００４９】
このロータ部材９の断面横Ｕ字形状溝の空間内部には、係合用電磁石１３と、強磁性形状記憶合金に対する変態挙動制御用電磁石１４とを配置する。これら係合用電磁石１３及び変態挙動制御用電磁石１４は、リング状に一体化した状態で、支持金具１５で支持することにより、ロータ部材９の内側面に接触しない宙に浮いた状態で配置する。
【００５０】
また、係合用電磁石１３と変態挙動制御用電磁石１４との間には、磁気遮蔽手段を設けて、相互に磁気の作用が及ばないように構成する。なお、係合用電磁石１３と変態挙動制御用電磁石１４とを、小型化し、離間して配置した場合には、磁気遮蔽手段を省略して構成の簡素化を図ることができる。
【００５１】
この支持金具１５は、その延出した固定用端部を、このクラッチ装置本体１を据え付けるための固定された台座部材１６にボルト１７で締結して固定されることにより、係合用電磁石１３及び変態挙動制御用電磁石１４を所定の空間位置に保持する。
【００５２】
さらに係合用電磁石１３と変態挙動制御用電磁石１４とには、各々を独自に駆動制御するための制御部３３から引き出された、それぞれの制御電流を供給する電流ケーブル（給電ライン）１８を接続する。
【００５３】
このクラッチ装置本体１では、回転主軸２の楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素である内方部材４と回転副軸８の楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素である大環状部分８Ｂとの間にローラクラッチ部を構成する。図３及び図８に示すように、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素である内方部材４は、断面略正六角形状に形成し、その外周部に所定長さの平面である６個のカム面２０を設ける。
【００５４】
このローラクラッチ部では、楔制御型クラッチ用の内方側入出力要素である内方部材４の各カム面２０と、相対向する回転副軸８の楔制御型クラッチ用の外方側入出力要素である大環状部分８Ｂの内周面とが相俟って楔形空間を形成する。このローラクラッチ部では、各楔形空間内に、それぞれ係合子として円柱状に形成した合計６個の係合用ローラ２１を配置する。
【００５５】
図１乃至図３に示すようにローラクラッチ部では、これら６個の係合用ローラ２１の全部を同期して動作させるため、内方部材４と大環状部分８Ｂとの間の空間内に、リング状に形成した保持器２２を装着する。
【００５６】
この保持器２２は、全体を略円筒状に形成し、その一方の開口端部を中心方向に向けて折曲することによりリング状端面部２２Ａを形成する。この保持器２２は、リング状端面部２２Ａの円形開口周縁部を内方部材４の軸支段部に回動自由に支受させるように挿入し、ボールベアリング１９を利用して抜け止めして装着する。
【００５７】
この保持器２２の円筒面部分における等間隔を開けた所定複数箇所（ここでは６箇所）には、係合用ローラ２１を所定の遊び空間を設けて配置するための遊置開口２３を形成する。この遊置開口２３内には、係合用ローラ２１を回動自由となるように配置する。
【００５８】
このように構成したローラクラッチ部では、保持器２２と内方部材４とを相対的に回動調整することにより、内方部材４の各カム面２０と回転副軸８の大環状部分８Ｂ内周面との間にできる各楔形空間の狭間に、各対応する係合用ローラ２１の全てを係合させる係合位置に一斉に同期して移行可能となる。
【００５９】
これと共に、このローラクラッチ部では、保持器２２と内方部材４とを相対的に回動調整することにより、全ての係合用ローラ２１がカム面２０と大環状部分８Ｂの内周面との狭間に係合していない状態（楔形空間内で遊んでいる状態）となる中立位置（例えば、カム面２０の円周に沿う長手方向中央位置）へ、一斉に同期して移行可能となる。
【００６０】
このローラクラッチ部では、全ての係合用ローラ２１を楔形空間の狭間に係合させるよう保持器２２と内方部材４とを相対的に回動する手段を構成するため、保持器２２とロータ部材９との間にアーマチュア２４を配置する。
【００６１】
このアーマチュア２４は、磁性材料で構成するもので、ロータ部材９の摺接面部分と略同外径の環状円板状に形成する。このアーマチュア２４は、その中央部に穿設した遊挿穴に回転主軸２を接触しないで貫通させた状態で配置する。
【００６２】
このアーマチュア２４は、図示しないが例えば、アーマチュア２４の平板部の所定複数箇所に穿設した各貫通孔に、保持器２２の円筒部分の開口端における所定複数箇所から延出させた各対応する軸部を摺動自在に挿通して支受する。
【００６３】
これによりアーマチュア２４は、保持器２２と一体的に回動すると共に、回転主軸２の回転軸方向に移動自在となってロータ部材９の摺接面部分に圧接し又はこれから離間可能に装着されることとなる。なお、このアーマチュア２４には、ロータ部材９の摺接面部分に密着した状態から引き離すための離反ばね２５を装着する。
【００６４】
このローラクラッチ部では、係合用ローラ２１を楔形空間の狭間に係合させる操作を行うための係合操作用電磁クラッチ部を、保持器２２、アーマチュア２４、ロータ部材９及び係合用電磁石１３を用いて構成する。
【００６５】
このローラクラッチ部で係合用ローラ２１を楔形空間の狭間に係合させる操作を行う場合には、制御部３３からケーブル１８を通じて制御電流を係合用電磁石１３に供給する。
【００６６】
すると、このローラクラッチ部では、係合用電磁石１３で発生した電磁力によって吸引されたアーマチュア２４がロータ部材９の摺接面部分に密着した状態となる。
【００６７】
このとき、クラッチ装置本体１で、入力軸側の回転主軸２及び内方部材４と、出力軸側の回転副軸８及びロータ部材９との間に相対的な回転数の差（回転差）がある場合には、ロータ部材９の摺接面部分に密着したアーマチュア２４と一体となった保持器２２及び係合用ローラ２１が、内方部材４に対して相対的に回動し、係合用ローラ２１が楔形空間内の大環状部分８Ｂの内周面部とカム面２０との狭間に係合して、入力軸側の回転主軸２と出力軸側の回転副軸８との相対的な回転数の差が零となる回転トルクの接続状態となる。
【００６８】
次に、クラッチ装置本体１において、係合用ローラ２１を楔形空間の狭間に係合させたローラクラッチ部による回転トルクの接続状態を解除し、又はローラクラッチ部を切り離した状態（開放状態）で入力軸側の回転主軸２と出力軸側の回転副軸８との間で回転トルクを伝達可能とするための係合解除操作制御手段について説明する。
【００６９】
この係合解除操作制御手段は、スイッチばね部材２６と変態挙動制御用電磁石１４とを用いて構成する。このスイッチばね部材２６は、強磁性形状記憶合金を用いて製作する。
【００７０】
このスイッチばね部材２６は、１本の強磁性形状記憶合金製の断面矩形に形成したばね線材を円環状に曲げ加工し、その両端に当たる所定長さの各直線部分で形成した二つの操作アーム部２７、２８を、それぞれ円環状部分からラジアル方向外側へ向けて延出させるように構成する。さらに、このスイッチばね部材２６では、二つの操作アーム部２７、２８を開かせる間隔を所定距離に設定する。
【００７１】
また、このスイッチばね部材２６は、制御部３３が変態挙動制御用電磁石１４を駆動して発生させる磁力が作用することにより強磁性形状記憶合金が形状記憶挙動を起こすことを利用して、所望のタイミングでスイッチばね部材２６の操作アーム部２７、２８における弾性反発力（弾性係数）である操作力が変化するように構成する。
【００７２】
このスイッチばね部材２６では、スイッチばね部材２６の操作アーム部２７、２８で発揮する最も低い弾性反発力（操作力）を、通常のローラクラッチ部で楔形空間の狭間に係合させた係合用ローラ２１を引き外して回転トルクの接続状態を自動的に解除するための通常動作用の弾性反発力（操作力）に設定する。
【００７３】
また、このスイッチばね部材２６では、操作アーム部２７、２８で発揮する最も高い弾性反発力Ｈを、ロータ部材９とアーマチュア２４とが係合用電磁石１３の磁力で吸着された状態での、最大伝達トルク（最大静止摩擦トルク）ＴＳより大きく設定する。すなわち、このスイッチばね部材２６は、ＴＳ＜Ｈの式が成立するように構成する。なお、ここで最も高い弾性反発力Ｈとは、所要の動作をさせるために必要となる最大値側の操作用所定弾性反発力Ｈを意味し、機械の能力上での最大限界値以外の値であっても良い。また、ここで最大伝達トルクとは、所要の動作をさせるために必要となる最大値側の伝達トルクを意味し、機械の能力上での最大限界値以外の値であっても良い。
【００７４】
このスイッチばね部材２６における強磁性形状記憶の状態は、例えば、スイッチばね部材２６の弾性反発力を強くすべき所定のタイミングで制御部３３が変態挙動制御用電磁石１４に給電して磁力を作用させたときに操作アーム部２７、２８が、これらの間隔を狭める方向の外力に対する弾性反発力を強めるように構成する。
【００７５】
または、このスイッチばね部材２６における強磁性形状記憶の状態は、例えば、スイッチばね部材２６の弾性反発力を強くすべき所定のタイミングのときに制御部３３が変態挙動制御用電磁石１４の駆動を停止し、弾性反発力を弱くすべき所定のタイミングで磁力を作用させることにより操作アーム部２７、２８が、これらの間隔を狭める方向の外力に対する弾性反発力を弱めるように構成しても良い。ここで、スイッチばね部材２６が発生する最も低い弾性反発力をＬと定義する。
【００７６】
なお、このスイッチばね部材２６における操作アーム部２７、２８が、磁力の作用で操作アーム部２７、２８の間隔を変える方向の外力に対する弾性反発力を変更調整するための構成は、一般に用いられる種々の手段（例えば、スイッチばね部材２６の所要部を、強磁性形状記憶合金を利用したバイメタルの構造とする手段等）を用いることができる。
【００７７】
このクラッチ装置本体１では、図示しないが、回転主軸２の回転数と、回転副軸８の回転数とをそれぞれ検出すると共に、回転主軸２と回転副軸８との回転数差を算出して検知する回転数検出手段を設ける。なお、この回転数検出手段で検出された回転数差の値は、制御部３３へ伝達される。
【００７８】
図１及び図２に示すように、係合操作用電磁クラッチ部が切り離され、係合用電磁石１３が磁力を発生していない状態にある場合、アーマチュア２４に配置された離反ばね２５の作用でアーマチュア２４がロータ部材９から離間されているので、図８の（Ａ）に示すように回転主軸２側から回転副軸８側へ回転トルクを伝達不能な状態（開放状態）となっている。
【００７９】
また図３に示すように、この開放状態では、スイッチばね部材２６の付勢力によって一対の操作アーム部２７、２８が、各々対応する挿通凹部３０の操作端面部３０Ａ、３０Ｂに圧接すると共に、各々対応する保持器２２の操作受け部３１、３２に圧接する状態となって、各係合用ローラ２１を各カム面２０の中央部に保持することにより楔形空間内に係合用ローラ２１が遊置された非係合状態となっている。
【００８０】
このため、この開放状態では、回転主軸２と回転副軸８とが相互に回動自由な状態にあり、例えば回転主軸２が停止していても、その周りに回転副軸８が回動自由な状態となっている。
【００８１】
このように構成したクラッチ装置本体１で、図８の（Ａ）に示すローラクラッチ部を切り離した状態（開放状態）から図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態へ移行する場合には、変態挙動制御用電磁石１４の磁力を作用させ、スイッチばね部材２６を最も高い弾性反発力Ｈに設定する。ここでは、制御部３３から変態挙動制御用電磁石１４に通電しない場合に、最も低い弾性反発力Ｌとなるように強磁性形状記憶の処理をして構成する。
【００８２】
さらに、この図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態へ移行する場合には、制御部３３から係合用電磁石１３に通電し、係合用電磁石１３で発生した磁力でロータ部材９にアーマチュア２４を吸着する。前述したようにアーマチュア２４は、保持器２２と一体なので、ロータ部材９から保持器２２へ一体的に回動させる状態とする。
【００８３】
このとき、回転主軸２と回転副軸８とが相対的に異なる回転数で回動している場合には、ロータ部材９から保持器２２への伝達トルクＴと、スイッチばね部材２６の弾性反発力の関係によって保持器２２が回動される。
【００８４】
ここで、弾性反発力ＨをＴ＜Ｈとなるように制御すれば、保持器２２は図４のように、保持器２２に保持されている各係合用ローラ２１が対応する各カム面２０上にかみこまないで、ロータ部材９とアーマチュア２４との間のすべり摩擦によりトルクを伝達する。このときの伝達トルクは、図７の（Ｄ）に示すように制御される。
【００８５】
次に、弾性反発力Ｈを弾性反発力Ｌに戻すと、弾性反発力が弱いため保持器２２が回動される。このときは、図５に示すように、内方部材４の回転によって操作端面部３０Ｂがスイッチばね部材２６の一方の操作アーム部２８を押し動かす。すると、スイッチばね部材２６の他方の操作アーム部２７では、内方部材４の回動によって操作端面部３０Ａが操作アーム部２７から離れようとするので、操作アーム部２７が保持器２２の操作受け部３１を押して保持器２２を回動操作することになる。
【００８６】
このようにして保持器２２が回動されると、この保持器２２に保持されている各係合用ローラ２１が、対応する各カム面２０上を移動して楔形空間を構成する内方部材４の各カム面２０と、相対向する回転副軸８の大環状部分８Ｂの内周面との狭間（楔形空間の幅が狭くなった部分）に挟まるように係合して接続状態となり、回転主軸２と回転副軸８とが空回りすることなく一体的に回動する状態となる。
【００８７】
なお、図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態へ移行する場合に、回転主軸２と回転副軸８とが停止しているときには、先に係合用電磁石１３を励磁することによりロータ部材９にアーマチュア２４を吸着してから、回転主軸２と回転副軸８とが相対的に異なる回転数で回転するように操作して接続状態に移行させても良い。
【００８８】
次に、このクラッチ装置本体１において、係合解除操作制御手段によりスイッチばね部材２６の操作アーム部２７、２８で発揮する弾性反発力を最も低い弾性反発力Ｌに設定した状態（例えば、制御部３３が変態挙動制御用電磁石１４に通電しない状態）で、図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態から図８の（Ａ）に示すローラクラッチ部を切り離した状態（開放状態）に復帰させる場合には、回転主軸２側と回転副軸８側との間で回転トルクが伝達されていないという条件と、係合用電磁石１３に通電せず磁力を発生させていないという条件とが同時に満足されるように操作する。
【００８９】
この場合には、例えば、回転主軸２と回転副軸８とに外力が入力されない状態（停止状態又は同回転状態）とし、さらに係合用電磁石１３に対する通電を停止する。
【００９０】
すると、このクラッチ装置本体１では、スイッチばね部材２６の弾性復帰力により、保持器２２が操作されて各係合用ローラ２１がカム面２０と大環状部分８Ｂの内周面との狭間に係合していない状態となる中立位置（例えば、カム面２０の円周に沿う長手方向中央位置）へ、一斉に同期して移行する。
【００９１】
なお、この動作のときアーマチュア２４は、ロータ部材９との磁力による吸着が解除されて回動自由な状態となっているので、保持器２２と共に回動する。
【００９２】
次に、図５及び図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態から図４及び図８の（Ｂ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態へ移行する場合について説明する。
【００９３】
この図５及び図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態では、係合解除操作制御手段によってスイッチばね部材２６を、ロータ部材９とアーマチュア２４とが係合用電磁石１３の磁力で吸着された状態での最大伝達トルク（最大静止摩擦トルク）ＴＳより小さい、最も低い弾性反発力Ｌに設定し、Ｌ＜ＴＳの式が成立する状態にセットしている。
【００９４】
そこで、この図５及び図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態から図４及び図８の（Ｂ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態へ移行させるためには、制御部３３が係合解除操作制御手段である変態挙動制御用電磁石１４に対する給電状態を制御してスイッチばね部材２６を、ロータ部材９とアーマチュア２４とが係合用電磁石１３の磁力で吸着された状態での、最大伝達トルク（最大静止摩擦トルク）ＴＳより大きくなる最も高い弾性反発力Ｈに設定し、ＴＳ＜Ｈの式が成立する状態にセットする。
【００９５】
すると、このクラッチ装置本体１では、磁力の作用で変態挙動するスイッチばね部材２６が、最も低い弾性反発力Ｌを発揮する状態から最も高い弾性反発力Ｈを発揮する状態に移行し、図５に示す操作端面部３０Ｂと操作受け部３１との間に挟まれて一対の操作アーム部２７、２８間が大きく押し縮められた状態から、スイッチばね部材２６の強力になった付勢力で一対の操作アーム部２７、２８の間隔を押し広げた図４に示す状態へ移行する。
【００９６】
このクラッチ装置本体１では、図４に示す状態へ移行する動作によって、保持器２２が内方部材４に対して回動されることにより楔形空間の狭間に係合していた係合用ローラ２１がカム面２０の中間部へ移動してローラクラッチ部での係合が解除され、前述した図４及び図８の（Ｂ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態となる。
【００９７】
なお、このクラッチ装置本体１では、図４及び図８の（Ｂ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態から図５及び図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態へ復帰させる場合に、係合解除操作制御手段によってスイッチばね部材２６を、最も高い弾性反発力Ｈから最も低い弾性反発力Ｌに変える操作を行う。
【００９８】
これにより、このクラッチ装置本体１は、上述とは逆の作用及び動作で、自動的に図５及び図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態へ復帰する。
【００９９】
次に、上述のように構成したクラッチ装置本体１に対して回転動力を接続し又は切り離す際にクラッチの切り換え操作を良好に行えるようにするための制御内容について、図７及び図８により説明する。
【０１００】
このクラッチ装置本体１では、クラッチの解放状態において、入力軸（Ｎｉｎ）である回転主軸２側と出力軸（Ｎｏｕｔ）である回転副軸８との間で、相対的に回動自由で伝達する回転トルクが零となる空転状態にある。
【０１０１】
この空転状態では、例えば図７の（Ａ）に向かって左側に示すように、入力軸（Ｎｉｎ）が所定回転数で回動しているときに、出力軸（Ｎｏｕｔ）の回転数が零となっている。
【０１０２】
さらに、この空転状態では、図７の（Ｂ）に示すように、クラッチの解放条件がＯＮ動作している。この空転状態では、図７の（Ｃ）に示すように、係合解除操作制御手段により設定されるスイッチばね部材２６の操作アーム部２７、２８で発揮する弾性反発力を、最も低い弾性反発力Ｌに設定する。
【０１０３】
また、この空転状態では、図７の（Ｄ）に示すように、係合操作用電磁クラッチ部でロータ部材９とアーマチュア２４とが切り離され独自に回動自由な状態に設定する。
【０１０４】
この空転状態では、図８の（Ａ）に示す、楔形空間内に係合用ローラ２１が遊置されているローラクラッチ部を切り離した状態（開放状態）に設定する。
【０１０５】
次に、図７の（Ｂ）に示すように、クラッチ係合条件がＯＮされ、クラッチ装置本体１を空転状態からクラッチの締結状態へ移行する場合には、図７の（Ｃ）に示すように、係合解除操作制御手段（変態挙動制御用電磁石１４）により設定されるスイッチばね部材２６の操作アーム部２７、２８で発揮する弾性反発力を、最も高い弾性反発力Ｈに設定する。
【０１０６】
これによりスイッチばね部材２６の最も高い弾性反発力Ｈによって、ローラクラッチ部が係合しない状態を維持するため、図８の（Ｂ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態となる。
【０１０７】
このとき、図７の（Ｄ）に示すように、制御部３３は、係合操作用電磁クラッチ部における係合用電磁石１３に給電する電流を、初期電流値（例えば零）から所定の締結時用の電流値まで、滑らかに増加（例えば、直線的に増加）させる制御を行う。
【０１０８】
ここで、制御部３３は、係合用電磁石１３に給電する電流が締結時用の電流値に至る前で、係合用ローラ２１が楔形空間の狭間へ滑らかに係合して係合時のショックを生じさせないようにするため、ロータ部材９とアーマチュア２４との間で滑り摩擦抵抗を生じさせるための所定電流値の電流を係合用電磁石１３に給電する時点で、図７の（Ｃ）に示すように、例えば、変態挙動制御用電磁石１４に給電する電流を滑らかに減少（例えば、直線的に減少）させる制御を開始する。
【０１０９】
この図７の（Ｃ）に例示する制御部３３が変態挙動制御用電磁石１４の給電電流を減少させる制御では、強磁性形状記憶合金製のスイッチばね部材２６における弾性反発力（弾性係数）が最も高い弾性反発力Ｈから最も低い弾性反発力Ｌまで滑らかに減少（例えば、直線的に減少）するよう、変態挙動制御用電磁石１４へ供給する電流を制御する。
【０１１０】
このクラッチ装置本体１では、空転状態から回転トルクの接続状態へ移行する際に上述のように制御部３３で制御することにより、図７の（Ａ）と図８の（Ａ）とに示すように、初めに回転主軸２と回転副軸８とが空転状態にあったものが、図８の（Ｂ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態へ移行した状態で回転主軸２と回転副軸８との間の滑り（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）が徐々に減少する。
【０１１１】
この移行工程で、制御部３３がスイッチばね部材２６の弾性反発力（弾性係数）を低下させるよう変態挙動制御用電磁石１４を制御し、ロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクが上昇するよう係合用電磁石１３を制御することにより楔形空間の狭間に係合用ローラ２１が緩やかに係合して図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態へ移行し、回転主軸２と回転副軸８との間の滑りが無い状態（ΔＮ＝０、すなわち、Ｎｉｎ＝Ｎｏｕｔ）で接続する。
【０１１２】
なお、クラッチ装置本体１では、接続状態への移行が完了した時点で、図７の（Ｂ）に示すように、クラッチ締結条件が０ＦＦとされ、その後所要の予備期間を経た後に、例えば図７の（Ｃ）に示すように、変態挙動制御用電磁石１４への給電が停止されてスイッチばね部材２６の弾性反発力（弾性係数）が最も低い弾性反発力Ｌとなる。
【０１１３】
さらに、このクラッチ装置本体１では、接続状態への移行が完了してから所要の予備期間を経た後に、図７の（Ｄ）に示すように、不要となった係合用電磁石１３への給電を停止して、電力の節約を図る。
【０１１４】
このように制御部３３が係合用電磁石１３と変態挙動制御用電磁石１４とに対して上述した制御を行うことにより、前述したようにローラが緩やかに係合するためクラッチ装置本体１の接続操作時に、いわゆるショックが発生することを抑制し、楔形空間の狭間に係合用ローラ２１が早い速度で強く嵌まるときの衝撃で磨耗したり、異音を発生したりすることを抑制できる。
【０１１５】
次に、クラッチ装置本体１において回転動力を切り離す際にクラッチの切り換え操作を良好に行えるようにするための制御について説明する。
【０１１６】
図７の（Ｂ）に示すように、クラッチ開放条件がＯＮ条件になると、このクラッチ装置本体１では、制御部３３から係合用電磁石１３に所定の締結時用の電流値で給電することにより係合操作用電磁クラッチ部を接続する。
【０１１７】
この後、制御部３３で制御することにより、図７の（Ｃ）に示すように、係合解除操作制御手段（変態挙動制御用電磁石１４）により設定されるスイッチばね部材２６の操作アーム部２７、２８で発揮する弾性反発力を、最も高い弾性反発力Ｈに設定する。
【０１１８】
これによりクラッチ装置本体１は、図８の（Ｃ）に示すローラクラッチ部による回転トルクの接続状態から、図８の（Ｄ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態へ移行する。
【０１１９】
そして、このクラッチ装置本体１では、図８の（Ｄ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態において回転主軸２と回転副軸８とが所定の滑り量（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）で接続する状態となったときに、図７の（Ｄ）に示すように、制御部３３が係合操作用電磁クラッチ部における係合用電磁石１３に給電する電流を、所定の締結時用の電流値から零まで、滑らかに減少（例えば、直線的に減少）させる制御を行う。
【０１２０】
このクラッチ装置本体１では、回転トルクの接続状態から空転状態へ移行する際に上述のように制御部３３で制御することにより、図７の（Ａ）と図８の（Ｃ）とに示すように、回転主軸２と回転副軸８とが接続状態にあったものが、図８の（Ｄ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態へ移行した状態で回転主軸２と回転副軸８との間の滑り（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）が徐々に増加して切り離されて空転状態に至り、入力軸（Ｎｉｎ）が所定回転数で回動しているときに出力軸（Ｎｏｕｔ）の回転数が零となる図８の（Ｅ）に示す状態となる。
【０１２１】
また図７の（Ｂ）に示すように、空転状態に至った時点で、このクラッチ装置本体１では、クラッチ解放条件を０ＦＦとし、この後所定短時間をおいて図７の（Ｃ）に示すように、制御部３３が変態挙動制御用電磁石１４を制御してスイッチばね部材２６を弾性反発力（弾性係数）が最も高い弾性反発力Ｈから最も低い弾性反発力Ｌへ直ちに復帰させる。
【０１２２】
この移行工程で、制御部３３がスイッチばね部材２６の弾性反発力（弾性係数）を最も低い弾性反発力Ｌから最も高い弾性反発力Ｈへ向上させるよう変態挙動制御用電磁石１４を制御することにより、楔形空間の狭間に係合していた係合用ローラ２１を緩やかに離脱させて図８の（Ｄ）に示す係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態へ移行し、ローラクラッチ部による接続状態を解除する。
【０１２３】
次に、このクラッチ装置本体１では、係合用電磁石１３を制御してロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクを通常の接続状態での最も高い所定の摩擦トルクから徐々に低下させることによりロータ部材９とアーマチュア２４とを切り離して空転状態に至り、入力軸（Ｎｉｎ）が所定回転数で回動しているときに出力軸（Ｎｏｕｔ）の回転数が零となる図８の（Ｅ）に示す空転状態とする。
【０１２４】
なお、このクラッチ装置本体１では、空転状態への移行が完了した時点で、図７の（Ｂ）に示すようにクラッチ開放条件が０ＦＦとされ、その後所要の予備期間を経た後に、図７の（Ｃ）に示すように、変態挙動制御用電磁石１４が制御されてスイッチばね部材２６の弾性反発力（弾性係数）が最も低い弾性反発力Ｌへ復帰する。
【０１２５】
このように制御部３３が係合用電磁石１３と変態挙動制御用電磁石１４とに対して上述した制御を行うことにより、クラッチ装置本体１の切り離し操作時に、いわゆるショックが発生することを抑制し、楔形空間の狭間から係合用ローラ２１が早い速度で強く引き外されるときの衝撃で磨耗したり、異音を発生したりすることを抑制できる。
【０１２６】
次に、クラッチ装置において、回転動力の接続と切り離し（開放）の操作を行うときの制御の一例を、図９により説明する。
【０１２７】
このクラッチ装置における回転動力の接続と切り離し用操作の制御では、制御をスタートしてからステップＳ１で、これから実行する制御内容に対応したフラグを設定するため、クラッチ開放条件ＯＮの指令が出たときにＦｌａｇ＝０を立て、クラッチ締結条件ＯＮの指令が出たときにＦｌａｇ＝１を立て、クラッチ締結条件０ＦＦかつクラッチ開放条件０ＦＦの指令が出たときにＦｌａｇ＝２を立ててステップＳ２へ進む。
【０１２８】
ステップＳ２では、Ｆｌａｇ＝２が設定されているかどうかを判断し、Ｆｌａｇ＝２と判断されたときにステップＳ３へ進み、Ｆｌａｇ＝２ではないと判断されたときにステップＳ５へ進む。
【０１２９】
このステップＳ３では、クラッチ締結条件０ＦＦかつクラッチ開放条件０ＦＦの場合であるので、クラッチ装置本体１の係合操作用電磁クラッチ部によって回転トルクを伝達する状態へ移行した状態で回転主軸２の入力軸（Ｎｉｎ）と回転副軸８の出力軸（Ｎｏｕｔ）との間の滑り（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）が徐々に減少して所定誤差で同期した状態（例えば、ΔＮ＜２０ｒｐｍ）となったときに、変態挙動制御用電磁石１４を制御してスイッチばね部材２６の弾性反発力（弾性係数）を最も高い弾性反発力Ｈから最も低い弾性反発力Ｌへ向けて徐々に下降させ、最も低い弾性反発力Ｌとなった後で、ステップＳ４へ進む。
【０１３０】
ステップＳ４では、係合用電磁石１３を制御してロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクを零まで低下させた状態（ロータ部材９とアーマチュア２４との間を切り離した状態）として、リターンする。
【０１３１】
このステップＳ３とステップＳ４は、制御内容２となるものであって、図７に制御内容２として矢印で示す部分の制御内容に相当する。
【０１３２】
このステップＳ３とステップＳ４では、係合操作用電磁クラッチ部で回転トルクを伝達している状態で入力軸と出力軸とが所定誤差で同期した状態に至ったときに、スイッチばね部材２６の弾性反発力を最も低い弾性反発力Ｌまで徐々に低下させることにより、スイッチばね部材２６が弾性変形してローラクラッチ部を接続状態へ移行させる。そしてローラクラッチ部が接続状態となった後でロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクを零まで低下させる。
【０１３３】
このステップＳ３及びステップＳ４のように制御することにより、このクラッチ装置本体１では、ローラクラッチ部を接続状態へ移行させる刹那に、ロータ部材９とアーマチュア２４との間で生じる滑りによって、係合用ローラ２１が楔形空間の狭間へ衝撃的に係合しショックを生じることを抑制することができる。
【０１３４】
また、このクラッチ装置本体１でローラクラッチ部が接続状態となった後では、係合操作用電磁クラッチ部の接続状態を解除してもローラクラッチ部の接続状態を維持できるので、係合用電磁石１３への給電を停止し、エネルギの消費を節減できる。
【０１３５】
次に、本制御でステップＳ５へ進んだときには、Ｆｌａｇ＝１が設定されているか否かを判断し、Ｆｌａｇ＝１であると判断された場合（クラッチ締結条件ＯＮの場合）にステップＳ６へ進み、Ｆｌａｇ＝１ではないと判断された場合にステップＳ１６へ進む。
【０１３６】
このステップＳ６では、入力軸（Ｎｉｎ）と出力軸（Ｎｏｕｔ）との回転数差である、両者間の滑り（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）が所定の閾値である小さな回転数ΔＮｔｈ以下になったかどうかを判断し、ΔＮ＞ΔＮｔｈである（回転数差が大きい場合）と判断されたときにステップＳ７へ進み、ΔＮ＞ΔＮｔｈでない（回転数差が少ない場合）と判断されたときにステップＳ１０へ進む。
【０１３７】
このステップＳ７では、クラッチ装置本体１を切り離した状態（開放状態）から接続状態へ移行させるため、変態挙動制御用電磁石１４を制御してスイッチばね部材２６の弾性反発力を最も高い弾性反発力Ｈまで上昇させ、ステップＳ８でこの状態を所定時間だけ持続してから、ステップＳ９へ進む。
【０１３８】
ステップＳ９では、係合用電磁石１３を制御してロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクを、通常の接続状態での最も高い所定の摩擦トルクまで徐々に増大し、ステップＳ６へ戻る。
【０１３９】
このステップＳ７乃至ステップＳ９は、制御内容１となるものであって、図７に制御内容１として矢印で示す部分の制御内容に相当する。
【０１４０】
このステップＳ７乃至ステップＳ９の制御では、クラッチ装置本体１における係合操作用電磁クラッチ部のスイッチばね部材２６を最も高い弾性反発力Ｈに制御してローラクラッチ部を切り離した状態（開放状態）とする。
【０１４１】
この係合操作用電磁クラッチ部のスイッチばね部材２６が最も高い弾性反発力Ｈとされた状態では、入力軸（Ｎｉｎ）から出力軸（Ｎｏｕｔ）への回転トルクの伝達を係合操作用電磁クラッチ部におけるロータ部材９とアーマチュア２４との間で滑る状態での摩擦トルクによって行うことになる。
【０１４２】
この状態のクラッチ装置本体１は、入力軸（Ｎｉｎ）と出力軸（Ｎｏｕｔ）との間の滑り（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）の量（回転数差）を調整制御する差回転制御を可能な状態になっている。
【０１４３】
そこで、クラッチ装置本体１では、係合操作用電磁クラッチ部における係合用電磁石１３に給電する電流を、初期電流値（例えば零）から所定の締結時用の電流値まで、滑らかに増加させる。
【０１４４】
これによりクラッチ装置本体１では、ロータ部材９とアーマチュア２４との間で滑りを生じながら伝達される摩擦トルクが、小さな回転トルクから大きな回転トルクへと滑らかに推移する。
【０１４５】
よって、クラッチ装置本体１では、アーマチュア２４に連動してスイッチばね部材２６の付勢力に抗しながら保持器２２が回転し係合用ローラ２１が楔形空間の狭間に係合するための動作を緩やかに行わせることによって、係合用ローラ２１が楔形空間の狭間に急激に噛み込むことによって生じるショックを緩和できる。
【０１４６】
次に、本制御でステップＳ６において、入力軸と出力軸との間の滑りが少ない（回転数差が少ない場合）と否定判断されたときには、ステップＳ１０へ進み、変態挙動制御用電磁石１４を制御してスイッチばね部材２６の弾性反発力を、最も高い弾性反発力Ｈから最も低い弾性反発力Ｌへ推移させ、ステップＳ１１へ進む。
【０１４７】
これによりスイッチばね部材２６は、その弾性反発力が緩やかに減少するのに伴ってスイッチばね部材２６の撓み量が緩やかに増大するのに連れて保持器２２が回転し、係合用ローラ２１が緩やかに楔形空間の狭間に係合する。
【０１４８】
ステップＳ１１では、係合用電磁石１３を制御してロータ部材９にアーマチュア２４を強く吸着することによって、これらの間の摩擦トルクを上昇させることにより、保持器２２を回動して係合用ローラ２１を楔形空間の狭間に係合させる力を増大し、係合用ローラ２１を楔形空間の狭間に強く押し込んで係合させるようにしてから、ステップＳ１４へ進む。
【０１４９】
ステップＳ１４では、入力軸（Ｎｉｎ）と出力軸（Ｎｏｕｔ）との間の滑り（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）の量（回転数差）が零か否かを判断し、入力軸と出力軸との間の滑り（ΔＮ）が零であれば、係合用ローラ２１が確実に楔形空間の狭間に係合している状態であるので、ステップＳ１５へ進み、入力軸と出力軸との間の滑り（ΔＮ）が零でなければ、係合用ローラ２１と楔形空間との係合部分で滑りがある不十分な係合状態であるのでリターンする。
【０１５０】
ステップＳ１５では、Ｆｌａｇ＝２として、クラッチ開放条件をＯＦＦにしてからリターンする。
【０１５１】
このステップＳ１４とステップＳ１５は、制御内容３となるものであって、図７に制御内容３として矢印で示す部分の制御内容に相当する。
【０１５２】
このステップＳ１４及びステップＳ１５のように制御することにより、このクラッチ装置本体１では、ローラクラッチ部の接続又は切り離し終了後に変態挙動制御用電磁石１４に供給する電力を切って、無駄なエネルギの消費を削減することができる。
【０１５３】
また、変態挙動制御用電磁石１４に電力を供給して励磁していないときにスイッチばね部材２６の弾性反発力が低下している状態となるように構成した場合には、ローラクラッチ部が接続した状態で変態挙動制御用電磁石１４に供給する電力を切ると、スイッチばね部材２６の弾性反発力が低下して保持器２２を操作して係合用ローラ２１を楔形空間の狭間から離脱させる方向の弾性反発力（操作力）を減少させることができる。
【０１５４】
よって、このようにローラクラッチ部が接続した状態で変態挙動制御用電磁石１４に供給する電力を切る場合には、係合用ローラ２１を楔形空間の狭間から離脱して、ローラクラッチ部が接続状態から空転状態に移行したり、ローラクラッチ部で滑りを生じたりすることを抑制することができる。
【０１５５】
次に、本制御において、ステップＳ５から進んだステップＳ１６では、入力軸（Ｎｉｎ）と出力軸（Ｎｏｕｔ）との回転数差である、両者間の滑り（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）が所定の閾値である小さな回転数ΔＮｔｈ以下になったかどうかを判断し、ΔＮ＞ΔＮｔｈである（回転数差が大きい場合）と判断されたときにステップＳ１２へ進み、ΔＮ＞ΔＮｔｈでない（回転数差が少ない場合、例えばΔＮ＜２０ｒｐｍ）と判断されたときにステップＳ１７へ進む。
【０１５６】
ステップＳ１２では、ローラクラッチ部の接続又は切り離し動作が終了している状態に当たるので、係合用電磁石１３を制御してロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクを所定量減少させ、ステップＳ１３へ進む。
【０１５７】
このステップＳ１３では、ステップＳ１２の動作を、摩擦トルクが零になるまで繰り返して、離反ばね２５によりアーマチュア２４がロータ部材９の摺接面部分に密着した状態から引き離された状態としてからステップＳ１４へ進む。
【０１５８】
このステップＳ１４では、前述したように、入力軸と出力軸との間の滑り（ΔＮ＝Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）の量（回転数差）が零か否かを判断し、回転数差が零であれば、係合用ローラ２１が確実に楔形空間の狭間に係合している状態であるので、ステップＳ１５へ進み、回転数差が零でなければ、不十分な係合状態であるのでリターンする。
【０１５９】
ステップＳ１５では、Ｆｌａｇ＝２として、クラッチ開放条件をＯＦＦにしてからリターンする。
【０１６０】
次に、本制御において、ステップＳ１６で否定判断されて進んだステップＳ１７では、クラッチ装置本体１が接続状態にあるときにクラッチ開放条件がＯＮされた場合であるので、係合用電磁石１３を制御してロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクを最大摩擦トルクまで上昇させ、次のステップＳ１８へ進んで、ロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクが最大となっている状態を所定時間だけ持続してから、ステップＳ１９へ進む。なお、ここで最大摩擦トルクとは、所要の動作をさせるために必要となる最大値側の操作用所定最大摩擦トルクを意味し、機械の能力上での最大限界値以外の値であっても良い。
【０１６１】
ステップＳ１９では、変態挙動制御用電磁石１４を制御して、スイッチばね部材２６の弾性反発力を、最も低い弾性反発力Ｌから最も高い弾性反発力Ｈへ推移させリターンする。
【０１６２】
このステップＳ１７乃至ステップＳ１９は、制御内容４となるものであって、図７に制御内容４として矢印で示す部分の制御内容に相当する。
【０１６３】
これによりクラッチ装置本体１では、スイッチばね部材２６の最も高い弾性反発力Ｈによって保持器２２が回動されることにより、係合用ローラ２１が楔形空間の狭間に係合されている状態を解除され、ローラクラッチ部を切り離した状態とする。
【０１６４】
また、このときのクラッチ装置本体１では、係合操作用電磁クラッチ部でロータ部材９とアーマチュア２４とが最大の摩擦トルクで接続している状態にあるので、ローラクラッチ部が切り離された際に、回転トルクがロータ部材９とアーマチュア２４との間の摩擦トルクで接続された状態に移行し、ロータ部材９とアーマチュア２４との間で多少の回転数差を生じても、入力軸と出力軸との間で大きな滑り（大きな回転数差）を生じることを抑制し、クラッチ装置本体１が切り離し状態となることを防止できる。
【０１６５】
すなわち、このクラッチ装置本体１では、回転主軸２から回転副軸８へ何らかの回転トルクを伝達している接続状態において、ローラクラッチ部を切り離し状態に移行させる操作をするときに、係合操作用電磁クラッチ部によって回転主軸２から回転副軸８へ何らかの回転トルクを伝達させる接続状態を維持できる。
【０１６６】
よって、このクラッチ装置本体１は、例えば、車両のオートマチックトランスミッションにおける、クラッチの掴み変え操作の際に加速トルク伝達中にクラッチを切り離す必要がある場合に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置の概略部分断面斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置の概略縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置が切り離し状態にあるときの要部を取り出して断面で示す概略斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置がローラクラッチ部を切り離し状態とし、係合操作用電磁クラッチ部を接続状態としたときの要部を取り出して断面で示す概略斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置がローラクラッチ部を接続状態としたときの要部を取り出して断面で示す概略斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置におけるスイッチばね部材を取り出して示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置に対する制御動作の内容を説明するための説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置に対する制御動作を示すタイムチャートと、ローラクラッチ部と係合操作用電磁クラッチ部での接続又は切り離し状態を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るクラッチ装置で回転動力の接続と切り離し（開放）の操作を行うときの制御動作の具体的手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６８】
１  クラッチ装置本体
２  回転主軸
４  内方部材
８  回転副軸
８Ｂ  大環状部分
９  ロータ部材
１１  ロータガイド部材
１３  係合用電磁石
１４  変態挙動制御用電磁石
２０  カム面
２１  係合用ローラ
２２  保持器
２４  アーマチュア
２６  スイッチばね部材
２７  操作アーム部
２８  操作アーム部
３０Ａ  操作端面部
３０Ｂ  操作端面部
３１  操作受け部
３２  操作受け部
３３  制御部
【図１】
2008075793.tif 000003
【図２】
2008075793.tif 000004
【図３】
2008075793.tif 000005
【図４】
2008075793.tif 000006
【図５】
2008075793.tif 000007
【図６】
2008075793.tif 000008
【図７】
2008075793.tif 000009
【図８】
2008075793.tif 000010
【図９】
2008075793.tif 000011