(57)【要約】【課題】小型化することができると共に、断続特性を安定化することができる動力断続装置を提供する。【解決手段】動力断続装置１が、回転軸３と、この回転軸３上に相対回転可能に同軸的に配置されたギヤ部材５と、回転軸３と一体回転可能に連結した回転部材７と、この回転部材７とギヤ部材５との間に配置され連結部９を介して回転部材７と回転方向に常時連結し軸方向に移動して噛み合い部１１を介してギヤ部材５と回転方向に連結可能なクラッチ部材１３と、このクラッチ部材１３を軸方向一側に付勢し噛み合い部１１を連結させる押圧部材１５と、回転部材７を軸方向に挟んでクラッチ部材１３と異なる側に配置され回転部材７に対してクラッチ部材１３を軸方向他側に吸引して噛み合い部１１の連結を解除させる電磁石１７とを有した。【選択図】図１
2012149724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、この回転軸上に相対回転可能に同軸的に配置されたギヤ部材と、前記回転軸と一体回転可能に連結した回転部材と、この回転部材と前記ギヤ部材との間に配置され連結部を介して前記回転部材と回転方向に常時連結し軸方向に移動して噛み合い部を介して前記ギヤ部材と回転方向に連結可能なクラッチ部材と、このクラッチ部材を軸方向一側に付勢し前記噛み合い部を連結させる押圧部材と、前記回転部材を軸方向に挟んで前記クラッチ部材と異なる側に配置され前記回転部材に対して前記クラッチ部材を軸方向他側に吸引して前記噛み合い部の連結を解除させる電磁石とを有することを特徴とする動力断続装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力断続装置であって、
前記押圧部材は、前記回転部材と前記クラッチ部材との軸方向間に配置されていることを特徴とする動力断続装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の動力断続装置であって、
前記噛み合い部は、前記クラッチ部材の側面に形成された第１の噛み合い部と、前記ギヤ部材の側面に形成された第２の噛み合い部とからなることを特徴とする動力断続装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動力断続装置であって、
前記クラッチ部材は、前記ギヤ部材のギヤ部の内周側で径方向にオーバーラップして配置されていることを特徴とする動力断続装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動力断続装置であって、
前記噛み合い部は、前記ギヤ部材のギヤ部の内径側に位置していることを特徴とする動力断続装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動力断続装置であって、
前記ギヤ部材は内周側部分に軸方向の突出部を有し、前記突出部は前記クラッチ部材の内径側に位置していることを特徴とする動力断続装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の動力断続装置であって、
前記連結部は、前記回転部材の側面に形成された第１の連結部と、前記クラッチ部材に形成された第２の連結部とからなり、前記第１の連結部及び前記第２の連結部のそれぞれの回転方向に対向する連結面は、軸方向に傾斜して係合していることを特徴とする動力断続装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の動力断続装置であって、
前記押圧部材は、前記回転部材と前記クラッチ部材とのうち少なくともいずれか一方に形成された凹部に配置されていることを特徴とする動力断続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の動力伝達系路に適用される動力断続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力断続装置としては、回転軸としての出力軸と、出力軸上に出力軸と相対回転可能に同軸的に支持された駆動力の入力軸側のギヤ部材としての第３ギヤと、出力軸と第３ギヤとの間に配置されたクラッチ部材としての回転部材とアーマチャと、第３ギヤとアーマチャとの間に設けられ独立して形成されたカム機構と、回転部材とアーマチャとに磁束ループを形成し回転部材に対してアーマチャを吸引し回転部材とアーマチャとを接続させる電磁石と、回転部材とアーマチャとの間に配置されアーマチャを回転部材とアーマチャとの接続解除方向に押圧する押圧部材としてのリターンスプリングとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この動力断続装置では、電磁石への通電により、アーマチャが回転部材側に吸引移動され、回転部材とアーマチャとが摩擦接続される。この摩擦接続によって、カム機構が作動され、アーマチャがさらに回転部材側に移動される。このカム機構によるアーマチャの移動により、回転部材とアーマチャとの間の摩擦力が増強され、回転部材とアーマチャとが強固に一体回転可能に接続される。そして、第３ギヤに入力された駆動力が回転部材及びアーマチャと、回転部材とを介して出力軸に出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７８０７号公報
【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、上記のような動力断続装置では、クラッチ部材としての回転部材とアーマチャとの間の摩擦力とカム機構を用いて、フィードバックして増強される摩擦力によって得られるセルフロック機能により、一対のクラッチ部材間を接続させているので、回転部材とアーマチャとが僅かでも接触し摩擦力が生じると、カム機構が作動してセルフロック状態になり、一対のクラッチ部材間の接続を解除することが容易ではなかった。この回転部材とアーマチャとの接触を切り離すためには、押圧部材を大型化させなければならず、その配置個所が限定されると共に、押圧部材の付勢力に抗する大きな吸引力の電磁石を設けなければならず、動力断続装置が大型化していた。
【０００６】
また、上記のような動力断続装置では、一対のクラッチ部材間の摩擦力によって回転軸とギヤ部材との間の動力伝達を断続しているので、接続特性が不安定であり、装置の断続特性が不安定であった。
【０００７】
そこで、この発明は、小型化することができると共に、断続特性を安定化することができる動力断続装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の動力断続装置は、回転軸と、この回転軸上に相対回転可能に同軸的に配置されたギヤ部材と、前記回転軸と一体回転可能に連結した回転部材と、この回転部材と前記ギヤ部材との間に配置され連結部を介して前記回転部材と回転方向に常時連結し軸方向に移動して噛み合い部を介して前記ギヤ部材と回転方向に連結可能なクラッチ部材と、このクラッチ部材を軸方向一側に付勢し前記噛み合い部を連結させる押圧部材と、前記回転部材を軸方向に挟んで前記クラッチ部材と異なる側に配置され前記回転部材に対して前記クラッチ部材を軸方向他側に吸引して前記噛み合い部の連結を解除させる電磁石とを有することを特徴とする。
【０００９】
この動力断続装置では、回転軸とギヤ部材との間の動力伝達の断続を、クラッチ部材を連結部で常時回転部材と連結させると共に押圧部材で付勢してギヤ部材と連結させ、電磁石の吸引力でクラッチ部材をギヤ部材との連結から解除させるようにしたので、クラッチ部材を摩擦力によって断続する必要がなく、回転軸からギヤ部材までの動力断続装置を小型化することができる。
【００１０】
また、回転軸とギヤ部材との間の動力伝達の断続をクラッチ部材に生じさせる摩擦力ではなく、噛み合い部の噛み合いによって断続するので、連結特性だけでなく連結解除の切断特性を安定化させることができ、動力断続装置の断続特性を作動ごとに常に安定化させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型化することができると共に、断続特性を安定化することができる動力断続装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る動力断続装置の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る動力断続装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施の形態に係る動力断続装置は、車両の駆動系に配置される。この駆動系は、駆動源となる電動モータと、電動モータの回転トルクを伝達する変速機構と、変速機構の出力トルクを一対の車軸側に分配して伝達するデファレンシャル装置と、一対の車軸に各々連結した車輪とからなる。
【００１４】
変速機構は、車両の駆動系に搭載される場合には、駆動源としての電動モータの回転を減速し、出力トルクを増大させる複数段の外接噛み合いの減速ギヤ組を用いる。しかし、駆動系に構成される各機構の配置スペースを考慮するならば、入出力スプロケットを備えたチェーン機構やプラネタリーギヤ組を組み合わせたり、軸間距離を設定するために上述した種々のギヤ組にアイドラーギヤ組を組み合わせてもよい。
【００１５】
本発明の一実施の形態に係る駆動系は、変速機構として、図示外の電動モータの出力軸と一体回転する第１の入力ギヤと後述するギヤ部材（第１の出力ギヤ）とからなる第１の減速ギヤ組、さらに、回転軸と一体回転可能に連結する（あるいは、一体的に形成される）第２の入力側ギヤとデファレンシャル装置と一体回転可能に連結する第２の出力ギヤとからなる第２の減速ギヤ組によって構成されている。
【００１６】
さらに詳述すると、第１の入力ギヤは、モータ軸ベアリングによって静止側のモータケーシングに支持されると共にオイルシールによってモータケーシング内外を区画された電動モータ軸の軸端部に一端軸部を圧入して固定され、他端に第１の入力ギヤ部を有している。第１の入力ギヤは、変速機構を収容する静止側のギヤケーシング内に収容配置されている。
【００１７】
第１の出力ギヤは、第２の入力側ギヤと回転軸の軸方向に隣接して配置されており、第２の入力側ギヤの径方向には、モータ軸ベアリング及びオイルシールがオーバーラップして配置されている。
【００１８】
回転軸は一端側をベアリングによってギヤケーシングに支持され、他端側を他のベアリングによってモータケーシングに支持されている。この他のベアリングは、ニードルベアリングを用いており、モータケーシング側への張り出しを抑制している。以下、図１，図２を用いて本発明の実施の形態に係る動力断続装置について説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１を用いて第１実施形態について説明する。
【００２０】
本実施の形態に係る動力断続装置１は、回転軸３と、この回転軸３上に相対回転可能に同軸的に配置されたギヤ部材５と、回転軸３と一体回転可能に連結した回転部材としてのロータ７と、このロータ７とギヤ部材５との間に配置され連結部９を介してロータ７と回転方向に常時連結し軸方向に移動して噛み合い部１１を介してギヤ部材５と回転方向に連結可能なクラッチ部材としてのアーマチャ１３と、このアーマチャ１３を軸方向一側に付勢し噛み合い部１１を連結させる押圧部材１５と、ロータ７を軸方向に挟んでアーマチャ１３と異なる側に配置されロータ７に対してアーマチャ１３を軸方向他側に吸引して噛み合い部１１の連結を解除させる電磁石１７とを有する。
【００２１】
また、押圧部材１５は、ロータ７とアーマチャ１３との軸方向間に配置されている。
【００２２】
さらに、噛み合い部１１は、アーマチャ１３の側面に形成された第１の噛み合い部１９と、ギヤ部材５の側面に形成された第２の噛み合い部２１とからなる。
【００２３】
また、アーマチャ１３は、ギヤ部材５のギヤ部２３の内周側で径方向にオーバーラップして配置されている。
【００２４】
さらに、噛み合い部１１は、ギヤ部材５のギヤ部２３の内径側に位置している。
【００２５】
また、ギヤ部材５は内周側部分に軸方向の突出部２５を有し、突出部２５はアーマチャ１３の内径側に位置している。
【００２６】
さらに、連結部９は、ロータ７の側面に形成された第１の連結部２７と、アーマチャ１３に形成された第２の連結部２９とからなり、第１の連結部２７及び第２の連結部２９のそれぞれの回転方向に対向する連結面は、軸方向に傾斜して係合している。
【００２７】
また、押圧部材１５は、アーマチャ１３に形成された凹部３１に配置されている。
【００２８】
図１に示すように、回転軸３は、軸方向の一端側をベアリング３３を介して静止側部材としてのギヤケーシング３５内の凹部に収容され回転可能に支持されている。また、回転軸３の軸方向他側は、上述したようにモータケーシング外壁に形成された凹部にベアリングを介して支持されている。この回転軸３は、駆動源の配置構造を選択することにより、ギヤ部材５側から入力された駆動力を上述した第２の入力側ギヤとしてのギヤ部３７から一方の回転部材を介して一方の伝達機構に出力する、もしくは一方の伝達機構から一方の回転部材を介してギヤ部３７に入力された駆動力をギヤ部材５側に出力することも可能である。
【００２９】
ギヤ部材５は、上述したように第１の出力ギヤとなっており、内径が回転軸３の外周にニードルベアリング３９を介して回転軸３と相対回転可能で且つ同軸的に配置されている。また、ギヤ部材５は、駆動トルクを伝達するフランジ部４１をギヤ部２３の軸方向中間部の内径側に位置させることにより、ギヤ部２３の内径側の一端側と他端側に除肉部４３，４５が形成され、この除肉部４３，４５内に隣接する機能部材を配置可能にして、回転軸３の軸方向に小型化を図っている。また、ギヤ部材５の除肉部４３側の内周側部分は、軸方向に突設された突出部２５となっており、ギヤ部材５の回転軸３に対する支持性が安定し、アーマチャ１３の断続特性を安定させることができる。また、ギヤ部材５の内径側の軸方向両側とロータ７及び回転軸３との間には、ワッシャ４７，４９が配置され、ワッシャ４９側のギヤ部材５の端部にはニードルベアリング３９などを潤滑・冷却するための潤滑油が流入する油溝５１が形成されている。このギヤ部材５の突出部２５の外径側には、ロータ７とアーマチャ１３とが配置されている。
【００３０】
ロータ７は、磁束を透過可能な磁性材料からなり半径方向の断面がコ字状に形成され、回転軸３の外周上で電磁石１７とギヤ部材５との軸方向間に配置されている。また、ロータ７の内径側と回転軸３の外周とには、スプライン連結部５３が形成され、このスプライン連結部５３を介してロータ７が回転軸３と一体回転可能に連結されている。また、ロータ７の電磁石１７と対向する壁部の中央部には、非磁性材料からなる磁路遮断部材５５がロータ７の内外周部の磁性材料の磁路形成部材５７，５９と溶接、摩擦接合、圧入、或いは接着などによる固定手段を用いて一体に設けられている。このロータ７は、電磁石１７の励磁による磁束を透過し、コア６３、アーマチャ１３と共に磁束ループを形成する。
【００３１】
アーマチャ１３は、磁束を透過可能な磁性材料からなり環状に形成され、回転軸３の外周側でロータ７を軸方向に挟んで電磁石１７と対向配置されている。また、アーマチャ１３は、ギヤ部材５のギヤ部２３の内周側に形成された除肉部４３内でギヤ部２３と径方向にオーバーラップして配置されている。このアーマチャ１３は、ロータ７との間に形成された連結部９を介してロータ７と回転方向に常時連結されている。
【００３２】
連結部９は、ギヤ部材５のギヤ部２３よりも内径側に位置され、ロータ７の側面に形成された第１の連結部２７と、アーマチャ１３の側面に形成された第２の連結部２９とからなる。また、第１の連結部２７及び第２の連結部２９のそれぞれの回転方向に対向する連結面は、軸方向に傾斜して係合しており、噛み合い部１１が連結したときに互いの連結面が軸方向にずれ、アーマチャ１３の軸方向移動を促進させる。この連結部９は、アーマチャ１３の軸方向移動を可能とすると共に、アーマチャ１３の軸方向の移動ストロークよりも長く設定されアーマチャ１３が軸方向に移動したとしても連結が外れることがなく、ロータ７とアーマチャ１３とを常時回転方向に連結させる。このような連結部９を介してロータ７に常時一体回転可能に連結されたアーマチャ１３は、噛み合い部１１を介してギヤ部材５と回転方向に連結されている。
【００３３】
噛み合い部１１は、ギヤ部材５のギヤ部２３よりも内径側に位置され、アーマチャ１３の側面に形成された第１の噛み合い部１９と、ギヤ部材５の側面に形成された第２の噛み合い部２１とからなる。このように第１の噛み合い部１９と第２の噛み合い部２１とを軸方向対向して設けることにより、噛み合い部１１を設けるために、特別に張り出したスペースを必要とすることがない。また、第１の噛み合い部１９は、アーマチャ１３の側面から軸方向のギヤ部材５のフランジ部４１に向けて突出させた先端に凸状に形成されている。また、第２の噛み合い部２１は、ギヤ部材５のフランジ部４１の側面に凹状に形成されている。このように噛み合い部１１を凹凸形状とすることにより、アーマチャ１３への磁路断面積を低減させることがなく、アーマチャ１３とギヤ部材５とを軸方向に極力近接配置することができる。なお、ギヤ部材５とアーマチャ１３との近接関係を成り立たせるには、第１の噛み合い部１９の突出と凸状、第２の噛み合い部２１の凹状の関係を逆にしてもよい。また、アーマチャ１３の磁路形成部の一部までがギヤ部材５の除肉部４３内に配置されているので、装置を小型化することができる。また、噛み合い部１１は、連結部９と軸方向に直列に配置されている。これは、動力伝達系路の一部をなす噛み合い部１１と連結部９とをアーマチャ１３の内径側と外径側とに径方向位置を異ならせて設けてしまうと、アーマチャ１３に歪みが生じてしまうためであり、噛み合い部１１と連結部９とをアーマチャ１３に対して軸方向に直列に設けることにより、アーマチャ１３に歪みが生じない。
【００３４】
このような噛み合い部１１は、押圧部材１５によりアーマチャ１３が噛み合い部１１の接続方向に付勢されることによって電磁石１７の停止時には常時接続され、アーマチャ１３とギヤ部材５とが回転方向に連結され、連結部９を介してギヤ部材５及びアーマチャ１３とロータ７及び回転軸３とが回転方向に連結される。
【００３５】
押圧部材１５は、環状スプリングからなり、ギヤ部材５の除肉部４３内でアーマチャ１３の内径側に形成された凹部３１に同軸上にアーマチャ１３と径方向にオーバーラップして配置されている。このため、押圧部材１５をコンパクトに配置することができる。また、凹部３１は、連結部９と噛み合い部１１よりも内径側に位置されているので、アーマチャ１３の変形を防止でき、アーマチャ１３の断続機能を安定化させることができる。また、押圧部材１５は、ロータ７の側面に当接され、アーマチャ１３を噛み合い部１１の接続方向に付勢している。この押圧部材１５は、アーマチャ１３を噛み合い部１１の接続方向に押圧移動させ、電磁石１７の停止時には常時噛み合い部１１を接続させる。このような押圧部材１５による噛み合い部１１の接続は、電磁石１７への通電によりアーマチャ１３を噛み合い部１１の接続解除方向に吸引移動させることによって解除される。
【００３６】
電磁石１７は、電磁コイル６１とコア６３とを備えている。電磁コイル６１は、軸方向の一側が覆われるようにコア６３の内部に配置され、軸方向の他側の端面がロータ７に覆われるように配置されている。コア６３は、リード線６５を含む耐熱ゴム製のグロメット６６を介してギヤケーシング３５の外部に配置された通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されており、コントローラによる制御によって電磁コイル６１に通電される。また、コア６３には、ギヤケーシング３５に対して電磁石１７を回り止めさせる回り止め部材６７が係合されている。また、コア６３とロータ７との間は、微小隙間を持って対向するエアギャップとなっており、コア６３からロータ７への磁束の受け渡しが可能となっている。
【００３７】
この電磁石１７への通電により、コア６３、ロータ７、アーマチャ１３を介した磁力線が循環されて磁束ループが形成され、アーマチャ１３がロータ７側に吸引移動されて噛み合い部１１の接続が解除される。
【００３８】
このように構成された動力断続装置１は、電磁石１７への通電によってアーマチャ１３が吸引移動され、噛み合い部１１の接続が解除される。この噛み合い部１１の接続解除により、回転軸３とギヤ部材５との間の動力伝達が切断される。また、噛み合い部１１の接続は、電磁石１７への通電を停止することにより、アーマチャ１３が押圧部材１５によって押圧移動され、噛み合い部１１が接続される。この噛み合い部１１の接続により、回転軸３とギヤ部材５との間の動力伝達が可能となる。
【００３９】
このような動力断続装置１では、回転軸３とギヤ部材５との間の動力伝達の断続を、アーマチャ１３を連結部９で常時ロータ７と連結させ押圧部材１５でギヤ部材５に連結させ、電磁石１７の吸引力でアーマチャ１３をギヤ部材５から切断させるようにしたので、アーマチャ１３を摩擦力によって断続する必要がない。
【００４０】
このため、アーマチャ１３を接続させる摩擦力を発生させるカム機構のカムフォロアをギヤ部材５に対して回転軸３の軸方向に直列配置する必要がなく、回転軸３からギヤ部材５までの動力断続装置１を小型化することができる。
【００４１】
また、回転軸３とギヤ部材５との間の動力伝達の断続をアーマチャ１３に生じさせる摩擦力ではなく、噛み合い部１１の噛み合いによって断続するので、連結特性だけでなく連結解除の切断特性も迅速でかつ安定化させることができ、動力断続装置１の断続特性を作動ごとに常に安定化させることができる。
【００４２】
さらに、噛み合い部１１は押圧部材１５によって連結されるので、押圧部材１５においてはギヤ部材５とアーマチャ１３とを回転方向に連結するように、アーマチャ１３に移動力を与えればよいので、押圧部材１５の小型化が図れる。電磁石１７においては、アーマチャ１３の連結解除時に電磁石１７を励磁する電流が、押圧部材１５の小さな付勢力をキャンセルできる小さな電流値で済む。よって、電磁石１７をコンパクトにしてさらに動力断続装置１を小型化することができる。
【００４３】
また、押圧部材１５はロータ７とアーマチャ１３との軸方向間に配置され、ロータ７とアーマチャ１３とは連結部９を介して常時連結しているので、ロータ７とアーマチャ１３との間に相対回転が生じなく、押圧部材１５を安定して配置できる。このため、押圧部材１５の位置ずれや振動の発生を抑制することができ、動力断続装置１の断続特性を安定化させることができる。
【００４４】
さらに、噛み合い部１１は、アーマチャ１３の側面に形成された第１の噛み合い部１９と、ギヤ部材５の側面に形成された第２の噛み合い部２１とからなるので、特別に張り出したスペースを要せずに、互いの噛み合い部１９，２１同士を対向して設けることができる。従って、ギヤ部材５とアーマチャ１３間の小型化ができると共に、噛み合い部１１を迅速に噛み合わせることができる。加えて、それぞれの噛み合い部１９，２１は、軸方向に向いているので、例えば鍛造や焼結などの成形を容易にできる。
【００４５】
また、アーマチャ１３は、ギヤ部材５のギヤ部２３の内周側で径方向にオーバーラップして配置されているので、アーマチャ１３がギヤ部２３や相手側ギヤのギヤ部に干渉することなく、ギヤ部２３の配置スペースをコンパクトに配置することができる。
【００４６】
さらに、噛み合い部１１は、ギヤ部材５のギヤ部２３の内径側に位置しているので、アーマチャ１３とギヤ部材５との配置スペースを共有することができる。
【００４７】
また、ギヤ部材５は内周側部分に軸方向の突出部２５を有し、突出部２５はアーマチャ１３の内径側に位置しているので、アーマチャ１３とギヤ部材５の配置スペースを共有することができる。加えて、突出部２５を設けることにより、ギヤ部材５の軸方向長さを長くすることができ、回転軸３に対するギヤ部材５の支持部を広く設けることができる。従って、ギヤ部材５の支持性が安定し、アーマチャ１３の断続特性を安定させることができる。
【００４８】
さらに、連結部９は、ロータ７の側面に形成された第１の連結部２７と、アーマチャ１３に形成された第２の連結部２９とからなり、第１の連結部２７及び第２の連結部２９のそれぞれの回転方向に対向する連結面は、軸方向に傾斜して係合しているので、噛み合い部１１が連結したときに互いの連結面が軸方向にずれ、噛み合い部１１を押圧するように軸方向力を生じさせることができる。
【００４９】
従って、押圧部材１５の付勢力のみに頼ることなく、アーマチャ１３を軸方向に作動させることができ、動力断続装置１の断続機能を安定化させることができる。加えて、押圧部材１５の付勢力を小さくすることができるので、押圧部材１５をさらに小型化することができると共に、この付勢力に抗する電流を電磁石１７に通電させればよいので、電磁石１７をさらに小型化することができる。
【００５０】
また、押圧部材１５は、アーマチャ１３に形成された凹部３１に配置されているので、押圧部材１５とアーマチャ１３との配置スペースを共有することができる。加えて、凹部３１は、連結部９と噛み合い部１１よりも内径側に位置されているので、アーマチャ１３の変形を防止でき、動力断続装置１の断続機能を安定化させることができる。
【００５１】
（第２実施形態）
図２を用いて第２実施形態について説明する。
【００５２】
本実施の形態に係る動力断続装置１０１は、回転軸１０３と、この回転軸１０３上に相対回転可能に同軸的に配置されたギヤ部材１０５と、回転軸１０３と一体回転可能に連結した回転部材としてのロータ１０７と、このロータ１０７とギヤ部材１０５との間に配置され連結部１０９を介してロータ１０７と回転方向に常時連結し軸方向に移動して噛み合い部１１１を介してギヤ部材１０５と回転方向に連結可能なクラッチ部材としてのアーマチャ１１３と、このアーマチャ１１３を軸方向一側に付勢し噛み合い部１１１を連結させる押圧部材１１５と、ロータ１０７を軸方向に挟んでアーマチャ１１３と異なる側に配置されロータ１０７に対してアーマチャ１１３を軸方向他側に吸引して噛み合い部１１１の連結を解除させる電磁石１１７とを有する。
【００５３】
また、押圧部材１１５は、ロータ１０７とアーマチャ１１３との軸方向間に配置されている。
【００５４】
さらに、噛み合い部１１１は、アーマチャ１１３の側面に形成された第１の噛み合い部１１９と、ギヤ部材１０５の側面に形成された第２の噛み合い部１２１とからなる。
【００５５】
また、噛み合い部１１１は、ギヤ部材１０５のギヤ部１２３の内径側に位置している。
【００５６】
さらに、連結部１０９は、ロータ１０７の側面に形成された第１の連結部１２５と、アーマチャ１１３に形成された第２の連結部１２７とからなり、第１の連結部１２５及び第２の連結部１２７のそれぞれの回転方向に対向する連結面は、軸方向に傾斜して係合している。
【００５７】
また、押圧部材１１５は、ロータ１０７とアーマチャ１１３とにそれぞれ形成された凹部１２９，１３１に配置されている。
【００５８】
図２に示すように、回転軸１０３は、軸方向の一端側をニードルベアリング１３３を介して静止側部材としてのギヤケーシング１３５内の凹部に収容され回転可能に支持されている。また、回転軸１０３の軸方向他側は、上述したようにモータケーシング外壁に形成された凹部にベアリングを介して支持されている。この回転軸１０３は、駆動源の配置構造を選択することにより、ギヤ部材１０５側から入力された駆動力を上述した第２の入力側ギヤとしてのギヤ部１３７から一方の回転部材を介して一方の伝達機構に出力する、もしくは一方の伝達機構から一方の回転部材を介してギヤ部１３７に入力された駆動力をギヤ部材１０５側に出力することも可能である。
【００５９】
ギヤ部材１０５は、上述したように第１の出力ギヤとなっており、内径が回転軸１０３の外周にニードルベアリング１３９を介して回転軸１０３と相対回転可能で且つ同軸的に配置されている。また、ギヤ部材１０５の外径側は、駆動トルクを伝達するギヤ部１２３となっている。また、ギヤ部材１０５の内径側の軸方向両側とロータ１０７及び回転軸１０３との間には、ワッシャ１４１，１４３が配置され、ワッシャ１４３側のギヤ部材１０５の端部にはニードルベアリング１３９などを潤滑・冷却するための潤滑油が流入する油溝１４５が形成されている。このギヤ部材１０５の軸方向一側には、ロータ１０７とアーマチャ１１３とが配置されている。
【００６０】
ロータ１０７は、磁束を透過可能な磁性材料からなり半径方向の断面がコ字状に形成され、回転軸１０３の外周上で電磁石１１７とギヤ部材１０５との軸方向間に配置されている。また、ロータ１０７の内径側と回転軸１０３の外周とには、スプライン連結部１４７が形成され、このスプライン連結部１４７を介してロータ１０７が回転軸１０３と一体回転可能に連結されている。また、ロータ１０７の電磁石１１７と対向する壁部には、非磁性材料からなる磁路遮断部材１４９がロータ１０７の内外周部の磁性材料の磁路形成部材１５１，１５３と溶接、摩擦接合、圧入、或いは接着などによる固定手段を用いて一体に設けられている。また、ロータ１０７とギヤケーシング１３５との軸方向間には、スラストベアリング１５５が配置されている。また、ロータ１０７のアーマチャ１１３側の中央部の端面には、軸方向に突出してアーマチャ１１３と当接し、ロータ１０７とアーマチャ１１３との間で磁束の受け渡しをし易くする磁路形成突起１５７が設けられている。このロータ１０７は、電磁石１１７の励磁による磁束を透過し、コア１６３、アーマチャ１１３と共に磁束ループを形成する。
【００６１】
アーマチャ１１３は、磁束を透過可能な磁性材料からなり環状に形成され、回転軸１０３の外周側でロータ１０７を軸方向に挟んで電磁石１１７と対向配置されている。また、アーマチャ１１３のロータ１０７の磁路形成突起１５７と対向する部分には、アーマチャ１１３の肉厚を薄くさせ、アーマチャ１１３内で磁束のギヤ部材１０５側への漏洩を防止してアーマチャ１１３内に磁路を形成させる磁路形成凹部１５９が設けられている。このアーマチャ１１３は、ロータ１０７との間に形成された連結部１０９を介してロータ１０７と回転方向に常時連結されている。
【００６２】
連結部１０９は、ギヤ部材１０５のギヤ部１２３よりも内径側に位置され、ロータ１０７の側面に形成された第１の連結部１２５と、アーマチャ１１３の内径側の側面に形成された第２の連結部１２７とからなる。また、第１の連結部１２５及び第２の連結部１２７のそれぞれの回転方向に対向する連結面は、軸方向に傾斜して係合しており、噛み合い部１１１が連結したときに互いの連結面が軸方向にずれ、アーマチャ１１３の軸方向移動を促進させる。この連結部１０９は、アーマチャ１１３の軸方向移動を可能とすると共に、アーマチャ１１３の軸方向の移動ストロークよりも長く設定されアーマチャ１１３が軸方向に移動したとしても連結が外れることがなく、ロータ１０７とアーマチャ１１３とを常時回転方向に連結させる。このような連結部１０９を介してロータ１０７に常時一体回転可能に連結されたアーマチャ１１３は、噛み合い部１１１を介してギヤ部材１０５と回転方向に連結されている。
【００６３】
噛み合い部１１１は、ギヤ部材１０５のギヤ部１２３よりも内径側に位置され、アーマチャ１１３の側面に形成された第１の噛み合い部１１９と、ギヤ部材１０５の側面に形成された第２の噛み合い部１２１とからなる。このように第１の噛み合い部１１９と第２の噛み合い部１２１とを軸方向対向して設けることにより、噛み合い部１１１を設けるために、特別に張り出したスペースを必要とすることがない。また、第１の噛み合い部１１９は、アーマチャ１１３の側面から軸方向のギヤ部材１０５に向けて突出させた先端に凸状に形成されている。また、第２の噛み合い部１２１は、ギヤ部材１０５の側面に凹状に形成されている。このように噛み合い部１１１を凹凸形状とすることにより、アーマチャ１１３への磁路断面積を低減させることがなく、アーマチャ１１３とギヤ部材１０５とを軸方向に極力近接配置することができる。なお、ギヤ部材１０５とアーマチャ１１３との近接関係を成り立たせるには、第１の噛み合い部１１９の突出と凸状、第２の噛み合い部１２１の凹状の関係を逆にしてもよい。また、噛み合い部１１１は、連結部１０９と軸方向に直列に配置されているので、アーマチャ１１３に歪みが生じることがない。
【００６４】
このような噛み合い部１１１は、押圧部材１１５によりアーマチャ１１３が噛み合い部１１１の接続方向に付勢されることによって電磁石１１７の停止時には常時接続され、アーマチャ１１３とギヤ部材１０５とが回転方向に連結され、連結部１０９を介してギヤ部材１０５及びアーマチャ１１３とロータ１０７及び回転軸１０３とが回転方向に連結される。
【００６５】
押圧部材１１５は、周方向等間隔に複数（ここでは３つ）配置されたコイルスプリングからなり、ギヤ部材１０５のギヤ部１２３の外径側でロータ１０７とアーマチャ１１３とにそれぞれ形成された凹部１２９，１３１に配置されている。この凹部１２９，１３１は、連結部１０９と噛み合い部１１１よりも外径側に位置されているので、アーマチャ１１３の変形を防止でき、アーマチャ１１３の断続機能を安定化させることができる。この押圧部材１１５は、アーマチャ１１３を噛み合い部１１１の接続方向に付勢しており、アーマチャ１１３を噛み合い部１１１の接続方向に押圧移動させ、電磁石１１７の停止時には常時噛み合い部１１１を接続させる。このような押圧部材１１５による噛み合い部１１１の接続は、電磁石１１７への通電によりアーマチャ１１３を噛み合い部１１１の接続解除方向に吸引移動させることによって解除される。
【００６６】
電磁石１１７は、電磁コイル１６１とコア１６３とを備えている。電磁コイル１６１は、軸方向の一側が覆われるようにコア１６３の内部に配置され、軸方向の他側の端面がロータ１０７に覆われるように配置されている。コア１６３は、コネクタ１６５を介してギヤケーシング１３５の外部に配置された通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されており、コントローラによる制御によって電磁コイル１６１に通電される。このコネクタ１６５は、電磁石１１７をギヤケーシング１３５に対して回り止めさせると共に、ギヤケーシング１３５の外部に固定されたC型ワッシャなどの固定部材１６７とギヤケーシング１３５の端面とによって電磁石１１７の軸方向位置を固定する。このようにコネクタ１６５によって電磁石１１７を回り止めすることにより、他の回り止め部材を廃止でき、部品点数を削減することができる。また、コネクタ１６５には、シール手段としてのOリング１６９が設けられている。また、コア１６３とロータ１０７との間は、微小隙間を持って対向するエアギャップとなっており、コア１６３からロータ１０７への磁束の受け渡しが可能となっている。
【００６７】
この電磁石１１７への通電により、コア１６３、ロータ１０７、アーマチャ１１３を介した磁力線が循環されて磁束ループが形成され、アーマチャ１１３がロータ１０７側に吸引移動されて噛み合い部１１１の接続が解除される。
【００６８】
このように構成された動力断続装置１０１は、電磁石１１７への通電によってアーマチャ１１３が吸引移動され、噛み合い部１１１の接続が解除される。この噛み合い部１１１の接続解除により、回転軸１０３とギヤ部材１０５との間の動力伝達が切断される。また、噛み合い部１１１の接続は、電磁石１１７への通電を停止することにより、アーマチャ１１３が押圧部材１１５によって押圧移動され、噛み合い部１１１が接続される。この噛み合い部１１１の接続により、回転軸１０３とギヤ部材１０５との間の動力伝達が可能となる。
【００６９】
このような動力断続装置１０１では、回転軸１０３とギヤ部材１０５との間の動力伝達の断続を、アーマチャ１１３を連結部１０９で常時ロータ１０７と連結させ押圧部材１１５でギヤ部材１０５に連結させ、電磁石１１７の吸引力でアーマチャ１１３をギヤ部材１０５から切断させるようにしたので、アーマチャ１１３を摩擦力によって断続する必要がない。
【００７０】
このため、アーマチャ１１３を接続させる摩擦力を発生させるカム機構のカムフォロアをギヤ部材１０５に対して回転軸１０３の軸方向に直列配置する必要がなく、回転軸１０３からギヤ部材１０５までの動力断続装置１０１を小型化することができる。
【００７１】
また、回転軸１０３とギヤ部材１０５との間の動力伝達の断続をアーマチャ１１３に生じさせる摩擦力ではなく、噛み合い部１１１の噛み合いによって断続するので、連結特性だけでなく連結解除の切断特性も迅速でかつ安定化させることができ、動力断続装置１０１の断続特性を作動ごとに常に安定化させることができる。
【００７２】
さらに、噛み合い部１１１は押圧部材１１５によって連結されるので、押圧部材１１５においてはギヤ部材１０５とアーマチャ１１３とを回転方向に連結するように、アーマチャ１１３に移動力を与えればよいので、押圧部材１１５の小型化が図れる。電磁石１１７においては、アーマチャ１１３の連結解除時に電磁石１１７を励磁する電流が、押圧部材１１５の小さな付勢力をキャンセルできる小さな電流値で済む。よって、電磁石１１７をコンパクトにしてさらに動力断続装置１０１を小型化することができる。
【００７３】
また、押圧部材１１５はロータ１０７とアーマチャ１１３との軸方向間に配置され、ロータ１０７とアーマチャ１１３とは連結部１０９を介して常時連結しているので、ロータ１０７とアーマチャ１１３との間に相対回転が生じなく、押圧部材１１５を安定して配置できる。このため、押圧部材１１５の位置ずれや振動の発生を抑制することができ、動力断続装置１０１の断続特性を安定化させることができる。
【００７４】
さらに、噛み合い部１１１は、アーマチャ１１３の側面に形成された第１の噛み合い部１１９と、ギヤ部材１０５の側面に形成された第２の噛み合い部１２１とからなるので、特別に張り出したスペースを要せずに、互いの噛み合い部１１９，１２１同士を対向して設けることができる。従って、ギヤ部材１０５とアーマチャ１１３間の小型化ができると共に、噛み合い部１１１を迅速に噛み合わせることができる。加えて、それぞれの噛み合い部１１９，１２１は、軸方向に向いているので、例えば鍛造や焼結などの成形を容易にできる。
【００７５】
また、噛み合い部１１１は、ギヤ部材１０５のギヤ部１２３の内径側に位置しているので、アーマチャ１１３とギヤ部材１０５との配置スペースを共有することができる。
【００７６】
さらに、連結部１０９は、ロータ１０７の側面に形成された第１の連結部１２５と、アーマチャ１１３に形成された第２の連結部１２７とからなり、第１の連結部１２５及び第２の連結部１２７のそれぞれの回転方向に対向する連結面は、軸方向に傾斜して係合しているので、噛み合い部１１１が連結したときに互いの連結面が軸方向にずれ、噛み合い部１１１を押圧するように軸方向力を生じさせることができる。
【００７７】
従って、押圧部材１１５の付勢力のみに頼ることなく、アーマチャ１１３を軸方向に作動させることができ、動力断続装置１０１の断続機能を安定化させることができる。加えて、押圧部材１１５の付勢力を小さくすることができるので、押圧部材１１５をさらに小型化することができると共に、この付勢力に抗する電流を電磁石１１７に通電させればよいので、電磁石１１７をさらに小型化することができる。
【００７８】
また、押圧部材１１５は、ロータ１０７とアーマチャ１１３とにそれぞれ形成された凹部１２９，１３１に配置されているので、押圧部材１１５とロータ１０７及びアーマチャ１１３との配置スペースを共有することができる。加えて、凹部１２９，１３１は、連結部１０９と噛み合い部１１１よりも外径側に位置されているので、アーマチャ１１３の変形を防止でき、動力断続装置１０１の断続機能を安定化させることができる。
【００７９】
なお、特に、本発明の動力断続装置１，１０１を、電動モータを駆動源とする車両の駆動系路に用いた場合には、車両の発進時に、動力断続装置１，１０１を常時連結して車輪側を駆動できるので、動力断続装置１，１０１の連結に必要なバッテリなどの外部エネルギーが不要であり、車両のエネルギー消費量を低減することができる。
【００８０】
このような電動モータによる駆動車両は、所定の車両速度域に達した場合に、動力断続装置１，１０１の連結を解除することになるが、この場合には、車両に搭載された制御装置から電磁石１７，１１７の電磁コイル６１，１６１に電流を供給し、電磁石１７，１１７を励磁して電磁石１７，１１７のコア６３，１６３と回転部材としてのロータ７，１０７とクラッチ部材としてのアーマチャ１３，１１３とに磁束ループを形成して、アーマチャ１３，１１３をロータ７，１０７に対して吸引すれば、アーマチャ１３，１１３とギヤ部材５，１０５との連結が解除され、電動モータが車輪側から切り離される。車両の高速域の使用頻度は、発進時から中速域の使用頻度に比べて格段に低いので、動力断続装置１，１０１の連結解除に必要な電磁石１７，１１７へ供給される電流消費量は少なく、車両に蓄積されたエネルギー消費量を低減することができる。
【００８１】
なお、動力断続装置１，１０１の連結を解除する所定の速度域より高い高速度域では、エンジンなどの他の駆動源により車両駆動するので、電動モータと設定された変速機構の使用範囲と電動モータのサイズに応じて効率のよい車両の発進時から中速度域に設定することができる。また、搭載配置された電動モータをジェネレータと兼用させれば車両の高速域で、エネルギーの回生を行うことができる。
【００８２】
また、動力断続装置１，１０１が連結、又は連結解除されるときには、動力断続装置１，１０１に掛かる回転負荷状態を制御装置が検出あるいは算出し、電動モータの回転数を制御して噛み合い部１１，１１１となるアーマチャ１３，１１３とギヤ部材５，１０５とを所定回転数範囲内に同期させ迅速かつスムーズな断続を行うことができる。
【符号の説明】
【００８３】
１，１０１…動力断続装置
３，１０３…回転軸
５，１０５…ギヤ部材
７，１０７…ロータ（回転部材）
９，１０９…連結部
１１，１１１…噛み合い部
１３，１１３…アーマチャ（クラッチ部材）
１５，１１５…押圧部材
１７，１１７…電磁石
１９，１１９…第１の噛み合い部
２１，１２１…第２の噛み合い部
２３，１２３…ギヤ部
２５…突出部
２７，１２５…第１の連結部
２９，１２７…第２の連結部
３１，１２９，１３１…凹部
【図１】
2012149724.tif 000003
【図２】
2012149724.tif 000004