(57)【要約】【課題】簡素な構造でありながら、被駆動部の低速回転時に接続状態となり、且つ被駆動部の高速回転時に切断状態となることが可能なクラッチ装置を提供する。【解決手段】クラッチ装置２１は、駆動輪に連結される筒状のアウタ部材３０と、アウタ部材３０の内部に同軸的に配置されるインナ部材４０とを備える。インナ部材４０は、アウタ部材３０の内面３３ａと隙間を有して配置されており、モータに連結されている。また、クラッチ装置２１は、アウタ部材３０とインナ部材４０との間の隙間に配置されるウェイト部材５０と、ウェイト部材５０をインナ部材４０に向かって付勢するばね６０とを備える。ウェイト部材５０は、アウタ部材３０と一体的に回転するとともに、インナ部材４０に対してアウタ部材３０の径方向に相対移動可能となっている。【選択図】図４
2016044704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動部に連結される筒状のアウタ部材と、
前記アウタ部材の内部に同軸的に、且つ前記アウタ部材の内面と隙間を有して配置され、駆動部に連結されるインナ部材と、
前記アウタ部材と前記インナ部材との間の隙間に配置され、前記アウタ部材と一体的に回転するとともに、前記インナ部材に対して前記アウタ部材の径方向に相対移動可能なウェイト部材と、
前記ウェイト部材を前記インナ部材に向かって付勢する付勢部材と、
を備えるクラッチ装置。
【請求項２】
前記ウェイト部材が前記インナ部材から離間した際、前記インナ部材から離間した状態で前記ウェイト部材を保持する保持機構と、
前記保持機構による前記ウェイト部材の保持を解除する解除機構と、を更に備える
請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項３】
前記ウェイト部材及び前記アウタ部材は、前記ウェイト部材が遠心力により前記インナ部材から離間した際に前記アウタ部材の径方向内側に向かう方向に互いに係合する係合構造を有する
請求項２に記載のクラッチ装置。
【請求項４】
前記アウタ部材及び前記ウェイト部材は、前記アウタ部材の軸方向に対向する対向面をそれぞれ有し、
前記ウェイト部材は、その対向面に凹部及び凸部のいずれか一方を有し、
前記アウタ部材は、その対向面に凹部及び凸部のいずれか他方を有し、
前記保持機構は、前記アウタ部材及び前記ウェイト部材のそれぞれの凹部及び凸部の係合構造からなる
請求項３に記載のクラッチ装置。
【請求項５】
前記アウタ部材の凸部及び凹部のいずれか一方に前記ウェイト部材の凸部及び凹部のいずれか他方が挿入する方向を挿入方向とするとき、
前記アウタ部材は、前記挿入方向に向かうほど前記アウタ部材の径方向外側に広がるようにテーパ状に形成された内面を有し、
前記ウェイト部材は、前記アウタ部材の内面に対応してテーパ状に形成された外面を有する
請求項４に記載のクラッチ装置。
【請求項６】
前記保持機構による前記ウェイト部材の保持が解除される方向への前記ウェイト部材の移動を規制する規制構造を更に備える
請求項２〜５のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
【請求項７】
前記ウェイト部材は磁性体からなり、
前記解除機構は、電磁石を有し、同電磁石への通電に基づき前記ウェイト部材に電磁力を作用させることにより前記ウェイト部材の保持を解除する
請求項２〜６のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
【請求項８】
前記インナ部材は、前記ウェイト部材が前記インナ部材から離間している状態で前記ウェイト部材に対して前記アウタ部材の軸方向に隙間を隔てて対向する対向部を有するものであり、
前記ウェイト部材を前記対向部に接触させる接触機構を更に備える
請求項２〜７のいずれか一項に記載のクラッチ装置。
【請求項９】
モータの動力をクラッチ装置を介して車両の駆動輪に伝達させる車両駆動装置において、
前記クラッチ装置として、請求項１〜８のいずれか一項に記載のクラッチ装置が用いられ、
前記駆動部は、前記モータであり、
前記被駆動部は、前記駆動輪である
ことを特徴とする車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ装置及び車両駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジン及びモータの２つの動力源を有する車両が普及している。この種の車両としては、特許文献１に記載の四輪駆動車がある。この四輪駆動車は、前輪及び後輪のいずれか一方の駆動輪をエンジンにより駆動させるとともに、他方の駆動輪をモータにより駆動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６０２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような四輪駆動車では、エンジンを主の動力源として用いる一方、モータを補助的な動力源として用いることが考えられる。具体的には、走行トルクの必要な低速走行時にはエンジン及びモータにより四輪を駆動させ、高速走行時にはエンジンにより前輪及び後輪のいずれか一方の駆動輪のみを駆動させる構成が考えられる。しかしながら、この構成の場合、モータの駆動が不要な高速走行時に他方の駆動輪からの逆入力によりモータにトルクが伝達される。そのため、モータが走行時の負荷となり、燃費の悪化を招く懸念がある。
【０００５】
なお、この懸念を解消すべく、モータと他方の駆動輪との間にクラッチ装置を設け、高速走行時にクラッチ装置によりモータと他方の駆動輪との連結を遮断すれば、走行負荷を軽減することは可能である。しかしながら、クラッチ装置に噛み合いクラッチや摩擦クラッチ等を用いると、構造が複雑化し、コストの増大が避けられない。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構造でありながら、被駆動部の低速回転時に接続状態となり、且つ被駆動部の高速回転時に切断状態となることが可能なクラッチ装置及び車両駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するクラッチ装置は、被駆動部に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の内部に同軸的に、且つ前記アウタ部材の内面と隙間を有して配置され、駆動部に連結されるインナ部材と、前記アウタ部材と前記インナ部材との間の隙間に配置され、前記アウタ部材と一体的に回転するとともに、前記インナ部材に対して前記アウタ部材の径方向に相対移動可能なウェイト部材と、前記ウェイト部材を前記インナ部材に向かって付勢する付勢部材と、を備える。
【０００８】
この構成によれば、付勢部材の付勢力によりウェイト部材がインナ部材に接触している場合、インナ部材の回転がウェイト部材を介してアウタ部材に伝達される。これにより、インナ部材とアウタ部材とが機械的に連結された状態となり、それらの間で動力を伝達することができる。すなわち、クラッチ装置は接続状態となる。一方、被駆動部の角速度が増加すると、アウタ部材の角速度も増加する。これに伴い、アウタ部材と一体的に回転するウェイト部材の角速度も増加するため、ウェイト部材に作用する遠心力が大きくなる。この遠心力が付勢部材の付勢力よりも大きくなると、ウェイト部材がインナ部材に対してアウタ部材の径方向外側に相対移動し、ウェイト部材がインナ部材から離間する。これにより、インナ部材とアウタ部材との連結が遮断され、それらの間で動力を伝達することができなくなる。すなわち、クラッチ装置は切断状態となる。
【０００９】
このように、上記構成によれば、被駆動部の低速回転時にクラッチ装置を接続状態にすることができ、且つ被駆動部の高速回転時にクラッチ装置を切断状態にすることができる。また、クラッチ装置の接続状態及び切断状態の切り替えが被駆動部の角速度の増減に応じて自動的に行われるため、クラッチ装置の構造を簡素化することもできる。
【００１０】
上記クラッチ装置について、前記ウェイト部材が前記インナ部材から離間した際、前記インナ部材から離間した状態で前記ウェイト部材を保持する保持機構と、前記保持機構による前記ウェイト部材の保持を解除する解除機構と、を更に備えることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、ウェイト部材が遠心力によりインナ部材から離間すると、保持機構によりウェイト部材がインナ部材から離間した状態で保持される。したがって、その後にアウタ部材及びウェイト部材の角速度が低下した際に、クラッチ装置を切断状態に保持することができる。また、解除機構により保持機構の保持を解除すれば、再びウェイト部材がインナ部材に接触するため、クラッチ装置を接続状態に切り替えることができる。これにより、被駆動部が高速回転状態から低速回転状態に移行した際に、クラッチ装置を接続状態及び切断状態のいずれの状態に設定するかを任意に選択することが可能となる。
【００１２】
上記クラッチ装置について、前記ウェイト部材及び前記アウタ部材は、前記ウェイト部材が遠心力により前記インナ部材から離間した際に前記アウタ部材の径方向内側に向かう方向に互いに係合する係合構造を有することが好ましい。
【００１３】
また、上記クラッチ装置について、前記アウタ部材及び前記ウェイト部材は、前記アウタ部材の軸方向に対向する対向面をそれぞれ有し、前記ウェイト部材は、その対向面に凹部及び凸部のいずれか一方を有し、前記アウタ部材は、その対向面に凹部及び凸部のいずれか他方を有し、前記保持機構は、前記アウタ部材及び前記ウェイト部材のそれぞれの凹部及び凸部の係合構造からなることが好ましい。
【００１４】
これらの構成によれば、上記の保持機構を容易に実現することができる。
上記クラッチ装置について、前記アウタ部材の凸部及び凹部のいずれか一方に前記ウェイト部材の凸部及び凹部のいずれか他方が挿入する方向を挿入方向とするとき、前記アウタ部材は、前記挿入方向に向かうほど前記アウタ部材の径方向外側に広がるようにテーパ状に形成された内面を有し、前記ウェイト部材は、前記アウタ部材の内面に対応してテーパ状に形成された外面を有することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、ウェイト部材が遠心力によりアウタ部材の径方向外側に移動することによりアウタ部材の内面にウェイト部材の外面が接触すると、ウェイト部材はアウタ部材から反力を受ける。ここで、アウタ部材の内面及びウェイト部材の外面がテーパ状にそれぞれ形成されている場合、ウェイト部材に作用する反力は挿入方向の成分（分力）を有する。この挿入方向の分力により、ウェイト部材が挿入方向に移動するため、ウェイト部材の凸部及び凹部のいずれか一方がアウタ部材の凸部及び凹部のいずれか他方に自動的に挿入される。これにより、凸部及び凹部を係合させるための別途の装置が不要となるため、クラッチ装置の構造を簡素化することができる。
【００１６】
上記クラッチ装置について、前記保持機構による前記ウェイト部材の保持が解除される方向への前記ウェイト部材の移動を規制する規制構造を更に備えることが好ましい。
この構成によれば、保持機構によりウェイト部材が一旦保持された場合には、その状態が規制構造により解除され難くなる。これにより、ウェイト部材がインナ部材から離間した状態を、換言すればクラッチ装置の切断状態をより的確に維持することができる。
【００１７】
上記クラッチ装置について、前記ウェイト部材は磁性体からなり、前記解除機構は、電磁石を有し、同電磁石への通電に基づき前記ウェイト部材に電磁力を作用させることにより前記ウェイト部材の保持を解除することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、電磁石への通電だけでウェイト部材の保持を解除することができるため、解除機構を容易に実現することができる。
上記クラッチ装置について、前記インナ部材は、前記ウェイト部材が前記インナ部材から離間している状態で前記ウェイト部材に対して前記アウタ部材の軸方向に隙間を隔てて対向する対向部を有するものであり、前記ウェイト部材を前記対向部に接触させる接触機構を更に備えることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ウェイト部材が遠心力によりインナ部材から離間している場合でも、接触機構によりウェイト部材を対向部に接触させれば、インナ部材とアウタ部材との間で動力の伝達が可能となる。これにより、被駆動部が高速回転している場合でも、クラッチ装置を接続状態にすることができる。
【００２０】
モータの動力をクラッチ装置を介して車両の駆動輪に伝達させる車両駆動装置において、前記クラッチ装置として、上記のクラッチ装置が用いられ、前記駆動部は、前記モータであり、前記被駆動部は、前記駆動輪であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、駆動輪の低速回転時には、モータからクラッチ装置を介して駆動輪に動力を付与することができるため、車両の走行をアシストすることができる。また、駆動輪の高速回転時には、クラッチ装置によりモータと駆動輪との間の連結が遮断されるため、モータが走行の負荷となることがない。そのため、車両の燃費を改善することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、簡素な構造でありながら、被駆動部の低速回転時に接続状態となり、且つ被駆動部の高速回転時に切断状態となることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】車両駆動装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】車両駆動装置の動力伝達部の概略構成を示す図。
【図３】クラッチ装置の第１実施形態についてその断面構造を示す断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図５】第１実施形態のクラッチ装置についてその動作例を示す断面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図７】クラッチ装置の第２実施形態についてその断面構造を示す断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）は、第２実施形態のクラッチ装置の動作例を示す断面図。
【図９】（ａ），（ｂ）は、第２実施形態のクラッチ装置の動作例を示す断面図。
【図１０】クラッチ装置の変形例についてその断面構造を示す断面図。
【図１１】クラッチ装置の他の変形例についてその断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下、車両駆動装置に搭載されたクラッチ装置の第１実施形態について説明する。はじめに、車両駆動装置の概要について説明する。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の車両駆動装置１は、エンジン２及びモータ３の２つの動力源を有している。エンジン２は一方の駆動輪４のドライブシャフト６に連結されている。モータ３は動力伝達部７を介して他方の駆動輪５のドライブシャフト８に連結されている。すなわち、一方の駆動輪４はエンジン２の動力により駆動し、他方の駆動輪５はモータ３の動力により駆動する。また、車両駆動装置１は、エンジン２の動力を利用して発電する発電機９と、発電機９により発電される電力を蓄える二次電池１０と、モータ３の駆動を制御する制御装置１１と、アクセル開度や車両の速度等の車両状態量を検出するセンサ１２を備えている。制御装置１１は、センサ１２により検出される車両状態量に基づき車両が低速走行状態であるか否かを判定し、車両が低速走行状態であると判定した場合には、二次電池１０からモータ３に電力を供給することでモータ３を駆動させる。また、制御装置１１は、車両が高速走行状態であると判定した場合には、モータ３への電力供給を停止する。これにより、走行トルクの必要な低速走行時には、エンジン２及びモータ３の両者を動力源として４つの駆動輪４，５を駆動させることができる、すなわち、四輪駆動の走行性能を得ることができるため、良好な走行感を得ることができる。
【００２６】
次に、動力伝達部７の構造について説明する。
図２に示すように、動力伝達部７は、減速装置２０と、クラッチ装置２１と、中間ギア２２と、デファレンシャルギア２３とを備えている。以下では、便宜上、デファレンシャルギアを「デフ」と略記する。
【００２７】
減速装置２０は、モータ３の出力軸３ａに一体的に組み付けられた第１ギア２０ａと、第１ギア２０ａに噛合される第２ギア２０ｂとを備えている。第２ギア２０ｂは、クラッチ装置２１を介して中間ギア２２に連結されている。すなわち、減速装置２０は、モータ３の出力トルクを第１ギア２０ａ及び第２ギア２０ｂを介して減速して中間ギア２２に伝達する。中間ギア２２は、伝達されたトルクをデフ２３のリングギア２３ａに伝達する。また、クラッチ装置２１は、減速装置２０の第２ギア２０ｂと中間ギア２２との連結を断続させる。
【００２８】
デフ２３は、リングギア２３ａに伝達されたトルクをデフケース２３ｂ、ピニオンギア２３ｃ、及びサイドギア２３ｄを介してドライブシャフト８に伝達する。これにより、駆動輪５に駆動トルクが付与される。
【００２９】
動力伝達部７は、低速走行時にはクラッチ装置２１を接続状態にして減速装置２０の第２ギア２０ｂと中間ギア２２とを連結し、モータ３の出力トルクをデフ２３に伝達することにより、駆動輪５を駆動させる。これに対し、高速走行時にはクラッチ装置２１を切断状態にして減速装置２０の第２ギア２０ｂと中間ギア２２との連結を遮断し、モータ３と駆動輪５との間の機械的な連結を排除する。これにより、モータ３が走行負荷となることを回避する。
【００３０】
次に、クラッチ装置２１の構造について説明する。図３は、クラッチ装置２１の断面構造を示したものである。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示したものである。
図３に示すように、クラッチ装置２１は、アウタ部材３０と、インナ部材４０と、ウェイト部材５０とを備えている。
【００３１】
アウタ部材３０は、軸線ｍを中心に有底円筒状に形成された円筒部３１と、円筒部３１の開口部とは反対側の端面から軸線ｍに沿って突出するように形成された軸部３２とを有している。軸部３２の先端部３２ａは軸受７１を介してハウジング７０に対して相対回転可能に支持されている。軸部３２の外周面には、中間ギア２２が一体的に組み付けられている。すなわち、アウタ部材３０は、中間ギア２２、及び図３では図示が省略されたデフ２３を介して被駆動部としての駆動輪５に連結されている。円筒部３１は、第２ギア２０ｂに対向する軸方向側面に開口する凹状の大径穴３３と、大径穴３３の底面に開口する小径穴３４とを有している。図４に示すように、アウタ部材３０は、大径穴３３の内面３３ａから径方向内側に延びる複数の突出部３５を有している。複数の突出部３５は、円筒部３１の周方向に等角度間隔で配置されている。
【００３２】
インナ部材４０は、軸線ｍを中心に棒状に形成されており、アウタ部材３０の円筒部３１の内部に同軸的に配置されている。また、インナ部材４０は、円筒部３１の大径穴３３の内面３３ａと隙間を有して配置されている。図３に示すように、インナ部材４０の外周面には、第２ギア２０ｂが一体的に組み付けられている。すなわち、インナ部材４０は、第２ギア２０ｂ、及び図３では図示が省略された第１ギア２０ａを介して駆動部としてのモータ３に連結されている。インナ部材４０の軸方向の一端部４１は、アウタ部材３０の円筒部３１の内部に挿入されており、軸受７２を介してアウタ部材３０の小径穴３４の内面３４ａに対して相対回転可能に支持されている。インナ部材４０の軸方向の他端部４２は、軸受７３を介してハウジング７０に対して相対回転可能に支持されている。
【００３３】
ウェイト部材５０は、アウタ部材３０の大径穴３３の内面３３ａとインナ部材４０の外周面４３との間の隙間に複数配置されている。詳しくは、図４に示すように、ウェイト部材５０は、アウタ部材３０の大径穴３３の内面３３ａ、アウタ部材周方向に隣り合う突出部３５，３５のそれぞれの側面３５ａ，３５ａ、及びインナ部材４０の外周面４３により囲まれた扇形状の各領域に配置されており、同領域に対応した扇形状をなしている。ウェイト部材５０の内面５１はインナ部材４０の外周面４３に接している。また、ウェイト部材５０の両側面５２，５３は、アウタ部材周方向に隣り合う突出部３５，３５のそれぞれの側面３５ａ，３５ａに接している。アウタ部材３０が回転している場合、ウェイト部材５０は、突出部３５によってアウタ部材周方向に押されることで、アウタ部材３０と一体となって回転する。
【００３４】
図４に示すように、クラッチ装置２１は、付勢部材としてのばね６０を備えている。ばね６０の両端部は、アウタ部材周方向に隣り合うウェイト部材５０，５０のそれぞれの側面５２，５３にそれぞれ固定されている。ばね６０は、隣り合うウェイト部材５０，５０に対してそれらを互いに引き付ける方向の付勢力を付与する。このばね６０の付勢力により、ウェイト部材５０はアウタ部材径方向内側に向かって付勢されており、インナ部材４０の外周面４３に所定の付勢力で押し付けられている。
【００３５】
次に、本実施形態のクラッチ装置２１の動作について説明する。
モータ３の出力トルクが第２ギア２０ｂに伝達されると、第２ギア２０ｂと一体となってインナ部材４０が回転する。このとき、図４に示すように、ばね６０の付勢力によりウェイト部材５０の内面５１がインナ部材４０の外周面４３に押し付けられているため、それらの間に作用する摩擦力により、ウェイト部材５０はインナ部材４０と一体的に回転する。ウェイト部材５０の回転は突出部３５を介してアウタ部材３０に伝達される。これにより、インナ部材４０とアウタ部材３０とが機械的に連結された状態となり、それらの間で動力を伝達することができる。すなわち、クラッチ装置２１が接続状態となる。
【００３６】
一方、車両の走行速度の上昇に伴い駆動輪５の角速度が増加すると、駆動輪５とデフ２３及び中間ギア２２を介して連結されたアウタ部材３０の角速度も増加する。これに伴い、アウタ部材３０と一体的に回転するウェイト部材５０の角速度も増加し、ウェイト部材５０に作用する遠心力Ｆｃが大きくなる。そして、ウェイト部材５０に作用する遠心力Ｆｃが、ばね６０によるアウタ部材径方向内側の方向の付勢力よりも大きくなると、図５及び図６に示すように、ウェイト部材５０がインナ部材４０から離間する。これにより、インナ部材４０とアウタ部材３０との間の連結が遮断され、それらの間で動力を伝達することができなくなる。すなわち、クラッチ装置２１が切断状態となる。
【００３７】
以上説明した本実施形態のクラッチ装置２１によれば以下の作用及び効果を得ることができる。
（１）本実施形態のクラッチ装置２１は、駆動輪５の低速回転時、すなわち車両の低速走行時に接続状態となるため、モータ３の動力を駆動輪５に伝達することができる。これにより、低速走行時に四輪駆動の走行性能を得ることができるため、良好な走行感を得ることができる。また、本実施形態のクラッチ装置２１は、駆動輪５の高速回転時、すなわち車両の高速走行時に切断状態となるため、モータ３と駆動輪５との連結を遮断することができる。これにより、モータ３が走行負荷となることがないため、燃費を改善することもできる。また、モータ３の出力軸３ａが高速回転することを回避できるため、モータ３の出力軸を回転支持する軸受の寿命を延ばすこともできる。
【００３８】
（２）クラッチ装置２１の接続状態及び切断状態の切り替えが駆動輪５の角速度の増減に応じて自動的に行われるため、クラッチ装置２１の構造を簡素化することができる。
＜第２実施形態＞
次に、クラッチ装置２１の第２実施形態について説明する。
【００３９】
車両において四輪駆動の走行性能が必要とされるのは、主に、車両が発進する際の低速走行時である。これに対し、車両が一旦高速走行した後に低速走行に移行した場合には、既に必要な走行トルクが得られているため、四輪駆動の走行性能が不要な場合がある。この点、第１実施形態のクラッチ装置２１では、四輪駆動の走行性能が不要な低速走行時にも接続状態になるため、モータ３が走行負荷となるおそれがある。そこで、本実施形態のクラッチ装置２１は、車両が高速走行から低速走行へと移行した際には、切断状態を維持し、モータ３が走行負荷とならないようにする。また、制御装置１１は、車両が高速走行から低速走行へと移行した際には、モータ３を駆動させない。以下、本実施形態のクラッチ装置２１について、第１実施形態のクラッチ装置２１との相違点を中心に説明する。
【００４０】
図７に示すように、本実施形態のアウタ部材３０及びウェイト部材５０は、アウタ部材軸方向に互いに対向する各対向面３６，５４に凹部３７及び凸部５５をそれぞれ有している。ウェイト部材５０の凸部５５は、アウタ部材３０の凹部３７に挿入可能となっている。なお、図７では、アウタ部材３０の凹部３７に対するウェイト部材５０の凸部５５の挿入方向を矢印ａで示している。
【００４１】
詳しくは、図中に拡大して示すように、凹部３７のアウタ部材径方向外側の内面３７ａは大径穴３３の内面３３ａと面一となっている。大径穴３３の内面３３ａ及び凹部３７の内面３７ａからなるアウタ部材３０の内面３８は、大径穴３３の開口部から凹部３７の底面に向かうほど、すなわち挿入方向ａに向かうほど、アウタ部材径方向外側に広がるようにテーパ状に形成されている。また、凹部３７のアウタ部材径方向内側の内面３７ｂは、挿入方向ａに向かうほど、アウタ部材径方向内側に広がるようにテーパ状に形成されている。このテーパ構造により段差部３７ｃが構成されている。
【００４２】
ウェイト部材５０の凸部５５の先端部５５ａの幅Ｌ１は、アウタ部材３０の凹部３７の開口部の幅Ｌ２よりも短く設定されている。これにより、ウェイト部材５０の凸部５５はアウタ部材３０の凹部３７に挿入可能となっている。凸部５５のアウタ部材径方向外側の外面５５ｂは、ウェイト部材５０の外面５６と面一となっている。凸部５５の外面５５ｂを含むウェイト部材５０の外面５６は、凸部５５の先端部５５ａに向かうほど、すなわち挿入方向ａに向かうほど、アウタ部材径方向外側に広がるようにテーパ状に形成されている。また、凸部５５のアウタ部材径方向内側の外面５５ｃは、挿入方向ａに向かうほど、アウタ部材径方向内側に広がるようにテーパ状に形成されている。このテーパ構造により、アウタ部材３０の段差部３７ｃに係合する係合部５５ｄが構成されている。なお、本実施形態のウェイト部材５０は磁性体からなる。
【００４３】
インナ部材４０は、ウェイト部材５０と第２ギア２０ｂとの間に解除機構８０を有している。解除機構８０は、ベース部材８１と、電磁石８２とを備えている。ベース部材８１は円環状の部材からなり、インナ部材４０の外周面４３に一体的に組み付けられている。電磁石８２は、ベース部材８１におけるウェイト部材５０側の側面８１ａに固定されている。電磁石８２は、通電に基づき磁界を形成することで、ウェイト部材５０を電磁力に基づき吸引する。
【００４４】
次に、本実施形態のクラッチ装置２１の動作について説明する。
図８（ａ）に示すように、車両の高速走行時、アウタ部材３０の回転に伴いウェイト部材５０に遠心力Ｆｃが作用すると、ウェイト部材５０がアウタ部材径方向外側に移動する。これにより、ウェイト部材５０の外面５６がアウタ部材３０の内面３８に接触すると、ウェイト部材５０はアウタ部材３０から反力を受ける。ここで、ウェイト部材５０の外面５６及びアウタ部材３０の内面３８がテーパ状に形成されている場合、ウェイト部材５０に作用する反力は挿入方向ａの成分（分力）Ｆｒを有する。この挿入方向ａの分力Ｆｒにより、ウェイト部材５０が挿入方向ａに移動するため、図８（ｂ）に示すように、ウェイト部材５０の凸部５５がアウタ部材３０の凹部３７に自動的に挿入される。
【００４５】
その後、車両が低速走行に移行し、駆動輪５が低速回転するようになると、アウタ部材３０に作用する遠心力Ｆｃが小さくなるため、ウェイト部材５０がアウタ部材径方向内側に移動する。このとき、図９（ａ）に示すように、ウェイト部材５０の凸部５５とアウタ部材３０の凹部３７とがアウタ部材径方向内側に向かう方向に互いに係合することにより、ウェイト部材５０はインナ部材４０から離間した状態で保持される。このように、ウェイト部材５０の凸部５５及びアウタ部材３０の凹部３７は、ウェイト部材５０をインナ部材４０から離間した状態で保持する保持機構９０として機能する。この保持機構９０により、車両が高速走行から低速走行へと移行した際に、クラッチ装置２１を切断状態に維持することができる。よって、モータ３が走行負荷になることを回避することができる。
【００４６】
また、ウェイト部材５０の凸部５５がアウタ部材３０の凹部３７に係合した際、ウェイト部材５０の係合部５５ｄがアウタ部材３０の段差部３７ｃに対してアウタ部材軸方向に係合する。この係合構造により、凸部５５及び凹部３７の係合が解除される方向へのウェイト部材５０の移動が規制され、アウタ部材３０とウェイト部材５０との係合が解除され難くなっている。すなわち、本実施形態のクラッチ装置２１では、アウタ部材３０の段差部３７ｃとウェイト部材５０の係合部５５ｄとの係合構造により規制構造１００が構成されている。
【００４７】
一方、クラッチ装置２１は、例えば車両が一旦停車した後に走行を開始する場合等、モータ３による駆動輪５の駆動が再度必要となった際には、電磁石８２への通電を行う。これにより、図９（ｂ）に実線で示すように、電磁石８２の電磁力Ｆｍによりウェイト部材５０が電磁石８２に吸引され、アウタ部材３０の凹部３７からウェイト部材５０の凸部５５が外れる。すなわち、保持機構９０によるウェイト部材５０の保持が解除される。これにより、図中に二点鎖線で示すように、ウェイト部材５０がインナ部材４０に接触し、クラッチ装置２１が接続状態となるため、モータ３による駆動輪５の駆動が可能となる。
【００４８】
以上説明した本実施形態のクラッチ装置２１によれば、第１実施形態の（１）及び（２）の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を得ることができる。
（３）車両が高速走行から低速走行へと移行した際に、アウタ部材３０の凹部３７にウェイト部材５０の凸部５５が係合することによりクラッチ装置２１が切断状態に維持される。これにより、モータ３が走行負荷とならないため、燃費を改善することができる。
【００４９】
（４）アウタ部材３０の凹部３７とウェイト部材５０の凸部５５とが互いに係合している場合、それらの係合を解除機構８０により解除することで、クラッチ装置２１を切断状態から接続状態へと移行させることができる。これにより、車両の低速走行時にクラッチ装置２１を切断状態に維持するか、接続状態に切り替えるかを車両の運転状態に応じて変更することができるため、より良好な走行感を得ることができる。
【００５０】
（５）ウェイト部材５０を磁性体により構成するとともに、解除機構８０を電磁石８２により構成することとした。これにより、電磁石８２への通電だけでアウタ部材３０の凹部３７とウェイト部材５０の凸部５５との係合を容易に解除することができる。また、解除の際、電磁石８２に対してパルス的な電流を流すだけで良いため、電力の消費を抑えることができる。
【００５１】
（６）ウェイト部材５０の外面５６及びアウタ部材３０の内面３８がテーパ状に形成されているため、遠心力Ｆｃによりアウタ部材３０が径方向外側に移動した際、ウェイト部材５０の凸部５５がアウタ部材３０の凹部３７に自動的に挿入される。これにより、ウェイト部材５０の凸部５５とアウタ部材３０の凹部３７とを係合させるための別途の装置が不要となるため、クラッチ装置２１の構造を簡素化することができる。
【００５２】
（７）アウタ部材３０の段差部３７ｃとウェイト部材５０の係合部５５ｄとの係合構造により、ウェイト部材５０の凸部５５がアウタ部材３０の凹部３７から抜け難くなっている。これにより、クラッチ装置２１の切断状態を的確に維持することができる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第２実施形態のクラッチ装置２１は、図１０に示す構造を採用してもよい。図１０に示すように、この変形例のインナ部材４０は外周面に対向部４４を備えている。対向部４４は、ウェイト部材５０と解除機構８０との間に位置しており、ウェイト部材５０がインナ部材４０から離間している状態でウェイト部材５０とアウタ部材軸方向に隙間を隔てて対向している。この構成によれば、車両の高速走行時にウェイト部材５０が遠心力Ｆｃによりインナ部材４０から離間している場合でも、電磁石８２への通電に基づきウェイト部材５０を吸引し、図中に二点鎖線で示すようにウェイト部材５０を対向部４４に接触させることで、ウェイト部材５０とインナ部材４０とを連結することができる。すなわち、クラッチ装置２１を接続状態にすることができる。なお、図１０の変形例では、ウェイト部材５０を対向部４４に接触させるための接触機構として、解除機構８０の電磁石８２を利用したが、接触機構は電磁石８２に限らない。接触機構としては、例えばアウタ部材３０から対向部４４へ向かう方向のエアーをウェイト部材５０に噴射することでウェイト部材５０を対向部４４に接触させるエアー装置等を用いてもよい。
【００５４】
・第２実施形態のクラッチ装置２１は、図１１に示す構造を採用してもよい。図１１に示すように、この変形例のアウタ部材３０の円筒部３１は、大径穴３３の内面３３ａ及び凹部３７の内面３７ａを構成する円筒状の第１部材３１ａと、それ以外の部分を構成する第２部材３１ｂとから構成されている。第１部材３１ａ及び第２部材３１ｂはボルト３９により締結されている。この構成によれば、第１部材３１ａ及び第２部材３１ｂの製造の際に、切削加工等によりアウタ部材３０の内面３８や凹部３７の内面３７ａ，３７ｂをテーパ状に容易に形成することができるため、第２実施形態のクラッチ装置２１の製造が容易となる。
【００５５】
・第２実施形態の保持機構９０は、アウタ部材３０の凹部３７とウェイト部材５０の凸部５５とからなる係合構造に限らない。保持機構９０としては、例えばアウタ部材３０に設けられた凸部と、ウェイト部材５０に設けられた凹部とからなる係合構造を採用してもよい。また、保持機構９０は、凹凸係合構造に限らず、例えばウェイト部材５０をアウタ部材径方向外側に吸引する電磁石を用いてもよい。この構成によれば、インナ部材４０からウェイト部材５０が離間した際、電磁石によりウェイト部材５０を吸引することにより、インナ部材４０から離間した状態でウェイト部材５０を保持することが可能である。また、アウタ部材３０及びインナ部材４０に凹部及び凸部を形成する必要がなくなるため、クラッチ装置２１の構造を簡素化することができる。
【００５６】
・第２実施形態の解除機構８０は、ベース部材８１及び電磁石８２に限らない。解除機構８０としては、例えばアウタ部材３０から第２ギア２０ｂに向かう方向のエアーをウェイト部材５０に噴射することによりアウタ部材３０の凹部３７からウェイト部材５０の凸部５５を外すエアー装置を用いてもよい。なお、エアー装置を用いる場合には、ウェイト部材５０を磁性体以外の材質で形成することも可能である。
【００５７】
・第２実施形態のクラッチ装置２１は、規制構造１００を有しない構造であってもよい。すなわち、アウタ部材３０の凹部３７の内面３７ｂ、及びウェイト部材５０の凸部５５の外面５５ｃは、軸線ｍに平行な面であってもよい。この構成であっても、アウタ部材３０の凹部３７にウェイト部材５０の凸部５５が係合することにより、クラッチ装置２１の切断状態を維持することは可能である。
【００５８】
・第２実施形態の規制構造１００は、アウタ部材３０の段差部３７ｃとウェイト部材５０の係合部５５ｄとからなる係合構造に限らず、適宜の構造を採用することができる。例えば、アウタ部材３０の凹部３７の内面３７ｂ、及びウェイト部材５０の凸部５５の外面５５ｃを軸線ｍに平行に形成した上で、アウタ部材３０の内面３７ｂ及びウェイト部材５０の外面５５ｃの少なくとも一方に高摩擦部材をコーティングしてもよい。この構成であっても、アウタ部材３０の内面３７ｂとウェイト部材５０の外面５５ｃとの間に作用する摩擦力により、アウタ部材３０の凹部３７とウェイト部材５０の凸部５５との係合が解除される方向へのウェイト部材５０の移動を規制することが可能である。
【００５９】
・第２実施形態におけるアウタ部材３０の凹部３７にウェイト部材５０の凸部５５を挿入させるための構成は、アウタ部材３０の内面３８及びウェイト部材５０の外面５６をそれぞれテーパ状に形成する構成に限らず、適宜の構成を採用してもよい。例えばウェイト部材５０を挿入方向ａに吸引する電磁石をアウタ部材３０に設け、この電磁石の吸引力を利用してアウタ部材３０の凹部３７にウェイト部材５０の凸部５５を挿入してもよい。
【００６０】
・ウェイト部材５０をアウタ部材径方向内側に向かって付勢する付勢部材は、ばね６０に限らない。例えばウェイト部材５０の外面５６とアウタ部材３０の内面３８との間に圧縮された状態でばねやゴム等の弾性部材を配置し、この弾性部材によりウェイト部材５０をアウタ部材径方向内側に向かって付勢してもよい。また、付勢部材として、弾性部材以外の部材を用いてもよい。
【００６１】
・アウタ部材３０、インナ部材４０、及びウェイト部材５０の形状は適宜変更可能である。例えばアウタ部材３０の突出部３５の数や形状を変更するとともに、その変更に併せてウェイト部材５０の数や形状を変更してもよい。
【００６２】
・上記各実施形態のクラッチ装置２１は、車両駆動装置１に限らず、適宜の装置に用いることが可能である。要は、駆動部と被駆動部との間の動力の伝達を断続させるクラッチ装置であれば、上記各実施形態のクラッチ装置２１を適用することは可能である。その際、駆動部としてモータ以外のものを用いたり、被駆動部として駆動輪以外のものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…車両駆動装置、３…モータ、５…駆動輪、２１…クラッチ装置、３０…アウタ部材、３３ａ，３８…内面、３６…対向面、３７…凹部、４０…インナ部材、４４…対向部、５０…ウェイト部材、５４…対向面、５５…凸部、５６…外面、６０…ばね（付勢部材）、８０…解除機構、８２…電磁石（接触機構）、９０…保持機構、１００…規制構造。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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