(57)【要約】【課題】摺動面の摩擦係数の変化に拘らず安定した係合状態を維持できるクラッチ装置を提供する。【解決手段】クラッチ装置１００は、軸線を中心に回転する第１回転体１０と、軸線を中心に回転し、径方向に延在するとともに係合部２３が設けられた側板部２２を有する第２回転体２０と、第１回転体１０に設けられるとともに、第１回転体１０および第２回転体２０のいずれか一方からいずれか他方にトルクを伝達または非伝達するクラッチ機構ＣＭとを備える。クラッチ機構ＣＭは、側板部２２に面して軸方向に移動可能に設けられロックピン４１と、油圧力によりロックピン４１を駆動し、側板部２２の係合部２３にロックピン４１を係合させるロックピン駆動部とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心に回転する第１回転体と、
前記軸線を中心に回転し、径方向に延在するとともに係合部が設けられた側板部を有する第２回転体と、
前記第１回転体に設けられるとともに、前記第１回転体および前記第２回転体のいずれか一方からいずれか他方にトルクを伝達または非伝達するクラッチ機構とを備え、
前記クラッチ機構は、
前記側板部に面して軸方向に移動可能に設けられロックピンと、
油圧力により前記ロックピンを駆動し、前記側板部の前記係合部に前記ロックピンを係合させるロックピン駆動部と、を有することを特徴とするクラッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチ装置において、
前記第２回転体は、前記軸線を中心とした円環部を有し、
前記クラッチ機構は、
前記円環部の周面に面して径方向に移動可能に設けられた摩擦材と、
油圧力により前記摩擦材を駆動し、前記円環部の周面に前記摩擦材を当接させる摩擦材駆動部と、さらに有することを特徴とするクラッチ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のクラッチ装置において、
前記クラッチ機構は、前記摩擦材駆動部により前記円環部の周面に前記摩擦材を当接させた後に、前記ロックピン駆動部により前記係合部に前記ロックピンを係合させるように、前記摩擦材駆動部および前記ロックピン駆動部の作動タイミングをずらすタイムラグ機構をさらに有することを特徴とするクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロック機構を有するクラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ロック機構によりクラッチの係合状態を維持するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置は、油圧力によりピストンを駆動して複数の摩擦板同士を互いに圧接させた後、ピストンの背面側にボールを係合し、ピストンの戻り側への移動を阻止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４９８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の装置は、ボールを介して摩擦板同士の圧接状態を維持するように構成するが、摩擦力は摩擦板表面の摺動面の摩擦係数に依存し、摩擦係数は摺動面の速度、温度、圧力等により変化する。このため、クラッチの係合状態が不安定となるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様であるクラッチ装置は、軸線を中心に回転する第１回転体と、軸線を中心に回転し、径方向に延在するとともに係合部が設けられた側板部を有する第２回転体と、第１回転体に設けられるとともに、第１回転体および第２回転体のいずれか一方からいずれか他方にトルクを伝達または非伝達するクラッチ機構とを備え、クラッチ機構は、側板部に面して軸方向に移動可能に設けられロックピンと、油圧力によりロックピンを駆動し、側板部の係合部にロックピンを係合させるロックピン駆動部と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ロックピンを側板部の係合孔に係合させるので、摩擦板同士を圧接させる必要がなく、安定したクラッチの係合状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係るクラッチ装置の概略構成を示す図。
【図２】図１のクラッチ機構の拡大図。
【図３】図１のクラッチ装置の要部構成を示す断面図。
【図４】図３のクラッチ本体をハブ側から見た斜視図。
【図５】図３のクラッチ本体をハウジング側から見た斜視図。
【図６】図３のクラッチ本体を構成するブレーキアームとその周辺部品の分解斜視図。
【図７】図３のクラッチ本体を構成するブレーキピストンとロックピストンをハブ側から見た斜視図。
【図８】図３のクラッチ本体を構成するブレーキピストンとロックピストンをハウジング側から見た斜視図。
【図９】図２のタイムラグ機構の構成をより具体的に示すクラッチ本体の要部断面図。
【図１０】タイムラグ機構の動作の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図１０を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るクラッチ装置１００の概略構成を示す図である。このクラッチ装置１００は、車両に搭載され、トルクコンバータ２を介して出力されたエンジン１からのトルクを、変速機３に伝達するトルク伝達経路に設けられる。以下では、クラッチ装置１００を、車両の前後進を切り換える前後進クラッチに適用した例について説明する。
【０００９】
図１に示すように、クラッチ装置１００は、ハウジング１０と、ハブ２０と、クラッチ機構ＣＭとを有する。ハウジング１０は、トルクコンバータ２の出力軸２ａにスプライン１０ａを介して結合され、出力軸２ａと一体に回転する。ハブ２０は、変速機３の入力軸３ａにスプライン２０ａを介して結合され、入力軸３ａと一体に回転する。ハウジング１０およびハブ２０は、いずれも出力軸２ａおよび入力軸３ａの中心を通る軸線ＣＬ０を中心に回転する。
【００１０】
クラッチ機構ＣＭは、ハウジング１０の内部に配置されたクラッチガイド３０を有する。クラッチガイド３０は、スプライン３０ａを介してハウジング１０に結合され、ハウジング１０と一体に回転する。変速機３は例えば無段変速機であり、入力軸３ａと一体にプーリ３ｃが回転する。
【００１１】
クラッチ機構ＣＭは前進クラッチＣＦを構成し、前進クラッチＣＦが係合（接続）されると、クラッチガイド３０とハブ２０とが結合する。これにより出力軸２ａのトルクがハウジング１０、クラッチガイド３０およびハブ２０を介して入力軸３ａに伝達され、車両が前進走行可能となる。一方、前進クラッチＣＦの係合が解除、すなわち前進クラッチＣＦが切断されると、クラッチガイド３０とハブ２０との結合が解除される。
【００１２】
ハブ２０の外周面にはサンギヤ４が形成される。サンギヤ４の周囲には、周方向複数のプラネタリギヤ５が配置され、プラネタリギヤ５の周囲にリングギヤ６が配置される。サンギヤ４とプラネタリギヤ５、およびプラネタリギヤ５とリングギヤ６は、互いに噛合している。リングギヤ６は、ハウジング１０の軸方向端部の内周面に形成される。プラネタリギヤ５はキャリア７によって回転可能に支持される。キャリア７とその周囲のケース８との間には、後進ブレーキクラッチＣＲが設けられる。
【００１３】
後進ブレーキクラッチＣＲは、油圧ピストン９の作動により係合（接続）または係合を解除（切断）する。後進ブレーキクラッチＣＲが係合すると、出力軸２ａのトルクがハウジング１０、リングギヤ６、プラネタリギヤ５、サンギヤ４を介して入力軸３ａに伝達され、車両が後進走行可能となる。
【００１４】
ハブ２０は、軸方向一端部（変速機３側）にサンギヤ４を、軸方向他端部（トルクコンバータ２側）に軸線ＣＬ０を中心とした略円筒形状の円環部２１を有する。さらにハブ２０は、径方向に延在し、サンギヤ４と円環部２１とを接続する側板部２２を有する。側板部２２には、クラッチガイド３０に面して周方向複数の係合孔２３が設けられる。
【００１５】
クラッチ機構ＣＭは、ハブ２０の円環部２１の内周面に摩擦力を付加するブレーキ機構ＣＭ１と、ロックピン４１を係合孔２３に係合して前進クラッチＣＦを係合状態に保持するロック機構ＣＭ２と、ブレーキ機構ＣＭ１の作動後にロック機構ＣＭ２が作動するようにブレーキ機構ＣＭ１およびロック機構ＣＭ２の作動タイミングにずれを生じさせるタイムラグ機構ＣＭ３とを有する。クラッチ機構ＣＭには、油圧供給装置１５から作動油が供給され、この作動油によりブレーキ機構ＣＭ１、ロック機構ＣＭ２およびタイムラグ機構ＣＭ３がそれぞれ作動する。
【００１６】
図２は、図１のクラッチ機構ＣＭの拡大図である。図２に示すように、ブレーキ機構ＣＭ１は、ピン３１ａを支点にクラッチガイド３０に回動可能に支持されたブレーキアーム３１を有する。ブレーキアーム３１の一端部にはブレーキピストン３２が接続される。ブレーキピストン３２は、ハウジング１０に設けられたシリンダ１１内に軸方向に、すなわち軸線ＣＬ０に平行に移動可能に収容される。ブレーキアーム３１の他端部には、ローラ３３を転動可能に支持する凹状のローラ支持部３１ｂが設けられる。ローラ３３は、ピン３３ａを支点に摩擦ブロック３４に回転可能に支持される。
【００１７】
摩擦ブロック３４の外周面には摩擦材３４ａが装着される。摩擦ブロック３４にはコイルばね３５の一端部が連結され、コイルばね３５の他端部はクラッチガイド３０に連結される。シリンダ１１の油室１１ａに圧油が供給されていない状態では、摩擦ブロック３４はコイルばね３５の付勢力により径方向内側に移動し、ハブ２０の円環部２１の内周面から離間する。このときブレーキアーム３１は、ピン３１ａを支点に矢印Ａ１方向に回動し、ブレーキピストン３２が矢印Ｂ１方向に移動する。すなわちブレーキピストン３２が縮退する。
【００１８】
一方、シリンダ１１の油室１１ａに圧油が供給されると、ブレーキピストン３２がクラッチガイド３０に向けて矢印Ｂ２方向に押動され、すなわちブレーキピストンが伸張し、ブレーキアーム３１はピン３１ａを支点に矢印Ａ２方向に回動する。これにより、ピン３３ａを支点にローラ支持部３１ｂ上をローラ３３が転動しながら、摩擦ブロック３４がコイルばね３５の付勢力に抗して径方向外側に移動し、摩擦材３４ａがハブ２０の円環部２１の内周面に押圧される。これによりブレーキ機構ＣＭ１が作動する。このとき、摩擦ブロック３４には円環部２１の内周面から摩擦力（制動力）が作用し、クラッチガイド３０の回転が減速する。一方、円環部２１の内周面には摩擦ブロック３４からトルクが伝達され、ハブ２０が回転を開始する。
【００１９】
ロック機構ＣＭ２は、ハブ２０の側板部２２の係合孔２３に面して配置されたロックピン４１と、ハウジング１０のシリンダ１１に収容されたロックピストン４２とを有する。ロックピン４１とロックピストン４２とは、ロックアーム４３を介して連結される。ロックアーム４３の一部はブレーキピストン３２の油室１１ａを形成する。ブレーキピストン３２とロックピストン４２とは径方向に隣接して配置される。なお、図１，２では、便宜上、ロックピストン４２がブレーキピストン３２の径方向内側に配置されるが、実際にはロックピストン４２がブレーキピストン３２の径方向外側に配置される（図７参照）。
【００２０】
ロックピストン４２にはコイルばね４４の一端部が連結され、コイルばね４４の他端部はクラッチガイド３０に連結される。シリンダ１１の油室１１ａに圧油が供給されていない状態では、ロックピストン４２はコイルばね４４の付勢力により軸方向一方（クラッチガイド３０から離れる方向）に移動する。すなわちロックピストン４２は縮退する。これによりロックピン４１がハブ２０の側板部２２から離脱し、ロック機構ＣＭ２の作動が解除される。
【００２１】
一方、シリンダ１１の油室１１ａに圧油が供給され、ロックピストン４２がばね４４の付勢力に抗して軸方向他方（クラッチガイド３０に接近する方向）に移動すると、すなわちロックピストン４２が伸張すると、ロックピン４１が側板部２２の係合孔２３に係合する。これによりロック機構ＣＭ２が作動し、前進クラッチＣＦが係合状態（完全係合状態）となり、クラッチガイド３０からハブ２０にトルクが伝達される。
【００２２】
タイムラグ機構ＣＭ３は、皿ばね５１を介してブレーキピストン３２の背面（ブレーキアーム３１の反対側）に接続された内部ピストン５２を有する。内部ピストン５２には、ピン５３ａを支点にしてブレーキピストン３２と一体のブラケット５５（図９）に回動可能に支持されたロックレバー５３の一端部が連結される。ロックピストン４２にはストッパ５４が取り付けられる。ストッパ５４は板ばねにより構成され、ロックレバー５３の他端部はストッパ５４に係合する。
【００２３】
皿ばね５１は、内部ピストン５２に作用する油圧力が所定値Ｐ１に達すると縮退を開始するようにそのばね定数が設定される。したがって、内部ピストン５２は、内部ピストン５２に作用する油圧力が所定値Ｐ１に達するまでは、皿ばね５１の付勢力により初期位置に保持される。初期位置では、ロックレバー５３の端部がストッパ５４に係合する。これにより、ロックピストン４２の矢印Ｂ２方向への移動が阻止され、ロックピン４１が係合孔２３から離脱した状態となる。
【００２４】
一方、油室１１ａへ圧油が供給されると、内部ピストン５２に作用する油圧力が所定値Ｐ１に達する前であっても、ブレーキピストン３２はＢ２方向に移動を開始し、摩擦ブロック３４の表面は円環部２１の内周面へ圧接される。これにより摩擦ブロック３４の回転が減速するとともに、ハブ２０が回転を開始する。すなわち前進クラッチＣＦの係合が開始され、クラッチガイド３０とハブ２０との速度差が徐々に減少する。この段階では摩擦ブロック３４と円環部２１とは完全に係合せず、両者の摩擦面間に滑りが生じる。
【００２５】
内部ピストン５２に作用する油圧力が所定値Ｐ１に達すると、内部ピストン５２が皿ばね５１の付勢力に抗して矢印Ｂ２方向に移動する。この移動に伴いロックレバー５３がピン５３ａを支点に回動し、ロックレバー５３の端部がストッパ５４を押動してストッパ５４を点線で示すように弾性変形させる。これにより、ロックレバー５３の端部がストッパ５４から離脱し、ロックピストン４２の移動が可能となる。したがって、ロックピストン４２は油圧力により矢印Ｂ２方向に移動し、ロックピン４１が係合孔２３に係合する。その結果、前進クラッチＣＦが完全係合状態となる。
【００２６】
次に、本発明の実施形態に係るクラッチ装置１００の要部構成についてより具体的に説明する。図３は、クラッチ装置１００の要部構成を示す断面図である。ハウジング１０とハブ２０との間には、クラッチ機構ＣＭを構成するクラッチ本体６０が設けられる。
【００２７】
図４は、クラッチ本体６０をハブ２０側から見た斜視図であり、図５は、クラッチ本体６０をハウジング１０側から見た斜視図である。なお、図４には、ブレーキピストン３２とロックピストン４２と内部ピストン５２のうち、ロックピストン４２のみが示され、図５では、全てのピストン３２，４２，５２の図示を省略している。図４、５に示すように、クラッチガイド３０は、互いに平行に延在する一対の側壁３０１，３０２と、側壁３０１，３０２の外周縁同士を接続する周壁３０３とを有し、側壁３０１，３０２と周壁３０３との間に略円環状の空間３０４が形成される。
【００２８】
側壁３０１には、周方向複数（図では６個）の円形状の貫通孔３０１ａが設けられる。側壁３０２には、貫通孔３０１ａの延長上に貫通孔３０１ａよりも大きな周方向複数の矩形状の貫通孔３０２ａが設けられる。周壁３０３には、周方向に隣り合う貫通孔３０１ａ，３０１ａの間の位相に、周方向複数（図では６個）の略矩形状の貫通孔３０３ａが設けられる。クラッチガイド３０とロックピストン４２との間には周方向複数のコイルばね４４が配置される。
【００２９】
クラッチガイド３０の背面（側壁３０２の外表面）には、周方向複数（図では６個）のブレーキアーム３１を回動可能に支持するための周方向複数のブラケット３０ｂが突設され、一対のブラケット３０ｂに挿通されたピン３１ａを介して、ブレーキアーム３１がブラケット３０ｂに回動可能に支持される。クラッチガイド３０の内部の空間３０４には、貫通孔３０１ａ，３０２ａに面して周方向複数（図では６個）のロックピン４１が収容される。
【００３０】
図３に示すように、ブレーキアーム３１の端部のローラ支持部３１ｂは、クラッチガイド３０の側壁３０２を貫通し、ローラ３３に接続されている。図６は、ブレーキアーム３１とその周辺部品の分解斜視図である。図５，６に示すように、摩擦ブロック３４および摩擦材３４ａは、ハブ２０の円環部２１（図３）の形状に対応して略円弧形状を呈し、クラッチガイド３０の周壁３０３の貫通孔３０３ａにそれぞれ収容される。
【００３１】
図６に示すように、摩擦ブロック３４の底面には一対のブラケット３４ｂが突設され、ブラケット３４ｂを貫通してピン３３ａが支持される。ピン３３ａの中央部にはローラ３３が回転可能に支持される。ピン３３ａの両端部にはそれぞれコイルばね３５の一端部が連結され、コイルばね３５の他端部は、クラッチガイド３０の側壁３０１，３０２の内表面に固設された支持ピン３６に連結される。これにより、ブレーキアーム３１がピン３１ａを中心に回転すると、コイルばね３５の付勢力に抗して摩擦ブロック３４を径方向外側に押動することができる。
【００３２】
図７は、ブレーキピストン３２およびロックピストン４２をハブ２０側から見た斜視図であり、図８は、ハウジング１０側から見た斜視図である。図７，８に示すように、ブレーキピストン３２およびロックピストン４２は、それぞれ全体が略円筒形状を呈し、ロックピストン４２の内側にＯリング３７ａ（図３）を介してブレーキピストン３２が嵌合する。なお、ブレーキピストン３２の内周面およびロックピストン４２の外周面にもそれぞれＯリング３７ｂ，３７ｃが取り付けられる。
【００３３】
図７に示すように、ブレーキピストン３２の前面３２ａ（クラッチガイド３０に対向する面）は平坦に形成される。図３に示すように、ブレーキピストン３２の前面３２ａはブレーキアーム３１の内径側端部３１ｃ（図６）に当接し、ブレーキアーム３１を押圧する。
【００３４】
図７に示すように、ロックピストン４２の前面には、コイルばね４４が当接する座面４２ａが形成される。ロックピストン４２は、クラッチガイド３０に向けて突設された周方向複数（図では６個）の爪部４２ｂを有する。図３に示すように、これら爪部４２ｂはクラッチガイド３０の側壁３０２の貫通孔３０２ａを通過してロックピン４１に当接し、ロックピン４１を押圧する。
【００３５】
図８に示すように、ロックピストン４２の背面側（ハウジング１０側）かつ内径部には、周方向２箇所にストッパ５４が取り付けられ、ここに図２のタイムラグ機構ＣＭ３が設けられる。ストッパ５４の先端部はロックピストン４２の内周面よりも径方向内側に突出する。
【００３６】
図９は、タイムラグ機構ＣＭ３の構成をより具体的に示すクラッチ本体６０の要部断面図である。ブレーキピストン３２には、図８のストッパ５４の突出位置に対応して、周方向２箇所に内部ピストン５２が設けられる。すなわち、図９に示すように、ブレーキピストン３２の背面には、前面にかけて周方向２箇所に円筒形状のガイド孔３２ｂが開口され、各ガイド孔３２ｂに、Ｏリング３２ｃを介して内部ピストン５２が配置される。
【００３７】
ブレーキピストン３２には、ピン５３ａを支点にして回動可能にロックレバー５３が支持される。内部ピストン５２には、ピン５２ａを介してロックレバー５３の一端部が連結される。図９では、内部ピストン５２が初期位置にあり、ロックレバー５３の他端部の係合ピン５６にストッパ５４（板ばね）の端部が係合される。これによりロックピストン４２の矢印Ｂ２方向への移動が阻止される。
【００３８】
図１０は、タイムラグ機構ＣＭ３の動作の一例を示す図であり、内部ピストン５２が初期位置からブレーキアーム３１側に押動され、皿ばね５１が縮退した状態を示す。この状態では、ロックレバー５３がピン５３ａを支点にして矢印Ｃ方向に回動し、ストッパ５４は係合ピン５６に押動されて矢印Ｄ方向に弾性変形しつつ、係合ピン５６から離脱する。これによりロックピストン４２の矢印Ｂ２方向への移動が可能となる。
【００３９】
本発明の実施形態に係るクラッチ装置１００の主要な動作をまとめると以下のようになる。図２の前進クラッチＣＦを係合状態とするときは、油圧供給装置１５からシリンダ１１の油室１１ａに圧油を供給する。より具体的には、図３に示すように、出力軸２ａに設けられた貫通孔２ｂおよびハウジング１０に設けられた貫通孔１０ｂを介して油室１１ａに圧油を供給する。
【００４０】
油室１１ａに圧油が供給されると、まずブレーキピストン３２のみがクラッチガイド３０に向けて、すなわち図２の矢印Ｂ２方向に押動される。これによりピン３１ａを支点にブレーキアーム３１が図２の矢印Ａ２方向に回動し、摩擦ブロック３４が径方向外側に移動して、摩擦材３４ａがハブ２０の円環部２１の内周面に圧接される。その結果、摩擦ブロック３４と円環部２１とが係合を開始し、摩擦ブロック３４にブレーキ力が作用して、クラッチガイド３０と一体のハウジング１０の回転が減速するとともに、摩擦ブロック３４（摩擦材３４ａ）から円環部２１にトルクが伝達され、ハブ２０が回転を開始する。
【００４１】
摩擦ブロック３４と円環部２１との係合は、油室１１ａに作用する油圧力の増大に伴って進行し、これにより摩擦ブロック３４と円環部２１との回転速度差が減少する。油室１１ａに作用する油圧力が所定値Ｐ１に達すると、回転速度差は所定値以下となるが０ではなく、摩擦ブロック３４と円環部２１とは、いまだ完全には係合していない。このとき、皿ばね５１が縮退され、内部ピストン５２が図２の矢印Ｂ２方向に押動される。
【００４２】
これにより、ロックレバー５３の端部の係合ピン５６とロックピストン４２のストッパ５４との係合が解除され、ロックピストン４２は、油圧力により図２の矢印Ｂ２方向に押動される。その結果、ロックピン４１がロックアーム４３を介してハブ２０の側板部２２に向けて押動され、ロックピン４１がハブ２０の係合孔２３に係合し、前進クラッチＣＦが完全に係合される。ロックピン４１の係合後は、コイルばね４４の付勢力に対抗するだけの油圧力をロックピストン４２に作用させればよい。これにより前進クラッチＣＦを係合状態に維持できる。
【００４３】
このときロックピストン４２に作用する油圧力は、例えば前進クラッチとして従来から用いられる湿式多板クラッチの摩擦板同士を係合させる際に必要となる油圧力よりも小さい。したがって、前進クラッチＣＦを係合させるための油圧力を低減することができ、油圧供給装置１５内の油圧ポンプの容量を抑えることができる。
【００４４】
本実施形態では、摩擦板同士を係合させる方式ではなく、ロックピン４１を係合孔２３に係合する方式により、前進クラッチＣＦを係合状態とする。このため、摩擦係数の変化等の影響を受けることなく、安定したクラッチ状態を維持できるとともに、トルク伝達の損失が小さく、高効率のトルク伝達が可能である。また、ブレーキ機構ＣＭ１を作動してハブ２０とクラッチガイド３０との回転速度差が減少した状態で、ロックピン４１が係合孔２３に係合される。このため、クラッチ切換時のショックを抑え、前進クラッチＣＦを滑らかに完全係合状態とすることができる。
【００４５】
前進クラッチＣＦの係合を解除するときは、油室１１ａへの圧油の供給を停止して、油室１１ａの圧油をタンクに戻す。これによりロックピストン４２がコイルばね４４により図２の矢印Ｂ１方向に付勢され、ロックピン４１がハブ２０の係合孔２３から離脱する。さらに摩擦ブロック３４がコイルばね３５により径方向内側に付勢されて、円環部２１から離間するとともに、ブレーキピストン３２がブレーキアーム３１を介して図２の矢印Ｂ１方向に押動される。これによりロックレバー５３の端部がロックピストン４２のストッパ５４に再度係合し、矢印Ｂ２方向へのロックピストン４２の移動が制限される。
【００４６】
本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）クラッチ装置１００は、軸線ＣＬ０を中心に回転するハウジング１０と、入力軸３ａに接続され、軸線ＣＬ０を中心に回転し、径方向に延在するとともに係合孔２３が設けられた側板部２２を有するハブ２０と、ハウジング１０に設けられるとともに、ハウジング１０からハブ２０にトルクを伝達または非伝達するクラッチ機構ＣＭとを備える（図１）。クラッチ機構ＣＭは、側板部２２に面して軸方向に移動可能に配置されたロックピン４１と、油圧力によりロックピン４１を駆動し、側板部２２の係合孔２３にロックピン４１を係合させるロックピストン４２とを有する（図２）。
【００４７】
すなわち、本実施形態では、摩擦板同士の圧接による摩擦力によってクラッチを係合するのではなく、ロック機構ＣＭ２によりロックピン４１を係合孔２３へ係合させることでクラッチ（前進クラッチＣＦ）を係合する。このため、摩擦板表面における摺動面の摩擦係数の影響を受けずにクラッチＣＦを係合することができ、安定したクラッチＣＦの係合動作が可能である。この構成によれば、摩擦板同士を圧接する場合に比べ、クラッチＣＦの係合に要する油圧力を低減することができるため、油圧ポンプの容量を抑えることができ、クラッチ係合時の消費エネルギーを低減できる。また、湿式多板クラッチのように複数の摩擦板を軸方向に並設する構成に比べ、クラッチ本体６０をコンパクトに構成することができる。このため、クラッチ本体６０の設置スペースを抑えることができ、クラッチ装置１００の小型化が可能である。
【００４８】
（２）ハブ２０は、軸線ＣＬ０を中心とした円環部２１を有し、クラッチ機構ＣＭは、円環部２１の内周面に面して径方向に移動可能に配置された摩擦ブロック３４と、油圧力により摩擦ブロック３４を駆動し、円環部２１の内周面に摩擦ブロック３４（摩擦材３４ａ）を当接させるブレーキピストン３２とをさらに有する（図２）。これによりロック機構ＣＭ２の作動に際し、ブレーキ機構ＣＭ１によってハウジング１０とハブ２０との回転速度差を低減させることができ、ロック機構ＣＭ２の作動時のショックを抑えることができる。
【００４９】
（３）クラッチ機構ＣＭは、ブレーキピストン３２の作動により円環部２１の内周面に摩擦ブロック３４（摩擦材３４ａ）を当接させた後に、ロックピストン４２の作動により係合孔２３にロックピン４１を係合させるように、ブレーキピストン３２およびロックピストン４２の作動タイミングにずれを生じさせるタイムラグ機構ＣＭ３をさらに有する（図２）。これによりクラッチガイド３０とハブ２０との係合が徐々に進行し、両者の回転速度差が十分に低減された後に、ロックピン４１によって両者が完全に係合するようになるので、ショックのない滑らかな係合動作を実現できる。また、タイムラグ機構ＣＭ３により、ブレーキピストン３２およびロックピストン４２の作動タイミングのずれをメカ的に発生させるので、油圧制御装置等により各ピストン３２，４２へ作用する油圧を別々に制御する必要がなく、構成を簡素化できる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、ハウジング１０およびクラッチガイド３０を第１回転体として構成するとともに、ハブ２０を第２回転体として構成し、第１回転体にクラッチ機構ＣＭを設けるようにしたが、トルクが伝達されるハブ２０を第１回転体として、ハブ２０にクラッチ機構を設けることもできる。上記実施形態では、クラッチ機構ＣＭがブレーキ機構ＣＭ１とロック機構ＣＭ２とタイムラグ機構ＣＭ３とを有するようにしたが、少なくともロック機構を有するのであれば、クラッチ機構の構成はいかなるものでもよい。
【００５１】
上記実施形態では、油圧力により駆動するロックピストン４２を用いてロックピン４１を係合孔２３（係合部）に係合させるようにしたが、ロックピン駆動部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、油圧力により駆動するブレーキピストン３２を用いて摩擦ブロック３４（摩擦材３４ａ）を円環部２１の内周面に当接させるようにしたが、摩擦材駆動部の構成は上述したものに限らない。ブレーキ機構ＣＭ１の作動後にロック機構ＣＭ２が作用するように作動タイミングをずらすのであれば、タイムラグ機構ＣＭ３の構成も上述したものに限らない。
【００５２】
上記実施形態では、クラッチ装置１００を前進クラッチＣＦに適用したが、本発明のクラッチ装置は、車両に搭載される種々のクラッチにも同様に適用することができる。
【００５３】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。変形例同士を組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ハウジング、２０  ハブ、２１  円環部、２２  側板部、２３  係合孔、３０  クラッチガイド、３２  ブレーキピストン、３４  摩擦ブロック、４１  ロックピン、４２  ロックピストン、４３ａ  摩擦材、５２  内部ピストン、ＣＭ  クラッチ機構、ＣＭ１  ブレーキ機構、ＣＭ２  ロック機構、ＣＭ３  タイムラグ機構、１００  クラッチ装置
【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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