電磁式係合装置
【課題】部品点数の増加を抑えつつ引き摺り損失を低減できる係合装置を提供する。
【解決手段】電磁式係合装置７は、摩擦板２１〜２３を軸線Ａｘ方向の移動を許容しつつ相対回転を制限しながら保持し、解放状態から係合状態へ変更する際に電磁駆動部１１の電磁力にて軸線Ａｘ方向に吸引されるように軸線Ａｘ方向に移動可能かつ軸線Ａｘの回りを回転可能に支持されたストローク部材１４と、第１回転軸２に設けられ、係合状態の際に摩擦板２１〜２３を電磁駆動部１１の電磁力を利用して軸線Ａｘ方向から挟み込み、かつ解放状態の際に摩擦板２１〜２３を解放する掴み具２５と、解放状態から係合状態へ変更する過程でストローク部材１４の噛み合い歯５２と第２回転軸３の噛み合い歯５３とを噛み合わせる噛み合い部１６と、ストローク部材１４を吸引方向とは反対方向に付勢するリターンスプリング１７とを備える。
【解決手段】電磁式係合装置７は、摩擦板２１〜２３を軸線Ａｘ方向の移動を許容しつつ相対回転を制限しながら保持し、解放状態から係合状態へ変更する際に電磁駆動部１１の電磁力にて軸線Ａｘ方向に吸引されるように軸線Ａｘ方向に移動可能かつ軸線Ａｘの回りを回転可能に支持されたストローク部材１４と、第１回転軸２に設けられ、係合状態の際に摩擦板２１〜２３を電磁駆動部１１の電磁力を利用して軸線Ａｘ方向から挟み込み、かつ解放状態の際に摩擦板２１〜２３を解放する掴み具２５と、解放状態から係合状態へ変更する過程でストローク部材１４の噛み合い歯５２と第２回転軸３の噛み合い歯５３とを噛み合わせる噛み合い部１６と、ストローク部材１４を吸引方向とは反対方向に付勢するリターンスプリング１７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの要素間に介在し、これら要素を結合する係合状態とその結合を解放する解放状態とを電磁力を利用して切り替える電磁式係合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多板式摩擦ブレーキとして、解放状態における引き摺り損失を低減するため、回転側の摩擦板を保持する保持要素をドグクラッチにて回転要素に対して断続できるようにし、解放状態から回転要素を静止させる係合状態へ変更する際にはドグクラッチによって上記保持要素を回転要素に結合してから、回転側の摩擦板と固定側の摩擦板とを互いに係合させるものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の係合装置は、摩擦ブレーキ及びドグクラッチのそれぞれに対して駆動源及びリターンスプリング等の付勢部材が必要となるので部品点数が増大して装置の大型化を招く。
【０００５】
そこで、本発明は、部品点数の増加を抑えつつ引き摺り損失を低減できる電磁式係合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】
【０００６】
本発明の電磁式係合装置は、共通の軸線上に配置されて少なくとも一方が前記軸線の回りを回転可能な第１要素と第２要素との間に介在し、前記第１要素と前記第２要素とを結合する係合状態とその結合を解放する解放状態との間で状態を切り替え可能な結合機構と、電磁力を利用して前記結合機構を前記解放状態から前記係合状態へ変更可能な電磁駆動手段と、を具備し、前記結合機構は、摩擦部材と、前記摩擦部材を前記軸線方向の移動を許容しつつ前記軸線回りの相対回転を制限しながら保持するとともに、前記解放状態から前記係合状態へ変更する際に前記電磁駆動手段の電磁力にて前記軸線方向に吸引されるように前記軸線方向に移動可能かつ前記軸線の回りを回転可能に支持されたストローク部材と、前記第１要素に設けられ、前記係合状態の際に前記摩擦部材を前記電磁駆動手段の電磁力を利用して前記軸線方向から挟み込み、かつ前記解放状態の際に前記摩擦部材を解放する掴み手段と、前記解放状態から前記係合状態へ変更する過程で前記ストローク部材が前記電磁駆動手段の電磁力にて吸引された際に前記ストローク部材と前記第２要素とが前記軸線回りの相対回転が不能な状態となるように、前記ストローク部材に設けられた噛み合い歯と前記第２要素に設けられた噛み合い歯とを互いに噛み合わせる噛み合い手段と、前記電磁駆動手段の電磁力にて前記ストローク部材が吸引される方向とは反対方向に前記ストローク部材を付勢する付勢部材と、を備えるものである（請求項１）。
【０００７】
この電磁式係合装置によれば、ストローク部材の吸引によってストローク部材の噛み合い歯と第２要素の噛み合い歯とを噛み合わせることと、掴み手段による摩擦部材の挟み込みとを電磁駆動手段が発生させる電磁力によって達成できる。そのため、噛み合い手段及び掴み手段のそれぞれに駆動源を設ける場合に比べて部品点数を削減できる。また、結合機構が解放状態の場合には噛み合い手段による噛み合いが解放されているためストローク部材が第２要素に対して相対回転可能な状態になる。そのため、ストローク部材が保持する摩擦部材と、第１要素に設けられた掴み手段との間に強制的に回転速度差が生じることがないので、摩擦部材と掴み手段との間に生じ得る引き摺り損失を低減できる。更に、解放状態の場合にはストローク部材に付勢部材の付勢力が働くが、その付勢力に抗して噛み合い手段が噛み合った後には、その付勢力はストローク部材から摩擦部材へ伝達しない。そのため、係合状態の際に摩擦部材と掴み手段との間に生じる摩擦力、即ちトルク容量を低下させる方向に付勢部材の付勢力が作用することはない。従って、付勢部材の付勢力によってトルク容量が減少することを抑制できる。
【０００８】
本発明の電磁式係合装置の一態様としては、前記結合機構は、前記軸線回りの差回転が可能な状態で互いに組み合わされ、いずれか一方と前記掴み手段とが一体回転可能で、かついずれか他方と前記第１要素とが一体回転可能な一対のカム部材を有し、前記差回転が生じた場合に前記掴み手段が前記摩擦部材を挟み込む力を増加させる推力を発生させるカム機構を更に備えてもよい（請求項２）。この態様によれば、カム機構が発生させる推力によって掴み手段が摩擦部材を挟み込む力を増加させることができるので、電磁駆動手段の消費電力を低減できる。また、解放状態のときに過剰な角加速度がカム機構に入力して一対のカム部材に差回転が生じた場合でも、噛み合い手段の噛み合いが解放されていてストローク部材と第２要素とが相対回転可能な状態にある。そのため、一対のカム部材に意図しない差回転が生じても第１要素と第２要素とが誤って結合することを確実に防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の電磁式係合装置によれば、ストローク部材の吸引によってストローク部材の噛み合い歯と第２要素の噛み合い歯とを噛み合わせることと、掴み手段による摩擦部材の挟み込みとを電磁駆動手段が発生させる電磁力によって達成できるとともに、結合機構が解放状態の場合には噛み合い手段による噛み合いが解放されていてストローク部材が第２要素に対して相対回転可能な状態にある。このため、部品点数の増加を抑えつつ引き摺り損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の断面模式図であってその解放状態を示した図。
【図２】第１の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の断面模式図であってその係合状態を示した図。
【図３】第１の形態の電磁式係合装置の作用を説明する説明図。
【図４】第２の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の断面模式図であってその解放状態を示した図。
【図５】第２の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の断面模式図であってその係合状態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の形態）
図１は本発明の第１の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の一部を示した断面模式図である。動力伝達装置１は自動車の自動変速機に搭載されて使用される。動力伝達装置１は軸線Ａｘを基準として同軸状に配置された第１回転軸２及び第２回転軸３を有している。第１回転軸２は不図示のベアリングを介して、第２回転軸３はベアリング５を介してそれぞれ軸線Ａｘの回りに回転可能な状態でケース６に支持されている。第１回転軸２及び第２回転軸３はそれぞれ中空軸状に形成されており、第２回転軸３が第１回転軸２の外周側に位置して第１回転軸２及び第２回転軸３のそれぞれの一部が軸線Ａｘ方向にオーバーラップしている。電磁式係合装置７は第１回転軸２と第２回転軸３との間に介在して、第１回転軸２と第２回転軸３とを結合してこれらの間の動力伝達を可能にする状態と、その結合を解放してこれらの間の動力伝達を遮断する状態とを切り替えるクラッチとして動力伝達装置１に搭載されている。第１回転軸２は本発明の第１要素に、第２回転軸３は本発明の第２要素にそれぞれ相当する。
【００１２】
電磁式係合装置７は、第１回転軸２と第２回転軸３とを結合する図２の係合状態と、その結合を解放する図１の解放状態との間で状態を切り替え可能な結合機構１０と、電磁力を利用して結合機構１０を解放状態から係合状態へ変更可能な電磁駆動手段としての電磁駆動部１１とを備えている。電磁駆動部１１はケース６に固定されていて第２回転軸３に形成されたリング状の溝部３ａ内に配置された電磁コイル１２を有している。電磁駆動部１１は、電磁コイル１２に対して電流を印可することにより所定の電磁力を発生させる。
【００１３】
結合機構１０は、係合状態の際に摩擦力を発生させてトルク伝達を行う摩擦機構部１３と、この摩擦機構部１３と第２回転軸３との間に介在して、軸線Ａｘ方向に移動可能かつ軸線Ａｘの回りを回転可能に支持されたストローク部材１４と、摩擦機構部１３が発生する摩擦力、即ちトルク容量を増大させる機能を持ち、第１回転軸２に設けられたカム機構１５と、ストローク部材１４と第２回転軸３とを相対回転不能な状態にできる噛み合い手段としての噛み合い部１６と、ストローク部材１４を軸線Ａｘ方向（図の左方向）に付勢する付勢部材としてのリターンスプリング１７とを備えている。
【００１４】
摩擦機構部１３はいわゆる湿式多板型の機構として構成されている。摩擦機構部１３は、ストローク部材１４によって保持される摩擦部材としての複数の摩擦板２１〜２３と、カム機構１５の外周に配置されて係合状態の際にこれらの摩擦板２１〜２３を軸線Ａｘ方向の両側から挟み込むことができる掴み手段としての掴み具２５とを有している。各摩擦板２１〜２３は、これらの外周部がストローク部材１４の内周部にスプライン結合されることにより、ストローク部材１４によって軸線Ａｘ方向の移動が許容されつつ軸線Ａｘ回りの相対回転が制限されながら保持されている。図の左側に位置する摩擦板２１は互いに同一の他の摩擦板２２、２３よりも板厚が厚い。掴み具２５は図の左側に配置された第１支持板２８と、図の右側に配置された第２支持板２９とを有している。本形態では、摩擦板２２と摩擦板２３との間に摩擦板３０が、摩擦板２３と第２支持板２９との間に摩擦板３１がそれぞれ介在することによって、トルク容量を増加させている。第１支持板２８は後述する第１カム部材４１の外周にスプライン結合されるとともにスナップリング３３にて抜け止めされていて、第１カム部材４１に対して軸線Ａｘ方向の相対移動可能でかつ相対回転不能な状態となっている。摩擦板３０、３１も同様にして第１カム部材４１の外周に装着されている。第２支持板２９は、第１カム部材４１と第２回転軸３との間に介在するベアリング１８に対してカラー１９を介して突き当てるようにして第１カム部材４１の外周に設けられている。各摩擦板２１〜２３、３０、３１及び各支持板２８、２９の摩擦面には窒化処理やＤＬＣ処理等の表面加工が施されている。なお、こうした表面加工の代わりに摩擦材等の貼付け加工を行うこともできる。
【００１５】
摩擦機構部１３はスナップリング３３及び第１支持板２８の板厚を調整することにより、各摩擦部材２１〜２３、３０、３１間の隙間を極小に管理することができる。これにより、応答性の向上のために従来のように予圧を掛ける必要がなくなるため、応答性の向上と予圧伝達トルクの低減との両立を図ることが可能になる。
【００１６】
ストローク部材１４は円筒状に形成されていて、その中空部分に第１回転軸２及び摩擦機構部１３のそれぞれが位置している。ストローク部材１４はその外周方向に突出した鍔部１４ａを有しており、鍔部１４ａは両側に設けられたベアリング３５、３５を介して回転可能にケース６に支持されている。ストローク部材１４は磁性体で形成されているので、電磁駆動部１１の電磁力によってリターンスプリング１７の付勢力に抗して電磁駆動部１１側に吸引される。
【００１７】
カム機構１５は軸線Ａｘ回りの差回転が可能な状態で互いに組み合わされた第１カム部材４１及び第２カム部材４２を有している。一対のカム部材４１、４２の間には周方向に並んだ複数（図では一つ）のカムボール４３が介在しており、そのカムボール４３は各カム部材４１、４２に形成された周方向に並ぶ複数のＶ字溝４４、４５にて保持されている。各Ｖ字溝４４、４５は、各カム部材４１、４２を半径方向外側から見た場合にＶ字状に形成されていて、各回転軸２、３の回転方向に関して深さが徐々に浅くなるように構成されている。第１カム部材４１は掴み具２５と軸線Ａｘの回りに一体回転可能であり、第２カム部材４２は第１回転軸２と一体回転可能である。第１カム部材４１は、ベアリング１８を介して第２回転軸３の内周に設けられているので、第２回転軸３に対して相対回転可能であるが、軸線Ａｘ方向の相対移動は阻止されている。第１カム部材４１と第２カム部材４２との間に差回転（相対回転）が生じると、その差回転に伴ってカムボール４３の位置がＶ字溝４４、４５の浅い位置に変化する。これによりカム機構１５は推力Ｆを発生させる。カム機構１５はその推力Ｆを掴み具２５に伝達するための伝達部材４８を備えている。伝達部材４８は第１回転軸２との相対回転が阻止されるようにその外周にスプライン結合されるとともに、シム５０を介してスナップリング４９にて抜け止めされている。従って、カム機構１５が発生させる推力Ｆは第２カム部材４２、第１回転軸２及び伝達部材４８を経由して掴み具２５に伝達される。伝達部材４８は掴み具２５の第１支持板２８と対面しているので、推力Ｆによって伝達部材４８が右方向に移動すると第１支持板２８は伝達部材４８にて同方向に押される。これにより掴み具２５が第２回転軸３側の摩擦板２１等を挟み込む際にはその挟み込む力が増加する。なお、伝達部材４８はスプリング５１によって第１支持板２８から離れる方向に付勢されているが、このスプリング５１は省略可能である。
【００１８】
噛み合い部１６は、ストローク部材１４の端面に形成された噛み合い歯５２と、第２回転軸３の端面に形成された噛み合い歯５３とを有し、これらの噛み合い歯５２、５３は互いに対向している。図１の解放状態の場合は、これら噛み合い歯５２、５３は互いに所定の隙間Ｇを形成するようにして離間している。本形態では、その隙間Ｇを調整するためにストローク部材１４を支持する左側のベアリング３５とスナップリング５５との間にシム５６が設けられている。このシム５６は厚さの異なる複数種類のものが予め用意されていて仕様変更に伴う隙間Ｇの変化に対して柔軟に対応できるようになっている。シム５６を利用して隙間Ｇを正確に管理できるため、隙間Ｇを大きめに設定し、かつストローク部材１４の吸引時に電磁駆動部１１が発生させる電磁力を過剰に設定する必要がない。そのため電磁コイル１２の巻数低減や磁気回路断面積を小さくできるので、電磁コイル１２の軽量化や小型化に貢献することができコストや搭載に有利となる。
【００１９】
図１に示した解放状態の場合、噛み合い部１６の噛み合いが解放されているためストローク部材１４が第２回転軸３に対して相対回転可能な状態にある。そのため、ストローク部材１４が保持する摩擦部材２１〜２３と第１回転軸２と一体回転する掴み具２５（摩擦板３０、３１）との間に強制的な回転速度差が生じることがない。つまり、解放状態の場合には、ストローク部材１４、各摩擦板２１〜２３、掴み具２５（摩擦板３０、３１）、第１カム部材４１及び伝達部材４８が第１回転軸２と略同一回転速度で回転する。従って、各摩擦板２１〜２３と掴み具２５（摩擦板３０、３１）との間に生じ得る引き摺り損失が低減される。
【００２０】
本形態においては、第２回転軸３、ストローク部材１４、各摩擦板２１〜２３、３０、３１及び第２支持板２９はいずれも磁性体で構成されている。そのため、図１の解放状態から図２の係合状態へ変更する際に電磁駆動部１１が電磁力を発生させると、図１の破線に示した磁界（磁気回路）Ａが形成される。それにより、初めにストローク部材１４が電磁駆動部１１にて吸引され、噛み合い部１６の各噛み合い歯５２、５３が互いに噛み合う。これにより、ストローク部材１４と第２回転軸３とが相対回転が不能な状態となる。つまり、第２回転軸３と、ストローク部材１４に保持された各摩擦板２１〜２３とが一体回転する。そして、各摩擦板２１〜２３、３０、３１も電磁力にて電磁駆動部１１にて吸引されるため掴み具２５にて各摩擦板２１等が挟み込まれる。その結果、第１回転軸２と同一回転速度で回転していた掴み具２５（摩擦板３０、３１）と、第２回転軸側の摩擦板２１〜２３との間に強制的な回転速度差が生じる。その回転速度差に伴って第１カム部材４１と第２カム部材４２との間に回転速度差が生じてこれらが差回転する。その差回転に伴ってカム機構１５に推力Ｆが発生し、その推力Ｆが伝達部材４８を介して第１支持板２８に伝達される。伝達部材４８が第１支持板２８を右方向に押すことにより、掴み具２５が第２回転軸３側の摩擦板２１等を挟み込む力が増加する。これによって、第１回転軸２と第２回転軸３との速度差がなくなってこれらが一体回転し、図２に示した係合状態に変化する。なお、第１回転軸２と第２回転軸３との間の回転速度差に対して、電磁駆動部１１の電磁力の大きさが十分に大きいと、カム機構１５が推力Ｆを発生させる前に第１回転軸２と第２回転軸３とが同一回転速度となって係合状態に至る場合もある。
【００２１】
本形態の電磁式係合装置７には、噛み合い部１６の噛み合いを検出する検出装置６０が設けられている。検出装置６０は、ストローク部材１４の外周面に所定ピッチで刻まれた複数の歯部６１と、その歯部６１に対向するようにしてケース６に固定された回転速度センサ６２とを含む。噛み合い部１６が噛み合うと、噛み合い前に第１回転軸２と略同一速度で回転していたストローク部材１４の回転速度が第２回転軸３の回転速度と同一速度に変化する。このため、ストローク部材１４の回転速度変化を検出装置６０にて検出することにより噛み合い部１６の噛み合いを検出できる。上述したように、電磁式係合装置７は解放状態から係合状態への移行過程において噛み合い部１６が噛み合ってから摩擦機構部１３の摩擦力（トルク）が発生して第１回転軸２と第２回転軸３との回転速度差が減少してゆく。従って、係合状態へ完全に移行する前のタイミングを検出装置６０によって検出し、そのタイミングから電磁駆動部１１の電磁力を減ずれば摩擦機構部１３で生じるショックを緩和することが可能となる。
【００２２】
図３は、解放状態から係合状態へ変化する際の電磁式係合装置７の作用を説明する説明図である。図３の破線は検出装置６０を用いて電磁駆動部１１の電流制御を行った場合を、図３の実線は検出装置６０を用いずに第１回転軸２の回転速度を検出して電磁駆動部１１の電流制御を行った比較例をそれぞれ示している。この図から理解できるように、比較例の場合には、電磁駆動部１１への電流印可開始時ｔ０に遅れて徐々に変化する第１回転軸２の回転速度を検出しているため、その電流印可開始時ｔ０から、噛み合い部１６が噛み合った時ｔ１を経て、摩擦機構部１３のトルク容量が最大となった後でなければ電流を減じることができない。これに対して、検出装置６０は、急変するストローク部材１４の回転速度に基づいて噛み合い部１６が噛み合った時ｔ１を検出できるので、その時点ｔ１から電流を減じることができる。その結果、電流を減じるタイミングを比較例に対してΔＴだけ早めることができる。従って、電磁駆動部１１の消費電力を低減できるととともに、摩擦機構部１３が負担するトルク容量が低減してショックを抑制できる。
【００２３】
本形態によれば、ストローク部材１４の吸引による噛み合い部１６の噛み合わせと、掴み具２５による摩擦部材２１〜２３の挟み込みとを一つの電磁駆動部１１にて達成できるので噛み合い部１６及び掴み具２５のそれぞれに駆動源を設ける場合に比べて部品点数を削減できる。
【００２４】
また、図１及び図２から理解できるように、解放状態の場合にはストローク部材１４にリターンスプリング１７の付勢力が働くが、係合状態に変更する過程でその付勢力に抗して噛み合い部１６が噛み合った後には、その付勢力はストローク部材１４から各摩擦板２１〜２３へ伝達しない。そのため、係合状態の際に摩擦機構部１３のトルク容量を低下させる方向にリターンスプリング１７の付勢力が作用することはないので、リターンスプリング１７の付勢力によってトルク容量が減少することを抑制できる。
【００２５】
更に、カム機構１５が発生させる推力Ｆによって掴み具２５が摩擦板２１〜２３を挟み込む力を増加させることができるので、電磁駆動部１１の消費電力を低減できる。また、解放状態のときに過剰な角加速度がカム機構１５に入力して一対のカム部材４１、４２に差回転が生じた場合でも、噛み合い部１６の噛み合いが解放されていてストローク部材１４と第２回転軸３とが相対回転可能な状態にある。そのため、一対のカム部材４１、４２に意図しない差回転が生じても第１回転軸２と第２回転軸３とが誤って結合することを確実に防止できる。
【００２６】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図４及び図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、第１の形態の部材のうち、同一機能を持つ部材に関しては同一の参照符号を図４及び図５に付して説明を省略する。第２の形態の電磁式係合装置７０は、カム機構１５を有しない点を除いて第１の形態とほぼ同一の構成である。すなわち、電磁式係合装置７０は第１の形態と同様に動力伝達装置１の第１回転軸２と第２回転軸３との間に介在するクラッチ装置として搭載されている。結合機構７１にカム機構が存在しない関係で、掴み具２５が第１回転軸２の外周に設けられている。電磁式係合装置７０のその他の各構成要素の機能は第１の形態と同一であり第１の形態と同様の作用効果を発揮する。第２の形態によれば、カム機構を搭載しないことにより、半径方向の寸法を第１の形態に対して小さくできる。従って、第２の形態は半径方向の搭載スペースの制約が厳格な場合に有利である。
【００２７】
本発明は上記各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記各形態は電磁式係合装置を２つの回転要素の間に設けられるクラッチ装置として実施しているが、本発明は第１要素又は第２要素のいずれか一方のみが回転する場合に、これらの要素間に設けられるブレーキ装置として実施することもできる。また、上述した摩擦機構部１３は複数の摩擦部材としての摩擦板２１〜２３を有していたが、これを単一の摩擦板、例えば摩擦板２１を掴み具２５の第１支持板２８及び第２支持板２９で挟むように変更して実施することもできる。つまり、摩擦部材の個数は要求されるトルク容量に応じて加減でき単数でも複数でも構わない。
【００２８】
第１の形態の電磁式係合装置にはカム機構が設けられているが、そのカム機構は推力の発生後に電磁力等の外力を要せずにロック状態を維持するいわゆるセルフロックとなる形態で実施してもよいし、ロック状態の維持に電磁力の外力が必要となる形態で実施してもよい。なお、周知のように、こうしたセルフロックはＶ字溝及びカムボールの幾何学的関係並びにこれらの摩擦係数を適宜設定することにより実現できる。
【符号の説明】
【００２９】
２ 第１回転軸（第１要素）
３ 第２回転軸（第２要素）
７、７０ 電磁式係合装置
１０、７１ 結合機構
１１ 電磁駆動部（電磁駆動手段）
１４ ストローク部材
１５ カム機構
１６ 噛み合い部（噛み合い手段）
１７ リターンスプリング（付勢部材）
２１〜２３ 摩擦板（摩擦部材）
２５ 掴み具（掴み手段）
４１ 第１カム部材（一方のカム部材）
４２ 第２カム部材（他方のカム部材）
５２、５３ 噛み合い歯
Ａｘ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの要素間に介在し、これら要素を結合する係合状態とその結合を解放する解放状態とを電磁力を利用して切り替える電磁式係合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多板式摩擦ブレーキとして、解放状態における引き摺り損失を低減するため、回転側の摩擦板を保持する保持要素をドグクラッチにて回転要素に対して断続できるようにし、解放状態から回転要素を静止させる係合状態へ変更する際にはドグクラッチによって上記保持要素を回転要素に結合してから、回転側の摩擦板と固定側の摩擦板とを互いに係合させるものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の係合装置は、摩擦ブレーキ及びドグクラッチのそれぞれに対して駆動源及びリターンスプリング等の付勢部材が必要となるので部品点数が増大して装置の大型化を招く。
【０００５】
そこで、本発明は、部品点数の増加を抑えつつ引き摺り損失を低減できる電磁式係合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】
【０００６】
本発明の電磁式係合装置は、共通の軸線上に配置されて少なくとも一方が前記軸線の回りを回転可能な第１要素と第２要素との間に介在し、前記第１要素と前記第２要素とを結合する係合状態とその結合を解放する解放状態との間で状態を切り替え可能な結合機構と、電磁力を利用して前記結合機構を前記解放状態から前記係合状態へ変更可能な電磁駆動手段と、を具備し、前記結合機構は、摩擦部材と、前記摩擦部材を前記軸線方向の移動を許容しつつ前記軸線回りの相対回転を制限しながら保持するとともに、前記解放状態から前記係合状態へ変更する際に前記電磁駆動手段の電磁力にて前記軸線方向に吸引されるように前記軸線方向に移動可能かつ前記軸線の回りを回転可能に支持されたストローク部材と、前記第１要素に設けられ、前記係合状態の際に前記摩擦部材を前記電磁駆動手段の電磁力を利用して前記軸線方向から挟み込み、かつ前記解放状態の際に前記摩擦部材を解放する掴み手段と、前記解放状態から前記係合状態へ変更する過程で前記ストローク部材が前記電磁駆動手段の電磁力にて吸引された際に前記ストローク部材と前記第２要素とが前記軸線回りの相対回転が不能な状態となるように、前記ストローク部材に設けられた噛み合い歯と前記第２要素に設けられた噛み合い歯とを互いに噛み合わせる噛み合い手段と、前記電磁駆動手段の電磁力にて前記ストローク部材が吸引される方向とは反対方向に前記ストローク部材を付勢する付勢部材と、を備えるものである（請求項１）。
【０００７】
この電磁式係合装置によれば、ストローク部材の吸引によってストローク部材の噛み合い歯と第２要素の噛み合い歯とを噛み合わせることと、掴み手段による摩擦部材の挟み込みとを電磁駆動手段が発生させる電磁力によって達成できる。そのため、噛み合い手段及び掴み手段のそれぞれに駆動源を設ける場合に比べて部品点数を削減できる。また、結合機構が解放状態の場合には噛み合い手段による噛み合いが解放されているためストローク部材が第２要素に対して相対回転可能な状態になる。そのため、ストローク部材が保持する摩擦部材と、第１要素に設けられた掴み手段との間に強制的に回転速度差が生じることがないので、摩擦部材と掴み手段との間に生じ得る引き摺り損失を低減できる。更に、解放状態の場合にはストローク部材に付勢部材の付勢力が働くが、その付勢力に抗して噛み合い手段が噛み合った後には、その付勢力はストローク部材から摩擦部材へ伝達しない。そのため、係合状態の際に摩擦部材と掴み手段との間に生じる摩擦力、即ちトルク容量を低下させる方向に付勢部材の付勢力が作用することはない。従って、付勢部材の付勢力によってトルク容量が減少することを抑制できる。
【０００８】
本発明の電磁式係合装置の一態様としては、前記結合機構は、前記軸線回りの差回転が可能な状態で互いに組み合わされ、いずれか一方と前記掴み手段とが一体回転可能で、かついずれか他方と前記第１要素とが一体回転可能な一対のカム部材を有し、前記差回転が生じた場合に前記掴み手段が前記摩擦部材を挟み込む力を増加させる推力を発生させるカム機構を更に備えてもよい（請求項２）。この態様によれば、カム機構が発生させる推力によって掴み手段が摩擦部材を挟み込む力を増加させることができるので、電磁駆動手段の消費電力を低減できる。また、解放状態のときに過剰な角加速度がカム機構に入力して一対のカム部材に差回転が生じた場合でも、噛み合い手段の噛み合いが解放されていてストローク部材と第２要素とが相対回転可能な状態にある。そのため、一対のカム部材に意図しない差回転が生じても第１要素と第２要素とが誤って結合することを確実に防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の電磁式係合装置によれば、ストローク部材の吸引によってストローク部材の噛み合い歯と第２要素の噛み合い歯とを噛み合わせることと、掴み手段による摩擦部材の挟み込みとを電磁駆動手段が発生させる電磁力によって達成できるとともに、結合機構が解放状態の場合には噛み合い手段による噛み合いが解放されていてストローク部材が第２要素に対して相対回転可能な状態にある。このため、部品点数の増加を抑えつつ引き摺り損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の断面模式図であってその解放状態を示した図。
【図２】第１の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の断面模式図であってその係合状態を示した図。
【図３】第１の形態の電磁式係合装置の作用を説明する説明図。
【図４】第２の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の断面模式図であってその解放状態を示した図。
【図５】第２の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の断面模式図であってその係合状態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の形態）
図１は本発明の第１の形態に係る電磁式係合装置が組み込まれた動力伝達装置の一部を示した断面模式図である。動力伝達装置１は自動車の自動変速機に搭載されて使用される。動力伝達装置１は軸線Ａｘを基準として同軸状に配置された第１回転軸２及び第２回転軸３を有している。第１回転軸２は不図示のベアリングを介して、第２回転軸３はベアリング５を介してそれぞれ軸線Ａｘの回りに回転可能な状態でケース６に支持されている。第１回転軸２及び第２回転軸３はそれぞれ中空軸状に形成されており、第２回転軸３が第１回転軸２の外周側に位置して第１回転軸２及び第２回転軸３のそれぞれの一部が軸線Ａｘ方向にオーバーラップしている。電磁式係合装置７は第１回転軸２と第２回転軸３との間に介在して、第１回転軸２と第２回転軸３とを結合してこれらの間の動力伝達を可能にする状態と、その結合を解放してこれらの間の動力伝達を遮断する状態とを切り替えるクラッチとして動力伝達装置１に搭載されている。第１回転軸２は本発明の第１要素に、第２回転軸３は本発明の第２要素にそれぞれ相当する。
【００１２】
電磁式係合装置７は、第１回転軸２と第２回転軸３とを結合する図２の係合状態と、その結合を解放する図１の解放状態との間で状態を切り替え可能な結合機構１０と、電磁力を利用して結合機構１０を解放状態から係合状態へ変更可能な電磁駆動手段としての電磁駆動部１１とを備えている。電磁駆動部１１はケース６に固定されていて第２回転軸３に形成されたリング状の溝部３ａ内に配置された電磁コイル１２を有している。電磁駆動部１１は、電磁コイル１２に対して電流を印可することにより所定の電磁力を発生させる。
【００１３】
結合機構１０は、係合状態の際に摩擦力を発生させてトルク伝達を行う摩擦機構部１３と、この摩擦機構部１３と第２回転軸３との間に介在して、軸線Ａｘ方向に移動可能かつ軸線Ａｘの回りを回転可能に支持されたストローク部材１４と、摩擦機構部１３が発生する摩擦力、即ちトルク容量を増大させる機能を持ち、第１回転軸２に設けられたカム機構１５と、ストローク部材１４と第２回転軸３とを相対回転不能な状態にできる噛み合い手段としての噛み合い部１６と、ストローク部材１４を軸線Ａｘ方向（図の左方向）に付勢する付勢部材としてのリターンスプリング１７とを備えている。
【００１４】
摩擦機構部１３はいわゆる湿式多板型の機構として構成されている。摩擦機構部１３は、ストローク部材１４によって保持される摩擦部材としての複数の摩擦板２１〜２３と、カム機構１５の外周に配置されて係合状態の際にこれらの摩擦板２１〜２３を軸線Ａｘ方向の両側から挟み込むことができる掴み手段としての掴み具２５とを有している。各摩擦板２１〜２３は、これらの外周部がストローク部材１４の内周部にスプライン結合されることにより、ストローク部材１４によって軸線Ａｘ方向の移動が許容されつつ軸線Ａｘ回りの相対回転が制限されながら保持されている。図の左側に位置する摩擦板２１は互いに同一の他の摩擦板２２、２３よりも板厚が厚い。掴み具２５は図の左側に配置された第１支持板２８と、図の右側に配置された第２支持板２９とを有している。本形態では、摩擦板２２と摩擦板２３との間に摩擦板３０が、摩擦板２３と第２支持板２９との間に摩擦板３１がそれぞれ介在することによって、トルク容量を増加させている。第１支持板２８は後述する第１カム部材４１の外周にスプライン結合されるとともにスナップリング３３にて抜け止めされていて、第１カム部材４１に対して軸線Ａｘ方向の相対移動可能でかつ相対回転不能な状態となっている。摩擦板３０、３１も同様にして第１カム部材４１の外周に装着されている。第２支持板２９は、第１カム部材４１と第２回転軸３との間に介在するベアリング１８に対してカラー１９を介して突き当てるようにして第１カム部材４１の外周に設けられている。各摩擦板２１〜２３、３０、３１及び各支持板２８、２９の摩擦面には窒化処理やＤＬＣ処理等の表面加工が施されている。なお、こうした表面加工の代わりに摩擦材等の貼付け加工を行うこともできる。
【００１５】
摩擦機構部１３はスナップリング３３及び第１支持板２８の板厚を調整することにより、各摩擦部材２１〜２３、３０、３１間の隙間を極小に管理することができる。これにより、応答性の向上のために従来のように予圧を掛ける必要がなくなるため、応答性の向上と予圧伝達トルクの低減との両立を図ることが可能になる。
【００１６】
ストローク部材１４は円筒状に形成されていて、その中空部分に第１回転軸２及び摩擦機構部１３のそれぞれが位置している。ストローク部材１４はその外周方向に突出した鍔部１４ａを有しており、鍔部１４ａは両側に設けられたベアリング３５、３５を介して回転可能にケース６に支持されている。ストローク部材１４は磁性体で形成されているので、電磁駆動部１１の電磁力によってリターンスプリング１７の付勢力に抗して電磁駆動部１１側に吸引される。
【００１７】
カム機構１５は軸線Ａｘ回りの差回転が可能な状態で互いに組み合わされた第１カム部材４１及び第２カム部材４２を有している。一対のカム部材４１、４２の間には周方向に並んだ複数（図では一つ）のカムボール４３が介在しており、そのカムボール４３は各カム部材４１、４２に形成された周方向に並ぶ複数のＶ字溝４４、４５にて保持されている。各Ｖ字溝４４、４５は、各カム部材４１、４２を半径方向外側から見た場合にＶ字状に形成されていて、各回転軸２、３の回転方向に関して深さが徐々に浅くなるように構成されている。第１カム部材４１は掴み具２５と軸線Ａｘの回りに一体回転可能であり、第２カム部材４２は第１回転軸２と一体回転可能である。第１カム部材４１は、ベアリング１８を介して第２回転軸３の内周に設けられているので、第２回転軸３に対して相対回転可能であるが、軸線Ａｘ方向の相対移動は阻止されている。第１カム部材４１と第２カム部材４２との間に差回転（相対回転）が生じると、その差回転に伴ってカムボール４３の位置がＶ字溝４４、４５の浅い位置に変化する。これによりカム機構１５は推力Ｆを発生させる。カム機構１５はその推力Ｆを掴み具２５に伝達するための伝達部材４８を備えている。伝達部材４８は第１回転軸２との相対回転が阻止されるようにその外周にスプライン結合されるとともに、シム５０を介してスナップリング４９にて抜け止めされている。従って、カム機構１５が発生させる推力Ｆは第２カム部材４２、第１回転軸２及び伝達部材４８を経由して掴み具２５に伝達される。伝達部材４８は掴み具２５の第１支持板２８と対面しているので、推力Ｆによって伝達部材４８が右方向に移動すると第１支持板２８は伝達部材４８にて同方向に押される。これにより掴み具２５が第２回転軸３側の摩擦板２１等を挟み込む際にはその挟み込む力が増加する。なお、伝達部材４８はスプリング５１によって第１支持板２８から離れる方向に付勢されているが、このスプリング５１は省略可能である。
【００１８】
噛み合い部１６は、ストローク部材１４の端面に形成された噛み合い歯５２と、第２回転軸３の端面に形成された噛み合い歯５３とを有し、これらの噛み合い歯５２、５３は互いに対向している。図１の解放状態の場合は、これら噛み合い歯５２、５３は互いに所定の隙間Ｇを形成するようにして離間している。本形態では、その隙間Ｇを調整するためにストローク部材１４を支持する左側のベアリング３５とスナップリング５５との間にシム５６が設けられている。このシム５６は厚さの異なる複数種類のものが予め用意されていて仕様変更に伴う隙間Ｇの変化に対して柔軟に対応できるようになっている。シム５６を利用して隙間Ｇを正確に管理できるため、隙間Ｇを大きめに設定し、かつストローク部材１４の吸引時に電磁駆動部１１が発生させる電磁力を過剰に設定する必要がない。そのため電磁コイル１２の巻数低減や磁気回路断面積を小さくできるので、電磁コイル１２の軽量化や小型化に貢献することができコストや搭載に有利となる。
【００１９】
図１に示した解放状態の場合、噛み合い部１６の噛み合いが解放されているためストローク部材１４が第２回転軸３に対して相対回転可能な状態にある。そのため、ストローク部材１４が保持する摩擦部材２１〜２３と第１回転軸２と一体回転する掴み具２５（摩擦板３０、３１）との間に強制的な回転速度差が生じることがない。つまり、解放状態の場合には、ストローク部材１４、各摩擦板２１〜２３、掴み具２５（摩擦板３０、３１）、第１カム部材４１及び伝達部材４８が第１回転軸２と略同一回転速度で回転する。従って、各摩擦板２１〜２３と掴み具２５（摩擦板３０、３１）との間に生じ得る引き摺り損失が低減される。
【００２０】
本形態においては、第２回転軸３、ストローク部材１４、各摩擦板２１〜２３、３０、３１及び第２支持板２９はいずれも磁性体で構成されている。そのため、図１の解放状態から図２の係合状態へ変更する際に電磁駆動部１１が電磁力を発生させると、図１の破線に示した磁界（磁気回路）Ａが形成される。それにより、初めにストローク部材１４が電磁駆動部１１にて吸引され、噛み合い部１６の各噛み合い歯５２、５３が互いに噛み合う。これにより、ストローク部材１４と第２回転軸３とが相対回転が不能な状態となる。つまり、第２回転軸３と、ストローク部材１４に保持された各摩擦板２１〜２３とが一体回転する。そして、各摩擦板２１〜２３、３０、３１も電磁力にて電磁駆動部１１にて吸引されるため掴み具２５にて各摩擦板２１等が挟み込まれる。その結果、第１回転軸２と同一回転速度で回転していた掴み具２５（摩擦板３０、３１）と、第２回転軸側の摩擦板２１〜２３との間に強制的な回転速度差が生じる。その回転速度差に伴って第１カム部材４１と第２カム部材４２との間に回転速度差が生じてこれらが差回転する。その差回転に伴ってカム機構１５に推力Ｆが発生し、その推力Ｆが伝達部材４８を介して第１支持板２８に伝達される。伝達部材４８が第１支持板２８を右方向に押すことにより、掴み具２５が第２回転軸３側の摩擦板２１等を挟み込む力が増加する。これによって、第１回転軸２と第２回転軸３との速度差がなくなってこれらが一体回転し、図２に示した係合状態に変化する。なお、第１回転軸２と第２回転軸３との間の回転速度差に対して、電磁駆動部１１の電磁力の大きさが十分に大きいと、カム機構１５が推力Ｆを発生させる前に第１回転軸２と第２回転軸３とが同一回転速度となって係合状態に至る場合もある。
【００２１】
本形態の電磁式係合装置７には、噛み合い部１６の噛み合いを検出する検出装置６０が設けられている。検出装置６０は、ストローク部材１４の外周面に所定ピッチで刻まれた複数の歯部６１と、その歯部６１に対向するようにしてケース６に固定された回転速度センサ６２とを含む。噛み合い部１６が噛み合うと、噛み合い前に第１回転軸２と略同一速度で回転していたストローク部材１４の回転速度が第２回転軸３の回転速度と同一速度に変化する。このため、ストローク部材１４の回転速度変化を検出装置６０にて検出することにより噛み合い部１６の噛み合いを検出できる。上述したように、電磁式係合装置７は解放状態から係合状態への移行過程において噛み合い部１６が噛み合ってから摩擦機構部１３の摩擦力（トルク）が発生して第１回転軸２と第２回転軸３との回転速度差が減少してゆく。従って、係合状態へ完全に移行する前のタイミングを検出装置６０によって検出し、そのタイミングから電磁駆動部１１の電磁力を減ずれば摩擦機構部１３で生じるショックを緩和することが可能となる。
【００２２】
図３は、解放状態から係合状態へ変化する際の電磁式係合装置７の作用を説明する説明図である。図３の破線は検出装置６０を用いて電磁駆動部１１の電流制御を行った場合を、図３の実線は検出装置６０を用いずに第１回転軸２の回転速度を検出して電磁駆動部１１の電流制御を行った比較例をそれぞれ示している。この図から理解できるように、比較例の場合には、電磁駆動部１１への電流印可開始時ｔ０に遅れて徐々に変化する第１回転軸２の回転速度を検出しているため、その電流印可開始時ｔ０から、噛み合い部１６が噛み合った時ｔ１を経て、摩擦機構部１３のトルク容量が最大となった後でなければ電流を減じることができない。これに対して、検出装置６０は、急変するストローク部材１４の回転速度に基づいて噛み合い部１６が噛み合った時ｔ１を検出できるので、その時点ｔ１から電流を減じることができる。その結果、電流を減じるタイミングを比較例に対してΔＴだけ早めることができる。従って、電磁駆動部１１の消費電力を低減できるととともに、摩擦機構部１３が負担するトルク容量が低減してショックを抑制できる。
【００２３】
本形態によれば、ストローク部材１４の吸引による噛み合い部１６の噛み合わせと、掴み具２５による摩擦部材２１〜２３の挟み込みとを一つの電磁駆動部１１にて達成できるので噛み合い部１６及び掴み具２５のそれぞれに駆動源を設ける場合に比べて部品点数を削減できる。
【００２４】
また、図１及び図２から理解できるように、解放状態の場合にはストローク部材１４にリターンスプリング１７の付勢力が働くが、係合状態に変更する過程でその付勢力に抗して噛み合い部１６が噛み合った後には、その付勢力はストローク部材１４から各摩擦板２１〜２３へ伝達しない。そのため、係合状態の際に摩擦機構部１３のトルク容量を低下させる方向にリターンスプリング１７の付勢力が作用することはないので、リターンスプリング１７の付勢力によってトルク容量が減少することを抑制できる。
【００２５】
更に、カム機構１５が発生させる推力Ｆによって掴み具２５が摩擦板２１〜２３を挟み込む力を増加させることができるので、電磁駆動部１１の消費電力を低減できる。また、解放状態のときに過剰な角加速度がカム機構１５に入力して一対のカム部材４１、４２に差回転が生じた場合でも、噛み合い部１６の噛み合いが解放されていてストローク部材１４と第２回転軸３とが相対回転可能な状態にある。そのため、一対のカム部材４１、４２に意図しない差回転が生じても第１回転軸２と第２回転軸３とが誤って結合することを確実に防止できる。
【００２６】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図４及び図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、第１の形態の部材のうち、同一機能を持つ部材に関しては同一の参照符号を図４及び図５に付して説明を省略する。第２の形態の電磁式係合装置７０は、カム機構１５を有しない点を除いて第１の形態とほぼ同一の構成である。すなわち、電磁式係合装置７０は第１の形態と同様に動力伝達装置１の第１回転軸２と第２回転軸３との間に介在するクラッチ装置として搭載されている。結合機構７１にカム機構が存在しない関係で、掴み具２５が第１回転軸２の外周に設けられている。電磁式係合装置７０のその他の各構成要素の機能は第１の形態と同一であり第１の形態と同様の作用効果を発揮する。第２の形態によれば、カム機構を搭載しないことにより、半径方向の寸法を第１の形態に対して小さくできる。従って、第２の形態は半径方向の搭載スペースの制約が厳格な場合に有利である。
【００２７】
本発明は上記各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記各形態は電磁式係合装置を２つの回転要素の間に設けられるクラッチ装置として実施しているが、本発明は第１要素又は第２要素のいずれか一方のみが回転する場合に、これらの要素間に設けられるブレーキ装置として実施することもできる。また、上述した摩擦機構部１３は複数の摩擦部材としての摩擦板２１〜２３を有していたが、これを単一の摩擦板、例えば摩擦板２１を掴み具２５の第１支持板２８及び第２支持板２９で挟むように変更して実施することもできる。つまり、摩擦部材の個数は要求されるトルク容量に応じて加減でき単数でも複数でも構わない。
【００２８】
第１の形態の電磁式係合装置にはカム機構が設けられているが、そのカム機構は推力の発生後に電磁力等の外力を要せずにロック状態を維持するいわゆるセルフロックとなる形態で実施してもよいし、ロック状態の維持に電磁力の外力が必要となる形態で実施してもよい。なお、周知のように、こうしたセルフロックはＶ字溝及びカムボールの幾何学的関係並びにこれらの摩擦係数を適宜設定することにより実現できる。
【符号の説明】
【００２９】
２ 第１回転軸（第１要素）
３ 第２回転軸（第２要素）
７、７０ 電磁式係合装置
１０、７１ 結合機構
１１ 電磁駆動部（電磁駆動手段）
１４ ストローク部材
１５ カム機構
１６ 噛み合い部（噛み合い手段）
１７ リターンスプリング（付勢部材）
２１〜２３ 摩擦板（摩擦部材）
２５ 掴み具（掴み手段）
４１ 第１カム部材（一方のカム部材）
４２ 第２カム部材（他方のカム部材）
５２、５３ 噛み合い歯
Ａｘ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の軸線上に配置されて少なくとも一方が前記軸線の回りを回転可能な第１要素と第２要素との間に介在し、前記第１要素と前記第２要素とを結合する係合状態とその結合を解放する解放状態との間で状態を切り替え可能な結合機構と、電磁力を利用して前記結合機構を前記解放状態から前記係合状態へ変更可能な電磁駆動手段と、を具備し、
前記結合機構は、摩擦部材と、前記摩擦部材を前記軸線方向の移動を許容しつつ前記軸線回りの相対回転を制限しながら保持するとともに、前記解放状態から前記係合状態へ変更する際に前記電磁駆動手段の電磁力にて前記軸線方向に吸引されるように前記軸線方向に移動可能かつ前記軸線の回りを回転可能に支持されたストローク部材と、前記第１要素に設けられ、前記係合状態の際に前記摩擦部材を前記電磁駆動手段の電磁力を利用して前記軸線方向から挟み込み、かつ前記解放状態の際に前記摩擦部材を解放する掴み手段と、前記解放状態から前記係合状態へ変更する過程で前記ストローク部材が前記電磁駆動手段の電磁力にて吸引された際に前記ストローク部材と前記第２要素とが前記軸線回りの相対回転が不能な状態となるように、前記ストローク部材に設けられた噛み合い歯と前記第２要素に設けられた噛み合い歯とを互いに噛み合わせる噛み合い手段と、前記電磁駆動手段の電磁力にて前記ストローク部材が吸引される方向とは反対方向に前記ストローク部材を付勢する付勢部材と、を備える電磁式係合装置。
【請求項２】
前記結合機構は、前記軸線回りの差回転が可能な状態で互いに組み合わされ、いずれか一方と前記掴み手段とが一体回転可能で、かついずれか他方と前記第１要素とが一体回転可能な一対のカム部材を有し、前記差回転が生じた場合に前記掴み手段が前記摩擦部材を挟み込む力を増加させる推力を発生させるカム機構を更に備える請求項１に記載の電磁式係合装置。
【請求項１】
共通の軸線上に配置されて少なくとも一方が前記軸線の回りを回転可能な第１要素と第２要素との間に介在し、前記第１要素と前記第２要素とを結合する係合状態とその結合を解放する解放状態との間で状態を切り替え可能な結合機構と、電磁力を利用して前記結合機構を前記解放状態から前記係合状態へ変更可能な電磁駆動手段と、を具備し、
前記結合機構は、摩擦部材と、前記摩擦部材を前記軸線方向の移動を許容しつつ前記軸線回りの相対回転を制限しながら保持するとともに、前記解放状態から前記係合状態へ変更する際に前記電磁駆動手段の電磁力にて前記軸線方向に吸引されるように前記軸線方向に移動可能かつ前記軸線の回りを回転可能に支持されたストローク部材と、前記第１要素に設けられ、前記係合状態の際に前記摩擦部材を前記電磁駆動手段の電磁力を利用して前記軸線方向から挟み込み、かつ前記解放状態の際に前記摩擦部材を解放する掴み手段と、前記解放状態から前記係合状態へ変更する過程で前記ストローク部材が前記電磁駆動手段の電磁力にて吸引された際に前記ストローク部材と前記第２要素とが前記軸線回りの相対回転が不能な状態となるように、前記ストローク部材に設けられた噛み合い歯と前記第２要素に設けられた噛み合い歯とを互いに噛み合わせる噛み合い手段と、前記電磁駆動手段の電磁力にて前記ストローク部材が吸引される方向とは反対方向に前記ストローク部材を付勢する付勢部材と、を備える電磁式係合装置。
【請求項２】
前記結合機構は、前記軸線回りの差回転が可能な状態で互いに組み合わされ、いずれか一方と前記掴み手段とが一体回転可能で、かついずれか他方と前記第１要素とが一体回転可能な一対のカム部材を有し、前記差回転が生じた場合に前記掴み手段が前記摩擦部材を挟み込む力を増加させる推力を発生させるカム機構を更に備える請求項１に記載の電磁式係合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２０００５（Ｐ２０１２−２２０００５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９９９１（Ｐ２０１１−８９９９１）
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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