JP2014040866A

JP2014040866A - 係合装置

Info

Publication number: JP2014040866A
Application number: JP2012183553A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Nagai; 秀和永井; Hiroaki Ebuchi; 弘章江渕; Yuji Iwase; 雄二岩瀬; Hiroto Hashimoto; 洋人橋本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2014-03-06

Abstract

【課題】係合時の誤解放の抑制と、解放時の解放の容易さを両立できる係合装置を提供する。
【解決手段】係合装置１は、回転軸３まわりに配置されたピース５のドグ歯１０と、回転軸３の軸方向の移動によりドグ歯１０と係合するスリーブ４のドグ歯９と、ドグ歯１０に回転方向にトルクを付与可能なモータ２と、を備える。ドグ歯９，１０には、係合時に相互に噛み合う歯面９ａ，１０ａのみに、回転軸３の軸方向に沿って逆テーパ形状が設けられる。モータ２は、ＥＣＵ８からの指令によって、スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とが係合される際には、歯面９ａ，１０ａが相互に接触する方向の逆テーパ利用トルクを付与し、スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とが解放される際には、歯面９ａ，１０ａが相互に離間する方向のガタ寄せトルクを付与する。
【選択図】図２

Description

本発明は、係合装置に関する。

回転軸まわりに配置された係合部及び被係合部を軸方向で係合させる係合装置が知られている。このような係合装置として、例えば特許文献１には、相互にスプライン嵌合可能なインナスプライン（係合部）及びアウタスプライン（被係合部）において、両者の歯面の歯筋方向の形状を逆テーパ形状とする構成が記載されている。これにより、係合時にインナスプラインがアウタスプラインから抜けにくくして誤解放を抑制できる。

特開２００１−２８０３６６号公報

しかしながら、特許文献１のように係合部と被係合部の歯面を逆テーパ形状とする構成では、解放時にもインナスプライン及びアウタスプラインの逆テーパ形状の歯面同士が接触するため、解放しにくいという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、係合時の誤解放の抑制と、解放時の解放の容易さを両立できる係合装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る係合装置は、回転軸まわりに配置された被係合部と、前記回転軸の軸方向の移動により前記被係合部と係合する係合部と、前記係合部または前記被係合部に前記回転軸の回転方向にトルクを付与可能な回転トルク付与手段と、を備え、前記係合部及び前記被係合部には、前記係合部と前記被係合部との係合時に相互に噛み合う噛み合い面のみに、前記回転軸の軸方向に沿って逆テーパ形状が設けられ、前記回転トルク付与手段は、前記係合部と前記被係合部とが係合される際には、前記係合部及び前記被係合部の噛み合い面が相互に接触する方向の第一トルクを付与し、前記係合部と前記被係合部とが解放される際には、前記係合部及び前記被係合部の噛み合い面が相互に離間する方向の第二トルクを付与することを特徴とする。

また、上記の係合装置において、前記係合部及び前記被係合部は、前記噛み合い面に対して前記回転方向反対側に、前記回転軸の軸方向に平行な平面形状、または前記軸方向に沿ってテーパ形状の面を備えることが好ましい。

また、上記の係合装置において、前記回転トルク付与手段は、前記係合部と前記被係合部とが係合される際には、前記係合部の噛み合い面の先端部が前記被係合部の噛み合い面の逆テーパ形状の終端部に到達する前に前記第一トルクを低減させることが好ましい。

本発明に係る係合装置は、係合時には、第一トルクを付与することで逆テーパ形状の噛み合い面同士の噛み合いを好適に維持できるので、係合時の誤解放を抑制できる。また、解放時には、第二トルクを付与することで逆テーパ形状の噛み合い面同士の噛み合いを好適に解放できるので、解放動作時に逆テーパ形状の噛み合い面同士の接触による抵抗を受けることを回避でき、解放動作を容易に行なうことができる。この結果、係合時の誤解放の抑制と、解放時の解放の容易さを両立できる。

図１は、本実施形態に係る係合装置の概略構成を示す断面模式図である。図２は、係合動作時のスリーブのドグ歯とピースのドグ歯とを径方向から視たときの拡大図である。図３は、係合動作時のスリーブのドグ歯とピースのドグ歯とを径方向から視たときの拡大図である。図４は、解放動作時のスリーブのドグ歯とピースのドグ歯とを径方向から視たときの拡大図である。図５は、本実施形態の係合装置により実施される係合制御処理のフローチャートである。図６は、本実施形態の係合装置により実施される解放制御処理のフローチャートである。

以下に、本発明に係る係合装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

まず図１を参照して本発明の一実施形態に係る係合装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る係合装置の概略構成を示す断面模式図である。

係合装置１は、例えば、ハイブリッド車両において、エンジンやモータなどの駆動源からの動力を出力軸に伝達する動力伝達装置に組み込まれる。係合装置１は、たとえば動力伝達装置から出力軸に伝達する動力を制御するために、動力伝達装置の回転要素の一部の回転を規制するブレーキ装置として使用される。なお、動力伝達装置の全体構成等の詳細な構造は本発明の要旨と直接関係しないため説明を省略する。

図１に示す係合装置１は、モータ２から出力された駆動力を出力軸へ伝達するための回転軸３の回転を規制することができるよう構成されるものである。係合装置１は、モータ２、スリーブ４、ピース５、フォーク６、ガイド部材７、及びＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電子制御ユニット）８を備えて構成される。

スリーブ４及びピース５は、回転軸３の周囲に配置されている。回転軸３は、例えば動力伝達装置の構成要素を内包するケース（図示せず）に支持されている。なお、回転軸３は、図１の左右方向に延在しており、以下の説明では特に断りのない限り、図１の左右方向を回転軸３の「軸方向」、上下方向を回転軸３の「径方向」と表現する。

ピース５は、回転軸３と連動して回転軸３まわりに回転可能に連結されている。また、ピース５は、軸方向および径方向の移動が規制されている。

スリーブ４は、軸方向に沿って移動可能に構成されている。スリーブ４とピース５は、スリーブ４の軸方向の移動によって、スリーブ４の内周面とピース５の外周面とを係合／解放することができる。スリーブ４の内周面のうちピース５と近い方の端部には、径方向内側に向けて、回転軸３まわりの周方向に沿ってドグ歯９（係合部）が配設され、ピース５の外周面には、径方向外側に向けて周方向に沿ってドグ歯１０（被係合部）が配設されている。これらのドグ歯９，１０は、噛み合いドグクラッチになっており、両者が噛み合うことにより、スリーブ４とピース５とを係合させることができる。

スリーブ４の径方向内側にはガイド部材７が配置されている。ガイド部材７は、たとえばケースに固設されて、回転軸３と同心円状に軸方向に延在する部材であり、軸方向、径方向、及び回転軸３まわりの周方向の移動が規制されている。ガイド部材７の外周面には軸方向に沿ってガイド溝７ａが形成されている。スリーブ４の内周面のうちピース５と遠い方の端部４ａは、このガイド溝７ａに嵌合されている。すなわちスリーブ４は、ガイド部材７のガイド溝７ａによって、周方向の移動が規制されると共に、軸方向へ移動可能に設置されている。

また、ガイド部材７のピース５と近いほうの端部には径方向外側に延在するストッパ７ｂが設けられている。ストッパ７ｂにより、スリーブ４がこれ以上軸方向のピース５側へ移動することが規制されている。ストッパ７ｂの位置は、例えば、スリーブ４の端部４ａがストッパ７ｂと当接するときに、スリーブ４のドグ歯９がピース５のドグ歯１０と完全に重なる位置に配置されるよう設定することができる。

スリーブ４の外周面には、径方向外側からフォーク６が嵌合されている。フォーク６は、ＥＣＵ８からの制御指令に応じて軸方向に駆動力を発生することができるアクチュエータである。

すなわち、スリーブ４は、フォーク６により軸方向に推力が与えられることで、ガイド部材７のガイド溝７ａに沿って軸方向のピース５へ接近する方向（係合方向）またはピース５から離間する方向（解放方向）に移動することができる。スリーブ４が係合方向に移動し、スリーブ４のドグ歯９がピース５のドグ歯１０と噛み合うことで、スリーブ４とピース５が係合する。また、スリーブ４が解放方向に移動し、スリーブ４のドグ歯９がピース５のドグ歯１０から離れることで、スリーブ４とピース５との係合状態が解放される。

ここで、図２を参照してスリーブ４及びピース５のドグ歯９，１０の構成の詳細について説明する。図２は、スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とを径方向から視たときの拡大図である。図２の上下方向が回転軸３の軸方向であり、左右方向が回転軸３まわりの周方向である。また、図２の下方向がスリーブ４の係合方向であり、上方向がスリーブ４の解放方向である。

スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とが係合する時には、図２に示すように、ドグ歯９の一方の歯面９ａ（噛み合い面）と、ドグ歯１０の一方の歯面１０ａ（噛み合い面）とが噛み合う。本実施形態では、これらの係合時に噛み合う歯面９ａ，１０ａのみに、軸方向に沿って逆テーパ形状が形成されており、係合中の噛み合いを強化して誤解放を抑制できるよう構成されている。ここで、本実施形態で用いる「逆テーパ形状」という表現は、ドグ歯９の歯幅のうち係合動作時にドグ歯１０と先に接する側の端部において、ドグ歯９の歯厚（図２の周方向の厚み）が最も大きく、歯幅方向（軸方向）のドグ歯１０から離れる方向に沿って歯厚が徐々に小さくなる形状のことをいう。同様に、ドグ歯１０の歯幅のうち係合動作時にドグ歯９と先に接する側の端部において、ドグ歯１０の歯厚（図２の周方向の厚み）が最も大きく、歯幅方向（軸方向）のドグ歯９から離れる方向に沿って歯厚が徐々に小さくなる形状のことをいう。ドグ歯９の歯面９ａ及びドグ歯１０の歯面１０ａの逆テーパ形状は、略同一の寸法形状で形成され、完全係合時に相互の逆テーパ形状の先端９ｃ，１０ｃと終端９ｄ，１０ｄとが当接できることが好ましい。

また、スリーブ４のドグ歯９の歯面９ａと周方向反対側の歯面９ｂと、ピース５のドグ歯１０の歯面１０ａと周方向反対側の歯面１０ｂには、軸方向に平行な平面形状が形成されており、スリーブ４をピース５から解放するときにスリーブ４のドグ歯９の解放方向への移動を容易にし、解放動作を円滑に行うことができるよう構成されている。なお、スリーブ４のドグ歯９の歯面９ｂとピース５のドグ歯１０の歯面１０ｂに、軸方向に沿ってテーパ形状を形成して、解放動作をさらに円滑にできるよう構成してもよい。

図１に戻り、ＥＣＵ８は、車両内の各種センサ類の情報に基づいて、車両各部の制御を行う制御装置である。特に本実施形態のＥＣＵ８は、スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０との係合時に、フォーク６により係合方向に出力される軸方向のアクチュエータ推力を制御し、また、ドグ歯９の歯面９ａ及びドグ歯１０の歯面１０ａ同士が近づく方向に、モータ２により出力される径方向の逆テーパ利用トルク（第一トルク）を制御する。さらに、ＥＣＵ８は、スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０との解放動作時に、フォーク６により解放方向に出力される軸方向のアクチュエータ推力を制御し、また、ドグ歯９の歯面９ａ及びドグ歯１０の歯面１０ａ同士が離れる方向に、モータ２により出力される径方向のガタ寄せトルク（第二トルク）を制御する。

ここで、ＥＣＵ８は、物理的には、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ８の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

なお、本実施形態では、モータ２及びＥＣＵ８が、ピース５のドグ歯１０に対して回転軸３の回転方向（周方向）にトルクを付与可能な回転トルク付与手段として機能する。

次に、図２〜６を参照して、本実施形態に係る係合装置の動作について説明する。図２，３は、係合動作時のスリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とを径方向から視たときの拡大図である。図４は、解放動作時のスリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とを径方向から視たときの拡大図である。図５は、本実施形態の係合装置１により実施される係合制御処理のフローチャートである。図６は、本実施形態の係合装置１により実施される解放制御処理のフローチャートである。図５，６に示すフローチャートの処理は、ＥＣＵ８により実施される。

まず図２，３，５を参照して、係合装置１の係合制御について説明する。図５のフローチャートに沿って説明すると、まずピース５の目標回転数が係合動作用のものに変更される（ステップＳ１１）。そして、変更された目標回転数に基づきモータ２を制御して、スリーブ４とピース５との差回転数を低減すべく、ピース５の回転数制御が行われる（ステップＳ１２）。

この回転数制御は、スリーブ４とピース５との差回転数が所定の目標差回転範囲１から外れている間（ステップＳ１３のＮｏ）は継続される。差回転数が目標差回転範囲１より大きいときには、差回転数を低減するためにモータ２により負トルクを印加し、差回転数が目標差回転範囲１より小さいときには、スリーブ４とピース５とが係合しやすくする（逆テーパ形状を有するドグ歯９の歯面９ａ及びドグ歯１０の歯面１０ａが接触しやすくする）ために、差回転数を増加すべくモータ２により正トルクを印加する。ここで、「正トルク」とは、ドグ歯９の逆テーパ形状の歯面９ａとドグ歯１０の逆テーパ形状の歯面１０ａとが接触する方向の回転方向のトルクであり、「負トルク」とは、ドグ歯９の逆テーパ形状の歯面９ａとドグ歯１０の逆テーパ形状の歯面１０ａとが離間する方向の回転方向のトルクである。

一方、スリーブ４とピース５との差回転数が所定の目標差回転範囲１内に遷移したときには（ステップＳ１３のＹｅｓ）、回転数制御は終了し、続いてフォーク６を制御して、スリーブ４に係合方向のアクチュエータ推力が印加される（ステップＳ１４）。これによりスリーブ４のドグ歯９がピース５のドグ歯１０と係合しはじめ、係合が進むにつれてスリーブ４とピース５との差回転数は減少してゆく。そしてスリーブ４とピース５との差回転数が所定の目標差回転範囲２内に遷移したか否かが確認される（ステップＳ１５）。ここで、目標差回転範囲２は、ステップＳ１３の目標差回転範囲１より低回転数の範囲が設定されるのが好ましい。目標差回転範囲２から外れている場合には（ステップＳ１５のＮｏ）、ステップＳ１２に戻り、回転数制御が再度実施される。

一方、スリーブ４とピース５との差回転数が所定の目標差回転範囲２内に遷移したときには（ステップＳ１５のＹｅｓ）、モータ２を制御して、ピース５のドグ歯１０に径方向の逆テーパ利用トルク（第一トルク）が印加される（ステップＳ１６）。逆テーパ利用トルクは、ステップＳ１２の回転数制御における正トルク（差回転数を増加するトルク）と同じ方向のトルクである。

このとき、図２に示すように、ピース５のドグ歯１０には、モータ２の出力によって、逆テーパ形状の歯面１０ａがスリーブ４のドグ歯９の逆テーパ形状の歯面９ａと接触する方向（図２では左方向）に逆テーパ利用トルクが印加される。スリーブ４のドグ歯９は、接触しているピース５のドグ歯１０から逆テーパ利用トルクを受けるので、逆テーパ利用トルクと逆方向（図２では右方向）の反力が発生する。つまり、スリーブ４のドグ歯９と、ピース５のドグ歯１０とは、周方向から同一の力によって逆テーパ形状の歯面を相互に押圧し合う状態となる。このため、スリーブ４のドグ歯９の逆テーパ形状の歯面９ａが係合方向に荷重を受けるので、スリーブ４のドグ歯９の係合方向への移動が促進される。これにより、周方向の逆テーパ利用トルクの一部を係合方向の推力に利用できるので、係合動作を容易に行うことができる。また、係合動作のためにフォーク６により出力するアクチュエータ推力を低減できる。

図５に戻り、スリーブ４のドグ歯９と、ピース５のドグ歯１０との係合が完了したか否かが確認される（ステップＳ１７）。係合完了の確認は、例えばスリーブ４とピース５の軸方向位置に基づき行なうことができる。本実施形態では、図３に示すように、スリーブ４のドグ歯９の歯面９ａの逆テーパ形状の先端９ｃが、ピース５のドグ歯１０の歯面１０ａの逆テーパ形状の終端１０ｄに到達する直前の位置にて、係合が完了したものと判定する。このような歯面９ａの逆テーパ形状の先端９ｃの到達位置の検出手法としては、例えば、スリーブ４の軸方向ストロークセンサで検知すること、アクチュエータ推力と等価質量に基づき位置を計算して検知すること、フォーク６への係合方向への駆動指示からの経過時間に基づき検知すること、などが挙げられる。係合が完了していない場合には（ステップＳ１７のＮｏ）、ステップＳ１６に戻り、逆テーパ利用トルクの印加が継続される。

一方係合が完了したものと判定された場合には（ステップＳ１７のＹｅｓ）、フォーク６によるアクチュエータ推力が停止され（ステップＳ１８）、逆テーパ利用トルクが低減され（ステップＳ１９）、係合制御処理を終了する。このとき、図３に示すように、スリーブ４のドグ歯９と、ピース５のドグ歯１０とは、低減された逆テーパ利用トルクにより歯面を押圧された状態である。逆テーパ利用トルクが低減されているため、逆テーパ利用トルクによる係合方向の推力も減少する。したがって、スリーブ４のドグ歯９の歯面９ａの逆テーパ形状の先端９ｃが、ピース５のドグ歯１０の歯面１０ａの逆テーパ形状の終端１０ｄに突き当たるときの衝突速度が低減するので、衝突音を低減できる。なお、逆テーパ利用トルクを低減する代わりに負トルク（逆テーパ利用トルクと周方向で逆方向のトルク）を印加してもよい。

次に、図４，６を参照して、係合装置１の解放制御について説明する。図６のフローチャートに沿って説明すると、まず、フォーク６を制御して、スリーブ４に解放方向のアクチュエータ推力が印加され（ステップＳ２１）、さらに、モータ２を制御して、ピース５のドグ歯１０に径方向のガタ寄せトルク（第二トルク）が印加される（ステップＳ２２）。ガタ寄せトルクは、図５のフローチャートの逆テーパ利用トルクとは逆方向の負トルクであり、ドグ歯９の歯面９ａをドグ歯１０の歯面１０ａから離間させるために印加される。このとき印加されるガタ寄せトルクは、歯面９ａ，１０ａを離間したドグ歯９，１０が、隣接する他のドグ歯と当たらない程度、かつ、摩擦力が大きくなり過ぎない程度の大きさとすることができる。この状態は、スリーブ４とピース５との差回転数が所定の閾値以下の間（ステップＳ２３のＮｏ）、継続される。

一方、スリーブ４とピース５との差回転数が所定の閾値より大きくなったときには（ステップＳ２３のＹｅｓ）、ガタ寄せトルクが増加される（ステップＳ２４）。これにより、ドグ歯９の歯面９ａとドグ歯１０の歯面１０ａとの離間が促進され、スリーブ４のドグ歯９は、隣接するピース５の他のドグ歯１０と突き当たる。このとき、図４に示すように、ドグ歯９の逆テーパ形状の歯面９ａとは周方向反対側の平面形状の歯面９ｂが、ドグ歯１０の逆テーパ形状の歯面１０ａとは周方向反対側の平面形状の歯面１０ｂと接触する。これにより、スリーブ４をピース５から解放するときにスリーブ４のドグ歯９の解放方向への移動を容易にし、解放動作を円滑に行うことができる。

図６に戻り、スリーブ４のドグ歯９と、ピース５のドグ歯１０との係合状態からの解放が完了したか否かが確認される（ステップＳ２５）。解放完了の確認は、例えばスリーブ４とピース５の軸方向位置に基づき行なうことができる。解放が完了していない場合には（ステップＳ２５のＮｏ）、ステップＳ２４に戻り、ガタ寄せトルクの増加が繰り返される。一方、解放が完了したものと判定された場合には（ステップＳ１７のＹｅｓ）、フォーク６によるアクチュエータ推力が停止され（ステップＳ１８）、解放制御処理を終了する。

次に、本実施形態に係る係合装置１の効果について説明する。

本実施形態の係合装置１は、回転軸３まわりに配置されたピース５のドグ歯１０と、回転軸３の軸方向の移動によりドグ歯１０と係合するスリーブ４のドグ歯９と、ドグ歯１０に回転軸３の回転方向にトルクを付与可能なモータ２と、を備える。ドグ歯９，１０には、係合時に相互に噛み合う歯面９ａ，１０ａのみに、回転軸３の軸方向に沿って逆テーパ形状が設けられる。モータ２は、ＥＣＵ８からの指令によって、スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とが係合される際には、歯面９ａ，１０ａが相互に接触する方向の逆テーパ利用トルクを付与し、スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とが解放される際には、歯面９ａ，１０ａが相互に離間する方向のガタ寄せトルクを付与する。

この構成により、係合時には、逆テーパ利用トルクを付与することで逆テーパ形状の歯面９ａ，１０ａ同士の噛み合いを好適に維持できるので、係合時の誤解放を抑制できる。また、解放時には、ガタ寄せトルクを付与することで逆テーパ形状の歯面９ａ，１０ａ同士の噛み合いを好適に解放できるので、解放動作時に逆テーパ形状の歯面９ａ，１０ａ同士の接触による抵抗を受けることを回避でき、解放動作を容易に行なうことができる。この結果、係合時の誤解放の抑制と、解放時の解放の容易さを両立できる。

また、ドグ歯９，１０は、係合時に相互に噛み合う歯面９ａ，１０ａに対して回転方向反対側に、回転軸３の軸方向に平行な平面形状、または軸方向に沿ってテーパ形状の歯面９ｂ，１０ｂを備える。

この構成により、解放時には、ガタ寄せトルクを付与することで平面形状またはテーパ形状の歯面９ｂ，１０ｂが接触するので、スリーブ４をピース５から開放方向へ移動する際に歯面９ｂ，１０ｂ同士の軸方向の移動をスムーズに行なうことが可能となり、解放動作をより一層容易に行なうことができる。

また、モータ２は、ＥＣＵ８からの指令によって、スリーブ４のドグ歯９とピース５のドグ歯１０とが係合される際には、ドグ歯９の歯面９ａの先端９ｃがドグ歯１０の歯面１０ａの逆テーパ形状の終端１０ｄに到達する前に、逆テーパ利用トルクを低減させる。

これにより、ドグ歯９の歯面９ａの先端９ｃがドグ歯１０の歯面１０ａの逆テーパ形状の終端１０ｄと突き当たる際の衝突速度を低減して衝突音を低減できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

上記実施形態では、係合動作開始時にはスリーブ４が係合方向のアクチュエータ推力のみを受け、スリーブ４とピース５との差回転数が所定の目標差回転範囲２内に遷移した後に周方向の逆テーパ利用トルクを印加する構成としたが、係合動作の開始時から逆テーパ利用トルクを印加してもよい。

上記実施形態では、フォーク６がスリーブ４を軸方向の係合方向及び解放方向の両方向に移動させる構成を例示したが、フォーク６の駆動方向は係合方向のみとしてもよい。この場合、例えばスリーブ４とガイド部材７との間にリターンスプリングを連結し、フォーク６の駆動が停止したときに、リターンスプリングの反発力によってスリーブ４を解放方向に移動する構成とすることができる。また、この場合、係合中はアクチュエータ推力を印加し続け、解放動作時に停止する。

上記実施形態では、モータ２によりピース５のドグ歯１０（被係合部）に対して回転軸３の回転方向にトルクを付与する構成を例示したが、スリーブ４のドグ歯９（係合部）に回転方向のトルクを付与する構成としてもよい。

１係合装置
２モータ（回転トルク付与手段）
３回転軸
８ＥＣＵ（回転トルク付与手段）
９スリーブのドグ歯（係合部）
１０ピースのドグ歯（被係合部）
９ａ，１０ａ歯面（噛み合い面）

Claims

回転軸まわりに配置された被係合部と、
前記回転軸の軸方向の移動により前記被係合部と係合する係合部と、
前記係合部または前記被係合部に前記回転軸の回転方向にトルクを付与可能な回転トルク付与手段と、
を備え、
前記係合部及び前記被係合部には、前記係合部と前記被係合部との係合時に相互に噛み合う噛み合い面のみに、前記回転軸の軸方向に沿って逆テーパ形状が設けられ、
前記回転トルク付与手段は、前記係合部と前記被係合部とが係合される際には、前記係合部及び前記被係合部の噛み合い面が相互に接触する方向の第一トルクを付与し、前記係合部と前記被係合部とが解放される際には、前記係合部及び前記被係合部の噛み合い面が相互に離間する方向の第二トルクを付与する
ことを特徴とする係合装置。
前記係合部及び前記被係合部は、前記噛み合い面に対して前記回転方向反対側に、前記回転軸の軸方向に平行な平面形状、または前記軸方向に沿ってテーパ形状の面を備えることを特徴とする、請求項１に記載の係合装置。
前記回転トルク付与手段は、前記係合部と前記被係合部とが係合される際には、前記係合部の噛み合い面の先端部が前記被係合部の噛み合い面の逆テーパ形状の終端部に到達する前に前記第一トルクを低減させることを特徴とする、請求項１または２に記載の係合装置。