JP2015124861A

JP2015124861A - 係合装置

Info

Publication number: JP2015124861A
Application number: JP2013271407A
Authority: JP
Inventors: 正太郎加藤; Seitaro Kato; 弘章江渕; Hiroaki Ebuchi; 雄二岩瀬; Yuji Iwase; 秀和永井; Hidekazu Nagai; 洋人橋本; Hiroto Hashimoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-06
Also published as: CN104747619A; US20150184699A1

Abstract

【課題】待ち機構の異常を判定できる係合装置を提供する。
【解決手段】係合装置１０のＥＣＵ３０は、係合動作において、ドグ歯１４がドグ歯１３と噛み合うことができる軸線方向の位置にスリーブ１２を移動させるために必要な係合指示電流となるように、電流値をフィードバック制御するよう構成されている。そして、係合動作中の電流値の時間推移に基づいて解放動作を行う（ステップＳ０２，Ｓ０３，Ｓ０５）。
【選択図】図５

Description

本発明は、係合装置に関する。

同軸上に配置される２つの部材を備え、各部材の歯列同士を噛み合わせることで両部材を係合する噛み合い式の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、アクチュエータ駆動によりドグ歯を係合／解放するドグクラッチの構成が開示されている。

特開２００１−２８０３６６号公報

ところで、上記の係合装置において、アクチュエータと、このアクチュエータにより移動されるドグ歯との間に、バネ等の待ち機構を備える構成が考えられる。待ち機構は、アクチュエータにより移動される一方のドグ歯と他方のドグ歯との位相が揃わずに、ドグ歯同士の係合が進まない状況において、アクチュエータから付加される推力を溜めて、ドグ歯の移動を一時的に待機させることで、ドグ歯が受ける衝撃力を吸収することができる。この待ち機構に何らかの異常が発生した場合には、ドグ歯が受ける衝撃力を吸収できなくなり、ドグ歯の耐久性が低下するなどの影響が考えられる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、耐久性を向上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、回転要素の回転中心である軸線周りに配置される被係合歯を有する第一部材と、前記被係合歯と対向して前記軸線周りに配置される係合歯を有し、前記第一部材と同軸上に配置される第二部材と、前記軸線周りに前記第一部材と前記第二部材とを相対回転させる回転手段と、前記第二部材に軸線方向の推力を付加して前記第二部材を前記軸線方向に移動させる移動手段と、前記回転手段及び前記移動手段の動作を制御することで、前記係合歯を前記被係合歯と噛み合わせ、前記第二部材を前記第一部材に係合させる係合動作と、前記係合歯を前記被係合歯から離間させて、前記第二部材と前記第一部材との係合状態を解放させる解放動作を行う制御手段と、前記移動手段と前記第二部材との間に配置され、前記移動手段から付加される前記軸線方向の前記推力を溜めて、前記第二部材の前記軸線方向の移動を待機させる待ち機構と、を備え、前記制御手段は、前記移動手段へ供給する電流値の大きさに応じて、前記待ち機構を介して前記第二部材の前記軸線方向の位置を制御可能であり、前記係合動作において、前記係合歯が前記被係合歯と噛み合うことができる前記軸線方向の位置に前記第二部材を移動させるために必要な係合指示電流となるように、前記電流値をフィードバック制御するよう構成されており、前記係合動作中の前記電流値の時間推移に基づいて前記解放動作を行うことを特徴とする。

また、上記の係合装置において、前記移動手段は、電磁コイルと、前記電磁コイルの周囲に配置される固定部と、前記固定部と共に前記電磁コイルの磁気回路を形成し、前記磁気回路に発生する電磁力により所定方向に移動することで前記第二部材を操作する可動部とを有し、前記待ち機構は、前記可動部と前記第二部材との間に配置され、前記制御手段は、前記移動手段の前記電磁コイルへ供給する電流値の大きさに応じて、前記可動部の軸線方向の位置を制御することで、前記可動部及び前記待ち機構を介して前記第二部材の軸線方向の位置を制御可能であり、前記係合動作中の前記電流値の時間推移において、前記待ち機構の正常時に前記可動部が所定位置に到達し、かつ、前記電流値が前記係合指示電流に到達するまでの所要時間より後の時間帯に、前記電流値の落ち込みがある場合に、前記解放動作を行うことが好ましい。

また、上記の係合装置において、前記移動手段は、電磁コイルと、前記電磁コイルの周囲に配置される固定部と、前記固定部と共に前記電磁コイルの磁気回路を形成し、前記磁気回路に発生する電磁力により所定方向に移動することで前記第二部材を操作する可動部とを有し、前記待ち機構は、前記可動部と前記第二部材との間に配置され、前記制御手段は、前記移動手段の前記電磁コイルへ供給する電流値の大きさに応じて、前記可動部の軸線方向の位置を制御することで、前記可動部及び前記待ち機構を介して前記第二部材の軸線方向の位置を制御可能であり、前記係合動作中の前記電流値の時間推移において、前記待ち機構の正常時に前記可動部が所定位置に到達し、かつ、前記電流値が前記係合指示電流に到達するまでの所要時間より前の時間帯に発生する前記電流値の落ち込みの下限値が、所定の閾値以上である場合に、前記解放動作を行うことが好ましい。

本発明に係る係合装置は、係合動作中に移動手段に供給する電流値の時間推移に基づいて解放動作を行うことによって、待ち機構の異常発生時に係合歯及び被係合歯に過度の荷重がかかるのを抑制できるので、耐久性を向上できるという効果を奏する。

図１は、本発明の一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、待ち機構スプリングが正常に機能している際のスリーブとアーマチュアの動きを説明するための模式図である。図３は、待ち機構スプリングが軸方向に伸縮できない状態となるような何らかの異常が発生した場合のスリーブとアーマチュアの動きを説明するための模式図である。図４は、係合装置の係合動作中において、待ち機構スプリングの正常時と異常時におけるアーマチュアのストローク量及びアクチュエータ電流の時間推移を示すタイムチャートである。図５は、本実施形態の係合装置により実施される待ち機構スプリングの異常判定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。

［実施形態］
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る係合装置１０の構成について説明する。図１は、本発明の一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１に示す係合装置１０は、例えば、ハイブリッド車両において、エンジンやモータジェネレータ４０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１０は、例えば、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や、２つの回転要素を連結するクラッチ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。

係合装置１０は、図１に示すように、ピース１１（第一部材）、スリーブ１２（第二部材）、ハブブラケット１５、電磁アクチュエータ２０（移動手段）、及びＥＣＵ３０（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電子制御ユニット）を備える。

ピース１１及びスリーブ１２は、上記の回転要素の周囲に配置されている。この回転要素は、図１下部の左右方向に一点鎖線で描画した軸線Ｃを中心として回転するものとし、以下の説明では、特に断りのない限り、図面の左右方向を回転要素の「軸方向」、上下方向を回転要素の「径方向」と表現する。また、軸線Ｃ周りの方向を回転要素の「周方向」と表現する。

ピース１１は、回転要素と連動して軸線Ｃ周りを一体回転する。ピース１１は、軸方向及び径方向の移動が規制されている。

スリーブ１２は、ピース１１より径方向外側に配置されている。スリーブ１２は、ハブブラケット１５にスプライン嵌合されている。ハブブラケット１５は、動力伝達装置の構成要素を内包するケース（図示せず）に固設されている。つまり、スリーブ１２は、ハブブラケット１５にスプライン嵌合されることによって、軸方向に移動可能に構成されており、径方向の移動及び軸線Ｃ周りの回転が規制されている。また、スリーブ１２は、径方向外側に延在する被挟持部１２ａを有する。

ピース１１とスリーブ１２は、スリーブ１２の軸方向の移動によって、スリーブ１２の内周面とピース１１の外周面とを係合／解放することができる。ピース１１の外周面には、径方向外側に向けて軸線Ｃ周りの周方向に沿って複数のドグ歯１３（被係合歯）が配設されている。スリーブ１２の内周面には、径方向内側に向けて、軸線Ｃ周りの周方向に沿って複数のドグ歯１４（係合歯）が配設される。これらのドグ歯１３，１４は、噛み合いドグクラッチになっている。スリーブ１２がピース１１に接近する方向（係合方向）に移動し、スリーブ１２のドグ歯１４がピース１１のドグ歯１３とぴったりと組み合わされた状態となって相互に噛み合うことにより、ピース１１とスリーブ１２とを係合させることができる。スリーブ１２をピース１１とスプライン嵌合することにより、ピース１１と連動する回転要素の回転を固定することができる。また、スリーブ１２がピース１１から離間する方向（解放方向）に移動し、スリーブ１２のドグ歯１４をピース１１のドグ歯１３から離間させることで、スリーブ１２とピース１１との係合状態を解放させることができる。

図１では、スリーブ１２がピース１１に対して左側に配置され、スリーブ１２が右方向に移動するとピース１１と係合し、左方向に移動するとピース１１から解放するよう構成されている。以下の説明では、図１の右方向を「係合方向」、左方向を「解放方向」とも表現する。

電磁アクチュエータ２０は、軸方向に駆動力を発生させ、スリーブ１２を軸方向に移動させる動力源である。図１に示すように、本実施形態の電磁アクチュエータ２０は、具体的には電磁ソレノイド方式のアクチュエータである。電磁アクチュエータ２０は、軸線Ｃを中心として回転する回転要素の周囲、かつ、ピース１１及びスリーブ１２の径方向外側に配置されている。

電磁アクチュエータ２０は、電磁コイル２１と、インナーヨーク２２（固定部）と、アウターヨーク２３（固定部）と、アーマチュア２４（可動部）と、リターンスプリング２５と、待ち機構スプリング２８（待ち機構）を備える。

インナーヨーク２２は、係合方向側から電磁コイル２１の周囲に配置され、アウターヨーク２３は、解放方向側から電磁コイル２１の周囲に配置される。インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３は、電磁コイル２１の径方向外側にて連結し、共にケースに固設されている。すなわち、インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３は、電磁コイル２１を軸方向両側から挟み込むよう電磁コイル２１の周囲に固定配置される固定部として機能する。また、インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３は、電磁コイル２１の径方向内側では相互に接続せず、電磁コイル２１の径方向内側の一部に開口部２６を形成している。インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３は、共に磁性体で形成されている。

アーマチュア２４は、インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３の径方向内側、かつ、スリーブ１２の径方向外側に配置されている。アーマチュア２４は、軸方向に移動可能に設置されており、軸方向の移動によりスリーブ１２に推力を付与することできる。

アーマチュア２４は、第一部材２４ａ及び第二部材２４ｂの２つの部材から構成される。アーマチュア２４の第一部材２４ａは、軸方向の解放方向側からスリーブ１２の被挟持部１２ａと当接可能に配置され、また、第二部材２４ｂは、係合方向側からスリーブ１２の被挟持部１２ａと当接可能に配置される。つまり、アーマチュア２４は、スリーブ１２の被挟持部１２ａを軸方向両側から挟み込んだ状態で配置されており、アーマチュア２４とスリーブ１２との連動性を向上できるよう構成されている。また、この構成により、第一部材２４ａ及び第二部材２４ｂとの間に配置するスリーブ１２の組付性を確保することができる。

アーマチュア２４の第一部材２４ａは、アウターヨーク２３の径方向内側にて、メッキやブッシュ等の支持用部材２７を介して支持されており、また、第二部材２４ｂは、インナーヨーク２２の径方向内側にて支持用部材２７を介して支持されている。つまり、第一部材２４ａ及び第二部材２４ｂは、固定部（インナーヨーク２２、アウターヨーク２３）に個別に支持されている。すなわち、アーマチュア２４は、軸方向に沿って固定部による支持点を二点有し、両持ち支持（二点支持）されており、軸方向の移動の安定性を向上でき、スリーブ１２への推力の伝達を効率良く行うことができるよう構成されている。

また、アーマチュア２４は、第二部材２４ｂを第一部材２４ａに圧入固定することで一体的な部材として形成されている。これにより、アーマチュア２４を複数部材で構成しても、径方向及び軸方向寸法の小型化、組付性向上、慣性低減による性能向上を実現しつつ、一体動作が可能となる。なお、アーマチュア２４の第一部材２４ａと第二部材２４ｂとをボルト等の締結手段により締結してもよい。

また、アーマチュア２４の第一部材２４ａは、径方向外側に突出し、かつ、軸方向の係合方向側に突出する突出部２４ｃを有する。突出部２４ｃは、インナーヨーク２２とアウターヨーク２３との間の開口部２６に挿入されている。突出部２４ｃの係合方向側の端面には、アーマチュア２４の動作方向に直交するストッパ面２４ｄが設けられている。一方、インナーヨーク２２の解放方向側の端面にも、アーマチュア２４のストッパ面２４ｄと対向する位置にストッパ面２２ａが設けられている。アーマチュア２４が係合方向に移動したときに、アーマチュア２４のストッパ面２４ｄが、インナーヨーク２２のストッパ面２２ａと突き当たることで、アーマチュア２４の係合方向への移動を停止させることができる。

アーマチュア２４の第一部材２４ａは磁性体で形成され、第二部材２４ｂは非磁性体で形成されている。これにより、第一部材２４ａ及び第二部材２４ｂと固定部（インナーヨーク２２、アウターヨーク２３）との支持部（支持用部材２７）にエアギャップ等を設けなくても必要部以外の磁路を遮断することが可能となる。

また、アーマチュア２４と固定部との二点支持の各支持部は、径方向寸法を合わせて設定されている。つまり、アーマチュア２４の第一部材２４ａとアウターヨーク２３との支持部と、第二部材２４ｂとインナーヨーク２２との支持部は、同一の径方向位置に配置されている。ここで、「両支持部の径方向位置が同一」とは、各支持部の径方向寸法の偏差が所定範囲（例えば±０．２ｍｍ以下）内であることを意味する。これにより、加工精度を向上でき、支持精度を向上できる。

リターンスプリング２５は、アーマチュア２４の第二部材２４ｂとインナーヨーク２２との間に配置されている。リターンスプリング２５は、例えば圧縮バネであり、適度に圧縮された状態で保持されており、アーマチュア２４を解放方向に付勢している。リターンスプリング２５は、アーマチュア２４の係合方向への移動が進むほど、つまり、スリーブ１２とピース１１との噛み合い度合いが深くなるほど、解放方向への付勢力を大きく発生させる。

待ち機構スプリング２８は、アーマチュア２４の第一部材２４ａとスリーブ１２の被挟持部１２ａとの間に設けられている。待ち機構スプリング２８は、アーマチュア２４とスリーブ１２の被挟持部１２ａとの軸方向の相対位置関係に応じて、軸方向に伸縮可能に配置されている。

ハブブラケット１５は、軸線Ｃ周りに、ピース１１に隣接して延在し、スリーブ１２とスプライン嵌合する内円筒部１５ａを有する。ハブブラケット１５は、この内円筒部１５ａから電磁アクチュエータ２０の形状に沿って、スリーブ１２及び電磁アクチュエータ２０を被覆しながら径方向外側に延在する形状をとり、外縁端部１５ｂにてケース（図示せず）にボルト固定されている。ハブブラケット１５の内円筒部１５ａは、スリーブ１２の径方向内側に配置されており、内円筒部１５ａの外周面上には、径方向外側に向けて周方向に沿って複数のスプライン歯１５ｃが配設されている。スリーブ１２は、ドグ歯１４をこのスプライン歯１５ｃの間に挿入することによって、ハブブラケット１５にスプライン嵌合され、軸方向に移動可能に支持されている。

ＥＣＵ３０は、車両内の各種センサ類の情報に基づいて、車両の各部の制御を行う制御装置である。本実施形態では、ＥＣＵ３０は、係合装置１０の電磁アクチュエータ２０に接続されており、電磁アクチュエータ２０の動作を制御することにより、スリーブ１２の軸方向の移動を制御して、係合装置１０の係合／解放を制御することができる。

なお本実施形態では、ピース１１と連動する回転要素として、車両の動力伝達装置に含まれるモータジェネレータ４０を挙げる。ＥＣＵ３０は、このモータジェネレータ４０の動作を制御することにより、ピース１１の周方向（回転方向）の回転を制御できる（図２，３参照）。本実施形態では、モータジェネレータ４０が、軸線Ｃ周りにピース１１とスリーブ１２とを相対回転させる回転手段として機能する。そして、ＥＣＵ３０は、電磁アクチュエータ２０及びモータジェネレータ４０の動作を制御することで、係合装置１０の係合動作及び解放動作を制御する制御手段として機能する。

また、ＥＣＵ３０には、車両のインジケータ５０（報知手段）が接続されており、インジケータ５０を介して、文字情報や音声情報などによって車両の運転者や整備担当者に車両の情報（例えば後述する待ち機構スプリング２８の異常発生の情報）を報知する。

ＥＣＵ３０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。ＥＣＵ３０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。

このような係合装置１０では、電磁アクチュエータ２０の電磁コイル２１が非励磁状態にあるときは、電磁アクチュエータ２０は停止しており、スリーブ１２の被挟持部１２ａは、アーマチュア２４の第二部材２４ｂを介して、リターンスプリング２５の付勢力を解放方向に受ける。この付勢力により、スリーブ１２は、図１に示すように、ピース１１と離間するハブブラケット１５の内円筒部１５ａ上の位置に保持され、ピース１１と非噛合の状態となる。すなわち、電磁アクチュエータ２０が非励磁状態にあるときは、係合装置１０が解放状態となり、ピース１１は回転要素と連動して回転することができる。

ＥＣＵ３０からの制御指令に応じて、電磁コイル２１が励磁されると、電磁コイル２１の周囲に配置されている磁性体のインナーヨーク２２、アウターヨーク２３、及びアーマチュア２４の第一部材２４ａを周回する磁気回路Ｍが形成される。この磁気回路Ｍは、図１に点線矢印で示すように、アーマチュア２４の突出部２４ｃのストッパ面２４ｄと、インナーヨーク２２のストッパ面２２ａとの隙間を横切るように形成される。したがって、アーマチュア２４は、インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３の内周面に案内されつつ、インナーヨーク２２に向かって磁気吸引される。アーマチュア２４は、この磁気吸引力（電磁力）によって、リターンスプリング２５に抗して係合方向に移動する。このアーマチュア２４の係合方向の移動に伴い、待ち機構スプリング２８が、アーマチュア２４から受ける押圧力をスリーブ１２の被挟持部１２ａに伝達する。これにより、スリーブ１２の被挟持部１２ａは推力を受けて、スリーブ１２もアーマチュア２４と連動して係合方向に移動し、スリーブ１２のドグ歯１４がピース１１のドグ歯１３と噛み合った噛合状態となる。すなわち、電磁アクチュエータ２０が励磁状態にあるときは、係合装置１０が係合状態となり、ピース１１と連結する回転要素の回転を停止させることができる。

ここで、図２を参照して、待ち機構スプリング２８の機能についてさらに説明する。図２は、待ち機構スプリングが正常に機能している際のスリーブとアーマチュアの動きを説明するための模式図である。

図２に示すように、スリーブ１２の係合方向の移動によって、スリーブ１２がピース１１との係合を開始したものの、例えばピース１１とスリーブ１２との位相がずれているために、スリーブ１２のドグ歯１４がピース１１のドグ歯１３とうまく噛み合わない状況が起こりうる。このような状況では、スリーブ１２のドグ歯１４とピース１１のドグ歯１３の端面同士が衝突して、スリーブ１２の係合方向へのさらなる進行がピース１１によって阻害され、ピース１１とスリーブ１２との係合が不完全となる。つまり、スリーブ１２の係合方向の移動が一時的に停止された状況となる。本実施形態の電磁アクチュエータ２０では、このような状況であっても、アーマチュア２４は待ち機構スプリング２８を押し縮めつつ、ストロークエンド（例えばアーマチュア２４の第二部材２４ｂがインナーヨーク２２に突き当たる位置）まで係合方向に移動し続けることができる（図２参照）。そして、ピース１１とスリーブ１２との位相が一致する状況に遷移した後に、待ち機構スプリング２８の付勢力によって、スリーブ１２は、係合方向に押し出され、スリーブ１２のドグ歯１４とピース１１のドグ歯１３との噛み合いが充分となる位置まで移動する。

このように、本実施形態の電磁アクチュエータ２０は、ピース１１とスリーブ１２との位相がずれており、スリーブ１２がピース１１から解放方向に所定以上の反力を受ける場合には、待ち機構スプリング２８の作用によって、スリーブ１２の係合方向への移動を待機させると共に、アーマチュア２４の係合方向への移動を継続させる。これにより、アーマチュア２４とスリーブ１２との相対距離を縮小して、待ち機構スプリング２８を縮めて、アーマチュア２４から伝達される推力を待ち機構スプリング２８に蓄積することができる。そして、ピース１１とスリーブ１２との位相が一致して、スリーブ１２が受ける反力が低減すると、待ち機構スプリング２８に蓄積されている推力を利用して、スリーブ１２が再加速され係合方向へ速やかに移動し、スリーブ１２のドグ歯１４をピース１１のドグ歯１３に係合させることができる。この結果、本実施形態の電磁アクチュエータ２０は、待ち機構スプリング２８を備えることによって、被操作部材であるスリーブ１２のピース１１との係合動作をより一層確実に行うことができる。

このような待ち機構スプリング２８による電磁アクチュエータ２０の機能は、ピース１１側から軸方向（解放方向）の反力を受けると、スリーブ１２のストローク方向の位置を維持または後退させ、ピース１１を空転させる、所謂ラチェット機能を有するとも表現することができる。また、待ち機構スプリング２８は、スリーブ１２のドグ歯１４がピース１１のドグ歯１３と衝突する際の荷重をいなす荷重低減の機能も有する。

ところで、この待ち機構スプリング２８は、例えば、アーマチュア２４またはスリーブ１２との取り付け箇所が外れて、アーマチュア２４とスリーブ１２との間に倒れたり、異物を挟み込むなど、軸方向に伸縮できない状態となるような何らかの異常を発生する場合がある。このような異常が発生した場合、待ち機構スプリング２８は、上記の待ち機構としての機能を発揮することができなくなる。図３は、このような待ち機構スプリングに異常が発生した場合のスリーブとアーマチュアの動きを説明するための模式図である。

図３に示すように、待ち機構スプリング２８に何らかの異常が発生し、軸方向に伸縮不能な状態となると、アーマチュア２４とスリーブ１２との相対位置を変更することができなくなる。このため、上記のように、スリーブ１２とピース１１の位相がずれており、スリーブ１２のドグ歯１４とピース１１のドグ歯１３の端面同士が衝突する場合には、スリーブ１２の係合方向への移動が一旦停止するのに伴って、アーマチュア２４の係合方向への移動も一旦停止することになる。そして、ピース１１とスリーブ１２との位相が一致して、スリーブ１２が受ける反力が低減すると、電磁アクチュエータ２０のにより発生されアーマチュア２４から伝達される推力によって、アーマチュア２４及びスリーブ１２が再加速され係合方向へ速やかに移動し、スリーブ１２のドグ歯１４をピース１１のドグ歯１３に係合させることができる。

このように、待ち機構スプリング２８に異常が発生した状態では、アーマチュア２４から伝達される推力は、待ち機構スプリング２８にて吸収できないので、ドグ歯１３，１４同士が接触している状態のスリーブ１２及びピース１１に直接伝達される。このため、ドグ歯１３，１４が過大な衝撃力を受けることとなり、ドグ歯１３，１４の耐久性が低下する虞がある。このような状況を避けるため、待ち機構スプリング２８に異常が発生した場合には、速やかに異常の発生を検出できることが好ましい。

図４を参照して、本実施形態における待ち機構スプリング２８の異常判定手法の概略について説明する。図４は、係合装置の係合動作中において、待ち機構スプリングの正常時と異常時におけるアーマチュアのストローク量及びアクチュエータ電流の時間推移を示すタイムチャートである。

図４のタイムチャートにおいて、（ａ）はアーマチュア２４の係合方向の位置であるストローク量（図には「アーマチュアストローク」と表す）、（ｂ）は電磁アクチュエータ２０の電磁コイル２１に流れる電流値（図には「アクチュエータ電流」と表す）を示す。図４において、アーマチュア２４のストローク量は、上方向に遷移するほど、アーマチュア２４が係合方向に移動することを表す。また、図４において、電流値は、上方向に遷移するほど、電磁アクチュエータ２０がアーマチュア２４に出力させる係合方向の推力が増大する方向に電流がより多く流れることを表す。図４では、待ち機構スプリング２８異常時のアーマチュアストローク及びアクチュエータ電流の時間推移が実線で示され、待ち機構スプリング２８正常時のアーマチュアストローク及びアクチュエータ電流の時間推移が点線で示されている。なお、図４における「正常時の時間推移」とは、図２を参照して説明した動作が行われるときの時間推移を意味し、「異常時の時間推移」とは、図３を参照して説明した動作が行われるときの時間推移を意味する。

待ち機構スプリング２８が正常に機能する状態では、図２を参照して説明したように、スリーブ１２のドグ歯１４とピース１１のドグ歯１３の端面同士が衝突し、スリーブ１２の係合方向の移動が一旦停止しても、アーマチュア２４は係合方向に移動し続ける。また、スリーブ１２のドグ歯１４とピース１１のドグ歯１３の端面同士が衝突せずに、スリーブ１２のドグ歯１４がピース１１のドグ歯１３間に入り込むことができる状況も考えられるが、この場合は、スリーブ１２の係合方向の移動が停止しないので、当然ながらアーマチュア２４も係合方向に移動し続ける。つまり、図４の（ａ）に点線で示すように、待ち機構スプリング２８が正常な場合には、スリーブ１２とピース１１との衝突の有無や、スリーブ１２の移動に関係なく、アーマチュア２４は、ストロークエンドまで所定時間で移動し、時間ｔ１においてストロークを完了する。

これに対して、待ち機構スプリング２８に異常が発生している状態では、図３を参照して説明したように、スリーブ１２のドグ歯１４とピース１１のドグ歯１３の端面同士が衝突し、スリーブ１２の係合方向の移動が一旦停止する場合には、アーマチュア２４の係合方向の移動も一旦停止する。そして、ピース１１との位相が揃いスリーブ１２の移動が再開すると、アーマチュア２４の移動も再開する。つまり、図４の（ａ）に実線で示すように、待ち機構スプリング２８に何らかの異常が発生している場合には、スリーブ１２がピース１１と衝突して係合方向への移動を停止すると、アーマチュア２４は、スリーブ１２が移動を停止したときの軸方向の一時停止位置に留まり（図４の時間ｔ３）、スリーブ１２の移動が再開するとストロークエンドまで移動する（図４の時間ｔ４）。

このように、係合動作中のアーマチュア２４のストローク量の時間推移は、待ち機構スプリング２８の正常時と異常時とで異なるものとなる。このため、アーマチュア２４のストローク量の時間推移を観測することにより、待ち機構スプリング２８の異常発生を検出できると考えられる。しかしながら、従来の電磁アクチュエータでは、アーマチュア２４のストローク量を検出するストロークセンサを設けていない構成が一般的である。また、設置スペースの制約やコスト増などの理由により、アーマチュア２４の周囲にストロークセンサを設けるのは難しい。このため、アーマチュア２４のストローク量を直接測定するセンサを追加せずに、待ち機構スプリング２８の異常を判定できる構成とすることが望ましい。

そこで、本実施形態では、係合動作時にアーマチュア２４がストロークエンドまで到達する間における、電磁アクチュエータ２０の電磁コイル２１に流れる電流値（アクチュエータ電流）の時間推移に基づいて、待ち機構スプリング２８の異常判定を行う。

図４の（ｂ）に示すように、時間ｔ０において係合動作を実行させる係合指令がＯＮ状態となると、アクチュエータ電流は、所定の係合指示電流となるようにフィードバック制御される。ここで、係合指示電流とは、スリーブ１２がピース１１と噛み合うことができる係合方向の位置にスリーブ１２を移動させるために必要な電流値である。言い換えると、係合指示電流は、スリーブ１２を介して伝達されるリターンスプリング２５の付勢力に抗して、アーマチュア２４がストロークエンドまで移動するための推力を発生させるのに必要な目標電流値である。

図４の（ｂ）に点線で示すように、待ち機構スプリング２８が正常に機能する状態では、アクチュエータ電流は、電磁コイル２１に発生する逆起電力の影響によって、係合指示電流まで単調増加せずに一回落ち込む挙動をとる。より詳細には、時間ｔ０直後のフィードバック制御の開始当初の電流値が低いときには、アクチュエータ電流は係合指示電流に向かって単調増加するが、電流値が徐々に増加して、電流値の増加を相殺するように逆起電力が発生すると、電流値は減少しはじめる。そして、時間ｔ１において、アーマチュア２４がストロークエンドに到達して移動を停止すると、アクチュエータ電流は再び増加に転じて、時間ｔ２において最終的に係合指示電流に到達する。このように、待ち機構スプリング２８が正常な場合には、係合動作中にアクチュエータ電流が一回落ち込んだ後に係合指示電流に到達する。係合指令が出た後にアクチュエータ電流が係合指示電流に到達するまでの所要時間は図４中の時間ｔ２であるが、この所要時間ｔ２は、係合指示電流の大きさ、アーマチュア２４のストローク量、フィードバック制御の手法やパラメータ設定、コイル巻線などの電磁アクチュエータ２０のハードウエア、などの条件に応じて決まるものである。

一方、図４の（ｂ）に実線で示すように、待ち機構スプリング２８に異常が発生している状態では、アクチュエータ電流は二回の落ち込みを経て目標電流に到達する挙動となる。より詳細には、アクチュエータ電流は、上記の正常時と同様に、時間ｔ０以降において、電磁コイル２１に発生する逆起電力の影響によって、一旦増加から減少に転じるが、上記のストロークエンドまで到達する時間ｔ１より前の時間ｔ３において、アーマチュア２４の軸方向移動が一旦停止すると増加に転じる。そして、時間ｔ２以降において、アーマチュア２４の軸方向移動が再開すると、アクチュエータ電流は逆起電力の影響により再び減少しはじめる。そして、時間ｔ４において、アーマチュア２４がストロークエンドに到達して移動を停止すると再び増加に転じて、最終的に目標電流に到達する。つまり、アーマチュア２４の移動が一旦停止する時間ｔ３において、アクチュエータ電流の１回目の落ち込みが発生し、アーマチュア２４がストロークエンドに到達する時間ｔ４において、アクチュエータ電流の２回目の落ち込み（図中の領域Ａ）が発生する。特に、２回目の落ち込み（領域Ａ）は、アーマチュア２４が係合方向の移動を一旦停止した時間分だけ、アーマチュア２４がストロークエンドに到達するまでの所要時間が正常時より遅れるため、上記の正常時にストロークエンドに到達し、かつ、アクチュエータ電流が係合指示電流に到達するまでの所要時間ｔ２より後の時間ｔ４にて発生している。

そこで、本実施形態では、待ち機構スプリング２８が正常な場合にアーマチュア２４がストロークエンドまで到達し、かつ、アクチュエータ電流が係合指示電流に到達する所要時間ｔ２以降の時間帯において、アクチュエータ電流に落ち込み（図４の（ｂ）に示す領域Ａ）が発生している場合に、待ち機構スプリング２８に何らかの異常が発生しており、軸方向の伸縮ができない状態であると判定する。

図５を参照して、本実施形態に係る係合装置１０の動作を説明する。図５は、本実施形態の係合装置により実施される待ち機構スプリングの異常判定処理のフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理は、ＥＣＵ３０により、例えば係合動作の開始時に実施される。なお、図５のフローチャートは、上記に例示したように、本実施形態の係合装置１０がハイブリッド車両の動力伝達装置に組み込まれる構成に基づいて説明する。

ステップＳ０１では、係合指令がＯＮ状態となる。ＥＣＵ３０は、車両の走行状態等を総合的に判断して、車両の動力伝達装置の回転要素（例えばモータジェネレータ４０）の回転を規制するためなど、係合装置１０による係合動作を実行すべきと判断したときに、係合指令を有効とする（ＯＮ状態とする）。ステップＳ０１の処理が完了するとステップＳ０２に進む。

ステップＳ０２では、ステップＳ０１にて係合指令がＯＮ状態となったことに応じて、係合動作が実行され、電磁アクチュエータ２０の電磁コイル２１を流れる電流値（アクチュエータ電流）が計測される。ＥＣＵ３０は、例えば電流センサ等の計測手段によりアクチュエータ電流を計測し、係合動作中のアクチュエータ電流の時間推移を示す時系列データを取得する。ＥＣＵ３０は、例えば、図４に示すように、係合指令がＯＮ状態となる時間ｔ０から、係合動作の完了後の所定の計測終了時間ｔ５までの間のアクチュエータ電流の時系列データを取得する。なお、計測終了時間ｔ５としては、待ち機構スプリング２８に異常がある場合でも係合動作が十分に完了しており、かつ、係合動作後に実施される他の制御が始まる前の時間を設定することができる。図４の例では、計測終了時間ｔ５は、待ち機構スプリング２８の異常時においてアーマチュア２４がストロークエンドに到達する時間ｔ４より後であり、さらに、アクチュエータ電流が係合指示電流に到達し十分に収束している時間帯に設定されている。ステップＳ０２の処理が完了するとステップＳ０３に進む。

ステップＳ０３では、ステップＳ０２にて取得された係合動作中のアクチュエータ電流の時系列データをみて、時間ｔ２〜ｔ５の間にアクチュエータ電流の落ち込みが有るか否かが判定される。ここで、時間ｔ２は、上述のとおり、待ち機構スプリング２８が正常な場合において、アーマチュア２４がストロークエンドに到達しており、かつ、アクチュエータ電流が係合指示電流に収束するまでの時間であり、時間ｔ５は、時系列データの計測終了時間である。ステップＳ０３の判定の結果、時間ｔ２〜ｔ５の間にアクチュエータ電流の落ち込みが有る場合にはステップＳ０４に進み、そうでない場合には待ち機構は正常に機能しているものと判断して本制御フローを終了する。

ステップＳ０４では、ステップＳ０３にて、係合動作中のアクチュエータ電流の時系列データのうち時間ｔ２〜ｔ５の間にアクチュエータ電流の落ち込みが有ると判定されたので、正常時にも発生する１回目の落ち込みの後に、２回目の落ち込み（図４の領域Ａ）が発生しているものと判断して、待ち機構スプリング２８に何らかの異常が発生しているものと判定する。ステップＳ０４の処理が完了するとステップＳ０５に進む。

ステップＳ０５では、ステップＳ０４にて待ち機構スプリングの異常発生が判定されたため、係合装置１０の解放動作が実行される。すなわち、ＥＣＵ３０は、待ち機構異常時には、スリーブ１２とピース１１との係合状態を直ちに解除して、スリーブ１２をピース１１から離間させた状態とする。ステップＳ０５の処理が完了するとステップＳ０６に進む。

ステップＳ０６では、待ち機構スプリング２８に何らかの異常が発生したことを示す待ち機構異常フラグがＯＮ状態となる。これに応じて、ＥＣＵ３０は、係合装置１０が設置されるハイブリッド車両に搭載されているインジケータ５０等を介して、待ち機構スプリング２８の異常発生を運転者や整備担当者に報知する。また、ＥＣＵ３０は、例えば待ち機構スプリング２８の修理が完了した後など、待ち機構異常フラグがＯＦＦ状態に戻るまでの間は、係合動作の実行を禁止する。ステップＳ０６の処理が完了すると本制御フローは終了する。

次に、本実施形態に係る係合装置１０の効果を説明する。

本実施形態の係合装置１０は、回転要素の回転中心である軸線Ｃ周りに配置されるドグ歯１３を有するピース１１と、ドグ歯１３と対向して軸線Ｃ周りに配置されるドグ歯１４を有し、ピース１１と同軸上に配置されるスリーブ１２と、軸線Ｃ周りにピース１１とスリーブ１２とを相対回転させるモータジェネレータ４０と、スリーブ１２に軸線方向の推力を付加してスリーブ１２を軸線方向に移動させる電磁アクチュエータ２０と、モータジェネレータ４０及び電磁アクチュエータ２０の動作を制御することで、ドグ歯１４をドグ歯１３と噛み合わせ、スリーブ１２をピース１１に係合させる係合動作と、ドグ歯１４をドグ歯１３から離間させて、スリーブ１２とピース１１との係合状態を解放させる解放動作を行うＥＣＵ３０と、電磁アクチュエータ２０とスリーブ１２との間に配置され、電磁アクチュエータ２０から付加される軸線方向の推力を溜めて、スリーブ１２の軸線方向の移動を待機させる待ち機構スプリング２８と、を備える。ＥＣＵ３０は、電磁アクチュエータ２０へ供給する電流値の大きさに応じて、待ち機構スプリング２８を介してスリーブ１２の軸線方向の位置を制御可能である。ＥＣＵ３０は、係合動作において、ドグ歯１４がドグ歯１３と噛み合うことができる軸線方向の位置にスリーブ１２を移動させるために必要な係合指示電流となるように、電流値をフィードバック制御するよう構成されている。そして、ＥＣＵ３０は、係合動作中の電流値の時間推移に基づいて解放動作を行う。

この構成により、電磁アクチュエータ２０に供給する電流値（図４のアクチュエータ電流）の時間推移に基づいて、電磁アクチュエータ２０の動作を推定することによって、待ち機構スプリング２８の異常を判定することができる。したがって、電磁アクチュエータ２０の動作を直接的に計測しなくても、待ち機構スプリング２８の異常を判定することが可能となるので、待ち機構スプリング２８の異常判定のために新たなセンサ類を設ける必要がない。このように、本実施形態の係合装置１０は、簡易な構成で待ち機構スプリング２８の異常判定が可能となる。さらに、係合動作中の電流値の時間推移に基づいて解放動作を実行してスリーブ１２をピース１１から直ちに離間させることで、待ち機構スプリング２８の異常発生時に電磁アクチュエータ２０からの推力がドグ歯１３，１４に直接伝わるのを回避させて、ドグ歯１３，１４間に過度の荷重がかかるのを抑制できるので、係合装置１０の耐久性を向上できる。

また、本実施形態の係合装置１０において、電磁アクチュエータ２０は、電磁コイル２１と、電磁コイル２１の周囲に配置される固定部（インナーヨーク２２及びアウターヨーク２３）と、固定部と共に電磁コイル２１の磁気回路Ｍを形成し、磁気回路Ｍに発生する電磁力により所定方向（軸線Ｃの軸方向）に移動することでスリーブ１２を操作するアーマチュア２４と、を有する。待ち機構スプリング２８は、アーマチュア２４とスリーブ１２との間に配置される。ＥＣＵ３０は、電磁アクチュエータ２０の電磁コイル２１へ供給する電流値の大きさに応じて、アーマチュア２４の軸線方向位置を制御することで、アーマチュア２４及び待ち機構スプリング２８を介してスリーブ１２の軸線方向の位置を制御可能である。ＥＣＵ３０は、係合動作中の電流値の時間推移において、待ち機構スプリング２８の正常時にアーマチュア２４が所定位置に到達し、かつ、電流値が係合指示電流に到達するまでの所要時間（図４の時間ｔ２）より後の時間帯に、電流値の落ち込み（図４の領域Ａ）がある場合に、解放動作を行う。

この構成により、電磁アクチュエータ２０に供給する電流値（図４のアクチュエータ電流）の時間推移に基づいて、電磁アクチュエータ２０のアーマチュア２４の軸方向の移動動作、すなわち、アーマチュア２４がストロークエンドまでの移動中に一旦停止したか否かを推定して、アーマチュア２４が一旦停止していることを推定した場合に待ち機構スプリング２８に異常が発生したと判定することができる。待ち機構スプリング２８の異常を判定するためには、待ち機構スプリング２８の両端が接続されるアーマチュア２４とスリーブ１２の相対距離の変化の有無をみるのが有効であるが、本実施形態では、アーマチュア２４のストローク量を直接計測せずに、アクチュエータ電流に基づいてこれを推定することができるので、待ち機構スプリング２８の異常判定のためにアーマチュア２４に新たなセンサ類を設ける必要がなく、簡易な構成で待ち機構スプリング２８の異常判定が可能となる。また、本実施形態では、係合動作中のアクチュエータ電流の時間推移において、待ち機構スプリング２８の正常時と異常時との相違点、すなわち正常時には発生しないアクチュエータ電流の落ち込み（図４の領域Ａ）の有無によって、待ち機構スプリング２８の異常判定を行うので、待ち機構スプリング２８の異常の発生を精度良く判定することができる。そして、このように精度良く待ち機構スプリング２８の異常発生を判定できることで、待ち機構スプリング２８の異常発生時には係合動作中に適切なタイミングで解放動作を行うことができるので、係合装置１０の耐久性をさらに向上できる。

また、本実施形態の係合装置１０は、ＥＣＵ３０により待ち機構スプリング２８に異常が発生していると判定されたときに、異常発生を報知する報知手段（車両に搭載されるインジケータ５０等）を備える。この構成により、待ち機構スプリング２８の異常発生を速やかに運転者や整備担当者に知らせることが可能となり、車両の安全性を向上できる。

また、本実施形態の係合装置１０において、ＥＣＵ３０は、待ち機構スプリング２８に異常が発生していると判定したときには、係合動作の実行を禁止する。この構成により、待ち機構スプリング２８が異常な状態のままで、係合装置１０が係合動作や解放動作を繰り返し、ドグ歯１３，１４に過大な荷重がかかることを回避できるので、ドグ歯１３，１４の異常摩耗等の劣化を低減できる。

［変形例］
次に、本実施形態の変形例を説明する。上記の実施形態では、係合動作中のアクチュエータ電流に２回の落ち込みが発生した場合に、待ち機構スプリング２８の異常発生を判定する構成を例示したが、係合動作中のアクチュエータ電流の時間推移に基づく他の判定手法を用いてもよい。

例えば、図４の（ｂ）に示すように、待ち機構異常時のアクチュエータ電流の時間推移では、時間ｔ３における１回目の落ち込みの下限値Ｂは、時間ｔ１における正常時の落ち込みの下限値Ｃと比較して大きい。つまり、待ち機構異常時のアクチュエータ電流の落ち込み量は、正常時より少なくなっている。アクチュエータ電流の落ち込み量は、アーマチュア２４のストローク量や、ストローク速度に応じて決まる。このため、１回目の落ち込み量が少ないということは、アーマチュア２４がストロークエンドまで到達する前の位置で停止していることを意味すると考えられる。

以上を踏まえて、本変形例では、アクチュエータ電流の１回目の落ち込み量が比較的少ない場合に、待ち機構スプリング２８の異常発生を判定し、解放動作を行う。より詳細には、図４の（ｂ）に示すように、アクチュエータ電流の１回目の落ち込みの下限値Ｂが、所定の閾値以上である場合に、待ち機構スプリング２８に異常が発生していると判定する。ここで、「アクチュエータ電流の１回目の落ち込み」とは、待ち機構スプリング２８の正常時にアーマチュア２４がストロークエンドに到達し、かつ、アクチュエータ電流が係合指示電流に到達するまでの所要時間ｔ２より前の時間帯に発生する、アクチュエータ電流の落ち込み、とも表現することができる。

本変形例では、上記構成により、係合動作中のアクチュエータ電流の時間推移において、待ち機構スプリング２８の正常時と異常時との相違点、すなわちアクチュエータ電流の１回目の落ち込み量の大小によって、待ち機構スプリング２８の異常判定を行うので、待ち機構スプリング２８の異常の発生を精度良く判定することができる。そして、このように精度良く待ち機構スプリング２８の異常発生を判定できることで、待ち機構スプリング２８の異常発生時には係合動作中に適切なタイミングで解放動作を行うことができるので、係合装置１０の耐久性をさらに向上できる。

なお、上記実施形態の「係合動作中のアクチュエータ電流に２回の落ち込みが発生した場合」と、本変形例の「アクチュエータ電流の１回目の落ち込みの下限値Ｂが、所定の閾値以上である場合」との、待ち機構スプリング２８の異常判定基準を組み合わせて用いてもよいし、さらに他の判定基準を組み合わせてもよい。

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、特許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。

上記実施形態で適用した待ち機構スプリング２８は、例えばゴムやウレタン等の弾性材料や、エアダンパーなど、スプリング以外の要素により実現される待ち機構に置き換えてもよい。なお、上記実施形態で用いる「待ち機構」とは、アーマチュア２４からスリーブ１２に推力が伝達されている状況において、アーマチュア２４とスリーブ１２との間で圧縮されて弾性変形することで、スリーブ１２の移動を待機させつつ推力を蓄積でき、スリーブ１２を係合方向へ付勢できる構成をいう。

上記実施形態では、ピース１１のドグ歯１３が径方向外側に突出し、スリーブ１２のドグ歯１４がピース１１の径方向外側から内側に突出する構成を例示したが、ピース１１とスリーブ１２のドグ歯１３，１４の位置は他の態様でもよい。例えば、ピース１１のドグ歯１３とスリーブ１２のドグ歯１４とが、互いの方向にそれぞれ突出する態様でもよい。

上記実施形態では、係合装置１０として、スリーブ１２のドグ歯１４をピース１１のドグ歯１３に噛合する、所謂ドグクラッチの構成を例示したが、湿式多板クラッチなどの他の係合要素と置き換えることも可能である。

また、上記実施形態では、ピース１１が回転し、スリーブ１２が一方向に直線移動する構成を例示したが、ピース１１とスリーブ１２との間で回転方向とストローク方向の相対的な位置関係を変更できればよく、他の態様でもよい。例えば、スリーブ１２が回転方向及びストローク方向の両方向に移動可能な構成でもよいし、スリーブ１２だけでなくピース１１もストローク方向に移動して、ピース１１とスリーブ１２との間で相対移動する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、スリーブ１２をストローク方向に移動させる移動手段として電磁アクチュエータ２０を例示し、ピース１１を回転させる構成としてモータジェネレータ４０を例示したが、他の動力源を適用してもよい。

１０係合装置
１１ピース（第一部材）
１２スリーブ（第二部材）
１３ドグ歯（被係合歯）
１４ドグ歯（係合歯）
２０電磁アクチュエータ（移動手段）
２１電磁コイル
２２インナーヨーク（固定部）
２３アウターヨーク（固定部）
２４アーマチュア（可動部）
２８待ち機構スプリング（待ち機構）
３０ＥＣＵ（制御手段）
４０モータジェネレータ（回転手段）
５０インジケータ（報知手段）

Claims

回転要素の回転中心である軸線周りに配置される被係合歯を有する第一部材と、
前記被係合歯と対向して前記軸線周りに配置される係合歯を有し、前記第一部材と同軸上に配置される第二部材と、
前記軸線周りに前記第一部材と前記第二部材とを相対回転させる回転手段と、
前記第二部材に軸線方向の推力を付加して前記第二部材を前記軸線方向に移動させる移動手段と、
前記回転手段及び前記移動手段の動作を制御することで、前記係合歯を前記被係合歯と噛み合わせ、前記第二部材を前記第一部材に係合させる係合動作と、前記係合歯を前記被係合歯から離間させて、前記第二部材と前記第一部材との係合状態を解放させる解放動作を行う制御手段と、
前記移動手段と前記第二部材との間に配置され、前記移動手段から付加される前記軸線方向の前記推力を溜めて、前記第二部材の前記軸線方向の移動を待機させる待ち機構と、
を備え、
前記制御手段は、
前記移動手段へ供給する電流値の大きさに応じて、前記待ち機構を介して前記第二部材の前記軸線方向の位置を制御可能であり、
前記係合動作において、前記係合歯が前記被係合歯と噛み合うことができる前記軸線方向の位置に前記第二部材を移動させるために必要な係合指示電流となるように、前記電流値をフィードバック制御するよう構成されており、
前記係合動作中の前記電流値の時間推移に基づいて前記解放動作を行う、
ことを特徴とする係合装置。
前記移動手段は、
電磁コイルと、
前記電磁コイルの周囲に配置される固定部と、
前記固定部と共に前記電磁コイルの磁気回路を形成し、前記磁気回路に発生する電磁力により所定方向に移動することで前記第二部材を操作する可動部と
を有する電磁アクチュエータであり、
前記待ち機構は、前記可動部と前記第二部材との間に配置され、
前記制御手段は、前記電磁アクチュエータの前記電磁コイルへ供給する電流値の大きさに応じて、前記可動部の軸線方向の位置を制御することで、前記可動部及び前記待ち機構を介して前記第二部材の軸線方向の位置を制御可能であり、
前記係合動作中の前記電流値の時間推移において、前記待ち機構の正常時に前記可動部が所定位置に到達し、かつ、前記電流値が前記係合指示電流に到達するまでの所要時間より後の時間帯に、前記電流値の落ち込みがある場合に、前記解放動作を行うことを特徴とする、請求項１に記載の係合装置。
前記移動手段は、
電磁コイルと、
前記電磁コイルの周囲に配置される固定部と、
前記固定部と共に前記電磁コイルの磁気回路を形成し、前記磁気回路に発生する電磁力により所定方向に移動することで前記第二部材を操作する可動部と
を有する電磁アクチュエータであり、
前記待ち機構は、前記可動部と前記第二部材との間に配置され、
前記制御手段は、前記電磁アクチュエータの前記電磁コイルへ供給する電流値の大きさに応じて、前記可動部の軸線方向の位置を制御することで、前記可動部及び前記待ち機構を介して前記第二部材の軸線方向の位置を制御可能であり、
前記係合動作中の前記電流値の時間推移において、前記待ち機構の正常時に前記可動部が所定位置に到達し、かつ、前記電流値が前記係合指示電流に到達するまでの所要時間より前の時間帯に発生する前記電流値の落ち込みの下限値が、所定の閾値以上である場合に、前記解放動作を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の係合装置。