JP2016200175A - セレクタブルワンウエイクラッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】セレクタプレートが意図せずに回転する誤動作を阻止できるセレクタブルワンウエイクラッチを提供する。
【解決手段】セレクタブルワンウエイクラッチ1に含まれるプレート駆動装置5Aは、セレクタプレート4から延びる駆動アーム21と、アクチュエータ21が出力する駆動力を駆動アーム21に伝達してセレクタプレート4を解放位置からロック位置まで回転させる伝達機構23と、解放位置からロック位置へのセレクタプレート4の回転を制限する制限位置とその制限を解除する解除位置との間で動作可能であり、かつアクチュエータ21の非作動時に制限位置に位置するストッパ24と、アクチュエータ22の作動時に出力する駆動力をストッパ24に伝達することにより、ストッパ24を制限位置から解除位置に動作させる解除機構25と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、ワンウエイクラッチの機能を選択的に発揮させることが可能なセレクタブルワンウエイクラッチに関する。
セレクタブルワンウエイクラッチとして、爪部材が突出可能に設けられたプレートと爪部材が噛み合う凹部が形成されたプレートとが同一軸線上に設けられ、爪部材の状態を2つのプレート間に設けられたセレクタプレートによって変更することにより、2つのプレート間のトルク伝達を所定の一方向の回転時のみ許容するロックモードと、2つのプレート間のトルク伝達を両方向の回転時で遮断する解放モードとを選択可能なものが知られている(特許文献1)。
特表2002−514292号公報
特許文献1のセレクタブルワンウエイクラッチは、セレクタプレートを回転させることによりロックモードと解放モードとを切り替えている。そのため、このセレクタブルワンウエイクラッチがギアオイルに浸された環境下にある場合、凹部が形成されたプレートとセレクタプレートとの間に介在するギアオイルの粘性の影響を受ける。特に、ギアオイルの温度が低い場合にはギアオイルの粘性が高くなるので粘性の影響を受けやすい。ギアオイルの粘性が高くなると、凹部が形成されたプレートとセレクタプレートとの間に介在するギアオイルの剪断力が大きくなる。そのため、プレートの回転によってセレクタプレートに作用するトルクがセレクタプレートを解放モードに保持するトルクを上回り、セレクタプレートが意図せずに回転して解放モードからロックモードへ切り替わる誤動作が生じるおそれがある。
そこで、本発明は、セレクタプレートが意図せずに回転する誤動作を阻止できるセレクタブルワンウエイクラッチを提供することを目的とする。
本発明のセレクタブルワンウエイクラッチは、互いに同一軸線上に配置された第1プレート及び第2プレートと、前記第1プレートから前記第2プレートに向かって突出可能な状態で前記第1プレートに設けられ、前記第1プレートから突出した場合に前記第2プレートがいずれか一方向に回転する時に限って前記第2プレートに形成された凹部に噛み合う爪部材と、前記第1プレートに隣接して配置され、前記爪部材が前記第1プレートから突出可能なロック位置と前記爪部材が前記第1プレート側に収納されたままに維持される解放位置との間で前記第1プレートに対して相対回転可能なセレクタプレートと、前記セレクタプレートを回転駆動するプレート駆動装置と、を備え、前記プレート駆動装置は、前記セレクタプレートから延びる駆動アームと、前記駆動アームを介して前記セレクタプレートを駆動するための駆動力を作動時に出力するアクチュエータと、前記アクチュエータが出力する駆動力を前記駆動アームに伝達して前記セレクタプレートを前記解放位置から前記ロック位置まで回転させる伝達機構と、前記解放位置から前記ロック位置への前記セレクタプレートの回転を制限する制限位置とその制限を解除する解除位置との間で動作可能であり、かつ前記アクチュエータの非作動時に前記制限位置に位置するストッパと、前記アクチュエータの作動時に出力する前記駆動力を前記ストッパに伝達することにより、前記ストッパを前記制限位置から前記解除位置に動作させる解除機構と、を備えるものである(請求項1)。
このセレクタブルワンウエイクラッチによれば、アクチュエータの非作動時にはストッパが制限位置に位置しているのでセレクタプレートの解放位置からロック位置への回転が制限される。これにより、セレクタブルワンウエイクラッチがギアオイルに浸された環境下にあって、アクチュエータの非作動時に第2プレートのトルクがギアオイルを介してセレクタプレートに伝達されてもストッパによってセレクタプレートの回転が制限される。したがって、セレクタプレートが意図せずに回転する誤動作を阻止できる。一方、アクチュエータが作動した場合には、その作動時に出力する駆動力がストッパに伝達されることによりストッパは制限位置から解除位置に動作する。そのため、伝達機構によりセレクタプレートが解放位置からロック位置まで回転する際にはストッパが解除位置に動作するのでセレクタプレートの意図した回転動作の妨げにならない。
また、このセレクタブルワンウエイクラッチは、共通のアクチュエータによってセレクタプレート及びストッパのそれぞれを動作させているので、セレクタプレートの動作用のアクチュエータとストッパの動作用のアクチュエータとを別々に用意する場合と比べてアクチュエータの個数を低減できるとともに、アクチュエータを駆動するための駆動エネルギーを低減できる。
本発明のセレクタブルワンウエイクラッチの一態様において、前記駆動アームは、前記セレクタプレートから半径方向外側に延びており、前記ストッパは、前記制限位置において、前記セレクタプレートが前記解放位置から前記ロック位置へ向かう方向に回転する場合に前記駆動アームに突き当たるように配置されてもよい(請求項2)。この態様によれば、セレクタプレートの半径方向外側に駆動アームが延びており、その駆動アームがストッパに突き当たることによりセレクタプレートの回転が制限される。したがって、伝達機構、ストッパ及び解除機構等をセレクタプレートの外周側に配置できるので各要素の配置の自由度が向上する。
上記態様においては、前記駆動アームに設けられ、前記解除位置にある前記ストッパが前記制限位置に動作した場合に前記駆動アームの移動範囲内へ干渉することを防止する干渉防止部を更に備えてもよい(請求項3)。この場合には解除位置にあるストッパが何らかの原因で制限位置に動作する場合でも駆動アームに設けられた干渉防止部にて駆動アームの移動範囲内にストッパが干渉することを防止できる。これにより、セレクタプレートがロック位置から解放位置に切り替わる過程でストッパが駆動アームに噛み込まれる不具合を防止できる。
本発明のセレクタブルワンウエイクラッチの一態様において、前記アクチュエータの作動が開始した場合に、前記駆動力が前記ストッパに伝達されて前記ストッパが前記解除位置に動作した後に前記駆動力が前記駆動アームに伝達して前記駆動アームが動作するように、前記伝達機構及び前記解除機構がそれぞれ構成されてもよい(請求項4)。この態様によれば、駆動アームの動作によってセレクタプレートの回転が開始する際には予めストッパによるセレクタプレートの回転の制限が解除された状態となっている。したがって、アクチュエータの作動によって意図的にセレクタプレートを解放位置からロック位置に回転させる際にストッパがその動作の妨げになることを確実に回避できる。
ストッパの動作と駆動アームの動作とを上記のように連携させる機構には特段の制限はない。例えば、上記態様を実現するため、前記アクチュエータは、前記駆動力を伝達するための駆動ロッドを有し、前記伝達機構は、前記駆動ロッドの延長線上に隙間を空けて配置され、前記隙間に相当するだけ前記駆動ロッドがストロークした場合に前記駆動ロッドに突き当たることによって前記駆動アームに前記駆動力を伝達する伝達ロッドを有し、前記解除機構は、前記駆動ロッドと前記ストッパとの間に設けられ前記駆動ロッドがストロークした場合に前記ストッパに前記駆動力を伝達する中間機構を有してもよい(請求項5)。この場合には、駆動ロッドがストロークを開始すると駆動ロッドとストッパとの間に設けられた中間機構を介してストッパに駆動力が伝達され、その後、駆動ロッドのストロークが隙間に相当するだけストロークしてから駆動力が駆動アームに伝達される。これにより、ストッパの動作と駆動アームの動作とを上記のように連携させることができる。
以上説明したように、本発明のセレクタブルワンウエイクラッチによれば、アクチュエータの非作動時にはストッパが制限位置に位置しているのでセレクタプレートの解放位置からロック位置への回転が制限される。これにより、セレクタブルワンウエイクラッチがギアオイルに浸された環境下にあって、アクチュエータの非作動時に第2プレートのトルクがギアオイルを介してセレクタプレートに伝達されてもストッパによってセレクタプレートの回転が制限される。したがって、セレクタプレートが意図せずに回転する誤動作を阻止できる。
本発明の一形態に係るセレクタブルワンウエイクラッチを示した図。 図1のII-II線に関する解放モード時の断面図。 図1のII-II線に関するロックモード時の断面図。 第1の形態に係るプレート駆動装置を示した図。 セレクタプレートが解放位置にストッパが制限位置にそれぞれ位置している際の第1の形態に係るプレート駆動装置の状態を示した図。 セレクタプレートが解放位置にストッパが解除位置にそれぞれ位置している際の第1の形態に係るプレート駆動装置の状態を示した図。 セレクタプレートがロック位置にストッパが解除位置にそれぞれ位置している際の第1の形態に係るプレート駆動装置の状態を示した図。 第2の形態に係るプレート駆動装置を示した図。 セレクタプレートが解放位置にストッパが制限位置にそれぞれ位置している際の第2の形態に係るプレート駆動装置の状態を示した図。 セレクタプレートが解放位置にストッパが解除位置にそれぞれ位置している際の第2の形態に係るプレート駆動装置の状態を示した図。 セレクタプレートがロック位置にストッパが解除位置にそれぞれ位置している際の第2の形態に係るプレート駆動装置の状態を示した図。
(第1の形態)
図1〜図3に示したセレクタブルワンウエイクラッチ(以下、クラッチという。)1は不図示のハイブリッドトランスアクスルに組み込まれて使用される。クラッチ1は、ケース100に固定された固定軸101と、固定軸101と同一の軸線Axの回りに回転可能な回転軸102との間に介在する。クラッチ1は、回転軸102の回転方向がR1の場合に回転軸102から固定軸101へのトルク伝達を許容して回転軸102を固定する状態と回転方向が反対のR2の場合にそのトルク伝達を遮断して回転軸102を解放する状態とが切り替わるロックモードと、回転軸102の回転方向がR1及びR2のいずれの方向においても回転軸102から固定軸101へのトルク伝達を遮断して回転軸102を解放する状態に維持する解放モードとの間で動作モードを選択できる。
クラッチ1は、固定軸101に固定された保持プレート2と、軸線Axの回りに回転軸102と一体回転可能に設けられた回転プレート3と、保持プレート2と回転プレート3との間に配置されて軸線Axの回りに回転可能に設けられたセレクタプレート4とを備えている。保持プレート2は本発明に係る第1プレートに、回転プレート3は本発明に係る第2プレートにそれぞれ相当する。
保持プレート2には、回転プレート3と対向する側に開口し周方向に並ぶ複数の保持室10が形成されている。各保持室10には回転プレート3と噛み合う爪部材11が一つずつ設けられている。各爪部材11は、その基端部11aが保持プレート2の半径方向に延びる軸線Ax1の回りに回転可能に支軸Pを介して保持プレート2に取り付けられ、かつ回転プレート3側に向かう突出方向にばね12にて付勢されている。これにより、各爪部材11は保持プレート2側に後退して保持室10に収納された状態と、保持プレート2から回転プレート3に向かって突出する状態との間で動作できる。つまり、各爪部材11は突出可能な状態で保持プレート2に設けられる。
回転プレート3には、保持プレート2と対向する側に開口し周方向に並ぶ複数の凹部15が形成されている。各凹部15は突出した爪部材11が噛み合う際に爪部材11の先端部11bが突き当たる壁部15aを有している。図示を省略したが、凹部15の個数は爪部材11の個数よりも多く、かつ各凹部15の位相と各爪部材11の位相とが互いに異なっている(図3参照)。したがって、突出した複数の爪部材11の一部が、複数の凹部15の一部と噛み合うことになる。
セレクタプレート4には、周方向に並びかつ突出した爪部材11の一部分が通過可能な複数の貫通孔16が各爪部材11と同位相で形成されている。セレクタプレート4の回転位置は、爪部材11の先端部11bがセレクタプレート4に突き当たることによって爪部材11の突出を制限して爪部材11が保持プレート2側に収納されたままに維持可能な図2の解放位置と、爪部材11が貫通孔16を通過して回転プレート3の凹部15に噛み合うことが可能な図3のロック位置との間で切り替えることができる。これにより、上述した解放モードとロックモードとが選択的に実施される。
図2の解放モードの場合には、セレクタプレート4によって各爪部材11が保持プレート2側に収納されたままの状態となり回転プレート3の凹部15に達しない。したがって、回転プレート3はR1及びR2のいずれの回転方向であっても回転プレート3から保持プレート2へのトルク伝達が遮断されて回転プレート3は解放される。
一方、図3のロックモードの場合、回転プレート3の回転方向がR1の時には爪部材11の先端部11bが凹部15の壁部15aに突き当たる。したがって、爪部材11が回転プレート3の凹部15に噛み合って保持プレート2と回転プレート3とが接合されてこれらのトルク伝達が可能となり回転軸102は固定される。一方、回転プレート3の回転方向がR2の時には爪部材11がR2の方向に向かって傾斜しているので、爪部材11が回転プレート3の凹部15に干渉しても爪部材11が保持プレート2側に押し戻されるにすぎない。そのため、爪部材11が凹部15に噛み合わない。したがって、図3のロックモードの場合、回転プレート3の回転方向がR2の時には保持プレート2と回転プレート3との間のトルク伝達は遮断されて回転プレート3は解放される。
セレクタプレート4の回転位置の切り替えはプレート駆動装置5Aにて実施される。図1、図4及び図5A〜図5Cに示したように、プレート駆動装置5Aは、セレクタプレート4から延びる駆動アーム21と、作動時に駆動力を出力するアクチュエータ22と、アクチュエータ22が出力する駆動力を駆動アーム21に伝達する伝達機構23と、解放位置からロック位置へのセレクタプレート4の回転を制限するストッパ24と、アクチュエータ22の作動時にストッパ24による制限を解除する解除機構25とを備えている。
駆動アーム21はセレクタプレート4の外周部に固定されており、その外周部に位置する基端部30からセレクタプレート4の半径方向外側に向かって先端部31まで延びている。駆動アーム21には先端部31からセレクタプレート4の接線方向(図の右方向)に延びる干渉防止部32が設けられている。なお、干渉防止部32の機能は後述する。
アクチュエータ22は一例として電動式アクチュエータであり、駆動アーム21を介してセレクタプレート4を駆動するための駆動力を作動時に出力する。アクチュエータ22はケース100に固定されたメインボディ33と、直線運動可能な状態でメインボディ33を貫くように設けられた駆動ロッド34と、駆動ロッド34の後端部に位置するスプリングシート34aとメインボディ33との間に設けられ駆動ロッド34を駆動アーム21から離れる方向(図の右方向)に付勢するリターンスプリング35とを備えている。
伝達機構23はアクチュエータ22が出力する駆動力を駆動アーム21に伝達してセレクタプレート4を解放位置からロック位置まで回転させる。そのため、伝達機構23はアクチュエータ22の駆動ロッド34の延長線上に配置された伝達ロッド36と、ケース100に固定されて伝達ロッド36を案内するガイド部材37と、伝達ロッド36に固定されたスプリングシート38と、ガイド部材37とスプリングシート38との間に設けられて伝達ロッド36をアクチュエータ22に接近する方向(図の右方向)に付勢するリターンスプリング39とを備えている。伝達ロッド36は駆動アーム21の基端部30と先端部31との間に設定された結合位置36aで駆動アーム21にリンク結合されている。これにより伝達ロッド36の軸方向の直線運動が駆動アーム21に伝達されることによってセレクタプレート4の回転運動に変換される。伝達ロッド36とアクチュエータ22の駆動ロッド34との間には所定の大きさの隙間G1が設定されている。
ストッパ24は、図5Aに示した制限位置と図5B及び図5Cに示した解除位置との間で動作可能に設けられている。ストッパ24は、駆動アーム21の先端部31に隣接する本体部41と、本体部41から延びていてケース100に対して回転可能に設けられた延長部42と、ストッパ24を制限位置に保持する方向に付勢し、一端がケース100に固定されたリターンスプリング43とを備えている。本体部41は概略L字型に構成されており、そのL字の隅部と駆動アーム21の先端部31の角部とが互いに対面するように形成されている。延長部42は、本体部41から伝達ロッド36と平行な方向に延びてから下方に向かってほぼ直角に折れ曲がっており、その折れ曲がり部42aには支点P1が設定されている。その支点P1を中心としてストッパ24がケース100に対して回転可能となるように、支点P1を軸線とした不図示の支軸がケース100に固定されている。
解除機構25は、アクチュエータ22の作動時に出力する駆動力をストッパ24に伝達することにより、ストッパ24を制限位置から解除位置に動作させる。そのため、解除機構25はアクチュエータ22の駆動ロッド34と伝達機構23の伝達ロッド36との間に位置し駆動ロッド34に固定された介在部材45と、介在部材45に固定されて介在部材45の運動をストッパ24の延長部42に伝達する直動カム46と、ストッパ24の延長部42に設けられていて直動カム46に追従するカムフォロア47とを備えている。本形態においては、介在部材45、直動カム46及びカムフォロア47を組み合わせたものが本発明に係る中間機構に相当する。
クラッチ1がギアオイルに浸されている環境下にある場合には、回転プレート3のトルクがギアオイルを介してセレクタプレート4に伝達する。特にギアオイルの温度が低い場合にはギアオイルの粘性が高くなるので粘性の影響を受けやすくセレクタプレート4に働くトルクが大きくなる。このトルクがアクチュエータ22の非作動時にリターンスプリング39の弾性力を上回ると、セレクタプレート4がリターンスプリング39の弾性力に抗して解放位置からロック位置へ向かう方向に回転しようとする。
プレート駆動装置5Aは、図5Aに示したアクチュエータ22の非作動時においてはセレクタプレート4が解放位置にあるがストッパ24が制限位置に配置されている。そのため、セレクタプレート4がリターンスプリング39の弾性力に抗して解放位置からロック位置へ向かう方向に回転しても、セレクタプレート4に固定された駆動アーム21の先端部31がストッパ24に突き当たり、解放位置からロック位置へのセレクタプレート4の回転が制限される。そのため、アクチュエータ22の非作動時にセレクタプレート4が解放位置からロック位置に意図せずに回転して解放モードからロックモードに切り替わる誤動作を阻止できる。
図5Aの状態からアクチュエータ22が作動すると駆動ロッド34がストロークを開始する。駆動ロッド34のストロークが隙間G1に相当するストローク量S1となる図5Bの状態に至るまでは、駆動ロッド34の駆動力は伝達ロッド36へ伝達されず、その駆動力は解除機構25の介在部材45、直動カム46及びフォロア47を介してストッパ24に伝達される。これにより、ストッパ24は直動カム46のプロファイルに従って支点P1を中心としてリターンスプリング43の弾性力に抗して回転し、図5Aの制限位置から図5Bの解除位置に動作する。これにより、ストッパ24によるセレクタプレート4の回転制限が解除される。
図5Bの状態まで駆動ロッド34がストロークすると、駆動ロッド34が伝達ロッド36に突き当たってアクチュエータ22の駆動力が伝達ロッド36に伝達される。図5Bの状態から駆動ロッド34がさらにストロークすると伝達ロッド36はリターンスプリング39の弾性力に抗して変位を開始し、その直線運動は駆動アーム21を介してセレクタプレート4の回転運動に変換される。駆動ロッド34のストロークが図5Cに示したストローク量S2に達するとセレクタプレート4の回転位置はロック位置に切り替わりクラッチ1がロックモードに切り替わる。
このように伝達機構24及び解除機構25が構成されているので、図5Aの状態からアクチュエータ22の作動を開始した場合にアクチュエータ22の駆動力がストッパ24に伝達されてストッパ24が解除位置に動作した後にアクチュエータ22の駆動力が駆動アーム21に伝達される。そのため、駆動アーム21によってセレクタプレート4の回転が開始する際には予めストッパ24によるセレクタプレート4の回転制限が解除された状態となっている。したがって、アクチュエータ22の作動によって意図的にセレクタプレート4を解放位置からロック位置に回転させる際にストッパ24がその動作の妨げになることを確実に回避できる。
図5Cに示した状態でアクチュエータ22が非作動に切り替わると、各リターンスプリング35、39、43の弾性力によって、図5Bの状態を経由して図5Aの状態に戻る。すなわち、セレクタプレート4の回転位置がロック位置から解放位置に切り替わりクラッチ1が解放モードに切り替わる。
図5Cの状態から図5Aの状態に戻る過程で、振動やその他の原因で伝達ロッド36が元の位置に戻るタイミングが、駆動ロッド34が元の位置に戻るタイミングよりも遅れる可能性がある。この場合には駆動アーム21が図5Cの位置にあるにも拘わらずストッパ24が図5Aの制限位置に動作しようとする状況が生じる。このような状況でストッパ24が制限位置に動作しようとしてもストッパ24は駆動アーム21に設けられた干渉防止部32に突き当たる。そのため、駆動アーム21の移動範囲内にストッパ24が干渉することを干渉防止部32によって防止できる。これにより、図5Cの状態から図5Aの状態に戻る過程で上記のような状況が生じても、ストッパ24が駆動アーム21の移動範囲内に干渉してストッパ24が駆動アーム21に噛み込まれる不具合を防止できる。
本形態のクラッチ1はプレート駆動装置5Aを備えているので、上述した効果を得ることができる。さらに、クラッチ1は、共通のアクチュエータ22によってセレクタプレート4及びストッパ24のそれぞれを動作させているので、これらの動作用のアクチュエータを別々に用意する場合と比べてアクチュエータの個数を低減できるとともに、アクチュエータを駆動するための駆動エネルギーを低減できる。
(第2の形態)
次に、図6及び図7A〜図7Cを参照しながら本発明の第2の形態を説明する。第2の形態のセレクタブルワンウエイクラッチは、第1の形態のプレート駆動装置1Aをプレート駆動装置1Bに置き換えたものに相当する。以下、第1の形態と共通する構成についての詳細な説明を省略するとともに、上記各図を参照しながら第2の形態に係るプレート駆動装置の構成及び動作について説明する。
図6及び図7A〜図7Cに示したように、プレート駆動装置5Bは、セレクタプレート4から延びる駆動アーム51と、作動時に駆動力を出力するアクチュエータ52と、アクチュエータ52が出力する駆動力を駆動アーム51に伝達する伝達機構53と、解放位置からロック位置へのセレクタプレート4の回転を制限するストッパ54と、アクチュエータ52の作動時にストッパ54による制限を解除する解除機構55とを備えている。
駆動アーム51はセレクタプレート4の外周部に固定されており、その外周部に位置する基端部60からセレクタプレート4の半径方向外側に向かって先端部61まで延びている。駆動アーム61には先端部61からセレクタプレート4の接線方向(図の右方向)に延びる干渉防止部62が設けられている。
アクチュエータ52は一例として電動式アクチュエータであり、駆動アーム51を介してセレクタプレート4を駆動するための駆動力を作動時に出力する。アクチュエータ52はケース100に固定されたメインボディ63と、直線運動可能な状態でメインボディ63を貫くように設けられた駆動ロッド64と、駆動ロッド64の後端部に位置するスプリングシート64aとメインボディ63との間に設けられ駆動ロッド64を駆動アーム51から離れる方向(図の右方向)に付勢するリターンスプリング65とを備えている。
伝達機構53はアクチュエータ52が出力する駆動力を駆動アーム51に伝達してセレクタプレート4を解放位置からロック位置まで回転させる。そのため、伝達機構53は、アクチュエータ52の駆動ロッド64が挿入された状態で駆動ロッド64と同軸上に配置された中空状の伝達ロッド66と、ケース100に固定されて伝達ロッド66を案内するガイド部材67と、伝達ロッド66に固定されたスプリングシート68と、ガイド部材67とスプリングシート68との間に配置されたリターンスプリング69とを備えている。伝達ロッド66は駆動アーム51の基端部60と先端部61との間に設定された結合位置66aで駆動アーム51にリンク結合されている。これにより伝達ロッド66の軸方向の直線運動が駆動アーム51に伝達されることによってセレクタプレート4の回転運動に変換される。伝達ロッド66に挿入された駆動ロッド64には、半径方向外側に広がり、かつ伝達ロッド66に突き当たることが可能なフランジ部64bが形成されており、そのフランジ部64bと伝達ロッド66との間には所定の大きさの隙間G2が設定されている。
ストッパ54は、図7Aに示した制限位置と図7B及び図7Cに示した解除位置との間で動作可能に設けられている。ストッパ54は、駆動アーム51の先端部61に隣接する本体部71と、本体部71から延びていてケース100に対して回転可能に設けられた延長部72と、ストッパ54を制限位置に保持する方向に付勢し、一端がケース100に固定されたリターンスプリング73とを備えている。本体部71は概略L字型に構成されており、そのL字の先端部と駆動アーム51の先端部61とが互いに対面するように形成されている。延長部72は、本体部71から伝達ロッド66及び駆動ロッド64のそれぞれと平行な方向に延びていて、その端部72aには支点P2が設定されている。その支点P2を中心としてストッパ54がケース100に対して回転可能となるように、支点P2を軸線とした不図示の支軸がケース100に固定されている。
解除機構55は、アクチュエータ52の作動時に出力する駆動力をストッパ54に伝達することにより、ストッパ54を制限位置から解除位置に動作させる。そのため、解除機構55は伝達機構53の伝達ロッド66から露出した駆動ロッド64の先端部64cに固定された直動カム76と、ストッパ54の延長部72のから下方に延びていて直動カム76に追従するカムフォロア77とを備えている。本形態においては、直動カム76及びカムフォロア77を組み合わせたものが本発明に係る中間機構に相当する。
プレート駆動装置1Bは、第1の形態のプレート駆動装置1Aと同様に動作する。すなわち、プレート駆動装置1Bは、図7Aに示したアクチュエータ52の非作動時においてはセレクタプレート4が解放位置にあるがストッパ54が制限位置に配置されている。そのため、ギアオイルの粘性の影響によってセレクタプレート4がリターンスプリング69の弾性力に抗して解放位置からロック位置へ向かう方向に回転しても、セレクタプレート4に固定された駆動アーム51の先端部61がストッパ54に突き当たり、解放位置からロック位置へのセレクタプレート4の回転が制限される。そのため、アクチュエータ52の非作動時にセレクタプレート4が解放位置からロック位置に意図せずに回転して解放モードからロックモードに切り替わる誤動作を阻止できる。
図7Aの状態からアクチュエータ52が作動すると駆動ロッド64がストロークを開始する。駆動ロッド64のストロークが隙間G2に相当するストローク量S1となる図7Bの状態に至るまでは、駆動ロッド64の駆動力は伝達ロッド66へ伝達されず、その駆動力は解除機構55の直動カム76及びフォロア77を介してストッパ54に伝達される。これにより、ストッパ54は直動カム76のプロファイルに従って支点P2を中心としてリターンスプリング73の弾性力に抗して回転し、図7Aの制限位置から図7Bの解除位置に動作する。これにより、ストッパ54によるセレクタプレート4の回転制限が解除される。
駆動ロッド64が図7Bの状態までストロークすると、駆動ロッド64のフランジ部64bが伝達ロッド66に突き当たってアクチュエータ52の駆動力が伝達ロッド66に伝達される。図7Bの状態から駆動ロッド64がさらにストロークすると伝達ロッド66はリターンスプリング69の弾性力に抗して変位を開始し、その直線運動は駆動アーム51を介してセレクタプレート4の回転運動に変換される。駆動ロッド64のストロークが図7Cに示したストローク量S2に達するとセレクタプレート4の回転位置はロック位置に切り替わりクラッチ1がロックモードに切り替わる。
プレート駆動装置1Bは、第1の形態のプレート駆動装置1Aと同様に、図7Aの状態からアクチュエータ52の作動を開始した場合にアクチュエータ52の駆動力がストッパ54に伝達されてストッパ54が解除位置に動作した後にアクチュエータ52の駆動力が駆動アーム51に伝達される。そのため、駆動アーム51によってセレクタプレート4の回転が開始する際には予めストッパ54によるセレクタプレート4の回転制限が解除された状態となっている。したがって、アクチュエータ52の作動によって意図的にセレクタプレート4を解放位置からロック位置に回転させる際にストッパ54がその動作の妨げになることを確実に回避できる。
図7Cに示した状態でアクチュエータ22が非作動に切り替わると、第1の形態のプレート駆動装置1Aと同様に、各リターンスプリング65、69、73の弾性力によって、図7Bの状態を経由して図7Aの状態に戻る。すなわち、セレクタプレート4の回転位置がロック位置から解放位置に切り替わりクラッチ1が解放モードに切り替わる。
図7Cの状態から図7Aの状態に戻る過程で、駆動アーム51が図7Cの位置にあるにも拘わらずストッパ54が図7Aの制限位置に動作しようとする状況が生じても、第1の形態と同様に干渉防止部62によって駆動アーム51の移動範囲内にストッパ54が干渉することが防止される。したがって、図7Cの状態から図7Aの状態に戻る過程でストッパ54が駆動アーム51の移動範囲内に干渉してストッパ54が駆動アーム51に噛み込まれる不具合を防止できる。
本形態のクラッチ1はプレート駆動装置5Bを備えているので、上述した効果を得ることができる。さらに、クラッチ1は、共通のアクチュエータ52によってセレクタプレート4及びストッパ54のそれぞれを動作させているので、これらの動作用のアクチュエータを別々に用意する場合と比べてアクチュエータの個数を低減できるとともに、アクチュエータを駆動するための駆動エネルギーを低減できる。
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。上記各形態は駆動アームがセレクタプレートの半径方向外側に延びているが駆動アームが延びる方向は半径方向外側に限定されない。例えば、クラッチを構成する各プレートが中空円板状である場合、駆動アームをセレクタプレートの内周から半径方向内側つまりセレクタプレートの中心に向かって延びるようにし、プレート駆動装置等を各プレートの中空部に配置する形態で本発明を実施することも可能である。
上記各形態はストッパが駆動アームに突き当たることによってセレクタプレートの回転が制限されている。そのため、伝達機構、ストッパ及び解除機構等をセレクタプレートの外周側に配置できるので各要素の配置の自由度が向上する利点がある。しかしながら、上記各形態のストッパ及び駆動アームの構成は一例にすぎない。例えば、セレクタプレートに突起や溝等の受け部を設けて、その受け部とストッパとが突き当たるようにしてセレクタプレートの回転を制限する形態で本発明を実施することもできる。
上記各形態は、アクチュエータの駆動力がストッパに伝達された後に駆動アームに伝達されるように、伝達機構の伝達ロッドとアクチュエータの駆動ロッドとの間に隙間が設定されている。しかしながら、このような隙間の設定は任意であり、このような隙間を設定せずにアクチュエータの駆動力がストッパと駆動アームとに同時に伝達されて駆動アームの動作の開始に連動してストッパが動作を開始する形態で本発明を実施することも可能である。
1 クラッチ
2 保持プレート(第1プレート)
3 回転プレート(第2プレート)
4 セレクタプレート
5A、5B プレート駆動装置
11 爪部材
15 凹部
21、51 駆動アーム
22、52 アクチュエータ
23、53 伝達機構
24、54 ストッパ
25、55 解除機構
32、62 干渉防止部
34、64 駆動ロッド
36、66 伝達ロッド
100 ケース
Ax 軸線
G1、G2 隙間

Claims (5)

  1. 互いに同一軸線上に配置された第1プレート及び第2プレートと、
    前記第1プレートから前記第2プレートに向かって突出可能な状態で前記第1プレートに設けられ、前記第1プレートから突出した場合に前記第2プレートがいずれか一方向に回転する時に限って前記第2プレートに形成された凹部に噛み合う爪部材と、
    前記第1プレートに隣接して配置され、前記爪部材が前記第1プレートから突出可能なロック位置と前記爪部材が前記第1プレート側に収納されたままに維持される解放位置との間で前記第1プレートに対して相対回転可能なセレクタプレートと、
    前記セレクタプレートを回転駆動するプレート駆動装置と、を備え、
    前記プレート駆動装置は、
    前記セレクタプレートから延びる駆動アームと、
    前記駆動アームを介して前記セレクタプレートを駆動するための駆動力を作動時に出力するアクチュエータと、
    前記アクチュエータが出力する駆動力を前記駆動アームに伝達して前記セレクタプレートを前記解放位置から前記ロック位置まで回転させる伝達機構と、
    前記解放位置から前記ロック位置への前記セレクタプレートの回転を制限する制限位置とその制限を解除する解除位置との間で動作可能であり、かつ前記アクチュエータの非作動時に前記制限位置に位置するストッパと、
    前記アクチュエータの作動時に出力する前記駆動力を前記ストッパに伝達することにより、前記ストッパを前記制限位置から前記解除位置に動作させる解除機構と、
    を備えるセレクタブルワンウエイクラッチ。
  2. 前記駆動アームは、前記セレクタプレートから半径方向外側に延びており、
    前記ストッパは、前記制限位置において、前記セレクタプレートが前記解放位置から前記ロック位置へ向かう方向に回転する場合に前記駆動アームに突き当たるように配置されている請求項1に記載のセレクタブルワンウエイクラッチ。
  3. 前記駆動アームに設けられ、前記解除位置にある前記ストッパが前記制限位置に動作した場合に前記駆動アームの移動範囲内へ干渉することを防止する干渉防止部を更に備えている、請求項2に記載のセレクタブルワンウエイクラッチ。
  4. 前記アクチュエータの作動が開始した場合に、前記駆動力が前記ストッパに伝達されて前記ストッパが前記解除位置に動作した後に前記駆動力が前記駆動アームに伝達して前記駆動アームが動作するように、前記伝達機構及び前記解除機構がそれぞれ構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のセレクタブルワンウエイクラッチ。
  5. 前記アクチュエータは、前記駆動力を伝達するための駆動ロッドを有し、
    前記伝達機構は、前記駆動ロッドの延長線上に隙間を空けて配置され、前記隙間に相当するだけ前記駆動ロッドがストロークした場合に前記駆動ロッドに突き当たることによって前記駆動アームに前記駆動力を伝達する伝達ロッドを有し、
    前記解除機構は、前記駆動ロッドと前記ストッパとの間に設けられ前記駆動ロッドがストロークした場合に前記ストッパに前記駆動力を伝達する中間機構を有する、請求項4に記載のセレクタブルワンウエイクラッチ。
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