JP2019039445A - セレクタブルワンウェイクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの小型化と低温環境下での誤係合の発生の抑制とを両立することができるセレクタブルワンウェイクラッチを提供すること。
【解決手段】固定プレートと、回転プレートと、切り替えプレートと、アーム部材と、アーム部材を移動させるための操作軸部材を有するアクチュエータとを備え、固定プレート、切り替えプレート及び回転プレートのそれぞれのプレート間に潤滑油を介在させたセレクタブルワンウェイクラッチであって、係合位置から非係合位置に向かってアーム部材を移動させるような第１付勢力を付勢する第１弾性部材と、第１付勢力とは反対向きであって第１付勢力よりも小さな第２付勢力を付勢する第２弾性部材とを備えており、第２弾性部材の弾性係数は、低温時よりも高温時のほうが大きい。
【選択図】図６

Description

本発明は、セレクタブルワンウェイクラッチに関する。

従来、車両に搭載されるワンウェイクラッチとして、ポケットプレートとノッチプレートとの間に配置されたセレクタプレートにより、ポケットプレートの係合片であるストラットと、ノッチプレートの係合凹部であるノッチとを係合状態または非係合状態に切り替えることが可能なセレクタブルワンウェイクラッチが知られている。このようなセレクタブルワンウェイクラッチでは、セレクタプレートと、ポケットプレートまたはノッチプレートとが相対的に摺動するため、その摺動面に潤滑油を供給することにより、各プレートをスムーズに動作させている。

また、特許文献１には、各プレート間に潤滑油を供給したセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、ノッチプレートの回転方向を切り替えるセレクタプレートを操作するために、セレクタプレートの外縁部にアームを連結した構成が開示されている。

特許文献１に開示されたセレクタブルワンウェイクラッチは、リターンスプリングを備えるアクチュエータのプランジャによって、セレクタプレートに連結されたアームを移動させることにより、係合状態と非係合状態とを切り替えるように構成されている。このように構成されたセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、例えばエンジンの始動前は、トルクを伝達する必要がないため、ポケットプレートとノッチプレートとが非係合状態となるように、リターンスプリングの付勢力によって、アームが非係合方向に付勢される。

特開２０１６−１２１７５０号公報

特許文献１に開示されたセレクタブルワンウェイクラッチにおいては、非係合状態から係合状態に切り替えるときに、リターンスプリングの付勢力よりも大きい力をアクチュエータによって発生させる必要がある。そのため、アクチュエータを小型化したい場合には、リターンスプリングの付勢力を弱くすることによって、非係合状態から係合状態に切り替えるときにプランジャを吸引するのに必要な力を小さくすることが考えられる。

しかしながら、リターンスプリングの付勢力を弱くすると、以下の問題が生じやすくなる。一般に、低温環境下においては、セレクタブルワンウェイクラッチ内の潤滑油が高粘度になるため、この状態でエンジンを始動すると、セレクタプレートが高粘度の潤滑油に引きずられて回転し、セレクタプレートが係合状態となり非係合状態のはずであるポケットプレートとノッチプレートとが誤係合するおそれがある。特に、アクチュエータの小型化のためにリターンスプリングの付勢力を弱くすると、上述したような低温環境下での誤係合がより発生しやすくなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、アクチュエータの小型化と、低温環境下での誤係合の発生の抑制とを両立することができるセレクタブルワンウェイクラッチを提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチは、固定プレートと、前記固定プレートに回転軸方向で対向する回転プレートと、前記回転軸方向で前記固定プレートと前記回転プレートとの間に配置され、所定角度だけ該回転プレートの中心軸まわりに回転することによって、係合手段により前記固定プレートと前記回転プレートとが係合する係合状態と、前記係合手段による前記固定プレートと前記回転プレートとの係合がなされない非係合状態とを切り替える切り替えプレートと、前記切り替えプレートに連結され、該切り替えプレートの径方向外側に突出したアーム部材と、アクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体から突出しており、前記係合状態となる係合位置と、前記非係合状態となる非係合位置とに、前記アーム部材を移動させるための操作軸部材と、を有するアクチュエータと、を備え、前記固定プレートと前記切り替えプレートとの間、及び、該切り替えプレートと前記回転プレートとの間に潤滑油を介在させたセレクタブルワンウェイクラッチであって、前記操作軸部材は、前記アーム部材と接触して該操作軸部材の軸線方向の力を該アーム部材に作用させるための第１接触部と、前記第１接触部よりもアクチュエータ側であって前記アーム部材に対して該第１接触部と軸線方向反対側に位置し、前記アーム部材と接触して該操作軸部材の軸線方向の力を該アーム部材に作用させるための第２接触部とを有し、前記係合位置から前記非係合位置に向かって前記アーム部材を移動させるような第１付勢力を、前記第２接触部を介して前記アーム部材に付勢する第１弾性部材と、前記操作軸部材の軸線方向において前記第１付勢力とは反対向きであって該第１付勢力よりも小さな第２付勢力を、前記第１接触部を介して前記アーム部材に付勢する第２弾性部材とを備えており、前記第２弾性部材の弾性係数は、低温時よりも高温時のほうが大きいことを特徴とするものである。

また、上記の発明において、前記第２弾性部材は、Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金で構成されていてもよい。

これにより、第２弾性部材自身の温度変化に応じて第２付勢力を変化させることができる。

また、上記の発明において、前記第１弾性部材は、ばね鋼で構成されていてもよい。

これにより、温度によらず第１弾性部材の弾性係数がほぼ同じため、低温時及び高温時のいずれの温度環境下においても、アーム部材が非係合位置から係合位置に向かって移動するのを第１弾性部材によって抑制すことができる。

本発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチは、高温時に低温時よりも第２付勢力が大きくなるため、その分、アーム部材を係合位置から非係合位置に向けて付勢する第１付勢力を小さくすることができる。これにより、非係合位置から係合位置にアーム部材を移動させるときに必要な駆動電流が小さくなるため、アクチュエータ本体の小型化、ひいては、アクチュエータの小型化を図ることができる。また、低温時には、高温時よりも第２付勢力が小さくなり、セレクタプレートが高粘度の潤滑油に引きずられて回転し、アーム部材が非係合位置から係合位置に向かって移動するのを第１弾性部材によって抑制すことができる。よって、アクチュエータの小型化と、低温環境下での誤係合の発生の抑制とを両立することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態における車両の駆動装置を示すスケルトン図である。 図２は、ＳＯＷＣの全体構成を説明するための分解図である。 図３は、非係合状態におけるＳＯＷＣを示す図である。 図４は、係合状態におけるＳＯＷＣを示す図である。 図５は、アーム及びアクチュエータに作用する力についての説明図である。 図６は、リターンスプリングの付勢力及びロードキャンセルスプリングの付勢力の温度特性を示したグラフである。 図７は、リターンスプリングの付勢力と、保持力と、操作荷重との関係を示したグラフである。 図８は、アクチュエータの吸引力特性を示したグラフである。

以下に、本発明を適用した実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチを備える車両について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、実施形態における車両の駆動装置を示すスケルトン図である。車両Ｖｅの駆動装置１００は、動力源としてエンジン１と、第１モータＭＧ１と、第２モータＭＧ２とを備えている。エンジン１は、周知の内燃機関により構成されている。各モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ機能と発電機能とを有する周知のモータ・ジェネレータ（電動機）であって、インバータを介してバッテリ（いずれも図示せず）に電気的に接続されている。

駆動装置１００は、動力分割機構としての第１遊星歯車機構１０と、変速部としての第２遊星歯車機構２０と、セレクタブルワンウェイクラッチ（以下「ＳＯＷＣ」という）３０と、カウンタギヤ機構４０と、デファレンシャルギヤ機構５０とを備えている。エンジン１が出力した動力は第１遊星歯車機構１０によって第１モータＭＧ１側と駆動輪２側とに分割される。第１モータＭＧ１側に分割された機械的な動力によって、第１モータＭＧ１を発電機として機能させ、第１モータＭＧ１で発電した電力をバッテリに充電し、もしくはインバータを介して第２モータＭＧ２に供給する。その電力によって第２モータＭＧ２をモータとして機能させる。さらに、エンジントルクが駆動輪２に伝達される際、ＳＯＷＣ３０がエンジン反力を受け持つ機構として機能することによって、第２遊星歯車機構２０は増速機として機能する。

エンジン１のクランクシャフトは、図示しないダンパを介して入力軸３に連結されている。入力軸３と同一軸線上には、第１遊星歯車機構１０、第１モータＭＧ１、第２遊星歯車機構２０、ＳＯＷＣ３０が配置されている。第２モータＭＧ２は、クランクシャフトとは別軸線上に配置されている。

第１遊星歯車機構１０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、三つの回転要素として、第１サンギヤＳ_１と、第１サンギヤＳ_１に対して同心円上に配置された第１リングギヤＲ_１と、第１サンギヤＳ_１と第１リングギヤＲ_１とに噛み合っているピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に保持している第１キャリアＣ_１とを有する。

第１サンギヤＳ_１には第１モータＭＧ１が連結されており、第１モータＭＧ１のロータ軸４と第１サンギヤＳ_１とは一体回転する。第１キャリアＣ_１にはエンジン１が連結されており、エンジン１のクランクシャフトと入力軸３と第１キャリアＣ_１とは一体回転する。第１リングギヤＲ_１には、第１遊星歯車機構１０から駆動輪２側へトルクを伝達する出力ギヤ５が一体化されている。第１リングギヤＲ_１はエンジン１から出力されたトルクを駆動輪２へ出力する出力要素であり、出力ギヤ５と第１リングギヤＲ_１とは一体回転する。

出力ギヤ５は、カウンタギヤ機構４０を介してデファレンシャルギヤ機構５０に連結されている。デファレンシャルギヤ機構５０には、左右のドライブシャフト６を介して駆動輪２が連結されている。

また、エンジン１から駆動輪２に伝達されるトルクに、第２モータＭＧ２が出力したトルクを付加できる。第２モータＭＧ２のロータ軸７は、入力軸３と平行に配置されている。ロータ軸７には、カウンタギヤ機構４０のカウンタドリブンギヤと噛み合っているリダクションギヤ８が一体回転するように取り付けられている。

第２遊星歯車機構２０は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、三つの回転要素として、第２サンギヤＳ_２と、第２サンギヤＳ_２に対して同心円上に配置された第２リングギヤＲ_２と、第１ピニオンギヤ及び第２ピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に保持している第２キャリアＣ_２とを有する。なお、第１ピニオンギヤは第２サンギヤＳ_２と噛み合っており、第２ピニオンギヤは第１ピニオンギヤ及び第２リングギヤＲ_２と噛み合っている。

第２サンギヤＳ_２には第１モータＭＧ１が連結されており、第１遊星歯車機構１０の第１サンギヤＳ_１と第１モータＭＧ１のロータ軸４と第２サンギヤＳ_２とは一体回転する。第２キャリアＣ_２にはエンジン１が連結されており、第１遊星歯車機構１０の第１キャリアＣ_１と入力軸３と第２キャリアＣ_２とは一体回転する。第２リングギヤＲ_２は、選択的に回転不能に固定される反力要素であり、ロック機構として機能するＳＯＷＣ３０に連結されている。その第２リングギヤＲ_２はＳＯＷＣ３０のノッチプレート３２と一体回転する。

ＳＯＷＣ３０は、第２リングギヤＲ_２を選択的に回転不能にロックする係合機構（Ｈｉギヤロック機構）である。ＳＯＷＣ３０は、ケースに固定された固定プレートであるポケットプレート３１と、回転プレートであるノッチプレート３２とを有し、第２リングギヤＲ_２の回転方向を一方向のみに規制する係合状態と、第２リングギヤＲ_２が両方向に回転可能となる非係合状態とを選択的に切り替える。ＳＯＷＣ３０が係合している場合、第２リングギヤＲ_２が正回転することは規制され、第２リングギヤＲ_２が負回転することは許容される。正回転とは、エンジン走行中にクランクシャフトが回転する方向と同一方向に回転することを意味する。負回転とは、正回転に対して逆方向に回転することを意味する。

Ｈｉギヤロック状態では、反力要素である第２リングギヤＲ_２がＳＯＷＣ３０によって正回転不能にロックされているために、出力要素である第１リングギヤＲ_１の回転数が入力要素である第１キャリアＣ_１及び第２キャリアＣ_２の回転数よりも大きいオーバードライブ状態となる。つまり、ＳＯＷＣ３０がエンジントルクの反力受け機構として機能し、第２遊星歯車機構２０が増速機として機能する。

次に、ＳＯＷＣ３０の詳細構成を説明する。図２は、ＳＯＷＣ３０の全体構成を説明するための分解図である。図３は、非係合状態におけるＳＯＷＣ３０を示す図である。図４は、係合状態におけるＳＯＷＣ３０を示す図である。

図２に示すように、ＳＯＷＣ３０は、固定プレートである環状のポケットプレート３１と、回転プレートである環状のノッチプレート３２と、ポケットプレート３１とノッチプレート３２との係合状態と非係合状態とを切り替える切り替えプレートであるセレクタプレート３３と、スナップリング３４と、係合片であるストラット３５と、アーム部材であるアーム３６とを備えている。

ポケットプレート３１は、円盤状のプレート部３１１を有し、プレート部３１１の外周部分から軸方向に伸びる円筒部３１３が一体成形されている。プレート部３１１の一方の面は、軸方向でセレクタプレート３３及びノッチプレート３２と対向する面であり、ストラット３５を収容するポケット３１２が周方向で所定間隔を空けた位置に複数設けられている。ポケット３１２は、プレート部３１１の板厚方向に窪んだ形状を有する。ポケット３１２の底部とストラット３５との間には、ストラット３５をノッチプレート３２側に付勢する図示しない付勢ばねが設けられている。

ノッチプレート３２は、ポケットプレート３１及びセレクタプレート３３に対して相対回転可能な環状のプレートである。ノッチプレート３２のうち、セレクタプレート３３及びポケットプレート３１と軸方向で対向する面には、ポケットプレート３１のポケット３１２に対応する位置に、ストラット３５が係合する係合凹部であるノッチ３２１が複数設けられており、ストラット３５とノッチ３２１とで係合手段を構成している。図２では、ノッチ３２１が一つのみ示されているが、ノッチプレート３２にはポケット３１２及びストラット３５と対応する位置に複数のノッチ３２１が設けられている。また、図２に示すように、ノッチプレート３２はセレクタプレート３３とともにポケットプレート３１の円筒部３１３内に収容され、その円筒部３１３の内周部に嵌合させたスナップリング３４によってポケットプレート３１から抜け落ちないように構成されている。また、ＳＯＷＣ３０内における、ポケットプレート３１、セレクタプレート３３及びノッチプレート３２のそれぞれのプレート間には潤滑油が介在している。

セレクタプレート３３は、回転軸方向でプレート部３１１とノッチプレート３２との間に配置され、ポケットプレート３１及びノッチプレート３２に対して相対回転可能な環状のプレートである。図２に示すように、セレクタプレート３３には、ポケットプレート３１のポケット３１２に対応する位置に複数の窓孔３３１が設けられている。窓孔３３１は、板厚方向に貫通したストラット開閉窓であり、ポケット３１２及びストラット３５と同数設けられている。図３に示すように、セレクタプレート３３は、アーム３６を介してアクチュエータ３７に接続されており、アクチュエータ３７によってポケットプレート３１に対し相対回転させられる。そして、窓孔３３１の位置がポケット３１２の位置と周方向で略一致する係合プレート位置と、窓孔３３１の位置がポケット３１２の位置と周方向にずれている非係合プレート位置との間で、セレクタプレート３３が所定角度だけノッチプレート３２の中心軸まわりに回転することにより、係合状態と非係合状態とが切り替えられる。

アーム３６は、アーム本体３６１と操作部３６２とで構成されており、アクチュエータ３７から出力された力をセレクタプレート３３に伝達するための部材である。図２に示すように、ポケットプレート３１の円筒部３１３には、アーム３６を差し込むための差し込み孔３１４が形成されている。アーム３６の一端部は、ポケットプレート３１の円筒部３１３の外側から差し込み孔３１４に差し込まれて、ポケットプレート３１の内部でセレクタプレート３３と連結される。差し込み孔３１４は、円筒部３１３のプレート部３１１側を径方向に貫通し、円筒部３１３の一部を周方向に切り欠いた形状を有する。そのため、差し込み孔３１４に差し込まれたアーム３６は、差し込み孔３１４の端部壁面によって周方向での可動域が制限される。つまり、アーム本体３６１が差し込み孔３１４の端部壁面に接触すると、アーム３６の動きが規制されてセレクタプレート３３の回転は停止する。

図３及び図４に示すように、アクチュエータ３７は、内部に電磁コイルが設けられたアクチュエータ本体３７１と、アクチュエータ本体３７１から突出している操作軸部材であるプランジャ３７２とで構成されており、プランジャ３７２を直線的に動作させる直動アクチュエータである。プランジャ３７２は、アーム３６をセレクタプレート３３の周方向に沿って移動させることによって、係合状態となる係合位置と、非係合状態となる非係合位置とに、アーム３６を移動させるためのものである。プランジャ３７２は、アクチュエータ本体３７１から突出している軸部３７２ａと、操作部３６２と接触してプランジャ軸線方向の力を操作部３６２に作用させるための、軸部３７２ａから径方向に広がる一対のフランジ部を構成する第１接触部である第１フランジ３７２ｂ及び第２接触部である第２フランジ３７２ｃとを有している。

軸部３７２ａの根元側端部は、アクチュエータ本体３７１の内部に挿入されており、軸部３７２ａの先端側端部は、ケースに設けられた支持部材６０の貫通孔６１に挿入されてプランジャ軸線方向に往復移動可能に支持されている。第１フランジ３７２ｂには、プランジャ軸線方向で第２フランジ３７２ｃ側を向く面である第１壁面３７３が形成されており、第２フランジ３７２ｃには、プランジャ軸線方向で第１フランジ３７２ｂ側を向く面である第２壁面３７４が形成されている。第１フランジ３７２ｂ及び第２フランジ３７２ｃは、プランジャ軸線方向で軸部３７２ａの先端側からアクチュエータ本体３７１側に、第１フランジ３７２ｂ、第２フランジ３７２ｃの順で並んで設けられており、第１フランジ３７２ｂと第２フランジ３７２ｃとの間に操作部３６２が配置されている。そして、第１壁面３７３または第２壁面３７４と接触することによって、アーム３６とプランジャ３７２とが接続される。

軸部３７２ａにおける第２フランジ３７２ｃとアクチュエータ本体３７１との間には、係合位置から非係合位置に向かってアーム３６を移動させるような第１付勢力である付勢力Ｆ_ｒｓを、第２フランジ３７２ｃを介して操作部３６２に付勢するための第１弾性部材であるリターンスプリング３８が設けられている。このリターンスプリング３８は、ばね鋼で構成されている。また、軸部３７２ａにおける第１フランジ３７２ｂと支持部材６０との間には、プランジャ軸線方向においてリターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓとは逆向きの第２付勢力である付勢力Ｆ_ｌｓを、第１フランジ３７２ｂに付勢するための第２弾性部材であるロードキャンセルスプリング３９が設けられている。このロードキャンセルスプリング３９は、Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金で構成されている。

非係合状態から係合状態への切り替え動作では、アクチュエータ３７に通電し駆動させてプランジャ３７２を吸引する。これにより、リターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓに抗してプランジャ３７２が縮むように直線的に動くことによって、第１フランジ３７２ｂによって操作部３６２が押され、アーム３６を介してセレクタプレート３３は、セレクタプレート回転中心Ｏで係合方向に回転する。そして、セレクタプレート３３は所定角度だけ係合方向に回転してから係合プレート位置で停止する。

セレクタプレート３３が係合プレート位置にある場合、ストラット３５は、図示しない付勢ばねによって押され窓孔３３１を通じてノッチプレート３２側に立ち上がる。この場合、ノッチプレート３２の回転方向に応じて、ストラット３５がノッチ３２１に係合する場合である係合状態と、ストラット３５がノッチ３２１に係合しない場合であるオーバーラン状態とに分けられる。係合状態では、係合方向にノッチプレート３２が回転することが規制される。オーバーラン状態では、オーバーラン方向にノッチプレート３２が回転している。

一方、係合状態から非係合状態への切り替え動作では、アクチュエータ３７に通電せず停止させる。これにより、第２フランジ３７２ｃがリターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓによって付勢され、ロードキャンセルスプリング３９の付勢力Ｆ_ｌｓに抗してプランジャ３７２が伸びるように直線的に動くことにより、第２フランジ３７２ｃが操作部３６２に向かって移動する。そして、第２フランジ３７２ｃによって操作部３６２が押され、アーム３６を介してセレクタプレート３３は、セレクタプレート回転中心Ｏで非係合方向に回転し、所定角度だけ非係合方向に回転してから非係合プレート位置で停止する。

セレクタプレート３３が非係合プレート位置にある場合には、セレクタプレート３３の窓孔３３１間の板部分３３２によってストラット３５がポケット３１２の内部に押し込まれている。板部分３３２は、ストラット３５をポケット３１２内に収容させる部材として機能し、ストラット３５が立ち上がらないようにポケット３１２の開口を閉じる。この場合、ストラット３５とノッチ３２１とが係合しないため、ノッチプレート３２は両方向に回転可能な状態である非係合状態となる。

ＳＯＷＣ３０において、セレクタプレート３３が誤作動するときには、セレクタプレート３３の係合方向への回転に連動してアーム３６が動いた後に、プランジャ３７２が動かされる。すなわち、低温環境下などＳＯＷＣ３０内の潤滑油の粘度が高い状態でエンジン１が始動され、ノッチプレート３２が係合方向に回転した際に、潤滑油を介してセレクタプレート３３にトルクが作用し、セレクタプレート３３がノッチプレート３２の回転に引きずられて係合方向に回転して誤作動する場合がある。この場合、セレクタプレート３３の係合方向への回転に連動して、アーム３６もセレクタプレート回転中心Ｏを回転中心として係合方向に回転する。これにより、アーム３６の操作部３６２とプランジャ３７２の第２フランジ３７２ｃとが接触し、第２フランジ３７２ｃが操作部３６２に押されることによって、アクチュエータ３７に通電していないにもかかわらず、プランジャ３７２が縮むように動こうとする。

図５は、アーム３６及びアクチュエータ３７に作用する力についての説明図である。図５に示すように、第２フランジ３７２ｃには、プランジャ軸線方向においてアクチュエータ３７の吸引力Ｆ_Ａとは逆向きに、リターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓが作用する。また、第１フランジ３７２ｂには、プランジャ軸線方向においてアクチュエータ３７の吸引力Ｆ_Ａと同じ向きに、ロードキャンセルスプリング３９の付勢力Ｆ_ｌｓが作用する。また、アーム３６の操作部３６２には、プランジャ軸線方向においてアクチュエータ３７の吸引力Ｆ_Ａと同じ向きに、セレクタプレート３３の誤作動による操作荷重Ｆ_ｃが作用する。

セレクタプレート３３の誤作動が止まるかどうかは、操作荷重Ｆ_ｃと、リターンスプリング３８及びロードキャンセルスプリング３９の組み合わせばねによる保持力Ｆ_ｒｅ（＝Ｆ_ｒｓ−Ｆ_ｌｓ）との大小関係で決定される。すなわち、Ｆ_ｃ＞Ｆ_ｒｅのときに、プランジャ３７２が縮むように動くため、セレクタプレート３３が誤作動し始めても、それを止めることができない。このようにセレクタプレート３３の誤作動が止められず、セレクタプレート３３が係合プレート位置に位置してしまうと、ポケットプレート３１とノッチプレート３２とが誤係合して、エンジン始動に失敗するおそれがある。

図６は、リターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓ及びロードキャンセルスプリング３９の付勢力Ｆ_ｌｓの温度特性を示したグラフである。なお、図６においては、リターンスプリング３８及びロードキャンセルスプリング３９の変位が、それぞれ一定である。図７は、リターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓと、保持力Ｆ_ｒｅと、操作荷重Ｆ_ｃとの関係を示したグラフである。ばね鋼で構成されたリターンスプリング３８は、ばね定数（弾性係数）が温度によらずほぼ同じである。そのため、図６に示すように、リターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓは、２０［℃］〜６０［℃］の温度範囲において、リターンスプリング３８の変位が同じ場合、４０［℃］を境にした低温側と高温側とにおいてほぼ同じ大きさであり、温度依存性が小さい。一方、Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金で構成されたロードキャンセルスプリング３９は、ばね定数（弾性係数）が低温時よりも高温時のほうが大きい。そのため、ロードキャンセルスプリング３９の付勢力Ｆ_ｌｓは、ロードキャンセルスプリング３９自身の温度変化に応じて変化し、前記温度範囲において、ロードキャンセルスプリング３９の変位が同じ場合、前記低温側よりも前記高温側のほうが大きく、温度依存性が大きい。そのため、図７に示すように、保持力Ｆ_ｒｅは４０［℃］を境に低温側よりも高温側のほうが小さい。

また、本実施形態に係るＳＯＷＣ３０は、図７に示すように、−２０［℃］〜６０［℃］の温度範囲において、常に保持力Ｆ_ｒｅのほうが操作荷重Ｆ_ｃよりも大きい。そのため、セレクタプレート３３が誤作動しようとしても、プランジャ３７２が縮むように動くのを抑制し、セレクタプレート３３の誤作動を止めることができる。よって、エンジン始動時に潤滑油が高粘度となる低温環境下であっても、セレクタプレート３３が潤滑油に引きずられて回転し、非係合状態であるポケットプレート３１とノッチプレート３２とが誤係合するのを抑制することができる。

図８は、アクチュエータ３７の吸引力特性を示したグラフである。アクチュエータ３７の吸引力Ｆ_Ａは、２０［℃］〜６０［℃］の温度範囲においてほぼ一定であり、常にリターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓよりも小さい。一方、保持力Ｆ_ｒｅに対しては、前記温度範囲における４０［℃］より高温側において、アクチュエータ３７の吸引力Ｆ_Ａのほうが大きい。すなわち、図８中の斜線で示した範囲では、アクチュエータ３７の吸引力Ｆ_Ａによるプランジャ３７２の吸引が可能となる。そのため、エンジン始動後の高温環境下では、アクチュエータ３７が保持力Ｆ_ｒｅに抗してプランジャ３７２を吸引し、アーム３６を介してセレクタプレート３３を係合方向に回転させて、非係合状態から係合状態に切り替えることができる。

この際、非係合状態から係合状態にするときにプランジャ３７２を吸引するために必要なアクチュエータ３７の吸引力Ｆ_Ａは、リターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓよりも小さい。そのため、ロードキャンセルスプリング３９を設けずに、リターンスプリング３８の付勢力Ｆ_ｒｓよりも大きな吸引力Ｆ_Ａを発生させる必要がある構成よりも、吸引力Ｆ_Ａを発生させるために必要なアクチュエータ３７の駆動電流が小さくなる。よって、その分、アクチュエータ本体３７１を小型化、ひいては、アクチュエータ３７の小型化を図ることができる。

以上のように、本実施形態に係るＳＯＷＣ３０においては、上述したような付勢力Ｆ_ｌｓに温度依存性を有するロードキャンセルスプリング３９をアクチュエータ３７に設けることによって、アクチュエータ３７の小型化と低温環境下での誤係合の発生の抑制とを両立することができる。

１ エンジン
１０ 第１遊星歯車機構
２０ 第２遊星歯車機構
３０ セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）
３１ ポケットプレート
３２ ノッチプレート
３３ セレクタプレート
３５ ストラット
３６ アーム
３７ アクチュエータ
３８ リターンスプリング
３９ ロードキャンセルスプリング
１００ 駆動装置
３１１ プレート部
３１２ ポケット
３１３ 円筒部
３６１ アーム本体
３６２ 操作部
３７１ アクチュエータ本体
３７２ プランジャ
３７２ａ 軸部
３７２ｂ 第１フランジ
３７２ｃ 第２フランジ

Claims (3)

1. 固定プレートと、
   前記固定プレートに回転軸方向で対向する回転プレートと、
   前記回転軸方向で前記固定プレートと前記回転プレートとの間に配置され、所定角度だけ該回転プレートの中心軸まわりに回転することによって、係合手段により前記固定プレートと前記回転プレートとが係合する係合状態と、前記係合手段による前記固定プレートと前記回転プレートとの係合がなされない非係合状態とを切り替える切り替えプレートと、
   前記切り替えプレートに連結され、該切り替えプレートの径方向外側に突出したアーム部材と、
   アクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体から突出しており、前記係合状態となる係合位置と、前記非係合状態となる非係合位置とに、前記アーム部材を移動させるための操作軸部材と、を有するアクチュエータと、
   を備え、
   前記固定プレートと前記切り替えプレートとの間、及び、該切り替えプレートと前記回転プレートとの間に潤滑油を介在させたセレクタブルワンウェイクラッチであって、
   前記操作軸部材は、前記アーム部材と接触して該操作軸部材の軸線方向の力を該アーム部材に作用させるための第１接触部と、前記第１接触部よりもアクチュエータ側であって前記アーム部材に対して該第１接触部と軸線方向反対側に位置し、前記アーム部材と接触して該操作軸部材の軸線方向の力を該アーム部材に作用させるための第２接触部とを有し、
   前記係合位置から前記非係合位置に向かって前記アーム部材を移動させるような第１付勢力を、前記第２接触部を介して前記アーム部材に付勢する第１弾性部材と、
   前記操作軸部材の軸線方向において前記第１付勢力とは反対向きであって該第１付勢力よりも小さな第２付勢力を、前記第１接触部を介して前記アーム部材に付勢する第２弾性部材とを備えており、
   前記第２弾性部材の弾性係数は、低温時よりも高温時のほうが大きいことを特徴とするセレクタブルワンウェイクラッチ。
2. 前記第２弾性部材は、Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のセレクタブルワンウェイクラッチ。
3. 前記第１弾性部材は、ばね鋼で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセレクタブルワンウェイクラッチ。

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