JP2023088641A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体同士が一体回転可能な状態と相対回転可能な状態とを適切に切り替え可能な断続装置を備える動力伝達装置を提供する。【解決手段】変速機Ｔは、第１従動ギヤ１８４と、第２シャフト１８２と、第１断続機構２１０と、これらを収容するユニットケース２５０と、を備える。第１断続機構２１０は、第１従動ギヤ１８４と第２シャフト１８２との間に配置されるローラ２８１と、ローラ２８１を第１従動ギヤ１８４と第２シャフト１８２とが一体回転可能な係合状態と、ローラ２８１を第１従動ギヤ１８４と第２シャフト１８２とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作ロッド２４１と、操作ロッド２４１を制御する第１制御部３０１と、を備える。【選択図】図２０

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。

従来、車両等の移動体の推進部、トラクター等の作業機の作業部、義足等の継手装置には、回転体同士が一体回転可能な状態と相対回転可能な状態とを切り替える断続装置を備える動力伝達装置が搭載されている（例えば、特許文献１）。

国際公開第２０２１／０４００３９号

断続装置では、状況に応じて適切に前述の２つの状態を切り替え可能であることが求められる。

本発明は、回転体同士が一体回転可能な状態と相対回転可能な状態とを適切に切り替え可能な断続装置を備える動力伝達装置を提供する。

本発明は、
駆動部と被駆動部との動力伝達経路上に配置される動力伝達装置であって、
第１回転体と、
第２回転体と、
断続装置と、を備え、
前記断続装置は、
前記第１回転体と前記第２回転体との間に配置される係合子と、
前記係合子を、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部と、を備え、
前記操作部は、
前記係合子を動かす作動子と、
該作動子を介して前記係合子を操作可能に、又は該作動子を介さず前記係合子を操作可能に設けられる操作子と、を有し、
前記第１回転体及び前記第２回転体は、
互いの回転軸線が一致するように、且つ、
前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
前記操作子は、
前記回転軸線と直交する直交方向に沿って進退移動可能に設けられる進退子と、
前記回転軸線に沿って延在し、かつ該回転軸線に沿って進退移動可能に設けられる延在部と、を有し、
前記進退子は、該進退子の前記直交方向における前記回転軸線側の端部である内端が、前記延在部と当接するよう設けられ、
前記動力伝達装置は、前記操作部を制御する制御部を備える。

本発明によれば、回転体同士が一体回転可能な状態と相対回転可能な状態とを適切に切り替えることができる。

本発明の一実施形態の断続装置を搭載した電動義足を斜め前方から見た斜視図である。 図１の電動義足の分解斜視図である。 伸縮装置の斜視図である。 図１の電動義足の断面図である。 伸縮装置の断面図である。 図１の電動義足の屈曲状態を示す要部断面図である。 図１の電動義足の最大屈曲状態を示す要部断面図である。 二方向クラッチの断面図である。 図８に示すリテーナの一例（ローラ、ガイド及びゴム球を含む）示す斜視図である。 図８に示すリテーナの他例（ローラ及びゴム球を含む）示す斜視図である。 操作機構の動作を示す図であり、（Ａ）は第１断続部及び第２断続部がオフの状態を示す図、（Ｂ）は第１断続部がオフ、第２断続部がオンの状態を示す図、（Ｃ）は第１断続部がオン、第２断続部がオフの状態を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部がオフの状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッドの位置を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部がオフからオンに操作された状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッドの位置を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部の正転オン状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッドの位置を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部の逆転オン状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッドの位置を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部がオンからオフに操作された状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッドの位置を示す図である。 （Ａ）～（Ｆ）は、昇段時の人間及び電動義足の動作を示す図である。 昇段時、平地歩行時及び降段時の人間及び電動義足の動作を示す図である。 第２断続部がオフからオンに操作される際に、第２従動ギヤと連れ回りするリテーナのガイドが凹部の傾斜面でピンを内径方向に押し戻す状態を示す図である。 平地歩行時におけるローラの係合状態から非係合状態への切替制御を説明する図である。 平地歩行時におけるローラの非係合状態から係合状態への切替制御を説明する図である。 電動義足１の制御ブロックを示す図である。 本発明の一実施形態の断続装置を搭載した車両用駆動装置の模式図である。

以下、本発明の一実施形態の断続装置を搭載した電動義足について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、電動義足の使用者を基準に前後方向、左右方向、上下方向を定義する。図面には、電動義足の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤとして示す。

本実施形態の電動義足１は、図１～図５に示すように、ひざのない人の脚部に装着される義足であり、ひざの下側に位置する膝下側部材１１０と、大腿部に装着され、ひざの上側に位置する膝上側部材１２０と、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角を変更可能に連接する膝関節機構１３０と、伸縮することにより膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角を変更可能な伸縮装置１４０と、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角の変更範囲を機械的に制限するメカストップ機構１５０と、メカストップ機構１５０による衝撃を緩衝する緩衝機構１６０と、伸縮装置１４０などに電力を供給するバッテリＢと、を備える。

膝上側部材１２０は、不図示のソケットに連結されるアダプター１２１を備える。ソケットは、大腿部に設けられるジョイント部材であり、ソケットにアダプター１２１を連結することで、大腿部に膝上側部材１２０が一体化される。

膝下側部材１１０は、上部及び後部が開口する箱形状のメインフレーム１１１と、メインフレーム１１１の左右両側面を覆うサイドカバー１１２と、メインフレーム１１１の後部開口を開閉可能に覆う着脱自在なリヤカバー１１３と、を備える。

メインフレーム１１１の上部には、膝関節機構１３０を構成する回動部１３５を介して膝上側部材１２０が設けられ、メインフレーム１１１の下部には、下方に延在する脚部１１４が設けられる。

図３～図５に示すように、伸縮装置１４０は、回転動力を出力するモータＭと、モータＭの動力を伝達する変速機Ｔと、変速機Ｔに動力伝達可能に接続され、変速機Ｔから出力される回転動力を並進運動（伸縮運動）に変換するスピンドルユニットＳＰと、変速機Ｔに設けられる第１断続機構２１０及び第２断続機構２２０と、伸縮装置１４０をユニット化するユニットケース２５０と、を備える。

モータＭは、変速機Ｔの後方且つ上方に配置され、スピンドルユニットＳＰは、変速機Ｔの前方且つ上方に配置される。モータＭは、モータ本体部１７１と、モータ本体部１７１の出力回転を減速するギヤ機構部１７２と、を備えるギヤ機構内蔵モータである。スピンドルユニットＳＰは、雄ねじが形成されたスピンドル１７３と、雌ねじが形成されたスリーブ１７４と、を有し、スピンドル１７３の回転によりスリーブ１７４がスピンドル１７３の軸心に沿って並進運動する。

具体的に説明すると、スピンドル１７３は、変速機Ｔによって伝達されたモータＭの回転動力を受けて回転運動を行う。一方、スリーブ１７４は、ユニットケース２５０に回転不能且つ上下移動可能に支持されている。したがって、変速機Ｔによって伝達されたモータＭの回転動力を受けてスピンドル１７３が一方側に回転すると、スリーブ１７４が変速機Ｔから離れるように並進移動し、スピンドル１７３が他方側に回転すると、スリーブ１７４が変速機Ｔに近づくように並進移動する。なお、スリーブ１７４が変速機Ｔから離れるように並進移動することをスピンドルユニットＳＰの伸長動作と呼ぶことがあり、反対にスリーブ１７４が変速機Ｔに近づくように並進移動することをスピンドルユニットＳＰの縮小動作と呼ぶことがある。

即ち、スピンドル１７３の回転方向に応じてスリーブ１７４と変速機Ｔとの距離が伸縮する。スリーブ１７４の上端部は、リンク部材１７５を介して膝上側部材１２０に連結されている。スピンドル１７３の回転方向に応じてスリーブ１７４と変速機Ｔとの距離が伸縮することで、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０とが回動部１３５を中心に回転する。これにより、膝上側部材１２０と膝下側部材１１０との成す角が変わる。膝上側部材１２０と膝下側部材１１０との成す角を鋭角側と鈍角側の角度のうち鋭角側の角度とすると、成す角が大きくなるときに膝関節機構１３０が伸展し、成す角が小さくなるときに膝関節機構１３０が屈曲する。

変速機Ｔは、モータＭの動力を第１変速比でスピンドルユニットＳＰに伝達する第１変速機構Ｔ１と、モータＭの動力を第１変速比とは異なる第２変速比でスピンドルユニットＳＰに伝達する第２変速機構Ｔ２と、を備える。第１変速機構Ｔ１及び第２変速機構Ｔ２は、断続機構２１０、２２０によって動力の遮断状態と接続状態とが切り替えられる。

このような変速機Ｔによれば、変速比の異なる２つの動力伝達路を備えることで、膝関節機構１３０における伸展と屈曲の動作スピード及び発生動力を切り替えることができる。第１変速比及び第２変速比は異なっていればよく、第１変速機構Ｔ１と第２変速機構Ｔ２とは、いずれか一方が減速機構で他方が増速機構であってもよく、いずれか一方が等速機構で他方が減速機構又は増速機構であってもよく、両方が減速機構であってもよく、両方が増速機構であってもよい。

第１変速比は、第１変速機構Ｔ１におけるモータＭ側の回転数である変速前回転数に対する、第１変速機構Ｔ１における反モータＭ側（スピンドルユニットＳＰ側）の回転数である変速後回転数の比率である。第２変速比は、第２変速機構Ｔ２におけるモータＭ側の回転数である変速前回転数に対する、第２変速機構Ｔ２における反モータＭ側（スピンドルユニットＳＰ側）の回転数である変速後回転数の比率である。

例えば、第１変速機構Ｔ１の第１変速比が１より小さい場合、反モータＭ側（スピンドルユニットＳＰ側）の回転数はモータＭ側の回転数よりも減少し、トルクが増加する。第２変速機構Ｔ２の第２変速比が１より大きい場合、反モータＭ側（スピンドルユニットＳＰ側）の回転数はモータＭ側の回転数よりも増加し、トルクが減少する。本実施形態では、第１変速比が１より小さく、第２変速比が１よりも大きく設定されており、第１変速機構Ｔ１が第２変速機構Ｔ２よりも下方に配置されている。

第１変速機構Ｔ１及び第２変速機構Ｔ２には、ギヤ機構部１７２の出力軸１７２ａの下方延長線上に回転可能に配置される第１シャフト１８１と、スピンドルユニットＳＰのスピンドル１７３の下方延長線上に回転可能に配置される第２シャフト１８２と、が含まれる。第１シャフト１８１は、軸心誤差を許容するカップリング１８７を介して、モータＭのギヤ機構部１７２の出力軸１７２ａに一体回転可能に連結される。第２シャフト１８２は、スピンドルユニットＳＰのスピンドル１７３に一体回転可能に接続されている。なお、本実施形態の第２シャフト１８２は、スピンドルユニットＳＰのスピンドル１７３と一体化されているが、第２シャフト１８２は、スピンドルユニットＳＰのスピンドル１７３とし、スプライン嵌合やカップリングを用いて連結してもよい。

第１変速機構Ｔ１は、互いに噛み合う第１駆動ギヤ１８３及び第１従動ギヤ１８４を備える。第１駆動ギヤ１８３は、第１シャフト１８１に一体回転可能に支持され、第１従動ギヤ１８４は、第２シャフト１８２に相対回転可能に支持されている。第１従動ギヤ１８４及び第２シャフト１８２は、互いの回転軸線が一致する。また、回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置される。言い換えると、それぞれの少なくとも一部が回転軸線と直交する同一の平面上に位置するように配置される。本実施形態の第１変速機構Ｔ１は、第１駆動ギヤ１８３を第１従動ギヤ１８４よりも小径とした減速伝達機構であり、スピンドルユニットＳＰを低速且つ高トルクで伸縮動作させることができる。

第２変速機構Ｔ２は、互いに噛み合う第２駆動ギヤ１８５及び第２従動ギヤ１８６を備える。第２駆動ギヤ１８５は、第１シャフト１８１に一体回転可能に支持され、第２従動ギヤ１８６は、第２シャフト１８２に相対回転可能に支持されている。第２従動ギヤ１８６及び第２シャフト１８２は、互いの回転軸線が一致する。また、回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置される。言い換えると、それぞれの少なくとも一部が回転軸線と直交する同一の平面上に位置するように配置される。本実施形態の第２変速機構Ｔ２は、第２駆動ギヤ１８５を第２従動ギヤ１８６よりも大径とした増速伝達機構であり、スピンドルユニットＳＰを高速且つ低トルクで伸縮動作させることができる。なお、本実施形態では、第１変速機構Ｔ１の上側に第２変速機構Ｔ２を配置しているが、第１変速機構Ｔ１の下側に第２変速機構Ｔ２を配置してもよい。つまり、第１従動ギヤ１８４と第２従動ギヤ１８６とは、回転軸線方向において異なる位置に位置していればよい。また、本実施形態の第１シャフト１８１及び第２シャフト１８２は、それぞれ、最初から一体形成されるが、上下のギヤ支持部を別体として形成した後、一体的に連結（結合）してもよい。

第１断続機構２１０は、第１従動ギヤ１８４と第２シャフト１８２との間に設けられる第１断続部２１２と、第１断続部２１２を切り替え操作する操作機構２４０と、を備える。第２断続機構２２０は、第２従動ギヤ１８６と第２シャフト１８２との間に設けられる第２断続部２２２と、第２断続部２２２を切り替え操作する操作機構２４０と、を備える。これらの断続部２１２、２２２は、共通の構成を有しており、動力伝達を遮断する遮断状態と、一方向及び他方向の両方向の回転動力を伝達可能な動力伝達可能状態と、に切り替え可能に構成される。なお、断続部２１２、２２２の詳細は後述する。

操作機構２４０は、断続部２１２、２２２を断続操作可能に設けられる操作ロッド２４１と、操作ロッド２４１を直線移動させるサーボモータ２４２と、を備える。

第２シャフト１８２は、回転軸線方向（上下方向とも称する）に延びる内部空間Ｓ２を有する中空軸であり、この内部空間Ｓ２に操作ロッド２４１が配置される。操作ロッド２４１は、内部空間Ｓ２から露出する下端部にラック２４１ａが設けられる。操作ロッド２４１は、内部空間Ｓ２に配置された軸受Ｂ４、Ｂ５によりラック２４１ａと相対回転不能且つ回転軸線方向に一体で進退移動可能に支持される。第２シャフト１８２の下端部は、操作ロッド２４１が挿通する挿通孔を有する蓋部材１８８が螺合する。蓋部材１８８は、内部空間Ｓ２への異物の侵入を防止するとともに、操作ロッド２４１の取り換えを容易にする。ラック２４１ａには、サーボモータ２４２の出力軸２４２ａに設けられるピニオン２４３が噛み合っており、サーボモータ２４２の駆動に応じて、操作ロッド２４１の上下方向のポジションが切り替えられる。操作ロッド２４１の外周部には、後述する小径部２４１ｂ１、２４１ｂ２及び大径部２４１ｃ１～２４１ｃ３が形成されており、操作ロッド２４１のポジションに応じて、小径部２４１ｂ１、２４１ｂ２及び大径部２４１ｃ１～２４１ｃ３が断続部２１２、２２２を断続操作する。なお、操作機構２４０の詳細は後述する。

図３～図５に示すように、ユニットケース２５０は、アッパーケース２５１、ミドルケース２５２及びロワケース２５３を備える。

アッパーケース２５１は、スピンドルユニットＳＰの外周側を覆う筒形状を有し、その上端部の内周側に設けられるブッシュ２５４を介してスピンドルユニットＳＰのスリーブ１７４を回転不能且つ上下移動可能に支持する。また、アッパーケース２５１の下端部には、外側方に延在するフランジ部２５１ａが設けられる。アッパーケース２５１は、フランジ部２５１ａを上方から貫通する複数のネジＮ１によってミドルケース２５２の前方且つ上方に締結される。

ミドルケース２５２は、軸受Ｂ１を介して第１シャフト１８１の上端側を回転可能に支持し、且つ軸受Ｂ２を介して第２シャフト１８２の上端側を回転可能に支持する。ミドルケース２５２の前方且つ上方にはアッパーケース２５１が締結され、ミドルケース２５２の後方且つ上方にはモータＭが締結される。モータＭは、下側（内側）からミドルケース２５２を貫通する複数のネジＮ２によってミドルケース２５２に締結される。また、ミドルケース２５２の外周部には、ロワケース２５３を締結するための下フランジ２５２ａと、メインフレーム１１１に固定するための一対の上フランジ２５２ｂと、が設けられる。

ロワケース２５３は、ミドルケース２５２の下フランジ２５２ａを上方から貫通する複数のネジＮ３によってミドルケース２５２の下方に締結される。ロワケース２５３は、変速機Ｔの下方及び側方を覆うだけでなく、軸受Ｂ３を介して第１シャフト１８１の下端側を回転可能に支持する。

このようなユニットケース２５０によれば、アッパーケース２５１、ミドルケース２５２及びロワケース２５３の３段構造によって、変速機Ｔ及びスピンドルユニットＳＰをケーシングできるだけでなく、モータＭも含めた伸縮装置１４０をユニット化することが可能になるので、部品点数の削減や軽量化が図れる。

また、ユニットケース２５０は、図３に示すように、１つのアッパーブラケット２５６及び一対のミドルブラケット２５７を介してメインフレーム１１１に取付けられる。アッパーブラケット２５６は、アッパーケース２５１の上端部をメインフレーム１１１の前壁部に支持させ、一対のミドルブラケット２５７は、ミドルケース２５２の左右両側部に形成される一対の上フランジ２５２ｂをメインフレーム１１１の左右側壁部に支持させる。

例えば、メインフレーム１１１側にアッパーブラケット２５６及びミドルブラケット２５７を取付けた後、伸縮装置１４０を組み付けるようにした場合、一対のミドルブラケット２５７上にミドルケース２５２の一対の上フランジ２５２ｂを載せることで、伸縮装置１４０をメインフレーム１１１に仮保持できるので、ミドルケース２５２のミドルブラケット２５７に対する締結作業や、アッパーケース２５１のアッパーブラケット２５６に対する締結作業が容易になる。また、逆の手順による伸縮装置１４０の取り外し作業も容易になる。

また、アッパーケース２５１及びミドルケース２５２は、ロワケース２５３に比べて高い荷重を受けるため、アッパーブラケット２５６及びミドルブラケット２５７を介してメインフレーム１１１に締結することで、変速機Ｔ及びスピンドルユニットＳＰの支持強度が高められるだけでなく、ロワケース２５３の剛性を下げて軽量化が図れる。

図４は電動義足１の伸展状態を示し、図６は電動義足１の屈曲状態を示し、図７は電動義足１の最大屈曲状態を示す。なお、電動義足１による歩行中に、図７に示す最大屈曲状態となることはない。

メカストップ機構１５０は、図４、図６及び図７に示すように、膝下側部材１１０に設けられるストッパ部材１５１と、膝上側部材１２０に設けられる第１当接部１５２及び第２当接部１５３と、を備える。図４に示す状態では、第１当接部１５２がストッパ部材１５１に当接することで、膝関節機構１３０が逆方向に屈曲することが規制される。また、図７に示す状態では、第２当接部１５３がストッパ部材１５１に当接することで、膝関節機構１３０が最大屈曲状態から更に屈曲することが規制される。

緩衝機構１６０は、膝上側部材１２０側に設けられ、ばね１６１（例えば、圧縮コイルばね）の付勢力でリンク部材１７５の上端部を押圧可能な押圧部１６２を備える。リンク部材１７５の下端部は、スピンドルユニットＳＰのスリーブ１７４に第１回動部１７６を介して回動可能に連結され、リンク部材１７５の上端部は、膝上側部材１２０に第２回動部１７７を介して回動可能に連結される。リンク部材１７５の上端部には、カム部１７８が形成されている。カム部１７８は、第２回動部１７７を中心とする小径な小径外周部１７８ａと、第２回動部１７７からの距離が長い大径外周部１７８ｂと、小径外周部１７８ａと大径外周部１７８ｂを段差なく連結させる連結外周部１７８ｃと、を連続的に有する。

図６及び図７に示すように、膝関節機構１３０が屈曲した状態では、押圧部１６２がカム部１７８の小径外周部１７８ａと対向しているため、押圧部１６２とカム部１７８とは離間している。図４に示すように、スピンドルユニットＳＰの縮小動作に応じて膝関節機構１３０が伸展し、伸展側のメカストップ位置に近づくと、押圧部１６２とカム部１７８との対向位置が連結外周部１７８ｃから大径外周部１７８ｂに移動するのに伴い、カム部１７８は、押圧部１６２に当接するとともに、大径外周部１７８ｂが押圧部１６２をばね１６１の付勢力に抗して押し込む。言い換えると、カム部１７８は、ばね１６１の付勢力で戻し方向に押圧される。これにより、ばね１６１の付勢力が抵抗となり、第１当接部１５２がストッパ部材１５１に当接する際の衝撃が緩衝される。

つぎに、断続部２１２、２２２及び操作機構２４０の詳細について、図８以降を参照して説明する。

各断続部２１２、２２２は、共通の構成を有しており、動力伝達を遮断する遮断状態と、一方向及び他方向の両方向の回転動力を伝達可能な動力伝達可能状態と、に切り替え可能に構成される。本実施形態の各断続部２１２、２２２は、図８に示すように、強制フリー機能を備える二方向クラッチ２８０を用いて構成されている。二方向クラッチ２８０は、第２シャフト１８２の外周面部とギヤ１８４、１８６の内周面部との間に配置される複数（本実施形態では３つ）のローラ２８１と、複数のローラ２８１を所定の間隔に保持するリテーナ２８２と、第２シャフト１８２を径方向に貫通し、操作機構２４０によって強制フリー位置と強制フリー解除位置とに操作される複数（本実施形態では３つ）のピン２８３と、リテーナ２８２に設けられ、ピン２８３が強制フリー位置のとき第２シャフト１８２に対するリテーナ２８２の相対回転位置を規定する複数（本実施形態では３つ）のガイド２８４と、を備える。ローラ２８１は、ボールでもよく、スプラグでもよい。

第２シャフト１８２の外周面部とギヤ１８４、１８６の内周面部との径方向の間隔Ａは、ローラ２８１の直径Ｂよりも小さい。また、第２シャフト１８２の外周部には、周方向に所定の間隔で平坦部１８２ａが形成されており、平坦部１８２ａの周方向中央側では、間隔Ａが直径Ｂよりも大きい。

つまり、ローラ２８１が平坦部１８２ａの周方向中央部に保持される状態では、ローラ２８１が第２シャフト１８２の外周面部及びギヤ１８４、１８６の内周面部に噛み合わず（非係合状態）、第２シャフト１８２とギヤ１８４、１８６との相対回転が許容される（強制フリー状態）。

一方、ローラ２８１が第２シャフト１８２に対する周方向の移動が許容される状態では、ローラ２８１が第２シャフト１８２の外周面部及びギヤ１８４、１８６の内周面部に噛み合い（係合状態）、第２シャフト１８２とギヤ１８４、１８６とが二方向において一体回転可能に接続される（強制フリー解除状態）。

図９に示すように、リテーナ２８２は、第２シャフト１８２及びギヤ１８４、１８６に対して相対回転可能なリング形状であり、ローラ２８１を保持する複数のローラ保持部２８２ａと、ガイド２８４を保持する複数のガイド保持部２８２ｂと、を有する。言い換えると、リテーナ２８２は、回転軸線に対する円周方向においてローラ２８１と隣接して設けられる。

また、リテーナ２８２の外周面には、複数のゴム球２８２ｃが周方向に所定の間隔で埋設されている。これらのゴム球２８２ｃは、ギヤ１８４、１８６とリテーナ２８２との間に適度な摩擦を生じさせることで、強制フリー解除状態における意図しない空転を防止する。なお、ギヤ１８４、１８６とリテーナ２８２との間に摩擦を生じさせる部材は、ゴム球２８２ｃに限らず、Ｏリングであってもよい。

図８に戻って、ピン２８３は、径方向外側の端部に円錐状の凸部２８３ａを有し、ガイド２８４は、径方向内側の端面に凸部２８３ａと嵌合（係合）する円錐状の凹部２８４ａを有する。ピン２８３の凸部２８３ａがガイド２８４の凹部２８４ａに嵌合すると、ピン２８３及びガイド２８４によるガイド作用によって、第２シャフト１８２に対するリテーナ２８２の相対回転位置が強制フリー状態となる所定の位置に位置決めされる。また、図１０に示すように、ガイド２８４の凹部２８４ａの代わりに、リテーナ２８２の内周部に軸方向に沿うＶ溝２８２ｄを形成してもよい。このようにすると、ガイド２８４を不要にして部品点数及び組立工程を削減できるだけでなく、ピン２８３の軸方向の誤差を許容できる。

図１１に示すように、操作ロッド２４１には、上方から順に、第１大径部２４１ｃ１、第１小径部２４１ｂ１、第２大径部２４１ｃ２、第２小径部２４１ｂ２、第３大径部２４１ｃ３が所定の長さ及び間隔で形成されている。操作ロッド２４１は、２つの断続部２１２、２２２を同時に制御可能に設けられているが、断続部２１２、２２２ごとに別々に設けられていてもよい。また、本実施形態の操作ロッド２４１は、最初から一体形成されるが、断続部２１２、２２２ごとに別体として形成した後、一体的に連結（結合）してもよい。また、本実施形態の操作ロッド２４１は、ピン２８３、ガイド２８４及びリテーナ２８２を介してローラ２８１の位置を変更するが、ガイド２８４及びリテーナ２８２を介さずにピン２８３で直接ローラ２８１の位置を変更する変形例にも適用できる。

以下の説明では、断続部２１２、２２２を同時に制御する操作機構２４０の動作について図１１を参照しながら説明する。

図１１に示すように、断続部２１２、２２２は、操作機構２４０によって強制フリー状態（以下、適宜オフ状態と称する）と強制フリー解除状態（以下、適宜オン状態と称する）とに切り替えられる。

操作機構２４０の操作ロッド２４１は、図１１の（Ａ）に示す上位置にあるとき、第２大径部２４１ｃ２が第２断続部２２２のピン２８３を外径方向に押し出しつつ、第３大径部２４１ｃ３が第１断続部２１２のピン２８３を外径方向に押し出すことで、第１断続部２１２及び第２断続部２２２をオフ状態とする。

また、操作機構２４０の操作ロッド２４１は、図１１の（Ｂ）に示す中位置にあるとき、第１小径部２４１ｂ１が第２断続部２２２のピン２８３が内径方向に戻ることを許容しつつ、第３大径部２４１ｃ３が第１断続部２１２のピン２８３を外径方向に押し出すことで、第２断続部２２２をオン状態、第１断続部２１２をオフ状態とする。

また、操作機構２４０の操作ロッド２４１は、図１１の（Ｃ）に示す下位置にあるとき、第１大径部２４１ｃ１が第２断続部２２２のピン２８３を外径方向に押し出しつつ、第２小径部２４１ｂ２が第１断続部２１２のピン２８３が内径方向に戻ることを許容することで、第２断続部２２２をオフ状態、第１断続部２１２をオン状態とする。

つぎに、二方向クラッチ２８０の動作について、第２断続部２２２を例に、図１２～図１６を参照しつつ説明する。以下の例では、第２断続部２２２における図１１の（Ａ）から（Ｂ）を経て（Ｃ）へ移行する場合を例に説明する。

図１２の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、操作ロッド２４１の第２大径部２４１ｃ２が第２断続部２２２のピン２８３を外径方向に押し出す状態では、ピン２８３の凸部２８３ａがガイド２８４の凹部２８４ａに嵌合し、第２シャフト１８２に対するリテーナ２８２の相対回転位置が所定の位置で固定される。この状態では、ローラ２８１が平坦部１８２ａの周方向中央部に保持されるため、ローラ２８１が第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合わず、第２シャフト１８２と第２従動ギヤ１８６との相対回転が許容されるオフ状態となる。

図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、操作ロッド２４１が、第２大径部２４１ｃ２が第２断続部２２２のピン２８３を外径方向に押し出す位置から第１小径部２４１ｂ１がピン２８３の内径方向への戻りを許容する位置に移動した状態を示している。図１３では、既にピン２８３が内径方向に移動しているが、実際は、図１９に示すように、第２シャフト１８２と第２従動ギヤ１８６との相対回転が生じたタイミングで、第２従動ギヤ１８６と連れ回りするリテーナ２８２のガイド２８４が凹部２８４ａの傾斜面でピン２８３を内径方向に押し戻す。

図１４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ピン２８３の内径方向への戻りが許容される状態で、第２シャフト１８２と第２従動ギヤ１８６との間に図中の矢印で示す正転方向の相対回転が生じると、第２従動ギヤ１８６と連れ回りするリテーナ２８２がローラ２８１を第２シャフト１８２に対して正転方向に移動させる。これにより、ローラ２８１は、第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合い、正転方向において第２シャフト１８２と第２従動ギヤ１８６とを一体的に回転させる正転オン状態を出現させる。

図１５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ピン２８３の内径方向への戻りが許容される状態で、第２シャフト１８２と第２従動ギヤ１８６との間に図中の矢印で示す逆転方向の相対回転が生じると、第２従動ギヤ１８６と連れ回りするリテーナ２８２がローラ２８１を第２シャフト１８２に対して逆転方向に移動させる。これにより、ローラ２８１は、第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合い、逆転方向において第２シャフト１８２と第２従動ギヤ１８６とを一体的に回転させる逆転オン状態を出現させる。リテーナ２８２は、ローラ２８１を動かす操作部の作動子の一要素と見ることができる。

図１６の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、操作ロッド２４１が、第１小径部２４１ｂ１が第２断続部２２２のピン２８３の内径方向の戻りを許容する位置から第１大径部２４１ｃ１がピン２８３を外径方向に押し出す位置に移動すると、ピン２８３の凸部２８３ａがガイド２８４の凹部２８４ａに嵌合し、ピン２８３及びガイド２８４によるガイド作用によって、第２シャフト１８２に対するリテーナ２８２の相対回転位置が所定の位置に位置決め状態で固定される。この状態では、ローラ２８１が平坦部１８２ａの周方向中央部に保持されるため、ローラ２８１が第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合わず、第２シャフト１８２と第２従動ギヤ１８６との相対回転が許容されるオフ状態となる。

ここで、図１９を用いて説明したように、第２断続部２２２がオフからオンに操作される過程においてピン２８３の内径方向への戻りが許容される状態では、第２シャフト１８２と第２従動ギヤ１８６との間に正転方向又は逆転方向の相対回転が生じると、ローラ２８１が第２シャフト１８２の外周面部と第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合う（係合する）まで、第２従動ギヤ１８６とリテーナ２８２との間に設けられた複数のゴム球２８２ｃによる摩擦力によって第２従動ギヤ１８６とリテーナ２８２とが連れ回る必要がある。また、このとき第２従動ギヤ１８６と連れ回りするリテーナ２８２のガイド２８４が凹部２８４ａの傾斜面でピン２８３を内径方向に押し戻す必要がある。

したがって、複数のゴム球２８２ｃは、これら複数のゴム球２８２ｃによって生じる第２従動ギヤ１８６とリテーナ２８２との摩擦力が、リテーナ２８２が円周方向に移動するときにリテーナ２８２に加わる抵抗力よりも大きくなるように設定される。リテーナ２８２に加わる抵抗力は、ピン２８３を内径方向に押し戻すピン抵抗力と、第２シャフト１８２とリテーナ２８２との間の摩擦力との和である。ピン２８３を内径方向に押し戻すピン抵抗力は、ピン２８３とガイド２８４との間の摩擦力と、ピン２８３と第２シャフト１８２との間の摩擦力である。

複数のゴム球２８２ｃによる摩擦力を適切に設定することで、第２従動ギヤ１８６の回転に伴ってリテーナ２８２が円周方向に移動し、ローラ２８１を動かすことができる。これにより、ローラ２８１の係合状態と非係合状態とを切替えることができ、第２従動ギヤ１８６と第２シャフト１８２とが一体回転可能な状態と相対回転可能な状態とを適切に切り替えることができる。

なお、第１断続部２１２においても、複数のゴム球２８２ｃによる摩擦力を適切に設定することで、第１従動ギヤ１８４の回転に伴ってリテーナ２８２が円周方向に移動し、ローラ２８１を動かすことができる。これにより、ローラ２８１の係合状態と非係合状態とを切替えることができ、第１従動ギヤ１８４と第２シャフト１８２とが一体回転可能な状態と相対回転可能な状態とを適切に切り替えることができる。

このように構成された電動義足１では、これまでの受動ダンパーを備える受動義足では、非義足側の足で一段ずつ上がらざるをえなかった階段の昇段動作をスムーズに行うことが可能となる。

具体的に説明すると、図１７の（Ａ）→（Ｂ）に示すように、電動義足１を前に出して階段を昇る（昇段）際に電動義足１に荷重がかかった状態で、膝関節機構１３０を屈曲した状態から伸展するとき大きな動力が必要となる。

このとき、変速機Ｔは、操作ロッド２４１を図１１の（Ｃ）に示すポジションに位置させる変速状態とする。この変速状態では、モータＭとスピンドルユニットＳＰが第１変速機構Ｔ１を介して動力伝達状態となる。この状態で、モータＭを第１方向に回転させると、モータＭの動力が、第１シャフト１８１、第１駆動ギヤ１８３、第１従動ギヤ１８４、第１断続機構２１０の断続部２１２、第２シャフト１８２、スピンドルユニットＳＰへと伝達される。これにより、スリーブ１７４が変速機Ｔから離れるように並進移動（伸長動作）し、変速機Ｔが取り付けられた膝下側部材１１０に対し、スリーブ１７４が連結された膝上側部材１２０が回動部１３５を中心に回転して、膝関節機構１３０が伸展する。そして、この伸展させる動力は、第１変速機構Ｔ１で減速される際に高トルク化された動力なので、電動義足１を前に出して階段を昇る際に電動義足１に大きな荷重がかかった状態であっても、膝関節機構１３０を屈曲した状態から確実に伸展させることが可能になる。

一方、階段の昇段動作をスムーズに行うためには、図１７の（Ｄ）→（Ｅ）に示すように、健常足に荷重がかかった状態で、膝関節機構１３０が伸展した状態から屈曲させる（持ち上げる）必要がある。膝関節機構１３０が伸展した状態から屈曲させる際には、大きな動力は必要ないが素早い動作が必要となる。

このとき、変速機Ｔは、操作ロッド２４１を図１１の（Ｂ）に示すポジションに位置させる変速状態とする。この変速状態では、モータＭとスピンドルユニットＳＰが第２変速機構Ｔ２を介して動力伝達状態となる。この状態で、モータＭを第１方向とは反対の第２方向に回転させると、モータＭの動力が、第１シャフト１８１、第２駆動ギヤ１８５、第２従動ギヤ１８６、第２断続機構２２０の断続部２２２、第２シャフト１８２、スピンドルユニットＳＰへと伝達される。これにより、スリーブ１７４が変速機Ｔに近づくように並進移動（縮小動作）し、スリーブ１７４が連結された膝上側部材１２０に対し、変速機Ｔが取り付けられた膝下側部材１１０が回動部１３５を中心に回転して、膝関節機構１３０が屈曲する。そして、この屈曲させる動力は、第２変速機構Ｔ２で増速される際に低トルク化された動力なので、膝関節機構１３０を素早く屈曲させることが可能になる。

また、図１８に示す階段を降りる（降段）際及び平地歩行の際、電動義足１に荷重がかからない遊脚時には、操作ロッド２４１を図１１の（Ａ）に示すポジションに位置させる変速状態とする。この変速状態では、第１断続部２１２及び第２断続部２２２がオフ状態となるため、モータＭとスピンドルユニットＳＰが接続されないフリーの状態となる。この状態では、歩行状況に応じて膝関節機構１３０の任意の伸展及び屈曲が許容されるので、円滑な義足遊脚歩行が可能になる。

一方、図１８に示す階段を降りる（降段）際及び平地歩行の際、電動義足１に荷重がかかる立脚時には、操作ロッド２４１を図１１の（Ｂ）に示すポジションに位置させる変速状態とする。この変速状態では、第２断続部２２２がオン状態となりで、モータＭとスピンドルユニットＳＰが第２変速機構Ｔ２を介して動力伝達が可能な状態となる。この状態では、電動義足１に作用する屈曲方向の外力がスピンドルユニットＳＰから第２変速機構Ｔ２を介してモータＭに伝達されるので、モータＭのフリクションを利用して屈曲方向の外力を減衰させることにより、円滑な義足立脚歩行が可能になる。

平地歩行における切替制御について図２０及び図２１を参照しながら詳しく説明する。図２０及び図２１の上方の図において、（Ａ）～（Ｈ）は電動義足１の使用者が平地歩行している状態を示しており、電動義足１を基準に、（Ａ）は接地初期、（Ｂ）は荷重応答期、（Ｃ）は立脚中期、（Ｄ）は立脚終期、（Ｅ）は前遊脚期、（Ｆ）は遊脚初期、（Ｇ）は遊脚中期、（Ｈ）は遊脚終期である。

図２２は、電動義足１の制御ブロックを示す図である。電動義足１は、制御部３００を備える。制御部３００は、サーボモータ２４２を制御する第１制御部３０１と、モータＭを制御する第２制御部３０２と、電動義足１に設けられる１つ又は複数のセンサ３０３からの情報を受けて電動義足１の状態を検出する状態検出部３０４と、を備える。制御部３００は、演算処理装置及び制御装置として機能し、各種プログラムに従って電動義足１内の動作全般を制御する。制御部３００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、又はマイクロプロセッサ等の電子回路によって実現される。センサ３０３は、例えば、荷重センサ、回転角センサ、力覚センサ、ＩＭＵ（慣性計測装置）である。

第１制御部３０１及び第２制御部３０２は、状態検出部３０４で検出した電動義足１の状態から、それぞれサーボモータ２４２及びモータＭを制御する。なお、第１制御部３０１及び第２制御部３０２は、電動義足１の使用者からの指令を受けてサーボモータ２４２及びモータＭを制御してもよい。

前述したように、電動義足１に荷重がかかる立脚時である（Ａ）～（Ｄ）では、第２断続部２２２がオン状態となる。第２断続部２２２がオン状態のとき、ローラ２８１が第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合う係合状態となる。したがって、電動義足１に作用する屈曲方向の外力がスピンドルユニットＳＰから第２変速機構Ｔ２を介してモータＭに伝達され、モータＭのフリクションを利用して屈曲方向の外力が減衰される。

また、電動義足１に荷重がかからない遊脚時である（Ｅ）～（Ｈ）では、第１断続部２１２及び第２断続部２２２がオフ状態となる。第１断続部２１２及び第２断続部２２２がオフ状態のとき、ローラ２８１が第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合わない非係合状態となる。したがって、膝関節機構１３０の任意の伸展及び屈曲が許容される。

図２０に示すように、立脚終期（Ｄ）では前遊脚期（Ｅ）に備えて、サーボモータ２４２を駆動して、操作ロッド２４１を図１１の（Ｂ）に示すポジションから図１１の（Ａ）に示すポジションに移動させる必要がある。しかしながら、ローラ２８１が第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に強固に噛み合った状態では、サーボモータ２４２を駆動しても、噛み合いによる抵抗力の方が、ピン２８３ａがリテーナ２８２を回転させる力よりも大きい場合がある。この場合にサーボモータ２４２を駆動しても操作ロッド２４１は動かない。

したがって、サーボモータ２４２を制御する第１制御部３０１は、ローラ２８１が係合状態で、操作ロッド２４１によってローラ２８１を非係合状態となるよう操作するときに、モータＭに対して第２従動ギヤ１８６に係合状態が弱まる方向の回転動力（トルク）が生じるよう要求する。第２制御部３０２は、第１制御部３０１からモータＭに対して第２従動ギヤ１８６に係合状態が弱まる方向の回転動力が生じさせる要求を受けると、モータＭをローラ２８１の係合状態が弱まる方向の回転動力が生じるようにモータＭを制御する。第１制御部３０１は、図２０に示すように、例えば第２従動ギヤ１８６を矢印で示す反時計回りに回転させるようにモータＭを駆動する。

また、第１制御部３０１は、モータＭに対して第２従動ギヤ１８６に係合状態が弱まる方向の回転動力が生じるよう要求する代わりに、第２従動ギヤ１８６に係合状態が弱まる方向の回転動力が生じた後に操作ロッド２４１を操作するようにしてもよい。外力により第２従動ギヤ１８６に係合状態が弱まる方向の回転動力が発生した場合、第２従動ギヤ１８６に係合状態が弱まる方向の回転動力が生じた後に操作ロッド２４１を操作することで、ローラ２８１を係合状態から非係合状態に容易に遷移させることができる。

なお、「係合状態が弱まる方向の回転動力が生じる」は、前述したように係合状態に対する逆方向の回転動力が新規に発生するようにモータＭに要求する態様の他に、モータＭがローラ２８１の係合状態に対する順方向（係合方向）の回転動力を発生しているような場合には、その順方向の回転動力を弱める態様も含むものである。これにより、ローラ２８１が強固に係合していた場合であっても、ローラ２８１の係合状態が緩和され、ローラ２８１を係合状態から非係合状態へ適切に切替えることができる。

図２１に示すように、遊脚終期（Ｈ）では接地初期（Ａ）に備えて、サーボモータ２４２を駆動して、操作ロッド２４１を図１１の（Ａ）に示すポジションから図１１の（Ｂ）に示すポジションに移動させる。しかしながら、操作ロッド２４１を図１１の（Ｂ）に示すポジションに移動させただけでは、ローラ２８１は平坦部１８２ａの周方向中央部に位置するため、第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合わない。即ち、ローラ２８１は係合状態とならない。

図１９で説明したように、ローラ２８１を係合状態とするためには、第２従動ギヤ１８６と連れ回りするリテーナ２８２のガイド２８４が凹部２８４ａの傾斜面でピン２８３を内径方向に押し戻し、同時にリテーナ２８２の回転によりローラ２８１を第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合う位置まで移動させる必要がある。

したがって、サーボモータ２４２を制御する第１制御部３０１は、ローラ２８１が非係合状態で、操作ロッド２４１によってローラ２８１を係合状態となるよう操作するときに、操作ロッド２４１を係合状態となるよう操作した後に、モータＭに対して第２従動ギヤ１８６に係合状態が強まる方向の回転動力が生じるよう要求する。第２制御部３０２は、第１制御部３０１からモータＭに対して第２従動ギヤ１８６に係合状態が強まる方向の回転動力を生じさせる要求を受けると、モータＭをローラ２８１の係合状態が強まる方向の回転動力が生じるようにモータＭを制御する。第１制御部３０１は、図２１に示すように、例えば第２従動ギヤ１８６を矢印で示す時計回りに回転させるようにモータＭを駆動する。

これにより、ローラ２８１を第２シャフト１８２の外周面部及び第２従動ギヤ１８６の内周面部に噛み合う位置まで移動させておくことができ、第２従動ギヤ１８６の回転に対し即座にローラ２８１を係合状態にすることができる。また、第１制御部３０１は、ローラ２８１が非係合状態で、操作ロッド２４１によってローラ２８１を係合状態となるよう操作する代わりに、第２従動ギヤ１８６に係合状態が強まる方向の回転動力が生じる前に操作ロッド２４１を操作するようにしてもよい。外力により第２従動ギヤ１８６に係合状態が強まる方向の回転動力が発生する場合など、ローラ２８１が係合状態となる前に操作ロッド２４１を操作することで、ローラ２８１を非係合状態から係合状態に遷移させることができる。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

例えば、上記実施形態では、本発明の断続装置が用いられる継手装置の一実施形態としての膝継手に適用した義足装置（電動義足）を例示したが、これに限らず、肘関節に適用した義肢装置（電動義肢）であってもよく、装着主体としては人間以外の他の動物であってもよく、ロボットであってもよい。肘関節に適用する場合、上記実施形態の膝下側部材１１０が、膝上側部材１２０に対して装着主体の末端側、即ち前腕となる。

また、本発明の断続装置は、継手装置に限らず車両の駆動装置に用いられてもよい。図２３は、前述の実施形態の断続装置を搭載した車両用駆動装置の模式図である。

図２３の車両用駆動装置９００は、駆動源としてモータＭと、モータＭの動力を伝達する変速機Ｔ´と、変速機Ｔ´に設けられる第１断続機構２１０及び第２断続機構２２０と、変速機Ｔ´からの出力を左右の駆動輪ＷＨに分配するディファレンシャル装置ＤＩＦと、を備える。

変速機Ｔ´は、モータＭの動力を第１変速比で左右の駆動輪ＷＨに伝達する第１変速機構Ｔ１と、モータＭの動力を第１変速比とは異なる第２変速比で左右の駆動輪ＷＨに伝達する第２変速機構Ｔ２と、を備える。第１変速比と第２変速比の関係については前述の実施形態と同様である。

第１変速機構Ｔ１は、互いに噛み合う第１駆動ギヤ９０１及び第１従動ギヤ９０２を備える。第１駆動ギヤ９０１は、第１シャフト９１１に相対回転可能に支持され、第１従動ギヤ９０２は、第２シャフト９１２に一体回転可能に支持されている。第２変速機構Ｔ２は、互いに噛み合う第２駆動ギヤ９０５及び第２従動ギヤ９０６を備える。第２駆動ギヤ９０５は、第１シャフト９１１に相対回転可能に支持され、第２従動ギヤ９０６は、第２シャフト９１２に一体回転可能に支持されている。第１シャフト９１１には、第１駆動ギヤ９０１及び第２駆動ギヤ９０５に加えて、モータＭの動力が入力される入力ギヤ９０７が一体回転可能に取り付けられている。また、第２シャフト９１２には、第１従動ギヤ９０２及び第２従動ギヤ９０６に加えて、モータＭの動力をディファレンシャル装置ＤＩＦに出力可能な出力ギヤ９０８が一体回転可能に取り付けられている。

第１断続機構２１０は、第１駆動ギヤ９０１と第１シャフト９１１との間に設けられる第１断続部２１２と、第１断続部２１２を切り替え操作する操作機構２４０と、を備える。第２断続機構２２０は、第２駆動ギヤ９０５と第１シャフト９１１との間に設けられる第２断続部２２２と、第２断続部２２２を切り替え操作する操作機構２４０と、を備える。これらの断続部２１２、２２２は、共通の構成を有しており、動力伝達を遮断する遮断状態と、一方向及び他方向の両方向の回転動力を伝達可能な動力伝達可能状態と、に切り替え可能に構成される。なお、断続部２１２、２２２を構成する、ローラ２８１、操作ロッド２４１、ピン２８３、リテーナ２８２、ガイド２８４は前述の実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。

このように構成された車両用駆動装置９００では、第１断続部２１２がオフ、且つ、第２断続部２２２がオンの状態で、モータＭの動力が、第２変速機構Ｔ２を介して左右の駆動輪ＷＨに伝達される。また、第１断続部２１２がオン、且つ、第２断続部２２２がオフの状態で、モータＭの動力が、第１変速機構Ｔ１を介して左右の駆動輪ＷＨに伝達される。さらに、第１断続部２１２がオフ、且つ、第２断続部２２２がオフの状態で、モータＭの動力が左右の駆動輪ＷＨに伝達されない、いわゆるニュートラル状態となる。

車両用駆動装置９００に本発明の断続装置を適用することで、変速時の回転合わせが不要になり、変速時の応答性が向上する。また、一般的なドグクラッチ等に比べて、断続装置を構成する部品点数を削減することができる。なお、第１断続機構２１０及び／又は第２断続機構２２０は、第１シャフト９１１の代わりに、第２シャフト９１２に設けられてもよい。また、駆動輪ＷＨは本実施形態のような円形の車輪の他に、無限軌道を動かす起動輪などでもよい。また、本実施形態は車両を推進する推進部としての駆動輪ＷＨを駆動する駆動装置に断続装置を適用したものであったが、船舶や飛行体などの他の移動体を推進するプロペラなどの推進部を駆動する駆動装置に断続装置を適用してもよい。さらに、移動体の推進部の他に、除雪機や草刈機などの作業機の、除雪部や草刈部などの作業部を駆動する駆動装置に断続装置を適用してもよい。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１） 駆動部（モータＭ）と被駆動部（スピンドルユニットＳＰ、駆動輪ＷＨ）との動力伝達経路上に配置される動力伝達装置（変速機Ｔ、Ｔ´）であって、
第１回転体（第１従動ギヤ１８４、第１駆動ギヤ９０１）と、
第２回転体（第２シャフト１８２、第１シャフト９１１）と、
断続装置（第１断続機構２１０、第２断続機構２２０）と、を備え、
前記断続装置は、
前記第１回転体と前記第２回転体との間に配置される係合子（ローラ２８１）と、
前記係合子を、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部（操作ロッド２４１、ピン２８３、リテーナ２８２、ガイド２８４）と、を備え、
前記操作部は、
前記係合子を動かす作動子（リテーナ２８２、ガイド２８４）と、
該作動子を介して前記係合子を操作可能に、又は該作動子を介さず前記係合子を操作可能に設けられる操作子（操作ロッド２４１、ピン２８３）と、を有し、
前記第１回転体及び前記第２回転体は、
互いの回転軸線が一致するように、且つ、
前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
前記操作子は、
前記回転軸線と直交する直交方向に沿って進退移動可能に設けられる進退子（ピン２８３）と、
前記回転軸線に沿って延在し、かつ該回転軸線に沿って進退移動可能に設けられる延在部（操作ロッド２４１）と、を有し、
前記進退子は、該進退子の前記直交方向における前記回転軸線側の端部である内端が、前記延在部と当接するよう設けられ、
前記動力伝達装置は、前記操作部を制御する制御部（第１制御部３０１）を備える、動力伝達装置。

（１）によれば、制御部が操作部を制御することによって、係合子の係合状態と非係合状態とを適切に切替えることができる。

（２） （１）に記載の動力伝達装置であって、
前記第１回転体は、前記駆動部と機械的に接続され、
前記第２回転体は、前記被駆動部と機械的に接続され、
前記制御部は、前記係合子が前記係合状態で、前記操作部によって前記係合子を前記非係合状態となるよう操作するときに、
前記駆動部に対して前記第１回転体に前記係合状態が弱まる方向の回転動力が生じるよう要求し、又は、
前記第１回転体に前記係合状態が弱まる方向の回転動力が生じた後に前記操作部を操作する、動力伝達装置。

係合子の係合状態において操作部を操作しても非係合状態にできない場合がある。（２）によれば、操作部によって係合子を非係合状態となるよう操作するときに、第１回転体に係合状態が弱まる方向の回転動力が生じるよう要求するか、又は、第１回転体に係合状態が弱まる方向の回転動力が生じた後に操作部を操作することで、係合子が強固に係合していた場合であっても、係合子の係合状態が緩和され、係合子を係合状態から非係合状態へより適切に切替えることができる。

（３） （１）又は（２）に記載の動力伝達装置であって、
前記第１回転体は、前記駆動部と機械的に接続され、
前記第２回転体は、前記被駆動部と機械的に接続され、
前記制御部は、前記係合子が前記非係合状態で、前記操作部によって前記係合子を前記係合状態となるよう操作するときに、
前記操作部を前記係合状態となるよう操作した後に、前記駆動部に対して前記第１回転体に前記係合状態が強まる方向の回転動力が生じるよう要求する、又は、
前記第１回転体に前記係合状態が強まる方向の回転動力が生じる前に前記操作部を操作する、動力伝達装置。

係合子の非係合状態から係合状態にするためには、操作部を係合子が係合状態となるよう操作しただけでは十分ではない。（３）によれば、操作部を係合状態となるよう操作した後に、駆動部に対して第１回転体に係合状態が強まる方向の回転動力が生じるよう要求することで、係合子が係合状態となるまでの時間を短縮することができる。また、第１回転体に係合状態が強まる方向の回転動力が生じる前に操作部を操作することで、係合子が係合状態となる前に操作部を操作することができる。

１８２ 第２シャフト（第２回転体）
１８４ 第１従動ギヤ（第１回転体）
２１０ 第１断続機構（断続装置）
２２０ 第２断続機構（断続装置）
２４１ 操作ロッド（操作部、操作子、延在部）
２８１ ローラ（係合子）
２８２ リテーナ（操作部、作動子）
２８２ｃ ゴム球（介装部材）
２８３ ピン（操作部、操作子、進退子）
２８４ ガイド（操作部、作動子）
９０１ 第１駆動ギヤ（第１回転体）
９１１ 第１シャフト（第２回転体）
Ｍ モータ（駆動部）
ＷＨ 駆動輪（被駆動部）
ＳＰ スピンドルユニット（被駆動部）
Ｔ 変速機（動力伝達装置）
Ｔ´ 変速機（動力伝達装置）

Claims (3)

1. 駆動部と被駆動部との動力伝達経路上に配置される動力伝達装置であって、
   第１回転体と、
   第２回転体と、
   断続装置と、を備え、
   前記断続装置は、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に配置される係合子と、
   前記係合子を、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部と、を備え、
   前記操作部は、
   前記係合子を動かす作動子と、
   該作動子を介して前記係合子を操作可能に、又は該作動子を介さず前記係合子を操作可能に設けられる操作子と、を有し、
   前記第１回転体及び前記第２回転体は、
   互いの回転軸線が一致するように、且つ、
   前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
   前記操作子は、
   前記回転軸線と直交する直交方向に沿って進退移動可能に設けられる進退子と、
   前記回転軸線に沿って延在し、かつ該回転軸線に沿って進退移動可能に設けられる延在部と、を有し、
   前記進退子は、該進退子の前記直交方向における前記回転軸線側の端部である内端が、前記延在部と当接するよう設けられ、
   前記動力伝達装置は、前記操作部を制御する制御部を備える、動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置であって、
   前記第１回転体は、前記駆動部と機械的に接続され、
   前記第２回転体は、前記被駆動部と機械的に接続され、
   前記制御部は、前記係合子が前記係合状態で、前記操作部によって前記係合子を前記非係合状態となるよう操作するときに、
   前記駆動部に対して前記第１回転体に前記係合状態が弱まる方向の回転動力が生じるよう要求し、又は、
   前記第１回転体に前記係合状態が弱まる方向の回転動力が生じた後に前記操作部を操作する、動力伝達装置。
3. 請求項１又は２に記載の動力伝達装置であって、
   前記第１回転体は、前記駆動部と機械的に接続され、
   前記第２回転体は、前記被駆動部と機械的に接続され、
   前記制御部は、前記係合子が前記非係合状態で、前記操作部によって前記係合子を前記係合状態となるよう操作するときに、
   前記操作部を前記係合状態となるよう操作した後に、前記駆動部に対して前記第１回転体に前記係合状態が強まる方向の回転動力が生じるよう要求する、又は、
   前記第１回転体に前記係合状態が強まる方向の回転動力が生じる前に前記操作部を操作する、動力伝達装置。
   

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