JP5735754B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品点数を減らし装置構成を簡素化すると共に、切換機構や制御を簡略化できる動力伝達装置に関するものである。

一対の一方向クラッチを備えて構成され、動力の伝達方向の切換えが可能なクラッチ装置（動力伝達装置）として、例えば、特許文献１に開示されるものが知られている。特許文献１に開示されるクラッチ装置（動力伝達装置）では、一方向クラッチを構成する係合子により外輪と軸との相対回転がロックされる。その相対回転のロック状態は、操作レバーを操作して、係合子を保持する係脱操作部材を移動することにより解除され、空転状態に切り換えられる。

特開平１０−３２３２５７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるクラッチ装置（動力伝達装置）では、係脱操作部材および操作レバーは一方向クラッチ毎に設けられ、係脱操作部材は外輪と軸との間に２つが並設されていた。そのため、操作レバーも係脱操作部材ごとに設けられていた。このように係脱操作部材および操作レバーを一方向クラッチ毎に設けるので、部品点数が増加し装置構成が複雑化するという問題点があった。

また、ロック状態と空転状態とを切り換えるときには、一方向クラッチ毎に、操作レバーを別々に操作して係脱操作部材を別々に移動させなければならなかった。操作レバーを別々に操作するときには、一対の一方向クラッチが二重噛み合いを起こさないようにしなければならず、切換機構や操作レバーの制御が複雑化するという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、部品点数を減らし装置構成を簡素化すると共に、切換機構や制御を簡略化できる動力伝達装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

請求項１記載の動力伝達装置によれば、第１クラッチにより第２部材または第１部材の一方から第２部材または第１部材の他方へ一の方向に回転する動力を遮断可能に伝達する一方、第２部材または第１部材の他方から第２部材または第１部材の一方へ一の方向に回転する動力の伝達が遮断され、第２クラッチにより第２部材または第１部材の他方から第２部材または第１部材の一方へ一の方向に回転する動力を伝達する一方、第２部材または第１部材の一方から第２部材または第１部材の他方へ一の方向に回転する動力の伝達が遮断される。それら第１クラッチ及び第２クラッチの保持器により第１係合子および第２係合子が所定面および対向面の円周方向へ移動可能に保持され、保持器に保持された第１係合子は、第１付勢部材により所定面または対向面の一方と係合する係合面の一方に対し、他方の係合面が所定面または対向面の他方から離間する方向である円周方向の反ロック方向へ付勢される。一方、第２係合子は、第２付勢部材により、所定面または対向面の一方と係合する係合面の一方に対し、他方の係合面が所定面または対向面の他方に接する方向である円周方向の第２係合子用ロック方向へ付勢される。また、第１係合子は、荷重付与装置により荷重が付与されロック方向へ移動されることで、所定面および対向面に係合面がそれぞれ係合する。一方、第２係合子は、荷重付与装置により荷重が付与され、第２係合子用ロック方向とは逆方向の反第２係合子用ロック方向へ移動されることで、所定面または対向面の一方と係合する係合面の一方に対し、他方の係合面が所定面または対向面の他方から離間する。即ち、荷重付与装置により荷重が付与されると、第２係合子の係合面と所定面および対向面との係合は解除された状態であるから、第１部材と第２部材との相対回転は第１係合子によって規制される。即ち、第１係合子は空転状態からロック状態に切り換えられ、第１係合子を介して回転が伝達される。

このように第１係合子および第２係合子を保持器が一括して保持しているので、クラッチ毎に保持器を設ける必要がなく、部品点数を減らすことができる効果がある。また、第１係合子の空転状態からロック状態への切換えを、荷重伝達装置により一つの保持器に荷重を付与することで一括して行うことができるので、装置構成を簡素化すると共に、切換機構や制御を簡略化できる効果がある。

請求項２記載の動力伝達装置によれば、第１部材または第２部材の一方は、断面円形状の外周面を有し軸心回りに回転可能に構成される内輪を備え、第１部材または第２部材の他方は、内輪の外周面に対向する断面円形状の内周面を有し軸心回りに回転可能に構成される外輪を備えて構成されているので、外周面および内周面の断面形状を円形状に簡素化できる効果がある。また、第１係合子および第２係合子は、係合面が外周面および内周面に係合可能なスプラグにより構成されているので、スプラグ（第１係合子および第２係合子）を移動（傾動）させて一定方向への回転の伝達および遮断の切換えを行うことができる。

ここで、第２係合子が内輪および外輪に係合して第２係合子を介して動力が伝達されるときは、内輪および外輪に係合する第２係合子によって内輪および外輪に弾性変形が生じ、内輪および外輪の間隔がわずかに広げられる可能性がある。しかしながら、第１係合子は反ロック方向へ付勢されているので、第１係合子が内輪および外輪に噛み込まれることを防止できる。

一方、荷重付与装置により第１係合子をロック方向に移動（傾動）させることで、第１係合子を内輪および外輪に係合可能にできる。その結果、第１係合子が内輪および外輪に係合して第１係合子を介して動力が伝達されるときは、内輪および外輪に係合する第１係合子によって内輪および外輪に弾性変形が生じ、内輪および外輪の間隔がわずかに広げられる可能性がある。

そして、第２係合子は第２付勢部材によりロック方向へ付勢されているので、第２係合子は内輪および外輪に噛み込まれる可能性がある。しかし、第２係合子が内輪および外輪に噛み込まれると、第２係合子を介して動力が伝達されるときに、内輪および外輪に噛み込まれた第２係合子によって内輪および外輪の間隔が広げられる。この間隔が、第１係合子が係合したときの内輪および外輪の間隔と同等以上になると、第１スプラグは反ロック方向へ付勢されているので、第１係合子は噛み込まれる方向と逆方向に移動（傾動）する。これにより第１係合子が内輪および外輪に噛み込まれることを防止できる。以上より、請求項１の効果に加え、第１係合子および第２係合子が内輪および外輪に噛み込まれることを防ぎ、動力の伝達方向の切換えができなくなることを防止できる効果がある。

請求項３記載の動力伝達装置によれば、第１付勢部材は、外周面または内周面の一方と係合面の一方とに隙間が形成されるように第１係合子を付勢するので、外周面または内周面と第１スプラグの係合面との摩擦をなくすことができる。これにより、請求項２の効果に加え、摩擦によるエネルギー損失を抑制できる効果がある。

請求項４記載の動力伝達装置によれば、外周面または内周面の他方が係合面の他方と接する接点において外周面または内周面の他方から第１係合子に作用する反力は、荷重付与装置により第１係合子に作用する荷重方向の分力成分の向きが第１係合子のロック方向と同じ向きであるので、荷重付与装置によって第１係合子に荷重が付与されると、外周面または内周面の上を係合面が滑ることが防止され、そこを中心に第１係合子を確実に移動（傾動）させることができる。これにより、請求項２又は３の効果に加え、荷重付与装置から荷重が付与されることで、第１係合子の２つの係合面を外周面および内周面に確実に係合させることができ、動力を確実に伝達できる効果がある。

請求項５記載の動力伝達装置によれば、第１係合子は、外周面および内周面の対向間に等間隔に配設され、反ロック方向へ傾動されることで互いに当接するので、互いに当接する位置まで第１係合子を傾かせると互いに拘束し合う。互いに拘束し合うまで第１係合子を傾けることで、外周面または内周面の一方と係合面の一方との隙間を十分に確保できる。その結果、請求項２から４のいずれかの効果に加え、内輪と外輪とが相対回転をするときに、外周面または内周面の一方と係合面の一方とが接触して、意図せずに第１係合子が係合して相対回転が規制されてしまうことを防止できる効果がある。

さらに、反ロック方向に付勢された第１係合子を互いに当接する位置まで傾かせると互いに拘束し合うので、所定の角度以上に第１係合子が傾倒してしまうことが防止される。その所定の角度を、第１係合子が保持器によって移動可能な範囲に設定することで、保持器の位置を規制する部材等を採用することなく、保持器によって第１係合子を移動可能にでき、部品点数を削減でき装置構成を簡素化できる効果がある。

請求項６記載の動力伝達装置によれば、荷重付与装置は電動機により構成されているので、請求項１から５のいずれかの効果に加え、荷重付与装置をシリンダやソレノイド等により構成する場合と比較して、荷重付与装置の構造を簡素化すると共に荷重付与装置の小型化を図ることができ、ひいては動力伝達装置の小型化を図ることができる効果がある。

また、荷重付与装置が保持器を介して第１係合子に荷重を付与する構成の場合には、動力伝達装置が回転を伝達している状態では、保持器が内輪および外輪の回転に伴い軸心回りに回転するので、荷重付与装置が保持器の回転抵抗となるが、荷重付与装置を電動機により構成することで、保持器の回転抵抗を小さくでき、内輪および外輪を高速回転させることができる。一方、動力伝達装置が回転を遮断している状態では保持器は回転しないので、駆動エネルギーの小さな電動機で第１係合子に荷重を付与することができ、エネルギー損失を抑制できると共に、動力伝達装置の小型化を図ることができる効果がある。

本発明の第１実施の形態における動力伝達装置が搭載される車両の内部構造を模式的に示した模式図である。 動力伝達装置が組み込まれた伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。 伝達装置の一部を断面図として示した軸方向断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線における動力伝達装置の断面図である。 （ａ）は第１スプラグが反ロック方向へ傾動される第１クラッチの模式図であり、（ｂ）は第１スプラグがロック方向へ傾動される第１クラッチの模式図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線における動力伝達装置の断面図である。 動力伝達装置の一部の分解立体図である。 反ロック方向へ傾動された第１スプラグの模式図である。 （ａ）は通常走行のときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図であり、（ｂ）はシフトアップのときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。 （ａ）はコースト走行のときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図であり、（ｂ）はシフトダウンのときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。 第２実施の形態における動力伝達装置が搭載される車両の内部構造を模式的に示した模式図である。 （ａ）は通常走行のときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図であり、（ｂ）はコースト走行のときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。 第３実施の形態における動力伝達装置が搭載される車両の内部構造を模式的に示した模式図である。 （ａ）は通常走行のときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は通常走行において入力軸の回転数を低下させたときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。 （ａ）は後進のときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は後進において入力軸の回転数を低下させたときの動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。 （ａ）は、動力が外輪に入力されて内輪から出力される比較例における動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、内輪に動力が入力されて外輪から出力される動力伝達装置の内部構造を模式的に示した模式図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１から図９を参照して、第１実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における動力伝達装置１が搭載される車両１００の内部構造を模式的に示した模式図である。車両１００は、図１に示すように、前輪１０１（左の前輪１０１ＦＬ及び右の前輪１０１ＦＲ）と、後輪１０２（左の後輪１０２ＢＬ及び右の後輪１０２ＢＲ）と、動力源としてのエンジン１０３及びモータ１０４と、エンジン１０３及びモータ１０４の動力を後輪１０２に伝達する伝達装置１１０とを主に備え、エンジン１０３及びモータ１０４の動力により後輪１０２を駆動可能に構成されている。伝達装置１１０は、エンジン１０３及びモータ１０４の動力を切換え可能に構成される動力伝達装置１と、その動力伝達装置１から入力された動力を所定の変速比で出力する変速装置１１１（図２参照）とを主に備えて構成されている。

次いで、図２から図７を参照して、動力伝達装置１の詳細構成について説明する。図２は伝達装置１１０の内部構造を模式的に示した模式図であり、図３は伝達装置１１０の一部を断面図として示した軸方向断面図である。図４は図３のＩＶｂ−ＩＶｂ線における動力伝達装置１（第１クラッチ１０）の断面図であり、図５（ａ）は第１スプラグ１１が反ロック方向へ傾動される第１クラッチ１０の模式図であり、図５（ｂ）は第１スプラグ１１がロック方向へ傾動される第１クラッチ１０の模式図である。図６は図３のＶａ−Ｖａ線における動力伝達装置１（第２クラッチ２０）の断面図であり、図７は動力伝達装置１の一部の分解立体図である。なお、図６においては、図の簡略化のために、第２クラッチ２０に並設される第１クラッチ（図６紙面奥側）の図示を省略している。

図２に示すように、動力伝達装置１は、内輪２と、その内輪２の外周を囲む外輪３と、その外輪３及び内輪２の動力の伝達を切換える第１クラッチ１０及び第２クラッチ２０とを備えて構成されている。

内輪２は、エンジン１０３及びモータ１０４からの駆動力を後輪１０２に伝達するための第１部材としての機能を担う部材であり、図３、図４及び図６に示すように、断面円形状の外周面２ａ（所定面）を備え、軸心Ｏ回りに回転可能に構成されている。なお、本実施の形態における内輪２は、略円柱状に形成され、図３に示すように、ボールベアリングＢ１を介して伝達装置１１０の外郭をなすケース１１０ａに支持されている。エンジン１０３及びモータ１０４からの駆動力は、主クラッチ１１３（図２参照）を介して入力軸１１２から内輪２に入力される。

外輪３は、内輪２と共に駆動力を後輪１０２（図２参照）に伝達するための第２部材としての機能を担う部材であり、図４及び図６に示すように、内輪２の外周面２ａに対向する断面円形状の内周面３ａ（対向面）を備え、内輪２と同様に軸心Ｏ回りに回転可能に構成されている。なお、本実施の形態における外輪３は、略円環状に形成され、図３に示すように、ローラーベアリングＢ２を介して内輪２に支持されている。外輪３は出力軸１１４（図２参照）に連結されており、外輪３の回転が変速装置１１１に伝達される。

図２に示すように、変速装置１１１は複数の歯車対から構成され、本実施の形態では、ドグクラッチ式の自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）の一部として構成されている。変速装置１１１に伝達された動力は、デファレンシャル装置１１５を介して後輪１０２（駆動輪）に伝達されるよう構成されている。

動力伝達装置１の第１クラッチ１０は、内輪２から外輪３へ動力を遮断可能に伝達する一方、外輪３から内輪２へ動力の伝達を遮断する装置であり、図２及び図３に示すように、内輪２及び外輪３に係合する第１係合子としての第１スプラグ１１を備えて構成されている。第２クラッチ２０は、外輪３から内輪２へ動力を伝達する一方、内輪２から外輪３へ動力の伝達を遮断する装置であり、図２及び図３に示すように、内輪２及び外輪３に係合する第２係合子としての第２スプラグ２１を備えて構成されている。

まず、第１クラッチ１０について説明する。第１スプラグ１１は、内輪２と外輪３との相対回転を規制するための機能を担う部材であり、図４に示すように、内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａにそれぞれ接する係合面１１ａ，１１ｂを備え、外周面２ａ及び内周面３ａの対向間において円周方向に等間隔で複数配設されている。また、第１スプラグ１１は、２つの係合面１１ａ，１１ｂを連絡する２つの側面１１ｃ（図７参照）に溝部１１ｄが各々形成されている。溝部１１ｄは、後述する第１付勢部材１２が装着される部位である。

保持器３０は、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１を外周面２ａ及び内周面３ａの円周方向へ傾動可能に保持する部材であり、図３及び図４に示すように、軸心Ｏ方向に環状に延設された保持部３１と、その保持部３１から軸心Ｏ方向と交差する方向に延設された荷重伝達部３２とを備えて構成されている。

保持部３１は、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１を保持する部位であり、図３及び図４に示すように、内輪２の外周面２ａの周りに配設されている。また、図７に示すように、保持部３１は円周方向に亘って等間隔に形成された孔部３１ａを複数備えている。内輪２側に位置する第１スプラグ１１の部位（係合面１１ａ側）が孔部３１ａに挿入され、第１スプラグ１１の２つの係合面１１ａ，１１ｂを連絡する２つの前後面１１ｅと孔部３１ａとの間には適当な大きさの遊間が形成される。これにより、第１スプラグ１１は保持部３１によって、円周方向に大きく傾動可能に外周面２ａと内周面３ａとの対向間に保持される。

荷重伝達部３２は、後述する荷重付与装置４０から荷重が伝達される部位であり、図３及び図４に示すように、軸心Ｏ方向と交差する方向に延設されている。これにより、荷重伝達部３２を軸心Ｏ方向に延設する場合と比較して、保持器３０の軸心Ｏ方向の寸法を短縮でき、動力伝達装置１の小型化を図ることができる。

また、この荷重伝達部３２は、図４に示すように、歯車状に形成され、後述するピニオン４２との間に構成される歯車機構を介して、荷重付与装置４０から荷重が伝達されるように構成されている。これにより、荷重付与装置４０から保持器３０までの荷重の伝達経路中に生じるエネルギー損失を小さくでき、効率良く保持器３０に荷重を伝達することができる。

第１付勢部材１２は、図４に示すように、環状のコイルスプリングにより形成されており、拡径する方向に付勢力を作用させる部材である。ここで、図５を参照して、付勢部材１２により付勢される第１スプラグ１１について説明する。なお、外輪３は、図５の矢印Ｔ方向（反時計回り）に回転しているものとする。

図５（ａ）に示すように、第１付勢部材１２は第１スプラグ１１の溝部１１ｄに装着されており、拡径する方向に付勢力を作用させることで、第１スプラグ１１の係合面１１ｂと外輪３の内周面３ａとに生じる摩擦力を利用して、第１スプラグ１１を矢印Ｓ方向へ傾動させる。これにより、第１スプラグ１１の係合面１１ａを図５の反矢印Ｌｉ方向（以下「反ロック方向」と称す）へ傾動させる。その結果、図５に示すように、外周面２ａと係合面１１ａとに隙間が生じる。これにより、内輪２及び外輪３は相対回転が可能となり、外輪３から内輪２への動力の伝達は遮断される。また、外周面２ａと係合面１１ａとに隙間が生ずることから、外周面２ａと第１スプラグ１１の係合面１１ａとの摩擦をなくすことができ、摩擦によるエネルギー損失を抑制できる。

また、第１スプラグ１１の２つの係合面１１ａ，１１ｂを連絡する２つの前後面１１ｅ（図７参照）と、保持部３１に形成された孔部３１ａとの間には適当な大きさの遊間が形成されているので、図５（ａ）に示すように、第１スプラグ１１は反ロック方向に大きく傾動されることで互いに当接する。互いに当接する位置まで第１スプラグ１１を傾かせると、第１スプラグ１１は互いに拘束し合う。これにより、外周面２ａと係合面１１ａとの隙間を十分に確保できる。その結果、内輪２と外輪３とが相対回転をするときに、外周面２ａと係合面１１ａとが接触して、意図せずに第１スプラグ１１が外周面２ａ及び内周面３ａに係合して内輪２及び外輪３の相対回転が規制されてしまうことを防止できる。

また、第１付勢部材１２により反ロック方向に付勢された第１スプラグ１１を互いに当接する位置まで傾かせると互いに拘束し合い、互いに当接する角度以上に第１スプラグ１１が傾倒してしまうことが防止される。その角度を、保持部３１（保持器３０）によって第１スプラグ１１を移動可能な範囲に設定することで、保持器３０の位置を規制する部材等を採用することなく、保持器３０によって第１スプラグ１１を移動可能にできる。その結果、部品点数を削減でき装置構成を簡素化できる。

また、第１スプラグ１１の２つの係合面１１ａ，１１ｂを連絡する２つの側面１１ｃ（図７参照）に溝部１１ｄが各々形成され、第１付勢部材１２が、これら溝部１１ｄに装着されるので、第１付勢部材１２の付勢力によって、第１スプラグ１１をバランス良く反ロック方向へ傾動させることが可能である。

上述の第１クラッチ１０によれば、内輪２及び外輪３へ第１スプラグ１１を係合させるには、第１付勢部材１２の付勢力に抗して第１スプラグ１１に外力を付与する必要がある。そこで、第１クラッチ１０には、荷重付与装置４０（図２から図４参照）が設けられている。

荷重付与装置４０は、第１付勢部材１２の付勢力に抗して第１スプラグ１１に荷重を付与して、第１スプラグ１１を図５の矢印Ｌｉ方向（以下「ロック方向」と称す）へ傾動させるための装置であり、図２から図４に示すように、アクチュエータ４１と、ピニオン４２とを備えて構成されている。アクチュエータ４１は、第１スプラグ１１に付与する荷重を生み出す動力源であり、電動機（交流モータ又は直流モータ）により構成され、電源（図示せず）から供給される電力により駆動可能に構成されている。

このように、荷重付与装置４０（アクチュエータ４１）は、電動機により構成されているので、例えば、荷重付与装置４０（アクチュエータ４１）をシリンダやソレノイド等により構成する場合と比較して、荷重付与装置４０の構造を簡素化すると共に荷重付与装置４０の小型化を図ることができ、ひいては動力伝達装置１の小型化を図ることができる。

また、第１クラッチ１０が回転を伝達している状態では、保持器３０が内輪２及び外輪３の回転に伴い軸心Ｏ回りに回転するので、荷重付与装置４０が保持器３０の回転抵抗となるが、荷重付与装置４０（アクチュエータ４１）を電動機により構成することで、保持器３０の回転抵抗を小さくでき、内輪２及び外輪３を高速回転させることができる。一方、第１スプラグ１１が公転しない状態では保持器３０も回転しないので、荷重付与装置４０（アクチュエータ４１）を電動機により構成することで、小さい駆動エネルギーで第１スプラグ１１に荷重を付与することができる。

ピニオン４２は、アクチュエータ４１の動力を保持器３０に伝達するための部材であり、図４に示すように、保持器３０の荷重伝達部３２と噛み合う歯車状に形成され、荷重伝達部３２との間に歯車機構が構成されている。このピニオン４２によりアクチュエータ４１の動力が保持器３０に伝達されることで、保持器３０を介して第１スプラグ１１に荷重が付与される。このように、荷重付与装置４０は、保持器３０を介して第１スプラグ１１に荷重を付与するので、複数の第１スプラグ１１に一度に荷重を付与することができ、効率良く第１スプラグ１１に荷重を付与することができる。

以上のように構成される荷重付与装置４０によれば、図５（ｂ）に示すように、第１付勢部材１２の付勢力に抗して保持器３０を介して、第１スプラグ１１にロック方向（図５矢印Ｌｉ方向）の荷重Ｒを付与することで、第１スプラグ１１の係合面１１ｂを内周面３ａに転動させて第１スプラグ１１をロック方向へ傾動させることができる。その結果、外周面２ａ及び内周面３ａに第１スプラグ１１の係合面１１ａ，１１ｂが接することで、内周面３ａと係合面１１ｂとの接点および外周面２ａと係合面１１ａとの接点に摩擦力が発生すると共に、外周面２ａ及び内周面３ａの円周方向における各接点の位置ずれにより、内輪２及び外輪３に第１スプラグ１１が係合して内輪２と外輪３との相対回転が規制される。これにより、外輪３から内輪２に動力が伝達され、外輪３の回転（図５矢印Ｔ方向）に伴い内輪２が回転する。

内輪２及び外輪３に第１スプラグ１１が係合して内輪２と外輪３との相対回転が規制されるとき、内輪２との相対回転で内輪２側からみて、外輪３が図５の矢印Ｌｏ方向（以下「ロック方向」と称す）に回転するときは、荷重付与装置４０による荷重の付与を停止しても、外輪３の相対回転によって第１スプラグ１１はロック方向に傾動され、内輪２及び外輪３と第１スプラグ１１との係合は維持される。また、外輪３との相対回転で外輪３側からみて、内輪２がロック方向（図５矢印Ｌｉ方向）に回転するときも、荷重付与装置４０による荷重の付与を停止しても、内輪２の相対回転によって第１スプラグ１１はロック方向に傾動され、内輪２及び外輪３と第１スプラグ１１との係合は維持される。

これに対し、内輪２及び外輪３に第１スプラグ１１が係合して内輪２と外輪３との相対回転が規制されるときに、内輪２との相対回転で内輪２側からみて、外輪３が図５の反矢印Ｌｏ方向（以下「反ロック方向」と称す）に回転するときは、荷重付与装置４０を停止するか荷重付与装置４０が付与する荷重を小さくすることで、第１付勢部材１２の付勢力（図５（ａ）矢印Ｓ方向）により、第１スプラグ１１は反ロック方向に傾動する。これにより、内輪２及び外輪３と第１スプラグ１１との係合が解除され、外輪３から内輪２への動力の伝達が遮断される。また、外輪３との相対回転で外輪３側からみて、内輪２が反ロック方向（図５反矢印Ｌｉ方向）に回転するときも、荷重付与装置４０を停止するか荷重付与装置４０が付与する荷重を小さくすることで、第１付勢部材１２の付勢力（図５（ａ）矢印Ｓ方向）により、第１スプラグ１１は反ロック方向に傾動する。これにより、内輪２及び外輪３と第１スプラグ１１との係合が解除され、外輪３から内輪２への動力の伝達が遮断される。

以上のように構成される第１クラッチ１０によれば、動力伝達装置４０により第１スプラグ１１に荷重が付与されることで、内輪２及び外輪３に第１スプラグ１１が係合して内輪２と外輪３との一定回転方向への相対回転が規制される。これに対し、動力伝達装置４０による荷重の付与が解除されると、第１付勢部材１２により第１スプラグ１１に付勢力が付与されているので、内輪２及び外輪３への第１スプラグ１１の係合が解除され、内輪２と外輪３とを両回転方向に相対回転させることが可能となる。これにより、一定方向への回転の伝達および遮断の切り替えを行うことができる。

次いで、図８を参照して、第１スプラグ１１に作用する付勢力および荷重の関係について説明する。図８は反ロック方向へ傾動された第１スプラグ１１の模式図である。図８に示すように、内輪２及び外輪３との係合が解除されている第１スプラグ１１は、第１付勢部材１２によって付与される付勢力（荷重Ｐ）により、当接面１１ｂと内周面３ａとの接点Ａの回りに、反ロック方向（図８時計回り）へ傾動される回転モーメントが生じる。また、第１スプラグ１１が内輪２及び外輪３に係合して内輪２及び外輪３の回転に伴い軸心Ｏ回りに公転すると、第１スプラグ１１に遠心力Ｋが働く。これらに伴い、接点Ａに押付け荷重が作用する。その反力として、第１スプラグ１１に対して、接点Ａにおいて内周面３ａの法線方向へ反力ＦＡが作用する。これに対して、第１スプラグ１１をロック方向へ傾動させるために、保持部３１は、第１スプラグ１１と接する接点Ｃにロック方向（図８矢印Ｌｉ方向）の荷重Ｒを付与する。

ここで、第１スプラグ１１に作用する接点Ａ回りの回転モーメントＭＡを考えると、第１スプラグ１１には荷重Ｐ、荷重Ｒ及び遠心力Ｋが作用するので、回転モーメントＭＡは、以下の式（１）で表される。

ＭＡ＝Ｌｐ・Ｐ＋Ｌｋ・Ｋ−Ｌｒ・Ｒ …式（１）
但し、式（１）において、Ｌｐは接点Ａから荷重Ｐの作用点（溝部１１ｄ）までの水平距離であり、Ｌｋは接点Ａから遠心力Ｋの作用点（第１スプラグ１１の重心Ｇ）までの水平距離であり、Ｌｒは接点Ａから荷重Ｒの作用点（接点Ｃ）までの垂直距離である。なお、回転モーメントＭＡは接点Ａ回りの時計回りを正とする。また、荷重Ｐ，Ｋ及びＲは、厳密にいえば、荷重の水平成分および垂直成分による誤差を考慮する必要があるが、その誤差は荷重Ｐ，Ｋ及びＲの大きさに比べて著しく小さいため、荷重Ｐ及びＫは垂直方向に作用し、荷重Ｒは水平方向に作用するものとする。

ここで、第１スプラグ１１の係合面１１ａを外周面２ａに係合させるためには、第１スプラグ１１の係合面１１ｂが内周面３ａを滑らずに、第１スプラグ１１が図８の反時計回りに傾動されることが必要である。即ちＭＡ＜０であることが必要である。また、図８に示す状態では、内輪２及び外輪３と第１スプラグ１１との係合が解除されているので、外輪３や内輪２は軸心Ｏ回りに回転できるが、外輪３や内輪２の駆動力では第１スプラグ１１は軸心Ｏ回りに公転できない。従って、第１スプラグ１１に遠心力Ｋは作用しない（Ｋ＝０）。以上のことから、第１スプラグ１１の係合面１１ａを外周面２ａに係合させる必要条件は、式（２）にＭＡ＜０，Ｋ＝０を代入して、以下の式（２）で表される。

Ｒ＞Ｌｐ／Ｌｒ・Ｐ …式（２）
ここで、Ｌｐ＜Ｌｒであるとすれば、Ｌｐ／Ｌｒ＜１である。よって、式（２）より、荷重Ｒ＜Ｐとなる。従って、荷重付与装置４０（図３参照）は、第１付勢部材１２の付勢力（荷重Ｐ）よりも大きな荷重を第１スプラグ１１に付与しなくとも、外輪３及び内輪２へ第１スプラグ１１を係合させることができる。これにより、荷重付与装置４０を小型化できると共に、小さな荷重を付与すれば済むので、エネルギー損失を抑制できる。ひいては動力伝達装置１を小型化できる。

また、図８において、接点Ａにおける法線と垂直方向とのなす角をαとすると、内周面３ａから第１スプラグ１１に作用する反力ＦＡの水平方向の分力成分の大きさはＦＡ・sinαであり、その向きはロック方向（図８矢印Ｌｏ方向）と同じ向きである。また、接点Ａにおける摩擦係数をμとすると、摩擦の大きさはμ・ＦＡ・cosαであり、その向きはロック方向（図８矢印Ｌｏ方向）と同じ向きである。

以上のように、内周面３ａが係合面１１ｂと接する接点Ａにおいて内周面３ａから第１スプラグ１１に作用する反力ＦＡは、荷重付与装置４０により保持部３１を介して第１スプラグ１１に作用する荷重Ｒの荷重方向（水平方向であり図８左右方向）の分力成分の向きが、ロック方向と同じ向きである。従って、荷重付与装置４０によって第１スプラグ１１に荷重Ｒが付与されると、内周面３ａの上を係合面１１ｂが滑ることが防止され、第１スプラグ１１をロック方向へ確実に傾動させることができる。これにより、荷重付与装置４０から荷重が付与されることで、第１スプラグ１１の２つの係合面１１ａ，１１ｂを外周面２ａ及び内周面３ａに確実に係合させることができる。

以上説明したように第１クラッチ１０によれば、荷重付与装置４０によって一定方向への回転の伝達および遮断の切り替えを必要に応じて行うことができる。さらに、第１スプラグ１１が傾動可能な程度の間隔を保持器３０で確保することにより、外周面２ａ及び内周面３ａの対向間に複数の第１スプラグ１１を小さな間隔で配設することができる。これにより、第１クラッチ１０（動力伝達装置１）は、小型であっても伝達トルク容量を大きくすることができる。

図３に戻って、第２クラッチ２０について説明する。第２スプラグ２１は、内輪２と外輪３との相対回転を規制するための機能を担う部材であり、外周面２ａ及び内周面３ａにそれぞれ接する係合面２１ａ，２１ｂ（図３及び図６参照）を備え、図６に示すように、外周面２ａ及び内周面３ａの対向間において円周方向に等間隔で複数配設されている。また、第２スプラグ２１は、図７に示すように、係合面２１ｂから係合面２１ａに向けて側面２１ｃ間に溝部２１ｄが形成されている。溝部２１ｄは、後述する第２付勢部材２２が装着される部位である。

図７に示すように、保持部３１は、円周方向に亘って等間隔に形成された孔部３１ｂが孔部３１ａに並設されている。内輪２側に位置する第２スプラグ２１の部位（係合面２１ａ側）が孔部３１ｂに挿入されることで、第２スプラグ２１は傾動可能に第１スプラグ１１と共に保持器３０に保持される。なお、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１は、図４及び図６に示すように、回転ロック方向が逆方向になるように保持器３０に並設されている。

第２付勢部材２２は、図６に示すように、環状のコイルスプリングにより形成されており、縮径する方向に付勢力を作用させる部材である。第２付勢部材２２は、第２スプラグ２１の溝部２１ｄに装着されており、縮径する方向に付勢力を作用させることで、第２スプラグ２１の係合面２１ｂと外輪３の内周面３ａとが接すると共に、係合面２１ａと内輪２の外周面２ａとが接するように、第２スプラグ２１をロック方向へ傾動させる。これにより、内輪２及び外輪３と第２スプラグ２１とを係合可能にできる。

また、第２スプラグ２１は第１スプラグ１１と共に保持器３０に保持されているので、荷重付与装置４０によって、第１スプラグ１１と共に荷重を付与することができる。これにより、第２付勢部材２１の付勢力に抗して、保持器３０を介して第２スプラグ２１に外力を付与することで、第２スプラグ２１を反ロック方向へ傾動させることができる。これにより、動力の伝達を遮断することができる。

また、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１が単一の保持器３０に保持されており、単一の荷重付与装置４０を用いて保持器３０を介して第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１に荷重を付与するので、複数の第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１に効率良く荷重を付与できる。さらに、第１スプラグ１１と第２スプラグ２１とを別個の保持器で保持する場合と比較して、部品点数を減らし装置構成を簡素化すると共に、切換機構や制御を簡略化できる。

次いで、図９及び図１０を参照して、上述したように構成される動力伝達装置１の動作について説明する。図９及び図１０では、理解を容易とするために、動力の伝達経路を矢印Ｐで示すと共に、内輪２及び外輪３の回転方向および回転速度を、矢印Ｔの向き及び大きさで示している。また、荷重付与装置４０（図２参照）を作動させて保持部３１（保持器３０）に付与する荷重の向きを矢印Ｒで示している。また、第１付勢部材１２及び第２付勢部材２２によって第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１が付勢される方向を矢印Ｓで示している。さらに、第１スプラグ１１又は第２スプラグ２１に対して、外輪３との相対回転で外輪３側からみた内輪２のロック方向の回転を矢印Ｌｉで示し、内輪２との相対回転で内輪２側からみた外輪３のロック方向の回転を矢印Ｌｏで示している。なお、図１２、図１４及び図１５においても同様に図示している。

まず、通常走行のときの動力伝達装置１の動作について説明し、次いで変速装置１１１（図２参照）をシフトアップするときの動力伝達装置１の動作について説明する。図９（ａ）は通常走行のときの動力伝達装置１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図９（ｂ）はシフトアップのときの動力伝達装置１の内部構造を模式的に示した模式図である。通常走行においては、主クラッチ１１３（図２参照）を接続した状態で、動力伝達装置１の荷重付与装置４０を非作動とする。これにより、図９（ａ）に示すように、第１クラッチ１０では、第１スプラグ１１が反ロック方向へ傾動され、外周面２ａと係合面１１ａとに隙間が生じ、第２クラッチ２０では第２スプラグ２１がロック方向へ傾動される。

この状態で入力軸１１２から内輪２に動力が伝達される。内輪２の回転方向は第２スプラグ２０のロック方向（図９反時計回り）であるとすると、外輪３との相対回転で外輪３側から見て、内輪２の回転は、第１スプラグ１１では反ロック方向（反矢印Ｌｉ方向）であり、第２スプラグ２１ではロック方向（矢印Ｌｉ方向）である。これらの結果、内輪２に伝達された動力は、第２スプラグ２１を介して外輪３に伝達される。外輪３に伝達された動力は出力軸１１４を介して後輪１０２（図２参照）を駆動する。

次に、シフトアップを行うときは、変速装置１１１（図２参照）における変速ショックを低減させるため、入力軸１１２（内輪２）の回転速度を遅くすることが望ましい。動力伝達装置１においては、主クラッチ１１３（図２参照）を接続したまま、周知の手段を用いて入力軸１１２の回転速度を低下させることが可能である。即ち、図９（ｂ）に示すように、内輪２の回転速度を外輪３の回転速度より遅くした場合、外輪３の回転方向は、内輪２との相対回転で内輪２側から見て、第１スプラグ１１ではロック方向（矢印Ｌｏ方向）であり、第２スプラグ２１では反ロック方向（反矢印Ｌｏ方向）である。しかしながら、第１スプラグ１１は反ロック方向に傾動されているので、第１スプラグ１１を介して動力の伝達が行われない。従って、出力軸１１４の回転速度に影響を与えることなく、入力軸１１２の回転速度を遅くすることができる。これにより、主クラッチ１１３（図２参照）を接続したまま一連の操作を行うことができるため、変速操作時間を短縮できる。

これと同様に、アクセルペダルを開放した惰性走行を行う場合も、図９（ｂ）に示すように、出力軸１１４の回転速度がエンジン１０３（図２参照）等のイナーシャの影響を受けて低下することを防止できる。これにより、エンジンブレーキによって車両１００（図１参照）が減速されることなく、快適な惰性走行を行うことができる。

これに対し、エンジンブレーキを適用することも可能である。図１０（ａ）を参照して、コースト走行のときの動力伝達装置１の動作について説明し、次いで変速装置１１１（図２参照）をシフトダウンするときの動力伝達装置１の動作について説明する。図１０（ａ）はコースト走行のときの動力伝達装置１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図１０（ｂ）はシフトダウンのときの動力伝達装置１の内部構造を模式的に示した模式図である。アクセルペダル（図示せず）が開放されエンジンブレーキを適用するコースト走行においては、主クラッチ１１３（図２参照）を接続した状態で、動力伝達装置１の荷重付与装置４０を作動して、図１０（ａ）に示すように、保持部３１を矢印Ｒ方向に回動する。これにより、第１クラッチ１０では、第１スプラグ１１がロック方向へ傾動され、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面１１ａ，１１ｂとが係合可能となり、第２クラッチ２０では、第２スプラグ２１が反ロック方向へ傾動される。

コースト走行においては、入力軸１１２から内輪２への動力の入力はない一方、回転している後輪１０２（図２参照）から出力軸１１４を介して外輪３へ動力が入力される。外輪３の回転方向は、図９と同様に図１０反時計回りであるから、図１０（ａ）に示すように、外輪３の回転は、内輪２との相対回転で内輪２側から見て、第１スプラグ１１ではロック方向（矢印Ｌｏ方向）であり、第２スプラグ２１では反ロック方向（反矢印Ｌｏ方向）である。これらの結果、外輪３に伝達された動力は、第１スプラグ１１を介して内輪２に伝達される。内輪２に伝達された動力は入力軸１１２を介してエンジン１０３（図２参照）等に伝達される。その結果、エンジン１０３等のイナーシャにより出力軸１１２の回転速度が低下し、ひいては後輪１０２（図２参照）の回転速度も低下する。即ちエンジンブレーキが適用される。

なお、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１は単一の保持器３０に保持されているので、荷重付与装置４０の作動によって保持部３１が矢印Ｒ方向に回動されると、図１０（ａ）に示すように、第１スプラグ１１がロック方向へ傾動される一方で、第２スプラグ２１が反ロック方向へ傾動される。しかし、第２クラッチ２０では、動力が入力される外輪３の回転方向は反ロック方向（反矢印Ｌｏ方向）なので、荷重付与装置４０の作動・非作動に関わらず、第２クラッチ２０は動力を伝達できない。

次に、シフトダウンを行うときは、変速装置１１１（図２参照）における変速ショックを低減させるため、入力軸１１２（内輪２）の回転速度を速くすることが望ましい。動力伝達装置１においては、主クラッチ１１３（図２参照）を接続したまま、周知の手段を用いて入力軸１１２の回転速度を速くすることが可能である。即ち、図１０（ｂ）に示すように、内輪２の回転速度を外輪３の回転速度より速くした場合、内輪２の回転は、外輪３との相対回転で外輪３側から見て、第１スプラグ１１では反ロック方向（反矢印Ｌｉ方向）であり、第２スプラグ２１ではロック方向（矢印Ｌｉ方向）である。しかしながら、荷重付与装置４０の作動により、第２スプラグ２１は反ロック方向（反矢印Ｓ方向）に傾動されているため、第２スプラグ２１を介して動力の伝達が行われない。従って、出力軸１１４の回転速度に影響を与えることなく、入力軸１１２の回転速度を上げることができる。これにより、主クラッチ１１３（図２参照）を接続したまま一連の操作を行うことができるため、変速操作時間を短縮できる。

なお、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１は単一の保持器３０に保持されているので、荷重付与装置４０の作動によって保持部３１が矢印Ｒ方向に回動されると、図１０（ｂ）に示すように、第２スプラグ２１が反ロック方向（反矢印Ｓ方向）へ傾動される一方で、第１スプラグ１１がロック方向（反矢印Ｓ方向）へ傾動される。しかし、第１クラッチ１１では、内輪２の回転方向は、外輪３との相対回転で外輪３側からみて反ロック方向（反矢印Ｌｉ方向）なので、荷重付与装置４０を作動しても第１クラッチ１０は動力を伝達できない。

さらに、本実施の形態における動力伝達装置１について、図１６に示す比較例における動力伝達装置５０１と対比して説明する。まず、比較例における動力伝達装置５０１について説明する。図１６（ａ）は、動力が外輪５０３に入力されて内輪５０２から出力される動力伝達装置５０１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図１６（ｂ）は、内輪５０２に動力が入力されて外輪５０３から出力される動力伝達装置５０１の内部構造を模式的に示した模式図である。なお、図１６では、理解を容易とするために動力の伝達経路を矢印Ｐで示している。

図１６に示すように、動力伝達装置５０１は、回転可能に構成される内輪５０２（軸）と、その内輪５０２の外周面５０２ａに対向する内周面５０３ａを有し内輪５０２と同軸に回転可能に構成される外輪５０３と、その外輪５０３と内輪５０２とに係合可能に構成される第１スプラグ５０４及びその第１スプラグ５０４とロック方向が逆方向の第２スプラグ５０５と、それら第１スプラグ５０４及び第２スプラグ５０５をそれぞれ保持する第１保持器５０６及び第２保持器５０７とを備えるものである。第１スプラグ５０４及び第２スプラグ５０５は、外輪５０３及び内輪５０２に対して軸方向に並設されると共に、互いに逆方向となるロック方向（図１６矢印Ｓ方向）にばね部材（図示せず）でそれぞれ付勢されている。なお、第１保持器５０６及び第２保持器５０７からレバー（図示せず）がそれぞれ延設されており、そのレバーを別々に操作することで第１保持器５０６及び第２保持器５０７を円周方向に回動させて、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５をそれぞれフリー状態（動力を伝達できない状態）に傾動させることができる。

以上のように構成される動力伝達装置５０１では、外輪５０３が、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５に対して、内輪５０２との相対回転で内輪５０２側から見てロック方向（図１６矢印Ｌｏ方向）へ回転する場合には、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５が回転ロック方向へ傾動し、内輪５０２及び外輪５０３に第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５が係合する。これにより、外輪５０３から内輪５０２に動力が伝達される。

一方、外輪５０３が、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５に対して、内輪５０２との相対回転で内輪５０２側から見て反ロック方向（図１６反矢印Ｌｏ方向）へ回転する場合には、内輪５０２及び外輪５０３に第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５が係合せず、外輪５０３は空転する。これにより、外輪５０３から内輪５０２への動力の伝達が遮断される。

また、内輪５０２が、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５に対して、外輪５０３との相対回転で外輪５０３側から見てロック方向（図１６矢印Ｌｉ方向）へ回転する場合には、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５がロック方向（図１６矢印Ｓ方向）へ傾動し、内輪５０２及び外輪５０３に第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５が係合する。これにより、内輪５０２から外輪５０３に動力が伝達される。

一方、内輪５０２が、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５に対して、外輪５０３との相対回転で外輪５０３側から見て反ロック方向（図１６反矢印Ｌｉ方向）へ回転する場合には、内輪５０２及び外輪５０３に第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５が係合せず、内輪５０２は空転する。これにより、内輪５０２から外輪５０３への動力の伝達が遮断される。

さらに、内輪５０２及び外輪５０３に第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５が係合可能な状態であっても、レバー（図示せず）を操作することで、第１保持器５０６及び第２保持器５０７を円周方向に回動させて、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５をフリー状態（動力を伝達できない状態）にすることができる。このようにレバーを操作することで、動力の伝達を強制的に遮断できる。

動力伝達装置５０１は以上のように構成されているので、図１６（ａ）に示すように、動力が外輪５０３に入力されて外輪５０３が回転する場合（回転方向は図１６の反時計回り）、外輪５０３の回転は、第１スプラグ５０４に対しては反ロック方向（図１６反矢印Ｌｏ方向）であり、第２スプラグ５０５に対してはロック方向（図１６矢印Ｌｏ方向）である。この場合は第２スプラグ５０５が内輪５０２及び外輪５０３に係合し、動力が外輪５０３から内輪５０２に伝達される。

また、図１６（ｂ）に示すように、動力が内輪５０２に入力されて内輪５０２が回転する場合（回転方向は図１６の反時計回り）、内輪５０２の回転は、第１スプラグ５０４に対してはロック方向（図１６矢印Ｌｉ方向）であり、第２スプラグ５０５に対しては反ロック方向（図１６反矢印Ｌｉ方向）である。この場合は第１スプラグ５０５が内輪５０２及び外輪５０３に係合し、動力が外輪５０３から内輪５０２に伝達される。

しかしながら、比較例における動力伝達装置５０１では、図１６（ａ）に示すように第２スプラグ５０５が内輪５０２及び外輪５０３に係合するときは、内輪５０２及び外輪５０３に係合した第２スプラグ５０５によって内輪５０２及び外輪５０３に弾性変形が生じ、内輪５０２及び外輪５０３の間隔がわずかに広がる。ここで、第１スプラグ５０４はロック方向（図１６矢印Ｓ方向）に付勢されているので、内輪５０２及び外輪５０３の間隔が広がると、第１スプラグ５０４は、内輪５０２及び外輪５０３の間（図１６（ａ）に二点鎖線で示す位置）に楔のように噛み込まれる。

その後、図１６（ｂ）に示すように第１スプラグ５０４が内輪５０２及び外輪５０３に係合するときは、内輪５０２及び外輪５０３に噛み込まれた第１スプラグ５０４によって内輪５０２及び外輪５０３に弾性変形が生じ、内輪５０２及び外輪５０３の間隔がわずかに広がる。ここで、第２スプラグ５０５もロック方向（図１６矢印Ｌ方向）に付勢されているので、内輪５０２及び外輪５０３の間隔が広がると、第２スプラグ５０５も、内輪５０２及び外輪５０３の間（図１６（ｂ）に二点鎖線で示す位置）に楔のように噛み込まれる。

以上のように、第１スプラグ５０４又は第２スプラグ５０５のいずれかが内輪５０２及び外輪５０３の間に噛み込まれてしまうと、第１スプラグ５０４及び第２スプラグ５０５はロック方向に付勢されているので、ロック方向に次第に深く噛み込まれていく。ついには噛み込みを解除することができなくなり、動力の伝達方向を切換えることができなくなると共に、レバーの操作によって第１スプラグ５０４や第２スプラグ５０５をフリー状態（動力を伝達できない状態）にすることもできなくなる。このように、第１スプラグ５０４及び第２スプラグ５０５が内輪５０２及び外輪５０３の間に噛み込まれて、動力の伝達方向の切換えや動力の伝達の遮断ができなくなるという問題点があった。

これに対し、本実施の形態における動力伝達装置４０によれば、図９に示すように、第２付勢部材２２により第２スプラグ２１はロック方向（矢印Ｓ方向）へ付勢されているので、この付勢力によって第２スプラグ２１は内輪２及び外輪３に係合可能である。第２スプラグ２１が内輪２及び外輪３に係合して第２スプラグ２１を介して動力が伝達されるときは、内輪２及び外輪３に係合する第２スプラグ２１によって内輪２及び外輪３に弾性変形が生じ、内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａの間隔がわずかに広げられる可能性がある。しかしながら、第１スプラグ１１は反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動されているので、第２スプラグ２１を介して動力が伝達される間に、第１スプラグ１１が内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防止できる。

一方、荷重付与装置４０により第１スプラグ１１を付勢力に抗してロック方向（図９反矢印Ｓ方向）に傾動させることで、第１スプラグ１１を内輪２及び外輪３に係合可能にできる。その結果、第１スプラグ１１が内輪２及び外輪３に係合して第１スプラグ１１を介して動力が伝達されるときは、第１スプラグ１１によって内輪２及び外輪３に弾性変形が生じ、内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａの間隔がわずかに広げられる可能性がある。この場合、第２スプラグ２１はロック方向（矢印Ｓ方向）へ付勢されているので、第２スプラグ２１は内輪２及び外輪３に噛み込まれる可能性がある。第２スプラグ２１が内輪２及び外輪３に噛み込まれた場合は、第２スプラグ２１を介して動力が伝達されるときに、内輪２及び外輪３に噛み込まれた第２スプラグ２１によって内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａの間隔が広げられる。しかしながら、第１スプラグ１１は第１付勢部材１２によって反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動されているので、第２スプラグ２１によって内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａの間隔がわずかに広げられると、第１スプラグ１１は噛み込まれる方向と逆方向に傾動する。これにより、第１スプラグ１１が内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防止できる。以上より、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１が内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防ぎ、動力の伝達方向の切換えができなくなることを防止できる。

また、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１が内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防ぐことで、第１付勢部材１２により第１スプラグ１１を反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動させる一方、荷重付与装置４０により第１スプラグ１１をロック方向（反矢印Ｓ方向）へ傾動させることができる。その結果、荷重付与装置４０の作動または非作動の切換えにより、第１クラッチ１０による動力の伝達を遮断できる。

また、第１付勢部材１２は、外周面２ａと第１スプラグ１１の係合面１１ａとに隙間が形成されるように第１スプラグ１１を付勢するので、外周面２ａと係合面１１ａとの摩擦をなくすことができ、摩擦によるエネルギー損失を抑制できる。また、隙間を形成することで、第１スプラグ１１をより噛み込まれ難くすることができる。

さらに、荷重付与装置４０により第２スプラグ２１を必要に応じて反ロック方向（反矢印Ｓ方向）へ傾動させることができるので、第２クラッチ２０による動力の伝達を遮断でき、動力の切換えの自在性を向上できる。

次いで、図１１及び図１２を参照して、第２実施の形態について説明する。図１１は、第２実施の形態における動力伝達装置２０１が搭載される車両の内部構造を模式的に示した模式図であり、図１２（ａ）は通常走行のときの動力伝達装置２０１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図１２（ｂ）はコースト走行のときの動力伝達装置２０１の内部構造を模式的に示した模式図である。第１実施の形態では、後輪１０２を駆動輪とする車両１００の動力伝達経路に動力伝達装置１が配設され、エンジン１０３等の駆動力が動力伝達装置１の内輪２に入力される場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、前輪１０１を駆動輪とする車両の動力伝達経路に動力伝達装置２０１が配設され、エンジン１０３等の駆動力が外輪３に入力される場合について説明する。また、第１実施の形態では、第１スプラグ１１の係合面１１ａと内輪２の外周面２ａとに隙間が形成される場合について説明したが、第２実施の形態では、第１スプラグ１１の係合面１１ｂと外輪３の内周面３ａとに隙間が形成される場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１１に示すように、第２実施の形態における動力伝達装置２０１は、入力軸１１２と変速装置１２１との間の動力伝達経路に配設されている。変速装置１２１は、ドグクラッチ式の自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）の一部として構成され、エンジン１０３及びモータ１０４の動力が、入力軸１１２及び主クラッチ１１３を介して入力され、デファレンシャル装置１２４を介して前輪１０１（駆動輪）に伝達されるよう構成されている。

第１クラッチ２１０及び第２クラッチ２２０を構成する第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１は、内輪２及び外輪３の対向間に配設され、図１１に示すように、保持部２３１によって外輪３側に位置する部位が保持されている。保持部２３１は軸心方向に延設されており、荷重伝達部２３２が保持部２３１から軸心方向と交差する方向に延設されている。荷重付与装置４０は、保持部２３１と荷重伝達部２３２とを備える保持器２３０を介して、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１に荷重を付与するように構成されている。

また、図１２（ａ）に示すように、荷重付与装置４０が非作動の状態において、第１スプラグ１１は、第１付勢部材（図示せず）により反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動されると共に、第１スプラグ１１の係合面１１ｂと外輪３の内周面３ａとには隙間が形成されている。一方、第２スプラグ２１は、荷重付与装置４０が非作動の状態において、第２付勢部材（図示せず）によりロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動されると共に、内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａと第２スプラグ２１の係合面２１ａ，２１ｂとが接触している。

次いで、図１２を参照して、上述したように構成される動力伝達装置２０１の動作について説明する。まず、通常走行のときの動力伝達装置２０１の動作について説明し、次いでコースト走行のときの動力伝達装置２０１の動作について説明する。通常走行においては、主クラッチ１１３（図１１参照）を接続した状態で、動力伝達装置２０１の荷重付与装置４０を非作動とする。これにより、図１２（ａ）に示すように、第１クラッチ２１０では第１スプラグ１１が反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動され、第２クラッチ２２０では第２スプラグ２１がロック方向へ傾動される。

この状態で入力軸１１２から外輪３に動力が伝達される。外輪３の回転方向は第２スプラグ２１のロック方向（図１２反時計回りの矢印Ｔ方向）であるとすると、外輪３の回転は、内輪２との相対回転で内輪２側から見て、第１スプラグ１１では反ロック方向（反矢印Ｌｏ方向）であり、第２スプラグ２１ではロック方向（矢印Ｌｏ方向）である。これらの結果、外輪３に伝達された動力は、第２スプラグ２１を介して内輪２に伝達される。なお、第１スプラグ１１は反ロック方向（矢印Ｓ方向）に傾動されているので、内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防止できる。

図１２（ｂ）に示すコースト走行においては、主クラッチ１１３（図１１参照）を接続した状態で、動力伝達装置２０１の荷重付与装置４０を作動して、保持部２３１に矢印Ｒ方向の荷重を付与する。これにより、第１クラッチ２１０では第１スプラグ１１がロック方向（反矢印Ｓ方向）へ傾動され、外周面２ａ及び内周面３ａと係合面１１ａ，１１ｂとが接触し係合可能となり、第２クラッチ２２０では第２スプラグ２１が反ロック方向（反矢印Ｓ方向）へ傾動される。

この状態でアクセルペダル（図示せず）が開放され、回転している前輪１０１（図１１参照）から出力軸１１４を介して内輪２へ動力が入力されると、内輪２の回転方向は図１２反時計回りであるから、図１２（ｂ）に示すように、内輪２の回転は、外輪３との相対回転で外輪３側から見て、第１スプラグ１１ではロック方向（矢印Ｌｉ方向）であり、第２スプラグ２１では反ロック方向（反矢印Ｌｉ方向）である。これらの結果、内輪２に伝達された動力は、第１スプラグ１１を介して外輪３及び入力軸１１２に伝達される。このときに第２スプラグ２１は、荷重付与装置４０によって反ロック方向（反矢印Ｓ方向）に傾動されているので、内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防止できる。以上のように動力伝達装置２０１によれば、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１が内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防ぎ、動力の伝達方向の切換えができなくなることを防止できる。

次いで、図１３から図１５を参照して、第３実施の形態について説明する。図１３は、第３実施の形態における動力伝達装置３０１が搭載される車両の内部構造を模式的に示した模式図であり、図１４（ａ）は通常走行（前進）のときの動力伝達装置３０１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図１４（ｂ）は通常走行（前進）において入力軸１２２の回転数を低下させたときの動力伝達装置３０１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図１５（ａ）は後進のときの動力伝達装置３０１の内部構造を模式的に示した模式図であり、図１５（ｂ）は後進において入力軸１２２の回転数を低下させたときの動力伝達装置３０１の内部構造を模式的に示した模式図である。

第１実施の形態では、後輪１０２を駆動輪とする車両１００の動力伝達経路に動力伝達装置１が配設され、エンジン１０３等の駆動力が動力伝達装置１の内輪２に入力される場合について説明した。これに対し第３実施の形態では、前輪１０１を駆動輪とする車両の動力伝達経路に動力伝達装置３０１が配設され、エンジン１０３等の駆動力が外輪３に入力される場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１３に示すように、第３実施の形態における動力伝達装置３０１は、変速装置１２１と前輪１０１との間の動力伝達経路に配設されている。変速装置１２１は、ドグクラッチ式の自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）の一部として構成され、エンジン１０３及びモータ１０４の動力が、入力軸１１２及び主クラッチ１１３を介して入力され、入力軸１２２を介して動力伝達装置３０１に動力が出力される。動力伝達装置３０１から出力される動力は、出力軸１２３に配設されたデファレンシャル装置１２４を介して前輪１０１（駆動輪）に伝達されるよう構成されている。

第１クラッチ３１０及び第２クラッチ３２０を構成する第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１は、内輪２及び外輪３の対向間に配設され、図１３に示すように、保持部３３１によって内輪２側に位置する部位が保持されている。保持部３３１は軸心方向に延設されており、荷重伝達部３３２が保持部３３１から軸心方向と交差する方向に延設されている。荷重付与装置４０は、保持部３３１と荷重伝達部３３２とを備える保持器３３０を介して、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１に荷重を付与するように構成されている。

また、図１４（ａ）に示すように、第１スプラグ１１は、第１付勢部材（図示せず）により反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ付勢されると共に、反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動された状態では、第１スプラグ１１の係合面１１ａと内輪２の外周面２ａとには隙間が形成されるように構成されている。一方、図１５（ａ）に示すように、第２スプラグ２１は、第２付勢部材（図示せず）により反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ付勢されると共に、反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動された状態では、第２スプラグ２１の係合面２１ａと内輪２の外周面２ａとには隙間が形成されるように構成されている。なお、図１４及び図１５に示すように、第１スプラグ１１のロック方向は、第２スプラグ２１のロック方向と逆方向に設定されている。

次いで、図１４及び図１５を参照して、上述したように構成される動力伝達装置３０１の動作について説明する。まず、図１４を参照して、通常走行（前進）のときの動力伝達装置３０１の動作について説明する。通常走行（前進）においては、動力伝達装置３０１の荷重付与装置４０を作動させ、保持部３３１に矢印Ｒ方向（図１４反時計回り）の荷重を付与する。これにより、図１４（ａ）に示すように、第１クラッチ３１０では、第１スプラグ１１が第１付勢部材（図示せず）により反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動され、第２クラッチ３２０では、保持部３３１により第２スプラグ２１がロック方向（反矢印Ｓ方向）へ傾動される。本実施の形態では、第１スプラグ１１の係合面１１ａと内輪２の外周面２ａとに隙間が形成される。

入力軸１２２から外輪３に動力が伝達され、外輪３の回転方向は第２スプラグ２１のロック方向（図１４反時計回りの図１４（ａ）矢印Ｔ方向）であるとする。この外輪３の回転は、内輪２との相対回転で内輪２側から見て、第１スプラグ１１では反ロック方向（反矢印Ｌｏ方向）であり、第２スプラグ２１ではロック方向（矢印Ｌｏ方向）である。これらの結果、外輪３に伝達された動力は、第２スプラグ２１を介して内輪２に伝達される。なお、第１スプラグ１１は反ロック方向（矢印Ｓ方向）に傾動されているので、内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防止できる。

この状態でアクセルペダル（図示せず）が開放される等により入力軸１２２の回転数が低下すると、外輪３の回転数が内輪２の回転数に比べて低下する。これにより、図１４（ｂ）に示すように、内輪２の回転（図１４（ｂ）矢印Ｔ方向）は、外輪３との相対回転で外輪３側から見て、第１スプラグ１１ではロック方向（矢印Ｌｉ方向）であり、第２スプラグ２１では反ロック方向（反矢印Ｌｉ方向）である。しかしながら、荷重付与装置４０の作動により保持部３３１に矢印Ｒ方向の荷重が付与され、第１スプラグ１１が反ロック方向（矢印Ｓ方向）に傾動されているので、第１スプラグ１１は内輪２及び外輪３に係合できない。これにより、入力軸１２２から出力軸１２３への動力の伝達が遮断される。

次に図１５を参照して、後進のときの動力伝達装置３０１の動作について説明する。後進のときは、動力伝達装置３０１の荷重付与装置４０を作動させ、保持部３３１に矢印Ｒ方向（図１５時計回り）の荷重を付与する。これにより、図１５（ａ）に示すように、第１クラッチ３１０では、保持部３３１により第１スプラグ１１がロック方向（反矢印Ｓ方向）へ傾動され、第２クラッチ３２０では、第２付勢部材（図示せず）により第２スプラグ２１が反ロック方向（矢印Ｓ方向）へ傾動される。本実施の形態では、第２スプラグ２１の係合面２１ａと内輪２の外周面２ａとに隙間が形成される。

後進のときは、入力軸１２２の回転方向は前進時（図１４参照）とは逆方向（図１５反時計回りの矢印Ｔ方向）に切り替えられるから、外輪３の回転は、内輪２との相対回転で内輪２側から見て、第１スプラグ１１ではロック方向（矢印Ｌｏ方向）であり、第２スプラグ２１では反ロック方向（反矢印Ｌｏ方向）である。これらの結果、外輪３に伝達された動力は、第１スプラグ１１を介して内輪２に伝達される。なお、第２スプラグ２１は反ロック方向（矢印Ｓ方向）に傾動されているので、内輪２及び外輪３に噛み込まれることを防止できる。

この状態でアクセルペダル（図示せず）が開放される等により入力軸１２２の回転数が低下すると、外輪３の回転数が内輪２の回転数に比べて低下する。これにより、図１５（ｂ）に示すように、内輪２の回転（図１５（ｂ）矢印Ｔ方向）は、外輪３との相対回転で外輪３側から見て、第１スプラグ１１では反ロック方向（反矢印Ｌｉ方向）であり、第２スプラグ２１ではロック方向（矢印Ｌｉ方向）である。しかしながら、荷重付与装置４０の作動により保持部３３１に矢印Ｒ方向の荷重が付与され、第２スプラグ２１が反ロック方向（矢印Ｓ方向）に傾動されているので、第２スプラグ２１は内輪２及び外輪３に係合できない。これにより、入力軸１２２から出力軸１２３への動力の伝達が遮断される。

なお、動力伝達方向が前進（図１４参照）から後進（図１５参照）へ切り替わるときは、外輪３の回転方向（矢印Ｔ方向）が図１４時計回りから逆方向の図１４反時計回りに切り替わる。外輪３の回転方向が図１４反時計回りになると、外輪３の回転は、内輪２との相対回転で内輪２側から見て、第１スプラグ１１ではロック方向（矢印Ｌｏ方向）である。第１スプラグ１１の係合面１１ａ，１１ｂが内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに接触している場合には、外輪３の回転がロック方向（矢印Ｌｏ方向）になると、第１スプラグ１１の係合面１１ａ，１１ｂが内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合することがある。このときに第２スプラグ２１の係合面２１ａ，２１ｂが内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合していると、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１が二重噛み合いとなる。

しかしながら、図１４（ａ）に示すように、第２スプラグ２１を介して外輪３から内輪２へ動力が伝達されているときは、第１付勢部材（図示せず）により第１スプラグ１１の係合面１１ａと内輪２の外周面２ａとに隙間が形成される。これにより、第１スプラグ１１が内輪２及び外輪３に噛み込まれることが防止され、二重噛み合いが防止される。

同様に、動力伝達方向が後進（図１５参照）から前進（図１４参照）へ切り替わるときは、外輪３の回転方向（矢印Ｔ方向）が図１５反時計回りから逆方向の図１５時計回りに切り替わる。外輪３の回転方向が図１５時計回りになると、外輪３の回転は、内輪２との相対回転で内輪２側から見て、第２スプラグ２１ではロック方向（矢印Ｌｏ方向）である。第２スプラグ２１の係合面２１ａ，２１ｂが内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに接触している場合には、外輪３の回転がロック方向（矢印Ｌｏ方向）になると、第２スプラグ２１の係合面２１ａ，２１ｂが内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合することがある。このときに第１スプラグ１１の係合面１１ａ，１１ｂが内輪２の外周面２ａ及び外輪３の内周面３ａに係合していると、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１が二重噛み合いとなる。

しかしながら、図１５（ａ）に示すように、第１スプラグ１１を介して外輪３から内輪２へ動力が伝達されているときは、第２付勢部材（図示せず）により第２スプラグ２１の係合面２１ａと内輪２の外周面２ａとに隙間が形成される。これにより、第２スプラグ２１が内輪２及び外輪３に噛み込まれることが防止され、二重噛み合いが防止される。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値や形状は一例であり、他の数値や形状を採用することは当然可能である。

また、上記実施の形態では、動力伝達装置１，２０１，３０１が車両１００に組み込まれる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、他の車両（機関車、旅客車、貨物車および特殊車など）の走行装置、作業装置および工作機械などの動力伝達装置に組み込むことは当然可能である。

上記実施の形態では、第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１により第１係合子および第２係合子が構成されている場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１係合子および第２係合子をローラやボール等のコロとすることが可能である。この場合は、そのコロを付勢部材で付勢すると共に保持器で保持する。内輪２及び外輪３の外周面２ａ及び内周面３ａ（第１部材および第２部材の所定面および対向面）の一方に円筒面を形成し、他方にカム面を形成する。それら円筒面とカム面との間でコロが係合する楔状空間を形成する。上記実施の形態と同様に、荷重付与装置で保持器を介してコロ（第１係合子および第２係合子）に荷重を付与することにより、コロの円筒面とカム面との間の係合と解除とを切り換えることができる。これにより、上記実施の形態と同様の作用が得られる。

上記第１実施の形態では、アクチュエータ４１が電動機（交流電動機または直流電動機）により構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の動力源を採用することは当然可能である。他の動力源としては、例えば、油圧モータ、空気圧シリンダ、油圧シリンダ、交流ソレノイド及び直流ソレノイド等が例示される。

ここで、アクチュエータ１１をソレノイドにより構成する場合には、歯車機構などにより第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１に荷重を付与する場合に限られず、例えば、電磁力を利用して第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１に荷重を付与するように構成しても良い。

上記各実施の形態では、第１付勢部材１２、第２付勢部材２２がコイルスプリングにより構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の付勢部材を採用することは当然可能である。他の付勢部材としては、例えば、金属材料に波状の曲げ加工を施して形成され、その弾性を利用して付勢力としての荷重を第１スプラグ１１及び第２スプラグ２１に付与可能に構成されるリボンスプリングが挙げられる。

上記各実施の形態では、第１スプリング１１が２本の第１付勢部材１２の付勢力で付勢される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第２スプラグ１２のように、１本の付勢部材を用いて付勢されるようにすることも当然可能である。

上記各実施の形態では、反ロック方向に傾動された第１スプラグ１１が互いに当接して互いを拘束する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１スプラグ１１の形状によっては、例えば、反ロック方向に傾動された第１スプラグ１１を保持部３１，２３１，３３１に当接させ、それ以上の傾動を規制するようにすることも当然可能である。この場合も同様の作用が得られる。

上記各実施の形態では、反ロック方向へ傾動された第１スプラグ１１の係合面１１ａと、内輪２の外周面２ａ又は外輪３の内周面３ａとの間に隙間が形成される場合や、反ロック方向へ傾動された第２スプラグ２１（図１５参照）の係合面２１ａと、内輪２の外周面２ａとの間に隙間が形成される場合について説明したが、必ずしも隙間は必要ではない。第１付勢部材１２や第２付勢部材２２によって第１スプラグ１１や第２スプラグ２１を反ロック方向へ傾動させることで、内輪２と外輪３との間に第１スプラグ１１や第２スプラグ２１が噛み込まれないようにすることが可能だからである。
＜その他＞
＜手段＞
技術的思想１記載動力伝達装置は、軸心回りに回転可能に構成される第１部材と、その第１部材の所定面と対向する対向面を有し前記軸心回りに回転可能に構成される第２部材と、その第２部材または前記第１部材の一方から前記第２部材または前記第１部材の他方へ動力を遮断可能に伝達する一方、前記第２部材または前記第１部材の他方から前記第２部材または前記第１部材の一方へ動力の伝達を遮断する第１クラッチと、前記第２部材または前記第１部材の他方から前記第２部材または前記第１部材の一方へ動力を伝達する一方、前記第２部材または前記第１部材の一方から前記第２部材または前記第１部材の他方へ動力の伝達を遮断する第２クラッチとを備え、前記第１クラッチは、前記所定面および前記対向面にそれぞれ接する係合面を有し、それら係合面が前記所定面および前記対向面に係合可能に構成されると共に、前記所定面および前記対向面の対向間において円周方向に複数配設される第１係合子と、前記第１係合子に付勢力を付与して前記第１係合子を前記円周方向の反ロック方向へ付勢する第１付勢部材とを備え、前記第２クラッチは、前記所定面および前記対向面にそれぞれ接する係合面を有し、それら係合面が前記所定面および前記対向面に係合可能に構成されると共に、前記所定面および前記対向面の対向間において円周方向に複数配設される第２係合子と、前記第２係合子に付勢力を付与して前記第２係合子を前記円周方向へ付勢する第２付勢部材とを備え、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチは、前記第１係合子および前記第２係合子を前記所定面および前記対向面の円周方向へ移動可能に保持する保持器と、その保持器に荷重を付与して前記所定面および前記対向面に前記第１係合子の係合面がそれぞれ接するように前記円周方向の前記反ロック方向とは逆方向のロック方向へ前記第１係合子を移動させる荷重付与装置とを備え、その荷重付与装置により前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記第１係合子に荷重が付与され前記第１係合子が前記ロック方向へ移動されることで、前記所定面および前記対向面と前記第２係合子の係合面との係合が解除された状態で、前記所定面および前記対向面に前記第１係合子の係合面がそれぞれ係合して前記第１部材と前記第２部材との相対回転が規制されることを特徴とする動力伝達装置。
技術的思想２記載の動力伝達装置は、請求項１記載の動力伝達装置において、前記第１部材または前記第２部材の一方は、断面円形状の外周面を有し軸心回りに回転可能に構成される内輪を備え、前記第１部材または前記第２部材の他方は、前記内輪の前記外周面に対向する断面円形状の内周面を有し前記軸心回りに回転可能に構成される外輪を備えて構成され、前記第１係合子および前記第２係合子は、前記外周面および前記内周面にそれぞれ接する２つの係合面を有し、それら係合面が前記外周面および前記内周面に係合可能なスプラグにより構成されている。
技術的思想３記載の動力伝達装置は、請求項２記載の動力伝達装置において、前記第１付勢部材は、前記外周面または前記内周面の一方と前記係合面の一方とに隙間が形成されるように前記第１係合子を付勢する。
技術的思想４記載の動力伝達装置は、請求項２又は３に記載の動力伝達装置において、前記外周面または前記内周面の他方が前記第１係合子の係合面の他方と接する接点において前記外周面または前記内周面の他方から前記第１係合子に作用する反力は、前記荷重付与装置により前記第１係合子に作用する荷重方向の分力成分の向きが、前記第１係合子のロック方向と同じ向きである。
技術的思想５記載の動力伝達装置は、請求項２から４のいずれかに記載の動力伝達装置において、前記第１係合子は、前記外周面および前記内周面の対向間に等間隔に配設され、前記反ロック方向へ傾動されることで互いに当接する。
技術的思想６記載の動力伝達装置は、請求項１から５のいずれかに記載の動力伝達装置において、前記荷重付与装置は、電動機により構成されている。
＜効果＞
技術的思想１記載の動力伝達装置によれば、第１クラッチにより第２部材または第１部材の一方から第２部材または第１部材の他方へ動力を遮断可能に伝達する一方、第２部材または第１部材の他方から第２部材または第１部材の一方へ動力の伝達が遮断され、第２クラッチにより第２部材または第１部材の他方から第２部材または第１部材の一方へ動力を伝達する一方、第２部材または第１部材の一方から第２部材または第１部材の他方へ動力の伝達が遮断される。それら第１クラッチ及び第２クラッチの保持器により第１係合子および第２係合子が所定面および対向面の円周方向へ移動可能に保持され、保持器に保持された第１係合子は、第１付勢部材により円周方向の反ロック方向へ付勢される。また、第１係合子は、荷重付与装置により荷重が付与されロック方向へ移動されることで、所定面および対向面に係合面がそれぞれ係合する。このとき、第２係合子の係合面と所定面および対向面との係合は解除された状態であるから、第１部材と第２部材との相対回転は第１係合子によって規制される。即ち、第１係合子は空転状態からロック状態に切り換えられ、第１係合子を介して第１部材から第２部材へ回転が伝達される。
このように第１係合子および第２係合子を保持器が一括して保持しているので、クラッチ毎に保持器を設ける必要がなく、部品点数を減らすことができる効果がある。また、第１係合子の空転状態からロック状態への切換えを、荷重伝達装置により一つの保持器に荷重を付与することで一括して行うことができるので、装置構成を簡素化すると共に、切換機構や制御を簡略化できる効果がある。
技術的思想２記載の動力伝達装置によれば、第１部材または第２部材の一方は、断面円形状の外周面を有し軸心回りに回転可能に構成される内輪を備え、第１部材または第２部材の他方は、内輪の外周面に対向する断面円形状の内周面を有し軸心回りに回転可能に構成される外輪を備えて構成されているので、外周面および内周面の断面形状を円形状に簡素化できる効果がある。また、第１係合子および第２係合子は、係合面が外周面および内周面に係合可能なスプラグにより構成されているので、スプラグ（第１係合子および第２係合子）を移動（傾動）させて一定方向への回転の伝達および遮断の切換えを行うことができる。
ここで、第２係合子が内輪および外輪に係合して第２係合子を介して動力が伝達されるときは、内輪および外輪に係合する第２係合子によって内輪および外輪に弾性変形が生じ、内輪および外輪の間隔がわずかに広げられる可能性がある。しかしながら、第１係合子は反ロック方向へ付勢されているので、第１係合子が内輪および外輪に噛み込まれることを防止できる。
一方、荷重付与装置により第１係合子をロック方向に移動（傾動）させることで、第１係合子を内輪および外輪に係合可能にできる。その結果、第１係合子が内輪および外輪に係合して第１係合子を介して動力が伝達されるときは、内輪および外輪に係合する第１係合子によって内輪および外輪に弾性変形が生じ、内輪および外輪の間隔がわずかに広げられる可能性がある。この場合、第２係合子が第２付勢部材により反ロック方向へ付勢されているときは、第２係合子が内輪および外輪に噛み込まれることが防止される。
しかし、第２係合子が第２付勢部材によりロック方向へ付勢されているときは、第２係合子は内輪および外輪に噛み込まれる可能性がある。第２係合子が内輪および外輪に噛み込まれると、第２係合子を介して動力が伝達されるときに、内輪および外輪に噛み込まれた第２係合子によって内輪および外輪の間隔が広げられる。この間隔が、第１係合子が係合したときの内輪および外輪の間隔と同等以上になると、第１スプラグは反ロック方向へ付勢されているので、第１係合子は噛み込まれる方向と逆方向に移動（傾動）する。これにより第１係合子が内輪および外輪に噛み込まれることを防止できる。以上より、技術的思想１の効果に加え、第１係合子および第２係合子が内輪および外輪に噛み込まれることを防ぎ、動力の伝達方向の切換えができなくなることを防止できる効果がある。
技術的思想３記載の動力伝達装置によれば、第１付勢部材は、外周面または内周面の一方と係合面の一方とに隙間が形成されるように第１係合子を付勢するので、外周面または内周面と第１スプラグの係合面との摩擦をなくすことができる。これにより、技術的思想２の効果に加え、摩擦によるエネルギー損失を抑制できる効果がある。
技術的思想４記載の動力伝達装置によれば、外周面または内周面の他方が係合面の他方と接する接点において外周面または内周面の他方から第１係合子に作用する反力は、荷重付与装置により第１係合子に作用する荷重方向の分力成分の向きが第１係合子のロック方向と同じ向きであるので、荷重付与装置によって第１係合子に荷重が付与されると、外周面または内周面の上を係合面が滑ることが防止され、そこを中心に第１係合子を確実に移動（傾動）させることができる。これにより、技術的思想２又は３の効果に加え、荷重付与装置から荷重が付与されることで、第１係合子の２つの係合面を外周面および内周面に確実に係合させることができ、動力を確実に伝達できる効果がある。
技術的思想５記載の動力伝達装置によれば、第１係合子は、外周面および内周面の対向間に等間隔に配設され、反ロック方向へ傾動されることで互いに当接するので、互いに当接する位置まで第１係合子を傾かせると互いに拘束し合う。互いに拘束し合うまで第１係合子を傾けることで、外周面または内周面の一方と係合面の一方との隙間を十分に確保できる。その結果、技術的思想２から４のいずれかの効果に加え、内輪と外輪とが相対回転をするときに、外周面または内周面の一方と係合面の一方とが接触して、意図せずに第１係合子が係合して相対回転が規制されてしまうことを防止できる効果がある。
さらに、反ロック方向に付勢された第１係合子を互いに当接する位置まで傾かせると互いに拘束し合うので、所定の角度以上に第１係合子が傾倒してしまうことが防止される。その所定の角度を、第１係合子が保持器によって移動可能な範囲に設定することで、保持器の位置を規制する部材等を採用することなく、保持器によって第１係合子を移動可能にでき、部品点数を削減でき装置構成を簡素化できる効果がある。
技術的思想６記載の動力伝達装置によれば、荷重付与装置は電動機により構成されているので、技術的思想１から５のいずれかの効果に加え、荷重付与装置をシリンダやソレノイド等により構成する場合と比較して、荷重付与装置の構造を簡素化すると共に荷重付与装置の小型化を図ることができ、ひいては動力伝達装置の小型化を図ることができる効果がある。
また、荷重付与装置が保持器を介して第１係合子に荷重を付与する構成の場合には、動力伝達装置が回転を伝達している状態では、保持器が内輪および外輪の回転に伴い軸心回りに回転するので、荷重付与装置が保持器の回転抵抗となるが、荷重付与装置を電動機により構成することで、保持器の回転抵抗を小さくでき、内輪および外輪を高速回転させることができる。一方、動力伝達装置が回転を遮断している状態では保持器は回転しないので、駆動エネルギーの小さな電動機で第１係合子に荷重を付与することができ、エネルギー損失を抑制できると共に、動力伝達装置の小型化を図ることができる効果がある。

１，２０１，３０１ 動力伝達装置
２ 内輪（第１部材または第２部材）
２ａ 外周面（所定面または対向面）
３ 外輪（第２部材または第１部材）
３ａ 内周面（対向面または所定面）
１０，２１０，３１０ 第１クラッチ
１１ 第１スプラグ（第１係合子）
１１ａ，１１ｂ 係合面
１２ 第１付勢部材
２０，２２０，３２０ 第２クラッチ
２１ 第２スプラグ（第２係合子）
２１ａ，２１ｂ 係合面
２２ 第２付勢部材
３０，２３０，３３０ 保持器
３１，２３１，３３１ 保持部
３２，２３２，３３２ 荷重伝達部
４０ 荷重付与装置
Ｏ 軸心

Claims (6)

1. 軸心回りに回転可能に構成される第１部材と、
   その第１部材の所定面と対向する対向面を有し前記軸心回りに回転可能に構成される第２部材と、
   その第２部材または前記第１部材の一方から前記第２部材または前記第１部材の他方へ一の方向に回転する動力を遮断可能に伝達する一方、前記第２部材または前記第１部材の他方から前記第２部材または前記第１部材の一方へ前記一の方向に回転する動力の伝達を遮断する第１クラッチと、
   前記第２部材または前記第１部材の他方から前記第２部材または前記第１部材の一方へ前記一の方向に回転する動力を伝達する一方、前記第２部材または前記第１部材の一方から前記第２部材または前記第１部材の他方へ前記一の方向に回転する動力の伝達を遮断する第２クラッチとを備え、
   前記第１クラッチは、
   前記所定面および前記対向面にそれぞれ接する係合面を有し、それら係合面が前記所定面および前記対向面に係合可能に構成されると共に、前記所定面および前記対向面の対向間において円周方向に複数配設される第１係合子と、
   前記第１係合子に付勢力を付与するものであって、前記所定面または前記対向面の一方と係合する係合面の一方に対し、他方の係合面が前記所定面または前記対向面の他方から離間する方向である前記円周方向の反ロック方向へ前記第１係合子を付勢する第１付勢部材とを備え、
   前記第２クラッチは、
   前記所定面および前記対向面にそれぞれ接する係合面を有し、それら係合面が前記所定面および前記対向面に係合可能に構成されると共に、前記所定面および前記対向面の対向間において円周方向に複数配設される第２係合子と、
   前記第２係合子に付勢力を付与するものであって、前記所定面または前記対向面の一方と係合する係合面の一方に対し、他方の係合面が前記所定面または前記対向面の他方に接する方向である前記円周方向の第２係合子用ロック方向へ前記第２係合子を付勢する第２付勢部材とを備え、
   前記第１クラッチ及び前記第２クラッチは、
   前記第１係合子および前記第２係合子を前記所定面および前記対向面の円周方向へ移動可能に保持する保持器と、
   その保持器に連結され、前記第１部材または前記第２部材とは別に、前記保持器に荷重を付与して前記所定面および前記対向面に前記第１係合子の係合面がそれぞれ接するように前記円周方向の前記反ロック方向とは逆方向のロック方向へ前記第１係合子を移動させると共に、前記所定面または前記対向面の一方と係合する係合面の一方に対し、他方の係合面が前記所定面または前記対向面の他方から離間する前記第２係合子用ロック方向とは逆方向の反第２係合子用ロック方向へ前記第２係合子を移動させる荷重付与装置とを備え、
   その荷重付与装置により前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記第１係合子に荷重が付与され前記第１係合子が前記ロック方向へ移動されると共に、前記第２付勢部材の付勢力に抗して前記第２係合子に荷重が付与され前記第２係合子が前記反第２係合子用ロック方向へ移動されることで、前記所定面および前記対向面と前記第２係合子の係合面との係合が解除された状態で、前記所定面および前記対向面に前記第１係合子の係合面がそれぞれ係合して前記第１部材と前記第２部材との相対回転が規制されることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記第１部材または前記第２部材の一方は、断面円形状の外周面を有し軸心回りに回転可能に構成される内輪を備え、
   前記第１部材または前記第２部材の他方は、前記内輪の前記外周面に対向する断面円形状の内周面を有し前記軸心回りに回転可能に構成される外輪を備えて構成され、
   前記第１係合子および前記第２係合子は、前記外周面および前記内周面にそれぞれ接する２つの係合面を有し、それら係合面が前記外周面および前記内周面に係合可能なスプラグにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
3. 前記第１付勢部材は、前記外周面または前記内周面の一方と前記係合面の一方とに隙間が形成されるように前記第１係合子を付勢することを特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
4. 前記外周面または前記内周面の他方が前記第１係合子の係合面の他方と接する接点において前記外周面または前記内周面の他方から前記第１係合子に作用する反力は、前記荷重付与装置により前記第１係合子に作用する荷重方向の分力成分の向きが、前記第１係合子のロック方向と同じ向きであることを特徴とする請求項２又は３に記載の動力伝達装置。
5. 前記第１係合子は、前記外周面および前記内周面の対向間に等間隔に配設され、前記反ロック方向へ傾動されることで互いに当接することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の動力伝達装置。
6. 前記荷重付与装置は、電動機により構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の動力伝達装置。

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