JP6319160B2 - セレクタブルワンウエイクラッチ - Google Patents

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。

本発明の第１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、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と、を備えており、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、かつ、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。また、こ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。さらに、このセレクタブルワンウエイクラッチは、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。

本発明の第２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、を備えており、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おり、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、かつ、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ものである。

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。また、このセレクタブルワンウエイクラッチによれば、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。具体的には、駆動ロッドとストッパとの間に設けられ駆動ロッドがストロークした場合にストッパに駆動力を伝達する中間機構を有しているので、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 (2)

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、
   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と、
   を備えており、
   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、かつ、
   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セレクタブルワンウエイクラッチ。
2. 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、
   を備えており、
   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おり、
   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、かつ、
   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セレクタブルワンウエイクラッチ。

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