JP6564205B2 - 断続装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に適用される断続装置に関する。

従来、断続装置としては、相対回転可能に配置された一対の回転部材と、この一対の回転部材間に設けられ一対の回転部材間の動力伝達を断続する断続部としての噛み合いクラッチと、この噛み合いクラッチの位置を検出するセンサとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この断続装置では、噛み合いクラッチが、一方の回転部材に一体回転可能で軸方向移動可能に設けられたスリーブを有しており、スリーブが軸方向に移動することにより他方の回転部材と噛み合い、一対の回転部材間の動力伝達が可能となる。

このような断続装置において、センサは、他方の回転部材と対応する位置に配置されており、スリーブが軸方向移動し他方の回転部材と噛み合ったときに、オン信号を出力して噛み合いクラッチが接続状態となったことを検出する。

特開２０１１−２５５８４６号公報

ところで、上記特許文献１のような断続装置では、センサが断続部の断続状態、特に接続状態のときのみを検出している。

このため、このセンサでは、断続部の断続状態における回転部材の状態を検出することができないので、一対の回転部材の回転速度を検出する他のセンサを、それぞれ一対の回転部材に対して配置している。

しかしながら、上記特許文献１の断続装置のように、複数のセンサをそれぞれの検出部位に配置させてしまうと、複数のセンサのそれぞれの配置スペースをそれぞれの検出部位で確保する必要があり、装置が大型化してしまっていた。

そこで、この発明は、断続部の位置と、断続部の断続状態における回転部材の状態とを検出することができ、大型化を抑制することができる断続装置の提供を目的としている。

本発明は、相対回転可能に配置された一対の回転部材と、この一対の回転部材間に設けられ前記一対の回転部材間の動力伝達を断続する断続部と、この断続部の位置を検出するセンサとを備え、駆動力がフロントデフのデフケースに連結した入力部材から入力され、プロペラシャフト側に出力される方向変換ギヤ組を備えた動力伝達装置に用いられる断続装置であって、前記一対の回転部材のうち一方の回転部材は、中空状に形成され車軸が貫通する前記入力部材であり、前記一対の回転部材のうち他方の回転部材は、前記入力部材と軸心が同心になるように中空状に形成され前記入力部材が内部に相対回転可能に挿通された出力部材であり、前記方向変換ギヤ組は、前記出力部材と前記プロペラシャフトとの間に設けられ、前記入力部材側と前記出力部材側とのいずれかの側には、前記センサに対向可能な第１検出部と第２検出部とのうち少なくとも一方が設けられ、前記センサは、前記断続部の第１状態で前記第１検出部と対向すると共に、前記断続部の第２状態で前記第２検出部と対向可能に配置され、前記センサは、パルスセンサであり、前記第１検出部と前記第２検出部とに非接触に対向して配置され、前記センサは、前記断続部が前記第１状態としての接続解除状態のときに、前記第１検出部の回転数を検出し、前記断続部が前記第２状態としての接続状態のときに、前記第２検出部の回転数を検出することを特徴とする。

この断続装置では、一対の回転部材のうちいずれかに、センサに対向可能な第１検出部と第２検出部とが設けられているので、センサによって回転部材の状態を検出することができる。

また、センサは、断続部の第１状態で第１検出部と対向すると共に、断続部の第２状態で第２検出部と対向可能に配置されるので、センサが第１検出部と第２検出部とのいずれかに対向配置されることにより、断続部の位置を検出することができる。

従って、このような断続装置では、１つのセンサによって、断続部の位置と、断続部の断続状態における回転部材の状態とを検出することができ、複数のセンサの配置スペースを設ける必要がなく、大型化を抑制することができる。

本発明によれば、断続部の位置と、断続部の断続状態における回転部材の状態とを検出することができ、大型化を抑制することができる断続装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る断続装置が適用された車両の動力系の概略図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置が適用された動力伝達装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置の断続部材の断面図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置の断続部の接続が解除されているときの断面図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置の断続部が接続するときの断面図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置の断続部が接続されているときの断面図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置の第１検出部と第２検出部との断面図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置の第１検出部と第２検出部との上面図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置の第１検出部と第２検出部との他例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る断続装置の第１検出部と第２検出部との他例を示す断面図である。

まず、図１を用いて本発明の実施の形態に係る断続装置が搭載された動力伝達装置が適用される車両の動力系の一例について説明する。

図１に示すように、車両の動力系は、エンジンや電動モータなどの駆動源２０１と、変速機構としてのトランスミッション２０３と、前輪側の左右輪の差動を許容するフロントデフ２０５と、前車軸２０７，２０９と、前輪２１１，２１３と、前輪側と後輪側との間の動力伝達を断続する断続装置１を有する動力伝達装置１０１と、プロペラシャフト２１５と、後輪側に伝達される駆動力を断続するカップリング２１７と、後輪側の左右輪の差動を許容するリヤデフ２１９と、後車軸２２３に伝達される駆動力を断続するアクスルディスコネクト２２１と、後車軸２２３，２２５と、後輪２２７，２２９などから構成されている。

このように構成された車両の動力系では、駆動源２０１の駆動力がトランスミッション２０３を介してフロントデフ２０５に伝達される。このフロントデフ２０５に伝達された駆動力は、一対のサイドギヤ２３１，２３３から前車軸２０７，２０９を介して前輪２１１，２１３に配分されると共に、フロントデフ２０５のデフケース２３５に連結された入力部材１０５を介して動力伝達装置１０１に伝達される。

この動力伝達装置１０１に伝達された駆動力は、断続装置１が接続状態であると、入力部材１０５と方向変換ギヤ組１０９との間の動力伝達が可能となり、方向変換ギヤ組１０９で方向変換されてプロペラシャフト２１５を介してカップリング２１７に伝達される。

このとき、カップリング２１７とアクスルディスコネクト２２１とは、動力伝達装置１０１に搭載された断続装置１が接続された後に、同期して作動されて接続状態となる。このカップリング２１７に伝達された駆動力は、リヤデフ２１９に伝達される。

このリヤデフ２１９に伝達された駆動力は、サイドギヤ２３７，２３９から後車軸２２３，２２５を介して後輪２２７，２２９に配分され、車両は前後輪駆動の四輪駆動状態になる。なお、カップリング２１７とアクスルディスコネクト２２１とは、断続装置１より先に接続することもできる。

一方、車両が前輪駆動の二輪駆動状態になる場合には、動力伝達装置１０１の断続装置１が接続解除状態となり、入力部材１０５と方向変換ギヤ組１０９との間の動力伝達が遮断され、駆動源２０１の駆動力がプロペラシャフト２１５側に伝達されず、後輪側への駆動力の伝達が遮断される。

このとき、カップリング２１７とアクスルディスコネクト２２１とは、動力伝達装置１０１の断続装置１が接続解除された後に、同期して作動されて接続解除状態となる。この状態では、車両の走行による後輪２２７の回転がアクスルディスコネクト２２１で遮断され、リヤデフ２１９のデフケース２４１に入力されることがない。

一方、車両の走行による後輪２２９の回転は、リヤデフ２１９のサイドギヤ２３９に入力されてピニオン２４３を回転させ、サイドギヤ２３７を回転させるが、デフケース２４１を回転させることがなく、プロペラシャフト２１５側に後輪２２９の回転が伝達されることがない。

なお、デフケース２４１が回転したとしても、カップリング２１７は接続解除されているので、プロペラシャフト２１５側を回転させることがない。加えて、カップリング２１７とアクスルディスコネクト２２１とは、断続装置１より先に接続解除させてもよく、この場合には、断続装置１の解除動作をスムーズに行うことができる。

このように車両の二輪駆動状態では、動力伝達装置１０１の断続装置１の接続解除に合わせて、カップリング２１７とアクスルディスコネクト２２１とを接続解除することにより、方向変換ギヤ組１０９やプロペラシャフト２１５などの回転を防止し、無駄な回転系の連れ回りを防止して燃費向上を図ることができる。

なお、断続装置１、カップリング２１７及びアクスルディスコネクト２２１の接続又は解除のタイミングは、いずれか一方の接続が他方の接続に先行して行われ、いずれか一方の解除が他方の解除に先行して行われること、或いは両方の接続又は両方の解除が同時期に行われることなど、それらの接続と解除のタイミングは各構造の機能の特徴や車両の走行状態によって適宜決定されるものである。

次に、図２を用いて本発明の実施の形態に係る断続装置が適用される動力伝達装置の一例について説明する。

図２に示すように、動力伝達装置１０１は、ケーシング１０３と、入力部材１０５と、出力部材１０７と、方向変換ギヤ組１０９と、軸部材１１１と、断続装置１などから構成されている。

ケーシング１０３は、内部に各種部材の収容空間が広く形成されたケーシング本体１１３と、主に出力部材１０７の支持部を有しケーシング本体１１３を閉塞する中間ケーシング１１５と、主に断続装置１を収容し中間ケーシング１１５を閉塞するカバー１１７と、主に軸部材１１１の支持部を有しケーシング本体１１３を閉塞するベアリングキャップ１１９とからなり、各部材が固定手段としての複数のボルトによって固定されている。

このケーシング１０３は、トランスミッション２０３（図１参照）を収容する静止系部材としてのトランスミッションケースに固定される。このようなケーシング１０３内には、入力部材１０５と、出力部材１０７と、方向変換ギヤ組１０９と、軸部材１１１と、断続装置１などが収容されている。

入力部材１０５は、中空状に形成され、軸方向一端側の外周がニードルベアリング１２１を介して出力部材１０７に相対回転可能に支持され、軸方向他端側の外周がベアリング１２３を介してケーシング１０３に回転可能に支持されている。

この入力部材１０５の軸方向両側外周とケーシング１０３との径方向間には、ケーシング１０３の内部と外部とを区画するシール部材１２５，１２７がそれぞれ配置されている。また、入力部材１０５の内周側には、フロントデフ２０５のサイドギヤ２３３（図１参照）と前車軸２０９（図１参照）とに連結されたシャフトが入力部材１０５と相対回転可能に挿通されている。

このような入力部材１０５の軸方向一端側の外周には、フロントデフ２０５のデフケース２３５（図１参照）に一体回転可能に連結されるスプライン形状の連結部１２９が形成され、入力部材１０５に駆動力が入力される。この入力部材１０５に入力された駆動力は、出力部材１０７に出力される。

出力部材１０７は、中空状に形成され、軸心が入力部材１０５の軸心と同心となるように入力部材１０５が内部に相対回転可能に挿通され、軸方向両側の外周がベアリング１３１，１３３を介してケーシング１０３に回転可能に支持されている。

この出力部材１０７の外周には、フランジ部１３５が設けられ、入力部材１０５から伝達された駆動力を出力する方向変換ギヤ組１０９を構成するリングギヤ１３７が固定手段としての圧入や溶接などによって出力部材１０７と一体回転可能に固定されている。

方向変換ギヤ組１０９は、大径のリングギヤ１３７と、小径のピニオン１３９とからなるベベルギヤ組で変速駆動されるように構成され、出力部材１０７に伝達された駆動力を方向変換する。

この方向変換ギヤ組１０９を構成するピニオン１３９は、軸部材１１１の軸方向一端側に軸部材１１１と連続する一部材で形成され、出力部材１０７から出力された駆動力を方向変換して軸部材１１１に伝達する。

軸部材１１１は、軸心が入力部材１０５及び出力部材１０７の軸心と直交する方向に配置され、軸方向に配置された２つのベアリング１４１，１４３を介してケーシング１０３に回転可能に支持されている。

この軸部材１１１の軸方向他端側には、軸部材１１１とプロペラシャフト２１５（図１参照）とに連結された連結部材が固定され、軸部材１１１に伝達された駆動力がプロペラシャフト２１５を介してカップリング２１７（図１参照）側に伝達される。

このような動力伝達装置１０１における入力部材１０５と出力部材１０７との間の動力伝達は、断続装置１において、入力部材１０５と一体回転可能に設けられた一方の回転部材としての結合部材３と、出力部材１０７と一体回転可能に設けられた他方の回転部材としての断続部材５との間に設けられた断続部７によって断続される。

以下、図１〜図１０を用いて本発明の実施の形態に係る断続装置について説明する。

本実施の形態に係る断続装置１は、相対回転可能に配置された一対の回転部材としての結合部材３と断続部材５と、この結合部材３と断続部材５との間に設けられ結合部材３と断続部材５との間の動力伝達を断続する断続部７と、この断続部７の位置を検出するセンサ９とを備えている。

そして、結合部材３と断続部材５とのうちいずれかには、センサ９に対向可能な第１検出部１１と第２検出部１３とが設けられ、センサ９は、断続部７の第１状態で第１検出部１１と対向すると共に、断続部７の第２状態で第２検出部１３と対向可能に配置される。

また、センサ９は、パルスセンサであり、第１検出部１１と第２検出部１３とに非接触に対向して配置され、断続装置１は、センサ９で検出されるパルスが入力されて、結合部材３と断続部材５との少なくとも一方の回転数と断続部７の断続状態とを測定するＥＣＵ１５を備えている。

さらに、センサ９は、第１状態において、ＥＣＵ１５が結合部材３の回転数を測定可能に第１検出部１１に対向して配置され、第２状態において、ＥＣＵ１５が断続部材５の回転数を測定可能に第２検出部１３に対向して配置されている。

また、第１検出部１１は、結合部材３に設けられ、第２検出部１３は、断続部材５に設けられている。

さらに、センサ９は、第１検出部１１と第２検出部１３とに対して径方向に対向して配置されている。

また、断続部７の外周側には、断続部７を操作する環状のアクチュエータ１７が配置され、センサ９は、アクチュエータ１７に対して軸方向に隣接して配置されている。

さらに、第１検出部１１と第２検出部１３とは、断続部７の外径側に配置されている。

図１〜図８に示すように、結合部材３は、入力部材１０５の外周に設けられたスプライン形状の連結部１９に軸方向位置が固定され、入力部材１０５と一体回転可能に連結されている。この結合部材３には、相対回転可能に断続部材５が軸方向に対向配置されている。

断続部材５は、環状に形成され、軸方向一側の端面と出力部材１０７の軸方向の端面とに形成された連結部２１を介して軸方向移動可能で出力部材１０７と一体回転可能に連結されている。

この連結部２１は、出力部材１０７の軸方向の断続部材５と対向する端面に周方向に複数形成された凹凸部の凸部１４５と、断続部材５の軸方向の出力部材１０７と対向する端面に周方向に複数形成された凹凸部の凸部２３との回転方向の対向面を互いに係合して構成されている。

このような連結部２１における凸部１４５と凸部２３との回転方向の係合面には、同一傾斜のカム面が形成され、断続部材５の軸方向他側の端面に設けられた断続部７の接続方向に断続部材５を移動させ、断続部７の接続を強化している。この断続部材５と結合部材３との軸方向間には、断続部７が設けられている。

断続部７は、結合部材３と断続部材５との軸方向に対向する対向面の周方向にそれぞれ設けられた複数の対向歯２５，２７の噛み合いとなっている。この断続部７は、対向歯２５，２７が噛み合うと、結合部材３と断続部材５とが一体回転可能に連結され、結合部材３と断続部材５との間の動力伝達が可能となる。

この結合部材３と断続部材５との連結により、動力伝達装置１０１では、入力部材１０５と出力部材１０７との間の動力伝達が可能となり、フロントデフ２０５から入力部材１０５に入力された駆動力が出力部材１０７を介して方向変換ギヤ組１０９に伝達され、プロペラシャフト２１５を介してリヤデフ２１９側に出力される。

このような断続部７の接続は、断続部材５の断続部７の接続方向側への軸方向移動によって行われ、この断続部材５はアクチュエータ１７によって軸方向移動操作される。

アクチュエータ１７は、電磁石２９と、可動部材３１とを備えている。電磁石２９は、静止系部材としてのケーシング１０３に対して回転不能に固定され、電磁コイル３３と、コア３５とを備えている。

電磁コイル３３は、環状に所定巻き数巻回されて樹脂でモールド成形されている。また、電磁コイル３３には、外部に引き出されるリード線（不図示）が接続され、このリード線を介して通電を制御するコントローラとしてのＥＣＵ１５に接続されている。この電磁コイル３３の周囲には、コア３５が配置されている。

コア３５は、電磁コイル３３への通電により磁界が形成されるように磁性材料から形成され、所定の磁路断面積を有している。また、コア３５は、電磁コイル３３の周囲を覆っている。このような電磁石２９の内径側には、可動部材３１が配置されている。

可動部材３１は、電磁石２９の内径側でコア３５と一体に設けられた非磁性材料からなる環状の配置部材３７の外周に軸方向移動可能に配置され、環状のプランジャ３９と、リング部材４１とを備えている。

プランジャ３９は、磁性材料から形成され、磁束が透過可能に設定された微小隙間であるエアギャップをもって電磁石２９の内径側に配置されている。このプランジャ３９の内周には、リング部材４１が一体に固定されている。

リング部材４１は、非磁性材料から形成され、プランジャ３９の内周側から断続部材５側へ磁束が漏れることを防止している。また、リング部材４１は、配置部材３７の外周に軸方向移動可能に配置され、配置部材３７の径方向に向けて折り曲げられた部分によって軸方向一側への移動規制がなされている。このリング部材４１には、断続部材５との軸方向の対向面に互いに当接する押圧部４３が設けられている。

この可動部材３１は、電磁石２９の励磁によりコア３５とプランジャ３９とを透過する磁束で形成される自己完結型の磁束ループによって、プランジャ３９が断続部材５側に移動操作され、リング部材４１が押圧部４３を介して断続部材５を軸方向の断続部７の接続方向に押圧操作する。この可動部材３１による断続部材５の押圧操作により、断続部材５が断続部７の接続方向に移動され、対向歯２５，２７が噛み合い、断続部７が接続される。

この断続部７の接続により、動力伝達装置１０１では、入力部材１０５と出力部材１０７との間の動力伝達が可能となり、フロントデフ２０５から入力部材１０５に入力された駆動力が出力部材１０７を介してリヤデフ２１９側に出力される。

一方、断続部７において、結合部材３と断続部材５との軸方向間には、断続部材５を断続部７の接続解除方向に付勢する付勢部材４５が配置されている。この付勢部材４５は、電磁石２９への通電を停止することにより、断続部材５を断続部７の接続解除方向に移動させ、対向歯２５，２７の噛み合いを解除し、断続部７の接続を解除させる。

この断続部７の接続解除により、動力伝達装置１０１では、入力部材１０５と出力部材１０７との間の動力伝達が遮断され、フロントデフ２０５から入力部材１０５に入力された駆動力が出力部材１０７に伝達されず、リヤデフ２１９側に駆動力が伝達されることがない。

このような断続装置１では、断続部７の位置、すなわち断続部７の第１状態である接続解除状態と、断続部７の第２状態である接続状態とを検出するセンサ９が設けられている。

センサ９は、パルスセンサであり、ケーシング１０３内に検出部４７が位置するようにケーシング１０３に固定されている。また、センサ９は、断続部７の外径側に位置すると共に、アクチュエータ１７に対して軸方向に隣接して配置されている。

このセンサ９には、外部に引き出されるリード線が接続され、このリード線を介してセンサ９がＥＣＵ１５に接続されている。

ＥＣＵ１５は、センサ９の検出部４７で検出されるパルスが入力され、断続部７の接続解除状態（第１状態）における結合部材３（動力伝達装置１０１における入力部材１０５）の回転数と、断続部７の接続状態（第２状態）における断続部材５（動力伝達装置１０１における出力部材１０７）の回転数とを測定し、断続部７がどのような状態、すなわち接続解除状態であるか、接続状態であるかを測定する。

なお、ＥＣＵ１５は、センサ９の他にアクチュエータ１７とも接続されているが、この他にも、リヤデフ２１９側のカップリング２１７の状況を検出するセンサ、アクスルディスコネクト２２１を操作するアクチュエータ、前後左右車輪の回転を検知する車輪回転センサ、加減速フィールセンサ、車速センサ、操舵角センサ、車両の傾斜状況を検知するグラビティセンサ、ブレーキセンサ、スロットル開度センサ、左右輪差回転センサ、前後輪差回転センサ、ヨーモーメントセンサ、油温センサ、外気温センサなどの各種センサの情報が受信可能となっており、車両に搭載された各機能に制御情報を出力して各機構の作動を制御する。

このようなＥＣＵ１５にパルスを入力するセンサ９の検出部４７は、断続部７の接続解除状態（第１状態）において、結合部材３と一体回転可能に設けられた第１検出部１１と対向して配置され、断続部７の接続状態（第２状態）において、断続部材５と一体回転可能に設けられた第２検出部１３と対向して配置される。

第１検出部１１は、環状に形成され、結合部材３の外周に形成されたスプライン状の連結部４９を介して軸方向移動可能で結合部材３と一体回転可能に連結され、断続部７の外径側に配置されている。

また、第１検出部１１は、軸方向一側（断続部材５に向けた方向）への移動が規制されると共に、連結部４９の軸方向端部に固定された固定部材との軸方向間に付勢部材５１が配置され軸方向一側に向けて付勢されている。

この第１検出部１１の外周には、周方向等間隔に複数の第１凹凸部５３が形成されている。この第１凹凸部５３は、断続部７の第１状態、すなわち断続部７の接続が解除された状態で、センサ９の検出部４７に対して、径方向に微少隙間をもって非接触に対向して配置される。

このようにセンサ９に対して第１検出部１１を対向して配置させることにより、センサ９によって第１検出部１１、すなわち結合部材３の回転を検出してパルスをＥＣＵ１５に入力し、動力伝達装置１０１における入力部材１０５の回転数を測定することができる。

このとき、ＥＣＵ１５には、センサ９で検出された第１検出部１１のパルスが入力されているので、断続部７が第１状態、すなわち断続部７の接続が解除された状態であるということをＥＣＵ１５によって測定することができる。

第２検出部１３は、環状に形成され、断続部材５の外周に圧入や溶接などの固定手段を介して軸方向移動不能で断続部材５と一体回転可能に固定され、断続部７の外径側に配置されている。

この第２検出部１３の外周には、周方向等間隔に複数の第１凹凸部５３と異なる間隔（ここでは、第１凹凸部５３より周方向に広い間隔）で複数の第２凹凸部５５が形成されている。この第２凹凸部５５は、断続部７の第２状態、すなわち断続部７が接続された状態で、センサ９の検出部４７に対して、径方向に微少隙間をもって非接触に対向して配置される。

このようにセンサ９に対して第２検出部１３を対向して配置させることにより、センサ９によって第２検出部１３、すなわち断続部材５の回転を検出してパルスをＥＣＵ１５に入力し、動力伝達装置１０１における出力部材１０７の回転数を測定することができる。

このとき、ＥＣＵ１５には、センサ９で検出された第１検出部１１と異なる第２検出部１３のパルスが入力されているので、断続部７が第２状態、すなわち断続部７が接続された状態であるということをＥＣＵ１５によって測定することができる。

ここで、第１検出部１１と第２検出部１３としては、図９に示すように、環状に形成された検出部材５７の外周の軸方向両側に対して第１検出部１１と第２検出部１３とを設けてもよい。

この検出部材５７は、結合部材３の外周に形成されたスプライン状の連結部５９を介して軸方向移動可能で結合部材３と一体回転可能に連結されている。また、検出部材５７は、軸方向一側（断続部材５に向けた方向）への移動が規制されると共に、連結部５９の軸方向端部に固定された固定部材との軸方向間に付勢部材６１が配置され軸方向一側に向けて付勢されている。

このような検出部材５７は、断続部７が接続解除状態（第１状態）であるとき、第１検出部１１がセンサ９の検出部４７に対して対向して配置され、結合部材３の回転を検出してパルスをＥＣＵ１５に入力し、動力伝達装置１０１における入力部材１０５の回転数を測定する。

このとき、ＥＣＵ１５には、センサ９で検出された第１検出部１１のパルスが入力されているので、断続部７の接続が解除された状態（断続部７が第１状態）であるということをＥＣＵ１５によって測定することができる。

一方、検出部材５７は、断続部７が接続状態（第２状態）であるとき、第２検出部１３がセンサ９の検出部４７に対して対向して配置され、結合部材３の回転を検出してパルスをＥＣＵ１５に入力し、動力伝達装置１０１における入力部材１０５の回転数を測定する。

ここで、断続部７が接続状態であるときには、結合部材３と断続部材５とが一体回転し、回転数が等しくなるので、ＥＣＵ１５によって断続部材５の回転数を測定でき、動力伝達装置１０１における出力部材１０７の回転数を測定することができる。

このとき、ＥＣＵ１５には、センサ９で検出された第１検出部１１と異なる第２検出部１３のパルスが入力されているので、断続部７が接続された状態（断続部７が第２状態）であるということをＥＣＵ１５によって測定することができる。

これに対して、図１０に示すように、検出部材６３を断続部材５側に設けてもよい。この検出部材６３は、断続部材５の外周に圧入や溶接などの固定手段を介して軸方向移動不能で断続部材５と一体回転可能に固定されている。

このような検出部材６３は、断続部７が接続解除状態（第１状態）であるとき、第１検出部１１がセンサ９の検出部４７に対して対向して配置される。

このとき、断続部材５は、回転しておらず、センサ９が断続部材５の回転を検出してパルスをＥＣＵ１５に入力することがないが、ＥＣＵ１５にパルスの入力がないので、断続部７の接続が解除された状態（断続部７が第１状態）であるということをＥＣＵ１５によって測定することができる。

なお、車両の走行中などに断続部７が接続するときには、動力伝達装置１０１において、カップリング２１７やアクスルディスコネクト２２１を接続させて出力部材１０７を回転させ、出力部材１０７の回転を入力部材１０５の回転に同期させることにより、断続部７の接続をスムーズに行わせることがある。

このような場合には、断続部７の接続解除状態（第１状態）において、センサ９に対して第１検出部１１が対向して配置することにより、断続部材５の回転を検出してパルスをＥＣＵ１５に入力して断続部材５の回転数を測定し、ＥＣＵ１５が動力伝達装置１０１における各機構を制御して、出力部材１０７と入力部材１０５との回転を安定して同期させることができる。

このような場合であっても、ＥＣＵ１５には、センサ９で検出された第１検出部１１のパルスが入力されているので、断続部７の接続が解除された状態（断続部７が第１状態）であるということをＥＣＵ１５によって測定することができる。

一方、検出部材６３は、断続部７が接続状態（第２状態）であるとき、第２検出部１３がセンサ９の検出部４７に対して対向して配置され、断続部材５の回転を検出してパルスをＥＣＵ１５に入力し、動力伝達装置１０１における出力部材１０７の回転数を測定する。

このとき、ＥＣＵ１５には、センサ９で検出されたパルスが入力される、或いはセンサ９で検出された第１検出部１１と異なる第２検出部１３のパルスが入力されているので、断続部７が接続された状態（断続部７が第２状態）であるということをＥＣＵ１５によって測定することができる。

このように断続部７の第１状態と第２状態とにおいて、センサ９を第１検出部１１と第２検出部１３とに対向して配置させることにより、センサ９によって断続部７の状態を検出することができる。

加えて、センサ９は、第１検出部１１と第２検出部１３とに非接触に対向して配置されるパルスセンサであるので、第１検出部１１や第２検出部１３に接触して切り換えられるポジションスイッチなどと異なり、第１検出部１１と第２検出部１３との回転を検出することができる。

このセンサ９で検出されたパルスは、ＥＣＵ１５に入力されるので、結合部材３と断続部材５との少なくとも一方の回転数と、断続部７の断続状態とをＥＣＵ１５によって測定することができる。

また、第１検出部１１と第２検出部１３とは、少なくとも結合部材３と断続部材５とのうちいずれか一方に設けられているので、動力伝達装置１０１における入力部材１０５と出力部材１０７との一方の回転を、断続部７の位置を検出するセンサ９によって検出することができ、入力部材１０５或いは出力部材１０７の回転を検出するための他のセンサを設ける必要がない。

加えて、第１検出部１１と第２検出部１３とを結合部材３と断続部材５とにそれぞれ設けた場合には、動力伝達装置１０１における入力部材１０５と出力部材１０７とのそれぞれの回転を、断続部７の位置を検出するセンサ９によって検出することができ、さらに他のセンサを削減することができる。

さらに、センサ９は、第１検出部１１と第２検出部１３とに径方向に対向して配置されているので、センサ９を設けるための配置スペースが軸方向に長大化することがなく、断続装置１の軸方向サイズをコンパクト化することができる。

加えて、センサ９は、アクチュエータ１７に対して軸方向に隣接して配置されているので、センサ９とアクチュエータ１７との径方向への張り出しが軸方向に長大化することがなく、断続装置１の軸方向における径方向への張り出しを抑制することができる。

さらには、第１検出部１１と第２検出部１３とは、断続部７の外径側に配置されているので、第１検出部１１及び第２検出部１３と断続部７とが軸方向に並列に配置されることがなく、断続装置１の軸方向サイズをさらにコンパクト化することができる。

このような断続装置１では、結合部材３と断続部材５とのうちいずれかに、センサ９に対向可能な第１検出部１１と第２検出部１３とが設けられているので、センサ９によって結合部材３及び断続部材５の状態を検出することができる。

また、センサ９は、断続部７の第１状態で第１検出部１１と対向すると共に、断続部７の第２状態で第２検出部１３と対向可能に配置されるので、センサ９が第１検出部１１と第２検出部１３とのいずれかに対向配置されることにより、断続部７の位置を検出することができる。

従って、このような断続装置１では、１つのセンサ９によって、断続部７の位置と、断続部７の断続状態における結合部材３及び断続部材５の状態とを検出することができ、複数のセンサの配置スペースを設ける必要がなく、大型化を抑制することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る断続装置では、入力部材と出力部材との間の動力伝達を断続する断続部を有する動力伝達装置に適用されているが、例えば、相対回転可能なインナケースとアウタケースとを有するフリーラングデフのようなデファレンシャル装置に適用するなど、相対回転可能な一対の回転部材を有する装置であれば、どのような形態の装置にも適用することができる。

また、断続部は、第１状態が接続解除状態、第２状態が接続状態とされているが、これに限らず、第１状態を接続状態、第２状態を接続解除状態としてもよい。

さらに、断続部は、軸方向に対向する対向歯の噛み合いクラッチとなっているが、これに限らず、噛み合いスリーブを介して断続される噛み合いクラッチなどであってもよい。

加えて、断続部は、噛み合いクラッチとなっているので、第１状態と第２状態との２種類の状態を有するように設定されているが、例えば、断続部が多板クラッチのような摩擦クラッチでは、少なくとも接続解除状態（第１状態）、中間制御状態（第２状態）、接続状態（第３状態）との３種類の状態を有する。

このため、断続部が多板クラッチなどで構成されている場合には、センサに対向して配置される検出部を、例えば、多板クラッチを押圧操作する断続部材の外周に第１検出部と、第２検出部と、第３検出部とを設け、センサが対向される検出部によって断続部がどのような状態であるかを検出すればよい。

また、アクチュエータは、電磁式アクチュエータとなっているが、これに限らず、モータ・ギヤ・カム機構、油圧シリンダ・ピストン機構、モータ・シフトロッド機構、エアダイアフラムなど、種々のアクチュエータを利用可能である。

１…断続装置
３…結合部材
５…断続部材
７…断続部
９…センサ
１１…第１検出部
１３…第２検出部
１５…ＥＣＵ
１７…アクチュエータ

Claims (8)

1. 相対回転可能に配置された一対の回転部材と、この一対の回転部材間に設けられ前記一対の回転部材間の動力伝達を断続する断続部と、この断続部の位置を検出するセンサとを備え、駆動力がフロントデフのデフケースに連結した入力部材から入力され、プロペラシャフト側に出力される方向変換ギヤ組を備えた動力伝達装置に用いられる断続装置であって、
   前記一対の回転部材のうち一方の回転部材は、中空状に形成され車軸が貫通する前記入力部材であり、
   前記一対の回転部材のうち他方の回転部材は、前記入力部材と軸心が同心になるように中空状に形成され前記入力部材が内部に相対回転可能に挿通された出力部材であり、
   前記方向変換ギヤ組は、前記出力部材と前記プロペラシャフトとの間に設けられ、
   前記入力部材側と前記出力部材側とのいずれかの側には、前記センサに対向可能な第１検出部と第２検出部とのうち少なくとも一方が設けられ、
   前記センサは、前記断続部の第１状態で前記第１検出部と対向すると共に、前記断続部の第２状態で前記第２検出部と対向可能に配置され、
   前記センサは、パルスセンサであり、前記第１検出部と前記第２検出部とに非接触に対向して配置され、
   前記センサは、前記断続部が前記第１状態としての接続解除状態のときに、前記第１検出部の回転数を検出し、前記断続部が前記第２状態としての接続状態のときに、前記第２検出部の回転数を検出することを特徴とする断続装置。
2. 請求項１記載の断続装置であって、
   前記センサで検出されるパルスが入力されて、前記一対の回転部材の少なくとも一方の回転部材の回転数と前記断続部の断続状態とを測定するＥＣＵを備えたことを特徴とする断続装置。
3. 請求項１又は２記載の断続装置であって、
   前記第１検出部は、前記入力部材側に設けられ、前記第２検出部は、前記出力部材側に設けられていることを特徴とする断続装置。
4. 請求項１又は２記載の断続装置であって、
   前記第１検出部と前記第２検出部とは、前記入力部材側に設けられていることを特徴とする断続装置。
5. 請求項１又は２記載の断続装置であって、
   前記第１検出部と前記第２検出部とは、前記出力部材側に設けられていることを特徴とする断続装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の断続装置であって、
   前記センサは、前記第１検出部と前記第２検出部とに対して径方向に対向して配置されていることを特徴とする断続装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の断続装置であって、
   前記断続部の外周側には、前記断続部を操作する環状のアクチュエータが配置され、
   前記センサは、前記アクチュエータに対して軸方向に隣接して配置されていることを特徴とする断続装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の断続装置であって、
   前記第１検出部と前記第２検出部とは、前記断続部の外径側に配置されていることを特徴とする断続装置。

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