WO2021199100A1 - 切替装置 - Google Patents

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WO2021199100A1
WO2021199100A1 PCT/JP2020/014431 JP2020014431W WO2021199100A1 WO 2021199100 A1 WO2021199100 A1 WO 2021199100A1 JP 2020014431 W JP2020014431 W JP 2020014431W WO 2021199100 A1 WO2021199100 A1 WO 2021199100A1
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WO
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torque
friction clutch
path
conversion device
switching device
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Application number
PCT/JP2020/014431
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English (en)
French (fr)
Inventor
忠彦 加藤
Original Assignee
株式会社ユニバンス
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Publication date
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Priority to PCT/JP2020/014431 priority patent/WO2021199100A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion

Definitions

  • the present invention relates to a switching device that switches the torque transmission path of the drive shaft.
  • Patent Document 1 discloses a switching device that switches the torque transmission path of the drive shaft by selecting whether to engage or disengage the clutch and whether to apply or disengage the brake.
  • the present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a switching device capable of smoothly switching a torque transmission path even if a clutch plate or a brake plate is worn.
  • the switching device of the present invention outputs the torque of the drive shaft via the first path or the second path, and a torque generating device for generating torque and a torque generating device are generated.
  • the first conversion device that converts torque into thrust force
  • the first friction clutch that is engaged by the thrust force generated by the first conversion device, and the first friction clutch are engaged and rotate relative to each other by the torque of the drive shaft.
  • a second conversion device that includes the first member and the second member and converts the torque generated by the relative rotation of the first member and the second member into a thrust force, and a thrust force generated by the second conversion device in the thrust direction.
  • a spring whose elastic force is canceled and a second friction clutch engaged by the elastic force in the thrust direction of the spring are provided.
  • the torque of the drive shaft is output via the second path, and the second friction clutch is output. 2
  • the friction clutch cuts off the transmission of torque, the torque of the drive shaft is output via the first path including the first friction clutch and the second conversion device.
  • the switching device when the second friction clutch is engaged by the elastic force in the thrust direction of the spring, the torque of the drive shaft is output via the second path.
  • the first conversion device converts the torque into thrust force, and the first friction clutch engages.
  • the second conversion device converts the torque generated by the relative rotation of the first member and the second member by the torque of the drive shaft into a thrust force.
  • the elastic force in the thrust direction of the spring is canceled by the thrust force generated by the second conversion device, the torque transmitted by the second friction clutch becomes small.
  • the thrust force generated by the second conversion device becomes large and the second friction clutch cuts off the torque transmission, the torque of the drive shaft is output via the first path including the first friction clutch and the second conversion device.
  • the limiting device when the second friction clutch cuts off the transmission of torque, the limiting device operates to prevent the second friction clutch from engaging due to the elastic force of the spring. After the torque is output through the first path including the first friction clutch, when the transmission torque of the first path becomes smaller and the thrust force of the second conversion device becomes smaller than the elastic force of the spring, it is output from the first path. A phenomenon occurs in which the torque generated is further reduced. Since this phenomenon can be prevented by the limiting device, in addition to the effect of claim 1, the torque output from the first path can be secured.
  • the torque generator releases the operation of the limiting device.
  • the torque generator can switch from the first path to the second path and from the second path to the first path.
  • the second member moves in the axial direction and applies a thrust force to the spring. Since the lock portion restricts the movement of the second member in the axial direction, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3, the first member and the second member can be rotated integrally.
  • the two hubs rotate relative to each other when the first friction clutch is disengaged.
  • the second member is non-rotatably and axially movablely coupled to one of the two hubs and moves axially to apply a thrust force to the spring. Therefore, in addition to the effect of any one of claims 1 to 4, the structure of the switching device can be simplified.
  • the torque generating device includes an actuator and a transmission unit that transmits torque from the actuator to the first conversion device. Since the transmission unit has a self-locking property, in addition to the effect of any one of claims 1 to 5, it is possible to prevent the torque output path from changing even when the actuator is released.
  • the first path and the second path include planetary gears.
  • the clutch plate of the second friction clutch is supported between the case accommodating the planetary gear and the hub of the second friction clutch, and the hub is coupled to any rotating element of the planetary gear. Therefore, in addition to the effect of any one of claims 1 to 6, the switching device can be made compact.
  • the first path and the second path include two drive gears arranged on axes parallel to each other and two driven gears that mesh with the drive gears. Therefore, in addition to the effect of any one of claims 1 to 6, the structure of the switching device can be simplified.
  • the first path and the second path include odd-numbered gears and even-numbered gears arranged coaxially with each other. Therefore, in addition to the effect of any one of claims 1 to 6, the odd-numbered stage and the even-numbered stage can be smoothly switched.
  • (A) is a skeleton view of the switching device according to the first embodiment
  • (b) is a partial cross-sectional view of the first conversion device
  • (c) is a partial cross-sectional view of the second conversion device.
  • It is a skeleton diagram of the switching device immediately after the torque generator generates torque. It is a skeleton diagram of the switching device when the 2nd friction clutch cuts off the transmission of torque.
  • (A) is a cross-sectional view of the limiting device when the second friction clutch is engaged
  • (b) is a cross-sectional view of the limiting device when the limiting device is activated
  • (c) is a cross-sectional view of the limiting device.
  • (d) is the sectional view of the limiting device at the time of releasing the operation of the limiting device. It is a skeleton diagram of the switching device in 2nd Embodiment. It is a skeleton diagram of the switching device in 3rd Embodiment.
  • FIG. 1A is a skeleton diagram of the switching device 10 according to the first embodiment.
  • the switching device 10 is a device that switches the torque transmission path, and outputs the torque of the drive shaft 11 via the first path R1 (see FIG. 3) or the second path R2.
  • the drive shaft 11 is driven by an engine or a motor.
  • one side of the switching device 10 is not shown with the drive shaft 11 as a boundary (the same applies to FIGS. 2, 3, 5, and 6).
  • the switching device 10 includes a torque generator 12, a first conversion device 20, a first friction clutch 30, a second conversion device 40, a second friction clutch 50, and a spring 55.
  • the torque generator 12 includes an actuator 13 such as a motor that generates torque, and a transmission unit 14 that transmits torque.
  • the transmission unit 14 includes a drive gear 15 provided on the output shaft of the actuator 13, a driven gear 16 that meshes with the drive gear 15, and a driven gear 17 arranged next to the driven gear 16. ing.
  • the drive gear 15 is a worm
  • the driven gear 16 is a worm wheel that meshes with the worm.
  • the transmission unit 14 has a self-locking property in which the drive gear 15 cannot be rotated from the driven gear 16.
  • the driven gears 16 and 17 coupled to the operation shaft 18 rotate integrally.
  • the operation shaft 18 is rotatably fixed to the case 19 of the switching device 10. Since the number of teeth of the driven gear 17 is larger than the number of teeth of the driven gear 16, the driven gears 16 and 17 reduce the rotation of the drive gear 15.
  • the driven gear 17 meshes with the teeth provided on the first member 21 of the first conversion device 20 and transmits torque to the first member 21.
  • a part of the case 19 is shown. At least the first conversion device 20, the first friction clutch 30, the second conversion device 40, the second friction clutch 50, and the spring 55 are housed in the case 19.
  • FIG. 1B is a partial cross-sectional view of the first conversion device 20.
  • a plurality of balls 25 are arranged between the cam surface 22 provided on the first member 21 and the cam surface 24 provided on the second member 23.
  • the ball 25 may be replaced with a roller.
  • the first member 21 and the second member 23 are rotatably supported by the drive shaft 11.
  • the position of the first member 21 in the axial direction (thrust direction) in which the drive shaft 11 extends is fixed by the bearing 26.
  • the first conversion device 20 converts the torque input to the first member 21 by the driven gear 17 into a thrust force in the direction in which the drive shaft 11 extends, and the second member 23 transfers the thrust force via the bearing 27. 1 Add to friction clutch 30.
  • the first friction clutch 30 is a device that transmits or shuts off the torque of the drive shaft 11 to the second conversion device 40.
  • the first friction clutch 30 includes an input hub 31 coupled to the drive shaft 11, an output hub 32 arranged radially outside the input hub 31, and a clutch plate 33 connected to the input hub 31 and the output hub 32, respectively.
  • the pressing member 34 that presses the relative moving surface of the clutch plate 33 by the thrust force of the second member 23, and the pressing force in the direction of blocking the transmission of torque between the input hub 31 and the output hub 32 by the clutch plate 33. It includes a return spring 35 that is added to the member 34.
  • the first friction clutch 30 is a wet multi-plate clutch.
  • the case 19 is filled with the lubricating oil of the first friction clutch 30.
  • FIG. 1C is a partial cross-sectional view of the second conversion device 40.
  • a plurality of balls 43 are arranged between the cam surface 45 provided on the first member 41 and the cam surface 46 provided on the second member 42.
  • the ball 43 may be replaced with a roller.
  • a lock portion 47 that regulates the rolling of the ball 43 is provided.
  • the first member 41 is rotatable around the drive shaft 11 and has a fixed axial position where the drive shaft 11 extends.
  • the second member 42 is coupled to the output hub 32 of the first friction clutch 30 by a spline or the like, and is fixed to the output hub 32 so as to be non-rotatable and movable in the axial direction. Since the first friction clutch 30 supports the second conversion device 40, the structure of the switching device 10 can be simplified.
  • the second conversion device 40 applies the torque generated by the relative rotation to the axial thrust force.
  • the second member 42 outputs to the second friction clutch 50 via the bearing 44.
  • the ball 43 reaches the lock portion 47 (see FIG. 1C) due to the relative rotation between the first member 41 and the second member 42, further relative rotation between the first member 41 and the second member 42 occurs. It is regulated and the first member 41 and the second member 42 rotate integrally. This limits the axial thrust force generated by the second converter 40.
  • the second friction clutch 50 is a device that engages with the elastic force in the axial direction of the spring 55.
  • the second friction clutch 50 has a cylindrical hub 51 arranged inside the case 19, a clutch plate 52 connected to the hub 51 and the case 19, respectively, and a relative motion surface of the clutch plate 52 due to the thrust force of the spring 55. It is provided with a pressing member 53 for pressing.
  • the spring 55 is arranged between the case 19 and the pressing member 53.
  • a groove 54 extending in the circumferential direction is provided on the outer peripheral surface of the pressing member 53 in contact with the case 19.
  • the second friction clutch 50 is a wet multi-plate clutch.
  • the case 19 is filled with the lubricating oil of the second friction clutch 50.
  • the second member 42 of the second conversion device 40 applies a force in the direction of blocking the transmission of torque between the hub 51 and the case 19 by the clutch plate 52 to the pressing member 53 via the bearing 44.
  • the second friction clutch 50 has a braking function of decelerating / stopping the hub 51 or holding the hub 51 in the stopped state by the interaction between the hub 51 (rotating body) and the case 19 (stationary body).
  • the planetary gear 60 is a device that outputs the torque of the drive shaft 11.
  • the sun gear 61 of the planetary gear 60 is coupled to the drive shaft 11, and the ring gear 62 is coupled to the hub 51 of the second friction clutch 50.
  • a plurality of pinions 63 that mesh with the sun gear 61 and the ring gear 62 are arranged between the sun gear 61 and the ring gear 62.
  • the carrier 64 connected to the pinion 63 is coupled to the first member 41 of the second conversion device 40.
  • a clutch plate 52 is supported between the case 19 accommodating the planetary gear 60 and the hub 51, and the hub 51 is coupled to any rotating element (ring gear 62 in the present embodiment) of the planetary gear 60.
  • the device 10 can be made compact.
  • the limiting device 70 is a device for limiting the movement of the pressing member 53 of the second friction clutch 50 in the thrust direction.
  • the limiting device 70 is based on a rod-shaped stopper 72 arranged in the hole 71 of the case 19, a spring 76 that pushes a part of the stopper 72 out of the hole 71, and a stopper 72 that partially protrudes out of the hole 71. It is provided with an operation shaft 18 for returning to the position of.
  • the hole 71 of the case 19 is open to the inner peripheral surface of the case 19 in which the pressing member 53 is in contact.
  • the second friction clutch 50 When the second friction clutch 50 is engaged (including when the clutch plate 52 is in a sliding state), the position of the groove 54 of the pressing member 53 does not match the hole 71 of the case 19, so that the stopper 72 is a groove. I can't enter inside 54.
  • the second friction clutch 50 cuts off the transmission of torque (not included when the clutch plate 52 is in a sliding state)
  • the position of the groove 54 of the pressing member 53 coincides with the hole 71 of the case 19, so that the spring 76
  • the stopper 72 enters the groove 54 by the force of.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of the limiting device 70 when the second friction clutch 50 is engaged.
  • the stopper 72 includes a columnar base portion 73 and a tip portion 74, and a columnar connecting portion 75 connecting the base portion 73 and the tip portion 74.
  • the connecting portion 75 is thinner than the base portion 73 and the tip portion 74.
  • the operating shaft 18 intersects the hole 71, but the center of rotation C of the operating shaft 18 is located outside the hole 71.
  • the operation shaft 18 is provided with a recess 77 in which a part of the outer circumference of the operation shaft 18 is cut out. The recess 77 can be positioned so as not to intersect the hole 71.
  • the connecting portion 75 of the stopper 72 is at the position of the rotation center C of the operating shaft 18.
  • the base 73 of the stopper 72 compresses the spring 76, and the tip 74 of the stopper 72 is in contact with the pressing member 53.
  • the operation of the switching device 10 will be described.
  • the pressing member 53 pressed by the spring 55 connects the second friction clutch 50.
  • the switching device 10 outputs the torque of the drive shaft 11 via the second path R2. Since the transmission unit 14 of the torque generator 12 has a self-locking property that the drive gear 15 cannot be rotated from the driven gear 16, the second path R2 that outputs the torque is maintained even if the actuator 13 is not operated. .. Since the second friction clutch 50 holds the hub 51 to which the ring gear 62 is coupled in the stopped state, the rotation speed of the carrier 64 is smaller than the rotation speed of the drive shaft 11, and the torque of the carrier 64 is smaller than the torque of the drive shaft 11. big.
  • FIG. 2 is a skeleton diagram of the switching device 10 immediately after the torque generator 12 generates torque.
  • the torque of the actuator 13 is transmitted to the driven gear 17 and the operating shaft 18 via the drive gear 15 and the driven gear 16. Since the connection portion 75 of the stopper 72 (see FIG. 4A) is located at the position of the rotation center C of the operation shaft 18, the operation shaft 18 is counterclockwise in FIG. 4A without being disturbed by the stopper 72. Rotate.
  • the torque of the actuator 13 is transmitted to the first member 21 of the first conversion device 20 via the driven gear 17.
  • the thrust force generated by the first conversion device 20 is transmitted to the pressing member 34, and when the first friction clutch 30 is engaged, the input hub 31 and the output hub 32 are connected via the clutch plate 33.
  • the rotation speed of the second member 42 of the second conversion device 40 to which the rotation of the output hub 32 is transmitted becomes larger than the rotation speed of the first member 41 coupled to the carrier 64, the ball 43 engages with the cam surface and is second.
  • the thrust force generated by the conversion device 40 pushes the second member 42 in the axial direction.
  • the second member 42 presses the pressing member 53 via the bearing 44, and cancels the elastic force in the axial direction of the spring 55.
  • the thrust force applied to the second friction clutch 50 is reduced, so that the second friction clutch 50 is brought into a sliding state from the state in which the hub 51 is connected to the case 19.
  • the torque of the drive shaft 11 is transmitted to the planetary gear 60 from both the second conversion device 40 and the second friction clutch 50.
  • the free length (free height) of the spring 55 is such that even if the clutch plate 52 is worn and the position of the pressing member 53 when the second friction clutch 50 is connected is separated from the spring 55, the pressing member 53 Is set to a length that allows the second friction clutch 50 to be engaged by pressing. Further, the lock portion 47 of the second conversion device 40 can press the spring 55 to a position where the torque transmission of the second friction clutch 50 is cut off (not included when the clutch plate 52 is in the sliding state).
  • the first member 41 and the second member 42 are provided at positions where they can rotate relative to each other.
  • FIG. 3 is a skeleton diagram of the switching device 10 when the second friction clutch 50 cuts off the transmission of torque.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the limiting device 70 when the limiting device 70 is activated.
  • the actuator 13 stops operating. Since the rotation center C of the operating shaft 18 is located outside the hole 71 and the recess 77 of the operating shaft 18 can be positioned so as not to intersect the hole 71, the position of the groove 54 of the pressing member 53 is the hole 71 of the case 19.
  • the restoring force of the spring 76 causes the base 73 of the stopper 72 to enter the position of the recess 77 of the operating shaft 18 while rotating the operating shaft 18 by the amount of backlash as necessary, and the tip of the stopper 72. 74 enters the groove 54. Since the stopper 72 restricts the movement of the pressing member 53, the second friction clutch 50 cannot be engaged when the limiting device 70 is activated.
  • the switching device 10 outputs the torque of the drive shaft 11 via the first path R1 including the first friction clutch 30 and the second conversion device 40.
  • the clutch plates 33 and 52 of the first friction clutch 30 and the second friction clutch 50 are gradually worn.
  • the first conversion device 20, the second conversion device 40, and the spring 55 fill the spread between the friction surfaces due to the wear of the clutch plates 33 and 52, the clutch plates 33 and 52 may or may not be worn.
  • the transmission torque of the first friction clutch 30 increases, the transmission torque of the second friction clutch 50 mechanically decreases. Therefore, the torque transmission path can always be switched smoothly.
  • the free length of the spring 55 is set to a length at which the pressing member 53 is pressed even if the clutch plate 52 is worn. Therefore, even if the clutch plate 52 is worn, the elastic force of the spring 55 is used. 2
  • the friction clutch 50 can be connected. The reason why the elastic force of the spring 55 is canceled and the second friction clutch 50 is disengaged is due to the thrust force generated when the ball 43 is pressed against the cam surfaces 45 and 46 of the second conversion device 40. Therefore, the clutch of the second friction clutch 50 is disengaged. Even if the plate 52 is worn, the torque transmission path can be seamlessly switched from the second path R2 to the first path R1.
  • the transmission torque of the carrier 64 becomes small after the torque is output through the first path R1 including the first friction clutch 30, and the first member 41 of the second conversion device 40
  • the thrust force of the second conversion device 40 generated by the relative rotation between the first member 41 and the second member 42 decreases.
  • the thrust force of the second conversion device 40 is smaller than the elastic force of the spring 55, a phenomenon occurs in which the torque output from the first path R1 is further reduced. Since the switching device 10 includes the limiting device 70, this phenomenon can be prevented by operating the limiting device 70. Therefore, the torque output from the first path R1 can be secured.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of the limiting device 70 when the operation of the limiting device 70 is released.
  • FIG. 4D is a cross-sectional view of the limiting device 70 when the operation of the limiting device 70 is released.
  • the actuator 13 is operated to rotate the operation shaft 18 when the torque output path is switched from the second path R2 to the first path R1.
  • Turn the operating shaft 18 in the opposite direction (clockwise in FIG. 4C).
  • the operating shaft 18 hooks the recess 77 on the base 73 of the stopper 72, and pulls out the tip 74 of the stopper 72 from the groove 64.
  • the second friction clutch 50 becomes engageable.
  • the torque generator 12 and the first conversion device 20 have a reduction ratio of the transmission unit 14 and a first conversion device 20 so that the transmission torque of the first friction clutch 30 does not decrease due to the rotation of the operation shaft 18 when the operation of the limiting device 70 is released. 1
  • the cam surfaces 22 and 24 of the conversion device 20 are set. As a result, it is possible to reduce the decrease in torque output from the first path R1 when the operation of the limiting device 70 is released.
  • the thrust force of the first conversion device 20 is reduced, and the restoring force of the return spring 35 disengages the first friction clutch 30. Then, the thrust force of the second conversion device 40 becomes smaller, the spring 55 engages the second friction clutch 50, and finally switches to the second path R2 shown in FIG.
  • the operation of the limiting device 70 can also be released by using the torque generating device 12 that switches the torque output path.
  • the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the switching device 10 that outputs torque to the planetary gear 60 has been described.
  • the switching device 80 outputs torque to two drive gears 83, 84 arranged on axes parallel to each other and two driven gears 86, 87 that mesh with the drive gears 83, 84. Will be described.
  • the same parts as those described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the following description will be omitted.
  • FIG. 5 is a skeleton diagram of the switching device 80 according to the second embodiment.
  • the switching device 80 includes a torque generator 12, a first conversion device 20, a first friction clutch 90, a second conversion device 100, a second friction clutch 110, and a spring 55.
  • the switching device 80 is a device that outputs the torque of the drive shaft 81 to either the drive gears 83 or 84.
  • the drive shaft 81 is driven by an engine or a motor.
  • the drive gear 83 is coupled to a hollow shaft 82 arranged coaxially with the drive shaft 81 so as to be rotatable relative to the drive shaft 81.
  • the drive gear 84 is arranged so as to be rotatable relative to the drive shaft 81.
  • a synchronizer (not shown) that selectively connects the drive gears 83 and 84 to the drive shaft 81 is arranged on the drive shaft 81.
  • the driven shaft 85 to which the driven gears 86 and 87 are coupled is arranged in parallel with the drive shaft 81.
  • the driven gear 86 always meshes with the drive gear 83
  • the driven gear 87 always meshes with the drive gear 84.
  • the driven gear 87 always meshes with the differential 88 located on the shaft 89.
  • the overall reduction ratio of the drive gear 83 and the driven gears 86 and 87 is smaller than the reduction ratio of the drive gear 84 and the driven gear 87.
  • the first friction clutch 90 is a device that transmits or shuts off the torque of the drive shaft 81 to the second conversion device 100.
  • the first friction clutch 90 includes an input hub 91 coupled to the hollow shaft 82, an output hub 92 arranged radially outside the input hub 91, and a clutch plate 93 connected to the input hub 91 and the output hub 92, respectively.
  • the pressing member 94 that presses the relative moving surface of the clutch plate 93 by the thrust force of the second member 23, and the pressing force in the direction of blocking the transmission of torque between the input hub 91 and the output hub 92 by the clutch plate 93. It includes a return spring 95 that is added to the member 94.
  • a plurality of balls 103 are arranged between the cam surface (not shown) provided on the first member 101 and the cam surface (not shown) provided on the second member 102.
  • the ball 103 may be replaced with a roller.
  • the position of the first member 101 in the axial direction is fixed, and the first member 101 is coupled to the drive shaft 81.
  • the second member 102 is coupled to the output hub 92 of the first friction clutch 90 by a spline or the like, and is fixed to the output hub 92 so as to be non-rotatable and movable in the axial direction.
  • the second conversion device 100 converts the torque generated by the relative rotation into a thrust force.
  • the second member 102 is moved away from the first member 101.
  • the second friction clutch 110 is a device that engages with the elastic force in the axial direction of the spring 55.
  • the second friction clutch 110 is an input hub 111 coupled to the first member 101 and the drive shaft 81 of the second conversion device 100, and an output hub arranged outside the input hub 111 in the radial direction and coupled to the drive gear 84.
  • the contact member 115 is in contact with the axial end surface of the second member 102 of the second conversion device 100.
  • the second member 102 applies a force in the direction of interrupting the transmission of torque of the second friction clutch 111 to the contact member 114.
  • the switching device 80 When the low-speed drive gear 84 is coupled to the drive shaft 81 by a synchronizer (not shown) and the first friction clutch 90 cuts off the torque transmission, the pressing member 53 pressed by the spring 55 is a bearing.
  • the second friction clutch 110 is connected via the 114 and the contact member 115. As a result, the switching device 80 outputs the torque of the drive shaft 81 to the drive gear 84 via the second path including the second friction clutch 110.
  • the actuator 13 When the switching device 80 switches the torque transmission path from the second path to the first path including the first friction clutch 90, the actuator 13 is operated.
  • the first conversion device 20 converts the torque of the actuator 13 into a thrust force
  • the first friction clutch 90 engages, and the input hub 91 and the output hub 92 are connected via the clutch plate 93. Since the rotation speed of the hollow shaft 82 to which the high-speed stage drive gear 83 is coupled is larger than the rotation speed of the drive shaft 81 to which the low-speed stage drive gear 84 is coupled via the synchronizer, the hollow shaft 82 is via the clutch plate 93.
  • a rotation difference is generated between the output hub 92 and the second member 102 through which the rotation of the drive shaft 81 is transmitted and the first member 101 through which the rotation of the drive shaft 81 is transmitted via the input hub 111.
  • the second member 102 is pushed out in the axial direction by the thrust force generated by the second conversion device 100 when the balls 103 engage with the cam surfaces (not shown) of the first member 101 and the second member 102. ..
  • the second member 102 presses the pressing member 53 via the contact member 115 and the bearing 114, and cancels the elastic force in the axial direction of the spring 55.
  • the thrust force applied to the second friction clutch 110 by the spring 55 becomes smaller, so that the second friction clutch 110 goes into a sliding state from the state where the drive gear 84 is connected to the drive shaft 81.
  • the thrust force of the second conversion device 100 increases, and the contact member 115 and the pressing member 53 move in the axial direction to apply the force of the spring 55. cancel.
  • the torque transmitted by the second friction clutch 110 is gradually reduced, and the torque transmitted by the second conversion device 100 and the first friction clutch 90 is gradually increased.
  • the drive gear 83 of the high-speed stage is coupled to the drive shaft 81 by the synchronizer (not shown) and the second friction clutch 110 cuts off the torque transmission, the torque transmission path of the switching device 80 is transmitted from the second path. Switching to the first path including the second conversion device 100 and the first friction clutch 90 is completed.
  • the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the switching devices 10 and 80 for switching between the two speeds of the low speed stage and the high speed stage have been described.
  • the switching device 120 for switching the transmission of torque between the plurality of odd-numbered gears 125 and the plurality of even-numbered gears 126 will be described.
  • the same parts as those described in the first embodiment and the second embodiment are designated by the same reference numerals, and the following description will be omitted.
  • FIG. 6 is a skeleton diagram of the switching device 120 according to the third embodiment.
  • the switching device 120 includes a torque generator 12, a first conversion device 20, a first friction clutch 140, a second conversion device 150, a second friction clutch 110, and a spring 55.
  • the switching device 120 is a device that outputs the torque of the drive shaft 121 to the odd-numbered gear 125 or the even-numbered gear 126.
  • the drive shaft 121 is driven by the engine.
  • the drive shaft 121 is hollow, and the first shaft 122 arranged coaxially with the drive shaft 121 is supported by the drive shaft 121 so as to be rotatable relative to the drive shaft 121.
  • the second shaft 123 which is arranged coaxially with the first shaft 122, has a hollow shape and is supported by the first shaft 122 so as to be rotatable relative to the first shaft 122.
  • the third shaft 124 is arranged in parallel with the drive shaft 121, the first shaft 122, and the second shaft 123.
  • the odd-numbered gears 125 are arranged on the second shaft 123 and the third shaft 124.
  • the even-numbered gears 126 are arranged on the first shaft 122 and the third shaft 124.
  • the first-speed drive gear 127 and the third-speed drive gear 128 are arranged on the second shaft 123 so as to be rotatable relative to the second shaft 123.
  • the driven gears 129 and 130 which are always engaged with the drive gears 127 and 128, respectively, are coupled to the third shaft 124.
  • the second-speed drive gear 131 and the fourth-speed drive gear 132 are arranged on the first shaft 122 so as to be rotatable relative to the first shaft 122.
  • the driven gears 133 and 134 which are always engaged with the drive gears 131 and 132, respectively, are coupled to the third shaft 124.
  • a synchronizer (not shown) that selectively connects the drive gears 127 and 128 to the second shaft 123 is arranged on the second shaft 123.
  • a synchronizer (not shown) that selectively connects the drive gears 131 and 132 to the first shaft 122 is arranged on the first shaft 122.
  • the second shaft 123 is coupled to the output hub 112 of the second friction clutch 110.
  • the first friction clutch 140 is a device that transmits or shuts off the torque of the drive shaft 121 to the second conversion device 150.
  • the first friction clutch 140 is attached to the input hub 141 coupled to the drive shaft 121, the output hub 142 arranged inside the input hub 141 in the radial direction and coupled to the first shaft 122, and the input hub 141 and the output hub 142, respectively.
  • the connected clutch plate 143, the pressing member 144 that presses the relative moving surface of the clutch plate 143 by the thrust force of the second member 23, and the clutch plate 143 cut off the transmission of torque between the input hub 141 and the output hub 142. It is provided with a return spring 145 that applies a force in the direction of clutching to the pressing member 144.
  • a plurality of balls 153 are arranged between the cam surface (not shown) provided on the first member 151 and the cam surface (not shown) provided on the second member 152.
  • the ball 153 may be replaced with a roller.
  • the position of the first member 151 in the axial direction is fixed, and the first member 151 is coupled to the input hub 111 of the second friction clutch 110.
  • the second member 152 is coupled to the input hub 141 of the first friction clutch 140 by a spline or the like, and is non-rotatable to the input hub 141, and the position in the axial direction in which the drive shaft 121 extends is fixed.
  • the contact member 115 of the second friction clutch 110 is pressed against the axial end surface of the second member 152 by the elastic force of the spring 55 via the pressing member 53 and the bearing 114.
  • the second conversion device 150 converts the torque generated by the relative rotation into a thrust force.
  • the second member 152 is moved away from the first member 151.
  • the switching device 120 When one of the drive gears 127 and 128 (odd-numbered gear 125) is coupled to the second shaft 123 by the synchronizer (not shown) and the first friction clutch 140 interrupts the transmission of torque, the spring 55 is used.
  • the pressed pressing member 53 connects the second friction clutch 110 via the bearing 114 and the contact member 115, and brings the ball 153 into close contact with the first member 151 and the second member 152 of the second conversion device 150.
  • the switching device 120 outputs the torque of the drive shaft 121 to the odd-numbered gear 125 via the second path including the input hub 141, the second conversion device 150, and the second friction clutch 110.
  • the switching device 120 switches the torque transmission path from the second path to the first path including the first friction clutch 140 in order to shift up from the odd-numbered gear 125 to the even-numbered gear 126.
  • the synchronizer shown in the figure. After coupling any of the drive gears 131 and 132 (even-numbered gear 126) to the first shaft 122, the actuator 13 is operated.
  • the first friction clutch 140 When the torque of the actuator 13 is converted into the thrust force by the first conversion device 20, the first friction clutch 140 is engaged, and the input hub 141 and the output hub 142 are connected via the clutch plate 143. Since the rotation speed of the first shaft 122 to which any of the high-speed stage drive gears 131 and 132 is coupled is larger than the rotation speed of the second shaft 123 to which any of the low-speed stage drive gears 127 and 128 is coupled, the clutch Rotation difference between the input hub 141 and the second member 152 through which the rotation of the first shaft 122 is transmitted via the plate 143 and the first member 151 at which the rotation of the second shaft 123 is transmitted via the second friction clutch 110. Is generated, the ball 153 engages with the cam surface, and the thrust force generated by the second conversion device 150 pushes the second member 152 in the axial direction.
  • the second member 152 presses the pressing member 53 via the abutting member 115 and the bearing 114, and cancels the elastic force in the axial direction of the spring 55.
  • the thrust force applied to the second friction clutch 110 is reduced, so that the second friction clutch 110 is brought into a sliding state from the state in which the second shaft 123 and the output hub 112 are connected to the input hub 111.
  • the thrust force of the second conversion device 150 increases, the contact member 115 and the pressing member 53 move in the axial direction, and the elastic force of the spring 55 increases. Is further offset.
  • the torque transmitted by the second friction clutch 110 is gradually reduced, and the torque transmitted by the second conversion device 150 and the first friction clutch 140 is gradually increased.
  • the second friction clutch 150 cuts off the torque transmission, the switching of the torque transmission path of the switching device 120 from the second path to the first path including the first friction clutch 140 and the second conversion device 150 is completed.
  • the torque of the drive shaft 121 is transmitted to any of the drive gears 131 and 132 (even-numbered gears 126) coupled to the first shaft 122, and the shift-up from the odd-numbered gears 125 to the even-numbered gears 126 is smoothly performed. It is said.
  • first friction clutches 30, 90, 140 and the second friction clutches 50, 110 are disc clutches having a disk-shaped engaging surface and are wet multi-plate clutches
  • this is not necessarily the case. It is not limited to.
  • other friction clutches include a drum clutch and a conical clutch.
  • the disc clutch a single plate clutch, a multi-plate clutch and a double-plate clutch can be adopted.
  • the transmission unit 14 is provided with a self-locking function by using the drive gear 15 for transmitting torque from the actuator 13 to the first conversion device 20 as a worm and the driven gear 16 as a worm wheel has been described, but this is not necessarily the case. It is not limited. Of course, it is possible to adopt other means for providing the transmission unit 14 with a self-locking function. Other means include, for example, the use of internal circulation torque and the use of friction such as screws.
  • the limiting device 70 for preventing the stopper 72 from entering the groove 54 of the pressing member 53 of the second friction clutches 50 and 110 to prevent the second friction clutches 50 and 110 from engaging with each other has been described, but the present invention is not necessarily limited to this. It's not a thing. Of course, it is possible to adopt a limiting device of another mechanism.
  • the lock portion 47 is provided on the first member 41 and the second member 42 of the second conversion device 40 , but the present invention is not necessarily limited to this.
  • the lock portion 47 for example, it is possible to provide a lock portion that regulates the axial movement of the pressing member 53 to which the second conversion device 40 applies a force.
  • the relative rotation between the first member 41 and the second member 42 is regulated via the pressing member 53 whose movement is restricted by the lock portion.
  • the locking portion include a retaining ring that limits the compression length of the spring 55. By limiting the compression length of the spring 55, further movement of the pressing member 53 is restricted.
  • the transmission unit 14 of the torque generator 12 is configured by the drive gear 15 and the driven gears 16 and 17 has been described, but the present invention is not necessarily limited to this.
  • the number of gears of the transmission unit 14 can be set as appropriate. Further, it is naturally possible to adopt a chain or the like for the transmission unit 14.

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Abstract

クラッチ板が摩耗してもトルクの伝達経路をスムーズに切替えられる切替装置（１０）を提供する。切替装置（１０）は、トルク発生装置（１２）のトルクをスラスト力に変換する第１変換装置（２０）と、第１変換装置（２０）のスラスト力によって係合する第１摩擦クラッチ（３０）と、第１摩擦クラッチ（３０）が係合して発生したトルクをスラスト力に変換する第２変換装置（４０）と、第２変換装置（４０）のスラスト力によって力が相殺されるばね（５５）と、ばね（５５）の力によって係合する第２摩擦クラッチ（５０）と、を備え、第２摩擦クラッチ（５０）がつながると第２経路（Ｒ２）を経て駆動軸（１１）のトルクを出力し、第２摩擦クラッチ（５０）がトルクの伝達を遮断すると、第１摩擦クラッチ（３０）及び第２変換装置（４０）を含む第１経路（Ｒ１）を経て駆動軸（１１）のトルクを出力する。

Description

切替装置
　本発明は駆動軸のトルクの伝達経路を切替える切替装置に関するものである。
　特許文献１にはクラッチをつなぐか切るかの選択、及び、ブレーキを掛けるか外すかの選択により、駆動軸のトルクの伝達経路を切替える切替装置が開示されている。
特開２０１９－１３８４６２号公報
　しかし上記技術では、切替装置の作動によってクラッチ板やブレーキ板が摩耗すると、伝達経路を切替えるときにクラッチをつないだり切ったりブレーキを掛けたり外したりするタイミングが、当初の設定値からずれるので、トルクの伝達経路がスムーズに切替わらなくなるおそれがある。
　本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、クラッチ板やブレーキ板が摩耗してもトルクの伝達経路をスムーズに切替えられる切替装置を提供することを目的としている。
　この目的を達成するために本発明の切替装置は、第１経路または第２経路を経て駆動軸のトルクを出力するものであって、トルクを発生するトルク発生装置と、トルク発生装置が発生したトルクをスラスト力に変換する第１変換装置と、第１変換装置が発生したスラスト力によって係合する第１摩擦クラッチと、第１摩擦クラッチが係合して駆動軸のトルクによって互いに相対回転する第１部材および第２部材を含み、第１部材と第２部材との相対回転によって発生したトルクをスラスト力に変換する第２変換装置と、第２変換装置が発生したスラスト力によってスラスト方向の弾性力が相殺されるばねと、ばねのスラスト方向の弾性力によって係合する第２摩擦クラッチと、を備え、第２摩擦クラッチがつながると第２経路を経て駆動軸のトルクを出力し、第２摩擦クラッチがトルクの伝達を遮断すると、第１摩擦クラッチ及び第２変換装置を含む第１経路を経て駆動軸のトルクを出力する。
　請求項１記載の切替装置によれば、ばねのスラスト方向の弾性力によって第２摩擦クラッチがつながると、第２経路を経て駆動軸のトルクを出力する。この状態でトルク発生装置がトルクを発生すると、そのトルクを第１変換装置がスラスト力に変換し、第１摩擦クラッチが係合する。第１摩擦クラッチが係合すると、第２変換装置は、駆動軸のトルクによって第１部材と第２部材とが相対回転して生じたトルクをスラスト力に変換する。第２変換装置が発生したスラスト力によってばねのスラスト方向の弾性力が相殺されると、第２摩擦クラッチが伝達するトルクが小さくなる。第２変換装置が発生したスラスト力が大きくなって第２摩擦クラッチがトルクの伝達を遮断すると、第１摩擦クラッチ及び第２変換装置を含む第１経路を経て駆動軸のトルクを出力する。
　第１摩擦クラッチや第２摩擦クラッチのクラッチ板が摩耗しても、第１変換装置、第２変換装置およびばねはクラッチ板の摩耗による摩擦面間の広がりを埋めるので、第１摩擦クラッチの伝達トルクが大きくなると、機構的に第２摩擦クラッチの伝達トルクが小さくなる。よってトルクの伝達経路をスムーズに切替えられる。
　請求項２記載の切替装置によれば、第２摩擦クラッチがトルクの伝達を遮断したときに制限装置が作動して、ばねの弾性力による第２摩擦クラッチの係合を防ぐ。第１摩擦クラッチを含む第１経路を経てトルクが出力された後に、第１経路の伝達トルクが小さくなり、ばねの弾性力よりも第２変換装置のスラスト力が小さくなると、第１経路から出力されるトルクがさらに小さくなるという現象が生じる。制限装置によってこの現象を防ぐことができるので、請求項１の効果に加え、第１経路から出力されるトルクを確保できる。
　請求項３記載の切替装置によれば、トルク発生装置は制限装置の作動を解除する。これにより請求項２の効果に加え、トルク発生装置によって第１経路から第２経路の切替えと第２経路から第１経路の切替えができる。
　請求項４記載の切替装置によれば、第２部材は軸方向に移動してばねにスラスト力を加える。ロック部は第２部材の軸方向の移動を規制するので、請求項１から３のいずれかの効果に加え、第１部材と第２部材とを一体に回転できる。
　請求項５記載の切替装置によれば、第１摩擦クラッチは、第１摩擦クラッチが切れたときに２つのハブが互いに相対回転する。第２部材は、２つのハブのうち片方のハブに回転不能かつ軸方向に移動可能に結合し、軸方向に移動してばねにスラスト力を加える。よって請求項１から４のいずれかの効果に加え、切替装置の構造を簡素化できる。
　請求項６記載の切替装置によれば、トルク発生装置は、アクチュエータと、アクチュエータから第１変換装置にトルクを伝える伝達部と、を含む。伝達部はセルフロック性を有しているので、請求項１から５のいずれかの効果に加え、アクチュエータの作動を解除してもトルクを出力する経路が変わらないようにできる。
　請求項７記載の切替装置によれば、第１経路および第２経路は遊星歯車を含む。第２摩擦クラッチのクラッチ板は、遊星歯車を収容するケースと第２摩擦クラッチのハブとの間に支持され、ハブは遊星歯車のいずれかの回転要素に結合する。よって請求項１から６のいずれかの効果に加え、切替装置をコンパクトにできる。
　請求項８記載の切替装置によれば、第１経路および第２経路は、互いに平行な軸上に配置された２つの駆動ギヤと、駆動ギヤにかみ合う２つの被動ギヤと、を含む。よって請求項１から６のいずれかの効果に加え、切替装置の構造を簡素化できる。
　請求項９記載の切替装置によれば、第１経路および第２経路は、互いに同軸上に配置される奇数段ギヤ及び偶数段ギヤを含む。よって請求項１から６のいずれかの効果に加え、奇数段と偶数段とをスムーズに切替えられる。
（ａ）は第１実施の形態における切替装置のスケルトン図であり、（ｂ）は第１変換装置の部分断面図であり、（ｃ）は第２変換装置の部分断面図である。 トルク発生装置がトルクを発生した直後の切替装置のスケルトン図である。 第２摩擦クラッチがトルクの伝達を遮断したときの切替装置のスケルトン図である。 （ａ）は第２摩擦クラッチが係合しているときの制限装置の断面図であり、（ｂ）は制限装置が作動したときの制限装置の断面図であり、（ｃ）は制限装置の作動を解除するときの制限装置の断面図であり、（ｄ）は制限装置の作動を解除したときの制限装置の断面図である。 第２実施の形態における切替装置のスケルトン図である。 第３実施の形態における切替装置のスケルトン図である。
　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。図１（ａ）は第１実施の形態における切替装置１０のスケルトン図である。切替装置１０は、トルクの伝達経路を切替える装置であり、第１経路Ｒ１（図３参照）又は第２経路Ｒ２を経て駆動軸１１のトルクを出力する。駆動軸１１はエンジンやモータによって駆動される。図１では、駆動軸１１を境にして切替装置１０の片側の図示が省略されている（図２、図３、図５及び図６においても同じ）。切替装置１０はトルク発生装置１２、第１変換装置２０、第１摩擦クラッチ３０、第２変換装置４０、第２摩擦クラッチ５０及びばね５５を備えている。
　トルク発生装置１２は、トルクを発生するモータ等のアクチュエータ１３と、トルクを伝達する伝達部１４と、を備えている。伝達部１４は、本実施形態では、アクチュエータ１３の出力軸に設けられた駆動ギヤ１５と、駆動ギヤ１５にかみ合う被動ギヤ１６と、被動ギヤ１６の隣に配置された被動ギヤ１７と、を備えている。本実施形態では駆動ギヤ１５はウォームであり、被動ギヤ１６はウォームにかみ合うウォームホイールである。これにより伝達部１４は、被動ギヤ１６から駆動ギヤ１５を回すことができないセルフロック性を有する。
　操作軸１８に結合された被動ギヤ１６，１７は一体に回転する。操作軸１８は切替装置１０のケース１９に、回転自在に固定されている。被動ギヤ１７の歯数は被動ギヤ１６の歯数よりも多いので、被動ギヤ１６，１７は駆動ギヤ１５の回転を減速する。被動ギヤ１７は、第１変換装置２０の第１部材２１に設けられた歯にかみ合い、第１部材２１にトルクを伝える。なお、ケース１９は一部が図示されている。少なくとも第１変換装置２０、第１摩擦クラッチ３０、第２変換装置４０、第２摩擦クラッチ５０及びばね５５は、ケース１９に収納されている。
　図１（ｂ）は第１変換装置２０の部分断面図である。第１変換装置２０は第１部材２１に設けたカム面２２と第２部材２３に設けたカム面２４との間に複数のボール２５が配置されている。ボール２５をローラに代えても良い。第１部材２１及び第２部材２３は駆動軸１１に回転可能に支持されている。第１部材２１はベアリング２６により、駆動軸１１が延びる軸方向（スラスト方向）の位置が固定されている。第１変換装置２０は、被動ギヤ１７が第１部材２１に入力したトルクを、駆動軸１１が延びる方向のスラスト力に変換して、第２部材２３が、ベアリング２７を介してスラスト力を第１摩擦クラッチ３０に加える。
　図１（ａ）に戻る。第１摩擦クラッチ３０は、駆動軸１１のトルクを第２変換装置４０へ伝達または遮断する装置である。第１摩擦クラッチ３０は、駆動軸１１に結合した入力ハブ３１と、入力ハブ３１の径方向の外側に配置された出力ハブ３２と、入力ハブ３１及び出力ハブ３２にそれぞれ接続されたクラッチ板３３と、第２部材２３のスラスト力によってクラッチ板３３の相対運動面を押し付ける押付部材３４と、クラッチ板３３による入力ハブ３１と出力ハブ３２との間のトルクの伝達を遮断する方向の力を押付部材３４に加える戻しばね３５と、を備えている。本実施形態では第１摩擦クラッチ３０は湿式多板クラッチである。第１摩擦クラッチ３０の潤滑油はケース１９に充填されている。
　図１（ｃ）は第２変換装置４０の部分断面図である。第２変換装置４０は、第１部材４１に設けたカム面４５と第２部材４２に設けたカム面４６との間に複数のボール４３が配置されている。ボール４３をローラに代えても良い。カム面４５，４６の端には、ボール４３の転がりを規制するロック部４７が設けられている。
　図１（ａ）に戻る。第１部材４１は、駆動軸１１の周りに回転可能、かつ、駆動軸１１が延びる軸方向の位置が固定されている。第２部材４２は、第１摩擦クラッチ３０の出力ハブ３２にスプライン等で結合しており、出力ハブ３２に回転不能、かつ、軸方向に移動可能に固定されている。第２変換装置４０を第１摩擦クラッチ３０が支持するので、切替装置１０の構造を簡素化できる。
　第２変換装置４０は、出力ハブ３２が第２部材４２に入力したトルクによって第１部材４１と第２部材４２との相対回転が生じると、その相対回転によって発生したトルクを軸方向のスラスト力に変換して、ベアリング４４を介して第２部材４２が第２摩擦クラッチ５０へ出力する。さらに第１部材４１と第２部材４２との相対回転によってボール４３がロック部４７（図１（ｃ）参照）に達すると、それ以上の第１部材４１と第２部材４２との相対回転が規制され、第１部材４１及び第２部材４２が一体に回転する。これにより第２変換装置４０が発生する軸方向のスラスト力が制限される。
　第２摩擦クラッチ５０は、ばね５５の軸方向の弾性力によって係合する装置である。第２摩擦クラッチ５０は、ケース１９の内側に配置された円筒状のハブ５１と、ハブ５１及びケース１９にそれぞれ接続されたクラッチ板５２と、ばね５５のスラスト力によってクラッチ板５２の相対運動面を押し付ける押付部材５３と、を備えている。ばね５５は、ケース１９と押付部材５３との間に配置されている。押付部材５３のケース１９に接する外周面には、周方向に延びる溝５４が設けられている。本実施形態では第２摩擦クラッチ５０は湿式多板クラッチである。第２摩擦クラッチ５０の潤滑油はケース１９に充填されている。
　第２変換装置４０の第２部材４２は、クラッチ板５２によるハブ５１とケース１９の間のトルクの伝達を遮断する方向の力を、ベアリング４４を介して押付部材５３に加える。第２摩擦クラッチ５０は、ハブ５１（回転体）とケース１９（静止体）との相互作用によってハブ５１を減速・停止し、又は、ハブ５１を停止状態に保持するブレーキの機能をもつ。
　遊星歯車６０は、駆動軸１１のトルクを出力する装置である。遊星歯車６０のサンギヤ６１は駆動軸１１に結合し、リングギヤ６２は第２摩擦クラッチ５０のハブ５１に結合している。サンギヤ６１とリングギヤ６２との間に、サンギヤ６１及びリングギヤ６２にかみ合う複数のピニオン６３が配置されている。ピニオン６３に接続されたキャリヤ６４は、第２変換装置４０の第１部材４１に結合している。遊星歯車６０を収容するケース１９とハブ５１との間にクラッチ板５２が支持され、ハブ５１は遊星歯車６０のいずれかの回転要素（本実施形態ではリングギヤ６２）に結合しているので、切替装置１０をコンパクトにできる。
　制限装置７０は、第２摩擦クラッチ５０の押付部材５３のスラスト方向の移動を制限するための装置である。制限装置７０は、ケース１９の穴７１に配置された棒状のストッパ７２と、ストッパ７２の一部を穴７１の外に押し出すばね７６と、穴７１の外に一部が突出したストッパ７２を元の位置に戻す操作軸１８と、を備えている。ケース１９の穴７１は、ケース１９のうち押付部材５３が接する内周面に開口している。
　第２摩擦クラッチ５０が係合しているときは（クラッチ板５２が滑り状態にあるときを含む）、押付部材５３の溝５４の位置はケース１９の穴７１に一致しないので、ストッパ７２は溝５４の中に進入できない。第２摩擦クラッチ５０がトルクの伝達を遮断したときは（クラッチ板５２が滑り状態にあるときは含まない）、押付部材５３の溝５４の位置はケース１９の穴７１に一致するので、ばね７６の力でストッパ７２は溝５４の中に進入する。
　図４を参照して制限装置７０を説明する。図４（ａ）は第２摩擦クラッチ５０が係合しているときの制限装置７０の断面図である。図４（ａ）に示すようにストッパ７２は、円柱状の基部７３及び先端部７４と、基部７３と先端部７４とを接続する円柱状の接続部７５と、を備えている。接続部７５は基部７３及び先端部７４よりも細い。操作軸１８は穴７１に交わるが、操作軸１８の回転中心Ｃは穴７１の外に位置する。操作軸１８には、操作軸１８の外周の一部を切り欠いた凹み７７が設けられている。凹み７７は、穴７１に交わらない位置をとることができる。第２摩擦クラッチ５０が係合しているときは、ストッパ７２の接続部７５は操作軸１８の回転中心Ｃの位置にある。ストッパ７２の基部７３はばね７６を圧縮しており、ストッパ７２の先端部７４は押付部材５３に接している。
　図１に戻って切替装置１０の動作を説明する。第１摩擦クラッチ３０がトルクの伝達を遮断した状態では、ばね５５に押された押付部材５３は第２摩擦クラッチ５０を連結する。これにより切替装置１０は第２経路Ｒ２を経て駆動軸１１のトルクを出力する。トルク発生装置１２の伝達部１４は、被動ギヤ１６から駆動ギヤ１５を回すことができないセルフロック性を有するので、アクチュエータ１３を作動しなくても、トルクを出力する第２経路Ｒ２が維持される。第２摩擦クラッチ５０は、リングギヤ６２が結合するハブ５１を停止状態に保持するので、キャリヤ６４の回転数は駆動軸１１の回転数よりも小さく、キャリヤ６４のトルクは駆動軸１１のトルクよりも大きい。
　図２に示すように、切替装置１０がトルクの伝達経路を第２経路Ｒ２（図１参照）から第１経路Ｒ１（図３参照）に切替えるときは、アクチュエータ１３を作動する。図２はトルク発生装置１２がトルクを発生した直後の切替装置１０のスケルトン図である。アクチュエータ１３のトルクは、駆動ギヤ１５及び被動ギヤ１６を経て、被動ギヤ１７及び操作軸１８に伝わる。ストッパ７２の接続部７５（図４（ａ）参照）は操作軸１８の回転中心Ｃの位置にあるので、操作軸１８はストッパ７２に邪魔されることなく図４（ａ）の反時計回りに回転する。アクチュエータ１３のトルクは被動ギヤ１７を経て第１変換装置２０の第１部材２１に伝わる。
　第１変換装置２０が発生したスラスト力は押付部材３４に伝わり、第１摩擦クラッチ３０が係合すると、クラッチ板３３を介して入力ハブ３１と出力ハブ３２との間が連結状態になる。出力ハブ３２の回転が伝わる第２変換装置４０の第２部材４２の回転数が、キャリヤ６４に結合する第１部材４１の回転数より大きくなると、カム面にボール４３が係合して第２変換装置４０が発生するスラスト力により、第２部材４２が軸方向に押し出される。
　第２部材４２はベアリング４４を介して押付部材５３を押圧し、ばね５５の軸方向の弾性力を相殺する。これにより第２摩擦クラッチ５０に加わるスラスト力が小さくなるので、第２摩擦クラッチ５０は、ハブ５１をケース１９に連結した状態から滑り状態にする。その結果、駆動軸１１のトルクは、第２変換装置４０及び第２摩擦クラッチ５０の両方から遊星歯車６０に伝えられる。
　トルク発生装置１２が第１変換装置２０に加えるトルクが大きくなるにつれて、第２変換装置４０のスラスト力が大きくなり、押付部材５３は軸方向に移動してばね５５の力をさらに相殺する。ばね５５のスラスト力が小さくなるにつれて、第２摩擦クラッチ５０が伝達するトルクは次第に小さく、第２変換装置４０が伝達するトルクは次第に大きくなり、ハブ５１の回転数は駆動軸１１の回転数に近づく。
　なお、ばね５５の自由長（自由高さ）は、クラッチ板５２が摩耗して、第２摩擦クラッチ５０を連結状態にするときの押付部材５３の位置がばね５５から離れても、押付部材５３を押し付けて第２摩擦クラッチ５０を連結できる長さに設定されている。また、第２変換装置４０のロック部４７は、第２摩擦クラッチ５０のトルクの伝達を遮断する（クラッチ板５２が滑り状態にあるときは含まない）位置までばね５５を押圧できるように、第１部材４１と第２部材４２とが相対回転できる位置に設けられている。
　図３は第２摩擦クラッチ５０がトルクの伝達を遮断したときの切替装置１０のスケルトン図である。図４（ｂ）は制限装置７０が作動したときの制限装置７０の断面図である。
　第２摩擦クラッチ５０がトルクの伝達を遮断すると、アクチュエータ１３は作動を停止する。操作軸１８の回転中心Ｃは穴７１の外に位置し、操作軸１８の凹み７７は穴７１に交わらない位置をとることができるので、押付部材５３の溝５４の位置がケース１９の穴７１に一致すると、ばね７６の復元力で、ストッパ７２の基部７３は、必要に応じてバックラッシの分だけ操作軸１８を回転させながら操作軸１８の凹み７７の位置に進入し、ストッパ７２の先端部７４は溝５４の中に進入する。ストッパ７２は押付部材５３の移動を規制するので、制限装置７０が作動すると第２摩擦クラッチ５０は係合できない。
　第２摩擦クラッチ５０がトルクの伝達を遮断すると、遊星歯車６０のピニオン６３は回転しなくなり、キャリヤ６４はサンギヤ６１及びリングギヤ６２と一緒に回転する。切替装置１０は、駆動軸１１のトルクを、第１摩擦クラッチ３０及び第２変換装置４０を含む第１経路Ｒ１を経て出力する。
　切替装置１０の作動によって、第１摩擦クラッチ３０や第２摩擦クラッチ５０のクラッチ板３３，５２は次第に摩耗する。しかし、第１変換装置２０、第２変換装置４０及びばね５５はクラッチ板３３，５２の摩耗による摩擦面間の広がりを埋めるので、クラッチ板３３，５２が摩耗しても摩耗しなくても、第１摩擦クラッチ３０の伝達トルクが大きくなると、機構的に第２摩擦クラッチ５０の伝達トルクが小さくなる。よってトルクの伝達経路を常にスムーズに切替えられる。
　本実施形態では、クラッチ板５２が摩耗しても押付部材５３を押し付けられる長さにばね５５の自由長が設定されているので、クラッチ板５２が摩耗しても、ばね５５の弾性力で第２摩擦クラッチ５０をつなぐことができる。ばね５５の弾性力を相殺して第２摩擦クラッチ５０を切るのは、第２変換装置４０のカム面４５，４６にボール４３が押し付けられて生じるスラスト力によるので、第２摩擦クラッチ５０のクラッチ板５２が摩耗してもトルクの伝達経路を第２経路Ｒ２から第１経路Ｒ１に切れ目なく切替えられる。
　ロック部４７によって第１部材４１と第２部材４２との相対回転が規制され、第２部材４２の軸方向の移動が規制されると、第２部材４２がばね５５に加えるスラスト力が制限される。これにより第１部材４１と第２部材４２とが一体に回転する。なお、ロック部４７を省略して、第１部材４１と第２部材４２との相対回転を制限する機能を、押付部材５３の軸方向の移動を規制する制限装置７０にもたせることは可能である。
　切替装置１０に制限装置７０が無いと、第１摩擦クラッチ３０を含む第１経路Ｒ１を経てトルクが出力された後に、キャリヤ６４の伝達トルクが小さくなり、第２変換装置４０の第１部材４１の回転数が大きくなると、第１部材４１と第２部材４２との相対回転で生じる第２変換装置４０のスラスト力が低下する。ばね５５の弾性力よりも第２変換装置４０のスラスト力が小さくなると、第１経路Ｒ１から出力されるトルクがさらに小さくなるという現象が生じる。切替装置１０は制限装置７０を備えているので、制限装置７０が作動することによってこの現象を防ぐことができる。よって第１経路Ｒ１から出力されるトルクを確保できる。
　図４（ｃ）は制限装置７０の作動を解除するときの制限装置７０の断面図である。図４（ｄ）は制限装置７０の作動を解除したときの制限装置７０の断面図である。図４（ｃ）に示すように制限装置７０の作動を解除するときは、アクチュエータ１３を作動して、トルクの出力経路を第２経路Ｒ２から第１経路Ｒ１へ切替えるときの操作軸１８の回転方向と反対（図４（ｃ）時計回り）に操作軸１８を回す。操作軸１８はストッパ７２の基部７３に凹み７７を引っ掛けて、ストッパ７２の先端部７４を溝６４から抜く。これにより第２摩擦クラッチ５０が係合可能な状態になる。
　トルク発生装置１２及び第１変換装置２０は、制限装置７０の作動を解除するときの操作軸１８の回転では第１摩擦クラッチ３０の伝達トルクが減少しないように、伝達部１４の減速比および第１変換装置２０のカム面２２，２４が設定されている。これにより制限装置７０の作動を解除するときの、第１経路Ｒ１から出力されるトルクの減少を低減できる。
　アクチュエータ１３の作動によって操作軸１８が同じ方向にさらに回転すると、第１変換装置２０のスラスト力が小さくなり、戻しばね３５の復元力によって第１摩擦クラッチ３０が切れる。そうすると第２変換装置４０のスラスト力が小さくなり、ばね５５が第２摩擦クラッチ５０をつなぎ、最終的に図１に示す第２経路Ｒ２に切替る。トルクの出力経路の切替えを行うトルク発生装置１２を使って、制限装置７０の作動の解除も行うことができる。
　図５を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、遊星歯車６０にトルクを出力する切替装置１０について説明した。これに対し第２実施形態では、互いに平行な軸上に配置された２つの駆動ギヤ８３，８４、及び、駆動ギヤ８３，８４にかみ合う２つの被動ギヤ８６，８７にトルクを出力する切替装置８０について説明する。なお第１実施形態で説明した部分と同一の部分は、同じ符号を付して以下の説明を省略する。
　図５は第２実施の形態における切替装置８０のスケルトン図である。切替装置８０はトルク発生装置１２、第１変換装置２０、第１摩擦クラッチ９０、第２変換装置１００、第２摩擦クラッチ１１０及びばね５５を備えている。切替装置８０は、駆動軸８１のトルクを駆動ギヤ８３，８４のいずれかに出力する装置である。駆動軸８１はエンジンやモータによって駆動される。
　駆動ギヤ８３は、駆動軸８１に対して相対回転可能に駆動軸８１と同軸に配置された中空軸８２に結合している。駆動ギヤ８４は駆動軸８１に相対回転可能に配置されている。駆動軸８１には、駆動ギヤ８３，８４を駆動軸８１に選択的に結合するシンクロナイザ（図示せず）が配置されている。
　被動ギヤ８６，８７が結合している被動軸８５は、駆動軸８１と平行に配置されている。被動ギヤ８６は常に駆動ギヤ８３にかみ合い、被動ギヤ８７は常に駆動ギヤ８４にかみ合う。被動ギヤ８７は、軸８９に配置された差動装置８８に常にかみ合う。本実施形態では駆動ギヤ８３及び被動ギヤ８６，８７の全体の減速比は、駆動ギヤ８４と被動ギヤ８７の減速比よりも小さい。
　第１摩擦クラッチ９０は、駆動軸８１のトルクを第２変換装置１００へ伝達または遮断する装置である。第１摩擦クラッチ９０は、中空軸８２に結合した入力ハブ９１と、入力ハブ９１の径方向の外側に配置された出力ハブ９２と、入力ハブ９１及び出力ハブ９２にそれぞれ接続されたクラッチ板９３と、第２部材２３のスラスト力によってクラッチ板９３の相対運動面を押し付ける押付部材９４と、クラッチ板９３による入力ハブ９１と出力ハブ９２との間のトルクの伝達を遮断する方向の力を押付部材９４に加える戻しばね９５と、を備えている。
　第２変換装置１００は、第１部材１０１に設けたカム面（図示せず）と第２部材１０２に設けたカム面（図示せず）との間に複数のボール１０３が配置されている。ボール１０３をローラに代えても良い。第１部材１０１は軸方向の位置が固定されており、駆動軸８１に結合している。第２部材１０２は、第１摩擦クラッチ９０の出力ハブ９２にスプライン等で結合しており、出力ハブ９２に回転不能、かつ、軸方向に移動可能に固定されている。第２変換装置１００は、駆動軸８１が第１部材１０１に入力したトルクによって第１部材１０１と第２部材１０２との相対回転が生じると、その相対回転によって発生したトルクをスラスト力に変換して、第２部材１０２を第１部材１０１から遠ざける。
　第２摩擦クラッチ１１０は、ばね５５の軸方向の弾性力によって係合する装置である。第２摩擦クラッチ１１０は、第２変換装置１００の第１部材１０１及び駆動軸８１に結合した入力ハブ１１１と、入力ハブ１１１の径方向の外側に配置されると共に駆動ギヤ８４に結合した出力ハブ１１２と、入力ハブ１１１及び出力ハブ１１２にそれぞれ接続されたクラッチ板１１３と、ばね５５のスラスト力によって押付部材５３及びベアリング１１４を介してクラッチ板１１３の相対運動面を押し付ける当接部材１１５と、を備えている。当接部材１１５は、第２変換装置１００の第２部材１０２の軸方向の端面に当接している。第２部材１０２は、第２摩擦クラッチ１１１のトルクの伝達を遮断する方向の力を当接部材１１４に加える。
　切替装置８０の動作を説明する。シンクロナイザ（図示せず）によって低速段の駆動ギヤ８４が駆動軸８１に結合し、かつ、第１摩擦クラッチ９０がトルクの伝達を遮断した状態では、ばね５５に押された押付部材５３は、ベアリング１１４及び当接部材１１５を介して第２摩擦クラッチ１１０を連結する。これにより切替装置８０は、第２摩擦クラッチ１１０を含む第２経路を経て、駆動軸８１のトルクを駆動ギヤ８４へ出力する。
　切替装置８０がトルクの伝達経路を、第２経路から第１摩擦クラッチ９０を含む第１経路に切替えるときは、アクチュエータ１３を作動する。アクチュエータ１３のトルクを第１変換装置２０がスラスト力に変換すると、第１摩擦クラッチ９０が係合し、クラッチ板９３を介して入力ハブ９１と出力ハブ９２との間が連結状態になる。高速段の駆動ギヤ８３が結合する中空軸８２の回転数は、シンクロナイザを介して低速段の駆動ギヤ８４が結合する駆動軸８１の回転数よりも大きいので、クラッチ板９３を介して中空軸８２の回転が伝わる出力ハブ９２及び第２部材１０２と、入力ハブ１１１を介して駆動軸８１の回転が伝わる第１部材１０１と、の間に回転差が生じる。その結果、第１部材１０１及び第２部材１０２のカム面（図示せず）にボール１０３が係合して第２変換装置１００が発生するスラスト力により、第２部材１０２が軸方向に押し出される。
　第２部材１０２は、当接部材１１５及びベアリング１１４を介して押付部材５３を押圧し、ばね５５の軸方向の弾性力を相殺する。これにより第２摩擦クラッチ１１０にばね５５が加えるスラスト力が小さくなるので、第２摩擦クラッチ１１０は、駆動ギヤ８４を駆動軸８１に連結した状態から滑り状態になる。トルク発生装置１２が第１変換装置２０に加えるトルクが大きくなるにつれて、第２変換装置１００のスラスト力が大きくなり、当接部材１１５及び押付部材５３は軸方向に移動してばね５５の力を相殺する。
　その結果、第２摩擦クラッチ１１０が伝達するトルクは次第に小さく、第２変換装置１００及び第１摩擦クラッチ９０が伝達するトルクは次第に大きくなる。シンクロナイザ（図示せず）によって高速段の駆動ギヤ８３が駆動軸８１に結合し、かつ、第２摩擦クラッチ１１０がトルクの伝達を遮断すると、切替装置８０のトルクの伝達経路の、第２経路から第２変換装置１００及び第１摩擦クラッチ９０を含む第１経路への切替えが完了する。
　図６を参照して第３実施の形態について説明する。第１実施形態および第２実施形態では、低速段と高速段の２速に切替える切替装置１０，８０について説明した。これに対し第３実施形態では、複数の奇数段ギヤ１２５と複数の偶数段ギヤ１２６との間のトルクの伝達を切替える切替装置１２０について説明する。なお第１実施形態および第２実施形態で説明した部分と同一の部分は、同じ符号を付して以下の説明を省略する。
　図６は第３実施の形態における切替装置１２０のスケルトン図である。切替装置１２０はトルク発生装置１２、第１変換装置２０、第１摩擦クラッチ１４０、第２変換装置１５０、第２摩擦クラッチ１１０及びばね５５を備えている。切替装置１２０は、駆動軸１２１のトルクを奇数段ギヤ１２５又は偶数段ギヤ１２６に出力する装置である。駆動軸１２１はエンジンによって駆動される。
　駆動軸１２１は中空状であり、駆動軸１２１と同軸上に配置された第１軸１２２は、駆動軸１２１と相対回転可能に駆動軸１２１に支持されている。第１軸１２２と同軸上に配置された第２軸１２３は中空状であり、第１軸１２２と相対回転可能に第１軸１２２に支持されている。第３軸１２４は、駆動軸１２１、第１軸１２２及び第２軸１２３と平行に配置されている。
　奇数段ギヤ１２５は、第２軸１２３及び第３軸１２４に配置されている。偶数段ギヤ１２６は、第１軸１２２及び第３軸１２４に配置されている。１速段の駆動ギヤ１２７及び３速段の駆動ギヤ１２８は、第２軸１２３と相対回転可能に第２軸１２３に配置されている。常に駆動ギヤ１２７，１２８にそれぞれかみ合う被動ギヤ１２９，１３０は第３軸１２４に結合している。２速段の駆動ギヤ１３１及び４速段の駆動ギヤ１３２は、第１軸１２２と相対回転可能に第１軸１２２に配置されている。常に駆動ギヤ１３１，１３２にそれぞれかみ合う被動ギヤ１３３，１３４は第３軸１２４に結合している。
　第２軸１２３には、駆動ギヤ１２７，１２８を第２軸１２３に選択的に結合するシンクロナイザ（図示せず）が配置されている。第１軸１２２には、駆動ギヤ１３１，１３２を第１軸１２２に選択的に結合するシンクロナイザ（図示せず）が配置されている。第２軸１２３は、第２摩擦クラッチ１１０の出力ハブ１１２に結合している。
　第１摩擦クラッチ１４０は、駆動軸１２１のトルクを第２変換装置１５０へ伝達または遮断する装置である。第１摩擦クラッチ１４０は、駆動軸１２１に結合した入力ハブ１４１と、入力ハブ１４１の径方向の内側に配置され第１軸１２２に結合した出力ハブ１４２と、入力ハブ１４１及び出力ハブ１４２にそれぞれ接続されたクラッチ板１４３と、第２部材２３のスラスト力によってクラッチ板１４３の相対運動面を押し付ける押付部材１４４と、クラッチ板１４３による入力ハブ１４１と出力ハブ１４２との間のトルクの伝達を遮断する方向の力を押付部材１４４に加える戻しばね１４５と、を備えている。
　第２変換装置１５０は、第１部材１５１に設けたカム面（図示せず）と第２部材１５２に設けたカム面（図示せず）との間に複数のボール１５３が配置されている。ボール１５３をローラに代えても良い。第１部材１５１は軸方向の位置が固定されており、第２摩擦クラッチ１１０の入力ハブ１１１に結合している。第２部材１５２は、第１摩擦クラッチ１４０の入力ハブ１４１にスプライン等で結合しており、入力ハブ１４１に回転不能、かつ、駆動軸１２１が延びる軸方向の位置が固定されている。
　第２部材１５２の軸方向の端面には、ばね５５の弾性力によって、押付部材５３及びベアリング１１４を介して第２摩擦クラッチ１１０の当接部材１１５が押し付けられている。第２変換装置１５０は、駆動軸１２１が第１部材１５１に入力したトルクによって第１部材１５１と第２部材１５２との相対回転が生じると、その相対回転によって発生したトルクをスラスト力に変換して、第２部材１５２を第１部材１５１から遠ざける。
　切替装置１２０の動作を説明する。シンクロナイザ（図示せず）によって駆動ギヤ１２７，１２８（奇数段ギヤ１２５）のいずれかが第２軸１２３に結合し、かつ、第１摩擦クラッチ１４０がトルクの伝達を遮断した状態では、ばね５５に押された押付部材５３は、ベアリング１１４及び当接部材１１５を介して第２摩擦クラッチ１１０を連結すると共に第２変換装置１５０の第１部材１５１及び第２部材１５２にボール１５３を密接させる。これにより切替装置１２０は、入力ハブ１４１、第２変換装置１５０及び第２摩擦クラッチ１１０を含む第２経路を経て、駆動軸１２１のトルクを奇数段ギヤ１２５へ出力する。
　奇数段ギヤ１２５から偶数段ギヤ１２６へのシフトアップのために、切替装置１２０がトルクの伝達経路を、第２経路から第１摩擦クラッチ１４０を含む第１経路に切替えるときは、シンクロナイザ（図示せず）によって駆動ギヤ１３１，１３２（偶数段ギヤ１２６）のいずれかを第１軸１２２に結合した後、アクチュエータ１３を作動する。
　アクチュエータ１３のトルクを第１変換装置２０がスラスト力に変換すると、第１摩擦クラッチ１４０が係合し、クラッチ板１４３を介して入力ハブ１４１と出力ハブ１４２との間が連結状態になる。高速段の駆動ギヤ１３１，１３２のいずれかが結合する第１軸１２２の回転数は、低速段の駆動ギヤ１２７，１２８のいずれかが結合する第２軸１２３の回転数よりも大きいので、クラッチ板１４３を介して第１軸１２２の回転が伝わる入力ハブ１４１及び第２部材１５２と、第２摩擦クラッチ１１０を介して第２軸１２３の回転が伝わる第１部材１５１と、の間に回転差が生じ、カム面にボール１５３が係合して第２変換装置１５０が発生するスラスト力により、第２部材１５２が軸方向に押し出される。
　第２部材１５２は当接部材１１５及びベアリング１１４を介して押付部材５３を押圧し、ばね５５の軸方向の弾性力を相殺する。これにより第２摩擦クラッチ１１０に加わるスラスト力が小さくなるので、第２摩擦クラッチ１１０は、第２軸１２３及び出力ハブ１１２を入力ハブ１１１に連結した状態から滑り状態にする。トルク発生装置１２が第１変換装置２０に加えるトルクが大きくなるにつれて、第２変換装置１５０のスラスト力が大きくなり、当接部材１１５及び押付部材５３は軸方向に移動してばね５５の弾性力をさらに相殺する。
　その結果、第２摩擦クラッチ１１０が伝達するトルクは次第に小さく、第２変換装置１５０及び第１摩擦クラッチ１４０が伝達するトルクは次第に大きくなる。第２摩擦クラッチ１５０がトルクの伝達を遮断すると、切替装置１２０のトルクの伝達経路の、第２経路から第１摩擦クラッチ１４０及び第２変換装置１５０を含む第１経路への切替えが完了する。これにより駆動軸１２１のトルクが、第１軸１２２に結合した駆動ギヤ１３１，１３２（偶数段ギヤ１２６）のいずれかに伝わり、奇数段ギヤ１２５から偶数段ギヤ１２６へのシフトアップがスムーズに行われる。
　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。
　実施形態では、第１摩擦クラッチ３０，９０，１４０及び第２摩擦クラッチ５０，１１０が、係合面が円板形状のディスククラッチであって湿式多板クラッチであ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。他の摩擦クラッチを採用することは当然可能である。他の摩擦クラッチとしては例えばドラムクラッチ、円すいクラッチが挙げられる。ディスククラッチにおいても、単板クラッチ、多板クラッチ及び複板クラッチを採用可能である。さらに乾式クラッチを採用することは当然可能である。
　実施形態では、アクチュエータ１３から第１変換装置２０にトルクを伝える駆動ギヤ１５をウォーム、被動ギヤ１６をウォームホイールとすることによって伝達部１４にセルフロック機能をもたせ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。伝達部１４にセルフロック機能をもたせる他の手段を採用することは当然可能である。他の手段としては、例えば内部循環トルクの利用やねじ等の摩擦の利用が挙げられる。
　実施形態では、第２摩擦クラッチ５０，１１０の押付部材５３の溝５４にストッパ７２が進入して第２摩擦クラッチ５０，１１０の係合を防ぐ制限装置７０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。他の機構の制限装置を採用することは当然可能である。
　実施形態では、第２変換装置４０の第１部材４１及び第２部材４２にロック部４７を設け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。ロック部４７に代えて、例えば第２変換装置４０が力を加える押付部材５３の軸方向の移動を規制するロック部を設けることは可能である。この場合、ロック部が移動を規制した押付部材５３を介して第１部材４１と第２部材４２との相対回転が規制される。このロック部としては、例えば止め輪を使ってばね５５の圧縮長さを制限するものが挙げられる。ばね５５の圧縮長さを制限することにより、それ以上の押付部材５３の移動が規制される。
　実施形態では、駆動ギヤ１５及び被動ギヤ１６，１７によってトルク発生装置１２の伝達部１４が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い。伝達部１４のギヤの枚数は適宜設定可能である。また、伝達部１４にチェーン等を採用することは当然可能である。
　第１実施形態では、遊星歯車６０の回転要素のうちリングギヤ６２をハブ５１に結合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い。切替装置１０が出力するトルクの要求特性に応じて、遊星歯車６０の他の回転要素（サンギヤやキャリヤ）をハブ５１に結合することは当然可能である。
　１０，８０，１２０　　切替装置
　１１，８１，１２１　　駆動軸
　１２　　　　　　　　　トルク発生装置
　１３　　　　　　　　　アクチュエータ
　１４　　　　　　　　　伝達部
　１９　　　　　　　　　ケース
　２０　　　　　　　　　第１変換装置
　３０，９０，１４０　　第１摩擦クラッチ
　３２，９２　　　　　　出力ハブ（片方のハブ）
　４０，１００，１５０　第２変換装置
　４１，１０１，１５１　第１部材
　４２，１０２，１５２　第２部材
　５０，１１０　　　　　第２摩擦クラッチ
　５１　　　　　　　　　ハブ
　５５　　　　　　　　　ばね
　６０　　　　　　　　　遊星歯車
　６２　　　　　　　　　リングギヤ（回転要素の一つ）
　７０　　　　　　　　　制限装置
　８３，８４　　　　　　駆動ギヤ
　８６，８７　　　　　　被動ギヤ
　１２５　　　　　　　　奇数段ギヤ
　１２６　　　　　　　　偶数段ギヤ
　１４１　　　　　　　　入力ハブ（片方のハブ）
　Ｒ１　　　　　　　　　第１経路
　Ｒ２　　　　　　　　　第２経路

Claims (9)

  1. 　第１経路または第２経路を経て駆動軸のトルクを出力する切替装置であって、
    　トルクを発生するトルク発生装置と、
    　前記トルク発生装置が発生したトルクをスラスト力に変換する第１変換装置と、
    　前記第１変換装置が発生したスラスト力によって係合する第１摩擦クラッチと、
    　前記第１摩擦クラッチが係合して前記駆動軸のトルクによって互いに相対回転する第１部材および第２部材を含み、前記第１部材と前記第２部材との相対回転によって発生したトルクをスラスト力に変換する第２変換装置と、
    　前記第２変換装置が発生したスラスト力によってスラスト方向の弾性力が相殺されるばねと、
    　前記ばねのスラスト方向の弾性力によって係合する第２摩擦クラッチと、を備え、
    　前記第２摩擦クラッチがつながると前記第２経路を経て前記駆動軸のトルクを出力し、
    　前記第２摩擦クラッチがトルクの伝達を遮断すると、前記第１摩擦クラッチ及び前記第２変換装置を含む前記第１経路を経て前記駆動軸のトルクを出力する切替装置。
  2. 　制限装置をさらに備え、
    　前記制限装置は、前記第２摩擦クラッチがトルクの伝達を遮断したときに作動して、前記ばねの弾性力による前記第２摩擦クラッチの係合を防ぐ請求項１記載の切替装置。
  3. 　前記トルク発生装置は、前記制限装置の作動を解除する請求項２記載の切替装置。
  4. 　前記第２部材は、軸方向に移動して前記ばねにスラスト力を加え、
    　前記第２部材の軸方向の移動を規制するロック部をさらに備える請求項１から３のいずれかに記載の切替装置。
  5. 　前記第１摩擦クラッチは、前記第１摩擦クラッチが切れたときに互いに相対回転する２つのハブを備え、
    　前記第２部材は、前記２つのハブのうち片方のハブに回転不能かつ軸方向に移動可能に結合し、軸方向に移動して前記ばねにスラスト力を加える請求項１から４のいずれかに記載の切替装置。
  6. 　前記トルク発生装置は、アクチュエータと、前記アクチュエータから前記第１変換装置にトルクを伝える伝達部と、を含み、
    　前記伝達部はセルフロック性を有している請求項１から５のいずれかに記載の切替装置。
  7. 　前記第１経路および前記第２経路は遊星歯車を含み、
    　前記第２摩擦クラッチのクラッチ板は、前記遊星歯車を収容するケースと前記第２摩擦クラッチのハブとの間に支持され、
    　前記ハブは、前記遊星歯車のいずれかの回転要素に結合する請求項１から６のいずれかに記載の切替装置。
  8. 　前記第１経路および前記第２経路は、互いに平行な軸上に配置された２つの駆動ギヤと、前記駆動ギヤにかみ合う２つの被動ギヤと、を含む請求項１から６のいずれかに記載の切替装置。
  9. 　前記第１経路および前記第２経路は、互いに同軸上に配置される奇数段ギヤ及び偶数段ギヤを含む請求項１から６のいずれかに記載の切替装置。
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