WO2023113002A1 - 断続装置 - Google Patents

Abstract

第１断続機構（２１０）は、第１従動ギヤ（１８４）と第２シャフト（１８２）との間の収容空間（Ｓ１）に配置されるローラ（２８１）と、ローラ（２８１）を第１従動ギヤ（１８４）と第２シャフト（１８２）とが一体回転可能な係合状態と、ローラ（２８１）を第１従動ギヤ（１８４）と第２シャフト（１８２）とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作ロッド（２４１）と、を備える。第２シャフト（１８２）の外周面の形状は、収容空間（Ｓ１）の径方向長さが、円周方向の位置によって異なるように形成される。収容空間（Ｓ１）におけるローラ（２８１）の円周方向の移動可能範囲において、該移動可能範囲の円周方向中央位置における収容空間（Ｓ１）の径方向長さ（Ｌ１）よりも、円周方向端部位置における収容空間（Ｓ１）の径方向長さ（Ｌ２）の方が小さくなるように形成される。

Description

断続装置

　本発明は、断続装置に関する。

　従来、回転体同士が一体回転可能な状態と相対回転可能な状態とを切り替える断続装置が知られている。このような断続装置は、車両の駆動装置、作業機の作業部、義足等の継手装置などに利用される（例えば、特許文献１）。

国際公開第２０２１／０４００３９号

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

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

　本発明の断続装置は、
　第１回転体と第２回転体との間に配置される係合子と、
　前記係合子を、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部と、を備える断続装置であって、
　前記第１回転体及び前記第２回転体は、
　　互いの回転軸線が一致するように、且つ、前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
　前記第１回転体は内部に中空穴を有するとともに、前記中空穴内に前記第２回転体を配置可能に設けられ、
　前記第１回転体の前記中空穴の内周面と前記第２回転体の外周面との間で、前記係合子が収容される空間を収容空間としたとき、
　前記回転軸線と直交する方向に延びる平面における前記第２回転体の前記外周面の形状は、前記収容空間の径方向長さが、前記回転軸線に対する円周方向の位置によって異なるように形成され、
　前記収容空間における前記係合子の前記円周方向の移動可能範囲において、該移動可能範囲の円周方向中央位置における前記径方向長さよりも、円周方向端部位置における前記径方向長さの方が小さくなるように形成される。

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

本発明の一実施形態の断続装置を搭載した電動義足１を斜め前方から見た斜視図である。 図１の電動義足１の分解斜視図である。 伸縮装置１４０の斜視図である。 図１の電動義足１の断面図である。 伸縮装置１４０の断面図である。 図１の電動義足１の屈曲状態を示す要部断面図である。 図１の電動義足１の最大屈曲状態を示す要部断面図である。 二方向クラッチ２８０の断面図である。 図８に示すリテーナ２８２の一例（ローラ２８１、ガイド２８４及びゴム球２８２ｃを含む）示す斜視図である。 図８に示すリテーナ２８２の他例（ローラ２８１及びゴム球２８２ｃを含む）示す斜視図である。 操作機構２４０の動作を示す図であり、（Ａ）は第１断続部２１２及び第２断続部２２２がオフの状態を示す図、（Ｂ）は第１断続部２１２がオフ、第２断続部２２２がオンの状態を示す図、（Ｃ）は第１断続部２１２がオン、第２断続部２２２がオフの状態を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部２２２がオフの状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッド２４１の位置を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部２２２がオフからオンに操作された状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッド２４１の位置を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部２２２の正転オン状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッド２４１の位置を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部２２２の逆転オン状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッド２４１の位置を示す図である。 （Ａ）は、第２断続部２２２がオンからオフに操作された状態を示す断面図であり、（Ｂ）はそのときの操作ロッド２４１の位置を示す図である。 昇段時の使用者及び電動義足１の動作（昇段動作）を示す図である。 平地歩行時の使用者及び電動義足１の動作（平地歩行動作）を示す図である。 第２断続部２２２がオフからオンに操作される際に、第２従動ギヤと連れ回りするリテーナのガイドが凹部の傾斜面でピンを内径方向に押し戻す状態を示す図である。 第２シャフト１８２の外周部に円弧状の突出部１８２ｂが設けられた第１変形例を示す図である。 第２シャフト１８２の外周部に直線状の突出部１８２ｂが設けられた第１変形例を示す図である。 リテーナ２８２のローラ保持部の寸法設定に関する説明図である。 断続部２１２、２２２におけるローラ２８１の遅れ角度θ１とガイド２８４の凹部の形状との関係を示す説明図である。 収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状が平坦部１８２ａの場合における、ローラ２８１の遅れ角度θ１とクサビ角度θ２の説明図である。 図２４の部分拡大図であり、第１接点Ｐｏ及び第２接点Ｐｉにおける接点荷重を示す図である。 （Ａ）は接触角がα、即ち、遅れ角度θ１＝クサビ角度θ２＝２αのときに、第２接点Ｐｉに作用する荷重を説明する図であり、（Ｂ）は、接触角がα´（ただし、α´＜α）、即ち、遅れ角度θ１＝クサビ角度θ２＝２α´のときに、第２接点Ｐｉに作用する荷重を説明する図である。 収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状が直線状の突出部１８２ｂの場合における、ローラ２８１の遅れ角度θ１とクサビ角度θ２の説明図である。 ローラの係合状態と非係合状態とを判定する判定機構が設けられた第２変形例の第１断続部２１２及び第２断続部２２２を示す図である。 第２変形例において、ローラの係合状態と非係合状態とを示す図である。 本発明の一実施形態の断続装置を搭載した車両用駆動装置の模式図である。

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

　本実施形態の電動義足１は、図１～図５に示すように、ひざのない人の脚部に装着される義足であり、ひざの下側に位置する膝下側部材１１０と、大腿部１２３（図１７及び図１８参照）に装着され、ひざの上側に位置する膝上側部材１２０と、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角を変更可能に連接する膝関節機構１３０と、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角を拡大及び縮小可能な拡縮装置２００と、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角の変更範囲を機械的に制限するメカストップ機構１５０と、メカストップ機構１５０による衝撃を緩衝する緩衝機構１６０と、拡縮装置２００などに電力を供給するバッテリＢと、を備える。

　膝上側部材１２０は、不図示のソケットに連結されるアダプター１２１を備える。ソケットは、大腿部１２３に設けられるジョイント部材であり、ソケットにアダプター１２１を連結することで、大腿部１２３に膝上側部材１２０が一体化される。

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

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

　膝上側部材１２０及び膝下側部材１１０により形成された空間には、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角を拡大及び縮小可能な拡縮装置２００が設けられる。本実施形態の拡縮装置２００は、伸縮することにより膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角を拡大及び縮小可能な伸縮装置１４０である。伸縮装置１４０は、上下方向に延在し、詳しくは後述するが、延在方向の一方側が膝上側部材１２０に機械的に接続され、延在方向の他方側が膝下側部材１１０に機械的に接続される。なお、「機械的に接続」とは、直接接続される構成、及び他部材を介して接続される構成を含む概念である。

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

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

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

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

　なお、本実施形態の拡縮装置２００は、伸縮装置１４０のスピンドルユニットＳＰによる回動運動から伸縮運動への変換によって伸縮装置１４０を伸縮させ、それに伴って膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角を拡大及び縮小させるものであったが、伸縮装置１４０（スピンドルユニットＳＰ）のような伸縮（運動）する部分を有さず、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との間にギヤ噛み合い機構（など）を設けて、膝下側部材１１０と膝上側部材１２０との成す角を拡大及び縮小させるものであってもよい。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

　より具体的に説明すると、ギヤ１８４、１８６の内周面部と第２シャフト１８２の外周面部との間で、ローラ２８１が収容される空間を収容空間Ｓ１としたとき、第１従動ギヤ１８４及び第２シャフト１８２の回転軸線に直交する方向に延びる平面における第２シャフト１８２の外周面部の形状は、収容空間Ｓ１の径方向長さが、円周方向の位置によって異なるよう第２シャフト１８２の外周面部が形成される。図２３を参照しながらより具体的に説明すると、第２シャフト１８２の外周面部の形状は、収容空間Ｓ１におけるローラ２８１の円周方向の移動可能範囲において、該移動可能範囲の円周方向中央位置における収容空間Ｓ１の径方向長さＬＥ１よりも、円周方向端部位置における収容空間Ｓ１の径方向長さＬ２の方が小さくなるように形成される。収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部は、本実施形態のように周方向に所定の間隔で平坦部１８２ａが形成されてもよい。

　また、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状は、収容空間Ｓ１において円周方向中央位置から両端部位置に向かうに従って径方向外側に突出する突出部１８２ｂとして形成されてもよい。第１の例では、図２０に示すように、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状である、突出部１８２ｂのギヤ１８４、１８６を向く面の形状が、円周方向中央位置から一方側の円周方向端部位置に向かって湾曲する円弧状に形成されるとともに他方側の円周方向端部位置に向かって湾曲する円弧状に形成され、全体としても円弧状に形成される（以下、区別が必要な場合は円弧状の突出部１８２ｂと称する）。これにより、ローラ２８１の円周方向の移動可能範囲において、該移動可能範囲の円周方向中央位置における収容空間Ｓ１の径方向長さＬＥ１よりも、円周方向端部位置における収容空間Ｓ１の径方向長さＬ２の方が小さくなるように形成される。

　第２の例では、図２１に示すように、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状である、突出部１８２ｂのギヤ１８４、１８６を向く面の形状が、円周方向中央位置から一方側の円周方向端部位置に向かうに従って径方向外側に傾斜する直線状に形成されるとともに他方側の円周方向端部位置に向かうに従って径方向外側に傾斜する直線状に形成され、全体としてＶ字状（以下、区別が必要な場合はＶ字状の突出部１８２ｂ）に形成される。これにより、ローラ２８１の円周方向の移動可能範囲において、該移動可能範囲の円周方向中央位置における収容空間Ｓ１の径方向長さＬＥ１よりも、円周方向端部位置における収容空間Ｓ１の径方向長さＬ２の方が小さくなるように形成される。

　円周方向中央位置の両側に位置する突出部１８２ｂは、円周方向中央位置から円周方向端部位置に向かって鏡対称状に形成されてもよく、円周方向中央位置から円周方向端部位置に向かって非鏡対称状に形成されてもよい。鏡対称状とすることで、両方の回転方向の遅れ角度θ１（ガタ詰め角度）が同じになり、使用者の使用感が向上する。一方、非鏡対称状とすることで、回転方向に応じた遅れ角度θ１を設定とすることができる。なお、遅れ角度θ１とは、図２３に示すように、断続部２１２、２２２がオフ状態からオン状態になるときの、第２シャフト１８２とリテーナ２８２（ギヤ１８４、１８６）との相対回転角度である。

　詳しくは後述するが、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状を突出部１８２ｂとすることで、平坦部１８２ａの場合と異なり、遅れ角度θ１とクサビ角度θ２を別々に設計することができる。クサビ角度θ２は、図２５に示すように、ローラ２８１とギヤ１８４、１８６との接点（Ｐｏ、Ｐｉ）における接線（Ｌ１、Ｌ２）の交差部における成す角である。

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

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

　図９に示すように、リテーナ２８２は、第２シャフト１８２及びギヤ１８４、１８６に対して相対回転可能なリング形状であり、ローラ２８１を保持する複数のローラ保持部２８２ａと、ガイド２８４を保持する複数のガイド保持部２８２ｂと、を有する。言い換えると、リテーナ２８２は、回転軸線に対する円周方向においてローラ２８１と隣接して設けられる。図２２に示すように、ローラ保持部２８２ａでは、ローラ２８１に対する円周方向の一方側のリテーナ２８２の端部２８５ａと他方側のリテーナ２８２の端部２８５ｂとの間隔Ｄが、ローラ２８１の円周方向の長さ（即ち、直径Ｂ）よりも大きく、非係合状態におけるローラ２８１が円周方向一方側のリテーナ２８２の端部２８５ａ又は他方側のリテーナ２８２の端部２８５ｂに当接した状態で、ローラ２８１とギヤ１８４、１８６との間に隙間Ｃが存するように設定される。これにより、ローラ２８１が非係合状態に制御されているときに意図せずに係合状態となることを回避できる。

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

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

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

　第２シャフト１８２は、回転軸線方向（上下方向とも称する）に延びる内部空間Ｓ２を有する中空軸であり、この内部空間Ｓ２に操作ロッド２４１が配置される。操作ロッド２４１は、内部空間Ｓ２から露出する下端部にラック２４１ａが設けられる。操作ロッド２４１は、内部空間Ｓ２に配置された軸受Ｂ４、Ｂ５によりラック２４１ａと相対回転不能且つ回転軸線方向に一体で進退移動可能に支持される。第２シャフト１８２の下端部は、操作ロッド２４１が挿通する挿通孔を有する蓋部材１８８が螺合する。蓋部材１８８は、内部空間Ｓ２への異物の侵入を防止するとともに、操作ロッド２４１の取り換えを容易にする。ラック２４１ａには、サーボモータ２４２の出力軸２４２ａに設けられるピニオン２４３が噛み合っており、サーボモータ２４２の駆動に応じて、操作ロッド２４１の上下方向のポジションが切り替えられる。本実施形態のサーボモータ２４２及びピニオン２４３が本発明の駆動部を構成する。操作ロッド２４１は、ラック２４１ａを介して駆動部と機械的に接続される。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

　つぎに、断続部２１２、２２２におけるローラ２８１の遅れ角度θ１とクサビ角度θ２について説明する。先ずは、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状が平坦部１８２ａの場合について説明する。

　図２４及び図２５を参照して、図２３で説明した遅れ角度θ１（２α）は、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状が平坦部１８２ａの場合、ローラ２８１とギヤ１８４、１８６との接点（以下、第１接点Ｐｏと称する）における接線（以下、第１接線Ｌ１と称する）と、ローラ２８１と第２シャフト１８２との接点（以下、第２接点Ｐｉと称する）における接線（以下、第２接線Ｌ２と称する）との交差部における成す角であるクサビ角度θ２と等しい。遅れ角度θ１（２α）の半分の大きさであるαは、接触角であり、第１接点Ｐｏ又は第２接点Ｐｉにローラ２８１の中心Ｐｃから引いた直線に対して、第１接点Ｐｏ又は第２接点Ｐｉにおける接点荷重（後述する図２５の垂直抗力Ｎと摩擦力μＮの合力）のなす角度である。

　図２５に示すように、ローラ２８１の係合状態では、垂直抗力をＮ、第２シャフト１８２の摩擦係数をμとすると、接点Ｐｏ、Ｐｉには、噛み込み方向にμＮｃｏｓαの摩擦力の分力が作用し、抜け出し方向にＮｓｉｎαの荷重が作用する。ローラ２８１が係合状態から滑って抜けないためには、下記（１）式を満たす必要がある。

　μＮｃｏｓα＞Ｎｓｉｎα　　　（１）

　上記（１）式を変形すると、下記（２）式となる。
　μ＞ｔａｎα　　　（２）

　次に、係合状態におけるローラ２８１の接触面圧について説明する。
　図２６の（Ａ）は接触角がα、即ち、遅れ角度θ１＝クサビ角度θ２＝２αのときに、第２接点Ｐｉに作用する荷重を説明する図であり、（Ｂ）は、接触角がα´（ただし、α´＜α）、即ち、遅れ角度θ１＝クサビ角度θ２＝２α´のときに、第２接点Ｐｉに作用する荷重を説明する図である。

　図２６の（Ａ）に示すように、第２シャフト１８２に回転トルクＴｃが作用していることを想定すると、ローラ２８１と第２シャフト１８２との第２接点Ｐｉには、接線方向の荷重である接線方向荷重Ｕと、ローラ２８１の中心を通る垂直方向の荷重である垂直方向荷重Ｒが作用する。第２シャフト１８２の半径をＤとすると、回転トルクＴｃと接線方向荷重Ｕには、下記（３）式の関係がある。

　Ｔｃ＝Ｕ×Ｄ　　　（３）

　なお、接線方向荷重Ｕ及び垂直方向荷重Ｒは、第１接点Ｐｏと第２接点Ｐｉとを結ぶ線分の方向に加わる荷重Ｑの分力である。ローラ２８１の接触面圧は、この垂直方向荷重Ｒに比例する。垂直方向荷重Ｒは、接触角αを用いて下記（４）式で表される。

　Ｒ＝Ｕ／ｔａｎα　　　（４）

　上記（４）式を変形すると、下記（５）式となる。

　ｔａｎα＝Ｕ／Ｒ　　　（５）

　ローラ２８１の接触面圧は小さい方がよい。なお、回転トルクＴｃが一定の場合、接触角αが変わっても接線方向荷重Ｕは一定であるので、ｔａｎαが大きいほど、垂直方向荷重Ｒは小さくなる。αは９０°未満なので、接触角αが大きいほど、ｔａｎαが大きくなる。即ち、接触角αが大きいほど垂直方向荷重Ｒは小さくなり、接触角αが小さいほど垂直方向荷重Ｒは大きくなる。この関係を図示したのが図２６である。

　図２６の（Ａ）と（Ｂ）を比較してもわかるように、図２６の（Ａ）の接触角αよりも接触角が小さい図２６の（Ｂ）の接触角α´の場合、図２６の（Ａ）の垂直方向荷重Ｒよりも図２６の（Ｂ）の垂直方向荷重Ｒ´が大きくなる。このように、垂直抗力に比例するローラ２８１の接触面圧を小さくするためには、接触角αを大きく設定する必要がある。

　一方で、前述したように、ローラ２８１が滑って抜けないようにするためには、接触角αが上記（２）式を満たす必要がある。したがって、ローラ２８１が滑って抜けないようにしながら、ローラ２８１の接触面圧を小さくするためには、上記（２）式を満たすαの内、最大のαを選択することが設計上好ましい。

　これまで、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状が平坦部１８２ａの場合を説明したが、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状が突出部１８２ｂの場合、遅れ角度θ１とクサビ角度θ２とを異なるように設定することができる。

　図２７は、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状がＶ字状の突出部１８２ｂの場合における、ローラ２８１の遅れ角度θ１とクサビ角度θ２の説明図である。
　図２７に示すように、突出部１８２ｂの形状がＶ字状の場合、クサビ角度θ２を２αとすると、遅れ角度θ１をクサビ角度θ２（２α）に対し小さくできる。遅れ角度θ１を小さくすると、第２シャフト１８２とギヤ１８４、１８６との間のガタを小さくでき、商品性能が向上する。一方、突出部１８２ｂの形状がＶ字状の場合、遅れ角度θ１を２αとすると、クサビ角度θ２を遅れ角度θ１（２α）に対し大きくできる。クサビ角度θ２を大きくすると、前述したように、ローラ２８１の接触面圧を小さくでき、ローラ２８１の塑性変形を防止できる。

　このように、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状が突出部１８２ｂの場合、遅れ角度θ１とクサビ角度θ２を別々に設計することができる。特に、収容空間Ｓ１における第２シャフト１８２の外周面部の形状がＶ字状の突出部１８２ｂの場合、ローラ２８１の部品ばらつきによらずクサビ角度θ２の変化が小さいので、荷重負荷時のクサビ角度θ２の変化を抑制することができる。

　なお、図２７のピン２８３は、第２シャフト１８２と当接する内端も、凸部２８３ａと同じ形状を有しており、上下対称となるように構成されている。これにより、組み込み時の誤組を防止することができる。

　つぎに、断続部２１２、２２２におけるローラ２８１の遅れ角度θ１とガイド２８４の凹部２８４ａ（又はリテーナ２８２のＶ溝２８２ｄ）の形状との関係について、図２３を参照して説明する。なお、以下の説明では、小径部２４１ｂ１、２４１ｂ２をまとめて小径部２４１ｂと称し、大径部２４１ｃ１～２４１ｃ３をまとめて大径部２４１ｃと称する。

　前述したように、ピン２８３は、径方向外側の端部に円錐状の凸部２８３ａを有し、ガイド２８４は、径方向内側の端面に凸部２８３ａと嵌合する円錐状の凹部２８４ａを有する。凹部２８４ａは、周方向においてピン２８３の凸部２８３ａを凹部２８４ａの周方向中央部２８４ｂにガイドする２つの傾斜部２８４ｃを有する。つまり、操作ロッド２４１の大径部２４１ｃに押されてピン２８３の凸部２８３ａがガイド２８４の凹部２８４ａに対して嵌合を開始すると、ピン２８３の凸部２８３ａがガイド２８４の凹部２８４ａ内の傾斜部２８４ｃを押し、リテーナ２８２を第２シャフト１８２に対して相対回転させる。そして、ピン２８３の凸部２８３ａとガイド２８４の凹部２８４ａとの嵌合が完了すると、第２シャフト１８２に対するリテーナ２８２の相対回転位置が強制フリー状態となる所定の位置に位置決めされる（断続部２１２、２２２のオフ状態）。ここで、回転軸線を中心として、一つの傾斜部２８４ｃの周方向の有効ガイド範囲（ピン２８３が当接したときにリテーナ２８２に周方向成分の力が生じる範囲）を示す角度を傾斜部２８４ｃの有効ガイド範囲角度βと定義する。

　一方、操作ロッド２４１の小径部２４１ｂによってピン２８３の内径方向への戻りが許容される状態では、第２シャフト１８２とギヤ１８４、１８６との相対回転が生じたタイミングで、ギヤ１８４、１８６と連れ回りするリテーナ２８２のガイド２８４が凹部２８４ａの傾斜部２８４ｃでピン２８３を内径方向に押し戻す。これにより、ローラ２８１は、第２シャフト１８２の外周面部及びギヤ１８４、１８６の内周面部に噛み合い、正転方向又は逆転方向において第２シャフト１８２とギヤ１８４、１８６とを一体的に回転させる（断続部２１２、２２２のオン状態）。

　傾斜部２８４ｃの有効ガイド範囲角度βは、ローラ２８１の遅れ角度θ１（２α）よりも大きくなるように設定されている。このような断続部２１２、２２２によれば、断続部２１２、２２２のオン状態（ローラ２８１の係合状態）において、ピン２８３の凸部２８３ａがガイド２８４の傾斜部２８４ｃの有効ガイド範囲から外れることを回避できるので、断続部２１２、２２２をオン状態からオフ状態に切り替える際に、ピン２８３の凸部２８３ａとガイド２８４の凹部２８４ａを確実に嵌合させ、ローラ２８１を係合状態から非係合状態に適切に切り替えることができる。

　図２４に示すように、ローラ２８１の遅れ角度θ１を２α、ローラ２８１の直径をｄ、第２シャフト１８２の回転中心から平坦部１８２ａまでの長さ（径方向長さ）をＬ、ローラ２８１と平坦部１８２ａとの隙間をｔ、噛み合い時に第２シャフト１８２の中心及びローラ２８１の中心を通る直線と平坦部１８２ａとの交点をＰ、交点Ｐから第２シャフト１８２の回転中心までの距離をＥ、交点Ｐからローラ２８１の中心までの距離をＦとしたとき、下記の関係式が成り立つ。
　　　ｃｏｓ２α＝Ｌ／Ｅ
　　　ｃｏｓ２α＝（ｄ／２）／Ｆ
　　　Ｅ＋Ｆ＝Ｌ＋ｔ＋ｄ／２
　　　Ｅ：Ｆ＝Ｌ：ｄ／２
　したがって、これらを前提とし、ローラ２８１の遅れ角度θ１（２α）よりも大きくなるように傾斜部２８４ｃの有効ガイド範囲角度β（傾斜部２８４ｃの角度、長さなど）が設計される。

（変形例）
　図２８は、ローラ２８１の係合状態と非係合状態とを判定する判定機構４００が設けられた第２変形例の第１断続部２１２及び第２断続部２２２を示す図である。

　本変形例では、ギヤ１８４、１８６、第２シャフト１８２、及びローラ２８１を経由する通電経路４１１、４１２（図２９参照）が形成される。即ち、ギヤ１８４、１８６、第２シャフト１８２、及びローラ２８１は、導電性を有する部材から構成される。また、ギヤ１８４、１８６同士は絶縁性のワッシャー（不図示）で絶縁されており、ギヤ１８４、１８６と第２シャフト１８２との間はローラ２８１を介して導通する場合を除いて、絶縁性のワッシャー及びリテーナ２８２で常に絶縁状態に維持される。絶縁性のワッシャー及びリテーナ２８２は、例えば、アルマイトで絶縁処理されたアルミ部材から形成される。

　ギヤ１８４、１８６及び第２シャフト１８２には、それぞれスリップリング４２１、４２２が取り付けられる。そして、第１従動ギヤ１８４のスリップリング４２１と第２シャフト１８２のスリップリング４２２とが、スリップリング４２１、４２２と摺接するブラシが両端に設けられた第１接続線４０２で電気的に接続されることで、第１通電経路４１１が構成される。また、第２従動ギヤ１８６のスリップリング４２１と第２シャフト１８２のスリップリング４２２とが、スリップリング４２１、４２２と摺接するブラシが両端に設けられた第２接続線４０３で電気的に接続されることで、第２通電経路４１２が構成される。第１通電経路４１１及び第２通電経路４１２は、それぞれサーボモータ２４２を制御する制御部ＣＴＲに接続される。サーボモータ２４２は、前述したように、操作ロッド２４１を直線移動させるための駆動源である。第１接続線４０２及び第２接続線４０３は、メインフレーム１１１と絶縁部材を介して固定される。

　したがって、図２９に示すように、第１通電経路４１１及び第２通電経路４１２は、それぞれローラ２８１が係合状態のとき接続状態となり、ローラ２８１が非係合状態のとき遮断状態となる。制御部ＣＴＲは、第１通電経路４１１及び／又は第２通電経路４１２の状態に応じてサーボモータ２４２を制御する。即ち、制御部ＣＴＲは、第１通電経路４１１及び／又は第２通電経路４１２が接続状態のとき操作ロッド２４１の移動を禁止する。

　ローラ２８１が係合状態のときには抵抗が大きいため操作ロッド２４１を移動させることができない。ローラ２８１の係合状態で操作ロッド２４１を移動させようとすると、操作ロッド２４１が移動できないにもかかわらず、サーボモータ２４２が駆動し続け電力を消費してしまう。第１通電経路４１１及び／又は第２通電経路４１２が接続状態となるローラ２８１の係合状態のときに操作ロッド２４１の移動を禁止することで、サーボモータ２４２の消費電力を抑制できる。また、操作ロッド２４１を移動させるサーボモータ２４２に過大な負荷がかかりサーボモータ２４２が破損するのを抑制できる。

　一方、制御部ＣＴＲは、第１通電経路４１１及び／又は第２通電経路４１２が接続状態から遮断状態に遷移したとき、操作ロッド２４１の移動を許容する。これにより、ローラ２８１が係合状態のときには抵抗が無い若しくは小さいため、サーボモータ２４２が破損するのを抑制しながら、操作ロッド２４１をスムーズに移動させることができる。

　また、ローラ２８１は、図２９に示すように、ローラ２８１の収容空間Ｓ１であるローラ保持部２８２ａにローラ２８１を第２シャフト１８２の平坦部１８２ａに向かって付勢する板バネ４２５が設けられていることが好ましい。板バネ４２５がローラ２８１を第２シャフト１８２の平坦部１８２ａに向かって付勢することで、ローラ２８１が非係合状態であるにも関わらず第１通電経路４１１及び／又は第２通電経路４１２が接続状態となることを回避できる。

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

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

　また、本発明の断続装置は、継手装置に限らず車両の駆動装置に用いられてもよい。図３０は、前述の実施形態の断続装置を搭載した車両用駆動装置の模式図である。

　図３０の車両用駆動装置９００は、駆動源としてモータＭと、モータＭの動力を伝達する変速機Ｔ´と、変速機Ｔ´に設けられる第１断続機構２１０及び第２断続機構２２０と、変速機Ｔ´からの出力を左右の駆動輪ＷＨに分配するディファレンシャル装置ＤＩＦと、を備える。

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

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

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

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

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

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

　（１）　第１回転体（第１従動ギヤ１８４、第１駆動ギヤ９０１）と第２回転体（第２シャフト１８２、第１シャフト９１１）との間に配置される係合子（ローラ２８１）と、
　前記係合子を、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部（操作ロッド２４１、ピン２８３、リテーナ２８２、ガイド２８４）と、を備える、断続装置（第１断続機構２１０、第２断続機構２２０）であって、
　前記第１回転体及び前記第２回転体は、
　　互いの回転軸線が一致するように、且つ、前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
　前記第１回転体は内部に中空穴を有するとともに、前記中空穴内に前記第２回転体を配置可能に設けられ、
　前記第１回転体の前記中空穴の内周面と前記第２回転体の外周面との間で、前記係合子が収容される空間を収容空間（収容空間Ｓ１）としたとき、
　前記回転軸線と直交する方向に延びる平面における前記第２回転体の前記外周面の形状は、前記収容空間の径方向長さが、前記回転軸線に対する円周方向の位置によって異なるように形成されるとともに、
　前記収容空間における前記係合子の前記円周方向の移動可能範囲において、該移動可能範囲の円周方向中央位置における前記径方向長さ（径方向長さＬ１）よりも、円周方向端部位置における前記径方向長さ（径方向長さＬ２）の方が小さくなるように形成される、断続装置。

　（１）によれば、係合子が円周方向中央位置から円周方向端部位置に移動するまで移動させることで、係合子の係合状態と非係合状態とを切り替えることができる。

　（２）　（１）に記載の断続装置であって、
　前記平面における前記形状は、
　　前記円周方向中央位置から前記円周方向端部位置に向かって突出する突出部（突出部１８２ｂ）として形成される、断続装置。

　（２）によれば、突出部により収容空間における径方向長さを調整することができ、る。

　（３）　（１）又は（２）に記載の断続装置であって、
　前記平面における前記形状は、
　前記円周方向中央位置から前記円周方向端部位置に向かって傾斜する直線状に形成される、断続装置。

　（３）によれば、係合子の遅れ角度とクサビ角度とを別々に設計することができる。また、係合子の部品ばらつきによらずクサビ角度の変化が小さいので、荷重負荷時のクサビ角度の変化を抑制することができる。

　（４）　（１）又は（２）に記載の断続装置であって、
　前記平面における前記形状は、
　前記円周方向中央位置から前記円周方向端部位置に向かって湾曲する円弧状に形成される、断続装置。

　（４）によれば、係合子の遅れ角度とクサビ角度とを別々に設計することができる。

　（５）　（３）又は（４）に記載の断続装置であって、
　前記平面における前記形状は、
　前記円周方向中央位置を基準として両方の前記円周方向端部位置に向かって鏡対称状に形成される、断続装置。

　（５）によれば、両方の回転方向の遅れ角度が同じになり、使用者の使用感が向上する。

　（６）　（１）～（５）のいずれかに記載の断続装置であって、
　前記係合子は、前記平面において円形状に形成され、
　前記係合子が前記収容空間の前記円周方向中央位置に位置し、且つ、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転可能な前記非係合状態であるときの、前記第１回転体と前記第２回転体との相対角度を第１角度とし、
　前記係合子が前記収容空間の前記円周方向端部位置に位置し、且つ、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な前記係合状態であるときの、前記第１回転体と前記第２回転体との相対角度を第２角度とし、
　前記第１角度と前記第２角度との差異を、第３角度（遅れ角度θ１）とし、
　前記係合子が前記収容空間の前記円周方向端部位置に位置し、且つ、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な前記係合状態であるときの、前記第１回転体と前記係合子との第１接点（第１接点Ｐｏ）における接線である第１接線（第１接線Ｌ１）と、前記第２回転体と前記係合子との第２接点（第２接点Ｐｉ）における接線である第２接線（第２接線Ｌ２）と、の交差部における成す角を、第４角度（クサビ角度θ２）としたとき、
　前記平面における前記形状は、前記第３角度が、前記第４角度よりも小さくなるように形成される、断続装置。

　（６）によれば、第３角度を小さくしながら、第４角度を大きくすることで、第１回転体と第２回転体との間のガタを小さくでき、商品性能が向上する。また、係合子の接触面圧を下げることができる。

　（７）　（１）～（６）のいずれかに記載の断続装置であって、
　前記操作部は、
　前記係合子を動かす作動子（リテーナ２８２、ガイド２８４）と、
　該作動子を介して前記係合子を操作可能に、又は該作動子を介さず前記係合子を操作可能に設けられる操作子（操作ロッド２４１、ピン２８３）と、を有し、
　前記操作子は、
　前記回転軸線と直交する直交方向に沿って進退移動可能に設けられる進退子（ピン２８３）と、
　前記回転軸線に沿って延在し、かつ該回転軸線に沿って進退移動可能に設けられる延在部（操作ロッド２４１）と、を有し、
　前記進退子は、該進退子の前記直交方向における前記回転軸線側の端部である内端が、前記延在部と当接するよう設けられる、断続装置。

　（７）によれば、操作部によって、係合子の係合状態と非係合状態とを適切に切替えることができる。操作子では、進退子の内端が延在部と当接することで、進退子が第１回転体及び第２回転体の回転軸線と直交する直交方向に沿って進退移動可能となる。

　（８）　（７）に記載の断続装置であって、
　前記作動子は、前記円周方向において該係合子と同径上に設けられるとともに前記進退子を保持する保持器（リテーナ２８２）を有し、
　前記保持器は、前記係合子に対する前記円周方向の一方側の前記保持器の端部（端部２８５ａ）と他方側の前記保持器の端部（端部２８５ｂ）との間隔が、前記係合子の前記円周方向の長さ（直径Ｂ）よりも大きくなるよう設けられ、
　前記形状は、前記係合子の前記非係合状態であって、且つ、前記係合子が前記一方側又は前記他方側の前記保持器の前記端部に当接した状態で、前記係合子と前記第１回転体又は前記第２回転体の少なくとも一方との間に隙間（隙間Ｃ）が存するように形成される、断続装置。

　（８）によれば、係合子が非係合状態のときに、意図せず係合状態となることを回避できる。

　（９）　（１）～（８）のいずれかに記載の断続装置であって、
　前記第１回転体、前記第２回転体、及び前記係合子を経由する通電経路（第１通電経路４１１、第２通電経路４１２）が形成され、
　前記通電経路は、前記係合子が前記係合状態のとき接続状態となり、前記係合子が前記非係合状態のとき遮断状態となる、断続装置。

　（９）によれば、係合子の係合状態と非係合状態とを判別することができる。

　（１０）　（９）に記載の断続装置であって、
　前記収容空間には、前記係合子を前記第１回転体又は前記第２回転体に向かって付勢する付勢部材（板バネ４２５）が設けられる、断続装置。

　（１０）によれば、係合子が非係合状態であるにも関わらず通電経路が接続状態となることを回避できる。

　（１１）　（９）又は（１０）に記載の断続装置であって、
　前記操作部は、
　　前記係合子を動かす作動子（リテーナ２８２、ガイド２８４）と、
　　該作動子を介して前記係合子を操作可能に、又は該作動子を介さず前記係合子を操作可能に設けられる操作子（操作ロッド２４１、ピン２８３）と、を有し、
　前記第１回転体及び前記第２回転体は、
　　互いの回転軸線が一致するように、且つ、
　　前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
　前記操作子は、
　　前記回転軸線と直交する直交方向に沿って進退移動可能に設けられる進退子（ピン２８３）と、
　　前記回転軸線に沿って延在し、かつ該回転軸線に沿って進退移動可能に設けられる延在部（操作ロッド２４１）と、を有し、
　前記進退子は、該進退子の前記直交方向における前記回転軸線側の端部である内端が、前記延在部と当接するよう設けられ、
　前記断続装置は、前記延在部の移動を制御する制御部（制御部ＣＴＲ）を備え、
　前記制御部は、前記通電経路が前記接続状態のとき前記延在部の移動を禁止する、断続装置。

　係合子が係合状態のときには抵抗が大きいため延在部を移動させることができない。係合子の係合状態で延在部を移動させようとすると、延在部が移動できないにもかかわらず、駆動源が無駄に駆動し続けてしまう。（１１）によれば、通電経路が接続状態となる係合子の係合状態のときに延在部の移動を禁止することで、駆動源の消費電力を抑制できる。また、延在部を移動させる駆動源に過大な負荷がかかり駆動源が破損するのを抑制できる。

　（１２）　（１１）に記載の断続装置であって、
　前記制御部は、前記通電経路が前記接続状態から前記遮断状態に遷移したとき、前記延在部の移動を許容する、断続装置。

　（１２）によれば、係合子が係合状態のときには抵抗が無い若しくは小さいため、駆動源が破損するのを抑制しながら、延在部をスムーズに移動させることができる。

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

　なお、本出願は、２０２１年１２月１５日出願の日本特許出願（特願２０２１－２０３４９４）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

１８２　第２シャフト（第２回転体）
１８２ｂ　突出部
１８４　第１従動ギヤ（第１回転体）
２１０　第１断続機構（断続装置）
２２０　第２断続機構（断続装置）
２４１　操作ロッド（操作部、操作子、延在部）
２８１　ローラ（係合子）
２８２　リテーナ（操作部、作動子、保持器）
２８２ｃ　ゴム球（介装部材）
２８３　ピン（操作部、操作子、進退子）
２８４　ガイド（操作部、作動子）
２８５ａ　端部（円周方向の一方側の保持器の端部）
２８５ｂ　端部（円周方向の他方側の保持器の端部）
４２５　板バネ（付勢部材）
９０１　第１駆動ギヤ（第１回転体）
９１１　第１シャフト（第２回転体）
Ｂ　直径（係合子の円周方向の長さ）
Ｃ　隙間（係合子と第１回転体又は第２回転体の少なくとも一方との間の隙間）
ＣＴＲ　制御部
θ１　遅れ角度（第３角度）
θ２　クサビ角度（第４角度）
Ｌ１　第１接線
Ｌ２　第２接線
Ｐｉ　第２接点
Ｐｏ　第１接点
Ｓ１　収容空間

Claims (12)

1. 　第１回転体と第２回転体との間に配置される係合子と、
   　前記係合子を、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部と、を備える、断続装置であって、
   　前記第１回転体及び前記第２回転体は、
   　　互いの回転軸線が一致するように、且つ、前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
   　前記第１回転体は内部に中空穴を有するとともに、前記中空穴内に前記第２回転体を配置可能に設けられ、
   　前記第１回転体の前記中空穴の内周面と前記第２回転体の外周面との間で、前記係合子が収容される空間を収容空間としたとき、
   　前記回転軸線と直交する方向に延びる平面における前記第２回転体の前記外周面の形状は、前記収容空間の径方向長さが、前記回転軸線に対する円周方向の位置によって異なるように形成されるとともに、
   　前記収容空間における前記係合子の前記円周方向の移動可能範囲において、該移動可能範囲の円周方向中央位置における前記径方向長さよりも、円周方向端部位置における前記径方向長さの方が小さくなるように形成される、断続装置。
2. 　請求項１に記載の断続装置であって、
   　前記平面における前記形状は、
   　　前記円周方向中央位置から前記円周方向端部位置に向かって突出する突出部として形成される、断続装置。
3. 　請求項１又は２に記載の断続装置であって、
   　前記平面における前記形状は、
   　前記円周方向中央位置から前記円周方向端部位置に向かって傾斜する直線状に形成される、断続装置。
4. 　請求項１又は２に記載の断続装置であって、
   　前記平面における前記形状は、
   　前記円周方向中央位置から前記円周方向端部位置に向かって湾曲する円弧状に形成される、断続装置。
5. 　請求項３又は４に記載の断続装置であって、
   　前記平面における前記形状は、
   　前記円周方向中央位置を基準として両方の前記円周方向端部位置に向かって鏡対称状に形成される、断続装置。
6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の断続装置であって、
   　前記係合子は、前記平面において円形状に形成され、
   　前記係合子が前記収容空間の前記円周方向中央位置に位置し、且つ、前記第１回転体と前記第２回転体とが相対回転可能な前記非係合状態であるときの、前記第１回転体と前記第２回転体との相対角度を第１角度とし、
   　前記係合子が前記収容空間の前記円周方向端部位置に位置し、且つ、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な前記係合状態であるときの、前記第１回転体と前記第２回転体との相対角度を第２角度とし、
   　前記第１角度と前記第２角度との差異を、第３角度とし、
   　前記係合子が前記収容空間の前記円周方向端部位置に位置し、且つ、前記第１回転体と前記第２回転体とが一体回転可能な前記係合状態であるときの、前記第１回転体と前記係合子との第１接点における接線である第１接線と、前記第２回転体と前記係合子との第２接点における接線である第２接線と、の交差部における成す角を、第４角度としたとき、
   　前記平面における前記形状は、前記第３角度が、前記第４角度よりも小さくなるように形成される、断続装置。
7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の断続装置であって、
   　前記操作部は、
   　前記係合子を動かす作動子と、
   　該作動子を介して前記係合子を操作可能に、又は該作動子を介さず前記係合子を操作可能に設けられる操作子と、を有し、
   　前記操作子は、
   　前記回転軸線と直交する直交方向に沿って進退移動可能に設けられる進退子と、
   　前記回転軸線に沿って延在し、かつ該回転軸線に沿って進退移動可能に設けられる延在部と、を有し、
   　前記進退子は、該進退子の前記直交方向における前記回転軸線側の端部である内端が、前記延在部と当接するよう設けられる、断続装置。
8. 　請求項７に記載の断続装置であって、
   　前記作動子は、前記円周方向において該係合子と同径上に設けられるとともに前記進退子を保持する保持器を有し、
   　前記保持器は、前記係合子に対する前記円周方向の一方側の前記保持器の端部と他方側の前記保持器の端部との間隔が、前記係合子の前記円周方向の長さよりも大きくなるよう設けられ、
   　前記形状は、前記係合子の前記非係合状態であって、且つ、前記係合子が前記一方側又は前記他方側の前記保持器の前記端部に当接した状態で、前記係合子と前記第１回転体又は前記第２回転体の少なくとも一方との間に隙間が存するように形成される、断続装置。
9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載の断続装置であって、
   　前記第１回転体、前記第２回転体、及び前記係合子を経由する通電経路が形成され、
   　前記通電経路は、前記係合子が前記係合状態のとき接続状態となり、前記係合子が前記非係合状態のとき遮断状態となる、断続装置。
10. 　請求項９に記載の断続装置であって、
    　前記収容空間には、前記係合子を前記第１回転体又は前記第２回転体に向かって付勢する付勢部材が設けられる、断続装置。
11. 　請求項９又は１０に記載の断続装置であって、
    　前記操作部は、
    　　前記係合子を動かす作動子と、
    　　該作動子を介して前記係合子を操作可能に、又は該作動子を介さず前記係合子を操作可能に設けられる操作子と、を有し、
    　前記第１回転体及び前記第２回転体は、
    　　互いの回転軸線が一致するように、且つ、
    　　前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
    　前記操作子は、
    　　前記回転軸線と直交する直交方向に沿って進退移動可能に設けられる進退子と、
    　　前記回転軸線に沿って延在し、かつ該回転軸線に沿って進退移動可能に設けられる延在部と、を有し、
    　前記進退子は、該進退子の前記直交方向における前記回転軸線側の端部である内端が、前記延在部と当接するよう設けられ、
    　前記断続装置は、前記延在部の移動を制御する制御部を備え、
    　前記制御部は、前記通電経路が前記接続状態のとき前記延在部の移動を禁止する、断続装置。
12. 　請求項１１に記載の断続装置であって、
    　前記制御部は、前記通電経路が前記接続状態から前記遮断状態に遷移したとき、前記延在部の移動を許容する、断続装置。

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