JP6482157B2 - クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明はクラッチ装置に関し、特に径方向の寸法を小さくできるクラッチ装置に関するものである。

従来より、第１軸と第２軸との間の回転の伝達または遮断を行うクラッチ装置が知られている。例えば特許文献１には、モータにより回転される回転部材（作動シャフト）に接触子（作動ピン）が支持され、付勢部材（コイルばね）により支持部材（移動部材）に軸方向の付勢力が付与されることによって、支持部材に形成されたカムと接触子とが押し付けられるクラッチ装置が開示されている。特許文献１に開示される技術では、モータにより回転部材および接触子が回転されることで、カムの輪郭に応じて支持部材が軸方向へ移動する。それに伴い、支持部材に支持されるクラッチ部材（移動フォーク）が軸方向に移動し、クラッチ部材を介して第１軸と第２軸とが接続または切り離される。

特開２０１０−１０７０３９号公報

しかしながら特許文献１に開示される技術では、回転部材（作動シャフト）の回転軸とは異なる直線上をクラッチ部材（移動フォーク）が往復するので、クラッチ装置の径方向の寸法を小さくできないという問題がある。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、径方向の寸法を小さくできるクラッチ装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

この目的を達成するために請求項１記載のクラッチ装置によれば、軸方向の第１位置において第１軸および第２軸が一体的に回転可能に接続される一方、第１位置に対して軸方向へ離間した第２位置において第１軸と第２軸とが切り離される。クラッチ部材は支持部材に連結され、回転部材はモータにより回転される。回転部材にカムが形成され、カムの輪郭に接触する接触子が支持部材に支持される。接触子とカムとが干渉してクラッチ部材が軸方向の第１位置または第２位置へ移動されることで付勢部材に付勢力が蓄積されるので、カム及び付勢部材の付勢力によって、クラッチ部材は軸方向の第１位置と第２位置との間を移動する。これにより、第１軸と第２軸との間の回転の伝達または遮断が行われる。回転部材は円筒状に形成されると共に、第１軸、第２軸およびクラッチ部材と同軸状に配置されるので、クラッチ装置の径方向の寸法を小さくできる効果がある。

また、ケースに収容されるクラッチ装置は、回転規制部によりケースに対して支持部材の回転が規制されるので、カムの輪郭に応じて支持部材の軸方向の位置が変化することを防止できる。その結果、支持部材に支持されたクラッチ部材が軸方向へ移動することを防止できるので、クラッチ部材による第１軸と第２軸との間の回転の伝達または遮断の信頼性を向上できる効果がある。

回転規制部は、軸方向へ延びる溝部がケースに形成される。係合部は、溝部に沿って軸方向へ摺動可能に係合され、接触子と一体的に形成される。ケースを利用して回転規制部をコンパクトにできるので、クラッチ装置を小型化できる効果がある。

接触子は、ローラの外周面がカムに接触され、支軸によりローラが支持部材に回転可能に支持される。係合部は、支軸の軸方向に沿って支軸の軸方向端面に突設される。接触子を利用して回転規制部を設けるので、部品点数を削減できる効果がある。

請求項２記載のクラッチ装置によれば、クラッチ部材は、支持部材に設けられた摺動部により支持部材に対して回転可能に支持される一方、支持部材に対して軸方向へ移動不能に固定される。支持部材とクラッチ部材とが同軸状に配置されるので、請求項１の効果に加え、クラッチ装置の径方向寸法を小さくできる効果がある。

請求項３記載のクラッチ装置によれば、モータと回転部材との間に減速ギヤが介設される。回転部材は、減速ギヤと噛合する歯が外形に形成されている。よって、請求項１又は２の効果に加え、カムを駆動するための必要な駆動力を得るためのモータの減速機構を小型化できる効果がある。

本発明の第１実施の形態におけるクラッチ装置が搭載される車両のスケルトン図である。 クラッチ装置の軸方向断面図である。 図２の一部を拡大したクラッチ装置の部分拡大図である。 カムの展開図である。 第２実施の形態におけるクラッチ装置が搭載される車両のスケルトン図である。 クラッチ装置の軸方向断面図である。 第３実施の形態におけるクラッチ装置の軸方向断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して本発明の第１実施の形態におけるクラッチ装置が搭載される車両について説明する。図１は第１実施の形態におけるクラッチ装置１０が搭載される車両１（自動車）のスケルトン図である。

図１に示すように車両１は、前輪５の車軸４に配設されたクラッチ装置１０によって、前輪５が駆動される二輪駆動状態と、前輪５及び後輪８が駆動される四輪駆動状態とが切り換えられる自動車である。四輪駆動状態では、パワーユニット２の駆動力が差動装置３を介して前輪５の車軸４に伝達され、クラッチ装置及びドライブシャフト６を介して車軸４の回転が後輪８の車軸７へ伝達される。二輪駆動状態では、駆動される前輪５の車軸４からドライブシャフト６への回転の伝達が、クラッチ装置１０によって遮断される。

次に図２を参照してクラッチ装置１０の概略の構成について説明する。図２はクラッチ装置１０の軸方向断面図である。なお、図２は、車軸４からドライブシャフト６への動力伝達に関する部分が図示され、車軸４及びドライブシャフト６の一部の図示が省略される。

クラッチ装置１０は、前輪５の車軸４と一体的に回転する第１軸１１と、べベルギヤ９を介してドライブシャフト６に回転を伝達する第２軸１２との間の回転の伝達または遮断を行う装置である。クラッチ装置１０は、第１軸１１及び第２軸１２の一部の径方向外側に配置されたケース１３に収容される。第１軸１１は、車軸４の外周に嵌着される円筒状の部材であり、第２軸１２は、第１軸１１の径方向外側に第１軸１１と同軸状に配設される円筒状の部材である。ケース１３に固定された第１軸受１４及びベアリング１５により、第１軸１１及び第２軸１２は、それぞれケース１３に対して回転可能かつ互いに相対回転可能に支持される。第１軸１１は外周にスプライン１１ａが形成され、第２軸１２は内周にスプライン１２ａが形成されている。

モータ２０は、第１軸１１及び第２軸１２と平行に駆動軸２１が配置されケース１３に固定される。モータ２０は、ステッピングモータ又は位置検出センサによって制御される直流モータが使用される。モータ２０の駆動軸２１と平行に配置されるギヤ軸２３の両端が、ケース１３に回転可能に支持される。ギヤ軸２３は、ギヤ軸２３と一体的に回転する第１減速ギヤ２４及び第２減速ギヤ２５が固定され、第１減速ギヤ２４は、駆動軸２１と一体的に回転するギヤ２２と噛合する。

次に図３を参照してクラッチ装置１０について詳細に説明する。図３は図２の一部を拡大したクラッチ装置１０の部分拡大図である。なお、矢印Ｘ１−Ｘ２は車軸４及びクラッチ装置１０の軸方向を示す。クラッチ装置１０は、モータ２０により回転部材３０を回転させ、回転部材３０に連係する支持部材４０の軸方向（矢印Ｘ１−Ｘ２方向）の位置を変化させることで、支持部材４０に連結されたクラッチ部材５０の軸方向の位置を変化させる。クラッチ部材５０と、第１軸１１及び第２軸１２にそれぞれ形成されたスプライン１１ａ，１２ａとの係合状態を切り換えることで、回転の伝達または遮断が切り換えられる。

回転部材３０は、第１軸１１の径方向外側かつケース１３の内側に配設される円筒状の部材であり、第１軸１１、第２軸１２及びクラッチ部材５０と軸線Ｏを同じくする同軸状に配置される。回転部材３０は、第１軸１１、支持部材４０及びクラッチ部材５０の外周を軸方向に投影した仮想の投影面の径方向外側に配置される。回転部材３０は、ケース１３に固定された第２軸受１６が内周に固定されることで、ケース１３に対して回転可能に支持される。

回転部材３０は、第２減速ギヤ２５と噛合する歯３１が外形に形成されている。これによりモータ２０が駆動軸２１を回転駆動すると、ギヤ２２、第１減速ギヤ２４、第２減速ギヤ２５及び歯３１を介して、回転部材３０が回転駆動される。ギヤ２２、第１減速ギヤ２４、第２減速ギヤ２５及び歯３１は、モータ２０の駆動軸２１の回転を減速して必要な駆動力を得るための歯車列を構成する。回転部材３０は、軸方向の端面にカム３２が形成されている。

支持部材４０は、クラッチ部材５０に支持されると共に、回転部材３０に形成されたカム３２の輪郭に応じて軸方向に移動される円筒状の部材であり、カム３２に接触する接触子４１（図４参照）が支持される。本実施の形態では、接触子４１は、外周面がカム３２に接触するローラ４２と、ローラ４２を支持部材４０に回転可能に支持する支軸４３とを備えている。ローラ４２と支軸４３との間に複数のコロ（図示せず）が配置されるので、ローラ４２と支軸４３との摩擦を軽減できる。支軸４３は、支軸４３の軸方向へ沿って軸方向の端面に係合部４４が突設されている。係合部４４は、ケース１３の内周面に形成されると共に軸方向へ延びる溝部１３ａと係合する部位である。係合部４４が溝部１３ａに係合されることで、ケース１３に対して第１軸１１及び第２軸１２の軸線Ｏ回りに支持部材４０が回転することが防止される。

クラッチ部材５０は、第１軸１１の径方向外側かつ第２軸１２の径方向内側に配設される円筒状の部材である。クラッチ部材５０は、支持部材４０に固定された第３軸受１７（摺動部）が外周に固定されることで、支持部材４０に対して回転可能に連結される一方、支持部材４０に対して軸方向へ移動不能に固定される。即ち、クラッチ部材５０は支持部材４０と一体的に軸方向へ移動される。

クラッチ部材５０は、内周および外周にそれぞれスプライン５１，５２が形成されている。クラッチ部材５０の軸方向の可動範囲において、第１軸１１に形成されたスプライン１１ａと、クラッチ部材５０の内周に形成されたスプライン５１とは常に係合する。一方、クラッチ部材５０の外周に形成されたスプライン５２は、クラッチ部材５０の軸方向の位置によって、第２軸１２に形成されたスプライン１２ａと係合したりしなかったりするように位置が設定されている。その結果、クラッチ部材５０は、スプライン５１によって第１軸１１に連れて回転し、第２軸１２に形成されたスプライン１２ａにスプライン５２が係合する軸方向（矢印Ｘ１側）の第１位置と、スプライン１２ａにスプライン５２が係合しない軸方向（矢印Ｘ２側）の第２位置との間をスプライン１１ａに沿って移動する。

クラッチ部材５０は、軸方向の一端側に第３軸受１７が固定され、それと反対の軸方向の他端側に付勢部材６０（コイルスプリング）が配設される。付勢部材６０は、第１軸１１の径方向外側かつ第２軸１２の径方向内側に配設され、クラッチ部材５０の軸方向の他端側（矢印Ｘ２方向）の端面と第１軸１１の外周の所定箇所との間に圧縮した状態で配置される。これにより、付勢部材６０はクラッチ部材５０を軸方向の一端側（矢印Ｘ１方向）へ押圧する。クラッチ部材５０及び支持部材４０は、付勢部材６０の付勢力により軸方向の一方側（矢印Ｘ１方向）へ付勢され、接触子４１（ローラ４２）がカム３２に押し付けられる。

ここで、図４を参照してカム３２（端面カム）について説明する。図４はカム３２の展開図（回転部材３０の外周面の３６０°を平面に展開して示した図）である。モータ２０（図３参照）による駆動軸２１の回転に伴って、回転部材３０は矢印Ｒ方向へ回転する。カム３１は、低位（軸方向の一端側、矢印Ｘ１側）に位置する平坦な第１作動面３３と、第１作動面３３の終端から軸方向の他端側（矢印Ｘ２側）へ向かって上昇傾斜する勾配を有する切換面３４と、高位（軸方向の他端側、矢印Ｘ２側）に位置する平坦な第２作動面３５とを１周期とする経路を有している。カム３２は、２周期分の経路が、回転部材３０の１回転に対応して回転部材３０の軸方向の端面に形成されており、第２作動面３５の終端と第１作動面３３の始端とは、第１作動面３３及び第２作動面３５に対する垂直な面で接続されている。

接触子４１は、付勢部材６０（図３参照）により軸方向の一方側（矢印Ｘ１側）へ付勢されているので、回転部材３０の回転に伴い第１作動面３３、切換面３４及び第２作動面３５に押し付けられる。従って、回転部材３０の第１作動面３３に接触子４１が接触するときには、支持部材４０（図３参照）及びクラッチ部材５０は軸方向の一方側（矢印Ｘ１側）の第１位置に位置する。このときは第２軸１２に形成されたスプライン１２ａにクラッチ部材５０のスプライン５２が係合するので、第１軸１１の回転はクラッチ部材５０を介して第２軸１２に伝達される。第２軸１２の回転はべベルギヤ９を介してドライブシャフト６に伝達されるので、車両１（図１参照）は四輪駆動状態となる。

また、回転部材３０の切換面３４に接触子４１が接触するときには、回転部材３０の回転に伴い、支持部材４０及びクラッチ部材５０は次第に軸方向の他方側（矢印Ｘ２側）へ移動される。接触子４１とカム３２とが干渉してクラッチ部材５０が軸方向の第２位置へ向かって移動されることで、付勢部材６０が圧縮されて付勢部材６０に付勢力が蓄積される。

回転部材３０の第２作動面３５に接触子４１が接触するときには、支持部材４０及びクラッチ部材５０は軸方向の他方側（矢印Ｘ２側）の第２位置に位置する。このときは第２軸１２に形成されたスプライン１２ａとクラッチ部材５０のスプライン５２との係合が解除されるので、第２軸１２への回転の伝達が遮断される。その結果、車両１は第１軸１１だけが回転駆動される二輪駆動状態となる。

カム３２の第２作動面３５の終端と第１作動面３３の始端とは、第１作動面３３及び第２作動面３５に対する垂直な面で接続されているので、回転部材３０の回転に伴ってクラッチ部材５０の第２位置から第１位置への瞬時切り換えが可能となる。そのため、第２軸１２に形成されたスプライン１２ａとクラッチ部材５０のスプライン５２とが互いに噛合位置にきたとき、付勢部材６０に蓄積された付勢力によりスプライン５２はスプライン１２ａと噛合し、接触子４１は第１作動面３３に接触する。よって、クラッチ装置１０は二輪駆動状態から四輪駆動状態へ瞬時に切り換えることができる。

このように、付勢部材６０の付勢力によって接触子４１とカム３２とが押し付けられると共に、接触子４１が第１作動面３３に位置するときにクラッチ部材５０が軸方向の一方側（矢印Ｘ１方向）へ移動される。単一の付勢部材６０によって、これら２つの機能が発揮されるので、クラッチ装置１０の構造を簡素化できると共に部品点数を削減できる。

このクラッチ装置１０によれば、円筒状の回転部材３０は、第１軸１１、第２軸１２及びクラッチ部材５０と同軸状に配置されるので、クラッチ部材５０の径方向の内側に回転部材３０の回転軸（軸線Ｏ）を位置させることができる。これにより、クラッチ装置１０の径方向の寸法を小さくできる。特にクラッチ部材５０は、回転部材３０を軸方向に投影した仮想の投影面の径方向内側に配置されるので、クラッチ部材５０を回転部材３０の径方向外側に設ける場合と比較して、クラッチ装置１０の径方向の寸法を小さくできる。よって、クラッチ装置１０を小型化できる。

また、ケース１３に溝部１３ａが形成され、接触子４１に突設されると共に径方向外側へ延びる係合部４４が溝部１３ａと係合する回転規制部を有しているので、ケース１３に対して支持部材４０が軸方向へ移動可能にされる一方、ケース１３に対して支持部材４０の回転が規制される。その結果、カム３２の輪郭に応じて支持部材４０の軸方向の位置が変化することを防止できる。

ここで、ケース１３に対して支持部材４０の回転を規制する回転規制部がない場合には、ケース１３に対して支持部材４０が回転してしまうので、回転部材３０の回転位置に関わらず、カム３２の輪郭に応じて支持部材４０が軸方向へ移動してしまう。この場合には、モータ２０によってクラッチ部材５０の軸方向の位置を制御できないという問題がある。これに対し、クラッチ装置１０は、溝部１３ａに係合部４４が係合することによって支持部材４０がケース１３に対して軸線Ｏ回りに回転することを防止できる。その結果、支持部材４０に連結されたクラッチ部材５０が、回転部材３０の回転とは無関係に軸方向へ移動することを防止できる。モータ２０によってクラッチ部材５０の軸方向の位置を正確に制御できるので、クラッチ部材５０による第１軸１１と第２軸１２との間の回転の伝達または遮断の信頼性を向上できる。

また、軸方向へ延びる溝部１３ａがケース１３に形成され、係合部４４が、接触子４１と一体的に形成されることで、溝部１３ａに沿って係合部４４が軸方向へ摺動可能に係合される。その結果、ケース１３の内面に形成された溝部１３ａを利用して回転規制部をコンパクトにできる。よって、クラッチ装置１０の径方向寸法が必要以上に拡大することを抑制できる。その結果、クラッチ装置１０を小型化できる。

なお、ローラ４２の外周面がカム３２に接触され、支軸４３によりローラ４２が支持部材４０に回転可能に支持される接触子４１は、支軸４３の軸方向に沿って支軸４３の軸方向端面に係合部４４が突設される。接触子４１を利用して係合部４４が形成されるので、部品点数を削減できる。

ここで、クラッチ部材５０は、支持部材４０に配置される第３軸受１７（摺動部）によって支持部材４０に対して回転可能に支持される一方、支持部材４０に対して軸方向へ移動不能に固定される。この構成により、支持部材４０とクラッチ部材５０とが同軸状に配置されるので、クラッチ装置１０の径方向寸法を小さくできる。よって、クラッチ装置１０を小型化できる。

また、モータ２０と回転部材３０との間に第１減速ギヤ２４及び第２減速ギヤ２５が介設される。回転部材３０は、第２減速ギヤ２５と噛合する歯３１が外形に形成されているので、駆動軸２１の回転を減速してカム３２を駆動するための必要な駆動力を得ることができる。さらに、回転部材３０の外形（歯３１）を利用して減速機構（歯車列）を形成するので、カム３２を駆動する駆動力を得るためのモータ２０の減速機構を小型化できる。

なお、回転部材３０は第２軸受１６によりケース１３に回転可能に支持され、回転部材３０にカム３２が形成される。カム３２の輪郭に接触する接触子４１が支持部材４０に支持され、接触子４１をカム３２に押圧する付勢力が付勢部材６０により支持部材４０に付与される。その付勢部材６０の付勢力によってクラッチ部材５０が軸方向の第１位置（矢印Ｘ１方向）に固定されるので、簡易な構成で、クラッチ部材５０を第１位置に固定する信頼性を向上できる。

また、カム３２及び付勢部材６０は、支持部材４０に付与する付勢力によってクラッチ部材５０が第１位置へ固定されるように設定される。よって、付勢部材６０によって第１位置に固定されるクラッチ部材５０により、第１軸１１及び第２軸１２が一体的に回転可能に接続される状態が安定に維持される信頼性を向上できる。

次に図５及び図６を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、第１軸１１と、第１軸１１の径方向外側に配置された第２軸１２との間の動力の伝達または遮断を切り換えるクラッチ装置１０について説明した。これに対し第２実施の形態では、軸方向の端面を互いに対向させた状態に配置される第１軸（車軸１０３）及び第２軸（車軸１０４）との間の動力の伝達または遮断を切り換えるクラッチ装置１１０について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の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クラッチ装置１１０が搭載される車両１０１（自動車）のスケルトン図である。

図５に示すように車両１０１は、前輪１０５の車軸１０３，１０４に配設されたクラッチ装置１１０によって後輪１０９が駆動される二輪駆動状態と、前輪１０５及び後輪１０９が駆動される四輪駆動状態とが切り換えられる自動車である。四輪駆動状態では、クラッチ装置１１０によって前輪１０５の車軸１０３，１０４が連結されることで、トランスファ１０７及びドライブシャフト１０６を介して後輪１０９の車軸１０８を駆動するパワーユニット１０２の駆動力が、クラッチ装置１１０を介して前輪１０５の車軸１０３，１０４に伝達される。二輪駆動状態では、トランスファ１０７の出力を切り換えると共にクラッチ装置１１０によって前輪１０５の車軸１０３，１０４の連結が解除されることで、前輪１０５の車軸１０３，１０４への駆動力の伝達が遮断される。

次に図６を参照してクラッチ装置１１０の構成について説明する。図６はクラッチ装置１１０の軸方向断面図である。なお、図６は軸線Ｏを中心にして片側が図示された片側断面図であり、その反対側の図示が省略されている。クラッチ装置１１０は、前輪１０５（図５参照）の左側の車軸１０３（第１軸）と、前輪１０５の右側の車軸１０４（第２軸）との間の回転の伝達または遮断を行う装置である。第１軸１０３及び第２軸１０４は、軸方向の端面を互いに対向させた状態に配置される。第１軸１０３は、第１軸１０３の外径より外径が大きく形成された第１部材１１１が第１軸１０３と一体的に形成され、第２軸１０４は、第２軸１０４の外径より外径が大きく形成された第２部材１１２が第２軸１０４と一体的に形成される。第１部材１１１及び第２部材１１２の外周にそれぞれスプライン１１１ａ，１１２ａが形成され、それらスプライン１１１ａ，１１２ａは軸方向に並設されると共に、スプライン１１１ａ，１１２ａの外径および内径は同一に設定される。

クラッチ装置１１０は、第１部材１１１及び第２部材１１２の一部の径方向外側に配置されたケース１１３に収容される。ケース１１３に固定される第４軸受１１４及び第５軸受１１５により、第１部材１１１及び第２部材１１２は、それぞれケース１１３に対して回転可能かつ互いに相対回転可能に支持される。クラッチ装置１１０は、モータ２０により回転部材３０を回転させ、回転部材３０に連係する支持部材１４０の軸方向の位置を変化させることで、支持部材１４０に連結されたクラッチ部材１５０の軸方向の位置を変化させる装置である。クラッチ部材１５０と、第１部材１１１及び第２部材１１２にそれぞれ形成されたスプライン１１１ａ，１１２ａとの係合状態を切り換えることで、回転の伝達または遮断が切り換えられる。

支持部材１４０は、クラッチ部材１５０に連結されると共に、回転部材３０に形成されたカム３２の輪郭に応じて軸方向に移動される円環状の部材である。支持部材１４０は、軸方向の一端側（矢印Ｘ１方向）に接触子４１（ローラ４２等）が配置され、それと反対の軸方向の他端側（矢印Ｘ２方向）の端面とケース１１３との間に、圧縮された状態で付勢部材１６０（コイルスプリング）が配設される。付勢部材１６０は、第１部材１１１の径方向外側に配設され、支持部材１４０の軸方向の他端側の端面を、ケース１１３に対して軸方向の一端側へ押圧する。支持部材１４０は付勢部材１６０の付勢力により軸方向の一方側（矢印Ｘ１方向）へ付勢され、接触子４１（ローラ４２）がカム３２に押し付けられる。

クラッチ部材１５０は、第１部材１１１及び第２部材１１２の径方向外側に配設される円筒状の部材である。クラッチ部材１５０は、軸方向の両端部に径方向外側へ向かって突出する円環状のフランジ１５１，１５２（摺動部）が形成されており、フランジ１５１，１５２間に支持部材１４０の内周部が配置される。これにより、クラッチ部材１５０は支持部材１４０に回転可能に連結される一方、支持部材１４０に対して軸方向へ移動不能に固定される。即ち、クラッチ部材１５０は支持部材１４０と一体的に軸方向へ移動される。

クラッチ部材１５０は、内周にスプライン１５３が形成されている。クラッチ部材１５０の軸方向の可動範囲において、第１部材１１１に形成されたスプライン１１１ａと、クラッチ部材１５０の内周に形成されたスプライン１５３とは常に係合する。一方、第２部材１１２に形成されたスプライン１１２ａは、カム３２により設定されるクラッチ部材１５０の軸方向の位置によって、係合したりしなかったりするように位置が設定される。クラッチ部材１５０は、第１部材１１１に連れて回転すると共に、第２部材１１２に形成されたスプライン１１２ａにスプライン１５３が係合する軸方向（矢印Ｘ１側）の第１位置と、スプライン１１２ａにスプライン１５３が係合しない軸方向（矢印Ｘ２側）の第２位置との間をスプライン１１１ａに沿って移動する。第１位置においては、クラッチ部材１５０は第１部材１１１のスプライン１１１ａと第２部材１１２のスプライン１１２ａとを跨いだ状態になる。

次にクラッチ装置１５０の動作について説明する。接触子４１（ローラ４２）は、回転部材３０の回転に伴い、付勢部材１６０により第１作動面３３（図４参照）、切換面３４及び第２作動面３５に押し付けられる。従って、回転部材３０の第１作動面３３に接触子４１が接触するときには、支持部材１４０及びクラッチ部材１５０は軸方向の一方側（矢印Ｘ１側）の第１位置に位置する。このときは第２部材１１２に形成されたスプライン１１２ａにクラッチ部材１５０のスプライン１５３が係合するので、第１部材１１１（第１軸１０３）及び第２部材１１２（第２軸１０４）は一体に回転し、車両１０１は四輪駆動状態となる。

また、回転部材３０の第２作動面３５に接触子４１が接触するときには、支持部材１４０及びクラッチ部材１５０は軸方向の他方側（矢印Ｘ２側）の第２位置に位置する。このときは第２部材１１２に形成されたスプライン１１２ａとクラッチ部材１５０のスプライン１５３との係合が解除されるので、第１部材１１１（第１軸１０３）と第２部材１１２（第２軸１０４）と回転が連動されない。車両１０１（図５参照）はトランスファ１０７の出力の切り換えにより第１軸１０３及び第２軸１０４の回転駆動が解除されると、後輪１０９だけが回転駆動される二輪駆動状態となる。第２実施の形態におけるクラッチ装置１１０によれば、第１実施の形態のクラッチ装置１０と同様の作用・効果を実現できる。

ここで、クラッチ部材１５０とスプライン１１２ａとの係合状態を維持するために、スプライン１１２ａ，１５３の歯筋を逆テーパ状に形成して歯筋同士を係合させる手段がある。しかし、スプライン１１２ａ，１５３の歯筋を逆テーパ形状に形成するのが煩雑で、歯筋を加工するための製造コストが嵩むという問題があった。また、振動等の外力によって、スプライン１１２ａ，１５３の噛合が外れてクラッチ部材１５０が軸方向へ変位することがあり、信頼性に欠けるという問題があった。

これに対し本実施の形態によれば、接触子４１をカム３２に押圧する付勢力が付勢部材１６０により支持部材１４０に付与され、その付勢部材１６０の付勢力によってクラッチ部材１５０が軸方向の第１位置に固定され、スプライン１１２ａ，１５３の係合状態が維持される。よって、スプライン１１２ａ，１５３の歯筋を逆テーパ状に加工する作業を不要にでき、簡易な構成で、クラッチ部材１５０を第１位置に固定する信頼性を向上できる。

また、カム３２及び付勢部材１６０は、支持部材１４０に付与する付勢力によってクラッチ部材１５０が第１位置へ固定されるように設定されるので、付勢部材１６０によって第１位置に固定されるクラッチ部材１５０により、第１軸１０３及び第２軸１０４が一体的に回転可能に接続される状態が安定に維持される信頼性を向上できる。

次に第３実施の形態について説明する。第２実施の形態では、支持部材１４０が付勢部材１６０（コイルスプリング）に押圧される場合について説明した。これに対し第３実施の形態では、クラッチ部材２５０が付勢部材１６０に押圧される場合について説明する。なお、第１実施の形態および第２実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図７は第３実施の形態におけるクラッチ装置２１０の軸方向断面図である。なお、図７は軸線Ｏを中心にして片側が図示された片側断面図であり、その反対側の図示が省略されている。また、第３実施の形態におけるクラッチ装置２１０は、第２実施の形態で説明したクラッチ装置１１０に代えて車両１０１（図５参照）に搭載される。

支持部材２４０は、クラッチ部材２５０に連結される円環状の部材であり、軸方向の一端側へ向かって端面に突設されるアーム２４１の先端に接触子４１（ローラ４２等）が配置される。クラッチ部材２５０は、第１部材１１１及び第２部材１１２の径方向外側に配設される円筒状の部材であり、軸方向の両端部に径方向外側へ向かって突出する円環状のフランジ２５１，２５２（摺動部）が形成されている。フランジ２５１，２５２間に支持部材２４０の内周部が配置される。これにより、クラッチ部材２５０は支持部材２４０に回転可能に連結される一方、支持部材２４０に対して軸方向へ移動不能に固定される。

クラッチ部材２５０の軸方向の他端側（矢印Ｘ２側）に設けられたフランジ２５１は、軸方向の一端側（矢印Ｘ１側）に設けられたフランジ２５２と比較して、外径が大きく設定されている。そのフランジ２５１の端面とケース１１３との間に付勢部材１６０（コイルスプリング）が圧縮された状態で配設される。これにより付勢部材１６０は、クラッチ部材２５０をケース１１３に対して軸方向の一端側へ押圧する。クラッチ部材２５０及び支持部材２４０は付勢部材１６０の付勢力により軸方向の一方側（矢印Ｘ１方向）へ付勢され、接触子４１（ローラ４２）がカム３２に押し付けられる。このクラッチ装置２１０によれば、第１実施の形態および第２実施の形態のクラッチ装置１０，１１０と同様の作用・効果を実現できる。

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。

上記各実施の形態では、モータ２０によって回転される回転部材３０にカム３２を形成し、クラッチ部材５０，１５０，２５０が連結される支持部材４０，１４０，２４０に接触子４１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。これとは逆に、回転部材３０に接触子４１を設け、支持部材４０，１４０，２４０にカム３２を形成することは当然可能である。モータ２０によって回転部材３０を回転させ、接触子４１を回転させることにより、接触子４１が押し付けられたカム３２の輪郭に応じて支持部材４０，１４０，２４０を軸方向へ移動させることができるからである。この場合も、支持部材４０，１４０，２４０が移動することで付勢部材６０，１６０に付勢力が蓄積され、その付勢力を利用してクラッチ部材５０，１５０，２５０を軸方向へ移動させることができる。

上記各実施の形態では、ローラ４２を支持する支軸４３（接触子４１）に係合部４４が設けら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。支持部材４０，１４０，２４０の一部を径方向の外側へ向かって突出させ、その突出部分を溝部１３ａと係合する係合部４４にすることは当然可能である。この場合もケース１３，１１３に対して支持部材４０，１４０，２４０の回転を規制できるからである。

１０，１１０，２１０ クラッチ装置
１１，１０３ 第１軸
１２，１０４ 第２軸
１３，１１３ ケース
１３ａ 溝部（回転規制部の一部）
１７ 第３軸受（摺動部）
２０ モータ
２５ 第２減速ギヤ（減速ギヤ）
３０ 回転部材
３１ 歯
３２ カム
４０，１４０，２４０ 支持部材
４１ 接触子
４２ ローラ
４３ 支軸
４４ 係合部（回転規制部の一部）
５０，１５０，２５０ クラッチ部材
１５１，１５２，２５１，２５２ フランジ（摺動部）
６０，１６０ 付勢部材

Claims (3)

1. ケースに収容されると共に第１軸と第２軸との間の回転の伝達または遮断を行うクラッチ装置において、
   軸方向の第１位置において前記第１軸および前記第２軸を一体的に回転可能に接続する一方、前記第１位置に対して軸方向へ離間した第２位置において前記第１軸と前記第２軸とを切り離すクラッチ部材と、
   そのクラッチ部材に連結される支持部材と、
   前記第１軸、前記第２軸および前記クラッチ部材と同軸状に配置されると共に、モータにより回転される円筒状の回転部材と、
   その回転部材に形成されるカムと、
   そのカムの輪郭に接触し前記支持部材に支持される接触子と、
   その接触子と前記カムとが干渉して前記クラッチ部材が軸方向の前記第１位置または前記第２位置へ移動されることで付勢力が蓄積される付勢部材と、
   前記ケースに対して前記支持部材の回転を規制する回転規制部と、を備え、
   前記回転規制部は、前記ケースに形成されると共に軸方向へ延びる溝部と、その溝部に沿って軸方向へ摺動可能に係合されると共に前記接触子と一体的に形成される係合部と、を備え、
   前記接触子は、外周面が前記カムに接触するローラと、そのローラを前記支持部材に回転可能に支持する支軸と、を備え、
   前記係合部は、前記支軸の軸方向に沿って前記支軸の軸方向端面に突設されることを特徴とするクラッチ装置。
2. 前記クラッチ部材は、前記支持部材に設けられた摺動部により前記支持部材に対して回転可能に支持される一方、前記支持部材に対して軸方向へ移動不能に固定されることを特徴とする請求項１記載のクラッチ装置。
3. 前記モータと前記回転部材との間に介設される減速ギヤを備え、
   前記回転部材は、前記減速ギヤと噛合する歯が外形に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクラッチ装置。

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