JP2017180489A

JP2017180489A - Clutch device

Info

Publication number: JP2017180489A
Application number: JP2016063217A
Authority: JP
Inventors: 昌幸宮川; Masayuki Miyagawa; 俊幸亀澤; Toshiyuki Kamezawa; 洋介増田; Yosuke Masuda
Original assignee: Univance Corp
Current assignee: Univance Corp
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-28
Also published as: JP6690976B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clutch device capable of restricting occurrence of allophone.SOLUTION: Taking means takes information concerning traveling of a vehicle. A first rotating means rotates a motor in a first direction in such a way that a contact part reaches from a first changing-over part to a releasing part when the contact part is contacted with an accumulation part of the cam on the basis of information taken by the taking means. A second changing-over part can make a speed where a transmission mechanism is engaged when the contact part reaches from the first changing-over part to the releasing part slower than a speed where the transmission mechanism is engaged when the contact part reaches from a second changing-over part to the releasing part. Since a tooth striking sound related to the engagement with the transmission mechanism can be restricted, it is possible to restrict allophone.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明はクラッチ装置に関し、特に異音の発生を抑制できるクラッチ装置に関するものである。 The present invention relates to a clutch device, and more particularly to a clutch device that can suppress the occurrence of abnormal noise.

２つの部材間の動力の伝達と遮断とを切り換える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）に接触部（作動ピン）を設け、ばね（コイルばね）が移動部材を軸方向に押すことによって、移動部材に形成されたカムを接触部にばねの力で押し付け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を回転することでカムの輪郭に応じて移動部材を軸方向へ移動させ、それに伴い２つの部材に動力を伝達する。伝達機構の係合を解除して２つの部材間の動力の伝達を遮断するときは、モータを回転させてばねに弾性エネルギーを蓄積する。動力を伝達するときは、蓄積した弾性エネルギーを解放して、迅速に伝達機構を係合させる。 A clutch device that switches between transmission and interruption of power between two members is known. For example, in Patent Document 1, a rotating member (operating shaft) rotated by a motor is provided with a contact portion (operating pin), and a spring (coil spring) is formed on the moving member by pushing the moving member in the axial direction. A clutch device that presses a cam against a contact portion by a spring force is disclosed. In the technique disclosed in Patent Document 1, the rotating member is rotated by a motor to move the moving member in the axial direction according to the contour of the cam, and accordingly, power is transmitted to the two members. When releasing the engagement of the transmission mechanism and interrupting the transmission of power between the two members, the motor is rotated to store elastic energy in the spring. When power is transmitted, the accumulated elastic energy is released and the transmission mechanism is quickly engaged.

特開２０１０−１０７０３９号公報JP 2010-107039 A

しかしながら特許文献１に開示される技術では、ばねに蓄積された弾性エネルギーを解放すると、伝達機構が係合するときの歯打ち音等の異音が生じるという問題点がある。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem in that when the elastic energy accumulated in the spring is released, an abnormal noise such as a rattling sound is generated when the transmission mechanism is engaged.

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、異音の発生を抑制できるクラッチ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a clutch device that can suppress the generation of abnormal noise.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

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、伝達機構が係合して２つの部材に動力を伝達する第１位置と動力の伝達を遮断する第２位置とに移動可能な移動部材と、モータにより回転される回転部材とを備えている。モータは第１方向およびその第１方向の反対の第２方向へ回転する。カムは回転部材または移動部材に設けられる。カムの輪郭に接触する接触部は、回転部材または移動部材に設けられる。ばねは、接触部とカムとが干渉して移動部材が第２位置へ移動すると弾性エネルギーを蓄積する。カムは、第２位置へ移動部材を移動させばねに弾性エネルギーを蓄積する蓄積部と、第１位置へ移動部材を移動させばねに蓄積された弾性エネルギーを解放する解放部と、解放部と蓄積部の第１端とを接続する第１切換部と、蓄積部の第１端の反対側の第２端と解放部とを接続する第２切換部とを備えている。 In order to achieve this object, the clutch device according to claim 1 is movable to a first position where the transmission mechanism is engaged and power is transmitted to the two members and a second position where power transmission is interrupted. A movable member and a rotating member rotated by a motor. The motor rotates in a first direction and a second direction opposite to the first direction. The cam is provided on the rotating member or the moving member. The contact portion that contacts the contour of the cam is provided on the rotating member or the moving member. The spring accumulates elastic energy when the contact portion and the cam interfere with each other and the moving member moves to the second position. The cam has a storage part that moves the moving member to the second position and stores elastic energy in the spring; a release part that moves the moving member to the first position and releases the elastic energy stored in the spring; A first switching unit that connects the first end of the storage unit, and a second switching unit that connects the second end opposite to the first end of the storage unit and the release unit.

取得手段は車両の走行に関する情報を取得する。第１回転手段は、取得手段により取得される情報に基づいて、接触部が蓄積部に接触するときに、接触部が第１切換部から解放部へ達するようにモータを第１方向へ回転させる。第２切換部は第１切換部の勾配角より勾配角が大きく設定されているので、第１切換部から解放部へ接触部が達するときに伝達機構が係合する速度を、第２切換部から解放部へ接触部が達するときに伝達機構が係合する速度より小さくできる。走行速度に関する情報に応じ、伝達機構が係合する速度を小さくすることによって伝達機構の係合に係る歯打ち音を抑制できるので、異音を抑制できる効果がある。 The acquisition means acquires information related to vehicle travel. The first rotating unit rotates the motor in the first direction so that the contact unit reaches the release unit from the first switching unit when the contact unit contacts the storage unit based on the information acquired by the acquiring unit. . Since the gradient angle of the second switching unit is set to be larger than the gradient angle of the first switching unit, the speed at which the transmission mechanism is engaged when the contact unit reaches the release unit from the first switching unit is set to the second switching unit. When the contact portion reaches the release portion, the speed can be smaller than the speed at which the transmission mechanism is engaged. Since the rattling noise related to the engagement of the transmission mechanism can be suppressed by reducing the speed at which the transmission mechanism is engaged according to the information on the traveling speed, there is an effect of suppressing the abnormal noise.

請求項２記載のクラッチ装置によれば、速度判断手段は、取得手段が取得した情報に基づいて車両の走行速度が所定速度以下であるか判断する。判断の結果、車両の走行速度が所定速度以下のときに第１回転手段は実行される。車両の走行速度が所定速度以下のときは、走行速度が大きいときに比べて一般に車両の騒音は小さいので、請求項１の効果に加え、車両の騒音が小さいときに生じる異音を目立ち難くできる効果がある。 According to the clutch device of the second aspect, the speed determination means determines whether the traveling speed of the vehicle is equal to or lower than a predetermined speed based on the information acquired by the acquisition means. As a result of the determination, the first rotating means is executed when the traveling speed of the vehicle is equal to or lower than a predetermined speed. When the traveling speed of the vehicle is equal to or lower than the predetermined speed, the noise of the vehicle is generally smaller than when the traveling speed is high. Therefore, in addition to the effect of the first aspect, the noise generated when the vehicle noise is small can be made inconspicuous. effective.

請求項３記載のクラッチ装置によれば、速度判断手段による判断の結果、車両の走行速度が所定速度を超えるときに、第２回転手段は、蓄積部に接触する接触部が第２切換部から解放部へ達するようにモータを第２方向へ回転させる。車両の走行速度が所定速度を超えるときは、走行速度が小さいときに比べて一般に車両の騒音は大きいので、接触部が解放部へ達したときに生じる異音を目立ち難くできる。一方、第２切換部は第１切換部の勾配角より勾配角が大きいので、接触部が第１切換部から解放部へ達する場合に比べて、伝達機構が係合する応答性を向上できる。よって、請求項２の効果に加え、応答性を確保しつつ異音を目立ち難くできる効果がある。 According to the clutch device of the third aspect, when the traveling speed of the vehicle exceeds a predetermined speed as a result of the determination by the speed determining means, the second rotating means has the contact portion that contacts the accumulating portion from the second switching portion. The motor is rotated in the second direction so as to reach the release portion. When the traveling speed of the vehicle exceeds a predetermined speed, since the noise of the vehicle is generally larger than when the traveling speed is low, the abnormal noise generated when the contact portion reaches the release portion can be made inconspicuous. On the other hand, since the second switching unit has a larger gradient angle than that of the first switching unit, the responsiveness with which the transmission mechanism is engaged can be improved as compared with the case where the contact unit reaches the release unit from the first switching unit. Therefore, in addition to the effect of the second aspect, there is an effect that noise can be made inconspicuous while ensuring responsiveness.

請求項４記載のクラッチ装置によれば、カムは蓄積部と第２切換部との境界に傾斜部が形成される。傾斜部は蓄積部から第２切換部へ向かって傾斜する。第２回転手段は、傾斜部と接触部とが接触するときのモータの回転数を、蓄積部と接触部とが接触するときのモータの回転数より低くする。モータの回転数を低くしない場合に比べて伝達機構が係合する速度を小さくできるので、請求項３の効果に加え、伝達機構の係合に係る異音をさらに抑制できる効果がある。 According to the clutch device of the fourth aspect, the cam is formed with the inclined portion at the boundary between the accumulating portion and the second switching portion. The inclined portion is inclined from the accumulation portion toward the second switching portion. The second rotating means makes the rotational speed of the motor when the inclined portion and the contact portion are in contact with each other lower than the rotational speed of the motor when the storage portion and the contact portion are in contact. Since the speed at which the transmission mechanism is engaged can be reduced as compared with the case where the rotational speed of the motor is not lowered, in addition to the effect of the third aspect, there is an effect that it is possible to further suppress abnormal noise related to the engagement of the transmission mechanism.

請求項５記載のクラッチ装置によれば、第１回転手段により回転するモータの回転数は、第２回転手段により回転するモータの回転数より低いので、第１切換部から解放部へ接触部が達するときに伝達機構が係合する速度を、第２切換部から解放部へ接触部が達するときに伝達機構が係合する速度より小さくできる。伝達機構が係合する速度を小さくすることによって伝達機構の係合に係る歯打ち音を抑制できるので、請求項３又は４の効果に加え、異音をさらに抑制できる効果がある。 According to the clutch device of the fifth aspect, since the rotation speed of the motor rotated by the first rotation means is lower than the rotation speed of the motor rotated by the second rotation means, the contact portion is moved from the first switching portion to the release portion. The speed at which the transmission mechanism engages when reaching can be made smaller than the speed at which the transmission mechanism engages when the contact portion reaches from the second switching portion to the release portion. Since the rattling noise related to the engagement of the transmission mechanism can be suppressed by reducing the speed at which the transmission mechanism is engaged, there is an effect that noise can be further suppressed in addition to the effect of the third or fourth aspect.

請求項６記載のクラッチ装置によれば、第２回転手段によるモータの制御方式は第１回転手段によるモータの制御方式と異なり、微分制御が組み合わせられているので、偏差の時間変化に対する反応性を高めることができる。よって、請求項３から５のいずれかの効果に加え、伝達機構が係合する応答性を向上できる効果がある。 According to the clutch device of the sixth aspect, since the motor control method by the second rotation means is different from the motor control method by the first rotation means, the differential control is combined, so that the reactivity with respect to the time change of the deviation is improved. Can be increased. Therefore, in addition to the effect of any one of claims 3 to 5, there is an effect that the responsiveness with which the transmission mechanism is engaged can be improved.

請求項７記載のクラッチ装置によれば、速度判断手段により走行速度が所定速度以下であると判断される場合に、待機手段は、蓄積部に接触する接触部が蓄積部の第１端へ近づくようにモータを第１方向へ回転させる。接触部を第１切換部へ近づけられるので、請求項２から６のいずれかの効果に加え、待機手段がない場合に比べて、移動部材を第１位置へ到達できる時間を短縮できる効果がある。 According to the clutch device of the seventh aspect, when the traveling speed is determined to be equal to or lower than the predetermined speed by the speed determination unit, the standby unit is configured such that the contact portion that contacts the storage unit approaches the first end of the storage unit. Thus, the motor is rotated in the first direction. Since the contact portion can be brought closer to the first switching portion, in addition to the effect of any one of claims 2 to 6, there is an effect that the time during which the moving member can reach the first position can be shortened compared to the case where there is no standby means. .

本発明の一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。It is a skeleton figure of the vehicle by which the clutch apparatus in one embodiment of this invention is mounted. クラッチ装置の片側断面図である。It is a half sectional view of a clutch device. クラッチ装置の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of a clutch apparatus. カムの展開図である。It is an expanded view of a cam. クラッチ装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of a clutch apparatus. モータ制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of a motor control process.

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１０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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a vehicle equipped with a clutch device 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a skeleton diagram of a vehicle 1 (automobile) on which a clutch device 10 according to the first embodiment is mounted.

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１０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。 As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a two-wheel drive state in which the front wheels 5 are driven by a clutch device 10 disposed on the axle 4 of the front wheel 5 and a four-wheel drive state in which the front wheels 5 and the rear wheels 8 are driven. It is a car that can be switched. In the four-wheel drive state, the driving force of the power unit 2 is transmitted to the axle 4 of the front wheel 5 via the differential device 3, and the rotation of the axle 4 to the axle 7 of the rear wheel 8 via the clutch device 10 and the drive shaft 6. Communicated. In the two-wheel drive state, transmission of rotation of the driven front wheel 5 from the axle 4 to the drive shaft 6 is interrupted by the clutch device 10.

次に図２を参照してクラッチ装置１０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。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、ドライブシャフト６の一部および車軸４の図示が省略される。矢印Ｘ１−Ｘ２は車軸４及びクラッチ装置１０の軸方向を示す。 Next, the clutch device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an axial sectional view of the clutch device 10. FIG. 2 shows a portion related to power transmission from the axle 4 to the drive shaft 6, and a part of the drive shaft 6 and the axle 4 are not shown. Arrows X <b> 1-X <b> 2 indicate the axial directions of the axle 4 and the clutch device 10.

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（第１部材）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（第２部材）１３との間の動力の伝達または遮断を行う装置である。クラッチ装置１０は、モータ３０により回転部材４０を回転させ、回転部材４０に連係する移動部材５０の軸方向（矢印Ｘ１−Ｘ２方向）の位置を変化させることで動力の伝達・遮断を切り換える。第１軸１１及び第２軸１３は共通の中心軸Ｏをもつ。第１軸１１の一部および第２軸１３は、第１軸１１及び第２軸１３の径方向外側に配置されたケース２０に収容されている。本実施の形態ではケース２０はアルミニウム合金製である。 The clutch device 10 includes a first shaft (first member) 11 that rotates integrally with the axle 4 of the front wheel 5, and a second shaft (second member) 13 that transmits rotation to the drive shaft 6 via the bevel gear 9. Is a device that transmits or shuts off the power between the two. The clutch device 10 switches between transmission and interruption of power by rotating the rotating member 40 by the motor 30 and changing the position of the moving member 50 linked to the rotating member 40 in the axial direction (arrow X1-X2 direction). The first axis 11 and the second axis 13 have a common central axis O. A part of the first shaft 11 and the second shaft 13 are accommodated in a case 20 disposed on the radially outer side of the first shaft 11 and the second shaft 13. In the present embodiment, case 20 is made of an aluminum alloy.

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、ケース２０に固定された第１軸受２１及び第２軸受２２によりケース２０に対して回転可能に支持されている。第１軸１１は外周にスプライン１２が形成されている。スプライン１２は、軸方向に所定の間隔をあけて複数が断続する欠歯である。第２軸１３は、第１軸１１の径方向外側に配置される円筒状の部材であり、第１軸１１に対して相対回転可能に配置されている。 The first shaft 11 is a cylindrical member that is fitted to the outer periphery of the axle 4, and is supported rotatably with respect to the case 20 by a first bearing 21 and a second bearing 22 that are fixed to the case 20. . The first shaft 11 has a spline 12 formed on the outer periphery. The spline 12 is a missing tooth in which a plurality are intermittently spaced at a predetermined interval in the axial direction. The second shaft 13 is a cylindrical member disposed on the radially outer side of the first shaft 11, and is disposed so as to be rotatable relative to the first shaft 11.

第２軸１３は、小径部１４、中径部１５及び大径部１６が軸方向に並び、それらが一体に形成されている。小径部１４は、ケース２０に固定された第３軸受２３が外周に固定される円筒状の部位である。中径部１５は、小径部１４より内径および外径が大きい円筒状の部位であり、大径部１６は、中径部１５より内径および外径が大きい円筒状の部位である。中径部１５及び大径部１６の径方向内側と第１軸１１との間に隙間が形成され、その隙間にばね２４（本実施の形態では圧縮コイルばね）が配置される。中径部１５及び大径部１６の内側にばね２４が配置されるので、ばね２４の配置スペースを小さくできる。 As for the 2nd axis | shaft 13, the small diameter part 14, the medium diameter part 15, and the large diameter part 16 are located in a line in the axial direction, and these are integrally formed. The small diameter portion 14 is a cylindrical portion where the third bearing 23 fixed to the case 20 is fixed to the outer periphery. The medium diameter portion 15 is a cylindrical portion having an inner diameter and an outer diameter larger than those of the small diameter portion 14, and the large diameter portion 16 is a cylindrical portion having an inner diameter and an outer diameter larger than those of the medium diameter portion 15. A gap is formed between the radially inner side of the medium diameter portion 15 and the large diameter portion 16 and the first shaft 11, and a spring 24 (a compression coil spring in the present embodiment) is disposed in the gap. Since the spring 24 is arranged inside the medium diameter part 15 and the large diameter part 16, the arrangement space of the spring 24 can be reduced.

中径部１５は、小径部１４と大径部１６とを連結する部位であり、径方向（厚さ方向）に貫通する孔部１８が、周方向に断続的に形成されている。孔部１８は周方向に間隔をあけて中径部１５の２〜４か所に形成されている。中径部１５に形成された孔部１８の分だけ第２軸１３を軽量化できる。 The medium-diameter portion 15 is a portion connecting the small-diameter portion 14 and the large-diameter portion 16, and hole portions 18 penetrating in the radial direction (thickness direction) are intermittently formed in the circumferential direction. The hole portions 18 are formed at 2 to 4 locations of the medium diameter portion 15 with an interval in the circumferential direction. The weight of the second shaft 13 can be reduced by the amount of the hole 18 formed in the medium diameter portion 15.

大径部１６は、外周にべベルギヤ９が嵌着される部位であり、軸方向に連続するスプライン１７が内周に形成されている。スプライン１７は、第１軸１１に形成されたスプライン１２の径方向外側の位置に形成される。大径部１６は、べベルギヤ９を介して第４軸受２５によりケース２０に固定されている。 The large-diameter portion 16 is a portion where the bevel gear 9 is fitted on the outer periphery, and a spline 17 continuous in the axial direction is formed on the inner periphery. The spline 17 is formed at a position on the radially outer side of the spline 12 formed on the first shaft 11. The large diameter portion 16 is fixed to the case 20 by a fourth bearing 25 via the bevel gear 9.

モータ３０は、駆動軸３１が、中心軸Ｏと平行になるようにケース２０に固定される。モータ３０はステッピングモータ又は位置検出センサによって回転角が検出される直流モータが使用され、制御装置３８により正逆両方向の回転（回転速度および回転角）が制御される。制御装置３８は、モータ３０の回転速度のばらつきを防ぐため、回転速度のばらつきが生じる要因（モータ３０の電源の温度や電源電圧など）をフィードフォワード制御で補正する。 The motor 30 is fixed to the case 20 so that the drive shaft 31 is parallel to the central axis O. The motor 30 uses a stepping motor or a DC motor whose rotation angle is detected by a position detection sensor, and the rotation (rotation speed and rotation angle) in both forward and reverse directions is controlled by the control device 38. The control device 38 corrects the factors (such as the temperature of the power supply of the motor 30 and the power supply voltage) that cause the variation in the rotational speed by feedforward control in order to prevent the variation in the rotational speed of the motor 30.

モータ３０の駆動軸３１と平行に配置されるギヤ軸３３，３４は、それぞれケース２０に両端が回転可能に支持される。ギヤ軸３３は、ギヤ軸３３と一体的に回転する第１ギヤ３５及び第２ギヤ３６が固定され、第１ギヤ３５は駆動軸３１と一体的に回転するギヤ３２と噛み合う。ギヤ軸３４は、ギヤ軸３４と一体的に回転する第３ギヤ３７が固定され、第３ギヤ３７は第２ギヤ３６と噛み合う。第１ギヤ３５、第２ギヤ３６及び第３ギヤ３７の歯車列は、モータ３０の駆動軸３１の回転を減速して必要な駆動力を得るための減速機を構成する。 The gear shafts 33 and 34 arranged in parallel with the drive shaft 31 of the motor 30 are respectively supported by the case 20 so as to be rotatable at both ends. The gear shaft 33 is fixed with a first gear 35 and a second gear 36 that rotate integrally with the gear shaft 33, and the first gear 35 meshes with a gear 32 that rotates integrally with the drive shaft 31. A third gear 37 that rotates integrally with the gear shaft 34 is fixed to the gear shaft 34, and the third gear 37 meshes with the second gear 36. The gear train of the first gear 35, the second gear 36, and the third gear 37 constitutes a speed reducer for reducing the rotation of the drive shaft 31 of the motor 30 to obtain a necessary driving force.

回転部材４０は、第１軸１１の径方向外側に配置される円環状の部材である。回転部材４０は、第５軸受２６が内周に配置されることでケース２０に対して中心軸Ｏ回りに回転可能に支持されている。回転部材４０は、中心軸Ｏの回りに第２軸受２２を軸直角方向に投影した領域と第３ギヤ３７とが交わる領域に配置される。これにより、第３ギヤ３７を含む歯車列、回転部材４０及び第２軸受２２が占有する軸方向の領域をコンパクトにできる。よって第３ギヤ３７と第２軸受２２とを軸方向にずらして配置する場合に比べ、クラッチ装置１０の軸方向の長さを短くできる。 The rotating member 40 is an annular member disposed on the radially outer side of the first shaft 11. The rotating member 40 is supported so as to be rotatable around the central axis O with respect to the case 20 by disposing the fifth bearing 26 on the inner periphery. The rotating member 40 is disposed in a region where the third gear 37 intersects with a region where the second bearing 22 is projected in the direction perpendicular to the axis around the central axis O. As a result, the axial region occupied by the gear train including the third gear 37, the rotating member 40, and the second bearing 22 can be made compact. Therefore, the axial length of the clutch device 10 can be shortened as compared with the case where the third gear 37 and the second bearing 22 are arranged shifted in the axial direction.

回転部材４０は、第３ギヤ３７と噛み合う歯４１が外形に形成されている。モータ３０が駆動軸３１を回転駆動すると、ギヤ３２、第１ギヤ３５、第２ギヤ３６、第３ギヤ３７及び歯４１を介して回転部材４０が回転駆動される。回転部材４０は、軸方向の端面にカム４２が形成されている。カム４２は、モータ３０の回転を移動部材５０の軸方向の往復運動に変換する部位である。移動部材５０は、第１軸１１の径方向外側、且つ、軸方向の第１端側が第２軸１３（大径部１６）の径方向内側に配置される円筒状の部材である。移動部材５０の第１端側の軸方向の端面と第２軸１３の小径部１４の軸方向の端面との間に、ばね２４が圧縮した状態で配置される。 The rotating member 40 is formed with teeth 41 that mesh with the third gear 37. When the motor 30 rotationally drives the drive shaft 31, the rotating member 40 is rotationally driven via the gear 32, the first gear 35, the second gear 36, the third gear 37, and the teeth 41. The rotating member 40 has a cam 42 formed on an end surface in the axial direction. The cam 42 is a part that converts the rotation of the motor 30 into the reciprocating motion of the moving member 50 in the axial direction. The moving member 50 is a cylindrical member that is disposed on the radially outer side of the first shaft 11 and on the radially inner side of the second shaft 13 (large diameter portion 16) on the first end side in the axial direction. The spring 24 is disposed in a compressed state between the axial end surface on the first end side of the moving member 50 and the axial end surface of the small diameter portion 14 of the second shaft 13.

図３を参照して移動部材５０について説明する。図３は中心軸Ｏを含む平面で切断したクラッチ装置１０の片側断面図であり、第１軸１１と第２軸１３との間から移動部材５０を軸方向へ抜いた分解状態を示す図である。移動部材５０は、軸方向の第１端側の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。スプライン５１は軸方向に所定の間隔をあけて複数が断続する欠歯である。スプライン５１は、欠歯の各々の軸方向の長さが、第１軸１１に形成されたスプライン１２の欠歯の各々の軸方向長さと略同一である。スプライン５１間の距離は、第１軸１１に形成されたスプライン１２の各々の軸方向長さより少し大きめである。スプライン５２は、軸方向の長さが、第２軸１３に形成されたスプライン１７の軸方向の長さより小さく設定されている。スプライン５２は、軸方向の位置が、スプライン５１の軸方向の位置の間にあり、軸方向の長さは各々のスプライン５１の軸方向の長さと略同一である。 The moving member 50 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a one-side sectional view of the clutch device 10 cut along a plane including the central axis O, and shows a disassembled state in which the moving member 50 is removed from between the first shaft 11 and the second shaft 13 in the axial direction. is there. The moving member 50 has splines 51 and 52 formed on the inner periphery and the outer periphery on the first end side in the axial direction, respectively. The spline 51 is a missing tooth in which a plurality are intermittently spaced at a predetermined interval in the axial direction. In the spline 51, the length of each missing tooth in the axial direction is substantially the same as the length in the axial direction of each missing tooth of the spline 12 formed on the first shaft 11. The distance between the splines 51 is slightly larger than the axial length of each of the splines 12 formed on the first shaft 11. The spline 52 is set to have an axial length smaller than the axial length of the spline 17 formed on the second shaft 13. The spline 52 has an axial position between the axial positions of the splines 51, and the axial length is substantially the same as the axial length of each spline 51.

移動部材５０は、移動部材５０の軸方向の可動範囲において、第２軸１３に形成されたスプライン１７とスプライン５２とが常に係合する。一方、移動部材５０の内周に形成されたスプライン５１は、移動部材５０の軸方向の位置によって、第１軸１１のスプライン１２と係合したりしなかったりするような位置にある。その結果、第２軸１３はスプライン５２によって移動部材５０に連れて回転する。移動部材５０は、第１軸１１に形成されたスプライン１２にスプライン５１が係合する軸方向（矢印Ｘ１側）の第１位置と、スプライン１２にスプライン５１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１７に沿って移動する。 In the moving member 50, the spline 17 formed on the second shaft 13 and the spline 52 are always engaged in the movable range of the moving member 50 in the axial direction. On the other hand, the spline 51 formed on the inner periphery of the moving member 50 is in a position where it does not engage with the spline 12 of the first shaft 11 depending on the position of the moving member 50 in the axial direction. As a result, the second shaft 13 rotates with the moving member 50 by the spline 52. The moving member 50 includes a first position in the axial direction (arrow X1 side) where the spline 51 engages with the spline 12 formed on the first shaft 11, and an axial direction (arrow X2 side) where the spline 51 does not engage with the spline 12. ) Along the spline 17.

図２に戻って説明する。移動部材５０は、外周から径方向の外側に張り出す鍔部５３が、第１端と反対の軸方向の第２端側に設けられている。鍔部５３は、移動部材５０の外周に取り付けられた円環状の支持部材５４の軸方向の移動を規制するための部位である。支持部材５４は、移動部材５０に対して相対回転可能に配置されている。支持部材５４は、カム４２の輪郭に接触する接触部５５を支持するための金属製の部材である。 Returning to FIG. The moving member 50 is provided with a flange portion 53 that protrudes radially outward from the outer periphery on the second end side in the axial direction opposite to the first end. The collar part 53 is a part for restricting the axial movement of the annular support member 54 attached to the outer periphery of the moving member 50. The support member 54 is disposed so as to be rotatable relative to the moving member 50. The support member 54 is a metal member for supporting the contact portion 55 that contacts the contour of the cam 42.

接触部５５は、支持部材５４の外周の一か所から径方向に突出する円柱状の部位であり、支持部材５４と一体に形成されている。接触部５５は、径方向の外側の先端が、ケース２０の内面に形成された軸方向へ延びる溝部２８に摺動可能に係合する。接触部５５の先端が溝部２８に係合するので、移動部材５０の軸方向の移動を許容しつつ、移動部材５０の回転に連れて中心軸Ｏ回りに支持部材５４及び接触部５５が回転することを防止できる。第１軸１１と第２軸１３との間に圧縮した状態で配置されたばね２４は、移動部材５０及び支持部材５４を軸方向の一端側（矢印Ｘ１方向）へ押圧し、接触部５５をカム４２へ押し付ける。 The contact portion 55 is a cylindrical portion that protrudes in a radial direction from one place on the outer periphery of the support member 54, and is formed integrally with the support member 54. The contact portion 55 is slidably engaged with an axially extending groove portion 28 formed on the inner surface of the case 20 at a radially outer tip. Since the tip of the contact portion 55 engages with the groove portion 28, the support member 54 and the contact portion 55 rotate around the central axis O as the movement member 50 rotates while allowing the movement member 50 to move in the axial direction. Can be prevented. The spring 24 arranged in a compressed state between the first shaft 11 and the second shaft 13 presses the moving member 50 and the support member 54 toward one end side in the axial direction (arrow X1 direction), and cams the contact portion 55. Press to 42.

図４を参照してカム４２（端面カム）について説明する。図４はカム４２の展開図（回転部材４０の外周面の３６０°を平面に展開して示した図）である。モータ３０（図２参照）による駆動軸３１の第１方向の回転に伴って回転部材４０は矢印Ｒ１方向へ回転し、モータ３０による駆動軸３１の第２方向の回転に伴って回転部材４０は矢印Ｒ２方向へ回転する。 The cam 42 (end face cam) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a development view of the cam 42 (a drawing in which 360 ° of the outer peripheral surface of the rotating member 40 is developed on a plane). As the drive shaft 31 rotates in the first direction by the motor 30 (see FIG. 2), the rotating member 40 rotates in the direction of arrow R1, and as the driving shaft 31 rotates in the second direction by the motor 30, the rotating member 40 moves. Rotate in the direction of arrow R2.

カム４２は、金属製であり、解放部４３、第１切換部４４、蓄積部４５及び第２切換部４６を１周期とする経路を有している。カム４２は２周期分の経路が、回転部材４０の１回転に対応して回転部材４０の軸方向の端面に形成されている。解放部４３は、低位（軸方向の一端側、矢印Ｘ１側）に位置し中心軸Ｏと直交する平坦な面である。第１切換部４４は、解放部４３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面である。蓄積部４５は、高位（軸方向の他端側、矢印Ｘ２側）に位置し中心軸Ｏと直交する平坦な面である。第２切換部４６は、蓄積部４５から軸方向の一端側（矢印Ｘ１側）へ向かって下降傾斜する勾配を有する面である。第２切換部４６は、勾配角（中心軸Ｏと直交する基準面に対する角度）θ３が、第１切換部４４の勾配角θ１より大きく設定されている。本実施の形態では、第２切換部４６は勾配角θ３が９０°に設定されている。 The cam 42 is made of metal and has a path that includes the release unit 43, the first switching unit 44, the storage unit 45, and the second switching unit 46 as one cycle. The cam 42 has a path for two cycles formed on the end face in the axial direction of the rotating member 40 corresponding to one rotation of the rotating member 40. The release portion 43 is a flat surface that is positioned at a low level (one end side in the axial direction, the arrow X1 side) and is orthogonal to the central axis O. The 1st switching part 44 is a surface which has the gradient which goes up and inclines toward the other end side (arrow X2 side) of the axial direction from the release part 43. FIG. The accumulation unit 45 is a flat surface that is positioned at a high level (the other end side in the axial direction, the arrow X2 side) and is orthogonal to the central axis O. The second switching unit 46 is a surface having a gradient that inclines downward from the accumulation unit 45 toward one end side in the axial direction (arrow X1 side). In the second switching unit 46, the gradient angle (angle with respect to the reference plane orthogonal to the central axis O) θ3 is set larger than the gradient angle θ1 of the first switching unit 44. In the present embodiment, the gradient angle θ3 of the second switching unit 46 is set to 90 °.

蓄積部４５は、第２切換部４６との境界に、蓄積部４５と解放部４３との高低差（軸方向の長さ）をＬ１だけ小さくする傾斜部６０が形成されている。蓄積部４５は、第１端６１から傾斜部６０の始端６２までは中心軸Ｏと直交する面であり、傾斜部６０は、始端６２から蓄積部４５の第２端６３へ向かって軸方向の一端側（矢印Ｘ１側）へ傾斜する。傾斜部６０は、勾配角θ２、始端６２から第２端６３までの軸方向の長さＬ１及び周方向の長さＬ２が適宜設定される（ｔａｎθ＝Ｌ１／Ｌ２）。傾斜部６０の勾配角θ２は、第２切換部４６の勾配角θ３より小さい値に設定されている。 The accumulating portion 45 is formed with an inclined portion 60 at the boundary with the second switching portion 46 for reducing the height difference (length in the axial direction) between the accumulating portion 45 and the releasing portion 43 by L1. The accumulating portion 45 is a surface orthogonal to the central axis O from the first end 61 to the starting end 62 of the inclined portion 60, and the inclined portion 60 extends in the axial direction from the starting end 62 toward the second end 63 of the accumulating portion 45. It inclines to one end side (arrow X1 side). The inclined portion 60 is appropriately set with a gradient angle θ2, an axial length L1 from the start end 62 to the second end 63, and a circumferential length L2 (tan θ = L1 / L2). The gradient angle θ2 of the inclined portion 60 is set to a value smaller than the gradient angle θ3 of the second switching unit 46.

移動部材５０は、ばね２４（図２参照）により軸方向の一方側（矢印Ｘ１側）へ付勢されているので、接触部５５が、カム４２に押し付けられる。ばね２４の弾性力によって接触部５５とカム４２とが押し付けられ、接触部５５が解放部４３に達するときに移動部材５０が軸方向の第１位置へ移動する。単一のばね２４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。 Since the moving member 50 is urged toward one side (arrow X1 side) in the axial direction by the spring 24 (see FIG. 2), the contact portion 55 is pressed against the cam 42. The contact portion 55 and the cam 42 are pressed against each other by the elastic force of the spring 24, and the moving member 50 moves to the first axial position when the contact portion 55 reaches the release portion 43. Since these two functions are exhibited by the single spring 24, the structure of the clutch device 10 can be simplified and the number of parts can be reduced.

クラッチ装置１０は、カム４２の解放部４３の位置に接触部５５が到達すると、移動部材５０（図２参照）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１軸１１のスプライン１２に移動部材５０のスプライン５１が係合するので、第１軸１１の回転は移動部材５０を介して第２軸１３に伝達される。第２軸１３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。 In the clutch device 10, when the contact portion 55 reaches the position of the release portion 43 of the cam 42, the moving member 50 (see FIG. 2) is located at the first position on one side (arrow X1 side) in the axial direction. At this time, since the spline 51 of the moving member 50 is engaged with the spline 12 of the first shaft 11, the rotation of the first shaft 11 is transmitted to the second shaft 13 via the moving member 50. Since the rotation of the second shaft 13 is transmitted to the drive shaft 6 via the bevel gear 9, the vehicle 1 (see FIG. 1) is in a four-wheel drive state.

モータ３０の第２方向の回転により回転部材４０が矢印Ｒ２方向へ回転して、カム４２の第１切換部４４に接触部５５が接触すると、移動部材５０は第１軸１１から第２軸１３へ動力を伝達しながら、回転部材４０の回転に伴い、次第に軸方向の他方側（矢印Ｘ２側）へ移動する。接触部５５が第１切換部４４に押され、移動部材５０が軸方向の第２位置へ向かって移動することで、ばね２４が圧縮されてばね２４に弾性エネルギーが蓄積される。 When the rotation member 40 rotates in the direction of the arrow R2 due to the rotation of the motor 30 in the second direction, and the contact portion 55 comes into contact with the first switching portion 44 of the cam 42, the moving member 50 moves from the first shaft 11 to the second shaft 13. As the rotating member 40 rotates, the power gradually moves to the other side in the axial direction (arrow X2 side). When the contact portion 55 is pushed by the first switching portion 44 and the moving member 50 moves toward the second position in the axial direction, the spring 24 is compressed and elastic energy is accumulated in the spring 24.

カム４２の蓄積部４５に接触部５５が達すると、移動部材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１軸１１のスプライン１２と移動部材５０のスプライン５１との係合が解除されるので、第２軸１３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。 When the contact portion 55 reaches the accumulating portion 45 of the cam 42, the moving member 50 is positioned at the second position on the other side (arrow X2 side) in the axial direction. At this time, since the engagement between the spline 12 of the first shaft 11 and the spline 51 of the moving member 50 is released, the transmission of rotation to the second shaft 13 is interrupted. As a result, the vehicle 1 is in a two-wheel drive state in which only the first shaft 11 is rotationally driven.

カム４２の第２切換部４６は勾配角θ３が９０°なので、接触部５５は、回転部材４０の回転に伴って蓄積部４５の第２端６３を超えると、瞬時に解放部４３へ到達する。移動部材５０は第２位置から第１位置へ瞬時に移動するので、第１軸１１のスプライン１２と移動部材５０のスプライン５１とが互いに周方向の噛合位置にきたときに、ばね２４に蓄積された弾性エネルギーによりスプライン５１はスプライン１２と瞬時に噛み合う。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応答性良く切り換えできる。 Since the second switching portion 46 of the cam 42 has a gradient angle θ3 of 90 °, the contact portion 55 instantaneously reaches the release portion 43 when the contact portion 55 exceeds the second end 63 of the accumulating portion 45 as the rotating member 40 rotates. . Since the moving member 50 instantaneously moves from the second position to the first position, when the spline 12 of the first shaft 11 and the spline 51 of the moving member 50 come to the meshing position in the circumferential direction, they are accumulated in the spring 24. Due to the elastic energy, the spline 51 meshes with the spline 12 instantly. Therefore, the clutch device 10 can be instantaneously switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state with good responsiveness.

なお、解放部４３へ到達する前に、接触部５５はカム４２の傾斜部６０に接触する。カム４２の傾斜部６０に接触部５５が接触するときには、傾斜部６０の勾配角θ２に応じて移動部材５０は軸方向の一端側（矢印Ｘ１側）へ僅かに移動する（移動距離は最大Ｌ１）。傾斜部６０は、傾斜部６０に接触部５５が接触して移動部材５０が軸方向へ移動したときに、第１軸１１のスプライン１２の端に移動部材５０のスプライン５１の端が当たる（噛み合い始める）ように勾配角θ２及び長さＬ２が設定されている。傾斜部６０がない場合には、ばね２４が復元して蓄積部４５から解放部４３へ接触部５５が一気に移動するが、傾斜部６０の勾配角θ２によって、第１軸１１のスプライン１２と移動部材５０のスプライン５１とが衝突する噛み合い始めの速度を抑えられる。よって、スプライン１２，５１が噛み合うときの歯打ち音（異音）を抑制できる。 Note that the contact portion 55 contacts the inclined portion 60 of the cam 42 before reaching the release portion 43. When the contact portion 55 comes into contact with the inclined portion 60 of the cam 42, the moving member 50 slightly moves to one end side (the arrow X1 side) in the axial direction according to the gradient angle θ2 of the inclined portion 60 (the moving distance is a maximum L1). ). In the inclined portion 60, when the contact portion 55 comes into contact with the inclined portion 60 and the moving member 50 moves in the axial direction, the end of the spline 51 of the moving member 50 hits the end of the spline 12 of the first shaft 11 (engagement). The gradient angle θ2 and the length L2 are set as follows. When the inclined portion 60 is not present, the spring 24 is restored and the contact portion 55 moves from the accumulating portion 45 to the release portion 43 at a stroke. However, depending on the gradient angle θ2 of the inclined portion 60, the spring 24 moves with the spline 12 of the first shaft 11. The speed at the start of meshing with which the spline 51 of the member 50 collides can be suppressed. Therefore, the rattling noise (abnormal noise) when the splines 12 and 51 are engaged can be suppressed.

しかし、ばね２４の復元力によって解放部４３に接触部５５が衝突すると、打音（異音）が生じる。また、モータ３０の回転速度が大きい場合や寸法の制約を受けて傾斜部６０の長さＬ２を確保できない場合には、傾斜部６０によってスプライン１２，５１の歯打ち音（異音）を抑制できないことがある。そこで、異音を抑制するために、制御装置３８はモータ３０の回転速度や回転方向等を制御する。 However, when the contact portion 55 collides with the release portion 43 by the restoring force of the spring 24, a hitting sound (abnormal noise) is generated. Further, when the rotation speed of the motor 30 is high or the length L2 of the inclined portion 60 cannot be ensured due to dimensional constraints, the rattling noise (abnormal noise) of the splines 12, 51 cannot be suppressed by the inclined portion 60. Sometimes. Therefore, in order to suppress abnormal noise, the control device 38 controls the rotation speed, rotation direction, and the like of the motor 30.

図５はクラッチ装置１０の電気的構成を示すブロック図である。制御装置３８は、バス７２にそれぞれ接続された速度検出電子制御ユニット７０及びモータ電子制御ユニット７１を備えている。これらの電子制御ユニットはＣＰＵ、ＣＰＵにより実行される制御プログラム（例えば図６に示すフローチャートのプログラム）や固定値データ等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭを主要構成要素とするコンピュータ装置で構成されると共に、必要に応じてハードディスク等の記憶媒体を含むものである。以下、電子制御ユニットをＥＣＵと称す。 FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the clutch device 10. The control device 38 includes a speed detection electronic control unit 70 and a motor electronic control unit 71 connected to the bus 72, respectively. These electronic control units are composed of a CPU, a computer program mainly including ROM and RAM for storing a control program executed by the CPU (for example, the program of the flowchart shown in FIG. 6), fixed value data, and the like. A storage medium such as a hard disk is included as necessary. Hereinafter, the electronic control unit is referred to as an ECU.

速度検出ＥＣＵ７０は、イグッションスイッチがオンの位置にされた後、車両１の走行速度に関するデータを繰り返し取得する。速度検出ＥＣＵ７０は、速度センサ７３及び回転数センサ７４が接続されている。速度センサ７３は車両１（図１参照）の走行速度を検出するセンサである。回転数センサ７４はパワーユニット２の回転数を検出するセンサである。速度センサ７３及び回転数センサ７４は、いずれも検出結果を速度検出ＥＣＵ７０へ出力する出力装置（図示せず）を備えている。速度検出ＥＣＵ７０は、取得したデータを車両１の走行に関する情報としてバス７２上へ出力する。バス７２上に出力された情報は、その情報を必要とするモータＥＣＵ７１内のインターフェース回路に取り込まれ、新たな情報を取り込むまで保存される。 The speed detection ECU 70 repeatedly acquires data relating to the traveling speed of the vehicle 1 after the ignition switch is turned on. A speed sensor 73 and a rotation speed sensor 74 are connected to the speed detection ECU 70. The speed sensor 73 is a sensor that detects the traveling speed of the vehicle 1 (see FIG. 1). The rotation speed sensor 74 is a sensor that detects the rotation speed of the power unit 2. Each of the speed sensor 73 and the rotational speed sensor 74 includes an output device (not shown) that outputs a detection result to the speed detection ECU 70. The speed detection ECU 70 outputs the acquired data on the bus 72 as information relating to the travel of the vehicle 1. The information output on the bus 72 is taken into an interface circuit in the motor ECU 71 that needs the information and stored until new information is taken in.

モータＥＣＵ７１は、イグッションスイッチがオンの位置にされた後、モータ制御処理（図６参照）を所定時間（例えば０．２秒）ごとに繰り返し実行して、モータ３０の回転を制御する。モータＥＣＵ７１は、切換スイッチ７３及びモータ３０が接続されている。本実施の形態ではモータ３０はステッピングモータなので、モータＥＣＵ７１は、カム４２（図４参照）のどこに接触部５５が接触しているかを、モータ３０の回転角から検出できる。 The motor ECU 71 controls the rotation of the motor 30 by repeatedly executing a motor control process (see FIG. 6) every predetermined time (for example, 0.2 seconds) after the ignition switch is turned on. The motor ECU 71 is connected to the changeover switch 73 and the motor 30. In this embodiment, since the motor 30 is a stepping motor, the motor ECU 71 can detect from the rotation angle of the motor 30 where the contact portion 55 is in contact with the cam 42 (see FIG. 4).

切換スイッチ７３は、車両１（図１参照）を二輪駆動状態または四輪駆動状態に切り換えるために搭乗者が操作するスイッチ（ＳＷ）である。搭乗者に車両１を二輪駆動状態にする要求があるときは切換スイッチ７３がオフ、車両１を四輪駆動状態にする要求があるときは切換スイッチ７３がオンに切り換えられる。本実施の形態では、車両１が二輪駆動状態のときはクラッチ装置１０の係合が解除され、車両１が四輪駆動状態のときはクラッチ装置１０が係合する。但し、クラッチ装置１０と車両１の状態との関係はこれに限定されない。 The changeover switch 73 is a switch (SW) that is operated by the passenger to switch the vehicle 1 (see FIG. 1) to the two-wheel drive state or the four-wheel drive state. When the passenger is requested to put the vehicle 1 in the two-wheel drive state, the changeover switch 73 is turned off, and when the passenger 1 is requested to put the vehicle 1 in the four-wheel drive state, the changeover switch 73 is turned on. In the present embodiment, the clutch device 10 is disengaged when the vehicle 1 is in a two-wheel drive state, and the clutch device 10 is engaged when the vehicle 1 is in a four-wheel drive state. However, the relationship between the clutch device 10 and the state of the vehicle 1 is not limited to this.

図６を参照して、モータＥＣＵ７１で実行されるモータ制御処理について説明する。図６はモータ制御処理のフローチャートである。モータ制御処理は、クラッチ装置１０の噛み合い速度を制御しながらスプライン１２，５１を係合して、車両１を二輪駆動状態から四輪駆動状態に変更するための処理である。 With reference to FIG. 6, the motor control process executed by the motor ECU 71 will be described. FIG. 6 is a flowchart of the motor control process. The motor control process is a process for changing the vehicle 1 from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state by engaging the splines 12 and 51 while controlling the meshing speed of the clutch device 10.

図６に示すようにモータＥＣＵ７１は、モータ３０の回転角を検出して、カム４２（図４参照）の蓄積部４５に接触部５５が接触しているか否かを判定する（Ｓ１）。その結果、蓄積部４５に接触部５５が接触していないときは（Ｓ１：Ｎｏ）、クラッチ装置１０のスプライン１２，５１は係合しているので、モータＥＣＵ７１はモータ制御処理を終了する。一方、蓄積部４５に接触部５５が接触しているときは（Ｓ１：Ｙｅｓ）、スプライン１２，５１は係合が解除されているので、モータＥＣＵ７１は、車両１の走行速度は所定速度（本実施の形態では０ｋｍ／ｈ）以下であるか否か（本実施の形態では停車しているか否か）を判定する（Ｓ２）。 As shown in FIG. 6, the motor ECU 71 detects the rotation angle of the motor 30 and determines whether or not the contact portion 55 is in contact with the storage portion 45 of the cam 42 (see FIG. 4) (S1). As a result, when the contact part 55 is not in contact with the storage part 45 (S1: No), the splines 12 and 51 of the clutch device 10 are engaged, so the motor ECU 71 ends the motor control process. On the other hand, when the contact portion 55 is in contact with the storage portion 45 (S1: Yes), since the splines 12 and 51 are disengaged, the motor ECU 71 sets the travel speed of the vehicle 1 to a predetermined speed (main speed). In this embodiment, it is determined whether or not the vehicle speed is 0 km / h or less (in this embodiment, whether the vehicle is stopped) (S2).

Ｓ２の処理の結果、走行速度が所定速度以下の場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、モータ３０の制御方式を、偏差の大きさに従って出力を変化させる比例積分制御（ＰＩ制御）にする（Ｓ３）。モータＥＣＵ７１は、モータ３０を第１方向へ回転して回転部材４０を第１方向（矢印Ｒ１方向）へ回転させ、接触部５５を蓄積部４５の第１端６１へ近づける（Ｓ４）。この状態からモータ３０を第１方向へ回転させたときに、接触部５５が蓄積部４５を離れて第１切換部４４に接触するまでの時間を短縮するためである。 If the traveling speed is equal to or lower than the predetermined speed as a result of the process of S2 (S2: Yes), the control method of the motor 30 is set to proportional-integral control (PI control) that changes the output according to the magnitude of the deviation (S3). . The motor ECU 71 rotates the motor 30 in the first direction to rotate the rotating member 40 in the first direction (arrow R1 direction), and brings the contact portion 55 closer to the first end 61 of the storage portion 45 (S4). This is because when the motor 30 is rotated in the first direction from this state, the time until the contact portion 55 leaves the storage portion 45 and contacts the first switching portion 44 is shortened.

次に、モータＥＣＵ７１は切換スイッチ７５がオンであるか否かを判定する（Ｓ５）。その結果、切換スイッチ７５がオフであるときは（Ｓ５：Ｎｏ）、車両１を四輪駆動状態にする要求がなく、クラッチ装置１０は既に係合しているので、モータＥＣＵ７１はモータ制御処理を終了する。一方、切換スイッチ７５がオンであるときは（Ｓ５：Ｙｅｓ）、車両１を四輪駆動状態にする要求があるので、クラッチ装置１０を係合するため、モータＥＣＵ７１は、モータ３０を第１方向へ回転して回転部材４０を第１方向（矢印Ｒ１方向）へ回転させ、接触部５５を、第１切換部４４を経て解放部４３へ到達させる（Ｓ６）。このときのモータ３０の第１方向の回転数は、モータ３０の第２方向（後述する）の回転数より低くする。 Next, the motor ECU 71 determines whether or not the changeover switch 75 is on (S5). As a result, when the changeover switch 75 is off (S5: No), there is no request to bring the vehicle 1 into the four-wheel drive state, and the clutch device 10 is already engaged, so the motor ECU 71 performs the motor control process. finish. On the other hand, when the changeover switch 75 is on (S5: Yes), there is a request to set the vehicle 1 to the four-wheel drive state, and therefore the motor ECU 71 engages the clutch 30 with the motor 30 in the first direction. To rotate the rotating member 40 in the first direction (arrow R1 direction), and the contact portion 55 reaches the release portion 43 via the first switching portion 44 (S6). At this time, the rotational speed of the motor 30 in the first direction is set lower than the rotational speed of the motor 30 in the second direction (described later).

このモータ制御処理によれば、第２切換部４６の勾配角θ３より勾配角θ１が小さい第１切換部４４を経て、接触部５５が蓄積部４５から解放部４３へ到達するので、移動部材５０が軸方向の第１位置へ移動する速度を遅くすることができる。スプライン１２，５１の噛み合い始めの速度を低下できるので、スプライン１２，５１の噛み合いに伴う歯打ち音（異音）を抑制できる。 According to this motor control process, since the contact portion 55 reaches the release portion 43 from the storage portion 45 via the first switching portion 44 having a gradient angle θ1 smaller than the gradient angle θ3 of the second switching portion 46, the moving member 50 Can be slowed down to the first position in the axial direction. Since the speed at the start of meshing of the splines 12 and 51 can be reduced, the rattling noise (abnormal noise) accompanying the meshing of the splines 12 and 51 can be suppressed.

制御装置３８は、速度検出ＥＣＵ７０が取得した情報に基づいて車両１の走行速度が所定速度（０ｋｍ／ｈ）以下であるか判断する。判断の結果、車両１が停止のときにモータ３０を第１方向へ回転させ、回転部材４０を第１方向（矢印Ｒ１方向）へ回転させて第１切換部４４を経て接触部５５を解放部４３へ到達させる。車両１が停止のときは、パワーユニット２は回転数が低いか停止しているので、走行中に比べて一般に車両１の騒音は小さい。車両１の騒音が小さいときに生じる異音（歯打ち音）を目立ち難くできるので、搭乗者に違和感を覚えさせ難くできる。 The control device 38 determines whether the traveling speed of the vehicle 1 is equal to or lower than a predetermined speed (0 km / h) based on the information acquired by the speed detection ECU 70. As a result of the determination, when the vehicle 1 is stopped, the motor 30 is rotated in the first direction, the rotating member 40 is rotated in the first direction (arrow R1 direction), and the contact portion 55 is released through the first switching portion 44. 43 is reached. When the vehicle 1 is stopped, the power unit 2 has a low rotational speed or is stopped, so that the noise of the vehicle 1 is generally smaller than that during traveling. Since the unusual noise (gap sound) generated when the noise of the vehicle 1 is low can be made inconspicuous, it is possible to make it difficult for the passenger to feel uncomfortable.

モータ３０の第１方向の回転数は、モータ３０の第２方向（後述する）の回転数より低いので、スプライン１２，５１の噛み合い始めの速度をさらに低下させることができる。スプライン１２，５１の噛み合いに伴う衝撃をより小さくできるので、歯打ち音（異音）を抑制できる。 Since the rotation speed of the motor 30 in the first direction is lower than the rotation speed of the motor 30 in the second direction (described later), the speed at which the splines 12, 51 start to mesh can be further reduced. Since the impact associated with the meshing of the splines 12 and 51 can be further reduced, rattling noise (abnormal noise) can be suppressed.

制御装置３８は、接触部５５を第１切換部４４へ移動させる前に、接触部５５を蓄積部４５の第１端６１へ近づけるので、この状態からモータ３０を第１方向へ回転させたときに、接触部５５が蓄積部４５を離れて第１切換部４４に接触するまでの時間を短縮できる。モータ３０の第１方向の回転数を低くしたり第１切換部４４を接触部５５が通過したりしても、接触部５５を蓄積部４５の第１端６１へ近づけない場合に比べ、接触部５５が第１切換部４４に接触するまでの時間を短縮できるので、スプライン１２，５１が噛み合い始めるまでの時間を短縮し、スプライン１２，５１が係合する時間を短縮できる。 Since the control unit 38 moves the contact unit 55 closer to the first end 61 of the storage unit 45 before moving the contact unit 55 to the first switching unit 44, when the motor 30 is rotated in the first direction from this state. In addition, the time until the contact portion 55 leaves the storage portion 45 and contacts the first switching portion 44 can be shortened. Even if the rotational speed of the motor 30 in the first direction is lowered or the contact portion 55 passes through the first switching portion 44, the contact portion 55 does not approach the first end 61 of the accumulation portion 45. Since the time until the portion 55 contacts the first switching portion 44 can be shortened, the time until the splines 12 and 51 start to mesh can be shortened, and the time when the splines 12 and 51 are engaged can be shortened.

モータ３０を第１方向に回転するときはモータ３０の制御方式がＰＩ制御によるので、偏差の大きさに従ってモータ３０への出力を変化させることができる。偏差に対してモータ３０が過度に反応しないようにできるので、スプライン１２，５１の噛み合い始めの速度が一時的に増加して歯打ち音が生じる等の不具合を防止できる。なお、モータ３０を第１方向に回転するときの制御方式はＰＩ制御に限るものではなく、Ｐ制御、ＯＮ−ＯＦＦ制御等を採用できる。 When the motor 30 is rotated in the first direction, since the control method of the motor 30 is PI control, the output to the motor 30 can be changed according to the magnitude of the deviation. Since it is possible to prevent the motor 30 from responding excessively to the deviation, it is possible to prevent problems such as the occurrence of rattling noise due to a temporary increase in the speed at which the splines 12, 51 start to mesh. The control method for rotating the motor 30 in the first direction is not limited to PI control, and P control, ON-OFF control, and the like can be employed.

これに対しＳ２の処理の結果、走行速度が所定速度を超える（車両１が走行中である）場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、モータ３０の制御方式を、偏差の時間変化に比例する微分制御を組み合わせたＰＩＤ制御にする（Ｓ７）。モータＥＣＵ７１は、モータ３０を第２方向へ回転して回転部材４０を第２方向（矢印Ｒ２方向）へ回転させ、接触部５５を傾斜部６０の始端６２へ近づける（Ｓ８）。この状態からモータ３０を第２方向へ回転させたときに、接触部５５が蓄積部４５を離れて第２切換部４６に到達するまでの時間を短縮するためである。 On the other hand, when the traveling speed exceeds the predetermined speed (the vehicle 1 is traveling) as a result of the processing of S2 (S2: No), the control method of the motor 30 is differentiated by proportional control with the time variation of the deviation. The PID control is combined (S7). The motor ECU 71 rotates the motor 30 in the second direction to rotate the rotating member 40 in the second direction (arrow R2 direction), and brings the contact portion 55 closer to the starting end 62 of the inclined portion 60 (S8). This is because when the motor 30 is rotated in the second direction from this state, the time until the contact portion 55 leaves the storage portion 45 and reaches the second switching portion 46 is shortened.

次に、モータＥＣＵ７１は切換スイッチ７５がオンであるか否かを判定する（Ｓ９）。その結果、切換スイッチ７５がオフであるときは（Ｓ９：Ｎｏ）、車両１を四輪駆動状態にする要求がなく、クラッチ装置１０は既に係合しているので、モータＥＣＵ７１はモータ制御処理を終了する。一方、切換スイッチ７５がオンであるときは（Ｓ９：Ｙｅｓ）、車両１を四輪駆動状態にする要求があるので、クラッチ装置１０を係合するため、モータＥＣＵ７１は、モータ３０を第２方向へ回転して回転部材４０を第２方向（矢印Ｒ２方向）へ回転させ、接触部５５を傾斜部６０へ到達させ（Ｓ１０）、次いで接触部５５を解放部４３へ到達させる（Ｓ１１）。このときのモータ３０の第２方向の回転数は、モータ３０の第１方向の回転数より高くする。 Next, the motor ECU 71 determines whether or not the changeover switch 75 is on (S9). As a result, when the changeover switch 75 is OFF (S9: No), there is no request for the vehicle 1 to be in the four-wheel drive state, and the clutch device 10 is already engaged, so the motor ECU 71 performs the motor control process. finish. On the other hand, when the change-over switch 75 is on (S9: Yes), there is a request to bring the vehicle 1 into a four-wheel drive state, so the motor ECU 71 causes the motor 30 to move in the second direction to engage the clutch device 10. To rotate the rotating member 40 in the second direction (arrow R2 direction), the contact portion 55 reaches the inclined portion 60 (S10), and then the contact portion 55 reaches the release portion 43 (S11). At this time, the rotational speed of the motor 30 in the second direction is set higher than the rotational speed of the motor 30 in the first direction.

このモータ制御処理によれば、車両１の走行中のときに、蓄積部４５に接触する接触部５５が第２切換部４６から解放部４３へ達するようにモータ３０を第２方向へ回転させる。車両１が走行するときは、停車中に比べて一般に車両１の騒音は大きいので、接触部５５が解放部４３へ達したときに生じる異音（接触部５５が解放部４３に衝突する打音やスプライン１２，５１の歯打ち音）を目立ち難くできる。一方、第２切換部４６は第１切換部４４の勾配角θ１より勾配角θ３が大きいので、接触部５５が第１切換部４４から解放部４３へ達する場合に比べて、スプライン１２，５１が係合する応答性を向上できる。よって、応答性を確保しつつ異音を目立ち難くできる。 According to this motor control process, when the vehicle 1 is traveling, the motor 30 is rotated in the second direction so that the contact portion 55 that contacts the storage portion 45 reaches the release portion 43 from the second switching portion 46. When the vehicle 1 travels, the noise of the vehicle 1 is generally larger than when the vehicle 1 is stopped. Therefore, an abnormal sound generated when the contact portion 55 reaches the release portion 43 (a hitting sound that the contact portion 55 collides with the release portion 43). And the rattling noise of the splines 12 and 51 can be made inconspicuous. On the other hand, since the second switching unit 46 has a gradient angle θ3 larger than the gradient angle θ1 of the first switching unit 44, the splines 12, 51 are compared with the case where the contact unit 55 reaches the release unit 43 from the first switching unit 44. Engagement response can be improved. Therefore, it is possible to make the abnormal noise inconspicuous while ensuring responsiveness.

モータ３０の第２方向の回転数は、モータ３０の第１方向の回転数より高いので、スプライン１２，５１を迅速に噛み合わせることができる。よってスプライン１２，５１が係合する応答性を向上できる。 Since the rotational speed of the motor 30 in the second direction is higher than the rotational speed of the motor 30 in the first direction, the splines 12 and 51 can be quickly meshed. Therefore, the responsiveness with which the splines 12 and 51 are engaged can be improved.

制御装置３８は、接触部５５を解放部４３へ移動させる前に、接触部５５を蓄積部４５の第２端６３（本実施の形態では傾斜部６０の始端６２）へ近づけるので、この状態からモータ３０を第２方向へ回転させたときに、接触部５５が蓄積部４５を離れて第２切換部４６を経て解放部４３に到達するまでの時間を短縮できる。 The control device 38 moves the contact portion 55 closer to the second end 63 of the storage portion 45 (in this embodiment, the start end 62 of the inclined portion 60) before moving the contact portion 55 to the release portion 43. When the motor 30 is rotated in the second direction, the time until the contact portion 55 leaves the storage portion 45 and reaches the release portion 43 via the second switching portion 46 can be shortened.

モータ３０を第２方向に回転するときはモータ３０の制御方式がＰＩＤ制御によるので、モータＥＣＵ７１は、過渡応答を考慮して、オーバーシュートを防ぎつつモータ３０の回転数を高くできる。スプライン１２，５１が係合する時間を短縮できるので、応答性を向上できる。 When the motor 30 is rotated in the second direction, the control method of the motor 30 is based on PID control. Therefore, the motor ECU 71 can increase the rotation speed of the motor 30 while preventing overshoot in consideration of a transient response. Since the time during which the splines 12 and 51 are engaged can be shortened, the responsiveness can be improved.

なお、制御装置３８は、傾斜部６０の始端６２から第２端６３までを接触部５５が移動するときのＳ１１におけるモータ３０の第２方向の回転数を、傾斜部６０の始端６２へ接触部５５を近づけるときのＳ１０におけるモータ３０の回転数より低くすることができる。接触部５５と傾斜部６０とが接触する位置でモータ３０を減速することにより、傾斜部６０によって接触部５５（移動部材５０）が軸方向へ移動する速度を確実に遅くできる。第１軸１１のスプライン１２と移動部材５０のスプライン５１とが衝突する噛み合い始めの速度を抑えられるので、スプライン１２，５１の噛み合いに伴う歯打ち音（異音）を抑制できる。 The control device 38 determines the rotation speed of the motor 30 in the second direction in S11 when the contact portion 55 moves from the start end 62 to the second end 63 of the inclined portion 60 to the start end 62 of the inclined portion 60. 55 can be made lower than the rotation speed of the motor 30 in S10. By decelerating the motor 30 at a position where the contact portion 55 and the inclined portion 60 are in contact, the speed at which the contact portion 55 (moving member 50) moves in the axial direction can be reliably reduced by the inclined portion 60. Since the speed at which the spline 12 of the first shaft 11 and the spline 51 of the moving member 50 collide can be suppressed, the rattling noise (abnormal noise) associated with the engagement of the splines 12 and 51 can be suppressed.

なお、図６に示すフローチャートにおいて、請求項１記載の第１回転手段としてはＳ６の処理が、請求項２記載の速度判断手段としてはＳ２の処理が、請求項３記載の第２回転手段としてはＳ１１の処理が、請求項６記載の待機手段としてはＳ４の処理がそれぞれ該当する。 In the flow chart shown in FIG. 6, the process of S6 is performed as the first rotating means according to claim 1, the process of S2 is performed as the speed judging means according to claim 2, and the second rotating means according to claim 3. Corresponds to the processing of S11, and the waiting means according to claim 6 corresponds to the processing of S4.

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。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.

上記実施の形態では、モータ３０によって回転される回転部材４０にカム４２を形成し、移動部材５０に接触部５５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４０に接触部５５を設け、移動部材５０にカム４２を設けることは当然可能である。モータ３０によって回転部材４０を回転させ、接触部５５を回転させることにより、接触部５５が押し付けられたカム４２の輪郭に応じて移動部材５０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、移動部材５０が移動することでばね２４に弾性エネルギーが蓄積され、その弾性エネルギーを解放して移動部材５０を軸方向へ移動させることができる。 In the above embodiment, the case where the cam 42 is formed on the rotating member 40 rotated by the motor 30 and the contact portion 55 is provided on the moving member 50 has been described, but the present invention is not necessarily limited thereto. On the contrary, it is naturally possible to provide the contact portion 55 on the rotating member 40 and the cam 42 on the moving member 50. This is because the rotating member 40 is rotated by the motor 30 and the contact portion 55 is rotated, whereby the moving member 50 can be moved in the axial direction according to the contour of the cam 42 against which the contact portion 55 is pressed. Also in this case, elastic energy is accumulated in the spring 24 by the movement of the moving member 50, and the elastic member can be released to move the moving member 50 in the axial direction.

上記実施の形態では、カム４２の輪郭に接触する接触部５５が円柱状に形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。円柱状の接触部５５に代えて、径方向の外側へ向かって突出する軸を支持部材５４に設け、その軸に嵌めたローラを接触部とすることは当然可能である。ローラによりカム４２との摩擦を軽減できる。この場合には、ケース２０に形成された溝部２８に軸の先端を係合させる。 In the above-described embodiment, the case where the contact portion 55 that contacts the contour of the cam 42 is formed in a cylindrical shape has been described, but the present invention is not necessarily limited thereto. Instead of the cylindrical contact portion 55, it is naturally possible to provide the support member 54 with a shaft protruding outward in the radial direction and use a roller fitted on the shaft as the contact portion. Friction with the cam 42 can be reduced by the roller. In this case, the tip of the shaft is engaged with the groove 28 formed in the case 20.

上記実施の形態では、第２切換部４６の勾配角θ３が９０°の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く、勾配角θ３は適宜設定できる。勾配角θ３は第１切換部４４の勾配角θ１よりも大きければ良い。また、上記実施の形態では、カム４２に傾斜部６０が形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く、傾斜部６０を省略することは当然可能である。 In the above embodiment, the case where the gradient angle θ3 of the second switching unit 46 is 90 ° has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the gradient angle θ3 can be set as appropriate. The gradient angle θ3 only needs to be larger than the gradient angle θ1 of the first switching unit 44. Moreover, although the case where the inclined part 60 was formed in the cam 42 was demonstrated in the said embodiment, it is not necessarily restricted to this, Of course, it is possible to abbreviate | omit the inclined part 60. FIG.

上記実施の形態では、第１軸１１の径方向外側に配置された第２軸１３と第１軸１１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について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、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軸と第２軸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とすることは当然可能である。この場合のクラッチ装置は、例えば、パワーユニットによって駆動される車両の前輪の車軸（第１軸および第２軸）に配置される。車両は、前輪の車軸に配設されたクラッチ装置によって後輪が駆動される二輪駆動状態と、前輪および後輪が駆動される四輪駆動状態とが切り換えられる。四輪駆動状態では、クラッチ装置によって前輪の車軸が連結されることで、トランスファ及びドライブシャフトを介して後輪を駆動するパワーユニットの駆動力が、クラッチ装置を介して前輪の車軸に伝達される。二輪駆動状態では、トランスファの出力を切り換えると共にクラッチ装置によって前輪の車軸の連結が解除されることで、前輪の車軸への駆動力の伝達が遮断される。 In the above-described embodiment, the clutch device 10 that switches between transmission and interruption of power between the second shaft 13 and the first shaft 11 disposed on the radially outer side of the first shaft 11 has been described. It is not something that can be done. For example, it is naturally possible to use a clutch device that switches between transmission and interruption of power between a first shaft and a second shaft that are arranged with their axial end faces facing each other. In this case, the clutch device is disposed, for example, on the axles (first axis and second axis) of the front wheels of the vehicle driven by the power unit. The vehicle is switched between a two-wheel drive state in which the rear wheels are driven by a clutch device disposed on the axle of the front wheel and a four-wheel drive state in which the front wheels and the rear wheels are driven. In the four-wheel drive state, the axle of the front wheel is connected by the clutch device, so that the driving force of the power unit that drives the rear wheel via the transfer and the drive shaft is transmitted to the axle of the front wheel via the clutch device. In the two-wheel drive state, the transfer output is switched and the coupling of the front axle is released by the clutch device, so that the transmission of the driving force to the front axle is interrupted.

このクラッチ装置は、第１軸および第２軸の外周に形成されたスプラインに、円筒状の移動部材の内周に形成されたスプラインを係合して動力を伝達する。動力の伝達を遮断するには、第１軸または第２軸のスプラインと移動部材のスプラインとの係合を解除する。この場合もモータによって回転部材を回転させ、カムによって回転部材の回転運動を移動部材の軸方向の往復運動に変換することにより、第１実施の形態で説明したクラッチ装置１０と同様の作用効果を実現できる。 This clutch device transmits power by engaging splines formed on the inner periphery of a cylindrical moving member with splines formed on the outer periphery of the first shaft and the second shaft. To interrupt the transmission of power, the engagement between the spline of the first shaft or the second shaft and the spline of the moving member is released. Also in this case, the rotating member is rotated by the motor, and the rotational movement of the rotating member is converted into the reciprocating movement in the axial direction of the moving member by the cam, so that the same effect as the clutch device 10 described in the first embodiment can be obtained. realizable.

上記実施の形態では、２つの部材（第１軸１１及び第２軸１３）の同軸上に配置された移動部材（伝達機構が移動部材に形成されている）によって動力を伝達し遮断するクラッチ装置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。動力を伝達し遮断する２つの部材は、移動部材と同軸上に配置されるものに限らない。例えば、軸に沿って移動する移動部材にアームを設け、そのアームによって移動するスリーブを設けることができる。軸方向の端面が突き合わされる第１軸および第２軸（２つの部材）の外周にスプライン（伝達機構）を形成し、そのスプラインに噛み合うスプライン（伝達機構）をスリーブの内周に形成することができる。移動部材の移動に伴って第１軸および第２軸に沿ってスリーブが移動すると、スリーブのスプライン（伝達機構）が係合して動力の伝達と遮断とが切り換えられる。この場合も第１実施の形態で説明したクラッチ装置１０と同様の作用効果を実現できる。 In the above embodiment, a clutch device that transmits and blocks power by a moving member (a transmission mechanism is formed on the moving member) arranged coaxially with two members (the first shaft 11 and the second shaft 13). However, the present invention is not necessarily limited to this. The two members that transmit and block power are not limited to those arranged coaxially with the moving member. For example, an arm can be provided on a moving member that moves along an axis, and a sleeve that moves by the arm can be provided. A spline (transmission mechanism) is formed on the outer periphery of the first shaft and the second shaft (two members) with which end faces in the axial direction are abutted, and a spline (transmission mechanism) that meshes with the spline is formed on the inner periphery of the sleeve. Can do. When the sleeve moves along the first axis and the second axis in accordance with the movement of the moving member, the spline (transmission mechanism) of the sleeve is engaged to switch between transmission and interruption of power. In this case, the same effect as the clutch device 10 described in the first embodiment can be realized.

上記実施の形態では、第２軸１３に直交するドライブシャフト６に動力を出力するため、第２軸１３にべベルギヤ９が取り付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。動力が出力される軸の位置関係に応じて、べベルギヤ以外の他の機構を採用することは当然可能である。他の機構としては、平歯車、はすば歯車等のギヤ、チェーンが係合するスプロケット等が挙げられる。 In the above embodiment, the case where the bevel gear 9 is attached to the second shaft 13 in order to output power to the drive shaft 6 orthogonal to the second shaft 13 has been described. However, the present invention is not necessarily limited thereto. Of course, it is possible to employ a mechanism other than the bevel gear according to the positional relationship of the shaft from which the power is output. Examples of other mechanisms include gears such as a spur gear and a helical gear, and a sprocket that engages a chain.

上記実施の形態では、車両１が停止しているときにモータＥＣＵ７１がモータ制御処理を実行する場合（所定速度＝０ｋｍ／ｈ）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く、モータ制御処理を実行する所定速度は０〜２０ｋｍ／ｈ程度の間で適宜設定できる。車両１は停止していなくても低速走行をしているときは、一般に車両１の騒音は小さいからである。 In the above-described embodiment, the case where the motor ECU 71 executes the motor control process when the vehicle 1 is stopped (predetermined speed = 0 km / h) has been described. The predetermined speed which performs can be suitably set between about 0-20 km / h. This is because when the vehicle 1 is traveling at a low speed without stopping, the noise of the vehicle 1 is generally low.

上記実施の形態では、車両１の走行に関する情報として走行速度を例示したが、必ずしもこれに限られるものではない。車両１の走行に関する他の情報としては、例えば、車両１の加速度、パワーユニット２の回転数が挙げられる。車両１の加速度は、車両１に搭載した加速度センサ（図示せず）の検出結果や、速度センサ７３の検出結果を時間微分して求めることができる。加速度が小さいときには一般に車両１の騒音は小さいので、車両１の加速度が小さいときのスプライン１２，５１が係合する速度を低下させることにより、歯打ち音を抑制して車両１の静粛性を確保できる。 In the said embodiment, although the travel speed was illustrated as information regarding the driving | running | working of the vehicle 1, it is not necessarily restricted to this. Examples of other information related to the traveling of the vehicle 1 include the acceleration of the vehicle 1 and the rotational speed of the power unit 2. The acceleration of the vehicle 1 can be obtained by time-differentiating the detection result of an acceleration sensor (not shown) mounted on the vehicle 1 and the detection result of the speed sensor 73. Since the noise of the vehicle 1 is generally small when the acceleration is low, the rattling noise is suppressed and the quietness of the vehicle 1 is ensured by reducing the speed at which the splines 12 and 51 engage when the acceleration of the vehicle 1 is small. it can.

パワーユニット２の回転数は回転数センサ７４によって検出できる。パワーユニット２の回転数が低いとき或いはパワーユニット２がアイドルストップ等によって停止しているときは、一般に車両１の騒音は小さいので、パワーユニット２による騒音が小さいときのスプライン１２，５１が係合する速度を低下させることによって、歯打ち音を抑制して車両１の静粛性を確保できる。 The rotational speed of the power unit 2 can be detected by the rotational speed sensor 74. When the rotational speed of the power unit 2 is low or when the power unit 2 is stopped due to idle stop or the like, the noise of the vehicle 1 is generally small, so the speed at which the splines 12 and 51 are engaged when the noise by the power unit 2 is small. By lowering, it is possible to suppress the rattling noise and ensure the quietness of the vehicle 1.

１車両
１０クラッチ装置
１１第１軸（部材）
１２スプライン（伝達機構）
１３第２軸（部材）
２４ばね
３０モータ
４０回転部材
４２カム
４３解放部
４４第１切換部
４５蓄積部
４６第２切換部
５０移動部材
５１スプライン（伝達機構）
５５接触部
６０傾斜部
６１第１端
６３第２端
７０速度検出電子制御ユニット（取得手段）
θ１，θ３勾配角 1 Vehicle 10 Clutch Device 11 First Axis (Member)
12 Spline (Transmission mechanism)
13 Second shaft (member)
24 Spring 30 Motor 40 Rotating Member 42 Cam 43 Release Unit 44 First Switching Unit 45 Accumulating Unit 46 Second Switching Unit 50 Moving Member 51 Spline (Transmission Mechanism)
55 Contacting part 60 Inclining part 61 1st end 63 2nd end 70 Speed detection electronic control unit (acquisition means)
θ1, θ3 Gradient angle

Claims

車両に搭載されるクラッチ装置であって、
伝達機構が係合して２つの部材に動力を伝達する第１位置と前記２つの部材の動力の伝達を遮断する第２位置とに移動可能な移動部材と、
第１方向およびその第１方向の反対の第２方向へ回転するモータと、
そのモータにより回転される回転部材と、
その回転部材または前記移動部材に設けられるカムと、
そのカムの輪郭に接触する、前記回転部材または前記移動部材に設けられる接触部と、
その接触部と前記カムとが干渉して前記移動部材が前記第２位置へ移動することで弾性エネルギーが蓄積されるばねとを備え、
前記カムは、前記第２位置へ前記移動部材を移動させ前記ばねに弾性エネルギーを蓄積する蓄積部と、前記第１位置へ前記移動部材を移動させ前記ばねに蓄積された弾性エネルギーを解放する解放部と、その解放部と前記蓄積部の第１端とを接続する第１切換部と、その第１切換部の勾配角より勾配角が大きく設定されると共に前記蓄積部の前記第１端の反対側の第２端と前記解放部とを接続する第２切換部とを備え、
前記車両の走行に関する情報を取得する取得手段と、
その取得手段により取得される前記情報に基づいて、前記接触部が前記蓄積部に接触するときに、前記接触部が前記第１切換部から前記解放部へ達するように前記モータを前記第１方向へ回転させる第１回転手段とを備えていることを特徴とするクラッチ装置。 A clutch device mounted on a vehicle,
A movable member that is movable to a first position where the transmission mechanism engages and transmits power to the two members and a second position that interrupts transmission of power of the two members;
A motor rotating in a first direction and a second direction opposite to the first direction;
A rotating member rotated by the motor;
A cam provided on the rotating member or the moving member;
A contact portion provided on the rotating member or the moving member, which contacts the contour of the cam;
A spring in which elastic energy is accumulated by the contact portion and the cam interfering to move the moving member to the second position;
The cam moves the moving member to the second position and accumulates elastic energy in the spring, and releases the moving member to the first position and releases the elastic energy accumulated in the spring. And a first switching unit connecting the release unit and the first end of the storage unit, a gradient angle is set larger than a gradient angle of the first switching unit, and the first end of the storage unit A second switching portion connecting the second end on the opposite side and the release portion;
Obtaining means for obtaining information relating to travel of the vehicle;
Based on the information acquired by the acquisition means, when the contact portion contacts the storage portion, the motor is moved in the first direction so that the contact portion reaches the release portion from the first switching portion. And a first rotating means for rotating the clutch device.

前記取得手段が取得した情報に基づいて前記車両の走行速度が所定速度以下であるかを判断する速度判断手段を備え、
前記第１回転手段は、前記速度判断手段により走行速度が所定速度以下であると判断される場合に実行されることを特徴とする請求項１記載のクラッチ装置。 Speed determining means for determining whether the traveling speed of the vehicle is equal to or lower than a predetermined speed based on the information acquired by the acquiring means;
2. The clutch device according to claim 1, wherein the first rotating unit is executed when the speed determining unit determines that the traveling speed is equal to or lower than a predetermined speed.

前記速度判断手段により走行速度が所定速度を超えると判断される場合に、前記蓄積部に接触する前記接触部が前記第２切換部から前記解放部へ達するように前記モータを前記第２方向へ回転させる第２回転手段を備えていることを特徴とする請求項２記載のクラッチ装置。 When the speed determining means determines that the traveling speed exceeds a predetermined speed, the motor is moved in the second direction so that the contact portion that contacts the storage portion reaches the release portion from the second switching portion. The clutch device according to claim 2, further comprising second rotating means for rotating.

前記カムは、前記蓄積部と前記第２切換部との境界に形成された、前記蓄積部から前記第２切換部へ向かって傾斜する傾斜部を備え、
前記第２回転手段は、前記傾斜部と前記接触部とが接触するときの前記モータの回転数を、前記蓄積部と前記接触部とが接触するときの前記モータの回転数より低くすることを特徴とする請求項３記載のクラッチ装置。 The cam includes an inclined portion that is formed at a boundary between the accumulation portion and the second switching portion and is inclined from the accumulation portion toward the second switching portion,
The second rotating means makes the rotation speed of the motor when the inclined portion and the contact portion are in contact with each other lower than the rotation speed of the motor when the storage portion and the contact portion are in contact with each other. 4. The clutch device according to claim 3, wherein

前記第１回転手段により回転する前記モータの回転数は、前記第２回転手段により回転する前記モータの回転数より低いことを特徴とする請求項３又は４に記載のクラッチ装置。 5. The clutch device according to claim 3, wherein the rotation speed of the motor rotated by the first rotation means is lower than the rotation speed of the motor rotated by the second rotation means.

前記第２回転手段による前記モータの制御方式は微分制御が組み合わせられており、前記第１回転手段による前記モータの制御方式と異なることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のクラッチ装置。 6. The clutch according to claim 3, wherein the control method of the motor by the second rotation means is combined with differential control, and is different from the control method of the motor by the first rotation means. apparatus.

前記速度判断手段により走行速度が所定速度以下であると判断される場合に、前記蓄積部に接触する前記接触部が前記蓄積部の前記第１端へ近づくように前記モータを前記第１方向へ回転させる待機手段を備えていることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のクラッチ装置。 When the speed determining means determines that the traveling speed is equal to or lower than a predetermined speed, the motor is moved in the first direction so that the contact portion that contacts the storage portion approaches the first end of the storage portion. The clutch device according to any one of claims 2 to 6, further comprising standby means for rotating.