特開 2024-179343 断続装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179343

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】断続装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 41/08 20060101AFI20241219BHJP

   F16D 41/067 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

F16D41/08 Z

F16D41/067

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023098106

(22)【出願日】2023-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002505

【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】小野 拓洋

(72)【発明者】

【氏名】島田 圭

(57)【要約】

【課題】一方向のみの動力伝達を実現可能な断続装置を提供する。
【解決手段】第２断続部２２０は、第２駆動ギヤＧ１２と第１シャフト１８１との間に配置されるローラ２８１と、ローラ２８１を、第２駆動ギヤＧ１２と第１シャフト１８１とが一体回転可能な係合状態と、第２駆動ギヤＧ１２と第１シャフト１８１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、ピン２８３、ガイド２８４、及びリテーナ２８２と、を備える。第１シャフト１８１の中空穴の内周面と第２駆動ギヤＧ１２の外周面との間で、ローラ２８１が収容される空間を収容空間としたとき、収容空間のローラ２８１の円周方向の移動可能範囲において回転軸線Ｏに対する径方向の長さが異なるように形成されるとともに、径方向の長さが移動可能範囲の円周方向中央位置に対する一方側と他方側とで異なるよう形成される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項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、前記収容空間の前記係合子の円周方向の移動可能範囲において前記回転軸線に対する径方向の長さが異なるように形成されるとともに、前記径方向の長さが前記移動可能範囲の円周方向中央位置に対する一方側と他方側とで異なるよう形成される、断続装置。

【請求項2】

請求項１に記載の断続装置であって、
前記第２回転体の前記外周面は、前記一方側と前記他方側のうちの何れか一方に、前記径方向の外側に向かって突出する突出部を有する、断続装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の断続装置であって、
前記第２回転体の前記外周面は、平坦部と、前記一方側と前記他方側のうちの何れか一方に設けられた前記平坦部から前記径方向の外側に向かって延びる傾斜面と、を有する、断続装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、断続装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

例えば、特許文献１の電動義足では、断続装置に二方向クラッチが用いられ、ギヤの中空穴を挿通するシャフトの外周面に平坦部を設け、ローラが平坦部を周方向に移動可能に構成される。ローラが平坦部の一方側に位置するとき及び他方側に位置するとき、ローラがギヤとシャフトの間に噛み込んで係合状態となり、ギヤとシャフトとの間で動力が伝達される。一方、操作部によりローラが平坦部の周方向中央位置に維持されるとき、ギヤとシャフトとが相対回転し、ギヤとシャフト間で動力の伝達が遮断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２１／２５１５００号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

断続装置が組み込まれる装置によっては、円周方向において一方側の相対回転に対してのみ動力伝達させ、他方側の相対回転に対しては動力伝達させない場合もあり得る。

【0006】

本発明は、一方向のみの動力伝達を実現可能な断続装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、
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、前記収容空間の前記係合子の円周方向の移動可能範囲において前記回転軸線に対する径方向の長さが異なるように形成されるとともに、前記径方向の長さが前記移動可能範囲の円周方向中央位置に対する一方側と他方側とで異なるよう形成される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、第１回転体と第２回転体の一方向の相対回転に対し動力伝達を可能とし、他方向の相対回転に対し動力伝達を遮断する機構を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】電動自転車１０の側面図である。

【図2】動力伝達装置ＴＭを含む電動アシストユニット２０の模式図である。

【図3】動力伝達装置ＴＭの模式図である。

【図4】図３のＡ－Ａ断面図である。

【図5】断続部２２０、２３０の動作を示す図であり、（ａ）はロック状態を示す図、（ｂ）は空転状態を示す図である。

【図6】リテーナ２８２の斜視図である。

【図7】動力伝達装置ＴＭの変速操作状態を示す断面図であり、（ａ）は１速状態、（ｂ）は２速状態、（ｃ）は３速状態を示している。

【図8】動力伝達装置ＴＭの各変速操作状態における断続部２１０、２２０、２３０の状態（空転、ロック、強制フリー）を示す表と、２速状態における断続部２１０、２２０、２３０の断面とを示す図である。

【図9】ローラ２８１が収容空間Ｓ１において第１シャフト１８１の外周面と駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の中空穴の内周面に噛み込む条件を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態の断続装置について、断続装置を内蔵する電動自転車を例に図１～図９を参照して説明する。

【0011】

［電動自転車］
図１は、電動アシスト機能を備えた電動自転車１０を示している。電動自転車１０は、前輪７３と、後輪７８と、自転車フレーム６７と、バッテリ２と、バッテリ２により供給される電力によってアシスト力を発生する電動アシストユニット２０と、を備え、電動アシストユニット２０が発生する動力で走行をアシストする電動アシスト自転車である。

【0012】

自転車フレーム６７は、前端のヘッドパイプ６８と、ヘッドパイプ６８から後下りに車体前方から後方へ延びるダウンパイプ６９と、ダウンパイプ６９の後端に固着されて左右に延びる支持パイプ６６（図２参照）と、支持パイプ６６から上方に立ち上がるシートポスト７１と、支持パイプ６６から後方側に延出される左右一対のリヤフォーク７０と、を備える。

【0013】

ヘッドパイプ６８にはフロントフォーク７２が操向可能に支承され、フロントフォーク７２の下端に前輪７３が軸支されている。フロントフォーク７２の上端には操向ハンドル７４が設けられている。シートポスト７１から後方側に延出される左右一対のリヤフォーク７０の後端間には、駆動輪としての後輪７８が軸支されている。シートポスト７１には、上端にシート７６を備える支持軸７５が、シート７６の上下位置を調整可能として装着されている。

【0014】

シート７６の下方でシートポスト７１の前部には、電動アシストユニット２０へ電力を供給するバッテリ２が着脱可能に固定されている。

【0015】

自転車フレーム６７の支持パイプ６６を同軸に貫通するクランク軸８３の左端及び右端には一対のクランクペダル７９が連結される。クランクペダル７９に加えられた踏力はクランク軸８３へ伝達され、駆動スプロケット８０を介して無端状のチェーン８２へ入力される。チェーン８２は、駆動スプロケット８０と、後輪７８の車軸に設けられた従動スプロケット８１とに巻掛けられている。

【0016】

図２も参照して、電動アシストユニット２０は、モータＭと動力伝達装置ＴＭとを備え、自転車フレーム６７の支持パイプ６６周りに配置される。

【0017】

電動アシストユニット２０では、モータＭの出力軸２１と、クランク軸８３とがケース２４の内部に平行に配置される。クランク軸８３は、筒状のスリーブ２６の内側に第１ワンウェイクラッチ２８を介して回転自在に支持されている。モータＭの出力軸２１とスリーブ２６との間には、動力伝達装置ＴＭが設けられている。図３も参照して、動力伝達装置ＴＭは、入力ギヤＧ１から入力されるモータＭの動力を変速し、変速した動力を出力ギヤＧ２から出力する。モータＭの出力軸２１には、入力ギヤＧ１と噛み合うモータ出力ギヤ２１ａが固定されている。スリーブ２６の外周側には、出力ギヤＧ２と噛み合う従動ギヤ２６ａ及び駆動スプロケット８０が固定されている。したがって、モータＭの動力が、動力伝達装置ＴＭ、従動ギヤ２６ａ、及びスリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に伝達される。

【0018】

また、従動スプロケット８１と後輪７８との間には第２ワンウェイクラッチ３２が設けられている。

【0019】

このように構成された電動自転車１０では、クランクペダル７９を前進方向（正回転方向とも称す）に漕いだ場合には、第１ワンウェイクラッチ２８が係合してクランク軸８３の正回転動力がスリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に伝達され、さらにチェーン８２を介して従動スプロケット８１に伝達される。このとき第２ワンウェイクラッチ３２も係合することで、従動スプロケット８１に伝達された正回転動力が、後輪７８に伝達される。

【0020】

一方、クランクペダル７９を後進方向（逆回転方向とも称す）に漕いだ場合には、第１ワンウェイクラッチ２８が係合せず、クランク軸８３の逆回転動力がスリーブ２６に伝達されずクランク軸８３が空転する。

【0021】

また、例えば電動自転車１０を前進方向に押し進める場合のように、後輪７８から前進方向（正回転方向）の正回転動力が入力される場合、第２ワンウェイクラッチ３２が係合せず、後輪７８の正回転動力が従動スプロケット８１に伝達されない。そのため、後輪７８は、従動スプロケット８１に対し相対回転する。一方、電動自転車１０を後進方向に押し進める場合のように、後輪７８から後進方向（逆回転方向）の逆回転動力が入力される場合には、第２ワンウェイクラッチ３２が係合して後輪７８の逆回転動力が従動スプロケット８１に伝達され、さらにチェーン８２を介して駆動スプロケット８０に伝達される。また、このとき第１ワンウェイクラッチ２８も係合することから、駆動スプロケット８０に伝達された逆回転動力が、クランク軸８３及びクランクペダル７９に伝達されてクランク軸８３及びクランクペダル７９が逆回転する。

【0022】

スリーブ２６には、運転者がクランクペダル７９を踏む力（以下、ペダル踏力）によって発生するトルク値Ｔｑを検知するトルクセンサＳＥが設けられている。トルクセンサＳＥは、例えば、スリーブ２６の外周部に配設された磁歪式のトルクセンサから構成される。

【0023】

電動アシストユニット２０を制御する制御回路４０は、トルクセンサＳＥの出力値であるトルク値Ｔｑから運転者がクランクペダル７９を踏む力（以下、ペダル踏力）を算出し、このペダル踏力などに基づいて、動力伝達装置ＴＭの変速制御やモータＭの駆動制御を行う。

【0024】

［動力伝達装置の構成］
つぎに、電動アシストユニット２０に含まれる動力伝達装置ＴＭの構成について、図３～図６を参照しつつ説明する。

【0025】

図３に示すように、動力伝達装置ＴＭは、平行に配置される回転可能な第１シャフト１８１及び第２シャフト１８２と、第１シャフト１８１に一体回転可能に設けられる入力ギヤＧ１と、第１シャフト１８１に第１断続部２１０を介して接続される第１駆動ギヤＧ１１と、第１シャフト１８１に第２断続部２２０を介して接続される第２駆動ギヤＧ１２と、第１シャフト１８１に第３断続部２３０を介して接続される第３駆動ギヤＧ１３と、断続部２２０、２３０の状態を切り替える操作機構２４０と、第２シャフト１８２に一体回転可能に設けられる第１従動ギヤＧ２１、第２従動ギヤＧ２２、第３従動ギヤＧ２３及び出力ギヤＧ２と、を備える。

【0026】

入力ギヤＧ１は、前述したように、モータＭの出力軸２１に設けられるモータ出力ギヤ２１ａと噛み合い、モータＭの動力を第１シャフト１８１に入力する。

【0027】

第１駆動ギヤＧ１１及び第１シャフト１８１は、互いの回転軸線（以下、この回転軸線を回転軸線Ｏと称する）が一致するように、且つ、回転軸線Ｏ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。第１駆動ギヤＧ１１は内部に中空穴を有するとともに、中空穴内に第１シャフト１８１を配置可能に設けられる。第１駆動ギヤＧ１１は、第１従動ギヤＧ２１と噛み合って１速用動力伝達経路を構成する。

【0028】

第２駆動ギヤＧ１２及び第１シャフト１８１は、互いの回転軸線が一致するように、且つ、回転軸線Ｏ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。第２駆動ギヤＧ１２は内部に中空穴を有するとともに、中空穴内に第１シャフト１８１を配置可能に設けられる。第２駆動ギヤＧ１２は、第２従動ギヤＧ２２と噛み合って２速用動力伝達経路を構成する。

【0029】

第３駆動ギヤＧ１３及び第１シャフト１８１は、互いの回転軸線が一致するように、且つ、回転軸線Ｏ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。第３駆動ギヤＧ１３は内部に中空穴を有するとともに、中空穴内に第１シャフト１８１を配置可能に設けられる。第３駆動ギヤＧ１３は、第３従動ギヤＧ２３と噛み合って３速用動力伝達経路を構成する。

【0030】

出力ギヤＧ２は、前述したように、従動ギヤ２６ａと噛み合い、スリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に動力を伝達する。つまり、本実施形態の動力伝達装置ＴＭは、操作機構２４０の操作に応じて、モータＭの動力を３段階に変速し、変速した回転をスリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に伝達する。

【0031】

断続部２１０、２２０、２３０は、いずれも一方向の回転を伝達し、他方向の回転を伝達しないワンウェイクラッチである。ただし、第２断続部２２０及び第３断続部２３０は、一方向及び他方向の回転を伝達しない強制フリー状態に切り替え可能な強制フリー機能を備えたワンウェイクラッチであり、第１断続部２１０は、強制フリー機能を備えないワンウェイクラッチである。なお、第１断続部２１０は、強制フリー機能を備えない点を除き断続部２２０、第３断続部２３０と同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

【0032】

図４及び図５に示すように、断続部２２０、２３０は、第１シャフト１８１の外周面と駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の中空穴の内周面との間に形成される収容空間Ｓ１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（図３参照）と、第１シャフト１８１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１シャフト１８１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。

【0033】

断続部２２０、２３０では、ローラ２８１が係合子であり、操作機構２４０、ピン２８３、ガイド２８４、及びリテーナ２８２が、係合子（ローラ２８１）を係合状態と非係合状態とに操作する操作部に相当する。

【0034】

第１シャフト１８１の外周面と駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の内周面との径方向の間隔Ａは、ローラ２８１の直径Ｂよりも小さい。また、第１シャフト１８１の外周面には、周方向に所定の間隔で平坦部１８１ａが形成されており、平坦部１８１ａの周方向一方側では、間隔Ａが直径Ｂよりも小さく、平坦部１８１ａの周方向他方側では、間隔Ａが直径Ｂよりも大きい。また、平坦部１８１ａよりもさらに周方向他方側には、突出部１８１ｂが形成されている。

【0035】

突出部１８１ｂは、平坦部１８１ａから連続する仮想平坦面（図５の（ａ）の点線）に対し径方向の外側に向かって突出する。突出部１８１ｂは、周方向一方側からの周方向他方側に向かうにしたがって径方向の外側に向かう傾斜面１８１ｃを有する。ローラ２８１は、収容空間Ｓ１において、円周方向に沿って平坦部１８１ａ及び傾斜面１８１ｃを移動する。即ち、平坦部１８１ａ及び傾斜面１８１ｃがローラ２８１の移動可能範囲に相当する。

【0036】

したがって、回転軸線Ｏと直交する方向に延びる平面における第１シャフト１８１の外周面の形状は、収容空間のローラ２８１の円周方向の移動可能範囲において回転軸線Ｏに対する径方向の長さが異なるように形成されるとともに、径方向の長さが移動可能範囲の円周方向中央位置に対する一方側と他方側とで異なるよう形成される。

【0037】

ここで、ローラ２８１が噛み込む（係合する）条件について説明する。図９は、ローラ２８１が収容空間Ｓ１において第１シャフト１８１の外周面と駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の中空穴の内周面に噛み込んだ状態を示す図である。

【0038】

ローラ２８１と駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３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をクサビ角度θと称すると、図９に示すように、クサビ角度θ（２α）の半分の大きさであるαは、接触角である。接触角αは、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９の垂直抗力Ｎと摩擦力μＮの合力）のなす角度である。

【0039】

図９に示すように、ローラ２８１の係合状態では、垂直抗力をＮ、第１シャフト１８１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。

【0040】

μＮｃｏｓα＞Ｎｓｉｎα （１）

【0041】

上記（１）式を変形すると、下記（２）式となる。
μ＞ｔａｎα （２）

【0042】

したがって、平坦部１８１ａの周方向一方側では、上記（２）式を満たすように摩擦係数μ及び接触角α（図５の（ａ）も参照）が設定される。一方、突出部１８１ｂでは、上記（２）式を満たさないように摩擦係数及び接触角が設定される。即ち、突出部１８１ｂでは、傾斜面１８１ｃの摩擦係数が平坦部１８１ａの摩擦係数μと等しいとすると、接触角β（図５の（ｂ）参照）が下記（３）式を満たすように設定される。

【0043】

μ＜ｔａｎβ （３）

【0044】

したがって、ローラ２８１が第１シャフト１８１に対する周方向の移動が許容され、かつローラ２８１が第１シャフト１８１の外周面を周方向一方側に移動しようとする状態では、ローラ２８１が平坦部１８１ａの周方向一方側で第１シャフト１８１の外周面及び駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の内周面に噛み合い（係合状態）、第１シャフト１８１と駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３とが一方向において一体回転可能に接続される（ロック状態：図５の（ａ）参照）。

【0045】

また、ローラ２８１が第１シャフト１８１に対する周方向の移動が許容され、かつローラ２８１が第１シャフト１８１の外周面を周方向他方側に移動しようとする状態では、ローラ２８１が突出部１８１ｂ（傾斜面１８１ｃ）で第１シャフト１８１の外周面及び駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の内周面に噛み合わず（非係合状態）、第１シャフト１８１と駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３との相対回転が許容される（空転状態：図５の（ｂ）参照）。

【0046】

図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示すローラ２８１が平坦部１８１ａの周方向一方側で第１シャフト１８１の外周面及び駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の内周面に噛み合った係合状態から、駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３が第１シャフト１８１に対し相対的に反時計回りに回転した状態、即ち、ローラ２８１が突出部１８１ｂ（傾斜面１８１ｃ）で第１シャフト１８１の外周面及び駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の内周面に噛み合わない非係合状態へ移行した状態を示している。

【0047】

また、ローラ２８１が平坦部１８１ａの周方向他方側又は突出部１８１ｂ（傾斜面１８１ｃ）に強制的に保持される状態では、ローラ２８１が第１シャフト１８１の外周面及び駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３の内周面に噛み合わず（非係合状態）、第１シャフト１８１と駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３との相対回転が許容される（強制フリー状態：図４参照）。

【0048】

図６に示すように、リテーナ２８２は、第１シャフト１８１及び駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３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。

【0049】

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、駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３とリテーナ２８２との間に適度な摩擦を生じさせることで、強制フリー解除時における意図しない空転を防止する。なお、駆動ギヤＧ１２、Ｇ１３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リングなどであってもよい。

【0050】

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１シャフト１８１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。ピン２８３の径方向内側の端部は、操作ロッド２４１と当接するように設けられる。

【0051】

図３に示すように、操作機構２４０は、断続部２２０、２３０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１シャフト１８１は、回転軸線方向に延びる内部空間を有する中空軸であり、この内部空間に操作ロッド２４１が配置される。

【0052】

操作ロッド２４１の外周部には、後述する小径部２４１ｂ１、２４１ｂ２及び大径部２４１ｃ１、２４１ｃ２が形成されており、ピン２８３の内径端部（内端）に当接可能に構成される。操作ロッド２４１のポジションに応じて、小径部２４１ｂ１、２４１ｂ２及び大径部２４１ｃ１、２４１ｃ２がピン２８３を第１シャフト１８１の径方向に進退移動させたり、進退移動を許容したりすることで、断続部２２０、２３０の状態が切り替わる。

【0053】

より具体的に説明すると、操作ロッド２４１の外周部には、基端側（サーボモータ２４２側）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が所定の長さ及び間隔で形成されている。なお、操作ロッド２４１は、２つの断続部２２０、２３０を同時に制御可能に設けられているが、断続部２２０、２３０ごとに別々に設けられていてもよい。

【0054】

［動力伝達装置の動作］
つぎに、動力伝達装置ＴＭの動作について、図７及び図８を参照しつつ説明する。

【0055】

操作機構２４０の操作ロッド２４１は、図７の（ａ）に示す前位置にあるとき、第２大径部２４１ｃ２が第２断続部２２０のピン２８３を外径方向に押し出しつつ、第１大径部２４１ｃ１が第３断続部２３０のピン２８３を外径方向に押し出すことで、第２断続部２２０及び第３断続部２３０を強制フリー状態とする。即ち、２速用動力伝達経路及び３速用動力伝達経路が遮断状態となる。これにより、動力伝達装置ＴＭは、第１断続部２１０のみがロック可能な１速状態となり、モータＭの動力は、１速用動力伝達経路及びスリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に伝達される。

【0056】

また、操作機構２４０の操作ロッド２４１は、図７の（ｂ）に示す中位置にあるとき、第２小径部２４１ｂ２が第２断続部２２０のピン２８３が内径方向に戻ることを許容しつつ、第１大径部２４１ｃ１が第３断続部２３０のピン２８３を外径方向に押し出すことで、第２断続部２２０をロック状態、第３断続部２３０を強制フリー状態とする。即ち、２速用動力伝達経路が接続状態となり、３速用動力伝達経路が遮断状態となる。また、第１駆動ギヤＧ１１には、第２駆動ギヤＧ１２、第２従動ギヤＧ２２、、第２シャフト１８２及び第１従動ギヤＧ２１を介して、第１シャフト１８１よりも増速された回転動力が伝達されるので、第１断続部２１０は空転状態となる。

【0057】

より具体的に説明すると、モータＭの動力が入力ギヤＧ１から第１シャフト１８１に伝達されると、第１シャフト１８１と第１駆動ギヤＧ１１との相対回転により第１断続部２１０が接続状態となり第１駆動ギヤＧ１１が回転する。第１駆動ギヤＧ１１の回転は、第１駆動ギヤＧ１１と噛み合う第１従動ギヤＧ２１に伝達されて第２シャフト１８２を回転させる。また、モータＭの動力が入力ギヤＧ１から第１シャフト１８１に伝達されると、第１シャフト１８１と第２駆動ギヤＧ１２との相対回転により第２断続部２２０が接続状態となり第２駆動ギヤＧ１２が回転する。第２駆動ギヤＧ１２の回転は、第２駆動ギヤＧ１２と噛み合う第２従動ギヤＧ２２に伝達されて第２シャフト１８２を回転させる。第１駆動ギヤＧ１１及び第１従動ギヤＧ２１を介した伝達される第２シャフト１８２の回転と、第２駆動ギヤＧ１２及び第２従動ギヤＧ２２を介した伝達される第２シャフト１８２の回転とを比較すると、高速段側である第２駆動ギヤＧ１２及び第２従動ギヤＧ２２を介した伝達される第２シャフト１８２の回転の方が早い。そのため、第２駆動ギヤＧ１２及び第２従動ギヤＧ２２を介した伝達される第２シャフト１８２の回転によって第１駆動ギヤＧ１１が第１シャフト１８１よりも早く回され、第１断続部２１０において外径側の第１駆動ギヤＧ１１の方が内径側の第１シャフト１８１より早く回転する。そのため、図８に示すように、第１断続部２１０のローラ２８１は突出部１８１ｂ（傾斜面１８１ｃ）で噛み合わず、第１断続部２１０は空転状態となる。

【0058】

これにより、動力伝達装置ＴＭは、２速状態となり、モータＭの動力は、２速用動力伝達経路及びスリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に伝達される。

【0059】

また、操作機構２４０の操作ロッド２４１は、図７の（ｃ）に示す後位置にあるとき、第２小径部２４１ｂ２が第２断続部２２０のピン２８３が内径方向に戻ることを許容しつつ、第１小径部２４１ｂ１が第３断続部２３０のピン２８３が内径方向に戻ることを許容することで、第３断続部２３０をロック状態とする。即ち、３速用動力伝達経路が接続状態になると、第１駆動ギヤＧ１１には、第３駆動ギヤＧ１３、第３従動ギヤＧ２３、第２シャフト１８２及び第１従動ギヤＧ２１を介して、第１シャフト１８１よりも増速された回転動力が伝達されるので、第１断続部２１０は空転状態となる。また、第２駆動ギヤＧ１２には、第３駆動ギヤＧ１３、第３従動ギヤＧ２３、第２シャフト１８２及び第２従動ギヤＧ２２を介して、第１シャフト１８１よりも増速された回転動力が伝達されるので、第２断続部２２０も空転状態となる。

【0060】

より具体的に説明すると、モータＭの動力が入力ギヤＧ１から第１シャフト１８１に伝達されると、第１シャフト１８１と第１駆動ギヤＧ１１との相対回転により第１断続部２１０が接続状態となり第１駆動ギヤＧ１１が回転する。第１駆動ギヤＧ１１の回転は、第１駆動ギヤＧ１１と噛み合う第１従動ギヤＧ２１に伝達されて第２シャフト１８２を回転させる。また、モータＭの動力が入力ギヤＧ１から第１シャフト１８１に伝達されると、第１シャフト１８１と第２駆動ギヤＧ１２との相対回転により第２断続部２２０が接続状態となり第２駆動ギヤＧ１２が回転する。第２駆動ギヤＧ１２の回転は、第２駆動ギヤＧ１２と噛み合う第２従動ギヤＧ２２に伝達されて第２シャフト１８２を回転させる。さらに、モータＭの動力が入力ギヤＧ１から第１シャフト１８１に伝達されると、第１シャフト１８１と第３駆動ギヤＧ１３との相対回転により第３断続部２３０が接続状態となり第３駆動ギヤＧ１３が回転する。第３駆動ギヤＧ１３の回転は、第３駆動ギヤＧ１３と噛み合う第３従動ギヤＧ２３に伝達されて第２シャフト１８２を回転させる。

【0061】

第１駆動ギヤＧ１１及び第１従動ギヤＧ２１を介した伝達される第２シャフト１８２の回転と、第２駆動ギヤＧ１２及び第２従動ギヤＧ２２を介した伝達される第２シャフト１８２の回転と、第３駆動ギヤＧ１３及び第３従動ギヤＧ２３を介した伝達される第２シャフト１８２の回転と、を比較すると、最も高速段側である第３駆動ギヤＧ１３及び第３従動ギヤＧ２３を介した伝達される第２シャフト１８２の回転の方が早い。そのため、第３駆動ギヤＧ１３及び第３従動ギヤＧ２３を介した伝達される第２シャフト１８２の回転によって第１駆動ギヤＧ１１及び第２駆動ギヤＧ１２が第１シャフト１８１よりも早く回され、断続部２１０、２２０において外径側の駆動ギヤＧ１１、Ｇ１２の方が内径側の第１シャフト１８１より早く回転する。そのため、断続部２１０、２２０のローラ２８１は突出部１８１ｂ（傾斜面１８１ｃ）で噛み合わず、断続部２１０、２２０は空転状態となる。

【0062】

これにより、動力伝達装置ＴＭは、３速状態となり、モータＭの動力は、３速用動力伝達経路及びスリーブ２６を介して駆動スプロケット８０に伝達される。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

（１） 第１回転体（第２駆動ギヤＧ１２、第３駆動ギヤＧ１３）と第２回転体（第１シャフト１８１）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（操作機構２４０、ピン２８３、ガイド２８４、リテーナ２８２）と、を備える、断続装置（第２断続部２２０、第３断続部２３０）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、前記収容空間の前記係合子の円周方向の移動可能範囲において前記回転軸線に対する径方向の長さが異なるように形成されるとともに、前記径方向の長さが前記移動可能範囲の円周方向中央位置に対する一方側と他方側とで異なるよう形成される、断続装置。

【0066】

（１）によれば、第２回転体の外周面の形状を工夫することで、第１回転体と第２回転体の一方向の相対回転に対し動力伝達を可能とし、他方向の相対回転に対し動力伝達を遮断する機構を実現することができる。

【0067】

（２） （１）に記載の断続装置であって、
前記第２回転体の前記外周面は、前記一方側と前記他方側のうちの何れか一方に、前記径方向の外側に向かって突出する突出部（突出部１８１ｂ）を有する、断続装置。

【0068】

（２）によれば、第２回転体の外周面の一方側と他方側のうちの何れか一方に突出部を設けることで、第１回転体と第２回転体の一方向の相対回転に対し動力伝達を可能とし、他方向の相対回転に対し動力伝達を遮断する機構を実現することができる。

【0069】

（３） （１）又は（２）に記載の断続装置であって、
前記第２回転体の前記外周面は、平坦部と、前記一方側と前記他方側のうちの何れか一方に設けられた前記平坦部から前記径方向の外側に向かって延びる傾斜面と、を有する、断続装置。

【0070】

（３）によれば、第２回転体の外周面の一方側と他方側のうちの何れか一方に傾斜面を設けることで、第１回転体と第２回転体の一方向の相対回転に対し動力伝達を可能とし、他方向の相対回転に対し動力伝達を遮断する機構を実現することができる。

【符号の説明】

【0071】

１８１ 第１シャフト（第２回転体）
１８１ｂ 突出部
２２０ 第２断続部（断続装置）
２３０ 第３断続部（断続装置）
２４０ 操作機構（操作部）
２８１ ローラ（係合子）
２８２ リテーナ（操作部）
２８３ ピン（操作部）
２８４ ガイド（操作部）
Ｇ１２ 第２駆動ギヤ（第１回転体）
Ｇ１３ 第３駆動ギヤ（第１回転体）
Ｓ１ 収容空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】