Устройство сцепления для взаимного зацепления

Устройство сцепления для взаимного зацепления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к устройству сцепления для взаимного зацепления.

Уровень техники

[0002] Имеется существующее устройство сцепления для взаимного зацепления. Например, публикация заявки на патент Японии №2010-25279 (JP 2010-25279 A) описывает контроллер для электромагнитной муфты. Контроллер включает в себя первое средство установки и второе средство установки. Во время переключения пары элементов муфты из не сцепленного состояния в сцепленное состояние первое средство установки устанавливает первый ток возбуждения в качестве первоначального тока возбуждения для электромагнитного привода так, что плунжер ускоряется в направлении в результате приложения толкающей силы к плунжеру, и далее плунжер замедляется в направлении в результате того, что упругая сила превышает толкающую силу в ответ на величину хода. Второе средство установки устанавливает второй ток возбуждения, которой представляет собой новый ток возбуждения для электромагнитного привода, так, что после замедления плунжера удар, который возникает во время контакта плунжера со стопором, уменьшается.

[0003] По-прежнему существует возможность улучшения уменьшения удара из-за столкновения между перемещающимся элементом, таким как плунжер, и стопором. Например, рассматривается конфигурация, при которой пружина передачи, которая передает усилие привода, помещена между перемещающимся элементом и золотником. При этой конфигурации золотник и перемещающийся элемент являются относительно подвижными. В связи с этим существует ситуация, при которой величина хода золотника и величина хода перемещающегося элемента не совпадают друг с другом. Например, если перемещение золотника ограничено из-за контакта части с золотником, только перемещающийся элемент может выполнять ход, тогда как ход золотника остается остановленным. При такой конфигурации, если усилие регулируется на основе величины хода золотника, существует возможность, что шум столкновения не достаточно уменьшается, так как скорость перемещающегося элемента регулируется не точно.

Раскрытие изобретения

[0004] Изобретение обеспечивает устройство сцепления для взаимного зацепления, которое способно уменьшать шум столкновения из-за столкновения между перемещающимся элементом и стопором.

[0005] Аспект изобретения обеспечивает устройство сцепления для взаимного зацепления. Устройство сцепления для взаимного зацепления включает в себя механизм сцепления, перемещающийся элемент, привод, пружину передачи, возвратную пружину, стопор и электронный блок управления. Механизм сцепления представляет собой механизм взаимного зацепления, включающий в себя часть и золотник. Механизм сцепления выполнен с возможностью сцепления или расцепления при относительном перемещении части и золотника в аксиальном направлении. Перемещающийся элемент выполнен с возможностью перемещения в аксиальном направлении. Привод выполнен с возможностью приложения усилия к перемещающемуся элементу в направлении, в котором золотник сцепляется с частью. Пружина передачи помещена между перемещающимся элементом и золотником. Пружина передачи выполнена с возможностью передачи усилия привода от перемещающегося элемента к золотнику. Возвратная пружина выполнена с возможностью приложения толкающей силы к перемещающемуся элементу в направлении, противоположном направлению усилия привода. Стопор обеспечен в положении максимального хода перемещающегося элемента. Стопор выполнен с возможностью остановки перемещающегося элемента. Электронный блок управления выполнен с возможностью управления приводом. Электронный блок управления выполнен с возможностью (i) во время сцепления механизма сцепления выполнения первого управления с возможностью установки усилия привода равным усилию в первой области, и (ii) при возникновении состояния остановки на половине пути механизма сцепления в результате первого управления выполнения второго управления с возможностью установки усилия привода равным усилию, большему, чем усилие при первом управлении. Первая область представляет собой диапазон, в котором усилие привода в положении хода перемещающегося элемента больше, чем толкающая сила возвратной пружины. Первая область представляет собой область, в которой усилие привода меньше, чем сумма толкающей силы возвратной пружины в положении хода и максимальной толкающей силы, которая генерируется пружиной передачи в положении хода в случае, когда перемещение золотника ограничено.

[0006] В устройстве сцепления для взаимного зацепления электронный блок управления может быть выполнен с возможностью установки усилия, большего, чем усилие в первой области, для усилия привода при втором управлении.

[0007] В устройстве сцепления для взаимного зацепления привод может быть выполнен с возможностью притягивания перемещающегося элемента с использованием электромагнитной силы. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью (i)установки первого значения командного тока для значения командного тока при первом управлении, причем значение командного тока подается к приводу при первом управлении, (ii) установки второго значения командного тока, большего, чем первое значение командного тока, для значения командного тока при втором управлении, причем значение командного тока подается к электромагнитному приводу при втором управлении, и (iii) выполнения упреждающего управления с использованием первого значения командного тока и второго значения командного тока.

[0008] В устройстве сцепления для взаимного зацепления электронный блок управления может быть выполнен с возможностью установки третьего значения командного тока для значения командного тока при управлении током удержания с возможностью поддержания механизма сцепления в полностью сцепленном состоянии, причем значение командного тока подается к приводу при управлении током удержания, и третье значение командного тока представляет собой значение тока, меньшее, чем первое значение командного тока.

[0009] В устройстве сцепления для взаимного зацепления электронный блок управления может быть выполнен с возможностью (i) управления вращающейся машиной, соединенной с частью, и (ii) выполнения управления изменением крутящего момента с возможностью изменения выходного крутящего момента вращающейся машины при втором управлении.

[0010] При таким образом выполненном устройстве сцепления для взаимного зацепления электронный блок управления, обеспеченный в устройстве сцепления для взаимного зацепления, выполняет первое управление с возможностью установки усилия привода равным усилию в первой области во время сцепления механизма сцепления. Электронный блок управления выполняет второе управление с возможностью установки усилия привода равным усилию, большему, чем усилие при первом управлении, в случае, когда состояние остановки на половине пути механизма сцепления возникло в результате первого управления. Первая область представляет собой диапазон, в котором усилие привода в положении хода перемещающегося элемента больше, чем толкающая сила возвратной пружины. Первая область представляет собой диапазон, в котором усилие привода меньше, чем сумма толкающей силы возвратной пружины в положении хода и максимальной толкающей силы, которая генерируется пружиной передачи в положении хода в случае, когда перемещение золотника ограничено. Таким образом, предпочтительно возможно уменьшать шум столкновения из-за столкновения перемещающегося элемента со стопором.

Краткое описание чертежей

[0011] Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов выполнения изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы и на которых:

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, связанную с управлением сцеплением согласно первому варианту выполнения изобретения;

Фиг. 2 представляет собой схематический вид конфигурации транспортного средства согласно первому варианту выполнения;

Фиг. 3 представляет собой вид в поперечном сечении устройства сцепления для взаимного зацепления согласно первому варианту выполнения;

Фиг. 4 представляет собой вид сбоку механизма сцепления согласно первому варианту выполнения;

Фиг. 5 представляет собой вид, который показывает состояние, когда кромки зубьев контактируют друг с другом в механизме сцепления;

Фиг. 6 представляет собой вид, который показывает состояние, когда первые наклонные поверхности вершин зубьев собачек контактируют друг с другом в механизме сцепления;

Фиг. 7 представляет собой вид, который показывает состояние, когда вторые наклонные поверхности вершин зубьев собачек контактируют друг с другом в механизме сцепления;

Фиг. 8 представляет собой вид в поперечном сечении, который показывает состояние остановки на половине пути механизма сцепления согласно первому варианту выполнения;

Фиг. 9 представляет собой график, который показывает толкающую силу пружины передачи и толкающую силу возвратной пружины в механизме сцепления;

Фиг. 10 представляет собой график, который показывает усилие привода устройства сцепления для взаимного зацепления согласно первому варианту выполнения;

Фиг. 11 представляет собой временную диаграмму, связанную с управлением сцеплением согласно первому варианту выполнения;

Фиг. 12 представляет собой схематический вид конфигурации транспортного средства согласно второму варианту выполнения изобретения;

Фиг. 13 представляет собой схематический вид конфигурации транспортного средства согласно третьему варианту выполнения изобретения;

Фиг. 14 представляет собой схематический вид конфигурации транспортного средства согласно четвертому варианту выполнения изобретения; и

Фиг. 15 представляет собой схематический вид конфигурации транспортного средства согласно пятому варианту выполнения изобретения.

Осуществление изобретения

[0012] Далее устройство сцепления для взаимного зацепления согласно вариантам выполнения изобретения будет описано подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи. Изобретение не ограничено вариантами выполнения. Компоненты в следующих далее вариантах выполнения также охватывают компоненты, которые легко могут быть представлены специалистами в области техники, или по существу идентичные компоненты.

[0013] Первый вариант выполнения будет описан со ссылкой на Фиг. 1 - Фиг. 11. Настоящий вариант выполнения относится к устройству сцепления для взаимного зацепления. Фиг. 1 представляет собой блок-схему, связанную с управлением сцеплением согласно первому варианту выполнения изобретения. Фиг. 2 представляет собой схематический вид конфигурации транспортного средства согласно первому варианту выполнения. Фиг. 3 представляет собой вид в поперечном сечении, который показывает устройство сцепления для взаимного зацепления согласно первому варианту выполнения. Фиг. 4 представляет собой вид сбоку, который показывает механизм сцепления согласно первому варианту выполнения. Фиг. 5 представляет собой вид, который показывает состояние, когда кромки зубьев контактируют друг с другом. Фиг. 6 представляет собой вид, который показывает состояние, когда первые наклонные поверхности контактируют друг с другом. Фиг. 7 представляет собой вид, который показывает состояние, когда вторые наклонные поверхности контактируют друг с другом. Фиг. 8 представляет собой вид в поперечном сечении, который показывает состояние остановки на половине пути. Фиг. 9 представляет собой график, который показывает толкающие силы. Фиг. 10 представляет собой график, который показывает усилие привода согласно первому варианту выполнения. Фиг. 11 представляет собой временную диаграмму, связанную с управлением сцеплением согласно первому варианту выполнения.

[0014] Как показано на Фиг. 2, система 100 приведения в движение транспортного средства согласно первому варианту выполнения включает в себя двигатель 1, первую планетарную зубчатую передачу 10, вторую планетарную зубчатую передачу 20, первую вращающуюся машину MG1, вторую вращающуюся машину MG2 и устройство 60 сцепления для взаимного зацепления. Система 100 приведения в движение транспортного средства представляет собой систему приведения в движение для гибридного транспортного средства и включает в себя первую вращающуюся машину MG1 и вторую вращающуюся машину MG2 в дополнение к двигателю 1 в качестве источника мощности.

[0015] Двигатель 1 преобразует энергию сгорания топлива во вращательное движение и далее выдает вращательное движение. Вращающийся вал двигателя 1 соединен с входным валом 2. Входной вал 2 соединен с первым водилом 14 первой планетарной зубчатой передачи 10. Первая планетарная зубчатая передача 10 относится к односателлитному типу и включает в себя первое солнечное зубчатое колесо 11, первые сателлиты 12, первое кольцевое зубчатое колесо 13 и первое водило 14. Первое водило 14 соединено с входным валом 2 и вращается за одно целое с входным валом 2. Первые сателлиты 12 поддерживаются с возможностью вращения первым водилом 14.

[0016] Первое солнечное зубчатое колесо 11 соединено с вращающимся валом 3 ротора Rt1 первой вращающейся машины MG1 и вращается за одно целое с ротором Rt1. Устройство 60 сцепления для взаимного зацепления ограничивает вращение вращающегося вала 3 ротора Rt1. Устройство 60 сцепления для взаимного зацепления функционирует в качестве тормозного устройства, которое ограничивает вращение первого солнечного зубчатого колеса 11 и вращение первой вращающейся машины MG1.

[0017] Вторая планетарная зубчатая передача 20 размещена коаксиально с двигателем 1 и первой планетарной зубчатой передачей 10. Вторая планетарная зубчатая передача 20 относится к односателлитному типу и включает в себя второе солнечное зубчатое колесо 21, вторые сателлиты 22, второе кольцевое зубчатое колесо 23 и второе водило 24. Второе солнечное зубчатое колесо 21 соединено с ротором Rt2 второй вращающейся машины MG2 и вращается за одно целое с ротором Rt2 второй вращающейся машины MG2. Второе водило 24 закреплено так, чтобы не вращаться. Второе кольцевое зубчатое колесо 23 соединено с первым кольцевым зубчатым колесом 13 и вращается за одно целое с первым кольцевым зубчатым колесом 13.

[0018] Промежуточное ведущее зубчатое колесо 25 размещено на внешней периферии второго кольцевого зубчатого колеса 23. Промежуточное ведущее зубчатое колесо 25 находится в зацеплении с промежуточным ведомым зубчатым колесом 26. Промежуточное ведомое зубчатое колесо 26 соединено с ведущим сателлитом 27. Ведущий сателлит 27 находится в зацеплении с кольцевым зубчатым колесом 29 дифференциала блока 28 дифференциала. Кольцевое зубчатое колесо 29 дифференциала соединено с ведущими колесами 31 с помощью правого и левого ведущих валов 30.

[0019] Система 100 приведения в движение транспортного средства имеет режим движения EV и режим движения HV. Режим движения EV представляет собой режим движения, в котором транспортное средство перемещается с использованием второй вращающейся машины MG2 в качестве источника мощности. В режиме движения EV транспортное средство желательно перемещается при расцепленном устройстве 60 сцепления для взаимного зацепления и остановленном двигателе 1.

[0020] Режим движения HV представляет собой режим движения, в котором транспортное средство перемещается с использованием двигателя 1 в качестве источника мощности. В режиме движения HV транспортное средство способно перемещаться с использованием второй вращающейся машины MG2 в качестве источника мощности в дополнение к двигателю 1. Система 100 приведения в движение транспортного средства имеет первый режим движения HV и второй режим движения HV в качестве режима движения HV. Первый режим движения HV представляет собой режим движения HV, в котором первую вращающуюся машину MG1 заставляют функционировать в качестве приемника силы реакции. В первом режиме движения HV первая вращающаяся машина MG1 выдает крутящий момент силы реакции на крутящий момент двигателя и заставляет крутящий момент двигателя выдаваться с первого кольцевого зубчатого колеса 13.

[0021] Второй режим движения HV представляет собой режим движения, в котором устройство 60 сцепления для взаимного зацепления заставляют функционировать в качестве приемника силы реакции. Во втором режиме движения HV устройство 60 сцепления для взаимного зацепления сцеплено, и вращение первого солнечного зубчатого колеса 11 ограничено. Устройство 60 сцепления для взаимного зацепления функционирует в качестве приемника силы реакции на крутящий момент двигателя и заставляет крутящий момент двигателя выдаваться с первого кольцевого зубчатого колеса 13.

[0022] Электронный блок (ЭБУ) 50 управления представляет собой блок управления, который управляет системой 100 приведения в движение транспортного средства, и представляет собой, например, электронный блок управления, имеющий компьютер. ЭБУ 50 электрически соединен с каждым из двигателя 1, первой вращающейся машины MG1, второй вращающейся машины MG2 и устройства 60 сцепления для взаимного зацепления. ЭБУ 50 выполняет управление впрыском топлива, электронное управление дросселем, управление зажиганием, управление запуском и т.п. двигателя 1. ЭБУ 50 выполняет управление крутящим моментом, управление скоростью вращения и т.п. первой вращающейся машины MG1 и второй вращающейся машины MG2. ЭБУ 50 выдает команду на сцепление или команду на расцепление устройству 60 сцепления для взаимного зацепления.

[0023] Как показано на Фиг. 3, устройство 60 сцепления для взаимного зацепления согласно настоящему варианту выполнения включает в себя механизм 63 сцепления, перемещающийся элемент 66, привод 70, пружину 71 передачи, возвратную пружину 72, стопор 73 и блок 74 управления. Механизм 63 сцепления для взаимного зацепления включает в себя часть 62 и золотник 61 и сцепляется или расцепляется при относительном перемещении части 62 и золотника 61 в аксиальном направлении. Часть 62 представляет собой кольцеобразный элемент и размещена коаксиально с вращающимся валом 3. Часть 62 соединена с вращающимся валом 3 путем посадки на шлицах или т.п. и вращается за одно целое с вращающимся валом 3. Множество собачек 62а размещены на внешней периферии части 62. Собачки 62а размещены с равными интервалами в направлении по окружности. В спецификации, если не определено иное, «аксиальное направление» обозначает направление центральной оси X каждого из части 62 и золотника 61, а «радиальное направление» обозначает радиальное направление, перпендикулярное центральной оси Х. «Направление по окружности» обозначает направление вращения вокруг центральной оси X. Линии гребней собачек 62а продолжаются в аксиальном направлении.

[0024] Золотник 61 поддерживается втулкой 76 и является относительно подвижным в аксиальном направлении в отношении втулки 76. Втулка 76 прикреплена к стороне корпуса транспортного средства. Втулка 76 включает в себя первую стенку 76а, вторую стенку 76b и третью стенку 76с. Первая стенка 76а и третья стенка 76с представляют собой соответственно цилиндрические компоненты и размещены коаксиально друг с другом. Первая стенка 76а обеспечена к радиально внешней стороне третьей стенки 76с. Вторая стенка 76b соединяет один аксиальный конец первой стенки 76а с одним аксиальным концом третьей стенки 76с. В описании устройства 60 сцепления для взаимного зацепления в пределах аксиального направления направление, в котором золотник 61 перемещается по направлению к части 62, называется «направление сцепления», а направление, противоположное направлению сцепления, называется «направление расцепления». На Фиг. 3 направление с левой стороны листа в правую сторону листа представляет собой направление сцепления, а направление с правой стороны листа в левую сторону листа представляет собой направление расцепления. Вторая стенка 76b соединяет концы стороны расцепления первой стенки 76а и третьей стенки 76с.

[0025] Собачки 76d размещены на внутренней периферии третьей стенки 76с. Собачки 76d представляют собой внешние зубья, которые выступают радиально наружу. Собачки 61а, которые спарены с собачками 76d, обеспечены в золотнике 61. Собачки 61а размещены на внутренней периферии золотника 61. Собачки 61а золотника 61 сцеплены с собачками 76d втулки 76. Золотник 61 направляется собачками 76d и является относительно подвижным в аксиальном направлении в отношении втулки 76 и является относительно невращаемым в отношении втулки 76.

[0026] Часть 62 размещена на стороне сцепления третьей стенки 76с втулки 76. Собачки 62а части 62 и собачки 76d втулки 76 обращены друг к другу в аксиальном направлении. Собачки 61а золотника 61 имеют возможность перемещения в направлении сцепления, будучи направляемыми собачками 76d втулки 76, и сцепления с собачками 62а части 62. При одновременном зацеплении собачек 61а и с собачками 76d, и с собачками 62а втулка 76 соединяется с частью 62 с помощью золотника 61, и вращение части 62 ограничивается.

[0027] Привод 70 прикладывает усилие к перемещающемуся элементу 66 в направлении, в котором золотник 61 сцепляется с частью 62. Привод 70 включает в себя обмотку 67, первый хомут 68 и второй хомут 69. Первый хомут 68 и второй хомут 69 прикреплены к втулке 76 болтами или т.п. Первый хомут 68 и второй хомут 69 размещены на стороне сцепления втулки 76. Второй хомут 69 размещен на стороне сцепления первого хомута 68. Первый хомут 68 включает в себя первую стенку 68а, вторую стенку 68b и третью стенку 68с. Первая стенка 68а представляет собой цилиндрический компонент и размещена по внутренней периферии первой стенки 76а втулки 76. Вторая стенка 68b продолжается радиально внутрь из конца стороны расцепления первой стенки 68а. Вторая стенка 68b представляет собой кольцеобразный компонент. Третья стенка 68с представляет собой цилиндрический компонент и выступает из радиально внутреннего конца второй стенки 68b в направлении сцепления.

[0028] Второй хомут 69 имеет участок 69а корпуса и выступающий участок 69b. Участок 69а корпуса представляет собой кольцеобразный элемент и прикреплен к втулке 76. Выступающий участок 69b выступает из участка 69а корпуса в направлении расцепления. Выступающий участок 69b обращен к третьей стенке 68с первого хомута 68 в аксиальном направлении.

[0029] Обмотка 67 окружена первым хомутом 68 и вторым хомутом 69. Внешняя периферия обмотки 67 обращена к первой стенке 68а первого хомута 68 в радиальном направлении. Поверхность конца стороны расцепления обмотки 67 обращена ко второй стенке 68b первого хомута 68 в аксиальном направлении. Внутренняя периферия обмотки 67 обращена к третьей стенке 68с первого хомута 68 и выступающему участку 69b второго хомута 69 в радиальном направлении. Поверхность конца стороны сцепления обмотки 67 обращена к участку 69а корпуса второго хомута 69 в аксиальном направлении.

[0030] Перемещающийся элемент 66 включает в себя якорь 64 и плунжер 65 и является подвижным в аксиальном направлении. Якорь 64 включает в себя первый цилиндрический участок 64а, второй цилиндрический участок 64b и фланцевый участок 64с. Первый цилиндрический участок 64а и второй цилиндрический участок 64b представляют собой соответственно цилиндрические компоненты и размещены коаксиально с центральной осью X. Второй цилиндрический участок 64b расположен на стороне сцепления в отношении первого цилиндрического участка 64а. Второй цилиндрический участок 64b больше в диаметре, чем первый цилиндрический участок 64а. Первый цилиндрический участок 64а поддерживается с возможностью скольжения третьей стенкой 68с первого хомута 68 с помощью вкладыша 77. Второй цилиндрический участок 64b расположен между третьей стенкой 68с первого хомута 68 и выступающим участком 69b второго хомута 69 в аксиальном направлении. Фланцевый участок 64с размещен на конце стороны расцепления первого цилиндрического участка 64а. Фланцевый участок 64с представляет собой кольцеобразный компонент и выступает из первого цилиндрического участка 64а по направлению к радиально внутренней стороне.

[0031] Фланцевый участок 64с якоря 64 обращен к фланцевому участку 61b золотника 61 в аксиальном направлении. Фланцевый участок 61b обеспечен на конце стороны сцепления золотника 61. Фланцевый участок 61b представляет собой кольцеобразный компонент и выступает радиально наружу. Пружина 71 передачи размещена между фланцевым участком 64с якоря 64 и фланцевым участком 61b золотника 61. Пружина 71 передачи помещена между перемещающимся элементом 66 (якорем 64 и плунжером 65) и золотником 61 и передает усилие привода 70 от перемещающегося элемента 66 к золотнику 61. Пружина 71 передачи согласно настоящему варианту выполнения представляет собой спиральную пружину и размещена между фланцевым участком 64с и фланцевым участком 61b в сдавленном состоянии, то есть сжатом состоянии. Конец стороны расцепления пружины 71 передачи прикреплен к фланцевому участку 64с якоря 64. Конец стороны сцепления пружины 71 передачи прикреплен к фланцевому участку 61b золотника 61.

[0032] Плунжер 65 включает в себя участок 65а корпуса и фланцевый участок 65b. Участок 65а корпуса представляет собой цилиндрический компонент и соединен с якорем 64. Участок 65а корпуса прикреплен к концу стороны сцепления первого цилиндрического участка 64а якоря 64 путем посадки с натягом или т.п. Участок 65а корпуса поддерживается с возможностью скольжения выступающим участком 69b второго хомута 69 с помощью вкладыша 78. Фланцевый участок 65b представляет собой кольцеобразный компонент и выступает из участка 65а корпуса по направлению к радиально внутренней стороне. Фланцевый участок 65b обращен к фланцевому участку 61b золотника 61 в аксиальном направлении.

[0033] Стопор 73 обеспечен во втором хомуте 69. Стопор 73 обеспечен на поверхности стенки стороны расцепления второго хомута 69, то есть поверхности стенки, которая обращена к плунжеру 65 в аксиальном направлении. Второй хомут 69 имеет кольцеобразную канавку. Стопор 73 представляет собой нижнюю поверхность канавки. Стопор 73 ограничивает максимальное значение величины перемещения (величины хода) плунжера 65 в направлении сцепления. Другими словами, стопор 73 обеспечен в положении максимального хода перемещающегося элемента 66 (якоря 64 и плунжера 65) и регулирует положение максимального хода перемещающегося элемента 66. При приведении в движение перемещающегося элемента 66 в направлении сцепления с помощью усилия привода 70 и при контакте поверхности 65с дистального конца плунжера 65 со стопором 73 перемещение перемещающегося элемента 66 в направлении сцепления ограничивается. Поверхность 65с дистального конца представляет собой поверхность конца стороны сцепления участка 65а корпуса плунжера 65.

[0034] Возвратная пружина 72 прикладывает толкающую силу к перемещающемуся элементу 66 в направлении, противоположном направлению усилия привода 70. Возвратная пружина 72 размещена между фланцевым участком 65b плунжера 65 и вторым хомутом 69. Возвратная пружина 72 согласно настоящему варианту выполнения представляет собой спиральную пружину. Возвратная пружина 72 размещена между фланцевым участком 65b и вторым хомутом 69 в сдавленном состоянии, то есть сжатом состоянии. Конец стороны расцепления возвратной пружины 72 прикреплен к плунжеру 65. Конец стороны сцепления возвратной пружины 72 прикреплен ко второму хомуту 69. Когда привод 70 не генерирует усилие, перемещающийся элемент 66 перемещается в первоначальное положение, показанное на Фиг. 3, с помощью толкающей силы возвратной пружины 72 в направлении расцепления. Первоначальное положение перемещающегося элемента 66 представляет собой положение, в котором якорь 64 контактирует со второй стенкой 76b втулки 76. Величина хода перемещающегося элемента 66 представляет собой величину перемещения, посредством которого перемещающийся элемент 66 переместился из первоначального положения в направлении сцепления.

[0035] Датчик 75 хода представляет собой датчик, который обнаруживает величину хода золотника 61. Когда привод 70 не генерирует усилие, золотник 61 перемещается в первоначальное положение, показанное на Фиг. 3, с помощью толкающей силы возвратной пружины 72 в направлении расцепления. Первоначальное положение золотника 61 представляет собой положение, в котором золотник 61 контактирует со второй стенкой 76b втулки 76. Величина хода золотника 61, которая обнаруживается датчиком 75 хода, представляет собой величину перемещения, посредством которого золотник 61 переместился из первоначального положения в направлении сцепления. Сигнал, который обозначает величину хода, обнаруживаемую датчиком 75 хода, представляет собой выход к блоку 74 управления.

[0036] Блок 74 управления управляет приводом 70. Привод 70 согласно настоящему варианту выполнения представляет собой электромагнитный привод, который притягивает перемещающийся элемент 66 с использованием электромагнитной силы. Блок 74 управления управляет значением тока, при котором обмотка 67 привода 70 возбуждается. При возбуждении обмотки 67 вокруг обмотки 67 генерируется магнитное поле. Первый хомут 68, второй хомут 69 и якорь 64 намагничиваются сгенерированным магнитным полем так, что генерируется усилие, которое притягивает якорь 64 по направлению к стороне сцепления. Направление усилия привода 70 представляет собой направление, в котором золотник 61 сцепляется с частью 62. То есть, привод 70 прикладывает усилие к перемещающемуся элементу 66 в направлении, в котором золотник 61 сцепляется с частью 62.

[0037] Усилие привода 70 переключается при значении тока, при котором обмотка 67 возбуждается. Усилие привода 70 увеличивается при увеличении значения тока. Усилие привода 70 переключается при величине хода перемещающегося элемента 66, то есть размере зазора в аксиальном направлении между якорем 64 и выступающим участком 69b второго хомута 69. Усилие привода 70 увеличивается при увеличении величины хода перемещающегося элемента 66.

[0038] В устройстве 60 сцепления для взаимного зацепления согласно настоящему варианту выполнения перемещающийся элемент 66 и золотник 61 соединены друг с другом с помощью пружины 71 передачи, и перемещающийся элемент 66 и золотник 61 являются относительно подвижными в аксиальном направлении. Таким образом, как будет описано ниже, реагирование и т.п. во время сцепления механизма 63 сцепления улучшается.

[0039] В механизме 63 сцепления для взаимного зацепления перемещение золотника 61 может быть ограничено контактом собачек 61а золотника 61 с собачками 62а части 62 в процессе сцепления.

[0040] Как показано на Фиг. 4, каждые из вершин зубьев собачек 61а и вершин зубьев собачек 62а скошены. Каждая из собачек 61а золотника 61 имеет кромку 61с зуба, первую наклонную поверхность 61d и вторую наклонную поверхность 61е. Кромка 61с зуба представляет собой поверхность конца стороны сцепления и представляет собой поверхность, перпендикулярную аксиальному направлению. Каждая из первой наклонной поверхности 61d и второй наклонной поверхности 61е наклонена в отношении аксиального направления. В направлении вращения части 62 то же самое направление, что и направление вращения двигателя 1, называется «направление вращения вперед», а направление, противоположное направлению вращения вперед, называется «направление обратного вращения». Первая наклонная поверхность 61d обеспечена на конце стороны обратного вращения каждой из собачек 61а и наклонена так, что наклонная поверхность продолжается в направлении расцепления при продолжении наклонной поверхности в направлении обратного вращения. Вторая наклонная поверхность 61е обеспечена на конце стороны вращения вперед каждой из собачек 61а и наклонена так, что наклонная поверхность продолжается в направлении расцепления при продолжении наклонной поверхности в направлении вращения вперед.

[0041] Каждая из собачек 62а части 62 имеет кромку 62с зуба, первую наклонную поверхность 62d и вторую наклонную поверхность 62e. Кромка 62с зуба представляет собой поверхность конца стороны расцепления и представляет собой поверхность, перпендикулярную аксиальному направлению. Каждая из первой наклонной поверхности 62d и второй наклонной поверхности 62e наклонена в отношении аксиального направления. Первая наклонная поверхность 62d обеспечена на конце стороны вращения вперед каждой из собачек 62а и наклонена так, что наклонная поверхность продолжается в направлении сцепления при продолжении наклонной поверхности в направлении вращения вперед. Вторая наклонная поверхность 62e обеспечена на конце стороны обратного вращения каждой из собачек 62а и наклонена так, что наклонная поверхность продолжается в направлении сцепления при продолжении наклонной поверхности в направлении обратного вращения.

[0042] При сцеплении собачек 61а золотника 61 с собачками 62а части 62 перемещение золотника 61 в аксиальном направлении может быть ограничено контактом собачек 61а с собачками 62а. Например, как показано на Фиг. 5, при контакте кромки 61с зуба каждой из собачек 61а с кромкой 62с зуба каждой из собачек 62а вращение части 62 может быть остановлено до тех пор, пока кромка 61с зуба контактирует с кромкой 62с зуба с помощью усилия привода 70. В результате перемещение золотника 61 в аксиальном направлении ограничивается, и существует возможность, что сцепление золотника 61 с частью 62 не происходит.

[0043] Как показано на Фиг. 6, перемещение золотника 61 в аксиальном направлении может быть ограничено контактом первой наклонной поверхности 61d каждой из собачек 61а с первой наклонной поверхностью 62d каждой из собачек 62а. Когда первые наклонные поверхности 61d, 62d контактируют друг с другом, и когда отношение между усилием привода 70, силой реакции, которая воздействует на собачки 62а, и силой трения на каждой контактной поверхности удовлетворяет условию остановки, вращение части 62 может быть остановлено до тех пор, пока первые наклонные поверхности 61 контактируют друг с другом. В результате перемещение золотника 61 в аксиальном направлении ограничивается так, что существует возможность, что сцепление золотника 61 с частью 62 не происходит. Сила реакции, которая воздействует на каждую из собачек 62а, вызывается, например, крутящим моментом, инерцией, трением вращения и т.п. от ведущих колес 31 или первичного движителя, такого как двигатель 1.

[0044] Как показано на Фиг. 7, перемещение золотника 61 в аксиальном направлении может быть ограничено контактом второй наклонной поверхности 61е каждой из собачек 61а со второй наклонной поверхностью 62e каждой из собачек 62а. Когда вторые наклонные поверхности 61e, 62e контактируют друг с другом и когда отношение между усилием привода 70, силой реакции, которая воздействует на каждую из собачек 62а, и силой трения на контактных поверхностях удовлетворяет условию остановки, вращение части 62 может быть остановлено до тех пор, пока вторые наклонные поверхности 61e, 62e контактируют друг с другом. В результате перемещение золотника 61 в аксиальном направлении ограничивается так, что существует возможность, что сцепление золотника 61 с частью 62 не происходит.

[0045] В отличие от ситуаций контакта, показанных на Фиг. 5 - Фиг. 7, также возможно, что перемещение золотника 61 в аксиальном направлении ограничивается до тех пор, пока поверхность стороны каждой из собачек 61а контактирует с поверхностью стороны соответствующей одной из собачек 62а. В этой спецификации состояние, когда перемещение золотника 61 в аксиальном направлении ограничивается контактом золотника 61 с частью 62, называется «состояние остановки на половине пути». Состояние остановки на половине пути представляет собой состояние, когда перемещение золотника 61 в аксиальном направлении ограничивается, несмотря на то, что величина хода золотника 61 не достигает заданной величины хода при полном сцеплении.

[0046] В устройстве 60 сцепления для взаимного зацепления согласно настоящему варианту выполнения золотник 61 упруго поддерживается перемещающимся элементом 66 с помощью пружины 71 передачи. В состоянии остановки на половине пути, которое показано на Фиг. 8, пружина 71 передачи сжимается, и плунжер 65 и золотник 61 располагаются на расстоянии друг от друга. Кинетическая энергия золотника 61 преобразуется в потенциальную энергию пружины 71 передачи. Когда состояние остановки на половине пути отклоняется от этого состояния, и далее золотник 61 становится относительно под