JP2011133103A - 差動制御式２方向クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 保持器を差動制御すると共に、正転方向及び逆転方向ともに確実に回転をロックでき、また、空転状態にあっても、ドラグトルクが発生しない差動制御式２方向クラッチを提供する。
【解決手段】 内周にカム部を有する外輪と、外輪に対して内径方向に離間され、前記外輪に対して回転自在で同心状に配置される内輪と、外輪と内輪との間に配置され、トルクを伝達するトルク伝達部材と、トルク伝達部材を保持し、周方向に摺動可能であって、差動制御される保持器と、保持器に支持され、トルク伝達部材をカム面に係合するように付勢可能なスプリングとを備えた差動制御式２方向クラッチ。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車の動力伝達機構や補機駆動系等に用いられ、正転方向と逆転方向の２方向で動力の伝達及び遮断を行なう差動制御式２方向クラッチに関する。

一般に、２方向クラッチは、自動車の動力伝達機構や補機駆動系等において、動力の伝達経路を切換える手段として用いられている。例えば、内燃機関と電動モータとの二つの動力源を有するハイブリッドカーでは、内燃機関に加えて電動モータによる走行を行う場合、電動モータの動力を正逆両回転方向で２方向クラッチを介して出力軸に伝達させている。また、特許文献１乃至３に記載のように、２方向クラッチは、電動モータを併用した補機駆動系や四輪駆動車のセンタデフ等にも採用されている。

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
特開２００２−５２００号公報 特開平６−３４４７９６号公報 特開平１０−５３０４４号公報

上述した特許文献における２方向クラッチは、内輪と外輪とのいずれか一方に円筒面を形成すると共に、内輪と外輪とのいずれか他方にカム面を形成し、円筒面とカム面との間にローラやスプラグ等のトルク伝達部材を介装したもので、トルク伝達部材をカム面の中立位置あるいは一方の係合位置に保持し、電磁クラッチ機構や摩擦駆動機構によりトルク伝達部材を保持する保持器の位相を切り替える構成を採っている。

ところが、トルク伝達部材がカム面の中立位置に保持されるものにあっては、トルク伝達部材が保持器に設けた付勢手段により保持される構成のため、中立位置に確実に保持できないという問題点があった。一方、トルク伝達部材がカム面の一方の係合位置に保持されるものにあっては、円筒面とトルク伝達部材とが摺接することになるため、２方向クラッチの非作動時（空転時）においてドラグトルク（引き摺りトルク）が発生し、それに起因する燃費の低下等が起こるという問題点があった。

従って、本発明の目的は、保持器を差動制御すると共に、正転方向及び逆転方向ともに確実に回転をロックでき、また、空転状態にあっても、ドラグトルクの発生しない差動制御式２方向クラッチを提供することである。

上記目的を達成するため、本願発明の差動制御式２方向クラッチは、
内周にカム部を有する外輪と、外輪に対して内径方向に離間され、前記外輪に対して回転自在で同心状に配置される内輪と、外輪と内輪との間に配置され、トルクを伝達するトルク伝達部材と、トルク伝達部材を保持し、周方向に摺動可能であって、差動制御される保持器と、保持器に支持され、トルク伝達部材をカム面に係合するように付勢可能なスプリングとを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、以下のような効果が得られる。
保持器を差動制御すると共に、正転方向及び逆転方向ともに確実に回転をロックでき、また、空転状態にあっても、ドラグトルクが発生しない。

本発明の一実施例の差動制御式２方向クラッチの軸方向断面図である。 本発明の一実施例を示す差動制御式２方向クラッチの部分断面図であり、正転方向でトルク伝達をしている状態を示している。 図２の状態におけるスイッチングプレートの位置を示す差動制御式２方向クラッチの正面図である。 本発明の一実施例を示す差動制御式２方向クラッチの部分断面図であり、逆転方向でトルク伝達をしている状態を示している。 図４の状態におけるスイッチングプレートの位置を示す差動制御式２方向クラッチの正面図である。 本発明の一実施例を示す差動制御式２方向クラッチの部分断面図であり、空転状態を示し、内外輪間でトルク伝達が行なわれていない状態を示している。 図６の状態におけるスイッチングプレートの位置を示す差動制御式２方向クラッチの正面図である。 本発明の差動制御式２方向クラッチの作動を説明するための模式断面図であり、正転方向でトルク伝達をしている状態を示している。 本発明の差動制御式２方向クラッチの作動を説明するための模式断面図であり、逆転方向でトルク伝達をしている状態を示している。 本発明の差動制御式２方向クラッチの作動を説明するための模式断面図であり、中立位置にありトルクを伝達していない空転状態を示している。

本発明で使用する用語「トルク伝達部材」は、外輪のカム面と内輪の外周面に係合（噛み合う）し、トルクを伝達する部材を示す。外輪のカム面に係合することができるものであれば、形状は問わない。トルク伝達部材の例としては、ローラ、球体、球体状のスプラグなど、各種の形態が可能である。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。尚、以下説明する実施例は本発明を例示として説明するものであって、本発明を限定するものではないことは言うまでもない。また、各図面中同一部分は同一符号で表わしてある。

図１は、本発明の実施例による差動制御式２方向クラッチの軸方向断面図である。

図１に示すように、２方向クラッチ３０は、不図示の軸受を介して図示しないハウジングに支持された出力軸、すなわち時計方向または反時計方向の２方向で回転自在の内輪２と、スプライン６０により図示しないハウジングに回転不能に連結された外輪１とを有している。内輪２は、軸受６３を介して外輪１に回転可能に支持されている。

外輪１の内周には複数のカム部１２（後述）が形成され、内輪２の外周面と各カム部１２との間にローラ３が介装されている。ローラ３は、外輪１と内輪２との間に配置された一対の保持器６、７（後述）に保持されており、後述のアコーディオンスプリング５によりカム部１２のカム面に噛み合う方向に付勢されている。

２方向クラッチ３０の軸方向の一端面には、外輪１に所定範囲で回動自在に嵌合した環状のスイッチングプレート５０（詳細は後述）が設けられ、スイッチングプレート５０のレバー５１を切り替えることで、２方向クラッチの回転方向を制御している。スイッチングプレート５０は、外輪１に固定されたリテーナ６１により軸方向に抜けるのを防止されている。

不図示の駆動軸と連結した内輪２のみが回転している場合、本実施形態では、後述のように、ローラ３がカム面４０、４１に対して中立となっているため、２方向クラッチ３０によって内輪２の回転が阻害されず、ドラグトルクに起因する動力損失等が起こらない。

すなわち、ローラ３が中立状態では内輪２は両方向にフリーな状態で回転することができる。図２及び図３に示すように、ローラ３が右方向にかみ合うと内輪２は正回転（時計方向）の回転を阻まれ逆回転のみ回転することができる。また、図４及び図５に示すように、ローラ３が左方向に噛み合った時は、逆回転（反時計回転）に内輪２が阻まれ正回転方向のみ回転することができる。本発明の２方向クラッチ３０は、正逆２方向の動力伝達が可能な部位に用いられ、レバー５１を切り替えることによって片方の動力のみを伝達することができ、中立時では両方の力の伝達を遮断することができる。

レバー５１と一体のスイッチングプレート５０は、保持器６乃至９の摺動（移動）を制限している。これにより、レバー５１を正方向（時計方向）へ変位させた場合、保持器６乃至９は、後述のように、コイルスプリング２５を撓めながら、保持器の凸部が移動制限凹部１０の端面に当接するまで外輪１に対して相対的に摺動し、この時点でローラ３がカム面４０に係合する。その結果、内輪２の時計方向への回転は制限され、内輪２が反時計方向にのみ回転できるようになる。

一方、レバー５１を逆転方向（反時計方向）へ変位させた場合、ローラ３がカム面４１に係合するため、内輪２の反時計方向への回転は制限され、内輪２は、時計方向にのみ回転できるようになる。

図２及び図３は、本発明の一実施例の２方向クラッチ３０が、正転方向（時計方向）で噛み合って、内輪２が反時計方向にのみ回転している状態を示している。図２を参照して、差動制御式２方向クラッチ３０の構成を説明する。尚、以下の説明では、「差動制御式２方向クラッチ」を、説明の簡略化のため、「２方向クラッチ」と称する。また、以下の説明は、本発明を例示するものであり、限定するものでないことは言うまでもない。

２方向クラッチ３０は、円筒形の内周面を有する外輪１と、外輪１に対して内径方向に離間され、相対回転自在に同心状に配置され、円筒形の外周面を有する内輪２とを備えている。２方向クラッチ３０は、更に外輪１と内輪２との間に配置され、トルクを伝達する複数のトルク伝達部材、すなわち円筒形の外形で、円形の軸方向断面を有するローラ３と、ローラ３を保持する保持器６、７、８、９を備えている。ローラ３は周方向に転動自在で、また保持器６乃至９は、周方向に摺動自在に配置されている。

外輪１の内周面には、径方向外方に向かって窪んだ凹部として、ポケット４が形成されている。ポケット４は、円周方向において等間隔で６箇所設けられている。ポケット４の外周壁には、ローラ３が噛み合う（係合する）カム部１２が形成されている。

外輪１と内輪２との間に画成される環状の空間に配置される保持器６乃至９は、それぞれ環状の空間と相補的な断面形状をしている。各保持器６乃至９は、外輪１の内周面と相補的な曲率を有する上面と、内輪２の外周面と相補的な曲率を有する底面とを備えている。一対の保持器６及び７は、ほぼ同一の形状を有し、それぞれ周方向の端面１５及び１６に後述のスプリングを保持する凹部（後述）が設けられている。また他方の端面１７及び１８には何も設けられておらず、図１に示すように、他方の端面１７と１８で互いに当接可能に対向している。図８乃至１０に示すように、保持器６及び７は端面１５と端面１６とでローラ３を挟むように配置されている。

ローラ３の数に応じて、周方向に複数設けられる保持器のうち一部は、保持器６及び７と構成が異なっている。周方向の一箇所に設けられる保持器８及び９は、周方向の両端面に凹部を備えている。保持器８の周方向の一端面１９は、保持器６及び７の端面１５及び１６と同じ構成であり、スプリングを挿着する凹部３１が設けられている。また、保持器８の周方向の一端面２０には、コイルスプリング２５を挿着する凹部２６が設けられている。

保持器９の周方向の一端部２１は、保持器６及び７の端面１５及び１６と同じ構成であり、スプリングを挿着する凹部３２が設けられている。また、保持器９の周方向の一端面２２には、コイルスプリング２５を挿着する凹部２８が設けられている。凹部２６と凹部２８とは、ほぼ同形状であり、保持器８と９が端面２０及び２２を接すると、対向して配置され、コイルスプリング２５が配置された一つの周方向空間を画成する。

保持器８は、端面２０と面一で、端面２０から外径方向に延在する凸部２７を、また保持器９は、端面２２と面一で端面２２から外径方向に延在する凸部２９をそれぞれ有する。この凸部２７と２９は、外輪１の内周面に、外径方向に窪んで設けられた移動制限凹部１０に嵌合し、凹部１０の周方向長さの範囲で移動可能となっている。凸部２７と２９の周方向での移動を制限する移動制限凹部１０は、周方向の１箇所でポケット４間に設けられる。

移動制限凹部１０は周方向の両端部１３及び１４を備え、後述する作用により、凸部２７は端部１４に、また凸部２９は端部１４に当接することで移動が制限される。

保持器６及び７のそれぞれの凹部３３及び３４（図８乃至図１０）には、ローラ３に付勢力を与えるために、アコーディオンスプリング５が挿着されている。また、ローラ３が噛み合うカム部１２は、外輪１と内輪２とが反時計方向の回転時にローラ３が噛み合うカム面４０と、時計方向の回転時にローラ３が噛み合うカム面４１と、カム面４０とカム面４１との中間に形成され空転時にローラ３が保持される空転面４２とを備えている。

カム面４０、カム面４１、空転面４２は、図示のように外輪１のポケット４に連続的に形成され、それぞれ所定の曲率を有する面となっている。カム面４０及び４１は、外径側から内径側に傾斜する曲面として形成されているが、カム機能を有するものであれば、直線状の斜面として形成してもよい。

保持器６乃至９のアコーディオンスプリング５が挿着される凹部を有する端面、１５、１６、１９、２１は、それぞれ同様の形状を有する。凹部を形成する外径側のフランジと内径側のフランジとは、その周方向の長さが異なる。例えば、図８乃至１０に示すように、保持器６では、外径側フランジ４４は、内径側フランジ４３より周方向の長さが短くしてある。また、保持器７では、外径側フランジ４５は、内径側フランジ４６より周方向の長さが短くしてある。これは、すべての保持器のアコーディオンスプリング５を挿着する端面に共通の構成である。

他の保持器と異なる形状を有する保持器８及び９は、軸方向の一端面に軸方向に突出する円筒状の突起２３と２４をそれぞれ備えている。これらの突起２３及び２４は、図３などに示すスイッチングプレート５０の周方向の長孔５２に嵌合している。環状のスイッチングプレート５０は、２方向クラッチ３０の回転方向を切り替えるレバー５１を備えて、２方向クラッチ３０の軸方向の一端に回動可能に取り付けられている。

２方向クラッチ３０は、保持器６及び７を円周方向で４箇所に、一対の保持器８及び９を円周方向で２箇所に設けている。一対の保持器８及び９は、円周方向でほぼ１８０度位相が異なる場所に配置されており、保持器６及び７は、一対の保持器８及び９の間に２組配置されている。ローラ３は円周方向で６個配置されている。もちろん、これらの数は必要に応じて変更することが可能である。

保持器は、環状に複数設けられ、スイッチングプレート５０に係合する一対の保持器８及び９と、スイッチングプレート５０に係合しない保持器６及び７とを有している。

以下、図２乃至図１０を参照して、本発明の一実施例の２方向クラッチ３０の動作を説明する。以下の説明では、外輪１を固定状態とし、内輪２の回転が外輪側に伝達されることとする。尚、図３、５，７は、図１に示す２方向クラッチを図中右方向から見た正面図であり、リテーナ６１は図示を省略している。

［時計方向（正転方向）での噛み合い状態］
図２及び図３は、２方向クラッチ３０が、時計方向（正転方向）で噛み合っている状態を示す。図２ではスイッチングプレート５０の図示を省略している。

図３に示すように、レバー５１を正転方向に切り替えると、スイッチングプレート５０の長孔５２に嵌合した保持器８の突起２３が、長孔５２の端部５３に衝合して、それ以上時計方向にスイッチングプレート５０が回動できなくなる。これは、スイッチングプレート５０の回動により、時計方向に移動した保持器８の端面２０が、図２から明らかなように、保持器９の端面２２と当接しているからである。端面２０と端面２２とが当接することで、保持器８の凸部２７と保持器９の凸部２９とも当接する。これにより、保持器８の移動により押されて周方向に変位した保持器９は、見かけ上、保持器８と一体になって移動し、凸部２９が移動制限凹部１０の周方向の端部１４に当接すると、保持器９はそれ以上移動できなくなる。

上述の状態になると、図２に示すように、保持器９の端部２１は、ローラ３によってカム面４０方向に移動させられ、端部２１の凹部に挿着されたアコーディオンスプリング５によって、時計方向に付勢される。これにより、ローラ３は、カム面４０と内輪２の内周面に係合、すなわち噛み合う。このとき、ローラ３を挟んで保持器８と対向している保持器７は、見かけ上、保持器６と一体となって、内輪の回転に連れ回り、ローラ３方向に移動する。これにより、保持器７のアコーディオンスプリング５が、ローラ３をカム面４０（図８乃至図１０を参照）との係合方向に付勢する。すなわち、保持器９に付勢されないローラ３は、保持器７により付勢される。結果として、内輪２は、時計方向への回転が制限され、反時計方向への回転のみが可能となり、反時計方向へのトルク伝達が可能となる。

［反時計方向（逆転方向）での噛み合い状態］
図４及び図５は、２方向クラッチ３０が、時計方向（正転方向）で噛み合っている状態を示す。図４ではスイッチングプレート５０の図示を省略している。

反時計方向でのローラ３の噛み合いは、時計方向での回転と全く逆の作動である。図５に示すように、レバー５１を逆転方向に切り替えると、スイッチングプレート５０の長孔５２に嵌合した保持器９の突起２４が、長孔５２の端部５４に衝合して、それ以上反時計方向にスイッチングプレート５０が回動できなくなる。これは、スイッチングプレート５０の回動により、反時計方向に移動した保持器９の端面２２が、図４から明らかなように、保持器８の端面２０と当接しているからである。端面２０と端面２２とが当接することで、保持器８の凸部２７が保持器９の凸部２９と当接する。これにより、保持器９の移動により押されて周方向に変位した保持器８は、見かけ上、保持器９と一体になって移動し、凸部２７が移動制限凹部１０の周方向の端部１３に当接すると、保持器８はそれ以上移動できなくなる。

上述の状態になると、図４に示すように、保持器８の端部１９により、ローラ３によってカム面４１方向に移動させられ、端部１９の凹部に挿着されたアコーディオンスプリング５によって、反時計方向に付勢される。これにより、ローラ３は、カム面４１と内輪２の内周面に係合、すなわち噛み合う。このとき、ローラ３を挟んで保持器９と対向している保持器６は、見かけ上、保持器７と一体となって、内輪の回転に連れ回り、ローラ３方向に移動する。これにより、保持器６のアコーディオンスプリング５が、ローラ３をカム面４１（図８乃至図１０を参照）との係合方向に付勢する。すなわち、保持器８に付勢されないローラ３は、保持器６により付勢される。結果として、内輪２は、反時計方向への回転が制限され、時計方向への回転のみが可能となり、時計方向へトルク伝達が可能となる。

図２乃至図５に示した、時計方向及び反時計方向での回転トルク伝達時では、他のローラ３も全て同期して所定のカム面と噛み合っていることは言うまでもない。ローラ３を挟む一対の保持器は、差動制御され、一方の保持器のスプリングがローラ３を付勢するが、他方の保持器は、ローラ３から離れ、スプリングもローラに付勢力を与えていない。この点については、図８乃至１０を用いて後述する。

［中立位置（内輪の空転状態）］
図６及び図７は、２方向クラッチ３０が、時計方向及び反時計方向のいずれでも噛み合っていない状態を示している。すなわち、この状態では内輪２は、ローラ３と噛み合っていないため、時計方向及び反時計方向のいずれの方向にも回転できる。図６ではスイッチングプレート５０の図示を省略している。

レバー５１を中立位置に切り替えると、スイッチングプレート５０は図７に示す中立位置に維持される。このとき、保持器８と９は、移動制限凹部１０の端部１３と１４との間に、それぞれの凸部２７と２９を配する周方向位置にある。凸部２７も２９も、端部１３及び１４に当接していない。この状態では、凸部２７を有する保持器８も凸部２９を有する保持器９も、レバー５１から正転方向及び逆転方向への力を受けていないため、コイルスプリング２５の付勢力によって、周方向の反対方向に離隔されている。従って、図７に示すように、保持器８の突起２３が長孔５２の端部５３に、保持器９の突起２４が長孔５２の端部５３に当接している。

中立位置では、ローラ３は、周方向両側の２つの保持器及びアコーディオンスプリング５に挟持された状態になり、図６に示すように、カム部１２の外径側に最も窪んだ中央部に位置し、内輪２の外周面からは離隔し、外輪１のカム面４０及び４１とも噛み合っていない。従って、内輪２は、時計方向及び反時計方向の両方向での回転が可能である。すなわち、内輪２は空転している。この中立時ではドラグトルクがかっていない。従って、それに起因する燃費の低下が防げる。

次に、図８乃至図１０を用いて、本発明の２方向クラッチ３０の作動を更に詳細に説明する。図８は、２方向クラッチの作動を説明するための模式断面図であり、図２及び図３に対応しており、時計方向（正転方向）で噛み合っている状態を示している。また、図９は、２方向クラッチの作動を説明するための模式断面図であり、図４及び図５に対応しており、反時計方向（逆転方向）で噛み合っている状態を示している。更に、図１０は、２方向クラッチの作動を説明するための模式断面図であり、図６及び図７に対応しており、ローラ３が、カム面４０及び４１のいずれにも噛み合っていない中立位置にあり、内輪２が時計方向及び反時計方向のいずれにも回転できる、すなわち空転状態を示している。

図８においては、２方向クラッチ３０は、時計方向で噛み合っている。内輪２は、時計方向への回転が制限され、反時計方向への回転のみが可能となり、反時計方向へのトルク伝達が可能となる。このとき、ローラ３を挟んで対向する一対の保持器６及び７のうち、回転方向とは反対側に位置する保持器７は、アコーディオンスプリング５がローラ３を付勢するように、回転方向（図８において右側）に移動する。これにより、ローラ３は、カム面４０と内輪２の外周面に確実に噛み合う。一方、回転方向側にある保持器６は、ローラ３から離隔するように移動し、保持器６のアコーディオンスプリング５は、ローラ３から離れ、ローラ３を付勢しない。

次に、２方向クラッチ３０が、逆転方向でトルクを伝達する場合、図８の場合と全く逆になる。図９に示すように、２方向クラッチ３０は、反時計方向で噛み合っている。内輪２は、反時計方向への回転が制限され、時計方向への回転のみが可能となり、時計方向へのトルク伝達が可能となる。このとき、ローラ３を挟んで対向する一対の保持器６及び７のうち、回転方向とは反対側に位置する保持器６は、アコーディオンスプリング５がローラ３を付勢するように、回転方向（図９において左側）に移動する。これにより、ローラ３は、カム面４１と内輪２の外周面に確実に噛み合う。一方、回転方向側にある保持器７は、ローラ３から離隔するように移動し、保持器７のアコーディオンスプリング５は、ローラ３から離れ、ローラ３を付勢しない。

以上のように、一対の保持器が差動し、一方の保持器により噛み合いに必要な付勢力をアコーディオンスプリング５により与え、他方の保持器はローラ３と接触せずに、アコーディオンスプリング５の付勢力も印加しない。

図１０は、２方向クラッチ３０が中立位置にあり、ローラ３が、カム面４０及び４１のいずれにも噛み合っていない状態を示し、内輪２が時計方向及び反時計方向のいずれにも回転できる、すなわち空転状態を示している。この状態では、ローラ３は、一対の保持器６及び７に挟持され、それぞれのアコーディオンスプリング５からの付勢力により、内輪２の外周面からは浮いた、すなわち離隔した状態で、カム部１２の周方向で中央のくぼみ４２に位置している。ローラ３は、一対のアコーディオンスプリング５に抱えられるように保持され、内輪２の外周面からも、外輪１のくぼみ４２からも、所定のクリアランスを有した状態で離隔している。従って、空転中にドラグトルクが発生しない。

中立位置において、ローラ３を確実に保持し、内輪２の外周面から切り離すため、保持器６乃至９は、図示の形状を有している。全ての保持器のローラ３に対向する端部の形状は、以下説明する構成と同様であるが、ここでは、例として図１０を用いて、保持器６及び７について説明する。中立位置では、保持器６及び７は、端面１７と端面１８とが当接しないで、離れている。

保持器６及び７は、ローラ３側に開口し、凹部３３及び３４をそれぞれ有している。前述のように凹部３３と３４にはアコーディオンスプリング５が介装されている。保持器６は、周方向に延在する内径フランジ４３と、周方向に延在し、内径フランジ４３より短い周方向長さを有する外径フランジ４４とを備え、保持器７は、周方向に延在する内径フランジ４５と、周方向に延在し、内径フランジ４６より短い周方向長さを有する外径フランジ４５とを備えている。凹部３３は、内径フランジ４３と外径フランジ４４との間に、凹部３４は、内径フランジ４６と外径フランジ４５との間にそれぞれ画成されている。

図１０に示すように、ローラ３の中立位置では、ローラ３の内径側で、一対の内径フランジ４３及び４５がローラ３の下方に一部で入り込んでいるため、空転時にアコーディオンスプリング５の付勢力が弱くなった場合でも、内径フランジ４３及び４５によって、ローラ３を内輪２の外周面から離すことができる。従って、ドラグトルクが生じることを防げる。

内径フランジと外径フランジのローラ３に接触可能な縁部は、ローラ３に対して相補的な形状となるように、ローラ３と同様な曲率に面取りしてある。中立位置にあるローラ３が外輪１のくぼみ４２から抜け出すためには、アコーディオンスプリング５の付勢力以上の力が必要となる。アコーディオンスプリング５の付勢力以下であれば、ローラ３は、それ自体で自立的に中立位置に戻ろうとする。

以上、述べたように、図３に示すように、レバー５１を図中右方向に変位することで、内輪２の時計方向の回転を制限し、反時計方向の一方向だけで回転させることができる。また、図５に示すようにレバー５１を、図中左方向に変位することで、内輪２の反時計方向の回転を制限し、時計方向の一方向だけで回転させることができる。このように、２方向クラッチ３０は、２方向でロックでき、それに応じて内輪２の回転方向を制御することができる。図７に示す中立位置にレバー５１を変位させることで、２方向クラッチ３０のロックは解除され、内輪２は、時計方向及び反時計方向のいずれの方向にも回転できるようになる。すなわち、レバー５１の操作だけで、簡単に内輪２の回転方向を変更できる。

本発明では、一対の保持器により２方向の動きを制御しており、２方向に制御するのはスイッチングプレート５０から突出しているレバー５１であり、レバー５１を操作し、所望の一方向に向けることにより、一方の保持器の凸部が移動制限凹部の端部まで移動し、凸部が端部に当接したところで、他方の保持器は、スイッチングプレート５０の長孔５２により、動きが制限され他方の保持器は、嵌合したアコーディオンスプリング５が縮む方向に移動する。

中立位置で、両保持器のアコーディオンスプリングにより保持されているローラ３は、レバー５１の回動により保持器が移動することにより一方の保持器のアコーディオンスプリング５はローラを付勢しなくなるため、他方の保持器のアコーディオンスプリング５によりローラ３が移動し、噛み合い状態（係合状態）となる。

本発明は、一般的な動力伝達機構に用いることができるが、エンジン駆動と電動モータ駆動とを組み合わせたハイブリッド自動車用の動力伝達機構に適用することも可能である。また、エンジンを駆動せずに、電動モータの駆動だけでエアコンを起動させるシステムにも適用可能である。

１ 外輪
２ 内輪
３ ローラ
５ アコーディオンスプリング
６、７、８、９ 保持器
１０ 凹部
１２ カム部
２３、２４ 突起
２７、２９ 凸部
４０ 正転用カム面
４１ 逆転用カム面
４２ くぼみ
３０ 差動制御式ワンウェイクラッチ
５０ スイッチングプレート
５１ レバー
６０ スプライン

Claims (7)

1. 内周にカム部を有する外輪と、該外輪に対して内径方向に離間され、前記外輪に対して回転自在で同心状に配置される内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置され、トルクを伝達するトルク伝達部材と、前記トルク伝達部材と係合可能で、周方向に摺動可能であって、差動制御される保持器と、前記保持器に支持され、前記トルク伝達部材を前記カム面に係合するように付勢可能なスプリングとを備えた差動制御式２方向クラッチ。
2. 前記カム部は、正転用カム面と、逆転用カム面と、前記正転用カム面と前記逆転用カム面との間に設けられたくぼみとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の差動制御式２方向クラッチ。
3. 前記差動制御式２方向クラッチは、軸方向の一端面に前記外輪に回動自在に嵌合した環状のスイッチングプレートを備え、前記スイッチングプレートは、前記保持器と係合し、前記スイッチングプレートを回動させることで、前記保持器が差動制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の差動制御式２方向クラッチ。
4. 前記保持器は、環状に複数設けられ、前記スイッチングプレートに係合する一対の保持器と、前記スイッチングプレートに係合しない保持器とを有することを特徴とする請求項３に記載の差動制御式２方向クラッチ。
5. 前記スイッチングプレートは、軸方向に貫通し、周方向に延在する長孔と、径方向に突出したレバーを備え、前記一対の保持器は、それぞれ軸方向に突出し前記長孔に嵌合した突起と、径方向外方に突出する凸部とを有し、前記外輪の内周には外径方向に窪んだ凹部が設けられ、前記一対の保持器の前記凸部は、前記凹部に嵌合しており、前記レバーを操作して、前記スイッチングプレートを回動させることで、前記凸部が前記凹部内で、前記突起が前記長孔内で、所定範囲の移動を制限されることで、前記一対の保持器が差動制御されることを特徴とする請求項４に記載の差動制御式２方向クラッチ。
6. 前記一対の保持器は、前記トルク伝達部材に対向して、それぞれ周方向に延在する内径フランジと、周方向に延在し、前記内径フランジより短い周方向長さを有する外径フランジとを備え、前記内径フランジと前記外径フランジとの間に画成され、前記トルク伝達部材側に開口した凹部に前記スプリングが配置されており、前記トルク伝達部材は、前記一対の保持器の前記空間を対向させた状態で、前記一対の保持器の間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の差動制御式２方向クラッチ。
7. 前記トルク伝達部材は、円筒形のローラであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の差動制御式２方向クラッチ。

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