JP2018204785A - クラッチ、駆動伝達装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易で低コストの構成のクラッチを提供する。【解決手段】入力部材と、入力部材から入力トルクが伝達される回転可能な出力部材と、入力部材と出力部材とを囲む円筒状内壁面を有し、回転が規制されて被取付部に取り付けられる静止部材と、入力部材と出力部材と静止部材とに当接可能な当接部材と、を有し、出力部材は、入力部材と当接する出力当接部を有し、当接部材は、出力部材と静止部材と間に位置し、静止部材の円筒状内壁面に当接する円弧形状の第１当接面と、出力当接部と当接する第２当接面と、を有し、入力部材を回転させる入力トルクが入力される場合、出力部材と当接部材とは、入力部材と当接して回転し、出力部材を回転させようとする逆入力トルクが入力される場合、出力部材は、入力部材から離間し、かつ出力部材の出力当接部は、当接部材の第２当接面を押圧し第１当接面を静止部材に押し付け出力部材の回転を止める。【選択図】 図１０

Description

本発明は、入力部材からの入力トルクを出力部材に伝達するとともに、出力部材から入力部材へ流入するトルクを遮断する機能を有するクラッチ、このクラッチを備えた駆動伝達装置、および画像形成装置に関する。

従来、入力部材側からの入力トルクを出力部材側に伝達するとともに、出力部材側から入力部材側に流入するトルク（以下、逆入力トルクと称する）を遮断する駆動伝達手段として逆入力遮断クラッチがある。特許文献１に該逆入力遮断クラッチを例示する。

特許文献１の逆入力遮断クラッチは、入力部材と、出力部材と、ローラ又はボール等からなる中間部材と、回転が拘束された円筒状のハウジング部材を組み合わせたものが開示されている。入力部材は、一定の間隔で放射外方向に延びる複数の入力係合片を有する。出力部材は、一定の間隔で放射外方向に延びる複数の出力係合片を有する。

特許文献１の逆入力遮断クラッチは、出力部材とハウジング部材の間に形成されたクサビ状空間に中間部材が収納され、バネ部材によってハウジング部材の内周方向へ付勢されている。

この中間部材を、出力部材とハウジング部材の間で食い込んだ係止状態と、ハウジング部材の内周面と摺接しながら回転する係止解除状態とに動作させる。これにより、特許文献１の逆入力遮断クラッチは、入力部材から出力部材への入力トルクの伝達、出力部材から入力部材への逆入力トルクの遮断を制御する構成になっている。

特許文献２には、加熱ローラと加圧ローラのニップ部の加圧力を変位させるカム及びカムを駆動する駆動手段を有する画像加熱装置の静音化対策のために、逆入力遮断クラッチを有してなる構成が開示されている。

特開２００８−１０１７１５ 特開２００９−１９８９４９

しかしながら、上記特許文献１の逆入力遮断クラッチにおいては、中間部材が球形や円形で構成されているため、中間部材が係止状態になると、クサビ作用によってハウジング部材との当接部において比較的大きな点圧力が発生する。

上記圧力を小さくするため入力部材と出力部材の間に一定の間隔で放射状に数ヶ所で配設するとともに、入力係合片と出力係合片も中間部材に応じた個数を備える必要があった。

また、比較的大きな逆入力トルクが発生する駆動伝達手段においては、点圧力も大きくなるため、ハウジング部材や中間部材などの材料を金属材といった削れや破損に強い材料を使用する必要があった。

上述した理由により従来の逆入力遮断クラッチは、中間部材を数か所に配設していたため構造が複雑化しやすいといった課題が生じていた。また、逆入力遮断クラッチを構成する部品点数の増大と金属材などのコストの高い材料によるコストアップにもつながっていた。

そこで本発明の目的は、簡易で低コストの構成の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の本発明に係る代表的な構成は、入力トルクの入力により回転可能な入力部材と、前記入力部材から前記入力トルクが伝達される回転可能な出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを囲む円筒状内壁面を有し、回転が規制されて被取付部に取り付けられる静止部材と、前記入力部材と前記出力部材と前記静止部材とに当接可能な当接部材と、を有し、前記出力部材は、前記入力部材と当接する出力当接部を有し、前記当接部材は、前記出力部材と前記静止部材の間に位置し、前記静止部材の前記円筒状内壁面に当接する円弧形状の第１当接面と、前記出力当接部と当接する第２当接面と、を有し、前記入力部材を回転させる前記入力トルクが入力される場合、前記出力部材と前記当接部材とは、前記入力部材と当接して回転し、前記出力部材を回転させようとする逆入力トルクが入力される場合、前記出力部材は、前記入力部材から離間し、かつ前記出力部材の前記出力当接部は、前記当接部材の前記第２当接面を押圧し前記第１当接面を前記静止部材に押し付け前記出力部材の回転を止めることを特徴とする。

本願発明によれば、簡易で低コストの構成のクラッチを提供することができる。

第１実施形態におけるクラッチの斜視図である。 第１実施形態におけるクラッチの組み立て前の斜視図である。 入力部材の斜視図である。 出力部材の斜視図である。 出力部材と静止部材の断面図である。 当接部材の斜視図である。 当接部材の正面図である。 クラッチの組立て途中の斜視図である。 入力部材の入力トルクが出力部材に伝達しているクラッチの断面図である。 出力部材からの逆入力トルクを遮断しているクラッチの断面図である。 第２実施形態におけるクラッチの組み立て前の斜視図である。 第２実施形態における当接部材の斜視図である。 第２実施形態における当接部材の正面図である。 第２実施形態におけるクラッチの組立て途中の斜視図である。 第２実施形態における入力部材の入力トルクが出力部材に伝達しているクラッチの断面図である。 第２実施形態における出力部材からの逆入力トルクを遮断しているクラッチの断面図である。 第３実施形態におけるクラッチの組み立て前の斜視図である。 第３実施形態における出力部材の斜視図である。 第３実施形態におけるクラッチの組立て途中の斜視図である。 第３実施形態における入力部材の入力トルクが出力部材に伝達しているクラッチ断面図である。 第３実施形態における出力部材からの逆入力トルクを遮断しているクラッチの断面図である。 第４実施形態におけるクラッチの斜視図 第４実施形態におけるクラッチの組み立て前の斜視図 入力部材の斜視図 出力部材の斜視図 出力部材と静止部材の断面図 当接部材の斜視図 当接部材の正面図 クラッチの組立て途中の斜視図 入力部材の入力トルクが出力部材に伝達しているクラッチの断面図 出力部材からの逆入力トルクを遮断しているクラッチの断面図 入力部材の入力トルクが出力部材に伝達しているクラッチの断面図 出力部材からの逆入力トルクを遮断しているクラッチの断面図 第５実施形態におけるクラッチの組み立て前の斜視図 第５実施形態における出力部材の斜視図 第５実施形態における出力部材と静止部材の断面図 クラッチの組立て途中の斜視図 入力部材の入力トルクが出力部材に伝達しているクラッチの断面図 出力部材からの逆入力トルクを遮断しているクラッチの断面図 入力部材の入力トルクが出力部材に伝達しているクラッチの断面図 出力部材からの逆入力トルクを遮断しているクラッチの断面図

以下に、本発明の実施形態における逆入力遮断クラッチについて説明する。

〔第１実施形態〕
本発明における逆入力遮断クラッチは、例えば、入力部材からの入力トルクを出力部材へ伝達するとともに、出力部材から入力部材に流入する逆入力トルクが生じた際に逆入力トルクを遮断する。この逆入力遮断クラッチは、入力部材の駆動速度より出力部材が速く駆動しようとするのを抑制する駆動伝達装置に組み込まれる。

本実施形態では電子写真画像形成装置において、バネ等によって圧接された定着ローラ対のローラを離間させるカム部材に駆動力を伝達する駆動伝達装置に組み込まれている。なお、本実施形態の逆入力遮断クラッチを組み込む装置は、画像形成装置に限定されないことはいうまでもない。

本実施形態に係る逆入力遮断クラッチの構成について図１乃至図８を用いて説明する。図１は逆入力遮断クラッチＣＬ１（以下、クラッチＣＬ１と称する）の斜視図であり、（ａ）と（ｂ）は、クラッチＣＬ１の表裏の関係を示す。以降は、クラッチＣＬ１の（ａ）側を「表側」とし、（ｂ）側を「裏側」とする。図２は、クラッチＣＬ１の組み立て前の斜視図である。

［クラッチＣＬ１の構成］
図１と図２に示すようにクラッチＣＬ１は、駆動源Ｍの入力トルクが入力される入力部材１と、入力トルクが伝達される出力部材２と、回転が拘束された静止部材３と、を備えている。さらにクラッチＣＬ１は、保持部材４によって保持される一対の当接部材５と、当接部材５を付勢する付勢部材６を２個備えている。クラッチＣＬ１を構成する前記部材は、回転軸７と同軸上に配設され、静止部材３以外は回転軸７を中心に回転可能に配設されている。回転軸７は、ピン部７ａを備えている。

図３は、入力部材１の斜視図である。図３に示すように入力部材１は、外周部に設けられ、駆動源Ｍ（図中不示）に連結されたギア部１ａに入力トルクが入力される。また、入力部材１は出力部材２（図中不示）と係合して入力トルクを出力部材２に伝達する入力係合部１ｂと、当接部材５（図中不示）に当接して当接部材５を駆動する入力当接部１ｃを、回転中心を対称にして備えている。

静止部材３は、図１と図２に示すように、当接部材５と当接可能な円筒状内壁面３ａと回転拘束部３ｂを備えている。回転拘束部３ｂが被取付部（不図示）に固定されることによって静止部材３の回転が規制されている。

図４は、出力部材２の斜視図である。図５は、出力部材２と静止部材３の位置関係を示す断面図である。

図４に示すように、出力部材２は、入力部材１の入力係合部１ｂ（図中不示）と係合して入力トルクが伝達される出力当接部である出力係合部２ａと、当接部材５（図中不示）と当接する出力当接部である曲面状のカム部２ｂを、回転中心を対称に備えている。

また、図１と図２、図４に示すように、出力部材２は、回転軸７のピン部７ａと連結するピン溝２ｃを有しており、出力部材２に伝達された入力トルクは回転軸７のピン部７ａを介して従動部Ｒに伝達される。

図５に示すように、出力部材２の出力当接部としてのカム部２ｂは螺旋形状で形成されている。本実施形態におけるカム部２ｂは接線角度αの対数螺旋形状で構成されており、接線角度αは一定角度である。

従って、カム部２ｂの接線Ｔ１と、出力部材２の回転軸中心から出力部材２のカム部２ｂを結んだ延長線上における静止部材３の円筒状内壁面３ａの接線Ｔ２との角度θｗは、出力部材２のカム部２ｂの接線角度αと等しい角度である。前記角度θｗは、以下、クサビ角度θｗと称する。

このクサビ角度θｗは、後述する当接部材５がクサビ作用を有するための重要な角度となっており、出力部材２のカム部２ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとの相互間によってクサビ角度θｗのクサビ状空間部８を形成する。

図６は、当接部材５の斜視図である。図７は、当接部材５の正面図である。

図１乃至図４、図６に示すように、当接部材５は、入力部材１の入力当接部１ｃが当接する被駆動部５ａと、静止部材３の円筒状内壁面３ａの内周径と概同径であり、円筒状内壁面３ａに当接する円弧形状の係合円弧部（第１当接面）５ｂと、を有している。当接部材５の第１当接面である係合円弧部５ｂは、係合円弧部５ｂから少し凹んで静止部材３と当接しない複数の溝部５ｃを有している。前記複数の溝部５ｃは、回転軸線方向（図２に示す一点鎖線）に伸びている。各当接部材５の係合円弧部５ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとは面で当接する。各当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａと当接する範囲は、クラッチの回転中心と係合円弧部５ｂの一端とを結ぶ直線ｒ１と回転中心と係合円弧部５ｂの他端とを結ぶ直線ｒ２とが成す角度βの範囲内である。具体的には前記角度βは、６０度から１８０度の範囲内である。ただし、角度βは、前述の範囲には限定されない。従来の点接触で係止するのに対しては、面接触で係止していれば効果がある。前記複数の溝部５ｃは、当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａと当接する角度βの範囲内に設けられている。また、当接部材５は、出力部材２の出力当接部であるカム部２ｂと当接するカム当接面（第２当接面）５ｄと、二つのボス５ｅを備えている。

図７に示すように、カム当接面５ｄは、出力部材２の回転軸中心からカム部２ｂとカム当接面５ｄが当接する当接部５ｆとを結んだ延長線上にある係合円弧部５ｂにおける接線Ｔ３と、角度θを有する斜面形状で構成される。

ここで角度θは、上述したクサビ角度θｗと同じ角度（θ＝θｗ）となっている。なお、前記角度θはクサビ角度θｗと完全に等しくなくても、略等しい角度であればよい。

図８は、クラッチＣＬ１の組立て途中の斜視図である。

図２と図８に示すように、保持部材４は、当接部材５を静止部材３の円筒状内壁面３ａに対してスライド可能で且つ当接部材５の係合円弧部５ｂの径中心軸が回転軸７の中心軸と同軸になるように保持している。また、当接部材５を上述した図５に示す、出力部材２と静止部材３との間のクサビ状空間部８に、回転軸７中心を対称になるように２個配置する。

付勢部材６は、当接部材５を互いに静止部材３の円筒状内壁面３ａの方向に付勢し、当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａに当接するよう当接部材５のボス５ｅに２個配設されている。

付勢部材６の付勢力は、各当接部材５の係合円弧部５ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとの間に所定の摩擦力を発生させる付勢力で構成されている。

［クラッチＣＬ１の動作］
クラッチＣＬ１の動作について図９と図１０を用いて説明する。図９は入力部材１の入力トルクが出力部材２に伝達している状態のクラッチＣＬ１の断面図であり、図１０は出力部材２からの逆入力トルクを遮断している状態のクラッチＣＬ１の断面図である。

図９に示すように、入力部材１は入力トルクによってＡ矢印方向に回転しており、入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２の出力係合部２ａと係合し、入力部材１は出力部材２をＡ矢印方向に回転する。

入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させており、係合円弧部５ｂは付勢部材６の付勢力により、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながらＡ矢印方向に回転する。なお、図９は、入力部材の回転軸線（図８に示す一点鎖線）に垂直な面（断面）で見た図である。図９に示すように、入力部材１の回転軸線に垂直な面で見た場合に、当接部材５と当接する入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５により囲まれている。

係合円弧部５ｂと円筒状内壁面３ａの間に、塵等や小異物がある場合は、係合円弧部５ｂの溝部５ｃによって溝部５ｃに掻き落とされる。

静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転している当接部材５は、出力部材２のカム部２ｂと、当接部材５のカム当接面５ｄが係合しない係止解除状態にある。このように、入力部材１の回転において、入力係合部１ｂと出力係合部２ａが係合している状態では、出力部材２のカム部２ｂとカム当接面５ｄは離間している位相関係にある。

図１０に示すように、入力部材１は入力トルクによってＡ矢印方向に回転しており、出力部材２には入力部材１と同じ回転方向に逆入力トルクＢが生じた状態にある。

出力部材２に入力部材１と同じ回転方向の逆入力トルクＢが生じると、出力部材２は逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転する。

これにより、出力部材２のカム部２ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに係合し、入力部材１の入力係合部１ｂと出力部材２の出力係合部２ａは離間する。

次に、出力部材２のカム部２ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに当接することによって押圧力Ｃが発生し、当接部材５の係合円弧部５ｂは静止部材３の円筒状内壁面３ａに押圧される。当接部材５は、図５におけるクサビ状空間部８に食い込むクサビ作用が発生して係止状態になる。

当接部材５が係止状態になると、出力部材２が逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転しようとするのを妨げられる。この結果、出力部材２からの逆入力トルクＢは遮断され入力部材１側へ伝達されない。

次に、図１０の状態から出力部材２に逆入力トルクＢが生じていない状態になると、図９に示すように、入力部材１の回転によって再び入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２の出力係合部２ａと係合する状態になる。

これにより、入力部材１の入力当接部１ｃが当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させ、当接部材５が食い込んでいる係止状態から係止解除状態に動作させる。

このように、当接部材５が係止解除状態のときは、入力部材１からの入力トルクを出力部材２へ伝達するとともに、当接部材５が係止状態にあるときは、出力部材２からの逆入力トルクＢは遮断され入力部材１へ伝達されない。

［当接部材５のクサビ作用条件］
本実施形態におけるクラッチＣＬ１は、上述した図５におけるクサビ角度θｗを有している。さらにクラッチＣＬ１は、図９と図１０に示すように、静止部材３の円筒状内壁面３ａと当接部材５の係合円弧部５ｂとの摩擦係数μ１、出力部材２のカム部２ｂと当接部材５のカム当接面５ｄとの摩擦係数μ２、を有している。

クラッチＣＬ１は、出力部材２が逆入力トルクによって回転しようとする際に、当接部材５にクサビ作用が発生し、確実に出力部材２の回転を係止することができる条件として、一般的なクサビ作用の計算式に置き換えた、
μ１+μ２＞２tan（θｗ／２）
の関係式が成り立つように構成されている。

本実施形態におけるカム部２ｂは対数螺旋形状以外でも、カム部２ｂの接線角αが、当接部材５が係止状態になるクサビ角度θｗの条件を満たす範囲内であれば、アルキメデス螺旋形状といった別の螺旋形状で構成してもよい。

また、当接部材５における複数の溝部５ｃの形状は、当接部材５が係止状態になるクサビ角度θｗの関係式には影響しないため必然ではない。

以上の説明によれば本実施形態のクラッチＣＬ１は、出力部材２と静止部材３との間のクサビ状空間部８には回転軸７中心を対称になるように２個の当接部材５が配設される。これによって、クラッチＣＬ１は、入力部材１の入力係合部１ｂと入力当接部１ｃ、出力部材２の出力係合部２ａとカム部２ｂも当接部材５の数に応じた少ない個数で構成されるため、クラッチＣＬ１の構造が簡易化される。

また、当接部材５は、円弧形状の係合円弧部５ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとが面係合するように構成される。これによって、当接部材５は、当接部材５や静止部材３にかかる面圧力を下げることができ、各部材を構成する材料を削れや破損に強い金属材ではなく、ポリアセタール等の樹脂材料で構成することも可能になる。これによって低コストのクラッチを提供することが可能となる。なお、前記当接部材５と同様に、前述した入力部材１、出力部材２、静止部材３、及び保持部材４も樹脂材料で形成されている。

クラッチＣＬ１の部材を金属材で構成する場合においても、多数のローラやボール等の当接部材で構成する必要がなく、２個の当接部材で足りるために、クラッチＣＬ１の構造が簡易化される。また、より削れや破損に対する耐久性が向上する。

そして、クサビ角度θｗを一定角度になるよう構成することによって、出力部材２のカム部２ｂや当接部材５の係合円弧部５ｂの外径、静止部材３の円筒状内壁面３ａの内径などの部材の精度誤差によるクサビ角度θｗの誤差を最小にすることができる。

これにより、上述したクサビ作用の関係式における、静止部材３の円筒状内壁面３ａと当接部材５の係合円弧部５ｂとの摩擦係数μ１と、出力部材２のカム部２ｂと当接部材５のカム当接面５ｄとの摩擦係数μ２の値に対するクサビ角度θｗの許容度が向上する。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態における逆入力遮断クラッチについて、図１１乃至図１６を用いて説明する。図１１は逆入力遮断クラッチＣＬ２（以下、クラッチＣＬ２と称する）の組み立て前の斜視図である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明は省略する。

［クラッチＣＬ２の構成］
図１１に示すようにクラッチＣＬ２は、入力トルクが入力される入力部材１と、入力トルクが伝達される出力部材２と、回転が拘束された静止部材３と、一対の当接部材５と、当接部材５を付勢する付勢部材６を２個備えている。クラッチＣＬ１を構成する各部材は、回転軸７と同軸上に配設され、静止部材３以外は回転軸７を中心に回転可能に配設されている。

クラッチＣＬ２は、第１実施形態と同様に、出力部材２のカム部２ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとの相互間によってクサビ角度θｗのクサビ状空間部８（図中不示）を形成する。

図１２は、当接部材５の斜視図である。図１３は、当接部材５の正面図である。

図１２、図１３に示すように、当接部材５は回転当接部５ｇを２つ備えている。

図１４は、クラッチＣＬ２の組立て途中の斜視図である。図１４に示すように、当接部材５は第１実施形態と同様に、出力部材２のカム部２ｂと静止部材３との間に２個配設される。

また、当接部材５は、クラッチＣＬ２の組立て時においてお互いの回転当接部５ｇが当接することにより、当接部材５を保持する部材がなくても回転軸中心に対して対称の位置に位置している。当接部材５は、付勢部材６によってお互いを静止部材３の円筒状内壁面３ａの方向に付勢され、当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａに当接する。

［クラッチＣＬ２の動作］
クラッチＣＬ２の動作について図１５と図１６を用いて説明する。図１５は入力部材１の入力トルクが出力部材２に伝達している状態のクラッチＣＬ２の断面図であり、図１６は出力部材２からの逆入力トルクを遮断している状態のクラッチＣＬ２の断面図である。

図１５に示すように、入力部材１は入力トルクによってＡ矢印方向に回転しており、入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２の出力係合部２ａと係合し、入力部材１は出力部材２をＡ矢印方向に回転する。

入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させており、係合円弧部５ｂは付勢部材６の付勢力により、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながらＡ矢印方向に回転する。

静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転している当接部材５は、出力部材２のカム部２ｂと、当接部材５のカム当接面５ｄが係合しない係止解除状態にある。

図１６に示すように、入力部材１は入力トルクによってＡ矢印方向に回転しており、出力部材２には入力部材１と同じ回転方向に逆入力トルクＢが生じた状態にある。

出力部材２に入力部材１と同じ回転方向の逆入力トルクＢが生じると、出力部材２は逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転する。

これにより、出力部材２のカム部２ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに係合し、入力部材１の入力係合部１ｂと出力部材２の出力係合部２ａは離間する。

次に、出力部材２のカム部２ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに当接することによって押圧力Ｃが発生し、当接部材５の係合円弧部５ｂは静止部材３の円筒状内壁面３ａに押圧される。当接部材５は、図５におけるクサビ状空間部８に食い込むクサビ作用が発生して係止状態になる。

当接部材５が係止状態になると、出力部材２が逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転しようとするのを係止する。この結果、出力部材２からの逆入力トルクＢは遮断され入力部材１側へ伝達されない。

次に、図１６の状態から出力部材２に逆入力トルクが生じていない状態になると、図１５に示すように、第１実施形態と同様の動作によって当接部材５は係止状態から係止解除状態になる。

以上の説明によれば本第２実施形態のクラッチＣＬ２は、当接部材５に回転当接部５ｇを備え、クラッチＣＬ２の組立て時においてお互いの回転当接部が当接する。これにより、クラッチＣＬ１は、第１実施形態における当接部材５を保持する部材がなくても、一対の当接部材５を回転軸中心に対して対称の位置に位置することができる。

これにより、クラッチＣＬ２を構成する部品点数が第１実施形態より少なくなるため、クラッチＣＬ２の構造が更に簡易化でき、低コストにすることができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態における逆入力遮断クラッチについて、図１７乃至図２１を用いて説明する。図１７は逆入力遮断クラッチＣＬ３（以下、クラッチＣＬ３と称する）の組み立て前の斜視図である。なお、前述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明は省略する。

［クラッチＣＬ３の構成］
図１７に示すようにクラッチＣＬ３は、入力トルクが入力される入力部材１と、入力トルクが伝達される出力部材２０と、回転が拘束された静止部材３と、を備えている。さらにクラッチＣＬ３は、第２実施形態における回転当接部５ｇを備えた当接部材５と、当接部材５を付勢する付勢部材６を１個備えている。クラッチＣＬ３を構成する前記部材は、回転軸７と同軸上に配設され、静止部材３以外は回転可能に配設されている。

図１８は、出力部材２０の斜視図である。図１７と図１８に示すように、出力部材２０は、入力部材１の入力係合部１ｂ（図中不示）と係合して入力トルクが伝達される出力係合部２０ａと、当接部材５と係合する曲面状のカム部２０ｂを備えている。

また、回転軸７のピン部７ａと連結するピン溝２０ｃを有しており、出力部材２０に伝達された入力トルクは回転軸７のピン部７ａを介して従動部Ｒにまで伝達される。

さらに、出力部材２０は、静止部材３の円筒状内壁面３ａの内周径と概同径で円筒状内壁面３ａに当接する円弧形状の出力円弧部２０ｄと、二つのボス２０ｅを備えている。

図１９は、クラッチＣＬ３の組立て途中の斜視図である。

図１７、図１８、図１９に示すように、当接部材５は、出力部材２のカム部２ｂと静止部材３との間に１個配設される。

また、当接部材５は、回転当接部５ｇが出力部材２０に係合する。これによって、当接部材５は、回転軸７中心に対して出力部材２０の出力円弧部２０ｄと対向する位置に位置しており、付勢部材６によって静止部材３の円筒状内壁面３ａに付勢され、当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａに当接する。

付勢部材６は、当接部材５を静止部材３の円筒状内壁面３ａの方向に付勢するよう当接部材のボス５ｅと、出力部材２０のボス２０ｅに配設される。

［クラッチＣＬ３の動作］
クラッチＣＬ３の動作について図２０と図２１を用いて説明する。図２０は入力部材１の入力トルクが出力部材２０に伝達している状態のクラッチＣＬ３の断面図であり、図２１は出力部材２０からの逆入力トルクを遮断している状態のクラッチＣＬ３の断面図である。

図２０に示すように、入力部材１は入力トルクによってＡ矢印方向に回転しており、入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２０の出力係合部２０ａと係合し、入力部材１は出力部材２０をＡ矢印方向に回転する。

入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させており、係合円弧部５ｂは付勢部材６の付勢力により、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながらＡ矢印方向に回転する。なお、図２０は、入力部材の回転軸線（図１９に示す一点鎖線）に垂直な面（断面）で見た図である。図２０に示すように、入力部材１の回転軸線に垂直な面で見た場合に、当接部材５と当接する入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５により囲まれている。

静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転している当接部材５は、出力部材２０のカム部２０ｂと、当接部材５のカム当接面５ｄが係合しない係止解除状態にある。

図２１に示すように、入力部材１は入力トルクによってＡ矢印方向に回転しており、出力部材２０には入力部材１と同じ回転方向に逆入力トルクＢが生じた状態にある。

出力部材２０に入力部材１と同じ回転方向の逆入力トルクＢが生じると、出力部材２０は逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転する。

これにより、出力部材２０のカム部２０ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに係合し、入力部材１の入力係合部１ｂと出力部材２０の出力係合部２０ａは離間する。

次に、出力部材２０のカム部２０ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに当接することによって押圧力Ｃが発生し、当接部材５の係合円弧部５ｂは静止部材３の円筒状内壁面３ａに押圧される。当接部材５は、図５におけるクサビ状空間部８に食い込むクサビ作用が発生して係止状態になる。

また、当接部材５が係止状態となる動作をすると、出力部材２０の出力円弧部２０ｄと、静止部材３の円筒状内壁面３ａの間の摺接圧が増大し、出力部材２０と静止部材３との摺接抵抗が大きくなる。

このように、当接部材５の係止状態と、出力部材２０と静止部材３との摺接抵抗によって、出力部材２０が逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転しようとするのを係止する。この結果、出力部材２０からの逆入力トルクＢは遮断され入力部材１側へ伝達されない。

次に、図２１の状態から出力部材２０に逆入力トルクＢが生じていない状態になると、図２０に示すように、入力部材１の回転によって再び入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２０の出力係合部２０ａと係合する状態になる。

これにより、入力部材１の入力当接部１ｃが当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させ、当接部材５が食い込んでいる係止状態から係止解除状態に動作させる。

当接部材５が係止解除状態になると、出力部材２０の出力円弧部２０ｄと静止部材３の円筒状内壁面３ａの間の摺接圧は、付勢部材６の付勢力による摺接圧に戻る。

これにより、出力部材２０の出力円弧部２０ｄは、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転する。

このように、当接部材５が係止解除状態のときは、入力部材１からの入力トルクを出力部材２０へ伝達するとともに、当接部材５が係止状態にあるときは出力部材２０からの逆入力トルクＢを遮断する。

以上の説明によれば本第３実施形態のクラッチＣＬ３は、出力部材２０に円筒状内壁面に当接する円弧形状の出力円弧部２０ｄを備えている。当接部材５は、回転当接部５ｇが出力部材２０に係合することによって、回転軸中心に対して出力部材２０の出力円弧部２０ｄと対向する位置に位置することができる。

これにより、前述した実施形態では当接部材を複数配置したが、本実施形態では当接部材５の部品点数が１個となり、クラッチＣＬ３を構成する部品点数が第１及び第２実施形態より更に少なくなる。そのため、クラッチＣＬ３の構造がより簡易化でき、低コストにすることができる。

〔第４実施形態〕
以下に、第４実施形態における逆入力遮断クラッチについて説明する。本実施形態における逆入力遮断クラッチは、例えば、入力部材からの入力トルクを出力部材へ伝達するとともに、出力部材から入力部材に流入する逆入力トルクが生じた際に逆入力トルクを遮断する。本実施形態における逆入力遮断クラッチは、入力部材の駆動速度より出力部材が速く駆動しようとするのを抑制する駆動伝達装置に組み込まれる。

図２２〜図２９を用いて、逆入力遮断クラッチの構成について説明する。図２２は逆入力遮断クラッチＣＬ１（以下、クラッチＣＬ１と称する）の斜視図であり、（ａ）と（ｂ）は、クラッチＣＬ１の表裏の関係を示す。以降は、クラッチＣＬ１の（ａ）側を「表側」とし、（ｂ）側を「裏側」とする。図２３は、クラッチＣＬ１の組み立て前の斜視図である。

［クラッチＣＬ１の構成］
図２２と図２３に示すようにクラッチＣＬ１は、駆動源Ｍの入力トルクが入力される入力部材１と、入力トルクが伝達される出力部材２と、回転が拘束された静止部材３と、一対の当接部材５と、当接部材５を付勢する付勢部材６を２個備えている。クラッチＣＬ１を構成する前記部材は、ピン部７ａを備えた回転軸７と同軸上に配設され、静止部材３以外は回転軸７を中心に回転可能に配設されている。

図２４は、入力部材１の斜視図である。図２４に示すように入力部材１は、外周部に設けられ、駆動源Ｍ（図中不示）に連結されたギア部１ａに入力トルクが入力される。また、入力部材１は、出力部材２（図２５参照）と係合して入力トルクを出力部材２に伝達する入力係合部１ｂと、当接部材５（図２７参照）に当接して当接部材５を駆動する入力当接部１ｃを、回転中心を対称にして備えている。

静止部材３は、図２２と図２３に示すように、当接部材５と当接する円筒状内壁面３ａと回転拘束部３ｂを備えている。回転拘束部３ｂが被取付部（不図示）に固定されることによって静止部材３の回転が規制されている。

図２５は、出力部材２の斜視図である。図２６は、出力部材２と静止部材３の位置関係を示す断面図である。

図２５に示すように、出力部材２は、入力部材１の入力係合部１ｂ（図２４参照）と係合して入力トルクが伝達される出力当接部としての出力係合部２ａと、当接部材５（図２７参照）と当接する出力当接部としての曲面状のカム部２ｂを４ヶ所備えている。

また、図２２と図２３、図２５に示すように、出力部材２は、回転軸７のピン部７ａと連結するピン溝２ｃを有しており、出力部材２に伝達された入力トルクは回転軸７のピン部７ａを介して従動部Ｒに伝達される。

図２６に示すように、出力部材２の出力当接部としてのカム部２ｂは螺旋形状で形成されており、隣接するカム部２ｂの螺旋の巻き方向が反対になるように配設され、且つ、回転軸７中心に対して対称に配置されている。また、本実施形態におけるカム部２ｂは接線角度αの対数螺旋形状で構成されており、接線角度αは一定角度である。

従って、カム部２ｂの接線Ｔ１と、出力部材２の回転軸中心から出力部材２のカム部２ｂを結んだ延長線上における静止部材３の円筒状内壁面３ａの接線Ｔ２との角度θｗは、出力部材２のカム部２ｂの接線角度αと等しい角度である。角度θｗは、以下、クサビ角度θｗと称する。

このクサビ角度θｗは、後述する当接部材５がクサビ作用を有するための重要な角度となっており、出力部材２のカム部２ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとの相互間によってクサビ角度θｗのクサビ状空間部８を形成する。

図２５においては、クサビ状空間部８は４ヶ所形成されており、隣接するクサビ状空間部８のクサビ方向が回転軸７の回転方向において反対になるように形成され、且つ、回転軸７中心に対して対称に形成されている。

図２７は、当接部材５の斜視図である。図２８は、当接部材５の正面図である。当接部材５は、入力部材１と出力部材２と静止部材３とに当接可能である。図２２〜図２５、図２７と図２８に示すように、当接部材５は、入力部材１の入力当接部１ｃが係合する被駆動部５ａと、円筒状内壁面３ａに当接する円弧形状（扇状）の係合円弧部（第１当接面）５ｂと、を有している。円弧形状（扇状）の係合円弧部（第１当接面）５ｂは、静止部材３の円筒状内壁面３ａの内周径と概同径である。当接部材５の第１当接面である係合円弧部５ｂは、係合円弧部５ｂから少し凹んで静止部材３と当接しない複数の溝部５ｃを有している。前記複数の溝部５ｃは、回転軸線方向（図２３に示す一点鎖線）に伸びている。各当接部材５の係合円弧部５ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとは面で当接する。各当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａと当接する範囲は、クラッチの回転中心と係合円弧部５ｂの一端とを結ぶ直線ｒ１と回転中心と係合円弧部５ｂの他端とを結ぶ直線ｒ２とが成す角度βの範囲内である。具体的には前記角度βは、６０度から１８０度の範囲内である。ただし、角度βは、前述の範囲には限定されない。従来の点接触で係止するのに対しては、面接触で係止していれば効果がある。前記複数の溝部５ｃは、当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａと当接する角度βの範囲内に設けられている。また、当接部材５は、出力部材２の出力当接部であるカム部２ｂと当接するカム当接面（第２当接面）５ｄと、二つのボス５ｅと二つの回転当接部５ｇを備えている。

図２９は、クラッチＣＬ１の組立て途中の斜視図である。図２３と図２９に示すように、当接部材５は、クラッチＣＬ１の組立て時において、お互いの回転当接部５ｇが当接することにより、上述したクサビ状空間部８に、回転軸中心に対して対称に位置するように２つ配設（収納）される。

付勢部材６は、当接部材５を互いに静止部材３の円筒状内壁面３ａ方向に付勢し、当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａに当接するよう当接部材５のボス５ｅに２個配設されている。付勢部材６の付勢力は、各当接部材５の係合円弧部５ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとの間に所定の摩擦力を発生させる付勢力で構成されている。

［クラッチＣＬ１の動作］
図３０〜図３３を用いて、クラッチＣＬ１の動作について説明する。図３０は入力部材１の入力トルクが出力部材２に伝達している状態のクラッチＣＬ１の断面図であり、図３１は出力部材２からの逆入力トルクを遮断している状態のクラッチＣＬ１の断面図である。図３２は図３０とは反対方向の入力トルクが出力部材２に伝達している状態のクラッチＣＬ１の断面図であり、図３３は図３１とは反対方向の逆入力トルクを遮断している状態のクラッチＣＬ１の断面図である。

まず図３０を用いて入力部材１を一方の回転方向（矢印Ａ方向）に回転させる入力トルクが入力される場合について説明する。図３０に示すように、入力部材１の入力係合部１ｂは入力トルク（回転駆動力）によって矢印Ａ方向に回転しており、入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２の出力係合部２ａと係合し、入力部材１は出力部材２を矢印Ａ方向に回転する。

入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させており、係合円弧部５ｂは付勢部材６の付勢力により、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら矢印Ａ方向に回転する。なお、図３０は、入力部材の回転軸線（図２９に示す一点鎖線）に垂直な面（断面）で見た図である。図３０に示すように、入力部材１の回転軸線に垂直な面で見た場合に、当接部材５と当接する入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５により囲まれている。

係合円弧部５ｂと円筒状内壁面３ａの間に、塵等や小異物がある場合は、当接部材５の溝部５ｃによって溝部５ｃに掻き落とされる。

静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転している当接部材５は、出力部材２のカム部２ｂと、当接部材５のカム当接面５ｄが係合しない係止解除状態にある。このように、入力部材１の回転において、入力係合部１ｂと出力係合部２ａが係合している状態では、出力部材２のカム部２ｂとカム当接面５ｄは離間している位相関係にある。

次に図３１を用いて出力部材２を前記入力部材１と同じ回転方向（前記一方の回転方向、矢印Ａ方向）に回転させようとする逆入力トルクが入力される場合について説明する。図３１に示すように、入力部材１の入力係合部１ｂは入力トルク（回転駆動力）によって矢印Ａ方向に回転しており、出力部材２には入力部材１と同じ回転方向に逆入力トルク（回転力）Ｂが生じた状態にある。

出力部材２に逆入力トルクＢが生じると、出力部材２は逆入力トルク（回転力）Ｂによって入力部材１の回転速度より速く回転する。これにより、出力部材２のカム部２ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに係合し、入力部材１の入力係合部１ｂと出力部材２の出力係合部２ａは離間する。

次に、出力部材２のカム部２ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに当接することによって押圧力Ｃが発生し、当接部材５の係合円弧部５ｂは静止部材３の円筒状内壁面３ａに押圧される。当接部材５は、図２６におけるクサビ状空間部８に食い込むクサビ作用が発生して係止状態になる。

当接部材５が係止状態になると、出力部材２が逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転しようとするのを係止する。この結果、出力部材２からの逆入力トルクＢは遮断され入力部材１側へ伝達されない。

次に、図３１の状態から出力部材２に逆入力トルクＢが生じていない状態になると、前述した図３０に示したように、入力部材１の矢印Ａ方向の回転によって再び入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２の出力係合部２ａと係合する状態になる。これにより、入力部材１の入力当接部１ｃが当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させ、当接部材５がクサビ作用によって食い込んでいる係止状態から係止解除状態に動作させる。

このように、当接部材５が係止解除状態のときは、入力部材１からの入力トルクを出力部材２へ伝達するとともに、当接部材５が係止状態にあるときは、出力部材２からの逆入力トルクＢは遮断され入力部材１へ伝達されない。

次に図３２を用いて入力部材１を前記一方の回転方向（矢印Ａ方向）とは反対方向である他方の回転方向（矢印Ａｒ方向）に回転させる入力トルクが入力される場合について説明する。図３２に示すように、入力部材１の入力係合部１ｂは入力トルクによって図３０に示した矢印Ａ方向とは反対方向の矢印Ａｒ方向に回転している。入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２の出力係合部２ａと係合し、入力部材１は出力部材２を矢印Ａｒ方向に回転する。

入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させており、係合円弧部５ｂは付勢部材６の付勢力により、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら矢印Ａｒ方向に回転する。

静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転している当接部材５は、前述した図３０と同様に、出力部材２のカム部２ｂと当接部材５のカム当接面５ｄが係合しない係止解除状態にある。

次に図３３を用いて出力部材２を前記入力部材１と同じ回転方向（前記他方の回転方向、矢印Ａｒ方向）に回転させようとする逆入力トルクが入力される場合について説明する。図３３に示すように、入力部材１の入力係合部１ｂは入力トルクによって矢印Ａｒ方向に回転しており、出力部材２には入力部材１と同じ回転方向に逆入力トルクＢｒが生じた状態にある。

出力部材２に逆入力トルクＢｒが生じると、前述した図３１と同様に、入力部材１の入力係合部１ｂと出力部材２の出力係合部２ａは離間する。次に、出力部材２のカム部２ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに当接することによって押圧力Ｃが発生し、当接部材５はクサビ作用が発生して係止状態になる。この結果、出力部材２からの逆入力トルクＢｒは遮断され入力部材１側へ伝達されない。

次に、図３３の状態から出力部材２に逆入力トルクＢｒが生じていない状態になると、前述した図３２に示したように、入力部材１の矢印Ａｒ方向の回転によって当接部材５がクサビ作用によって食い込んでいる係止状態から係止解除状態に動作させる。

このように、当接部材５が係止解除状態のときは、入力部材１からの双方向の入力トルクは出力部材２へ伝達される。当接部材５が係止解除状態のときは、出力部材２に双方向の逆入力トルクが生じた場合、当接部材５は係止状態になり、出力部材２の回転はロックされ入力部材１側へ流入しようとする逆入力トルクは遮断される。

［当接部材５のクサビ作用条件］
本実施形態におけるクラッチＣＬ１は、上述した図２６におけるクサビ角度θｗを有している。さらにクラッチＣＬ１は、図３０と図３１、図３２と図３３に示すように、静止部材３の円筒状内壁面３ａと当接部材５の係合円弧部５ｂとの摩擦係数μ１、出力部材２のカム部２ｂと当接部材５のカム当接面５ｄとの摩擦係数μ２、を有している。

クラッチＣＬ１は、出力部材２が逆入力トルクによって回転しようとする際に、当接部材５にクサビ作用が発生する。クラッチＣＬ１は、確実に出力部材２の回転を係止することができる条件として、一般的なクサビ作用の計算式に置き換えた、μ１＋μ２＞２ｔａｎ（θｗ／２）の関係式が成り立つように構成されている。

本実施形態におけるカム部２ｂは、対数螺旋形状以外でも、カム部２ｂの接線角度αが、当接部材５が係止状態になるクサビ角度θｗの条件を満たす範囲内であれば、アルキメデス螺旋形状といった別の螺旋形状で構成してもよい。

また、当接部材５における複数の溝部５ｃの形状は、当接部材５が係止状態になるクサビ角度θｗの関係式には影響しないため必然ではない。

以上の説明によれば、本実施形態のクラッチＣＬ１は、当接部材５は、クサビ状空間部８に回転軸中心に対して対称に位置するように２個収納されている。このように、入力部材１の入力係合部１ｂと入力当接部１ｃ、出力部材２の出力係合部２ａとカム部２ｂも当接部材５の数に応じた少ない個数で構成されるため、クラッチＣＬ１の構造が簡易化される。

また、当接部材５は、扇状の係合円弧部５ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとが面係合するように構成される。これによって、当接部材５は、当接部材５や静止部材３にかかる面圧力を下げることができ、各部材を構成する材料を削れや破損に強い金属材料ではなく、ポリアセタール等の樹脂材料で構成することも可能になる。これによって低コストのクラッチを提供することが可能となる。なお、前記当接部材５と同様に、前述した入力部材１、出力部材２、及び静止部材３も樹脂材料で形成されている。

クラッチＣＬ１の部材を金属材で構成する場合においても、多数のローラやボール等の当接部材で構成する必要がないため、クラッチＣＬ１の構造が簡易化される。また、より削れや破損に対する耐久性が向上する。

そして、クサビ角度θｗを一定角度になるよう構成することによって、出力部材２のカム部２ｂや当接部材５の係合円弧部５ｂの外径、静止部材３の円筒状内壁面３ａの内径などの部材の精度誤差によるクサビ角度θｗの誤差を最小にすることができる。

これにより、上述したクサビ作用の関係式における、静止部材３の円筒状内壁面３ａと当接部材５の係合円弧部５ｂとの摩擦係数μ１と、出力部材２のカム部２ｂと当接部材５のカム当接面５ｄとの摩擦係数μ２の値に対するクサビ角度θｗの許容度が向上する。

〔第５実施形態〕
次に、図３４〜図３７を用いて、第５実施形態における逆入力遮断クラッチの構成について説明する。図３４は逆入力遮断クラッチＣＬ２（以下、クラッチＣＬ２と称する）の組み立て前の斜視図である。なお、前述した第４実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明は省略する。

［クラッチＣＬ２の構成］
図３４に示すようにクラッチＣＬ２は、駆動源Ｍの入力トルクが入力される入力部材１と、入力トルクが伝達される出力部材２０と、回転が拘束された静止部材３と、１つの当接部材５と、当接部材５を付勢する付勢部材６を２個備えている。クラッチＣＬ１を構成する前記部材は、ピン部７ａを備えた回転軸７と同軸上に配設され、静止部材３以外は回転可能に配設されている。

図３５は、出力部材２０の斜視図である。図３６は、出力部材２０と静止部材３の位置関係を示す断面図である。

図３５に示すように、出力部材２０は、入力部材１の入力係合部１ｂ（図２４参照）と係合して入力トルクが伝達される出力係合部２０ａと、当接部材５（図２７参照）と係合する曲面状のカム部２０ｂを２ヶ所備えている。

また、図３４と図３５に示すように、出力部材２０は、回転軸７のピン部７ａと連結するピン溝２０ｃを有しており、出力部材２０に伝達された入力トルクは回転軸７のピン部７ａを介して従動部Ｒに伝達される。

さらに、出力部材２０は、静止部材３の円筒状内壁面３ａの内周径と概同径で円筒状内壁面３ａに当接する円弧形状（扇状）の出力円弧部２０ｄと、二つのボス２０ｅを備えている。

図３５に示す出力部材２０の出力円弧部２０ｄは円弧形状であるが、係合円弧部５ｂと円筒状内壁面３ａの間に入り込んだ塵等や小異物を掻き落とすための当接部材５の溝部５ｃ（図２７参照）のような溝部を形成してもよい。すなわち、当接部材５の第１当接面である係合円弧部５ｂに設けた複数の溝部５ｃと同様に、前記出力部材２０の出力円弧部２０ｄに、静止部材と当接しない複数の溝部を形成してもよい。

図３６に示すように、出力部材２０のカム部２０ｂは、第４実施形態におけるカム部２ｂと同様に接線角度αの対数螺旋形状で構成されており、隣接するカム部２０ｂの螺旋の巻き方向が反対になるように配設されている。

出力部材２０のカム部２０ｂと静止部材３の円筒状内壁面３ａとの相互間によって、クサビ角度θｗのクサビ状空間部８が２ヶ所形成されており、隣接するクサビ状空間部８のクサビ方向が回転軸７の回転方向において反対になるように形成されている。

図３７は、クラッチＣＬ２の組立て途中の斜視図である。図３４と図３７に示すように、当接部材５はクラッチＣＬ２の組立て時において、上述したクサビ状空間部８に１個収納される。

付勢部材６は、当接部材５のボス５ｅと出力部材２０のボス２０ｅにそれぞれ配設されており、当接部材５を静止部材３の円筒状内壁面３ａ方向に付勢する。

また、当接部材５は、回転軸７中心に対して出力部材２０の出力円弧部２０ｄと対向する位置に位置しており、付勢部材６の付勢力によって当接部材５の係合円弧部５ｂが静止部材３の円筒状内壁面３ａに当接する。

［クラッチＣＬ２の動作］
図３８〜図４１を用いて、クラッチＣＬ２の動作について説明する。図３８は入力部材１の入力トルクが出力部材２０に伝達している状態のクラッチＣＬ２の断面図であり、図３９は出力部材２０からの逆入力トルクを遮断している状態のクラッチＣＬ２の断面図である。図４０は図３８とは反対方向の入力トルクが出力部材２０に伝達している状態のクラッチＣＬ２の断面図であり、図４１は図３９とは反対方向の逆入力トルクを遮断している状態のクラッチＣＬ２の断面図である。

図３８に示すように、入力部材１の入力係合部１ｂは入力トルクによって矢印Ａ方向に回転しており、入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２０の出力係合部２０ａと係合し、入力部材１は出力部材２０を矢印Ａ方向に回転する。

入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させており、係合円弧部５ｂは付勢部材６の付勢力により、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら矢印Ａ方向に回転する。なお、図３８は、入力部材の回転軸線（図３７に示す一点鎖線）に垂直な面（断面）で見た図である。図３８に示すように、入力部材１の回転軸線に垂直な面で見た場合に、当接部材５と当接する入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５により囲まれている。

静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転している当接部材５は、出力部材２０のカム部２０ｂと、当接部材５のカム当接面５ｄが係合しない係止解除状態にある。

図３９に示すように、入力部材１の入力係合部１ｂは入力トルクによって矢印Ａ方向に回転しており、出力部材２０には入力部材１と同じ回転方向に逆入力トルクＢが生じた状態にある。

出力部材２０に逆入力トルクＢが生じると、出力部材２０は逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転する。これにより、出力部材２０のカム部２０ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに係合し、入力部材１の入力係合部１ｂと出力部材２０の出力係合部２０ａは離間する。

次に、出力部材２０のカム部２０ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに当接することによって押圧力Ｃが発生し、当接部材５の係合円弧部５ｂは静止部材３の円筒状内壁面３ａに押圧される。当接部材５は、図３６におけるクサビ状空間部８に食い込むクサビ作用が発生して係止状態になる。

また、当接部材５が係止状態となる動作をすると、出力部材２０の出力円弧部２０ｄと、静止部材３の円筒状内壁面３ａの間の摺接圧は押圧力Ｃによって増大し、出力部材２０と静止部材３との摺接抵抗が大きくなる。

このように、当接部材５の係止状態と、出力部材２０と静止部材３との摺接抵抗によって、出力部材２０が逆入力トルクＢによって入力部材１の回転速度より速く回転しようとするのを係止する。この結果、出力部材２０からの逆入力トルクＢは遮断され入力部材１側へ伝達されない。

次に、図３９の状態から出力部材２０に逆入力トルクＢが生じていない状態になると、前述した図３８に示したように、入力部材１の回転によって再び入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２０の出力係合部２０ａと係合する状態になる。これにより、入力部材１の入力当接部１ｃが当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させ、当接部材５がクサビ作用によって食い込んでいる係止状態から係止解除状態に動作させる。

当接部材５が係止解除状態になると、出力部材２０の出力円弧部２０ｄと静止部材３の円筒状内壁面３ａの間の摺接圧は、付勢部材６の付勢力による摺接圧に戻る。これにより、出力部材２０の出力円弧部２０ｄは、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転する。

このように、当接部材５が係止解除状態のときは、入力部材１からの入力トルクを出力部材２０へ伝達するとともに、当接部材５が係止状態にあるときは出力部材２０からの逆入力トルクＢは遮断され入力部材１へ伝達されない。

一方、図４０に示すように、入力部材１の入力係合部１ｂは入力トルクによって図３８に示した矢印Ａ方向とは反対方向の矢印Ａｒ方向に回転している。入力部材１の入力係合部１ｂが出力部材２０の出力係合部２０ａと係合し、入力部材１は出力部材２０を矢印Ａｒ方向に回転する。

入力部材１の入力当接部１ｃは、当接部材５の被駆動部５ａに係合して当接部材５を回転させており、係合円弧部５ｂは付勢部材６の付勢力により、静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら矢印Ａｒ方向に回転する。

静止部材３の円筒状内壁面３ａと摺接しながら回転している当接部材５は、前述した図３８と同様に、出力部材２０のカム部２０ｂと当接部材５のカム当接面５ｄが係合しない係止解除状態にある。

図４１に示すように、入力部材１の入力係合部１ｂは入力トルクによって矢印Ａｒ方向に回転しており、出力部材２０には入力部材１と同じ回転方向に逆入力トルクＢｒが生じた状態にある。

出力部材２０に逆入力トルクＢｒが生じると、前述した図３８と同様に、入力部材１の入力係合部１ｂと出力部材２０の出力係合部２０ａは離間する。次に、出力部材２０のカム部２０ｂが当接部材５のカム当接面５ｄに当接することによって押圧力Ｃが発生し、当接部材５はクサビ作用が発生して係止状態になる。この結果、出力部材２０からの逆入力トルクＢｒは遮断され入力部材１側へ伝達されない。

次に、図４１の状態から出力部材２０に逆入力トルクＢｒが生じていない状態になると、前述した図４０に示したように、入力部材１の回転によって当接部材５がクサビ作用によって食い込んでいる係止状態から係止解除状態に動作させる。

このように、当接部材５が係止解除状態のときは、入力部材１からの双方向の入力トルクは出力部材２０へ伝達される。出力部材２０に双方向の逆入力トルクが生じた場合、当接部材５は係止状態になり、出力部材２０の回転はロックされ入力部材１側へ流入しようとする逆入力トルクは遮断される。

以上の説明によれば、本実施形態のクラッチＣＬ２は、出力部材２０に静止部材３の円筒状内壁面３ａに当接する扇状の出力円弧部２０ｄを備え、当接部材５はクサビ状空間部８に１個収納される。また、当接部材５は、回転軸７中心に対して出力部材２０の出力円弧部２０ｄと対向する位置に位置している。

これにより、当接部材５の部品点数が第１実施形態の２個から１個となり、クラッチＣＬ２を構成する部品点数が更に少なくなるため、クラッチＣＬ２の構造が更に簡易化でき低コストにすることができる。

１ …入力部材
２ …出力部材
２ｂ…カム部
３ …静止部材
４ …保持部材
５ …当接部材
５ｂ…係合円弧部
５ｄ…カム当接面
５ｆ…当接部
５ｇ…回転当接部
６ …付勢部材
７ …回転軸
８ …クサビ状空間部
２０ …出力部材
２０ｂ …カム部

Claims (24)

1. 入力トルクの入力により回転可能な入力部材と、
   前記入力部材から前記入力トルクが伝達される回転可能な出力部材と、
   前記入力部材と前記出力部材とを囲む円筒状内壁面を有し、回転が規制されて被取付部に取り付けられる静止部材と、
   前記入力部材と前記出力部材と前記静止部材とに当接可能な当接部材と、を有し、
   前記出力部材は、前記入力部材と当接する出力当接部を有し、
   前記当接部材は、前記出力部材と前記静止部材の間に位置し、前記静止部材の前記円筒状内壁面に当接する円弧形状の第１当接面と、前記出力当接部と当接する第２当接面と、を有し、
   前記入力部材を回転させる前記入力トルクが入力される場合、前記出力部材と前記当接部材とは、前記入力部材と当接して回転し、
   前記出力部材を回転させようとする逆入力トルクが入力される場合、前記出力部材は、前記入力部材から離間し、かつ前記出力部材の前記出力当接部は、前記当接部材の前記第２当接面を押圧し前記第１当接面を前記静止部材に押し付け前記出力部材の回転を止めることを特徴とするクラッチ。
2. 前記当接部材の前記第１当接面は円弧形状であり、
   前記出力部材の回転中心から前記出力当接部と前記第２当接面が当接する当接部とを結んだ延長線上にある前記第１当接面における接線と、前記当接部における前記第２当接面との角度θは、
   前記出力部材の前記出力当接部の接線と、前記出力部材の回転中心から前記出力当接部を結んだ延長線上における前記静止部材の前記円筒状内壁面の接線との角度θｗと略等しいことを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
3. 前記当接部材は、複数配置され、各当接部材が保持部材によって保持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクラッチ。
4. 前記当接部材は、回転当接部を有し、相互の回転当接部が当接することにより、前記当接部材の前記第１当接面が前記静止部材の前記円筒状内壁面に当接し、それぞれの当接部材が回転中心に対して対称の位置に位置することを特徴とする請求項３に記載のクラッチ。
5. 前記出力部材は、前記静止部材の前記円筒状内壁面と摺接する出力円弧部を備え、
   前記当接部材は、前記出力部材に当接する回転当接部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクラッチ。
6. 入力トルクの入力により回転可能な入力部材と、
   前記入力部材から前記入力トルクが伝達される回転可能な出力部材と、
   前記入力部材と前記出力部材とを囲む円筒状内壁面を有し、回転が規制されて被取付部に取り付けられる静止部材と、
   前記入力部材と前記出力部材と前記静止部材とに当接可能な当接部材と、を有し、
   前記出力部材は、前記入力部材と当接する出力当接部を有し、
   前記当接部材は、前記出力部材と前記静止部材の間に位置し、前記静止部材の前記円筒状内壁面に当接する円弧形状の第１当接面と、前記出力当接部と当接する第２当接面と、を有し、
   前記入力部材を一方の回転方向に回転させる前記入力トルクが入力される場合、前記出力部材と前記当接部材とは、前記入力部材と当接して前記一方の回転方向に回転し、
   前記出力部材を前記一方の回転方向に回転させようとする逆入力トルクが入力される場合、前記出力部材は、前記入力部材から離間し、かつ前記出力部材の前記出力当接部は、前記当接部材の前記第２当接面を押圧し前記第１当接面を前記静止部材に押し付け前記出力部材の前記一方の回転方向の回転を止め、
   前記入力部材を前記一方の回転方向とは反対方向である他方の回転方向に回転させる前記入力トルクが入力される場合、前記出力部材と前記当接部材とは、前記入力部材と当接して前記他方の回転方向に回転し、
   前記出力部材を前記他方の回転方向に回転させようとする逆入力トルクが入力される場合、前記出力部材は、前記入力部材から離間し、かつ前記出力部材の前記出力当接部は、前記当接部材の前記第２当接面を押圧し前記第１当接面を前記静止部材に押し付け前記出力部材の前記他方の回転方向の回転を止めることを特徴とするクラッチ。
7. 前記入力部材は、前記出力部材に係合する入力係合部と、前記当接部材と当接する入力当接部を有し、
   前記出力部材の前記出力当接部は、前記入力部材の前記入力係合部と係合する出力係合部と、前記当接部材の前記第２当接面と当接するカム部を有し、
   前記当接部材は、前記入力部材の入力当接部が当接する被駆動部を有し、
   前記入力部材を回転させる前記入力トルクによって入力係合部が出力係合部に係合するとき、前記入力部材からの入力トルクは前記出力部材に伝達されるとともに、前記出力部材のカム部と前記当接部材の第２当接面は離間されており、前記入力部材の入力当接部は前記当接部材の被駆動部を駆動し、
   前記出力部材を回転させようとする逆入力トルクが生じたときは、前記出力部材の出力係合部は前記入力部材の入力係合部から離間し、かつ前記出力部材のカム部は、前記当接部材の前記第２当接面を押圧し前記第１当接面を前記静止部材の円筒状内壁面に押し付け前記出力部材の回転を止めることを特徴とする請求項６に記載のクラッチ。
8. 前記当接部材は、回転軸中心に対して対称に位置するように２つ配設され、それぞれ回転当接部を有し、お互いの回転当接部が当接することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のクラッチ。
9. 前記出力部材は、前記静止部材の前記円筒状内壁面と摺接する出力円弧部を備え、
   前記当接部材は、前記出力部材に当接する回転当接部を有し、
   前記出力部材から前記入力部材へ流入する逆入力トルクが生じたときは、前記入力部材の入力係合部と前記出力部材の出力係合部は離間し、前記当接部材は、前記出力部材の出力当接部と前記静止部材の円筒状内壁面に当接し、前記出力部材の出力円弧部は前記静止部材の円筒状内壁面に押圧され、前記当接部材のクサビ作用によって出力部材の回転を係止し、双方向の逆入力トルクを遮断することを特徴とする請求項７に記載のクラッチ。
10. 前記出力部材の出力円弧部には複数の溝部が形成されていることを特徴とする請求項５又は請求項９に記載のクラッチ。
11. 入力トルクの入力により回転可能な入力部材と、
    前記入力部材から前記入力トルクが伝達される回転可能な出力部材と、
    前記入力部材と前記出力部材とを囲む円筒状内壁面を有し、回転が規制されて被取付部に取り付けられる静止部材と、
    前記入力部材と前記出力部材と前記静止部材とに当接可能な当接部材と、を有し、
    前記出力部材は、前記入力部材と当接する出力当接部を有し、
    前記当接部材は、前記出力部材と前記静止部材と間に位置し、前記静止部材の前記円筒状内壁面に当接する円弧形状の第１当接面と、前記出力当接部と当接する第２当接面と、を有し、
    前記入力部材に一方の回転方向の回転力が入力されたときは、前記出力部材と前記当接部材とは、前記入力部材と当接して前記第１の方向に回転し、
    前記出力部材に前記入力部材の回転速度より早い前記一方の回転方向の回転力が生じたときは、前記出力部材は、前記入力部材から離間し、かつ前記出力部材の前記出力当接部は、前記当接部材の前記第２当接面を押圧し前記第１当接面を前記静止部材に押し付け前記出力部材の前記第１の方向の回転を止め、
    前記入力部材に前記一方の回転方向とは反対方向である他方の回転方向に回転力が入力されたときは、前記出力部材と前記当接部材とは、前記入力部材と当接して前記他方の回転方向に回転し、
    前記出力部材に前記入力部材の回転速度より早い前記他方の回転方向の回転力が生じたときは、前記出力部材は、前記入力部材から離間し、かつ前記出力部材の前記出力当接部は、前記当接部材の前記第２当接面を押圧し前記第１当接面を前記静止部材に押し付け前記出力部材の前記他方の回転方向の回転を止めることを特徴とするクラッチ。
12. 前記当接部材を前記静止部材へ付勢する付勢部材を有し、
    前記入力部材は、前記当接部材と当接する入力当接部を有し、
    前記当接部材は、前記入力部材の入力当接部が当接する被駆動部を有し、前記付勢部材によって前記静止部材に付勢され、
    前記入力部材に回転駆動力が入力されたときは、前記入力当接部が前記被駆動部に当接されて、前記当接部材は前記静止部材の円筒状内壁面に摺接しながら前記入力部材と同じ方向に回転されることを特徴とする請求項１１に記載のクラッチ。
13. 前記出力部材の出力当接部の接線と、前記出力部材の回転軸中心から出力当接部を結んだ延長線上における前記静止部材の円筒状内壁面の接線との角度をθｗ、前記当接部材と前記静止部材の当接における摩擦係数をμ１、前記当接部材と前記出力部材との当接における摩擦係数をμ２、としたとき、
    μ１+μ２＞２ｔａｎ（θｗ／２）
    の関係にあることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のクラッチ。
14. 前記第１当接面は、前記静止部材と当接しない複数の溝部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載のクラッチ。
15. 前記当接部材は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載のクラッチ。
16. 前記当接部材は、金属で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載のクラッチ。
17. 前記入力部材、前記出力部材、及び前記静止部材は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載のクラッチ。
18. 前記入力部材の回転軸線に垂直な面で見た場合に、前記当接部材と当接する前記入力部材の入力当接部は、前記当接部材により囲まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか一項に記載のクラッチ。
19. 回転中心と第１当接面の一端とを結ぶ直線と回転中心と第１当接面の他端とを結ぶ直線とが成す角度は、６０度から１８０度の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載のクラッチ。
20. 前記出力部材の前記出力当接部は、螺旋形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか一項に記載のクラッチ。
21. 前記出力部材の前記出力当接部は、対数螺旋形状、又はアルキメデス螺旋形状であることを特徴とする請求項２０に記載のクラッチ。
22. 前記複数の溝部は、回転軸線方向に伸びていることを特徴とする請求項１４乃至請求項２１のいずれか一項に記載のクラッチ。
23. 入力部材からの入力トルクを出力部材へ伝達し、前記出力部材から前記入力部材に流入する逆入力トルクが生じた際に前記逆入力トルクを遮断するクラッチを有する駆動伝達装置であって、前記クラッチとして、請求項１乃至請求項２２のいずれか一項に記載のクラッチを有することを特徴とする駆動伝達装置。
24. 圧接されたローラ対を離間させるカム部材に駆動力を伝達する駆動伝達装置を有する画像形成装置であって、前記駆動伝達装置として、請求項２３に記載の駆動伝達装置を有することを特徴とする画像形成装置。