JP2019120340A - 回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】離反ばねとの接触による部材の摩耗を抑える。【解決手段】同軸上に配置された第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２とを係合及び解除する電磁クラッチ４０を備え、電磁クラッチ４０は、第１軸Ｓ１又は第２軸Ｓ２に対して軸方向移動自在のアーマチュア４１と、アーマチュア４１に対して軸回り回転自在でアーマチュア４１と軸方向で対向する電磁石４４と、アーマチュア４１を電磁石４４から離反する方向へ付勢する弾性部材２０とを備え、弾性部材２０は、電磁石４４に対して回転自在でアーマチュア４１を軸方向移動自在に支持する第１軸Ｓ１又は第２軸Ｓ２に設けられた係止部２１，２２で支持されている回転伝達装置とした。【選択図】図１

Description

この発明は、電磁式ローラクラッチを備えた回転伝達装置に関するものである。

同軸上に配置された２軸の相互間において回転の伝達と遮断の切換えを行うために、電磁式ローラクラッチを備えた回転伝達装置が用いられる。この種の電磁式ローラクラッチを備えた回転伝達装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。

特許文献１の回転伝達装置は、２方向クラッチと、その２方向クラッチの係合、解除を制御する電磁クラッチとからなる。２方向クラッチは、外輪の内側に内輪を組込み、その内輪の外周に、外輪の内周に形成された円筒面との間で周方向の両端部に向けて狭小となるくさび空間を形成する複数のカム面を備え、各カム面と円筒面との間にローラからなる係合子を組込んで、そのローラを保持器で保持している。また、保持器と内輪との間にはスイッチばねが組み込まれている。

電磁クラッチは、外輪の開口端に対向して配置されたアーマチュアと、アーマチュアに対向して配置されて外輪に接続されたロータと、ロータに対向して配置された電磁石とを備えている。電磁石に通電しない状態では、アーマチュアとロータとの間に十分な摩擦力が働かないため、保持器及びローラは、スイッチばねの弾性力によって係合解除された中立位置に保持されている。電磁石に対する通電によりロータにアーマチュアを吸着させると、スイッチばねの弾性力に抗して保持器と内輪とが相対回転し、その相対回転により、ローラは外輪の円筒面および内輪のカム面に係合し、内輪と外輪との相互間で回転トルクが伝達可能な状態とされる。

保持器には周方向に沿ってローラと同数のポケットが形成され、各ポケットに係合子としてのローラが組込まれている。保持器は周方向に回転可能で、保持器の回転とともにローラも周方向に移動する。ローラがカム面の中央付近にある中立状態では、ローラと外輪との間には隙間があり、内輪と外輪とは非係合状態にある。ローラがカム面の端部付近に移動すると、ローラは外輪と係合して外輪と内輪とを一体化する。

特開２００７−２４７７１３号公報

特許文献１の回転伝達装置では、電磁クラッチの電磁石に通電しない状態では、アーマチュアとロータとが接触しないように、両者の間に離反ばねを配置している。

しかし、この非通電時において、ロータと離反ばね、アーマチュアと離反ばねとはそれぞれ常に接触している状態である。このため、例えば、想定を超えるような高速回転が発生すると、これらの接触部での摺動により、部材の摩耗が発生する可能性がある。

また、特許文献１の回転伝達装置では、入力側の高速回転時におけるミス係合対策のため、内輪（入力軸）に固定された止め輪に設けた突起により、中立状態において、アーマチュアが回転することを防止する構造としている。

しかし、この構造では、止め輪の突起によって、アーマチュアの回転を固定しているため、突起自体の肉厚を厚くすることが難しいという問題がある。このため、同じく、想定を超えるような高速回転が発生した場合には、突起の変形が発生する可能性があることから、許容できる回転速度には限界があった。

そこで、この発明は、離反ばねとの接触による部材の摩耗を抑えることを第一の課題とし、アーマチュアの回転を固定する手段をより強固にすることを第二の課題とする。

上記第一の課題を解決するために、この発明は、同軸上に配置された第１軸と第２軸とを係合及び解除する電磁クラッチを備え、前記電磁クラッチは、前記第１軸又は前記第２軸に対して軸方向移動自在のアーマチュアと、前記アーマチュアに対して軸回り回転自在で前記アーマチュアと軸方向で対向する電磁石と、前記アーマチュアを前記電磁石から離反する方向へ付勢する弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、前記電磁石に対して回転自在で前記アーマチュアを軸方向移動自在に支持する前記第１軸又は前記第２軸に設けられた係止部で支持されている回転伝達装置を採用した。

ここで、前記電磁クラッチは、前記第１軸と前記第２軸との係合及び解除を２方向クラッチによって制御し、前記２方向クラッチは、前記第１軸に設けられた内方部材と、前記第２軸に設けられた外方部材と、前記内方部材と前記外方部材との間に組み込まれた保持器と、前記保持器に保持され前記内方部材に対する前記保持器の相対回転により前記内方部材及び前記外方部材の一方に設けられた円筒面と他方に設けられたカム面との間に係合するローラと、前記ローラが係合解除される中立位置に前記保持器を付勢する中立保持用弾性部材と、を備える構成を採用することができる。

また、上記第二の課題を解決するために、この発明は、上記の構成において、前記アーマチュアは、前記係止部が設けられた前記第１軸又は前記第２軸及び前記アーマチュアの一方に設けられた突起と他方に設けた切欠きとの噛合いにより、前記電磁石への非通電時に前記係止部が設けられた前記第１軸又は前記第２軸と前記アーマチュアとの相対回転を防止する構成を採用した。

ここで、前記一方は前記係止部が設けられた前記第１軸又は前記第２軸であり、前記他方は前記アーマチュアである構成を採用することができる。すなわち、前記突起は前記第１軸又は前記第２軸に、前記切欠きは前記アーマチュアに設けられた構成を採用することができる。

これらの各態様において、前記係止部は、前記第１軸又は前記第２軸に嵌合した止め輪である構成を採用することができる。あるいは、前記係止部は、前記第１軸又は前記第２軸に一体に設けられた凸部である構成を採用することができる。さらには、前記係止部は、前記第１軸又は前記第２軸に設けた凹部である構成を採用することができる。

これらの各態様において、前記弾性部材は、コイルスプリングである構成を採用することができる。あるいは、前記弾性部材は、ウェーブスプリングである構成を採用することができる。さらには、前記弾性部材は、皿ばねである構成を採用することができる。

この発明は、アーマチュアを電磁石から離反させる弾性部材を、第１軸又は第２軸に設けられた係止部で支持したので、アーマチュアと弾性部材、電磁石と弾性部材との摺動部を無くして部材の摩耗の発生を抑えることができる。また、第１軸又は第２軸とアーマチュアとの間に設けられた突起と切欠きとを噛み合わせてアーマチュアの回転を防止したので、アーマチュアの回転を固定する手段をより強固なものにすることができる。

この発明の実施形態を示す縦断面図 図１の要部拡大図 図２の要部拡大断面図 図２のIＶ-IＶ断面図 図２のＶ-Ｖ断面図 ロータとアーマチュアが密着した状態を示す要部拡大図 アーマチュアと第１軸との接続部付近の斜視図 離反ばねの例を示す詳細図 他の実施形態を示す要部拡大図 さらに他の実施形態を示す要部拡大図 さらに他の実施形態を示す縦断面図

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この実施形態の回転伝達装置の縦断面図である。回転伝達装置は、第１軸Ｓ１と、その第１軸Ｓ１と同軸上に配置された第２軸Ｓ２と、第１軸Ｓ１から第２軸Ｓ２への回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチ１０、及び、その２方向クラッチ１０の係合、解除を制御する電磁クラッチ４０とを備えている。２方向クラッチ１０が係合すると第１軸Ｓ１から第２軸Ｓ２への回転の伝達が可能となり、２方向クラッチ１０の係合が解除されると第１軸Ｓ１から第２軸Ｓ２への回転の伝達が遮断される。

この実施形態では、第１軸Ｓ１は入力側であり、その第１軸Ｓ１の軸心に設けた孔に入力軸Ｓ１’が挿通され、セレーションやスプライン等の結合手段１７等を介して、第１軸Ｓ１と入力軸Ｓ１’とは一体回転可能となっている。また、第２軸Ｓ２は出力側であり、その第２軸Ｓ２の端部の軸心に設けた孔に出力軸Ｓ２’が挿通され、第２軸Ｓ２と出力軸Ｓ２’とは一体回転可能となっている。なお、第１軸Ｓ１と入力軸Ｓ１’、あるいは、第２軸Ｓ２と出力軸Ｓ２’は、それぞれ一体の部材で構成した態様も考えられる。

電磁クラッチ４０は、第１軸Ｓ１上に設けられて２方向クラッチ１０に並設され、その２方向クラッチ１０および電磁クラッチ４０は筒状のハウジング１１によって覆われている。

入力軸Ｓ１’は、ハウジング１１の端壁１２に形成された軸挿入孔１３に軸端部が挿入され、その軸挿入孔１３内に組み込まれた軸受１８、及び、電磁クラッチ４０の内径側に組み込まれた軸受５８等によって、ハウジング１１に対して回転自在に支持されている。入力軸Ｓ１’の軸端部と第１軸Ｓ１の他端部内周間は、シール部材５９によって密閉されている。

出力軸Ｓ２’は、ハウジング１１の他端開口部内に組み込まれた軸受１５によりハウジング１１に対して回転自在で、且つ、止め輪１５ａ，１５ｂ，５０等によって軸方向へ非可動の状態で支持されている。出力軸Ｓ２’とハウジング１１の他端部内周間は、シール部材１６によって密閉されている。

２方向クラッチ１０は、第２軸Ｓ２に設けられた環状の外方部材２と、第１軸Ｓ１に設けられて外方部材２の内側に組み込まれた内方部材１と、その内方部材１と外方部材２の対向部間に組み込まれた係合子としてのローラ４と、そのローラ４を保持する環状の保持器３等を備えた２方向ローラクラッチである。ここで、内方部材１や外方部材２は、それぞれ第１軸Ｓ１や第２軸Ｓ２と一体の部材で形成されているが、その内方部材１と第１軸Ｓ１、あるいは、外方部材２と第２軸Ｓ２をそれぞれ別部材で構成するとともに、互いにセレーションやスプライン等の結合手段により一体化してもよい。

第１軸Ｓ１には、内方部材１の軸方向の両端部にその内方部材１よりも小径の小径筒部が設けられ、第２軸Ｓ２と対向する軸方向他端側の小径筒部が、軸受１９によって第２軸Ｓ２に対して相対的に回転自在に支持されている。図中の符号１９ａ，１９ｂで示す部材は、軸受１９を第１軸Ｓ１、第２軸Ｓ２に対して軸方向へ固定する止め輪である。

内方部材１の外周には、外方部材２の内周に形成された円筒面２ａとの間で周方向の両端が狭小となるくさび空間を形成する複数の平坦なカム面１ａが、周方向に沿って等間隔に形成されている。各カム面１ａと円筒面２ａとの間に、円筒状を成すローラ４が組み込まれている。

保持器３には、内方部材１のカム面１ａと径方向で対向する位置にポケット３ａが形成され、そのポケット３ａ内にそれぞれローラ４が収容されている。ローラ４は、外周に転動面４ａを有する円筒状の部材である。内方部材１に対して保持器３が相対回転した際に、ローラ４は、円筒面２ａ及びカム面１ａに係合して第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２とを結合させ、その第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２との相互間で回転トルクを伝達する。

保持器３には、第１軸Ｓ１と対向する軸方向他端側の端部に、内向きのフランジ３ｃを備えている。フランジ３ｃが、内方部材１の軸方向他端側の小径筒部に回転自在に嵌合されている。また、フランジ３ｃは、内方部材１の軸方向他端側の小径筒部の外周に取り付けた止め輪２５によって軸方向に位置決めされている。

内方部材１の軸方向一端側の小径筒部上には、ローラ４が円筒面２ａ及びカム面１ａと係合解除する中立位置に、保持器３を弾性保持する中立保持用弾性部材５が設けられている。この実施形態では、中立保持用弾性部材５として、図５に示すスイッチばね（以下、スイッチばね５と称する。）を採用しているが、他の種別からなるスプリング等であってもよい。

スイッチばね５は、図５に示すように、周方向の一部に切り離し端を有するリング部５ａの両端に一対の係合片５ｂを外向きに設けた構成とされている。スイッチばね５は、リング部５ａが小径筒部の外径面上に嵌め合されて内方部材１の一端面に形成された円形凹部１ｃ内に嵌合され、一対の係合片５ｂが円形凹部１ｃの外周壁に形成された切欠部１ｂから保持器３の一端部に形成された切欠き３ｂ内に挿入される。

スイッチばね５の組み込みによって、一対の係合片５ｂが切欠部１ｂ及び切欠き３ｂの周方向で対向する両端部を相反する方向に向けて押圧する。その押圧によって保持器３はローラ４が円筒面２ａ及びカム面１ａに対して係合解除する中立位置に弾性保持される。すなわち、スイッチばね５は、内方部材１に対する保持器３の相対回転により弾性変形した際、その弾性力によりローラ４が中立位置に維持されるように、保持器３を周方向へ付勢する。

また、保持器３の軸方向一端側の端部には、突片部３ｄが設けられている。突片部３ｄは、アーマチュア４１に設けられた孔４３にスライド自在に嵌合される。これにより、アーマチュア４１は保持器３に対して回り止めされている。

電磁クラッチ４０は、保持器３に対して回り止めされて第１軸Ｓ１に対して軸方向へ移動自在に支持されたアーマチュア４１と、第１軸Ｓ１に対して軸回り回転自在に支持されてアーマチュア４１と軸方向で対向する電磁石４４と、アーマチュア４１を電磁石４４から離反する方向へ付勢する弾性部材２０とを備えている。

電磁石４４は、磁性体からなるロータ４５と、そのロータ４５に保持された電磁コイル４６とを備えている。ロータ４５は、内筒部と外筒部とを軸方向他端側の端壁で結んだ断面コ字状の筒状部材で構成される。ロータ４５の軸方向他端側の端壁がアーマチュア４１と対向し、内筒部と第１軸Ｓ１との間に組み込まれた軸受５８により、第１軸Ｓ１に対して相対回転自在に支持されている。また、ロータ４５は、非磁性体からなる筒体４７を介して、２方向クラッチ１０の外方部材２に連結され、外方部材２と一体に回転する。

ここで、外方部材２と筒体４７との連結は、外方部材２の軸方向一端側の端部の外径面に突出部を設け、その突出部を筒体４７の軸方向他端側の端部の内径面に開口する切欠部に嵌合して、さらに、筒体４７の外径面に取り付けた止め輪５０によって、突出部の抜け止めとしている。

また、ロータ４５と筒体４７との連結は、筒体４７の軸方向一端側の端部に嵌合された外筒部の一端部外径面に突出部５１を設け、その突出部５１を、筒体４７の軸方向一端側の内径面に開口する切欠部５２に嵌合し、さらに、筒体４７の内径面に取り付けた止め輪５３によって、突出部５１の抜け止めとしている。電磁コイル４６の軸方向一端は、ハウジング１１に固定されたプレート５４に当接して保持されている。プレート５４は、止め輪５５及びシム５６を介して、ハウジング１１に対して軸方向移動が規制された状態に固定されている。

アーマチュア４１は、第１軸Ｓ１に設けられた突起２３と、アーマチュア４１に設けられた切欠き４２との噛合いにより、電磁石４４への非通電時において、第１軸Ｓ１との相対回転が防止されている。電磁石４４への通電時においては、この噛合いは解除され、第１軸Ｓ１とアーマチュア４１とは相対回転可能な状態となる。

この実施形態では、突起２３は、第１軸Ｓ１におけるアーマチュア４１を支持するための円筒部外周の周方向に沿って、その一部が外径側へ突出するように設けられ、切欠き４２はアーマチュア４１の軸心の孔の内周４１ａの周方向に沿って、その一部が凹むように設けられているが、これ以外にも、例えば、突起２３は第１軸Ｓ１の外周に設けたフランジ部の側面（軸方向へ向く面）から、その一部が軸方向側へ突出するように設けられ、切欠き４２はアーマチュア４１の側面（軸方向へ向く面）に、その一部が凹むように設けられた態様も考えられる。

突起２３とそれに対応する切欠き４２は、図４や図７に示すように、周方向に沿って複数箇所（実施形態では３箇所）設けることができるが、相対回転防止の機能が発揮できるものであれば、突起２３とそれに対応する切欠き４２は、周方向のいずれかの箇所に少なくとも１箇所あればよい。

このように、第１軸Ｓ１に突起２３を設け、アーマチュア４１には、これに対応する切欠き４２を設けて相対回転防止機能を発揮させたので、突起２３は、第１軸Ｓ１の鍛造時に同時に成形できるという利点がある。また、突起２３は、第１軸Ｓ１と一体の部材で形成できるため、肉厚の設定にあまり制限がなく強度の確保が容易である。

なお、上記の各態様において、突起２３と切欠き４２を入れ替えて、切欠き４２を第１軸Ｓ１に、突起２３をアーマチュア４１に設けた態様としてもよい。

弾性部材２０は、アーマチュア４１と第１軸Ｓ１に設けられた係止部２１，２２との間で支持されている。弾性部材２０の一端は係止部２１，２２で支持され、弾性部材２０の他端はアーマチュア４１で支持され、その係止部２１，２２とアーマチュア４１との間を遠ざける方向へ弾性力で突っ張る構成である。

この実施形態では、図１〜図３に示すように、係止部２１は、第１軸Ｓ１に嵌合した止め輪である。以下、止め輪２１と称する。

第１軸Ｓ１におけるアーマチュア４１を支持するための円筒部には、軸方向一端側の端部に止め輪溝２１ａがあり、この止め輪溝２１ａに止め輪２１が挿入される。止め輪２１には、環状部材の１箇所が分断されたＣ字状の部材を採用する。

この止め輪２１の側面と、アーマチュア４１の側面との間に弾性部材２０が配置されているので、弾性部材２０は、止め輪２１に反力を負担させながら、その弾性力で、アーマチュア４１をロータ４５から離反する方向（軸方向他端側）へ常時押圧している。

電磁クラッチ４０の電磁石４４に対する通電が無い場合には、弾性部材２０の押圧力で、アーマチュア４１は第１軸Ｓ１の突起２３側に押されているため、図２、図３に示すように、突起２３と切欠き４２とが噛合い、第１軸Ｓ１に対してアーマチュア４１が回転することはなく、ローラ４の引き摺りトルクによるミス係合を防止できる。また、弾性部材２０はアーマチュア４１とロータ４５とを離反させているものの、そのアーマチュア４１とロータ４５とが互いに相対回転する際に、第１軸Ｓ１と弾性部材２０、弾性部材２０とアーマチュア４１との間には、互いに摺動する部分が無いため、部材の摩耗の発生を防止することが可能となる。

電磁クラッチ４０の電磁コイル４６への通電の遮断状態では、２方向クラッチ１０のローラ４は、図５に示すように、外方部材２の円筒面２ａ及び内方部材１のカム面１ａに対して係合解除する中立位置に保持されている。すなわち、ローラ４は、カム面１ａの中央付近（周方向に対する中央付近）に位置し、２方向クラッチ１０は係合解除状態にある。

ここで、回転伝達装置は、第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２のいずれを入力側として使用してもよい。この実施形態のように、第１軸Ｓ１を入力軸Ｓ１’に接続して使用する場合において、２方向クラッチ１０が係合解除とされる状態で第１軸Ｓ１が回転すると、その回転は第２軸Ｓ２に伝達されず、第１軸Ｓ１および内方部材１がフリー回転する（図５参照）。

このとき、内方部材１の回転はスイッチばね５を介して保持器３に伝達されて、保持器３及びローラ４が共に回転する。また、アーマチュア４１は、保持器３に回り止めされているため、アーマチュア４１も回転する。

この第１軸Ｓ１のフリー回転状態において、電磁クラッチ４０の電磁コイル４６に通電すると、アーマチュア４１が電磁石４４のロータ４５に磁気吸引されてロータ４５の端壁にアーマチュア４１が近づき、アーマチュア４１はロータ４５の端壁に吸着される（図６参照）。

アーマチュア４１がロータ４５側へと軸方向へ移動するので、突起２３と切欠き４２との噛合いは解除され、第１軸Ｓ１に対してアーマチュア４１が相対回転可能な状態となる。ロータ４５は、筒体４７を介して外方部材２に連結されているため、アーマチュア４１の吸着により保持器３は外方部材２に連結され、保持器３と内方部材１とが相対回転する。

これにより、保持器３は、アーマチュア４１とともに、第１軸Ｓ１（内方部材１）に対して相対回転する。このとき、アーマチュア４１の軸方向への移動は、保持器３に設けた突片部３ｄによってガイドされている。突片部３ｄは、アーマチュア４１に設けた回り止め孔４３内に軸方向へスライド自在に挿入されているので、アーマチュア４１の軸方向移動とともに、その突片部３ｄが回り止め孔４３内で進退することで、アーマチュア４１の軸方向移動のガイドが行われる。

なお、ハウジング１１の端壁１２には、電気供給用の電線が接続されるコネクタ（図示せず）が取り付けられており、そのコネクタに設けられたブラシとロータ４５に設けられた環状の接点との接触により、電磁コイル４６に電気が供給されるようになっている。

保持器３と内方部材１との相対回転により、ローラ４は、外方部材２の円筒面２ａ及び内方部材１のカム面１ａに係合し、２方向クラッチ１０は係合状態となり、内方部材１の回転が外方部材２に伝達されて、第２軸Ｓ２が回転する。

保持器３と内方部材１とが相対回転した際、図５に示す切欠部１ｂの端面と切欠き３ｂの端面とが周方向に位置がずれ、スイッチばね５のリング部５ａが弾性変形して縮径する。このため、電磁コイル４６に対する通電を解除すると、スイッチばね５の復元弾性により保持器３が復帰回動し、ローラ４が係合解除する中立位置に戻され、２方向クラッチ１０が係合解除する。その係合解除によって第１軸Ｓ１から第２軸Ｓ２への回転トルクの伝達が遮断される。

なお、図１に示す第２軸Ｓ２を入力側として使用する場合は、２方向クラッチ１０の係合解除状態において、入力軸の回転によって第２軸Ｓ２が回転すると、その第２軸Ｓ２と外方部材２、筒体４７及び電磁石４４が共にフリー回転する。

第２軸Ｓ２のフリー回転状態において、電磁コイル４６に通電すると、前述と同様に、ロータ４５の端壁にアーマチュア４１が吸着され、そのアーマチュア４１及び筒体４７を介して保持器３が外方部材２に連結される。これにより、内方部材１と保持器３とが相対回転する。この相対回転により、ローラ４は、外方部材２の円筒面２ａ及び内方部材１のカム面１ａに係合し、２方向クラッチ１０が係合状態となり、第２軸Ｓ２の回転が第１軸Ｓ１に伝達されることとなる。

図８に弾性部材２０の具体的構成を示す。図８（ａ）の例では、弾性部材２０として皿ばね２０ａを採用している。皿ばね２０ａは、軸方向に沿って複数配置してよい。図８（ｂ）の例では、弾性部材２０としてウェーブスプリング２０ｂを採用している。さらに、図８（ｃ）の例では、弾性部材２０としてコイルスプリング２０ｃを採用している。このように、弾性部材２０としては種々の構成のものを採用できる。

また、他の実施形態を図９に示す。この実施形態は、弾性部材２０を第１軸Ｓ１に支持する係止部２２として、第１軸Ｓ１に設けた凹部を採用したものである。以下、凹部２２と称する。

この凹部２２内の軸方向一端側の側面と、アーマチュア４１の側面との間に弾性部材２０が配置されているので、弾性部材２０は、凹部２２内の側面に反力を負担させながら、その弾性力で、アーマチュア４１をロータ４５から離反する方向（軸方向他端側）へ常時押圧することができる。

凹部２２は、第１軸Ｓ１の外周に形成できるので、止め輪２１を採用した場合のように別部材を取り付ける必要がないという利点がある。また、凹部２２は、第１軸Ｓ１の鍛造時に同時に成形できるという利点もある。

さらに他の実施形態の係止部２１，２２として、第１軸Ｓ１に一体に設けられた凸部を採用することができる。凸部が、第１軸Ｓ１を構成する部材と一体の部材で形成されるものであれば、同じく、第１軸Ｓ１に別部材を取り付ける必要がないという利点がある。また、凸部は、第１軸Ｓ１の鍛造時に同時に成形できるという利点もある。凸部は、弾性部材２０が係止されるものであれば、第１軸Ｓ１の外周の周方向に沿って断続的なものであってもよいし、外周の周方向に沿って連続的なものであってもよい。特に、凸部を、第１軸Ｓ１の外周全周に亘る突条とすることもできる。

このように、第１軸Ｓ１側に係止部２１，２２を設けて高速回転をさせた場合、弾性部材２０は、その構造によっては高速回転に伴う遠心力で拡径し、所定の性能を発揮できない場合もあり得る。このため、その回転伝達装置が使用される回転数（遠心力）の領域に応じて、複数の種別の弾性部材２０の中から最適なものを使い分けることが望ましい。

例えば、比較的遠心力が小さい低回転域で使用される回転伝達装置では、弾性部材２０としてコイルスプリングを採用することができる。コイルスプリングはコストが安いという利点がある。逆に、比較的遠心力が大きい高回転域で使用される回転伝達装置では、弾性部材２０として皿ばねを採用することができる。皿ばねは、比較的コストが高い場合もあるが、大きな遠心力が作用する条件下でも、所定の性能を発揮することができる。また、高回転域と低回転域との間の中間領域では、弾性部材２０としてウェーブスプリングを採用することができる。ウェーブスプリングは、耐遠心力性能においてコイルスプリングと皿ばねとの間の中間的な性能を発揮することができ、また、コスト面においても同様である。

なお、係止部２１，２２として凹部２２を採用する場合、弾性部材２０として、例えば、ウェーブスプリングや皿ばねを採用すれば、その凹部２２に弾性部材２０を係止しやすいという利点がある。ウェーブスプリングや皿ばねとしては、その円環状の部材の周方向の一部に切欠きが設けられ、その切欠きの幅の拡縮を伴って円環状の部材の外径が変化するものを採用する。ウェーブスプリングや皿ばねは、それを取り付ける軸に対してその外径を変化（拡径）させて凹部２２内へ嵌め込み、嵌め込んだ後はもとの状態の外径に復帰して固定される。

上記の実施形態では、２方向クラッチ１０は、第１軸Ｓ１に設けられた内方部材１と、第２軸Ｓ２に設けられた外方部材２との間で構成され、外方部材２の内周に円筒面２ａ、内方部材１の外周にカム面１ａを備えた構成としたが、これを内外逆転させた構成を採用することができる。

例えば、図１０に示すように、第１軸Ｓ１に設けられた内方部材１と、第２軸Ｓ２に設けられた外方部材２との間で構成され、内方部材１の外周に円筒面１ａ’、外方部材２の内周にカム面２ａ’を備えた２方向クラッチ１０の構成である。この場合、弾性部材２０は第２軸Ｓ２の内周に配置されるので、遠心力による弾性部材２０の変形を考慮する必要がないという利点がある。電磁石４４に対して第２軸Ｓ２が固定され、アーマチュア４１が第１軸Ｓ１に対して軸方向移動自在に支持され、弾性部材２０を係止する係止部２１，２２は、第１軸Ｓ１に備えられる点は同様である。

なお、電磁石４４に対して第１軸Ｓ１が固定され、アーマチュア４１が第２軸Ｓ２に対して軸方向移動自在に支持され、弾性部材２０を係止する係止部２１，２２が、第２軸Ｓ２に備えられる態様も考えられる。係止部２１，２２が第２軸Ｓ２に備えられる場合、その係止部２１，２２は、第２軸Ｓ２の外周に備えられる態様とすることができる。また、筒軸で構成される部分を備えた第２軸Ｓ２の場合、係止部２１，２２は、第２軸Ｓ２の内周に備えられる構成とすることもできる。第２軸Ｓ２の内周に備えられる係止部２１，２２としては、例えば、第２軸Ｓ２の内周に嵌合した止め輪２１、第２軸Ｓ２の内周に一体に設けられた凸部、第２軸Ｓ２の内周に設けた凹部２２等を採用することができる。

さらに、他の実施形態を図１１に示す。図１１の実施形態は、２方向クラッチ１０を用いずに電磁クラッチ４０のみによって、第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２とを係合及び解除するものである。

電磁クラッチ４０は、第１軸Ｓ１又は第２軸Ｓ２に対して軸方向移動自在のアーマチュア４１と、アーマチュア４１に対して軸回り回転自在でそのアーマチュア４１と軸方向で対向する電磁石４４と、アーマチュア４１を電磁石４４から離反する方向へ付勢する弾性部材２０とを備えている。

図１１の態様では、アーマチュア４１は第１軸Ｓ１に対して軸方向移動自在で、電磁石４４は、第１軸Ｓ１に対して軸回り回転自在に支持されている。アーマチュア４１と第１軸Ｓ１とは、図中の符号４８，２６に示すスプラインによる嵌合、あるいは、周方向に沿って設けた凸部と凹部との噛み合い等によって軸方向移動自在に支持され、また、アーマチュア４１と第１軸Ｓ１とは軸回りに一体回転可能である。

図１１に示すように、弾性部材２０は、アーマチュア４１を軸方向移動自在に支持する第１軸Ｓ１に設けられた係止部２１，２２で支持されている。このため、弾性部材２０は電磁石４４に対して回転自在である。ここでは、係止部２１，２２として凹部２２を採用しているが、前述の実施形態と同様に、係止部２１，２２として軸と一体に形成された凸部や、軸に固定される止め輪２１等を採用することもできる。

ただし、アーマチュア４１が第２軸Ｓ２に対して軸方向移動自在で、電磁石４４は、第２軸Ｓ２に対して軸回り回転自在に支持されている態様も考えられる。この場合、弾性部材２０を支持する係止部２１，２２は、第２軸Ｓ２に設けられる。

また、上記の各実施形態では、第１軸Ｓ１を入力側、第２軸Ｓ２を出力側としたが、これを逆転させて、第１軸Ｓ１を出力側、第２軸Ｓ２を入力側としてもよい。また、２方向クラッチ１０を用いた実施形態においては、２方向クラッチ１０の仕様として、上記した実施形態には限定されず、電磁クラッチ４０によって係合、解除の制御できる種々のクラッチを採用することができる。

Ｓ１ 第１軸
Ｓ２ 第２軸
１ 内方部材
１ａ カム面
２ 外方部材
２ａ 円筒面
３ 保持器
４ ローラ
５ 中立保持用弾性部材（スイッチばね）
１０ ２方向クラッチ（２方向ローラクラッチ）
１１ ハウジング
２０ 弾性部材
２１ 係止部（止め輪）
２２ 係止部（凹部）
２３ 突起
４０ 電磁クラッチ
４１ アーマチュア
４１ａ 内周
４２ 切欠き
４４ 電磁石
４５ ロータ

Claims (10)

1. 同軸上に配置された第１軸（Ｓ１）と第２軸（Ｓ２）とを係合及び解除する電磁クラッチ（４０）を備え、
   前記電磁クラッチ（４０）は、前記第１軸（Ｓ１）又は前記第２軸（Ｓ２）に対して軸方向移動自在のアーマチュア（４１）と、前記アーマチュア（４１）に対して軸回り回転自在で前記アーマチュア（４１）と軸方向で対向する電磁石（４４）と、前記アーマチュア（４１）を前記電磁石（４４）から離反する方向へ付勢する弾性部材（２０）と、を備え、
   前記弾性部材（２０）は、前記電磁石（４４）に対して回転自在で前記アーマチュア（４１）を軸方向移動自在に支持する前記第１軸（Ｓ１）又は前記第２軸（Ｓ２）に設けられた係止部（２１，２２）で支持されている回転伝達装置。
2. 前記電磁クラッチ（４０）は、前記第１軸（Ｓ１）と前記第２軸（Ｓ２）との係合及び解除を２方向クラッチ（１０）によって制御し、
   前記２方向クラッチ（１０）は、前記第１軸（Ｓ１）に設けられた内方部材（１）と、前記第２軸（Ｓ２）に設けられた外方部材（２）と、前記内方部材（１）と前記外方部材（２）との間に組み込まれた保持器（３）と、前記保持器（３）に保持され前記内方部材（１）に対する前記保持器（３）の相対回転により前記内方部材（１）及び前記外方部材（２）の一方に設けられた円筒面（２ａ）と他方に設けられたカム面（１ａ）との間に係合するローラ（４）と、前記ローラ（４）が係合解除される中立位置に前記保持器（３）を付勢する中立保持用弾性部材（５）と、
   を備える請求項１に記載の回転伝達装置。
3. 前記アーマチュア（４１）は、前記係止部（２１，２２）が設けられた前記第１軸（Ｓ１）又は前記第２軸（Ｓ２）及び前記アーマチュア（４１）の一方に設けられた突起（２３）と他方に設けた切欠き（４２）との噛合いにより、前記電磁石（４４）への非通電時に前記係止部（２１，２２）が設けられた前記第１軸（Ｓ１）又は前記第２軸（Ｓ２）と前記アーマチュア（４１）との相対回転を防止する
   請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
4. 前記一方は前記係止部（２１，２２）が設けられた前記第１軸（Ｓ１）又は前記第２軸（Ｓ２）であり、前記他方は前記アーマチュア（４１）である
   請求項３に記載の回転伝達装置。
5. 前記係止部（２１，２２）は、前記第１軸（Ｓ１）又は前記第２軸（Ｓ２）に嵌合した止め輪（２１）である
   請求項１から４のいずれか一つに記載の回転伝達装置。
6. 前記係止部（２１，２２）は、前記第１軸（Ｓ１）又は前記第２軸（Ｓ２）に一体に設けられた凸部である
   請求項１から４のいずれか一つに記載の回転伝達装置。
7. 前記係止部（２１，２２）は、前記第１軸（Ｓ１）又は前記第２軸（Ｓ２）に設けた凹部（２２）である
   請求項１から４のいずれか一つに記載の回転伝達装置。
8. 前記弾性部材（２０）は、コイルスプリングである
   請求項１から７のいずれか一つに記載の回転伝達装置。
9. 前記弾性部材（２０）は、ウェーブスプリングである
   請求項１から７のいずれか一つに記載の回転伝達装置。
10. 前記弾性部材（２０）は、皿ばねである
    請求項１から７のいずれか一つに記載の回転伝達装置。

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