JP2020051550A - クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コーン面の食い付き現象が発生しても、コーン面の食い付き現象を容易に解除することができるマルチコーンタイプのクラッチ装置を得る。【解決手段】クラッチ装置は、第１回転体と、第２回転体と、第１コーン面を有する第１回転体と一体に回転する第１リングと、第２コーン面と第３コーン面とを有する第２リングと、第４コーン面を有する第３リングと、を備えている。第１リングが第１方向の反対の第２方向に移動する過程で、第１リングと一体に第２方向に移動する第２リングが第１回転体と軸方向に当たる。【選択図】図６

Description

本発明は、クラッチ装置に関する。

従来、それぞれがコーン面を有した複数のリングを第１回転体と第２回転体との間に備えた所謂マルチコーンタイプのクラッチ装置が知られている。このクラッチ装置では、互いに重ねられた二つのコーン面同士の摩擦力によって、複数のリングを結合させることにより、第１回転体と第２回転体とを連結することができる。

特開２００８−１４４８９４号公報

この種のマルチコーンタイプのクラッチ装置では、例えば、当該クラッチ装置の大きさを大きくせずに当該クラッチ装置のトルク容量（伝達可能のトルクの大きさ）を確保しようとする場合には、リングの中心軸に対するコーン面の傾斜角を小さくすればよい。しかしながら、中心軸に対するコーン面の傾斜角を小さくすると、コーン面同士を押し付ける押付力を解除してもコーン面同士が嵌り合って離れない所謂食い付き現象が生じやすいという問題がある。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、コーン面の食い付き現象が発生しても、コーン面の食い付き現象を容易に解除することができるマルチコーンタイプのクラッチ装置を得ることである。

本発明のクラッチ装置は、中心軸回りに回転可能な第１回転体と、前記第１回転体に対して前記中心軸に沿った第１方向に位置され、前記中心軸回りに回転可能な第２回転体と、前記第１方向に向かうにつれて前記中心軸の径方向の外側に広がるように前記中心軸に対して傾斜している前記径方向の内側を向いた第１コーン面を有し、前記第１回転体と一体に前記中心軸回りに回転する第１リングと、前記第１コーン面に対して前記径方向の内側に位置され、前記第１コーン面に面するとともに前記第１コーン面に沿い、前記第１コーン面が第１方向に押し付けられることにより前記第１コーン面との間で摩擦力を発生する第２コーン面と、前記第２コーン面の反対側に位置され前記第１方向に向かうにつれて前記径方向の外側に広がるように前記中心軸に対して傾斜している前記径方向の内側を向いた第３コーン面と、を有し、前記第２回転体と一体に前記中心軸回りに回転する第２リングと、前記第３コーン面に対して前記径方向の内側に位置され、前記第３コーン面に面するとともに前記第３コーン面に沿い、前記第３コーン面が第１方向に押し付けられることにより前記第３コーン面との間で摩擦力を発生する第４コーン面、を有し、前記第１回転体および前記第１リングと一体に前記中心軸回りに回転する第３リングと、を備え、前記第１リングが前記第１方向の反対の第２方向に移動する過程で、前記第１リングと一体に前記第２方向に移動する前記第２リングが前記第１回転体と前記中心軸の軸方向に当たる。

このような構成によれば、例えば、第１リングが第２方向に移動する過程で、第１リングと一体に第２方向に移動する第２リングが第１回転体と軸方向に当たることにより、第２リングの第２方向への移動が制限される。これにより、第２方向へ移動する第１リングの第１コーン面が第２リングの第２コーン面から離間する。よって、例えば、第１コーン面と第２コーン面との間に食い付き現象が発生しても、第１コーン面と第２コーン面との間の食い付き現象を容易に解除することができる。

また、前記クラッチ装置では、例えば、前記中心軸に対する前記第３コーン面の傾斜角が、前記中心軸に対する前記第１コーン面の傾斜角よりも大きい。

このような構成によれば、例えば、第１コーン面と第２コーン面との間は、第３コーン面と第４コーン面との間に比べて、楔効果が大きくなるので、伝達可能なトルクの大きさを大きくしやすい。一方、第３コーン面と第４コーン面との間は、第１コーン面と第２コーン面との間よりも食い付き現象の発生を抑制することができる。

また、前記クラッチ装置では、例えば、前記第３リングは、前記第４コーン面の反対側に位置され前記第１方向に向かうにつれて前記径方向の外側に広がるように前記中心軸に対して傾斜している前記径方向の内側を向いた第５コーン面を有し、前記第２回転体は、前記第５コーン面に対して前記径方向の内側に位置され、前記第５コーン面に面するとともに前記第５コーン面に沿い、前記第５コーン面が第１方向に押し付けられることにより前記第５コーン面との間で摩擦力を発生する第６コーン面を有し、前記第１コーン面と前記第３コーン面と前記第５コーン面とのうちで前記中心軸に対する傾斜角が最も大きいのは、前記第３コーン面または前記第５コーン面である。

このような構成によれば、例えば、第１コーン面と第２コーン面との間は、第３コーン面と第４コーン面との間または第５コーン面と第６コーン面との間よりも、楔効果が大きくなるので、伝達可能なトルクの大きさを大きくしやすい。一方、第３コーン面と第４コーン面との間または第５コーン面と第６コーン面との間は、第１コーン面と第２コーン面との間よりも食い付き現象の発生を抑制することができる。

また、前記クラッチ装置では、例えば、前記第１コーン面と前記第３コーン面と前記第５コーン面とのうちで前記中心軸に対する傾斜角が最も大きいのは、前記第３コーン面であり、前記第１リングおよび前記第３リングが前記第２方向に移動する過程で、前記第１リングと一体に前記第２方向に移動する前記第２リングが前記第１回転体と前記軸方向に当たる。

このような構成によれば、例えば、第１コーン面と第２コーン面との間および第５コーン面と第６コーン面との間は、第３コーン面と第４コーン面との間よりも、楔効果が大きくなるので、伝達可能なトルクの大きさを大きくしやすい。一方、第３コーン面と第４コーン面との間は、第１コーン面と第２コーン面との間および第５コーン面と第６コーン面との間よりも食い付き現象の発生を抑制することができる。

図１は、第１実施形態のクラッチ機構を示した例示的な断面図である。 図２は、第１実施形態のクラッチ装置の一部を示した例示的な断面図であって、第１リングが接続位置に位置された状態の断面図である。 図３は、第１実施形態のクラッチ装置における第１リングと第３リングとの連結構造を示した例示的な斜視図である。 図４は、第１実施形態のクラッチ装置における第１リングと第３リングとの連結構造を示した分解斜視図である。 図５は、第１実施形態のクラッチ装置の一部を示した例示的な断面図であって、第１リングが図２の位置よりも第２方向に位置された状態の断面図である。 図６は、第１実施形態のクラッチ装置の一部を示した例示的な断面図であって、第１リングが図５の位置よりも第２方向に位置された状態の断面図である。 図７は、第２実施形態のクラッチ装置の一部を示した例示的な断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。なお、本明細書において、序数は、部品や部位等を区別するために用いられており、順番や優先度を示すものではない。また、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態のクラッチ装置１を示した例示的な断面図である。クラッチ装置１は、例えば、車両の手動変速機等に設けられる。なお、クラッチ装置１は、手動変速機以外の装置に設けられてもよい。

図１に示されるように、クラッチ装置１は、ハブ１１と、ギヤ１２と、第１リング１３と、第２リング１４と、第３リング１５と、を備えている。クラッチ装置１は、所謂トリプルコーンタイプである。ハブ１１、ギヤ１２、および第１〜第３リング１３〜１５は、それぞれ、シャフト５の中心軸Ａｘ１回りに回転可能に設けられている。なお、以下では、特に言及しない限り、軸方向、径方向、および周方向は、それぞれ、中心軸Ａｘ１の、軸方向、径方向、および周方向である。ハブ１１とギヤ１２とは、軸方向に並べられ、第１〜第３リング１３〜１５は、それぞれ、ハブ１１とギヤ１２との間に位置されている。クラッチ装置１は、ハブ１１とギヤ１２との接続状態（結合状態）および遮断状態（非結合状態）を切り替えることが可能である。クラッチ装置１は、ハブ１１の回転数とギヤ１２の回転数とを第１〜第３リング１３〜１５によって同期させることが可能である。中心軸Ａｘ１は、回転中心とも称される。

ハブ１１は、中心軸Ａｘ１回りに回転可能にシャフト５に支持されている。具体的には、ハブ１１は、シャフト５に固定され、シャフト５と一体にＡｘ１回りに回転する。ハブ１１は、軸方向への移動が制限されている。ハブ１１は、第１回転体の一例である。第１回転体は、第１回転部材とも称される。

ハブ１１は、シャフト５に固定された筒部１１ａと、筒部１１ａから径方向の外側に張り出した円環状のフランジ部１１ｂと、を有している。

フランジ部１１ｂには、複数の溝部１１ｃが設けられている。なお、図１等では、複数の溝部１１ｃのうち一つの溝部１１ｃだけが示されている。複数の溝部１１ｃは、周方向に互いに間隔を空けて設けられている。溝部１１ｃは、フランジ部１１ｂを軸方向に貫通するとともに、径方向の外側に向けて開口している。溝部１１ｃは、開口部の一例である。

また、フランジ部１１ｂには、第１リング１３と連結される受部１１ｄが設けられている。受部１１ｄは、フランジ部１１ｂにおいて溝部１１ｃに面した部分によって構成されている。換言すると、受部１１ｄは、溝部１１ｃを形成している。受部１１ｄは、連結部とも称される。

ギヤ１２は、ハブ１１に対して中心軸Ａｘ１に沿った第１方向Ｄ１に位置されている。第１方向Ｄ１は、ハブ１１からギヤ１２に向かう方向と言うことができる。ギヤ１２は、中心軸Ａｘ１回りに回転可能にシャフト５に支持されている。具体的には、ギヤ１２は、シャフト５と相対回転可能にベアリング３０を介してシャフト５に支持されており、中心軸Ａｘ１回りに回転する。ギヤ１２は、軸方向への移動が制限されている。ギヤ１２は、第２回転体の一例である。第２回転体は、第２回転部材とも称される。

ギヤ１２は、ギヤ本体１７と、連結部材１８と、を有している。ギヤ本体１７は、他のギヤ１９と噛み合っている。他のギヤ１９は、シャフト５と平行な他のシャフト２０に設けられ、シャフト２０と一体にシャフト２０の中心軸Ａｘ２回りに回転する。ギヤ本体１７は、ギヤ部材とも称される。

連結部材１８は、ギヤ本体１７に固定され、ギヤ本体１７と一体に中心軸Ａｘ１に回りに回転する。連結部材１８は、ギヤ本体１７に対して第１方向Ｄ１の反対の第２方向Ｄ２に位置されている。連結部材１８は、中心軸Ａｘ１回りに環状に形成されている。詳しくは、連結部材１８は、ギヤ本体１７に固定された筒部１８ａと、筒部１８ａから径方向外側に張り出した円環状のフランジ部１８ｂと、を有している。筒部１８ａには、第６コーン面Ｃ６が設けられている。

フランジ部１８ｂには、複数の溝部１８ｃが設けられている。なお、図１等では、複数の溝部１８ｃのうち一つの溝部１８ｃだけが示されている。複数の溝部１８ｃは、周方向に互いに間隔を空けて設けられている。溝部１８ｃは、フランジ部１８ｂを軸方向に貫通するとともに、径方向の外側に向けて開口している。溝部１８ｃは、開口部の一例である。

また、フランジ部１８ｂには、第２リング１４と連結される受部１８ｄが設けられている。受部１８ｄは、フランジ部１８ｂにおいて溝部１８ｃに面した部分によって構成されている。換言すると、受部１８ｄは、溝部１８ｃを形成している。受部１８ｄは、連結部とも称される。

第１〜第３リング１３〜１５は、それぞれ、中心軸Ａｘ１回りの円環状に形成されている。第１〜第３リング１３〜１５は、径方向に重ねられている。第２リング１４は、第１リング１３に対して径方向の内側に位置され、第３リング１５は、第２リング１４に対して径方向の内側に位置されている。

図２は、第１実施形態のクラッチ装置１の一部を示した例示的な断面図であって、第１リング１３が接続位置に位置された状態の断面図である。

図２に示されるように、第１リング１３は、筒部１３ａと、複数の爪部１３ｂと、レバー部１３ｃと、を有している。なお、図２等では、複数の爪部１３ｂのうち一つだけが示されている。爪部１３ｂは、連結部とも称される。

筒部１３ａは、中心軸Ａｘ１回りの円環状に形成されている。筒部１３ａの内周部には、第１コーン面Ｃ１が設けられている。

複数の爪部１３ｂは、筒部１３ａの第２方向Ｄ２の端部に設けられ、当該端部から第２方向Ｄ２に突出している。複数の爪部１３ｂは、周方向に互いに間隔を空けて設けられている。爪部１３ｂは、ハブ１１の溝部１１ｃに入れられた状態で、ハブ１１の受部１１ｄと連結され、受部１１ｄと一体に中心軸Ａｘ１回りに回転する。また、爪部１３ｂは、受部１１ｄに対して軸方向に移動可能である。すなわち、第１リング１３は、ハブ１１に対して軸方向に移動可能かつハブ１１と一体に中心軸Ａｘ１回りに回転するようにハブ１１と連結されている。

レバー部１３ｃは、筒部１３ａの外周部から径方向の外側に延びている。レバー部１３ｃは、不図示のフォークと連結されて、フォークによる操作を受ける。レバー部１３ｃひいては第１リング１３は、フォークによって軸方向に移動される。

第２リング１４は、筒部１４ａと、複数の爪部１４ｂと、を有している。なお、図２等では、複数の爪部１４ｂのうち一つだけが示されている。

筒部１４ａは、中心軸Ａｘ１回りの円環状に形成されている。筒部１４ａの外周部には、第２コーン面Ｃ２が設けられ、筒部１４ａの内周部には、第３コーン面Ｃ３が設けられている。すなわち、第３コーン面Ｃ３は、第２コーン面Ｃ２の反対側に位置されている。

複数の爪部１４ｂは、筒部１４ａの第１方向Ｄ１の端部に設けられ、当該端部から第１方向Ｄ１に突出している。複数の爪部１４ｂは、周方向に互いに間隔を空けて設けられている。爪部１４ｂは、ギヤ１２の溝部１８ｃに入れられた状態で、ギヤ１２の受部１８ｄと連結され、受部１８ｄと一体に中心軸Ａｘ１回りに回転する。また、爪部１４ｂは、受部１８ｄに対して軸方向に移動可能である。すなわち、第２リング１４は、ギヤ１２に対して軸方向に移動可能かつギヤ１２と一体に中心軸Ａｘ１回りに回転するようにギヤ１２と連結されている。

第２リング１４は、筒部１４ａの一部と爪部１４ｂとを含むベース部材２１と、第２コーン面Ｃ２を含む摩擦材２２と、第３コーン面Ｃ３を含む摩擦材２３との組み合わせによって構成されている。摩擦材２２，２３は、例えば、複数のカーボンの粒子を合成樹脂材料で固めた構成である。

第３リング１５は、筒部１５ａと、複数の爪部１５ｂと、を有している。なお、図２等では、複数の爪部１５ｂのうち一つだけが示されている。

筒部１５ａは、中心軸Ａｘ１回りの円環状に形成されている。筒部１５ａの外周部には、第４コーン面Ｃ４が設けられ、筒部１５ａの内周部には、第５コーン面Ｃ５が設けられている。すなわち、第５コーン面Ｃ５は、第４コーン面Ｃ４の反対側に位置されている。

複数の爪部１５ｂは、筒部１５ａの第２方向Ｄ２の端部に設けられ、当該端部から第２方向Ｄ２に突出している。複数の爪部１５ｂは、周方向に互いに間隔を空けて設けられている。爪部１５ｂは、ハブ１１の溝部１１ｃに、第１リング１３の爪部１３ｂとともに入れられた状態で、ハブ１１の受部１１ｄと連結され、受部１１ｄと一体に中心軸Ａｘ１回りに回転する。また、爪部１５ｂは、受部１１ｄに対して軸方向に移動可能である。すなわち、第３リング１５は、第３リング１５に対して軸方向に移動可能かつハブ１１および第１リング１３と一体に中心軸Ａｘ１回りに回転するようにハブ１１と連結されている。

第３リング１５は、第４コーン面Ｃ４を含む筒部１５ａの一部と爪部１５ｂとを含むベース部材２４、第５コーン面Ｃ５を含む摩擦材２５との組み合わせによって構成されている。摩擦材２５は、例えば、複数のカーボンの粒子を合成樹脂材料で固めた構成である。

次に、第１〜第６コーン面Ｃ１〜Ｃ６について詳細に説明する。図２に示されるように、第１〜第６コーン面Ｃ１〜Ｃ６は、それぞれ、第１方向Ｄ１に向かうにつれて中心軸Ａｘ１の径方向の外側に向かうように中心軸Ａｘ１に対して傾斜している。すなわち、第１〜第６コーン面Ｃ１〜Ｃ６は、それぞれ、第１方向Ｄ１に向かうにつれて中心軸Ａｘ１の径方向の外側に広がるように中心軸Ａｘ１に対して傾斜している。

第１リング１３の第１コーン面Ｃ１は、径方向の内側を向いている。第２コーン面Ｃ２は、第１コーン面Ｃ１に対して径方向の内側に位置されて、径方向の外側を向いて第１コーン面Ｃ１に面している。第２コーン面Ｃ２は、第１コーン面Ｃ１に沿っており、第２コーン面Ｃ２と第１コーン面Ｃ１とは、互いに平行である。すなわち、中心軸Ａｘ１に対する第２コーン面Ｃ２の傾斜角度と、中心軸Ａｘ１に対する第１コーン面Ｃ１の傾斜角度は、同一である。以後、中心軸Ａｘ１に対する第１コーン面Ｃ１および第２コーン面Ｃ２の傾斜角度をθａを用いて説明する場合がある。ここで、図２中の複数の直線Ｌ１は、それぞれ、第１コーン面Ｃ１、第３コーン面Ｃ３、および第５コーン面Ｃ５からの延長線であり、直線Ｌ２は、中心軸Ａｘ１と平行な線である。

第２コーン面Ｃ２は、第１コーン面Ｃ１が第１方向Ｄ１に押し付けられることにより第１コーン面Ｃ１との間で摩擦力を発生する。これにより、第１リング１３と第２リング１４との間でトルクが伝達される。第２コーン面Ｃ２に対する第１コーン面Ｃ１の押し付けが解除されて、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２との間に摩擦力が発生しない場合には、第１リング１３と第２リング１４との間でトルクが伝達されない。

第３コーン面Ｃ３は、径方向の内側を向いている。第４コーン面Ｃ４は、第３コーン面Ｃ３に対して径方向の内側に位置され、径方向の外側を向いて第３コーン面Ｃ３に面している。第４コーン面Ｃ４は、第３コーン面Ｃ３に沿っており、第４コーン面Ｃ４と第３コーン面Ｃ３とは、互いに平行である。すなわち、中心軸Ａｘ１に対する第４コーン面Ｃ４の傾斜角度と、中心軸Ａｘ１に対する第３コーン面Ｃ３の傾斜角度は、同一である。以後、中心軸Ａｘ１に対する第３コーン面Ｃ３および第４コーン面Ｃ４の傾斜角度をθｂを用いて説明する場合がある。

第４コーン面Ｃ４は、第３コーン面Ｃ３が第１方向Ｄ１に押し付けられることにより第３コーン面Ｃ３との間で摩擦力を発生する。これにより、第２リング１４と第３リング１５との間でトルクが伝達される。第４コーン面Ｃ４に対する第３コーン面Ｃ３の押し付けが解除されて、第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４との間に摩擦力が発生しない場合には、第２リング１４と第３リング１５との間でトルクが伝達されない。

第５コーン面Ｃ５は、径方向の内側を向いている。第６コーン面Ｃ６は、第５コーン面Ｃ５に対して径方向の内側に位置されて、径方向の外側を向いて第５コーン面Ｃ５に面している。第６コーン面Ｃ６は、第５コーン面Ｃ５に沿っており、第６コーン面Ｃ６と第５コーン面Ｃ５とは、互いに平行である。すなわち、中心軸Ａｘ１に対する第６コーン面Ｃ６の傾斜角度と、中心軸Ａｘ１に対する第５コーン面Ｃ５の傾斜角度は、同一である。以後、中心軸Ａｘ１に対する第５コーン面Ｃ５および第６コーン面Ｃ６の傾斜角度をθｃを用いて説明する場合がある。

第６コーン面Ｃ６は、第５コーン面Ｃ５が第１方向Ｄ１に押し付けられることにより第５コーン面Ｃ５との間で摩擦力を発生する。これにより、第３リング１５とギヤ１２との間でトルクが伝達される。第６コーン面Ｃ６に対する第５コーン面Ｃ５の押し付けが解除されて、第５コーン面Ｃ５と第６コーン面Ｃ６との間に摩擦力が発生しない場合には、第３リング１５とギヤ１２との間でトルクが伝達されない。

第１および第２コーン面Ｃ１，Ｃ２と、第３および第４コーン面Ｃ３，Ｃ４と、第５および第６コーン面Ｃ５，Ｃ６と、のうちで、中心軸Ａｘ１に対する傾斜角度θａ，θｂ，θｃが最も大きいのは、第３および第４コーン面Ｃ３，Ｃ４である。すなわち、中心軸Ａｘ１に対する第３および第４コーン面Ｃ３，Ｃ４の傾斜角度θｂが、中心軸Ａｘ１に対する第１および第２コーン面Ｃ１，Ｃ２の傾斜角度θａ、および中心軸Ａｘ１に対する第５および第６コーン面Ｃ５，Ｃ６の傾斜角度θｃよりも大きい。中心軸Ａｘ１に対する第３および第４コーン面Ｃ３，Ｃ４の傾斜角度θｂは、第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４との間に食い付き現象が発生しない角度に設定されている。また、中心軸Ａｘ１に対する第１および第２コーン面Ｃ１，Ｃ２の傾斜角度θａと、中心軸Ａｘ１に対する第５および第６コーン面Ｃ５，Ｃ６の傾斜角度θｃとは、同一である。なお、中心軸Ａｘ１に対する第１および第２コーン面Ｃ１，Ｃ２の傾斜角度θａと、中心軸Ａｘ１に対する第５および第６コーン面Ｃ５，Ｃ６の傾斜角度θｃとは、異なっていてもよい。

次に、第１リング１３と第３リング１５との連結構造について説明する。図３は、第１実施形態のクラッチ装置１における第１リング１３と第３リング１５との連結構造を示した例示的な斜視図である。図４は、第１実施形態のクラッチ装置１における第１リング１３と第３リング１６との連結構造を示した分解斜視図である。

図３，４に示されるように、第１リング１３と第３リング１５とは、第１リング１３の爪部１３ｂと、第３リング１５の爪部１５ｂとの引っ掛かりによってなされている。

第１リング１３の爪部１３ｂは、第１部分１３ｄと、第２部分１３ｅと、第３部分１３ｆと、を有している。第１部分１３ｄは、筒部１３ａの第２方向Ｄ２の端部から第２方向Ｄ２に突出している。第１部分１３ｄは、周方向に沿って延びている。

第３リング１５の爪部１５ｂには、溝部１５ｃが設けられている。溝部１５ｃは、爪部１５ｂを径方向に貫通するとともに、周方向の一方側に向けて開口している。この溝部１５ｃに第１リング１３の爪部１３ｂにおける第３部分１３ｆが入れられている。第３部分１３ｆは、爪部１５ｂとハブ１１の受部１１ｄとによって周方向の移動が制限されている。溝部１５ｃは、開口部の一例である。

また、爪部１５ｂには、受部１５ｄが設けられている。受部１５ｄは、爪部１５ｂにおいて溝部１５ｃに面した部分によって構成されている。換言すると、受部１５ｄは、溝部１５ｃを形成している。受部１５ｄは、軸方向に互いに間隔を空けて位置された一対の接触面１５ｅ，１５ｆと、一対の接触面１５ｅ，１５ｆを接続した接続面１５ｇと、を有している。接触面１５ｆは、接触面１５ｅの第１方向Ｄ１に位置されている。一対の接触面１５ｅ，１５ｆ間に第１リング１３の爪部１３ｂにおける第３部分１３ｆが位置されている。一対の接触面１５ｅ，１５ｆの軸方向の間隔、すなわち溝部１５ｃの軸方向の幅（長さ）は、第３部分１３ｆの軸方向の幅（長さ）よりも大きい。受部１５ｄは、連結部とも称される。

次に、クラッチ装置１の動作を図２，５，６を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態のクラッチ装置１の一部を示した例示的な断面図であって、第１リング１３が図２の位置よりも第２方向Ｄ２に位置された状態の断面図である。図６は、第１実施形態のクラッチ装置１の一部を示した例示的な断面図であって、第１リング１３が図５の位置よりも第２方向Ｄ２に位置された状態の断面図である。

図２に示されるように、第１リング１３が接続位置に位置された状態では、第１コーン面Ｃ１が第２コーン面Ｃ２に押し付けられ、第３コーン面Ｃ３が第４コーン面Ｃ４に押し付けられ、第５コーン面Ｃ５が第６コーン面Ｃ６に押し付けられている。この状態では、第１リング１３と第２リング１４とが、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２との間の摩擦力によって結合され、第２リング１４と第３リング１５とが第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４との摩擦力によって結合される。これにより、ハブ１１、ギヤ１２、第１〜第３リング１３〜１５が一体に回転する。この状態では、第１リング１３の爪部１３ｂにおける第３部分１３ｆと第３リング１５の受部１５ｄにおける接触面１５ｅ，１５ｆとが、軸方向に離間している。また、第２リング１４の第２方向Ｄ２の端面１４ｄと、ハブ１１のフランジ部１１ｂの第１方向Ｄ１の端面１１ｅとが、軸方向に離間している。端面１４ｄおよび端面１１ｅは、接触部とも称される。

上記の状態から、第１リング１３が第２方向Ｄ２へ移動されると、第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４とが分離、すなわち第２リング１４と第３リング１５とが分離する。これにより、第３リング１５がギヤ１２と結合されて軸方向に移動しない状態で、第１リング１３と第２リング１４とが一体に第２方向Ｄ２に移動し、第１リング１３の第３部分１３ｆが第３リング１５の接触面１５ｅに軸方向に当たる（図５）。これにより、第３リング１５が第１リング１３によって第２方向Ｄ２へ移動される。すなわち、第１〜第３リング１３〜１５が第２方向Ｄ２に一体に移動する。この移動によって、第５コーン面Ｃ５と第６コーン面Ｃ６とが分離、すなわち第３リング１５とギヤ１２とが分離する。

第１リング１３が更に第２方向Ｄ２へ移動されると、第１リング１３と一体に第２方向Ｄ２に移動する第２リング１４の端面１４ｄが、ハブ１１の端面１１ｅに軸方向に当たる（図６）。これにより、第２リング１４の第２方向Ｄ２への移動がハブ１１によって制限され、第２リング１４が停止する。そして、第１リング１３が更に第２方向Ｄ２へ移動されると、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２とが分離、すなわち第１リング１３と第２リング１４とが分離する。

このように、本実施形態では、まず、第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４とが分離し、次に、第５コーン面Ｃ５と第６コーン面Ｃ６とが分離し、次に、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２とが分離する。

以上のように、本実施形態では、第１リング１３が第２方向Ｄ２に移動する過程で、第１リング１３と一体に第２方向Ｄ２に移動する第２リング１４がハブ１１（第１回転体）と軸方向に当たる。このような構成によれば、例えば、第１リング１３が第２方向Ｄ２に移動する過程で、第１リング１３と一体に第２方向Ｄ２に移動する第２リング１４がハブ１１と軸方向に当たることにより、第２リング１４の第２方向Ｄ２への移動が制限される。これにより、第２方向Ｄ２へ移動する第１リング１３の第１コーン面Ｃ１が第２リング１４の第２コーン面Ｃ２から離間する。よって、例えば、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２との間に食い付き現象が発生しても、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２との間の食い付き現象を容易かつ確実に解除することができる。

また、本実施形態では、例えば、中心軸Ａｘ１に対する第３コーン面Ｃ３の傾斜角度θｂが、中心軸Ａｘ１に対する第１コーン面Ｃ１の傾斜角度θａよりも大きい。このような構成によれば、例えば、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２との間は、第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４との間に比べて、楔効果が大きくなるので、伝達可能なトルクの大きさを大きくしやすい。一方、第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４との間は、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２との間よりも食い付き現象の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、例えば、第１コーン面Ｃ１と第３コーン面Ｃ３と第５コーン面Ｃ５とのうちで中心軸Ａｘ１に対する傾斜角度θａ，θｂ，θｃが最も大きいのは、第３コーン面Ｃ３である。このような構成によれば、例えば、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２との間および第５コーン面Ｃ５と第６コーン面Ｃ６との間は、第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４との間よりも、楔効果が大きくなるので、伝達可能なトルクの大きさを大きくしやすい。一方、第３コーン面Ｃ３と第４コーン面Ｃ４は、第１コーン面Ｃ１と第２コーン面Ｃ２との間および第５コーン面Ｃ５と第６コーン面Ｃ６との間よりも食い付き現象の発生を抑制することができる。

なお、本実施形態では、第１および第２コーン面Ｃ１，Ｃ２と、第３および第４コーン面Ｃ３，Ｃ４と、第５および第６コーン面Ｃ５，Ｃ６と、のうちで、中心軸Ａｘ１に対する傾斜角度θａ，θｂ，θｃが最も大きいのが、第３および第４コーン面Ｃ３，Ｃ４である例が示されたが、これに限定されない。例えば、第１および第２コーン面Ｃ１，Ｃ２と、第３および第４コーン面Ｃ３，Ｃ４と、第５および第６コーン面Ｃ５，Ｃ６と、のうちで、中心軸Ａｘ１に対する傾斜角度θａ，θｂ，θｃが最も大きいのは、第５および第６コーン面Ｃ５，Ｃ６であってもよい。この場合、例えば、第１〜第３リング１３〜１５が第２方向Ｄ２に移動する過程で、第３リング１５がハブ１１に軸方向に当たった後に、第２リング１４がハブ１１に軸方向に当たるように、ハブ１１に接触面を設ければよい。

＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態のクラッチ装置１の一部を示した例示的な断面図である。本実施形態のクラッチ装置１は、上記第１実施形態のクラッチ装置１と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の構成に基づく同様の効果が得られる。以下では、本実施形態のクラッチ装置１において、第１実施形態のクラッチ装置１に対して異なる構成を主に説明する。本実施形態のクラッチ装置１は、ダブルコーンタイプである。すなわち、本実施形態では、第５コーン面Ｃ５および第６コーン面Ｃ６が中心軸Ａｘ１と平行である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、または変更を行うことができる。また、上述した実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、第１回転体と第２回転体とは、ハブ１１およびギヤ１２以外の回転体であってもよい。

１…クラッチ装置、１１…ハブ（第１回転体）、１２…ギヤ（第２回転体）、１３…第１リング、１４…第２リング、１５…第３リング、Ａｘ１…中心軸、Ｃ１…第１コーン面、Ｃ２…第２コーン面、Ｃ３…第３コーン面、Ｃ４…第４コーン面、Ｃ５…第５コーン面、Ｃ６…第６コーン面、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、θａ〜θｃ…傾斜角度。

Claims (4)

1. 中心軸回りに回転可能な第１回転体と、
   前記第１回転体に対して前記中心軸に沿った第１方向に位置され、前記中心軸回りに回転可能な第２回転体と、
   前記第１方向に向かうにつれて前記中心軸の径方向の外側に広がるように前記中心軸に対して傾斜している前記径方向の内側を向いた第１コーン面を有し、前記第１回転体と一体に前記中心軸回りに回転する第１リングと、
   前記第１コーン面に対して前記径方向の内側に位置され、前記第１コーン面に面するとともに前記第１コーン面に沿い、前記第１コーン面が第１方向に押し付けられることにより前記第１コーン面との間で摩擦力を発生する第２コーン面と、前記第２コーン面の反対側に位置され前記第１方向に向かうにつれて前記径方向の外側に広がるように前記中心軸に対して傾斜している前記径方向の内側を向いた第３コーン面と、を有し、前記第２回転体と一体に前記中心軸回りに回転する第２リングと、
   前記第３コーン面に対して前記径方向の内側に位置され、前記第３コーン面に面するとともに前記第３コーン面に沿い、前記第３コーン面が第１方向に押し付けられることにより前記第３コーン面との間で摩擦力を発生する第４コーン面、を有し、前記第１回転体および前記第１リングと一体に前記中心軸回りに回転する第３リングと、
   を備え、
   前記第１リングが前記第１方向の反対の第２方向に移動する過程で、前記第１リングと一体に前記第２方向に移動する前記第２リングが前記第１回転体と前記中心軸の軸方向に当たる、クラッチ装置。
2. 前記中心軸に対する前記第３コーン面の傾斜角が、前記中心軸に対する前記第１コーン面の傾斜角よりも大きい、請求項１に記載のクラッチ装置。
3. 前記第３リングは、前記第４コーン面の反対側に位置され前記第１方向に向かうにつれて前記径方向の外側に広がるように前記中心軸に対して傾斜している前記径方向の内側を向いた第５コーン面を有し、
   前記第２回転体は、前記第５コーン面に対して前記径方向の内側に位置され、前記第５コーン面に面するとともに前記第５コーン面に沿い、前記第５コーン面が第１方向に押し付けられることにより前記第５コーン面との間で摩擦力を発生する第６コーン面を有し、
   前記第１コーン面と前記第３コーン面と前記第５コーン面とのうちで前記中心軸に対する傾斜角が最も大きいのは、前記第３コーン面または前記第５コーン面である、請求項１に記載のクラッチ装置。
4. 前記第１コーン面と前記第３コーン面と前記第５コーン面とのうちで前記中心軸に対する傾斜角が最も大きいのは、前記第３コーン面であり、
   前記第１リングおよび前記第３リングが前記第２方向に移動する過程で、前記第１リングと一体に前記第２方向に移動する前記第２リングが前記第１回転体と前記軸方向に当たる、請求項３に記載のクラッチ装置。

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