JP4873869B2 - 逆入力遮断クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のエンジン始動装置等に利用されるもので、入力側から一方向の回転トルクのみを出力側へ伝達する一方、出力側から正逆両方向の回転トルクを遮断して入力側へ伝達しない機能を有する逆入力遮断クラッチに関する。

自動車のエンジン始動装置の一例を図９（Ａ）（Ｂ）に示す（例えば、特許文献１参照）。このエンジン始動装置は常時噛合式であって、スタータモータ１が複数のギア列２を介してクランクギア３に連結される。図中、４はスタータモータの駆動軸、５は駆動軸に取付けられたスタータギア、６は支持軸７に取付けられた従動ギア、８は支持軸７に取付けられた中間ギアである。

スタータギア５によりワンウェイクラッチ９の内輪９ａを回転させ、ワンウェイクラッチ９が噛み合うことによりワンウェイクラッチ９の外輪９ｂすなわち中間ギア８が回転し、クランクギア３に駆動力を伝達する構成である。

ここで、ワンウェイクラッチ９はエンジンが始動するまでの間、スタータモータ１からのトルク伝達を行なうが、エンジンが始動すると、スタータモータ１が停止するとともにクラッチ外輪９ｂがエンジン回転によりクラッチ空転側に回転し始めるため、ワンウェイクラッチ９で動力が遮断され、エンジン回転がスタータモータ１へ伝達されない仕組みになっている。

しかし、ワンウェイクラッチ９を用いた従来の常時噛合式のレイアウトでは、エンジン停止時のクランクの揺り戻し等により逆回転のトルクがエンジンに発生すると、逆入力トルクがスタータモータへ伝達され、このことが原因となって騒音やスタータモータの異常が発生する場合がある。

また、従来のレイアウトでは、始動後は常時ワンウェイクラッチ９が空転を続けるため、係合子（ころ）や内外輪が摩耗しやすいという問題がある。そこで、入力側からの正回転トルクのみ出力軸に伝達する一方、出力側からの正逆回転トルクは遮断して入力側に伝達しない逆入力遮断クラッチが提案されている（特許文献２参照）。この逆入力遮断クラッチは、図１０に示すように、従動ギア６と中間ギア８との間に配設される。

従来の逆入力遮断クラッチの一例を図１１、図１２に基づき説明する。この逆入力遮断クラッチは図示例では外輪入力タイプであって、入力側回転部材としての入力外輪２１と、出力側回転部材としての出力内輪２２と、トルク伝達部材としてのローラ２３と、ローラ２３を保持する保持器２４と、保持器２４を図１１に示す中立位置に保持するセンタリングばね２５と、静止側部材としてのハウジング２６と、保持器２４の回転に対して保持器２４にすべり摩擦抵抗を作用させる回転抵抗付与手段としての摺動ばね２７とを備える。

入力外輪２１は、例えばスターターモータと減速機構とで構成される駆動部（図示せず）に直結される。出力内輪２２は、入力外輪２１の内径側に配設される。入力外輪２１の内周面には、出力内輪２２の外周面との間に正逆回転方向のうち一方向（図２左側方向）のみに縮小した楔空間ｐを形成したカム面２１ｂが複数（ローラ２３の数と同数）円周方向等間隔に形成される。この楔空間ｐは、ローラ２３の初期位置（図１１の状態）でそのローラ２３の直径よりも大きくなっており、出力内輪２２の外周面との間に隙間ｑを有する。

図１１に示すようにローラ２３が楔空間ｐの初期位置に位置する時は、ローラ２３と出力内輪２２の外周面との間に隙間ｑがあるため、そのローラ２３は楔空間ｐ内で自転可能である。この時、入力外輪２１と出力内輪２２は回転方向で係合していないため、初期状態あるいは出力内輪２２に正逆回転トルク（図中矢印参照）が逆入力された時、その逆入力回転トルクは入力外輪２１へ伝達されずに遮断される。

図１２に示すようにローラ２３が楔空間ｐの初期位置から正逆回転方向のうち一方向（図中左側）に移動して楔空間ｐの縮小した箇所に噛み込んだ時は、入力外輪２１と出力内輪２２がローラ２３を介して係合し、入力外輪２１からの回転トルク（図中矢印参照）がローラ２３を介して出力内輪２２に伝達される。すなわち、図１１の初期状態から図１２のように入力外輪２１に矢印方向のトルクを加えると、入力外輪２１は回転しようとするが、保持器２４はセンタリングばね２５の力を上回る摺動ばね２７の摩擦抵抗によってその場に留まろうとする。その結果、保持器２４のポケット２４ａに保持されたローラ２３もその場に留まるため、ローラ２３が入力外輪２１に対して相対移動し、入力外輪２１と出力内輪２２で形成される楔空間ｐの噛み合い位置に来て出力内輪２２にトルクを伝達する。入力外輪２１が停止すると、センタリングばね２５の復元力によりローラ２３が楔空間ｐから離脱し、外輪カム面２１ｂの中央に戻る。

従来の逆入力遮断クラッチにおいて、初期状態の時、入力外輪２１と保持器２４に嵌合されたセンタリングばね２５の作用によって、ローラ２３は外輪カム面２１ｂの初期位置に保持される。この時、ローラ２３と出力内輪２２との間に隙間ｑを保つように設定されるので、出力内輪２２は両方向に回転することができ、逆入力トルクを遮断する。

特開２００４−２１８５９１号公報 特開２００４−３２４６９３号公報

しかし、従来の逆入力遮断クラッチでは、ローラ２３が径方向に動くことができるので、ローラ２３の自重や外部からの振動などによって、ローラ２３と出力内輪２２が接触することがある。出力内輪２２がその回転中にローラ２３と接触すると、当該接触により異音や振動が発生したり、接触による摩擦抵抗が大きい場合はローラ２３が噛み合い位置に移動し、逆入力トルクを遮断できなくなる場合がある。また、入力外輪２１が停止しても、例えばローラ２３に作用する残留トルクが大きい場合は、ローラ２３が楔空間に噛み込んだままになることがある。この場合も逆入力トルクを遮断できなくなる。

前記課題を解決するため、請求項１の発明は、静止側部材に対して正逆回転自在な入力
側回転部材および出力側回転部材と、
前記両回転部材間に介装されて両回転部材間のトルク伝達をなし得るトルク伝達部材と、
前記トルク伝達部材を保持して前記入力側回転部材に対して相対移動可能であって、前記トルク伝達部材をして前記両回転部材を係合させてトルク伝達を行なう係合位置と、前記両回転部材を縁切りする離脱位置との間を移動可能な保持器と、
前記静止側部材と保持器との間に配設され、前記入力側回転部材の正転状態で前記保持器に所定の移動抵抗を付与することにより前記入力側回転部材と保持器との間に相対移動を生ぜしめ前記保持器を前記係合位置に移動させる抵抗部材とを備え、
前記入力側回転部材の正転状態で前記保持器を前記係合位置に移動させて前記入力側回転部材から出力側回転部材にトルク伝達部材を介してトルク伝達を行なうとともに、前記入力側回転部材の停止状態および逆転状態で、前記入力側回転部材と前記保持器を弾性的に連結する弾性部材による附勢で前記保持器を前記係合位置から前記離脱位置へ押圧してその離脱位置に保持することにより、前記トルク伝達部材を出力側回転部材から浮いた状態で保持器のポケットと入力側回転部材の斜面との間に挟持して前記入力側回転部材と出力側回転部材とを縁切りするようにしたことを特徴とする。

ここで、前記入力側回転部材と保持器との間に配設されて前記保持器を前記離脱位置に附勢する附勢部材を備えると、前記入力側回転部材と出力側回転部材とを、より縁切りし易くなる。

このように、入力側回転部材の停止状態および逆転状態で、入力側回転部材と保持器を弾性的に連結する弾性部材による附勢で保持器を係合位置から離脱位置へ押圧してその離脱位置に保持することにより、トルク伝達部材を出力側回転部材から浮いた状態で保持器のポケットと入力側回転部材の斜面との間に挟持して入力側回転部材と出力側回転部材とを縁切りすることで、入力側回転部材の停止状態および逆転状態でローラが径方向に不動に保持されるので、ローラの自重や外部からの振動などによって、ローラが出力側回転部材に接触することがなく、当該接触による異音や振動の発生を防止し、さらにはローラが不測に噛み合い位置に移動して逆入力トルクを遮断できなくなる事態を防止する。

本発明の逆入力遮断クラッチは、特許文献１のような常時噛合式エンジン始動装置でのワンウェイクラッチの代替として適用すれば、エンジン走行時のクラッチのローラが非接触になるから空転摩耗が極めて少なくなり、いわゆるアイドリングストップ機構として好適である。

エンジン停止時にはクランクの慣性によってエンジンの回転が一瞬逆転する場合もあるが、本発明の逆入力遮断クラッチを用いれば、ワンウェイクラッチと異なり、逆転時のトルクをモータ側に伝えないためモータや減速機構を保護することができる。

常時噛み合い式の車両用エンジン始動装置のワンウェイクラッチ部に逆入力遮断クラッチを用いることで逆入力トルクを遮断でき、騒音の発生やスタータモータに異常が発生するのを防止することができる。

また、逆入力遮断クラッチの初期状態（入力軸にトルクが作用しない状態）では、トルク伝達部材と入力側回転部材および出力側回転部材の間に隙間を保つように設定されているので、エンジン始動後でもトルク伝達部材や内外回転部材の摩耗を防止することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記入力側回転部材の内周面に、この内周面と対向する出力側回転部材の外周面との間で一方向のみに縮小する楔空間を形成するカム面を形成し、前記カム面に前記トルク伝達部材を噛み込ませて前記入力側回転部材と出力側回転部材とのトルク伝達を行なうようにした。

この場合は、トルク伝達部材が、入力側回転部材の内周面のカム面の楔空間に噛み込まれてトルク伝達を行なうが、入力側回転部材が回転停止又は逆回転すると、トルク伝達部材が附勢ばねの力で噛み合い離脱位置に移動して逆入力トルクを遮断する。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記カム面の拡大側に前記トルク伝達部材が嵌合する凹所を形成し、前記保持器が前記離脱位置に移動した状態で前記トルク伝達部材を前記凹所に嵌合させるようにした。

保持器が離脱位置に移動した状態でトルク伝達部材を凹所に嵌合することにより、ローラの自重や外部からの振動などによって附勢ばねに抗してローラが不測に出力側回転部材と接触するのをより確実に防止し、当該接触による異音や振動の発生を防止し、さらにはローラが不測に噛み合い位置に移動して逆入力トルクを遮断できなくなる事態を防止する。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記入力側回転部材の外周面に、この外周面と対向する出力側回転部材の内周面との間で一方向のみに縮小する楔空間を形成するカム面を形成し、前記カム面に前記トルク伝達部材を噛み込ませて前記入力側回転部材と出力側回転部材とのトルク伝達を行なうようにした。

この場合は、トルク伝達部材が、入力側回転部材の外周面のカム面の楔空間に噛み込まれてトルク伝達を行なうが、入力側回転部材が回転停止又は逆回転すると、トルク伝達部材が附勢ばねの力で噛み合い離脱位置に移動して逆入力トルクを遮断する。

請求項５の車両用エンジン始動装置に係る発明は、スタータモータのスタータギアと、エンジンのクランク軸のクランクギアとをギア列で連結した車両用エンジン始動装置において、前記ギア列の一部に、請求項１から４のいずれかの逆入力遮断クラッチを配設したことを特徴とする。

これにより、逆入力遮断クラッチのローラの自重や外部からの振動などによって当該ローラが出力側回転部材に接触することがなく、ローラの接触による異音や振動の発生を防止し、さらにはローラが不測に噛み合い位置に移動して逆入力トルクを遮断不能となってエンジン始動装置のスタータモータやギア列を損傷するような事態を防止する。

請求項６に係る発明は、請求項５の車両用エンジン始動装置の発明において、前記エンジンの始動後であって前記スタータモータの停止後、前記スタータモータを一時的に逆方向に回転させる制御装置を設けたことを特徴とする。

スタータモータを一時的に逆方向に回転させることにより、残留トルクなどの原因でたとえトルク伝達部材が楔空間に噛み込んだ場合でも、トルク伝達部材を確実に係合離脱位置に戻すことができて逆入力トルクを遮断できなくなる事態を防止する。また、トルク伝達部材などの摩耗もより低減される。なお、走行中（エンジン回転中）に適当なタイミングでスタータモータを一時的に逆転させてもよい。また、アイドリングストップでエンジン停止指令を出す時にも、併せてスタータモータを逆転させれば、完全に逆入力トルクを遮断できるのでより信頼性が増す。

本発明は、入力側回転部材の停止状態および逆転状態で、入力側回転部材と保持器を弾性的に連結する弾性部材による附勢で保持器を係合位置から離脱位置へ押圧してその離脱位置に保持することにより、トルク伝達部材を出力側回転部材から浮いた状態で保持器のポケットと入力側回転部材の斜面との間に挟持して入力側回転部材と出力側回転部材とを縁切りすることで、
（１）入力側回転部材の停止状態および逆転状態でローラが径方向に不動に保持されるので、ローラの自重や外部からの振動などによって、ローラと出力側回転部材が接触することがなく、当該接触による異音や振動の発生を防止し、さらにはローラが不測に噛み合い位置に移動して逆入力トルクを遮断できなくなる事態を防止することができる。
（２）入力側回転部材が停止してローラに作用する残留トルクが大きい場合でも、ローラが楔空間に噛み込んだままになるのを防止することができる。

本発明に係る逆入力遮断クラッチの実施形態を以下に詳述する。図１乃至図５は、入力側回転部材の内周面に、出力側回転部材の外周面との間で正逆回転方向のうち一方向のみに縮小する楔空間が形成されるカム面を形成したものである。そのうち、図２と図３は外輪入力タイプの第１の逆入力遮断クラッチを示し、図４と図５は外輪入力タイプの第２の逆入力遮断クラッチを示す。また、図６〜図８は内輪入力タイプの逆入力遮断クラッチを示す。なお、図１１乃至図１２と同一部分には同一参照符号を付す。

図１〜図３に示す外輪入力タイプの第１の逆入力遮断クラッチは、入力側回転部材としての入力外輪２１と、出力側回転部材としての出力内輪２２と、トルク伝達部材としてのローラ２３と、ローラ２３を保持する保持器２４と、保持器２４を図２で常時時計方向に附勢する弾性部材としての附勢ばね２５と、静止側部材としてのハウジング２６と、保持器２４の回転に対して保持器２４にすべり摩擦抵抗を作用させる抵抗部材としての摺動ばね２７とを備える。

入力外輪２１は、例えばスターターモータと減速機構とで構成される駆動部（図示せず）に直結される。出力内輪２２は、入力外輪２１の内径側に配設されており、入力外輪２１の内周面に対向する円筒部２２ａと、円筒部２２ａの一端から回転中心に向けて延在したフランジ部２２ｂと、フランジ部２２ｂから回転軸に沿って延在した中空の軸部２２ｃとを備える。フランジ部２２ｂの外周側端面に止め輪２８を装着することにより、入力外輪２１の抜け止めがなされる。

入力外輪２１の内周面には、図２に示すように出力内輪２２の円筒部２２ａの外周面との間に正逆回転方向のうち一方向（図２左側方向）のみに縮小した楔空間ｐを形成したカム面２１ｂが複数（ローラ２３の数と同数）円周方向等間隔に形成される。この楔空間ｐは、ローラ２３の初期位置（図２の状態）でそのローラ２３の直径よりも大きくなっており、出力内輪２２の外周面との間に隙間ｑを有する。カム面２１ｂの拡大側端部は、カム面２１ｂと所定の角度差を成す直線状斜面２１ｄに続く。この直線状斜面２１ｄは入力外輪２１の内周面で終端する。

クラッチとして回転トルクを伝達するためには、楔角度２α、つまり、ローラ２３が入力外輪２１の内周面と接する点での接線とローラ２３が出力内輪２２の外周面と接する点での接線がなす角度が一般的に１２°程度より小さくなければならない。従って、楔空間ｐにおいて、入力外輪２１の内周面に楔角度２αが１２°より小さいカム面２１ｂを一方向に形成し、その反対方向の斜面２１ｄは、ローラ２３が接触した場合でも、楔角度２αが１２°より大きくなるようにしておく。

保持器２４は、円周方向等間隔に形成したポケット２４ａにローラ２３を保持する。ポケット２４ａは保持器２４の半径方向外方に向けて拡幅した矩形テーパ孔である。保持器２４は、入力外輪２１の内周と出力内輪２２の円筒部２２ａとの間に配設される保持部２４ｂと、出力内輪２２のフランジ部２２ｂの軸方向反対側において保持部２４ｂから内径側に延在したフランジ部２４ｃと、出力内輪２２の円筒部２２ａの内側においてフランジ部２４ｃから軸方向に突出した突起部２４ｄとを備える。

附勢ばね２５は、略Ｎ字形断面の弾性部材であって、そのＮ字形の両側脚部の一端を保持器２４に形成された凹孔２４ｅに嵌合させると共に、Ｎ字形の両側脚部の他端を入力外輪２１に形成された凹所２１ｃに係合させる。この附勢ばね２５は、保持器２４と入力外輪２１を弾性的に連結する作用と、保持器２４に保持されたローラ２３を斜面２１ｄとの間で挟持するように保持器２４を附勢する作用を発揮する。

ハウジング２６は、図１に示すように、クラッチ軸方向の一方側に位置するフランジ部２６ａと、そのフランジ部２６ａの内周面から軸方向他方側に向けて延在したボス部２６ｂとを備える。また、出力内輪２２の軸部２２ｃの外周面に止め輪２９を嵌着し、この止め輪２９により出力内輪２２のハウジング２６からの抜け止めとしている。

ボス部２６ｂの内周面は、出力内輪２２の軸部２２ｃと嵌合する軸穴２６ｃになっている。ボス部２６ｂの外周面は、出力内輪２２の円筒部２２ａの内周面と半径方向隙間を介して対向しており、ボス部２６ｂの外周面と出力内輪２２の円筒部２２ａとの間に円周方向に連続した空間が形成される。上述した保持器２４の突起部２４ｄは、この円周方向に連続した空間に突出しており、保持器２４の回転に伴って、この連続空間内で回転する。

摺動ばね２７は、ハウジング２６のボス部２６ｂに嵌着可能な有端リング状の弾性部材であって、ボス部２６ｂに嵌着されてボス部２６ｂを摺動する摺動部２７ａと、摺動部２７ａの両端部を外径側に折曲した係合片２７ｂ，２７ｃとを備える。この摺動ばね２７の係合片２７ｂ，２７ｃは、保持器２４の突起部２４ｄの円周方向両側に隙間をもって配設され、保持器２４の突起部２４ｄとそれぞれ円周方向に係合可能となっている。この摺動ばね２７の摺動抵抗は、附勢ばね２５の附勢力よりもやや大きく設定される。すなわち、図３のように入力外輪２１を時計方向に回転させる時、附勢ばね２５を圧縮方向に撓ませた状態で、保持器２４がその突起部２４ｄを介して摺動ばね２７をハウジング２６回りに共回りさせるようになっている。

前述した第１の逆入力遮断クラッチでは、図２に示すように、ローラ２３が楔空間ｐの端の初期位置にある時、ローラ２３が保持器２４を介して附勢ばね２５で押圧され、出力内輪２２の外周面から浮いた状態で、保持器２４のポケット２４ａと斜面２１ｄとの間に挟持される。この状態では出力内輪２２の外周面との間に一定の隙間ｑが確保され、入力外輪２１と出力内輪２２は正逆両回転方向で係合しない。このため、初期状態あるいは出力内輪２２に正逆回転トルク（図中矢印参照）が逆入力された時、その逆入力回転トルクは入力外輪２１へ伝達されずに遮断される。なお、附勢ばね２５は図２でその右側脚部が入力外輪２１の凹所２１ｃからわずかに離間している。

図３に示すように入力外輪２１に一方向（図中矢印で示す時計方向）の回転トルクが入力されると、保持器２４は、附勢ばね２５によって入力外輪２１に連結されているから、入力外輪２１と共に回転を始める。保持器２４が所定角度回転すると、保持器２４の突起部２４ｄが摺動ばね２７の係合片２７ｂに接触した状態となる。さらに、入力外輪２１が回転すると、保持器２４の突起部２４ｄが摺動ばね２７の係合片２７ｂに接触した状態で、摺動ばね２７が連れ回るようになる。

この時、摺動ばね２７はハウジング２６のボス部２６ｂ周りを摺動回転することによりすべり摩擦抵抗を受ける。このすべり摩擦抵抗は係合片２７ｂから保持器２４の突起部２４ｄに伝わり、保持器２４の回転抵抗となる。ここで、摺動ばね２７のすべり摩擦抵抗に起因する保持器２４の回転抵抗（トルク）が附勢ばね２５の弾性力（バネトルク）よりも大きいため、附勢ばね２５に弾性変形が生じ、その分、保持器２４は入力外輪２１に対して回転遅れを生じる。

この附勢ばね２５の弾性変形に伴う保持器２４の回転遅れによって、ポケット２４ａに保持されたローラ２３は、図２のようにポケット２４ａと斜面２１ｄで挟持されて出力内輪２２から浮いた状態から、入力外輪２１のカム面２１ｂにより形成された楔空間ｐに噛み込んだ状態となる。これにより入力外輪２１に入力された回転トルクはローラ２３を介して出力内輪２２に伝達される。

逆に、図２に示す初期状態で入力外輪２１に逆方向（図中矢印で示す反時計方向）の回転トルクが入力されると、保持器２４はローラ２３を介して入力外輪２１に圧着状態にあるから、入力外輪２１と共に回転を始める。保持器２４が所定角度回転すると、保持器２４の突起部２４ｄが摺動ばね２７の反対側の係合片２７ｃに接触した状態となる。さらに、入力外輪２１が回転すると、保持器２４の突起部２４ｄが摺動ばね２７の係合片２７ｃに接触した状態で、摺動ばね２７が連れ回るようになる。この時、摺動ばね２７はハウジング２６のボス部２６ｂ周りを摺動回転することによりすべり摩擦抵抗を受ける。このすべり摩擦抵抗は係合片２７ｃから保持器２４の突起部２４ｄに伝わり保持器２４の回転抵抗となるが、入力外輪２１がローラ２３を介して保持器２４に当たっているので、保持器２４が入力外輪２１に対して回転遅れを生ずることはない。

次に、第２の逆入力遮断クラッチを図４と図５に基づいて説明する。この逆入力遮断クラッチは、カム面２１ｂの端部に部分円筒状の凹所２１ｅを形成したものである。保持器２４が附勢ばね２５ａの力で離脱位置に移動した状態で、ローラ２３の一部が凹所２１ｅに緩く嵌合するようになっている。附勢ばね２５ａの形状が図２、図３と異なるが、特別な意味はない。図２、図３と同じ形状の附勢ばね２５を使用してもよい。その他の部分は図２、図３と同じである。なお、附勢ばね２５ａは図４でその右側部が入力外輪２１の凹所２１ｃからわずかに離間している。

この第２の逆入力遮断クラッチでは、図４のように保持器２４が附勢ばね２５ａの力で離脱位置にある状態では、ローラ２３がポケット２４ａに押圧されて凹所に押し込まれる。このため、ローラ２３と出力内輪２２の外周面との間に隙間ｑが確保される。このため、初期状態あるいは出力内輪２２に正逆回転トルク（図中矢印参照）が逆入力された時、その逆入力回転トルクは入力外輪２１へ伝達されずに遮断される。

図５に示すように入力外輪２１に一方向（図中矢印で示す時計方向）の回転トルクが入力されると、保持器２４は、附勢ばね２５ａによって入力外輪２１に連結されているから、入力外輪２１と共に回転を始める。保持器２４が所定角度回転すると、保持器２４の突起部２４ｄが摺動ばね２７の係合片２７ｂに接触した状態となる。さらに、入力外輪２１が回転すると、保持器２４の突起部２４ｄが摺動ばね２７の係合片２７ｂに接触した状態で、摺動ばね２７が連れ回るようになる。

この時、摺動ばね２７はハウジング２６のボス部２６ｂ周りを摺動回転することによりすべり摩擦抵抗を受ける。このすべり摩擦抵抗は係合片２７ｂから保持器２４の突起部２４ｄに伝わり、保持器２４の回転抵抗となる。ここで、摺動ばね２７のすべり摩擦抵抗に起因する保持器２４の回転抵抗（トルク）が附勢ばね２５ａの弾性力（バネトルク）よりも大きいため、附勢ばね２５ａに弾性変形が生じ、その分、保持器２４は入力外輪２１に対して回転遅れを生じる。

この附勢ばね２５ａの弾性変形に伴う保持器２４の回転遅れによって、凹所２１ｅに嵌合していたローラ２３がポケット２４ａによって脱出方向に押され、入力外輪２１のカム面２１ｂにより形成された楔空間ｐに噛み込んだ状態となる。これにより入力外輪２１に入力された回転トルクはローラ２３を介して出力内輪２２に伝達される。

以上の実施形態は、外輪入力タイプの逆入力遮断クラッチであるが、図６〜図８は内輪入力タイプの逆入力遮断クラッチを示す。この内輪入力タイプの逆入力遮断クラッチは、入力側回転部材としての入力内輪３１と、出力側回転部材としての出力外輪３２と、トルク伝達部材としてのローラ３３と、ローラ３３を保持する保持器３４と、保持器３４の位置決めを行う弾性部材としての附勢ばね３５と、静止側部材としてのハウジング３６と、保持器３４の回転に対して保持器３４にすべり摩擦抵抗を作用させる回転抵抗付与手段としての摺動ばね３７とを備える。

入力内輪３１は、例えばスターターモータと減速機構とで構成される駆動部（図示せず）に直結される。出力外輪３２は、入力内輪３１の外径側に配設されており、その外周側端面に止め輪３８を装着することにより出力外輪３２の抜け止めがなされる。入力内輪３１は、出力外輪３２の内周面に対向する円筒部３１ａと、円筒部３１ａの一端に形成された鍔部３１ｂと、円筒部３１ａから回転軸に沿って延在した中空の軸部３１ｃとを備える。

入力内輪３１の外周面には、図７に示すように出力外輪３２の内周面との間に正逆回転方向のうち一方向（図中左方向）のみに縮小する楔空間ｒを形成した平坦なカム面３１ｅが複数（ローラ３３の数と同数）円周方向等間隔に形成される。この楔空間ｒは、ローラ３３の初期位置（図６の状態）でそのローラ３３の直径よりも大きくなっており、出力外輪３２の内周面との間に隙間ｓを有する。

保持器３４は円筒状であって、入力内輪３１の外周と出力外輪３２の間に配設される。保持器３４は、円周方向等間隔に形成したポケット３４ａにローラ３３を保持する。保持器３４のポケット３４ａは保持器２４の半径方向内方に向けて拡幅した矩形テーパ孔である。

ハウジング３６は、保持器３４の外周に配置された支持部３６ａと、出力外輪３２の軸方向反対側において支持部３６ａから内径側に延在したフランジ部３６ｂとを備える。また、入力内輪３１の軸部３１ｃの外周面に止め輪３９を嵌着し、この止め輪３９により入力内輪３１のハウジング３６からの抜け止めとしている。

附勢ばね３５は、入力内輪３１の円筒部３１ａの端面に嵌着可能な有端リング状の弾性部材であって、円筒部３１ａの端面に形成した凹溝に縮径可能なように嵌着されたリング部３５ａと、リング部３５ａの両端部を外径側に折曲した係合片３５ｂ，３５ｃとを備える。この附勢ばね３５の係合片３５ｂ，３５ｃは、保持器３４に形成された凹孔３４ｄに挿入配置され、その凹孔３４ｄの円周方向両側に係合可能となっている。

附勢ばね３５は、保持器３４を図７で時計方向に附勢し、ひいてはローラ３３をポケット３４ａと斜面３１ｄとの間に挟持して出力外輪３２の内周面から浮かせる作用を発揮する。

摺動ばね３７は、ハウジング３６の支持部３６ａの内径に嵌着可能な有端リング状の弾性部材であって、支持部３６ａに嵌着されて支持部３６ａを摺動する摺動部３７ａと、摺動部３７ａの両端部を内径側に折曲した係合片３７ｂ，３７ｃとを備える。この摺動ばね３７の係合片３７ｂ，３７ｃは、保持器３４に形成された凹孔３４ｅの円周方向両側に隙間をもって挿入配置され、保持器３４の凹孔３４ｅの円周方向両側とそれぞれ係合可能となっている。

この逆入力遮断クラッチも、前述した外輪入力タイプと同様、入力内輪３１に入力された一方向の回転トルクのみを出力外輪３２に伝達する一方、出力外輪３２に逆入力された両方向の回転トルクを遮断する作用を発揮するものである。初期状態では、図７に示すように保持器３４は附勢ばね３５により時計方向に附勢されており、ポケット３４ａに収容したローラ３３を斜面との間に挟持する。この初期状態では、入力内輪３１と出力外輪３２は回転方向で係合していないため、出力外輪３２に回転トルク（図中矢印Ｃ参照）が逆入力された時、その逆入力回転トルクは入力内輪３１へ伝達されずに遮断される。

入力内輪３１に一方向（図中矢印Ａで示す時計方向）の回転トルクが入力されると、保持器３４は附勢ばね３５によって入力内輪３１に連結されているから、入力内輪３１と共に回転を始める。その保持器３４が所定角度回転すると、保持器３４の凹孔３４ｅで摺動ばね３７の係合片３７ｂが接触した状態となる。さらに、入力内輪３１が回転すると、保持器３４の凹孔３４ｅに摺動ばね３７の係合片３７ｂが接触した状態で摺動ばね３７が連れ回るようになる。

この時、摺動ばね３７はハウジング３６周りを摺動回転することによりすべり摩擦抵抗を受ける。このすべり摩擦抵抗は係合片３７ｂから保持器３４に伝わって回転抵抗となる。ここで、摺動ばね３７のすべり摩擦抵抗に起因する保持器３４の回転抵抗（トルク）が附勢ばね３５の弾性力（バネトルク）よりも大きいため、附勢ばね３５に弾性変形が生じ、その分、保持器３４は入力内輪３１に対して回転遅れを生じる。

この附勢ばね３５の弾性変形に伴う保持器３４の回転遅れによって、ポケット３４ａと斜面３１ｄとの間に挟持されたローラ３３は、図８のように、入力内輪３１のカム面３１ｅにより形成された楔空間ｒに噛み込んだ状態となる。これにより入力内輪３１に入力された回転トルクはローラ３３を介して出力外輪３２に伝達される。

逆に、図７の状態において入力内輪３１に逆方向（図中矢印Ｂで示す反時計方向）の回転トルクが入力されると、保持器３４はローラ３３を介して入力内輪３１に圧着しているので、入力内輪３１と共に回転を始める。しかし、ローラ３３は保持器３４のポケット３４ａと入力内輪３１の斜面３１ｄとの間に挟持されて出力外輪３２から離間した状態のままであるから、入力内輪３１に入力された回転トルクがローラ３３を介して出力外輪３２に伝達されることはない。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想に基づき種々の変形が可能である。例えば、前記実施形態で使用した附勢ばねは省略可能であって、この附勢ばねを省略する代わりに、入力側の駆動部（モータ等）を逆転制御することによりローラを初期中立位置に戻すようにしてもよい。附勢ばねを省略した場合、本来ならば附勢ばねの附勢力に打勝つ必要のある摺動ばねの摺動抵抗を、必要最小限に低減することができる。摺動ばねの摺動抵抗は、入力側回転部材の回転時に連れ回り抵抗となるから、摺動ばねの摺動抵抗を必要最小限にすることでエンジン始動装置の駆動部の負荷も低減することができる。

本発明の実施形態で、外輪入力タイプの逆入力遮断クラッチを示す断面図である。 図１の逆入力遮断クラッチの第１の実施形態における初期状態を示す要部拡大断面図である。 図２の入力外輪に正回転トルクを付与した状態を示す要部拡大断面図である。 図１の逆入力遮断クラッチの第２の実施形態における初期状態を示す要部拡大断面図である。 図４の入力外輪に正回転トルクを付与した状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態で、内輪入力タイプの逆入力遮断クラッチを示す断面図である。 図５の逆入力遮断クラッチにおける初期状態を示す要部拡大断面図である。 図７の入力内輪に正回転トルクを付与した状態を示す要部拡大断面図である。 （Ａ）は自動車のスタータモータからクランクシャフトに至る従来のエンジン始動装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 自動車のスタータモータからクランクシャフトに至る別の従来のエンジン始動装置の正面図である。 外輪入力タイプの逆入力遮断クラッチの初期状態を示す要部拡大断面図である。 図１１の入力外輪に正回転トルクを付与した状態を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１ スタータモータ
２ ギア列
３ クランクギア
５ スタータギア
６ 従動ギア
７ 支持軸
８ 中間ギア
９ ワンウェイクラッチ
９ａ クラッチ内輪
９ｂ クラッチ外輪
２１ 入力外輪
２１ｂ 外輪カム面
２１ｃ 凹所
２１ｄ 斜面
２１ｅ 凹所
２２ 出力内輪
２２ａ 円筒部
２２ｂ フランジ部
２２ｃ 軸部
２３ ローラ
２４ 保持器
２４ａ ポケット
２４ｂ 保持部
２４ｃ フランジ部
２４ｄ 突起部
２４ｅ 凹孔
２５ 附勢ばね
２５ａ 附勢ばね
２６ ハウジング
２６ａ フランジ部
２６ｂ ボス部
２６ｃ 軸穴
２７ 摺動ばね
２７ａ 摺動部
２７ｂ，２７ｃ 係合片
２８，２９ 止め輪
３１ 入力内輪
３１ａ 円筒部
３１ｂ 鍔部
３１ｃ 軸部
３１ｄ 斜面
３１ｅ カム面
３２ 出力外輪
３３ ローラ
３４ 保持器
３４ａ ポケット
３４ｄ，３４ｅ 凹孔
３５ 附勢ばね
３５ａ リング部
３５ｂ，３５ｃ 係合片
３６ ハウジング
３６ａ 支持部
３６ｂ フランジ部
３７ｂ 係合片
３７ 摺動ばね
３７ａ 摺動部
３７ｂ，３７ｃ 係合片
３８，３９ 止め輪
ｐ 楔空間
ｑ 隙間
ｒ 楔空間
ｓ 隙間

Claims (6)

1. 静止側部材に対して正逆回転自在な入力側回転部材および出力側回転部材と、
   前記両回転部材間に介装されて両回転部材間のトルク伝達をなし得るトルク伝達部材と、
   前記トルク伝達部材を保持して前記入力側回転部材に対して相対移動可能であって、前記トルク伝達部材をして前記両回転部材を係合させてトルク伝達を行なう係合位置と、前記両回転部材を縁切りする離脱位置との間を移動可能な保持器と、
   前記静止側部材と保持器との間に配設され、前記入力側回転部材の正転状態で前記保持器に所定の移動抵抗を付与することにより前記入力側回転部材と保持器との間に相対移動を生ぜしめ前記保持器を前記係合位置に移動させる抵抗部材とを備え、
   前記入力側回転部材の正転状態で前記保持器を前記係合位置に移動させて前記入力側回転部材から出力側回転部材にトルク伝達部材を介してトルク伝達を行なうとともに、前記入力側回転部材の停止状態および逆転状態で、前記入力側回転部材と前記保持器を弾性的に連結する弾性部材による附勢で前記保持器を前記係合位置から前記離脱位置へ押圧してその離脱位置に保持することにより、前記トルク伝達部材を出力側回転部材から浮いた状態で保持器のポケットと入力側回転部材の斜面との間に挟持して前記入力側回転部材と出力側回転部材とを縁切りするようにしたことを特徴とする逆入力遮断クラッチ。
2. 前記入力側回転部材の内周面に、この内周面と対向する出力側回転部材の外周面との間で一方向のみに縮小する楔空間を形成するカム面を形成し、前記カム面に前記トルク伝達部材を噛み込ませて前記入力側回転部材と出力側回転部材とのトルク伝達を行なうようにした請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。
3. 前記カム面の拡大側に前記トルク伝達部材が嵌合する凹所を形成し、前記保持器が前記離脱位置に移動した状態で前記トルク伝達部材を前記凹所に嵌合させるようにした請求項２に記載の逆入力遮断クラッチ。
4. 前記入力側回転部材の外周面に、この外周面と対向する出力側回転部材の内周面との間で一方向のみに縮小する楔空間を形成するカム面を形成し、前記カム面に前記トルク伝達部材を噛み込ませて前記入力側回転部材と出力側回転部材とのトルク伝達を行なうようにした請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。
5. スタータモータのスタータギアと、エンジンのクランク軸のクランクギアとをギア列で連結した車両用エンジン始動装置において、前記ギア列の一部に、請求項１から４のいずれかの逆入力遮断クラッチを配設したことを特徴とする車両用エンジン始動装置。
6. 前記エンジンの始動後であって前記スタータモータの停止後、前記スタータモータを一時的に逆方向に回転させる制御装置を設けたことを特徴とする請求項５に記載の車両用エンジン始動装置。

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