JP6661316B2 - 一方向クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、車両や産業用機械においてトルクの伝達に用いられる一方向クラッチに関する。特に、ロック解除機能を備え、回転位置制御に用いることができる一方向クラッチに関する。

従来、ローラタイプの一方向クラッチにおいて、ローラを介して内輪と外輪とがロックされている状態から、可動式の保持器によってローラをロック解除方向へ移動させ、ロック状態を解除するものがある（例えば特許文献１参照）。このような一方向クラッチは、例えば回転位置の制御に用いられたり、特許文献２のように、逆入力遮断クラッチとして用いられたりしている。

図４（ａ）は、従来の一方向クラッチの例を軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック状態を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。
図５は従来例に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック解除状態を示している。なお、図４（ａ）において、一方向クラッチおよびローラの回動方向は、紙面に向かって右回動方向を時計方向とし、左回動方向を反時計方向とする。また、周方向に関しても、右回動方向を時計方向とし、左回動方向を反時計方向とする。

図４（ａ）に示すように、一方向クラッチ３０１は、内輪３０５の外周面３０７に、径方向内方に向かって窪んだ凹部３１１が複数形成されている。凹部３１１には、円柱状のローラ３１９が周方向に転動または摺動可能に配置されている。

凹部３１１の底面と外輪内周面３０９との径方向の間隔は、ローラ３１９の直径よりも大きく形成されている。凹部３１１の底面３２３は、反時計方向に向かうにしたがって外輪内周面３０９との間隔が狭くなる方向に傾斜した曲面となっている。したがって凹部３１１の底面３２３は、径方向に対向する外輪内周面３０９との間に、くさび状の空間Ｗ３０１を形成している。くさび状空間Ｗ３０１の径方向寸法は、ローラ３１９の直径よりも小さくなっている。凹部３１１の底面３２３は、ローラが噛み合うカム面を構成している。

一方向クラッチ３０１は、内輪３０５に固定された固定保持器３２７と、内輪３０５に対して移動可能な可動保持器３３３とを備えている。固定保持器３２７は、内輪３０５と外輪３０３との間に周方向に等間隔に配置される複数の固定保持部３３１を有している。可動保持器３３３は、内輪３０５と外輪３０３との間に周方向に等間隔に配置される複数の可動保持部３３７を有している。これらの固定保持部３３１と可動保持部３３７とは、図４（ａ）に示すように、周方向に交互に配置され、ローラ３１９の時計方向側には固定保持部３３１が配置され、ローラ３１９の反時計方向側には可動保持部３３７が配置されている。

図４（ａ）において、ローラ３１９は、固定保持部３３１の反時計方向側端部に設けられたスプリングによって反時計方向に付勢され、反時計方向側において、カム面である底面３２３と外輪内周面３０９とに噛み合っている。この状態において、内輪３０５と外輪３０３とはロックされた状態であり、内輪３０５の時計方向への回動は規制される。

図５に示すように、内輪３０５と外輪３０３とがロックされた状態から、内輪３０５と外輪３０３とのロック状態を解除する際は、矢印Ｄ３１に示すように、可動保持器３３３の可動保持部３３７がローラ３１９に向かって時計方向に移動し、ローラ３１９に接触してローラ３１９を時計方向へ押す（図５の矢印Ｄ３２）。そうすると、ローラ３１９は時計方向に回動し、カム面３２３および外輪内周面３０９上を転動または摺動する。ローラ３１９がカム面３２３上を転動または摺動することにより、内輪３０５をロック解除方向へ回動させる。この状態においてローラ３１９は、図５に示すように、内輪３０５と外輪３０３との係合が解かれ、内輪３０５と外輪３０３とのロック状態は解除され、内輪３０５は時計方向への回動が可能となる。

特開２０１１−１３３１０３号公報 特開２０１４−１７３５７０号公報

一方向クラッチのロック状態を解除するためには、内輪と外輪とに係合したローラをロック解除方向へ移動させ、さらにローラを介して内輪をロック解除方向へ回動させるための高い衝撃トルクをローラに伝達する必要がある。このような高い衝撃トルクをローラに伝達するためには、高い衝撃トルクあるいは高回転すなわち大きな回転力を可動保持器に入力する必要があり、そのためには、高い衝撃トルクあるいは高回転を発生させる大型の外部装置が必要となる。その結果、外部装置の配置スペースが大きくなり、一方向クラッチと外部装置とを含む装置全体が大型化してしまうという問題がある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、可動保持器へ入力するロック解除用のトルクを低減し、可動保持器へロック解除用のトルクを入力するための外部装置を小型化することができる一方向クラッチを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る一方向クラッチは、内輪と、前記内輪と同軸に配置された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に周方向所定間隔で介装され、前記内輪と前記外輪との間の第１のトルクの伝達に供される複数の第１のトルク伝達部材と、前記複数の第１のトルク伝達部材をそれぞれトルク伝達位置に付勢する複数のスプリング部材と、周方向に隣り合う前記第１のトルク伝達部材間に前記複数の第１のトルク伝達部材と一対一に対応して配置され、周方向の一方であって前記対応する第１のトルク伝達部材に近づく方向に移動することにより、前記対応する第１のトルク伝達部材を前記トルク伝達位置からトルク非伝達位置に変化させるとともに、前記トルク非伝達位置で保持する複数の保持部とを備えた一方向クラッチにおいて、前記各保持部と、前記各保持部に対応する前記第１のトルク伝達部材との間にはそれぞれ、前記各保持部が前記周方向一方へ移動する際、前記各保持部から、前記対応する第１のトルク伝達部材と、前記内輪と前記外輪との何れか一方とに、前記第１のトルク伝達部を前記トルク非伝達位置に変化させる方向の第２のトルクを伝達するための第２のトルク伝達部材が介装されていることを特徴とする。

また、本発明の好ましい態様は、前記内輪もしくは前記外輪の転動面または摺動面に、前記複数の第１のトルク伝達部材が係合する複数の第１のカム面と、前記複数の第２のトルク伝達部材が係合する複数の第２のカム面とが形成され、前記各保持部が前記周方向一方へ移動する際、前記各保持部から、前記第２のトルク伝達部材を介して、前記対応する第１のトルク伝達部材と前記内輪もしくは前記外輪とに前記第２のトルクが伝達されることを特徴とする。

また、本発明の好ましい態様は、前記保持部は、周方向一方側の部分が前記第２のカム面と径方向に対向して配置され、前記周方向一方側の部分の、前記第２のカム面と対向している面は、前記周方向一方側に向かうにしたがって前記第２のカム面との径方向間隔が広がる方向に傾斜した傾斜面となっていることを特徴とする。

また、本発明の好ましい態様は、前記第２のトルク伝達部材は、前記第２のカム面上および前記傾斜面上を転動または摺動して前記周方向一方へ移動することにより、前記第１のトルク伝達部材に前記第２のトルクを伝達して前記第１のトルク伝達部材を前記周方向一方へ押すとともに、前記内輪もしくは前記外輪に対して前記第２のトルクを回動力として伝達することを特徴とする。

本発明によれば、可動保持器へ入力するロック解除用のトルクを低減し、可動保持器へロック解除用のトルクを入力するための外部装置を小型化することができる一方向クラッチを提供することができる。

図１（ａ）は第１実施形態に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック状態を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。 図２は第１実施形態に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック解除状態を示している。 図３（ａ）は第２実施形態に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック状態を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。 図４（ａ）は従来例に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック状態を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。 図５は従来例に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック解除状態を示している。

以下、本発明に係る一方向クラッチの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書においては、軸方向、径方向、周方向というときは、一方向クラッチに関する軸方向、径方向、周方向のことをいう。すなわち内輪または外輪に関する軸方向、径方向、周方向のことをいう。また、内輪、外輪およびローラの回動方向に関して、図１（ａ）、図２、および図３（ａ）の紙面に向かって右回動方向を「時計方向」とし、左回動方向を「反時計方向」とする。周方向に関しても、右回動方向を「時計方向」とし、左回動方向を「反時計方向」とする。

また、一方向クラッチの状態について、ローラと内輪および外輪とが噛み合って係合し、内輪から外輪へあるいは外輪から内輪へのトルク伝達が可能な状態を「ロック状態」とし、ローラと内輪および外輪との係合が解除されて、内輪または外輪が空転し、内輪から外輪へあるいは外輪から内輪へのトルク伝達が不可能な状態を「ロック解除状態」とする。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る一方向クラッチについて説明する。
図１（ａ）は第１実施形態に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック状態を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。

第１実施形態に係る一方向クラッチは、ロック状態において、内輪は外輪に対して反時計方向の回転がロックされる。すなわち、内輪は外輪に対して固定された状態となる。一方、ロック解除状態において、内輪は外輪に対して、時計方向の回転が可能である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る一方向クラッチ１は、外輪３と、外輪３に対して内径方向に離間して配置された内輪５とを有している。内輪５と外輪３とは同心に配置されている。内輪５と外輪３との間には、内輪外周面７と外輪内周面９とによって環状の空間Ａが形成されている。一方向クラッチ１は、内輪外周面７に、径方向内方に向かって窪んだ凹部１１が複数形成されている。複数の凹部１１は周方向に等間隔で形成され、本実施形態においては６つの凹部１１が形成されている。なお、図１（ａ）においては、一方向クラッチ１の中心より上側の３つの凹部１１が示されている。

各凹部１１は、周方向に連続する第１の凹部１３と第２の凹部１５とから構成されている。第１の凹部１３と第２の凹部１５との間は、滑らかな段差部１７となっている。第１の凹部１３は段差部１７の時計方向側に配置され、第２の凹部１５は段差部１７の反時計方向側に配置されている。第１の凹部１３は、第２の凹部１５よりも周方向幅が大きく、第２の凹部１５よりも深さが深く形成されている。

各第１の凹部１３には円柱状の第１のローラ１９が周方向に転動または摺動可能に配置されている。第１のローラ１９は、内輪外周面７と外輪内周面９とに噛み合って係合することにより内輪５と外輪３とをロックし、内輪５から外輪３へ、あるいは外輪３から内輪５へトルクを伝達するためのトルク伝達部材である。内輪外周面７および外輪内周面９はそれぞれ、第１のローラ１９が転動または摺動可能な転動面または摺動面である。

第１の凹部１３の底面２１は、反時計方向側の部分が、反時計方向に向かうにしたがって外輪内周面９との間隔が狭くなる方向に傾斜した曲面となっている。第１の凹部１３の底面２１は、第１のローラ１９と噛み合う第１のカム面を構成している。（以後、第１の凹部１３の底面２１を「第１のカム面２１」という。）第１のカム面２１は、第１のカム面２１と径方向に対向する外輪内周面９との間に、第１のくさび状の空間Ｗ１を形成している。第１のくさび状空間Ｗ１は、反時計方向に向かうに従い径方向寸法、すなわち第１のカム面２１と外輪内周面９との間隔が縮小し、時計方向に向かうに従い径方向寸法が拡大している。第１のくさび状空間Ｗ１は、縮小側の部分の径方向寸法が第１のローラ１９の直径よりも小さく形成されている。

各第２の凹部１５には円柱状の第２のローラ２３が転動または摺動可能に配置されている。したがって内輪外周面７は、第２のローラ２３が転動または摺動可能な転動面または摺動面である。第２のローラ２３の直径は、第１のローラ１９の略半分の大きさに形成されている。第２のローラ２３は、後述するように、一方向クラッチ１のロック状態を解除する際に、第１のローラ１９をロック解除位置へ移動させるためのトルクを第１のローラ１９に伝達するための補助ローラである。

第２の凹部１５の底面２５は、反時計方向側の部分が、反時計方向に向かうにしたがって外輪内周面９との間隔が狭くなる方向に傾斜した曲面となっている。第２の凹部１５の底面２５は、第２のローラ２３と噛み合う第２のカム面を構成している（以後、第２の凹部１５の底面２５を「第２のカム面２５」という。）。

一方向クラッチ１は、内輪５に固定された固定保持器２７を備えている。固定保持器２７は、内輪５と外輪３との間の環状空間Ａの周方向に沿った環状部２９を備えている。環状部２９は、図１（ｂ）に示すように、一方向クラッチ１の軸方向一方側（図１（ｂ）の紙面右方側。以下同様。）に配置されている。固定保持器２７は、環状部２９から軸方向他方側（図１（ｂ）の紙面左方側。以下同様。）に突出する突出部である固定保持部３１を複数有している。

固定保持部３１は第１のローラ１９と同数（本実施形態においては６つ）が形成され、周方向に等間隔に配置されている。固定保持部３１は内輪５と外輪３との間の環状空間Ａに配置されている。固定保持部３１は、環状空間Ａを所定の周方向範囲に亘って満たすような形状となっている。すなわち、固定保持部３１は、環状空間Ａの形状に沿って周方向に所定の長さ延在し、外周面が外輪内周面９に対応する形状を有し、内周面が内輪外周面７に対応する形状を有している。また、固定保持部３１の断面形状は、環状空間Ａの断面形状に対応する形状を有している。固定保持部３１は、内輪５と外輪３との径方向の間隔を一定の大きさに保持するとともに、後述するように第１のローラ１９を保持している。

一方向クラッチ１は、内輪５に対して移動可能な可動保持器３３を備えている。可動保持器３３は、内輪５と外輪３との間の環状空間Ａの周方向に沿った環状部３５を備えている。環状部３５は、図１（ｂ）に示すように、一方向クラッチ１の軸方向一方側に配置されている。可動保持器３３は、環状部３５から軸方向他方側に突出する突出部である可動保持部３７を複数有している。

可動保持部３７は第２のローラ２３と同数（本実施形態においては６つ）が形成され、周方向に等間隔に配置されている。可動保持部３７は内輪５と外輪３との間の環状空間Ａに配置されている。可動保持器３３の可動保持部３７と固定保持器２７の固定側保持部３１とは、周方向に交互に配置されている。可動保持部３７は、環状空間Ａを所定の周方向範囲に亘って満たすような形状となっている。すなわち、可動保持部３７は、環状空間Ａの形状に沿って周方向に所定の長さ延在し、外周面が外輪内周面９に対応する形状を有し、内周面が内輪外周面７に対応する形状を有している。また、可動保持部３７の断面形状は、環状空間Ａの断面形状に対応する形状を有している。可動保持部３７は、固定保持部３１と同等の周方向長さを有している。可動保持部３７は、内輪５と外輪３との径方向の間隔を一定の大きさに保持するとともに、後述するように第２のローラ２３を保持している。

図１（ａ）に示すように、固定保持器２７の各固定保持部３１は、各凹部１１の時計方向側、具体的には各第１の凹部１３の時計方向側に配置されている。各固定保持部３１は、周方向に隣り合う凹部１１間の中間位置付近まで周方向に延在している。可動保持器３３の各可動保持部３７は、各凹部１１の反時計方向側、具体的には各第２の凹部１５の反時計方向側に配置されている。各可動保持部３７は、周方向に隣り合う凹部１１間の中間位置付近まで周方向に延在している。したがって、周方向に隣り合う凹部１１間の環状空間Ａの部分には、それぞれ反時計方向側に固定保持部３１が配置され、時計方向側に可動保持部３７が配置されている。

固定保持部３１の反時計方向側端部には凹部３９が形成されている。凹部３９にはスプリング４１が伸縮可能に取り付けられている。スプリング４１は第１のローラ１９を反時計方向、すなわち第１のカム面２１と外輪内周面９とで形成される第１のくさび状空間Ｗ１の縮小側に付勢している。この状態において、第１のローラ１９は第１のカム面２１と外輪内周面９とに噛み合っている。すなわち一方向クラッチ１はロック状態であり、内輪５から外輪３へあるいは外輪３から内輪５へトルク伝達が可能な状態である。このように、固定保持部３１は、スプリング４１によって第１のローラ１９を第１のカム面２１と外輪内周面９との噛み合い位置、すなわちトルク伝達位置に付勢している。

可動側保持部３７の内周面は、周方向中間位置近傍よりも時計方向側の部分が、先端に向かうにしたがって内輪外周面７との間隔が広がる方向に傾斜した傾斜面４３となっている。傾斜面４３の反時計方向側端部は、凹部１１の反時計側端部すなわち第２のカム面２５の反時計側端部近傍に位置している。傾斜面４３は、第２のローラ２３と傾斜面４３との接点と、第２のローラ２３と第１のローラ１９との接点と、第２のローラ２３と第２のカム面２５との接点とを結んだ三角形の内角が、それぞれ６０度となるような接点を形成できる傾斜形状としている。

傾斜面４３は、第２のカム面２５の径方向外方に位置し、第２のカム面２５を径方向外方側で覆っている。したがって、第２のカム面２５と可動保持部３７の傾斜面４３とは、第２のカム面２５と傾斜面４３との間に第２のくさび状の空間Ｗ２を形成している。第２のくさび状空間Ｗ２は、反時計方向に向かうに従い径方向寸法、すなわち第２のカム面２５と傾斜面４３との間隔が縮小し、時計方向に向かうに従い径方向寸法が拡大している。第２のくさび状空間Ｗ２は、縮小側の部分の径方向寸法が第２のローラ２３の直径よりも小さく形成されている。

一方向クラッチ１のロック状態において、第２のローラ２３は、第２のカム面２５と可動保持部３７の傾斜面４３とに接触している。このように、可動保持部３７は、傾斜面４３によって第２のローラ２３を第２のカム面２５に接触した状態で保持している。第２のローラ２３は同時に、第１のローラ１９の反時計方向側の外周面に接触している。第１のローラ１９はスプリング４１によって反時計方向に付勢されているので、第１のローラ１９と接触している第２のローラ２３も、第１のローラ１９を介して反時計方向へ付勢されている。したがって第２のローラ２３は、第２のくさび状空間Ｗ２の縮小側に付勢され、第２のカム面２５と可動保持部３７の傾斜面４３とに噛み合っている。すなわち固定保持部３１のスプリング４１は、第１のローラ１９を介して、第２のローラ２３を第２のカム面２５と傾斜面４３との噛み合い位置に付勢している。

このように、本実施形態においては、ロック状態において、第１のローラ１９は第１のくさび状空間Ｗ１の縮小側に位置して第１のカム面２１と外輪内周面９とに噛み合い、第２のローラ２３は第２のくさび状空間Ｗ２の縮小側に位置して第２のカム面２５と可動保持部３７の傾斜面４３とに噛み合っている。

次に、一方向クラッチ１をロック状態からロック解除状態とする際の、一方向クラッチ１の各部材の動作について説明する。
図２は第１実施形態に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック解除状態を示している。

一方向クラッチ１のロック状態を解除する際は、ロック解除用トルクを発生させる図示しない外部装置（以後、単に「外部装置」という。）によって可動保持器３３に所定の大きさのロック解除用トルクが入力される。具体的には、本実施形態においては、可動保持器３３の環状部３５を時計方向に回動させるトルクが可動保持器３３に入力される。

可動保持器３３が時計方向に回動すると、可動保持器３３の各可動保持部３７は、図２の矢印Ｄ１で示すように、環状空間Ａ内を時計方向に移動する。可動保持部３７が環状空間Ａ内を時計方向に移動すると、第２のローラ２３は、可動保持部３７の傾斜面４３によって時計方向に押されると同時に内径方向にも押される。すなわち、可動保持部３７から時計方向へのトルクが第２のローラ２３に伝達される。そうすると、第２のローラ２３は、傾斜面４３によって第２のカム面２５に押し付けられつつ時計方向に回動し、第２のカム面２５上および可動保持部３７の傾斜面４３上を転動または摺動する。第２のローラ２３は第２のカム面２５上を転動または摺動することにより時計方向側へ移動していく。

第２のローラ２３は、時計方向へ移動することにより、第２のローラ２３に接触している第１のローラ１９を時計方向に押す。すなわち、可動保持部３７から、時計方向へのトルクが第２のローラ２３を介して第１のローラ１９に伝達される。第１のローラ１９は、第２のローラ２３にこのように押されることにより、図２の矢印Ｄ２で示すように、スプリング４１を圧縮させつつ第１のくさび状空間Ｗ１の拡大側へ移動する。

第２のローラ２３は、第２のカム面２５上を転動して時計方向へ移動することにより第１のローラ１９を時計方向に押すと同時に、図２の矢印Ｄ３で示すように、内輪５を反時計方向へ回動させる。つまり、第２のローラ２３は、可動保持部３７の傾斜面４３による内径方向への押圧力により、内輪５に対して反時計方向の回転力を伝達する。このように、可動保持部３７から、時計方向へのトルクが第２のローラ２３を介して内輪５に回転力として伝達される。第２のローラ２３から内輪５に伝達される回転力は、第１のローラ１９と第１のカム面２１および外輪内周面９との噛み合いを解除する方向の回転力である。

このように、第２のローラ２３によって、第１のローラ１９が第１のくさび状空間Ｗ１の拡大側に押されるとともに、内輪５に対してロック解除方向の回転力が伝達される。その結果、第１のローラ１９による第１のカム面２１と外輪内周面９との噛み合いが解除される。

こうして、一方向クラッチ１のロック状態は解除される。ロック状態が解除されると、内輪５は外輪３に対して時計方向の回動が可能となり、一方向クラッチ１は内輪５から外輪３へあるいは外輪３から内輪５へトルクが伝達されない状態となる。すなわち、可動保持部３７は、第２のローラ２３を介して、第１のローラ１９をトルク非伝達位置に保持している。なお、固定保持器２７と可動保持器３３と第１のローラ１９と第２のローラ２３とは、内輪５と一体に回動する。

一方向クラッチ１のロックが解除された状態において、時計方向に移動した後の可動保持部３７は、図２に示すように、傾斜面４３が第２のローラ２３に接触した状態であるが、第１のローラ１９には傾斜面４３も可動保持部３７の先端部分も接触していない。つまり、第１のローラ１９にロック解除方向のトルクを伝達するのは、第２のローラ２３のみである。このように、本実施形態においては、可動保持器３３の可動保持部３７は、外部装置から入力されたロック解除用のトルクを、第２のローラ２３を介して第１のローラ１９と内輪５とへ分散して伝達している。したがって、可動保持部３７をロック解除方向に移動させるためのトルクの大きさを、従来よりも小さくすることができる。

さらに、可動保持部３７の傾斜面４３は、傾斜面４３の反時計方向側端部に対応する内輪外周面７上の位置における内輪外周面７の接線に対して緩やかな角度で傾いており、且つ第２のローラ２３の直径は小さく形成されているので、第２のローラ２３は移動する可動保持部３７の傾斜面４３によって回動させ易くなっている。したがって、可動保持部３７をロック解除方向に移動させるためのトルクの大きさをさらに小さくすることができる。その結果、外部装置（図示省略）で発生させるロック解除用のトルクの大きさを従来よりも小さくすることができるので、当該外部装置を小型化することができる。外部装置が小型になると、外部装置の設置スペースを小さくすることができ、一方向クラッチ１と外部装置とを含む装置全体を小型化することができる。

また、本実施形態は、上述したように、第１のローラ１９が第１のくさび状空間Ｗ１で第１のカム面２１および外輪内周面９に噛み合い、第２のローラ２３が第２のくさび状空間Ｗ２で第２のカム面２５および可動保持部３７の傾斜面４３に噛み合う構成となっている。つまり、第１のローラ１９と第２のローラ２３とが、別々の位置でそれぞれの噛み合い相手部材と噛み合っている。そのため、一方向クラッチ１のロック状態において、第２のローラ２３が第１のローラ１９をロック解除方向に押してしまうことがなく、ロック状態を確実に維持し、必要なトルク容量を確保することができる。

ここで、背景技術で説明したような従来の構成の一方向ラッチにおいては、ロック状態を解除する際にローラとカム面および外輪内周面との噛み合いを解除し易くするために、カム面と外輪内周面とのくさび角を大きく設定してローラとカム面および外輪内周面との間の摩擦力を低減させることがある。そうすると、ロック状態となる前にローラがカム面と外輪内周面とに対して滑ってしまい、ロック機能が低下してしまう虞がある。また、カム面と外輪内周面とのくさび角の角度が、必要なトルク容量を確保するための最適なくさび角の角度よりも大きくなってしまう虞があり、必要なトルク容量を確保することができなくなる虞がある。

これに対し、本実施形態に係る一方向クラッチ１によれば、第１のローラ１９は第１のカム面２１と外輪内周面９とに滑らかに噛み合い、さらに、第２のローラ２３を介して滑らかにロック状態を解除することができる。したがって本実施形態に係る一方向クラッチ１は、第１のカム面２１と外輪内周面９とのくさび角の角度を、必要なトルク容量を確保するための最適なくさび角の角度とすることができる。すなわち、一方向クラッチ１は、第１のカム面２１と外輪内周面９とのくさび角をこのような最適な角度としても、第１のローラ１９は確実に第１のカム面２１と外輪内周面９とに噛み合い、且つ滑らかにロック状態を解除することができる。その結果、一方向クラッチ１は必要なトルク容量を確保し、その機能を充分に発揮することができる。

なお、一方向クラッチ１をロック解除状態から再びロック状態にする際は、可動保持器３３への前記外部装置からのロック解除用トルクの入力を停止する。そうすると、固定保持部３１のスプリング４１が伸張し、第１のローラ１９、第２のローラ２３、および可動保持器３３の可動保持部３７を反時計方向に押し付ける。そして第１のローラ１９が第１のカム面２１と外輪内周面９とに噛み合い、内輪５と外輪３とがロックされる。こうして一方向クラッチ１はロック状態となる。なお、可動保持器３３への外部装置からのロック解除用トルクの入力を停止することに代えて、可動保持器３３の環状部３５を反時計方向に回動させるトルクを当該外部装置から可動保持器３３に入力しても良い。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る一方向クラッチについて説明する。
図３（ａ）は第２実施形態に係る一方向クラッチを軸方向一方側から見た状態を示す部分断面図であり、ロック状態を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。

第２実施形態に係る一方向クラッチは、第１実施形態とは異なり、ロック状態において、外輪は内輪に対して反時計方向の回転がロックされる。すなわち、外輪は内輪に対して固定された状態となる。一方、ロック解除状態において、外輪は内輪に対して、時計方向の回転が可能である。なお、本実施形態については第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

本実施形態に係る一方向クラッチ２０１は、図３（ａ）に示すように、外輪内周面２０９に凹部２１１、すなわち第１のカム面２２１および第２のカム面２２５が形成されている。第１のカム面２２１および第２のカム面２２５の形状は第１実施形態と同様である。したがって内輪外周面２０７および外輪内周面２０９はそれぞれ、第１のローラ２１９が転動または摺動可能な転動面または摺動面であり、外輪内周面２０９は第２のローラ２２３が転動または摺動可能な転動面または摺動面である。第１のカム面２２１は、第１のカム面２２１と径方向に対向する内輪外周面２０７との間に、第１のくさび状の空間Ｗ２０１を形成している。第１のくさび状空間Ｗ２０１は、反時計方向に向かうに従い径方向寸法、すなわち第１のカム面２２１と内輪外周面２０７との間隔が縮小し、時計方向に向かうに従い径方向寸法が拡大している。第１のくさび状空間Ｗ２０１は、縮小側の部分の径方向寸法が第１のローラ２１９の直径よりも小さく形成されている。

本実施形態に係る一方向クラッチ２０１は、外輪２０３に固定された固定保持器２２７を備えている。固定保持器２２７の固定保持部２３１およびスプリング２４１の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態に係る一方向クラッチ２０１は、外輪２０３に対して移動可能な可動保持器２３３を備えている。可動保持器２３３の可動側保持部２３７は、図３（ａ）に示すように、外周面の周方向中間位置近傍よりも時計方向側の部分が、先端に向かうにしたがって外輪内周面２０９との間隔が広がる方向に傾斜した傾斜面２４３となっている。傾斜面２４３の反時計方向側端部は、凹部２１１の反時計側端部すなわち第２のカム面２２５の反時計側端部近傍に位置している。傾斜面２４３は、第２のローラ２２３と傾斜面２４３との接点と、第２のローラ２２３と第１のローラ２１９との接点と、第２のローラ２２３と第２のカム面２２５との接点とを結んだ三角形の内角が、それぞれ６０度となるような接点を形成できる傾斜形状としている。

傾斜面２４３は、第２のカム面２２５の径方向内方に位置し、第２のカム面２２５を径方向内径側で覆っている。したがって、第２のカム面２２５と可動保持部２３７の傾斜２４３面とは、第２のカム面２２５と傾斜面２４３との間に第２のくさび状の空間Ｗ２０２を形成している。第２のくさび状空間Ｗ２０２は、反時計方向に向かうに従い径方向寸法、すなわち第２のカム面２２５と傾斜面２４３との間隔が縮小し、時計方向に向かうに従い径方向寸法が拡大している。第２のくさび状空間Ｗ２０２は、縮小側の部分の径方向寸法が第２のローラ２２３の直径よりも小さく形成されている。

第１のローラ２１９および第２のローラ２２３は、第１実施形態と同様の構成である。

本実施形態においては、ロック状態において、第１のローラ２１９は第１のくさび状空間Ｗ２０１の縮小側に位置して第１のカム面２２１と内輪外周面２０７とに噛み合い、第２のローラ２２３は第２のくさび状空間Ｗ２０２の縮小側に位置して第２のカム面２２５と可動保持部２３７の傾斜面２４３とに噛み合っている。

次に、本実施形態に係る一方向クラッチ２０１をロック状態からロック解除状態とする際の、一方向クラッチ２０１の各部材の動作について説明する。

図示しない外部装置から可動保持器２３３にロック解除用トルクが入力されると、第１実施形態と同様に、可動保持器２３３の各可動保持部２３７は環状空間Ａ内を時計方向に移動する。可動保持部２３７が環状空間Ａ内を時計方向に移動すると、第２のローラ２２３は、可動保持部２３７の傾斜面２４３によって時計方向に押されると同時に外径方向にも押される。すなわち、可動保持部２３７から時計方向へのトルクが第２のローラ２２３に伝達される。そうすると、第２のローラ２２３は、傾斜面２４３によって第２のカム面２２５に押し付けられつつ時計方向に回動し、第２のカム面２２５上および可動保持部２３７の傾斜面２４３上を転動または摺動する。第２のローラ２２３は第２のカム面２２５上を転動または摺動することにより時計方向側へ移動していく。

第２のローラ２２３は、時計方向へ移動することにより、第２のローラ２２３に接触している第１のローラ２１９を時計方向に押す。すなわち、可動保持部２３７から、時計方向へのトルクが第２のローラ２２３を介して第１のローラ２１９に伝達される。第１のローラ２１９は、第２のローラ２２３にこのように押されることにより、スプリング２４１を圧縮させつつ第１のくさび状空間Ｗ２０１の拡大側へ移動する。

第２のローラ２２３は、第２のカム面２２５上を転動して時計方向へ移動することにより第１のローラ２１９を時計方向に押すと同時に、外輪２０３を反時計方向へ回動させる。つまり、第２のローラ２２３は、可動保持部２３７の傾斜面２４３による外径方向への押圧力により、外輪２０３に対して反時計方向の回転力を伝達する。このように、可動保持部２３７から、時計方向へのトルクが第２のローラ２２３を介して内輪２０５に回転力として伝達される。第２のローラ２２３から外輪２０３に伝達される回転力は、第１のローラ２１９と第１のカム面２２１および内輪外周面２０７との噛み合いを解除する方向の回転力である。

このように、第２のローラ２２３によって、第１のローラ２１９が第１のくさび状空間Ｗ２０１の拡大側に押されるとともに、外輪２０３に対してロック解除方向の回転力が伝達される。その結果、第１のローラ２１９による第１のカム面２２１と内輪外周面２０７との噛み合いが解除される。

こうして、一方向クラッチ２０１のロック状態は解除される。ロック状態が解除されると、外輪２０３は内輪２０５に対して時計方向の回動が可能となり、一方向クラッチ２０１は内輪２０５から外輪２０３へあるいは外輪２０３から内輪２０５へトルクが伝達されない状態となる。すなわち、可動保持部２３７は、第２のローラ２２３を介して、第１のローラ２１９をトルク非伝達位置に保持している。なお、固定保持器２２７と可動保持器２３３と第１のローラ２１９と第２のローラ２２３とは、外輪２０３と一体に回動する。

このように、本実施形態においても、可動保持器２３３の可動保持部２３７は、第１実施形態と同様に、外部装置から入力されたロック解除用のトルクを、第２のローラ２２３を介して第１のローラ２１９と外輪２０３とへ分散して伝達している。さらに、可動保持部２３７の傾斜面２４３は、傾斜面２４３の反時計方向側端部に対応する外輪内周面２０９上の位置における外輪内周面２０９の接線に対して緩やかな角度で傾いており、且つ第２のローラ２２３の直径は小さく形成されているので、第２のローラ２２３は移動する可動保持部２３７の傾斜面２４３によって回動させ易くなっている。したがって、可動保持部２３７をロック解除方向に移動させるためのトルクの大きさは、第１実施形態と同様に、従来よりも小さくすることができる。その結果、外部装置（図示省略）で発生させるロック解除用のトルクの大きさを従来よりも小さくすることができるので、当該外部装置を小型化することができる。外部装置が小型になると、外部装置の設置スペースを小さくすることができ、一方向クラッチ２０１と外部装置とを含む装置全体を小型化することができる。

また、第１実施形態と同様に、第１のカム面２２１と内輪外周面２０７とのくさび角の角度を、必要なトルク容量を確保するための最適な角度としても、第１のローラ２１９は確実に第１のカム面２２１と内輪外周面２０７とに噛み合い、且つ滑らかにロック状態を解除することができる。その結果、本実施形態に係る一方向クラッチ２０１は、必要なトルク容量を確保し、その機能を充分に発揮することができる。

１、２０１ 一方向クラッチ
３、２０３ 外輪
５、２０５ 内輪
７、２０７ 内輪外周面
９、２０９ 外輪内周面
１１、２１１ 凹部
１３、２１３ 第１の凹部
１５、２１５ 第２の凹部
１７ 段差部
１９、２１９ 第１のローラ
２１、２２１ 第１のカム面
２３、２２３ 第２のローラ
２５、２２５ 第２のカム面
２７、２２７ 固定保持器
２９ 環状部
３１、２３１ 固定保持部
３３、２３３ 可動保持器
３５ 環状部
３７、２３７ 可動保持部
３９ 凹部
４１、２４１ スプリング
４３、２４３ 傾斜面

Claims (4)

1. 内輪と、
   前記内輪と同軸に配置された外輪と、
   前記内輪と前記外輪との間に周方向所定間隔で介装され、前記内輪と前記外輪との間の第１のトルクの伝達に供される複数の第１のトルク伝達部材と、
   前記複数の第１のトルク伝達部材をそれぞれトルク伝達位置に付勢する複数のスプリング部材と、
   周方向に隣り合う前記第１のトルク伝達部材間に前記複数の第１のトルク伝達部材と一対一に対応して配置され、周方向の一方であって前記対応する第１のトルク伝達部材に近づく方向に移動することにより、前記対応する第１のトルク伝達部材を前記トルク伝達位置からトルク非伝達位置に変化させるとともに、前記トルク非伝達位置で保持する複数の保持部とを備えた一方向クラッチにおいて、
   前記各保持部と、前記各保持部に対応する前記第１のトルク伝達部材との間にはそれぞれ、前記各保持部が前記周方向一方へ移動する際、前記各保持部から、前記対応する第１のトルク伝達部材と、前記内輪と前記外輪との何れか一方とに、前記第１のトルク伝達部を前記トルク非伝達位置に変化させる方向の第２のトルクを伝達するための第２のトルク伝達部材が介装されていることを特徴とする一方向クラッチ。
2. 前記内輪もしくは前記外輪の転動面または摺動面に、前記複数の第１のトルク伝達部材が係合する複数の第１のカム面と、前記複数の第２のトルク伝達部材が係合する複数の第２のカム面とが形成され、
   前記各保持部が前記周方向一方へ移動する際、前記各保持部から、前記第２のトルク伝達部材を介して、前記対応する第１のトルク伝達部材と前記内輪もしくは前記外輪とに前記第２のトルクが伝達されることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
3. 前記保持部は、周方向一方側の部分が前記第２のカム面と径方向に対向して配置され、前記周方向一方側の部分の、前記第２のカム面と対向している面は、前記周方向一方側に向かうにしたがって前記第２のカム面との径方向間隔が広がる方向に傾斜した傾斜面となっていることを特徴とする請求項２に記載の一方向クラッチ。
4. 前記第２のトルク伝達部材は、前記第２のカム面上および前記傾斜面上を転動または摺動して前記周方向一方へ移動することにより、前記第１のトルク伝達部材に前記第２のトルクを伝達して前記第１のトルク伝達部材を前記周方向一方へ押すとともに、前記内輪もしくは前記外輪に対して前記第２のトルクを回動力として伝達することを特徴とする請求項３に記載の一方向クラッチ。

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