JP7403915B2 - 切り替え式ラチェット型クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、車両や産業機械等においてトルク伝達用の装置として用いられる切り替え式のラチェット型クラッチに関する。

従来、ラチェット機構を用いたクラッチであって、外輪に対する内輪或いは内輪に対する外輪の回転方向に関し、一方または他方の何れかの回転方向への回転のみをロックする状態と、前記一方および前記他方の両方の回転方向への回転を同時にロックする状態と、前記一方および前記他方の何れの回転方向への回転もロックしない状態とを切り替えることができるものがある。

例えば特許文献１には、車両の変速機に用いられるラチェット型クラッチであって、外側レースに対する内側レースの回転方向に関し、一方の回転方向への回転をロックするとともに前記一方の回転方向とは反対の回転方向への回転を可能とする一方向ロック状態と、前記一方の回転方向および前記反対の回転方向の両方向への回転をロックする両方向ロック状態とを切り替えることが可能なものが記載されている。

特表２０１６－５０８５８２号公報

近年このような切り替え式のラチェット型クラッチの用途は多岐に渡っており、駆動装置の動力源として電動モータを用いる車両において、電動モータの駆動力を伝達するための動力伝達機構に用いられることも多くなっている。車両の動力源としての電動モータの動力伝達機構は、電動モータの高回転による駆動力を伝達することから、動力伝達機構に用いられるラチェット型クラッチには部品の焼き付きの懸念がある。具体的には、内輪の外周面と外輪の内周面とが摩擦による蓄熱と油膜切れによってメタルコンタクトすなわち溶着に至ってしまう虞がある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、電動モータ等の高回転の駆動力を伝達しても、内輪と外輪との間の蓄熱を抑制し、内輪と外輪との焼き付きに対する耐久性を向上させた切り替え式のラチェット型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、本発明に係る切り替え式ラチェット型クラッチは、
外輪と、
前記外輪の径方向内側に前記外輪と同軸に且つ相対回転可能に配置された内輪と、
トルク伝達可能に前記外輪と前記内輪とを係合可能なラチェット機構とを有し、
前記ラチェット機構は、前記外輪に対する前記内輪の相対回転をロックする方向を切り替え可能である切り替え式ラチェット型クラッチであって、
前記外輪と前記内輪との間には、前記外輪と前記内輪とを径方向に所定間隔に維持する複数のブロックベアリングが周方向所定間隔に介装され、前記外輪と前記内輪とは非接触であり、
前記外輪は、内周面から径方向内方に周方向に亘って突出し所定の空間を介して前記内輪の軸方向一方側端面と対向する環状部を有し、
前記ブロックベアリングは、前記外輪の前記内周面と前記内輪の外周面との間に配置される円弧状部と、前記円弧状部の軸方向一方側端部から内径方向に突出し、前記外輪の前記環状部と前記内輪の前記軸方向一方側端面との間に配置される内向きフランジ部とからなり、
前記円弧状部の内周部には、内径側に突出する第１の突出部が形成され、前記第１の突出部の内周面は前記内輪の前記外周面と摺動する第１の摺動部を構成し、
前記内向きフランジ部の軸方向他方側の面には、軸方向他方に向けて突出する第２の突出部が形成され、前記第２の突出部の軸方向他方側の面は、前記内輪の前記軸方向一方側端面と摺動する第２の摺動部を構成し、
前記第１の突出部と、前記第２の突出部と、前記第１の突出部と前記第２の突出部との間の前記ブロックベアリングの部分と、前記第１の突出部と前記第２の突出部との間の前記内輪の部分とにより潤滑油を保持可能な空間が形成されることを特徴とする。

本発明によれば、電動モータの高回転の駆動力を伝達しても、内輪と外輪との間の蓄熱を抑制し、内輪と外輪との焼き付きに対する耐久性を向上させた切り替え式のラチェット型クラッチを提供することができる。

図１は第１実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチの軸方向に沿った断面図である。 図２は図１の２－２矢視断面図であり、一部を切り欠いて示している。 図３は図１の３－３矢視断面図であり、一部を切り欠いて示している。 図４は図１の部分拡大図である。 図５（ａ）、（ｂ）はブロックベアリングの拡大斜視図であり、それぞれ異なる角度から見た状態を示している。 図６（ａ）、（ｂ）は第２実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチのブロックベアリングの拡大斜視図であり、それぞれ異なる角度から見た状態を示している。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチを、図面を参照しつつ説明する。

まず、本実施形態における切り替え式ラチェット型クラッチに係る方向について定義する。本実施形態において、「中心軸線」とは切り替え式ラチェット型クラッチの中心軸線すなわち外輪および内輪の中心軸線のことをいい、軸方向、径方向、周方向とは、中心軸線に関する軸方向、径方向、周方向のことをいう。また、軸方向について、図１においては紙面左方側を軸方向一方側とし、紙面右方側を軸方向他方側とし、図２においては紙面手前側を軸方向一方側とし、紙面奥側を軸方向他方側とし、図３においては紙面奥側を軸方向一方側とし、紙面手前側を軸方向他方側とする。周方向について、図２において、紙面に向かって右側に回転する方向を周方向一方側あるいは時計方向とし、紙面に向かって左側に回転する方向を周方向他方側あるいは反時計方向とし、図３において、紙面に向かって左側に回転する方向を周方向一方側あるいは時計方向とし、紙面に向かって右側に回転する方向を周方向他方側あるいは反時計方向とする。なお、切り替え式ラチェット型クラッチの回転方向については、説明の便宜上、外輪に対する内輪の回転方向について説明するが、外輪の回転と内輪の回転とは相対的なものである。

図１は第１実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチの軸方向に沿った断面図である。
図２は図１の２－２矢視断面図であり、一部を切り欠いて示している。
図３は図１の３－３矢視断面図であり、一部を切り欠いて示している。

本実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチ１は、環状の外輪３と、外輪３に対して径方向内方に離間し、外輪３の中心軸線と同軸に且つ外輪３と相対回転可能に配置された環状の内輪５と、外輪３と内輪５との間でトルク伝達を可能とするトルク伝達機構と、を有している。本実施形態におけるトルク伝達機構は、後述するように、ラチェット機構である。

内輪５は、径方向および軸方向にそれぞれ所定の厚さを有する環状の本体部７と、本体部７の軸方向一方側端面の内径側部分から軸方向一方側に突出する円筒部９とから構成されている。本体部７と円筒部９とは一体に形成されている。円筒部９は、外径は本体部７よりも小さく形成され、内径は本体部７と同じ大きさに形成されている。したがって本体部７の内周面と円筒部９の内周面とは連続する１つの円筒内周面を形成している。本体部７の内周面および円筒部９の内周面すなわち内輪５の内周面には、スプライン１１が設けられ、内輪５の内周側にはスプライン１１を介して出力用或いは入力用の図示しない軸部材がスプライン嵌合される。

内輪５の円筒部９の外周部には、径方向外方に突出する多数の歯部１３が周方向の全周に亘って等間隔に形成されている。周方向に隣り合う歯部１３によって、１つのノッチ１５が形成されている。したがって内輪５の円筒部９の外周部には、多数のノッチ１５が周方向の全周に亘って等間隔に形成されている。

外輪３は、軸方向に所定の長さを有する円筒状の本体部１７と、本体部１７の軸方向一方側端部近傍の内周面から径方向内方に周方向に亘って突出し、後述する複数の爪機構部が保持される環状部１９とから構成されている。本体部１７と内周側の環状部１９とは一体に形成されている。外輪３の本体部１７の外周面には、径方向外方に突出し軸方向に延在する凸部２１が周方向所定間隔に複数設けられている。これら凸部２１が図示しない外側部材の嵌合部に嵌合することにより、外輪３は外側部材に回転不能に固定されている。
なお、以降の説明において、便宜上、外輪３の内周側の環状部１９よりも軸方向一方側の本体部１７の部分を外輪３の「第１円筒部２３」とし、環状部１９よりも軸方向他方側の本体部１７の部分を外輪３の「第２円筒部２５」とする。

外輪３の内周側の環状部１９は、内輪５の円筒部９の径方向外方に配置され、外輪３の環状部１９の内周面と内輪５の円筒部９の外周面とは、所定の空間を介して径方向に対向している。すなわち外輪３の環状部１９の内周面と内輪５のノッチ１５とは、所定の空間を介して径方向に対向している。外輪３の環状部１９の軸方向他方側の端面は、内輪５の本体部７の軸方向一方側の端面の径方向外方側部分と所定の空間を介して軸方向に対向している。外輪３の第２円筒部２５は、内輪５の本体部７の径方向外方に位置し、外輪３の第２円筒部２５の内周面と内輪５の本体部７の外周面とは、所定の空間を介して径方向に対向している。

図２に示すように、外輪３の環状部１９の内周部には、第１の爪部材３１と、第１の爪部材３１の周方向他方側に隣接して設けられた第２の爪部材３７とからなる一対の爪機構部が、周方向に所定間隔に複数対設けられている。第１の爪部材３１は、円柱部２７から周方向一方側に向かって延在する爪部２９を有し、第２の爪部材３７は、円柱部３３から周方向他方側に向かって延在する爪部３５を有する。すなわち、軸方向一方側から見て、周方向一方側から周方向他方側に向かって順に並んだ第１の爪部材３１と第２の爪部材３７とで一対の爪機構部を構成し、外輪３の環状部１９にはこのような爪機構部が複数対設けられている。したがって外輪３の環状部１９の内周部には、複数の第１の爪部材３１と、これと同数の第２の爪部材３７とが、周方向に交互に配置されている。以下、一対の爪機構部の構成について説明するが、他の爪機構部の構成も同様である。

第１の爪部材３１は、円柱部２７を中心に爪部２９が径方向に揺動可能に、外輪３の環状部１９の内周部に形成された保持部３９に保持されている。保持部３９は、外輪３の環状部１９の軸方向一方側端面および内周面に開口する凹部である。また、外輪３の環状部１９の保持部３９には第１の爪部材３１の爪部２９を径方向内方すなわち内輪５の円筒部９の外周面に向けて常に付勢しているコイル状のスプリング４１が設けられている。第１の爪部材３１は、内輪５のノッチ１５と噛み合うことにより、外輪３に対する内輪５の反時計方向すなわち周方向他方の回転方向への回転をロックするとともに、外輪３に対する内輪５の時計方向すなわち周方向一方の回転方向への回転を可能としている。

第２の爪部材３７は、円柱部３３を中心に爪部３５が径方向に揺動可能に、外輪３の環状部１９の内周部に形成された保持部４３に保持されている。保持部４３は、外輪３の環状部１９の軸方向一方側端面および内周面に開口する凹部である。また、外輪３の環状部１９の保持部４３には第２の爪部材３７の爪部３５を径方向内方すなわち内輪５の円筒部９の外周面に向けて常に付勢しているコイル状のスプリング４５が設けられている。第２の爪部材３７は、内輪５のノッチ１５と噛み合うことにより、外輪３に対する内輪５の時計方向すなわち周方向一方の回転方向への回転をロックするとともに、外輪３に対する内輪５の反時計方向すなわち周方向他方の回転方向への回転を可能としている。このように、外輪３の保持部３９、４３に保持された第１の爪部材３１および第２の爪部材３７と、スプリング４１、４５と、ノッチ１５が形成された内輪５とで、ラチェット機構が構成されている。

外輪３の第１円筒部２３の内周側には、外輪３と同軸上に環状プレート５１が配置されている。環状プレート５１は、外輪３の環状部１９の軸方向一方側端面、複数の第１および第２の爪部材３１、３７の軸方向一方側端面、および内輪５の円筒部９の軸方向一方側端部と、軸方向に対向している。環状プレート５１は、中心軸線を中心に回動可能に、外輪３の第１円筒部２３に保持されている。環状プレート５１の軸方向一方側に隣接する外輪３の第１円筒部２３の内周面の部分には、周方向溝５３が形成されている。周方向溝５３には止め輪５５が嵌め込まれている。環状プレート５１は、外輪３の環状部１９の軸方向一方側端面と止め輪５５とによって軸方向の移動が規制されている。

環状プレート５１の内径側部分には、軸方向他方側に突出する厚肉部５７が周方向全周に亘って形成されている。厚肉部５７は、外輪３の環状部１９の径方向内方すなわち第１および第２の爪部材３１、３７の径方向内方に位置している。また、厚肉部５７は、第１および第２の爪部材３１、３７の軸方向中間部に対応する軸方向位置まで、軸方向他方側に突出している。厚肉部５７の軸方向他方側の端面は、内輪５の円筒部９の軸方向一方側の端部と軸方向に対向している。このような構成により、厚肉部５７の外周面は、外輪３の環状部１９の内周面の軸方向一方側部分、第１の爪部材３１の内径側の面の軸方向一方側部分、および第２の爪部材３７の内径側の面の軸方向一方側部分と、所定の空間を介して径方向に対向している。

厚肉部５７の外周面には、図２に示すように、径方向外方に突出する突出部５９が周方向所定間隔に複数設けられている。突出部５９の頂部は、内輪３の歯部１３の頂部と同等の径方向位置にあり、外輪３の環状部１９の内周面とは僅かな隙間を介して径方向に対向している。すなわち突出部５９の頂部は外輪３の環状部１９の内周面とは非接触である。

環状プレート５１は、回動することによって一対の爪機構部に対する厚肉部５７の突出部５９の周方向位置を変更する。これにより、一対の爪機構部すなわち第１の爪部材３１と第２の爪部材３７とに対する突出部５９の接触または非接触の組み合わせ状態を変更する。具体的には、環状プレート５１は、一対の爪機構部に対する突出部５９の接触または非接触の４つの組み合わせ状態を切り替える。

一対の爪機構部に対する突出部５９の接触または非接触の第１の組み合わせ状態は、図２に示すように、突出部５９は第１の爪部材３１と第２の爪部材３７との何れにも接触せず、外輪３の環状部１９の内周面に対向している状態である。この状態において第１の爪部材３１および第２の爪部材３７は、それぞれスプリング４１および４５の付勢力によって内輪５のノッチ１５に噛み合っている。したがってこの状態において、内輪５は外輪３に対して周方向一方および周方向他方の何れの方向への回転もロックされた状態である。なお、以降の説明において、この状態を切り替え式ラチェット型クラッチ１の「第１の状態」という。

一対の爪機構部に対する突出部５９の接触または非接触の第２の組み合わせ状態は、１つの突出部５９が第２の爪部材３７の内径側の面に接触し、第１の爪部材３１には突出部５９が接触していない状態である。この状態において、第２の爪部材３７に接触している突出部５９は、第２の爪部材３７に対してスプリング４５を圧縮した状態で接触し、第２の爪部材３７と内輪５のノッチ１５との噛み合いを阻止する。一方、第１の爪部材３１は、スプリング４１の付勢力によって内輪５のノッチ１５に噛み合っている。したがってこの状態において、内輪５は外輪３に対して周方向一方への回転が可能であり、周方向他方への回転がロックされた状態である。なお、以降の説明において、この状態を切り替え式ラチェット型クラッチ１の「第２の状態」という。

一対の爪機構部に対する突出部５９の接触または非接触の第３の組み合わせ状態は、１つの突出部５９が第１の爪部材３１の内径側の面に接触し、第２の爪部材３７には突出部５９が接触していない状態である。この状態において、第１の爪部材３１に接触している突出部５９は、第１の爪部材３１に対してスプリング４１を圧縮した状態で接触し、第１の爪部材３１と内輪５のノッチ１５との噛み合いを阻止する。一方、第２の爪部材３７は、スプリング４５の付勢力によって内輪５のノッチ１５に噛み合っている。したがってこの状態において、内輪５は外輪３に対して周方向他方への回転が可能であり、周方向一方への回転がロックされた状態である。なお、以降の説明において、この状態を切り替え式ラチェット型クラッチ１の「第３の状態」という。

一対の爪機構部に対する突出部５９の接触または非接触の第４の組み合わせ状態は、１つの突出部５９が第１の爪部材３１の内径側の面に接触し、さらに他の１つの突出部５９が第２の爪部材３７の内径側の面に接触している状態である。ここで第１の爪部材３１に接触している突出部５９と第２の爪部材３７に接触している突出部５９とは、周方向に隣り合う突出部５９である。この状態において、第１の爪部材３１に接触している突出部５９は第１の爪部材３１と内輪５のノッチ１５との噛み合いを阻止すると共に、第２の爪部材３７に接触している突出部５９は第２の爪部材３７と内輪５のノッチ１５との噛み合いを阻止する。したがってこの状態において、内輪５は外輪３に対して周方向一方への回転も周方向他方への回転もロックされておらず、周方向一方と周方向他方の何れの方向への回転も可能である。なお、以降の説明において、この状態を切り替え式ラチェット型クラッチ１の「第４の状態」という。

環状プレート５１の回動は、図示しないアクチュエータにより行われる。環状プレート５１には径方向外方に突出する連結部６１が設けられ、連結部６１は図示しないアクチュエータに連結されている。切り替え式ラチェット型クラッチ１は、図示しないアクチュエータによって、連結部６１を介して中心軸線を中心に環状プレート５１が回動し、これにより一対の爪機構部に対する突出部５９の接触または非接触の組み合わせ状態を切り替えている。これにより切り替え式ラチェット型クラッチ１は、上記第１の状態と第２の状態と第３の状態と第４の状態とを切り替え、外輪３と内輪５と間でのトルク伝達方向を切り替えている。

本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、図１、図３に示すように、外輪３と内輪５との間に、周方向所定間隔に複数の金属製のブロックベアリング６５を備えている。複数のブロックベアリング６５は、外輪３と内輪５とを同心に且つ所定径方向間隔に維持するとともに、外輪３に対する内輪５のすべり軸受けとして機能している。以下、ブロックベアリング６５の構成について説明する。なお、複数のブロックベアリング６５は全て同じ構成である。

図４は図１の部分拡大図であり、ブロックベアリング６５の近傍部を示している。
図５（ａ）、（ｂ）はブロックベアリング６５の拡大斜視図であり、それぞれ異なる角度から見た状態を示している。

ブロックベアリング６５は、図４および図５の各図に示すように、径方向に所定の厚さを有し、周方向に延在する円弧状の軸受部６７と、軸受部６７の軸方向一方側端部から内径方向に突出する内向きのフランジ部６９とから構成されている。図５の各図に示すように、フランジ部６９は軸方向から見て略扇形に形成されている。ブロックベアリング６５は、図１、図４に示すように、軸受部６７が外輪３の第２円筒部２５の内周面と内輪５の本体部７の外周面との間の空間に配置され、内向きのフランジ部６９が外輪３の環状部１９の軸方向他方側端面と内輪５の本体部７の軸方向一方側端面との間の空間に配置されている。軸受部６７の外周面は、外輪３の第２円筒部２５の内周面の曲率半径と同じ大きさの曲率半径を有し、第２円筒部２５の内周面と径方向に対向している。

図３に示すように、外輪３の環状部１９の軸方向他方側の端面には、軸方向他方側に突出し、周方向に隣り合う一組の突出部７０が形成されている。環状部１９には、ブロックベアリング６５の数に対応する組数の突出部７０が形成されている。一組の突出部７０の周方向に対向する端面は、ブロックベアリング６５の略扇形のフランジ部６９の周方向両側の端面に対応する形状を有している。また、突出部７０は、フランジ部６９の軸方向厚さと同等の軸方向厚さを有している。ブロックベアリング６５は、フランジ部６９の周方向両側の端面がそれぞれ一組の突出部７０の周方向に対向する端面に接触した状態で、一組の突出部７０の間に嵌め込まれている。これによりブロックベアリング６５は周方向の移動が規制され、外輪３に固定されている。すなわち、一組の突出部７０は、ブロックベアリング６５の外輪３への固定部を構成している。また、第２円筒部２５の内周面の軸方向他方側端部近傍には周方向溝７１が形成され、周方向溝７１には止め輪７３が嵌め込まれている。止め輪７３の軸方向一方側の面にはブロックベアリング６５の軸受部６７の軸方向他方側端面が接触し、ブロックベアリング６５の軸方向の抜けを防止している。

図４、図５（ａ）に示すように、ブロックベアリング６５の軸受部６７の内周部には、内径側に突出する突出部７５が形成されている。突出部７５は、軸受部６７の内周面の軸方向一方側端部近傍から軸方向他方側端部までの軸方向幅を有し、軸受部６７の内周面の周方向幅に亘って形成されている。突出部７５の内周面７７は、内輪５の本体部７の外周面の曲率半径と同じ大きさの曲率半径を有する曲面であり、内輪５の本体部７の外周面との摺動面を構成している（以後、突出部７５の内周面７７を「第１摺動面７７」と言う。）。

図４に示すように、フランジ部６９の軸方向他方側の面には、軸方向他方側に突出する突出部７９が形成されている。突出部７９は、フランジ部６９の軸方向他方側の面の外径側縁部近傍から内径側縁部までの径方向幅を有し、フランジ部６９の軸方向他方側の面の略周方向幅に亘って形成されている。突出部７９の軸方向他方側の面８１は、内輪５の本体部７の軸方向一方側端面との摺動面を構成している（以後、突出部７９の軸方向他方側の面８１を「第２摺動面８１」と言う。）。

内輪５の本体部７には、本体部７の内周面から外周面に貫通する油路８９が複数形成されている。図示しないオイルポンプによって圧送された潤滑油（図示省略）は、内輪５の内径側から油路８９を通って内輪５の本体部７の外周面に供給される。本体部７の外周面に供給された潤滑油は、ブロックベアリング６５の第１摺動面７７と内輪５の本体部７の外周面との間、および第２摺動面８１と内輪５の本体部７の軸方向一方側端面との間に供給される。なお、切り替え式ラチェット型クラッチ１の潤滑油の流れについては、後に詳述する。

このように本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、外輪３と内輪５との間にブロックベアリング６５を備え、ブロックベアリング６５は外輪３に対する内輪５のすべり軸受けとして機能している。また、切り替え式ラチェット型クラッチ１は、ブロックベアリング６５を備えることにより、外輪３と内輪５とが直接接触して摺動することがない。具体的には、外輪３の第２円筒部２５の内周面と内輪５の本体部７の外周面とが直接接触して摺動することがなく、さらに外輪３の環状部１９の軸方向他方側端面と内輪５の本体部７の軸方向一方側端面とが直接接触して摺動することがない。したがって本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１によれば、例えば電動モータの高回転の駆動力の伝達に用いても、内輪５と外輪３との間の蓄熱を抑制し、内輪５と外輪３との焼き付きに対する耐久性を向上させることができる。

本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、内輪５と外輪３との焼き付きに対する耐久性をさらに向上させるために、ブロックベアリング６５と内輪５との摺動部の潤滑油切れを防止するための潤滑油供給構造を有している。

ブロックベアリング６５の軸受部６７の第１摺動面７７には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ブロックベアリング６５と内輪５との摺動部に潤滑油を供給するための溝８５が１つ形成されている。溝８５は第１摺動面７７の周方向一方側縁部の軸方向他方側端部から、第１摺動面７７の周方向他方側縁部の軸方向一方側端部に亘って、第１摺動面７７の対角線に沿って形成されている。従って溝８５は、周方向に対して所定の角度を持って形成されている。

ブロックベアリング６５には突出部７５、７９が形成されているため、ブロックベアリング６５が組み付けられた状態において、図４に示すように、内輪５の本体部７の外周面と軸方向一方側端面との稜部と、ブロックベアリング６５との間には、空間８７が形成される。この空間８７は、ブロックベアリング６５と内輪５との接触部における遊びであるとともに、潤滑油を保持する油溜まりとしても機能する。

次に本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１の潤滑油の流れについて説明する。
図示しないオイルポンプによって圧送された潤滑油は、内輪５の内径側から油路８９を通って内輪５の本体部７の外周面に供給される。外輪３に対して内輪５が回転すると、内輪５の本体部７の外周面はブロックベアリング６５の第１摺動面７７に対し摺動する。ここで第１摺動面７７には周方向に対して角度を持った溝８５が形成されているので、内輪５の本体部７の外周面に供給された潤滑油は、内輪５の回転に伴って溝８５に入り込み、溝８５を通りつつ第１摺動面７７と本体部７の外周面との間に供給される。溝８５は周方向に対して角度を持っているので、内輪５が図２において時計方向と反時計方向の何れの方向に回転しても、潤滑油は常に溝８５に入り込み、溝８５に入った潤滑油は第１摺動面７７と本体部７の外周面との間に供給される。

内輪５の本体部７の外周面に供給された潤滑油は、第１摺動面７７の溝によって第１摺動面７７と本体部７の外周面との間に供給されるとともに、油溜まりである空間８７にも供給される。空間８７に供給された潤滑油はブロックベアリング６５の第２摺動面８１にも供給される。

このように、本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、ブロックベアリング６５に潤滑油供給構造として溝８５を有することにより、ブロックベアリング６５の第１摺動面７７と内輪５の本体部７の外周面との間に常に充分な潤滑油を供給することができ、第１摺動面７７と本体部７の外周面との間の潤滑油切れを防止することができる。また、第１摺動面７７と本体部７の外周面との間から、油溜まりである空間８７を介して常に第２摺動面８１にも潤滑油が供給される。その結果、潤滑油による第１摺動面７７の冷却効果が向上するとともに、潤滑油切れによる内輪５と外輪３との焼き付きを防止することができる。このように、本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１によれば、内輪５と外輪３との焼き付きに対する耐久性をさらに向上させることができる。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチについて説明する。
第２実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチは、ブロックベアリングの構成が第１実施形態と異なっている。詳細には、ブロックベアリングの潤滑油供給構造が第１実施形態と異なっている。他の構成は第１実施形態と同様である。以下、本発明の第２実施形態について、ブロックベアリングの構成を中心に説明する。第１実施形態と同様の構成については、図１乃至図５を援用して第１実施形態と同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。

図６（ａ）、（ｂ）は第２実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチ１０１のブロックベアリング１６５の拡大斜視図であり、それぞれ異なる角度から見た状態を示している。
本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１０１のブロックベアリング１６５は、軸受部１６７の突出部１７５の内周面すなわち第１摺動面１７７が、内輪５の本体部７の外周面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する曲面に形成されている。このような構成により、第１摺動面１７７と内輪５の本体部７の外周面との間に空間が形成され、この空間に潤滑油を滞留させることができる。

さらに、ブロックベアリング１６５の軸受部１６７の周方向一方側および周方向他方側の端部には、それぞれ面取り部９１および９２が形成されている。これら面取り部９１および９２は同様の構成であるが、周方向の向きが逆になっている。軸方向から見た面取り部９１の断面は円弧状であり、面取り部９１は軸受部１６７の周方向一方側端部と第１摺動面１７７とを滑らかに連続させる曲面を形成している。同様に、面取り部９２は軸受部１６７の周方向他方側端部と第１摺動面１７７とを滑らかに連続させる曲面を形成している。このような面取り部９１および９２を設けることにより、ブロックベアリング１６５の軸受部１６７の周方向一方側および他方側の端部において、軸受部１６７と内輪５の本体部７の外周面との径方向間隔が大きくなり、第１摺動面１７７と内輪５の本体部７の外周面との間の空間に潤滑油を容易に且つ多く引き込むことができる。ブロックベアリング１６５のフランジ部１６９および第２摺動面１８１の構成は、第１実施形態のブロックベアリング６５のフランジ部６９および第２摺動面８１と同様である。

面取り部９１および９２の断面の円弧形状は、軸受部１６７の第１摺動面１７７と内輪５の本体部７の外周面との間の空間に潤滑油を容易に且つ多く引き込むことができるように、第１摺動面１７７と内輪５の本体部７の外周面との接触面積がより小さくなるような形状とすることが好ましい。

次に本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１０１の潤滑油の流れについて説明する。
図示しないオイルポンプによって圧送された潤滑油は、内輪５の内径側から油路８９（図１を参照）を通って内輪５の本体部７の外周面に供給される。第１摺動面１７７と内輪５の本体部７の外周面との間には上述したように空間が形成されているので、潤滑油はこの空間に滞留する。外輪３に対して内輪５が回転すると、内輪５の本体部７の外周面はブロックベアリング１６５の第１摺動面１７７に対し摺動する。軸受部１６７の周方向一方側および他方側の端部にはそれぞれ面取り部９１および９２が形成されているので、内輪５が図２において時計方向と反時計方向の何れの方向に回転しても、内輪５が回転するに従い、潤滑油は面取り部９１または９２を介して第１摺動面１７７と内輪５の本体部７との間の空間に容易に且つ多く引き込まれる。したがって潤滑油は常に第１摺動面１７７と内輪５の本体部７の外周面との間に供給される。

内輪５の本体部７の外周面に供給された潤滑油は、第１摺動面１７７と内輪５の本体部７の外周面との間の空間に供給されるとともに、油溜まりである空間８７にも供給される。空間８７に供給された潤滑油はブロックベアリング１６５の第２摺動面１８１にも供給される。

このように、本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１０１においても、ブロックベアリング１６５に潤滑油供給構造として第１摺動面１７７と面取り部９１および９２を有することにより、ブロックベアリング１６５の第１摺動面１７７と内輪５の本体部７の外周面との間に常に充分な潤滑油を供給することができ、第１摺動面１７７と本体部７の外周面との間の潤滑油切れを防止することができる。その結果、潤滑油による第１摺動面１７７の冷却効果が向上するとともに、潤滑油切れによる内輪５と外輪３との焼き付きを防止することができる。このように、本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１０１によれば、第１実施形態と同様に、内輪５と外輪３との焼き付きに対する耐久性をさらに向上させることができる。

本発明の切り替え式ラチェット型クラッチ１、１０１は、上記実施形態に限定されず、変形が可能である。例えば、第１実施形態のブロックベアリング６５は第１摺動面７７に１つの溝８５を設けているが、複数の溝を設けても良い。また、第２実施形態のブロックベアリング１６５の第１摺動面１７７に、第１実施形態のような溝８５を設けても良い。また、切り替え式ラチェット型クラッチ１（または１０１）は、第１実施形態のブロックベアリング６５と第２実施形態のブロックベアリング１６５とを両方備えた形態、例えばブロックベアリング６５とブロックベアリング１６５とを周方向に交互に備えた形態とすることもできる。また、切り替え式ラチェット型クラッチ１、１０１は、外輪３の内周面にノッチを設け、内輪５に爪機構部を設けても良い。また、第１爪機構部３１および第２爪機構部３７の数は、切り替え式ラチェット型クラッチ１、１０１が伝達するトルク容量によって適宜設計することができる。

また、本発明の切り替え式ラチェット型クラッチは、車両の動力源としての電動モータの動力伝達機構に用いることができるほか、様々な産業機械等において用いることができる。

１、１０１ 切り替え式ラチェット型クラッチ
３ 外輪
５ 内輪
７ 本体部
９ 円筒部
１５ ノッチ
１９ 環状部
２３ 第１円筒部
２５ 第２円筒部
３１ 第１の爪部材
３７ 第２の爪部材
５１ 環状プレート
５７ 厚肉部
５９ 突出部
６５、１６５ ブロックベアリング
７７、１７７ 第１摺動面
８１、１８１ 第２摺動面
８５ 溝
８９ 油路
９１、９２ 面取り部

Claims (5)

1. 外輪と、
   前記外輪の径方向内側に前記外輪と同軸に且つ相対回転可能に配置された内輪と、
   トルク伝達可能に前記外輪と前記内輪とを係合可能なラチェット機構とを有し、
   前記ラチェット機構は、前記外輪に対する前記内輪の相対回転をロックする方向を切り替え可能である切り替え式ラチェット型クラッチであって、
   前記外輪と前記内輪との間には、前記外輪と前記内輪とを径方向に所定間隔に維持する複数のブロックベアリングが周方向所定間隔に介装され、前記外輪と前記内輪とは非接触であり、
   前記外輪は、内周面から径方向内方に周方向に亘って突出し、所定の空間を介して前記内輪の軸方向一方側端面と対向する環状部を有し、
   前記ブロックベアリングは、前記外輪の前記内周面と前記内輪の外周面との間に配置される円弧状部と、前記円弧状部の軸方向一方側端部から内径方向に突出し、前記外輪の前記環状部と前記内輪の前記軸方向一方側端面との間に配置される内向きフランジ部とからなり、
   前記円弧状部の内周部には、内径側に突出する第１の突出部が形成され、前記第１の突出部の内周面は前記内輪の前記外周面と摺動する第１の摺動部を構成し、
   前記内向きフランジ部の軸方向他方側の面には、軸方向他方に向けて突出する第２の突出部が形成され、前記第２の突出部の軸方向他方側の面は、前記内輪の前記軸方向一方側端面と摺動する第２の摺動部を構成し、
   前記第１の突出部と、前記第２の突出部と、前記第１の突出部と前記第２の突出部との間の前記ブロックベアリングの部分と、前記第１の突出部と前記第２の突出部との間の前記内輪の部分とにより潤滑油を保持可能な空間が形成されることを特徴とする切り替え式ラチェット型クラッチ。
2. 前記第１の摺動部は、前記第１の摺動部と前記内輪の前記外周面との間に潤滑油を供給するための潤滑油供給構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の切り替え式ラチェット型クラッチ。
3. 前記潤滑油供給構造は、前記第１の摺動部に形成された溝であることを特徴とする請求項２に記載の切り替え式ラチェット型クラッチ。
4. 前記溝は、周方向に対して角度をもって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の切り替え式ラチェット型クラッチ。
5. 前記第１の摺動部は前記内輪の前記外周面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する曲面であり、
   前記潤滑油供給構造は、前記曲面と、前記第１の摺動部の周方向両端部にそれぞれ形成され、前記曲面と滑らかに連続する面取り部とであることを特徴とする請求項２に記載の切り替え式ラチェット型クラッチ。

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