WO2021172558A1 - 逆入力遮断クラッチ - Google Patents

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WO2021172558A1
WO2021172558A1 PCT/JP2021/007496 JP2021007496W WO2021172558A1 WO 2021172558 A1 WO2021172558 A1 WO 2021172558A1 JP 2021007496 W JP2021007496 W JP 2021007496W WO 2021172558 A1 WO2021172558 A1 WO 2021172558A1
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pressed
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PCT/JP2021/007496
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優也 大黒
寛孝 岸田
Original Assignee
日本精工株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D67/00Combinations of couplings and brakes; Combinations of clutches and brakes
    • F16D67/02Clutch-brake combinations

Definitions

  • the rotational torque input to the input member is transmitted to the output member, whereas the rotational torque reversely input to the output member is completely cut off and not transmitted to the input member, or a part thereof.
  • the present invention relates to a reverse input shutoff clutch that transmits only to an input member to shut off the rest.
  • the reverse input cutoff clutch includes an input member connected to an input side mechanism such as a drive source and an output member connected to an output side mechanism such as a deceleration mechanism, and the rotational torque input to the input member is an output member.
  • the rotational torque that is reversely input to the output member is completely shut off and not transmitted to the input member, or only a part of it is transmitted to the input member to shut off the rest. ..
  • the reverse input shutoff clutch is roughly classified into a lock type and a free type according to the difference in the mechanism for shutting off the rotational torque that is reversely input to the output member.
  • the lock type reverse input shutoff clutch is provided with a mechanism for preventing or suppressing the rotation of the output member when the rotational torque is reversely input to the output member.
  • the free type reverse input shutoff clutch is provided with a mechanism for idling the output member when the rotational torque is reversely input to the output member. Whether to use the lock type reverse input cutoff clutch or the free type reverse input cutoff clutch is appropriately determined depending on the application of the device incorporating the reverse input cutoff clutch and the like.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-77510 and the like describe a lock type reverse input shutoff clutch.
  • the reverse input shutoff clutch described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-77510 is a rolling element arranged in a wedge-shaped space between an inner member and an outer member when a rotational torque is reversely input to an output member. Is provided with a mechanism to prevent the output member from rotating by moving the wedge-shaped space to the narrower side in the radial direction and stretching (pinching) between the inner member and the outer member. There is.
  • the reverse input shutoff clutch described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-77510 appropriately regulates the respective wedge angles between the rolling element and the inner member and the outer member from the viewpoint of preventing the rolling element from biting into the rolling element. That is not taken into account. Therefore, when the rotational torque is reversely input to the output member, the rolling element may bite into the inner member and the outer member. Therefore, not only the output member may be unintentionally locked, but also a large torque may be required to release the locked state of the output member, or the locked state of the output member may not be released. be. Further, when the locked state is released, the rolling element slides into contact with the inner member and the outer member, so that the wear of each member is likely to proceed. As a result, the internal clearance of the reverse input shutoff clutch increases, and there is a possibility that the desired function cannot be exhibited.
  • An object of the present invention is to provide a reverse input shutoff clutch that can easily release the locked state of the output member.
  • the reverse input shutoff clutch includes a pressed member, an input member, an output member, and an engager.
  • the pressed member has a pressed surface on the inner peripheral surface.
  • the input member has an input-side engaging portion arranged radially inside the pressed surface, and is arranged coaxially with the pressed surface.
  • the output member has an output side engaging portion arranged radially inside the input side engaging portion on the radial inside of the pressed surface, and is arranged coaxially with the pressed surface.
  • the engaging elements include a pair of pressing surfaces that face the pressed surface and are arranged apart from each other in the circumferential direction, an input side engaged portion that engages with the input side engaging portion, and the above. It has an output side engaged surface that engages with an output side engaging portion.
  • the engager attaches the pair of pressing surfaces to the pressed surface based on the engagement between the input side engaging portion and the input side engaged portion.
  • the rotational torque input to the input member is transmitted to the output member, and the output member is described.
  • the pair of pressing surfaces are pressed against the pressed surfaces based on the engagement between the output side engaging portion and the output side engaged surface. Displace and engage the pair of pressing surfaces with the pressed surfaces by friction.
  • the output side engaged surface is composed of a flat surface.
  • the angle formed by the tangent line at the contact portion between the pressing surface and the pressed surface and the first vertical line orthogonal to the output side engaged surface is defined as the first wedge angle ⁇
  • the output side engaging portion is defined as the first wedge angle ⁇ .
  • the angle formed by the first tangent line at the contact portion between the first pressing surface and the pressed surface of the pair of pressing surfaces and the first vertical line is defined as the first wedge angle.
  • ⁇ 1 be
  • the angle formed by the second tangent line at the contact portion between the second pressing surface and the pressed surface of the pair of pressing surfaces and the first perpendicular line is defined as the first wedge angle ⁇ 2 .
  • the first wedge angle ⁇ 1 and the first wedge angle ⁇ 2 can be made different from each other.
  • the first wedge angle ⁇ 1 and the first wedge angle ⁇ 2 can be made the same as each other.
  • the engager may include an engager body and a link member.
  • the engaging element main body swings arranged on the side closer to the pressed surface than the input side engaging portion with respect to the pair of pressing surfaces and the first direction which is the direction of the first perpendicular line. It has a support portion and the output side engaged surface.
  • the link member has a first end portion swingably connected to the swing support portion and a second end portion provided with the input side engaged portion.
  • the engaging element body can have an insertion hole.
  • the input side engaging portion is inserted into the insertion hole.
  • the engaging element main body is arranged so as to overlap with each other in the axial direction of the pressed surface, and a pair of main body plates connected to each other and both sides in the axial direction on the pair of main body plates.
  • a swing support shaft that supports the portion can be provided.
  • the output side engaged surface is provided on the pair of main body plates.
  • the rocking support portion is composed of the rocking support shaft. Further, the link member is arranged between the pair of main body plates.
  • the engaging element main body is formed on both sides of the pair of main body plates in a second direction orthogonal to the first direction and the axial direction of the pressed surface.
  • a pair of intermediate plates sandwiched in the axial direction between the pair of main body plates can be further provided.
  • both sides of the swing support shaft in the axial direction are supported by the intermediate portion of the pair of main body plates in the second direction.
  • the link member is swingably arranged in an intermediate portion in the second direction between the pair of main body plates.
  • the pair of pressing surfaces can be provided on the pair of main body plates.
  • one of the pair of pressing surfaces is provided on one of the pair of main body plates, and the other of the pair of pressing surfaces is provided.
  • the pressing surface can be provided on the other main body plate of the pair of main body plates.
  • the pair of pressing surfaces can be provided on the pair of intermediate plates.
  • a pair of engagement elements each of which is composed of the engagement elements, can be provided.
  • the pair of engagers are arranged so as to sandwich the output side engaging portion from both sides in the radial direction.
  • the input member includes a pair of the input side engaging portions.
  • an alternative is provided with a pair of engagers, wherein only the shape of the engager and the pressing surface facing the pressed surface is another engager different from the engager. be able to.
  • the pair of engagers are arranged so as to sandwich the output side engaging portion from both sides in the radial direction.
  • the input member includes a pair of the input side engaging portions.
  • the pressing surface of the other engaging element can be configured by a single cylindrical surface having a radius of curvature smaller than the radius of curvature of the pressed surface.
  • the locked state of the output member can be easily released.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a reverse input shutoff clutch according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line aa of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a part of an input member constituting the reverse input shutoff clutch of the first example.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a part of the output member constituting the reverse input shutoff clutch of the first example.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which a rotational torque is input to the input member with respect to the reverse input shutoff clutch of the first example.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which a rotational torque is reversely input to the output member with respect to the reverse input shutoff clutch of the first example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a reverse input shutoff clutch according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line aa of FIG.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 7 is an enlarged view of the central portion of FIG. 6 showing the relationship between the forces acting on the engager from the output member when the rotational torque is reversely input to the output member with respect to the reverse input shutoff clutch according to the first example.
  • FIG. 8 is a diagram showing a first wedge angle ⁇ and a second wedge angle ⁇ in a state where a rotational torque is reversely input to the output member with respect to the reverse input shutoff clutch of the first example.
  • FIG. 9 is a schematic view showing an elastically deformed state of the engager constituting the reverse input shutoff clutch of the first example.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the magnitude of the reverse input torque and the magnitudes of the first wedge angle ⁇ and the second wedge angle ⁇ with respect to the first example.
  • FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 9 showing a modified example of the engager.
  • FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 8 showing a reverse input shutoff clutch according to a second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 8 showing a reverse input shutoff clutch according to a third example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view of the reverse input shutoff clutch of the fourth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a view of the reverse input shutoff clutch of the fourth example as viewed from the right side of FIG. 14 with respect to the axial direction.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. FIG.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view of the reverse input shutoff clutch of the fourth example.
  • FIG. 18 shows a neutral state in which the input member, the input side housing element, and the input side bearing are removed from the reverse input shutoff clutch shown in FIG. 16 and the rotational torque is not reversely input to the output member. It is a figure seen from the right side.
  • FIG. 19 is a diagram similar to FIG. 18 showing a state in which rotational torque is input to the input member.
  • FIG. 20 is a diagram similar to FIG. 18 showing a state in which the rotational torque is reversely input to the output member.
  • the output member, the left end of the output side housing element, the output side bearing, the left body plate, the bolt and the nut are removed from the reverse input shutoff clutch shown in FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line cc of FIG.
  • FIG. 23 is an enlarged view of the central portion in the left-right direction of the upper half portion of FIG. 21.
  • FIG. 24 is a view in which the intermediate plate and the link member are removed from the upper half of FIG. 21.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the line dd of FIG. 24.
  • FIG. 26 is a perspective view of a pair of engaging elements and an urging member constituting the reverse input shutoff clutch of the fourth example.
  • FIG. 27 is a view of a pair of engaging elements and an urging member constituting the reverse input shutoff clutch of the fourth example as viewed from the output member side in the axial direction.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view taken along the line f1-f2 of FIG. 27.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view taken along the line f1-O-f3 of FIG. 27.
  • FIG. 30 is an exploded perspective view of a pair of engagers constituting the reverse input shutoff clutch of the fourth example.
  • FIG. 31 is a perspective view of an intermediate plate and an urging member constituting a pair of engaging elements constituting the reverse input shutoff clutch of the fourth example.
  • 32 (A) and 32 (a) are views showing an engaging portion between the engaging element and the input side engaging portion, which is shown in a state before the rotational torque is input to the input member with respect to the structure of the fourth example.
  • 32 (A) and 32 (b) are views showing a state after the rotational torque is input to the input member from the state shown in FIGS. 32 (A) and 32 (a).
  • FIG. 34 is a diagram showing a first wedge angle ⁇ and a second wedge angle ⁇ in a state where a rotational torque is reversely input to the output member with respect to the reverse input shutoff clutch of the fourth example.
  • FIG. 35 is a perspective view of a pair of engaging elements and an urging member constituting the reverse input shutoff clutch of the first reference example.
  • FIG. 36 is a view of the reverse input shutoff clutch of the second reference example as viewed from the input member side in the axial direction.
  • FIG. 37 is a cross-sectional view taken along the line gg of FIG. 36.
  • FIG. 38 is an exploded perspective view showing a reverse input shutoff clutch of a first example having a different structure to which the present invention can be applied.
  • FIG. 39 is a perspective view showing an input member, a pair of engaging members, and a pair of urging members taken out from a reverse input shutoff clutch of a second example having a different structure to which the present invention can be applied.
  • the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction mean the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction of the reverse input shutoff clutch 1 unless otherwise specified.
  • the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction of the reverse input shutoff clutch 1 coincide with the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction of the input member 2, and the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction of the output member 3 Matches with.
  • the reverse input cutoff clutch 1 of this example is a lock type reverse input cutoff clutch, and includes an input member 2, an output member 3, a pressed member 4, and an engager 5.
  • the reverse input cutoff clutch 1 transmits the rotational torque input to the input member 2 to the output member 3, whereas the reverse input cutoff clutch 1 completely shuts off the rotational torque input back to the output member 3 and transmits it to the input member 2.
  • it has a reverse input blocking function that transmits only a part to the input member 2 and shuts off the rest.
  • the input member 2 is connected to an input side mechanism such as an electric motor, and rotational torque is input.
  • the input member 2 includes a rotation center axis and an input side engaging portion 7 arranged at a position radially deviated from the rotation center axis.
  • the input member 2 has a small diameter portion on one side in the axial direction (right side in FIGS. 1 and 3) and a large diameter portion on the other side in the axial direction (left side in FIGS. 1 and 3).
  • a pair of inputs formed so as to project in the axial direction from two positions on the opposite side in the radial direction of the tip surface of the large-diameter portion of the input shaft portion 6 and the input shaft portion 6 having a stepped cylindrical shape.
  • a side engaging portion 7 is provided.
  • the small diameter portion of the input shaft portion 6 is connected to the output portion of the input side mechanism so as to be able to transmit torque, or is formed integrally with the output portion of the input side mechanism.
  • Each of the input-side engaging portions 7 has a substantially elliptical column shape, and is arranged apart from each other in the radial direction of the input member 2.
  • the input side engaging portion 7 is flat and perpendicular to the separation direction of the pair of input side engaging portions 7 from the radial outer surface existing on the same cylindrical surface as the outer peripheral surface of the large diameter portion of the input shaft portion 6. It has a radial inner surface which is a surface.
  • the output member 3 is connected to an output side mechanism such as a deceleration mechanism and outputs rotational torque.
  • the output member 3 includes a rotation center axis coaxial with the rotation center axis of the input member 2, and an output side engaging portion 9 arranged on the rotation center axis.
  • the output member 3 has a cylindrical output shaft portion 8 and an output side engagement formed so as to project axially from the central portion of the tip surface of the output shaft portion 8.
  • a unit 9 is provided.
  • the base end portion of the output shaft portion 8 is connected to the input portion of the output side mechanism so as to be able to transmit torque, or is formed integrally with the input portion of the output side mechanism.
  • the output side engaging portion 9 has a cam function.
  • the output side engaging portion 9 has a substantially rectangular pillar shape.
  • the outer peripheral surfaces of the output side engaging portion 9 are a pair of first flat surfaces parallel to each other in the longitudinal direction (horizontal direction in FIG. 2) and the lateral direction (vertical direction in FIG. 2). It consists of a pair of second flat surfaces parallel to each other and a partial cylindrical surface connecting the first flat surface and the second flat surface.
  • the output-side engaging portion 9 is arranged between the radial inner surfaces of the pair of input-side engaging portions 7.
  • the pressed member 4 is fixed to another member (not shown) such as a housing, and its rotation is restricted.
  • the pressed member 4 has a central axis coaxial with the rotation central axis of the input member 2, and has a pressed surface 10 which is a cylindrical concave surface on an inner peripheral surface centered on the central axis.
  • the pressed member 4 is arranged radially outside the input member 2 and the output member 3. Specifically, in the assembled state of the reverse input blocking clutch 1, a pair of input-side engaging portions 7 and output-side engaging portions 9 are arranged inside the pressed surface 10 in the radial direction.
  • the engaging element 5 is composed of a pair of engaging elements 5.
  • Each of the engaging elements 5 has a substantially semicircular plate shape, and is arranged inside the pressed member 4 in the radial direction. Further, each of the engagers 5 has the same shape as each other, and has a symmetrical shape with respect to the center line passing through the central portion in the width direction.
  • Each engaging element 5 engages with a pair of pressing surfaces 11 facing the pressed surface 10, an input side engaged portion 12 that engages with the input side engaging portion 7, and an output side engaging portion 9.
  • the output side engaged portion 13 is provided.
  • the outer peripheral surface of the engager 5 is composed of a convex radial outer surface and a substantially planar radial inner surface.
  • Each pressing surface 11 is arranged on the radial outer surface of the engaging element 5 so as to be separated in the circumferential direction. Both sides of the radial inner surface of the engaging element 5 in the width direction are formed by flat surface-shaped butt surfaces 14.
  • the output-side engaged portion 13 is arranged at the widthwise intermediate portion of the radial inner surface of the engager 5.
  • the radial direction of the engaging element 5 refers to the direction indicated by the arrow A in FIG. 2 which is orthogonal to the abutting surface 14.
  • the width direction refers to the direction indicated by the arrow B in FIG. 2, which is parallel to the abutting surface 14.
  • the radial direction of the engaging element 5 is the perspective movement direction of the engaging element 5 with respect to the pressed surface 10, and corresponds to the first direction.
  • the width direction of the engager 5 corresponds to the second direction orthogonal to each of the first direction and the axial direction of the pressed surface 10.
  • the pair of engagers 5 are arranged so as to sandwich the output side engaging portion 9 from both sides in the radial direction by their respective radial inner surfaces.
  • the pair of engagers 5 are arranged inside the pressed member 4 in a state where the outer surfaces in the radial direction face opposite to each other and the inner surfaces in the radial direction face each other.
  • the pair of engaging elements 5 arranged radially inside the pressed member 4 in this way, there is a gap in at least one of the portion between the pressed surface 10 and the pressing surface 11 and the portion between the abutting surfaces 14.
  • the inner diameter dimension of the pressed member 4 and the radial dimension of the engager 5 are regulated so as to exist.
  • the pair of pressing surfaces 11 are portions that are pressed against the pressed surface 10 in the locked or semi-locked state of the output member 3, and are circumferentially on both sides of the radial outer surface of the engaging element 5 in the circumferential direction. They are placed apart from each other.
  • Each pressing surface 11 is a cylindrical convex surface having a radius of curvature smaller than the radius of curvature of the pressed surface 10.
  • a non-contact surface 15 that does not come into contact with the pressed surface 10 is arranged at the circumferential intermediate portion of the radial outer surface of the engager 5.
  • the non-contact surface 15 is a cylindrical surface having a radius of curvature smaller than the radius of curvature of the pressed surface 10.
  • the input-side engaged portion 12 is a substantially bow-shaped elongated hole that penetrates the radial intermediate portion of the engaging element 5 in the axial direction and extends in the width direction of the engaging element 5.
  • the portion located inside in the radial direction is a flat surface orthogonal to the radial direction.
  • the input-side engaged portion 12 has a size that allows the input-side engaged portion 7 to be loosely inserted.
  • an engaging element is provided between the input side engaging portion 7 and the inner surface of the input side engaged portion 12.
  • the output-side engaged portion 13 is a substantially rectangular recess formed so as to be recessed radially outward of the engager 5 in the widthwise intermediate portion of the radial inner surface of the engager 5.
  • the output-side engaged portion 13 has a size and a shape so that a half portion of the output-side engaged portion 9 in the lateral direction can be loosely arranged inside the output-side engaged portion 9.
  • the output-side engaged portion 13 has an opening width slightly larger than the dimension of the output-side engaged portion 9 in the longitudinal direction, and the dimension of the output-side engaged portion 9 in the lateral direction. It has a radial depth slightly less than 1/2 of.
  • a flat surface-shaped output-side engaged surface 16 parallel to the abutting surface 14 is formed on the bottom surface of the output-side engaged portion 13.
  • Guide recesses 17 are provided on the abutting surfaces 14 arranged on both sides of the radial inner surface of the engaging element 5 in the width direction.
  • the guide recess 17 is a substantially rectangular recess formed in the intermediate portion of the abutting surface 14 in the width direction so as to be recessed outward in the radial direction of the engaging element 5.
  • a coiled spring 18 is hung on the wheel.
  • a pair of springs 18 are arranged between the engaging elements 5, and the respective engaging elements 5 are urged toward the pressed surface 10 by the elasticity of the pair of springs 18.
  • the pressing surface 11 of each engaging element 5 can be pressed against the pressed surface 10 except when the rotational torque is input to the input member 2.
  • the pair of input side engaging portions 7 of the input members 2 arranged on one side in the axial direction are engaged with each input side of the pair of engagers 5.
  • the output side engaging portion 9 of the output member 3 inserted into the joint portion 12 in the axial direction and arranged on the other side in the axial direction is inserted axially between the pair of output side engaged portions 13. ing. That is, the pair of engagers 5 are arranged so as to sandwich the output side engaging portion 9 from the outside in the radial direction by the respective output side engaged surfaces 16.
  • the axial dimension of the input side engaging portion 7, the axial dimension of the output side engaging portion 9, the axial dimension of the pressed member 4, and the axial dimension of the engaging element 5 are substantially the same. ..
  • the input side engaging portion 7 is inside the input side engaged portion 12 in the rotational direction of the input member 2 (FIG. 5). In the example of 5, it rotates clockwise). Then, the radial inner surface of the input-side engaging portion 7 presses the portion of the inner surface of the input-side engaged portion 12 that is located inward in the radial direction inward in the radial direction. Then, each of the engaging elements 5 elastically contracts the pair of springs 18 and moves in a direction away from the pressed surface 10. In other words, each engaging element 5 moves inward in the radial direction, which is a direction approaching each other, based on the engagement with the input member 2.
  • the output side engaging portion 9 is inside the pair of output side engaged portions 13 and the output member. It rotates in the rotation direction of 3 (clockwise in the example of FIG. 6). Then, the corner portion of the output side engaging portion 9 presses the output side engaged surface 16 outward in the radial direction. Then, each of the engaging elements 5 moves in a direction approaching the pressed surface 10. In other words, each engager 5 moves radially outward, which is a direction away from each other, based on the engagement with the output member 3. That is, the engager 5 located on the upper side of FIG. 6 moves upward, and the engager 5 located on the lower side of FIG. 6 moves downward.
  • the pair of engaging elements 5 are stretched (sandwiched) between the output side engaging portion 9 and the pressed member 4 to lock the output member 3.
  • the pressing surface 11 slides against the pressed surface 10.
  • a pair of engaging elements 5 are stretched (sandwiched) between the output side engaging portion 9 and the pressed member 4 so as to move, and the output member 3 is half-locked.
  • the size of the gap between each component is adjusted so that the above operation is possible.
  • the size of the gap between each component is adjusted so that the above operation is possible.
  • Ft Fc ⁇ sin ⁇ + ⁇ Fc ⁇ cos ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (1) Therefore, the normal force Fc is expressed by the following equation (2) using the tangential force Ft.
  • Fc Ft / (sin ⁇ + ⁇ ⁇ cos ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ (2) This normal force Fc corresponds to a force that the output side engaging portion 9 pushes the engaging element 5 outward in the radial direction, and becomes larger as the second wedge angle ⁇ becomes smaller due to the wedge action.
  • each pressing surface 11 presses the pressed surface 10 with a force having a magnitude of 1/2 of the normal force Fc.
  • the pressing surface 11 and the tangent line Y at the contact portion C of the pressed surface 10 the angle between the first perpendicular line P 1 orthogonal to the output side engaging surface 16 and the first wedge angle alpha, the pressing surface
  • the force (Fc / 2) having a magnitude of 1/2 of the normal force Fc acting on the contact portion C is the method of the contact portion C.
  • Fc / 2 Fn ⁇ sin ⁇ + ⁇ ⁇ Fn ⁇ cos ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (4)
  • the normal force Fn is expressed by the following equation (5) using the normal force Fc.
  • Fn Fc / 2 (sin ⁇ + ⁇ ' ⁇ cos ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ (5)
  • This normal force Fn corresponds to the force with which the pressing surface 11 pushes the pressed surface 10 in the normal direction of the contact portion C, and becomes larger as the first wedge angle ⁇ becomes smaller due to the wedge action.
  • ⁇ 'Fn ⁇ 'Fc / 2 (sin ⁇ + ⁇ ' ⁇ cos ⁇ ) ... (6)
  • the transmission torque T is used.
  • the brake torque T' must satisfy the relationship of the following equation (10). T>T' ⁇ ⁇ ⁇ (10)
  • the output member 3 can be half-locked by appropriately setting the distance r, the distance R from the center of rotation O to the contact portion C, the first wedge angle ⁇ , and the second wedge angle ⁇ , respectively.
  • the magnitude relationship between the first wedge angle ⁇ and the second wedge angle ⁇ is regulated.
  • the second wedge angle ⁇ is set to be larger than the first wedge angle ⁇ ( ⁇ > ⁇ ) in the state before the elastic deformation occurs in the engager 5. The reason for this will be described below.
  • the first wedge angle ⁇ becomes smaller, it means that the engaging element 5 is pushed into the more tapered wedge-shaped space. Therefore, when the first wedge angle ⁇ becomes smaller, the pressing surface 11 and the pressed surface 10 become The normal force Fn acting on the contact portion C becomes large. Therefore, as the first wedge angle ⁇ becomes smaller, biting is more likely to occur between the pressed surface 10 and the pressing surface 11. Further, as for the second wedge angle ⁇ , when the angle is reduced, the normal force Fc acting on the contact portion X between the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16 becomes large. Therefore, as the second wedge angle ⁇ becomes smaller, biting is more likely to occur between the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16. Therefore, in order to prevent biting from occurring between the pressing surface 11 and the pressed surface 10 and between the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16, the first method is used. It is important that the wedge angle ⁇ and the second wedge angle ⁇ are not too small.
  • the engaging element 5 becomes The curvature of the outer surface in the radial direction is increased, and the output side engaged surface 16 is elastically deformed into an arch shape so as to be curved in a concave shape. Therefore, when the engaging element 5 is elastically deformed, the contact position of the pair of pressing surfaces 11 with respect to the pressed surface 10 approaches the central side in the circumferential direction. Therefore, when the engager 5 is elastically deformed, the first wedge angle ⁇ tends to increase.
  • the first wedge angle ⁇ becomes large and the bite between the pressing surface 11 and the pressed surface 10 is increased. It is less likely to occur. Further, the first wedge angle ⁇ increases in proportion to the amount of elastic deformation of the engager 5 (the magnitude of the rotational torque that is reversely input).
  • the width of the contact portion between the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16 becomes wide. Since it moves toward the center in the direction, the second wedge angle ⁇ tends to be small. Therefore, when the rotational torque that is reversely input from the output member 3 becomes large and the engaging element 5 is elastically deformed, the second wedge angle ⁇ becomes small, and the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16 are engaged. It is easy for biting to occur between and. Further, the second wedge angle ⁇ becomes smaller in inverse proportion to the amount of elastic deformation of the engager 5 (the magnitude of the rotational torque that is reversely input).
  • the second wedge angle ⁇ is made larger than the first wedge angle ⁇ in a state where the engaging element 5 is not elastically deformed, such as when there is no load.
  • the rotational torque that is reversely input from the output member 3 becomes large, and even when the engager 5 is elastically deformed to some extent, the state where the second wedge angle ⁇ is larger than the first wedge angle ⁇ is maintained. I am trying to do it. Therefore, it is possible to prevent the second wedge angle ⁇ from becoming too small due to the elastic deformation of the engager 5.
  • the engaging element 5 is moved inward in the radial direction.
  • the second wedge angle ⁇ is made larger than the first wedge angle ⁇ ( ⁇ > ⁇ )
  • the size of the first wedge angle ⁇ in the state where the engaging element 5 is not elastically deformed is set between the pressing surface 11 and the pressed surface 10 according to the friction coefficient ⁇ ′ between the pressing surface 11 and the pressed surface 10.
  • the size is regulated so that biting does not occur between the pressing surface 10 and the pressing surface 10. That is, since biting is most likely to occur between the pressing surface 11 and the pressed surface 10 in a state where the engaging element 5 is not elastically deformed, the size of the first wedge angle ⁇ in this state is set.
  • Appropriate regulation securing a large amount to some extent) can prevent biting from occurring between the pressed surface 11 and the pressed surface 10.
  • the size of the second wedge angle ⁇ in the state where the engaging element 5 is not elastically deformed is determined according to the friction coefficient ⁇ between the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16. Even when the engaging element 5 is elastically deformed, the size is restricted so that biting does not occur between the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16. That is, as the amount of elastic deformation of the engager 5 increases between the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16, biting is more likely to occur, so that the engager 5 is elastically deformed. In order to prevent the occurrence of biting even in the case, the size of the second wedge angle ⁇ in the state where the engaging element 5 is not elastically deformed is appropriately regulated (secured to a certain extent).
  • the first wedge angle ⁇ and the second wedge angle ⁇ become equal to each other, or the second wedge angle ⁇ becomes equal to each other. If the sizes of the first wedge angle ⁇ and the second wedge angle ⁇ are regulated so that the values are larger than the first wedge angle ⁇ in the state where the engaging element 5 is not elastically deformed, all of them. It is possible to prevent the second wedge angle ⁇ from becoming smaller than the first wedge angle ⁇ in the usage state of.
  • the axial dimension can be shortened and the number of parts can be suppressed.
  • the reverse input cutoff clutch 1 of this example converts the rotation of each of the input member 2 and the output member 3 into the radial movement of the engager 5. Then, by converting the rotation of the input member 2 and the output member 3 into the radial movement of the engaging element 5 in this way, the engaging element 5 is engaged with the output member 3 located inside the engaging element 5 in the radial direction. Alternatively, the engaging element 5 is pressed against the pressed member 4 located on the radial outer side of the engaging element 5. As described above, in the reverse input shutoff clutch 1 of this example, the rotational torque is applied from the input member 2 to the output member 3 based on the radial movement of the engaging element 5 controlled by the rotation of the input member 2 and the output member 3.
  • the engaging element 5 has both a function of transmitting the rotational torque input to the input member 2 to the output member 3 and a function of locking or semi-locking the output member 3. Therefore, the number of parts of the reverse input cutoff clutch 1 can be suppressed, and the operation can be stabilized as compared with the case where both functions are provided to different members. For example, when another member has a function of transmitting rotational torque and a function of locking or semi-locking, the timing of unlocking or semi-locking and the timing of starting transmission of rotational torque may deviate from each other.
  • the locked state of the output member 3 can be easily released.
  • the magnitude of the rotational torque that is reversely input is the second wedge angle ⁇ that decreases in inverse proportion to the magnitude of the rotational torque that is inversely input in the state where the engaging element 5 is not elastically deformed. It is made larger than the first wedge angle ⁇ , which increases in proportion to. Therefore, it is possible to prevent the second wedge angle ⁇ from becoming too small even when the rotational torque reversely input from the output member 3 becomes large and the engager 5 is elastically deformed. Therefore, it is possible to prevent biting from occurring between the output side engaging portion 9 and the output side engaged surface 16.
  • the first element is in a state where the engaging element 5 is not elastically deformed.
  • the size of 1 wedge angle ⁇ in relation to the friction coefficient ⁇ ', it is possible to prevent biting from occurring between the pressed surface 11 and the pressed surface 10. Therefore, according to the reverse input cutoff clutch 1 of this example, when the rotational torque is input to the input member 2 in the locked state of the output member 3, the locked state of the output member 3 can be easily released. Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as requiring a large rotational torque to release the locked state of the output member 3 or making it impossible to release the locked state.
  • the direction of the force acting on the engaging element 5 from the input member 2 and the direction of the force acting on the engaging element 5 from the output member 3 are opposite to each other, the magnitude relationship between both forces can be regulated. , The moving direction of the engaging element 5 can be controlled. Therefore, it is advantageous from the viewpoint of stably performing the switching operation between the locked or semi-locked state of the output member 3 and the locked or semi-locked state of the output member 3. Further, when the lock or semi-lock of the output member 3 is released, it is not necessary to bring the engaging element 5 into sliding contact with the pressed member 4 or the output member 3, so that the output member 3, the pressed member 4, and the engagement member 3 are engaged. The wear of the joint 5 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent an increase in the internal clearance of the reverse input shutoff clutch 1.
  • the reverse input cutoff clutch 1 of this example can not only drive the output side mechanism connected to the output member 3 with high efficiency when a motor is connected to the input member 2 as an input side mechanism, for example, but also has a reverse input cutoff function. , The rotation phase of the output side mechanism can be maintained without energizing the motor. Therefore, it is possible to realize an actuator having high efficiency and low power consumption.
  • the shape of the output side engaged surface 16a of the engaging element 5 is changed to two points in a state before elastic deformation occurs in the engaging element 5. It has a convex shape that protrudes toward the output side engaging portion 9 (see FIG. 2 and the like) as shown by the chain line, and has a linear shape as shown by the solid line in a state where the engaging element 5 is elastically deformed. It is also possible to adopt a configuration that transforms into. By adopting the configuration of such a modification, it is possible to effectively prevent the second wedge angle ⁇ from becoming smaller due to the elastic deformation of the engager 5.
  • This example is a modified example of the first example (see FIGS. 1 to 10).
  • the engaging elements 5a of the pair of engaging elements 5a have the same shape as each other, but the engaging elements 5a are formed in a cross section orthogonal to the rotation center axis of the output member 3. , Has an asymmetric shape with respect to the center line passing through the central part in the width direction. Specifically, the shape of only the radial outer surface of the engager 5a is asymmetric with respect to the center line.
  • a pair of engaging elements 5a are arranged inside the pressed member 4 so as to be rotationally symmetric.
  • the radial outer surface of the engaging element 5a has a first pressing surface 11a, a second pressing surface 11b, and a non-contact surface 15a.
  • the first pressing surface 11a and the second pressing surface 11b are arranged on both sides of the radial outer surface of the engaging element 5a in the circumferential direction so as to be separated from each other in the circumferential direction.
  • Each of the first pressing surface 11a and the second pressing surface 11b is a cylindrical convex surface having a radius of curvature smaller than the radius of curvature of the pressed surface 10, but with the radius of curvature of the first pressing surface 11a.
  • the radius of curvature of the second pressing surface 11b is different from each other.
  • the radius of curvature of the first pressing surface 11a arranged on one side in the width direction is the radius of curvature of the second pressing surface 11b arranged on the other side in the width direction (right side in FIG. 12). Greater than the radius of curvature.
  • the non-contact surface 15a is arranged in the circumferential intermediate portion of the radial outer surface of the engaging element 5a and is a flat surface. Further, the non-contact surface 15a smoothly connects the first pressing surface 11a and the second pressing surface 11b in the circumferential direction.
  • the first wedge angle ⁇ 1 is larger than the first wedge angle ⁇ 2.
  • the second wedge angle ⁇ in the state where the engaging element 5a is not elastically deformed is set to be larger than any of the two first wedge angles ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the first wedge angle alpha 1 the size of the alpha 2 between different, and brake torque generated at the contact portion C 1 of the first pressing surface 11a and the pressed surface 10, the second pressing surface 11b and the brake torque generated at the contact portion C 2 of the pressed surface 10, becomes different sizes. Therefore, by adjusting the sizes of the first wedge angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (the size of the radius of curvature of the pressing surfaces 11a and 11b), other members such as the output member 3 (output side engaging portion 9) can be used. It is possible to adjust the magnitude (total value) of the brake torque acting on the engaging element 5a without changing the shape. This makes it possible to adjust the cutoff ratio (reverse efficiency) of the reverse input torque while sufficiently suppressing the cost of design change. Other configurations and operations are the same as in the first example.
  • This example is a modified example of the second example (see FIG. 12). That is, in the reverse input blocking clutch 1b of this example, only one engager 5a used in the second example is used, and only the shape of the pressing surface 11c facing the pressed surface 10 is different as the other engaging element. That is, another engager 5b is used having a single cylindrical pressing surface 11c having a radius of curvature slightly smaller than the radius of curvature of the pressed surface 10 over the entire radial outer surface. The shape of the engaging element 5b other than the pressing surface 11c and the engagement state with other members are the same as those of the engaging element 5a.
  • the reverse input shutoff clutch 1b of this example can be preferably used for the purpose of shutting off a part of the rotational torque rather than for completely shutting off the rotational torque reversely input to the output member 3.
  • the engager 5 of the first example is also possible to apply the engager 5 of the first example as another engager for the purpose of completely shutting off the rotational torque that is reversely input to the output member 3.
  • the shape of the other member such as the output member 3
  • only the shape of the pressing surfaces 11a, 11b, 11c of the engaging elements 5a and 5b to be used is changed to obtain the brake torque. Since the size can be adjusted, it is possible to adjust the cutoff ratio of the reverse input torque while sufficiently suppressing the cost of design change.
  • Other configurations and effects are the same as in the first and second examples.
  • the reverse input shutoff clutch 1c of this example includes an input member 2a, an output member 3a, a housing 19 which is a pressed member, and a pair of engagers 5c.
  • the input member 2a has, for example, as shown in FIGS. 16 and 17, an input shaft portion 6a, a pair of input arm portions 20, and a pair of input side engaging portions 7a.
  • the pair of input arm portions 20 extend from the other end of the input shaft portion 6 in the axial direction toward the opposite side in the radial direction, and penetrate the intermediate portions in the radial direction in the axial direction. It has a support hole 64 which is a hole.
  • Each of the pair of input side engaging portions 7a is composed of columnar pins, and one side in each axial direction (FIG. 14, FIG. 16, FIG. 17, FIG. 22, FIG. 25, FIG. 28, and FIG.
  • the end portion (on the right side of 29) is internally fitted and fixed to the support holes 64 of the pair of input arm portions 20 by press fitting.
  • the pair of input side engaging portions 7a are axially opposite to the pair of input arm portions 20 (FIGS. 14, 16, 17, 17, 22, 25, 28, and 29). It extends to the left side).
  • the input member can be integrally configured (as one component) as a whole.
  • the output member 3a is arranged coaxially with the input member 2a, and has an output shaft portion 8a and an output side engaging portion 9a as shown in FIGS. 16 and 17.
  • the output shaft portion 8a has a columnar shape, and the end portion on the other side in the axial direction is connected to the input portion of the output side mechanism.
  • the output side engaging portion 9a has a substantially long cylindrical shape.
  • the output side engaging portion 9a is provided on the outer peripheral surface in the minor axis direction (FIGS. 18, 19, 19 and 33 (A), for example, as shown in FIGS. 18, 19, 33 (A) and 33 (B). And a pair of side surfaces 21 on both sides in the vertical direction of FIG. 33 (B) and side surfaces on both sides in the long axis direction (horizontal directions of FIGS. 18, 19, 33 (A) and 33 (B)). It has a pair of guide surfaces 22.
  • Each side surface 21 is composed of a flat surface orthogonal to the minor axis direction of the output side engaging portion 9a.
  • Each guide surface 22 is formed by a convex curved surface. Specifically, the guide surface 22 is formed of a partially cylindrical convex surface centered on the central axis of the output side engaging portion 9a (the central axis of the output member 3a). Therefore, with respect to the output member 3a, for example, the outer peripheral surface of the round bar material can be used as the guide surface 22, and the processing cost can be suppressed accordingly.
  • the guide surface may be composed of a partially cylindrical convex surface centered on an axis parallel to the central axis of the output member 3a, or a non-cylindrical convex surface such as a partially elliptical tubular convex surface.
  • the output shaft portion 8a and the output side engaging portion 9a are integrally formed, but the output shaft portion and the output side engaging portion, which are separately formed from each other, are coupled and fixed to each other. You can also.
  • the output side engaging portion 9a is arranged radially inside the pair of input side engaging portions 7a, and specifically, is arranged in a portion between the pair of input side engaging portions 7a. ..
  • the housing 19 has a hollow disk shape, is fixed to another member (not shown), and its rotation is restricted.
  • the housing 19 is arranged coaxially with the input member 2a and the output member 3a, and houses a pair of input side engaging portions 7a, an output side engaging portion 9a, a pair of engaging elements 5a, and the like inside. ing.
  • a plurality of bolts 25 are formed by forming an output side housing element (housing body) 23 arranged on the other side in the axial direction and an input side housing element (housing lid) 24 arranged on one side in the axial direction. It is composed of being combined by.
  • the output side housing element 23 includes an outer diameter side cylinder portion 26, an inner diameter side cylinder portion 27, and a side plate portion 28.
  • the outer diameter side tubular portion 26 has a cylindrical shape.
  • the inner diameter side cylinder portion 27 has a cylindrical shape, and is arranged coaxially with the outer diameter side cylinder portion 26 on the other side in the axial direction of the outer diameter side cylinder portion 26.
  • the side plate portion 28 has a circular plate shape, the end portion on the outer side in the radial direction is connected to the end portion on the other side in the axial direction of the outer diameter side cylinder portion 26, and the end portion on the inner side in the radial direction thereof is on the inner diameter side. It is coupled to one end of the tubular portion 27 in the axial direction.
  • the inner peripheral surface of the outer diameter side tubular portion 26 constitutes a pressed surface 10a formed of a cylindrical surface centered on the central axis of the output side housing element 23.
  • the outer diameter side tubular portion 26 has an output side in-row fitting surface 29 on the outer peripheral surface of the end portion on one side in the axial direction, which has a larger outer diameter dimension than the outer peripheral surface of the portion adjacent to the other side in the axial direction.
  • the output-side in-row fitting surface 29 is formed of a cylindrical surface centered on the central axis of the output-side housing element 23.
  • the outer diameter side tubular portion 26 has screw holes 30 that open on the side surface on one side in the axial direction at a plurality of locations (8 locations in the illustrated example) at equal intervals in the circumferential direction at the ends on one side in the axial direction.
  • the inner diameter side cylinder portion 27 has an output side bearing fitting surface 31 at a portion of the inner peripheral surface from the end portion on one side in the axial direction to the intermediate portion.
  • the output-side bearing fitting surface 31 is formed of a cylindrical surface centered on the central axis of the output-side housing element 23. That is, the pressed surface 10a, the output side inlay fitting surface 29, and the output side bearing fitting surface 31 are arranged coaxially with each other.
  • the input side housing element 24 includes an outer diameter side cylinder portion 32, an inner diameter side cylinder portion 33, and a side plate portion 34.
  • the outer diameter side tubular portion 32 has a cylindrical shape.
  • the inner diameter side cylinder portion 33 has a cylindrical shape, and is arranged coaxially with the outer diameter side cylinder portion 32 on one side in the axial direction of the outer diameter side cylinder portion 32.
  • the side plate portion 34 has a circular plate shape, the end portion on the outer side in the radial direction is connected to the end portion on one side in the axial direction of the outer diameter side cylinder portion 32, and the end portion on the inner side in the radial direction thereof is on the inner diameter side. It is coupled to the end of the tubular portion 33 on the other side in the axial direction.
  • the outer diameter side cylinder portion 32 has an input side in-row fitting surface 35 on the inner peripheral surface.
  • the input-side in-row fitting surface 35 is formed of a cylindrical surface centered on the central axis of the input-side housing element 24.
  • the input-side in-row fitting surface 35 has an inner diameter that allows the output-side housing element 23 to be fitted to the output-side in-row fitting surface 29 without rattling.
  • the side plate portion 34 has through holes 36 at a plurality of locations that are aligned with the screw holes 30 of the output side housing element 23 and are equidistant in the circumferential direction of the outer end portions in the radial direction.
  • the inner diameter side cylinder portion 33 has an input side bearing fitting surface 37 at a portion of the inner peripheral surface from the end portion on the other side in the axial direction to the intermediate portion.
  • the input-side bearing fitting surface 37 is formed of a cylindrical surface centered on the central axis of the input-side housing element 24. That is, the input-side in-row fitting surface 35 and the input-side bearing fitting surface 37 are arranged coaxially with each other.
  • the input side inlay fitting surface 35 of the input side housing element 24 is fitted to the output side inlay fitting surface 29 of the output side housing element 23 without rattling, and the input side housing element 24 is fitted.
  • the bolt 25 inserted into the through hole 36 of the above is screwed into the screw hole 30 of the output side housing element 23 and further tightened to connect and fix the output side housing element 23 and the input side housing element 24. ..
  • the output-side in-row fitting surface 29 of the output-side housing element 23 and the output-side bearing fitting surface 31 are arranged coaxially with each other, and the input-side in-row fitting surface 35 of the input-side housing element 24 and the input are input.
  • the side bearing fitting surface 37 is arranged coaxially with each other.
  • the input side bearing fitting surface 37 and the output side bearing fitting surface 37 are fitted. 31 is arranged coaxially with each other.
  • the input shaft portion 6a of the input member 2a is rotatably supported by the input side bearing 38 with respect to the input side bearing fitting surface 37 of the input side housing element 24.
  • the output shaft portion 8a of the output member 3a is rotatably supported by the output side bearing 39 with respect to the output side bearing fitting surface 31 of the output side housing element 23.
  • the input member 2a and the output member 3a are arranged coaxially with each other and coaxially with the pressed surface 10a of the housing 19.
  • the pair of input-side engaging portions 7a and output-side engaging portions 9a are arranged radially inside the pressed surface 10a of the housing 19.
  • Each engaging element 5c includes an engaging element main body 40 and a link member 41 swingably connected to the engaging element main body 40.
  • the engaging element main body 40 is configured by combining a plurality of parts as shown in FIGS. 26 to 31.
  • the structure of the engaging element main body 40 after assembly will be described, and then the structure of each component constituting the engaging element main body 40 will be described.
  • the engaging element main body 40 has a substantially semicircular plate shape, and has a pair of pressing surfaces 11d and 11e facing the pressed surface 10a, a swing support shaft 42 which is a swing support portion, and an output side engagement portion 9a. It is provided with an output side engaged portion 13a that engages with.
  • the outer peripheral surface of the engager body 40 is composed of a convex arcuate radial outer surface corresponding to the arc of the engager body 40 and a crank-shaped radial inner surface corresponding to the chord of the engager body 40. Has been done.
  • the pair of engaging elements 5a are covered with the radial outer surfaces of the engaging element bodies 40 facing each other and the radial inner surfaces of the engaging element bodies 40 facing each other. It is arranged inside the pressing surface 10a in the radial direction. With the pair of engaging elements 5a arranged radially inside the pressed surface 10a in this way, the portion between the pressed surface 10a and the radial outer surface of the engaging element body 40, and the engaging element body 40 The inner diameter of the pressed surface 10a and the engaging element body 40 so that at least one of the portions between the radial inner surfaces of the above has a gap that allows the engaging element body 40 to move in the radial direction. Radial dimensions are regulated.
  • the pair of pressing surfaces 11d and 11e are provided on the radial outer surfaces of the engaging element main body 40.
  • the pair of pressing surfaces 11d and 11e are portions that are pressed against the pressed surface 10a in the locked or semi-locked state of the output member 3a, and are arranged on both sides of the engager body 40 in the width direction. ..
  • the pair of pressing surfaces 11d and 11e are arranged on both sides of the radial outer surface of the engager body 40 in the circumferential direction and separated from each other in the circumferential direction.
  • the respective pressing surfaces 11d and 11e project toward the pressed surface 10a from the portions of the radial outer surfaces of the engaging element main body 40 that are separated from the pressing surfaces 11d and 11e.
  • Each of the pressing surfaces 11d and 11e is composed of a partially cylindrical convex surface having a radius of curvature smaller than the radius of curvature of the pressed surface 10a.
  • the portion deviated in the circumferential direction from the respective pressing surfaces 11d and 11e (the portion located between the pair of pressing surfaces 11d and 11e in the circumferential direction) is pressed. It is a non-contact surface that does not come into contact with the surface 10a.
  • the engaging element main body 40 has an internal space 43 in the central portion in the thickness direction (axial direction) of the central portion in the width direction.
  • the ends on both sides of the internal space 43 in the radial direction are open to the outer side surface in the radial direction and the inner side surface in the radial direction of the engager body 40, respectively.
  • the engaging element main body 40 has a swing support shaft 42 arranged in the axial direction, and the axial middle portion of the swing support shaft 42 is arranged in the radial outer portion of the widthwise central portion of the internal space 43. There is.
  • the swing support shaft 42 is composed of columnar pins, and its ends on both sides in the axial direction are supported by portions of the engaging element main body 40 that sandwich the internal space 43 from both sides in the axial direction.
  • the engaging element main body 40 has an output side engaged portion 13a at the center portion in the width direction of the inner side surface in the radial direction.
  • the output-side engaged portion 13a has a substantially rectangular shape that is recessed in the radial direction from the widthwise central portion of the radial inner side surface (the side surface on the side farther from the pressed surface 10a) of the engaging element main body 40. It is composed of recesses of.
  • the output side engaged portion 13a has the first half portion of the output side engaged portion 9a in the minor axis direction inside thereof. It has a size that can be arranged.
  • the output side engaged portion 13a has an inner surface shape that matches the outer peripheral surface of the front half portion of the output side engaging portion 9a in the minor axis direction. Have.
  • the inner surface of the output side engaged portion 13a has an output side engaged surface 16b and a pair of guided surfaces 44.
  • the output side engaged surface 16b is formed of a flat surface orthogonal to the radial direction of the engaging element main body 40.
  • the guided surfaces 44 are located at both ends of the inner surface of the output-side engaged portion 13a with respect to the width direction of the engager body 40, and face each other in the width direction.
  • Each of the guided surfaces 44 is inclined in a direction in which the distance between the guided surfaces 44 increases toward the inside of the engaging element body 40 in the radial direction, that is, toward the direction away from the pressed surface 10a with respect to the radial direction of the engaging element body 40. It is composed of a concave curved surface.
  • Each guided surface 44 is a partial cylinder that can contact the guide surface 22 of the output-side engaging portion 9a and has a radius of curvature equal to that of the guide surface 22 or slightly larger than the guide surface 22. It is composed of a concave surface. That is, in this example, as shown in FIGS. 19 and 33 (B), the output side engaged portion 13a has an inner surface shape that matches the outer peripheral surface of the front half portion of the output side engaging portion 9a in the minor axis direction. Have. That is, the output side engaged surface 16b of the output side engaged portion 13a is brought into surface contact with the side surface 21 of the output side engaged portion 9a, and the guided surface 44 of the output side engaged portion 13a is brought into contact with the output side.
  • the guided surface may be formed of a non-cylindrical concave surface such as a partially elliptical tubular concave surface.
  • the engaging element main body 40 has an insertion hole 45 in the radial inner portion of the central portion in the width direction.
  • the insertion hole 45 is formed of an arc-shaped elongated hole that penetrates the inner portion in the radial direction of the central portion in the width direction of the engager body 40 in the axial direction and extends in the circumferential direction.
  • the insertion hole 45 has a size that allows the input side engaging portion 7a to be loosely inserted. Specifically, when the input side engaging portion 7a is inserted inside the insertion hole 45, a gap in the circumferential direction and the engaging element main body 40 are provided between the input side engaging portion 7a and the inner surface of the insertion hole 45. There is a gap in the radial direction of.
  • the input-side engaging portion 7a can be displaced with respect to the insertion hole 45 (engager main body 40) in the rotational direction based on the existence of the gap in the circumferential direction, and the insertion hole can be displaced.
  • the 45 (engager main body 40) can be displaced in the radial direction with respect to the input side engaging portion 7a based on the existence of a gap in the radial direction of the engager main body 40.
  • the size of the insertion hole 45 is large so that the inner peripheral edge of the insertion hole 45 and the input side engaging portion 7a do not interfere with each other during the operation of the reverse input blocking clutch 1c, which will be described later, and the operation is not hindered. Is regulated.
  • the engaging element main body 40 has protruding convex portions 46 protruding inward in the radial direction on both side surfaces in the width direction of the inner side surface in the radial direction.
  • the convex portion 46 protrudes inward in the radial direction from the central portion in the thickness direction (axial direction) on both side portions in the width direction of the inner side surface in the radial direction of the engaging element main body 40.
  • the convex portion 46 is used to hold a spring 18 for urging a pair of engaging elements 5c toward the pressed surface 10a.
  • the engager body 40 is configured by combining a plurality of parts.
  • the engaging element main body 40 includes a pair of main body plates 47a and 47b, a pair of intermediate plates 48, a swing support shaft 42, and a plurality of bolts 49 and nuts 50 which are connecting members. Be prepared.
  • the pair of main body plates 47a and 47b are parts constituting both side portions in the thickness direction of the engager main body 40, and are arranged so as to overlap in the axial direction.
  • Each of the main body plates 47a and 47b is a press-molded product formed by punching a metal plate such as a steel plate by press working, and has a substantially semicircular plate shape.
  • each of the main body plates 47a and 47b has a shape in which both side portions in the width direction of the radial outer surface are asymmetric with respect to the width direction.
  • the main body plates 47a and 47b have a shape that is non-mirror-symmetric with respect to a virtual plane that passes through the central portion in the width direction and is orthogonal to the width direction.
  • the main body plates 47a and 47b are parts having the same shape and size, and are arranged in a state in which the directions in the thickness direction (axial direction) are reversed from each other. ..
  • one of the main body plates 47a (one side in the axial direction) has a convex surface 51a at the end on one side in the circumferential direction of the radial outer surface, and has a convex surface 51a in the circumferential direction of the radial outer surface. It has a retractable surface 52a at the other end.
  • the convex surface 51a is composed of a partially cylindrical convex surface that protrudes toward the pressed surface 10a from a portion of the radial outer surface of one of the main body plates 47a that deviates from the convex surface 51a in the circumferential direction.
  • the convex surface 51a constitutes a pressing surface 11d of one of a pair of pressing surfaces 11d and 11e (one side in the circumferential direction) in a state where the engaging element main body 40 is assembled.
  • the retracting surface 52a is composed of a flat surface (cut-off surface) that is retracted with respect to the pressed surface 10a from the portion of the radial outer surface of one of the main body plates 47a that is displaced from the retracting surface 52a in the circumferential direction. There is.
  • the other main body plate 47b (on the other side in the axial direction) has a retractable surface 52b at the end on one side in the circumferential direction of the outer surface in the radial direction, and the circumference of the outer surface in the radial direction. It has a convex surface 51b at the end on the other side of the direction.
  • the convex surface 51b is composed of a partially cylindrical convex surface that protrudes toward the pressed surface 10a from a portion of the radial outer surface of the other main body plate 47b that deviates from the convex surface 51b in the circumferential direction.
  • the convex surface 51b constitutes a pressing surface 11e on the other side (the other side in the circumferential direction) of the pair of pressing surfaces 11d and 11e in a state where the engaging element main body 40 is assembled.
  • the retracting surface 52b is composed of a flat surface (cut-off surface) that is retracted with respect to the pressed surface 10a from the portion of the other radial outer surface of the main body plate 47b that is displaced from the retracting surface 52b in the circumferential direction. There is.
  • the retracted surface 52a of one main body plate 47a is arranged at a circumferential position consistent with the convex surface 51b of the other main body plate 47b. Further, the retracted surface 52b of the other main body plate 47b is arranged at a circumferential position consistent with the convex surface 51a of the other main body plate 47a.
  • the portions that deviate from the convex surfaces 51a and 51b (pressing surfaces 11d and 11e) in the circumferential direction are retracted from the convex surfaces 51a and 51b with respect to the pressed surface 10a. Therefore, it does not come into contact with the pressed surface 10a.
  • the portion deviated from the convex surfaces 51a and 51b is retracted from the convex surfaces 51a and 51b with respect to the pressed surface 10a.
  • the shape is not particularly limited as long as it satisfies the condition that it does not come into contact with the pressed surface 10a.
  • the portion where the retracted surfaces 52a and 52b of this example are located does not necessarily have to be a flat surface, and is composed of a curved surface having a curvature that retracts more than the convex surfaces 51a and 51b with respect to the pressed surface 10a. You can also do it.
  • Each of the main body plates 47a and 47b is provided with a circular support hole 53 in the radial outer portion of the central portion in the width direction, and the output side in a state where the engager main body 40 is assembled in the central portion in the width direction of the inner side surface in the radial direction.
  • a recess 54 forming the engaged portion 13a is provided, and a through hole 55 forming an insertion hole 45 in a state where the engaging element main body 40 is assembled is provided in the radial inner portion of the central portion in the width direction, and both sides in the width direction are provided.
  • Each is provided with a plurality of (three in the illustrated example) through holes 56, and a positioning hole 57 is provided at a position deviated from each of the plurality of through holes 56 on both sides in the width direction.
  • the pair of intermediate plates 48 are members that form an intermediate portion in the thickness direction of the engaging element main body 40.
  • Each intermediate plate 48 is a press-molded product formed by punching a metal plate such as a steel plate by press working, and has a substantially fan plate shape.
  • a pair of intermediate plates 48 are sandwiched between both side portions of the pair of main body plates 47a and 47b in the width direction.
  • Each intermediate plate 48 has a convex portion 46 on the inner side surface in the radial direction at the intermediate portion in the width direction.
  • the convex portion 46 projects radially inward from the radial inner surface of the pair of main body plates 47a and 47b.
  • the portions other than the convex portion 46 are arranged between the pair of main body plates 47a and 47b.
  • each intermediate plate 48 has through holes 58 at a plurality of locations consistent with the through holes 56 of the pair of main body plates 47a and 47b.
  • Each intermediate plate 48 has a positioning hole 59 at a position that matches the positioning hole 57 of the pair of main body plates 47a and 47b.
  • the pair of main body plates 47a, 47b and the pair of intermediate plates 48 have a plurality of bolts through which the through holes 56 of the pair of main body plates 47a, 47b and the through holes 58 of the pair of intermediate plates 48 that are aligned with each other are inserted.
  • a nut 50 is screwed into the tip of 49 and further tightened to bond and fix the nut 50 to each other.
  • the positioning holes 57 of the pair of main body plates 47a and 47b and the positioning holes 59 of the pair of intermediate plates 48 are aligned with each other.
  • the swing support shaft 42 is composed of a columnar pin.
  • the ends of the swing support shaft 42 on both sides in the axial direction are internally fitted and fixed to the support holes 53 of the pair of main body plates 47a and 47b by press fitting.
  • the axial intermediate portion of the swing support shaft 42 is arranged in the internal space 43.
  • the link member 41 is a press-molded product formed by punching a metal plate such as a steel plate by press working, and has a substantially rectangular plate shape or a substantially oblong disc shape, and is formed by the engaging element main body 40. It is arranged in the internal space 43 (between the main body plates 47a and 47b).
  • the link member 41 has a first hole 61 in a first end 60 which is an end on one side in the longitudinal direction, and a second end which is an end on the other side in the longitudinal direction.
  • the 62 has a second hole 63 corresponding to the input side engaged portion.
  • a swing support shaft 42 is inserted through the first hole 61.
  • the first end portion 60 is swingably connected to the swing support shaft 42.
  • An input side engaging portion 7a is inserted through the second hole 63.
  • the second end portion 62 is swingably connected to the input side engaging portion 7a.
  • the inner diameter of the first hole 61 is set to be larger than the outer diameter of the swing support shaft 42, and the inner diameter of the second hole 63 is larger than the outer diameter of the input side engaging portion 7a. It is set. Further, in this example, as shown in FIGS. 18 and 21, a pair of pressing surfaces 11d and 11e of the engaging element 5a are in contact with the pressed surface 10a, and the input side engaging portion 7a is the engaging element main body 40. As shown in FIG. 23, the distance Wa between the end edges of the swing support shaft 42 and the input side engaging portion 7a on the far side from each other is different from that of the first hole 61.
  • the distance between the edges on the far side from the second hole 63 is set to be less than or equal to Wb (Wa ⁇ Wb), preferably smaller than the distance Wb (Wa ⁇ Wb).
  • the difference Wb-Wa between these intervals Wa and Wb is preferably as large as possible from the viewpoint of facilitating the assembly of the reverse input shutoff clutch 1c, but on the other hand, as will be described later, the input member 2a
  • the engager 5a is as small as possible from the viewpoint of quickly moving the engager 5a inward in the radial direction so that the unlocked state can be realized.
  • a pair of coil-shaped springs 18 are arranged between both side portions in the width direction of the radial inner side surfaces of the pair of engager bodies 40 constituting the pair of engagers 5c. That is, each spring 18 is arranged at a position separated from the output side engaging portion 9a in the width direction of the engaging element main body 40 corresponding to the second direction.
  • Each spring 18 elastically urges a pair of engagement elements 5c in a direction outward in the radial direction, that is, in a direction in which each engagement element 5c is brought closer to the pressed surface 10a.
  • the pressing surfaces 11d and 11e of the engaging elements 5c are in contact with the pressed surface 10a in a neutral state in which no torque is applied to each of the input member 2a and the output member 3a.
  • the respective springs 18 are formed on the radial inner side surfaces of the pair of engaging element bodies 40. It prevents it from falling out from between.
  • each spring 18 is smaller than the axial thickness dimension of the engager body 40. Therefore, as shown in FIGS. 28 and 29, the respective springs 18 do not protrude on both sides (outside) in the axial direction from the side surfaces on both sides in the axial direction of the engager body 40.
  • the reason why the pressing surfaces 11d and 11e of the pair of engaging elements 5c are in contact with the pressed surface 10a in the neutral state is that the output member 3a has a rotational torque as described later. This is so that the locked state can be quickly realized when the input is reversed.
  • the pair of input side engaging portions 7a of the input members 2a arranged on one side in the axial direction are inserted into the insertion holes 45 of the pair of engagers 5 (each of them).
  • the output side engaging portion 9a of the output member 3a inserted in the pair of main body plates 47a, 47b through holes 55) and the second hole 63 in the engaging element 5 in the axial direction and arranged on the other side in the axial direction. It is inserted in the axial direction between the output side engaged portions 13a of the pair of engaging elements 5c. That is, the pair of engagers 5c are arranged so as to sandwich the output side engaging portion 9a from the outside in the radial direction by the respective output side engaged portions 13a.
  • the width of the output side engaged portion 13a is provided by the pair of guide surfaces 22 located on both sides of the front half portion of the output side engaging portion 9a in the minor axis direction in the major axis direction.
  • the output side engaged surface 16b of the output side engaged portion 13a comes into surface contact with the side surface 21 of the output side engaging portion 9a, and the output side engaged portion 13a is covered.
  • the pair of guided surfaces 44 of the engaging portion 13a come into surface contact with the pair of guide surfaces 22 of the output side engaging portion 9a. Therefore, in the structure of this example, it is possible to effectively prevent the engaging element 5c from shifting in the width direction and coming into contact with the pressed surface 10a after the locked or semi-locked state is released.
  • the guide for the movement of the engager 5c inward in the radial direction as described above can be performed by using the output side engaging portion 9a, a structure incorporating another component used only for the guide. The number of parts can be reduced as compared with the above.
  • each of the guided surfaces 44 of the output-side engaged portion 13a is formed of a concave curved surface that is inclined in a direction in which the distance between the output-side engaged portions 13a increases toward the inside in the radial direction, and the output-side engaged portion is engaged.
  • Each guide surface 22 of 9a is composed of a convex curved surface that matches the concave curved surface of the guided surface 44. Therefore, as shown in FIG. 33A, when the engaging element 5c is separated radially outward from the output side engaging portion 9a, it is between the pair of guided surfaces 44 and the pair of guide surfaces 22. A gap is formed in the space, and the size of the gap (dimension in the width direction) increases toward the outer side in the radial direction.
  • the engaging element 5c is not elastically deformed, and the pair of pressing surfaces 11d and 11e are in contact with the pressed surface 10a for output.
  • the pressing surface 11e (or 11d) and a tangent line Y at the contact portion C of the pressed surface 10a, the first perpendicular line P 1 orthogonal to the output-side engaging surface 16b Let the angle formed by the first wedge angle ⁇ pass through the contact portion X between the output side engaging portion 9a and the output side engaged surface 16b, and the contact portion X and the rotation center O of the output member 3a.
  • one pressing surface 11d is composed of only one convex surface 51a provided on the one main body plate 47a.
  • the other pressing surface 11e is composed of only one convex surface 51b provided on the other main body plate 47b. Therefore, according to the structure of this example, as shown in FIG. 35, each of the pair of pressing surfaces 11f is provided on each of the pair of main body plates 47c, and is arranged so as to be separated in the axial direction.
  • the pair of pressing surfaces 11d and 11e can be stably brought into contact with the pressed surface 10a.
  • each of the pair of pressing surfaces 11f is provided on the pair of main body plates 47c, and is composed of two convex surfaces 51c arranged apart from each other in the axial direction. Not only the processing error of each of the convex surfaces 51c, but also the assembly error caused by superimposing the pair of main body plates 47c affects the accuracy of the pressing surface 11f.
  • the pressing surface 11d (11e) is composed of only one convex surface 51a (51b). Therefore, it is possible to prevent the assembly error from affecting the accuracy of the pressing surface 11d (11e).
  • the convex surfaces 51a and 51b constituting the pressing surfaces 11d and 11e require higher processing accuracy than the other portions.
  • the number of convex surfaces 51a and 51b can be reduced (can be halved) as compared with the structure of the first reference example, so that the manufacturing cost of the engaging element main body 40 can be suppressed.
  • the engaging element main body 40a is a cantilever type with one main body plate 47d and one main body plate 47d at an axial end.
  • a second reference which is composed of a swinging support shaft 42a supported by the above, and has a convex surface 51d forming a pressing surface 11g on each of both sides in the circumferential direction of the radial outer surface of one main body plate 47d.
  • An example structure is also conceivable.
  • the structure of the second reference example is common to the structure of the present example in that each of the pair of pressing surfaces 11g is composed of only one convex surface 51d.
  • the input side engaging portion 7a is provided via one link member 41.
  • the moment applied to the one main body plate 47d tends to cause the one main body plate 47d to fall toward the link member 41 in the axial direction. It can be unstable.
  • the ends of the swing support shaft 42 on both sides in the axial direction are supported by the pair of main body plates 47a and 47b, the input side engaging portion 7a is used via the link member 41.
  • a pair of pressing surfaces 11h can be provided on the pair of intermediate plates 48a constituting the engaging element main body.
  • the reverse input shutoff clutch of the present invention can be applied to the structure of the first reference example as shown in FIG. 35 and the structure of the second reference example as shown in FIGS. 36 and 37.
  • the reverse input shutoff clutch of the present invention has a swing support shaft in which an axial intermediate portion is supported by one main body plate 47e and one main body plate 47e. It can also be applied to a structure including an engager main body 40b made of 42b and an engager 5d having a pair of link members 41 arranged on both sides of the main body plate 47e in the axial direction. In this case, a pair of pressing surfaces 11i are arranged on both sides in the circumferential direction of the radial outer surface of the main body plate 47e.
  • FIGS. 32 (A) (a) and 32 (A) (b) show the mutual positional relationship between a part of the input member 2a and a part of the engagement element 5c with respect to the structure of this example. More specifically, in FIGS. 32A and 32A, in the locked or semi-locked state shown in FIG. 20, the input side engaging portion 7a is located at the center portion in the width direction of the engaging element 5c, and the link is formed. The positional relationship is shown in a state where the member 41 is closest to the innermost side in the radial direction. In FIGS. 32 (A) and 32 (b), when the rotation torque T is input to the input member 2a from the state shown in FIGS. 32 (A) and 32 (a), the input side engaging portion 7a rotates the input member 2a. The positional relationship is shown in a state where the translational load F starts to act from the input side engaging portion 7a on the swing support shaft 42 via the link member 41 by rotating in the direction (clockwise in the illustrated example). ing.
  • FIGS. 32 (B) (a) and 32 (B) (b) have the same configuration as that of the first example except that the shape of the input side engaging portion 7z of the input member 2z is cylindrical.
  • FIGS. 32 (B) and 32 (a) show the positional relationship in a locked or semi-locked state in which the input side engaging portion 7z is located at the center of the engaging element 5z in the width direction. ing.
  • FIGS. 32 (B) and 32 (b) when the rotational torque T is input to the input member 2z from the state shown in FIGS.
  • the input side engaging portion 7z rotates the input member 2z. Rotating in the direction (clockwise in the illustrated example), the input side engaging portion 7z comes into contact with the input side engaged portion 12 of the engaging element 5z, and the input side engaging portion 7z and the input side engaged portion 12 The positional relationship is shown in a state where a translational load Ft based on the rotational torque T starts to act on the contact portion Z with the vehicle.
  • the direction of the translational load Ft that is, the direction of the load acting on the engager 5z from the input member 2z is locked or semi-locked.
  • the engager 5z is largely inclined with respect to the radial direction of the engager 5z (the perspective direction of the engager 5z with respect to the pressed surface), which is the direction in which the engager 5z should move when switching from the state to the unlocked state.
  • the direction of the translational load F that is, the direction of the load acting on the engaging element 5c from the input member 2a is locked or
  • the direction is substantially parallel to the radial direction of the engager 5c (the perspective direction of the engager 5c with respect to the pressed surface 10a), which is the direction in which the engager 5c should move when switching from the semi-locked state to the unlocked state. ..
  • the angle between the direction of the translational load F and the direction in which the engager 5c should move is the direction in which the translational load Ft and the engagement element 5z should move in the structure of the third reference example. Smaller than the angle.
  • the rotational torque T input to the input member 2a can be efficiently converted into a load for moving the engaging element 5c inward in the radial direction. Therefore, according to the structure of this example, it is possible to smoothly switch from the locked or semi-locked state to the unlocked state when the rotational torque is input to the input member 2a.
  • the size of the gap Gz existing between the radial inner surface surface and the input side engaged portion 12 is preferably as large as possible from the viewpoint of facilitating the assembly of the reverse input blocking clutch.
  • the size of the gap Gz in order to adjust the size of the gap Gz, the portion of the input-side engaged portion 12 that comes into contact with the radial inner surface of the input-side engaged portion 7z is machined. It may be necessary to finish with high precision, in which case it is expected that the cost will increase.
  • the size of the gap G can be adjusted only by managing the distance between the centers of the first hole 61 and the second hole 63 of the link member 41, and the link Since the member 41 can be manufactured by inexpensive press working, it is easy to reduce the cost.
  • the reverse input shutoff clutch of the present invention can also be applied to the structure of the third reference example.
  • the reverse input shutoff clutch of the present invention can be applied to various mechanical devices such as a variable compression ratio device, an electric door device, a power window device, a steering device, and a jack.
  • the number of engaging elements constituting the reverse input shutoff clutch of the present invention is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the materials of the input member, the output member, the pressed member, and the engaging element that constitute the reverse input shutoff clutch are not particularly limited.
  • these materials may be metals such as iron alloys, copper alloys, and aluminum alloys, as well as synthetic resins mixed with reinforcing fibers, if necessary.
  • the input member, the output member, the pressed member, and the engaging element may be made of the same material or different materials.
  • the input member, the output member, the pressed member, and the portion where the engaging element contacts each other are lubricated.
  • Agents can also be intervened.
  • at least one of the input member, the output member, the pressed member, and the engaging element may be made of oil-impregnated metal.

Landscapes

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Abstract

【課題】出力部材のロック状態を容易に解除することができる、逆入力遮断クラッチを提供する。 【解決手段】出力部材3に回転トルクを逆入力し、係合子5を弾性変形させることなく、1対の押圧面11を被押圧面10に押し付けた状態で、出力部材3の回転中心軸に直交する断面内において、以下の関係を満たすようにする。押圧面11と被押圧面10との接触部Cにおける接線Yと、出力側被係合面16に直交する第1垂線P1とのなす角度を、第1くさび角αとし、出力側係合部9と出力側被係合面16との当接部Xを通り、かつ、当接部Xと出力部材3の回転中心Oとを結ぶ直線に直交する第2垂線P2と、出力側被係合面16とのなす角度のうち鋭角側の角度を、第2くさび角βとした場合に、第2くさび角βを第1くさび角αよりも大きくする。

Description

逆入力遮断クラッチ
 本発明は、入力部材に入力される回転トルクは出力部材に伝達するのに対し、出力部材に逆入力される回転トルクは、完全に遮断して入力部材に伝達しないか、または、その一部のみを入力部材に伝達して残部を遮断する、逆入力遮断クラッチに関する。
 逆入力遮断クラッチは、駆動源などの入力側機構に接続される入力部材と、減速機構などの出力側機構に接続される出力部材を備えており、入力部材に入力される回転トルクは出力部材に伝達するのに対し、出力部材に逆入力される回転トルクは、完全に遮断して入力部材に伝達しないか、または、その一部のみを入力部材に伝達して残部を遮断する機能を有する。
 逆入力遮断クラッチは、出力部材に逆入力される回転トルクを遮断する機構の相違により、ロック式とフリー式に大別される。ロック式の逆入力遮断クラッチは、出力部材に回転トルクが逆入力された際に、出力部材の回転を防止または抑制する機構を備えている。一方、フリー式の逆入力遮断クラッチは、出力部材に回転トルクが逆入力された際に、出力部材を空転させる機構を備えている。ロック式の逆入力遮断クラッチとフリー式の逆入力遮断クラッチとのいずれを使用するかについては、逆入力遮断クラッチを組み込む装置の用途などによって適宜決定される。
 特開2014-77510号公報などには、ロック式の逆入力遮断クラッチが記載されている。特開2014-77510号公報に記載された逆入力遮断クラッチは、出力部材に回転トルクが逆入力された際に、内方部材と外方部材との間のくさび形空間に配置された転動体を、くさび形空間のうち径方向に関する幅の狭い側に移動させて、内方部材と外方部材との間で突っ張らせる(挟持する)ことにより、出力部材の回転を防止する機構を備えている。
特開2014-77510号公報
 特開2014-77510号公報に記載された逆入力遮断クラッチは、転動体と内方部材および外方部材との間のそれぞれのくさび角を、転動体の食い込みを防止する観点から適切に規制することは考慮されていない。このため、出力部材に回転トルクが逆入力された際に、転動体が内方部材および外方部材に食い込む可能性がある。したがって、出力部材が意図せずにロックする可能性があるだけでなく、出力部材のロック状態を解除するのに大きなトルクを要したり、出力部材のロック状態を解除できなくなったりする可能性もある。また、ロック状態を解除する際に、転動体が内方部材および外方部材に対して滑り接触するため、各部材の摩耗が進行しやすくなる。この結果、逆入力遮断クラッチの内部隙間が増大し、所期の機能を発揮できなくなる可能性がある。
 本発明の目的は、出力部材のロック状態を容易に解除することができる、逆入力遮断クラッチを提供することにある。
 本発明の一態様の逆入力遮断クラッチは、被押圧部材と、入力部材と、出力部材と、係合子とを備える。
 前記被押圧部材は、内周面に被押圧面を有する。
 前記入力部材は、前記被押圧面の径方向内側に配置された入力側係合部を有し、前記被押圧面と同軸に配置されている。
 前記出力部材は、前記被押圧面の径方向内側において前記入力側係合部よりも径方向内側に配置された出力側係合部を有し、前記被押圧面と同軸に配置されている。
 前記係合子は、前記被押圧面に対向し、かつ、周方向に離隔して配置された1対の押圧面と、前記入力側係合部と係合する入力側被係合部と、前記出力側係合部と係合する出力側被係合面とを有する。
 前記係合子は、前記入力部材に回転トルクが入力されると、前記入力側係合部と前記入力側被係合部との係合に基づいて、前記1対の押圧面を前記被押圧面から離隔させるように変位して、前記出力側被係合面を前記出力側係合部に係合させることにより、前記入力部材に入力された回転トルクを前記出力部材に伝達し、かつ、前記出力部材に回転トルクが逆入力されると、前記出力側係合部と前記出力側被係合面との係合に基づいて、前記1対の押圧面を前記被押圧面にそれぞれ押し付けるように変位して、前記1対の押圧面を前記被押圧面に摩擦係合させる。
 前記出力側被係合面は、平坦面により構成されている。
 前記出力部材に回転トルクを逆入力し、前記係合子を弾性変形させることなく、前記1対の押圧面を前記被押圧面に押し付けた状態で、前記出力部材の回転中心軸に直交する断面内において、前記押圧面と前記被押圧面との接触部における接線と、前記出力側被係合面に直交する第1垂線とのなす角度を、第1くさび角αとし、前記出力側係合部と前記出力側被係合面との当接部を通り、かつ、前記当接部と前記出力部材の回転中心とを結ぶ直線に直交する第2垂線と、前記出力側被係合面とのなす角度のうち鋭角側の角度を、第2くさび角βとした場合に、前記第2くさび角βが、前記第1くさび角αよりも大きい。
 本発明の一態様では、前記1対の押圧面のうちの第1の押圧面と前記被押圧面との接触部における第1接線と、前記第1垂線とのなす角度を、第1くさび角αとし、前記1対の押圧面のうちの第2の押圧面と前記被押圧面との接触部における第2接線と、前記第1垂線とのなす角度を、第1くさび角αとした場合に、第1くさび角αと第1くさび角αとを、互いに異ならせることができる。
 本発明の一態様では、前記第1くさび角αと前記第1くさび角αとを、互いに同じにすることもできる。
 本発明の一態様では、前記係合子は、係合子本体とリンク部材とを備えることができる。この場合、前記係合子本体は、前記1対の押圧面と、前記第1垂線の方向である第1方向に関して前記入力側係合部よりも前記被押圧面に近い側に配置された揺動支持部と、前記出力側被係合面とを有する。また、前記リンク部材は、前記揺動支持部に揺動可能に連結された第1の端部と、前記入力側被係合部が備えられた第2の端部とを有する。
 本発明の一態様では、前記係合子本体は、挿通孔を有することができる。この場合、前記入力側係合部は、前記挿通孔に挿入されている。また、前記入力側係合部と前記挿通孔の内面との間に、前記入力側係合部が前記係合子本体に対し前記入力部材の回転方向に関して変位することを可能にする隙間、および、前記係合子本体が前記入力側係合部に対し前記第1方向に変位することを可能にする隙間を存在する。
 本発明の一態様では、前記係合子本体は、前記被押圧面の軸方向に重畳して配置され、かつ、互いに結合された1対の本体プレートと、前記1対の本体プレートに軸方向両側部を支持された揺動支持軸とを備えることができる。
 この場合、前記出力側被係合面は、前記1対の本体プレートに備えられる。前記揺動支持部は、前記揺動支持軸により構成される。また、前記リンク部材は、前記1対の本体プレート同士の間に配置される。
 本発明の一態様では、前記係合子本体は、前記1対の本体プレート同士の間の、前記第1方向と前記被押圧面の軸方向とのそれぞれに直交する第2方向に関する両側部において、該1対の本体プレート同士の間に軸方向に挟持された1対の中間プレートをさらに備えることができる。
 この場合、前記揺動支持軸の軸方向両側部は、前記1対の本体プレートの、前記第2方向に関する中間部に支持されている。また、前記リンク部材は、前記1対の本体プレート同士の間の、前記第2方向に関する中間部に、揺動可能に配置されている。
 本発明の一態様では、前記1対の押圧面を、前記1対の本体プレートに備えることができる。
 本発明の一態様では、前記1対の押圧面のうちの一方の押圧面を、前記1対の本体プレートのうちの一方の本体プレートに備え、かつ、前記1対の押圧面のうちの他方の押圧面を、前記1対の本体プレートのうちの他方の本体プレートに備えることができる。
 本発明の一態様では、前記1対の押圧面を、前記1対の中間プレートに備えることができる。
 本発明の一態様では、それぞれが前記係合子からなる、1対の係合子を備えることができる。この場合、該1対の係合子は、前記出力側係合部を径方向両側から挟むように配置される。また、前記入力部材は、1対の前記入力側係合部を備える。
 本発明の一態様では、代替的に、前記係合子と、前記被押圧面に対向する押圧面の形状のみが、前記係合子と異なる別の係合子とからなる、1対の係合子を備えることができる。この場合、該1対の係合子は、前記出力側係合部を径方向両側から挟むように配置される。また、前記入力部材は、1対の前記入力側係合部を備える。
 本発明の一態様では、前記別の係合子の押圧面を、前記被押圧面の曲率半径よりもその曲率半径が小さい単一円筒面により構成することができる。
 本発明の逆入力遮断クラッチによれば、出力部材のロック状態を容易に解除することができる。
図1は、本発明の実施の形態の第1例の逆入力遮断クラッチの断面図である。 図2は、図1のa-a断面図である。 図3は、第1例の逆入力遮断クラッチを構成する入力部材の一部を示す斜視図である。 図4は、第1例の逆入力遮断クラッチを構成する出力部材の一部を示す斜視図である。 図5は、第1例の逆入力遮断クラッチに関して、入力部材に回転トルクが入力された状態を示す図である。 図6は、第1例の逆入力遮断クラッチに関して、出力部材に回転トルクが逆入力された状態を示す図である。 図7は、第1例にかかる逆入力遮断クラッチに関して、出力部材に回転トルクが逆入力された際に、出力部材から係合子に作用する力の関係を示す、図6の中央部の拡大図である。 図8は、第1例の逆入力遮断クラッチに関して、出力部材に回転トルクが逆入力された状態での、第1くさび角αおよび第2くさび角βを示す図である。 図9は、第1例の逆入力遮断クラッチを構成する係合子の弾性変形状態を示す模式図である。 図10は、第1例に関して、逆入力トルクの大きさと、第1くさび角αおよび第2くさび角βの大きさとの関係を示すグラフである。 図11は、係合子の変形例を示す、図9に相当する図である。 図12は、本発明の実施の形態の第2例の逆入力遮断クラッチを示す、図8に相当する図である。 図13は、本発明の実施の形態の第3例の逆入力遮断クラッチを示す、図8に相当する図である。 図14は、本発明の実施の形態の第4例の逆入力遮断クラッチの斜視図である。 図15は、第4例の逆入力遮断クラッチを、軸方向に関して図14の右方から見た図である。 図16は、図15のb-b断面図である。 図17は、第4例の逆入力遮断クラッチの分解斜視図である。 図18は、図16に示した逆入力遮断クラッチから、入力部材、入力側ハウジング素子、および入力側軸受を取り除き、かつ、出力部材に回転トルクが逆入力されていない中立状態で、図16の右方から見た図である。 図19は、入力部材に回転トルクが入力された状態で示す、図18と同様の図である。 図20は、出力部材に回転トルクが逆入力された状態で示す、図18と同様の図である。 図21は、図16に示した逆入力遮断クラッチから、出力部材、出力側ハウジング素子の左側端部、出力側軸受、左側の本体プレート、ボルトおよびナットを取り除いて、図16の左方から見た図である。 図22は、図21のc-c断面図である。 図23は、図21の上半部の左右方向中央部の拡大図である。 図24は、図21の上半部から、中間プレートおよびリンク部材を取り除いた図である。 図25は、図24のd-d断面図である。 図26は、第4例の逆入力遮断クラッチを構成する、1対の係合子および付勢部材の斜視図である。 図27は、第4例の逆入力遮断クラッチを構成する、1対の係合子および付勢部材を、軸方向に関して出力部材側から見た図である。 図28は、図27のf1-f2断面図である。 図29は、図27のf1-O-f3断面図である。 図30は、第4例の逆入力遮断クラッチを構成する、1対の係合子の分解斜視図である。 図31は、第4例の逆入力遮断クラッチを構成する、1対の係合子を構成する中間プレートと付勢部材の斜視図である。 図32(A)(a)は、第4例の構造に関して、入力部材に回転トルクが入力される前の状態で示す、係合子と入力側係合部との係合部を示す図であり、図32(A)(b)は、図32(A)(a)に示した状態から入力部材に回転トルクが入力された後の状態を示す図であり、図32(B)(a)は、参考例の構造に関して、入力部材に回転トルクが入力される前の状態で示す、係合子と入力側係合部との係合部を示す図であり、図32(B)(b)は、図32(B)(a)に示した状態から入力部材に回転トルクが入力された後の状態を示す図である。 図33(A)および図33(B)は、第4例の逆入力遮断クラッチに関して、出力側係合部と出力側被係合部とが係合する前後の状態を示す図である。 図34は、第4例の逆入力遮断クラッチに関して、出力部材に回転トルクが逆入力された状態での、第1くさび角αおよび第2くさび角βを示す図である。 図35は、第1の参考例の逆入力遮断クラッチを構成する、1対の係合子および付勢部材の斜視図である。 図36は、第2の参考例の逆入力遮断クラッチを、軸方向に関して入力部材側から見た図である。 図37は、図36のg-g断面図である。 図38は、本発明を適用可能な別構造の第1例の逆入力遮断クラッチの示す、分解斜視図である。 図39は、本発明を適用可能な別構造の第2例の逆入力遮断クラッチから、入力部材、1対の係合子および1対の付勢部材を取り出して示す、斜視図である。
 [第1例]
 本発明の実施の形態の第1例について、図1~図10を用いて説明する。
 以下の説明において、軸方向、径方向および周方向とは、特に断らない限り、逆入力遮断クラッチ1の軸方向、径方向および周方向をいう。本例において、逆入力遮断クラッチ1の軸方向、径方向および周方向は、入力部材2の軸方向、径方向および周方向と一致し、かつ、出力部材3の軸方向、径方向および周方向と一致する。
 [逆入力遮断クラッチ1の構造説明]
 本例の逆入力遮断クラッチ1は、ロック式の逆入力遮断クラッチであり、入力部材2と、出力部材3と、被押圧部材4と、係合子5とを備える。逆入力遮断クラッチ1は、入力部材2に入力される回転トルクを出力部材3に伝達するのに対し、出力部材3に逆入力される回転トルクを完全に遮断して入力部材2に伝達しないか、または、一部のみを入力部材2に伝達して残部を遮断する、逆入力遮断機能を有する。
 入力部材2は、電動モータなどの入力側機構に接続され、回転トルクが入力される。入力部材2は、回転中心軸と、該回転中心軸から径方向に外れた位置に配置された、入力側係合部7とを備える。本例では、入力部材2は、図3に示すように、軸方向一方側(図1および図3の右側)の小径部と軸方向他方側(図1および図3の左側)の大径部とからなる段付円柱形状を有する入力軸部6と、入力軸部6の大径部の先端面の径方向反対側2箇所位置から軸方向に突出するように形成された、1対の入力側係合部7とを備える。入力軸部6は、小径部が、前記入力側機構の出力部にトルク伝達可能に接続されるか、または、前記入力側機構の出力部と一体に形成されている。それぞれの入力側係合部7は、略楕円柱形状を有しており、入力部材2の径方向に離隔して配置されている。入力側係合部7は、入力軸部6の大径部外周面と同じ円筒面上に存在する径方向外側面と、1対の入力側係合部7の離隔方向に対して直角な平坦面である径方向内側面とを有する。
 出力部材3は、減速機構などの出力側機構に接続され、回転トルクを出力する。出力部材3は、入力部材2の回転中心軸と同軸の回転中心軸と、該回転中心軸上に配置された出力側係合部9とを備える。本例では、出力部材3は、図4に示すように、円柱形状を有する出力軸部8と、出力軸部8の先端面中央部から軸方向に突出するように形成された出力側係合部9とを備える。出力軸部8は、基端部が、前記出力側機構の入力部にトルク伝達可能に接続されるか、または、前記出力側機構の入力部と一体に形成されている。出力側係合部9は、カム機能を有する。すなわち、出力部材3の回転中心軸から出力側係合部9の外周面までの距離は、周方向に関して一定でない。本例では、出力側係合部9は、略矩形柱形状を有する。具体的には、出力側係合部9の外周面は、長手方向(図2の左右方向)に関して互いに平行な1対の第1の平坦面と、短手方向(図2の上下方向)に関して互いに平行な1対の第2の平坦面と、第1の平坦面と第2の平坦面とを接続する部分円筒面とからなる。出力側係合部9は、1対の入力側係合部7の径方向内側面同士の間に配置される。
 被押圧部材4は、ハウジングなどの図示しない他の部材に固定されて、回転が拘束されている。被押圧部材4は、入力部材2の回転中心軸と同軸の中心軸を有し、かつ、該中心軸を中心とする内周面に、円筒面状の凹面である被押圧面10を有する。被押圧部材4は、入力部材2および出力部材3よりも径方向外側に配置されている。具体的には、逆入力遮断クラッチ1の組立状態において、1対の入力側係合部7および出力側係合部9が、被押圧面10の径方向内側に配置される。
 本例では、係合子5は、1対の係合子5により構成される。それぞれの係合子5は、略半円形板形状を有しており、被押圧部材4の径方向内側に配置されている。また、それぞれの係合子5は、互いに同じ形状を有しており、かつ、幅方向中央部を通る中心線に関して対称形状を有している。それぞれの係合子5は、被押圧面10に対向する1対の押圧面11と、入力側係合部7と係合する入力側被係合部12と、出力側係合部9と係合する出力側被係合部13とを備えている。係合子5の外周面は、凸面状の径方向外側面と、略平面状の径方向内側面から構成されている。それぞれの押圧面11は、係合子5の径方向外側面に、周方向に離隔して配置されている。係合子5の径方向内側面の幅方向両側部は、平坦面状の突き合わせ面14により構成されている。出力側被係合部13は、係合子5の径方向内側面の幅方向中間部に配置されている。なお、係合子5に関して径方向とは、突き合わせ面14に対して直交する、図2に矢印Aで示す方向をいう。係合子5に関して幅方向とは、突き合わせ面14と平行な、図2に矢印Bで示す方向をいう。また、本例では、係合子5に関する径方向が、係合子5の被押圧面10に対する遠近動方向であって、第1方向に相当する。係合子5の幅方向が、第1方向と被押圧面10の軸方向とのそれぞれに直交する第2方向に相当する。
 本例では、1対の係合子5は、それぞれの径方向内側面により、出力側係合部9を径方向両側から挟むように配置されている。換言すれば、1対の係合子5は、それぞれの径方向外側面が反対側を向き、それぞれの径方向内側面が対向した状態で、被押圧部材4の径方向内側に配置されている。このように1対の係合子5を被押圧部材4の径方向内側に配置した状態で、被押圧面10と押圧面11との間部分および突き合わせ面14同士の間部分の少なくとも一方に隙間が存在するように、被押圧部材4の内径寸法および係合子5の径方向寸法が規制されている。
 1対の押圧面11は、出力部材3のロック状態または半ロック状態で、被押圧面10に対して押し付けられる部分であり、係合子5の径方向外側面の周方向両側部に、周方向に離隔して配置されている。それぞれの押圧面11は、被押圧面10の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円筒面状の凸面である。係合子5の径方向外側面の周方向中間部には、被押圧面10に対して接触することのない、非接触面15が配置されている。本例では、非接触面15を、被押圧面10の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円筒面としている。本例では、出力部材3に回転トルクが逆入力された際に、くさび効果によって、1対の被押圧面10と押圧面11との摩擦係合力を大きくすることができる。
 入力側被係合部12は、係合子5の径方向中間部を軸方向に貫通し、かつ、係合子5の幅方向に伸長する、略弓形の長孔である。入力側被係合部12の内面のうち、径方向内側に位置する部分は、径方向に直交する平坦面である。入力側被係合部12は、入力側係合部7を緩く挿入できる大きさを有する。具体的には、入力側被係合部12の内側に入力側係合部7を挿入した際に、入力側係合部7と入力側被係合部12の内面との間に、係合子5の幅方向に関する隙間および係合子5の径方向に関する隙間が存在する。このため、入力側係合部7は、入力側被係合部12の内側に、被押圧面10に対する遠近移動(変位)を可能に、かつ、入力部材2の回転方向に関する相対移動を可能に係合している。
 出力側被係合部13は、係合子5の径方向内側面の幅方向中間部に、係合子5の径方向外方に凹むように形成された、略矩形の凹部である。出力側被係合部13は、出力側係合部9の短手方向の半部を、その内側に緩く配置できる大きさおよび形状を有する。具体的には、出力側被係合部13は、出力側係合部9の長手方向に関する寸法よりも少しだけ大きい開口幅を有し、かつ、出力側係合部9の短手方向に関する寸法の1/2よりも少しだけ小さい径方向深さを有する。出力側被係合部13の底面には、突き合わせ面14と平行な平坦面状の出力側被係合面16が形成されている。
 係合子5の径方向内側面の幅方向両側部にそれぞれ配置された突き合わせ面14には、ガイド凹部17をそれぞれ設けている。ガイド凹部17は、突き合わせ面14の幅方向中間部に、係合子5の径方向外方に凹むように形成された略矩形の凹部である。本例では、1対の係合子5のそれぞれの突き合わせ面14を互いに対向させた状態で、同一直線上に配置された1対の係合子5のそれぞれのガイド凹部17同士の組合せのそれぞれの内側に、コイル状のばね18を掛け渡している。すなわち、係合子5同士の間に1対のばね18を配置し、1対のばね18の弾力により、それぞれの係合子5を被押圧面10に向けて付勢している。このような構成を有する本例では、係合子5同士の姿勢を同期させるとともに、それぞれの係合子5の姿勢を安定させることが可能であり、それぞれの係合子5の径方向に関する遠近移動を正確に行わせることが可能になる。また、後述するように、入力部材2に回転トルクが入力された場合を除き、それぞれの係合子5の押圧面11を被押圧面10に対して押し付けておくことができる。
 本例の逆入力遮断クラッチ1は、組立状態おいて、軸方向一方側に配置した入力部材2の1対の入力側係合部7を、1対の係合子5のそれぞれの入力側被係合部12に軸方向に挿入し、かつ、軸方向他方側に配置した出力部材3の出力側係合部9を、1対の出力側被係合部13同士の間に軸方向に挿入している。すなわち、1対の係合子5は、それぞれの出力側被係合面16により、出力側係合部9を径方向外側から挟むように配置されている。本例では、入力側係合部7の軸方向寸法、出力側係合部9の軸方向寸法、被押圧部材4の軸方向寸法、および、係合子5の軸方向寸法をそれぞれほぼ同じとしている。
 [逆入力遮断クラッチ1の動作説明]
 本例の逆入力遮断クラッチ1の動作について説明する。
 まず、入力部材2に入力側機構から回転トルクが入力された場合を説明する。逆入力遮断クラッチ1は、入力部材2に回転トルクが入力されると、入力部材2の回転方向に関係なく、それぞれの係合子5が、被押圧面10から離れる方向に移動(変位)する。そして、入力部材2に入力された回転トルクが、1対の係合子5を介して、出力部材3に伝達される。
 具体的には、入力部材2に回転トルクが入力されると、図5に示すように、入力側被係合部12の内側で、入力側係合部7が入力部材2の回転方向(図5の例では時計方向)に回転する。そして、入力側係合部7の径方向内側面が、入力側被係合部12の内面のうち、径方向内側に位置する部分を径方向内方に向けて押圧する。すると、それぞれの係合子5が、1対のばね18を弾性的に収縮させて、被押圧面10から離れる方向に移動する。換言すれば、それぞれの係合子5が、入力部材2との係合に基づき、互いに近づく方向である径方向内方に移動する。すなわち、図5の上側に位置する係合子5が下方に移動し、図5の下側に位置する係合子5が上方に移動する。そして、それぞれの係合子5の出力側被係合面16が、出力部材3の出力側係合部9の短手方向両側面に面接触する。この結果、入力部材2に入力された回転トルクが、1対の係合子5を介して、出力部材3に伝達される。
 次に、出力部材3に出力側機構から回転トルクが逆入力された場合を説明する。逆入力遮断クラッチ1は、出力部材3に回転トルクが逆入力されると、出力部材3の回転方向に関係なく、それぞれの係合子5が、被押圧面10に近づく方向に移動する。そして、出力部材3に逆入力された回転トルクが完全に遮断されて入力部材2に伝達されないか、または、出力部材3に逆入力された回転トルクの一部のみが入力部材2に伝達され残部が遮断される。
 具体的には、出力部材3に回転トルクが逆入力されると、図6に示すように、出力側係合部9が、1対の出力側被係合部13同士の内側で、出力部材3の回転方向(図6の例では時計方向)に回転する。そして、出力側係合部9の角部が、出力側被係合面16を径方向外方に向けて押圧する。すると、それぞれの係合子5が、被押圧面10に近づく方向に移動する。換言すれば、それぞれの係合子5が、出力部材3との係合に基づき、互いに離れる方向である径方向外方に移動する。すなわち、図6の上側に位置する係合子5が上方に移動し、図6の下側に位置する係合子5が下方に移動する。そして、それぞれの係合子5の押圧面11が、被押圧面10に対して押し付けられる。この際、それぞれの係合子5の周方向に離隔した1対の押圧面11が被押圧面10に摩擦係合する。この結果、出力部材3に逆入力された回転トルクが完全に遮断されて入力部材2に伝達されないか、または、出力部材3に逆入力された回転トルクの一部のみが入力部材2に伝達され残部が遮断される。出力部材3に逆入力された回転トルクを完全に遮断して入力部材2に伝達されないようにするには、押圧面11が被押圧面10に対して摺動(相対回転)しないように、1対の係合子5を出力側係合部9と被押圧部材4との間で突っ張らせ(挟持させ)、出力部材3をロックする。これに対し、出力部材3に逆入力された回転トルクのうちの一部のみが入力部材2に伝達され残部が遮断されるようにするには、押圧面11が被押圧面10に対して摺動するように、1対の係合子5を出力側係合部9と被押圧部材4との間で突っ張らせ(挟持させ)、出力部材3を半ロックする。
 また、出力部材3がロックした状態または半ロックした状態で、入力部材2に回転トルクが入力されると、出力部材3のロックまたは半ロックが解除される。つまり、係合子5は径方向内方に移動し、入力部材2から出力部材3に回転トルクが伝達される。
 なお、本例の逆入力遮断クラッチ1では、以上の動作が可能となるように、各構成部材間の隙間の大きさが調整されている。特に、それぞれの係合子5の1対の押圧面11が被押圧面10に接触した位置関係において、入力側係合部7の径方向内側面と入力側被係合部12の内面との間に、出力側係合部9の角部が出力側被係合面16を押圧することに基づいて押圧面11を被押圧面10に向けてさらに押し付けることを許容する隙間が存在するようにしている。これにより、出力部材3に回転トルクが逆入力された場合に、係合子5が径方向外側に移動するのを入力側係合部7によって阻止されることのないようにし、かつ、押圧面11が被押圧面10に接触した後も、押圧面11と被押圧面10との接触部に作用する面圧が、出力部材3に逆入力された回転トルクの大きさに応じて変化するようにすることで、出力部材3のロックまたは半ロックが適正に行われるようにしている。
 出力部材3に回転トルクが逆入力された場合に、出力部材3がロックまたは半ロックする原理および条件について、図6に図7および図8を加えて、より具体的に説明する。
 出力部材3に回転トルクが逆入力されることで、出力側係合部9の角部が出力側被係合面16に当接すると、図7に示すように、出力部材3の回転中心軸に直交する断面内において、出力側係合部9の角部と出力側被係合面16との当接部Xには、当接部Xを通り、かつ、当接部Xと出力部材3の回転中心Oとを結ぶ直線に直交する第2垂線Pの方向に、接線力Ftが作用する。ここで、接線力Ftの作用線の方向である第2垂線Pと出力側被係合面16とのなす角度のうち、鋭角側の角度を第2くさび角(摩擦角)βとし、出力側係合部9と出力側被係合面16との間の摩擦係数をμとすると、接線力Ftは、出力側被係合面16に直交する方向の法線力Fcと、出力側被係合面16と平行な方向の摩擦力μFcとの力の釣り合いから、次の(1)式により表すことができる。
 Ft=Fc・sinβ+μFc・cosβ ・・・(1)
 このため、法線力Fcは、接線力Ftを用いて、次の(2)式により表される。
 Fc=Ft/(sinβ+μ・cosβ) ・・・(2)
 この法線力Fcが、出力側係合部9が係合子5を径方向外方に向けて押す力に相当し、くさび作用により、第2くさび角βが小さくなるほど大きくなる。
 また、出力側係合部9の角部が出力側被係合面16に当接した際に、出力部材3から係合子5に伝達されるトルクTの大きさは、出力部材3の回転中心Oから当接部Xまでの距離をrとすると、次の(3)式で表される。
 T=rFt ・・・(3)
 一方、出力側係合部9により、法線力Fcの大きさの力で径方向外方に押された係合子5は、図8に示すように、1対の押圧面11を被押圧面10に押し付けるため、それぞれの押圧面11は、被押圧面10を法線力Fcの1/2の大きさの力で押すことになる。ここで、押圧面11と被押圧面10との接触部Cにおける接線Yと、出力側被係合面16に直交する第1垂線Pとのなす角度を第1くさび角αとし、押圧面11と被押圧面10との間の摩擦係数をμ´とした場合、接触部Cに作用する法線力Fcの1/2の大きさの力(Fc/2)は、接触部Cの法線方向の力である法線力Fnと、接触部Cの接線方向の力である摩擦力μ´Fnとの力の釣り合いから、次の式(4)により表すことができる。
 Fc/2=Fn・sinα+μ´Fn・cosα・・・(4)
 このため、法線力Fnは、法線力Fcを用いて、次の(5)式により表される。
 Fn=Fc/2(sinα+μ´・cosα)・・・(5)
 この法線力Fnが、押圧面11が被押圧面10を接触部Cの法線方向に押す力に相当し、くさび作用により、第1くさび角αが小さくなるほど大きくなる。
 本例では、係合子5は線対称形状を有するため、2つの接触部Cにおけるそれぞれの接線Yと第1垂線Pとのなす角度である、2つの第1くさび角αの大きさは互いに等しい。
 また、摩擦力μ´Fnは、次の式(6)により表すことができる。
 μ´Fn=μ´Fc/2(sinα+μ´・cosα)・・・(6)
 このため、出力部材3の回転中心Oから接触部Cまでの距離をRとすると、係合子5に作用するブレーキトルクT´の大きさは、次の(7)式で表される。
 T´=Rμ´Fc/(sinα+μ´・cosα) ・・・(7)
 したがって、より大きなブレーキ力を得るには、摩擦係数μ´、距離R、法線力Fcを大きくすればよく、また、第1くさび角αを小さくすればよいことが分かる。
 出力部材3を完全にロックするには、伝達トルクTとブレーキトルクT´とが、次の(8)式の関係を満たす必要がある。
 T<T´ ・・・(8)
 また、上記(8)式に上記(1)~(7)式を代入すると次の(9)式が得られる。
 μ´R/(sinα+μ´・cosα)(sinβ+μ・cosβ)>r ・・(9)
 上記(9)式からは、押圧面11と被押圧面10との間の摩擦係数μ´を大きくすれば、距離Rを小さくしても、出力部材3を完全にロックさせられることが分かる。また、出力部材3の回転中心Oから当接部Xまでの距離rと、出力部材3の回転中心Oから接触部Cまでの距離Rと、第1くさび角αおよび第2くさび角βを適切に設定することで、出力部材3をロックさせられることが分かる。
 これに対し、出力部材3を半ロックして、出力部材3に逆入力された回転トルクの一部のみが入力部材2に伝達され残部が遮断されるようにするためには、伝達トルクTとブレーキトルクT´とが、次の(10)式の関係を満たす必要がある。
 T>T´ ・・・(10)
 したがって、出力側係合部9と出力側被係合面16との間の摩擦係数μ、押圧面11と被押圧面10との間の摩擦係数μ´、回転中心Oから当接部Xまでの距離r、回転中心Oから接触部Cまでの距離R、第1くさび角αおよび第2くさび角βをそれぞれ適切に設定することで、出力部材3を半ロックさせることができる。
 本例では、押圧面11と被押圧面10との間で食い込みが発生することを防止するとともに、出力側係合部9と出力側被係合面16との間で食い込みが発生することを防止するために、第1くさび角αと第2くさび角βとの大小関係を規制している。具体的には、係合子5に弾性変形が生じる以前の状態で、第2くさび角βを第1くさび角αよりも大きく設定している(β>α)。この理由について、以下説明する。
 まず、第1くさび角αおよび第2くさび角βの大きさと、食い込みの発生しやすさとの関係を説明する。
 第1くさび角αが小さくなるということは、より先細になった楔状空間に係合子5を押し込むことを意味するため、第1くさび角αを小さくすると、押圧面11と被押圧面10との接触部Cに作用する法線力Fnは大きくなる。このため、第1くさび角αが小さくなるほど、被押圧面10と押圧面11との間に食い込みが発生しやすくなる。また、第2くさび角βについても、その角度を小さくすると、出力側係合部9と出力側被係合面16との当接部Xに作用する法線力Fcが大きくなる。このため、第2くさび角βが小さくなるほど、出力側係合部9と出力側被係合面16との間に食い込みが発生しやすくなる。したがって、押圧面11と被押圧面10との間、および、出力側係合部9と出力側被係合面16との間で、それぞれ食い込みが発生することを防止するためには、第1くさび角αおよび第2くさび角βが、それぞれ小さくなり過ぎないようにすることが重要になる。
 また、出力部材3から逆入力される回転トルクが大きくなると、係合子5には弾性変形が生じる。このような係合子5の弾性変形が、第1くさび角αおよび第2くさび角βに与える影響について説明する。
 出力部材3から逆入力される回転トルクが大きくなり、出力側係合部9から出力側被係合面16に作用する法線力Fcが大きくなると、図9に示すように、係合子5は、径方向外側面の曲率を大きくするとともに、出力側被係合面16を凹状に湾曲させるように、弓形に弾性変形する。このため、係合子5が弾性変形すると、被押圧面10に対する1対の押圧面11の接触位置が、周方向に関して中央側に近づく。したがって、係合子5に弾性変形が生じると、第1くさび角αは大きくなる傾向になる。このため、出力部材3から逆入力される回転トルクが大きくなり、係合子5に弾性変形が生じると、第1くさび角αは大きくなり、押圧面11と被押圧面10との間に食い込みが発生しにくくなる。また、第1くさび角αは、係合子5の弾性変形量(逆入力される回転トルクの大きさ)に比例して大きくなる。
 これに対し、出力部材3から逆入力される回転トルクが大きくなり、係合子5に弾性変形が生じると、出力側係合部9と出力側被係合面16との当接部が、幅方向に関して中央側に移動するので、第2くさび角βは小さくなる傾向になる。このため、出力部材3から逆入力される回転トルクが大きくなり、係合子5に弾性変形が生じると、第2くさび角βは小さくなり、出力側係合部9と出力側被係合面16との間に食い込みが発生しやすくなる。また、第2くさび角βは、係合子5の弾性変形量(逆入力される回転トルクの大きさ)に反比例して小さくなる。
 出力部材3から逆入力される回転トルクの大きさと、第1くさび角αおよび第2くさび角βの大きさとの関係をグラフに表すと、図10に示すようになる。
 本例では、無負荷時などの、係合子5に弾性変形が生じていない状態で、第2くさび角βを、第1くさび角αよりも大きくしている。これにより、出力部材3から逆入力される回転トルクが大きくなり、係合子5に弾性変形がある程度生じた場合にも、第2くさび角βが第1くさび角αよりも大きい状態が維持されるようにしている。このため、第2くさび角βが、係合子5の弾性変形に伴って、小さくなり過ぎることを防止できる。また、出力部材3に逆入力された回転トルクを遮断した状態から、入力部材2から出力部材3へと回転トルクを伝達する状態へと移行する際、係合子5を径方向内方へと移動させる必要があるが、第2くさび角βが小さ過ぎると、係合子5を径方向内方へと移動させにくくなり、回転トルクを遮断した状態から回転トルクを伝達する状態へと移行することが困難になる可能性がある。本例では、第2くさび角βを第1くさび角αよりも大きくしているため(β>α)、第2くさび角βが小さくなり過ぎるのを防止でき、回転トルクを遮断した状態から回転トルクを伝達する状態への移行をスムーズに行うことが可能である。
 また、係合子5に弾性変形が生じていない状態での第1くさび角αの大きさを、押圧面11と被押圧面10との間の摩擦係数μ´に応じて、押圧面11と被押圧面10との間に食い込みを発生させずに済む大きさに規制している。つまり、押圧面11と被押圧面10との間には、係合子5に弾性変形が生じていない状態で、最も食い込みが発生しやすいため、この状態での第1くさび角αの大きさを適切に規制する(ある程度大きく確保する)ことで、押圧面11と被押圧面10との間に食い込みが発生することを防止できる。
 さらに、係合子5に弾性変形が生じていない状態での第2くさび角βの大きさを、出力側係合部9と出力側被係合面16との間の摩擦係数μに応じて、係合子5に弾性変形が生じた場合にも、出力側係合部9と出力側被係合面16との間に食い込みを発生させずに済む大きさに規制している。つまり、出力側係合部9と出力側被係合面16との間には、係合子5の弾性変形量が大きくなるほど、食い込みが発生しやすくなるため、係合子5に弾性変形が生じた場合にも食い込みの発生を防止できるように、係合子5に弾性変形が生じていない状態での第2くさび角βの大きさを適切に規制しておく(ある程度大きく確保する)。
 たとえば、出力部材3から逆入力される回転トルクの大きさが設計上最大になった状態で、第1くさび角αと第2くさび角βとが互いに等しくなる、または、第2くさび角βが第1くさび角αよりも大きい値になるように、係合子5に弾性変形が生じていない状態での、第1くさび角αおよび第2くさび角βの大きさを規制しておけば、すべての使用状態において、第2くさび角βが第1くさび角αよりも小さくなることを防止できる。
 以上の構成を有し、上述のように動作する本例の逆入力遮断クラッチ1によれば、軸方向寸法を短くでき、かつ、部品点数を抑えられる。
 本例の逆入力遮断クラッチ1は、入力部材2および出力部材3のそれぞれの回転を、係合子5の径方向移動に変換する。そして、このように入力部材2および出力部材3の回転を係合子5の径方向移動に変換することで、係合子5を、係合子5の径方向内側に位置する出力部材3に係合させたり、あるいは、係合子5を、係合子5の径方向外側に位置する被押圧部材4に押し付けたりするようにしている。このように、本例の逆入力遮断クラッチ1は、入力部材2および出力部材3のそれぞれの回転によって制御される係合子5の径方向移動に基づき、入力部材2から出力部材3に回転トルクが伝達可能になる状態と、出力部材3の回転が防止または抑制される出力部材3のロック状態または半ロック状態とを切り替えることができるため、逆入力遮断クラッチ1の装置全体の軸方向寸法を短くできる。
 しかも、係合子5に、入力部材2に入力された回転トルクを出力部材3に伝達する機能と、出力部材3をロックまたは半ロックする機能との両方の機能を持たせている。このため、逆入力遮断クラッチ1の部品点数を抑えることができ、かつ、両機能をそれぞれ別の部材に持たせる場合に比べて、動作を安定させることができる。たとえば、回転トルクを伝達する機能とロックまたは半ロックする機能とを別の部材に持たせる場合、ロック解除または半ロック解除のタイミングと、回転トルクの伝達開始のタイミングとがずれる可能性がある。この場合、ロック解除または半ロック解除から回転トルクの伝達開始までの間に、出力部材に回転トルクが逆入力されると、出力部材が再びロックまたは半ロックされてしまう。本例では、係合子5に、回転トルクを出力部材3に伝達する機能と、出力部材3をロックまたは半ロックする機能との両方の機能を持たせているため、このような不都合が生じることを防止できる。
 本例の逆入力遮断クラッチ1によれば、出力部材3のロック状態を容易に解除することができる。
 すなわち、本例では、係合子5に弾性変形が生じていない状態で、逆入力される回転トルクの大きさに反比例して小さくなる第2くさび角βを、逆入力される回転トルクの大きさに比例して大きくなる第1くさび角αよりも大きくしている。このため、出力部材3から逆入力される回転トルクが大きくなり、係合子5に弾性変形が生じた場合にも、第2くさび角βが小さくなり過ぎることを防止できる。したがって、出力側係合部9と出力側被係合面16との間に食い込みが発生することを防止できる。また、押圧面11と被押圧面10との間には、係合子5に弾性変形が生じていない状態で最も食い込みが発生しやすいため、係合子5に弾性変形が生じていない状態での第1くさび角αの大きさを摩擦係数μ´との関係で適切に規制しておくことで、押圧面11と被押圧面10との間に食い込みが発生することを防止できる。このため、本例の逆入力遮断クラッチ1によれば、出力部材3のロック状態で入力部材2に回転トルクが入力されると、出力部材3のロック状態を容易に解除することができる。したがって、出力部材3のロック状態を解除するのに、大きな回転トルクを要したり、ロック状態を解除できなくなったりするといった不都合が生じることを防止できる。
 また、入力部材2から係合子5に作用する力の向きと、出力部材3から係合子5に作用する力の向きとを逆向きにしているため、両方の力の大小関係を規制することで、係合子5の移動方向を制御できる。このため、出力部材3がロックまたは半ロックされた状態と、出力部材3のロックまたは半ロックが解除された状態との切り替え動作を安定して行う面から有利になる。また、出力部材3のロックまたは半ロックを解除する際に、係合子5を被押圧部材4または出力部材3に対して滑り接触させる必要がないため、出力部材3、被押圧部材4、および係合子5の摩耗を抑えることができる。したがって、逆入力遮断クラッチ1の内部隙間の増加を防止できる。
 本例の逆入力遮断クラッチ1は、入力部材2に、たとえば入力側機構としてモータを接続した場合に、出力部材3に接続した出力側機構を高効率で駆動できるだけでなく、逆入力遮断機能により、モータに通電することなく、出力側機構の回転位相を保持することができる。このため、高効率でありながら低消費電力のアクチュエータを実現することができる。
 なお、本発明を実施する場合に、図11に示す変形例のように、係合子5の出力側被係合面16aの形状を、係合子5に弾性変形が生じる以前の状態で、二点鎖線で示したような、出力側係合部9(図2など参照)側に向けて突出した凸形状としておき、係合子5に弾性変形が生じた状態で、実線で示したような直線状に変形させる構成を採用することもできる。このような変形例の構成を採用すれば、第2くさび角βが、係合子5の弾性変形に伴って小さくなることを有効に防止できる。
 [第2例]
 本発明の実施の形態の第2例について、図12を用いて説明する。
 本例は、第1例(図1~図10参照)の変形例である。本例の逆入力遮断クラッチ1aでは、1対の係合子5aのそれぞれの係合子5aは互いに同形状であるが、それぞれの係合子5aは、出力部材3の回転中心軸に直交する断面内において、幅方向中央部を通る中心線に関して非対称形状を有している。具体的には、係合子5aの径方向外側面のみの形状が、中心線に関して非対称になっている。本例では、1対の係合子5aを、被押圧部材4の内側に回転対称となるように配置している。
 係合子5aの径方向外側面は、第1の押圧面11aおよび第2の押圧面11bと、非接触面15aとを有している。第1の押圧面11aおよび第2の押圧面11bは、係合子5aの径方向外側面の周方向両側部に、周方向に離隔して配置されている。第1の押圧面11aおよび第2の押圧面11bのそれぞれは、被押圧面10の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する円筒面状の凸面であるが、第1の押圧面11aの曲率半径と第2の押圧面11bの曲率半径とは、互いに異なっている。図示の例では、幅方向片側(図12の左側)に配置された第1の押圧面11aの曲率半径が、幅方向他側(図12の右側)に配置された第2の押圧面11bの曲率半径よりも大きい。非接触面15aは、係合子5aの径方向外側面の周方向中間部に配置されており、平坦面である。また、非接触面15aは、第1の押圧面11aと第2の押圧面11bとを周方向になめらかに接続している。
 本例では、係合子5aの径方向外側面の形状を中心線に関して非対称としているため、出力部材3に回転トルクが逆入力されて、第1の押圧面11aおよび第2の押圧面11bが、被押圧面10に対して押し付けられた状態で、第1の押圧面11aと被押圧面10との接触部Cにおける第1接線Yと、第1垂線Pとのなす角度である第1くさび角αと、第2の押圧面11bと被押圧面10との接触部Cにおける第2接線Yと、第1垂線Pとのなす角度である第1くさび角αとが、互いに異なる。図示の例では、第1くさび角αが第1くさび角αよりも大きくなっている。また、係合子5aに弾性変形が生じていない状態での第2くさび角βを、2つの第1くさび角α、αのいずれよりも大きく設定している。
 本例では、第1くさび角α、α同士の大きさが互いに異なるため、第1の押圧面11aと被押圧面10との接触部Cで生じるブレーキトルクと、第2の押圧面11bと被押圧面10との接触部Cで生じるブレーキトルクとが、互いに異なる大きさになる。したがって、第1くさび角α、αの大きさ(押圧面11a、11bの曲率半径の大きさ)を調整することで、出力部材3(出力側係合部9)などのその他の部材の形状を変更しなくても、係合子5aに作用するブレーキトルクの大きさ(合計値)を調整することが可能になる。これにより、設計変更のコストを十分に抑えつつ、逆入力トルクの遮断割合(逆効率)を調整することが可能になる。その他の構成および作用は、第1例と同じである。
 [第3例]
 本発明の実施の形態の第3例について、図13を用いて説明する。
 本例は、第2例(図12参照)の変形例である。すなわち、本例の逆入力遮断クラッチ1bでは、第2例で使用した係合子5aを1つだけ使用し、もう1つの係合子として、被押圧面10に対向する押圧面11cの形状のみが異なる、すなわち、径方向外側面の全体に、被押圧面10の曲率半径よりもわずかに小さな曲率半径を有する単一円筒面状の押圧面11cを備えた別の係合子5bを使用している。係合子5bの押圧面11c以外の形状および他の部材との係合状態などについては、係合子5aと同じである。
 本例では、出力部材3に回転トルクが逆入力された際に、一方の係合子5aに関しては、くさび効果が得られ、大きなブレーキトルクを発生させられるのに対し、残りの係合子5bに関しては、くさび効果が得られないため、係合子5aに比べて、発生するブレーキトルクが小さくなる。このため、第2例に比べて、逆入力トルクの遮断割合(逆効率)が低くなる。したがって、本例の逆入力遮断クラッチ1bは、出力部材3に逆入力された回転トルクを完全に遮断する用途よりも、回転トルクの一部を遮断する用途に好ましく使用することができる。なお、代替的に、出力部材3に逆入力された回転トルクを完全に遮断する用途向けに、別の係合子として、第1例の係合子5を適用することも可能である。本例の場合にも、出力部材3などのその他の部材の形状を変更しなくても、使用する係合子5a、5bの押圧面11a、11b、11cの形状を変更するだけで、ブレーキトルクの大きさを調整できるため、設計変更のコストを十分に抑えつつ、逆入力トルクの遮断割合を調整することが可能になる。その他の構成および作用効果については、第1例および第2例と同じである。
 [第4例]
 本発明の実施の形態の第4例について、図14~図34を用いて説明する。
 [逆入力遮断クラッチの構造の説明]
 本例の逆入力遮断クラッチ1cは、入力部材2aと、出力部材3aと、被押圧部材であるハウジング19と、1対の係合子5cとを備える。
 入力部材2aは、たとえば図16および図17に示すように、入力軸部6aと、1対の入力腕部20と、1対の入力側係合部7aとを有する。1対の入力腕部20は、入力軸部6の軸方向他方側の端部から、互いに径方向反対側に向けて伸長しており、かつ、それぞれの径方向中間部に、軸方向の貫通孔である支持孔64を有する。1対の入力側係合部7aは、それぞれが円柱状のピンにより構成されており、それぞれの軸方向一方側(図14、図16、図17、図22、図25、図28、および図29の右側)の端部が、1対の入力腕部20の支持孔64に圧入により内嵌固定されている。この状態で、1対の入力側係合部7aは、1対の入力腕部20から軸方向他方側(図14、図16、図17、図22、図25、図28、および図29の左側)に伸長している。なお、入力部材は、全体を一体に(1部品として)構成することもできる。
 出力部材3aは、入力部材2aと同軸に配置されており、図16および図17に示すように、出力軸部8aと、出力側係合部9aとを有する。出力軸部8aは、円柱状であり、その軸方向他方側の端部が前記出力側機構の入力部に接続される。出力側係合部9aは、略長円柱形状を有する。出力側係合部9aは、外周面に、たとえば図18、図19、図33(A)および図33(B)に示すように、短軸方向(図18、図19、図33(A)および図33(B)の上下方向)の両側の1対の側面21と、長軸方向(図18、図19、図33(A)および図33(B)の左右方向)の両側の側面である1対のガイド面22とを有する。
 それぞれの側面21は、出力側係合部9aの短軸方向に対して直交する平坦面により構成されている。それぞれのガイド面22は、凸曲面により構成されている。具体的には、ガイド面22は、出力側係合部9aの中心軸(出力部材3aの中心軸)を中心とする部分円筒状の凸面により構成されている。したがって、出力部材3aに関しては、たとえば丸棒素材の外周面を、ガイド面22として利用することができ、その分、加工コストを抑えられる。ただし、ガイド面を、出力部材3aの中心軸と平行な軸を中心とする部分円筒状の凸面により構成したり、部分楕円筒状の凸面などの非円筒状の凸面により構成したりすることもできる。また、本例では、出力軸部8aと出力側係合部9aとが一体に造られているが、互いに別体に造られた出力軸部と出力側係合部とを互いに結合固定することもできる。出力側係合部9aは、1対の入力側係合部7aよりも径方向内側に配置されており、具体的には、1対の入力側係合部7a同士の間部分に配置される。
 ハウジング19は、図14~図17に示すように、中空円盤状であり、図示しない他の部材に固定されて、その回転が拘束されている。ハウジング19は、入力部材2aおよび出力部材3aと同軸に配置され、かつ、その内側に、1対の入力側係合部7a、出力側係合部9aおよび1対の係合子5aなどを収容している。ハウジング19は、軸方向他方側に配置された、出力側ハウジング素子(ハウジング本体)23と、軸方向一方側に配置された入力側ハウジング素子(ハウジング蓋体)24とを、複数本のボルト25により結合することで構成されている。
 出力側ハウジング素子23は、外径側筒部26と、内径側筒部27と、側板部28とを備える。外径側筒部26は、円筒状である。内径側筒部27は、円筒状であり、外径側筒部26の軸方向他方側に、外径側筒部26と同軸に配置されている。側板部28は、円輪板状であり、その径方向外側の端部が外径側筒部26の軸方向他方側の端部に結合され、かつ、その径方向内側の端部が内径側筒部27の軸方向一方側の端部に結合されている。
 外径側筒部26の内周面は、出力側ハウジング素子23の中心軸を中心とする円筒面からなる被押圧面10aを構成している。外径側筒部26は、軸方向一方側の端部の外周面に、軸方向他方側に隣接する部分の外周面よりも外径寸法が大きい、出力側インロー嵌合面29を有する。出力側インロー嵌合面29は、出力側ハウジング素子23の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。外径側筒部26は、軸方向一方側の端部の円周方向等間隔となる複数箇所(図示の例では8箇所)に、軸方向一方側の側面に開口するねじ孔30を有する。内径側筒部27は、内周面の軸方向一方側の端部から中間部にかけての部分に、出力側軸受嵌合面31を有する。出力側軸受嵌合面31は、出力側ハウジング素子23の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。すなわち、被押圧面10aと出力側インロー嵌合面29と出力側軸受嵌合面31とは、互いに同軸に配置されている。
 入力側ハウジング素子24は、外径側筒部32と、内径側筒部33と、側板部34とを備える。外径側筒部32は、円筒状である。内径側筒部33は、円筒状であり、外径側筒部32の軸方向一方側に、外径側筒部32と同軸に配置されている。側板部34は、円輪板状であり、その径方向外側の端部が外径側筒部32の軸方向一方側の端部に結合され、かつ、その径方向内側の端部が内径側筒部33の軸方向他方側の端部に結合されている。
 外径側筒部32は、内周面に入力側インロー嵌合面35を有する。入力側インロー嵌合面35は、入力側ハウジング素子24の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。入力側インロー嵌合面35は、出力側ハウジング素子23の出力側インロー嵌合面29に対してがたつきなく嵌合することが可能な内径寸法を有する。側板部34は、出力側ハウジング素子23のねじ孔30と整合する、径方向外側の端部の円周方向等間隔となる複数箇所に、通孔36を有する。内径側筒部33は、内周面の軸方向他方側の端部から中間部にかけての部分に、入力側軸受嵌合面37を有する。入力側軸受嵌合面37は、入力側ハウジング素子24の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。すなわち、入力側インロー嵌合面35と入力側軸受嵌合面37とは、互いに同軸に配置されている。
 ハウジング19は、出力側ハウジング素子23の出力側インロー嵌合面29に対して、入力側ハウジング素子24の入力側インロー嵌合面35をがたつきなく嵌合させ、かつ、入力側ハウジング素子24の通孔36に挿通したボルト25を、出力側ハウジング素子23のねじ孔30に螺合し、さらに締め付けることにより、出力側ハウジング素子23と入力側ハウジング素子24とを結合固定することによって組み立てられる。本例では、出力側ハウジング素子23の出力側インロー嵌合面29と出力側軸受嵌合面31とが互いに同軸に配置され、かつ、入力側ハウジング素子24の入力側インロー嵌合面35と入力側軸受嵌合面37とが互いに同軸に配置されている。このため、出力側インロー嵌合面29と入力側インロー嵌合面35とをがたつきなく嵌合させた、ハウジング19の組立状態で、入力側軸受嵌合面37と出力側軸受嵌合面31とは、互いに同軸に配置される。
 ハウジング19を組み立てた状態で、入力部材2aの入力軸部6aは、入力側ハウジング素子24の入力側軸受嵌合面37に対し、入力側軸受38により回転可能に支持される。また、出力部材3aの出力軸部8aは、出力側ハウジング素子23の出力側軸受嵌合面31に対し、出力側軸受39により回転可能に支持される。これにより、入力部材2aと出力部材3aとが、互いに同軸に配置されるとともに、ハウジング19の被押圧面10aに対して同軸に配置される。さらに、この状態で、1対の入力側係合部7aおよび出力側係合部9aは、ハウジング19の被押圧面10aの径方向内側に配置される。なお、逆入力遮断クラッチ1cに関して、後述するロックまたは半ロック状態を非ロック状態に切り換える性能(ロック解除性能)などを高いレベルにしたい場合は、入力部材2aと出力部材3aとの同軸および傾きを厳密に管理する必要がある。その場合は、入力側軸受38と出力側軸受39とのそれぞれを、図示のような単列の転がり軸受から複列の転がり軸受に変更するなどの、一般的な軸受利用方法を適用することもできる。
 1対の係合子5は、被押圧面10aの径方向内側に配置されている。それぞれの係合子5cは、係合子本体40と、係合子本体40に対して揺動可能に連結されたリンク部材41とを備える。
 本例の構造では、係合子本体40は、図26~図31に示すように、複数の部品を組み合わせることにより構成されている。以下、組立後の係合子本体40の構造について説明した後、係合子本体40を構成するそれぞれの部品の構造について説明する。
 係合子本体40は、略半円形板形状であり、被押圧面10aに対向する1対の押圧面11d、11eと、揺動支持部である揺動支持軸42と、出力側係合部9aと係合する出力側被係合部13aとを備える。
 本例では、係合子本体40の外周面は、係合子本体40の弧に相当する凸円弧状の径方向外側面と、係合子本体40の弦に相当するクランク状の径方向内側面から構成されている。
 本例では、1対の係合子5aは、それぞれの係合子本体40の径方向外側面を、互いに反対側に向け、それぞれの係合子本体40の径方向内側面を対向させた状態で、被押圧面10aの径方向内側に配置されている。このように1対の係合子5aが被押圧面10aの径方向内側に配置された状態で、被押圧面10aと係合子本体40の径方向外側面との間部分、および、係合子本体40の径方向内側面同士の間部分のうちの少なくとも一方に、係合子本体40が径方向に移動することを許容する隙間が存在するように、被押圧面10aの内径寸法および係合子本体40の径方向寸法が規制されている。
 本例では、1対の押圧面11d、11eは、係合子本体40の径方向外側面に備えられている。1対の押圧面11d、11eは、出力部材3aのロック状態または半ロック状態で、被押圧面10aに対して押し付けられる部分であり、係合子本体40の幅方向に関する両側部に配置されている。換言すれば、1対の押圧面11d、11eは、係合子本体40の径方向外側面の周方向両側部に、周方向に離隔して配置されている。それぞれの押圧面11d、11eは、係合子本体40の径方向外側面のうち、押圧面11d、11eから外れた部分よりも、被押圧面10aに向けて突出している。それぞれの押圧面11d、11eは、被押圧面10aの曲率半径よりも小さな曲率半径を有する部分円筒状の凸面により構成されている。係合子本体40の径方向外側面のうち、それぞれの押圧面11d、11eから周方向に外れた部分(周方向に関して1対の押圧面11d、11e同士の間に位置する部分)は、被押圧面10aに対して接触することのない、非接触面である。
 係合子本体40は、幅方向中央部の厚さ方向(軸方向)中央部に、内部空間43を有する。内部空間43の径方向両側の端部は、係合子本体40の径方向外側面と径方向内側面とにそれぞれ開口している。係合子本体40は、軸方向に配置された揺動支持軸42を有し、揺動支持軸42の軸方向中間部は、内部空間43の幅方向中央部の径方向外側部に配置されている。揺動支持軸42は、円柱状のピンにより構成されており、その軸方向両側の端部が、係合子本体40のうち、内部空間43を軸方向両側から挟む部分に支持されている。
 係合子本体40は、径方向内側面の幅方向中央部に、出力側被係合部13aを有する。出力側被係合部13aは、係合子本体40の径方向内側面(被押圧面10aに対して遠い側の側面)の幅方向中央部から径方向外方に向けて凹んだ、略矩形状の凹部により構成されている。
 出力側被係合部13aは、たとえば図18、図19、図33(A)および図33(B)に示すように、その内側に出力側係合部9aの短軸方向の先半部を配置できる大きさを有する。特に、本例では、出力側被係合部13aは、図19および図33(B)に示すように、出力側係合部9aの短軸方向の先半部の外周面に合致する内面形状を有する。
 出力側被係合部13aの内面は、出力側被係合面16bと、1対の被ガイド面44とを有する。出力側被係合面16bは、係合子本体40の径方向に対して直交する平坦面により構成されている。それぞれの被ガイド面44は、出力側被係合部13aの内面のうち、係合子本体40の幅方向に関して両側の端部に位置し、かつ、該幅方向に関して互いに対向している。それぞれの被ガイド面44は、係合子本体40の径方向内側に向かうほど、すなわち、係合子本体40の径方向に関して被押圧面10aから遠ざかる方向に向かうほど、互いの間隔が拡がる方向に傾斜した凹曲面により構成されている。
 それぞれの被ガイド面44は、出力側係合部9aのガイド面22に接触可能であり、ガイド面22と同じ大きさの曲率半径またはガイド面22よりも僅かに大きい曲率半径を有する、部分円筒状の凹面により構成されている。つまり、本例では、出力側被係合部13aは、図19および図33(B)に示すように、出力側係合部9aの短軸方向の先半部の外周面に合致する内面形状を有する。すなわち、出力側被係合部13aの出力側被係合面16bを、出力側係合部9aの側面21に面接触させるとともに、出力側被係合部13aの被ガイド面44を、出力側係合部9aのガイド面22のうち短軸方向に関する先半部に面接触させることが可能である。なお、本発明を実施する場合には、被ガイド面を、部分楕円筒状の凹面などの非円筒状の凹面により構成することもできる。
 係合子本体40は、幅方向中央部の径方向内側部に、挿通孔45を有する。挿通孔45は、係合子本体40の幅方向中央部の径方向内側部を軸方向に貫通し、かつ、円周方向に伸長する円弧形の長孔により構成されている。挿通孔45は、入力側係合部7aを緩く挿入できる大きさを有する。具体的には、挿通孔45の内側に入力側係合部7aを挿入した際に、入力側係合部7aと挿通孔45の内面との間に、円周方向に関する隙間および係合子本体40の径方向に関する隙間が存在する。このため、入力側係合部7aは、前記円周方向に関する隙間の存在に基づいて、挿通孔45(係合子本体40)に対し、入力部材2の回転方向に関する変位が可能であり、挿通孔45(係合子本体40)は、係合子本体40の径方向に関する隙間の存在に基づいて、入力側係合部7aに対し、係合子本体40の径方向の変位が可能である。換言すれば、後述する逆入力遮断クラッチ1cの動作時に、挿通孔45の内周縁と入力側係合部7aとが干渉して該動作が阻害されることがないように、挿通孔45の大きさが規制されている。
 係合子本体40は、径方向内側面の幅方向両側部に、径方向内側に突出する突起状の凸部46を有する。凸部46は、係合子本体40の径方向内側面の幅方向両側部における厚さ方向(軸方向)中央部から径方向内側に突出している。凸部46は、1対の係合子5cを被押圧面10aに向けて付勢するためのばね18を保持するために用いられる。
 係合子本体40は、複数の部品を組み合わせることにより構成されている。具体的には、係合子本体40は、1対の本体プレート47a、47bと、1対の中間プレート48と、揺動支持軸42と、結合部材である複数ずつのボルト49およびナット50とを備える。
 1対の本体プレート47a、47bは、係合子本体40の厚さ方向の両側部を構成する部品であり、軸方向に重畳して配置されている。それぞれの本体プレート47a、47bは、鋼板などの金属板にプレス加工による打ち抜き加工を施して造られたプレス成形品であり、略半円形板形状を有する。特に、本例では、それぞれの本体プレート47a、47bは、径方向外側面の幅方向両側部が、幅方向に関して非対称な形状を有する。換言すれば、それぞれの本体プレート47a、47bは、幅方向中央部を通りかつ幅方向に直交する仮想平面に関して非鏡面対称な形状を有する。具体的には、本例では、それぞれの本体プレート47a、47bは、互いに同じ形状および大きさを有する部品であり、厚さ方向(軸方向)に関する向きを互いに逆にした状態で配置されている。
 1対の本体プレート47a、47bのうち、一方(軸方向一方側)の本体プレート47aは、径方向外側面の周方向一方側の端部に凸面51aを有し、径方向外側面の周方向他方側の端部に退避面52aを有する。凸面51aは、一方の本体プレート47aの径方向外側面のうちで周方向に関して凸面51aから外れた部分よりも被押圧面10aに向けて突出した、部分円筒状の凸面により構成されている。凸面51aは、係合子本体40を組み立てた状態で、1対の押圧面11d、11eのうちの一方(周方向一方側)の押圧面11dを構成する。退避面52aは、一方の本体プレート47aの径方向外側面のうちで周方向に関して退避面52aから外れた部分よりも被押圧面10aに対して退避した、平坦面(切り落とし面)により構成されている。
 1対の本体プレート47a、47bのうち、他方(軸方向他方側)の本体プレート47bは、径方向外側面の周方向一方側の端部に退避面52bを有し、径方向外側面の周方向他方側の端部に凸面51bを有する。凸面51bは、他方の本体プレート47bの径方向外側面のうちで周方向に関して凸面51bから外れた部分よりも被押圧面10aに向けて突出した、部分円筒状の凸面により構成されている。凸面51bは、係合子本体40を組み立てた状態で、1対の押圧面11d、11eのうちの他方(周方向他方側)の押圧面11eを構成する。退避面52bは、他方の本体プレート47bの径方向外側面のうちで周方向に関して退避面52bから外れた部分よりも被押圧面10aに対して退避した、平坦面(切り落とし面)により構成されている。
 一方の本体プレート47aの退避面52aは、他方の本体プレート47bの凸面51bと整合する周方向位置に配置されている。また、他方の本体プレート47bの退避面52bは、一方の本体プレート47aの凸面51aと整合する周方向位置に配置されている。1対の本体プレート47a、47bの径方向外側面のうち、凸面51a、51b(押圧面11d、11e)から周方向に外れた部分は、被押圧面10aに対して凸面51a、51bよりも退避しており、被押圧面10aに対して接触することはない。なお、本発明を実施する場合、1対の本体プレート47a、47bの径方向外側面のうち、凸面51a、51bから外れた部分は、被押圧面10aに対して凸面51a、51bよりも退避しているという条件、換言すれば、被押圧面10aに対して接触しないという条件を満たせば、その形状は特に限定されない。たとえば、本例の退避面52a、52bが位置する部分は、必ずしも平坦面である必要はなく、被押圧面10aに対して凸面51a、51bよりも退避するような曲率を有する曲面により構成されることもできる。
 それぞれの本体プレート47a、47bは、幅方向中央部の径方向外側部に、円形の支持孔53を備え、径方向内側面の幅方向中央部に、係合子本体40を組み立てた状態で出力側被係合部13aを構成する凹部54を備え、幅方向中央部の径方向内側部に、係合子本体40を組み立てた状態で挿通孔45を構成する貫通孔55を備え、幅方向両側部のそれぞれに、複数(図示の例では3個)の通孔56を備え、および、幅方向両側部のそれぞれの複数の通孔56から外れた箇所に、位置決め孔57を備える。
 1対の中間プレート48は、係合子本体40の厚さ方向の中間部を構成する部材である。それぞれの中間プレート48は、鋼板などの金属板にプレス加工による打ち抜き加工を施して造られたプレス成形品であり、略扇板形状を有する。1対の中間プレート48は、1対の本体プレート47a、47bの幅方向両側部同士の間に挟持されている。それぞれの中間プレート48は、径方向内側面の幅方向中間部に凸部46を有する。凸部46は、1対の本体プレート47a、47bの径方向内側面よりも径方向内側に突出している。それぞれの中間プレート48のうち、凸部46以外の部分は、1対の本体プレート47a、47b同士の間に配置されている。特に、それぞれの中間プレート48の径方向外側面は、1対の本体プレート47a、47bの径方向外側面よりも径方向内側に位置しており、被押圧面10aと接触することはない。それぞれの中間プレート48は、1対の本体プレート47a、47bの通孔56と整合する複数箇所に、通孔58を有する。それぞれの中間プレート48は、1対の本体プレート47a、47bの位置決め孔57と整合する箇所に、位置決め孔59を有する。
 1対の本体プレート47a、47bおよび1対の中間プレート48は、互いに整合する1対の本体プレート47a、47bの通孔56と1対の中間プレート48の通孔58とを挿通した複数のボルト49の先端部に、ナット50を螺合し、さらに締め付けることによって、互いに結合固定されている。なお、本例の構造では、このような結合固定の作業を行う際に、互いに整合する1対の本体プレート47a、47bの位置決め孔57と1対の中間プレート48の位置決め孔59とに、作業用の位置決めロッドを挿通することによって、1対の本体プレート47a、47bの通孔56と1対の中間プレート48の通孔58とを整合させる作業を容易に行うことができる。本例の構造では、上述のように1対の本体プレート47a、47bと1対の中間プレート48とを結合固定した状態で、1対の本体プレート47a、47b同士の間で、幅方向に関して1対の中間プレート48同士の間に、内部空間43が形成される。
 揺動支持軸42は、円柱状のピンにより構成されている。揺動支持軸42の軸方向両側の端部は、1対の本体プレート47a、47bの支持孔53に圧入により内嵌固定されている。揺動支持軸42の軸方向中間部は、内部空間43内に配置されている。
 リンク部材41は、鋼板などの金属板にプレス加工による打ち抜き加工を施して造られたプレス成形品であって、略矩形板形状または略長円板形状を有しており、係合子本体40の内部空間43(本体プレート47a、47b同士の間)に配置されている。
 リンク部材41の厚さ寸法は、内部空間43の軸方向幅寸法(=本体プレート47a、47bの互いに対向する側面同士の間隔=中間プレート48の厚さ寸法)よりも小さい。リンク部材41は、その長手方向の一方側の端部である第1の端部60に第1の孔61を有し、かつ、その長手方向の他方側の端部である第2の端部62に、入力側被係合部に相当する第2の孔63を有する。
 第1の孔61には、揺動支持軸42が挿通している。これにより、第1の端部60は、揺動支持軸42に揺動可能に連結されている。第2の孔63には、入力側係合部7aが挿通している。これにより、第2の端部62は、入力側係合部7aに揺動可能に連結されている。
 第1の孔61の内径寸法は、揺動支持軸42の外径寸法よりも大きく設定されており、第2の孔63の内径寸法は、入力側係合部7aの外径寸法よりも大きく設定されている。さらに、本例では、図18および図21に示すように、係合子5aの1対の押圧面11d、11eが被押圧面10aに接触し、かつ、入力側係合部7aが係合子本体40の幅方向中央部に位置する状態で、図23に示すように、揺動支持軸42と入力側係合部7aとの互いに遠い側の端縁同士の間隔Waが、第1の孔61と第2の孔63との互いに遠い側の端縁同士の間隔Wb以下(Wa≦Wb)、好ましくは間隔Wbよりも小さく(Wa<Wb)なるように設定されている。なお、これらの間隔WaとWbとの差Wb-Waは、逆入力遮断クラッチ1cの組み立てを容易にする観点からは、極力大きいことが望ましいが、その一方で、後述するように入力部材2aに回転トルクが入力された際に、速やかに係合子5aを径方向内側に移動させて非ロック状態を実現できるようにする観点からは、極力小さいことが望ましい。
 本例では、1対の係合子5cを構成する、1対の係合子本体40の径方向内側面の幅方向両側部同士の間に、1対のコイル状のばね18を配置している。つまり、それぞれのばね18は、第2方向に相当する係合子本体40の幅方向に関して出力側係合部9aから外れた位置に配置されている。それぞれのばね18は、1対の係合子5cを径方向外側に向かう方向、すなわち、それぞれの係合子5cを被押圧面10aに近づける方向に弾性的に付勢している。これにより、入力部材2aおよび出力部材3aのそれぞれにトルクが加わっていない中立状態において、それぞれの係合子5cの押圧面11d、11eが被押圧面10aに接触した状態となるようにしている。
 本例では、それぞれのばね18の軸方向両側部の内側に、それぞれの係合子5cの凸部46を挿入することによって、それぞれのばね18が1対の係合子本体40の径方向内側面同士の間から脱落することを防止している。
 本例では、それぞれのばね18の外径寸法は、係合子本体40の軸方向の厚さ寸法よりも小さい。このため、それぞれのばね18は、図28および図29に示すように、係合子本体40の軸方向両側の側面よりも軸方向両側(外側)に突出しない。
 上述のように中立状態において1対の係合子5cのそれぞれの押圧面11d、11eが被押圧面10aに接触した状態となるようにしておく理由は、後述するように出力部材3aに回転トルクが逆入力された際に、速やかにロック状態が実現されるようにするためである。
 本例の逆入力遮断クラッチ1cは、その組立状態で、軸方向一方側に配置した入力部材2aの1対の入力側係合部7aを、1対の係合子5の挿通孔45(それぞれの係合子5における1対の本体プレート47a、47bの貫通孔55)および第2の孔63に軸方向に挿入し、かつ、軸方向他方側に配置した出力部材3aの出力側係合部9aを、1対の係合子5cの出力側被係合部13a同士の間に軸方向に挿入している。すなわち、1対の係合子5cは、それぞれの出力側被係合部13aにより、出力側係合部9aを径方向外側から挟むように配置されている。
 [逆入力遮断クラッチの動作説明]
 入力部材2aに入力側機構から回転トルクが入力されると、図19に示すように、係合子本体40の挿通孔45の内側で、入力側係合部7aが入力部材2aの回転方向(図19の例では時計方向)に回転する。すると、リンク部材41が揺動支持軸42を中心に揺動しつつ、入力側係合部7aによって、リンク部材41を介して揺動支持軸42が引っ張られることにより、1対の係合子5cが、被押圧面10aから遠ざかる方向(径方向内側)にそれぞれ移動する。これにより、それぞれの係合子5cの1対の押圧面11d、11eが被押圧面10aから離れるとともに、それぞれの係合子5cの出力側被係合部13aが出力部材3aの出力側係合部9aを径方向両側から挟持し、出力側係合部9aと1対の出力側被係合部13aとが、がたつきなく係合する。この結果、入力部材2aに入力された回転トルクが、1対の係合子5cを介して、出力部材3aに伝達され、出力部材3aから出力される。
 特に、本例の構造では、上述のように係合子5cが被押圧面10aから遠ざかる方向(径方向内側)に移動する際に、図18から図19へと、および、図33(A)から図33(B)へと示すように、出力側係合部9aの短軸方向の先半部の長軸方向両側に位置する1対のガイド面22により、出力側被係合部13aの幅方向両側に位置する1対の被ガイド面44が案内されることで、係合子5cが幅方向に移動することを規制される。そして、図19および図33(B)に示すように、出力側被係合部13aの出力側被係合面16bが、出力側係合部9aの側面21に面接触するとともに、出力側被係合部13aの1対の被ガイド面44が、出力側係合部9aの1対のガイド面22に面接触する。このため、本例の構造では、ロックまたは半ロック状態の解除後に、係合子5cが幅方向にずれ動いて被押圧面10aに接触することを有効に防止できる。本例の構造では、上述したような係合子5cの径方向内側への移動の案内を、出力側係合部9aを用いて行えるため、該案内を行うためだけに用いられる別部品を組み込む構造に比べて、部品点数を少なくすることができる。
 本例の構造では、出力側被係合部13aのそれぞれの被ガイド面44が、径方向内側に向かうほど互いの間隔が拡がる方向に傾斜した凹曲面により構成され、かつ、出力側係合部9aのそれぞれのガイド面22が、被ガイド面44の凹曲面に合致する凸曲面により構成されている。このため、図33(A)に示すように、係合子5cが出力側係合部9aから径方向外側に離れた状態では、1対の被ガイド面44と1対のガイド面22との間に隙間が形成され、かつ、該隙間の大きさ(幅方向寸法)が、径方向外側に向かうほど大きくなっている。このため、本例の構造では、係合子5cが出力側係合部9aから径方向外側に離れた状態において、幅方向や回転方向に関する係合子5cの動きを適度に許容することができ、係合子5cに無理な力が加わることを有効に防止できる。
 一方、出力部材3aに出力側機構から回転トルクが逆入力されると、図20に示すように、出力側係合部9aが、1対の出力側被係合部13a同士の内側で、出力部材3aの回転方向(図20の例では時計方向)に回転する。すると、出力側係合部9aの側面21とガイド面22との接続部である角部が、出力側被係合部13aの出力側被係合面16bを径方向外方に向けて押圧し、1対の係合子5cを、被押圧面10aに近づく方向(径方向外側)にそれぞれ移動させる。これにより、それぞれの係合子5cの1対の押圧面11d、11eが、被押圧面10aに対して押し付けられ、それぞれの押圧面11d、11eが被押圧面10aに摩擦係合する。この結果、出力部材3aに逆入力された回転トルクが、他の部材に固定されて回転しないハウジング19に伝わることで完全に遮断されて入力部材2aに伝達されないか、または、出力部材3aに逆入力された回転トルクの一部のみが入力部材2aに伝達され残部が遮断される。
 本例では、出力部材3aに回転トルクが逆入力されることに基づき、係合子5cが弾性変形することなく、1対の押圧面11d、11eが被押圧面10aに当接した状態で、出力部材3aの回転中心軸に直交する断面内において、押圧面11e(または11d)と被押圧面10aとの接触部Cにおける接線Yと、出力側被係合面16bに直交する第1垂線Pとのなす角度を、第1くさび角αとし、出力側係合部9aと出力側被係合面16bとの当接部Xを通り、かつ、当接部Xと出力部材3aの回転中心Oとを結ぶ直線に直交する第2垂線Pと、出力側被係合面16bとのなす角度のうち鋭角側の角度を、第2くさび角βとした場合に、第2くさび角βを、第1くさび角αよりも大きくしている。これにより、第1例の逆入力遮断クラッチ1と同様に、押圧面11d、11eと被押圧面10aとの間で食い込みが発生することを防止するとともに、出力側係合部9aと出力側被係合面16bとの間で食い込みが発生することを防止している。
 本例では、係合子本体40が備える1対の押圧面11d、11eのうち、一方の押圧面11dは、一方の本体プレート47aに備えられた1つの凸面51aのみによって構成されている。および、係合子本体40が備える1対の押圧面11d、11eのうち、他方の押圧面11eは、他方の本体プレート47bに備えられた1つの凸面51bのみによって構成されている。このため、本例の構造によれば、図35に示すような、1対の押圧面11fのそれぞれが、1対の本体プレート47cのそれぞれに備えられ、軸方向に離隔して配置された2つの凸面51cにより構成された第1の参考例の構造と比べた場合には、被押圧面10aに対して1対の押圧面11d、11eを安定して接触させることができる。
 すなわち、第1の参考例の構造では、1対の押圧面11fのそれぞれを、1対の本体プレート47cにそれぞれ備えられ、軸方向に離隔して配置された2つの凸面51cにより構成するため、凸面51cのそれぞれの加工誤差だけでなく、1対の本体プレート47cを重ね合わせることにより生じる組み立て誤差が、押圧面11fの精度に影響を与える。これに対して、本例の構造では、押圧面11d(11e)を、1つの凸面51a(51b)のみにより構成している。このため、組み立て誤差が押圧面11d(11e)の精度に影響を与えることを防止できる。
 また、係合子本体40の径方向外側面のうちで、押圧面11d、11eを構成する凸面51a、51bは、他の部分に比べて高い加工精度が必要になる。本例では、凸面51a、51bの数を、第1の参考例の構造に比べて少なくできる(半分にできる)ため、係合子本体40の製造コストを抑えることができる。
 また、本例とは異なる構造として、図36および図37に示すような、係合子本体40aが、1枚の本体プレート47dと、1枚の本体プレート47dに軸方向の端部を片持ち式に支持された揺動支持軸42aとによって構成され、かつ、1枚の本体プレート47dの径方向外側面の周方向両側部のそれぞれに、押圧面11gを構成する凸面51dを有する第2の参考例の構造も考えられる。このような第2の参考例の構造は、1対の押圧面11gのそれぞれが、1つの凸面51dのみによって構成されている点で、本例の構造と共通する。ただし、第2の参考例の構造は、揺動支持軸42aが1枚の本体プレート47dに片持ち式に支持されているため、入力側係合部7aにより1枚のリンク部材41を介して揺動支持軸42aを径方向内側に向けて引っ張る際に、1枚の本体プレート47dに加わるモーメントにより、1枚の本体プレート47dが軸方向に関してリンク部材41側に倒れる傾向となって、動作が不安定になる可能性がある。これに対し、本例の構造では、揺動支持軸42の軸方向両側の端部が1対の本体プレート47a、47bに支持されているため、入力側係合部7aによりリンク部材41を介して揺動支持軸42の軸方向中間部を径方向内側に向けて引っ張る際に、1対の本体プレート47a、47bに加わるモーメントが互いに打ち消しあって、1対の本体プレート47a、47bが軸方向に倒れるのを防止することができ、動作を安定させることができる。
 ただし、代替的に、図38に示すように、1対の押圧面11hを、係合子本体を構成する1対の中間プレート48aに備えさせることもできる。あるいは、本発明の逆入力遮断クラッチは、図35に示すような第1の参考例の構造や、図36および図37に示すような第2の参考例の構造に適用することもできる。
 また、本発明の逆入力遮断クラッチは、代替的に、図39に示すように、1枚の本体プレート47e、および、1枚の本体プレート47eに軸方向中間部を支持された揺動支持軸42bからなる係合子本体40bと、本体プレート47eの軸方向両側に配置された1対のリンク部材41とを有する係合子5dを備える構造に適用することもできる。この場合、1対の押圧面11iを、本体プレート47eの径方向外側面の周方向両側部に配置する。
 本例の逆入力遮断クラッチ1cでは、1対の本体プレート47a、47bとして、互いに同じ形状および大きさを有する部品を用いているため、係合子本体40を構成する部品の種類を少なくすることができ、係合子本体40の製造コストを抑えられる。
 本例の逆入力遮断クラッチ1cによれば、入力部材2aへの回転トルクの入力時に、ロックまたは半ロック状態から非ロック状態への切り換えを円滑に行うことができる。この点について、図32(A)および図32(B)を参照しつつ説明する。
 図32(A)(a)および図32(A)(b)は、本例の構造に関して、入力部材2aの一部と係合子5cの一部との相互の位置関係を示している。より具体的には、図32(A)(a)は、図20に示したロックまたは半ロック状態において、入力側係合部7aが係合子5cの幅方向中央部に位置し、かつ、リンク部材41が最も径方向内側に寄った状態での、前記位置関係を示している。図32(A)(b)は、図32(A)(a)に示した状態から、入力部材2aに回転トルクTが入力されることにより、入力側係合部7aが入力部材2aの回転方向(図示の例では時計方向)に回転して、入力側係合部7aから揺動支持軸42にリンク部材41を介して並進荷重Fが作用し始めた状態での、前記位置関係を示している。
 一方、図32(B)(a)および図32(B)(b)は、入力部材2zの入力側係合部7zの形状が円柱状である点を除き、第1例と同様の構成を有する、第3の参考例の構造に関して、入力部材2zの一部と係合子5zの一部との相互の位置関係を示している。より具体的には、図32(B)(a)は、ロックまたは半ロック状態において、入力側係合部7zが係合子5zの幅方向中央部に位置する状態での、前記位置関係を示している。図32(B)(b)は、図32(B)(a)に示した状態から、入力部材2zに回転トルクTが入力されることにより、入力側係合部7zが入力部材2zの回転方向(図示の例では時計方向)に回転して、入力側係合部7zが係合子5zの入力側被係合部12に当接し、入力側係合部7zと入力側被係合部12との当接部Zに、回転トルクTに基づく並進荷重Ftが作用し始めた状態での、前記位置関係を示している。
 第3の参考例の構造では、図32(B)(b)に示したように、並進荷重Ftの方向、すなわち、入力部材2zから係合子5zに作用する荷重の方向は、ロックまたは半ロック状態から非ロック状態への切り換え時に係合子5zが移動すべき方向である、係合子5zの径方向(被押圧面に対する係合子5zの遠近方向)に対して大きく傾いている。
 これに対して、本例の構造では、図32(A)(b)に示したように、並進荷重Fの方向、すなわち、入力部材2aから係合子5cに作用する荷重の方向は、ロックまたは半ロック状態から非ロック状態への切り換え時に係合子5cが移動すべき方向である、係合子5cの径方向(被押圧面10aに対する係合子5cの遠近方向)とほぼ平行な方向になっている。換言すれば、並進荷重Fの方向と係合子5cが移動すべき方向とのなす角度が、第3の参考例の構造における、並進荷重Ftの方向と係合子5zが移動すべき方向とのなす角度よりも小さい。つまり、本例の構造では、入力部材2aに入力された回転トルクTを、係合子5cを径方向内側に移動させるための荷重に効率良く変換することができる。このため、本例の構造によれば、入力部材2aへの回転トルクの入力時に、ロックまたは半ロック状態から非ロック状態への切り換えを円滑に行うことができる。
 なお、本例の構造における、図32(A)(a)に示した状態での、入力側係合部7aの径方向内側面とリンク部材41の第2の孔63の内周面との間に存在する隙間Gの大きさ(前述した差Wb-Wa)、および、第3の参考例の構造における、図32(B)(a)に示した状態での、入力側係合部7zの径方向内側面と入力側被係合部12との間に存在する隙間Gzの大きさは、いずれも、逆入力遮断クラッチの組み立てを容易にする観点からは、極力大きいことが望ましいが、その一方で、入力部材2a、2zに回転トルクが入力された際に、直ちに係合子5c、5zを径方向内側に移動させて非ロック状態を実現できるようにする観点からは、極力小さいことが望ましい。したがって、逆入力遮断クラッチの製造においては、これらの事情を考慮して、隙間G、Gzの大きさを、適度な大きさに調整する必要がある。
 第3の参考例の構造では、隙間Gzの大きさを調整するために、入力側被係合部12のうち、入力側係合部7zの径方向内側面と当接する部分を、切削加工で高精度に仕上げることが必要になる場合があり、この場合には、コストが嵩むと想定される。これに対して、本例の構造では、リンク部材41の第1の孔61と第2の孔63との中心間距離を管理するだけで、隙間Gの大きさを調整することができ、リンク部材41は安価なプレス加工で造れるため、コストを抑えやすい。ただし、本発明の逆入力遮断クラッチは、第3の参考例の構造に適用することもできる。
 上述した実施の形態の各例の構造は、技術的な矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。
 本発明の逆入力遮断クラッチは、たとえば、可変圧縮比装置、電動ドア装置、パワーウィンドウ装置、操舵装置、ジャッキなどの各種機械装置に適用することができる。本発明の逆入力遮断クラッチを構成する係合子の数は、2個に限らず、1個または3個以上とすることもできる。
 本発明を実施する場合には、逆入力遮断クラッチを構成する、入力部材、出力部材、被押圧部材、および、係合子の材質は、特に問わない。たとえば、これらの材質としては、鉄合金、銅合金、アルミニウム合金などの金属のほか、必要に応じて強化繊維を混入した合成樹脂などでもよい。また、入力部材、出力部材、被押圧部材、および、係合子のそれぞれで、同じ材質にしてもよいし、異なる材質にしてもよい。
 また、出力部材に回転トルクが逆入力した場合に、出力部材がロックまたは半ロックする条件さえ満たせば、入力部材、出力部材、被押圧部材、および、係合子が相互に接触する部分に、潤滑剤を介在させることもできる。このために、たとえば、入力部材、出力部材、被押圧部材、および、係合子のうちの少なくとも1つを含油メタル製とすることもできる。
 1、1a、1b、1c 逆入力遮断クラッチ
 2、2a、2z 入力部材
 3、3a 出力部材
 4  被押圧部材
 5、5a、5b、5c、5d、5z 係合子
 6、6a 入力軸部
 7、7a、7z 入力側係合部
 8、8a 出力軸部
 9、9a 出力側係合部
 10、10a 被押圧面
 11、11a、11b、11c、11d、11e、11f、11g、11h、11i 押圧面
 12  入力側被係合部
 13、13a 出力側被係合部
 14  突き合わせ面
 15、15a 非接触面
 16、16a、16b 出力側被係合面
 17  ガイド凹部
 18  ばね
 19  ハウジング
 20  入力腕部
 21  側面
 22  ガイド面
 23  出力側ハウジング素子
 24  入力側ハウジング素子
 25  ボルト
 26  外径側筒部
 27  内径側筒部
 28  側板部
 29  出力側インロー嵌合面
 30  ねじ孔
 31  出力側軸受嵌合面
 32  外径側筒部
 33  内径側筒部
 34  側板部
 35  入力側インロー嵌合面
 36  通孔
 37  入力側軸受嵌合面
 38  入力側軸受
 39  出力側軸受
 40、40a、40b 係合子本体
 41  リンク部材
 42、42a 揺動支持軸
 43  内部空間
 44  被ガイド面
 45  挿通孔
 46  凸部
 47a、47b、47c、47d、47e 本体プレート
 48、48a 中間プレート
 49  ボルト
 50  ナット
 51a、51b、51c 凸面
 52a、52b 退避面
 53  支持孔
 54  凹部
 55  貫通孔
 56  通孔
 57  位置決め孔
 58  通孔
 59  位置決め孔
 60  第1の端部
 61  第1の孔
 62  第2の端部
 63  第2の孔
 64  支持孔

Claims (12)

  1.  内周面に被押圧面を有する、被押圧部材と、
     前記被押圧面の径方向内側に配置された入力側係合部を有し、前記被押圧面と同軸に配置された、入力部材と、
     前記被押圧面の径方向内側において前記入力側係合部よりも径方向内側に配置された出力側係合部を有し、前記被押圧面と同軸に配置された、出力部材と、
     前記被押圧面に対向し、かつ、周方向に離隔して配置された1対の押圧面と、前記入力側係合部と係合する入力側被係合部と、前記出力側係合部と係合する出力側被係合面とを有する、係合子と、
    を備え、
     前記係合子は、前記入力部材に回転トルクが入力されると、前記入力側係合部と前記入力側被係合部との係合に基づいて、前記1対の押圧面を前記被押圧面から離隔させるように変位して、前記出力側被係合面を前記出力側係合部に係合させることにより、前記入力部材に入力された回転トルクを前記出力部材に伝達し、かつ、前記出力部材に回転トルクが逆入力されると、前記出力側係合部と前記出力側被係合面との係合に基づいて、前記1対の押圧面を前記被押圧面にそれぞれ押し付けるように変位して、前記1対の押圧面を前記被押圧面に摩擦係合させるように構成されており、
     前記出力側被係合面は、平坦面により構成されており、
     前記出力部材に回転トルクを逆入力し、前記係合子を弾性変形させることなく、前記1対の押圧面を前記被押圧面に押し付けた状態で、前記出力部材の回転中心軸に直交する断面内において、前記押圧面と前記被押圧面との接触部における接線と、前記出力側被係合面に直交する第1垂線とのなす角度を、第1くさび角αとし、前記出力側係合部と前記出力側被係合面との当接部を通り、かつ、前記当接部と前記出力部材の回転中心とを結ぶ直線に直交する第2垂線と、前記出力側被係合面とのなす角度のうち鋭角側の角度を、第2くさび角βとした場合に、前記第2くさび角βが、前記第1くさび角αよりも大きい、
    逆入力遮断クラッチ。
  2.  前記1対の押圧面のうちの第1の押圧面と前記被押圧面との接触部における第1接線と、前記第1垂線とのなす角度を、第1くさび角αとし、前記1対の押圧面のうちの第2の押圧面と前記被押圧面との接触部における第2接線と、前記第1垂線とのなす角度を、第1くさび角αとした場合に、前記第1くさび角αと前記第1くさび角αとが、互いに異なる、請求項1に記載の逆入力遮断クラッチ。
  3.  前記係合子は、係合子本体とリンク部材とを備え、
     前記係合子本体は、前記1対の押圧面と、前記第1垂線の方向である第1方向に関して前記入力側係合部よりも前記被押圧面に近い側に配置された揺動支持部と、前記出力側被係合面とを有しており、および、
     前記リンク部材は、前記揺動支持部に揺動可能に連結された第1の端部と、前記入力側被係合部が備えられた第2の端部とを有する、
    請求項1または2に記載の逆入力遮断クラッチ。
  4.  前記係合子本体は、挿通孔を有しており、
     前記入力側係合部は、前記挿通孔に挿入されており、および、
     前記入力側係合部と前記挿通孔の内面との間に、前記入力側係合部が前記係合子本体に対し前記入力部材の回転方向に関して変位することを可能にする隙間、および、前記係合子本体が前記入力側係合部に対し前記第1方向に変位することを可能にする隙間が存在する、
    請求項3に記載の逆入力遮断クラッチ。
  5.  前記係合子本体は、前記被押圧面の軸方向に重畳して配置され、かつ、互いに結合された1対の本体プレートと、前記1対の本体プレートに軸方向両側部を支持された揺動支持軸とを備えており、
     前記出力側被係合面は、前記1対の本体プレートに備えられており、
     前記揺動支持部は、前記揺動支持軸により構成されており、および、
     前記リンク部材は、前記1対の本体プレート同士の間に配置されている、
    請求項3または4に記載の逆入力遮断クラッチ。
  6.  前記係合子本体は、前記1対の本体プレート同士の間の、前記第1方向と前記被押圧面の軸方向とのそれぞれに直交する第2方向に関する両側部において、該1対の本体プレート同士の間に軸方向に挟持された1対の中間プレートをさらに備えており、
     前記揺動支持軸の軸方向両側部は、前記1対の本体プレートの、前記第2方向に関する中間部に支持されており、および、
     前記リンク部材は、前記1対の本体プレート同士の間の、前記第2方向に関する中間部に、揺動可能に配置されている、
    請求項5に記載の逆入力遮断クラッチ。
  7.  前記1対の押圧面は、前記1対の本体プレートに備えられている、請求項5または6に記載の逆入力遮断クラッチ。
  8.  前記1対の押圧面のうちの一方の押圧面が、前記1対の本体プレートのうちの一方の本体プレートに備えられており、かつ、前記1対の押圧面のうちの他方の押圧面が、前記1対の本体プレートのうちの他方の本体プレートに備えられている、請求項5または6に記載の逆入力遮断クラッチ。
  9.  前記1対の押圧面は、前記1対の中間プレートに備えられている、請求項6に記載の逆入力遮断クラッチ。
  10.  それぞれが前記係合子からなる、1対の係合子を備え、該1対の係合子は、前記出力側係合部を径方向両側から挟むように配置され、かつ、前記入力部材は、1対の前記入力側係合部を備える、請求項1~9のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
  11.  前記係合子と、前記被押圧面に対向する押圧面の形状のみが、前記係合子と異なる別の係合子とからなる、1対の係合子を備え、該1対の係合子は、前記出力側係合部を径方向両側から挟むように配置され、かつ、前記入力部材は、1対の前記入力側係合部を備える、請求項1~9のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
  12.  前記別の係合子の押圧面は、前記被押圧面の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する単一円筒面により構成されている、請求項11に記載の逆入力遮断クラッチ。
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ENP Entry into the national phase

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121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

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NENP Non-entry into the national phase

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