特許 6976413 クラッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6976413

(24)【登録日】2021年11月11日

(45)【発行日】2021年12月8日

(54)【発明の名称】クラッチ装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 41/12 20060101AFI20211125BHJP

   F16D 41/16 20060101ALI20211125BHJP

【ＦＩ】

   F16D41/12 A

   F16D41/16

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-506033(P2020-506033)

(86)(22)【出願日】2018年3月14日

(86)【国際出願番号】JP2018010032

(87)【国際公開番号】WO2019176026

(87)【国際公開日】20190919

【審査請求日】2021年2月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000154347

【氏名又は名称】株式会社ユニバンス

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】特許業務法人しんめいセンチュリー

(72)【発明者】

【氏名】大池栄弥

(72)【発明者】

【氏名】加藤忠彦

【審査官】 日下部 由泰

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１０２８４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００５−５２２６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５２１４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第７０８６５１４（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ４１／１２，４１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トルクの伝達と遮断とを切り換えるクラッチ装置であって、
軸線に交差する第１面に第１穴が形成され、前記軸線を中心に回転する第１部材と、
前記第１面と前記軸線の方向に対向する第２面を有し、前記第２面に第２穴が形成されると共に前記軸線を中心に回転する第２部材と、
前記第２穴に係合する端部が設けられた支柱と、前記支柱の前記端部の反対側の部分から前記第１面の径方向の両側に延びる腕と、を備え、前記第１穴の前記第２部材側を向く第３面に配置される係合子と、
前記第１穴の内側に配置され、弾性力を前記支柱の力点に加え、前記端部を前記係合子の支点を中心に前記第２部材側へ動かす圧縮ばねと、を備え、
前記第１穴のうち前記第１面および前記第３面に連絡する第４面であって、前記係合子に対して径方向の外側に位置する第４面は、前記第１部材の回転時に前記支柱の側面が接触する接触部を備え、
前記接触部は、前記第３面に垂直に設けられており、
前記接触部と前記支柱の前記側面とが接触したときに、前記側面の前記端部と前記第４面との間に隙間があり、前記第２穴に前記端部が係合したときも前記接触部に前記支柱が接触するクラッチ装置。

【請求項2】

前記接触部は、前記係合子の重心から前記支点までを前記第４面に投影した範囲にある請求項１記載のクラッチ装置。

【請求項3】

前記接触部は、前記第４面から径方向の内側へ向かって突出している請求項１又は２記載のクラッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はトルクの伝達と遮断とを切り換えるクラッチ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

軸線に交差する第１面を有し軸線を中心に回転する第１部材と、第１面と軸線の方向に対向する第２面を有し軸線を中心に回転する第２部材と、第１部材の第１面と第２部材の第２面との間に介在する係合子と、を備えるクラッチ装置が知られている（特許文献１及び２）。特許文献１及び２に開示される技術では、第１面に形成された第１穴に係合子が配置される。係合子は、第１穴の内側に配置された圧縮ばねによって、端部側が支点を中心に第２部材側へ起き上がる。第２部材の第２面に形成された第２穴に係合子の端部が係合すると、第１部材と第２部材とが一体に回転する。係合子が起き上がるために、圧縮ばねはある程度の弾性力が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５１４５０１９号公報

【特許文献2】特許第６２０９６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら上記従来の技術では、第１部材と第２部材とが相対回転するときは、圧縮ばねの弾性力によって係合子の端部が第２部材に押し付けられ、互いに擦れ合う。このフリクションを小さくするために、圧縮ばねは弾性力が小さい方が有利である。しかし、第１部材の回転数が高くなると係合子の遠心力が増加するため、圧縮ばねは、遠心力に打ち勝って係合子を起き上がらせるための大きな弾性力が必要となる。

【0005】

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、圧縮ばねの弾性力を小さくできるクラッチ装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明のクラッチ装置は、トルクの伝達と遮断とを切り換えるものであり、軸線を中心に回転する第１部材は、軸線に交差する第１面に第１穴が形成され、軸線を中心に回転する第２部材は、第１面と軸線の方向に対向する第２面を有し、第２面に第２穴が形成される。第１穴の第２部材側を向く第３面に配置される係合子は、第１穴の内側に配置される圧縮ばねの弾性力が力点に加えられ、第２穴に係合する係合子の端部が、係合子の支点を中心に第２部材側へ動く。第１穴のうち第１面および第３面に連絡する第４面であって、係合子に対して径方向の外側に位置する第４面は、第１部材の回転時に係合子の側面が接触する接触部を備える。接触部と係合子の側面とが接触したときに、側面の端部と第４面との間に隙間がある。

【発明の効果】

【0007】

請求項１記載のクラッチ装置によれば、第１部材が回転するときは係合子に遠心力が作用する。力点に加わる圧縮ばねの弾性力による支点の回りの第１モーメントが、係合子の遠心力によって接触部に加わる摩擦力による支点の回りの第２モーメントよりも大きいときに、圧縮ばねは係合子を起き上がらせる。接触部と係合子の支柱の側面とが接触したときに、側面の端部と第４面との間に隙間があるので、支柱の側面の端部が第４面に接触する場合に比べて、第２モーメントに関係する支点から接触部までの距離を短くできる。その分だけ第２モーメントを小さくできるので、第１モーメントとのつり合いによって圧縮ばねの弾性力を小さくできる。
接触部は第１部材の第３面に垂直に設けられているので、係合子が起き上がったときも支柱が接触部に接触する。接触部によって係合子が起き上がったときの係合子の径方向の位置を規制できる。

【0008】

請求項２記載のクラッチ装置によれば、接触部は、係合子の支点から係合子の重心までを第４面に投影した範囲にある。その結果、接触部が、係合子の重心から端部まで（但し重心は含まない）を第４面に投影した範囲にある場合に比べて、第２モーメントに関係する支点から接触部までの距離をさらに短くできる。第２モーメントをさらに小さくできるので、圧縮ばねの弾性力をさらに小さくできる。

【0009】

また、係合子の重心から端部まで（但し重心は含まない）を第４面に投影した範囲に接触部がある場合に比べて、重心周りの係合子の回転による係合子の端部と第４面との接触を防ぎ易くできる。係合子の端部が第４面に接触すると係合子の側面の角が摩耗し易くなるので、係合子の重心や質量が変わってしまい、モーメントのつり合いが経時的に変化することになる。これを防止できるので、初期の設計どおりにクラッチ装置を長期間作動させ易くできる。

【0010】

請求項３記載のクラッチ装置によれば、接触部は第４面から径方向の内側へ向かって突出しているので、係合子の側面の一部を突出させて接触部を設ける場合に比べ、接触部が摩耗しても係合子の重心の位置や質量が変わらないようにできる。接触部が摩耗してもモーメントのつり合いが変わらないようにできるので、請求項１又は２の効果に加え、初期の設計どおりにクラッチ装置を長期間作動させ易くできる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施の形態におけるクラッチ装置の断面図である。

【図2】第２部材の背面図である。

【図3】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるクラッチ装置の断面図である。

【図4】（ａ）は図３のＩＶａ−ＩＶａ線におけるクラッチ装置の断面図であり、（ｂ）は一部を拡大した第１部材および係合子の正面図である。

【図5】（ａ）は図４（ｂ）のＶａ−Ｖａ線における第１部材および係合子の断面図であり、（ｂ）は第２実施の形態におけるクラッチ装置の第１部材および係合子の正面図であり、（ｃ）は図５（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ線における第１部材および係合子の断面図である。

【図6】（ａ）は第３実施の形態におけるクラッチ装置の一部を拡大した第１部材および係合子の正面図であり、（ｂ）は第４実施の形態におけるクラッチ装置の一部を拡大した第１部材および係合子の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照してクラッチ装置１０の概略構成について説明する。図１は第１実施の形態におけるクラッチ装置１０の軸線Ｏを含む断面図である。クラッチ装置１０は、軸線Ｏを中心に回転する第１部材２０及び第２部材５０を備えている。本実施の形態では入力軸１１及び出力軸１２が同一の軸線Ｏ上に配置され、第１部材２０は入力軸１１に結合し、第２部材５０は出力軸１２に結合している。

【0013】

第１部材２０は、軸線Ｏを中心とする輪状に形成される部材であり、軸線Ｏに交差する（本実施形態では軸線Ｏに直交する）平坦面状の第１面２１に第１穴２２，２８（図３参照）が複数形成されている。第１面２１は、第２部材５０の平坦面状の第２面５１と軸線Ｏ方向に対向する。第１穴２２，２８には、第２部材５０側を向く第３面２３がそれぞれ形成されている。第３面２３よりも第２部材５０から離れた位置にある第１穴２２，２８の底面２４には、第１部材２０の第１面２１の反対側の端面２６に開口する油穴２５が形成されている。

【0014】

第１穴２２，２８（図３参照）の第３面２３には係合子３０，３３（図３参照）が配置され、第１穴２２，２８の底面２４と係合子３０，３３との間に、圧縮ばね３４が配置されている。圧縮ばね３４は、係合子３０，３３を第２部材５０側へ付勢する。第１部材２０の第１面２１には、係合子３０，３３と干渉するリテーナ４０が配置されている。

【0015】

第２部材５０は、軸線Ｏを中心とする輪状に形成される部材であり、軸線Ｏに交差する（本実施形態では軸線Ｏに直交する）平坦面状の第２面５１に第２穴５２が複数形成されている。第２穴５２は、第１部材２０に配置された係合子３０，３３（図３参照）が係合する部位である。

【0016】

図２は第２部材５０の背面図である。第２穴５２は、周方向に互いに間隔をあけて第２部材５０に形成されている。第２穴５２は軸線Ｏ方向から見て略矩形状である。第２部材５０は、第２穴５２を周方向に繋ぐリング溝５３が第２面５１に形成されている。第２部材５０は、リング溝５３の溝底に連通するピン穴５４が複数形成されている。

【0017】

図１に戻って説明する。ピン穴５４は、第２部材５０の第２面５１の反対側の端面５５に開口する。リング溝５３（図２参照）にリング５６が収容され、ピン穴５４にピン５７が収容される。ピン５７は、出力軸１２の周囲に配置された円環状の板部材５８を介して、アクチュエータ５９の軸線Ｏ方向の力をリング５６に伝達する。アクチュエータ５９は板部材５８及びピン５７を介してリング５６を軸線Ｏ方向へ移動させる。

【0018】

図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるクラッチ装置１０の断面図である。第１部材２０は、第１穴２２，２８が周方向に交互に並んでいる。第１穴２２，２８は軸線Ｏ方向から見て略矩形状である。本実施形態では、第１穴２８の周方向の長さは第１穴２２の周方向の長さよりも長い。第１部材２０は、第１穴２２，２８を周方向に繋ぐ円弧状の溝２１ａが第１面２１に形成されている。溝２１ａは、第２部材５０（図１参照）に配置されたリング５６が進入する窪みである。

【0019】

第１部材２０は、第１穴２２の周方向の一方の端から径方向の両側に延びる凹部２７が第１面２１に形成されており、第１穴２８の周方向の他方の端から径方向の両側に延びる凹部２９が第１面２１に形成されている。本実施形態では、凹部２９の周方向の長さは凹部２７の周方向の長さよりも長い。

【0020】

係合子３０は第１穴２２に配置され、係合子３３は第１穴２８に配置される。係合子３０，３３は、矩形の板状の支柱３１と、支柱３１の端から支柱３１の幅方向の両側に突出する腕３２と、をそれぞれ備えている。係合子３０，３３は、第１部材２０に配置される周方向の向きが異なる以外は同一の部品である。

【0021】

係合子３０，３３の腕３２は凹部２７，２９に収容される。係合子３０，３３の支柱３１は、第１穴２２，２８のうち径方向の外側に位置する第４面６０と、第４面６０と径方向に対向する第５面６２と、の間に配置される。第１穴２８及び凹部２９の周方向の長さは係合子３３の支柱３１及び腕３２の周方向の長さよりも長いので、係合子３３は、第１穴２８の第３面２３及び凹部２９の内部を周方向にスライドできる。

【0022】

リテーナ４０は円板状の部材であり、放射状に延びる複数の第１腕４１及び第２腕４２が、周方向に交互に配置されている。リテーナ４０は、第１部材２０に配置された圧縮ばね（図示せず）の復元力により、軸線Ｏを中心に第１方向（矢印Ｒ方向）に付勢されている。リテーナ４０が第１方向（矢印Ｒ方向）に付勢された状態で、第１腕４１は係合子３３の支柱３１の周方向の端面に当接し、第２腕４２は係合子３０の支柱３１の一部を覆う。

【0023】

図４（ａ）は図３のＩＶａ−ＩＶａ線におけるクラッチ装置１０の断面図である。図４（ａ）では、説明を容易にするため、第１部材２０の第１面２１に第２部材５０の第２面５１を向かい合わせた状態が図示されている。

【0024】

係合子３３は支柱３１が第１穴２８の第３面２３に配置される。第１穴２８の底面２４と係合子３３との間に圧縮ばね３４が配置される。本実施形態では、圧縮ばね３４はねじりコイルばねである。圧縮ばね３４は、係合子３３の支柱３１のうち腕３２（図３参照）が設けられた部分と反対側の部分（力点３５）に弾性力（復元力）を加える。リテーナ４０（図３参照）の第１腕４１は係合子３３の腕３２側の支柱３１の端面に押し当てられており、係合子３３の腕３２は第２部材５０の第２面５１に押さえられるので、力点３５に圧縮ばね３４の弾性力が加えられた係合子３３は、支柱３１の支点３６を中心にして端部３７が第２部材５０側へ移動できる。

【0025】

第１部材２０の第１穴２８の位置と第２部材５０の第２穴５２の位置とがずれている場合、及び、第２部材５０に配置されたリング５６が第２穴５２に進入している場合は、圧縮ばね３４の弾性力を受けた係合子３３は、端部３７が、第２部材５０の第２面５１やリング５６に当たる。リング５６が第２穴５２から退出して、リング５６が係合子３３の端部３７に接触しなくなると、係合子３３の端部３７は第２穴５２に進入できる。一方、係合子３０は、リテーナ４０の第２腕４２に支柱３１の一部が覆われているので、第２穴５２に進入できない。この状態で、第２部材５０に対して第１部材２０が第１方向（矢印Ｒ方向）へ相対回転すると、係合子３３の端部３７が第２穴５２に係合して、第１部材２０と第２部材５０とは一体に回転する。

【0026】

係合子３３が第１部材２０及び第２部材５０と一体に回転すると、第１腕４１が係合子３３に押され、リテーナ４０は第２方向（反矢印Ｒ方向）へ回転する。リテーナ４０の第２腕４２（図３参照）は係合子３０を覆えなくなるので、係合子３０は圧縮ばね３４の弾性力によって第２部材５０側へ起き上がる。第２部材５０の第２穴５２は、第２部材５０側へ起き上がった係合子３０が進入できる位置に形成されているので、係合子３０も第２部材５０の第２穴５２に係合する。

【0027】

一方、リテーナ４０が係合子３０の起き上がりを阻止している状態で、第２部材５０に対して第１部材２０が第２方向（反矢印Ｒ方向）へ相対回転すると、係合子３３は第２穴５２に係合できない。そのときの係合子３３は、第２部材５０の第２面５１を端部３７が擦りながら支点３６を中心に揺動する。これが第２部材５０に対して第１部材２０が第２方向（反矢印Ｒ方向）へ相対回転するときのフリクションとなる。このフリクションはできるだけ小さい方が望ましい。

【0028】

図４（ｂ）は一部を拡大した第１部材２０及び係合子３３の正面図である。図４（ｂ）は、第１部材２０の回転時であって、その遠心力によって、係合子３３が第１穴２８内を径方向の外側（図４（ｂ）上側）へ移動した状態が図示されている（図５（ｂ）、図６（ａ）及び図６（ｂ）においても同じ）。なお、第１部材２０の第１穴２２も第１穴２８と同様に構成されているので、以下、第１穴２８について説明し、第１穴２２の説明は省略する。

【0029】

係合子３３は、支柱３１のうち腕３２の付け根３１ａ（腕３２よりも端部３７側の部分）は、側面３９間の幅が狭く設定されている。第１部材２０に形成された第１穴２８のうち係合子３３の支柱３１に対して径方向の外側に位置する第４面６０は、第１面２１（図４（ａ）参照）と第３面２３とを連絡する。第４面６０には、第１部材２０の回転時に、係合子３３の側面３９が接触する接触部６１が形成されている。接触部６１は、第４面６０のうち凹部２９に近い部分から径方向の内側（図４（ｂ）下側）へ向かって突出した凸部６３と係合子３３の側面３９とが接触する部位である。係合子３３が接触部６１に接触したときは、係合子３３は第４面６０に対向する第５面６２には接触しない。

【0030】

図５（ａ）は図４（ｂ）のＶａ−Ｖａ線におけるクラッチ装置１０の断面図である。接触部６１は第３面２３に垂直に設けられている。接触部６１は、係合子３３（支柱３１）の側面３９が、支柱３１の角に付けられた丸みを除いて、厚さ方向（図５（ａ）上下方向）の全長に亘って接触する。

【0031】

図４（ｂ）に戻って説明する。接触部６１は、係合子３３の支点３６から端部３７までを軸線Ｏに垂直に第４面６０（凹部２９を含む）に投影した範囲にある。係合子３３の側面３９が接触部６１に接触したときに、係合子３３の側面３９の端部３７と第４面６０との間に隙間がある。また、第４面６０に設けられた凸部６３と係合子３３の付け根３１ａとの間には隙間ができ、そこは接触しないので、接触部６１は、係合子３３の支点３６から重心３８までを軸線Ｏに垂直に第４面６０（凹部２９を含む）に投影した範囲にある。さらに、接触部６１は、係合子３３の支点３６から力点３５までを軸線Ｏに垂直に第４面６０（凹部２９を含む）に投影した範囲にある。

【0032】

なお、係合子３３を第４面６０（凹部２９を含む）に投影した範囲とは、係合子３３の支点３６を通り軸線Ｏに平行な平面と第４面６０（凹部２９を含む）とが交わるところから、係合子３３の端部３７を通り軸線Ｏに平行な平面と第４面６０とが交わるところまでの範囲をいう。また、係合子３３の支点３６から重心３８までを第４面６０に投影した範囲とは、係合子３３の支点３６を通り軸線Ｏに平行な平面と第４面６０（凹部２９を含む）とが交わるところから、係合子３３の重心３８を通り軸線Ｏに平行な平面と第４面６０とが交わるところまでの範囲をいう。

【0033】

ここで、第１部材２０が軸線Ｏを中心に回転するときは、係合子３３に遠心力が作用する。係合子３３の遠心力Ｆｃは、係合子３３の質量ｍ、係合子３３の重心３８から軸線Ｏまでの半径ｒ、第１部材２０の角速度ωの場合、Ｆｃ＝ｍｒω^２である。この遠心力Ｆｃによる接触部６１の摩擦力Ｆｆは、静止摩擦係数μのとき、Ｆｆ＝Ｆｃ・μである。

【0034】

本実施形態では、支点３６から接触部６１の中心までの周方向における距離Ｄ１、及び、支点３６から力点３５までの周方向における距離Ｄ２の関係はＤ２＞Ｄ１である。なお、力点３５の位置は、係合子３３の端部３７が第３面２３に接触したとき（係合子３３の揺動角度０°）の支柱３１にばね荷重が加わる位置である。係合子３３の端部３７が第３面２３に接触したときの力点３５から支点３６までの距離Ｄ２は、圧縮ばね３４の弾性力によって係合子３３の端部３７が第２面５１に接触したとき（揺動角度０°＋α）の力点３５から支点３６までの距離Ｄ２と同じである。

【0035】

力点３５に加わる圧縮ばね３４の弾性力Ｐによる支点３６の回りの第１モーメントＤ２・Ｐが、係合子３３の遠心力Ｆｃによって接触部６１に加わる摩擦力Ｆｆによる支点３６の回りの第２モーメントＤ１・Ｆｆ（＝Ｄ１・Ｆｃ・μ）よりも大きいときに、圧縮ばね３４は係合子３３を起き上がらせる。第１部材２０の角速度ωが速くなり遠心力Ｆｃが大きくなるほど、係合子３３を起き上がらせる圧縮ばね３４は大きな弾性力Ｐを必要とする。圧縮ばね３４の弾性力Ｐが大きくなると、係合子３３が第２部材５０を擦りながら第１部材２０が回転するときのフリクションが増加する。また、圧縮ばね３４の弾性力Ｐが大きくなると、第２部材５０の第２穴５２に係合した係合子３３を第２穴５２から退出させるリング５６を駆動するアクチュエータ５９は、出力の大きなものが必要となる。

【0036】

これに対しクラッチ装置１０は、係合子３３の側面３９が接触部６１に接触したときに、係合子３３の側面３９の端部３７と第４面６０との間に隙間ができる。これにより、第１部材２０が角速度ωで回転するときに係合子３３の側面３９の端部３７が第４面６０に接触する場合に比べて、支点３６から接触部６１までの距離Ｄ１を短くできる。その分だけ第２モーメントＤ１・Ｆｆを小さくできるので、第１モーメントＤ２・Ｐと第２モーメントとのつり合いによって、圧縮ばね３４の弾性力Ｐを小さくできる。よって、第２部材５０の第２面５１を係合子３３の端部３７が擦りながら第１部材２０が回転するときのクラッチ装置１０のフリクションを抑制できる。また、出力の小さいアクチュエータ５９を採用できる。

【0037】

本実施形態では、接触部６１が、係合子３３の支点３６から重心３８までを第４面６０（凹部２９を含む）に投影した範囲にある。その結果、接触部６１が、係合子３３の重心３８から端部３７まで（但し重心３８は含まない）を第４面６０に投影した範囲にある場合に比べて、支点３６から接触部６１までの距離Ｄ１をさらに短くできる。第２モーメントＤ１・Ｆｆをさらに小さくできるので、圧縮ばね３４の弾性力をさらに小さくできる。

【0038】

また、係合子３３の重心３８から端部３７まで（但し重心３８は含まない）を第４面６０に投影した範囲に接触部がある場合に比べて、重心３８周りの係合子３３の回転（図４（ｂ）時計回り）による係合子３３の端部３７と第４面６０との接触を防ぎ易くできる。係合子３３の端部３７が第４面６０に接触すると係合子３３の側面３９の角が摩耗し易くなるので、係合子３３の重心３８や質量が変わってしまい、モーメントのつり合いが経時的に変化することになる。これを防止できるので、初期の設計どおりにクラッチ装置１０を長期間作動させ易くできる。

【0039】

特に、接触部６１が、係合子３３の重心３８を第４面６０に投影した位置にあるので、第３面２３内のモーメント（図４（ｂ）時計回りのモーメント）をほぼ無視できる。よって、第２モーメントＤ１・Ｆｆと第１モーメントＤ２・Ｐとのつり合いにより、圧縮ばね３４の弾性力Ｐをさらに小さくできる。

【0040】

また、接触部６１は、係合子３３の支点３６から力点３５までを第４面６０に投影した範囲にある。その結果、接触部６１が、係合子３３の力点３５から端部３７まで（但し力点３５は含まない）を第４面６０に投影した範囲にある場合に比べて、支点３６から接触部６１までの距離Ｄ１を短くできる。その分だけ、第２モーメントＤ１・Ｆｆを小さくできるので、第２モーメントＤ１・Ｆｆと第１モーメントＤ２・Ｐとのつり合いによって、圧縮ばね３４の弾性力Ｐをさらに小さくできる。

【0041】

係合子３３（支柱３１）の側面３９は、支柱３１の角に付けられた丸みを除いて、厚さ方向（図５（ａ）上下方向）の全長に亘って接触部６１に接触している。これにより、係合子３３の側面３９の厚さ方向の一部が接触部６１に接触する場合に比べ、面圧を抑制できるので、係合子３３や接触部６１を摩耗し難くできる。

【0042】

接触部６１は第３面２３に垂直に設けられているので、係合子３３が起き上がったときも、支柱３１の一部が接触部６１に接触する。これにより、接触部６１によって、係合子３３が起き上がったときの係合子３３の径方向の位置を規制できる。

【0043】

接触部６１は、凸部６３によって、第４面６０から径方向の内側へ向かって突出しているので、係合子３３の側面３９の一部を突出させて接触部６１を設ける場合に比べ、接触部６１が摩耗しても係合子３３の重心３８や質量が変わらないようにできる。接触部６１が摩耗してもモーメントのつり合いが変わらないようにできるので、初期の設計どおりにクラッチ装置１０を長期間作動させ易くできる。

【0044】

係合子３３は支柱３１の付け根３１ａの部分の幅が狭いので、係合子３３が揺動するときに第１穴２８や凹部２９と支柱３１とが擦れ合わないようにできる。さらに、第４面６０のうち凹部２９の縁に凸部６３が連なり、付け根３１ａが凸部６３と重複することにより凸部６３の一部に接触部６１が形成されるので、接触部６１を形成するための第４面６０の加工を容易にできる。

【0045】

図５（ｂ）及び図５（ｃ）を参照して、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、第３面２３に接触部６１が垂直に設けられる場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、第３面２３と接触部７３とが鈍角をなす場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0046】

図５（ｂ）は第２実施の形態におけるクラッチ装置の第１部材７０及び係合子７４の正面図である。図５（ｃ）は図５（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ線における第１部材７０及び係合子７４の断面図である。第１部材７０及び係合子７４は、第１実施形態で説明したクラッチ装置１０の第１部材２０及び係合子３３に代えて配置される。

【0047】

図５（ｂ）に示すように第１部材７０は、第１部材７０の回転時に、係合子７４の側面７６の一部が接触する接触部７３が、第４面７２に形成されている。図５（ｃ）に示すように接触部７３は、第３面２３から第１面２１へ近づくにつれて径方向の外側（図５（ｃ）右側）へ向かって広がっている。即ち、第３面２３と接触部７３とは鈍角をなしている。接触部７３は、係合子７４（支柱７５）の側面７６が、支柱７５の角に付けられた丸みを除いて、厚さ方向（図５（ｃ）上下方向）の全長に亘って接触する。

【0048】

第１部材７０の第３面２３と接触部７１とは鈍角をなし、第１部材７０の回転時に、係合子７４の側面７６は接触部７３に接触する。接触部７３が傾斜している分だけ、接触部７３に加わる係合子７４の遠心力Ｆｃによる垂直分力を小さくできる。その結果、接触部７３に加わる摩擦力Ｆｆによる第２モーメントＤ１・Ｆｆを小さくできるので、第２モーメントＤ１・Ｆｆと第１モーメントＤ２・Ｐとのつり合いによって、圧縮ばね３４の弾性力Ｐをさらに小さくできる。

【0049】

図５（ｂ）に示すように、係合子７４の腕７７がそれぞれ収容される凹部７８，７９のうち、径方向の外側の凹部７８の径方向の内側の面は、腕７７の径方向の側面７７ａに接触する。凹部７８の径方向の内側の面のうち腕７７の側面７７ａが接触する部分は、接触部７８ａである。また、径方向の内側の凹部７９の周方向の内側の面は、腕７７の周方向の外側の面７７ｂに接触する。

【0050】

係合子７４が起き上がったときは、係合子７４の支柱７５の一部は接触部７３に接触しない。しかし、凹部７８の径方向の内側の面の一部の接触部７８ａが、腕７７の径方向の側面７７ａに接触し、凹部７９の周方向の内側の面が、腕７７の周方向の内側の面７７ｂに接触する。これにより、係合子７４が起き上がったときの係合子７４の径方向の位置を規制できる。腕７７の位置は支点３６からの距離が短いので、係合子７４が支点３６を中心に揺動するときに、腕７７の側面７７ａ及び面７７ｂと凹部７８（接触部７８ａ），７９との摩擦に係るモーメントはほとんど問題にならない。よって、圧縮ばね３４の弾性力を小さくできる。

【0051】

図６（ａ）を参照して第３実施の形態について説明する。第１実施形態および第２実施形態では、第４面６０，７２に接触部６１，７３が１箇所ずつ設けられる場合について説明した。これに対し第３実施形態では、第４面８２に接触部６１，８３が複数設けられる場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0052】

図６（ａ）は第３実施の形態におけるクラッチ装置の一部を拡大した第１部材８０及び係合子３３の正面図である。第１部材８０は、第１実施形態で説明したクラッチ装置１０の第１部材２０と第１穴８１の形状が異なる。第１部材８０は、第１実施形態で説明したクラッチ装置１０の第１部材２０に代えて配置される。

【0053】

第１部材８０に形成された第１穴８１のうち、係合子３３の支柱３１に対して径方向の外側に位置する第４面８２には、接触部６１に加え、第１部材８０の回転時に係合子３３の側面３９の一部が接触する接触部８３が形成されている。接触部８３は、第４面８２から径方向の内側（図６（ａ）下側）へ向かって突出している。

【0054】

接触部８３は、係合子３３の支点３６から端部３７までを軸線Ｏに垂直に第４面８２（凹部２９を含む）に投影した範囲にあり、係合子３３の側面３９が接触部６１，８３に接触したときに、係合子３３の側面３９の端部３７と第４面８２との間に隙間ができる。また、接触部８３は、係合子３３の支点３６から力点３５までを軸線Ｏに垂直に第４面８２（凹部２９を含む）に投影した範囲にある。接触部６１，８３が複数あるので、各々の面圧を抑制し、係合子３３や接触部６１，８３を摩耗し難くできる。

【0055】

図６（ｂ）を参照して第４実施の形態について説明する。第１実施形態から第３実施形態では、第１穴２２，２８，８１の第４面６０，８２の一部を突出させて接触部を形成する場合について説明した。これに対し第４実施形態では、係合子９３の一部を突出させて第４面９２に接触部９７を形成する場合について説明する。図６（ｂ）は第４実施の形態におけるクラッチ装置の一部を拡大した第１部材９０及び係合子９３の正面図である。第１部材９０及び係合子９３は、第１実施形態で説明したクラッチ装置１０の第１部材２０及び係合子３３に代えて配置される。

【0056】

第１部材９０に形成された第１穴９１の第４面９２と第５面６２との間に係合子９３は配置される。第４面９２は係合子９３の支柱９４に対して径方向の外側に位置する。係合子９３は、支柱９４の側面９５の一部から凸部９６が突出している。凸部９６は、支柱９４の厚さ方向（図６（ｂ）紙面垂直方向）の全長に亘って設けられている。凸部９６は第１部材９０の回転時に第４面９２に接触する。第４面９２のうち凸部９６が接触する部分は、接触部９７である。

【0057】

接触部９７は、係合子９３の支点３６から端部３７までを軸線Ｏに垂直に第４面９２（凹部２９を含む）に投影した範囲にあり、係合子９３の側面９５が接触部９７に接触したときに、係合子９３の側面９５の端部３７と第４面９２との間に隙間ができる。特に、接触部９７は係合子９３の支点３６から重心３８までを軸線Ｏに垂直に第４面９２（凹部２９を含む）に投影した範囲にある。さらに、接触部９７は、係合子９３の支点３６から力点３５までを軸線Ｏに垂直に第４面９２（凹部２９を含む）に投影した範囲にある。これにより、凸部９６が摩耗すると係合子９３の重心３８や質量が変わる以外は、第１実施形態と同様の作用効果を実現できる。

【0058】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、係合子３０，３３，７４，９３の数や形状、係合子が係合する第２穴５２の数は例示であり、適宜設定できる。接触部６１，７３，７８ａ，８３，９７の位置や大きさも一例であり、適宜設定できる、
実施形態では、係合子３０，３３，７４，９３の腕３２の付け根３１ａが、支柱３１，７５，９４の他の部分の幅よりも狭い場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。付け根３１ａを省略して支柱３１，７５，９４の幅を一定にすることは当然可能である。

【0059】

実施形態では、第４面６０，７２，８２のうち凹部２９，７８の縁に凸部６３が連なる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。凸部６３は、第４面６０，７２，８２のうち、係合子３０，３３，７４の支点３６から端部３７までを第４面６０，７２，８２に投影した範囲の任意の位置に任意の大きさで設けることが可能である。

【0060】

実施形態では、第１部材２０，７０，８０，９０が入力軸１１に結合し、第２部材５０が出力軸１２に結合する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。これとは逆に、第１部材が出力軸１２に結合し、第２部材が入力軸１１に結合することは当然可能である。また、第１部材が一体に形成された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１部材を軸線Ｏ方向に複数に分割することは当然可能である。

【0061】

実施形態では、第１部材２０，７０，８０，９０や第２部材５０の中心にそれぞれ入力軸１１や出力軸１２が結合する場合、即ち第１部材や第２部材の軸線Ｏと入力軸や出力軸とが一致する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、軸で支持された第１部材や第２部材の外周面に歯形を付け、この歯形と入力軸や出力軸に設けられたギヤとのかみ合いによって、軸を中心に回転する第１部材や第２部材にトルクを伝達することは当然可能である。

【0062】

実施形態では、圧縮ばね３４としてねじりコイルばねを用いる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。ねじりコイルばねの代わりに、圧縮コイルばね等の他の圧縮ばねを用いることは当然可能である。

【0063】

実施形態では、第１部材２０，７０，８０，９０に係合子３０，３３を配置し二方向クラッチとするクラッチ装置１０の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。係合子３０，３３のいずれかを省略して、クラッチ装置を、一方向に回転を伝達する一方向クラッチとすることは当然可能である。

【0064】

実施形態では、係合子３０の揺動を規制するリテーナ４０が第１部材２０に配置された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、リテーナ４０を省略することは当然可能である。リテーナ４０を省略する場合には、係合子３３が第１穴２８内をスライドできないように、第１穴２８の周方向の長さを短くする。リテーナ４０が省略された場合、係合子３３は、第１穴２８の隅の近くを支点３６として揺動する。

【0065】

実施形態では、リング５６を介して係合子３０，３３を軸線Ｏ方向に押し付ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。リング５６を省略し、ピン５７の先端形状や係合子３０，３３の形状を変更することで、ピン５７を介して係合子３０，３３を軸線Ｏ方向に押し付けることは当然可能である。クラッチ装置の種類によって、リング５６、ピン５７及びアクチュエータ５９等を省略することは当然可能である。

【0066】

実施形態では、係合子３０，３３が同一形状の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。係合子３０，３３の長さ、幅、厚さが互いに異なるようにすることは当然可能である。

【符号の説明】

【0067】

１０ クラッチ装置
２０，７０，８０，９０ 第１部材
２１ 第１面
２２，２８，８１，９１ 第１穴
２３ 第３面
３０，３３，７４，９３ 係合子
３１，９４ 支柱
３２ 腕
３４ 圧縮ばね
３５ 力点
３６ 支点
３７ 端部
３８ 重心
３９，７６，７７ａ，９５ 側面
５０ 第２部材
５１ 第２面
５２ 第２穴
６０，７２，８２，９２ 第４面
６１，７３，７８ａ，８３，９７ 接触部
Ｏ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】