特開 2024-76448 クラッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024076448

(43)【公開日】2024-06-06

(54)【発明の名称】クラッチ装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 41/12 20060101AFI20240530BHJP

   F16D 43/02 20060101ALI20240530BHJP

【ＦＩ】

F16D41/12 C

F16D43/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187958

(22)【出願日】2022-11-25

(71)【出願人】

【識別番号】000102784

【氏名又は名称】ＮＳＫワーナー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100177910

【弁理士】

【氏名又は名称】木津 正晴

(72)【発明者】

【氏名】片山 修

(72)【発明者】

【氏名】栗田 崇志

(72)【発明者】

【氏名】小久保 志織

(72)【発明者】

【氏名】八百谷 昇

【テーマコード（参考）】

3J068

【Ｆターム（参考）】

3J068AA10

3J068BB02

3J068CB02

3J068CC02

3J068FF02

3J068FF03

3J068GA15

(57)【要約】

【課題】引き摺り損失の増加を抑制しつつ、設計の自由度を高めることができるクラッチ装置を提供する。
【解決手段】クラッチ装置１Ａは、内輪２、外輪３、ラチェット係合機構２０及び切替機構３０を備える。ラチェット係合機構２０は、内輪２の外周部に設けられたノッチと、外輪３の内周部に設けられ、ノッチに係合することにより一方向への内輪２と外輪３との間の回転を規制する爪部材２２とを有する。切替機構３０は、カム部材３１を有する。カム部材３１は、内輪２と共に回転するように設けられたカム内輪部３２と、径方向におけるカム内輪部３２の外側に配置されたカム外輪部３３と、カム内輪部３２とカム外輪部３３との間に配置された複数の転動体３４とを有し、カム部材３１が軸方向に移動してカム外輪部３３が爪部材２２に接触することにより、爪部材２２がノッチに係合される第１状態と、爪部材２２がノッチに係合されない第２状態とを切り替える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内輪及び外輪と、
前記内輪の外周部及び前記外輪の内周部の一方に設けられたノッチと、前記内輪の外周部及び前記外輪の内周部の他方に設けられ、前記ノッチに係合することにより一方向への前記内輪と前記外輪との間の回転を規制する係合部材と、を有するラチェット係合機構と、
前記内輪及び前記外輪に対して軸方向に移動可能なカム部材を有し、前記カム部材が軸方向に移動して前記係合部材に接触することにより、前記係合部材が前記ノッチに係合される第１状態と、前記係合部材が前記ノッチに係合されない第２状態との間で前記ラチェット係合機構の係合状態を切り替える切替機構と、を備え、
前記カム部材は、
前記係合部材が前記外輪の内周部に設けられている場合、前記内輪と共に回転するように設けられたカム内輪部と、径方向における前記カム内輪部の外側に配置されたカム外輪部と、前記カム内輪部と前記カム外輪部との間に配置された複数の転動体と、を有し、前記カム部材が軸方向に移動して前記カム外輪部が前記係合部材に接触することにより、前記第１状態と前記第２状態とを切り替え、
前記係合部材が前記内輪の外周部に設けられている場合、前記外輪と共に回転するように設けられたカム外輪部と、径方向における前記カム外輪部の内側に配置されたカム内輪部と、前記カム内輪部と前記カム外輪部との間に配置された複数の転動体と、を有し、前記カム部材が軸方向に移動して前記カム内輪部が前記係合部材に接触することにより、前記第１状態と前記第２状態とを切り替える、クラッチ装置。

【請求項2】

前記ノッチは前記内輪の外周部に設けられており、前記係合部材は前記外輪の内周部に設けられている、請求項１に記載のクラッチ装置。

【請求項3】

前記ノッチは前記外輪の内周部に設けられており、前記係合部材は前記内輪の外周部に設けられている、請求項１に記載のクラッチ装置。

【請求項4】

前記係合部材が前記外輪の内周部に設けられている場合、前記カム外輪部は、１つの部材により構成されており、
前記係合部材が前記内輪の外周部に設けられている場合、前記カム内輪部は、１つの部材により構成されている、請求項１～３のいずれか一項に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、クラッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に記載されたクラッチ装置では、内輪と外輪とがラチェット機構により係合可能となっており、カム部材を有する切替機構によりラチェット機構の係合状態が切り換え可能となっている。ラチェット機構は、外輪の内周部に設けられたノッチと、内輪の外周部に設けられた爪部材とを有する。カム部材は、内輪と共に回転するように設けられており、カム部材が軸方向に移動して爪部材に接触することにより、爪部材のノッチに対する係合状態が切り替えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１１８２５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような切替式ラチェット型クラッチ装置では、特許文献１のようにカム部材及び爪部材の両方を内輪側に設けるか、或いはそれらの両方を外輪側に設ける必要がある。これは、カム部材及び爪部材の一方を内輪側に設けて他方を外輪側に設けると、内輪と外輪との間の回転数の差に起因してカム部材と爪部材との間で摩耗が発生し、引き摺り損失が大きくなることが懸念されるためである。一方、切替式ラチェット型クラッチ装置には、そのような設計上の制約を緩和し、設計の自由度を高めることが求められる。

【0005】

本発明は、引き摺り損失の増加を抑制しつつ、設計の自由度を高めることができるクラッチ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のクラッチ装置は、［１］「内輪及び外輪と、前記内輪の外周部及び前記外輪の内周部の一方に設けられたノッチと、前記内輪の外周部及び前記外輪の内周部の他方に設けられ、前記ノッチに係合することにより一方向への前記内輪と前記外輪との間の回転を規制する係合部材と、を有するラチェット係合機構と、前記内輪及び前記外輪に対して軸方向に移動可能なカム部材を有し、前記カム部材が軸方向に移動して前記係合部材に接触することにより、前記係合部材が前記ノッチに係合される第１状態と、前記係合部材が前記ノッチに係合されない第２状態との間で前記ラチェット係合機構の係合状態を切り替える切替機構と、を備え、前記カム部材は、前記係合部材が前記外輪の内周部に設けられている場合、前記内輪と共に回転するように設けられたカム内輪部と、径方向における前記カム内輪部の外側に配置されたカム外輪部と、前記カム内輪部と前記カム外輪部との間に配置された複数の転動体と、を有し、前記カム部材が軸方向に移動して前記カム外輪部が前記係合部材に接触することにより、前記第１状態と前記第２状態とを切り替え、前記係合部材が前記内輪の外周部に設けられている場合、前記外輪と共に回転するように設けられたカム外輪部と、径方向における前記カム外輪部の内側に配置されたカム内輪部と、前記カム内輪部と前記カム外輪部との間に配置された複数の転動体と、を有し、前記カム部材が軸方向に移動して前記カム内輪部が前記係合部材に接触することにより、前記第１状態と前記第２状態とを切り替える、クラッチ装置」である。

【0007】

このクラッチ装置では、係合部材が外輪の内周部に設けられている場合、カム部材（カム内輪部）が内輪と共に回転するように設けられ、係合部材が内輪の外周部に設けられている場合、カム部材（カム外輪部）が外輪と共に回転するように設けられる。すなわち、係合部材及びカム部材の一方が内輪側に設けられ、他方が外輪側に設けられる。これにより、設計の自由度を高めることができる。一方、そのような構成を採用した場合、上述したとおり、内輪と外輪との間の回転数の差に起因してカム部材と係合部材との間で摩耗が発生し、引き摺り損失が大きくなり得る。この点、このクラッチ装置では、カム部材が、カム内輪部、カム外輪部及び複数の転動体を有し、軸受の機能を有している。これにより、カム部材と係合部材との間での摩耗の発生を抑制することができ、引き摺り損失の増加を抑制することができる。よって、このクラッチ装置によれば、引き摺り損失の増加を抑制しつつ、設計の自由度を高めることができる。

【0008】

本発明のクラッチ装置は、［２］「前記ノッチは前記内輪の外周部に設けられており、前記係合部材は前記外輪の内周部に設けられている、［１］に記載のクラッチ装置」であってもよい。この場合、カム部材（カム内輪部）が内輪側に設けられるため、径方向における省スペース化を図ることができる。

【0009】

本発明のクラッチ装置は、［３］「前記ノッチは前記外輪の内周部に設けられており、前記係合部材は前記内輪の外周部に設けられている、［１］に記載のクラッチ装置」であってもよい。この場合、カム部材（カム外輪部）が外輪側に設けられるため、径方向におけるカム部材の内側に、他の部品等を配置するためのスペースを確保することができる。

【0010】

本発明のクラッチ装置は、［４］「前記係合部材が前記外輪の内周部に設けられている場合、前記カム外輪部は、１つの部材により構成されており、前記係合部材が前記内輪の外周部に設けられている場合、前記カム内輪部は、１つの部材により構成されている、［１］～［３］のいずれかに記載のクラッチ装置」であってもよい。この場合、部品点数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。また、軸方向における省スペース化を図ることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、引き摺り損失の増加を抑制しつつ、設計の自由度を高めることができるクラッチ装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態のクラッチ装置の斜視図である。

【図2】フリー状態における第１実施形態のクラッチ装置の正面図である。

【図3】図２のIII－III線に沿っての断面図である。

【図4】ワンウェイ状態における第１実施形態のクラッチ装置の正面図である。

【図5】図４のV－V線に沿っての断面図である。

【図6】第２実施形態のクラッチ装置の斜視図である。

【図7】フリー状態における第２実施形態のクラッチ装置の正面図である。

【図8】図７のVIII－VIII線に沿っての断面図である。

【図9】ワンウェイ状態における第２実施形態のクラッチ装置の正面図である。

【図10】図９のX－X線に沿っての断面図である。

【図11】第１変形例のカム部材の断面図である。

【図12】第２変形例のカム部材の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］

【0014】

図１～図５に示されるように、第１実施形態のクラッチ装置１Ａは、内輪２及び外輪３を備えている。外輪３は、径方向における内輪２の外側に配置されている。内輪２及び外輪３の各々は、円環状に形成されている。内輪２及び外輪３は、互いに同軸に配置されて共通の回転軸ＡＸを有しており、相対回転可能となっている。以下、内輪２に対して外輪３が回転するとして説明する場合があるが、内輪２と外輪３との間の回転は相対的なものである。また、回転軸ＡＸに平行な方向を軸方向とし、回転軸ＡＸに垂直な方向を径方向とし、軸方向から見た場合に回転軸ＡＸを中心とする円周に沿った方向を周方向として説明する。

【0015】

内輪２は、内周部においてシャフト１１と嵌め合わされており、シャフト１１と共に回転する。この例では、内輪２の内周部にスプライン部２ａが形成されると共にシャフト１１の外周部にスプライン部１１ａが形成されており、スプライン部２ａ，１１ａが嵌合することにより内輪２とシャフト１１とが結合されている。スプライン部２ａ，１１ａは、軸方向に延在する溝部及び凸部の組合せにより構成されている。

【0016】

外輪３は、外周部においてハウジング部材４と嵌め合わされており、ハウジング部材４と共に回転する。この例では、外輪３の外周部にスプライン部３ａが形成されると共にハウジング部材４の内周部にスプライン部４ａが形成されており、スプライン部３ａ，４ａが嵌合することにより外輪３とハウジング部材４とが結合されている。スプライン部３ａ，４ａは、軸方向に延在する溝部及び凸部の組合せにより構成されている。

【0017】

内輪２と外輪３とは、ラチェット係合機構２０により係合可能となっている。ラチェット係合機構２０は、内輪２の外周部に設けられた複数のノッチ２１と、外輪３の内周部に設けられた複数の爪部材２２（係合部材）と、を有している。

【0018】

内輪２の外周部（外周面）には、径方向の外側に突出すると共に軸方向に延在する複数の歯部２３が形成されている。複数の歯部２３は、周方向に沿って等間隔で並ぶように、全周にわたって設けられている。周方向において隣り合う歯部２３の間の空間により、１つのノッチ２１（溝部）が形成されている。したがって、内輪２の外周部には、周方向の全周にわたって等間隔で並ぶ複数のノッチ２１が形成されている。

【0019】

爪部材２２は、円柱部２２ｂを有し、円柱部２２ｂを軸として径方向に（軸方向に垂直な面に沿って）揺動可能となるように外輪３によって支持されている。具体的には、外輪３の内周部（内周面）に形成された複数の凹部２４の各々に爪部材２２が配置されることで、円柱部２２ｂを軸として径方向に揺動可能となっている。各凹部２４は、外輪３の内周面に開口している。複数の凹部２４は、周方向に沿って等間隔で並ぶように、全周にわたって設けられている。

【0020】

各凹部２４には、付勢部材２５が更に配置されている。すなわち、凹部２４は、爪部材２２が配置された第１部分２４ａと、付勢部材２５が配置された第２部分２４ｂと、を有している。第２部分２４ｂは第１部分２４ａに接続されている。付勢部材２５は、例えばコイルスプリングであり、爪部材２２の端部２２ａを径方向の内側（内輪２側）に向けて付勢している。端部２２ａは、周方向における爪部材２２の一端であり、後述するようにノッチ２１に係合する爪部として機能する。爪部材２２は、端部２２ａが凹部２４から突出し得るように、傾斜して配置されている。各凹部２４において、付勢部材２５は、第２部分２４ｂの底面と爪部材２２の端部２２ａとの間に圧縮された状態で配置されている。

【0021】

クラッチ装置１Ａでは、ラチェット係合機構２０による内輪２と外輪３との間の係合状態が、切替機構３０により切り替え可能となっている。すなわち、クラッチ装置１は、切替式のラチェット型クラッチ装置（セレクタブルクラッチ）である。切替機構３０は、ラチェット係合機構２０による係合状態を、ワンウェイ状態（第１状態）（図４及び図５）とフリー状態（第２状態）（図１、図２及び図３）との間で切り替える。なお、図３及び図５では、断面を示すハッチングが省略されている。この点は後述する図８及び図１０～１２についても同様である。

【0022】

ワンウェイ状態においては、内輪２に対して外輪３が一方の回転方向（一方向）（図４中の時計回り方向）に回転すると、爪部材２２の端部２２ａがノッチ２１に係合し（噛み合い）、一方の回転方向への内輪２に対する外輪３の回転がロック（規制）される。一方、ワンウェイ状態において内輪２に対して外輪３が他方の回転方向（一方向とは反対の反対方向）（図４中の反時計回り方向）に回転した場合、爪部材２２はノッチ２１に係合せず、他方の回転方向への内輪２に対する外輪３の回転は許容される（外輪３が空転する）。すなわち、ワンウェイ状態においては、内輪２に対して外輪３が一方の回転方向に回転する場合のみに、内輪２と外輪３との間でトルクが伝達される。この例では、ハウジング部材４から外輪３及び爪部材２２を介して内輪２（シャフト１１）にトルクが伝達される。

【0023】

フリー状態においては、内輪２に対して外輪３が一方の回転方向（図２中の時計回り方向）及び他方の回転方向（図２中の反時計回り方向）のいずれに回転した場合にも、爪部材２２はノッチ２１に係合せず、両方の回転方向への内輪２に対する外輪３の回転が許容される。すなわち、フリー状態においては、内輪２に対して外輪３が一方の回転方向及び他方の回転方向のいずれに回転した場合にも、内輪２と外輪３との間でトルクが伝達されない。

【0024】

図３及び図５に示されるように、切替機構３０は、内輪２及び外輪３に対して軸方向に移動可能なカム部材３１（切替カム）を有し、カム部材３１が軸方向に移動して爪部材２２に接触することにより、ラチェット係合機構２０の係合状態をワンウェイ状態とフリー状態との間で切り替える。カム部材３１は、軸受の機能を有するカムベアリングとして構成されており、カム内輪部３２と、カム外輪部３３と、複数の転動体３４と、を有している。この例では、転動体３４は玉である。カム内輪部３２及びカム外輪部３３の各々は、円環状に形成されている。カム内輪部３２及びカム外輪部３３は、内輪２及び外輪３と同軸に配置されており、内輪２及び外輪３と共通の回転軸ＡＸを有している。カム内輪部３２及びカム外輪部３３の各々は、１つの部材により構成されている。

【0025】

カム内輪部３２は、径方向の外側を向いた軌道面３２ａを有している。軌道面３２ａは、転動体３４に対応した形状に形成されている。カム内輪部３２は、支持部材３５を介してシャフト１１に取り付けられており、内輪２と共に（内輪２と同期して）回転する。支持部材３５は、軸方向に移動可能となるようにシャフト１１に取り付けられた環状の部材であり、アクチュエータ３６の駆動力によって軸方向に移動する。カム内輪部３２は、内周部において支持部材３５の端部３５ａと嵌め合わされている。端部３５ａは、軸方向における支持部材３５の端部（内輪２側の端部）である。この例では、カム内輪部３２の内輪２側に止め輪３７が設けられており、カム内輪部３２が支持部材３５と止め輪３７との間に配置されることでカム内輪部３２の軸方向への移動が規制されている。

【0026】

カム外輪部３３は、径方向におけるカム内輪部３２の外側に配置されている。カム外輪部３３は、径方向の内側を向いた軌道面３３ａを有している。軌道面３３ａは、転動体３４に対応した形状に形成されている。カム外輪部３３は、軸方向においてカム内輪部３２に対して突出した（内輪２側に位置する）突出部３３ｂを有している。突出部３３ｂの外周部には、軸方向に対して傾斜した傾斜面３３ｃが全周にわたって形成されている。傾斜面３３ｃは、軸方向における突出部３３ｂの全体にわたって形成されている。傾斜面３３ｃは、後述するように爪部材２２に接触する。このように、軸方向におけるカム外輪部３３の長さは、軸方向におけるカム内輪部３２の長さよりも長くなっている。また、径方向におけるカム外輪部３３の厚さも、径方向におけるカム内輪部３２の厚さよりも厚くなっている。なお、軸方向におけるカム外輪部３３の長さは、軸方向におけるカム内輪部３２の長さ以下であってもよく、径方向におけるカム外輪部３３の厚さも、径方向におけるカム内輪部３２の厚さ以下であってもよい。

【0027】

複数の転動体３４は、カム内輪部３２の軌道面３２ａとカム外輪部３３の軌道面３３ａとの間に配置されている。複数の転動体３４は、保持器（図示省略）により転動自在に保持されており、周方向に沿って所定の間隔を空けて並んで配置されている。

【0028】

図１、図２及び図３に示されるフリー状態においては、カム外輪部３３が外周部において爪部材２２の端部２２ａに接触する。これにより、端部２２ａが持ち上げられて（径方向の外側へ移動させられて）付勢部材２５が圧縮され、端部２２ａがノッチ２１に係合しない位置に位置付けられる。その結果、上述したとおり、内輪２に対して外輪３が一方の回転方向及び他方の回転方向のいずれに回転した場合にも、爪部材２２がノッチ２１に係合せず、両方の回転方向への内輪２に対する外輪３の回転が許容される。フリー状態においては、内輪２と外輪３との間に回転数の差が存在すると、内輪２と同期して回転するカム内輪部３２と、外輪３と同期して回転する爪部材２２との間にも回転数の差が生じるが、当該回転数の差は、爪部材２２に接触しているカム外輪部３３がカム内輪部３２に対して回転することで吸収される。

【0029】

フリー状態からカム部材３１（カム内輪部３２）が内輪２及び外輪３から遠ざかるように軸方向に移動すると、カム外輪部３３が爪部材２２の端部２２ａから離れ、図４及び図５に示されるワンウェイ状態となる。ワンウェイ状態においては、付勢部材２５の付勢力により端部２２ａがノッチ２１に係合する位置に位置付けられる。その結果、上述したとおり、内輪２に対して外輪３が一方の回転方向に回転した場合に端部２２ａがノッチ２１に係合し、一方の回転方向への内輪２に対する外輪３の回転がロックされる。ワンウェイ状態からカム部材３１（カム内輪部３２）が内輪２及び外輪３に近づくように軸方向に移動し、カム外輪部３３が外周部において端部２２ａに接触すると、フリー状態となる。このとき、カム外輪部３３は、まず傾斜面３３ｃにおいて端部２２ａに接触し、その後に外周部において端部２２ａに接触する。これにより、カム外輪部３３によって爪部材２２の端部２２ａを好適に径方向の外側へ移動させることができる。
［第２実施形態］

【0030】

図６～図１０に示される第２実施形態のクラッチ装置１Ｂでは、ノッチ２１が外輪３の内周部に設けられ、爪部材２２が内輪２の外周部に設けられている。したがって、ノッチ２１を構成する歯部２３も外輪３の内周部に設けられ、爪部材２２が配置された凹部２４も内輪２の外周部に設けられている。付勢部材２５は、爪部材２２の端部２２ａを径方向の外側（外輪３側）に向けて付勢している。

【0031】

クラッチ装置１Ｂは、カム部材３１に代えてカム部材４１を有している。カム部材４１は、軸受の機能を有するカムベアリングとして構成されており、カム外輪部４２と、カム内輪部４３と、複数の転動体３４と、を有している。カム外輪部４２及びカム内輪部４３の各々は、円環状に形成されている。カム外輪部４２及びカム内輪部４３は、内輪２及び外輪３と同軸に配置されており、内輪２及び外輪３と共通の回転軸ＡＸを有している。カム外輪部４２及びカム内輪部４３の各々は、１つの部材により構成されている。

【0032】

カム外輪部４２は、径方向の内側を向いた軌道面４２ａを有している。軌道面４２ａは、転動体３４に対応した形状に形成されている。カム外輪部４２は、支持部材４５を介してハウジング部材４に取り付けられており、外輪３と共に（外輪３と同期して）回転する。支持部材４５は、軸方向に移動可能となるようにハウジング部材４に取り付けられた環状の部材であり、アクチュエータ４６の駆動力によって軸方向に移動する。カム外輪部４２は、外周部において支持部材４５の端部４５ａと嵌め合わされている。端部４５ａは、軸方向における支持部材４５の端部（外輪３側の端部）である。この例では、カム外輪部４２の外輪３側に止め輪４７が設けられており、カム外輪部４２が支持部材４５と止め輪４７との間に配置されることでカム外輪部４２の軸方向への移動が規制されている。

【0033】

カム内輪部４３は、径方向におけるカム外輪部４２の内側に配置されている。カム内輪部４３は、径方向の外側を向いた軌道面４３ａを有している。軌道面４３ａは、転動体３４に対応した形状に形成されている。カム内輪部４３は、軸方向においてカム外輪部４２に対して突出した（外輪３側に位置する）突出部４３ｂを有している。突出部４３ｂの内周部には、軸方向に対して傾斜した傾斜面４３ｃが全周にわたって形成されている。傾斜面４３ｃは、軸方向における突出部４３ｂの全体にわたって形成されている。傾斜面４３ｃは、後述するように爪部材２２に接触する。このように、軸方向におけるカム内輪部４３の長さは、軸方向におけるカム外輪部４２の長さよりも長くなっている。また、径方向におけるカム内輪部４３の厚さも、径方向におけるカム外輪部４２の厚さよりも厚くなっている。なお、軸方向におけるカム内輪部４３の長さは、軸方向におけるカム外輪部４２の長さ以下であってもよく、径方向におけるカム内輪部４３の厚さも、径方向におけるカム外輪部４２の厚さ以下であってもよい。

【0034】

図７及び図８に示されるフリー状態においては、カム内輪部４３が内周部において爪部材２２の端部２２ａに接触する。これにより、端部２２ａが押し下げられて（径方向の内側へ移動させられて）付勢部材２５が圧縮され、端部２２ａがノッチ２１に係合しない位置に位置付けられる。その結果、内輪２に対して外輪３が一方の回転方向及び他方の回転方向のいずれに回転した場合にも、爪部材２２がノッチ２１に係合せず、両方の回転方向への内輪２に対する外輪３の回転が許容される。フリー状態においては、内輪２と外輪３との間に回転数の差が存在すると、外輪３と同期して回転するカム外輪部４２と、内輪２と同期して回転する爪部材２２との間にも回転数の差が生じるが、当該回転数の差は、爪部材２２に接触しているカム内輪部４３がカム外輪部４２に対して回転することで吸収される。

【0035】

フリー状態からカム部材４１（カム外輪部４２）が内輪２及び外輪３から遠ざかるように軸方向に移動すると、カム内輪部４３が爪部材２２の端部２２ａから離れ、図９及び図１０に示されるワンウェイ状態となる。ワンウェイ状態においては、付勢部材２５の付勢力により端部２２ａがノッチ２１に係合する位置に位置付けられる。その結果、内輪２に対して外輪３が一方の回転方向に回転した場合に端部２２ａがノッチ２１に係合し、一方の回転方向への内輪２に対する外輪３の回転がロックされる。ワンウェイ状態からカム部材４１（カム外輪部４２）が内輪２及び外輪３に近づくように軸方向に移動し、カム内輪部４３が内周部において端部２２ａに接触すると、フリー状態となる。このとき、カム内輪部４３は、まず傾斜面４３ｃにおいて端部２２ａに接触し、その後に内周部において端部２２ａに接触する。これにより、カム内輪部４３によって爪部材２２の端部２２ａを好適に径方向の内側へ移動させることができる。
［作用及び効果］

【0036】

クラッチ装置１Ａ，１Ｂでは、爪部材２２（係合部材）が外輪３の内周部に設けられている場合（クラッチ装置１Ａ）、カム部材３１（カム内輪部３２）が内輪２と共に回転するように設けられ、爪部材２２が内輪２の外周部に設けられている場合（クラッチ装置１Ｂ）、カム部材４１（カム外輪部４２）が外輪３と共に回転するように設けられる。すなわち、爪部材２２及びカム部材３１，４１の一方が内輪２側に設けられ、他方が外輪３側に設けられる。これにより、設計の自由度を高めることができる。一方、そのような構成を採用した場合、内輪２と外輪３との間の回転数の差に起因してカム部材３１，４１と爪部材２２との間で摩耗が発生し、引き摺り損失が大きくなり得る。この点、クラッチ装置１Ａ，１Ｂでは、カム部材３１（４１）が、カム内輪部３２（４３）、カム外輪部３３（４２）及び複数の転動体３４を有し、軸受の機能を有している。これにより、カム部材３１，４１と爪部材２２との間での摩耗の発生を抑制することができ、引き摺り損失の増加を抑制することができる。よって、クラッチ装置１Ａ，１Ｂによれば、引き摺り損失の増加を抑制しつつ、設計の自由度を高めることができる。

【0037】

クラッチ装置１Ａでは、ノッチ２１が内輪２の外周部に設けられ、爪部材２２が外輪３の内周部に設けられている。この場合、カム部材３１（カム内輪部３２）が内輪２側に設けられるため、径方向における省スペース化を図ることができる。例えば、クラッチ装置１Ａとは異なりカム部材が軸受の機能を有しない一体の部材からなる場合において、爪部材２２が外輪３の内周部に設けられている場合、上述したとおり、カム部材と爪部材２２との間での摩耗の発生を回避するためには、カム部材及び爪部材２２の両方を外輪３側に設ける必要がある。この場合、例えば、カム部材はハウジング部材４の外周部にスプライン結合されることとなり、径方向に大型化してしまうおそれがある。これに対し、クラッチ装置１Ａでは、軸受の機能を有するカム部材３１が内輪２側に設けられるため、径方向における省スペース化を図ることができる。また、ハウジング部材４にカム部材との結合のためのスプラインを形成する必要がないため、低コスト化を図ることができる。

【0038】

クラッチ装置１Ｂでは、ノッチ２１が外輪３の内周部に設けられ、爪部材２２が内輪２の外周部に設けられている。この場合、カム部材４１（カム外輪部４２）が外輪３側に設けられるため、径方向におけるカム部材４１の内側に、他の部品等を配置するためのスペースを確保することができる。

【0039】

クラッチ装置１Ａではカム外輪部３３が１つの部材により構成されており、クラッチ装置１Ｂではカム内輪部４３が１つの部材により構成されている。この場合、カム外輪部３３又はカム内輪部４３が複数の部材により構成されている場合と比べて、部品点数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。また、軸方向における省スペース化を図ることができる。例えば、クラッチ装置１Ａにおいて、カム外輪部３３が、軌道面３３ａを有する内側部材と、爪部材２２に接触する外側部材とを有している場合を比較対象（例えば後述する第１変形例）とすると、比較対象と比べて部品点数を削減することができる。また、比較対象では外側部材を内側部材に対して固定するための止め輪が必要となるが、カム外輪部３３が１つの部材により構成されている場合、そのような止め輪を省略することができる。また、比較対象では外側部材が内側部材に対して軸方向に突出することとなり軸方向に大型化してしまうおそれがあるが、カム外輪部３３が１つの部材により構成されている場合、そのようなことがなく、軸方向における省スペース化を図ることができる。

【0040】

本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。転動体３４は、玉に限られず、ころ等であってもよい。

【0041】

図１１に示される第１変形例は、第１実施形態のクラッチ装置１Ａにおけるカム部材３１の変形例である。第１変形例では、カム外輪部３３が、軌道面３３ａを有する内側部材５１と、径方向における内側部材５１の外側に配置され、爪部材２２に接触する外側部材５２と、を有している。外側部材５２は、傾斜面３３ｃが形成された突出部３３ｂを有しており、傾斜面３３ｃにおいて爪部材２２に接触する。内側部材５１はカム内輪部３２と共に軸受を構成する部材であり、外側部材５２は爪部材２２を持ち上げるカムリングである。この例では、内側部材５１の内輪２とは反対側に止め輪５３が設けられており、内側部材５１が外側部材５２と止め輪５３との間に配置されることで内側部材５１の軸方向への移動が規制されている。このような第１変形例のカム部材３１を用いた場合にも、上記第１実施形態と同様に、引き摺り損失の増加を抑制しつつ、設計の自由度を高めることができる。

【0042】

図１２に示される第２変形例は、第２実施形態のクラッチ装置１Ｂにおけるカム部材４１の変形例である。第２変形例では、カム内輪部４３が、軌道面４３ａを有する外側部材６１と、径方向における外側部材６１の内側に配置され、爪部材２２に接触する内側部材６２と、を有している。内側部材６２は、傾斜面４３ｃが形成された突出部４３ｂを有しており、傾斜面４３ｃにおいて爪部材２２に接触する。外側部材６１はカム外輪部４２と共に軸受を構成する部材であり、内側部材６２は爪部材２２を押し下げるカムリングである。この例では、外側部材６１の外輪３とは反対側に止め輪６３が設けられており、外側部材６１が内側部材６２と止め輪６３との間に配置されることで外側部材６１の軸方向への移動が規制されている。このような第２変形例のカム部材４１を用いた場合にも、上記第２実施形態と同様に、引き摺り損失の増加を抑制しつつ、設計の自由度を高めることができる。

【符号の説明】

【0043】

１Ａ，１Ｂ…クラッチ装置、２…内輪、３…外輪、２０…ラチェット係合機構、２１…ノッチ、２２…爪部材（係合部材）、３０…切替機構、３１，４１…カム部材、３２，４３…カム内輪部、３３，４２…カム外輪部、３４…転動体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】