特許 7317452 トルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチ

(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】

(24)【登録日】2023-07-21

(45)【発行日】2023-07-31

(54)【発明の名称】トルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチ

(51)【国際特許分類】

   F16D 41/12 20060101AFI20230724BHJP

【ＦＩ】

F16D41/12 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020009956

(22)【出願日】2020-01-24

(65)【公開番号】P2021116851

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-12-26

(73)【特許権者】

【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】110002435

【氏名又は名称】弁理士法人井上国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100077919

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 義雄

(74)【代理人】

【識別番号】100172638

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 隆治

(74)【代理人】

【識別番号】100153899

【弁理士】

【氏名又は名称】相原 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100159363

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 淳子

(72)【発明者】

【氏名】岡田 伸治

(72)【発明者】

【氏名】岩野 彰

(72)【発明者】

【氏名】片山 修

【審査官】松江川 宗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２１９９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９４７９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４１／００－４７／０６

Ｆ１６Ｈ ６１／２６－６１／３６，６３／００－６３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外輪と、
前記外輪の径方向内側に前記外輪の軸線と同軸に且つ相対回転可能に配置された内輪と、
トルク伝達可能に前記外輪と前記内輪とを係合可能なラチェット機構と、
前記外輪と前記内輪とのトルク伝達方向を切り替え可能な切り替え機構とを有し、
前記ラチェット機構は、前記外輪の内周部または前記内輪の外周部の何れか一方に周方向等間隔に設けられた複数の歯部と、
前記外輪の内周部または前記内輪の外周部の何れか他方に設けられ、前記歯部と噛み合うことにより前記外輪に対する前記内輪の第１の回転方向への相対回転をロックする複数の第１の爪部材と、
前記外輪の内周部または前記内輪の外周部の何れか他方に設けられ、前記歯部と噛み合うことにより前記外輪に対する前記内輪の第２の回転方向への相対回転をロックする複数の第２の爪部材とを備え、
前記複数の第１の爪部材は、何れか１つが前記歯部と噛み合うと、他の第１の爪部材は、それぞれ前記歯部との噛み合い位置から１°刻みに異なる角度で離反した位相に配置されていることを特徴とするトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチ。

【請求項2】

前記外輪に対する前記内輪の前記第１の回転方向への相対回転をロックする際、前記歯部と前記複数の第１の爪部材の何れか１つとが噛み合うまでの、前記内輪の前記第１の回転方向への回転角度は、１°以下であることを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチ。

【請求項3】

ｍ、ｎをそれぞれ整数とするとき、前記複数の歯部は、周方向に隣り合う前記歯部のピッチに対する中心角がｍ°であり、前記複数の第１の爪部材は、ｎ個（ただし、ｍ≦ｎ）であることを特徴とする請求項１または２に記載のトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチ。

【請求項4】

前記第２の爪部材を２個備え、前記軸線と直交する断面において、前記２個の第２の爪部材は、前記軸線に関して対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両や産業機械等においてトルク伝達用の装置或いはバックストップ等として用いられるトルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ラチェット機構を用いたクラッチにおいて、ラチェット機構が噛み合う際、すなわち外輪または内輪の何れか一方に設けられた爪部材と、外輪または内輪の何れか他方に設けられた例えばスプラインの歯部とが噛み合う際の衝撃によって、衝撃音が発生したり駆動軸側へ振動が伝達されたりするという問題があった。

【0003】

例えば特許文献１には、このような衝撃音および振動を抑制するために、外輪側の爪部材が嵌合する内輪側の凹部、或いは駆動軸と内輪との間に衝撃吸収部材が設けられたラチェット型のワンウェイクラッチが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－０５６６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年このようなトルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチは、駆動装置の動力源として電動モータを用いる車両において、電動モータの駆動力を伝達するための動力伝達機構に用いられることが多くなっている。電動モータは作動時の静粛性に優れているため、ラチェット型クラッチの上記衝撃音および振動の更なる低減が要求されている。

【0006】

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ラチェット機構が噛み合う際の衝撃による衝撃音および振動を、衝撃吸収する部材等を使用しなくとも低減することができるトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明に係るトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチは、
外輪と、
前記外輪の径方向内側に前記外輪の軸線と同軸に且つ相対回転可能に配置された内輪と、
トルク伝達可能に前記外輪と前記内輪とを係合可能なラチェット機構と、
前記外輪と前記内輪とのトルク伝達方向を切り替え可能な切り替え機構とを有し、
前記ラチェット機構は、前記外輪の内周部または前記内輪の外周部の何れか一方に周方向等間隔に設けられた複数の歯部と、
前記外輪の内周部または前記内輪の外周部の何れか他方に設けられ、前記歯部と噛み合うことにより前記外輪に対する前記内輪の第１の回転方向への相対回転をロックする複数の第１の爪部材と、
前記外輪の内周部または前記内輪の外周部の何れか他方に設けられ、前記歯部と噛み合うことにより前記外輪に対する前記内輪の第２の回転方向への相対回転をロックする複数の第２の爪部材とを備え、
前記複数の第１の爪部材は、何れか１つが前記歯部と噛み合うと、他の第１の爪部材は、それぞれ前記歯部との噛み合い位置から１°刻みに異なる角度で離反した位相に配置されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ラチェット機構が噛み合う際の衝撃による衝撃音および振動を、衝撃吸収する部材等を使用しなくとも低減することができるトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は実施形態に係るトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチの軸方向に直交する断面図である。

【図2】図２は、図１と同様の断面図であり、第１および第２の爪部材の配置状態を示している。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態に係るトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチを、図面を参照しつつ説明する。

【0011】

まず、本実施形態におけるトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチに係る方向について定義する。本実施形態において、「中心軸線」とはトルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチの中心軸線すなわち外輪および内輪の中心軸線のことをいい、軸方向、径方向、周方向とは、中心軸線に関する軸方向、径方向、周方向のことをいう。また、図１および図２において、紙面手前側を軸方向一方側とし、紙面奥側を軸方向他方側とし、紙面に向かって右側に回転する方向を周方向一方側あるいは時計方向とし、紙面に向かって左側に回転する方向を周方向他方側あるいは反時計方向とする。なお、以下の説明においては、「トルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチ」を「切り替え式ラチェット型クラッチ」と略記する。

【0012】

本実施形態は、内輪を入力側とし、外輪を出力側とし、内輪から外輪へトルクの伝達が可能な切り替え式ラチェット型クラッチを例として説明する。また、切り替え式ラチェット型クラッチの回転方向については、外輪に対する内輪の回転方向について説明するが、外輪の回転と内輪の回転とは相対的なものである。また、以下の説明において、角度の単位は「°」で表す。

【0013】

図１は実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチの軸方向に直交する断面図であり、軸方向一方側から見た状態を示している。

【0014】

本実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチ１は、環状の外輪３と、外輪３に対して径方向内方に外輪３の中心軸線Ｃと同軸に且つ外輪３と相対回転可能に配置された環状の内輪５と、外輪３と内輪５との間でトルク伝達を可能とするトルク伝達機構と、を有している。本実施形態におけるトルク伝達機構はラチェット機構であり、外輪３の内周部に設けられた複数の第１の爪部材７および複数の第２の爪部材９を備えている。

【0015】

内輪５の外周部には、径方向外方に突出し軸方向に延在する複数の歯部１３が周方向の全周に亘って等間隔に形成されている。歯部１３は、第１の爪部材７および第２の爪部材９が噛み合うラチェット歯を構成している。具体的には、歯部１３の周方向他方側の壁面は、第１の爪部材７が噛み合う第１の噛み合い部１３ａを構成し、歯部１３の周方向一方側の壁面は、第２の爪部材９が噛み合う第２の噛み合い部１３ｂを構成している。

【0016】

図１に示すように、本実施形態においては３６個の歯部１３が形成されている。したがって、軸方向に直交する断面において、中心軸線Ｃを中心としたとき、周方向に隣り合う歯部１３のピッチに対する中心角は１０°である。言い換えると、周方向に隣り合う歯部１３の中心間の周方向距離を弧とし、中心軸線Ｃを中心としたときのこの弧に対する中心角は１０°である。したがって、軸方向に直交する断面において、周方向に隣り合う第１の噛み合い部１３ａ間の周方向距離を弧とし、中心軸線Ｃを中心としたときのこの弧に対する中心角は１０°である。同様に、周方向に隣り合う第２の噛み合い部１３ｂ間の周方向距離を弧とし、中心軸線Ｃを中心としたときのこの弧に対する中心角は１０°である。

【0017】

内輪５の内周側にはシャフトホール１５が形成され、シャフトホール１５には駆動軸１７が内輪５と同芯に嵌合されている。駆動軸１７は図示しない歯車機構を介して図示しない電動モータ等の駆動装置に連結されている。駆動軸１７と内輪５とは一体に回転する。なお、駆動軸１７はスプライン嵌合によってシャフトホール１５に連結されても良い。

【0018】

外輪３の外周面には、径方向外方に突出し軸方向に延在する凸部２１が周方向所定間隔に複数設けられている。これら凸部２１が図示しない被駆動側部材の嵌合部に嵌合することにより、外輪３は被駆動側部材と相対回転不能に、被駆動側部材に固定されている。

【0019】

外輪３の内周部には、複数の第１の爪部材７と複数の第２の爪部材９とが周方向に亘って所定の間隔で設けられている。本実施形態においては、第１の爪部材７が１０箇所に設けられ、第２の爪部材９が２箇所に設けられている。これらの第１の爪部材７および第２の爪部材９の配置状態については後述する。

【0020】

第１の爪部材７は、外輪３の内周部に設けられた保持部２５に保持されている。保持部２５は、外輪３の内周面に内向きに開口する凹部である。第１の爪部材７は所定の周方向長さを有している。第１の爪部材７は、周方向他方側端部に周方向他方側へ突出して形成された突出部７ａの先端を揺動中心として径方向に揺動可能に、外輪３の保持部２５に保持されている。第１の爪部材７は、内径側の面の軸方向一方側の部分が内輪５の外周面すなわち歯部１３と径方向に対向している。第１の爪部材７は、径方向内方に揺動した際、周方向一方側の先端部の内径側部分が内輪５の歯部１３の第１の噛み合い部１３ａに噛み合う。

【0021】

保持部２５には第１の爪部材７を径方向内方すなわち内輪５の歯部１３と噛み合う方向に向けて常に付勢しているコイル状のスプリング２７が設けられている。第１の爪部材７は、内輪５の歯部１３と噛み合うことによって、外輪３に対する内輪５の反時計方向すなわち周方向他方の回転方向への回転をロックするとともに、外輪３に対する内輪５の時計方向すなわち周方向一方の回転方向への回転を可能としている。

【0022】

第２の爪部材９は、外輪３の内周部に設けられた保持部２９に保持されている。保持部２９は、外輪３の内周面に内向きに開口する凹部である。第２の爪部材９は所定の周方向長さを有している。第２の爪部材９は、周方向一方側端部に周方向一方側へ突出して形成された突出部９ａの先端を揺動中心として径方向に揺動可能に、外輪３の保持部２９に保持されている。第２の爪部材９は、内径側の面の軸方向一方側の部分が内輪５の外周面すなわち歯部１３と径方向に対向している。第２の爪部材９は、径方向内方に揺動した際、周方向他方側の先端部の内径側部分が内輪５の歯部１３の第２の噛み合い部１３ｂに噛み合う。

【0023】

保持部２９には第２の爪部材９を径方向内方すなわち内輪５の歯部１３と噛み合う方向に向けて常に付勢しているコイル状のスプリング３１が設けられている。第２の爪部材９は、内輪５の歯部１３と噛み合うことによって、外輪３に対する内輪５の時計方向すなわち周方向一方の回転方向への回転をロックするとともに、外輪３に対する内輪５の反時計方向すなわち周方向他方の回転方向への回転を可能としている。

【0024】

このように、外輪３の保持部２５、２９に保持された第１の爪部材７および第２の爪部材９と、スプリング２７、３１と、歯部１３が形成された内輪５とで、ラチェット機構が構成されている。

【0025】

本実施形態に係る切り替え式ラチェット型クラッチ１は、内輪５と同軸上に、内輪５の軸方向他方側に隣接して環状の切り替えプレート３５が配置されている。切り替えプレート３５は、外輪３に対する内輪５の回転のロック方向を切り替えるための部材である。言い換えると、切り替えプレート３５は、内輪５から外輪３へのトルクの伝達方向を切り替えるための部材である。切り替えプレート３５は、中心軸線Ｃを中心に回動可能に設けられている。

【0026】

切り替えプレート３５の外周面は、外輪３の内周面と径方向に対向している。また、切り替えプレート３５の外周面は、第１および第２の爪部材７、９の内径側の面の軸方向他方側の部分と径方向に対向している。切り替えプレート３５の外周面には、径方向外方に滑らかに突出し周方向に所定の長さを有する突出部３７が複数設けられている。これらの突出部３７は、第１の爪部材７および第２の爪部材９と一対一に対応して設けられている。

【0027】

切り替えプレート３５の突出部３７は、外輪３の内周面と僅かな隙間を介して径方向に対向している。突出部３７は、切り替えプレート３５の回動によって対応する第１または第２の爪部材７、９の内径側に位置すると、第１または第２の爪部材７、９の内径側の面の軸方向他方側の部分に接触し、第１または第２の爪部材７、９の内径側の面を内輪５の歯部１３よりも外径側に押上げ保持する。これにより、突出部３７は第１または第２の爪部材７、９と内輪５の歯部１３との噛み合いを阻止する。

【0028】

切り替えプレート３５は、回動することによって第１または第２の爪部材７、９に対する突出部３７の周方向位置を変更する。これにより、第１の爪部材７と第２の爪部材９とに対する突出部３７の接触または非接触の組み合わせ状態を変更する。具体的には、切り替えプレート３５は、第１の爪部材７と第２の爪部材９とに対する突出部３７の接触または非接触の４つの組み合わせ状態を切り替え、これにより外輪３に対する内輪５の回転のロック方向を切り替える。

【0029】

第１または第２の爪部材７、９に対する突出部３７の接触または非接触の第１の組み合わせ状態は、第２の爪部材９に対応する突出部３７が第２の爪部材９の内径側の面に接触し、第１の爪部材７に対応する突出部３７が第１の爪部材７の内径側の面に接触していない状態である。この状態において、第２の爪部材９に接触している突出部３７は、第２の爪部材９に対してスプリング３１を圧縮した状態で接触し、第２の爪部材９の内径側の面を内輪５の歯部１３よりも外径側に保持し、第２の爪部材９と内輪５の歯部１３との噛み合いを阻止する。一方、この状態で第１の爪部材７は、スプリング２７の付勢力によって内輪５の歯部１３に噛み合っている。ここで本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、１０箇所に設けられた第１の爪部材７のうち、何れか１つの第１の爪部材７が内輪５の歯部１３に噛み合う構成となっている。この構成については後述する。この状態において、内輪５は外輪３に対して周方向一方への回転が可能であり、周方向他方への回転がロックされた状態である。すなわち、内輪５が周方向他方へ回転すると内輪５と外輪３とが一体回転し、内輪５から外輪３へトルクが第１の爪部材７を介して伝達される。一方、内輪５が周方向一方へ回転しても内輪５から外輪３へトルクは伝達されない。なお、以降の説明において、この状態を切り替え式ラチェット型クラッチ１の「第１の状態」という。

【0030】

第１または第２の爪部材７、９に対する突出部３７の接触または非接触の第２の組み合わせ状態は、第１の爪部材７に対応する突出部３７が第１の爪部７１の内径側の面に接触し、第２の爪部材９に対応する突出部３７が第２の爪部材９の内径側の面に接触していない状態である。この状態において、第１の爪部材７に接触している突出部３７は、第１の爪部材７に対してスプリング２７を圧縮した状態で接触し、第１の爪部材７の内径側の面を内輪５の歯部１３よりも外径側に保持し、第１の爪部材７と内輪５の歯部１３との噛み合いを阻止する。一方、この状態で第２の爪部材９は、スプリング３１の付勢力によって内輪５の歯部１３に噛み合っている。したがってこの状態において、内輪５は外輪３に対して周方向他方への回転が可能であり、周方向一方への回転がロックされた状態である。すなわち、内輪５が周方向一方へ回転すると内輪５と外輪３とが一体回転し、内輪５から外輪３へトルクが第２の爪部材９を介して伝達される。一方、内輪５が周方向他方へ回転しても内輪５から外輪３へトルクは伝達されない。なお、以降の説明において、この状態を切り替え式ラチェット型クラッチ１の「第２の状態」という。

【0031】

第１または第２の爪部材７、９に対する突出部３７の接触または非接触の第３の組み合わせ状態は、第１の爪部材７に対応する突出部３７が第１の爪部材７の内径側の面に接触し、さらに第２の爪部材９に対応する突出部３７が第２の爪部材９の内径側の面に接触している状態である。この状態において、第１の爪部材７に接触している突出部３７は第１の爪部材７の内径側の面を内輪５の歯部１３よりも外径側に保持し、第１の爪部材７と内輪５の歯部１３との噛み合いを阻止する。さらに、第２の爪部材９に接触している突出部３７は第２の爪部材９の内径側の面を内輪５の歯部１３よりも外径側に保持し、第２の爪部材９と内輪５の歯部１３との噛み合いを阻止する。したがってこの状態において、内輪５は外輪３に対して周方向一方への回転も周方向他方への回転もロックされておらず、周方向一方と周方向他方の何れの方向への回転も可能である。すなわち、内輪５が周方向一方へ回転しても、周方向他方へ回転しても、内輪５から外輪３へトルクは伝達されない。なお、以降の説明において、この状態を切り替え式ラチェット型クラッチ１の「第３の状態」という。

【0032】

第１または第２の爪部材７、９に対する突出部３７の接触または非接触の第４の組み合わせ状態は、第１の爪部材７に対応する突出部３７および第２の爪部材９に対応する突出部３７が、第１の爪部材７と第２の爪部材９との何れにも接触せず、全ての突出部３７が外輪３の内周面に対向している状態である。この状態において第１の爪部材７および第２の爪部材９は、それぞれスプリング２７および３１の付勢力によって内輪５の歯部１３に噛み合っている。なお、第１の爪部材７については、上述した第１の状態と同様に、１０箇所のうちの何れか１つの第１の爪部材７が内輪５の歯部１３に噛み合っている。したがってこの状態において、内輪５は外輪３に対して周方向一方および周方向他方の何れの方向への回転もロックされた状態である。すなわち、内輪５が周方向一方へ回転しても周方向他方へ回転しても内輪５と外輪３とが一体回転し、内輪５から外輪３へトルクが伝達される。なお、以降の説明において、この状態を切り替え式ラチェット型クラッチ１の「第４の状態」という。

【0033】

切り替えプレート３５の回動は、例えば図示しないアクチュエータにより行われる。切り替え式ラチェット型クラッチ１は、図示しないアクチュエータによって、中心軸線Ｃを中心に切り替えプレート３５が回動し、これにより第１の爪部材７および第２の爪部材９に対する突出部３７の接触または非接触の組み合わせ状態を切り替えている。これにより切り替え式ラチェット型クラッチ１は、上記第１の状態と第２の状態と第３の状態と第４の状態とを切り替え、内輪５から外輪３へのトルク伝達方向を切り替えている。

【0034】

次に、外輪３の第１の爪部材７および第２の爪部材９の配置状態について説明する。
図２は、図１と同様の軸方向に直交する断面図であり、切り替え式ラチェット型クラッチの第１および第２の爪部材の配置状態を示している。また、図２は、上述した切り替え式ラチェット型クラッチ１の第１の状態、すなわち第２の爪部材９と内輪５の歯部１３との噛み合いが阻止され、第１の爪部材７が歯部１３と噛み合っており、内輪５は外輪３に対して周方向一方への回転が可能であり、周方向他方への回転がロックされた状態を示している。なお、図２においては、スプリング２７および３１の図示は省略している。

【0035】

以下、便宜上、１０個の第１の爪部材７を、図２において最も上部に位置している第１の爪部材７から周方向一方に向かって順に、すなわち時計方向に順に、７ａから７ｊまで符号を付し、第１の爪部材７ａを基準として、２個の第２の爪部材９を時計方向に順にそれぞれ９ａ、９ｂと符号を付して説明する。

【0036】

本実施形態においては、１０個の第１の爪部材７ａ～７ｊは、図２に示すように、第１の爪部材７ａから時計方向へ、それぞれ間隔を隔てて、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｉ、７ｊの順に配置されている。さらに、第２の爪部材９ａは第１の爪部材７ｅと７ｆとの間に配置され、第２の爪部材９ｂは第１の爪部材７ｊと７ａとの間に配置されている。

【0037】

図２に示すように、第１の爪部材７ａと時計方向に隣り合う第１の爪部材７ｂとは、軸方向に直交する断面において、第１の爪部材７ａの中心と７ｂの中心との時計方向の周方向距離を弧とし、中心軸線Ｃを中心としたときのこの弧に対する中心角が３２°となる位置に配置されている。同様に、第１の爪部材７ｂと時計方向に隣り合う第１の爪部材７ｃとは、第１の爪部材７ｂの中心と７ｃの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が３２°となる位置に配置され、第１の爪部材７ｃと時計方向に隣り合う第１の爪部材７ｄとは、第１の爪部材７ｃの中心と７ｄの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が３２°となる位置に配置され、第１の爪部材７ｄと時計方向に隣り合う第１の爪部材７ｅとは、第１の爪部材７ｄの中心と７ｅの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が３２°となる位置に配置されている。このように、第１の爪部材７ａから７ｅまでの５つの第１の爪部材７は、それぞれ周方向に隣り合う第１の爪部材７の中心間の時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が３２°となる位置に配置されている。

【0038】

第１の爪部材７ｆは、軸方向に直交する断面において、第１の爪部材７ａの中心と７ｆの中心との時計方向の周方向距離を弧とし、中心軸線Ｃを中心としたときのこの弧に対する中心角が１８１°となる位置に配置されている。

【0039】

第１の爪部材７ｆと時計方向に隣り合う第１の爪部材７ｇとは、軸方向に直交する断面において、中心軸線Ｃを中心としたとき、第１の爪部材７ｆの中心と７ｇの中心との時計方向の周方向距離を弧とし、中心軸線Ｃを中心としたときのこの弧に対する中心角が３２°となる位置に配置されている。同様に、第１の爪部材７ｇと時計方向に隣り合う第１の爪部材７ｈとは、第１の爪部材７ｇの中心と７ｈの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が３２°となる位置に配置され、第１の爪部材７ｈと時計方向に隣り合う第１の爪部材７ｉとは、第１の爪部材７ｈの中心と７ｉの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が３２°となる位置に配置され、第１の爪部材７ｉと時計方向に隣り合う第１の爪部材７ｊとは、第１の爪部材７ｉの中心と７ｊの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が３２°となる位置に配置されている。このように、第１の爪部材７ｆから７ｊまでの５つの第１の爪部材７は、周方向に隣り合う第１の爪部材７の中心間の時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が３２°となる位置に配置されている。

【0040】

なお、第１の爪部材７ｇは、軸方向に直交する断面において、第１の爪部材７ｂの中心と７ｇの中心との時計方向の周方向距離を弧とし、中心軸線Ｃを中心としたときのこの弧に対する中心角が１８１°となる位置に配置されている。同様に、第１の爪部材７ｃと７ｈとは、第１の爪部材７ｃの中心と７ｈの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が１８１°となる位置に配置され、第１の爪部材７ｄと７ｉとは、第１の爪部材７ｄの中心と７ｉの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が１８１°となる位置に配置され、第１の爪部材７ｅと７ｊとは、第１の爪部材７ｅの中心と７ｊの中心との時計方向の周方向距離の弧に対する中心角が１８１°となる位置に配置されている。

【0041】

１０個の第１の爪部材７ａ～７ｊはこのように配置されているので、第１の爪部材７ａの位相を０°とすると、第１の爪部材７ｂの位相は３２°であり、７ｃの位相は６４°であり、７ｄの位相は９６°であり、７ｅの位相は１２８°であり、７ｆの位相は１８１°であり、７ｇの位相は２１３°であり、７ｈの位相は２４５°であり、７ｉの位相は２７７°であり、７ｊの位相は３０９°である。

【0042】

２個の第２の爪部材９ａ、９ｂは、軸方向に直交する断面において、中心軸線Ｃに関して対称の位置に配置されている。すなわち、第２の爪部材９ａと９ｂとは、第２の爪部材９ａの中心と９ｂの中心との時計方向の周方向距離を弧とし、中心軸線Ｃを中心としたときのこの弧に対する中心角が１８０°となる位置に配置されている。このような構成により、２個の第２の爪部材９ａ、９ｂは、同時に歯部１３の第２の噛み合い部１３ｂに噛み合う。また、切り替え式ラチェット型クラッチ１の上述した第４の状態においては、第２の爪部材９ａ、９ｂと、第１の爪部材７ａ～７ｊの何れか１つが歯部１３に噛み合っている。

【0043】

本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、１０個の第１の爪部材７ａ～７ｊを上述した位相となるように配置することにより、上述した切り替え式ラチェット型クラッチ１の第１の状態または第４の状態において、第１の爪部材７ａ～７ｊの何れか１つだけが歯部１３の第１の噛み合い部１３ａに噛み合う。つまり、複数の歯部１３は、周方向に隣り合う第１の噛み合い部１３ａ間の周方向距離の弧に対する中心角が１０°であり、第１の爪部材７ａ～７ｊの何れか１つ、例えば図２に示すように第１の爪部材７ａが第１の噛み合い部１３ａに噛み合うと、他の９個の第１の爪部材７ｂ～７ｊは、何れも１０°で割り切れる位相に位置しない。すなわち当該他の９個の第１の爪部材７ｂ～７ｊは何れも第１の噛み合い部１３ａに噛み合わない。

【0044】

また、本実施形態においては、複数の歯部１３は、周方向に隣り合う第１の噛み合い部１３ａ間の周方向距離の弧に対する中心角が１０°であり、第１の爪部材７ａの位相を０°とすると、第１の爪部材７ａが歯部１３の第１の噛み合い部１３ａに噛み合うと、第１の爪部材７ｆは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から１°離反した位相に配置される。同様に、第１の爪部材７ｂは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から２°離反した位相に配置され、第１の爪部材７ｇは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から３°離反した位相に配置され、第１の爪部材７ｃは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から４°離反した位相に配置され、第１の爪部材７ｈは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から５°離反した位相に配置され、第１の爪部材７ｄは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から６°離反した位相に配置され、第１の爪部材７ｉは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から７°離反した位相に配置され、第１の爪部材７ｅは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から８°離反した位相に配置され、第１の爪部材７ｊは第１の噛み合い部１３ａとの噛み合い位置から９°離反した位相に配置される。

【0045】

このように、１０個の第１の爪部材７ａ～７ｊは、何れか１つが歯部１３と噛み合うと、他の９個はそれぞれ、歯部１３との噛み合い位置から１°刻みに異なる角度で離反した位相に配置される。このような構成は、周方向に隣り合う第１の噛み合い部１３ａ間の周方向距離の弧に対する中心角が１０°であるのに対し、１０個の第１の爪部材７ａ～７ｊを設けることにより可能となる。すなわち、ｍ、ｎをそれぞれ整数とするとき、周方向に隣り合う歯部１３のピッチに対する中心角がｍ°の場合、ｎ個（ただし、ｍ≦ｎ）の第１の爪部材７が所定の位相に設けられることとなる。

【0046】

したがって本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、上述した第２の状態または第３の状態から第１の状態または第４の状態に切り替わる際、すなわち第１の爪部材７ａ～７ｊの何れか１つによって内輪５の周方向他方側への回転がロックされる際、外輪３に対して内輪５がどのような位相であっても、内輪５が周方向他方側へ最大でも１°回転すれば、第１の爪部材７ａ～７ｊの何れか１つが歯部１３の第１の噛み合い部１３ａに噛み合う。

【0047】

このように本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、内輪５の周方向他方側への回転がロックされる際、内輪５は周方向他方側への１°以下の回転で外輪３に対する回転がロックされる。すなわち第１の爪部材７ａ～７ｊの何れか１つが内輪５の歯部１３に噛み合うまでの内輪５の回転角度が１°以下となっている。このように、本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１は、第１の爪部材７ａ～７ｊの何れか１つが内輪５の歯部１３に噛み合うまでの内輪５の回転量を極めて少なくすることができ、第１の爪部材７ａ～７ｊと歯部１３との噛み合い時の衝撃を小さくすることができる。その結果、第１の爪部材７ａ～７ｊと内輪５の歯部１３とが噛み合う際の衝撃音および振動を低減することができる。

【0048】

したがって本実施形態の切り替え式ラチェット型クラッチ１によれば、ラチェット機構が噛み合う際の衝撃音および振動を、衝撃吸収する部材等を使用しなくとも低減することができるので、駆動装置の動力源として電動モータを用いる車両等に用いても、電動モータの静粛性を損なうことがない。

【0049】

なお、本発明に係る切り替え式ラチェット型クラッチ１は、上記実施形態に限定されず、変形が可能である。例えば、切り替え式ラチェット型クラッチ１は、外輪３の内周部に歯部を設け、内輪５の外周部に第１および第２の爪部材を設けても良い。

【0050】

また、上記実施形態においては、周方向に隣り合う歯部１３間の中心角を１０°とし、第１の爪部材７の数を１０個としたが、他の構成とすることもできる。この場合、歯部１３の数、周方向に隣り合う歯部１３間の中心角、および第１の爪部材７の数は、内輪５と外輪３との間で伝達するトルク容量によって適宜設計し、設定することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ トルク伝達方向切り替え式ラチェット型クラッチ
３ 外輪
５ 内輪
７ 第１の爪部材
９ 第２の爪部材
１３ 歯部
１３ａ 第１の噛み合い部
１３ｂ 第２の噛み合い部
１５ シャフトホール
１７ 駆動軸
２５、２９ 保持部
２７、３１ スプリング
３５ 切り替えプレート
３７ 突出部

【図1】

【図2】