特許 7573943 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】2024-10-18

(45)【発行日】2024-10-28

(54)【発明の名称】ラチェット型クラッチ

(51)【国際特許分類】

   F16D 41/12 20060101AFI20241021BHJP

【ＦＩ】

F16D41/12 C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021071129

(22)【出願日】2021-04-20

(65)【公開番号】P2022165688

(43)【公開日】2022-11-01

【審査請求日】2023-10-30

(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】岩野 彰

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 大

【審査官】沖 大樹

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２０２８２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０３８７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／１１７８６７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の環状部材と、
前記第１の環状部材と同軸に且つ相対回転可能に配置された第２の環状部材と、
トルク伝達可能に前記第１の環状部材と前記第２の環状部材とを係合可能なラチェット機構と、
前記第１の環状部材と前記第２の環状部材とにおける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、前記第１の環状部材に設けられた歯部と、
前記第２の環状部材に設けられ、前記歯部と噛み合うことにより前記第２の環状部材に対する前記第１の環状部材の第１の回転方向への相対回転をロックする第１の爪部材と、
前記第２の環状部材に設けられ、前記第１の爪部材と対をなし、前記歯部と噛み合うことにより前記第２の環状部材に対する前記第１の環状部材の第２の回転方向への相対回転をロックする第２の爪部材とを備え、
前記切り替え機構は、前記第１および第２の環状部材と同軸に且つ前記第１および第２の環状部材と相対回転可能に設けられた第３の環状部材を有し、
前記第３の環状部材には、前記第１の爪部材と前記第２の爪部材の一方または両方と接触することにより前記第１の爪部材と前記第２の爪部材の一方または両方と前記歯部との噛み合いを制限可能な制限部が形成され、
前記制限部は、前記第３の環状部材の回転によって、前記第１の爪部材と前記第２の爪部材の一方または両方との接触と非接触とが切り替わり、
前記第３の環状部材は、前記第１の爪部材および前記第２の爪部材と径方向に対向する周面を有し、
前記制限部は、前記周面に形成され、前記第１の爪部材および前記第２の爪部材と接触することにより前記第１の爪部材および前記第２の爪部材を前記歯部との非噛み合い方向に変位させる凸部であり、
前記凸部は、対をなす前記第１の爪部材と前記第２の爪部材とのそれぞれの先端間の周方向長さよりも長い周方向長さを有しており、
前記凸部の頂部は、前記歯部の頂部よりも径方向において前記非噛み合い方向側に位置していることを特徴とするラチェット型クラッチ。

【請求項2】

前記第１の爪部材と前記第２の爪部材とは複数対が周方向に設けられ、
前記凸部は、前記第１の爪部材と前記第２の爪部材との対の数に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のラチェット型クラッチ。

【請求項3】

前記第３の環状部材は、前記ラチェット型クラッチが構成部品として組み込まれる装置の駆動機構によって駆動されることを特徴とする請求項１または２に記載の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であって、外輪部材に対する内輪部材或いは内輪部材に対する外輪部材の回転方向に関し、一方向または反対方向の何れかの回転方向への回転のみをロックする状態と、一方向および反対方向の両方の回転方向への回転を同時にロックする状態と、一方向および反対方向の何れの回転方向への回転もロックしない状態とを切り替えることにより、トルク伝達方向を切り替えることができるものがある（例えば特許文献１、２を参照）。

【0003】

特許文献１、２に記載されたクラッチは、変位することによってラチェット機構の係合状態を変更可能な環状部材を、アクチュエータ等の外部装置を用いて変位させることにより内外輪間の回転伝達方向すなわちトルク伝達方向を切り替えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１６－５０８５８２号公報

【文献】特開２０２１－０３８７５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、車両における電動化制御の発達は著しく、車両に搭載される各種装置の構成部品も複雑化してきており、これに比例してこれら各種装置の重量および搭載スペースも増大してきている。特許文献１または２のクラッチのように、トルク伝達方向の切り替えをアクチュエータ等の外部装置で行うことは、クラッチを変速装置の構成部品として用いる場合には、変速装置全体の重量および車両への搭載スペースが増大してしまう虞がある。このことは、近年の厳しい軽量化および省スペースの要求の達成を困難にする虞がある。

【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、構成部品として組み込まれる装置全体の重量の増大および当該装置の配置スペースの増大を抑制することができるトルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明に係るラチェット型クラッチは、
第１の環状部材と、
前記第１の環状部材と同軸に且つ相対回転可能に配置された第２の環状部材と、
トルク伝達可能に前記第１の環状部材と前記第２の環状部材とを係合可能なラチェット機構と、
前記第１の環状部材と前記第２の環状部材とにおける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、前記第１の環状部材に設けられた歯部と、
前記第２の環状部材に設けられ、前記歯部と噛み合うことにより前記第２の環状部材に対する前記第１の環状部材の第１の回転方向への相対回転をロックする第１の爪部材と、
前記第２の環状部材に設けられ、前記第１の爪部材と対をなし、前記歯部と噛み合うことにより前記第２の環状部材に対する前記第１の環状部材の第２の回転方向への相対回転をロックする第２の爪部材とを備え、
前記切り替え機構は、前記第１および第２の環状部材と同軸に且つ前記第１および第２の環状部材と相対回転可能に設けられた第３の環状部材を有し、
前記第３の環状部材には、前記第１の爪部材と前記第２の爪部材の一方または両方と接触することにより前記第１の爪部材と前記第２の爪部材の一方または両方と前記歯部との噛み合いを制限可能な制限部が形成され、
前記制限部は、前記第３の環状部材の回転によって、前記第１の爪部材と前記第２の爪部材の一方または両方との接触と非接触とが切り替わり、
前記第３の環状部材は、前記第１の爪部材および前記第２の爪部材と径方向に対向する周面を有し、
前記制限部は、前記周面に形成され、前記第１の爪部材および前記第２の爪部材と接触することにより前記第１の爪部材および前記第２の爪部材を前記歯部との非噛み合い方向に変位させる凸部であり、
前記凸部は、対をなす前記第１の爪部材と前記第２の爪部材とのそれぞれの先端間の周方向長さよりも長い周方向長さを有しており、
前記凸部の頂部は、前記歯部の頂部よりも径方向において前記非噛み合い方向側に位置していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、構成部品として組み込まれる装置全体の重量の増大および当該装置の配置スペースの増大を抑制することができるトルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【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のラチェット型クラッチを軸方向から見た正面図であり、一部を切り欠いて示している。

【図2】図２は図１の２－２線矢視断面図である。

【図3】図３はトルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチの部分拡大図であり、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）および図３（ｄ）は、トルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチの第１の状態、第２の状態、第３の状態および第４の状態をそれぞれ示している。

【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のラチェット型クラッチを、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係るトルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチは、車両の変速装置の構成部品として用いられる例として説明する。また、以下の説明においては、トルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチを「ラチェット型クラッチ」と略記する場合がある。

【0011】

まず、本実施形態におけるトルク伝達方向切り替え式の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Ｃ」とは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Ｃに関する軸方向、径方向、周方向のことをいう。また、軸方向について、図１および図３においては紙面手前方向を軸方向一方とし、紙面奥方向を軸方向他方とし、図２においては紙左方を軸方向一方とし、紙面右方を軸方向他方とする。周方向について、図１および図３において、紙面に向かって時計回りに回転する方向を周方向一方とし、紙面に向かって反時計回りに回転する方向を周方向他方とする。

【0012】

なお、ラチェット型クラッチの回転方向については、説明の便宜上、外輪に対する内輪の回転方向について説明するが、外輪の回転と内輪の回転とは相対的なものである。例えば、内輪が時計回りに回転可能な場合、外輪も反時計回りに回転可能であり、また、内輪と外輪とが同方向に回転する場合であっても、外輪と内輪との回転速度が異なれば、外輪と内輪とは相対的にいずれかの方向に回転していると言える。

【0013】

図１は実施形態に係るトルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチを軸方向から見た正面図であり、一部を切り欠いて示している。
図２は図１の２－２線矢視断面図である。

【0014】

本実施形態に係るトルク伝達方向切り替え式のラチェット型クラッチ１は、環状の外輪３と、外輪３に対して径方向内方に離間し、外輪３の中心軸線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る。

【0015】

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

【0016】

図１に示すように、外輪３の環状部１９の内周部には、第１の爪部材３１と、第１の爪部材３１の周方向他方側に隣接し、第１の爪部材３１と対をなす第２の爪部材３７とが設けられている。第１の爪部材３１と第２の爪部材３７とで爪機構部を構成している。すなわち、外輪３の環状部１９には、軸方向一方側から見て、周方向一方側から周方向他方側に向かって順に並んで対をなす第１の爪部材３１と第２の爪部材３７とを含む爪機構部が設けられている。外輪３の環状部１９にはこのような爪機構部が、周方向に所定間隔で複数設けられている。第１の爪部材３１は、円柱部２７から周方向一方側に向かって延在する爪部２９を有し、第２の爪部材３７は、円柱部３３から周方向他方側に向かって延在する爪部３５を有する。なお、本実施形態においては、３つの爪機構部が周方向等間隔に設けられているが、図１においては１つの爪機構部のみを示している。

【0017】

内輪５は外輪３の環状部１９の径方向内方に配置されている。内輪５の外周部には、多数の歯部１３が全周に亘って等間隔に形成されている。各歯部１３は径方向外方に突出し、中心軸線Ｃ方向に延在している。外輪３の環状部１９の内周面と内輪５の外周部すなわち歯部１３とは、所定の空間を介して径方向に対向している。歯部１３は、第１の爪部材３１および第２の爪部材３７が噛み合うラチェット歯を構成している。具体的には、各歯部１３の周方向他方側の側面は第１の爪部材３１と噛み合う第１の噛み合い部１３ａを構成し、各歯部１３の周方向一方側の側面は第２の爪部材３７と噛み合う第２の噛み合い部１３ｂを構成している。

【0018】

内輪５の内周面には、スプライン１１が全周に亘って設けられている。内輪５の内周側には、スプライン１１を介して出力用或いは入力用の図示しない軸部材がスプライン嵌合される。

【0019】

第１の爪部材３１は、円柱部２７を中心に爪部２９が径方向に揺動可能に、外輪３の環状部１９の内周部に形成された保持部３９に保持されている。保持部３９は、環状部１９の軸方向一方側端面および内周面に開口する凹部である。また、保持部３９には第１の爪部材３１の爪部２９を径方向内方すなわち内輪５の外周面に向けて常に付勢しているコイル状のスプリング４１が設けられている。例えば、図１において、内輪５が反時計回りに回転すると、第１の爪部材３１の爪部２９は内輪５の歯部１３の第１の噛み合い部１３ａと噛み合う。一方、内輪５が時計回りに回転すると、第１の爪部材３１の爪部２９は、スプリング４１の付勢力に抗して内輪５の歯部１３によって径方向外側へ押され、内輪５の回転を許す。これにより、第１の爪部材３１は、内輪５の周方向他方の回転をロックし、内輪５の周方向一方の回転を可能としている。

【0020】

第２の爪部材３７は、円柱部３３を中心に爪部３５が径方向に揺動可能に、外輪３の環状部１９の内周部に形成された保持部４３に保持されている。保持部４３は、環状部１９の軸方向一方側端面および内周面に開口する凹部である。また、保持部４３には第２の爪部材３７の爪部３５を径方向内方すなわち内輪５の外周面に向けて常に付勢しているコイル状のスプリング４５が設けられている。例えば、図１において、内輪５が時計回りに回転すると、第２の爪部材３７の爪部３５は内輪５の歯部１３の第２の噛み合い部１３ｂと噛み合う。一方、内輪５が反時計回りに回転すると、第２の爪部材３７の爪部３５は、スプリング４５の付勢力に抗して内輪５の歯部１３によって径方向外側へ押され、内輪５の回転を許す。これにより、第２の爪部材３７は、内輪５の周方向一方の回転をロックし、内輪５の周方向他方の回転を可能としている。
このように、外輪３の保持部３９、４３に保持された第１の爪部材３１および第２の爪部材３７と、スプリング４１、４５と、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。

【0021】

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

【0022】

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

【0023】

厚肉部５７の外周面には、図１に示すように、径方向外方に突出し、周方向に所定範囲に亘って延在する凸部５９が周方向所定間隔に複数設けられている。本実施形態においては、爪機構部と対応して３つの凸部５９が周方向に等間隔で設けられている。凸部５９の頂部は、内輪３の歯部１３の頂部よりも僅かに径方向外方に位置し、外輪３の環状部１９の内周面に沿って延在し、環状部１９の内周面とは僅かな隙間を介して径方向に対向している。すなわち凸部５９の頂部は外輪３の環状部１９の内周面とは非接触である。凸部５９の頂部の周方向両端部は、それぞれ斜面６１を介して厚肉部５７の外周面と滑らかに連続している。この構成により、第１の爪部材３１および第２の爪部材３７は、環状プレート５１の回転によって厚肉部５７の外周面から凸部５９の頂部へと滑らかに押し上げられる。

【0024】

凸部５９の頂部は、環状プレート５１の回転によって第１の爪部材３１の内径側に位置すると、第１の爪部材３１の内径側の面に接触し、第１の爪部材３１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。これにより凸部５９は第１の爪部材３１と歯部１３との噛み合いを制限する。同様に、凸部５９の頂部は、第２の爪部材３７の内径側に位置すると、第２の爪部材３７の内径側の面に接触し、第２の爪部材３７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し、これにより凸部５９は第２の爪部材３７と歯部１３との噛み合いを制限する。

【0025】

環状プレート５１は、周方向一方または周方向他方へ回転することによって、爪機構部に対する厚肉部５７の凸部５９の周方向位置を変更する。これにより、爪機構部すなわち対をなす第１の爪部材３１と第２の爪部材３７とに対する凸部５９の接触または非接触の組み合わせ状態を変更する。具体的には、環状プレート５１は、爪機構部に対する凸部５９の接触または非接触の４つの組み合わせ状態を切り替え、これよりラチェット型クラッチ１のトルク伝達方向を切り替えている。すなわち環状プレート５１は、トルク伝達方向切り替え機構を構成している。これら４つの組み合わせ状態およびラチェット型クラッチ１のトルク伝達方向については後述する。

【0026】

環状プレート５１は、ラチェット型クラッチ１が組み込まれる図示しない変速装置内の図示しない駆動機構に接続され、当該駆動機構によって回転駆動されている。ここで環状プレート５１が接続される変速装置内の駆動機構とは、例えば、直動機構、回転機構、或いは直動機構と回転機構とを組み合わせた機構等を用いることができる。このような駆動機構は、例えば、変速装置内のギヤを切り替えるためのウォームギヤ（図示省略）とすることができる。環状プレート５１の軸方向一方側端面には、図１に示すように、プレート固定用穴６３が複数設けられ、例えばウォームギヤ（図示省略）のウォームホイール（図示省略）がこれらのプレート固定用穴６３を用いて環状プレート５１に接続されている。すなわち、ウォームホイール（図示省略）に環状プレート５１が同心に固定されている。このように、環状プレート５１は、変速装置内の例えばウォームギヤ（図示省略）と連動して回転させる制御とすることができる。

【0027】

このように、環状プレート５１は、ラチェット型クラッチ１が組み込まれる図示しない変速装置内の図示しない回転機構に接続され、当該回転機構によって駆動制御されるため、環状プレート５１を駆動するための装置を変速装置の外部に別途設ける必要がない。

【0028】

次に、ラチェット型クラッチ１の作動について説明する。
図３はラチェット型クラッチ１の部分拡大図であり、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）および図３（ｄ）は、ラチェット型クラッチ１の第１の状態、第２の状態、第３の状態および第４の状態をそれぞれ示している。以下、ラチェット型クラッチ１の各状態について説明する。なお、以下の説明は１つの爪機構部についてのものであるが、他の爪機構部についても同様である。

【0029】

ラチェット型クラッチ１の第１の状態、すなわち爪機構部に対する環状プレート５１の径方向凸部５９の接触または非接触の第１の組み合わせ状態は、図３（ａ）に示すように、凸部５９は第１の爪部材３１と第２の爪部材３７との何れにも接触せず、外輪３の環状部１９の内周面に対向している状態である。言い換えると、第１の爪部材３１と第２の爪部材３７とは、周方向に隣り合う凸部５９の間に位置し、環状プレート５１の厚肉部５７の外周面と径方向に対向している。図３（ａ）においては、凸部５９の周方向一方側端部の斜面６１が、第２の爪部材３７の爪部３５の先端の周方向他方側近傍に位置している。この状態において第１の爪部材３１および第２の爪部材３７は、それぞれスプリング４１および４５の付勢力によって内輪５の歯部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を入力側とすると、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両方向に対して係止状態である。

【0030】

図３（ａ）に示す第１の状態から環状プレート５１が周方向一方に所定角度回転すると、第２の爪部材３７の爪部３５は、凸部５９の周方向一方側の斜面６１を経由して凸部５９の頂部に乗り上げ、凸部５９の頂部と径方向に対向する状態となり、ラチェット型クラッチ１は、図３（ｂ）に示す第２の状態に切り替わる。

【0031】

ラチェット型クラッチ１の第２の状態、すなわち爪機構部に対する凸部５９の接触または非接触の第２の組み合わせ状態は、図３（ｂ）に示すように、凸部５９は第２の爪部材３７の内径側の面に接触し、第１の爪部材３１には接触していない状態である。図３（ｂ）においては、凸部５９の周方向一方側端部の斜面６１は、対をなす第１の爪部材３１と第２の爪部材３７との中間部に位置している。この状態において、径方向凸部５９は、第２の爪部材３７に対してスプリング４５を圧縮した状態で接触し、第２の爪部材３７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し、第２の爪部材３７と内輪５の歯部１３との噛み合いを制限する。一方、第１の爪部材３１は、スプリング４１の付勢力によって内輪５の歯部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を入力側とすると、内輪５から外輪３へは周方向他方へのトルク伝達がなされ、周方向一方へのトルク伝達はなされない。

【0032】

図３（ｂ）に示す第２の状態から環状プレート５１が周方向一方に所定角度回転すると、第２の爪部材３７の爪部３５に加えて、第１の爪部材３１の爪部２９が凸部５９の周方向一方側の斜面６１を経由して凸部５９の頂部に乗り上げ、凸部５９の頂部と径方向に対向する状態となり、ラチェット型クラッチ１は、図３（ｃ）に示す第３の状態に切り替わる。

【0033】

ラチェット型クラッチ１の第３の状態、すなわち爪機構部に対する凸部５９の接触または非接触の第３の組み合わせ状態は、図３（ｃ）に示すように、凸部５９は第１の爪部材３１の内径側の面および第２の爪部材３７の内径側の面に接触している状態である。この状態においては、凸部５９の周方向一方側端部の斜面６１は、第１の爪部材３１の爪部２９の先端よりも周方向一方側に位置し、凸部５９の周方向他方側端部の斜面６１は、第２の爪部材３７の爪部３５の先端よりも周方向他方側に位置している。このように凸部５９の頂部は、爪機構部の周方向長さすなわち第１の爪部材３１の周方向一方端から対をなす第２の爪部材３７の周方向他方端までの周方向長さ、詳細には第１の爪部材３１の爪部２９の先端から対をなす第２の爪部材３７の爪部３５の先端までの周方向長さよりも、長い周方向長さを有している。

【0034】

この状態において、凸部５９は、第１の爪部材３１に対してスプリング４１を圧縮した状態で接触し、第１の爪部材３１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し、第１の爪部材３１と内輪５の歯部１３との噛み合いを制限すると共に、第２の爪部材３７に対してスプリング４５を圧縮した状態で接触し、第２の爪部材３７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し、第２の爪部材３７と内輪５の歯部１３との噛み合いを制限する。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を入力側とすると、内輪５から外輪３へは周方向一方と周方向他方の何れの方向へもトルク伝達はなされない。

【0035】

図３（ｃ）に示す第３の状態から環状プレート５１が周方向一方に所定角度回転すると、第２の爪部材３７の爪部３５は、凸部５９の頂部と径方向に対向する位置から、凸部５９の周方向他方側の斜面６１を経由して厚肉部５７の外周面と径方向に対向する位置へと変位し、ラチェット型クラッチ１は、図３（ｄ）に示す第４の状態に切り替わる。

【0036】

ラチェット型クラッチ１の第４の状態、すなわち爪機構部に対する凸部５９の接触または非接触の第４の組み合わせ状態は、図３（ｄ）に示すように、凸部５９は第１の爪部材３１の内径側の面に接触し、対をなす第２の爪部材３７には接触していない状態である。図３（ｄ）においては、凸部５９の周方向他方側端部の斜面６１は、対をなす第１の爪部材３１と第２の爪部材３７との中間部に位置している。この状態において、凸部５９は、第１の爪部材３１に対してスプリング４１を圧縮した状態で接触し、第１の爪部材３１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し、第１の爪部材３１と内輪５の歯部１３との噛み合いを制限する。一方、第２の爪部材３７は、スプリング４５の付勢力によって内輪５の歯部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を入力側とすると、内輪５から外輪３へは周方向一方へのトルク伝達がなされ、周方向他方へのトルク伝達はなされない。

【0037】

このように、本実施形態のラチェット型クラッチ１は、環状プレート５１が周方向一方に所定角度回転するごとに、上記第１の状態から第４の状態へと順次切り替わってゆく。すなわちラチェット型クラッチ１のトルク伝達方向が切り替わってゆく。更に第４の状態から同一の周方向一方へ所定角度回転すると第１の状態へ復帰する。つまり環状プレート５１は従来の周方向一方及び他方の回転の繰り返しのみではなく、周方向一方のみの回転も可能であることから、トルク伝達方向の切り替えを任意に設定できるようになる。そして本実施形態のラチェット型クラッチ１においては、上述したように、環状プレート５１はラチェット型クラッチ１が組み込まれる変速装置内の直動機構、回転機構等の駆動機構（図示省略）によって駆動制御されるため、環状プレート５１を駆動するための装置を変速装置の外部に別途設ける必要がない。したがって本実施形態によれば、ラチェット型クラッチ１が構成部品として組み込まれる装置全体の重量の増大および当該装置の配置スペースの増大を抑制することができる。本実施形態のようにラチェット型クラッチ１が構成部品として組み込まれる装置が車両の変速装置であれば、変速装置全体の重量の増大および車両への搭載スペースの増大を抑制することができる。

【0038】

なお、本発明の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、爪機構部を内輪側に設け、爪機構部と噛み合う歯部を外輪の内周面に設ける構成としても良い。この場合、トルク伝達方向切り替え機構である環状プレートは、爪機構部の径方向外方に配置される内周面を有し、爪機構部の爪部材と歯部との噛み合いを制限する凸部は環状プレートの当該内周面に設けられることとなる。また、上記実施形態は爪機構部を３つ設けたが、伝達するトルク容量により爪機構部の数は適宜変更が可能である。さらに、複数の爪機構部は、周方向に等間隔に設けても良いし等間隔に設けなくても良い。

【符号の説明】

【0039】

１ ラチェット型クラッチ
３ 外輪
５ 内輪
１９ 環状部
２３ 円筒部
３１ 第１の爪部材
３７ 第２の爪部材
５１ 環状プレート
５５ 止め輪
５９ 凸部
６１ 斜面
６３ プレート固定用穴

【図1】

【図2】

【図3】