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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-17
(45)【発行日】2024-12-25
(54)【発明の名称】カムクラッチ
(51)【国際特許分類】
F16D 41/08 20060101AFI20241218BHJP
【ＦＩ】
F16D41/08 A
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2023171347
(22)【出願日】2023-10-02
【審査請求日】2024-07-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000003355
【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン
(74)【代理人】
【識別番号】100153497
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 信男
(74)【代理人】
【識別番号】100138254
【弁理士】
【氏名又は名称】澤井 容子
(72)【発明者】
【氏名】川島 丈嗣
【審査官】沖 大樹
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１５６４５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０１３１４６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｄ ４１／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
同軸に相対回転可能に配置された内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された複数のカムと、前記カムを噛み合い方向に回転させるように付勢する第１付勢手段と、前記カムを強制的に回転させて動作モードを切り替え可能に構成された切り替え手段を備えたカムクラッチであって、前記カムを前記第１付勢手段による付勢力と異なる大きさの付勢力で噛み合い解除方向に回転させるように付勢する第２付勢手段を備え、
前記切り替え手段は、前記第１付勢手段及び前記第２付勢手段のうち同一のカムに対する付勢力の大きい一方の付勢手段による付勢力を他方の付勢手段による付勢力より相対的に小さく変更させることが可能に構成されたカム姿勢変更部を有することを特徴とするカムクラッチ。
【請求項2】
すべてのカムの回転動作を連動させるカム連動部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のカムクラッチ。
【請求項3】
前記カムは、互いに噛み合い方向の異なる第１カム及び第２カムを含み、前記カム連動部材は、前記第１カム及び前記第２カムのうちの一方のカムが噛み合い方向に回転したとき、他方のカムを噛み合い解除方向に回転させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のカムクラッチ。
【請求項4】
前記切り替え手段は、前記カム姿勢変更部が隣接するカム間に位置された状態で、前記内輪及び前記外輪の回転軸に沿った軸方向に移動可能に設けられ、前記カム姿勢変更部は、前記切り替え手段の軸方向への移動により前記第１付勢手段の前記カムに対する付勢力が変更可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカムクラッチ。
【請求項5】
前記第１付勢手段の付勢力が、同一のカムに対する前記第２付勢手段の付勢力より小さく、前記カム姿勢変更部は、前記第１付勢手段を前記第２付勢手段の付勢力より大きな付勢力で付勢可能な状態に変更させることが可能となるよう構成されている請求項４に記載のカムクラッチ。
【請求項6】
前記第１付勢手段の付勢力が、同一のカムに対する前記第２付勢手段の付勢力より大きく、前記カム姿勢変更部は、前記第１付勢手段を前記第２付勢手段の付勢力より小さな付勢力で付勢可能な状態もしくは前記カムに対する付勢力を解除する状態に変更させることが可能となるよう構成されている請求項４に記載のカムクラッチ。
【請求項7】
前記第１付勢手段及び前記第２付勢手段の少なくとも一方が前記複数のカムの各々に共通のものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカムクラッチ。
【請求項8】
前記切り替え手段は、前記第１カムに対する前記第１付勢手段及び前記第２付勢手段のうちの一方の付勢手段の付勢力を変更させる第１切り替え手段と、前記第２カムに対する前記第１付勢手段及び前記第２付勢手段のうちの一方の付勢手段の付勢力を変更させる第２切り替え手段を含むことを特徴とする請求項３に記載のカムクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カムクラッチに関する。
【背景技術】
【0002】
回転力の伝達と遮断を制御するクラッチのある種のものは、内輪及び外輪と、内輪と外輪との間に配置された係合子としての複数のカムと、カムを噛み合い方向に付勢する付勢手段を備えた構成とされており、例えば、カムを強制的に傾倒させることでクラッチの動作モードを変更可能となるよう構成された切り替え手段を備えた構成のものも知られている。
【0003】
例えば特許文献１または特許文献２には、係合子としての正転用スプラグ及び逆転用スプラグを、付勢手段によって噛み合い方向に付勢した状態で、内輪と外輪との間に配置し、切り替え手段を軸方向に移動させることで正転用スプラグ及び逆転用スプラグを噛み合い解除方向に傾倒させることが可能に構成されている。
これらの二方向クラッチにおいては、内輪または外輪に対するトルク入力により正転用スプラグ及び逆転用スプラグの一方が楔となって内輪及び外輪に食い込むことでトルク伝達を可能としている。一方、切り替え手段を軸方向に移動させて正転用スプラグ及び逆転をそれぞれ付勢手段による付勢力に抗って噛み合い解除方向に傾倒させることで、正逆両方向に空転させることが可能となっている。
また、一方向クラッチにおいても、切り替え手段を備えることで、正逆両方向に内輪及び外輪の相対回転を許容するフリーモードを実現することが可能となる。
これらの二方向クラッチにおいては、内輪または外輪に対するトルク入力により正転用スプラグ及び逆転用スプラグの一方が楔となって内輪及び外輪に食い込むことでトルク伝達を可能としている。一方、切り替え手段を軸方向に移動させて正転用スプラグ及び逆転をそれぞれ付勢手段による付勢力に抗って噛み合い解除方向に傾倒させることで、正逆両方向に空転させることが可能となっている。
また、一方向クラッチにおいても、切り替え手段を備えることで、正逆両方向に内輪及び外輪の相対回転を許容するフリーモードを実現することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平６－０１７８５１号公報
【文献】特開２００８－１２１８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
而して、切り替え手段を備えたクラッチにおいては、トルク伝達時においては、内輪及び外輪から受けるトルクにより、スプラグは強固に支持された状態となっている。そのため、切り替え手段によってスプラグを周方向に押圧して噛み合い解除方向に傾倒させるために、極めて大きな力が必要となり、トルク伝達中において切り替え手段を操作することは、スプラグや切り替え手段の破損につながるおそれがある。
【0006】
特に、正転方向及び逆転方向の両方向に駆動と空転が切り替え可能な二方向クラッチにおいては、トルクを内輪または外輪に負荷させてゆくと、スプラグと内輪及び外輪のそれぞれに弾性変形が生じ、結果として内輪と外輪に回転角度差（ワインドアップ）が生じ、負荷を除去するとワインドアップはゼロに戻ることになる。
正転用スプラグ及び逆転用スプラグの一方のスプラグが内輪及び外輪と噛み合うトルク伝達時にあっては、他方のスプラグは、外輪及び内輪と摺動しながら接触を続け、噛み合い待機の状態を維持している。このため、トルクが除荷されることで一方のスプラグが噛み合い解除方向に傾倒して空転状態に移行されることになるが、このとき、一方のスプラグの噛み合いが解除されるまでの間に、他方のスプラグが噛み合い方向に傾倒して外輪及び内輪に対し噛み合いを開始し、すべてのカムが同時に噛み合う「噛み込み」が生ずるおそれがある。
このように、上述の二方向クラッチにおいては、ワインドアップに伴う噛み込みが生ずることで、内輪または外輪の回転を止めてトルクを除去したとしても、すべてのスプラグが高い面圧をもって噛み合っているため、切り替え手段によってスプラグを周方向に押圧して噛み合い解除方向に傾倒させるためには、大きな力が必要となる、といった問題がある。
正転用スプラグ及び逆転用スプラグの一方のスプラグが内輪及び外輪と噛み合うトルク伝達時にあっては、他方のスプラグは、外輪及び内輪と摺動しながら接触を続け、噛み合い待機の状態を維持している。このため、トルクが除荷されることで一方のスプラグが噛み合い解除方向に傾倒して空転状態に移行されることになるが、このとき、一方のスプラグの噛み合いが解除されるまでの間に、他方のスプラグが噛み合い方向に傾倒して外輪及び内輪に対し噛み合いを開始し、すべてのカムが同時に噛み合う「噛み込み」が生ずるおそれがある。
このように、上述の二方向クラッチにおいては、ワインドアップに伴う噛み込みが生ずることで、内輪または外輪の回転を止めてトルクを除去したとしても、すべてのスプラグが高い面圧をもって噛み合っているため、切り替え手段によってスプラグを周方向に押圧して噛み合い解除方向に傾倒させるためには、大きな力が必要となる、といった問題がある。
【0007】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、簡単な構造で、動作モードの切り替えを小さな力で容易に行うことが可能なカムクラッチ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】
【0008】
本発明は、同軸に相対回転可能に配置された内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された複数のカムと、前記カムを噛み合い方向に回転させるように付勢する第１付勢手段と、前記カムを強制的に回転させて動作モードを切り替え可能に構成された切り替え手段を備えたカムクラッチであって、前記カムを前記第１付勢手段による付勢力と異なる大きさの付勢力で噛み合い解除方向に回転させるように付勢する第２付勢手段を備え、前記切り替え手段は、前記第１付勢手段及び前記第２付勢手段のうち同一のカムに対する付勢力の大きい一方の付勢手段による付勢力を他方の付勢手段による付勢力より相対的に小さく変更させることが可能に構成されたカム姿勢変更部を有する構成とすることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0009】
本請求項１に係る発明によれば、カムを直接的に押圧して傾倒させるのではなく、同一のカムに対して作用させる第１付勢手段による噛み合い方向への付勢力と第２付勢手段による解除方向への付勢力の釣合状態を変更することで、ロックモードとフリーモードとの切り替えを行うことが可能である。このため、動作モードの切り替えに必要とされる力は、付勢手段を弾性的に変形させることが可能な程度の大きさでよく、簡単な構造で、動作モードの切り替えを小さな力で容易に行うことが可能である。また、動作モードの切り替えに際し内輪及び外輪の回転を停止させることなく、トルク伝達中であっても切り替え手段の操作を容易に行うことが可能となる。
【0010】
本請求項２に係る発明によれば、複数のカムの各々の回転動作にバラツキが生ずることがなく、安定した動作を実現することができる。
本請求項３に係る発明によれば、噛み合い方向の異なる第１カム及び第２カムの各々の回転動作を連動させることで、第１カム及び第２カムのうちのいずれか一方のカムの噛み方向への回転に伴って他方のカムを噛み合い解除方向に回転させることができるので、一方のカムが内輪及び外輪に対して噛み合っている時に、他方のカムは内輪または外輪から離間した状態を維持することができる。このため、噛み込みの発生を確実に防止することが可能となる。
本請求項３に係る発明によれば、噛み合い方向の異なる第１カム及び第２カムの各々の回転動作を連動させることで、第１カム及び第２カムのうちのいずれか一方のカムの噛み方向への回転に伴って他方のカムを噛み合い解除方向に回転させることができるので、一方のカムが内輪及び外輪に対して噛み合っている時に、他方のカムは内輪または外輪から離間した状態を維持することができる。このため、噛み込みの発生を確実に防止することが可能となる。
【0011】
本請求項４乃至本請求項６に係る発明によれば、第１付勢手段による付勢力を変更することで、第２付勢手段による付勢力によってカムが噛み合い解除方向に回転して内輪または外輪から離間した状態とされるので、切り替え手段の操作をより小さな力で容易に行うことが可能となる。
【0012】
本請求項７に係る発明によれば、第１付勢手段及び第２付勢手段の少なくとも一方が複数のカムの各々に共通のものであることにより、部品点数を削減することが可能となると共にカムの挙動にバラツキが生ずることを回避することが可能となる。
【0013】
本請求項８に係る発明によれば、第１カムと第２カムのいずれか一方または両方を選択的に回転させることで、正転方向及び逆転方向の両方向にトルク伝達可能な両方向ロックモード、正転方向にのみトルク伝達可能な正転方向ロックモード、逆転方向にのみトルク伝達可能な逆転方向ロックモードおよび正転方向及び逆転方向の両方向に空転する両方向フリーモードの４つの動作モードの切り替えを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１実施形態に係るカムクラッチの構成を示す分解斜視図である。
【図3】カム機構の構成を示す分解斜視図である。
【図5】カムの構成を示す図であって、（ａ）軸方向一端側から見た平面図、（ｂ）側面図である。
【図9】本発明の第２実施形態に係るカムクラッチにおけるカム機構の構成を示す、回転軸心を含む平面で切った断面斜視図である。
【図10A】本発明の第２実施形態に係るカムクラッチの構成の一部を省略して示す概略図であって、カムクラッチの動作モードが両方向ロックモードにある時の軸方向一端側から見た平面図である。
【図10B】本発明の第２実施形態に係るカムクラッチの動作モードが両方向フリーモードにある時の状態を概略的に示す平面図である。
【図11】本発明の第３実施形態に係るカムクラッチにおける第２付勢手段の構成を一部のカムと共に示す斜視図である。
【図12A】本発明の第３実施形態に係るカムクラッチの構成の一部を省略して示す概略図であって、カムクラッチの動作モードが両方向フリーモードにある時の軸方向一端側から見た平面図である。
【図12B】本発明の第３実施形態に係るカムクラッチの動作モードが両方向ロックモードにある時の噛み合い待機状態を概略的に示す平面図である。
【図13】本発明の第４実施形態に係るカムクラッチの構成を、一部を破断した状態で示す斜視図である。
【図18】本発明の第５実施形態に係るカムクラッチの構成を、一部を破断した状態で示す斜視図である。
【図20】本発明に係るカムクラッチのさらに他の構成例を概略的に示す図であって、軸方向一端側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るカムクラッチ１００は、内輪１１０及び外輪１２０と、内輪１１０と外輪１２０との間でトルクの伝達及び遮断を行うカム機構１３０と、カムクラッチ１００の動作モードを切り替え可能に構成された切り替え手段１７０を備える。
図２に示すように、カムクラッチ１００を組み立てた状態において、内輪１１０及び外輪１２０は、同一の回転軸上に相対回転可能に配置され、内輪１１０と外輪１２０との間にカム機構１３０が配置される。
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るカムクラッチ１００は、内輪１１０及び外輪１２０と、内輪１１０と外輪１２０との間でトルクの伝達及び遮断を行うカム機構１３０と、カムクラッチ１００の動作モードを切り替え可能に構成された切り替え手段１７０を備える。
図２に示すように、カムクラッチ１００を組み立てた状態において、内輪１１０及び外輪１２０は、同一の回転軸上に相対回転可能に配置され、内輪１１０と外輪１２０との間にカム機構１３０が配置される。
【0016】
カム機構１３０は、図３に示すように、複数のカム１３６と、複数のカム１３６の各々を保持するケージリング１４０と、複数のカム１３６の各々を噛み合い方向に回転させるように付勢する第１付勢手段１５０と、複数のカム１３６の各々を第１付勢手段１５０による付勢力と異なる大きさの付勢力で噛み合い解除方向に回転させるように付勢する第２付勢手段１５５を備える。
【0017】
複数のカム１３６は、図４に示すように、内輪１１０及び外輪１２０に対する噛み合い方向が互いに異なる第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂを含み、本実施形態においては、隣接する第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂがカム対１３５をなし同一円周上において周方向に所定間間隔で複数対配置されている。カム機構１３０において第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂの配列は、特に限定されるものではないが、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが交互に並ぶよう配列されることで、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂを共通の切り替え手段によって同時に回転させることが可能となり、カムクラッチ１００の構造の煩雑化や大型化を回避することが可能である。また、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂは同一円周上に交互に並んでいる必要はなく、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂの数は、同じであっても、異なっていてもよい。
【0018】
第１カム１３６ａは、内輪１１０を正転方向（図４において時計方向）に回転させた時もしくは外輪１２０を逆転方向（図４において反時計方向）に回転させた時に内輪１１０及び外輪１２０と摩擦係合し、内輪１１０を逆転方向に回転させた時もしくは外輪１２０を正転方向に回転させた時に内輪１１０から離脱して非接触となる方向に傾倒するように構成されている。
従って、第２カム１３６ｂは、内輪１１０を逆転方向に回転させた時もしくは外輪１２０を正転方向に回転させた時に内輪１１０及び外輪１２０と摩擦係合し、内輪１１０を正転方向に回転させた時もしくは外輪１２０を逆転方向に回転させた時に内輪１１０から離脱して非接触となる方向に傾倒するように構成されたものとなる。
従って、第２カム１３６ｂは、内輪１１０を逆転方向に回転させた時もしくは外輪１２０を正転方向に回転させた時に内輪１１０及び外輪１２０と摩擦係合し、内輪１１０を正転方向に回転させた時もしくは外輪１２０を逆転方向に回転させた時に内輪１１０から離脱して非接触となる方向に傾倒するように構成されたものとなる。
【0019】
本実施形態においては、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂは、例えば互いに同一の外形形状を有するものであって、第１カム１３６ａを表裏反転させたものを第２カム１３６ｂとして用いている。以下においては、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂを特に区別して言及する場合を除いて、単にカム１３６と表現することもある。なお、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂは互いに異なる外形形状を有するものであってもよいが、互いに同一の外形形状を有するものであることにより、部品点数の削減を図ることが可能である。
【0020】
本実施形態におけるカム１３６は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、回転中心に対し垂直な平面に沿って延びる両端面の各々に軸方向外方に突出するよう設けられた回動軸部１３７を有する。
カム１３６の内輪１１０に対する接触点に対し噛み合い解除方向側（図５（ａ）において時計方向側）において内輪側係合面に連続する側面部分には、切欠き部１３９ａが形成されている。また、前記接触点に対し噛み合い方向側（図５（ａ）において反時計方向側）において内輪側係合面に連続する側面部分には、後述する第２付勢手段１５５を構成するねじりバネの連結部１５６ｂが係合可能に構成された段部１３９ｂが形成されている。
カム１３６の内輪１１０に対する接触点に対し噛み合い解除方向側（図５（ａ）において時計方向側）において内輪側係合面に連続する側面部分には、切欠き部１３９ａが形成されている。また、前記接触点に対し噛み合い方向側（図５（ａ）において反時計方向側）において内輪側係合面に連続する側面部分には、後述する第２付勢手段１５５を構成するねじりバネの連結部１５６ｂが係合可能に構成された段部１３９ｂが形成されている。
【0021】
ケージリング１４０は、図３に示すように、一対の円環板状部材１４１と、円環板状部材１４１の各々を軸方向に所定間隔を空けて連結するロッド状のスペーサ部材１４５とにより構成されている。
各々の円環板状部材１４１には、カム１３６の回動軸部１３７を回転可能に保持する保持孔１４２及び切り替え手段１７０におけるカム姿勢変更部１７１が挿通される挿通孔１４３が形成されている。
スペーサ部材１４５は、複数のカム対１３５の各々における第１カム１３６ａと第２カム１３６ｂとの間に位置されるよう同一円周上において周方向に所定間隔で並ぶよう配置されている。
各々の円環板状部材１４１には、カム１３６の回動軸部１３７を回転可能に保持する保持孔１４２及び切り替え手段１７０におけるカム姿勢変更部１７１が挿通される挿通孔１４３が形成されている。
スペーサ部材１４５は、複数のカム対１３５の各々における第１カム１３６ａと第２カム１３６ｂとの間に位置されるよう同一円周上において周方向に所定間隔で並ぶよう配置されている。
【0022】
本実施形態においては、第１付勢手段１５０は、板バネにより構成され、各々のカム１３６に対応して設けられている。具体的には、図５（ａ）にも示すように、第１付勢手段１５０は、カム１３６の切欠き部１３９ａにおいて屈曲部が軸方向他端側に位置される姿勢で配置され、屈曲部に連続する一方の片状部が固定片としてカム１３６に固定されている。屈曲部に連続する他方の片状部は、可動片として構成され、切り替え手段１７０におけるカム姿勢変更部１７１に当接されるようになっている。
【0023】
また、第２付勢手段１５５は、ねじりバネにより構成され、各々のカム１３６に対応して設けられている。具体的には、ねじりバネは、図５（ｂ）にも示すように、２つのコイル状の巻回部１５６ａと、軸方向に直線状に延びるよう構成され各々の巻回部１５６ａの一端同士を連結する連結部１５６ｂを有し、カム１３６の軸方向一端側及び他端側において巻回部１５６ａが回動軸部１３７に外嵌装着されると共に連結部１５６ｂがカム１３６の段部１３９ｂに係合されて取り付けられている。各々の巻回部１５６ａの他端は、図４に示すように、ケージリング１４０における円環板状部材１４１に形成された第２付勢手段支持部１４４に支持されている。このような構成であることにより、カム１３６が浮き上がった際に、内輪１１０との接触を回避することが可能となっている。
【0024】
切り替え手段１７０は、第１固定位置と、第１固定位置より軸方向一端側の第２固定位置との間で軸方向に移動可能に設けられている。
切り替え手段１７０は、図１及び図２に示すように、内輪１１０及び外輪１２０の間に配置され軸方向に延びるよう形成された複数の柱状のカム姿勢変更部１７１と、各々のカム姿勢変更部１７１の両端面の各々に固定された一対の円環板状の固定部材１７５とにより構成され、カム姿勢変更部１７１が隣接するカム対１３５間に位置されるようケージリング１４０の挿通孔１４３に対し軸方向に移動可能に挿通された状態で、配置されている。
切り替え手段１７０は、図１及び図２に示すように、内輪１１０及び外輪１２０の間に配置され軸方向に延びるよう形成された複数の柱状のカム姿勢変更部１７１と、各々のカム姿勢変更部１７１の両端面の各々に固定された一対の円環板状の固定部材１７５とにより構成され、カム姿勢変更部１７１が隣接するカム対１３５間に位置されるようケージリング１４０の挿通孔１４３に対し軸方向に移動可能に挿通された状態で、配置されている。
【0025】
カム姿勢変更部１７１は、軸方向において断面形状が変化するよう構成されることで、第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうち同一のカム１３６に対する付勢力の大きい一方の付勢手段による付勢力が他方の付勢手段による付勢力より相対的に小さくなるよう変更させることが可能に構成されている。
【0026】
本実施形態においては、カム姿勢変更部１７１は、切り替え手段１７０の軸方向への移動により第１付勢手段１５０のカム１３６に対する付勢力が変更可能に構成されている。具体的には、切り替え手段１７０を第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に軸方向に移動させることで、第１付勢手段１５０を第２付勢手段１５５の付勢力より大きな付勢力で付勢可能な状態に変更させること、換言すれば、第２付勢手段１５５の付勢力を第１付勢手段１５０の付勢力より小さくなるよう変更させることが可能となるよう構成されている。
カム姿勢変更部１７１の構成について具体的に説明すると、カム姿勢変更部１７１は、図１及び図２に示すように、角柱状の付勢力付与部１７２と、付勢力付与部１７２の一端に連続する付勢力変更部１７３と、付勢力変更部１７３の一端に連続し付勢力付与部１７２より径方向寸法の小さい角柱状の付勢力開放部１７４を有する。付勢力変更部１７３は径方向内方側の面が軸方向一端側に向かうに従って径方向外方に傾斜して延びるよう形成されている。
カム姿勢変更部１７１の構成について具体的に説明すると、カム姿勢変更部１７１は、図１及び図２に示すように、角柱状の付勢力付与部１７２と、付勢力付与部１７２の一端に連続する付勢力変更部１７３と、付勢力変更部１７３の一端に連続し付勢力付与部１７２より径方向寸法の小さい角柱状の付勢力開放部１７４を有する。付勢力変更部１７３は径方向内方側の面が軸方向一端側に向かうに従って径方向外方に傾斜して延びるよう形成されている。
【0027】
本実施形態に係るカムクラッチ１００は、カム対１３５における第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのうちの一方のカムの回転を他方のカムに伝達して第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂを連動して回転させるカム連動部材１６０を備える。
カム連動部材１６０は、図３にも示すように、ケージリング１４０における円環板状部材１４１と同一の外径寸法を有する円環状の基体部１６１を備え、基体部１６１の一方の端面に、周方向に延びるよう構成され軸方向に突出する爪部１６２が周方向に所定間間隔で形成されている。
カム連動部材１６０は、図４に示すように、爪部１６２が隣接するカム対１３５間に位置されるようにスペーサ部材１４５に対し外嵌されることで径方向への移動が規制された状態で、カム１３６の一端側及び他端側において基体部１６１の他方の端面がケージリング１４０における円環板状部材１４１の内面に対接されている。
カム連動部材１６０は、図３にも示すように、ケージリング１４０における円環板状部材１４１と同一の外径寸法を有する円環状の基体部１６１を備え、基体部１６１の一方の端面に、周方向に延びるよう構成され軸方向に突出する爪部１６２が周方向に所定間間隔で形成されている。
カム連動部材１６０は、図４に示すように、爪部１６２が隣接するカム対１３５間に位置されるようにスペーサ部材１４５に対し外嵌されることで径方向への移動が規制された状態で、カム１３６の一端側及び他端側において基体部１６１の他方の端面がケージリング１４０における円環板状部材１４１の内面に対接されている。
【0028】
上記のカムクラッチ１００においては、図６において破線で示すように、切り替え手段１７０が第１固定位置にある時には、図７に示すように、第１付勢手段１５０の可動片はカム姿勢変更部１７１の付勢力変更部１７３に接触し、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より小さい状態、もしくは、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となっている。このため、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、噛み合い解除方向に回転するよう付勢されることとなり、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、内輪１１０の外周面から離間した非接触状態となっている。従って、カムクラッチ１００の動作モードは、正逆両方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を許容する両方向フリーモードとされる。
【0029】
図６において実線で示すように、切り替え手段１７０を第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、図８Ａに示すように、カム姿勢変更部１７１が第１付勢手段１５０を圧縮方向に押圧する。これにより、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きくなって第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが噛み合い方向に回転するよう付勢される。このため、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが内輪１１０及び外輪１２０に滑り接触し、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのいずれか一方が直ちに内輪１１０及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。従って、カムクラッチ１００の動作モードは、正逆両方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する両方向ロックモードに切り替えられる。
【0030】
例えば、図８Ｂに示すように、内輪１１０を正転方向（図８Ｂにおいて時計方向）に回転させた時には、第１カム１３６ａが内輪１１０及び外輪１２０と摩擦係合するよう噛み合い方向に回転する。第１カム１３６ａが回転することでカム連動部材１６０の爪部１６２を周方向に押圧してカム連動部材１６０を回転させる。これにより、カム連動部材１６０の爪部１６２が第２カム１３６ｂを噛み合い解除方向に回転するよう押圧する。外輪１２０を逆転方向（図８において反時計方向）に回転させた時にも同様である。
一方、内輪１１０を逆転方向に回転させた時もしくは外輪１２０を正転方向に回転させた時には、第２カム１３６ｂが内輪１１０及び外輪１２０と摩擦係合するよう噛み合い方向に回転し、これに伴って、第１カム１３６ａがカム連動部材１６０の作用により噛み合い解除方向に回転する。
一方、内輪１１０を逆転方向に回転させた時もしくは外輪１２０を正転方向に回転させた時には、第２カム１３６ｂが内輪１１０及び外輪１２０と摩擦係合するよう噛み合い方向に回転し、これに伴って、第１カム１３６ａがカム連動部材１６０の作用により噛み合い解除方向に回転する。
【0031】
以上のように、上記のカムクラッチ１００によれば、カム１３６を直接的に押圧して回転させるのではなく、同一のカム１３６に対して作用させる第１付勢手段１５０による噛み合い方向への付勢力と第２付勢手段１５５による噛み合い解除方向への付勢力の釣合状態を変更することで、動作モードを両方向フリーモードと両方向ロックモードとの間で切り替えを行うことが可能である。このため、動作モードの切り替えに必要とされる力は、第１付勢手段１５０を弾性的に変形させることが可能な程度の大きさでよく、簡単な構造で、動作モードの切り替えを小さな力で容易に行うことが可能である。また、動作モードの切り替えに際し内輪１１０及び外輪１２０の回転を停止させることなく、トルク伝達中であっても切り替え手段１７０の操作を容易に行うことが可能である。
特に、両方向ロックモードから両方向フリーモードへの切り替えに際しては、第１付勢手段１５０による付勢力を小さく変更することで、第２付勢手段１５５による付勢力によってカム１３６が噛み合い解除方向に回転して内輪１１０または外輪１２０から離間した状態となるので、切り替え手段１７０の操作をより小さな力で容易に行うことが可能である。
特に、両方向ロックモードから両方向フリーモードへの切り替えに際しては、第１付勢手段１５０による付勢力を小さく変更することで、第２付勢手段１５５による付勢力によってカム１３６が噛み合い解除方向に回転して内輪１１０または外輪１２０から離間した状態となるので、切り替え手段１７０の操作をより小さな力で容易に行うことが可能である。
【0032】
また、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのうちのいずれか一方のカムの噛み合い方向への回転に伴って他方のカムがカム連動部材１６０の作用によって噛み合い解除方向に回転させることができるので、一方のカムが内輪１１０及び外輪１２０に対して噛み合っている時に、他方のカムは内輪１１０または外輪１２０から離間した状態を維持することができる。このため、噛み込みの発生を確実に防止することが可能となる。
【0033】
上記の第１実施形態に係るカムクラッチ１００においては、第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５を複数のカム１３６の各々に対応して設けた構成について説明したが、第１付勢手段１５０は、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂを噛み合い方向に回転させるよう付勢可能な弾性体であればよく、また、第２付勢手段１５５は、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂを噛み合い解除方向に回転させるよう付勢可能な弾性体であればよい。例えば、第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうちの少なくとも一方の付勢手段を第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂに共通のものにより構成してもよい。
【0034】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るカムクラッチは、第１実施形態に係るカムクラッチ１００において第１付勢手段１５０として板バネに代えて第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂに共通のガータースプリングを用いたことの他は、第１実施形態に係るカムクラッチ１００と同様の構成を有する。
本発明の第２実施形態に係るカムクラッチは、第１実施形態に係るカムクラッチ１００において第１付勢手段１５０として板バネに代えて第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂに共通のガータースプリングを用いたことの他は、第１実施形態に係るカムクラッチ１００と同様の構成を有する。
【0035】
図９に示すように、第１付勢手段１５０としてのガータースプリングは、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂの各々の外輪側係合面において周方向に延びるよう形成された装着溝１３８に装着されている。
【0036】
本実施形態における切り替え手段１７０のカム姿勢変更部１７１は、付勢力変更部１７３の径方向外方側の面が一端側に向かうに従って径方向内方に傾斜して延びるよう形成されている（図１０Ｂ参照）。
【0037】
第２実施形態に係るカムクラッチにおいては、例えば、切り替え手段１７０が第１固定位置にある時には、図１０Ａに示すように、第１付勢手段１５０はカム姿勢変更部１７１の付勢力開放部１７４の径方向外方側の面に接触し、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きい状態となっている。このため、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、噛み合い方向に回転するよう付勢されることとなり、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、内輪１１０及び外輪１２０に滑り接触し、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのいずれか一方が直ちに内輪１１０及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となっている。従って、カムクラッチの動作モードは、正逆両方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する両方向ロックモードとされる。
【0038】
切り替え手段１７０を第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、図１０Ｂに示すように、カム姿勢変更部１７１が第１付勢手段１５０を拡径方向に押圧する。これにより、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より小さい状態、もしくは、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となり、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも噛み合い解除方向に回転するよう付勢された状態となる。このため、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが内輪１１０の外周面から離間した非接触状態となり、従って、カムクラッチ１００の動作モードが、正逆両方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を許容する両方向フリーモードに切り替えられる。
【0039】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係るカムクラッチは、第１実施形態に係るカムクラッチ１００において第２付勢手段１５５としてねじりバネに代えて第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂに共通のリボン状板バネを用いたことの他は、第１実施形態に係るカムクラッチ１００と同様の構成を有する。
本発明の第３実施形態に係るカムクラッチは、第１実施形態に係るカムクラッチ１００において第２付勢手段１５５としてねじりバネに代えて第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂに共通のリボン状板バネを用いたことの他は、第１実施形態に係るカムクラッチ１００と同様の構成を有する。
【0040】
図１１に示すように、第２付勢手段１５５としてのリボン状板バネは、周方向に互いに平行に延在する一対の円環部１５７と、円環部１５７を所定間隔で軸方向に連結する複数の連結部１５８とからなり、連結部１５８がカム対１３５を構成する第１カム１３６ａと第２カム１３６ｂとの間に位置されるよう、配置される。
連結部１５８は、径方向外方に向けて凸となるよう形成され第１カム１３６ａを噛み合い解除方向に回転させるよう付勢する第１板バネ部１５９ａと、径方向外方に向けて凸となるよう形成され第２カム１３６ｂを噛み合い解除方向に回転させるよう付勢する第２板バネ部１５９ｂを有する。
連結部１５８は、径方向外方に向けて凸となるよう形成され第１カム１３６ａを噛み合い解除方向に回転させるよう付勢する第１板バネ部１５９ａと、径方向外方に向けて凸となるよう形成され第２カム１３６ｂを噛み合い解除方向に回転させるよう付勢する第２板バネ部１５９ｂを有する。
【0041】
第３実施形態に係るカムクラッチにおいては、例えば、切り替え手段１７０が第１固定位置にある時には、図１２Ａに示すように、第１付勢手段１５０の可動片はカム姿勢変更部１７１の付勢力変更部１７３に接触し、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より小さい状態、もしくは、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となっている。このため、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、噛み合い解除方向に回転するよう付勢されることとなり、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、内輪１１０の外周面から離間した非接触状態となっている。従って、カムクラッチ１００の動作モードは、正逆両方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を許容する両方向フリーモードとされる。
【0042】
切り替え手段１７０を第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、図１２Ｂに示すように、カム姿勢変更部１７１が第１付勢手段１５０を圧縮方向に押圧する。これにより、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きく、すなわち第２付勢手段１５５の付勢力が第１付勢手段１５０の付勢力に対し相対的に小さくなって第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが噛み合い方向に回転するよう付勢される。このため、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが内輪１１０及び外輪１２０に滑り接触し、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのいずれか一方が直ちに内輪１１０及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。従って、カムクラッチ１００の動作モードは、正逆両方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する両方向ロックモードに切り替えられる。
【0043】
上記の第２実施形態及び第３実施形態においては、第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうちのいずれか一方が複数のカム１３６の各々に共通の付勢手段により構成したものについて説明したが、第１付勢手段及び第２付勢手段の両方を複数のカム１３６の各々に共通の付勢手段により構成してもよい。第１付勢手段及び第２付勢手段の少なくとも一方が複数のカム１３６の各々に共通のものであることにより、部品点数を削減することが可能となると共にカム１３６の挙動にバラツキが生ずることを回避することが可能となる。
【0044】
以上においては、本発明を二方向クラッチに適用した場合について説明したが、本発明は、動作モードが、正逆いずれか一方向において内輪及び外輪の相対的な回転動作を禁止する正転方向ロックモード及び／または逆転方向ロックモードを含む４つの動作モードの間で、切り替え可能とされたセレクタブルクラッチに適用してもよい。
【0045】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係るカムクラッチは、図１３に示すように、第１カム１３６ａに対する第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうちの一方の付勢手段の付勢力を変更させる第１切り替え手段１７０ａと、第２カム１３６ｂに対する第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうちの一方の付勢手段の付勢力を変更させる第２切り替え手段１７０ｂを有することの他は、第１実施形態に係るカムクラッチ１００と同様の構成を有する。
本発明の第４実施形態に係るカムクラッチは、図１３に示すように、第１カム１３６ａに対する第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうちの一方の付勢手段の付勢力を変更させる第１切り替え手段１７０ａと、第２カム１３６ｂに対する第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうちの一方の付勢手段の付勢力を変更させる第２切り替え手段１７０ｂを有することの他は、第１実施形態に係るカムクラッチ１００と同様の構成を有する。
【0046】
第１切り替え手段１７０ａ及び第２切り替え手段１７０ｂは、第１固定位置と、第１固定位置より軸方向一端側の第２固定位置との間で、互いに独立して軸方向に移動可能に設けられている。
【0047】
第１切り替え手段１７０ａは、内輪１１０及び外輪１２０の間に配置され軸方向に延びるよう形成された複数の柱状の第１カム姿勢変更部１７１ａと、各々の第１カム姿勢変更部１７１ａの両端面の各々に固定された一対の略円環板状の第１固定部材１７５ａとにより構成されている。
第１固定部材１７５ａは、円環板部１７６ａと、円環板部１７６ａの内周縁から径方向内方に突出するよう形成された複数の内方突出片部１７６ｂを有する。内方突出片部１７６ｂは、周方向に所定間隔で並ぶよう形成されており、各内方突出片部１７６ｂに第１カム姿勢変更部１７１ａが同一円周上に並ぶよう固定されている。
第１カム姿勢変更部１７１ａは、上記第１実施形態に係るカムクラッチ１００におけるカム姿勢変更部１７１と同様の構成を有する。すなわち、本実施形態においては、第１カム姿勢変更部１７１ａは、第１切り替え手段１７０ａの軸方向への移動により第１付勢手段１５０を第２付勢手段１５５の付勢力より大きな付勢力で第１カム１３６ａを付勢可能な状態に変更、換言すれば、第２付勢手段１５５の付勢力を第１付勢手段１５０の付勢力より小さくなるよう変更させることが可能となるよう構成される。第１カム姿勢変更部１７１ａは、隣接するカム対１３５間に位置されるようケージリング１４０の挿通孔１４３に対し軸方向に移動可能に挿通された状態で、配置されている。
第１固定部材１７５ａは、円環板部１７６ａと、円環板部１７６ａの内周縁から径方向内方に突出するよう形成された複数の内方突出片部１７６ｂを有する。内方突出片部１７６ｂは、周方向に所定間隔で並ぶよう形成されており、各内方突出片部１７６ｂに第１カム姿勢変更部１７１ａが同一円周上に並ぶよう固定されている。
第１カム姿勢変更部１７１ａは、上記第１実施形態に係るカムクラッチ１００におけるカム姿勢変更部１７１と同様の構成を有する。すなわち、本実施形態においては、第１カム姿勢変更部１７１ａは、第１切り替え手段１７０ａの軸方向への移動により第１付勢手段１５０を第２付勢手段１５５の付勢力より大きな付勢力で第１カム１３６ａを付勢可能な状態に変更、換言すれば、第２付勢手段１５５の付勢力を第１付勢手段１５０の付勢力より小さくなるよう変更させることが可能となるよう構成される。第１カム姿勢変更部１７１ａは、隣接するカム対１３５間に位置されるようケージリング１４０の挿通孔１４３に対し軸方向に移動可能に挿通された状態で、配置されている。
【0048】
第２切り替え手段１７０ｂは、内輪１１０及び外輪１２０の間に配置され軸方向に延びるよう形成された複数の柱状の第２カム姿勢変更部１７１ｂと、各々の第２カム姿勢変更部１７１ｂの両端面の各々に固定された一対の略円環板状の第２固定部材１７５ｂとにより構成されている。
第２固定部材１７５ｂは、第１固定部材１７５ａの径方向内方側に組み込み可能な外径寸法を有する円環板部１７７ａと、第１固定部材１７５ａの内方突出片部１７６ｂ間に隙間を介して組み込み可能となうように円環板部１７７ａの外周縁から径方向外方に突出するよう形成された複数の外方突出片部１７７ｂを有する。外方突出片部１７７ｂは、周方向に所定間隔で並ぶよう形成され、各外方突出片部１７７ｂに第２カム姿勢変更部１７１ｂが第１カム姿勢変更部１７１ａと同一円周上に並ぶよう固定されている。
本実施形態においては、第２カム姿勢変更部１７１ｂは、第１カム姿勢変更部１７１ａと同様に、第２切り替え手段１７０ｂの軸方向への移動により第１付勢手段１５０を第２付勢手段１５５の付勢力より大きな付勢力で第２カム１３６ｂを付勢可能な状態に変更、換言すれば、第２付勢手段１５５の付勢力を第１付勢手段１５０の付勢力より小さくなるよう変更させることが可能となるよう構成される。第２カム姿勢変更部１７１ｂは、隣接するカム対１３５間に位置されるようケージリング１４０の挿通孔１４３に対し軸方向に移動可能に挿通された状態で、配置されている。
第２固定部材１７５ｂは、第１固定部材１７５ａの径方向内方側に組み込み可能な外径寸法を有する円環板部１７７ａと、第１固定部材１７５ａの内方突出片部１７６ｂ間に隙間を介して組み込み可能となうように円環板部１７７ａの外周縁から径方向外方に突出するよう形成された複数の外方突出片部１７７ｂを有する。外方突出片部１７７ｂは、周方向に所定間隔で並ぶよう形成され、各外方突出片部１７７ｂに第２カム姿勢変更部１７１ｂが第１カム姿勢変更部１７１ａと同一円周上に並ぶよう固定されている。
本実施形態においては、第２カム姿勢変更部１７１ｂは、第１カム姿勢変更部１７１ａと同様に、第２切り替え手段１７０ｂの軸方向への移動により第１付勢手段１５０を第２付勢手段１５５の付勢力より大きな付勢力で第２カム１３６ｂを付勢可能な状態に変更、換言すれば、第２付勢手段１５５の付勢力を第１付勢手段１５０の付勢力より小さくなるよう変更させることが可能となるよう構成される。第２カム姿勢変更部１７１ｂは、隣接するカム対１３５間に位置されるようケージリング１４０の挿通孔１４３に対し軸方向に移動可能に挿通された状態で、配置されている。
【0049】
第４実施形態に係るカムクラッチにおいては、図１４Ａに示すように、第１切り替え手段１７０ａ及び第２切り替え手段１７０ｂが共に第１固定位置にある時には、図１４Ｂに示すように、第１カム１３６ａに対する第１付勢手段１５０の可動片及び第２カム１３６ｂに対する第１付勢手段１５０の可動片はそれぞれ第１カム姿勢変更部１７１ａの付勢力変更部１７３及び第２カム姿勢変更部１７１ｂの付勢力変更部１７３に接触し、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より小さい状態、もしくは、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となっている。このため、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、噛み合い解除方向に回転するよう付勢されることとなり、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、内輪１１０の外周面から離間した非接触状態となっている。従って、カムクラッチの動作モードは、正逆両方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を許容する両方向フリーモードとされる。
【0050】
図１５Ａに示すように、第１切り替え手段１７０ａのみを第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、図１５Ｂに示すように、第１カム姿勢変更部１７１ａが第１カム１３６ａに対する第１付勢手段１５０を圧縮方向に押圧する。これにより、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きく、すなわち第２付勢手段１５５の付勢力が第１付勢手段１５０の付勢力に対し相対的に小さくなって第１カム１３６ａが噛み合い方向に回転するよう付勢される。このため、第１カム１３６ａが内輪１１０及び外輪１２０に滑り接触し、内輪１１０を正転方向（図１５Ｂにおいて時計方向）に回転させた時もしくは外輪１２０を逆転方向（図１５Ｂにおいて反時計方向）に回転させた時に第１カム１３６ａが直ちに内輪１１０及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。従って、カムクラッチの動作モードは、正転方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する正転方向ロックモードに切り替えられる。
【0051】
一方、図１６Ａに示すように、第２切り替え手段１７０ｂのみを第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、図１６Ｂに示すように、第２カム姿勢変更部１７１ｂが第２カム１３６ｂに対する第１付勢手段１５０を圧縮方向に押圧する。これにより、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きく、すなわち第２付勢手段１５５の付勢力が第１付勢手段１５０の付勢力に対し相対的に小さくなって第２カム１３６ｂが噛み合い方向に回転するよう付勢される。このため、第２カム１３６ｂが内輪１１０及び外輪１２０に滑り接触し、内輪１１０を逆転方向（図１６Ｂにおいて反時計方向）に回転させた時もしくは外輪１２０を正転方向（図１６Ｂにおいて時計方向）に回転させた時に第２カム１３６ｂが直ちに内輪１１０及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。従って、カムクラッチの動作モードは、逆転方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する逆転方向ロックモードに切り替えられる。
【0052】
また、図１７Ａに示すように、第１切り替え手段１７０ａ及び第２切り替え手段１７０ｂを共に第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、図１７Ｂに示すように、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きく、すなわち第２付勢手段１５５の付勢力が第１付勢手段１５０の付勢力に対し相対的に小さくなって第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが噛み合い方向に回転するよう付勢される。このため、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが内輪１１０及び外輪１２０に滑り接触し、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのいずれか一方が直ちに内輪１１０及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。従って、カムクラッチの動作モードは、正逆両方向において内輪１１０及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する両方向ロックモードに切り替えられる。
【0053】
以上のように、上記のカムクラッチによれば、第１カム１３６ａと第２カム１３６ｂのいずれか一方または両方を選択的に回転させることで、正転方向及び逆転方向の両方向にトルク伝達可能な両方向ロックモード、正転方向にのみトルク伝達可能な正転方向ロックモード、逆転方向にのみトルク伝達可能な逆転方向ロックモードおよび正転方向及び逆転方向の両方向に空転する両方向フリーモードの４つの動作モードの切り替えを行うことが可能である。
【0054】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係るカムクラッチは、図１８に示すように、第１カム機構１３１ａ及び第２カム機構１３１ｂを備え、第１カム機構１３１ａによって内輪及び外輪との間でトルク伝達を行う両方向ロックモード、第２カム機構１３１ｂによって内輪及び外輪との間でトルク伝達を行う両方向ロックモード及び正逆両方向においてトルク伝達を遮断する両方向フリーモードとの間で、動作モードが切り替え可能に構成されている。
本発明の第５実施形態に係るカムクラッチは、図１８に示すように、第１カム機構１３１ａ及び第２カム機構１３１ｂを備え、第１カム機構１３１ａによって内輪及び外輪との間でトルク伝達を行う両方向ロックモード、第２カム機構１３１ｂによって内輪及び外輪との間でトルク伝達を行う両方向ロックモード及び正逆両方向においてトルク伝達を遮断する両方向フリーモードとの間で、動作モードが切り替え可能に構成されている。
【0055】
本実施形態のカムクラッチにおいては、互いに同一の構成を有する第１内輪１１０ａ及び第２内輪１１０ｂが軸方向に並設され、外輪１２０が第１内輪１１０ａ及び第２内輪１１０ｂと同軸に相対回転可能に配置されている。第１カム機構１３１ａは、第１内輪１１０ａと外輪１２０との間に配置され、第２カム機構１３１ｂが第２内輪１１０ｂと外輪１２０との間に配置されている。
図示してはいないが、互いに同一の構成を有する第１外輪及び第２外輪を軸方向に並設すると共に内輪を第１外輪及び第２外輪と同軸に相対回転可能に配置し、第１カム機構及び第２カム機構をそれぞれ内輪と第１外輪との間及び内輪と第２外輪との間に配置した構成としてもよい。
図示してはいないが、互いに同一の構成を有する第１外輪及び第２外輪を軸方向に並設すると共に内輪を第１外輪及び第２外輪と同軸に相対回転可能に配置し、第１カム機構及び第２カム機構をそれぞれ内輪と第１外輪との間及び内輪と第２外輪との間に配置した構成としてもよい。
【0056】
第１カム機構１３１ａ及び第２カム機構１３１ｂは、第１実施形態に係るカムクラッチ１００におけるカム機構１３０と同一の構成を有し、図１９Ａに示すように、第１カム機構１３１ａ及び第２カム機構１３１ｂは、第１付勢手段１５０としての板バネが軸方向外方側に向かって凸となる姿勢で、配置されている。
【0057】
本実施形態における切り替え手段１７０のカム姿勢変更部１７１は、一端側付勢力付与部１７２ａと、一端側付勢力付与部１７２ａの軸方向他端に連続する第１付勢力変更部１７３ａと、第１付勢力変更部１７３ａの軸方向他端に連続する付勢力開放部１７４と、付勢力開放部１７４の軸方向他端に連続する第２付勢力変更部１７３ｂと、第２付勢力変更部１７３ｂの軸方向他端に連続する他端側付勢力付与部１７２ｂを有する。一端側付勢力付与部１７２ａ及び他端側付勢力付与部１７２ｂは、角柱状であって、互いに同一の径方向寸法を有する。付勢力開放部１７４は、角柱状であって、一端側付勢力付与部１７２ａ及び他端側付勢力付与部１７２ｂより径方向寸法が小さく構成されている。第１付勢力変更部１７３ａは、径方向内方側の面が軸方向他端側に向かって径方向外方に傾斜して延びるよう構成されている。第２付勢力変更部１７３ｂは、径方向内方側の面が軸方向他端側に向かって径方向内方に傾斜して延びるよう構成されている。図１９Ａにおける符号１７８は、カム姿勢変更部１７１を軸方向一端側の固定部材１７５に固定するための円柱状の延設部である。
【0058】
第５実施形態に係るカムクラッチにおいては、例えば、切り替え手段１７０が第１固定位置にある時には、図１９Ａに示すように、第１カム機構１３１ａにおける第１付勢手段１５０がカム姿勢変更部１７１の一端側付勢力付与部１７２ａの外面に接触しており、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きい状態となっている。このため、第１カム機構１３１ａにおける第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、噛み合い方向に回転するよう付勢されることとなり、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、第１内輪１１０ａ及び外輪１２０に滑り接触し、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのいずれか一方が直ちに第１内輪１１０ａ及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となっている。
一方、第２カム機構１３１ｂにおける第１付勢手段１５０は、カム姿勢変更部１７１に接触しておらず、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となっている。このため、第２カム機構１３１ｂにおける第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも噛み合い解除方向に回転するよう付勢され、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが第２内輪１１０ｂの外周面から離間した非接触状態となっている。
従って、カムクラッチの動作モードは、正逆両方向において第１内輪１１０ａ及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する両方向ロックモードとされる。
一方、第２カム機構１３１ｂにおける第１付勢手段１５０は、カム姿勢変更部１７１に接触しておらず、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となっている。このため、第２カム機構１３１ｂにおける第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも噛み合い解除方向に回転するよう付勢され、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが第２内輪１１０ｂの外周面から離間した非接触状態となっている。
従って、カムクラッチの動作モードは、正逆両方向において第１内輪１１０ａ及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する両方向ロックモードとされる。
【0059】
切り替え手段１７０を第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、図１９Ｂに示すように、第１カム機構１３１ａ及び第２カム機構１３１ｂにおけるすべての第１付勢手段１５０が、カム姿勢変更部１７１に非接触となり、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となる。このため、第１カム機構１３１ａ及び第２カム機構１３１ｂの各々における第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも噛み合い解除方向に回転するよう付勢され、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが第１内輪１１０ａ及び第２内輪１１０ｂの外周面から離間した非接触状態となる。
従って、カムクラッチの動作モードが、正逆両方向において第１内輪１１０ａと外輪１２０との間の相対的な回転動作及び第２内輪１１０ｂと外輪１２０との間の相対的な回転動作を許容する両方向フリーモードに切り替えられる。
従って、カムクラッチの動作モードが、正逆両方向において第１内輪１１０ａと外輪１２０との間の相対的な回転動作及び第２内輪１１０ｂと外輪１２０との間の相対的な回転動作を許容する両方向フリーモードに切り替えられる。
【0060】
切り替え手段１７０を第１固定位置から第２固定位置よりさらに軸方向一端側の第３固定位置に移動させると、図１９Ｃに示すように、第１カム機構１３１ａにおける第１付勢手段１５０は、カム姿勢変更部１７１に非接触となり、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となる。このため、第１カム機構１３１ａにおける第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも噛み合い解除方向に回転するよう付勢され、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂが第１内輪１１０ａの外周面から離間した非接触状態となる。
一方、第２カム機構１３１ｂにおける第１付勢手段１５０がカム姿勢変更部１７１の他端側付勢力付与部１７２ｂの外面に接触し、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きい状態、すなわち第２付勢手段１５５の付勢力が第１付勢手段１５０の付勢力に対し相対的に小さくなる状態となる。このため、第２カム機構１３１ｂにおける第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、噛み合い方向に回転するよう付勢されることとなり、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、第２内輪１１０ｂ及び外輪１２０に滑り接触し、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのいずれか一方が直ちに第２内輪１１０ｂ及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。
従って、カムクラッチの動作モードは、正逆両方向において第２内輪１１０ｂ及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する両方向ロックモードに切り替えられる。
一方、第２カム機構１３１ｂにおける第１付勢手段１５０がカム姿勢変更部１７１の他端側付勢力付与部１７２ｂの外面に接触し、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きい状態、すなわち第２付勢手段１５５の付勢力が第１付勢手段１５０の付勢力に対し相対的に小さくなる状態となる。このため、第２カム機構１３１ｂにおける第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、噛み合い方向に回転するよう付勢されることとなり、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂはいずれも、第２内輪１１０ｂ及び外輪１２０に滑り接触し、第１カム１３６ａ及び第２カム１３６ｂのいずれか一方が直ちに第２内輪１１０ｂ及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。
従って、カムクラッチの動作モードは、正逆両方向において第２内輪１１０ｂ及び外輪１２０の相対的な回転動作を禁止する両方向ロックモードに切り替えられる。
【0061】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
例えば、上記各実施形態に係るカムクラッチにおいては、噛み合い方向の異なる第１カム及び第２カムの２種のカムを備えた構成について説明したが、図２０に示すように、１種のカム１３６のみを備えた構成であってもよい。このカムクラッチにおいては、例えば、切り替え手段１７０が第１固定位置にある時に、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より小さい状態、もしくは、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となっており、カム１３６が内輪１１０の外周面から離間した非接触状態となっている。切り替え手段１７０を第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きく、換言すれば第２付勢手段１５５の付勢力が第１付勢手段１５０の付勢力に対し相対的に小さくなる。このため、カム１３６が直ちに内輪１１０及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。このように、本発明を一方向クラッチに適用することで、両方向フリーモードを実現可能なセレクタブルクラッチとして機能させることが可能である。
図示した実施例においては、連動部材を備えていない構成とされているが、すべてのカムの回転動作を連動させる連動部材を備えた構成としてもよく、このような構成によれば、複数のカムの各々の回転動作にバラツキが生ずることがなく、安定した動作を実現することが可能となる。
例えば、上記各実施形態に係るカムクラッチにおいては、噛み合い方向の異なる第１カム及び第２カムの２種のカムを備えた構成について説明したが、図２０に示すように、１種のカム１３６のみを備えた構成であってもよい。このカムクラッチにおいては、例えば、切り替え手段１７０が第１固定位置にある時に、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より小さい状態、もしくは、第１付勢手段１５０の付勢力が解除された状態となっており、カム１３６が内輪１１０の外周面から離間した非接触状態となっている。切り替え手段１７０を第１固定位置から軸方向一端側の第２固定位置に移動させると、第１付勢手段１５０の付勢力が第２付勢手段１５５の付勢力より大きく、換言すれば第２付勢手段１５５の付勢力が第１付勢手段１５０の付勢力に対し相対的に小さくなる。このため、カム１３６が直ちに内輪１１０及び外輪１２０に係合可能な噛み合い待機状態となる。このように、本発明を一方向クラッチに適用することで、両方向フリーモードを実現可能なセレクタブルクラッチとして機能させることが可能である。
図示した実施例においては、連動部材を備えていない構成とされているが、すべてのカムの回転動作を連動させる連動部材を備えた構成としてもよく、このような構成によれば、複数のカムの各々の回転動作にバラツキが生ずることがなく、安定した動作を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【0062】
１００ ・・・ カムクラッチ
１１０ ・・・ 内輪
１１０ａ ・・・ 第１内輪
１１０ｂ ・・・ 第２内輪
１２０ ・・・ 外輪
１３０ ・・・ カム機構
１３１ａ ・・・ 第１カム機構
１３１ｂ ・・・ 第２カム機構
１３５ ・・・ カム対
１３６ ・・・ カム
１３６ａ ・・・ 第１カム
１３６ｂ ・・・ 第２カム
１３７ ・・・ 回動軸部
１３８ ・・・ 装着溝
１３９ａ ・・・ 切欠き部
１３９ｂ ・・・ 段部
１４０ ・・・ ケージリング
１４１ ・・・ 円環板状部材
１４２ ・・・ 保持孔
１４３ ・・・ 挿通孔
１４４ ・・・ 第２付勢手段支持部
１４５ ・・・ スペーサ部材
１５０ ・・・ 第１付勢手段
１５５ ・・・ 第２付勢手段
１５６ａ ・・・ 巻回部
１５６ｂ ・・・ 連結部
１５７ ・・・ 円環部
１５８ ・・・ 連結部
１５９ａ ・・・ 第１板バネ部
１５９ｂ ・・・ 第２板バネ部
１６０ ・・・ カム連動部材
１６１ ・・・ 基体部
１６２ ・・・ 爪部
１７０ ・・・ 切り替え手段
１７０ａ ・・・ 第１切り替え手段
１７０ｂ ・・・ 第２切り替え手段
１７１ ・・・ カム姿勢変更部
１７１ａ ・・・ 第１カム姿勢変更部
１７１ｂ ・・・ 第２カム姿勢変更部
１７２ ・・・ 付勢力付与部
１７２ａ ・・・ 一端側付勢力付与部
１７２ｂ ・・・ 他端側付勢力付与部
１７３ ・・・ 付勢力変更部
１７３ａ ・・・ 第１付勢力変更部
１７３ｂ ・・・ 第２付勢力変更部
１７４ ・・・ 付勢力開放部
１７５ ・・・ 固定部材
１７５ａ ・・・ 第１固定部材
１７５ｂ ・・・ 第２固定部材
１７６ａ ・・・ 円環板部
１７６ｂ ・・・ 内方突出片部
１７７ａ ・・・ 円環板部
１７７ｂ ・・・ 外方突出片部
１７８ ・・・ 延設部
１１０ ・・・ 内輪
１１０ａ ・・・ 第１内輪
１１０ｂ ・・・ 第２内輪
１２０ ・・・ 外輪
１３０ ・・・ カム機構
１３１ａ ・・・ 第１カム機構
１３１ｂ ・・・ 第２カム機構
１３５ ・・・ カム対
１３６ ・・・ カム
１３６ａ ・・・ 第１カム
１３６ｂ ・・・ 第２カム
１３７ ・・・ 回動軸部
１３８ ・・・ 装着溝
１３９ａ ・・・ 切欠き部
１３９ｂ ・・・ 段部
１４０ ・・・ ケージリング
１４１ ・・・ 円環板状部材
１４２ ・・・ 保持孔
１４３ ・・・ 挿通孔
１４４ ・・・ 第２付勢手段支持部
１４５ ・・・ スペーサ部材
１５０ ・・・ 第１付勢手段
１５５ ・・・ 第２付勢手段
１５６ａ ・・・ 巻回部
１５６ｂ ・・・ 連結部
１５７ ・・・ 円環部
１５８ ・・・ 連結部
１５９ａ ・・・ 第１板バネ部
１５９ｂ ・・・ 第２板バネ部
１６０ ・・・ カム連動部材
１６１ ・・・ 基体部
１６２ ・・・ 爪部
１７０ ・・・ 切り替え手段
１７０ａ ・・・ 第１切り替え手段
１７０ｂ ・・・ 第２切り替え手段
１７１ ・・・ カム姿勢変更部
１７１ａ ・・・ 第１カム姿勢変更部
１７１ｂ ・・・ 第２カム姿勢変更部
１７２ ・・・ 付勢力付与部
１７２ａ ・・・ 一端側付勢力付与部
１７２ｂ ・・・ 他端側付勢力付与部
１７３ ・・・ 付勢力変更部
１７３ａ ・・・ 第１付勢力変更部
１７３ｂ ・・・ 第２付勢力変更部
１７４ ・・・ 付勢力開放部
１７５ ・・・ 固定部材
１７５ａ ・・・ 第１固定部材
１７５ｂ ・・・ 第２固定部材
１７６ａ ・・・ 円環板部
１７６ｂ ・・・ 内方突出片部
１７７ａ ・・・ 円環板部
１７７ｂ ・・・ 外方突出片部
１７８ ・・・ 延設部
【要約】
【課題】簡単な構造で、動作モードの切り替えを小さな力で容易に行うことが可能なカムクラッチを提供すること。
【解決手段】同軸に相対回転可能に配置された内輪１１０及び外輪１２０の間に配置された複数のカム１３６を噛み合い方向に回転させるように付勢する第１付勢手段１５０と第１付勢手段１５０による付勢力と異なる大きさの付勢力で噛み合い解除方向に回転させるように付勢する第２付勢手段１５５を備え、切り替え手段１７０によって、第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうち同一のカムに対する付勢力の大きい一方の付勢手段による付勢力を他方の付勢手段による付勢力より相対的に小さく変更することで、動作モードが切り替え可能に構成される。
【選択図】図４
【解決手段】同軸に相対回転可能に配置された内輪１１０及び外輪１２０の間に配置された複数のカム１３６を噛み合い方向に回転させるように付勢する第１付勢手段１５０と第１付勢手段１５０による付勢力と異なる大きさの付勢力で噛み合い解除方向に回転させるように付勢する第２付勢手段１５５を備え、切り替え手段１７０によって、第１付勢手段１５０及び第２付勢手段１５５のうち同一のカムに対する付勢力の大きい一方の付勢手段による付勢力を他方の付勢手段による付勢力より相対的に小さく変更することで、動作モードが切り替え可能に構成される。
【選択図】図４
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20】