(57)【要約】【課題】薄型化、小型化が容易で組み立て作業性にも優れた遊星歯車式クラッチを提供する。【解決手段】電磁コイル部７に通電されない状態では、回転規制部材８には弾性部材９によりサンギヤ４方向への付勢力のみが加えられる。これにより、回転規制部材８は第１フランジ部８ｂの係合片１３がサンギヤ４の板状部４ａに形成された突起部１５に係合してサンギヤ４の回転を規制する第１の位置に配置される。一方、外部電源から電磁コイル部７に通電されると、回転規制部材８に電磁力が作用して弾性部材９を圧縮し、電磁コイル部７に吸着される。これにより、回転規制部材８は係合片１３と突起部１５との係合を解除してサンギヤ４の回転を許容する第２の位置に配置される。【選択図】図３
2010270907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面側にギヤ歯が形成された回転可能なインターナルギヤと、
該インターナルギヤの回転軸と同軸上に回転可能に配置され、外周面にギヤ歯が形成されたサンギヤと、
該サンギヤ及び前記インターナルギヤに噛合するプラネタリギヤと、
該プラネタリギヤを回転可能に支持するとともに前記回転軸と同軸上に回転可能に配置されたキャリアと、を含む遊星歯車機構を備えた遊星歯車式クラッチにおいて、
前記インターナルギヤ若しくは前記サンギヤの回転を規制する第１の位置と、前記インターナルギヤ及び前記サンギヤの回転を許容する第２の位置とに選択配置される回転規制部材と、該回転規制部材の配置を第１の位置と第２の位置とに切り換える駆動機構とを前記回転軸と同軸上に設けたことを特徴とする遊星歯車式クラッチ。
【請求項２】
前記回転規制部材が磁性体で形成されており、前記駆動機構は、前記回転規制部材を第１の位置若しくは第２の位置方向に付勢する弾性部材と、通電により磁気回路を形成して前記回転規制部材を前記弾性部材の付勢力と逆方向に移動させる電磁コイル部とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項３】
前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記サンギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部とを有し、該第１フランジ部に対向する前記サンギヤ側には突起部が形成されており、
前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第１フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴とする請求項２に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項４】
前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記サンギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部と、前記電磁コイル部を挟んで前記本体部の前記サンギヤと反対側の端部に形成された第２フランジ部とを有し、前記第１フランジ部に対向する前記サンギヤ側には突起部が形成されており、
前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第２フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴とする請求項２に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項５】
前記インターナルギヤに駆動力が入力され、前記キャリアから駆動力が出力されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項６】
前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記インターナルギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部とを有し、前記インターナルギヤには前記第１フランジ部に対向する部分に突起部が形成されており、
前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第１フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴とする請求項２に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項７】
前記サンギヤに駆動力が入力され、前記キャリアから駆動力が出力されることを特徴とする請求項６に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項８】
前記インターナルギヤは、前記回転規制部材に隣接して配置される第１インターナルギヤと、該第１インターナルギヤを挟んで前記回転規制部材と反対側に配置される第２インターナルギヤとで構成されており、
前記回転規制部材は、前記第１インターナルギヤの回転を規制する第１の位置と、前記第１インターナルギヤの回転を許容する第２の位置とに選択配置されることを特徴とする請求項２に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項９】
前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記第１インターナルギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部とを有し、該第１フランジ部に対向する前記第１インターナルギヤ側には突起部が形成されており、
前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第１フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴とする請求項８に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項１０】
前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記第１インターナルギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部と、前記電磁コイル部を挟んで前記本体部の前記第１インターナルギヤと反対側の端部に形成された第２フランジ部とを有し、前記第１フランジ部に対向する前記第１インターナルギヤ側には突起部が形成されており、
前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第２フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴とする請求項８に記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項１１】
前記プラネタリギヤは、前記第１インターナルギヤに噛合する第１噛合部と前記第２インターナルギヤに噛合する第２噛合部とで歯数が異なることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の遊星歯車式クラッチ。
【請求項１２】
前記第１インターナルギヤと前記第２インターナルギヤの歯数が異なることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載の遊星歯車式クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車機構を用いた遊星歯車式クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の被駆動部材の駆動を別個に制御する場合、被駆動部材の個数だけモータ等の駆動手段を設けると装置のコストが高くなってしまう。そこで、一つの駆動手段を用いて各被駆動部材を駆動させるとともに、駆動手段と各被駆動部材との間に駆動力の伝達及び遮断を行うクラッチ機構を設けるのが一般的である。
【０００３】
クラッチ機構の一つとして、特許文献１には回転可能なインターナルギヤと、インターナルギヤの中心部に回転可能に配置されたサンギヤと、サンギヤ及びインターナルギヤの内側に噛合してサンギヤの周囲を自転しながら公転するプラネタリギヤと、プラネタリギヤを回転可能に支持するキャリアとで構成される遊星歯車機構を備えた遊星歯車式クラッチが開示されている。
【０００４】
この遊星歯車式クラッチは、遊星歯車機構を構成する各ギヤの噛み合いによってトルクが伝達されるため、駆動入力部材に係合している可動片（アマチュア）を駆動出力軸に係合されているロータ（吸着板）に吸着圧接させる摩擦式クラッチにおける摩擦面の擦り合わせ工程等が不要となり、製造工程の簡素化や生産管理の容易化を図ることができる。また、環境や経時変化によるトルク伝達性能の変動を抑制できるとともに、クラッチ機能に加えて減速機能も兼備することができるなどの利点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９２１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の遊星歯車式クラッチは、インターナルギヤを固定状態若しくは回転可能状態に切り換える電磁ソレノイドを遊星歯車機構と別個に配置しているため、クラッチ機構が大型化するとともに組み立て作業性も低下するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、薄型化、小型化が容易で組み立て作業性にも優れた遊星歯車式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】
上記目的を達成するために本発明は、内面側にギヤ歯が形成された回転可能なインターナルギヤと、該インターナルギヤの回転軸と同軸上に回転可能に配置され、外周面にギヤ歯が形成されたサンギヤと、該サンギヤ及び前記インターナルギヤに噛合するプラネタリギヤと、該プラネタリギヤを回転可能に支持するとともに前記回転軸と同軸上に回転可能に配置されたキャリアと、を含む遊星歯車機構を備えた遊星歯車式クラッチにおいて、前記インターナルギヤ若しくは前記サンギヤの回転を規制する第１の位置と、前記インターナルギヤ及び前記サンギヤの回転を許容する第２の位置とに選択配置される回転規制部材と、該回転規制部材の配置を第１の位置と第２の位置とに切り換える駆動機構とを前記回転軸と同軸上に設けたことを特徴としている。
【０００９】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記回転規制部材が磁性体で形成されており、前記駆動機構は、前記回転規制部材を第１の位置若しくは第２の位置方向に付勢する弾性部材と、通電により磁気回路を形成して前記回転規制部材を前記弾性部材の付勢力と逆方向に移動させる電磁コイル部とで構成されることを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記サンギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部とを有し、該第１フランジ部に対向する前記サンギヤ側には突起部が形成されており、前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第１フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記サンギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部と、前記電磁コイル部を挟んで前記本体部の前記サンギヤと反対側の端部に形成された第２フランジ部とを有し、前記第１フランジ部に対向する前記サンギヤ側には突起部が形成されており、前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第２フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記インターナルギヤに駆動力が入力され、前記キャリアから駆動力が出力されることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記インターナルギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部とを有し、前記インターナルギヤには前記第１フランジ部に対向する部分に突起部が形成されており、前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第１フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記サンギヤに駆動力が入力され、前記キャリアから駆動力が出力されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記インターナルギヤは、前記回転規制部材に隣接して配置される第１インターナルギヤと、該第１インターナルギヤを挟んで前記回転規制部材と反対側に配置される第２インターナルギヤとで構成されており、前記回転規制部材は、前記第１インターナルギヤの回転を規制する第１の位置と、前記第１インターナルギヤの回転を許容する第２の位置とに選択配置されることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記第１インターナルギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部とを有し、該第１フランジ部に対向する前記第１インターナルギヤ側には突起部が形成されており、前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第１フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記回転規制部材は、前記電磁コイル部に摺動可能に内挿される本体部と、該本体部の前記第１インターナルギヤに対向する端部に形成された第１フランジ部と、前記電磁コイル部を挟んで前記本体部の前記第１インターナルギヤと反対側の端部に形成された第２フランジ部とを有し、前記第１フランジ部に対向する前記第１インターナルギヤ側には突起部が形成されており、
前記第１フランジ部に前記突起部と係合する係合片を形成するとともに前記第２フランジ部と前記電磁コイル部との間に弾性部材を配置したことを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記プラネタリギヤは、前記第１インターナルギヤに噛合する第１噛合部と前記第２インターナルギヤに噛合する第２噛合部とで歯数が異なることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の遊星歯車式クラッチにおいて、前記第１インターナルギヤと前記第２インターナルギヤの歯数が異なることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の構成によれば、回転規制部材と、回転規制部材の配置を第１の位置と第２の位置とに切り換える駆動機構とを、遊星歯車機構を構成するインターナルギヤ及びサンギヤの回転軸と同軸上に設けることにより、遊星歯車式クラッチの組み立て作業性を向上するとともにクラッチの薄型化及び小型化を実現することができる。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、回転規制部材を磁性体で形成するとともに、回転規制部材を第１の位置若しくは第２の位置方向に付勢する弾性部材と、通電により磁気回路を形成して回転規制部材を磁気的に吸着させて弾性部材の付勢力と逆方向に移動させる電磁コイル部とで駆動機構を構成することにより、簡易な構成でＯＮ／ＯＦＦ制御が可能な遊星歯車式の電磁クラッチとなる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、回転規制部材はサンギヤに対向する第１フランジ部を有し、第１フランジ部にサンギヤ側の突起部と係合する係合片を形成するとともに第１フランジ部と電磁コイル部との間に弾性部材を配置することにより、電磁コイル部への通電をＯＦＦとした状態でクラッチが接続状態となるため、クラッチの接続時間の方が遮断時間よりも長い使用態様において有利な構成となる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第２の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、回転規制部材は、サンギヤに対向する第１フランジ部と、電磁コイル部を挟んでサンギヤと反対側に位置する第２フランジ部とを有し、第１フランジ部にサンギヤ側の突起部と係合する係合片を形成するとともに第２フランジ部と電磁コイル部との間に弾性部材を配置することにより、電磁コイル部への通電をＯＮとした状態でクラッチが接続状態となるため、クラッチの遮断時間の方が接続時間よりも長い使用態様において有利な構成となる。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第３又は第４の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、インターナルギヤに駆動力を入力し、キャリアから駆動力を出力することにより、クラッチ機能と減速機能とを兼備した遊星歯車式クラッチとなる。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第２の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、回転規制部材は、インターナルギヤに対向する第１フランジ部を有し、第１フランジ部にインターナルギヤ側の突起部と係合する係合片を形成するとともに第１フランジ部と電磁コイル部との間に弾性部材を配置することにより、電磁コイル部への通電をＯＦＦとした状態でクラッチが接続状態となるため、クラッチの接続時間の方が遮断時間よりも長い使用態様において有利な構成となる。
【００２６】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第６の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、サンギヤに駆動力を入力し、キャリアから駆動力を出力することにより、クラッチ機能と減速機能とを兼備した遊星歯車式クラッチとなる。
【００２７】
また、本発明の第８の構成によれば、上記第２の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、同軸上に取り付けられた２つのインターナルギヤを共通のプラネタリギヤに噛合させた不思議遊星歯車機構を用いた遊星歯車式クラッチとすることにより、より大きな減速比を得ることができ、クラッチを含む駆動装置の小型化、省スペース化に適している、また、部品点数の削減や製造工程の簡素化による低コスト化にも寄与する。
【００２８】
また、本発明の第９の構成によれば、上記第８の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、回転規制部材は、第１インターナルギヤに対向する第１フランジ部を有し、該第第１フランジ部に第１インターナルギヤの突起部と係合する係合片を形成するとともに第１フランジ部と電磁コイル部との間に弾性部材を配置することにより、電磁コイル部への通電をＯＦＦとした状態でクラッチが接続状態となるため、クラッチの接続時間の方が遮断時間よりも長い使用態様において有利な構成となる。
【００２９】
また、本発明の第１０の構成によれば、上記第８の構成の遊星歯車式クラッチにおいて、回転規制部材は、第１インターナルギヤに対向する第１フランジ部と、電磁コイル部を挟んで第１インターナルギヤと反対側に位置する第２フランジ部とを有し、第１フランジ部に第１インターナルギヤ側の突起部と係合する係合片を形成するとともに第２フランジ部と電磁コイル部との間に弾性部材を配置することにより、電磁コイル部への通電をＯＮとした状態でクラッチが接続状態となるため、クラッチの遮断時間の方が接続時間よりも長い使用態様において有利な構成となる。
【００３０】
また、本発明の第１１の構成によれば、上記第８乃至第１０のいずれかの構成の遊星歯車式クラッチにおいて、第１インターナルギヤに噛合する第１噛合部と第２インターナルギヤに噛合する第２噛合部とで歯数が異なる２段構造のプラネタリギヤを用いることにより、駆動入力側に対する駆動出力側の減速比を簡易な構成で任意に設定することができる。
【００３１】
また、本発明の第１２の構成によれば、上記第８乃至第１１のいずれかの構成の遊星歯車式クラッチにおいて、第１インターナルギヤと第２インターナルギヤの歯数を異ならせることにより、駆動入力側に対する駆動出力側の減速比を簡易な構成で任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る遊星歯車式クラッチの分解斜視図
【図２】第１実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が伝達される状態を示す側面断面図
【図３】図２を模式的に示した側面断面図
【図４】第１実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が遮断された状態を示す側面断面図
【図５】図４を模式的に示した側面断面図
【図６】本発明の第２実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が遮断された状態を模式的に示す側面断面図
【図７】本発明の第３実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が伝達される状態を模式的に示す側面断面図
【図８】本発明の第４実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が伝達される状態を模式的に示す側面断面図
【図９】第４実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が遮断された状態を模式的に示す側面断面図
【図１０】本発明の第５実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が遮断された状態を模式的に示す側面断面図
【図１１】本発明の第６実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が伝達される状態を模式的に示す側面断面図
【図１２】本発明の第７実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が伝達される状態を模式的に示す側面断面図
【図１３】本発明の第８実施形態の遊星歯車式クラッチにおいて駆動力が伝達される状態を模式的に示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る遊星歯車式クラッチの分解斜視図である。図１に示すように、遊星歯車式クラッチ（以下、単にクラッチという）１００は、遊星歯車機構１と電磁ソレノイド２から構成される電磁クラッチである。遊星歯車機構１は、内面側にギヤ歯が形成されたインターナルギヤ３と、インターナルギヤ３の内側中心部に同軸上に配置されるサンギヤ４と、サンギヤ４の外周面とインターナルギヤ３の内面との間に配置される一つ以上（ここでは４個）のプラネタリギヤ５と、プラネタリギヤ５を回転可能に支持するボス部６ａが設けられたキャリア６とで構成されている。
【００３４】
電磁ソレノイド２は、内部のコイル１９（図２参照）に通電することで磁気回路を形成する電磁コイル部７と、電磁コイル部７に対し軸方向に摺動可能に内挿される回転規制部材８と、電磁コイル部７と回転規制部材８の第１フランジ部８ｂとの間に配置される弾性部材９とで構成されている。電磁コイル部７及び弾性部材９は、回転規制部材８を軸方向に往復移動するための駆動機構である。
【００３５】
そして、遊星歯車機構１及び電磁ソレノイド２の中心軸をシャフト１０が貫通し、ストッパ１１により遊星歯車機構１及び電磁ソレノイド２の軸方向への移動が規制されている。また、インターナルギヤ３、サンギヤ４、及びキャリア６はシャフト１０を軸として回転自在に構成されている。
【００３６】
回転規制部材８は、鉄等の磁性体で円筒状に形成されて本体部８ａと、サンギヤ４側の端部を径方向に延出して一体形成された第１フランジ部８ｂとで構成され、第１フランジ部８ｂにはサンギヤ４側に突出する係合片１３が形成されている。また、回転規制部材８は電磁コイル部７の内面に沿ってシャフト１０の軸方向への摺動のみが許容され、シャフト１０を軸とした回転は規制されている。
【００３７】
サンギヤ４はシャフト１０の軸方向に長く形成され、軸方向の略中央部には径方向に突出する板状部４ａが形成されている。板状部４ａの回転規制部材８と対向する面には、径方向において係合片１３と重なり合う位置に突起部１５が形成されている。突起部１５は、回転方向の一端が係合片１３と係合する垂直面、他端が係合片１３と干渉しない傾斜面となっており、シャフト１０を中心として点対称に２つ形成されている。そして、サンギヤ４が正逆回転する際に、何れかの突起部１５が係合片１３と係合可能となっている。
【００３８】
弾性部材９は、例えばウェーブバネ等から成り、回転規制部材８を電磁コイル部７から離反させる方向に付勢する。また、電磁コイル部７のハウジングには、クラッチ１００を装置本体に取り付ける際、装置本体の所定箇所に係合してクラッチ１００本体の回転を規制する回り止め１７が突設されている。
【００３９】
図２及び図４は、第１実施形態の遊星歯車式クラッチの側面断面図であり、図３及び図５は、それぞれ図２及び図４を模式的に示した図である。また、図２及び図３は駆動力が伝達される状態、図４及び図５は駆動力が遮断された状態を示している。図１〜図５を用いて本発明の遊星歯車式クラッチにおける駆動力（トルク）の伝達及び遮断機構について説明する。なお、ここではインターナルギヤ３を被駆動入力部材の駆動源であるモータ（図示せず）の駆動ギヤ等が連結される駆動入力側とし、キャリア６を被駆動入力部材が連結される駆動出力側とする。
【００４０】
外部電源（図示せず）から電磁コイル部７内のコイル１９に通電されない状態では、電磁コイル部７に磁気回路は発生しないため、回転規制部材８には弾性部材９によりサンギヤ４方向（図の上方向）への付勢力のみが加えられる。これにより、図２及び図３に示すように、回転規制部材８は、第１フランジ部８ｂの係合片１３がサンギヤ４の板状部４ａに形成された突起部１５に係合してサンギヤ４の回転を規制する位置（以下、第１の位置という）に配置される。
【００４１】
この状態でインターナルギヤ３に駆動力を入力して回転させると、インターナルギヤ３の内面のギヤ歯に噛み合う４個のプラネタリギヤ５も各ボス部６ａを中心としてインターナルギヤ３と同方向に回転（自転）する。プラネタリギヤ５はサンギヤ４にも噛み合っており、サンギヤ４にも駆動力が伝達されるが、回転規制部材８によってサンギヤ４の回転が規制されているため、プラネタリギヤ５は自転しながらサンギヤ４からの反作用を受けてサンギヤ４の周りをインターナルギヤ３の回転方向に公転する。その結果、プラネタリギヤ５を支持するキャリア６がインターナルギヤ３の回転方向と同方向に、且つ、所定の減速比で減速されて回転する。
【００４２】
つまり、電磁ソレノイド２は、電磁コイル部７への通電をＯＦＦにすると、遊星歯車機構１のサンギヤ４の回転を規制することによってクラッチ１００をＯＮ状態（接続状態）とし、駆動入力側であるインターナルギヤ３の回転（トルク）を減速して駆動出力側であるキャリア６に伝達し、キャリア６を所定の速度で回転駆動する。
【００４３】
一方、外部電源から電磁コイル部７内のコイル１９に通電されると、電磁コイル部７に磁気回路が発生するため、回転規制部材８には電磁力が作用して弾性部材９を圧縮し、電磁コイル部７に吸着される。これにより、図４及び図５に示すように、回転規制部材８は係合片１３と突起部１５との係合を解除してサンギヤ４の回転を許容する位置（以下、第２の位置という）に配置される。
【００４４】
この状態でインターナルギヤ３に駆動力を入力して回転させると、４個のプラネタリギヤ５も各ボス部６ａを中心としてインターナルギヤ３と同方向に回転（自転）する。また、プラネタリギヤ５と噛み合うサンギヤ４にも駆動力が伝達されるが、サンギヤ４は電磁ソレノイド２によって回転が許容されているため、キャリア６に負荷が掛かった状態ではサンギヤ４はプラネタリギヤ５と逆方向に回転する。即ち、プラネタリギヤ５はサンギヤ４からの反作用を受けず、その場で自転するだけでサンギヤ４の周りを公転しない。その結果、インターナルギヤ３の回転（トルク）はキャリア６へ伝達されず、キャリア６は静止状態を維持する。
【００４５】
つまり、電磁ソレノイド２は、電磁コイル部７への通電をＯＮにすると、遊星歯車機構１のサンギヤ４の自由回転を許容することによってクラッチ１００をＯＦＦ状態（遮断状態）とし、駆動入力側であるインターナルギヤ３と駆動出力側であるキャリア６とを切り離してインターナルギヤ３の回転（トルク）のキャリア６への伝達を遮断する。
【００４６】
本実施形態のクラッチ１００においては、遊星歯車機構１及び電磁ソレノイド２が同軸上に組み込まれている。この構成により、組み立て作業性を向上するとともに電磁ソレノイド２の配置スペースを削減してクラッチ１００の薄型化及び小型化を実現することができる。
【００４７】
また、電磁コイル部７への通電をＯＦＦとした状態でクラッチ１００がＯＮ状態となるため、クラッチ１００のＯＮ時間の方がＯＦＦ時間よりも長い使用態様では通電時間を短縮することができ、消費電力の削減にも寄与する。
【００４８】
なお、上記実施形態ではインターナルギヤ３を駆動入力側とし、キャリア６を駆動出力側としているが、キャリア６を駆動入力側、インターナルギヤ３を駆動出力側とすることもできる。その場合、インターナルギヤ３の回転周期がプラネタリギヤ５の公転周期よりも速いため、駆動出力側の回転速度は駆動入力側に比べて増速される。通常は駆動入力側の回転速度を減速して出力する場合が多く、クラッチ機能と減速機能を兼備できる第１実施形態の構成が有利となる。駆動入力側に対する駆動出力側の減速比は、インターナルギヤ３とプラネタリギヤ５のギヤ比の選択により任意に設定可能である。
【００４９】
図６は、本発明の第２実施形態に係る遊星歯車式クラッチの模式的側面断面図である。本実施形態では、電磁コイル部７を挟んで本体部８ａの第１フランジ部８ｂと反対側の端部に第２フランジ部８ｃが形成された回転規制部材８を用いており、電磁コイル部７と第２フランジ部８ｃとの間に弾性部材９を配置している。他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５０】
本実施形態では、電磁コイル部７への通電をＯＦＦすることによって、図６に示すように弾性部材９の付勢力で回転規制部材８を第２の位置に配置する。これにより、係合片１３と突起部１５との係合が解除されてサンギヤ４の自由回転が可能となり、インターナルギヤ３からキャリア６への駆動伝達が遮断される。
【００５１】
また、図６の状態から電磁コイル部７への通電をＯＮすることによって、電磁力により第２フランジ部８ｃを電磁コイル部７に吸着させて弾性部材９を圧縮し、回転規制部材８を第１の位置に配置する。これにより、係合片１３と突起部１５とが係合してサンギヤ４の回転が規制され、インターナルギヤ３からキャリア６への駆動伝達が可能となる。
【００５２】
従って、電磁コイル部７への通電をＯＦＦにした状態でクラッチ１００がＯＦＦ状態となるため、クラッチ１００のＯＦＦ時間の方がＯＮ時間よりも長い使用態様での消費電力を削減することができる。また、第１実施形態と同様に遊星歯車機構１及び電磁ソレノイド２が同軸上に組み込まれているため、クラッチ１００の組み立て作業性の向上、及びクラッチ１００の薄型化及び小型化に有利となる。
【００５３】
図７は、本発明の第３実施形態に係る遊星歯車式クラッチの模式的側面断面図である。本実施形態では、電磁コイル部７、回転規制部材８、及び弾性部材９から成る電磁ソレノイド２をインターナルギヤ３側に配置しており、回転規制部材８の第１フランジ部８ｂに形成された係合片１３とインターナルギヤ３の側面に形成された突起部１５とが係合及び係合解除される。また、サンギヤ４と一体形成されたシャフト１０を駆動入力側とし、キャリア６を駆動出力側としている。他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
本実施形態においては、外部電源から電磁コイル部７に通電されない状態では回転規制部材８には弾性部材９によりインターナルギヤ３方向（図７の下方向）への付勢力のみが加えられる。これにより、回転規制部材８は、第１フランジ部８ｂの係合片１３がインターナルギヤ３の側面に形成された突起部１５に係合してインターナルギヤ３の回転を規制する第１の位置に配置される。
【００５５】
この状態でシャフト１０に駆動力を入力してサンギヤ４を回転させると、サンギヤ４に噛み合う４個のプラネタリギヤ５も各ボス部６ａを中心としてサンギヤ４と逆方向に回転（自転）する。ここで、回転規制部材８によってインターナルギヤ３の回転が規制されているため、プラネタリギヤ５は自転しながらインターナルギヤ３からの反作用を受けてサンギヤ４の周りをサンギヤ４の回転方向に公転する。その結果、サンギヤ４からプラネタリギヤ５を介してキャリア６に回転（トルク）が伝達され、キャリア６はサンギヤ４及びシャフト１０の回転方向と同方向に、且つ、所定の減速比で減速されて回転する。
【００５６】
一方、電磁コイル部７に通電されると、電磁コイル部７に磁気回路が発生するため、回転規制部材８には電磁力が作用して弾性部材９を圧縮し、電磁コイル部７に吸着される。これにより、回転規制部材８は、係合片１３と突起部１５との係合を解除してインターナルギヤ３の回転を許容する第２の位置に配置される。
【００５７】
この状態でシャフト１０に駆動力を入力してサンギヤ４を回転させると、４個のプラネタリギヤ５も各ボス部６ａを中心としてサンギヤ４と同方向に回転（自転）する。また、プラネタリギヤ５と噛み合うインターナルギヤ３にも駆動力が伝達されるが、インターナルギヤ３は回転が許容されているため、キャリア６に負荷が掛かった状態ではインターナルギヤ３はプラネタリギヤ５と同方向に回転する。即ち、プラネタリギヤ５はインターナルギヤ３からの反作用を受けず、その場で自転するだけでサンギヤ４の周りを公転しない。その結果、サンギヤ４及びシャフト１０の回転（トルク）はキャリア６へ伝達されず、キャリア６は静止状態を維持する。
【００５８】
本実施形態においても、第１及び第２実施形態と同様に遊星歯車機構１及び電磁ソレノイド２が同軸上に組み込まれているため、クラッチ１００の組み立て作業性の向上、及びクラッチ１００の薄型化及び小型化に有利となる。
【００５９】
また、第２実施形態のように回転規制部材に第２フランジ部８ｃを設け、電磁コイル部７と第２フランジ部８ｃとの間に弾性部材９を配置することで、クラッチ１００のＯＦＦ時間の方がＯＮ時間よりも長い使用態様での消費電力を削減できる。
【００６０】
図８は、本発明の第４実施形態に係る遊星歯車式クラッチの模式的側面断面図である。本実施形態では、遊星歯車機構１として、同軸上に取り付けられた２つのインターナルギヤを共通のプラネタリギヤに噛合させた、いわゆる不思議遊星歯車機構を採用している。具体的には、回転規制部材８に隣接して配置されプラネタリギヤ５の第１噛合部５ａと噛合する第１インターナルギヤ３ａと、第１インターナルギヤ３ａを挟んで回転規制部材８と反対側に配置されプラネタリギヤ５の第２噛合部５ｂと噛合する第２インターナルギヤとを備えている。
【００６１】
複数のギヤを噛合させる場合、各ギヤのモジュール（ギヤの歯数／ピッチ円の直径）を同一にしておく必要がある。例えば、第１インターナルギヤ３ａの歯数が第２インターナルギヤ３ｂの歯数よりも少ない場合、第１インターナルギヤ３ａのピッチ円の直径を歯数に応じて小さく設計すれば良い。
【００６２】
プラネタリギヤ５を支持するボス部６ａ（図１参照）が設けられたキャリア６は、サンギヤ４と第２インターナルギヤ３ｂとの間に回転可能に支持されている。また、サンギヤ４と一体形成されたシャフト１０を駆動入力側とし、第２インターナルギヤ３ｂの回転軸を外向きに突出させて駆動出力軸２０としている。他の部分の構成は図１〜図３に示した第１実施形態と共有するため説明は省略する。
【００６３】
本実施形態では、外部電源から電磁コイル部７に通電されない状態では回転規制部材８には弾性部材９により第１インターナルギヤ３ａ方向（図８の上方向）への付勢力のみが加えられる。これにより、回転規制部材８は、第１フランジ部８ｂの係合片１３が第１インターナルギヤ３ａの側面に形成された突起部１５に係合して第１インターナルギヤ３ａの回転を規制する第１の位置に配置される。
【００６４】
この状態でシャフト１０に駆動力を入力してサンギヤ４を回転させると、サンギヤ４に噛み合う４個のプラネタリギヤ５も各ボス部６ａを中心としてサンギヤ４と逆方向に回転（自転）する。ここで、回転規制部材８によって第１インターナルギヤ３ａの回転が規制されているため、プラネタリギヤ５は自転しながら第１インターナルギヤ３ａからの反作用を受けてサンギヤ４の周りをサンギヤ４の回転方向に公転する。その結果、サンギヤ４からプラネタリギヤ５を介して第２インターナルギア３ｂに回転（トルク）が伝達され、第２インターナルギア３ｂはサンギヤ４及びシャフト１０の回転方向と同方向に、且つ、所定の減速比で減速されて回転する。
【００６５】
一方、電磁コイル部７に通電されると、電磁コイル部７に磁気回路が発生するため、回転規制部材８には電磁力が作用して弾性部材９を圧縮し、電磁コイル部７に吸着される。これにより、回転規制部材８は、係合片１３と突起部１５との係合を解除して第１インターナルギヤ３ａの回転を許容する第２の位置に配置される。
【００６６】
この状態でシャフト１０に駆動力を入力してサンギヤ４を回転させると、４個のプラネタリギヤ５も各ボス部６ａを中心としてサンギヤ４と同方向に回転（自転）する。また、プラネタリギヤ５と噛み合う第１インターナルギヤ３ａにも駆動力が伝達されるが、第１インターナルギヤ３ａは回転が許容されているため、第２インターナルギヤ３ｂに負荷が掛かった状態では第１インターナルギヤ３ａはプラネタリギヤ５の公転方向と同方向に回転する。即ち、プラネタリギヤ５は第１インターナルギヤ３ａからの反作用を受けず、その場で自転するだけでサンギヤ４の周りを公転しない。その結果、サンギヤ４及びシャフト１０の回転（トルク）は第２インターナルギヤ３ｂへ伝達されず、駆動出力軸２０は回転しない。
【００６７】
本実施形態においても、第１〜第３実施形態と同様に遊星歯車機構１及び電磁ソレノイド２が同軸上に組み込まれているため、クラッチ１００の組み立て作業性の向上、及びクラッチ１００の薄型化及び小型化に有利となる。
【００６８】
また、遊星歯車機構１として不思議遊星歯車機構を採用しているため、第１〜第３実施形態に比べてより高い減速比が得られることから、クラッチ１００とモータとの間に減速機構を設ける必要がなく、クラッチ１００を含む駆動装置の小型化、省スペース化に適している、また、部品点数も削減できるためコスト面においても有利となる。
【００６９】
図１０は、本発明の第５実施形態に係る遊星歯車式クラッチの模式的側面断面図である。本実施形態では、電磁コイル部７を挟んで本体部８ａの第１フランジ部８ｂと反対側の端部に第２フランジ部８ｃが形成された回転規制部材８を用いており、電磁コイル部７と第２フランジ部８ｃとの間に弾性部材９を配置している。他の部分の構成は第４実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７０】
本実施形態では、電磁コイル部７への通電をＯＦＦすることによって、図１０に示すように弾性部材９の付勢力で回転規制部材８を第２の位置に配置する。これにより、係合片１３と突起部１５との係合が解除されて第１インターナルギヤ３ａの自由回転が可能となり、サンギヤ４から第２インターナルギヤ３ｂへの駆動伝達が遮断される。
【００７１】
また、図１０の状態から電磁コイル部７への通電をＯＮすることによって、電磁力により第２フランジ部８ｃを電磁コイル部７に吸着させて弾性部材９を圧縮し、回転規制部材８を第１の位置に配置する。これにより、係合片１３と突起部１５とが係合して第１インターナルギヤ３ａの回転が規制され、サンギヤ４から第２インターナルギヤ３ｂへの駆動伝達が可能となる。
【００７２】
従って、電磁コイル部７への通電をＯＦＦにした状態でクラッチ１００がＯＦＦ状態となるため、第２実施形態と同様にクラッチ１００のＯＦＦ時間の方がＯＮ時間よりも長い使用態様での消費電力を削減することができる。また、第４実施形態と同様に不思議遊星歯車機構を採用しているため、より大きな減速比を得ることができ、クラッチ１００の組み立て作業性の向上、及びクラッチ１００の薄型化及び小型化に有利となる。
【００７３】
なお、ここでは第２インターナルギヤ３ｂの回転軸を延長して駆動出力軸２０を設けているが、第２インターナルギヤ３ｂの外周面にギヤ歯を形成して駆動出力側とすることもできる。
【００７４】
図１１は、本発明の第６実施形態に係る遊星歯車式クラッチの模式的側面断面図である。本実施形態では、プラネタリギヤ５を第１噛合部５ａと第２噛合部５ｂの歯数が異なる２段構造としており、第１インターナルギヤ３ａと噛み合う第１噛合部５ａの歯数を第２インターナルギヤ３ｂと噛み合う第２噛合部５ｂの歯数よりも多くしている。クラッチの他の部分の構成、並びに駆動力（トルク）の伝達及び遮断機構については第４実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７５】
本実施形態においては、プラネタリギヤ５の第１噛合部５ａと第２噛合部５ｂの歯数を異ならせることで、駆動入力側に対する駆動出力側の減速比を簡易な構成で任意に設定することができる。サンギヤ４の歯数をＺａ、プラネタリギヤ５の第１噛合部５ａの歯数をＺｂ、第１インターナルギヤ３ａの歯数をＺｃ、プラネタリギヤ５の第２噛合部５ｂの歯数をＺｄ、第２インターナルギヤ３ｂの歯数をＺｅとすると、減速比Ｕは下記式（１）で表される。
Ｕ＝Ｚａ・（Ｚｂ・Ｚｅ−Ｚｃ・Ｚｄ）／Ｚｂ・Ｚｅ（Ｚａ＋Ｚｃ）・・・（１）
【００７６】
従って、各ギヤの歯数Ｚａ〜Ｚｅを適宜設定することで、所望の減速比を得ることができる。例えば、Ｚａ＝２１、Ｚｂ＝１９、Ｚｃ＝５９、Ｚｄ＝１７、Ｚｅ＝５９としたとき、Ｕ＝２１×（１９×５９−５９×１７）／１９×５９×（２１＋５９）≒３６．１９となり、約１／３６の減速比が得られることになる。
【００７７】
また、第５実施形態のように回転規制部材に第２フランジ部８ｃを設け、電磁コイル部７と第２フランジ部８ｃとの間に弾性部材９を配置することで、クラッチ１００のＯＦＦ時間の方がＯＮ時間よりも長い使用態様での消費電力を削減できる。
【００７８】
図１２は、本発明の第７実施形態に係る遊星歯車式クラッチの模式的側面断面図である。本実施形態では、第１インターナルギヤ３ａと第２インターナルギヤ３ｂの歯数が異なっており、第２噛合部５ｂと噛み合う第２インターナルギヤ３ｂの歯数を第１噛合部５ａと噛み合う第１インターナルギヤ３ａの歯数よりも多くしている。クラッチの他の部分の構成、並びに駆動力（トルク）の伝達及び遮断機構については第４実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７９】
本実施形態においても、第１インターナルギヤ３ａと第２インターナルギヤ３ｂの歯数を異ならせることで、前述の式（１）に基づいて駆動入力側に対する駆動出力側の減速比を簡易な構成で任意に設定することができる。
【００８０】
図１３は、本発明の第８実施形態に係る遊星歯車式クラッチの模式的側面断面図である。本実施形態では、第１インターナルギヤ３ａと第２インターナルギヤ３ｂの歯数が異なっており、且つ、プラネタリギヤ５を第１噛合部５ａと第２噛合部５ｂの歯数が異なる２段構造としている。具体的には、第２インターナルギヤ３ｂの歯数を第１インターナルギヤ３ａの歯数よりも多くするとともに、第２インターナルギヤ３ｂと噛み合う第２噛合部５ｂの歯数を第１インターナルギヤ３ａと噛み合う第１噛合部５ａの歯数よりも多くしている。クラッチの他の部分の構成、並びに駆動力（トルク）の伝達及び遮断機構については第４実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００８１】
本実施形態においても、第１インターナルギヤ３ａ、第２インターナルギヤ３ｂ、プラネタリギヤ５の第１噛合部５ａ及び第２噛合部５ｂの歯数を適宜変更することで、前述の式（１）に基づいて駆動入力側に対する駆動出力側の減速比を簡易な構成で任意に設定することができる。
【００８２】
また、第７及び第８実施形態においても、第５実施形態のように回転規制部材に第２フランジ部８ｃを設け、電磁コイル部７と第２フランジ部８ｃとの間に弾性部材９を配置することで、クラッチ１００のＯＦＦ時間の方がＯＮ時間よりも長い使用態様での消費電力を削減できる。
【００８３】
その他本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では電磁コイル部７及び弾性部材９を用いて回転規制部材８の駆動機構を構成しているが、他の駆動機構を用いることもできる。例えばラックギヤ及びピニオンギヤの組み合わせ、或いは偏心カムを用いて回転規制部材８をモータにより駆動する機構を用いた場合、電力の消費が駆動伝達及び遮断の切り換え時のみとなり、クラッチ１００の消費電力をより一層低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、インターナルギヤ、サンギヤ、プラネタリギヤ及びキャリアから成る遊星歯車機構を備えた遊星歯車式クラッチに利用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１                遊星歯車機構
２                電磁ソレノイド
３                インターナルギヤ
３ａ              第１インターナルギヤ
３ｂ              第２インターナルギヤ
４                サンギヤ
４ａ              板状部
５                プラネタリギヤ
５ａ              第１噛合部
５ｂ              第２噛合部
６                キャリア
６ａ              ボス部
７                電磁コイル部
８                回転規制部材
８ａ              本体部
８ｂ              第１フランジ部
８ｃ              第２フランジ部
９                弾性部材（弾性部材）
１０              シャフト（回転軸）
１３              係合片
１５              突起部
１７              回り止め
１９              コイル
２０              駆動出力軸
１００            遊星歯車式クラッチ
【図１】
2010270907.tif 000003
【図２】
2010270907.tif 000004
【図３】
2010270907.tif 000005
【図４】
2010270907.tif 000006
【図５】
2010270907.tif 000007
【図６】
2010270907.tif 000008
【図７】
2010270907.tif 000009
【図８】
2010270907.tif 000010
【図９】
2010270907.tif 000011
【図１０】
2010270907.tif 000012
【図１１】
2010270907.tif 000013
【図１２】
2010270907.tif 000014
【図１３】
2010270907.tif 000015