(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の回転動力を駆動対象に伝達する動力伝達装置において、
（ａ）前記駆動源により回転駆動される駆動体と、
（ｂ）この駆動体から前記駆動源の回転動力が伝達されると、前記駆動体に追従して回転する従動体と、
（ｃ）この従動体の外周との間に径方向隙間を形成し、且つ前記駆動体および前記従動体の周囲を周方向に取り囲む筒状の固定体と、
（ｄ）前記駆動体から前記駆動源の回転動力が伝達されると、前記駆動体に追従して回転するリテーナと、
（ｅ）このリテーナに対して径方向に移動可能に支持されるローラと
を備え、
前記従動体は、前記ローラに作用する遠心力に対抗する吸着力を発生させる磁石を有し、
前記ローラは、前記磁石の吸着力によって吸着可能な磁性体によって構成されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達装置において、
前記駆動体は、その回転中心の周囲を周方向に取り囲む環状の周方向エリアを、前記駆動体の回転方向に往復移動可能な出力部を有していることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置において、
前記従動体は、前記駆動体の周方向に当接して前記駆動体から前記駆動源の回転動力を受ける入力部を有していることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の動力伝達装置において、
前記リテーナまたは前記ローラは、前記径方向隙間において前記駆動体または前記従動体に対して相対回転可能に配置されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の動力伝達装置において、
前記ローラは、前記リテーナによって回転自在に支持されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の動力伝達装置において、
前記径方向隙間は、隙間が広い中央部隙間、およびこの中央部隙間の周方向の両端に形成されて、前記中央部隙間よりも隙間が狭い端部隙間を有していることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項７】
請求項６に記載の動力伝達装置において、
前記駆動体は、前記リテーナを周方向に押圧することで、前記ローラを前記端部隙間から前記中央部隙間側へ移動させる噛合解除突起を有していることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の動力伝達装置において、
前記磁石は、前記従動体の表面で露出した磁極面を有していることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の動力伝達装置において、
前記従動体は、前記磁石以外の部分が非磁性体によって構成されており、
前記磁石は、前記従動体の内部に埋設固定されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の動力伝達装置において、
前記駆動対象とは、圧力脈動が発生する流路を開閉する開閉部材のことであることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の回転動力を駆動対象に伝達する動力伝達装置に関するもので、特に駆動体の出力部と従動体の入力部との間の動力伝達を断続するクラッチを備えた動力伝達装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、モータの回転動力を、吸気制御弁の弁体（バルブ）を支持固定するシャフトに伝達する動力伝達装置が公知である（例えば、特許文献１及び２参照）。
吸気制御弁は、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路の通路断面積を絞ることで、内燃機関の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）を発生させるタンブル制御弁を構成している。
動力伝達装置は、モータの回転を２段減速してバルブのシャフトへ伝達する減速機構を備えている。この減速機構は、モータの出力軸に固定されたウォームギヤ、このウォームギヤに噛み合うヘリカルギヤ、このヘリカルギヤと同一軸線上に配置されたスパーギヤ、およびこのスパーギヤに噛み合う出力ギヤ等により構成されている。
【０００３】
ここで、吸気制御弁のバルブを全閉する場合には、モータに電力を供給してモータの駆動トルクによってバルブの開度が全閉開度の状態（全閉位置）となるように駆動している。そして、モータの通電制御を行うモータ制御装置は、バルブが全閉位置に到達した後に、モータに保持電流を流す。これにより、モータの保持トルクを利用してバルブが全閉位置に保持される。
また、吸気制御弁のバルブを全開する場合には、モータに電力を供給してモータの駆動トルクによってバルブの開度が全開開度の状態（全開位置）となるように駆動している。そして、モータ制御装置は、バルブが全開位置に到達した後に、モータに保持電流を流す。これにより、モータの保持トルクを利用してバルブが全開位置に保持される。
【０００４】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１及び２に記載の吸気制御弁のバルブは、内燃機関のピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴って大きな吸気負圧と小さな大気圧とが繰り返し作用する吸気通路内に設置されている。すなわち、吸気制御弁のバルブには、内燃機関のピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴って発生する吸気圧力脈動による吸気負荷が作用する。
例えば吸気制御弁のバルブを全開している時に、バルブに吸気負荷が作用すると、バルブがシャフトを中心にして閉弁側に回転する吸気脈動トルクが発生する。これにより、吸気制御弁のバルブが、内燃機関の吸気通路でばたつき、バルブ戻りが生じる。そして、バルブ戻りが生じると、バルブ全開時にも拘わらず、内燃機関の吸気通路の通路断面積を狭めてしまう。
【０００５】
ここで、バルブ戻りに伴って内燃機関の吸気通路の通路断面積が狭くなると、バルブ全開時における内燃機関の燃焼室に導入される吸気の流量が少なくなり、必要な吸気の流量を得ることができなくなるので、内燃機関の出力が低下する。また、内燃機関の出力の低下に伴ってドライバビリティが悪化するという問題がある。
そこで、ドライバビリティの悪化を防止するという目的で、吸気制御弁のバルブを全開位置で保持する方法として、常時モータに保持電流を供給してモータに保持トルクを発生させる必要があるので、モータおよび動力伝達装置を含むアクチュエータの大型化またはモータの消費電力の増加等の不具合が発生する。また、モータの消費電力の増加に伴って燃費が悪化する。
【０００６】
一方、モータの回転動力を吸気制御弁のバルブを支持するシャフトに伝達する動力伝達装置に、駆動体と従動体との間の動力伝達を断続するクラッチを備えたものが公知である（例えば、特許文献３及び４参照）。
モータへの通電時に、駆動体と従動体とが係合して駆動体から従動体へ回転動力が伝達される。
また、モータへの通電時には、仮に従動体に回転力が与えられた場合であっても、従動体に伝達された回転力は固定部材であるケースに伝え、駆動体へは伝えないように構成されている。これにより、バルブの開度が一定の時（全閉位置、全開位置、中間位置）に、モータの通電を停止することができる。
【０００７】
特許文献３及び４に記載の動力伝達装置は、図６に示したように、モータの出力軸に一体回転可能に固定（連結）された回転駆動体１０１と、この回転駆動体１０１によって回転駆動されて、減速機構の入力軸（例えばウォームギヤ軸）の外周に一体回転可能に固定（連結）された回転従動体１０２と、回転駆動体１０１と回転従動体１０２との間の動力伝達を断続するクラッチと、回転駆動体１０１、回転従動体１０２およびクラッチを収容する円筒状のハウジング１０３とを備えている。
クラッチは、回転駆動体１０１の出力部１０４と回転従動体１０２の入力部１０５との係合部と、回転従動体１０２とハウジング１０３との間に形成される径方向隙間に配置されるローラ１０７と、回転駆動体１０１および回転従動体１０２の回転中心点を中心にした円周方向に移動自在に支持されたリテーナ１０８とを備えている。
【０００８】
径方向隙間は、径方向距離がＬ１の中央部隙間１１１、およびこの中央部隙間１１１の周方向の両端に設けられて、径方向距離がＬ２の両端部隙間１１２を有している。この両端部隙間１１２は、中央部隙間１１１よりも小さい。
そして、ローラ１０７の直径（径方向寸法）Ｌ３は、中央部隙間１１１よりも小さく、且つ両端部隙間１１２よりも大きい（Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２）。
回転駆動体１０１は、回転従動体１０２の入力部１０５と周方向に当接する係合状態において、ローラ１０３を中央部隙間１１１側に移動させる噛合解除突起１０９を有している。
【０００９】
回転駆動体１０１と回転従動体１０２との間の動力伝達を断続するクラッチを備えた動力伝達装置は、上記の構成を備えることにより、次の動作を行う。
モータに電力が供給されて、モータの出力軸が正方向または逆方向に回転する際は、回転駆動体１０１に伝えられた回転動力によって、噛合解除突起１０９がローラ１０７を中央部隙間１１１側に移動させる。この結果、回転駆動体１０１および回転従動体１０２は、ハウジング１０３に対して自由に移動可能な状態となる。そして、回転駆動体１０１の出力部１０４が回転従動体１０２の入力部１０５に係合する。この結果、回転駆動体１０１の回転動力が回転従動体１０２に伝えられ、回転駆動体１０１に追従して回転従動体１０２、ローラ１０７およびリテーナ１０８が回転する。
【００１０】
一方、モータへの電力の供給が停止されている状態において、圧力脈動が発生する流路内に設置された開閉部材（例えば内燃機関の吸気通路内に設置された吸気制御弁のバルブ）がばたつくことで、回転従動体１０２側に回転力が与えられると、回転従動体１０２の僅かな回転変化によって、リテーナ１０８に支持されたローラ１０７が回転従動体１０２とハウジング１０３との間で挟み付けられ、回転従動体１０２とハウジング１０３がローラ１０７を介して噛合する。この結果、回転従動体１０２の回転が阻止される。
【００１１】
ところが、回転駆動体１０１と回転従動体１０２との間の動力伝達を断続するクラッチを備えた動力伝達装置においては、駆動力伝達時に、回転駆動体１０１に追従して回転従動体１０２およびリテーナ１０８が回転すると、ローラ１０７が遠心力Ｆで径方向外側へ押し出され、ハウジング１０３の内周面にローラ１０７の摺動面が摺動接触する。これにより、ローラ１０７の摺動接触によりローラ１０７の摺動面が摩耗したり、ローラ１０７の摺動面が傷付いたりしてローラ１０７の耐久性が低下する懸念がある。
また、駆動力伝達時に、ハウジング１０３の内周面とローラ１０７の摺動面とが摺動接触することにより、作動音（摺動音）が発生したりする懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２４８４４９号公報
【特許文献２】特開２００８−３２２４２４号公報
【特許文献３】特開２００３−１９９２９０号公報
【特許文献４】特開２００７−１９８５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、駆動力伝達時に、ハウジングに対するローラの摺動接触を防止することで、ローラの摩耗や傷付きを少なくしてローラの耐久性を向上することのできる動力伝達装置を提供することにある。
また、駆動力伝達時に、ハウジングに対するローラの摺動接触を防止することで、作動音の発生を抑制することのできる動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、駆動源の回転動力を駆動対象に伝達する動力伝達装置において、駆動源により回転駆動される駆動体と、この駆動体から駆動源の回転動力が伝達されると、駆動体に追従して回転する従動体と、この従動体の外周との間に径方向隙間を形成し、且つ駆動体および従動体の周囲を周方向に取り囲む筒状の固定体と、駆動体から駆動源の回転動力が伝達されると、駆動体に追従して回転するリテーナと、このリテーナに対して径方向に移動可能に支持されるローラとを備えている。
そして、従動体には、ローラに作用する遠心力に対抗する吸着力を発生させる磁石が設けられている。また、ローラは、磁石の吸着力によって吸着可能な磁性体によって構成されている。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、従動体に磁石を設け、ローラを磁性体によって構成したことにより、駆動力伝達時に、駆動体から従動体およびリテーナが回転動力を受けて、駆動体に追従して回転すると、リテーナに支持されたローラが、従動体に設けられた磁石に吸着される。
これにより、ローラに遠心力に対抗する方向の吸着力が働くため、駆動力伝達時であっても、ハウジング側に対して反対側（例えば従動体側）でローラを保持することができる。この結果、ローラがハウジングに接触することなく、駆動源により回転駆動される駆動体に追従して従動体およびリテーナが回転する。
したがって、駆動力伝達時に、ローラが遠心力で径方向外側へ押し出されることはなく、ハウジングに対するローラの摺動接触を防止することで、ローラの摩耗や傷付きを少なくしてローラの耐久性を向上することができる。
また、駆動力伝達時に、ハウジングに対するローラの摺動接触を防止することができるので、作動音等の騒音の発生を抑制することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、駆動体の回転中心の周囲を周方向に取り囲む環状の周方向エリアを、駆動体の回転方向に往復移動可能な出力部を有する駆動体を備えている。  そして、従動体およびリテーナを、駆動体の出力部が往復移動可能な環状の周方向エリアに配置することにより、駆動力伝達時に、従動体およびリテーナが駆動体の出力部と当接（係合）して、駆動体の出力部から従動体およびリテーナへ駆動源の回転動力が伝達される。このとき、リテーナに支持されたローラも、リテーナと一体となって回転する。
請求項３に記載の発明によれば、駆動体の周方向に当接（係合）して駆動体から駆動源の回転動力を受ける入力部を有する従動体を備えている。
そして、従動体の入力部を、駆動体の出力部が往復移動可能な環状の周方向エリアに配置することにより、駆動力伝達時に、従動体の入力部が駆動体の出力部と当接（係合）して、駆動体の出力部から従動体の入力部へ駆動源の回転動力が伝達される。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、例えば駆動力伝達の遮断時（駆動力遮断時）に、従動体の外周と固定体の内周との間に形成される径方向隙間において、駆動体または従動体に対して相対回転可能となるようにリテーナまたはローラが配置されている。
請求項５に記載の発明によれば、リテーナによって回転自在に支持されるローラを備えている。
請求項６に記載の発明によれば、径方向隙間は、隙間が広い中央部隙間、およびこの中央部隙間よりも隙間が狭い端部隙間を有している。この端部隙間は、中央部隙間の周方向の両端に形成されている。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、リテーナを周方向に押圧することで、ローラを端部隙間から中央部隙間側へ移動させる噛合解除突起を有する駆動体を備えている。
駆動力伝達時に、駆動源により回転駆動される駆動体の噛合解除突起が、リテーナを周方向に押圧することで、ローラを端部隙間から中央部隙間側へ移動させる。これにより、ローラによる噛合が解除されるため、駆動体と従動体とが当接（係合）し、駆動体から従動体へ駆動源の回転動力が伝達される。したがって、従動体が、駆動体に追従して回転する。
【００１９】
請求項８に記載の発明によれば、従動体の表面（外周面）で露出した磁極面を有する磁石を備えている。
なお、磁石は、駆動体または従動体の回転軸方向に平行な軸線方向の寸法が、ローラの軸方向全長より短くても、同じでも、長くても構わない。
請求項９に記載の発明によれば、従動体の磁石以外の部分が、非磁性体によって構成されている。そして、磁石は、従動体の内部に埋設固定されている。
つまり、従動体の磁石以外の部分が、非磁性体の材質であれば、磁石の磁極面が従動体の表面（外周面）で露出している必要はない。
【００２０】
請求項１０に記載の発明によれば、駆動対象とは、圧力脈動が発生する流路を開閉する開閉部材のことである。
なお、駆動源とは、電力の供給を受けて駆動力を発生するモータのことである。
また、圧力脈動が発生する流路とは、内燃機関に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路、あるいは内燃機関より排出された排気ガスが流れる排気通路のことである。
また、開閉部材とは、吸気通路または排気通路を開閉することで吸気または排気ガス（ＥＧＲガス）を制御する吸気制御弁または排気制御弁またはＥＧＲ制御弁のことである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は動力伝達装置の主要構造を示した断面図で、（ｂ）は駆動力伝達時におけるローラの径方向位置を示した説明図である（実施例１）。
【図２】動力伝達装置の主要構造を示した断面図である（実施例１）。
【図３】（ａ）、（ｂ）は図２の矢印Ａ方向から見た側面図である（実施例１）。
【図４】（ａ）は駆動力伝達時におけるローラの径方向位置を示した説明図で、（ｂ）は駆動力遮断時におけるローラの位置を示した説明図である（実施例１）。
【図５】（ａ）は動力伝達装置の主要構造を示した断面図で、（ｂ）は駆動力伝達時におけるローラの径方向位置を示した説明図である（実施例２）。
【図６】（ａ）は動力伝達装置の主要構造を示した断面図で、（ｂ）は駆動力伝達時におけるローラの径方向位置を示した説明図である（従来の技術）。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、駆動力伝達時に、ハウジングに対するローラの摺動接触を防止することで、ローラの摩耗や傷付きを少なくしてローラの耐久性を向上するという目的、また、駆動力伝達時に、ハウジングに対するローラの摺動接触を防止することで、作動音の発生を抑制するという目的を、ローラに作用する遠心力Ｆに対抗する吸着力Ｐを発生させる磁石（マグネット）を従動体に設け、また、マグネットの吸着力Ｐによって吸着可能な磁性体によってローラを構成したことで実現した。
【実施例１】
【００２３】
［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１（ａ）および図２は動力伝達装置の主要構造を示した図で、図１（ｂ）は駆動力伝達時におけるローラの径方向位置を示した図で、図３（ａ）、（ｂ）はドリブンに対する磁石の取付け位置を示した図である。
【００２４】
本実施例の動力伝達装置は、複数の気筒を有する内燃機関（エンジン）に搭載される吸気制御装置（例えば吸気渦流発生装置）に適用されている。
吸気渦流発生装置は、エンジンの燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）が流れる吸気通路を形成する吸気ダクトと、吸気通路を流れる吸気をバルブの開閉動作（吸気通路の通路断面積を絞ること）によりエンジンの燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）を発生させる吸気制御弁（タンブル制御弁：ＴＣＶ）と、このタンブル制御弁のバルブを支持固定するシャフトを回転駆動するアクチュエータとを備えている。
【００２５】
アクチュエータは、駆動対象であるバルブを駆動するモータ、およびこのモータの回転動力（駆動力）をバルブのシャフトに伝達する動力伝達装置等により構成される。
シャフトを回転駆動してバルブを開閉動作させるモータは、モータ制御ユニット（エンジン制御ユニット：以下ＥＣＵと呼ぶ）によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。つまりモータは、電力の供給を受けると回転動力を発生する駆動源（動力源）であって、ＥＣＵによって電子制御されるように構成されている。
ＥＣＵには、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
【００２６】
ＥＣＵは、エンジンの運転状況（運転状態）を検出する運転状態検出手段を有している。エンジンの運転状況は、エンジン回転速度、エンジン負荷（アクセル開度またはスロットル開度）、吸入空気量、ＴＣＶ開度、エンジン冷却水温度、吸気温度等によって検出することができる。
また、ＥＣＵは、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、エアフロメータ、ＴＣＶ開度センサおよび冷却水温センサ等の各種センサからの出力信号が、Ａ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００２７】
動力伝達装置は、回転駆動体（ドライブ）１と回転従動体（ドリブン）２との駆動力伝達を断続する両方向クラッチと、この両方向クラッチを介して、モータの出力軸に駆動連結すると共に、モータの回転を減速して、バルブを支持固定するシャフトに伝達する減速機構とを備えている。
減速機構は、両方向クラッチのドリブン２の出力部に固定されたウォームギヤ、このウォームギヤに噛み合うヘリカルギヤ、このヘリカルギヤと同一軸線上に配置されたスパーギヤ、およびこのスパーギヤに噛み合う出力ギヤ等を有している。
なお、両方向クラッチの出力部に連結する第１ギヤ（ピニオンギヤ）、この第１ギヤに噛み合う第２ギヤ（中間ギヤ）、およびこの第２ギヤに噛み合う第３ギヤ等によって減速機構を構成しても良い。
【００２８】
次に、本実施例の動力伝達装置に組み込まれる両方向クラッチの詳細を図１ないし図４に基づいて説明する。
本実施例の両方向クラッチは、モータの出力軸に固定された非磁性体製のドライブ１と、このドライブ１に追従して回転する磁性体製のドリブン２と、ドライブ１およびドリブン２の周囲を円周方向に取り囲む円筒状の固定体（非磁性体製のハウジング）３と、ドリブン２の外周面とハウジング３の内周面との間に形成される複数の径方向隙間にそれぞれ配置される複数のリテーナ４と、これらのリテーナ４に回転自在に支持される複数のローラ５と、動力伝達時に複数のローラ５に作用する遠心力Ｆに対抗する吸着力Ｐを発生する複数の磁石（マグネット）６とを備えている。
【００２９】
ドライブ１は、金属によって形成されている。このドライブ１は、モータの出力軸と結合される１つの入力部（図示せず）、およびドリブン２の周方向に隣接する外周突条（ドリブン２の外周突条２０）の周方向隙間に配置される複数の駆動扇部（径方向突条）１０を有している。
複数の駆動扇部１０は、ドライブ１の円周方向に所定の周方向距離を隔てて所定の周方向間隔（等間隔：例えば１２０°間隔）に設けられている。これらの駆動扇部１０は、ドライブ１の回転中心の周囲を円周方向に取り囲む円環状の周方向エリアを、ドライブ１の回転方向に往復移動（回動）可能な出力部（係合部）１１、１２を有している。
複数の駆動扇部１０の各出力部１１、１２の径方向の外周側には、ドライブ１の回転方向に突出した噛合解除突起１３、１４が一体的に設けられている。複数の駆動扇部１０の各噛合解除突起１３、１４は、ドライブ１の回転中心から放射状に延びる径方向に対して各出力部１１、１２よりも大きく回転方向に傾斜した傾斜面を有している。
【００３０】
ドライブ１の各出力部１１、１２は、複数の駆動扇部１０の円周方向の両側の側面に形成されている。各出力部１１、１２は、ドライブ１の回転中心から放射状に延びる径方向に対して僅かに回転方向に傾斜した傾斜面を有している。
出力部１１は、ドライブ１が正転方向に回転（図示左回転）する際に、ドリブン２の入力部２１と当接（係合）する。また、出力部１２は、ドライブ１が逆転方向に回転（図示右回転）する際に、ドリブン２の入力部２２と当接（係合）する。
これにより、モータによってドライブ１が回転駆動されると、出力部１１、１２がドリブン２の入力部２１、２２に当接（係合）し、モータの回転動力がドライブ１からドリブン２に伝達される。
なお、ドライブ１の詳細は後述する。
【００３１】
ドリブン２は、減速機構の入力軸であるウォームギヤ軸の外周に固定される円筒状の出力部（嵌合部）１９、およびこの出力部１９の外周面から径方向の外周側に向けて突出する複数の外周突条２０を有している。
出力部１９の内部には、ウォームギヤ軸が圧入固定される圧入孔（嵌合孔）１８が形成されている。
複数の外周突条２０は、ドリブン２の円周方向に所定の周方向距離を隔てて所定の周方向間隔（等間隔：例えば１２０°間隔）に設けられている。これらの外周突条２０は、ドライブ１の隣接する駆動扇部１０間に設置されている。これにより、外周突条２０と駆動扇部１０とが周方向エリアに交互に配置される。
複数の外周突条２０は、駆動力伝達時に、ドライブ１の各出力部１１、１２の円周方向に当接（係合）して複数の駆動扇部１０からモータの回転動力を受ける入力部２１、２２を有している。ドリブン２の各入力部２１、２２は、ドリブン２の回転中心から放射状に延びる径方向に対して僅かに回転方向に傾斜した傾斜面（例えばドライブ１の各出力部１１、１２の傾斜面と同一（面接触可能な）角度の傾斜面）を有している。
【００３２】
そして、ドリブン２の各入力部２１、２２を、ドライブ１の各出力部１１、１２が回転方向に往復移動可能な周方向エリアに配置することにより、駆動力伝達時に、ドリブン２の各入力部２１、２２がドライブ１の各出力部１１、１２と当接（係合）して、ドライブ１の各出力部１１、１２からドリブン２の各入力部２１、２２へモータの回転動力が伝達される。
ドリブン２の外周面、つまり複数の外周突条２０の径方向外面には、ハウジング３の内周面３１の接線方向に対して平行な平面２３が形成されている。
複数の外周突条２０の内部には、平面２３で露出した磁極面２５を有する複数のマグネット６が埋設固定されている。
なお、ドリブン２およびマグネット６の詳細は、後述する。
【００３３】
ハウジング３は、動力伝達装置のケーシングと一体、あるいはケーシングと連結固定されて、回転不能になっている。このハウジング３は、ドライブ１およびドリブン２の外周を覆う円筒ケースであって、ドライブ１またはドリブン２の回転軸方向に平行な軸線方向に真っ直ぐに延びる円筒体である。また、ハウジング３は、その軸線方向に垂直な断面が円筒形状に形成されている。
ハウジング３は、モータの出力軸の回転軸、ドライブ１の回転軸、ドリブン２の回転軸を中心にした所定の曲率半径を有する凹曲面形状の内周面３１を有している。ハウジング３の内周面３１は、ローラ５との噛合面となっている。このハウジング３の内周面３１の曲率中心は、ドライブ１の回転中心およびドリブン２の回転中心と一致している。
【００３４】
ところで、両方向クラッチを構成するハウジング３には、駆動力遮断時にローラ５と噛合する内周面３１が設けられている。この内周面３１には、ローラ５が押し付けられた状態で、ローラ５の移動および回転を阻止する複数の窪み部が設けられている。
本実施例では、窪み部として、各ローラ５が浅く嵌合可能な溝３２を採用している。複数の溝３２は、円弧状の噛合面を有し、ローラ５の軸線方向と平行に設けられている。複数の溝３２は、ハウジング３の内周面３１に等間隔（例えば１２０°間隔）で形成されている。なお、複数の溝３２を設けなくても良い。
【００３５】
ここで、本実施例の両方向クラッチは、ドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との間に形成される径方向隙間に、両端部隙間３３および中央部隙間３４が形成されている。
両端部隙間３３は、ドリブン２の入力部２１の傾斜面と平面２３との交差稜線またはＲ面取り部と、ハウジング３の内周面３１との間に形成される一端部隙間、およびドリブン２の入力部２２の傾斜面と平面２３との交差稜線またはＲ面取り部と、ハウジング３の内周面３１との間に形成される他端部隙間を備えている。
【００３６】
両端部隙間３３は、中央部隙間３４の円周方向（回転方向）の両側にそれぞれ形成されている。また、両端部隙間３３は、中央部隙間３４よりも径方向隙間が狭い。
中央部隙間３４は、隣接する両端部隙間３３間にそれぞれ形成されている。また、中央部隙間３４は、両端部隙間３３よりも径方向隙間が広い。つまり中央部隙間３４における、ドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との間の径方向距離（Ｌ１）は、両端部隙間３３における、ドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との間の径方向距離（Ｌ２）よりも大きい（長い）。
【００３７】
複数のリテーナ４は、合成樹脂等の非磁性体によって構成されている。これらのリテーナ４は、ドライブ１およびドリブン２の回転中心に対して回転自在に支持されている。また、複数のリテーナ４は、駆動力伝達時に、ドライブ１の各噛合解除突起１３、１４の円周方向に当接（係合）して複数の駆動扇部１０からモータの回転動力を受ける入力部４１、４２を有している。
複数のリテーナ４には、各ローラ５を回転自在に支持（保持）すると共に、各ローラ５を半径方向に移動自在に支持（保持）する凹溝４３、４４が設けられている。凹溝４３、４４には、各ローラ５の直径Ｌ３よりも僅かに大きい曲率半径を有する凹曲面形状の摺動面が形成されている。凹溝４３、４４の各摺動面は、ローラ５の転動空間を隔てて対向して配置されている。
【００３８】
ローラ５は、磁性体（例えば鉄系の金属）によって構成されている。このローラ５は、ドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との間の径方向隙間に配置されている。
ローラ５は、ドライブ１またはドリブン２の回転軸方向に平行な軸線方向に真っ直ぐに延びる円柱体である。このローラ５は、その軸線方向に垂直な断面が円形状に形成されている。
ローラ５は、リテーナ４の各凹溝４３、４４の摺動面に対して、ドライブ１またはドリブン２の径方向に移動可能に支持（保持）されている。また、ローラ５の円周方向の両側は、リテーナ４の各凹溝４３、４４によって回転自在に支持（保持）されている。
【００３９】
ローラ５の直径Ｌ３は、中央部隙間３４よりも径方向寸法が小さく、且つ両端部隙間３３よりも径方向寸法が大きく設けられている。
すなわち、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２の関係に設けられている。
これにより、ローラ５は、常にドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との間の径方向隙間に配置される。
そして、ドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との径方向距離が、ローラ５の直径Ｌ３よりも大きい位置にローラ５が存在すると、ドリブン２はハウジング３に対して回転できる。また、ドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との径方向距離が、ローラ５の直径Ｌ３と一致すると、ローラ５がドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との間に挟み込まれた状態となる。すなわち、ドリブン２がローラ５を介してハウジング３に噛合した状態となり、ドリブン２の回転がハウジング３によって阻止される。
【００４０】
次に、本実施例のドライブ１の詳細を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
ドライブ１の各噛合解除突起１３、１４は、駆動力伝達時において、ローラ５を両端部隙間３３から中央部隙間３４側に移動させ、ドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との径方向距離が、ローラ５の直径Ｌ３よりも大きい位置にローラ５を移動させる。
具体的に、ローラ５は上述したように周方向の両側がリテーナ４の各凹溝４３、４４によって保持されるものであり、噛合解除突起１３、１４は、リテーナ４を周方向に押圧することで、ローラ５を中央部隙間３４側に移動させて、ドリブン２の平面２３とハウジング３の内周面３１との間の径方向隙間においてローラ５の回転（ローラ５の回転軸を中心とする自転）を自由にさせる。
【００４１】
次に、本実施例のドリブン２およびマグネット６の詳細を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
ドリブン２は、鉄系の金属等の磁性体によって構成されている。このドリブン２の外周面、つまり複数の外周突条２０の径方向外面（平面２３）の中央部（例えばハウジング３の内周面３１との径方向距離がＬ１となる部位）には、ローラ５の軸線方向に平行な軸方向溝２４が形成されている。この軸方向溝２４は、ドリブン２の平面２３で開口している。
軸方向溝２４には、直方体形状のマグネット６が固定（吸着固定または接着剤等を用いて固定）されている。
【００４２】
複数のマグネット６は、複数の外周突条２０に対応した個数設けられ、ドリブン２を構成する磁性体に対して別体部品で構成されている。これらのマグネット６は、複数の外周突条２０の各軸方向溝２４の内部に嵌め込まれている。
複数のマグネット６の磁極面２５は、ドリブン２の平面２３で露出している。
また、複数のマグネット６として、駆動力伝達時に、各ローラ５に作用する遠心力Ｆに対抗する吸着力（磁力）Ｐを発生させる永久磁石が用いられる。
【００４３】
永久磁石として、例えばサマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）磁石、ネオジウム（Ｎｄ）磁石等の希土類磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石、樹脂磁石を用いている。
複数のマグネット６は、ドライブ１またはドリブン２の回転軸方向に平行な軸線方向の寸法が、各ローラ５の軸方向全長より短くても（図３（ａ）参照）、また、同じでも（図３（ｂ）参照）、また、長くても構わない。
なお、マグネット６として、永久磁石の代わりに、電力の供給を受けると磁力を発生するコイルを有する電磁石を用いても良い。
【００４４】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の動力伝達装置に組み込まれる両方向クラッチの作動を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００４５】
（ａ）駆動力伝達時
ＥＣＵによりモータへの電力が供給されると、モータの出力軸が正方向（例えば左回転方向）または逆方向（例えば右回転方向）に回転する。このとき、モータの出力軸に一体回転可能に連結されたドライブ１が回転中心を中心にして回転する。これにより、複数の駆動扇部１０が、ドライブ１の回転中心の周囲を円周方向に取り囲む円環状の周方向エリアを回転方向に移動（回転）する。
【００４６】
そして、リテーナ４の各入力部４１、４２は、ドライブ１の各出力部１１、１２が回転方向に移動する周方向エリアに配置されているので、ドライブ１に伝えられたモータの回転動力によって、ドライブ１の噛合解除突起１３または噛合解除突起１４が、ローラ５を両端部隙間３３から中央部隙間３４側へ移動させる。これにより、ドライブ１、ドリブン２およびリテーナ４は、ハウジング３の内周面３１に対して自由に移動可能な状態となる。
【００４７】
そして、ドリブン２の各入力部２１、２２は、ドライブ１の各出力部１１、１２が回転方向に移動する周方向エリアに配置されているので、ドライブ１の各出力部１１、１２がドリブン２の各入力部２１、２２およびリテーナ４の各入力部４１、４２に当接（係合）することで、モータの出力軸の回転動力がドライブ１からドリブン２およびリテーナ４に伝えられ、ドライブ１に追従してドリブン２およびリテーナ４が回転する。
【００４８】
このように、モータの出力軸により回転駆動されるドライブ１に追従してドリブン２およびリテーナ４が回転すると、リテーナ４の各凹溝４３、４４によって径方向に移動可能に保持されるローラ５がマグネット６に吸着される。これにより、ハウジング３の内周面３１側に対して反対側（例えばドリブン２側）でローラ５が保持される。
そして、ドリブン２の回転が減速機構で減速されて、圧力脈動が発生する吸気通路に配置されたバルブの開度が、エンジンの運転状況に対応した目標位置（例えば全開位置または全閉位置または中間位置）に変更される。
【００４９】
（ｂ）駆動力遮断時
バルブの開度位置が目標の開度に設定されると、ＥＣＵはモータへの電力の供給を停止する。この状態で、ドリブン２に回転力が与えられると、ドリブン２の僅かな回転変化によって、ローラ５がドリブン２の外周面、つまり複数の外周突条２０の径方向外面（平面２３）とハウジング３の内周面３１との間で挟み付けられ、ドリブン２とハウジング３とがローラ５を介して噛合する。この結果、ドリブン２の回転は不能となる。
【００５０】
ここで、本実施例の動力伝達装置に組み込まれる両方向クラッチにおいては、ハウジング３の内周面３１に溝３２を設けている。これにより、モータへの電力の供給が停止している状態（駆動力遮断時）において、バルブに与えられた高振動、高負荷、高圧力脈動がドリブン２に伝達された場合でも、溝３２に嵌まったローラ５がハウジング３の内周面３１に対して移動するのが阻止されて、ローラ５が強くハウジング３に噛合するため、ハウジング３とローラ５との摩擦力に頼らず、ドリブン２の回転を阻止することができる。この結果、バルブの回転が阻止されるので、バルブの開度位置が変化する不具合を阻止できる。
【００５１】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の動力伝達装置に組み込まれる両方向クラッチにおいては、ドリブン２の各外周突条２０の径方向外面にマグネット６を設置し、リテーナ４の各凹溝４３、４４によって径方向に移動可能に保持されるローラ５を磁性体によって構成したことにより、駆動力伝達時に、ドライブ１の各出力部１１、１２からドリブン２の各入力部２１、２２およびリテーナ４の各入力部４１、４２が回転動力を受けて、モータの出力軸により回転駆動されるドライブ１に追従してドリブン２およびリテーナ４が回転すると、リテーナ４の各凹溝４３、４４によって径方向に移動可能に保持されるローラ５がマグネット６に吸着される。
【００５２】
これによって、ローラ５に遠心力Ｆに対抗する方向の吸着力Ｐが働くため、駆動力伝達時であっても、ハウジング３の内周面３１側に対して反対側（例えばドリブン２側）でローラ５を保持することができる。この結果、ローラ５がハウジング３の内周面３１に摺動接触することなく、モータの出力軸により回転駆動されるドライブ１に追従してドリブン２およびリテーナ４が円滑に回転する。
したがって、駆動力伝達時に、ローラ５が遠心力Ｆで径方向外側へ押し出されることはなく、ハウジング３の内周面３１に対するローラ５の摺動接触を防止することができるので、ローラ５の摩耗や傷付きを少なくしてローラ５の耐久性を向上することができる。また、作動音等の騒音の発生を抑制することができる。
【実施例２】
【００５３】
図５は本発明の実施例２を示したもので、図５（ａ）は動力伝達装置の主要構造を示した図で、図５（ｂ）は駆動力伝達時におけるローラの径方向位置を示した図である。
【００５４】
本実施例の動力伝達装置に組み込まれる両方向クラッチにおいては、ドリブン２のマグネット６以外の部分が、非磁性体によって構成されている。ドリブン２の各外周突条２０の内部には、ローラ５の軸線方向に平行な軸方向孔２６が形成されている。
そして、マグネット６は、直方体形状に形成されており、軸方向孔２６の内部に接着剤等を用いて埋設固定されている。
つまり、ドリブン２のマグネット６以外の部分が、非磁性体の材質であれば、マグネット６の磁極面がドリブン２の表面（外周面、平面２３）で露出している必要はない。
以上のように、本実施例の動力伝達装置に組み込まれる両方向クラッチにおいては、実施例１と同様な効果を達成することができる。
【００５５】
［変形例］
本実施例では、本発明を、駆動源であるモータの回転動力を、駆動対象であるバルブのシャフトに伝達する動力伝達装置に適用しているが、本発明を、駆動源である内燃機関（エンジン）またはモータの回転動力を、駆動対象である回転装置（圧縮機、送風機、ポンプ等）のシャフトに伝達する動力伝達装置に適用しても良い。
本実施例では、本発明を、内燃機関（エンジン）の燃焼室内において縦方向の旋回流（タンブル流）を発生させる吸気渦流発生装置に適用しているが、本発明を、内燃機関（エンジン）の燃焼室内において横方向の旋回流（スワール流）を発生させる吸気渦流発生装置に適用しても良い。また、内燃機関（エンジン）の燃焼を促進させるためのスキッシュ渦の生成が可能な吸気装置に適用しても良い。
【００５６】
本実施例では、本発明を、吸気渦流発生装置に適用しているが、本発明を、内燃機関（エンジン）の燃焼室に吸い込まれる吸気の流量をスロットルバルブの開閉動作により調整するスロットル装置や、内燃機関の吸気通路の通路長や吸気通路断面積を変更する可変吸気装置に適用しても良い。
本実施例では、本発明を、内燃機関（エンジン）の燃焼室に供給される吸気を制御する吸気制御弁の弁体（駆動対象であるバルブ）を駆動する動力伝達装置に適用しているが、本発明を、内燃機関（エンジン）の燃焼室より排出される排気ガス（ＥＧＲガスを含む）を制御する排気制御弁の弁体（駆動対象であるバルブ）を駆動する動力伝達装置に適用しても良い。
【００５７】
本実施例では、ドライブ（駆動体）１を複数（３つ）の駆動扇部（径方向突条）１０によって構成しているが、駆動体を１つまたは２つまたは４つ以上の駆動扇部（径方向突条）によって構成しても良い。
本実施例では、ドリブン（従動体）２を複数（３つ）の外周突条（従動扇部）２０によって構成しているが、従動体を１つまたは２つまたは４つ以上の外周突条（従動扇部）によって構成しても良い。
複数の駆動扇部（径方向突条）１０および複数の外周突条（従動扇部）２０は、ドライブ１の回転中心の周囲を円周方向に取り囲む円環状の周方向エリアに所定の間隔（例えば不規則）に設置されていても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１  ドライブ（駆動体）
２  ドリブン（従動体）
３  ハウジング（固定体）
４  リテーナ
５  ローラ
６  マグネット（磁石）
１１  ドライブの出力部
１２  ドライブの出力部
１３  噛合解除突起
１４  噛合解除突起
２１  ドリブンの入力部
２２  ドリブンの入力部
２３  ドリブンの平面（外周面）
２５  マグネットの磁極面
３１  ハウジングの内周面
３２  溝（窪み部）
３３  両端部隙間
３４  中央部隙間
４１  リテーナの入力部
４２  リテーナの入力部
４３  リテーナの凹溝
４４  リテーナの凹溝
【図１】
0005527295.tif 000002
【図２】
0005527295.tif 000003
【図３】
0005527295.tif 000004
【図４】
0005527295.tif 000005
【図５】
0005527295.tif 000006
【図６】
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