(57)【要約】【課題】大型化することなく動力伝達状態の変化を防止することができるクラッチを提供する。【解決手段】螺旋溝３３とスライドピン６０との当接部に、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制する移動規制手段として、スライドピン６０の先端部である挿入部６２に形成され、この挿入部６２から螺旋溝３３側に突出する突き出し部８２と、スライドピース２０に装着され、この螺旋溝３３の外周部においてスライドピン６０側に突出するストッパー部材８４と、を有し、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに、突き出し部８２がストッパー部材８４に当接することで、螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制するように構成されている。【選択図】図１０
2014145393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側回転体と、
前記駆動側回転体の軸線方向に沿って移動することにより前記駆動側回転体と連結される第１の位置と前記駆動側回転体との連結が解除される第２の位置とに変位可能な従動側回転体と、
前記従動側回転体を前記第２の位置から前記第１の位置に向けて付勢する付勢部材と、を備え、
前記従動側回転体には前記付勢部材の付勢方向に延びる螺旋溝が形成され、
前記螺旋溝に挿入可能かつ前記軸線方向に移動不能なスライドピンを有し、
前記螺旋溝と前記スライドピンとの当接部に、前記螺旋溝に前記スライドピンが挿入されているときに前記螺旋溝の放射外方への前記スライドピンの移動を規制する移動規制手段を設けたことを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
前記移動規制手段が、
前記スライドピンの先端部に形成され、該先端部から前記螺旋溝側に突出する突き出し部と、
前記従動側回転体に装着され、該螺旋溝の外周部において前記スライドピン側に突出するストッパー部材と、から構成され、
前記螺旋溝に前記スライドピンが挿入されているときに、前記突き出し部が前記ストッパー部材に当接することで、前記螺旋溝の放射外方への前記スライドピンの移動を規制することを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
【請求項３】
前記移動規制手段が、
前記スライドピンまたは前記螺旋溝の一方に形成され、前記スライドピンまたは前記螺旋溝の他方側に突出する凸部と、
前記スライドピンまたは前記螺旋溝の他方に形成され、該他方側に窪んだ凹部と、から構成され、
前記螺旋溝に前記スライドピンが挿入されているときに、前記凸部が前記凹部に入り込むことで、前記螺旋溝の放射外方への前記スライドピンの移動を規制することを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のクラッチとしては、エンジンのクランクシャフト等に連結されて回転する駆動側回転体と、この駆動側回転体と相対回転可能に設けられるとともにエンジンの補機等に連結された従動側回転体とを備え、これら駆動側回転体および従動側回転体を磁石の磁力によって圧接することで、クラッチを連結状態に維持し、また、クラッチに設けられたコイルに通電することで磁力を打ち消す磁界を発生させてクラッチの連結を解除することにより、エンジンの負荷を低減するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたように、駆動側回転体と従動側回転体とを圧接してクラッチを連結状態とする場合には、その連結トルクが大きいときほど大きな圧接力が必要になる。そして、圧接力を大きくするために磁石を大きくするとその磁力を打ち消すためのコイルも大きくなり、クラッチが大型化する恐れがあった。
【０００５】
そこで、クラッチが大型化することなく、連結状態にするための圧接力を得る手法としては、従動側回転体と一体回転するとともに螺旋溝が形成されたスライドピースを、螺旋溝にスライドピンを係止することで、駆動側回転体に圧接する構成も考えられるが、この場合、螺旋溝のピッチが大きく傾斜角が大きい場合や従動側回転体が高速回転しているときには、スライドピンが螺旋溝から放射方向に弾かれてしまい、動力伝達状態が変化してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、大型化することなく動力伝達状態の変化を防止することができるクラッチを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るクラッチは、上記課題の解決のため、（１）駆動側回転体と、前記駆動側回転体の軸線方向に沿って移動することにより前記駆動側回転体と連結される第１の位置と前記駆動側回転体との連結が解除される第２の位置とに変位可能な従動側回転体と、前記従動側回転体を前記第２の位置から前記第１の位置に向けて付勢する付勢部材と、を備え、前記従動側回転体には前記付勢部材の付勢方向に延びる螺旋溝が形成され、前記螺旋溝に挿入可能かつ前記軸線方向に移動不能なスライドピンを有し、前記螺旋溝と前記スライドピンとの当接部に、前記螺旋溝に前記スライドピンが挿入されているときに前記螺旋溝の放射外方への前記スライドピンの移動を規制する移動規制手段を設けたものから構成されている。
【０００８】
この構成により、螺旋溝が形成された従動側回転体を、螺旋溝にスライドピンを挿入することで駆動側回転体に圧接することにより、連結状態にするための圧接力を得ることができるため、圧接力を得るための大型のマグネット等が不要となり、サイズの大型化を回避することができる。
【０００９】
また、螺旋溝のピッチが大きく傾斜角が大きい場合や従動側回転体が高速回転している場合であっても、螺旋溝の放射外方へのスライドピンの移動が移動規制手段により規制されるので、螺旋溝からスライドピンが放射方向に弾かれて離脱することが防止される。したがって、本発明に係るクラッチは、大型化することなく動力伝達状態の変化を防止することができる。
【００１０】
上記（１）に記載のクラッチにおいては、（２）前記移動規制手段が、前記スライドピンの先端部に形成され、該先端部から前記螺旋溝側に突出する突き出し部と、前記従動側回転体に装着され、該螺旋溝の外周部において前記スライドピン側に突出するストッパー部材と、から構成され、前記螺旋溝に前記スライドピンが挿入されているときに、前記突き出し部が前記ストッパー部材に当接することで、前記螺旋溝の放射外方への前記スライドピンの移動を規制するものから構成されることが好ましい。
【００１１】
この構成により、突き出し部が入り込んで当接する凹部を螺旋溝に形成する場合と比較して、凹部を螺旋溝に形成するための溝加工が不要となるため、スライドピースを容易に製作することができる。
【００１２】
上記（１）に記載のクラッチにおいては、（３）前記移動規制手段が、前記スライドピンまたは前記螺旋溝の一方に形成され、前記スライドピンまたは前記螺旋溝の他方側に突出する凸部と、前記スライドピンまたは前記螺旋溝の他方に形成され、該他方側に窪んだ凹部と、から構成され、前記螺旋溝に前記スライドピンが挿入されているときに、前記凸部が前記凹部に入り込むことで、前記螺旋溝の放射外方への前記スライドピンの移動を規制するものから構成されることが好ましい。
【００１３】
この構成により、凹部を形成するための部材を別途製作する必要がないため、構成部品が増加することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、大型化することなく動力伝達状態の変化を防止することができるクラッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチのスライドピースの構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチのスライドピースの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチのスライドピースの溝部の断面斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチの保持器が固定れた状態のスライドピースの斜視図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るクラッチが連結された状態を示す図であり、（ｂ）は、クラッチの連結が解除された状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチの全体構成を示す側面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係るクラッチに用いるソレノイドの断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係るクラッチの動作を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチの移動規制手段の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るクラッチの移動規制手段の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るクラッチの移動規制手段の他の例を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るクラッチの移動規制手段の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るクラッチの実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１ないし図１０は、本発明に係るクラッチの第１の実施の形態を示す図である。
【００１８】
まず、構成を説明する。図１において、クラッチ１は、駆動側回転体としてのプーリー１０と従動側回転体としてのスライドピース２０とから構成されている。このクラッチ１は、不図示のエンジンのクランクシャフトとウォーターポンプとの間に設けられており、プーリー１０とスライドピース２０とを連結または連結解除することで、動力伝達状態を切り替えるようになっている。
【００１９】
プーリー１０は、その基端側（図中の右側）ほどその外径が拡大する有底筒状に形成されている。プーリー１０の基端側の外周面には、不図示のベルトが巻き架けられる複数の溝１１が設けられている。ベルトはクランクシャフトにも巻き架けられ、このベルトによってクランクシャフトとプーリー１０とが同期して回転するようになっている。
【００２０】
プーリー１０の内周面には、この内周面から突出して回転軸の軸線方向に延びる突出部１２が形成されている。突出部１２は、プーリー１０の回転軸を中心とする断面円環状に形成されている。また、プーリー１０には、その先端側（図中左側）に内設されたベアリング１３を介して、シャフト７０が相対回転可能に接続されている。
【００２１】
シャフト７０は、ベアリング７１によってエンジンボディ７２に相対回転可能に支持されている。シャフト７０が回転すると、シャフト７０の端部に設けられた不図示のインペラが回転し、冷却水が圧送される。また、エンジンボディ７２において、プーリー１０側の面には円環状のプレート７３が固定されている。
【００２２】
シャフト７０において、各ベアリング１３、７１の間に位置する部分の外周面には、ストレートスプライン７４が形成されている。そして、この外周面にスライドピース２０がスプライン嵌合している。そのため、スライドピース２０は、シャフト７０と一体に回転するとともに、軸線方向に相対移動可能となっている。
【００２３】
また、スライドピース２０は、このスライドピース２０とエンジンボディ７２との間に配設されたコイル状のばね２１によって、プーリー１０側（図中の左側）に向って付勢されている。なお、このばね２１が付勢部材に相当する。また、スライドピース２０の外周面には、複数のボール２２が配設されている。
【００２４】
ボール２２の直径Ｄｂは、スライドピース２０の外周面からプーリー１０の突出部１２までの距離と概ね等しくなっている。したがって、ボール２２は、スライドピース２０の外周面と突出部１２とに当接している。なお、これらのボール２２が球体として機能する。
【００２５】
また、スライドピース２０の外周面には、ボール２２の移動を規制する保持器２３が固定されている。なお、プーリー１０、シャフト７０、およびスライドピース２０の回転軸は同軸上に配置されている。また、これらプーリー１０、シャフト７０、およびスライドピース２０の回転軸の方向を単に軸線方向という。
【００２６】
次に、スライドピース２０の構造について詳述する。
【００２７】
図２および図３に示すように、スライドピース２０は、プーリー１０側（図中の左側）に設けられてその外周面でボール２２を保持する保持部２４と、エンジンボディ７２側（図中の右側）に設けられた溝部２５とからなる。
【００２８】
保持部２４は、その断面が略円形に形成された円柱部２６と、辺部２８と角部２９とによってその断面が正六角形に形成された六角柱部２７とからなる。各辺部２８の中点部３０の外径は、円柱部２６の端面３１における外径よりも大きい。そのため、円柱部２６において六角柱部２７側の部分では、その断面が円形から六角形状に変化するように徐々に拡径されている。
【００２９】
また、保持部２４の中心部には、軸線方向（図中の左右方向）に延在してシャフト７０のストレートスプライン７４と嵌合する孔３２が形成されている。
【００３０】
次に、スライドピース２０の溝部２５の構成について説明する。
【００３１】
図２および図４に示すように、溝部２５は、螺旋状の螺旋溝３３と、この螺旋溝３３から連続して形成された環状の直線溝３４とから構成されている。
【００３２】
螺旋溝３３は、図中の上方と起点部３５（０°）として、スライドピース２０の回転軸を中心に時計回りに３６０°旋回した形状となっており、旋回するほど縮径されている。
【００３３】
すなわち、螺旋溝３３において、保持部２４の六角柱部２７側に対向するように側面３７から立ち上がる立設面３６は、螺旋溝３３が旋回するほどプーリー１０側（図２における左側）に位置するように形成されている。
【００３４】
換言すると、螺旋溝３３は、図２に示すように、従動側回転体としてのスライドピース２０の外周面に形成され、付勢部材としてのばね２１の前方側ほど縮径した階段状に形成されている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、螺旋溝３３がスライドピース２０の回転軸に向って収束していく方向が螺旋溝３３の延びる方向となる。すなわち、軸線方向においてプーリー１０側（図中の左側）の方向、換言すれば、ばね２１によってスライドピース２０が付勢される方向が螺旋溝３３の延びる方向となる。
【００３６】
また、同方向において螺旋溝３３よりも前方側（図２における左側）には、スライドピース２０の回転軸の周方向に延びる直線溝３４がその全周に渡って形成されている。直線溝３４は、螺旋溝３３の起点部３５から３６０°旋回した位置にある終点部３８をその起点部４０として、螺旋溝３３から連続して形成されている。
【００３７】
直線溝３４は、その立設面３９の軸線方向における位置が略一定となるように設けられている。また、立設面３９における径方向の長さは、その起点部４０から旋回するほど徐々に短くなる。そのため、直線溝３４が１周、すなわち螺旋溝３３の起点部３５を０°とした場合の角度で３６０°〜７２０°旋回すると、螺旋溝３３の終点部３８に回帰する。
【００３８】
次に、図５を参照してスライドピース２０の外周面に固定される保持器２３の構造について説明する。
【００３９】
図５に示すように、保持器２３は、筒状をなし、保持部２４の六角柱部２７の断面と略同形、すなわち正六角形の内孔４１が形成されている。この内孔４１にスライドピース２０の保持部２４が挿嵌されることにより、保持器２３がスライドピース２０の六角柱部２７に固定されている。そのため、スライドピース２０が回転すると保持器２３も一体に回転する。
【００４０】
また、保持器２３において、保持部２４の中点部３０と対向する部分には、その中点部３０を中心とする複数の保持孔４２が形成されている。保持孔４２は、保持部２４の円柱部２６側ほど周方向における長さが短い形状に形成されている。
【００４１】
そして、この保持孔４２内にボール２２が配設されることで、スライドピース２０の外周面の所定の位置にボール２２が保持されることとなる。なお、ボール２２は、円柱部２６の外周面および六角柱部２７の外周面への移動が許容されているとともに、六角柱部２７の外周面に位置するときには、所定の範囲内で周方向への移動も許容されている。
【００４２】
次に、このように構成されたクラッチ１における動力伝達状態の切り替え態様について説明する。
【００４３】
図６（ａ）に示すように、ボール２２がスライドピース２０の保持部２４において六角柱部２７の外周に位置する場合には、各中点部３０から各角部２９側になるほどその外周面とプーリー１０の突出部１２との間隙が狭くなる。
【００４４】
そのため、例えば図中の時計回りにプーリー１０が回転すると、その摩擦力によって各ボール２２が時計回りに転動し、ボール２２の直径Ｄｂよりも間隙が狭い部分にボール２２が回転不能に嵌合されることとなる。
【００４５】
これにより、プーリー１０とスライドピース２０とが連結された状態、すなわちクラッチ１が連結した状態となり、プーリー１０の回転動力がスライドピース２０に伝達される。その結果、シャフト７０が回転し、ウォーターポンプが駆動状態となる。
【００４６】
一方、図６（ｂ）に示すように、ボール２２がスライドピース２０の円柱部２６の外周に位置する場合には、その外周面の全周において、突出部１２との間隙がボール２２の直径Ｄｂとほぼ同じ長さに維持される。
【００４７】
そのため、こうした状態で例えば図中の時計回りにプーリー１０が回転すると、ボール２２がスライドピース２０と突出部１２との間で回転することとなる。したがって、プーリー１０とスライドピース２０との連結が解除された状態、すなわちクラッチ１が切断された状態となり、プーリー１０の回転動力がスライドピース２０に伝達されない。その結果、シャフト７０が回転せず、ウォーターポンプが非駆動状態となる。
【００４８】
図７に示すように、プレート７３において、スライドピース２０の外周側には、ソレノイド５０と、このソレノイド５０に連結されたスライドピン６０とが配設されている。スライドピン６０は、略棒状の部材であり、その一端部に長孔６１が形成され、他端部にスライドピース２０の溝部２５に挿入される挿入部６２が形成されている。
【００４９】
また、スライドピン６０の一端部である長孔６１と他端部である挿入部６２との間には、スライドピン６０を回動可能かつプーリー１０の軸線方向に移動不能に支持する軸部６３を有している。なお、図１では、これらソレノイド５０およびスライドピン６０を図示省略している。
【００５０】
スライドピン６０の長孔６１には、連結部材６４を介してソレノイド５０の可動鉄芯５１が接続されている。そして、図７において実線で示すように、可動鉄芯５１がソレノイド５０から突き出されると、スライドピン６０が軸部６３を中心に回動して、その挿入部６２が溝部２５に挿入される。
【００５１】
一方、図７において二点鎖線で示すように、可動鉄芯５１がソレノイド５０に引き込まれると、スライドピン６０が軸部６３を中心に回動して、その挿入部６２が溝部２５から引き出される。
【００５２】
次に、ソレノイド５０の構成について詳細に説明する。
【００５３】
図８（ａ）に示すように、ソレノイド５０は、可動鉄芯５１と、この可動鉄芯５１を保持するヨーク５２と、このヨーク５２内に配設されたコイル５３および磁石とを有している。可動鉄芯５１には、その一端に孔５５が形成されている。この孔５５は、連結部材６４によってスライドピン６０の長孔６１と接続されている。
【００５４】
また、可動鉄芯５１には、その外周にリング部材５６が接続されており、このリング部材５６とヨーク５２との間には、ばね５７が配設されている。ばね５７は、圧縮ばねとして構成されており、可動鉄芯５１を突き出す方向（図中の右方向）に付勢する付勢力を発生するようになっている。
【００５５】
図８（ａ）に示すように、可動鉄芯５１が突き出た状態で、コイル５３への通電が実行されると、図８（ｂ）に示すように、コイル５３の磁力によって可動鉄芯５１がヨーク５２の内部に引き込まれるようになっている。
【００５６】
そして、可動鉄芯５１が受け部５８に当接すると、磁石５４によって可動鉄芯５１を引き込む吸引力がばね５７の弾性力よりも大きくなるため、この状態で、コイル５３への通電が停止しても、磁石５４の吸引力がばね５７の弾性力よりも大きいため、可動鉄芯５１は引き込まれた状態に保持されるようになっている。
【００５７】
一方、図８（ｂ）に示すように、可動鉄芯５１がヨーク５２の内部に引き込まれた状態で、コイル５３への通電を実行して磁石５４の磁力を打ち消す逆磁界を発生させると、磁石５４の吸引力が弱められ、磁石５４の吸引力よりもばね５７の弾性力の方が大きくなる。そのため、図８（ａ）に示すように、リング部材５６がヨーク５２に当接する位置まで可動鉄芯５１が突き出される。
【００５８】
このように、可動鉄芯５１が突き出されて受け部５８から離間した状態で、ばね５７の弾性力の方が磁石５４の吸引力よりも強くなる。そのため、一旦コイル５３に通電することで、可動鉄芯５１を受け部５８から離間させれば、その後通電を停止したとしても、図８（ａ）に示すように、ばね５７の弾性力によって可動鉄芯５１は突き出た状態に保持される。
【００５９】
このように、クラッチ１においては、スライドピン６０が、ソレノイド５０によって螺旋溝３３への挿入、引き出しが切り替えられるものであり、ソレノイド５０は、コイル５３への通電により可動鉄芯５１を移動させて、スライドピン６０への挿入状態および引き出し状態を切り替えるとともに、非通電時にはそのときのスライドピン６０の状態を保持することができる自己保持型のソレノイドとして構成されている。
【００６０】
次に、図９を参照して、本実施の形態のクラッチ１の動作について説明する。
【００６１】
図９（ａ）は、スライドピース２０がばね２１の付勢力によって付勢され、軸線方向において最もプーリー１０側に位置した状態を示している。スライドピース２０が最もプーリー１０側に位置するときには、ボール２２は、スライドピース２０の六角柱部２７の外周に位置する。このとき、プーリー１０が回転すると、ボール２２は、プーリー１０とスライドピース２０との間に回転不能に嵌合されて、プーリー１０の突出部１２とスライドピース２０とを継合する。そのため、クラッチ１が連結状態となり、スライドピース２０およびシャフト７０がプーリー１０と一体に回転し、ウォーターポンプが駆動される。なお、こうしてクラッチ１が連結状態となるときのスライドピース２０の位置が第１の位置に相当する。
【００６２】
また、こうした状態において、コイル５３への通電が実行され、スライドピン６０の挿入部６２が回転状態にあるスライドピース２０の螺旋溝３３に挿入されると（図９（ｂ））、スライドピン６０が螺旋溝３３の立設面と摺接し、スライドピース２０の回転力の一部が軸線方向の力に変換される。
【００６３】
そのため、スライドピース２０が軸線方向右側に移動する（図９（ｃ））。このとき、スライドピース２０の外周に設けられたボール２２は、スライドピース２０の軸線方向への移動に伴い、六角柱部２７の外周面から円柱部２６の外周面側へと転動する。
【００６４】
そして、スライドピン６０が螺旋溝３３の立設面３６と摺接してスライドピース２０の軸線方向への移動量が大きくなると、ボール２２は、保持器２３の保持孔４２によって案内されて円柱部２６の外周に位置するようになる。
【００６５】
ボール２２が円柱部２６の外周に位置するようになると、ボール２２は、スライドピース２０と突出部１２との間で回転するようになり、スライドピース２０と突出部１２との連結が解除される。
【００６６】
そのため、クラッチ１が切断状態となり、ウォーターポンプの駆動が停止される。なお、このようにクラッチ１が切断状態となるときのスライドピース２０の位置が第２の位置に相当する。
【００６７】
また、こうしてプーリー１０とスライドピース２０との連結が解除された後であっても、スライドピース２０は未だにその慣性によって回転状態を維持する場合がある。その点、図９（ｃ）に示すように、スライドピン６０が直線溝３４の立設面３９と摺接するようになると、スライドピース２０の回転力が軸線方向の力に変換されない。したがって、スライドピース２０とプーリー１０との連結が解除された後のスライドピース２０の軸線方向への移動が規制される。
【００６８】
一方、クラッチ１が切断されている状態から再度連結状態とするときには、コイル５３への通電を実行し、スライドピン６０の挿入部６２を直線溝３４から引き出す。直線溝３４からスライドピン６０が引き出されると、ばね２１の付勢力によってスライドピース２０が押圧され、スライドピース２０が軸線方向左側へ移動する。
【００６９】
このとき、スライドピース２０の移動に従い、ボール２２が円柱部２６の外周面から六角柱部２７の外周面側へ移動する。そして、スライドピース２０が最もプーリー１０側まで押圧されると、ボール２２が六角柱部２７の外周に位置するようになる。そのため、プーリー１０とスライドピース２０との間にボール２２が嵌合され、クラッチ１が連結状態となる。
【００７０】
このように、クラッチ１においては、螺旋溝３３は、この螺旋溝３３よりもばね２１の前方側に設けられて従動側回転体としてのスライドピース２０の周方向に延びる直線溝３４が接続され、スライドピース２０が第２の位置に移動したときにスライドピン６０が直線溝３４と摺接するようになっている。
【００７１】
また、クラッチ１は、駆動側回転体としてのプーリー１０と従動側回転体としてのスライドピース２０との間の連結を仲介する球体であるボール２２を備え、このボール２２が、スライドピース２０が第１の位置に移動したときにスライドピース２０とプーリー１０との間に回転不能に嵌合されてスライドピース２０とプーリー１０とを連結する一方、スライドピース２０が第２の位置に移動したときにスライドピース２０とプーリー１０との間で回転してスライドピース２０とプーリー１０との連結を解除するようになっている。
【００７２】
上記のように構成されたクラッチ１においては、螺旋溝３３のピッチが大きく設定して傾斜角が大きい場合や、シャフト７０の回転速度が大きい場合であっても、螺旋溝３３にスライドピン６０（具体的には挿入部６２）が挿入されているときに螺旋溝３３からスライドピン６０が離脱することのないよう、螺旋溝３３の放射外方にスライドピン６０が移動することを規制する移動規制手段を、螺旋溝３３とスライドピン６０との当接部に備えている。
【００７３】
具体的には、図１０に示すように、移動規制手段として、スライドピン６０の先端部である挿入部６２に形成され、この挿入部６２から螺旋溝３３側に突出する突き出し部８２と、スライドピース２０に装着され、この螺旋溝３３の外周部においてスライドピン６０側に突出するストッパー部材８４と、を有している。なお、ストッパー部材８４においてスライドピン６０側に突出する部位は突き出し部８４ａを構成している。
【００７４】
これらスライドピン６０の挿入部６２に形成された突き出し部８２と、螺旋溝３３に装着されたストッパー部材８４からなる移動規制手段は、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに、突き出し部８２がストッパー部材８４の突き出し部８４ａに当接することで、螺旋溝３３の放射外方にスライドピン６０が移動することを規制し、螺旋溝３３からスライドピン６０が脱落することを防止するようになっている。
【００７５】
なお、ストッパー部材８４は、螺旋溝３３の起点部３５（０°）として、スライドピース２０の回転軸を中心に時計回りに０°〜３０°旋回した範囲、および、３３０°〜３６０°旋回した範囲には、スライドピン６０が螺旋溝３３に進入でき、かつ、螺旋溝３３からスライドピン６０から排出できるよう、不図示の切り欠きが形成されている。
【００７６】
換言すると、ストッパー部材８４の突き出し部８４ａは、スライドピース２０の回転軸を中心に時計回りに３０°〜３３０°旋回した範囲に形成されており、０〜３０°旋回した範囲（スライドピン６０が螺旋溝３３に進入する進入部）、および、３３０°〜３６０°旋回した範囲（螺旋溝３３からスライドピン６０が排出される排出部）には形成されていない。
【００７７】
このように、本実施の形態では、螺旋溝３３とスライドピン６０との当接部に、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制する移動規制手段を有するように構成されている。
【００７８】
この構成により、螺旋溝３３が形成されたスライドピース２０を、螺旋溝３３にスライドピン６０を係止することでプーリー１０に圧接することにより、連結状態にするための圧接力を得ることができるため、圧接力を得るための大型のマグネット等が不要となり、サイズの大型化を回避することができる。
【００７９】
また、螺旋溝３３のピッチが大きく傾斜角が大きい場合やスライドピース２０が高速回転している場合であっても、螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動が移動規制手段により規制されるので、螺旋溝３３からスライドピン６０が放射方向に弾かれて離脱することが防止される。したがって、大型化することなく動力伝達状態の変化を防止することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、移動規制手段が、スライドピン６０の先端部である挿入部６２に形成され、この挿入部６２から螺旋溝３３側に突出する突き出し部８２と、スライドピース２０に装着され、この螺旋溝３３の外周部においてスライドピン６０側に突出するストッパー部材８４と、から構成され、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに、突き出し部８２がストッパー部材８４に当接することで、螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制するように構成されている。
【００８１】
この構成により、突き出し部８２が入り込んで当接する凹部（例えば、図１１の凹部９４）を螺旋溝３３に形成する場合と比較して、凹部を螺旋溝３３に形成するための溝加工が不要となるため、スライドピース２０を容易に製作することができる。
【００８２】
（第２の実施の形態）
クラッチ１においては、螺旋溝３３からスライドピン６０が離脱することのないよう、螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制する移動規制手段として、図１１に示すように、スライドピン６０と螺旋溝３３とが凹凸により当接する構成としてもよい。
【００８３】
すなわち、図１１において、スライドピン６０の挿入部６２には、螺旋溝３３側に突出する凸部９２が形成されるとともに、螺旋溝３３には、この螺旋溝３３の奥側に窪んだ凹部９４が形成されている。凸部９２は半球状に突出する形状に形成され、凹部９４は半球状に窪む形状に形成されている。
【００８４】
これらスライドピン６０の挿入部６２に形成された凸部９２と、螺旋溝３３に形成された凹部９４からなる移動規制手段は、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに、凸部９２が凹部９４内に入り込むことで、螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制し、螺旋溝３３からスライドピン６０が脱落することを防止するようになっている。
【００８５】
なお、スライドピン６０の挿入部６２には、凸部９２に代わって、図１２に示すように、挿入部６２に形成された穴９８内に配置されたばね９７の付勢力により、この穴９８から半球状に突出するボール９６を設けてもよい。この場合、ボール９６は、ばね９７の付勢力によって螺旋溝３３側に形成された半球状の凹部９４に安定して常時接触することができるようになる。
【００８６】
より詳しくは、図１１の構成の凸部９２と凹部９４においても、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに、凸部９２が凹部９４内に入り込んで常時接触することができるが、螺旋溝３３にスライドピン６０が進入するとき、および、螺旋溝３３からスライドピン６０が排出されるときには、凸部９２と凹部９４との間で噛み合いが発生する恐れがある。
【００８７】
そこで、図１２に示すように、ばね９７の付勢力による可動式のボール９６を用いた場合は、このような噛み合いが防止されるので、ボール９６が凹部９４に安定して常時接触することができる。
【００８８】
また、凸部９２および凹部９４は、図１３に示すように、断面が四角形状となるように形成してもよい。すなわち、凸部９２および凹部９４の形状は、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに、凸部９２が凹部９４内に入り込むことができるものであれば、螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制し、螺旋溝３３からスライドピン６０が脱落することを防止することができる。
【００８９】
図１１〜図１３の何れの構成の場合でも、第１の実施の形態と同様に、螺旋溝３３の起点部３５（０°）として、スライドピース２０の回転軸を中心に時計回りに０〜３０°旋回した範囲、および、３３０°〜３６０°旋回した範囲には、スライドピン６０が螺旋溝３３に進入でき、かつ、螺旋溝３３からスライドピン６０から排出できるよう、螺旋溝３３に凹部９４が形成されていない。
【００９０】
換言すると、螺旋溝３３の凹部９４は、スライドピース２０の回転軸を中心に時計回りに３０°〜３３０°旋回した範囲に形成されており、０〜３０°旋回した範囲（スライドピン６０が螺旋溝３３に進入する進入部）、および、３３０°〜３６０°旋回した範囲（螺旋溝３３からスライドピン６０が排出される排出部）には形成されていない。
【００９１】
なお、図１１〜図１３の構成とは凸部９２と凹部９４の配置を逆にし、スライドピン６０の挿入部６２に凹部９４を設け、螺旋溝３３に凸部を設けるようにしてもよい。この場合も、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに、凸部９２が凹部９４内に入り込むことで、螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制し、螺旋溝３３からスライドピン６０が脱落することを防止することができる。
【００９２】
このように、本実施の形態では、移動規制手段が、スライドピン６０または螺旋溝３３の一方に形成され、スライドピン６０または螺旋溝３３の他方側に突出する凸部９２またはボール９６と、スライドピン６０または螺旋溝３３の他方に形成され、この他方側に窪んだ凹部９４と、から構成され、螺旋溝３３にスライドピン６０が挿入されているときに、凸部９２またはボール９６が凹部９４に入り込むことで、螺旋溝３３の放射外方へのスライドピン６０の移動を規制し、螺旋溝３３からスライドピン６０が脱落することを防止するように構成されている。
【００９３】
この構成により、突き出し部８２が当接するストッパー部材（例えば、図１０のストッパー部材８４）をスライドピース２０に装着する場合と比較して、ストッパー部材を別途製作する必要がないため、構成部品が増加することを防止することができる。
【００９４】
なお、上記の実施の形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。上記の実施の形態では、ソレノイド５０として自己保持型のソレノイドを用いたが、コイル５３に通電している間のみ、スライドピン６０を螺旋溝３３に挿入させるソレノイドを用いるようにしてもよい。
【００９５】
この場合、コイル５３に通電しているときにのみクラッチ１の連結が解除されるため、ソレノイド５０が故障してコイルに通電できない場合には、クラッチ１が連結状態となる。したがって、ソレノイド５０が故障してもウォーターポンプを駆動させることができるようになる。
【００９６】
また、上記の実施の形態では、ソレノイド５０によってスライドピン６０の溝部２５への挿入、引き出しを切り替えるようにしたが、例えば油圧式のアクチュエータ等、ソレノイド５０以外のアクチュエータによってスライドピン６０の挿入、引き出しを切り替えるようにしてもよい。
【００９７】
また、上記の実施の形態では、スライドピース２０とプーリー１０との間の連結をボール２２により行うようにしていたが、スライドピース２０の外周面の一部に圧接面を形成し、この圧接面をプーリー１０に押し付けることでクラッチ１を連結する圧着式のクラッチを用いるようにしてもよい。
【００９８】
また、上記の実施の形態では、スライドピース２０の外周面に溝部２５を形成するようにしたが、スライドピース２０の内周面に溝部２５を形成するようにしてもよい。
【００９９】
また、上記の実施の形態では、付勢部材としてコイル状のばね２１を用いたが、付勢部材としては、それ以外の形状のばねやゴム等、他の部材を用いるようにしてもよい。
【０１００】
また、上記の実施の形態では、クランクシャフトとウォーターポンプとの間に設けられ、その動力伝達状態を切り替えるクラッチ１を示したが、本発明に係るクラッチ１は、エアコンやオイルポンプ等、他の補機とクランクシャフトとの間に配設されるクラッチにも適用することができる。
また、本発明に係るクラッチ１は、クランクシャフトからの動力の伝達状態を切り替えるものに限らず、他の動力源からの動力の伝達状態を切り替えるクラッチにも適用することができる。
【０１０１】
以上のように、本発明に係るクラッチは、大型化することなく動力伝達状態の変化を防止することができるという効果を有し、駆動側回転体と従動側回転体とを連結または連結解除することで、動力伝達状態を切り替えるクラッチ等として有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…プーリー（駆動側回転体）、１１…溝、１２…突出部、１３，７１…ベアリング、２０…スライドピース（従動側回転体）、２１…ばね（付勢部材）、２２…ボール、２３…保持器、２４…保持部、２５…溝部、２６…円柱部、２７…六角柱部、２８…辺部、２９…角部、３０…中点部、３１…端面、３２…孔、３３…螺旋溝、３４…直線溝、３５…螺旋溝の起点部、３６，３９…立設面、３７…側面、３８…終点部、４０…直線溝の起点部、４１…内孔、４２…保持孔、５０…ソレノイド、５１…可動鉄芯、５２…ヨーク、５３…コイル、５４…磁石、５５…孔、５６…リング部材、５７…ばね、５８…受け部、６０…スライドピン、６１…長孔、６２…挿入部、６３…軸部、６４…連結部材、７０…シャフト、７２…エンジンボディ、７３…プレート、７４…ストレートスプライン、８２…突き出し部（移動規制手段）、８４…ストッパー部材（移動規制手段）、８４ａ…突き出し部（移動規制手段）、９２…凸部（移動規制手段）、９４…凹部（移動規制手段）、９６…ボール（凸部、移動規制手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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