(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
駆動部に接続され、当該駆動部から駆動トルクが入力される入力軸と、
負荷に接続され、当該負荷に駆動トルクが出力される出力軸と、
駆動トルクの未入力状態における前記入力軸の前記出力軸に対する中立位置において、前記負荷からの逆入力トルクに対し前記出力軸を前記固定部材にロックさせ、前記出力軸が回転不能なロック状態とするロック手段と、
前記入力軸と一体に回転し、前記入力軸が前記中立位置から第１角度を超えて回転したとき、前記ロック状態を解除するロック解除手段と、
前記ロック解除手段によるロック解除状態で前記入力軸が前記中立位置からさらに前記第１角度よりも大きい第２角度以上回転したとき、前記入力軸からの駆動トルクを前記出力軸に伝達するトルク伝達手段と、
前記トルク伝達手段によるトルク伝達状態で前記入力軸の前記出力軸に対する相対角度を維持する相対角度維持手段と、
を備え、  
前記相対角度維持手段は、
前記入力軸または前記出力軸の一方に固定される永久磁石と、
前記入力軸または前記出力軸の他方に前記永久磁石と対向するように設けられる磁性体と、から構成され、
前記永久磁石と前記磁性体との間に発生する磁気吸引力が前記トルク伝達状態で最大となり、
前記トルク伝達手段は、前記入力軸または前記出力軸の一方の中心軸上に形成される嵌合軸部と、前記入力軸または前記出力軸の他方に形成され前記嵌合軸部が所定の角度範囲で相対回転可能に嵌合する嵌合穴と、から構成され、
前記永久磁石は、前記嵌合軸部の外壁または前記嵌合穴の内壁の一方に設けられ、
前記磁性体は、前記嵌合軸部の外壁または前記嵌合穴の内壁の他方に設けられることを特徴とする逆入力遮断クラッチ。
【請求項２】
固定部材と、
駆動部に接続され、当該駆動部から駆動トルクが入力される入力軸と、
負荷に接続され、当該負荷に駆動トルクが出力される出力軸と、
駆動トルクの未入力状態における前記入力軸の前記出力軸に対する中立位置において、前記負荷からの逆入力トルクに対し前記出力軸を前記固定部材にロックさせ、前記出力軸が回転不能なロック状態とするロック手段と、
前記入力軸と一体に回転し、前記入力軸が前記中立位置から第１角度を超えて回転したとき、前記ロック状態を解除するロック解除手段と、
前記ロック解除手段によるロック解除状態で前記入力軸が前記中立位置からさらに前記第１角度よりも大きい第２角度以上回転したとき、前記入力軸からの駆動トルクを前記出力軸に伝達するトルク伝達手段と、
前記トルク伝達手段によるトルク伝達状態で前記入力軸の前記出力軸に対する相対角度を維持する相対角度維持手段と、
を備え、
前記相対角度維持手段は、
前記入力軸または前記出力軸の一方に固定される永久磁石と、
前記入力軸または前記出力軸の他方に前記永久磁石と対向するように設けられる磁性体と、から構成され、
前記永久磁石と前記磁性体との間に発生する磁気吸引力が前記トルク伝達状態で最大となり、
前記磁性体は、磁性材料で形成される前記入力軸または前記出力軸自体によって構成されることを特徴とする逆入力遮断クラッチ。
【請求項３】
固定部材と、
駆動部に接続され、当該駆動部から駆動トルクが入力される入力軸と、
負荷に接続され、当該負荷に駆動トルクが出力される出力軸と、
駆動トルクの未入力状態における前記入力軸の前記出力軸に対する中立位置において、前記負荷からの逆入力トルクに対し前記出力軸を前記固定部材にロックさせ、前記出力軸が回転不能なロック状態とするロック手段と、
前記入力軸と一体に回転し、前記入力軸が前記中立位置から第１角度を超えて回転したとき、前記ロック状態を解除するロック解除手段と、
前記ロック解除手段によるロック解除状態で前記入力軸が前記中立位置からさらに前記第１角度よりも大きい第２角度以上回転したとき、前記入力軸からの駆動トルクを前記出力軸に伝達するトルク伝達手段と、
前記トルク伝達手段によるトルク伝達状態で前記入力軸の前記出力軸に対する相対角度を維持する相対角度維持手段と、
を備え、  
前記相対角度維持手段は、
前記入力軸または前記出力軸の一方に固定される永久磁石と、
前記入力軸または前記出力軸の他方に前記永久磁石と対向するように設けられる磁性体と、から構成され、
前記永久磁石と前記磁性体との間に発生する磁気吸引力が前記トルク伝達状態で最大となり、
前記永久磁石は、前記磁性体に対向する対向面が、前記トルク伝達状態において前記入力軸のトルクが前記出力軸に伝達される当接面に対し、前記磁性体と反対側にオフセットして形成されることを特徴とする逆入力遮断クラッチ。
【請求項４】
前記永久磁石は、前記磁性体に対向する対向面が、前記トルク伝達状態において前記入力軸のトルクが前記出力軸に伝達される当接面に対し、前記磁性体と反対側にオフセットして形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の逆入力遮断クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力側からの入力トルクを出力側に伝達し、出力側からの逆入力トルクを遮断する逆入力遮断クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力側からの入力トルクを出力側に伝達し、出力側からの逆入力トルクを遮断する逆入力遮断クラッチが知られている。例えば、特許文献１の図１に開示された逆入力遮断クラッチは、出力軸２３（出力側部材）と固定外輪２１（固定部材）とが同軸に配置される。出力軸２３の外壁を構成するカム面３１ａ、３１ｂと固定外輪２１の内周面との間のポケット２９には、一対のローラ３０ａ、３０ｂが収容される。また、ポケット２９の周方向の端部にはクサビ隙間が形成される。一対のローラは、その間に設けられたばね４２ａ、４２ｂによって、周方向の互いに離反する方向へ付勢され、カム面３１ａ、３１ｂと固定外輪２１との間に押し当てられている。
【０００３】
入力軸２２（入力側部材）が停止した状態で、負荷からの逆入力トルクが出力軸２３に作用した場合、一対のローラ３０ａ、３０ｂがカム面３１ａ、３１ｂと固定外輪２１との間のクサビ隙間に入り込むことによって、出力軸２３の回転がロックされる。その結果、負荷からの逆入力トルクは遮断され、入力軸２２へは伝達されない。
一方、入力軸２２が例えば図１の時計方向に回転した場合、入力軸２２の柱部２２ｂがクサビ隙間からローラ３０ａを押し出すことによりロックが解除され、出力軸２３が回転可能となる。その結果、入力軸２２からのトルクが出力軸２３に伝達される。
【０００４】
ところで、特許文献１の逆入力遮断クラッチは、ロック状態（逆入力遮断状態）から入力軸２２の回転によってロックが解除されたとき、入力軸２２の回転方向と逆入力トルクの方向が同方向であれば、出力軸２３は逆入力トルクによって回転し始める。このとき、入力軸２２の回転よりも出力軸２３の回転が速い場合、入力軸２２の柱部２２ｂによって一旦押し出されたローラ（３０ａまたは３０ｂ）が出力軸２３の回転によって再度クサビ隙間に入り込み、ロック状態となる。その後、ローラは、回転し続けている入力軸２３によってクサビ隙間から押し出され、ロックが解除されて出力軸２３が回転し始めることでクサビ隙間に入り込む、という動作を繰り返す。
このように、入力軸２２と出力軸２３との相対速度によって、ロック状態とロック解除状態とを繰り返す現象を「追いつきロック現象」という。追いつきロック現象は、逆入力遮断クラッチの異常摩耗や異音を発生させる。また、逆入力遮断クラッチを駆動部と負荷との間に設け、駆動部によって負荷の回転を制御するシステムにおいて、制御性や応答性を悪化させる要因となる。
【０００５】
そこで、逆入力トルクと入力トルクとの方向が一致する使用状況での追いつきロック現象の発生防止を目的として、入力軸と出力軸との間に回転抵抗を与える技術が提案されている。例えば、特許文献２の逆入力遮断クラッチは、入力軸と一体に回転する保持器と押え蓋（固定部材）との間にウェーブワッシャを設けている。このウェーブワッシャによって、出力軸が固定部材に押し付けられるため、ロックが解除された後、入力軸と出力軸との相対角度が維持され、再ロック（追いつきロック）が生じにくくなる。
また、特許文献３の逆入力遮断クラッチは、入力部材と出力部材との間に、圧縮状態のウェーブスプリングを設けている。特許文献４の逆入力遮断クラッチは、入力軸と出力軸との間に、回転抵抗を付与する粘性流体を封入している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４３６０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８１３７５号公報
【特許文献３】特開２００４−１９７２６号公報
【特許文献４】特開２００６−３３６８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２〜４の技術では、入力軸の回転中、ウェーブワッシャ等の摺動によって常に一定の回転抵抗が与えられるため、回転中のトルク損失が増大する。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、追いつきロック現象の発生を防止しつつ回転中のトルク損失を低減する逆入力遮断クラッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１〜４に記載の逆入力遮断クラッチは、固定部材、入力軸、出力軸、ロック手段、ロック解除手段、トルク伝達手段および相対角度維持手段を備える。
入力軸は、駆動部に接続され、当該駆動部から駆動トルクが入力される。
出力軸は、負荷に接続され、当該負荷に駆動トルクを出力する。
【０００９】
ロック手段は、駆動トルクの未入力状態における入力軸の出力軸に対する中立位置において、負荷からの逆入力トルクに対し出力軸を固定部材にロックさせ、出力軸が回転不能なロック状態とする。
ロック解除手段は、入力軸と一体に回転し、入力軸が中立位置から第１角度を超えて回転したとき、ロック状態を解除する。
トルク伝達手段は、ロック解除手段によるロック解除状態で入力軸が中立位置からさらに第１角度よりも大きい第２角度以上回転したとき、入力軸からの駆動トルクを出力軸に伝達する。
【００１０】
ロック手段は、例えば、正逆両方向の回転に対応する一対のローラ、及び、この一対のローラを互いに離反する方向に付勢するローラロックばねによって構成される。ローラが入力軸と出力軸との間に形成されるクサビ形空間に挟まれることで、出力軸が回転不能にロックされる。
ロック解除手段は、例えば、入力軸と一体に回転する保持器に形成される柱部によって構成される。入力軸が中立位置から第１角度を超えて回転したとき、柱部がローラをクサビ部から押し出すことによってロック状態を解除する。
トルク伝達手段は、入力軸が中立位置から第２角度回転したとき、入力軸または入力軸と一体に回転する部材が出力軸に対して回転方向に当接するように構成される。
【００１１】
相対角度維持手段は、トルク伝達手段によるトルク伝達状態で入力軸の出力軸に対する相対角度を維持する。
この相対角度維持手段は、入力軸または出力軸の一方に固定される永久磁石と、入力軸または出力軸の他方に永久磁石と対向するように設けられる磁性体とから構成される。そして、永久磁石と磁性体との間に発生する磁気吸引力がトルク伝達状態で最大となる。
【００１２】
入力軸が中立位置にあるとき、永久磁石と磁性体とは最も離れており、永久磁石と磁性体との間に発生する磁気吸引力は最小である。入力軸が中立位置から正転または逆転すると、回転した側で永久磁石と磁性体との距離が短くなるにつれて磁気吸引力が増加する。そして、入力軸が中立位置から第２角度β回転したとき、トルク伝達状態が開始するとともに磁気吸引力が最大となる。そのためトルク伝達状態では、この磁気吸引力は、入力軸の出力軸に対する相対角度を維持しようとする「保持力」として作用する。
これにより、逆入力遮断クラッチが一旦トルク伝達状態となった後、仮に逆入力トルクによって出力軸の回転速度が入力軸の回転速度を上回ったとしても、出力軸と入力軸とのトルク差が所定の限界値以内であれば、入力軸が出力軸から引き離されることを防止することができる。よって、追いつきロック現象の発生を防止することができる。
【００１３】
さらに、入力軸が中立位置からトルク伝達状態の開始位置（すなわち第２角度回転した位置）までの回転中の磁気吸引力は、トルク伝達状態での磁気吸引力よりも常に小さい。特に中立位置付近での磁気吸引力は、きわめて低く抑えられる。したがって、入力軸の回転中、常に一定の回転抵抗が与えられる従来技術に比べ、回転中のトルク損失を低減することができる。
【００１４】
請求項１に記載の発明によると、トルク伝達手段は、入力軸または出力軸の一方の中心軸上に形成される嵌合軸部と、入力軸または出力軸の他方に形成され嵌合軸部が所定の角度範囲で相対回転可能に嵌合する嵌合穴とから構成される。そして、永久磁石は、嵌合軸部の外壁または嵌合穴の内壁の一方に設けられ、磁性体は、嵌合軸部の外壁または嵌合穴の内壁の他方に設けられる。
【００１５】
例えば、トルク伝達手段は、嵌合軸部および嵌合穴に互いに対向する平面外壁および平面内壁を形成し、入力軸が所定角度回転したとき平面外壁が平面内壁に当接する構成とすることができる。これにより、入力軸および出力軸は中心軸上で連結されるため、一組のトルク伝達手段のみで作用力のバランスが確保される。
また、嵌合軸部の外壁および嵌合穴の内壁を利用して永久磁石および磁性体を設けることで、その他の部位に独立して永久磁石および磁性体を設ける場合に比べ、スペースを節約することができ、製品の小型化に有利である。さらに、製造時の加工箇所を集約し、製造工数を低減することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によると、磁性体は、磁性材料で形成される入力軸または出力軸自体によって構成される。
入力軸または出力軸自体が鉄や鉄系合金等の磁性材料で形成される場合には、入力軸または出力軸の全体が磁性体を構成するため、他の磁性体を別に組み込む必要が無い。よって、部品点数や組付工数を削減することができる。
【００１７】
請求項３、４に記載の発明によると、永久磁石は、磁性体に対向する対向面が、トルク伝達状態において入力軸のトルクが出力軸に伝達される当接面に対し、磁性体と反対側にオフセットして形成される。
言い換えれば、磁性体と永久磁石の対向面との間に、対向面を逃がすための微小な隙間が形成される。より具体的には、入力軸が中立位置から第２角度β回転したとき、永久磁石の対向面に隣接して設けられた防護壁が対向面よりも先に磁性体の壁に当接する。
これにより、永久磁石が磁性体に衝突して破損したり、直接接触して磁気特性が劣化したりすることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による逆入力遮断クラッチの軸方向断面図である。
【図２】逆入力遮断クラッチの中立状態を示す図１のＩＩ−ＩＩ線（径方向）断面図である。
【図３】入力軸が中立位置から角度α回転した状態の径方向断面図である。
【図４】入力軸が中立位置から角度β回転した状態の径方向断面図である。
【図５】入力軸の回転角度と入力軸に作用する力との関係を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態による逆入力遮断クラッチの中立状態を示す径方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態による逆入力遮断クラッチを図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の逆入力遮断クラッチについて、図１〜図６を参照して説明する。図１に示すように、第１実施形態の逆入力遮断クラッチ１０６は、主に、入力軸１１、保持器１２、大径の内輪２２が端部に一体形成された出力軸２１、固定部材３０、及びローラ４１、４２等から構成されている。
【００２０】
入力軸１１および出力軸２１は、中心軸Ｏ上に同軸に設けられる。以下、図１における入力軸１１の左側を「入力端側」、出力軸２１の右側を「出力端側」という。
入力軸１１は、図示しないモータ等の駆動部に接続され、駆動部から駆動トルクが入力される。出力軸２１は、図示しない負荷に接続され、負荷に駆動トルクを出力する。ここで、出力軸２１には、負荷に作用する重力その他の力によって、負荷から逆入力トルクが加わる可能性がある。
【００２１】
逆入力遮断クラッチ１０６は、出力軸２１に加わる逆入力トルクが入力軸１１に伝わらないように、逆入力トルクに対して出力軸２１を回転不能にロックする。また、入力軸１１が回転したとき、出力軸２１のロック状態を解除し、入力軸１１のトルクを出力軸２１に伝達する。
【００２２】
図２、図３、図４は、図１のＩＩ−ＩＩ線での径方向断面図である。この断面では、入力軸１１は嵌合軸部１５６として示され、出力軸２１は内輪２２として示される。
図２は、入力軸１１に駆動トルクが入力されていない「中立状態」を示す。中立状態での入力軸１１の位置を「中立位置」という。また、図２における中心軸Ｏを通る垂直線を「中立線Ｎ」という。
【００２３】
図３、図４は、入力軸１１に時計回転方向の駆動トルクが入力された状態を示す。以下、入力軸１１の回転方向について、図の時計回転方向を「正転方向」、図の反時計回転方向を「逆転方向」という。図３は、入力軸１１が中立位置から第１角度α正転した状態を示し、図４は、入力軸１１が中立位置から第１角度αより大きい第２角度β正転した状態を示す。第１角度α、第２角度βの意味については後述する。
【００２４】
続いて、逆入力遮断クラッチ１０６の構成部材について、順に説明する。
入力軸１１は、中心軸Ｏ上に形成された嵌合軸部１５６が内輪２２の嵌合穴２５６に嵌合することで、出力軸２１に連結される。嵌合軸部１５６は、入力軸１１の外径の一部を構成する２つの凸曲面外壁１６、及び互いに平行な２つの防護外壁１７６が形成される。
図２〜４において、嵌合軸部１５６の中心軸Ｏを通り防護外壁１７６に平行な仮想線を長軸線Ｙとし、中心軸Ｏを通り長軸線Ｙに直交する仮想線を短軸線Ｘとする。凸曲面外壁１６および防護外壁１７６は、長軸線Ｙおよび短軸線Ｘに対称に形成される。
また、嵌合軸部１５６には、防護外壁１７６の一部に露出する永久磁石７１が設けられる。これについては後述する。
【００２５】
保持器１２は、入力軸１１に接合され、入力軸１１と一体に回転する。保持器１２には、出力軸内輪２２の径外方向に位置し軸方向に突出する柱部１３、１４が設けられている。柱部１３は、中立線Ｎに対し逆転側に設けられ、柱部１４は、中立線Ｎに対し正転側に設けられる。
出力軸内輪２２は、鉄や鉄系合金等の磁性材料で形成される。出力軸内輪２２は、多角柱状（本実施形態では正六角柱状）をなし、その外壁がカム面２３を構成する。カム面２３は、周方向に等間隔に配列されている。
【００２６】
出力軸内輪２２の中央には、嵌合軸部１５６が挿入される嵌合穴２５６が形成される。嵌合穴２５６は、嵌合軸部１５６の凸曲面外壁１６に対向する２つの凹曲面内壁２６、及び４つの平面内壁２７６を有している。平面内壁２７６は、中心軸Ｏに対して対称に、且つ、中立線Ｎに対して対称に形成されている。また、平面内壁２７６は、径外方向に向かって拡がるように、中立線Ｎに対し第２角度β傾いて形成されている。
これにより、入力軸１１が中立位置から正逆両方向に第２角度β回転した位置で、嵌合軸部１５６の防護外壁１７６が嵌合穴２５６の平面内壁２７６に当接する。言い換えれば、嵌合軸部１５６は、嵌合穴２５６に±βの角度範囲で相対回転可能に嵌合されている。
また、平面内壁２７６は、「磁性体」を構成する。これについては後述する。
【００２７】
固定部材３０は、図示しないハウジング等に取り付けられ、駆動部および負荷に対して固定される。固定部材３０は、軸受保持部３１、円板部３２、外輪３３およびフランジ部３４が一体に形成される。筒状の軸受保持部３１は、出力軸２１との径方向の間に軸受３６を保持する。この軸受３６は、例えば「焼結含浸軸受」である。円板部３２は、内輪２２の軸方向の出力端側を覆い、筒状の外輪３３は、内輪２２の径外方向を覆う。フランジ部３４は、外輪３３の端部が径外方向に曲げられる。
押え蓋３５は、固定部材３０のフランジ部３４に固定され、保持器１２の軸方向の入力端側を覆う。
【００２８】
固定部材３０の外輪３３の内壁３３１と内輪２２のカム面２３との径方向の間であって柱部１３、１４の周方向の間には、クサビ形空間４９が形成される。クサビ形空間４９は、周方向の両端において外輪３３の内壁３３１とカム面２３との間隔が漸次小さくなるクサビ状を呈している。
【００２９】
クサビ形空間４９には、一対のローラ４１、４２が収容される。ローラ４１は、中立線Ｎに対して逆転側に配置され、ローラ４２は、中立線Ｎに対して正転側に配置される。ローラ４１、４２間には、ローラ４１、４２を相互に離反させるように付勢するローラロックばね４３が介設される。これにより、図２に示す中立位置では、ローラ４１、４２は、外輪３３の内壁３３１とカム面２３との間のクサビ部に挟まれ、両矢印Ｒｋで示すようにロックされる。つまり、内輪２２が外輪３３（固定部材３０）に対してロックされるため、出力軸２１が回転不能となり、負荷からの逆入力トルクを遮断する。
このように、外輪３３の内壁３３１、カム面２３、一対のローラ４１、４２およびローラロックばね４３は、「ロック手段」を構成する。
【００３０】
図３に示す「入力軸１１が中立位置から第１角度α正転した位置」では、入力軸１１の回転に伴って正転した柱部１３がローラ４１の側面に当接する。中立位置からこの位置まで、ローラ４１によるロック状態が継続する。一方、入力軸１１が中立位置から第１角度αを超えて正転すると、柱部１３がローラ４１をクサビ部から押し出すことにより、ロック状態が解除される。一方、入力軸１１が逆転する場合には、柱部１４がローラ４２をクサビ部から押し出すことにより、ロック状態が解除される。
このように、柱部１３、１４は、「ロック解除手段」を構成する。また、「第１角度α」は、ロックが解除される「ロック解除角度」を意味する。
【００３１】
ここで、図２〜図４には、一式の「ロック手段およびロック解除手段」のみを図示し、他の「ロック手段およびロック解除手段」の図示を省略している。本実施形態では、実際には、六箇所の各カム面２３に対応して六式の「ロック手段およびロック解除手段」が設けられている。
【００３２】
ロック状態が解除されることで、出力軸２１が回転可能となる。そして、入力軸１１がさらに図４に示す「中立位置から第２角度βの位置」まで正転すると、嵌合軸部１５６の防護外壁１７６が嵌合穴２５６の平面内壁２７６に当接する。これにより、入力軸１１が中立位置から第２角度β以上正転すると、出力軸２１が入力軸１１と共に正転し、入力軸１１からの駆動トルクＴｉが出力トルクＴｏとして出力軸２１に伝達される。
このように、嵌合軸部１５６および嵌合穴２５６は、「トルク伝達手段」を構成する。また、「第２角度β」は、「トルク伝達開始角度」を意味する。
なお、入力軸１１からの入力トルクがなくなると、ローラロックばね４３の弾性復元力によって図２に示す中立位置に復帰する。
【００３３】
続いて、本発明の特徴的構成である「相対角度維持手段」を構成する「永久磁石および磁性体」について詳細に説明する。本実施形態では、入力軸１１の嵌合軸部１５６に設けられた永久磁石７１が「永久磁石」に相当し、出力軸内輪２２に形成された嵌合穴２５６の平面内壁２７６が「磁性体」に相当する。
このように、本実施形態では、「永久磁石および磁性体」が、嵌合軸部１５６の外壁である防護外壁１７６と嵌合穴２５６の内壁である平面内壁２７６とに設けられる。これにより、その他の部位に独立して永久磁石および磁性体を設ける場合に比べ、スペースを節約することができ、製品の小型化に有利である。さらに、製造時の加工箇所を集約し、製造工数を低減することができる。
【００３４】
永久磁石７１は、嵌合軸部１５６の短軸線Ｘと両側の凸曲面外壁１６との中間部二箇所に、短軸線Ｘに対して対称に設けられる。永久磁石７１は、短軸線Ｘ方向の端面が防護外壁１７６の一部に露出する。言い換えれば、防護外壁１７６は、永久磁石７１の短軸線Ｘ側および凸曲面外壁１６側に隣接し、正逆転各方向について、同一平面上の三つの外壁に区画される。防護外壁１７６の壁面は、トルク伝達状態において平面内壁２７６に当接し駆動トルクが伝達される「当接面」をなす。
【００３５】
一方、永久磁石７１が防護外壁１７６に露出する面は、「磁性体」としての平面内壁２７６に対向する「対向面」７１１をなす。ここで、対向面７１１は、防護外壁１７６の壁面（当接面）に対し、平面内壁２７６と反対側にオフセットして形成される。すなわち、防護外壁１７６の壁面と対向面７１１との間に微小な隙間δが形成される。したがって、入力軸１１が中立位置から第２角度β回転したとき、防護外壁１７６が対向面７１１よりも先に平面内壁２７６に当接する。
これにより、永久磁石７１が平面内壁２７６に衝突して破損したり、直接接触して磁気特性が劣化したりすることを防止することができる。
【００３６】
次に、第１実施形態における「永久磁石および磁性体」の作用について説明する。
図２に示すように、入力軸１１の中立位置では、嵌合軸部１５６に設けられた永久磁石７１と嵌合穴２５６の平面内壁２７６とは最も離れている。このとき、永久磁石７１と平面内壁２７６との間に発生する磁気吸引力Ｆｍは最小である。
【００３７】
図３に示すように、入力軸１１が中立位置から正転すると、正転側での永久磁石７１と平面内壁２７６との距離が短くなり、それにつれて磁気吸引力Ｆｍが次第に大きくなる。すると、入力軸１１は、駆動部からの駆動トルクに加え、磁気吸引力Ｆｍによってさらに正転方向に付勢される。
【００３８】
そして、図４に示すように、入力軸１１が中立位置から第２角度β回転したとき、防護外壁１７６が平面内壁２７６に当接してトルク伝達状態が開始するとともに、永久磁石７１と平面内壁２７６とが最近接し、磁気吸引力Ｆｍが最大となる。これにより、トルク伝達状態で入力軸１１と出力軸２１との相対角度が維持される。
上記の作用は、入力軸１１が逆転する場合も同様である。
【００３９】
このように、本実施形態の逆入力遮断クラッチ１０６は、入力軸１１が中立位置から正逆両方向に第２角度β回転したとき、磁気吸引力Ｆｍによって、入力軸１１の出力軸２１に対する相対角度が維持される。したがって、入力軸１１の回転によってロック状態が解除されトルク伝達状態となった後、出力軸２１が逆入力トルクによって入力軸１１と同一方向に入力軸１１よりも速く回転した場合、そのときの出力軸２１と入力軸１１とのトルク差が所定の限界値以内であれば、トルク伝達状態が保持される。よって、「追いつきロック現象」の発生を防止することができる。
ここで、所定の限界値は、磁気吸引力Ｆｍによって決まる。言い換えれば、逆入力トルクに対する駆動トルクの不足分を磁気吸引力Ｆｍに基づくトルクが補完する。
【００４０】
なお、逆入力トルクと駆動トルクとのトルク差が所定の限界値を超える場合には、トルク伝達状態が解除される。例えば、正転していた入力軸１１が急制動し、駆動トルクが急減した場合、出力軸２１の正転方向の逆入力トルクによって、入力軸１１には相対的に逆転方向のトルクが加わる。この逆転方向のトルクは、図４における磁気吸引力Ｆｍに逆らって嵌合軸部１５６の防護外壁１７６を嵌合穴２５６の平面内壁２７６から引き離す。そして、ローラ４１、４２がロックされることにより、逆入力遮断クラッチ１０６は中立状態となる。
【００４１】
また、負荷からの逆入力トルクが無い状態で、駆動トルクが正転から逆転に切り替わる場合を想定する。この場合、逆転方向の駆動トルクによる回転力が、図４における磁気吸引力Ｆｍに逆らって嵌合軸部１５６の防護外壁１７６を嵌合穴２５６の平面内壁２７６から引き離すことで正転方向のトルク伝達状態が解除される。そして、中立状態を経て柱部１４が逆転方向にローラ４２のロックを解除すると、逆転側での永久磁石７１と平面内壁２７６との磁気吸引力Ｆｍにより、逆転方向のトルク伝達状態に切り替わる。
【００４２】
次に、図５を参照して、入力軸１１の回転角度θと、入力軸１１に作用する力の関係について説明する。横軸の回転角度θは、正転角度を正、逆転角度を負として表す。
図５（ａ）に示すように、本実施形態では、磁気吸引力Ｆｍは、入力軸１１の回転角度θが０のとき最小（０）であり、回転角度θが大きくなるにつれて増加する。そして、回転角度θが±βに近づくにつれ放物線的に増加し、回転角度θが±βのとき最大となる。磁気吸引力Ｆｍは、入力軸１１と出力軸１２との相対角度を維持しトルク伝達状態を保持するための保持力として作用する。
【００４３】
図５（ｂ）は、比較例として、特許文献２〜４に開示された従来技術における回転角度θと力の関係を示す。これらの従来技術では、入力軸の回転中、ウェーブワッシャ等の摺動によって入力軸と出力軸との間に常に一定の回転抵抗Ｒｒが与えられる。そのため、回転抵抗Ｒｒに基づく保持力もまた、回転角度θによらず一定となる。言い換えれば、保持力を必要としないときにも常に保持力が発生しているため、トルク損失が増大する。
それに対し、本実施形態では、回転角度θが±βの位置に相当する正逆両方向のトルク伝達状態開始位置の２つのポイントでのみ磁気吸引力Ｆｍに基づく保持力が最大となる。よって、これらのポイント以外での回転中のトルク損失を低減することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の逆入力遮断クラッチについて、図６を参照して説明する。以下の実施形態の説明では、第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図６に示すように、第２実施形態の逆入力遮断クラッチ１０７は、永久磁石および磁性体に係る入力軸１１と出力軸２１との構成が第１実施形態に対し逆になっている。具体的には、出力軸内輪２２の嵌合穴２５７の防護内壁２７７に設けられた永久磁石７２が「永久磁石」に相当する。また、入力軸１１は磁性材料で形成され、入力軸１１の嵌合軸部１５７の平面外壁１７７が「磁性体」に相当する。
なお、ロック手段およびロック解除手段の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４６】
出力軸内輪２２にて、中心軸Ｏを通り、中立線Ｎに直交する仮想線を直交線Ｍとする。
永久磁石７２は、嵌合穴２５７の直交線Ｍ方向の両側に、島部２９を囲んで直交線Ｍに対して対称に設けられる。永久磁石７２は、直交線Ｍ方向の端面が、直交線Ｍと両側の凹曲面内壁２６との中間部二箇所で防護内壁２７７に露出する。言い換えれば、防護内壁２７７は、永久磁石７２の直交線Ｍ側および凹曲面内壁２６側に隣接し、正逆転各方向の直交線Ｍの一方側について、同一平面上の二つの内壁に区画される。防護内壁２７７の壁面は、トルク伝達状態において平面外壁１７７に当接し駆動トルクが伝達される「当接面」をなす。
【００４７】
一方、永久磁石７２が防護内壁２７７に露出する面は、「磁性体」としての平面外壁１７７に対向する「対向面」７２１をなす。ここで、対向面７２１は、防護内壁２７７の壁面（当接面）に対し、平面外壁１７７と反対側にオフセットして形成される。すなわち、防護内壁２７７の壁面と対向面７２１との間に微小な隙間δが形成される。したがって、入力軸１１が中立位置から第２角度β回転したとき、平面外壁１７７は、対向面７２１よりも先に防護内壁２７７に当接する。
これにより、永久磁石７２が平面外壁１７７に衝突されて破損したり、直接接触されて磁気特性が劣化したりすることを防止することができる。
【００４８】
第２実施形態における「永久磁石および磁性体」の作用について説明する。
図６に示すように、入力軸１１の中立位置では、嵌合軸部１５７の平面外壁１７７と嵌合穴２５７の防護内壁２７７に設けられた永久磁石７２とは最も離れている。このとき、永久磁石７２と平面外壁１７７との間に発生する磁気吸引力Ｆｍは最小である。
【００４９】
入力軸１１が中立位置から正転または逆転すると、回転した側での平面外壁１７７と永久磁石７２との距離が短くなり、それにつれて磁気吸引力Ｆｍが次第に大きくなる。すると、入力軸１１は、駆動部からの駆動トルクに加え、磁気吸引力Ｆｍによってさらにその回転方向に付勢される。
【００５０】
そして、入力軸１１が中立位置から第２角度β回転したとき、平面外壁１７７が防護内壁２７７に当接してトルク伝達状態が開始するとともに、平面外壁１７７と永久磁石７２とが最近接し、磁気吸引力Ｆｍが最大となる。これにより、トルク伝達状態で入力軸１１と出力軸２１との相対角度が維持される。
これにより、第１実施形態と同様、「追いつきロック現象」の発生を防止しつつ、回転中のトルク損失を低減することができる。
【００５１】
（その他の実施形態）
（ア）上記実施形態の「磁性体」は、入力軸１１または出力軸２１自体によって構成される。そのため、他の磁性体を別に組み込む必要が無く、部品点数や組付工数を削減することができる。しかし、その他の実施形態では、入力軸１１または出力軸２１が、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料で形成され、その一部に「永久磁石」に対向する「磁性体」が組み付けられてもよい。
（イ）永久磁石の強度や磁気特性の劣化に問題がない場合等は、対向面に隣接する防護外を設けることなく、トルク伝達状態で永久磁石が磁性体に直接当接してもかまわない。
【００５２】
（ウ）内輪２２は、出力軸２１に一体に設けられる場合に限らず、出力軸と別体であって出力軸と一体に回転可能に設けられてもよい。
（エ）上記実施形態では、入力軸１１に嵌合軸部１５６等が設けられ、出力軸内輪２２に嵌合穴２５６等が設けられる。この逆に、出力軸に嵌合軸部が設けられ、入力軸に嵌合穴が設けられてもよい。
（オ）上記実施形態では、中心軸Ｏ上に形成された嵌合軸部１５６等と嵌合穴２５６等とが「トルク伝達手段」を構成するため、一組のトルク伝達手段のみで作用力のバランスが確保される。その他の実施形態では、中心軸Ｏ以外の部位に形成される軸と穴との組合せ等によって「トルク伝達手段」を構成してもよい。その場合、複数の「トルク伝達手段」を中心軸Ｏに対称に配置することで作用力のバランスを確保することが望ましい。
【００５３】
（カ）本発明の特徴的部分以外の逆入力遮断クラッチの構成は、上記実施形態の構成に限定されない。例えば、内輪２２のカム面２３の数に代表される「ロック手段およびロック解除手段」の数は、六個に限らない。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０６、１０７・・・逆入力遮断クラッチ、
１１      ・・・入力軸、
１２      ・・・保持器、
１３、１４・・・柱部（ロック解除手段）、
１５６、１５７・・・嵌合軸部（トルク伝達手段）、
１６      ・・・凸曲面外壁、
１７６    ・・・防護外壁（相対角度維持手段、磁性体）、
１７７    ・・・平面外壁、
２１      ・・・出力軸、
２２      ・・・内輪（出力軸内輪）、
２３      ・・・カム面（ロック手段）、
２５６、２５７・・・嵌合穴（トルク伝達手段）、
２６      ・・・凹曲面内壁、
２７６    ・・・平面内壁、
２７７    ・・・防護内壁（相対角度維持手段、磁性体）、
３０      ・・・固定部材、
３３      ・・・外輪、
３３１    ・・・（外輪の）内壁（ロック手段）、
４１、４２・・・ローラ（ロック手段）、
４３      ・・・ローラロックばね（ロック手段）、
４９      ・・・クサビ形空間、
７１、７２・・・永久磁石（相対角度維持手段）、
７１１、７２１・・・対向面、
Ｆｍ      ・・・磁気吸引力（保持力）、
Ｔｉ      ・・・駆動トルク、
α        ・・・第１角度（ロック解除角度）、
β        ・・・第２角度（トルク伝達開始角度）。
【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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