(57)【要約】【課題】方向性動力伝達装置の構造を簡素化して、方向性動力伝達装置のコストを低減する。【解決手段】方向性動力伝達装置１は、第１部材１０と、第２部材１４と、第１部材１０と第２部材１４との間にある潤滑膜１８と、押圧部２９とを備える。押圧部２９は、第１部材１０及び第２部材１４の一方を第１部材１０及び第２部材１４の他方に押圧している。第１部材１０と第２部材１４とは、相対的に移動する。第１部材１０は、第１突起部１２を含む。第１突起部１２は、第１側面１２ｐを含む。第１側面１２ｐは、第１頂部１２ｔに向かうにつれて第１突起部１２が先細となるように傾いている。【選択図】図１
2019158106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面を含む第１部材と、
前記第１主面に対向する第２主面を含む第２部材と、
前記第１主面と前記第２主面との間にある潤滑膜と、
前記第１部材及び前記第２部材の一方を前記第１部材及び前記第２部材の他方に押圧する押圧部とを備え、
前記第１部材と前記第２部材とは、第１方向と前記第１方向とは反対の第２方向とに沿って相対的に移動するように構成されており、前記第１方向及び前記第２方向は前記第１主面及び前記第２主面に沿っており、
前記第１部材は、前記第１主面から突出する第１突起部を含み、
前記第１突起部は、第１頂部と、前記第１頂部から前記第１方向の側に延在する第１側面とを含み、
前記第１方向と前記第１主面の第１法線に沿う第３方向とによって規定される第１断面において、前記第１側面は、前記第１頂部に向かうにつれて前記第１突起部が先細となるように、前記第１主面に対して傾いている、方向性動力伝達装置。
【請求項２】
前記第２部材に対する前記第１部材の相対移動速度がゼロであるときに、前記第１頂部及び前記第２主面の一方は、前記第１頂部及び前記第２主面の他方に押し付けられている、請求項１に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１突起部は、前記第１頂部から延在する第２側面を含み、
前記第１断面において、前記第２側面は、前記第１頂部に関して前記第１側面とは反対側にあり、
前記第１断面において、前記第２側面は、前記第１頂部に向かうにつれて前記第１突起部が先細となるように、前記第１主面に対して前記第１側面とは反対側に傾いている、請求項１または請求項２に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１断面において、前記第２側面は、前記第１側面と対称に構成されている、請求項３に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１突起部は、前記第１頂部から延在する第２側面を含み、
前記第１断面において、前記第２側面は、前記第１頂部に関して前記第１側面とは反対側にあり、
前記第１断面において、前記第２側面は、前記第１主面に対して垂直である、または、前記第１主面に対して前記第１側面と同じ側に傾いている、請求項１または請求項２に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項６】
前記第２部材は、前記第２主面から突出する第２突起部を含み、
前記第２突起部は、第２頂部と、第３側面と、第４側面とを含み、前記第３側面は、前記第２頂部から前記第２方向の側に延在しており、
前記第２方向と、前記第２主面の第２法線に沿う第４方向とによって規定される第２断面において、前記第３側面は、前記第２頂部に向かうにつれて前記第２突起部が先細となるように、前記第２主面に対して傾いており、
前記第２断面において、前記第４側面は、前記第２頂部に関して前記第３側面とは反対側にあり、
前記第２断面において、前記第４側面は、前記第２主面に対して垂直である、または、前記第２主面に対して前記第３側面と同じ側に傾いている、請求項５に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項７】
前記第２部材に対する前記第１部材の相対移動速度がゼロであるときに、前記第１頂部及び前記第２頂部の一方は、前記第１頂部及び前記第２頂部の他方に押し付けられている、請求項６に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項８】
前記第３側面は、平らな面または曲面である、請求項６または請求項７に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項９】
前記第１側面は、平らな面または曲面である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項１０】
前記押圧部は、ばねである、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項１１】
前記第１頂部及び前記第２主面は、粗面を含む、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項１２】
前記第１部材と前記第２部材とは、前記第２方向と前記第１方向とに沿って相対的に並進運動するように構成されており、
前記第１主面の平面視において、複数の前記第１突起部は、前記第２方向と前記第３方向とに直交する第５方向に沿って配列されており、かつ、各々扇形の形状を有している、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項１３】
前記第１突起部は、ゴムによって構成されている、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方向性動力伝達装置。
【請求項１４】
前記第１突起部は、鋼またはセラミックによって構成されている、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方向性動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向性動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００１−１８７９３１号公報（特許文献１）及び特開２０１０−６００２０号公報（特許文献２）は、自動車のエンジン等に用いられる一方向クラッチを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８７９３１号公報
【特許文献２】特開２０１０−６００２０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、特許文献１，２に開示された一方向クラッチは、多くの部品を含み、複雑な構造を有しているため、一方向性クラッチのコストは高い。本発明の目的は、方向性動力伝達装置の部品点数を減少させて、方向性動力伝達装置の構造を簡素化して、方向性動力伝達装置のコストを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の方向性動力伝達装置は、第１部材と、第２部材と、潤滑膜と、押圧部とを備える。第１部材は、第１主面を含む。第２部材は、第１主面に対向する第２主面を含む。潤滑膜は、第１主面と第２主面との間にある。押圧部は、第１部材及び第２部材の一方を第１部材及び第２部材の他方に押圧している。第１部材と第２部材とは、第１方向と第１方向とは反対の第２方向とに沿って相対的に移動するように構成されている。第１方向及び第２方向は、第１主面及び第２主面に沿っている。第１部材は、第１主面から突出する第１突起部を含む。第１突起部は、第１頂部と、第１頂部から第１方向の側に延在する第１側面とを含む。第１方向と第１主面の第１法線に沿う第３方向とによって規定される第１断面において、第１側面は、第１頂部に向かうにつれて第１突起部が先細となるように、第１主面に対して傾いている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の方向性動力伝達装置によれば、方向性動力伝達装置の部品点数を減少させることができ、方向性動力伝達装置の構造を簡素化できる。方向性動力伝達装置のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１の方向性動力伝達装置の概略部分拡大断面図である。
【図２】実施の形態１の方向性動力伝達装置の概略図である。
【図３】実施の形態１の方向性動力伝達装置の概略図である。
【図４】実施の形態１の方向性動力伝達装置のブロック図である。
【図５】実施の形態１の方向性動力伝達装置の動作を示す図である。
【図６】ストライベック曲線を示す図である。
【図７】実施の形態１の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図８】実施の形態１の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図９】実施の形態２の方向性動力伝達装置の概略部分拡大断面図である。
【図１０】実施の形態２の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図１１】実施の形態２の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図１２】実施の形態２の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図１３】実施の形態２の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図１４】実施の形態２の変形例の方向性動力伝達装置の概略部分拡大断面図である。
【図１５】実施の形態３の方向性動力伝達装置の概略部分拡大断面図である。
【図１６】実施の形態３の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図１７】実施の形態３の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図１８】実施の形態３の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図１９】実施の形態３の方向性動力伝達装置の動作を示す概略部分拡大断面図である。
【図２０】実施の形態４の方向性動力伝達装置の概略部分拡大断面図である。
【図２１】実施の形態５の方向性動力伝達装置の概略部分拡大断面図である。
【図２２】実施の形態６の方向性動力伝達装置の概略部分拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【０００９】
（実施の形態１）
図１から図４を参照して、実施の形態１に係る方向性動力伝達装置１を説明する。本実施の形態の方向性動力伝達装置１は、第１部材１０と、第２部材１４と、潤滑膜１８と、押圧部２９とを主に備える。本明細書において、方向性動力伝達装置１は、第１部材１０の移動方向と第２部材１４の移動方向とに応じて、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力を伝達されない第２状態とを切り換えることができる動力伝達装置を意味する。方向性動力伝達装置１は、第１駆動部２０と、第２駆動部２４と、制御部２８とをさらに備えてもよい。
【００１０】
第１部材１０は、第１主面１１を含む。第１主面１１は、第１摺動面であってもよい。第２部材１４は、第１主面１１に対向する第２主面１５を含む。第２主面１５は、第２摺動面であってもよい。第１部材１０と第２部材１４とは、第１方向（−ｘ方向）と第１方向（−ｘ方向）とは反対の第２方向（＋ｘ方向）とに沿って相対的に移動するように構成されている。第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）は、第１主面１１及び第２主面１５に沿っている。本明細書において、第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）が第１主面１１に沿うことは、第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）が、第２部材１４に対向する第１部材１０の第１主面１１の第１接線に沿うことを意味する。第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）が第２主面１５に沿うことは、第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）が、第１部材１０に対向する第２部材１４の第２主面１５の第２接線に沿うことを意味する。
【００１１】
第一の例では、図２に示されるように、第１部材１０は、第１回転部材であって、第１回転軸１０ｒを中心に回転するように構成されてもよい。第２部材１４は、第２回転部材であって、第１回転軸１０ｒとは異なる第２回転軸１４ｒを中心に回転するように構成されてもよい。第二の例では、図３に示されるように、第１部材１０と第２部材１４とは、第１方向（−ｘ方向）と第２方向（＋ｘ方向）とに沿って相対的に並進運動するように構成されてもよい。第１部材１０は、第１の直動部材であって、第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）に直線運動するように構成されてもよい。第２部材１４は、第２の直動部材であって、第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）に直線運動するように構成されてもよい。第三の例では、第１部材１０及び第２部材１４の一方は回転部材であって、回転するように構成されており、第１部材１０及び第２部材１４の他方は直動部材であって、第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）に沿って直線運動するように構成されてもよい。
【００１２】
図１に示されるように、第１部材１０は、第１主面１１から突出する第１突起部１２を含む。第１突起部１２は、第１頂部１２ｔと、第１頂部１２ｔから第１方向（−ｘ方向）の側に延在する第１側面１２ｐとを含む。第１突起部１２は、第１頂部１２ｔから延在する第２側面１２ｑを含む。第１頂部１２ｔは、第１側面１２ｐと第２側面１２ｑとの第１交線であってもよいし、第１頂面であってもよい。
【００１３】
第１方向（−ｘ方向）と第１主面１１の第１法線に沿う第３方向（ｚ方向）とによって規定される第１断面（図１に示される断面）において、第１側面１２ｐは、第１頂部１２ｔに向かうにつれて第１突起部１２が先細となるように、第１主面１１に対して傾いている。特定的には、第１断面において、第１側面１２ｐは、第１主面１１まで延在してもよく、第１側面１２ｐは、第１主面１１から第１頂部１２ｔに向かうにつれて第１突起部１２が先細となるように、第１主面１１に対して傾いてもよい。第１側面１２ｐは、第１主面１１まで延在していなくてもよい。本実施の形態では、第１側面１２ｐは曲面である。特定的には、第１側面１２ｐは凸状曲面であってもよい。第１側面１２ｐは、平らな面であってもよい。
【００１４】
第１断面において、第２側面１２ｑは、第１頂部１２ｔに関して第１側面１２ｐとは反対側にある。本明細書において、第２側面１２ｑが第１頂部１２ｔに関して第１側面１２ｐとは反対側にあることは、第２側面１２ｑが、第１頂部１２ｔから第１主面１１に垂直な方向（第３方向（ｙ方向））に延在することを含む。
【００１５】
第１断面において、第２側面１２ｑは、第１頂部１２ｔに向かうにつれて第１突起部１２が先細となるように、第１主面１１に対して第１側面１２ｐとは反対側に傾いている。特定的には、第１断面において、第２側面１２ｑは、第１主面１１まで延在してもよく、第２側面１２ｑは、第２主面１５から第１頂部１２ｔに向かうにつれて第１突起部１２が先細となるように、第１主面１１に対して第１側面１２ｐとは反対側に傾いてもよい。第２側面１２ｑは、第１主面１１まで延在していなくてもよい。本実施の形態では、第２側面１２ｑは曲面である。特定的には、第２側面１２ｑは凸状曲面であってもよい。第２側面１２ｑは、平らな面であってもよい。第１断面において、第２側面１２ｑは、第１側面１２ｐと対称に構成されてもよい。
【００１６】
本実施の形態では、第１突起部１２は、ゴムによって構成されている。第１突起部１２は、ＳＵＪ２（日本工業標準（ＪＩＳ）規格）のような鋼、またはセラミックによって構成されてもよい。第１突起部１２を除く第１部材１０は、ゴム、ＳＵＪ２（日本工業標準（ＪＩＳ）規格）のような鋼、またはセラミックによって構成されてもよい。第２部材１４は、ゴム、ＳＵＪ２（日本工業標準（ＪＩＳ）規格）のような鋼、またはセラミックによって構成されてもよい。
【００１７】
図１に示されるように、潤滑膜１８は、第１主面１１と第２主面１５との間にある。潤滑膜１８は、例えば、潤滑油またはグリースで構成されてもよい。
【００１８】
図４に示されるように、押圧部２９は、第１部材１０及び第２部材１４の一方を第１部材１０及び第２部材１４の他方に押圧している。押圧部２９は、例えば、第１部材１０及び第２部材１４を収容するケースであってもよい。押圧部２９は、第１回転軸１０ｒと第２回転軸１４ｒとを保持する保持部材であってもよい。第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度がゼロであるときに、第１頂部１２ｔ及び第２主面１５の一方は、第１頂部１２ｔ及び第２主面１５の他方に押し付けられている。第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度がゼロであるときに、第１頂部１２ｔ及び第２主面１５は互いに接触しており、第１頂部１２ｔ及び第２主面１５の少なくとも１つは変形してもよい。
【００１９】
図４に示されるように、第１部材１０は第１駆動部２０に接続されている。第２部材１４は第２駆動部２４に接続されている。第１駆動部２０及び第２駆動部２４は、制御部２８に接続されている。制御部２８は、第１駆動部２０及び第２駆動部２４を制御して、第１部材１０及び第２部材１４の運動を制御するように構成されている。
【００２０】
図５から図８を参照して、方向性動力伝達装置１の動作を説明する。
第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度が小さいまたはゼロであるとき、方向性動力伝達装置１は、第１部材１０と第２部材１４との間で動力を伝達する。例えば、図５では、第１部材１０及び第２部材１４が同じ方向に同じ速度で移動しており、第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度がゼロである。潤滑膜１８を介した２つの部材の間の摩擦係数μは、一般に、図６に示されるストライベック曲線によって与えられる。ストライベック曲線は、軸受特性数Ｇと２つの部材の間の摩擦係数μとの関係を示す。軸受特性数Ｇは、以下の式（１）で与えられる。ηは潤滑膜１８の粘度を表し、ｖは第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度を表し、Ｆは、第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４との間に印加される荷重を表す。荷重Ｆは、押圧部２９によって印加される。
【００２１】
Ｇ＝η×ｖ／Ｆ    （１）
第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度が小さいまたはゼロであるとき、軸受特性数Ｇは小さくなり、潤滑膜１８は、境界潤滑状態または混合潤滑状態にある。第１側面１２ｐ及び第２側面１２ｑにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する膜圧力がほとんど発生しない。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせることができない。第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４とは、大きな摩擦係数μで互いに接触する。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される。なお、図５では、第１部材１０及び第２部材１４がともに第２方向（＋ｘ方向）に移動しているが、第１部材１０及び第２部材１４がともに第１方向（−ｘ方向）に移動し、かつ、第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度が小さいまたはゼロであるときも、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される。
【００２２】
これに対し、第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度が大きいとき、方向性動力伝達装置１は、第１部材１０と第２部材１４との間で動力を伝達することができない。例えば、図７では、第１部材１０は第１方向（−ｘ方向）に移動しており、第２部材１４は第２方向（＋ｘ方向）に移動しているため、第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度は大きい。そのため、軸受特性数Ｇは大きくなり、潤滑膜１８は、流体潤滑状態になる。第１側面１２ｐにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する高い膜圧力が発生する。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせる。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力は伝達されない。
【００２３】
図８では、第１部材１０は第２方向（＋ｘ方向）に移動しており、第２部材１４は第１方向（−ｘ方向）に移動しているため、第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度は大きい。そのため、軸受特性数Ｇは大きくなり、潤滑膜１８は、流体潤滑状態になる。第２側面１２ｑにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する高い膜圧力が発生する。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせる。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力は伝達されない。このように、本実施の形態の方向性動力伝達装置１では、第１部材１０及び第２部材１４が同方向に移動する場合には、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達されるのに対し、第１部材１０及び第２部材１４が互いに逆方向に移動する場合には、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達されない。
【００２４】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１の効果を説明する。
本実施の形態の方向性動力伝達装置１は、第１部材１０と、第２部材１４と、潤滑膜１８と、押圧部２９とを備える。第１部材１０は、第１主面１１を含む。第２部材１４は、第１主面１１に対向する第２主面１５を含む。潤滑膜１８は、第１主面１１と第２主面１５との間にある。押圧部２９は、第１部材１０及び第２部材１４の一方を第１部材１０及び第２部材１４の他方に押圧している。第１部材１０と第２部材１４とは、第１方向（−ｘ方向）と第１方向（−ｘ方向）とは反対の第２方向（＋ｘ方向）とに沿って相対的に移動するように構成されている。第１方向（−ｘ方向）及び第２方向（＋ｘ方向）は、第１主面１１及び第２主面１５に沿っている。第１部材１０は、第１主面１１から突出する第１突起部１２を含む。第１突起部１２は、第１頂部１２ｔと、第１頂部１２ｔから第１方向（−ｘ方向）の側に延在する第１側面１２ｐとを含む。第１方向（−ｘ方向）と第１主面１１の第１法線に沿う第３方向（ｚ方向）とによって規定される第１断面において、第１側面１２ｐは、第１頂部１２ｔに向かうにつれて第１突起部１２が先細となるように、第１主面１１に対して傾いている。
【００２５】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１によれば、方向性動力伝達装置１の部品点数を減少させることができ、方向性動力伝達装置１の構造を簡素化できる。方向性動力伝達装置１のコストを低減させることができる。
【００２６】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１では、第１突起部１２は、第１頂部１２ｔから延在する第２側面１２ｑを含む。第１断面において、第２側面１２ｑは、第１頂部１２ｔに関して第１側面１２ｐとは反対側にある。第１断面において、第２側面１２ｑは、第１頂部１２ｔに向かうにつれて第１突起部１２が先細となるように、第１主面１１に対して第１側面１２ｐとは反対側に傾いている。そのため、第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動方向が第１方向（−ｘ方向）であっても第２方向（＋ｘ方向）であっても、方向性動力伝達装置１は、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力を伝達されない第２状態とを切り換えることができる。
【００２７】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１では、第１突起部１２は、ゴムによって構成されている。そのため、第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４との間の摩擦係数μを増加させることができる。第１部材１０と第２部材１４との間で、安定的に動力が伝達され得る。
【００２８】
（実施の形態２）
図９を参照して、実施の形態２に係る方向性動力伝達装置１ｂを説明する。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｂは、実施の形態１の方向性動力伝達装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００２９】
第１断面（図９に示される断面）において、第２側面１２ｑは、第１頂部１２ｔに関して第１側面１２ｐとは反対側にある。第１断面において、第２側面１２ｑは、第１主面１１に対して垂直である。第１断面において、第２側面１２ｑは、第１主面１１まで延在してもよいし、第１主面１１まで延在していなくてもよい。本実施の形態では、第２側面１２ｑは、潤滑膜１８にくさび効果を発生させないように構成されている。
【００３０】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｂでは、第１側面１２ｐ及び第２側面１２ｑは、平らな面である。第１側面１２ｐは曲面であってもよく、特定的には凸状曲面であってもよい。第２側面１２ｑは曲面であってもよく、特定的には凸状曲面であってもよい。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｂでは、第１頂部１２ｔは、第１頂面である。第１頂部１２ｔは、第１側面１２ｐと第２側面１２ｑとの第１交線であってもよい。
【００３１】
図１０から図１３を参照して、本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｂの動作を説明する。
【００３２】
図１０では、第２部材１４が第１部材１０に対して相対的に大きな移動速度で第１方向（−ｘ方向）に移動している。そのため、第１側面１２ｐ及び第２側面１２ｑにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する膜圧力がほとんど発生しない。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせることができない。第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４とは、互いに接触する。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される。
【００３３】
図１１では、第２部材１４が第１部材１０に対して相対的に大きな移動速度で第２方向（＋ｘ方向）に移動している。軸受特性数Ｇは大きくなり、潤滑膜１８は、流体潤滑状態になる。第１側面１２ｐにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する高い膜圧力が発生する。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせる。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力は伝達されない。
【００３４】
図１２では、第１部材１０が第２部材１４に対して相対的に大きな移動速度で第２方向（＋ｘ方向）に移動している。第１側面１２ｐ及び第２側面１２ｑにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する膜圧力がほとんど発生しない。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせることができない。第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４とは、互いに接触する。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される。
【００３５】
図１３では、第１部材１０が第２部材１４に対して相対的に大きな移動速度で第１方向（−ｘ方向）に移動している。軸受特性数Ｇは大きくなり、潤滑膜１８は、流体潤滑状態になる。第１側面１２ｐにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する高い膜圧力が発生する。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせる。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力は伝達されない。
【００３６】
図１４に示されるように、第１断面において、第２側面１２ｑは、第１主面１１に対して第１側面１２ｐと同じ側に傾いてもよい。第２側面１２ｑは、潤滑膜１８にくさび効果を発生させないように構成されている。
【００３７】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｂの効果は、実施の形態１の方向性動力伝達装置１と同様の以下の効果を奏する。
【００３８】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｂでは、第１突起部１２は、第１頂部１２ｔから延在する第２側面１２ｑを含む。第１断面において、第２側面１２ｑは、第１頂部１２ｔに関して第１側面１２ｐとは反対側にある。第１断面において、第２側面１２ｑは、第１主面１１に対して垂直である、または、第１主面１１に対して第１側面１２ｐと同じ側に傾いている。そのため、方向性動力伝達装置１ｂの部品点数を減少させることができ、方向性動力伝達装置１ｂの構造を簡素化できる。方向性動力伝達装置１ｂのコストを低減させることができる。また、本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｂは、実施の形態１の方向性動力伝達装置１とは異なる態様で、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達されない第２状態とを切り換えることができる。
【００３９】
（実施の形態３）
図１５を参照して、実施の形態３に係る方向性動力伝達装置１ｃを説明する。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃは、実施の形態２の方向性動力伝達装置１ｂと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００４０】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃでは、第２部材１４は、第２主面１５から突出する第２突起部１６を含む。第２突起部１６は、第２頂部１６ｔと、第３側面１６ｐと、第４側面１６ｑとを含む。第３側面１６ｐは、第２頂部１６ｔから第２方向（＋ｘ方向）の側に延在している。
【００４１】
第２方向（＋ｘ方向）と、第２主面１５の第２法線に沿う第４方向（ｙ方向）とによって規定される第２断面（図１５に示される断面）において、第３側面１６ｐは、第２頂部１６ｔに向かうにつれて第２突起部１６が先細となるように、第２主面１５に対して傾いている。本実施の形態では、第２主面１５の第２法線は第１主面１１の第１法線に平行であり、第２断面は第１断面と同じである。第３側面１６ｐは、第２主面１５まで延在してもよく、第３側面１６ｐは、第２主面１５から第２頂部１６ｔに向かうにつれて第２突起部１６が先細となるように、第２主面１５に対して傾いてもよい。第３側面１６ｐは、第２主面１５まで延在していなくてもよい。本実施の形態では、第３側面１６ｐは平らな面である。第３側面１６ｐは曲面であってもよく、特定的には凸状曲面であってもよい。
【００４２】
第２断面において、第４側面１６ｑは、第２頂部１６ｔに関して第３側面１６ｐとは反対側にある。第２断面において、第４側面１６ｑは、第２主面１５に対して垂直である。第２断面において、第４側面１６ｑは、第２主面１５に対して第３側面１６ｐと同じ側に傾いてもよい。本実施の形態では、第４側面１６ｑは、潤滑膜１８にくさび効果を発生させないように構成されている。第２断面において、第４側面１６ｑは、第２主面１５まで延在してもよいし、第２主面１５まで延在していなくてもよい。第４側面１６ｑは、平らな面であってもよい。
【００４３】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃでは、第２頂部１６ｔは、第２頂面である。第２頂部１６ｔは、第３側面１６ｐと第４側面１６ｑとの第２交線であってもよい。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃでは、第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度がゼロであるときに、押圧部２９（図２を参照）によって、第１頂部１２ｔ及び第２頂部１６ｔの一方は、第１頂部１２ｔ及び第２頂部１６ｔの他方に押し付けられている。
【００４４】
図１６から図１９を参照して、本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃの動作を説明する。
【００４５】
図１６では、第２部材１４が第１部材１０に対して相対的に大きな移動速度で第１方向（−ｘ方向）に移動している。第１側面１２ｐ、第２側面１２ｑ、第３側面１６ｐ及び第４側面１６ｑにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する膜圧力がほとんど発生しない。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４（第２突起部１６）に対して浮かせることができない。第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４とは、互いに接触する。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される。
【００４６】
図１７では、第２部材１４が第１部材１０に対して相対的に大きな移動速度で第２方向（＋ｘ方向）に移動している。軸受特性数Ｇは大きくなり、潤滑膜１８は、流体潤滑状態になる。第１側面１２ｐ及び第３側面１６ｐにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する高い膜圧力が発生する。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせる。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力は伝達されない。
【００４７】
図１８では、第１部材１０が第２部材１４に対して相対的に大きな移動速度で第２方向（＋ｘ方向）に移動している。第１側面１２ｐ、第２側面１２ｑ、第３側面１６ｐ及び第４側面１６ｑにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する膜圧力がほとんど発生しない。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４（第２突起部１６）に対して浮かせることができない。第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４とは、互いに接触する。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される。
【００４８】
図１９では、第１部材１０が第２部材１４に対して相対的に大きな移動速度で第１方向（−ｘ方向）に移動している。軸受特性数Ｇは大きくなり、潤滑膜１８は、流体潤滑状態になる。第１側面１２ｐ及び第３側面１６ｐにおいて、潤滑膜１８にくさび効果に起因する高い膜圧力が発生する。潤滑膜１８は、第１部材１０（第１突起部１２）を第２部材１４に対して浮かせる。こうして、第１部材１０と第２部材１４との間で動力は伝達されない。
【００４９】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃの効果は、実施の形態２の方向性動力伝達装置１ｂと同様の以下の効果を奏する。
【００５０】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃでは、第２部材１４は、第２主面１５から突出する第２突起部１６を含む。第２突起部１６は、第２頂部１６ｔと、第３側面１６ｐと、第４側面１６ｑとを含む。第３側面１６ｐは、第２頂部１６ｔから第２方向（＋ｘ方向）の側に延在している。第２方向（＋ｘ方向）と、第２主面１５の第２法線に沿う第４方向（ｙ方向）とによって規定される第２断面において、第３側面１６ｐは、第２頂部１６ｔに向かうにつれて第２突起部１６が先細となるように、第２主面１５に対して傾いている。第２断面において、第４側面１６ｑは、第２頂部１６ｔに関して第３側面１６ｐとは反対側にある。第２断面において、第４側面１６ｑは、第２主面１５に対して垂直である、または、第２主面１５に対して第３側面１６ｐと同じ側に傾いている。
【００５１】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃによれば、方向性動力伝達装置１ｃの部品点数を減少させることができ、方向性動力伝達装置１ｃの構造を簡素化できる。方向性動力伝達装置１ｃのコストを低減させることができる。また、本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｃは、実施の形態１の方向性動力伝達装置１とは異なる態様で、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力を伝達されない第２状態とを切り換えることができる。
【００５２】
（実施の形態４）
図２０を参照して、実施の形態４に係る方向性動力伝達装置１ｄを説明する。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｄは、実施の形態２の方向性動力伝達装置１ｂと同様の構成を備え、同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
【００５３】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｄでは、第１突起部１２は、ＳＵＪ２（日本工業標準（ＪＩＳ）規格）のような鋼、またはセラミックによって構成されてもよい。第１突起部１２を除く第１部材１０は、ＳＵＪ２（日本工業標準（ＪＩＳ）規格）のような鋼、またはセラミックによって構成されてもよい。第２部材１４は、ＳＵＪ２（日本工業標準（ＪＩＳ）規格）のような鋼、またはセラミックによって構成されてもよい。
【００５４】
押圧部２９ｄは、ばねであってもよい。本実施の形態では、ばねは、第１部材１０を第２部材１４に向けて押圧している。ばねは、第２部材１４を第１部材１０に向けて押圧してもよい。ばねは、第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４との間に印加される荷重Ｆを増加させて、軸受特性数Ｇを減少させる（式（１）を参照）。第１部材１０及び第２部材１４が鋼またはセラミックのような変形しにくい材料で構成されていても、第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４との間の摩擦係数μが増加する（図６を参照）。第１部材１０と第２部材１４との間で、安定的に動力が伝達され得る。
【００５５】
ばねは、第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４との間の摩擦係数μを増加させるため、ばねは、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力を伝達されない第２状態との間で切り換わる第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度を変化させることができる。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｄは、実施の形態１及び実施の形態２の方向性動力伝達装置１，１ｂとは異なる態様で、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達されない第２状態を切り換えることができる。
【００５６】
（実施の形態５）
図２１を参照して、実施の形態５に係る方向性動力伝達装置１ｅを説明する。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｅは、実施の形態２の方向性動力伝達装置１ｂと同様の構成を備え、同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
【００５７】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｅでは、第１頂部１２ｔ及び第２主面１５は、粗面１７を含む。第１側面１２ｐも粗面１７を含んでもよい。第２側面１２ｑも粗面１７を含んでもよい。第１主面１１も粗面１７を含んでもよい。粗面１７の凹凸は、第１突起部１２の突出高さよりも小さい。粗面１７の凹凸は、例えば、第１主面１１からの第１突起部１２の突出高さの五分の一以下であってもよく、第１主面１１からの第１突起部１２の突出高さの八分の一以下であってもよく、第１主面１１からの第１突起部１２の突出高さの十分の一以下であってもよい。
【００５８】
粗面１７は、第１部材１０（第１突起部１２）と第２部材１４との間の摩擦係数μを増加させる。そのため、第１部材１０と第２部材１４との間で、安定的に動力が伝達され得る。また、粗面１７は、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力を伝達されない第２状態との間で切り換わる第２部材１４に対する第１部材１０の相対移動速度を変化させることができる。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｅは、実施の形態１及び実施の形態２の方向性動力伝達装置１，１ｂとは異なる態様で、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達されない第２状態とを切り換えることができる。
【００５９】
（実施の形態６）
図２２を参照して、実施の形態６に係る方向性動力伝達装置１ｆを説明する。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｆは、実施の形態２の方向性動力伝達装置１ｂと同様の構成を備え、同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
【００６０】
本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｆでは、図３に示されるように、第１部材１０と第２部材１４とは、第１方向（−ｘ方向）と第２方向（＋ｘ方向）とに沿って相対的に並進運動するように構成されている。第１部材１０は、第１の直動部材であり、第２部材１４は、第２の直動部材である。第１主面１１の平面視において、複数の第１突起部１２は、第２方向（＋ｘ方向）と第３方向（ｚ方向）とに直交する第５方向（ｙ方向）に沿って配列されており、かつ、各々扇形の形状を有している。
【００６１】
第１主面１１の平面視において複数の第１突起部１２は各々扇形の形状を有しているため、第１部材１０と第２部材１４との間で動力を伝達し得る角度の範囲が限定され得る。本実施の形態の方向性動力伝達装置１ｆは、実施の形態１及び実施の形態２の方向性動力伝達装置１，１ｂとは異なる態様で、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達される第１状態と、第１部材１０と第２部材１４との間で動力が伝達されない第２状態とを切り換えることができる。
【００６２】
今回開示された実施の形態１−６はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態１−６の少なくとも２つを組み合わせてもよい。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【符号の説明】
【００６３】
１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ  方向性動力伝達装置、１０  第１部材、１０ｒ  第１回転軸、１１  第１主面、１２  第１突起部、１２ｐ  第１側面、１２ｑ  第２側面、１２ｔ  第１頂部、１４  第２部材、１４ｒ  第２回転軸、１５  第２主面、１６  第２突起部、１６ｐ  第３側面、１６ｑ  第４側面、１６ｔ  第２頂部、１７  粗面、１８  潤滑膜、２０  第１駆動部、２４  第２駆動部、２８  制御部、２９，２９ｄ  押圧部。
【図１】
2019158106.tif 000003
【図２】
2019158106.tif 000004
【図３】
2019158106.tif 000005
【図４】
2019158106.tif 000006
【図５】
2019158106.tif 000007
【図６】
2019158106.tif 000008
【図７】
2019158106.tif 000009
【図８】
2019158106.tif 000010
【図９】
2019158106.tif 000011
【図１０】
2019158106.tif 000012
【図１１】
2019158106.tif 000013
【図１２】
2019158106.tif 000014
【図１３】
2019158106.tif 000015
【図１４】
2019158106.tif 000016
【図１５】
2019158106.tif 000017
【図１６】
2019158106.tif 000018
【図１７】
2019158106.tif 000019
【図１８】
2019158106.tif 000020
【図１９】
2019158106.tif 000021
【図２０】
2019158106.tif 000022
【図２１】
2019158106.tif 000023
【図２２】
2019158106.tif 000024