(57)【要約】【課題】高い応答性を有する回転伝達装置を提供する。【解決手段】支持リング２１に対して第１フランジ部１６ａを回転可能に支持する回転支持部２０を、第１フランジ部１６ａの支持リング２１に対する軸方向の対向面に直接形成された断面円弧状の転走面３９と、支持リング２１の第１フランジ部１６ａに対する軸方向の対向面に直接形成された断面円弧状の転走面４１と、第１フランジ部１６ａの転走面３９と支持リング２１の転走面４１の間に挟み込まれた複数の玉４２とで構成する。【選択図】図１
2019044879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から回転が入力される入力軸（７）と、
前記入力軸（７）と一体に回転するように入力軸（７）に接続された内輪（３）と、
前記内輪（３）に対して相対回転可能に支持された外輪（２）と、
前記外輪（２）と一体に回転するように外輪（２）に接続された出力軸（８）と、
前記外輪（２）の内周に設けられた円筒面（１３）と、
前記円筒面（１３）との間に周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となるくさび空間を形成するように前記内輪（３）の外周に設けられたカム面（１２）と、
前記円筒面（１３）とカム面（１２）との間に周方向に対向して組み込まれた一対のローラ（４ａ，４ｂ）と、
前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）間の距離を広げる方向にローラ（４ａ，４ｂ）を付勢するローラ離反ばね（１４）と、
前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）のうち一方のローラ（４ａ）を前記ローラ離反ばね（１４）の付勢力に抗して支持する第１柱部（１５ａ）と、その第１柱部（１５ａ）の端部に接続して設けられた第１フランジ部（１６ａ）とをもつ第１ローラ保持器（５ａ）と、
前記一対のローラ（４ａ，４ｂ）のうち他方のローラ（４ｂ）を前記ローラ離反ばね（１４）の付勢力に抗して支持する第２柱部（１５ｂ）と、その第２柱部（１５ｂ）の端部に接続して設けられ、前記第１フランジ部（１６ａ）と軸方向に対向する第２フランジ部（１６ｂ）とをもつ第２ローラ保持器（５ｂ）と、
前記第１フランジ部（１６ａ）の前記第２フランジ部（１６ｂ）と対向する側とは反対側に配置され、前記入力軸（７）の外周に固定された支持リング（２１）と、
前記支持リング（２１）に対して前記第１フランジ部（１６ａ）を回転可能に支持する回転支持部（２０）と、
前記第２フランジ部（１６ｂ）を前記第１フランジ部（１６ａ）に向けて軸方向に移動させる保持器アクチュエータ（６）と、
前記第２フランジ部（１６ｂ）の軸方向移動を前記第１フランジ部（１６ａ）と前記第２フランジ部（１６ｂ）の相対回転に変換する運動変換機構（３５）と、を備える回転伝達装置において、
前記回転支持部（２０）が、前記第１フランジ部（１６ａ）の前記支持リング（２１）に対する軸方向の対向面に直接形成された断面円弧状の転走面（３９）と、前記支持リング（２１）の前記第１フランジ部（１６ａ）に対する軸方向の対向面に直接形成された断面円弧状の転走面（４１）と、前記第１フランジ部（１６ａ）の転走面（３９）と前記支持リング（２１）の転走面（４１）の間に挟み込まれた複数の玉（４２）とで構成されていることを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記第１ローラ保持器（５ａ）が、金属粉末焼結体である請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記支持リング（２１）が、金属粉末焼結体である請求項１または２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記回転支持部（２０）は、前記複数の玉（４２）を保持する玉保持器（４３）を更に有する請求項１から３のいずれかに記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記玉（４２）が、鋼球またはセラミック球である請求項１から４のいずれかに記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転の伝達と遮断の切り換えに用いられる回転伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力軸から出力軸に回転が伝達する状態と、その回転の伝達を遮断する状態とを切り換えるために用いられる回転伝達装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の回転伝達装置は、外部から回転が入力される入力軸と、その入力軸と一体に回転するように入力軸に接続された内輪と、その内輪に対して相対回転可能に支持された外輪と、その外輪と一体に回転するように外輪に接続された出力軸とを有する。
【０００４】
外輪の内周に設けられた円筒面と、内輪の外周に設けられたカム面との間には、周方向に対向する一対のローラと、その一対のローラ間の距離を広げる方向にローラを付勢するローラ離反ばねとが組み込まれている。
【０００５】
また、上記回転伝達装置は、第１ローラ保持器、第２ローラ保持器、保持器アクチュエータを有する。第１ローラ保持器は、一対のローラのうち一方のローラをローラ離反ばねの付勢力に抗して支持する第１柱部と、その第１柱部の端部に接続して設けられた第１フランジ部とを有する。第２ローラ保持器は、一対のローラのうち他方のローラをローラ離反ばねの付勢力に抗して支持する第２柱部と、その第２柱部の端部に接続して設けられた第２フランジ部とを有する。
【０００６】
第１フランジ部は、スラスト針状ころ軸受を介して、入力軸の外周に固定された支持リングで支持されている。第１フランジ部と第２フランジ部の間には、第２フランジ部の軸方向移動を第１フランジ部と第２フランジ部の相対回転に変換するボールカム機構が組み込まれている。保持器アクチュエータは、第２フランジ部に連結して設けられたアーマチュアと、アーマチュアと軸方向に対向して配置されたロータと、通電によりアーマチュアをロータに吸着させる電磁石とからなる。
【０００７】
そして、この保持器アクチュエータの電磁石に通電すると、アーマチュアがロータに吸着されて軸方向に移動し、そのアーマチュアと一体に第２フランジ部が軸方向に移動する。このとき、第１フランジ部と第２フランジ部の間のボールカム機構の作用によって、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器とが相対回転し、一対のローラ間の距離が狭まる方向に各ローラが移動する。その結果、円筒面とカム面の間への各ローラの係合が解除され、内輪と外輪の間での回転の伝達が遮断された空転状態となる。
【０００８】
一方、保持器アクチュエータの電磁石への通電を停止すると、ローラ離反ばねの付勢力によって、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器とが相対回転し、一対のローラ間の距離が広がる方向に各ローラが移動する。その結果、一対のローラが円筒面とカム面との間に係合し、内輪と外輪の間で回転が伝達する締結状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−１９９９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記の回転伝達装置を使用する場合、空転状態と締結状態とを相互に切り替えるときに、高い応答性が求められる。
【００１１】
ここで、本願の発明者らは、上記回転伝達装置において、第１ローラ保持器の第１フランジ部を回転可能に支持する回転支持部として、従来、スラスト針状ころ軸受を採用していた点に着眼した。従来、スラスト針状ころ軸受を採用していた理由は、スラスト針状ころ軸受は設置スペースが小さいにもかかわらず、大きな負荷容量をもつため、省スペース化が求められる回転伝達装置に好適であると考えられていたからである。
【００１２】
しかしながら、回転支持部として、軸方向荷重を複数の針状ころで支持するスラスト針状ころ軸受を用いた場合、針状ころと針状ころの転走面との間の接触が線接触となるため、第１ローラ保持器の回転抵抗が比較的大きいという問題がある。また、針状ころの転走面が軸直角平面であるため、第１ローラ保持器の径方向のふらつきが生じ、そのふらつきによっても、第１ローラ保持器の円滑な回転が阻害されるという問題がある。そのため、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器とを相対回転させて空転状態と締結状態とを相互に切り替えるときに、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器の動作が不安定となるおそれがあり、特に、ローラ離反ばねの付勢力によって、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器とを相対回転させるときは、ローラ離反ばねのばね力によって、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器を相対回転させる必要があるため、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器の動作が不安定となるおそれがある。そして、スラスト針状ころ軸受に起因するこれらの問題を解消すれば、回転伝達装置の応答性を従来よりも高めることが可能となる点に発明者らは着眼した。一方、このスラスト針状ころ軸受（すなわち第１ローラ保持器を回転可能に支持する回転支持部）は、ボールカム機構に生じる回動を支持すれば足り、入力軸や出力軸の回転運動を直接支持するものではないため、特に大きな負荷容量は必要とされない。
【００１３】
この発明が解決しようとする課題は、高い応答性を有する回転伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、この発明においては、以下の構成を回転伝達装置に採用した。
外部から回転が入力される入力軸と、
前記入力軸と一体に回転するように入力軸に接続された内輪と、
前記内輪に対して相対回転可能に支持された外輪と、
前記外輪と一体に回転するように外輪に接続された出力軸と、
前記外輪の内周に設けられた円筒面と、
前記円筒面との間に周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となるくさび空間を形成するように前記内輪の外周に設けられたカム面と、
前記円筒面とカム面との間に周方向に対向して組み込まれた一対のローラと、
前記一対のローラ間の距離を広げる方向にローラを付勢するローラ離反ばねと、
前記一対のローラのうち一方のローラを前記ローラ離反ばねの付勢力に抗して支持する第１柱部と、その第１柱部の端部に接続して設けられた第１フランジ部とをもつ第１ローラ保持器と、
前記一対のローラのうち他方のローラを前記ローラ離反ばねの付勢力に抗して支持する第２柱部と、その第２柱部の端部に接続して設けられ、前記第１フランジ部と軸方向に対向する第２フランジ部とをもつ第２ローラ保持器と、
前記第１フランジ部の前記第２フランジ部と対向する側とは反対側に配置され、前記入力軸の外周に固定された支持リングと、
前記支持リングに対して前記第１フランジ部を回転可能に支持する回転支持部と、
前記第２フランジ部を前記第１フランジ部に向けて軸方向に移動させる保持器アクチュエータと、
前記第２フランジ部の軸方向移動を前記第１フランジ部と前記第２フランジ部の相対回転に変換する運動変換機構と、を備える回転伝達装置において、
前記回転支持部が、前記第１フランジ部の前記支持リングに対する軸方向の対向面に直接形成された断面円弧状の転走面と、前記支持リングの前記第１フランジ部に対する軸方向の対向面に直接形成された断面円弧状の転走面と、前記第１フランジ部の転走面と前記支持リングの転走面の間に挟み込まれた複数の玉とで構成されていることを特徴とする回転伝達装置。
【００１５】
このようにすると、玉と第１フランジ部に形成された転走面との間の接触、玉と支持リングに形成された転走面との間の接触が、それぞれ点接触なので、第１ローラ保持器の回転抵抗を小さく抑えることができる。また、第１フランジ部に形成された転走面と、支持リングに形成された転走面とが、それぞれ断面円弧状の面なので、第１ローラ保持器の径方向のふらつきが抑制され、第１ローラ保持器の回転が円滑である。そのため、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器とを相対回転させて空転状態と締結状態とを相互に切り替えるときに、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器の動作がきわめて円滑なものとなり、その結果、回転伝達装置の高い応答性を得ることが可能となる。
【００１６】
前記第１ローラ保持器は、金属粉末焼結体とすると好ましい。
【００１７】
このようにすると、焼結前の粉末成形時に断面円弧状の転走面を形成することができるので、第１ローラ保持器に転走面を直接形成することに伴う費用上昇を抑えることができ、低コストである。
【００１８】
前記支持リングは、金属粉末焼結体とすると好ましい。
【００１９】
このようにすると、焼結前の粉末成形時に断面円弧状の転走面を形成することができるので、支持リングに転走面を直接形成することに伴う費用上昇を抑えることができ、低コストである。
【００２０】
前記回転支持部は、前記複数の玉を保持する玉保持器を更に有する構成を採用すると好ましい。
【００２１】
このようにすると、複数の玉が玉保持器で保持されているので、回転伝達装置を組み立てる際に回転支持部の取り付け作業が容易となる。
【００２２】
前記玉としては、鋼球またはセラミック球を採用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の回転伝達装置は、玉と第１フランジ部に形成された転走面との間の接触、玉と支持リングに形成された転走面との間の接触が、それぞれ点接触なので、第１ローラ保持器の回転抵抗を小さく抑えることができる。また、第１フランジ部に形成された転走面と、支持リングに形成された転走面とが、それぞれ断面円弧状の面なので、第１ローラ保持器の径方向のふらつきを抑制することができ、第１ローラ保持器の回転が円滑である。そのため、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器とを相対回転させて空転状態と締結状態とを相互に切り替えるときに、第１ローラ保持器と第２ローラ保持器の動作がきわめて円滑なものとなり、その結果、回転伝達装置の高い応答性を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施形態にかかる回転伝達装置を示す断面図
【図２】図１の第１ローラ保持器および第２ローラ保持器の近傍の拡大図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】図３に示す各一対のローラが係合解除位置から係合位置に移動したときの、一対のローラの近傍を拡大して示す断面図
【図５】図１のV−V線に沿った断面図
【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図
【図７】図１のVII−VII線に沿った断面図
【図８】（ａ）は図７のVIII−VIII線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）に示す第１フランジ部と第２フランジ部が相対回転した状態を示す断面図
【図９】図２の回転支持部の近傍を拡大して示す図
【図１０】図９のX−X線に沿った断面図
【図１１】図９のXI−XI線に沿った断面図
【図１２】図９に示す回転支持部に玉保持器を追加した変形例を示す図
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿った断面図
【図１４】図１２のXIV−XIV線に沿った断面図
【図１５】図９に示す回転支持部の玉をセラミック球に置き換えた例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に、この発明の実施形態にかかる回転伝達装置１を示す。この回転伝達装置１は、外輪２と、外輪２の内側に配置された内輪３と、外輪２の内周と内輪３の外周との間に組み込まれた複数のローラ４ａ，４ｂと、これらのローラ４ａ，４ｂをそれぞれ保持する第１ローラ保持器５ａおよび第２ローラ保持器５ｂと、この第１ローラ保持器５ａおよび第２ローラ保持器５ｂを相対移動させる保持器アクチュエータ６とを有する。内輪３には入力軸７が接続され、外輪２には出力軸８が接続されている。入力軸７と出力軸８は同軸上に配置されている。
【００２６】
入力軸７は、外部から回転が入力される軸である。入力軸７と内輪３は、両者が一体に回転するように継ぎ目のない一体の部材として形成されている。入力軸７と内輪３は、別部材として形成し、その両者をセレーション嵌合等で接続してもよい。
【００２７】
出力軸８と外輪２も、両者が一体に回転するように継ぎ目のない一体の部材として形成されている。出力軸８と外輪２は、別部材として形成し、その両者をセレーション嵌合等で接続してもよい。外輪２と内輪３の間には、外輪２を内輪３に対して相対回転可能に支持する転がり軸受９が組み込まれている。回転伝達装置１の構成部材を収容する筒状のハウジング１０の出力軸８側の端部には、出力軸８を回転可能に支持する転がり軸受１１が組み込まれている。
【００２８】
図２、図３に示すように、内輪３の外周には、周方向に間隔をおいて複数のカム面１２が設けられている。各カム面１２は、前方カム面１２ａと、前方カム面１２ａに対して内輪３の正転方向後方に配置された後方カム面１２ｂとからなる。外輪２の内周には、カム面１２と半径方向に対向する円筒面１３が設けられている。
【００２９】
図４に示すように、カム面１２と円筒面１３の間には、ローラ離反ばね１４を間に挟んで周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂが組み込まれている。この一対のローラ４ａ，４ｂのうち正転方向の前側のローラ４ａは前方カム面１２ａと円筒面１３の間に組み込まれ、正転方向の後側のローラ４ｂは後方カム面１２ｂと円筒面１３の間に組み込まれている。各ローラ４ａ，４ｂは、一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離が広がる方向にローラ離反ばね１４で付勢されている。
【００３０】
カム面１２と円筒面１３の間には、周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となるくさび空間が形成されている。すなわち、前方カム面１２ａは、円筒面１３との間の径方向の距離が、ローラ４ａの位置から正転方向前方に向かって次第に小さくなるように形成されている。後方カム面１２ｂは、円筒面１３との間の径方向の距離が、ローラ４ｂの位置から正転方向後方に向かって次第に小さくなるように形成されている。図では、前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂを、相反する方向に傾斜した別々の平面となるように形成しているが、前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂは、単一平面の正転方向の前側部分が前方カム面１２ａ、後側部分が後方カム面１２ｂとなるように、同一平面上に形成することも可能である。また、前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂは、曲面とすることも可能であるが、図のように平面とすると加工コストを低減することができる。
【００３１】
各ローラ４ａ，４ｂは、図４に示すように、円筒面１３とカム面１２の間に係合する係合位置と、図３に示すように、円筒面１３とカム面１２の間への係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能とされている。
【００３２】
図２、図３に示すように、第１ローラ保持器５ａは、内輪３を中心とする周方向に間隔をおいて配置された複数の第１柱部１５ａと、それら第１柱部１５ａの端部に接続された第１フランジ部１６ａとを有する。第１柱部１５ａは、ローラ離反ばね１４を間にして周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂのうち一方のローラ４ａの位置をローラ離反ばね１４の付勢力に抗して支持している。第１フランジ部１６ａは、複数の第１柱部１５ａ同士を連結するように環状に形成されている。複数の第１柱部１５ａと第１フランジ部１６ａは、継ぎ目のない一体に形成されている。
【００３３】
第２ローラ保持器５ｂは、内輪３を中心とする周方向に間隔をおいて配置された複数の第２柱部１５ｂと、それら第２柱部１５ｂの端部に接続された第２フランジ部１６ｂとを有する。第２柱部１５ｂは、ローラ離反ばね１４を間にして周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂのうち、第１柱部１５ａで支持されたローラ４ａではない方のローラ４ｂの位置をローラ離反ばね１４の付勢力に抗して支持している。第２フランジ部１６ｂは、複数の第２柱部１５ｂ同士を連結するように環状に形成されている。複数の第２柱部１５ｂと第２フランジ部１６ｂは、継ぎ目のない一体に形成されている。
【００３４】
図４に示すように、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂは、一対のローラ４ａ，４ｂを間に挟んで周方向に対向している。すなわち、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂは、ローラ離反ばね１４を間にして周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂを周方向の両側から挟み込むように、外輪２の内周と内輪３の外周の間に挿入されている。
【００３５】
図２に示すように、第１フランジ部１６ａと第２フランジ部１６ｂは、第２フランジ部１６ｂが第１フランジ部１６ａよりも内輪３に近い側となる向きで、軸方向に対向して配置されている。第２フランジ部１６ｂには、第１ローラ保持器５ａの第１柱部１５ａとの干渉を避けるための切欠き１７が周方向に間隔をおいて複数設けられている（図７参照）。
【００３６】
第１フランジ部１６ａの内周と第２フランジ部１６ｂの内周は、入力軸７の外周に設けられた円筒面１８でそれぞれ回転可能に支持されている。第１フランジ部１６ａは、回転支持部２０を介して、入力軸７の外周に設けた環状の支持リング２１で軸方向に支持され、これにより軸方向の移動が規制されている。支持リング２１は、第１フランジ部１６ａの第２フランジ部１６ｂと対向する側とは反対側（図では内輪３から遠い側）に配置されている。支持リング２１は、入力軸７の外周に締め代をもって嵌合することで入力軸７の外周に固定されている。内輪３の側面には、ばねホルダ２２が固定されている。
【００３７】
図５、図６に示すように、ばねホルダ２２は、ローラ離反ばね１４を保持するばね保持部２３を周方向に間隔をおいて複数有する。各ばね保持部２３は、ローラ離反ばね１４を間にして周方向に対向する一対のローラ４ａ，４ｂの間に配置されている。ばね保持部２３は、内輪３に対する相対位置が変化しないように内輪３に取り付けられている。
【００３８】
図４、図６に示すように、ばね保持部２３は、内輪３の外周の前方カム面１２ａと後方カム面１２ｂとの間に形成されたばね支持面２４に対して半径方向に対向するように形成されている。ばね保持部２３のばね支持面２４に対する対向面には、ローラ離反ばね１４を収容する凹部２５が形成されている。ローラ離反ばね１４は圧縮コイルばねである。このばね保持部２３は、ローラ離反ばね１４の移動を凹部２５で規制することにより、ローラ離反ばね１４が外輪２の内周と内輪３の外周との間から軸方向に脱落するのを防止している。ばね保持部２３は、この実施形態のように内輪３とは別体のばねホルダ２２に設けると、ばね保持部２３の加工が容易であり低コストであるが、ばね保持部２３を内輪３の外周に一体に形成することも可能である。
【００３９】
図１に示すように、保持器アクチュエータ６は、第２ローラ保持器５ｂに連結されたアーマチュア２６と、アーマチュア２６と軸方向に対向して配置されたロータ２７と、通電によりアーマチュア２６をロータ２７に吸着させる電磁石２８とを有する。
【００４０】
図２に示すように、アーマチュア２６は、環状の円盤部２９と、円盤部２９の外周から軸方向に延びるように一体に形成された円筒部３０とを有する。アーマチュア２６の円筒部３０は、第２ローラ保持器５ｂの外周に締め代をもって嵌合しており、この嵌合によってアーマチュア２６は、第２ローラ保持器５ｂと軸方向に一体に移動するように第２ローラ保持器５ｂに連結されている。また、アーマチュア２６は、入力軸７の外周で回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されている。ここで、アーマチュア２６は、軸方向に離れた２箇所（すなわちアーマチュア２６の内周と、第２ローラ保持器５ｂの内周）で支持することにより、アーマチュア２６の姿勢が軸直角方向に対して傾くのが防止されている。
【００４１】
ロータ２７は、アーマチュア２６と電磁石２８の間に配置されている。また、ロータ２７は、締め代をもって入力軸７の外周に嵌合することにより、軸方向と周方向のいずれにも相対移動しないように入力軸７の外周で支持されている。ロータ２７およびアーマチュア２６は強磁性を有する金属で形成されている。
【００４２】
図１に示すように、電磁石２８は、フィールドコア３１と、フィールドコア３１に巻回されたソレノイドコイル３２とを有する。フィールドコア３１は、ハウジング１０の入力軸７側の端部に挿入されて、止め輪３３で抜け止めされている。フィールドコア３１には、入力軸７を回転可能に支持する転がり軸受３４が取り付けられている。この電磁石２８は、ソレノイドコイル３２に通電することにより、フィールドコア３１とロータ２７とアーマチュア２６を通る磁路を形成し、アーマチュア２６をロータ２７に吸着させる。つまり、保持器アクチュエータ６は、電磁石２８に通電することで、第２フランジ部１６ｂが内輪３から遠ざかる方向に第２ローラ保持器５ｂを移動させ、第２フランジ部１６ｂを第１フランジ部１６ａに向けて軸方向に移動させるようになっている。
【００４３】
第１フランジ部１６ａと第２フランジ部１６ｂの間には、第２フランジ部１６ｂの軸方向移動を第１フランジ部１６ａと第２フランジ部１６ｂの相対回転に変換する運動変換機構３５が組み込まれている。
【００４４】
図７および図８（ａ）、（ｂ）に示すように、運動変換機構３５は、第１フランジ部１６ａの第２フランジ部１６ｂに対する対向面に設けられた第１カム溝３６ａと、第２フランジ部１６ｂの第１フランジ部１６ａに対する対向面に設けられた第２カム溝３６ｂと、第１カム溝３６ａと第２カム溝３６ｂの間に組み込まれたボール３７とからなる。第１カム溝３６ａと第２カム溝３６ｂは、それぞれ周方向に延びるように形成されている。また、第１カム溝３６ａは、ボール３７との接触位置から周方向の一方向に向かって次第に深くなるように傾斜した溝底をもつ形状とされ、第２カム溝３６ｂも、ボール３７との接触位置から周方向の他方向に向かって次第に深くなるように傾斜した溝底をもつ形状とされている。
【００４５】
この運動変換機構３５は、第２フランジ部１６ｂが第１フランジ部１６ａに向かって軸方向に移動したときに、ボール３７が各カム溝３６ａ，３６ｂに沿って転がることにより、第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂが相対回転し、その結果、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂとが一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離を狭める方向に移動するように動作する。
【００４６】
図９に示すように、第１フランジ部１６ａと支持リング２１の間には、支持リング２１に対して第１フランジ部１６ａを回転可能に支持する回転支持部２０が設けられている。この回転支持部２０は、第１フランジ部１６ａの支持リング２１に対する軸方向の対向面に形成された断面円弧状の転走面３９と、支持リング２１の第１フランジ部１６ａに対する軸方向の対向面に形成された断面円弧状の転走面４１と、第１フランジ部１６ａの転走面３９と支持リング２１の転走面４１の間に挟み込まれた複数の玉４２とを有する。
【００４７】
第１フランジ部１６ａの転走面３９は、第１フランジ部１６ａに直接形成されている。具体的には、第１フランジ部１６ａと第１柱部１５ａを含む第１ローラ保持器５ａは、その全体が金属粉末焼結体で形成され、この金属粉末焼結体の表面に転走面３９が形成されている。第１ローラ保持器５ａを製造するに際しては、まず、金属の粉末材料を金型で圧縮することにより第１ローラ保持器５ａと同形状の粉末成形体を成形する。この成形と同時に金型によって転走面３９が形成される。その後、粉末成形体を加熱することで、粉末成形体を構成する粉末を焼結して一体化し、第１ローラ保持器５ａを得ることができる。
【００４８】
同様に、支持リング２１の転走面４１も、支持リング２１に直接形成されている。具体的には、支持リング２１は金属粉末焼結体で形成され、この金属粉末焼結体の表面に転走面４１が形成されている。支持リング２１を製造するに際しては、まず、金属の粉末材料を金型で圧縮することにより支持リング２１と同形状の粉末成形体を成形する。この成形と同時に金型によって転走面４１が形成される。その後、粉末成形体を加熱することで、粉末成形体を構成する粉末を焼結して一体化し、支持リング２１を得ることができる。
【００４９】
図１０、図１１に示すように、玉４２は、玉保持器で保持せず、隣り合う玉４２が接触するように組み込まれている。隣り合う玉４２同士の間隔は、玉４２の直径の１０％未満とされている。玉４２は、高炭素クロム軸受鋼鋼材（例えば、ＳＵＪ２）で形成された鋼球である。
【００５０】
上記の回転伝達装置１の動作例を説明する。
【００５１】
図１、図２に示すように、電磁石２８に通電しているとき、この回転伝達装置１は、外輪２と内輪３の間での回転の伝達が遮断される空転状態となる。すなわち、電磁石２８に通電すると、アーマチュア２６はロータ２７に吸着され、このアーマチュア２６の動作に連動して、第２フランジ部１６ｂが第１フランジ部１６ａに向かって軸方向に移動する。このとき、運動変換機構３５のボール３７がカム溝３６ａ，３６ｂに沿って転がることにより、第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂとが相対回転する。そして、この第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂの相対回転により、図３に示すように、第１柱部１５ａと第２柱部１５ｂとが一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離が狭まる方向に各ローラ４ａ，４ｂを押圧し、その結果、正転方向の前側のローラ４ａの係合待機状態（正転方向の前側のローラ４ａと円筒面１３の間に微小隙間があるが、内輪３が逆転方向に回転するとローラ４ａが直ちに円筒面１３と前方カム面１２ａの間に係合する状態）が解除されるとともに、正転方向の後側のローラ４ｂの係合待機状態（正転方向の後側のローラ４ｂと円筒面１３の間に微小隙間があるが、内輪３が正転方向に回転するとローラ４ｂが直ちに円筒面１３と後方カム面１２ｂの間に係合する状態）も解除された状態となる。この状態で、内輪３に回転が入力されても、その回転は内輪３から外輪２に伝達せず、内輪３は空転する。
【００５２】
一方、電磁石２８への通電を停止しているとき、この回転伝達装置１は、外輪２と内輪３の間で回転が伝達する締結状態となる。すなわち、電磁石２８への通電を停止しているとき、アーマチュア２６は、ローラ離反ばね１４の力によってロータ２７から離反した状態となる。また、このとき、一対のローラ４ａ，４ｂ間の距離が広がる方向に各ローラ４ａ，４ｂを押圧するローラ離反ばね１４の力によって、正転方向の前側のローラ４ａは、外輪２の内周の円筒面１３と内輪３の外周の前方カム面１２ａとの間に係合待機し、かつ、正転方向の後側のローラ４ｂは、外輪２の内周の円筒面１３と内輪３の外周の後方カム面１２ｂとの間に係合待機した状態となる。この状態で、内輪３が正転方向に回転すると、正転方向の後側のローラ４ｂが円筒面１３と後方カム面１２ｂの間に係合し、そのローラ４ｂを介して内輪３から外輪２に回転が伝達する。また、内輪３が逆転方向に回転すると、正転方向の前側のローラ４ａが円筒面１３と前方カム面１２ａの間に係合し、そのローラ４ａを介して内輪３から外輪２に回転が伝達する。
【００５３】
この回転伝達装置１は、玉４２と第１フランジ部１６ａに形成された転走面３９との間の接触、玉４２と支持リング２１に形成された転走面４１との間の接触が、それぞれ点接触なので、第１ローラ保持器５ａの回転抵抗を小さく抑えることができる。また、第１フランジ部１６ａに形成された転走面３９と、支持リング２１に形成された転走面４１とが、それぞれ断面円弧状の面なので、第１ローラ保持器５ａの径方向のふらつきを抑制することができ、第１ローラ保持器５ａの回転が円滑である。そのため、第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂとを相対回転させて空転状態と締結状態とを相互に切り替えるときに、第１ローラ保持器５ａと第２ローラ保持器５ｂの動作がきわめて円滑なものとなり、その結果、回転伝達装置１の高い応答性を得ることが可能である。
【００５４】
また、回転伝達装置１は、第１ローラ保持器５ａとして金属粉末焼結体からなるものを採用しており、焼結前の粉末成形時に断面円弧状の転走面３９を形成することができる。そのため、機械加工で転走面３９を形成する場合に比較して、第１ローラ保持器５ａに転走面３９を直接形成することに伴う費用上昇を抑えることができ、低コストである。
【００５５】
同様に、回転伝達装置１は、支持リング２１として、金属粉末焼結体からなるものを採用しており、焼結前の粉末成形時に断面円弧状の転走面４１を形成することができる。そのため、機械加工で転走面４１を形成する場合に比較して、支持リング２１に転走面４１を直接形成することに伴う費用上昇を抑えることができ、低コストである。
【００５６】
図１２〜図１４に、上記実施形態の変形例を示す。上記実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
回転支持部２０は、複数の玉４２を保持する玉保持器４３を有する。玉保持器４３は、複数の玉４２の間隔を一定間隔に保持している。また、玉保持器４３は、支持リング２１と第１フランジ部１６ａの間から玉４２と玉保持器４３を取り出した状態でも玉４２と玉保持器４３を一体に扱うことができるように玉４２を保持している。このように玉保持器４３を設けると、複数の玉４２が玉保持器４３で保持されているので、回転伝達装置１を組み立てる際に回転支持部２０の取り付け作業が容易となる。
【００５８】
上記実施形態では、玉４２として鋼球を用いた例を挙げて説明したが、図１５に示すように、玉４２としてセラミック球を用いてもよい。この場合、玉４２の材質としては、窒化物や酸化物を主成分とするセラミックス（ジルコニア、アルミナ、窒化アルミニウムなど）を採用することができる。
【００５９】
今回開示された実施の形態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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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が意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１          回転伝達装置
２          外輪
３          内輪
４ａ，４ｂ  ローラ
５ａ        第１ローラ保持器
５ｂ        第２ローラ保持器
６          保持器アクチュエータ
７          入力軸
８          出力軸
１２        カム面
１３        円筒面
１４        ローラ離反ばね
１５ａ      第１柱部
１５ｂ      第２柱部
１６ａ      第１フランジ部
１６ｂ      第２フランジ部
２０        回転支持部
２１        支持リング
３５        運動変換機構
３９        転走面
４１        転走面
４２        玉
４３        玉保持器
【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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【図１４】
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【図１５】
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