(57)【要約】      （修正有）【課題】原動機の回転トルクを伝達するクラッチ装置において回転部の外形寸法を小さくすることにより、省スペース化を計ると共に構成の簡潔性、剛性の向上、低価格などを満足するクラッチ装置を提供する。【解決手段】回転軸１１１に固定された円板１２０を有する。出力軸１４０上を移動し円板１２０と接続される作動位置と円板１２０と接続されない非作動位置の間を移動可能にした回転体１３０とを有する。円板１２０と回転体１３０との互いに対応する部位には、トルク伝達用として対をなす嵌合部１２１・１３１が嵌合自在に相対形成されている。回転体１３０を作動位置に保持するための保持手段を有する。保持手段による付勢力に抗して回転体１３０を非作動位置に移動するための回転体移動手段を有する。【選択図】図３
2015087005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の回転軸と出力軸との間を連結し、前記回転軸のトルクを出力軸に伝達するためのクラッチ装置であって、
前記回転軸に固定された円板を有すること、および、
前記出力軸上を移動し前記円板と接続される作動位置と前記円板と接続されない非作動位置の間を移動可能にした回転体とを有すること、および、
前記円板と前記回転体との互いに対応する部位には、トルク伝達用として対をなす嵌合部が嵌合自在に相対形成されていること、および、
前記回転体を作動位置に保持するための保持手段を有すること、および、
前記保持手段による付勢力に抗して回転体を非作動位置に移動するための回転体移動手段を有すること
を特徴とするクラッチ装置。
【請求項２】
前記円板と前記回転体との双方に形成された対をなす嵌合部が一対又は複数対あること
を特徴とする請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項３】
前記回転体の移動手段として、
回転体と連動回転する部材を作動位置に移動させたり元の非作動位置に復帰させたりするための復帰用バネ付き電磁ソレノイドを備えていること
を特徴とする請求項１又は２に記載のクラッチ装置。
【請求項４】
前記回転体の移動手段として、
回転体と連動回転する部材を作動位置に移動させたり元の非作動位置に復帰させたりするための往復動式の電磁ソレノイドを備えていること
を特徴とする請求項１又は２に記載のクラッチ装置。
【請求項５】
前記円板に形成された嵌合部と前記回転体に形成された形成された嵌合部について、そのいずれか一方の嵌合部が雄型のものであり、そのいずれか他方の嵌合部が雌型のものであること
を特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明はクラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】    クラッチ装置については、これまでに多くの技術が開発されている。その技術開発が産業の発展に寄与していることは周知の通りである。なかでも摩擦式クラッチは自動車で多く使用されている。【０００３】  しかしながら従来の摩擦式クラッチ装置の場合、外径の大きい摩擦板が不可欠であるため、コンパクト化したり省スペース化したりするのが困難であった。【０００４】  それゆえ、クラッチ装置としてのコンパクト化および機械部材も増加するので低価格化が困難という問題があった。【０００５】  この改善策として、下記特許文献１に示す「かみ合い式クラッチ装置」が提供されている。図５は特許文献１の従来型クラッチ装置を示している（図５の符号説明についてはその特許公報を参照することで省略する）。このクラッチ装置の場合も、クラッチ移動手段として電磁コイルをクラッチ板と同心円状に配置しているので、これをよりコンパクト化したり省スペース化したりするのが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１７７８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  原動機の回転トルクを伝達するクラッチ装置において回転部の外形寸法を小さくする事により  省スペース化を計ると共に構成の簡潔性、剛性の向上、低価格などを満足するクラッチ装置を提供する。
【発明が解決するための手段】
【０００８】  本発明に係るクラッチ装置は、所期の目的を達成するために下記第１項〜第５項の課題解決手段を特徴とするものである。
〈第１項〉
原動機の回転軸と出力軸との間を連結し、前記回転軸のトルクを出力軸に伝達するためのクラッチ装置であって、
前記回転軸に固定された円板を有すること、および、
前記出力軸上を移動し前記円板と接続される作動位置と前記円板と接続されない非作動位置の間を移動可能にした回転体とを有すること、および、
前記円板と前記回転体との互いに対応する部位には、トルク伝達用として対をなす嵌合部が嵌合自在に相対形成されていること、および、
前記回転体を作動位置に保持するための保持手段を有すること、および、
前記保持手段による付勢力に抗して回転体を非作動位置に移動するための回転体移動手段を有すること
を特徴とするクラッチ装置。
〈第２項〉
前記円板と前記回転体との双方に形成された対をなす嵌合部が一対又は複数対あること
を特徴とする第１項に記載のクラッチ装置。
〈第３項〉
前記回転体の移動手段として、
回転体と連動回転する部材を作動位置に移動させたり元の非作動位置に復帰させたりするための復帰用バネ付き電磁ソレノイドを備えていること
を特徴とする第１項又は第２項に記載のクラッチ装置。
〈第４項〉
前記回転体の移動手段として、
回転体と連動回転する部材を作動位置に移動させたり元の非作動位置に復帰させたりするための往復動式の電磁ソレノイドを備えていること
を特徴とする第１項又は第２項に記載のクラッチ装置。
〈第５項〉
前記円板に形成された嵌合部と前記回転体に形成された形成された嵌合部について、そのいずれか一方の嵌合部が雄型のものであり、そのいずれか他方の嵌合部が雌型のものであること
を特徴とする第１項ないし第４項の何れかに記載のクラッチ装置。
【発明の効果】
【０００９】  クラッチ装置のトルク伝達を行う回転体部分の移動手段である電磁コイルを回転体の外側に配置したこと、および、トルク伝達を円板や回転体の嵌合部で行うことによりクラッチ回転部の外径を小さくすること、さらに、省スペース化を計ると共に構成上の簡潔性、低価格を満足する高剛性なかみ合い式クラッチ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ）は本発明に係るクラッチ装置の一実形態を示す断面図、（Ｂ）は本発明の回転体の側面図である。
【図２】図１のクラッチ装置における両嵌合部の嵌合開始直前の状態（クラッチ作動前の中間位置）を示す断面図である。
【図３】図１のクラッチ装置におけるクラッチ作動状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るクラッチ装置の他の一実形態を示す断面図である。
【図５】従来のクラッチ装置の構造を示す断面図である。
【発明の実施するための形態】
【００１１】  以下本発明の「クラッチ装置」の実施例について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】  クラッチ装置の全体構造や部分を示す図１〜図４において、原動機１１０は電動モータが一般的ではあるが内燃機関でも良く回転軸１１１の先端に回転円板１２０が圧入又は図示していないクランプ部材で回転軸に固定されており、さらに回転円板１２０の端面１２２にはトルク伝達部材たる嵌合部１２１が１ヶ又は複数個設けられている。この嵌合部１２１は、凸形状（凸起形状）・突出形状・隆起形状・ピン形状など任意形状の雄型をなすものでであればよい。
【００１３】  一方、出力軸１４０上には回転体１３０が軸方向に移動自在に  はめ込まれており軸方向の移動とトルク伝達を同時に行う。このため出力軸１４０と回転体１３０の中心部１３５はスプライン軸とスプラインナットを構成している。スプラインとしてはボールスプラインが一般的であるが角形スプライン、インボリュートスプラインが適用される場合もある。
【００１４】  回転体１３０の回転円板１２０側の端面１３４にはトルク伝達部材としての嵌合部１２１と係合してトルクを伝達するための嵌合部１３１が嵌合部１２１に対応して１ヶ又は複数個設けられている。この嵌合部１３１は、凹形状・陥入形状・ホール形状（穴形状）など任意形状の雌型をなすものであればよい。さらに回転体１３０の中央部付近には溝１３２が設けられており、この溝中にはまり込む様に部材１５２にピン１５０で固定されたベアリング１５１が溝１３２の壁面１３３と回転自在に設けられている。ベアリング１５１はボールベアリングの様に外周が回転するものが望ましいが摺動抵抗が少ない金属又はプラスチックでもよい。さらに部材１５２は電磁ソレノイド１６０の中心にある可動軸１６３にネジ１５３で固定されている。
【００１５】  ここで電磁ソレノイド１６０について説明すると、構成部材としてケーシング１６１電磁マグネット１６２、可動軸１６３、復帰用バネ１６５およびバネ受け１６６で構成されており、可動軸１６３の先端には部材１５２を固定するネジ１５３用のタップ穴が設けられている。
【００１６】  図１は電磁マグネット１６２に通電していない作動前の状態を示しバネ１６５の伸長により可動軸１６３の吸着面１６４が電磁マグネット１６２から離れている。
【００１７】  図３は電磁マグネット１６２に通電した作動後の状態を示し電磁マグネット１６２に可動軸１６３の吸着面１６４が密着しバネ１６５が圧縮された状態となる。
このように電磁マグネット１６２に通電すると移動軸１６３は電磁マグネットの方へ移動し、非通電時はバネ１６５の伸長により移動軸１６３は電磁マグネット１６２から離れる方向に移動する。
【００１８】  ここでクラッチ装置１００としての全体の動作内容を説明する。
【００１９】  図１はクラッチ装置の作動前の状態を示し原動機１１０の回転軸１１１とクラッチ装置の出力軸は完全に切り離されているので原動機１１０が回転しても出力軸１４０は回転しないのでトルク伝達は行われない。
【００２０】原動機１１０を回転させた状態で電磁ソレノイドの電磁マグネット１６２に通電すると移動軸１６３はバネ１６５を圧縮しながら電磁マグネットの方向に移動するので部材１５２に連結されたベアリング１５１が回転体１３０の溝壁面１３３を押すことにより回転体１３０は円板１２０に近づく方向に移動して図２の状態になる。
【００２１】  円板１２０は回転しているので  ただちに回転体の嵌合部１３１が円板１２０の嵌合部１２１と嵌合しない。
ここで嵌合部１２１の先端と回転体の端面１３４は摺動状態となる。この段階では可動軸１６３は電磁マグネット１６２に中間まで吸着された状態でバネ１６５も同じく中間まで圧縮された状態となっている。
【００２２】  原動機軸１１１がさらに回転すると円板１２０の嵌合部１２１が回転体１３０の嵌合部１３１と位相が一致する位置となり図３に示す様に可動軸１６３の吸着部１６４が電磁マグネット１６２により完全に吸着されてバネ１６５は最大限圧縮されると共に回転体１３０の凹部が嵌合部１２１嵌合する様になり原動機１１０の回転トルクが出力軸１４０に伝達されて出力軸１４０が回転する。即ち、原動機１１０が回転している状態で電磁ソレノイドを作動すると原動機の回転トルクが出力軸に伝達されてクラッチ接続の動作が完了する。
【００２３】  原動機１１０と出力軸１４０の動力伝達を切り離す場合は電磁ソレノイド１６０の電磁コイル１６２への通電を遮断する事によりバネ１６５の伸長力により回転体１３０が円板１２０と離れる方向に移動するので嵌合部１２１が回転体１３０の嵌合部１３１の嵌合から外れ原動機と出力軸の動力伝達が遮断される。
【００２４】  本発明に係るクラッチ装置の他の実施形態を以下説明する。
【００２５】  図１の例では円板１２０に動力伝達部材として雄型嵌合部１２１を設け、一方の回転体１３０の端面１３４に雌型嵌合部１３１を設けて、雌型嵌合部１３１が雄型嵌合部１２１に被さる様に結合した時にトルク伝達が行われるが、図４に示す様に、原動機１１０の軸１１１に固定した円板１２０側の嵌合部１２１として雌型嵌合部を設け、これとは逆に、出力軸１４０上を移動する回転体１３０側の嵌合部１３１として雄型嵌合部を設けてもよい。トルク伝達部材である嵌合部１２１、１３１は充分に剛性を有する形状にする事が容易なのでクラッチの外形寸法を小型化しても伝達トルクを大きくできる。
【００２６】  円板１２０や回転体１３０に互いに対応してそれぞれ設けられる複数の各嵌合部１２１・１３１については、これらが放射状の配列をなすものであってもよい。
【００２７】  トルク伝達部材である嵌合部１２１や嵌合部１３１の形状については、テーパ状をなす凸形やテーパ状をなす凹形とすることにより、クラッチ装置としての伝達トルクの接続と切り離しがスムーズに行える。
【００２８】  回転体１３０の移動手段として電磁ソレノイド１６０のほか、直線運動を行うシリンダを設けてもよい。
【００２９】  又、回転体１３０を移動するための手段として電磁ソレノイドと部材１５２を結合する他にリンク機構を介在して回転体を移動してもよい。この場合リンク機構のテコ作用による倍力機構で電磁ソレノイドの容量を低下する事も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】  本発明に係るクラッチ装置は回転部の外形寸法を小さくして省スペース化を計った上に伝達トルクが大きく低価格を満足させるものなので、産業上の利用可能性が高いものである。
【符号の説明】
【００３１】１００  クラッチ装置
１１０  原動機
１１１  原動機回転軸
１２０  回転板
１２１  嵌合部（雄型）
１３０  回転体
１３１  嵌合部（雌型）
１４０  出力軸
１５１  ベアリング
１６０  電磁ソレノイド
１６２  電磁マグネット
１６３  可動軸
１６５  バネ
【図１】
2015087005.tif 000003
【図２】
2015087005.tif 000004
【図３】
2015087005.tif 000005
【図４】
2015087005.tif 000006
【図５】
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