(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の中心軸を有する、入力部材及び出力部材と外輪及び内輪とを具備し、
前記入力部材には軸方向に延びる入力係止片が、前記出力部材には軸方向に延びる出力係止片が夫々形成され、前記入力係止片及び前記出力係止片は、周方向に２個の間隙が存在するよう、組み合わされて設置されており、
前記外輪の外周面には外側コイルばねが装着され、自由状態における前記外側コイルばねの内径は前記外輪の外径よりも小さく、前記外側コイルばねは比較的小さな締付力で前記外輪を締め付けており、
前記外側コイルばねは周方向の異なる角度位置に２つの外側フック部を備え、前記２つの外側フック部の各々は前記２個の間隙の各々に挿入されており、
前記内輪の外周面には内側コイルばねが装着され、自由状態における前記内側コイルばねの内径は前記内輪の外径よりも小さく、前記内側コイルばねは比較的大きな締付力で前記内輪を締め付けており、
前記内側コイルばねは周方向の異なる角度位置に２つの内側フック部を備え、前記２つの内側フック部の各々は前記外輪の内周面に形成されたフック溝に挿入又は前記外輪の内周面に形成されたフック突条の両側に配置されており、
前記入力部材に回転トルクが付加されると、前記入力係止片が前記２つの外側フック部の一方を押して前記外側コイルばねは拡径され、
前記出力部材に回転トルクが付加されると、前記出力係止片が前記２つの外側フック部の一方を押して前記外側コイルばねは縮径されて前記外輪を締め付け、前記外輪が前記２つの内側フック部の他方を押して前記内側コイルばねは拡径される、ことを特徴とする双方向トルクリミッタ。
【請求項２】
前記入力部材及び前記出力部材と、前記外輪及び前記内輪とはハウジングに収容され、前記内輪は前記ハウジングに固定されている、請求項１に記載の双方向トルクリミッタ。
【請求項３】
前記ハウジングは断面円形の収容空間部を有し、前記入力係止片及び前記出力係止片の断面形状は共に円弧形状であって、前記入力係止片及び前記出力係止片の外周面は前記ハウジングの内周面に対して摺動可能である、請求項２に記載の双方向トルクリミッタ。
【請求項４】
前記入力係止片及び前記出力係止片の外周面には軸方向に延びる溝が形成されている、請求項３に記載の双方向トルクリミッタ。
【請求項５】
前記入力部材は、前記入力係止片が設けられて且つ軸方向に対し垂直な入力板を備えると共に、前記出力部材は、前記出力係止片が設けられて且つ軸方向に対し垂直な出力板を備え、前記入力板及び前記出力板は軸方向に対向して設置される、請求項１乃至４のいずれかに記載の双方向トルクリミッタ。
【請求項６】
前記入力板には前記内輪の内側に挿通される入力軸が形成されている、請求項５に記載の双方向トルクリミッタ。
【請求項７】
前記外側コイルばね及び前記内側コイルばねを構成する線材の断面形状は矩形である、請求項１乃至６のいずれかに記載の双方向トルクリミッタ。
【請求項８】
前記外側コイルばね及び前記内側コイルばねには潤滑剤が塗布されている、請求項１乃至７のいずれかに記載の双方向トルクリミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２つのコイルばねを用いた双方向トルクリミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワゴン車やワンボックス車等の車両の後端部に装着された跳ね上げ式のハッチバックには、電動モーターによって開閉動するものがある。下記特許文献１には、電動モーターによって全開位置と全閉位置との間を開閉動するハッチバックにおいて、ハッチバックを全開位置もしくは全開位置と全閉位置との間の中間位置で停止させた際に、電磁クラッチでハッチバックを保持することが開示されている。この開閉装置では、入力側機器である電動モーターの駆動が停止しても、出力側機器であるハッチバックは電磁クラッチによって保持されているため、ハッチバックが自重で落下することはない。【０００３】
ところで、電気的な手段によることなく、ハッチバックの如き従動部材（出力側機器）を任意の角度位置で保持するための機構部品として、双方向トルクリミッタを採用することができる。双方向トルクリミッタの一例として、下記特許文献２には、共通の中心軸を有する外輪及び内輪を具備し、外輪の外周面及び内周面の夫々に外側コイルばね及び内側コイルばねが装着されている双方向トルクリミッタが開示されている（ここでいう「外輪」及び「内輪」とは夫々特許文献２における「内輪２」及び「外輪１の円筒ひだ１ｍ」のことである）。自由状態における外側コイルばねの内径は外輪の外径よりも小さく、静止状態において外側コイルばねの内周面は外輪の外周面に密着している。外側コイルばねは外側フック部を備え、外側フック部は内輪と一体のハウジングに固定されている。一方、自由状態における内側コイルばねの外径は外輪の内径よりも大きく、静止状態において内側コイルばねの外周面は外輪の内周面に密着している。内側コイルばねは内側フック部を備え、内側フック部はハウジングに対して回転可能な補助部材に連結されている。なお、外側コイルばね及び内側コイルばねの夫々の線材の巻回方向は周方向の一方から見て同じである。つまり、内側フック部が周方向に押されて内側コイルばねの締め付け力が緩む方向と、外側フック部が周方向に押されて外側コイルばねの締め付け力が緩む方向とは軸方向の一方から見て同じである。【０００４】
このことから、軸方向の一方から見て、補助部材に正逆いずれか一方向の回転トルクが付加されたとき及びハウジングにいずれか他方向の回転トルクが付加されたときは以下のように作動する。即ち、内側コイルばねの内側フック部は補助部材によって、外側コイルばねの外側フック部はハウジングによって夫々のコイルばねが縮径する方向に押される。これにより、内側コイルばねと外輪との間の摩擦力は低減するが外側コイルばねと外輪との間の摩擦力は増大する。それ故に、上記回転トルクが第一の所定トルクよりも大きい場合には、外輪に対して内側コイルばねが回転（スリップ）し、上記回転トルクは伝達されない。上記回転トルクが第一の所定トルクよりも小さい場合には、補助部材及びハウジングは一体回転する。つまり、上記回転トルクは伝達される。【０００５】
一方、補助部材に正逆いずれか他方向の回転トルクが付加されたとき及びハウジングにいずれか一方向の回転トルクが付加されたときは以下のように作動する。即ち、内側コイルばねの内側フック部は補助部材によって、外側コイルばねの外側フック部はハウジングによって夫々のコイルばねが拡径する方向に押される。これにより、内側コイルばねと外輪との間の摩擦力は増大するが外側コイルばねと外輪との間の摩擦力は低減する。それ故に、上記回転トルクが第二の所定トルクよりも大きい場合には、外輪に対して外側コイルばねが回転（スリップ）し、上記回転トルクは伝達されない。上記回転トルクが第二の所定トルクよりも小さい場合には、補助部材及びハウジングは一体回転する。つまり、上記回転トルクは伝達される。【０００６】
上述したとおりの双方向トルクリミッタをハッチバックの角度位置保持機構部品として使用する場合には、ハウジングは車両に固定され、補助部材は電動モーターの如き駆動部材に接続される。これにより、電動モーターが上記第一の所定トルク及び第二の所定トルクよりも大きな回転トルクを補助部材に付加することで、電動モーターはハッチバックを開閉動させることができる。ハッチバックが全開乃至中間位置にある状態で電動モーターを停止すれば、補助部材にはハッチバックの自重による所定の負荷トルクが付加されるが、かかる負荷トルクが第一の所定トルク及び第二の所定トルクよりも小さい場合には、ハッチバックは停止した上記位置で保持される。【０００７】
上記の場合には、製造コストの低減等の観点から、双方向トルクリミッタは、電動モーターが軽負荷であってもハッチバックを開閉動させることができると共に比較的重量物であるハッチバックを全開乃至中間位置で確実に保持することができることが好ましい。このことから、駆動側から回転が入力された場合の方が従動側から回転が入力された場合よりも、駆動側に接続された部材と従動側に接続された部材とが相対回転を開始する際のトルク（スリップトルクともいう）が小さく設定されるのが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２６５９８２号公報
【特許文献２】特開２００２−１５５９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
而して、上記特許文献２で開示された双方向トルクリミッタにあっては、軸方向の一方から見て、駆動側から正逆いずれか一方向に回転が入力される場合と従動側からいずれか他方向に回転が入力される場合とで付加される回転トルクは同一のコイルばねに作用することから、駆動側から上記一方向に回転する際のスリップトルクを小さく設定すると、従動側から上記他方向に回転する際のスリップトルクも小さく設定されてしまう。【００１０】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、駆動側から回転が入力された場合のスリップトルクを従動側から回転が入力された場合のスリップトルクよりも小さく設定することができる、新規且つ改良された双方向トルクリミッタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、鋭意検討の結果、外側コイルばねが外輪を締め付ける力を内側コイルばねが内輪を締め付ける力よりも小さく設定し、駆動側から回転トルクが付加された際には外側コイルばねが拡径してこれを外輪に対してスリップさせ、従動側から回転トルクが付加された際には内側コイルばねが拡径してこれを内輪に対してスリップさせることで上記主たる技術的課題を解決することができることを見出した。【００１２】
即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決する双方向トルクリミッタとして、共通の中心軸を有する、入力部材及び出力部材と外輪及び内輪とを具備し、
前記入力部材には軸方向に延びる入力係止片が、前記出力部材には軸方向に延びる出力係止片が夫々形成され、前記入力係止片及び前記出力係止片は、周方向に２個の間隙が存在するよう、組み合わされて設置されており、
前記外輪の外周面には外側コイルばねが装着され、自由状態における前記外側コイルばねの内径は前記外輪の外径よりも小さく、前記外側コイルばねは比較的小さな締付力で前記外輪を締め付けており、
前記外側コイルばねは周方向の異なる角度位置に２つの外側フック部を備え、前記２つの外側フック部の各々は前記２個の間隙の各々に挿入されており、
前記内輪の外周面には内側コイルばねが装着され、自由状態における前記内側コイルばねの内径は前記内輪の外径よりも小さく、前記内側コイルばねは比較的大きな締付力で前記内輪を締め付けており、
前記内側コイルばねは周方向の異なる角度位置に２つの内側フック部を備え、前記２つの内側フック部の各々は前記外輪の内周面に形成されたフック溝に挿入又は前記外輪の内周面に形成されたフック突条の両側に配置されており、
前記入力部材に回転トルクが付加されると、前記入力係止片が前記２つの外側フック部の一方を押して前記外側コイルばねは拡径され、
前記出力部材に回転トルクが付加されると、前記出力係止片が前記２つの外側フック部の一方を押して前記外側コイルばねは縮径されて前記外輪を締め付け、前記外輪が前記２つの内側フック部の他方を押して前記内側コイルばねは拡径される、ことを特徴とする双方向トルクリミッタが提供される。【００１３】
好ましくは、前記入力部材及び前記出力部材と、前記外輪及び前記内輪とはハウジングに収容され、前記内輪は前記ハウジングに固定されている。この場合には、前記ハウジングは断面円形の収容空間部を有し、前記入力係止片及び前記出力係止片の断面形状は共に円弧形状であって、前記入力係止片及び前記出力係止片の外周面は前記ハウジングの内周面に対して摺動可能であるのが良い。更に、前記入力係止片及び前記出力係止片の外周面には軸方向に延びる溝が形成されているのが好ましい。好適には、前記入力部材は、前記入力係止片が設けられて且つ軸方向に対し垂直な入力板を備えると共に、前記出力部材は、前記出力係止片が設けられて且つ軸方向に対し垂直な出力板を備え、前記入力板及び前記出力板は軸方向に対向して設置される。この場合には、前記入力板には前記内輪の内側に挿通される入力軸が形成されているのが好ましい。好適には、前記外側コイルばね及び前記内側コイルばねを構成する線材の断面形状は矩形である。好ましくは、前記外側コイルばね及び前記内側コイルばねには潤滑剤が塗布されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の双方向トルクリミッタにあっては、外側コイルばねが外輪の外周面に比較的小さな締付力で、内側コイルばねが内輪の外周面に比較的大きな締付力で夫々装着されており、入力部材に回転トルクが付加されると、入力係止片が２つの外側フック部の一方を押して外側コイルばねは拡径される一方、出力部材に回転トルクが付加されると、出力係止片が２つの外側フック部の一方を押して外側コイルばねは縮径されて外輪を締め付けるものの、外輪が２つの内側フック部の他方を押して内側コイルばねは拡径される。それ故に、入力部材に回転が入力された場合のスリップトルクは出力部材に回転が入力された場合のスリップトルクよりも小さく設定される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に従って構成された双方向トルクリミッタの好適実施形態を示す構成図。
【図２】図１に示す双方向トルクリミッタのＢ−Ｂ断面を拡大して示す図。
【図３】図１に示す双方向トルクリミッタの各構成部品を分解して示す斜視図。
【図４】図１に示す双方向トルクリミッタの入力部材を単体で示す図。
【図５】図１に示す双方向トルクリミッタの出力部材を単体で示す図。
【図６】図１に示す双方向トルクリミッタの外輪を単体で示す図。
【図７】図１に示す双方向トルクリミッタの内輪を単体で示す図。
【図８】図１に示す双方向トルクリミッタのハウジング本体を単体で示す図。
【図９】図１に示す双方向トルクリミッタのシールドを単体で示す図。
【図１０】図１に示す双方向トルクリミッタにおいて入力部材に回転トルクが付加された状態を示す図。
【図１１】図１に示す双方向トルクリミッタにおいて出力部材に回転トルクが付加された状態を示す図。
【図１２】図１に示す双方向トルクリミッタの第１変形例を示す図。
【図１３】図１に示す双方向トルクリミッタの第２変形例を示す図。
【図１４】図１に示す双方向トルクリミッタの第３変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に従って構成された双方向トルクリミッタの好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１７】
図１乃至図３に示すとおり、本発明に従って構成された、全体を番号２で示す双方向トルクリミッタは、共通の中心軸ｏを有する、入力部材４及び出力部材６と外輪８及び内輪１０とを備えている。ここで、以下の説明における「軸方向片側」及び「軸方向他側」とは、特に指定しない限り、図１の中央縦断面に示される状態を基準として、「軸方向片側」は同図において左側を、「軸方向他側」は同図において右側のことを言う。
【００１８】
図１乃至図３と共に図４を参照して説明すると、入力部材４は合成樹脂製であって、軸方向に対し垂直な円形の入力板１２を備えている。入力板１２の中央には軸方向片側に向かって延びる円筒形状の入力軸１４が形成されている。入力軸１４は軸方向に貫通しており、内周面には軸方向に沿って延びるスプライン１６が形成されている。入力軸１４はスプライン１６を介して電動モーターの如き駆動部材に接続される。入力板１２の軸方向片側面には、その外周縁に沿って外側円環突条１８が形成されている。外側円環突条１８の内側にはこれと同心上に内側円環突条２０も形成されている。入力板１２の軸方向他側面には、２条の円環溝２２が共通の回転軸ｏと同心上に形成されている。入力部材４には軸方向に延びる入力係止片２６も形成されている。図示の実施形態においては、入力係止片２６は入力板１２の外周面に形成されて軸方向片側に向かって延びる断面円弧形状の単一の板状片である。そして、入力係止片２６の外周面には軸方向に沿って直線状に延びる溝２８が周方向に等角度間隔をおいて複数形成されている。
【００１９】
図１乃至図３と共に図５を参照して説明すると、出力部材６は合成樹脂製であって、軸方向に対し垂直な円形の出力板３０を備えている。出力板３０は、その軸方向片側面が入力板１２の軸方向他側面と軸方向に対向して配置される。出力板３０の中央には軸方向他側に向かって延びる円筒形状の出力軸３２が形成されている。出力軸３２は軸方向に貫通しており、外周面には軸方向に沿って延びるスプライン３４が形成されている。出力軸３２はスプライン３４を介してハッチバックの如き従動部材に接続される。出力部材６には軸方向に延びる出力係止片３６も形成されている。図示の実施形態においては、出力係止片３６は出力板３０の外周面に形成されて軸方向片側に向かって延びる断面円弧形状の単一の板状片である。そして、出力係止片３６の外周面の周方向中央には軸方向に沿って直線状に延びる単一の溝３８が形成されている。
【００２０】
かような入力部材４及び出力部材６は、図２に示すとおり、入力係止片２６及び出力係止片３６が周方向に２個の間隙３９ａ及び３９ｂが存在するよう、組み合わせて配置される。
【００２１】
図１乃至図３と共に図６を参照して説明すると、外輪８は軸方向に所要程度の長さを有した金属製の円筒形状部材であって、入力係止片２６及び出力係止片３６の内側に配置されている。外輪８の軸方向他側端部は入力部材４の外側円環突条１８と内側円環突条２０との間に嵌入され、入力部材４は外輪８に対して回転自在である。外輪８の内周面には軸方向に沿って直線状に延びるフック溝４０が形成されている。フック溝４０は平面視において扇形状であって、外輪８の内径を局所的に増大させることで形成されている。
【００２２】
かような外輪８の外周面には外側コイルばね４２が装着されている。外側コイルばね４２は、断面が矩形である金属製の線材を巻回して形成され、自由状態における外側コイルばね４２の内径は外輪８の外径よりも小さく、外側コイルばね４２には潤滑剤が塗布されている。線材の断面は円形であってもよい。外輪８に対する外側コイルばね４２の締め付け力については後に言及する。外側コイルばね４２は周方向の異なる角度位置に２つの外側フック部４４ａ及び４４ｂを備えている。図示の実施形態においては、外側コイルばね４２を構成する線材は軸方向片側から他側に向かって（つまり図２において）時計方向に巻回されており、上記線材の軸方向両端部を径方向外側に屈曲せしめることで外側フック部４４ａ及び４４ｂは形成されている。図２に示すとおり、外側コイルばね４２の外側フック部４４ａ及び４４ｂの各々は２個の間隙３９ａ及び３９ｂの各々に挿入される。そして、入力部材４が外輪８に対して回転したときは、その回転方向に応じて、入力係止片２６は外側フック部４４ａ及び４４ｂのいずれか一方を外側コイルばね４２が拡径する方向に押す。一方、出力部材６が外輪８に対して回転したときは、その回転方向に応じて、出力係止片３６は外側フック部４４ａ及び４４ｂのいずれか一方を外側コイルばね４２が縮径する方向に押す。ここで、外側コイルばね４２は比較的小さな締付力で外輪８を締め付けている（つまり自由状態における外側コイルばね４２の内径と外輪８の外径との差は比較的小さい）。これにより、入力係止片２６が外側フック部４４ａ又は４４ｂを押して外側コイルばね４２を拡径させる際に、外側コイルばね４２の内周面と外輪の外周面との摩擦力が低減し、外側コイルばね４２が外輪８に対して回転を開始する際のトルク（これを「第一の所定トルク」という）は比較的小さい。
【００２３】
図１乃至図３と共に図７を参照して説明すると、内輪１０は金属製の円筒形状部材であって外輪８と同じ軸方向長さを備えており、外輪８の内側に配置されている。内輪１０の内側には入力部材４の入力軸１４が挿通されている。内輪１０の軸方向他側端部は入力部材４の入力軸１４と内側円環突条２０との間に嵌入されており、入力部材４は内輪１０に対して回転自在である。なお、後述するとおり、図示の実施形態においては、内輪１０はハウジングの一部であるシールド板によって固定されている。内輪１０の軸方向片側端部の内周面には、径方向内側に向かって突出する係合突部４６が周方向に等角度間隔をおいて複数設けられている。
【００２４】
かような内輪１０の外周面には内側コイルばね４８が装着されている。内側コイルばね４８は、断面が矩形である金属製の線材を巻回して形成され、自由状態における内側コイルばね４８の内径は内輪１０の外径よりも小さく、内側コイルばね４８には潤滑剤が塗布されている。内輪１０に対する内側コイルばね４８の締め付け力については後に言及する。また、内側コイルばね４８は周方向の異なる角度位置に２つの内側フック部５０ａ及び５０ｂを備えている。図示の実施形態においては、内側コイルばね４８を構成する線材は軸方向片側から他側に向かって（つまり図２において）時計方向に巻回されており、上記線材の軸方向両端部を径方向外側に屈曲せしめることで内側フック部５０ａ及び５０ｂは形成されている。図２に示すとおり、内側コイルばね４８の内側フック部５０ａ及び５０ｂの各々は外輪８の内周面に形成されたフック溝４０に共通して挿入される。そして、外輪８が内輪１０に対して回転したときは、その回転方向に応じて、外輪８は内側フック部５０ａ及び５０ｂのいずれか一方を内側コイルばね４８が拡径する方向に押す。ここで、内側コイルばね４８は比較的大きな締付力で内輪１０を締め付けている（つまり自由状態における内側コイルばね４８の内径と内輪１０の外径との差は比較的大きい）。これにより、外輪８が内側フック部５０ａ又は５０ｂを押して内側コイルばね４８を拡径させる際に、内側コイルばね４８の内周面と内輪１０の外周面との摩擦力が低減し、内側コイルばね４８が内輪１０に対して回転を開始する際のトルク（これを「第二の所定トルク」という）は比較的大きい。
【００２５】
図１乃至図３に示すとおり、図示の実施形態においては、入力部材４及び出力部材６と、外輪８及び内輪１０とはハウジング５２に収容され、内輪１０はハウジング５２に固定されている。ハウジング５２は断面円形の収容空間部５３を備えたハウジング本体５４と、ハウジング本体５４の収容空間部５３を閉鎖するシールド５６とから構成されている。
【００２６】
図１乃至図３と共に図８を参照して説明すると、ハウジング本体５４は合成樹脂製であって、円形の端板５８と、端板５８の外周縁から軸方向片側に向かって延びる円筒形状の外周壁６０とを備えたカップ形状である。端板５８の中央には円形の貫通穴６２が形成されており、貫通穴６２には出力軸３２が挿通される。端板５８の軸方向片側面には、貫通穴６２を囲繞して２条の環状突条６４が同心上に形成されている。端板５８の軸方向他側面の外周縁部には略円筒形状の外周突条６６が形成されており、外周突条６６の外周面には周方向に等角度間隔をおいて複数個の凹部６８が形成されている。外周壁６０の軸方向片端部には、軸方向片側に開放された矩形状の係合切欠き７０及び径方向内側に突出する係合突部７２が周方向等角度間隔をおいて交互に３つずつ設けられている。
【００２７】
図１乃至図３と共に図９を参照して説明すると、シールド５６は合成樹脂製であって、円形の基板７４を備えている。基板７４の中央には円形の貫通穴７６が形成されており、貫通穴７６には入力軸１４のスプライン１６と噛み合うシャフト（図１０及び図１１で二点鎖線で示す）が挿通される。基板７４の軸方向片側面の外周縁部には、軸方向片側に向かって突出する略矩形状の係合突出部７８が周方向に等角度間隔をおいて複数設けられている。基板７４の軸方向他側面には、貫通穴７６の外周縁を囲繞して軸方向他側に向かって延びる円筒形状の内側壁８０が形成されている。内側壁８０の軸方向他側端面は入力軸１４の軸方向片側端面と対向してこれを軸方向に支持している。内側壁８０の外周面には、径方向外側に向かって突出する被係合突部８２が周方向に等角度間隔をおいて複数設けられている。内側壁８０の外側にはこれを囲繞して円筒形状の中間壁８４が同心上に形成されている。そして、内側壁８０と中間壁８４との間には内輪１０の軸方向片側端部が挿入され、内輪１０は係合突部４６と被係合突部８２との係合によってシールド５６に固定されている。中間壁８４の外側にはこれを囲繞して円筒形状の外側壁８６が同心上に形成されている。そして、外側壁８６と中間壁８４との間には外輪８の軸方向片端部が挿入され、外輪８はシールド５６に対して回転自在である。外側壁８６の外周面には径方向外側に膨出した環状膨出部８８が形成されている。環状膨出部８８の外周面には、ハウジング本体５４の係合切欠き７０及び係合突部７２と係合する被係合突起９０及び被係合突部９２が形成されており、これらの係合によってハウジング本体５４とシールド５６とは相対回転不能に結合される。かようにして結合されたハウジング本体５４及びシールド５６、つまりハウジング５２は、ハウジング本体５４の凹部６８に図示しない凸部を、シールド５６の係合突出部７８に図示しない凹部を夫々嵌め合わせることで車両等に固定される。所望ならば、ハウジング５２内に潤滑剤を封入することもある。
【００２８】
続いて、図１０及び図１１を参照して、本発明の双方向トルクリミッタの作動について説明する。
最初に、入力部材４に電動モーターの如き駆動部材から時計方向（図１０の中央縦断面の右方向から見て。以下同じ）に回転トルクが付加された場合について、図１０を参照して説明する。この場合には、Ｂ−Ｂ断面に示すとおり、入力係止片２６は時計方向に回転して外側コイルばね４２の外側フック部４４ａを時計方向に押す。そして、外側コイルばね４２は外輪８の外周面に装着されていることから、入力係止片２６によって外側フック部４４ａが時計方向に押されたことで、外輪８が内側コイルばね４８の内側フック部５０ａを時計方向に押す。このとき、外側フック部４４ａ及び内側フック部５０ａは共に外側コイルばね４２及び内側コイルばね４８が拡径する方向に押される。そのため、外側コイルばね４２の内周面と外輪８の外周面との間の摩擦力、及び内側コイルばね４８の内周面と内輪１０の外周面との間の摩擦力は共に低下するものの、上述したとおり、外側コイルばね４２が外輪８に対して回転を開始する際のトルク（第一の所定トルク）は内側コイルばね４８が内輪１０に対して回転を開始する際のトルク（第二の所定トルク）よりも小さく設定されていることから、内側コイルばね４８が内輪１０に対して回転するよりも先に外側コイルばね４２が外輪８に対して回転する。それ故に、入力部材４に付加された上記回転トルクが第一の所定トルクよりも大きい場合には、入力係止片２６が外側コイルばね４２の外側フック部４４ａを時計方向に押すことで外側コイルばね４２が外輪８に対してスリップし、入力係止片２６は外側フック部４４ａを介して出力係止片３６と当接してこれと一体となって時計方向に回転し、入力部材４から出力部材６へ回転が伝達される。つまり、入力部材４から出力部材６へは比較的小さな回転トルクであっても回転を伝達することができる。
【００２９】
入力部材４が反時計方向に回転した場合には、入力係止片２６が外側コイルばね４２の外側フック部４４ｂを反時計方向に押すと共に外輪８が内側コイルばね４８の内側フック部５０ｂを反時計方向に押すことを除いて、入力部材４が時計方向に回転した場合と同じであるため、詳細な説明については省略する。
【００３０】
次に、出力部材６にハッチバックの如き従動部材から反時計方向に回転トルクが付加された場合について、図１１を参照して説明する。この場合には、Ｂ−Ｂ断面に示すとおり、出力係止片３６は反時計方向に回転して外側コイルばね４２の外側フック部４４ａを反時計方向に押し、外側コイルばね４２により外輪８は内側コイルばね４８の内側フック部５０ｂを反時計方向に押す。このとき、外側フック部４４ａは外側コイルばね４２が縮径する方向に押されて外側コイルばね４２の内周面と外輪８の外周面との摩擦力は増大するものの、内側フック部５０ｂは内側コイルばね４８が拡径する方向に押されて内側コイルばね４８の内周面と内輪１０の外周面との摩擦力は低減する。このことから、出力部材６に付加された上記回転トルクが第二の所定トルクよりも大きい場合には、外輪８が内側コイルばね４８の内側フック部５０ｂを反時計方向に押すことで内側コイルばね４８が内輪１０に対してスリップし、出力係止片３６は外側コイルばね４２の外側フック部４４ｂを介して入力係止片２６と当接してこれと一体となって反時計方向に回転し、出力部材６から入力部材４へ回転が伝達される。つまり、出力部材６から入力部材４へは比較的大きな回転トルクでないと回転を伝達することができない。
【００３１】
出力部材６が時計方向に回転した場合には、出力係止片３６が外側コイルばね４２の外側フック部４４ｂを時計方向に押すと共に外輪８が内側コイルばね４８の内側フック部５０ａを時計方向に押すことを除いて、出力部材６が反時計方向に回転した場合と同じであるため、詳細な説明については省略する。
【００３２】
本発明の双方向トルクリミッタにあっては、外側コイルばね４２が外輪８の外周面に比較的小さな締付力で、内側コイルばね４８が内輪１０の外周面に比較的大きな締付力で夫々装着されており、入力部材４に回転トルクが付加されると、入力係止片２６が２つの外側フック部４４ａ及び４４ｂの一方を押して外側コイルばね４２は拡径される一方、出力部材６に回転トルクが付加されると、出力係止片３６が２つの外側フック部４４ａ及び４４ｂの一方を押して外側コイルばね４２は縮径されて外輪８を締め付けるものの、外輪８が２つの内側フック部５０ａ及び５０ｂの他方を押して内側コイルばね４８は拡径される。それ故に、入力部材４に回転が入力された場合のスリップトルクは出力部材６に回転が入力された場合のスリップトルクよりも小さく設定される。図示の実施形態においては、入力部材４及び出力部材６がハウジング５２内で回転する際に、入力係止片２６及び出力係止片３６がハウジング５２の内周面に対して摺動可能であることから、入力係止片２６又は出力係止片３６が径方向外側に倒れることが防止される。また、入力係止片２６及び出力係止片３６の外周面には軸方向に延びる溝２８及び３８が形成されていることで、入力係止片２６及び出力係止片３６の外周面とハウジング５２の内周面との接触面積が低減し、入力係止片２６及び出力係止片３６がハウジング５２に対して回転する際の摺動抵抗が低減される。ハウジング５２内に潤滑剤を封入した場合には、上記溝２８及び３８は潤滑剤溜りにもなりうる。
【００３３】
図１２乃至図１４を参照して、本発明に従って構成された図１に示す双方向トルクリミッタの変形例について説明する。図１２乃至図１４に示す夫々の双方向トルクリミッタの全体的な構成は図１に示す双方向トルクリミッタ２の構成と同じであるため、双方向トルクリミッタ２と同一の構成については同一の付番に「´」又は「´´」或いは「´´´」を付してその詳細な説明は省略する。双方向トルクリミッタ２´、２´´及び２´´´においても双方向トルクリミッタ２と同一の作用効果が得られる。
【００３４】
図１２は双方向トルクリミッタ２´における双方向トルクリミッタ２のＢ−Ｂ断面と同じ位置での断面を示す図であり、これは図２に相当する。図２と図１２とを比較参照することによって理解されるとおり、トルクリミッタ２にあっては外側コイルばね４２を構成する線材は軸方向片側から他側に向かって（つまり図２において）時計方向に巻回されているが、トルクリミッタ２´にあっては外側コイルばね４２´を構成する線材は軸方向片側から他側に向かって（つまり図１２において）反時計方向に巻回されている。一方、トルクリミッタ２及び２´において内側コイルばね４８及び４８´を構成する線材は共に軸方向片側から他側に向かって（つまり図１２及び図２において）時計方向に巻回されている。そして、双方向トルクリミッタ２´にあっては、双方向トルクリミッタ２における入力係止片２６と出力係止片３６との位置関係が入れ替わっている。
【００３５】
所望ならば、図１３に示すとおり、外輪８´´の内周面にフック突条４１´´を形成して内側コイルばね４８´´が備える２つの内側フック部５０ａ´´及び５０ｂ´´の各々をフック突条４１´´の両側に配置すると共に、内側コイルばね４８´´を構成する線材も外側コイルばね４２´´を構成する線材と同様に軸方向片側から他側に向かって（つまり図１３において）反時計方向に巻回するようにしてもよい。図示の実施形態においては、フック突条４１´´はフック溝４０´´中に形成されている。
【００３６】
図１４は双方向トルクリミッタ２´´´の分解斜視図を示すものであり、これは図３に相当する。図１４と図３とを比較参照することによって理解されるとおり、双方向トルクリミッタ２´´´にあっては、双方向トルクリミッタ２における入力係止片２６と出力係止片３６との位置関係が入れ替わっていると共に、双方向トルクリミッタ２において入力部材４であった部材が出力部材６´´´に出力部材６であった部材が入力部材４´´´になっている。更に、内側壁８０´´´及び被係合突部８２´´´はシールド５６´´´ではなくハウジング本体５４´´´に形成され、内輪１０´´´はハウジング本体５４´´´に固定されている。
【００３７】
以上、本発明に従って構成された双方向トルクリミッタについて添付した図面を参照して詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲内において適宜の修正や変更が可能である。例えば、図示の実施形態においては、入力係止片及び出力係止片は共に断面円弧形状の単一の板状片であったが、これに替えて、共に周方向に間隔をおいて配置された一対の棒状片としてもよい。この場合、一対の棒状片である入力係止片の一方と一対の棒状片である出力係止片の一方とで、一対の棒状片である入力係止片の他方と一対の棒状片である出力係止片の他方とで夫々間隙を画成する。また、図示の実施形態においては、２つの内側フック部は外輪の内周面に形成されたフック溝に共通して挿入されていたが、これに替えて、外輪の内周面に複数個のフック溝を形成し、２つのフック部が複数個のフック溝のいずれかに各別に挿入されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
２：双方向トルクリミッタ
４：入力部材
６：出力部材
８：外輪
１０：内輪
２６：入力係止片
３６：出力係止片
３９ａ及び３９ｂ：間隙
４０：フック溝
４２：外側コイルばね
４４ａ及び４４ｂ：外側フック部
４８：内側コイルばね
５０ａ及び５０ｂ：内側フック部
【要約】
駆動側から回転が入力された場合のスリップトルクを従動側から回転が入力された場合のスリップトルクよりも小さく設定することができる、新規の双方向トルクリミッタを提供する。外側コイルばね４２が外輪８を締め付ける力を内側コイルばね４８が内輪１０を締め付ける力よりも小さく設定し、駆動側から回転トルクが付加された際には外側コイルばね４２が拡径してこれを外輪８に対してスリップさせ、従動側から回転トルクが付加された際には内側コイルばね４８が拡径してこれを内輪１０に対してスリップさせる。【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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