この発明に係る一例としての第一実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1は、第一実施形態の回転伝達装置を、例えば、自動車用トランスミッションの隔壁の一部である静止部材Wに取り付けた状態を示している。
図1、図2に示すように、この回転伝達装置は、内方部材1と、内方部材1と同軸回りに回転可能かつ内方部材1に対して外方に配置された外方部材2と、内方部材1と外方部材2の内周との間に配置された複数の第一スプラグ3及び複数の第二スプラグ4と、相反する向きで対に配置された第一スプラグ3と第二スプラグ4間に介在する弾性部材5と、対の第一スプラグ3と第二スプラグ4に対して周方向一方側に位置する複数の第一柱部6aを有する第一保持器6と、対の第一スプラグ3と第二スプラグ4に対して周方向他方側に位置する複数の第二柱部7aを有する第二保持器7と、第一柱部6a、第二柱部7a及び弾性部材5に対して内方に配置された複数の第三柱部8aを有する第三保持器8と、第一保持器6と一体に軸方向へ移動しかつ回転するように設けられたアーマチュア9と、アーマチュア9に軸方向に対向するロータ10と、アーマチュア9をロータ10側へ軸方向に吸引可能に配置された電磁石11と、第二保持器7に対する第一保持器6の相対的な軸方向移動を第一保持器6と第二保持器7の相対的な回転運動に変換するカム機構12と、を備える。
ここで、内方部材と外方部材の同軸(同一の回転軸線)に沿った方向を「軸方向」という。また、その軸方向に直交する方向を「径方向」という。また、その回転軸線回りに一周する円周方向を「周方向」という。
内方部材1は、回転伝達経路を構成する回転軸(図示省略)に連結される。一方、外方部材2は、その回転伝達経路を構成する他の回転軸(図示省略)に連結される。内方部材1と外方部材2の一方が他方側へ回転トルクを伝達する入力軸となり、他方が一方側から伝達された回転トルクで回転する出力軸となる。内方部材1と外方部材2のどちらが入力軸となるかは限定されない。
内方部材1の軸方向一方側(図1において右方向側)の端部の外周と、外方部材2の内周との間に軸受13が介在している。軸受13は、内方部材1と外方部材2を同軸上で相対回転自在に支持するためのものである。軸受13として、玉軸受が例示されている。
図1、図2に示すように、内方部材1は、円筒面状の内方係合面1aと、内方係合面1aに対して軸方向他方側(図1において左方向側)へ延びる第一軸部1bとを有する。
外方部材2は、内方係合面1aを取り囲む円筒面状の外方係合面2aと、外方係合面2aに対して軸方向一方側に位置する第二軸部2bとを有する。
内方係合面1aと外方係合面2aは、それぞれ周方向全周に連続する円筒面状である。
内方部材1の第一軸部1b、外方部材2の第二軸部2bは、それぞれ前述の回転軸との連結に使用される。
内方部材1の第一軸部1bは、内方係合面1aに比して小径になっている。内方係合面1aと第一軸部1b間は段差状になっている。第一軸部1bの周囲には、電磁石11と、ロータ10と、シム14と、支持リング15、アーマチュア9と、スラスト軸受16と、第一保持器6と、第二保持器7と、カム機構12とが配置されている。
ロータ10は、第一軸部1bの外周に固定されている。支持リング15は、第一軸部1bの外周に嵌合され、スラスト軸受け16に対して軸方向一方側に向かって突き当てられている。支持リング15は、アーマチュア9の内周と第一軸部1bの外周との間に介在している。シム14は、支持リング15とロータ10間に軸方向に挟まれている。スラスト軸受16は、支持リング15と第二保持器7との間に介在している。カム機構12は、第一保持器6と第二保持器7間に設けられている。
なお、内方部材1、外方部材2の全体を一体に形成する必要なく、別体の軸部を内方部材本体、外方部材本体に連結するようにしてもよい。その連結手段は特に限定されず、例えば、セレーション嵌合、スプライン嵌合、キーによる連結等が挙げられる。また、軸部を中実状にする必要はなく、中空軸状にしてもよい。また、内方部材及び外方部材を収容するハウジングを備え、そのハウジングに電磁石を取り付け、外方部材の外周とハウジングの内周間に軸受を配置して外方部材をハウジングに対して回転自在に支持し、そのハウジングを壁部等の他の静止部位に固定するようにしてもよい。
対の第一スプラグ3と第二スプラグ4のうち、周方向一方側に位置する係合子としての第一スプラグ3は、図3に示すように、円弧面状の第一内方端面部3aと、円弧面状の第一外方端部3bと、周方向他方側へ凹んだ第一凹部3cとを有する。
第一内方端面部3aと第一外方端部3bの夫々の円弧面状の中心は、第一スプラグ3の重心を通る径方向直線上に位置する。第一スプラグ3の径方向の高さは、重心回りに時計回りに回転することにより次第に高くなる。
第一凹部3cは、第一スプラグ3の外方側へ偏らせた配置で形成されている。第一スプラグ3は、第一凹部3cのみにおいて第一柱部6aと接触可能になっている。
その第一凹部3cは、外方に向かって周方向他方側へ傾斜した第一斜面3dと、第一斜面3dの内方端面辺から周方向一方側へ段差を成すように延びる第一段差面3eと、第一斜面3dの外方端辺から外方に向かって周方向一方側へ傾くように延びる第一逆斜面3fとで形成されている。
対の第一スプラグ3と第二スプラグ4のうち、周方向他方側に位置する係合子としての第二スプラグ4は、第一スプラグ3と同形のものを用いた例を示しているが、周方向に相反する向きで配置されている。すなわち、第二スプラグ4は、円弧面状の第二内方端面部4aと、円弧面状の第二外方端部4bと、周方向一方側へ凹んだ第二凹部4cとを有する。第二凹部4cは、外方に向かって周方向一方側へ傾斜した第二斜面4dと、第二斜面4dの内方端面辺から周方向他方側へ段差を成すように延びる第二段差面4eと、第二斜面4dの外方端辺から外方に向かって周方向他方側へ傾くように延びる第二逆斜面4fとで形成されている。第二スプラグ4は、第二スプラグ4の外方側へ偏らせた配置の第二凹部4cのみにおいて第二柱部7aと接触可能である。
図1~図3に示すように、第一スプラグ3、第二スプラグ4は、それぞれ第一内方端面部3a、第二内方端面部4aにおいて内方係合面1aに接触する状態で外方係合面2aに接触不可な中立位置(すなわち外方係合面2aとの間に隙間が残る位置)と、図4~図6に示すように、第一内方端面部3a、第二内方端面部4aにおいて内方係合面1aに接触する状態で外方係合面2aに接触する係合待機位置との間を揺動可能になっている。
図3に示すように、第一スプラグ3と第二スプラグ4が中立位置にあるとき、両スプラグ3、4と外方係合面2a間に僅かな隙間があるため、両スプラグ3、4のいずれも外方係合面2aと内方係合面1aに係合することができず、外方係合面2aと内方係合面1a間で両スプラグ3、4を介して回転トルクが伝達されない。図6に示すように、第一スプラグ3と第二スプラグ4が係合待機位置にあるとき、外方係合面2aが内方係合面1aに対して相対的に時計回りの方向に回転する場合、第一スプラグ3が両係合面1a,2aに係合するが、第二スプラグ4は両係合面1a,2aに係合せず、外方係合面2aが内方係合面1aに対して相対的に反時計回りの方向に回転する場合、第二スプラグ4が両係合面1a,2aに係合するが、第一スプラグ3は両係合面1a,2aに係合しない。
図2、図3に示すように、弾性部材5は、第一スプラグ3の周方向他方側の端部と、第二スプラグ4の周方向一方側の端部との間に介在している。このため、弾性部材5は、内方部材1に対して対の第一スプラグ3と第二スプラグ4を係合待機位置に向けて付勢することになる。
弾性部材5の周方向一端は、中立位置の第一斜面3dと周方向に対向する位置で第一スプラグ3に接触し、弾性部材5の周方向他端は、中立位置の第二斜面4dと周方向に対向する位置で第二スプラグ4に接触している。このため、弾性部材5は、中立位置の第一斜面3dと第二斜面4dに向かって付勢することができる。
弾性部材5は、例えば、矩形状又は長楕円状に巻かれた圧縮コイルばねからなる。なお、図では弾性部材5として圧縮コイルばねを例示したが、これに限定されるものではない。
第一スプラグ3の第一内方端面部3aは、周方向に隣り合う第三柱部8a間に配置されている。第二スプラグ4の第二内方端面部4aは、第一スプラグ3の隣の第三柱部8a間に配置されている。
第三保持器8は、いわゆるかご形のものであり、第三柱部8aは、第三保持器8の両側の環状部間を第一内方端面部3a、第二内方端面部4aの収容空間に区切っている。それら第三柱部8aは、周方向に均等間隔で配置されている。
第三保持器8は、内方部材1と一体に回転するように配置されている。第一スプラグ3の第一内方端面部3a、第二スプラグ4の第二内方端面部4aが内方係合面1aに対して周方向にスリップしようとすると、そのスリップ方向側の第三柱部8aに接触することになる。このため、第一スプラグ3、第二スプラグ4の内方係合面1aとの接触部を支点とした揺動が確実に起こる。
なお、図1に示すように、第三保持器8は、軸方向一方側の環状部において内径側に向かって屈曲しており、その屈曲部が内方係合面1aの軸方向一方側の端から内方へ連続する段部に接触している。この第三保持器8の屈曲部と軸受13との間に、断面L字状のスペーサ17が介在している。このスペーサ17は、第三保持器8の屈曲部を内方部材1の段部との間に挟み込み、第三保持器8の軸方向抜け防止をしている。また、第三保持器8は内径面を内方部材1の外径面に圧入することで内方部材1と一体に回転するように固定されている。
図1、図3、図4、図6に示すように、第一保持器6は、内方部材1に対して軸方向に移動可能かつ内方部材1に対して回転可能に配置されている。第二保持器7は、内方部材1に対して回転可能に配置されている。
第一保持器6は、内方部材1の第一軸部1bの外周に嵌合された第一フランジ部6bを有する。第一柱部6aは、環状の第一フランジ部6bから軸方向一方側へ延びている。第一保持器6が有する第一柱部6aの総数は、図2に示すように、第一スプラグ3の総数と同じである。複数の第一柱部6aは、周方向に均等間隔で配置されている。
図1、図4に示すように、第一フランジ部6bの外周には、軸方向他方側に延びる筒部が形成されている。その第一フランジ部6bの筒部にアーマチュア9の筒部が嵌合されている。この嵌合により、第一保持器6とアーマチュア9が、一体に軸方向に移動可能に連結されると共に、一体に回転可能に連結されている。
また、第一フランジ部6bの周方向に隣り合う第一柱部6a間の各部位には、円弧状の長孔が形成されている。その長孔に第二保持器7の第二柱部7aが通されている。
第二保持器7は、内方部材1の第一軸部1bの外周に嵌合された第二フランジ部7bを有する。第二柱部7aは、環状の第二フランジ部7bから軸方向一方側へ延びている。第二保持器7が有する第二柱部7aの総数は、図2に示すように、第二スプラグ4の総数と同じである。複数の第二柱部7aは、周方向に均等間隔で配置されている。この均等間隔は、第一柱部6aの均等間隔と同じである。
図1、図2に示すように、第一柱部6a、第二柱部7aは、内方係合面1aと外方係合面2aとの間に配置されている。
図3に示すように、第一柱部6aは、中立位置の第一スプラグ3の外方移動を外方係合面2aと接触不可な範囲に規制するように第一凹部3cに入り込む形状である。第二柱部7aは、中立位置の第二スプラグ4の外方移動を外方係合面2aと接触不可な範囲に規制するように前記第二凹部に入り込む形状である。
第一柱部6aは、中立位置の第一斜面3dと面接触する第一対向面6cと、中立位置の第一段差面3eと径方向に係合する第一内方端面6dとを有する。第一内方端面6dは、第一柱部6aの内径を規定する内径面のうち、周方向他方側の端部からなる。第一対向面6cは、第一内方端面6dから外方に向かって周方向他方側へ傾いて延びる斜面状である。第一対向面6cは、弾性部材5のばね力を受けて第一スプラグ3の外方移動に抵抗する。第一内方端面6dは、中立位置から外方へ移動しようとする第一スプラグ3を外方係合面2aとの接触前に確実に係止する。
また、第一柱部6aは、図6に示すように、係合待機位置の第一凹部3cの第一逆斜面3fと周方向に対向し、図3に示すように、中立位置の第一逆斜面3fと非接触の第一外方角6eを有する。第一外方角6eは、第一柱部6aの外径を規定する外径面と、第一対向面6cとを丸く繋ぐ曲面状になっている。第一柱部6aが、図6に示す係合待機位置の第一スプラグ3を中立位置へ押し動かす際、第一外方角6eと第一逆斜面3fが摺接し、図3に示すように、第一内方端面6dが第一段差面3eに係合する状態となるまで第一柱部6aと第一スプラグ3を案内する。
第二柱部7aは、図3に示すように、中立位置の第二斜面4dと面接触する第二対向面7cと、中立位置の第二段差面4eと径方向に係合する第二内方端面7dとを有する。第二内方端面7dは、第二柱部7aの内径を規定する内径面のうち、周方向一方側の端部からなる。第二対向面7cは、第二内方端面7dから外方に向かって周方向一方側へ傾いて延びる斜面状である。第二対向面7cは、弾性部材5のばね力を受けて第二スプラグ4の外方移動に抵抗する。第二内方端面7dは、中立位置から外方へ移動しようとする第二スプラグ4を外方係合面2aとの接触前に確実に係止する。
また、第二柱部7aは、図6に示すように、係合待機位置の第二凹部4cの第二逆斜面4fと周方向に対向し、図3に示すように、中立位置の逆斜面4fと非接触の第二外方角7eを有する。第二外方角7eは、第二柱部7aの外径を規定する外径面と、第二対向面7cとを丸く繋ぐ曲面状になっている。第二柱部7aが、図6に示す係合待機位置の第二スプラグ4を中立位置へ押し動かす際、第一外方角6eと第一逆斜面3fが摺接し、図3に示すように第二内方端面7dが第二段差面4eに係合する状態となるまで第二柱部7aと第二スプラグ4を案内する。
図1、図4に示すように、第一保持器6、第二保持器7は、第一フランジ部6b、第二フランジ部7bにおいて内方部材1の第一軸部1bの外周に沿って軸方向にスライド自在に支持されている。ロータ10と外方部材2との間の距離は、図1の位置のアーマチュア9及び第一フランジ部6bが図1の位置と図4の位置との間で一体的な軸方向の往復運動を行えるように確保されている。第二保持器7は、第二フランジ部7bにおいてスラスト軸受16に接触している。スラスト軸受16は、その内輪において第一軸部1bの外周に嵌合されることにより、内方部材1に対して軸方向に移動しないように取り付けられている。スラスト軸受16は、第二保持器7の軸方向他方側への移動を阻止する状態で第二保持器7を回転自在に軸方向に支持する。
第一保持器6の第一フランジ部6bと、第二保持器7の第二フランジ部7bとの間に、カム機構12が設けられている。カム機構12は、軸方向に向き合う第一カム溝12a及び第二カム溝12bと、これら第一カム溝12aと第二カム溝12bとの間に介在するボール12cとで運動変換を行うボールカム機構からなる。第一カム溝12aは、第一フランジ部6bに形成されている。第二カム溝12bは、第二フランジ部7bに形成されている。図7に示すように、第一カム溝12aと第二カム溝12bは、それぞれ周方向に均等な間隔で配置されている。なお、図7では、第一カム溝12aを例に示したが、第二カム溝12bも同様に配置されている。第一カム溝12a、第二カム溝12bは、少なくとも三か所に配置するとよい。これは、第一フランジ部6bと第二フランジ部7bをカム溝12a、12b以外の箇所で接触させて傾きを規制することが不要になるためである。
図1、図7、図8に示すように、第一カム溝12aと第二カム溝12bは、それぞれ軸方向に溝深さをもって周方向に延びている。第一カム溝12aと第二カム溝12bは、それぞれ周方向中間の中立位置から周方向両側に向かって次第に浅くなっている。
第一保持器6が図4の位置にあるとき、カム機構12は図8の状態にあり、図6に示すように第一柱部6aと第二柱部7aが係合待機位置の第一スプラグ3、第二スプラグ4の係合動作を妨げない位置にある。第一保持器6が図4の位置から軸方向に第二保持器7に向かって(軸方向他方側へ)図1の位置まで移動する際、図8の位置にあったボール12cが第一カム溝12a、第二カム溝12bの溝深さの最も深い位置に向けて転がる。このボール12cの移動の際、図6の位置にあった第一柱部6aと第二柱部7aが図3に示すように周方向に近づく方向へ、図4の位置にあった第一保持器6と第二保持器7が相対回転させられる。すなわち、カム機構12は、第一保持器6の軸方向移動を第一保持器6と第二保持器7が互いに第一柱部6aと第二柱部7aを周方向に接近させる方へ回転する運動に変換する。
なお、第一カム溝12a、第二カム溝12bとして、円弧状の溝を示したが、V溝であってもよい。また、カム機構としてボールカム機構を例示したが、カム機構は、電磁石の吸引による第一保持器の軸方向移動を第一保持器と第二保持器の相反する方向の回転運動に変換することが可能な運動変換機構であればよく、第一保持器のフランジ部と第二保持器のフランジ部間に設けるものであれば、ボールカム機構に代えて単純に置換するだけで済む。例えば、カム機構として、周方向に向かって軸方向に傾いた第一斜面と第二斜面同士で運動変換を行うスライドカム機構を採用することも可能である。
図1、図4に示すように、アーマチュア9は、支持リング15の外周に嵌合されている。アーマチュア9は、支持リング15により、回転自在に、かつ、軸方向にスライド自在に支持されている。前述のように一体に運動するように連結されたアーマチュア9と第一保持器6は、支持リング15の外周と、内方部材1の第一軸部1bの外周との軸方向の2箇所においてスライド自在に支持される。
その支持リング15は、スラスト軸受16、ロータ10及びシム14によって軸方向に支持されている。
ロータ10は、内方円筒部と、この内方円筒部の外方に位置する外方円筒部と、これら円筒部の軸方向一方側の端部同士を繋ぐ側面部とを有する。ロータ10は、その内方円筒部を第一軸部1bに圧入することによって内方部材1と同軸上で一体回転可能かつ軸方向に移動不可に取り付けられている。
電磁石11は、ヨークとして機能する強磁性材製のフィールドコアと、フィールドコアに支持された電磁コイルとからなる。電磁石11は、そのフィールドコアにおいて静止部材Wに固定されている。なお、フィールドコアは、ロータ10の内方円筒部と外方円筒部との間の空間に配置されている。その電磁コイルは、フィールコア内の環状空間に配置されており、当該環状空間への樹脂充填、接着、フィールドコアへの巻き付け等の適宜の手段でフィールドコアに固定されている。
図4の状態で電磁石11の電磁コイルに通電されると、電磁石11による磁気的な吸引力がアーマチュア9に作用し、アーマチュア9と第一保持器6が一体に軸方向に移動させられて、図1に示すようにアーマチュア9がロータ10に吸着される。このとき、カム機構12により、前述のように第一保持器6と第二保持器7が、互いに相反する方向に相対回転させられることになる。
この回転伝達装置の動作について説明する。先ず、電磁石11に通電されている状態では、電磁石11の磁気的な吸引力により、図1に示すように、アーマチュア9と一体化された第一保持器6が、第二保持器7側へ軸方向に吸引されている。このため、カム機構12のボール12cは、図9に示すように、第一カム溝12aと第二カム溝12bの周方向中央部間に留められる。このとき、第一柱部6aと弾性部材5が、図3に示すように、第一スプラグ3を周方向に挟み、第二柱部7aと弾性部材5が第二スプラグ4を周方向に挟んでおり、対の第一スプラグ3と第二スプラグ4が外方係合面2aと接触不可な中立位置にある。
ここで、これら対の第一スプラグ3と第二スプラグ4を係合待機位置に向けて付勢する弾性部材5のばね力は、第一スプラグ3の第一斜面3dから第一柱部6aの第一対向面6cに向けて負荷され、また、第二スプラグ4の第二斜面4dから第二柱部7aの第二対向面7cに向けて負荷されている。第一斜面3dと第一対向面6cの面接触部、第二斜面4dと第二対向面7cの面接触部が前述のように径方向に対して傾いているため、その面接触部において第一対向面6c、第二対向面7cを周方向に押す分力(周方向分力)と、第一斜面3d、第二斜面4dを内方へ押す分力(内方分力)とが生じる。
このとき、弾性部材5のばね力が前述の面接触部に向かって作用するので、第一スプラグ3が第一対向面6cを支点として当該ばね力で傾かず、第二スプラグ4が第二対向面7cを支点として当該ばね力で傾くことはない。このため、第一対向面6cと弾性部材5、第二対向面7cと弾性部材5により、中立位置の第一スプラグ3、第二スプラグ4が安定よく挟持される。
さらに、各弾性部材5のばね力の前述の内方分力は、第一スプラグ3、第二スプラグ4の外方への移動を妨げるように作用する。
また、中立位置の第一スプラグ3が前述の内方分力に抗して外方へ移動しようとしても、その第一スプラグ3の第一段差面3eと径方向に係合する第一柱部6aの第一内方端面6dにより、その第一スプラグ3の外方移動が確実に防止される。同じく、中立位置の第二スプラグ4が外方へ移動しようとも第二段差面4eと第二柱部7aの第二内方端面7dの径方向係合により、第二スプラグ4の外方移動が確実に防止される。
なお、各弾性部材5のばね力の前述の周方向分力は、図1に示す第一保持器6、第二保持器7に対して第一柱部6aと第二柱部7aを周方向に遠ざける方向の回転トルクとして作用する。電磁石11の吸引力は、それらばね力の周方向分力に抗して第一保持器6と第二保持器7間の相対回転を阻止可能な強さに設定されている。
図2に示す全ての第一スプラグ3、第二スプラグ4が、図3に示すように外方係合面2aと内方係合面1aに同時接触しない中立位置にある限り、図1に示す内方部材1、外方部材2が図2、図3における時計回り又は反時計回りのいずれに回転するとしても、その回転トルクは、係合子としての第一スプラグ3、第二スプラグ4を介して内方係合面1aと外方係合面2a間で伝達されず、図1に示す内方部材1と外方部材2が相対的に空転(フリー回転)する状態にある。つまり、図1~図3に示すこの回転伝達装置は、内方部材1と外方部材2間での回転トルクの伝達を遮断する係合解除状態にある。ここで、この係合解除状態において、内方部材1が回転する場合、ロータ10、アーマチュア9、第一保持器6、第二保持器7、カム機構12、支持リング15、シム14及びスラスト軸受16が一体に回転するため、内方部材1の回転トルクによって第一保持器6と第二保持器7が相対回転させられることはない。
前述の係合解除状態において、電磁石11への通電が遮断されると、各弾性部材5の前述の周方向分力により、第一保持器6と第二保持器7は、互いに第一柱部6aと第二柱部7aを周方向に遠ざける方向へ回転させられる。この相対回転の運動は、ボール12cが図8の位置へ移動するカム機構12により、図4に示すように、アーマチュア9と第一保持器6の軸方向一方側への移動に変換され、アーマチュア9がロータ10から離れる。これに伴い、第一スプラグ3と第二スプラグ4は、図5、図6に示す弾性部材5の弾性復元により、係合待機位置まで押し動かされる(すなわち係合待機位置まで揺動させられる)。このため、図4に示す内方部材1又は外方部材2の入力側からの回転トルクは、図5、図6に示す外方係合面2aが内方係合面1aに対して相対的に回転する方向に対応側の第一スプラグ3又は第二スプラグ4が外方係合面2aと内方係合面1aに係合し、当該対応側の第一スプラグ3又は第二スプラグ4を介して出力側に伝達される。つまり、図4~図6に示すこの回転伝達装置は、当該対応側の第一スプラグ3又は第二スプラグ4を介して内方部材1と外方部材2間で回転トルクを伝達する係合状態になる。なお、係合状態になったとき、第一保持器6は、図4の位置にあり、内方部材1の軸方向他方側の端面に突き当っている。このため、第一保持器6のそれ以上の軸方向一方側への移動が阻止される。
図4~図6の係合状態において電磁石11の電磁コイルに通電されると、電磁石11によってロータ10に吸着されるアーマチュア9と一体に第一保持器6の軸方向移動が起こる。この第一保持器6の軸方向移動は、ボール12cが図9の位置へ移動するカム機構12により、図4に示す第一保持器6と第二保持器7の相反する回転運動に変換される。図1に示すようにアーマチュア9がロータ10に吸着されて第一保持器6の軸方向移動が停止させられたとき、第一柱部6aと第二柱部7aを互いに接近させる第一保持器6と第二保持器7の回転運動は停止することになる。その回転運動に伴い、図6の位置から互いに周方向に接近する第一柱部6aと第二柱部7aは、その第一外方角6e、第二外方角7eが対応側の第一スプラグ3、第二スプラグ4の第一逆斜面3f、第二逆斜面4fを周方向に押して第一凹部3c、第二凹部4cに入り込みつつ第一スプラグ3、第二スプラグ4を中立位置へ動かし始め(すなわち中立位置へ揺動させられ始め)、やがて図3に示すように第一対向面6cと第一斜面3d、第二対向面7cと第二斜面4dが面接触し、第一内方端面6dと第一段差面3e、第二内方端面7dと第二段差面4eが径方向に係合して対の第一スプラグ3、第二スプラグ4が第一柱部6aと第二柱部7aと弾性部材5とにより中立位置に保持された状態となる。この回転伝達装置が係合解除状態に戻る。電磁石11への通電が継続されている限り、前述のように、電磁石11の吸引力により、各弾性部材5のばね力に抗して第一保持器6と第二保持器7の相対回転が阻止されるので、第一柱部6a及び第二柱部7aが図3の保持状態に保たれる。
上述のように、この回転伝達装置は、電磁石11に通電されていない図4~図6の係合解除状態のとき、係合子としての第一スプラグ3と第二スプラグ4が、弾性部材5の付勢により、内方部材1の内方係合面1aと外方部材2の外方係合面2aとに接触する係合待機位置に保たれる。このため、内方部材1と外方部材2の一方が入力側となって内方部材1と外方部材2が相対回転する場合、その入力側に対応側の第一スプラグ3又は第二スプラグ4が内方係合面1aと外方係合面2aに係合し、回転トルクの伝達が行われる。電磁石11に通電されると、吸引されるアーマチュア9と一体に動く第一保持器6の軸方向移動がカム機構12により第一保持器6と第二保持器7の相対的な回転運動に変換され、これに伴い、第一柱部6aと第二柱部7aにより、対の第一スプラグ3と第二スプラグ4が弾性部材5に抗して中立位置へ押し動かされる。そして、電磁石11への通電が継続されている限り、中立位置にある第一スプラグ3の第一凹部3cに第一柱部6aが入り込んだ状態に保たれ、同じく第二スプラグ4の第二凹部4cに第二柱部7aが入り込んだ状態に保たれる。それら第一柱部6aが第一凹部3cにおいて第一スプラグ3の外方移動を外方係合面2aと接触不可な範囲に規制し、第二柱部7aが第二凹部4cにおいて第二スプラグ4の外方移動を外方円筒面2aと接触不可な範囲に規制する。このため、図1~図3の係合解除状態でこの回転伝達装置が高速に空転する際、第一スプラグ3、第二スプラグ4に遠心力が作用しても、係合子としての第一スプラグ3、第二スプラグ4と外方部材2の外方係合面2aとの接触が防止される。このように、この回転伝達装置は、高速に空転する際の係合子(第一スプラグ3、第二スプラグ4)の引き摺りを防止することができる。
また、この回転伝達装置は、第一スプラグ3の第一凹部3cが中立位置で第一柱部6aの第一内方端面6dと径方向に係合する第一段差面3eを有し、第二スプラグ4の第二凹部4cが中立位置で第二柱部7aの第二内方端面7dと径方向に係合する第二段差面4eを有するので、それら係合により、第一スプラグ3、第二スプラグ4の夫々の外方移動を確実に防止することができる。
また、この回転伝達装置は、第一スプラグ3の第一凹部3cが外方に向かって周方向他方側へ傾斜した第一斜面3dを有し、第二スプラグ4の第二凹部4cが外方に向かって周方向一方側へ傾斜した第二斜面4dを有し、第一柱部6aが中立位置で第一斜面3dに面接触する第一対向面6cを有し、第二柱部7aが中立位置で第二斜面4dに面接触する第二対向面7cを有するので、前述の傾きをもった第一斜面3dと第一対向面6cの面接触、第二斜面4dと第二対向面7cの面接触により、中立位置の第一スプラグ3、第二スプラグ4の外方移動を妨げることができる。
また、この回転伝達装置は、弾性部材5が中立位置の第一斜面3dと第二斜面4dに向かって付勢するように配置されているので、第一斜面3dに面接触する第一対向面6cと弾性部材5、第二斜面4dに面接触する第二対向面7cと弾性部材5により、中立位置の第一スプラグ3、第二スプラグ4を安定よく挟むことができる。
また、この回転伝達装置は、第一柱部6a、第二柱部7a及び弾性部材5に対して内方に配置された第三柱部8aを有する第三保持器8を備え、第三保持器8が内方部材1と一体に回転するように配置され、第一スプラグ3の第一内方端面部3aが周方向に隣り合う第三柱部8a間に配置され、第二スプラグ4の第二内方端面部4aが第一スプラグ3の隣の第三柱部8a間に配置されているので、第一スプラグ3及び第二スプラグ4の位置ずれが第三柱部8aで防止されることにより、第一スプラグ3、第二スプラグ4の中立位置と係合待機位置間の揺動を確実にすることができる。
今回開示された実施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。したがって、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。