(57)【要約】【課題】一方向クラッチを用いたトルクダンパにおいて、一方向クラッチのロック動作に対する信頼性を向上させるとともに、一方向クラッチの空転動作がよりスムーズに行われるようにする。【解決手段】一方向クラッチ１の外輪（出力側部材）６と一体に回転するクラッチケーシング２によって、ハウジング３内の空間を一方向クラッチ１が配置されるクラッチエリアとダンパ油（粘性流体）が充填されるダンパエリアとに仕切り、ハウジング３内のダンパエリアからのダンパ油の漏出を防止するＯリング（シール部材）１３を、クラッチケーシング２の筒部２ｂとハウジング３の開口を塞ぐ蓋４との間に設けることにより、一方向クラッチ１の内部にダンパ油が入り込まないようにするとともに、一方向クラッチ１の入力軸（入力側部材）５が空転するときはＯリング１３から摩擦抵抗を受けないようにした。【選択図】図１
2020186807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側部材が所定の一方向に回転するときはロックして出力側部材に回転を伝達し、入力側部材が逆方向に回転するときには入力側部材のみが空転する一方向クラッチと、前記一方向クラッチの径方向外側に配され、その一方向クラッチの出力側部材と一体に回転するクラッチケーシングと、前記一方向クラッチおよびクラッチケーシングを収納し、軸方向一端側に開口するハウジングと、前記一方向クラッチの入力側部材を通す状態で前記ハウジングの開口を塞ぐ蓋とを備え、前記ハウジング内に粘性流体が充填されたトルクダンパにおいて、
前記クラッチケーシングは、その軸方向一端に前記一方向クラッチの入力側部材と蓋との間に挿入される筒部を有し、前記ハウジング内の空間を前記一方向クラッチが配置されるエリアと前記粘性流体が充填されるエリアとに仕切るものであり、前記クラッチケーシングの筒部と蓋との間にシール部材が設けられていることを特徴とするトルクダンパ。
【請求項２】
前記クラッチケーシングが、前記筒部を前記蓋に回転自在に支持され、軸方向他端部を前記ハウジングに回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のトルクダンパ。
【請求項３】
前記一方向クラッチの入力側部材が、軸方向中央部を前記クラッチケーシングの筒部の内周に嵌め込まれたクラッチ蓋に回転自在に支持され、軸方向他端部を前記クラッチケーシングに回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトルクダンパ。
【請求項４】
前記一方向クラッチの入力側部材を前記ハウジングに対して軸方向に抜け止めする抜け止め手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトルクダンパ。
【請求項５】
前記抜け止め手段が、前記一方向クラッチの入力側部材の外周に、前記クラッチケーシングの筒部の内周に嵌め込まれたクラッチ蓋の軸方向外側面と対向するように止め輪を設け、前記蓋に前記止め輪の軸方向外側面と対向するように抜け止め部を設けたものであることを特徴とする請求項４に記載のトルクダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向クラッチを用いたトルクダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクダンパとしては、入力側部材が所定の一方向に回転するときはロックして出力側部材に回転を伝達し、入力側部材が逆方向に回転するときには入力側部材のみが空転する一方向クラッチと、一方向クラッチの出力側部材と一体に回転するクラッチケーシングとを、軸方向一端側に開口するハウジングに収納し、そのハウジングの開口を一方向クラッチの入力側部材を通す蓋で塞いで、ハウジング内に粘度の高いダンパ油等の粘性流体を充填したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このトルクダンパでは、一方向クラッチの入力側部材が所定方向に回転するときには、一方向クラッチがロックして出力側部材に回転が伝達されるが、その出力側部材と一体に回転するクラッチケーシングが粘性流体による回転抵抗を受けてダンパ効果を生じる。一方、一方向クラッチの入力側部材が逆方向に回転するときは、一方向クラッチがロックせず、入力側部材のみが空転してダンパ効果が生じないようになっている。
【０００４】
したがって、例えば便座の蓋のヒンジ部分に組み込まれ、蓋を開けるときには軽く操作でき、蓋を閉めるときにはその自重による急激な下降を防止して、蓋をゆっくりと下降させるようにするといった用途で使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７８９１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような一方向クラッチを用いたトルクダンパでは、一般に、ハウジング内に充填した粘性流体の漏出防止のために、ハウジングの開口を塞ぐ蓋とその蓋に通された一方向クラッチの入力側部材との間にＯリング等の接触式のシール部材が設けられている。このため、一方向クラッチの入力側部材が回転するときにシール部材との摩擦抵抗を受け、入力側部材を空転させる場合にその操作が重く感じられる場合がある。
【０００７】
また、一方向クラッチの内部にダンパ油等の粘性流体が入り込むことにより、入力側部材を所定方向に回転させても、一方向クラッチのロック動作が妨げられ、ロックミスが生じてダンパ効果が得られなくなるおそれもある。
【０００８】
そこで、本発明は、一方向クラッチを用いたトルクダンパにおいて、一方向クラッチのロック動作に対する信頼性を向上させるとともに、一方向クラッチの空転動作がよりスムーズに行われるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、入力側部材が所定の一方向に回転するときはロックして出力側部材に回転を伝達し、入力側部材が逆方向に回転するときには入力側部材のみが空転する一方向クラッチと、前記一方向クラッチの径方向外側に配され、その一方向クラッチの出力側部材と一体に回転するクラッチケーシングと、前記一方向クラッチおよびクラッチケーシングを収納し、軸方向一端側に開口するハウジングと、前記一方向クラッチの入力側部材を通す状態で前記ハウジングの開口を塞ぐ蓋とを備え、前記ハウジング内に粘性流体が充填されたトルクダンパにおいて、前記クラッチケーシングは、その軸方向一端に前記一方向クラッチの入力側部材と蓋との間に挿入される筒部を有し、前記ハウジング内の空間を前記一方向クラッチが配置されるエリアと前記粘性流体が充填されるエリアとに仕切るものであり、前記クラッチケーシングの筒部と蓋との間にシール部材が設けられている構成を採用した。
【００１０】
上記の構成によれば、クラッチケーシングによってハウジング内の空間を一方向クラッチが配置されるエリア（以下、「クラッチエリア」とも称する。）と粘性流体が充填されるエリア（以下、「ダンパエリア」とも称する。）とに仕切っているので、一方向クラッチの内部に粘性流体が入り込むおそれがない。したがって、一方向クラッチの入力側部材が所定方向に回転するときにロックミスは生じにくく、確実にダンパ効果を得ることができる。
【００１１】
また、ハウジング内のダンパエリアからの粘性流体の漏出を防止するシール部材は、クラッチケーシングの筒部と蓋との間に設けられているので、一方向クラッチの入力側部材が所定方向と逆の方向に空転するときには、入力側部材がシール部材から摩擦抵抗を受けることはなく、スムーズな空転動作が得られる。
【００１２】
ここで、前記クラッチケーシングが、前記筒部を前記蓋に回転自在に支持され、軸方向他端部を前記ハウジングに回転自在に支持されている構成を採用すれば、一方向クラッチがロックして回転するときにクラッチケーシングの回転動作がスムーズになり、より安定したダンパ効果が得られるようになる。
【００１３】
さらに、前記一方向クラッチの入力側部材が、軸方向中央部を前記クラッチケーシングの筒部の内周に嵌め込まれたクラッチ蓋に回転自在に支持され、軸方向他端部を前記クラッチケーシングに回転自在に支持されている構成を採用すれば、一方向クラッチがロックして回転するときのダンパ効果が一層安定するとともに、一方向クラッチの空転動作もよりスムーズになる。
【００１４】
また、このトルクダンパでは、前記一方向クラッチの入力側部材を前記ハウジングに対して軸方向に抜け止めする抜け止め手段が設けられていることが望ましい。
【００１５】
前記抜け止め手段としては、前記一方向クラッチの入力側部材の外周に、前記クラッチケーシングの筒部の内周に嵌め込まれたクラッチ蓋の軸方向外側面と対向するように止め輪を設け、前記蓋に前記止め輪の軸方向外側面と対向するように抜け止め部を設けたものを採用することができる。このようにすれば、一方向クラッチをクラッチ蓋とともに通常の仕様で組み込むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のトルクダンパは、上述したように、一方向クラッチの出力側部材と一体に回転するクラッチケーシングによって、ハウジング内の空間を一方向クラッチが配置されるクラッチエリアと粘性流体が充填されるダンパエリアとに仕切り、一方向クラッチの内部に粘性流体が入り込まないようにしたものであるから、一方向クラッチの入力側部材が所定方向に回転するときに、確実に一方向クラッチがロック動作を行ってダンパ効果を生じさせることができる。
【００１７】
また、ハウジング内のダンパエリアからの粘性流体の漏出を防止するシール部材を、クラッチケーシングの筒部とハウジングの開口を塞ぐ蓋との間に設けて、一方向クラッチの入力側部材が空転するときにシール部材から摩擦抵抗を受けず、スムーズな空転動作が得られるようにしたので、ダンパ効果を生じさせない方向への回転操作は従来のものよりも軽く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のトルクダンパの正面断面図
【図２】図１の要部の分解斜視図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】図１に対応して一方向クラッチの入力軸（入力側部材）の抜け止め手段の変形例を示す正面断面図
【図５】第２実施形態のトルクダンパの正面断面図
【図６】図５の要部の分解斜視図
【図７】図５のVII−VII線に沿った要部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は第１実施形態を示す。このトルクダンパは、一方向クラッチ１と、一方向クラッチ１の径方向外側に配されるクラッチケーシング２と、一方向クラッチ１およびクラッチケーシング２を収納し、軸方向一端側に開口するハウジング３と、ハウジング３の軸方向一端部の内周に嵌め込まれる蓋４とを備え、そのハウジング３内に高粘度の粘性流体としてのダンパ油が充填されている。
【００２０】
前記一方向クラッチ１は、円筒状の入力側部材としての入力軸５と、入力軸５の軸方向中央部の径方向外側に配され、内周面に複数のポケット６ａが形成された出力側部材としての外輪６と、外輪６の各ポケット６ａに１つずつ配される複数のローラ７と、外輪６の各ポケット６ａに１つずつ配される複数のばね片８ａを環状部８ｂで一体に連結したばね部材８とからなる。
【００２１】
この一方向クラッチ１の入力軸５は、ハウジング３の一端からの突出部の外周に歯車９がキー結合により相対回転不能に取り付けられ、その歯車９を介して外部から入力トルクを加えられるようになっている。なお、歯車９は、入力軸５の一端部の外周に嵌め込まれた止め輪１０で抜け止めされている。
【００２２】
外輪６は、外周面に複数の軸方向溝が形成されており、その軸方向溝がクラッチケーシング２の内周面に設けられた複数の軸方向の突条２ａと嵌合して、クラッチケーシング２と一体に回転するようになっている。また、外輪６の各ポケット６ａの底（外周側部分）には一方向に傾斜する傾斜カム面６ｂが形成されており、その傾斜カム面６ｂと入力軸５の外周円筒面との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間が形成されている。そして、各ポケット６ａ内で、ばね部材８のばね片８ａがローラ７を楔形空間の狭小側へ付勢している。
【００２３】
したがって、入力軸５が所定の一方向（図３における矢印方向）に回転するときは、各ローラ７が外輪６の傾斜カム面６ｂおよび入力軸５の外周円筒面と係合してロック状態となることにより、外輪６およびクラッチケーシング２に回転を伝達する。一方、入力軸５が逆方向に回転するときには、各ローラ７がばね片８ａの弾力に抗して楔形空間の広大側へ相対移動し、外輪６の傾斜カム面６ｂおよび入力軸５の外周円筒面と係合することなく転動することにより、入力軸５のみが空転する。
【００２４】
前記クラッチケーシング２は、その軸方向一端に一方向クラッチ１の入力軸５とハウジング３の蓋４との間に挿入される筒部２ｂを、軸方向他端に一方向クラッチ１の入力軸５の軸方向他端部を回転自在に支持する軸受部２ｃをそれぞれ有し、軸方向中央部が断面略小判形に形成されている。そして、その軸受部２ｃは他端側が閉塞されており、クラッチケーシング２全体として、ハウジング３内の空間を一方向クラッチ１が配置されるクラッチエリアとダンパ油が充填されるダンパエリアとに仕切っている。
【００２５】
また、クラッチケーシング２の筒部２ｂの内周には、一方向クラッチ１の入力軸５を回転自在に支持するクラッチ蓋１１が嵌め込まれており、そのクラッチ蓋１１とばね部材８の環状部８ｂとの間に入力軸５の外周に嵌め込まれた止め輪１２を配することにより、入力軸５をハウジング３に対して軸方向に抜け止めしている。
【００２６】
前記ハウジング３は、他端側に内筒部３ａを有し、その内筒部３ａでクラッチケーシング２の軸受部２ｃを回転自在に支持している。
【００２７】
前記蓋４は、一方向クラッチ１の入力軸５を通す状態で、クラッチケーシング２の筒部２ｂの径方向外側に配され、ハウジング３の開口の外周側部分を塞いでいる。この蓋４の外周面の環状凹部にはハウジング３の内周面との間をシールするＯリング（シール部材）１３が組み込まれ、蓋４の内周面の環状凹部にはクラッチケーシング２の筒部２ｂの外周面との間をシールするＯリング（シール部材）１３が組み込まれている。そして、この蓋４とハウジング３とクラッチケーシング２とで囲まれた空間が前記ダンパエリア、クラッチケーシング２の内部が前記クラッチエリアとなっている。
【００２８】
このトルクダンパは、上記の構成であり、外部から歯車９を介して所定の一方向の入力トルクが一方向クラッチ１の入力軸５に加えられたときは、一方向クラッチ１がロックして、一方向クラッチ１の外輪６と一体にクラッチケーシング２がハウジング３内でダンパ油の粘性抵抗を受けながら回転することにより、ダンパ効果を生じるようになっている。このとき、ハウジング３内の空間はクラッチケーシング２によって一方向クラッチ１が配置されるクラッチエリアとダンパ油が充填されるダンパエリアとに仕切られており、一方向クラッチ１の内部にダンパ油が入り込まないようになっているので、一方向クラッチ１がロックミスを生じることなく、確実にダンパ効果を得ることができる。
【００２９】
一方、外部から歯車９を介して逆方向の入力トルクが一方向クラッチ１の入力軸５に加えられたときには、一方向クラッチ１がロックせず、入力軸５のみが空転してダンパ効果が生じない。このとき、ハウジング３内のダンパエリアからのダンパ油の漏出を防止するＯリング１３は、クラッチケーシング２の筒部２ｂと蓋４との間および蓋４とハウジング３との間に設けられており、入力軸５がＯリング１３から摩擦抵抗を受けず、スムーズな空転動作が得られるようになっているので、従来の一方向クラッチの入力側部材と蓋との間にシール部材を設けたものに比べて、外部から入力トルクを加える操作を軽く行うことができる。
【００３０】
また、このトルクダンパでは、クラッチケーシング２がその筒部２ｂを蓋４に回転自在に支持され、軸方向他端の軸受部２ｃをハウジング３の内筒部３ａに回転自在に支持されているので、一方向クラッチ１がロックして回転するときのクラッチケーシング２の回転動作がスムーズで、安定したダンパ効果が得られる。
【００３１】
さらに、一方向クラッチ１の入力軸５が、軸方向中央部をクラッチケーシング２の筒部２ｂの内周に嵌め込まれたクラッチ蓋１１に回転自在に支持され、軸方向他端部をクラッチケーシング２の軸受部２ｃに回転自在に支持されているので、これによっても一方向クラッチ１がロックして回転するときのダンパ効果が安定するし、一方向クラッチ１の空転動作もスムーズに行われる。
【００３２】
図４は、上述した実施形態における一方向クラッチ１の入力軸５の抜け止め手段を変形した例を示す。この変形例では、入力軸５の外周に嵌め込まれる止め輪１２をクラッチ蓋１１の軸方向外側面と対向する位置に配し、ハウジング３の内周に嵌め込まれる蓋４の一端部に、止め輪１２の軸方向外側面と対向するように内向きフランジ状の抜け止め部４ａを設けることにより、入力軸５をハウジング３に対して軸方向に抜け止めしている。このようにすれば、一方向クラッチ１をクラッチ蓋１１とともに通常の仕様で組み込むことができるので、トルクダンパ全体の製造コストの低減が図れる。
【００３３】
図５乃至図７は第２実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態の一方向クラッチ１の代わりに、別のタイプの一方向クラッチ１４を組み込んだもので、それに合わせてクラッチケーシング２および蓋４の形状等を一部変更している。なお、第１実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付けて説明を省略する。
【００３４】
前記一方向クラッチ１４は、軸方向中央部に２段の凹部を有する入力側部材１５と、入力側部材１５の凹部の外周側の環状空間部分に摺動自在に組み込まれる出力側部材としての外輪１６と、入力側部材１５の凹部の中心部分に配されるローラ１７および断面略Ｕ字状の板ばね１８とで構成されている。
【００３５】
この一方向クラッチ１４の入力側部材１５は、軸方向一端部の外周に歯車９がキー結合により相対回転不能に取り付けられる入力軸１９と、クラッチケーシング２の軸受部２ｃに回転自在に支持される係合軸２０とからなる。
【００３６】
係合軸２０は、軸方向一端から順に、外輪１６の内周円筒面と同径の円柱をその直径と平行な面で一部切除した断面欠円形の係合部２０ａと、外輪１６の内周円筒面と同径の小径円筒部２０ｂと、外輪１６の外周円筒面と同径の大径円筒部２０ｃが形成されている。その係合部２０ａには、軸方向に延びるリブ２０ｄの一側に平坦なカム面２０ｅが、他側に板ばね１８の湾曲部を嵌め込むためのばね座２０ｆがそれぞれ形成されている。
【００３７】
一方、入力軸１９は、係合軸２０の係合部２０ａと相補的な断面形状を有する連結凸部１９ａと、係合軸２０の係合部２０ａと同じ断面形状を有する連結凹部１９ｂが他端面に形成されている。すなわち、この入力軸１９の連結凹部１９ｂに係合軸２０の係合部２０ａの先端部分を圧入することにより、入力軸１９と係合軸２０が入力側部材１５として一体化され、その軸方向中央部に２段の凹部が形成されるようになっている。
【００３８】
そして、入力側部材１５の凹部の外周側の環状空間部分に外輪１６が嵌め込まれることにより、その外輪１６の内周円筒面と係合軸２０のカム面２０ｅとの間に一側が狭小となる楔形空間が形成され、その楔形空間に配されたローラ１７が係合軸２０のばね座２０ｆに嵌め込まれた板ばね１８で楔形空間の狭小側へ付勢されている。
【００３９】
また、外輪１６は、外周面に軸方向に延びる突条１６ａが複数形成されており、その突条１６ａがクラッチケーシング２の内周面に設けられた複数の軸方向溝と嵌合して、クラッチケーシング２と一体に回転するようになっている。
【００４０】
したがって、入力側部材１５が所定の一方向（図７における矢印方向）に回転するときは、ローラ１７が外輪１６の内周円筒面および係合軸２０のカム面２０ｅと係合してロック状態となることにより、外輪１６およびクラッチケーシング２に回転を伝達する。一方、入力側部材１５が逆方向に回転するときには、ローラ１７が板ばね１８の弾力に抗して楔形空間の広大側へ相対移動し、外輪１６の内周円筒面および係合軸２０のカム面２０ｅと係合することなく転動することにより、入力側部材１５のみが空転する。なお、そのときのローラ１７の楔形空間の広大側への相対移動は係合軸２０のリブ２０ｄによって規制され、板ばね１８が押しつぶされないようになっている。
【００４１】
そして、上記構成の一方向クラッチ１４を組み込んだことに伴い、クラッチケーシング２の筒部２ｂは第１実施形態よりも小径とされ、蓋４も第１実施形態よりも内径の小さいものとされている。また、第１実施形態のクラッチ蓋１１および止め輪１２をなくし、代わりに、クラッチケーシング２の内周面の軸方向溝と同じ周方向位置で筒部２ｂにねじ込んだネジ２１を筒部２ｂの内周面から突出させることにより、入力側部材１５を抜け止めしている。
【００４２】
この第２実施形態では、一方向クラッチ１４は第１実施形態の一方向クラッチ１と異なるタイプのものであるが、クラッチケーシング２でハウジング３内の空間をクラッチエリアとダンパエリアとに仕切っており、クラッチケーシング２の筒部２ｂとハウジング３の蓋４との間にＯリング１３を設けている点は第１実施形態と同じであるから、第１実施形態と同様、所定の一方向の入力トルクが一方向クラッチ１４の入力軸１９に加えられたときは確実にダンパ効果が得られ、逆方向の入力トルクが入力軸１９に加えられるときは、その入力操作を従来よりも軽く行うことができる。
【００４３】
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。この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】
【００４４】
１  一方向クラッチ
２  クラッチケーシング
２ｂ  筒部
３  ハウジング
４  蓋
４ａ  抜け止め部
５  入力軸（入力側部材）
６  外輪（出力側部材）
７  ローラ
８  ばね部材
１１  クラッチ蓋
１２  止め輪
１３  Ｏリング（シール部材）
１４  一方向クラッチ
１５  入力側部材
１６  外輪（出力側部材）
１７  ローラ
１８  板ばね
１９  入力軸
２０  係合軸
【図１】
2020186807.tif 000003
【図２】
2020186807.tif 000004
【図３】
2020186807.tif 000005
【図４】
2020186807.tif 000006
【図５】
2020186807.tif 000007
【図６】
2020186807.tif 000008
【図７】
2020186807.tif 000009