(57)【要約】【課題】逆入力トルクに対して出力側部材をロックさせる方式の逆入力遮断クラッチにおいて、簡単な構造で、逆入力トルクと入力トルクの方向が一致する使用状況でも安定したクラッチ動作が長期間にわたって得られるようにする。【解決手段】入力軸１と一体回転する保持器９と押え蓋７との間に、保持器９を介して出力側部材４の一部である内輪３を軸方向に押圧するウェーブワッシャ１２を設けて、内輪３を固定部材８一端側のハウジング６段差部に押し付け、出力側部材４の回転に対して回転抵抗を与えるようにした。これにより、入力トルクと逆入力トルクが同時に同じ方向に加えられる場合でも、ロック解除後の再ロックが生じにくくなり、出力側部材４を円滑に回転させることができる。しかも、その構造が簡単で、組み立てやメンテナンスにも手間がかからない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力側部材に伝達するトルク伝達手段を設け、内周側または外周側に円筒面を有する固定部材を、その円筒面が前記出力側部材の外周面または内周面と対向するように配して、前記出力側部材の所定の位置に、前記固定部材の円筒面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成するカム面を設け、前記各楔形空間にそれぞれ転動体を配し、これらの各転動体間の所定の箇所に、各転動体を前記楔形空間の狭小部に押し込む弾性部材を組み込むとともに、前記出力側部材と固定部材との間で前記転動体を挟んで弾性部材と対向する位置に、前記入力側部材の一部を構成する保持器の柱部を挿入した逆入力遮断クラッチにおいて、前記出力側部材を軸方向に押圧して前記固定部材の一端部に押し付ける付勢部材を設けて、前記出力側部材の回転に対して回転抵抗を与えるようにしたことを特徴とする逆入力遮断クラッチ。
【請求項２】
前記入力側部材と前記固定部材の他端部との軸方向対向面の少なくとも一方に凹部を設け、この凹部に前記付勢部材を収納して、この付勢部材が入力側部材を介して出力側部材を押圧するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。
【請求項３】
前記入力側部材と前記出力側部材との軸方向対向面の少なくとも一方に凹部を設け、この凹部に前記付勢部材を収納したことを特徴とする請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。
【請求項４】
前記付勢部材としてウェーブワッシャを用いたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
【請求項５】
前記固定部材の一端部に前記出力側部材を回転自在に支持する焼結軸受を設け、この焼結軸受の端面に出力側部材を押し付けるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
【請求項６】
前記焼結軸受が予め潤滑油を含浸させた焼結含油軸受であることを特徴とする請求項５に記載の逆入力遮断クラッチ。
【請求項７】
前記出力側部材と前記固定部材の一端部との間に合成樹脂製の摺動部材を配し、この摺動部材を介して出力側部材が固定部材の一端部に押し付けられるようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
【請求項８】
前記出力側部材をその軸心のまわりの全周にわたって前記固定部材の一端部に押し付けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力側部材の回転を出力側部材に伝達し、出力側部材の回転は入力側部材に伝達されないようにする逆入力遮断クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
逆入力遮断クラッチは、同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材とをトルク伝達可能に連結し、その連結部に逆入力遮断機構、すなわちトルクが入力される入力側部材の正逆両方向の回転を出力側部材に伝達し、逆入力トルクによる出力側部材の回転は入力側部材に伝達しない機構を設けたものである。このような逆入力遮断クラッチには、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときに出力側部材をロックさせる方式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図６は、上記のように逆入力トルクに対して出力側部材をロックさせる方式の逆入力遮断クラッチの一例を示す。このクラッチは、入力側部材と出力側部材とを同一軸心のまわりに回転しかつトルク伝達できるように連結しており（図示省略）、その出力側部材の一部を構成する内輪５１の外側に固定外輪５２を配し、内輪５１の外周にカム面５１ａを設けて、外輪５２の内周円筒面と内輪５１外周面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間５３を複数形成し、これらの各楔形空間５３に一対の円筒ころ（転動体）５４と各ころ５４を楔形空間５３の狭小部に押し込む圧縮コイルばね（弾性部材）５５を組み込むとともに、各楔形空間５３の周方向両側（ころ５４を挟んでばね５５と対向する位置）に入力側部材の一部を構成する保持器の柱部５６を挿入したものである。
【０００４】
このクラッチでは、各ころ５４がばね５５の弾力で楔形空間５３の狭小部に押し込まれているので、出力側部材に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のころ５４が外輪５２および内輪５１に係合することにより内輪５１がロックされ、入力側部材は回転しない。
【０００５】
一方、入力側部材に入力トルクが加えられたときには、保持器の柱部５６が回転方向後側のころ５４をばね５５の弾力に抗して楔形空間５３の広大部へ押しやることにより、ころ５４と外輪５２および内輪５１との係合が解除されて、内輪５１がロック状態から解放され、入力側部材の回転が出力側部材に伝達される（図６中の矢印参照）。
【０００６】
ところで、上述した方式の逆入力遮断クラッチに入力トルクと逆入力トルクが同時に同じ方向に加えられる場合は、回転方向後側のころが保持器の柱部に押されて楔形空間の広大部へ移動したときに、ロック状態から解放された出力側部材が入力側部材の回転速度を上回る回転速度で回転（空転）し、ころが相対的に楔形空間の狭小部へ戻ると出力側部材が再びロック状態となり、その直後に入力側部材の回転によりロック状態が解除されるという動作を繰り返して、出力側部材が円滑に回転しなくなることがある。
【０００７】
これに対して、ロック解除後の再ロックの発生を抑える手段として、ころに流体抵抗を付与する、あるいはロック解除後のころの楔形空間の広大側への移動を各楔形空間に組み込んだ第２の弾性部材で規制するという方法が提案されている（特許文献２参照。）。この方法によれば、ロック解除後の出力側部材の空転許容量が減少し、出力側部材の加速が抑制されて、出力側部材の回転速度が入力側部材の回転速度を上回る状態が生じにくくなるので、再ロックの発生を抑えることができる。
【０００８】
また、再ロックの発生を抑える別の手段として、入力側部材と出力側部材との間に回転抵抗付与手段を設け、両者の相対回転に対して回転抵抗を与える方法が提案されている（特許文献３参照。）。この方法を採用しても、ロック解除後に出力側部材の回転が入力側部材の回転より速くなるのを抑えられるので、再ロックは生じにくくなる。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献２に記載された、ころに流体抵抗を付与する方法では、クラッチに封入するグリースの量を多くする、またそのグリースに稠度の大きいものを使用するといった方法を採ることが多いが、グリースが入力側部材および出力側部材の回転にともなって外部に漏出する、あるいはグリースの劣化によりその稠度が低下する等の要因により、使用期間が長くなるにつれて流体抵抗の効果が十分に得られなくなるという問題がある。一方、各楔形空間に組み込んだばねやゴム材等の第２弾性部材でころの移動を規制する方法を採用すると、部品点数の増加にともなうコストアップおよび組込時の作業性の低下が避けられない。
【００１０】
また、上記特許文献３に記載された、入力側部材と出力側部材の相対回転に対して回転抵抗を与える方法では、その回転抵抗を再ロックの発生が十分に抑えられる程度に大きくする必要があるが、回転抵抗を大きくするほど、ロック解除を行う（ロック状態から入力側部材のみを回転させる）際に大きな入力トルクが必要となる。このため、回転抵抗を適度な大きさに設定して保持することが難しく、使用中の回転抵抗の変化によってクラッチ動作が不安定になるおそれがあるうえ、組立時やメンテナンス時における回転抵抗の調整に手間がかかるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平２−２７１１１６号公報
【特許文献２】特開２００５−１８８５５８号公報
【特許文献３】特開２００４−１９７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、逆入力トルクに対して出力側部材をロックさせる方式の逆入力遮断クラッチにおいて、簡単な構造で、逆入力トルクと入力トルクの方向が一致する使用状況でも安定したクラッチ動作が長期間にわたって得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明は、同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力側部材に伝達するトルク伝達手段を設け、内周側または外周側に円筒面を有する固定部材を、その円筒面が前記出力側部材の外周面または内周面と対向するように配して、前記出力側部材の所定の位置に、前記固定部材の円筒面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成するカム面を設け、前記各楔形空間にそれぞれ転動体を配し、これらの各転動体間の所定の箇所に、各転動体を前記楔形空間の狭小部に押し込む弾性部材を組み込むとともに、前記出力側部材と固定部材との間で前記転動体を挟んで弾性部材と対向する位置に、前記入力側部材の一部を構成する保持器の柱部を挿入した逆入力遮断クラッチにおいて、前記出力側部材を軸方向に押圧して前記固定部材の一端部に押し付ける付勢部材を設けて、前記出力側部材の回転に対して回転抵抗を与えるようにした構成を採用した。
【００１４】
すなわち、出力側部材を固定部材の一端部に押し付ける付勢部材を設けた簡単な構造により、入力トルクと逆入力トルクが同時に同じ方向に加えられる場合でも、固定部材から出力側部材に与えられる回転抵抗が、ロック解除後に出力側部材の回転速度が入力側部材の回転速度以上に増大するのを抑えるブレーキとして作用し、ロック解除後の再ロックが生じにくいようにしたのである。また、この構成によれば、前述の入力側部材と出力側部材の相対回転に対して回転抵抗を与える方法に比べて、入力側部材に作用する回転抵抗をほとんど考慮する必要がなく、出力側部材に与える回転抵抗の許容範囲が広いので、組立時やメンテナンス時の回転抵抗の調整にかかる手間が少ない。
【００１５】
上記の構成において、前記付勢部材の配置は、前記入力側部材と前記固定部材の他端部との軸方向対向面の少なくとも一方に凹部を設け、この凹部に前記付勢部材を収納して、この付勢部材が入力側部材を介して出力側部材を押圧するようにしてもよいし、前記入力側部材と前記出力側部材との軸方向対向面の少なくとも一方に凹部を設け、この凹部に前記付勢部材を収納してもよい。このようにすれば、クラッチ寸法を従来とほとんど変わらない大きさに収めることができる。また、前記付勢部材としてはウェーブワッシャを用いることができる。
【００１６】
前記固定部材の一端部に前記出力側部材を回転自在に支持する焼結軸受を設け、この焼結軸受の端面に出力側部材を押し付けるようにすれば、出力側部材の回転精度を高めることができる。焼結軸受は、一般にその端面の平面度および振れ精度が高いからである。また、その焼結軸受として、予め潤滑油を含浸させた焼結含油軸受を用いれば、出力側部材を一層滑らかに回転させて焼き付きを防止することができる。
【００１７】
前記出力側部材と前記固定部材の一端部との間に合成樹脂製の摺動部材を配し、この摺動部材を介して出力側部材が固定部材の一端部に押し付けられるようにすれば、出力側部材に与える回転抵抗を一層安定させることができる。
【００１８】
また、前記出力側部材をその軸心のまわりの全周にわたって前記固定部材の一端部に押し付けることにより、出力側部材と固定部材との隙間をなくし、クラッチ内部に封入した潤滑材の固定部材一端側からの漏れを防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上述したように、逆入力トルクに対して出力側部材をロックさせる方式の逆入力遮断クラッチにおいて、逆入力トルクと入力トルクの方向が一致する使用状況でもロック解除後の再ロックが生じにくいようにしたので、出力側部材を円滑に回転させることができる。しかも、そのための構造は、出力側部材を固定部材の一端部に押し付ける付勢部材を設けただけの簡単なものであるから、部品点数の増加が少なく、長期間にわたってクラッチ動作を安定させることができる。また、出力側部材に与える回転抵抗の許容範囲が広いので、組立時やメンテナンス時における回転抵抗の調整に手間がかからない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の逆入力遮断クラッチの縦断正面図
【図２】図１のクラッチの一部切欠き右側面図
【図３】第２実施形態の逆入力遮断クラッチの縦断正面図
【図４】第３実施形態の逆入力遮断クラッチの縦断正面図
【図５】第４実施形態の逆入力遮断クラッチの縦断正面図
【図６】一般的な逆入力遮断クラッチの構造とロック解除時の動作を説明する要部の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は第１の実施形態を示す。この逆入力遮断クラッチは、入力軸１と、出力軸２と内輪３が一体成形された出力側部材４と、外輪５と一体形成した二段円筒状のハウジング６の大径側に押え蓋７を取り付けた固定部材８と、内輪３と外輪５との間に挿入される複数の柱部９ａを有する保持器９と、保持器９の柱部９ａ間に組み込まれる円筒ころ（転動体）１０および圧縮コイルばね（弾性部材）１１とで基本的に構成されている。そして、保持器９と押え蓋７との間にはウェーブワッシャ（付勢部材）１２が設けられ、内輪３と固定部材８一端側のハウジング６段差部との間には合成樹脂製の環状摺動部材（図示省略）が配されている。
【００２２】
前記入力軸１は、外周に互いに平行な２つの平面部を有する係合部１３の前半部が、内輪３中央に設けられた係合穴１４に挿入され、先端の小径円筒部が出力軸２の端面中央の穴に嵌め込まれて、出力軸２と同一軸心のまわりに回転するようになっている。ここで、内輪３の係合穴１４は、入力軸１の係合部１３とほぼ同じ断面形状であるが、入力軸１を挿入したときに僅かな回転方向の隙間が生じるように形成され、入力軸１の回転が僅かな角度遅れをもって内輪３および出力軸２に伝達されるようになっている。
【００２３】
前記保持器９は、入力軸１の係合部１３の後半部に嵌め込まれ、入力軸１とともに入力側部材を構成している。この保持器９と固定部材８他端側の押え蓋７に挟まれるウェーブワッシャ１２は、押え蓋７の内面（保持器９との軸方向対向面）に形成された凹部７ａに収納されており、保持器９を介して内輪３を押圧している。これにより、内輪３は前記摺動部材を介してハウジング６の段差部に押し付けられ、回転抵抗を受けるようになっている。
【００２４】
なお、ウェーブワッシャ１２を収納する凹部は、保持器９の押え蓋７との軸方向対向面に形成してもよいし、押え蓋７と保持器９の両方の軸方向対向面に形成してもよい。また、内輪３が受ける回転抵抗を安定させるには実施形態のように内輪３とハウジング６との間に摺動部材を配することが望ましいが、内輪３を直接ハウジング６に押し付けるようにしてもよい。
【００２５】
前記固定部材８は、図２に示したように、押え蓋７の外周縁に複数の爪７ｂが形成されており、これらの爪７ｂをハウジング６他端のフランジの外周縁に形成された切欠き６ａに嵌め込んで折り曲げることにより、押え蓋７をハウジング６に固定している。
【００２６】
また、前記内輪３の外周には、カム面３ａが周方向に交互に傾斜が逆向きとなるように設けられ、外輪５の内周円筒面と内輪３外周面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１５が複数形成されている。そして、これらの各楔形空間１５に一対のころ１０が各ころ１０を楔形空間１５の狭小部に押し込むばね１１を挟んだ状態で配され、各楔形空間１５の周方向両側（ころ１０を挟んでばね１１と対向する位置）に保持器９の柱部９ａが挿入されている。
【００２７】
従って、出力軸２に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のころ１０がばね１１の弾力によって楔形空間１５の狭小部に押し込まれて外輪５および内輪３と係合しているので、内輪３がロックされ、出力軸２の回転は入力軸１に伝達されない。
【００２８】
一方、入力軸１に入力トルクが加えられたときには、入力軸１と一体に回転する保持器９の柱部９ａが、回転方向後側のころ１０をばね１１の弾力に抗して楔形空間１５の広大部へ押しやるので、ころ１０と外輪５および内輪３との係合が解除され、内輪３がロック状態から解放される。そして、入力軸１がさらに回転して、その係合部１３と内輪３の係合穴１４とが係合すると、入力軸１の回転が内輪３を介して出力軸２に伝達される。
【００２９】
そして、入力トルクと逆入力トルクが同時に同じ方向に加えられる場合でも、回転方向後側のころ１０が保持器９の柱部９ａに押されて楔形空間１５の広大部へ移動したときには、内輪３に与えられる回転抵抗が、ロック状態から解放された内輪３の回転速度が保持器９の回転速度以上に増大するのを抑えるブレーキとして作用するので、ころ１０が相対的に楔形空間１５の狭小部へ戻って再びロック状態となるおそれは少ない。
【００３０】
この逆入力遮断クラッチは、上述したように、入力トルクと逆入力トルクが同時に同じ方向に加えられる場合でも、ロック解除後の再ロックが生じにくいようにしたので、出力側部材４を円滑に回転させることができる。しかも、そのための構造が、内輪３をハウジング６に押し付けるウェーブワッシャ１２を設けただけの簡単なものであるから、部品点数の増加が少なく、長期間にわたってクラッチ動作を安定させることができる。また、従来の入力側部材と出力側部材の相対回転に対して回転抵抗を与えるものに比べて、入力側部材に作用する回転抵抗をほとんど考慮する必要がなく、内輪３に与える回転抵抗の許容範囲が広いので、組立時やメンテナンス時における回転抵抗の調整に手間がかからない。
【００３１】
さらに、内輪３はその軸心のまわりの全周にわたって環状摺動部材を介してハウジング６に押し付けられているので、クラッチ内部に封入したグリース（潤滑材）のハウジング６一端側からの漏れを防止できるという利点もある。
【００３２】
図３に示す第２の実施形態は、第１実施形態のウェーブワッシャ１２の配置を変えたものである。すなわち、この実施形態では、内輪３の保持器９との軸方向対向面に形成した凹部３ｂにウェーブワッシャ１２を収納し、ウェーブワッシャ１２が直接内輪３を押圧するようにしている。その他の部分の構成は第１実施形態と同じである。なお、ウェーブワッシャ１２を収納する凹部は、保持器９の内輪３との軸方向対向面に形成してもよいし、内輪３と保持器９の両方の軸方向対向面に形成してもよい。
【００３３】
図４に示す第３の実施形態は、第２実施形態をベースとして、固定部材８一端のハウジング６小径部に出力軸２を回転自在に支持する焼結含油軸受１６を嵌め込んで、この軸受１６の端面に内輪３を押し付けるようにしたものである。この焼結含油軸受１６は端面の平面度および振れ精度が０．００５〜０．０１５ｍｍ程度に形成されているため、出力側部材４の回転精度は第１および第２実施形態よりも高くなっている。また、予め軸受１６に含浸させた潤滑油がクラッチ使用中に内輪３との間に供給されるので、出力側部材４は第１および第２実施形態よりも滑らかに回転し、焼き付きを生じにくい。
【００３４】
図５に示す第４の実施形態は、第１実施形態の出力側部材４に代えて、出力軸１７と内輪１８を別体で形成して一体回転可能に連結した出力側部材１９を用いたものである。その出力軸１７と内輪１８は、互いの軸方向対向面に形成された凹凸を嵌め合うことによって連結されている。また、固定部材２０は、第１実施形態と異なり、固定用のフランジ部２１ａを有する有蓋円筒状のハウジング２１の内周に、外輪２２と押え蓋２３を嵌め込んで固定したものを用いている。そして、ハウジング２１一端の蓋部に出力軸１７のフランジ部１７ａを押し付けている。その他の部分の構成およびクラッチ動作は、第１実施形態と同じである。
【符号の説明】
【００３５】
１  入力軸
２  出力軸
３  内輪
３ａ  カム面
３ｂ  凹部
４  出力側部材
５  外輪
６  ハウジング
７  押え蓋
７ａ  凹部
８  固定部材
９  保持器
９ａ  柱部
１０  ころ（転動体）
１１  ばね（弾性部材）
１２  ウェーブワッシャ（付勢部材）
１３  係合部
１４  係合穴
１５  楔形空間
１６  焼結含油軸受
１７  出力軸
１８  内輪
１９  出力側部材
２０  固定部材
２１  ハウジング
２２  外輪
２３  押え蓋
【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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