(57)【要約】【課題】逆入力防止クラッチにおいて、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときの引っ掛かり現象を防止することである。【解決手段】入力外輪２と出力内輪５との間に配されたころ１０を内輪５の円筒面の一端からはみ出させ、固定部材９の一部である押え蓋８の筒部８ａをころ１０のはみ出し部に径方向で対向する位置まで延ばし、その外周面の環状溝８ｂにＯリング１３を嵌め込み、入力トルクが加えられてころ１０と外輪２および内輪５とが係合したときには、Ｏリング１３がころ１０に押されて弾性変形し、入力トルクの付加がなくなると、Ｏリング１３が弾性復元力によりころ１０を外輪２側へ押圧するようにした。これにより、逆入力トルクが加えられときには、ころ１０が楔形空間の狭小側へ移動しないように拘束されて外輪２および内輪５と係合しなくなるので、内輪５および出力軸４がスムーズに空転する。【選択図】図１
2010106950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側部材と出力側部材とを同一軸心のまわりに回転するように配し、前記出力側部材の外周側または内周側に円筒面を形成し、前記入力側部材に出力側部材の円筒面と径方向で対向するカム面を周方向に複数設けて、前記円筒面と各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間にころを配して、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときには、前記各ころと固定部材との間に設けたロック手段が各ころを前記楔形空間の狭小側へ相対移動させて入力側部材および出力側部材と係合させることにより、入力側部材の回転が出力側部材に伝達され、前記出力側部材に逆入力トルクが加えられたときは、出力側部材が空転して、出力側部材の回転が入力側部材に伝達されないようにした逆入力防止クラッチにおいて、前記出力側部材が逆入力トルクにより回転したときに、前記各ころが前記楔形空間の狭小側へ移動しないようにころを拘束するロック解除補助手段を設けたことを特徴とする逆入力防止クラッチ。
【請求項２】
前記ロック解除補助手段が、前記各ころを出力側部材の円筒面の側から入力側部材のカム面の側へ向けて径方向に押圧するものであることを特徴とする請求項１に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項３】
前記ロック解除補助手段が、前記各ころを出力側部材の円筒面の一端からはみ出させるとともに、前記固定部材の一部を各ころのはみ出し部に出力側部材の側から径方向で対向させ、この固定部材のころ対向部と各ころのはみ出し部との間に、各ころが入力側部材および出力側部材と係合したときにそのころに押されて弾性変形する弾性部材を設けたものであることを特徴とする請求項２に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項４】
前記出力側部材の円筒面の一端の位置を、前記入力側部材のカム面の一端の位置よりも軸方向中心側に配したことを特徴とする請求項３に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項５】
前記弾性部材が、ＯリングまたはＣ字状のばねであることを特徴とする請求項３または４に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項６】
前記ロック手段が、前記各ころを入力側部材のカム面と出力側部材の円筒面との間に配した保持器のポケットに一つずつ収容し、前記保持器と係合した状態で固定部材の円筒部と摺動する摺動ばねを組み込んで、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときに、前記入力側部材のカム面に押されて保持器のポケット内面に当接したころを、前記摺動ばねと固定部材との間の摩擦力を受ける保持器で前記楔形空間の狭小側へ相対移動させるものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項７】
前記ロック手段が、前記各ころを入力側部材のカム面と出力側部材の円筒面との間に配した保持器のポケットに一つずつ収容し、前記保持器と係合した状態で入力側部材と固定部材に挟持されるボールを組み込んで、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときに、入力側部材の回転にともなって前記ボールが転動し、このボールに押されて回転する保持器と入力側部材との間で回転位相差が生じることにより、前記入力側部材のカム面に押されて保持器のポケット内面に当接したころを、前記ボールと固定部材との間の摩擦力を受ける保持器で前記楔形空間の狭小側へ相対移動させるものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の逆入力防止クラッチ。
【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防止クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
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防止クラッチには、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときに、出力側部材を空転させる方式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３９１４７７８号公報
【０００３】
上記特許文献１に記載された逆入力防止クラッチは、入力側部材と出力側部材とを同一軸心のまわりに回転するように配し、出力側部材の外周側に円筒面を形成し、入力側部材に出力側部材の円筒面と径方向で対向するカム面を周方向に複数設けて、その円筒面と各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間にころを配し、各ころを両部材間に配した保持器のポケットに一つずつ収容して両部材と係合離脱可能に保持し、この保持器を入力側部材にセンタリングばねを介して連結し、保持器と係合した状態で固定部材の円筒部と摺動する摺動ばねを組み込んだものである。
【０００４】
そして、入力側部材に入力トルクが加えられたときには、入力側部材と摺動ばねの摺動抵抗を受ける保持器との間でセンタリングばねが弾性変形して、入力側部材と保持器の回転位相差が生じることにより、保持器に保持されたころが相対的に楔形空間の狭小側へ移動して入力側部材および出力側部材と係合し、入力側部材の回転が出力側部材に伝達される一方、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときは、ころが保持器によって入力側部材および出力側部材から離脱した状態で保持され、出力側部材の回転が入力側部材に伝達されないようになっている。
【０００５】
ところで、上記の逆入力防止クラッチでは、入力側から出力側への回転伝達中にトルクの入力が中断されたときには、ころが入力側部材のカム面および出力側部材の円筒面と接触した状態（ロックスタンバイ状態）で停止する。このため、停止前の入力トルクと同じ方向に逆入力トルクが加えられた場合は、ころが出力側部材との摩擦力により楔形空間の広大側へ移動して出力側部材が空転するが、逆方向の逆入力トルクが加えられると、出力側部材の回転開始時に断続的にころが入力側部材および出力側部材と係合することにより、出力側部材がスムーズに空転できず、入力側部材にわずかに回転が伝達されてしまう現象（以下、「引っ掛かり」と称する。）を生じることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、逆入力防止クラッチにおいて、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときの引っ掛かり現象を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、入力側部材と出力側部材とを同一軸心のまわりに回転するように配し、前記出力側部材の外周側または内周側に円筒面を形成し、前記入力側部材に出力側部材の円筒面と径方向で対向するカム面を周方向に複数設けて、前記円筒面と各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間にころを配して、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときには、前記各ころと固定部材との間に設けたロック手段が各ころを前記楔形空間の狭小側へ相対移動させて入力側部材および出力側部材と係合させることにより、入力側部材の回転が出力側部材に伝達され、前記出力側部材に逆入力トルクが加えられたときは、出力側部材が空転して、出力側部材の回転が入力側部材に伝達されないようにした逆入力防止クラッチにおいて、前記出力側部材が逆入力トルクにより回転したときに、前記各ころが前記楔形空間の狭小側へ移動しないようにころを拘束するロック解除補助手段を設けた。
【０００８】
すなわち、出力側部材が逆入力トルクにより回転したときに、ころの楔形空間の狭小側への移動を規制することにより、ころが入力側部材および出力側部材と係合せず、出力側部材がスムーズに空転するようにしたのである。
【０００９】
ここで、前記ロック解除補助手段としては、前記各ころを出力側部材の円筒面の側から入力側部材のカム面の側へ向けて径方向に押圧するものを採用することができる。具体的には、前記各ころを出力側部材の円筒面の一端からはみ出させるとともに、前記固定部材の一部を各ころのはみ出し部に出力側部材の側から径方向で対向させ、この固定部材のころ対向部と各ころのはみ出し部との間に、各ころが入力側部材および出力側部材と係合したときにそのころに押されて弾性変形する弾性部材を設けたものとするとよい。このとき、前記出力側部材の円筒面の一端の位置を、前記入力側部材のカム面の一端の位置よりも軸方向中心側に配するようにすれば、クラッチ全体を軸方向にコンパクト化することができる。また、前記弾性部材には、ＯリングまたはＣ字状のばねを用いるとよい。
【００１０】
一方、前記ロック手段としては、前記各ころを入力側部材のカム面と出力側部材の円筒面との間に配した保持器のポケットに一つずつ収容し、前記保持器と係合した状態で固定部材の円筒部と摺動する摺動ばねを組み込んで、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときに、前記入力側部材のカム面に押されて保持器のポケット内面に当接したころを、前記摺動ばねと固定部材との間の摩擦力を受ける保持器で前記楔形空間の狭小側へ相対移動させるものを採用することができる。
【００１１】
あるいは、前記ロック手段を、前記各ころを入力側部材のカム面と出力側部材の円筒面との間に配した保持器のポケットに一つずつ収容し、前記保持器と係合した状態で入力側部材と固定部材に挟持されるボールを組み込んで、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときに、入力側部材の回転にともなって前記ボールが転動し、このボールに押されて回転する保持器と入力側部材との間で回転位相差が生じることにより、前記入力側部材のカム面に押されて保持器のポケット内面に当接したころを、前記ボールと固定部材との間の摩擦力を受ける保持器で前記楔形空間の狭小側へ相対移動させるものとすることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の逆入力防止クラッチは、上述したように、出力側部材が逆入力トルクにより回転したときにころの楔形空間の狭小側への移動を規制する手段を設けたものであるから、ロックスタンバイ状態での停止中に停止前の入力トルクと逆の方向に逆入力トルクが加えられても、ころと入力側部材および出力側部材とが係合せず、出力側部材がスムーズに空転して引っ掛かり現象を生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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の実施形態を示す。この逆入力防止クラッチは、図１（ａ）、（ｂ）および図２に示すように、入力軸１と外輪２とからなる入力側部材３と、出力軸４と内輪５が一体成形された出力側部材６と、円筒部７ａ外周に板状取付部７ｂが一体成形されたハウジング７とその出力側に嵌め込まれる押え蓋８とからなる固定部材９と、外輪２と内輪５との間に配される複数のころ１０と、各ころ１０を保持する保持器１１と、保持器１１と係合した状態でハウジング円筒部７ａの内周面と摺動する摺動ばね１２と、押え蓋８の内側の筒部８ａに取り付けられた弾性部材としてのＯリング１３とで構成されている。
【００１４】
前記固定部材９は、ハウジング７の入力側に形成された蓋部７ｃの内周面で入力軸１を回転自在に支持し、押え蓋８とその筒部８ａの内周面で出力軸４を回転自在に支持している。また、押え蓋８の筒部８ａの外周面には、前記Ｏリング１３を嵌め込む環状溝８ｂが形成されている。
【００１５】
前記入力側部材３は、その軸部である入力軸１と、ころ１０との係合部である外輪２とが別体に形成されている。そして、入力軸１大径部の外周面に形成された突部１ａとこれに対応する外輪２の切欠き２ａの位置を合わせて、入力軸１を外輪２に嵌め込むことにより、入力軸１と外輪２とが一体回転可能に連結されている。また、入力軸１の大径部中央の穴には内輪５の約半分が回転自在に嵌め込まれ、入力側部材３と出力側部材６とが同一軸心のまわりに回転するようになっている。
【００１６】
また、図３（ａ）にも示すように、内輪５の外周円筒面と径方向で対向する外輪２内周面には、互いに逆向きに傾斜するカム面２ｂ、２ｃが周方向に交互に設けられ、内輪５円筒面とこれらのカム面２ｂ、２ｃとの間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が複数形成されている。そして、外輪２と内輪５の間で保持器１１に保持されたころ１０が楔形空間の中央部にあるときには、ころ１０が外輪２および内輪５から離脱した状態で保持されるようになっている。
【００１７】
前記保持器１１は、合成樹脂製で、環状部１１ａと、環状部１１ａ内面に立設されて外輪２と内輪５との間に挿入される柱部１１ｂとからなり、各柱部１１ｂ間に形成されたポケットにころ１０を一つずつ収容するようになっている。その環状部１１ａには、摺動ばね１２と係合するための切欠き１１ｃが形成されている。
【００１８】
前記摺動ばね１２は、ハウジング円筒部７ａの内周面と摺動するＣ字状の摺動部１２ａと、摺動部１２ａの両端から内側に延びるフック部１２ｂとからなり、両フック部１２ｂを保持器環状部１１ａの切欠き１１ｃに挿入してその周方向縁部と当接させることにより、保持器１１と周方向に係合している。その摺動部１２ａは弾性的に縮径した状態でハウジング円筒部７ａの内周面に接触しており、保持器１１が摺動ばね１２と一体回転するときに摺動抵抗を受けるようになっている。
【００１９】
また、内輪５円筒面の出力側端の位置は、外輪カム面２ｂ、２ｃの出力側端の位置よりも軸方向中心側に配され、各ころ１０は内輪５円筒面の出力側端からはみ出す状態で配されている。そして、各ころ１０のはみ出し部に径方向で対向する位置まで押え蓋８の筒部８ａが延びており、その外周面の環状溝８ｂに嵌め込まれたＯリング１３が、後述するように各ころ１０と外輪２および内輪５とが係合したときに、そのころ１０に押されて弾性変形するようになっている。なお、このＯリング１３に代えてＣ字状のばねを用いることもできる。
【００２０】
次に、この逆入力防止クラッチの動作について説明する。図３（ｂ）は、入力軸１に図面上で右回りの入力トルクが加えられたときの状態を示す。入力トルクが加えられると、入力軸１と外輪２とが一体に回転し、外輪２のカム面２ｂ（入力トルクが左回りの場合は２ｃ）に押されて保持器１１の柱部１１ｂ側面（ポケット内面）に当接したころ１０が、摺動ばね１２とハウジング円筒部７ａとの間の摩擦力を受ける保持器１１によって相対的に楔形空間の狭小側へ移動させられる。その結果、ころ１０がＯリング１３を押圧して外輪２および内輪５と係合し、入力軸１および外輪２の回転がころ１０を介して内輪５および出力軸４に伝達される。左回りの入力トルクが加えられたときも、同様にして入力側から出力側への回転伝達が行われる。
【００２１】
上記のように入力側から出力側へ回転が伝達されている途中でトルクの入力が中断されて、クラッチ全体が停止したときには、外輪２がころ１０を押す力および保持器１１がころ１０を押し戻そうとする力がなくなる一方、ころ１０に押されて弾性変形したＯリング１３が、弾性復元力によりころ１０を内輪５円筒面の側から外輪カム面２ｂ（または２ｃ）の側へ向けて径方向に押圧するようになる。このため、ころ１０は、外輪カム面２ｂ（または２ｃ）および内輪５円筒面と接触していても外輪２および内輪５との係合は解除され、この係合解除状態で保持される。
【００２２】
そして、上記の停止状態において出力軸４に逆入力トルクが加えられたときには、その方向が停止前の入力トルクと逆方向であっても、ころ１０がＯリング１３によって楔形空間の狭小側へ移動しないように拘束されているため、ころ１０と外輪２および内輪５との係合が生じることはない。従って、内輪５および出力軸４が空転して、外輪２および入力軸１には回転が伝達されない。同様に、逆入力トルクの方向が停止前の入力トルクと同じ場合も、入力側には回転が伝達されない。
【００２３】
上述したように、この逆入力防止クラッチでは、出力側部材６が逆入力トルクにより回転したときに、ころ１０が楔形空間の狭小側へ移動しないようにころ１０を拘束するロック解除補助手段を設けたので、ロックスタンバイ状態で停止しているときに停止前の入力トルクと逆の方向に逆入力トルクが加えられても、ころ１０は外輪２および内輪５と係合せず、内輪５および出力軸４がスムーズに空転して引っ掛かり現象を生じることがない。
【００２４】
図４（ａ）、（ｂ）は第２の実施形態を示す。この実施形態は入力側部材と出力側部材の径方向の位置関係を第１実施形態と逆にしたものである。以下では、第１実施形態との相違点を主に説明する。この逆入力防止クラッチは、入力軸１４と内輪１５が一体成形された入力側部材１６と、出力軸１７と外輪１８が一体回転可能に連結された出力側部材１９を備えている。出力軸１７と外輪１８の連結方法は、第１実施形態の入力軸１と外輪２の場合と同じである。また、入力側部材１６と出力側部材１９とは、内輪１５一端面から突出する小径部１５ａが出力軸１７の大径部中央の穴に回転自在に嵌め込まれることにより、同一軸心のまわりに回転するようになっている。そして、保持器１１、摺動ばね１２、およびＯリング１３は第１実施形態とは逆に入力側に配されており、押え蓋８は筒部のないものとなっている。
【００２５】
前記外輪１８の内周は円筒面に形成され、これと径方向で対向する内輪１５の外周面に互いに逆向きに傾斜するカム面１５ｂ、１５ｃを周方向に交互に設けることにより、第１実施形態と同様に、内輪１５と外輪１８との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が複数形成されている。
【００２６】
また、外輪１８円筒面の入力側端の位置は、内輪カム面１５ｂ、１５ｃの入力側端の位置よりも軸方向中心側に配され、各ころ１０は外輪１８円筒面の入力側端からはみ出す状態で配されている。そして、各ころ１０のはみ出し部とハウジング円筒部７ａの内周面との間に配されたＯリング１３が、各ころ１０と外輪１８および内輪１５とが係合したときに、そのころ１０に押されて弾性変形するようになっている。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。
【００２７】
従って、この実施形態でも、第１実施形態と同様、出力側部材１９に逆入力トルクが加えられたときの引っ掛かり現象を防止することができる。
【００２８】
図５（ａ）、（ｂ）は第３の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとして、入力トルクが加えられたときに、ころ１０を楔形空間の狭小側へ相対移動させて入力側部材３および出力側部材６と係合させるロック手段の構成のみを変更したものである。すなわち、第１（および第２）実施形態では、前記ロック手段を構成するために、ころ１０を保持する保持器１１と、この保持器１１と係合した状態でハウジング円筒部７ａと摺動する摺動ばね１２を組み込んだが、この実施形態では、ころ１０を保持する保持器２０と、この保持器２０と係合した状態で外輪２と押え蓋８に挟持されるボール２１を組み込んで前記ロック手段を構成した。その保持器２０の環状部２０ａには、柱部２０ｂと重ならない位置に円形の切欠き２０ｃが複数形成されており、これらの各切欠き２０ｃにボール２１が転動自在に嵌め込まれることにより、ボール２１と保持器２０とが周方向に係合している。
【００２９】
この実施形態のロック手段によれば、入力側部材３に入力トルクが加えられたときに、外輪２の回転にともなってボール２１が転動し、このボール２１に押されて回転する保持器２０と外輪２との間で回転位相差が生じることにより、外輪２のカム面２ｂまたは２ｃに押されて保持器２０の柱部２０ｂ側面（ポケット内面）に当接したころ１０が、ボール２１と押え蓋８との間の摩擦力を受ける保持器２０によって楔形空間の狭小側へ相対移動させられ、Ｏリング１３を押圧して外輪２および内輪５と係合する。このロック手段以外の構成およびクラッチ動作は第１実施形態と同じなので、この実施形態でも逆入力トルク付加時の引っ掛かり現象を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ａは第１実施形態のクラッチの正面断面図、ｂはａのＩ−Ｉ線断面図
【図２】図１のクラッチの分解斜視図
【図３】ａ、ｂは、それぞれ図１のクラッチの構造および動作を説明する要部拡大断面図
【図４】ａは第２実施形態のクラッチの正面断面図、ｂはａのIV−IV線断面図
【図５】ａは第３実施形態のクラッチの正面断面図、ｂはａのＶ−Ｖ線断面図
【符号の説明】
【００３１】
１  入力軸
２  外輪
２ｂ、２ｃ  カム面
３  入力側部材
４  出力軸
５  内輪
６  出力側部材
７  ハウジング
８  押え蓋
９  固定部材
１０  ころ
１１  保持器
１２  摺動ばね
１３  Ｏリング
１４  入力軸
１５  内輪
１５ｂ、１５ｃ  カム面
１６  入力側部材
１７  出力軸
１８  外輪
１９  出力側部材
２０  保持器
２１  ボール
【図１】
2010106950.tif 000003
【図２】
2010106950.tif 000004
【図３】
2010106950.tif 000005
【図４】
2010106950.tif 000006
【図５】
2010106950.tif 000007