(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力系回転部材と出力系回転部材との間に介在し、これら回転部材と係合・離脱可能なトルク伝達部材と、前記トルク伝達部材を保持し、入力系回転部材に対する相対回転を通じて、前記トルク伝達部材の係合・離脱を制御する保持器と、前記保持器と静止系部材との間に介在する切替え機構と、前記保持器と入力系回転部材との間を所定の回転方向隙間をもって回転方向に連結する連結手段とを有し、
前記切替え機構は、前記保持器に摺動可能に装着された摩擦部材と前記保持器との摺動により前記保持器との間に摩擦力を発生させ、該摩擦力によって、前記保持器に、入力系回転部材の正逆いずれの方向の入力回転に対しても、その入力回転の方向と逆方向の相対回転を生じさせるクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転トルクの伝達・遮断を行なうクラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば２ウェイクラッチにおいては、回転トルクの伝達・遮断の切替えを、トルク伝達部材としてのスプラグ等を保持する保持器の揺動制御によって行なう場合が多いが、そのための構成として、例えば、特開平４−２６６６２１号公報に記載された構成がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載の切替え機構は、軸心より通した制御軸を保持器に連結し、制御軸を摩擦発生手段によって入力回転に対し遅れ回転させて、保持器を揺動制御するものであり、構造がやや複雑である。
【０００４】
本発明は、クラッチにおける切替え機構の簡略化を図ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のクラッチは、入力系回転部材と出力系回転部材との間に介在し、これら回転部材と係合・離脱可能なトルク伝達部材と、トルク伝達部材を保持し、入力系回転部材に対する相対回転を通じて、トルク伝達部材の係合・離脱を制御する保持器と、保持器と静止系部材との間に介在する切替え機構と、保持器と入力系回転部材との間を所定の回転方向隙間をもって回転方向に連結する連結手段とを有し、切替え機構は、保持器に摺動可能に装着された摩擦部材と保持器との摺動により保持器との間に摩擦力を発生させ、この摩擦力によって、保持器に、入力系回転部材の正逆いずれの方向の入力回転に対しても、その入力回転の方向と逆方向の相対回転を生じさせるものである。
【０００６】
【作用】
入力系回転部材が回転を始めると、保持器は切替え機構から摩擦力を受けて、その停止位置を維持しようとし、その結果、保持器は入力系回転部材に対して入力回転と反対方向に相対回転する。これにより、保持器に保持されたトルク伝達部材が入力系回転部材と出力系回転部材の双方に係合する。一方、保持器は連結手段を介して入力系回転手段に連結されているので、所定の回転方向隙間に対応した量だけ相対回転すると、入力系回転部材から回転トルクを受け、切替え機構との間で滑り接触しながら入力系回転部材に追随回転する。この時の保持器の回転は、上記回転方向隙間に対応した量だけ入力系回転部材の回転に対して常に遅れ、そのため、入力系回転部材からの回転トルクがトルク伝達部材を介して出力系回転部材に伝達される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に示す実施例のクラッチは、トルク伝達部材としてスプラグ３を用い、外輪１から入力するタイプのものである。この実施例のクラッチは、入力側回転部材としての外輪１と、出力側回転部材としての軸２と、外輪１の円筒状内周面と軸２の円筒状外周面との間に介在するトルク伝達部材としての複数のスプラグ３と、スプラグ３を収容保持する外側保持器４および内側保持器５と、内側保持器５と静止系部材としてのケーシング６との間に介在する切替え機構７とを主要な要素として構成される。外輪１の内周と軸２の外周との間に転がり軸受８が介装され、内側保持器５の内周と軸２の外周との間に転がり軸受９が介装され、外輪１と軸２とが相互に回転自在に同軸支持されている。また、外輪１および軸２は、それぞれ、ケーシング６の内周に図示されていない軸受で回転自在に支持されている。
【０００８】
外側保持器４は外輪１の内周に適宜の手段で固定され、外輪１と一体に回転する。内側保持器５は、例えばピン１０ａとスリット穴１０ｂとからなる連結手段１０を介して外側保持器４に連結される。この実施例では、内側保持器５にピン１０ａが適宜の手段で固定され、このピン１０ａの先端が外側保持器４に貫通形成されたスリット穴１０ｂに所定の回転方向隙間をもって挿入されている。内側保持器５は、外輪１及びこれに固定された外側保持器４に対して相対回転可能であるが、その相対回転の範囲は、ピン１０ａとスリット穴１０ｂとの間の回転方向隙間の範囲に制限される。尚、ピンは外側保持器４に固定し、スリット穴は内側保持器５に形成しても良い。
【０００９】
スプラグ３は、外径側部分の両側および内径側部分の両側にそれぞれカム面を有し、外径側部分は外側保持器４のポケットに収容され、内径側部分は内側保持器５のポケットに一対の弾性体例えば板バネ５ａを介して収容される。スプラグ３は、図１（ｂ）に示す中立位置では、外輪１の円筒状内周面および軸２の円筒状外周面の双方から離脱して外輪１からの回転トルクを遮断するが、正逆いずれかの回転方向に傾動すると、そのカム面が、外輪１の円筒状内周面および軸２の円筒状外周面の双方に係合して外輪１からの回転トルクを軸２に伝達する。トルク伝達方向の方向は、スプラグ３の傾動方向によって決まる。そして、このようなスプラグ３の傾動は、内側保持器５の外輪１（及び外側保持器４）に対する相対回転の方向を以下に説明する切替え機構７で自動的に切替えることによって制御することができる。
【００１０】
この実施例の切替え機構７は、ケーシング６の内周に形成された凹部例えば軸方向の切欠き部７ａと、内側保持器５の端部外周に摺動可能に装着された摩擦部材例えばディスク状の摩擦板７ｂとを主要な構成要素とし、摩擦板７ｂと内側保持器５との間に発生する滑り摩擦力を利用して、内側保持器５を外輪１（及び外側保持器４）に対して遅れ回転（入力回転と逆向きに相対回転）させるものである。摩擦板７ｂは、内側保持器５の端部外周に設けられた鍔部５ｂの端面にあてがい装着され、止め輪７ｄとの間に圧縮介装された弾性体例えばゴムリング７ｃによって所定の弾性力で鍔部５ｂの端面に押しつけられている。また、図１（ｃ）に示すように、摩擦板７ｂは、その外径に形成された少なくとも１つの爪７ｂ１で、ケーシング６の切欠き部７ａに係合し、ケーシング６によって回り止め規制される。
【００１１】
外輪１が回転を始めると、外側保持器４は外輪１と一体となって回転するが、内側保持器５は摩擦板７ｂから摩擦力を受けて、その停止位置を維持しようとし、その結果、内側保持器５は外側保持器４に対して入力回転と反対方向に相対回転する。これにより、内側保持器５のポケットに配された板バネ５ａがたわみ、スプラグ３に傾動が生じる。一方、内側保持器５は連結手段１０を介して外側保持器４に連結されているので、その相対回転の範囲は、ピン１０ａとスリット穴１０ｂとの間の回転方向隙間（片側）に対応した範囲に規制され、内側保持器５が最大範囲相対回転した時点で、スプラグ３が所定量傾動して、外輪１と軸２とがスプラグ３を介して完全にロックされる。そして、この状態から外輪１がさらに回転すると、内側保持器５が連結手段１０および外側保持器４を介して外輪１から回転トルクを受け、摩擦板７ｂと滑り接触しながら外輪１に追随回転する。この時の、内側保持器５の回転は、上記回転方向隙間（片側）の分だけ外輪１の回転に対して常に遅れ、そのため、外輪１からの回転トルクがスプラグ３を介して軸２に伝達され、軸２が外輪１と一体に回転する。このようなトルク伝達への切替えは、外輪１の正逆いずれの方向の回転に対しても自動的になされる。
【００１２】
図２に示す実施例のクラッチは、トルク伝達部材としてスプラグ３を用い、軸２から入力するタイプのものである。この実施例のクラッチでは、内側保持器５が軸２の外周に適宜の手段で固定され、軸２と一体に回転する。外側保持器４は、例えばピン１０ａとスリット穴１０ｂとからなる連結手段１０を介して内側保持器５に連結される。また、摩擦板７ｂは、外側保持器４の端部外周に設けられた鍔部４ａの端面にあてがい装着され、止め輪７ｄとの間に圧縮介装された弾性体例えばゴムリング７ｃによって所定の弾性力で鍔部４ａの端面に押しつけられている。
【００１３】
切替え機構７の摩擦板７ｂと外側保持器４との間に発生する滑り摩擦力によって、外側保持器４が軸２（及び内側保持器５）に対して遅れ回転する。その他の基本的な構成および作用効果は図１に示すクラッチと同様であるので、説明を省略する。
【００１４】
図３に示す実施例のクラッチは、トルク伝達部材としてローラ（又はボール）３’を用い、外輪１から入力するタイプのものである。この実施例のクラッチでは、入力側回転部材としての外輪１の内周面に正逆両回転方向のカム面１ａが形成され、トルク伝達部材としてのローラ３’は、カム面１ａと軸２の円筒状外周面との間に介在し、保持器５’のポケットに一対の弾性体例えば板バネ５ａ’を介して収容保持される。保持器５’は、例えばピン１０ａ’と凹部１０ｂ’とからなる連結手段１０’を介して外輪１に連結される。この実施例では、保持器５’にピン１０ａ’が固定され、このピン１０ａ’の先端が、外輪１の内周面に形成された凹部１０ｂ’に所定の回転方向隙間をもって挿入されている。保持器５’は外輪１に対して相対回転可能であるが、その相対回転の範囲は、ピン１０ａ’と凹部１０ｂ’との間の回転方向隙間の範囲に制限される。尚、ピンは外輪１の内周面に固定し、凹部は保持器５の外周面に形成しても良い。その他の基本的な構成は、図１に示す実施例と同様である。
【００１５】
保持器５’が切替え機構７によって外輪１に対して相対回転すると、保持器５’のポケットに配された板バネ５ａ’がたわみ、ローラ３’がカム面１ａと軸２の円筒状外周面との間に形成されるくび隙間に押しやられる。一方、内側保持器５’は連結手段１０’を介して外輪１に連結されているので、その相対回転の範囲は、ピン１０ａ’と凹部１０ｂ’との間の回転方向隙間（片側）に対応した範囲に規制され、保持器５’が最大範囲相対回転した時点で、ローラ３’が上記くさび隙間に係合し、外輪１と軸２とがローラ３’を介して完全にロックされる。そして、この状態から外輪１がさらに回転すると、保持器５’が連結手段１０’を介して外輪１から回転トルクを受け、切替え機構７から滑り摩擦力を受けながら外輪１に追随回転する。この時の、保持器５’の回転は、上記回転方向隙間（片側）の分だけ外輪１の回転に対して常に遅れ、そのため、外輪１からの回転トルクがローラ３’を介して軸２に伝達され、軸２が外輪１と一体に回転する。このようなトルク伝達への切替えは、外輪１の正逆いずれの方向の回転に対しても自動的になされる。
【００１６】
図４に示す実施例のクラッチは、トルク伝達部材としてローラ（又はボール）３’を用い、軸２から入力するタイプのものである。この実施例のクラッチでは、入力側回転部材としての軸２の外周面に、外輪１の円筒状内周面と正逆両回転方向にくさび隙間を形成する平坦面２ａが設けられる。また、保持器５’は、例えばピン１０ａ’と凹部１０ｂ’とからなる連結手段１０’を介して軸２に連結される。
【００１７】
切替え機構７の摩擦板７ｂと保持器５’との間に発生する滑り摩擦力によって、保持器５’が軸２に対して遅れ回転する。その他の基本的な構成および作用効果は図３に示すクラッチと同様であるので、説明を省略する。
【００１８】
図５〜図８に示す実施例にクラッチは、いずれもトルク伝達部材としてスプラグ３を用い、外輪１から入力するタイプのものである。
【００１９】
図５に示す実施例のクラッチは、摩擦部材例えばゴム又は樹脂等からなる摩擦リング７ｉをケーシング６の内周に突設したアーム７ｇに固定し、これを、内側保持器５の外周面に所定の弾性力で接触させたものである。トルク伝達時、摩擦リング７ｉとの滑り接触により、内側保持器５に遅れ回転が生じる。
【００２０】
図６に示す実施例は、ケーシング６の内周に突設した保持部材７ｊに、弾性体例えばスプリング７ｋを介してボール７ｍを収容保持し、これを、内側保持器５の外周面にスプリング７ｋの弾性力で圧接させたものである。トルク伝達時、ボール７ｍとの滑り接触により、内側保持器５に遅れ回転が生じる。
【００２１】
図７に示す実施例は、ケーシング６の内周に突設した保持部材７ｊに、弾性体例えばスプリング７ｋを介してゴム又は樹脂等からなる摩擦片７ｎを収容保持し、これを、内側保持器５の外周面にスプリング７ｋの弾性力で圧接したものである。トルク伝達時、摩擦片７ｎとの滑り接触により、内側保持器５に遅れ回転が生じる。
【００２２】
図８に示す実施例は、ケーシング６の内周にシール部材７ｐを嵌合固定し、そのリップを内側保持器５の外周面に摺接させてたものである。シール部材７ｐは、シール環７ｐ１の内周にゴムシール７ｐ２を固定したもので、ゴムシール７ｐ２のリップが、その外径に装着されたガータスプリングによって内径側に弾性的に押圧され、内側保持器５の外周面に密着する。トルク伝達時、シール部材７ｐのリップとの滑り接触により、内側保持器５に遅れ回転が生じると共に、クラッチ内部からのグリース洩れ、クラッチ内部への異物侵入などがシール部材７ｐによって防止されるので、耐久性向上にもなる。
【００２３】
尚、本発明は２ウェイクラッチのみならず、１ウェイクラッチにも適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のクラッチは、保持器と静止系部材との間に介在し、保持器に摺動可能に装着された摩擦部材と保持器との間に発生する摩擦力によって、上記保持器に、入力系回転部材の正逆いずれの方向の入力回転に対しても、その入力回転の方向と逆方向の相対回転を生じさせる切替え機構を有するので、回転トルクの伝達・遮断を切替えるための構造が従来構造に比べて簡単であり、重量、寸法、コストの面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係わるクラッチを示す縦断面図（図ａ：図ｂにおけるＡ−Ａ断面）、横断面図（図ｂ：図ａにおけるＢ−Ｂ断面）、図ａにおけるＣ−Ｃ断面図（図ｃ）である。
【図２】他の実施例に係わるクラッチを示す縦断面図（図ａ：図ｂにおけるＡ−Ａ断面）、横断面図（図ｂ：図ａにおけるＢ−Ｂ断面）である。
【図３】他の実施例に係わるクラッチを示す縦断面図（図ａ：図ｂにおけるＡ−Ａ断面）、横断面図（図ｂ：図ａにおけるＢ−Ｂ断面）である。
【図４】他の実施例に係わるクラッチを示す縦断面図（図ａ：図ｂにおけるＡ−Ａ断面）、横断面図（図ｂ：図ａにおけるＢ−Ｂ断面）である。
【図５】他の実施例に係わるクラッチを示す縦断面図（図ａ）、図ａにおけるＣ−Ｃ断面図（図ｂ）である。
【図６】他の実施例に係わるクラッチを示す縦断面図（図ａ）、図ａにおけるＣ−Ｃ断面図（図ｂ）である。
【図７】他の実施例に係わるクラッチを示す縦断面図（図ａ）、図ａにおけるＣ−Ｃ断面図（図ｂ）である。
【図８】他の実施例に係わるクラッチを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    外輪（入力系回転部材）
２    軸  （出力系回転部材）
３    スプラグ（トルク伝達部材）
３’  ローラ（トルク伝達部材）
４    外側保持器
５    内側保持器
５’  保持器
６    ケーシング（静止系部材）
７    切替え機構
１０    連結手段
【図１】
0003658047.tif 000002
【図２】
0003658047.tif 000003
【図３】
0003658047.tif 000004
【図４】
0003658047.tif 000005
【図５】
0003658047.tif 000006
【図６】
0003658047.tif 000007
【図７】
0003658047.tif 000008
【図８】
0003658047.tif 000009