(57)【要約】      （修正有）【課題】ロッドを二方向に移動可能とし、必要に応じて一方向にロックすることができる軸方向のワンウェイクラッチを提供する。【解決手段】ハウジング１の内周とその内側に挿通されたロッド４の外周間にくさび状空間８を形成し、そのくさび状空間８内に円錐ころ９と、その円錐ころ９を保持する保持器１０とを組込む。保持器１０に弾性部材１１の弾性力を付与してくさび状空間８の狭小部に向けて付勢する。ハウジング１に形成されたピン孔２４に保持ピン２１を挿入し、その保持ピン２１の一端部を係合部２５に係合して円錐ころ９がくさび状空間８の広幅部に臨む位置に保持し、電磁石２３の電磁コイル２３ａに対する通電により保持ピン２１を軸方向に移動させて係合部２５に対する係合を解除し、弾性部材１１により保持器１０をくさび状空間８の狭小部に向けて移動させ、円錐ころ９をくさび状空間８の狭小部に噛み込ませてロッド４を一方向にロックする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の配置とされるハウジングの内周と、そのハウジング内に挿通されて軸方向に移動可能なロッドの外周間に軸方向の一端が狭小となるくさび状空間を形成し、そのくさび状空間内に係合子と、その係合子を保持する保持器とを組込み、前記保持器を弾性部材により係合子がくさび状空間の狭小部に向けて移動する方向に向けて付勢し、前記ハウジングには前記係合子がくさび状空間の広幅部に臨む係合解除位置に保持器を保持すると共に、電磁コイルに対する通電によってその保持を解除する電磁制御式の保持手段を設けた軸方向のワンウェイクラッチ。
【請求項２】
前記係合子が、円錐ころ、ボール、円筒ころの一種から成る請求項１に記載の軸方向のワンウェイクラッチ。
【請求項３】
前記電磁制御式の保持手段が、ハウジングを半径方向にスライド自在に貫通し、くさび状空間の狭小部に臨む一端部と保持器の端部に設けられた係合部との係合によって保持器を係合解除位置に保持する保持ピンと、その保持ピンをハウジングの内部に向けて付勢するスプリングと、保持ピンの他端部に取付けられたアーマチュアと対向し、電磁コイルに対する通電によりそのアーマチュアを吸着して保持ピンをハウジングの径方向外方に移動させる電磁石とから成る請求項１又は２に記載の軸方向のワンウェイクラッチ。
【請求項４】
前記電磁制御式の保持手段が、ハウジングを半径方向にスライド自在に貫通し、くさび状空間の狭小部に臨む一端部と保持器の端部に設けられた係合部との係合によって保持器を係合解除位置に保持する保持ピンを有し、その保持ピンの係合部反対側の他端部に揺動可能なレバーの一端部を連結し、そのレバーの他端部には電磁コイルの通電によりアーマチュアを吸着する直動型アクチュエータを連結し、レバーの長さ方向の中央部から他端側に片寄った位置を揺動中心として前記保持ピンが保持器の係合部に対して係合する方向にレバーを弾性部材で付勢した構成から成る請求項１又は２に記載の軸方向のワンウェイクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、往復動可能なロッドの一方向の移動を必要に応じて阻止し得るようにした軸方向のワンウェイクラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軸方向のワンウェイクラッチとして特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この軸方向のワンウェイクラッチは、ボディに形成されたシリンダの開口部に、その開口端を大径端とするテーパ面を設け、そのテーパ面と前記シリンダ内に後端部がスライド自在に挿入されたロッドの外周円筒面間にボールと、そのボールを保持する保持器とを組込み、上記保持器に圧縮ばねのばね力を付与してボールがシリンダのテーパ面およびロッドの外周円筒面に圧接する方向に付勢し、上記ロッドに押し込み力が負荷されたとき、シリンダのテーパ面およびロッドの外周円筒面にボールを係合させてロッドをロックするようにしている。
【特許文献１】特公昭５６−５３１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に記載された軸方向のワンウェイクラッチにおいては、圧縮ばねのばね力によってボールがシリンダのテーパ面およびロッドの外周円筒面に圧接するスタンバイ状態にあり、ロッドに押し込み力が負荷されると、ボールが直ちに係合し、ロッドを押し込み方向に移動させることができない。
【０００４】
このように、上記軸方向のワンウェイクラッチは、ロッドを一方向にロックし、ロッドの他方向の移動を自由とする構成であるため、チェーンテンショナのような特殊な用途にのみ使用可能であって用途範囲が狭く、例えば、産業用ロボットの腕や足、あるいは電動ブレーキの駐車ブレーキ機構のように、ロッドを両方向に移動自在とし、必要なときにのみロッドを一方向にロックすることができるようにした装置類には採用することができない。
【０００５】
この発明の課題は、ロッドを軸方向の両方向に移動自在とし、必要なときに一方向にロックすることができるようにした軸方向のワンウェイクラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、この発明においては、固定の配置とされるハウジングの内周と、そのハウジング内に挿通されて軸方向に移動可能なロッドの外周間に軸方向の一端が狭小となるくさび状空間を形成し、そのくさび状空間内に係合子と、その係合子を保持する保持器とを組込み、前記保持器を弾性部材により係合子がくさび状空間の狭小部に向けて移動する方向に向けて付勢し、前記ハウジングには前記係合子がくさび状空間の広幅部に臨む係合解除位置に保持器を保持すると共に、電磁コイルに対する通電によってその保持を解除する電磁制御式の保持手段を設けた構成を採用したのである。
【０００７】
ここで、係合子は、円錐ころであってもよく、ボールであってもよい。また、円筒ころであってもよい。
【０００８】
また、電磁制御式の保持手段として下記の（１）および（２）から成るものを採用することができる。
保持手段（１）：ハウジングを半径方向にスライド自在に貫通し、くさび状空間の狭小部に臨む一端部と保持器の端部に設けられた係合部との係合によって保持器を係合解除位置に保持する保持ピンと、その保持ピンをハウジングの内部に向けて付勢するスプリングと、保持ピンの他端部に取付けられたアーマチュアと対向し、電磁コイルに対する通電によりそのアーマチュアを吸着して保持ピンをハウジングの径方向外方に移動させる電磁石とから成るもの。
保持手段（２）：ハウジングを半径方向にスライド自在に貫通し、くさび状空間の狭小部に臨む一端部と保持器の端部に設けられた係合部との係合によって保持器を係合解除位置に保持する保持ピンを有し、その保持ピンの係合部反対側の他端部に揺動可能なレバーの一端部を連結し、そのレバーの他端部には、電磁コイルの通電によりアーマチュアを吸着する直動型のアクチュエータを連結し、上記レバーの長さ方向の中央部から他端側に片寄った位置を揺動中心として前記保持ピンが保持器の係合部に対して係合する方向にレバーを弾性部材で付勢した構成から成るもの。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成から成るワンウェイクラッチにおいては、保持手段によって保持器を係合解除位置で保持することにより、係合子はくさび状空間の広幅部に保持されるため、ロッドの両方向の移動を可能とすることができる。また、保持手段による保持器の保持を解除すると、弾性部材による押圧により、保持器がくさび状空間の狭小部に向けて移動して係合子がくさび状空間の狭小部に噛み込むため、ロッドの一方向への移動を阻止することができ、両方向に移動可能なロッドを必要に応じて一方向にロックすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ハウジング１は円筒状をなし、その一端には端板２が一体に設けられ、他端の開口部には環状板３が圧入等の手段によって取付けられている。
【００１１】
ハウジング１の内部に挿通されたロッド４は端板２に取付けられた軸受５によって軸方向に移動自在に支持されている。
【００１２】
ロッド４の外周には円筒面６が設けられ、一方、ハウジング１の内周には円錐面から成るカム面７が形成され、そのカム面７と円筒面６との間に軸方向の一端が狭小となるくさび状空間８を形成している。
【００１３】
くさび状空間８の内部には係合子としての複数の円錐ころ９と、その円錐ころ９を保持する保持器１０とが組込まれている。保持器１０は環状板３との間に組込まれた弾性部材１１によって円錐ころ９がくさび状空間８の狭小部に向けて移動する方向に付勢されている。
【００１４】
ハウジング１には、円錐ころ９が円筒面６およびカム面７に対して係合解除される解除位置に保持器１０を保持する電磁制御式の保持手段２０が設けられている。
【００１５】
保持手段２０は、保持ピン２１と、その保持ピン２１を軸方向に押圧するスプリング２２と、電磁コイル２３ａを有し、その電磁コイル２３ａに対する通電によりスプリング２２の弾性に抗して保持ピン２１を軸方向に移動させる電磁石２３とから成り、上記保持ピン２１はハウジング１の外周面からくさび状空間８の狭小部に至る半径方向のピン孔２４内にスライド自在に挿入され、くさび状空間８の狭小部に臨む一端部は保持器１０の端部外周に形成された切欠部から成る係合部２５に対して係合可能とされ、その係合部２５に対する係合によって、円錐ころ９が円筒面６およびカム面７に対して係合解除される係合解除位置に保持器１０を保持するようになっている。
【００１６】
なお、保持器１０の端面を係合部２５とし、その係合部２５に対する保持ピン２１の係合によって保持器１０を解除位置に保持するようにしてもよい。
【００１７】
上記保持ピン２１のハウジング１の外部に臨む部分には磁性体から成るアーマチュア２６が設けられ、そのアーマチュア２６に対して前記電磁石２３が対向配置されている。
【００１８】
電磁石２３はハウジング１の外周に取付けられた非磁性体から成るケース２７内に組込まれている。また、ケース２７内には前記スプリング２２が組込まれ、そのスプリング２２は保持ピン２１をハウジング１の内部に向けて付勢している。
【００１９】
実施の形態で示す軸方向のワンウェイクラッチは上記の構造から成り、図１および図２は、保持ピン２１が保持器１０の係合部２５に係合している状態を示し、その係合状態で円錐ころ９は円筒面６およびカム面７に対して係合解除された状態に保持されている。
【００２０】
このため、ロッド４は軸方向の２方向（図１の左方向および右方向）に移動することができる。
【００２１】
図１および図２に示すように、保持器１０が係合解除位置に保持されている状態において、電磁石２３の電磁コイル２３ａに通電すると、アーマチュア２６に磁気吸引力が作用して、図３および図４に示すように、アーマチュア２６が電磁石２３に吸着されると共に保持ピン２１がハウジング１の半径方向外方に移動して、係合部２５に対する係合が解除される。その係合解除により、弾性部材１１の押圧によって保持器１０がくさび状空間８の狭小部に向けて移動して、円錐ころ９が円筒面６およびカム面７に係合し、ロッド４はロックされて一方向（図３の矢印で示す反対方向）に移動するのが防止される。
【００２２】
なお、ロッド４に矢印で示す方向の押圧力が負荷されると、円錐ころ９はくさび状空間８の広幅部に向けて移動するため、ロッド４は矢印で示す方向にのみ移動することができる。
【００２３】
このように、電磁石２３の電磁コイル２３ａに対する通電によってロッド４を一方向にロックすることができるため、両方向に移動可能なロッド４を必要に応じて一方向にロックすることができる。
【００２４】
なお、円錐ころ９を係合解除状態に戻すには、電磁コイル２３ａに対する通電を遮断し、スプリング２２のばね力により保持ピン２１を保持器１０の外周に向けて付勢する状態でロッド４を図３の矢印方向に移動させ、ロッド４の円筒面６と円錐ころ９の接触部に作用する摩擦抵抗により保持器１０をくさび状空間８の広幅部に向けて移動させて、保持ピン２１の一端部を係合部２５に係合させる。
【００２５】
上記のような保持器１０のリセットを確実に行なわせるため、ハウジング１の端板２側にアクチュエータを設け、そのアクチュエータにより保持器１０をくさび状空間８の広幅部に向けて押すようにしてもよい。
【００２６】
実施の形態では、係合子として円錐ころ９を示したが、係合子はこれに限定されるものではない。例えば、ボールであってもよく、あるいは、円筒ころであってもよい。円筒ころを係合子とする場合は、その円筒ころを軸心がロッド４の軸方向に対して直交する配置とし、ハウジング１の内周およびロッド４の外周にはハウジング１の径方向で対向する一対の平坦面を形成し、その一対の平坦面の一方をロッド４の軸方向に傾斜させて、一対の平坦面間にくさび状空間を形成する。
【００２７】
また、実施の形態では、ロッド４の外周に円筒面６を形成し、ハウジング１の内周に円錐面から成るカム面７を形成したが、ハウジング１の内周に円筒面を形成し、ロッド４の外周にカム面を設けるようにしてもよい。
【００２８】
図５および図６は、保持手段２０の他の例を示す。図５および図６に示す保持手段２０は、ハウジング１のピン孔２４に挿入された保持ピン２１のハウジング１の外部に臨む端部にレバー２８の一端部を連結し、そのレバー２８の長さ方向中央部から他端側に片寄った位置をハウジング１の外周に設けた支持片２９に支持ピン３０を介して揺動自在に支持し、レバー２８の他端部には電磁石３１のプランジャ３２を連結し、上記支持ピン３０に支持された弾性部材３３によって保持ピン２１が保持器１０の係合部２５に対して係合する方向にレバー２８を付勢し、上記電磁石３１の電磁コイル３１ａに対する通電により、プランジャ３２と一体となったアーマチュア３４を電磁コイル３１ａに吸着させることで保持ピン２１がハウジング１の外方に移動するようレバー２８を揺動させて、保持ピン２１と保持器１０の係合部２５との係合を解除させるようにしている（図６参照）。
【００２９】
上記保持手段２０の採用においても、ロッド４を必要に応じて一方向にロックすることができると共に、電磁石３１としてプランジャ３２およびアーマチュア３４のストローク量が小さい小型のものを採用することができる。
【００３０】
図５では、保持ピン２１と電磁石３１とをハウジング１の軸方向に並ぶ配置としているが、図７に示すように、保持ピン２１と電磁石３１とをハウジング１の周方向に並ぶ配置としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に係る軸方向のワンウェイクラッチの実施形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】ロッドのロック状態を示す断面図
【図４】図３の縦断側面図
【図５】保持手段の他の例を示す断面図
【図６】ロッドのロック状態を示す断面図
【図７】保持手段のさらに他の例を示す断面図
【符号の説明】
【００３２】
１      ハウジング
８      くさび状空間
９      円錐ころ（係合子）
１０    保持器
１１    弾性部材
２０    保持手段
２１    保持ピン
２２    スプリング
２３    電磁石
２３ａ  電磁コイル
２５    係合部
２６    アーマチュア
２８    レバー
３１    電磁石
３３    弾性部材
【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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【図７】
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