(57)【要約】【課題】係合子となる転動体を互いに当接する状態で組み込んだ逆入力防止クラッチにおいて、転動体を押圧する弾性部材の個数削減と組込性の向上を図る。【解決手段】互いに当接するころ（転動体）１０を押圧する弾性部材として、両端のフック部１１ｂが湾曲したＣ形ばね１１を用い、このＣ形ばね１１を弾性拡径させた状態で、その本体部１１ａがころ１０の配列に沿って延び、各フック部１１ｂがそれぞれ互いに逆方向に押圧されるころ１０どうしの間に挿入されて、ころ１０の配列のピッチ円の径方向外側から両側のころ１０を押圧するように組み込むことにより、Ｃ形ばねの各フック部が隣接する１個のころを押圧する従来のばね組込構造のものに比べて、Ｃ形ばねの個数を少なくでき、組立性の向上も図れるようにした。【選択図】図３
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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部材と出力部材との間に、入力部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力部材に伝達するトルク伝達手段を設け、前記出力部材の外周面または内周面に、所定の一方向に傾斜するカム面と他方向に傾斜するカム面をそれぞれ連続して複数設け、これらの各カム面と対向する円筒面を有する固定部材を設けて、前記出力部材と固定部材の間に、周方向の一側で狭小となる第１の楔形空間と周方向の他側で狭小となる第２の楔形空間をそれぞれ連続して複数形成し、前記各楔形空間に転動体を互いに当接する状態で収容し、前記各転動体を前記第１または第２の楔形空間の狭小部に押し込む弾性部材を設け、前記第１の楔形空間の狭小部と第２の楔形空間の狭小部が周方向で対向する位置に、前記入力部材と一体回転するように連結された保持器の柱部を挿入した逆入力防止クラッチにおいて、
前記弾性部材の少なくとも一つが、Ｃ字状の本体部と、前記本体部の両端から本体部を含む平面と交差する方向に延びる途中で湾曲したフック部とからなるＣ形ばねであり、
前記Ｃ形ばねは、弾性拡径した状態で、前記本体部が前記転動体の配列に沿って延び、前記各フック部が前記第１の楔形空間の広大部と第２の楔形空間の広大部が周方向で対向する位置に挿入されて、前記転動体の配列のピッチ円の径方向外側からそれぞれの周方向両側の転動体を押圧するように組み込まれていることを特徴とする逆入力防止クラッチ。
【請求項２】
同一軸心のまわりに回転する入力部材と出力部材との間に、入力部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力部材に伝達するトルク伝達手段を設け、前記出力部材の外周面または内周面に、所定の一方向に傾斜するカム面と他方向に傾斜するカム面をそれぞれ連続して複数設け、これらの各カム面と対向する円筒面を有する固定部材を設けて、前記出力部材と固定部材の間に、周方向の一側で狭小となる第１の楔形空間と周方向の他側で狭小となる第２の楔形空間をそれぞれ連続して複数形成し、前記各楔形空間に転動体を互いに当接する状態で収容し、前記各転動体を前記第１または第２の楔形空間の狭小部に押し込む弾性部材を設け、前記第１の楔形空間の狭小部と第２の楔形空間の狭小部が周方向で対向する位置に、前記入力部材と一体回転するように連結された保持器の柱部を挿入した逆入力防止クラッチにおいて、
前記弾性部材の少なくとも一つが、Ｃ字状の本体部と、前記本体部の両端から本体部を含む平面と交差する方向に延びる途中で湾曲したフック部とからなるＣ形ばねであり、
前記Ｃ形ばねは、弾性縮径した状態で、前記本体部が前記転動体の配列に沿って延び、前記各フック部が前記第１の楔形空間の広大部と第２の楔形空間の広大部が周方向で対向する位置に挿入されて、前記転動体の配列のピッチ円の径方向内側からそれぞれの周方向両側の転動体を押圧するように組み込まれていることを特徴とする逆入力防止クラッチ。
【請求項３】
前記保持器は、前記入力部材に連結される平板部の外周縁部に前記柱部の根本が接続され、前記柱部の根本側端部に面取り部が形成されており、前記Ｃ形ばねは、その本体部が前記保持器の柱部の面取り部の近傍を通って平板部の外周面に沿って延び、前記保持器の平板部の厚みからはみ出さないように組み込まれていることを特徴とする請求項１または２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、係合子となる転動体を互いに当接する状態で組み込んだ逆入力防止クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
逆入力防止クラッチは、入力部材に入力トルクが加えられたときは、その回転を出力部材に伝達し、出力部材に逆入力トルクが加えられたときは、入力部材が回転しないようにする機能を有するクラッチである。
【０００３】
この逆入力防止クラッチの具体的な構成としては、例えば、同一軸心のまわりに回転する入力部材と出力部材との間に、入力部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力部材に伝達するトルク伝達手段を設け、出力部材の外周面に所定の一方向に傾斜するカム面と他方向に傾斜するカム面をそれぞれ連続して複数設け、これらの各カム面と対向する円筒面を有する固定部材を設けて、出力部材と固定部材の間に、周方向の一側で狭小となる第１の楔形空間と周方向の他側で狭小となる第２の楔形空間をそれぞれ連続して複数形成し、各楔形空間に係合子となる転動体としてのころを互いに当接する状態で収容し、各ころを第１または第２の楔形空間の狭小部に押し込む弾性部材としてのコイルばねを設け、第１の楔形空間の狭小部と第２の楔形空間の狭小部が周方向で対向する位置に、入力部材と一体回転するように連結された保持器の柱部を挿入したものがある（特許文献１参照。）。
【０００４】
上記特許文献１に記載された逆入力防止クラッチでは、各ころがコイルばねの弾性力で第１または第２の楔形空間の狭小部に押し込まれて、固定部材および出力部材と係合しているので、出力部材にいずれの方向の逆入力トルクが加えられても、出力部材が固定部材にロックされ、入力部材も回転しない。一方、入力部材に入力トルクが加えられたときには、入力部材がいずれの方向に回転しても、入力部材と一体に回転する保持器の柱部が、回転方向で対向するころをコイルばねの弾性力に抗して第１または第２の楔形空間の広大側へ押し出すことにより、出力部材がロック状態から解放された後、入力部材と出力部材との間に設けられたトルク伝達手段によって出力部材へのトルク伝達が行われ、出力部材が回転するようになっている。
【０００５】
ところが、この逆入力防止クラッチでは、第１の楔形空間の広大部と第２の楔形空間の広大部が周方向で対向する位置にコイルばねが組み込まれるので、ころの配置数を多くしてトルク伝達能力を大きくしようとすると、コイルばねの組込みスペースは大きくとれないことになる。このため、出力部材に逆入力トルクが加えられたときに安定したロック動作を得るには、比較的ばね定数の大きいコイルばねを用いることが必要になる。しかし、コイルばねのばね定数が大きいと、入力部材に入力トルクが加えられることにより、保持器の柱部がころを第１または第２の楔形空間の広大側へ押し出して出力部材と固定部材のロック状態を解除するときに、ころの移動量分だけコイルばねを圧縮するのに必要な力が大きくなって、回転トルクが大きくなりやすいという問題がある。
【０００６】
これに対して、特許文献２では、上記のような構成の逆入力防止クラッチにおいて、各ころを第１または第２の楔形空間の狭小部に押し込む弾性部材として、コイルばねの代わりに、Ｃ字状の本体部の両端に湾曲したフック部を有するＣ形ばねを用い、このＣ形ばねを弾性縮径させ、その本体部がころの配列に沿って延び、各フック部が第１の楔形空間の広大部と第２の楔形空間の広大部が周方向で対向する位置に挿入されて隣接する１個のころを押圧する状態で組み込むことにより、逆入力トルクに対して安定したロック動作が得られるようにすることが提案されている。このようにすれば、Ｃ形ばねのばね定数を従来のコイルばねよりも小さく設定して、出力部材と固定部材のロック状態を解除するのに必要な力を小さくできるので、回転トルクの低減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４８０６２６４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２１７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献２の逆入力防止クラッチでは、弾性縮径したＣ形ばねの各フック部が隣接する１個のころを押圧するようになっているので、第１の楔形空間の広大部と第２の楔形空間の広大部が周方向で対向する位置の数だけＣ形ばねが必要となって、その数はコイルばねを用いた場合と変わらないし、安定したロック動作を得るには、複数のＣ形ばねをそれぞれの本体部がころの配列の側方で互いに重なり合う状態で組み込むことが必要で、組込作業がしにくいという難点があった。
【０００９】
そこで、本発明は、係合子となる転動体を互いに当接する状態で組み込んだ逆入力防止クラッチにおいて、転動体を押圧する弾性部材の個数削減と組込性の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記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部材と出力部材との間に、入力部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力部材に伝達するトルク伝達手段を設け、前記出力部材の外周面または内周面に、所定の一方向に傾斜するカム面と他方向に傾斜するカム面をそれぞれ連続して複数設け、これらの各カム面と対向する円筒面を有する固定部材を設けて、前記出力部材と固定部材の間に、周方向の一側で狭小となる第１の楔形空間と周方向の他側で狭小となる第２の楔形空間をそれぞれ連続して複数形成し、前記各楔形空間に転動体を互いに当接する状態で収容し、前記各転動体を前記第１または第２の楔形空間の狭小部に押し込む弾性部材を設け、前記第１の楔形空間の狭小部と第２の楔形空間の狭小部が周方向で対向する位置に、前記入力部材と一体回転するように連結された保持器の柱部を挿入した逆入力防止クラッチにおいて、
前記弾性部材の少なくとも一つが、Ｃ字状の本体部と、前記本体部の両端から本体部を含む平面と交差する方向に延びる途中で湾曲したフック部とからなるＣ形ばねであり、
前記Ｃ形ばねは、弾性拡径した状態で、前記本体部が前記転動体の配列に沿って延び、前記各フック部が前記第１の楔形空間の広大部と第２の楔形空間の広大部が周方向で対向する位置に挿入されて、前記転動体の配列のピッチ円の径方向外側からそれぞれの周方向両側の転動体を押圧するように組み込まれている構成を採用した。
【００１１】
上記の構成によれば、弾性拡径したＣ形ばねの各フック部が転動体の配列のピッチ円の径方向外側からそれぞれの周方向両側の転動体を押圧するので、Ｃ形ばねの各フック部が隣接する１個のころを押圧する従来のばね組込構造のものに比べて、Ｃ形ばねの個数を少なくすることができる。また、Ｃ形ばねが１個しか必要でない場合はもちろん、複数のＣ形ばねが必要な場合も、互いに重ならない組み込み方で安定したロック動作が得られるので、従来のばね組込構造のものよりも組立性の向上が図れる。
【００１２】
上記の構成のうち、前記Ｃ形ばねは、弾性縮径した状態で、前記本体部が前記転動体の配列に沿って延び、前記各フック部が前記第１の楔形空間の広大部と第２の楔形空間の広大部が周方向で対向する位置に挿入されて、前記転動体の配列のピッチ円の径方向内側からそれぞれの周方向両側の転動体を押圧するように組み込まれている構成とすることもできる。
【００１３】
また、前記保持器は、前記入力部材に連結される平板部の外周縁部に前記柱部の根本が接続され、前記柱部の根本側端部に面取り部が形成されており、前記Ｃ形ばねは、その本体部が前記保持器の柱部の面取り部の近傍を通って平板部の外周面に沿って延び、前記保持器の平板部の厚みからはみ出さないように組み込まれている構成とすれば、クラッチ全体の軸方向寸法を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の逆入力防止クラッチは、上述したように、係合子となる転動体を押圧する弾性部材の少なくとも一つとして、両端のフック部が湾曲したＣ形ばねを用い、弾性拡径したＣ形ばねの各フック部が転動体の配列のピッチ円の径方向外側からそれぞれの周方向両側の転動体を押圧するか、弾性縮径したＣ形ばねの各フック部が転動体の配列のピッチ円の径方向内側からそれぞれの周方向両側の転動体を押圧するようにしたものであるから、Ｃ形ばねの各フック部が隣接する１個のころを押圧する従来のばね組込構造のものに比べて、Ｃ形ばねの個数を少なくでき組立性の向上も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の逆入力防止クラッチの縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図２に対応してＣ形ばねの作用を説明する拡大断面図
【図５】第２実施形態の逆入力防止クラッチの縦断正面図
【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図
【図７】図６のVII−VII線に沿った断面図
【図８】図６に対応してＣ形ばねの作用を説明する拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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４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および図２に示すように、入力軸（入力部材）１と、出力軸２および内輪３からなる出力部材４と、ハウジング５、外輪６および押え蓋７からなる固定部材８と、内輪３と外輪６との間に挿入される２本の柱部９ａを有する保持器９と、保持器９の両柱部９ａ間に組み込まれるころ（係合子となる転動体）１０と、ころ１０の配列の半分に沿って延びるように組み込まれるＣ形ばね１１とを備えている。
【００１７】
前記入力軸１は、その先端付近に二面幅部を有する係合部１ａが設けられ、この係合部１ａが内輪３の中央に設けられた係合穴３ａに挿入されるとともに、小径先端部１ｂが出力軸２の端面中央に設けられた軸穴２ａに嵌めこまれて、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。
【００１８】
前記出力部材４は、出力軸２と内輪３とを一体回転するように連結したものである。そして、その内輪３の係合穴３ａには、入力軸１の係合部１ａの二面幅部と僅かな隙間をおいて対向する二面幅部が形成されており、これにより、入力軸１の回転を僅かな角度遅れをもって内輪３および出力軸２に伝達するトルク伝達手段が構成されている。
【００１９】
前記固定部材８は、ハウジング５の内周に外輪６と押え蓋７を順に嵌めこんだものである。その外輪６は、ハウジング５によって回転不能に拘束され、押え蓋７によって抜け止めされている。
【００２０】
前記保持器９は、入力軸１を通す平板部９ｂの外周縁部の相対する位置に柱部９ａの根本を接続したもので、その平板部９ｂが入力軸１の係合部１ａの外周に嵌合固定されて、入力軸１と一体に回転するようになっている。また、その柱部９ａの根本側端部には、後述するようにＣ形ばね１１を通すための面取り部９ｃが形成されている（図３参照）。
【００２１】
また、図２に示すように、前記内輪３の外周面には、所定の一方向に傾斜するカム面３ｂと他方向に傾斜するカム面３ｃがそれぞれ連続して複数設けられており、これにより、内輪３と外輪６の間に、周方向の一側で狭小となる第１の楔形空間１２ａと周方向の他側で狭小となる第２の楔形空間１２ｂがそれぞれ連続して複数形成されている。連続する楔形空間１２ａ、１２ｂには、ころ１０が互いに当接する状態で収容され、第１の楔形空間１２ａの狭小部と第２の楔形空間１２ｂの狭小部が周方向で対向する位置に、保持器９の柱部９ａが挿入されている。
【００２２】
前記Ｃ形ばね１１は、図３にも示すように、丸線材で形成されており、Ｃ字状の本体部１１ａと、本体部１１ａの両端から本体部１１ａを含む平面と交差する方向に延びる途中で略くの字状に湾曲したフック部１１ｂとからなる。そして、弾性拡径した状態で、本体部１１ａが保持器９の一つの柱部９ａの面取り部９ｃの近傍を通って、平板部９ｂの外周面の半分（ころ１０の配列の半分）に沿って延び、保持器９の平板部９ｂの厚みからはみ出さないように組み込まれている。また、各フック部１１ｂは、図４にも示すように、第１の楔形空間１２ａの広大部と第２の楔形空間１２ｂの広大部が周方向で対向する位置に挿入されて、ころ１０の配列のピッチ円Ｐの径方向外側からそれぞれの周方向両側のころ１０を押圧し、その弾性力の周方向の分力で各ころ１０を第１の楔形空間１２ａまたは第２の楔形空間１２ｂの狭小部に押し込むようになっている。
【００２３】
この逆入力防止クラッチは、上記の構成であり、各ころ１０がＣ形ばね１１の弾性力で第１の楔形空間１２ａまたは第２の楔形空間１２ｂの狭小部に押し込まれて、外輪６および内輪３と係合しているので、出力軸２にいずれの方向の逆入力トルクが加えられても、出力部材４が固定部材８にロックされ、入力軸１も回転しない。
【００２４】
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がいずれの方向に回転しても、入力軸１と一体に回転する保持器９の柱部９ａが、回転方向で対向するころ１０をＣ形ばね１１の弾性力に抗して第１の楔形空間１２ａまたは第２の楔形空間１２ｂの広大側へ押し出すことにより、出力部材４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１ａの二面幅部が内輪３の係合穴３ａの二面幅部と係合すると、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。
【００２５】
ここで、この逆入力防止クラッチでは、互いに当接する状態で組み込まれたころ１０を押圧する弾性部材としてＣ形ばね１１を用い、その両端のフック部１１ｂを湾曲した形態で形成して、両端のフック部１１ｂがころ１０の配列のピッチ円Ｐの径方向外側からそれぞれの周方向両側のころ１０を押圧するようにしたので、Ｃ形ばねの各フック部が隣接する１個のころを押圧する従来のばね組込構造のものに比べて、Ｃ形ばねの個数を少なくすることができる。
【００２６】
具体的には、上述した実施形態のように、第１の楔形空間１２ａの広大部と第２の楔形空間１２ｂの広大部が周方向で対向する位置が２箇所の場合、Ｃ形ばねは従来のばね組込構造では２個必要となるが、実施形態では１個のみでよい。すなわち、従来のばね組込構造で必要なＣ形ばねの個数が偶数の場合、本発明ではＣ形ばねの個数を半分にすることが可能である。また、従来のばね組込構造で必要なＣ形ばねの個数が３以上の奇数の場合でも、本発明ではＣ形ばねの個数を少なくとも１個減らすことができる。
【００２７】
また、従来のばね組込構造で安定したロック動作を得るには、複数のＣ形ばねを互いに軸方向で重なり合うように組み込むことになるが、それに比べると、本発明は、上述の実施形態のようにＣ形ばねが１個しか必要でない場合はもちろん、複数のＣ形ばねが必要な場合も、互いに重ならない組み込み方で安定したロック動作が得られるので、組立性の向上が図れる。
【００２８】
さらに、従来のばね組込構造では、ころの配列の一側方（ころを挟んで保持器の平板部と対向する位置）に、互いに重なり合うＣ形ばねの個数×線径のスペースを必要とするが、それに比べると、上述の実施形態では、Ｃ形ばね１１の本体部１１ａが保持器９の平板部９ｂの厚みからはみ出さないように組み込まれているので、クラッチ全体の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００２９】
図５乃至図８は第２の実施形態を示す。この実施形態は、上述した第１実施形態のＣ形ばね１１の構成の一部と組込構造を変更したもので、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。以下、主として第１実施形態からの変更点について説明する。
【００３０】
この第２実施形態のＣ形ばね１１は、フック部１１ｂに連続する本体部１１ａの両端部分が、径方向内側へ向かうように折り曲げられた折曲部１１ｃとなっており、弾性縮径した状態で組み込まれている。その組込構造は、図５乃至図７に示すように、本体部１１ａについては第１実施形態と同じである。すなわち、Ｃ形ばね１１の本体部１１ａは、保持器９の一つの柱部９ａの面取り部９ｃの近傍を通って、平板部９ｂの外周面の半分（ころ１０の配列の半分）に沿って延び、保持器９の平板部９ｂの厚みからはみ出さないようになっている。一方、各フック部１１ｂは、図８にも示すように、第１の楔形空間１２ａの広大部と第２の楔形空間１２ｂの広大部が周方向で対向する位置に挿入されて、ころ１０の配列のピッチ円Ｐの径方向内側からそれぞれの周方向両側のころ１０を押圧し、その弾性力の周方向の分力で各ころ１０を第１の楔形空間１２ａまたは第２の楔形空間１２ｂの狭小部に押し込むようになっている。
【００３１】
なお、保持器９の平板部９ｂには、その外周縁部にＣ形ばね１１の各折曲部１１ｃとの干渉を避けるための切欠き９ｄが形成されている。
【００３２】
この第２実施形態でも、第１実施形態と同じく、Ｃ形ばね１１の各フック部１１ｂがそれぞれの周方向両側のころ１０を押圧するようになっているので、従来のばね組込構造のものよりもＣ形ばねの個数を少なくでき組立性の向上が図れるし、クラッチ全体を軸方向にコンパクトなものとすることができる。
【００３３】
なお、上述した各実施形態では、係合子となる転動体としてころ１０を用いた場合について説明したが、本発明は、転動体としてころ以外のボール等を用いた逆入力防止クラッチにももちろん適用することができる。
【００３４】
また、本発明は、出力部材と固定部材の配置を各実施形態と逆にして、内周面にカム面を設けた出力部材の内側に、外周円筒面を有する固定部材を配した逆入力防止クラッチにも適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  入力軸（入力部材）
２  出力軸
３  内輪
３ｂ、３ｃ  カム面
４  出力部材
５  ハウジング
６  外輪
７  押え蓋
８  固定部材
９  保持器
９ａ  柱部
９ｂ  平板部
９ｃ  面取り部
１０  ころ（転動体）
１１  Ｃ形ばね（弾性部材）
１１ａ  本体部
１１ｂ  フック部
１２ａ  第１の楔形空間
１２ｂ  第２の楔形空間
Ｐ  ピッチ円
【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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【図８】
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