(57)【要約】【課題】コンパクトで逆入力トルク許容量の大きい逆入力防止クラッチを提供することである。【解決手段】側板３に固定された外輪４の内周の円筒面と対向する出力軸大径部５の外周面に、外輪４の円筒面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１５を形成する凹面５ａを設け、外輪４と出力軸大径部５との間に挿入された保持器６の各柱部６ａ間に、４本のころ８を、中央にばね９を挟んだ状態で出力軸大径部５の凹面５ａにそれぞれ対向するように組み込んで、ばね９がその弾力により隣り合うころ８どうしを当接させるとともに、各ころ８を楔形空間１５の狭小部に押し込むようにすることにより、従来と同様の逆入力防止機構を備えながら、より多くのころ８を組み込めるようにして、クラッチ外径を大きくすることなく、逆入力トルクの許容量を大きくしたのである。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の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両側で次第に狭小となる楔形空間を形成する凹面を設け、前記出力側部材と固定部材との間に挿入される複数の柱部を有する保持器を前記入力側部材に連結し、この保持器の各柱部間に、３個以上の転動体を各転動体間の１箇所に弾性部材を挟んだ状態で前記凹面にそれぞれ対向するように組み込み、前記弾性部材がその弾力により周方向両側の転動体を押圧して、隣り合う転動体どうしを当接させるとともに、各転動体を前記楔形空間の狭小部に押し込むようにした逆入力防止クラッチ。
【請求項２】
前記トルク伝達手段が、前記入力側部材と出力側部材の一方に伝達軸部を、他方にこの伝達軸部を挿入する軸挿入孔を設け、前記伝達軸部を軸挿入孔に挿入したときに、軸挿入孔の内周面と伝達軸部の外周面との間に僅かな回転方向隙間が形成されるようにしたものである請求項１に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項３】
前記伝達軸部と軸挿入孔の一方を前記入力側部材に連結される保持器と一体に形成し、他方を前記出力側部材に形成した請求項２に記載の逆入力防止クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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。
【０００２】
【従来の技術】
逆入力防止クラッチは、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する一方、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されないようにするためのものである。図８は、このような逆入力防止機構を備えたクラッチの一例を示す。このクラッチは、固定された外輪５１の内周面と、図示省略した入力軸とトルク伝達可能に連結された出力軸５２の外周面との間に、周方向両側で次第に狭小となる楔形空間５３を設けるとともに、入力軸に連結された保持器５４の柱部５４ａを楔形空間５３の周方向両側に位置するように挿入し、各柱部５４ａ間に一対の転動体５５を弾性部材５６を挟んだ状態で組み込んだものである。
【０００３】
すなわち、このクラッチは、各転動体５５を弾性部材５６の弾力で楔形空間５３の狭小部に押し込むことにより、出力軸５２に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側の転動体５５を外輪５１内周面および出力軸５２外周面と係合させて出力軸５２をロックし、出力軸５２の回転が入力軸に伝達されないようにしている。
【０００４】
一方、前記入力軸に入力トルクが加えられたときには、入力軸とともに回転する保持器５４の柱部５４ａが、回転方向後側の転動体５５を弾性部材５６の弾力に抗して外輪５１内周面および出力軸５２外周面との係合を解除する方向に押圧するので、出力軸５２のロック状態が解除され、入力軸の回転が出力軸５２に伝達される（特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２７１３６０１号公報（第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したタイプの逆入力防止クラッチでは、２個の転動体について弾性部材と保持器の柱部が一つずつ必要であり、これらが一組として円周上に配されているので、外輪と出力軸との間に組み込める転動体の個数が制限される。このため、出力軸からの逆入力トルクの許容量を大きくしようとする場合は、出力軸の外径を大きくして、上記の組合せ（転動体２個、弾性部材および保持器の柱部が各１個）を増やす必要がある。従って、クラッチ外径が大きくなりやすく、軽量化やスケールダウンが難しい問題がある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、コンパクトで逆入力トルク許容量の大きい逆入力防止クラッチを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明の逆入力防止クラッチは、同一の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両側で次第に狭小となる楔形空間を形成する凹面を設け、前記出力側部材と固定部材との間に挿入される複数の柱部を有する保持器を前記入力側部材に連結し、この保持器の各柱部間に、３個以上の転動体を各転動体間の１箇所に弾性部材を挟んだ状態で前記凹面にそれぞれ対向するように組み込み、前記弾性部材がその弾力により周方向両側の転動体を押圧して、隣り合う転動体どうしを当接させるとともに、各転動体を前記楔形空間の狭小部に押し込むようにした構成を採用したのである。
【０００９】
すなわち、出力側部材と固定部材との間に挿入される保持器の各柱部間に、３個以上の転動体を、各転動体間の１箇所に弾性部材を挟んだ状態で、固定部材の円筒面との間に楔形空間を形成する出力側部材の凹面にそれぞれ対向するように組み込んで、弾性部材がその弾力により隣り合う転動体どうしを当接させるとともに、各転動体を楔形空間の狭小部に押し込むようにすることにより、前述の従来タイプのクラッチと同様の逆入力防止機構を備えるとともに、より多くの転動体を出力側部材と固定部材との間に組み込めるようにして、クラッチ外径を大きくすることなく、逆入力トルクの許容量を大きくしたのである。
【００１０】
ここで、固定部材の円筒面との間に楔形空間を形成する出力側部材表面の形状を凹面としたのは、次の理由による。すなわち、出力側部材表面の形状を従来のように平面とした場合、転動体数の増加に伴って一つひとつの平面が狭くなり、転動体と平面との係合位置が隣の平面との境界に近くなる。このため、出力側部材に大きな逆入力トルクが加わったときに、各部材の弾性変形により転動体が隣の平面との境界を乗り越えて移動し、出力側部材を正常にロックできないおそれがある。そこで、出力側部材表面の形状を凹面とすることにより、平面とする場合よりも転動体の係合位置を面中央側に寄せるとともに、隣の凹面との境界部を高く形成できるようにして、転動体が隣の凹面との境界を乗り越え難いようにした。
【００１１】
前記トルク伝達手段は、前記入力側部材と出力側部材の一方に伝達軸部を、他方にこの伝達軸部を挿入する軸挿入孔を設け、前記伝達軸部を軸挿入孔に挿入したときに、軸挿入孔の内周面と伝達軸部の外周面との間に僅かな回転方向隙間が形成されるようにしたものとすることができる。
【００１２】
また、上記トルク伝達手段を採用する場合は、前記伝達軸部と軸挿入孔の一方を前記入力側部材に連結される保持器と一体に形成し、他方を前記出力側部材に形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図７に基づき、この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、入力側部材としての入力軸１と、出力側部材としての出力軸２と、側板３に固定される固定部材としての外輪４と、外輪４と出力軸２の大径部５との間に挿入される４本の柱部６ａを有する保持器６と、保持器６と一体に形成された筒状部７と、保持器６の各柱部６ａ間に組み込まれる転動体としての円筒ころ８および弾性部材としてのばね９とで構成されている。
【００１４】
前記入力軸１および出力軸２は、同軸上に配置され、入力軸１の先端部１０とこれに対向するように設けられた出力軸２の突軸部１１とが、保持器６と一体の筒状部７に挿入されている。入力軸１の先端部１０は、円筒面の一部に互いに平行な２つの平面部７ａを有する筒状部７内周面と同寸法に形成されて、筒状部７に隙間なく嵌まり込んでおり、入力軸１と筒状部７および保持器６が一体に回転するようになっている。
【００１５】
一方、出力軸２の突軸部１１は、筒状部７内周面とほぼ同形状であるが、図３に示すように、筒状部７に挿入したときにその平面部１１ａと対向する筒状部７の平面部７ａとの間に僅かな隙間が生じるように形成されており、入力軸１の回転が僅かな角度遅れをもって出力軸２に伝達されるようになっている。すなわち、この実施形態のトルク伝達手段は、伝達軸部としての出力軸突軸部１１を軸挿入孔としての筒状部７内周に挿入することにより構成されている。
【００１６】
なお、筒状部と出力軸の突軸部との嵌め合い形状は、この実施形態の形状に限らず、僅かな角度遅れをもって回転を伝達できるようになっておればよい。従って、例えば、回転方向のがたを大きく取ったセレーション等の嵌め合い形状を採用することもできる。
【００１７】
前記外輪４は、その内周面が円筒面となっており、この円筒面が出力軸大径部５の外周面と対向するように配される。また、その一側端には出力軸２の大径部５の側方を覆う蓋部１２が、他側端には外径方向に張り出す鍔部１３がそれぞれ形成されている。蓋部１２の中心部には、出力軸２を回転自在に支持する孔１２ａが形成されている。また、鍔部１３には、４つの矩形状の切欠き１３ａが周方向に等間隔で形成されており、後述するように、これらの切欠き１３ａで外輪４が側板３に固定されるようになっている。
【００１８】
前記側板３は、矩形状で、中心部には筒状部７を回転自在に支持する円形の孔３ａが、四隅には図示しないハウジング等への取り付けのための小孔３ｂがそれぞれ形成されている。また、四辺の各辺縁部の中央には、外輪４に向かって突出する一対の爪１４が設けられており、これらの各爪１４を外輪鍔部１３の切欠き１３ａに嵌め込んで図１中の矢印の方向に折り曲げることにより、側板３に外輪４を固定することができる。
【００１９】
前記出力軸２の大径部５の外周面には、周方向に所定のピッチで凹面５ａが設けられている。これにより、図４に示すように、大径部５外周面と、これと対向する位置に配された外輪４の円筒面との間に、周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１５が形成されている。そして、外輪４と出力軸大径部５との間に挿入された保持器６の柱部６ａどうしの間には、４本のころ８が、中央にばね９を挟んだ状態で大径部５の凹面５ａにそれぞれ対向するように組み込まれている。
【００２０】
このクラッチは、上記の構成であり、ばね９がその弾力により周方向両側のころ８を押圧して、隣り合うころ８どうしを当接させるとともに、各ころ８を楔形空間１５の狭小部に押し込んでいるので、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８が外輪４内周面および出力軸大径部５外周面と係合して、出力軸２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。
【００２１】
ここで、楔形空間１５は、外輪４の円筒面と出力軸大径部５の凹面５ａとで形成され、ころ８が隣の凹面５ａとの境界を乗り越え難いようになっている。従って、大きな逆入力トルクが加わったときにも、出力軸２が正常にロックされなくなるおそれは少ない。
【００２２】
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と一体に筒状部７および保持器６が回転し、保持器６の柱部６ａが、回転方向後側のころ８をばね９の弾力に抗して外輪４内周面および出力軸大径部５外周面との係合を解除する方向に押圧するので、出力軸２のロック状態が解除される。そして、入力軸１がさらに回転して、筒状部７内周の平面部７ａと出力軸突軸部１１の平面部１１ａとが係合すると、入力軸１の回転が出力軸２に伝達される。
【００２３】
すなわち、このクラッチは、前述の従来タイプのクラッチと同様の逆入力防止機構を備えながら、従来よりも多くの転動体を外輪と出力軸との間に組み込めるようになっている。
【００２４】
図５乃至図７は、第２の実施形態を示す。この実施形態では、入力軸１６と同軸上に固定部材としての固定軸１７が配置され、固定軸１７の大径部１８の外周側円筒面と対向するように配された外輪１９が出力側部材となっている点が第１の実施形態と異なる。
【００２５】
前記入力軸１６は、その先端部が第１の実施形態と同様に保持器６の筒状部７に隙間なく嵌め込まれるとともに、端面に形成された突軸部２０が固定軸大径部１８の側端面に設けた穴１８ａで回転自在に支持されている。
【００２６】
前記外輪１９は、その一側端に保持器６の側方を覆う蓋部２１が形成され、蓋部２１の中心部には、入力軸１６と一体に回転する保持器６の筒状部７を挿入するための孔２２が設けられている。この孔２２は、図６に示すように、円筒面の一部に平面部７ｂを有する筒状部７外周面とほぼ同形状であるが、筒状部７を挿入したときにその平面部２２ａと対向する筒状部７の平面部７ｂとの間に僅かな隙間が生じるように形成され、入力軸１６の回転が僅かな角度遅れをもって外輪１９に伝達されるようになっている。すなわち、この実施形態のトルク伝達手段は、伝達軸部としての筒状部７を軸挿入孔としての外輪蓋部２１の孔２２に挿入することにより構成されている。
【００２７】
外輪１９の他側端には、外径方向に張り出す鍔部２３が形成されており、この鍔部２３は、その周方向の４箇所で、固定軸１７に回転自在に取り付けられた回転フレーム２４と接続されている。
【００２８】
また、図７に示すように、外輪１９内周面には、周方向に所定のピッチで凹面１９ａが設けられ、これと対向する固定軸大径部１８の円筒面との間に、周方向両側で次第に狭小となる楔形空間２５が形成されるようになっている。
【００２９】
その他の部分の構成、および入力トルクまたは逆入力トルクを加えたときの動作は、第１の実施形態と同じである。
【００３０】
上述した各実施形態では、保持器の柱部を４本とし、各柱部間にころを４本ずつ組み込んだが、柱部の本数は２本以上であればよいし、各柱部間に組み込む転動体の個数は３個以上であればよく、使用条件に応じた選択が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の逆入力防止クラッチは、出力側部材と固定部材との間に挿入される保持器の各柱部間に、３個以上の転動体を各転動体間の１箇所に弾性部材を挟んだ状態で組み込むようにしたものであるから、従来よりも多くの転動体を出力側部材と固定部材との間に組み込むことができ、クラッチ外径を大きくすることなく、逆入力トルクの許容量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の逆入力防止クラッチの分解斜視図
【図２】図１の逆入力防止クラッチの縦断正面図
【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図
【図５】第２の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５のVII −VII 線に沿った断面図
【図８】従来の逆入力防止クラッチの要部の断面図
【符号の説明】
１  入力軸
２  出力軸
３  側板
３ａ、３ｂ  孔
４  外輪
５  大径部
５ａ  凹面
６  保持器
６ａ  柱部
７  筒状部
７ａ、７ｂ  平面部
８  ころ
９  ばね
１０  先端部
１１  突軸部
１１ａ  平面部
１２  蓋部
１２ａ  孔
１３  鍔部
１３ａ  切欠き
１４  爪
１５  楔形空間
１６  入力軸
１７  固定軸
１８  大径部
１８ａ  穴
１９  外輪
１９ａ  凹面
２０  突軸部
２１  蓋部
２２  孔
２２ａ  平面部
２３  鍔部
２４  回転フレーム
２５  楔形空間
【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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