(57)【要約】【課題】係合子の食い込み特性の向上を図り、ロッドのロック時に係合子が弾き飛ばされるのを防止することができるようにした直動ワンウェイクラッチを提供することである。【解決手段】ハウジング１の内周に形成された円錐面５とロッド３の円筒状外周面４間に形成されたくさび状空間６内に保持器７を組込み、その保持器７に形成されたポケット８内に係合子９を組込む。ハウジング１の開口端部内にばね座１２を組込み、上記開口端部の内周に取付けた止め輪１１によってばね座１２を抜け止めする。保持器７のばね座１２と対向する端面に複数のばね収容孔１３を周方向に形成し、そのばね収容孔１３内に一部が収容される弾性部材１４により、係合子９がくさび状空間６の狭小部に噛み込む方向に向けて保持器７を付勢する。弾性部材１４の組込み数の調整によりロッド３に負荷される軸方向の設定荷重を調整し、係合子９の食い込み特性の向上を図る。【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内にロッドを挿入して同軸上に配置し、ハウジングの内周には軸方向に傾斜する円錐面を設け、その円錐面とロッドの円筒状外周面間に形成されたくさび状空間内に保持器を組込み、その保持器の周方向に形成された複数のポケットのそれぞれ内部に係合子を組込み、その係合子のくさび状空間の狭小部に対する噛み込みによってロッドを軸方向の一方にロックする直動ワンウェイクラッチにおいて、前記くさび状空間の大径端側の開口部内にばね座と、そのばね座を抜け止めする着脱可能な抜け止め部材とを組込み、前記保持器の前記ばね座と対向する端面に複数のばね収容孔を周方向に間隔をおいて形成し、そのばね収容孔内に一部が挿入され、前記ばね座で端部が支持される弾性部材によって係合子がくさび状空間の狭小部に噛み込む方向に向けて保持器を付勢し、前記複数のばね収容孔に対する弾性部材の組込み数の調整によって保持器に負荷される軸方向の設定荷重を調整するようにした直動ワンウェイクラッチ。
【請求項２】
固定の配置とされるハウジング内にロッドを挿入して同軸上に配置し、ハウジングの内周には軸方向に傾斜する円錐面を設け、その円錐面とロッドの円筒状外周面間に形成されたくさび状空間内に保持器を組込み、その保持器の周方向に形成された複数のポケットのそれぞれ内部に係合子を組込み、その係合子のくさび状空間の狭小部に対する噛み込みによってロッドを軸方向の一方にロックする直動ワンウェイクラッチにおいて、前記くさび状空間の大径端側の開口部内にばね座と、そのばね座を抜け止めする着脱可能な抜け止め部材とを組込み、前記ばね座と保持器の端面間に係合子がくさび状空間の狭小部に噛み込む方向に向けて保持器を付勢する弾性部材を組込み、前記ばね座の組込み数の調整によって保持器に負荷される軸方向の設定荷重を調整するようにした直動ワンウェイクラッチ。
【請求項３】
前記ロッドの円筒状外周面の塑性変形能をハウジングの円錐面の塑性変形能より高くしてロッドに負荷される軸方向荷重が所定値を超えたときに円筒状外周面を塑性変形させるようにした請求項１又は２に記載の直動ワンウェイクラッチ。
【請求項４】
前記ロッドの円筒状外周面の硬度を前記ハウジングの円錐面の硬度より小さくした請求項３に記載の直動ワンウェイクラッチ。
【請求項５】
前記ロッドを中空としてその肉厚をハウジングの肉厚より薄くした請求項３に記載の直動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、軸方向に移動可能なロッドを一方向にロックすることができるようにした直動ワンウェイクラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の直動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。この直動ワンウェイクラッチにおいては、円筒状の本体内に円錐内面を設け、その円錐内面と本体内に挿入された軸の円筒状表面間に複数の係合子を周方向に等間隔に組込み、各係合子をスプリングで押圧して上記本体の円錐内面と軸の円筒状表面に噛み込む方向に向けて付勢し、上記円錐内面と円筒状表面に対する係合子の噛み込みによって軸を一方向にロックするようにしている。
【０００３】
また、本体の端面にキャップを対向し、本体の外周部にソレノイドを設け、そのソレノイドに対する通電によりキャップに磁気吸引力を付与して上記キャップを本体の端面に向けて移動させ、そのキャップに設けられた筒体部で係合子を軸方向に押圧して係合子の噛み込みを解除するようにしている。
【特許文献１】特開昭５１−１１４５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の直動ワンウェイクラッチにおいて、スプリングによって係合子が円錐内面と円筒状表面に接触するスタンバイ位置に向けて係合子を付勢しているが、軸のロック方向への移動速度が速くなると、係合子が円錐内面と円筒状表面で形成されるくさび状空間の広幅部に向けて押し出され、軸がロックされない現象（ポッピング）が発生する可能性がある。
【０００５】
この発明の課題は、係合子の食い込み特性の向上を図り、ポッピングの発生を防止することができるようにした直動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、第１の発明においては、固定の配置とされるハウジング内にロッドを挿入して同軸上に配置し、ハウジングの内周には軸方向に傾斜する円錐面を設け、その円錐面とロッドの円筒状外周面間に形成されたくさび状空間内に保持器を組込み、その保持器の周方向に形成された複数のポケットのそれぞれ内部に係合子を組込み、その係合子のくさび状空間の狭小部に対する噛み込みによってロッドを軸方向の一方にロックする直動ワンウェイクラッチにおいて、前記くさび状空間の大径端側の開口部内にばね座と、そのばね座を抜け止めする着脱可能な抜け止め部材とを組込み、前記保持器の前記ばね座と対向する端面に複数のばね収容孔を周方向に間隔をおいて形成し、そのばね収容孔内に一部が挿入され、前記ばね座で端部が支持される弾性部材によって係合子がくさび状空間の狭小部に噛み込む方向に向けて保持器を付勢し、前記複数のばね収容孔に対する弾性部材の組込み数の調整によって保持器に負荷される軸方向の設定荷重を調整するようにした構成を採用したのである。
【０００７】
また、第２の発明においては、固定の配置とされるハウジング内にロッドを挿入して同軸上に配置し、ハウジングの内周には軸方向に傾斜する円錐面を設け、その円錐面とロッドの円筒状外周面間に形成されたくさび状空間内に保持器を組込み、その保持器の周方向に形成された複数のポケットのそれぞれ内部に係合子を組込み、その係合子のくさび状空間の狭小部に対する噛み込みによってロッドを軸方向の一方にロックする直動ワンウェイクラッチにおいて、前記くさび状空間の大径端側の開口部内にばね座と、そのばね座を抜け止めする着脱可能な抜け止め部材とを組込み、前記ばね座と保持器の端面間に係合子がくさび状空間の狭小部に噛み込む方向に向けて保持器を付勢する弾性部材を組込み、前記ばね座の組込み数の調整によって保持器に負荷される軸方向の設定荷重を調整するようにした構成を採用したのである。
【０００８】
第１の発明および第２の発明において、ロッドの円筒状外周面の塑性変形能をハウジングの円錐面の塑性変形能より高くしてロッドに負荷される軸方向荷重が所定値を超えたときに円筒状外周面を塑性変形させるようにすると、ロッドにロック方向の軸方向荷重が負荷され、その軸方向荷重がロッドの弾性限界を超える過大な軸方向荷重であると、ロッドは係合子の係合部位で塑性変形しながら軸方向に移動する。このように、ロッドの円筒状外周面の塑性変形能を高くすることで直動ワンウェイクラッチにリミッタ機能を付加することができるので、クラッチ取付部の破損を防止することができる。
【０００９】
ここで、ロッドの円筒状外周面の塑性変形能をハウジングの円錐面の塑性変形能より高くするには、ロッドの円筒状外周面の硬度を前記ハウジングの円錐面の硬度より小さくするようにしてもよく、あるいは、ロッドを中空としてその肉厚をハウジングの肉厚より薄くするようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明のように、保持器の端面に複数のばね収容孔を形成することにより、その複数のばね収容孔に対する弾性部材の組込み数を変更することによって保持器に負荷される軸方向の設定荷重を調整することができる。したがって、ロッドのロック方向への移動速度に応じて弾性部材の組込み数を調整することでポッピングの発生のない良好な食い込み特性が得られ、ロッドを一方向に確実にロックすることができる。
【００１１】
また、第２の発明のように、弾性部材の端部を受けるばね座を着脱自在とすることにより、そのばね座の組込み数を調整することによって弾性部材の弾性力が変化し、保持器に負荷される軸方向の設定荷重を調整することができる。したがって、ロッドのロック方向への移動速度に応じてばね座の組込み数を調整することで、ポッピングの発生のない良好な食い込み特性が得られ、ロッドを一方向に確実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】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２に示すように、固定の配置とされるハウジング１は円筒状をなし、その一端には端壁２が設けられ、他端は開口している。
【００１３】
ハウジング１の内側に設けられたロッド３はハウジング１の端壁２を貫通し、軸方向に移動自在とされている。ロッド３の外周面４は円筒状とされ、一方、ハウジング１の内周は端壁２側を小径端とする円錐面５とされ、その円錐面５と上記円筒状外周面４間にくさび状空間６が形成されている。
【００１４】
くさび状空間６内には保持器７が組込まれている。保持器７には複数のポケット８が周方向に等間隔に形成され、各ポケット８内に係合子９が組込まれている。係合子９として、ここではボールが採用されている。
【００１５】
図４に示すように、ハウジング１の開口端部の内周には係合溝１０が形成され、その係合溝１０に着脱自在に取付けられた抜け止め部材としての止め輪１１によってハウジング１の開口端部内に組込まれた環状のばね座１２が抜け止めされている。なお、止め輪１１に代えて、蓋体のねじ込みによってばね座１２を抜け止めしてもよい。
【００１６】
図３および図４に示すように、保持器７のばね座１２と対向する端面には複数のばね収容孔１３が周方向に等間隔に設けられ、各ばね収容孔１３に一部が収容された弾性部材１４の端部は上記ばね座１２によって支持されている。
【００１７】
弾性部材１４としてコイルばねが採用されている。この弾性部材１４は係合子９がくさび状空間６の狭小部に噛み込む方向に向けて保持器７を付勢している。上記弾性部材１４は、止め輪１１およびばね座１２の取外しによって組込み数を調整し得るようになっている。
【００１８】
実施の形態で示す直動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４は、弾性部材１４の押圧により係合子９がくさび状空間６の狭小部に押し込まれて円錐面５および円筒状外周面４に圧接するスタンバイ位置にある状態を示す。
【００１９】
上記係合子９のスタンバイ状態において、ロッド３に図１の矢印で示す方向の軸方向荷重が負荷されると、係合子９はくさび状空間６の広幅部に向けて移動し、ロッド３は矢印で示す方向に移動する。
【００２０】
一方、ロッド３に図１の矢印で示す方向と反対方向（ロック方向）の軸方向荷重が負荷されると、係合子９はくさび状空間６の狭小部に押し込まれて円錐面５および円筒状外周面４に係合する。その係合によってロッド３がロックされて一方向（図１の矢印で示す方向と反対方向）に移動するのが防止される。
【００２１】
ここで、ロッド３のロック方向への移動速度が比較的低速の場合、係合子９がくさび状空間６の広幅部に弾き飛ばされるというポッピングの発生はないが、ロッド３の移動速度が高速になると、ポッピングが発生する可能性がある。
【００２２】
ポッピングの発生は、係合子９の食い込み特性に関係し、その食い込み特性は弾性部材１４から保持器７に負荷される押圧力を高めることによって向上させることができる。
【００２３】
実施の形態で示すように、保持器７の端面に複数のばね収容孔１３を形成し、そのばね収容孔１３に一部が収容された弾性部材１４をばね座１２で受け、そのばね座１２を着脱可能な止め輪１１で抜け止めすることにより、上記止め輪１１およびばね座１２の取外しによって弾性部材１４の組込み数を変更することができ、その弾性部材１４の組込み数を調整することにより、保持器７に負荷される軸方向の設定荷重を調整することができる。
【００２４】
したがって、ロッド３の移動速度に対応して弾性部材１４の組込み数を調整することにより、係合子９に良好な食い込み特性が得られることになり、ポッピングの発生を防止し、ロッド３を一方向に確実にロックすることができる。
【００２５】
上記のような直動ワンウェイクラッチにおいて、ハウジング１に形成された円錐面５とロッド３の円筒状外周面４の硬度が同じであると、ロッド３に過大なロック方向の軸方向荷重が負荷された場合に、係合子９が円錐面５および円筒状外周面４に強く噛み込んで両者を塑性変形させるおそれがある。
【００２６】
そこで、図１では、ロッド３を中空としてその肉厚をハウジング１の肉厚より薄くし、ロッド３の円筒状外周面４の塑性変形能をハウジング１の円錐面５の塑性変形能より高くしている。
【００２７】
上記のように、ロッド３の円筒状外周面４の塑性変形能をハウジング１の円錐面５の塑性変形能より高くすると、ロッド３が一方向にロックされた状態でロッド３に過大なロック方向の軸方向荷重が負荷されると、図５に示すように、ロッド３は係合子９との係合部位で塑性変形しつつ軸方向に移動することになる。１５は変形部を示す。
【００２８】
このように、ロッド３の円筒状外周面４の塑性変形能をハウジング１の円錐面５の塑性変形能より高くすることによって、直動ワンウェイクラッチにリミット機能を付加することができ、円錐面５やハウジング１の取付け部の破損を防止することができる。
【００２９】
リミッタが機能した場合は、ロッドが塑性変形しているため、新しいものと交換する必要が生じる。このとき、ロッド３は係合子９がくさび状空間６の広幅部に向けての移動は自由であるため、ロッド３を簡単に交換することができ、ロッド３やハウジング１の双方を交換する場合に比較して交換に要するコストの低減を図ることができる。
【００３０】
なお、ロッド３の円筒状外周面４の硬度をハウジング１の円錐面５の硬度より低くして、塑性変形能を相違させるようにしてもよい。
【００３１】
図３および図４では、弾性部材１４の組込み数の増減によって保持器７に負荷される軸方向の設定荷重を調整するようにしたが、図６に示すように、ばね座１２の組込み数を変えると弾性部材１４の弾性力が変化するため、ばね座１２の組込み数の調整によって保持器７に負荷される軸方向の設定荷重を調整するようにしてもよい。この場合、弾性部材１４はロッド３の外径より大径の単一のコイルばねを用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明に係る直動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】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】図１の一部を拡大して示す断面図
【図５】ロッドのロック状態を示す断面図
【図６】設定荷重調整の他の例を示す断面図
【符号の説明】
【００３３】
１    ハウジング
３    ロッド
４    円筒状外周面
５    円錐面
６    くさび状空間
７    保持器
８    ポケット
９    係合子
１１  止め輪（抜け止め部材）
１２  ばね座
１３  ばね収容孔
１４  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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