(57)【要約】【課題】入力トルクを効率よく伝達でき、かつ信頼性の高い逆入力遮断クラッチを提供することである。【解決手段】固定外輪１と出力軸３との間に組み込んだ複数対のローラ６と、各ローラ６を外輪１と出力軸３に係合させる方向に付勢する板ばね７とで、逆入力トルクが加えられた出力軸３をロックし、入力軸２に入力トルクが加えられたときにはロック状態を解除するロック手段を形成し、各ローラ６に作用する板ばね７の押圧力を独立させる仕切部材８に、板ばね７に押圧されて弾性変形するばねの機能を付与することにより、ロック状態が解除されたときに、回転方向前方のローラ６の空転によるトルク損失を抑えて、効率よくトルク伝達ができるようにするとともに、何らかの異常で板ばね７がローラ６から衝撃を受けても、板ばね７の塑性変形や破損が生じにくいようにしたのである。【選択図】図１
2007232009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転トルクが入力される入力側部材と、回転トルクが出力される出力側部材と、回転が拘束される静止側部材と、前記静止側部材と出力側部材との間に係合離脱可能に設けられた複数対の係合子、および各対の係合子間に配設されて両側の係合子をそれぞれ静止側部材と出力側部材に係合させる方向に付勢する弾性部材からなり、出力側部材からの逆入力トルクに対して出力側部材をロックし、入力側部材からの入力トルクに対してロック状態を解除するロック手段と、前記入力側部材と出力側部材との間に設けられ、ロック解除状態の時に、入力側部材からの入力トルクを出力側部材に伝達するトルク伝達手段と、前記各対の係合子の一方に作用する弾性部材の押圧力と他方に作用する弾性部材の押圧力を独立させる仕切部材とを備えた逆入力遮断クラッチにおいて、前記仕切部材に、前記弾性部材に押圧されて弾性変形する部位を設けたことを特徴とする逆入力遮断クラッチ。
【請求項２】
前記各対の係合子の一方を押圧する弾性部材と他方を押圧する弾性部材とを一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。
【請求項３】
前記各係合子がローラまたはスプラグであることを特徴とする請求項１または２に記載の逆入力遮断クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力側部材に加えられた入力トルクを出力側部材に伝達し、出力側部材に加えられた逆入力トルクは入力側部材に伝達されないようにする逆入力遮断クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
逆入力遮断クラッチは、入力側部材に加えられた入力トルクを出力側部材に伝達する一方、出力側部材に逆入力トルクが加えられても入力側部材にトルクが伝達されないようにするためのものである。図４および図５は、このような逆入力遮断機構を備えたクラッチの一例を示す（特許文献１参照。）。このクラッチは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、回転を拘束された固定外輪（静止側部材）５１の内周に、入力軸（入力側部材）５２および出力軸（出力側部材）５３を、その先端部どうしが対向する状態で転がり軸受５４、５５により回転自在に支持し、出力軸５３先端面に設けた径方向溝５３ａに、入力軸５２先端面の中心を外れた位置から突出するピン５６を挿入するとともに、出力軸５３の先端大径部の外周に複数対のカム面５３ｂ、５３ｃを設けて、外輪５１と出力軸５３先端大径部との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間５７を形成し、各楔形空間５７に一対のローラ（係合子）５８および各ローラ５８を楔形空間５７の狭小部側へ付勢する板ばね（弾性部材）５９を組み込み、入力軸５２の先端鍔部に形成した柱部５２ａを各楔形空間５７の周方向両側に位置するように挿入したものである。
【０００３】
すなわち、この逆入力遮断クラッチでは、中立状態で各ローラ５８が板ばね５９により楔形空間５７の狭小部に押し込まれているので、出力軸５３に逆入力トルクが加えられても、回転方向後方のローラ５８が外輪５１および出力軸５３と係合して出力軸５３がロックされ、逆入力トルクは入力軸５２に伝達されない。
【０００４】
一方、入力軸５２に入力トルクが加えられたときには、入力軸５２の柱部５２ａが回転方向後方のローラ５８を板ばね５９の弾性力に抗して押すことにより、回転方向後方のローラ５８と外輪５１および出力軸５３との係合が解除されるので、入力トルクがピン５６を介して出力軸５３に伝達される。
【０００５】
また、図５（ａ）に示すように、出力軸５３大径部の外周には、対をなす２つのカム面５３ｂ、５３ｃの間に、径方向に突出する遮蔽板（仕切部材）６０が形成されており、その両側面にそれぞれ板ばね５９が固定されて、一方のローラ５８に作用する板ばね５９の押圧力と他方のローラ５８に作用する板ばね５９の押圧力とが互いに独立となっている。このため、入力軸５２から出力軸５３へトルク伝達が行われるときには、図５（ｂ）に示すように、入力軸５２の柱部５２ａに押されたローラ５８が回転方向後方の板ばね５９のみを変形させ、回転方向前方の板ばね５９がローラ５８を押圧する力は変化しない。従って、このような遮蔽板を設けない通常のクラッチに比べると、回転方向前方のローラ５８と外輪５１および出力軸５３との接触圧が小さく、このローラ５８の空転によるトルク損失が少ないので、効率よくトルクを伝達することができる。
【０００６】
しかしながら、上記クラッチでは、遮蔽板６０が中実であるため、入力軸５２に入力トルクが加えられて回転方向後方のローラ５８と外輪５１および出力軸５３との係合が解除されるときに、何らかの異常により回転方向後方のローラ５８が急激に移動すると、このローラ５８と遮蔽板６０とによって瞬間的に強く挟まれた板ばね５９が塑性変形したり破損したりするおそれがあった。
【特許文献１】特開２００３−３４３６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、入力トルクを効率よく伝達でき、かつ信頼性の高い逆入力遮断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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、回転トルクが入力される入力側部材と、回転トルクが出力される出力側部材と、回転が拘束される静止側部材と、前記静止側部材と出力側部材との間に係合離脱可能に設けられた複数対の係合子、および各対の係合子間に配設されて両側の係合子をそれぞれ静止側部材と出力側部材に係合させる方向に付勢する弾性部材からなり、出力側部材からの逆入力トルクに対して出力側部材をロックし、入力側部材からの入力トルクに対してロック状態を解除するロック手段と、前記入力側部材と出力側部材との間に設けられ、ロック解除状態の時に、入力側部材からの入力トルクを出力側部材に伝達するトルク伝達手段と、前記各対の係合子の一方に作用する弾性部材の押圧力と他方に作用する弾性部材の押圧力を独立させる仕切部材とを備えた逆入力遮断クラッチにおいて、前記仕切部材に、前記弾性部材に押圧されて弾性変形する部位を設けた。
【０００９】
すなわち、各対の係合子の一方に作用する弾性部材の押圧力と他方に作用する弾性部材の押圧力を独立させる仕切部材に、弾性部材に押圧されて弾性変形する部位を設けることにより、入力側部材に入力トルクが加えられてロック状態が解除されたときに、効率よくトルク伝達ができるようにするとともに、何らかの異常により弾性部材が係合子から衝撃を受けても、その衝撃を仕切部材の弾性変形で吸収して、弾性部材の塑性変形や破損を防止できるようにしたのである。
【００１０】
上記の構成において、前記各対の係合子の一方を押圧する弾性部材と他方を押圧する弾性部材とを一体に形成すれば、弾性部材の組込性が向上し、コストダウンが図れる。
【００１１】
前記各係合子としては、ローラまたはスプラグを採用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の逆入力遮断クラッチは、上述したように、各対の係合子の一方に作用する弾性部材の押圧力と他方に作用する弾性部材の押圧力を独立させる仕切部材を設け、この仕切部材に弾性部材に押圧されて弾性変形する部位を設けたものであるから、入力側部材に入力トルクが加えられてロック状態が解除されたときには、入力トルクを効率よく伝達できるし、弾性部材が何らかの異常により係合子から衝撃を受けても塑性変形や破損を生じにくく、信頼性の高いものとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１乃至図３に基づき、本発明の実施形態を説明する。この逆入力遮断クラッチは、図１（ａ）、（ｂ）および図２に示すように、回転を拘束された固定外輪（静止側部材）１と、外輪１内周に先端部を挿入され、回転トルクが入力される入力軸（入力側部材）２と、外輪１内周に先端部を入力軸２と対向する状態で挿入され、回転トルクが出力される出力軸（出力側部材）３と、外輪１内周に嵌め込まれて入力軸２および出力軸３を回転自在に支持する転がり軸受４、５と、外輪１と出力軸３の先端大径部との間に組み込まれるローラ（係合子）６、板ばね（弾性部材）７および仕切部材８とで構成されている。この基本的な構成は、前述した従来のクラッチ（図４参照）と同じである。
【００１４】
前記入力軸２は、先端に鍔部を有しており、この鍔部に外輪１と出力軸３の先端大径部との間へ挿入される４本の柱部２ａが周方向に等間隔で形成されている。また、入力軸２先端面には、その中心を外れた位置に設けた取付穴２ｂに、円筒形のピン９が一部を突出させた状態で差し込まれている。一方、前記出力軸３は、先端大径部の端面に径方向に延びる溝３ａが設けられ、この径方向溝３ａに入力軸２のピン９が僅かな回転方向隙間をあけて挿入されるようになっている。これにより、入力軸２に加えられた入力トルクを僅かな角度遅れをもって出力軸３に伝達するトルク伝達手段が形成されている。
【００１５】
また、前記出力軸３の先端大径部の外周には、４対のカム面３ｂ、３ｃが周方向に等間隔で設けられている。対をなす２つのカム面３ｂ、３ｃは、周方向へ互いに逆向きに傾斜しており、外輪１と出力軸３大径部との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１０を形成している。なお、楔形空間は、外輪内周側にカム面を設けて形成するようにしてもよい。そして、これらの各楔形空間１０に一対のローラ６が板ばね７を挟んだ状態で外輪１および出力軸３大径部と係合離脱可能に組み込まれ、板ばね７がその両側でローラ６を楔形空間１０の狭小部に押し込んで外輪１および出力軸３大径部と係合させる方向に付勢するようになっている。一方、各楔形空間１０の周方向両側には、入力軸２の柱部２ａがその両側のローラ６と僅かな隙間をもって挿入されている。
【００１６】
従って、出力軸３に逆入力トルクが加えられても、回転方向後方のローラ６が外輪１および出力軸３大径部と係合して出力軸３がロックされ、逆入力トルクは入力軸１に伝達されない。一方、入力軸２に入力トルクが加えられたときには、入力軸２の柱部２ａが回転方向後方のローラ６を板ばね７の弾性力に抗して押すことにより、回転方向後方のローラ６と外輪１および出力軸３との係合が解除される。すなわち、出力軸３からの逆入力トルクに対して出力軸３をロックし、入力軸２からの入力トルクに対してロック状態を解除するロック手段が形成されている。そして、ロック状態が解除されると、入力トルクがピン９を介して出力軸３に伝達される。このメカニズムは、入力軸２や出力軸３に加えられる回転トルクの方向が異なっても同じである。
【００１７】
また、図３（ａ）にも示すように、出力軸３大径部の外周には、対をなす２つのカム面３ｂ、３ｃの間に凹部３ｄが設けられ、この凹部３ｄに板ばね７の伸縮方向の中央に形成されたＵ字状部が嵌め込まれている。そして、板ばね７のＵ字状部の内側に、断面Ｕ字状の仕切部材８が嵌め込まれている。この仕切部材８は、各対のローラ６の一方に作用する板ばね７の押圧力と他方に作用する板ばね７の押圧力を独立させる機能と、板ばね７に押圧されて弾性変形するばねの機能を有している。また、そのばね定数は板ばね７よりもかなり大きく設定され、２つの機能が常に両立するようになっている。
【００１８】
従って、図３（ｂ）に示すように、入力軸２から出力軸３へトルク伝達（図は右回りの場合）が行われるときには、入力軸２の柱部２ａに押されたローラ６が板ばね７と仕切部材８のそれぞれの回転方向後方側部分のみを変形させ、板ばね７が回転方向前方のローラ６を押圧する力は変化しない。しかも、何らかの異常により板ばね７がローラ６から衝撃を受けても、その衝撃は仕切部材８の弾性変形で吸収することができる。
【００１９】
この逆入力遮断クラッチは、上記の構成であり、前述した従来クラッチと同様に、入力軸２に入力トルクが加えられてロック状態が解除されたときに、回転方向前方のローラ６と外輪１および出力軸３との接触圧が小さく、このローラ６の空転によるトルク損失が少ないので、効率よくトルクを伝達することができる。しかも、板ばね７がローラ６から受ける衝撃は仕切部材８の弾性変形によって吸収できるので、従来クラッチよりも板ばね７の塑性変形や破損が生じにくく、信頼性が高い。
【００２０】
また、仕切部材８が出力軸３と別体となっており、出力軸３のカム面３ｂ、３ｃの加工が容易であるし、各対のローラ６を押圧する板ばね７が一体に形成されていて組み込みやすいため、従来クラッチに比べてコストダウンが図れる。
【００２１】
なお、仕切部材は、この実施形態のようなばねタイプのものに限らず、少なくとも一部にローラを押圧する板ばね等の弾性部材に押圧されて弾性変形する部位を有しておれば、どのようなものを採用してもよい。
【００２２】
また、本発明は、実施形態のように係合子としてローラを用い、楔形空間を形成するためのカム面を出力側部材（または静止側部材）に設けたクラッチだけでなく、カム面を有するスプラグを係合子として用いたクラッチにも、もちろん適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ａは実施形態のクラッチの縦断正面図、ｂはａのＩ−Ｉ線に沿った断面図
【図２】図１のクラッチの要部の分解斜視図
【図３】ａ、ｂは、それぞれ図１のクラッチの要部の構成と動作を説明する断面図
【図４】ａは従来のクラッチの縦断正面図、ｂはａのIV−IV線に沿った断面図
【図５】ａ、ｂは、それぞれ図４のクラッチの要部の構成と動作を説明する断面図
【符号の説明】
【００２４】
１  外輪（静止側部材）
２  入力軸（入力側部材）
２ａ  柱部
２ｂ  取付穴
３  出力軸（出力側部材）
３ａ  溝
３ｂ、３ｃ  カム面
３ｄ  凹部
４、５  転がり軸受
６  ローラ（係合子）
７  板ばね（弾性部材）
８  仕切部材
９  ピン
１０  楔形空間
【図１】
2007232009.tif 000003
【図２】
2007232009.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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