(57)【要約】【課題】部品点数が少なく、部品の製作および組立が容易なスイング式のクラッチユニットを提供する。【解決手段】入力軸１に入力トルクが加えられると、偏心カム３が偏心回動し、スペーサ６が公転旋回することにより、カム受け５が外環４にロックした状態でコイルばね９を弾性変形させながら回動して、外環４と一体に出力軸２が回動し、入力トルクの供給が停止したときは、コイルばね９の弾性力によりカム受け５が外環４と摺動しながら入力トルク供給時と逆方向に回動し、スペーサ６も逆方向に公転旋回することにより、偏心カム３が偏心回動して入力軸１が入力トルク供給前の位置に戻り、出力軸２は入力トルク供給停止時の位置で保持される構成とした。これにより、従来の部品製作時の複雑な加工をなくすとともに部品点数を減らして、部品の製作および組立が容易なものとすることができる。【選択図】図１
2017110699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸線のまわりに回動する状態で配されている入力軸および出力軸と、前記入力軸の軸線と平行な偏心軸線を有する状態で入力軸に設けられている円筒状の偏心カムと、前記出力軸の軸線と同一の軸線を有する状態で出力軸に設けられている外環と、前記外環の内周円筒面に摺動可能に嵌め込まれている円筒状のカム受けと、前記カム受けと弾性部材で連結されている固定部材とを備え、
前記カム受けには前記偏心カムと同一軸線を有する偏心穴が形成されており、前記偏心カムは前記カム受けの偏心穴に挿入されており、前記カム受けの偏心穴の内周面と前記偏心カムの外周面との間には円筒状のスペーサが相対回転可能に嵌め込まれており、前記スペーサは前記固定部材との間に設けられている旋回支持機構により自転不能かつ公転旋回可能に支持されており、
前記入力軸に入力トルクが加えられたときは、前記入力軸の回動にともなって前記偏心カムが偏心回動し、前記偏心カムとカム受けの間でスペーサが公転旋回することにより、前記カム受けが外環にロックした状態で前記弾性部材を弾性変形させながら回動して、前記外環と一体に出力軸が回動し、
前記入力軸への入力トルクの供給が停止したときは、前記弾性部材の弾性力により前記カム受けが外環と摺動しながら入力トルク供給時と逆方向に回動し、前記カム受けと偏心カムとの間でスペーサが入力トルク供給時と逆方向に公転旋回することにより、前記偏心カムの偏心回動にともなって前記入力軸が回動して入力トルク供給前の位置に戻り、前記出力軸は入力トルク供給停止時の位置で保持されるようにしたクラッチユニット。
【請求項２】
前記旋回支持機構は、前記スペーサの一端に設けられているフランジ状の連結部と、前記スペーサの連結部と固定部材とに軸方向で挟まれる状態で設けられている平板状の連結部材とを備え、前記連結部材とスペーサの連結部の互いの軸方向対向面には、スペーサの径方向に延びて互いに摺動可能に嵌合する状態で第１の凹凸嵌合部が設けられ、前記連結部材と固定部材の互いの軸方向対向面には、前記第１の凹凸嵌合部と直交する方向に延び、互いに摺動可能に嵌合する状態で第２の凹凸嵌合部が設けられているものであることを特徴とする請求項１に記載のクラッチユニット。
【請求項３】
前記入力軸および出力軸と同一軸線のまわりに偏心回動する状態で前記カム受けと連結されている円筒状の偏心部材が、前記スペーサの内周に相対回転可能に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力側部材に入力トルクが加えられたときはそのトルクを出力側部材に伝達し、入力トルクの供給が停止したときは出力側部材の位置を保持しながら入力側部材を元の位置へ戻す方式のクラッチユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
入力側部材に取り付けたレバー等の操作部材を回動操作して入力側部材に入力トルクを加え、その入力トルクを出力側部材に伝達して出力側部材の位置決めを行う機構には、操作部材の解放により入力トルクの供給が停止したときに、出力側部材の位置を保持しながら入力側部材を元の位置へ戻す機能を付加したものがある。以下、このような機能を有する機構をスイング式のクラッチユニットと称する。
【０００３】
例えば、特許文献１では、外周円筒面を有する出力側部材（内輪）の径方向外側に、内周面に複数のカム面を有する入力側部材（外輪）を配して、入力側部材の各カム面と出力側部材の外周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し、これらの各楔形空間に組み込んだローラを保持する保持器と固定部材（静止側部材）とを弾性部材（センタリングバネ）で連結して、各ローラが入力側部材および出力側部材と係合しない状態で楔形空間の中央位置に保持されるようにしたスイング式のクラッチユニットが提案されている。
【０００４】
このスイング式のクラッチユニットでは、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、入力側部材の回動にともなってローラが相対的に楔形空間の狭小部に入り込んで入力側部材および出力側部材と係合することにより、入力トルクがローラを介して出力側部材に伝達され、出力側部材が回動して位置決めが可能となる。このとき、保持器もローラに押されて回動し、保持器と固定部材との間で弾性部材が弾性変形する。
【０００５】
そして、入力側部材への入力トルクの供給が停止したときは、弾性部材の弾性力により保持器に入力トルク供給時と逆方向のトルクが作用して、保持器に押されたローラが入力側部材を押圧する。このとき、入力側部材はフリー状態にあるので、保持器、ローラおよび入力側部材が出力側部材に対して空転して入力トルク供給前の位置に戻り、出力側部材は入力トルク供給停止時の位置で保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３１７５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１のクラッチユニットでは、入力側部材の内周面に複数のカム面を設けて、これらの各カム面と出力側部材の外周円筒面との間に形成される楔形空間にローラを組み込んでいるので、入力側部材を製作する際に複雑な加工（カム面の形成）を行う必要があるし、ローラの数だけ部品点数が多くなり、組立時にはローラの楔形空間への組み込みに手間がかかるという難点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、部品点数が少なく、部品の製作および組立が容易なスイング式のクラッチユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明のクラッチユニットは、同一軸線のまわりに回動する状態で配されている入力軸および出力軸と、前記入力軸の軸線と平行な偏心軸線を有する状態で入力軸に設けられている円筒状の偏心カムと、前記出力軸の軸線と同一の軸線を有する状態で出力軸に設けられている外環と、前記外環の内周円筒面に摺動可能に嵌め込まれている円筒状のカム受けと、前記カム受けと弾性部材で連結されている固定部材とを備え、前記カム受けには前記偏心カムと同一軸線を有する偏心穴が形成されており、前記偏心カムは前記カム受けの偏心穴に挿入されており、前記カム受けの偏心穴の内周面と前記偏心カムの外周面との間には円筒状のスペーサが相対回転可能に嵌め込まれており、前記スペーサは前記固定部材との間に設けられている旋回支持機構により自転不能かつ公転旋回可能に支持されており、前記入力軸に入力トルクが加えられたときは、前記入力軸の回動にともなって前記偏心カムが偏心回動し、前記偏心カムとカム受けの間でスペーサが公転旋回することにより、前記カム受けが外環にロックした状態で前記弾性部材を弾性変形させながら回動して、前記外環と一体に出力軸が回動し、前記入力軸への入力トルクの供給が停止したときは、前記弾性部材の弾性力により前記カム受けが外環と摺動しながら入力トルク供給時と逆方向に回動し、前記カム受けと偏心カムとの間でスペーサが入力トルク供給時と逆方向に公転旋回することにより、前記偏心カムの偏心回動にともなって前記入力軸が回動して入力トルク供給前の位置に戻り、前記出力軸は入力トルク供給停止時の位置で保持される構成とした。
【００１０】
上記の構成によれば、製作時に前述の従来のスイング式クラッチユニットにおけるカム面形成のような複雑な加工が不要となるので、部品の製作や寸法精度の確保が容易になるし、従来のスイング式クラッチユニットに複数組み込まれているローラがないので、部品点数が少なく組立も容易である。
【００１１】
ここで、前記旋回支持機構としては、前記スペーサの一端に設けられているフランジ状の連結部と、前記スペーサの連結部と固定部材とに軸方向で挟まれる状態で設けられている平板状の連結部材とを備え、前記連結部材とスペーサの連結部の互いの軸方向対向面には、スペーサの径方向に延びて互いに摺動可能に嵌合する状態で第１の凹凸嵌合部が設けられ、前記連結部材と固定部材の互いの軸方向対向面には、前記第１の凹凸嵌合部と直交する方向に延び、互いに摺動可能に嵌合する状態で第２の凹凸嵌合部が設けられているものを採用することができる。
【００１２】
また、前記入力軸および出力軸と同一軸線のまわりに偏心回動する状態で前記カム受けと連結されている円筒状の偏心部材が、前記スペーサの内周に相対回転可能に嵌め込まれている構成を採用すれば、入力軸への入力トルクの供給が停止したときに、カム受けの回動にともなってスペーサの内周に嵌め込まれた偏心部材が偏心回動することにより、スペーサの公転旋回および入力軸の入力トルク供給前の位置への復帰がよりスムーズに行われるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のクラッチユニットは、上述したように、従来のスイング式のものに比べて、部品製作時の複雑な加工をなくすとともに部品点数を減らすことができ、製作および組立を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のクラッチユニットの横断平面図
【図２】図１の分解斜視図
【図３】ａは図１のIII−III線に沿った断面図、ｂはａに対応してクラッチ動作を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。このスイング式のクラッチユニットは、図１乃至図３に示すように、同一軸線のまわりに回動する状態で配されている入力軸（入力側部材）１および出力軸（出力側部材）２と、入力軸１と一体形成されている円筒状の偏心カム３と、出力軸２と一体形成されている円筒状の外環４と、外環４の内周円筒面に摺動可能に嵌め込まれている円筒状のカム受け５と、カム受け５の内周面と偏心カム３の外周面との間に相対回転可能に嵌め込まれている円筒状のスペーサ６と、偏心カム３と軸方向で隣接する位置でスペーサ６の内周に相対回転可能に嵌め込まれている円筒状の偏心部材７と、内周に外環４が摺動可能に嵌め込まれる円筒面を有するハウジング（固定部材）８と、カム受け５とハウジング８とを連結しているコイルばね（弾性部材）９と、スペーサ６とハウジング８との間でスペーサ６を自転不能かつ公転旋回可能に支持している旋回支持機構１０とで基本的に構成されている。
【００１６】
前記ハウジング８は、その一端側に入力軸１を通す蓋部８ａを有し、他端側内周に出力軸２を通す蓋１１が嵌め込まれている。そして、他端側の外周から張り出す複数の取付部８ｂで図示省略した外部部材に固定されるようになっている。このハウジング８の蓋部８ａとスペーサ６の一端に設けられた内向きフランジ状の連結部６ａとに軸方向で挟まれる位置には、後述するように旋回支持機構１０の一部を構成する円筒状の連結部材１２が配されている。
【００１７】
前記入力軸１のハウジング蓋部８ａからの突出部にはレバー１３の一端部１３ａが差込固定され、レバー１３を介して入力軸１に入力トルクが加えられるようになっている。一方、前記出力軸２の蓋１１からの突出部の外周には出力歯車１４が嵌合固定されている。そして、入力軸１のレバー１３取付位置よりも軸方向外側部分および出力軸２の出力歯車１４取付位置よりも軸方向外側部分が、それぞれ軸受１５で回転自在に支持されている。
【００１８】
前記入力軸１と一体の偏心カム３は、入力軸１および出力軸２の軸線と平行な偏心軸線を有している。また、前記カム受け５は偏心カム３と同一軸線を有する偏心穴５ａが形成され、この偏心穴５ａにスペーサ６、偏心カム３および偏心部材７が挿入されている。偏心部材７は直接スペーサ６内に挿入されているが、偏心カム３とスペーサ６との間には軸受１６が設けられている。なお、偏心カム３とスペーサ６との間の軸受１６はすべりリングに代えてもよいし、この軸受１６をなくして偏心カム３を直接スペーサ６内に挿入してもよい。
【００１９】
前記偏心部材７は、一端面に形成された中心穴７ａに入力軸１の他端部１ａが摺動自在に嵌め込まれ、他端面から突出する小径部７ｂが出力軸２の内端面に形成された支持穴２ａに摺動自在に嵌め込まれて、入力軸１および出力軸２と同一軸線のまわりに偏心回動するようになっている。そして、その小径部７ｂを通すカム受け５の蓋部５ｂの外側面からねじ込まれる連結ねじ１７によって、カム受け５と連結されている。
【００２０】
前記コイルばね９は、旋回支持機構１０の連結部材１２の径方向外側に配されており、一端のフック部９ａがカム受け５に差込固定され、他端のフック部９ｂがハウジング蓋部８ａに差込固定されている。なお、カム受けとハウジングとの連結は、実施形態のようなコイルばねに限らず、その他の弾性部材を用いることもできる。
【００２１】
前記旋回支持機構１０は、連結部材１２とスペーサ６の連結部６ａの互いの軸方向対向面に、スペーサ６の径方向に延びて互いに摺動可能に嵌合する第１の凹凸嵌合部を設けるとともに、連結部材１２とハウジング８の蓋部８ａの互いの軸方向対向面に、第１の凹凸嵌合部と直交する方向に延び、互いに摺動可能に嵌合する第２の凹凸嵌合部を設けたものである。
【００２２】
ここで、前記第１の凹凸嵌合部は、スペーサ６の連結部６ａの外側面（連結部材１２との軸方向対向面）に径方向に延びるように形成された凸部６ｂと、連結部材１２の内側面（スペーサ６の連結部６ａとの軸方向対向面）に形成され、スペーサ６の凸部６ｂが摺動可能に嵌まり込む凹部１２ａとからなる。
【００２３】
また、前記第２の凹凸嵌合部は、連結部材１２の外側面（ハウジング８の蓋部８ａとの軸方向対向面）に内側面の凹部１２ａと直交する方向に延びるように形成された凸部１２ｂと、ハウジング８の蓋部８ａの内側面（連結部材１２との軸方向対向面）に形成され、連結部材１２の凸部１２ｂが摺動可能に嵌まり込む凹部８ｃとからなる。
【００２４】
この旋回支持機構１０により、スペーサ６が前述のようにハウジング８に対して自転不能かつ公転旋回可能に支持されている。なお、このスペーサ６の連結部６ａおよび連結部材１２にはそれぞれ入力軸１を通す中心孔６ｃ、１２ｃがあけられており、その孔６ｃ、１２ｃは、いずれもスペーサ６が公転旋回すると同時に連結部材１２が平行移動するときに入力軸１と干渉しない大きさに形成されている。
【００２５】
なお、旋回支持機構は、上述した実施形態のものに限らず、スペーサとハウジング等の固定部材との間でスペーサを自転不能かつ公転旋回可能に支持する機能を有しているものであればよい。
【００２６】
このクラッチユニットは、上記の構成であり、図３（ａ）の状態で、レバー１３を介して入力軸１に右回りの入力トルクが加えられると、入力軸１の回動にともなって入力軸１と一体の偏心カム３が偏心回動する。このときには、図３（ｂ）に示すように、スペーサ６が連結部材１２に案内されて下方へ移動すると同時に、連結部材１２がハウジング８の蓋部８ａに案内されて左方へ移動することにより、スペーサ６は偏心カム３とカム受け５の間でハウジング８に対して自転することなく右回りに公転旋回する。
【００２７】
そして、スペーサ６に押されたカム受け５が、外環４とロックした状態でコイルばね９を縮径方向に弾性変形させながら右回りに回動し、カム受け５に連結された偏心部材７は偏心カム３と同様に偏心回動する。これにより、カム受け５とロックした外環４、外環４と一体の出力軸２および出力軸２に取り付けられた出力歯車１４も右回りに回動することになる。すなわち、レバー１３を操作することにより出力歯車１４の位置決めを行うことができる。
【００２８】
一方、図３（ｂ）の状態でレバー１３が解放されて、入力軸１への入力トルクの供給が停止したときには、それまで縮径していたコイルばね９が、弾性力によって拡径して組込時の状態に戻るのにともない、カム受け５が左回り（入力トルク供給時と逆方向）に回動する。同時に、カム受け５に連結された偏心部材７も左回りに偏心回動し、カム受け５と偏心部材７に挟まれているスペーサ６が左回りに公転旋回する。これにより、偏心カム３も偏心部材７と同様に偏心回動し、入力軸１およびレバー１３が左回りに回動してレバー１３操作前（入力トルク供給前）の位置に戻る。このとき、カム受け５は外環４と摺動するので、外環４、出力軸２および出力歯車１４はレバー１３解放時（入力トルク供給停止時）の位置で保持される。
【００２９】
また、このときには、コイルばね９の弾性力によってカム受け５と偏心部材７がスペーサ６を径方向両側から挟んだ状態で駆動するので、偏心部材７を設けない場合に比べて、スペーサ６の公転旋回および入力軸１のレバー１３操作前の位置への復帰がスムーズに行われる。
【００３０】
このクラッチユニットの構成では、ローラを複数組み込んだ従来のスイング式のものに比べて、製作時にカム面形成のような複雑な加工がないため、部品を製作しやすいし、部品点数が少なく組立も容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  入力軸
２  出力軸
３  偏心カム
４  外環
５  カム受け
５ａ  偏心穴
６  スペーサ
６ａ  連結部
７  偏心部材
８  ハウジング（固定部材）
８ａ  蓋部
９  コイルばね（弾性部材）
１０  旋回支持機構
１１  蓋
１２  連結部材
１３  レバー
１４  出力歯車
１７  連結ねじ
【図１】
2017110699.tif 000003
【図２】
2017110699.tif 000004
【図３】
2017110699.tif 000005