(57)【要約】【課題】ロック部の軸方向寸法を小さくして、コンパクトに設計できる逆入力防止クラッチを提供することである。【解決手段】ロック手段を、静止部材としてのハウジング部材３の内径面と係合する係合面１１ａを外周に有するプレート状のプレート係合子１１を、その板面を軸方向に向けて、出力側部材２に設けた円柱部９に回動自在に軸支して、ハウジング部材３の内径面と係合させる方向へ弾性部材で付勢し、逆入力トルクに対して、プレート係合子１１をハウジング部材３に係合させて、出力側部材２をハウジング部材３にロックするものとし、ロック解除手段を、軸支されたプレート係合子１１に入力側部材１を係合させて、プレート係合子１１をハウジング部材３から離脱する方向へ回動させるものとすることにより、ロック部の軸方向寸法を小さくして、コンパクトに設計できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクが入力される入力側部材とトルクが出力される出力側部材を同軸上に対向させて配置し、さらに、前記出力側部材の回転を拘束する静止部材をこれらと同軸上に配置して、前記入力側部材から前記出力側部材へトルクを伝達するトルク伝達手段と、前記出力側部材からの逆入力トルクに対して、出力側部材を前記静止部材にロックするロック手段と、前記ロック手段によりロック状態とされた出力側部材をさらにロックさせる方向に前記入力側部材から入力されるロック側トルクに対して、前記出力側部材のロック状態を解除するロック解除手段とを設けた逆入力防止クラッチにおいて、前記トルク伝達手段を、前記出力側部材に前記対向する入力側部材側へ軸方向に突出する円柱部を円周方向の複数箇所に設け、前記入力側部材にこれらの円柱部が嵌まり込む連結孔を設けて、これらの突出部と連結孔との係合によって、前記入力側部材から前記出力側部材へトルクを伝達するものとし、前記ロック手段を、前記静止部材と係合する係合面を外周に有するプレート状のプレート係合子を、その板面を軸方向に向けて、前記出力側部材に設けた円柱部の一部または全部に回動自在に軸支して、この回動自在に軸支したプレート係合子を前記静止部材に係合させる方向へ弾性部材で付勢し、前記逆入力トルクに対して、前記プレート係合子を前記静止部材に係合させて、前記出力側部材を静止部材にロックするものとし、前記ロック解除手段を、前記入力側部材から前記ロック側トルクが入力されたときに、前記軸支されたプレート係合子に前記入力側部材を係合させて、プレート係合子を前記静止部材から離脱する方向へ回動させるものとしたことを特徴とする逆入力防止クラッチ。
【請求項２】
前記ロック側トルクが入力されたときに前記プレート係合子を静止部材から離脱する方向へ回動させる手段を、前記円柱部と連結孔との間に、円柱部が連結孔の中心に位置する中立状態で、片側に回転方向の隙間δ１が形成されるようにし、前記入力側部材の連結孔が設けられた外周側に軸方向へ突出する突起部を設け、前記プレート係合子に、前記入力側部材の回転方向に延びて前記突起部が嵌まり込む長孔を設け、前記中立状態で、これらの突起部と長孔との間に、前記入力側部材のロック側トルクによる回転方向側で、前記円柱部と連結孔との間の隙間δ１よりも小さい隙間δ２が形成されるようにしたものとした請求項１に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項３】
前記プレート係合子を、前記出力側部材の円周方向で複数個軸支した請求項１または２に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項４】
前記出力側部材の円柱部に可撓性を付与した請求項１乃至３のいずれかに記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項５】
前記静止部材を、前記入力側部材と前記出力側部材とを、少なくともこれらの対向部を含んで内包する円筒状のハウジング部材とした請求項１乃至４のいずれかに記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項６】
前記プレート係合子を、前記円筒状のハウジング部材とした静止部材の内径面に係合させるようにした請求項５に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項７】
前記ハウジング部材に、前記入力側部材または前記出力側部材が嵌挿される中心孔と、固定部位へ固定されるフランジとを有する固定プレートを取り付けた請求項５または６に記載の逆入力防止クラッチ。
【請求項８】
前記固定プレートを前記ハウジング部材の一端側に取り付け、前記ハウジング部材の他端側に内向きのフランジを設け、前記固定プレートの中心孔の内径面と、前記内向きのフランジの内径面との一方に前記入力側部材の軸受部を設け、他方に前記出力側部材の軸受部を設けた請求項７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、入力側から出力側へのトルクは伝達するが、出力側から入力側への逆入力トルクの伝達は遮断する機能を有する逆入力防止クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
入力側から出力側へトルクを伝達する装置には、出力側から入力側への逆入力トルクの伝達を遮断する機能を要求されるものがある。例えば、電動シャッタや車両用シートリフタでは、電動モータや手動の操作レバー等から入力されるトルクでシャッタやシートを所定の位置に上昇させて停止したときに、シャッタの自重やシートに座った人の体重等による出力側からの逆入力トルクによって、シャッタやシートが下降しないようにする逆入力遮断機能が要求される。
【０００３】
このような逆入力遮断機能を有するものとして、トルクが入力される入力側部材とトルクが出力される出力側部材を同軸上に対向させて配置し、さらに、出力側部材の回転を拘束する静止部材をこれらと同軸上に配置して、入力側部材から出力側部材へトルクを伝達するトルク伝達手段と、出力側部材からの逆入力トルクに対して、出力側部材を静止部材にロックするロック手段と、ロック手段によりロック状態とされた出力側部材をさらにロックさせる方向に入力される入力側部材からのロック側トルクに対して、出力側部材のロック状態を解除するロック解除手段とを設けた逆入力防止クラッチが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されたものでは、前記出力側部材を静止部材にロックするロック手段として、静止部材に設けた円周面と、出力側部材に設けたカム面とを対向させてこれらの間に楔隙間を形成し、この楔隙間に介在させた係合子としての複数のローラを、出力側部材のカム面と係合する方向に弾性部材で付勢して、出力側部材から逆入力トルクが作用したときに、転動するローラをカム面に係合させて、出力側部材を静止部材にロックする手段を採用している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６６９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された逆入力防止クラッチは、出力側部材を静止部材にロックする係合子をローラとしているので、転動するローラが横方向へ倒れ込まないように、ローラの長さを確保する必要がある。このため、ローラによるロック部の軸方向寸法が大きくなり、コンパクトな設計が阻害される問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、ロック部の軸方向寸法を小さくして、コンパクトに設計できる逆入力防止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に、本発明は、トルクが入力される入力側部材とトルクが出力される出力側部材を同軸上に対向させて配置し、さらに、前記出力側部材の回転を拘束する静止部材をこれらと同軸上に配置して、前記入力側部材から前記出力側部材へトルクを伝達するトルク伝達手段と、前記出力側部材からの逆入力トルクに対して、出力側部材を前記静止部材にロックするロック手段と、前記ロック手段によりロック状態とされた出力側部材をさらにロックさせる方向に前記入力側部材から入力されるロック側トルクに対して、前記出力側部材のロック状態を解除するロック解除手段とを設けた逆入力防止クラッチにおいて、前記トルク伝達手段を、前記出力側部材に前記対向する入力側部材側へ軸方向に突出する円柱部を円周方向の複数箇所に設け、前記入力側部材にこれらの円柱部が嵌まり込む連結孔を設けて、これらの突出部と連結孔との係合によって、前記入力側部材から前記出力側部材へトルクを伝達するものとし、前記ロック手段を、前記静止部材と係合する係合面を外周に有するプレート状のプレート係合子を、その板面を軸方向に向けて、前記出力側部材に設けた円柱部の一部または全部に回動自在に軸支して、この回動自在に軸支したプレート係合子を前記静止部材に係合させる方向へ弾性部材で付勢し、前記逆入力トルクに対して、前記プレート係合子を前記静止部材に係合させて、前記出力側部材を静止部材にロックするものとし、前記ロック解除手段を、前記入力側部材から前記ロック側トルクが入力されたときに、前記軸支されたプレート係合子に前記入力側部材を係合させて、プレート係合子を前記静止部材から離脱する方向へ回動させるものとした構成を採用した。
【０００９】
すなわち、トルク伝達手段を、出力側部材に対向する入力側部材側へ軸方向に突出する円柱部を円周方向の複数箇所に設け、入力側部材にこれらの円柱部が嵌まり込む連結孔を設けて、これらの突出部と連結孔との係合によって、入力側部材から出力側部材へトルクを伝達するものとし、ロック手段を、静止部材と係合する係合面を外周に有するプレート状のプレート係合子を、その板面を軸方向に向けて、出力側部材に設けた円柱部の一部または全部に回動自在に軸支して、この回動自在に軸支したプレート係合子を静止部材に係合させる方向へ弾性部材で付勢し、逆入力トルクに対して、プレート係合子を静止部材に係合させて、出力側部材を静止部材にロックするものとし、ロック解除手段を、入力側部材からロック側トルクが入力されたときに、軸支されたプレート係合子に入力側部材を係合させて、プレート係合子を静止部材から離脱する方向へ回動させるものとすることにより、ロック部の軸方向寸法を小さくして、コンパクトに設計できるようにした。回動自在に軸支したプレート係合子は、軸方向寸法を小さくしても、転動するローラのように倒れ込むことはない。
【００１０】
前記ロック側トルクが入力されたときに前記プレート係合子を静止部材から離脱する方向へ回動させる手段としては、前記円柱部と連結孔との間に、円柱部が連結孔の中心に位置する中立状態で、片側に回転方向の隙間δ１が形成されるようにし、前記入力側部材の連結孔が設けられた外周側に軸方向へ突出する突起部を設け、前記プレート係合子に、前記入力側部材の回転方向に延びて前記突起部が嵌まり込む長孔を設け、前記中立状態で、これらの突起部と長孔との間に、前記入力側部材のロック側トルクによる回転方向側で、前記円柱部と連結孔との間の隙間δ１よりも小さい隙間δ２が形成されるようにしたものを採用することができる。
【００１１】
すなわち、入力側部材がロック側トルクによって中立状態から回転するときに、まず、隙間δ２の小さい入力側部材の突起部がプレート係合子の長孔の内面に当たり、プレート係合子を静止部材から離脱する方向へ倒伏するように回動させて、ロック状態を解除するようにし、こののち、入力側部材の連結孔の内面が出力側部材の円柱部に当たって、ロック側トルクが出力側部材へ伝達されるようにした。なお、入力側部材からロック側トルクと反対向きのトルクが入力される場合は、入力側部材の突起部はプレート係合子の長孔の内面に当たらず、入力側部材の連結孔の内面が出力側部材の円柱部に当たったときに、プレート係合子が出力側部材のロック状態を解除する方向へ自然に回動し、トルクが出力側部材へ伝達される。
【００１２】
前記プレート係合子を、前記出力側部材の円周方向で複数個軸支することにより、出力側部材のロック能力を高めることができる。
【００１３】
前記出力側部材の円柱部に可撓性を付与することにより、過大な逆入力トルクが発生したときに、円柱部を撓ませてプレート係合子の係合面を静止部材から逃がすようにし、トルクリミッタ機能を持たせることができる。
【００１４】
前記静止部材を、前記入力側部材と前記出力側部材とを、少なくともこれらの対向部を含んで内包する円筒状のハウジング部材とすることにより、別途のハウジングを不要とすることができる。
【００１５】
前記プレート係合子は、前記円筒状のハウジング部材とした静止部材の内径面に係合させるとよい。
【００１６】
前記ハウジング部材に、前記入力側部材または前記出力側部材が嵌挿される中心孔と、固定部位へ固定されるフランジとを有する固定プレートを取り付けることにより、逆入力防止クラッチを容易に固定することができる。
【００１７】
前記固定プレートを前記ハウジング部材の一端側に取り付け、前記ハウジング部材の他端側に内向きのフランジを設け、前記固定プレートの中心孔の内径面と、前記内向きのフランジの内径面との一方に前記入力側部材の軸受部を設け、他方に前記出力側部材の軸受部を設けることにより、別途の軸受部を設けることなく、入力側部材と出力側部材を支持することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の逆入力防止クラッチは、トルク伝達手段を、出力側部材に対向する入力側部材側へ軸方向に突出する円柱部を円周方向の複数箇所に設け、入力側部材にこれらの円柱部が嵌まり込む連結孔を設けて、これらの突出部と連結孔との係合によって、入力側部材から出力側部材へトルクを伝達するものとし、ロック手段を、静止部材と係合する係合面を外周に有するプレート状のプレート係合子を、その板面を軸方向に向けて、出力側部材に設けた円柱部の一部または全部に回動自在に軸支して、この回動自在に軸支したプレート係合子を静止部材に係合させる方向へ弾性部材で付勢し、逆入力トルクに対して、プレート係合子を静止部材に係合させて、出力側部材を静止部材にロックするものとし、ロック解除手段を、入力側部材からロック側トルクが入力されたときに、軸支されたプレート係合子に入力側部材を係合させて、プレート係合子を静止部材から離脱する方向へ回動させるものとしたので、ロック部の軸方向寸法を小さくして、コンパクトに設計することができる。
【００１９】
前記プレート係合子を、出力側部材の円周方向で複数個軸支することにより、出力側部材のロック能力を高めることができる。
【００２０】
前記出力側部材の円柱部に可撓性を付与することにより、過大な逆入力トルクが発生したときに、円柱部を撓ませてプレート係合子の係合面を静止部材から逃がすようにし、トルクリミッタ機能を持たせることができる。
【００２１】
前記静止部材を、入力側部材と出力側部材とを、少なくともこれらの対向部を含んで内包する円筒状のハウジング部材とすることにより、別途のハウジングを不要とすることができる。
【００２２】
前記ハウジング部材に、入力側部材または出力側部材が嵌挿される中心孔と、固定部位へ固定されるフランジとを有する固定プレートを取り付けることにより、逆入力防止クラッチを容易に固定することができる。
【００２３】
前記固定プレートをハウジング部材の一端側に取り付け、ハウジング部材の他端側に内向きのフランジを設け、固定プレートの中心孔の内径面と、内向きのフランジの内径面との一方に入力側部材の軸受部を設け、他方に出力側部材の軸受部を設けることにより、別途の軸受部を設けることなく、入力側部材と出力側部材を支持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。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、トルクが入力される入力側部材１とトルクが出力される出力側部材２を同軸上に対向させて配置し、さらに、出力側部材２の回転を拘束する静止部材として、これらの対向部を内包する円筒状のハウジング部材３を同軸上に配置したものであり、ハウジング部材３の入力側部材１側には、入力側部材１が嵌挿される中心孔と、固定部位へ固定されるフランジ４ａとを有する固定プレート４が取り付けられ、ハウジング部材３の出力側部材２側には内向きのフランジ３ａが設けられて、固定プレート４の中心孔の内径面とハウジング部材３のフランジ３ａの内径面が、それぞれ入力側部材１と出力側部材２を回転自在に支持する軸受部とされている。
【００２５】
前記ハウジング部材３の入力側部材１側の端部には、円周方向で対向する一対の切欠き３ｂが設けられ、この一対の切欠き３ｂを有する端部が、固定プレート４に設けられた一対の円弧状孔４ｂに嵌め込まれて、ハウジング部材３の外径面に装着された止め輪５によって、固定プレート４がハウジング部材３に抜け止め固定されている。固定プレート４のフランジ４ａには、固定部位への固定用のボルト孔６が設けられている。
【００２６】
前記入力側部材１と出力側部材２は、それぞれ軸部１ａ、２ａとフランジ部１ｂ、２ｂとからなり、これらのフランジ部１ｂ、２ｂが互いに対向するように配置され、各軸部１ａ、２ａの外径面に、それぞれ入力側と出力側へ連結用のスプライン７ａ、７ｂが設けられている。
【００２７】
また、前記入力側部材１と出力側部材２の各フランジ部１ｂ、２ｂの外側面には、それぞれ固定プレート４とハウジング部材３のフランジ３ａの内側面との間をシールするＯリング８ａ、８ｂが装着され、後述するプレート係合子１１によるロック部とトルク伝達部を設けたハウジング部材３の内部が密封されている。各Ｏリング８ａ、８ｂで密封されたハウジング部材３の内部にはグリースが充填され、ロック部やトルク伝達部での摩耗や焼き付きを防止するようになっている。
【００２８】
図１および図３に示すように、前記出力側部材２のフランジ部２ｂには、対向する入力側部材１のフランジ部１ｂ側へ軸方向に突出する円柱部９が９０°の位相で４箇所に設けられ、これらの各円柱部９が入力側部材１のフランジ部１ｂに設けられた連結孔１０に嵌挿されて、入力側部材１から出力側部材２へトルクを伝達するトルク伝達部が形成されるようになっている。
【００２９】
また、前記円柱部９のうち、１８０°の位相で対向する２本の円柱部９は、別体の可撓性を有する樹脂で形成され、これらの円柱部９に、プレート状のプレート係合子１１が、板面を軸方向に向けて回動自在に軸支され、各プレート係合子１１の外周に、軸支点を中心とする輪郭が変化し、静止部材としてのハウジング部材３の内径面に係合する係合面１１ａが設けられている。各プレート係合子１１は、対向する入力側部材１のフランジ部１ｂによって、軸方向移動と板面の倒れを規制されている。
【００３０】
図３および図４に示すように、前記プレート係合子１１は、円柱部９に装着された弾性部材としてのねじりコイルばね１２で、係合面１１ａがハウジング部材３の内径面と係合する方向へ、円柱部９の回りに反時計回り方向へ付勢されている。したがって、逆入力トルクによって、出力側部材２が図３の時計回りに回転しようとすると、各プレート係合子１１の係合面１１ａがハウジング部材３の内径面と係合して、出力側部材２をハウジング部材３にロックし、入力側部材１への逆入力トルクの伝達を遮断する。また、過大な逆入力トルクが発生したときは、可撓性を有する円柱部９がトルクリミッタ機能を発揮して、プレート係合子１１の係合面１１ａをハウジング部材３の内径面から逃がす方向に撓み、プレート係合子１１が過剰に強固にロックされるのを防止する。
【００３１】
図３に示すように、前記各円柱部９と連結孔１０の間には、円柱部９が連結孔１０の中心に位置する中立状態で、片側に回転方向の隙間δ１が形成されるようになっている。また、連結孔１０が設けられた入力側部材１のフランジ部１ｂの外周側には、円柱状の突起部１３が１８０°の位相で２箇所に設けられ、各プレート係合子１１には、これらの突起部１３が嵌まり込み、入力側部材１の回転方向に延びる長孔１４が設けられており、各長孔１４に嵌まり込んだ突起部１３の時計回り側には、中立状態で、長孔１４との間に隙間δ１よりも小さい回転方向の隙間δ２が形成されるようになっている。突起部１３の反時計回り側には、十分に大きな隙間が形成されている。
【００３２】
つぎに、前記出力側部材２のロック状態を解除するロック解除手段を説明する。前記中立状態で、ロック状態の出力側部材２をさらにロックさせる向きのロック側トルクが入力側部材１から入力され、図５に示すように、入力側部材１がロック側トルクによって一点鎖線の矢印で示す時計回りに回転すると、前記隙間δ２がなくなって、入力側部材１の各突起部１３が各プレート係合子１１の長孔１４の内面に当たり、各プレート係合子１１が時計回り方向へ倒伏するように回動して、プレート係合子１１によるロックが解除される。こののち、さらに入力側部材１が時計回りに回転すると、前記隙間δ１がなくなって、入力側部材１の各連結孔１０の内面が出力側部材２の各円柱部９に当たり、入力トルクが出力側部材２へ伝達される。
【００３３】
図示は省略するが、前記ロック側トルクと反対向きのトルクが入力され、入力側部材１が図５の反時計回りに回転するときは、入力側部材１の各突起部１３が各プレート係合子１１の長孔１４の内面に当たることはなく、前記隙間δ１がなくなって、入力側部材１の各連結孔１０の内面が出力側部材２の各円柱部９に当たると、プレート係合子１１によるロックが自然に解除され、プレート係合子１１がハウジング部材３の内径面と摺接する状態で入力トルクが出力側部材２へ伝達される。
【００３４】
上述した実施形態では、ロック解除手段を構成する入力側部材の突起部をプレート係合子に設けた長孔に嵌め込んで係合させるようにしたが、入力側部材の突起部は、プレート係合子の外周面に係合させるようにすることもできる。この場合は、前記中立状態において、入力側部材の突起部とプレート係合子の外周面との間に、前記隙間δ１よりも小さい隙間が形成されるようにするとよい。
【００３５】
また、上述した実施形態では、トルク伝達手段を構成する出力側部材の円柱部の一部に、ロック手段を構成するプレート係合子を軸支したが、円柱部の全部にプレート係合子を軸支してもよい。さらに、プレート係合子を付勢する弾性部材を、円柱部に装着したねじりコイルばねとしたが、この弾性部材は板ばね等とすることもでき、その装着方法も実施形態のものに限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】逆入力防止クラッチの実施形態を示す縦断正面図
【図２】図１の入力側部材側からの側面図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】図３のプレート係合子を付勢するねじりコイルばねの装着方法を示す分解斜視図
【図５】図３のプレート係合子によるロックが解除される状態を説明する断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  入力側部材
２  出力側部材
１ａ、２ａ  軸部
１ｂ、２ｂ  フランジ部
３  ハウジング部材
３ａ  フランジ
３ｂ  切欠き
４  固定プレート
４ａ  フランジ
４ｂ  円弧状孔
５  止め輪
６  ボルト孔
７ａ、７ｂ  スプライン
８ａ、８ｂ  Ｏリング
９  円柱部
１０  連結孔
１１  プレート係合子
１１ａ  係合面
１２  ねじりコイルばね
１３  突起部
１４  長孔
【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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