(57)【要約】【課題】一方向クラッチのクラッチ機能を簡単に一時的に無効にできるようにして、クラッチを組み込んだ装置のメンテナンス作業を効率よく行えるようにすることである。【解決手段】一方向クラッチに、その内外輪１、２間に挿入される柱部５ｂを有するロック解除部材５を組み込み、このロック解除部材５の柱部５ｂとこれを案内する外輪１の案内部７の案内面７ａを互いに平行となるように回転中心軸方向に対して傾けて、ロック解除部材５を回転中心軸のまわりに回転しながら回転中心軸方向に進退可能とし、ロック解除部材５が進退可能範囲の一端側にあるときにはころ３と干渉せず、他端側に移動したときに柱部５ｂの厚肉側でころ３を押圧してころ３のロック状態を解除する構成とすることにより、メンテナンス作業の際に、ロック解除部材５を移動させるだけで一方向クラッチのクラッチ機能を簡単に無効にできるようにしたのである。【選択図】図３
2009156287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪が回転中心軸のまわりの環状空間を挟んで対向し、前記外輪の内周面または内輪の外周面に同一方向に傾斜した複数のカム面が設けられ、前記環状空間の前記各カム面と対向する位置に係合子が配されて、これらの各係合子が弾性部材により前記カム面でロックされる方向に押圧された一方向クラッチにおいて、前記環状空間の側方に配される環状側部と、前記環状空間の前記各係合子を挟んで弾性部材と対向する位置に挿入される複数の柱部とからなるロック解除部材を備え、このロック解除部材が、前記柱部を前記カム面が設けられた外輪または内輪の案内部に案内されて前記回転中心軸のまわりに回転しながら回転中心軸方向に進退可能となっており、その進退可能範囲の一端側にあるときには前記係合子と干渉せず、他端側に移動したときに前記柱部で係合子を押圧して係合子のロック状態を解除するものであることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
前記カム面が設けられた外輪または内輪の案内部が、外輪内周面または内輪外周面のカム面の間から突出して、前記ロック解除部材の柱部と回転方向で対向する案内面を有するものであり、この案内部の案内面とこれに対向する柱部の一側面を、回転中心軸方向の一端側と他端側とで回転方向位置が異なりかつ互いに平行となるように傾けるとともに、前記柱部の他側面を回転中心軸方向と平行に形成して、前記柱部の回転方向の肉厚を回転中心軸方向で徐々に変化させ、前記柱部が厚肉側で案内部に支持された状態で前記係合子を押圧するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
前記係合子がころであることを特徴とする請求項１または２に記載の一方向クラッチ。
【請求項４】
前記係合子が玉であることを特徴とする請求項１または２に記載の一方向クラッチ。
【請求項５】
前記外輪内周面と内輪外周面の少なくとも一方に、前記玉を案内する周方向溝を設けたことを特徴とする請求項４に記載の一方向クラッチ。
【請求項６】
外輪と内輪が回転中心軸のまわりの環状空間を挟んで対向し、前記外輪の内周面または内輪の外周面に同一方向に傾斜した複数のカム面が設けられ、前記環状空間の前記各カム面と対向する位置に玉が配されて、これらの各玉が弾性部材により前記カム面でロックされる方向に押圧され、前記内輪外周面と外輪内周面の少なくとも一方に前記玉を案内する周方向溝が設けられた一方向クラッチにおいて、前記環状空間の側方に配される環状側部と、前記環状空間の前記各玉を挟んで弾性部材と対向する位置に挿入される複数の柱部とからなるロック解除部材を備え、このロック解除部材が、前記柱部を前記カム面が設けられた外輪または内輪の案内部に案内されて回転中心軸方向に進退可能で、前記柱部の玉と対向する面に回転中心軸方向の一端側から他端側にかけて回転方向位置が変化する傾斜面を有しており、その進退可能範囲の一端側にあるときには前記玉と干渉せず、他端側に移動したときに前記柱部の傾斜面で玉を押圧して玉のロック状態を解除するものであることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項７】
前記カム面が設けられた外輪または内輪の案内部が、外輪内周面または内輪外周面のカム面の間から突出して、前記ロック解除部材の柱部と回転方向で対向する案内面を有するものであり、この案内部の案内面とこれに対向する柱部の一側面を回転中心軸方向と平行に形成して、柱部の回転方向の肉厚を回転中心軸方向で徐々に変化させ、前記柱部が厚肉側で案内部に支持された状態で前記玉を押圧するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ等を係合子として用いた一方向クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
ころ等を係合子として用いた一方向クラッチのうち、外輪カムタイプのものの一例を図６に示す。この一方向クラッチは、内周面に同一方向に傾斜した複数のカム面５１ａを有する外輪５１と、回転軸と一体の内輪５２とが回転中心軸のまわりの環状空間を挟んで対向し、環状空間の各カム面５１ａと対向する位置に係合子としてのころ５３が配され、これらの各ころ５３が外輪５１に固定された弾性部材としてのばね５４によりカム面５１ａでロックされる方向に押圧されている。従って、図５（ａ）に示すように、内輪５２が反時計回りに回転するときは、各ころ５３がカム面５１ａでロックされた状態で外輪５１が内輪５２と一体に回転し、図５（ｂ）に示すように、内輪５２が時計回りに回転するときには、各ころ５３のロック状態が解除され、内輪５２のみが空転する。また、この例とは逆に外輪が駆動側の場合には、内輪の外周面に傾斜カム面を設けた内輪カムタイプのものが使用されることが多い。
【０００３】
このようなころ等を係合子とする一方向クラッチでは、係合子を押圧する弾性部材がカム面を設けた外輪または内輪に固定されているので、空転時以外は常に係合子がロックされた状態にある。このため、一方向クラッチを回転部に組み込んだ装置の点検や補修等の際に、その回転部を両方向へ回転自在としたいときには、一方向クラッチを取り外す手間を必要とする。
【０００４】
上述したような手間をなくすには、一方向クラッチのクラッチ機能を一時的に無効にできるようにすればよい。このような技術としては、ころ押圧用の弾性部材を保持する保持器や、ころ等の係合子を保持する保持器を、カム面を設けた外輪または内輪に対して、ころがカム面でロックされる方向と逆方向に相対回転させる方法がある（特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１１７８４号公報
【特許文献２】特開２００６−４６６１２号公報（段落0034〜0035、図７〜９）
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された弾性部材の保持器を移動させる方法では、ころがカム面でロックされて内輪および外輪と係合した状態で保持器を移動させても、弾性部材によるころの押圧が解放されるだけでころのロック状態は解除されず、内外輪が両方向へ回転自在とはならない。このため、クラッチ機能を無効にするには、保持器を移動させるとともに、内輪または外輪を一旦空転方向に回転させてころのロック状態を解除する必要がある。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載された係合子の保持器を移動させる方法では、保持器に回転力を負荷するために電磁式の回転力付与手段を用いており、構造が複雑になっている。また、保持器の材質として係合子に損傷や早期摩耗を生じさせないものを選定する必要があること、保持器が組み込まれる内外輪間の環状空間が狭いことから、保持器に十分な強度を付与することが難しく、保持器がロック状態の係合子を押圧する際に係合子から受ける曲げモーメントにより破損するおそれがある。このため、実際にクラッチ機能を無効にしようとするときは、保持器の破損防止のために、保持器の移動前に内輪または外輪を空転させて係合子のロック解除を行う工程が必要になる可能性が高い。
【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、一方向クラッチのクラッチ機能を簡単に一時的に無効にできるようにして、クラッチを組み込んだ装置のメンテナンス作業を効率よく行えるようにすることである。
【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、外輪と内輪が回転中心軸のまわりの環状空間を挟んで対向し、前記外輪の内周面または内輪の外周面に同一方向に傾斜した複数のカム面が設けられ、前記環状空間の前記各カム面と対向する位置に係合子が配されて、これらの各係合子が弾性部材により前記カム面でロックされる方向に押圧された一方向クラッチにおいて、前記環状空間の側方に配される環状側部と、前記環状空間の前記各係合子を挟んで弾性部材と対向する位置に挿入される複数の柱部とからなるロック解除部材を備え、このロック解除部材を、前記柱部を前記カム面が設けられた外輪または内輪の案内部に案内されて前記回転中心軸のまわりに回転しながら回転中心軸方向に進退可能となっており、その進退可能範囲の一端側にあるときには前記係合子と干渉せず、他端側に移動したときに前記柱部で係合子を押圧して係合子のロック状態を解除するものとする構成を採用した。
【０００９】
すなわち、内外輪間の環状空間に挿入される柱部を有するロック解除部材を、回転中心軸のまわりに回転させながら回転中心軸方向に前進または後退させることにより、内輪または外輪を空転方向に回転させなくても、係合子のロック状態を解除してクラッチ機能を一時的に無効にできるようにしたのである。
【００１０】
上記の構成において、前記カム面が設けられた外輪または内輪の案内部を、外輪内周面または内輪外周面のカム面の間から突出して、前記ロック解除部材の柱部と回転方向で対向する案内面を有するものとし、この案内部の案内面とこれに対向する柱部の一側面を、回転中心軸方向の一端側と他端側とで回転方向位置が異なりかつ互いに平行となるように傾けるとともに、前記柱部の他側面を回転中心軸方向と平行に形成して、前記柱部の回転方向の肉厚を回転中心軸方向で徐々に変化させ、前記柱部が厚肉側で案内部に支持された状態で前記係合子を押圧するようにすれば、柱部がロック状態の係合子を押圧する際には係合子と案内部に挟まれて圧縮力を受けることになり、前述した従来の係合子の保持器のように柱部が曲げモーメントを受けて破損するおそれがなくなる。
【００１１】
ここで、前記係合子は、ころであってもよく、玉であってもよい。前記係合子として玉を用いる場合は、前記外輪内周面と内輪外周面の少なくとも一方に、前記玉を案内する周方向溝を設けることが望ましい。
【００１２】
また、本発明は、外輪と内輪が回転中心軸のまわりの環状空間を挟んで対向し、前記外輪の内周面または内輪の外周面に同一方向に傾斜した複数のカム面が設けられ、前記環状空間の前記各カム面と対向する位置に玉が配されて、これらの各玉が弾性部材により前記カム面でロックされる方向に押圧され、前記外輪内周面と内輪外周面の少なくとも一方に前記玉を案内する周方向溝が設けられた一方向クラッチの場合は、前記環状空間の側方に配される環状側部と、前記環状空間の前記各玉を挟んで弾性部材と対向する位置に挿入される複数の柱部とからなるロック解除部材を備え、このロック解除部材を、前記柱部を前記カム面が設けられた外輪または内輪の案内部に案内されて回転中心軸方向に進退可能で、前記柱部の玉と対向する面に回転中心軸方向の一端側から他端側にかけて回転方向位置が変化する傾斜面を有しており、その進退可能範囲の一端側にあるときには前記玉と干渉せず、他端側に移動したときに前記柱部の傾斜面で玉を押圧して玉のロック状態を解除するものとする構成を採用することができる。
【００１３】
すなわち、玉を係合子として用いた一方向クラッチでは、内外輪間の環状空間に挿入される柱部を有するロック解除部材を、回転中心軸方向に前進または後退させるだけで、その柱部の傾斜面で玉を押圧して玉のロック状態を解除し、クラッチ機能を一時的に無効にできるようにしたのである。
【００１４】
上記の構成において、前記カム面が設けられた外輪または内輪の案内部を、外輪内周面または内輪外周面のカム面の間から突出して、前記ロック解除部材の柱部と回転方向で対向する案内面を有するものとし、この案内部の案内面とこれに対向する柱部の一側面を回転中心軸方向と平行に形成して、柱部の回転方向の肉厚を回転中心軸方向で徐々に変化させ、前記柱部が厚肉側で案内部に支持された状態で前記係合子を押圧するようにすれば、柱部がロック状態の玉を押圧する際には玉と案内部に挟まれて圧縮力を受けることになるので、柱部を破損しにくくすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一方向クラッチは、上述したように、内外輪間に挿入される柱部を有するロック解除部材を、回転中心軸のまわりに回転させながら回転中心軸方向に前進または後退させるだけで、その柱部で係合子を押圧して係合子のロック状態を解除できるようにしたものであるから、簡単な構造で、内輪または外輪を一旦空転方向に回転させる等の手間をかけることなく、クラッチ機能を一時的に無効にすることができる。従って、このクラッチを組み込んだ装置の回転部は、簡単に両方向へ回転自在とすることができ、効率よくメンテナンス作業を行える。
【００１６】
また、玉を係合子として用いた本発明の一方向クラッチは、内外輪間の環状空間に挿入される柱部を有するロック解除部材を、回転中心軸方向に前進または後退させるだけで、その柱部の傾斜面で玉を押圧して玉のロック状態を解除できるようにしたので、上記一方向クラッチと同様に簡単にクラッチ機能を一時的に無効にすることができ、しかもその構造がより簡単なものとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１乃至図５に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は第１の実施形態を示す。この一方向クラッチは、図１（ａ）に示すように、内周面に同一方向に傾斜した複数のカム面１ａを有する外輪１と、回転軸と一体の内輪２とが回転中心軸のまわりの環状空間を挟んで対向し、環状空間の各カム面１ａと対向する位置に係合子としてのころ３が配され、これらの各ころ３が外輪１に固定された弾性部材としてのばね４によりカム面１ａでロックされる方向に押圧されている。そして、図１（ｂ）および図２に示すように、前記環状空間の両側に配される環状側部５ａと、環状空間の各ころ３を挟んでばね４と対向する位置に挿入される複数の柱部５ｂとからなるロック解除部材５を備えている。ロック解除部材５は、ころ３に損傷や早期摩耗を生じさせないように、合成樹脂等の比較的強度の低い材料で形成されている。なお、ロック解除部材５の組み込みを容易にするため、その環状側部５ａの少なくとも一方は着脱可能とするとよい。
【００１８】
前記外輪１は、その内周面のカム面１ａの間から突出する部分に前記ばね４が取付片６を介して固定されるようになっており、この突出部がロック解除部材５の柱部５ｂと回転方向で対向する案内面７ａを有する案内部７ともなっている。この案内部７の案内面７ａは、回転中心軸方向の一端側と他端側とで回転方向位置が異なるように傾けられている。一方、ロック解除部材５の柱部５ｂは、外輪１内周に摺動可能に嵌め込まれるとともに、外輪１の案内部７と対向する面が案内部７の案内面７ａと平行となるように傾けられている。これにより、ロック解除部材５が、その柱部５ｂを外輪１の案内部７に案内されて回転中心軸のまわりに回転しながら回転中心軸方向に進退可能となっている。なお、ロック解除部材５を移動させる手段としては、必ずしも電磁式等の複雑な構造のものを必要とせず、例えばコスト削減のために人手を用いるようにすることもできる。
【００１９】
また、前記ロック解除部材５は、柱部５ｂのころ３と対向する面が回転中心軸方向と平行に形成され、回転方向の肉厚が回転中心軸方向で徐々に変化している。そして、進退可能範囲の一端側にあるときにはころ３と干渉せず（図１）、進退可能範囲の他端側に移動したときには、柱部５ｂが厚肉側で外輪１の案内部７に支持された状態でころ３を押圧してころ３のロック状態を解除する（図３）ようになっている。
【００２０】
従って、通常使用時は、図１に示すように、ロック解除部材５を進退可能範囲の一端側に位置させ、従来の一方向クラッチと同様にクラッチ機能が働くようにしておく。すなわち、内輪２が反時計回りに回転すると、各ころ３がカム面１ａでロックされた状態で外輪１が内輪２と一体に回転し、内輪２が時計回りに回転すると、各ころ３のロック状態が解除されて内輪２のみが空転するようにしておく。
【００２１】
そして、この一方向クラッチを回転部に組み込んだ装置の点検や補修等の際に、回転部を両方向へ回転自在としたいときには、図３に示すように、ロック解除部材５を進退可能範囲の他端側へ移動させてころ３のロック状態を解除し、クラッチ機能が働かないようにすればよい。
【００２２】
この一方向クラッチは、上述したように簡単な構造で、ロック解除部材５を回転中心軸のまわりに回転させながら回転中心軸方向に移動させるだけで、ころ３のロック状態を解除してクラッチ機能を一時的に無効にすることができるので、このクラッチを組み込んだ装置のメンテナンス時の作業効率を向上させることができる。
【００２３】
また、ころ３のロック状態を解除する際には、ロック解除部材５の柱部５ｂがころ３と外輪１の案内部７に挟まれて圧縮力を受けることになるので、ロック解除部材５を比較的強度の低い材料で形成していても、柱部５ｂが曲げモーメントを受けて破損するおそれがなく、安定して長期間使用できる。
【００２４】
図４（ａ）、（ｂ）は第２の実施形態を示す。この一方向クラッチは、第１実施形態のころ３に代えて玉８を係合子として用いたもので、内輪２外周面には玉８を案内する周方向溝９が設けられている。その他の部分の構成および動作は第１実施形態と同じである。
【００２５】
図５は第３の実施形態を示す。この一方向クラッチは、第２実施形態と同様に玉８を係合子とし、内輪２外周面に玉８を案内する周方向溝９を設けるとともに、第１および第２実施形態の外輪１の案内部７およびロック解除部材５の柱部５ｂの形状を変形したものである。すなわち、外輪１の案内部７の案内面７ａとこれに対向するロック解除部材５の柱部５ｂの一側面を回転中心軸方向と平行に形成するとともに、柱部５ｂの玉８と対向する面に回転中心軸方向の一端側から他端側にかけて回転方向位置が変化する傾斜面を形成して、柱部５ｂの回転方向の肉厚を回転中心軸方向で徐々に変化させている。これにより、ロック解除部材５は、その柱部５ｂを外輪１の案内部７に案内されて回転中心軸方向に進退可能となっており、進退する際に回転中心軸のまわりに回転しない点が第１、第２実施形態と異なる。しかし、進退可能範囲の一端側にあるときには玉８と干渉せず（図５（ａ））、進退可能範囲の他端側に移動したときには、柱部５ｂが厚肉側で外輪１の案内部７に支持された状態で玉８を押圧して玉８のロック状態を解除する（図５（ｂ））という動作は、第１、第２実施形態と同じである。
【００２６】
この実施形態では、外輪１の案内部７の案内面７ａを回転中心軸方向と平行に形成して、ロック解除部材５が回転することなく進退するようにしているので、第１、第２実施形態に比べて構造が簡単で、外輪１の案内部７の加工も容易である。
【００２７】
なお、本発明は、上述した実施形態のような外輪カムタイプのものだけでなく、内輪外周に傾斜カム面を有する内輪カムタイプの一方向クラッチにももちろん適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ａは第１実施形態のクラッチの通常使用時の縦断正面図、ｂはａの要部の周方向断面の展開図
【図２】図１のロック解除部材の外観斜視図
【図３】ａは図１のクラッチのクラッチ機能を無効にしたときの縦断正面図、ｂはａの要部の周方向断面の展開図
【図４】ａは第２実施形態のクラッチの通常使用時の縦断正面図、ｂはａの要部の周方向断面の展開図
【図５】ａ、ｂは、それぞれ第３実施形態のクラッチの通常使用時およびクラッチ機能を無効にしたときの要部の周方向断面の展開図
【図６】ａ、ｂは、それぞれ従来のクラッチの動作を説明する縦断正面図
【符号の説明】
【００２９】
１  外輪
１ａ  カム面
２  内輪
３  ころ
４  ばね
５  ロック解除部材
５ａ  環状側部
５ｂ  柱部
６  取付片
７  案内部
７ａ  案内面
８  玉
９  周方向溝
【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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