JP2006125498A - Axial one-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、往復動可能なロッドの一方向の移動を必要に応じて阻止し得るようにした軸方向のワンウェイクラッチに関するものである。 The present invention relates to an axial one-way clutch which can prevent movement in one direction of a reciprocable rod as required.
軸方向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。この軸方向ワンウェイクラッチは、ボディに形成されたシリンダの開口部に、その開口端を大径端とするテーパ面を設け、そのテーパ面と前記シリンダ内に後端部がスライド自在に挿入されたロッドの外周の円筒面間にボールと、そのボールを保持する保持器とを組込み、上記保持器に圧縮ばねのばね力を付与してボールがシリンダのテーパ面およびロッドの外周円筒面に圧接する方向に付勢し、上記ロッドに押し込み力が負荷されたとき、シリンダのテーパ面およびロッドの外周円筒面にボールを係合させてロッドをロックするようにしている。
ところで、上記特許文献1に記載された軸方向のワンウェイクラッチにおいては、圧縮ばねのばね力によってボールがシリンダのテーパ面およびロッドの外周円筒面に圧接するスタンバイ状態にあり、ロッドに押し込み力が負荷されると、ボールが直ちに係合し、ロッドを押し込み方向に移動させることができない。
By the way, in the one-way clutch in the axial direction described in
このように、上記軸方向ワンウェイクラッチは、ロッドを一方向にロックし、ロッドの他方向の移動を自由とする構成であって、ロッドを軸方向の両方向に移動させることができないため、チェーンテンショナのような特殊な用途にのみ使用可能であって用途範囲が狭く、例えば、産業用ロボットの腕や足、あるいは電動ブレーキの駐車ブレーキ機構のように、ロッドを両方向に移動自在とし、必要なときにのみロッドを一方向にロックすることができるようにした装置類には採用することができない。 As described above, the axial one-way clutch is configured to lock the rod in one direction and freely move the rod in the other direction, and cannot move the rod in both axial directions. It can be used only for special applications such as, and the application range is narrow. For example, the arm and foot of an industrial robot or the parking brake mechanism of an electric brake can move the rod in both directions and when necessary It is not possible to adopt it in devices that can lock the rod in one direction only.
この発明の課題は、ロッドを軸方向の両方向に移動自在とし、必要なときに一方向にロックすることができるようにした軸方向のワンウェイクラッチを提供することである。 An object of the present invention is to provide an axial one-way clutch in which a rod is movable in both axial directions and can be locked in one direction when necessary.
上記の課題を解決するために、この発明においては、固定の配置とされるハウジングの内周と、そのハウジング内に挿通されて軸方向に移動可能なロッドの外周間に軸方向の一端が狭小となるくさび状空間を形成し、そのくさび状空間内に係合子と、その係合子を保持する保持器とを組込み、前記保持器を弾性部材により係合子がくさび状空間の狭小部に向けて移動する方向に向けて付勢し、前記ハウジングを半径方向にスライド自在に貫通し、前記くさび状空間内に臨む一端部と前記保持器の端部に設けられた係合部との係合によって係合子がくさび状空間の広幅部に臨む係合解除状態に保持器を保持する保持ピンを設け、その保持ピンを弾性部材によりくさび状空間内に向けて付勢すると共に、電磁式切換弁の作動により流動が制御される高圧エアを駆動源として保持ピンをハウジングの半径方向外方に移動させる移動手段を設けた構成を採用したのである。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, one end in the axial direction is narrow between the inner periphery of the housing that is fixedly arranged and the outer periphery of the rod that is inserted into the housing and is movable in the axial direction. A wedge-shaped space is formed, and an engagement element and a holder for holding the engagement element are incorporated in the wedge-shaped space, and the engagement element is directed toward a narrow portion of the wedge-shaped space by an elastic member. By urging toward the moving direction, penetrating the housing slidably in the radial direction, and by engaging one end portion facing the wedge-shaped space and an engaging portion provided at the end portion of the cage A holding pin for holding the retainer is provided in a disengaged state where the engaging element faces the wide portion of the wedge-shaped space, and the holding pin is urged toward the wedge-shaped space by the elastic member, and the electromagnetic switching valve The flow is controlled by operation. It had adopted a structure in which a moving means for moving radially outward of the housing holding pin as a drive source a high-pressure air.
ここで、係合子は、円錐ころであってもよく、ボールであってもよい。また、円筒ころであってもよい。 Here, the engagement element may be a tapered roller or a ball. Moreover, a cylindrical roller may be sufficient.
また、前記移動手段として下記の(1)および(2)から成るものを採用することができる。 Further, the moving means comprising the following (1) and (2) can be adopted.
移動手段(1):前記ハウジングの外周に取付けられて前記保持ピンのハウジングの外部に臨む外端部を覆うシリンダと、前記保持ピンの外端部に設けられてシリンダ内を摺動可能なピストンと、そのピストンとハウジング外周間に設けられたシリンダ下室内を高圧エア発生源に連通する通路と、その通路に組込まれて前記シリンダ下室が高圧エア発生源に連通する状態と大気に連通する状態とに選択的に切換える電磁式切換弁とから成るもの。 Moving means (1): a cylinder that is attached to the outer periphery of the housing and covers an outer end portion of the holding pin facing the outside of the housing, and a piston that is provided at the outer end portion of the holding pin and that can slide in the cylinder And a passage communicating with the high pressure air generation source in the cylinder lower chamber provided between the piston and the outer periphery of the housing, and a state where the cylinder lower chamber is communicated with the high pressure air generation source. Consists of an electromagnetic switching valve that selectively switches between states.
移動手段(2):前記保持ピンのハウジング外部に臨む外端部に一端部が連結され、長さ方向の中央部から他端側に片寄った位置を中心として揺動可能なレバーと、そのレバーの他端部にピストンロッドの先端部が連結されたエアシリンダと、そのエアシリンダのロッドカバーとピストン間に形成されたシリンダ上室を高圧エア発生源に連通する通路と、その通路に組込まれて前記シリンダ上室が高圧エア発生源に連通する状態と大気に連通する状態とに選択的に切換える電磁式切換弁とから成るもの。 Moving means (2): a lever having one end connected to an outer end facing the outside of the housing of the holding pin, and capable of swinging around a position offset from the center in the length direction to the other end, and the lever An air cylinder having the other end of the piston rod connected to the tip of the piston rod, a passage communicating with the cylinder upper chamber formed between the rod cover of the air cylinder and the piston, and a high-pressure air generating source, and is incorporated in the passage. And an electromagnetic switching valve that selectively switches between a state in which the cylinder upper chamber communicates with a high-pressure air generation source and a state in which the cylinder upper chamber communicates with the atmosphere.
上記の構成から成る軸方向ワンウェイクラッチにおいては、保持器端部の係合部に対する保持ピンの係合により係合子はくさび状空間の広幅部に臨む係合解除位置に保持されるため、ロッドを軸方向の両方向に移動させることができる。また、高圧エアを駆動源とする移動手段の作動により保持ピンをハウジングの半径方向外方に移動させると、係合部に対する保持ピンの係合が解除され、弾性部材の押圧により保持器がくさび状空間の狭小部に向けて移動して係合子がくさび状空間の狭小部に噛み込み、ロッドがロックされて一方向に移動するのが防止される。このため、両方向に移動可能なロッドを必要に応じて一方向にロックすることができる。 In the axial one-way clutch configured as described above, the engaging pin is engaged with the engaging portion of the cage end, and the engaging element is held at the disengaged position facing the wide portion of the wedge-shaped space. It can be moved in both axial directions. Further, when the holding pin is moved outward in the radial direction of the housing by the operation of the moving means using high-pressure air as the driving source, the engagement of the holding pin with the engaging portion is released, and the cage is wedged by the pressing of the elastic member. The engagement element moves toward the narrow portion of the wedge-shaped space and engages with the narrow portion of the wedge-shaped space, and the rod is prevented from being locked and moving in one direction. For this reason, the rod which can move to both directions can be locked to one direction as needed.
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1乃至図3は、この発明に係る軸方向ワンウェイクラッチの実施形態を示す。図示のように、ハウジング1は円筒状をなし、その一端には端板2が一体に設けられ、他端の開口部には環状板3が圧入等の手段によって取付けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show an embodiment of an axial one-way clutch according to the present invention. As shown in the figure, the
ハウジング1の内部に挿通されたロッド4は端板2に取付けられた軸受5によって軸方向に移動自在に支持されている。
The
ロッド4の外周には円筒面6が設けられ、一方、ハウジング1の内周には円錐面から成るカム面7が形成され、そのカム面7と円筒面6との間に軸方向の一端が狭小となるくさび状空間8が設けられている。
A
くさび状空間8の内部には係合子としての複数の円錐ころ9と、その円錐ころ9を保持する保持器10とが組込まれている。保持器10は環状板3との間に組込まれた弾性部材11によって円錐ころ9がくさび状空間8の狭小部に向けて移動する方向に付勢されている。
Inside the wedge-
ハウジング1には、外周からくさび状空間8の狭小部に至る半径方向のピン孔12が設けられ、そのピン孔12内に保持ピン13がスライド自在に挿入されている。
The
保持ピン13のくさび状空間8の狭小部に臨む一端部は保持器10の端部外周に形成された切欠部から成る係合部14に対して係合可能とされ、その係合部14に対する係合によって円錐ころ9が円筒面6およびカム面7に対して係合解除される係合解除位置に保持器10を保持するようになっている。
One end of the
なお、保持器10の端面を係合部14とし、その係合部に対する保持ピン13の係合によって保持器10を係合解除位置に保持するようにしてもよい。
Note that the end face of the
上記保持ピン13は、その外端面を押圧する弾性部材15によりくさび状空間8内に向けて付勢されている。また、保持ピン13は高圧エアを駆動する移動手段20によってハウジング1の半径方向外方に向けて移動されるようになっている。
The
移動手段20はハウジング1の外周に保持ピン13と同軸上にシリンダ21を固定し、上記保持ピン13には上記シリンダ21の内周にそって摺動可能なピストン22を設け、そのピストン22とハウジング1の外周面間に形成されたシリンダ下室23と高圧エア発生源24とを通路25で連通し、その通路25に電磁式切換弁26を組込んだ構成としており、上記シリンダ21内に前記弾性部材15を組込んでいる。
The moving means 20 fixes a
ここで、電磁式切換弁26は3ポート2位置切換弁から成り、その電磁式切換弁26のノーマル位置でシリンダ下室23は大気に連通し、作動位置でシリンダ下室23と高圧エア発生源24とが連通して、そのシリンダ下室23内に高圧エアが供給されるようになっている。
Here, the
実施形態で示す軸方向ワンウェイクラッチは上記の構造から成り、図1は、電磁式切換弁26がノーマル位置にある状態を示し、シリンダ下室23は大気に連通し、保持ピン13は弾性部材15によりくさび状空間8内に向けて付勢されてくさび状空間8内に位置する一端部が保持器10の係合部14と係合し、その係合によって保持器10はくさび状空間8の広幅部に変位した位置に保持され、円錐ころ9は円筒面6およびカム面7に対して係合解除された位置に保持されている。
The axial one-way clutch shown in the embodiment has the above-described structure. FIG. 1 shows a state where the
このため、ロッド4は軸方向の両方向(図1の右方向および左方向)に移動可能な状態にある。
For this reason, the
図1に示す状態において、電磁式切換弁26を作動位置に切換えると、シリンダ下室23は高圧エア発生源24と連通し、その高圧エア発生源24の高圧エアがシリンダ下室23内に供給され、ピストン22および保持ピン13が弾性部材15の弾性に抗してハウジング1の半径方向外方に移動して、保持ピン13と係合部14の係合が解除される。その係合解除により、弾性部材11の押圧により保持器10がくさび状空間8の狭小部に向けて移動し、図3に示すように、円錐ころ9が円筒面6およびカム面7に係合する。このため、ロッド4はロックされて一方向(図3の矢印で示す反対方向)に移動するのが防止され、図3の矢印で示す方向にのみ移動することができる。
In the state shown in FIG. 1, when the
このように、電磁式切換弁26を作動位置に切換えることによってロッド4を一方向にロックすることができるため、両方向に移動可能なロッド4を必要に応じて一方向にロックすることができる。
Thus, since the
なお、円錐ころ9を係合解除状態に戻すには、電磁式切換弁26をノーマル位置に切換えてシリンダ下室23を大気に連通させた状態でロッド4を図3の矢印方向に移動させ、ロッド4の円筒面6と円錐ころ9の接触部に作用する摩擦抵抗により保持器10をくさび状空間8の広幅部に向けて移動させ、弾性部材15の押圧によりくさび状空間8内に向けて付勢される保持ピン13の一端部を係合部14に係合させる。
To return the
上記のような保持器10のリセットを確実に行なわせるため、ハウジング1の端板2にアクチュエータを設け、そのアクチュエータにより保持器10をくさび状空間8の広幅部に向けて押すようにしてもよい。
In order to reliably reset the
実施の形態では、係合子として円錐ころ9を示したが、係合子は円錐ころ9に限定されるものではない。例えば、ボールであってもよく、あるいは、円筒ころであってもよい。円筒ころを係合子として用いる場合は、その円筒ころを軸心がロッド4の軸方向に対して直交する配置とし、ハウジング1の内周およびロッドの外周にはハウジング1の径方向で対向する一対の平坦面を形成し、その一対の平坦面の一方をロッド4の軸方向に傾斜させて、一対の平坦面間にくさび状空間を形成する。
In the embodiment, the
図4および図5は、保持ピン13をハウジング1の半径方向外方に移動させる移動手段20の他の例を示している。図4に示す移動手段20においては、ハウジング1のピン孔12に挿入された保持ピン13のハウジング1の外部に臨む端部にレバー27の一端部を連結し、そのレバー27の長さ方向中央部から他端側に片寄った位置をハウジング1の外周に設けた支持片28に支持ピン29を介して揺動自在に支持し、上記支持ピン29に支持された弾性部材30により保持ピン13の一端部が保持器10の係合部14と係合する方向にレバー27を付勢している。また、ハウジング1の外周に、シリンダ32と、そのシリンダ32の内部に組込まれたピストン33およびピストンロッド34とから成るエアシリンダ31を取付け、そのエアシリンダ31のロッドカバーとピストン33間に形成されたシリンダ上室35と高圧エア発生源36とを通路37で連通し、その通路37に電磁式切換弁38を組込み、上記ピストンロッド34の先端部にレバー27の他端部を連結している。
4 and 5 show another example of the moving means 20 that moves the holding
ここで、電磁式切換弁38は3ポート2位置切換弁から成り、その電磁式切換弁38のノーマル位置でシリンダ上室35が大気に連通し、作動位置に切換えることによりシリンダ上室35に高圧エアが供給されるようにしている。
Here, the
上記の構成から成る移動手段20において、電磁式切換弁38がノーマル位置に位置する状態でシリンダ上室35は大気に連通し、保持ピン13の一端部は保持器10の係合部14に係合して、保持器10をくさび状空間8の広幅部に位置する状態に保持している。
In the moving means 20 configured as described above, the cylinder
上記電磁式切換弁38を作動位置に切換えると、高圧エア発生源36の高圧エアがシリンダ上室35に供給されてピストン33およびピストンロッド34がハウジング1の外周に向けて移動し、レバー27が支持ピン29を中心に揺動して保持ピン13がハウジング1の半径方向外方に移動し、上記保持ピン13の一端部と保持器10の係合部14の係合解除により保持器10がくさび状空間8の狭小部に向けて移動して、図5に示すように、円錐ころ9が円筒面6およびカム面7に係合する。
When the
上記移動手段20の採用においても、ロッド4を必要に応じて一方向にロックすることができる。
Also in the adoption of the moving means 20, the
図4では、保持ピン13とエアシリンダ31とをハウジング1の軸方向に並ぶ配置としているが、保持ピン13とエアシリンダ31をハウジング1の周方向に並ぶ配置としてもよい。
In FIG. 4, the holding pins 13 and the
1 ハウジング
4 ロッド
8 くさび状空間
9 円錐ころ(係合子)
10 保持器
11 弾性部材
13 保持ピン
15 弾性部材
20 移動手段
21 シリンダ
22 ピストン
23 シリンダ下室
24 高圧エア発生源
25 通路
26 電磁式切換弁
27 レバー
31 エアシリンダ
34 ピストンロッド
35 シリンダ上室
36 高圧エア発生源
37 通路
38 電磁式切換弁
1
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004314074A JP2006125498A (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Axial one-way clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004314074A JP2006125498A (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Axial one-way clutch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006125498A true JP2006125498A (en) | 2006-05-18 |
Family
ID=36720433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004314074A Pending JP2006125498A (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Axial one-way clutch |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006125498A (en) |
-
2004
- 2004-10-28 JP JP2004314074A patent/JP2006125498A/en active Pending
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