JP2008240854A

JP2008240854A - クラッチ機構

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Publication number: JP2008240854A
Application number: JP2007080923A
Authority: JP
Inventors: Naoto Jinbo; 直人神保
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: KR20080087682A; WO2008117779A1; JP4945280B2; TW200848636A

Abstract

【課題】従動側ギア体に主動側ギア体の回転力が伝達されないクラッチＯＦＦ状態を、簡素な構造を持って規則的に作り出せるようにする。
【解決手段】主動側ギア体１とこれに噛み合う従動側ギア体２とを備える。両ギア体１、２共に外周の一部を無歯部分１３ｂ、２２としていると共に、両ギア体１、２の接点箇所Ｓに、主動側ギア体１の無歯部分１３ｂにおけるその回転先頭端ｘが至ったときにこの接点箇所Ｓに従動側ギア体２の無歯部分２２が位置され、かつ、両ギア体１、２の接点箇所Ｓに、主動側ギア体１の無歯部分１３ｂにおけるその回転後尾端ｙの次ぎに位置される主動側ギア体１の歯が至ったときに、この主動側ギア体１の歯が従動側ギア体２の無歯部分２２に隣り合う歯に噛み合うように、両ギア体１、２を組み合わせている。
【選択図】図１

Description

この発明は、クラッチＯＦＦ状態を、主動側ギア体の回転中心と従動側ギア体の回転中心との間の距離を変化させることなく、適切に作り出すことができるようにしたクラッチ機構に関する。

原車と従車とを備えてなるクラッチ機構にあっては、従車への回転力の伝達の解除、すなわちクラッチＯＦＦ状態は、従車を移動させて原車との接触を解くことでなされるのが一般的である。

従車を欠け歯ギアとし、この歯のない部分を原車（相手方ギア）と対向する位置に位置づけさせることによりクラッチＯＦＦ状態を作り出すものとして特許文献１に示されるものがあるが、このように従車を位置づけるために別段の回転規制手段（ソレノイド）を要するものであった。
特開平１１−１０６０６９号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、主動側ギア体と従動側ギア体とを組み合わせてなるクラッチ機構において、従動側ギア体に主動側ギア体の回転力が伝達されないクラッチＯＦＦ状態を、簡素な構造を持って規則的に作り出せるようにする点にある。

前記課題を解決するための、この発明では、クラッチ機構を、以下の（１）〜（３）の構成を備えたものとした。
（１）主動側ギア体とこれに噛み合う従動側ギア体とを備え、
（２）両ギア体共に外周の一部を無歯部分としていると共に、
（３）両ギア体の接点箇所に、主動側ギア体の無歯部分におけるその回転先頭端が至ったときにこの接点箇所に従動側ギア体の無歯部分が位置され、
かつ、両ギア体の接点箇所に、主動側ギア体の無歯部分におけるその回転後尾端の次ぎに位置される主動側ギア体の歯が至ったときに、この主動側ギア体の歯が従動側ギア体の無歯部分に隣り合う歯に噛み合うように、両ギア体を組み合わせている。

かかる構成によれば、主動側ギア体の回転力を、この主動側ギア体の回転中心と従動側ギア体の回転中心との距離を一定に保った状態で、前記無歯部分によって従動側ギア体に一時的に伝達されないようにすることができる。すなわち、従動側ギア体と主動側ギア体との噛み合わせを解くように従動側ギア体を移動させることなく、簡素な構造をもってクラッチＯＦＦ状態を規則的に作り出すことができる。

前記主動側ギア体の無歯部分及び従動側ギア体の無歯部分のいずれもが、この主動側ギア体のピッチ円に略沿った弧状面となるようにしておけば、両ギア体の歯先円はかかるピッチ円よりも外方に位置されることから、前記接点箇所に従動側ギア体の無歯部分が位置されたクラッチＯＦＦ状態から主動側ギア体が回転されてその無歯部分の回転後尾端がこの接点箇所に至るとこの回転後尾端の次ぎに位置される主動側ギア体の歯を従動側ギア体の無歯部分の側部に突き当てさせると共にこの従動側ギア体の無歯部分に隣り合う従動側ギア体の歯に噛み合わせて、従動側ギア体の連れ回りを再開させることができる。

また、主動側ギア体の無歯部分が接点箇所に位置されるときに、この主動側ギア体の無歯部分と従動側ギア体の無歯部分とが接し合わないようにしておけば、前記接点箇所に従動側ギア体の無歯部分が位置されたクラッチＯＦＦ状態において、従動側ギア体の無歯部分が主動側ギア体の無歯部分に摺接して連れ回りしてしまうことがないようにすることができる。

クラッチ機構を構成する従動側ギア体を、ローター体とステーター体とを備えると共にローター体の回転への抵抗付与手段を備えてなるダンパー装置のこのローター体に備えさせるようにしておけば、クラッチＯＮ時には、主動側ギア体の回転にダンパー装置による制動を付与させることができる。

この発明にかかるクラッチ機構によれば、従動側ギア体に主動側ギア体の回転力が伝達されないクラッチＯＦＦ状態を、主動側ギア体と従動側ギア体のそれぞれに両者の接点箇所において主動側ギア体の所定の回転位置で向き合う無歯部分を形成させることのみをもって、規則的に作り出すことができる。また、クラッチ機構の構成部品点数をできるだけ減少させることができる。

以下、図１〜図５に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。

なお、ここで図１〜図４は、クラッチ機構を構成する主動側ギア体１と従動側ギア体２を表しており、これらが取り付けなどされる対象物の記載を省略している。また、図５は、従動側ギア体２が備えられるダンパー装置３の構成を断面にして示している。

この実施の形態にかかるクラッチ機構は、クラッチＯＦＦ状態を、主動側ギア体１（原車体）の回転中心１０と従動側ギア体２（従車体）の回転中心２０との間の距離を変化させることなく、適切に作り出すことができるようにしたものである。

かかるクラッチ機構は、典型的には、各種の動力伝達機構の全部又は一部として利用することができる。こうした場合には、主動側ギア体１が駆動側とされ、クラッチＯＦＦ時にはこの主動側ギア体１の駆動力が従動側ギア体２側に伝達されないように機能される。また、かかるクラッチ機構は、主動側ギア体１に連係される可動体や従動側ギア体２に連係される可動体の動作を制御するものとして利用することができる。こうした場合には、例えば、クラッチＯＦＦ時には、主動側ギア体１に連係する可動体の移動により主動側ギア体１が回転されても従動側ギア体２が連れ回りしないようにすることができ、また、クラッチＯＮ時には、主動側ギア体１に連係する可動体の移動による主動側ギア体１の回転に従動側ギア体２を連れ回りさせて例えば従動側ギア体２に連係された可動体を移動させるようにすることができる。

図示の例では、クラッチ機構を構成する従動側ギア体２を、ローター体３０とステーター体３１とを備えると共にローター体３０の回転への抵抗付与手段３２を備えてなるダンパー装置３のこのローター体３０に備えさせている。これにより、図示の例では、クラッチＯＮ時には、主動側ギア体１の回転にダンパー装置３による制動を付与させることができるようになっている。

後述するように、この実施の形態にかかるクラッチ機構にあっては、主動側ギア体１及び従動側ギア体２の一部を無歯部分１３ｂ、２２とすることで、主動側ギア体１の回転に従動側ギア体２が連れ回りするクラッチＯＮ状態と、連れ回りしないクラッチＯＦＦ状態とを、この無歯部分１３ｂ、２２の位置などを調整することで必要に応じたタイミングで、交互に（いずれかの状態に着目すれば断続的に）作り出すことができる。

図示の例のように、従動側ギア体２をダンパー装置３のローター体３０に備えさせた場合には、主動側ギア体１の回転に必要に応じたタイミングで制動を付与させることができる。例えば、回動軸を中心に閉じ位置と開きだし終了位置との間に亘る回動可能に本体に組み合わされたリッドなどの回動体に駆動側ギアを連係させるようにした場合、リッドの開き終わりや、閉じ終わりなど、リッドが特定の動作位置にあるときにのみダンパー装置３による制動がこのリッドに作用されるようにすることができる。このようにしておけば、リッドを例えばバネなどにより開き終わりまで強制的に回動させるようにした場合、このリッドの回動を開き終わりにおいて抑制して衝撃音の発生などを防止すると共に、その動きに節度感ないしは高級感を付与させることができる。

かかるダンパー装置３は、例えば、図５に示されるように構成することができる。ステーター体３１は、ローター体３０の軸部３０ａの軸穴３１ａをステーターケース３１ｂの一方側に備え、また、内部に抵抗付与手段３２としてのシリコンオイルなどの粘性流体３２ａを封入させている。ローター体３０は軸部３０ａの内端３０ｂにローター体３０内で旋回される翼体３０ｃを備えており、この翼体３０ｃの旋回に粘性流体３２ａの抵抗が作用されこの抵抗がローター体３０を通じて従動側ギア体２に対する制動力となるようになっている。従動側ギア体２は中心部にローター体３０の外端３０ｄの止着穴２１を備えており、この止着穴２１にローター体３０の外端３０ｄを入れ込み固定させることで従動側ギア体２はローター体３０の軸部３０ａを中心に回転されるようになっている。ステーター体３１には外側に突き出す耳部３１ｃが形成されており、この耳部３１ｃをもってダンパー装置３すなわち従動側ギア体２を動作に制動を付与させるべき可動体を備えた機器の例えば本体側に取り付けることができるようになっている。

かかるクラッチ機構は、主動側ギア体１とこれに噛み合う従動側ギア体２とを備えてなる。図示の例では、主動側ギア体１は、その支持軸１１の固定穴１２ａを備えた基部１２に対し、その回転中心１０を円心とする円の略９０度分の円弧に沿った弧状端１３ａを有する扇状部１３の要側を一体に連接させるようにして構成されている。

また、両ギア体１、２共に外周の一部を無歯部分１３ｂ、２２としている。図示の例では、主動側ギア体１にあっては、扇状部１３の弧状端１３ａの中央部が無歯部分１３ｂとされ、その両側には歯列１３ｃが備えられている。また、従動側ギア体２にあっては、その外周におけるこの従動側ギア体２を構成する歯の二つ分に相当する範囲が無歯部分２２とされている。

そして、かかるクラッチ機構にあっては、かかる両ギア体１、２を、
両ギア体１、２の接点箇所Ｓに、主動側ギア体１の無歯部分１３ｂにおけるその回転先頭端ｘが至ったときにこの接点箇所Ｓに従動側ギア体２の無歯部分２２が位置され、（図２）
かつ、両ギア体１、２の接点箇所Ｓに、主動側ギア体１の無歯部分１３ｂにおけるその回転後尾端ｙの次ぎに位置される主動側ギア体１の歯が至ったときに、この主動側ギア体１の歯が従動側ギア体２の無歯部分２２に隣り合う歯に噛み合うように、（図３）組み合わせている。

図示の例では、主動側ギア体１の扇状部１３の弧状端１３ａの一方端と従動側ギア体２とが接点箇所Ｓで噛み合わされている状態から図１における反時計回りの向きに約３０度主動側ギア体１が回転されるとこの主動側ギア体１の無歯部分１３ｂの回転先頭端ｘと従動側ギア体２の無歯部分２２とが接点箇所Ｓにおいて向き合い、（図２）さらに反時計回りの向きに約３０度主動側ギア体１が回転されるとこの主動側ギア体１の無歯部分１３ｂの回転後尾端ｙと従動側ギア体２の無歯部分２２とが接点箇所Ｓにおいて向き合い、（図３）さらに反時計回りの向きに約３０度主動側ギア体１が回転されると主動側ギア体１の扇状部１３の弧状端１３ａの他方端と従動側ギア体２とが接点箇所Ｓで噛み合わされている状態となるようになっている。（図４）この図４の状態から主動側ギア体１が図４における時計回りの向きに回転されると、再び図１の状態に戻るようになっている。このときは図１の位置から図４の位置に向けた回転時の無歯部分１３ｂの回転先頭端ｘが回転後尾端ｙとなる。（したがってまた、図１の位置から図４の位置に向けた回転時の無歯部分１３ｂの回転後尾端ｙが回転先頭端ｘとなる。）図示の例では、主動側ギア体１が正逆いずれの向きに回転される場合にも、回転開始位置から３０度〜６０度の回転範囲においては従動側ギア体２が連れ回りしないように、つまりクラッチＯＦＦ状態となるようになっており、ダンパー装置３の制動はかかる回転開始位置から３０度までの回転範囲と、６０度から９０度までの回転範囲とにおいてのみ作用されるようになっている。

これにより、この例にあっては、主動側ギア体１の回転力を、この主動側ギア体１の回転中心１０と従動側ギア体２の回転中心２０との距離を一定に保った状態で、前記無歯部分１３ｂ、２２によって従動側ギア体２に一時的に伝達されないようにすることができる。すなわち、従動側ギア体２と主動側ギア体１との噛み合わせを解くように従動側ギア体２を移動させることなく、簡素な構造をもってクラッチＯＦＦ状態を規則的に作り出すことができる。

この実施の形態にあってはまた、主動側ギア体１の無歯部分１３ｂ及び従動側ギア体２の無歯部分２２のいずれもが、この主動側ギア体１のピッチ円に略沿った弧状面となっている。

両ギア体１、２の歯先円はかかるピッチ円よりも外方に位置されることから、前記接点箇所Ｓに従動側ギア体２の無歯部分２２が位置されたクラッチＯＦＦ状態から主動側ギア体１が回転されてその無歯部分１３ｂ、２２の回転後尾端ｙがこの接点箇所Ｓに至るとこの回転後尾端ｙの次ぎに位置される主動側ギア体１の歯を従動側ギア体２の無歯部分２２の側部に突き当てさせると共にこの従動側ギア体２の無歯部分２２に隣り合う従動側ギア体２の歯に噛み合わせて、従動側ギア体２の連れ回りを再開させることができる。（図２から図３または図３から図２）

この実施の形態にあってはまた、主動側ギア体１の無歯部分１３ｂが接点箇所Ｓに位置されるときに、この主動側ギア体１の無歯部分１３ｂと従動側ギア体２の無歯部分２２とが接し合わないようになっている。具体的には、主動側ギア体１の無歯部分１３ｂが接点箇所Ｓに位置されるときに、この主動側ギア体１の無歯部分１３ｂと従動側ギア体２の無歯部分２２との間に、主動側ギア体１のピッチ円と歯先円との寸法差以下のクリアランスが形成されるようになっている。これにより、この例にあっては、前記接点箇所Ｓに従動側ギア体２の無歯部分２２が位置されたクラッチＯＦＦ状態において、従動側ギア体２の無歯部分２２が主動側ギア体１の無歯部分１３ｂに摺接して連れ回りしてしまうことがないようになっている。

クラッチ装置の正面構成図クラッチ装置の正面構成図クラッチ装置の正面構成図クラッチ装置の正面構成図クラッチ装置の断面構成図

符号の説明

１主動側ギア体
１３ｂ無歯部分
２従動側ギア体
２２無歯部分
Ｓ接点箇所
ｘ回転先頭端
ｙ回転後尾端

Claims

主動側ギア体とこれに噛み合う従動側ギア体とを備え、
両ギア体共に外周の一部を無歯部分としていると共に、
両ギア体の接点箇所に、主動側ギア体の無歯部分におけるその回転先頭端が至ったときにこの接点箇所に従動側ギア体の無歯部分が位置され、
かつ、両ギア体の接点箇所に、主動側ギア体の無歯部分におけるその回転後尾端の次ぎに位置される主動側ギア体の歯が至ったときに、この主動側ギア体の歯が従動側ギア体の無歯部分に隣り合う歯に噛み合うように、
両ギア体を組み合わせていることを特徴とするクラッチ機構。
主動側ギア体の無歯部分及び従動側ギア体の無歯部分のいずれもが、この主動側ギア体のピッチ円に略沿った弧状面となっていることを特徴とする請求項１記載のクラッチ機構。
主動側ギア体の無歯部分が接点箇所に位置されるときに、この主動側ギア体の無歯部分と従動側ギア体の無歯部分とが接し合わないようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のクラッチ機構。
従動側ギア体を、ローター体とステーター体とを備えると共にローター体の回転への抵抗付与手段を備えてなるダンパー装置のこのローター体に備えさせて構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のクラッチ機構。