JP2009204027A - クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相対回転可能に且つ軸方向に沿って同心的に並設された駆動側軸及び被駆動側軸と、これらの２つの軸を渡り巻回されたクラッチバネとを有するクラッチ装置において、クラッチバネの２つの軸の境界部への食い込みを確実に防ぐ。
【解決手段】駆動側軸４２端部には、外径方向及び軸方向に非駆動側軸４４に向かって突出するリブ４２ａが形成され、リブ４２ａには円周方向に一か所、切欠部４２ｂが形成されている。リブ４２ａの切欠部４２ｂに隣接した両端面には、それぞれ切欠部４２ｂに向けて傾斜した傾斜面４２ｃ、４２ｃが形成される。駆動側軸４２の周面の一部には、クラッチバネ４６の内周側において、切欠部４２ｂの間に挿入される閉塞部４８ｂを有する閉塞部材４８が配置される。閉塞部４８ｂは、切欠部４２ｂにおいて存在する駆動側軸４２と非駆動側軸４４との間の境界線を跨ぐようにして境界部を塞ぎ、境界線となる合わせ目にクラッチバネ４６が食い込むことを防ぐ。
【選択図】図４

Description

本発明は、ブラインド等の装置に使用され、２つの軸の連結と非連結とを切り替えるクラッチ装置に関する。

従来、この種のクラッチ装置として、相対回転可能に且つ軸方向に沿って同心的に並設された駆動側軸及び被駆動側軸と、これらの２つの軸を渡り巻回されたクラッチバネとを有しており、クラッチバネの締付及び弛緩を利用して、選択的に２つの軸の連結と非連結とを切り換えるものが知られている。

このような従来のクラッチ装置においては、クラッチバネが２つの軸を締め付ける時に瞬間的に大きなトルクがクラッチバネにかかると、クラッチバネの径が瞬間的に所定量以上に縮まり、２つの軸の境界線となる合わせ目にクラッチバネが食い込んで動作不良を起こす場合がある、という問題がある。

この問題を解決するクラッチ装置として、特許文献１に示されるものが提案されている。この特許文献１のクラッチ装置では、駆動側軸と非駆動側軸との少なくとも一方に、駆動側軸と非駆動側軸との間の境界線を通過するクラッチバネの部分を強制的に境界線に対して傾斜させる強制傾斜手段が設けられる。強制傾斜手段は、駆動側軸または非駆動側軸の少なくとも一方の境界端部に一体に形成されたリブと、リブに形成された切欠部からなり、リブは境界線を跨ぐように配置され、境界線を通過するクラッチバネの部分はリブの切欠部を通過するようになっている。

また、特許文献２に示されるスプリングクラッチでは、入力回転部材の胴部と出力回転部材の胴部とにコイルスプリングが巻装されたものにおいて、両回転部材の胴部の当接部を覆う部位に胴部と摺動可能に嵌合し、コイルスプリングに握持された薄肉円筒状のカラーが付設されている。

特許第３９４２３５３号公報 実開平６−７３４６４号公報

しかしながら、特許文献１においては、リブを形成したとしても、部品を量産化すると、各部品の公差によって境界線の合わせ目に僅かな隙間が生じてしまう場合があり、特にクラッチバネの線径が細くなると、この僅かな隙間に食い込んで落ち込んでしまうおそれがある。

また、特許文献２においては、カラーはコイルスプリングに握持されているものの、両回転部材に対して摺動可能であるため、長時間の使用によってカラーが、両回転部材に対して軸方向に移動して、当接部からずれてしまい、両回転部材の境界部を覆うことができず、コイルスプリングが隙間に落ち込む危険性がある。

本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、クラッチバネの２つの軸の境界部への食い込みを一層確実に防ぐことができるクラッチ装置を提供することをその目的とする。

前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、相対回転可能に且つ軸方向に沿って同心的に並設された駆動側軸及び非駆動側軸と、これらの２つの軸を渡り巻回されたクラッチバネとを有し、クラッチバネの締付及び弛緩を利用して、選択的に２つの軸の連結と非連結とを切り換えるクラッチ装置において、
駆動側軸と非駆動側軸の少なくとも一方には、クラッチバネの内周側において駆動側軸と非駆動側軸との境界線を跨ぐように境界部を塞ぐ閉塞部を有する閉塞部材が設けられ、該閉塞部材は、軸方向に移動不能にかつ設けられた軸に対して相対回転不能に配置されることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記駆動側軸と前記非駆動側軸との少なくとも一方に、駆動側軸と非駆動側軸との間の境界線を通過するクラッチバネを強制的に境界線に対して傾斜させる強制傾斜手段を設けることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の前記強制傾斜手段が、駆動側軸と非駆動側軸の少なくとも一方の境界端部に形成されたリブと、該リブに形成された切欠部とを有し、該リブは境界線を跨ぐようにして配置され、境界線を通過するクラッチバネの部分は切欠部を通過するようになっており、閉塞部は、該切欠部内に配置されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の前記閉塞部材は、前記リブによって軸方向の移動が規制されることを特徴とする。

本発明によれば、駆動側軸と非駆動側軸の少なくとも一方にクラッチバネの内周側において駆動側軸と非駆動側軸との境界線を跨ぐように境界部を塞ぐ閉塞部を有する閉塞部材を設け、該閉塞部材を、軸方向に移動不能にかつ設けられた軸に対して相対回転不能に配置することによって、閉塞部は常に駆動側軸と非駆動側軸との境界部を跨ぎ塞ぐ状態を維持することができるので、境界線の合わせ目にクラッチバネが食い込むことを確実に防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、強制傾斜手段と閉塞部とによって、境界線の合わせ目にクラッチバネが食い込むことをより一層確実に防止することができる。

請求項３記載の発明によれば、閉塞部を切欠部内に配置することによって、閉塞部材を軸に対して相対回転不能に配置することができる。

請求項４記載の発明によれば、リブによって軸方向の移動を規制することによって、閉塞部材を軸方向に移動不能になるように配置することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係るクラッチ装置が適用されるブラインドを表す図である。

この実施形態では、ブラインドに使用されるクラッチ装置を例にとっており、ブラインドをロールスクリーンとしている。しかしながら、ブラインドとしては、横型ブラインド、ローマンシェード、ロールスクリーン等の任意のブラインドに適用することができ、また、ブラインド以外に適用することも勿論可能である。

ロールスクリーン１０は、回転可能に支持された巻取パイプ１２と、巻取パイプ１２に一端が巻取り、巻解き可能に取り付けられた遮蔽材であるスクリーン１４と、操作部１６と、操作部１６と巻取パイプ１２との間にあって操作部１６からの回転を選択的に巻取パイプ１２に伝達する伝達部１８とを備えている。また、巻取パイプ１２内には、巻取パイプ１２の回転を選択的に許容／禁止をするストッパー装置２０が設けられ、ストッパー装置２０に本発明によるクラッチ装置４０が連結されている。

以上のストッパー装置２０を含めたロールスクリーンとしては、例えば、特開２００６−２４１６９２号公報に記載の構成をとることができる。簡単に説明すると、ストッパー装置２０は、巻取パイプ１２の端部に嵌合するケース２２を備えており、該ケース２２内には、カムドラム２４が回転可能に配設される。カムドラム２４の外周面には案内溝２４ａが形成されている。案内溝２４ａは、図６に示すように、カムドラム２４の円周方向に無端で伸びる無端ループ２４ｂと、無端ループ２４ｂから分岐した分岐ループ２４ｃとから構成され、分岐ループ２４ｃには停止部２４ｄ及び係止部２４ｅが形成されている。該案内溝２４ａをスライド可能なボール２６が設けられており、該ボール２６は、同時にケース２２の内周面に形成された縦溝２２ａ（図１）内を軸方向にスライド可能になっている。スクリーン停止状態においては、ボール２６は停止部２４ｄに位置している。

操作部１６は、操作コード２８と、操作コード２８の上端が巻取り、巻解き可能に取り付けられたプーリと該プーリを操作コード巻取り方向に付勢するぜんばいばねとを収容する操作ケース３０と、を有している。伝達部１８によって操作コード巻解き方向の回転のみがケース２２に伝わるようになっている。

スクリーン１４停止状態から操作コード２８を引くと、図示しないプーリが操作コード巻解き方向に回転し、その回転が伝達部１８を介してストッパー装置２０のケース２２及び巻取パイプ１２のスクリーン巻取り方向の回転として伝達するようになっている。このとき、ストッパー装置２０においては、ケース２２と共に回転するボール２６が、停止部２４ｄを出発して、無端ループ２４ｂを少し進んだ後、再び分岐ループ２４ｃに入り係止部２４ｅへと移動する。係止部２４ｅに達してからは、クラッチ装置４０によってカムドラム２４の回転が許容されるので、巻取パイプ１２の回転が許容される。こうしてスクリーン１４が上昇する。操作部１６からの操作が停止されると、巻取パイプ１２がスクリーン１４の自重でスクリーン巻解き方向に回転するので、巻取パイプ１２と共に回転するケース２２によってボール２６は係止部２４ｅから停止部２４ｄへと進み、巻取パイプ１２及びスクリーン１４が停止する。このとき、クラッチ装置４０によってカムドラム２４の回転が禁止されている。

スクリーン１４停止状態から、操作コード２８を少し引いて手を離すと、図示しないプーリが操作コード巻解き方向に一旦、回転し、その回転が伝達部１８を介してストッパー装置２０のケース２２及び巻取パイプ１２のスクリーン巻取り方向の回転として一旦、伝達する。このとき、ストッパー装置２０において、ケース２２と共に回転するボール２６が、停止部２４ｄを出発して、無端ループ２４ｂに達する。そして、スクリーン巻取り方向の回転が停止されると、巻取パイプ１２がスクリーン１４の自重でスクリーン巻解き方向に回転するので、ボール２６は無端ループ２４ｂを移動する。こうしてスクリーン１４が下降する。再び操作コード２８を少し引いて手を離すと、ボール２６は分岐ループ２４ｃに入り係止部２４ｅを経由して、停止部２４ｄへと移動し、ここで、クラッチ装置４０によってカムドラム２４の回転が禁止されるので、巻取パイプ１２及びスクリーン１４が停止する。この間、カムドラム２４はクラッチ装置４０によって回転が禁止されている。

以上のようなカムドラム２４の回転の許容・禁止を制御するための本発明のクラッチ装置４０の構成について図２〜図５を参照して、以下、説明する。

クラッチ装置４０は、図４及び図５に示すように、カムドラム２４の一端側に一体に延設されてカムドラム２４よりも縮径された周面を持つ駆動側軸４２と、駆動側軸４２と軸方向に沿って同心的に並設されて駆動側軸４２とほぼ同一径の周面を持つ非駆動側軸４４と、駆動側軸４２及び非駆動側軸４４のそれぞれの周面に渡り巻回されたコイル状のクラッチバネ４６と、クラッチバネ４６の内周側において駆動側軸４２に設けられる閉塞部材４８と、を有している。非駆動側軸４４は、カムドラム２４の内側を延びる固定の支持軸５０に相対回転不能に嵌合しているために、回転不能となっている。また非駆動側軸４４の一体に延びる爪が駆動側軸４２内を貫通して駆動側軸４２に相対回転可能に係止している。

駆動側軸４２の端部には、外径方向及び軸方向に非駆動側軸４４に向かって突出するリブ４２ａが形成され、リブ４２ａには円周方向に一か所、切欠部４２ｂが形成されている。リブ４２ａの切欠部４２ｂに隣接した両端面には、それぞれ切欠部４２ｂに向けて傾斜した傾斜面４２ｃ、４２ｃが形成されている。このリブ４２ａ及び切欠部４２ｂによって強制傾斜手段が構成される。

さらに駆動側軸４２には、駆動側軸４２の周面よりも拡径されたカムドラム２４との間に形成された段部４２ｄにバネ受け溝４２ｅが形成されている。バネ受け溝４２ｅの溝底は、駆動側軸４２の周面に面一で連続する面となっている。

駆動側軸４２の周面の一部には、閉塞部材４８が配置される。閉塞部材４８は、薄肉の板状の部品を、駆動側軸４２の周面に合致して曲面形状に成形したものからなる。駆動側軸４２及び非駆動側軸４４は、好ましくはプラスチック成型品で構成されるのに対して、閉塞部材４８は、薄肉の金属片等で構成されるとよい。

閉塞部材４８は、前記駆動側軸４２の段差４２ｄとリブ４２ａとの間に挿入され、前記バネ受け溝４２ｅに挿入される係止片４８ａと、切欠部４２ｂの間に挿入される閉塞部４８ｂと、を有している。このように、段差４２ｄとリブ４２ａとの間に挿入されることで、閉塞部材４８は、駆動側軸４２に対して軸方向に移動不能となっており、また、係止片４８ａ及び閉塞部４８ｂがそれぞれバネ受け溝４２ｅ及び切欠部４２ｂの間に挿入されることで、駆動側軸４２に対して相対回転不能となっている。こうして、閉塞部４８ｂは、切欠部４２ｂにおいて存在する駆動側軸４２と非駆動側軸４４との間の境界線を跨ぐようにして境界部を塞ぎ、非駆動側軸４４の周面まで延びている。

クラッチバネ４６の一端は、バネ受け溝４２ｅに挿入され、クラッチバネ４６は、駆動側軸４２の周面及び閉塞部材４８に巻回される。また、クラッチバネ４６の中間部において、前記リブ４２ａ及び切欠部４２ｂによって構成される強制傾斜手段によって、クラッチバネ４６は、強制的に軸方向に直交する方向に延びる境界線に対して傾斜されるようにして、切欠部４２ｂを通過するが、ここで、切欠部４２ｂを通過する部分においては、閉塞部４８ｂの上を通過する。そして、非駆動側軸４４の周面に巻回され、クラッチバネ４６の他端は非駆動側軸４４の周面上に配置される。非駆動側軸４４の端部に形成された鍔部４４ａによって、クラッチバネ４６の他端の自由度が規制される。

閉塞部材４８の肉厚が薄肉とされるので、駆動側軸４２の周面と閉塞部材４８、及び閉塞部材４８と非駆動側軸４４の周面との間の段差は小さく、該段差は、クラッチバネ４６の巻回に影響を与えることはない。

以上のように構成されるクラッチ装置４０において、前記カムドラム２４にスクリーン巻取り方向の回転が入力されると、駆動側軸４２が同じ方向に回転し、クラッチバネ４６が弛緩して、駆動側軸４２の同方向の回転を許容し、駆動側軸４２と非駆動側軸４４との間の連結を解除するために、駆動側軸４２は非駆動側軸４４に対して回転可能となる。

反対に、前記カムドラム２４にスクリーン巻解き方向の回転が入力されると、駆動側軸４２が同じ方向に回転しようとしても、クラッチバネ４６が駆動側軸４２及び非駆動側軸４４に締め付けられるために、駆動側軸４２は非駆動側軸４４と連結されて、回転が禁止される。

このクラッチ装置４０の操作において、クラッチバネ４６が駆動側軸４２及び非駆動側軸４４を締め付ける時に、瞬間的に急に大きなトルクがクラッチバネ４６に作用したとしても、駆動側軸４２と非駆動側軸４４との間の境界線は、切欠部４２ｂに限定されており、しかもこの切欠部４２ｂに存在する境界部を、閉塞部材４８の閉塞部４８ｂが塞いでいるために、境界線となる合わせ目にクラッチバネ４６が食い込むことを防ぐことができる。閉塞部材４８は、駆動側軸４２に対して位置決めされており、移動しないために、常に、境界線を跨ぎ塞ぐ状態を維持することができる。

駆動側軸４２と非駆動側軸４４とのそれぞれの公差などによって２つの軸の境界線の合わせ目に隙間が形成されたとしても、閉塞部４８ｂで隙間を覆うことができるので、クラッチバネ４６の食い込みの問題が発生するおそれがない。また結果として、クラッチバネ４６は線径の細いものを使用することができる。そのため、クラッチバネ４６を弛緩させる際のバネ力が小さくなり、前記駆動側軸４２を回転させるときの操作力が小さいもので済むという利点も得られる。

リブ４２ａ及び切欠部４２ｂによる強制傾斜手段だけで、確実にクラッチバネ４６の食い込みを防ごうとすると、リブ４２ａの厚みを厚くするか、または傾斜面４２ｃの傾斜角度を大きくして、クラッチバネ４６の強制傾斜角度を大きくすることが考えられる。しかしながら、あまり強制傾斜角度を大きくすると、クラッチバネ４６が締まる時に、クラッチバネ４６の境界線を通過する部分を密着状態に戻そうとする力が作用し、その結果、リブ４２ａに大きな負荷が作用してリブ４２ａが破損したり、クラッチバネ４６が変形したり、または非駆動側軸４４側からリブ４２ａの下側に食い込みやすくなる、という問題が発生し、強制傾斜角度の大きさには限界がある。しかしながら、閉塞部４８ｂを設けることにより、強制傾斜手段による強制傾斜角度を小さくすることができる。

または本発明によれば、強制傾斜手段自体を省略することも可能となる。リブ４２ａを省略した場合、駆動側軸４２と非駆動側軸４４との間の境界線は、円周方向全体に亘って存在するので、閉塞部４８ｂは３６０度に亘り設けられるとよい。具体的には、閉塞部材４８は肉薄の筒状形状で構成することができ、係止、かしめといった任意の結合手段によって、駆動側軸４２に対して移動不能に且つ相対回転不能に位置決めするとよい。円周方向全体に亘って一方の軸に設けられる閉塞部４８ｂと、他方の軸との間に形成される段差を僅かとし、クラッチバネがその段差に食い込まれることはない程度のものとすればよい。

また、閉塞部材４８は、駆動側軸４２に移動不能に取り付けることに限るものではなく、駆動側軸４２及び非駆動側軸４４の少なくとも一方に設けることができる。同様に、強制傾斜手段も、非駆動側軸４４に設けることが可能である。

尚、以上の例においては、リブ４２ａ及び切欠部４２ｂによって強制傾斜手段を構成していたが、これに限るものではなく、強制傾斜手段としては、クラッチバネ４６自身の中間部分におけるピッチを大きくすることにより構成することも可能である。この場合、その中間部分におけるクラッチバネ４６のコイルの傾斜を軸方向に直交する方向に延びる境界線に対して強制的に大きい傾斜角度で傾斜させることができる。

また、以上の例では、非駆動側軸４４は常に非回転部材であったが、これに限るものではなく、非駆動側軸は回転する軸とすることもできる。即ち、クラッチバネの弛緩及び締付によって、駆動側軸と非駆動側軸とが連結されたときに、非駆動側軸は駆動側軸と共に回転可能となり、駆動側軸と非駆動側軸とが非連結になったときに、駆動側軸と非駆動側軸とが相対回転するクラッチ装置において、本発明を適用することも勿論可能である。

本発明のクラッチ装置が適用されるブラインドの部分断面図である。 本発明のクラッチ装置の側面図である。 本発明のクラッチ装置の斜視図である。 本発明のクラッチ装置の、説明のために部品を省略した側面図であり、（ａ）は閉塞部材及びクラッチバネを省略し、（ｂ）はクラッチバネを省略し、（ｃ）はクラッチバネを仮想線で表した図である。 本発明のクラッチ装置の分解斜視図である。 クラッチ装置が連結されるカムドラムの展開図である。

符号の説明

４０ クラッチ装置
４２ 駆動側軸
４２ａ リブ（強制傾斜手段）
４２ｂ 切欠部（強制傾斜手段）
４４ 非駆動側軸
４６ クラッチバネ
４８ 閉塞部材
４８ｂ 閉塞部

Claims (4)

1. 相対回転可能に且つ軸方向に沿って同心的に並設された駆動側軸（４２）及び非駆動側軸（４４）と、これらの２つの軸を渡り巻回されたクラッチバネ（４６）とを有し、クラッチバネの締付及び弛緩を利用して、選択的に２つの軸の連結と非連結とを切り換えるクラッチ装置において、
   駆動側軸と非駆動側軸の少なくとも一方には、クラッチバネの内周側において駆動側軸と非駆動側軸との境界線を跨ぐように境界部を塞ぐ閉塞部（４８ｂ）を有する閉塞部材（４８）が設けられ、該閉塞部材は、軸方向に移動不能にかつ設けられた軸に対して相対回転不能に配置されることを特徴とするクラッチ装置。
2. 前記駆動側軸と前記非駆動側軸との少なくとも一方に、駆動側軸と非駆動側軸との間の境界線を通過するクラッチバネを強制的に境界線に対して傾斜させる強制傾斜手段を設けることを特徴とする請求項１記載のクラッチ装置。
3. 前記強制傾斜手段は、駆動側軸と非駆動側軸の少なくとも一方の境界端部に形成されたリブ（４２ａ)と、該リブに形成された切欠部（４２ｂ）とを有し、該リブは境界線を跨ぐようにして配置され、境界線を通過するクラッチバネの部分は切欠部を通過するようになっており、閉塞部は、該切欠部内に配置されることを特徴とする請求項２記載のクラッチ装置。
4. 前記閉塞部材は、前記リブによって軸方向の移動が規制されることを特徴とする請求項３記載のクラッチ装置。

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