JP2017166501A - Method for controlling inverse input prevention clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力トルクが加えられたときは入力側の回転を出力側に伝達し、逆入力トルクに対しては入力側が回転しないようにする逆入力防止クラッチの制御方法に関する。 The present invention relates to a control method for a reverse input prevention clutch that transmits input side rotation to an output side when input torque is applied and prevents the input side from rotating in response to reverse input torque.
逆入力防止クラッチは、入力側に入力トルクが加えられたときは、その回転を出力側に伝達し、出力側に逆入力トルクが加えられたときは、入力側が回転しないようにするものである。この逆入力防止クラッチには、逆入力トルクに対して出力側をロックさせる方式(以下、この方式を「ロック式」と称する。)のものがある(例えば、特許文献1参照。)。 The reverse input prevention clutch transmits the rotation to the output side when input torque is applied to the input side, and prevents the input side from rotating when reverse input torque is applied to the output side. . There is a type of the reverse input prevention clutch that locks the output side against the reverse input torque (hereinafter, this method is referred to as “lock type”) (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に記載されたロック式の逆入力防止クラッチは、同一軸心のまわりに回転する入力軸と出力軸との間に、入力軸の回転を僅かな角度遅れをもって出力軸に伝達するトルク伝達手段を設け、回転を拘束した外輪を出力軸の径方向外側に配し、出力軸の外周面に複数のカム面を設けて、外輪の内周円筒面と出力軸の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間に一対のローラとそのローラを楔形空間の狭小部へ押し込むばねを組み込むとともに、各楔形空間の周方向両側(ローラを挟んでばねと周方向で対向する位置)に、入力軸と一体に回転する保持器の柱部を挿入したものである。 The lock-type reverse input prevention clutch described in Patent Document 1 transmits the rotation of the input shaft to the output shaft with a slight angular delay between the input shaft and the output shaft that rotate about the same axis. Torque transmission means is provided, the outer ring whose rotation is restricted is arranged on the radially outer side of the output shaft, a plurality of cam surfaces are provided on the outer peripheral surface of the output shaft, and the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring and each cam surface of the output shaft A wedge-shaped space gradually narrowing on both sides in the circumferential direction is formed, and a pair of rollers and a spring for pushing the roller into the narrow part of the wedge-shaped space are incorporated in each wedge-shaped space, and both circumferential sides of each wedge-shaped space ( A column portion of a cage that rotates integrally with the input shaft is inserted at a position facing the spring in the circumferential direction across the roller.
この逆入力防止クラッチでは、各ローラがばねの弾力で楔形空間の狭小部に押し込まれているので、出力軸に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のローラが外輪および出力軸に係合することにより出力軸がロックされ、出力軸から入力軸へ回転伝達しない。 In this reverse input prevention clutch, each roller is pushed into the narrow part of the wedge-shaped space by the elasticity of the spring, so even if reverse input torque is applied to the output shaft, the roller on the rear side in the rotational direction is applied to the outer ring and the output shaft. Engagement locks the output shaft and prevents rotation from the output shaft to the input shaft.
一方、入力軸に入力トルクが加えられたときは、保持器の柱部が回転方向後側のローラをばねの弾力に抗して楔形空間の広大部へ押し出すことにより、そのローラと外輪および出力軸との係合が解除されて出力軸がロック状態から解放された後、トルク伝達手段によって入力軸から出力軸に回転が伝達されるようになる(このとき、回転方向前側のローラは楔形空間の広大部に相対移動するので、外輪および出力軸と係合することはない)。 On the other hand, when an input torque is applied to the input shaft, the column of the cage pushes the roller on the rear side in the rotational direction against the elastic force of the spring to the wide part of the wedge-shaped space, so that the roller, outer ring and output After the engagement with the shaft is released and the output shaft is released from the locked state, rotation is transmitted from the input shaft to the output shaft by the torque transmitting means (at this time, the roller on the front side in the rotation direction is wedge-shaped space). ) So that it does not engage with the outer ring and the output shaft.
ところが、上述したロック式の逆入力防止クラッチでは、入力トルクと逆入力トルクが同時に同じ方向に加えられた場合は、入力トルクにより回転方向後側のローラが保持器の柱部に押されて楔形空間の広大部へ移動したときに、ロック状態から解放された出力軸が逆入力トルクにより入力軸の回転速度を上回る回転速度で回転(空転)し、ローラが相対的に楔形空間の狭小部へ戻ると出力軸が再びロック状態となり、その直後に入力軸の回転によりロック状態が解除されるという動作を繰り返して振動が発生し、出力軸がスムーズに回転しなくなることがある。また、その振動が継続することにより、ローラを押圧しているばねが折損することもある。 However, in the above-described lock type reverse input prevention clutch, when the input torque and the reverse input torque are applied in the same direction at the same time, the roller on the rear side in the rotation direction is pushed by the pillar portion of the cage by the input torque and is wedge-shaped. When moving to the vast part of the space, the output shaft released from the locked state rotates at the rotational speed exceeding the rotational speed of the input shaft by reverse input torque (idle), and the roller relatively moves to the narrow part of the wedge-shaped space. When the output shaft returns, the output shaft is locked again, and immediately after that, the operation of releasing the locked state by the rotation of the input shaft is repeated to generate vibration, and the output shaft may not rotate smoothly. Moreover, when the vibration continues, the spring pressing the roller may be broken.
これに対し、本発明者は、上記のような構造のロック式逆入力防止クラッチに、電磁クラッチ等のアクチュエータに駆動されて一対のローラをいずれも楔形空間の広大部へ押し出し、ロック状態を解除した状態を保持するロック解除保持手段を加えることを提案している(特願2016−14126)。このロック解除保持手段を駆動すれば、入力トルクと逆入力トルクが同時に同じ方向に加えられても出力軸の再ロック現象が生じず、出力軸をスムーズに回転させることができ、安定したクラッチ動作が得られる。 On the other hand, the present inventor unlocks the locked state by pushing the pair of rollers driven by an actuator such as an electromagnetic clutch to the wide part of the wedge-shaped space to the lock type reverse input prevention clutch having the above-described structure. It has been proposed to add an unlocking holding means for holding the state (Japanese Patent Application No. 2006-14126). If this unlocking holding means is driven, the output shaft will not re-lock even if the input torque and reverse input torque are applied in the same direction at the same time, the output shaft can be smoothly rotated, and stable clutch operation can be achieved. Is obtained.
ただし、例えば、上記のロック解除保持手段を備えた逆入力防止クラッチをモータ駆動による回転位置決め装置に組み込み、回転位置決めを行った後に消費電力の低減を図るためにモータへの通電を遮断する場合、モータの通電遮断時にロック解除保持状態のままであると、逆入力トルクによって出力側部材の回転位置が変化するおそれがあるので、モータの通電遮断に先立ってアクチュエータを停止して逆入力防止クラッチをロック状態に戻しておく必要がある。 However, for example, when a reverse input prevention clutch provided with the above-described unlocking holding means is incorporated in a rotational positioning device driven by a motor, and the electrical power to the motor is cut off in order to reduce power consumption after rotational positioning, If the motor remains disconnected when the motor is de-energized, the rotational position of the output side member may change due to reverse input torque. It is necessary to return to the locked state.
ここで、アクチュエータの停止からの経過時間が所定時間に達したときに逆入力防止クラッチがロック状態に戻ったと推定する制御方法を採ると、なんらかの異常によってロック動作が遅れたときに、逆入力防止クラッチが実際にロック状態となる前にモータへの通電が遮断され、逆入力トルクを受けた出力側部材が意図せず回転してしまうことがある。 Here, if a control method is used to estimate that the reverse input prevention clutch has returned to the locked state when the elapsed time from the stop of the actuator reaches a predetermined time, the reverse input prevention is performed when the lock operation is delayed due to some abnormality. Before the clutch is actually locked, the energization of the motor is cut off, and the output side member receiving the reverse input torque may rotate unintentionally.
そこで、本発明は、ロック解除保持手段を備えたロック式の逆入力防止クラッチの制御方法において、ロック状態とロック解除保持状態を正確に判別できるようにすることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to enable accurate determination of a locked state and an unlocked holding state in a control method of a lock type reverse input preventing clutch provided with a lock releasing holding means.
上記の課題を解決するため、本発明は、回転トルクが入力される入力軸と、前記入力軸と同軸に配され、回転トルクが出力される出力軸と、回転を拘束された状態で前記出力軸の径方向外側に配される外輪と、前記外輪と出力軸との間に設けられ、出力軸に加えられる逆入力トルクに対して出力軸と外輪とをロックするロック手段と、前記入力軸に設けられ、入力軸に加えられる入力トルクに対して前記ロック手段によるロック状態を解除するロック解除手段と、前記ロック手段によるロック状態が解除された状態のときに、前記入力軸に加えられる入力トルクを前記出力軸に伝達するトルク伝達手段と、前記ロック手段によるロック状態を解除した状態を保持するロック解除保持手段とを備えた逆入力防止クラッチの制御方法において、前記ロック手段は、前記外輪の内周に円筒面が設けられ、前記出力軸の外周に複数のカム面が設けられて、前記外輪の内周円筒面と出力軸の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に一対の係合子とその一対の係合子に挟まれて各係合子を楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材とが組み込まれているものであり、前記ロック解除手段は、前記入力軸に入力トルクが加えられたときに、入力軸と一体に回転して、前記一対の係合子のうちの回転方向後側の係合子を前記楔形空間の広大部へ押し出すものであり、前記ロック解除保持手段は、ロック解除部材がアクチュエータに駆動されて軸方向に移動し、前記一対の係合子をいずれも前記楔形空間の広大部へ押し出して前記出力軸と一体回転する状態で係合するものであり、前記ロック解除部材の軸方向位置を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に基づいて逆入力防止クラッチのロック状態とロック解除保持状態の判別を行う構成を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention provides an input shaft to which rotational torque is input, an output shaft that is arranged coaxially with the input shaft and that outputs rotational torque, and the output in a state where rotation is constrained. An outer ring disposed radially outside the shaft, a locking means provided between the outer ring and the output shaft, for locking the output shaft and the outer ring against reverse input torque applied to the output shaft, and the input shaft An unlocking means for releasing the locked state by the locking means with respect to an input torque applied to the input shaft, and an input applied to the input shaft when the locked state by the locking means is released In a control method for a reverse input prevention clutch, comprising: torque transmission means for transmitting torque to the output shaft; and lock release holding means for holding the unlocked state by the lock means. The locking means is provided with a cylindrical surface on the inner periphery of the outer ring and a plurality of cam surfaces on the outer periphery of the output shaft, and is arranged between the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring and each cam surface of the output shaft. Wedge-shaped spaces that are gradually narrowed on both sides in the direction are formed, and in each of these wedge-shaped spaces, there are a pair of engagement elements and an elastic member that is sandwiched between the pair of engagement elements and pushes each engagement element into the narrow portion of the wedge-shaped space. When the input torque is applied to the input shaft, the lock release means rotates integrally with the input shaft, and the engagement on the rear side in the rotation direction of the pair of engagement elements. The lock is pushed out to the wide part of the wedge-shaped space, and the unlocking holding means moves in the axial direction when the unlocking member is driven by the actuator, and both of the pair of engaging elements are the wide part of the wedge-shaped space. To the output shaft A sensor that detects the axial position of the unlocking member, and determines the locked state and the unlocked holding state of the reverse input prevention clutch based on the detection result of the sensor. It was adopted.
すなわち、ロック解除部材がアクチュエータに駆動されて軸方向に移動したことをセンサが検出した場合はロック解除保持状態と判定し、ロック解除部材が逆方向に移動したことをセンサが検出した場合はロック状態と判定することにより、逆入力防止クラッチの状態を正確に判別できるようにしたのである。 That is, when the sensor detects that the unlocking member is driven by the actuator and moves in the axial direction, it is determined to be in the unlocked holding state, and when the sensor detects that the unlocking member has moved in the reverse direction, the lock is released. By determining the state, it is possible to accurately determine the state of the reverse input preventing clutch.
上記の構成において、前記アクチュエータが、通電によって前記ロック解除部材を駆動する電磁クラッチであり、前記センサが、前記ロック解除部材が電磁クラッチに駆動されていないときの位置にあることを検出するものである場合は、前記電磁クラッチへの通電を遮断しても前記センサによるロック解除部材の位置検出が行われないときに、ロック動作異常と判断することができる。 In the above configuration, the actuator is an electromagnetic clutch that drives the unlocking member by energization, and the sensor detects that the unlocking member is in a position when it is not driven by the electromagnetic clutch. In some cases, it can be determined that the locking operation is abnormal when the position of the unlocking member is not detected by the sensor even when the energization of the electromagnetic clutch is interrupted.
また、前記アクチュエータが、通電によって前記ロック解除部材を駆動する電磁クラッチであり、前記センサが、前記ロック解除部材が電磁クラッチに駆動されて前記出力軸と係合する位置にあることを検出するものである場合は、前記電磁クラッチへ通電しても前記センサによるロック解除部材の位置検出が行われないときに、ロック解除保持動作異常と判断することができる。 Further, the actuator is an electromagnetic clutch that drives the unlocking member by energization, and the sensor detects that the unlocking member is driven by the electromagnetic clutch and is in a position to engage with the output shaft. In this case, when the position of the unlocking member is not detected by the sensor even when the electromagnetic clutch is energized, it can be determined that the unlocking holding operation is abnormal.
本発明は、上述したように、ロック解除保持手段を備えたロック式の逆入力防止クラッチの制御方法において、ロック解除保持手段はアクチュエータに駆動されたロック解除部材が軸方向に移動して逆入力防止クラッチのロック状態を解除するものとし、そのロック解除部材の軸方向位置を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に基づいてロック状態とロック解除保持状態の判別を行うようにしたので、逆入力防止クラッチの状態を正確に判別することができ、その状態に応じた適切な制御を行うことができる。 As described above, according to the present invention, in the control method of the lock type reverse input prevention clutch provided with the lock release holding means, the lock release holding means moves in the axial direction as the lock release member driven by the actuator moves in the reverse direction. Since the lock state of the prevention clutch is to be released, a sensor that detects the axial position of the unlock member is provided, and based on the detection result of this sensor, the lock state and the unlock release holding state are determined. The state of the reverse input preventing clutch can be accurately determined, and appropriate control according to the state can be performed.
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。図1および図2は、実施形態の制御方法の適用対象となるロック式の逆入力防止クラッチを示す。この逆入力防止クラッチは、入力軸1と、入力軸1と同軸に配される出力軸2と、出力軸2の大径部の径方向外側に配される外輪3と、出力軸2および外輪3の径方向外側に配されるハウジング4と、出力軸2と外輪3との間にそれぞれ挿入される複数の柱部5a、6a、7aを有する入力側保持器5、回転保持器6、制御保持器(ロック解除部材)7と、出力軸2の大径部に隣接する位置の外周に設けられる係合片8と、出力軸2と外輪3との間に組み込まれるローラ(係合子)9およびばね(弾性部材)10と、制御保持器7を軸方向に移動させるアクチュエータとしての電磁クラッチ11と、回転保持器6と制御保持器7との間に設けられるボールカム機構12とで基本的に構成されている。そのハウジング4は、図示省略した外部部材に固定されて回転不能となっており、内周には後述するように制御保持器7の軸方向位置を検出するセンサ23、24が設けられている。また、ばね10としては圧縮コイルばねが用いられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a lock type reverse input prevention clutch to which the control method of the embodiment is applied. The reverse input prevention clutch includes an input shaft 1, an
前記入力軸1は、外周に二面幅(軸心と平行でかつ互いに平行な2つの係合面)が形成された係合部1aと、係合部1aの端面から突出する小径円筒部1bを有し、図示省略したモータから回転トルクを入力されるようになっている。
The input shaft 1 includes an
前記出力軸2は、大径部に二面幅を有する係合穴2aが形成され、その係合穴2aの底面に係合穴2aよりも小径の円形穴2bが形成されている。また、軸方向で大径部と反対側に位置する小径部の外周には二面幅が形成されており、この小径部に図示省略した出力側部材が取り付けられて、回転トルクを出力するようになっている。
In the
そして、入力軸1の小径円筒部1bが出力軸2の円形穴2bに摺動自在に嵌め込まれ、入力軸1の係合部1aの先端側部分が出力軸2の係合穴2aに回転方向の隙間をもって挿入されて、入力軸1に加えられる入力トルクを僅かな角度遅れをもって出力軸2に伝達するトルク伝達手段が構成されている。
The small-diameter
前記外輪3は、固定部材13でハウジング4に固定されてハウジング4に回転を拘束されており、内周には円筒面が設けられている。そして、図2および図5(a)に示すように、外輪3の径方向内側に配されている出力軸2の大径部の外周に複数のカム面2cが設けられて、外輪3の内周円筒面と出力軸2の各カム面2cとの間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間14が形成されている。これらの各楔形空間14には前記ローラ9が一対ずつ組み込まれ、前記ばね10がその一対のローラ9に挟まれるように組み込まれて各ローラ9を楔形空間14の狭小部へ押し込んでいる。これにより、外輪3と出力軸2との間に、出力軸2に加えられる逆入力トルクに対して出力軸2と外輪3とをロックするロック手段が構成されている。
The
前記入力側保持器5、回転保持器6、制御保持器7は、それぞれの円筒部5b、6b、7bの一端にフランジ部5c、6c、7cを有し、そのフランジ部5c、6c、7cの一側面に前記柱部5a、6a、7aが設けられている。
The
そして、入力側保持器5は、その円筒部5bが入力軸1の係合部1aの軸方向中央側部分の外周に嵌め込まれて入力軸1と一体回転するようになっている。回転保持器6は、その円筒部6bが制御保持器7の円筒部7bの外周に摺動自在に嵌め込まれ、軸受15を介してハウジング4に回転可能かつ軸方向移動不能に支持されている。制御保持器7は、その円筒部7bの両端の内周に環状突部が設けられ、両環状突部が出力軸2の外周に摺動自在に嵌め込まれて回転可能かつ軸方向移動可能に支持されている。
The
また、制御保持器7のフランジ部7cは回転保持器6のフランジ部6cと出力軸2大径部および外輪3との間に位置しており、制御保持器7のフランジ部7cにあけられた窓7dに回転保持器6の柱部6aが周方向隙間をもって通されている。その回転保持器6の柱部6aは、前記一対のローラ9の一方を挟んでばね10と周方向で対向する位置で、出力軸2と外輪3との間に挿入されている。一方、制御保持器7の柱部7aは、一対のローラ9の他方を挟んでばね10と周方向で対向する位置で、出力軸2と外輪3との間に挿入されている。そして、入力側保持器5の柱部5aが、回転保持器6の柱部6aと制御保持器の柱部7aの間(回転保持器6の柱部6aまたは制御保持器の柱部7aを挟んでローラ9と周方向で対向する位置)で、出力軸2と外輪3との間に挿入されている。
Further, the
これにより、入力軸1に入力トルクが加えられたときに、入力側保持器5が入力軸1と一体に回転して、入力側保持器5の柱部5aが回転保持器6の柱部6aまたは制御保持器の柱部7aを介して一対のローラ9のうちの回転方向後側のローラ9を楔形空間14の広大部へ押し出して、前記ロック手段によるロック状態を解除するようになっている。すなわち、入力側保持器5が、入力軸1に加えられる入力トルクに対してロック状態を解除するロック解除手段となっている。
Thereby, when an input torque is applied to the input shaft 1, the
前記係合片8は、図3に示すように、外周から径方向外側に張り出す複数の凸部8aを有する円板状のもので、その凸部8aがローラ9およびばね10と軸方向で隣接する位置で回転保持器6の柱部6aと制御保持器7の柱部7aとに挟まれるように、出力軸2の外周に相対回転不能に取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the
前記電磁クラッチ11は、図1に示すように、電磁石16と円筒状のアーマチュア17とからなる。その電磁石16は、円板部18aの中心孔の縁部に軸方向内側に延びる円筒部18bを設けたコア18と、コア18の円筒部18bの外周に巻き付けられる電磁コイル19とからなり、コア18に出力軸2を回転自在に貫通させた状態で、コア18の円板部18aの外周部分をハウジング4の外輪3固定側と反対側の端部に固定されている。また、アーマチュア17は、コア18の円筒部18bの先端と軸方向で対向し、出力軸2を回転自在に通す状態で、軸受20を介して制御保持器7のフランジ部7cと反対側の端部に一体化されている。
As shown in FIG. 1, the
これにより、電磁クラッチ11(の電磁石16の電磁コイル19)に通電すると、アーマチュア17が電磁石16のコア18に吸引されて、制御保持器7と一体に軸方向に移動するようになっている。
Accordingly, when the electromagnetic clutch 11 (the
前記ボールカム機構12は、図4(a)に示すように、回転保持器6のフランジ部6cと制御保持器7のフランジ部7cの互いの対向面に、周方向中央部で深く周方向両側で次第に浅くなる一対のカム溝21、21を互いに対向するように複数対設け、各対のカム溝21、21の間にボール22を配したもので、クラッチ組立状態では、互いに対向するカム溝21、21の周方向位置がわずかにずれて、回転保持器6のカム溝21の周方向一端側部分と制御保持器7のカム溝21の周方向他端側部分との間にボール22が位置している。なお、各カム溝は実施形態のような円弧状溝だけでなく、V字状溝とすることもできる。
As shown in FIG. 4 (a), the
そして、制御保持器7のフランジ部7cが軸方向で回転保持器6のフランジ部6cに接近すると、図4(b)に示すように、両保持器6、7がそれぞれのカム溝21、21の周方向中央部でボール22と接する方向へ相対回転する。この相対回転の方向は、前記一対のローラ9およびばね10を挟んで周方向で対向する回転保持器6の柱部6aと制御保持器7の柱部7aとを互いに接近させる方向となっている。
When the
したがって、電磁クラッチ11に通電すると、制御保持器7が軸方向移動してそのフランジ部7cが回転保持器6のフランジ部6cに接近し、両保持器6、7が相対回転することにより、図5(b)に示すように、両保持器6、7の柱部6a、7aがばね10の弾力に抗して一対のローラ9をいずれも楔形空間14の広大部へ押し出し、前記ロック手段による出力軸2と外輪3のロック状態が解除される。
Therefore, when the
また、このとき、回転保持器6と制御保持器7は、両保持器6、7の柱部6a、7aが係合片8の外周の凸部8aを挟み付けることにより相対回転を停止し、制御保持器7の軸方向移動も停止する。そして、この状態では、出力軸2が回転しても、出力軸2に相対回転不能に取り付けられた係合片8が回転保持器6と制御保持器7のうちの一方の保持器の柱部を押し、その一方の保持器がボールカム機構12のボール22を介して他方の保持器を押すことにより、両保持器6、7が出力軸2と一体に回転するので、出力軸2のカム面2cと各保持器6、7の柱部6a、7aに押されるローラ9との位置関係は変わらず、各ローラ9は楔形空間14の広大部に位置したままとなり、ロック解除状態が保持されることになる。
Further, at this time, the
すなわち、上述した回転保持器6と、制御保持器7と、係合片8と、電磁クラッチ11と、ボールカム機構12とで、前記ロック手段によるロック状態を解除した状態を保持するロック解除保持手段が構成されている。
That is, the above-described
なお、電磁クラッチ11によって駆動された制御保持器7と回転保持器6が停止するときは、必ずしも両保持器6、7の柱部6a、7aが係合片8の凸部8aを挟み付けていなくてもよい(係合片8の凸部8aとの間に若干の隙間があってもよい)。すなわち、両保持器6、7が制御保持器7の軸方向移動の規制等によって停止した状態で出力軸2が回転すると、その直後に係合片8が両保持器6、7のうちの一方の保持器の柱部と係合して、両保持器6、7が出力軸2と一体に回転し、ロック解除状態が保持されるようになっていればよい。
When the
また、上述したロック解除保持状態で電磁クラッチ11への通電を遮断すれば、電磁石16のコア18がアーマチュア17を吸引する力がなくなるので、出力軸2と外輪3の間でばね10の弾力により各ローラ9が再び楔形空間14の狭小部へ押し込まれ、各ローラに柱部6a、7aを押された回転保持器6と制御保持器7とが、電磁クラッチ11に通電したときと逆の方向に相対回転し、制御保持器7はそのフランジ部7cが回転保持器6のフランジ部6cから離れる方向に移動して、電磁クラッチ11に通電する前のロック状態に戻る。
Also, if the energization of the
そして、ロック状態では、図6(a)に示すように、ハウジング4内周に設けられた2つのセンサ23、24のうちの入力側のセンサ23が、制御保持器7の外周に設けられた2つの環状のセンサ検出部7e、7fのうちの入力側のセンサ検出部7eと径方向で対向して、制御保持器7が電磁クラッチ11に駆動されていないときの位置にあることを検出する。ロック解除保持状態では、図6(b)に示すように、出力側のセンサ24が、制御保持器7の出力側のセンサ検出部7fと径方向で対向して、制御保持器7が電磁クラッチ11に駆動されて出力軸2と係合する位置にあることを検出する。また、いずれか一方のセンサが制御保持器7の位置検出を行うときは、もう一方のセンサは位置検出を行わないようになっている。なお、この実施形態では各センサ23、24に誘導形近接センサを用いるが、光電形等の他のタイプのセンサを用いることもできる。
In the locked state, as shown in FIG. 6A, the
次に、この逆入力防止クラッチの制御方法について説明する。まず、入力軸1に入力トルクが加えられておらず、電磁クラッチ11が通電されていないときには、出力側部材から出力軸2に逆入力トルクが加えられても、前記ロック手段の作用により出力軸2が回転方向後側のローラ9を介して外輪3にロックされ、出力軸2から入力軸1への回転伝達は行われない。
Next, a method for controlling the reverse input prevention clutch will be described. First, when no input torque is applied to the input shaft 1 and the
入力軸1から出力軸2への回転伝達を行うときは、入力軸1に入力トルクを加えると同時に、電磁クラッチ11に通電して前記ロック解除保持手段によるロック解除動作を開始し、そのロック解除動作の完了後は回転伝達終了までロック解除状態を保持する。なお、入力軸1に入力トルクを加え始めたときには、入力軸1の回転にともなって前記ロック解除手段によるロック解除動作も開始され、このロック解除手段の方が先にロック解除動作を完了して回転伝達が可能となるが、その後にロック解除保持手段のロック解除動作が完了することにより、出力側部材から出力軸2に入力トルクと同じ方向の逆入力トルクが加えられても、出力軸2が再ロックすることがなく、スムーズな回転伝達を行えるようになる。そして、回転伝達が終了したときには、入力軸1への入力トルクの供給を停止するとともに、電磁クラッチ11への通電を遮断してロック状態に戻す。
When transmitting the rotation from the input shaft 1 to the
ここで、この逆入力防止クラッチでは、入力側センサ23が位置検出を行い、出力側センサ24が位置検出を行わないときは、逆入力防止クラッチがロック状態にあると判定することができ、入力側センサ23が位置検出を行わず、出力側センサ24が位置検出を行うときは、ロック解除保持状態にあると判定することができるので、その状態に応じた適切な制御を行うことができる。
Here, in this reverse input prevention clutch, when the
例えば、この逆入力防止クラッチを組み込んだ回転位置決め装置において、出力側部材の回転位置決めを行った後に、消費電力の低減を図るために入力トルクの供給源となるサーボモータ等のモータへの通電を遮断する場合は、電磁クラッチ11への通電を遮断し、各センサ23、24の検出結果に基づいて逆入力防止クラッチがロック状態にあると判定されてから、モータの通電遮断を行うように制御することができる。この制御方法を採れば、なんらかの異常によってロック動作が遅れても、逆入力防止クラッチが実際にロック状態となる前にモータへの通電が遮断されることはないので、回転位置決め後の逆入力トルクによる出力側部材の回転を防止することができる。
For example, in a rotational positioning device incorporating this reverse input prevention clutch, after performing rotational positioning of the output side member, energization of a motor such as a servo motor serving as a source of input torque is performed in order to reduce power consumption. When shutting off, control is performed so that the energization of the
また、電磁クラッチ11への通電を遮断しても入力側のセンサ23による制御保持器7の位置検出が行われないときは、ロック動作異常と判断し、電磁クラッチ11へ通電しても出力側のセンサ24による制御保持器7の位置検出が行われないときは、ロック解除保持動作異常と判断して、それぞれの動作異常の信号を出力する。このほか、両センサ23、24がいずれも位置検出を行う場合や、いずれも位置検出を行わない場合は、検出異常と判断して異常信号を出力する。これにより、逆入力防止クラッチの作動中に異常が生じた場合は、その信号の種類に応じて速やかに適切な処置をとることができる。
If the position of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
例えば、逆入力防止クラッチがロック状態にあることのみが検知できればよい場合は、入力側のセンサ23のみを設置すればよく、ロック解除保持状態にあることのみが検知できればよい場合は、出力側のセンサ24のみを設置すればよい。
For example, if it is only necessary to detect that the reverse input prevention clutch is in the locked state, it is only necessary to install the
1 入力軸
2 出力軸
2c カム面
3 外輪
4 ハウジング
5 入力側保持器
5a 柱部
6 回転保持器
6a 柱部
7 制御保持器(ロック解除部材)
7a 柱部
7e、7f センサ検出部
8 係合片
9 ローラ(係合子)
10 ばね(弾性部材)
11 電磁クラッチ(アクチュエータ)
12 ボールカム機構
13 固定部材
14 楔形空間
16 電磁石
17 アーマチュア
21 カム溝
22 ボール
23、24 センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 Spring (elastic member)
11 Electromagnetic clutch (actuator)
12
Claims (3)
前記ロック手段は、前記外輪の内周に円筒面が設けられ、前記出力軸の外周に複数のカム面が設けられて、前記外輪の内周円筒面と出力軸の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に一対の係合子とその一対の係合子に挟まれて各係合子を楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材とが組み込まれているものであり、
前記ロック解除手段は、前記入力軸に入力トルクが加えられたときに、入力軸と一体に回転して、前記一対の係合子のうちの回転方向後側の係合子を前記楔形空間の広大部へ押し出すものであり、
前記ロック解除保持手段は、ロック解除部材がアクチュエータに駆動されて軸方向に移動し、前記一対の係合子をいずれも前記楔形空間の広大部へ押し出して前記出力軸と一体回転する状態で係合するものであり、
前記ロック解除部材の軸方向位置を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に基づいて逆入力防止クラッチのロック状態とロック解除保持状態の判別を行うことを特徴とする逆入力防止クラッチの制御方法。 An input shaft to which rotational torque is input, an output shaft that is coaxially arranged with the input shaft and that outputs rotational torque, and an outer ring that is disposed radially outside the output shaft in a state where rotation is constrained, Lock means provided between the outer ring and the output shaft for locking the output shaft and the outer ring against reverse input torque applied to the output shaft, and input torque provided to the input shaft and applied to the input shaft. On the other hand, unlocking means for releasing the locked state by the locking means, and torque transmitting means for transmitting input torque applied to the input shaft to the output shaft when the locked state by the locking means is released In the control method of the reverse input prevention clutch comprising the unlocking holding means for holding the unlocked state by the locking means,
The locking means is provided with a cylindrical surface on the inner periphery of the outer ring, a plurality of cam surfaces are provided on the outer periphery of the output shaft, and between the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring and each cam surface of the output shaft. A wedge-shaped space that is gradually narrowed on both sides in the circumferential direction is formed, a pair of engagement elements in each of these wedge-shaped spaces, and an elastic member that is sandwiched between the pair of engagement elements and pushes each engagement element into the narrow portion of the wedge-shaped space; Is built-in,
The unlocking means rotates integrally with the input shaft when an input torque is applied to the input shaft, and the engagement member on the rear side in the rotation direction of the pair of engagement members To push
The unlocking holding means engages in a state in which the unlocking member is driven by the actuator and moves in the axial direction, and the pair of engaging elements are both pushed out to the wide part of the wedge-shaped space and rotate integrally with the output shaft. Is what
A control for a reverse input prevention clutch, characterized in that a sensor for detecting the axial position of the unlocking member is provided, and the locked state and the unlocked holding state of the reverse input prevention clutch are determined based on the detection result of the sensor. Method.
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