JP2018035836A - Free type bidirectional clutch provided with planetary gear and rotational direction conversion mechanism - Google Patents

Free type bidirectional clutch provided with planetary gear and rotational direction conversion mechanism Download PDF

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俊男 飯山
Toshio Iiyama
俊男 飯山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a free type bidirectional clutch in which rotation from an input shaft is transmitted to an output shaft by utilizing a planetary gear and transmission of rotation from the output shaft is intercepted.SOLUTION: An input shaft 2 and an output shaft 3 which have a common rotation shaft are set up in a housing 1 incapable of rotation, a cam body 22 is attached to the input shaft, at the same time, a pair of a first planetary gear body 41 and a second planetary gear body 42 are arranged around of the cam body 22, further, a sun gear SG engaged with the first planetary gear body 41 is connected with the output shaft 3 by means of two pieces of one-way clutches and a reverse gear device and the sun gear SG rotates in a fixed direction irrespective of rotation direction of the output shaft 3. When the input shaft 2 rotates, one side planetary gear body is abutted on the cam body 22 in accordance with the rotational direction and rotation is transmitted to the output shaft 3. When the output shaft 3 rotates, the sun gear SG rotates in a fixed direction, the planetary gear body runs idle and transmission of the rotation to the input shaft 2 is intercepted.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、入力軸と出力軸との間の回転伝達状態を変更するクラッチ装置、特に、入力軸からの正・逆方向の回転を出力軸に伝達し、出力軸からの回転の伝達は、出力軸を空転させて遮断するフリータイプ双方向クラッチに関するものである。   The present invention is a clutch device that changes the rotation transmission state between the input shaft and the output shaft, in particular, the forward / reverse rotation from the input shaft is transmitted to the output shaft, and the rotation transmission from the output shaft is: The present invention relates to a free type bidirectional clutch that shuts off an output shaft by idling.

モーターなどの駆動源から機械装置あるいは作業機器等を駆動する動力伝達系では、駆動する機器の特性に対応するよう各種の伝達装置が使用される。このような伝達装置の中でフリータイプ双方向クラッチと呼ばれるものは、入力軸(駆動側)から出力軸(従動側)への動力伝達では、入力軸の時計方向(正方向)及び反時計方向(逆方向)の回転をともに出力軸に伝達し、反対向きの、出力軸から入力軸への伝達は、出力軸を空転させて遮断する機能を備えている。   In a power transmission system that drives a mechanical device or work equipment from a drive source such as a motor, various transmission devices are used to correspond to the characteristics of the driven device. Among these transmission devices, what is called a free-type bidirectional clutch is the power transmission from the input shaft (drive side) to the output shaft (driven side) in the clockwise direction (positive direction) and counterclockwise direction of the input shaft. Both rotations in the reverse direction are transmitted to the output shaft, and transmission in the opposite direction from the output shaft to the input shaft has a function of causing the output shaft to idle and shut off.

フリータイプ双方向クラッチは、一例として、巻き上げ式の電動カーテン等を手動でも操作できるようにした開閉駆動装置に適用することができる。この場合、フリータイプ双方向クラッチは、駆動モーターとカーテンの巻き上げ機構との間に介在され、入力軸に駆動モーターが、出力軸に巻き上げ機構が連結される。駆動モーターを正・逆回転させるとカーテンの昇降が可能であるとともに、駆動モーターの停止位置においては、手動による巻き上げ機構の操作が可能であって、このときには、出力軸が空転するので駆動モーターに悪影響を及ぼすことがない。こうした機能は、駆動モーターと巻き上げ機構との間に電磁クラッチを設置し、これを断・接しても達成できるが、電磁クラッチを作動させるには電力を必要とし、電力制御のための複雑な制御装置等も必要となる。   As an example, the free type bidirectional clutch can be applied to an open / close driving device that can manually operate a hoisting type electric curtain or the like. In this case, the free type bidirectional clutch is interposed between the drive motor and the curtain winding mechanism, and the drive motor is connected to the input shaft and the winding mechanism is connected to the output shaft. When the drive motor is rotated forward / reversely, the curtain can be raised and lowered, and at the stop position of the drive motor, a manual hoisting mechanism can be operated. There is no adverse effect. These functions can be achieved by installing an electromagnetic clutch between the drive motor and the hoisting mechanism and disconnecting / connecting it, but it requires electric power to operate the electromagnetic clutch, and complicated control for power control Equipment etc. are also required.

フリータイプ双方向クラッチとしては、本出願人の創案に係る特許第4949196号に記載の双方向クラッチが知られており、これは、入力軸と出力軸との間に楔形凹所に挿入されたローラーを介在させ、入力軸から出力軸にはローラーの噛み込み作用を利用して動力を伝達させる一方、逆方向への動力伝達は、ローラーの噛み込みを解除して出力軸を空転させるように構成したものである。さらに、本出願人は、噛み込みローラーを用いることなく、出力軸と同心の太陽歯車を設置してこれと噛み合う遊星歯車を設け、入力軸が回転したときは、遊星歯車の自転を阻止して出力軸へ回転を伝達し、出力軸側からの回転は、遊星歯車を空転させて入力軸への回転の伝達を遮断するフリータイプ双方向クラッチを創案しており、これについて、図11、12により説明する。   As a free type two-way clutch, a two-way clutch described in Japanese Patent No. 4949196 related to the inventor's idea is known, which is inserted into a wedge-shaped recess between an input shaft and an output shaft. A roller is interposed and power is transmitted from the input shaft to the output shaft by utilizing the biting action of the roller. It is composed. Further, the present applicant installs a sun gear concentric with the output shaft without using a biting roller, and provides a planetary gear that meshes with the sun gear. A free-type two-way clutch has been devised that transmits rotation to the output shaft and rotates from the output shaft side by rotating the planetary gear to block transmission of rotation to the input shaft. Will be described.

図11の中央の縦断面図に示すように、このフリータイプ双方向クラッチは、固定された断面円形のハウジングHGの中心部に配置された入力軸ISと出力軸OSとを備え、入力軸ISにはカム体CBが固着されるとともに、出力軸OSには太陽歯車SGが固着されている。カム体CBと太陽歯車SGとは、軸方向に隣接し対向して配置され、断面A−Aに示すとおり、カム体CBの断面は、ほぼ正3角形の形状をなし、断面の外周には3個の直線部が形成されている。   As shown in the longitudinal sectional view in the center of FIG. 11, the free type bidirectional clutch includes an input shaft IS and an output shaft OS arranged at the center of a fixed housing HG having a circular cross section. A cam body CB is fixed to the output shaft OS, and a sun gear SG is fixed to the output shaft OS. The cam body CB and the sun gear SG are disposed adjacent to and opposed to each other in the axial direction. As shown in the cross section AA, the cross section of the cam body CB has a substantially regular triangular shape, and the outer periphery of the cross section is Three straight portions are formed.

ハウジングHGの内部には、断面B−Bに示すとおり、出力軸OSの太陽歯車SGと噛み合う遊星歯車PGを形成した3個の遊星歯車体PBが、周方向に等間隔をおいて配設される。遊星歯車体PBの個数は、入力軸ISに固着されたカム体CBの辺の数と同じであって、各々の遊星歯車体PBは、カム体CBの辺のほぼ中央に位置している。
各々の遊星歯車体PBには、軸方向に突出する突出部PJが設けてあり、この突出部PJは、遊星歯車体PBをハウジングHGの内部に組み付けたときに、入力軸ISのカム体CBと当接する軸方向位置に設けられる。断面A−Aに示すとおり、突出部PJの断面形状は正6角形であり、断面の外周には、正6角形の辺である6個の直線部が形成されている。そして、突出部PJがカム体CBの辺の中央と対向する断面A−Aの状態では、突出部PJとカム体CBとの間にはわずかな間隙が存在し、突出部PJの自転が許容されるよう、遊星歯車体PBとカム体CBとの相対的な位置が設定される。
Inside the housing HG, as shown in the cross section BB, three planetary gear bodies PB forming a planetary gear PG meshing with the sun gear SG of the output shaft OS are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The The number of planetary gear bodies PB is the same as the number of sides of the cam body CB fixed to the input shaft IS, and each planetary gear body PB is located at the approximate center of the side of the cam body CB.
Each planetary gear body PB is provided with a projecting portion PJ projecting in the axial direction. This projecting portion PJ is a cam body CB of the input shaft IS when the planetary gear body PB is assembled inside the housing HG. It is provided in the axial position which contacts. As shown in the cross-section AA, the cross-sectional shape of the projecting portion PJ is a regular hexagon, and six straight portions that are sides of a regular hexagon are formed on the outer periphery of the cross-section. And in the state of the cross section AA in which the protrusion part PJ opposes the center of the side of the cam body CB, a slight gap exists between the protrusion part PJ and the cam body CB, and the rotation of the protrusion part PJ is allowed. Thus, the relative positions of the planetary gear body PB and the cam body CB are set.

3個の遊星歯車体PBは、一般的な遊星歯車機構の遊星歯車と同様に、中心軸oを中心として回転可能となったキャリアCAに軸支される。つまり、遊星歯車体PBの中心には軸方向の貫通孔が形成してあり、この貫通孔が、キャリアCAの環状の平板部に立設された支持軸SSに嵌め込まれる。また、図11のフリータイプ双方向クラッチでは、中央の縦断面図に示すとおり、遊星歯車体PBを挟んでキャリアCAの環状の平板部と対向する位置には、円板状のキャリア補助板CRが設置してある。キャリア補助板CSは、連結片CLによってもキャリアCAと結合されており、ハウジングHGの端板部に当接しながら共に回転軸oを中心として回転可能となっている。   The three planetary gear bodies PB are pivotally supported by a carrier CA that can rotate around a central axis o, like a planetary gear of a general planetary gear mechanism. That is, an axial through hole is formed at the center of the planetary gear body PB, and this through hole is fitted into the support shaft SS standing on the annular flat plate portion of the carrier CA. In the free type bidirectional clutch of FIG. 11, as shown in the central longitudinal sectional view, a disk-shaped carrier auxiliary plate CR is provided at a position facing the annular flat plate portion of the carrier CA with the planetary gear body PB interposed therebetween. Is installed. The carrier auxiliary plate CS is also coupled to the carrier CA by the connecting piece CL, and can rotate around the rotation axis o while being in contact with the end plate portion of the housing HG.

図11のフリータイプ双方向クラッチの作動について、入力軸を回転したときの各部品の動きを示す図12(a)、及び、出力軸を回転したときの各部品の動きを示す図12(b)を参照しながら説明する。
入力軸ISが、例えば、駆動源のモーターにより反時計方向(図11の中央の縦断面図の右方から見て)に回転すると、正3角形状のカム体CBも反時計方向に回転する。これにより、図12(a)の断面A−Aに示すとおり、カム体CBの1辺(直線部)と遊星歯車体PBの突出部PJにおける正6角形断面の1辺(直線部)とが直線的に重なることとなる。この状態となると、重なった辺の部分が全体的に面接触して、遊星歯車体PBが自転できなくなり、遊星歯車体PBとキャリアCAとは、入力軸ISとロックされた状態で一体的に回転する。そして、太陽歯車SGにより遊星歯車体PBと噛み合っている出力軸OSも、断面B−Bに示すとおり、遊星歯車体PBの移動(中心軸oの周りの公転)と一体となって回転する。
FIG. 12 (a) showing the movement of each part when the input shaft is rotated and FIG. 12 (b) showing the movement of each part when the output shaft is rotated for the operation of the free type bidirectional clutch of FIG. ) And will be described.
For example, when the input shaft IS is rotated counterclockwise (as viewed from the right in the central longitudinal sectional view of FIG. 11) by a drive source motor, the regular triangular cam body CB is also rotated counterclockwise. . As a result, as shown in the cross section AA of FIG. 12A, one side (straight portion) of the cam body CB and one side (straight portion) of the regular hexagonal section in the projecting portion PJ of the planetary gear body PB are formed. It will overlap in a straight line. In this state, the overlapped side portions are entirely in surface contact, and the planetary gear body PB cannot rotate, and the planetary gear body PB and the carrier CA are integrally locked with the input shaft IS. Rotate. The output shaft OS meshed with the planetary gear body PB by the sun gear SG also rotates integrally with the movement of the planetary gear body PB (revolution around the central axis o) as shown in the cross section BB.

つまり、入力軸ISの回転は、遊星歯車体PBの遊星歯車PGと太陽歯車SGを介して出力軸OSを回転させ、これに連なる従動側の機器、例えば、カーテン等の昇降装置に駆動力が伝達される。遊星歯車体PB、キャリアCA等の入出力軸間に介在する部材が全体的にロックされるこの駆動力の伝達は、入力軸ISの回転方向が逆の時計方向であっても同じである。そして、重なる直線部の面接触によるトルク伝達であるため、図11のフリータイプ双方向クラッチでは大きなトルクの伝達が可能となる。   That is, the rotation of the input shaft IS rotates the output shaft OS through the planetary gear PG and the sun gear SG of the planetary gear body PB, and the driving force is applied to the driven device connected to this, for example, a lifting device such as a curtain. Communicated. The transmission of this driving force that locks the members interposed between the input and output shafts such as the planetary gear body PB and the carrier CA is the same even when the rotation direction of the input shaft IS is the reverse clockwise direction. And since it is torque transmission by the surface contact of the overlapping linear part, in the free type bidirectional clutch of FIG. 11, large torque transmission is possible.

これに対して、図12(b)の断面B−Bに示すように、出力軸OSに固着された太陽歯車SGが反時計方向(図11の中央の縦断面図の右方から見て)に回転した場合には、これと噛み合う遊星歯車PGに自転の回転トルクが付与される。
ここで、遊星歯車体PBが入力軸ISに対しわずかに移動して、図12(b)の断面A−Aに示すように、突出部PJがカム体CBの辺の中央に位置するときには、遊星歯車体PBが自由に自転可能である。すなわち、突出部PJの外接円の径は、遊星歯車体PBの中心からカム体CAまでの距離よりも小さく、したがって、出力軸OSの回転により太陽歯車SGが回転しても、キャリアCAに軸支された遊星歯車体PBが自転するだけであって入力軸ISは回転せず、動力伝達が遮断される。
On the other hand, as shown in a cross section BB in FIG. 12B, the sun gear SG fixed to the output shaft OS is counterclockwise (viewed from the right in the central longitudinal sectional view in FIG. 11). Is rotated, the rotational torque of the rotation is applied to the planetary gear PG meshing therewith.
Here, when the planetary gear body PB slightly moves with respect to the input shaft IS and the protrusion PJ is located at the center of the side of the cam body CB as shown in the cross section AA of FIG. The planetary gear body PB can freely rotate. That is, the diameter of the circumscribed circle of the projecting portion PJ is smaller than the distance from the center of the planetary gear body PB to the cam body CA. Therefore, even if the sun gear SG rotates due to the rotation of the output shaft OS, Only the supported planetary gear body PB rotates, the input shaft IS does not rotate, and the power transmission is interrupted.

特許第4949196号公報Japanese Patent No. 4949196

上述のとおり、図11のフリータイプ双方向クラッチは、コンパクトな構成でありながら大トルクの伝達が可能であり、出力軸側から不測の逆入力があった場合に、駆動源のモーター等を保護することも可能となる。しかし、クラッチの作動中において、入力軸の回転を停止した位置を保持したまま出力軸を空転させる場合に、次のような点に問題のあることが判明した。   As described above, the free type bidirectional clutch shown in FIG. 11 is capable of transmitting a large torque while having a compact configuration, and protects the motor and the like of the drive source when there is an unexpected reverse input from the output shaft side. It is also possible to do. However, when the output shaft is idled while maintaining the position where the rotation of the input shaft is stopped during the operation of the clutch, it has been found that there are problems as follows.

図11のフリータイプ双方向クラッチでは、入力軸ISから出力軸OSに動力が伝達されるときは、図11(a)の断面A−Aに示すとおり、カム体CBの断面の直線部と遊星歯車体PBの突出部PJ断面の直線部とが重なり、両方の面を介してトルク伝達が行われる。そして、入力軸ISの回転が停止すると、カム体CBの面と突出部PJの面が当接した状態が維持される。
図12(c)は、そのときの遊星歯車体PB、カム体CB及び太陽歯車SGの位置関係を表す拡大図である。この状態において入力軸ISのカム体CBの位置が固定されている場合には、遊星歯車体PBの自転が拘束されるため、出力軸OSの太陽歯車SGが回転すると、遊星歯車体PBは、太陽歯車SGと一体的に同一方向に移動することとなる。
In the free type bidirectional clutch of FIG. 11, when power is transmitted from the input shaft IS to the output shaft OS, as shown in the cross section AA of FIG. The linear part of the cross section of the protrusion PJ of the gear body PB overlaps, and torque is transmitted via both surfaces. When the rotation of the input shaft IS stops, the state where the surface of the cam body CB and the surface of the protruding portion PJ are in contact with each other is maintained.
FIG. 12C is an enlarged view showing the positional relationship among the planetary gear body PB, the cam body CB, and the sun gear SG at that time. In this state, when the position of the cam body CB of the input shaft IS is fixed, the rotation of the planetary gear body PB is restrained. Therefore, when the sun gear SG of the output shaft OS rotates, the planetary gear body PB It will move in the same direction as the sun gear SG.

ここで、実線矢印のように、太陽歯車SGの回転方向が反時計方向であれば、遊星歯車体PBは、突出部PJがカム体CBの辺の中央に向かうので、キャリアCA(支持軸SS)を伴いながら反時計方向に移動でき、この移動により、突出部PJがカム体CBの辺の中央に位置すると遊星歯車体PBの自転が可能となる。しかし、破線矢印のように、太陽歯車SGの回転方向が時計方向であるとき(遊星歯車体PBは反時計方向に自転)は、カム体CBに阻止されて遊星歯車体PBが移動することができない。つまり、入力軸ISが停止する以前に回転していたのと同一方向に出力軸OSが回転するときは、キャリアCAの移動により出力軸OSは回転可能であるけれども、反対方向に回転しようとしたときには、ロックされて出力軸OSの回転は不可能となる。   Here, if the rotation direction of the sun gear SG is counterclockwise as indicated by the solid line arrow, the planetary gear body PB has the projecting portion PJ toward the center of the side of the cam body CB, so that the carrier CA (support shaft SS ), The planetary gear body PB can rotate when the projecting portion PJ is located at the center of the side of the cam body CB. However, when the rotation direction of the sun gear SG is clockwise as indicated by the broken line arrow (the planetary gear body PB rotates counterclockwise), the planetary gear body PB may be blocked by the cam body CB. Can not. That is, when the output shaft OS rotates in the same direction that it was rotating before the input shaft IS stopped, the output shaft OS can rotate due to the movement of the carrier CA, but it tried to rotate in the opposite direction. Sometimes, it is locked and the output shaft OS cannot be rotated.

このような出力軸OSのロック状態は、入力軸ISをわずかに戻して、カム体CBと遊星歯車体PBを図12(b)の断面A−Aの相対的位置関係とすれば解消できるが、戻す操作は場合によっては煩わしいものとなる。本発明の課題は、フリータイプ双方向クラッチにおいて、入力軸が回転を停止した位置のままの状態で、出力軸が両方向に回転可能な構造を提供することにある。   Such a locked state of the output shaft OS can be eliminated by slightly returning the input shaft IS so that the cam body CB and the planetary gear body PB have the relative positional relationship of the section AA in FIG. In some cases, the returning operation is troublesome. An object of the present invention is to provide a structure in which an output shaft can rotate in both directions in a free type bidirectional clutch in a state where the input shaft remains in a stopped position.

上記の課題に鑑み、本発明のフリータイプ双方向クラッチは、組をなす2個の遊星歯車体を設置し、入力軸の回転方向に応じてカム体と当接する遊星歯車体を切り換えるとともに、出力軸と太陽歯車とを2個の一方向クラッチ及び逆転歯車装置により連結して、出力軸の回転方向にかかわらず太陽歯車が一定の方向に回転するよう構成することにより、入力軸が回転を停止した位置を保持したまま、出力軸を両方向に空転可能として入力軸への回転の伝達を遮断するものである。すなわち、本発明は、
「回転不能のハウジング、前記ハウジング内で共通の中心軸の回りに回転可能な入力軸及び出力軸を備え、前記入力軸からの正・逆方向の回転は前記出力軸に伝達されるとともに、前記出力軸から前記入力軸への回転の伝達は、前記出力軸が空転して遮断されるフリータイプ双方向クラッチであって、
前記ハウジングの内部には、前記入力軸に固着されたカム体と、前記出力軸に第1一方向クラッチを介して連結された太陽歯車と、前記太陽歯車と噛み合う遊星歯車を有する第1遊星歯車体及び前記遊星歯車と噛み合う歯車を有する第2遊星歯車体と、前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体を回転可能に軸支し前記共通の中心軸の回りに回転可能なキャリアとが配置され、
前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体には、前記入力軸のカム体と当接する突出部が設けられ、かつ、前記突出部及び前記カム体の断面には、それぞれ直線部が形成され、
前記太陽歯車は、前記第2一方向クラッチ及び逆転歯車装置を介して前記出力軸と連結され、前記第2一方向クラッチは、前記第1一方向クラッチと異なる回転方向において前記出力軸と一体的に回転するよう設定されており、
前記入力軸が回転したときは、その回転方向に応じて、前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体の一方の突出部の直線部と前記入力軸のカム体の断面の直線部とが当接し、第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体の自転が阻止されて、前記太陽歯車と前記出力軸とが前記入力軸のカム体及び前記キャリアと一体的に回転するとともに、
前記出力軸が回転したときは、その回転方向にかかわらず前記太陽歯車が一方向のみに回転し、第1遊星歯車体又は前記第2遊星歯車体の突出部と前入力軸のカム体との当接が解除されて両方の遊星歯車体の自転が許容される状態となり、前記入力軸への回転の伝達が遮断される」
ことを特徴とするフリータイプ双方向クラッチとなっている。
In view of the above-described problems, the free type bidirectional clutch of the present invention has two planetary gear bodies that form a pair, and switches the planetary gear body that contacts the cam body according to the rotation direction of the input shaft, and outputs The input shaft stops rotating by connecting the shaft and the sun gear with two one-way clutches and a reverse gear device so that the sun gear rotates in a constant direction regardless of the rotation direction of the output shaft. The output shaft can be idled in both directions while maintaining the position, and the transmission of rotation to the input shaft is interrupted. That is, the present invention
“A non-rotatable housing, an input shaft and an output shaft rotatable around a common central axis in the housing, and forward and reverse rotations from the input shaft are transmitted to the output shaft, and Transmission of rotation from the output shaft to the input shaft is a free type bidirectional clutch in which the output shaft is idled and cut off,
A first planetary gear having a cam body fixed to the input shaft, a sun gear connected to the output shaft via a first one-way clutch, and a planetary gear meshing with the sun gear is disposed inside the housing. A second planetary gear body having a body and a gear meshing with the planetary gear; a carrier rotatably supporting the first planetary gear body and the second planetary gear body and rotating about the common central axis; Is placed,
The first planetary gear body and the second planetary gear body are provided with protrusions that come into contact with the cam body of the input shaft, and linear portions are formed in the cross sections of the protrusion and the cam body, respectively. And
The sun gear is connected to the output shaft via the second one-way clutch and a reverse gear device, and the second one-way clutch is integrated with the output shaft in a rotational direction different from that of the first one-way clutch. Is set to rotate,
When the input shaft rotates, a linear portion of one projecting portion of the first planetary gear body and the second planetary gear body and a linear portion of the cross section of the cam body of the input shaft, depending on the direction of rotation. The rotation of the first planetary gear body and the second planetary gear body is prevented, and the sun gear and the output shaft rotate integrally with the cam body and the carrier of the input shaft,
When the output shaft rotates, the sun gear rotates only in one direction regardless of the rotation direction, and the projection of the first planetary gear body or the second planetary gear body and the cam body of the front input shaft The contact is released and both planetary gear bodies are allowed to rotate, and transmission of rotation to the input shaft is interrupted. "
It is a free type bidirectional clutch characterized by this.

本発明のフリータイプ双方向クラッチでは、前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体は、複数のものを周方向に等間隔に配置するのが好ましい。また、前記太陽歯車と前記出力軸との間に設置される前記逆転歯車装置は、前記キャリアに回転可能に軸支される逆転用遊星歯車を備えた遊星歯車機構とすることができる。   In the free type bidirectional clutch of the present invention, it is preferable that a plurality of the first planetary gear bodies and the second planetary gear bodies are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The reverse gear device installed between the sun gear and the output shaft may be a planetary gear mechanism including a reverse planetary gear rotatably supported on the carrier.

そして、本発明のフリータイプ双方向クラッチでは、前記キャリアには、前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体を挟んで対向する位置に、キャリア補強板を一体的に結合することができる。また、前記キャリアと前記ハウジングとの間には、制動用のばねを設置するのが好ましい。   In the free type bidirectional clutch according to the present invention, a carrier reinforcing plate can be integrally coupled to the carrier at a position facing the first planetary gear body and the second planetary gear body. . Moreover, it is preferable to install a braking spring between the carrier and the housing.

本発明のフリータイプ双方向クラッチでは、固定のハウジング内に、共通の中心軸の回りに回転可能な入力軸及び出力軸を設置して、入力軸には、直線部を形成したカム体を固着し、図11の遊星歯車体と同様な突出部を形成した第1遊星歯車体及び第2遊星歯車体を、組をなすようにカム体の周囲に配置する。第1遊星歯車体及び第2遊星歯車体は、共にキャリアに軸支されていて、それらの遊星歯車が互いに噛み合うとともに、第1遊星歯車体の遊星歯車は、共通の中心軸と同心の太陽歯車と噛み合わされる。
中心に置かれた太陽歯車は、第1一方向クラッチを介して出力軸と連結され、また、第2一方向クラッチ及び逆転歯車装置を介して出力軸と連結される。第1一方向クラッチと第2一方向クラッチとは、異なる回転方向において出力軸と一体的に回転するよう設定してある。つまり、太陽歯車は、2個の一方向クラッチを用いたいわば回転方向変換装置を介して出力軸と連結されているため、出力軸の正転・逆転にかかわらず、太陽歯車は一定の方向に回転することとなる。
In the free type bidirectional clutch of the present invention, an input shaft and an output shaft that are rotatable around a common central axis are installed in a fixed housing, and a cam body having a linear portion is fixed to the input shaft. Then, the first planetary gear body and the second planetary gear body in which the projections similar to the planetary gear body of FIG. 11 are formed are arranged around the cam body so as to form a pair. The first planetary gear body and the second planetary gear body are both supported by a carrier, and the planetary gears mesh with each other. The planetary gears of the first planetary gear body are sun gears concentric with a common central axis. Is engaged.
The sun gear placed at the center is connected to the output shaft through the first one-way clutch, and is connected to the output shaft through the second one-way clutch and the reverse gear device. The first one-way clutch and the second one-way clutch are set to rotate integrally with the output shaft in different rotation directions. In other words, since the sun gear is connected to the output shaft through a so-called rotational direction change device using two one-way clutches, the sun gear is in a fixed direction regardless of whether the output shaft rotates forward or backward. It will rotate.

本発明のフリータイプ双方向クラッチにおいて、例えば、入力軸が反時計方向に回転したときは、後に図2等により詳述するとおり、入力軸のカム体の直線部が第2遊星歯車体の突出部の直線部と当接してその自転を拘束し、第2遊星歯車体と噛み合っている第1遊星歯車体の自転も拘束する。この状態となると、入力軸のカム体は、第2遊星歯車体及び第1遊星歯車体を介してキャリアを反時計方向に移動(回転)させ、さらに、第1遊星歯車体と噛み合っている太陽歯車を、連れ回るように反時計方向に回転させる。太陽歯車が回転すると、第1一方向クラッチと第2一方向クラッチのいずれか一方を介して出力軸が回転するので、入力軸の回転は、2個の遊星歯車体及び太陽歯車が一体的にロックされた形で、出力軸に伝達される。   In the free type bidirectional clutch of the present invention, for example, when the input shaft rotates counterclockwise, the straight portion of the cam body of the input shaft protrudes from the second planetary gear body as will be described in detail later with reference to FIG. The rotation of the first planetary gear body meshing with the second planetary gear body is also constrained by contacting the linear portion of the portion and restraining its rotation. In this state, the cam body of the input shaft moves (rotates) the carrier counterclockwise via the second planetary gear body and the first planetary gear body, and further, the sun meshing with the first planetary gear body Rotate the gear counterclockwise to follow. When the sun gear rotates, the output shaft rotates through one of the first one-way clutch and the second one-way clutch, so that the two planetary gear bodies and the sun gear are integrated with each other as the input shaft rotates. It is transmitted to the output shaft in a locked form.

反時計方向に回転していた入力軸が、カム体の直線部と第2遊星歯車体の突出部の直線部とが当接した状態で停止し、この状態で出力軸が回転する場合、本発明のフリータイプ双方向クラッチでは、出力軸の正逆の回転方向にかかわらず、太陽歯車が一定の方向にのみ回転することとなる。太陽歯車の回転は、第1遊星歯車体を介して第2遊星歯車体を太陽歯車と同一方向に回転させるが、その回転方向を時計方向(つまり、図12(c)において、キャリア支持軸SSが移動可能であるよう遊星歯車体PBが回転する方向)に設定することにより、入力軸が停止した位置を保持したままキャリアの移動が可能となる。そして、第2遊星歯車体の及び第1遊星歯車体の突出部が、入力軸のカム体と干渉することなく自転可能となり、出力軸が空転して入力軸への動力伝達が阻止される(図4参照)。   When the input shaft that has been rotated counterclockwise stops when the linear portion of the cam body and the linear portion of the protruding portion of the second planetary gear body are in contact with each other, and the output shaft rotates in this state, In the free type bidirectional clutch of the invention, the sun gear rotates only in a certain direction regardless of the forward and reverse rotation directions of the output shaft. The sun gear rotates the second planetary gear body in the same direction as the sun gear via the first planetary gear body, and the rotation direction is clockwise (that is, the carrier support shaft SS in FIG. 12C). Is set in such a direction that the planetary gear body PB rotates so that the input shaft can be moved, the carrier can be moved while maintaining the position where the input shaft is stopped. The protrusions of the second planetary gear body and the first planetary gear body can rotate without interfering with the cam body of the input shaft, and the output shaft idles to prevent power transmission to the input shaft ( (See FIG. 4).

これに対し、入力軸が時計方向に回転したときは、入力軸のカム体の直線部が第1遊星歯車体の突出部の直線部と当接してその自転を拘束する。そのため、上述の入力軸の反時計回りの回転時と同様に、入力軸の回転は、2個の遊星歯車体及び太陽歯車と一体となった形で、出力軸に伝達される。
時計方向に回転していた入力軸が、カム体の直線部と第1遊星歯車体の突出部の直線部とが当接した状態で停止し、この状態で出力軸が回転する場合にあっても、上述の出力軸の回転時と同様に、出力軸の正逆の回転方向にかかわらず、太陽歯車が一定の方向にのみ回転する。このときには、第1遊星歯車体が太陽歯車の回転と反対方向に回転することとなり、やはり、入力軸が停止した位置を保持したままキャリアが移動し、出力軸が空転して入力軸への動力伝達が阻止される(図5参照)。
On the other hand, when the input shaft rotates in the clockwise direction, the linear portion of the cam body of the input shaft comes into contact with the linear portion of the protruding portion of the first planetary gear body and restrains its rotation. Therefore, similarly to the above-described counterclockwise rotation of the input shaft, the rotation of the input shaft is transmitted to the output shaft in a form integrated with the two planetary gear bodies and the sun gear.
When the input shaft that has been rotating in the clockwise direction is stopped when the linear portion of the cam body and the linear portion of the protruding portion of the first planetary gear body are in contact with each other, the output shaft rotates in this state. However, as in the case of the rotation of the output shaft described above, the sun gear rotates only in a certain direction regardless of whether the output shaft rotates in the forward or reverse direction. At this time, the first planetary gear body rotates in the direction opposite to the rotation of the sun gear. Again, the carrier moves while maintaining the position where the input shaft is stopped, and the output shaft is idled to drive the power to the input shaft. Transmission is blocked (see FIG. 5).

このように、本発明のフリータイプ双方向クラッチでは、入力軸が停止した位置を保持したまま、出力軸を双方向に空転させることができる。図11のものと比べると、出力軸の逆方向の空転を可能とするよう、入力軸を停止した位置からわずかに戻す作業は不要であり、本発明のフリータイプ双方向クラッチは、使い勝手の優れたものとなっている。   Thus, in the free type bidirectional clutch of the present invention, the output shaft can be idled bidirectionally while maintaining the position where the input shaft is stopped. Compared to that of FIG. 11, it is not necessary to slightly return the input shaft from the stopped position so that the output shaft can be idled in the reverse direction, and the free type bidirectional clutch of the present invention is excellent in usability. It has become.

本発明のフリータイプ双方向クラッチにおいて、第1遊星歯車体及び第2遊星歯車体として複数のものを周方向に等間隔に配置したときは、入力軸及び出力軸の周りに均等に伝達力が作用するので、回転バランスが優れ作動中の軸の傾きや振動等が防止される。
また、太陽歯車と出力軸との間に設置される逆転歯車装置として、キャリアに回転可能に軸支される逆転用遊星歯車を備えた遊星歯車機構を用いたときは、逆転歯車装置を、回転バランスが優れたコンパクトな構成とすることができる。
In the free type bidirectional clutch of the present invention, when a plurality of first planetary gear bodies and second planetary gear bodies are arranged at equal intervals in the circumferential direction, the transmission force is evenly distributed around the input shaft and the output shaft. Since it acts, the rotation balance is excellent and the tilt and vibration of the operating shaft are prevented.
Moreover, when a planetary gear mechanism having a reverse planetary gear rotatably supported by a carrier is used as a reverse gear device installed between the sun gear and the output shaft, the reverse gear device is rotated. A compact configuration with excellent balance can be obtained.

本発明のフリータイプ双方向クラッチにおいて、第1、第2遊星歯車体を軸支するキャリアに、これらの遊星歯車体を挟んで対向する位置にキャリア補強板を一体的に結合したときは、キャリアの剛性及び強度が向上し、作動中の遊星歯車体の傾きや振動等が防止されて、円滑な動力伝達を行うことができる。
そして、固定のハウジングとキャリアとの間に制動用のばねを配設した場合には、これらの遊星歯車体を軸支するキャリアに拘束力が付与されて、遊星歯車体の突出部と入力軸のカム体との位置関係が確実に保持される。このため、例えば、出力軸空転時には、遊星歯車体の自転可能な状態が継続し、入力軸の回転がより確実に防止される。
In the free type bidirectional clutch of the present invention, when a carrier reinforcing plate is integrally coupled to a carrier that pivotally supports the first and second planetary gear bodies at positions opposed to each other with the planetary gear bodies interposed therebetween, the carrier The rigidity and strength of the planetary gear body are improved, and the tilting and vibration of the operating planetary gear body is prevented, so that smooth power transmission can be performed.
When a braking spring is disposed between the fixed housing and the carrier, a restraining force is applied to the carrier that pivotally supports these planetary gear bodies, and the projecting portion of the planetary gear body and the input shaft The positional relationship with the cam body is reliably maintained. For this reason, for example, at the time of idling of the output shaft, the planetary gear body is allowed to rotate, and the rotation of the input shaft is more reliably prevented.

本発明のフリータイプ双方向クラッチの第1実施例を示す構造図である。1 is a structural diagram showing a first embodiment of a free type bidirectional clutch of the present invention. FIG. 図1のフリータイプ双方向クラッチの入力軸回転時の作動を示す図である。It is a figure which shows the action | operation at the time of the input shaft rotation of the free type bidirectional clutch of FIG. 図1のフリータイプ双方向クラッチの入力軸逆回転時の作動を示す図である。It is a figure which shows the action | operation at the time of reverse rotation of the input shaft of the free type bidirectional clutch of FIG. 図1のフリータイプ双方向クラッチの出力軸回転時の作動を示す図である。It is a figure which shows the action | operation at the time of output shaft rotation of the free type bidirectional clutch of FIG. 図1のフリータイプ双方向クラッチの出力軸逆回転時の作動を示す図である。It is a figure which shows the action | operation at the time of the output shaft reverse rotation of the free type bidirectional clutch of FIG. 図1のフリータイプ双方向クラッチの入力軸等の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the input shaft etc. of the free type bidirectional clutch of FIG. 図1のフリータイプ双方向クラッチの出力軸等の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the output shaft etc. of the free type bidirectional clutch of FIG. 図1のフリータイプ双方向クラッチのキャリア等の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the carrier etc. of the free type bidirectional clutch of FIG. 本発明のフリータイプ双方向クラッチの第2実施例を示す構造図である。It is a structural diagram showing a second embodiment of the free type bidirectional clutch of the present invention. 図9のフリータイプ双方向クラッチの分解組立図である。FIG. 10 is an exploded view of the free type bidirectional clutch of FIG. 9. 従来のフリータイプ双方向クラッチの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional free type bidirectional clutch. 図11のフリータイプ双方向クラッチの作動を説明する図である。It is a figure explaining the action | operation of the free type bidirectional clutch of FIG.

以下、図面に基づいて、本発明のフリータイプ双方向クラッチについて説明する。図1には、本発明のフリータイプ双方向クラッチの第1実施例の全体構造を示し、その作動の説明図を図2乃至図5に示す。図6及び図7は、第1実施例のフリータイプ双方向クラッチの主要な構成部品を単体の状態で示す分解組立図である。   Hereinafter, the free type bidirectional clutch of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall structure of a first embodiment of a free type bidirectional clutch according to the present invention, and FIGS. 6 and 7 are exploded views showing the main components of the free type bidirectional clutch of the first embodiment in a single state.

図1に示すように、第1実施例のフリータイプ双方向クラッチは、断面円形の固定のハウジング1の中心部に配置された、共通の中心軸oの周りを回転可能な入力軸2と出力軸3とを備えている。
ハウジング1は、円周壁部と端板部からなるカップ状部材であって、その中心軸は入力軸2及び出力軸3の中心軸oと同一である。ハウジング1の開口端部には、内部を閉鎖する円板状のシールド体11が圧入されている。図1上段の中央の縦断面図に示すとおり、入力軸2は、シールド体11の中心を貫通してこれに軸受けされ、出力軸3は、ハウジング1の端板部の中心を貫通してこれに軸受けされる。入力軸2には、断面に直線部を有する連結孔が設けられていて(図6参照)、この連結孔には駆動モーター等の駆動源が接続され、また、出力軸3の端部には、直線状の切欠き部が設けてあり(図7参照)、これには従動側の機器、例えば、カーテンの昇降装置が接続される。
As shown in FIG. 1, the free type bidirectional clutch of the first embodiment is arranged at the center of a fixed housing 1 having a circular cross section, and is capable of rotating around a common central axis o and an output. A shaft 3 is provided.
The housing 1 is a cup-shaped member including a circumferential wall portion and an end plate portion, and the central axis thereof is the same as the central axis o of the input shaft 2 and the output shaft 3. A disc-shaped shield body 11 that closes the inside is press-fitted into the opening end of the housing 1. 1, the input shaft 2 passes through the center of the shield body 11 and is supported by the shield 11, and the output shaft 3 passes through the center of the end plate portion of the housing 1. Bearing. The input shaft 2 is provided with a connecting hole having a straight section in the cross section (see FIG. 6). A driving source such as a driving motor is connected to the connecting hole, and an end of the output shaft 3 is connected to the end of the output shaft 3. A linear notch is provided (see FIG. 7), to which a driven device, for example, a curtain lifting device is connected.

図1の断面A−A、そのX部拡大図に示すとおり、入力軸2は、シールド体11に軸受される軸部21(図6)と、軸部21と一体的に形成されて固着されたカム体22とを有している。カム体22の断面は、円板をいわば段付きの直線により両側から対称的に切り欠いた形状をなしていて、カム体22の外周面には、隣接する直線部221及び直線部222が、中心軸oについて点対称となって2組形成されている。
カム体22の周囲には、組となった第1遊星歯車体41及び第2遊星歯車体42が配置され、後述するように、カム体22の直線部221及び直線部222には、入力軸2のカム体22の回転方向に応じて、第1遊星歯車体41又は第2遊星歯車体42の突出部PJの断面に形成された直線部が当接することとなる。
As shown in the cross-section AA of FIG. 1 and an enlarged view of the X part thereof, the input shaft 2 is formed integrally with the shaft portion 21 (FIG. 6) that is supported by the shield body 11 and fixed to the shaft portion 21. And a cam body 22. The cross-section of the cam body 22 has a shape in which a disk is symmetrically cut out from both sides by a so-called stepped straight line. On the outer peripheral surface of the cam body 22, an adjacent straight portion 221 and straight portion 222 are provided. Two sets are formed with point symmetry about the central axis o.
A first planetary gear body 41 and a second planetary gear body 42 are arranged around the cam body 22, and as will be described later, the linear portion 221 and the straight portion 222 of the cam body 22 have an input shaft. Depending on the rotation direction of the second cam body 22, the linear portion formed on the cross section of the protruding portion PJ of the first planetary gear body 41 or the second planetary gear body 42 comes into contact.

第1遊星歯車体41及び第2遊星歯車体42は、組をなしていてカム体22の周囲に中心軸oについて点対称に2組のものが配置される。図6の単体図に示すとおり、第1遊星歯車体41及び第2遊星歯車体42には、それぞれ外歯歯車と突出部PJとが形成され、この実施例では、突出部PJの断面が正10角形であり、その辺が直線部となっている。第1遊星歯車体41及び第2遊星歯車体42は、中心軸oの周りに回転可能となったキャリア5(キャリア分割体5A)に軸支される。図1の断面A−Aに示す状態では、第1遊星歯車体41及び第2遊星歯車体42の突出部PJとカム体22の直線部221及び直線部222との間に、間隙G1、G2(X部拡大図)が存在し、第1遊星歯車体41及び第2遊星歯車体42は、カム体22との当接が解除されて自転が可能である。
また、ハウジング1の内部には、入力軸2及び出力軸3と同心の太陽歯車SGを備えた太陽歯車体6が、中心軸oの周りに回転可能に設置されている。ここで、第1遊星歯車体41はキャリア5の支持軸SS1に軸支され、その外歯歯車は、太陽歯車SGと噛み合う遊星歯車PGであるが、第2遊星歯車体42は、支持軸SS1よりも径方向外方の支持軸SS2に軸支されていて、その外歯歯車は、遊星歯車PGと噛み合うけれども太陽歯車SGとは噛み合わない伝達歯車TGとなっている。
The first planetary gear body 41 and the second planetary gear body 42 form a pair, and two sets are arranged around the cam body 22 in point symmetry with respect to the central axis o. As shown in the single view of FIG. 6, the first planetary gear body 41 and the second planetary gear body 42 are each formed with an external gear and a protrusion PJ. In this embodiment, the cross section of the protrusion PJ is normal. It is a decagon and its sides are straight portions. The first planetary gear body 41 and the second planetary gear body 42 are pivotally supported by the carrier 5 (carrier divided body 5A) that can rotate about the central axis o. In the state shown in the section AA of FIG. 1, the gaps G <b> 1 and G <b> 2 are formed between the protruding portions PJ of the first planetary gear body 41 and the second planetary gear body 42 and the straight portions 221 and 222 of the cam body 22. (Enlarged view of part X) exists, and the first planetary gear body 41 and the second planetary gear body 42 are capable of rotating by releasing contact with the cam body 22.
A sun gear body 6 including a sun gear SG concentric with the input shaft 2 and the output shaft 3 is installed inside the housing 1 so as to be rotatable around the central axis o. Here, the first planetary gear body 41 is pivotally supported on the support shaft SS1 of the carrier 5, and the external gear is a planetary gear PG meshing with the sun gear SG, while the second planetary gear body 42 is supported by the support shaft SS1. The external gear is a transmission gear TG that meshes with the planetary gear PG but does not mesh with the sun gear SG.

出力軸3は、図1上段の中央の縦断面図(図7も参照)に示すとおり、太陽歯車体6の中央の穴を貫通して入力軸2に向けて延び、先端が入力軸2の中心に設けた円形の穴に軸受される。出力軸3には第1一方向クラッチOC1が嵌め合わされており、出力軸3は、第1一方向クラッチOC1を介して太陽歯車SGを備えた太陽歯車体6と連結されている。第1一方向クラッチOC1は、図1の断面B−Bに概略的に示すとおり、楔形空間内に置かれたローラーをばねにより噛み込み方向に押圧する、周知のローラー型一方向クラッチであり、出力軸3がローラーの噛み込み方向に相対的に回転するときには、出力軸3と太陽歯車体6とが一体として回転するようになる。   The output shaft 3 extends through the central hole of the sun gear body 6 toward the input shaft 2 as shown in the central longitudinal sectional view (see also FIG. 7) of FIG. It is supported in a circular hole provided in the center. A first one-way clutch OC1 is fitted on the output shaft 3, and the output shaft 3 is connected to a sun gear body 6 having a sun gear SG via the first one-way clutch OC1. The first one-way clutch OC1 is a well-known roller-type one-way clutch that presses a roller placed in a wedge-shaped space in a biting direction with a spring, as schematically shown in a cross section BB in FIG. When the output shaft 3 rotates relatively in the roller biting direction, the output shaft 3 and the sun gear body 6 rotate as a unit.

この実施例においては、太陽歯車SGを備えた太陽歯車体6には、内歯歯車であるリング歯車6Rが一体的に設けてある。リング歯車6Rは、図1の断面C−Cに示すとおり、逆転用遊星歯車RP及び逆転用太陽歯車RSを介して出力軸3に連結され、さらに、出力軸3と逆転用太陽歯車RSとの間には、第2一方向クラッチOC2が介在されている。逆転用遊星歯車RPは、逆転歯車装置を構成する歯車であって、キャリア5(キャリア分割体5B)に軸支され、逆転用太陽歯車RSが出力軸3と共に回転するときに、リング歯車6Rの形成された太陽歯車体6を出力軸3に対して逆転させるよう作用する。   In this embodiment, the sun gear body 6 provided with the sun gear SG is integrally provided with a ring gear 6R which is an internal gear. The ring gear 6R is connected to the output shaft 3 via the reverse planetary gear RP and the reverse sun gear RS, as shown in the section CC of FIG. 1, and further, the output gear 3 and the reverse sun gear RS are connected to each other. A second one-way clutch OC2 is interposed therebetween. The reverse planetary gear RP is a gear constituting a reverse gear device, and is supported by the carrier 5 (carrier divided body 5B). When the reverse rotation sun gear RS rotates together with the output shaft 3, the reverse rotation gear 6R The formed sun gear body 6 acts to reverse the output shaft 3.

第2一方向クラッチOC2は、第1一方向クラッチOC1と同様なローラー型一方向クラッチであるが、ローラーの噛み込み方向が第1一方向クラッチOC1とは逆であって、出力軸3の回転方向が太陽歯車体6に対して空転する方向であるときに、第2一方向クラッチOC2が連結し、出力軸3と逆転用太陽歯車RSとが一体として回転する。
つまり、出力軸3に嵌め合わされた第2一方向クラッチOC2と、第2一方向クラッチOC2に連結された逆転用遊星歯車RPとは、いわば回転方向変換装置を構成しており、これに第1一方向クラッチOC1を組み合わせることにより、本発明のフリータイプ双方向クラッチでは、出力軸3の正転・逆転にかかわらず、太陽歯車SGを備えた太陽歯車体6は一定の方向に回転することとなる。
The second one-way clutch OC2 is a roller type one-way clutch similar to the first one-way clutch OC1, but the roller engagement direction is opposite to that of the first one-way clutch OC1, and the rotation of the output shaft 3 is performed. When the direction is the direction of idling with respect to the sun gear body 6, the second one-way clutch OC2 is connected, and the output shaft 3 and the reverse rotation sun gear RS rotate together.
That is, the second one-way clutch OC2 fitted to the output shaft 3 and the reverse planetary gear RP connected to the second one-way clutch OC2 constitute a so-called rotation direction changing device. By combining the one-way clutch OC1, in the free type two-way clutch of the present invention, the sun gear body 6 including the sun gear SG rotates in a fixed direction regardless of whether the output shaft 3 rotates forward or backward. Become.

ここで、図1の実施例のフリータイプ双方向クラッチにおけるキャリア5等の構造について、図8などにより説明する。
図8(図6、図7も参照)に示すとおり、キャリア5は、第1遊星歯車体41及び第2遊星歯車体42を軸支するキャリア分割体5Aと、逆転用遊星歯車RPを軸支するキャリア分割体5Bとを結合して一体化したものであり、両方の分割体は、キャリア分割体5Aに形成した切欠き部5Rとキャリア分割体5Bに形成した突起5Pとを嵌め合わせて結合される。
Here, the structure of the carrier 5 and the like in the free type bidirectional clutch of the embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8 (see also FIGS. 6 and 7), the carrier 5 includes a carrier divided body 5A that supports the first planetary gear body 41 and the second planetary gear body 42, and a reverse planetary gear RP. The carrier divided body 5B is combined and integrated, and both divided bodies are joined by fitting the notch 5R formed on the carrier divided body 5A and the protrusion 5P formed on the carrier divided body 5B. Is done.

そして、この実施例のキャリア5には、キャリア分割体5Aの円板部に対向するように、キャリア補強板51が設置され、キャリア分割体1に立設された支持軸SS1、SS2の先端がキャリア補強板51に形成された穴51Hに挿入されて、キャリア補強板51とキャリア分割体5Aとが結合される。また、キャリア分割体5Aには弧状の連結片5Cが立設されるとともに、キャリア補強板51には、連結片5Cの挿入される断面が中空の連結管51Pが設けられており、キャリア補強板51は、これらによってもキャリア分割体5Aに強固に固着される。
キャリア5にキャリア補強板51を結合することにより、遊星歯車体4を軸支するキャリア5の剛性及び強度が向上し、回転する遊星歯車体4の傾きや振動等が防止されて、フリータイプ双方向クラッチとしての円滑な作動が可能となる。
The carrier 5 of this embodiment is provided with a carrier reinforcing plate 51 so as to face the disc portion of the carrier divided body 5A, and the tips of the support shafts SS1 and SS2 erected on the carrier divided body 1 are arranged. The carrier reinforcing plate 51 and the carrier divided body 5A are coupled by being inserted into the hole 51H formed in the carrier reinforcing plate 51. The carrier split body 5A is provided with an arc-shaped connecting piece 5C, and the carrier reinforcing plate 51 is provided with a connecting pipe 51P having a hollow cross-section into which the connecting piece 5C is inserted. 51 is firmly fixed to the carrier divided body 5A also by these.
By connecting the carrier reinforcing plate 51 to the carrier 5, the rigidity and strength of the carrier 5 that supports the planetary gear body 4 are improved, and the rotating planetary gear body 4 is prevented from tilting, vibrating, etc. Smooth operation as a direction clutch is possible.

図1上段の中央の縦断面図において、キャリア補強板51とシールド体11との間隙SPには、図示は省略するが、キャリア5の回転に対して一定の制動力を与えるばねが設置されている。このばねとしては、例えば、環状の薄板を周方向に波打つように成形した周知の波ばねやスプリング・ワッシャなどが使用される。制動用のばねは、キャリア5に摩擦による拘束力を付与し、後述するように、出力軸3が空転するときに、2個の遊星歯車体の位置を、その突出部PJと入力軸2のカム体22とが干渉せず、遊星歯車体が自転可能となる位置に確実に保持する。
なお、制動用のばねは、キャリア補強板51とシールド体11との間隙に設置する代わりに、キャリア分割体5Bの背面とハウジング1の端板部との間に設置してもよい。
In the longitudinal sectional view of the center of the upper stage of FIG. 1, although not shown, a spring that provides a constant braking force against the rotation of the carrier 5 is installed in the gap SP between the carrier reinforcing plate 51 and the shield body 11. Yes. As this spring, for example, a well-known wave spring or a spring washer formed by undulating an annular thin plate in the circumferential direction is used. The braking spring applies frictional restraining force to the carrier 5, and, as will be described later, when the output shaft 3 idles, the positions of the two planetary gear bodies are changed between the projecting portion PJ and the input shaft 2. The planetary gear body is securely held at a position where it can rotate without interfering with the cam body 22.
In addition, you may install the spring for a brake between the back surface of the carrier division body 5B, and the end plate part of the housing 1, instead of installing in the gap | interval of the carrier reinforcement board 51 and the shield body 11. FIG.

次いで、図1の実施例のフリータイプ双方向クラッチの作動について、図2乃至図5を参照して説明する。
図2における各矢印に示すように、入力軸2が、例えば、駆動源のモーターにより反時計方向(上段中央の縦断面図の右方から見て)に回転すると、入力軸2のカム体22も反時計方向に回転し、これにより、図2の断面A−A及びX部拡大図に示すとおり、カム体22の直線部222と、第2遊星歯車体42の突出部PJの正10角形の辺(直線部)とが当接し直線的に重なることとなる。この状態となると、重なった辺の部分が全体的に面接触して遊星歯車体42が自転できなくなり、第2遊星歯車体42と噛み合う第1遊星歯車体41の自転も拘束される。そのため、入力軸2の反時計方向の回転は、両方の遊星歯車体をキャリア5と共に移動(中心軸oの周りに公転)させ、第1遊星歯車体41と噛み合う太陽歯車SGを備えた太陽歯車体6を連れ回る形で反時計方向に回転させる。太陽歯車体6の反時計方向の回転は、第1一方向クラッチOC1よって出力軸3に伝達され、出力軸3は、入力軸2のカム体22、キャリア5、太陽歯車体6等と一体となって反時計方向に回転する。
Next, the operation of the free type bidirectional clutch of the embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
As indicated by the arrows in FIG. 2, when the input shaft 2 is rotated counterclockwise (as viewed from the right in the longitudinal sectional view of the upper center) by, for example, a drive source motor, the cam body 22 of the input shaft 2. Is also rotated counterclockwise, so that the straight part 222 of the cam body 22 and the regular decagon of the projecting part PJ of the second planetary gear body 42 as shown in the cross section AA and the enlarged view of the X part in FIG. And the sides (straight line portion) of the two abut and linearly overlap. In this state, the overlapped side portions are entirely in surface contact and the planetary gear body 42 cannot rotate, and the rotation of the first planetary gear body 41 that meshes with the second planetary gear body 42 is also restrained. Therefore, the rotation of the input shaft 2 in the counterclockwise direction causes both planetary gear bodies to move together with the carrier 5 (revolve around the central axis o) and has a sun gear SG including a sun gear SG that meshes with the first planetary gear body 41. The body 6 is rotated in the counterclockwise direction. The counterclockwise rotation of the sun gear body 6 is transmitted to the output shaft 3 by the first one-way clutch OC1, and the output shaft 3 is integrated with the cam body 22, the carrier 5, the sun gear body 6 and the like of the input shaft 2. Turns counterclockwise.

つまり、入力軸2が反時計方向に回転すると、第2遊星歯車体42の突出部PJとカム体22の直線部が重なり、キャリア5及び太陽歯車体6を介して出力軸3を回転させ、これに連なる従動側の機器、例えば、カーテンの昇降装置に駆動力が伝達される。
これに対し、図3に示すように、入力軸2が時計方向に回転したときは、カム体22の直線部221と第1遊星歯車体41の突出部PJの辺とが当接し直線的に重なる。この状態となった場合は、第1遊星歯車体41の自転が拘束されるため、両方の遊星歯車体とキャリア5とが時計方向に移動(中心軸oの周りに公転)し、第1遊星歯車体41と噛み合う太陽歯車SGを備えた太陽歯車体6を時計方向に回転させる。キャリア5と太陽歯車体6の時計方向の回転は、リング歯車6R、逆転用太陽歯車RS及び第2一方向クラッチOC2よって出力軸3に伝達され、出力軸3が時計方向に回転する。
That is, when the input shaft 2 rotates counterclockwise, the protruding portion PJ of the second planetary gear body 42 and the linear portion of the cam body 22 overlap, and the output shaft 3 is rotated via the carrier 5 and the sun gear body 6. A driving force is transmitted to a driven device connected to this, for example, a curtain lifting device.
On the other hand, as shown in FIG. 3, when the input shaft 2 rotates in the clockwise direction, the straight portion 221 of the cam body 22 and the side of the protruding portion PJ of the first planetary gear body 41 come into contact with each other linearly. Overlap. In this state, since the rotation of the first planetary gear body 41 is restricted, both the planetary gear bodies and the carrier 5 move clockwise (revolve around the central axis o), and the first planetary gear body 41 moves. The sun gear body 6 provided with the sun gear SG meshing with the gear body 41 is rotated in the clockwise direction. The clockwise rotation of the carrier 5 and the sun gear body 6 is transmitted to the output shaft 3 by the ring gear 6R, the reverse rotation sun gear RS, and the second one-way clutch OC2, and the output shaft 3 rotates in the clockwise direction.

図4及び図5は、入力軸2の反時計方向の回転が停止して、カム体22の直線部222と、第2遊星歯車体42の突出部PJの正10角形の辺とが当接した状態で、出力軸3が回転したときの作動を説明する図である。
図4のように、出力軸3の回転方向が時計方向(上段中央の縦断面図の右方から見て)であるときは、第1一方向クラッチOC1(断面B−B)が連結されて、太陽歯車体6が出力軸3と一体に時計方向に回転するのに対し、第2一方向クラッチOC2(断面C−C)は出力軸3に対して空転する。そして、太陽歯車体6の太陽歯車SGと噛み合う第1遊星歯車体41の遊星歯車PGが反時計方向に回転し、伝達歯車TGを備えた第2遊星歯車体42が時計方向に回転する。この時計方向の回転は、入力軸2が停止した位置を保持したままキャリア5の移動が可能となる方向であって、第2遊星歯車体42及び第1遊星歯車体41が、入力軸2のカム体22と干渉することなく自転可能となり、出力軸3が空転して入力軸2への動力伝達が阻止される。
4 and 5, the counterclockwise rotation of the input shaft 2 is stopped, and the straight portion 222 of the cam body 22 and the regular decagonal side of the protruding portion PJ of the second planetary gear body 42 come into contact with each other. It is a figure explaining the action | operation when the output shaft 3 rotates in the state made.
As shown in FIG. 4, when the rotation direction of the output shaft 3 is clockwise (viewed from the right in the longitudinal sectional view of the upper center), the first one-way clutch OC1 (cross section BB) is connected. The sun gear body 6 rotates in the clockwise direction integrally with the output shaft 3, while the second one-way clutch OC <b> 2 (cross-section CC) idles with respect to the output shaft 3. Then, the planetary gear PG of the first planetary gear body 41 meshing with the sun gear SG of the sun gear body 6 rotates counterclockwise, and the second planetary gear body 42 provided with the transmission gear TG rotates clockwise. This clockwise rotation is a direction in which the carrier 5 can move while maintaining the position where the input shaft 2 is stopped, and the second planetary gear body 42 and the first planetary gear body 41 are connected to the input shaft 2. The motor can rotate without interfering with the cam body 22, and the output shaft 3 is idled to prevent power transmission to the input shaft 2.

入力軸2の反時計方向の回転が停止した後、図5のように、出力軸3が反時計方向に回転したときは、第2一方向クラッチOC2が出力軸3に連結して、第1一方向クラッチOC1が空転する。これにより、断面C−Cに示すとおり、逆転歯車装置の逆転用太陽歯車RSが反時計方向に回転し、逆転用遊星歯車RPと太陽歯車体6のリング歯車6Rとを介して、太陽歯車SGを時計方向に回転させる。太陽歯車SGの時計方向の回転は、第1遊星歯車体41の遊星歯車PGを介し、第2遊星歯車体42をやはり時計方向に回転させることとなり、第2遊星歯車体42及び第1遊星歯車体41は、入力軸2のカム体22との干渉が解除される。   After the counterclockwise rotation of the input shaft 2 is stopped, as shown in FIG. 5, when the output shaft 3 rotates counterclockwise, the second one-way clutch OC2 is connected to the output shaft 3, The one-way clutch OC1 idles. As a result, as shown in the section CC, the reverse rotation sun gear RS of the reverse rotation gear device rotates counterclockwise, and the sun gear SG via the reverse planetary gear RP and the ring gear 6R of the sun gear body 6. Rotate clockwise. The rotation of the sun gear SG in the clockwise direction causes the second planetary gear body 42 to rotate in the clockwise direction via the planetary gear PG of the first planetary gear body 41, so that the second planetary gear body 42 and the first planetary gear 42 are rotated. The body 41 is released from the interference with the cam body 22 of the input shaft 2.

このように、本発明のフリータイプ双方向クラッチでは、入力軸2の回転が停止した後出力軸3が回転したときは、出力軸3の回転方向にかかわらず太陽歯車SGを一定の方向にのみ回転させ、入力軸2を停止位置から戻すことなく、2個の遊星歯車体の自転を可能とする。
上述の部分では、入力軸2の反時計方向の回転が停止した場合(このときは、第2遊星歯車体42がカム体22と当接)において、出力軸3が反時計及び時計方向に回転したときの作動を説明した。これとは逆に、入力軸2の時計方向の回転が停止して、第1遊星歯車体41の突出部PJとカム体22とが当接した状態(図3参照)で、出力軸3が反時計及び時計方向に回転したときであっても、太陽歯車SGはやはり一方向にのみ回転する。そして、カム体22と当接する第1遊星歯車体41の回転方向は、上述における第2遊星歯車体42の回転方向と逆方向となり、これは、入力軸2が停止した位置を保持したままキャリア5の移動が可能となる方向である。したがって、第2遊星歯車体42及び第1遊星歯車体41が、入力軸2のカム体22と干渉することなく自転可能となり、上述の場合と同様な作用が達成される。
Thus, in the free type bidirectional clutch of the present invention, when the output shaft 3 rotates after the rotation of the input shaft 2 stops, the sun gear SG is moved only in a certain direction regardless of the rotation direction of the output shaft 3. The two planetary gear bodies can be rotated without rotating and returning the input shaft 2 from the stop position.
In the above-described part, when the rotation of the input shaft 2 stops in the counterclockwise direction (in this case, the second planetary gear body 42 contacts the cam body 22), the output shaft 3 rotates counterclockwise and clockwise. I explained the operation when I did it. On the contrary, when the rotation of the input shaft 2 in the clockwise direction is stopped and the projecting portion PJ of the first planetary gear body 41 is in contact with the cam body 22 (see FIG. 3), the output shaft 3 is Even when it rotates counterclockwise and clockwise, the sun gear SG still rotates only in one direction. The rotation direction of the first planetary gear body 41 in contact with the cam body 22 is opposite to the rotation direction of the second planetary gear body 42 in the above-described manner. This is because the carrier maintains the position where the input shaft 2 is stopped. This is a direction in which 5 movement is possible. Therefore, the second planetary gear body 42 and the first planetary gear body 41 can rotate without interfering with the cam body 22 of the input shaft 2, and the same action as described above is achieved.

本発明のフリータイプ双方向クラッチの第2実施例について、図9及び図10により説明する。図9は、第2実施例のフリータイプ双方向クラッチの全体構造を示す、図1と同様な全体図、図10は、入力軸、遊星歯車体、太陽歯車体等の主要部品を単体で示す分解組立図である。これらの図において、図1等の第1実施例ものの部品等に対応するものには、図1等の符号に´を付して表している。
第2実施例のフリータイプ双方向クラッチと第1実施例のものとの主な相違点は、入力軸のカム体の断面を正3角形に近似した形状とし、その辺に対向して3組の第1遊星歯車体及び第2遊星歯車体を配置した点、及び、遊星歯車体と噛み合う太陽歯車と一体に逆転用太陽歯車を設けるとともに、第2一方向クラッチを介して出力軸と連結されたリング歯車を設けて逆転歯車装置を構成した点、にある。
A second embodiment of the free type bidirectional clutch of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an overall view similar to FIG. 1 showing the overall structure of the free type bidirectional clutch of the second embodiment, and FIG. 10 shows the main components such as the input shaft, the planetary gear body, and the sun gear body alone. FIG. In these drawings, those corresponding to the parts of the first embodiment shown in FIG.
The main difference between the free type two-way clutch of the second embodiment and that of the first embodiment is that the cross section of the cam body of the input shaft is a shape approximating a regular triangle, and three sets are opposed to the sides. The first planetary gear body and the second planetary gear body are arranged, and a sun gear for reverse rotation is provided integrally with the sun gear meshing with the planetary gear body, and is connected to the output shaft via the second one-way clutch. The reverse gear device is configured by providing a ring gear.

図9に示すように、第2実施例のフリータイプ双方向クラッチは、断面円形の固定のハウジング1´の中心部に配置された、共通の中心軸oの周りを回転可能な入力軸2´と出力軸3´とを備えている。入力軸2´は、第1実施例のものと同じく、シールド体11´に軸受される軸部21´(図10)とカム体22´とを有しているが、第2実施例のカム体22´の断面は、図9の断面A−Aに示すとおり、正3角形に近似した形状をなしており、その辺に対向して3組の第1遊星歯車体41´及び第2遊星歯車体42´が周方向に等間隔に配置される。第1遊星歯車体41´及び第2遊星歯車体42´は、外歯歯車と突出部PJ´を有し、突出部PJ´の断面は正6角形をなしている。
カム体22´の3辺は折れ曲がり直線となっており、そのため、カム体22´の外周には、第1遊星歯車体41´の突出部PJ´の辺に当接する直線部221´と、第2遊星歯車体42´の突出部PJ´の辺に当接する直線部222´とが、それぞれ3個ずつ形成されている。
As shown in FIG. 9, the free type bidirectional clutch of the second embodiment is arranged at the center of a fixed housing 1 'having a circular cross section. The input shaft 2' is rotatable around a common central axis o. And an output shaft 3 '. The input shaft 2 'has a shaft portion 21' (FIG. 10) and a cam body 22 'that are supported by the shield body 11', as in the first embodiment, but the cam of the second embodiment. The cross section of the body 22 'has a shape approximating a regular triangle as shown in the cross section AA of FIG. 9, and three sets of the first planetary gear body 41' and the second planet are opposed to the sides. Gear bodies 42 ′ are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The first planetary gear body 41 ′ and the second planetary gear body 42 ′ have external gears and a protrusion PJ ′, and the cross section of the protrusion PJ ′ has a regular hexagon.
The three sides of the cam body 22 ′ are bent straight lines. Therefore, on the outer periphery of the cam body 22 ′, a linear portion 221 ′ that contacts the side of the protruding portion PJ ′ of the first planetary gear body 41 ′, Three straight portions 222 ′ that are in contact with the sides of the protruding portion PJ ′ of the two planetary gear bodies 42 ′ are formed.

第1遊星歯車体41´及び第2遊星歯車体42´は、中心軸oの周りに回転可能となったキャリア5´の支持軸SS´に軸支される(第2実施例のものでは、遊星歯車体と支持軸との間にはボールベアリングが介在される)。図9の断面A−Aに示す状態では、両方の遊星歯車体の突出部PJ´とカム体22´の直線部221´、222´との間に間隙が存在し、両方の遊星歯車体は、カム体22´との当接が解除されて自転が可能である。なお、キャリア5´には、その円板部と遊星歯車体を挟んで軸方向に対向する位置に、第1実施例のものと同じようなキャリア補強板51´が取り付けてある。
また、ハウジング1´の内部には、入力軸2´及び出力軸3´と同心の太陽歯車SG´を備えた太陽歯車体6´が、中心軸oの周りに回転可能に設置されている。そして、第1遊星歯車体41´の外歯歯車は、太陽歯車SG´と噛み合う遊星歯車PG´であるが、第2遊星歯車体42´の外歯歯車は、遊星歯車PG´と噛み合うけれども太陽歯車SG´とは噛み合わない伝達歯車TG´となっている。
The first planetary gear body 41 ′ and the second planetary gear body 42 ′ are pivotally supported on the support shaft SS ′ of the carrier 5 ′ that can rotate around the central axis o (in the second embodiment, A ball bearing is interposed between the planetary gear body and the support shaft). In the state shown in the section AA of FIG. 9, there is a gap between the projecting portion PJ ′ of both planetary gear bodies and the straight portions 221 ′ and 222 ′ of the cam body 22 ′, and both planetary gear bodies are The contact with the cam body 22 ′ is released and rotation is possible. A carrier reinforcing plate 51 'similar to that of the first embodiment is attached to the carrier 5' at a position facing the disk portion and the planetary gear body in the axial direction.
Further, a sun gear body 6 ′ having a sun gear SG ′ concentric with the input shaft 2 ′ and the output shaft 3 ′ is installed inside the housing 1 ′ so as to be rotatable around the central axis o. The external gear of the first planetary gear body 41 ′ is a planetary gear PG ′ that meshes with the sun gear SG ′, but the external gear of the second planetary gear body 42 ′ meshes with the planetary gear PG ′, but the sun The transmission gear TG ′ is not meshed with the gear SG ′.

出力軸3´は、図9上段の中央の縦断面図(図10も参照)に示すとおり、太陽歯車体6´の中央の穴を貫通して入力軸2´に向けて延びており、出力軸3は、第1一方向クラッチOC1´を介して太陽歯車SG´を備えた太陽歯車体6´に連結される。第2実施例においては、太陽歯車体6´の太陽歯車SG´は、キャリア5´の円板部を越えて軸方向に延長されており、延長された部分(図では左方の部分)は、逆転歯車装置の一部を構成する逆転用太陽歯車6´Sとなっている。
逆転用太陽歯車6´Sは、キャリア5´に軸支される逆転用遊星歯車RP´を介して、逆転用リング歯車体RRの周囲に形成した内歯歯車に歯車結合される。逆転用リング歯車体RRは、第2一方向クラッチOC2´を介して出力軸3´と連結されており、第1一方向クラッチOC1´と第2一方向クラッチOC2´とは、互いに反対の回転方向において出力軸3´と一体回転するよう設定される。出力軸3´の回転方向が、第2一方向クラッチOC2´の接続される方向であるときは、逆転用リング歯車体RR及び逆転用遊星歯車RP´によって太陽歯車体6´が出力軸3´と逆方向に回転し、そのため、第1実施例のものと同様に、出力軸3´の正転・逆転にかかわらず、太陽歯車SG´を備えた太陽歯車体6´は一定の方向に回転することとなる。
The output shaft 3 ′ extends through the central hole of the sun gear body 6 ′ toward the input shaft 2 ′ as shown in the center vertical sectional view (see also FIG. 10) in the upper stage of FIG. The shaft 3 is connected to a sun gear body 6 'having a sun gear SG' via a first one-way clutch OC1 '. In the second embodiment, the sun gear SG ′ of the sun gear body 6 ′ extends in the axial direction beyond the disc portion of the carrier 5 ′, and the extended portion (the left portion in the figure) is The reverse rotation sun gear 6'S constituting a part of the reverse rotation gear device is formed.
The reverse rotation sun gear 6'S is gear-coupled to an internal gear formed around the reverse rotation ring gear body RR via a reverse rotation planetary gear RP 'pivotally supported by the carrier 5'. The reverse ring gear body RR is connected to the output shaft 3 ′ via the second one-way clutch OC2 ′, and the first one-way clutch OC1 ′ and the second one-way clutch OC2 ′ rotate opposite to each other. It is set to rotate integrally with the output shaft 3 'in the direction. When the rotation direction of the output shaft 3 ′ is the direction in which the second one-way clutch OC2 ′ is connected, the sun gear body 6 ′ is moved to the output shaft 3 ′ by the reverse ring gear body RR and the reverse planetary gear RP ′. Therefore, as in the first embodiment, the sun gear body 6 'having the sun gear SG' rotates in a constant direction regardless of whether the output shaft 3 'rotates forward or reverse. Will be.

第2実施例のフリータイプ双方向クラッチは、その作動においては、第1実施例のものと基本的に変わりはない。すなわち、入力軸2´が反時計方向に回転したときは、第2遊星歯車体42´の突出部PJ´とカム体22´の直線部222´とが当接し、また、入力軸2´が時計方向に回転したときは、第1遊星歯車体41´の突出部PJ´とカム体22´の直線部221´とが当接して、両方の遊星歯車体の自転を阻止する。そして、入力軸2´の回転は、両方の遊星歯車体、キャリア5´及び太陽歯車体6´をカム体22´と一体に同一方向に回転させ、第1一方向クラッチOC1´又は第2一方向クラッチOC2´を経由して、出力軸3´を入力軸2´と同一方向に回転させる。
ここで、第2実施例のフリータイプ双方向クラッチでは、カム体22´と当接する遊星歯車体は3組のものが設置されているので、2組の遊星歯車体を設置する第1実施例のものと比較すると、入力軸2´から出力軸3´に伝達可能なトルクを、その分増大することができる。
The free type bidirectional clutch of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment in its operation. That is, when the input shaft 2 'rotates counterclockwise, the projecting portion PJ' of the second planetary gear body 42 'abuts on the straight portion 222' of the cam body 22 ', and the input shaft 2' When rotating in the clockwise direction, the projecting portion PJ ′ of the first planetary gear body 41 ′ and the linear portion 221 ′ of the cam body 22 ′ come into contact with each other to prevent both planetary gear bodies from rotating. Then, the rotation of the input shaft 2 'rotates both the planetary gear body, the carrier 5' and the sun gear body 6 'in the same direction integrally with the cam body 22', and the first one-way clutch OC1 'or the second one. The output shaft 3 'is rotated in the same direction as the input shaft 2' via the direction clutch OC2 '.
Here, in the free type bidirectional clutch of the second embodiment, since there are three sets of planetary gear bodies in contact with the cam body 22 ', the first embodiment is provided with two sets of planetary gear bodies. As compared with the above, the torque that can be transmitted from the input shaft 2 ′ to the output shaft 3 ′ can be increased accordingly.

また、第2実施例のフリータイプ双方向クラッチでは、入力軸2´が回転を停止した状態で出力軸3´が回転したときは、出力軸3´の正転・逆転に関係なく、太陽歯車SG´は一定の方向に回転することとなる。この結果は、上述した第1実施例のものにおいて、入力軸の回転が停止した後出力軸が回転したときの現象と同様であって、そのため、第1遊星歯車体41´及び第2遊星歯車体42´は、入力軸2´の停止位置を維持したまま自転可能となり、出力軸3´が空転して入力軸2´に回転が伝達されないようになる。   In the free type bidirectional clutch of the second embodiment, when the output shaft 3 'rotates with the input shaft 2' stopped rotating, regardless of whether the output shaft 3 'rotates forward or backward, the sun gear SG ′ rotates in a certain direction. This result is the same as that in the first embodiment described above when the output shaft rotates after the input shaft stops rotating. Therefore, the first planetary gear body 41 'and the second planetary gear are the same. The body 42 ′ can rotate while maintaining the stop position of the input shaft 2 ′, and the output shaft 3 ′ idles and rotation is not transmitted to the input shaft 2 ′.

以上詳述したように、本発明は、入力軸にカム体を取り付けるとともにカム体と当接する遊星歯車体を設置し、この遊星歯車体と噛み合う太陽歯車を介して出力軸を回転させるフリータイプ双方向クラッチにおいて、組をなす2個の遊星歯車体を設けて入力軸の回転方向に応じてカム体と当接する遊星歯車体を切り換え、かつ、出力軸と太陽歯車とを2個の一方向クラッチ及び逆転歯車装置により連結して、出力軸の回転方向にかかわらず太陽歯車が一定の方向に回転するよう構成することにより、入力軸が回転を停止した位置を保持したまま、出力軸を両方向に空転可能として入力軸への回転の伝達を遮断し、フリータイプ双方向クラッチとしての機能を達成させるものである。
上記の実施例では、逆転歯車装置として遊星歯車機構を用いているが、傘歯車等を使用して逆転歯車装置を構成してもよい。また、一方向クラッチとしてローラー型の一方向クラッチを用いているが、これに代えていわゆるラチェット型の一方向クラッチを使用するなど、上記の実施例に対し各種の変形が可能であるのは明らかである。
As described above in detail, the present invention has both a free type in which a cam body is attached to an input shaft and a planetary gear body that contacts the cam body is installed, and an output shaft is rotated through a sun gear meshing with the planetary gear body. In the direction clutch, two planetary gear bodies forming a pair are provided, the planetary gear body that contacts the cam body is switched according to the rotation direction of the input shaft, and the two one-way clutches are connected between the output shaft and the sun gear. And the reverse gear device so that the sun gear rotates in a constant direction regardless of the rotation direction of the output shaft, so that the output shaft can be moved in both directions while maintaining the position where the input shaft stops rotating. It is possible to run idle and cut off transmission of rotation to the input shaft to achieve the function as a free type bidirectional clutch.
In the above embodiment, the planetary gear mechanism is used as the reverse gear device. However, the reverse gear device may be configured using a bevel gear or the like. In addition, although a roller-type one-way clutch is used as the one-way clutch, it is obvious that various modifications can be made to the above-described embodiment, such as using a so-called ratchet-type one-way clutch instead. It is.

1、1´:ハウジング
2、2´:入力軸
22,22´:カム体
3、3´:出力軸
41、41´:第1遊星歯車体
PG、PG´:遊星歯車 PJ、PJ´:突出部
42、42´:第1遊星歯車体
TG、TG´:伝達歯車 PJ、PJ´:突出部
4AC、4BC:一方向クラッチ
5、5´:キャリア
51:キャリア補強板
6、6´:太陽歯車体
SG、SG´:太陽歯車
OC1、OC1´:第1一方向クラッチ
OC2、OC2´:第2一方向クラッチ
RP、RP´:逆転用遊星歯車
1, 1 ′: Housing 2, 2 ′: Input shaft 22, 22 ′: Cam body 3, 3 ′: Output shaft 41, 41 ′: First planetary gear body PG, PG ′: Planetary gear PJ, PJ ′: Projection Portions 42, 42 ': First planetary gear body TG, TG': Transmission gear PJ, PJ ': Protruding portion 4AC, 4BC: One-way clutch 5, 5': Carrier 51: Carrier reinforcing plate 6, 6 ': Sun gear Body SG, SG ′: Sun gear OC1, OC1 ′: First one-way clutch OC2, OC2 ′: Second one-way clutch RP, RP ′: Reversing planetary gear

Claims (5)

回転不能のハウジング、前記ハウジング内で共通の中心軸の回りに回転可能な入力軸及び出力軸を備え、前記入力軸からの正・逆方向の回転は前記出力軸に伝達されるとともに、前記出力軸から前記入力軸への回転の伝達は、前記出力軸が空転して遮断されるフリータイプ双方向クラッチであって、
前記ハウジングの内部には、前記入力軸に固着されたカム体と、前記出力軸に第1一方向クラッチを介して連結された太陽歯車と、前記太陽歯車と噛み合う遊星歯車を有する第1遊星歯車体及び前記遊星歯車と噛み合う歯車を有する第2遊星歯車体と、前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体を回転可能に軸支し前記共通の中心軸の回りに回転可能なキャリアとが配置され、
前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体には、前記入力軸のカム体と当接する突出部が設けられ、かつ、前記突出部及び前記カム体の断面には、それぞれ直線部が形成され、
前記太陽歯車は、前記第2一方向クラッチ及び逆転歯車装置を介して前記出力軸と連結され、前記第2一方向クラッチは、前記第1一方向クラッチと異なる回転方向において前記出力軸と一体的に回転するよう設定されており、
前記入力軸が回転したときは、その回転方向に応じて、前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体の一方の突出部の直線部と前記入力軸のカム体の断面の直線部とが当接し、第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体の自転が阻止されて、前記太陽歯車と前記出力軸とが前記入力軸のカム体及び前記キャリアと一体的に回転するとともに、
前記出力軸が回転したときは、その回転方向にかかわらず前記太陽歯車が一方向のみに回転し、第1遊星歯車体又は前記第2遊星歯車体の突出部と前入力軸のカム体との当接が解除されて両方の遊星歯車体の自転が許容される状態となり、前記入力軸への回転の伝達が遮断されることを特徴とするフリータイプ双方向クラッチ。
A non-rotatable housing, an input shaft and an output shaft rotatable around a common central axis in the housing; forward and reverse rotations from the input shaft are transmitted to the output shaft and the output Transmission of rotation from the shaft to the input shaft is a free type bidirectional clutch in which the output shaft is idled and cut off,
A first planetary gear having a cam body fixed to the input shaft, a sun gear connected to the output shaft via a first one-way clutch, and a planetary gear meshing with the sun gear is disposed inside the housing. A second planetary gear body having a body and a gear meshing with the planetary gear; a carrier rotatably supporting the first planetary gear body and the second planetary gear body and rotating about the common central axis; Is placed,
The first planetary gear body and the second planetary gear body are provided with protrusions that come into contact with the cam body of the input shaft, and linear portions are formed in the cross sections of the protrusion and the cam body, respectively. And
The sun gear is connected to the output shaft via the second one-way clutch and a reverse gear device, and the second one-way clutch is integrated with the output shaft in a rotational direction different from that of the first one-way clutch. Is set to rotate,
When the input shaft rotates, a linear portion of one projecting portion of the first planetary gear body and the second planetary gear body and a linear portion of the cross section of the cam body of the input shaft, depending on the direction of rotation. The rotation of the first planetary gear body and the second planetary gear body is prevented, and the sun gear and the output shaft rotate integrally with the cam body and the carrier of the input shaft,
When the output shaft rotates, the sun gear rotates only in one direction regardless of the rotation direction, and the projection of the first planetary gear body or the second planetary gear body and the cam body of the front input shaft A free type bidirectional clutch, wherein the contact is released and rotation of both planetary gear bodies is allowed, and transmission of rotation to the input shaft is interrupted.
前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体は、複数のものが周方向に等間隔に配置されている請求項1に記載のフリータイプ双方向クラッチ。 The free type bidirectional clutch according to claim 1, wherein a plurality of the first planetary gear bodies and the second planetary gear bodies are arranged at equal intervals in the circumferential direction. 前記太陽歯車と前記出力軸との間に設置される前記逆転歯車装置は、前記キャリアに回転可能に軸支される逆転用遊星歯車を備えた遊星歯車機構である請求項1又は請求項2に記載のフリータイプ双方向クラッチ。 3. The planetary gear mechanism according to claim 1, wherein the reverse gear device installed between the sun gear and the output shaft is a planetary gear mechanism including a reverse planetary gear rotatably supported by the carrier. Free type bidirectional clutch as described. 前記キャリアには、前記第1遊星歯車体及び前記第2遊星歯車体を挟んで対向する位置に、キャリア補強板が一体的に結合されている請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のフリータイプ双方向クラッチ。 4. The carrier reinforcing plate is integrally coupled to the carrier at a position facing the first planetary gear body and the second planetary gear body with respect to each other. 5. Free type bidirectional clutch. 前記キャリアと前記ハウジングとの間に制動用のばねを備える請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のフリータイプ双方向クラッチ。 The free type bidirectional clutch according to any one of claims 1 to 4, further comprising a braking spring between the carrier and the housing.
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