JP2020060289A - Free type bidirectional clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力部材と出力部材との間の回転伝達状態を変更するクラッチ装置、特に、入力部材からの正・逆回転の回転を出力部材に伝達し、出力部材からの回転の伝達は、出力部材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, a clutch device for changing the rotation transmission state between the input member and the output member, in particular, the rotation of the forward and reverse rotation from the input member is transmitted to the output member, the rotation transmission from the output member, The present invention relates to a free type two-way clutch that idles and shuts off an output member.
モーター等の駆動源によって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、入力部材（駆動側部材）から出力部材（従動側部材）への動力伝達では、入力部材の正方向及び逆方向の回転を共に出力部材に伝達し、反対向きの、出力部材から入力部材への回転の伝達は、出力部材を空転させて遮断する機能を備えている。 2. Description of the Related Art In a power transmission system that drives a mechanical device, a work device, or the like by a drive source such as a motor, various transmission devices are used so as to correspond to the characteristics of the driven device. Among such transmission devices, a so-called free-type bidirectional clutch is designed to rotate the input member in the forward and reverse directions when transmitting power from the input member (driving side member) to the output member (driven side member). Both are transmitted to the output member, and the opposite transmission of the rotation from the output member to the input member has a function of idling and blocking the output member.
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、入力部材に駆動モーターが連結され、出力部材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共に、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、出力部材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。 The free type two-way clutch can be applied to, for example, an opening / closing drive device in which a hoisting type electric curtain or the like can be manually operated. In this case, the free type bidirectional clutch is interposed between the drive motor and the curtain winding mechanism, the drive motor is connected to the input member, and the winding mechanism is connected to the output member. The curtain can be moved up and down by rotating the drive motor forward and backward, and at the stop position of the drive motor, the winding mechanism can be operated manually. 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 and connecting it, but power is required to operate the electromagnetic clutch, and complicated control for power control is required. Equipment and the like are also required.
フリータイプ双方向クラッチとして、特許文献１に記載されたフリータイプ双方向クラッチが知られており、このフリータイプ双方向クラッチについて、図８を参照して説明する。 As a free type bidirectional clutch, the free type bidirectional clutch described in Patent Document 1 is known, and this free type bidirectional clutch will be described with reference to FIG. 8.
このフリータイプ双方向クラッチ１００は、回転不能のハウジング１０２、ハウジング１０２内で共通の中心軸Ｏの回りに回転可能な入力軸１０４及び出力軸１０６を備える。ハウジング１０２の内部には、入力軸１０４に固着されたカム体１０８と、出力軸１０６に固着された太陽歯車１１０と、太陽歯車１１０と噛み合う遊星歯車１１２ａ及び１１２ｂを有する一対の遊星歯車体１１４ａ及び１１４ｂと、遊星歯車体１１４ａ及び１１４ｂを回転可能に支持し共通の中心軸Ｏの回りに回転可能なキャリア１１６とが配置されている。一対の遊星歯車体１１４ａ及び１１４ｂは、一方向クラッチ１１８ａ及び１１８ｂを介して遊星歯車１１２ａ及び１１２ｂの回転軸１２０ａ及び１２０ｂに嵌め合わされた作動子１２２ａ及び１２２ｂを有すると共に、一対の遊星歯車体１１４ａ及び１１４ｂのそれぞれの一方向クラッチ１１８ａ及び１１８ｂは、異なる回転方向の空転を許容するよう設定されている。また、一対の遊星歯車体１１４ａ及び１１４ｂのそれぞれは、カム体１０８の一方側及び他方側に配置され、かつ、作動子１２２ａ及び１２２ｂ及びカム体１０８には、それぞれ直線部が形成されている。 The free type bidirectional clutch 100 includes a non-rotatable housing 102, an input shaft 104 and an output shaft 106 that are rotatable around a common central axis O in the housing 102. Inside the housing 102, a cam body 108 fixed to the input shaft 104, a sun gear 110 fixed to the output shaft 106, and a pair of planetary gear bodies 114a having planetary gears 112a and 112b meshing with the sun gear 110, 114b and a carrier 116 that rotatably supports the planetary gear bodies 114a and 114b and is rotatable around a common central axis O are arranged. The pair of planetary gear bodies 114a and 114b have actuators 122a and 122b fitted to the rotation shafts 120a and 120b of the planetary gears 112a and 112b via one-way clutches 118a and 118b, and the pair of planetary gear bodies 114a and 114b. Each one-way clutch 118a and 118b of 114b is set to allow idling in different rotational directions. Further, each of the pair of planetary gear bodies 114a and 114b is arranged on one side and the other side of the cam body 108, and the actuators 122a and 122b and the cam body 108 are each formed with a linear portion.
そして、特許文献１に記載の双方向クラッチ１００によれば、入力軸１０４が回転したときは、一対の遊星歯車体１１４ａ及び１１４ｂのうち、回転方向で近距離にある遊星歯車体１１４ａ又は１１４ｂにおける作動子１２２ａ又は１２２ｂの外周面が、入力軸１０４のカム体１０８の外周面と直線部が重なる状態で当接する。この状態となると、入力軸１０４のカム体１０８は、当接した遊星歯車体１１４ａ又は１１４ｂの遊星歯車１１２ａ又は１１２ｂを介してキャリア１１６を同一方向に回転させ、作動子１２２ａ又は１２２ｂが当接していない他方の遊星歯車体１１４ａ又は１１４ｂを同様にその回転方向に移動させる。ここで、遊星歯車体１１４ａ及び１１４ｂの遊星歯車１１２ａ及び１１２ｂは出力軸１０６の太陽歯車１１０と噛み合っているが、一方向クラッチ１１８ａ及び１１８ｂによりその回転（自転）が拘束されているため、太陽歯車１１０が遊星歯車１１２ａ及び１１２ｂの移動（公転）に連れ回ることとなり、出力軸１０６は、入力軸１０４と一体化されて同一方向に回転する。また、一対の遊星歯車体１１４ａ及び１１４ｂは対称的に配置されているので、入力軸１０４から出力軸１０６への回転伝達は入力軸１０４の回転方向を問わず行われる。 Then, according to the bidirectional clutch 100 described in Patent Document 1, when the input shaft 104 rotates, the planetary gear body 114a or 114b, which is a short distance in the rotation direction, of the pair of planetary gear bodies 114a and 114b. The outer peripheral surface of the actuator 122a or 122b abuts on the outer peripheral surface of the cam body 108 of the input shaft 104 in a state where the linear portion overlaps. In this state, the cam body 108 of the input shaft 104 rotates the carrier 116 in the same direction via the planetary gear 112a or 112b of the planetary gear body 114a or 114b which is in contact, and the operator 122a or 122b is in contact. The other planetary gear body 114a or 114b which is not present is similarly moved in its rotational direction. Here, the planetary gears 112a and 112b of the planetary gear bodies 114a and 114b are meshed with the sun gear 110 of the output shaft 106, but their rotation (rotation) is restricted by the one-way clutches 118a and 118b. 110 is rotated with the movement (revolution) of the planetary gears 112a and 112b, and the output shaft 106 is integrated with the input shaft 104 and rotates in the same direction. Further, since the pair of planetary gear bodies 114a and 114b are symmetrically arranged, the rotation transmission from the input shaft 104 to the output shaft 106 is performed regardless of the rotation direction of the input shaft 104.
これに対し、出力軸１０６が回転すると、太陽歯車１１０と噛み合う遊星歯車１１２ａ及び１１２ｂはキャリア１１６の支持軸の周りに自転しようとする。しかし、入力軸１０４が停止した位置においては、一方の遊星歯車体１１４ａ又は１１４ｂの作動子１２２ａ又は１２２ｂの直線部とカム体１０８の直線部とが重なっており、その作動子１２２ａ又は１２２ｂは自転することができない。 On the other hand, when the output shaft 106 rotates, the planetary gears 112a and 112b meshing with the sun gear 110 tend to rotate around the support shaft of the carrier 116. However, at the position where the input shaft 104 is stopped, the linear portion of the actuator 122a or 122b of the one planetary gear body 114a or 114b and the linear portion of the cam body 108 overlap, and the actuator 122a or 122b rotates. Can not do it.
この状態において、出力軸１０６の回転方向が、入力軸１０４が停止する以前に回転していたのと同一方向であれば、遊星歯車１１２ａ又は１１２ｂは、一方向クラッチ１１８ａ又は１１８ｂにより作動子１２２ａ又は１２２ｂと一体化され、キャリア１１６を伴いながら出力軸１０６（太陽歯車１１０）の回転方向にわずかに移動する。これにより、作動子１２２ａ又は１２２ｂが遊星歯車１１２ａ又は１１２ｂとともに移動してカム体１０８から離れ、図８の断面Ａ−Ａの状態に至るため、出力軸１０６は空転する。 In this state, if the rotation direction of the output shaft 106 is the same as the rotation direction before the input shaft 104 is stopped, the planetary gear 112a or 112b is actuated by the one-way clutch 118a or 118b. It is integrated with 122b, and slightly moves in the rotation direction of the output shaft 106 (sun gear 110) with the carrier 116. As a result, the actuator 122a or 122b moves together with the planetary gear 112a or 112b and separates from the cam body 108 to reach the state of the cross section AA in FIG. 8, so that the output shaft 106 idles.
一方、出力軸１０６の回転方向が、入力軸１０４が停止する以前の回転方向と逆であれば、遊星歯車１１２ａ又は１１２ｂは一方向クラッチ１１８ａ又は１１８ｂにより作動子１２２ａ又は１２２ｂと切り離される。そのため、作動子１２２ａ又は１２２ｂの直線部とカム体１０８の直線部とが重なっていても、遊星歯車１１２ａ又は１１２ｂは自転が可能であって、入力軸１０４に回転を伝達することなく、出力軸１０６は空転する。 On the other hand, if the rotation direction of the output shaft 106 is opposite to the rotation direction before the input shaft 104 is stopped, the planetary gear 112a or 112b is separated from the actuator 122a or 122b by the one-way clutch 118a or 118b. Therefore, even if the linear part of the actuator 122a or 122b and the linear part of the cam body 108 overlap, the planetary gear 112a or 112b can rotate, and the rotation of the output shaft is not transmitted to the input shaft 104. 106 idles.
フリータイプ双方向クラッチには種々の用途があるが、用途によってはコンパクトなフリータイプ双方向クラッチが強く望まれる場合がある。しかし、特許文献１に記載のフリータイプ双方向クラッチでは、一対の遊星歯車体１１４ａ、１１４ｂのそれぞれの遊星歯車１１２ａ、１１２ｂと、一方向クラッチ１１８ａ、１１８ｂと、作動子１２２ａ、１２２ｂとが軸方向に沿って配置されていることから、軸方向におけるコンパクト化には限界がある。 There are various applications for the free type bidirectional clutch, but depending on the application, a compact free type bidirectional clutch may be strongly desired. However, in the free type bidirectional clutch described in Patent Document 1, the planetary gears 112a and 112b of the pair of planetary gear bodies 114a and 114b, the one-way clutches 118a and 118b, and the actuators 122a and 122b are axially arranged. Since it is arranged along the axis, there is a limit to the compactification in the axial direction.
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、コンパクト化が可能であるフリータイプ双方向クラッチを提供することである。 An object of the present invention made in view of the above facts is to provide a free type two-way clutch that can be made compact.
上記課題を解決するために本願の第一発明が提供するのは以下のフリータイプ双方向クラッチである。すなわち、「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部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材から前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材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、前記入力部材は周方向において断続的に設けられた内歯歯車を有し、前記出力部材は太陽歯車を有しており、前記ハウジングの内部には、前記太陽歯車及び前記内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車を回転可能に支持し且つ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ており、前記入力部材と前記キャリアとの一方には係合手段が形成され、前記入力部材と前記キャリアとの他方には前記係合手段と解除自在に係合する被係合手段が形成されており、前記入力部材が回転したときは、前記内歯歯車が前記遊星歯車と噛み合い、前記キャリアが前記入力部材に対し相対的に回転して前記係合手段が前記被係合手段に係合することによって、前記入力部材、前記キャリア及び前記太陽歯車が一体的に回転して前記入力部材の回転が前記出力部材に伝達され、前記出力部材が回転したときは、前記遊星歯車が前記内歯歯車から離間して前記遊星歯車と前記内歯歯車との噛み合いが解除されることによって、前記太陽歯車及び前記遊星歯車が空転して前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達が遮断されるフリータイプ双方向クラッチ」である。 In order to solve the above problems, the first invention of the present application provides the following free type bidirectional clutch. That is, “a non-rotatable housing, an input member and an output member rotatable around a common central axis in the housing are provided, and rotations in forward and reverse directions from the input member are transmitted to the output member. The transmission of rotation from the output member to the input member is a free type bidirectional clutch in which the output member idles and is blocked, and the input member is an internal gear provided intermittently in the circumferential direction. And the output member has a sun gear, and inside the housing, a planetary gear that meshes with the sun gear and the internal gear, and rotatably supporting the planetary gear and the common A carrier rotatable around a central axis is disposed, one of the input member and the carrier is formed with an engagement means, and the other of the input member and the carrier is the engagement. When the input member rotates, the internal gear meshes with the planetary gear, and the carrier rotates relative to the input member. By engaging the engaging means with the engaged means, the input member, the carrier, and the sun gear integrally rotate, and the rotation of the input member is transmitted to the output member, When the output member rotates, the planetary gear is separated from the internal gear and the meshing between the planetary gear and the internal gear is released, whereby the sun gear and the planetary gear run idle. It is a free type two-way clutch in which the transmission of rotation from the output member to the input member is blocked. "
この場合には、前記入力部材は、円形状の主部と前記主部の周縁から軸方向に突出する複数の円弧状の突出片とを有し、前記内歯歯車が前記突出片の内周面に形成されているのが好ましい。前記被係合手段は円弧状開口から構成され、前記係合手段は前記円弧状開口に周方向に摺動自在に挿入された係合片から構成されているのが好適である。前記キャリアは円形状のプレートを有し、前記プレートの前記入力部材側の面には、前記遊星歯車を回転可能に支持する支持軸と前記係合片とが軸方向に突出して設けられているのが好都合である。 In this case, the input member has a circular main part and a plurality of arcuate projecting pieces axially projecting from the peripheral edge of the main part, and the internal gear is the inner circumference of the projecting piece. It is preferably formed on the surface. It is preferable that the engaged means is composed of an arcuate opening, and the engaging means is composed of an engaging piece slidably inserted in the arcuate opening in the circumferential direction. The carrier has a circular plate, and a support shaft for rotatably supporting the planetary gear and the engaging piece are provided on the surface of the plate on the input member side so as to project in the axial direction. Is convenient.
上記課題は、本願の第二発明によって提供される以下のフリータイプ双方向クラッチによっても解決される。すなわち、「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部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材から前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材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、前記入力部材は、複数の外歯が周方向において断続的に設けられた太陽歯車を有し、前記出力部材は内歯歯車を有しており、前記ハウジングの内部には、前記太陽歯車及び前記内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車を回転可能に支持し且つ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ており、前記入力部材と前記キャリアとの一方には係合手段が形成され、前記入力部材と前記キャリアとの他方には前記係合手段と解除自在に係合する被係合手段が形成されており、前記入力部材が回転したときは、前記太陽歯車が前記遊星歯車と噛み合い、前記キャリアが前記入力部材に対し相対的に回転して前記係合手段が前記被係合手段に係合することによって、前記入力部材、前記キャリア及び前記内歯歯車が一体的に回転して前記入力部材の回転が前記出力部材に伝達され、前記出力部材が回転したときは、前記遊星歯車が前記太陽歯車から離間して前記遊星歯車と前記太陽歯車との噛み合いが解除されることによって、前記内歯歯車及び前記遊星歯車が空転して前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達が遮断されるフリータイプ双方向クラッチ」である。 The above problem is also solved by the following free type bidirectional clutch provided by the second invention of the present application. That is, “a non-rotatable housing, an input member and an output member rotatable around a common central axis in the housing are provided, and rotations in forward and reverse directions from the input member are transmitted to the output member. The transmission of rotation from the output member to the input member is a free type bidirectional clutch in which the output member idles and is blocked, and the input member has a plurality of outer teeth intermittently in the circumferential direction. The sun gear is provided, the output member has an internal gear, the planet gear that meshes with the sun gear and the internal gear, and the planet gear can be rotated inside the housing. A carrier that supports and is rotatable about the common central axis is arranged, one of the input member and the carrier has an engagement means, and the other of the input member and the carrier. Is formed with engaged means that is releasably engaged with the engaging means, and when the input member rotates, the sun gear meshes with the planetary gears, and the carrier with respect to the input member. When the engaging means engages with the engaged means by relative rotation, the input member, the carrier and the internal gear rotate integrally, and the rotation of the input member causes the output member to rotate. When the output member is rotated, the planetary gear is separated from the sun gear and the meshing between the planetary gear and the sun gear is released, whereby the internal gear and the planetary gear are It is a free type two-way clutch in which the transmission of rotation from the output member to the input member is blocked by idling ”.
この場合には、前記被係合手段及び前記係合手段は、径方向において相互に反対側に突出する突起から構成されているのが好ましい。 In this case, it is preferable that the engaged means and the engaging means are constituted by projections that project in mutually opposite sides in the radial direction.
本願の第一発明が提供するフリータイプ双方向クラッチ及び本願の第二発明が提供するフリータイプ双方向クラッチのいずれであっても、前記ハウジングの内部には、前記キャリアに抵抗トルクを付与する抵抗トルク付与手段が配置されているのが好ましい。 Regardless of whether the free-type two-way clutch provided by the first invention of the present application or the free-type two-way clutch provided by the second invention of the present application, a resistor that applies a resistance torque to the carrier is provided inside the housing. A torque applying means is preferably arranged.
本願の第一発明が提供するフリータイプ双方向クラッチでは、入力部材が回転したときは、その回転により、断続的な内歯歯車が遊星歯車と噛み合って遊星歯車を回転させる。一方、本願の第二発明が提供するフリータイプ双方向クラッチでは、複数の外歯が断続的に設けられた太陽歯車が遊星歯車と噛み合って遊星歯車を回転させる。出力部材の太陽歯車が停止状態にあると、遊星歯車機構の原理に従ってキャリアが入力部材の回転速度よりも小さい回転速度で回転し、キャリアと入力部材との間には相対的な回転が生じて係合手段と被係合手段とが係合する。これによって、入力部材、キャリア及び遊星歯車が一体的に回転し、遊星歯車と噛み合う太陽歯車も一体的に回転して、入力部材の回転が出力部材に伝達される。ところが、出力部材が回転したときは、本願の第一発明にあっては、遊星歯車が内歯歯車から離間して遊星歯車が内歯歯車の存在しない部分に位置し、遊星歯車と内歯歯車との噛み合いが解除される。そのため、太陽歯車及び遊星歯車が空転して出力部材からの入力部材への回転の伝達が遮断される。一方、本願の第二発明にあっては、遊星歯車が太陽歯車から離間して遊星歯車が太陽歯車の存在しない部分に位置し、遊星歯車と太陽歯車との噛み合いが解除される。そのため、内歯歯車及び遊星歯車が空転して出力部材からの入力部材への回転の伝達が遮断される。 In the free type bidirectional clutch provided by the first invention of the present application, when the input member rotates, the rotation causes the intermittent internal gear to mesh with the planetary gear to rotate the planetary gear. On the other hand, in the free type two-way clutch provided by the second invention of the present application, the sun gear having the plurality of intermittently provided external teeth meshes with the planetary gear to rotate the planetary gear. When the sun gear of the output member is stopped, the carrier rotates at a rotation speed lower than the rotation speed of the input member according to the principle of the planetary gear mechanism, and relative rotation occurs between the carrier and the input member. The engaging means and the engaged means engage with each other. As a result, the input member, the carrier, and the planetary gear rotate integrally, and the sun gear that meshes with the planetary gear also rotates integrally, and the rotation of the input member is transmitted to the output member. However, when the output member rotates, in the first invention of the present application, the planetary gear is separated from the internal gear, the planetary gear is located in a portion where the internal gear does not exist, and the planetary gear and the internal gear The engagement with is released. Therefore, the sun gear and the planetary gear run idle, and the transmission of rotation from the output member to the input member is blocked. On the other hand, in the second invention of the present application, the planetary gear is separated from the sun gear, the planetary gear is located in a portion where the sun gear does not exist, and the meshing between the planetary gear and the sun gear is released. Therefore, the internal gear and the planetary gear run idle, and the transmission of rotation from the output member to the input member is cut off.
本願の第一発明のフリータイプ双方向クラッチでは、入力部材に断続的な内歯歯車が形成され、入力部材が回転したときは、遊星歯車を支持するキャリアと入力部材とが一体化して回転伝達が行われると共に、出力部材が回転したときは、遊星歯車が内歯歯車から離間して回転伝達が遮断される。一方、本願の第二発明のフリータイプ双方向クラッチでは、複数の外歯が断続的に設けられた太陽歯車が入力部材に形成され、入力部材が回転したときは、遊星歯車を支持するキャリアと入力部材とが一体化して回転伝達が行われると共に、出力部材が回転したときは、遊星歯車が太陽歯車から離間して回転伝達が遮断される。したがって、本願の第一発明のフリータイプ双方向クラッチ及び第二発明のフリータイプイプ双方向クラッチのいずれであっても、上記特許文献１に記載のフリータイプ双方向クラッチのような一方向クラッチ及び作動子が不要であることから、軸方向寸法のコンパクト化が可能である。 In the free type two-way clutch of the first invention of the present application, an intermittent internal gear is formed in the input member, and when the input member rotates, the carrier supporting the planetary gear and the input member are integrally rotated and transmitted. When the output member rotates, the planetary gear is separated from the internal gear and the rotation transmission is interrupted. On the other hand, in the free type two-way clutch of the second invention of the present application, the sun gear in which a plurality of external teeth are intermittently provided is formed in the input member, and when the input member rotates, the sun gear and the carrier that supports the planetary gears are used. Rotation transmission is performed integrally with the input member, and when the output member rotates, the planetary gear is separated from the sun gear to block rotation transmission. Therefore, in both the free type bidirectional clutch of the first invention and the free type bidirectional clutch of the second invention of the present application, a one-way clutch such as the free type bidirectional clutch described in Patent Document 1 described above and Since no actuator is required, the axial dimension can be made compact.
本願の第一発明のフリータイプ双方向クラッチにおいて、被係合手段が円弧状開口から構成され、係合手段が円弧状開口に周方向に摺動自在に挿入された係合片から構成されている場合には、円弧状開口を摺動する係合片が、相互のいわば案内部材として作用することとなる。そのため、入力部材とキャリアとの芯ずれや中心軸の傾き等が防止され、フリータイプ双方向クラッチの回転作動が円滑となる。 In the free type two-way clutch of the first invention of the present application, the engaged means comprises an arcuate opening, and the engaging means comprises an engagement piece slidably inserted in the arcuate opening in the circumferential direction. If so, the engaging pieces that slide along the arcuate openings act as so-called guide members. Therefore, misalignment between the input member and the carrier, inclination of the central axis, and the like are prevented, and the rotation operation of the free type bidirectional clutch becomes smooth.
以下、本発明に従って構成されたフリータイプ双方向クラッチの好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a free type bidirectional clutch constructed according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１及び図２を参照して説明すると、全体を符号２で示す本願の第一発明にかかるフリータイプ双方向クラッチは、回転不能のハウジング４、ハウジング４内で共通の中心軸Ｏの回りに回転可能な入力部材６及び出力部材８を備える。 Referring to FIG. 1 and FIG. 2, a free type bidirectional clutch according to the first invention of the present application, which is generally designated by reference numeral 2, has a non-rotatable housing 4 and a common central axis O in the housing 4. It comprises a rotatable input member 6 and an output member 8.
ハウジング４は、円形状の端面壁１０と、この端面壁１０の周縁から軸方向に延びる円筒状の周面壁１２とを有し、有底円筒状に形成されている。端面壁１０の中心部分には円形の通過開口１４が形成されている。このように構成されたハウジング４は、フリータイプ双方向クラッチ２が設置される機器に回転不能に固定される。 The housing 4 has a circular end wall 10 and a cylindrical peripheral wall 12 extending in the axial direction from the peripheral edge of the end wall 10, and is formed in a bottomed cylindrical shape. A circular passage opening 14 is formed in the central portion of the end wall 10. The housing 4 thus configured is non-rotatably fixed to the device in which the free type bidirectional clutch 2 is installed.
入力部材６は、円形状の主部１６と、主部１６の周縁から周方向に等間隔をおいて軸方向に突出する複数（図示の実施形態では４個）の円弧状の突出片１８とを有する。図２の断面Ａ−Ａに示すとおり、主部１６の中心部分には、モーター等の駆動軸（図示していない。）に連結される円形状の連結孔２０が形成されている。この連結孔２０には平坦部が設けられており、この平坦部を介して駆動軸と入力部材６とが一体となって回転するようになっている。 The input member 6 includes a circular main portion 16 and a plurality of (four in the illustrated embodiment) arc-shaped protruding pieces 18 that axially protrude from the peripheral edge of the main portion 16 at equal intervals in the circumferential direction. Have. As shown in the cross section AA of FIG. 2, a circular connecting hole 20 that is connected to a drive shaft (not shown) such as a motor is formed in the central portion of the main portion 16. The connecting hole 20 is provided with a flat portion, and the drive shaft and the input member 6 are integrally rotated via the flat portion.
入力部材６には、後述の係合手段と解除自在に係合する被係合手段が形成されており、図示の実施形態の被係合手段は、主部１６の連結孔２０の径方向外方において、周方向に等間隔をおいて周方向に延びる複数（図示の実施形態では４個）の円弧状開口２２から構成されている。各円弧状開口２２の中心は主部１６の中心と整合している。 The input member 6 is formed with engaged means that is releasably engageable with engaging means described later, and the engaged means of the illustrated embodiment is outside the radial direction of the connecting hole 20 of the main portion 16. On the other hand, it is composed of a plurality of (four in the illustrated embodiment) arc-shaped openings 22 extending in the circumferential direction at equal intervals in the circumferential direction. The center of each arcuate opening 22 is aligned with the center of the main portion 16.
図２の断面Ｂ−Ｂに示すとおり、各突出片１８の内周面には内歯歯車２４が形成されている。本発明に従って構成されたフリータイプ双方向クラッチ２では、内歯歯車２４が周方向において断続的に設けられているのが重要である。図示の実施形態では、内歯歯車２４が形成された複数の突出片１８が周方向に間隔をおいて設けられていることにより、内歯歯車２４が周方向において断続的に設けられている。なお、主部１６の周縁から突出する突出片の形状は環状でもよく、この場合には環状突出片の内周面に周方向に間隔をおいて内歯歯車が形成される。また、主部１６の周縁から突出する突出片の形状が円弧状である場合でも、円弧状突出片の内周面に周方向に間隔をおいて内歯歯車が形成されていてもよい。 As shown in a cross section BB of FIG. 2, an internal gear 24 is formed on the inner peripheral surface of each protruding piece 18. In the free type bidirectional clutch 2 constructed according to the present invention, it is important that the internal gear 24 is provided intermittently in the circumferential direction. In the illustrated embodiment, the plurality of protruding pieces 18 on which the internal gear 24 is formed are provided at intervals in the circumferential direction, so that the internal gear 24 is intermittently provided in the circumferential direction. The shape of the protruding piece protruding from the peripheral edge of the main portion 16 may be annular, and in this case, internal gears are formed on the inner peripheral surface of the annular protruding piece at intervals in the circumferential direction. Further, even when the shape of the protruding piece protruding from the peripheral edge of the main portion 16 is an arc shape, internal gears may be formed at intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the arc-shaped protruding piece.
出力部材８は、ハウジング４の内部に配置された太陽歯車２６と、太陽歯車２６の中心部分から軸方向に延びる円柱状の連結部２８とを有する。連結部２８は、ハウジング４の通過開口１４を通ってハウジング４の外部に突出しており、被駆動機器に連結される。 The output member 8 has a sun gear 26 arranged inside the housing 4, and a columnar connecting portion 28 extending in the axial direction from the central portion of the sun gear 26. The connecting portion 28 projects to the outside of the housing 4 through the passage opening 14 of the housing 4, and is connected to the driven device.
ハウジング４の内部には、入力部材６及び出力部材８の太陽歯車２６に加え、さらに、太陽歯車２６と噛み合うと共に入力部材６の内歯歯車２４と選択的に噛み合う複数（図示の実施形態では４個）の遊星歯車３０と、遊星歯車３０を回転可能に支持し且つ共通の中心軸Ｏの回りに回転可能なキャリア３２とが配置されている。図２及び図３を参照することによって理解されるとおり、各遊星歯車３０は、内歯歯車２４と噛み合う場合（図３参照。）と、内歯歯車２４との噛み合いが解除される場合（図２参照。）とがあり、内歯歯車２４と選択的に噛み合うようになっている。 Inside the housing 4, in addition to the sun gear 26 of the input member 6 and the output member 8, a plurality of gears that mesh with the sun gear 26 and selectively mesh with the internal gear 24 of the input member 6 (4 in the illustrated embodiment). The individual planetary gears 30 and a carrier 32 that rotatably supports the planetary gears 30 and is rotatable around a common central axis O are arranged. As understood by referring to FIG. 2 and FIG. 3, each planetary gear 30 meshes with the internal gear 24 (see FIG. 3) and disengages from the internal gear 24 (FIG. 3). 2)), and selectively meshes with the internal gear 24.
キャリア３２には、入力部材６の被係合手段と解除自在に係合する係合手段が形成されている。図示の実施形態のキャリア３２は円形状のプレート３４を有し、このプレート３４の片面（入力部材６側の面）には、遊星歯車３０を回転可能に支持する支持軸３６と、入力部材６の円弧状開口２２に周方向に摺動自在に挿入される複数の係合片３８とが軸方向に突出して設けられている。図２の断面Ｂ−Ｂに示すとおり、支持軸３６及び係合片３８は周方向に間隔をおいて交互に配置されている。そして、図示の実施形態の係合手段は、複数の係合片３８から構成されている。また、プレート３４の中心部分には円形の通過開口３９が形成されており、出力部材８の連結部２８が通過開口３９を通過している。 The carrier 32 is formed with engaging means for releasably engaging with the engaged means of the input member 6. The carrier 32 of the illustrated embodiment has a circular plate 34, and a support shaft 36 for rotatably supporting the planetary gear 30 and an input member 6 are provided on one surface (a surface on the input member 6 side) of the plate 34. A plurality of engaging pieces 38 that are slidably inserted in the arcuate opening 22 are provided so as to project in the axial direction. As shown in the section BB of FIG. 2, the support shafts 36 and the engagement pieces 38 are alternately arranged at intervals in the circumferential direction. The engagement means of the illustrated embodiment is composed of a plurality of engagement pieces 38. A circular passage opening 39 is formed in the center of the plate 34, and the connecting portion 28 of the output member 8 passes through the passage opening 39.
キャリア３２には、抵抗トルク付与手段によって抵抗トルクが付与される。図示の実施形態においては、抵抗トルク付与手段は、ウェーブワッシャｗである。ウェーブワッシャｗは後述するシールド板との間の摩擦によってキャリア３２に抵抗トルクを付与する。 The resistance torque is applied to the carrier 32 by the resistance torque applying means. In the illustrated embodiment, the resistance torque applying means is a wave washer w. The wave washer w imparts a resistance torque to the carrier 32 by friction with a shield plate described later.
ハウジング４の開放端には円形のシールド部材４０が圧入され、このシールド部材４０の中心部分には駆動軸が通過する円形の通過開口４２が形成されている。シールド部材４０の片面（入力部材６側の面）には上述したウェーブワッシャｗが嵌り込む円環状の溝４３が形成されている。 A circular shield member 40 is press-fitted into the open end of the housing 4, and a circular passage opening 42 through which the drive shaft passes is formed in the central portion of the shield member 40. An annular groove 43 into which the above-mentioned wave washer w is fitted is formed on one surface (surface on the input member 6 side) of the shield member 40.
次に、上述したとおりのフリータイプ双方向クラッチ２の作動について図３及び図４を参照して説明する。 Next, the operation of the free type bidirectional clutch 2 as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
まず、図３を参照して入力部材６から出力部材８への回転伝達について説明する。図３の紙面上方から見て反時計方向に入力部材６が中心軸Ｏの回りに回転すると、その回転により、断続的な内歯歯車２４が遊星歯車３０と噛み合って遊星歯車３０を回転させる。出力部材８の太陽歯車２６が停止状態にあると、遊星歯車機構の原理に従ってキャリア３２が入力部材６の回転速度よりも小さい回転速度で回転し、キャリア３２と入力部材６との間には相対的な回転が生じる。そうすると、係合手段としてのキャリア３２の各係合片３８と、被係合手段としての入力部材６の各円弧状開口２２の周方向端部とが当接し、すなわち、各係合片３８と各円弧状開口２２とが係合して、入力部材６とキャリア３２とが一体的に回転することになる。したがって、入力部材６、キャリア３２及び遊星歯車３０が一体的に回転するので、遊星歯車３０と噛み合う太陽歯車２６も一体的に回転して、図３の紙面上方から見て反時計方向に出力部材８が中心軸Ｏの回りに回転する。 First, the rotation transmission from the input member 6 to the output member 8 will be described with reference to FIG. When the input member 6 rotates around the central axis O in the counterclockwise direction when viewed from above in the drawing of FIG. 3, the rotation causes the intermittent internal gear 24 to mesh with the planetary gear 30 and rotate the planetary gear 30. When the sun gear 26 of the output member 8 is in a stopped state, the carrier 32 rotates at a rotational speed lower than the rotational speed of the input member 6 according to the principle of the planetary gear mechanism, and the carrier 32 and the input member 6 are relatively opposed to each other. Rotation occurs. Then, the engagement pieces 38 of the carrier 32 as the engagement means and the circumferential ends of the arcuate openings 22 of the input member 6 as the engaged means come into contact with each other, that is, the engagement pieces 38 and The arcuate openings 22 are engaged with each other, so that the input member 6 and the carrier 32 rotate integrally. Therefore, since the input member 6, the carrier 32, and the planetary gear 30 rotate integrally, the sun gear 26 that meshes with the planetary gear 30 also rotates integrally, and the output member counterclockwise when viewed from above in the plane of FIG. 8 rotates around the central axis O.
なお、フリータイプ双方向クラッチ２では、図２を参照することによって理解されるとおり、フリータイプ双方向クラッチ２の径方向中心を通って図２の上下方向に延びる直線及び図２の左右方向に延びる直線のそれぞれを対称軸として対照的に配置されているので、入力部材６が時計方向に回転した場合にも、同様な作動で入力部材６からの回転がキャリア３２及び遊星歯車３０を介して太陽歯車２６に伝達される。 In the free type bidirectional clutch 2, as understood by referring to FIG. 2, a straight line extending in the vertical direction of FIG. 2 and a horizontal direction of FIG. 2 through the radial center of the free type bidirectional clutch 2. Since the extending straight lines are symmetrically arranged with respect to each other as a symmetry axis, even when the input member 6 rotates clockwise, the rotation from the input member 6 is transmitted through the carrier 32 and the planetary gear 30 by the same operation. It is transmitted to the sun gear 26.
ここで、入力部材６の各円弧状開口２２の周方向端部とキャリア３２の各係合片３８とが当接して一体的に回転することについて図５の作動説明図を参照して説明する。図５に示すとおり、入力部材６’の突出片１８’が環状であり、突出片１８’の内面に連続的に内歯歯車２４’が形成されており、出力部材８は回転不能に固定され、かつキャリア３２’には係合片３８が形成されていないものとする。また、図示していないが、入力部材６’には円弧状開口が形成されていないものとする。なお、符号に「’」を付しているのは、上述の本発明の実施形態とは異なり、参考の構成であることを示している。一方、出力部材８については、上述の実施形態とは異なり回転不能に固定されてはいるものの、上述の実施形態と同様の形状であるので、符号に「’」は付していない。また、遊星歯車３０は、上述の実施形態と同様である。 Here, the circumferential ends of the arcuate openings 22 of the input member 6 and the engagement pieces 38 of the carrier 32 contact and rotate integrally will be described with reference to the operation explanatory diagram of FIG. . As shown in FIG. 5, the projecting piece 18 'of the input member 6'is annular, the internal gear 24' is continuously formed on the inner surface of the projecting piece 18 ', and the output member 8 is fixed so as not to rotate. Further, the engagement piece 38 is not formed on the carrier 32 '. Although not shown, it is assumed that the input member 6'has no arcuate opening. It should be noted that the reference numeral "'" is attached to the reference numeral, which is different from the above-described embodiment of the present invention. On the other hand, the output member 8 has the same shape as that of the above-described embodiment, although it is fixed so as to be non-rotatable unlike the above-described embodiment, and therefore the reference numeral is not attached. The planetary gear 30 is similar to that of the above-described embodiment.
太陽歯車２６の歯数をＺａ、内歯歯車２４’の歯数をＺｂとすると、たとえば、Ｚａ＝１６、Ｚｂ＝４０の場合には、入力部材６’の回転速度とキャリア３２’の回転速度の比は
Ｚａ／Ｚｂ＋１＝１６／４０＋１
＝１．４
となり、すなわち、入力部材６’の回転速度とキャリア３２’の回転速度の比は
１：０．７１４
となる。このように、太陽歯車２６の歯数が内歯歯車２４’の歯数よりも少なく、入力部材６’の回転速度に比べてキャリア３２’の回転速度が小さい場合には、入力部材６’が回転すると、入力部材６’の回転速度よりも小さい回転速度でキャリア３２’が回転することになる。
When the number of teeth of the sun gear 26 is Za and the number of teeth of the internal gear 24 'is Zb, for example, when Za = 16 and Zb = 40, the rotation speed of the input member 6'and the rotation speed of the carrier 32'. Ratio of Za / Zb + 1 = 16/40 + 1
= 1.4
That is, the ratio of the rotation speed of the input member 6'and the rotation speed of the carrier 32 'is 1: 0.714.
Becomes As described above, when the number of teeth of the sun gear 26 is smaller than the number of teeth of the internal gear 24 ′ and the rotation speed of the carrier 32 ′ is smaller than the rotation speed of the input member 6 ′, the input member 6 ′ is When rotated, the carrier 32 'rotates at a rotational speed lower than the rotational speed of the input member 6'.
そして、上述の本発明の実施形態においては、内歯歯車２４が断続的に設けられているものの、入力部材６が回転し、内歯歯車２４と遊星歯車３０との噛み合いが生じてキャリア３２が入力部材６と同じ方向に回転したとき、図５に示す参考例と同様に、入力部材６の回転速度よりも小さい回転速度でキャリア３２が回転する。このため、キャリア３２の各係合片３８が入力部材６の各円弧状開口２２の周方向端部に当接することになり、入力部材６とキャリア３２とが一体的に回転する。また、各遊星歯車３０と内歯歯車２４とが噛み合っているので、上述したとおり、入力部材６からの回転がキャリア３２及び遊星歯車３０を介して太陽歯車２６に伝達される。 Further, in the above-described embodiment of the present invention, although the internal gear 24 is provided intermittently, the input member 6 rotates, meshing between the internal gear 24 and the planetary gear 30 occurs, and the carrier 32 is removed. When rotated in the same direction as the input member 6, the carrier 32 rotates at a rotational speed lower than the rotational speed of the input member 6, as in the reference example shown in FIG. Therefore, the engagement pieces 38 of the carrier 32 come into contact with the circumferential ends of the arcuate openings 22 of the input member 6, and the input member 6 and the carrier 32 rotate integrally. Further, since the planetary gears 30 and the internal gear 24 mesh with each other, the rotation from the input member 6 is transmitted to the sun gear 26 via the carrier 32 and the planetary gears 30 as described above.
次に、図３及び図４を参照して出力部材８が回転した場合の入力部材６への回転伝達の遮断について説明する。入力部材６の回転が停止して、図３に示す状態から、図３の紙面上方から見て反時計方向に出力部材８が回転した場合には、太陽歯車２６と噛み合っている各遊星歯車３０は、時計方向に自転しながらキャリア３２と共に中心軸Ｏの回りに回転（公転）する。そうすると、図４に示すとおり、各遊星歯車３０が内歯歯車２４から離間して各遊星歯車３０と内歯歯車２４との噛み合いが解除される。これによって、太陽歯車２６及び各遊星歯車３０が空転して、出力部材８からの入力部材６への回転の伝達が遮断される。各遊星歯車３０と内歯歯車２４との噛み合いが解除された後は、キャリア３２はウェーブワッシャｗによって付与される抵抗トルクによって保持されるため、太陽歯車２６の回転によってキャリア３２が連れ回りすることはない。 Next, interruption of rotation transmission to the input member 6 when the output member 8 rotates will be described with reference to FIGS. 3 and 4. When the rotation of the input member 6 is stopped and the output member 8 rotates counterclockwise when viewed from above in FIG. 3 from the state shown in FIG. 3, the planetary gears 30 meshed with the sun gear 26. Rotates (revolves) around the central axis O together with the carrier 32 while rotating in the clockwise direction. Then, as shown in FIG. 4, the planetary gears 30 are separated from the internal gear 24, and the meshing between the planetary gears 30 and the internal gear 24 is released. As a result, the sun gear 26 and the planetary gears 30 run idle, and the transmission of rotation from the output member 8 to the input member 6 is cut off. After the meshing between each planetary gear 30 and the internal gear 24 is released, the carrier 32 is held by the resistance torque imparted by the wave washer w, so that the carrier 32 is rotated by the rotation of the sun gear 26. There is no.
一方、入力部材６の回転が停止して、図３に示す状態から、図３の紙面上方から見て時計方向に出力部材８が回転した場合には、キャリア３２及び遊星歯車３０を介して出力部材８からの回転が入力部材６に伝達されてしまう。このように、入力部材６の回転方向の逆方向に出力部材８を回転させる場合には、入力部材６が回転していた方向の逆方向に入力部材６をわずかに回転させ、図２ないし図４に示すように、内歯歯車２４を各遊星歯車３０から離間させ、各遊星歯車３０と内歯歯車２４との噛み合いを解除することによって、出力部材８から入力部材６への回転の伝達を遮断することができる。この場合も、各遊星歯車３０と内歯歯車２４との噛み合いが解除された後は、キャリア３２はウェーブワッシャｗによって付与される抵抗トルクによって保持されるため、太陽歯車２６の回転によってキャリア３２が連れ回りすることはない。 On the other hand, when the rotation of the input member 6 is stopped and the output member 8 is rotated clockwise from the state shown in FIG. 3 when viewed from above in FIG. 3, the output is performed via the carrier 32 and the planetary gear 30. The rotation from the member 8 is transmitted to the input member 6. As described above, when the output member 8 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the input member 6, the input member 6 is slightly rotated in the opposite direction to the direction in which the input member 6 was rotated, and the output member 8 is rotated as shown in FIG. 4, the internal gear 24 is separated from each planetary gear 30, and the meshing between each planetary gear 30 and the internal gear 24 is released, so that the rotation of the output member 8 is transmitted to the input member 6. Can be shut off. Also in this case, since the carrier 32 is held by the resistance torque imparted by the wave washer w after the meshing between each planetary gear 30 and the internal gear 24 is released, the carrier 32 is rotated by the rotation of the sun gear 26. I won't go around with you.
以上のとおりであり、図示の実施形態のフリータイプ双方向クラッチ２では、入力部材６に断続的な内歯歯車２４が形成され、入力部材６が回転したときは、遊星歯車３０を支持するキャリア３２と入力部材６とが一体化して回転伝達が行われると共に、出力部材８が回転したときは、遊星歯車３０が内歯歯車２４から離間して回転伝達が遮断される。したがって、図示の実施形態のフリータイプ双方向クラッチ２では、一方向クラッチ及び作動子が不要であることから、軸方向寸法のコンパクト化が可能である。 As described above, in the free type two-way clutch 2 of the illustrated embodiment, the input member 6 is formed with the intermittent internal gear 24, and the carrier that supports the planetary gear 30 when the input member 6 rotates. When the output member 8 rotates, the planetary gear 30 is separated from the internal gear 24 so that the rotation transmission is interrupted. Therefore, in the free type two-way clutch 2 of the illustrated embodiment, the one-way clutch and the actuator are not required, so that the axial dimension can be made compact.
なお、図示の実施形態では、係合手段としての係合片３８がキャリア３２に形成され、被係合手段としての円弧状開口２２が入力部材６に形成されている例を説明したが、本発明のフリータイプ双方向クラッチにおいては、係合手段が入力部材６に形成され、被係合手段がキャリア３２に形成されていてもよい。また、被係合手段は、円弧状開口でなくてもよく、円形凹所から構成されていてもよい。さらに、係合片３８及び円弧状開口２２のそれぞれは複数設けられていなくてもよく、それぞれ１個であってもよい。 In the illustrated embodiment, the engaging piece 38 as the engaging means is formed on the carrier 32, and the arcuate opening 22 as the engaged means is formed on the input member 6. In the free type bidirectional clutch of the invention, the engaging means may be formed on the input member 6 and the engaged means may be formed on the carrier 32. Further, the engaged means need not be an arcuate opening, and may be composed of a circular recess. Further, each of the engagement piece 38 and the arc-shaped opening 22 may not be provided in plural, and each may be one.
また、図示の実施形態では、キャリア３２のプレート３４に支持軸３６と係合片３８とが設けられている例を説明したが、キャリア３２の支持軸３６が係合片を兼ねるようにしてもよい。 Further, in the illustrated embodiment, an example in which the support shaft 36 and the engagement piece 38 are provided on the plate 34 of the carrier 32 has been described, but the support shaft 36 of the carrier 32 may also function as the engagement piece. Good.
続いて、本願の第二発明にかかるフリータイプ双方向クラッチについて図６及び図７を参照して説明する。本願の第二発明にかかるフリータイプ双方向クラッチでは、複数の外歯が周方向において断続的に設けられた太陽歯車が入力部材に、内歯歯車が出力部材に夫々固着される。以下の説明においては、上述した本願の第一発明にかかるフリータイプ双方向クラッチとの差異点についてのみ説明をし、本願の第一発明にかかるフリータイプ双方向クラッチと同一の構成については番号に１００を加算して示しその説明を省略する。 Next, the free type bidirectional clutch according to the second invention of the present application will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the free type bidirectional clutch according to the second invention of the present application, the sun gear having the plurality of external teeth intermittently provided in the circumferential direction is fixed to the input member, and the internal gear is fixed to the output member. In the following description, only the differences from the above-described free type two-way clutch according to the first invention of the present application will be described, and the same configurations as the free type two-way clutch according to the first invention of the present application are numbered. 100 is added and shown, and the description thereof is omitted.
入力部材１０６は、軸方向に延びる断面円形の入力軸部１２０と、入力軸部１２０の先端においてこれと同軸上に固着された円柱形状の主部１１８とを備えている。そして、主部１１８の外周面には複数の外歯が周方向に断続的に設けられた太陽歯車１２４が形成されている。図示の実施形態においては、主部１１８の外周面における外歯存在領域１２４ａは周方向に等角度間隔をおいて３つ設けられ、夫々の外歯存在領域１２４ａの角度範囲は同一である。更に、主部１１８の外周面における外歯存在領域１２４ａの各々の角度範囲と、周方向において隣接する２つの外歯存在領域１２４ａの間に位置する外歯非存在領域１２４ｂの各々の角度範囲も同一である。入力部材１０６にはキャリア１３２の係合手段と係合する被係合手段が形成されている。図示の実施形態においては、被係合手段は、入力軸部１２０と主部１１８との接続部において、入力軸部１２０の外周面及び主部１１８の軸方向端面に共通して固着された突起１２２である。突起１２２は等角度間隔をおいて３つ配置されており、いずれの突起１２２も周方向に見て外歯存在領域１２４ａと整合（更に詳しくは、両者の周方向中心位置とも整合）している。そして、突起１２２は何れも径方向外方に突出している。 The input member 106 includes an input shaft portion 120 having a circular cross section that extends in the axial direction, and a columnar main portion 118 that is fixed coaxially with the input shaft portion 120 at the tip thereof. A sun gear 124 having a plurality of external teeth intermittently provided in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the main portion 118. In the illustrated embodiment, three outer tooth existing regions 124a on the outer peripheral surface of the main portion 118 are provided at equal angular intervals in the circumferential direction, and the outer tooth existing regions 124a have the same angular range. Further, each angular range of the external tooth existing area 124a on the outer peripheral surface of the main portion 118 and each angular range of the external tooth non-existing area 124b located between the two external tooth existing areas 124a adjacent in the circumferential direction. It is the same. The input member 106 is formed with engaged means that engages with the engaging means of the carrier 132. In the illustrated embodiment, the engaged means is a projection that is commonly fixed to the outer peripheral surface of the input shaft portion 120 and the axial end surface of the main portion 118 at the connecting portion between the input shaft portion 120 and the main portion 118. 122. The three projections 122 are arranged at equal angular intervals, and all the projections 122 are aligned with the external tooth existing region 124a when viewed in the circumferential direction (more specifically, are aligned with the center positions of both of them in the circumferential direction). . Each of the projections 122 projects outward in the radial direction.
出力部材１０８は、軸方向に延びる出力軸部１２８と、出力軸部１２８の先端に固着された内歯歯車１２６とを有する。 The output member 108 includes an output shaft portion 128 extending in the axial direction and an internal gear 126 fixed to the tip of the output shaft portion 128.
キャリア１３２には、入力部材１０６の被係合手段と解除自在に係合する係合手段が形成されている。図示の実施形態においては、係合手段は、プレート１３４の中心部に形成された円形の通過開口１３９の内周縁に固着された突起１３８である。突起１３８は周方向に３つ等角度間隔をおいて配置されており、いずれの突起１３８も径方向内方に突出している。 The carrier 132 is formed with an engagement means that releasably engages with the engaged means of the input member 106. In the illustrated embodiment, the engaging means is a protrusion 138 fixed to the inner peripheral edge of a circular passage opening 139 formed in the central portion of the plate 134. The three protrusions 138 are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction, and all the protrusions 138 protrude radially inward.
本願の第二発明にかかるフリータイプ双方向クラッチ１０２の作動と、上述した本願の第一発明にかかるフリータイプ双方向クラッチ２とは、本願の第一発明にかかるフリータイプ双方向クラッチ２における太陽歯車と内歯歯車との関係が入れ替わっただけで、基本的な作動は同一である。そのため、本願の第二発明にかかるフリータイプ双方向クラッチ１０２の作動についての詳細な説明は省略する。なお、本願の第二発明にかかるフリータイプ双方向クラッチ１０２にあっては、係合手段としての突起１２２と被係合手段としての突起１３８とが周方向に係合する。 The operation of the free-type two-way clutch 102 according to the second invention of the present application and the above-described free-type two-way clutch 2 according to the first invention of the present application refer to the sun in the free-type two-way clutch 2 of the first invention of the present application. The basic operation is the same except that the relationship between the gear and the internal gear is changed. Therefore, detailed description of the operation of the free type two-way clutch 102 according to the second invention of the present application will be omitted. In the free type two-way clutch 102 according to the second invention of the present application, the projection 122 as the engaging means and the projection 138 as the engaged means are engaged in the circumferential direction.
以上のとおりであり、図示の実施形態のフリータイプ双方向クラッチ１０２では、複数の外歯が周方向に断続的に設けられた太陽歯車１２４が入力部材１０６に形成され、入力部材１０６が回転したときは、遊星歯車１３０を支持するキャリア１３２と入力部材１０６とが一体化して回転伝達が行われると共に、出力部材１０８が回転したときは、遊星歯車１３０が太陽歯車１２４から離間して回転伝達が遮断される。したがって、図示の実施形態のフリータイプ双方向クラッチ１０２であっても、一方向クラッチ及び作動子が不要であることから、軸方向寸法のコンパクト化が可能である。 As described above, in the free-type two-way clutch 102 of the illustrated embodiment, the sun gear 124 having the plurality of external teeth intermittently provided in the circumferential direction is formed on the input member 106, and the input member 106 rotates. At this time, the carrier 132 supporting the planetary gear 130 and the input member 106 are integrally transmitted for rotation, and when the output member 108 is rotated, the planetary gear 130 is separated from the sun gear 124 and the rotation is transmitted. Be cut off. Therefore, even in the free type bidirectional clutch 102 of the illustrated embodiment, the one-way clutch and the actuator are not required, and the axial dimension can be made compact.
なお、図示の実施形態では、被係合手段としての突起１２２及び係合手段としての突起１３８は何れも周方向に等角度間隔をおいて３つ形成されていたが、これらは１つずつ形成されていてもよい。さらに、本願の第二発明にかかるフリータイプ双方向クラッチでは、被係合手段及び係合手段は、径方向において相互に反対側に突出する突起から構成されていたが、これに替えて、本願の第一の発明にかかるフリータイプ双方向クラッチのように、被係合手段は円弧状開口から構成され、係合手段は円弧状開口に周方向に摺動自在に挿入される係合片から構成されるようにしてもよい。 In the illustrated embodiment, the projection 122 as the engaged means and the projection 138 as the engaging means are formed three at equal angular intervals in the circumferential direction, but they are formed one by one. It may have been done. Further, in the free type two-way clutch according to the second invention of the present application, the engaged means and the engaging means are constituted by projections projecting to mutually opposite sides in the radial direction. As in the free type two-way clutch according to the first aspect of the present invention, the engaged means comprises an arcuate opening, and the engaging means comprises an engaging piece slidably inserted in the arcuate opening in the circumferential direction. It may be configured.
２：フリータイプ双方向クラッチ
４：ハウジング
６：入力部材
８：出力部材
１６：主部
１８：突出片
２２：円弧状開口（被係合手段）
２４：内歯歯車
２６：太陽歯車
３０：遊星歯車
３２：キャリア
３４：プレート
３６：支持軸
３８：係合片（係合手段）
１０２：フリータイプ双方向クラッチ
１０４：ハウジング
１０６：入力部材
１０８：出力部材
１２２：突起（被係合手段）
１２４：太陽歯車
１２６：内歯歯車
１３０：遊星歯車
１３２：キャリア
１３８：突起（係合手段）
Ｏ：中心軸
2: Free type bidirectional clutch 4: Housing 6: Input member 8: Output member 16: Main part 18: Projecting piece 22: Arc-shaped opening (engaged means)
24: Internal gear 26: Sun gear 30: Planetary gear 32: Carrier 34: Plate 36: Support shaft 38: Engaging piece (engaging means)
102: Free type bidirectional clutch 104: Housing 106: Input member 108: Output member 122: Protrusion (engaged means)
124: Sun gear 126: Internal gear 130: Planetary gear 132: Carrier 138: Protrusion (engaging means)
O: central axis
Claims (7)
前記入力部材は周方向において断続的に設けられた内歯歯車を有し、前記出力部材は太陽歯車を有しており、
前記ハウジングの内部には、前記太陽歯車及び前記内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車を回転可能に支持し且つ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ており、
前記入力部材と前記キャリアとの一方には係合手段が形成され、前記入力部材と前記キャリアとの他方には前記係合手段と解除自在に係合する被係合手段が形成されており、
前記入力部材が回転したときは、前記内歯歯車が前記遊星歯車と噛み合い、前記キャリアが前記入力部材に対し相対的に回転して前記係合手段が前記被係合手段に係合することによって、前記入力部材、前記キャリア及び前記太陽歯車が一体的に回転して前記入力部材の回転が前記出力部材に伝達され、
前記出力部材が回転したときは、前記遊星歯車が前記内歯歯車から離間して前記遊星歯車と前記内歯歯車との噛み合いが解除されることによって、前記太陽歯車及び前記遊星歯車が空転して前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達が遮断されるフリータイプ双方向クラッチ。 A non-rotatable housing, an input member and an output member rotatable around a common central axis in the housing, and rotations in the forward and reverse directions from the input member are transmitted to the output member and the output is provided. Transmission of rotation from a member to the input member is a free type bidirectional clutch in which the output member idles and is blocked,
The input member has an internal gear that is intermittently provided in the circumferential direction, the output member has a sun gear,
Inside the housing, a planetary gear that meshes with the sun gear and the internal gear, and a carrier that rotatably supports the planetary gear and that is rotatable around the common central axis are arranged.
Engaging means is formed on one of the input member and the carrier, and engaged means that is releasably engaged with the engaging means is formed on the other of the input member and the carrier,
When the input member rotates, the internal gear meshes with the planetary gear, the carrier rotates relative to the input member, and the engaging means engages with the engaged means. , The input member, the carrier and the sun gear integrally rotate, the rotation of the input member is transmitted to the output member,
When the output member rotates, the planetary gear is separated from the internal gear and the meshing between the planetary gear and the internal gear is released, whereby the sun gear and the planetary gear run idle. A free type bidirectional clutch in which transmission of rotation from the output member to the input member is cut off.
前記入力部材は、複数の外歯が周方向において断続的に設けられた太陽歯車を有し、前記出力部材は内歯歯車を有しており、
前記ハウジングの内部には、前記太陽歯車及び前記内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車を回転可能に支持し且つ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ており、
前記入力部材と前記キャリアとの一方には係合手段が形成され、前記入力部材と前記キャリアとの他方には前記係合手段と解除自在に係合する被係合手段が形成されており、
前記入力部材が回転したときは、前記太陽歯車が前記遊星歯車と噛み合い、前記キャリアが前記入力部材に対し相対的に回転して前記係合手段が前記被係合手段に係合することによって、前記入力部材、前記キャリア及び前記内歯歯車が一体的に回転して前記入力部材の回転が前記出力部材に伝達され、
前記出力部材が回転したときは、前記遊星歯車が前記太陽歯車から離間して前記遊星歯車と前記太陽歯車との噛み合いが解除されることによって、前記内歯歯車及び前記遊星歯車が空転して前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達が遮断されるフリータイプ双方向クラッチ。 A non-rotatable housing, an input member and an output member rotatable around a common central axis in the housing, and rotations in the forward and reverse directions from the input member are transmitted to the output member and the output is provided. Transmission of rotation from a member to the input member is a free type bidirectional clutch in which the output member idles and is blocked,
The input member has a sun gear in which a plurality of external teeth are intermittently provided in the circumferential direction, and the output member has an internal gear,
Inside the housing, a planetary gear that meshes with the sun gear and the internal gear, and a carrier that rotatably supports the planetary gear and that is rotatable around the common central axis are arranged.
Engaging means is formed on one of the input member and the carrier, and engaged means that is releasably engaged with the engaging means is formed on the other of the input member and the carrier,
When the input member rotates, the sun gear meshes with the planetary gear, the carrier rotates relative to the input member, and the engaging means engages with the engaged means, The input member, the carrier and the internal gear are integrally rotated to transmit the rotation of the input member to the output member,
When the output member rotates, the planetary gear is separated from the sun gear and the meshing between the planetary gear and the sun gear is released, whereby the internal gear and the planetary gear run idle. A free type bidirectional clutch in which the transmission of rotation from the output member to the input member is blocked.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7389068B2 (en) | 2021-01-18 | 2023-11-29 | 株式会社ハイレックスコーポレーション | drive device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750682A (en) * | 1986-02-11 | 1988-06-14 | Thorn Emi Datatech Limited | Drive hub assembly |
| CN104482073A (en) * | 2014-12-08 | 2015-04-01 | 四川大学 | Planetary overrunning clutch |
| JP2017015134A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | オリジン電気株式会社 | Free type bidirectional clutch with idling gear |
| JP2018009641A (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | オリジン電気株式会社 | Free type bidirectional clutch with idle gear and one-way clutch |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750682A (en) * | 1986-02-11 | 1988-06-14 | Thorn Emi Datatech Limited | Drive hub assembly |
| CN104482073A (en) * | 2014-12-08 | 2015-04-01 | 四川大学 | Planetary overrunning clutch |
| JP2017015134A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | オリジン電気株式会社 | Free type bidirectional clutch with idling gear |
| JP2018009641A (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | オリジン電気株式会社 | Free type bidirectional clutch with idle gear and one-way clutch |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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