JP2876333B2 - 両方向係止ピンクラッチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、下から上に向かって開く扉の支
点軸に連結され、その下から上へ向って開いてゆくどの
位置にあっても扉を停止させるべくクラッチ機能で係止
することができると共に、その位置から下へ向って閉め
る際には強制的に扉を下に押し下げるべく強圧すると容
易に係止が解除され、その時点では、今度は扉が上へ向
おうとする動きに対してクラッチ機能で係止され、強制
的に扉を上に開くべく強圧することで容易に係止が解除
され下から上へ向って開いてゆくどの位置にあっても扉
を停止させる両方向係止ピンクラッチ装置に関する。

（従来の技術） 従来、下から上に向かって開く扉を所定位置まで開い
たときに停止させる装置としては、例えば、カム方式の
係止装置がある。

この係止装置は、扉が、例えば、略水平に近い角度ま
で開いたときに、カムによって係止されて停止し、その
後、扉を閉じるときには、扉を若干上に持ち上げること
でカムの係止が解除され扉は下方へ向って下降可能とな
り閉じることができるようにした構造のものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような構造のカム方式の係止装置に
は、次のような問題点があった。

すなわち、このカム方式の係止装置は、予め設定した
所定位置まで扉を開いたときにのみに係止される構造な
ので、任意の位置で扉を係止することができない問題点
があった。

そのため、任意の位置で扉を停止させるべく、例え
ば、一方向クラッチ装置の如きものを使用するとして
も、一方向クラッチ装置自体は、一方向で係止し、他方
向では係止されない構造であるため、扉を開いていって
任意の位置にて停止させることができるものの、その位
置から再び扉を閉じる方向へ押圧してもそのまま係止さ
れているので押し下げることができない。従って、その
一方向クラッチ装置自体に何等かの付属装置、例えば、
強制的には押し下げが可能となる係止装置を連結して、
扉を閉じる方向へ押圧するときに一方向クラッチ装置自
体を強制力により回転させるようにする構造としなけれ
ばならず、大掛かりな装置となってしまう問題点があっ
た。

そこで、この発明は、上述した問題点等に鑑み、例え
ば、下から上に向かって開く扉に使用した場合、その支
点軸に連結され、その下から上へ向って開いてゆくどの
位置にあっても扉を停止させるべくクラッチ機能で係止
することができ、しかも、扉を下方へ強圧すれば容易に
係止が解除される作動を簡単な構造のもので行えるよう
にすることを課題とし、その装置を安価にて提供するこ
とを課題として創出されたものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、一方の回転部材或いは固定部材に連結さ
れる外周円状の回転体と、他方の固定部材或いは回転部
材に連結され且つ前記回転体に外嵌される外筒体と、こ
れらの回転体と外筒体との間に配されている適数本のピ
ン状の転動子とからなり、外筒体の内面、或いは回転体
の外面には、回転体と外筒体との間の隙間が回転体と外
筒体との周方向で略楔状となる転動子配置溝を、１本の
転動子に対してその略楔状の狭い方の側を隣合わせた状
態で一対設け、これらの一対の転動子配置溝には、どち
らか一方の転動子配置溝に位置する転動子をその略楔状
の溝の狭くなる方向へ常時押圧する押圧手段をそれぞれ
設け、この一対の転動子配置溝における少なくとも略楔
状の狭い方の側が隣合った部分を、転動子配置溝の狭く
なる方向へ転動子を強制的に押圧すると一対の転動子配
置溝の一方から他方へ転動子が通過すべく外筒体の内面
と回転体の外面との間の隙間として弾撥的に拡がるよう
に形成したことにより上述した課題を解決し、 又、外筒体の内面、或いは回転体の外面における少な
くとも転動子配置溝を形成してある部分は、外筒体の内
面、或いは回転体の中心軸線に対して直交する方向の断
面形状にプレス打抜きした薄板材を適数枚重合せて形成
したことにより上述した課題を解決するものである。

（作用） この発明に係る両方向係止ピンクラッチ装置は、例え
ば、外周円状の回転体に下から上に向かって開く扉の支
点軸を連結し、外筒体を固定する。

そして、前記扉を適当に上方へ向って開き、任意の位
置で放すと、扉はその自重で閉まる方向である下方へ回
動しようとする。そうすれば、支点軸も扉と共に回転し
ようとするので前記回転体に、扉が上方へ向って開かれ
るときの支点軸の回転方向に対して逆の回転力が加わ
る。その結果、略楔状の狭い方の側を隣合わせた状態で
一対設けてある転動子配置溝のうちの一方において、転
動子が押圧手段によってその略楔状の溝の狭くなる方向
へ常時押圧されているので、回転体の回転に伴って転動
子配置溝における略楔状の狭い方へ転動子が移動して回
転体と外筒体との間でくいつき、それ以上回転しないよ
うになって扉は停止する。この時に、扉を更に上へ上げ
るのであれば、転動子は転動子配置溝の広い方へ移動し
ようとするので前記くいつきは解除されそのまま扉は上
方へ回動し、その時点で扉を再び放すと前述同様にくい
ついて扉は停止するものである。

扉を下方へ回動させて閉じるようにするには、扉自体
を下方へ向って強制的に強圧して押すと、前述のくいつ
き状態から、一対の転動子配置溝の一方から他方へ転動
子が通過すべく外筒体の内面と回転体の外面との間の隙
間として弾撥的に拡がるようになっているため、本来は
通過し得ない最も狭くなっている部分を転動子は通過し
て一対の転動子配置溝の一方から他方へ移動する。そう
すれば、１本の転動子に対してその略楔状の狭い方の側
を隣合わせた状態で転動子配置溝が一対設けてあるか
ら、一方の転動子配置溝から他方の転動子配置溝へ転動
子が移動すると前述とは逆の作動をすることになり、扉
は容易に下方へ向って回動し、逆に上方へ向って回動す
る回転力に対してくいついて停止させる作用が働く。そ
して、そのまま下方へ閉じるまで扉を回動させるもので
ある。

再び扉を開ける場合には、強制的に扉を上方へ回動す
べく強圧することで、前述の逆の作動をして転動子は再
び一対の転動子配置溝の他方から一方へ移動して元の状
態に復帰するものである。

又、その構造にあって、外筒体の内面、或いは回転体
の外面における少なくとも転動子配置溝を形成してある
部分を、外筒体の内面、或いは回転体の中心軸線に対し
て直交する方向の断面形状にプレス打抜きした薄板材を
適数枚重合せて形成し、量産可能な構造にするものであ
る。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する
と次の通りである。

すなわち、図に示す符号１は一方の回転部材或いは固
定部材に連結される外周円状の回転体であり、又、符号
２は他方の固定部材或いは回転部材に連結され且つ前記
回転体１に外嵌される外筒体であり、これらの回転体１
と外筒体２との間には、適数本、図示の場合は、４本の
ピン状の転動子３が配されている。ただ、転動子３の数
は、図示の場合は４本であるが、実際には、３本が最適
である。

そして、外筒体２の内面、或いは回転体１の外面、図
示にあっては、外筒体２の内面に、回転体１と外筒体２
との間の隙間が回転体１と外筒体２との周方向で略楔状
となる転動子配置溝４を、１本の転動子３に対してその
略楔状の狭い方の側を隣合わせた状態で一対設け、これ
らの一対の転動子配置溝4,4には、どちらか一方の転動
子配置溝４に位置する転動子３をその略楔状の溝の狭く
なる方向へ常時押圧する押圧手段をそれぞれ設け、この
一対の転動子配置溝4,4における少なくとも略楔状の狭
い方の側が隣合った部分を、転動子配置溝４の狭くなる
方向へ転動子３を強制的に押圧すると一対の転動子配置
溝4,4の一方から他方へ転動子３が通過すべく外筒体２
の内面と回転体１の外面との間の隙間として弾撥的に拡
がるように形成してある。

この構造を更に詳述すると、まず、第１図乃至第３図
に示すように、回転体１は円筒軸にてなる。

そして、外筒体２は、少なくとも転動子配置溝４を形
成してある部分を、外筒体２の内面の中心軸線に対して
直交する方向の断面形状にプレス打抜きした形状のもの
とした構造とする。

具体的には、筒上の外筒７と、プレス打抜きした適数
枚の、図示にあっては、12枚の薄板材にてなる転動子配
置溝板11と、外筒７内の中間部分に配されていて、プレ
ス打抜きした適数枚の、図示にあっては、４枚の薄板材
にてなり、且つ押圧手段の後記押圧ピン５を保持する押
圧ピン保持板12とにてなる。

そして、転動子配置溝板11は、外筒７内に重合わせて
挿入された際に周面を係止ピン８によって外筒７内で回
転不可能に係止されるべく係止溝９が形成され、且つ、
中心に回転体１が貫通可能な孔が開穿されている略ドー
ナツ状で、その内周部分に、回転体１の周面の接線と平
行な適当な長さの１本の線とその両端の円弧とにて略長
円状となす切欠をそれぞれ周方向で転動子３の数だけ４
箇所均等配分にて形成し、しかも、外周からその略長円
状の切欠の中間部分を薄肉とすべくそれぞれ略円弧状に
切除して薄肉部10とした形状にプレス打抜きして形成さ
れている。しかも、前記略長円状の切欠は、転動子配置
溝板11に回転体１を貫通させたときに、回転体１の周面
における前記切欠内での最も突出している部分から長円
の一辺をなす前記回転体１の接線と平行な線との距離を
前記転動子３の径よりも若干少なく形成する。そうする
ことで、その切欠と回転体１の周面とによって、略楔状
の、実際の形状は円弧と直線とによってなる弱い略テー
パーの転動子配置溝4,4を１本の転動子３に対してその
略楔状の狭い方の側が隣合わせた状態で一対設けた状態
となるものである。

又、押圧ピン保持板12は、外筒７内に重合わせて挿入
された際に周面を係止ピン８によって外筒７内で回転不
可能に係止されるべく係止溝９が形成され、且つ、中心
に回転体１が貫通可能な孔が開穿されている略ドーナツ
状で、その内周部分に、前記転動子配置溝4,4を形成す
る転動子配置溝板11の切欠と同じ位置で、この切欠より
も幅広且つ同長の長円の両端に、外周方向へ角状に斜め
に向った押圧ピン保持溝13をそれぞれ設けた形状の切欠
をそれぞれ形成した形状となっている。

一方、前記押圧手段は、外筒体２の外筒７内の中間部
分に配され、前記押圧ピン保持板12の押圧ピン保持溝13
にそれぞれ１本ずつ、計８本の押圧ピン５と、これらの
押圧ピン５を回転体１の周面方向で押圧ピン保持溝13に
保持されて配されたときに、全ての押圧ピン５にわたっ
て外嵌するように配され押圧ピン５を回転体１の周面方
向にその弾撥力にて押圧するゴムの如き弾性材にてなる
無端帯状の押圧帯６とにてなる。つまり、押圧帯６は、
その時に、弾撥力に抗して引き伸ばされた状態で押圧ピ
ン５全体にわたって外嵌するように配されるものであ
る。

そして、このような各部材は、第２図に示すように、
外筒７の中心に回転体１を貫通させて配し、12枚の転動
子配置溝板11は、６枚ずつ二つの集合体として重合わせ
て外筒７内に嵌入させると共に、それらの集合体同士の
間に押圧手段と押圧ピン保持板12とが配されるように隙
間を設けておく。

そして、この隙間には、中央に前記押圧手段の押圧帯
６を配し、その両側に２枚ずつ押圧ピン保持板12をそれ
ぞれ嵌入された状態にて配してある。又、転動子３は、
それぞれが転動子配置溝板11全体に達する長さとして転
動子配置溝４を形成する切欠内に回転体１と平行に配
し、更に、押圧ピン５は、前記転動子配置溝板11の集合
体同士の間の隙間より若干短い長さのものとしてそれぞ
れ押圧ピン保持溝13内に配され、これらの押圧ピン５に
は、前述したように押圧帯６が外嵌されているものであ
る。このように外筒７内に配された転動子配置溝板11の
外側からは、ドーナツ状の薄板にてなる押え板14を嵌入
し、更に、その外側から止め環15を嵌め込んで転動子配
置溝板11が外れないように固定するものである。

尚、図中の符号16は外筒体２を適当に固定部材に係止
ピン（図示せず）によって固定するための係止溝であ
る。

このように形成された両方向係止ピンクラッチ装置
は、例えば、外周円状の回転体１に下から上に向かって
開く扉の支点軸（共に図示せず）を連結し、外筒体２を
固定すると、前記扉を適当に上方へ向って開き、任意の
位置で放すと、扉はその自重で閉まる方向である下方へ
回動しようとする。そうすれば、支点軸も扉と共に回転
しようとするので前記回転体１に、扉が上方へ向って開
かれるときの支点軸の回転方向に対して逆の回転力が加
わる。その結果、第４図（Ａ）に示すように、略楔状の
狭い方の側を隣合わせた状態で一対設けてある転動子配
置溝4,4のうちの一方（図示右側）において、転動子３
が押圧手段の押圧ピン５によってその略楔状の溝の狭く
なる方向（左側に向って）へ常時押圧されているので、
回転体１の回転に伴って転動子配置溝４における略楔状
の狭い方へ転動子３が移動して回転体１と外筒体２との
間でくいつき、それ以上回転しないようになって扉は停
止する。この時に、扉を更に上へ上げるのであれば、転
動子３は転動子配置溝４の広い方へ移動しようとするの
で前記くいつきは解除されそのまま扉は上方へ回動し、
その時点で扉を再び放すと前述同様にくいついて扉は停
止するものである。

そして、扉を下方へ回動させて閉じるようにするに
は、扉自体を下方へ向って強制的に強圧して押すと、前
述のくいつき状態から、一対の転動子配置溝4,4の一方
（図示右側）から他方（図示左側）へ転動子３が強制押
圧される。そうすると、第４図（Ｂ）に示すように、外
筒体２の内面と回転体１の外面との間の隙間として前記
薄肉部10の部分が薄肉であるがゆえ弾撥的に拡がり、本
来は通過し得ない最も狭くなっている部分を転動子３は
通過して一対の転動子配置溝4,4の一方から他方へ移動
する。

そうすれば、１本の転動子３に対してその略楔状の狭
い方の側を隣合わせた状態で転動子配置溝4,4が一対設
けてあるから、一方の転動子配置溝４から他方の転動子
配置溝４へ転動子３が移動すると第４図（Ｃ）に示す状
態となり、今度は前述とは逆の方向で扉に対して停止力
が働くが、扉は下方へ向っては容易に回動することとな
る。そして、そのまま下方へ閉じるまで扉を回動させる
ものである。この時に、扉の上方への回動、つまり、開
く方向への回動に対して停止力が働くので、例えば、振
動や風のような不本意な弱い力に対しては扉が開かない
ようになるので保安性の面においても優れた作用をする
ものである。

そして、再び扉を開ける場合には、強制的に扉を上方
へ回動すべく強圧することで、前述の逆の作動をして転
動子３は、第４図の（Ｃ）から（Ａ）に移行するように
再び一対の転動子配置溝4,4の他方から一方へ移動して
元の状態に復帰するものである。

尚、この発明に係る両方向係止ピンクラッチ装置は前
述した実施例に限定されることがなく、例えば、転動子
配置溝４は回転体１の方に設けても、又、加工が可能で
あれば、転動子配置溝板11や押圧ピン保持板12のように
薄板を用いなくとも一体に形成しても良い。更には、押
圧手段にあっても、前述した押圧ピン５と押圧帯６との
組合せ以外に、適当なスプリングを用いた構造にしても
良い。

（発明の効果） 上述の如く構成したこの発明は、一方の回転部材或い
は固定部材に連結される外周円状の回転体１と、他方の
固定部材或いは回転部材に連結され且つ前記回転体１に
外嵌される外筒体２と、これらの回転体１と外筒体２と
の間に配置されている適数本のピン状の転動子３とから
なり、外筒体２の内面、或いは回転体１の外面には、回
転体１と外筒体との間の隙間が回転体と外筒体２との周
方向で略楔状となる転動子配置溝４を、１本の転動子３
に対してその略楔状の狭い方の側を隣合わせた状態で一
対設け、これらの一対の転動子配置溝4,4には、どちら
か一方の転動子配置溝４に位置する転動子３をその略楔
状の溝の狭くなる方向へ常時押圧する押圧手段をそれぞ
れ設け、この一対の転動子配置溝４における少なくとも
略楔状の狭い方の側が隣合った部分を、転動子配置溝４
の狭くなる方向へ転動子３を強制的に押圧すると一対の
転動子配置溝4,4の一方から他方へ転動子３が通過すべ
く外筒体２の内面と回転体１の外面との間の隙間として
弾撥的に拡がるように形成したことにより、転動子３
は、前述したように回転体１の一方の回転力に対して係
止する作動をし、その状態で更に強圧することで逆の作
動をするように配された転動子配置溝４の方へ移動し、
それによって前述とは逆に回転体１の他方の回転力に対
して係止する作動をするものであり、一つの装置でどち
らの方向にも停止可能なクラッチ機能を有するようにす
ることができるものである。

その結果、従来例の如き問題点は全て解消でき、非常
に便利で、且つ構成も大掛かりとなることがない。

又、外筒体の内面、或いは回転体の外面における少な
くとも転動子配置溝を形成してある部分は、外筒体の内
面、或いは回転体の中心軸線に対して直交する方向の断
面形状にプレス打抜きした薄板材を適数枚重合せて形成
すれば、複雑な形状の部分をプレス成形できるので、量
産が可能となり、非常に安価にて提供することができ
る。

このように、この発明によれば、一つの装置で、正逆
どちらの方向に対しても停止させる機能と回転させる機
能とをあわせもったクラッチとなり、且つ構造も簡単で
あるから、その使用範囲は、前述した扉以外にも、広範
囲にわたって拡がる等の種々の優れた効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】 図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は正断
面図、第２図は側断面図、第３図は分解斜視図、第４図
は作動状態を示す要部拡大断面図である。 １……回転体、２……外筒体、３……転動子、４……転
動子配置溝、５……押圧ピン、６……押圧帯、７……外
筒、８……係止ピン、９……係止溝、10……薄肉部、11
……転動子配置溝板、12……押圧ピン保持板、13……押
圧ピン保持溝、14……押え板、15……止め環。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室井 正道 東京都葛飾区青戸５丁目30番４号 三和 ニードルベアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−242137（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−119132（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16D 63/00 F16D 41/08 F16C 11/10 E05F 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の回転部材或いは固定部材に連結され
   る外周円状の回転体と、他方の固定部材或いは回転部材
   に連結され且つ前記回転体に外嵌される外筒体と、これ
   らの回転体と外筒体との間に配されている適数本のピン
   状の転動子とからなり、外筒体の内面、或いは回転体の
   外面には、回転体と外筒体との間の隙間が回転体と外筒
   体との周方向で略楔状となる転動子配置溝を、１本の転
   動子に対してその略楔状の狭い方の側を隣合わせた状態
   で一対設け、これらの一対の転動子配置溝には、どちら
   か一方の転動子配置溝に位置する転動子をその略楔状の
   溝の狭くなる方向へ常時押圧する押圧手段をそれぞれ設
   け、この一対の転動子配置溝における少なくとも略楔状
   の狭い方の側が隣合った部分を、転動子配置溝の狭くな
   る方向へ転動子を強制的に押圧すると一対の転動子配置
   溝の一方から他方へ転動子が通過すべく外筒体の内面と
   回転体の外面との間の隙間として弾撥的に拡がるように
   形成したことを特徴とする両方向係止ピンクラッチ装
   置。
2. 【請求項２】外筒体の内面、或いは回転体の外面におけ
   る少なくとも転動子配置溝を形成してある部分は、外筒
   体の内面、或いは回転体の中心軸線に対して直交する方
   向の断面形状にプレス打抜きした薄板材を適数枚重合せ
   て形成した請求項１記載の両方向係止ピンクラッチ装
   置。