JP4159214B2 - 逆入力防止クラッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力軸の正逆両方向の回転を出力軸に伝達することができると共に、出力軸からの回転が入力軸に伝達されるのを防止することができるようにした逆入力防止クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シートクッションに対してシートバックを起伏自在に連結した自動車のリクライニングシートにおいては、マニュアル操作によってシートクッションの高さを任意に調整できるようにしたものが知られている。
【０００３】
上記のようなシートにおいては、シートクッションに対する着座によって下向きの荷重が作用するが、運転中に運転手の体重でシートクッションの高さが変化しないことが必要である。
【０００４】
そのため、上記シートでは、シートクッションを昇降動させる駆動系に逆入力防止機構を組込んでシートクッションを調整位置でロックできるようにしている。
【０００５】
逆入力防止機構として、コイルばねによってドラムを緊縛するようにした摩擦ブレーキ方式が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、摩擦ブレーキ方式を利用した逆入力防止機構においては、トルク容量が小さく、また、潤滑油の劣化等によって摩擦係数が変化し、トルク容量が経時変化を受け易いという不都合がある。
【０００７】
この発明の課題は、摩擦クラッチ方式と同じ機能を発揮することができると共に、トルク容量が大きく、そのトルク容量の経時変化が少ない逆入力防止クラッチを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力軸と、その入力軸と同軸上に設けられた出力軸と、その両軸に跨がるようにして設けられたクラッチ外輪と、このクラッチ外輪に形成された円錐形内面と出力軸の外周に設けられた円筒形外面間に組込まれた保持器と、その保持器に形成されたポケットに小端面が入力軸側に位置するよう収納された円すいころとを有し、前記入力軸と出力軸との間に、入力軸の回転を出力軸に伝達するトルク係合部を設け、前記入力軸と保持器の間には、前記トルク係合部に形成された回転方向すきまの範囲内で入力軸が出力軸に対して相対回転する回転運動を前記保持器の軸方向への移動に変換するカム機構を設け、前記クラッチ外輪の円錐形内面と出力軸の円筒形外面の一方に、他方の面との間で入力軸側の端部が狭小となるくさび形空間を形成すると共に、そのくさび形空間の狭小部に前記円すいころが押し込まれた状態でクラッチ外輪と出力軸が相対回転するのを防止するカム面を形成し、前記円すいころがくさび形空間の狭小部に向けて移動する方向に保持器を押圧する弾性部材を設け、前記入力軸にレバーハンドルを嵌合し、そのレバーハンドルと入力軸との間に、レバーハンドルに設けられた押釦の押し込み操作によってロック方向が切り換わる二方向クラッチを組込んだ構成を採用したのである。
【０００９】
上記の構成から成る逆入力防止クラッチにおいて、クラッチ外輪を固定する状態で入力軸を正転又は逆転させると、カム機構の作用により保持器が押されて軸方向に移動し、その保持器に保持された円すいころがくさび形空間の広幅部に移動して係合解除状態とされる。円すいころの係合解除後、入力軸と出力軸との間に設けられトルク係合部が係合状態となり、入力軸の回転がそのトルク係合部を介して出力軸に伝達される。
【００１０】
出力軸への回転トルクの伝達後、入力軸を逆方向に少し回転してトルク係合部の突出部を回転方向すきまの中立位置に戻すと、弾性部材の押圧により保持器が入力軸側に移動して、円すいころがクラッチ外輪の円錐形内面と出力軸の円筒形外面の一方に形成されたカム面およびそのカム面と対向する他方の周面に係合する。
【００１１】
このため、出力軸が回転しようとすると、円すいころがカム面と、そのカム面と対向する周面にクラッチ係合して出力軸はロックされ、出力軸の回転トルクが入力軸に伝達されるのが防止される。
【００１２】
ここで、入力軸の回転を出力軸に伝達するトルク係合部として、入力軸と出力軸の一方に軸端面で開口する軸方向の挿入孔を形成し、他方にはその挿入孔に挿入される軸部を設け、前記挿入孔の内周に円周方向に長い切欠部を形成し、軸部の外周にその切欠部に挿入される突出部を設けた構成から成るものを採用することができる。
【００１３】
また、カム機構として、入力軸と保持器の対向面間に、出力軸に対して軸方向に移動自在に支持され、かつ回り止めされた矯正板を組込み、前記入力軸の前記矯正板と対向する面に円周方向の中央部が深く、両端に至るに従って次第に浅くなるカム溝を形成し、矯正板にはそのカム溝内に挿入される突起を設けた構成から成るもの、あるいは、入力軸の端部外周に前記保持器の端面と対向するフランジを一体に設け、このフランジの前記保持器の端面と対向する面に内周方向の両端部が相反する方向に傾斜するカム突起を設け、保持器の端面には、入力軸が出力軸に対して相対回転したとき、そのカム突起で押圧される突出部を設けた構成から成るものを採用することができる。
【００１６】
この発明に係る逆入力防止クラッチにおいて、入力軸と出力軸との間に、前記トルク係合部の突出部を回転方向すきまの中立位置に保持する弾性手段を設けることにより、入力軸を回転停止すると、弾性手段によってトルク係合部の突出部が回転方向すきまの中立状態に戻されることになる。このため、保持器を押圧する弾性部材の弾力によって円すいころはカム面と、これに対向する周面に係合する状態とされ、出力軸からの回転トルクが入力軸に伝達されるのを確実に防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、入力軸１と出力軸２とは同軸上に配置され、その両軸１、２に跨がるようにしてクラッチ外輪３が設けられている。
【００１８】
クラッチ外輪３の両端部内周には転がり軸受４ａ、４ｂが取付けられ、一方の転がり軸受４ａによって入力軸１が回転自在に支持され、他方の転がり軸受４ｂによって出力軸２が回転自在に支持されている。
【００１９】
入力軸１と出力軸２の対向部間には、入力軸１の回転を出力軸２に伝達するトルク係合部５が設けられている。トルク係合部５は、入力軸１にその端面で開口する軸方向の挿入孔６を形成し、出力軸２にはその挿入孔６に挿入される軸部７を設け、前記挿入孔６の内周に複数の切欠部８を形成し、軸部７の外周にその切欠部８のそれぞれに挿入されるピン状の突出部９を設け、前記切欠部８の両端と突出部９の係合部において入力軸１の回転を出力軸２に伝えるようにしている。
【００２０】
ここで、出力軸２の軸部７は、出力軸２の先端に形成さた小径軸部２ａの先端面に一体に設けられている。この軸部７の先端面にはボルト１０の締付けにより抜け止め板１１が取付けられ、その抜け止め板１１によって軸部７は抜け止めされている。
【００２１】
また、入力軸１に形成された切欠部８は、図４に示すように、扇形をなし、その切欠部８と突出部９との間に回転方向すきまδが形成されている。
【００２２】
図１に示すように、クラッチ外輪３には円錐形内面１２が形成され、一方、出力軸２には円筒形外面１３が設けられている。この円錐形内面１２と円筒形外面１３間に保持器１４が組込まれている。
【００２３】
図３に示すように、保持器１４は複数のポケット１５を有し、各ポケット１５内に円すいころ１６が組込まれている。円すいころ１６は、図１に示すように、小端面が入力軸１側に位置する組込みとされている。
【００２４】
図３に示すように、クラッチ外輪３の円錐形内面１２には、保持器１４に形成されたポケット１５と対向する位置にカム面１７が設けられている。カム面１７は図１に示すように、円錐形内面１２の傾斜に沿って軸方向に延び、出力軸２に形成された円筒形外面１３との間で入力軸１側の端部が狭小となるくさび形空間を形成している。また、カム面１７は、図３に示すように、断面が凹入状の円弧とされて周方向の両端部が相反する方向に傾斜している。
【００２５】
なお、カム面１７は、その断面の形状をＶ形としてもよい。
【００２６】
図１に示すように、保持器１４と出力軸２を支持する転がり軸受４ｂとの間には波形ばねから成る弾性部材１８が組込まれている。弾性部材１８は保持器１４を入力軸１に向けて押圧しており、その押圧によって、円すいころ１６は出力軸２の円筒形外面１３とカム面１７の双方に係合している。
【００２７】
また、保持器１４と入力軸１との間には、入力軸１が出力軸２に対して前記トルク係合部５の回転方向すきまδ内で相対回転したとき、保持器１４を軸方向に押圧するカム機構１９が設けられている。
【００２８】
カム機構１９は、図１および図２に示すように、出力軸２の小径軸部２ａに環状の矯正板２０を嵌合し、前記小径軸部２ａの外周に形成された複数のスプライン歯２１を矯正板２０の内周に形成された溝２２に挿入して、矯正板２０を回り止めし、かつ軸方向に移動自在に支持している。
【００２９】
また、図１および図５に示すように、入力軸１の端面に円周方向の中央部が深く両端に至るに従って浅くなるカム溝２３を形成し、一方、矯正板２０にはそのカム溝２３内に挿入される突起２４を設け、前記入力軸１の回転時に、カム溝２３の相反する方向に傾斜するテーパ面２３ａ、２３ｂの一方で突起２４を押圧して保持器１４を軸方向に移動させるようにしている。
【００３０】
上記カム機構１９において、図６（Ｉ）の（イ）で示すように、突起２４がカム溝２３の円周方向中央に位置する状態では、突起２４とカム溝２３の底面間に間隙αが設けられている。
【００３１】
実施の形態で示す逆入力防止クラッチは上記の構造から成り、その逆入力防止クラッチはクラッチ外輪３を非回転の支持として使用する。図１は、入力軸１が回転停止している状態を示す。その停止状態において、トルク係合部５の突出部９は、図４および図６（Ｉ）の（ロ）に示すように、入力軸１に形成された切欠部８の回転方向すきまδの中立位置に保持されている。
【００３２】
また、カム機構１９の突起２４は、図６（Ｉ）の（イ）で示すように、入力軸１の端面に形成されたカム溝２３の円周方向中央に位置し、そのカム突起２４とカム溝２３の底面間に間隙αが設けられている。
【００３３】
さらに、図１に示す円すいころ１６は、保持器１４を押圧する弾性部材１８の弾力により、クラッチ外輪３のカム面１７と出力軸２の円筒形外面１３で形成されたくさび形空間の狭小部に押し込まれて、カム面１７と円筒形外面１３の双方に係合している。
【００３４】
上記のような状態から入力軸１を図１の矢印で示す方向（正転方向）に回転すると、図６（II）の（イ）で示すように、カム溝２３の一方のテーパ面２３ａが突起２４を押圧するため、矯正板２０が図１の左方向に移動し、その矯正板２０で保持器１４が押圧される。このため、保持器１４も矯正板２０と同方向に移動し、その保持器１４の移動によって、円すいころ１６はカム面１７と出力軸２の円筒形外面１３間に形成されたくさび形空間の広幅部に向けて移動する。
【００３５】
図７は、円すいころ１６がくさび形空間の広幅部に移動した状態を示し、円すいころ１６はカム面１７および円筒形外面１３に対して係合解除されている。
【００３６】
円すいころ１６の係合解除において、トルク係合部５の突出部９と切欠部８の端面間には図６（II）の（ロ）で示すように、回転方向すきまが形成されており、入力軸１が回転を続けると、その回転方向すきまが無くなり、図６（III ）の（ロ）で示すように、切欠部８の端面が突出部９に係合する。
【００３７】
このため、入力軸１の回転は、切欠部８の端面と突出部９の係合部から出力軸２に伝達され、入力軸１と同方向に出力軸２が回転する。
【００３８】
なお、入力軸１を上記と逆方向に回転した場合も前記と同様に、カム機構１９が保持器１４を軸方向に押圧する作用によって円すいころ１６が係合解除の状態とされ、その係合解除後にトルク係合部５の切欠部８の端面が突出部９に係合し、入力軸１の回転を出力軸２に伝達することができる。
【００３９】
出力軸２への回転トルクの伝達後、入力軸１を停止し、その入力軸１を逆方向に少し戻してトルク係合部５を突出部９が切欠部８の円周方向中央部に配置される中立位置にすると、カム機構１９のカム溝２３の円周方向中央が矯正板２０に形成された突起２４と対向する。
【００４０】
このとき、保持器１４は弾性部材１８の弾力により入力軸１側に移動し、円すいころ１６は出力軸２の円筒形外面１３とクラッチ外輪３の内周のカム面１７とで形成されるくさび形空間の狭小部に移動して、図１および図３に示すように、円筒形外面１３およびカム面１７の双方に係合する。
【００４１】
このため、出力軸２が正逆いずれかの方向に回転しようとすると、円すいころ１６は円筒形外面１３およびカム面１７に噛み込み、その噛み込みによって出力軸２はロックされ、出力軸２の回転が入力軸１に伝達されるのが防止される。
【００４２】
このように、逆入力防止クラッチにおいては、クラッチ外輪３を非回転の支持とすることにより、入力軸１の正転および逆転のいずれの方向の回転も出力軸２に伝達することができると共に、出力軸２からの回転によって入力軸１が回転されるのを防止することができる。
【００４３】
したがって、上記のような逆入力防止クラッチをマニュアル操作によってシートクッションを昇降動させる駆動系に組み込むことによって、シートクッションを高さ調整位置において確実に保持することができる。
【００４４】
また、クラッチ外輪３の内周に形成されたカム面１７と出力軸２に形成された円筒形外面１３に円すいころ１６を噛み込ませて出力軸２をロック状態に保持する構成であるため、出力軸２を摩擦ブレーキによってロックする場合に比較してトルク容量が大きく、しかも潤滑油の影響を受けることが少ないため、トルク容量の経時変化も小さく抑えることができる。
【００４５】
なお、円すいころ１６のテーパ角度が１０°を超えると、出力軸２側からのトルク負荷で円すいころ１６は係合解除位置に逃げるおそれがあり、また、２°未満であると、円すいころ１６を係合解除させる際に、その円すいころ１６を軸方向に大きく移動させる必要があるため、前記テーパ角度は２°乃至１０°程度としておくのがよい。
【００４６】
図８乃至図１１は、この発明に係る逆入力防止クラッチの他の例を示す。この例で示す逆入力防止クラッチと図１に示す逆入力防止クラッチとは入力軸１に回転操作機構３０を設けた点で相違している。
【００４７】
回転操作機構３０は、入力軸１に取付けられたレバーハンドル３１を有する。レバーハンドル３１は入力軸１に嵌合される嵌合筒部３２の外周にレバー部３３を設けている。嵌合筒部３２の内周と入力軸１の円筒形外面１ａ間には２方向クラッチ３４が組込まれている。
【００４８】
２方向クラッチ３４は、嵌合筒部３２の内周に固定された外輪３５と、その外輪３５と入力軸１との間に組込まれた保持器３６と、その保持器３６に形成された複数のポケット３７のそれぞれに組込まれたローラから成る係合子３８とを有し、前記外輪３５の内周には前記保持器３６のポケット３７と対向する位置にカム面３９が形成されている。カム面３９は相反する方向に傾斜する２つのテーパ面３９ａ、３９ｂで形成されている。
【００４９】
レバーハンドル３１のレバー部３３には先端面で開口するロッド挿入孔４０が形成され、そのロッド挿入孔４０内にロッド４１がスライド自在に挿入されている。ロッド４１の一端部には半径方向に貫通する接続孔４２が形成され、その接続孔４２に前記保持器３６の外周に設けられた接続片４３が挿入されている。接続片４３は、外輪３５に形成された円周方向に長い長孔４４に挿通されている。
【００５０】
ロッド４１のレバー部３３より外部に位置する他端部には押釦４５が設けられ、その押釦４５をレバー部３３の先端間にスプリング４６が組込まれている。スプリング４６はロッド４１に外方向への突出性を付与しており、そのスプリング４６によって、係合子３８はカム面３９の一方のテーパ面３９ａと係合するロック状態とされ、前記押釦４５を押し込むことにより、保持器３６が回転して、係合子３８がカム面３９の他方のテーパ面３９ａと係合し、ロック状態が切り換わるようになっている。
【００５１】
図８において、４７は入力軸１上にレバーハンドル３１を位置決めする止め輪を示す。
【００５２】
図９および図１０に示すように、２方向クラッチ３４の係合子３８がカム面３９の一方のテーパ面３９ｂと入力軸１の円筒形外面１ａに係合する状態において、レバーハンドル３１のレバー部３３を押釦４５を押し込むことなく押し下げると、係合子３８は係合解除され、レバーハンドル３１が空転する。
【００５３】
また、レバーハンドル３１のレバー部３３を引き上げると、係合子３８は係合状態にあるため、レバーハンドル３１の回転は係合子３８を介して入力軸１に伝達され、入力軸１が図９の矢印方向に回転する。
【００５４】
このため、レバーハンドル３１のレバー部３３の押し下げおよび引き上げを繰り返し行うことにより、入力軸１は矢印方向に間歇回転する。
【００５５】
ここで、押釦４５を押し込むと、ロッド４１を介して接続片４３が押されるため、保持器３６が図９の時計方向に回転し、係合子３８は図１１に示すように、カム面３９の他方のテーパ面３９ｂに係合する。
【００５６】
このため、押釦４５を押し込む状態でレバーハンドル３１のレバー部３３を押し下げると、レバーハンドル３１の回転は係合子３８を介して入力軸１に伝達され、入力軸１が図９の矢印で示す方向と反対の方向に回転する。
【００５７】
また、押釦４５を押し込む状態でレバーハンドル３１のレバー部３３を引き上げると、２方向クラッチ３４の係合子３８は係合解除され、レバーハンドル３１が空転する。
【００５８】
したがって、押釦４５を押し込む状態でレバーハンドル３１のレバー部３３の押し下げおよび引き上げを繰り返し行うことにより、入力軸１は図９の矢印で示す方向と反対の方向に間歇回転する。
【００５９】
このように、入力軸１に回転操作機構３０を設けることによって、入力軸１を手動により正逆両方向に回転させることができる。
【００６０】
図１２乃至図１６は、この発明に係る逆入力防止クラッチのさらに他の例を示す。この例における逆入力防止クラッチにおいては、クラッチ外輪３をプレス成形品としてその内周に円錐形内面１２を形成し、そのクラッチ外輪３の一端部に内向きのフランジ５０を設け、このフランジ５０の内径部をラジアル軸受面５１として入力軸１を回転自在に支持している。
【００６１】
また、クラッチ外輪３の他端部内周に環状の側板５２の外周部に設けたフランジ５２ａを圧入し、上記側板５２の内周部に形成されたフランジ５２ｂの内径面をラジアル軸受面５３として出力軸２を回転自在に支持している。
【００６２】
さらに、入力軸１の回転を出力軸２に伝達するトルク係合部５は、図１２および図１３に示すように、出力軸２に入力軸１の端部が挿入される挿入孔５４を形成し、その挿入孔５４の内周に複数の切欠部５５を設け、入力軸１の端部外周には切欠部５５のそれぞれに挿入される突出部５６を形成し、この突出部５６と切欠部５５の端面間に回転方向すきまδ1 を設け、その回転方向すきまδ1 の範囲内において入力軸１と出力軸２の相対的な回転を自由とし、突出部５６が切欠部５５の両端に当接する状態で入力軸１の回転を出力軸２に伝えるようにしている。
【００６３】
また、入力軸１が出力軸２に対して前記トルク係合部５の回転方向すきまδ1 の範囲内で相対回転したときの回転運動で保持器１４を軸方向に押圧するカム機構１９は、図１４に示すように、入力軸１の端部外周に保持器１４の端面と対向するフランジ５７を一体に形成し、このフランジ５７の保持器１４と対向する一側面に複数のカム突起５８を設け、各カム突起５８の表面における中央部に平坦面５８ａと円周方向両端に相反する方向に傾斜するテーパ面５８ｂを形成している。一方、保持器１４の端面には上記カム突起５８が嵌合される溝５９を形成して隣接する溝５９間に前記カム突起５８で押圧される突出部５９ａを設け、この突出部５９ａの円周方向両端部に相反する方向に傾斜するテーパ面５９ｂを設けている。
【００６４】
さらに、出力軸２に形成された円筒形外面１３に図１３に示すように、クラッチ外輪３の円錐形内面１２との間でくさび形空間を形成する複数のカム面６０と複数のＶ溝６１とを形成し、一方、保持器１４にはそのＶ溝６１に係合する突出部６２を形成し、この突出部６２とＶ溝６１の係合によって出力軸２に対して保持器１４を回り止めしている。
【００６５】
ここで、前記カム面６０は、図３に示すカム面１７と同様に断面が円弧状とされて周方向の両端部が相反する方向に傾斜している。
【００６６】
上記の構成から成る逆入力防止クラッチも図１に示す逆入力防止クラッチと同様に、入力軸１が回転すると、カム機構１９の作用により保持器１４が押され、円すいころ１６が保持器１４と共に軸方向に移動して、図１６に示すように、クラッチ外輪３の円錐形内面１２および出力軸２のカム面６０に対する係合が解除される。その係合解除後に、図１５（II）の（ロ）で示すように、トルク係合部５の突出部５６が切欠部５５の端面に係合し、その係合部において、入力軸１の回転トルクが出力軸２に伝達される。
【００６７】
また、入力軸１の回転を停止し、その入力軸１を逆方向に少し戻して、図１５（Ｉ）の（ロ）で示すように、トルク係合部５を突出部５６が切欠部５５の円周方向中央に配置される中立位置にすると、図１５（Ｉ）の（イ）で示すように、カム機構１９の突起５８が溝５９と対向する。
【００６８】
このとき、保持器１４は弾性部材１８の弾力により入力軸１側に移動し、円すいころ１６はクラッチ外輪３の円錐型内面１２と出力軸２の円筒形外面１３に形成されたカム面６０に係合し、その係合によって出力軸２はロックされ、出力軸２側から入力軸１に回転トルクが伝達されるのが防止される。
【００６９】
このように、上記実施形態における逆入力防止クラッチにおいても、入力軸１の正逆両方向の回転を出力軸２に伝達することができると共に、出力軸２から入力軸１への回転トルクの伝達を防止することができる。
【００７０】
また、円すいころ１６をクラッチ外輪３の円錐形内面１２と出力軸２の外周に形成されたカム面６０に噛み込ませて出力軸２をロックするため、トルク容量が大きく、しかも潤滑油の影響を受けることが少ないため、トルク容量の経時変化も小さく抑えることができる。
【００７１】
さらに、入力軸１の外周に形成したフランジ５７と保持器１４の端面間にカム機構１９を設けたことにより、図１に示す矯正板２０を不要とすることができ、部品点数の少ない組立ての容易なコンパクトな逆入力防止クラッチを得ることができる。
【００７２】
図１７および図１８は、この発明に係る逆入力防止クラッチのさらに他の例を示す。この例における逆入力防止クラッチと図１２乃至図１６に示す逆入力防止クラッチとは、入力軸１と出力軸２とを弾性部材７０で連結した点でのみ相違している。
【００７３】
弾性部材７０として、ここではトーションバーが示されている。トーションバーは、入力軸１に形成された軸方向の孔７１と、出力軸２に形成された軸方向の孔７２とに挿入され、その一端が入力軸１に固定され、他端が出力軸２に固定されている。
【００７４】
上記弾性部材７０は、入力軸１と出力軸２を、その両軸１、２間に設けたトルク係合部５の中立位置に保持するようになっている。
【００７５】
上記のように、入力軸１と出力軸２とを弾性部材７０で連結することにより、トルク係合部５の突出部５６が切欠部５５の端面に当接するまで入力軸１と出力軸２が相対的に回転すると、前記弾性部材７０にねじりが生じる。
【００７６】
このため、入力軸１から出力軸２への回転トルクの伝達後に入力軸１を停止すると、弾性部材７０のねじりによる復元弾性によって、入力軸１と出力軸２とはトルク係合部５の中立位置に戻されることになり、弾性部材１８の弾性により円すいころ１６をクラッチ外輪１の円錐形内面１２と出力軸２の外周のカム面６０に係合する状態に確実に復帰させることができる。
【００７７】
したがって、入力軸１から出力軸２への回転トルクの伝達後、入力軸１を停止し、その停止時に入力軸１と出力軸２の相互に残留トルクが残っていても入力軸１と出力軸２はトルク係合部５の中立位置に戻されて残留トルクが除去されることになり、円すいころ１６がロック解除状態で保持されるという不都合の発生はなく、出力軸２から入力軸１に回転トルクが伝達されるのを確実に防止することができる。
【００７８】
なお、弾性部材７０はトーションバーに限定されず、また、弾性部材７０の組込み位置も入力軸１と出力軸２の軸心上に限定されるものではない。
【００７９】
例えば、図１９に示すように、トルク係合部５の切欠部５５の両端と突出部５６の両側面間に板ばねから成る弾性部材７０を組込むようにしてもよい。
【００８０】
あるいは、図２０に示すように、弾性部材７０として、小径コイル部７０ａと大径コイル部７０ｂを有するねじりコイルばねを用い、そのねじりコイルばねの小径コイル部７０ａを入力軸１に形成された軸方向の孔７１に挿入して入力軸１に固定し、大径コイル部７０ｂを出力軸２に形成された軸方向の孔７２に挿入して出力軸２に固定してもよい。
【００８１】
ここで、図２１に示すように、入力軸１に形成された軸方向の孔７１と出力軸２に設けられた軸方向の孔７２の内径を略同径とすることにより、全長にわたって同一径のねじりコイルばね７０を用いることができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、この発明におけるクラッチにおいては、入力軸の正逆両方向の回転を出力軸に伝達し、出力軸からの回転トルクが入力軸に伝達されるのを防止することができる。
【００８３】
また、円すいころをクラッチ外輪の円錐形内面と出力軸の円筒形外面の一方に形成されたカム面およびそのカム面に対向する他方の周面に噛み込ませて出力軸をロックするため、トルク容量が大きく、しかも潤滑油の影響を受けることが少ないため、トルク容量の経時変化も小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る逆入力防止クラッチの実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のIII −III 線に沿った断面図
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図１に示すクラッチの入力軸と矯正板とを示す分解斜視図
【図６】（Ｉ）、（II）、（III ）の（イ）は図１に示すクラッチのカム機構の作動状態を段階的に示す平面図、（ロ）はそのカム機構の動きに応じたトルク係合部の状態を示す側面図
【図７】図１に示すクラッチの円すいころの係合解除状態を示す断面図
【図８】この発明に係る逆入力防止クラッチの他の例を示す縦断正面図
【図９】図８のIX−IX線に沿った断面図
【図１０】図８に示す逆入力防止クラッチの回転操作機構の一部を拡大して示す断面図
【図１１】図１０に示す回転操作機構の２方向クラッチのロック状態を切り換えた状態の断面図
【図１２】この発明に係る逆入力防止クラッチのさらに他の例を示す縦断正面図
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿った断面図
【図１４】図１２に示すクラッチの入力軸と保持器とを示す分解斜視図
【図１５】（Ｉ）、（II）の（イ）は図１２に示すクラッチのカム機構の作動状態を示す平面図、（ロ）はそのカム機構の動きに応じたトルク係合部の状態を示す断面図
【図１６】図１２に示すクラッチの円すいころのロック解除状態を示す断面図
【図１７】この発明に係る逆入力防止クラッチのさらに他の例を示す縦断正面図
【図１８】図１７に示すクラッチのトルク係合部を示す断面図
【図１９】図１７に示すクラッチの弾性部材の他の例を示す断面図
【図２０】図１７に示すクラッチの弾性部材のさらに他の例を示す断面図
【図２１】図１７に示す弾性部材のさらに他の例を示す断面図
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 出力軸
３ クラッチ外輪
５ トルク係合部
δ 回転方向すきま
１２ 円錐形内面
１３ 円筒形外面
１４ 保持器
１５ ポケット
１６ 円すいころ
１７ カム面
１８ 弾性部材
１９ カム機構
２０ 矯正板
２３ カム溝
２４ 突起
３１ レバーハンドル
３４ ２方向クラッチ
４５ 押釦
５７ フランジ
５８ カム突起
５９ａ 突出部
７０ 弾性部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力軸の正逆両方向の回転を出力軸に伝達することができると共に、出力軸からの回転が入力軸に伝達されるのを防止することができるようにした逆入力防止クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シートクッションに対してシートバックを起伏自在に連結した自動車のリクライニングシートにおいては、マニュアル操作によってシートクッションの高さを任意に調整できるようにしたものが知られている。
【０００３】
上記のようなシートにおいては、シートクッションに対する着座によって下向きの荷重が作用するが、運転中に運転手の体重でシートクッションの高さが変化しないことが必要である。
【０００４】
そのため、上記シートでは、シートクッションを昇降動させる駆動系に逆入力防止機構を組込んでシートクッションを調整位置でロックできるようにしている。
【０００５】
逆入力防止機構として、コイルばねによってドラムを緊縛するようにした摩擦ブレーキ方式が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、摩擦ブレーキ方式を利用した逆入力防止機構においては、トルク容量が小さく、また、潤滑油の劣化等によって摩擦係数が変化し、トルク容量が経時変化を受け易いという不都合がある。
【０００７】
この発明の課題は、摩擦クラッチ方式と同じ機能を発揮することができると共に、トルク容量が大きく、そのトルク容量の経時変化が少ない逆入力防止クラッチを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力軸と、その入力軸と同軸上に設けられた出力軸と、その両軸に跨がるようにして設けられたクラッチ外輪と、このクラッチ外輪に形成された円錐形内面と出力軸の外周に設けられた円筒形外面間に組込まれた保持器と、その保持器に形成されたポケットに小端面が入力軸側に位置するよう収納された円すいころとを有し、前記入力軸と出力軸との間に、入力軸の回転を出力軸に伝達するトルク係合部を設け、前記入力軸と保持器の間には、前記トルク係合部に形成された回転方向すきまの範囲内で入力軸が出力軸に対して相対回転する回転運動を前記保持器の軸方向への移動に変換するカム機構を設け、前記クラッチ外輪の円錐形内面と出力軸の円筒形外面の一方に、他方の面との間で入力軸側の端部が狭小となるくさび形空間を形成すると共に、そのくさび形空間の狭小部に前記円すいころが押し込まれた状態でクラッチ外輪と出力軸が相対回転するのを防止するカム面を形成し、前記円すいころがくさび形空間の狭小部に向けて移動する方向に保持器を押圧する弾性部材を設け、前記入力軸にレバーハンドルを嵌合し、そのレバーハンドルと入力軸との間に、レバーハンドルに設けられた押釦の押し込み操作によってロック方向が切り換わる二方向クラッチを組込んだ構成を採用したのである。
【０００９】
上記の構成から成る逆入力防止クラッチにおいて、クラッチ外輪を固定する状態で入力軸を正転又は逆転させると、カム機構の作用により保持器が押されて軸方向に移動し、その保持器に保持された円すいころがくさび形空間の広幅部に移動して係合解除状態とされる。円すいころの係合解除後、入力軸と出力軸との間に設けられトルク係合部が係合状態となり、入力軸の回転がそのトルク係合部を介して出力軸に伝達される。
【００１０】
出力軸への回転トルクの伝達後、入力軸を逆方向に少し回転してトルク係合部の突出部を回転方向すきまの中立位置に戻すと、弾性部材の押圧により保持器が入力軸側に移動して、円すいころがクラッチ外輪の円錐形内面と出力軸の円筒形外面の一方に形成されたカム面およびそのカム面と対向する他方の周面に係合する。
【００１１】
このため、出力軸が回転しようとすると、円すいころがカム面と、そのカム面と対向する周面にクラッチ係合して出力軸はロックされ、出力軸の回転トルクが入力軸に伝達されるのが防止される。
【００１２】
ここで、入力軸の回転を出力軸に伝達するトルク係合部として、入力軸と出力軸の一方に軸端面で開口する軸方向の挿入孔を形成し、他方にはその挿入孔に挿入される軸部を設け、前記挿入孔の内周に円周方向に長い切欠部を形成し、軸部の外周にその切欠部に挿入される突出部を設けた構成から成るものを採用することができる。
【００１３】
また、カム機構として、入力軸と保持器の対向面間に、出力軸に対して軸方向に移動自在に支持され、かつ回り止めされた矯正板を組込み、前記入力軸の前記矯正板と対向する面に円周方向の中央部が深く、両端に至るに従って次第に浅くなるカム溝を形成し、矯正板にはそのカム溝内に挿入される突起を設けた構成から成るもの、あるいは、入力軸の端部外周に前記保持器の端面と対向するフランジを一体に設け、このフランジの前記保持器の端面と対向する面に内周方向の両端部が相反する方向に傾斜するカム突起を設け、保持器の端面には、入力軸が出力軸に対して相対回転したとき、そのカム突起で押圧される突出部を設けた構成から成るものを採用することができる。
【００１６】
この発明に係る逆入力防止クラッチにおいて、入力軸と出力軸との間に、前記トルク係合部の突出部を回転方向すきまの中立位置に保持する弾性手段を設けることにより、入力軸を回転停止すると、弾性手段によってトルク係合部の突出部が回転方向すきまの中立状態に戻されることになる。このため、保持器を押圧する弾性部材の弾力によって円すいころはカム面と、これに対向する周面に係合する状態とされ、出力軸からの回転トルクが入力軸に伝達されるのを確実に防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、入力軸１と出力軸２とは同軸上に配置され、その両軸１、２に跨がるようにしてクラッチ外輪３が設けられている。
【００１８】
クラッチ外輪３の両端部内周には転がり軸受４ａ、４ｂが取付けられ、一方の転がり軸受４ａによって入力軸１が回転自在に支持され、他方の転がり軸受４ｂによって出力軸２が回転自在に支持されている。
【００１９】
入力軸１と出力軸２の対向部間には、入力軸１の回転を出力軸２に伝達するトルク係合部５が設けられている。トルク係合部５は、入力軸１にその端面で開口する軸方向の挿入孔６を形成し、出力軸２にはその挿入孔６に挿入される軸部７を設け、前記挿入孔６の内周に複数の切欠部８を形成し、軸部７の外周にその切欠部８のそれぞれに挿入されるピン状の突出部９を設け、前記切欠部８の両端と突出部９の係合部において入力軸１の回転を出力軸２に伝えるようにしている。
【００２０】
ここで、出力軸２の軸部７は、出力軸２の先端に形成さた小径軸部２ａの先端面に一体に設けられている。この軸部７の先端面にはボルト１０の締付けにより抜け止め板１１が取付けられ、その抜け止め板１１によって軸部７は抜け止めされている。
【００２１】
また、入力軸１に形成された切欠部８は、図４に示すように、扇形をなし、その切欠部８と突出部９との間に回転方向すきまδが形成されている。
【００２２】
図１に示すように、クラッチ外輪３には円錐形内面１２が形成され、一方、出力軸２には円筒形外面１３が設けられている。この円錐形内面１２と円筒形外面１３間に保持器１４が組込まれている。
【００２３】
図３に示すように、保持器１４は複数のポケット１５を有し、各ポケット１５内に円すいころ１６が組込まれている。円すいころ１６は、図１に示すように、小端面が入力軸１側に位置する組込みとされている。
【００２４】
図３に示すように、クラッチ外輪３の円錐形内面１２には、保持器１４に形成されたポケット１５と対向する位置にカム面１７が設けられている。カム面１７は図１に示すように、円錐形内面１２の傾斜に沿って軸方向に延び、出力軸２に形成された円筒形外面１３との間で入力軸１側の端部が狭小となるくさび形空間を形成している。また、カム面１７は、図３に示すように、断面が凹入状の円弧とされて周方向の両端部が相反する方向に傾斜している。
【００２５】
なお、カム面１７は、その断面の形状をＶ形としてもよい。
【００２６】
図１に示すように、保持器１４と出力軸２を支持する転がり軸受４ｂとの間には波形ばねから成る弾性部材１８が組込まれている。弾性部材１８は保持器１４を入力軸１に向けて押圧しており、その押圧によって、円すいころ１６は出力軸２の円筒形外面１３とカム面１７の双方に係合している。
【００２７】
また、保持器１４と入力軸１との間には、入力軸１が出力軸２に対して前記トルク係合部５の回転方向すきまδ内で相対回転したとき、保持器１４を軸方向に押圧するカム機構１９が設けられている。
【００２８】
カム機構１９は、図１および図２に示すように、出力軸２の小径軸部２ａに環状の矯正板２０を嵌合し、前記小径軸部２ａの外周に形成された複数のスプライン歯２１を矯正板２０の内周に形成された溝２２に挿入して、矯正板２０を回り止めし、かつ軸方向に移動自在に支持している。
【００２９】
また、図１および図５に示すように、入力軸１の端面に円周方向の中央部が深く両端に至るに従って浅くなるカム溝２３を形成し、一方、矯正板２０にはそのカム溝２３内に挿入される突起２４を設け、前記入力軸１の回転時に、カム溝２３の相反する方向に傾斜するテーパ面２３ａ、２３ｂの一方で突起２４を押圧して保持器１４を軸方向に移動させるようにしている。
【００３０】
上記カム機構１９において、図６（Ｉ）の（イ）で示すように、突起２４がカム溝２３の円周方向中央に位置する状態では、突起２４とカム溝２３の底面間に間隙αが設けられている。
【００３１】
実施の形態で示す逆入力防止クラッチは上記の構造から成り、その逆入力防止クラッチはクラッチ外輪３を非回転の支持として使用する。図１は、入力軸１が回転停止している状態を示す。その停止状態において、トルク係合部５の突出部９は、図４および図６（Ｉ）の（ロ）に示すように、入力軸１に形成された切欠部８の回転方向すきまδの中立位置に保持されている。
【００３２】
また、カム機構１９の突起２４は、図６（Ｉ）の（イ）で示すように、入力軸１の端面に形成されたカム溝２３の円周方向中央に位置し、そのカム突起２４とカム溝２３の底面間に間隙αが設けられている。
【００３３】
さらに、図１に示す円すいころ１６は、保持器１４を押圧する弾性部材１８の弾力により、クラッチ外輪３のカム面１７と出力軸２の円筒形外面１３で形成されたくさび形空間の狭小部に押し込まれて、カム面１７と円筒形外面１３の双方に係合している。
【００３４】
上記のような状態から入力軸１を図１の矢印で示す方向（正転方向）に回転すると、図６（II）の（イ）で示すように、カム溝２３の一方のテーパ面２３ａが突起２４を押圧するため、矯正板２０が図１の左方向に移動し、その矯正板２０で保持器１４が押圧される。このため、保持器１４も矯正板２０と同方向に移動し、その保持器１４の移動によって、円すいころ１６はカム面１７と出力軸２の円筒形外面１３間に形成されたくさび形空間の広幅部に向けて移動する。
【００３５】
図７は、円すいころ１６がくさび形空間の広幅部に移動した状態を示し、円すいころ１６はカム面１７および円筒形外面１３に対して係合解除されている。
【００３６】
円すいころ１６の係合解除において、トルク係合部５の突出部９と切欠部８の端面間には図６（II）の（ロ）で示すように、回転方向すきまが形成されており、入力軸１が回転を続けると、その回転方向すきまが無くなり、図６（III ）の（ロ）で示すように、切欠部８の端面が突出部９に係合する。
【００３７】
このため、入力軸１の回転は、切欠部８の端面と突出部９の係合部から出力軸２に伝達され、入力軸１と同方向に出力軸２が回転する。
【００３８】
なお、入力軸１を上記と逆方向に回転した場合も前記と同様に、カム機構１９が保持器１４を軸方向に押圧する作用によって円すいころ１６が係合解除の状態とされ、その係合解除後にトルク係合部５の切欠部８の端面が突出部９に係合し、入力軸１の回転を出力軸２に伝達することができる。
【００３９】
出力軸２への回転トルクの伝達後、入力軸１を停止し、その入力軸１を逆方向に少し戻してトルク係合部５を突出部９が切欠部８の円周方向中央部に配置される中立位置にすると、カム機構１９のカム溝２３の円周方向中央が矯正板２０に形成された突起２４と対向する。
【００４０】
このとき、保持器１４は弾性部材１８の弾力により入力軸１側に移動し、円すいころ１６は出力軸２の円筒形外面１３とクラッチ外輪３の内周のカム面１７とで形成されるくさび形空間の狭小部に移動して、図１および図３に示すように、円筒形外面１３およびカム面１７の双方に係合する。
【００４１】
このため、出力軸２が正逆いずれかの方向に回転しようとすると、円すいころ１６は円筒形外面１３およびカム面１７に噛み込み、その噛み込みによって出力軸２はロックされ、出力軸２の回転が入力軸１に伝達されるのが防止される。
【００４２】
このように、逆入力防止クラッチにおいては、クラッチ外輪３を非回転の支持とすることにより、入力軸１の正転および逆転のいずれの方向の回転も出力軸２に伝達することができると共に、出力軸２からの回転によって入力軸１が回転されるのを防止することができる。
【００４３】
したがって、上記のような逆入力防止クラッチをマニュアル操作によってシートクッションを昇降動させる駆動系に組み込むことによって、シートクッションを高さ調整位置において確実に保持することができる。
【００４４】
また、クラッチ外輪３の内周に形成されたカム面１７と出力軸２に形成された円筒形外面１３に円すいころ１６を噛み込ませて出力軸２をロック状態に保持する構成であるため、出力軸２を摩擦ブレーキによってロックする場合に比較してトルク容量が大きく、しかも潤滑油の影響を受けることが少ないため、トルク容量の経時変化も小さく抑えることができる。
【００４５】
なお、円すいころ１６のテーパ角度が１０°を超えると、出力軸２側からのトルク負荷で円すいころ１６は係合解除位置に逃げるおそれがあり、また、２°未満であると、円すいころ１６を係合解除させる際に、その円すいころ１６を軸方向に大きく移動させる必要があるため、前記テーパ角度は２°乃至１０°程度としておくのがよい。
【００４６】
図８乃至図１１は、この発明に係る逆入力防止クラッチの他の例を示す。この例で示す逆入力防止クラッチと図１に示す逆入力防止クラッチとは入力軸１に回転操作機構３０を設けた点で相違している。
【００４７】
回転操作機構３０は、入力軸１に取付けられたレバーハンドル３１を有する。レバーハンドル３１は入力軸１に嵌合される嵌合筒部３２の外周にレバー部３３を設けている。嵌合筒部３２の内周と入力軸１の円筒形外面１ａ間には２方向クラッチ３４が組込まれている。
【００４８】
２方向クラッチ３４は、嵌合筒部３２の内周に固定された外輪３５と、その外輪３５と入力軸１との間に組込まれた保持器３６と、その保持器３６に形成された複数のポケット３７のそれぞれに組込まれたローラから成る係合子３８とを有し、前記外輪３５の内周には前記保持器３６のポケット３７と対向する位置にカム面３９が形成されている。カム面３９は相反する方向に傾斜する２つのテーパ面３９ａ、３９ｂで形成されている。
【００４９】
レバーハンドル３１のレバー部３３には先端面で開口するロッド挿入孔４０が形成され、そのロッド挿入孔４０内にロッド４１がスライド自在に挿入されている。ロッド４１の一端部には半径方向に貫通する接続孔４２が形成され、その接続孔４２に前記保持器３６の外周に設けられた接続片４３が挿入されている。接続片４３は、外輪３５に形成された円周方向に長い長孔４４に挿通されている。
【００５０】
ロッド４１のレバー部３３より外部に位置する他端部には押釦４５が設けられ、その押釦４５をレバー部３３の先端間にスプリング４６が組込まれている。スプリング４６はロッド４１に外方向への突出性を付与しており、そのスプリング４６によって、係合子３８はカム面３９の一方のテーパ面３９ａと係合するロック状態とされ、前記押釦４５を押し込むことにより、保持器３６が回転して、係合子３８がカム面３９の他方のテーパ面３９ａと係合し、ロック状態が切り換わるようになっている。
【００５１】
図８において、４７は入力軸１上にレバーハンドル３１を位置決めする止め輪を示す。
【００５２】
図９および図１０に示すように、２方向クラッチ３４の係合子３８がカム面３９の一方のテーパ面３９ｂと入力軸１の円筒形外面１ａに係合する状態において、レバーハンドル３１のレバー部３３を押釦４５を押し込むことなく押し下げると、係合子３８は係合解除され、レバーハンドル３１が空転する。
【００５３】
また、レバーハンドル３１のレバー部３３を引き上げると、係合子３８は係合状態にあるため、レバーハンドル３１の回転は係合子３８を介して入力軸１に伝達され、入力軸１が図９の矢印方向に回転する。
【００５４】
このため、レバーハンドル３１のレバー部３３の押し下げおよび引き上げを繰り返し行うことにより、入力軸１は矢印方向に間歇回転する。
【００５５】
ここで、押釦４５を押し込むと、ロッド４１を介して接続片４３が押されるため、保持器３６が図９の時計方向に回転し、係合子３８は図１１に示すように、カム面３９の他方のテーパ面３９ｂに係合する。
【００５６】
このため、押釦４５を押し込む状態でレバーハンドル３１のレバー部３３を押し下げると、レバーハンドル３１の回転は係合子３８を介して入力軸１に伝達され、入力軸１が図９の矢印で示す方向と反対の方向に回転する。
【００５７】
また、押釦４５を押し込む状態でレバーハンドル３１のレバー部３３を引き上げると、２方向クラッチ３４の係合子３８は係合解除され、レバーハンドル３１が空転する。
【００５８】
したがって、押釦４５を押し込む状態でレバーハンドル３１のレバー部３３の押し下げおよび引き上げを繰り返し行うことにより、入力軸１は図９の矢印で示す方向と反対の方向に間歇回転する。
【００５９】
このように、入力軸１に回転操作機構３０を設けることによって、入力軸１を手動により正逆両方向に回転させることができる。
【００６０】
図１２乃至図１６は、この発明に係る逆入力防止クラッチのさらに他の例を示す。この例における逆入力防止クラッチにおいては、クラッチ外輪３をプレス成形品としてその内周に円錐形内面１２を形成し、そのクラッチ外輪３の一端部に内向きのフランジ５０を設け、このフランジ５０の内径部をラジアル軸受面５１として入力軸１を回転自在に支持している。
【００６１】
また、クラッチ外輪３の他端部内周に環状の側板５２の外周部に設けたフランジ５２ａを圧入し、上記側板５２の内周部に形成されたフランジ５２ｂの内径面をラジアル軸受面５３として出力軸２を回転自在に支持している。
【００６２】
さらに、入力軸１の回転を出力軸２に伝達するトルク係合部５は、図１２および図１３に示すように、出力軸２に入力軸１の端部が挿入される挿入孔５４を形成し、その挿入孔５４の内周に複数の切欠部５５を設け、入力軸１の端部外周には切欠部５５のそれぞれに挿入される突出部５６を形成し、この突出部５６と切欠部５５の端面間に回転方向すきまδ1 を設け、その回転方向すきまδ1 の範囲内において入力軸１と出力軸２の相対的な回転を自由とし、突出部５６が切欠部５５の両端に当接する状態で入力軸１の回転を出力軸２に伝えるようにしている。
【００６３】
また、入力軸１が出力軸２に対して前記トルク係合部５の回転方向すきまδ1 の範囲内で相対回転したときの回転運動で保持器１４を軸方向に押圧するカム機構１９は、図１４に示すように、入力軸１の端部外周に保持器１４の端面と対向するフランジ５７を一体に形成し、このフランジ５７の保持器１４と対向する一側面に複数のカム突起５８を設け、各カム突起５８の表面における中央部に平坦面５８ａと円周方向両端に相反する方向に傾斜するテーパ面５８ｂを形成している。一方、保持器１４の端面には上記カム突起５８が嵌合される溝５９を形成して隣接する溝５９間に前記カム突起５８で押圧される突出部５９ａを設け、この突出部５９ａの円周方向両端部に相反する方向に傾斜するテーパ面５９ｂを設けている。
【００６４】
さらに、出力軸２に形成された円筒形外面１３に図１３に示すように、クラッチ外輪３の円錐形内面１２との間でくさび形空間を形成する複数のカム面６０と複数のＶ溝６１とを形成し、一方、保持器１４にはそのＶ溝６１に係合する突出部６２を形成し、この突出部６２とＶ溝６１の係合によって出力軸２に対して保持器１４を回り止めしている。
【００６５】
ここで、前記カム面６０は、図３に示すカム面１７と同様に断面が円弧状とされて周方向の両端部が相反する方向に傾斜している。
【００６６】
上記の構成から成る逆入力防止クラッチも図１に示す逆入力防止クラッチと同様に、入力軸１が回転すると、カム機構１９の作用により保持器１４が押され、円すいころ１６が保持器１４と共に軸方向に移動して、図１６に示すように、クラッチ外輪３の円錐形内面１２および出力軸２のカム面６０に対する係合が解除される。その係合解除後に、図１５（II）の（ロ）で示すように、トルク係合部５の突出部５６が切欠部５５の端面に係合し、その係合部において、入力軸１の回転トルクが出力軸２に伝達される。
【００６７】
また、入力軸１の回転を停止し、その入力軸１を逆方向に少し戻して、図１５（Ｉ）の（ロ）で示すように、トルク係合部５を突出部５６が切欠部５５の円周方向中央に配置される中立位置にすると、図１５（Ｉ）の（イ）で示すように、カム機構１９の突起５８が溝５９と対向する。
【００６８】
このとき、保持器１４は弾性部材１８の弾力により入力軸１側に移動し、円すいころ１６はクラッチ外輪３の円錐型内面１２と出力軸２の円筒形外面１３に形成されたカム面６０に係合し、その係合によって出力軸２はロックされ、出力軸２側から入力軸１に回転トルクが伝達されるのが防止される。
【００６９】
このように、上記実施形態における逆入力防止クラッチにおいても、入力軸１の正逆両方向の回転を出力軸２に伝達することができると共に、出力軸２から入力軸１への回転トルクの伝達を防止することができる。
【００７０】
また、円すいころ１６をクラッチ外輪３の円錐形内面１２と出力軸２の外周に形成されたカム面６０に噛み込ませて出力軸２をロックするため、トルク容量が大きく、しかも潤滑油の影響を受けることが少ないため、トルク容量の経時変化も小さく抑えることができる。
【００７１】
さらに、入力軸１の外周に形成したフランジ５７と保持器１４の端面間にカム機構１９を設けたことにより、図１に示す矯正板２０を不要とすることができ、部品点数の少ない組立ての容易なコンパクトな逆入力防止クラッチを得ることができる。
【００７２】
図１７および図１８は、この発明に係る逆入力防止クラッチのさらに他の例を示す。この例における逆入力防止クラッチと図１２乃至図１６に示す逆入力防止クラッチとは、入力軸１と出力軸２とを弾性部材７０で連結した点でのみ相違している。
【００７３】
弾性部材７０として、ここではトーションバーが示されている。トーションバーは、入力軸１に形成された軸方向の孔７１と、出力軸２に形成された軸方向の孔７２とに挿入され、その一端が入力軸１に固定され、他端が出力軸２に固定されている。
【００７４】
上記弾性部材７０は、入力軸１と出力軸２を、その両軸１、２間に設けたトルク係合部５の中立位置に保持するようになっている。
【００７５】
上記のように、入力軸１と出力軸２とを弾性部材７０で連結することにより、トルク係合部５の突出部５６が切欠部５５の端面に当接するまで入力軸１と出力軸２が相対的に回転すると、前記弾性部材７０にねじりが生じる。
【００７６】
このため、入力軸１から出力軸２への回転トルクの伝達後に入力軸１を停止すると、弾性部材７０のねじりによる復元弾性によって、入力軸１と出力軸２とはトルク係合部５の中立位置に戻されることになり、弾性部材１８の弾性により円すいころ１６をクラッチ外輪１の円錐形内面１２と出力軸２の外周のカム面６０に係合する状態に確実に復帰させることができる。
【００７７】
したがって、入力軸１から出力軸２への回転トルクの伝達後、入力軸１を停止し、その停止時に入力軸１と出力軸２の相互に残留トルクが残っていても入力軸１と出力軸２はトルク係合部５の中立位置に戻されて残留トルクが除去されることになり、円すいころ１６がロック解除状態で保持されるという不都合の発生はなく、出力軸２から入力軸１に回転トルクが伝達されるのを確実に防止することができる。
【００７８】
なお、弾性部材７０はトーションバーに限定されず、また、弾性部材７０の組込み位置も入力軸１と出力軸２の軸心上に限定されるものではない。
【００７９】
例えば、図１９に示すように、トルク係合部５の切欠部５５の両端と突出部５６の両側面間に板ばねから成る弾性部材７０を組込むようにしてもよい。
【００８０】
あるいは、図２０に示すように、弾性部材７０として、小径コイル部７０ａと大径コイル部７０ｂを有するねじりコイルばねを用い、そのねじりコイルばねの小径コイル部７０ａを入力軸１に形成された軸方向の孔７１に挿入して入力軸１に固定し、大径コイル部７０ｂを出力軸２に形成された軸方向の孔７２に挿入して出力軸２に固定してもよい。
【００８１】
ここで、図２１に示すように、入力軸１に形成された軸方向の孔７１と出力軸２に設けられた軸方向の孔７２の内径を略同径とすることにより、全長にわたって同一径のねじりコイルばね７０を用いることができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、この発明におけるクラッチにおいては、入力軸の正逆両方向の回転を出力軸に伝達し、出力軸からの回転トルクが入力軸に伝達されるのを防止することができる。
【００８３】
また、円すいころをクラッチ外輪の円錐形内面と出力軸の円筒形外面の一方に形成されたカム面およびそのカム面に対向する他方の周面に噛み込ませて出力軸をロックするため、トルク容量が大きく、しかも潤滑油の影響を受けることが少ないため、トルク容量の経時変化も小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る逆入力防止クラッチの実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のIII −III 線に沿った断面図
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図１に示すクラッチの入力軸と矯正板とを示す分解斜視図
【図６】（Ｉ）、（II）、（III ）の（イ）は図１に示すクラッチのカム機構の作動状態を段階的に示す平面図、（ロ）はそのカム機構の動きに応じたトルク係合部の状態を示す側面図
【図７】図１に示すクラッチの円すいころの係合解除状態を示す断面図
【図８】この発明に係る逆入力防止クラッチの他の例を示す縦断正面図
【図９】図８のIX−IX線に沿った断面図
【図１０】図８に示す逆入力防止クラッチの回転操作機構の一部を拡大して示す断面図
【図１１】図１０に示す回転操作機構の２方向クラッチのロック状態を切り換えた状態の断面図
【図１２】この発明に係る逆入力防止クラッチのさらに他の例を示す縦断正面図
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿った断面図
【図１４】図１２に示すクラッチの入力軸と保持器とを示す分解斜視図
【図１５】（Ｉ）、（II）の（イ）は図１２に示すクラッチのカム機構の作動状態を示す平面図、（ロ）はそのカム機構の動きに応じたトルク係合部の状態を示す断面図
【図１６】図１２に示すクラッチの円すいころのロック解除状態を示す断面図
【図１７】この発明に係る逆入力防止クラッチのさらに他の例を示す縦断正面図
【図１８】図１７に示すクラッチのトルク係合部を示す断面図
【図１９】図１７に示すクラッチの弾性部材の他の例を示す断面図
【図２０】図１７に示すクラッチの弾性部材のさらに他の例を示す断面図
【図２１】図１７に示す弾性部材のさらに他の例を示す断面図
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 出力軸
３ クラッチ外輪
５ トルク係合部
δ 回転方向すきま
１２ 円錐形内面
１３ 円筒形外面
１４ 保持器
１５ ポケット
１６ 円すいころ
１７ カム面
１８ 弾性部材
１９ カム機構
２０ 矯正板
２３ カム溝
２４ 突起
３１ レバーハンドル
３４ ２方向クラッチ
４５ 押釦
５７ フランジ
５８ カム突起
５９ａ 突出部
７０ 弾性部材
Claims (5)
- 入力軸と、その入力軸と同軸上に設けられた出力軸と、その両軸に跨がるようにして設けられたクラッチ外輪と、このクラッチ外輪に形成された円錐形内面と出力軸の外周に設けられた円筒形外面間に組込まれた保持器と、その保持器に形成されたポケットに小端面が入力軸側に位置するよう収納された円すいころとを有し、前記入力軸と出力軸との間に、入力軸の回転を出力軸に伝達するトルク係合部を設け、前記入力軸と保持器の間には、前記トルク係合部に形成された回転方向すきまの範囲内で入力軸が出力軸に対して相対回転する回転運動を前記保持器の軸方向への移動に変換するカム機構を設け、前記クラッチ外輪の円錐形内面と出力軸の円筒形外面の一方に、他方の面との間で入力軸側の端部が狭小となるくさび形空間を形成すると共に、そのくさび形空間の狭小部に前記円すいころが押し込まれた状態でクラッチ外輪と出力軸が相対回転するのを防止するカム面を形成し、前記円すいころがくさび形空間の狭小部に向けて移動する方向に保持器を押圧する弾性部材を設け、前記入力軸にレバーハンドルを嵌合し、そのレバーハンドルと入力軸との間に、レバーハンドルに設けられた押釦の押し込み操作によってロック方向が切り換わる二方向クラッチを組込んだ逆入力防止クラッチ。
- 前記トルク係合部が、入力軸と出力軸の一方に軸端面で開口する軸方向の挿入孔を形成し、他方にはその挿入孔に挿入される軸部を設け、前記挿入孔の内周に円周方向に長い切欠部を形成し、軸部の外周にその切欠部に挿入される突出部を設けた構成から成る請求項１に記載の逆入力防止クラッチ。
- 前記カム機構が、入力軸と保持器の対向端面間に、出力軸に対して軸方向に移動自在に支持され、かつ回り止めされた矯正板を組込み、前記入力軸の前記矯正板と対向する面に円周方向の中央部が深く、両端に至るに従って次第に浅くなるカム溝を形成し、矯正板にはそのカム溝内に挿入される突起を設けた構成から成る請求項１又は２に記載の逆入力防止クラッチ。
- 前記カム機構が、入力軸の端部外周に前記保持器の端面と対向するフランジを一体に設け、このフランジの前記保持器の端面と対向する面に内周方向の両端部が相反する方向に傾斜するカム突起を設け、保持器の端面には、入力軸が出力軸に対して相対回転したとき、そのカム突起で押圧される突出部を設けた構成から成る請求項１又は２に記載の逆入力防止クラッチ。
- 前記入力軸と出力軸との間に、前記トルク係合部の突出部を回転方向すきまの中立位置に保持する弾性手段を設けた請求項１乃至４のいずれかの項に記載の逆入力防止クラッチ。
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