JP4865691B2 - ワンウェイクラッチの軸受 - Google Patents

Description

この発明は、ワンウェイクラッチの軸受に関する。

従来、ワンウェイクラッチとそのクラッチ作用を解除するための手段とを有する機器は種々知られている。例えば、ＮＴＮ株式会社「クラッチ総合カタログ（Ｃａｔ．Ｎｏ．２９００−ＩＩ／Ｊ）」（非特許文献１）の第２頁以降にはワンウェイクラッチとその用途例とが記載されており、その第１６頁には、ワンウェイクラッチをパソコン等のディスプレイに使用する例が紹介されている。この例では、ワンウェイクラッチがトルクリミッタと組み合わせられる。
ＮＴＮ株式会社「クラッチ総合カタログ（Ｃａｔ．Ｎｏ．２９００−ＩＩ／Ｊ）」

前記「クラッチ総合カタログ」に紹介されているディスプレイでは、ディスプレイをその支持台に対して旋回させることによって、ディスプレイ使用者の好みに合うようにディスプレイの角度を調整する。そのための回転機構部には、ワンウェイクラッチとトルクリミッタとが使用されている。この例では、ディスプレイの角度を垂直に近づけるように旋回させるときに、ワンウェイクラッチが空転して、ディスプレイが軽い力でスムーズに動く。ディスプレイの角度を水平に近づけるように旋回させるには、回転機構部でワンウェイクラッチがロックした状態にあってしかもトルクリミッタが作用しているから、そのトルクリミッタに許容トルク以上のトルクが作用するようにディスプレイに力を加える。トルクリミッタは、その許容トルクを低く設定すると、ディスプレイをその角度が水平に近づくように旋回させることは容易になるが、ディスプレイがタッチパネルを兼ねていると、パネルへのタッチの繰り返しによってディスプレイの角度が次第に変化するということがある。それとは反対に、許容トルクを高く設定すると、ディスプレイの角度を水平に近づけることが容易ではなくなるということがある。

この発明は、従来技術におけるこのような問題を解消することのできるワンウェイクラッチの軸受を提供しようとするものである。

前記目的を達成するためのこの発明が前提とするのは、時計方向および反時計方向のいずれか一方に回転し、もう一方には回転しないローラ形ワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチとともに回転するように前記ワンウェイクラッチに挿入された軸と、前記ワンウェイクラッチの両側に形成された軸受部とを有し、当該軸受部には前記軸が回転可能なように挿通してあるワンウェイクラッチの軸受である。

かかるワンウェイクラッチの軸受において、この発明が特徴とするところは、次のとおりである。前記ワンウェイクラッチは平歯車形のカラーに圧入されていて前記カラーとともにクラッチ複合体を形成している。前記クラッチ複合体は、前記カラーの径方向に突出する歯と前記カラーの径方向に凹む溝とを前記カラーの周方向に沿って交互に有してハウジングの内部に位置する。前記ハウジングは、前記ワンウェイクラッチの前記両側それぞれに位置し、前記軸受部を形成した側壁部と前記ワンウェイクラッチの下方に位置する底部とを有する。当該側壁部には、前記軸受部とは異なる部位に透孔が形成されている。当該透孔が形成された壁には、互いに対向するように一対の凹部をそれぞれ設けてある。当該凹部に係合する一対の軸部を有するストッパーを回転可能に設けてある。前記ストッパーは、前記一対の軸部の間に、前記カラーの前記歯および前記溝に噛み合うことが可能な山部および谷部を交互に有するとともに、いずれか一方の前記透孔から前記ハウジングの外部に突出する指当て部を有するように一体的に形成されている。前記ハウジングの底部と前記ストッパーとの間には、前記ストッパーを前記クラッチ複合体に向かって付勢するバネを設けてある。前記バネの付勢力によって前記ストッパーを前記クラッチ複合体に押し当てて前記クラッチ複合体の前記歯および前記溝を、前記ストッパーの前記山部および前記谷部に噛みあわせて前記クラッチ複合体が前記ハウジングに対して前記時計方向および反時計方向へ回転することを阻止する一方、前記バネの付勢力に抗して前記指当て部を下方に押圧操作して前記ストッパーの前記山部および前記谷部を、前記クラッチ複合体の前記歯および前記溝から離脱させた場合には、前記クラッチ複合体が前記もう一方へ回転可能になる。

この発明の好ましい実施形態の一つにおいて、前記ハウジングは、前記軸の軸方向へ二分割可能な一対のハウジング半体によって形成されており、かつ二分割することによって前記クラッチ複合体と前記ストッパーとの前記軸方向における向きを反転可能に形成されている。

この発明の好ましい実施形態の他の一つにおいて、前記ハウジングは、前記軸の軸方向へ二分割可能な一対のハウジング半体によって形成されており、かつ、前記一対のハウジング半体が同形同大のものである。

この発明に係るワンウェイクラッチの軸受は、クラッチ複合体のカラーに形成された歯に対してカラーの径方向外側からストッパーが噛み合うので、クラッチ複合体は時計方向にも反時計方向にも回転することがなく、ワンウェイクラッチのみが前記両方向のうちの一方向へ自由に回転する。ストッパーの噛み合いが解除されたクラッチ複合体は、時計方向にも反時計方向にも回転可能になる

添付の図面を参照して、この発明に係るワンウェイクラッチの軸受の詳細を説明すると、以下のとおりである。

図１は、ワンウェイクラッチの軸受１を使用したディスプレイ支持台２の斜視図である。支持台２は、固定プレート３と可動プレート４とを有し、固定プレート３がテーブル（図示せず）等の上に置かれる。可動プレート４は一対の軸受１と一対のステー７とを介して固定プレート３に取り付けられている。可動プレート４はまた、仮想線で示すディスプレイ６を取り付け可能に形成されているもので、固定プレート３に対する旋回角度を変化させることによって、ディスプレイ６の傾きを垂直方向へ近づけたり、水平方向へ近づけたりしてディスプレイ６の使用者の好みに合わせることができる。

軸受１は、固定プレート３に対する可動プレート４の旋回角度が大きくなる方向、すなわち矢印Ａで示す方向へ可動プレート４を無段階的または段階的に動かして自動的に止めることのできるものであり、ストッパー１３を操作したときにのみ可動プレート４をその旋回角度が小さくなる方向、すなわち矢印Ａとは反対の方向へ動かすことができる。このような軸受１が、図では、右側に位置する第１軸受１ａと左側に位置する第２軸受１ｂとの一対で使用されている。第１、第２軸受１ａ，１ｂは、それらの形状が図では左右対称の関係にあるもので、後記するように構造が実質的に同じものであるのであるから、以下の説明においては両軸受１ａ，１ｂに共通の部材については同じ参照符号が使用されている。図における第１、第２軸受１ａ，１ｂはまた、それらのハウジング１１が固定プレート３の上面に固定される一方、ハウジング１１から延出する軸１２に対して可動プレート４から延びるアーム８の一端部８ａが軸１２とともに回転するように取り付けられている。アーム８のもう一方の端部（図示せず）は、可動プレート４に形成された鳩尾形のほぞ穴９にその長さ方向へ摺動可能に納められている。ほぞ穴９には、アーム８の摺動範囲を規制するための位置可変型のストッパー９ａが設けられている。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であるが、第１軸受１ａのみが実線で示されていて、その他の部材は仮想線で示されている。第１軸受１ａは、ハウジング１１と、ハウジング１１を貫通する軸１２と、軸１２が挿入されていてハウジング１１に納まるクラッチ複合体１４と、クラッチ複合体１４に作用するストッパー１３と、ストッパー１３をクラッチ複合体１４に向かって付勢するコイルばね１６とを有する。ハウジング１１は、分離可能に突き合わせられている同形同大の一対のハウジング半体１１ａによって形成されている。ハウジング半体１１ａのそれぞれは、クラッチ複合体１４の側方において上下方向へ延びる側壁部２１と、固定プレート３の上面に当接する底部２２とを有し、側壁部２１には軸１２が周方向へ摺動可能に挿入される円形の透孔２３が形成され、側壁部２１と底部２２との間にはストッパー１３の動作を可能にする矩形の透孔２０が形成されている（図６参照）。底部２２には、ばね１６の下端部分２３を収容するための半円形の凹部２４が形成されていて、ハウジング半体１１ａが突き合わせられると、一対の凹部２４が円形の凹部２５となる。かようなハウジング１１は、一対の側壁部２１の透孔２３が軸１２に対する軸受部となる。

軸１２は、一端部２７が頂部となって一方の側壁部２１に外側から当接し、一端部２７の反対端部２８がもう一方の側壁部２１から延出している。反対端部２８には仮想線で示す可動プレート４のアーム８と抜け止め用のＥ−リング２９とが取り付けられている。

クラッチ複合体１４は、ローラ形のワンウェイクラッチ３１とこれに対するカラーとして使用されている平歯車３２とからなるものであって、ワンウェイクラッチ３１の外輪３１ａが平歯車３２に圧入されている。平歯車３２は、歯３３と溝３４とが周方向へ交互に並んでいて（図３参照）、図２では、ストッパー１３の山部３６ａが溝３４に進入している。

ストッパー１３は、平歯車３２の溝３４に平歯車３２の径方向外側から離脱可能に噛み合う山部３６ａと、平歯車３２の歯３３と離脱可能に噛み合う谷部３６ｂ（図３参照）と、ハウジング半体１１ａの透孔２０からハウジング半体１１ａの外へ延びる指当て部３７と、ばね１６の上端部分を進入させるばね保持部３８とを有する。ばね１６は、ストッパー１３の山部３６ａが平歯車３２の溝３４と噛み合うようにストッパー１３を付勢している。指当て部３７を図の上方から押圧すると、山部３６ａがばね１６の付勢に抗して溝３４から退却する。

図３は、図２における第１軸受１ａの右側面図であるが、ハウジング１１については、図２において右側に位置するハウジング半体１１ａが外されていて、左側に位置するハウジング半体１１ａのみが示されている。ハウジング半体１１ａは、頂部が上に向かって凸となる弧を画いていて下部が底部２２につながる周壁部４１を有し、その周壁部４１には、図２の如く突き合わせた半体１１ａどうしをねじ４２（図１参照）によって固定するためのねじ孔４３が形成されている。周壁部４１にはまた、ストッパー１３の両側に形成されている軸部４４を回転可能に収容するための一対の凹部４６が形成されている。

ストッパー１３は、山部３６ａと谷部３６ｂとが平歯車３２の溝３４と歯３３と噛み合って、平歯車３２の時計方向Ｂと反時計方向Ｃとへの回転を阻止している。なお、時計方向Ｂは、図１の矢印Ａに一致する方向である。

図３におけるワンウェイクラッチ３１は、時計方向Ｂへ無段階的にまたは段階的に回転するが反時計方向Ｃへは回転することがないローラ形のもので、外輪３１ａが平歯車３２に対して圧入されている。その平歯車３２にはストッパー１３が作用しているので、クラッチ複合体１４は、時計方向Ｂにも反時計方向Ｃにも回転することがない。しかし、ワンウェイクラッチ３１に挿入されている軸１２は、そのワンウェイクラッチ３１の作用によって、時計方向Ｂへは回転するが、反時計方向Ｃには回転することがない。軸１２のこのような回転は、図１における可動プレート４が固定プレート３に対する旋回角度を大きくする矢印Ａ方向へは動くが、その反対方向へは動かないということを意味している。無段階的に回転するローラ形のワンウェイクラッチ３１には、例えばＮＴＮ（株）製のワンウェイクラッチＨＦ形を使用することができる。

図１の支持台２は、このように形成されているものであるから、ディスプレイ６がタッチパネルを兼ねていて、それへのタッチが頻繁に繰り返される場合であっても、ディスプレイ６が矢印Ａとは反対の方向へ動いてディスプレイ６の角度が変化する、ということはない。

図４，５は、ストッパー１３の平歯車３２に対する作用が解除されている状態の第１軸受１ａについての図２，３と同様な図であるが、ばね１６の図示が省略されている。図２，３において、指当て部３７に指（図示せず）を当ててストッパー１３をばね１６の付勢に抗して下方へ押圧すると、図２のストッパー１３は軸部４４を中心に時計方向へ回転して図４，５の状態となり、ストッパー１３における山部３６ａと谷部３６ｂとが平歯車３２から離脱する。すると、平歯車３２を含むクラッチ複合体１４は軸１２とともに図５における反時計方向Ｃへの回転が可能になる。クラッチ複合体１４が反時計方向Ｃへ所要量だけ回転した後にストッパー１３から指を離すと、ばね１６の付勢下にストッパー１３が図２，３の状態に戻って、クラッチ複合体１４が反時計方向Ｃへそれ以上回転することを阻止する。なお、図５のクラッチ複合体１４は、時計方向Ｂへも回転可能な状態にある。ばね１６は、このように作用するものであるから、その強さはストッパー１３が平歯車３２と噛み合うことができる程度であればよい。そのようなばね１６は、ディスプレイ６が矢印Ａとは反対の方向へ動くことを抑えるために格別の強さを必要としないから、ストッパー１３は軽い力で操作できるものにすることが可能である。

図６は、第１軸受１ａにおけるハウジング１１の分解斜視図である。ハウジング１１を形成している同形同大の一対のハウジング半体１１ａは、側壁部２１に軸１２を通す円形の透孔２３と、ストッパー１３を操作するために使用する矩形の透孔２０と、ハウジング半体１１ａどうしを突き合わせるために使用するねじ孔４３とを有する。そのねじ孔４３は、軸１２に平行して周壁部４１を貫通するように延びている。底部２２には半円形の凹部２４が形成されている。周壁部４１には、ストッパー１３の軸部４４を収容するための一対の凹部４６が形成されている。なお、図示してはいないが、底部２２の外面にはハウジング１１を固定プレート３に取り付けるときに使用するねじ孔が形成されている。かようなハウジング半体１１ａは、底部２２の幅Ｗの二等分線（図示せず）に関して対称なもので、図示の如く向かい合わせたハウジング半体１１ａどうしの間では、透孔２３どうし、透孔２０どうし、ねじ孔４３どうしの位置が一致する。

このように形成されている図２のハウジング１１では、ハウジング半体１１ａどうしを図６の如く分離させることによって、クラッチ複合体１４の左右方向における向きをそのままにしておいて、軸１２やストッパー１３の向きを図２とは逆の向きとなるように反転させることができる。図１における軸受１のうちの第２軸受１ｂは、第１軸受１ａをそのように反転させることによって得られたものであって、これら第１、第２軸受１ａ，１ｂが使用された可動パネル４では、第１軸受１ａの軸１２と第２軸受１ｂの軸１２とが可動パネル４の旋回角度を大きくする図１の矢印Ａの方向、換言すると図３の時計方向Ｂへ自由に動き、その反対方向には動かない。また、第１軸受１ａと第２軸受１ｂとにおいて、ストッパー１３の作用を同時に解除すれば、クラッチ複合体１４と軸１２との図３における反時計方向Ｃへの回転が可能になって、可動プレート４を旋回角度が小さくなる方向へ動かすことができる。

したがって、この発明によれば、軸受１を図１の如く一対のものとして使う場合であっても、複数のハウジング１１を得るためには、同一形状のハウジング半体１１ａを所要の個数だけ用意すればよく、クラッチ複合体１４や軸１２，ストッパー１３等については一種類の形状のものを所要の個数だけ用意すればよい。但し、この発明において、軸受１は、図示例の如き一対のものとしてではなく、単体のものとしても使用することができる。また、軸受１を一対のものとして使用する場合において、一方の軸受１ではストッパー１３を省くということもできる。軸受１はさらにまた、ワンウェイクラッチ３１が時計方向Ｂへは回転しないが、反時計方向Ｃへは回転するものとして作ることが可能である。

軸受の使用例を示す図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 図２の軸受の側面図。 ストッパーの動きを示す図２と同様な図。 ストッパーの動きを示す図３と同様な図。 ハウジングの分解斜視図。

符号の説明

１ 軸受
１１ ハウジング
１１ａ ハウジング半体
１２ 軸
１３ ストッパー
１４ クラッチ複合体
１６ ばね
２１ 側壁部
２２ 底部
２３ 軸受部（透孔）
３１ ワンウェイクラッチ
３２ カラー（平歯車）
３４ 歯
Ｂ 時計方向
Ｃ 反時計方向

Claims (3)

1. 時計方向および反時計方向のいずれか一方に回転し、もう一方には回転しないローラ形ワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチとともに回転するように前記ワンウェイクラッチに挿入された軸と、前記ワンウェイクラッチの両側に形成された軸受部とを有し、当該軸受部には前記軸が回転可能なように挿通してあるワンウェイクラッチの軸受であって、
   前記ワンウェイクラッチが平歯車形のカラーに圧入されていて前記カラーとともにクラッチ複合体を形成しており、前記クラッチ複合体は、前記カラーの径方向に突出する歯と前記カラーの径方向に凹む溝とを前記カラーの周方向に沿って交互に有してハウジングの内部に位置し、
   前記ハウジングは、前記ワンウェイクラッチの前記両側それぞれに位置し、前記軸受部を形成した側壁部と前記ワンウェイクラッチの下方に位置する底部とを有し、当該側壁部には、前記軸受部とは異なる部位に透孔が形成され、且つ当該透孔が形成された壁には、互いに対向するように一対の凹部をそれぞれ設け、当該凹部に係合する一対の軸部を有するストッパーを回転可能に設けてあり、
   前記ストッパーは、前記一対の軸部の間に、前記カラーの前記歯および前記溝に噛み合うことが可能な山部および谷部を交互に有するとともに、いずれか一方の前記透孔から前記ハウジングの外部に突出する指当て部を有するように一体的に形成され、
   前記ハウジングの底部と前記ストッパーとの間には、前記ストッパーを前記クラッチ複合体に向かって付勢するバネを設けてあり、
   前記バネの付勢力によって前記ストッパーを前記クラッチ複合体に押し当てて前記クラッチ複合体の前記歯および前記溝を、前記ストッパーの前記山部および前記谷部に噛みあわせて前記クラッチ複合体が前記ハウジングに対して前記時計方向および反時計方向へ回転することを阻止する一方、前記バネの付勢力に抗して前記指当て部を下方に押圧操作して前記ストッパーの前記山部および前記谷部を、前記クラッチ複合体の前記歯および前記溝から離脱させた場合には、前記クラッチ複合体が前記もう一方へ回転可能になることを特徴とする前記ワンウェイクラッチの軸受。
2. 前記ハウジングは、前記軸の軸方向へ二分割可能な一対のハウジング半体によって形成されており、かつ、二分割することによって前記クラッチ複合体と前記ストッパーとの前記軸方向における向きを反転可能に形成されている請求項１記載の軸受。
3. 前記ハウジングは、前記軸の軸方向へ二分割可能な一対のハウジング半体によって形成されており、かつ、前記一対のハウジング半体が同形同大のものである請求項１または２記載の軸受。

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