JP4940793B2 - 両方向クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、回転駆動体に伝達される回転力を回転従動体へ伝え、回転従動体に伝達される回転力は固定部材であるカラーに伝えて回転駆動体へは伝えない両方向クラッチに関し、例えば、圧力脈動が発生する通路の開閉部材と回転従動体が直接、または減速機構等を介して間接的に連結される両方向クラッチに用いて好適な技術に関する。

（従来技術）
例えば、圧力脈動が発生する通路（吸気通路、排気通路等）の開閉部材を、減速機構を介して電動モータで駆動する技術（例えば、スワールコントロールバルブ等の開閉装置）が知られている。
このような技術では、開閉部材の開度が一定（例えば、全開状態、全閉状態等）であっても、電動モータを通電して開閉部材の開度保持を行っているため、開閉部材の開度保持のための電力が必要となる。

そこで、回転駆動体に伝達される回転力を回転従動体へ伝え、回転従動体に伝達される回転力は固定部材であるカラーに伝えて回転駆動体へは伝えない両方向クラッチ（例えば、特許文献１〜３参照）を用いることで、開閉部材の開度が一定の時に、電動モータの通電を停止することが考えられる。
なお、特許文献１、２は、カラーを回転従動体の外周に配置した技術であり、特許文献３は、カラーを回転従動体の内周に配置した技術である。

従来技術における両方向クラッチの構造を、図６を参照して説明する。
従来の両方向クラッチは、電動モータ（駆動手段）によって回転駆動される回転駆動体Ｊ１と、この回転駆動体Ｊ１と周方向（回転方向）に当接して回転駆動される回転従動体Ｊ２と、回転中心の周囲に環状配置された回転不能のカラーＪ３と、回転従動体Ｊ２とカラーＪ３の径方向間に配置されるローラＪ４（挟持体）とを備える。
回転従動体Ｊ２は、カラーＪ３との径方向間に、径方向の隙間の大きい隙間大Ｌ１と、この隙間大Ｌ１の周方向の両側に、隙間大Ｌ１より径方向寸法の小さい隙間小Ｌ２とを形成する。
ローラＪ４の直径（径方向寸法）Ｌ３は、隙間大Ｌ１より小さく、且つ隙間小Ｌ２より大きい。
回転駆動体Ｊ１は、回転従動体Ｊ２と周方向に当接する状態において、ローラＪ４を隙間大Ｌ１側に移動させる噛合解除突起Ｊ５を備える。

両方向クラッチは、上記のように設けられることにより、次の動作を行う。
（電動モータの運転時）
電動モータが正方向または逆方向に回転する際は、回転駆動体Ｊ１に伝えられた回転力によって、噛合解除突起Ｊ５がローラＪ４を隙間大Ｌ１側に移動させる。この結果、回転駆動体Ｊ１および回転従動体Ｊ２は、カラーＪ３に対して自由に移動可能な状態となる。そして、回転駆動体Ｊ１が回転従動体Ｊ２に当接することで、回転駆動体Ｊ１の回転力が回転従動体Ｊ２に伝えられ、回転駆動体Ｊ１とともに回転従動体Ｊ２が回転する。
（電動モータの通電停止時）
電動モータの通電が停止されている状態において、回転従動体Ｊ２側に回転力が与えられると、回転従動体Ｊ２の僅かな回転変化によって、図６に示すように、ローラＪ４が回転従動体Ｊ２とカラーＪ３の間で挟み付けられ、回転従動体Ｊ２とカラーＪ３がローラＪ４を介して噛合する。この結果、回転従動体Ｊ２の回転が阻止される。

（従来技術の問題点）
しかし、上述した特許文献１〜３の両方向クラッチは、パワーウインドに用いられる技術であり、特許文献１〜３の両方向クラッチを、圧力脈動が発生する通路（吸気通路、排気通路等）の開閉部材の駆動機構に介在させると、高振動、高負荷、高脈動下において、開閉部材を十分に回転規制できない。
そのため、開閉部材の開度保持精度が悪化するという問題がある。
また、開閉部材の開度位置をフィードバック制御する場合は、開度を補正する回数が甚大となり、減速機構のギヤ、軸受け、電動モータ等の耐久性に問題が生じてしまう。

なお、上記では、圧力脈動が発生する通路の開閉部材の駆動機構に両方向クラッチを介在させる例を用いて問題点を説明したが、他の用途であっても、電動モータ（駆動手段）が停止している状態において、高振動、高負荷、高脈動等により、回転従動体Ｊ２が回動する不具合が生じる。
国際公開第００／０８３４９号パンフレット 国際公開第００／０８３５０号パンフレット 特開２００１−２１４９４６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転駆動体を回転駆動する駆動手段が停止している状態において、回転従動体側に、高振動、高負荷、高脈動等が加えられても、回転従動体が回動する不具合が生じない高負荷対応が可能な両方向クラッチの提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する両方向クラッチのカラーは、挟持体（ローラ等）が噛合する面に窪み部を備えるとともに、窪み部の周方向に膨らみ部を備える。
これにより、駆動手段が停止している状態において、回転従動体側に高振動、高負荷、高脈動等が加えられても、窪み部によってカラーに対して挟持体が移動するのが阻止されるため、挟持体とカラーの摩擦に頼らずに、回転従動体を安定保持することができる。
なお、駆動手段によって回転駆動体が正方向または逆方向に回転駆動される際は、噛合解除突起が挟持体を隙間大側に移動させて、挟持体による噛合を解除するため、従来技術と同様に回転駆動体が回転従動体に当接し、回転駆動体の回転力が回転従動体に伝わって、回転従動体が回転する。

また、回転駆動体が通常使用範囲内で高速回転する際、挟持体が膨らみ部によりカラーから離れて再びカラーに着地する再着地点が、窪み部の範囲内となるように、窪み部の周方向長が設定されている。
これにより、回転駆動体が回転する際に、挟持体が膨らみ部に衝突する不具合を回避でき、大きな衝突力による異音や、大きな衝突力により挟持体やカラーの耐久性が劣化する不具合を回避できる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する両方向クラッチの挟持体は、ローラであり、このローラは、回転駆動体および回転従動体の回転中心に対して回転自在に支持されたホルダによって回転自在に支持される。そして、噛合解除突起は、ホルダを周方向に押圧することで、ローラを隙間大側に移動させるものである。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する両方向クラッチにおける回転従動体は、圧力脈動が発生する通路の開閉部材と減速機構を介して連結されるものである。
これにより、駆動手段が停止している状態において、開閉部材の受ける高振動、高負荷、高脈動が、減速機構を介して回転従動体に伝えられても、上記請求項１、２の手段で示したように、回転従動体の回動が強固に阻止されるため、開閉部材の開度位置が変化する不具合が生じない。

これによって、開閉部材の開度が一定の状態の時に、駆動手段の作動を停止させることができる。即ち、駆動手段として電動モータを用いる場合は、開閉部材の開度が一定の状態の時に、電動モータを停止させることができる。この結果、開閉部材の開度保持のための電力が不要になり、省電力が可能になる。
また、上述したように、開閉部材が高振動、高負荷、高脈動を受けても、開閉部材の開度位置の変化が防がれるため、駆動手段の作動を停止させた状態（電動モータＯＦＦ等）であっても、開閉部材の開度保持精度が悪化する不具合が生じない。即ち、開閉部材の開度保持精度を高めることができる。
さらに、開閉部材の開度保持精度が高まることにより、開閉部材の開度位置をフィードバック制御する場合は、開度を補正する回数が少なくなるため、減速機構のギヤ、軸受け、電動モータ等の耐久性に問題が生じない。

最良の形態１の両方向クラッチは、電動モータ等によって回転駆動される回転駆動体と、この回転駆動体と周方向に当接して回転駆動される回転従動体と、回転中心の周囲に環状配置された回転不能のカラーと、回転従動体とカラーの径方向間に配置される挟持体（ローラ等）とを備える。
回転従動体は、カラーとの径方向間に、径方向の隙間の大きい隙間大と、この隙間大の周方向の両側に、当該隙間大より径方向寸法の小さい隙間小とを形成する。
挟持体は、隙間大より径方向寸法が小さく、且つ隙間小より径方向寸法が大きいものである。
回転駆動体は、回転従動体と周方向に当接する状態において、挟持体を隙間大側に移動させる噛合解除突起を備える。
そして、カラーは、挟持体が噛合する面に、窪み部（溝や傾斜等）を備えるとともに、窪み部の周方向に膨らみ部を備えている。
しかも、回転駆動体が通常使用範囲内で高速回転する際、挟持体が膨らみ部によりカラーから離れて再び当該カラーに着地する再着地点が、窪み部の範囲内となるように、窪み部の周方向長が設定されている。
以下、具体的な実施形態として、４つの実施例１〜４を図を参照しながら説明する。ただし、実施例１〜実施例３は、本発明が適用されていない例を示す参考例であり、実施例４は、本発明が適用された例を示す。

実施例１を図１を参照して説明する。
実施例１の両方向クラッチは、圧力脈動が発生する通路（エンジンの吸気通路、排気通路等）の開閉部材（バルブ）の駆動機構に搭載されるものであり、この駆動機構は、通電により正方向あるいは逆方向に回転する電動モータ（駆動手段の一例）、この電動モータの回転出力を減速して開閉部材に伝える減速機構、電動モータと減速機構の間に介在される両方向クラッチから構成され、電動モータが制御装置（ＥＣＵ等）に通電制御されるものである。

両方向クラッチは、電動モータによって回転駆動される回転駆動体１と、この回転駆動体１と周方向に当接して回転駆動される回転従動体２と、回転中心の周囲に環状配置された回転不能のカラー３と、回転従動体２とカラー３の径方向間に配置されるローラ（挟持体の一例）４とを備える。なお、両方向クラッチを構成する各部品は、金属部品であっても、硬質な樹脂部品であっても良い。

実施例１におけるカラー３は、回転駆動体１および回転従動体２の外周を覆う筒形状を呈する。カラー３の内周面５は、ローラ４との噛合面になるものであり、カラー３の内周面５の軸心は、回転駆動体１および回転従動体２の回転中心と一致する。このカラー３は、駆動機構のハウジングと一体、あるいはハウジングと連結固定されるものであり、上述の如く回転不能になっている。

回転従動体２は、減速機構の入力軸（両方向クラッチからみたら出力側）と結合されるものであり、回転中心から外側に向かう１つあるいは複数の従動扇部６を備える。従動扇部６の径方向外面には、カラー３の内周面５の接線方向に対して平行な平面部７が形成されている。
これによって、従動扇部６の平面部７と、カラー３の内周面５との径方向間に、径方向の隙間の大きい隙間大Ｌ１と、この隙間大Ｌ１の周方向の両側に、隙間大Ｌ１より径方向寸法の小さい隙間小Ｌ２とが形成される。

ローラ４は、従動扇部６の平面部７と、カラー３の内周面５との径方向間に配置された円柱体であり、ローラ４の周方向の両側が、回転従動体２および回転従動体２の回転中心に対して回転自在に支持されたホルダ８によって回転自在に支持される。
このローラ４の直径Ｌ３は、隙間大Ｌ１より径方向寸法が小さく、且つ隙間小Ｌ２より径方向寸法が大きく設けられている。即ちＬ１＞Ｌ３＞Ｌ２の関係に設けられている。これにより、ローラ４は、常に従動扇部６の平面部７と、カラー３の内周面５との径方向間に配置される。
そして、従動扇部６の平面部７と、カラー３の内周面５との径方向距離が、ローラ４の直径Ｌ３より大きい位置にローラ４が存在すると、回転従動体２はカラー３に対して回転できる。また、従動扇部６の平面部７と、カラー３の内周面５との径方向距離が、ローラ４の直径Ｌ３と一致すると、ローラ４が従動扇部６の平面部７と、カラー３の内周面５との間に挟み付けられた状態となる。即ち、回転従動体２がローラ４を介してカラー３に噛合した状態となり、回転従動体２の回転がカラー３によって阻止される。

回転駆動体１は、電動モータの出力軸（両方向クラッチからみたら入力側）と結合されるものであり、従動扇部６の周方向間に配置される１つあるいは複数の駆動扇部９を備える。これにより、電動モータによって回転駆動体１が回転駆動されると、駆動扇部９が従動扇部６に当接し、回転駆動体１の回転力が回転従動体２に伝達される。
駆動扇部９の周方向の両側の側面の外側には、回転方向に突出した噛合解除突起１０が設けられている。この噛合解除突起１０は、駆動扇部９が従動扇部６に当接する状態において、ローラ４を隙間大Ｌ１側に移動させ、従動扇部６の平面部７と、カラー３の内周面５との径方向距離が、ローラ４の直径Ｌ３より大きい位置にローラ４を移動させるものである。
具体的に、ローラ４は上述したように周方向の両側がホルダ８によって保持されるものであり、噛合解除突起１０は、ホルダ８を周方向に押圧することで、ローラ４を隙間大Ｌ１側に移動させて、従動扇部６とカラー３との間においてローラ４の回転を自由にさせるものである。

ここで、上記構成よりなる両方向クラッチの基本作動を説明する。
（電動モータの通電時）
制御装置により電動モータが通電制御されて、電動モータが正方向または逆方向に回転する際は、回転駆動体１に伝えられた回転力によって、噛合解除突起１０がローラ４を隙間大Ｌ１側に移動させる。これにより、回転駆動体１および回転従動体２は、カラー３に対して自由に移動できる状態となる。そして、回転駆動体１が回転従動体２に当接し、回転駆動体１の回転力が回転従動体２に伝えられ、回転駆動体１とともに回転従動体２が回転する。回転従動体２の回転が減速機構で減速されて、圧力脈動が発生する通路に配置された開閉部材の開度位置を操作する。

（電動モータの通電停止時）
開閉部材の開度位置が目的の開度に設定されると、制御装置は電動モータの通電を停止する。この状態で、手動等により開閉部材に回動負荷を与えて、回転従動体２に回転力を与えると、回転従動体２の僅かな回転変化によって、ローラ４が回転従動体２とカラー３の間で挟み付けられ、回転従動体２とカラー３がローラ４を介して噛合する。この結果、回転従動体２の回転は不能となり、開閉部材の回動が阻止される。

（実施例１の特徴）
しかし、実際に開閉部材を圧力脈動が発生する通路（吸気通路、排気通路等）に配置して、エンジンの運転中に電動モータの通電を停止した状態では、高振動、高負荷、高脈動が開閉部材に与えられ、その高振動、高負荷、高脈動が回転従動体２に与えられる。すると、回転従動体２に与えられた高振動、高負荷、高脈動により、ローラ４がカラー３に対して移動してしまい、回転従動体２が回動し、開閉部材を十分に回転規制できない。
そのため、開閉部材の開度保持精度が悪化してしまう。
また、開閉部材の開度位置をフィードバック制御する場合は、開度を補正する回数が甚大となり、減速機構のギヤ、軸受け、電動モータ等の耐久性に問題が生じてしまう。

そこで、この実施例１では、上記の不具合を回避するために、次の技術を採用している。
両方向クラッチを構成するカラー３には、ローラ４と噛合する内周面５に、ローラ４が押し付けられた状態で、ローラ４の移動および回転を阻止する窪み部が設けられている。この実施例１における窪み部は、ローラ４が浅く嵌まり合うことができる溝１１であり、この溝１１はローラ４の軸と平行に設けられている。
溝１１の形状は、図１に示すように、ローラ４の曲面と略一致するＲ面でも良いし、ローラ４の曲面より大きい曲率のＲ面でも良い。また、溝形状は、Ｒ面に限定されるものではなく、矩形溝、三角溝など、他の形状の溝１１であっても良い。
溝１１の数は、カラー３の内周面５に少なくても１つ以上設けられるものであり、適度な間隔を隔てて溝１１を複数設けても良いし、連続して溝１１を設けても良い。

このように、両方向クラッチを構成するカラー３の内周面５に溝１１を設けたことにより、電動モータの通電が停止している状態において、開閉部材に与えられた高振動、高負荷、高脈動が回転従動体２に伝えられても、溝１１に嵌まったローラ４がカラー３に対して移動するのが阻止されて、ローラ４が強くカラー３に噛合するため、ローラ４とカラー３の摩擦力に頼らず、回転従動体２の回動を阻止することができ、結果的に開閉部材の開度位置が変化する不具合を阻止できる。
なお、電動モータが駆動されて、回転駆動体１が正方向または逆方向に回転駆動される際は、噛合解除突起１０がローラ４を隙間大Ｌ１側に移動させて、ローラ４による噛合を解除する。そして、回転駆動体１が回転従動体２に当接し、回転駆動体１の回転力が回転従動体２に伝わって、開閉部材の開度位置を操作する。

（実施例１の効果）
実施例１の両方向クラッチは、圧力脈動が発生する通路の開閉部材の駆動機構に搭載されるものであるが、電動モータの通電が停止している状態において、開閉部材の受ける高振動、高負荷、高脈動が、減速機構を介して回転従動体２に伝えられても、ローラ４とカラー３の摩擦力に頼らず、溝１１に嵌まったローラ４がカラー３に対して移動するのが阻止されて、ローラ４が強くカラー３に噛合するため、回転従動体２の回動が阻止され、開閉部材の開度位置が変化する不具合が生じない。
これによって、開閉部材の開度が一定の状態の時に、電動モータを停止させることができ、開閉部材の開度保持のための電力が不要になり、省電力を達成できる。

また、開閉部材が高振動、高負荷、高脈動を受けても、開閉部材の開度位置の変化が防がれるため、電動モータの通電を停止した状態であっても、開閉部材の開度保持精度が悪化する不具合が生じない。即ち、開閉部材の開度保持精度を高めることができる。
さらに、開閉部材の開度保持精度が高まることにより、開閉部材の開度位置をフィードバック制御する場合は、開度を補正する回数が少なくなるため、減速機構のギヤ、軸受け、電動モータ等の寿命を大幅に延ばすことができる。

実施例２を図２、図３を参照して説明する。なお、以下の実施例において上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例１では、窪み部として、ローラ４と噛合するカラー３の内周面５に溝１１を設ける例を示した。
これに対し、実施例２は、窪み部として、ローラ４と噛合するカラー３の内周面５に、回転方向に対して１つあるいは複数の緩やかな傾斜１２を設けたものである。
具体的に、実施例２のカラー３の内周面５は、図３の実線αに示すように、所定のＡ°間隔で、半径寸法の大きいＡ１と、半径寸法の小さいＡ２とが交互に繰り返す蛇行円筒面に設けられたものである。なお、図３に示す破線βは半径Ａ１の真円であり、破線γは半径Ａ２の真円を示すものである。

このように、ローラ４と噛合するカラー３の内周面５に緩やかな傾斜１２を設けることにより、電動モータの通電が停止している状態において、回転従動体２に高振動、高負荷、高脈動等が加えられても、カラー３の傾斜１２によってローラ４がカラー３に対して移動できなくなるとともに、カラー３の傾斜１２によってローラ４がカラー３に強く噛み込むことになり、回転従動体２の回動を強固に阻止することができる。
このため、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。

実施例３を図４を参照して説明する。
この実施例３は、窪み部となる溝１１の周方向幅を実施例１より大きくするとともに、溝１１と、この溝１１の周方向隣部の膨らみ部１３とを交互に連続させたものである。また、実施例２より傾斜勾配が大きくなるように溝形状を設定したものである。
この実施例３のように溝１１の周方向幅を実施例１より広げて、溝１１を周方向に連続するように設けても、電動モータの通電が停止している状態においてローラ４の周方向の移動を溝１１の傾斜によって確実に阻止することができる。即ち、ローラ４とカラー３との噛合力を高めることができる。
これにより、電動モータの通電が停止している状態において、開閉部材の受ける高振動、高負荷、高脈動が、減速機構を介して回転従動体２に伝えられても、回転従動体２の回動を強固に阻止することができる。

ここで、溝１１（窪み部）と膨らみ部１３の区別について説明する。
この実施例３における溝１１および膨らみ部１３は、共に曲面に設けられるものであり、径方向外側に向かって凹むＲ面が溝１１であり、径方向内側に向かって膨らむＲ面が膨らみ部１３である。即ち、図４中に示す範囲Ｂ１が溝１１であり、範囲Ｂ２が膨らみ部１３である。
このように、溝１１を径方向外側に向かって凹むＲ面に設け、膨らみ部１３を径方向内側に向かって膨らむＲ面に設け、さらに溝１１と膨らみ部１３との境界部を連続面に設けたことにより、電動モータが通電されて、回転駆動体１とともに回転従動体２およびローラ４が回転する際、ローラ４が溝１１から出て行く時の作動音を低減させることができる。

実施例４を図５を参照して説明する。
電動モータが通電され、回転駆動体１が正方向または逆方向に回転駆動される際、実施例１で説明したように、噛合解除突起１０がローラ４を隙間大Ｌ１側に移動させてローラ４による噛合を解除し、回転駆動体１が回転従動体２に当接して、回転駆動体１の回転力が回転従動体２に伝わり、回転従動体２とローラ４が回転する。

回転駆動体１とともに回転従動体２およびローラ４が高速回転する際、ローラ４が膨らみ部１３によりカラー３から離脱して、再びカラー３に着地する部位が発生する。膨らみ部１３によりローラ４がカラー３から離れる部位をローラ離脱点Ｃ１と称し、ローラ４が再びカラー３に着地する部位をローラ再着地点Ｃ２と称す。
ここで、ローラ再着地点Ｃ２が、図５（ａ）に示すように膨らみ部１３の場合、ローラ４の着地角度が急勾配となり、着地時に大きな衝突力が発生する。これにより、ローラ４およびカラー３の耐久性が劣化する不具合が生じるとともに、着地時の衝突音が大きくなってしまう。

そこで、この実施例４では、上記の不具合を回避するために、図５（ｂ）に示すように、回転駆動体１が通常使用範囲内で高速回転する際のローラ再着地点Ｃ２を溝１１の範囲内とするものであり、ローラ再着地点Ｃ２が溝１１内となるように溝１１の周方向の長さ（溝幅）が設定されている。
具体的にこの実施例４では、溝１１の周方向の長さを実施例３より延長｛延長部分を図５（ｂ）中において範囲Ｄとして示す｝することで、溝１１の範囲内にローラ再着地点Ｃ２を設定している。

このように、回転駆動体１が通常使用範囲内で高速回転する際のローラ再着地点Ｃ２を溝１１の範囲内としたことにより、上記実施例３の効果に加え、回転駆動体１の全使用回転範囲（即ち、低速回転〜高速回転の範囲）において、ローラ４が膨らみ部１３（急勾配部分）に衝突する不具合を回避できる。
これにより、電動モータが通電されて、回転駆動体１とともに回転従動体２およびローラ４が回転する際に、ローラ４がカラー３に対して離脱と着地を繰り返しても、ローラ４およびカラー３の表面に発生する面圧を著しく低減させることができ、異音の発生を抑え、且つローラ４およびカラー３の耐久性の劣化を防ぐことができる。
また、実施例３と同様、溝１１を径方向外側に向かって凹むＲ面に設け、膨らみ部１３を径方向内側に向かって膨らむＲ面に設け、さらに溝１１と膨らみ部１３との境界部を連続面に設けているため、電動モータが通電されて、回転駆動体１とともに回転従動体２およびローラ４が回転する際、ローラ４が溝１１から出て行く時の作動音を低減させることができる。

［変形例］
上記の実施例では、ローラ４をホルダ８で保持する例を示したが、ホルダ８を廃止したものであっても良い。
上記の実施例では、挟持体の一例として、ローラ４を示したが、ボールなど、他の転がり部品でも良い。また、転がり部品の外形は、真円である必要はなく、楕円など転がりが阻害される形状であっても良い。さらに、挟持体は、転がり部材である必要はなく、回転従動体２とカラー３との間で摺動可能な部材であっても良い。

上記の実施例では、回転駆動体１および回転従動体２の外周にカラー３を配置する例を示したが、回転駆動体１および回転従動体２の内周にカラー３を配置したものであっても良い。その場合は、カラー３の外周面が挟持体（ローラ４等）と噛合する面となるため、カラー３の外周面に窪み部（溝１１や傾斜１２等）を設けることになる。
上記の実施例では、回転駆動体１と回転従動体２の当接部分を面接触にした例を示したが、面接触でなく、点接触や線接触など他の当接形態でも良い。

本発明を採用する両方向クラッチは、上述したように、駆動手段（電動モータ等）の停止中、回転従動体２に高振動、高負荷、高脈動が与えられても、回転従動体２の回転が阻止される高負荷対応が可能な両方向クラッチである。しかるに、回転従動体２に高振動、高負荷、高脈動が与えられない用途であっても、高負荷対応が可能な両方向クラッチであることには代わりなく、回転従動体２に高振動、高負荷、高脈動が与えられない用途の両方向クラッチに、本発明を適用しても良い。もちろん、回転従動体２側に低負荷しか与えられない用途の両方向クラッチに本発明を適用して、高い負荷マージンを確保しても良い。

上記の実施例では、圧力脈動が発生する通路の開閉部材の駆動機構に本発明の両方向クラッチを用いる例を示したが、駆動対象は開閉部材に限定されるものではなく、正逆両方向に回転駆動するものであれば良い。即ち、ロボット等のアーム関節部、ドア、カーテン、スクリーンの開閉装置など、他の広い用途に適用可能なものである。
上記の実施例では、駆動手段の一例として電動モータを示したが、手動はもちろん、風力や水力等の流体によって作動する流体モータ等、他の駆動手段を用いても良い。

両方向クラッチの要部断面図である（実施例１）。 両方向クラッチの要部断面図である（実施例２）。 カラーの内周面の形状を示す説明図である（実施例２）。 カラーの内周面の形状を示す説明図である（実施例３）。 カラーの内周面の形状を示す説明図である（実施例４）。 両方向クラッチの要部断面図である（従来例）。

符号の説明

１ 回転駆動体
２ 回転従動体
３ カラー
４ ローラ（挟持体）
８ ホルダ
１０ 噛合解除突起
１１ 溝（窪み部）
１２ 傾斜（窪み部）
１３ 膨らみ部
Ｃ１ ローラ離脱点
Ｃ２ ローラ再着地点
Ｌ１ 隙間大
Ｌ２ 隙間小
Ｌ３ ローラの直径

Claims (3)

1. 回転駆動される回転駆動体と、
   この回転駆動体と周方向に当接して回転駆動される回転従動体と、
   回転中心の周囲に環状配置された回転不能のカラーと、
   前記回転従動体と前記カラーの径方向間に配置される挟持体とを備え、
   前記回転従動体は、前記カラーとの径方向間に、径方向の隙間の大きい隙間大と、この隙間大の周方向の両側に、当該隙間大より径方向寸法の小さい隙間小とを形成するものであり、
   前記挟持体は、前記隙間大より径方向寸法が小さく、且つ前記隙間小より径方向寸法が大きいものであり、
   前記回転駆動体は、前記回転従動体と周方向に当接する状態において、前記挟持体を前記隙間大側に移動させる噛合解除突起を備えるものであり、
   前記カラーは、前記挟持体が噛合する面に窪み部を備えるとともに、前記窪み部の周方向に膨らみ部を備えており、
   前記回転駆動体が通常使用範囲内で高速回転する際、前記挟持体が前記膨らみ部により前記カラーから離れて再び当該カラーに着地する再着地点が、前記窪み部の範囲内となるように、前記窪み部の周方向長が設定されていることを特徴とする両方向クラッチ。
2. 請求項１に記載の両方向クラッチにおいて、
   前記挟持体は、ローラであり、このローラは、前記回転駆動体および前記回転従動体の回転中心に対して回転自在に支持されたホルダによって回転自在に支持されるものであり、
   前記噛合解除突起は、前記ホルダを周方向に押圧することで、前記ローラを前記隙間大側に移動させることを特徴とする両方向クラッチ。
3. 請求項１または請求項２に記載の両方向クラッチにおいて、
   前記回転従動体は、圧力脈動が発生する通路の開閉部材と減速機構を介して連結されることを特徴とする両方向クラッチ。

Images