JP5057395B2 - 双方向クラッチ - Google Patents
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[実施形態1]
本発明に係る実施形態1の双方向クラッチ100について、図1〜図11により説明する。図1はこの双方向クラッチ100の具体的な構造を示す図であり、図1(A)は図1(B)の破断線X−X’での断面(斜線は省略)を示し、図1(B)は図1(A)の破断線Y−Y’での断面(斜線は一部分省略)を示している。この実施形態1の双方向クラッチ100は、図1に示すように、主に入力部材1、出力部材3、二つに分割されていて内輪として働く中間部材5、ローラ又はボールのような転がり部材7、2分割されている中間部材5に引き付け合う力を与える緊締部材9、緊締部材9を支承し、中間部材5の動きをガイドすると共に規制する支承部材11、ハウジング部材13、シールド部材15、及び弾性摩擦部材17などからなる。また、入力部材1と出力部材3の回転をスムーズなものにするために、必要に応じて軸受部材19と21を備える。全体の具体的な構造、組み立て及び動作については後で説明するものとし、先ず個々の部材について説明する。
図12により実施形態2に係る双方向クラッチ200について説明する。図12(A)は双方向クラッチ200の内部を説明するための図であり、図12(B)は入力部材など一部分の部材を拡大した図を示す。双方向クラッチ200は前述の双方向クラッチ100と基本的には同じであるが、主な違いは中間部材5が等しく4分割された中間部5A、5B、5C、5Dからなる構造にある。これに伴って、双方向クラッチ100の入力部材1の入力係合部1Aに相当する入力部材1の部分が、図12(B)に示すように、二つの短軸側e1とe2、二つの長軸側f1とf2を有する形状であること、及び図7又は図8に示した支承部材11が中央穴11Bを中心にして4方向に等間隔で4個のガイド部11C、11D、11G、11H(図12)を備える構造などが異なる。
次に、図13により実施形態3に係る双方向クラッチ300について説明する。双方向クラッチ300は緊締部材9として磁石部材を用いていることが特徴である。緊締部材9が磁石部材であること、支承部材11のガイド部11C、11Dがピンを有していないことなどを除いて、図1に示した双方向クラッチ100とほぼ同じであるので、異なる部分についてのみ説明する。なお、出力部材3は図4に示した構造と同様であり、その出力円筒状部3Bの円筒状部分3B1の内側面は前述した凹凸面3B11となっている。
次に、図14により実施形態4に係る双方向クラッチ400について説明する。双方向クラッチ400は中間部材5に楔形凹所を設けずに、出力部材3における出力円筒状部3Bの円筒状部分3B1の内側面に複数の楔形凹所3Cを設け、また、中間部材5の中間部5A、5Bの外面を円弧状の凹凸面5A5、5B5としたことが特徴である。出力部材3における出力円筒状部3Bの円筒状部分3B1の内側面に複数の楔形凹所3Cを設け、かつ中間部材5の中間部5A、5Bの外側面を円弧状の凹凸面5A5、5B5としたことなどを除いて、図1に示した双方向クラッチ100とほぼ同じであるので、異なる部分について説明する。
次に、図15により実施形態5に係る双方向クラッチ500について説明する。この双方向クラッチ500は、前述の実施形態1〜4の双方向クラッチから転がり部材7を除去し、中間部5A、5Bの外面に任意の形状の凹凸を有する連結用凹凸部5A7、5B7を設けたところが前記実施形態と異なる。連結用凹凸部5A7、5B7は、断面が三角形状又は台形状、あるいは波状など任意の形状である。ここで、凹凸とは所定の大きさの凹部が一定間隔で形成、あるいは所定の大きさの凸部が一定間隔で形成、又は所定の大きさの凹凸が連続して形成されていることをいう。
1A・・・入力係合部
1B・・・丸棒部分
1C・・・入力軸部
e・・・入力係合部1Aの短軸側
f・・・入力係合部1Aの長軸側
a、b・・短軸側eの面
c、d・・・長軸側fの円弧状の面
Z・・・入力部材1の回転中心となる軸線
3・・・出力部材
3A・・・出力軸部
3B・・・出力円筒状部
3B1・・・円筒状部分
3B11・・・出力部材3の凹凸面
3B12・・・凹凸面3B11の凹部
3B2・・・嵌合部分
H・・・圧入孔
3C・・・出力円筒状部3Bの楔形凹所
5・・・中間部材
5A、5B、5C、5D・・・中間部
5A1、5B1・・・中間部5A、5Bの中央凹所
5A2、5B2・・・中間部5A、5Bの楔形凹所
5A3、5B3・・・中間部5A、5Bの閉止部分
5A4、5B4・・・中間部5A、5Bの係合部
5A5、5B5・・・中間部5A、5Bの凹凸面
5A7、5B7・・・中間部5A、5Bの連結用凹凸部
5A71、5B71・・・連結用凹凸部5A7、5B7の凹部
5A72、5B72・・・連結用凹凸部5A7、5B7の凸部
5A8、5B8・・・連結用凹凸部5A7、5B7が形成されない部分の面
5a〜5d・・・中間部5A〜5Dの内側面
7・・・転がり部材
8・・・バネ部材
9・・・緊締部材(バネ、磁石部材など)
9A〜9C・・・緊締部材としてのコの字状バネを形成する部分
11・・・支承部材
11A・・・円板状部
11B・・・中央穴
11C・・・ガイド部
11C1〜11C3・・・ピン
11D・・・ガイド部
11D1〜11D3・・・ピン
11E・・・円板状部11Aの円環状の肉厚部
11G・・・ガイド部
11H・・・ガイド部
12・・・摩耗抑制部材
12A・・・摩耗抑制部
12B・・・取付け部
13・・・ハウジング部材
13A・・・小径部
13B・・・ストッパ部
13C・・・中径部
13D・・・大径部
13E・・・段差部
13F・・・取付け用円板部
13G・・・取付け用孔
15・・・シールド部材
15A・・・取付け孔
15B・・・シールド円板状部
15C・・・短円筒面
15D・・・挿通孔
17・・・弾性摩擦部材
19・・・軸受部材
21・・・軸受部材
Claims (11)
- 入力部材と、出力部材と、前記入力部材と前記出力部材との間に位置して複数の中間部からなる中間部材と、前記複数の中間部を互いに引き付け合う方向の力を与える緊締部材と、前記中間部材と前記出力部材との間に位置する転がり部材と、前記入力部材、前記出力部材、前記中間部材及び前記転がり部材を収容するハウジング部材とを備え、前記入力部材からの回転駆動力は前記出力部材に伝達され、前記出力部材からの回転力は前記入力部材に伝達されない双方向クラッチであって、
前記出力部材は、前記中間部材に対面する内側面に、凹凸又は前記転がり部材の一部分を収容する凹所を備え、
前記中間部材は、前記出力部材に対面する外側面に、前記転がり部材の一部分を収容する凹所又は凹凸を備え、
前記中間部材の動きを案内し、規制する支承部材を備え、該支承部材には、前記入力部材の前記回転駆動力が所定値以下のときには前記支承部材が回転するのを阻止する摩擦力が働き、
前記入力部材に働く回転駆動力で該入力部材がその回転中心を基準にして変位するとき、前記入力部材は前記支承部材に働く前記摩擦力によって回転していない前記中間部材を直接押して放射外方向に動かし、前記出力部材の前記凹凸を有する内側面と前記中間部材の前記凹所の底面とで、又は前記出力部材の前記凹所の底面と前記中間部材の前記凹凸を有する外側面とで、前記転がり部材を挟みつけることにより、前記中間部材と転がり部材とを介して前記入力部材と前記出力部材とを連結することを特徴とする双方向クラッチ。 - 入力部材と、出力部材と、前記入力部材と前記出力部材との間に位置して複数の中間部からなる中間部材と、前記複数の中間部を互いに引き付け合う方向の力を与える緊締部材と、前記入力部材、前記出力部材、前記中間部材を収容するハウジング部材とを備え、前記入力部材からの回転駆動力は前記出力部材に伝達され、前記出力部材からの回転力は前記入力部材に伝達されない双方向クラッチであって、
前記出力部材は、前記中間部材に対面する内側面に、凹凸を有する凹凸面を備え、
前記中間部材は、前記出力部材に対面する外側面に、凹凸を有する連結用凹凸部を備え、
前記中間部材の動きを案内し、規制する支承部材を備え、該支承部材には、前記入力部材の前記回転駆動力が所定値以下のときには前記支承部材が回転するのを阻止する摩擦力が働き、
前記入力部材に働く回転駆動力で該入力部材がその回転中心を基準にして変位するとき、前記入力部材は前記支承部材に働く前記摩擦力によって回転していない前記中間部材を直接押して放射外方向に動かし、前記出力部材と前記中間部材とを前記出力部材の前記凹凸面と前記中間部材の前記連結用凹凸部とで、当接させることにより、前記中間部材を介して前記入力部材と前記出力部材とを連結することを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項1又は請求項2において、
前記ハウジング部材と組み合わされるシールド部材と、該シールド部材と前記支承部材との間に位置して摩擦力を生じる弾性摩擦部材とを備えることを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項1又は請求項2において、
前記支承部材は前記ハウジング部材に当接して摩擦力を生じる円環状の肉厚部を有することを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項3又は請求項4において、
前記支承部材は、前記中間部材の動きを案内し、規制する面を有し、該面を覆う摩耗抑制部材を備えていることを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
前記入力部材は、長軸側と短軸側とを有する断面形状の入力係合部と該入力係合部から延びる入力軸部とから構成され、
前記入力係合部は前記複数の中間部の間に挟まれており、
前記出力部材は、出力軸部と該出力軸部よりも直径の大きな出力円筒状部とから構成され、
前記出力円筒状部は、前記内側面に、前記凹凸、前記凹所、前記凹凸面のいずれかを有し、前記中間部材を囲むように配置されており、
前記中間部は、前記外側面に、前記凹所、前記凹凸、前記連結用凹凸部のいずれかを有し、
前記入力部材に前記回転駆動力が働くとき、前記複数の中間部は前記入力係合部により力を受け、前記緊締部材の力に逆らって互いに離れる方向に動き、これに伴い前記中間部と前記出力円筒状部とが連結され、前記入力部材の回転駆動力が前記出力部材に伝達されることを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項1において、
前記中間部材又は前記出力部材に形成されている前記凹所は、該凹所の中央が深く、両端が浅くなる底面を有する楔形凹所であり、
前記入力部材に前記回転駆動力が働くとき、前記転がり部材は前記出力部材又は前記中間部材の前記楔形凹所の底面と前記中間部材又は前記出力部材の前記凹凸の形成された面とで挟みつけられることを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項6又は請求項7において、
前記中間部材が2個の前記中間部からなる場合は、前記入力係合部は長方形状又は楕円状であり、前記中間部材が3個以上の前記中間部からなる場合は、前記入力係合部は、前記中間部の個数と同じ個数の角を有する多角形状となることを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、
前記緊締部材は弾性部材であり、該弾性部材が前記中間部をその弾性力で結合することにより、前記入力部材に前記回転駆動力が働かないときには、前記緊締部材の働きによって前記中間部材と前記出力部材とは連結されず、前記出力部材が空転可能であることを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項9において、
前記緊締部材はバネであり、
前記中間部は前記バネと係合する係合部を有し、
前記支承部材はその主面から延びる複数のピンを備え、これらピンが前記バネを支承し、
前記入力部材に前記回転駆動力が働くとき、前記バネの弾性力に逆らって、前記中間部は前記支承部材の前記ガイド部に沿って互いに離れる方向に動くことを特徴とする双方向クラッチ。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、
前記緊締部材は複数の前記中間部のそれぞれに備えられた極性の異なる磁石部材からなり、該磁石部材の吸引力が前記中間部を互いに引き付け合うことにより、前記入力部材に前記回転駆動力が働かないときには、前記緊締部材の働きによって前記中間部材と前記出力部材とは連結されず、前記出力部材が空転可能であることを特徴とする双方向クラッチ。
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