JP6356892B1 - 小型構造の逆入力遮断クラッチ - Google Patents
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Abstract
Description
出力突出部OTの径方向外方の面は、外輪Gの内周面と対向する凹状のカム面CSとなっている。そして、外輪Gの内周面と出力突出部OTのカム面CSとの間には、円筒形状のローラである転動体Rが設置されている。
入力軸ISが反時計方向に回転して入力突出部ITが反時計方向に移動すると、図9(b)に示すとおり、入力突出部ITの左側押圧面の下方(径方向内方)部が、出力突出部OTの右側面に当接し出力突出部OTを反時計方向に押圧する。このときは、入力突出部ITの左側押圧面の上方(径方向外方)部が転動体Rの移動を規制するので、転動体Rは、凹状のカム面CSのほぼ中央の位置に止まって外輪Gの内周面GSと接触することはない。そのため、入力突出部ITは、転動体Rと共に出力突出部OTを反時計方向に回転させ、出力軸OSを反時計方向に回転させることとなる。入力軸ISが反時計方向に回転した場合は、入力突出部ITの右側押圧面が出力突出部OTの左側面に当接し、同様に出力軸OSを時計方向に回転させる。
ところで、出力軸OSのロック状態は、転動体Rが出力突出部OTに対し相対的に移動することにより生じるものであり、何らかの原因で転動体Rと出力突出部OTとが膠着し転動体Rがカム面CSの中央に止まったままとなると、転動体Rの噛み込みは起こらず、出力軸OSの回転が入力軸ISに伝達されてしまう。
この不具合を防止するため、図8(a)の逆入力遮断クラッチでは、転動体Rを軸方向に押圧して軽い制動力を付与するばね部材SPを設置している。ばね部材SPは、ウエーブワッシャと平ワッシャとを組み合わせたものであり、転動体Rが出力突出部OTと一体的に移動しないように制動して、噛み込みとその解除との切り換えを確実に行わせるようにしている。
本発明の課題は、動力伝達系に介在される逆入力遮断クラッチを、小型でコンパクトな構造として製造作業を容易化し、さらに、回転を伝達する際の振動等を防止して円滑な動力伝達を可能なものとすることにある。
「固定された筒状の外輪と、前記外輪内で共通の回転軸を中心として回転可能な入力軸及び出力軸を備え、前記入力軸からの正・逆方向の回転は前記出力軸に伝達されると共に、前記出力軸からの前記入力軸への回転の伝達は、前記出力軸を回転不能として遮断される逆入力遮断クラッチであって、
前記外輪の内側には、前記入力軸に設けられた入力突出部と、前記出力軸に設けられた出力突出部とが配置され、前記入力突出部の周方向両側には押圧面が形成されると共に、前記出力突出部には前記外輪の内周面と対向する凹状のカム面が形成され、前記カム面は、周方向の中央から左右に向けて対称的に径が増大する斜面を備えており、さらに、
前記カム面と前記外輪の内周面との間には、単一の球形状の転動体が設置されると共に、前記外輪の内周面には、前記転動体が嵌り込んで周方向に移動可能な円弧状断面の環状溝が形成され、前記環状溝の深さは前記転動体の直径の6乃至21%に設定されており、
前記入力軸が回転すると、前記押圧面の一方が前記出力突出部と共に前記転動体を押圧して前記出力軸を回転させる一方、前記出力軸が回転しようとしても、前記転動体が前記外輪の内周面と前記カム面との間で噛み込んで回転することができない」
ことを特徴とする逆入力遮断クラッチとなっている。
また、前記外輪の内側には潤滑剤を充填することができる。
こうした基本的な作動は、従来の逆入力遮断クラッチと変わりはないが、本発明の逆入力遮断クラッチにおいては、転動体の形状が球形状であって、外輪の内周面には、球形状の転動体が嵌り込んで周方向に移動可能な円弧状断面の環状溝が形成されている。
そして、球形状の転動体と円弧状断面の環状溝とは、曲線の円弧に沿って接触する。環状溝を形成しないときに球形状の転動体が接触する1点での接触と比べれば、接触面積が大幅に増大することとなり、転動体と外輪の内周面との間に働く摩擦力が大きくなる。これにより、転動体には一定の拘束力が付与されるため、転動体の噛み込みとその解除が切り換る際に転動体が出力突出部と一体的に移動してしまう問題が解消され、例えば、出力軸側からの回転が確実に阻止される。
ここで、芯ずれを防止するための芯部材は、入力軸及び出力軸に設けた中央孔に挿通されている。転がりベアリングのように、入力軸等の外方に設置されるものではないので、芯部材の追加により、逆入力遮断クラッチの外径等の寸法が増大してコンパクト性を損ねることはない。
外輪2の内周面9の軸方向中央部には、円弧状断面の環状溝10が形成されている。環状溝10は、球形状の転動体7が嵌り込んでこれに沿って移動するよう設けられたもので、環状溝10と転動体7の詳細については後述する。
入力円板部材14には、軸方向に延びる入力突出部20が設けられる。入力突出部20の断面は扇形状であって、その外周縁が入力円板部材14の外周縁と対応しているとともに、周方向の両側は、入力軸からの回転伝達時において、後述する出力突出部及び転動体7を押圧しながら回転させる押圧面22a、22bとなっている。この実施例では、5個の入力突出部20が周方向に等間隔に配置される。
出力円板部材32には、中心から等角度間隔で放射状に延びる5個の出力突出部38が設けられ、出力突出部38は、入力円板部材14の方向に向け軸方向に突き出している。出力突出部38の周方向両側は、互いに平行な壁面(側面42a、42b)となっていて、出力突出部38の先端(径方向外方)にはカム面44が形成される。カム面44は、軸方向から見て凹状をなしており、周方向の中央から左右に向けて対称的に径が増大する斜面を備えている。
このように、本発明の逆入力遮断クラッチの基本的な作動は、図9に示す従来のものと変わりはない。しかし、本発明の逆入力遮断クラッチでは、外輪2の内周面に環状溝10が形成され、球形状の転動体7は、これに嵌り込んでいる。
そのため、本発明の逆入力遮断クラッチにおいては、図8のものと比べ、球形状の転動体7が外輪2の外周面に近接して配置されることとなる。つまり、外輪2の外周寸法を、その分縮小することが可能であり、また、球形状の転動体の軸方向寸法は、円筒形の転動体(ローラー)よりも短いので、軸方向の寸法も短縮できる。
その結果、転動体7と外輪2の内周面9との間に働く摩擦力あるいは粘着力が大きくなって、転動体7には、それが出力突出部38と一体的に移動しないよう一定の拘束力が付与される。転動体7の噛み込みと解除の作用が確実に行われるので、本発明の逆入力遮断クラッチでは、出力軸側からの回転が確実にロックされる。なお、転動体7に十分な拘束力を付与するため、環状溝10の深さDは、転動体7の直径の6〜21%であるのが好ましく、図1のものでは、約12%に設定されている。
4:入力軸
6:出力軸
7:転動体
10:環状溝
20:入力突出部
22:押圧面
38:出力突出部
44:カム面
46:芯部材
Claims (4)
- 固定された筒状の外輪と、前記外輪内で共通の回転軸を中心として回転可能な入力軸及び出力軸を備え、前記入力軸からの正・逆方向の回転は前記出力軸に伝達されると共に、前記出力軸からの前記入力軸への回転の伝達は、前記出力軸を回転不能として遮断される逆入力遮断クラッチであって、
前記外輪の内側には、前記入力軸に設けられた入力突出部と、前記出力軸に設けられた出力突出部とが配置され、前記入力突出部の周方向両側には押圧面が形成されると共に、前記出力突出部には前記外輪の内周面と対向する凹状のカム面が形成され、前記カム面は、周方向の中央から左右に向けて対称的に径が増大する斜面を備えており、さらに、
前記カム面と前記外輪の内周面との間には、単一の球形状の転動体が設置されると共に、前記外輪の内周面には、前記転動体が嵌り込んで周方向に移動可能な円弧状断面の環状溝が形成され、前記環状溝の深さは前記転動体の直径の6乃至21%に設定されており、
前記入力軸が回転すると、前記押圧面の一方が前記出力突出部と共に前記転動体を押圧して前記出力軸を回転させる一方、前記出力軸が回転しようとしても、前記転動体が前記外輪の内周面と前記カム面との間で噛み込んで回転することができない、ことを特徴とする逆入力遮断クラッチ。 - 前記外輪の内側には、前記入力突出部が固着される入力円板部材と前記出力突出部が固着される出力円板部材とが設けられ、かつ、前記入力円板部材と前記出力円板部材とは軸方向に対向して位置し、前記転動体を挟持している、請求項1に記載の逆入力遮断クラッチ。
- 前記入力軸及び前記出力軸には、軸方向に延びる同一円形断面の中央穴が形成され、それぞれの前記中央穴には、共通の芯部材が挿通されている、請求項1又は2に記載の逆入力遮断クラッチ。
- 前記外輪の内側には潤滑剤が充填される、請求項1乃至3のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。
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JP2007247763A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Ntn Corp | 逆入力遮断クラッチ |
JP2010048388A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Toto Kogyo Co Ltd | 回転伝達装置 |
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CN112943811B (zh) * | 2021-01-28 | 2024-05-03 | 田士军 | 牵引式播种机播种旋转动力传输与切断转换器 |
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