JP6795226B2 - 逆入力ロッククラッチ - Google Patents

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Description

本発明は、入力部材に一方向および他方向の双方向から入力される回転駆動力は出力部材へ伝達し、出力部材に所定方向から逆に入力される回転駆動力は入力部材への伝達を阻止する逆入力ロッククラッチに関するものである。
従来この種の逆入力ロッククラッチとしては、例えば、特許文献1に開示されたブラインドの操作装置に用いられたものがある。この操作装置における逆入力ロッククラッチは、プーリーからの回転が入力される入力軸と、この入力軸と同軸で駆動軸に回転が伝達可能な回転軸とを備える。ケースの固定バネ巻回軸と回転軸の回転バネ巻回軸との両者にわたり、クラッチバネが巻回されている。回転軸とケースとは、クラッチバネの締着および弛緩が利用されて、連結と非連結とが切り換えられる。クラッチバネの一端は、回転軸のバネ受け部外周の切欠部に形成された係止溝に係止され、他端は、固定バネ巻回軸に回転可能に外装されたバネ受けに係止される。バネ受けには複数の係止溝が形成されており、クラッチバネの他端は、その中で選択された1つの係止溝に係止される。
ブラインドの遮蔽材を上昇させる一方向の回転が入力軸に入力されると、クラッチバネの一端が入力軸と回転軸によって一方向に押圧され、クラッチバネが弛緩して回転可能となる。また、ブラインドの遮蔽材を下降させる他方向の回転が入力軸に入力されると、クラッチバネの他端が入力軸とバネ受けによって他方向に押圧され、クラッチバネが弛緩して回転可能となる。また、駆動軸から回転軸に他方向の回転が逆に入力されると、クラッチバネの一端が他方向に押圧され、クラッチバネが固定バネ巻回軸に締着して、回転軸の回転がロックされる。
特開2008−214936号公報
特許文献1に開示された上記従来のようなクラッチバネを用いた逆入力ロッククラッチでは、クラッチバネ製造時の加工精度による影響で、バネの端部がバネの軸心周りに成す位相角や、バネの内径寸法が定まらない。このため、上記従来の逆入力ロッククラッチでは、バネ受けに複数の係止溝を形成し、その中で選択した1つの係止溝にクラッチバネの他端を係止することで、バネ端部の位相角を調整している。しかしながら、複数の係止溝間には間隔が存在し、バネ端部の位相角調整は離散的にしか行えず、最適な位相角に調整することが難しい場合がある。このような場合、加工したクラッチバネを選別したり、手直ししたりする必要が生じ、クラッチバネは逆入力ロッククラッチの構成部品として扱い難い面があった。
また、特許文献1に開示された上記従来の逆入力ロッククラッチでは、入力軸に一方向の回転が入力されるときには、入力軸の押圧片が回転軸の切欠部に最初に当接してクラッチバネの一端を一方向に押圧し、入力軸に他方向の回転が入力されるときには、入力軸の押圧片がバネ受けの切欠部に最初に当接してクラッチバネの他端を押圧しなければならない。このため、上記従来の逆入力ロッククラッチは、回転軸の切欠部とバネ受けの切欠部とのそれぞれの周方向位置が、相互に所定長ずれるように部品配置しなければならない。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
固設される固定部材と、固定部材に回転自在に軸支されて回転駆動力を出力する出力部材と、入力される回転駆動力を出力部材に伝達する入力部材と、固定部材と出力部材との両者にわたって設けられ、弛緩することで出力部材の回転を可能とし、締着することで出力部材の回転をロックする第1の弾性部材とを備える逆入力ロッククラッチであって、
出力部材の固定部材と反対側の端面に回動自在に嵌合する嵌合部および第1の弾性部材の一端を係止しつつ嵌合部と共に回動する係止部を有するストッパと、
出力部材に対する係止部の回動位置を任意の位置にしてストッパを出力部材の端面に固定する固定具とを備え、
固定部材は固定軸が立設され、出力部材は、出力部材の軸方向に突出して端面に形成された突出部および固定軸に同軸に並設される外径部を有し、
第1の弾性部材は、外径部および固定軸の各外周を覆い、一端が出力部材の端面側、他端が固定軸の根元側において第1の弾性部材の外周から突出し、他端が一方向に押されるか一端が他方向に押されると弛緩し、
入力部材は、第1の弾性部材の外周を側周壁が覆う有底の筒形状をし、側周壁に、周方向に所定長切り欠かれて係止部の端部を囲む第1切欠部、および周方向に所定長切り欠かれて第1の弾性部材の他端を囲む第2切欠部が形成され、出力部材の端面に対向する底面に、周方向に所定長開口して突出部を囲む係合溝が形成され、
第1切欠部および第2切欠部の各切り欠き並びに係合溝の開口は、入力部材が一方向に回転して第2切欠部の周方向一端部が第1の弾性部材の他端に当接するときに、係合溝の周方向一端部が突出部に当接せず、第1切欠部の周方向他端部が係止部に当接しない、入力部材が他方向に回転して係合溝の周方向他端部が突出部に当接するときに、第1切欠部の周方向一端部が係止部に当接せず、第2切欠部の周方向他端部が第1の弾性部材の他端に当接しない、または、入力部材が他方向に回転して第1切欠部の周方向一端部が係止部に当接するときに、係合溝の周方向他端部が突出部に当接せず、第2切欠部の周方向他端部が第1の弾性部材の他端に当接しない相互位置関係および周方向長さに形成される
ことを特徴とする。
本構成によれば、入力部材に一方向の回転駆動力が入力されると、入力部材の側周壁に形成された第2切欠部の周方向一端部が第1の弾性部材の他端に当接して、他端を一方向に押す。これにより、第1の弾性部材は弛緩する。続いて、入力部材の底面に形成された係合溝の周方向一端部が出力部材の端面に形成された突出部に当接して、突出部を一方向に押し、入力部材に与えられた一方向の回転駆動力が出力部材に伝達される。また、入力部材に他方向の回転駆動力が入力されると、係合溝の周方向他端部が突出部に当接して、または、入力部材の側周壁に形成された第1切欠部の周方向一端部がストッパの係止部に当接して、係止部が第1の弾性部材の一端を他方向に押す。これにより、第1の弾性部材は弛緩する。続いて、係合溝の周方向他端部が突出部に当接して、突出部を他方向に押し、または、第1切欠部の周方向一端部がストッパの係止部に当接して、係止部を他方向に押し、入力部材に与えられた他方向の回転駆動力が出力部材に伝達される。
一方、逆に出力部材に一方向の回転駆動力が入力されると、出力部材に固定されたストッパの係止部が第1の弾性部材の一端を一方向に押す。これにより、第1の弾性部材が出力部材の外径部および固定部材の固定軸の各外周に締着し、出力部材の回転がロックされる。この際、係止部は第1切欠部の周方向一端部に当接することはない。また、出力部材に他方向の回転駆動力が与えられると、ストッパの係止部が第1の弾性部材の一端を他方向に押す。これにより、第1の弾性部材は弛緩する。続いて、突出部が係合溝の周方向一端部を他方向に押し、または、第1切欠部の周方向一端部がストッパの係止部を他方向に押し、出力部材に与えられた他方向の回転駆動力が入力部材に伝達される。この際、係止部は第1切欠部の周方向他端部に当接することはない。
このような動作をする逆入力ロッククラッチにおける弾性部材の端部の位相角調整は、出力部材に対する係止部の回動位置を任意の位置にして、ストッパを固定具により出力部材の端面に固定することで行える。出力部材に対する係止部の回動は連続して行えるので、複数の係止溝の中の1つにバネ端部を離散的に係止させる従来の逆入力ロッククラッチとは異なり、弾性部材の端部を任意の最適な回動位置に位相角調整することが可能となる。このため、弾性部材の逆入力ロッククラッチの構成部品としての取り扱い性は向上し、従来の部品選別や手直しの手間はかからなくなる。
また、第1切欠部および第2切欠部並びに係合溝は、入力部材の1つの部品に形成されるため、それらの相互位置関係は、入力部材の部品製造時に定まり、精度よく設定することが出来る。このため、従来の逆入力ロッククラッチのように、回転軸とバネ受けの各切欠部の周方向位置が相互に所定長ずれるように、各部品を配置する必要はなくなり、部品間の配置関係に関わらず逆入力ロッククラッチを組み立てることが出来る。
また、本発明は、出力部材の端面の周方向に複数の突出部が形成され、各突出部を囲む複数の係合溝が入力部材の底面に形成され、隣合う突出部間をストッパの係止部が通って第1切欠部に達することを特徴とする。
本構成によれば、入力部材および出力部材間における回転駆動力の伝達は、周方向に配置された複数の突出部および係合溝によって行われるので、安定して行われる。また、ストッパの係止部が隣合う突出部間を通って第1切欠部に達する構造であるため、ストッパが軸方向に占める寸法は突出部の突出高さに収容され、逆入力ロッククラッチの軸方向の寸法を小さくすることができる。
また、本発明は、出力部材の端面に対向するストッパの嵌合部の側面に調整溝が周方向に所定長開口して形成され、調整溝に挿通された固定具を止める固定部が出力部材に形成されていることを特徴とする。
本構成によれば、出力部材に対する係止部の回動位置の調整は、ストッパの嵌合部を調整溝の周方向長さの範囲で出力部材に対して回動させ、所望の回動位置で、調整溝に挿通された固定具を出力部材に形成された固定部に止めて、嵌合部を出力部材に固定することで、行われる。
また、本発明は、固定部材の固定軸の軸心方向に貫通孔が形成され、
出力部材が、前記外径部および突出部を有する第1出力部材と、貫通孔に挿通されて貫通孔に回転自在に軸支される、一端部が第1出力部材に固定具により固定され、他端部に貫通孔からの抜け止めが形成された第2出力部材とから構成されることを特徴とする。
本構成によれば、出力部材の固定部材への取り付けは、第2出力部材を一端部側から固定軸の貫通孔に挿通し、貫通孔を抜け出た第2出力部材の一端部を固定具でストッパと共に第1出力部材に固定することで、行われる。
また、本発明は、
第1の弾性部材の巻回方向と逆の方向に巻回されて形成され、他端が他方向に押されるか一端が一方向に押されて弛緩することで出力部材の回転を可能とし、締着することで出力部材の逆回転をロックする、前記外径部および固定軸の各外周を覆い、一端が出力部材の端面側、他端が固定軸の根元側において外周から突出する第2の弾性部材を備え、
ストッパの係止部が第2の弾性部材の一端を係止しつつ嵌合部と共に回動し、
周方向に所定長切り欠かれて第2の弾性部材の他端を囲む第3切欠部が入力部材の側周壁に形成され、
第1切欠部および第3切欠部の各切り欠き並びに係合溝の開口は、入力部材が他方向に回転して第3切欠部の周方向一端部が第2の弾性部材の他端に当接するときに、係合溝の周方向他端部が突出部に当接せず、第1切欠部の周方向一端部が係止部に当接しない、入力部材が一方向に回転して係合溝の周方向一端部が突出部に当接するときに、第1切欠部の周方向他端部が係止部に当接せず、第3切欠部の周方向他端部が第2の弾性部材の他端に当接しない、または、入力部材が一方向に回転して第1切欠部の周方向他端部が係止部に当接するときに、係合溝の周方向一端部が突出部に当接せず、第3切欠部の周方向他端部が第2の弾性部材の他端に当接しない相互位置関係および周方向長さに形成される
ことを特徴とする。
本構成によれば、第1の弾性部材に代えて第2の弾性部材を使って逆入力ロッククラッチを構成すると、出力部材に他方向の回転駆動力が逆入力されたときに、出力部材の逆回転がロックされる。つまり、出力部材に他方向の回転駆動力が入力されると、出力部材に固定されたストッパの係止部が第2の弾性部材の一端を他方向に押す。これにより、第2の弾性部材が出力部材の外径部および固定部材の固定軸の各外周に締着し、出力部材の回転がロックされる。この際、係止部は第1切欠部の周方向他端部に当接することはない。
このような動作をする逆入力ロッククラッチにおける弾性部材の端部の位相角調整も、第1の弾性部材を使って逆入力ロッククラッチを構成したときと同様に、出力部材に対する係止部の回動位置を任意の位置にして、ストッパを固定具により出力部材の端面に固定することで行える。したがって、第2の弾性部材も、その逆入力ロッククラッチの構成部品としての取り扱い性は向上する。また、第1切欠部および第3切欠部並びに係合溝も、入力部材の1つの部品に形成されるため、それらの相互位置関係を精度よく設定することが出来、部品間の配置関係に関わらず逆入力ロッククラッチを組み立てることが出来る。
また、本発明は、断面が矩形状の線素材が巻回されて弾性部材が形成されることを特徴とする。
本構成によれば、出力部材の外径部および固定部材の固定軸の各外周を覆う第1および第2の各弾性部材は、断面が矩形状をしているため、断面が円形状をしている場合に比べ、出力部材の外径部と固定部材の固定軸との境界部に嵌まり込んで食い込み難くなる。
本発明によれば、弾性部材の逆入力ロッククラッチの構成部品としての取り扱い性は向上し、従来の部品選別や手直しの手間はかからなくなる。また、部品間の配置関係に関わらず逆入力ロッククラッチを組み立てることが出来る。
本発明の一実施の形態による逆入力ロッククラッチの外観斜視図である。 一実施の形態による逆入力ロッククラッチの分解斜視図である。 (a)は一実施の形態による逆入力ロッククラッチの正面図、(b)は、(a)におけるC−C線破断矢視断面図である。 (a)は、一実施の形態による逆入力ロッククラッチを構成する固定部材の正面側外観斜視図、(b)は背面側斜視図である。 (a)は、一実施の形態による逆入力ロッククラッチを構成する第1出力部材の正面側外観斜視図、(b)は背面側斜視図である。 (a)は、一実施の形態による逆入力ロッククラッチを構成する第2出力部材の正面側外観斜視図、(b)は背面側斜視図である。 (a)は、一実施の形態による逆入力ロッククラッチを構成する第1の弾性部材の背面側外観斜視図、(b)は、一実施の形態による逆入力ロッククラッチを構成するスプリングストッパの背面側外観斜視図である。 (a)は、一実施の形態による逆入力ロッククラッチを構成する入力部材の正面側外観斜視図、(b)は背面側斜視図である。 (a)は図8に示す入力部材の側面図、(b)は底面図である。
次に、本発明による逆入力ロッククラッチを実施するための形態について説明する。
図1は、本発明の一実施の形態による逆入力ロッククラッチ1の外観斜視図、図2は分解斜視図、図3(a)は正面図、図3(b)はC−C線破断矢視断面図である。
逆入力ロッククラッチ1は、図2に示すように、固定部材2、出力部材3、第1の弾性部材4、スプリングストッパ5、調整ピン6、入力部材7、および抜け止めピン8を備えて構成される。固定部材2は固設され、動かない状態にされて部材に取り付けられる。この状態で、逆入力ロッククラッチ1は、入力部材7に一方向Aおよび他方向Bの双方向から入力される回転駆動力を出力部材3へ伝達する。また、出力部材3に所定方向、本実施形態では一方向Aに逆入力される回転駆動力は、入力部材7への伝達を阻止する。
図4(a)は固定部材2の正面側外観斜視図、同図(b)は背面側斜視図である。固定部材2は、矩形板状をした固定部2aに固定軸2bが立設されて形成される。固定部2aの四隅には取付穴2a1が開口しており、固定部材2は取付穴2a1にネジ等が挿通されて固設される。固定軸2bは外径部2b1および内径部2b2を有する中空円筒状をしており、内径部2b2には、固定軸2bの軸心方向を貫く貫通孔が形成されている。
出力部材3は図5に示す第1出力部材31と図6に示す第2出力部材32とから構成される。
図5(a)は第1出力部材31の正面側外観斜視図、同図(b)は背面側斜視図である。第1出力部材31は外径部31aを外周に有する円筒状をしており、その正面側端面には内径部31bに囲まれる円筒状窪みが形成されている。この円筒状窪みの底面には、調整ピン6が挿通される3個の挿通孔31cが同一円周上に等間隔に開口している。外径部31aの直径は固定軸2bの外径部2b1の直径にほぼ等しく設定されている。また、第1出力部材31の正面側端面の周縁部には、第1出力部材31の軸心を中心とする周方向において等間隔に4個の突出部31dが形成されている。各突出部31dの突出高さは、各部品が組み立てられた図1に示す状態において、入力部材7の後述する係合溝7b1から僅かに突出する高さに設定されている。各突出部31dには、第1出力部材31の軸心方向に貫通する、抜け止めピン6が固定される抜け止めピン固定部31eが開口している。また、第1出力部材31の背面側端面には、同一円周上に等間隔に6個の固定凸部31fが突出して形成されている。
図6(a)は第2出力部材32の正面側外観斜視図、同図(b)は背面側斜視図である。第2出力部材32は、正面の一端部側が、外径部32aを有する円筒状をしており、背面の他端部側に鍔部32bが張り出して形成されている。外径部32aは、固定軸2bの貫通孔に挿通されて、内径部2b2に回転自在に軸支される。鍔部32bは、固定部材2の背面側に形成された落ち込み部2c(図4(b)参照)に張り出し、第2出力部材32の貫通孔からの抜け止めとして機能する。第2出力部材32の一端部側の端面には、第1出力部材31の固定凸部31fが挿入される固定凹部32cが同一円周上に等間隔に6個形成されている。また、固定凹部32cの内周側には、調整ピン6が固定される調整ピン固定部32dが同一円周上に等間隔に6個形成されている。また、第2出力部材32の他端部側の端面には、小判形状に落ち込む連結孔32eが形成されている。この連結孔32eには、入力部材7から出力部材3に伝達された回転駆動力によって駆動される被駆動部材が嵌合して固定される。
出力部材3の固定部材2への取り付けは、第2出力部材32をその一端部側から固定軸2bの貫通孔に挿通し、貫通孔を抜け出た第2出力部材32の一端部を調整ピン6でスプリングストッパ5と共に第1出力部材31に固定することで、行われる。この取り付けにより、第1出力部材31の外径部31aは固定軸2bの外径部2b1に同軸に並設される。調整ピン6は、スプリングストッパ5の後述する調整溝5c、および第1出力部材31の挿通孔31cに通されて、第2出力部材32に形成された調整ピン固定部32dに固定される。タップタイトネジやタッピンネジを調整ピン6に用いる場合には、調整ピン6は調整ピン固定部32dに螺着する。また、円筒ピンを調整ピン6に用いる場合には、調整ピン6は調整ピン固定部32dに圧入固定または接着される。この固定の際、第1出力部材31の背面に形成された各固定凸部31fが第2出力部材32の正面側端面に形成された各固定凹部32cに挿入されることで、第1出力部材31と第2出力部材32との固定強度が高められる。この固定により、出力部材3は固定部材2に回転自在に軸支されて、回転駆動力を出力する。
図7(a)は第1の弾性部材4の背面側外観斜視図である。第1の弾性部材4は、断面が矩形状の線素材が巻回されてねじりコイルスプリングにされ、他端4bが一方向Aに押されるか、一端4aが他方向Bに押されると弛緩する。第1の弾性部材4は、第1出力部材31の外径部31aおよび固定軸2bの外径部2b1の各外周を覆って、固定部材2と出力部材3との両者にわたって設けられる。一端4aは、出力部材3の固定部材2と反対側の端面側、他端4bは固定軸2bの根元側において、第1の弾性部材4の外周から半径方向に突出するように、曲げられている。第1の弾性部材4は、後述するように、弛緩することで出力部材3の回転を可能とし、締着して固定軸2bの外径部2b1に第1出力部材31の外径部31aと共に巻き付くことで、出力部材3の回転をロックする。
図7(b)はスプリングストッパ5の背面側外観斜視図である。スプリングストッパ5は嵌合部5aおよび係止部5bを有する。嵌合部5aは、円盤状をした円盤部5a1と、円盤部5a1の一部の外周円弧から軸方向に延伸する外径部5a2とから形成される。円盤部5a1および外径部5a2の外径は、第1出力部材31の内径部31bに囲まれて形成された円筒状窪みに嵌まる寸法に設定されており、嵌合部5aは、出力部材3の固定部材2と反対側の端面に形成されたこの円筒状窪みに回動自在に嵌合する。係止部5bは、外径部5a2の突出端から円盤部5a1の半径方向に起立して先端が軸方向に曲げられたホルダ部5b1と、ホルダ部5b1の曲がった先端が二股に割かれて形成されたホルダ溝5b2とから形成される。ホルダ溝5b2には第1の弾性部材4の一端4aが掛けられ、係止部5bは、第1の弾性部材4の一端4aをホルダ溝5b2に係止しつつ、嵌合部5aと共に回動する。ホルダ部5b1の起立高さは、図1に示す逆入力ロッククラッチが組み立てられた状態で、入力部材7の後述する第1切欠部7a1にホルダ部5b1の端部が囲まれる高さに設定されている。係止部5bは、第1出力部材31の隣合う突出部31d間をホルダ部5b1が通って、その端部が第1切欠部7a1に達する。
出力部材3の端面に対向する嵌合部5aの側面の円盤部5a1には、円盤部5a1の中心を囲む同一円周上の3箇所に同じ調整溝5cが等間隔に形成されている。各調整溝5cは、円周方向において湾曲した長楕円状に所定長開口し、溝幅は調整ピン6の外径を収容する寸法に設定されている。出力部材3に対する係止部5bの回動位置の調整は、各調整溝5c、挿通孔31cおよび調整ピン固定部32dに調整ピン6を挿通させ、調整溝5cの周方向における溝長さの範囲で嵌合部5aを出力部材3に対して回動させることで、行われる。所望の回動位置で調整ピン6を調整ピン固定部32dに止めて、嵌合部5aを出力部材3に固定する。調整ピン6は、出力部材3に対する係止部5bの回動位置を任意の位置にして、スプリングストッパ5を出力部材3の端面に固定する固定具を構成する。この固定により、スプリングストッパ5は出力部材3と共に一体回転する。
図8(a)は入力部材7の正面側外観斜視図、同図(b)は背面側斜視図である。
入力部材7は、第1の弾性部材4の外周を側周壁7aが覆う有底の円筒形状をしており、側周壁7aには第1切欠部7a1、第2切欠部7a2およびスリット7a3が形成されている。第1切欠部7a1は、側周壁7aの付け根部分が入力部材7の軸心を中心とする周方向に長方形状に所定長切り欠かれて形成され、この切り欠きに臨む係止部5bの端部を囲む。第2切欠部7a2は、側周壁7aの末端部が入力部材7の軸心を中心とする周方向に長方形状に所定長切り欠かれて形成され、この切り欠きに臨む第1の弾性部材4の他端4bを囲む。
スリット7a3は、側周壁7aの末端から第1切欠部7a1に至る側周壁7aが、入力部材7の軸心方向に所定幅切り欠かれて形成されている。このスリット7a3により、スプリングストッパ5が固定された出力部材3を入力部材7に組み付ける際、スプリングストッパ5の円盤部5a周囲から延出する係止部5bは、その端部がスリット7a3を通って第1切欠部7a1に収められる。したがって、係止部5bの端部が側周壁7aに邪魔されることなく、出力部材3を入力部材7に容易に組み付けることが出来る。
また、入力部材7は、出力部材3の端面に対向する底面7bに、入力部材7の軸心を中心とする同一円周上の4箇所に同じ係合溝7b1が等間隔に形成されている。各係合溝7b1は、円周方向において扇形状に所定長開口し、溝幅は、第1出力部材31の突出部31dを収容する寸法に設定され、その開口に臨む突出部31dを囲む。入力部材7は、出力部材3の回転がロックされているとき、係合溝7b1の回転が突出部31dに規制されることで、係合溝7b1の周方向における溝長さの範囲で回動する。出力部材3の回転がロックされていないとき、入力部材7は、係合溝7b1が突出部31dに当接して突出部31dを押すことで、入力される回転駆動力を後述するように出力部材3に伝達する。
抜け止めピン8は、係合溝7b1を通り、突出部31dに形成された抜け止めピン固定部31eに挿入されて固定される。突出部31dは係合溝7b1から僅かに飛び出るので、抜け止めピン8は入力部材7の回転を阻害することはない。また、抜け止めピン8の頭部が係合溝7b1の溝幅より広く張り出すので、抜け止めピン8は入力部材7がその軸心方向に抜け出るのを防止する。タップタイトネジやタッピンネジを抜け止めピン8に用いる場合には、抜け止めピン8は抜け止めピン固定部31eに螺着する。また、円筒ピンを抜け止めピン8に用いる場合には、抜け止めピン8は抜け止めピン固定部31eに圧入固定または接着される。
図9(a)は入力部材7の側面図、同図(b)は底面図を表す。図9は、第1切欠部7a1および第2切欠部7a2の各切り欠き並びに係合溝7b1の開口についての相互位置関係および周方向長さを示している。第1切欠部7a1および第2切欠部7a2の各切り欠き並びに係合溝7b1の開口は、入力部材3が一方向Aに回転して第2切欠部7a2の周方向一端部7a21が第1の弾性部材4の他端4bに当接するときに、係合溝7b1の周方向一端部7b11が突出部31dに当接せず、第1切欠部7a1の周方向他端部7a12が係合部5bに当接しない、相互位置関係および周方向長さに形成されている。また、入力部材7が他方向Bに回転して係合溝7b1の周方向他端部7b12が突出部31dに当接するときに、第1切欠部7a1の周方向一端部7a11が係合部5bに当接せず、第2切欠部7a2の周方向他端部7a22が第1の弾性部材4の他端4bに当接しない、または、入力部材7が他方向Bに回転して第1切欠部7a1の周方向一端部7a11が係合部5bに当接するときに、係合溝7b1の周方向他端部7b12が突出部31dに当接せず、第2切欠部7a2の周方向他端部7a22が第1の弾性部材4の他端4bに当接しない相互位置関係および周方向長さに形成されている。
また、本実施形態の逆入力ロッククラッチ1は、第1の弾性部材4に加え、図示しない第2の弾性部材を別途備える。この第2の弾性部材は、第1の弾性部材4と同様に、断面が矩形状の線素材が巻回されてねじりコイルスプリングにされるが、線素材の巻き方向が第1の弾性部材4と逆になっている。このため、第2の弾性部材は、第1の弾性部材4と逆に、他端が他方向Bに押されるか、一端が一方向Aに押されると弛緩する。また、第2の弾性部材は、第1の弾性部材4と同様、第1出力部材31の外径部31aおよび固定軸2bの外径部2b1の各外周を覆って、固定部材2と出力部材3との両者にわたって設けられる。
第2の弾性部材の一端は、出力部材3の固定部材2と反対側の端面側、他端は固定軸2bの根元側において、第2の弾性部材の外周から半径方向に突出するように、曲げられている。しかし、一端に対する他端の位相角は第1の弾性部材4と異なる。つまり、一端は、第1の弾性部材4と同様に第1切欠部7a1に囲まれるが、他端は第3切欠部7a4に囲まれる位相角に形成されている。第3切欠部7a4は、図8および図9に示すように、第1切欠部7a1を挟んで第2切欠部7a2と対称な位置における側周壁7aの末端部に形成されている。第2の弾性部材は、第1の弾性部材4と同様、後述するように、弛緩することで出力部材3の回転を可能とし、締着して固定軸2bの外径部2b1に第1出力部材31の外径部31aと共に巻き付くことで、出力部材3の逆回転をロックする。スプリングストッパ5の係止部5bは第2の弾性部材の一端をホルダ溝5b2に係止しつつ、嵌合部5aと共に回動する。
第3切欠部7a4は、側周壁7aの末端部が側周壁7aの周方向に長方形状に所定長切り欠かれて形成され、この切り欠きに臨む第2の弾性部材の他端を囲む。第1切欠部7a1および第3切欠部7a4の各切り欠き並びに係合溝7b1の開口は、入力部材7が他方向Bに回転して第3切欠部7a4の周方向一端部7a41が第2の弾性部材の他端に当接するときに、係合溝7b1の周方向他端部7b12が突出部31dに当接せず、第1切欠部7a1の周方向一端部7b11が係合部5bに当接しない相互位置関係および周方向長さに形成されている。また、入力部材7が一方向Aに回転して係合溝7b1の周方向一端部7b11が突出部31dに当接するときに、第1切欠部7a1の周方向他端部7a12が係合部5bに当接せず、第3切欠部7a4の周方向他端部7a42が第2の弾性部材の他端に当接しない、または、入力部材7が一方向Aに回転して第1切欠部7a1の周方向他端部7a12が係合部5bに当接するときに、係合溝7b1の周方向一端部7b11が突出部31dに当接せず、第3切欠部7a4の周方向他端部7a42が第2の弾性部材の他端に当接しない相互位置関係および周方向長さに形成されている。
本実施形態では、固定部材2が樹脂で形成され、第1出力部材31、第2出力部材32、スプリングストッパ5および入力部材7は亜鉛ダイカストで形成される。また、第1の弾性部材4、第2の弾性部材、調整ピン6および抜け止めピン8は金属で形成される。しかし、各部品のこれら材質はこの例示に限定されるものでなく、適宜任意の材質が選択される。
このような構成において、入力部材7に一方向Aの回転駆動力が入力されると、入力部材7の側周壁7aに形成された第2切欠部7a2の周方向一端部7a21が第1の弾性部材4の他端4bに当接して、他端4bを一方向Aに押す。これにより、第1の弾性部材4は弛緩し、出力部材3のロック状態を解除する。続いて、入力部材7の底面7bに形成された係合溝7b1の周方向一端部7b11が出力部材3に形成された突出部31dの側面に当接して、突出部31dを一方向Aに押し、入力部材7に与えられた一方向Aの回転駆動力が出力部材3に伝達される。したがって、出力部材3に形成された連結孔32eに嵌合した被駆動部材は一方向Aに回転駆動される。出力部材3のこのロック状態解除のとき、被駆動部材から出力部材3に一方向Aの回転駆動力が加わっている場合には、被駆動部材は、その回転駆動力に、入力部材7から伝達される回転駆動力が加わって一方向Aに回転する。
また、入力部材7に他方向Bの回転駆動力が入力されると、係合溝7b1の周方向他端部7b12が突出部31dに当接して、または、入力部材7の側周壁7aに形成された第1切欠部7a1の周方向一端部7a11がスプリングストッパ5の係合部5bの端部に当接して、係合部5bが第1の弾性部材4の一端4aを他方向Bに押す。これにより、第1の弾性部材4は弛緩し、出力部材3のロック状態を解除する。続いて、係合溝7b1の周方向他端部7b12が突出部31dの側面に当接して、突出部31dを他方向Bに押し、または、第1切欠部7a1の周方向一端部7a11が係合部5bに当接して、係合部5bを他方向Bに押し、入力部材7に与えられた他方向Bの回転駆動力が出力部材3に伝達される。したがって、出力部材3に形成された連結孔32eに嵌合した被駆動部材は他方向Bに回転駆動される。出力部材3のこのロック状態解除のとき、被駆動部材から出力部材3に一方向Aの回転駆動力が加わっている場合には、被駆動部材は、その回転駆動力に打ち勝って入力部材7から伝達される回転駆動力によって他方向Bに回転する。
一方、逆に被駆動部材から出力部材3に一方向Aの回転駆動力が入力されると、出力部材3に固定されたスプリングストッパ5の係合部5bがホルダ溝5b2を介して第1の弾性部材4の一端4aを一方向Aに押す。これにより、第1の弾性部材4が第1出力部材31の外径部31aおよび固定軸2bの外径部2b1の各外周に締着し、出力部材3の回転がロックされる。この際、係合部5bは第1切欠部7a1の周方向一端部7a11に当接することはない。したがって、入力部材7にいずれの方向の回転駆動力も入力されず、被駆動部材から出力部材3に一方向Aの回転駆動力が加わっている場合には、出力部材3のこの回転ロックにより、被駆動部材はその回転が阻止され、停止状態を保つ。
また、被駆動部材から出力部材3に他方向Bの回転駆動力が与えられると、スプリングストッパ5の係合部5bがホルダ溝5b2を介して第1の弾性部材4の一端4aを他方向Bに押す。これにより、第1の弾性部材4は弛緩し、出力部材3のロック状態を解除する。続いて、突出部31dの側面が係合溝7b1の周方向一端部7b11を他方向Bに押し、または、第1切欠部7a1の周方向一端部7a11が係合部5bを他方向Bに押し、出力部材3に与えられた他方向Bの回転駆動力が入力部材7に伝達される。この際、係合部5bは第1切欠部7a1の周方向他端部7a12に当接することはない。したがって、入力部材7にいずれの方向の回転駆動力も入力されず、被駆動部材から出力部材3に他方向Bの回転駆動力が加わる場合には、出力部材3の回転ロックが解除されて、入力部材7が他方向Bに回転する。
このような動作をする本実施形態の逆入力ロッククラッチ1における第1の弾性部材4の端部の位相角調整は、出力部材3に対する係止部5bの回動位置を任意の位置にして、スプリングストッパ5を上述したように調整ピン6により出力部材3の端面に固定することで行える。出力部材3に対する係止部5bの回動は連続して行えるので、特許文献1に開示された、複数の係止溝の中の1つにバネ端部を離散的に係止させる従来の逆入力ロッククラッチとは異なり、係止部5bに係止された第1の弾性部材4の一端4aを任意の最適な回動位置に位相角調整することが可能となる。
このため、第1の弾性部材4の端部の位相角や第1の弾性部材4の内径寸法にバラツキがあったりしても、係止部5bの回動位置すなわち第1の弾性部材4の一端4aの回動位置を連続的に調整することで、第1出力部材31の外径部31aおよび固定軸2bの外径部2b1に第1の弾性部材4を最適な状態で装着することが可能になる。したがって、入力部材7が一方向Aに回転すると、第1の弾性部材4の他端4bは、第2切欠部7a2の周方向一端部7a21に確実に当接する。また、入力部材7が他方向Bに回転すると、第1の弾性部材4の他端4bが第2切欠部7a2の周方向他端部7a22に当接することなく、係合溝7b1の周方向他端部7b12が突出部31dに確実に当接して突出部31dを押す。この結果、第1の弾性部材4の逆入力ロッククラッチ1の構成部品としての取り扱い性は向上し、従来の部品選別や手直しの手間はかからなくなる。
また、第1切欠部7a1および第2切欠部7a2並びに係合溝7b1は、入力部材7の1つの部品に形成されるため、それらの相互位置関係は、入力部材7の部品製造時に定まり、精度よく設定することが出来る。このため、特許文献1に開示された従来の逆入力ロッククラッチのように、回転軸とバネ受けの各切欠部の周方向位置が相互に所定長ずれるように、各部品を配置する必要はなくなり、部品間の配置関係に関わらず逆入力ロッククラッチを組み立てることが出来る。
また、本実施形態の逆入力ロッククラッチ1によれば、スプリングストッパ5を備えることにより、逆入力ロック時、第1の弾性部材4自身が持つ巻着力に、係止部5bから第1の弾性部材4の一端4aにかかる押圧力が加わる。したがって、この強い力で、第1の弾性部材4は、第1出力部材31の外径部31aおよび固定軸2bの外径部2b1に巻き付いてこれらと一体になり、出力部材3を確実に安定してロックするようになる。
また、本実施形態の逆入力ロッククラッチ1によれば、入力部材7および出力部材3間における回転駆動力の伝達は、周方向に配置された複数の突出部31dおよび係合溝7b1によって複数箇所で行われるので、安定して行われる。また、スプリングストッパ5は、その係合部5bが隣合う突出部31d間を通って第1切欠部7a1に達する構造であるため、スプリングストッパ5が入力ロッククラッチ1の軸方向に占める寸法は突出部31dの突出高さに収容され、逆入力ロッククラッチ1の軸方向の寸法を小さくすることができる。
また、本実施形態の逆入力ロッククラッチ1は第1の弾性部材4に加えて第2の弾性部材を別途備え、さらに、入力部材7の側周壁7aに第3切欠部7a4が形成されている。このため、本実施形態の逆入力ロッククラッチ1によれば、第1の弾性部材4に代えて第2の弾性部材を使って逆入力ロッククラッチ1を構成すると、出力部材3に他方向Bの回転駆動力が逆入力されたときに、出力部材3の逆回転をロックすることが出来る。つまり、出力部材3に他方向Bの回転駆動力が入力されると、出力部材3に固定されたスプリングストッパ5の係合部5bが第2の弾性部材の一端を他方向Bに押す。これにより、第2の弾性部材が第1出力部材31の外径部31aおよび固定軸2bの外径部2b1の各外周に締着し、出力部材3の回転がロックされる。この際、係合部5bは第1切欠部7a1の周方向他端部7a12に当接することはない。
このような動作をする逆入力ロッククラッチ1における第2の弾性部材の端部の位相角調整も、第1の弾性部材4を使って逆入力ロッククラッチ1を構成したときと同様に、出力部材3に対する係止部5bの回動位置を任意の位置にして、スプリングストッパ5を調整ピン6により出力部材3の端面に固定することで行える。したがって、第2の弾性部材も、その逆入力ロッククラッチ1の構成部品としての取り扱い性は向上する。また、第1切欠部7a1および第3切欠部7a4並びに係合溝7b1も、入力部材7の1つの部品に形成されるため、それらの相互位置関係を精度よく設定することが出来、部品間の配置関係に関わらず逆入力ロッククラッチ1を組み立てることが出来る。
また、第1の弾性部材4および第2の弾性部材は、断面が円形状をしていると、第1出力部材31の外径部31aと固定部材3の固定軸2bとの境界部に嵌まり込んで、食い込み易い。しかし、本実施形態の逆入力ロッククラッチ1によれば、第1の弾性部材4および第2の弾性部材は、断面が矩形状をしているため、断面が円形状をしている場合に比べて、外径部31aと固定軸2bとの境界部に嵌まり込み難くなる。
なお、上記の実施形態においては、スプリングストッパ5の3箇所に調整溝5c、入力部材7の底面7bの4箇所に係合溝7b1を形成した場合について説明した。しかし、調整溝5cおよび係合溝7b1を設ける個数は、1つ以上であればよく、適宜決定される。
本実施形態の逆入力ロッククラッチ1は、物干し装置における物干し竿の昇降機構や、ブラインドの操作装置における遮蔽材の昇降機構などに利用することが出来る。
ブラインドの操作装置に本実施形態の逆入力ロッククラッチ1を利用する場合には、特許文献1に記載のものと同様、入力部材7にプーリーなどを取り付け、プーリーに操作コードなどを掛け回す。出力部材3は、その連結孔32に、遮蔽材を昇降させる駆動軸を被駆動部材として取り付ける。この構成では、操作コードを操作して入力部材7を一方向Aまたは他方向Bに回転させ、その回転を出力部材3を介して駆動軸に伝達することで、遮蔽材を昇降させることが出来る。また、遮蔽材の自重による出力部材3の一方向Aまたは他方向Bへの回転は、第1の弾性部材4または第2の弾性部材を逆入力ロッククラッチ1に組み付けることで、ロックすることが出来る。したがって、入力部材7を一方向Aまたは他方向Bに回転させて遮蔽材の昇降位置を任意の位置に設定し、入力部材7に対する操作を止めることで、遮蔽材は任意の昇降位置に停止した状態を保つ。
物干し装置としては、従来、特開2015−144713号公報に開示されたものがある。この物干し装置では、相対向する壁面間にポール部材が取り付けられ、ポール部材の両端部に紐状部材によって物干し竿が吊り下げられる。ポール部材は両端部がそれぞれポール支持部材を介して壁面に圧着されて固定され、物干し竿は紐状部材の操作によってポール部材に対して昇降される。紐状部材は第1の紐と第2の紐とから構成される。第1の紐は、一端の取付端部が物干し竿の左端に取り付けられ、ポール部材の両端部に位置するポール支持部材に形成された貫通孔を通されてポール部材に沿って折り曲げられ、他端の操作端部が物干し竿の右端側において錘に取り付けられる。第2の紐は、一端の取付端部が物干し竿の右端に取り付けられ、ポール部材の右端に位置するポール支持部材に形成された貫通孔で折り返され、物干し竿の右端側において、他端の操作端部が第1の紐の他端と共に錘に取り付けられる。
このような物干し装置では、錘に取り付けられた第1および第2の各紐の操作端部を下方に引くことで物干し竿を上昇させ、各紐の操作端部を上方に持ち上げることで物干しを下降させることが出来る。物干し竿を使わないときには、各紐の操作端部を下方に引いて物干し竿を最上部に上昇させ、物干し竿の両端部を各ポール支持部材に形成された収納部に収納させることで、物干し竿をポール部材に並べて配置することが出来る。しかしながら、この従来の物干し装置では、物干し竿が最上部に上昇させられてその両端部が収納部に収納された状態では、物干し竿の両端部が収納部に保持された状態にあるので、各紐の操作端部を操作して、物干し竿を下降させることは難しい。このため、高い位置に保持された物干し竿に手を伸ばし、物干し竿自体を下方に引っ張らなければその保持を解くことが出来ず、操作性が悪い。
このような物干し装置は、上記の本実施形態の逆入力ロッククラッチ1をその昇降機構に利用することで、操作性を向上させることが出来る。つまり、上記のブラインド装置と同様、入力部材7にプーリーなどを取り付け、プーリーに操作コードなどを掛け回すことなどで、入力部材7を一方向Aまたは他方向Bに回転可能にする。出力部材3に連結される駆動軸には、物干し竿を昇降させる紐状部材の操作端部を巻き付けておく。この構成では、操作コードなどによる入力部材7に対する操作により、駆動軸が例えば一方向Aに回転して紐状部材の操作端部を巻き取ると、物干し竿は上昇する。また、駆動軸が例えば他方向Bに回転して巻き付いた紐状部材を解き放すと、物干し竿は下降する。また、物干し竿の自重による、駆動軸を介する出力部材3への例えば他方向Bへの逆入力は、上記のロック機構によって出力部材3をロックし、巻き付いた紐状部材を解き放す回転駆動力を阻止することで、物干し竿の昇降位置を任意の位置に停止させた状態に保持することが出来る。よって、紐状部材の操作だけで物干し竿の昇降を容易に行えるようになる。
1…逆入力ロッククラッチ、2…固定部材、2a…固定部、2b…固定軸、2b1…外径部、2b2…内径部、3…出力部材、31…第1出力部材、31a…外径部、31b…内径部、31c…挿通孔、31d…突出部、31e…抜け止めピン固定部、31f…固定凸部、32…第2出力部材、32a…外径部、32b…鍔部、32c…固定凹部、32d…調整ピン固定部、32e…連結孔、4…第1の弾性部材、4a…一端、4b…他端、5…スプリングストッパ、5a…嵌合部、5a1…円盤部、5a2…外径部、5b…係合部、5b1…ホルダ部、5b2…ホルダ溝、5c…調整溝、6…調整ピン、7…入力部材、7a…側周壁、7a1…第1切欠部、7a2…第2切欠部、7a3…スリット、7a4…第3切欠部、7b…底面、7b1…係合溝、7a11、7a21、7a41、7b11…周方向一端部、7a12、7a22、7a42、7b12…周方向他端部、A…一方向、B…他方向

Claims (6)

  1. 固設される固定部材と、前記固定部材に回転自在に軸支されて回転駆動力を出力する出力部材と、入力される回転駆動力を前記出力部材に伝達する入力部材と、前記固定部材と前記出力部材との両者にわたって設けられ、弛緩することで前記出力部材の回転を可能とし、締着することで前記出力部材の回転をロックする第1の弾性部材とを備える逆入力ロッククラッチであって、
    前記出力部材の前記固定部材と反対側の端面に回動自在に嵌合する嵌合部および前記第1の弾性部材の一端を係止しつつ前記嵌合部と共に回動する係止部を有するストッパと、
    前記出力部材に対する前記係止部の回動位置を任意の位置にして前記ストッパを前記出力部材の前記端面に固定する固定具とを備え、
    前記固定部材は固定軸が立設され、前記出力部材は、前記出力部材の軸方向に突出して前記端面に形成された突出部および前記固定軸に同軸に並設される外径部を有し、
    前記第1の弾性部材は、前記外径部および前記固定軸の各外周を覆い、前記一端が前記出力部材の前記端面側、他端が前記固定軸の根元側において前記第1の弾性部材の外周から突出し、前記他端が一方向に押されるか前記一端が他方向に押されると弛緩し、
    前記入力部材は、前記第1の弾性部材の外周を側周壁が覆う有底の筒形状をし、前記側周壁に、周方向に所定長切り欠かれて前記係止部の端部を囲む第1切欠部、および周方向に所定長切り欠かれて前記第1の弾性部材の前記他端を囲む第2切欠部が形成され、前記出力部材の前記端面に対向する底面に、周方向に所定長開口して前記突出部を囲む係合溝が形成され、
    前記第1切欠部および前記第2切欠部の各切り欠き並びに前記係合溝の開口は、前記入力部材が一方向に回転して前記第2切欠部の周方向一端部が前記第1の弾性部材の前記他端に当接するときに、前記係合溝の周方向一端部が前記突出部に当接せず、前記第1切欠部の周方向他端部が前記係止部に当接しない、前記入力部材が他方向に回転して前記係合溝の周方向他端部が前記突出部に当接するときに、前記第1切欠部の周方向一端部が前記係止部に当接せず、前記第2切欠部の周方向他端部が前記他端に当接しない、または、前記入力部材が他方向に回転して前記第1切欠部の周方向一端部が前記係止部に当接するときに、前記係合溝の周方向他端部が前記突出部に当接せず、前記第2切欠部の周方向他端部が前記他端に当接しない相互位置関係および周方向長さに形成される
    ことを特徴とする逆入力ロッククラッチ。
  2. 前記出力部材は前記端面の周方向に複数の前記突出部が形成され、前記入力部材は各前記突出部を囲む複数の前記係合溝が前記底面に形成され、前記ストッパは隣合う前記突出部間を前記係止部が通って前記第1切欠部に達することを特徴とする請求項1に記載の逆入力ロッククラッチ。
  3. 前記ストッパは前記出力部材の前記端面に対向する前記嵌合部の側面に調整溝が周方向に所定長開口して形成され、前記出力部材は前記調整溝に挿通された前記固定具を止める固定部が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の逆入力ロッククラッチ。
  4. 前記固定部材は前記固定軸の軸心方向に貫通孔が形成され、
    前記出力部材は、前記外径部および前記突出部を有する第1出力部材と、前記貫通孔に挿通されて前記貫通孔に回転自在に軸支される、一端部が前記第1出力部材に前記固定具により固定され、他端部に前記貫通孔からの抜け止めが形成された第2出力部材とから構成されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の逆入力ロッククラッチ。
  5. 前記第1の弾性部材の巻回方向と逆の方向に巻回されて形成され、他端が他方向に押されるか一端が一方向に押されて弛緩することで前記出力部材の回転を可能とし、締着することで前記出力部材の逆回転をロックする、前記外径部および前記固定軸の各外周を覆い、前記一端が前記出力部材の前記端面側、前記他端が前記固定軸の根元側において外周から突出する第2の弾性部材を備え、
    前記ストッパは前記係止部が前記第2の弾性部材の前記一端を係止しつつ前記嵌合部と共に回動し、
    前記入力部材は、周方向に所定長切り欠かれて前記第2の弾性部材の前記他端を囲む第3切欠部が前記側周壁に形成され、
    前記第1切欠部および前記第3切欠部の各切り欠き並びに前記係合溝の開口は、前記入力部材が他方向に回転して前記第3切欠部の周方向一端部が前記第2の弾性部材の前記他端に当接するときに、前記係合溝の周方向他端部が前記突出部に当接せず、前記第1切欠部の周方向一端部が前記係止部に当接しない、前記入力部材が一方向に回転して前記係合溝の周方向一端部が前記突出部に当接するときに、前記第1切欠部の周方向他端部が前記係止部に当接せず、前記第3切欠部の周方向他端部が前記他端に当接しない、または、前記入力部材が一方向に回転して前記第1切欠部の周方向他端部が前記係止部に当接するときに、前記係合溝の周方向一端部が前記突出部に当接せず、前記第3切欠部の周方向他端部が前記他端に当接しない相互位置関係および周方向長さに形成される
    ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の逆入力ロッククラッチ。
  6. 前記第1の弾性部材または前記第2の弾性部材は断面が矩形状の線素材が巻回されて形成されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の逆入力ロッククラッチ。
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