JP7219948B2 - ワンウェイクラッチおよびワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ワンウェイクラッチおよびワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置に関する。
従来、例えば扉等の開閉部に設けられ、開方向又は閉方向の一方に付勢された扉等をゆっくりと動作させて衝撃を緩和するために用いられる回転ダンパが知られている。このような回転ダンパにおいては、一方向の回転のみに対して減衰力を発生させるために、ワンウェイクラッチと組み合わせてワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置が構成されることがある。
例えば、特許文献１に記載されるワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置は、回転ダンパのロータ軸に結合され、ロータ軸と一体となって回転するインナ部材と、インナ部材を相対回転可能に収容し、外周面に外歯車が形成されるアウタ部材と、インナ部材とアウタ部材との間に介装された一対の遊星ギヤとを有するワンウェイクラッチが、回転ダンパ装置と組み合わされている。
このワンウェイクラッチにおいては、遊星ギヤはアウタ部材の内周面に形成される内歯車と噛み合うとともに、インナ部材に形成される凹部に収容されている。インナ部材の凹部は、遊星ギヤよりもインナ部材の回転方向一側に配置され、インナ部材の径方向外側へ延出する第１壁と、遊星ギヤよりもインナ部材の回転方向他側に配置され、インナ部材の径方向外側への延出長さが第１壁の半分程度であり延出した端部に角部を有した第２壁とを備えている。
そして、アウタ部材がインナ部材に対して一側（正方向）に回転する際には、アウタ部材の内歯車によって回転させられる遊星ギヤが第１壁に当接し、第１壁上を摺接しつつ空転する。この場合、第１壁は遊星ギヤの歯先が当接する位置よりも径方向外側に延出しているため、遊星ギヤは第１壁の外側端部と噛み合うことがなく、第１壁上を空転する。これにより、アウタ部材が回転してもインナ部材は回転しない。
一方、アウタ部材がインナ部材に対して他側（負方向）に回転する際には、アウタ部材の内歯車によって回転させられる遊星ギヤが第２壁側へ移動して第２壁の角部と噛み合い、回転不能となる。これにより、インナ部材が遊星ギヤを介してアウタ部材に係合し、アウタ部材と一体に回転する。
前述のワンウェイクラッチは、アウタ部材とインナ部材との間に複数の遊星ギヤを介装し、この遊星ギヤによって、アウタ部材とインナ部材とが係合する状態と、アウタ部材とインナ部材とが係合しない状態とを切り替えるように構成されている。
このように、特許文献１に記載されるワンウェイクラッチは、複数の遊星ギヤがアウタ部材の内部に収容される構成であったため、ワンウェイクラッチが全体的に大きくなっていた。
このように、特許文献１に記載されるワンウェイクラッチは、複数の遊星ギヤがアウタ部材の内部に収容される構成であったため、ワンウェイクラッチが全体的に大きくなっていた。
そこで、本発明においては、ワンウェイクラッチを小型化することができるワンウェイクラッチおよびワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置を提供するものである。
上記課題を解決するワンウェイクラッチおよびワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置は、以下の特徴を有する。
即ち、ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置が備えるワンウェイクラッチは、軸心を中心として回転可能な回転軸と、前記回転軸に前記軸心方向と直交する径方向へスライド可能に支持されるとともに、前記軸心を中心として前記回転軸と一体的に回転可能であり、スライド方向の両端部に径方向外側へ突出する爪部を有するスライド部材と、前記回転軸に前記軸心を中心として相対的に回転可能に支持され前記スライド部材を収容する円筒状部材と、前記円筒状部材の外周面から径方向外側に突出する複数の外歯と、前記円筒状部材の内周面から径方向内側に突出する複数の内歯とを有するギア部材と、を備え、前記回転軸の外周面、および前記ギア部材における前記円筒状部材の内周面の一方に溝部が形成され、前記回転軸の外周面、および前記ギア部材における前記円筒状部材の内周面の他方に前記溝部と嵌合可能な突起部が形成され、前記溝部と前記突起部とが嵌合することにより、前記ギア部材が前記回転軸に支持され、一方の前記爪部の先端と他方の前記爪部の先端との間の寸法が、前記複数の内歯の先端を通り前記軸心を中心とする円の径よりも大きく形成され、前記爪部は、前記ギア部材が前記回転軸に対して一側へ回転することにより前記内歯に当接する退避面と、前記ギア部材が前記回転軸に対して他側へ回転することにより前記内歯に当接する係合面とを有し、前記ギア部材が一側へ回転する際に前記内歯と前記退避面とが当接すると、前記スライド部材がスライド方向にスライドして前記爪部が前記内歯から退避して前記ギア部材が前記回転軸とは独立して回転し、前記ギア部材が他側へ回転する際に前記内歯と前記係合面とが当接すると、前記内歯と前記係合面とが係合して前記ギア部材と前記回転軸とが一体的に回転する。
これにより、ワンウェイクラッチを小型化することが可能である。また、ワンウェイクラッチを構成する部品点数を削減することが可能となる。
また、前記回転軸は、前記回転軸の先端部から前記軸心方向に沿って形成されるスリットにより周方向に分割された複数の軸片部を有し、前記溝部は、前記軸片部の外周面に形成されている。前記スリットは、前記溝部と前記突起部とを嵌合させる際に前記軸片部を撓ませるためのものである。
これにより、ギア部材の突起部を回転軸の溝部に嵌合させる際に軸片部が撓むこととなり、嵌合作業を容易にすることが可能となる。
即ち、ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置が備えるワンウェイクラッチは、軸心を中心として回転可能な回転軸と、前記回転軸に前記軸心方向と直交する径方向へスライド可能に支持されるとともに、前記軸心を中心として前記回転軸と一体的に回転可能であり、スライド方向の両端部に径方向外側へ突出する爪部を有するスライド部材と、前記回転軸に前記軸心を中心として相対的に回転可能に支持され前記スライド部材を収容する円筒状部材と、前記円筒状部材の外周面から径方向外側に突出する複数の外歯と、前記円筒状部材の内周面から径方向内側に突出する複数の内歯とを有するギア部材と、を備え、前記回転軸の外周面、および前記ギア部材における前記円筒状部材の内周面の一方に溝部が形成され、前記回転軸の外周面、および前記ギア部材における前記円筒状部材の内周面の他方に前記溝部と嵌合可能な突起部が形成され、前記溝部と前記突起部とが嵌合することにより、前記ギア部材が前記回転軸に支持され、一方の前記爪部の先端と他方の前記爪部の先端との間の寸法が、前記複数の内歯の先端を通り前記軸心を中心とする円の径よりも大きく形成され、前記爪部は、前記ギア部材が前記回転軸に対して一側へ回転することにより前記内歯に当接する退避面と、前記ギア部材が前記回転軸に対して他側へ回転することにより前記内歯に当接する係合面とを有し、前記ギア部材が一側へ回転する際に前記内歯と前記退避面とが当接すると、前記スライド部材がスライド方向にスライドして前記爪部が前記内歯から退避して前記ギア部材が前記回転軸とは独立して回転し、前記ギア部材が他側へ回転する際に前記内歯と前記係合面とが当接すると、前記内歯と前記係合面とが係合して前記ギア部材と前記回転軸とが一体的に回転する。
これにより、ワンウェイクラッチを小型化することが可能である。また、ワンウェイクラッチを構成する部品点数を削減することが可能となる。
また、前記回転軸は、前記回転軸の先端部から前記軸心方向に沿って形成されるスリットにより周方向に分割された複数の軸片部を有し、前記溝部は、前記軸片部の外周面に形成されている。前記スリットは、前記溝部と前記突起部とを嵌合させる際に前記軸片部を撓ませるためのものである。
これにより、ギア部材の突起部を回転軸の溝部に嵌合させる際に軸片部が撓むこととなり、嵌合作業を容易にすることが可能となる。
また、前記回転軸は、径方向に貫通し、前記スライド部材がスライド可能に挿通される挿通孔を有する。
これにより、簡単な構成でスライド部材を支持することが可能となる。
また、前記挿通孔は、前記スリットよりも前記回転軸の基端側に配置される。
これにより、簡単な構成でスライド部材を支持することが可能となる。
また、前記挿通孔は、前記スリットよりも前記回転軸の基端側に配置される。
また、前記退避面は、径方向外側へいくに従って前記ギア部材の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成され、前記係合面は、径方向外側へいくに従って前記ギア部材の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成される。
これにより、ギア部材の一側への回転に伴って、爪部が内歯から円滑に退避することが可能となる。また、ギア部材が回転軸に対して他側へ回転した際に、内歯と爪部との係合状態を保持し易くなる。
これにより、ギア部材の一側への回転に伴って、爪部が内歯から円滑に退避することが可能となる。また、ギア部材が回転軸に対して他側へ回転した際に、内歯と爪部との係合状態を保持し易くなる。
また、前記内歯は、前記ギア部材が前記回転軸に対して一側へ回転することにより前記爪部と当接する第１面と、前記ギア部材が前記回転軸に対して他側へ回転することにより前記爪部と当接する第２面とを有し、前記第１面は、径方向外側へいくに従って前記ギア部材の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成され、前記第２面は、径方向外側へいくに従って前記ギア部材の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成される。
これにより、ギア部材が一側へ回転する際に、爪部の内歯からの退避をさらに円滑にすることが可能となる。また、ギア部材が回転軸に対して他側へ回転した際に、内歯と爪部とが確実に係合可能となる。
これにより、ギア部材が一側へ回転する際に、爪部の内歯からの退避をさらに円滑にすることが可能となる。また、ギア部材が回転軸に対して他側へ回転した際に、内歯と爪部とが確実に係合可能となる。
また、前記スライド部材は、前記一対の爪部との間に、スライド方向に沿って延出する一対の側面を有し、前記一対の側面が前記挿通孔の内面にそれぞれ当接しながらスライドする。
また、ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置は、請求項１～請求項５の何れか一項に記載された前記ワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチの前記回転軸が挿入されるハウジングと、前記ハウジング内に収容され、前記軸心を中心として前記回転軸と一体的に回転可能なロータ翼と、前記ハウジング内に封入され前記ロータ翼に回転抵抗を付与する粘性流体と、を備える。
これにより、ギア部材の外歯の数を少なく構成することができる。従って、回転軸に回転力を伝達するギアを外歯に噛合させた際に、回転軸の回転数を高めてワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置において発生する回転軸に対する回転抵抗を大きくすることができ、ワンウェイクラッチに接続されたワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置の使い勝手を向上させることが可能となる。
これにより、ギア部材の外歯の数を少なく構成することができる。従って、回転軸に回転力を伝達するギアを外歯に噛合させた際に、回転軸の回転数を高めてワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置において発生する回転軸に対する回転抵抗を大きくすることができ、ワンウェイクラッチに接続されたワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置の使い勝手を向上させることが可能となる。
本発明によれば、ワンウェイクラッチを小型化することができる。
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
[ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置]
図１～図４に示すワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置１（以降、単に「回転ダンパ装置１」という）１は、本発明に係るワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置の一実施形態である。
回転ダンパ装置１は、例えば小型プリンタ等のＯＡ機器の本体に回動可能に連結される開閉扉の開閉部に設けられ、開閉扉が開方向または閉方向の一方に回動する際に減衰力を発生するように用いられる。回転ダンパ装置１は、これに限らず、第１部材に回動可能に連結される第２部材の回動部に設けることができる。
図１～図４に示すワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置１（以降、単に「回転ダンパ装置１」という）１は、本発明に係るワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置の一実施形態である。
回転ダンパ装置１は、例えば小型プリンタ等のＯＡ機器の本体に回動可能に連結される開閉扉の開閉部に設けられ、開閉扉が開方向または閉方向の一方に回動する際に減衰力を発生するように用いられる。回転ダンパ装置１は、これに限らず、第１部材に回動可能に連結される第２部材の回動部に設けることができる。
回転ダンパ装置１は、ハウジング１０と、ロータ翼２５と、ロータ軸２０と、スライド部材３０と、ギア部材５０と、粘性流体６０とを備えている。
回転ダンパ装置１においては、ロータ軸２０と、スライド部材３０と、ギア部材５０とでワンウェイクラッチ２が構成されている。つまり、回転ダンパ装置１は、ロータ軸２０に回転抵抗を付与する回転ダンパ装置にワンウェイクラッチ２を接続することにより構成されている。ロータ軸２０は、軸心を中心として回転可能な回転軸の一例である。
回転ダンパ装置１においては、ロータ軸２０と、スライド部材３０と、ギア部材５０とでワンウェイクラッチ２が構成されている。つまり、回転ダンパ装置１は、ロータ軸２０に回転抵抗を付与する回転ダンパ装置にワンウェイクラッチ２を接続することにより構成されている。ロータ軸２０は、軸心を中心として回転可能な回転軸の一例である。
ハウジング１０は、ハウジング本体１０Ａと蓋体１０Ｂとを有している。
ハウジング本体１０Ａは有底の円筒形状に形成されており、底面１１を有している。底面１１の中心部には、軸心Ｐ方向に沿ってハウジング本体１０Ａ内に突出する円柱状の支持軸１２が形成されている。ハウジング本体１０Ａの軸心Ｐ方向における底面１１側とは反対側の端部には、開口部１３が形成されている。
蓋体１０Ｂはハウジング本体１０Ａの開口部１３を閉塞している。蓋体１０Ｂの中心部には、軸心Ｐ方向に貫通する円形状の貫通孔１４が形成されている。
ハウジング本体１０Ａは有底の円筒形状に形成されており、底面１１を有している。底面１１の中心部には、軸心Ｐ方向に沿ってハウジング本体１０Ａ内に突出する円柱状の支持軸１２が形成されている。ハウジング本体１０Ａの軸心Ｐ方向における底面１１側とは反対側の端部には、開口部１３が形成されている。
蓋体１０Ｂはハウジング本体１０Ａの開口部１３を閉塞している。蓋体１０Ｂの中心部には、軸心Ｐ方向に貫通する円形状の貫通孔１４が形成されている。
ロータ翼２５は略円板状に形成されており、ハウジング本体１０Ａ内に軸心Ｐを中心として回転可能に収容されている。ロータ翼２５の中心部における底面１１と対向する側の面には軸受孔２３が形成されている。軸受孔２３はハウジング本体１０Ａの支持軸１２に対して嵌合可能に構成されている。軸受孔２３が支持軸１２に回転可能に嵌合することで、ロータ２０がハウジング１０に回転可能に支持される。
ロータ軸２０は、ロータ翼２５の中心部から軸心Ｐ方向の一側に向けて延出し、軸心Ｐを中心として回転可能に構成されている。ロータ軸２０は、ロータ翼２５と一体的に回転可能に構成されている。ロータ軸２０は、ハウジング１０の内部から蓋体１０Ｂの貫通孔１４を通じて、ハウジング１０の外部に延出している。
ロータ軸２０は、ハウジング１０内に挿入されている部分と、ハウジング１０の外部に突出している部分とを有している。ロータ軸２０におけるハウジング１０の外部に突出している部分は延出軸２１である。延出軸２１は、外周面が二面取りされた略円柱形状に形成されており、一対の面取り部２１１を有している。一対の面取り部２１１は平面状に形成されており、互いに平行に配置されている。
図３～図５に示すように、延出軸２１には、延出軸２１を径方向に貫通する挿通孔２１２が形成されている。挿通孔２１２は、一対の面取り部２１１と面取り部２１１との間を連通する方向に形成されている。
延出軸２１は、延出軸２１の先端部（軸心Ｐ方向におけるハウジング１０側とは反対側の端部）から軸心Ｐ方向におけるハウジング１０側へ向かって形成されるスリット２１３により周方向に分割された複数の軸片部２１Ａを有している。つまり、延出軸２１の先端部は、スリット２１３によって複数の軸片部２１Ａに分割されている。
本実施形態においては、スリット２１３は径方向において挿通孔２１２の形成方向と平行に延出しており、延出軸２１の先端部を２つの軸片部２１Ａに分割している。但し、延出軸２１の先端部は、３以上の軸片部２１Ａに分割することも可能である。
延出軸２１における軸片部２１Ａの外周面には、径方向内側へ向かって凹陥する溝部２１４が形成されている。溝部２１４は、周方向に沿って延出している。本実施形態においては、溝部２１４は、軸片部２１Ａの周方向における全域にわたって形成されている。
粘性流体６０は、ハウジング１０内に封入されている。粘性流体６０は、ハウジング本体１０Ａ内に収容され軸心Ｐを中心として回転するロータ翼２５、およびロータ翼２５と一体的に回転するロータ軸２０に回転抵抗を付与する。
粘性流体６０は、例えばシリコーンオイル等の粘性を有した流体にて構成されている。ロータ翼２５に付与する回転抵抗の大きさは、粘性流体６０の粘度やロータ翼２５の形状を適宜変更することで、調整することが可能である。
ロータ軸２０と蓋体１０Ｂとの間には、Ｏ－リングなどのシール部材１５が介装されており、ロータ軸２０と蓋体１０Ｂとの間から粘性流体６０が漏出することを防いでいる。
粘性流体６０は、例えばシリコーンオイル等の粘性を有した流体にて構成されている。ロータ翼２５に付与する回転抵抗の大きさは、粘性流体６０の粘度やロータ翼２５の形状を適宜変更することで、調整することが可能である。
ロータ軸２０と蓋体１０Ｂとの間には、Ｏ－リングなどのシール部材１５が介装されており、ロータ軸２０と蓋体１０Ｂとの間から粘性流体６０が漏出することを防いでいる。
図１～図４、図６に示すように、ギア部材５０は、軸心Ｐを中心として一側および一側とは反対側の他側へ回転可能に構成されており、ギア本体５１と、外歯ギア５２と、内歯５３とを有している。
ギア本体５１は、ロータ軸２０に軸心Ｐを中心として相対的に回転可能に支持される円筒状部材により形成されている。外歯ギア５２は、ギア本体５１の外周面から径方向外側に突出し、周方向に沿って配置される複数の外歯５２ａを有している。内歯５３は、ギア本体５１の内周面から径方向内側に突出しており、周方向に沿って複数設けられている。
ギア本体５１は、ロータ軸２０に軸心Ｐを中心として相対的に回転可能に支持される円筒状部材により形成されている。外歯ギア５２は、ギア本体５１の外周面から径方向外側に突出し、周方向に沿って配置される複数の外歯５２ａを有している。内歯５３は、ギア本体５１の内周面から径方向内側に突出しており、周方向に沿って複数設けられている。
ギア本体５１は、内歯５３が形成され、スライド部材３０を収容する収容部５１ａと、収容部５１ａよりも小径に形成されロータ軸２０に支持される支持部５１ｂとを有している。収容部５１ａは、軸心Ｐ方向において支持部５１ｂよりもハウジング１０側に配置されている。ギア本体５１の支持部５１ｂの内径と、延出軸２１の外径とは略同じ寸法に形成されており、支持部５１ｂに延出軸２１を挿入可能となっている。
支持部５１ｂの内周面には、径方向内側に向かって突出する突起部５５が形成されている。突起部５５は、周方向に沿って延出している。本実施形態においては、突起部５５は、支持部５１ｂの内周面における周方向の全域にわたって形成されている。
突起部５５はロータ軸２０の溝部２１４と嵌合可能に構成されており、支持部５１ｂに延出軸２１を挿入して突起部５５と溝部２１４とを嵌合させることによって、ギア部材５０がロータ軸２０に支持される。
本実施形態においては、ロータ軸２０に溝部２１４を形成するとともに、ギア本体５１の支持部５１ｂに突起部５５を形成しているが、ロータ軸２０に径方向外側に向かって突出する突起部を形成するとともに、ギア本体５１の支持部５１ｂに径方向外側へ向かって凹陥する溝部を形成して、突起部と溝部とを嵌合させることにより、ギア部材５０をロータ軸２０に支持させることもできる。
突起部５５はロータ軸２０の溝部２１４と嵌合可能に構成されており、支持部５１ｂに延出軸２１を挿入して突起部５５と溝部２１４とを嵌合させることによって、ギア部材５０がロータ軸２０に支持される。
本実施形態においては、ロータ軸２０に溝部２１４を形成するとともに、ギア本体５１の支持部５１ｂに突起部５５を形成しているが、ロータ軸２０に径方向外側に向かって突出する突起部を形成するとともに、ギア本体５１の支持部５１ｂに径方向外側へ向かって凹陥する溝部を形成して、突起部と溝部とを嵌合させることにより、ギア部材５０をロータ軸２０に支持させることもできる。
内歯５３は、ギア部材５０の一側への回転方向における下流側に配置される第１面５３ａと、ギア部材５０の一側への回転方向において第１面５３ａよりも上流側に配置される第２面５３ｂとを有している。第１面５３ａは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成されている。第２面５３ｂは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成されている。
内歯５３は、ギア部材５０の周方向に沿って等間隔で配置されている。内歯５３は、各内歯５３の先端（第１面５３ａと第２面５３ｂとの境界部）を通る円Ｃの中心が軸心Ｐとなるように形成されている（図６参照）。
図３、図４に示すように、スライド部材３０は、棒状部材にて形成されており、延出軸２１の挿通孔２１２に軸心Ｐ方向と直交する径方向へスライド可能に挿通されている。スライド部材３０は、挿通孔２１２に挿通されることにより、ロータ軸２０に支持されており、軸心Ｐを中心としてロータ軸２０と一体的に回転可能に構成されている。スライド部材３０は、スライド方向に沿って延出する一対の側面３０ａを有している。
スライド部材３０は、スライド方向の両端部に径方向外側へ突出する爪部３１を有している。
スライド部材３０は、スライド方向の両端部に径方向外側へ突出する爪部３１を有している。
図７（ａ）に示すように、爪部３１は、ギア部材５０の一側への回転方向における上流側に配置される退避面３１ａと、ギア部材５０の一側への回転方向において退避面３１ａよりも下流側に配置される係合面３１ｂとを有している。退避面３１ａは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成されている。係合面３１ｂは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成されている。
爪部３１は、スライド部材３０のスライド方向と直交し、かつ側面３０ａと直交する方向において、側面３０ａよりも係合面３１ｂ側へ突出している。つまり、爪部３１は、側面３０ａよりもギア部材５０の一側への回転方向における下流側へ突出している。
爪部３１は、スライド部材３０のスライド方向と直交し、かつ側面３０ａと直交する方向において、側面３０ａよりも係合面３１ｂ側へ突出している。つまり、爪部３１は、側面３０ａよりもギア部材５０の一側への回転方向における下流側へ突出している。
図７（ａ）に示すように、スライド部材３０における一方の爪部３１の先端と他方の爪部３１の先端との間の寸法Ｌは、円Ｃの径Ｒよりも大きく形成されている。従って、スライド部材３０のロータ軸２０に対するスライド位置にかかわらず、少なくとも何れか一方の爪部３１が円Ｃよりも径方向外側に位置することとなる。
爪部３１の退避面３１ａは、ギア部材５０がロータ軸２０に対して一側へ回転することによりギア部材５０の内歯５３に当接し、爪部３１の係合面３１ｂは、ギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転することによりギア部材５０の内歯５３に当接する。
また、ギア部材５０における内歯５３の第１面５３ａは、ギア部材５０がロータ軸２０に対して一側へ回転することによりスライド部材３０の爪部３１と当接し、ギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転することによりスライド部材３０の爪部３１と当接する。
また、ギア部材５０における内歯５３の第１面５３ａは、ギア部材５０がロータ軸２０に対して一側へ回転することによりスライド部材３０の爪部３１と当接し、ギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転することによりスライド部材３０の爪部３１と当接する。
[ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置におけるワンウェイクラッチの動作]
このように構成される回転ダンパ装置１におけるワンウェイクラッチ２は、次のように動作する。
なお、以下のワンウェイクラッチ２の動作についての説明においては、スライド部材３０の両端部に形成される爪部３１のうち、一方の爪部３１を爪部３１１と表し、他方の爪部３１を爪部３１２と表す。また、ギア部材５０の各内歯５３を、ギア部材５０を図７（ａ）に示す状態から一側へ回転させた際に爪部３１と当接する順に内歯５３１、内歯５３２、内歯５３３、内歯５３４、と適宜表す。
このように構成される回転ダンパ装置１におけるワンウェイクラッチ２は、次のように動作する。
なお、以下のワンウェイクラッチ２の動作についての説明においては、スライド部材３０の両端部に形成される爪部３１のうち、一方の爪部３１を爪部３１１と表し、他方の爪部３１を爪部３１２と表す。また、ギア部材５０の各内歯５３を、ギア部材５０を図７（ａ）に示す状態から一側へ回転させた際に爪部３１と当接する順に内歯５３１、内歯５３２、内歯５３３、内歯５３４、と適宜表す。
まず、ギア部材５０がロータ軸２０に対して一側へ回転する場合のワンウェイクラッチ２の動作について説明する。
図７（ａ）には、爪部３１１が円Ｃよりも径方向外側に位置しており、爪部３１２は円Ｃから径方向外側にはみ出していない状態を示している。図７（ａ）に示す状態では、内歯５３１は爪部３１１よりもギア部材５０の一側への回転方向の上流側に位置している。
図７（ａ）には、爪部３１１が円Ｃよりも径方向外側に位置しており、爪部３１２は円Ｃから径方向外側にはみ出していない状態を示している。図７（ａ）に示す状態では、内歯５３１は爪部３１１よりもギア部材５０の一側への回転方向の上流側に位置している。
この状態においてギア部材５０がロータ軸２０に対して一側へ回転すると、ギア部材５０の内歯５３１が爪部３１１に当接する。内歯５３１が爪部３１１に当接した後にギア部材５０が一側へ回転すると、爪部３１１が内歯５３１に押圧されて、爪部３１１が内歯５３１から径方向内側へ退避し、スライド部材３０が爪部３１２側へスライドする。
この場合、内歯５３１の第１面５３１ａが爪部３１１の退避面３１１ａに当接するが、退避面３１１ａは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成されているため、ギア部材５０の一側への回転に伴って、爪部３１１が内歯５３１から円滑に退避することが可能となっている。
また、内歯５３１の第１面５３１ａは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成されているため、ギア部材５０が一側へ回転する際に、爪部３１１の内歯５３１からの退避をさらに円滑にすることが可能となっている。
また、内歯５３１の第１面５３１ａは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成されているため、ギア部材５０が一側へ回転する際に、爪部３１１の内歯５３１からの退避をさらに円滑にすることが可能となっている。
図７（ｂ）に示すように、スライド部材３０は、爪部３１１が一側へ回転するギア部材５０の内歯５３１によって押圧されることにより、爪部３１１が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるまで爪部３１２側へスライドする。
爪部３１１が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるまでスライド部材３０がスライドした後は、内歯５３１は爪部３１１と噛み合うことなく、爪部３１１よりもギア部材５０の一側への回転方向の下流側に移動する。
スライド部材３０が、爪部３１１が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるスライド位置にあるときには、爪部３１２が円Ｃから外側にはみ出した状態となっている。
爪部３１１が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるまでスライド部材３０がスライドした後は、内歯５３１は爪部３１１と噛み合うことなく、爪部３１１よりもギア部材５０の一側への回転方向の下流側に移動する。
スライド部材３０が、爪部３１１が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるスライド位置にあるときには、爪部３１２が円Ｃから外側にはみ出した状態となっている。
図８に示すように、ギア部材５０がさらに一側へ回転すると、ギア部材５０の内歯５３２が爪部３１１とは反対側に位置する爪部３１２に当接する。内歯５３２が爪部３１２に当接した後にギア部材５０が一側へ回転すると、爪部３１２が内歯５３２に押圧されて、爪部３１２が内歯５３２から径方向内側へ退避し、スライド部材３０が爪部３１１側へスライドする。
スライド部材３０は、爪部３１２が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるまでスライドし、その後内歯５３２は爪部３１２と噛み合うことなく、爪部３１２よりもギア部材５０の一側への回転方向の下流側に移動する。
スライド部材３０は、爪部３１２が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるまでスライドし、その後内歯５３２は爪部３１２と噛み合うことなく、爪部３１２よりもギア部材５０の一側への回転方向の下流側に移動する。
その後、ギア部材５０がさらに一側へ回転すると、ギア部材５０の内歯５３３が爪部３１１に当接し、スライド部材３０が、爪部３１１が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるまで爪部３１２側へスライドする。ギア部材５０がさらに一側へ回転すると、ギア部材５０の内歯５３４が爪部３１２に当接し、スライド部材３０が、爪部３１２が円Ｃから外側にはみ出していない状態となるまで爪部３１１側へスライドする。
このように、ギア部材５０が一側へ回転した場合は、ギア部材５０の内歯５３がスライド部材３０の爪部３１１および爪部３１２に交互に当接し、内歯５３が爪部３１１、３１２に当接した際に、爪部３１１、３１２が内歯５３から退避してスライド部材３０がスライド方向における爪部３１２側および爪部３１１１側へ交互にスライドするように構成している。これにより、ギア部材５０の内歯５３がスライド部材３０の爪部３１１、３１２に係合することがなく、ギア部材５０がロータ軸２０とは独立して回転することとなる。
そして、ギア部材５０がロータ軸２０とは独立して回転し、ロータ軸６２は回転しないため、ギア部材５０は回転抵抗が付与されることなく回転する。
そして、ギア部材５０がロータ軸２０とは独立して回転し、ロータ軸６２は回転しないため、ギア部材５０は回転抵抗が付与されることなく回転する。
次に、ギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転する場合のワンウェイクラッチ２の動作について説明する。
図９（ａ）には、爪部３１１が円Ｃよりも径方向外側に位置しており、爪部３１２は円Ｃから径方向外側にはみ出していない状態を示している。図９（ａ）に示す状態では、内歯５３１は爪部３１１よりもギア部材５０の他側への回転方向の上流側に位置している。
図９（ａ）には、爪部３１１が円Ｃよりも径方向外側に位置しており、爪部３１２は円Ｃから径方向外側にはみ出していない状態を示している。図９（ａ）に示す状態では、内歯５３１は爪部３１１よりもギア部材５０の他側への回転方向の上流側に位置している。
この状態からギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転すると、図９（ｂ）に示すように、ギア部材５０の内歯５３１が爪部３１１に当接して、内歯５３１と爪部３１１とが係合する。
図１０に示すように、内歯５３１と爪部３１１とが係合した後にギア部材５０が他側へ回転すると、スライド部材３０はスライド方向にスライドすることなく、内歯５３１と爪部３１１との係合状態が維持され、ロータ軸２０がギア部材５０と一体的に回転する。ロータ軸２０がギア部材５０と一体的に回転すると、ロータ軸６２が回転した際にロータ軸６２に付与される粘性流体６０による回転抵抗がギア部材５０にも伝達される。
図１０に示すように、内歯５３１と爪部３１１とが係合した後にギア部材５０が他側へ回転すると、スライド部材３０はスライド方向にスライドすることなく、内歯５３１と爪部３１１との係合状態が維持され、ロータ軸２０がギア部材５０と一体的に回転する。ロータ軸２０がギア部材５０と一体的に回転すると、ロータ軸６２が回転した際にロータ軸６２に付与される粘性流体６０による回転抵抗がギア部材５０にも伝達される。
この場合、内歯５３１の第２面５３１ｂが爪部３１１の係合面３１１ｂに当接するが、係合面３１１ｂは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成されているため、ギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転した際に、内歯５３１と爪部３１１との係合状態を保持し易くなっている。
さらに、内歯５３１の第２面５３１ｂは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成されているため、ギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転した際に、内歯５３１と爪部３１１とが確実に係合可能となっている。
さらに、内歯５３１の第２面５３１ｂは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成されているため、ギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転した際に、内歯５３１と爪部３１１とが確実に係合可能となっている。
また、回転ダンパ装置１のワンウェイクラッチにおいては、スライド部材３０における爪部３１１の先端と爪部３１２の先端との間の寸法Ｌが、円Ｃの径Ｒよりも大きく形成されており、少なくとも何れか一方の爪部３１１、３１２が円Ｃよりも外側に位置しているため、ギア部材５０がロータ軸２０に対して他側へ回転した場合に、スライド部材３０のスライド位置にかかわらず、爪部３１１の係合面３１１ｂまたは爪部３１２の係合面３１２ｂと、内歯５３の第２面５３ｂとが確実に係合して、ギア部材５０とロータ軸２０とが一体的に回転することが可能になっている。
また、ワンウェイクラッチ２においては、ロータ軸２０にスライド可能に設けられるスライド部材３０の爪部３１により、ギア部材５０とロータ軸２０とが係合する状態と、ギア部材５０とロータ軸２０とが係合しない状態とを切り替えるように構成されているので、例えばワンウェイクラッチを複数の遊星ギアがアウタ部材の内部に収容される構成とした場合に比べて、ワンウェイクラッチを小型化することが可能となっている。
このように、ワンウェイクラッチ２を小型化した場合、ギア部材５０の外歯ギア５２における外歯５２ａの数を少なく構成することができる。従って、ロータ軸２０に回転力を伝達するギアを外歯ギア５２に噛合させた際に、ロータ軸２０の回転数を高めて回転ダンパ装置１において発生するロータ軸２０に対する回転抵抗を大きくすることができ、ワンウェイクラッチ２に接続された回転ダンパ装置１の使い勝手を向上させることが可能となる。
また、ワンウェイクラッチ２においては、ギア部材５０およびスライド部材３０をロータ軸２０により支持しているため、ギア部材５０およびスライド部材３０を支持するための別部材が必要でなく、ワンウェイクラッチ２を構成する部品点数を削減することが可能となっている。
特に、ギア部材５０は、ロータ軸２０の溝部２１４とギア部材５０の突起部５５とを嵌合させることによってロータ軸２０に支持されるものであるため、ギア部材５０を支持するために別部材を要することがなく、部品点数を削減することができる。
これは、ロータ軸２０に突起部を形成するとともに、ギア部材５０に前記突起部と嵌合する溝部を形成した場合も同様である。
特に、ギア部材５０は、ロータ軸２０の溝部２１４とギア部材５０の突起部５５とを嵌合させることによってロータ軸２０に支持されるものであるため、ギア部材５０を支持するために別部材を要することがなく、部品点数を削減することができる。
これは、ロータ軸２０に突起部を形成するとともに、ギア部材５０に前記突起部と嵌合する溝部を形成した場合も同様である。
また、ロータ軸２０はスリット２１３によって複数の軸片部２１Ａに分割されており、溝部２１４は軸片部２１Ａの外周面に形成されているため、ギア部材５０の突起部５５をロータ軸２０の溝部２１４に嵌合させる際にロータ軸２０の軸片部２１Ａが撓むこととなり、嵌合作業を容易にすることが可能となっている。
さらに、スライド部材３０は、ロータ軸２０の挿通孔２１２に挿通することによりロータ軸２０にスライド可能に支持されるものであるため、簡単な構成でスライド部材３０を支持することが可能となっている。
[スライド部材の別実施形態]
スライド部材３０は、スライド部材３０のスライド方向と直交し、かつ側面３０ａと直交する方向において、爪部３１が側面３０ａよりも係合面３１ｂ側へ突出するように構成されているが、スライド部材は、爪部がスライド部材の側面から突出しないように構成することもできる。
スライド部材３０は、スライド部材３０のスライド方向と直交し、かつ側面３０ａと直交する方向において、爪部３１が側面３０ａよりも係合面３１ｂ側へ突出するように構成されているが、スライド部材は、爪部がスライド部材の側面から突出しないように構成することもできる。
例えば、図１１、図１２に示すスライド部材１３０は、延出軸２１の挿通孔２１２に軸心Ｐ方向と直交する径方向へスライド可能に挿通されている。スライド部材１３０は、挿通孔２１２に挿通されることにより、ロータ軸２０に支持されており、軸心Ｐを中心としてロータ軸２０と一体的に回転可能に構成されている。スライド部材１３０は、スライド方向に沿って延出する一対の側面１３０ａを有している。
スライド部材１３０は、スライド方向の両端部に径方向外側へ突出する爪部１３１を有している。
スライド部材１３０は、スライド方向の両端部に径方向外側へ突出する爪部１３１を有している。
爪部１３１は、ギア部材５０の一側への回転方向における上流側に配置される退避面１３１ａと、ギア部材５０の一側への回転方向において退避面１３１ａよりも下流側に配置される係合面１３１ｂとを有している。退避面１３１ａは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成されている。係合面１３１ｂは、径方向外側へいくに従ってギア部材５０の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成されている。
爪部１３１は、スライド部材１３０のスライド方向と直交し、かつ側面１３０ａと直交する方向において、一対の側面１３０ａの範囲内に収まっており、側面１３０ａから係合面１３１ｂ側および退避面１３１ａ側へは突出していない。
このように、スライド部材１３０においては、爪部１３１が一対の側面１３０ａの範囲内に収まっているため、スライド部材１３０を延出軸２１の挿通孔２１２に挿入する際に、爪部１３１が挿通孔２１２と干渉することがなく、スライド部材１３０の挿通孔２１２への挿入作業を容易にすることが可能となっている。
このように、スライド部材１３０においては、爪部１３１が一対の側面１３０ａの範囲内に収まっているため、スライド部材１３０を延出軸２１の挿通孔２１２に挿入する際に、爪部１３１が挿通孔２１２と干渉することがなく、スライド部材１３０の挿通孔２１２への挿入作業を容易にすることが可能となっている。
[ロータ軸の別実施形態]
ロータ軸２０は、次に示すように構成することもできる。
例えば、図１３に示すロータ軸１２０は、ハウジング１０の外部に突出している部分である延出軸１２１を有している。
延出軸１２１は、外周面が二面取りされた略円柱形状に形成されており、一対の面取り部１２１１を有している。一対の面取り部１２１１は平面状に形成されており、互いに平行に配置されている。
ロータ軸２０は、次に示すように構成することもできる。
例えば、図１３に示すロータ軸１２０は、ハウジング１０の外部に突出している部分である延出軸１２１を有している。
延出軸１２１は、外周面が二面取りされた略円柱形状に形成されており、一対の面取り部１２１１を有している。一対の面取り部１２１１は平面状に形成されており、互いに平行に配置されている。
延出軸１２１には、延出軸１２１の先端部から軸心Ｐ方向におけるハウジング１０側へ向かってスリット１２１３が形成されている。スリット１２１３は、径方向において、一対の面取り部１２１１と面取り部１２１１との間を連通するように形成されている。また、スリット１２１３は、延出軸１２１の先端部からハウジング１０側端部にわたって形成されている。
延出軸１２１は、スリット１２１３により周方向に分割された複数の軸片部１２１Ａを有している。つまり、延出軸１２１の先端部は、スリット１２１３によって複数の軸片部１２１Ａに分割されている。
延出軸１２１は、スリット１２１３により周方向に分割された複数の軸片部１２１Ａを有している。つまり、延出軸１２１の先端部は、スリット１２１３によって複数の軸片部１２１Ａに分割されている。
延出軸１２１のスリット１２１３には、スライド部材３０を径方向へスライド可能に挿通することが可能である。スライド部材３０は、スリット１２１３に挿通されることによりロータ軸１２０に支持されるとともに、軸心Ｐを中心としてロータ軸１２０と一体的に回転可能となる。
延出軸１２１における軸片部１２１Ａの外周面には、径方向内側へ向かって凹陥する溝部１２１４が形成されている。溝部１２１４は、周方向に沿って延出している。本実施形態においては、溝部１２１４は、軸片部１２１Ａの周方向における全域にわたって形成されている。
延出軸１２１のスリット１２１３は、延出軸２１の挿通孔２１２とスリット２１３とを軸心Ｐ方向に連通させた形状と同様の形状に形成されており、スライド部材３０は、延出軸１２１の先端側からハウジング１０側へ向かってスリット１２１３に挿通することが可能となっている。
このように、延出軸１２１にスリット１２１３を形成することで、スライド部材３０を延出軸１２１の先端側からスリット１２１３に挿通することが可能となり、スライド部材３０をスリット１２１３に挿通する作業を容易にすることが可能となっている。
このように、延出軸１２１にスリット１２１３を形成することで、スライド部材３０を延出軸１２１の先端側からスリット１２１３に挿通することが可能となり、スライド部材３０をスリット１２１３に挿通する作業を容易にすることが可能となっている。
１ ワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置
２ ワンウェイクラッチ
１０ ハウジング
１０Ａ ハウジング本体
２０ ロータ軸
２１ 延出軸
２１Ａ 軸片部
２５ ロータ翼
３０ スライド部材
３０ａ 側面
３１ 爪部
３１ａ 退避面
３１ｂ 係合面
５０ ギア部材
５１ ギア本体
５２ 外歯ギア
５２ａ 外歯
５３ 内歯
５３ａ 第１面
５３ｂ 第２面
５５ 突起部
６０ 粘性流体
２１１ 面取り部
２１２ 挿通孔
２１３ スリット
２１４ 溝部
Ｃ （各内歯の先端を通る）円
Ｌ （一方の爪部の先端と他方の爪部の先端との間の）寸法
Ｐ 軸心
Ｒ （円の）径
２ ワンウェイクラッチ
１０ ハウジング
１０Ａ ハウジング本体
２０ ロータ軸
２１ 延出軸
２１Ａ 軸片部
２５ ロータ翼
３０ スライド部材
３０ａ 側面
３１ 爪部
３１ａ 退避面
３１ｂ 係合面
５０ ギア部材
５１ ギア本体
５２ 外歯ギア
５２ａ 外歯
５３ 内歯
５３ａ 第１面
５３ｂ 第２面
５５ 突起部
６０ 粘性流体
２１１ 面取り部
２１２ 挿通孔
２１３ スリット
２１４ 溝部
Ｃ （各内歯の先端を通る）円
Ｌ （一方の爪部の先端と他方の爪部の先端との間の）寸法
Ｐ 軸心
Ｒ （円の）径
Claims (6)
- 軸心を中心として回転可能な回転軸と、
前記回転軸に前記軸心方向と直交する径方向へスライド可能に支持されるとともに、前記軸心を中心として前記回転軸と一体的に回転可能であり、スライド方向の両端部に径方向外側へ突出する爪部を有するスライド部材と、
前記回転軸に前記軸心を中心として相対的に回転可能に支持され前記スライド部材を収容する円筒状部材と、前記円筒状部材の外周面から径方向外側に突出する複数の外歯と、前記円筒状部材の内周面から径方向内側に突出する複数の内歯とを有するギア部材と、
を備え、
前記回転軸の外周面、および前記ギア部材における前記円筒状部材の内周面の一方に溝部が形成され、
前記回転軸の外周面、および前記ギア部材における前記円筒状部材の内周面の他方に前記溝部と嵌合可能な突起部が形成され、
前記溝部と前記突起部とが嵌合することにより、前記ギア部材が前記回転軸に支持され、
一方の前記爪部の先端と他方の前記爪部の先端との間の寸法が、前記複数の内歯の先端を通り前記軸心を中心とする円の径よりも大きく形成され、
前記爪部は、前記ギア部材が前記回転軸に対して一側へ回転することにより前記内歯に当接する退避面と、前記ギア部材が前記回転軸に対して他側へ回転することにより前記内歯に当接する係合面とを有し、
前記ギア部材が一側へ回転する際に前記内歯と前記退避面とが当接すると、前記スライド部材がスライド方向にスライドして前記爪部が前記内歯から退避して前記ギア部材が前記回転軸とは独立して回転し、前記ギア部材が他側へ回転する際に前記内歯と前記係合面とが当接すると、前記内歯と前記係合面とが係合して前記ギア部材と前記回転軸とが一体的に回転し、
前記回転軸は、前記回転軸の先端部から前記軸心方向に沿って形成されるスリットにより周方向に分割された複数の軸片部を有し、
前記溝部は、前記軸片部の外周面に形成され、
前記スリットは、前記溝部と前記突起部とを嵌合させる際に前記軸片部を撓ませるためのものである、
ことを特徴とするワンウェイクラッチ。 - 前記回転軸は、径方向に貫通し、前記スライド部材がスライド可能に挿通される挿通孔を有し、
前記挿通孔は、前記スリットよりも前記回転軸の基端側に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載のワンウェイクラッチ。 - 前記退避面は、径方向外側へいくに従って前記ギア部材の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成され、
前記係合面は、径方向外側へいくに従って前記ギア部材の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワンウェイクラッチ。 - 前記内歯は、前記ギア部材が前記回転軸に対して一側へ回転することにより前記爪部と当接する第１面と、前記ギア部材が前記回転軸に対して他側へ回転することにより前記爪部と当接する第２面とを有し、
前記第１面は、径方向外側へいくに従って前記ギア部材の一側への回転方向における下流側に傾斜する傾斜面に形成され、
前記第２面は、径方向外側へいくに従って前記ギア部材の他側への回転方向における上流側に傾斜する傾斜面に形成される、
ことを特徴とする請求項１～請求項３の何れか一項に記載のワンウェイクラッチ。 - 前記スライド部材は、前記一対の爪部との間に、スライド方向に沿って延出する一対の側面を有し、前記一対の側面が前記挿通孔の内面にそれぞれ当接しながらスライドする、
ことを特徴とする請求項２～請求項４の何れか一項に記載のワンウェイクラッチ。 - 請求項１～請求項５の何れか一項に記載された前記ワンウェイクラッチと、
前記ワンウェイクラッチの前記回転軸が挿入されるハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、前記軸心を中心として前記回転軸と一体的に回転可能なロータ翼と、
前記ハウジング内に封入され前記ロータ翼に回転抵抗を付与する粘性流体と、
を備える、 ことを特徴とするワンウェイクラッチ付き回転ダンパ装置。
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