JPH0792129B2 - 無方向性クラッチ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、手動操作により負荷を正、逆両方向に回転駆
動するようにした種々の機械、器具類、例えば、移動ラ
ック装置等に適用可能な両方向性クラッチ装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 周知のように、手動回転体の回動端に取手を装着してお
き、その取手を握った状態又はつまんだ状態で前記手動
回転体を回転させることによって、所要の負荷に回転力
を付与し得るようにした機械あるいは機器類は多く存在
する。具体的には、例えば、移動ラック装置を挙げるこ
とができる。すなわち、移動ラック装置は、よく知られ
ているように、床に付設したレール上に複数の移動ラッ
クを車輪を介して移動可能に配列させたもので、それら
移動ラックを適宜往復動作させて所望の移動ラック間に
利用者が出入りするための隙間を形成し得るようにした
ものである。しかして、手動式の移動ラック装置におい
ては、各移動ラックにおける車輪と連動する駆動軸に手
動回転体を装着するとともに、その手動回転体の回動端
に取手を装着しておき、その取手を把持して手動回転体
を回転させることによって、各移動ラックを移動させる
ことができるようになっている。この場合には、移動さ
せるべき移動ラックの車輪が回転操作に対する負荷要素
を構成することになる。

ところで、前記負荷が自力あるいは前記手動操作力以外
の外力によっても、回転動作し得るようなものである場
合には、前記手動回転体から前記負荷に至る伝動系にク
ラッチ装置を介設しておかないと、この手動回転体が不
意に回転することがあり、見苦しいばかりでなく危険を
伴うこともある。

しかして、このようなクラッチ装置としては、いわゆる
ラチェット等を用いたワンウエイクラッチが一般に使用
されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このようなワンウエイクラッチは、一方向回
転にのみ有効であり、前述した移動ラック装置等のよう
に、負荷が正、逆方向に作用するものである場合には十
分な働きをなし得ない。

すなわち、このような箇所に使用されるクラッチ装置と
しては、取手を有した手動回転体側からの回転力はいず
れの方向のものも確実に負荷に伝達されるが、負荷側か
ら前記手動回転体側への逆駆動力は伝達されないような
機能を有していることが望まれる。

近時、このような機能を付与したクラッチ装置も種々開
発されてはいるが、従来のものは、格別なクラッチ切替
動作が必要であったり、構造が複雑で確実な作動を得る
ことが難しく、操作性や信頼性に問題がある。

本発明は、このような問題点を解消することを目的とし
ている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成を採用したものである。

すなわち、本発明に係る両方向性クラッチ装置は、負荷
に接続された駆動軸と、この駆動軸に空転自在に軸装し
た手動回転体と、この手動回転体の回動端に空転自在に
装着した取手と、この取手の自転と手動回転体の駆動軸
に対する回転と駆動軸の自転との間に差動関係が成立す
るようにしてこれら取手、手動回転体および駆動軸を結
合する差動伝動機構と、前記手動回転体の回転に抵抗を
付与する抵抗付与手段とを具備してなり、前記手動回転
体の駆動軸に対する回転を停止させている状態における
前記取手の自転が、前記駆動軸に1:1以外の比率で同一
方向に伝達され得るように、前記差動伝動機構の伝動比
率および伝動方向を設定していることを特徴とする。

［作用］ このような構成のものであれば、手動操作を行っていな
い場合には、取手が手動回転体に対して空転自在となっ
ている。そのため、負荷側から駆動軸に逆駆動力が作用
しても、手動回転体が実質的な駆動力をもって回転する
ことはない。すなわち、駆動軸の回転は差動伝動機構を
介して手動回転体と取手とに差動分配される。そのた
め、前記手動回転体の回転に対する抵抗を抵抗付与手段
の働きにより前記取手の自転に対する抵抗よりも大きく
しておきさえすれば、駆動軸が回転しても、前記手動回
転体は回転せず、前記取手のみがその場で空転すること
になる。

一方、取手を握り又はつまんで前記手動回転体を回転操
作した場合には、それに応じて、駆動軸が回り始める。
すなわち、取手を持って手動回転体を時計回り方向に１
回転させる場合を考えると次のようになる。まず、手動
回転体を停止させている状態での取手の回転数と前記駆
動軸の回転数との比を、n:1（但し、ｎは１以外の正の
値）として、前記運動を手動回転体上に設定した座標を
基準にして観察した場合には、前記取手が反時計回り方
向に１自転し、前記駆動軸が同じく反対時計回り方向に
1/n回転することになる。これを空間に設定した座標を
基準にした場合に換算すると、前記取手が自転せず、前
記手動回転体が時計回り方向に１回転し、前記駆動軸が
時計回り方向に１−1/n回転することになる。そして、
逆方向に手動操作を行った場合にも、これに準じた作用
が得られる。したがって、ｎが１でない限り、取手を把
持して手動回転体を回転させれば、それに対応して駆動
軸が回転し、負荷が駆動されることになる。

ｎが１の場合、すなわち、前記手動回転体の駆動軸に対
する回転を停止させている状態における前記取手の自転
が、前記駆動軸に1:1の比率で同一方向に伝達され得る
ように、前記差動伝動機構の伝動比率および伝動方向を
設定した場合には、実際に、取手を把持して手動回転体
を回転させても、駆動軸が全く回転しないことになる。
よって、本発明では、ｎが１になる場合を除外してい
る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

この両方向性クラッチ装置は、負荷１に接続された駆動
軸２と、この駆動軸２に空転自在に軸装された手動回転
体３と、この手動回転体３の回動端3aに空転自在に装着
された取手４と、この取手４、前記手動回転体３および
前記駆動軸２間に設けた差動伝動機構５とを具備してな
る。しかして、前記負荷１が、例えば、移動ラック装置
における移動ラックの往復移動に係わるものである場合
には、前記駆動軸２がその移動ラックの車輪に歯車やチ
ェーン等を介して接続されていることになる。

駆動軸２は、ベアリング21を介してハウジング11内に鉛
直に支持されたもので、その上端部2aをハウジング11を
貫通させて外部に突出させている。そして、この駆動軸
２の突出端2aに、前記手動回転体３を空転自在に装着し
ている。

手動回転体３は、ボス部3bを前記駆動軸２の外周に空転
自在に外装した中空体状のもので、そのボス部3bの軸心
に対して偏心した回動端3aに前記取手４を設けている。
なお、この手動回転体３の上壁には、開口部3cが前記ボ
ス部3bに軸心を一致させて開口させてある。そして、こ
の開口部3cの開口端面には、図示しないカバーが蓋着さ
れる。また、前記ハウジング11の上面には、この手動回
転体３の回動端3aに弾接する弾性片６が取着してある。
すなわち、この弾性片６は、前記手動回転体３の回転に
若干の抵抗を付与するためのもの、すなわち、抵抗付与
手段であり、この手動回転体３が１回転する毎に、その
回動端3aがこの弾性片６に接触するようになっている。

取手４は、横断面円形のもので、その基端軸部４を前記
手動回転体３の回動端3aの上壁部分に空転自在に支承さ
せている。

差動伝動機構５は、取手４の自転と、手動回転体３の駆
動軸２に対する回転と、駆動軸２の自転との間に差動関
係が成立するようにしてこれら取手４、手動回転体３お
よび駆動軸２を結合するもので、具体的には、例えば、
前記手動回転体３の開口部3cの内周に一体に形成したリ
ングギャ51と、このリングギャ51の軸心部分に位置させ
て前記駆動軸２に固着したサンギャ52と、このサンギャ
52と前記リングギャ51とにそれぞれ噛合させた複数のプ
ラネタリギャ53と、前記駆動軸２の外周に空転自在に軸
装され前記各プラネタリギャ53をそれぞれ自転可能に軸
支するリテーナ54と、このリテーナ54のボス部54aに一
体に設けたタイミングプーリ55と、前記取手４の基端軸
部4aに一体的に設けたタイミングプーリ56と、これら両
タイミングプーリ55、56間に張設したタイミングベルト
57とを具備してなる。しかして、この差動伝動機構５の
伝動比率および伝動方向は、前記手動回転体３の駆動軸
２に対する回転を停止させている状態での前記取手４の
自転が、前記駆動軸２に1:1以外の比率で同一方向に伝
達され得るように設定してある。すなわち、この実施例
のものは、前記手動回転体３を停止させている状態での
前記取手４の自転が、前記駆動軸２に1:4の比率で同一
方向に伝達されるようになっている。

このような構成のものであれば、手動操作を行っていな
い場合には、取手４が手動操作体３に対して空転自在と
なっている。そのため、負荷１が例えば、電動機12によ
り駆動されて該負荷１側から駆動軸２に逆駆動力が作用
しても、手動操作体３が、実質的な駆動力をもって回転
することはない。すなわち、駆動軸２の回転は差動伝動
機構５を介して手動操作体３と取手４とに差動分配され
るが、前記手動操作体３は弾性片６に接触して若干の回
転抵抗を付与されているのに対して、取手４は、各部の
摩擦抵抗を無視すれば無負荷状態にある。そのため、駆
動軸２が回転すると、前記取手４が空転し、前記手動操
作体３は、弾性片６に接触する特定位置に保持されるこ
とになる。

一方、取手４を把持して手動回転体３を１回転時計まわ
り方向に操作した場合には、空間に設定した座標を基準
にして観察すると、前記取手４は自転せず、手動回転体
３が時計回り方向に１回転し、駆動軸２が時計回り方向
に１−４＝−３回転（反時計まわり方向に３回転）する
ことになる。同様に、取手４を把持して手動回転体３を
１回転反時計まわり方向に操作した場合には、前記駆動
軸２が時計まわり方向に３回転する。したがって、取手
４を握って手動操作体３を所望の方向に回転操作するこ
とにより、負荷１が正または逆方向に駆動されることに
なる。

なお、手動回転体や取手の形状、並びに差動伝動機構の
構造は、図示実施例に限定されるものではなく、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、取手を持って
手動操作体を回転させる場合には、いずれの方向の回転
操作力も駆動軸を介して負荷に確実に伝達されるが、取
手を離して回転操作を停止した場合には、負荷側から駆
動軸に逆駆動力が付与されても、手動回転体がその力に
より駆動されることがなくなる。そして、このものは爪
や楔部材の係脱により動力の断続を行う箇所が全くない
ため、以上の作用を円滑に営ませることができる。その
ため、手動回転体が不意に自転するという不具合を無理
なく有効に解消することができるという効果が得られ
る。しかも、このものは格別なクラッチ切替動作が一切
不要であり、全く違和感なく手動操作を行うことができ
るものである。

特に、本発明のものは、手動回転体の回転に抵抗を積極
的に付与しているので、駆動軸が鉛直であると水平であ
るとを問わず、手動回転体の不当な従動回転を防止する
ことができる。すなわち、前記駆動軸がモータや他の外
力により強制的に駆動された場合には、その逆駆動力が
差動伝動機構により手動回転体と取手とに差動分配され
ることになるが、手動回転体に抵抗力が付与されておれ
ば、該手動回転体が重力によりどのような影響を受ける
場合であっても、その逆駆動力は取手のみに伝達されて
該取手が空転することになり、手動回転体は停止状態を
維持することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図におけるII−II線断面図である。 １……負荷、２……駆動軸 ３……手動回転体、４……取手 ５……差動伝動機構、６……抵抗付与手段（弾性片）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷に接続された駆動軸と、この駆動軸に
   空転自在に軸装した手動回転体と、この手動回転体の回
   動端に自転自在に装着した取手と、この取手の自転と手
   動回転体の駆動軸に対する駆動軸の自転との間に差動関
   係が成立するようにしてこれら取手、手動回転体および
   駆動軸を結合する差動伝動機構と、前記手動回転体の回
   転に抵抗を付与する抵抗付与手段とを具備してなり、前
   記手動回転体の駆動軸に対する回転を停止させている状
   態における前記取手の自転が、前記駆動軸に1:1以外の
   比率で同一方向に伝達され得るように、前記差動伝動機
   構の伝動比率および伝動方向を設定していることを特徴
   とする両方向性クラッチ装置。