JPH08100827A - クラッチ - Google Patents

クラッチ

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JPH08100827A
JPH08100827A JP6236210A JP23621094A JPH08100827A JP H08100827 A JPH08100827 A JP H08100827A JP 6236210 A JP6236210 A JP 6236210A JP 23621094 A JP23621094 A JP 23621094A JP H08100827 A JPH08100827 A JP H08100827A
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JP
Japan
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peripheral surface
torque
roller
elastic
torque transmission
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Withdrawn
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JP6236210A
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English (en)
Inventor
Shunei Goto
俊英 後藤
Akira Sugiyama
彰 杉山
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中立位置において軸2を2方向に空転可能な
機能を有する簡易な構造のクラッチを提供する 【構成】 中立位置において、ローラ3は保持器4に装
着されたバネ部材5の第1舌片5aの弾性力と第2舌片
5bの弾性力とが釣り合う位置に保持され、くさび隙間
から離脱する。この時、第1舌片5aの弾性定数が第2
舌片5bの弾性定数よりも大きいので、ローラ3はやや
くさび隙間側に近い位置で保持され、カム面1aとは接
触、軸2の外周面2aとは非接触になる。そのため、軸
2が外輪1に対して2方向に空転可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転トルクの伝達・遮
断機能を有するクラッチに関し、特に、電動シャッター
や電動ドアー等の自動開閉装置に好適なものに関する。
【0002】
【従来の技術】電動シャッターや電動ドアー等の自動開
閉装置では、通常、駆動モータの回転動力を歯車やウォ
ーム&ホイール機構等で減速して、シャッターやドアー
等の開閉を行なう出力軸に伝達する構成になっている。
1方向クラッチはこのような駆動モータから出力軸に至
るトルク伝達経路の途中に介在し、回転トルクを伝達・
遮断する役割をなす。
【0003】図7に示すのは、トルク伝達部材としてロ
ーラ13を用いた1方向ローラクラッチである。この1
方向ローラクラッチは、外輪11のカム面11aと軸1
2の外周面12aとの間に形成される1方向(同図では
右回転方向)のくさび隙間にローラ13を係合・離脱さ
せることにより、外輪11と軸12との間で回転トルク
の伝達・遮断を行なうものである。ローラ13は保持器
14に収容され、保持器14に装着されたバネ部材15
の舌片15aによってカム面11aのくさび隙間側に常
時押圧される。保持器14は外輪11の内周面に適宜の
手段で回り止め固定されており、そのため、ローラ13
は舌片15aの弾性変形量に対応した量だけカム面11
aに対し回転方向に相対移動することができる。
【0004】同図に示す中立位置(回転トルクが作用し
ていない状態)において、ローラ13は舌片15aによ
ってカム面11aのくさび隙間側に押圧され、カム面1
1aと軸12の外周面12aの双方に接触する。そのた
め、軸12は外輪11に対して右回転方向にロックされ
た状態になる。
【0005】例えば、外輪11が同図で左回転方向に回
転駆動されると、ローラ13がカム面11aに対して右
回転方向に相対移動し、くさび隙間に係合する。そのた
め、外輪11からの回転トルクがローラ13を介して軸
12に伝達される。逆に、外輪11が右回転方向に回転
駆動されると、ローラ13がくさび隙間から離脱し、外
輪11からの回転トルクが遮断される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、1方向
ローラクラッチは、一般に、回転トルクを1方向に伝達
又は遮断可能な機能を有するものである。尚、トルク伝
達部材としてボールを用いる1方向クラッチもあるが、
機能は同じである。
【0007】ところが、電動シャッターや電動ドアー等
の自動開閉装置では、停電時等の駆動モータ停止時に、
手動でシャッター等の開閉を行なう必要の生じる場合が
ある。このような場合、出力軸側からの逆入力になる
が、駆動モータとの間には歯車機構等が介在するため、
出力軸を1方向クラッチでロック方向される方向(図7
における右回転方向)に手動で回転させるのは困難か、
あるいは、可能であっても過大トルクによって入力系の
機器や部材の損傷につながるおそれが高い。
【0008】本発明は、中立位置において軸(又は内
輪)又は外輪を2方向に空転可能な機能を有する簡易な
構造のクラッチを提供することにより、上記のような不
都合を解消しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は1方向
クラッチに関するもので、外側回転部材の内周面及び内
側回転部材の外周面のうち一方の周面に形成され、他方
の周面と1方向にくさび隙間を形成するカム面と、カム
面と他方の周面とで形成される空間に配されたトルク伝
達部材と、トルク伝達部材を保持する保持器と、保持器
とトルク伝達部材との間に介在し、トルク部材をカム面
のくさび隙間側に向けて押圧する第1の弾性体および反
くさび隙間側に向けて押圧する第2の弾性体とを有す
る。第1の弾性体の弾性定数の大きさは第2の弾性体の
弾性定数の大きさ以上である。
【0010】請求項2の発明1方向クラッチに関するも
ので、上記構成に加え、他方の周面に設けられた環状溝
に所定の隙間をもって遊嵌され、トルク伝達部材を他方
の周面に対しフローティング支持する弾性体リングを有
する。
【0011】請求項3の発明は1方向クラッチ又は2方
向クラッチに関するもので、外側回転部材の内周面及び
内側回転部材の外周面のうち一方の周面に形成され、他
方の周面と1方向又は2方向にくさび隙間を形成するカ
ム面と、カム面と他方の周面とで形成される空間に配さ
れたトルク伝達部材と、トルク伝達部材を保持する保持
器と、他方の周面に設けられた環状溝に所定の隙間をも
って遊嵌され、トルク伝達部材を他方の周面に対しフロ
ーティング支持する弾性体リングとを有する。
【作用】
【0012】本発明のクラッチは、外側回転部材および
内側回転部材のうちカム面を形成した側の部材(一方の
回転部材)から回転トルクを入力する。中立位置(回転
トルクが作用していない状態)では、トルク伝達部材が
第1の弾性体の弾性力と第2の弾性体の弾性力とが釣り
合う位置に保持され、くさび隙間から離脱する。この
時、第1の弾性体の弾性定数の大きさが第2の弾性体の
弾性定数の大きさ以上なので、トルク伝達部材はややく
さび隙間側に近い位置で保持され、カム面とは接触、カ
ム面を形成していない側の部材(他方の回転部材)の周
面(他方の周面)とは非接触になる。そのため、外側回
転部材および内側回転部材との間で回転トルクが遮断さ
れ、他方の回転部材が一方の回転部材に対して2方向
(正逆両回転方向)に空転可能になる。
【0013】一方の回転部材がトルク伝達方向に回転駆
動されると、トルク伝達部材がカム面に対して相対移動
し、くさび隙間に係合する。そのため、一方の回転部材
からの回転トルクがトルク伝達部材を介して他方の回転
部材に伝達される。逆に、一方の回転部材がトルク遮断
方向に回転駆動されると、トルク伝達部材がくさび隙間
から離脱し、一方の回転部材からの回転トルクが遮断さ
れる。このように、本発明の1方向クラッチは、一方の
回転部材からの回転トルクを1方向に伝達又は遮断する
機能と、他方の回転部材を2方向に空転可能にする機能
とを併せ持つ。他方の回転部材の周面(他方の周面)に
設けられた環状溝に弾性体リングを所定の隙間をもって
遊嵌した構成では、中立位置において、トルク伝達部材
が他方の周面に対しフローティング支持されて非接触と
なるので、他方の回転部材が一方の回転部材に対して2
方向(正逆両回転方向)に空転可能になる。トルク伝達
への切り換わり時、弾性体リングはトルク伝達部材のく
さび隙間側への移動に伴って環状溝に押し込まれてゆ
く。そして、トルク伝達部材が他方の周面に接触し、く
さび隙間に係合した時点から完全なトルク伝達がなされ
る。
【0014】
【実施例】以下、本発明をローラクラッチに適用した実
施例について説明する。
【0015】図1に示す1方向ローラクラッチは、内周
面1bの円周等配位置にカム面1aを形成した外輪1
と、外輪1の内周に挿通された軸2と、カム面1aと軸
2の外周面2aとの間に介在するトルク伝達部材として
のローラ3と、ローラ3を保持する例えば樹脂製の保持
器4と、保持器4の柱部4aに装着されたバネ部材5と
で構成される。保持器4は外輪1の内周面1bに回り止
め固定される。保持器4の回り止め固定は適宜の手段で
行なえば良いが、この実施例では、保持器4の外周に突
起(図示省略)を設け、この突起をカム面1aに係合さ
せてある。
【0016】バネ部材5はバネ鋼等の鋼板素材を図2に
示すようなクリップ状に成形したもので、保持器4の柱
部4aに外径側から被せて装着する。バネ部材5の両側
の両下端部はそれぞれ外側傾斜方向に屈曲して第1舌片
5a、第2舌片5bをなしている。これら舌片5a、5
bは、保持器4の柱部4aの壁面(ポケット壁面)とロ
ーラ3の外周面との間に介在し、バネとして機能する。
この実施例では、寸法Xa〈Xb、寸法Ya〉Yb、寸
法Za〉Zbとしてある。そのため、バネとしての第1
舌片5aの弾性定数は第2舌片5bのそれよりも大き
い。
【0017】図1(b)に拡大して示すように、外輪1
のカム面1aは左右非対称形状で、軸2の外周面2aと
1方向(同図では右回転方向)にくさび隙間を形成す
る。ローラ3はカム面1aと軸2の外周面2aとの間に
形成される空間に配され、保持器4に装着されたバネ部
材5の第1舌片5aおよび第2舌片5bによって円周方
向の両側から弾性的に押圧される。第1舌片5aとロー
ラ3の接触位置、第2舌片5bとローラ3の接触位置
は、いずれも、ローラ3のピッチ円Pよりも内径側にあ
り、第1舌片5aの弾性力はローラ3の中心Oを通って
カム面1aのくさび隙間側に向き、第2舌片の5bの弾
性力はローラ3の中心Oを通ってカム面1aの反くさび
隙間側に向いている。
【0018】この1方向ローラクラッチは外輪1から回
転トルクを入力するが、図1に示す中立位置(外輪1に
回転トルクが作用していない状態)では、ローラ3が第
1舌片5aの弾性力と第2舌片5bの弾性力とが釣り合
う位置に保持され、くさび隙間から離脱する。この時、
第1舌片5aの弾性定数が第2舌片5bの弾性定数より
も大きいので、ローラ3はややくさび隙間側に近い位置
で保持され、カム面1aとは接触、軸2の外周面2aと
は非接触になる。そのため、外輪1と軸2との間で回転
トルクが遮断され、軸2が外輪1に対して2方向(左右
両回転方向)に空転可能になる。一方、外輪1が同図で
左回転方向に回転駆動されると、ローラ3がカム面1a
に対して右回転方向に相対移動し(図1bに一点鎖線で
示す位置)、くさび隙間に係合する。そのため、外輪1
からの回転トルクがローラ3を介して軸2に伝達され
る。逆に、外輪1が右回転方向に回転駆動されると、ロ
ーラ3がくさび隙間から離脱し、外輪1からの回転トル
クが遮断される。このように、この実施例のローラクラ
ッチは、外輪1からの回転トルクを1方向に伝達又は遮
断する機能と、軸2を外輪1に対して2方向に空転可能
にする機能とを併せ持つ。尚、この実施例では、ローラ
3をカム面1aのくさび隙間側に押圧する第1舌片5a
の弾性定数を反くさび隙間側に押圧する第2舌片5bの
弾性定数よりも大きくしてあるが、両者を同一としても
同様の機能が得られる。
【0019】図3に示す実施例は、内輪6の外周面6b
にカム面6aを形成したものである(内輪6を用いない
場合は、軸2’の外周面にカム面を形成しても良い)。
保持器4は内輪6の外周面6bに回り止め固定される。
また、バネ部材5の第1舌片5aとローラ3の接触位
置、第2舌片5bとローラ3の接触位置は、いずれも、
ローラ3のピッチ円Pよりも外径側にあり、第1舌片5
aの弾性力はカム面6aのくさび隙間側に向き、第2舌
片の5bの弾性力はカム面6aの反くさび隙間側に向い
ている。その他の基本的な構成は図1および図2に示す
ものと同様であるので、実質的に同一の部材及び部分に
ついては同一の符号をもって示し、重複した説明は省略
する。この実施例の1方向ローラクラッチは内輪6から
回転トルクを入力する。図3に示す中立位置(内輪6に
回転トルクが作用していない状態)では、ローラ3がカ
ム面6aと接触、外輪1の内周面1bと非接触の位置に
保持されることにより、外輪1が内輪6に対して2方向
(左右両回転方向)に空転可能になる。内輪6が同図で
左回転方向に回転駆動されると、ローラ3がくさび隙間
に係合し、内輪6からの回転トルクがローラ3を介して
外輪1に伝達される。逆に、内輪6が右回転方向に回転
駆動されると、ローラ3がくさび隙間から離脱し、内輪
6からの回転トルクが遮断される。
【0020】図4に示す実施例は、内輪6の外周面6b
に一対の環状溝6cを形成すると共に(内輪6を用いな
い場合は、軸2’の外周面に環状溝を形成しても良
い)、環状溝6cにぞれぞれOリング等の弾性体リング
8を所定の隙間Sをもって遊嵌したものである。外輪1
は歯車7の内周に嵌合され、歯車7を介して回転トルク
を入力される。同図に示す中立位置(外輪1に回転トル
クが作用していない状態)において、ローラ3が内輪6
の外周面6bに対してフローティング支持されて非接触
になり、内輪6(及び軸2’)が2方向に空転可能にな
る。トルク伝達への切り換わり時、弾性体リング8はロ
ーラ3のくさび隙間側への移動に伴って環状溝6cに押
し込まれてゆく。そして、ローラ3が内輪6の外周面6
bに接触し、くさび隙間に係合した時点から完全なトル
ク伝達がなされる。この実施例の構成は、図1および図
2に示す構成と併用することにより、中立位置におい
て、内輪6(及び軸2’)の2方向空転機能を確実なら
しめる。図3に示す構成と併用する場合は、外輪1の内
周面1bに環状溝を形成すると共に、この環状溝に弾性
体リングを所定の隙間Sをもって遊嵌すると良い。ま
た、この実施例の構成は、一般の1方向クラッチ又は2
方向クラッチの構成と組み合わせることにより、2方向
空転機能を付与または補完することができる。
【0021】図5に示す実施例は、外輪1を嵌合するハ
ウジング(同図では歯車7)と軸2との間に一対のラジ
アル滑り軸受9を介在させたものである。クラッチ部に
ミスアライメントがかからない構造となり、クラッチ機
能の安定化と耐久性の向上を図ることができる。ラジア
ル滑り軸受9に代えてラジアル転がり軸受を配置しても
良い。尚、クラッチ部の構成及び機能は図1および図2
に示すものと同じである。
【0022】図6に示す実施例は、保持器4の外周を外
輪1の内周面1bに、保持器4の内周を軸2の外周面2
aに接触させることにより、ラジアル荷重を保持器4で
支持する構成としたものである。クラッチ部にミスアラ
イメントがかからない構造となり、クラッチ機能の安定
化と耐久性の向上を図ることができるが、図5に示す構
成にくらべ、ラジアル軸受が不要になるので、より一層
の構造の簡素化、コスト低減になる。
【0023】尚、以上説明した実施例の構成は、トルク
伝達部材としてローラを用いたものであるが、トルク伝
達部材としてボールを用いた構成としても良く、その場
合でも同様の作用効果が得られる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の1方向ク
ラッチは、回転トルクを1方向に伝達又は遮断可能な機
能と、中立位置において、カム面を形成していない側の
回転部材を2方向に空転可能な機能とを併せ持つので、
これを電動シャッターや電動ドアー等の自動開閉装置に
用いることにより、停電時等に手動でシャッター等の開
閉を行ない得る機構を実現することができる。しかも、
本発明の1方向クラッチは構造が簡単であり、また、2
方向クラッチを用いる場合比べ、トルク伝達・遮断の切
換機構を必要とせず、周辺構造も簡単化されるので、コ
スト低減にきわめて有利である。
【0025】また、他方の周面に設けられた環状溝に弾
性体リングを所定の隙間をもって遊嵌した構成では、中
立位置において、トルク伝達部材が他方の周面に対しフ
ローティング支持されて非接触となり、カム面を形成し
ていない側の回転部材が2方向に空転可能になる。この
構成を上記1方向クラッチの構成と組み合わせることに
より、その2方向空転機能を補完することができる。ま
た、一般の1方向クラッチ又は2方向クラッチの構成と
組み合わせることにより、2方向空転機能を付与または
補完することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す横断面図(図a)、図a
におけるカム面の周辺部を示す拡大横断面図(図b)で
ある。
【図2】図1におけるバネ部材を示す平面図(図a)、
正面図(図b)、側面図(図c)である。
【図3】本発明の他の実施例を示す横断面図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図7】従来の1方向ローラクラッチを示す横断面図で
ある。
【符号の説明】
1 外輪(外側回転部材) 1a カム面 1b 内周面 2 軸(内側回転部材) 2a 外周面 3 ローラ(トルク伝達部材) 4 保持器 5 バネ部材 5a 第1舌片 5b 第2舌片 6 内輪(内側回転部材) 6a カム面 6b 外周面 6c 環状溝 8 弾性体リング S 隙間

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外側回転部材の内周面及び内側回転部材
    の外周面のうち一方の周面に形成され、他方の周面と1
    方向にくさび隙間を形成するカム面と、前記カム面と他
    方の周面とで形成される空間に配されたトルク伝達部材
    と、前記トルク伝達部材を保持する保持器と、前記保持
    器とトルク伝達部材との間に介在し、前記トルク部材を
    カム面のくさび隙間側に向けて押圧する第1の弾性体お
    よび反くさび隙間側に向けて押圧する第2の弾性体とを
    有し、かつ、前記第1の弾性体の弾性定数の大きさが前
    記第2の弾性体の弾性定数の大きさ以上であることを特
    徴とする1方向クラッチ。
  2. 【請求項2】 前記他方の周面に設けられた環状溝に所
    定の隙間をもって遊嵌され、前記トルク伝達部材を前記
    他方の周面に対しフローティング支持する弾性体リング
    を有することを特徴とする請求項1の1方向クラッチ。
  3. 【請求項3】 外側回転部材の内周面及び内側回転部材
    の外周面のうち一方の周面に形成され、他方の周面と1
    方向又は2方向にくさび隙間を形成するカム面と、前記
    カム面と他方の周面とで形成される空間に配されたトル
    ク伝達部材と、前記トルク伝達部材を保持する保持器
    と、前記他方の周面に設けられた環状溝に所定の隙間を
    もって遊嵌され、前記トルク伝達部材を前記他方の周面
    に対しフローティング支持する弾性体リングとを有する
    ことを特徴とするクラッチ。
JP6236210A 1994-09-30 1994-09-30 クラッチ Withdrawn JPH08100827A (ja)

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Cited By (3)

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