JPH09203419A - ワンウェイクラッチとこれを用いた遊星変速装置 - Google Patents

ワンウェイクラッチとこれを用いた遊星変速装置

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JPH09203419A
JPH09203419A JP8012355A JP1235596A JPH09203419A JP H09203419 A JPH09203419 A JP H09203419A JP 8012355 A JP8012355 A JP 8012355A JP 1235596 A JP1235596 A JP 1235596A JP H09203419 A JPH09203419 A JP H09203419A
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race
rotation
way clutch
wedge
shaped space
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Withdrawn
Application number
JP8012355A
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English (en)
Inventor
Masato Takasugi
正人 高杉
Takafumi Hamabe
隆文 浜辺
Rokusaburo Kimura
六三郎 木村
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/086—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling
    • F16D41/088—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling the intermediate members being of only one size and wedging by a movement not having an axial component, between inner and outer races, one of which is cylindrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方向回転の阻止を解除することができるも
のにおいてコンパクト化を図る。 【解決手段】 一対のレース４０，４２間に設けられた
楔状空間にボールやローラ等の回転規制部材４１ａ，４
１ｂを配置して一方のレースの一方向回転の阻止を回転
規制部材で行うものにおいて、回転規制部材を上記楔状
空間の狭い方の回転ロック位置に付勢する部材４９と、
回転規制部材を押圧して上記楔状空間の広い方の解放位
置に移動させるロック解除部材５０とを備える。ロック
解除部材の駆動用の電磁駆動部材６を上記レース４０，
４２の内周側に配設する。レースの内周側というデッド
スペースを利用して電磁駆動部材を配置するために、コ
ンパクト化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一方向の回転阻止状
態を解除することができるワンウェイクラッチとこれを
用いた遊星変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ワンウェイクラッチは一方向の回転は阻
止するとともに他方向の回転は自由とするもので、フリ
ーホイール型やラチェット型のものなどがあるが、前者
はインナーレースとアウターレースとの間に楔状空間を
設けて、この楔状空間に両レースに転接するボールやロ
ーラ等の回転規制部材を配置するとともに回転規制部材
を上記楔状空間の狭い方の回転ロック位置に付勢する部
材を配置し、さらに回転規制部材を上記楔状空間の広い
方の解放位置に押圧移動させるロック解除部材を設けた
ものとなっている。
【０００３】ロック解除部材が回転規制部材を押圧して
いない状態では、一方のレースの他方のレースに対する
回転で回転規制部材が上記楔状空間の広い方の解放位置
に導かれる時、この回転が自由となる。逆に回転規制部
材を楔状空間の狭い方のロック位置に導びくことになる
方向の回転については、両レース間に回転規制部材が食
い込むことで一方のレースの他方のレースに対する回転
を阻止する。そしてロック解除部材が回転規制部材を楔
状空間の解放位置に押し込んでいる時には、一方のレー
スは他方のレースに対してどちらの方向にも回転するこ
とができるものとなる。
【０００４】また狭くなる方向が異なる対の楔状空間を
両レース間に設けるとともに各楔状空間に夫々回転規制
部材を配置し、ロック解除片によって各楔状空間の回転
規制部材を夫々広い方に選択的に移動させておくことが
できるようにすれば、回転阻止方向を切り換えることが
できるワンウェイクラッチとなる。一方、遊星機構を利
用した装置として、複数の遊星機構を軸方向に並べてこ
れら遊星機構における複数の部材の回転拘束を選択的に
行なうことによって、異なる変速比の出力を得られるよ
うにしたものがある。すなわち同軸に設けられて一体に
回転する２つのサンギアを設けるとともに、これらサン
ギアに夫々噛み合う２種の遊星ギアと、各遊星ギアに夫
々噛合する２種のリングギアと、各遊星ギアを共に支持
する遊星キャリアとを設け、更に遊転自在となっている
２種のリングギアの回転を阻止する回転阻止部材を設け
て、どのリングギアの回転を止めるかによって遊星キャ
リアから異なる変速比の出力を取り出せるようにしたも
のがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなワンウェ
イクラッチにおいては、ロック解除部材を必要に応じて
動かさなくてはならないわけであるが、このロック解除
部材の駆動部材にはコンパクトで占有スペースが小さい
こと、クラッチの動作状態を確実に且つスムーズに切り
換えることができることなどが求められる。
【０００６】また上記のような遊星変速装置において
は、回転を阻止するリングギアの変更をスムーズに行う
ことができるものが求められるとともに、この変更のた
めの機構がコンパクトであることなどが求められる。本
発明はこのような要求を満たすことを課題としているも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係るワ
ンウェイクラッチは、一対のレース間に設けられた楔状
空間にボールやローラ等の回転規制部材を配置して一方
のレースの一方向回転の阻止を回転規制部材で行うもの
において、回転規制部材を上記楔状空間の狭い方の回転
ロック位置に付勢する部材と、回転規制部材を押圧して
上記楔状空間の広い方の解放位置に移動させるロック解
除部材とを備えるとともに、ロック解除部材の駆動用の
電磁駆動部材を上記レースの内周側に配設していること
に特徴を有している。レースの内周側というデッドスペ
ースを利用して電磁駆動部材を配置することで、駆動部
材の設置スペースを少なくしているものである。
【０００８】また本発明に係るワンウェイクラッチは、
回転規制部材を楔状空間の狭い方の回転ロック位置に付
勢する部材と、回転規制部材を選択的に押圧して上記楔
状空間の広い方の解放位置に移動させるロック解除部材
とを備えるとともに、上記他方のレースは予圧ばねに抗
して軸回りの回転が可能となっており、上記一方のレー
スにかかるトルク反力が回転ロック位置にある回転規制
部材を介して他方のレースを上記予圧ばねに抗して回転
させることによる回転位置規制部材とロック解除部材と
の位置関係の変更で一方のレースの回転阻止が解除され
るものであることに特徴を有している。トルク反力を利
用した回転阻止解除を行うことができる。このものにお
いてはロック解除部材の駆動用の駆動部材を備えたもの
とすることを妨げない上に、該駆動部材にはレースの内
周側に配設された電磁駆動部材を好適に用いることがで
き、また他方のレースに電磁駆動部材を作動させるため
のスイッチの駆動部を設けたり、他方のレースを備えた
クラッチ基板に電磁駆動部材を取り付けるとともに予圧
ばねとの当接部を設けることも好ましい。
【０００９】さらに本発明に係るワンウェイクラッチ
は、回転規制部材を楔状空間の狭い方の回転ロック位置
に付勢する部材と、回転規制部材を選択的に押圧して上
記楔状空間の広い方の解放位置に移動させるロック解除
部材とを備えるとともに、軸回りの回転が可能となって
いる他方のレースのロック及びロック解除用であり且つ
トルク検出部材で検出されるトルク値によって作動する
切換部材を備え、上記一方のレースにかかるトルク反力
が回転ロック位置にある回転規制部材を介して他方のレ
ースをそのロック解除時に回転させることによる回転位
置規制部材とロック解除部材との位置関係の変更で一方
のレースの回転阻止が解除されるものであることに特徴
を有している。この場合、トルク反力を利用した回転阻
止解除を確実に行うことができる。
【００１０】上記の各ワンウェイクラッチにおいて、楔
状空間は狭くなる方向が異なる２種が設けられ、ロック
解除部材は上記２種の楔状空間に夫々配された２つの回
転規制部材を選択的に押圧して楔状空間の広い方の解放
位置に移動させて回転阻止方向を切り換えるものである
時には双方向型のものとすることができ、サンギアとこ
れに噛み合う遊星ギア及びサンギアと同心で遊星ギアが
噛み合っているリングギアからなる遊星機構における遊
星ギアを支持するキャリアまたはリングギアまたはサン
ギアを軸回りの回転が自在な一方のレースとするもので
ある時、遊星機構を含む動力伝達系への組み込みが容易
となる。
【００１１】回転規制部材を楔状空間の狭い方の回転ロ
ック位置に付勢する部材は他方のレースに係合連結され
たものとしておくとよい。またロック解除部材は回転規
制部材の抜け止め部を一体に備えたものとしておくのも
よい。回転規制部材は両レース間の楔状空間の片面を閉
じている壁に設けられているとともに別途蓋で閉じられ
る挿通孔を通じて楔状空間に配設されるようにしたり、
回転規制部材及び該回転規制部材を楔状空間の狭い方の
回転ロック位置に付勢する部材は、両レース間の楔状空
間の片面を閉じている壁に設けられているとともに別途
蓋で閉じられる切欠を通じて楔状空間に配設されるよう
にしておくのも好ましい。
【００１２】他方のレースを備えたクラッチ基板でロッ
ク解除片を備えたクラッチ可動板を回転自在に支持する
のも好ましい。前記電磁駆動部材には、レースと同心に
配されたコイルと、所定空間を介して対向する対向面が
異極に磁化された対の永久磁石と、上記所定空間内に配
されるとともに上記コイルの励磁によって磁化されて永
久磁石との間の磁気力によって駆動されてロック解除部
材を作動させる被駆動片とからなるものを好適に用いる
ことができ、この場合、永久磁石を複数対設けるととも
に被駆動片を複数組設けたものとしておくことが好まし
い。
【００１３】電磁駆動部材を設ける場合、他方のレース
をインナーレースとして形成して、該インナーレースの
内周側に設けたスリーブの外周に電磁駆動部材を取り付
けるとよい。他方のレースを磁性材で形成して電磁駆動
部材によるロック解除部材の駆動時の磁気回路構成部材
としておいたり、ロック解除部材を磁性材で形成して被
駆動片を一体に備えたものとし、電磁駆動部材による被
駆動片の駆動時の磁気回路構成部材とするのもよい。
【００１４】上記永久磁石は他方のレースに設けた位置
決め部で位置決め固定したり、他方のレースに固着され
る固定金具で他方のレースに固定するとよい。永久磁石
の一方の磁極側に磁性プレートを配置したものではプレ
ートの一端の折曲部を永久磁石における被駆動片との対
向面に配しておくとよい。永久磁石と被駆動片との対向
面を相補形の凹凸面とすることも好ましい。
【００１５】コイルの巻線端末は他方のレース内におい
て他のリード線に接続しておくのがよい。更には回転規
制部材を楔状空間の狭い方の回転ロック位置に付勢する
部材として、異なる対の回転規制部材に両端を当接させ
たばねを用いるのもよい。ロック解除片を備えたクラッ
チ可動板の回転範囲規制用のストッパーを、他方のレー
スを備えたクラッチ基板の回動支持部材に設けたり、ク
ラッチ可動板とクラッチ基板との回転接触面に摺動抵抗
軽減用の凸部を設けたりすることも好ましい。
【００１６】前記の予圧ばねを有するものにおいて、楔
状空間として狭くなる方向が異なる２種を設けて、上記
２種の楔状空間に夫々配された２つの回転規制部材をロ
ック解除部材が選択的に押圧して楔状空間の広い方の解
放位置に移動させて回転阻止方向を切り換えるものであ
る時、対の予圧ばねを固定的に配したセンター位置決め
片を挟んで相対させ、対の予圧ばねの上記相対面間に他
方のレースと一体のばね駆動片を配しておくとよい。
【００１７】ハウジング内面に配されるとともに他方の
レースに接触する複数個の転動部材で他方のレースを支
持するのもよい。そして本発明に係る遊星変速装置は、
サンギアとこれに噛み合う遊星ギア及びサンギアと同心
で遊星ギアが噛み合っているリングギアからなる遊星機
構を軸方向に複数個設けて、各遊星機構におけるリング
ギアのなかの一つの回転を阻止し、他を回転自在とする
ことで出力を取り出すとともに回転を阻止するリングギ
アの選択にて減速比の切り換えを行うものにおいて、各
リングギアを異なるワンウェイクラッチにおける各一方
のレースに連結するとともに、少なくとも一つのワンウ
ェイクラッチを前記の本発明に係るワンウェイクラッチ
としていることに特徴を有している。
【００１８】ワンウェイクラッチによって回転阻止を行
うとともにワンウェイクラッチにおいて回転阻止解除を
行うことで変速を行うものであり、またワンウェイクラ
ッチとして前記特徴を有するものを用いるものである。
上記ワンウェイクラッチは軸方向に並ぶ複数の遊星機構
の間に配設しておくとよく、この場合、２つの遊星機構
における各遊星ギア支持用の遊星キャリアを筒軸で連結
するとともに該筒軸の外周にワンウェイクラッチを配し
たり、筒軸の外周に２つの遊星機構用の２つのワンウェ
イクラッチを背中合わせに配するとよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図示の電動
ドリルドライバー等の電動工具の遊星変速装置に用いた
一例に基づいて詳述すると、図２に示すものは、２段の
遊星変速装置が直列に接続されたもので、初段の遊星変
速装置は、ハウジング１の一端側のモータ９で駆動され
る入力軸１０に固着された歯数の異なる二つのサンギア
１１，１２と、軸方向に並ぶこれらサンギア１１，１２
に夫々噛み合っている複数個ずつの遊星ギア２１，２２
と、リングギア３１，３２と、互いに歯数が異なる両遊
星ギア２１，２２を共に支持している遊星キャリア２
５、そして回転阻止方向の切換が可能な２つのワンウェ
イクラッチ４ａ，４ｂとからなるものとして形成されて
いる。上記複数個の遊星ギア２１はサンギア１１の回り
に遊星キャリア２５によって等間隔で、複数個の遊星ギ
ア２２はサンギア１２の回りに同じく遊星キャリア２５
で等間隔で支持されており、両遊星ギア２１，２２は共
に遊星キャリア２５で支持されることで個々に自転を行
なうものの同じ公転を行なうものとなっている。また入
力軸１０と同心に配されているリングギア３１に遊星ギ
ア２１が噛み合っており、同じく入力軸１０と同心に配
されているリングギア３２が遊星ギア２２と噛み合って
いる。なお、これらリングギア３１，３２は遊転自在に
支持されたものとなっている。
【００２０】２段目の遊星変速装置は、上記遊星キャリ
ア２５に筒軸２６を介して連結されたサンギア１３及び
このサンギア１３と一体に回転にするサンギア１４と、
軸方向に並ぶこれらサンギア１３，１４に夫々噛み合っ
ている複数個ずつの遊星ギア２３，２４と、各遊星ギア
２３，２４に夫々噛み合っている遊転自在なリングギア
３３，３４、両遊星ギア２３，２４を共に支持している
遊星キャリア２７、そして回転阻止方向が切換可能な２
つのワンウェイクラッチ４ｃ，４ｄとからなるものとし
て形成されており、上記遊星キャリア２７には出力軸２
９が接続されている。
【００２１】ワンウェイクラッチ４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄはいずれもフリーホイール型であるとともに回転阻止
方向が切換自在となっている双方向型のもので、同一の
構成であることからサンギア１１とサンギア１２との間
に配設されているワンウェイクラッチ４ａについて説明
すると、図１〜図５に示すように、このワンウェイクラ
ッチ４ａは、リングギア３１と一体に形成されたアウタ
ーレース４０と、このアウターレース４０の内周側に所
定間隔を介して位置するインナーレース４２と、回転規
制部材４１ａ，４１ｂとからなるもので、インナーレー
ス４２の外周面に凸部４３を形成することによってアウ
ターレース４０とインナーレース４２との間に２種の楔
状空間が設けられており、上記凸部４３を挟んで隣合わ
せに位置する２つの楔状空間は狭くなる方向が異なって
おり、上記回転規制部材４１ａ，４１ｂはこれら２種の
楔状空間に夫々配設されている。
【００２２】更に両種楔状空間に夫々配設された回転規
制部材４１ａ，４１ｂ間にはロック解除片５０が位置し
ているとともに、上記両回転規制部材４１ａ，４１ｂは
共にロック解除片５０側である楔状空間の狭い方の回転
ロック位置に向けてばね４９，４９によって付勢されて
いる。なお、ワンウェイクラッチ４ｂにおいてはアウタ
ーレース４０がリングギア３２と一体に、ワンウェイク
ラッチ４ｃにおいてはアウターレース４０がリングギア
３３と一体に、ワンウェイクラッチ４ｄにおいてはアウ
ターレース４０がリングギア３４と一体に形成されてい
る。
【００２３】今、インナーレース４２が固定され、アウ
ターレース４０（リングギア３１）が回転自在である
時、図１においてロック解除片５０の時計回り方向側に
ある回転規制部材４１ｂをロック解除片５０がばね４９
に抗して押圧して楔状空間における広い側に移動させて
いるならば、アウターレース４０（リングギア３１）は
図中反時計回り方向の回転については回転規制部材４１
ａが楔状空間の広い方の解放位置に誘導されて自由とな
るものの、時計回り方向の回転は回転規制部材４１ａが
楔状空間の狭い方の回転ロック位置に位置してアウター
レース４０の回転を阻止する。
【００２４】逆にロック解除片５０の反時計回り方向側
にある回転規制部材４１ａをロック解除片５０がばね４
９に抗して押圧して楔状空間における広い側に移動させ
ているならば、アウターレース４０（リングギア３１）
は図中時計回り方向の回転については回転規制部材４１
ｂが楔状空間の広い方の解放位置に誘導されて自由とな
るものの、反時計回り方向の回転は回転規制部材４１ｂ
が楔状空間の狭い方の回転ロック位置に位置してアウタ
ーレース４０の回転を阻止する。ロック解除片５０の位
置を変更することによってアウターレース４０の回転阻
止方向を切り換えることができるようになっているもの
である。
【００２５】そして初段の遊星変速装置における２つの
ワンウェイクラッチ４ａ，４ｂのうち、ワンウェイクラ
ッチ４ｂを図６に示す状態としてアウターレース４０
（リングギア３２）の図中時計回り方向の回転を阻止
し、ワンウェイクラッチ４ａも図６(a)に示す状態とし
てアウターレース４０（リングギア３１）の図中時計回
り方向の回転を阻止している時、モータによって入力軸
１０を所定方向に回転させれば、その回転出力は回転が
阻止されているリングギア３１と噛み合った遊星ギア２
１を通じて遊星キャリア２５及び筒軸２６に伝達され、
２段目の遊星変速装置を介して出力軸２９が回転する。
この時リングギア３２はワンウェイクラッチ４ｂによっ
て回転が許されている方向に空転する。
【００２６】そして上記状態からワンウェイクラッチ４
ａにおけるロック解除片５０を移動させて図６(b)に示
すように回転阻止方向を切り換えれば、リングギア３１
が図中時計回り方向の回転を始めるとともに、この時、
出力軸２９側に負荷がかかっていると、リングギア３２
がそれまでとは逆方向に回転しようとするが、この回転
方向はワンウェイクラッチ４ｂによって回転が阻止され
ている方向であるために、この時点からリングギア３２
と噛み合った遊星ギア２２を通じて遊星キャリア２５と
筒軸２６、２段目の遊星変速装置を経て出力軸２９に動
力が伝達される。
【００２７】サンギア１１，１２の歯数及び遊星ギア２
１，２２の歯数を異ならせているために、減速比の切り
換えを行うことができるものであり、しかもこの変速
は、双方向型のワンウェイクラッチ４ａにおけるリング
ギア３１のロック解除片５０による回転阻止方向の変更
によるスムーズで且つ騒音の無いものとなっているわけ
である。なお、ワンウェイクラッチ４ａのロック解除片
５０を図６(a)に示す状態に戻せば、元の減速比に戻
る。
【００２８】ワンウェイクラッチ４ｃ，４ｄを含む２段
目の遊星変速装置は上記初段の遊星変速装置と同じ構成
となっていることから、図２に示すものにおいては、都
合４段の減速比の切り換えを行うことができるものとな
っている。また、初段の遊星変速装置におけるワンウェ
イクラッチ４ａ，４ｂの回転を許す方向を図６(a)に示
す状態と逆とし、モータの回転方向を逆とした時には、
出力軸２９に生ずる回転の方向が逆となるだけで、上記
の場合と同様の変速動作を得ることができる。ワンウェ
イクラッチ４ｂ（ワンウェイクラッチ４ｄ）を双方向タ
イプとしているのは、上記のように正転時と逆転時とに
対応することができるようにするためであり、従って出
力軸２９を一方向にしか回転させないものであれば、ワ
ンウェイクラッチ４ｂ（ワンウェイクラッチ４ｄ）は回
転阻止方向を切り換えることができないものでよい。
【００２９】次にワンウェイクラッチ４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄにおける回転阻止方向の切り換えのためのロッ
ク解除片５０の駆動機構と、上記切換を補助することに
なる機構とについて説明する。まずロック解除片５０の
駆動機構であるが、これは電磁駆動部材６で構成すると
ともに、ワンウェイクラッチ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの
各内周側に電磁駆動部材６を配してある。
【００３０】この電磁駆動部材６は、インナーレース４
２を一体に備えたクラッチ基板４に設けられたスリーブ
４７の外周にコイルボビン６１を介して配しているコイ
ル６０と、コイル６０の外周側で且つインナーレース４
２の内周側の環状空間に配された図中４個の円弧状の永
久磁石６２と、前記ロック解除片５０を備えているクラ
ッチ可動板５に設けられた複数個、図示例では２個の被
駆動片５１，５１とからなるもので、厚み方向（軸方
向）に着磁された上記永久磁石６２は片面の磁性が隣り
合うもの同士で異なるように上記クラッチ基板４に固定
されており、そして隣合う永久磁石６２の端面間の２つ
の所定空間内に上記被駆動片５１，５１が夫々配されて
いる。なお、被駆動片５１は永久磁石６２における一方
の極性部分のみと対向する長さとされている。
【００３１】上記クラッチ基板４及びクラッチ可動板５
は共に磁性材で形成されてコイル６０励磁時に磁気回路
を構成する部材となっており、またコイル６０の励磁方
向に応じて被駆動片５１は異なる極性に磁化される。
今、クラッチ可動板５のロック解除片５０が図６に示す
ように、一方の回転規制部材４１ａをばね４９に抗して
押し込んでいる時、クラッチ可動板５の被駆動片５１は
対向する一対の永久磁石６２，６２のうちの一方に吸着
された状態にあるが、この状態で被駆動片５１が上記一
方の永久磁石６２の被駆動片５１吸着部の磁気極性と同
極となるようにコイル６０を励磁すれば、磁気反発力並
びに他方の永久磁石６２との間の磁気吸引力によって被
駆動片５１が駆動され、被駆動片５１を備えたクラッチ
可動板５は図６において時計回り方向に回転し、クラッ
チ可動板５に設けられたロック解除片５０はワンウェイ
クラッチ４ａの回転阻止方向を反転させる。被駆動片５
１を上記と逆極性となるように励磁すれば、クラッチ可
動板５は反時計回り方向に回転してワンウェイクラッチ
４ａの回転阻止方向を図６に示す状態に戻す。
【００３２】ワンウェイクラッチ４ａを構成するアウタ
ーレース４０と回転規制部材４１ａ，４１ｂそしてイン
ナーレース４２からなるワンウェイクラッチ４ａの内周
側に同心で電磁駆動部材６を配しているために、またク
ラッチ基板４及びクラッチ可動板５を磁性材で形成して
磁気回路構成部品としているために、駆動部材を含むワ
ンウェイクラッチ４ａをきわめてコンパクトにまとめる
ことができたものである。しかもいずれの方向の回転阻
止であれ、阻止状態は永久磁石６２の磁気吸引力で保持
されるために、コイル６０への通電は切換時だけでよい
ものである。他のワンウェイクラッチ４ｂ，４ｃ，４ｄ
の内周側に夫々配した電磁駆動部材６も同一の構成で同
様に動作する。
【００３３】なお、遊星キャリア２５で前述のように２
種の遊星ギア２１，２２を共に支持すると同時に、２種
の遊星ギア２１，２２間にワンウェイクラッチ４ａ及び
電磁駆動部材６を配置する関係上、遊星キャリア２５は
図４に示すように、２枚の円板部２５ａ，２５ｂとこの
両者をつなぐ筒軸部２５ｃとからなるものとし、クラッ
チ可動板５やクラッチ基板４や電磁駆動部材６は上記両
円板２５ａ，２５ｂ間の筒軸部２５ｃ外周に配置するも
のとして、遊星変速装置におけるワンウェイクラッチ４
ａの配置スペースを小さく、また遊星変速装置の外径を
小さくすることができるようにしてある。
【００３４】図１１に示すように、ワンウェイクラッチ
４ａ，４ｂの両者及びこれらにおける各電磁駆動部材
６，６をサンギア１１，１２の間で且つ遊星キャリア２
５の円板部２５ａ，２５ｂ間に背中合わせで配置するよ
うにしてもよい。固定ベース７を両ワンウェイクラッチ
４ａ，４ｂで共用することができるために更にコンパク
トなものとすることができる。図４中の２５１は遊星ギ
ア２１用の支持軸、２５２は遊星ギア２２用の支持軸で
ある。
【００３５】電磁駆動部材６による上記切り換えを補助
することになる機構は、インナーレース４２を備えた上
記クラッチ基板４を所定範囲内で軸回りに回転自在とす
るとともに、このクラッチ基板４を対の予圧ばね８，８
で相反する方向に付勢することで構成してある。すなわ
ち、クラッチ基板４はそのスリーブ４７をハウジング１
に対して固定された固定ベース７のスリーブ７０の外周
に遊転自在に嵌め合わせることによって軸回りに回転自
在とし、クラッチ基板４に一体に設けたばね駆動片４５
の両側にばねホルダー７９，７９を介して対の予圧ばね
８，８の各一端を接触させるとともに、対の予圧ばね
８，８の各他端を固定ベース７のばね受け片７１，７１
に当接させている。
【００３６】共に圧縮コイルばねで形成された対の予圧
ばね８，８のばね力が平衡するところにクラッチ基板４
が通常位置しているが、予圧ばね８における予圧力Ｆｐ
より大きい力をクラッチ基板４に加えた時、クラッチ基
板４はその方向に一方の予圧ばね８を圧縮しつつ回動す
る。図中７２は固定ベース７に設けたセンター位置決め
片であり、対の予圧ばね８，８の間に位置しているセン
ター位置決め片７２は、対の予圧ばね８，８のばね力に
少々差があってもクラッチ基板４（インナーレース４
２）を所定位置に保つものとして作用する。
【００３７】この機構の動作について説明すると、図７
に示すように、アウターレース４０（リングギア３１）
の図中反時計回り方向の回転を阻止している状態でモー
タ９を作動させている時、アウターレース４０には反時
計回り方向の反力がかかっているとともにこの反力は回
転ロック位置にある図中右側の回転規制部材４１ｂを介
してインナーレース４２にもかかっている。そしてイン
ナーレース４２に加えられたこの反力によるクラッチ基
板４の回転は予圧ばね８のばね力によって防がれている
のであるが、上記反力の値が予圧ばね８の予圧力Ｆｐよ
りも大きくなると、図８に示すように、図中左側の予圧
ばね８を圧縮しつつ、アウターレース４０と回転規制部
材４１ｂとインナーレース４２（クラッチ基板４）とが
共に反時計回り方向に回り出す。この時、ロック解除片
５０はその位置を変えないために、回転規制部材４１ｂ
がロック解除片５０に接近するとともに、ロック解除片
５０に図中右側の楔状空間も接近することになる。
【００３８】上記反力の値が更に高くなって回転規制部
材４１ｂがロック解除片５０に当接したならば、この時
点（図１０に示す反力Ｆｃの時点）で反力はロック解除
片５０を有するクラッチ可動板５でも受けられることに
なるとともに楔状空間が移動するにもかかわらず回転規
制部材４１ｂの移動が阻止されるために、回転規制部材
４１ｂによるところのアウターレース４０の図中反時計
回り方向の回転の阻止力が弱まる。従って上記時点で電
磁駆動部材６を作動させてロック解除片５０を図中時計
回り方向に回転させれば、ロック解除片５０のわずかな
移動で回転規制部材４１ｂによるアウターレース４０の
図中反時計回り方向の回転の阻止が完全に解除されると
ともに反力が前記値Ｆｐに達してクラッチ基板４が回転
を始めることに伴って図中左方の永久磁石６２から離れ
ていた被駆動片５１はわずかな移動で図中右側の永久磁
石６２に吸着する。そして予圧ばね８のばね力で初期位
置にクラッチ基板４が戻ることで、図９に示すようにア
ウターレース４０の回転阻止方向が完全に切り換えられ
た状態となる。
【００３９】遊星機構のリングギア３１であるアウター
レース４０にかかる反力を利用して、電磁駆動部材６に
よる変速動作を補助しているわけであり、この補助によ
って変速動作がより速やかに且つスムーズになされるも
のとなっている。電磁駆動部材６の作動は、図７〜図９
に破線で示すように、インナーレース４２を備えたクラ
ッチ基板４にドグ４８を設けておき、反力によって予圧
ばね８に抗してクラッチ基板４が回転した時、ドグ４８
がリミットスイッチ（図示せず）を作動させてコイル６
０に通電するようにしておくことで、上記補助機構との
動作タイミングを合わせることができる。なお、モータ
の駆動電流の変化などで負荷トルクを検出して、この検
出値に応じて電磁駆動部材６を作動させたり、手動操作
されるスイッチによって電磁駆動部材６を作動させたり
してもよいものである。
【００４０】なお、ここでは電磁駆動部材６を切り換え
のための主部材としたが、上記反力によってアウターレ
ース４０と回転規制部材４１ｂとインナーレース４２と
が予圧ばね８に抗して回転する動きによって、回転規制
部材４１ｂがロック解除片５０との関係で楔状空間のロ
ック位置から解放位置へと押し戻されるようにしておく
と、電磁駆動部材６による切換動作がなくとも負荷トル
クが大きくなった時に自動変速させることが可能であ
る。
【００４１】もっとも、アウターレース４０にかかる反
力を利用するものであることから、出力軸２９への動力
伝達を低速回転高トルク状態から高速回転低トルク状態
に戻す時や、モータを停止させている時の変速動作、あ
るいは前述のように正転と逆転との切換のための双方向
ワンウェイクラッチ４ｂには電磁駆動部材６のような駆
動部材が必要であり、この駆動部材としては上記構成の
電磁駆動部材６が省スペースできわめて有効である。
【００４２】更には電動工具用である上記の例のもので
は、当初、高回転低トルクとなるように減速比を小さく
しておき、負荷トルクが大きくなればワンウェイクラッ
チ４ａの上記変速によって低回転高トルクとなる大減速
比に切り換えることになるが、ワンウェイクラッチ４ｂ
側の回転規制部材４１ｂが上記反力が所定値を越えた時
にワンウェイクラッチ４ａの上記動作と同様に楔状空間
のロック位置から解放位置へと押し戻されたならば動力
伝達系が空転を始めて出力軸２９への動力伝達を遮断す
るトルクリミッターを構成することができる。
【００４３】上記のものにおいて、クラッチ可動板５に
設けたスリーブ５２を固定ベース７のスリーブ７０と同
径とし、スリーブ５２に設けた切欠部にスリーブ７０
が、スリーブ７０に設けた切欠部にスリーブ５２が位置
するように、またスリーブ５２とスリーブ７０との間の
周方向の対向間隔が、クラッチ可動板５に許された回転
角度となるようにすることで、クラッチ基板５の回動支
持部となっているスリーブ７０がクラッチ可動板５の回
転角度を規制するストッパーとしても作用するようにし
てある。またクラッチ可動板５の回動支持はスリーブ７
０ではなく、スリーブ７０で支持されたクラッチ基板４
のスリーブ４７で行うことで、これらスリーブ７０，４
７，５２が三重に重なって大径化してしまうことを防い
でいる。
【００４４】図１２は回転規制部材４１ａ，４１ｂの付
勢用のばね４９の取付構造の他例を示しており、ここで
はインナーレース４２の外周面から突設したばね受け片
４４にスリット４４０を設けるとともにばね４９を屈曲
させた板ばねで形成し、ばね４９の一端をスリット４４
０にはめ込んでいる。この場合、組立途中でばね４９が
抜け落ちてしまうようなことがなく、組立性が向上す
る。回転規制部材４１ａ，４１ｂに関しては、図１３に
示すように、クラッチ可動板５におけるロック解除片５
０の両脇に抜け止め用の翼片５３，５３を設けること
で、回転規制部材４１ａ，４１ｂの倒れや飛び出しを防
止することができる。また回転規制部材４１ａ，４１ｂ
の組み付けについては、クラッチ基板４とクラッチ可動
板５とを組み合わせた状態で、図１４に示すようにクラ
ッチ基板４の裏面側に設けた挿通孔４０１から楔状空間
に差し込んで挿通孔４０１を蓋４０２で閉じるようにす
ることで、組み付けを簡単に行うことができるものとな
る。図１５に示すように、クラッチ基板４の裏面側に切
欠４０３を設けてここから回転規制部材４１ａ，４１ｂ
及びばね４９，４９を組み込み、蓋４０２で切欠４０３
を閉じるようにしてもよい。
【００４５】図１６は、インナーレース４２にばね受け
片４４を設けずに、ばね４９の両端が異なる対における
回転規制部材４１ａ，４１ｂに接するようにすること
で、ばね４９の使用数を半減させたものを示している。
この構成は図１７に示すように回転規制部材４１ａ，４
１ｂの対の数及びロック解除片５０の数を増やして、ア
ウターレース４０の回転阻止力を分散させ、電磁駆動部
材６の切換動作時の回転トルクを少なくする場合に特に
有効である。
【００４６】図１８は２対４個の永久磁石６２における
被駆動片５１との間で吸引力及び反発力を発揮すること
になる磁極側に磁性材からなるプレート６３を付加し
て、被駆動片５１と対向する該磁極側の面積を増やすこ
とで、永久磁石６２による被駆動片５１の保持力を高め
たものである。図１９に示すように、プレート６３の端
面から永久磁石６２の端面に添う屈曲片６４を設けた
り、更には図２０に示すように屈曲片６４と被駆動片５
１との対向面を相互に嵌まり合う相補形の凹凸面として
おくと、被駆動片５１の吸着面積を更に増大させること
ができる。プレート６３を設けないものにおいても、こ
のような凹凸面を設けることは有効である。なお、図１
８や図１９で示したクラッチ基板４及びクラッチ可動板
５はその一部のみを示しており、全体形状を示したもの
ではない。
【００４７】クラッチ基板４上に接着固定される永久磁
石６２については、図２１に示すようにクラッチ基板４
に設けた突起４０５を永久磁石６２に設けたスリット６
５に係合させるようにしておくと、その位置決めや取付
位置の保持並びに外力に対する強度の向上を図ることが
できる。永久磁石６２上に配したプレート６３にして
も、プレート６３に設けた突起６６を永久磁石６２に設
けたスリット６５に係合させるようにしておくと、その
位置決めや取付位置の保持並びに外力に対する強度の向
上を図ることができる。
【００４８】永久磁石６２（及びプレート６３）のクラ
ッチ基板４への固定は、図２３に示すように固定金具６
７を用いてもよく、この場合、インナーレース４２がク
ラッチ基板４に固定される別部材として形成されている
場合、インナーレース４２の固定用のビスで固定金具６
７の固定も行って永久磁石６２の位置決め固定を行うと
よい。
【００４９】クラッチ基板４は前述のように固定ベース
７のスリーブ７０の外周においてスリーブ４７が遊転自
在に、クラッチ可動板５はクラッチ基板４のスリーブ４
７の内周においてスリーブ５２が遊転自在となるように
嵌め合わされるわけであるが、図２４に示すように、ス
リーブ５２の外周やスリーブ７０の外周、あるいはスリ
ーブ４７の内周に周方向の突条５４を設けておくと、上
記嵌め合わせ部分における接触抵抗を軽減させることが
でき、クラッチ基板４やクラッチ可動板５の動きをスム
ーズにすることができる。
【００５０】電磁駆動部材６のコイル６０の端末６０
ａ，６０ｂは図２５に示すように、クラッチ基板４に設
けた貫通孔４０６内に差し込んで、他端から貫通孔４０
６内に差し込まれた外部接続用の太めのリード線６６，
６６と半田接続すると、クラッチ基板４が前述のように
わずかとはいえ回動するものにおけるコイル６０の繰り
返し曲げによる断線の防止を図ることができる。
【００５１】図２６に示すものは、永久磁石６２の対の
数を増やすとともに、クラッチ可動板５における被駆動
片５１の数を増やして、永久磁石６２によるクラッチ可
動板５の被駆動片５１の吸着保持力及びコイル６０の励
磁時におけるクラッチ可動板５の磁気反発と磁気吸引と
による駆動力を高めたものである。前述のものにおいて
は、クラッチ基板５の外周面とハウジング１との間に低
摩擦抵抗係数の保持リング７５を配してクラッチ基板５
の外周面を支持していたが、図２７及び図２８に示すよ
うに、ハウジング１の内面側に鋼球のようなボール７６
を配置し、クラッチ基板５の外周面に周方向において等
間隔の複数箇所で接するこれらボール７６によってクラ
ッチ基板５の外周面の支持を行ってもよい。図中７７は
セットボルトである。
【００５２】図２９に実施の形態の別の例を示す。基本
的構成は前述のものと同じであるが、インナーレース４
２を備えたクラッチ基板４の回転ロックを行うためのロ
ックピン９４を設けるとともに、このロックピン９４に
よる固定ベース７に対するクラッチ基板４の回転ロック
を解除するためのソレノイド９２を設け、更に前述の予
圧ばね８に代えて、クラッチ基板４を復帰させるばね力
を有するだけの復帰ばね（図示せず）を同位置に配した
点が異なっている。上記ソレノイド９２は負荷トルクを
検出するためのトルクセンサー９０及びトルク検知回路
９１の出力によって作動する。
【００５３】遊星変速装置が減速比が小さくて高回転低
トルク状態にある時に負荷トルクが増大し、回転規制部
材４１ａまたは４１ｂによって回転が阻止されている方
向にアウターレース４０とインナーレース４２とが反力
によって回転しようとしても、ロックピン９４によるク
ラッチ基板４の固定がなされているために、上記回転を
始めることはない。しかしトルクセンサー９０で検出さ
れる負荷トルクが設定値に達したならば、トルク検知回
路９１がソレノイド９２を作動させてリンク９３を介し
てロックピン９４を引き上げ、クラッチ基板４の回転ロ
ックの解除を行うことから、この時点でクラッチ基板４
（インナーレース４２）は上記反力によって急速に回転
し、アウターレース４０の回転を止めていた回転規制部
材４１ａまたは４１ｂをロック解除片５０がロック位置
から解放位置に移すために、アウターレース４０はそれ
まで阻止されていた回転方向に回り出す（大減速比の低
回転高トルク状態となる）。そしてこのアウターレース
４０の回転の開始に伴って上記反力が無くなることか
ら、インナーレース４２（クラッチ基板４）は上記復帰
ばねのばね力で初期位置に復帰し、ソレノイド９２の復
帰とともにロックピン９４によるクラッチ基板４の回転
阻止が再度行われる。アウターレース４０の回転阻止方
向を元に戻すことはワンウェイクラッチ４ａの内周側に
配した電磁駆動部材６で行う。もちろん手動操作などで
ロック解除片５０を復帰させる場合には電磁駆動部材６
は不要である。
【００５４】以上の各例においては、２段の遊星機構と
組み合わせた遊星変速装置を構成するために、また正逆
両回転で同一の動作を得ることができるようにするため
に、ワンウェイクラッチ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをいず
れも回転阻止方向の切り換えができる双方向型のものと
していたが、アウターレース４０にかかる反力を利用し
てインナーレース４２も一時的に回転させることで、そ
れまでの回転阻止状態を解除するという構成は、電動工
具において締付トルクが所定値以上となることを防ぐた
めに用いられるトルクリミッターとしてそのまま利用す
ることができる。この場合、ワンウェイクラッチ４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄは、一方向についての回転阻止を解除
することができればよく、他方向回転の阻止も選択的に
行うことができる双方向型である必要はない。
【００５５】また、双方向型のワンウェイクラッチ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおいても、上記のような遊星変
速装置を構成する場合、前述のように２つのワンウェイ
クラッチ４ａ，４ｂまたは４ｃ，４ｄを同時に切り換え
ることによってトルクリミッターとして作動させること
ができる。
【００５６】
【発明の効果】以上のように本発明に係るワンウェイク
ラッチでロック解除部材の駆動用の電磁駆動部材を上記
レースの内周側に配設しているものでは、レースの内周
側というデッドスペースを利用して電磁駆動部材を配置
しているために、駆動部材の設置スペースを少なくする
ことができるものであり、全体としてコンパクトで他の
機構と組み合わせて設置することも容易となるものであ
る。
【００５７】また本発明に係るワンウェイクラッチで他
方のレースを予圧ばねに抗して軸回りに回転可能とし、
一方のレースにかかるトルク反力が回転ロック位置にあ
る回転規制部材を介して他方のレースを上記予圧ばねに
抗して回転させることによる回転位置規制部材とロック
解除部材との位置関係の変更で一方のレースの回転阻止
を解除するものでは、トルク反力を利用した回転阻止解
除を予圧ばねの与圧力で設定した値で行うことができ、
この時、両レースと回転位置規制部材とを予圧ばねに抗
して動かすことで上記解除を行うために、スムーズで且
つ滑らかな動作を得ることができる。
【００５８】このものにおいて、ロック解除部材の駆動
用の駆動部材を設けたならば、より確実な動作を得るこ
とができるものであり、また該駆動部材にレースの内周
側に配設した電磁駆動部材を用いたならば、デッドスペ
ースを利用した駆動部材の設置ができるために、駆動部
材を付加しているとはいえコンパクトにまとめることが
できる。
【００５９】電磁駆動部材を作動させるためのスイッチ
の駆動部は他方のレースに設けると、トルク反力による
上記作動に合わせた適切なタイミングで電磁駆動部材を
作動させることができ、他方のレースを備えたクラッチ
基板に電磁駆動部材を取り付けるとともに予圧ばねとの
当接部を設けると、必要部品数を少なくすることができ
るとともに小型化の点で有利となる。
【００６０】さらに本発明に係るワンウェイクラッチで
軸回りの回転が可能となっている他方のレースのロック
及びロック解除用であり且つトルク検出部材で検出され
るトルク値によって作動する切換部材を備え、上記一方
のレースにかかるトルク反力が回転ロック位置にある回
転規制部材を介して他方のレースをそのロック解除時に
回転させることによる回転位置規制部材とロック解除部
材との位置関係の変更で一方のレースの回転阻止を解除
するものでは、切換部材を作動させた時点でトルク反力
を利用した回転阻止解除が一気に行われることになり、
回転阻止解除を確実に行うことができる。
【００６１】そして上記の各ワンウェイクラッチにおい
て、楔状空間として狭くなる方向が異なる２種を設け
て、２種の楔状空間に夫々配された２つの回転規制部材
をロック解除部材が選択的に押圧して楔状空間の広い方
の解放位置に移動させて回転阻止方向を切り換えるもの
では、いわゆる回転阻止方向の切り換えが可能な双方向
型のものとすることができる。
【００６２】またサンギアとこれに噛み合う遊星ギア及
びサンギアと同心で遊星ギアが噛み合っているリングギ
アからなる遊星機構における遊星ギアを支持するキャリ
アまたはリングギアまたはサンギアを軸回りの回転が自
在な一方のレースとするものでは、遊星機構を含む動力
伝達系へのワンウェイクラッチの組み込みが容易とな
り、特にリングギアを一方のレースとする場合など、合
理的な部品配置が可能である。
【００６３】回転規制部材を楔状空間の狭い方の回転ロ
ック位置に付勢する部材は他方のレースに係合連結され
たものとしておくとよい。その組立途中での脱落や位置
ずれなどが生じなくなるために、組立性が向上する。ロ
ック解除部材に回転規制部材の抜け止め部を一体に設け
ておいても組立性の向上を図ることができる。
【００６４】回転規制部材は両レース間の楔状空間の片
面を閉じている壁に設けられているとともに別途蓋で閉
じられる挿通孔を通じて楔状空間に配設されるようにし
たり、回転規制部材及び該回転規制部材を楔状空間の狭
い方の回転ロック位置に付勢する部材は、両レース間の
楔状空間の片面を閉じている壁に設けられているととも
に別途蓋で閉じられる切欠を通じて楔状空間に配設され
るようにしておくのも組立性の向上の点で好ましい。
【００６５】他方のレースを備えたクラッチ基板でロッ
ク解除片を備えたクラッチ可動板を回転自在に支持する
ようにした場合には、その支持関係を簡略化できて部品
数の削減や小型化の点で好ましいものとなる。前記電磁
駆動部材には、レースと同心に配されたコイルと、所定
空間を介して対向する対向面が異極に磁化された対の永
久磁石と、上記所定空間内に配されるとともに上記コイ
ルの励磁によって磁化されて永久磁石との間の磁気力に
よって駆動されてロック解除部材を作動させる被駆動片
とからなるものを好適に用いることができる。レースの
内周側への設置を収まりよく行うことができる上に、永
久磁石による被駆動片の吸着でその状態の維持を行うこ
とができるために、コイルを常時励磁しておく必要がな
くて電力消費が少なくてすむものであり、電池電源のも
のにおいても問題なく使用することができる。
【００６６】この場合、永久磁石を複数対設けるととも
に被駆動片を複数組設けたものとすることで駆動力や保
持力の設定が容易となる。電磁駆動部材を設ける場合、
他方のレースをインナーレースとして形成して、該イン
ナーレースの内周側に設けたスリーブの外周に電磁駆動
部材を取り付けるとよい。電磁駆動部材のレース内周側
への設置をより合理的に行うことができる。
【００６７】他方のレースを磁性材で形成して電磁駆動
部材によるロック解除部材の駆動時の磁気回路構成部材
としておいたり、ロック解除部材を磁性材で形成して被
駆動片を一体に備えたものとし、電磁駆動部材による被
駆動片の駆動時の磁気回路構成部材とするのもよい。電
磁駆動部材で必要とする駆動力を得ることを少ない部品
数で効果的に行うことができる。
【００６８】上記永久磁石は他方のレースに設けた位置
決め部で位置決め固定したり、他方のレースに固着され
る固定金具で他方のレースに固定すると、その位置ずれ
を防ぐことができる。永久磁石の一方の磁極側に磁性プ
レートを配置したものではプレートの一端の折曲部を永
久磁石における被駆動片との対向面に配しておくと、非
励磁時における被駆動片の吸着保持力を高めることがで
きる。永久磁石と被駆動片との対向面を相補形の凹凸面
としても吸着保持力を高めることができる。
【００６９】コイルの巻線端末は他方のレース内におい
て他のリード線に接続しておくと、繰り返し負荷による
断線の発生を抑制することができる。更には回転規制部
材を楔状空間の狭い方の回転ロック位置に付勢する部材
として、異なる対の回転規制部材に両端を当接させたば
ねを用いると、この部材の数を少なくすることができ
る。
【００７０】ロック解除片を備えたクラッチ可動板の回
転範囲規制用のストッパーを、他方のレースを備えたク
ラッチ基板の回動支持部材に設けたならば、ストッパー
の配置スペースを削減することができる。またクラッチ
可動板とクラッチ基板との回転接触面に摺動抵抗軽減用
の凸部を設けたならば、よりスムーズな動作を得ること
ができる。
【００７１】前記の予圧ばねを有するものにおいて、楔
状空間として狭くなる方向が異なる２種を設けて、上記
２種の楔状空間に夫々配された２つの回転規制部材をロ
ック解除部材が選択的に押圧して楔状空間の広い方の解
放位置に移動させて回転阻止方向を切り換えるものであ
る時、対の予圧ばねを固定的に配したセンター位置決め
片を挟んで相対させ、対の予圧ばねの上記相対面間に他
方のレースと一体のばね駆動片を配しておくと、対の予
圧ばねの予圧力に少々差があっても他方のレースの通常
位置を定めることができる。
【００７２】ハウジング内面に配されるとともに他方の
レースに接触する複数個の転動部材で他方のレースを支
持するのもスムーズな動作を容易に得る個とができる点
で好ましい。そして本発明に係る遊星変速装置において
は、ワンウェイクラッチによって回転阻止を行うために
変速のためのリングギアの回転拘束に際して衝突が生じ
たりすることがなく、変速のための回転阻止の解除もワ
ンウェイクラッチの回転規制部材をロック解除部材で押
圧するだけで解除できることから変速の双方向切換が共
にスムーズなものであり、しかもここにおけるワンウェ
イクラッチが前記特徴を有するものであるために、前記
特徴点をも合わせ持つものとすることができ、特に前記
のワンウェイクラッチは遊星機構との組み合わせの際に
有利な構成を持つことから、遊星変速装置全体としての
コンパクト化を図ることが容易なものである。
【００７３】またワンウェイクラッチは軸方向に並ぶ複
数の遊星機構の間に配設しておくと、大径化を招くこと
のないものとすることができ、この場合、２つの遊星機
構における各遊星ギア支持用の遊星キャリアを筒軸で連
結するとともに該筒軸の外周にワンウェイクラッチを配
したり、筒軸の外周に２つの遊星機構用の２つのワンウ
ェイクラッチを背中合わせに配すると、軸方向寸法の短
縮化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の横断面図である。
【図２】同上の縦断面図である。
【図３】同上の縦断面図である。
【図４】同上の分解斜視図である。
【図５】同上の分解斜視図である。
【図６】同上の変速動作の説明図である。
【図７】同上の動作説明のための部分横断面図である。
【図８】同上の動作説明のための部分横断面図である。
【図９】同上の動作説明のための部分横断面図である。
【図１０】同上の反力と予圧ばねに抗したクラッチ基板
の回動との説明図である。
【図１１】同上の他例の縦断面図である。
【図１２】同上の回転規制部材の付勢用のばねの他例を
示すもので、(a)は部分横断面図、(b)は部分斜視図であ
る。
【図１３】同上のロック解除片を備えたクラッチ可動板
の他例の破断斜視図である。
【図１４】同上の回転規制部材の取付構造の一例を示す
分解斜視図である。
【図１５】同上の回転規制部材の取付構造の他例を示す
分解斜視図である。
【図１６】同上の回転規制部材の付勢用のばねの別の例
を示す横断面図である。
【図１７】同上の別の例を示す横断面図である。
【図１８】同上の電磁駆動部材の他例の分解斜視図であ
る。
【図１９】同上の電磁駆動部材の別の例の分解斜視図で
ある。
【図２０】同上の電磁駆動部材の更に別の例の分解斜視
図である。
【図２１】同上の永久磁石の位置決め構造の一例の斜視
図である。
【図２２】同上のプレートの位置決め構造の一例の斜視
図である。
【図２３】同上のプレートの固定構造の一例の横断面図
である。
【図２４】同上の異なる例の分解斜視図である。
【図２５】同上の電磁駆動部材におけるコイル端末の処
理構成を示す断面図である。
【図２６】同上の電磁駆動部材の別の例の分解斜視図で
ある。
【図２７】同上の別の例の縦断面図である。
【図２８】同上の横断面図である。
【図２９】異なる例の縦断面図である。
【符号の説明】
６ 電磁駆動部材 ４０ アウターレース ４１ａ 回転規制部材 ４１ｂ 回転規制部材 ４２ インナーレース ４９ ばね ５０ ロック解除片

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対のレース間に設けられた楔状空間に
    ボールやローラ等の回転規制部材を配置して一方のレー
    スの一方向回転の阻止を回転規制部材で行うワンウェイ
    クラッチであって、回転規制部材を上記楔状空間の狭い
    方の回転ロック位置に付勢する部材と、回転規制部材を
    押圧して上記楔状空間の広い方の解放位置に移動させる
    ロック解除部材とを備えるとともに、ロック解除部材の
    駆動用の電磁駆動部材を上記レースの内周側に配設して
    いることを特徴とするワンウェイクラッチ。
  2. 【請求項２】 一対のレース間に設けられた楔状空間に
    ボールやローラ等の回転規制部材を配置して一方のレー
    スの一方向回転の阻止を回転規制部材で行うワンウェイ
    クラッチであって、回転規制部材を楔状空間の狭い方の
    回転ロック位置に付勢する部材と、回転規制部材を選択
    的に押圧して上記楔状空間の広い方の解放位置に移動さ
    せるロック解除部材とを備えるとともに、上記他方のレ
    ースは予圧ばねに抗して軸回りの回転が可能となってお
    り、上記一方のレースにかかるトルク反力が回転ロック
    位置にある回転規制部材を介して他方のレースを上記予
    圧ばねに抗して回転させることによる回転位置規制部材
    とロック解除部材との位置関係の変更で一方のレースの
    回転阻止が解除されるものであることを特徴とするワン
    ウェイクラッチ。
  3. 【請求項３】 ロック解除部材の駆動用の駆動部材を備
    えるとともに、該駆動部材はレースの内周側に配設され
    た電磁駆動部材であることを特徴とする請求項２記載の
    ワンウェイクラッチ。
  4. 【請求項４】 他方のレースに電磁駆動部材を作動させ
    るためのスイッチの駆動部を設けていることを特徴とす
    る請求項３記載のワンウェイクラッチ。
  5. 【請求項５】 他方のレースを備えたクラッチ基板に電
    磁駆動部材が取り付けられているとともに予圧ばねとの
    当接部が設けられていることを特徴とする請求項３記載
    のワンウェイクラッチ。
  6. 【請求項６】 一対のレース間に設けられた楔状空間に
    ボールやローラ等の回転規制部材を配置して一方のレー
    スの一方向回転の阻止を回転規制部材で行うワンウェイ
    クラッチであって、回転規制部材を楔状空間の狭い方の
    回転ロック位置に付勢する部材と、回転規制部材を選択
    的に押圧して上記楔状空間の広い方の解放位置に移動さ
    せるロック解除部材とを備えるとともに、軸回りの回転
    が可能となっている他方のレースのロック及びロック解
    除用であり且つトルク検出部材で検出されるトルク値に
    よって作動する切換部材を備え、上記一方のレースにか
    かるトルク反力が回転ロック位置にある回転規制部材を
    介して他方のレースをそのロック解除時に回転させるこ
    とによる回転位置規制部材とロック解除部材との位置関
    係の変更で一方のレースの回転阻止が解除されるもので
    あることを特徴とするワンウェイクラッチ。
  7. 【請求項７】 楔状空間は狭くなる方向が異なる２種が
    設けられ、ロック解除部材は上記２種の楔状空間に夫々
    配された２つの回転規制部材を選択的に押圧して楔状空
    間の広い方の解放位置に移動させて回転阻止方向を切り
    換えるものであることを特徴とする請求項１または２ま
    たは６記載のワンウェイクラッチ。
  8. 【請求項８】 サンギアとこれに噛み合う遊星ギア及び
    サンギアと同心で遊星ギアが噛み合っているリングギア
    からなる遊星機構における遊星ギアを支持するキャリア
    またはリングギアまたはサンギアを軸回りの回転が自在
    な一方のレースとするものであることを特徴とする請求
    項１または２または６記載のワンウェイクラッチ。
  9. 【請求項９】 回転規制部材を楔状空間の狭い方の回転
    ロック位置に付勢する部材は他方のレースに係合連結さ
    れたものであることを特徴とする請求項１または２また
    は６記載のワンウェイクラッチ。
  10. 【請求項１０】 ロック解除部材は回転規制部材の抜け
    止め部を一体に備えていることを特徴とする請求項１ま
    たは２または６記載のワンウェイクラッチ。
  11. 【請求項１１】 回転規制部材は両レース間の楔状空間
    の片面を閉じている壁に設けられているとともに別途蓋
    で閉じられる挿通孔を通じて楔状空間に配設されている
    ことを特徴とする請求項１または２または６記載のワン
    ウェイクラッチ。
  12. 【請求項１２】 回転規制部材及び該回転規制部材を楔
    状空間の狭い方の回転ロック位置に付勢する部材は、両
    レース間の楔状空間の片面を閉じている壁に設けられて
    いるとともに別途蓋で閉じられる切欠を通じて楔状空間
    に配設されていることを特徴とする請求項１または２ま
    たは６記載のワンウェイクラッチ
  13. 【請求項１３】 他方のレースを備えたクラッチ基板で
    ロック解除片を備えたクラッチ可動板を回転自在に支持
    していることを特徴とする請求項１または２または６記
    載のワンウェイクラッチ。
  14. 【請求項１４】 電磁駆動部材は、レースと同心に配さ
    れたコイルと、所定空間を介して対向する対向面が異極
    に磁化された対の永久磁石と、上記所定空間内に配され
    るとともに上記コイルの励磁によって磁化されて永久磁
    石との間の磁気力によって駆動されてロック解除部材を
    作動させる被駆動片とからなることを特徴とする請求項
    １または３記載のワンウェイクラッチ。
  15. 【請求項１５】 永久磁石が複数対設けられているとと
    もに被駆動片が複数組設けられていることを特徴とする
    請求項１４記載のワンウェイクラッチ。
  16. 【請求項１６】 他方のレースがインナーレースとして
    形成されており、該インナーレースの内周側に設けられ
    たスリーブの外周に電磁駆動部材が取り付けられている
    ことを特徴とする請求項１または３記載のワンウェイク
    ラッチ。
  17. 【請求項１７】 他方のレースが磁性材で形成されて電
    磁駆動部材によるロック解除部材の駆動時の磁気回路構
    成部材となっていることを特徴とする請求項１または３
    記載のワンウェイクラッチ。
  18. 【請求項１８】 ロック解除部材は磁性材で形成されて
    被駆動片を一体に備えるとともに電磁駆動部材による被
    駆動片の駆動時の磁気回路構成部材となっていることを
    特徴とする請求項１４記載のワンウェイクラッチ。
  19. 【請求項１９】 永久磁石は他方のレースに設けた位置
    決め部で位置決め固定されていることを特徴とする請求
    項１４記載のワンウェイクラッチ。
  20. 【請求項２０】 永久磁石は他方のレースに固着される
    固定金具で他方のレースに固定されていることを特徴と
    する請求項１４記載のワンウェイクラッチ。
  21. 【請求項２１】 永久磁石の一方の磁極側に配された磁
    性プレートの一端の折曲部が永久磁石における被駆動片
    との対向面に配されていることを特徴する請求項１４記
    載のワンウェイクラッチ。
  22. 【請求項２２】 永久磁石と被駆動片との対向面は相補
    形の凹凸面となっていることを特徴とする請求項１４ま
    たは２１記載のワンウェイクラッチ。
  23. 【請求項２３】 コイルの巻線端末は他方のレース内に
    おいて他のリード線に接続されている事を特徴とする請
    求項１４記載のワンウェイクラッチ。
  24. 【請求項２４】 回転規制部材を楔状空間の狭い方の回
    転ロック位置に付勢する部材は、異なる対の回転規制部
    材に両端を当接させたばねであることを特徴とする請求
    項７記載のワンウェイクラッチ
  25. 【請求項２５】 ロック解除片を備えたクラッチ可動板
    の回転範囲規制用のストッパーを、他方のレースを備え
    たクラッチ基板の回動支持部材に設けていることを特徴
    とする請求項１または２または６または１３記載のワン
    ウェイクラッチ。
  26. 【請求項２６】 クラッチ可動板とクラッチ基板との回
    転接触面には摺動抵抗軽減用の凸部が設けられているこ
    とを特徴とする請求項１３または２５記載のワンウェイ
    クラッチ。
  27. 【請求項２７】 楔状空間は狭くなる方向が異なる２種
    が設けられ、ロック解除部材は上記２種の楔状空間に夫
    々配された２つの回転規制部材を選択的に押圧して楔状
    空間の広い方の解放位置に移動させて回転阻止方向を切
    り換えるものであり、対の予圧ばねが固定的に配された
    センター位置決め片を挟んで相対しており、対の予圧ば
    ねの上記相対面間に他方のレースと一体のばね駆動片が
    配されていることを特徴とする請求項２記載のワンウェ
    イクラッチ。
  28. 【請求項２８】 ハウジング内面に配されるとともに他
    方のレースに接触する複数個の転動部材で他方のレース
    を支持していることを特徴とする請求項１または２また
    は６記載のワンウェイクラッチ。
  29. 【請求項２９】 サンギアとこれに噛み合う遊星ギア及
    びサンギアと同心で遊星ギアが噛み合っているリングギ
    アからなる遊星機構を軸方向に複数個設けて、各遊星機
    構におけるリングギアのなかの一つの回転を阻止し、他
    を回転自在とすることで出力を取り出すとともに回転を
    阻止するリングギアの選択にて減速比の切り換えを行う
    遊星変速装置において、各リングギアを異なるワンウェ
    イクラッチにおける各一方のレースに連結するととも
    に、少なくとも一つのワンウェイクラッチを請求項１ま
    たは２または６記載のワンウェイクラッチとしているこ
    とを特徴とする遊星変速装置。
  30. 【請求項３０】 ワンウェイクラッチは軸方向に並ぶ複
    数の遊星機構の間に配設していることを特徴とする請求
    項２９記載の遊星変速装置。
  31. 【請求項３１】 ２つの遊星機構における各遊星ギア支
    持用の遊星キャリアを筒軸で連結するとともに該筒軸の
    外周にワンウェイクラッチを配していることを特徴とす
    る請求項３０記載の遊星変速装置。
  32. 【請求項３２】 筒軸の外周に２つの遊星機構用の２つ
    のワンウェイクラッチを背中合わせに配していることを
    特徴とする請求項３１記載の遊星変速装置。
JP8012355A 1996-01-26 1996-01-26 ワンウェイクラッチとこれを用いた遊星変速装置 Withdrawn JPH09203419A (ja)

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Cited By (4)

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