JPS599322A - 一方向クラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一方向クラッチに関するものである。

機械的な一方向クラッチの代表的なものとして第１図に
示すようなラップスプリング．クラッチがよく知られて
いる。このタイプのクラッチは入力ハブ１と出力ハブ２
を締め付けたり、開放したりすることによりフィルばね
３の内径がクラッチの作用をするもので、正確なクラッ
チ動作を行なわせるためにはコイルばねａの内径のｌ’
Ａ度を保つことが重要である。そのため量産時のバラッ
キや使用時の過大負荷によって寸法精度に乱れが生じよ
）と、クラッチ動作が正確に行なわれなくなるといった
欠点がある。また過大負荷が加わった場合にはコイルは
わが破損してしまうという欠点もある。

本発明の目的は、上記欠点を解消し、簡単な機構により
作用が確実で、がっ安全度の高い一方向クラッチを提供
するものである。

本発明は互いに同心的に配置した入力ハブと出カハブの
互いに対向する表面の少なくとも一方に可撓性σ）羽根
を形成するとともにこの羽根を同一円周方向に彎曲させ
、この羽根が前記彎曲方向とは反対の方向に変形する力
を受けるときけ入力ハブの回転力を出力ハブへ伝達し、
前記何曲方向と同じ方向に変形する力を受けるときは入
力ハブから出力ハブへの回転力の伝達を遮断するように
構成したことを特徴とするものである。

以下、図面を参照して本発明を詳細を・−説明する。

第２［ｉ１４は本発明の一方面クラッチの一例の構成を
示す断面図である。ハブ１１４Ｊその内壁にＶ字形状の
多数の条ｙｔ１．１　ａを設ける。ハフ１１の内部には
ハブ１２をハブ１１と同心的に設ける。このハブ１２に
は円柱状とし、可撓性の羽根状ローラ］３を固着する（
ハブ］２と羽根状ローラ１３は一体に形成したものでも
よい）。羽根状ローラ】３の９曲した羽根１３ａの先端
部分はその彎曲面で条ｉ　１．１　ａの稜線と当接され
ている。

第８図は羽根状ローラ１３の自然状態を示す斜視図で、
ハブ１１の内に装備されている状態は第２図に示す通り
である。

羽根状ローラ１８は第３図に示すように自然状態におい
てその羽根１３ａは放射状に拡がっているが、羽根ｔａ
ａに外力を加えれば、矢印へ方向へも矢印Ｂ方向へも自
由に撓むことのできるような可撓性の材料、例えばゴム
やナイロン、ウレタンのようなプラスチックから成って
いる。いま羽根１８ａ先端を円弧状に結んで出来る包結
線（円）の半径をｒとし、中空円筒状のハブ１１の仮想
線で示す半径をＲとすると、ｒ＞Ｒとし、羽根状ローラ
１８を回しながら羽根を同一円周方向に彎曲させてハブ
１１の内部へ挿入する。このようにして挿入した状態を
第２図で示している。ここでハブ１１を入力側、ハブ１
２を出力側と仮定し、出力側には負荷が加わっていると
すると、第２図中矢印へ方向へ入力ハブ１１が回転した
ときには、羽板状ローラ１３の彎曲した羽根１３ａの彎
曲方向と反対方向に羽根１．３　ａを変形させる力がハ
ブ１１の条溝１１ａの稜線と羽根１３ａの彎曲面との間
の摩擦抵抗力によりハブ１１の回転力が羽根−４−ロー
ラ］３を介して出カッ・ブ１２へ伝達され、出力ハブ１
２は回転する。逆に入カッ・プ１１が第２図中の矢印Ｂ
方向へ回転したときにはノーズ１１が羽根状ローラ１３
の彎曲した羽根１８ａをその彎曲方向と同一の方向に変
形さす力を加えることとなり、羽根１８ａの彎曲面は条
溝１．１．　ａの稜線−トを・滑りハブ１１の回転力は
羽根状ローラ１３を介してハブ１２に伝達されず、ノ飄
ブ１２は矢印Ｂ方面へ回転することができない。なお、
／Ｍブ１１の多数の条ａ　１１　ａはその稜線と羽根１
３ａの彎曲面との間の摩擦抵抗を大きくするため設けで
あるが、ハブ１１の（ハ）壁と羽根１３　ａの何曲面と
の間に十分な摩擦力が得られる場合は前述の多数条溝１
’ｌａ又は細かい多数の凹凸等を設けなくてもよい。な
お、ハブ】２を入力側、ノ・ブ１１側を出力側とした場
合は入力側と出力側との回転方向と々ラッチの接断の関
係が逆になるが、一方向フランチとしての基本原理は先
に述べたものと何ら変わりがない。

第４図は本発明の一方面スイッチの他の例の構、戒を示
す断面図であり、ハブ２１の内壁と羽根状ローラ２３と
の間の距離より短く、同一円周方向に彎曲した可撓性の
羽根２１．ａをハブ２１と一体に形成し、同じように羽
根状ローラ２３に前述の甲部よりも短く、羽根２１ａと
は反対の方向に彎曲した羽根２８ａを一体に形成し、か
つハブ２２と羽根状ローラ２８を一体に形成する。そし
て、ハブ２１の内に羽根状リーラ２８を挿入する。いま
、入力側のハブをハブ２１とし、出力側のハブをハブ２
２とし、ハブ２１を矢印Ｃ方向に回転さ〜Ｕると、羽根
２１ａ、２８ａが互いの彎曲方向とは反対の方向に変形
する力を受けることになり、その互いの弾性力によりハ
ブ２１．羽根２１ａ。

羽根２３ａ１羽根状ロール２３を経て、ハブ２２に回転
力が伝達される。ハブ２１を矢印り方向に回転すると、
羽根２１ａ、２３ａはその彎曲方向と同じ方向に変形す
る力を受け、羽根２　］、　ａはその弾性力により羽根
２３ａの彎曲背面を滑りながら乗り越える。従ってハブ
２１は空転し、その回転力はハブ２２には伝達されない
。人、出力ハブグ゛１「係を二Ｅにしても良いことは実
施例１と同様である。

第５図は本発明の更に能の例の構成を示す断面図であり
、ハブ３１に、羽根状ローラ３３とハブ３１の内壁との
距離よりも長い羽根ａｌａを一体に形成し、羽根状ロー
ラ３３には短い羽根８８ｅＬを羽根、３１ａの彎曲方向
と反対の彎曲方向となるように設ける。ハブ３２は羽根
状ローラ３３と一体に形成され、回しながらハブ３１の
円に挿入する。いま、矢印Ｆ方向にハブ３１を回転する
と、羽根ａｌａの先端は羽根ａａａの彎曲面に当接し、
／１プ３２に負荷が加えられているために、羽根８１ａ
はその弾性力によりその彎曲方向と反対の方向に変形す
る力を受けながらハブ３２に矢印Ｆ方向と同方向の回転
力を伝達する。ハブ３１を矢印Ｆ方向に回転すると、羽
根８１ａの彎曲背面が羽根８８ａの彎曲背面上を滑りな
がら乗り越えて行き、へプ８１は空転しその回転力はハ
ブ３２に伝達されな、い。人、出カへブの関係を逆にし
ても良いことは実施例１〜２と同様である。

第６図（Ａ）および（Ｂ）は本発明の一方向クラッチの
更に池の実ｊ布例を−示す断面図である。辿常の場合、
クラッチの連結時に過大負荷を受けると、過負荷に耐え
切れず破損するが、本ｉｂ明の一方向りラツヂで（４羽
根の利質、形状、寸法等を適当に選ぶことにより、過大
負荷が出力ハブに力ｌえられても羽；は二・髪形して破
損を免れることができる。第６図（Ａ）　、　（Ｂ）に
示す実施例においてはこのような効果に３Ｈ）　）て明
根の彎曲方向を反転させることにより反対方向のクラッ
チとして作用させることができる。

本例でも第２図および第８図に示した実施例のようにハ
ブ４２に固着した羽根状ローラ４３の羽根＋ａａの長さ
をハブ４］の内壁４１ａと羽根状ローラ４８との距離よ
りも長い寸法とし、羽根状ローラ４ａを回しながら羽根
４８ａを撓ませてハブ４１内へ挿入する。第６図（Ａ）
において、例えば人フｊ値のハブをハブ、！ｌとし、矢
印Ｇ方向に回転サゼているときに−刀側へブ養′２に過
大負荷を加えると、羽根状ローラ４８の羽根４３ａは、
彎曲方向と反対の力Ｅ友けて仮想線で示した状態に変形
し、遂には第６図ＣＢ＞に示すように反転した状態とな
るっこの反転状部では、内ｍ４１ａと羽根４．ｌａとの
間の摩擦抵抗力の急激な減少によりへプ４１は空転しク
ラッチは遮断される。次にハブ４１が矢印Ｈ方向へ回転
するとハブ４２も矢印Ｈ方向へ回転し、反対方向のクラ
ッチとして作用することになる。勿論、人、出力ハブの
関係を辿にしても良いことは上述した実施例と同操であ
る。このような一方向クラッチによれば双方向クラッチ
としても使用することもできる。すなわち、初め時計方
向の回転で使い、過大負荷を加えて羽根を反転させ、今
度は反時計方向の回転で使い、次いでまた過大負荷を加
えて時計方向の回転用に戻すという使用法がある。この
使用法を利用して、例えばクラッチの回転出力を適当な
機構によりピニオンに伝達し、とのピニオンと噛合する
ラックを設け、このピニオン・ラック機構を用いて上記
のクラッチ回転出力をラックの直線運動に変換し、直線
運動路中に一対のストッパを固定し、このストッパ位置
では、ラックがストッパにより強制的に停止されて、ク
ラッチに過大負荷を加えるようにする。

いま、第１のストッパの位置にあるラックは、例えげク
ラ　−一二千亭に反時計方向の回転負荷がｊＪＩＩ、−
ら矛するこ、ＩＪｉｊ述のビニオン・ランク機構により
第２のストッパ方向に直線移行し、第２のストツ・パ−
Ｘ経ぞする。その憂クラッチ（こ過大負荷か加えられ、
クラッチの羽根を反時ｄ１方向に反転する。

ここで再ひクラッチに時計方間の回転をｑ−えると−７
りは起動当初の第１ストツパの方向に「α線移行して、
ここで再び羽根を反転させる。このようにして両ストッ
パ間の直線往復連動を行なうことができる。このように
して、ラックの直線往復連動力Ｇこ変換する仁ともでき
る。

このようなりラッチは例えは四″４機のｊ阜（１゛４搬
送俸構に使用することかできる。また、別の用途として
四写機の給紙ローラに使用することができる。

この場合にはジャムした紙を搬送方間またはそれとは反
対の方向に引き抜くことかできる。

以上、述べたように、本発明の一方向クラッチは、過大
負荷か加わったときに羽根が自動的に反転し゛Ｃ１回転
力の伝達を遮断することが出来る安全機構を具え、かつ
再使用時には、逆方間に力を加えてもう一度羽根を反転
させればよいので、わざわざ機構を分解して組立て直す
必要がないという効果がある。また、最後の実施例では
反対方向のクラッチとしても使用することができ、その
用途は非常に広い効果がある。さらに製造、組立が容易
であり、安価とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のラップスプリング、クラッチの構成を示
す線図、 第２図は本発明の一方向クラッチの一例の構成を示す断
面図、 第８図は第２図に示す羽根状ローラの目然状郭の斜視図
、 第４図および第５図は本発明の一方向クラッチの池の２
つの実施例の構成を示す断面図、第６図（Ａ）および（
Ｂ）は本発明の一方向クラッチの更に他の例の構成を示
す断面図である。 １１．１２，２１，２２，３１，３２，４１゜４ｚ・・
・ハブ　　　　　　ｌｌａ・・・条溝１８．２Ｂ　、３
３．４３・・・羽根状ローラ１３ａ、２１ａ、２３ａ、
３１ａ、３３ａ。 ４３＆・・・羽根　　　　　４１ａ・・・内壁特許出願
人　　　オリンパス光学工業株式会社１２８ 第１図 第２図　　　　　第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　互いに鼠心的に配置した入力ハブと出力ハプ○互し
   ・に対向する表面の少なくとも一方に可撓性０羽根を形
   成するとともにこの羽根を同一円周方向に彎曲させ、こ
   の羽根が前記彎曲方向とは反対の方向に変形する力を受
   けるとさは入力ハブの回転力を出力ハブへ伝達し、前記
   彎曲方向と同じ方向に変形する力を受けるときは入力ハ
   ブから出力ハブへの回転力の伝達を遮断するように構成
   したことを特徴とする一方向クラッチ。 区　前記羽根を前記入力ハプおよび出力ハブ表面間の距
   離より長くするとともに他方の表面に当接させることに
   より同一円周方向に弾性的に彎曲させ、過大負荷が生ず
   る場合には前記羽枳の彎曲方向が反転して反対方向のク
   ラッチとして作用するように構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の一方向クラッチ。