JP2004286225A - Reverse input cutout clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力側からの正逆回転トルクは出力側に伝達する一方、出力側からの正逆回転トルクは遮断して入力側に伝達しない機能を有する逆入力遮断クラッチに関するものである。 The present invention relates to a reverse input cutoff clutch having a function of transmitting forward / reverse rotation torque from an input side to an output side, while blocking forward / reverse rotation torque from an output side and not transmitting it to the input side.
例えば、宅配便用の台車では積載物の増加や宅配人の高齢化、女性の進出等で台車を電動アシスト型の電動補助台車にする傾向にある。この場合、前進後進共に電動アシストが可能で、且つ、駆動源の停止時に手動による操作が可能であることが好ましい。 For example, trucks for home delivery have tended to be electric assist type electric assist bogies due to an increase in loads, an aging courier, and the advancement of women. In this case, it is preferable that electric assist can be performed in both forward and reverse directions, and that manual operation can be performed when the drive source is stopped.
このような機能は、例えば、本出願人の提案による特開平8−177878号に記載のクラッチを車軸部に用いることによって実現することができる(特許文献1参照)。 Such a function can be realized by using, for example, a clutch described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-177878 proposed by the present applicant for an axle (see Patent Document 1).
同号記載のクラッチは、図22及び図23(a)(b)に示すように、外輪1、内輪2、正逆両回転方向において外輪1及び内輪2と係合・離脱可能なトルク伝達部材3、トルク伝達部材3を保持し、外輪1に対する相対回転を通じてトルク伝達部材3の係合・離脱を制御する保持器4、外輪1と保持器4とを回転方向に連結するセンタリングばね5、静止系に回転方向に固定された静止側部材7、及び、保持器4と静止側部材7との間に介在させた粘性流体9を備えている。粘性流体9は、例えば、シリコーンオイル等の粘性流体であって、保持器4に対して回転抵抗を付与するものである。
As shown in FIGS. 22 and 23 (a) and (b), the clutch described in the same publication has a torque transmission member capable of engaging and disengaging with the
外輪1には、例えばウォームギヤ6を介してモータ(図示省略)の回転トルクが伝達されるようになっている。図23(a)に示すように、外輪1の内周面には複数のカム面1bが円周方向等間隔に設けられ、内輪2の外周面との間に、正逆両回転方向に対称なくさび隙間が形成されている。トルク伝達部材3は、図23(a)に示すように、くさび隙間に配された例えば円筒形状のローラであって、保持器4のポケット4aに収容保持されている。図23(b)に示すように、センタリングばね5は、保持器4と外輪1の端面と係合して保持器4を外輪1と共に連れ回るようにし、かつ外輪1のカム面1bの中心にトルク伝達部材3が位置するように保持器4を位置決めする機能を有する。一方、粘性流体9は静止側部材7に対する保持器4の回転により、保持器4に粘性剪断抵抗を作用させて外輪1に対して保持器4の回転遅れを発生させる。
The rotational torque of a motor (not shown) is transmitted to the
これにより、外輪1から正逆回転トルクが入力された場合は、図24(b)に示すように、粘性流体9の粘性剪断抵抗により外輪1に対して保持器4の回転遅れが生じるため、トルク伝達部材3が外輪1と内輪2との間のくさび隙間に係合する。従って、外輪1に入力された回転トルクがトルク伝達部材3を介して内輪2に伝達される。反対に内輪2から正逆回転トルク(逆入力トルク)が入力された場合は、図24(a)に示すように、センタリングばね5によって保持器4が外輪1に対してセンタリングされ、トルク伝達部材3がカム面1bの円周方向中央c1に位置決めされる。この場合、トルク伝達部材3がくさび隙間から離脱して内輪2および外輪1と非係合状態となるため、内輪2に入力された逆入力トルクは外輪1には伝達されず、トルク伝達が遮断される。
上述のように、図22〜図24に示すクラッチは、保持器4と静止側部材7との間に介在させた粘性流体9の粘性せん断抵抗により、外輪1に対して保持器4の回転遅れを発生させる構造であるが、この構造においては、以下の不都合が懸念されている。
As described above, in the clutch shown in FIGS. 22 to 24, the viscous shear resistance of the
(1)図25に示すように、粘性流体9の粘性剪断抵抗(K2)は外輪1の回転数(回転角速度)に比例して上昇する。そして、外輪1の回転数が所定値に達し、粘性剪断抵抗(K2)がセンタリングばね5を所定量変形させるトルク(K1)に達した時に、トルク伝達部材3と外輪1及び内輪2との係合(噛み合い)が開始され、外輪1に入力された回転トルクがトルク伝達部材3を介して内輪2に伝達される。
(1) As shown in FIG. 25, the viscous shear resistance (K2) of the
従って、上述したクラッチでは、トルク伝達状態に切り換えるために、外輪1がある一定の回転数(噛み合い開始回転数)以上で回転することが必要である。そのため、回転駆動源の回転開始時から内輪が回転を開始するまでに所要の時間を要し、立ち上がり応答性の問題がある。
Therefore, in the above-described clutch, in order to switch to the torque transmission state, the
(2)粘性流体9の粘性は温度によって変化するので、使用環境温度により噛み合い開始回転数が変化することがある。
(2) Since the viscosity of the
(3)粘性流体9を使用しているため、シール(リップシールやラビリンスシール等)で封入したとしても、長期使用により、シール部の摩擦力が変動して保持器に対する回転抵抗が変化したり、あるいは粘性流体の漏れ等が発生して、初期の機能よりも劣化する可能性がある。
(3) Since the
そこで、本発明は、保持器に回転抵抗を付与する回転抵抗付与手段において粘性流体を使用しない新しいタイプのクラッチを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a new type of clutch that does not use a viscous fluid in a rotation resistance applying unit that applies rotation resistance to a retainer.
請求項1に記載の逆入力遮断クラッチは、入力側回転部材と、出力側回転部材と、前記入力側回転部材および出力側回転部材と正逆両回転方向に係合・離脱可能なトルク伝達部材と、前記トルク伝達部材を保持し、前記入力側回転部材に対する相対回転を通じて前記トルク伝達部材の係合・離脱を切り替える保持器と、静止側部材と、前記静止側部材に対する保持器の回転に対して保持器に摩擦抵抗を作用させる回転抵抗付与手段とを備え、入力側回転部材と保持器の回転位相差を制御することにより、前記入力側回転部材からの正逆回転トルクに対しては、トルク伝達部材を係合させて当該トルクを前記出力側回転部材に伝達すると共に、前記出力側回転部材からの正逆回転トルクに対しては、トルク伝達部材を離脱させて前記入力側回転部材へのトルク伝達を遮断することを特徴とする。
The reverse input cut-off clutch according to
上記において、入力側回転部材と出力側回転部材の配置関係は、同心回転軸の半径方向で対向させる場合、又は、同心回転軸の軸方向で対向させる場合を問わない。ここでの「入力側回転部材」は、回転駆動源から入力トルクを受けて回転する部材を意味し、「出力側回転部材」は、トルク伝達部材の係合・離脱作用を通じて、入力側回転部材と共に回転し、かつ入力側回転部材に対して空転可能とした部材を意味する。 In the above description, the arrangement relationship between the input-side rotating member and the output-side rotating member does not matter whether they are opposed in the radial direction of the concentric rotating shaft or in the axial direction of the concentric rotating shaft. Here, the “input-side rotating member” means a member that rotates by receiving an input torque from a rotary drive source, and the “output-side rotating member” is an input-side rotating member through an engagement / disengagement action of a torque transmitting member. Together with the input-side rotating member.
入力側回転部材の入力トルクは保持器に伝達される。このトルクにより、保持器が静止側部材に対して回転するため、保持器には回転抵抗付与手段からの摩擦抵抗が作用し、この摩擦抵抗によって保持器が入力側回転部材に対して回転位相差を生じる。これにより、トルク伝達部材が入力側および出力側回転部材に対して係合状態となり、入力トルクが入力側回転部材から出力側回転部材に伝達される。一方、出力側回転部材に回転トルクが逆入力された場合は、回転抵抗付与手段での摩擦力が作用しないので、このことを利用して保持器と入力側回転部材とを相対回転させ、両者の回転位相差を解消すれば、トルク伝達部材をセンタリングして両回転部材から離脱(係合状態を解除)させ、入力側回転部材へのトルク伝達を遮断することができる。以上の機能は、例えば入力側回転部材と保持器とを回転方向で弾性的に連結することにより(例えば正逆両回転方向に弾性部材を介して連結することにより)、確保することができる。 The input torque of the input side rotating member is transmitted to the retainer. This torque causes the retainer to rotate with respect to the stationary-side member, so that frictional resistance from the rotational resistance applying means acts on the retainer, and the frictional resistance causes the retainer to rotate relative to the input-side rotational member by a rotational phase difference. Will occur. As a result, the torque transmitting member is engaged with the input side and output side rotating members, and the input torque is transmitted from the input side rotating member to the output side rotating member. On the other hand, when the rotational torque is reversely input to the output-side rotating member, the frictional force in the rotational resistance applying means does not act, and by utilizing this, the retainer and the input-side rotating member are relatively rotated, and both are used. If the rotational phase difference is eliminated, the torque transmitting member can be centered and disengaged from the two rotating members (disengaged), and the torque transmission to the input-side rotating member can be interrupted. The above function can be ensured by, for example, elastically connecting the input-side rotating member and the retainer in the rotational direction (for example, by connecting the input-side rotating member and the retainer via the elastic member in both the forward and reverse rotating directions).
入力側回転部材および出力側回転部材に対するトルク伝達部材の係合・離脱作用は、例えば入力側回転部材と出力側回転部材との間にくさび隙間を形成し、このくさび隙間に対してトルク伝達部材としての係合子をくさび係合させ、あるいは離脱させることによって実現することができる。この構成には、くさび隙間を形成するためのカム面を出力側回転部材または入力側回転部材に設けた構成(係合子として、ローラ、ボール等の円形断面のものを用いる)、くさび隙間を形成するためのカム面を係合子に設けた構成(係合子としてスプラグ等を用いる)が含まれる。カム面を有する入力側回転部材または出力側回転部材は、カム面を軸状部材に直接設ける他、カム面を有するリング状部材を軸状部材に固定することによっても得ることができる。 The engagement / disengagement action of the torque transmitting member with respect to the input side rotating member and the output side rotating member forms, for example, a wedge gap between the input side rotating member and the output side rotating member. Can be realized by wedge-engaging or disengaging the engaging element. In this configuration, a cam surface for forming a wedge gap is provided on the output-side rotating member or the input-side rotating member (an engaging element having a circular cross section such as a roller or a ball is used), and a wedge gap is formed. (A sprag or the like is used as the engaging element). The input-side rotating member or the output-side rotating member having the cam surface can be obtained by directly providing the cam surface on the shaft member, or by fixing the ring member having the cam surface to the shaft member.
このクラッチでは、保持器に対して摩擦抵抗(例えばすべり摩擦抵抗)による回転抵抗付与手段を設けているので、保持器に作用する回転抵抗が回転数に依存しない。従って、立ち上がり応答性が良好である。このため、例えば、入力側回転部材に入力した回転トルクが出力側回転部材へ瞬時に伝達することが求められる用途にも対応することができる。 In this clutch, since a rotation resistance applying means is provided to the retainer by frictional resistance (for example, sliding friction resistance), the rotational resistance acting on the retainer does not depend on the rotation speed. Therefore, the rising response is good. For this reason, for example, it is possible to cope with an application in which the rotational torque input to the input-side rotary member is required to be instantaneously transmitted to the output-side rotary member.
また、保持器に作用する回転抵抗が温度に影響を受けないので、使用環境の温度変化によってクラッチの動作特性が変化することがほとんどない。 Further, since the rotational resistance acting on the retainer is not affected by the temperature, the operating characteristics of the clutch hardly change due to the temperature change of the use environment.
請求項2に記載の逆入力遮断クラッチは、出力側からの正逆回転トルクに対し、出力側回転部材を空転させることを特徴とするものである。出力側回転部材を空転させることにより、例えば駆動対象となる部材(ドア、車輪等)を手動で操作することが可能となる。 A reverse input cutoff clutch according to a second aspect is characterized in that the output side rotating member idles in response to the forward / reverse rotation torque from the output side. By causing the output-side rotating member to idle, it becomes possible to manually operate, for example, a member to be driven (a door, a wheel, or the like).
請求項3に記載の逆入力遮断クラッチは、前記回転抵抗付与手段が、前記保持器及び静止側部材のうち、一方と円周方向に係合可能で、他方に対して摺動するように配設した摺動部材であることを特徴とする。
The reverse input cut-off clutch according to
請求項4に記載の逆入力遮断クラッチは、前記摺動部材を、前記保持器と円周方向に係合した状態で静止側部材に対して摺動するように配設したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the reverse input cut-off clutch, the sliding member is disposed so as to slide with respect to the stationary side member while being engaged with the retainer in a circumferential direction.
請求項5に記載の逆入力遮断クラッチは、前記摺動部材が、前記静止側部材に装着された摺動部と、前記摺動部から半径方向に延在して保持器と円周方向に係合可能な係合部とを有する摺動ばねであることを特徴とする。
The reverse input cut-off clutch according to
請求項6に記載の逆入力遮断クラッチは、前記摺動部材が、前記保持器と円周方向に係合可能な環状リングと、前記環状リングと静止側部材との間に介装された弾性部材とを備えていることを特徴とする。 7. The reverse input cut-off clutch according to claim 6, wherein the sliding member has an annular ring that is circumferentially engageable with the retainer, and an elastic ring interposed between the annular ring and the stationary member. And a member.
回転駆動装置は、回転駆動源と、前記回転駆動源からの入力トルクを減速する減速機構部と、請求項1から請求項6のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチとを備えることを特徴とする。
The rotary drive device includes a rotary drive source, a reduction mechanism for reducing input torque from the rotary drive source, and the reverse input cutoff clutch according to any one of
「回転駆動源」としては、モータ(電動モータの他、油圧モータ、エアーモータ等も含む)や内燃機関等が代表的であるが、ここでの「回転駆動源」には、電気、油圧、空気圧等の動力により回転力を発生させるあらゆる機器、さらには手動操作で回転力を発生させる機構も含まれる。また、「減速機構部」の構造は特に問わず、歯車機構、ウォーム&ホイール機構、遊星ローラ機構、コーン・ディスク機構等により構成されたものが含まれる。 A typical example of the “rotational drive source” is a motor (including a hydraulic motor, an air motor, etc. in addition to an electric motor) and an internal combustion engine. It includes all devices that generate torque by power such as air pressure, and also includes a mechanism that generates torque by manual operation. The structure of the "reduction mechanism" is not particularly limited, and includes a gear mechanism, a worm & wheel mechanism, a planetary roller mechanism, a cone-disk mechanism, and the like.
回転駆動装置は、さらに前記減速機構部及び逆入力遮断クラッチを収容するハウジングを備えるものである。 The rotation drive device further includes a housing that houses the deceleration mechanism and the reverse input cutoff clutch.
本発明に係る逆入力遮断クラッチは、静止側部材に対する保持器の回転に対して保持器に摩擦抵抗を作用させる回転抵抗付与手段を備えているので、保持器に作用する回転抵抗は保持器の回転速度に左右されず、保持器の回転角によって定まる。従って、立ち上がり応答性の問題点が改善され、入力側回転部材に入力した回転トルクが即座に出力側回転部材に伝達される。また、保持器に作用する回転抵抗が温度の影響を受けないので、使用環境の温度変化によってクラッチの動作特性が変化することがほとんどない。 The reverse input cutoff clutch according to the present invention includes the rotation resistance applying means for applying a frictional resistance to the cage with respect to the rotation of the cage with respect to the stationary-side member. It is determined by the rotation angle of the cage without being affected by the rotation speed. Therefore, the problem of the rising response is improved, and the rotational torque input to the input-side rotary member is immediately transmitted to the output-side rotary member. Further, since the rotational resistance acting on the retainer is not affected by the temperature, the operating characteristics of the clutch hardly change due to the temperature change of the use environment.
本発明に係る回転駆動装置は、上記のクラッチを組み込んでいるから、立ち上がり応答性の問題点が改善され、回転駆動源から入力された回転トルクが比較的速く出力側回転部材に伝達される。また、使用環境の温度変化によってもクラッチの動作特性が変化することがほとんどない。さらに、出力側からの回転トルクに対し、出力側部材を空転させることにより、駆動対象となる部材を手動で操作することもでき、上記クラッチの用途をさらに拡大することができる。 Since the rotary drive device according to the present invention incorporates the above-described clutch, the problem of responsiveness in rising is improved, and the rotary torque input from the rotary drive source is transmitted to the output side rotary member relatively quickly. Further, the operating characteristics of the clutch hardly change even when the temperature of the use environment changes. Furthermore, by rotating the output side member in response to the rotation torque from the output side, the member to be driven can be manually operated, and the use of the clutch can be further expanded.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係る外輪入力タイプの逆入力遮断クラッチ10を示している。 FIGS. 1 and 2 show an outer ring input type reverse input cutoff clutch 10 according to a first embodiment of the present invention.
このクラッチ10は、入力側回転部材としての入力外輪11、出力側回転部材としての出力内輪12、トルク伝達部材としてのローラ13、ローラ13を保持する保持器14、保持器14の位置決めを行う弾性部材としてのセンタリングばね15、静止側部材としてのハウジング16、及び、保持器14の回転に対して保持器にすべり摩擦抵抗を作用させる回転抵抗付与手段としての摺動ばね17を備えている。
The clutch 10 includes an input
入力外輪11は、図示されていない駆動部(例えば電動モータと減速機構とで構成される)に直結され、あるいは、チェーン等の動力伝達手段を介して間接的に連結されている。
The input
出力内輪12は、図1に示すように、入力外輪11の内径側に配設されており、入力外輪11の内周面に対向する円筒部12aと、円筒部12aの一端から回転中心に向けて延在したフランジ部12bと、フランジ部12bから回転軸に沿って延在した中空の軸部12cとを備えている。出力内輪12のフランジ部12bの外周側端面には、ワッシャ装着部が形成されており、このワッシャ装着部に、フランジ部12bおよび入力外輪11を跨いでワッシャ18を装着することにより、入力外輪11の抜け止めがなされている。
As shown in FIG. 1, the output
入力外輪11の内周面には、図2に示すように、出力内輪12の円筒部12aの外周面との間に正逆両回転方向に対称に縮小したくさび隙間s1を形成するカム面11aが複数(ローラ13の数と同数)円周方向等間隔に形成してある。このくさび隙間s1は、図3に拡大して示すように、円周方向中央c1がローラ13の直径よりも大きくなっており、円周方向中央c1から正逆両回転方向に向けて対称に縮小した隙間となっている。ローラ13がくさび隙間s1の円周方向中央c1に位置するときは、ローラ13はくさび隙間s1内で自転できる。このとき入力外輪11と出力内輪12は回転方向で係合していないため、出力内輪12に逆入力された回転トルクは入力外輪11へ伝達されずに遮断される。ローラ13がくさび隙間s1の円周方向中央c1から正逆両回転方向のいずれかに移動してくさび隙間s1の縮小した個所に噛み込んだときは、入力外輪11と出力内輪12がローラ13を介して係合し、入力外輪11からの回転トルクがローラ13を介して出力内輪12に伝達される。また、入力外輪11の内周面には、図1及び図2に示すように、センタリングばね15を装着するためのセンタリングばね装着部11bが軸方向に形成されている。
As shown in FIG. 2, a cam surface 11a that forms a wedge gap s1 symmetrically reduced in the forward and reverse rotation directions between the inner peripheral surface of the input
保持器14は、円周方向等間隔に形成したポケット14aにローラ13を保持した状態で、入力外輪11の内周と出力内輪12の円筒部12aとの間に配設される保持部14bと、出力内輪12のフランジ部12bの軸方向反対側において保持部14bから内径側に延在したフランジ部14cと、出力内輪12の円筒部12aの内側においてフランジ部14cから軸方向に突出した突起部14dとを備えている。保持器14の保持部14bには、センタリングばね15を装着するためのセンタリングばね装着部14eが形成されている。
The
センタリングばね15は、図2に示すように、略U字形断面の弾性部材であって、保持器14のセンタリングばね装着部14eにU字形の底部を嵌合し、入力外輪11のセンタリングばね装着部11にU字形の上端を係合させている。このセンタリングばね15は、保持器14と入力外輪11を弾性的に連結する作用と、保持器14に収容されたローラ13が、くさび隙間s1の円周方向中央c1に位置するように保持器14を入力外輪11に対して位置決め(センタリング)する作用をもっている。同図はセンタリングばね15により保持器14がセンタリングされた状態を示しており、この状態では、保持器14のポケット14aの円周方向中心と入力外輪11のカム面11aの円周方向中心が一致して、ローラ13がくさび隙間s1の円周方向中央c1に位置している。
As shown in FIG. 2, the centering
ローラ13及びセンタリングばね15は、保持器14のポケット14a及びセンタリングばね装着部14eに組み込んだアッセンブリ状態で、入力外輪11と出力内輪12の間に挿入される。このときローラ13は入力外輪11の内周面に形成されたカム面11aと出力内輪12の円筒部12aの外周面との間に挿入し、またセンタリングばね15は入力外輪11のセンタリングばね装着部11bに挿入する。
The
ハウジング16は、静止系に属する部材(回転しない部材)で、クラッチ10の軸方向一方側に位置する半径方向部16aと、半径方向部16aの内周面から軸方向他方側に向けて延在したボス部16cとを備えている。ボス部16cの内周面は、出力内輪12の軸部12cと嵌合する軸穴16bになっている。ボス部16cの外周面は、出力内輪12の円筒部12aの内周面と半径方向隙間を介して対向しており、ボス部16cの外周面と出力内輪12の円筒部12aとの間に円周方向に連続した空間が形成されている。上述した保持器14の突起部14dは、この円周方向に連続した空間に突出しており、保持器14の回転に伴って、この連続空間において回転する。
The
摺動ばね17は、図2に示すように、ハウジング16のボス部16cに嵌着可能な有端リング状の弾性部材であって、ボス部16cに嵌着されてボス部16cを摺動する摺動部17aと、摺動部の両端部を外径側に折曲した係合片17b、17cとを備えている。摺動ばね17は、ハウジング16のボス部16cに嵌着させておき、ハウジング16の軸穴16bに出力内輪12の軸部12cを挿入する際に、クラッチ10に組み込む。このとき摺動ばね17の係合片17b、17cは、保持器14の突起部14dの円周方向両側に隙間をもって配設して、保持器14の突起部14dとそれぞれ円周方向に係合するようにしている。
As shown in FIG. 2, the
なお、図1中の19は、出力内輪12の軸部12cの外周面に形成した溝に嵌着された止め輪であって、出力内輪12の軸部12cがハウジング16の軸穴16bから脱落するのを防止するものである。
図4及び図5に示すように、ハウジング16内に、減速機構部Gと共に上記クラッチ10を収容し、減速機構部Gを介して回転駆動源としてのモータ22の回転トルクを入力外輪11に入力することにより、回転駆動装置Hが構成される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the clutch 10 is housed in the
この実施形態では、減速機構部Gとして、入力外輪11の外周面に構成したウォームホイール21と、電気モータ22の駆動軸22aに構成したウォーム軸23とからなるウォーム&ホイール機構を採用している。この場合において、ウォームホイール21は、入力外輪11に直接形成する他、別体で構成し、これを入力外輪11に固定するようにしてもよい。なお、図4中の24は、クラッチ10を覆うようにハウジング16に固定した蓋体で、主としてクラッチ10への異物の侵入を防止するものである。
In this embodiment, a worm & wheel mechanism including a
クラッチ10は、入力外輪11に入力された回転トルクを出力内輪12に伝達する一方、出力内輪12に逆入力された回転トルクを遮断する逆入力遮断クラッチとして作用するものである。すなわち入力外輪11に回転トルクが入力されると、摺動ばね17がすべり摩擦抵抗に基づく回転抵抗を保持器14に付与し、センタリングばね15を弾性変形させて保持器14に回転位相差(回転遅れ方向)を生じさせる。保持器14に回転遅れが生じている状態では、くさび隙間s1にローラ13が係合して、入力外輪11に入力された回転トルクがローラ13を介して出力内輪12に伝達される。一方、出力内輪12から逆入力される回転トルクに対しては、摺動ばね17のすべり摩擦抵抗は生じないので、センタリングばね15の作用により保持器14がセンタリングされ、保持器14と入力外輪11との回転位相差が解消される。保持器14がセンタリングされた状態では、ローラ13がくさび隙間s1の円周方向中央c1に位置して自転ができるから、出力側から逆入力された回転トルクに対しては出力内輪12が空転し、この逆入力トルクを入力外輪11に対して遮断する。
The clutch 10 functions as a reverse input cutoff clutch that transmits the rotational torque input to the input
以下、入力外輪11に回転トルクが入力された場合に保持器14に回転抵抗を付与する摺動ばね17の作用を詳細に説明する。
Hereinafter, the operation of the sliding
(1)入力外輪11に回転トルクが入力される前の初期状態では、図3に示すように、保持器14はセンタリングばね15によりセンタリングされており、そのポケット14aに収容されているローラ13は、入力外輪11のカム面11aと出力内輪12の円筒部12aとの間のくさび隙間s1の円周方向中央c1に位置している。
(1) In an initial state before rotational torque is input to the input
(2)入力外輪11に、例えば図中時計方向の回転トルクが入力されると、保持器14はセンタリングばね15によって入力外輪11に連結されているから、入力外輪11と共に回転を始める。そして、保持器14が所定角度回転すると、図中右側の回転方向前方側において保持器14の突起部14dが摺動ばね17の係合片17cに接触した状態となる。
(2) When, for example, a rotational torque in the clockwise direction in the drawing is input to the input
(3)さらに入力外輪11が回転すると、図6に示すように、保持器14の突起部14dが摺動ばね17の係合片17cに接触した状態で、摺動ばね17が連れ回るようになる。この時、摺動ばね17はハウジング16のボス部16c周りを摺動回転することによりすべり摩擦抵抗を受ける。このすべり摩擦抵抗は係合片17cから保持器14の突起部14dに伝わり、保持器14の回転抵抗となる。一方、摺動ばね17のすべり摩擦抵抗に起因する保持器14の回転抵抗(トルク)がセンタリングばね15の弾性力(バネトルク)よりも大きいため、センタリングばね15に弾性変形が生じ、その分、保持器14は入力外輪11に対して回転遅れを生じる。
(3) When the input
(4)このセンタリングばね15の弾性変形に伴う保持器14の回転遅れによって、ポケット14aに保持されたローラ13は、入力外輪11のカム面と出力内輪12の円筒部12aの外周面との間のくさび隙間s1に噛み込んだ状態となる。これにより入力外輪11に入力された回転トルクはローラ13を介して出力内輪12に伝達される。
(4) Due to the rotation delay of the
上記のようにして、入力外輪11に入力された回転トルクがローラ13を介して出力内輪に伝達されるのであるが、入力外輪11が停止すれば、センタリングばね15の復元力によりローラ13がくさび隙間s1から離脱して、くさび隙間s1の円周方向中央c1にセンタリングされる。
As described above, the rotational torque input to the input
ところで、入力外輪11が停止しても、ローラ13がくさび隙間s1に噛み込んだままになる場合がある。このような現象は、例えば、センタリングばね15の復元力よりもローラ13に作用する噛み合い力(残留トルク)の方が大きい場合に生じる。
By the way, even when the input
このような場合には、図7に示すように、入力外輪11を反時計回り方向(入力した回転トルクと逆方向)に回転トルクを掛けて(逆転手段を設けて)、入力外輪11を保持器14に対して反時計周りに動かすことにより(逆転させることにより)、ローラ13をくさび隙間s1から離脱させることができる。その後はセンタリングばね15の復元力により保持器14がセンタリングされて、ローラ13がくさび隙間s1の円周方向中央c1に移動する。これにより、クラッチ10は図3に示す初期状態に戻る。
In such a case, as shown in FIG. 7, the input
以上は入力外輪11に時計回りの回転トルクが入力された場合のものであるが、反時計周りの回転トルクが入力された場合も同様の作用・機能が奏される。
The above is the case where the clockwise rotation torque is input to the input
以下、上記の逆入力遮断クラッチ10の応答性を図8に基づいて説明する。逆入力遮断クラッチ10は、図6に示すように、入力外輪11が回転を始めると、センタリングばね15を介して入力外輪11と連結された保持器14が入力外輪11に連れ回るようになる。保持器14が所定角度回転すると、図中右側の回転方向前方側において保持器14の突起部14dが摺動ばね17の係合片17cに接触した状態となる。保持器14の突起部14dと摺動ばね17の係合片17cとが接触する状態となるまでの入力外輪11の回転角は最大で図中α°である。なお、初期状態において保持器14の突起部14dと摺動ばね17の係合片とが接触している場合もある。この場合は、保持器14の突起部14dと摺動ばね17の係合片17cとが接触する状態となるまでの入力外輪11の回転角は0°である。
Hereinafter, the responsiveness of the reverse
次に、センタリングばね15が撓んで、入力外輪11に対して保持器14に回転遅れが生じると、ローラ13がくさび隙間s1に噛み込む。これにより入力外輪11と出力内輪12とがローラ13を介して係合し、入力外輪11に入力された回転トルクがローラ13を介して出力内輪12に伝達される。このとき、入力外輪11の回転角は、くさび隙間s1の円周方向中央c1からローラ13がくさび隙間s1に噛み込むまでの角度β°である。
Next, when the centering
これを図8のグラフで見ると、回転開始から保持器14の突起部14dが摺動ばね17の係合片17cに接触するまでの回転角は0°〜α°であり、この間は保持器14に回転抵抗は作用しない。センタリングばね15が撓み、保持器14に所定角の回転遅れが生じ始めて、保持器14に作用するすべり摩擦抵抗(トルクK4)がセンタリングばね15の弾性力(トルクK3)に達すると(回転角β°)、ローラ13がくさび隙間s1に噛み込んで出力内輪12に回転トルクが伝達されるようになる。
Referring to the graph of FIG. 8, the rotation angle from the start of rotation to the contact of the
従って、入力外輪11が回転を始めてから出力内輪12に回転トルクが伝達されるまでの入力外輪11の回転角(スイッチ角)はβ°〜(β°+α°)となる。この場合、β°とα°を調節することにより、クラッチの応答性を調節することができる。
Therefore, the rotation angle (switch angle) of the input
このように摺動ばね17のすべり摩擦抵抗は回転数に依存しないため、クラッチの応答性を改善することができる。また、すべり摩擦抵抗は、使用環境の温度変化の影響を受けないので、温度変化によってクラッチ特性が変化するという問題もほとんどなくなる。
As described above, the sliding friction resistance of the sliding
以上、本発明の第1実施形態のクラッチ10を説明したが、クラッチ10は上記に限定されるものではない。例えば、保持器14に回転抵抗を付与する摺動ばね17は、図9(a)(b)に示す回転抵抗付与構造に置換することができる。
The clutch 10 according to the first embodiment of the present invention has been described above, but the clutch 10 is not limited to the above. For example, the sliding
図9(a)中、31はハウジング16’のボス部16c’の外周面16c1’に半径方向に所定の間隔を開けて装着した環状リングである。32はハウジング16’のボス部16c’の外周面と環状リング31の内周面との円周方向に連続した空間31aに両者に接触するように介装した弾性部材としての摺動ばねである。図9(b)はこの回転抵抗付与構造の外観を示している。
In FIG. 9A,
環状リング31の外周面には、図9(a)に示すように、溝状の係合部31bが形成してあり、この溝状の係合部31bに保持器の突起部14d’を収容している。これにより、係合部31bと保持器の突起部14d’が正逆両回転方向で係合して、保持器の回転を受けて環状リング31が連れ回るようになっている。摺動ばね32は波板状の弾性部材を環状に湾曲させた有端リング部材で、32a部分で分割されている。摺動ばね32の外周面の外径側に盛り上がった部分32bが環状リング31の内周面31cに接触し、内側に窪んだ部分32cがボス部16c’の外周面16c1’に接触している。
As shown in FIG. 9A, a groove-shaped
上記構成により、図示しない入力外輪に回転トルクが入力されると、センタリングばねの連結作用により保持器が連れ回り、さらに保持器の突起部14d’の回転方向の前面が環状リング31の係合部31bの端面に当接して環状リング31に回転トルクが付与され、環状リング31が連れ回るようになる。環状リング31が回転トルクを受けて回転し始めると、環状リング31及び静止側部材16c’の両方に接触した摺動ばね32がすべり摩擦抵抗を受けながら回転する。この摺動ばね32のすべり摩擦抵抗は環状リング31を介して保持器の回転抵抗となる。
With the above configuration, when a rotational torque is input to the input outer ring (not shown), the retainer is rotated by the coupling action of the centering spring. Rotational torque is applied to the
なお、摺動ばね32はハウジング16’のボス部16c’と環状リング31との間において、両方に接触してすべり摩擦抵抗を環状リング31に作用させる部材であればよいので、上記の形態に限定されない。例えば、ハウジング16’のボス部16c’と環状リング31との間に、両方に接触するように介装にした弾性部材(例えばゴム)でも良い。
The sliding
次に、内輪入力タイプの逆入力遮断クラッチ10を電動補助台車の車軸部分に適用した本発明の第2実施形態を説明する。
Next, a description will be given of a second embodiment of the present invention in which the inner wheel input type reverse
クラッチ10は、図10に示すように、入力側部材としての車軸41に装着されたクラッチ内輪42、出力側部材としてのハウジング44に装着されたクラッチ外輪43、トルク伝達部材としてのローラ45、保持器46、弾性部材としてのセンタリングばね47、静止側部材としての車体フレーム48及び摺動ばね装着リング49、及び、保持器46に回転抵抗を付与する摺動ばね50を備えている。車軸41とクラッチ内輪42、及び、ハウジング44とクラッチ外輪43は、多面幅、スプライン又はセレーション、キー等で結合しても良い。ここで「多面幅」とは、一般に、穴の内周とこれに挿入される軸体の外周の双方に1つ又は複数の平面部を設け、双方の平面部同士の嵌合によって、回転方向固定を行う結合構造をいう。
As shown in FIG. 10, the clutch 10 includes an inner
車軸41は図示されない駆動部(例えば電動モータと減速機構とで構成される)に直結され、あるいは、チェーン等の動力伝達手段を介して連結され、クラッチ10の一端側(同図で左側:車軸41の中央側)で、転がり軸受51を介して車体フレーム48に片持ち的に回転自在に支持されている。転がり軸受51は、両端部またはクラッチ端面側一方にシールが装着された密封形のものである。クラッチ内輪42は、車軸41の外周に嵌合固定される。
The axle 41 is directly connected to a drive unit (for example, composed of an electric motor and a speed reduction mechanism) not shown, or is connected via a power transmission means such as a chain, and is connected to one end of the clutch 10 (the left side in FIG. 41 (center side of 41), and is rotatably supported by the
ハウジング44は、同図に示す例では、ホイール52に連結したハブを構成している。ハウジング44の外周に外径方向に延びたフランジ部44aが一体に形成され、そのフランジ部44aにホイール52がハブボルト(図示省略)を介して連結されている。ホイール52にはタイヤ60が装着される。クラッチ外輪43は、ハウジング44の一端側内周に嵌合固定される。尚、ハウジング44とホイール52を一体構造としても良い。また、ハウジング44は、軸方向に離間して配置された2つの転がり軸受54、55で車軸41に対して回転自在に支持される。2つの転がり軸受54、55のうち、外側(他端側)に位置する転がり軸受55は、両端部またはクラッチ端面側一方にシールが装着された密封形のものである。このような支持構造とすることにより、高速回転、高荷重に耐えることができる。また、クラッチ10の一端側に位置する転がり軸受51と他端側に位置する転がり軸受55を密封形とすることにより、クラッチ10の内部に塵埃、泥、水等の異物が侵入しにくくなる。
The
図11は、図10のX−X断面を示している。クラッチ内輪42の外周面には、ローラ45と同数の平坦状のカム面(クラッチ面)42aが円周方向等間隔に配設されており、クラッチ外輪43の円筒状内周面(クラッチ面)43aとの間に、正逆両回転方向に対称に縮小したくさび隙間s2が形成されている。
FIG. 11 shows an XX section of FIG. On the outer peripheral surface of the clutch
保持器46は略円筒形状のもので、ローラ45を収容する複数(ローラ45の数と同数)の窓形のポケット46aを有している。各ローラ45はそれぞれ保持器46のポケット46aに収容保持された状態でくさび隙間s2に配設されている。
The
ローラ45の直径は、くさび隙間s2の円周方向中央c2におけるクラッチ内輪42のカム面42aとクラッチ外輪43の円筒状内周面43aとの半径方向距離よりも若干小さく設定されており、ローラ45とカム面2b及び円筒形状内周面43aとの間には半径方向隙間がある。
The diameter of the
図10に示すように保持器46の一端部には摺動ばね50を係合させるべく所定周方向領域が開口した円筒状部46bを備えており、他端部には保持器46をクラッチ内輪42に対して位置決めするセンタリングバネ47を係合する切欠き状のストッパ部46cが設けられている。
As shown in FIG. 10, one end of the
図12は、図10のY−Y断面を示している。センタリングばね47は、環状部47aと、環状部47aの両端から内径側に延びた一対の係合部47bとを備えており、クラッチ内輪42と保持器46との間に介装されている。センタリングばね47の係合部47bに対応して、保持器46とクラッチ内輪42にそれぞれ切欠き状のストッパ部46c、42bが設けられている。センタリングばね47はその環状部47aを保持器46の外周に嵌着すると共に、一対の係合部47bを保持器46及びクラッチ内輪42のストッパ部46c、42bに適合装着している。
FIG. 12 shows a YY cross section of FIG. The centering
同図に示す状態では、一対の係合部47bがストッパ部46c、42bの円周方向側壁にそれぞれ弾性力をもって接触し、これにより、クラッチ内輪42と保持器46とが回転方向に連結され、且つ、クラッチ内輪42に対する保持器46の円周方向位置決め(センタリング)がなされる。図11は、センタリングばね47により保持器46がセンタリングされた状態を示しており、この状態では、保持器46のポケット46aの円周方向方向中心とカム面42の円周方向中心とが一致し、ローラ45がくさび隙間s2の円周方向中央に位置している。
In the state shown in the figure, the pair of engaging portions 47b respectively contact the circumferential side walls of the
図13は、図10のZ−Z断面を示している。摺動ばね50は、摺動ばね装着リング49の内周面に嵌着させた開口リング状の弾性部材であって、開口した両端部を内径側に折曲した係合片50a、50bを備えている。摺動ばね50の係合片50a、50bは、保持器46の円筒状部46bの開口部分に挿入してある。保持器46が回転すると、円筒状部46bの開口端の回転方向前方に位置するいずれか一方の係合片50a、50bに当接して摺動ばね50が連れ回るようになる。
FIG. 13 shows a ZZ cross section of FIG. The sliding
このクラッチ10は、車軸41からクラッチ内輪42に入力された回転トルクをクラッチ外輪43に伝達するが、クラッチ外輪43に入力された回転トルクを遮断する逆入力遮断クラッチとして作用するものである。すなわちクラッチ内輪42に回転トルクが入力されると、摺動ばね50がすべり摩擦抵抗に基づく回転抵抗を保持器46に付与し、センタリングばね47を弾性変形させて保持器46に回転遅れを生じさせる。保持器46に回転遅れが生じている状態では、くさび隙間s2にローラ45が係合して、クラッチ内輪42に入力された回転トルクがローラ45を介してクラッチ外輪43に伝達される。一方、ハウジング44からクラッチ外輪43に入力される回転トルクに対しては、摺動ばね50のすべり摩擦抵抗は生じないので、センタリングばね47の作用により保持器46がセンタリングされている。保持器46がセンタリングされた状態では、ローラ45がくさび隙間s2の円周方向中央c2に位置して自転できるから、クラッチ外輪43からの回転トルクがクラッチ内輪42に対して遮断される。
The clutch 10 transmits the rotational torque input from the axle 41 to the clutch
以下、クラッチ内輪42に回転トルクが入力された場合に保持器46に回転抵抗を付与する摺動ばね50の作用を詳細に説明する。
Hereinafter, the operation of the
(1)クラッチ内輪42に回転トルクが入力される前の初期状態では、図12に示すように、保持器46はセンタリングばね47によりセンタリングされており、そのポケット46aに収容されているローラ45は、図14に示すように、クラッチ内輪42のカム面42aとクラッチ外輪43の内周面43aとの間のくさび隙間s2の円周方向中央に位置している。
(1) In the initial state before the rotational torque is input to the clutch
(2)クラッチ内輪42に、例えば、図中反時計方向の回転トルクが入力されると、保持器46はセンタリングばね47によってクラッチ内輪42に連結されているから、クラッチ内輪42と共に回転を始める。そして、保持器46が所定角度回転すると、図16に示すように、保持器46の円筒状部46bの開口部の回転方向後方側の側面46b1が摺動ばね50の係合片50bに接触した状態となる。
(2) When, for example, a rotational torque in the counterclockwise direction in the drawing is input to the clutch
(3)さらにクラッチ内輪42が回転すると、保持器46の円筒状部46bが摺動ばね50の係合片50bに接触した状態で、摺動ばね50が連れ回るようになる。この時、摺動ばね50は摺動ばね装着リング49の内周面を摺動回転することによりすべり摩擦抵抗を受ける。このすべり摩擦抵抗は係合片50bから保持器46の円筒状部46bに伝わり保持器46の回転抵抗となる。一方、摺動ばね50のすべり摩擦抵抗に起因する保持器46の回転抵抗(トルク)がセンタリングばね47の弾性力(バネトルク)よりも大きいため、図17に示すように、センタリングばね47に弾性変形が生じ、その分、保持器46はクラッチ内輪42に対して回転遅れが生じるようになる。
(3) When the clutch
(4)このセンタリングばね47の弾性変形に伴う保持器14の回転遅れにより、ポケット46aに保持されたローラ45は、クラッチ内輪42のカム面42aとクラッチ外輪43の内周面43aとの間のくさび隙間s2に噛み込んだ状態になる。これによりクラッチ内輪42に入力された回転トルクはローラ13を介して出力内輪12に伝達される。摺動ばね50のすべり摩擦抵抗は回転数に依存しないため、クラッチ内輪42に回転トルクが入力されると、保持器46の円筒状部46bが摺動ばね50の係合片50bに係合し、センタリングばね47が撓み、ローラ45がくさび隙間s2に噛み込んで、クラッチ外輪43に回転トルクが伝達されるようになる。従って、ハウジング44に取り付けたホイール52及びタイヤ60は回転トルクを受けて回転する。
(4) Due to the rotation delay of the
上記のようにして、クラッチ内輪42に入力された回転トルクがローラ45を介してクラッチ外輪43に伝達されるのであるが、クラッチ内輪42が停止すれば、センタリングばね47の復元力によりローラ45がくさび隙間s2から離脱して、くさび隙間s2の円周方向中央c2にセンタリングされる。
As described above, the rotational torque input to the clutch
しかしながら、クラッチ内輪42が停止しても、ローラ45がくさび隙間s2に噛み込んだままになる場合がある。このような現象は、例えば、センタリングばね47の復元力よりもローラ45に作用する噛み合い力(残留トルク)の方が大きい場合に生じる。
However, even when the clutch
このような場合には、車軸41及びクラッチ内輪42を時計回り方向(入力した回転トルクと逆方向)に回転トルクを掛けて(逆転手段を設けて)、クラッチ内輪42を保持器46に対して時計周りに動かすことにより(逆転させることにより)、ローラ45をくさび隙間s2から離脱させることあできる。その後はセンタリングばね47の復元力により保持器46がセンタリングされて、ローラ45がくさび隙間s2の円周方向中央c2に移動する。これによりクラッチ10は初期状態に戻る。
In such a case, a rotational torque is applied to the axle 41 and the clutch
上記はクラッチ内輪42に反時計回りの回転トルクが入力された場合について説明したが、時計周りの回転トルクが入力された場合も同様である。
Although the above description has been given of the case where the counterclockwise rotation torque is input to the clutch
以上、本発明の第2実施形態のクラッチ10を説明したが、クラッチ10は上記に限定されるものではない。例えば、保持器46に回転抵抗を付与する摺動ばね50は、図9(a)(b)に示す回転抵抗付与構造に置換することができる。
The clutch 10 according to the second embodiment of the present invention has been described above, but the clutch 10 is not limited to the above. For example, the sliding
以上、本発明の逆入力遮断クラッチについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 The reverse input cutoff clutch according to the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this.
例えば、静止側部材に対する保持器の回転に対して保持器にすべり摩擦抵抗を作用させる回転抵抗付与手段としては、保持器と静止側部材が直接的に接触し(或いは、保持器又は静止側部材のいずれか一方に、他方に接触する部材を設けて保持器と静止側部材が間接的に接触し)、保持器が静止側部材に接触しながら回転するように構成しても良い。 For example, as the rotation resistance applying means for applying a sliding frictional resistance to the cage with respect to the rotation of the cage with respect to the stationary side member, the cage and the stationary side member are in direct contact (or the cage or the stationary side member). One of them may be provided with a member that contacts the other, so that the holder and the stationary member indirectly contact each other), and the retainer may rotate while contacting the stationary member.
また、上記のクラッチ10とクラッチ10の実施の形態において、摺動部材としての摺動ばね17(摺動ばね50)は、それぞれ保持器14(保持器46)に係合して、静止側部材に対して摺動するようになっている。回転抵抗付与手段はこれに限らず、例えば、静止側部材に円周方向に係合して静止した状態で、回転する保持器に対して摺動するように配設してしても良い。この場合、静止側部材に対して保持器が回転すると、摺動部材が保持器に対してすべり摩擦抵抗を作用させる。また、この摺動部材は、例えばばねなどの弾性部材でも良い。また前記保持器と半径方向に所定の間隔を開けて配設する共に静止側部材と円周方向に係合する環状リングと、前記環状リングと保持器との間の円周方向に連続した空間に、環状リングと静止側部材の両方に接触した状態で介装した弾性部材とを備えるものでも良い。 In the clutch 10 and the embodiment of the clutch 10 described above, the sliding spring 17 (sliding spring 50) as a sliding member is engaged with the retainer 14 (the retainer 46), respectively, and the stationary member Is slid with respect to. The rotation resistance applying means is not limited to this. For example, the rotation resistance applying means may be arranged to be engaged with the stationary member in the circumferential direction and to slide with respect to the rotating retainer in a stationary state. In this case, when the retainer rotates with respect to the stationary side member, the sliding member exerts sliding frictional resistance on the retainer. Further, the sliding member may be an elastic member such as a spring. An annular ring disposed at a predetermined distance in the radial direction from the retainer and circumferentially engaged with the stationary member; and a circumferentially continuous space between the annular ring and the retainer. Further, an elastic member interposed in contact with both the annular ring and the stationary side member may be provided.
以上に述べた各逆入力遮断クラッチ10は、上述した電動補助台車に限らず、種々の機構や装置に組み込むことができる。例えば、電動カーテンや電動補助車椅子等の駆動機構のようにモータ等の回転駆動源で対象物を駆動する一方、対象物を手動で操作することも要求される用途においては、回転駆動源と対象物との間のトルク伝達経路に上記逆入力遮断クラッチ10を介在させることにより、そのような機能を得ることができる。すなわち、このクラッチ10では、出力側からの逆入力トルクに対して出力側回転部材(出力内輪12等)が空転するため、カーテンや車輪等の駆動対象となる部材を手動で移動させることが可能となる。
Each of the reverse
また、自動車のドア類、例えばバックドア、サイドドア、スライドドア、トランクやボンネット等を電動で開閉させる場合にも、これらの駆動部に上記逆入力遮断クラッチ10を組み込むことにより、電動による開閉のみならず、手動による開閉操作も容易に行えるようになる。 Also, when the doors of a car, for example, a back door, a side door, a sliding door, a trunk, a hood, and the like are electrically opened and closed, by incorporating the reverse input cutoff clutch 10 into these driving units, only the opening and closing by the electric power can be performed. In addition, manual opening and closing operations can be easily performed.
その他、上記逆入力遮断クラッチは、複写機やプリンタの紙送り機構に組み込むこともできる。紙送り機構は、図18および図19に示すように、上下の紙送りローラ61を減速機62を介してモータ63で駆動する構造であるが、この紙送り機構では、使用中に何らかの原因で紙詰まりを生じる場合があり、その場合、モータを停止させた状態で詰まった紙64を引き抜く作業が必要となる。この引き抜きに際しては、紙送りローラ61が回転するため、そのままでは紙送りローラに連結したモータ63のトルクが紙に負荷されて引き抜きにくくなる。特に定着部では、大きなニップ圧力Pがローラ61に負荷されるため、モータ63のトルクも大きく、紙64の引き抜きには困難が伴う。
In addition, the reverse input cutoff clutch can be incorporated in a paper feed mechanism of a copying machine or a printer. The paper feed mechanism has a structure in which the upper and lower
従来では、モータ63と紙送りローラ61の間にワンウェイクラッチ65を組み込むことにより、ローラ61を一方向、すなわち図19中の紙の引き抜き方向(紙送り方向と同方向:矢印で示す)で空転させて紙64にモータトルクが負荷されないようにしているが、この場合は、紙64の引き抜き方向が一方向に限定されるため、紙詰まりを生じた部位によっては紙の引き抜きが難しくなる不都合がある。
Conventionally, by incorporating a one-way clutch 65 between the
これに対し、図20に示すように、モータ63と紙送りローラ61の間に上記逆入力遮断クラッチ10を配置すれば、モータ63からの駆動力を紙送りローラに伝達する一方、紙詰まりに際しては紙64をローラ軸67の両方向(図面上下方向)から引き抜くことができ、紙詰まり解除作業の容易化を図ることができる。また、紙送り中に上流側の遅いローラ(図示せず)から紙が送られてきた時、下流側の高速ローラに連結した逆入力遮断クラッチが空転するので、ローラ間の速度差を吸収することもできる。
On the other hand, as shown in FIG. 20, if the reverse input cut-off clutch 10 is arranged between the
図21は、上記逆入力遮断クラッチ10を自動ドア(電動スライドドア)の駆動部に組み込んだものである。この駆動部は、モータ71等の回転トルクを逆入力遮断クラッチ10を介してプーリ72に伝達し、プーリ72に巻き掛けたベルト73を駆動するものである。ベルト73には、連結部材74を介してリニアベアリング75が連結されている。リニアベアリング75は、ドア76の移動方向(紙面垂直方向)に沿って延びるレール77によって案内され、このリニアベアリング75にドア76の下部が支持部材78を介して連結されている。モータ71を正逆駆動すると、逆入力遮断クラッチ10を介してプーリ72およびベルト73が正逆回転し、これによりリニアベアリング75、さらにはドア76を往復スライドさせている。
FIG. 21 shows a case where the reverse
通常の自動ドアでは、通行者の接近をセンサ79で検出してモータ71を駆動するようにしているため、センサ79が故障すると、モータへの給電を遮断しない限りドア76を開閉することができない。これに対し、図21のように逆入力遮断クラッチ10を駆動部に組み込むと、ドア76の開閉によりクラッチ10の出力軸を両方向に空転させることができるため、センサ79の故障時にもモータへの給電を遮断することなく、容易にドア76を手動操作で開閉させることができる。
In a normal automatic door, the approach of a pedestrian is detected by the
また、逆入力遮断クラッチ10は、自転車の後輪車軸に組み込むこともできる。通常、自転車の後輪車軸はラチェットのワンウェイクラッチを介してペダルの動力を後輪に伝達しているため、自転車を後退させる際には、ラチェットのこまの空転により異音(カチカチ音)が生じる。これに対し、上記逆入力遮断クラッチを車軸に組み込むと、後退時にもこの種の異音を生じず、品質感が高まる。 The reverse input cutoff clutch 10 can also be incorporated into the rear axle of the bicycle. Normally, since the rear wheel axle of the bicycle transmits the power of the pedal to the rear wheel via the one-way clutch of the ratchet, when the bicycle retreats, an abnormal noise (clicking sound) is generated due to the spinning of the ratchet top. . On the other hand, if the reverse input cutoff clutch is incorporated in the axle, this kind of abnormal noise does not occur even when the vehicle reverses, and the sense of quality is enhanced.
さらに、逆入力遮断クラッチ10は、ボート等の船舶のスクリュー部に組み込むこともできる。通常、ボートでは、エンジン→クラッチ→伝達軸を経てプロペラを駆動している。そのため、エンジンを停止させて惰性でボートを進めようとすると、ボートにはプロペラの抵抗に加えて、伝達軸の回転抵抗も作用する。これに対し、伝達軸とプロペラの間に逆入力遮断クラッチ10を介在させれば、惰性でボートを進める際にはプロペラのみを回転させることができ、抵抗を少なくしてボートの操作性を高めることができる。
Further, the reverse input cutoff clutch 10 can be incorporated into a screw portion of a boat such as a boat. Usually, in a boat, a propeller is driven via an engine → a clutch → a transmission shaft. Therefore, when trying to advance the boat by inertia with the engine stopped, the rotation resistance of the transmission shaft acts on the boat in addition to the resistance of the propeller. On the other hand, if the reverse
A 逆入力遮断クラッチ(外輪入力タイプ)
G 減速機構部
H 回転駆動装置
11 入力外輪
11a カム面
11b センタリングばね装着溝
12 出力内輪
12a 円筒部
12b フランジ部
12c 軸部
13 ローラ
14 保持器
14a ポケット
14b 保持部
14c フランジ部
14d 突起部
14e センタリングばね装着穴
15 センタリングばね
16 ハウジング
16a 端面
16b 軸穴
16c ボス部
17 摺動ばね
17a 摺動部
17b、17c 係合片
18 ワッシャ
19 止め輪
21 ウォームホイール
22 電気モータ
22a 駆動軸
23 ウォーム軸
24 蓋体
s1 くさび隙間
c1 くさび隙間s1の円周方向中央
31 環状リング
31b 係合部
32 摺動ばね
32a 分割部分
B 逆入力遮断クラッチ(内輪入力タイプ)
41 車軸
42 クラッチ内輪
42a カム面
42b ストッパ部
43 クラッチ外輪
43a 内周面
44 ハウジング
44a フランジ部
45 ローラ
46 保持器
46a ポケット
46b 円筒状部
46c ストッパ部
47 センタリングばね
47a 環状部
47b 係合部
48 車体フレーム
49 摺動ばね装着リング
50 摺動ばね
50a、50b 係合片
51 転がり軸受
52 ホイール
54、55 転がり軸受
60 タイヤ
s2 くさび隙間
c2 くさび隙間s2の円周方向中央
A Reverse input cutoff clutch (Outer ring input type)
G Reduction mechanism H
41
Claims (6)
前記モータと紙送りローラの間に逆入力遮断クラッチを配置し、
逆入力遮断クラッチが、入力側回転部材と、出力側回転部材と、前記入力側回転部材および出力側回転部材と正逆両回転方向に係合・離脱可能なトルク伝達部材と、前記トルク伝達部材を保持し、前記入力側回転部材に対する相対回転を通じて前記トルク伝達部材の係合・離脱を切り替える保持器と、静止側部材と、前記静止側部材に対する保持器の回転に対して保持器に回転抵抗を付与する回転抵抗付与手段とを備え、入力側回転部材と保持器の回転位相差を制御することにより、前記入力側回転部材からの正逆回転トルクに対しては、トルク伝達部材を係合させて当該トルクを前記出力側回転部材に伝達すると共に、前記出力側回転部材からの正逆回転トルクに対しては、トルク伝達部材を離脱させて前記入力側回転部材へのトルク伝達を遮断することを特徴とする紙送り機構。 In a paper feed mechanism having a paper feed roller driven by a motor,
A reverse input cut-off clutch is arranged between the motor and the paper feed roller,
A reverse input cut-off clutch, an input-side rotating member, an output-side rotating member, a torque transmitting member capable of engaging / disengaging the input-side rotating member and the output-side rotating member in both forward and reverse rotation directions, and A retainer for switching engagement and disengagement of the torque transmitting member through relative rotation with respect to the input-side rotating member; a stationary-side member; and a rotational resistance of the retainer against rotation of the retainer with respect to the stationary-side member. And a rotation transmitting means for controlling the rotation phase difference between the input-side rotating member and the retainer, thereby engaging the torque transmitting member with respect to the forward-reverse rotating torque from the input-side rotating member. To transmit the torque to the output side rotating member, and for the forward / reverse rotation torque from the output side rotating member, detach the torque transmitting member to transmit the torque to the input side rotating member. Paper feed mechanism, characterized in that the blocking.
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