JP2006112524A

JP2006112524A - Reverse input intercepting clutch

Info

Publication number: JP2006112524A
Application number: JP2004300526A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Makino; 智昭牧野; Takahide Saito; 隆英齋藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2006-04-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a reverse input intercept clutch by which without using a roller for the purpose of not generating phenomena such as pop-out and rollover of the roller, motive energy can be transmitted and intercepted, a reverse input can be intercepted, and a torque limiter mechanism is internally incorporated to allow excessive torque transmission to be intercepted with a compact size. <P>SOLUTION: The reverse input intercept clutch C is equipped with a torque cam mechanism T<SB>C</SB>including a cam means between an input shaft 1 and an output shaft 2 that are provided coaxially and separately and between one rotary plate 5 and the other one 4, a friction clutch portion including friction surfaces 3<SB>S</SB>, 4<SB>S</SB>of flange portions 3<SB>F</SB>, 4<SB>F</SB>that are provided, at a slant and in contiguity with each other, at a clutch plate 3 and at the other rotary plate 4, a torque limiting means T<SB>L</SB>for transmitting no revolution torque value not less than a predetermined value. According to this structure, the flange portions 3<SB>F</SB>, 4<SB>F</SB>are made to separate from an elastic member 11, so that the reverse input from the output shaft 2 can be intercepted. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、入力軸に入力される回転トルクを出力軸に伝達するが、出力軸から入力軸への逆入力を遮断する逆入力遮断クラッチに関する。 The present invention relates to a reverse input blocking clutch that transmits rotational torque input to an input shaft to an output shaft, but blocks reverse input from the output shaft to the input shaft.

自動車等の電動スライドドア、電動カーテン等回転駆動源からの入力トルクをクラッチにより伝達、遮断制御して動力の伝達を行なう軸系では、入力軸からの正逆回転力を出力軸へ伝達するが、出力軸側からの回転力は入力軸へ逆入力されない逆入力遮断クラッチが適合する場合がある。このような装置の一例として特許文献１の「逆入力遮断クラッチ及び回転駆動装置」が公知である。この逆入力遮断クラッチは、内周にカム面を有する入力外輪の内側に出力内輪を同心状に設け、外輪と内輪の間にトルク伝達部材としてのローラ、ローラを保持する保持器、保持器の位置決めを行う弾性部材としてのセンタリングばね、静止部材としてのハウジング、ハウジングに対して摺動しながら保持器に係合して連れ回る摺動ばねを備えている。 In a shaft system that transmits power by controlling the input torque from a rotary drive source such as an electric sliding door of an automobile, an electric curtain, etc. by means of a clutch, the forward / reverse rotational force from the input shaft is transmitted to the output shaft. In some cases, a reverse input cutoff clutch in which the rotational force from the output shaft side is not reversely input to the input shaft is suitable. As an example of such a device, a “reverse input cut-off clutch and rotation drive device” of Patent Document 1 is known. This reverse input shut-off clutch has a concentric output inner ring inside an input outer ring having a cam surface on the inner periphery, a roller as a torque transmission member between the outer ring and the inner ring, a cage for holding the roller, A centering spring as an elastic member for positioning, a housing as a stationary member, and a sliding spring that engages with the cage while sliding with respect to the housing.

そして、この摺動ばねが入力外輪の回転により静止部材のハウジングに対する回転抵抗で摺動ばねと共に連れ回る保持器に摩擦抵抗を与え、このため保持器に入力外輪に対する位相遅れが生じる。保持器はローラを保持しているため、入力外輪のカム面と出力内輪とで形成される楔空間にローラが押込まれることによりクラッチが係合される。入力外輪の動力は、正逆いずれの回転方向へも伝達される。又、反対に出力内輪から入力された時には入力外輪に対して保持器が位相遅れを生じることがなく、ローラは楔空間に押込まれない、即ち出力内輪からの入力は入力外輪に伝達されることはない。 The sliding spring gives a frictional resistance to the cage that rotates with the sliding spring due to the rotation resistance of the stationary member due to the rotation of the input outer ring, so that a phase delay with respect to the input outer ring occurs in the cage. Since the cage holds the roller, the clutch is engaged when the roller is pushed into a wedge space formed by the cam surface of the input outer ring and the output inner ring. The power of the input outer ring is transmitted in both forward and reverse rotation directions. On the other hand, when the input is input from the output inner ring, the cage does not cause a phase delay with respect to the input outer ring, and the roller is not pushed into the wedge space, that is, the input from the output inner ring is transmitted to the input outer ring. There is no.

同様なクラッチが、特許文献２の「回転駆動装置」に用いられている。但し、この例では、保持器に粘性流体による粘性抵抗（回転抵抗）を与えて保持器と入力外輪との間に相対回転（保持器の回転遅れ）を生じさせ、これによりローラが内、外輪に係合して回転が伝達される。 A similar clutch is used in the “rotary drive device” of Patent Document 2. However, in this example, a viscous resistance (rotational resistance) due to viscous fluid is given to the cage to cause a relative rotation (rotation delay of the cage) between the cage and the input outer ring. The rotation is transmitted by engaging with.

しかし、上記従来の逆入力遮断クラッチでは、クラッチ係合の初期から伝達トルクが増大した場合、ローラが内輪の円筒面と外輪のカム面で形成される楔空間に押込まれ続け、ローラとその接触面近傍では過大な変形が生じることがある。その変形が余りにも過大になると、その変形エネルギによりローラが楔空間から勢いよくはじき出されるポップアウトの現象や、変形量が過大となりローラが隣接するカム面まで到達するロールオーバー現象が発生する場合がある。このような異常変形が生じるのを未然に防止する方法としては、過大トルクの伝達を遮断するいわゆるトルクリミッタを動力伝達系に付加することが考えられるが、このような部材を付加すれば、ユニット全体が大型化し、かつコストアップの要因となる。
特開２００３−１２０７１５号公報特開２００２−２１３４８６号公報 However, in the above-described conventional reverse input cutoff clutch, when the transmission torque increases from the initial stage of clutch engagement, the roller continues to be pushed into the wedge space formed by the cylindrical surface of the inner ring and the cam surface of the outer ring, and the roller and its contact Excessive deformation may occur near the surface. If the deformation is too large, the deformation energy may cause a pop-out phenomenon in which the roller pops out of the wedge space, or a roll-over phenomenon in which the deformation reaches an excessive amount and the roller reaches the adjacent cam surface. is there. As a method for preventing such abnormal deformation from occurring, it is conceivable to add a so-called torque limiter that interrupts transmission of excessive torque to the power transmission system. However, if such a member is added, the unit The whole becomes large and increases the cost.
JP 2003-120715 A JP 2002-213486 A

この発明は、上記の問題に留意して、ローラのポップアウトやロールオーバーのような現象を生じさせないためローラを用いずに動力の伝達、遮断、及び逆入力遮断ができ、かつ内部にトルクリミッタ機構を内蔵し、コンパクトで過大トルクの伝達を遮断できる逆入力遮断クラッチを提供することを課題とする。 In consideration of the above problems, the present invention does not cause a phenomenon such as pop-out or roll-over of a roller, so that power transmission, interruption and reverse input interruption can be performed without using a roller, and a torque limiter is provided inside. It is an object of the present invention to provide a reverse input cutoff clutch that has a built-in mechanism and is compact and capable of blocking transmission of excessive torque.

この発明は、上記の課題を解決する手段として、動力伝達経路上の、同軸状かつ互いに分離して設けられる入力軸と出力軸間で回転トルクの伝達、遮断をするクラッチ機構において、一対の回転板に設けたカム手段を介して入力軸の回転トルクを一方から他方の回転板に伝達すると共に、他方の回転板に対し軸方向の推力を発生するトルクカム機構と、上記軸方向の推力で他方の回転板の摩擦面と出力軸に設けられたクラッチ板との摩擦接触により出力軸へ回転トルクの伝達、遮断をする摩擦クラッチ部と、出力軸への回転トルクが所定値を超えるとトルクカム機構への回転トルクの伝達を制限するトルク制限手段とを備え、出力軸からの逆入力はクラッチ板と上記他方の回転板を遮断することにより逆入力を伝達しないようにしたことを特徴とする逆入力遮断クラッチとしたのである。 As a means for solving the above problems, the present invention provides a pair of rotations in a clutch mechanism that transmits and shuts off rotational torque between an input shaft and an output shaft that are provided coaxially and separated from each other on a power transmission path. A torque cam mechanism for transmitting the rotational torque of the input shaft from one to the other rotating plate via a cam means provided on the plate and generating axial thrust on the other rotating plate; and the other by the above axial thrust The friction clutch portion that transmits and shuts off the rotational torque to the output shaft by frictional contact between the friction surface of the rotating plate and the clutch plate provided on the output shaft, and the torque cam mechanism when the rotational torque to the output shaft exceeds a predetermined value Torque limiting means for limiting the transmission of the rotational torque to the output shaft, and the reverse input from the output shaft is prevented from transmitting the reverse input by shutting off the clutch plate and the other rotary plate. It was an inverted input cutoff clutch to.

上記の構成としたこの発明の逆入力遮断クラッチは、入力軸へ回転トルクが伝達されない静止状態では入力軸と出力軸が遮断されており、回転トルクが入力軸へ入力されるとトルクカム機構、摩擦クラッチ部を介してクラッチオンとなり出力軸へ回転トルクが伝達される。そして、出力軸へ伝達される回転トルクが所定の限度値を超えるとクラッチ内に含まれているトルクリミッタ機構の作用で伝達されるトルク値が制限され、所定値を超えない範囲でトルクの伝達が行なわれる。 In the reverse input cutoff clutch of the present invention configured as described above, the input shaft and the output shaft are shut off when the rotational torque is not transmitted to the input shaft, and when the rotational torque is input to the input shaft, the torque cam mechanism, the friction The clutch is turned on via the clutch portion, and the rotational torque is transmitted to the output shaft. When the rotational torque transmitted to the output shaft exceeds a predetermined limit value, the torque value transmitted by the action of the torque limiter mechanism included in the clutch is limited, and torque is transmitted within a range not exceeding the predetermined value. Is done.

上記入力軸へ回転トルクが入力されると、カム機構を介して一方から他方の回転板にトルクが伝達されると共に、カム機構による他方の回転板の軸方向への推力で他方の回転板が軸方向へ変位して他方の回転板がクラッチ板の方へわずかに移動し、この変位により摩擦クラッチ部の他方の回転板とクラッチ板の摩擦面が摩擦係合してクラッチ板に回転トルクが伝達され、クラッチ板を出力軸に対して回転不能に連結しておくことにより出力軸に回転トルクが伝達される。出力軸側から回転トルクがクラッチに入力される、いわゆる逆入力時には、クラッチ板から他方の回転板を離反させることにより摩擦クラッチ部が遮断（オフ）され、入力軸へ回転トルクが伝達されることはない。従って、逆入力は遮断される。 When rotational torque is input to the input shaft, torque is transmitted from one to the other rotating plate via the cam mechanism, and the other rotating plate is moved by the thrust in the axial direction of the other rotating plate by the cam mechanism. Displacement in the axial direction causes the other rotating plate to move slightly toward the clutch plate, and this displacement causes frictional engagement between the other rotating plate of the friction clutch portion and the friction surface of the clutch plate, and rotational torque is applied to the clutch plate. The torque is transmitted to the output shaft by connecting the clutch plate to the output shaft in a non-rotatable manner. At the time of so-called reverse input when rotational torque is input to the clutch from the output shaft side, the friction clutch is disconnected (off) by separating the other rotational plate from the clutch plate, and the rotational torque is transmitted to the input shaft. There is no. Therefore, reverse input is blocked.

上記トルクリミッタ機構では、例えば一方の回転板と出力軸端との間に弾性部材を設け、一方の回転板と他方の回転板との回転方向の位相ずれをトルクカム機構により軸方向の変位に変換する際に、他方の回転板がクラッチ板に接触した後は、一方の回転板が離反する方向に変位する。この変位は例えば弾性部材で吸収する構造としているが、この変位がトルクカム機構の回転方向の位相ずれを軸方向変位に変換できる範囲を超えたときに、トルクリミッタとして機能する。又、上記出力軸からの逆入力時には、入力軸への入力がない限り、クラッチ板から他方の回転板を例えば弾性部材などにより離反させると、逆入力は遮断される。 In the above torque limiter mechanism, for example, an elastic member is provided between one rotary plate and the output shaft end, and the rotational phase shift between one rotary plate and the other rotary plate is converted into an axial displacement by the torque cam mechanism. When the other rotating plate comes into contact with the clutch plate, the one rotating plate is displaced in a direction away from the other rotating plate. This displacement is configured to be absorbed by an elastic member, for example, but functions as a torque limiter when the displacement exceeds a range in which the rotational phase shift of the torque cam mechanism can be converted into an axial displacement. Further, at the time of reverse input from the output shaft, as long as there is no input to the input shaft, reverse input is interrupted if the other rotating plate is separated from the clutch plate by an elastic member, for example.

この発明の逆入力遮断クラッチは、一対の回転板にカム手段を設けたトルクカム機構と、クラッチ板を有する摩擦クラッチ部と、トルク制限手段とを備えて入力軸からのトルクの伝達、遮断をスムーズに行い、所定値以上の回転トルクは内部のトルク制限手段で規制し、逆入力は遮断するようにしたから、逆入力遮断でき、回転トルクの制限も可能なクラッチであり、かつこれをコンパクトなハウジング内に収容したコストの安価なクラッチユニットとして提供できるという極めて顕著な効果を奏する。 The reverse input cutoff clutch of the present invention comprises a torque cam mechanism having cam means on a pair of rotating plates, a friction clutch portion having a clutch plate, and torque limiting means, and smoothly transmits and shuts off torque from the input shaft. Since the rotational torque exceeding the predetermined value is regulated by the internal torque limiting means and the reverse input is cut off, it is a clutch that can cut off the reverse input and limit the rotational torque, and it is compact. There is an extremely remarkable effect that it can be provided as an inexpensive clutch unit housed in the housing.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は実施形態の逆入力遮断クラッチの主要縦断面図を示す。図示のように、動力伝達経路上の入力軸１と出力軸２は、同軸状で、かつ互いに分離し相互の端面が近接して設けられている。そして、上記入力軸１から出力軸２へ回転トルクを伝達、遮断するクラッチ機構として逆入力遮断クラッチＣが用いられている。この逆入力遮断クラッチＣは、クラッチ板３、一対の回転板４、５を出力軸２上に備え、一方の回転板（推力カムフランジ）５は連結カップ６により入力軸１に対して軸方向へのみ可動に連結されている。クラッチ板３と他方の回転板（従動側の推力カムフランジ）４の外周には断面視傾斜状のフランジ部３_F、４_Fがそれぞれ一体に形成されており、後述するように互いのフランジ部３_F、４_Fの摩擦面３_S、４_Sが接近、離反することによりクラッチＣはオン（係合）、オフ（遮断）される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a main longitudinal sectional view of a reverse input cutoff clutch according to an embodiment. As shown in the figure, the input shaft 1 and the output shaft 2 on the power transmission path are coaxial, are separated from each other, and are provided close to each other. A reverse input shut-off clutch C is used as a clutch mechanism for transmitting and shutting off rotational torque from the input shaft 1 to the output shaft 2. The reverse input cutoff clutch C includes a clutch plate 3 and a pair of rotating plates 4 and 5 on the output shaft 2. One rotating plate (thrust cam flange) 5 is axially connected to the input shaft 1 by a connecting cup 6. It is movably connected to only. Flange portions 3 _F and 4 _F that are inclined in sectional view are integrally formed on the outer periphery of the clutch plate 3 and the other rotating plate (driven thrust cam flange) 4. As the friction surfaces 3 _S and 4 _{S of} 3 _F and 4 _F approach and separate, the clutch C is turned on (engaged) and turned off (disconnected).

連結カップ６への連結は、一方の回転板５の外周の複数箇所（図示の例では４箇所）に設けた係合片５_Tを、これに対応して連結カップ６に設けた同数の切欠き６_Tに遊嵌状に係合させて軸方向へのみ連結している。又、回転板４、５は、両者間に配置した保持板１６に円周方向に等間隔で複数箇所（図示の例では４箇所）に設けられた穴に挿置したボール１０を挟んで相互に対向して設けられている。このボール１０に対応する回転板４、５の対向面には、後述するトルクカムしての役目をする凹状溝（カム溝）４ａ、５ａが設けられている。 Connected to the connecting cup 6, the engaging piece 5 _T provided on the (four positions in the illustrated example) a plurality of locations on the outer circumference of one rotating plate 5, the same number of switching provided in connection cup 6 Correspondingly It is engaged with the loosely fitted to the lack 6 _T are seen connected in the axial direction. Further, the rotating plates 4 and 5 are mutually sandwiched by holding the balls 10 inserted in holes provided at a plurality of locations (four locations in the illustrated example) at equal intervals in the circumferential direction on the holding plate 16 disposed therebetween. It is provided opposite to. On the opposing surfaces of the rotating plates 4 and 5 corresponding to the balls 10, concave grooves (cam grooves) 4a and 5a that serve as torque cams, which will be described later, are provided.

この凹状溝（カム溝）４ａ、５ａは、図２の（ａ）図のように、円周方向に長い略楕円状の外形で、両溝の中央深さが最も深く、円周方向に浅くなっており、（ｂ）図のように、ボール１０が中央に位置する静止状態で回転板４、５がボール１０、保持板１６を挟んで互いに摺動自在に接する状態に置かれている。従って、静止状態ではボール１０は、凹状溝４ａ、５ａの最深部又はその極く近傍に位置することとなる。又、凹状溝４ａ、５ａがカム機構の作用をなすのは、一方の回転板５が入力軸１からの回転トルクで他方の回転板４と位相ずれを生じたとき、ボール１０が凹状溝４ａ、５ａの浅い溝部分に移動するため軸方向の力を発生するからである。従って、この例では凹状溝（カム溝）４ａ、５ａ、ボール１０、保持板１６によってトルクカム機構Ｔ_Cが構成されている。 The concave grooves (cam grooves) 4a and 5a have a substantially elliptical outer shape that is long in the circumferential direction as shown in FIG. 2A, and the center depth of both grooves is the deepest and shallow in the circumferential direction. As shown in FIG. 6B, the rotating plates 4 and 5 are placed in a slidable contact with each other with the ball 10 and the holding plate 16 in a stationary state in which the ball 10 is located at the center. Therefore, in the stationary state, the ball 10 is located at the deepest portion of the concave grooves 4a and 5a or in the very vicinity thereof. Further, the concave grooves 4a and 5a function as a cam mechanism because when one rotary plate 5 is out of phase with the other rotary plate 4 due to the rotational torque from the input shaft 1, the ball 10 has a concave groove 4a. This is because an axial force is generated to move to the shallow groove portion of 5a. Thus, the recessed groove (cam groove) 4a in this example, 5a, ball 10, the torque cam mechanism T _C by the holding plate 16 is formed.

回転板４及びクラッチ板３の外周には、入出力軸１、２の中心線に対し断面視で所定角度だけ傾斜したフランジ部４_F、３_Fが回転板４、クラッチ板３とそれぞれ一体に形成され、その互いに向き合う面を摩擦面４_S、３_Sとして備えている。クラッチ板３は、出力軸２に設けたスプライン１５により出力軸２に連結され、止めリング１７で軸方向の位置を規制されている。又、回転板４とクラッチ板３との間には弾性部材（ばね）１１が設けられ、入力軸１からの回転トルクが作用していない状態では、この弾性部材１１の弾性力により図１に示すように摩擦面４_S、３_S間はわずかに離れて非接触状態となるよう設定されている。 On the outer periphery of the rotating plate 4 and the clutch plate 3, flange portions 4 _F and 3 _{F that} are inclined by a predetermined angle with respect to the center lines of the input / output shafts 1 and 2 are integrally formed with the rotating plate 4 and the clutch plate 3, respectively. The formed surfaces facing each other are provided as friction surfaces 4 _S and 3 _S. The clutch plate 3 is connected to the output shaft 2 by a spline 15 provided on the output shaft 2, and its axial position is restricted by a stop ring 17. Further, an elastic member (spring) 11 is provided between the rotating plate 4 and the clutch plate 3, and when the rotational torque from the input shaft 1 is not acting, the elastic force of the elastic member 11 causes the FIG. As shown, the friction surfaces 4 _S and 3 _S are set to be in a non-contact state slightly apart.

又、回転板４のフランジ部４_Fの端面とハウジング（半径部）９との間にも両者を離反させる方向の弾性力を有する弾性部材（ばね）１２が設けられているが、上記弾性部材１１の軸方向力よりも小さく、入力軸１の回転トルクがない状態では回転板４とクラッチ板３の上述した隙間が保持される大きさに設定されている。さらに、回転板５と、出力軸２の入力軸１と対向する端部に設けた端板２ｂとスリーブ２ａで形成される鍔部との間にも弾性部材（ばね）７が設けられており、回転板５、弾性部材７、鍔部によりトルクリミッタ機構Ｔ_Lが構成されている。 Further, an elastic member (spring) 12 having an elastic force in a direction for separating both of them is provided between the end face of the flange portion 4 _F of the rotating plate 4 and the housing (radius portion) 9. It is set to such a size that the gap between the rotating plate 4 and the clutch plate 3 is maintained in a state where the axial force is smaller than 11 and there is no rotational torque of the input shaft 1. Further, an elastic member (spring) 7 is also provided between the rotating plate 5 and an end plate 2b provided at an end portion of the output shaft 2 facing the input shaft 1 and a flange portion formed by the sleeve 2a. The torque limiter mechanism T _L is configured by the rotating plate 5, the elastic member 7, and the flange portion.

なお、入力軸への回転トルクが弾性部材７の弾性係数Ｋ₇で定まる設定値以上となるとトルクリミッタ機構Ｔ_Lが作動し、これより以下の回転トルクの範囲ではクラッチオン（係合）となり、回転トルクが働かない状態ではクラッチオフ（遮断）されるように設定されている。又、ハウジング（半径部）９と、上記クラッチ板３のフランジ部３_Fの外側を囲むハウジング（外周部）８とに対しては、それぞれ軸受１３、１４により入力軸１、出力軸２が回転自在に保持されている。 The torque limiter mechanism T _L is activated when the rotational torque to the input shaft exceeds a set value determined by the elastic coefficient K ₇ of the elastic member 7, and the clutch is turned on (engaged) in the range of the rotational torque below. The clutch is set to be off (disengaged) when the rotational torque is not applied. Also, for the housing (radius portion) 9 and the housing (outer peripheral portion) 8 surrounding the flange portion 3 _F of the clutch plate 3, the input shaft 1 and the output shaft 2 are rotated by bearings 13 and 14, respectively. It is held freely.

上記の構成としたこの実施形態の逆入力遮断クラッチＣの作用について説明する。まず、図１、図２に示す状態では入力軸１には回転トルクが伝達されておらず、クラッチＣの状態はオフ（遮断）である。トルクカム機構Ｔ_Cでは、ボール１０が凹状溝４ａ、５ａの最深部又はその極く近傍に位置（この位置では溝底間の距離ｄとする）しており、この状態では軸方向力がまだ発生していないため、弾性部材１１によってクラッチ板３、回転板４のフランジ部３_F、４_F間の摩擦面３_S、４_Sは互いにわずかに離反し、非接触状態である。つまり入出力軸１、２が遮断された状態である。 The operation of the reverse input cutoff clutch C of this embodiment configured as described above will be described. First, in the state shown in FIGS. 1 and 2, no rotational torque is transmitted to the input shaft 1, and the state of the clutch C is OFF (disengaged). In the torque cam mechanism T _C, the ball 10 is recessed grooves 4a, the deepest portion or location on the close proximity of 5a (in this position the distance d between the groove bottom) and are, axial force in this condition still occur _Therefore , the friction surfaces 3 _S and 4 _S between the flange portions 3 _F and 4 _{F of the} clutch plate 3 and the rotating plate 4 are slightly separated from each other by the elastic member 11 and are in a non-contact state. That is, the input / output shafts 1 and 2 are shut off.

図３に示すように、入力軸１に回転トルクが伝達されると、一方の回転板５は回転トルクの方向に回転するが、他方の回転板４はハウジング９との間に設けた弾性部材１２の摺動抵抗により位相遅れを生ずる。つまり、凹状溝４ａと５ａは、（ｂ）図のように、互いに中央の最深部の位置が回転方向にずれる。このため、ボール１０は凹状溝４ａ、５ａの浅い方へ移動し、凹状溝４ａ、５ａのボール１０を中心とする対称（対角）位置の両端が、回転トルクの大きさに応じて離反した位置へずれる。ボール１０の直径は変化しないから、ボール１０が溝の浅い位置間に移動することによってボール１０に当接する溝位置間の距離ｄ’は、上記静止状態での距離ｄよりわずかに大きくなる（ｄ’＞ｄ）。 As shown in FIG. 3, when rotational torque is transmitted to the input shaft 1, one rotary plate 5 rotates in the direction of the rotational torque, while the other rotary plate 4 is an elastic member provided between the housing 9. A phase lag is caused by twelve sliding resistances. That is, the concave grooves 4a and 5a are shifted from each other in the rotational direction at the center of the deepest portion as shown in FIG. For this reason, the ball 10 moves to the shallower side of the concave grooves 4a and 5a, and both ends of the symmetrical (diagonal) positions around the ball 10 of the concave grooves 4a and 5a are separated according to the magnitude of the rotational torque. Shift to position. Since the diameter of the ball 10 does not change, the distance d ′ between the groove positions that come into contact with the ball 10 when the ball 10 moves between the shallow positions of the groove is slightly larger than the distance d in the stationary state (d '> D).

このとき軸方向力が発生して回転板４、５のいずれかが軸方向へ移動する。このとき、弾性部材７の弾性係数Ｋ₇の方が弾性部材１１の弾性係数Ｋ₁₁より大きく設定されているから、回転板４が５から離反する方向へ押圧される。回転板４のフランジ部４_Fの端とハウジング９との間には弾性部材１２が設けられているから、弾性部材１２による摺動抵抗が回転板４のフランジ部４_Fに付与され、入力軸１からのトルクが比較的小さい場合でも、上記トルクカム機構Ｔ_Cでは確実に位相ずれを発生するようになっている。上記の作動によりフランジ部４_Fと３_Fの摩擦面４_S、３_Sが互いに密着し、これにより入力軸１からの回転トルクが出力軸２に伝達される。 At this time, an axial force is generated, and one of the rotating plates 4 and 5 moves in the axial direction. At this time, since the elastic coefficient K ₇ of the elastic member 7 is set larger than the elastic coefficient K ₁₁ of the elastic member 11, the rotating plate 4 is pressed in a direction away from 5. Since the elastic member 12 is provided between the end of the flange portion 4 _F of the rotating plate 4 and the housing 9, sliding resistance by the elastic member 12 is applied to the flange portion 4 _F of the rotating plate 4, and the input shaft even when the torque from the 1 is relatively small, certainly in the torque cam mechanism T _C and generates a phase shift. As a result of the above operation, the friction surfaces 4 _S and 3 _S of the flange portions 4 _F and 3 _F are brought into close contact with each other, whereby the rotational torque from the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 2.

次に、図4 に示すように、入力軸１への回転トルクとして所定値以上の過大トルクが伝達されると、ボール１０は凹状溝４ａ、５ａのより浅い部分へ移動し、さらに保持板１６に保持された状態で回転板４と５の平行面へ乗り上げる（（ｂ）図参照）。その過程において、摩擦面３_S、４_Sが密着した後は、ボール１０が凹状溝４ａ、５ａのさらに浅い部分へと移動する間に回転板４と５の軸方向の離反距離が増大し、他方の回転板４の軸方向の移動が摩擦面３_S、４_Sの密着により止まると、反対に一方の回転板５が離反されて弾性部材７を押圧する。そして、（ｂ）図のようにボール１０が凹状溝４ａ、５ａから回転板４、５の平行面に乗り上げるまで伝達トルクが増大する。 Next, as shown in FIG. 4, when an excessive torque of a predetermined value or more is transmitted as the rotational torque to the input shaft 1, the ball 10 moves to a shallower portion of the concave grooves 4a and 5a, and further the holding plate 16 (See FIG. 5B). In the process, after the friction surfaces 3 _S and 4 _S are brought into close contact with each other, the axial separation distance between the rotating plates 4 and 5 increases while the ball 10 moves to a shallower portion of the concave grooves 4a and 5a. When the movement of the other rotating plate 4 in the axial direction is stopped by the close contact of the friction surfaces 3 _S and 4 _S , the one rotating plate 5 is separated and the elastic member 7 is pressed. Then, the transmission torque increases until the ball 10 rides on the parallel surfaces of the rotating plates 4 and 5 from the concave grooves 4a and 5a as shown in FIG.

従って、その間に弾性部材７が回転板５の軸方向移動量を吸収し、ボール１０が平行面に乗り上げると、その状態がトルクリミッタの作動状態であり、その時の入力トルクがトルクリミット値となる。以上がトルクリミッタ機構の作用であるが、弾性部材７、１１、１２のばね力（弾性係数）は上記静止状態、トルク伝達、トルクリミット状態を回転トルクの大きさに応じてスムーズに切換えられるように設定される。なお、上記の作用において入力軸１からの回転トルクは正、逆回転のいずれでも作用は同じであり、正、逆いずれでもよい。 Accordingly, when the elastic member 7 absorbs the amount of axial movement of the rotating plate 5 during this time and the ball 10 rides on the parallel plane, this state is the operating state of the torque limiter, and the input torque at that time becomes the torque limit value. . The above is the operation of the torque limiter mechanism. The spring force (elastic coefficient) of the elastic members 7, 11, and 12 can be smoothly switched between the stationary state, torque transmission, and torque limit state according to the magnitude of the rotational torque. Set to In the above operation, the rotation torque from the input shaft 1 is the same whether the rotation is forward or reverse, and may be either forward or reverse.

一方、出力軸２から反対に入力軸１の方向へは回転は伝達されない。図１に示すように、入力軸１が静止している限り、クラッチ板３、回転板４の摩擦面３_S、４_Sはわずかに離反しており、摩擦接触していないから出力軸２から入力軸１へ回転トルクが伝達されることはないからである。又、入力軸１から出力軸２へ回転トルクを伝達している途中で、出力軸２は他の動力で回転し、入力軸１へは回転トルクが伝達されなくなった場合、出力軸２は入力軸１に対し相対回転するが、この場合もトルクカム機構Ｔ_Cが作動しないため摩擦面３_S、４_Sは非接触となり、クラッチ板３から回転板４への回転トルクは伝達されず、従って出力軸２から入力軸１へ回転トルクが伝達されることはない。 On the other hand, rotation is not transmitted from the output shaft 2 in the direction of the input shaft 1. As shown in FIG. 1, as long as the input shaft 1 is stationary, the friction surfaces 3 _S and 4 _S of the clutch plate 3 and the rotating plate 4 are slightly separated from each other and are not in frictional contact. This is because rotational torque is not transmitted to the input shaft 1. In the middle of transmitting the rotational torque from the input shaft 1 to the output shaft 2, the output shaft 2 rotates with other power, and when the rotational torque is not transmitted to the input shaft 1, the output shaft 2 is input. Although rotate relative to the axis 1, this friction surface 3 _S, 4 _S since the torque cam mechanism T _C is not operated even become non-contact, rotational torque from the clutch plate 3 to the rotary plate 4 is not transmitted, so that the output No rotational torque is transmitted from the shaft 2 to the input shaft 1.

図５はクラッチ板３と回転板４のフランジ部３_F、４_Fの摩擦面３_S、４_Sの相互の形状の組合わせの種々の変形例を示す図である。（ａ）図はフランジ部４_Fの摩擦面４_Sの全体を曲率半径Ｒの曲面とする場合、（ｂ）図は摩擦面４_Sの両端付近を部分的に曲率半径Ｒの曲面とする場合、（ｃ）図はクラッチ板３のフランジ部３_Fの摩擦面３_Sの全体を曲率半径Ｒの曲面とする場合を示している。以上の変形例を採用することにより摩擦面３_S、４_S同士の片当りや、それに起因する偏摩耗を防止することが可能となる。 FIG. 5 is a diagram showing various modified examples of combinations of the shapes of the friction surfaces 3 _S and 4 _S of the flange portions 3 _F and 4 _F of the clutch plate 3 and the rotating plate 4. (A) The figure shows a case where the entire friction surface 4 _S of the flange portion 4 _F has a curved surface with a radius of curvature R, and (b) shows the case where both ends of the friction surface 4 _S are partially curved with a radius of curvature R. shows a case where the radius of curvature R of the curved surface of the entire (c) drawing the friction surface 3 _S of the flange portion 3 _F of the clutch plate 3. By adopting the above modification, it is possible to prevent the frictional surfaces 3 _S and 4 _S from contacting each other and uneven wear resulting therefrom.

上記の構成では、トルクカム機構Ｔ_Cは対向する凹状溝とボールの組み合せとして説明した。しかしながら、トルクカム機構Ｔ_Cは、それらに限定されるものではなく、例えば凹凸の組み合わせで構成される、いわゆるフェースカム等でも良い。 In the above configuration, the torque cam mechanism T _C has been described as a combination of concave grooves and the ball facing. However, the torque cam mechanism T _C is not intended to be limited to, for example, a combination of irregularities, it may be a so-called face cam, or the like.

この発明の逆入力遮断クラッチは、トルクリミッタを内蔵し、かつ逆入力を遮断するローラを用いないクラッチであるから、その利用は各種機器、装置の動力伝達経路上に広く取入れることができる。 The reverse input cut-off clutch of the present invention is a clutch that incorporates a torque limiter and does not use a roller that cuts off the reverse input.

実施形態の逆入力遮断クラッチの主縦断面図Main longitudinal cross-sectional view of reverse input cutoff clutch of embodiment （ａ）図１の矢視II−IIの断面図、（ｂ）（ａ）図中の矢視Ｂ−Ｂの部分断面図(A) Sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, (b) Partial sectional view taken along the line BB in the figure (a). 実施形態の逆入力遮断クラッチの作用の説明図（トルク伝達状態）Explanatory drawing of the effect | action of the reverse input interruption | blocking clutch of embodiment (torque transmission state) 実施形態の逆入力遮断クラッチの作用の説明図（トルクリミッタ作動時）Explanatory drawing of the effect | action of the reverse input interruption | blocking clutch of embodiment (at the time of a torque limiter action | operation) クラッチ板、回転板の摩擦面の３つの変形例を示す図The figure which shows the three modifications of the friction surface of a clutch plate and a rotating plate

符号の説明Explanation of symbols

１入力軸
２出力軸
３クラッチ板
３_F、４_F フランジ部
３_S、４_S 摩擦面
４、５回転板
６連結カップ
７、１１、１２弾性部材
８、９ハウジング
１０ボール
１６保持板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input shaft 2 Output shaft 3 Clutch plate 3 _F , 4 _F flange part 3 _S , 4 _S friction surface 4, 5 Rotating plate 6 Connection cup 7, 11, 12 Elastic member 8, 9 Housing 10 Ball 16 Holding plate

Claims

動力伝達経路上の、同軸状かつ互いに分離して設けられる入力軸と出力軸間で回転トルクの伝達、遮断をするクラッチ機構において、一対の回転板に設けたカム手段を介して入力軸の回転トルクを一方から他方の回転板に伝達すると共に、他方の回転板に対し軸方向の推力を発生するトルクカム機構と、上記軸方向の推力で他方の回転板の摩擦面と出力軸に設けられたクラッチ板との摩擦接触により出力軸へ回転トルクの伝達、遮断をする摩擦クラッチ部と、出力軸への回転トルクが所定値を超えるとトルクカム機構への回転トルクの伝達を制限するトルク制限手段とを備え、出力軸からの逆入力はクラッチ板と上記他方の回転板を遮断することにより逆入力を伝達しないようにしたことを特徴とする逆入力遮断クラッチ。 In a clutch mechanism that transmits and shuts off rotational torque between an input shaft and an output shaft that are coaxially provided on the power transmission path and separated from each other, rotation of the input shaft via cam means provided on a pair of rotating plates A torque cam mechanism that transmits torque from one to the other rotating plate and generates axial thrust on the other rotating plate, and provided on the friction surface of the other rotating plate and the output shaft by the axial thrust. A friction clutch that transmits and shuts off rotational torque to the output shaft by frictional contact with the clutch plate; and torque limiting means that restricts transmission of rotational torque to the torque cam mechanism when the rotational torque to the output shaft exceeds a predetermined value; The reverse input cutoff clutch is characterized in that the reverse input from the output shaft is not transmitted by blocking the clutch plate and the other rotating plate.

前記カム手段を、一対の回転板のそれぞれの対向面にその周方向に漸次浅くなるように設けた一対の凹状溝間にボールを挿置し、このボールを介して入力軸の回転トルクを伝達するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。 A ball is inserted between a pair of concave grooves provided on the opposing surfaces of the pair of rotating plates so as to gradually become shallower in the circumferential direction, and the rotational torque of the input shaft is transmitted through the balls. The reverse input cutoff clutch according to claim 1, wherein the reverse input cutoff clutch is configured as described above.

前記カム手段を、一対の回転板のそれぞれの対向面にその周方向に傾斜面を有する凹凸部を設け、それらの傾斜面の当接により入力軸の回転トルクを伝達するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の逆入力遮断クラッチ。 The cam means is configured to provide an uneven portion having an inclined surface in the circumferential direction on each facing surface of the pair of rotating plates, and to transmit the rotational torque of the input shaft by contact of the inclined surfaces. The reverse input cutoff clutch according to claim 1, wherein

前記摩擦クラッチ部を、クラッチ板と他方の回転板の外周部にそれぞれフランジ部を設け、各フランジ部を入出力軸の中心線に対し所定角度傾斜した摩擦面として形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。 The friction clutch portion is characterized in that flange portions are provided on the outer peripheral portions of the clutch plate and the other rotary plate, and each flange portion is formed as a friction surface inclined at a predetermined angle with respect to the center line of the input / output shaft. Item 4. The reverse input cutoff clutch according to any one of Items 1 to 3.

前記摩擦クラッチ部のクラッチ板の軸方向の移動を止めリングで規制し、かつ出力軸と回転不能かつ軸方向可動に連結したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。 5. The reverse input according to claim 1, wherein movement of the friction clutch portion in the axial direction of the clutch plate is restricted by a stop ring, and the output shaft is connected to the output shaft so as not to rotate but to be movable in the axial direction. Breaking clutch.

前記摩擦クラッチ部のクラッチ板と他方の回転板間に両部材を離反させる第１弾性部材を設け、出力軸端部に設けた鍔部と上記一方の回転板との間に両者を離反させる第２弾性部材を設け、第２弾性部材の弾性係数を第１弾性部材の弾性係数より大きく設定したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の逆入力遮断クラッチ。 A first elastic member is provided between the clutch plate of the friction clutch portion and the other rotary plate, and a first elastic member is provided between the flange provided at the output shaft end and the one rotary plate. 6. The reverse input cutoff clutch according to claim 1, wherein two elastic members are provided, and an elastic coefficient of the second elastic member is set larger than an elastic coefficient of the first elastic member.

前記入力軸へ回転トルクが入力されると、第１弾性部材の弾性力に抗してトルクカム機構による軸方向推力で他方の回転板を軸方向に変位させて摩擦クラッチ部の摩擦面を締結し、出力軸から回転トルクが入力されると、第１弾性部材の弾性力により他方の回転板をクラッチ板から離反させて摩擦クラッチ部の締結を解除し、逆入力を遮断するように構成したことを特徴とする請求項６に記載の逆入力遮断クラッチ。 When rotational torque is input to the input shaft, the other rotating plate is displaced in the axial direction by axial thrust by the torque cam mechanism against the elastic force of the first elastic member, and the friction surface of the friction clutch portion is fastened. When the rotational torque is input from the output shaft, the other rotational plate is separated from the clutch plate by the elastic force of the first elastic member to release the engagement of the friction clutch portion, and the reverse input is cut off. The reverse input cutoff clutch according to claim 6.

前記摩擦クラッチ部のクラッチ板と他方の回転板の摩擦面のいずれかを部分的又は全体的に所定曲率半径の曲面に形成したことを特徴とする請求項４に記載の逆入力遮断クラッチ。 5. The reverse input cutoff clutch according to claim 4, wherein either one of the friction plate of the friction clutch portion and the friction surface of the other rotary plate is partially or entirely formed as a curved surface having a predetermined radius of curvature.