JP2008169911A - Bidirectional clutch and wind direction adjuster - Google Patents

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Minoru Shibata
実 柴田
Shinji Kumazawa
慎二 熊澤
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve response of transmission of rotary torque in a bidirectional clutch. <P>SOLUTION: A drive-side rotor 4 having a cam surface, an interlock-side rotor 5 having a circumference surface, and a retainer 7 are rotatably supported to a center shaft 3. The retainer 7 holds engagement pieces 6 housed in a wedge-shaped space between the cam surface and the circumference surface. A friction holding means 8 holds the retainer 7 with respect to the center shaft 3 by predetermined frictional holding force allowing the retainer 7 to rotate along with the drive-side rotor 4 and the interlock-side rotor 5 connected by the engagement pieces 6 in a wedge engagement state, and regulating rotation of the retainer 7 along with the drive-side rotor 4 or the interlock-side rotor 5 through the engagement pieces 6 in a non-engagement state. A positioning means 9 circumferentially positions and holds the retainer 7 with respect to the drive-side rotor 4 to bring the engagement pieces 6 in to a non-engagement state, and allows the retainer 7 held to the center shaft 3 by the friction holding means 8 to be relatively rotated with respect to the drive-side rotor 4 to bring the engagement pieces 6 into a wedge engagement state when the drive-side rotor 4 rotates. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は双方向クラッチ及び風向調節装置に関し、詳しくは、駆動側回転体から連動側回転体へは正方向、逆方向ともに回転トルクを伝達する一方、連動側回転体から駆動側回転体へは正方向、逆方向ともにトルク伝達を遮断する双方向クラッチと、この双方向クラッチを備えた風向調節装置に関する。   The present invention relates to a bidirectional clutch and a wind direction adjusting device, and more specifically, while transmitting rotational torque in both the forward and reverse directions from a driving side rotating body to an interlocking side rotating body, The present invention relates to a bidirectional clutch that blocks torque transmission in both the forward direction and the reverse direction, and a wind direction adjusting device that includes the bidirectional clutch.

自動車のエアーコンディショナーに用いられる風向調節装置の中には、自動でスイングフィンが揺動して風向を連続的に変化させることができるもの（スイングレジスタ）がある。この種の風向調節装置におけるスイングフィンは、ステッピングモータなどの駆動源により駆動されて揺動する。しかしながら、このような風向を自動調節可能なスイングレジスタにおいても、手動によって、搭乗者がその時の感覚に応じて風向を任意に変更できる構造であることが望ましい。ところが、スイングレジスタにおけるスイングフィンは駆動源と連結されている。このため、搭乗者が手動でスイングフィンを動かすと、それにより駆動源に負荷がかかってしまう。また、駆動源との連結構造に基づく抵抗があるため、手動時の操作フィーリングもあまり良くない。   Among wind direction adjusting devices used in automobile air conditioners, there is a device (swing register) that can swing a swing fin automatically and continuously change the wind direction. The swing fin in this kind of wind direction adjusting device is driven by a driving source such as a stepping motor to swing. However, even in such a swing register that can automatically adjust the wind direction, it is desirable that the passenger can manually change the wind direction according to the sense at that time. However, the swing fins in the swing register are connected to the drive source. For this reason, when the passenger manually moves the swing fin, a load is applied to the drive source. Further, since there is resistance based on the connection structure with the drive source, the operation feeling during manual operation is not so good.

そこで、手動時に駆動源に負荷がかからず、また、操作フィーリング性も向上したスイングレジスタとして、双方向クラッチを備えたものが知られている（特許文献１等参照）。   Therefore, a swing register having a bidirectional clutch is known as a swing register that does not apply a load to the drive source during manual operation and also has improved operational feeling (see Patent Document 1, etc.).

このスイングレジスタにおける双方向クラッチでは、駆動源に連結された駆動筒部と、スイングフィンに連結された連動筒部とが、互いに反対方向に捲回された大小２つのコイルばねにより押圧連結されている。そして、自動モード時に駆動源からの回転駆動力により駆動筒部が回転すると、コイルばねの縮径による締め付けを介して、駆動筒部から連動筒部へ正、逆両方向の回転トルクが伝達され、スイングフィンが揺動する。一方、操作ノブ等のマニュアル操作によりスイングフィンを動かしたときは、スイングフィンから連動筒部に回転力が伝達されて連動筒部が回転するが、拡径によりコイルバネの締め付けが緩むことで、連動筒部から駆動筒部への正、逆両方向のトルク伝達が遮断される。
特開２００３−１３００８３号公報 In the two-way clutch in this swing register, the drive cylinder connected to the drive source and the interlocking cylinder connected to the swing fin are pressed and connected by two large and small coil springs wound in opposite directions. Yes. Then, when the driving cylinder portion is rotated by the rotational driving force from the driving source in the automatic mode, the rotational torque in both the forward and reverse directions is transmitted from the driving cylinder portion to the interlocking cylinder portion through the tightening by the reduced diameter of the coil spring. The swing fin swings. On the other hand, when the swing fin is moved by manual operation of the operation knob, etc., the rotational force is transmitted from the swing fin to the interlocking cylinder part, and the interlocking cylinder part rotates. Torque transmission in both forward and reverse directions from the cylinder part to the drive cylinder part is interrupted.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-130083

しかしながら、上記従来のスイングレジスタにおける双方向クラッチでは、トルク伝達の応答性が低いという問題があった。   However, the conventional bi-directional clutch in the conventional swing register has a problem that the response of torque transmission is low.

すなわち、上記従来の双方向クラッチでは、コイルばねの縮径により、回転トルクの伝達がなされるため、コイルばねが縮径するときに、コイルばねと駆動筒部及び連動筒部との間で滑りが発生すると、その分だけ回転トルクの伝達の応答性が悪くなってしまう。   That is, in the above-described conventional bidirectional clutch, rotational torque is transmitted due to the reduced diameter of the coil spring. Therefore, when the diameter of the coil spring is reduced, it slips between the coil spring and the drive cylinder portion and the interlocking cylinder portion. If this occurs, the responsiveness of transmission of the rotational torque is deteriorated accordingly.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、双方向クラッチにおける回転トルクの伝達の応答性を向上させることを解決すべき技術課題とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the response of rotational torque transmission in a bidirectional clutch.

（１）上記課題を解決する本発明の双方向クラッチは、センター軸と、前記センター軸に回転自在に支持され、カム面を有する駆動側回転体と、前記センター軸に回転自在に支持され、前記カム面と径方向に対向する円周面を有する連動側回転体と、前記カム面と前記円周面との間に形成された、周方向の両端が狭小の楔形空間に収容され、該楔形空間の周方向中央部から周方向端部に移動することで前記駆動側回転体及び前記連動側回転体と楔係合状態となる一方、該楔形空間の周方向端部から周方向中央部に移動することで該駆動側回転体及び該連動側回転体と非係合状態となる係合子と、前記駆動側回転体及び前記連動側回転体の間に配置されるとともに両者と相対回転可能となるように前記センター軸に回転自在に支持され、前記係合子を保持する保持孔を円筒状周壁に有する保持器と、前記楔係合状態にある前記係合子を介して一体的に結合された前記駆動側回転体及び前記連動側回転体と共に前記保持器が一体的に回転することを許容し、かつ、前記非係合状態にある前記係合子を介して該保持器が該駆動側回転体又は該連動側回転体と連れ回りすることを規制する所定の摩擦保持力で、前記センター軸に対して該保持器を保持する摩擦保持手段と、前記保持器の前記保持孔に保持された前記係合子が前記非係合状態となるように、前記駆動側回転体に対して該保持器を周方向に位置決め保持し、かつ、該駆動側回転体が回転するときにその回転に応じて該係合子が該非係合状態から前記楔係合状態となるように、前記摩擦保持手段の前記摩擦保持力で前記センター軸に保持された該保持器が該駆動側回転体に対して相対回転することを許容する位置決め手段と、を備えていることを特徴とする。   (1) A bidirectional clutch of the present invention that solves the above-described problem is a center shaft, a drive-side rotating body that is rotatably supported by the center shaft, has a cam surface, and is rotatably supported by the center shaft. The interlocking-side rotating body having a circumferential surface facing the cam surface in the radial direction, and both circumferential ends formed between the cam surface and the circumferential surface are accommodated in a narrow wedge-shaped space, By moving from the circumferential center of the wedge-shaped space to the circumferential end, the drive-side rotator and the interlocking-side rotator are in a wedge-engaged state, while the wedge-shaped space is circumferentially centered from the circumferential end. Is disposed between the driving side rotating body and the interlocking side rotating body, and is relatively rotatable with both the driving side rotating body and the interlocking side rotating body. The center shaft is rotatably supported so that A retainer having a retaining hole for retaining a child in a cylindrical peripheral wall, and the retainer together with the driving side rotating body and the interlocking side rotating body integrally coupled via the engaging element in the wedge engagement state Is allowed to rotate integrally and restricts the cage from rotating with the driving side rotating body or the interlocking side rotating body via the engaging element in the non-engaged state. The friction holding means that holds the cage with respect to the center shaft with the friction holding force of the drive, and the drive so that the engagement element held in the holding hole of the cage is in the disengaged state. The retainer is positioned and held in the circumferential direction with respect to the side rotating body, and when the driving side rotating body rotates, the engagement element changes from the non-engaged state to the wedge engaged state according to the rotation. The center shaft with the friction holding force of the friction holding means Retained the cage is characterized in that it comprises a positioning means for allowing the relative rotation with respect to the driving-side rotator.

本発明の双方向クラッチは、駆動側回転体及び連動側回転体と係合子とを楔係合させることで、駆動側回転体から連動側回転体には正方向、逆方向ともに回転トルクを伝達する一方、前記楔係合を解除することで、連動側回転体から駆動側回転体には正方向、逆方向ともにトルク伝達を遮断するものである。   The bidirectional clutch of the present invention transmits rotational torque in both the forward direction and the reverse direction from the driving side rotating body to the interlocking side rotating body by wedge-engaging the driving side rotating body and the interlocking side rotating body with the engagement element. On the other hand, by releasing the wedge engagement, torque transmission is interrupted from the interlocking side rotating body to the driving side rotating body in both the forward and reverse directions.

本発明の双方向クラッチでは、駆動側回転体、連動側回転体及び両者間に配置され係合子を保持する保持器が、センター軸に回転自在に支持されている。   In the bidirectional clutch according to the present invention, the driving side rotating body, the interlocking side rotating body, and the retainer that is disposed between the two and holds the engaging element are rotatably supported on the center shaft.

そして、保持器は、摩擦保持手段による所定の摩擦保持力でセンター軸に対して保持されている。この摩擦保持手段の摩擦保持力は、楔係合状態にある係合子を介して一体的に結合された駆動側回転体及び連動側回転体と共に保持器が一体的に回転することを許容し、かつ、非係合状態にある係合子を介して保持器が駆動側回転体又は連動側回転体と連れ回りすることを規制しうる、所定の大きさのものである。   The cage is held against the center shaft with a predetermined friction holding force by the friction holding means. The friction holding force of the friction holding means allows the cage to rotate integrally with the driving side rotating body and the interlocking side rotating body integrally coupled via the engagement element in the wedge engagement state, And it is the thing of the predetermined magnitude | size which can control that a holder | retainer rotates with a drive side rotary body or a interlocking side rotary body via the engagement element in a non-engagement state.

また、保持器は、位置決め手段により、保持器の保持孔に保持された係合子が非係合状態となるように、すなわち係合子が楔形空間の周方向中央部の中立位置に位置するように、駆動側回転体に対して周方向に位置決めされている。ところが、この位置決め手段は、駆動側回転体が回転するときにその回転に応じて係合子が楔形空間の周方向中央部の中立位置に周方向端部の係合位置まで移動して非係合状態から楔係合状態となるように、摩擦保持手段の摩擦保持力でセンター軸に保持された保持器が駆動側回転体に対して相対回転することを許容するものである。   The retainer is positioned by the positioning means so that the engagement element held in the retention hole of the retainer is disengaged, that is, the engagement element is positioned at a neutral position in the center in the circumferential direction of the wedge-shaped space. The positioning is performed in the circumferential direction with respect to the driving side rotating body. However, in this positioning means, when the driving side rotating body rotates, the engaging element moves to the engaging position of the circumferential end portion in the circumferential central portion of the wedge-shaped space according to the rotation and disengages. The cage held by the center shaft by the friction holding force of the friction holding means is allowed to rotate relative to the driving side rotating body so that the wedge engagement state is brought about from the state.

このため、駆動源から駆動側回転体に回転駆動力が入力されて駆動側回転体が例えば正方向に回転すると、摩擦保持手段の摩擦保持力でセンター軸に保持された保持器が駆動側回転体に対して相対回転する。すなわち、摩擦保持手段の所定の摩擦保持力でセンター軸に保持された保持器は回転せず、駆動側回転体のみが回転する。これにより、保持器の保持孔に保持された係合子が楔形空間の周方向中央部から周方向端部に移動して駆動側回転体及び連動側回転体と楔係合状態となる。その結果、駆動側回転体及び連動側回転体が係合子を介して一体的に結合され、駆動側回転体の回転トルクが連動側回転体に伝達される。したがって、駆動側回転体、連動側回転体、係合子及び保持器等が一体的に回転する。なお、駆動側回転体が逆方向に回転した場合も同様に作用する。   Therefore, when a rotational driving force is input from the driving source to the driving side rotating body and the driving side rotating body rotates, for example, in the forward direction, the cage held by the center shaft by the friction holding force of the friction holding means rotates on the driving side. Rotates relative to the body. That is, the cage held on the center shaft by the predetermined friction holding force of the friction holding means does not rotate, and only the driving side rotating body rotates. As a result, the engagement element held in the holding hole of the cage moves from the circumferential center of the wedge-shaped space to the circumferential end, and enters the wedge-engaged state with the driving side rotating body and the interlocking side rotating body. As a result, the drive-side rotator and the interlocking-side rotator are integrally coupled via the engagement element, and the rotational torque of the drive-side rotator is transmitted to the interlocking-side rotator. Accordingly, the driving side rotating body, the interlocking side rotating body, the engagement element, the cage, and the like rotate integrally. The same effect occurs when the drive-side rotating body rotates in the reverse direction.

ここに、本発明の双方向クラッチでは、駆動側回転体が回転しても保持器は回転しないため、駆動側回転体が回転すれば、それと同時に駆動側回転体と保持器とが相対回転する。このため、駆動側回転体が回転したときにおける係合子の中立位置（楔形空間の周方向中央部）から係合位置（楔形空間の周方向端部）への移動は駆動側回転体の回転と同時に起こり、係合子は非係合状態から速やかに楔係合状態になる。したがって、駆動側回転体から連動側回転体へ速やかに回転トルクが伝達され、駆動側回転体から連動側回転体へのトルク伝達の応答性が向上する。   Here, in the bidirectional clutch of the present invention, the cage does not rotate even if the drive side rotator rotates, so if the drive side rotator rotates, the drive side rotator and the cage simultaneously rotate relative to each other. . Therefore, the movement from the neutral position (circumferential center of the wedge-shaped space) to the engagement position (circumferential end of the wedge-shaped space) when the drive-side rotator rotates is the rotation of the drive-side rotator. At the same time, the engaging element quickly enters the wedge engaging state from the non-engaging state. Therefore, the rotational torque is quickly transmitted from the driving side rotating body to the interlocking side rotating body, and the response of torque transmission from the driving side rotating body to the interlocking side rotating body is improved.

一方、連動側回転体が例えば正方向に回転した場合、この連動側回転体の円周面に非係合状態にある係合子が接しているときは、連動側回転体の円周面との摩擦力により連動側回転体の回転力が係合子に伝わって、係合子が周方向に移動しようとする。ところが、この係合子を保持する保持器は、センター軸に対して所定の摩擦保持力で保持されているため、回転しない。なお、非係合状態にある係合子が連動側回転体の円周面に接していないときは、連動側回転体の回転力が係合子に伝わらないため、係合子が周方向に移動しようとすることもない。このため、連動側回転体が回転しても保持器がそれに連れ回りすることがなく、保持器に保持された係合子も楔形空間の周方向中央部から周方向端部に移動することがなく非係合状態のまま維持される。したがって、連動側回転体から駆動側回転体に回転トルクが伝達されることもない。なお、駆動側回転体が逆方向に回転した場合も同様に作用する。   On the other hand, when the interlocking-side rotating body rotates, for example, in the positive direction, when the non-engaged engagement element is in contact with the circumferential surface of the interlocking-side rotating body, The rotational force of the interlocking rotating body is transmitted to the engaging element by the frictional force, and the engaging element tries to move in the circumferential direction. However, the cage that holds the engaging element does not rotate because it is held with a predetermined friction holding force with respect to the center shaft. In addition, when the engaging element in the disengaged state is not in contact with the circumferential surface of the interlocking-side rotating body, the rotational force of the interlocking-side rotating body is not transmitted to the engaging element, so that the engaging element tries to move in the circumferential direction. There is no need to do. For this reason, even if the interlocking-side rotating body rotates, the cage does not rotate with it, and the engaging element held by the cage does not move from the circumferential center of the wedge-shaped space to the circumferential end. The disengaged state is maintained. Therefore, the rotational torque is not transmitted from the interlocking side rotating body to the driving side rotating body. The same effect occurs when the drive-side rotating body rotates in the reverse direction.

（２）本発明の双方向クラッチの好適な態様において、前記摩擦保持手段は前記摩擦保持力を発揮する弾力を有する。   (2) In a preferred aspect of the bidirectional clutch of the present invention, the friction holding means has elasticity that exerts the friction holding force.

すなわち、センター軸に対して所定の摩擦保持力で保持器を保持する摩擦保持手段は、弾力により所定の摩擦保持力を発揮するものであることが好ましい。例えば、嵌合凸部と嵌合凹部（嵌合穴）との嵌合代を調整することで凹凸嵌合部における摩擦力を利用して摩擦保持力を発揮させることもできるが、この場合摩擦保持力の大きさを所定のものにするための嵌合代の調整が困難である。その点、摩擦保持手段が有する弾力により所定の摩擦保持力を発揮する構成であれば、例えば凹凸嵌合部における嵌合代の調整と比べて、容易に、所定の摩擦保持力に調整することができる。   That is, it is preferable that the friction holding means that holds the cage with a predetermined friction holding force with respect to the center shaft exhibits a predetermined friction holding force by elasticity. For example, by adjusting the fitting allowance between the fitting convex part and the fitting concave part (fitting hole), the friction holding force can be exerted using the frictional force in the concave and convex fitting part. It is difficult to adjust the fitting allowance for making the holding force a predetermined magnitude. In that respect, if the predetermined friction holding force is exerted by the elasticity of the friction holding means, for example, it can be easily adjusted to the predetermined friction holding force as compared with the adjustment of the fitting allowance in the uneven fitting portion. Can do.

（３）本発明の双方向クラッチの好適な態様において、前記摩擦保持手段は、前記センター軸に固定又は一体成形された円板部と、該円板部の外周面に一体成形され、前記保持器の前記円筒状周壁の内周面に弾性変形した状態で当接された弾性変形可能な湾曲腕部とを有している。   (3) In a preferred aspect of the bidirectional clutch of the present invention, the friction holding means is integrally formed on the disc portion fixed or integrally formed with the center shaft and the outer peripheral surface of the disc portion, and the holding And an elastically deformable curved arm that is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall of the container in an elastically deformed state.

この構成によれば、弾性変形可能な湾曲腕部における形状、大きさや材質等を変化させることで、湾曲腕部の弾力を容易に変化させることができるので、前記摩擦保持力の大きさを容易に所定のものに調整することが可能となる。   According to this configuration, the elasticity of the curved arm can be easily changed by changing the shape, size, material, etc. of the curved arm that can be elastically deformed. It is possible to adjust to a predetermined one.

また、湾曲腕部と一体成形された円板部をセンター軸に一体成形する場合には、ばね部材等の摩擦保持手段を別途設ける必要がなくなるので、構造の簡素化や部品点数の低減を図ることができる。   In addition, when the disk portion integrally formed with the curved arm portion is integrally formed with the center shaft, it is not necessary to separately provide a friction holding means such as a spring member, so that the structure is simplified and the number of parts is reduced. be able to.

（４）さらに、前記湾曲腕部は、該湾曲腕部から遠心方向に突出して前記保持器の前記円筒状周壁の内周面に当接された突起部を有していることが好ましい。   (4) Furthermore, it is preferable that the said curved arm part has a projection part which protruded in the centrifugal direction from this curved arm part and contact | abutted to the internal peripheral surface of the said cylindrical surrounding wall of the said holder | retainer.

この構成によれば、湾曲腕部のうちの突起部が保持器の円筒状周壁の内周面に当接することになるので、湾曲腕部と保持器の内周面との接触面積が減少する。このため、係合子を介して駆動側回転体から連動側回転体に回転トルクが伝達されて駆動側回転体、連動側回転体及び保持器等が一体的に回転するときに、保持器と湾曲腕部との接触による摺動抵抗が減少する。したがって、駆動側回転体を回転駆動させるための回転駆動力を減少させることができ、駆動源における負荷を小さくすることが可能となる。   According to this configuration, since the protruding portion of the curved arm portion comes into contact with the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall of the cage, the contact area between the curved arm portion and the inner peripheral surface of the cage is reduced. . For this reason, when the rotational torque is transmitted from the driving side rotating body to the interlocking side rotating body via the engagement element, and the driving side rotating body, the interlocking side rotating body, the cage and the like rotate integrally, Sliding resistance due to contact with the arm is reduced. Therefore, the rotational driving force for rotationally driving the drive side rotator can be reduced, and the load on the drive source can be reduced.

（５）本発明の双方向クラッチの好適な態様において、前記位置決め手段は、前記駆動側回転体と前記保持器との間に介在されたスプリングよりなる。   (5) In a preferred aspect of the bidirectional clutch of the present invention, the positioning means comprises a spring interposed between the drive side rotator and the cage.

すなわち、駆動側回転体に対する保持器の周方向における相対位置関係を調節する位置決め手段は、駆動側回転体と前記保持器との間に介在されたスプリングよりなることが好ましい。スプリングは、その形状、大きさや材質等を変更することで、ばね力を容易に調整することができる。このため、板ばね等のスプリングを駆動側回転体と前記保持器との間に介在させる構成によれば、摩擦保持手段における摩擦保持力の大きさとの関係で、スプリングのばね力を調整することが容易となる。   That is, it is preferable that the positioning means for adjusting the relative positional relationship in the circumferential direction of the cage with respect to the drive side rotator comprises a spring interposed between the drive side rotator and the cage. The spring force can be easily adjusted by changing the shape, size, material, and the like of the spring. For this reason, according to the configuration in which a spring such as a leaf spring is interposed between the driving side rotating body and the cage, the spring force of the spring is adjusted in relation to the magnitude of the friction holding force in the friction holding means. Becomes easy.

（６）請求項６に記載の風向調節装置は、前記駆動側回転体が駆動源と連結されるとともに前記連動側回転体がスイングフィンと連結された請求項１乃至５のいずれか一つに記載の双方向クラッチを備えていることを特徴とする。   (6) The wind direction adjusting apparatus according to claim 6, wherein the driving side rotating body is connected to a driving source and the interlocking side rotating body is connected to a swing fin. The bi-directional clutch described above is provided.

すなわち、本発明の双方向クラッチは、好適な態様において、風向調節装置に組み込んで使用することができる。風向調節装置は、自動モードのときは駆動側から連動側へトルクを伝達し、手動モードのときは連動側から駆動側へトルクを遮断する必要がある。このため、トルク伝達時の迅速性に優れた本発明の双方向クラッチを風向調節装置に用いると、自動モードにおけるトルク伝達の応答性が向上する。   That is, the bidirectional clutch of the present invention can be used by being incorporated in a wind direction adjusting device in a preferred embodiment. The wind direction adjusting device needs to transmit torque from the driving side to the interlocking side in the automatic mode, and to block the torque from the interlocking side to the driving side in the manual mode. For this reason, when the bidirectional clutch of the present invention, which is excellent in speediness during torque transmission, is used in the wind direction adjusting device, the response of torque transmission in the automatic mode is improved.

本発明によれば、トルク伝達の応答性が向上した双方向クラッチ及び風向調節装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a bidirectional clutch and a wind direction adjusting device with improved torque transmission responsiveness.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係る双方向クラッチの構成について説明する。図１に本実施形態に係る双方向クラッチの分解斜視図を示す。また、図２にこの双方向クラッチの軸方向断面図を示す。図に示すように、本実施形態に係る双方向クラッチ１は、取り付け座２と、センター軸３と、駆動側回転体４と、連動側回転体５と、５個の係合子６と、保持器７と、摩擦保持手段８と、位置決め手段９とを備えている。   First, the configuration of the bidirectional clutch according to the present embodiment will be described. FIG. 1 shows an exploded perspective view of a bidirectional clutch according to this embodiment. FIG. 2 shows an axial sectional view of this bidirectional clutch. As shown in the drawing, the bidirectional clutch 1 according to the present embodiment includes a mounting seat 2, a center shaft 3, a driving side rotating body 4, a interlocking side rotating body 5, five engaging elements 6, and a holding member. A container 7, a friction holding means 8, and a positioning means 9 are provided.

取り付け座２は、コの字状の断面形状を有するＰＯＭ製の一体成形品であって、互いに対向する一対の板部２０、２０と、両板部２０、２０の端部同士を連結する側壁部２１とを有している。そして、一対の板部２０、２０には、互いに対向する位置に、一対の嵌合穴２００、２００と、一対の円筒状座部２０１、２０１とが設けられている。   The mounting seat 2 is a POM integral molded product having a U-shaped cross-sectional shape, and is a side wall that connects a pair of plate portions 20, 20 facing each other and ends of both plate portions 20, 20. Part 21. The pair of plate portions 20 and 20 are provided with a pair of fitting holes 200 and 200 and a pair of cylindrical seat portions 201 and 201 at positions facing each other.

センター軸３はＰＯＭ製の一体成形品であって、軸部３０と、この軸部３０の略中央部に一体成形された円板部３１とを有している。なお、円板部３１は、センター軸３の軸部３０に嵌合固定してもよい。センター軸３の軸部３０は、取り付け座の各嵌合穴２００、２００内に嵌合固定されている。これにより、センター軸３は、取り付け座２に回転不能に保持されている。センター軸３の円板部３１の外周面には、円板部３１の外周と間隔をおいて円弧状に延びる３個の弾性変形可能な湾曲腕部３２、３２、３２が一体成形されている。また、各湾曲腕部３２の先端には、遠心方向に突出して保持器７の後述する円筒状周壁部７１の内周面に当接する突起部３２０がそれぞれ一体されている。   The center shaft 3 is an integrally molded product made of POM, and includes a shaft portion 30 and a disk portion 31 that is integrally formed at a substantially central portion of the shaft portion 30. The disc part 31 may be fitted and fixed to the shaft part 30 of the center shaft 3. The shaft portion 30 of the center shaft 3 is fitted and fixed in the fitting holes 200 and 200 of the mounting seat. Thereby, the center shaft 3 is held by the mounting seat 2 so as not to rotate. On the outer peripheral surface of the disc portion 31 of the center shaft 3, three elastically deformable curved arm portions 32, 32, 32 extending in an arc shape with a space from the outer periphery of the disc portion 31 are integrally formed. . In addition, a protruding portion 320 that protrudes in the centrifugal direction and abuts on an inner peripheral surface of a cylindrical peripheral wall portion 71 (described later) of the cage 7 is integrated with the tip of each curved arm portion 32.

駆動側回転体４は、ＰＯＭ製の一体成形品であって、センター軸３の軸部３０の一端側（図２の上端側）に回転自在に支持されている。この駆動側回転体４は、駆動側歯車部４０と、駆動側円筒部４１とを有している。駆動側歯車部４０の中央には、センター軸３の軸部３０の一端側が挿通される駆動側挿通孔４００が形成されている。また、駆動側歯車部４０の周縁には、駆動歯４０１が形成されている。駆動側円筒部４１の内周面には、５個のカム面４１０が周方向に等間隔に形成されている（図３〜図５参照）。各カム面４１０は、略Ｕ字状の断面形状で、駆動側円筒部４１の軸方向全体に延びている。また、駆動側円筒部４１の先端側（図２の下端側）には、２つのカム面４１０、４１０間に、駆動側円筒部４１の厚さ方向に貫通する取付挿通孔４１１が形成されている（図４参照）。   The drive-side rotator 4 is an integrally molded product made of POM, and is rotatably supported on one end side (the upper end side in FIG. 2) of the shaft portion 30 of the center shaft 3. The drive side rotating body 4 has a drive side gear portion 40 and a drive side cylindrical portion 41. A driving side insertion hole 400 through which one end side of the shaft portion 30 of the center shaft 3 is inserted is formed at the center of the driving side gear portion 40. Further, drive teeth 401 are formed on the periphery of the drive side gear unit 40. Five cam surfaces 410 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the drive side cylindrical portion 41 (see FIGS. 3 to 5). Each cam surface 410 has a substantially U-shaped cross-sectional shape and extends in the entire axial direction of the drive side cylindrical portion 41. Further, a mounting insertion hole 411 that penetrates in the thickness direction of the drive side cylindrical portion 41 is formed between the two cam surfaces 410 and 410 on the distal end side (lower end side in FIG. 2) of the drive side cylindrical portion 41. (See FIG. 4).

連動側回転体５は、ＰＯＭ製の一体成形品であって、センター軸３の軸部３０の他端側（図２の下端側）に回転自在に支持されている。この連動側回転体５は、連動側歯車部５０と、連動側円筒部５１とを有している。連動側歯車部５０の中央には、センター軸３の軸部３０の他端側が挿通される連動側挿通孔５００が形成されている。また、連動側歯車部５０の周縁には、連動歯５０１が形成されている。連動側円筒部５１は、駆動側円筒部４１の内径よりも所定量小さな外径を有し、駆動側円筒部４１の先端側と径方向に対向している。このため、この連動側円筒部５１の外周面は、各カム面４１０と径方向に対向する円周面５１０とされている。これにより、駆動側回転体４の駆動側円筒部４１と連動側回転体５の連動側円筒部５１との間には、駆動側円筒部４１の各カム面４１０と連動側円筒部５１の円周面５１０との間に、周方向の両端が狭小とされた５個の楔形空間５１１が形成されている（図３参照）。   The interlocking-side rotating body 5 is an integrally molded product made of POM and is rotatably supported on the other end side (lower end side in FIG. 2) of the shaft portion 30 of the center shaft 3. The interlocking side rotating body 5 includes an interlocking side gear portion 50 and an interlocking side cylindrical portion 51. An interlocking side insertion hole 500 through which the other end side of the shaft portion 30 of the center shaft 3 is inserted is formed at the center of the interlocking side gear portion 50. Further, interlocking teeth 501 are formed on the peripheral edge of the interlocking gear portion 50. The interlocking-side cylindrical portion 51 has an outer diameter that is a predetermined amount smaller than the inner diameter of the driving-side cylindrical portion 41, and faces the distal end side of the driving-side cylindrical portion 41 in the radial direction. For this reason, the outer peripheral surface of the interlocking side cylindrical portion 51 is a circumferential surface 510 that faces each cam surface 410 in the radial direction. Thereby, between the drive side cylindrical part 41 of the drive side rotating body 4 and the interlocking side cylindrical part 51 of the interlocking side rotating body 5, each cam surface 410 of the driving side cylindrical part 41 and the circle of the interlocking side cylindrical part 51 are provided. Between the circumferential surface 510, five wedge-shaped spaces 511 whose both ends in the circumferential direction are narrowed are formed (see FIG. 3).

各係合子６は、ＰＯＭ製であって、円柱形状のローラよりなる。各係合子６は、駆動側回転体４の駆動側円筒部４１と連動側回転体５の連動側円筒部５１との間の径方向隙間よりも大きく、かつ、楔形空間５１１の周方向中央部におけるカム面４１０と円周面５１０との間の径方向隙間よりも小さな外径を有している。このため、各係合子６は、楔形空間５１１の周方向中央部から周方向端部に移動することで駆動側回転体４の駆動側円筒部４１及び連動側回転体５の連動側円筒部５１と楔係合状態となる一方、楔形空間５１１の周方向端部から周方向中央部に移動することで駆動側回転体４の駆動側円筒部４１及び連動側回転体５の連動側円筒部５１と非係合状態となる。   Each engagement element 6 is made of POM and is formed of a cylindrical roller. Each engaging element 6 is larger than the radial gap between the driving side cylindrical part 41 of the driving side rotating body 4 and the interlocking side cylindrical part 51 of the interlocking side rotating body 5, and the circumferential center part of the wedge-shaped space 511. The outer diameter is smaller than the radial gap between the cam surface 410 and the circumferential surface 510. For this reason, each engagement element 6 moves from the circumferential direction center part of the wedge-shaped space 511 to the circumferential direction end part, so that the driving side cylindrical part 41 of the driving side rotating body 4 and the interlocking side cylindrical part 51 of the interlocking side rotating body 5 are obtained. The wedge-shaped space 511 is moved from the circumferential end to the center in the circumferential direction, thereby moving the driving-side cylindrical portion 41 of the driving-side rotating body 4 and the interlocking-side cylindrical portion 51 of the interlocking-side rotating body 5. And a disengaged state.

保持器７は、ＰＯＭ製の一体成形品であって、一端（図２の下端）が開口する有底円筒形状をなし、円板状底部７０と、円筒状周壁部７１とを有している。円板状底部７０の中央には、センター軸３の軸部３０の一端側が挿通される挿通孔７００が形成されている。円筒状周壁部７１は、駆動側回転体４の駆動側円筒部４１の内径よりも若干小さな外径と、連動側回転体５の連動側円筒部５１の外径よりも若干大きな内径とを有しており、駆動側円筒部４１と連動側円筒部５１との間に配置されている。この円筒状周壁部７１の一端側（図２の下端側）には、５個の保持孔７１０が周方向に等間隔に形成されている。各保持孔７１０は、各係合子６の外径と略同等の周方向幅を有している。このため、保持孔７１０に保持された係合子６は、保持孔７１０内で周方向にはほとんど移動不能となされている。また、保持器７の円筒状周壁部７１の先端側（図２の下端側）には、２つの保持孔７１０、７１０間に、円筒状周壁部７１の厚さ方向に貫通する係合孔７１１が形成されている（図４参照）。   The cage 7 is an integrally molded product made of POM, has a bottomed cylindrical shape with one end (lower end in FIG. 2) open, and has a disk-shaped bottom portion 70 and a cylindrical peripheral wall portion 71. . An insertion hole 700 through which one end side of the shaft portion 30 of the center shaft 3 is inserted is formed in the center of the disc-shaped bottom portion 70. The cylindrical peripheral wall portion 71 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the driving side cylindrical portion 41 of the driving side rotating body 4 and an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the interlocking side cylindrical portion 51 of the interlocking side rotating body 5. It is arranged between the driving side cylindrical part 41 and the interlocking side cylindrical part 51. On one end side (the lower end side in FIG. 2) of the cylindrical peripheral wall portion 71, five holding holes 710 are formed at equal intervals in the circumferential direction. Each holding hole 710 has a circumferential width substantially equal to the outer diameter of each engagement element 6. For this reason, the engaging element 6 held in the holding hole 710 is almost immovable in the circumferential direction in the holding hole 710. Further, on the distal end side (lower end side in FIG. 2) of the cylindrical peripheral wall portion 71 of the cage 7, an engagement hole 711 that penetrates between the two holding holes 710 and 710 in the thickness direction of the cylindrical peripheral wall portion 71. Is formed (see FIG. 4).

摩擦保持手段８は、センター軸３の軸部３０に一体成形された、円板部３１、各湾曲腕部３２及び各突起部３２０により構成されている。この摩擦保持手段８においては、各湾曲腕部３２が所定量弾性変形した状態で、各湾曲腕部３２の各突起部３２０が保持器７の円筒状周壁部７１の内周面に当接している。これにより、保持器７は、摩擦保持手段８による所定の摩擦保持力で、センター軸３に対して保持されている。この摩擦保持手段８の摩擦保持力は、楔係合状態にある各係合子６を介して一体的に結合された駆動側回転体４及び連動側回転体５と共に保持器７が一体的に回転することを許容し、かつ、非係合状態にある各係合子６を介して保持器７が駆動側回転体４又は連動側回転体５と連れ回りすることを規制しうるように、所定の大きさとされている。   The friction holding means 8 includes a disk portion 31, each curved arm portion 32, and each projection portion 320 that are integrally formed with the shaft portion 30 of the center shaft 3. In the friction holding means 8, the projections 320 of the curved arm portions 32 are in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall portion 71 of the cage 7 in a state where the curved arm portions 32 are elastically deformed by a predetermined amount. Yes. Thereby, the cage 7 is held with respect to the center shaft 3 with a predetermined friction holding force by the friction holding means 8. The friction holding force of the friction holding means 8 is such that the cage 7 rotates integrally with the driving side rotating body 4 and the interlocking side rotating body 5 which are integrally coupled via the respective engagement elements 6 in the wedge engagement state. In a predetermined manner so that the retainer 7 can be prevented from rotating with the driving side rotating body 4 or the interlocking side rotating body 5 via the engaging elements 6 in the disengaged state. The size is assumed.

位置決め手段９は、ばね鋼製の一体成形品で、駆動側回転体４と保持器７との間に介在されたスプリングよりなる。具体的には、位置決め手段９は、取付部９０と、断面コの字状の板ばね部９１とからなる。取付部９０は、駆動側回転体４の駆動側円筒部４１に形成された図示しない取付孔に挿入保持される。板ばね部９１は、駆動側円筒部４１に形成された取付挿通孔４１１内に挿通されるとともに、保持器７の円筒状周壁部７１に形成された係合孔７１１に係合される。これにより、位置決め手段９は、保持器７の保持孔７１０に保持された係合子６が非係合状態となるように、板ばね部９１のばね力により、駆動側回転体４に対して保持器７を周方向に位置決め保持する。また、位置決め手段９における板ばね部９１のばね力は、駆動側回転体４が回転するときにその回転に応じて係合子６が非係合状態から楔係合状態となるように、摩擦保持手段８の前記摩擦保持力でセンター軸３に保持された保持器７が駆動側回転体４に対して相対回転することを許容する大きさとされている。   The positioning means 9 is an integrally molded product made of spring steel, and is composed of a spring interposed between the drive side rotating body 4 and the cage 7. Specifically, the positioning means 9 includes an attachment portion 90 and a leaf spring portion 91 having a U-shaped cross section. The attachment portion 90 is inserted and held in an attachment hole (not shown) formed in the drive side cylindrical portion 41 of the drive side rotating body 4. The leaf spring portion 91 is inserted into an attachment insertion hole 411 formed in the drive side cylindrical portion 41 and engaged with an engagement hole 711 formed in the cylindrical peripheral wall portion 71 of the cage 7. As a result, the positioning means 9 is held with respect to the drive-side rotating body 4 by the spring force of the leaf spring portion 91 so that the engaging element 6 held in the holding hole 710 of the cage 7 is in a non-engaged state. The container 7 is positioned and held in the circumferential direction. Further, the spring force of the leaf spring portion 91 in the positioning means 9 is maintained by friction so that when the driving side rotating body 4 rotates, the engagement element 6 changes from the non-engaged state to the wedge engaged state according to the rotation. The retainer 7 held on the center shaft 3 by the friction holding force of the means 8 is sized to allow relative rotation with respect to the drive side rotating body 4.

次に、本実施形態に係る双方向クラッチ１の製造方法について説明する。まず、取り付け座２、センター軸３、駆動側回転体４、連動側回転体５、係合子６及び保持器７を射出成形によりそれぞれ作製する。次に、センター軸３の軸部３の他端（図２の下端）を連動側回転体５の連動側挿通孔５００に挿通する。そして、センター軸３の軸部３０の一端（図２の上端）を保持器７の挿通孔７００に挿通する。このとき、センター軸３の各湾曲腕部３２を弾性変形させた状態で、各湾曲腕部３２の各突起部３２０を保持器７の円筒状周壁部７１の内周面に当接させる。そして、保持器７の各保持孔７１０内に各係合子６をそれぞれ保持させた後、センター軸３の軸部３の一端（図２の上端）を駆動側回転体４の駆動側挿通孔４００に挿通する。最後に、取り付け座２を弾性変形させながら、センター軸３の軸部３０の両端を取り付け座２の嵌合穴２００、２００に嵌合固定する。この状態で、駆動側回転体４の駆動側歯車部４０及び連動側回転体５の連動側歯車部５０は、取り付け座２の円筒状座部２０１、２０１と摺動可能となる。このような手順で、本実施形態に係る双方向クラッチ１を製造する。   Next, a method for manufacturing the bidirectional clutch 1 according to this embodiment will be described. First, the mounting seat 2, the center shaft 3, the driving side rotating body 4, the interlocking side rotating body 5, the engagement element 6 and the cage 7 are respectively produced by injection molding. Next, the other end (lower end in FIG. 2) of the shaft portion 3 of the center shaft 3 is inserted into the interlocking side insertion hole 500 of the interlocking side rotating body 5. Then, one end (upper end in FIG. 2) of the shaft portion 30 of the center shaft 3 is inserted into the insertion hole 700 of the cage 7. At this time, in a state where the curved arm portions 32 of the center shaft 3 are elastically deformed, the projections 320 of the curved arm portions 32 are brought into contact with the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall portion 71 of the cage 7. Then, after holding each engaging element 6 in each holding hole 710 of the cage 7, one end (upper end in FIG. 2) of the shaft portion 3 of the center shaft 3 is connected to the driving side insertion hole 400 of the driving side rotating body 4. Insert through. Finally, both ends of the shaft portion 30 of the center shaft 3 are fitted and fixed in the fitting holes 200 and 200 of the mounting seat 2 while elastically deforming the mounting seat 2. In this state, the driving side gear portion 40 of the driving side rotating body 4 and the interlocking side gear portion 50 of the interlocking side rotating body 5 can slide with the cylindrical seat portions 201 and 201 of the mounting seat 2. The bidirectional clutch 1 according to this embodiment is manufactured by such a procedure.

次に、本実施形態に係る双方向クラッチ１の作動について、風向調節装置に組み込まれた場合を例として説明する。図５に本実施形態に係る双方向クラッチが組み込まれた風向調節装置１０の軸方向断面図を示す。   Next, the operation of the bidirectional clutch 1 according to this embodiment will be described by taking as an example a case where it is incorporated in a wind direction adjusting device. FIG. 5 is a sectional view in the axial direction of the wind direction adjusting device 10 in which the bidirectional clutch according to the present embodiment is incorporated.

図に示すように、この風向調節装置１０は、駆動源であるステッピングモータ１１と、ＡＢＳ製の取り付け板１２と、双方向クラッチ１と、スイングフィン１３と、リテーナ１４と、回転方向切り替え手段１５とを備えている。取り付け板１２は、リテーナ１４の外面に、スクリュー１６等により取り付けられている。この取り付け板１２には、ステッピングモータ１１と双方向クラッチ１とがスクリュー（図示せず）等により並設されている。ステッピングモータ１１は正方向のみに回転するもので、このステッピングモータ１１の駆動軸１１０には駆動ギア１１１が止着されている。そして、駆動ギア１１１と、クラッチ１の駆動側回転体４の駆動側歯車部４０との間には、回転方向切り替え手段１５が介装されている。この回転方向切り替え手段１５は、正方向に回転する駆動ギア１１１の回転駆動力を、タイマー制御等により正方向又は逆方向に選択的に切り替えて、駆動側回転体４に伝達、入力するものである。   As shown in the figure, the wind direction adjusting device 10 includes a stepping motor 11 as a driving source, an ABS mounting plate 12, a bidirectional clutch 1, a swing fin 13, a retainer 14, and a rotation direction switching means 15. And. The attachment plate 12 is attached to the outer surface of the retainer 14 with a screw 16 or the like. On the mounting plate 12, a stepping motor 11 and a bidirectional clutch 1 are juxtaposed with a screw (not shown) or the like. The stepping motor 11 rotates only in the forward direction, and a drive gear 111 is fixed to the drive shaft 110 of the stepping motor 11. A rotation direction switching means 15 is interposed between the drive gear 111 and the drive side gear portion 40 of the drive side rotating body 4 of the clutch 1. This rotation direction switching means 15 selectively transmits the rotation driving force of the drive gear 111 rotating in the forward direction to the forward or reverse direction by timer control or the like, and transmits and inputs it to the drive side rotating body 4. is there.

スイングフィン１３は、リテーナ１４の内部に配置されている。またスイングフィン１３の揺動軸１３０は、リテーナ１４の外部に突出している。そして揺動軸１３０の突出端には、フィン歯車１３１が配置されている。このフィン歯車１３１と、双方向クラッチ１の連動側回転体５の連動側歯車部５０とが噛み合っている。   The swing fin 13 is disposed inside the retainer 14. Further, the swing shaft 130 of the swing fin 13 protrudes outside the retainer 14. A fin gear 131 is disposed at the protruding end of the swing shaft 130. The fin gear 131 and the interlocking side gear portion 50 of the interlocking side rotating body 5 of the bidirectional clutch 1 are engaged with each other.

このように、ステッピングモータ１１と双方向クラッチ１の駆動側回転体４とは連結されている。また、双方向クラッチ１の連動側回転体５とスイングフィン１３とは連結されている。   In this way, the stepping motor 11 and the drive side rotating body 4 of the bidirectional clutch 1 are connected. Further, the interlocking-side rotating body 5 of the bidirectional clutch 1 and the swing fin 13 are connected.

次に、風向調節装置１０が自動モードのときの、ステッピングモータ１１からスイングフィン１３へのトルク伝達について説明する。ステッピングモータ１１の駆動軸１１０が回転すると、駆動軸１１０に止着された駆動ギア１１１も回転する。そして、回転方向切り替え手段１５を介して、双方向クラッチ１の駆動側回転体４に回転駆動力が入力される。   Next, torque transmission from the stepping motor 11 to the swing fin 13 when the wind direction adjusting device 10 is in the automatic mode will be described. When the drive shaft 110 of the stepping motor 11 rotates, the drive gear 111 fixed to the drive shaft 110 also rotates. Then, the rotational driving force is input to the driving side rotating body 4 of the bidirectional clutch 1 via the rotational direction switching means 15.

例えば、図６（ａ）に示されるように双方向クラッチ１における係合子６が非係合状態にあるときに、ステッピングモータ１１から駆動側回転体４に例えば正方向（図６における時計回り方向）の回転駆動力が入力されて駆動側回転体４が正方向に回転すると、摩擦保持手段８の摩擦保持力でセンター軸３に保持された保持器７が駆動側回転体４に対して相対回転する。すなわち、摩擦保持手段８の所定の摩擦保持力でセンター軸４に保持された保持器７は回転せず、駆動側回転体４のみが回転する。   For example, as shown in FIG. 6A, when the engagement element 6 in the bidirectional clutch 1 is in a non-engagement state, for example, the forward direction from the stepping motor 11 to the drive side rotating body 4 (the clockwise direction in FIG. 6). ) Is input and the drive side rotating body 4 rotates in the forward direction, the cage 7 held on the center shaft 3 by the friction holding force of the friction holding means 8 is relative to the drive side rotating body 4. Rotate. That is, the cage 7 held on the center shaft 4 by the predetermined friction holding force of the friction holding means 8 does not rotate, and only the driving side rotating body 4 rotates.

これにより、図６（ｂ）に示されるように、保持器７の各保持孔７１０に保持された各係合子６が楔形空間５１１の周方向中央部から周方向端部（駆動側回転体４が回転する回転退行方向の周方向端部）に移動して駆動側回転体４の駆動側円筒部４１及び連動側回転体５の連動側円筒部５１と楔係合状態となる。その結果、駆動側回転体４及び連動側回転体５が各係合子６を介して一体的に結合され、駆動側回転体４の回転トルクが連動側回転体５に伝達される。したがって、駆動側回転体４、連動側回転体５、各係合子６及び保持器７等が一体的に回転する。このとき、摩擦保持手段８を構成する各湾曲腕部３２の各突起部３２０は保持器７の円筒状周壁部７１の内周面と摺動する。なお、駆動側回転体４が逆方向（図６の反時計回り方向）に回転した場合も同様に作用する。   As a result, as shown in FIG. 6B, each engagement element 6 held in each holding hole 710 of the cage 7 is moved from the circumferential center of the wedge-shaped space 511 to the circumferential end (drive-side rotator 4). To the driving side cylindrical portion 41 of the driving side rotating body 4 and the interlocking side cylindrical portion 51 of the interlocking side rotating body 5 to be in a wedge engagement state. As a result, the drive-side rotator 4 and the interlocking-side rotator 5 are integrally coupled via the engagement elements 6, and the rotational torque of the drive-side rotator 4 is transmitted to the interlocking-side rotator 5. Therefore, the driving side rotating body 4, the interlocking side rotating body 5, each engagement element 6, the cage 7 and the like rotate integrally. At this time, each protrusion 320 of each curved arm 32 constituting the friction holding means 8 slides with the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall 71 of the cage 7. The same effect occurs when the drive-side rotator 4 rotates in the reverse direction (counterclockwise direction in FIG. 6).

そして、双方向クラッチ１の連動側回転体５の連動側歯車部５０と、スイングフィン１３のフィン歯車１３１とが噛み合うことにより、連動側回転体５から揺動軸１３０に回転駆動力が出力され、スイングフィン１３が揺動する。   Then, when the interlocking-side gear portion 50 of the interlocking-side rotating body 5 of the bidirectional clutch 1 and the fin gear 131 of the swing fin 13 mesh with each other, a rotational driving force is output from the interlocking-side rotating body 5 to the swing shaft 130. The swing fin 13 swings.

ここに、本実施形態に係る双方向クラッチ１は、駆動側回転体４が回転しても保持器７は回転しないため、駆動側回転体４が回転すれば、それと同時に駆動側回転体４と保持器７とが相対回転する。このため、駆動側回転体４が回転したときにおける各係合子６の中立位置（楔形空間の周方向中央部）から係合位置（楔形空間の周方向端部）への移動は駆動側回転体４の回転と同時に起こり、各係合子６は非係合状態から速やかに楔係合状態になる。したがって、駆動側回転体４から連動側回転体５へ速やかに回転トルクが伝達され、駆動側回転体４から連動側回転体５へのトルク伝達の応答性が向上する。   Here, in the bidirectional clutch 1 according to the present embodiment, the cage 7 does not rotate even if the drive side rotator 4 rotates. Therefore, if the drive side rotator 4 rotates, The cage 7 rotates relative to the cage 7. For this reason, the movement from the neutral position (circumferential center portion of the wedge-shaped space) to the engagement position (circumferential end portion of the wedge-shaped space) of each engaging element 6 when the driving-side rotating body 4 rotates is the drive-side rotating body. 4 occurs simultaneously with the rotation of 4, and each engagement element 6 quickly enters the wedge engagement state from the non-engagement state. Therefore, the rotational torque is quickly transmitted from the driving side rotating body 4 to the interlocking side rotating body 5, and the response of torque transmission from the driving side rotating body 4 to the interlocking side rotating body 5 is improved.

なお、自動モード時、スイングフィン１３が一方の方向に最大限に揺動した後は、タイマー等の作動により、回転方向切り替え手段１５が作動する。これにより、正方向に回転する駆動ギア１１１の回転駆動力が、例えば正方向から逆方向に切り替えられて、駆動側回転体４に伝達、入力される。そうすると、駆動側回転体４は、逆方向（図６の反時計回り方向）に回転する。このとき、摩擦保持手段８の所定の摩擦保持力でセンター軸４に保持された保持器７は回転せず、駆動側回転体４のみが回転する。これにより、保持器７の各保持孔７１０に保持された各係合子６は、楔形空間５１１の周方向端部から周方向中央部を経由して反対側の周方向端部（駆動側回転体４の回転退行方向の周方向端部）に移動して、再び駆動側回転体４の駆動側円筒部４１及び連動側回転体５の連動側円筒部５１と楔係合状態となる。したがって、駆動側回転体４及び連動側回転体５が各係合子６を介して一体的に結合され、駆動側回転体４の回転トルクが連動側回転体５に伝達される。よって、連動側回転体５から揺動軸１３０に逆方向の回転駆動力が出力され、スイングフィン１３が逆方向に揺動する。   In the automatic mode, after the swing fin 13 swings to the maximum in one direction, the rotation direction switching means 15 is operated by an operation of a timer or the like. Thereby, the rotational driving force of the drive gear 111 that rotates in the forward direction is switched from the forward direction to the reverse direction, for example, and transmitted to and input to the drive-side rotator 4. Then, the drive side rotator 4 rotates in the reverse direction (counterclockwise direction in FIG. 6). At this time, the cage 7 held by the center shaft 4 with a predetermined friction holding force of the friction holding means 8 does not rotate, and only the driving side rotating body 4 rotates. Thereby, each engagement element 6 held in each holding hole 710 of the cage 7 is connected to the opposite circumferential end (drive-side rotating body) from the circumferential end of the wedge-shaped space 511 via the circumferential central portion. 4 (circumferential end portion in the rotational retreat direction), and the drive side cylindrical portion 41 of the drive side rotating body 4 and the interlocking side cylindrical portion 51 of the interlocking side rotating body 5 are again engaged. Accordingly, the driving side rotating body 4 and the interlocking side rotating body 5 are integrally coupled via the respective engagement elements 6, and the rotational torque of the driving side rotating body 4 is transmitted to the interlocking side rotating body 5. Therefore, a reverse rotational driving force is output from the interlocking-side rotating body 5 to the swing shaft 130, and the swing fin 13 swings in the reverse direction.

一方、風向調節装置１０が手動モードのときの、スイングフィン１３からステッピングモータ１１へのトルク遮断について説明する。図５に示すスイングフィン１３の操作ノブ（図略）が搭乗者により把持され操作されると、揺動軸１３０を中心にスイングフィン１３が揺動する。そしてフィン歯車１３１が回転する。フィン歯車１３１が回転すると、フィン歯車１３０と双方向クラッチ１の連動側回転体５の連動側歯車部５０との噛合を介して、連動側回転体５にトルクが伝達される。   On the other hand, torque interruption from the swing fin 13 to the stepping motor 11 when the wind direction adjusting device 10 is in the manual mode will be described. When the operation knob (not shown) of the swing fin 13 shown in FIG. 5 is gripped and operated by the passenger, the swing fin 13 swings around the swing shaft 130. Then, the fin gear 131 rotates. When the fin gear 131 rotates, torque is transmitted to the interlocking-side rotating body 5 through meshing between the fin gear 130 and the interlocking-side gear portion 50 of the interlocking-side rotating body 5 of the bidirectional clutch 1.

例えば、図６（ａ）に示されるように双方向クラッチ１における係合子６が非係合状態にあるときに、連動側回転体５が例えば正方向（図６における時計回り方向）に回転した場合、この連動側回転体５の円周面５１０に非係合状態にある係合子６が接しているときは、連動側回転体５の円周面５１０との摩擦力により連動側回転体５の回転力が係合子６に伝わって、係合子６が周方向に移動しようとする。ところが、この係合子６を保持する保持器７は、摩擦保持手段８によりセンター軸３に対して所定の摩擦保持力で保持されているため、回転しない。なお、非係合状態にある係合子６が連動側回転体５の円周面５１０に接していないときは、連動側回転体５の回転力が係合子６に伝わらないため、係合子６が周方向に移動しようとすることもない。このため、連動側回転体５が回転しても保持器７がそれに連れ回りすることがなく、保持器７の保持孔７１０に保持された係合子６も楔形空間５１１の周方向中央部から周方向端部に移動することがなく非係合状態のまま維持される。したがって、連動側回転体５から駆動側回転体４に回転トルクが伝達されることもない。なお、駆動側回転体５が逆方向に回転した場合も同様に作用する。   For example, as shown in FIG. 6 (a), when the engaging element 6 in the two-way clutch 1 is in a non-engaged state, the interlocking-side rotating body 5 rotates, for example, in the forward direction (clockwise direction in FIG. 6). In this case, when the non-engaged engagement element 6 is in contact with the circumferential surface 510 of the interlocking-side rotating body 5, the interlocking-side rotating body 5 is caused by the frictional force with the circumferential surface 510 of the interlocking-side rotating body 5. Is transmitted to the engagement element 6 and the engagement element 6 tends to move in the circumferential direction. However, the retainer 7 that holds the engaging element 6 is held by the friction holding means 8 with a predetermined friction holding force with respect to the center shaft 3 and therefore does not rotate. In addition, when the engaging element 6 in the non-engagement state is not in contact with the circumferential surface 510 of the interlocking-side rotating body 5, the rotational force of the interlocking-side rotating body 5 is not transmitted to the engaging element 6. There is no attempt to move in the circumferential direction. For this reason, even if the interlocking-side rotating body 5 rotates, the retainer 7 does not rotate with it, and the engaging element 6 held in the retaining hole 710 of the retainer 7 also rotates from the circumferential center of the wedge-shaped space 511. The disengaged state is maintained without moving to the direction end. Accordingly, the rotational torque is not transmitted from the interlocking side rotating body 5 to the driving side rotating body 4. Note that the same effect occurs when the drive-side rotator 5 rotates in the opposite direction.

したがって、搭乗者によりスイングフィン１３に加えられた負荷が、ステッピングモータ１１に伝達されることはない。また、搭乗者が操作ノブ等の操作時に、抵抗を感じることもない。   Therefore, the load applied to the swing fin 13 by the passenger is not transmitted to the stepping motor 11. In addition, the passenger does not feel resistance when operating the operation knob or the like.

また、本実施形態に係る双方向クラッチ１では、センター軸３の軸部３０に一体成形された円板部３１と、この円板部３１に一体成形された弾性変形可能な各湾曲腕部３２と、各湾曲腕部３２に一体成形された各突起部３２０とから摩擦保持手段８を構成し、各湾曲腕部３２における樹脂弾力により所定の摩擦保持力を発揮させている。このため、各湾曲腕部３２の形状や大きさ等を変更することで、所定の摩擦保持力に容易に調整することができる。また、所定の摩擦保持力を発揮させるためにばね材等の摩擦保持手段を別途設ける必要がないので、構造の簡素化や部品点数の低減を図ることができる。さらに、各湾曲腕部３２の各突起部３２０が保持器７の円筒状周壁部７１の内周面に当接しているので、楔係合状態にある係合子６を介して一体的に結合された駆動側回転体４、連動側回転体５及び保持器７等が一体的に回転するときに、保持器７と湾曲腕部３２との接触による摺動抵抗が減少し、ステッピングモータ１１における負荷を小さくすることが可能となる。   Further, in the bidirectional clutch 1 according to the present embodiment, a disk part 31 integrally formed with the shaft part 30 of the center shaft 3 and each elastically deformable curved arm part 32 integrally formed with the disk part 31. Further, the friction holding means 8 is constituted by the projections 320 integrally formed with the curved arm portions 32, and a predetermined friction holding force is exhibited by the resin elasticity of the curved arm portions 32. For this reason, it is possible to easily adjust to a predetermined friction holding force by changing the shape, size, and the like of each curved arm portion 32. Further, since it is not necessary to separately provide a friction holding means such as a spring material in order to exert a predetermined friction holding force, the structure can be simplified and the number of parts can be reduced. Further, since each projection 320 of each curved arm 32 is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall 71 of the cage 7, it is integrally coupled via the engagement element 6 in a wedge engagement state. When the driving side rotating body 4, the interlocking side rotating body 5, the cage 7 and the like rotate integrally, the sliding resistance due to the contact between the cage 7 and the curved arm portion 32 is reduced, and the load on the stepping motor 11 is reduced. Can be reduced.

加えて、本実施形態に係る双方向クラッチ１では、位置決め手段９が駆動側回転体４と保持器７との間に介在されたスプリングよりなるため、スプリングの形状や大きさ等を変更することで、位置決め手段９におけるばね力を容易に調整することができる。このため、摩擦保持手段８における摩擦保持力の大きさとの関係で、位置決め手段９におけるスプリングのばね力を調整することが容易となる。   In addition, in the bidirectional clutch 1 according to the present embodiment, the positioning means 9 is made of a spring interposed between the drive side rotating body 4 and the cage 7, so that the shape and size of the spring are changed. Thus, the spring force in the positioning means 9 can be easily adjusted. For this reason, it becomes easy to adjust the spring force of the spring in the positioning means 9 in relation to the magnitude of the friction holding force in the friction holding means 8.

以上、本発明の双方向クラッチ及び風向調節装置の実施の形態について説明した。しかしながら実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で行うことも可能である。   The embodiments of the bidirectional clutch and the wind direction adjusting device of the present invention have been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.

例えば、前記実施形態では、センター軸３の軸部３０に一体成形された円板部３１及び湾曲腕部３２等により摩擦保持手段８を構成して、樹脂弾性により所定の摩擦保持力を発揮する例について説明した。しかしながら、摩擦保持手段８として、例えばゴム弾性体や板ばね等を採用してゴム弾性や金属弾性により所定の摩擦保持力を発揮させる構成としてもよい。また、これらのゴム弾性体や板ばね等は、センター軸３に固定してもよいし、保持器７に固定してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the friction holding means 8 is configured by the disk portion 31 and the curved arm portion 32 formed integrally with the shaft portion 30 of the center shaft 3, and exhibits a predetermined friction holding force by resin elasticity. An example was described. However, for example, a rubber elastic body or a leaf spring may be used as the friction holding means 8 so that a predetermined friction holding force is exhibited by rubber elasticity or metal elasticity. Further, these rubber elastic bodies and leaf springs may be fixed to the center shaft 3 or to the cage 7.

また、前記実施形態では、位置決め手段９として、板ばねよりなるスプリングを採用し、このスプリングを駆動側回転体４に固定する例について説明したが、板ばねの代わりに、ゴム弾性体を採用したり、あるいは駆動側回転体４に一体成形された樹脂弾性部としたりすることもできる。また、これらの板ばねやゴム弾性体等を保持器７に固定したり、あるいは樹脂弾性部を保持器７に一体成形したりしてもよい。   In the above embodiment, a spring made of a leaf spring is used as the positioning means 9 and this spring is fixed to the drive side rotating body 4. However, instead of the leaf spring, a rubber elastic body is used. Alternatively, it may be a resin elastic portion integrally formed with the driving side rotating body 4. Further, these plate springs, rubber elastic bodies and the like may be fixed to the cage 7, or the resin elastic portion may be integrally formed with the cage 7.

加えて、前記係合子６及び前記カム面４１０等の形状や数等はそれらの機能を適切に果たしうる範囲内で適宜設定可能である。また、係合子６として、摺動抵抗の小さい金属製のローラやボール等を採用することもできる。   In addition, the shape, number, and the like of the engaging element 6 and the cam surface 410 can be appropriately set within a range in which those functions can be appropriately performed. Further, as the engagement element 6, a metal roller or a ball having a small sliding resistance may be employed.

また、本発明の双方向クラッチは、風向調節装置以外にも、例えばコピー、プリンターやファックスなどの給紙装置に組み込んで使用することも可能である。   Further, the bidirectional clutch of the present invention can be used by being incorporated in a paper feeding device such as a copy, a printer or a fax machine in addition to the wind direction adjusting device.

本実施形態に係る双方向クラッチの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the bidirectional clutch which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る双方向クラッチの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the bidirectional clutch according to the present embodiment. 図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing in FIG. 図２におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 2. 本実施形態に係る双方向クラッチが組み込まれた風向調節装置の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a wind direction adjusting device incorporating a bidirectional clutch according to the present embodiment. 本実施形態に係る双方向クラッチの作動を説明する部分拡大断面図であり、（ａ）は係合子が非係合状態にある状態を示し、（ｂ）は係合子が楔係合状態となった状態を示す。It is a partial expanded sectional view explaining the action | operation of the bidirectional | two-way clutch which concerns on this embodiment, (a) shows the state in which an engagement element is in a non-engagement state, (b) shows an engagement element in a wedge engagement state. Indicates the state.

符号の説明Explanation of symbols

１：双方向クラッチ、２：取り付け座、３：センター軸、３０：軸部、３１：円板部、３２：湾曲腕部、３２０：突起部、４：駆動側回転体、４０：駆動側歯車部、４１：駆動側円筒部、５：連動側回転体、５０：連動側歯車部、５１：連動側円筒部、６：係合子、７：保持器、７１：円筒状周壁部、７１０：保持孔、８：摩擦保持手段、９：位置決め手段、１０：風向調節装置、１１：ステッピングモータ（駆動源）、１３：スイングフィン 1: two-way clutch, 2: mounting seat, 3: center shaft, 30: shaft portion, 31: disk portion, 32: curved arm portion, 320: protrusion, 4: drive side rotating body, 40: drive side gear Part: 41: driving side cylindrical part, 5: interlocking side rotating body, 50: interlocking side gear part, 51: interlocking side cylindrical part, 6: engagement element, 7: retainer, 71: cylindrical peripheral wall part, 710: holding Hole: 8: Friction holding means, 9: Positioning means, 10: Wind direction adjusting device, 11: Stepping motor (drive source), 13: Swing fin

Claims (6)

センター軸と、
前記センター軸に回転自在に支持され、カム面を有する駆動側回転体と、
前記センター軸に回転自在に支持され、前記カム面と径方向に対向する円周面を有する連動側回転体と、
前記カム面と前記円周面との間に形成された、周方向の両端が狭小の楔形空間に収容され、該楔形空間の周方向中央部から周方向端部に移動することで前記駆動側回転体及び前記連動側回転体と楔係合状態となる一方、該楔形空間の周方向端部から周方向中央部に移動することで該駆動側回転体及び該連動側回転体と非係合状態となる係合子と、
前記駆動側回転体及び前記連動側回転体の間に配置されるとともに両者と相対回転可能となるように前記センター軸に回転自在に支持され、前記係合子を保持する保持孔を円筒状周壁に有する保持器と、
前記楔係合状態にある前記係合子を介して一体的に結合された前記駆動側回転体及び前記連動側回転体と共に前記保持器が一体的に回転することを許容し、かつ、前記非係合状態にある前記係合子を介して該保持器が該駆動側回転体又は該連動側回転体と連れ回りすることを規制する所定の摩擦保持力で、前記センター軸に対して該保持器を保持する摩擦保持手段と、
前記保持器の前記保持孔に保持された前記係合子が前記非係合状態となるように、前記駆動側回転体に対して該保持器を周方向に位置決め保持し、かつ、該駆動側回転体が回転するときにその回転に応じて該係合子が該非係合状態から前記楔係合状態となるように、前記摩擦保持手段の前記摩擦保持力で前記センター軸に保持された該保持器が該駆動側回転体に対して相対回転することを許容する位置決め手段と、を備えていることを特徴とする双方向クラッチ。 A center axis,
A driving side rotating body rotatably supported on the center shaft and having a cam surface;
An interlocking-side rotating body that is rotatably supported by the center shaft and has a circumferential surface facing the cam surface in the radial direction;
Both ends in the circumferential direction formed between the cam surface and the circumferential surface are accommodated in a narrow wedge-shaped space, and the drive side is moved by moving from the circumferential central portion of the wedge-shaped space to the circumferential end portion. While being in wedge-engaged state with the rotating body and the interlocking-side rotating body, it is disengaged from the driving-side rotating body and the interlocking-side rotating body by moving from the circumferential end of the wedge-shaped space to the center in the circumferential direction. An engagement element to be in a state;
A holding hole that is disposed between the drive-side rotating body and the interlocking-side rotating body and is rotatably supported by the center shaft so as to be relatively rotatable with both of them is formed in a cylindrical peripheral wall. A cage having;
The cage is allowed to rotate integrally with the driving side rotating body and the interlocking side rotating body integrally coupled via the engaging element in the wedge engaged state, and the non-engaging state. The cage is held with respect to the center shaft with a predetermined frictional holding force that restricts the cage from rotating with the driving side rotating body or the interlocking side rotating body via the engaging element in the combined state. Friction holding means for holding;
The retainer is positioned and held in the circumferential direction with respect to the driving side rotating body so that the engaging element held in the holding hole of the cage is in the disengaged state, and the driving side rotation is performed. The retainer held on the center shaft by the friction holding force of the friction holding means so that the engagement element changes from the non-engaged state to the wedge engaged state according to the rotation of the body. And a positioning means for permitting relative rotation with respect to the drive-side rotating body. 前記摩擦保持手段は前記摩擦保持力を発揮する弾力を有する請求項１に記載の双方向クラッチ。   The bidirectional clutch according to claim 1, wherein the friction holding means has elasticity to exert the friction holding force. 前記摩擦保持手段は、前記センター軸に固定又は一体成形された円板部と、該円板部の外周面に一体成形され、前記保持器の前記円筒状周壁の内周面に弾性変形した状態で当接された弾性変形可能な湾曲腕部とを有している請求項２に記載の双方向クラッチ。   The friction holding means is a state in which the disc portion fixed to or integrally molded with the center shaft and the outer peripheral surface of the disc portion are integrally formed and elastically deformed on the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall of the cage The two-way clutch according to claim 2, further comprising an elastically deformable curved arm portion that is in contact with each other. 前記湾曲腕部は、該湾曲腕部から遠心方向に突出して前記保持器の前記円筒状周壁の内周面に当接された突起部を有している請求項３に記載の双方向クラッチ。   4. The bidirectional clutch according to claim 3, wherein the curved arm portion has a protruding portion that protrudes in a centrifugal direction from the curved arm portion and abuts against an inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall of the cage. 前記位置決め手段は、前記駆動側回転体と前記保持器との間に介在されたスプリングよりなる請求項１乃至４のいずれか一つに記載の双方向クラッチ。   The bidirectional clutch according to any one of claims 1 to 4, wherein the positioning means includes a spring interposed between the driving side rotating body and the cage. 前記駆動側回転体が駆動源と連結されるとともに前記連動側回転体がスイングフィンと連結された請求項１乃至５のいずれか一つに記載の双方向クラッチを備えていることを特徴とする風向調節装置。   The bidirectional clutch according to any one of claims 1 to 5, wherein the driving side rotating body is connected to a driving source and the interlocking side rotating body is connected to a swing fin. Wind direction adjustment device.
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