JP2015098916A - 駆動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

【課題】逆入力遮断機能を有する駆動力伝達機構において、簡単な構成で出力側部材が逆入力トルクに対してスムーズに空転できるようにする。【解決手段】モータＭから回転駆動力を入力される入力歯車（入力側部材）１と出力軸（出力側部材）との間に、ロック式の逆入力遮断機構としてのウォーム機構４ａ、４ｂと駆動クラッチ５ａ、５ｂとを設け、その駆動クラッチ５ａ、５ｂは、回転駆動力を受けているときは、ローラ１５とカム部材１２および出力軸３とが係合して回転駆動力を出力軸３に伝達し、回転駆動力の供給が停止したときに、カム部材１２がフライホイール１１と一体に惰走して係合状態が自動的に解除されるとともに、その係合解除状態がウォーム機構４ａ、４ｂのロック作用で維持されるものとした。これにより、複雑なモータ制御等を行うことなく、出力軸３を逆入力トルクに対してスムーズに空転させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、逆入力遮断機能を有する駆動力伝達機構に関する。

モータで駆動される機器は、一般に、減速機を介して回転駆動力を受けるようになっている。このため、停電時等でモータによる駆動ができず手動で作動させなければならない場合に、減速機も機器側から作動させることになるので、非常に大きな力が必要となり、作動が困難となることがある。また、無理に作動させようとして機器自体や減速機を破損させるおそれもある。

これに対し、モータが停止状態でも機器を手動で容易に作動できるようにするために、モータ（減速機）と機器との間に、入力側部材に入力された回転駆動力は出力側部材に伝達し、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときには、出力側部材が空転して入力側部材にトルクを伝達しない機能（逆入力遮断機能）を有する駆動力伝達機構が組み込まれることがある。

上記のような逆入力遮断機能を有する駆動力伝達機構として、例えば特許文献１では、入力回転部材と出力回転部材とを同心状態で回転可能に配し、出力回転部材の外周側に円筒面を形成し、入力回転部材に出力回転部材の円筒面と径方向で対向するカム面を周方向に複数設けて、その円筒面と各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間にローラを配するとともに、各ローラ間に挿入される柱部を有し、各ローラを両回転部材と係合離脱可能に保持する保持器を設け、この保持器を入力回転部材にセンタリングばねを介して連結し、保持器と係合した状態で固定部材の円筒部と摺動する摺動ばねを組み込んだ逆入力遮断クラッチが提案されている。

この逆入力遮断クラッチでは、入力回転部材に回転駆動力を入力されたときには、入力回転部材と摺動ばねの摺動抵抗を受ける保持器との間でセンタリングばねが弾性変形して、入力回転部材と保持器の回転位相差が生じることにより、保持器に保持されたローラが相対的に楔形空間の狭小側へ移動して入力回転部材および出力回転部材と係合し、回転駆動力が出力回転部材に伝達される。一方、出力回転部材に逆入力トルクが加えられたときは、センタリングばねにセンタリングされた保持器によってローラが入力回転部材および出力回転部材から離脱した状態で保持され、出力回転部材が空転して入力回転部材にはトルクが伝達されないようになっている。

特許第３９１４７７８号公報

ところが、上記のような逆入力遮断クラッチでは、入力回転部材への回転駆動力の供給が停止したときに、ローラは入力回転部材および出力回転部材と係合した状態で停止するため、それまで供給されていた回転駆動力と逆方向の逆入力トルクが出力回転部材に加えられると、ローラと入力回転部材および出力回転部材との係合状態が解除されず、出力回転部材がスムーズに空転できなくなるおそれがある。

これに対し、回転駆動力の供給停止後に入力回転部材を僅かに逆転させることにより、ローラを入力回転部材および出力回転部材から離脱させて係合状態が解除されるようにすれば、逆入力トルクが加えられた出力回転部材をスムーズに空転させることができるが、それには入力回転部材に回転駆動力を供給するモータの制御方法を変更する必要があり、モータ制御の複雑化およびコストアップを招く。

そこで、本発明は、逆入力遮断機能を有する駆動力伝達機構において、簡単な構成で出力側部材が逆入力トルクに対してスムーズに空転できるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、入力側部材に入力された回転駆動力は出力側部材に伝達し、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときには、出力側部材が空転して入力側部材にトルクが伝達されないようにした駆動力伝達機構において、前記入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材から逆入力遮断機構を介して出力側部材に回転駆動力を伝達する駆動クラッチを設け、前記逆入力遮断機構は、前記入力側部材から受ける回転駆動力を前記駆動クラッチの入力部に伝達し、前記駆動クラッチの入力部から逆入力トルクが加えられたときにはロックして駆動クラッチの入力部を停止させるもの（以下、この逆入力遮断機構の方式を「ロック式」と称する。）とし、前記駆動クラッチは、前記入力部と出力側部材とカム部材とを同心状態で回転可能に配し、前記出力側部材の外周側または内周側に円筒面を形成し、前記カム部材に出力側部材の円筒面と径方向で対向するカム面を周方向に複数設けて、前記円筒面と各カム面との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間にローラを配するとともに、前記各ローラ間に挿入される複数の柱部を入力部に設け、前記入力部が前記逆入力遮断機構から所定方向の回転駆動力を受けているときは、前記柱部が各ローラを楔形空間の狭小側へ移動させてカム部材および出力側部材と係合させることにより回転駆動力を出力側部材に伝達し、前記回転駆動力の供給が停止したときに、前記カム部材が惰走して各ローラを楔形空間の広大側へ相対移動させることにより、前記各ローラとカム部材および出力側部材との係合状態が解除されるものとした構成を採用したのである。

上記の構成によれば、モータ等の駆動装置からの回転駆動力の供給が停止したときに、駆動クラッチのローラとカム部材および出力側部材との係合状態を自動的に解除できるとともに、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときには、駆動クラッチのローラに押される入力部を逆入力遮断機構のロック作用で停止させて係合解除状態を維持し、出力側部材をスムーズに空転させることができる。

前記逆入力遮断機構としては、前記入力側部材から回転駆動力を入力されるウォーム歯車と、前記ウォーム歯車と噛み合い、前記駆動クラッチの入力部に連結されるウォームホイールとを備え、セルフロック機能を有するウォーム機構、あるいは、前記入力側部材から回転駆動力を入力される入力回転部材と、前記駆動クラッチの入力部に連結される出力回転部材と、前記出力回転部材を固定部材にロックするロック手段と、前記入力回転部材の回転により前記出力回転部材と固定部材とのロック状態を解除するロック解除手段と、前記ロック状態が解除されたときに前記入力回転部材の回転を僅かな角度遅れをもって前記出力回転部材に伝達するトルク伝達手段とを備えた逆入力遮断クラッチを採用することができる。

また、前記出力側部材は外周側に前記円筒面を有するものとし、前記カム部材は、前記出力側部材の径方向外側に配され、内周側に前記カム面を有し、外周側にカム部材と所定方向に一体回転するフライホイールが装着されたものとすることにより、回転駆動力の供給が停止したときに、慣性の大きいフライホイールをカム部材と一体に惰走させて、より確実に駆動クラッチの係合状態の解除を行うことができる。

さらに、前記フライホイールとその径方向内側に配された固定軸との間に、前記フライホイールの所定方向の回転を許容し、逆方向の回転を阻止する共回り防止クラッチを組み込むようにすれば、出力側部材に回転駆動力と逆方向の逆入力トルクが加えられても、カム部材が共回りしてローラおよび出力側部材と係合するおそれがなく、より確実に駆動クラッチの係合解除状態を維持することができる。

一方、前記フライホイールとその径方向内側に配された固定軸との間に、前記フライホイールに回転抵抗を付与する摺動部材を組み込むようにすれば、フライホイールおよびカム部材の惰走にブレーキをかけて、カム部材がローラに衝突して停止するときの衝撃を緩和することができるし、回転駆動力と逆方向の逆入力トルクに対するカム部材の共回りを生じにくくして、駆動クラッチの係合解除状態を維持する効果も期待できる。

また、前記カム部材とフライホイールとの間に、前記フライホイールのカム部材に対する所定方向の相対回転を許容し、逆方向の相対回転を阻止する衝撃緩和クラッチを組み込むこともできる。このようにすれば、フライホイールおよびカム部材の惰走中にカム部材がローラに衝突して停止したときに、フライホイールのみが惰走し続けるので、カム部材およびローラに加わる衝撃を効果的に緩和できる。

そして、前記入力側部材から受ける一方向の回転駆動力を前記出力側部材に伝達する逆入力遮断機構と駆動クラッチのセットと、前記入力側部材から受ける他方向の回転駆動力を前記出力側部材に伝達する逆入力遮断機構と駆動クラッチのセットとを備えることにより、出力側部材をいずれの方向にも回転駆動できるようになる。

本発明の駆動力伝達機構は、上述したように、駆動クラッチが入力側部材からロック式の逆入力遮断機構を介して回転駆動力を受けているときは、その駆動クラッチのローラとカム部材および出力側部材とが係合状態となって出力側部材に回転駆動力を伝達し、回転駆動力の供給が停止したときには、駆動クラッチの係合状態がカム部材の惰走により自動的に解除されるとともに、その係合解除状態が逆入力遮断機構のロック作用で維持されるようにしたものであるから、回転駆動力を供給する駆動装置に駆動クラッチの係合解除のための制御等を加えることなく、出力側部材を逆入力トルクに対してスムーズに空転させることができる。

第１実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図 ａは図１の平面図、ｂはａのII−II線に沿った断面図 図１のIII−III線に沿った断面図 図１のIV−IV線に沿った断面図 図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図 図１のVI−VI線に沿った断面図 ａ〜ｃは図３に対応する断面での駆動クラッチの係合解除動作の説明図 第２実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図 第３実施形態の駆動力伝達機構の要部拡大縦断正面図 ａ、ｂは、それぞれ図９のＸａ−Ｘａ線、Ｘｂ−Ｘｂ線に沿った断面図 図９のXI−XI線に沿った断面図 第４実施形態の駆動力伝達機構の要部拡大縦断正面図 第５実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図 図１３のXIV−XIV線に沿った断面図 図１３のXV−XV線に沿った断面図 ａ〜ｃは図１４に対応する断面での駆動クラッチの係合解除動作の説明図

以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。図１乃至図７は第１の実施形態を示す。この駆動力伝達機構は、図１に示すように、モータ（減速機を含む）Ｍから回転駆動力を入力される入力歯車（入力側部材）１と、外周円筒面の一端部に出力歯車２が嵌合固定された出力軸（出力側部材）３との間に、入力歯車１から受ける一方向の回転駆動力を出力軸３に伝達する図面左側のウォーム機構４ａと駆動クラッチ５ａのセットと、入力歯車１から受ける他方向の回転駆動力を出力軸３に伝達する図面右側のウォーム機構４ｂと駆動クラッチ５ｂのセットとを設け、出力軸３をいずれの方向にも回転駆動できるようにしたものである（以下、この実施形態の説明における「左側」、「右側」は図１中の位置を示す）。出力軸３は、後述するように両端部をハウジングＨに回転自在に支持されている。なお、図１乃至図７においては、入力歯車１が一方向（左回り）に回転する場合の各部材の回転方向を矢印で示している。

図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記各ウォーム機構４ａ、４ｂは、入力歯車１から回転駆動力を入力されるウォーム歯車６と、出力軸３の外周に回転自在に嵌め込まれ、ウォーム歯車６と噛み合うウォームホイール７とを備えている。各ウォーム歯車６には軸部材８が挿通固定されており、その軸部材８の一端部の外周に入力歯車１と噛み合う伝達歯車９が回転自在に嵌め込まれ、軸部材８と伝達歯車９との間に一方向クラッチ１０が設けられている。

前記一方向クラッチ１０は、ローラを係合子とする一般的な構造（カム式）のもので、左側のウォーム機構４ａと右側のウォーム機構４ｂで回転伝達の方向が互いに逆向きとなるように設けられている。これにより、入力歯車１が一方向（左回り）に回転すると、左側のウォーム機構４ａの伝達歯車９、軸部材８およびウォーム歯車６が右回りに回転し、右側のウォーム機構４ｂは、伝達歯車９が空転して軸部材８およびウォーム歯車６が停止したままとなる。逆に、入力歯車１が他方向（右回り）に回転すると、左側のウォーム機構４ａのウォーム歯車６が停止したままとなり、右側のウォーム機構４ｂのウォーム歯車６が左回りに回転する。すなわち、左右のウォーム機構４ａ、４ｂのうちの一方のウォーム歯車６にのみ回転駆動力が入力されるようになっている。

また、前記各ウォーム機構４ａ、４ｂは、セルフロック機能を有するものであり、そのウォームホイール７が駆動クラッチ５ａ、５ｂの入力部と一体に形成されている。これにより、各ウォーム機構４ａ、４ｂは、入力歯車１から受ける回転駆動力を駆動クラッチ５ａ、５ｂの入力部に伝達し、駆動クラッチ５ａ、５ｂの入力部から逆入力トルクが加えられたときにはロックして駆動クラッチ５ａ、５ｂの入力部を停止させるロック式の逆入力遮断機構としての役割を果たすようになっている。なお、ウォームホイールは、必ずしも駆動クラッチの入力部と一体に形成する必要はなく、駆動クラッチの入力部と一体回転するように連結されていればよい。

図１、図３および図５に示すように、前記各駆動クラッチ５ａ、５ｂは、その入力部が一体に形成されたウォームホイール７と、ウォームホイール７の中心に回転自在に挿通された出力軸３と、外周側にフライホイール１１が嵌合固定された円筒状のカム部材１２とが同心状態で回転可能に配されている。カム部材１２の内周面には出力軸３の外周円筒面と径方向で対向するカム面１３が周方向に複数設けられており、出力軸３の外周円筒面とカム部材１２の各カム面１３との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間１４が形成されている。その楔形空間１４の狭小となる方向は、左側の駆動クラッチ５ａと右側の駆動クラッチ５ｂで互いに逆向きとなっている。そして、各楔形空間１４にはローラ１５が配され、各ローラ１５間に挿入される複数の柱部１６がウォームホイール７の外側端面に突設されている。

また、図１、図４および図６に示すように、前記各駆動クラッチ５ａ、５ｂのフライホイール１１のハウジングＨと対向する側の内周面と、ハウジングＨに取り付けられた円筒状の固定軸１７の外周面との間には、共回り防止クラッチ１８と、その抜け出しを防止する蓋１９が組み込まれている。この共回り防止クラッチ１８は、ローラを係合子とする一般的な構造（カム式）の一方向クラッチであり、フライホイール１１の所定方向の回転を許容し、逆方向の回転を阻止することにより、後述するように出力軸３に回転駆動力と逆方向の逆入力トルクが加えられたときに、カム部材１２およびフライホイール１１の共回りを防止するためのものである。その共回り防止クラッチ１８がフライホイール１１の回転を許容する方向は、左側の駆動クラッチ５ａと右側の駆動クラッチ５ｂで互いに逆向きとなっている。また、各固定軸１７は、出力軸３の両端部を回転自在に支持する軸受としての役割も果たしている。

次に、この駆動力伝達機構の動作を説明する。まず、モータＭの駆動により入力歯車１が回転すると、前述のように、左右のウォーム機構４ａ、４ｂのうちの一方のウォーム歯車６にのみ回転駆動力が入力される。ここで、左側のウォーム機構４ａと駆動クラッチ５ａのセットと、右側のウォーム機構４ｂと駆動クラッチ５ｂのセットとでは、基本的な動作は同じで、ウォーム歯車６に回転駆動力を入力されたときの各部材の回転方向が逆になるだけなので、以下では左側のウォーム機構４ａのウォーム歯車６に回転駆動力を入力された場合の（図１乃至図７の矢印方向の）動作について説明する。

入力歯車１から回転駆動力を入力されたウォーム歯車６が回転すると、これに噛み合うウォームホイール７が駆動され、ウォームホイール７と一体の駆動クラッチ５ａの入力部に回転駆動力が伝達されたことになる。そして、駆動クラッチ５ａでは、その入力であるウォームホイール７が回転すると、ウォームホイール７に設けられた柱部１６が、回転方向前側のローラ１５を楔形空間１４の狭小側へ移動させてカム部材１２および出力軸３と係合させることにより（図３参照）、回転駆動力がカム部材１２および出力軸３に伝達される。そして、カム部材１２に嵌合固定されたフライホイール１１と固定軸１７との間で共回り防止クラッチ１８が空転することにより、フライホイール１１とカム部材１２が一体に回転するとともに、出力軸３が出力歯車２と一体に回転する（図３、図４参照）。

なお、このときには、右側のウォーム機構４ｂのウォーム歯車６は回転駆動力が入力されず、停止したままなので、右側のウォームホイール７および駆動クラッチ５ｂも作動しない。

そして、モータＭからの回転駆動力の供給が停止すると、まず、左側のウォーム機構４ａのウォーム歯車６およびウォームホイール７が停止する。このとき、駆動クラッチ５ａでは、図７（ａ）に示す回転駆動力伝達状態から柱部１６が停止する。すると、図７（ｂ）に示すように、ローラ１５および出力軸３も停止するが、フライホイール１１およびカム部材１２は共回り防止クラッチ１８の空転により惰走する。これにより、ローラ１５が楔形空間１４の広大側へ相対移動し、各ローラ１５とカム部材１２および出力軸３との係合状態が解除される。その後、フライホイール１１およびカム部材１２は、図７（ｃ）に示すように、カム部材１２の内周面の突出部がローラ１５に衝突することによって停止する。

また、回転駆動力の供給が停止した状態（図７（ｃ）の状態）で出力軸３に逆入力トルクが加えられると、出力軸３の回転にともなって駆動クラッチ５ａのローラ１５がウォームホイール７の柱部１６を押圧するが、ウォームホイール７（柱部１６）はウォーム機構４ａのロック作用により停止したままで回転しない。そして、逆入力トルクが回転駆動力と逆方向に加えられた場合は、ローラ１５がカム部材１２も押圧するが、カム部材１２およびフライホイール１１は前述の共回り防止クラッチ１８の作用により回転しない。すなわち、出力軸３に逆入力トルクが加えられても、ローラ１５とカム部材１２および出力軸３との係合が生じるおそれはなく、その係合解除状態が維持される。そして、このときには、右側の駆動クラッチ５ｂでも同様に係合解除状態が維持されるので、出力軸３はスムーズに空転する。

この駆動力伝達機構は、上述したように、駆動クラッチ５ａ（５ｂ）がモータＭからウォーム機構４ａ（４ｂ）を介して回転駆動力を受けているときは、ローラ１５とカム部材１２および出力軸３とが係合状態となって出力軸３に回転駆動力を伝達し、モータＭからの回転駆動力の供給が停止したときに、駆動クラッチ５ａ（５ｂ）のフライホイール１１およびカム部材１２が惰走することにより、駆動クラッチ５ａ（５ｂ）の係合状態を自動的に解除し、出力軸３に逆入力トルクが加えられたときには、駆動クラッチ５ａ（５ｂ）のローラ１５に押されるウォームホイール７（柱部１６）をウォーム機構４ａ（４ｂ）のロック作用で停止させるとともに、フライホイール１１およびカム部材１２を共回り防止クラッチ１８の作用により停止させることにより、駆動クラッチ５ａ（５ｂ）の係合解除状態を維持して、出力軸３をスムーズに空転させることができる。

したがって、この駆動力伝達機構を用いれば、駆動クラッチの係合解除のためのモータ制御等を行う必要がなく、モータ制御の複雑化によるコストアップを招くことがない。

図８は第２の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態の共回り防止クラッチ１８（および蓋１９）を省略し、これに代えて、駆動クラッチ５ａ、５ｂのフライホイール１１とその径方向内側に配された固定軸１７との間に、フライホイール１１に回転抵抗を付与する摺動部材としてのＯリング２０を組み込んだものである。なお、第１実施形態と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付けて説明を簡略化または省略する（後述する各実施形態でも同じ）。

この第２実施形態では、フライホイール１１がＯリング２０から回転抵抗を受けることにより、回転駆動力の供給が停止したときのフライホイール１１およびカム部材１２の惰走にブレーキがかかり、カム部材１２がローラ１５に衝突して停止するときの衝撃を第１実施形態よりも緩和することができるし、回転駆動力と逆方向の逆入力トルクに対するカム部材１２の共回りが生じにくく、第１実施形態と同様に駆動クラッチ５ａ、５ｂの係合解除状態を維持することもできる。

図９乃至図１１は第３の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとし、ウォーム機構４ａ、４ｂに代わる逆入力遮断機構としてロック式の逆入力遮断クラッチ２１ａ、２１ｂを採用し、これに合わせて入力歯車１、駆動クラッチ５ａ、５ｂの入力部および出力軸３の支持構造を変更したものである。

前記入力歯車１は、第１実施形態よりも幅の広いものが用いられ、図示省略したモータとともに軸方向が出力軸３と平行となるように配置されている。前記駆動クラッチ５ａ、５ｂは、その入力部２２として、出力軸３の外周に回転自在に嵌め込まれ、外側端面に第１実施形態と同じ柱部１６が、外周に歯車がそれぞれ設けられた筒状部材を用いている。前記各逆入力遮断クラッチ２１ａ、２１ｂはハウジングＨの内側に設けられた支持壁Ａに支持されており、出力軸３の中央部も、この支持壁Ａに軸受部材２３を介して回転自在に支持されている。そして、図９の左側の逆入力遮断クラッチ２１ａと右側の逆入力遮断クラッチ２１ｂは、同じ構造のものが互いに逆向きに組み込まれているので、以下では、主に図９の左側のものを対象として説明する。

前記逆入力遮断クラッチ２１ａは、入力歯車１から回転駆動力を入力される入力回転部材２４と、駆動クラッチ５ａの入力部２２に連結される出力回転部材２５と、ハウジングＨの支持壁Ａに固定される二段円筒状の固定部材２６と、出力回転部材２５の大径部外周面と固定部材２６の大径部内周面との間に組み込まれるローラ２７およびコイルばね２８を備えている。また、固定部材２６の小径部の内周には、出力回転部材２５の小径部を回転自在に支持する焼結含油軸受２９が嵌め込まれている。

前記入力回転部材２４は、先端側を出力回転部材２５の係合穴２５ａに挿入されて出力回転部材２５と同心状態に配される入力軸３０と、入力軸３０の二面幅部３０ａの後端側外周に嵌合固定された保持器３１とからなる。その保持器３１は、出力回転部材２５の大径部外周面と固定部材２６の大径部内周面との間に挿入される複数の柱部３１ａを有している。また、入力軸３０の後端部の外周には入力歯車１と噛み合う伝達歯車３２が回転自在に嵌め込まれ、その入力軸３０と伝達歯車３２との間に一方向クラッチ３３が設けられている。

前記一方向クラッチ３３は、第１実施形態のものと同様、ローラを係合子とする一般的な構造（カム式）のもので、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、図９の左側の逆入力遮断クラッチ２１ａと右側の逆入力遮断クラッチ２１ｂで回転伝達の方向が互いに逆向きとなるように設けられている。これにより、入力歯車１の回転方向に応じて、左右の逆入力遮断クラッチ２１ａ、２１ｂのうちの一方の入力回転部材２４にのみ回転駆動力が入力されるようになっている。

前記出力回転部材２５は、その係合穴２５ａの内周面に、入力軸３０の二面幅部３０ａの先端側外周と僅かな回転方向の隙間をおいて対向し、ほぼ同じ断面形状を有する二面幅部（図示省略）が設けられ、小径部の後端側外周には駆動クラッチ５ａの入力部２２の歯車と噛み合う連結歯車３４が嵌合固定されている。

また、図１１に示すように、出力回転部材２５の大径部の外周には、周方向に交互に傾斜が逆向きとなる複数のカム面２５ｂが設けられ、これらの各カム面２５ｂと固定部材２６の大径部の内周円筒面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間３５が形成されている。そして、これらの各楔形空間３５に、一対のローラ２７が各ローラ２７を楔形空間３５の狭小部に押し込むコイルばね２８を挟んだ状態で配され、各楔形空間３５の周方向両側（ローラ２７を挟んでコイルばね２８と対向する位置）に保持器３１の柱部３１ａが挿入されている。

この逆入力遮断クラッチ２１ａは、上記の構成であり、駆動クラッチ５ａの入力部２２から出力回転部材２５に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のローラ２７がコイルばね２８の弾性力によって楔形空間３５の狭小部に押し込まれているので、出力回転部材２５が固定部材２６にロックされ、駆動クラッチ５ａの入力部２２は停止する。

一方、モータＭの駆動により入力歯車１が一方向に回転して入力回転部材２４に回転駆動力が入力されたときには、入力軸３０と一体に回転する保持器３１の柱部３１ａが回転方向後側のローラ２７をコイルばね２８の弾性力に抗して楔形空間３５の広大部へ押しやるので、出力回転部材２５と固定部材２６とのロック状態が解除される。そして、入力軸３０がさらに回転して、その二面幅部３０ａと出力回転部材２５の係合穴２５ａの二面幅部とが係合すると、入力軸３０の回転が出力回転部材２５に伝達され、出力回転部材２５から駆動クラッチ５ａの入力部２２に回転駆動力が伝達される。

なお、入力歯車１が他方向に回転する場合は、右側の逆入力遮断クラッチ２１ｂを介して右側の駆動クラッチ５ｂの入力部２２に回転駆動力が伝達される。

したがって、この第３実施形態でも、第１実施形態と同様、複雑なモータ制御を行うことなく、出力軸３を逆入力トルクに対してスムーズに空転させることができる。

図１２に示す第４の実施形態は、第３実施形態をベースとし、左右の逆入力遮断クラッチ２１ａ、２１ｂの入力軸３０を出力軸３の外周に回転自在に嵌め込まれる円筒部材に代えるとともに、出力回転部材２５を駆動クラッチ５ａ、５ｂの入力部２２と一体に形成して出力軸３のまわりに回転するようにしたものである。

この第４実施形態では、第３実施形態の出力軸３の中央部を支持する軸受部材２３や、各逆入力遮断クラッチ２１ａ、２１ｂの連結歯車３４が省略され、各駆動クラッチ５ａ、５ｂの入力部２２に歯車を形成する必要もないので、第３実施形態に比べると簡単でコンパクトな構成となっている。

図１３乃至図１６は第５の実施形態を示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとし、左右のウォーム機構４ａ、４ｂに代えて、モータＭから直接回転駆動力を入力される一つのウォーム機構３６を採用するとともに、各駆動クラッチ５ａ、５ｂのカム部材１２とフライホイール１１との間に、後述するように回転駆動力の供給が停止したときに、カム部材１２のローラ１５への衝突による衝撃を緩和するための衝撃緩和クラッチ３７を組み込んだものである。なお、図１３乃至図１６においては、ウォーム機構３６が一方向（左回り）の回転駆動力を入力される場合の各部材の回転方向を矢印で示している。

前記ウォーム機構３６は、図１３に示すように、軸部がモータＭに接続されたウォーム歯車３８と、出力軸３の外周に回転自在に嵌め込まれ、ウォーム歯車３８と噛み合うウォームホイール３９とを備え、セルフロック機能を有するものである。そのウォームホイール３９は、各駆動クラッチ５ａ、５ｂの入力部と一体に形成され、両端面に第１実施形態と同じ柱部１６が設けられている。なお、モータＭの回転駆動力は直接ウォーム歯車３８に入力されるので、このウォーム歯車３８が入力側部材となり、第１実施形態の入力歯車１は省略されている。

前記衝撃緩和クラッチ３７は、図１４および図１５に示すように、ローラを係合子とする一般的な構造（カム式）の一方向クラッチであり、フライホイール１１のカム部材１２に対する所定方向の相対回転を許容し、逆方向の相対回転を阻止するようになっている。この衝撃緩和クラッチ３７が許容するフライホイール１１の回転方向は、左側の駆動クラッチ５ａと右側の駆動クラッチ５ｂで互いに逆向きとなっている。なお、図１３に示すように、衝撃緩和クラッチ３７の外輪は、フライホイール１１と固定軸１７との間に組み込まれた共回り防止クラッチ１８の外輪と一体に形成されている。また、コンパクト化のため、共回り防止クラッチ１８の抜け出しを防止する第１実施形態の蓋１９は省略されている。

次に、この第５実施形態においてウォーム機構３６に一方向の回転駆動力が入力された場合の（図１３乃至図１６の矢印方向の）動作について説明する。まず、モータＭから回転駆動力を入力されたウォーム機構３６のウォーム歯車３８が回転すると、これに噛み合うウォームホイール３９が駆動される。

そして、ウォームホイール３９が回転すると、左側の駆動クラッチ５ａでは、図１４に示すように、ウォームホイール３９の左側の柱部１６が回転方向前側のローラ１５を楔形空間１４の狭小側へ移動させてカム部材１２および出力軸３と係合させることにより、回転駆動力がカム部材１２および出力軸３に伝達される。そして、衝撃緩和クラッチ３７のロック作用と共回り防止クラッチ１８の空転により、フライホイール１１とカム部材１２が一体に回転するとともに、出力軸３が出力歯車２と一体に回転する。

このとき、右側の駆動クラッチ５ｂでは、図１５に示すように、ウォームホイール３９の右側の柱部１６がローラ１５を介してカム部材１２の内周面の突出部を押すが、ローラ１５は出力軸３と係合していないので、出力軸３への回転駆動力の伝達は行われない。また、衝撃緩和クラッチ３７の作用により、カム部材１２は空転し、フライホイール１１は停止したままとなる。

そして、モータＭからの回転駆動力の供給が停止すると、ウォーム機構３６のウォーム歯車３８およびウォームホイール３９が停止する。このとき、左側の駆動クラッチ５ａでは、図１６（ａ）に示す回転駆動力伝達状態から柱部１６が停止する。すると、図１６（ｂ）に示すように、ローラ１５および出力軸３も停止するが、フライホイール１１、衝撃緩和クラッチ３７およびカム部材１２は共回り防止クラッチ１８の空転により惰走し、各ローラ１５とカム部材１２および出力軸３との係合状態が解除される。その後、図１６（ｃ）に示すように、カム部材１２は内周面の突出部がローラ１５と衝突することによって停止するが、衝撃緩和クラッチ３７が空転するようになるので、フライホイール１１は惰走し続ける。

なお、詳細な説明は省略するが、ウォーム機構３６に他方向の回転駆動力が入力された場合は、上記と同様のメカニズムにより、右側の駆動クラッチ５ｂが出力軸３へ回転駆動力を伝達し、左側の駆動クラッチ５ａのカム部材１２が空転するようになる。また、逆入力トルクに対して、各駆動クラッチ５ａ、５ｂの係合解除状態が維持され、出力軸３がスムーズに空転することは、第１実施形態と同じである。

この第５実施形態では、回転駆動力の供給が停止した後、フライホイール１１およびカム部材１２の惰走中にカム部材１２がローラ１５に衝突して停止したときに、フライホイール１１が惰走し続けるので、カム部材１２およびローラ１５に加わる衝撃を緩和でき、第１実施形態よりも長期間安定して使用できる。また、ウォーム機構３６を一つにしたので、第１実施形態に比べて全体の幅方向寸法をコンパクト化することができる。

上述した各実施形態では、内周側にカム面を有するカム部材を、外周円筒面を有する出力軸（出力側部材）の径方向外側に配するようにしたが、内周円筒面を有する筒状の出力側部材の径方向内側に、外周側にカム面を有するカム部材を配する構成としてもよい。また、第１乃至第４の実施形態においては、フライホイールをカム部材と一体に形成することもできる。

１ 入力歯車（入力側部材）
２ 出力歯車
３ 出力軸（出力側部材）
４ａ、４ｂ ウォーム機構
５ａ、５ｂ 駆動クラッチ
６ ウォーム歯車
７ ウォームホイール（駆動クラッチの入力部）
１０ 一方向クラッチ
１１ フライホイール
１２ カム部材
１３ カム面
１４ 楔形空間
１５ ローラ
１６ 柱部
１７ 固定軸
１８ 共回り防止クラッチ
２０ Ｏリング（摺動部材）
２１ａ、２１ｂ 逆入力遮断クラッチ
２２ 駆動クラッチの入力部
２４ 入力回転部材
２５ 出力回転部材
２６ 固定部材
３３ 一方向クラッチ
３６ ウォーム機構
３７ 衝撃緩和クラッチ
３８ ウォーム歯車（入力側部材）
３９ ウォームホイール（駆動クラッチの入力部）

Claims (8)

1. 入力側部材に入力された回転駆動力は出力側部材に伝達し、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときには、出力側部材が空転して入力側部材にトルクが伝達されないようにした駆動力伝達機構において、
   前記入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材から逆入力遮断機構を介して出力側部材に回転駆動力を伝達する駆動クラッチを設け、
   前記逆入力遮断機構は、前記入力側部材から受ける回転駆動力を前記駆動クラッチの入力部に伝達し、前記駆動クラッチの入力部から逆入力トルクが加えられたときにはロックして駆動クラッチの入力部を停止させるものとし、
   前記駆動クラッチは、前記入力部と出力側部材とカム部材とを同心状態で回転可能に配し、前記出力側部材の外周側または内周側に円筒面を形成し、前記カム部材に出力側部材の円筒面と径方向で対向するカム面を周方向に複数設けて、前記円筒面と各カム面との間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間にローラを配するとともに、前記各ローラ間に挿入される複数の柱部を入力部に設け、前記入力部が前記逆入力遮断機構から所定方向の回転駆動力を受けているときは、前記柱部が各ローラを楔形空間の狭小側へ移動させてカム部材および出力側部材と係合させることにより回転駆動力を出力側部材に伝達し、前記回転駆動力の供給が停止したときに、前記カム部材が惰走して各ローラを楔形空間の広大側へ相対移動させることにより、前記各ローラとカム部材および出力側部材との係合状態が解除されるものとしたことを特徴とする駆動力伝達機構。
2. 前記逆入力遮断機構が、前記入力側部材から回転駆動力を入力されるウォーム歯車と、前記ウォーム歯車と噛み合い、前記駆動クラッチの入力部に連結されるウォームホイールとを備え、セルフロック機能を有するウォーム機構であることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
3. 前記逆入力遮断機構が、前記入力側部材から回転駆動力を入力される入力回転部材と、前記駆動クラッチの入力部に連結される出力回転部材と、前記出力回転部材を固定部材にロックするロック手段と、前記入力回転部材の回転により前記出力回転部材と固定部材とのロック状態を解除するロック解除手段と、前記ロック状態が解除されたときに前記入力回転部材の回転を僅かな角度遅れをもって前記出力回転部材に伝達するトルク伝達手段とを備えた逆入力遮断クラッチであることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
4. 前記出力側部材は外周側に前記円筒面を有するものであり、前記カム部材は、前記出力側部材の径方向外側に配され、内周側に前記カム面を有し、外周側にカム部材と所定方向に一体回転するフライホイールが装着されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
5. 前記フライホイールとその径方向内側に配された固定軸との間に、前記フライホイールの所定方向の回転を許容し、逆方向の回転を阻止する共回り防止クラッチを組み込んだことを特徴とする請求項４に記載の駆動力伝達機構。
6. 前記フライホイールとその径方向内側に配された固定軸との間に、前記フライホイールに回転抵抗を付与する摺動部材を組み込んだことを特徴とする請求項４に記載の駆動力伝達機構。
7. 前記カム部材とフライホイールとの間に、前記フライホイールのカム部材に対する所定方向の相対回転を許容し、逆方向の相対回転を阻止する衝撃緩和クラッチを組み込んだことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の駆動力伝達機構。
8. 前記入力側部材から受ける一方向の回転駆動力を前記出力側部材に伝達する逆入力遮断機構と駆動クラッチのセットと、前記入力側部材から受ける他方向の回転駆動力を前記出力側部材に伝達する逆入力遮断機構と駆動クラッチのセットとを備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の駆動力伝達機構。

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