JP2015161393A - 逆入力防止クラッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】ロック式の逆入力防止クラッチにおいて、そのロック性能を確保しつつ、入力側から出力側への回転伝達を行うのに必要なトルクを小さくする。
【解決手段】固定部材8の外輪5と出力側部材4の内輪3との間の楔形空間14に配されるころ10の軸方向移動を、保持器9の各柱部9aの両端にそれぞれ連続して設けられる二つの環状部9b、9c(第1および第2のころ規制部)で規制することにより、各ころ10の両端面がいずれも固定部材8と接触しないようにした。これにより、ロック性能を確保しつつ、入力側から出力側への回転伝達を行うのに必要なトルクを小さくして省電力化を図ることができる。
【選択図】図1
【解決手段】固定部材8の外輪5と出力側部材4の内輪3との間の楔形空間14に配されるころ10の軸方向移動を、保持器9の各柱部9aの両端にそれぞれ連続して設けられる二つの環状部9b、9c(第1および第2のころ規制部)で規制することにより、各ころ10の両端面がいずれも固定部材8と接触しないようにした。これにより、ロック性能を確保しつつ、入力側から出力側への回転伝達を行うのに必要なトルクを小さくして省電力化を図ることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、入力トルクが加えられたときは入力側部材の回転を出力側部材に伝達し、逆入力トルクに対しては入力側部材が回転しないようにする逆入力防止クラッチに関する。
逆入力防止クラッチは、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、その回転を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は、入力側部材が回転しないようにするものである。そのうち、逆入力トルクに対して出力側部材をロックさせる方式(以下、この方式を「ロック式」と称する。)のものは、入力側部材に入力トルクを与えるモータの電源を切っても(モータの電源が停電等により意図せずに切れたときも)、出力側部材の位置を保持することが求められる用途に使用されることが多い。
そして、このようなロック式の逆入力防止クラッチとしては、同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力側部材に伝達するトルク伝達手段を設け、内周側に円筒面を有する固定外輪を出力側部材の径方向外側に配し、出力側部材の外周面に複数のカム面を設けて、固定外輪の内周円筒面と出力側部材の各カム面との間に周方向両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係合子としての一対のころとそのころを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材としてのばねを組み込むとともに、各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有する保持器を、入力側部材と一体回転するように連結したものがよく知られている(例えば、特許文献1参照。)。
上記の構成の逆入力防止クラッチでは、各ころがばねの弾力で楔形空間の狭小部に押し込まれているので、出力側部材に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のころが固定外輪および出力側部材に係合することにより出力側部材がロックされ、入力側部材は回転しない。
一方、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、入力側部材と一体に回転する保持器の柱部が回転方向後側のころをばねの弾力に抗して楔形空間の広大側へ押し出すことにより、そのころと固定外輪および出力側部材との係合が解除されて、出力側部材がロック状態から解放され、トルク伝達手段によって入力側部材から出力側部材に回転が伝達されるようになる(このとき、回転方向前側のころは楔形空間の広大部に相対移動するので、固定外輪および出力側部材と係合することはない)。
上記のようなロック式の逆入力防止クラッチでは、通常、ころの軸方向の抜け落ちを防止するため、保持器でころの軸方向一端側への移動を規制するとともに、楔形空間の軸方向他端側を覆う蓋部を固定外輪と一体に設け、この蓋部でころの軸方向他端側への移動を規制するようにしている。
ところが、入力側から出力側への回転伝達中は、入力側部材や出力側部材と一緒にころも回転(公転)するので、ころの他端面が固定外輪の蓋部と摺動することになる。このため、回転伝達を行うのに必要なトルクがころの他端面と固定外輪の蓋部との摺動抵抗の分だけ大きくなっており、省電力化(入力側部材に入力トルクを加えるモータの消費電力の低減)の面から、その必要トルクを小さくすることが求められている。
この要求に対しては、ころを押圧するばねの弾力を小さくして、ころの他端面と固定外輪の蓋部との摺動抵抗を小さくすることが効果的であるが、ばねの弾力はロック性能に影響するため小さくするには限界がある。すなわち、ばねの弾力が小さすぎると、逆入力トルクが加えられたときにころが固定外輪および出力側部材と係合しにくくなり、出力側部材がロックされなくなるおそれがある。
そこで、本発明は、ロック式の逆入力防止クラッチにおいて、そのロック性能を確保しつつ、入力側から出力側への回転伝達を行うのに必要なトルクを小さく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、同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力側部材に伝達するトルク伝達手段を設け、内周側または外周側に円筒面を有する固定部材を、その円筒面が前記出力側部材の外周面または内周面と対向するように配し、前記出力側部材に前記固定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ころとそのころを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材を組み込み、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部と、前記各ころの軸方向一端側への移動を規制する第1のころ規制部とを有する保持器を、前記入力側部材と一体回転するように連結した逆入力防止クラッチにおいて、前記保持器に前記各ころの軸方向他端側への移動を規制する第2のころ規制部を設けた。
すなわち、ロック式の逆入力防止クラッチにおいて、入力側部材と一体回転するように連結された保持器でころの軸方向両側への移動を規制する構成とすることにより、ころの両端面が固定部材と接触しないようにしたのである。
前記保持器の第2のころ規制部としては、前記各柱部の他端に連続して設けられる環状部や、前記各柱部の他端部から周方向に突出する凸部を採用することができる。
本発明の逆入力防止クラッチは、上述したように、入力側部材と一体回転するように連結された保持器でころの軸方向両側への移動を規制することにより、ころの両端面が固定部材と接触しないようにしたものであるから、ロック性能を確保しつつ、入力側から出力側への回転伝達を行うのに必要なトルクを小さくして省電力化を図ることができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この逆入力防止クラッチは、図1および図2に示すように、入力軸(入力側部材)1と、出力軸2と内輪3が一体成形された出力側部材4と、内輪3の径方向外側に配される外輪5が一体形成された二段円筒状のハウジング6と入力軸1を通す押え蓋7とからなる固定部材8と、内輪3と外輪5との間に挿入される複数の柱部9aを有する保持器9と、保持器9の柱部9a間に組み込まれるころ10およびばね(弾性部材)11とで基本的に構成されている。ばね11には圧縮コイルばねが用いられている。
前記固定部材8は、押え蓋7の外周縁に複数の爪7aが形成されており、これらの爪7aをハウジング6一端のフランジの外周縁に形成された切欠き6aに嵌め込んで折り曲げることにより、押え蓋7をハウジング6に固定している。そして、ハウジング6他端の小径部の内周には出力軸2を回転自在に支持する軸受12が嵌め込まれ、押え蓋7に形成された筒部の内周には、後述するように入力軸1と一体回転する保持器9を回転自在に支持する軸受13が嵌め込まれている。また、押え蓋7の外周から張り出す3つの舌状の張出部には取付孔7bが設けられている。
前記入力軸1は、外周に互いに平行な2つの平面部を有する係合部1aの前半部が、内輪3中央に設けられた係合穴3aに挿入され、先端の小径円筒部が出力軸2の端面中央の穴に嵌め込まれて、出力軸2と同一軸心のまわりに回転するようになっている。ここで、内輪3の係合穴3aは、入力軸1の係合部1aとほぼ同じ断面形状であるが、入力軸1を挿入したときに僅かな回転方向の隙間が生じるように形成され、入力軸1の回転が僅かな角度遅れをもって内輪3と一体の出力軸2に伝達されるようになっている。また、この入力軸1の係合部1aの後半部に保持器9が嵌め込まれ、入力軸1と保持器9が一体回転するようになっている。
前記内輪3の外周面には外輪5の内周円筒面と径方向で対向するカム面3bが周方向に複数設けられ、これらの各カム面3bと外輪5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14が形成されている。そして、各楔形空間14の周方向両側には保持器9の柱部9aが挿入され、各楔形空間14には、一対のころ10が各ころ10を楔形空間14の狭小部に押し込むばね11を挟んだ状態で配されている。
また、前記保持器9は、図3および図4にも示すように、内輪3と外輪5の間で軸方向に延びる複数の柱部9aと、各柱部9aの両端に連続して設けられる二つの環状部9b、9cと、一方(柱部9aの一端側)の環状部9bの一端部を外周縁部とする穴あきの円板部9dと、この円板部9bの内周縁部から軸方向に延び、入力軸1の係合部1aに嵌合固定される筒部9eとからなる。
そして、この保持器9の各柱部9aと二つの環状部9b、9cとで形成される複数のポケット15のそれぞれに、一対のころ10がばね11を挟んだ状態で収納されている。これにより、一方の環状部9bが各ころ10の軸方向一端側への移動を規制する第1のころ規制部となり、他方の環状部9cが各ころ10の軸方向他端側への移動を規制する第2のころ規制部となっている。
この逆入力防止クラッチは、上記の構成であり、各ころ10がばね11の弾力で楔形空間14の狭小部に押し込まれているので、出力軸2に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のころ10が固定部材8の外輪5および出力側部材4の内輪3に係合することにより出力側部材4がロックされ、入力軸1は回転しない。
一方、図示省略したモータから入力軸1に入力トルクが加えられたときには、入力軸1と一体に回転する保持器9の柱部9aが回転方向後側のころ10をばね11の弾力に抗して楔形空間14の広大側へ押し出すことにより、そのころ10と外輪5および内輪3との係合が解除されて、出力側部材4がロック状態から解放される。そして、入力軸1がさらに回転して、その係合部1aと内輪3の係合穴3aとが係合すると、入力軸1の回転が内輪3を介して出力軸2に伝達されるようになる(このとき、回転方向前側のころ10は楔形空間14の広大部に相対移動するので、外輪5および内輪3と係合することはない)。
上記のように入力側から出力側へ回転が伝達されている間は、入力軸1、保持器9および出力側部材4と一緒にころ10も回転(公転)する。このとき、ころ10は保持器9の二つの環状部9b、9cすなわち第1および第2のころ規制部によって軸方向移動を規制されており、その両端面がいずれも固定部材8とは接触しない。このため、従来のようにころの他端面が固定部材と摺動する場合に比べて、回転伝達を行うのに必要なトルクが小さく、省電力化すなわち入力軸1に入力トルクを加えるモータの消費電力の低減を図ることができる。
また、回転伝達を行うのに必要なトルクを小さくするのに、ころ10を楔形空間14の狭小部へ押し込むばね11の弾力を小さくする必要がないので、従来と同等のロック性能も確保することができる。
図5および図6は、保持器9の第2のころ規制部の変形例を示す。この変形例では、上述した実施形態の他方の環状部9cに代わる第2のころ規制部として、各柱部9aの他端部から周方向両側に突出して、ころ10の軸方向他端側への移動を規制する凸部9fを設けている。
1 入力軸(入力側部材)
1a 係合部
2 出力軸
3 内輪
3a 係合穴
3b カム面
4 出力側部材
5 外輪
6 ハウジング
7 押え蓋
8 固定部材
9 保持器
9a 柱部
9b 環状部(第1のころ規制部)
9c 環状部(第2のころ規制部)
9f 凸部(第2のころ規制部)
10 ころ
11 ばね(弾性部材)
14 楔形空間
15 ポケット
1a 係合部
2 出力軸
3 内輪
3a 係合穴
3b カム面
4 出力側部材
5 外輪
6 ハウジング
7 押え蓋
8 固定部材
9 保持器
9a 柱部
9b 環状部(第1のころ規制部)
9c 環状部(第2のころ規制部)
9f 凸部(第2のころ規制部)
10 ころ
11 ばね(弾性部材)
14 楔形空間
15 ポケット
Claims (3)
- 同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材の回転を僅かな角度遅れをもって出力側部材に伝達するトルク伝達手段を設け、内周側または外周側に円筒面を有する固定部材を、その円筒面が前記出力側部材の外周面または内周面と対向するように配し、前記出力側部材に前記固定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ころとそのころを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材を組み込み、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部と、前記各ころの軸方向一端側への移動を規制する第1のころ規制部とを有する保持器を、前記入力側部材と一体回転するように連結した逆入力防止クラッチにおいて、前記保持器に前記各ころの軸方向他端側への移動を規制する第2のころ規制部を設けたことを特徴とする逆入力防止クラッチ。
- 前記保持器の第2のころ規制部が、前記各柱部の他端に連続して設けられる環状部であることを特徴とする請求項1に記載の逆入力防止クラッチ。
- 前記保持器の第2のころ規制部が、前記各柱部の他端部から周方向に突出する凸部であることを特徴とする請求項1に記載の逆入力防止クラッチ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014038402A JP2015161393A (ja) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 逆入力防止クラッチ |
EP15749347.9A EP3106697A4 (en) | 2014-02-14 | 2015-02-10 | Reverse input prevention clutch |
PCT/JP2015/053611 WO2015122399A1 (ja) | 2014-02-14 | 2015-02-10 | 逆入力防止クラッチ |
CN201580005753.4A CN105940234A (zh) | 2014-02-14 | 2015-02-10 | 逆输入防止离合器 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014038402A JP2015161393A (ja) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 逆入力防止クラッチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015161393A true JP2015161393A (ja) | 2015-09-07 |
Family
ID=54184619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014038402A Pending JP2015161393A (ja) | 2014-02-14 | 2014-02-28 | 逆入力防止クラッチ |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2015161393A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017188265A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Ntn株式会社 | 逆入力防止クラッチ |
WO2018181316A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Ntn株式会社 | 逆入力遮断クラッチ |
-
2014
- 2014-02-28 JP JP2014038402A patent/JP2015161393A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017188265A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Ntn株式会社 | 逆入力防止クラッチ |
WO2018181316A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Ntn株式会社 | 逆入力遮断クラッチ |
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