JP2022032651A - ロックタイプ双方向クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】大きな回転トルクが付加されても入力係止片及び出力係止片が破損しにくく、装置全体にかかる回転トルクの許容値が大きい新規のロックタイプ双方向クラッチを提供すること。【解決手段】共通の回転軸ｏに沿って延びる断面円形の入力支持軸１２及び出力支持軸２４を入力部材４及び出力部材６に夫々形成し、入力支持軸１２及び出力支持軸２４の夫々の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させて入力係止片８及び出力係止片２２の基端部１４及び２６を構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、入力部材と出力部材との間の動力伝達状態を変更するクラッチ装置、特に、入力部材（駆動側）からの正・逆回転の動力を伝達するとともに、出力部材（従動側）からの動力伝達は、出力部材を回転不能として遮断するロックタイプ双方向クラッチに関する。

モーターなどの駆動源から作業機器等を駆動する動力伝達系、例えば、モーターにより物品を上下に移送する昇降装置では、物品が所定の位置となったとき、モーターを停止すると物品が自動的にその位置を保持するような作動が求められる場合がある。そのため、入力軸（入力部材）及び出力軸（出力部材）を備えたロックタイプの双方向クラッチを用いて、入力軸を正・逆回転可能なモーターに連結するとともに、出力軸の回転により物品を昇降させる装置が知られている。この装置の双方向クラッチでは、モーターにより入力軸を正・逆回転したときは、出力軸が連動して正・逆回転し物品を昇降させる一方、出力軸を正・逆回転しようとすると、出力軸がロックされた状態となって物品の落下を防止する。

下記特許文献１には、上述したとおりのロックタイプ双方向クラッチの一例が開示されている、かかるロックタイプ双方向クラッチにあっては、入力部材及び出力部材は軸方向に延びる入力係止片及び出力係止片を夫々備えており、入力係止片及び出力係止片は断面円形の内部空間を備えたハウジング内において周方向に２個の間隙が存在するよう組み合わせて配置されている。ハウジングの内周面には線材を巻回して形成されたコイルばねが装着され、コイルばねの軸方向の両端には線材が内方に曲げられたフック部が周方向の異なる位置に形成されており、コイルばねの両端のフック部は２個の間隙の夫々に挿入されている。そして、入力部材が回転したときは、入力係止片がコイルばねのフック部をばねの締め方向に押して、コイルばねと共に出力部材を回転させるが、出力部材を回転させようとしても、出力係止片がコイルばねのフック部をばねの緩め方向に押して、出力部材が回転不能となる。

特開２００７－９２８０１号公報

而して、特許文献１に開示された従来のロックタイプ双方向クラッチにあっては、入力係止片は共通の回転軸に対して垂直な入力板から軸方向に延出しており固定端である入力板からの軸方向長さは比較的長いため、入力係止片の先端側でコイルばねのフック部を押す際には入力係止片に大きな回転モーメントが付加され、それ故に、大きな回転トルクを入力部材から出力部材に伝達しようとすると、入力係止片が上記回転モーメントにより倒れて（破損して）しまう虞がある。

この点、特許文献１に開示された従来のロックタイプ双方向クラッチにあっては、出力部材には共通の回転軸に沿って延びる断面円形の出力支持軸が形成され、出力係止片はその全体が出力支持軸の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させることで形成されており、後述するとおりの理由により倒れにくい。しかしながら、入力係止片は入力板を固定端とした所謂片持ち梁状態であるため倒れやすく、装置全体にかかる回転トルクの許容値は入力係止片が倒れることのない比較的小さなトルク値に制限されてしまう。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、大きな回転トルクが付加されても入力係止片及び出力係止片が破損しにくく、装置全体にかかる回転トルクの許容値が大きい、新規且つ改良されたロックタイプ双方向クラッチを提供することである。

本発明者は、鋭意検討の結果、共通の回転軸に沿って延びる断面円形の入力支持軸及び出力支持軸を入力部材及び出力部材に夫々設け、入力支持軸及び出力支持軸の夫々の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させて入力係止片及び出力係止片の基端部を構成することで上記主たる技術的課題を解決することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成するロックタイプ双方向クラッチとして、共通の回転軸を中心として回転可能な入力部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材を回転不能として遮断されるロックタイプ双方向クラッチであって、
前記入力部材及び前記出力部材は軸方向に延びる入力係止片及び出力係止片を夫々備えており、前記入力係止片及び前記出力係止片は断面円形の内部空間を備えたハウジング内において周方向に２個の間隙が存在するよう組み合わせて配置されており、
前記ハウジングの内周面には線材を巻回して形成されたコイルばねが装着され、前記コイルばねの軸方向の両端には前記線材が内方に曲げられたフック部が周方向の異なる位置に形成されており、前記コイルばねの両端の前記フック部は前記２個の間隙の夫々に挿入され、
前記入力部材が回転したときは、前記入力係止片が前記コイルばねの前記フック部をばねの締め方向に押して、前記コイルばねと共に前記出力部材を回転させるが、前記出力部材を回転させようとしても、前記出力係止片が前記コイルばねの前記フック部をばねの緩め方向に押して、前記出力部材が回転不能となるロックタイプ双方向クラッチにおいて、
前記入力部材及び前記出力部材は前記共通の回転軸に沿って延びる断面円形の入力支持軸及び出力支持軸を夫々備えており、
前記入力係止片及び前記出力係止片は前記入力支持軸及び前記出力支持軸の夫々の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させた基端部を備えている、ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチが提供される。

好ましくは、前記入力支持軸及び前記出力支持軸の軸方向端面は、軸方向に見て前記コイルばねの両端の前記フック部の中間で相互に当接する。前記出力支持軸は円筒形状であって、前記出力支持軸の内側には、前記入力支持軸の軸方向端面に形成された前記共通の回転軸と同心の嵌合軸が相対回転可能に挿入されているのがよい。好適には、前記コイルばねの軸方向の両端に形成された前記フック部は、前記ハウジング内において直径方向に対向して位置する。前記ハウジングの内周面には径方向内側に突出する円環形状の片側支持片が、前記入力係止片の外周面には径方向外方に延びる円弧形状の他側支持片が夫々形成されており、前記コイルばねは前記片側支持片及び前記他側支持片によって軸方向に支持されているのが好適である。前記入力部材は比較的軟質の合成樹脂製で、前記出力部材は比較的硬質の合成樹脂製であるのが良い。前記入力係止片及び前記出力係止片の断面は共に円弧形状であるのが好ましい。

本発明のロックタイプ双方向クラッチによれば、共通の回転軸に沿って延びる断面円形の入力支持軸及び出力支持軸の夫々の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させて入力係止片及び出力係止片の基端部が構成されている、つまり入力係止片及び出力係止片の基端部はその全体が入力支持軸及び出力支持軸と一体であってこれらに固定されていることに起因して、入力係止片及び出力係止片における固定端からの軸方向長さは短縮される。これにより、入力係止片及び出力係止片が夫々の先端側でコイルばねのフック部を押す際には、入力係止片及び出力係止片が受ける回転モーメントはその腕の長さが短縮されたことに起因して減少し、入力係止片及び出力係止片が倒れることは防止される。従って、装置全体にかかる回転トルクの許容値は大きくなる。

本発明に従って構成されたロックタイプ双方向クラッチの好適実施形態の全体構成を示す図。 図１に示すロックタイプ双方向クラッチの分解斜視図。 図１に示すロックタイプ双方向クラッチの入力部材を単体で示す図。 図１に示すロックタイプ双方向クラッチの出力部材を単体で示す図。 図１に示すロックタイプ双方向クラッチのハウジング本体を単体で示す図。 図１に示すロックタイプ双方向クラッチのシールドを単体で示す図。 図１に示すロックタイプ双方向クラッチの作動を説明するための図。

以下、本発明に従って構成されたフリータイプ双方向クラッチの好適実施形態について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１及び図２を参照して説明すると、本発明に従って構成された、全体を番号２で示すフリータイプ双方向クラッチは、共通の回転軸ｏを中心として回転可能な入力部材４及び出力部材６を備えている。ここで、以下の説明における「軸方向片側」及び「軸方向他側」とは、特に指定しない限り、図１のＡ－Ａ断面及びＢ－Ｂ断面に示される状態を基準として、「軸方向片側」は同図において左側を、「軸方向他側」は同図において右側のことを言う。

図１及び図２と共に図３を参照して説明すると、入力部材４は比較的軟質の合成樹脂により成形され、軸方向に延びる入力係止片８を備えている。図示の実施形態においては、入力係止片８は、断面が円弧形状である単一の板状片である。入力係止片８の軸方向他側端部には径方向外方に延びる円弧形状の他側支持片１０が形成されている。他側支持片１０については後に言及する。入力部材４は共通の回転軸ｏに沿って延びる断面円形の入力支持軸１２をも備えており、入力係止片８の基端部１４は、入力支持軸１２の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させて構成されている。つまり、入力係止片８の基端部１４はその全体が入力支持軸１２と一体でありこれに固定されている（図３の下段Ｂ－Ｂ断面も参照されたい）。図示の実施形態においては、入力支持軸１２は円筒形状であって内側には軸方向に延びる入力貫通穴１６が規定されている。図３の上段左右側面及び下段Ｂ－Ｂ断面を参照することによって理解されるとおり、入力貫通穴１６の断面は、軸方向片側端部のみが円形であって、軸方向片側端部を除く部分はＤ字形である。入力貫通穴１６には図示しないモーターの如き駆動源から延びるシャフトが挿通され、入力部材４は駆動源に接続される。入力支持軸１２の軸方向他側端面には、入力貫通穴１６の軸方向他端の外周縁を囲繞して軸方向に延びる円筒形状の嵌合軸１８が形成されている。嵌合軸１８の外径は入力支持軸１２の外径よりも小さく、嵌合軸１８の延出端は軸方向に見て入力係止片８の延出端と整合している。一方、入力支持軸１２の軸方向片側端面には、入力貫通穴１６の軸方向片側端の外周縁を囲繞して軸方向に突出する円環形状の回転被支持部２０が形成されている。回転被支持部２０の外径は入力支持軸１２の外径よりも小さい。

図１及び図２と共に図４を参照して説明すると、出力部材６は比較的硬質の合成樹脂により成形され、軸方向に延びる出力係止片２２を備えている。図示の実施形態においては、出力係止片２２は、断面が円弧形状である単一の板状片である。出力係止片２２と入力係止片８との位置関係については後述する。出力部材６は共通の回転軸ｏに沿って延びる断面円形の出力支持軸２４をも備えており、出力係止片２２の基端部２６は、出力支持軸２４の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させて構成されている。つまり、出力係止片２２の基端部２６はその全体が出力支持軸２４と一体でありこれに固定されている（図４の下段Ａ－Ａ断面も参照されたい）。図示の実施形態においては、出力支持軸２４は円筒形状であって、軸方向片側は開放されて内側には入力部材４の嵌合軸１８が挿通されている。図１のＡ－Ａ断面及びＢ－Ｂ断面に示すとおり、出力支持軸２４の軸方片側向端面は入力支持軸１２の軸方向他側端面と当接し、かかる当接位置は軸方向に見て後述するコイルばねの両端に設けられたフック部の中間である。一方、出力支持軸２４の軸方向他側は軸方向に延びる出力軸部２８により閉塞されている。出力軸部２８の延出端部の断面形状は非円形であって、これは図示しない昇降装置の如き従動部材に接続される。出力支持軸２４の軸方向他側端部の外周面には、径方向外方に延びる円環形状の出力フランジ３０が形成されており、出力係止片２２の軸方向他側端は出力フランジ３０に接続されている。

ここで、入力部材４の入力係止片８及び出力部材６の出力係止片２２は、図１のＣ－Ｃ断面に示すとおり、後述するハウジング内において周方向に２個の間隙３１が存在するよう組み合わせて配置される。入力係止片８及び出力係止片２２が上記のとおりに組み合わされて配置されると、入力係止片８における基端部１４を除く部分の内周面は出力部材６の出力支持軸２４の外周面と、出力係止片２２における基端部２６を除く部分の内周面は入力部材４の入力支持軸１２外周面と夫々摺動自在に対向する。

上述したとおり、入力係止片８及び出力係止片２２はハウジング３２に収容されている。ハウジング３２は図５に示すハウジング本体３４と図６に示すシールド３５とから構成されている。図１及び図２と共に図５を参照して説明すると、ハウジング本体３４は合成樹脂製であって、共通の回転軸ｏに対して垂直に配置される円形の端板３６及び端板３６の外周縁から軸方向に延びる円筒形状の外周壁３８を備えたカップ形状である。端板３６の中央には入力部材４の回転被支持部２０が挿入されてこれを回転可能に支持する軸穴４０が形成されている。端板３６には軸穴４０の外周縁を囲繞してハウジング本体３４の内側に向かって軸方向に僅かに突出する円環形状の支持突条４２も形成されている。支持突条４２は後述するとおりにして入力係止片８及び出力係止片２２が組み合わされて設置された際に、入力支持軸１２の軸方向片側端面と共に、入力係止片８の基端面及び出力係止片２２の延出端面の夫々（つまり夫々の軸方向片側端面）の内周縁部を支持する。端板３６の外周面には径方向外方に突出する一対の耳部４４が設けられている。一対の耳部４４の各々には軸方向に貫通する固定穴４６が形成されており、固定穴４６にボルトの如き図示しない適宜の固定具を挿通することでハウジング本体３４は壁等に固定される。外周壁３８の内側には断面円形の内部空間４８が規定されており、この内部空間４８に入力係止片８及び出力係止片２２は配置される。外周壁３８の内周面における軸方向片側（閉塞側）端部には径方向内側に突出する円環形状の片側支持片５０が形成されている。片側支持片５０は端板３６にも接続されている。外周壁３８の内周面における軸方向他側（開放側）端部には、シールド３５が嵌り込む周状の装着溝５２が設けられている。装着溝５２には周方向に等角度間隔をおいて３つの没入部５４が形成されており、夫々の没入部５４には、装着溝５２に嵌り込んだシールド３５を嵌合固定するための嵌合凹部５６が設けられている。

図１及び図２と共に図６を参照して説明すると、シールド３５は合成樹脂製であって円板形状のシールド主部５８を備えている。シールド主部５８の中央には、出力部材６の出力軸部２８が挿通されてこれを回転可能に支持する軸穴６０が形成されている。シールド主部５８の軸方向片側面（内部空間４８を臨む側の面）の外周縁部には周方向に連続して延びる外周溝６２が形成されている。シールド主部５８の外周縁部には軸方向片側に向かって突出する突出片６４が周方向に等角度間隔をおいて複数個（図示の実施形態においては３個）形成されている。シールド主部５８において突出片６４を含む角度領域６６の外径は局所的に低減せしめられており、突出片６４の外周面における軸方向中間部には径方向外方に突出する円弧状の嵌合凸部６８が設けられている。シールド主部５８の外周縁部における、突出片６４の径方向内側には局所的に肉厚が低減せしめられた凹所７０が形成されている。シールド主部５８の軸方向他側面には軸穴６０の外周縁を囲繞して軸方向に突出する円環形状の突出部７２も設けられている。シールド３５は、ハウジング本体３４の開口端において突出片６４がハウジング本体３４の没入部５４と整合せしめられた状態でハウジング本体３４の端板３６に向かって軸方向に押圧されることで、突出片６４の先端部がハウジング本体３４の外周壁３８の内側に進入し、嵌合凸部６８が嵌合凹部５６と嵌合することでハウジング本体３４と組み合される。嵌合凸部６８が外周壁３８の内側に進入する際には、突出片６４は凹所７０の存在に起因してこれを基端として径方向内側に容易に弾性変形可能である。

図１及び図２を参照して説明すると、ハウジング３２（ハウジング本体３４）の内周面にはコイルばね７４が装着されている。コイルばね７４は金属製の線材を巻回して形成され、螺旋状に巻回されたコイル主部７６と、軸方向の両端において内方に曲げられたフック部７８ａ及び７８ｂとを備えている。自由状態におけるコイルばねの外径（つまりコイル主部７６の外径）はハウジング３２の内部空間４８の径よりも大きい。従って、コイルばね７４はハウジング本体３４の外周壁３８の内側に圧入される。若しくは、コイルばね７４は一時的に縮径された状態で外周壁３８の内側に進入した後に上記縮径が解除されてハウジング本体３４の外周壁３８の内側に装着される。従って、入力部材４が回転していないときは、コイル主部７６の外周面はハウジング本体３４の外周壁３８の内周面に密着している。フック部７８ａ及び７８ｂは夫々周方向の異なる位置に形成されており、これらは、図１のＣ－Ｃ断面に示すとおり、入力係止片８及び出力係止片２２が組み合わせて配置されることにより画成された２個の間隙３１の夫々に挿入されている。図示の実施形態においては、フック部７８ａ及び７８ｂはハウジング３２内において直径方向に対向して位置している。かようなコイルばね７４は、図示の実施形態においては、入力部材４及び出力部材６がハウジング３２の内部空間４８において所要とおりに組み合わされるとハウジング本体３４に形成された片側支持片５０及び入力部材４の入力係止片８に形成された他側支持片１０によって軸方向に支持される（図１のＢ－Ｂ断面を参照されたい）。

続いて、図７を参照して本発明に従って構成されたロックタイプ双方向クラッチの作動について説明する。図７のＡ－Ａ断面及びＣ－Ｃ断面は共に図１のＡ－Ａ断面及びＣ－Ｃ断面と対応するものである。
図７（ａ）のＡ－Ａ断面の矢印に示すように、入力部材４が、例えば、駆動源のモーターにより回転軸ｏの周りを反時計方向（同図の軸方向の右方から見て）に回転すると、同図のＣ－Ｃ断面に示すとおり、入力部材４に形成された入力係止片８も回転軸ｏの周りを同方向に回転する。回転軸ｏ周りに回転した入力係止片８は回転方向前方にあるフック部、即ちコイルばね７４の軸方向他側端部にあるフック部７８ａに当接し、フック部７８ａをばねの締め方向に押してハウジング３２（ハウジング本体３４の外周壁３８の内周面）に対するコイルばね７４の密着力を弱める。そして、かかる密着力に入力部材４の回転力が打ち勝つと、入力係止片８がフック部７８ａを押してコイルばね７４がハウジング３２に対して回転し、入力係止片８はフック部７８ａを介して出力係止片２２を押し、出力部材６は入力部材４及びコイルばね７４と一体となって回転する。このとき、図示の実施形態においては、出力支持軸２４の内側には入力部材４の嵌合軸１８が挿通せしめられていることで、両者間の所謂芯ぶれは防止される。また、コイルばね７４は入力部材４に形成された他側支持片１０及びハウジング３２に形成された片側支持片５０によって軸方向に支持されているため、縮径しても脱落することはない。さらにまた、入力係止片８の基端面及び出力係止片の延出端面の夫々（つまり夫々の軸方向片側端面）はその全体がハウジング３２の端板３６と当接するのではなく、夫々の径方向内側部分のみが端板３６に形成された支持突条４２と当接することから、接触面積が低減され摩擦抵抗は軽減される。入力部材が時計方向に回転した場合は、入力係止片８がコイルばね７４のフック部７８ｂに当接することを除いては反時計方向に回転した場合と同じであるため、詳細な説明は省略する。

一方、図７（ｂ）のＡ－Ａ断面の矢印に示すように、出力部材６側からの回転トルクにより、出力部材６を回転軸ｏの周りに時計方向（同図の軸方向の右方から見て）に回転させようとしても、出力係止片２２がコイルばね７４のフック部７８ａをばねの緩め方向に押して、ハウジング３２に対するコイルばね７４の密着力を強めるため、出力係止片２２はハウジング３２に対して回転しない。この点は、出力部材６を反時計方向に回転させようとした場合も同様である（このときは、出力係止片２２がフック部７８ｂと当接する）。従って、出力部材６からの入力部材４への回転の伝達は、出力部材６が回転不能となり遮断される。

本発明のロックタイプ双方向クラッチによれば、入力支持軸１２及び出力支持軸２４の夫々の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させて入力係止片８及び出力係止片２２の基端部１４及び２６が構成されている、つまり入力係止片８及び出力係止片２２の基端部１４及び２６はその全体が入力支持軸１２及び出力支持軸２４と一体であってこれらに固定されていることに起因して、入力係止片８及び出力係止片２２における固定端からの軸方向長さは短縮される。これにより、入力係止片８及び出力係止片２２が夫々の先端側でコイルばね７４のフック部７８ａ又は７８ｂを押す際には、入力係止片８及び出力係止片２２が受ける回転モーメントはその腕の長さが短縮されたことに起因して減少し、入力係止片８及び出力係止片２２が倒れることは防止される。従って、装置全体にかかる回転トルクの許容値は大きくなる。

本実施形態のロックタイプ双方向クラッチにあってはさらに、入力支持軸１２及び出力支持軸２４の軸方向端面は、軸方向に見てコイルばね７４の両端のフック部７８ａ及び７８ｂの中間で相互に当接していることから、入力係止片８及び出力係止片２２の各々が受ける回転モーメントの腕の長さをバランスよく低減させることができる。また、コイルばね７４の両端のフック部７８ａ及び７８ｂは入力係止片８及び出力係止片２２が組み合わせて配置される際に画成される２個の間隙３１に夫々挿入されていることに起因して、入力部材４及び出力部材６が回転する際には入力係止片８又は出力係止片２２がフック部７８ａ又は７８ｂに当接するまでの所謂遊びが存在し、かかる遊びの間は入力部材４及び出力部材６は相対回転する。入力部材４及び出力部材６が相対回転する際には、例えば入力係止片８の内周面及び出力支持軸２４の外周面のように相互に対向する面は摺動することとなるため、両面のいずれか一方又はその両方が摩耗する虞がある。しかしながら、本実施形態のロックタイプ双方向クラッチにあっては、入力部材４は出力部材６よりも軟質の合成樹脂材料により成形されていることから、入力部材４と出力部材６との相対回転によっては、出力部材６は摩耗せず入力部材４のみが摩耗する。そのため、入力部材４の方が出力部材６よりも交換頻度は高く、従って、本実施形態のロックタイプ双方向クラッチにあっては、交換すべき部品の在庫を管理しやすい。

以上、本発明に従って構成されたロックタイプ双方向クラッチについて添付した図面を参照して詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲内において適宜の修正や変更が可能である。例えば、図示の実施形態においては、入力係止片及び出力係止片は共に断面円弧形状の単一の板状片であったが、これに替えて、共に周方向に間隔をおいて配置された一対の棒状片としてもよい。この場合、一対の棒状片である入力係止片の一方と一対の棒状片である出力係止片の一方とで、一対の棒状片である入力係止片の他方と一対の棒状片である出力係止片の他方とで夫々間隙を画成する。

２：ロックタイプ双方向クラッチ
４：入力部材
６：出力部材
８：入力係止片
１２：入力支持軸
１４：（入力係止片の）基端部
２２：出力係止片
２４：出力支持軸
２６：（出力係止片の）基端部
３１：間隙
３２：ハウジング
７４：コイルばね
７８ａ及び７８ｂ：フック部

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成するロックタイプ双方向クラッチとして、共通の回転軸を中心として回転可能な入力部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材を回転不能として遮断されるロックタイプ双方向クラッチであって、
前記入力部材及び前記出力部材は軸方向に延びる入力係止片及び出力係止片を夫々備えており、前記入力係止片及び前記出力係止片は断面円形の内部空間を備えたハウジング内において周方向に２個の間隙が存在するよう組み合わせて配置されており、
前記ハウジングの内周面には線材を巻回して形成されたコイルばねが装着され、前記コイルばねの軸方向の両端には前記線材が内方に曲げられたフック部が周方向の異なる位置に形成されており、前記コイルばねの両端の前記フック部は前記２個の間隙の夫々に挿入され、
前記入力部材が回転したときは、前記入力係止片が前記コイルばねの前記フック部をばねの締め方向に押して、前記コイルばねと共に前記出力部材を回転させるが、前記出力部材を回転させようとしても、前記出力係止片が前記コイルばねの前記フック部をばねの緩め方向に押して、前記出力部材が回転不能となるロックタイプ双方向クラッチにおいて、
前記入力部材及び前記出力部材は前記共通の回転軸に沿って延びる断面円形の入力支持軸及び出力支持軸を夫々備え、前記入力支持軸及び前記出力支持軸の軸方向端面は、軸方向に見て前記コイルばねの両端の前記フック部の中間で相互に当接し、
前記入力係止片及び前記出力係止片は前記入力支持軸及び前記出力支持軸の夫々の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させた基端部を備えている、ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチが提供される。

好ましくは、前記出力支持軸は円筒形状であって、前記出力支持軸の内側には、前記入力支持軸の軸方向端面に形成された前記共通の回転軸と同心の嵌合軸が相対回転可能に挿入されている。好適には、前記コイルばねの軸方向の両端に形成された前記フック部は、前記ハウジング内において直径方向に対向して位置する。前記ハウジングの内周面には径方向内側に突出する円環形状の片側支持片が、前記入力係止片の外周面には径方向外方に延びる円弧形状の他側支持片が夫々形成されており、前記コイルばねは前記片側支持片及び前記他側支持片によって軸方向に支持されているのが好適である。前記入力部材は比較的軟質の合成樹脂製で、前記出力部材は比較的硬質の合成樹脂製であるのが良い。前記入力係止片及び前記出力係止片の断面は共に円弧形状であるのが好ましい。

本発明のロックタイプ双方向クラッチによれば、入力支持軸１２及び出力支持軸２４の夫々の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させて入力係止片８及び出力係止片２２の基端部１４及び２６が構成されている、つまり入力係止片８及び出力係止片２２の基端部１４及び２６はその全体が入力支持軸１２及び出力支持軸２４と一体であってこれらに固定されていることに起因して、入力係止片８及び出力係止片２２における固定端からの軸方向長さは短縮される。これにより、入力係止片８及び出力係止片２２が夫々の先端側でコイルばね７４のフック部７８ａ又は７８ｂを押す際には、入力係止片８及び出力係止片２２が受ける回転モーメントはその腕の長さが短縮されたことに起因して減少し、入力係止片８及び出力係止片２２が倒れることは防止される。従って、装置全体にかかる回転トルクの許容値は大きくなる。本発明のロックタイプ双方向クラッチにあっては更に、入力支持軸１２及び出力支持軸２４の軸方向端面は、軸方向に見てコイルばね７４の両端のフック部７８ａ及び７８ｂの中間で相互に当接していることから、入力係止片８及び出力係止片２２の各々が受ける回転モーメントの腕の長さをバランスよく低減させることができる。

本実施形態のロックタイプ双方向クラッチにあってはさらに、コイルばね７４の両端のフック部７８ａ及び７８ｂは入力係止片８及び出力係止片２２が組み合わせて配置される際に画成される２個の間隙３１に夫々挿入されていることに起因して、入力部材４及び出力部材６が回転する際には入力係止片８又は出力係止片２２がフック部７８ａ又は７８ｂに当接するまでの所謂遊びが存在し、かかる遊びの間は入力部材４及び出力部材６は相対回転する。入力部材４及び出力部材６が相対回転する際には、例えば入力係止片８の内周面及び出力支持軸２４の外周面のように相互に対向する面は摺動することとなるため、両面のいずれか一方又はその両方が摩耗する虞がある。しかしながら、本実施形態のロックタイプ双方向クラッチにあっては、入力部材４は出力部材６よりも軟質の合成樹脂材料により成形されていることから、入力部材４と出力部材６との相対回転によっては、出力部材６は摩耗せず入力部材４のみが摩耗する。そのため、入力部材４の方が出力部材６よりも交換頻度は高く、従って、本実施形態のロックタイプ双方向クラッチにあっては、交換すべき部品の在庫を管理しやすい。

Claims (7)

1. 共通の回転軸を中心として回転可能な入力部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材を回転不能として遮断されるロックタイプ双方向クラッチであって、
   前記入力部材及び前記出力部材は軸方向に延びる入力係止片及び出力係止片を夫々備えており、前記入力係止片及び前記出力係止片は断面円形の内部空間を備えたハウジング内において周方向に２個の間隙が存在するよう組み合わせて配置されており、
   前記ハウジングの内周面には線材を巻回して形成されたコイルばねが装着され、前記コイルばねの軸方向の両端には前記線材が内方に曲げられたフック部が周方向の異なる位置に形成されており、前記コイルばねの両端の前記フック部は前記２個の間隙の夫々に挿入され、
   前記入力部材が回転したときは、前記入力係止片が前記コイルばねの前記フック部をばねの締め方向に押して、前記コイルばねと共に前記出力部材を回転させるが、前記出力部材を回転させようとしても、前記出力係止片が前記コイルばねの前記フック部をばねの緩め方向に押して、前記出力部材が回転不能となるロックタイプ双方向クラッチにおいて、
   前記入力部材及び前記出力部材は前記共通の回転軸に沿って延びる断面円形の入力支持軸及び出力支持軸を夫々備えており、
   前記入力係止片及び前記出力係止片は前記入力支持軸及び前記出力支持軸の夫々の外周面の所要角度領域を局所的に径方向外方に偏倚させた基端部を備えている、ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチ。
2. 前記入力支持軸及び前記出力支持軸の軸方向端面は、軸方向に見て前記コイルばねの両端の前記フック部の中間で相互に当接する、請求項１に記載のロックタイプ双方向クラッチ。
3. 前記出力支持軸は円筒形状であって、前記出力支持軸の内側には、前記入力支持軸の軸方向端面に形成された前記共通の回転軸と同心の嵌合軸が相対回転可能に挿入されている、請求項１又は２に記載のロックタイプ双方向クラッチ。
4. 前記コイルばねの軸方向の両端に形成された前記フック部は、前記ハウジング内において直径方向に対向して位置する、請求項１乃至３のいずれかに記載のロックタイプ双方向クラッチ。
5. 前記ハウジングの内周面には径方向内側に突出する円環形状の片側支持片が、前記入力係止片の外周面には径方向外方に延びる円弧形状の他側支持片が夫々形成されており、前記コイルばねは前記片側支持片及び前記他側支持片によって軸方向に支持されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のロックタイプ双方向クラッチ。
6. 前記入力部材は比較的軟質の合成樹脂製で、前記出力部材は比較的硬質の合成樹脂製である、請求項１乃至５のいずれかに記載のロックタイプ双方向クラッチ。
7. 前記入力係止片及び前記出力係止片の断面は共に円弧形状である、請求項１乃至６のいずれかに記載のロックタイプ双方向クラッチ。

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