JP2022048834A - Clutch mechanism, blind having the clutch mechanism, clamp and rack-and-pinion device - Google Patents

Abstract

To provide a clutch mechanism which can be smoothly operated at a low cost, a blind having the clutch mechanism, a clamp and a rack-and-pinion device.SOLUTION: A clutch mechanism comprises an input member, an output member, and a needle roller 5 arranged in a wedge region W which is formed so as to be gradually contracted in a width along a rotation permission direction D of the output member. When a rotation force for making the output member rotate forward along the rotation permission direction D is inputted into a second base part 31, and when the rotation force is inputted into the input member, the needle roller 5 does not bite into the wedge region, and when the input member and the output member integrally rotate, and a rotation force for making the output member rotate reversely with respect to the rotation permission direction D is inputted into the second base part 31, the needle roller 5 bites into the wedge region W, and the input member and the output member are locked so as to be non-rotatable.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、クラッチ機構、並びにこのクラッチ機構を備えたブラインド、鉗子及びラックアンドピニオン機構に関するものである。 The present invention relates to a clutch mechanism and a blind, forceps and rack and pinion mechanism provided with the clutch mechanism.

従来より、入力側回転部材からの回転力は出力側回転部材に伝達され、出力側回転部材からの回転力は一方向のみ入力側回転部材に伝達可能なクラッチ機構が知られている（例えば、特許文献１を参照）。 Conventionally, a clutch mechanism has been known in which the rotational force from the input-side rotating member is transmitted to the output-side rotating member, and the rotational force from the output-side rotating member can be transmitted to the input-side rotating member in only one direction (for example,). See Patent Document 1).

特許第４８３４６２１号公報Japanese Patent No. 4834621

しかしながら、上述したようなクラッチ機構は、スムーズに動作しにくい上に、部品点数が多く且つ各部品の加工難易度が高いため製品コストが高くつくという問題があった。 However, the clutch mechanism as described above has a problem that it is difficult to operate smoothly, the number of parts is large, and the processing difficulty of each part is high, so that the product cost is high.

そこで、低コストで円滑に動作可能なクラッチ機構並びにこのクラッチ機構を備えたブラインド、鉗子及びラックアンドピニオン装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, there arises a technical problem to be solved in order to provide a clutch mechanism that can operate smoothly at low cost and a blind, forceps, and rack and pinion device equipped with this clutch mechanism, and the present invention presents this problem. The purpose is to solve the problem.

上記課題を達成するために、本発明に係るクラッチ機構は、第１、第２の軸の一方から入力された回転力を他方に伝達する又は回転不能にロックするクラッチ機構であって、前記第１の軸に接続可能な略板状の第１の基部と、前記第１の基部の側面に周方向に沿って互いに隙間を空けて立設された複数の回動子と、を備えている入力部材と、前記第２の軸に接続可能な略筒状の第２の基部と、前記第２の基部の外周に周方向に沿って互いに隙間を空けて立設された複数の爪部と、隣り合う前記爪部の間に形成された拡径面と、を備えている出力部材と、前記回動子及び前記爪部を周方向にずらした状態で、前記入力部材及び前記出力部材を重ねて収容するハウジングと、前記回動子、前記爪部、前記拡径面及び前記ハウジングの内周面で囲繞されて前記出力部材の回転許容方向に沿って漸次縮幅するように形成された楔領域内に配置された転動体と、前記爪部と前記転動体との間に介装されて、前記転動体を前記回転許容方向に向けて付勢する付勢手段と、を備え、前記出力部材を前記回転許容方向に沿って正回転させる回転力が前記第２の基部に入力された場合及び前記第１の基部に回転力が入力された場合には、前記転動体が前記楔領域に噛み込まず、前記入力部材及び前記出力部材が一体で回転し、前記出力部材を前記回転許容方向に対して逆回転させる回転力が前記第２の基部に入力された場合、前記転動体が前記楔領域に噛み込んで、前記入力部材及び前記出力部材が回転不能にロックされるように構成されている。 In order to achieve the above object, the clutch mechanism according to the present invention is a clutch mechanism that transmits a rotational force input from one of the first and second shafts to the other or locks the other so as not to rotate. It is provided with a substantially plate-shaped first base that can be connected to one axis, and a plurality of rotors that are erected on the side surface of the first base with a gap from each other along the circumferential direction. An input member, a substantially tubular second base that can be connected to the second shaft, and a plurality of claws that are erected on the outer periphery of the second base with a gap in the circumferential direction. The input member and the output member are provided with an output member having an enlarged diameter surface formed between the adjacent claw portions, and the rotor and the claw portion are displaced in the circumferential direction. The housing to be stacked and accommodated is surrounded by the rotor, the claw portion, the enlarged diameter surface, and the inner peripheral surface of the housing, and is formed so as to gradually reduce the width along the rotation allowable direction of the output member. The rolling element arranged in the wedge region and an urging means interposed between the claw portion and the rolling element to urge the rolling element in the rotation allowable direction are provided. When the rotational force for rotating the output member in the normal direction along the allowable rotation direction is input to the second base and when the rotational force is input to the first base, the rolling element is in the wedge region. When the input member and the output member rotate integrally without being bitten into the second base and a rotational force for rotating the output member in the reverse direction with respect to the allowable rotation direction is input to the second base, the rolling element The input member and the output member are configured to be non-rotatably locked by biting into the wedge region.

この構成によれば、入力部材が回転する場合及び出力部材が回転許容方向に沿って正回転する場合には、転動体が楔領域に噛み込まず、入力部材及び出力部材を一体となって回転させることができ、出力部材が回転許容方向に対して逆回転する場合には、転動体が楔領域に噛み込んで、入力部材及び出力部材を回転不能にロックさせることができる。 According to this configuration, when the input member rotates or when the output member rotates forward along the allowable rotation direction, the rolling element does not bite into the wedge region, and the input member and the output member rotate together. When the output member rotates in the reverse direction with respect to the allowable rotation direction, the rolling element can bite into the wedge region and lock the input member and the output member so as not to rotate.

また、本発明に係るクラッチ機構は、前記ハウジングは、前記入力部材及び前記出力部材を収容するスリーブと、前記スリーブを回転不能に保持するケーシングと、を備えていることが好ましい。 Further, in the clutch mechanism according to the present invention, it is preferable that the housing includes a sleeve for accommodating the input member and the output member, and a casing for holding the sleeve so as not to rotate.

また、本発明に係るクラッチ機構は、前記拡径面は、前記第２の基部の回転中心に対する曲率半径が前記回転許容方向に向かって徐々に大きくなるように湾曲して形成されていることが好ましい。 Further, in the clutch mechanism according to the present invention, the enlarged diameter surface is formed so as to be curved so that the radius of curvature with respect to the rotation center of the second base gradually increases toward the rotation allowable direction. preferable.

また、上記課題を達成するために、本発明に係るブラインドは、上述したクラッチ機構を備えている。 Further, in order to achieve the above-mentioned problems, the blind according to the present invention is provided with the above-mentioned clutch mechanism.

また、上記課題を達成するために、本発明に係る鉗子は、上述したクラッチ機構を備えている。 Further, in order to achieve the above-mentioned problems, the forceps according to the present invention are provided with the above-mentioned clutch mechanism.

また、上記課題を達成するために、本発明に係るラックアンドピニオン装置は、上述したクラッチ機構を備えている。 Further, in order to achieve the above-mentioned problems, the rack and pinion device according to the present invention includes the above-mentioned clutch mechanism.

本発明によれば、簡便な構造でスムーズに動作可能なクラッチ機構並びにクラッチ機構を備えたブラインド、鉗子及びラックアンドピニオン装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a blind, forceps and rack and pinion device provided with a clutch mechanism and a clutch mechanism that can operate smoothly with a simple structure.

本発明の一実施形態に係るクラッチ機構を示す図であり、（ａ）はキャップを外した状態を示す正面図、（ｂ）はＩ－Ｉ線断面図、（ｃ）は背面図。It is a figure which shows the clutch mechanism which concerns on one Embodiment of this invention. クラッチ機構の組立分解図。Assembly exploded view of the clutch mechanism. 入力部材を示す斜視図であり、（ａ）は一方側面側から視た斜視図、（ｂ）は他方側面側から視た斜視図。It is a perspective view which shows the input member, (a) is a perspective view seen from one side surface side, (b) is a perspective view seen from the other side surface side. 出力部材を示す斜視図。The perspective view which shows the output member. アウタースリーブを示す斜視図。The perspective view which shows the outer sleeve. ケーシングを示す斜視図。The perspective view which shows the casing. バネを示す斜視図。A perspective view showing a spring. クラッチ機構の要部を示す正面図。Front view showing the main part of the clutch mechanism. ニードルローラのロック位置のばらつきに応じて楔角が変動する様子を示す図。The figure which shows how the wedge angle fluctuates according to the variation of the lock position of a needle roller. クラッチ機構の動作を説明する図であり、（ａ）はロック状態を示す図、（ｂ）、（ｃ）はロック解除状態を示す図。It is a figure explaining the operation of the clutch mechanism, (a) is the figure which shows the locked state, (b), (c) is the figure which shows the unlocked state. 本発明の一実施形態に係るブラインドを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はＩＩ－ＩＩ線断面図。It is a figure which shows the blind which concerns on one Embodiment of this invention, (a) is a side view, (b) is a sectional view taken along the line II-II. 図１１中のＩＩＩ部拡大図。FIG. 11 is an enlarged view of part III in FIG. 本発明の一実施形態に係る鉗子を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は一部切欠側面図。It is a figure which shows the forceps which concerns on one Embodiment of this invention, (a) is a front view, (b) is a partial notch side view. 本発明の一実施形態に係るラックアンドピニオン装置を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。It is a figure which shows the rack and pinion apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, (a) is a front view, (b) is a side view.

本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, when the number, numerical value, quantity, range, etc. of the components are referred to, the number is limited to the specific number unless it is explicitly stated or the principle is clearly limited to the specific number. It is not a thing, and it may be more than or less than a specific number.

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。 In addition, when referring to the shape and positional relationship of components, etc., unless otherwise specified or when it is considered that it is not clearly the case in principle, those that are substantially similar to or similar to the shape, etc. are used. include.

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。 In addition, the drawings may be exaggerated by enlarging the characteristic parts in order to make the features easy to understand, and the dimensional ratios and the like of the components are not always the same as the actual ones. Further, in the cross-sectional view, hatching of some components may be omitted in order to make the cross-sectional structure of the components easy to understand.

なお、本実施形態において、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、各構成要素が図面に描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。 In the present embodiment, the expressions indicating the directions such as up and down and left and right are not absolute and are appropriate when each component is in the posture drawn in the drawing, but the posture has changed. In some cases, it should be changed and interpreted according to the change in posture.

〈クラッチ機構〉
図１は、クラッチ機構１のキャップ７を外した状態を示す正面図、Ｉ－Ｉ線断面図及び背面図である。図２は、クラッチ機構１の組立分解図である。クラッチ機構１は、入力部材２と、出力部材３と、ハウジング４と、を備えている。 <Clutch mechanism>
FIG. 1 is a front view, an I-I line sectional view, and a rear view showing a state in which the cap 7 of the clutch mechanism 1 is removed. FIG. 2 is an assembly exploded view of the clutch mechanism 1. The clutch mechanism 1 includes an input member 2, an output member 3, and a housing 4.

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、入力部材２は、第１の基部２１と、回動子２２と、を備えている。入力部材２は、自己潤滑性を有する樹脂や焼結金属等で形成されている。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the input member 2 includes a first base portion 21 and a rotator 22. The input member 2 is made of a self-lubricating resin, sintered metal, or the like.

第１の基部２１は、略円板状に形成されており、一方側面２１ａに４つの回動子２２が形成され、他方側面２１ｂに駆動部２３が形成されている。 The first base portion 21 is formed in a substantially disk shape, with four turners 22 formed on one side surface 21a and a drive portion 23 formed on the other side surface 21b.

回動子２２は、第１の基部２１の周方向Ｃに沿って互いに隙間を空けて一方側面２１ａに立設されている。回動子２２は、正面から視て略扇台形状に形成されている。回動子２２の設置数は、４つに限定されず、２つ以上であればクラッチ機構１を安定して動作させることができる。 The rotators 22 are erected on one side surface 21a with a gap from each other along the circumferential direction C of the first base portion 21. The rotor 22 is formed in a substantially fan base shape when viewed from the front. The number of rotors 22 installed is not limited to four, and if two or more, the clutch mechanism 1 can be operated stably.

駆動部２３は、第１の基部２１より小径の略円筒状に形成されており、端面には、周方向Ｃに沿って等間隔に接続凹部２４が形成されている。接続凹部２４は、外部の入力軸に係合して接続される。 The drive unit 23 is formed in a substantially cylindrical shape having a smaller diameter than the first base portion 21, and connection recesses 24 are formed on the end faces at equal intervals along the circumferential direction C. The connection recess 24 is engaged with and connected to an external input shaft.

図４に示すように、出力部材３は、第２の基部３１と、爪部３２と、を備えている。出力部材３は、自己潤滑性を有する高硬度の焼結金属等で形成されている。 As shown in FIG. 4, the output member 3 includes a second base portion 31 and a claw portion 32. The output member 3 is made of a high-hardness sintered metal or the like having self-lubricating properties.

第２の基部３１は、略円筒状に形成されている。第２の基部３１の中央には、外部の出力軸が係合する出力孔３３が形成されている。 The second base 31 is formed in a substantially cylindrical shape. An output hole 33 with which an external output shaft is engaged is formed in the center of the second base portion 31.

４つの爪部３２が、第２の基部３１の周方向Ｃに沿って互いに隙間を空けて外周面３１ａに立設されている。爪部３２は、正面から視て略Ｌ字状に形成されている。爪部３２には、後述するバネ６が収容されるバネ設置凹部３４が形成されている。爪部３２の設置数は、回動子２２の設置数に対応して設定される。 The four claw portions 32 are erected on the outer peripheral surface 31a with a gap from each other along the circumferential direction C of the second base portion 31. The claw portion 32 is formed in a substantially L shape when viewed from the front. The claw portion 32 is formed with a spring installation recess 34 in which a spring 6 described later is accommodated. The number of claws 32 installed is set according to the number of rotors 22 installed.

隣り合う爪部３２の間には、拡径面３５が形成されている。拡径面３５の詳細については後述する。 An enlarged diameter surface 35 is formed between the adjacent claw portions 32. The details of the enlarged diameter surface 35 will be described later.

ハウジング４は、アウタースリーブ４１と、ケーシング４２と、を備えている。 The housing 4 includes an outer sleeve 41 and a casing 42.

アウタースリーブ４１の内部には、回動子２２及び爪部３２が周方向Ｃにずれた状態で、入力部材２及び出力部材３が重ねて収容されている。図５に示すように、アウタースリーブ４１の内周面４１ａは、回動子２２の外周面及び爪部３２の外周面と摺動可能である。アウタースリーブ４１は、自己潤滑性を有する焼結金属等で形成されている。アウタースリーブ４１の外周には、全周に亘って形成された凹凸から成る被固定部４３が設けられている。 Inside the outer sleeve 41, the input member 2 and the output member 3 are housed in an overlapping manner with the rotor 22 and the claw portion 32 displaced in the circumferential direction C. As shown in FIG. 5, the inner peripheral surface 41a of the outer sleeve 41 is slidable with the outer peripheral surface of the rotor 22 and the outer peripheral surface of the claw portion 32. The outer sleeve 41 is made of a self-lubricating sintered metal or the like. On the outer periphery of the outer sleeve 41, a fixed portion 43 made of unevenness formed over the entire circumference is provided.

図６に示すように、ケーシング４２は、アウタースリーブ４１を円筒部４４内に収容可能である。円筒部４４の内部には、凹凸から成り被固定部４３を嵌合固定する固定部４５が形成されている。 As shown in FIG. 6, the casing 42 can accommodate the outer sleeve 41 in the cylindrical portion 44. Inside the cylindrical portion 44, a fixing portion 45 which is made of unevenness and which fits and fixes the fixed portion 43 is formed.

ケーシング４２の中央に形成された貫通孔４６の内周面は、駆動部２３の外周面を支持する第１の軸受部４７として機能する。また、第１の軸受部４７より大径の第２の軸受部４８は、第１の基部２１の外周面及び回動子２２の外周面を支持する。さらに、第１の軸受部４７と第２の軸受部４８とを接続する支持面４９は、第１の基部２１の他方側面２１ｂを支持する。ケーシング４２は、自己潤滑性を有する樹脂等で形成されている。 The inner peripheral surface of the through hole 46 formed in the center of the casing 42 functions as a first bearing portion 47 that supports the outer peripheral surface of the drive portion 23. Further, the second bearing portion 48 having a diameter larger than that of the first bearing portion 47 supports the outer peripheral surface of the first base portion 21 and the outer peripheral surface of the rotor 22. Further, the support surface 49 connecting the first bearing portion 47 and the second bearing portion 48 supports the other side surface 21b of the first base portion 21. The casing 42 is made of a self-lubricating resin or the like.

なお、アウタースリーブ４１及びケーシング４２は、それぞれ別体で形成されているものに限定されず、アウタースリーブ４１及びケーシング４２をプレス加工等により一体で形成しても構わない。なお、アウタースリーブ４１及びケーシング４２を別体で形成した場合には、アウタースリーブ４１及びケーシング４２を個別に高精度に製造可能である。 The outer sleeve 41 and the casing 42 are not limited to those formed separately, and the outer sleeve 41 and the casing 42 may be integrally formed by press working or the like. When the outer sleeve 41 and the casing 42 are formed separately, the outer sleeve 41 and the casing 42 can be individually manufactured with high accuracy.

回動子２２と爪部３２との間には、転動体としてのニードルローラ５が設けられている。ニードルローラ５の一方端面が、第１の基部２１の一方側面２１ａに摺接し、他方端面が、後述するキャップ７に摺接することにより、ニードルローラ５の両端が支持されてスムーズに転動するようになっている。 A needle roller 5 as a rolling element is provided between the rotor 22 and the claw portion 32. One end surface of the needle roller 5 is in sliding contact with one side surface 21a of the first base 21, and the other end surface is in sliding contact with a cap 7 described later, so that both ends of the needle roller 5 are supported and smoothly rolled. It has become.

バネ設置凹部３４に収容されたバネ６は、ニードルローラ５を後述する回転許容方向Ｄに向けて付勢する。図７に示すように、バネ６は、側面から視て略Ｚ字状に形成された金属製の板バネである。バネ６の端部には、返し６１が形成されている。返し６１を入力部材２の一方側面２１ａに向けた状態でバネ６がバネ設置凹部３４に挿入されることにより、返し６１がニードルローラ５に当接してバネ６の挿入をガイドするため、バネ６をスムーズに組み込むことができる。 The spring 6 housed in the spring installation recess 34 urges the needle roller 5 toward the rotation allowable direction D, which will be described later. As shown in FIG. 7, the spring 6 is a metal leaf spring formed in a substantially Z shape when viewed from the side surface. A barb 61 is formed at the end of the spring 6. When the spring 6 is inserted into the spring installation recess 34 with the return 61 facing one side surface 21a of the input member 2, the return 61 abuts on the needle roller 5 to guide the insertion of the spring 6. Can be incorporated smoothly.

円筒部４４の一方端は、キャップ７により塞がれている。キャップ７は、円筒部４４の内周にスナップフィット又は溶着により固定されている。キャップ７は、自己潤滑性を有する樹脂等で形成されている。 One end of the cylindrical portion 44 is closed by the cap 7. The cap 7 is fixed to the inner circumference of the cylindrical portion 44 by snap-fitting or welding. The cap 7 is made of a self-lubricating resin or the like.

次に、ニードルローラ５が収容される楔領域Ｗについて、図面に基づいて説明する。なお、図８は、クラッチ機構１の要部を示す正面図である。 Next, the wedge region W in which the needle roller 5 is housed will be described with reference to the drawings. Note that FIG. 8 is a front view showing a main part of the clutch mechanism 1.

楔領域Ｗは、回動子２２、爪部３２、拡径面３５及びアウタースリーブ４１の内周面４１ａとで囲繞されている。拡径面３５は、正面から視て回転許容方向Ｄに沿って第２の基部３１の回転中心からの曲率半径が徐々に大きくなるように湾曲して形成されている。これにより、楔領域Ｗの径方向の幅は、回転許容方向Ｄに沿って漸次狭くなるように設定されている。 The wedge region W is surrounded by the rotor 22, the claw portion 32, the enlarged diameter surface 35, and the inner peripheral surface 41a of the outer sleeve 41. The enlarged diameter surface 35 is formed so as to be curved so that the radius of curvature from the rotation center of the second base 31 gradually increases along the rotation allowable direction D when viewed from the front. As a result, the radial width of the wedge region W is set so as to gradually narrow along the rotation allowable direction D.

また、楔領域Ｗの径方向の幅は、回転許容方向Ｄの後方側は、ニードルローラ５の幅より広く設定されているのに対して、回転許容方向Ｄの前方側では、ニードルローラ５の幅より狭く設定されている。これにより、楔領域Ｗ内に配置されたニードルローラ５が、回転許容方向Ｄの後方側では、拡径面３５とアウタースリーブ４１の内周面４１ａとに噛み込まず、回転許容方向Ｄの前方側では、拡径面３５とアウタースリーブ４１の内周面４１ａとに噛み込むように構成されている。 Further, the radial width of the wedge region W is set wider than the width of the needle roller 5 on the rear side of the rotation allowable direction D, whereas the width of the needle roller 5 is set on the front side of the rotation allowable direction D. It is set narrower than the width. As a result, the needle roller 5 arranged in the wedge region W does not engage with the enlarged diameter surface 35 and the inner peripheral surface 41a of the outer sleeve 41 on the rear side of the rotation allowable direction D, and is in front of the rotation allowable direction D. On the side, it is configured to engage with the enlarged diameter surface 35 and the inner peripheral surface 41a of the outer sleeve 41.

なお、構成部品の寸法誤差を考慮すると、ニードルローラ５が、拡径面３５とアウタースリーブ４１の内周面４１ａとの間に噛み込む位置（ロック位置）は一定ではない。 Considering the dimensional error of the component parts, the position (lock position) where the needle roller 5 is engaged between the enlarged diameter surface 35 and the inner peripheral surface 41a of the outer sleeve 41 is not constant.

例えば、図９（ａ）に示すように、ロック位置が奥過ぎる場合には、楔角（ニードルローラ５及び拡径面３５の接線とニードルローラ５及び内周面４１ａの接線とが成す角度）が、ロック位置が手前過ぎる場合の楔角と比べて大きくなる（鈍角になる）ため、ニードルローラ５が十分に噛み込まず、ロック性能が低下する虞がある。 For example, as shown in FIG. 9A, when the lock position is too deep, the wedge angle (the angle formed by the tangent line of the needle roller 5 and the enlarged diameter surface 35 and the tangent line of the needle roller 5 and the inner peripheral surface 41a). However, since the lock position is larger (obtuse angle) than the wedge angle when the lock position is too close to the front, the needle roller 5 may not be sufficiently engaged and the lock performance may be deteriorated.

一方、図９（ｂ）に示すように、ロック位置が手前過ぎる場合には、楔角がロック位置が奥過ぎる場合の楔角と比べて小さくなる（鋭角になる）ため、ニードルローラ５が噛み込み過ぎて、ロックを解除しにくくなる虞がある。 On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the lock position is too close to the front, the wedge angle becomes smaller (becomes an acute angle) than the wedge angle when the lock position is too deep, so that the needle roller 5 bites. It may be too crowded and it may be difficult to unlock.

しかしながら、拡径面３５が上述したような円弧状に形成されていることにより、ニードルローラ５のロック位置のばらつきに伴って楔角が変動しても、安定したロック及びスムーズなロック解除を実現することができる。 However, since the enlarged diameter surface 35 is formed in an arc shape as described above, stable locking and smooth unlocking are realized even if the wedge angle fluctuates due to variations in the locking position of the needle roller 5. can do.

次に、クラッチ機構１の動作について、図面に基づいて説明する。図１０（ａ）は、ロック状態を示す模式図である。図１０（ｂ）、（ｃ）は、ロック解除状態を示す模式図である。 Next, the operation of the clutch mechanism 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 10A is a schematic diagram showing a locked state. 10 (b) and 10 (c) are schematic views showing an unlocked state.

出力部材３が、回転許容方向Ｄに対して逆回転する場合には、図１０（ａ）に示すように、ニードルローラ５が、楔領域Ｗ内を相対的に回転許容方向Ｄの前方側に移動して、拡径面３５と内周面４１ａとの間に噛み込む。このようにして、出力部材３が、アウタースリーブ４１に対して回転不能なロック状態になる。 When the output member 3 rotates in the reverse direction with respect to the allowable rotation direction D, as shown in FIG. 10A, the needle roller 5 moves in the wedge region W relatively to the front side of the allowable rotation direction D. It moves and bites between the enlarged diameter surface 35 and the inner peripheral surface 41a. In this way, the output member 3 is in a locked state in which it cannot rotate with respect to the outer sleeve 41.

入力部材２が、回転許容方向Ｄに沿って正回転する場合には、図１０（ｂ）に示すように、ニードルローラ５が、楔領域Ｗ内を相対的に回転許容方向Ｄの後方側に移動して、拡径面３５と内周面４１ａとの間には噛み込まず、回動子２２が隣接する爪部３２に当接した状態で、入力部材２と出力部材３とが一体となって回転する。 When the input member 2 rotates in the forward direction along the rotation allowable direction D, as shown in FIG. 10B, the needle roller 5 moves in the wedge region W relatively to the rear side of the rotation allowable direction D. The input member 2 and the output member 3 are integrally integrated with the rotor 22 in contact with the adjacent claw portion 32 without being engaged between the enlarged diameter surface 35 and the inner peripheral surface 41a. And rotate.

また、入力部材２が、回転許容方向Ｄに対して逆回転する場合には、図１０（ｃ）に示すように、回動子２２が、ニードルローラ５を回転許容方向Ｄと逆向きに爪部３２に当接するまで移動させるため、ニードルローラ５が拡径面３５と内周面４１ａとの間には噛み込まず、回動子２２がニードルローラ５を介して爪部３２を押すようにして、入力部材２と出力部材３とが一体となって回転する。なお、ニードルローラ５が出力部材３に接触することにより、バネ６が過度に撓むことを抑制し、バネ６のへたり（塑性変形）を抑制することができる。 When the input member 2 rotates in the reverse direction with respect to the allowable rotation direction D, the rotor 22 claws the needle roller 5 in the direction opposite to the allowable rotation direction D, as shown in FIG. 10 (c). In order to move the needle roller 5 until it comes into contact with the portion 32, the needle roller 5 does not bite between the enlarged diameter surface 35 and the inner peripheral surface 41a, and the rotor 22 pushes the claw portion 32 via the needle roller 5. Then, the input member 2 and the output member 3 rotate integrally. When the needle roller 5 comes into contact with the output member 3, it is possible to suppress excessive bending of the spring 6 and suppress sagging (plastic deformation) of the spring 6.

また、出力部材３が、回転許容方向Ｄに沿って正回転する場合も、図１０（ｃ）と同様に、爪部３２が、ニードルローラ５を回転許容方向Ｄに沿って回動子２２に当接するまで移動させるため、ニードルローラ５が拡径面３５とアウタースリーブ４１の内周面４１ａとの間には噛み込まず、爪部３２がニードルローラ５を介して回動子２２を押すようにして、入力部材２と出力部材３とが一体となって回転する。 Further, when the output member 3 rotates forward along the rotation allowable direction D, the claw portion 32 causes the needle roller 5 to rotate the needle roller 5 along the rotation allowable direction D as in FIG. 10 (c). In order to move the needle roller 5 until it comes into contact with the needle roller 5, the needle roller 5 does not bite between the enlarged diameter surface 35 and the inner peripheral surface 41a of the outer sleeve 41, and the claw portion 32 pushes the rotor 22 via the needle roller 5. Then, the input member 2 and the output member 3 rotate together.

このようして、本実施形態に係るクラッチ機構１は、入力部材２が回転する場合及び出力部材３が回転許容方向Ｄに沿って正回転する場合には、ニードルローラ５が楔領域Ｗに噛み込まず、入力部材２及び出力部材３を一体となって回転させることができ、出力部材３が回転許容方向Ｄに対して逆回転する場合には、ニードルローラ５が楔領域Ｗに噛み込んで、入力部材２及び出力部材３を回転不能にロックさせることができる。 As described above, in the clutch mechanism 1 according to the present embodiment, when the input member 2 rotates and the output member 3 rotates in the forward direction along the rotation allowable direction D, the needle roller 5 meshes with the wedge region W. The input member 2 and the output member 3 can be rotated integrally without engaging, and when the output member 3 rotates in the reverse direction with respect to the allowable rotation direction D, the needle roller 5 bites into the wedge region W. , The input member 2 and the output member 3 can be locked so as not to rotate.

次に、クラッチ機構１を適用した各種装置について説明する。 Next, various devices to which the clutch mechanism 1 is applied will be described.

〈ブラインド〉
図１１は、クラッチ機構１を適用したブラインド１００の側面図及び断面図である。図１２は、ブラインド１００の一部拡大図である。 <blind>
FIG. 11 is a side view and a cross-sectional view of the blind 100 to which the clutch mechanism 1 is applied. FIG. 12 is a partially enlarged view of the blind 100.

ブラインド１００は、駆動部２３に接続された操作プーリ１０１と、出力孔３３に接続されたシャフト１０２と、クラッチ機構１及びシャフト１０２を所定の位置で支持するヘッドボックス１０３と、を備えている。 The blind 100 includes an operation pulley 101 connected to the drive unit 23, a shaft 102 connected to the output hole 33, and a head box 103 that supports the clutch mechanism 1 and the shaft 102 at predetermined positions.

操作プーリ１０１には、操作コード１０４が掛け回されている。また、シャフト１０２には、昇降コード１０５を巻き取り可能な２つのスプール１０６が装着されている。昇降コード１０５は、複数のスラット１０７を支持し、その下端にはボトムレール１０８が取り付けられている。 An operation code 104 is hung around the operation pulley 101. Further, the shaft 102 is equipped with two spools 106 capable of winding the elevating cord 105. The elevating cord 105 supports a plurality of slats 107, and a bottom rail 108 is attached to the lower end thereof.

ユーザが操作コード１０４を引っ張って操作プーリ１０１を回転させる場合には、駆動部２３を介して入力部材２に回転力が入力されて、入力部材２及び出力部材３が一体となって回転するため、操作プーリ１０１の回転方向に応じて、昇降コード１０５が巻き取られてスラット１０７が上がったり、昇降コード１０５が繰出されてスラット１０７が降りたりする。 When the user pulls the operation code 104 to rotate the operation pulley 101, a rotational force is input to the input member 2 via the drive unit 23, and the input member 2 and the output member 3 rotate together. Depending on the rotation direction of the operation pulley 101, the elevating cord 105 is wound up to raise the slat 107, or the elevating cord 105 is unwound to lower the slat 107.

また、スラット１０７を降ろす向きの外力がシャフト１０２に作用した場合には、図１０（ｃ）に示すように、出力部材３が回転許容方向Ｄに沿って正回転し、入力部材２及び出力部材３が一体となって回転するため、シャフト１０２は回転して、スラット１０７が降りる。 Further, when an external force in the direction of lowering the slat 107 acts on the shaft 102, the output member 3 rotates positively along the rotation allowable direction D as shown in FIG. 10 (c), and the input member 2 and the output member 2 and the output member. Since 3 rotates as one, the shaft 102 rotates and the slat 107 descends.

しかしながら、スラット１０７を上げる向きの外力がシャフト１０２に作用した場合には、図１０（ａ）に示すように、出力部材３が回転許容方向Ｄに対して逆回転し、入力部材２及び出力部材３が回転不能にロックされるため、シャフト１０２は回転せず、スラット１０７は上昇しない。 However, when an external force in the direction of raising the slat 107 acts on the shaft 102, the output member 3 rotates in the reverse direction with respect to the allowable rotation direction D as shown in FIG. 10 (a), and the input member 2 and the output member 2 and the output member. Since 3 is locked so that it cannot rotate, the shaft 102 does not rotate and the slat 107 does not rise.

〈鉗子〉
図１３は、クラッチ機構１を適用した鉗子２００の正面図及び断面図である。鉗子２００は、操作部２０１と、挿入部２０２と、鉗子部２０３と、を備えている。 <forceps>
FIG. 13 is a front view and a cross-sectional view of the forceps 200 to which the clutch mechanism 1 is applied. The forceps 200 includes an operation unit 201, an insertion unit 202, and a forceps unit 203.

操作部２０１は、フレーム２０４と一体化された固定ハンドル２０５と、駆動部２３に接続された可動ハンドル２０６と、を備えている。 The operation unit 201 includes a fixed handle 205 integrated with the frame 204 and a movable handle 206 connected to the drive unit 23.

挿入部２０２は、中空に形成されており、先端が鉗子部２０３に連結されるとともに基端がリンク２０７を介して出力孔３３に接続されたロッド２０８を内部に挿通している。 The insertion portion 202 is formed to be hollow, and the rod 208 whose tip end is connected to the forceps portion 203 and whose base end is connected to the output hole 33 via the link 207 is inserted therein.

鉗子部２０３は、ロッド２０８の進退移動に応じて開閉するように構成されている。 The forceps portion 203 is configured to open and close according to the advancing / retreating movement of the rod 208.

ユーザが可動ハンドル２０６を固定ハンドル２０５から離れるように鉗子２００を操作する場合には、入力部材２及び出力部材３が一体となって回転するため、リンク２０７を介してロッド２０８が図１３中の紙面左方向に移動して、鉗子部２０３が開く。 When the user operates the forceps 200 so that the movable handle 206 is separated from the fixed handle 205, the input member 2 and the output member 3 rotate integrally, so that the rod 208 is shown in FIG. 13 via the link 207. The forceps portion 203 opens by moving to the left of the paper surface.

また、ユーザが可動ハンドル２０６を固定ハンドル２０５に近づくように鉗子２００を操作する場合には、入力部材２及び出力部材３が一体となって回転するため、リンク２０７を介してロッド２０８が図１３中の紙面右方向に移動して、鉗子部２０３が閉じる。 Further, when the user operates the forceps 200 so that the movable handle 206 approaches the fixed handle 205, the input member 2 and the output member 3 rotate integrally, so that the rod 208 is rotated via the link 207 in FIG. 13. The forceps portion 203 closes by moving to the right of the paper inside.

また、鉗子部２０３を開く向きの外力がロッド２０８に作用した場合には、図１０（ｃ）に示すように、出力部材３が回転許容方向Ｄに沿って正回転し、入力部材２及び出力部材３が一体となって回転するため、ロッド２０８が移動し、鉗子部２０３が開くとともに、可動ハンドル２０６が固定ハンドル２０５から離れるように動く。 Further, when an external force in the direction of opening the forceps portion 203 acts on the rod 208, the output member 3 rotates positively along the rotation allowable direction D as shown in FIG. 10 (c), and the input member 2 and the output Since the member 3 rotates integrally, the rod 208 moves, the forceps portion 203 opens, and the movable handle 206 moves away from the fixed handle 205.

しかしながら、鉗子部２０３を閉じる向きの外力がロッド２０８に作用した場合であっても、図１０（ａ）に示すように、出力部材３が回転許容方向Ｄに対して逆回転し、入力部材２及び出力部材３が回転不能にロックされるため、ロッド２０８は移動せず、鉗子部２０３は閉じた状態を維持する。 However, even when an external force in the direction of closing the forceps portion 203 acts on the rod 208, as shown in FIG. 10A, the output member 3 rotates in the reverse direction with respect to the rotation allowable direction D, and the input member 2 And since the output member 3 is non-rotatably locked, the rod 208 does not move and the forceps portion 203 remains closed.

〈ラックアンドピニオン装置〉
図１４は、クラッチ機構１を適用したラックアンドピニオン装置３００の側面図及び正面図である。ラックアンドピニオン装置３００は、駆動部２３に接続された操作プーリ３０１と、操作プーリ３０１に掛け回された操作コード３０２と、出力孔３３に接続されたピニオン３０３と、ピニオン３０３に係合可能なラック３０４と、を備えている。 <Rack and pinion device>
FIG. 14 is a side view and a front view of the rack and pinion device 300 to which the clutch mechanism 1 is applied. The rack and pinion device 300 can engage with the operation pulley 301 connected to the drive unit 23, the operation code 302 hung around the operation pulley 301, the pinion 303 connected to the output hole 33, and the pinion 303. It is equipped with a rack 304.

ユーザが操作コード３０２を引っ張って操作プーリ３０１を回転させることにより、駆動部２３を介して入力部材２に回転力が入力されて、入力部材２及び出力部材３が一体となって回転するため、操作プーリ３０１の回転方向に応じて、ピニオン３０３がラック３０４を上下させる。 When the user pulls the operation code 302 to rotate the operation pulley 301, a rotational force is input to the input member 2 via the drive unit 23, and the input member 2 and the output member 3 rotate together. The pinion 303 raises and lowers the rack 304 according to the rotation direction of the operation pulley 301.

また、ラック３０４を下げる向きの外力がピニオン３０３に作用した場合には、図１０（ｃ）に示すように、出力部材３が回転許容方向Ｄに沿って正回転し、入力部材２及び出力部材３が一体となって回転するため、ピニオン３０３の回転が許容されて、ラック３０４が下降する。 Further, when an external force in the direction of lowering the rack 304 acts on the pinion 303, the output member 3 rotates positively along the rotation allowable direction D as shown in FIG. 10 (c), and the input member 2 and the output member 2 and the output member Since the 3 is rotated as one, the rotation of the pinion 303 is allowed, and the rack 304 is lowered.

しかしながら、ラック３０４を上げる向きの外力がピニオン３０３に作用した場合には、図１０（ａ）に示すように、出力部材３が回転許容方向Ｄに対して逆回転し、入力部材２及び出力部材３が回転不能にロックされるため、ピニオン３０３の回転が許容されず、ラック３０４は移動しない。 However, when an external force in the direction of raising the rack 304 acts on the pinion 303, the output member 3 rotates in the reverse direction with respect to the rotation allowable direction D as shown in FIG. 10A, and the input member 2 and the output member 2 and the output member Since 3 is locked so that it cannot rotate, the rotation of the pinion 303 is not allowed and the rack 304 does not move.

さらに、本発明は、上記以外にも本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を成すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 Further, the present invention can be modified in various ways other than the above as long as it does not deviate from the spirit of the present invention, and it is natural that the present invention extends to the modified ones.

１ ：クラッチ機構
２ ：入力部材
２１ ：第１の基部
２１ａ：一方側面
２１ｂ：他方側面
２２ ：回動子
２３ ：駆動部
２４ ：接続凹部
３ ：出力部材
３１ ：第２の基部
３１ａ：外周面
３２ ：爪部
３３ ：出力孔
３４ ：バネ設置凹部
３５ ：拡径面
４ ：ハウジング
４１ ：アウタースリーブ
４１ａ：内周面
４２ ：ケーシング
４３ ：被固定部
４４ ：円筒部
４５ ：固定部
４６ ：貫通孔
４７ ：第１の軸受部
４８ ：第２の軸受部
４９ ：支持面
５ ：ニードルローラ（転動体）
６ ：バネ（付勢手段）
６１ ：返し
７ ：キャップ
Ｄ ：回転許容方向
Ｗ ：楔領域 1: Clutch mechanism 2: Input member 21: First base 21a: One side surface 21b: The other side surface 22: Rotator 23: Drive unit 24: Connection recess 3: Output member 31: Second base 31a: Outer peripheral surface 32 : Claw 33: Output hole 34: Spring installation recess 35: Enlarged surface 4: Housing 41: Outer sleeve 41a: Inner peripheral surface 42: Casing 43: Fixed portion 44: Cylindrical portion 45: Fixed portion 46: Through hole 47 : 1st bearing part 48: 2nd bearing part 49: Support surface 5: Needle roller (rolling element)
6: Spring (means of urging)
61: Return 7: Cap D: Rotation allowed direction W: Wedge area

Claims (6)

第１、第２の軸の一方から入力された回転力を他方に伝達する又は回転不能にロックするクラッチ機構であって、
前記第１の軸に接続可能な略板状の第１の基部と、前記第１の基部の側面に周方向に沿って互いに隙間を空けて立設された複数の回動子と、を備えている入力部材と、
前記第２の軸に接続可能な略筒状の第２の基部と、前記第２の基部の外周に周方向に沿って互いに隙間を空けて立設された複数の爪部と、隣り合う前記爪部の間に形成された拡径面と、を備えている出力部材と、
前記回動子及び前記爪部を周方向にずらした状態で、前記入力部材及び前記出力部材を重ねて収容するハウジングと、
前記回動子、前記爪部、前記拡径面及び前記ハウジングの内周面で囲繞されて前記出力部材の回転許容方向に沿って漸次縮幅するように形成された楔領域内に配置された転動体と、
前記爪部と前記転動体との間に介装されて、前記転動体を前記回転許容方向に向けて付勢する付勢手段と、
を備え、
前記出力部材を前記回転許容方向に沿って正回転させる回転力が前記第２の基部に入力された場合及び前記第１の基部に回転力が入力された場合には、前記転動体が前記楔領域に噛み込まず、前記入力部材及び前記出力部材が一体で回転し、
前記出力部材を前記回転許容方向に対して逆回転させる回転力が前記第２の基部に入力された場合、前記転動体が前記楔領域に噛み込んで、前記入力部材及び前記出力部材が回転不能にロックされることを特徴とするクラッチ機構。 A clutch mechanism that transmits the rotational force input from one of the first and second shafts to the other or locks them so that they cannot rotate.
It is provided with a substantially plate-shaped first base that can be connected to the first shaft, and a plurality of rotors erected on the side surface of the first base with a gap from each other along the circumferential direction. With the input member
A substantially tubular second base that can be connected to the second shaft, and a plurality of claws that are erected on the outer periphery of the second base with a gap in the circumferential direction, and the adjacent claws. An output member with an enlarged diameter surface formed between the claws,
A housing in which the input member and the output member are stacked and accommodated in a state where the rotor and the claw portion are displaced in the circumferential direction.
It is arranged in a wedge region surrounded by the rotor, the claw portion, the enlarged diameter surface, and the inner peripheral surface of the housing, and formed so as to gradually reduce the width along the rotation allowable direction of the output member. Rolling body and
An urging means that is interposed between the claw portion and the rolling element to urge the rolling element in the rotation allowable direction.
Equipped with
When the rotational force for rotating the output member in the normal direction along the allowable rotation direction is input to the second base and when the rotational force is input to the first base, the rolling element is the wedge. The input member and the output member rotate integrally without biting into the region.
When a rotational force for rotating the output member in the reverse direction with respect to the allowable rotation direction is input to the second base, the rolling element bites into the wedge region, and the input member and the output member cannot rotate. A clutch mechanism characterized by being locked to. 前記ハウジングは、
前記入力部材及び前記出力部材を収容するスリーブと、
前記スリーブを回転不能に保持するケーシングと、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ機構。 The housing is
A sleeve accommodating the input member and the output member,
A casing that holds the sleeve non-rotatably,
The clutch mechanism according to claim 1, wherein the clutch mechanism is provided. 前記拡径面は、前記第２の基部の回転中心に対する曲率半径が前記回転許容方向に向かって徐々に大きくなるように湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクラッチ機構。 The one according to claim 1 or 2, wherein the enlarged diameter surface is formed by being curved so that the radius of curvature of the second base with respect to the rotation center gradually increases toward the rotation allowable direction. Clutch mechanism. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のクラッチ機構を備えていることを特徴とするブラインド。 A blind comprising the clutch mechanism according to any one of claims 1 to 3. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のクラッチ機構を備えていることを特徴とする鉗子。 A forceps comprising the clutch mechanism according to any one of claims 1 to 3. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のクラッチ機構を備えていることを特徴とするラックアンドピニオン装置。 A rack and pinion device comprising the clutch mechanism according to any one of claims 1 to 3.

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