JP7050017B2 - Lock type bidirectional clutch - Google Patents
Lock type bidirectional clutch Download PDFInfo
- Publication number
- JP7050017B2 JP7050017B2 JP2019016647A JP2019016647A JP7050017B2 JP 7050017 B2 JP7050017 B2 JP 7050017B2 JP 2019016647 A JP2019016647 A JP 2019016647A JP 2019016647 A JP2019016647 A JP 2019016647A JP 7050017 B2 JP7050017 B2 JP 7050017B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- input
- bidirectional clutch
- output
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
- Retarders (AREA)
Description
本発明は、入力軸と出力軸との間の動力伝達状態を変更するクラッチ装置、特に、入力軸（駆動側）からの正・逆回転の動力を伝達するとともに、出力軸（従動側）からの動力伝達は、出力軸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。 The present invention is a clutch device that changes the power transmission state between the input shaft and the output shaft, in particular, the forward / reverse rotation power from the input shaft (drive side) is transmitted, and the power is transmitted from the output shaft (driven side). The power transmission is related to a lock type bidirectional clutch that shuts off the output shaft as non-rotatable.
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（入力軸）及び出力軸（出力軸）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。 In a power transmission system that drives work equipment from a drive source such as a motor, for example, an elevating device that moves an article up and down by a motor, when the article is in a predetermined position, the article is automatically stopped when the motor is stopped. An operation that holds the position may be required. Therefore, using a lock-type bidirectional clutch equipped with an input shaft (input shaft) and an output shaft (output shaft), the input shaft is connected to a motor that can rotate forward and reverse, and the article is rotated by the rotation of the output shaft. Devices for raising and lowering are known. In the bidirectional clutch of this device, when the input shaft is rotated forward / reverse by the motor, the output shaft is linked to rotate forward / reverse to raise and lower the article, while when the output shaft is rotated forward / reverse, the output is output. The shaft is locked to prevent the article from falling.
ロックタイプの双方向クラッチを利用する昇降装置の概要と、双方向クラッチの構造の一例とを図９、図１０により説明する。図９は、ベルト及びプーリによって物品を上下する昇降装置と、その駆動装置に備えられる双方向クラッチのＡ－Ａ断面構造を表すものであり、図１０（ａ）は、出力軸が入力軸と連動して物品を昇降する状態のＡ－Ａ断面を、（ｂ）は、出力軸がロックされて物品の落下を阻止する状態のＡ－Ａ断面を示す。
図９の昇降装置は、上下に配置したプーリＰ１、Ｐ２の間にベルトＢを掛け渡し、ベルトＢに移送する物品Ｗを固着した装置であって、上方のプーリＰ１には、これを回転駆動する正・逆回転可能なモーターＭが、双方向クラッチＤＣを介して連結されている。双方向クラッチＤＣは、モーターＭに連なる入力軸ＩＳ、プーリＰ１に連なる出力軸ＯＳ及び固定のハウジングＨＧを有している。
An outline of the lifting device using the lock type bidirectional clutch and an example of the structure of the bidirectional clutch will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 shows an AA cross-sectional structure of an elevating device that raises and lowers an article by a belt and a pulley, and a bidirectional clutch provided in the driving device. In FIG. 10A, the output shaft is an input shaft. (B) shows the AA cross section in the state where the article is moved up and down in conjunction with each other, and (b) shows the AA cross section in the state where the output shaft is locked to prevent the article from falling.
The elevating device of FIG. 9 is a device in which a belt B is hung between the pulleys P1 and P2 arranged vertically and an article W to be transferred to the belt B is fixed, and this is rotationally driven by the upper pulley P1. A motor M capable of rotating forward and reverse is connected via a bidirectional clutch DC. The bidirectional clutch DC has an input shaft IS connected to the motor M, an output shaft OS connected to the pulley P1, and a fixed housing HG.
Ａ－Ａ断面図に示されるように、双方向クラッチＤＣのハウジングＨＧ内では、入力軸ＩＳが複数の扇形部に分割され、扇形部の内側に出力軸ＯＳが嵌め込まれる。出力軸ＯＳには、入力軸ＩＳの隣接する扇形部の間に入り込む突起部が設けてあり、この突起部の先端に形成したＶ字状凹所とハウジングＨＧとの間には、ローラＲが介在されている。 As shown in the cross-sectional view taken along the line AA, the input shaft IS is divided into a plurality of fan-shaped portions in the housing HG of the bidirectional clutch DC, and the output shaft OS is fitted inside the fan-shaped portions. The output shaft OS is provided with a protrusion that enters between the fan-shaped portions adjacent to the input shaft IS, and a roller R is provided between the V-shaped recess formed at the tip of the protrusion and the housing HG. It is intervening.
図１０（ａ）に示すように、モーターＭにより入力軸ＩＳが回転するときは、入力軸ＩＳの扇形部の側面と出力軸ＯＳの突起部の側面とが当接し、出力軸ＯＳは、入力軸ＩＳに押される形で同一方向に同一速度で回転する。入力軸ＩＳが逆方向に回転するときも同様であって、図９の昇降装置において、モーターＭを正・逆回転すると、ベルトＢに固着した物品Ｗを上昇又は下降させることができる。
これに対し、出力軸ＯＳが回転したときは、図１０（ｂ）に示されるように、ローラＲがＶ字状凹所の斜面に押し上げられて外方に移動し、ハウジングＨＧと出力軸ＯＳの突起部との間に挟み込まれる。これにより、出力軸ＯＳがロックされてその位置で停止し、入力軸ＩＳに回転が伝達されることはない。つまり、図９の昇降装置では、モーターＭによる駆動を停止しても、物品Ｗが自重により落下するのを自動的に阻止することができる。このようなロックタイプの双方向クラッチは、本出願人の創案に係る特許第４８５０６５３号公報に開示されている。
As shown in FIG. 10A, when the input shaft IS is rotated by the motor M, the side surface of the fan-shaped portion of the input shaft IS and the side surface of the protrusion of the output shaft OS come into contact with each other, and the output shaft OS is input. It rotates in the same direction and at the same speed while being pushed by the axis IS. The same applies when the input shaft IS rotates in the reverse direction. In the elevating device of FIG. 9, when the motor M is rotated forward and backward, the article W fixed to the belt B can be raised or lowered.
On the other hand, when the output shaft OS rotates, as shown in FIG. 10B, the roller R is pushed up by the slope of the V-shaped recess and moves outward, and the housing HG and the output shaft OS are rotated. It is sandwiched between the protrusions of the. As a result, the output shaft OS is locked and stopped at that position, and the rotation is not transmitted to the input shaft IS. That is, in the elevating device of FIG. 9, even if the drive by the motor M is stopped, the article W can be automatically prevented from falling due to its own weight. Such a lock type bidirectional clutch is disclosed in Japanese Patent No. 4805653 according to the inventor of the present applicant.
ロックタイプの双方向クラッチは、例えば、複写機のフィニッシャーにおいて、用紙を載せた用紙テーブルを移送する昇降装置、あるいは、建築物の窓のブラインドを昇降する昇降装置に適用することができる。そして、これを利用すると簡易な装置による自動的な動力伝達の制御が可能となって、例えば、電磁クラッチにより制御する場合のような、電力等の使用が不必要となるとともに、出力軸側から不測の逆入力があった場合に、駆動源のモーターを保護することも可能となる。 The lock-type bidirectional clutch can be applied to, for example, in a finishinger of a copier, an elevating device for transferring a paper table on which paper is placed, or an elevating device for raising and lowering a window blind of a building. By using this, it becomes possible to automatically control the power transmission by a simple device, and it becomes unnecessary to use electric power or the like as in the case of controlling by an electromagnetic clutch, and from the output shaft side. It is also possible to protect the motor of the drive source in the event of an unexpected reverse input.
上述のとおり、図９のロックタイプ双方向クラッチは、コンパクトであって確実に動力伝達を制御可能な機械部品であるけれども、用途によっては未だ改良すべき余地が残されている。本発明は、双方向クラッチの以下に述べるような課題を解決するものである。 As described above, the lock type bidirectional clutch of FIG. 9 is a compact mechanical component capable of reliably controlling power transmission, but there is still room for improvement depending on the application. The present invention solves the following problems of the bidirectional clutch.
図９の構造の双方向クラッチでは、その機能を達成するには、入力軸ＩＳの扇形部と出力軸ＯＳの突起部との間などに間隙を設ける必要があり、作動中に衝撃音が発生する。また、双方向クラッチを図９の昇降装置に適用した場合、モーターＭを正転させて物品Ｗを上昇するときは問題ないが、モーターＭを逆転させ物品Ｗを下降するときに、物品Ｗの重力に起因して出力軸ＯＳの速度が細かな変動を繰り返し、振動や異音を生じることがある。これは、次の理由による。
物品Ｗを下降させるためモーターＭを逆回転させた場合に、物品Ｗに作用する重力により、出力軸ＯＳが入力軸ＩＳよりも速く回転（オーバーラン）することがあり、オーバーランが起こると、図１０（ｂ）の状態となってローラＲとハウジングＨＧとが噛み合い、出力軸ＯＳがロックする。このロック状態は、入力軸ＩＳの回転でローラＲが押されたときに解除されるが、噛み込みと解除の繰り返しは、出力軸ＯＳの速度に細かな変動を与えることとなる。なお、ロック状態の解除には、ローラに働く摩擦力に打ち勝つトルク（モーメント）を付与する必要があるが、この点は、停止状態にある物品Ｗを上昇させるときも同じであって、モーターＭには、物品Ｗを上昇させる負荷トルクに加えて噛み込み解除のためのトルクも要求される。
In the bidirectional clutch having the structure of FIG. 9, in order to achieve the function, it is necessary to provide a gap between the fan-shaped portion of the input shaft IS and the protrusion of the output shaft OS, and an impact sound is generated during operation. do. Further, when the bidirectional clutch is applied to the elevating device of FIG. 9, there is no problem when the motor M is rotated forward to raise the article W, but when the motor M is reversed and the article W is lowered, the article W Due to gravity, the speed of the output shaft OS may repeatedly fluctuate finely, causing vibration and abnormal noise. This is due to the following reasons.
When the motor M is rotated in the reverse direction to lower the article W, the output shaft OS may rotate (overrun) faster than the input shaft IS due to the gravity acting on the article W, and when an overrun occurs, In the state shown in FIG. 10B, the roller R and the housing HG mesh with each other, and the output shaft OS is locked. This locked state is released when the roller R is pushed by the rotation of the input shaft IS, but the repeated biting and releasing causes fine fluctuations in the speed of the output shaft OS. In order to release the locked state, it is necessary to apply a torque (moment) that overcomes the frictional force acting on the roller, but this point is the same when raising the article W in the stopped state, and the motor M Is required to have a torque for releasing the bite in addition to the load torque for raising the article W.
さらに、図９のロックタイプの双方向クラッチでは、出力軸ＯＳの回転数は常に入力軸ＩＳの回転数と等しいとともに、出力軸ＯＳの回転方向も入力軸ＩＳの回転方向と等しい。図９の双方向クラッチ自体では、回転方向や回転速度を変更する変速作動が不可能であり、そのため、入出力軸間でトルクを増減することもできず、出力軸ＯＳに作用する負荷トルクが大きいときは、それに見合うトルクを発生する大型のモーターを駆動源として用意する必要がある。 Further, in the lock type bidirectional clutch of FIG. 9, the rotation speed of the output shaft OS is always equal to the rotation speed of the input shaft IS, and the rotation direction of the output shaft OS is also equal to the rotation direction of the input shaft IS. With the bidirectional clutch itself in FIG. 9, it is impossible to shift gears to change the rotation direction or rotation speed, so the torque cannot be increased or decreased between the input / output shafts, and the load torque acting on the output shaft OS is increased. When it is large, it is necessary to prepare a large motor that generates torque commensurate with it as a drive source.
上記の課題に鑑み、本発明は、噛み込み用ローラを用いることなく、複列の歯車機構を用いてロックタイプ双方向クラッチを構成し、作動に伴う異音等の発生を防止するとともに、出力軸を停止させるときはロック状態を確実に保持するようにしたものである。すなわち、本発明は、
「回転不能のハウジングと、共通の回転軸の回りに回転可能な入力歯車及び出力歯車とを備え、前記入力歯車からの正・逆方向の回転は前記出力歯車に伝達するとともに、前記出力歯車からの前記入力歯車への回転の伝達は、前記出力歯車を回転不能にさせて遮断するロックタイプ双方向クラッチであって、
前記ハウジングには固定歯車が固着され、前記ハウジングの内側には、共に前記回転軸に対して偏心し且つ軸方向に並列して配置された作動歯車体及び制御歯車体と、前記制御歯車体に対する前記作動歯車体の公転を規制する規制部材とが設置され、
前記作動歯車体には第一の作動歯車及び第二の作動歯車が同軸に固着されると共に、前記制御歯車体には第一の制御歯車及び第二の制御歯車が同軸に固着され、前記第一の作動歯車の歯数と前記第一の制御歯車の歯数は同一であり、
前記第一の作動歯車及び前記制御歯車が共通して前記入力歯車と噛み合うと共に、前記第二の作動歯車が前記出力歯車と噛み合い、前記第二の制御歯車が前記固定歯車と噛み合う」
ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチとなっている。
In view of the above problems, the present invention constitutes a lock type bidirectional clutch by using a double-row gear mechanism without using a biting roller, prevents generation of abnormal noise due to operation, and outputs. When the shaft is stopped, the locked state is surely maintained. That is, the present invention
"A non-rotatable housing and an input gear and an output gear that can rotate around a common rotation axis are provided, and forward and reverse rotation from the input gear is transmitted to the output gear and from the output gear. The transmission of rotation to the input gear is a lock type bidirectional clutch that makes the output gear non-rotatable and shuts off.
A fixed gear is fixed to the housing, and inside the housing, an operating gear body and a control gear body both eccentric to the rotating shaft and arranged in parallel in the axial direction, and a control gear body are provided. A regulating member that regulates the revolution of the operating gear is installed.
The first working gear and the second working gear are coaxially fixed to the working gear body, and the first control gear and the second control gear are coaxially fixed to the control gear body. The number of teeth of one operating gear and the number of teeth of the first control gear are the same.
The first working gear and the control gear commonly mesh with the input gear, the second working gear meshes with the output gear, and the second control gear meshes with the fixed gear. "
It is a lock type bidirectional clutch that is characterized by this.
前記作動歯車体及び前記制御歯車体は、軸方向に間隔をおいて配置されているのが好ましい。
前記規制部材は円筒形状であるのが好ましい。
前記ハウジング内に配置された全ての歯車の歯形はトロコイド歯形であって、前記第二の作動歯車と前記出力歯車との歯数の差、及び、前記第二の制御歯車と前記固定歯車との歯数の差は共に１であってもよい。
前記入力歯車及び前記出力歯車の一方は外歯歯車であって、他方は内歯歯車であるのが好適である。
It is preferable that the operating gear body and the control gear body are arranged at intervals in the axial direction.
The restricting member preferably has a cylindrical shape.
The tooth profile of all the gears arranged in the housing is a trochoidal tooth profile, which is the difference in the number of teeth between the second working gear and the output gear, and the second control gear and the fixed gear. The difference in the number of teeth may be 1 for both.
It is preferable that one of the input gear and the output gear is an external gear and the other is an internal gear.
本発明のロックタイプ双方向クラッチでは、共に共通の回転軸に対して偏心し且つ軸方向に並列して配置された作動歯車体及び制御歯車体と、制御歯車体に対する作動歯車体の公転を規制する規制部材とがハウジングの内側に配置される。作動歯車体には第一の作動歯車及び第二の作動歯車が同軸に固着され、制御歯車体には第一の制御歯車及び第二の制御歯車が同軸に固着される。このとき、第一の作動歯車の歯数と第一の制御歯車の歯数は同一に設定される。そして、第一の作動歯車及び第一の制御歯車は入力歯車に共通して噛み合うと共に、第二の作動歯車は出力歯車に噛み合い、第二の制御歯車は固定歯車に噛み合う。 In the lock type bidirectional clutch of the present invention, the revolution of the working gear body and the control gear body which are both eccentric to the common rotating shaft and arranged in parallel in the axial direction and the operating gear body with respect to the control gear body is regulated. The regulatory member to be used is arranged inside the housing. The first working gear and the second working gear are coaxially fixed to the working gear body, and the first control gear and the second control gear are coaxially fixed to the control gear body. At this time, the number of teeth of the first operating gear and the number of teeth of the first control gear are set to be the same. The first working gear and the first control gear mesh with the input gear in common, the second working gear meshes with the output gear, and the second control gear meshes with the fixed gear.
入力軸が回転すると、これと一体の入力歯車が自転する。このとき、制御歯車体にあっては、中心軸は共通の回転軸に対して偏心し、その周りを回動可能であって、第一の制御歯車が入力歯車と噛み合い第二の制御歯車が固定歯車と噛み合っているから、制御歯車体は入力歯車の自転方向と同一方向に公転しながらその反対方向に自転する。作動歯車体では、第一の作動歯車が第一の制御歯車と共通して入力歯車と噛み合うと共に、両方の歯車の歯数が同一であり、さらに、規制部材によって制限歯車体に対する公転が規制されてこれと同一回転数で公転することから、作動歯車体と制御歯車体とは同一の作動をする。ここで、作動歯車体は、その第二の作動歯車が出力歯車と噛み合っており、上述したとおり、作動歯車体が入力歯車の回転により入力歯車の自転方向と同一方向に公転しながらその反対方向に自転する。このことから、第二の作動歯車と噛み合う出力歯車も回転され、入力軸から出力軸へ回転が伝達される。 When the input shaft rotates, the input gear integrated with it rotates on its axis. At this time, in the control gear body, the central shaft is eccentric with respect to the common rotation shaft and is rotatable around it, and the first control gear meshes with the input gear and the second control gear Since it meshes with the fixed gear, the control gear body rotates in the same direction as the rotation direction of the input gear and rotates in the opposite direction. In the working gear body, the first working gear meshes with the input gear in common with the first control gear, the number of teeth of both gears is the same, and the revolving rotation with respect to the limiting gear body is regulated by the regulating member. Since it revolves at the same rotation speed as this, the operating gear body and the control gear body operate in the same manner. Here, in the working gear body, the second working gear meshes with the output gear, and as described above, the working gear body revolves in the same direction as the rotation direction of the input gear due to the rotation of the input gear, and in the opposite direction. Rotate to. From this, the output gear that meshes with the second operating gear is also rotated, and the rotation is transmitted from the input shaft to the output shaft.
出力軸が回転しようとすると、出力歯車がこれと噛み合う第二の作動歯車と一体の第一の作動歯車を介して入力歯車を回転させようとする。このとき、入力歯車には同一の歯数を有する第一の作動歯車及び第一の制御歯車が共通して噛み合っていると共に、第一の制御歯車と一体の第二の制御歯車が固定歯車と噛み合っていることに起因して、第一の作動歯車が入力歯車を回転させようとするとねじれが生じ、入力軸の回転がロックされた状態となり、出力軸は回転不能となる。 When the output shaft is about to rotate, the output gear attempts to rotate the input gear via a first working gear that is integral with the second working gear that meshes with it. At this time, the first operating gear and the first control gear having the same number of teeth are commonly meshed with the input gear, and the second control gear integrated with the first control gear is the fixed gear. Due to the meshing, when the first working gear tries to rotate the input gear, a twist occurs, the rotation of the input shaft is locked, and the output shaft becomes non-rotatable.
このように、本発明のロックタイプ双方向クラッチにおいては、複列の歯車機構を利用して、入力軸から出力軸へ回転動力を伝達するとともに、反対向きへの伝達は遮断する。出力軸からの回転伝達の遮断は、入力歯車に共通して噛み合う第一の作動歯車及び第一の制御歯車との間のねじれによって入力軸をロック状態とすることにより摩擦力を利用しないで行われるから、出力軸の停止の保持が摩擦力により制限されることはない。さらに、歯車機構のロック状態は、出力軸側から駆動しようとすると直ちに生じるので、図９の双方向クラッチとは異なり、作動中に衝撃音が発生することはない。また、ローラの噛み込みと解除の繰り返しに起因する出力軸の速度変動の発生がないとともに、ローラの噛み込みの解除のために余分なトルクを付与する必要も生じない。さらにまた、入力軸と出力軸とは歯車機構により接続されていることから、入力軸と出力軸との間で回転方向や回転速度を適宜変更することか可能となる。 As described above, in the lock type bidirectional clutch of the present invention, the rotary power is transmitted from the input shaft to the output shaft by utilizing the double-row gear mechanism, and the transmission in the opposite direction is cut off. The interruption of rotation transmission from the output shaft is performed without using frictional force by locking the input shaft by twisting between the first operating gear and the first control gear that mesh in common with the input gear. Therefore, the holding of the stop of the output shaft is not limited by the frictional force. Further, since the locked state of the gear mechanism occurs immediately when the gear mechanism is driven from the output shaft side, unlike the bidirectional clutch of FIG. 9, no impact noise is generated during operation. Further, there is no occurrence of speed fluctuation of the output shaft due to repeated biting and disengaging of the roller, and there is no need to apply extra torque for disengaging the biting of the roller. Furthermore, since the input shaft and the output shaft are connected by a gear mechanism, it is possible to appropriately change the rotation direction and the rotation speed between the input shaft and the output shaft.
以下、図面に基づき、本発明のロックタイプ双方向クラッチについて説明する。まず、本発明の双方向クラッチの第１実施形態の全体的な構造を図１に示し、その単品部品図を図２及び図３に示す。図４及び図５は、図１の実施形態の双方向クラッチの作動を示すものである。 Hereinafter, the lock type bidirectional clutch of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall structure of the first embodiment of the bidirectional clutch of the present invention is shown in FIG. 1, and the individual component drawings thereof are shown in FIGS. 2 and 3. 4 and 5 show the operation of the bidirectional clutch according to the embodiment of FIG.
図１の縦断面図に示すように、第１実施形態の双方向クラッチは、固定のハウジング２を備えている。ハウジング２の内側には、共通の回転軸ｏの周りに回転可能な入力歯車４及び出力歯車６と、回転軸ｏに対して偏心し且つ軸方向に並列して配置された作動歯車体８及び制御歯車体１０（両歯車体の中心軸をｏ´とする）と、制御歯車体１０に対する作動歯車体８の公転を規制する規制部材１２とが設置されている。
As shown in the vertical cross-sectional view of FIG. 1, the bidirectional clutch of the first embodiment includes a fixed
図１と共に図２を参照して説明すると、ハウジング２は、略正方形の端板１６と、端板１６の外周縁部からこれに対して垂直に延出する筒状の側壁１８とを備えたカップ形状である。ハウジング２の内周面には内歯歯車である固定歯車２０が形成されている。ハウジング２の開口端部（つまり側壁１８の自由端縁部）には、蓋体２２がボルトの如き適宜の固定具によって固定されてシールドされている。蓋体２２は端板１６と同一形状であって、両者とも中央には円形の貫通穴が形成されている。
Explaining with reference to FIG. 2, the
図１と共に図３を参照して説明すると、本実施形態においては、入力歯車４は外歯歯車であって、これには軸方向に延びる入力軸部２４が同軸上に固着されている。一方、出力歯車６は内歯歯車であって、これにも軸方向に延びる出力軸部２６が同軸上に固着されている。作動歯車体８は円板形状の中央仕切壁２８を備え、この中央仕切壁２８を挟んでその両側には、内歯歯車である第一の作動歯車３０及び外歯歯車である第二の作動歯車３２が同軸に夫々固着されている。一方、制御歯車体１０はリング状であって、これには、内歯歯車である第一の制御歯車３４と外歯歯車である第二の制御歯車３６とが同軸に固着されている。そして、第一の作動歯車３０と第一の制御歯車３４の歯数は同一に設定されている。また、作動歯車体８の外周縁部には円環形状の段部３８が形成されていると共に、制御歯車体１０には円環形状の溝４０が形成されている。
Explaining with reference to FIG. 3, in the present embodiment, the
図１を参照して説明すると、上述した各構成部材は、ハウジング２の内側において、第一の作動歯車３０及び第一の制御歯車３４が共通して入力歯車４と噛み合うと共に、第二の作動歯車３２が出力歯車６と噛み合い、第二の制御歯車３６が固定歯車２０と噛み合うようにして組み合わされる。このとき、作動歯車体８に形成された段部３８及び制御歯車体１０に形成された溝４０は軸方向において相互に対向し、共通して円筒形状である規制部材１２が嵌め合わされる。そして、作動歯車体８及び制御歯車体１０は、軸方向に間隔をおいて配置される。
Explaining with reference to FIG. 1, in each of the above-mentioned components, the
続いて、図４及び図５を参照して、図１の実施形態の双方向クラッチの作動について説明する。
図４の中央縦断面図において矢印で示すとおり、入力軸（入力軸部２４）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（軸方向の右方から見て）に回転したときは、まず、Ａ－Ａ断面図において矢印で示すとおり、入力軸部２４と一体の入力歯車４が回転軸ｏの周りを反時計方向に回転する。そうすると、制御歯車体１０にあっては、中心軸ｏ´は共通の回転軸ｏに対して偏心し、その周りを回動可能であって、第一の制御歯車３４が入力歯車４と噛み合い第二の制御歯車３６が固定歯車２０と噛み合っていることから、制御歯車体１０は入力歯車４の自転方向と同一方向（つまり反時計方向）に公転しながらその反対方向（つまり時計方向）に自転する。また、作動歯車体８にあっては、第一の作動歯車３０が第一の制御歯車３４と共通して入力歯車４と噛み合うと共に、両方の歯車の歯数が同一であり、さらに、規制部材１２によって制御歯車体１０に対する公転が規制されてこれと同一回転数で公転することから、作動歯車体８と制御歯車体１０とは同一の作動をする。ここで、作動歯車体８は、その第二の作動歯車３２が出力歯車６と噛み合っており、上述したとおり、作動歯車体８が入力歯車４の回転により入力歯車４の自転方向と同一方向（つまり反時計方向）に公転しながらその反対方向（つまり時計方向）に自転する。このことから、第二の作動歯車３２と噛み合う出力歯車６も回転され、入力歯車４から出力歯車６へ回転が伝達される。
Subsequently, the operation of the bidirectional clutch according to the embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
As shown by the arrow in the central vertical sectional view of FIG. 4, the input shaft (input shaft portion 24) is rotated counterclockwise (viewed from the right side in the axial direction) around the rotation axis o by, for example, the motor of the drive source. When this happens, first, as shown by the arrow in the AA cross-sectional view, the
これに対して、図５の中央縦断面図に示すとおり、出力軸（出力軸部２６）を回転軸ｏの回りに時計方向（軸方向の右方から見て）に回転させようとすると、まず、Ｃ－Ｃ断面図において破線の矢印で示すとおり、出力軸部２６と一体の出力歯車６が時計方向に回転しようとする。そうすると、出力歯車６との噛み合いによって第二の作動歯車３２は中心軸ｏ´の回りを出力歯車６の回転方向と同一方向（つまり時計方向）に自転しようとすると共に、第二の作動歯車３２と一体である第一の作動歯車３０との噛み合いによって入力歯車４は回転軸ｏの回りを出力歯車６の回転方向と同一方向（つまり時計方向）に自転しようとする。このとき、入力歯車４には同一の歯数を有する第一の作動歯車３０及び第一の制御歯車３４が共通して噛み合っていると共に、第一の制御歯車３４と一体の第二の制御歯車３６が固定歯車２０と噛み合っていることに起因して、第一の作動歯車３０が入力歯車４を回転させようとすると、入力歯車４は第一の作動歯車３０及び第一の制御歯車３４から大きさは同じであるが相互に反対方向に作用する回転トルクを受けることとなってねじれが生じ、入力歯車４（入力軸）の回転がロックされることとなる。従って、出力軸（出力歯車６）は回転不能となる。このとき、図示の実施形態のように、入力歯車４及び出力歯車６の一方が外歯歯車であって、他方が内歯歯車である場合には、作動歯車体８が自転しようとする方向と規制部材１２が公転しようとする方向とが反対方向となるため上記ロックがより確実に作用することとなる。
On the other hand, as shown in the central vertical cross-sectional view of FIG. 5, when the output shaft (output shaft portion 26) is to be rotated clockwise (viewed from the right side in the axial direction) around the rotation axis o, First, as shown by the broken arrow in the CC cross-sectional view, the
このように、本発明のロックタイプ双方向クラッチにおいては、複列の歯車機構を利用して、入力軸から出力軸へ回転動力を伝達するとともに、反対向きへの伝達は遮断する。出力軸からの回転伝達の遮断は、入力歯車４に共通して噛み合う第一の作動歯車３０及び第一の制御歯車３４との間のねじれによって入力軸をロック状態とすることにより摩擦力を利用しないで行われるから、出力軸の停止の保持が摩擦力により制限されることはない。さらに、歯車機構のロック状態は、出力軸側から駆動しようとすると直ちに生じるので、図９の双方向クラッチとは異なり、作動中に衝撃音が発生することはない。また、ローラの噛み込みと解除の繰り返しに起因する出力軸の速度変動の発生がないとともに、ローラの噛み込みの解除のために余分なトルクを付与する必要も生じない。さらにまた、入力軸と出力軸とは歯車機構により接続されていることから、入力軸と出力軸との間で回転方向や回転速度を適宜変更することか可能となる。
As described above, in the lock type bidirectional clutch of the present invention, the rotary power is transmitted from the input shaft to the output shaft by utilizing the double-row gear mechanism, and the transmission in the opposite direction is cut off. To shut off the rotation transmission from the output shaft, frictional force is used by locking the input shaft by twisting between the
図６には、本発明のロックタイプ双方向クラッチの第２実施形態を示す。以下においては、第１実施形態と同じ構成については番号に「´」を付して説明する。
第２実施形態では、基本的な構造及び作動は第１実施形態のロックタイプ双方向クラッチと変わるものではないが、ハウジング２´内に配置された全ての歯車において内歯歯車と外歯歯車との関係が入れ替わっている。図示の実施形態においては、出力歯車６´の内側にはベアリング４２´が嵌め込まれており、かかるベアリング４２´には入力歯車４´の中心において入力軸部２４´と同軸上に延びる突出部４４´が相対回転可能に嵌め込まれている。これにより、入力歯車４´及び出力歯車６´が一体となって回転する際の両者間の芯ぶれが防止される。さらに、第２実施形態では、ハウジング２´内に配置された全ての歯車の歯形をトロコイド歯形とし、第二の作動歯車３２´と出力歯車６´の歯数の差、及び、第二の制御歯車３６´と固定歯車２０´の歯数の差を共に１としている。このように、ハウジング２´内に配置された全ての歯車の歯形をトロコイド歯形とすることで、上述したとおり相互に噛み合う２つの歯車における歯数の差を小さくすることが可能となり、装置全体をコンパクトにすることが可能となる。所望ならば、図７に示す変形例のように、第一の作動歯車３０´と第二の作動歯車３２´とを軸方向に変位させると共に、入力歯車４´と入力軸部２４´とを別体で構成することもできる。入力歯車４´と入力軸部２４´とは、図８に示すとおり、入力歯車４´が内周面に配設された円筒壁４６´の軸方向端部に形成された円弧状の切欠き４８´と、入力軸部２４´が固着された入力円板５０´の外周縁部に形成された円弧状の突起５２´との係合により結合される。図示の変形例においては、切欠き４８´及び突起５２´は共に周方向に等間隔をおいて３個ずつ形成されている。
FIG. 6 shows a second embodiment of the lock type bidirectional clutch of the present invention. In the following, the same configuration as that of the first embodiment will be described by adding "'" to the numbers.
In the second embodiment, the basic structure and operation are the same as those of the lock type bidirectional clutch of the first embodiment, but all the gears arranged in the housing 2'have the internal gear and the external gear. The relationship is interchanged. In the illustrated embodiment, a bearing 42'is fitted inside the output gear 6', and the bearing 42' has a
２：ハウジング
４：入力歯車
６：出力歯車
８：作動歯車体
１０：制御歯車体
１２：規制部材
２０：固定歯車
３０：第一の作動歯車
３２：第二の作動歯車
３４：第一の制御歯車
３６：第二の制御歯車
2: Housing 4: Input gear 6: Output gear 8: Working gear body 10: Control gear body 12: Regulatory member 20: Fixed gear 30: First working gear 32: Second working gear 34: First control gear 36: Second control gear
Claims (5)
前記ハウジングには固定歯車が固着され、前記ハウジングの内側には、共に前記回転軸に対して偏心し且つ軸方向に並列して配置された作動歯車体及び制御歯車体と、前記制御歯車体に対する前記作動歯車体の公転を規制する規制部材とが設置され、
前記作動歯車体には第一の作動歯車及び第二の作動歯車が同軸に固着されると共に、前記制御歯車体には第一の制御歯車及び第二の制御歯車が同軸に固着され、前記第一の作動歯車の歯数と前記第一の制御歯車の歯数は同一であり、
前記第一の作動歯車及び前記第一の制御歯車が共通して前記入力歯車と噛み合うと共に、前記第二の作動歯車が前記出力歯車と噛み合い、前記第二の制御歯車が前記固定歯車と噛み合う、ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチ。 It is equipped with a non-rotatable housing and input gears and output gears that can rotate around a common rotation axis, and forward and reverse rotation from the input gears is transmitted to the output gears and from the output gears. The transmission of rotation to the input gear is a lock type bidirectional clutch that makes the output gear non-rotatable and shuts off.
A fixed gear is fixed to the housing, and inside the housing, an operating gear body and a control gear body both eccentric to the rotating shaft and arranged in parallel in the axial direction, and a control gear body are provided. A regulating member that regulates the revolution of the operating gear is installed.
The first working gear and the second working gear are coaxially fixed to the working gear body, and the first control gear and the second control gear are coaxially fixed to the control gear body. The number of teeth of one operating gear and the number of teeth of the first control gear are the same.
The first operating gear and the first control gear commonly mesh with the input gear, the second operating gear meshes with the output gear, and the second control gear meshes with the fixed gear. A lock type bidirectional clutch that features that.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018186580 | 2018-10-01 | ||
| JP2018186580 | 2018-10-01 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020056492A JP2020056492A (en) | 2020-04-09 |
| JP2020056492A5 JP2020056492A5 (en) | 2020-05-21 |
| JP7050017B2 true JP7050017B2 (en) | 2022-04-07 |
Family
ID=70106888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019016647A Active JP7050017B2 (en) | 2018-10-01 | 2019-02-01 | Lock type bidirectional clutch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7050017B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7413881B2 (en) | 2020-03-26 | 2024-01-16 | 住友大阪セメント株式会社 | Dispersion liquid, composition, sealing member, light emitting device, lighting equipment, display device, and method for producing dispersion liquid |
| JP7098684B2 (en) * | 2020-07-22 | 2022-07-11 | 株式会社オリジン | Power transmission device |
| JP7225285B2 (en) * | 2021-02-16 | 2023-02-20 | 株式会社オリジン | Valve and flow path switching device using the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010158994A (en) | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Aisin Seiki Co Ltd | Vehicular alignment adjusting device |
| JP2014178005A (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Origin Electric Co Ltd | Lock type bidirectional clutch with planetary gear mechanism |
-
2019
- 2019-02-01 JP JP2019016647A patent/JP7050017B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010158994A (en) | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Aisin Seiki Co Ltd | Vehicular alignment adjusting device |
| JP2014178005A (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Origin Electric Co Ltd | Lock type bidirectional clutch with planetary gear mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020056492A (en) | 2020-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7050017B2 (en) | Lock type bidirectional clutch | |
| JP6027702B1 (en) | Free type bi-directional clutch with idle gear and one-way clutch | |
| JP2014178005A (en) | Lock type bidirectional clutch with planetary gear mechanism | |
| WO2017110840A1 (en) | Rotation transmitting device with integrated planetary gear mechanisms | |
| JP5468099B2 (en) | Two-way clutch | |
| JP5926846B2 (en) | Free type two-way clutch using idle rotation of gears | |
| JP2014152857A (en) | Free-type bidirectional clutch | |
| JP2016186322A (en) | Lock type bidirectional clutch equipped with planetary gear and eccentric mechanism | |
| JP2013234729A (en) | Two-way clutch including internal gear mechanism | |
| JP2017227302A (en) | Clutch with planetary gear mechanism | |
| JP2019143752A (en) | Free-type bidirectional clutch using idling of gear | |
| JP6770661B1 (en) | Lock type bidirectional clutch | |
| JP6987913B2 (en) | Lock type bidirectional clutch | |
| JP6058597B2 (en) | Free type two-way clutch using pin | |
| JP2017015134A (en) | Free type bidirectional clutch with idling gear | |
| WO2015008487A1 (en) | Free-type bi-directional clutch | |
| JP6483310B1 (en) | Lock type two-way clutch | |
| JP5468096B2 (en) | Two-way clutch | |
| JP2016161036A (en) | Lock type bidirectional clutch with planetary gear mechanism | |
| JP7143544B1 (en) | Lock type two-way clutch | |
| JP6356892B1 (en) | Small structure reverse input cutoff clutch | |
| JP7221911B2 (en) | Free type two-way clutch | |
| JP2021183863A (en) | Free type bidirectional clutch | |
| JP2019078343A (en) | Rotation transmission device by combination of inscribed planetary gear mechanisms | |
| JP6220913B2 (en) | Free type bidirectional clutch |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200324 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200721 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210810 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220308 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220328 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7050017 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |